本发明专利技术公开了一种薄膜压电元件，包括一层压电薄膜层、过渡层和弹性衬底层，所述压电薄膜层为层状结构，包括第一电极层、第二电极层和夹设在所述第一电极层与第二电极层之间的压电层，所述过渡层形成在所述第二电极层上，所述弹性衬底层形成在所述过渡层上。该薄膜压电元件为单层结构并具有弹性衬底层作为支撑，因而具有足够的刚度和柔性，其加工过程简单，安装等操作方便，并能够有效地避免薄膜剥离、变形，最终提高生产效率，降低生产成本。本发明专利技术同时公开了该薄膜压电元件的制造方法和具有该薄膜压电元件的磁头折片组合及磁盘驱动单元。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种信息记录》兹盘驱动单元，尤其涉及一种薄膜压电元件及其 制造方法，以及具有该薄膜压电元件的薄膜压电微致动器、磁头折片组合(HGA， head gimbal assembly )和》兹盘驱动单元。
技术介绍
一种常见的信息存储设备是磁盘驱动系统，其使用磁性媒介来存储数据及 设置于该磁性媒介上方的可移动读写头来选择性地从磁性媒介上读取数据或将 数据写在磁性媒介上。消费者总是希望这类磁盘驱动系统的存储容量不断增加，同时希望其读写 速度更快更精确。因此磁盘制造商一直致力于开发具有较高存储容量的磁盘系 统，比如通过减少磁盘上的磁道宽度或磁道间距的方式增加磁道的密度，进而 间接增加磁盘的存储容量。然而，随着磁道密度的增加，对读写头的位置控制 精度也必须相应的提高，以便在高密度磁盘中实现更快更精确的读写操作。随 着磁道密度的增加，使用传统技术来实现更快更精确将读写头定位于磁盘上适 当的磁道变得更加困难。因此，磁盘制造商一直寻找提高对读写头位置控制的 方式，以便利用不断增加的磁道密度所带来的益处， 一种常用的方法为采用两 级伺服驱动系统。图la-lc所示为传统的具有两级伺服驱动系统的磁盘驱动单元。其中，所述 两级伺月l驱动系统包括一个主驱动器如音圈马达(VCM， voice-coil motor) 105 和一个副驱动器如压电(PZT， piezoelectric)微致动器107。磁盘驱动单元的磁 盘101安装在主轴马达102上并由其旋转，音圈马达臂104上承载有磁头折片 组合106,该磁头折片组合106包括磁头103、压电微致动器107及支撑磁头103和压电微致动器107的悬臂件110，该磁头103上安装有读/写传感器。作为主驱动器的音圏马达105控制音圈马达臂104的运动，进而控制磁头 103在磁盘101表面的磁轨间移动，最终实现读/写传感器在磁盘101上数据的 读写。相对于音圈马达105，该压电孩i致动器107以更小的幅度来调整石兹头103 的移位，以便补偿音圈马达和(或)磁头臂组合的共振误差。所以，该压电微 致动器107使得更小的磁轨间距在应用上成为可能，从而提高了磁盘系统的磁 轨密度，同时也减少了磁头的寻轨时间及定位时间。因此，压电微致动器107 的应用大幅度地提高了磁盘驱动单元的存储盘表面记录密度。图lb详细展示了图la所示传统磁盘驱动单元中含有双驱动器的磁头折片组 合106。所述磁头折片组合106的悬臂件110包括具有多个导线的挠性件111、 具有突起112a的磁头支持板112、金属基板113和具有凸点114a以支撑所述》兹 头支持板112和金属基板113的负载杆114。所述挠性件111通过导线将所述磁 头支持板112和金属基板113连接起来，挠性件111的舌片区域具有一个用于放 置所述压电微致动器107的压电元件安装区域111 a和一个磁头安装区域111 b。 所述磁头103通过所述磁头安装区域lllb局部安装在所述磁头支持板112上。 所述磁头支撑板112上形成一个用于支持磁头背面中心的突起112a。所述负载 杆114的凸点114a支撑所述磁头支撑板112的突起112a。这样确保当磁头103 飞行于磁盘101上方时，来自负载杆114的负载力施加于磁头103中心。压电 微致动器107包含两个互相连接起来的左、右薄膜压电元件201、 202，左、右 薄膜压电元件201、 202粘附在所述挠性件111的压电元件安装区域llla上。结 合参考图lc,当所述薄膜压电元件201、202通电后，其中一薄膜压电元件202/201 产生收缩而另一薄膜压电元件201/202则膨胀，从而使所述磁头支持4反112产生 旋转力矩，这样所述磁头支持板112和磁头103将围绕凸点114a旋转，从而实 现对》兹头位置的微调。图2是图lb所示压电微致动器的平面图，图2a是沿图2中A-A线的剖面 图，图2b是沿图2中B-B线的剖面图。如图所示，所述左薄膜压电元件202设 有一对电触点204。所述右薄膜压电元件201设有一对电触点206。所述左薄膜压电元件202和右薄膜压电元件201的表面上涂敷有树脂209。所述树脂209具 有粘性连接部911。所述粘性连接部911位于左薄膜压电元件202与右薄膜压电 元件201之间，以物理连接所述左薄膜压电元件202和右薄膜压电元件201。所 述左、右薄膜压电元件202、 201均为层状结构，均具有第一压电薄膜层22和 第二压电薄膜层25两层压电薄膜层，第一压电薄膜层22与第二压电薄膜层25 通过粘结剂28粘结叠压在一起。具体地，所述第一压电薄膜层22具有第一电 极层223、第二电极层224及夹设在第一、第二电极层223、 224之间的第一压 电层222，所述第二压电薄膜层25具有第三电极层256、第四电极层257及夹 设在第三、第四电极层256、 257的第二压电层225,所述粘结剂28涂覆于第二 电极层224和第三电极层256之间从而将所述第一、第二压电薄膜层22、 25连 接在一起。图3a-3d展示了传统制造图2所示薄膜压电元件的方法。首先，如图3a所 示，在第一基底11上顺次叠压形成第一电极层223、第一压电层222以及第二 电极层224，形成第一压电薄膜层22，在第二基底12上顺次叠压形成第四电极 层257、第二压电层225以及第三电极层246，形成第二压电薄膜层25;再如图 3b所示，将带有基底11、 12的两个压电薄膜层22、 25通过粘结剂28连接起来； 再如图3c所示，用化学蚀刻或类似工艺除掉所述第一基底11;以及如图3d所 示除掉所述第二基底12,得到薄膜压电元件。然而，由于生产工艺的限制，特别是化学蚀刻精度控制的局限，上述结构 的薄膜压电元件以及制造方法的生产效率很低，而且需要将两个压电薄膜层通 过粘结剂连接在一起，其加工过程非常复杂且昂贵，且粘结的过程中容易造成 压电薄膜层内层间剥落；另外，在整个加工过程中有两次基底分离，这都将导 致高废品率，从而增加生产成本。因此业界有提出压电元件只用单压电薄膜层的设想，以降低成本及免去粘 结工序，以借此提高生产效率及提高成品率，然而，单压电薄膜层的刚度和柔 性不够，在加工和安装等操作过程中不易操作且易损坏，仍难真正提高生产效 率及提高成品率。因此，有必要提供一种改进的薄膜压电元件及其制造方法来解决上述问题 并达到更好的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种薄膜压电元件，所述薄膜压电元件为单层结构并 具有弹性衬底层作为支撑，因而具有足够的刚度和柔性，使加工和安装等操作 方便，且免去了粘结工序而有效地避免薄膜剥离、变形，最终提高生产效率， 降低生产成本。本专利技术的另一个目的在于提供一种薄膜压电元件的制造方法，所述薄膜压 电元件的制造方法能够加工出具有弹性衬底层作为支撑，具有足够的刚度和柔 性且只具有一个压电薄膜层的压电元件，所以加工和安装等操作方便，并能够 有效地避免薄膜剥离、变形，最终提高生产效率，降低生产成本。本专利技术的另 一个目的在于提供一种磁头折片组合，所述磁头折片组合的薄 膜压电元件为具有弹性衬底层作为支撑，具有足够的刚度和柔性的单层结构， 其加工过程简单，安装等操作方便，并能够有效地避免薄膜剥离、变形，最本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种薄膜压电元件，包括： 一层压电薄膜层，所述压电薄膜层为层状结构，包括第一电极层、第二电极层和夹设在所述第一电极层与第二电极层之间的压电层； 过渡层，所述过渡层形成在所述第二电极层上；以及 弹性衬底层，所述弹性衬底层形成 在所述过渡层上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姚明高，郭林，
申请(专利权)人：新科实业有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]
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