CN101241707A - 具有静电防护结构的柔性装配磁头、磁头折片组合及磁盘驱动单元 - Google Patents
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Abstract
一种具有静电防护结构的柔性装配磁头，包括：磁头体，其具有空气承载面、与该空气承载面相对的磁头背面及与空气承载面及磁头背面连接的尾边，所述尾边上形成一组磁头触点；设置于所述磁头背面的静电防护结构，其包括设置于所述磁头背面的绝缘片、设置于该绝缘片上且由绝缘层及抗静电层组成的抗静电片，及同时与该抗静电片的抗静电层及磁头背面电性接触的接地元件；及位于所述绝缘片与抗静电片的绝缘层之间且与所述磁头体的磁头触点电性连接的导线层。本发明同时揭露了具有上述柔性装配磁头的磁头折片组合及磁盘驱动单元。
Description
技术领域
本发明涉及一种信息记录磁盘驱动单元，更具体地涉及一种具有静电防护结构的柔性装配磁头、磁头折片组合及磁盘驱动单元，以避免或减弱在磁盘驱动单元等装配过程中静电对磁头读写元件的破坏影响。
背景技术
一种常见的信息存储设备是磁盘驱动单元，其使用磁性媒介来存储数据并借助设置于该磁性媒介上方的可移动读写元件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。
图1a-1b展示了传统的磁盘驱动单元200。如图所示，磁盘101安装在主轴马达102上并由其旋转。音圈马达臂104上连接有磁头折片组合100。该磁头折片组合100包括悬臂件111及安装在该悬臂件111末端的磁头103。该磁头103上嵌设有读写元件(图未示)，用于实现磁头103相对于磁盘101的数据读写操作。音圈马达106控制音圈马达臂104的运动，进而控制磁头103在磁盘101表面磁轨之间的移动，最终实现读写元件相对于磁盘101的数据读写操作。在工作状态时，包含读写元件的磁头103和旋转的磁盘101之间形成空气动力性接触并产生升力。该升力与大小相等方向相反的由磁头折片组合100的悬臂件111施加的弹力相互平衡，因此在马达臂104的整个径向行程中，磁头103在旋转的磁盘101的表面上方形成并维持预定的飞行高度。
图1c展示了图1a-1b所示的磁头103。这种磁头为柔性装配磁头(FlexibleMounting Slider，FMS)，可以简化磁头折片组合及整体磁盘驱动单元的装配过程，因此在业界得到广泛应用。如图所示，这种柔性装配磁头103包括磁头体155、设置于该磁头体155的第一绝缘层154、设置于该第一绝缘层154上的导线层153以及设置于该导线层153上的第二绝缘层152。
所述磁头体155具有空气承载面(air bearing surface，ABS)180及与该空气承载面180相对的磁头背面181。所述磁头体155还具有与空气承载面180及磁头背面181相接的尾边(trailing edge)184。该尾边184上设有读元件(图未示)及写元件182。所述尾边184上靠近磁头背面181处形成多个与上述读写元件连接的磁头触点183。
所述第一绝缘层154覆盖于磁头背面181，用于在上述导线层153与磁头体155之间形成电性绝缘层。所述第一绝缘层154上开设一组与磁头体155的磁头触点183对应的开孔170。所述导线层153由一组互相电性隔离的导线段171组成。每个导线段171的一端形成与上述磁头触点183对应的第一触点163，另一端则形成用于与悬臂件(如图1b中标号111所示)电性连接的第二触点156。所述导线层153设置于第一绝缘层154上并与磁头体155互相绝缘。上述磁头触点183、开孔170及第一触点163之间的位置互相对应，且磁头触点183与相应的第一触点163可以穿过开孔170而互相电性连接。
所述第二绝缘层152用于在导线层153及悬臂件(图未示)之间形成电性绝缘，其上形成多个与导线层153的第二触点156对应的开口162。这些第二触点156可以借助电连接球穿过开口162而与悬臂件上的相应电连接触点(图未示)电性连接。
由于上述两个绝缘层的存在，磁头103的读写元件可以安全地通过磁头触点183与导线层153的配合而实现与悬臂件上相应部件的电性连接。然而，在形成磁头103的过程中，由于所述第二绝缘层152位于磁头103的最外面，因此该第二绝缘层152上很容易与外界摩擦而积累大量静电荷。由于静电感应作用，一些静电荷同时分布于上述导线层153内，使导线层153上形成高电势。由于第二绝缘层152上没有适当的接地结构，因此静电荷无法在将磁头103装配到其它部件之前被释放掉。这样，在将磁头103装配到其它部件的过程中，上述导线层153很容易通过与低电势的外界(如操作员的手、夹具等)的接触而产生静电放电现象，放电时电流穿过与导线层连接的读写元件，结果将磁头读写元件烧毁。
因此有必要提供一种改进的柔性装配磁头，以克服现有技术的不足。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种具有静电防护结构的柔性装配磁头，其可以有效避免或减小将磁头装配到其它部件的过程中静电放电现象对磁头读写元件的损坏影响，从而保证装配过程的安全性。
本发明的另一目的在于提供一种具有上述柔性装配磁头的磁头折片组合，其可以有效避免或减小在磁头折片组合装配过程中静电放电现象对磁头读写元件的损坏影响，从而保证装配过程的安全性。
本发明的又一目的在于提供一种具有上述柔性装配磁头的磁盘驱动单元，其可以有效避免或减小在磁盘驱动单元装配过程中静电放电现象对磁头读写元件的损坏影响，从而保证装配过程的安全性。
为了达到上述目的，本发明提供一种具有静电防护结构的柔性装配磁头，其包括：磁头体，其具有空气承载面、与该空气承载面相对的磁头背面及与空气承载面及磁头背面连接的尾边，所述尾边上形成一组磁头触点；设置于所述磁头背面的静电防护结构，其包括设置于所述磁头背面的绝缘片、设置于该绝缘片上且由绝缘层及抗静电层组成的抗静电片，及同时与该抗静电片的抗静电层及磁头背面电性接触的接地元件；及位于所述绝缘片与抗静电片的绝缘层之间且与所述磁头体的磁头触点电性连接的导线层。
在本发明的一个实施例中，所述抗静电片的表面电阻率为0～1.0E11Ω/square，体积电阻率为0～1.0E10Ω·cm。所述抗静电片的抗静电层及接地元件由半导体材料如类金刚石碳材料或金属材料等形成，以便提供良好的静电疏导性能。并且所述抗静电片的抗静电层的厚度最好为1nm-100nm。
所述抗静电片上开设有贯通其绝缘层及抗静电层的接触孔，所述绝缘片上开设通孔，所述接地元件的一端穿过接触孔并与抗静电层接触，另一端穿过通孔而与磁头背面接触。所述绝缘片上开设有一组与磁头体的磁头触点对应的开孔，所述导线层由一组导线段构成，所述每个导线段包括第一触点及与该第一触点连接的第二触点，所述第一触点穿过开孔而与相应的磁头触点电性连接。所述抗静电片上开设有贯通其绝缘层及抗静电层的开口，所述开口与所述导线段的第二触点对应。
一种磁头折片组合，包括悬臂件及安装于该悬臂件的柔性装配磁头。所述柔性装配磁头包括：磁头体，其具有空气承载面、与该空气承载面相对的磁头背面及与空气承载面及磁头背面连接的尾边，所述尾边上形成一组磁头触点；设置于所述磁头背面的静电防护结构，其包括设置于所述磁头背面的绝缘片、设置于该绝缘片上且由绝缘层及抗静电层组成的抗静电片，及同时与该抗静电片的抗静电层及磁头背面电性接触的接地元件；及位于所述绝缘片与抗静电片的绝缘层之间且与所述磁头体的磁头触点电性连接的导线层。
一种磁盘驱动单元，其包括磁头折片组合、与所述磁头折片组合连接的驱动臂、磁盘及用于驱动所述磁盘的主轴马达。所述磁头折片组合包括悬臂件及安装于该悬臂件的柔性装配磁头。所述柔性装配磁头包括：磁头体，其具有空气承载面、与该空气承载面相对的磁头背面及与空气承载面及磁头背面连接的尾边，所述尾边上形成一组磁头触点；设置于所述磁头背面的静电防护结构，其包括设置于所述磁头背面的绝缘片、设置于该绝缘片上且由绝缘层及抗静电层组成的抗静电片，及同时与该抗静电片的抗静电层及磁头背面电性接触的接地元件；及位于所述绝缘片与抗静电片的绝缘层之间且与所述磁头体的磁头触点电性连接的导线层。
本发明的优点在于：由于所述静电防护结构的抗静电片具有抗静电层，并且该抗静电层借助接地元件而与磁头体接触，这样，在将磁头装配到其它部件之前，通过将导电的抗静电层接地，就可以将磁头制造过程中产生的静电释放，从而避免静电对磁头装配过程的影响，避免磁头读写元件被烧毁。
为使本发明更加容易理解，下面将结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。
附图说明
图1a为传统磁盘驱动单元的立体图。
图1b为图1a所示传统磁盘驱动单元的局部立体图。
图1c为图1a-1b所示柔性装配磁头的立体分解图。
图2a为本发明一个实施例所述具有静电防护结构的柔性装配磁头的立体分解图。
图2b为图2a所示具有静电防护结构的柔性装配磁头的立体组合图。
图3为本发明一个实施例所述磁头折片组合的立体图。
图4为本发明一个实施例所述磁盘驱动单元的立体图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例。图2a-2b展示了本发明一个实施例所述具有静电防护结构的柔性装配磁头(Flexible Mounting Slider，FMS)。如图所示，这种柔性装配磁头203包括磁头体255、设置于该磁头体255上的静电防护结构291及位于该静电防护结构291内的导线层253。
所述磁头体255具有用于与磁盘(例如图4所示磁盘201)之间形成空气动力学接触的空气承载面(air bearing surface，ABS)280及与该空气承载面280相对的磁头背面281。所述磁头背面281用于将磁头体255安装到悬臂件(例如图3所示悬臂件251)。所述磁头体255还具有与空气承载面280及磁头背面281相连接的尾边(trailing edge)284。该尾边284上设有用于将存储于磁盘中的数据读出的读元件(图未示)及用于将数据写入磁盘的写元件282。所述尾边284上靠近磁头背面281处形成多个比如6个与上述读写元件电性连接的磁头触点283。
该静电防护结构291包括设置于所述磁头背面281的绝缘片254、设置于该绝缘片254上且由绝缘层217及抗静电层211组成的抗静电片252，及同时与该抗静电片252的抗静电层211及磁头背面281电性接触的接地元件213。
所述绝缘片254上开设一组与磁头体255的磁头触点283对应的开孔270。所述抗静电片252上开设一组贯穿其绝缘层217及抗静电层211的开口262。所述导线层253设置于上述绝缘片254与抗静电片252的绝缘层217之间，并且与磁头体255的磁头触点283连接，用于实现磁头体255与外部的电连接。所述导线层253由一组互相隔离的导线段271组成(图中仅标示一个导线段)。每个导线段271的一端形成与上述磁头触点283对应的第一触点263，另一端则形成用于与悬臂件(如图3所示悬臂件251)电性连接的第二触点256，并且这些第二触点256与抗静电片252的开口262的位置互相对应。所述第一触点263穿过绝缘片254的开孔270而与相应的磁头触点283电性连接。所述第二触点256可以借助适当材料比如电连接球穿过相应的开口262而与悬臂件(如图3所示悬臂件251)电性连接。借助导线层253的第一触点263与磁头体255的磁头触点283之间的电连接及第二触点256与悬臂件之间的电连接，可以实现磁头体255与悬臂件之间的电性连接。
特别地，如图2a-2b所示，所述抗静电片252上开设贯穿其绝缘层217及抗静电层211的接触孔212，所述绝缘层上开设通孔214，所述接地元件213的一端穿过所述接触孔212而与抗静电层211电性接触，而其另一端则穿过上述通孔214而与磁头背面281电性接触。本发明借助上述接地元件213而将该抗静电层211与具有导电性能的磁头体255电性连接。这样，在将柔性装配磁头203装配到其它部件(如悬臂件)之前，通过将导电的抗静电层211接地，就可以将磁头制造过程中产生的静电释放，从而避免上述静电对磁头装配过程的影响，避免磁头读写元件被烧毁。
换句话说，本发明通过接地元件213将抗静电片252与磁头体255电性连接，从而在将磁头203装配到其它部件之前，就可以借助将抗静电层211接地的方式而令磁头制造过程中积累磁头体255的静电荷被释放掉。
所述抗静电片252的抗静电层211由适当抗静电材料形成。比如，可以由半导体如类金刚石碳材料形成，也可以由金属材料形成。所述抗静电片252的抗静电层211的厚度最好为1nm-100nm。并且，所述抗静电片252的抗静电层211的表面电阻率可以为0～1.0E11Ω/square，体积电阻率为0～1.0E10Ω·cm。实验证明，当使用上述材料、厚度在上述范围内且其电阻特性符合上述要求时，磁头体255可以获得良好的抗静电性能，同时又不会对磁头体255的数据读写操作产生影响。
此外，上述接地元件213可以为任何适当结构，比如圆柱体，并且可以由半导体材料如类金刚石碳材料形成，或者由金属材料形成，从而提供良好的接地性能。另外，该接地元件213也可以直接通过在上述抗静电片252的接触孔212内、绝缘片254的通孔214内及磁头体255的磁头背面281之间灌注适当半导体材料或金属材料而成形。
图3展示了一种含有上述具有静电防护结构的柔性装配磁头203的磁头折片组合300，其包括悬臂件251及安装于该悬臂件251的柔性装配磁头203。
图4展示了含有上述磁头折片组合300的磁盘驱动单元400。该磁盘驱动单元400包括含有上述具有静电防护结构的柔性装配磁头203的磁头折片组合300、与该磁头折片组合300连接的驱动臂204、磁盘201、驱动磁盘201旋转的主轴马达202及容纳上述部件的壳体209。由于磁盘驱动单元的结构、工作过程及装配流程为业界普通技术人员所熟悉，在此不再详述。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。
Claims (16)
1. 一种具有静电防护结构的柔性装配磁头，其包括：
磁头体，其具有空气承载面、与该空气承载面相对的磁头背面及与空气承载面及磁头背面连接的尾边，所述尾边上形成一组磁头触点；
设置于所述磁头背面的静电防护结构，其包括设置于所述磁头背面的绝缘片、设置于该绝缘片上且由绝缘层及抗静电层组成的抗静电片，及同时与该抗静电片的抗静电层及磁头背面电性接触的接地元件；及
位于所述绝缘片与抗静电片的绝缘层之间且与所述磁头体的磁头触点电性连接的导线层。
2. 如权利要求1所述的柔性装配磁头，其特征在于：所述抗静电片的表面电阻率为0～1.0E11Ω/square，体积电阻率为0～1.0E10Ω·cm。
3. 如权利要求1所述的柔性装配磁头，其特征在于：所述抗静电片的抗静电层及接地元件由半导体材料或金属材料形成。
4. 如权利要求1所述的柔性装配磁头，其特征在于：所述抗静电片的抗静电层的厚度为1nm-100nm。
5. 如权利要求3所述的柔性装配磁头，其特征在于：所述半导体材料为类金刚石碳材料。
6. 如权利要求1所述的柔性装配磁头，其特征在于：所述抗静电片上开设有贯通其绝缘层及抗静电层的接触孔，所述绝缘片上开设通孔，所述接地元件的一端穿过接触孔并与抗静电层接触，另一端穿过通孔而与磁头背面接触。
7. 如权利要求1所述的柔性装配磁头，其特征在于：所述绝缘片上开设有一组与磁头体的磁头触点对应的开孔，所述导线层由一组导线段构成，所述每个导线段包括第一触点及与该第一触点连接的第二触点，所述第一触点穿过开孔而与相应的磁头触点电性连接。
8. 如权利要求7所述的柔性装配磁头，其特征在于：所述抗静电片上开设有贯通其绝缘层及抗静电层的开口，所述开口与所述导线段的第二触点对应。
9. 一种磁头折片组合，其包括：悬臂件及安装于该悬臂件的柔性装配磁头，其中，所述柔性装配磁头包括：
磁头体，其具有空气承载面、与该空气承载面相对的磁头背面及与空气承载面及磁头背面连接的尾边，所述尾边上形成一组磁头触点；
设置于所述磁头背面的静电防护结构，其包括设置于所述磁头背面的绝缘片、设置于该绝缘片上且由绝缘层及抗静电层组成的抗静电片，及同时与该抗静电片的抗静电层及磁头背面电性接触的接地元件；及
位于所述绝缘片与抗静电片的绝缘层之间且与所述磁头体的磁头触点电性连接的导线层。
10. 如权利要求9所述的磁头折片组合，其特征在于：所述抗静电片的表面电阻率为0～1.0E11Ω/square，体积电阻率为0～1.0E10Ω·cm。
11. 如权利要求9所述的磁头折片组合，其特征在于：所述抗静电片上开设有贯通其绝缘层及抗静电层的接触孔，所述绝缘片上开设通孔，所述接地元件的一端穿过接触孔并与抗静电层接触，另一端穿过通孔而与磁头背面接触。
12. 如权利要求9所述的磁头折片组合，其特征在于：所述抗静电片的抗静电层的厚度为1nm-100nm。
13. 如权利要求9所述的磁头折片组合，其特征在于：所述绝缘片上开设有一组与磁头体的磁头触点对应的开孔，所述导线层由一组导线段构成，所述每个导线段包括第一触点及与该第一触点连接的第二触点，所述第一触点穿过开孔而与相应的磁头触点电性连接。
14. 如权利要求13所述的磁头折片组合，其特征在于：所述抗静电片上开设有贯通其绝缘层及抗静电层的开口，所述第二触点借助电连接球穿过相应开口而与悬臂件电性连接。
15. 一种磁盘驱动单元，包括：
磁头折片组合；
与所述磁头折片组合连接的驱动臂；
磁盘；及
用于驱动所述磁盘的主轴马达；其中，
所述磁头折片组合包括悬臂件及安装于该悬臂件的柔性装配磁头；该柔性装配磁头包括：
磁头体，其具有空气承载面、与该空气承载面相对的磁头背面及与空气承载面及磁头背面连接的尾边，所述尾边上形成一组磁头触点；
设置于所述磁头背面的静电防护结构，其包括设置于所述磁头背面的绝缘片、设置于该绝缘片上且由绝缘层及抗静电层组成的抗静电片，及同时与该抗静电片的抗静电层及磁头背面电性接触的接地元件；及
位于所述绝缘片与抗静电片的绝缘层之间且与所述磁头体的磁头触点电性连接的导线层。
16. 如权利要求15所述的磁盘驱动单元，其特征在于：所述抗静电片的表面电阻率为0～1.0E11Ω/square，体积电阻率为0～1.0E10Ω·cm。
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