CN100476951C - 边缘倒圆硬盘驱动器头滑块的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明披露了一种通过同时振动多个滑块边缘上的磨料研磨带来边缘倒圆硬盘驱动器头滑块的系统和方法。

Description

边缘倒圆硬盘驱动器头滑块的系统和方法
技术领域
本发明涉及硬盘驱动器。更加具体地说，本发明涉及边缘倒圆硬盘驱动器头滑块的系统和方法。
背景技术
图1表示一典型的硬盘驱动器。硬盘驱动器存储装置典型地包括被安装用于由主轴马达(未示)旋转的旋转盘1。由悬架臂5支撑的滑块3以高速度“飞行”在磁盘1的表面上，以从盘1上的同心数据轨迹11读取数据和将数据写入其中。通过音圈马达7对滑块1进行径向定位。
图2表示现有技术中典型的飞行在磁盘1的表面上的头滑块3的更加详细的示图。现代的头滑块3通过一个空气垫漂浮在盘1的表面上。如果“飞行高度”太大，则头滑块上的头12不能从盘1进行正确读取和对其进行写入。如果“飞行高度”太小，则增加了头碰撞的机会。
如果头滑块3在操作速度状态下接触盘的表面，则结果可能是数据丢失、损坏头滑块、损坏盘1的表面、或这三项。头碰撞的一个最常见原因是污染物挤入到了头3和盘1之间的极小间隙。头滑块3典型的是耐用和防腐蚀的陶瓷。由于其硬度，所以陶瓷滑块是耐用的。然而，陶瓷硬度的折衷是其脆性。当将一个长条切割成各个的滑块3时(下面介绍)，陶瓷晶体阵列使得滑块3边缘易碎。甚至在溶剂清洗之后，也会在切割表面边缘角上发现陶瓷材料的不牢固碎片。而且，在将长条切割成各个的滑块之后，通常在切割的滑块表面上留下一个突出点。这被称作“边缘阶差(edge jump)”。我们认为边缘阶差是由施加在滑块3的切割边缘上的应力形成的。由切割处理产生的压力20产生一变形层(参见图3)。
图3表示现有技术中典型的涉及微粒污染和边缘阶差的问题.关于不牢固碎片21和边缘阶差20的问题可能引起硬驱动器头产生碰撞。不牢固的碎片21可能从滑块落下并且污染滑块3和盘1之间的界面。边缘阶差20可能会负面地影响滑块的防震性能。如果HDD在操作的同时受到物理碰撞，则边缘阶差的位置可接触和损坏盘1。
因此期望具有一种用于边缘倒圆硬驱动器头滑块的系统和方法，其能避免上述的问题，还具有附加的益处。
根据本发明，提供一种用于制造硬盘驱动器头滑块的系统，包括：
边缘倒圆组件的边缘倒圆夹具，所述边缘倒圆夹具结合到多个头滑块以进行边缘倒圆，所述边缘倒圆是通过研磨带进行的，其中：
所述边缘倒圆夹具被配置为用于在多个所述滑块的每个之间容纳研磨带的一部分；
所述边缘倒圆夹具被配置为允许所述研磨带部分地包裹每个滑块的边缘；和
所述边缘倒圆是通过所述滑块和所述研磨带之间的相对运动进行的。
根据本发明，提供一种用于制造硬盘驱动器头滑块的方法，包括：
将研磨带插入到与边缘倒圆组件的边缘倒圆夹具相结合的多个头滑块中的每一个之间；
调节所述边缘倒圆组件以使所述研磨带部分地包裹每个滑块的边缘；和
通过所述滑块和所述研磨带之间的相对运动来边缘倒圆所述头滑块。
优选地，所述边缘倒圆是通过所述滑块关于所述研磨带的定向振动执行的。
优选地，通过在至少0.05千克力的张力作用下以一部分研磨带部分地包裹在每个滑块的边缘周围来执行所述滑块振动。
优选地，所述研磨带的厚度在40微米和100微米之间。
优选地，所述研磨带的宽度大于1.2毫米。
优选地，对于滑块清洗处理，所述研磨带是橡胶带，且所述振动是通过将所述滑块和所述橡胶带沉浸在清洗溶液中进行的。
优选地，所述清洗处理被执行至少30秒。
附图说明
图1表示一典型的硬盘驱动器；
图2表示现有技术中典型的飞行在一磁盘的表面上的头滑块的更加详细的示图；
图3表示现有技术中典型的涉及微粒污染和边缘阶差的问题；
图4表示现有技术中典型的头分割夹具；
图5表示根据本发明实施例的边缘倒圆夹具；
图6表示根据本发明实施例的头倒圆夹具和头倒圆机的附接关系；
图7表示根据本发明实施例的以备用配置和两个边缘倒圆配置插入到安装在边缘倒圆夹具上的各个头滑块之间的研磨带部分；
图8表示根据本发明实施例的部分包裹滑块边缘以执行边缘倒圆的研磨带的更加详细的示图；
图9表示根据本发明实施例的安装在边缘倒圆夹具臂上的单个滑块的详细示图，研磨带部分包裹滑块边缘以进行边缘倒圆；
图10表示根据本发明实施例的边缘倒圆机。
具体实施方式
图4表示现有技术中典型的头分割夹具。如图4a所示，滑块长条(row bar)401典型地被结合到头分割夹具403的多个臂402上。如图4b所示和下面进一步说明的，所述长条被滑块分割工具(未示)切割成各个头滑块3。
图5表示根据本发明实施例的边缘倒圆夹具。如图5a所示，在一个实施例中，滑块长条501被结合到边缘倒圆夹具的多个臂502上，于是通过一滑块分割工具(未示)将所述长条分割成各个头滑块3。这种夹具设计的一个优点是通过从后面505观看滑块和观察滑块3之间的间隙的一致性而能检测滑块3边缘上的缺陷(例如边缘阶差)。
图6表示根据本发明实施例的头倒圆夹具和头倒圆机的附接关系。在一个实施例中，边缘倒圆夹具通过一对销钉11与头倒圆机的支撑组件12耦接。
图7表示根据本发明实施例的以“备用”配置和两个边缘倒圆配置插入到安装在边缘倒圆夹具上的各个头滑块之间的研磨带部分。如图7a所示，在一个实施例中，覆盖有研磨剂例如金刚石粉末(例如，等级在0.1微米和3.0微米之间)的研磨带701被插入到滑块3之间。图7a表示在“备用”配置中的滑块3未与研磨带701接触的边缘倒圆组件。图7b表示根据本发明实施例的配置成部分包裹研磨带701跨过边缘倒圆夹具2上的每个滑块3的一个边缘的边缘倒圆组件。在该实施例中，由一系列可调节的滚轴(下述)来定位研磨带以使其以预定的张力(例如，低于0.8千克力)伸展跨过滑块边缘。在本实施例中，边缘倒圆夹具2由边缘倒圆组件定向振动712以在滑块3和研磨带701之间产生相对运动(例如，以至少每秒1个循环的频率和以10毫米到40毫米之间的幅度)。图7c表示根据本发明实施例的配置成部分包裹研磨带701跨过每个滑块3的相对边缘的边缘倒圆组件。在该实施例中，边缘倒圆组件被配置成使研磨带701伸展跨过每个滑块的相对边缘以完成边缘倒圆处理。如下所述，在一个实施例中，所述边缘倒圆处理是沉浸在润滑剂中进行的。
图8表示根据本发明实施例的部分包裹滑块边缘以执行边缘倒圆的研磨带的更加详细的示图。在一个实施例中，在滑块3的面805和研磨带801之间形成第一个角(α)，并在滑块3的相对面806和研磨带801之间形成第二个角(β)(例如，α和β在3度和90度之间)。
图9表示根据本发明实施例的安装在边缘倒圆夹具臂上、研磨带部分包裹滑块边缘以进行边缘倒圆的单个滑块的详细示图。在一个实施例中，在将一个长条结合到边缘倒圆夹具2的多个臂上(例如，通过环氧树脂)并将其切割成各个安装的滑块3(例如，通过金刚石切割轮)之后，将研磨带1插入到滑块3之间并且配置边缘倒圆组件以在预定量的张力下将研磨带1包裹在滑块3的边缘周围。如上所述，在本实施例中，滑块3被定向振动以在滑块3和研磨带1之间获得相对运动。
图10表示根据本发明实施例的边缘倒圆机。在一个实施例中，带有安装的滑块的边缘倒圆夹具与夹具支撑5耦接并安装在边缘倒圆机中。在本实施例中，包含研磨带滚轴16的顶部平台4被固定在基底单元9上，以支撑边缘倒圆夹具。在本实施例中，研磨带的多个部分1001被一系列的导引臂17定位和保持对齐。在本实施例中，利用可通过张力调节旋钮1002调节的弹簧机构6来保持用于研磨带的多个部分1001的适当张力。保持适当的研磨带张力是重要的以便防止研磨带1001断裂或滑块从边缘倒圆夹具臂移动。
在本实施例中，利用另一个调节旋钮1003来相对于滑块(在边缘倒圆夹具上)移动研磨带部分以移位相对位置以适当地部分包裹滑块边缘(以提供适当的α和β角)。在本实施例中，边缘倒圆处理是使边缘倒圆组件沉浸在润滑剂中进行的。在本实施例中，在边缘倒圆之前，用润滑剂(例如去离子水(DI)和油的混合物)将贮液器填充到滑块水平面以上。
在一个实施例中，使用橡胶带来代替研磨带，并使用金刚石悬浮液来填充贮液器7。在该实施例中，金刚石粒子在橡胶带上行进作为研磨剂以平滑滑块边缘表面。此外，在一个实施例中，可在边缘倒圆之后执行清洗处理，其中用橡胶带代替研磨带1001并用清洗溶液填充贮液器7。滑块将在清洗溶液中关于橡胶带振动以便清洗在边缘倒圆处理之后留在滑块上的任何碎屑。
虽然此处已经特定描述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期范围的情况下，通过上面的教导并且在所附权利要求的范围内，可对本发明做出各种修改和变形。

Claims (24)

1.一种硬盘驱动器头滑块的制造系统，包括：
边缘倒圆组件的边缘倒圆夹具，所述边缘倒圆夹具结合到多个头滑块以进行边缘倒圆，所述边缘倒圆是通过研磨带进行的，其中：
所述边缘倒圆夹具被配置为用于在多个所述滑块的每个之间容纳研磨带的一部分；
所述边缘倒圆夹具被配置为允许所述研磨带部分地包裹每个滑块的边缘；和
所述边缘倒圆是通过所述滑块和所述研磨带之间的相对运动进行的。
2.根据权利要求1所述的制造系统，其中所述边缘倒圆是通过所述滑块关于所述研磨带的定向振动执行的。
3.根据权利要求2所述的制造系统，其中滑块的所述振动是以每秒至少1个循环的频率进行的。
4.根据权利要求2所述的制造系统，其中滑块的所述振动是以10毫米到40毫米的幅度进行的。
5.根据权利要求2所述的制造系统，其中以在滑块的第一面和研磨带之间形成的第一角(α)和在滑块的第二面和研磨带之间形成的第二角(β)来执行所述滑块振动，所述第一角和所述第二角每个都在3度和90度之间。
6.根据权利要求2所述的制造系统，其中所述边缘倒圆是通过将所述滑块和所述研磨带沉浸在润滑剂中进行的。
7.根据权利要求2所述的制造系统，其中所述研磨带具有用无机粉末覆盖的研磨表面。
8.根据权利要求7所述的制造系统，其中所述无机粉末是金刚石粉末。
9.根据权利要求7所述的制造系统，其中所述粉末的等级在0.1微米和3.0微米之间。
10.根据权利要求2所述的制造系统，其中一滑块长条将被结合至所述边缘倒圆夹具，所述长条将在所述边缘倒圆夹具上被分割成各个头滑块。
11.根据权利要求10所述的制造系统，其中通过一金刚石切割轮将所述长条分割成各个滑块。
12.根据权利要求2所述的制造系统，其中对于滑块进行清洗处理，所述清洗处理被执行至少30秒。
13.根据权利要求2所述的制造系统，其中所述研磨带是橡胶带，且所述振动是通过将所述滑块和所述橡胶带沉浸在金刚石悬浮液中进行的。
14.一种用于制造硬盘驱动器头滑块的方法，包括：
将研磨带插入到与边缘倒圆组件的边缘倒圆夹具相结合的多个头滑块中的每一个之间；
调节所述边缘倒圆组件以使所述研磨带部分地包裹每个滑块的边缘；和
通过所述滑块和所述研磨带之间的相对运动来边缘倒圆所述头滑块。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述边缘倒圆是通过所述滑块关于所述研磨带的定向振动进行的。
16.根据权利要求15所述的方法，其中滑块的所述振动是以每秒至少1个循环的频率和10毫米到40毫米的幅度进行的。
17.根据权利要求15所述的方法，其中以在滑块的第一面和研磨带之间形成的第一角(α)和在滑块的第二面和研磨带之间形成的第二角(β)来执行所述滑块振动，所述第一角和所述第二角每个都在3度和90度之间。
18.根据权利要求15所述的方法，其中所述边缘倒圆是通过将所述滑块和所述研磨带沉浸在润滑剂中进行的。
19.根据权利要求15所述的方法，其中所述研磨带具有用金刚石粉末覆盖的研磨表面，所述粉末的等级在0.1微米和3.0微米之间。
20.根据权利要求15所述的方法，还包括：
将一头滑块长条结合至所述边缘倒圆夹具；和
将所述长条分割成所述多个头滑块。
21.根据权利要求20所述的方法，其中通过一滑块分割工具对所述长条进行所述分割。
22.根据权利要求15所述的方法，其中对于滑块清洗处理，所述研磨带是橡胶带，且所述振动是通过将所述滑块和所述橡胶带沉浸在清洗溶液中进行的。
23.根据权利要求15所述的方法，其中所述研磨带是橡胶带，且所述振动是通过将所述滑块和所述橡胶带沉浸在金刚石悬浮液中进行的。
24.一种用于制造硬盘驱动器头滑块的方法，包括：
将一头滑块长条结合至一边缘倒圆组件的边缘倒圆夹具；
在所述边缘倒圆夹具上将所述长条分割成多个头滑块；
将研磨带插入到边缘倒圆夹具上的每个滑块之间；
调节所述边缘倒圆组件以使所述研磨带部分地包裹每个滑块的边缘；和
通过所述滑块关于所述研磨带的运动振动来边缘倒圆所述头滑块。
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