CN101751938A - 头平衡架组件和盘驱动器 - Google Patents

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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Abstract

本发明提供一种头平衡架组件和盘驱动器。在压电元件固定在平衡架舌部中的HGA中，压电元件伸缩运动导致的线缆对头滑块的转动的不利影响被抑制。在本发明的一个实施例中，HGA(200)包括固定在平衡架舌部(223)内的两个压电元件(205a；205b)。头滑块(105)粘附在平衡架舌部的台部(131)上。压电元件的伸缩运动引起台部的转动。用于传输用于头滑块的信号的引线(217a-217f)延伸穿过压电元件的头滑块侧的连接焊盘(315)和连接焊盘(315b)之间。该布置能够减小线缆刚度对抗压电元件的伸缩引起的应力，从而抑制压电元件摆动的减小。

Description

头平衡架组件和盘驱动器
技术领域
本发明涉及头平衡架组件和盘驱动器，尤其涉及具有压电元件的头平衡架组件中的线路布置。
背景技术
使用各种记录盘例如光盘、磁光盘和软磁盘的盘驱动器装置在本领域已为人所知。特别地，硬盘驱动器(HDD)已广泛用作计算机的存储装置且已成为当前的计算机系统不可或缺的存储器件。此外，HDD由于其突出的特性而已广泛应用于计算机之外的移动图像记录/再现装置、汽车导航系统和便携式电话等。
HDD中使用的磁盘具有多个同心数据道和伺服道。每个数据道包括多个数据扇区，数据扇区含有记录于其上的用户数据。每个伺服道具有地址信息。伺服道包括沿圆周方向离散地布置的多个伺服数据，一个或多个数据扇区记录在伺服数据之间。头元件部件根据伺服数据中的地址信息访问所需数据扇区从而写数据到所述数据扇区且从其取出数据。
头元件部件形成在滑块上；滑块结合到致动器的悬架(suspension)上。致动器和头滑块的组件称为头堆叠组件(HSA)，悬架和头滑块的组件称为头平衡架组件(HGA)。滑块的面对磁盘的飞行表面与旋转磁盘之间的空气粘滞性导致的压力平衡悬架施加的朝向磁盘的压力，从而头滑块飞行于磁盘之上。致动器在枢轴上枢转从而将头滑块移动到目标道并将其定位到该道上。
随着磁盘中每英寸道数(TPI)的增加，要求提高头滑块的定位精度。然而，利用音圈马达(VCM)驱动致动器时存在定位精度限制。因此，已经提出了两级(two-stage)致动器技术，该技术将小型致动器(微致动器)安装在致动器的末梢以实现精细定位(例如，参见下面所列的专利文献1)。
专利文献1：日本未审专利申请特开公报No.2008-152908。
发明内容
如上所述，微致动器通过其细微移动而实现头滑块的精细定位。然而，即使微致动器安装在悬架上而不改变常规悬架的结构，也不能很大地改善头滑块的定位精度。这是由于微致动器引起的悬架特性的变差。
变差的一个原因是由微致动器引起的质量和体积增加导致悬架紊乱振动特性(turbulence vibration characteristic)变差。另一原因是微致动器的驱动(振动)激发了多种悬架振动模式。此外，微致动器引起的质量增加导致悬架的抗冲击特性或者加载/卸载能力降低。
用于改善这些特性的优选微致动器具有利用固定在平衡架舌部内的压电元件转动头滑块的机构。在包括这样的微致动器的HGA中，平衡架舌部在其拖尾侧具有台部(stage)，头滑块结合到所述台部。两个压电元件在所述头滑块的前导侧固定在所述平衡架舌部内。
两个压电元件沿致动器的旋转方向布置成线(line)，并沿悬架的前后方向(头滑块的飞行方向)伸缩。左和右压电元件进行彼此相反的伸缩运动以转动所述台部，使结合到该台部的头滑块一起转动。头滑块的转动提供了头元件部件(薄膜头)沿磁盘径向的轻微运动。
设置在平衡架舌部内的两个压电元件能抑制上述悬架特性的变差。然而，本发明人通过研究发现，平衡架舌部内的压电元件的运动受到形成在悬架上的线缆(trace)的显著影响。线缆包括用于传输用于头滑块的信号的多条引线和用于保护引线的树脂层。在通过左和右压电元件的伸缩转动头滑块时，线缆的刚度(stiffness)干扰了压电元件的运动，因而减少了相对于压电元件伸缩量的头滑块转动量。
因此，期望用于HGA的结构能够减小线缆的刚度对安装在平衡架舌部上的两个压电元件的伸缩的不利影响以及由此导致的对头滑块的转动的不利影响。
根据本发明一方面的头平衡架组件包括：具有舌部的平衡架；形成所述舌部的一部分的台部；结合到所述台部的头滑块；设置在所述舌部内在所述台部后侧的第一压电元件，具有前连接焊盘和后连接焊盘，并沿前后方向伸缩；设置在所述舌部内在所述台部后侧的第二压电元件，具有前连接焊盘和后连接焊盘，并沿前后方向伸缩；以及形成在所述平衡架上的线缆。所述线缆包括多条引线，所述多条引线用于连接将要与所述头滑块的多个连接焊盘互连的多个连接焊盘和前置放大器IC的连接焊盘，所述多条引线延伸通过所述第一压电元件的所述前连接焊盘和所述第二压电元件的所述前连接焊盘之间。该布置抑制了线缆对压电元件的伸缩运动引起的头滑块旋转的负面影响。
优选地所述多条引线在所述头滑块之下延伸。优选地所述多条引线绕所述台部与所述头滑块的粘合区域延伸。此外，更优选地所述多条引线在所述头滑块之下沿着所述粘合区域的后端朝向所述舌部的沿前后方向延伸的中心线延伸。这些布置进一步抑制了线缆对头滑块转动的不利影响。
优选地，所述多条引线在所述头滑块之下且在所述台部的旋转中心附近延伸。该布置进一步抑制了线缆对头滑块转动的不利影响。所述多条引线在所述第一压电元件和所述第二压电元件之间分成两组；每组向外转向；一组在所述第一压电元件的所述后连接焊盘的外侧延伸，另一组在所述第二压电元件的所述后连接焊盘的外侧延伸；然后每组朝向将要与所述前置放大器IC连接的连接焊盘延伸。该布置抑制了线缆对头滑块转动的不利影响。
优选地所述平衡架包括主体和从所述主体向前延伸以支承所述舌部的两侧的两个臂，且优选地所述多条引线在从将与所述头滑块的所述连接焊盘互连的所述连接焊盘到所述主体的区段中在所述两个臂之间延伸。由此，所述线缆导致的振动可被抑制。
所述平衡架包括主体和从所述主体向前延伸以支承所述舌部的两侧的两个臂。所述舌部包括设置在所述台部的后面的支承部件，所述支承部件用于支承所述台部并连接到所述臂。所述线缆连接所述支承部件的后部和所述主体。该结构能抑制平衡架的过度变形。该平衡架还包括限制器，用于连接所述台部和所述两个臂的每个，由与所述线缆的绝缘层相同的材料制成。该结构能抑制平衡架的过度变形且同时抑制质量的增加。还提供负载梁，用于支承所述平衡架，平衡架到所述负载梁的固定点设置在所述舌部的前面和后面。该结构实现了对平衡架的过度变形的有效抑制。
根据本发明另一方面的盘驱动器包括：外壳；主轴马达，固定在所述外壳中，用于旋转盘；以及致动器，包括用于在通过所述主轴马达旋转的盘之上支承头滑块的悬架，所述致动器通过音圈马达枢转。所述悬架包括：具有舌部的平衡架；形成所述舌部的一部分的台部，头滑块结合到所述台部；设置在所述舌部内在所述台部的后侧的第一压电元件，具有前连接焊盘和后连接焊盘，并沿前后方向伸缩；设置在所述舌部内在所述台部的后侧的第二压电元件，具有前连接焊盘和后连接焊盘，并沿前后方向伸缩；以及形成在所述平衡架上的线缆。所述线缆包括多条引线，所述多条引线用于连接与所述头滑块的多个连接焊盘互连的多个连接焊盘和前置放大器IC的连接焊盘。所述多条引线延伸通过所述第一压电元件的所述前连接焊盘和所述第二压电元件的所述前连接焊盘之间。该结构能够改善头滑块的定位精度。
在具有固定在平衡架舌部内的压电元件的头平衡架组件中，本发明能够抑制线缆对头滑块的转动的不利影响，所述头滑块的转动由压电元件的伸缩运动引起。
附图说明
图1是示例平面图，示出了根据本发明一实施例的去除了其外壳的盖的HDD；
图2(a)-(b)是示出根据本发明一实施例的HGA结构的示例透视图及其部分放大图；
图3(a)-(b)是示出根据本发明一实施例的HGA中的头滑块、压电元件及其附近区域的示例平面图；
图4是示例剖视图，示意性示出了根据本发明一实施例的HGA的堆叠结构；
图5(a)-(b)是示例侧视图和剖视图，示出了根据本发明一实施例的HGA的一部分；
图6是示例平面图，示出了根据本发明一实施例的HGA中的头滑块、压电元件及其附近区域。
具体实施方式
下面将描述本发明的优选实施例。为了清楚地说明，下面的描述和附图可含有适当的省略和简化。整个附图中，相似的元件由相似的附图标记表示，并且为了说明的清楚而省略了其不必要的重复描述。在本发明的实施例中，将硬盘驱动器(HDD)作为盘驱动器装置的示例进行了描述。
根据本发明一实施例的HDD包括两级致动器，该两级致动器包括使用音圈马达的定位机构和悬架上的使用压电元件的定位机构(微致动器)。根据本发明一实施例的微致动器包括固定在平衡架舌部(gimbal tongue)内的两个压电元件。所述两个压电元件沿致动器的转动方向(左右方向)并排布置，并沿悬架的前后方向(头滑块的飞行方向)伸缩。
平衡架舌部具有在其拖尾侧的台部，头滑块结合到该台部。左和右压电元件进行彼此相反的伸缩运动从而使该台部转动，由此固定于其上的头滑块一起转动。头滑块的转动实现头元件部件(薄膜头)沿磁盘径向方向的微小移动。
本发明一实施例中的HGA的特征在于，传输用于头滑块的信号的引线从与头滑块连接的连接焊盘穿过两个压电元件的头滑块侧的连接焊盘之间延伸。该布置可以减少抵抗压电元件伸缩的线缆刚度引起的应力，从而抑制压电元件摆动(stroke)的减小，此外，允许压电元件平滑伸缩以转动头滑块。由此，滑块的驱动位移可以增加，从而实现高精度的头定位。
在说明根据本发明一实施例的头平衡架组件(HGA)之前，将参照图1概述HDD的整个结构。用于HDD 1的机械构件容置在基体102中；基体102中的构件的操作被固定在基体外部的电路板上的控制电路(未示出)控制。HDD 1包括作为存储数据的盘的磁盘101、用于存取(读或写)磁盘101的头滑块105。头滑块105包括用于向磁盘101写用户数据和/或从其读用户数据的头元件部件和其上设置有该头元件部件的滑块。
致动器106支承头滑块105。致动器106在枢轴107上枢转从而移动头滑块105到旋转的磁盘101之上以存取磁盘101。作为驱动机构的音圈马达(VCM)109驱动致动器106。致动器106包括下列构件：悬架110、臂111、线圈支承件112和VCM线圈113，所述构件以所列顺序从致动器16的设置有头滑块105的末梢处开始沿纵向连接。
固定到基体102的主轴马达(SPM)103以预定的角速度旋转磁盘101。滑块的面对磁盘101的飞行表面与旋转磁盘101之间的空气粘滞性导致的压力平衡悬架110施加的沿朝向磁盘方向的压力，从而头滑块105飞行于磁盘101之上。在图1中，磁盘逆时针旋转。用于头滑块105和微致动器的压电元件的信号通过前置放大器IC 181放大，前置放大器IC 181设置在用于致动器106的枢轴附近。前置放大器IC 181实施在电路板182上。
当头滑块105不存取时，致动器106在坡台(ramp)104上备用，坡台104设置在磁盘101之外。致动器106从磁盘101之上朝向坡台104的移动操作称为卸载，其从坡台朝向磁盘之上的移动操作称为加载。本发明可用于采用坡台加载和卸载方案的HDD，但也可应用于其中当不存取时致动器106移动到盘的内区域的HDD。
图2(a)是透视图，示出根据本发明一实施例的HGA 200的从盘观察时的结构，图2(b)是图2(a)中圆B包围的部分的放大图。如图2(a)所示，HGA 200包括悬架110和头滑块105。悬架110包括线缆201、平衡架202、负载梁203和安装板204。
平衡架202固定到作为基础的负载梁203，此外，线缆201形成在平衡架202上。头滑块105结合到平衡架202的结合有线缆201的表面。如图2(b)所示，HGA 200包括构成微致动器的一部分的压电元件205a和205b。压电元件205a和205b结合到悬架110的结合有头滑块105的表面的背侧。
负载梁203由例如不锈钢(SUS)制成为精密板簧(leaf spring)。负载梁203的刚度高于平衡架202。负载梁203的弹簧属性产生对头滑块105的负载。安装板204和平衡架202例如由不锈钢制成。头滑块105结合到平衡架202。平衡架202被弹性支承，保持头滑块105，并自由倾斜，以有助于头滑块105的位置控制。
如图2(b)所示，在本发明一实施例的HGA 200中，平衡架202在头滑块105前面的点221和后面的点222a和222b接合到负载梁203。该接合通常通过激光点焊制成。以此方式，平衡架202在相对于头滑块105的前面和后面的点处与负载梁203接合，为HGA 200提供更好的加载/卸载特性(脱离特性(peel property))。
在具有多条引线的线缆201的一端的多个端子与压电元件205a和205b以及头滑块105连接；另一端的多个端子并入复式连接器211中，复式连接器211又与固定到致动器106的电路板182连接。在该示例结构中，复式连接器211具有八个连接焊盘(connection pad)，其用于读信号、写信号、用于间隙调整目的的加热器元件的信号、以及用于两个压电元件205a和205b的信号。连接焊盘的数量根据头滑块105的结构和压电元件205a和205b的控制方法而改变。
如图1所示，在电路板182上实现用于头滑块的元件(读元件和写元件)和用于压电元件205a和205b的信号的放大器电路181。线缆201传输用于控制(驱动)压电元件205a和205b的信号以及读信号和写信号。在本实施例中，连接致动器106的末端(悬架110)和枢轴107的方向称为前后方向，平行于磁盘101的主平面(记录表面)且垂直于该前后方向的方向(致动器106的转动方向)称为左右方向。
图3(a)和3(b)是平面图，示出了HGA 200中的头滑块105、压电元件205a和205b及其附近的结构。在图3(a)和3(b)中，省略了负载梁203。图3(a)是从磁盘侧(头滑块侧)观察时HGA 200的图，图3(b)是从另一侧观察时HGA 200的图。在图3(a)中，头滑块105由虚线表示并画为透明的。
如参照图2(a)和2(b)所述，线缆201与头滑块105设置在平衡架202同一侧。在图3(a)中，线缆201和头滑块105示为在平衡架202上面；在图3(b)中，平衡架202示为在线缆201上面。如图3(b)所示，压电元件205a和205b设置在头滑块105的相反侧在线缆201上。
平衡架202包括在中间的平衡架舌部223、以及分别在左侧和右侧离开平衡架舌部223沿前后方向延伸的侧臂224a和224b。平衡架舌部223利用左和右连接器接片(tab)225a和225b分别连接到侧臂224a和224b。
平衡架舌部223包括台部131和支承部件132，支承部件132在台部131的后侧(前导侧)连接到台部131并支承台部131。支承部件132具有沿前后方向延伸的两个开口133a和133b。开口133a和133b沿左右方向设置，压电元件205a和205b分别设置在开口133a和133b内。压电元件205a和205b沿前后方向进行彼此相反的膨胀和收缩，从而转动台部131和台部131上的头滑块105。
支承部件132包括开口133a和133b之间的中间部件134、压电元件205a和侧臂224a之间的侧部部件135a、以及压电元件205b和侧臂224b之间的侧部部件135b。中间部件134、侧部部件135a和135b在后端部件(基部)136处接合。侧部部件135a通过连接接片225a连接到侧臂224a，侧部部件135b通过连接接片225b连接到侧臂224b。中间部件134的前端(拖尾端)连接到台部131的后端(前导端)。
在台部131上设置并固定头滑块105。优选地，头滑块105通过施加到台部131的粘合剂结合到台部131。在图3(a)中，头滑块105通过粘合剂结合到粘合区域133。由此，可以实现头滑块105坚固地结合到平衡架舌部223。为了增加HGA 200的脱离刚度(peel stiffness)，台部131通过聚酰亚胺限制器226a和226b连接到侧臂224a和224b。聚酰亚胺限制器226a和226b可以与线缆201的聚酰亚胺层同时形成。
侧臂224a和224b连接到台部131的前部。支承板227连接到侧臂224a和224b的前端，支承板227与负载梁203接合。刚度高于平衡架202的负载梁203支承侧臂224a和224b。另外，侧臂224a和224b通过聚酰亚胺限制器226a和226b支承其上的台部131和头滑块105。
以此方式，聚酰亚胺限制器226a和226b在头滑块105前面支承平衡架舌部223，从而可以防止平衡架舌部223(平衡架202)沿俯仰(pitch)方向的过度变形。该限制器结构使得不必在平衡架内提供限制器(由不锈钢制成的限制器)，这由于质量减小而实现了减小紊乱振动(turbulence vibration)。此外，由于限制器与压电元件205a和205b隔着头滑块(台部131)设置，所以在受到冲击时，可以减小对压电元件205a和205b施加的挠曲负荷。
如图3(b)所示，压电元件205a和205b在与具有头滑块105的一侧相反的一侧连接到线缆201。图4是示意性示出本发明一实施例中的HGA 200的堆叠结构的图。在平衡架202的不锈钢层上，叠置形成线缆201的聚酰亚胺底层212、上面的导电层213、上面的聚酰亚胺第一上层214、以及上面的聚酰亚胺第二上层215。通过蚀刻具有上述叠置结构的上述衬底中的每层，悬架110的制造形成所需形状。
导电层213通常是铜层且构成传输用于头滑块105以及压电元件205a和205b的信号的引线。聚酰亚胺底层212是导电层213和平衡架202的不锈钢层之间的绝缘层，聚酰亚胺第一上层214是用于导电层213的保护层。聚酰亚胺第二上层215是形成用于支承头滑块105的柱(stud)的层，下面将对其进行描述。
在图4中，头滑块105通过粘合剂151结合到不锈钢层202的顶部。具体地，头滑块105利用粘合剂结合到通过去除聚酰亚胺第二上层215、聚酰亚胺第一上层214、导电层213以及聚酰亚胺底层212而暴露的不锈钢层202。暴露的不锈钢层202对应于图3(a)中的台部131。在不锈钢层202上，形成与柱216具有相同结构的三个或更多个柱。头滑块105设置在柱上从而限定其高度方向上的位置。通常，在台部131上的两个点和台部131外的一个点设置柱。
压电元件205a和205b在与具有头滑块105的一侧相反的一侧连接到线缆201。图4示出压电元件205a的焊盘251a和主体252a。压电元件205a固定到从不锈钢层202暴露的线缆201。具体地，连接焊盘251a通过焊料接合(solder joining)电且物理地与从不锈钢层202和聚酰亚胺底层212暴露的导电层213连接。
如图3(a)和3(b)所示，压电元件205a和205b每个具有前连接焊盘和后连接焊盘。所述连接焊盘与从聚酰亚胺底层212暴露的导电层213的连接焊盘351a、351b、352a、352b焊料接合。为了不干扰压电元件205a和205b的伸缩，压电元件205a和205b优选不结合到聚酰亚胺底层212，而是分开。
如图3(a)和3(b)所示，台部131通过线缆201连接到压电元件205a和205b并通过压电元件205a和205b的伸缩在旋转中心311上转动。压电元件205a和205b进行彼此相反的伸缩，这增加了台部131的旋转量。
在优选结构中，负载梁203上的突点(dimple)与平衡架202的接触点是台部131的旋转中心311。图5(b)是沿图5(a)的B-B线截取的剖视图。B-B剖面线是悬架110的沿纵向延伸的中心线。
如图5(b)所示，负载梁203具有朝向平衡架202突出的突点231。突点231具有曲面且曲面的顶点与平衡架202接触。如上所述，突点231的接触点和台部131的旋转中心相同，旋转中心位于图3所示的支承部件132中的中间部件134的台部侧的末端处。位于旋转中心的突点允许台部131以及其上的头滑块105平滑转动。
图6是与图3(a)相同的图，除了附图标记以外。如图6所示，头滑块105包括沿左右方向布置在前端面(拖尾端面)上的多个连接焊盘，所述连接焊盘与形成在台部131上的线缆201上的连接焊盘相连。通常，它们通过焊接互连。在该结构示例中，设置了六个连接焊盘且它们对应于读信号、写信号和用于加热器元件的信号(电功率)。
线缆201具有六条引线217a至217f，它们在平面中分开设置并分别与上述六个连接焊盘连接。引线217a至217f在前置放大器IC和头滑块105之间在头滑块205的相应连接焊盘处传输信号。在图6中，在台部131上，头滑块105的引线217a至217f从连接焊盘向前延伸，然后，右半部分引线217a至217c向右布设，剩余的左半部分引线217d至217f向左布设。
引线217a至217c向后延伸穿过台部131的右边缘132a(见图3(b))和用于头滑块105的粘合区域133之间，向内转，然后到达头滑块105之下。引线217d至217f向后延伸穿过台部131的左边缘132b(见图3(b))和用于头滑块105的粘合区域133之间，向内转，然后到达头滑块105之下。
引线217a至217f在头滑块105和不锈钢层202之间(在头滑块105之下)沿着粘合区域133的后端朝向平衡架舌部223的中间(沿前后方向延伸的中心线)延伸。在图3(a)的示例中，引线217a至217f朝向头滑块105(台部131)的旋转中心311延伸，在旋转中心311附近会合，并向后延伸。
由于引线217a至217c在头滑块105之下延伸，所以引线217a至217c能够尽可能地在前部向中间聚集，从而可以减小干扰压电元件205a和205b的伸缩的应力。为了获得更宽的粘合区域133，优选地旋转中心311位于粘合区域的后端附近，但旋转中心311可定位得从图中所示的位置向后。
朝向旋转中心311向内转弯的引线217a至217c在台部131上穿过线缆201的将与压电元件205a的前连接焊盘互连的连接焊盘351a和粘合区域133之间而朝向旋转中心311延伸。引线217d至217f在台部131上穿过将与压电元件205b的前连接焊盘互连的连接焊盘351b和粘合区域133之间而朝向旋转中心311延伸。
即，引线217a至217c延伸通过压电元件205a的前连接焊盘与粘合区域133之间，引线217d至217f延伸通过压电元件205b的前连接焊盘与粘合区域133之间。以此方式，向压电元件205a和205b前面的中央聚集的引线217a至217f能够减小干扰压电元件205a和205b的伸缩的应力。此外，在旋转中心311附近延伸的引线217a至217f能够减小干扰压电元件205a和205b的伸缩的应力。
聚集在旋转中心311附近的引线217a至217f向后延伸通过压电元件205a的前连接焊盘(线缆的连接焊盘351a)和压电元件205b的前连接焊盘(线缆的连接焊盘351b)之间。在通过其间之后，引线217a至217f向左及向右分开。引线217a至217c为一束向右转，离开平衡架舌部223(支承部件132)(另参见附图3(b))。引线217d至217f为一束向左转，离开平衡架舌部223(支承部件132)(另参见附图3(b))。
引线217a至217c在侧臂224a前转向并沿侧臂224a内侧向后延伸。此外，用于线缆201的将与压电元件205a的后连接焊盘互连的连接焊盘352a的引线217g与引线217a至217c会合。引线217d至217f在侧臂224b前转向并沿侧臂224b内侧向后延伸。另外，用于线缆201的将与压电元件205b的后连接焊盘互连的连接焊盘352b的引线217h与引线217d至217f会合。
引线217a至217c和217g沿侧臂224a向悬架110后侧延伸并从压电元件205a的后连接焊盘(连接焊盘351a)与侧臂224a之间通过。引线217a至217c和217g向内转向，在压电元件205a的后连接焊盘(连接焊盘351a)后面朝向悬架110的中央(沿前后方向延伸的中心线)延伸。
类似地，引线217d至217f和217h沿侧臂224b向悬架110后侧延伸并从压电元件205b的后连接焊盘(连接焊盘351b)与侧臂224b之间通过。然后，引线217d至217f和217h向内转向，在压电元件205b的后连接焊盘(连接焊盘351b)后面朝向悬架110的中央延伸。
然后，引线217a至217h向悬架110后侧转向，向悬架110的后侧部分延伸，并到达平衡架202的支承侧臂224a和224b的主体228。如图3(b)所示，引线217a至217h不设置在它们离开平衡架舌部223的位置和它们到达平衡架主体228的位置之间的不锈钢层上，而是悬在空间中(飞行线缆部件)。然后，如图2所示，引线217a至217h延伸在从平衡架主体228到复式连接器的连接焊盘的尾部件上。
以此方式，在压电元件205a和205b的前和后连接焊盘之间向外延伸的引线217a至217h抑制了平衡架202刚度的增加，减小了平衡架舌部223对头滑块105的飞行姿态变化的跟随性的下降。
在线缆201中，导电层213覆盖有上和下聚酰亚胺层212和214且不被暴露，除了形成连接焊盘的部分以外。相应地，在上面关于引线217a至217h的布设的说明中，聚酰亚胺层212和214设置在引线217a至217h周围。这在形成于不锈钢层202上和飞行线缆部件的引线217a至217h中是相同的。
在图6所示的优选布置中，引线217a至217h(线缆201)在两侧臂224a和224b之间伸长且在从头滑块105的连接焊盘到平衡架主体228之间的区段中不超出它们之间的区域。该布置抑制了线缆201的振动引起的平衡架202的紊乱振动，通过平衡架舌部223后端处的支承改善了可靠性，并且提供了适当的平衡架刚度。此外，位于悬架的中心附近的线缆201减小了沿悬架的扭转方向(torsion direction)的惯性矩(inertial moment)，从而改善了HGA的动力学特性。
如图6所示，线缆201具有与平衡架舌部223的前导侧(支承部件132)交叠的片部件(sheet part)219。片部件219的前导端基本对应于平衡架舌部223的前导端。片部件219包括片状聚酰亚胺层212和214、部分引线217a至217h、以及将与压电元件205a和205b的后焊盘连接的连接焊盘352a和352b。
片部件219连接将构成平衡架舌部223的支承部件132的中间部件134、侧部部件135a和135b、以及后端部件136，从而改善它们的振动特性。另外，片部件219通过飞行线缆部件固定到平衡架主体228。以此方式，线缆201连接平衡架舌部223的后部(前导侧)和平衡架主体228从而支承平衡架舌部223的后部。由此，其用作限制器以用于限制平衡架202在加载/卸载时的过度变形。
如参照图6所述，所有引线217a至217f从头滑块105延伸通过压电元件205a和205b的前焊盘(线缆的连接焊盘351a和351b)之间到达悬架110的后部。由此，在将与压电元件205a和205b的前部连接的连接焊盘351a和351b与头滑块105的连接焊盘之间可以布设引线217a至217f而线缆没有从压电元件205a和205b向外较宽地扩展。
该布置能够减小线缆201对抗压电元件205a和205b的伸缩的应力，并增加头滑块105的依赖于压电元件205a和205b的伸缩量的旋转量。此外，压电元件205a和205b的平滑伸缩运动实现了头滑块105的高精度位移控制。
如参照图6所述，优选地引线217a至217f绕台部131的粘合区域133延伸而不应该从其穿过。当粘合剂结合平衡架的不锈钢层202时，头滑块105与粘合剂的结合可以是最稳定的。因此，引线217a至217f在粘合区域外延伸允许头滑块105和较小的粘合区域133的稳固结合。
引线217a至217f延伸穿过头滑块105和不锈钢层202(在滑块飞行表面的背侧)之间以到达压电元件205a和205b之间的区域。以此方式，引线217a至217h在头滑块105的区域中以及在其中央区域的布置可以减小线缆201对抗压电元件205a和205b的伸缩的应力。特别地，引线217a至217f在头滑块105的旋转中心311附近延伸能够增强该效果。
在图6中，引线217a至217f在头滑块105之下或者在头滑块105的后端(前导端)之前(在拖尾侧)的区域中的台部131上布设。因此，在头滑块105的后端之前的区域中，头滑块105外侧没有飞行线缆部件。该布置能够减少抵抗压电元件205a和205b的摆动(stroke)的应力，并增加头滑块105的驱动位移。
引线217a至217f延伸穿过压电元件205a和205b的前连接焊盘(线缆的连接焊盘351a和351b)之间，然后向右和左转向，并在后焊盘(连接焊盘352a和352b)的各自外侧作为飞线(flying line)延伸。因此，平衡架舌部223在其左侧和右侧通过线缆201支承。该结构减小了平衡架舌部的俯仰刚度，从而允许对头滑块105的飞行姿态改变的平滑跟随。
如上所述，本发明通过优选实施例的方式进行了描述，但本发明不限于上述实施例。在本发明的范围内，本领域技术人员可容易地修改、增加以及变换上述实施例中的每个元件。例如，本发明对于HDD尤其有用，但是，也可以应用于其它类型的盘驱动器中。例如，本发明可应用于从顶盖观察时顺时针旋转磁盘的HDD。在此情况下，致动器的前端是前导侧。在压电元件的前焊盘和线缆的连接焊盘之间的互连部分沿前后方向的位置不限于上面描述的位置，而是可在头滑块的前导端的前面或者在与头滑块的旋转中心相比的拖尾侧。

Claims (17)

1.一种头平衡架组件，包括：
具有舌部的平衡架；
形成所述舌部的一部分的台部；
结合到所述台部的头滑块；
设置在所述舌部内在所述台部的后侧的第一压电元件，具有前连接焊盘和后连接焊盘，并沿前后方向伸缩；
设置在所述舌部内在所述台部的后侧的第二压电元件，具有前连接焊盘和后连接焊盘，并沿前后方向伸缩；以及
形成在所述平衡架上的线缆，包括多条引线，所述多条引线用于连接与所述头滑块的多个连接焊盘互连的多个连接焊盘和前置放大器IC的连接焊盘，所述多条引线延伸通过所述第一压电元件的所述前连接焊盘和所述第二压电元件的所述前连接焊盘之间。
2.如权利要求1所述的头平衡架组件，其中所述多条引线在所述头滑块之下延伸。
3.如权利要求1所述的头平衡架组件，其中所述多条引线绕所述台部与所述头滑块的粘合区域延伸。
4.如权利要求3所述的头平衡架组件，其中所述多条引线在所述头滑块之下沿着所述粘合区域的后端朝向所述舌部的沿所述前后方向延伸的中心线延伸。
5.如权利要求1所述的头平衡架组件，其中所述多条引线在所述头滑块之下且在所述台部的旋转中心附近延伸。
6.如权利要求1所述的头平衡架组件，其中所述多条引线在所述第一压电元件和所述第二压电元件之间分成两组；每组向外转向；一组在所述第一压电元件的所述后连接焊盘的外侧延伸且另一组在所述第二压电元件的所述后连接焊盘的外侧延伸；然后每组向与所述前置放大器IC连接的连接焊盘延伸。
7.如权利要求1所述的头平衡架组件，其中所述平衡架包括主体和从所述主体向前延伸用于支承所述舌部的两侧的两个臂，且
所述多条引线在从与所述头滑块的所述连接焊盘互连的所述连接焊盘到所述主体的区段中在所述两个臂之间延伸。
8.如权利要求1所述的头平衡架组件，其中所述平衡架包括主体和从所述主体向前延伸用于支承所述舌部的两侧的两个臂，
所述舌部包括设置在所述台部的后面的支承部件，所述支承部件用于支承所述台部并连接到所述臂，且
所述线缆连接所述支承部件的后部和所述主体。
9.如权利要求8所述的头平衡架组件，还包括：
限制器，用于连接所述台部和所述两个臂的每个，由与所述线缆的绝缘层相同的材料制成。
10.如权利要求1所述的头平衡架组件，还包括：
负载梁，用于支承所述平衡架，
其中所述平衡架到所述负载梁的固定点设置在所述舌部的前面和后面。
11.一种盘驱动器，包括：
外壳；
主轴马达，固定在所述外壳中，用于旋转盘；以及
致动器，包括用于在通过所述主轴马达旋转的盘之上支承头滑块的悬架，所述致动器通过音圈马达枢转；
所述悬架包括：
具有舌部的平衡架；
形成所述舌部的一部分的台部，头滑块结合到所述台部；
设置在所述舌部内在所述台部的后侧的第一压电元件，具有前连接焊盘和后连接焊盘，并沿前后方向伸缩；
设置在所述舌部内在所述台部的后侧的第二压电元件，具有前连接焊盘和后连接焊盘，并沿前后方向伸缩；以及
形成在所述平衡架上的线缆，包括多条引线，所述多条引线用于连接与所述头滑块的多个连接焊盘互连的多个连接焊盘和前置放大器IC的连接焊盘，所述多条引线延伸通过所述第一压电元件的所述前连接焊盘和所述第二压电元件的所述前连接焊盘之间。
12.如权利要求11所述的盘驱动器，其中所述多条引线在所述头滑块之下延伸。
13.如权利要求11所述的盘驱动器，其中所述多条引线绕所述台部与所述头滑块的粘合区域延伸。
14.如权利要求11所述的盘驱动器，其中所述多条引线在所述头滑块之下且在所述台部的旋转中心附近延伸。
15.如权利要求11所述的盘驱动器，其中所述多条引线在所述第一压电元件和所述第二压电元件之间分成两组；每组向外转向；一组在所述第一压电元件的所述后连接焊盘的外侧延伸且另一组在所述第二压电元件的所述后连接焊盘的外侧延伸；然后每组向与所述前置放大器IC连接的连接焊盘延伸。
16.如权利要求11所述的盘驱动器，其中所述平衡架包括主体和从所述主体向前延伸用于支承所述舌部的两侧的两个臂，且
所述多条引线在从与所述头滑块的所述连接焊盘互连的所述连接焊盘到所述主体的区段中在所述两个臂之间延伸。
17.如权利要求11所述的盘驱动器，其中所述平衡架包括主体和从所述主体向前延伸用于支承所述舌部的两侧的两个臂，
所述舌部包括设置在所述台部的后面的支承部件，所述支承部件用于支承所述台部并连接到所述臂，且
所述线缆连接所述支承部件的后部和所述主体。
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