CN100423085C - 通过焊接特定部件来改进硬盘驱动器磁头臂组件的设计和制造工艺的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明披露了一种通过焊接特定部件来改进硬盘驱动器磁头臂组件(HAA)的设计和制造工艺的系统和方法。

Description

通过焊接特定部件来改进硬盘驱动器磁头臂组件的设计和制造工艺的方法和装置
技术领域
本发明涉及磁硬盘驱动器。更加具体地说，本发明涉及一种用于改进的磁头臂组件(HAA)的系统。
背景技术
在众所周知的数据存储设备中存在这样一种类型的磁盘驱动器，其中磁头滑块组件漂浮在旋转磁盘的表面处的空气轴承上。这种磁盘驱动器通常称作“Winchester”型驱动器。其中，一个或多个刚性磁盘连同一个或多个磁头滑块组件一起位于一密封的容器中。所述磁盘驱动器可包括一个或多个刚性磁盘，并且滑块组件可位于所述磁盘的一侧或两侧。
图1给出了现有技术中所使用的典型硬盘驱动器的示意图。滑块组件104可以这样一种方式安装，即其允许在臂102的自由外端进行万向架固定式移动，使得滑块组件104和磁盘106的表面之间的空气轴承能够得以建立和维持。驱动臂102与适当的机构例如音圈马达(VCM)108相耦合，用于移动臂102跨越盘106的表面，以便包含在滑块组件104内的磁头能够对盘106上的特定同心数据轨迹进行寻址，用于将信息写入到所述数据轨迹上或从所述数据轨迹读取信息。
由于硬盘驱动器部件规模的降低和增加硬盘驱动器容量的需求，制造公差的最小化和组件一致性已经变得具有较大的优先权。通过粘结剂之类的材料所进行的某些硬盘驱动器部件的耦合将在制造复杂性和质量控制方面引起困难。在硬盘驱动器组件中利用的普通粘结剂包括各向异性导电薄膜(ACF)，各向异性导电粘结剂(ACA)，和环氧树脂。这些粘结剂具有缺点，例如易受温度和湿度变化的影响。例如，因为在加热时粘性要发生变化，所以部分粘结剂将从它们的期望位置移动。此外，粘结剂的柔软性使得它难于起作用(例如，定位、切割精确的尺寸片，等等)。另外，粘结剂易受粒子和化学(离子)污染。再者，粘结剂一般只提供微弱的导电性，而导电性又是对静电积累进行放电所必需的。因此期望具有一种用于改进硬盘驱动器臂组件的制造工艺的系统和方法，除了其它优点之外，其还能避免上面提到的问题。
附图的简略说明
图1给出了在现有技术中使用的典型硬盘驱动器的示意图；
图2表示根据本发明实施例的用于焊接硬盘驱动器部件的两种方法；
图3表示根据本发明实施例的用于焊接硬盘驱动器部件的两种附加方法；
图4给出了根据本发明一实施例的具有附着滑块的头悬架的示意图；
图5给出了根据本发明一实施例的具有微致动滑块的头悬架的示意图；
图6给出了根据本发明一实施例的头悬架与硬盘驱动器臂连接方式的示意图；
图7给出了根据本发明一实施例的硬盘驱动器挠曲电缆与硬盘驱动器臂连接方式的示意图；
图8给出了根据本发明一不同实施例的硬盘驱动器挠曲电缆与硬盘驱动器臂连接方式的示意图；
图9给出了根据本发明一实施例的硬盘驱动器桥接挠曲电路(BFC)与头悬架的连接方式的示意图。
具体实施方式
为了避免上述的与在硬盘驱动器组件中使用类似粘结剂的材料相关的问题，根据本发明的原理可通过不同的焊接方法将各部件接合起来。
图2表示根据本发明一实施例的用于焊接硬盘驱动器部件的两种方法。图2a中所示的超声波焊接利用超声波201来加热部件。在一个实施例中，一第一硬盘驱动器部件202通过加热被直接熔合203到一第二硬盘驱动器部件204。在该实施例中，所述第一和第二部件为类似铜或金的金属。图2b中所示的焊料块结合(SBB)焊接利用一热源例如超声波207来加热所述部件。在一实施例中，所述第一硬盘驱动器部件206被加热到一个点，在该点附着在所述第二部件208上的焊料“块”(球)210被融化，从而在冷却时将所述第一和第二部件接合起来。在一可选择实施例中，所述第一硬盘驱动器部件被加热到这样一点，在该点附着在所述第一部件上的焊料“块”(球)被融化，从而在冷却时将所述第一和第二部件接合起来(其结构未示出)。
图3表示根据本发明一实施例的用于焊接硬盘驱动器部件的另外两种方法。图3a中所示的激光焊接利用激光束301来加热部件。在一个实施例中，一第一硬盘驱动器部件302通过加热被直接熔合303至一第二硬盘驱动器部件304。在该实施例中，所述第一和第二部件为金属，例如铜、金或不锈钢。图3b中所示的“销孔”焊接利用了一插入到每个部件的孔中的焊接销。在一实施例中，所述第二硬盘驱动器部件306具有一焊接销310插入到其中的圆柱形凹槽308。在该实施例中，与销310的直径相比，凹槽308的直径是这样的，使得销310通过压配合(摩擦)与所述第二部件306相连接。在一可选择实施例中，销和孔每个都具有一矩形剖面。在一实施例中，所述第一硬盘驱动器部件312通过类似锡的材料的焊料结合而与销310相连接，所述材料是通过类似烙铁316之类的工具施加的。在另一实施例中，第二硬盘驱动器部件和销在制造过程中被形成为一件(未示出)。
图4给出了根据本发明一实施例的具有附着滑块的头悬架的示意图。在一个实施例中，滑块402通过滑块402上的两个焊接垫408和滑块架404上的两个接片之间的焊接410而被附着到头悬架(磁头万向架组件(HGA))406的滑块架404上。在一个实施例中，这些焊接是通过超声波焊接执行的。在另一个实施例中，所述焊接是通过SBB焊接执行的。在另一个实施例中，所述焊接是通过激光焊接执行的。
图5给出了根据本发明一实施例的具有微致动滑块的头悬架的示意图。类似于上述，在一个实施例中，滑块502通过滑块502上的两个焊接垫508和滑块架504之间的焊接510而被附着到所述头悬架506的滑块架504上。注意所示出的滑块架502用于微致动所述滑块(然而图4中的滑块架402却不是)。两个压电臂507被利用以关于所述头悬架506和硬盘驱动器臂(未示出)精确的调节滑块的位置。如上所述，在一个实施例中，所述焊接是通过超声波焊接执行的；在另一个实施例中，所述焊接是通过SBB焊接执行的；在再一个实施例中，所述焊接是通过激光焊接执行的。
在本发明的一个实施例中，滑块架504通过焊接512而附着至所述头悬架506。如上所述，在一个实施例中，所述焊接是通过超声波焊接执行的；在另一个实施例中，所述焊接是通过SBB焊接执行的；在再一个实施例中，所述焊接是通过激光焊接执行的。
图6给出了根据本发明一实施例的头悬架与硬盘驱动器臂附着方式的示意图。在一优选实施方式中，头悬架602和硬盘驱动器臂604之间的焊接是通过销孔焊接606进行的。在另一个实施例中，所述焊接是通过超声波焊接执行的；在另一个实施例中，所述焊接是通过SBB焊接执行的；在再一个实施例中，所述焊接是通过激光焊接执行的。
图7给出了根据本发明一实施例的硬盘驱动器挠曲电缆与硬盘驱动器臂附着方式的示意图。在一个实施例中，挠曲电缆702和硬盘驱动器臂704之间的焊接是通过销孔焊接执行的。
图8给出了根据本发明一不同实施例的硬盘驱动器挠曲电缆与硬盘驱动器臂附着方式的示意图。在一实施例中，挠曲电缆和硬盘驱动器臂之间的焊接是通过超声波焊接802执行的；在另一个实施例中，所述焊接是通过SBB焊接804执行的；在再一个实施例中，所述焊接是通过激光焊接806执行的。
图9给出了根据本发明一实施例的硬盘驱动器桥接挠曲电路(BFC)与头悬架的附着方式的示意图。在一个实施例中，BFC902和头悬架904之间的焊接是通过超声波焊接进行的；在另一个实施例中，所述焊接是通过SBB焊接执行的；在再一个实施例中，所述焊接是通过激光焊接执行的。
虽然此处已经特定的阐释和说明了若干个实施例，但应该意识到，在不脱离本发明的精神和预定范围的情况下，对本发明的修改和变化可通过上面的教导来涵盖并且落在后附权利要求的范围内。

Claims (18)

1. 一种用于磁头臂组件(HAA)的系统，包括：
一具有一第一空腔的第一部件，其将通过一销元件耦合至一具有一臂腔的臂部分，所述销元件焊接在所述第一部件和所述臂部分之间，其中
所述第一部件是从由一头悬架部分和一挠曲电缆部分组成的组中选出的。
2. 如权利要求1所述的系统，其中所述头悬架部分为一硬盘驱动器头万向架组件(HGA)。
3. 如权利要求1所述的系统，其中所述挠曲电缆部分为一硬盘驱动器挠曲电缆。
4. 如权利要求1所述的系统，其中所述臂部分是一硬盘驱动器臂。
5. 如权利要求1所述的系统，其中所述销元件是一铜焊接销。
6. 如权利要求1所述的系统，其中所述销元件被插入到所述第一空腔中和所述臂腔中，所述销元件用于将所述第一部件耦合至所述臂部分。
7. 如权利要求6所述的系统，其中所述销元件是圆柱形的；所述第一空腔是具有能够插入所述销元件的直径的圆形孔；和所述臂腔为具有能够插入所述销元件的直径的圆形凹槽。
8. 如权利要求6所述的系统，其中所述销元件具有一矩形截面；所述第一空腔为具有能够插入所述销元件的大小的矩形开孔；所述臂腔为具有能够插入所述销元件的大小的矩形凹槽。
9. 如权利要求6所述的系统，其中所述销元件被压配合到所述臂腔中，并且所述销元件被焊接至第一部件以便将所述第一部件耦合至所述臂部分。
10. 一种用于磁头臂组件(HAA)的方法，包括：
通过一销元件将一具有一第一空腔的第一部件耦合至一具有一臂腔的臂部分，所述销元件焊接在所述第一部件和所述臂部分之间，其中
所述第一部件是从由一头悬架部分和一挠曲电缆部分组成的组中选出的。
11. 如权利要求10所述的方法，其中所述头悬架为一硬盘驱动器头万向架组件(HGA)。
12. 如权利要求10所述的方法，其中所述挠曲电缆部分为一硬盘驱动器挠曲电缆。
13. 如权利要求10所述的方法，其中所述臂部分是一硬盘驱动器臂。
14.如权利要求10所述的方法，其中所述销元件是一铜焊接销。
15. 如权利要求10所述的方法，其中所述销元件被插入到所述第一空腔中和所述臂腔中，所述销元件用于将所述第一部件连接至所述臂部分。
16. 如权利要求15所述的方法，其中所述销元件是圆柱形的；所述第一空腔是具有能够插入所述销元件的直径的圆形孔；和所述臂腔为具有能够插入所述销元件的直径的圆形凹槽。
17. 如权利要求15所述的方法，其中所述销元件具有一矩形截面；所述第一空腔为具有能够插入所述销元件的大小的矩形开孔；所述臂腔为具有能够插入所述销元件的大小的矩形凹槽。
18. 如权利要求15所述的方法，其中所述销元件被压配合到所述臂腔中，并且所述销元件被焊接至第一部件以便将所述第一部件连接至所述臂部分。
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