CN102044262B

CN102044262B - 磁头驱动用压电陶瓷致动器

Info

Publication number: CN102044262B
Application number: CN2010105058759A
Authority: CN
Inventors: 中谷宏; 西川雅永
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2009-10-14
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2030-09-29
Also published as: CN102044262A; US20110084571A1; JP2011086326A; JP4930569B2; US8471440B2

Abstract

本发明提供一种不容易产生粉尘、并且能以较高的安装强度进行安装的磁头驱动用压电陶瓷致动器。第一电极(22)包括：形成于第一主面(21a)的一部分上的第一外部电极部(22b)；以及形成于第一端面(21e)上的第二外部电极部(22c)。第二电极(23)包括：形成于第二端面(21f)上的第三外部电极部(23c)；以及形成于第一主面(21a)上的第四外部电极部(23d)。第一外部电极部(22b)和第二外部电极部(22c)各自的至少一部分、以及第三外部电极部(23c)和第四外部电极部(23d)各自的至少一部分分别构成通过导电剂(11)安装在基板(10)上的接合部(22A、23A)。涂敷膜(30)覆盖致动器主体(20)除接合部(22A、23A)以外的部分的至少一部分表面。

Description

磁头驱动用压电陶瓷致动器

技术领域

本发明涉及磁头驱动用压电陶瓷致动器。具体而言，本发明涉及用于对磁盘装置的磁头位置进行微调的压电陶瓷致动器。

背景技术

以往，在磁盘装置中，使用音圈电机作为用于使磁头移动到磁盘上所希望的位置的致动器。然而，在使用音圈电机对磁头进行定位的情况下，很难充分提高磁头的定位精度。因此，提出了在磁头和音圈电机等粗调致动器之间，设置用于对磁头的位置进行微调的微调致动器。另外，还提出了使用压电陶瓷致动器作为微调致动器。这是因为，通过使用压电陶瓷致动器，能以较高的精度对磁头进行定位。

然而，压电陶瓷致动器具有由压电陶瓷所构成的压电陶瓷基板。压电陶瓷基板具有脆性，机械强度较低。另外，在驱动压电陶瓷致动器时，压电陶瓷基板会伸缩。因此，在驱动压电致动器时，压电陶瓷基板有可能产生细微的粉尘。而且，若压电陶瓷基板所产生的细微粉尘附着在磁头和磁盘等上，或者污染磁盘装置内部，会导致读取及写入信息的可靠性降低。

鉴于这种磁头驱动用压电陶瓷致动器所特有的问题，例如在以下的专利文献1等中，提出了用树脂涂敷用于对磁头的位置进行微调的压电陶瓷致动器的技术方案。

图5是专利文献1所记载的磁头支承机构的立体图。如图5所示，磁头支承机构100包括前端固定有滑块101的悬挂架102和悬挂架支承机构103。悬挂架支承机构103和悬挂架102经由粘接剂层104、105，通过压电陶瓷致动器106相连接。压电陶瓷致动器106的表面被树脂涂敷层107所覆盖。因此，可以有效地抑制压电陶瓷致动器106产生细微粉尘。

专利文献1：日本专利特开2002-163870号公报

发明内容

但是，如图5所示的磁头支承机构100中，只是将致动器106的底面的两个端部通过粘接剂层104、105而与悬挂架102及悬挂架支承机构103相粘接。因此，存在致动器106的安装强度较低的问题。

本发明有鉴于上述问题，提供一种不容易产生粉尘、且能以较高的安装强度进行安装的磁头驱动用压电陶瓷致动器。

本发明所涉及的磁头驱动用压电陶瓷致动器通过导电剂安装在基板上，用于对磁头进行驱动。本发明所涉及的磁头驱动用压电陶瓷致动器包括：致动器主体；以及涂敷层。致动器主体包括：压电陶瓷基板；以及第一电极和第二电极。压电陶瓷基板具有：第一主面和第二主面；第一侧面和第二侧面；以及第一端面和第二端面。第一主面第二主面沿长度方向及宽度方向延伸。第一侧面和第二侧面沿长度方向及高度方向延伸。第一端面和第二端面沿宽度方向及高度方向延伸。压电陶瓷基板由压电陶瓷形成。第一电极和第二电极用于对压电陶瓷基板施加电压。涂敷层覆盖致动器主体的一部分表面。第一电极包括：第一外部电极部；以及第二外部电极部。第一外部电极部形成于压电陶瓷基板的第一主面的一部分上。第二外部电极部形成于第一端面上。第二电极包括：第三外部电极部；以及第四外部电极部。第三外部电极部形成于压电陶瓷基板的第二端面上。第四外部电极部形成于第一主面未被第一电极覆盖的部分的一部分上。第一电极的第一外部电极部和第二外部电极部各自的至少一部分、以及第二电极的第三外部电极部和第四外部电极部各自的至少一部分分别构成通过导电剂接合在基板上的接合部。涂敷层覆盖除致动器主体的接合部以外的部分的至少一部分表面。

在本发明所涉及的磁头驱动用压电陶瓷致动器的某一特定情况下，涂敷膜是绝缘膜。根据该结构，可以有效地抑制例如粉尘等所引起的第一电极和第二电极间的短路。

在本发明所涉及的磁头驱动用压电陶瓷致动器的另一特定情况下，第一外部电极部在第四外部电极部一侧的端部、和第四外部电极部在第一外部电极部一侧的端部中的一个端部被涂敷膜所覆盖。根据该结构，可以更有效地抑制例如粉尘等所引起的第一电极和第二电极间的短路。

在本发明所涉及的磁头驱动用压电陶瓷致动器的又一特定情况下，第一电极和第二电极对压电陶瓷基板沿高度方向施加电压，致动器主体沿长度方向伸缩。即，致动器主体以d31模式伸缩。在这种情况下，由于磁头驱动用压电陶瓷致动器的伸缩，与基板相接合的接合部容易受到较大的应力。因此，本发明在能牢固地固定磁头驱动用压电陶瓷致动器这点上特别有效。

在本发明所涉及的磁头驱动用压电陶瓷致动器的又一特定情况下，涂敷膜包括位于第一主面上的第一部分、及位于第二主面上的第二部分，第一部分沿长度方向的两个端部的位置与第二部分沿长度方向的两个端部的位置互不相同。在对磁头驱动用压电陶瓷致动器进行驱动时，应力容易集中在厚度有变化的涂敷膜的端部。因此，在例如涂敷膜的第一部分和第二部分沿长度方向的两个端部的位置相一致的情况下，应力容易集中在致动器设有涂敷膜两个端部的部分。与之不同的是，在该结构中，涂敷膜的第一部分沿长度方向的两个端部的位置与第二部分沿长度方向的两个端部的位置互不相同。因此，可以有效地抑制应力集中在致动器的特定部分。从而，可以提高磁头驱动用压电陶瓷致动器的机械耐久性。

在本发明所涉及的磁头驱动用压电陶瓷致动器的又一特定情况下，涂敷膜包括位于第一主面上的第一部分、及位于第二主面上的第二部分，第一主面和第二主面各自沿长度方向的两个端部的至少一个端部不与第一端面平行。在该结构中，可以使设置有在驱动致动器时受到较大应力的涂敷膜的端部的部分沿长度方向分散。因此，可以更有效地提高磁头驱动用压电陶瓷致动器的机械耐久性。

在本发明所涉及的磁头驱动用压电陶瓷致动器的又一特定情况下，涂敷膜是树脂膜。

在本发明所涉及的磁头驱动用压电陶瓷致动器的又一特定情况下，导电剂是焊料或导电性粘接剂。

在本发明中，由于设置有涂敷层，因此在驱动致动器时可以有效地抑制压电陶瓷基板产生粉尘。另外，第一电极和第二电极分别形成于第一端面或第二端面、以及第一主面上，第一电极和第二电极位于第一端面或第二端面上的部分、以及位于第一主面上的部分都与基板相接合。因此，致动器以较高的安装强度安装在基板上。即，根据本发明，在驱动致动器时压电陶瓷基板不容易产生粉尘，从而可以提供能以较高的安装强度安装在基板上的磁头驱动用压电陶瓷致动器。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式所涉及的磁头驱动用压电陶瓷致动器的简要剖视图。

图2是沿图1的II-II线的简要剖视图。

图3是变形例所涉及的磁头驱动用压电陶瓷致动器的简要剖视图。

图4是变形例所涉及的磁头驱动用压电陶瓷致动器的简要俯视图。

图5是专利文献1所记载的磁头支承机构的立体图。

标号说明

1磁头驱动用压电陶瓷致动器

10基板

11焊料

20致动器主体

21压电陶瓷基板

21a压电陶瓷基板的第一主面

21b压电陶瓷基板的第二主面

21c压电陶瓷基板的第一侧面

21d压电陶瓷基板的第二侧面

21e压电陶瓷基板的第一端面

21f压电陶瓷基板的第二端面

22第一电极

22A第一电极的接合部

22a内部电极部

22b第一外部电极部

22c第二外部电极部

23第二电极

23A第二电极的接合部

23a内部电极部

23b第五外部电极部

23c第三外部电极部

23d第四外部电极部

30涂敷膜

31涂敷膜的第一部分

32涂敷膜的第二部分

32a、32b涂敷膜的第二部分的长度方向的边缘

具体实施方式

下面，以图1所示的磁头驱动用压电陶瓷致动器1为例，对本发明的优选实施方式的一个例子进行说明。

如图1所示，磁头驱动用压电陶瓷致动器1(下面，有时简单称为“致动器1”)用于驱动磁盘装置的磁头。致动器1通过导电剂安装在构成磁盘装置的一部分的基板10上。在本实施方式中，具体而言，致动器1通过焊料11安装到基板10上。但是，本发明中，导电剂并不局限于焊料。导电剂只要能连接致动器和基板上的布线并能接合致动器和基板即可，没有特别限定。例如，也可以将当中分散有导电性微粒的导电性粘接剂用作导电剂。

致动器1包括长方体形状的致动器主体20。致动器主体20包括：压电陶瓷基板21；以及第一电极22和第二电极23。另外，本发明中，“长方体”包括例如棱线部或角部形成为倒角状或倒圆角状的长方体。

压电陶瓷基板21是长方体形状。如图1及图2所示，压电陶瓷基板21包括：第一主面21a和第二主面21b；第一侧面21c和第二侧面21d；以及第一端面21e和第二端面21f。第一主面21a和第二主面21b分别沿长度方向L和宽度方向W互相平行地延伸。第一侧面21c和第二侧面21d分别沿长度方向L和高度方向H互相平行地延伸。第一端面21e和第二端面21f分别沿宽度方向W和高度方向H互相平行地延伸。压电陶瓷基板21由压电陶瓷形成。作为压电陶瓷的具体例子，可以举出例如锆钛酸铅类陶瓷等。

第一电极22和第二电极23用于对压电陶瓷基板21施加电压。具体而言，本实施方式中，第一电极22和第二电极22对压电陶瓷基板21主要沿高度方向H施加电压。接着，在通过第一电极22和第二电极23沿高度方向H对压电陶瓷基板21施加电压时，压电陶瓷基板21主要沿长度方向L伸缩。即，本实施方式的致动器1的伸缩模式是d31模式。第一电极22包括：内部电极部22a；第一外部电极部22b；以及第二外部电极部22c。内部电极部22a形成于压电陶瓷基板21的内部。内部电极部22a与第一主面21a和第二主面21b平行。第一外部电极部22b形成于第一主面21a的至少一部分上。第二外部电极部22c形成于第一端面21e上。第二外部电极部22c与内部电极部22a和第一外部电极部22b相连接。

另一方面，第二电极23包括：内部电极部23a；以及第三～第五外部电极部23c、23d、23b。内部电极部23a形成于压电陶瓷基板21的内部。内部电极部23a与第一主面21a和第二主面21b平行。内部电极部22a、23a、第一外部电极部22b、第四外部电极部23d以及第五外部电极部23b沿高度方向H隔着压电陶瓷层相对而形成。第四外部电极部23d形成于第一主面21a未被第一电极22的第一外部电极部22b覆盖的部分的一部分上。第四外部电极部23d与第一外部电极部22b不相接触。第五外部电极部23b形成于第二主面21b上。第三外部电极部23c形成于第二端面21f上。第三外部电极部23c与内部电极部23a、第四外部电极部23d、以及第五外部电极部23b相连接。

第一电极22和第二电极23的材质只要是导电材料即可，没有特别限定。第一电极22和第二电极23可以由例如Ag、Pd、Au、Pt、Ni、Cu、Cr等金属、或者Ag/Pd或Ni/Cr等合金形成。

但上述第一电极22和第二电极23的结构仅仅是例示。本发明的第一电极和第二电极只要能对压电陶瓷基板施加电压即可，没有特别限定。

如图1和图2所示，致动器主体20的一部分表面被涂敷膜30所覆盖。本实施方式中，涂敷膜30由具有绝缘性的绝缘膜所构成。具体而言，涂敷膜30由具有绝缘性的树脂所构成的绝缘性树脂膜形成。绝缘性树脂中，优选使用聚酰亚胺或聚酰胺酰亚胺类树脂等具有较高柔软性的树脂作为形成涂敷膜30的材料。通过使用具有较高柔软性的树脂形成涂敷膜30，可以有效地减少涂敷膜30对致动器主体20的d31模式的伸缩的阻碍。

另外，用于形成涂敷膜30的树脂优选为感光性树脂。通过使用感光性树脂，可以利用光刻形成图案，从而可以以较高的形状精度形成涂敷膜30。

此外，可以在形成了致动器主体20之后形成涂敷膜30，也可以在内部或表面形成有导电图形的母板上形成涂敷膜之后，通过将该母板分割成几块来制作多个致动器1。由此，可以高效地制作多个致动器1。

涂敷膜30包括：第一部分31；以及第二部分32。第一部分31位于第一主面21a的上方。第一部分31形成于长度方向L的中央部分。具体而言，第一部分31形成于第一主面21a上方的区域内除第一外部电极部22b的第二外部电极部22c一侧端部所在区域和形成有第四外部电极部23d的区域以外的区域内。第一部分31覆盖第一外部电极部22b的第四外部电极部23d一侧的端部。

另一方面，涂敷膜30的第二部分32位于第二主面21b的上方。本实施方式中，第二部分32覆盖第二主面21b上方的整个区域。因此，如图1所示，第一部分31沿长度方向L的两个端部的位置与第二部分32沿长度方向L的两个端部的位置互不相同。

本实施方式中，第一电极22的第一外部电极部22b的一部分及第二外部电极部22c的一部分通过焊料11与基板10上所形成的电极相接合。即，第一电极22的第一外部电极部22b和第二外部电极部22c分别有至少一部分构成通过焊料11进行接合的接合部22A。另外，第二电极23的第三外部电极部23c的一部分及第四外部电极部23d的一部分通过焊料11与基板10上所形成的电极相接合。即，第二电极23的第三外部电极部23c和第四外部电极部23d分别有至少一部分构成通过焊料11进行接合的接合部23A。

涂敷膜30覆盖致动器主体20除接合部22A、23A以外的部分的至少一部分。因此，在驱动致动器1时，可以有效地抑制压电陶瓷基板21产生细微粉尘。从而，可以有效地抑制因产生粉尘而导致第一电极22和第二电极23之间发生短路。另外，可以抑制粉尘对磁盘装置内部造成污染。

另外，由于通过涂敷膜30强化了压电陶瓷基板21，因此可以提高致动器1的强度。

另外，本实施方式中，第一电极22的第一外部电极部22b的一部分及第二外部电极部22c的一部分通过焊料11与基板10上所形成的电极相接合。而且，第二电极23的第三外部电极部23c的一部分及第四外部电极部23d的一部分通过焊料11与基板10上所形成的电极相接合。因此，与例如只有第二外部电极部22c的一部分及第三外部电极部23c的一部分通过焊料进行接合的情况相比，可以进一步提高致动器1的安装强度。特别是在沿长度方向L伸缩的致动器1中，除了第二外部电极部22c的一部分及第三外部电极部23c的一部分以外，还将第一外部电极部22b的至少一部分及第四外部电极部23d的至少一部分通过焊料11进行接合，从而可以更有效地提高安装强度。因而，可以提高安装可靠性。

即，通过使用本实施方式的致动器1，可以实现可靠性较高的磁头及使用该磁头的磁盘装置。

另外，本实施方式中，由于涂敷膜30是绝缘膜，因此可以更有效地抑制第一电极22和第二电极23之间发生短路。而且，在本实施方式中，第一外部电极部22b的第四外部电极部23d一侧的端部、以及第四外部电极部23d的第一外部电极部22b一侧的端部中的至少一个端部被绝缘性的涂敷膜30所覆盖。因此，可以更有效地抑制第一外部电极部22b和第四外部电极部23d之间的短路。

另外，焊料11对于树脂制的涂敷膜30的浸润性要低于焊料11对于第一电极22和第二电极23的浸润性。因此，可以有效地抑制与第四外部电极部23d相接合的焊料11向第一外部电极部22b一侧流动。因而，可以进一步有效地抑制第一外部电极部22b和第四外部电极部23d之间的短路。因此，不需要使用能进行精细操作的专用安装设备来安装致动器1，就能以较高的操作性，容易并廉价地安装致动器1。因而，通过使用致动器1，可以实现廉价的磁头及使用该磁头的磁盘装置。

然而，在驱动致动器1时，应力容易集中在厚度有变化的涂敷膜30的端部。因此，在例如涂敷膜的第一部分的端部的位置与第二部分的端部的位置相一致的情况下，应力容易集中在该一致部分。

与此不同的是，在本实施方式中，第一部分31沿长度方向L的两个端部的位置与第二部分32沿长度方向L的两个端部的位置互不相同。因此，应力不容易集中在致动器1的特定部分，而是分散的。因此，可以提高致动器1的机械耐久性。

(变形例)

下面，对上述实施方式的变形例进行说明。在下面的说明中，用通用的标号来参照与上述实施方式实质上具有共同功能的构件，并省略说明。

在上述实施方式中，对涂敷膜30的第一部分31沿长度方向L的两个边缘和第二部分32沿长度方向L的两个边缘与第一端面21e和第二端面21f平行的情况进行了说明。但是，本发明并不局限于这种结构。例如，涂敷膜30的第一部分31沿长度方向L的两个边缘中的至少一个边缘和第二部分32沿长度方向L的两个边缘中的至少一个边缘，这两者中的至少一个边缘也可以不与第一端面21e和第二端面21f平行。

例如，在本变形例中，如图3及图4所示，涂敷膜30的第二部分32沿长度方向L的两个边缘32a、32b不与第一端面21e和第二端面21f平行。同样，涂敷膜30的第一部分31沿长度方向L的两个边缘也不与第一端面21e和第二端面21f平行。由此，可以使应力容易集中的涂敷膜30的第一部分31和第二部分32的两个边缘的位置沿长度方向L分散。因此，可以更有效地抑制应力集中在致动器1的特定部分。因此，可以更有效地提高致动器1的机械耐久性。

Claims

1.一种磁头驱动用压电陶瓷致动器，该磁头驱动用压电陶瓷致动器通过导电剂安装在基底上，用于驱动磁头，其特征在于，包括致动器主体以及涂敷膜，

所述致动器主体包括压电陶瓷基板以及第一电极和第二电极，

所述压电陶瓷基板由压电陶瓷形成，具有沿长度方向及宽度方向延伸的第一主面和第二主面、沿长度方向及高度方向延伸的第一侧面和第二侧面、以及沿宽度方向及高度方向延伸的第一端面和第二端面，

所述第一电极和第二电极用于对所述压电陶瓷基板施加电压，

所述涂敷膜覆盖所述致动器主体的一部分表面，

所述第一电极包括形成于所述压电陶瓷基板的内部且与第一主面和第二主面平行的第一内部电极部、形成于所述压电陶瓷基板的所述第一主面的一部分上的第一外部电极部、以及形成于所述第一端面上的第二外部电极部，其中所述第二外部电极部与所述第一内部电极部和所述第一外部电极部相连接，

所述第二电极包括形成于压电陶瓷基板的内部且与所述第一主面和第二主面平行的第二内部电极部、形成于所述压电陶瓷基板的所述第二端面上的第三外部电极部、形成于所述第一主面未被所述第一电极所覆盖的部分的一部分上的第四外部电极部、以及形成于所述第二主面上的第五外部电极部，其中所述第四外部电极部与所述第一外部电极部不相接触，所述第三外部电极部与所述第二内部电极部、所述第四外部电极部以及所述第五外部电极部相连接，

所述第一电极的所述第一外部电极部和第二外部电极部各自的至少一部分、以及所述第二电极的所述第三外部电极部和第四外部电极部各自的至少一部分分别构成通过所述导电剂接合在所述基底上的接合部，

所述涂敷膜覆盖所述致动器主体除所述接合部以外的部分的至少一部分表面。

2.如权利要求1所述的磁头驱动用压电陶瓷致动器，其特征在于，

所述涂敷膜是绝缘膜。

3.如权利要求2所述的磁头驱动用压电陶瓷致动器，其特征在于，

所述第一外部电极部的所述第四外部电极部一侧的端部及所述第四外部电极部的所述第一外部电极部一侧的端部中的一个端部被所述涂敷膜所覆盖。

4.如权利要求1至3中任一项所述的磁头驱动用压电陶瓷致动器，其特征在于，

所述第一电极和第二电极对所述压电陶瓷基板沿高度方向施加电压，所述致动器主体沿长度方向伸缩。

5.如权利要求1所述的磁头驱动用压电陶瓷致动器，其特征在于，

所述涂敷膜包括位于所述第一主面上的第一部分、及位于所述第二主面上的第二部分，所述第一部分沿长度方向的两个端部的位置与所述第二部分沿长度方向的两个端部的位置互不相同。

6.如权利要求1所述的磁头驱动用压电陶瓷致动器，其特征在于，

所述涂敷膜包括位于所述第一主面上的第一部分、及位于所述第二主面上的第二部分，所述第一主面和第二主面各自沿长度方向的两个端部的至少一个端部不与所述第一端面平行。

7.如权利要求1所述的磁头驱动用压电陶瓷致动器，其特征在于，

所述涂敷膜是树脂膜。

8.如权利要求1所述的磁头驱动用压电陶瓷致动器，其特征在于，

所述导电剂是焊料或导电性粘接剂。