CN101359480A - 带有局部强化的整合迹线连接件的悬架 - Google Patents
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Abstract
磁头万向架组件可以包括滑块、接附到所述的滑块的微促动器、安装所述的滑块和所述的微促动器的挠曲件和包括支承区域、主部分和移动部分的悬架，其中挠曲件包括多个电联接所述的微促动器和所述的滑块的迹线组，且其中所述的多个迹线组一般地相互平行地层叠。
Description
技术领域
本发明针对用在硬盘驱动器组件内的磁头万向架组件(headgimbal assembly)。更特定地，本发明涉及包括悬架设计的磁头万向架组件，悬架设计包括设计为其中在振动、冲击情况和高速旋转期间改进性能的整合的多个迹线连接件。
技术背景
目前，硬盘驱动器产业在消费者电子器件领域中获得了很大的成功。此成功的主要原因之一是能实现反应了消费者需求的不断增加的存储容量。迄今为止，这些进步与其他竞争技术相比以最小成本实现。
然而，这些进步的持续要求克服出现的设计和制造困难。这些困难存在于驱动器级和部件级上。
硬盘驱动器(HDD)通常用作计算机内的主要存储单元。一般地，HDD通过对存储在旋转盘上的数字化信息的取回和存储来运行。该取回和存储(即“读”和“写”)通过嵌入在陶瓷“滑块(slider)”上的磁“头”完成，陶瓷“滑块”安装在“悬架(suspension)”上。组装的滑块和悬架结构通常称为磁头万向架组件(HGA)。
图1图示了典型的滑块主体实施例。如在图1中示出，对于通常的滑块100已知的空气承载表面(ABS)设计102可以由沿面向盘的滑块表面的外边缘延伸的一对平行的导轨106和108形成。两个导轨106和108典型地沿滑块主体长度的至少部分从后缘110行进到前缘112。前缘112限定为旋转盘在向后缘110行进滑块100的长度前所通过的滑块的边缘。换能器或磁元件典型地安装在沿滑块的后缘110的一些位置处，如在图1中示出。
在此实施例中，导轨106和108形成了滑块在其上飞行(fly)的空气承载表面，且当与由自旋盘所造成的空气流接触时提供了需要的提升。当盘旋转时，所造成的风或空气流沿导轨106和108下方且在它们之间行进。当空气流通过导轨106和108下方时，导轨和盘之间的空气压力增加，因此提供了正的加压和提升。
图2a至图2b图示了典型的盘驱动器实施例。图2a图示了使盘101自旋的芯轴马达102。磁头万向架组件(HGA)104控制了在盘上方飞行的磁头103。典型地，音圈马达(VCM)用于控制磁头万向架组件104在磁硬盘上方的运动。
在当前技术中，因为存在于仅通过VCM的磁头定位中的固有公差(动态间隙)，目前微促动器用于“微调”磁头的放置。这使得能实现更小的可记录轨道宽度，这又增加了硬盘驱动器的密度或“每英寸轨道”(TPI)值。图2b是图2a的前述元件的分解视图。
图3a至图3c图示了典型的HGA实施例的多种视图。图3a图示了包括为微促动器205装载了磁头滑块203的悬架213的典型HGA实施例。悬架213可以包括基板215、铰链216和装载臂217。挠曲件218可以接附到铰链216和装载臂217(例如通过激光焊接)。迹线210可以层叠在挠曲件218上，且可以包括两组导线215a和216a以电联接磁头滑块203。迹线210也可以向外延伸超过挠曲件218的边缘。空间220a和220b可以位于导线215a和216a与挠曲件218之间。迹线210也可以包括导线217a和217b，可以从挠曲件218的中心区域延伸且沿悬架的两侧延伸，以电联接微促动器205。迹线210可以电连接到悬架结合焊盘206。
图3b图示了合并了滑块的典型的金属框架微促动器结构。微促动器205可以包括金属框架230，金属框架230进一步包括侧臂211和212。微促动器205可以进一步包括底部支承臂216和顶部支承臂215，它们可以联接到侧臂211和212。顶部支承臂215和底部支持臂216可以通过环氧树脂或激光焊接安装在悬架上。滑块203可以安装在顶支持臂215上(如示出)。两个PZT元件207和208可以沿两个侧臂211和212的外侧接附，且可以电连接到导线217a和217b(如以上所描述)。
图3c图示了安装在悬架上的金属框架微促动器。在此实施例中，电球208a将滑块203电联接到悬架迹线210，且电球209将PZT元件207和208在侧臂211和212的每侧上联接到悬架迹线210。电连接球209可以将微促动器205电联接到悬架迹线210上。电连接球可以例如由金球结合或焊料球结合制造。
图4a是微促动器的移动的典型图示。当电流通过悬架导线217a和217b施加时，PZT元件207和208可以膨胀或压缩，从而导致侧臂211或212在通常的侧方向上弯曲。例如，在第一半周期内，PZT元件207收缩且导致侧金属臂211变形且将滑块203向左侧移动。相反地，当电压行进到第二半周期时，PZT元件208将收缩且导致侧金属臂212变形且将滑块203向右侧移动。另外，在图3a至图3c所描述的实施例的情况中，空间220a和220b和两个导线215a/216a的柔性允许滑块203当被微促动器205引导时自由移动。
在运行运动期间，微促动器/滑块实施例典型地生成了可能导致遍及HGA的有害的共振的侧向惯性力(“反作用力”)。图4b图示了可能经历共振的典型的微促动器/滑块实施例。在运行中，当输入正弦电压以使微促动器运行时，在第一个半周期内，一个侧臂307a可能向外侧弯曲(由箭头300a指示)。这样，也可能在其他方向产生反作用力Fa。且因为微促动器框架典型地安装到悬架(例如在图3c中示出)，反作用力Fa可能传递到悬架且导致有害的共振。类似地，当反向时，另一个臂307b可能弯曲到另一侧以产生反作用力Fb，从而也导致有害的共振。此共振可能影响HGA的动态性能且限制了硬盘驱动器的伺服带宽的改进。
硬盘驱动器性能的设计改进经常伴随着增加芯轴RPM(每分钟转数)。在此情况中，迅速旋转盘的运动可能造成可能影响硬盘驱动器部件性能的空气湍流(“风阻”)。在带有具有空间以保证自由移动的迹线的HGA实施例的情况中(例如见图3c)，湍流空气流的生成可能在运动期间连续地承载在附近的迹线上，且在一些情形中甚至可能导致迹线的位移。
图5图示了在典型的HGA实施例中观察到的迹线混乱的效果。如在图5中所图示，空气的湍流可能导致迹线215a向加载梁的后侧摆动，而迹线216a可能向磁头滑块203的顶侧摆动。在其他情形中，迹线215a和216a可能向相同侧摆动。这些位移可能破坏磁头的正确移动，因此影响了磁头的静态和动态性能和硬盘驱动器作为整体的性能。
因此，存在对于解决了至少前述问题的具有改进的特征的磁头万向架组件的需求。
附图说明
图1图示了典型的滑块主体实施例。
图2a至图2b图示了典型的硬盘驱动器实施例。
图3a至图3c图示了典型的HGA实施例的多种视图。
图4a是微促动器的移动的典型图示。
图4b图示了可能经历HGA共振问题的典型的微促动器/滑块实施例。
图5图示了在典型的HGA实施例中观察到的悬架共振问题的效果。
图6a图示了根据本发明的典型的HGA实施例。
图6b图示了根据本发明的典型的HGA实施例的另一个视图。
图7a图示了根据本发明的典型的HGA实施例的分解视图。
图7b图示了根据本发明的典型的HGA实施例的侧视图。
图8图示了根据本发明的一个典型的实施例的拆卸视图。
图9图示了根据本发明的典型的HGA实施例。
图10图示了根据本发明的典型的HGA实施例。
图11图示了根据本发明的典型的HGA的实施例。
图12图示了根据本发明的典型的HGA的实施例。
具体实施方式
如下是对本发明的一个或多个实施例的详细描述，本发明的例子可以在附图中图示。每个例子和实施例通过对本发明的解释提供且不意味着限制本发明。例如，特征或描述为一个实施例的部分可以与另外的实施例一起使用以产生进一步的实施例。意图的是本发明包括这些和其他的修改和变化。
本发明的设备涉及带有局部强化的万向架的悬架组件。在本申请的实施例中，悬架组件可以包括整合的多个迹线连接件，多个迹线连接件设计为其中在振动、冲击情况和高速旋转期间改进性能。
图6a图示了根据本发明的典型的HGA实施例。在此实施例中，悬架611可以包括铰链511、基板512和加载梁513。加载梁513可以联接到基板512和铰链511。加载梁513可以支承安装在其舌区域(未示出)上的挠曲件515。挠曲件515可以包括磁头203和微促动器505。包括外迹线502和内迹线504的挠曲件515可以接附到铰链511和加载梁513(例如通过激光焊接)。
图6b图示了根据本发明的典型的HGA实施例的另一个视图。类似于在图6a中图示的实施例，在此实施例中，加载梁513可以支承挠曲件515，挠曲件515可以包括安装在其舌区域(未示出)上的微促动器505和滑块203。
另外，在此实施例中，挠曲件515可以进一步包括外迹线502和内迹线504。外迹线502可以在一个端部上在滑块焊盘508处电连接到滑块203，且在另一个端部处在挠曲件焊盘506处电连接。内迹线504可以在一个端部上在微促动器焊盘509处电连接到微促动器505，且在另一个端部处在挠曲件焊盘506处电连接。如所图示，在此实施例中，外迹线502可以一般地沿悬架611的外边缘跟随。内迹线504可以设置离开悬架611的外边缘和外迹线502，且可以一般地平行于外迹线502走向。挠曲件焊盘506可以位于内迹线504和外迹线502的端部上，且可以用于将HGA联接到控制系统(未示出)。
在此实施例中，大约在微促动器505的臂的前端附近的位置处，内迹线504可以在相反的方向上回绕以形成U形形状(在此点它们可能不再一般地平行于外迹线502)，且继续以与微促动器焊盘509连接。同样，在此实施例中，大约在微促动器505的臂的前端附近的位置处，外迹线502可以转向滑块203且在滑块203下继续以与滑块焊盘508(如所示出)连接。
图7a图示了根据本发明的典型的HGA实施例的分解视图。在此实施例中，悬架611可以包括支承区域602、主部分614和移动部分615。微促动器505的底部支承件603可以安装在悬架611的支承区域602上(且邻近主部分614)。
微促动器505可以包括底部支承件603和两个侧臂602a和602b。两个侧臂602a和602b可以每个具有PZT元件605a和605b和顶部基部604a和604b。顶部基部604a或604b的部分(例如顶部部分)可以沿后缘的侧表面与滑块203联接。微促动器505的每个PZT元件605a和605b的焊盘607可以电联接到悬架611的微促动器焊盘601和601′。
另外，在此典型实施例中，内迹线502和外迹线504两组迹线可以一般地相互平行地层叠在挠曲件511上且分开以空间(如所示出)。当内迹线502和外迹线504一般地沿微促动器505的边缘延伸时，它们可以向外延伸超过悬架611的边缘。
在此实施例中，悬架611也可以包括外触发器612。在此实施例中，外触发器612可以从悬架611的边缘延伸且一般地平行于悬架611的边缘走向(如所示出)。外触发器612可以在多个位置支承内迹线502和外迹线504。在此实施例中，外触发器612可以例如在第一位置608和第二位置609(大约位于微促动器505的臂的前端附近)处支承内迹线502和外迹线504。
在此实施例中，外触发器612可以包括折叠件613a和613b。如所图示，沿内迹线502和外迹线504一般地相互平行延伸的部分，折叠件613a和613b可以从外触发器612延伸以支承内迹线502和外迹线504二者。在一些实施例中，折叠件613a和613b可以由不锈钢制成。在支承内迹线502和外迹线504时，折叠件613a和613b可以用于防止内迹线502和外迹线504在风阻、振动或冲击情况中的垂直位移。
在此实施例中，在大约在微促动器505的臂的前端附近的位置处，内迹线502可以在相反的方向回绕以形成U形形状(在此点它们不再一般地平行于外迹线502)，且继续以微促动器焊盘601连接。如在此图示的实施例中示出，当内迹线502回绕时，它们可以由外触发器612支承(例如在第一位置608处)，其也可以防止迹线的位移。
如所图示，在此典型的实施例中，在大约在微促动器505的臂的前端附近的位置处，外迹线504可以向内转向主部分614且在滑块203下方延伸以与滑块焊盘512连接。当外迹线504向内转时，它们也可以由外触发器612支承(例如在第一位置609处支承)，其也可以防止位移。
在此实施例中，在向内转且向移动部分615延伸时，外迹线504可以包括在主部分614和移动部分615之间的第一曲线618。第一曲线618可以侧向向内延伸且然后向移动部分615延伸，以形成L形形状。
另外，在向内转且向移动部分615延伸后，外迹线504可以包括在主部分614和移动部分615之间的第二曲线617。在此实施例中，第一曲线618和第二曲线617可以在滑块203下方延伸以延伸到滑块焊盘512。
因为外迹线504的这些部分在组装后可以位于滑块203下方，这些部分可以不受风阻的影响。第一曲线618和第二曲线617连同来自外触发器612的支承(例如在第一位置608和第二位置609处)可以组合以充分地抑制风阻或冲击的影响且保持HGA的正确的发挥功能。
图7b图示了根据本发明的典型的HGA实施例的侧视图。加载梁513可以包括凹坑610以支承悬架611。微促动器505和滑块203可以部分地安装在悬架611上。平行的缝隙621可以用于保证微促动器505的自由移动。
图8图示了根据本发明的一个典型的实施例的拆卸视图。在此实施例中，悬架组件可以包括基板512、铰链511、加载梁513和挠曲件515。
图9图示了根据本发明的另一个典型的HGA实施例。悬架1000可以包括移动部分615和主部分614。类似于在图7a中描述的实施例，内迹线502和外迹线504可以一般地相互平行地层叠。在此实施例中，内迹线502和外迹线504可以延伸且沿悬架边缘走向。然而，与图7a中描述的实施例不同，内迹线502和外迹线504可以一般地相互邻近地定位。
此外，在此实施例中，外触发器612可以从悬架611的边缘延伸且一般地与悬架611的边缘平行地走向。如在图7a中图示的典型的实施例的情况中，外触发器612可以在多个位置处支承内迹线502和外迹线504。在此实施例中，外触发器612可以在第一位置608和第二位置609支承内迹线502和外迹线504。同样，如在图9中示出，外触发器612在到达微促动器505的臂前(例如在第一位置608处)可以支承内迹线502或外迹线504(或支承二者)。
当内迹线502和外迹线504延伸到大约在微促动器505的臂的前端附近的位置或悬架外区域(例如移动部分615)附近时，内迹线502和外迹线504二者可以向内转，然后向主部分614转。在此点处，内迹线502可以侧向向外向主部分614延伸。内迹线502可以跟随沿着主部分614的边缘且终止于微促动器焊盘601处。外迹线504可以进一步向悬架的端部后(例如向移动部分615)延伸且可以终止于焊盘512处。
类似于在图7a中描述的实施例，外迹线504可以包括在主部分614和移动部分615之间的第一曲线618。在此实施例中，第一曲线618可以向主部分614延伸且转回向移动部分615延伸，以形成U形形状。
另外，在转向内且向移动部分615延伸后，外迹线504可以包括在主部分614和移动部分615之间的第二曲线617。在此实施例中，第一曲线618和第二曲线617可以位于滑块203下方且允许外迹线504延伸到滑块焊盘512。
外迹线504的第一曲线618和第二曲线617连同来自外触发器612的支承(例如在第一位置608和第二位置609处)可以组合以充分地抑制风阻或冲击的影响且保持HGA的正确的发挥功能。
图10图示了根据本发明的另一个典型的HGA实施例。在此实施例中，微促动器230(与例如在图7a中描述的微促动器实施例不同)和滑块203可以安装在悬架1100上。
图11图示了根据本发明的典型的HGA的实施例。在此实施例中，微促动器230(与例如在图7a和图10中描述的微促动器实施例不同)和滑块203可以安装在悬架1200上。
图12图示了根据本发明的典型的HGA的实施例。此实施例其中可以用于单级应用(其中实施例不包括微促动器)。在此实施例中，滑块203可以安装在悬架1300上。在此实施例中，不存在内迹线502以电连接微促动器，仅外迹线504电连接滑块203。
如在图7a中图示的典型实施例的情况中，在此实施例中，悬架611也可以包括外触发器612。在此实施例中，外触发器612可以例如在第一位置608(位于大约微促动器505的臂的前端附近)处支承外迹线504。同样，在此实施例中，外触发器612可以包括折叠件613a和613b以支承外迹线504。
虽然本发明已参考前述应用描述，优选实施例的此描述不意味着解释为限制性意义。应理解的是，本发明的所有方面不限制于在此阐明的取决于多种原理和变量的特定的描绘、构造或尺寸。对于本领域技术人员当参考本披露时，多种在所披露的设备的形式和细节上的修改以及本发明的其他变化将是显见的。因此构想为附带的权利要求书将覆盖对所描述的实施例的落入本发明的精神和范围内的任何这样的修改或变化。
Claims (20)
1.一种磁头万向架组件，其包括：
滑块；
包括微促动器臂的接附到所述的滑块的微促动器；
安装所述的滑块和所述的微促动器的挠曲件；和
包括支承区域、主部分和移动部分的悬架，其中挠曲件包括多个电联接所述的微促动器和所述的滑块的迹线组，且其中所述的多个迹线组一般地相互平行地层叠。
2.根据权利要求1所述的磁头万向架组件，其中多个迹线组以空间分开。
3.根据权利要求1所述的磁头万向架组件，其中多个迹线组包括第一组迹线和第二组迹线，且其中第一组迹线电连接所述的微促动器且第二组迹线电连接所述的滑块。
4.根据权利要求3所述的磁头万向架组件，其中第二组迹线一般地沿悬架的外边缘延伸且在大约在微促动器臂的前端附近的位置处在滑块下方延伸。
5.根据权利要求3所述的磁头万向架组件，其中在大约在微促动器臂的前端附近的位置处，第一组迹线在相反的方向回绕。
6.根据权利要求3所述的磁头万向架组件，其中在大约在微促动器臂的前端附近的位置处，第一组迹线侧向向外向主部分延伸，沿主部分边缘跟随。
7.根据权利要求3所述的磁头万向架组件，其中第二组迹线在滑块下方向悬架的移动部分延伸，且包括至少一个在悬架的主部分和悬架的移动部分之间的曲线。
8.根据权利要求1所述的磁头万向架组件，其中悬架包括外触发器。
9.根据权利要求1所述的磁头万向架组件，其中外触发器在至少一个位置内支承多个迹线组。
10.根据权利要求1所述的磁头万向架组件，其中外触发器包括折叠件，且所述的折叠件在至少一个位置内支承多个迹线组。
11.一种盘驱动器组件，其包括：
盘；
使盘自旋的芯轴马达；和
磁头万向架组件，其中所述的磁头万向架组件包括：
滑块；
包括微促动器臂的接附到所述的滑块的微促动器；
安装所述的滑块和所述的微促动器的挠曲件；和
包括支承区域、主部分和移动部分的悬架，其中挠曲件包括多个电联接所述的微促动器和所述的滑块的迹线组，且其中所述的多个迹线组一般地相互平行地层叠。
12.根据权利要求11所述的盘驱动器组件，其中多个迹线组包括第一组迹线和第二组迹线，且其中第一组迹线电连接所述的微促动器且第二组迹线电连接所述的滑块。
13.根据权利要求12所述的盘驱动器组件，其中第二组迹线一般地沿悬架的外边缘延伸且在大约在微促动器臂的前端附近的位置处在滑块下方延伸。
14.根据权利要求12所述的盘驱动器组件，其中第一组迹线离开第二组迹线，且在大约在微促动器臂的前端附近的位置处在相反的方向回绕。
15.根据权利要求12所述的盘驱动器组件，其中在大约在微促动器臂的前端附近的位置处，第一组迹线侧向向外向主部分延伸，沿主部分边缘跟随。
16.根据权利要求12所述的盘驱动器组件，其中第二组迹线在滑块下方向悬架的移动部分延伸，且包括至少一个在悬架的主部分和悬架的移动部分之间的曲线。
17.根据权利要求11所述的盘驱动器组件，其中悬架包括外触发器。
18.根据权利要求11所述的盘驱动器组件，其中外触发器在至少一个位置内支承多个迹线组。
19.根据权利要求17所述的盘驱动器组件，其中外触发器包括折叠件，且所述的折叠件在至少一个位置内支承多个迹线组。
20.根据权利要求12所述的盘驱动器组件，其中第一迹线组和第二迹线组向外延伸超过悬架的边缘。
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