CN102087856A - 磁头组件、磁盘装置及转动机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁头组件，其具备：滑块，其具有磁头元件；加载梁；支点，其设置于加载梁顶端部；滑块支撑板，其以使滑块以该支点为中心自由转动的方式支撑该滑块；驱动元件，其给予滑块支撑板沿着该平面的转动力；直线状的第1连杆部，其在两端具有机械连接于滑块支撑板的第1顶端连接部及机械连接于加载梁的第1基端连接部；直线状的第2连杆部，其在两端具有机械连接于滑块支撑板的第2顶端连接部及机械连接于加载梁的第2基端连接部，其中第1连杆部的延长线和第2连杆部的延长线均朝向所述支点的位置，以相互交叉的方式构成。

Description

磁头组件、磁盘装置及转动机构

技术领域

本发明涉及令用于电脑存储装置等的磁盘装置更高密度化存储的适合的磁头组件、具备该磁头组件的磁盘装置及转动装置。

背景技术

近年来，磁盘装置上的磁盘的高密度化存储日益发展。在磁盘装置中，在磁盘设置有搭载了用以进行数据存储及/或再生的磁头的滑块(slider)，该滑块由磁头支撑结构支撑。磁头支撑结构具有安装了滑块的磁头驱动臂(head actuator arm)，该磁头驱动臂通过音圈电机(VCM)可转动地构成。通过控制该VCM，对搭载于滑块的磁头进行定位控制，以使其位于磁盘上的任意位置上。

为了以进一步高的密度在磁盘上存储数据，就需要使磁头在磁盘上的定位更高精度化。但是，仅仅通过VCM来转动磁头驱动臂、定位磁头，磁头定位无法达到那么高的精度。

在特开2002-324374号公报中公开了如下技术，即：为了以高精度定位磁头，通过弹性铰链部来支撑搭载了滑块的滑块支撑板使其自由转动，在磁头驱动臂的顶端部设置薄膜压电元件，该薄膜压电元件向该滑块支撑板施加转动力，从而使磁头产生微小位移的技术(微小位移结构)。

图22a是表示该特开2002-324374号公报所记载的微小位移结构的图，图22b是说明该微小位移结构上的位移动作的图。

如图22a所示，在该微小位移结构中，弹性配线基板的第1及第2压电体支撑部220a及220b上分别搭载有第1及第2薄膜压电体元件221a及221b。第1及第2压电体支撑部220a及220b分别介由越靠近中部越细窄形状的弹性铰链部220c及220d与滑块支撑板220e相连接。滑块支撑板220e以支点突起222为中心能够转动的方式构成，该滑块支撑板220e上固定有具有磁头223的滑块224。

如图22b所示意性表示的那样，第1压电体支撑部220a和第1薄膜压电体元件221a构成第1梁(beam)B1，第2压电体支撑部220b和第2薄膜压电体元件221b构成第2梁B2，滑块支撑板220e的顶端部构成连杆(link)L，支点突起222构成连杆L的转动中心O，滑块224构成与连杆L一体的长度为d的臂A1，在该臂A1的顶端存在磁头元件223。连杆L以其两端相对于第1梁B1和第2梁B2可相对自由转动的方式构成。第1梁B1及第2梁B2能够自由转动是由于存在弹性铰链部220c及220d的缘故。弹性铰链部220c及220d分别构成摇动支点C1及C2。弹性铰链部220c及220d在滑块224的俯仰方向及滚动方向呈柔软的构成，从而能给予滑块224对于磁盘的良好的悬浮特性。

在特开2008-293636号公报中公开了如下技术，即：在与特开2002-324374号公报同样的微小位移结构中，通过设置由支撑滑块支撑板的1对刚性梁及1对弹性梁构成的外伸托梁(outrigger)，防止制造工序和施加冲击力时发生的悬梁(suspension)变形及从凹处(dimple，支点突起)脱离的现象。

在特开2001-052456号公报中公开了如下技术，即：为了以高精度定位磁头，在由板状弹性体构成的加载梁的顶端部设置同样由板状弹性体构成并支撑滑块搭载部的1对板状臂部，并在该1对板状臂部上设置压电薄膜，通过驱动该压电薄膜使磁头产生微小位移。

但是，根据特开2002-324374号公报公开的微小位移结构，在进行将滑块224向磁盘上移动的加载动作及使其从磁盘上脱离的卸载动作时，会出现以下问题。

在进行滑块加载动作及卸载动作时，需要以良好的精度设定该滑块的姿态角，即滚动方向和俯仰方向的姿态角，但由于专利文献1的微小位移结构中的弹性铰链部220c及220d、是由配线构件和涂布树脂构成的，虽有柔软性但也易变形。因此，难以微调滑块姿态角并确保稳定性，难以规定姿态角。另外，将搭载了滑块的滑块支撑板按压于支点突起的预压(preload，内应力)小，滑块支撑板与支点突起容易分开，加载及卸载动作时可能引起滑块姿态不稳定、从而损伤磁盘。

根据特开2008-293636号公报公开的微小位移结构，通过设置弹性外伸托梁，能够防止施加冲击时发生的悬梁变形和滑块从凹处脱离的现象，但由于该外伸托梁，滑块的微小位移动作自身也被限制，损害了磁头的位移特性。另外，当转动滑块使其发生位移时，需要使外伸托梁发生弹性变形，因此就需要较大的驱动力。

另外，根据特开2001-052456号公报公开的微小位移结构，虽然只用由弹性体构成的1对板状臂部支撑滑块，但对于压电体的弯曲刚性，弹性体的弯曲刚性变大，因而得不到充分的位移。另外，难以保持加载动作及卸载动作时的滑块的良好的姿态角。

发明内容

因此，本发明是为解决现有技术的所述问题而做出的，其目的在于提供一种不影响磁头的位移特性、能实现滑块的姿态角的调整及稳定化，并能以高存储密度进行数据的读入和读取的磁头组件，具备该磁头组件的磁盘装置，及转动机构。

根据本发明，提供一种磁头组件，具备：滑块，其具有磁头元件；加载梁；支点，其设置于加载梁顶端部；滑块支撑板，其以使滑块以该支点为中心自由转动的方式支撑该滑块；驱动元件，其给予滑块支撑板沿着该平面的转动力；直线状的第1连杆部，其在两端具有机械连接于滑块支撑板的第1顶端连接部及机械连接于加载梁的第1基端连接部；直线状的第2连杆部，其在两端具有机械连接于滑块支撑板的第2顶端连接部及机械连接于加载梁的第2基端连接部，其中第1连杆部的延长线和第2连杆部的延长线均朝向所述支点的位置，以相互交叉的方式构成。

由于第1连杆部的延长线和第2连杆部的延长线均朝向支撑滑块以使其自由转动的支点的位置，以相互交叉的方式构成，能够在滚动方向和俯仰方向的得到充分的刚性，并且能够在滑块的偏转方向的转动动作上不给予太多的转动负荷而确保磁头的位移量。另外，由于确保了将滑块按压于支点突起的预压(应力)，就能稳定地控制滑块的姿态角，因此能避免加载/卸载动作时的磁盘损伤。即，由于对磁盘进行跟踪修正，因此在对磁头进行微小位移控制时，就能维持该磁头的高速及高精度应答特性。另外，减少了零部件数目，因而能够提供轻量化且小型化的磁头组件和磁盘装置。另外，由于滑块及磁头支撑板能以支点突起为中心转动，能大幅度减小在进行动作时对驱动体部分施加的压力及负荷，因此能防止驱动元件的劣化和损伤，因此，能大幅改善磁头组件的耐久性。

优选地，第1连杆部的延长线和第2连杆部的延长线的交叉点实际上是支点的位置。

也优选，第1连杆部和第2连杆部是具有难以变形的刚性的连杆构造物或具有使形状容易变形的弹性的连接构造物。

还优选，第1连杆部和第2连杆部是将与滑块支撑板一体构成的板状构件的一部分弯曲而形成的。由此，能用简单的结构形成连杆机构。

更优选，与滑块支撑板一体构成的板状构件的一部分的弯曲方向为与设置该板状构件的驱动元件的面的相反侧的面的方向。通过向该方向弯曲，不会发生由于特定频率下的共振而产生振动这样的不便。

还优选，第1顶端连接部、第1基端连接部、第2顶端连连接部及第2基端连接部为局部刚性减弱的部分。由此，能够尽力减小滑块偏转方向的机械负荷，因此能够顺利地对磁头进行微小的定位。

优选地，还具有被加载梁所支撑的有弹性的挠性件，该挠性件以使滑块支撑板可转动的方式与滑块支撑板一体构成。这种情况下，更优选，还具有1对第1及第2外伸托梁部，第1及第2外伸托梁部与滑块支撑板及所述挠性件一体构成，并连接挠性件和滑块支撑板，第1及第2连杆部分别作为该第1及第2外伸托梁部的一部分而构成。

还优选，驱动元件为固定在挠性件顶端部的至少一个薄膜压电体元件。

根据本发明，进一步提供一种具备所述磁头组件、进行动作时该磁头组件的滑块悬浮于其表面的磁盘的磁盘装置。

另外，根据本发明，还进一步提供如下的转动装置，具有基体；支点，其设置于基体上；支撑板，其以使被转动体以该支点为中心自由转动的方式支撑被转动体；驱动元件，其给予支撑板沿着该平面的转动力；直线状的第1连杆部，其在两端具有机械连接于支撑板的第1顶端连接部及机械连接于基体的第1基端连接部；直线状的第2连杆部，其在两端具有机械连接于支撑板的第2顶端连接部及机械连接于基体的第2基端连接部，第1连杆部的延长线和第2连杆部的延长线均朝向支点的位置，以相互交叉的方式构成。

优选地，第1连杆部的延长线和第2连杆部的延长线的交叉点实际上是支点的位置。

本发明的其他目的及效果从下文的附图中说明的本发明的优选实施方案可以清楚地了解。

附图说明

图1是示意性地表示作为本发明的磁盘装置的一个实施方案，加载/卸载方式的硬盘驱动器(HDD)装置的整体构成的平面图。

图2是示意性地表示图1的实施方案中磁头组件的整体构成的立体图。

图3是示意性地表示图1的实施方案中磁头组件的整体构成的分解状态下的分解立体图。

图4是示意性地表示图1的实施方案中挠性件(flexure)的具体构成的分解状态下的分解立体图。

图5是示意性地表示图1的实施方案中加载梁和挠性件的顶端部分的构成的平面图。

图6是示意性地表示图1的实施方案中加载梁和挠性件的顶端部分的构成的侧视图。

图7是示意性地表示图1的实施方案中滑块的构成的立体图。

图8a是放大显示图1的实施方案中连杆部构成的平面图。

图8b是放大显示图1的实施方案中连杆部构成的侧视图。

图9是表示图1的实施方案中第1及第2薄膜压电体元件的构成的平面图。

图10是图9的A-A线剖面图。

图11a是示意性地说明图1的实施方案中连杆部及连接部的构成的图。

图11b是说明图1的实施方案中连杆部及连接部的动作的图。

图12a是图1的实施方案中薄膜压电体元件的驱动说明图。

图12b是施加于图12a的薄膜压电体元件的驱动电压的波形图。

图13a是图1的实施方案的动作说明图。

图13b是图1的实施方案的动作说明图。

图14a是现有技术的动作说明图。

图14b是现有技术的动作说明图。

图15a是现有技术的动作说明图。

图15b是现有技术的动作说明图。

图16a是用于示意性地说明如图1的实施方案那样具有弯曲形成的第1及第2连杆部的磁头组件的动作的侧视图。

图16b是用于示意性地说明如图1的实施方案那样具有弯曲形成的第1及第2连杆部的磁头组件的动作的侧视图。

图17a是表示具有图16a和图16b的构造的第1及第2连杆部的情况下相对于频率的增益变化的特性图。

图17b是表示具有图16a和图16b的构造的第1及第2连杆部的情况下相对于频率的相位变化的特性图。

图18a是用以示意性说明具有在向与图1的实施方案情况相反方向弯曲形成的第1及第2连杆部的磁头组件的动作的侧视图。

图18b是用以示意性说明具有在向与图1的实施方案情况相反方向弯曲形成的第1及第2连杆部的磁头组件的动作的侧视图。

图19a是表示具有图18a和图18b的构造的第1及第2连杆部的情况下相对于频率的增益变化的特性图。

图19b是表示具有图18a和图18b的构造的第1及第2连杆部的情况下相对于频率的相位变化的特性图。

图20是示意性地表示本发明的其他实施方案的磁头组件顶端部的构成的平面图。

图21a是图20的实施方案的动作说明图。

图21b是图20的实施方案的动作说明图。

图22a是表示专利文献1记载的现有的微小位移结构的构成的图。

图22b是说明表示专利文献1记载的现有的微小位移结构的位移动作的图。

具体实施方式

图1示意性地表示了作为本发明的磁盘装置的一个实施方案，加载/卸载方式的HDD装置的整体构成。

在该图中，10为HDD的外壳(housing)，11为通过主轴电机(spindle motor)以轴12为中心转动驱动的磁盘，13表示在顶端部安装了具有磁头元件的滑块14的磁头组件，15表示将该磁头组件13支撑于顶端部的支撑臂。

支撑臂15的后端部安装有音圈电机(VCM)的线圈部，其以水平转动轴16为中心能与磁盘11的表面平行地转动。VCM包括该线圈部和覆盖该线圈部的磁体部17。从磁盘11的数据区域外侧至磁盘11的外侧设置有斜面机构(ramp mechanism)18，在该倾斜的表面上，设置于磁头组件13的最顶端的接头(tab)21a上移使滑块14从磁盘11脱离，从而呈卸载状态。

滑块14的后端面(后缘)具备薄膜磁头14a(图2)，该薄膜磁头由感应写入磁头元件，巨磁阻效应(GMR)读取磁头元件或隧道型巨磁电阻效应(TMR)读取磁头元件等MR读取磁头元件构成。

进行动作时(磁盘高速转动中)，滑块14与磁盘11表面相向以低悬浮量悬浮，呈加载状态。另一方面，在非进行动作时(磁盘处于停止中，起动及停止时的低速转动中)，磁头组件13的顶端部的接头21a位于斜面机构18上，从而滑块14处于卸载状态。

图2示意性地表示了图1的实施方案中磁头组件的整体构成，图3示意性地表示了该磁头组件的整体构成的分解状态。

如这些图所示，磁头组件13作为主要构成元件，具备滑块14，所述滑块具有基板20、加载梁21、挠性件22、作为驱动元件的第1及第2薄膜压电体元件23a及23b、以及磁头元件14a。

以矩形形状构成的基板20以安装于支撑臂15(图1)的顶端部的方式构成。另外，在图2中，滑块14的姿态角的俯仰方向用Dp表示，滚动方向用Dr表示，偏转(yaw)方向用Dy表示。

如图3所示，加载梁21具备：基端部21b，其通过例如电子束焊接等固定于基板20上；第1及第2板弹簧部21c及21d，其从该基端部21b尖细状延伸；开口部21e，其形成于第1及第2板弹簧部21c及21d之间；梁主部21f，其与第1及第2板弹簧部21c及21d相连接、直线且尖细状延伸；顶端支撑部21g，其与梁主部21f的顶端相连接；第1及第2限定部21h及21i，其从顶端支撑部21g的左右两侧立起。

在顶端支撑部21g的大致中央部，一体突出形成有支点突起21j，在加载梁21的顶端，接头21a一体地向远离基端部21b的方向延伸而形成。旨在限定挠性件22动作的第1及第2限定部21h及21i，从顶端支撑部21g的顶端朝着基端部21b的方向以直线状延伸。

挠性件22具有：基板主部22a，其固定于加载梁21的梁主部21f；外部连接用端子39a及39b用的端子部22b，其固定于加载梁21的基端部21b；连接部22c，其以弯曲状连接基板主部22a和端子部22b。这些基板主部22a、端子部22b及连接部22c是一体形成的。

图4示意性地表示了挠性件22的具体构成的分解状态，图5示意性地表示了加载梁21及挠性件22的顶端部分的构成。

如图4所示，挠性件22具有，挠性基板30；滑块支撑板31，其设置于挠性基板30的顶端；配线用弹性基板32，其固定于这些挠性基板30及滑块支撑板31上，并实施了配线。挠性基板30和滑块支撑板31通过金属板，优选通过不锈钢板，互相一体形成。

左右对称的1对第1及第2外伸托梁部33a及33b从滑块支撑板31的后端两侧部延伸，该第1及第2外伸托梁部33a及33b终止于挠性基板30。即，该第1及第2外伸托梁部33a及33b通过金属板，优选通过不锈钢板，与挠性基板30及滑块支撑板31一体形成。

该第1及第2外伸托梁部33a及33b规定滑块支撑板31的滚动方向及俯仰方向的姿态角，并发挥将滑块支撑板31压在形成于加载梁21的顶端的支点突起21j上的作用，在它们之间，作为外伸托梁的一部分，分别形成有在两端具有第1顶端连接部33a₁及第1基端连接部33a₂的直线状第1连杆部33a₃，和在两端具有第2顶端连接部33b₁及第2基端连接部33b₂的直线状第2连杆部33b₃。另外，该第1连杆部33a₃和第2连杆部33b₃是通过直角弯曲构成第1及第2外伸托梁部33a及33b的金属板的一部分而形成。

如上所述，滑块支撑板31介由第1及第2外伸托梁部33a及33b与挠性基板30相连接，但也可以介由配线用弹性基板32与挠性基板30相连接。

如图5所示，在配线用弹性基板32上形成有用以支撑第1及第2薄膜压电体元件23a及23b的第1及第2压电体支撑部32a及32b，在该第1及第2压电体支撑部32a及32b之间形成有狭缝切槽32c。在配线用弹性基板32的与滑块支撑板31相连接的顶端侧部分上形成有第1及第2弹性铰链部32d及32e。该第1及第2弹性铰链部32d及32e，是以具有缩颈、局部窄幅的状态形成的，其与挠性件顶端部32f相连接。滑块支撑板31与该挠性件顶端部32f一体固定。这样，通过第1及第2弹性铰链部32d及32e部分变细，滑块支撑板31在该平面内自由转动。第1及第2弹性铰链部32d及32e与分叉状的第1及第2压电体支撑部32a及32b之间形成有加强用的连接加强板34a及34b(图4)。

挠性基板30、滑块支撑板31、第1及第2外伸托梁部33a及33b、第1及第2连杆部33a₃及33b₃、连接加强板34a及34b由金属板构件形成，优选由不锈钢构件形成。第1及第2弹性铰链部32d及32e和配线用弹性基板32由聚酰亚胺树脂等绝缘膜和配线材料构成。该配线用弹性基板32上，以图案的方式形成有磁头元件用配线图案和薄膜压电体元件用配线图案。聚酰亚胺树脂兼做对于薄膜压电体元件用配线图案和磁头元件用配线图案的绝缘膜。

薄膜压电体元件用配线图案具有第1薄膜压电体元件驱动用配线37a、第2薄膜压电体元件驱动用配线37b及第3薄膜压电体元件驱动用配线37c。除此之外，还形成有用于将滑块14接地的接地配线37d(图5)。

如图5所示，作为磁头元件用配线图案，形成有沿左侧边配线的第1及第2磁头元件配线35a及35b，和沿右侧边配线的第3及第4磁头元件配线35c及35d。这些配线延伸至挠性件顶端部32f，在此分别与焊盘36a、36b、36c及34d相连接。

第3薄膜压电体元件驱动用配线37c的焊盘38c配置于切槽32c的基部侧端部的附近，第1薄膜压电体元件驱动用配线37a的焊盘38a和第2薄膜压电体元件驱动用配线37b的焊盘38b配置于焊盘38c的左右两侧。接地配线37d的焊盘38d配置于切槽32c的顶端侧端部的附近，由此处通过切槽32c的两侧与第3薄膜压电体元件驱动用配线37c的焊盘38c相连接。

第1弹性铰链部32d包括第1磁头元件配线35a、第2磁头元件配线35b及弹性基板32的绝缘膜。第2弹性铰链部32e包括接地配线37d、第3磁头元件配线35c、第4磁头元件配线35d、及弹性基板32的绝缘膜构成。

主要由挠性基板30、滑块支撑板31、配线用弹性基板32、连接加强板34a及34b构成的挠性件22是在表面层积并覆盖薄膜压电体元件用配线图案和磁头元件用配线图案的状态下，通过对作为挠性基板30及滑块支撑板31的基础的不锈钢钢板进行蚀刻处理而制造的。对于如此像这样对于形成了配线图案的不锈钢钢板，通过基于蚀刻的整缘加工(trimming)，使挠性基板30、滑块支撑板31和连接加强板34a及34b呈现。其结果，在形态上，挠性基板30和滑块支撑板31呈介由配线用弹性基板32相连接的状态。因此，滑块支撑板31与挠性基板30，以介由配线用弹性基板32的第1及第2弹性铰链部32d及32e并可游动的状态连接，滑块支撑板31及挠性件顶端部32f在滑块14的俯仰方向及滚动方向上具有移动自由度。俯仰方向是图2的Dp方向，滚动方向是图2的Dr方向。

图6是示意性地表示本实施方案的加载梁21及挠性件22的顶端部分的构成的图。

如图6及图4所示，在相对于挠性基板30具有挠性的滑块支撑板31上，在其中央部一体形成有滑块保持部31a，该滑块保持部31a是通过折弯加工而形成的。通过折弯加工形成的滑块保持部31a，比滑块支撑板31的基准面更向其法线方向突出。另外，滑块支撑板31，以包括滑块14、挠性件顶端部32f及该滑块支撑板31的滑块转动部的惯性轴与支点突起21j相一致的方式来决定其形状。

图7表示了滑块14，如该图所示，滑块14，抗磁效果(MR)读取磁头元件及感应写入磁头元件等磁头元件14a安装于该陶瓷制滑块主体14b上，并且，与磁头元件14a连接的四个电极端子14c、14d、14e及14f埋入滑块主体14b中，其一部分呈列状露出于元件形成面。滑块主体14b的上面成为对由转动驱动的磁盘11产生的气流的空气轴承面14g及14h。该空气轴承面14g及14h，使所述气流沿着滑块14的俯仰方向(磁盘11的切线方向)通流，与磁盘11之间形成空气润滑膜。

图8a及图8b放大显示了本实施方案的第2外伸托梁部33b的第2连杆部33b₃的构成，图8a为平面图，图8b是从箭头M方向看到的侧视图。

如从图8a、图8b、图4及图5也可知的那样，连接滑块支撑板31和挠性基板30的第1及第2外伸托梁部33a及33b是与挠性基板30一体的，通过蚀刻等加工方法来进行形状加工。其后，第1及第2连杆部33a₃及33b₃在弯曲加工时，是向与挠性基板30的固定第1及第2薄膜压电体元件23a及23b的一侧相反的方向以直角被弯曲。该第1及第2连杆部33a₃及33b₃分别形成为直线状。第1连杆部33a₃两端的弯曲加工部分构成作为摇动支点的第1顶端连接部33a₁及第1基端连接部33a₂。第2连杆部33b₃两端的弯曲加工部分，构成作为摇动支点的第2顶端连接部33b₁及第2基端连接部33b₂。如图8b所示，为使弯曲加工容易进行，在第2连杆部33b₃两端的附近事先通过蚀刻形成贯穿部33b₅及33b₆。虽然未图示，第1连杆33a₃上也形成有同样的贯穿部。

接着，对第1及第2薄膜压电体元件23a及23b的具体构造进行说明。

图9是平面显示第1及第2薄膜压电体元件23a及23b的构造。图10显示了其沿A-A线的剖面。但是，在图10中，为了有助于理解，绘图时在厚度方向上的比例尺比实际要大。

第1及第2薄膜压电体元件23a及23b，介由切槽32c构成分叉状，只有这些根部互相连接，分别配置于配线用弹性基板32的第1及第2压电体支撑部32a及32b上。另外，该第1及第2薄膜压电体元件23a及23b被涂布树脂层94覆盖。另外，第1及第2薄膜压电体元件23a及23b也可以左右分离。

如图10所明示的那样，第1及第2薄膜压电体元件23a及23b的构造基本相同。即，第1薄膜压电体元件23a的薄膜压电体91的上面及下面分别层积电极93b及93a，第2薄膜压电体元件23b的薄膜压电体92的上面及下面也分别层积电极93d及93c。分别设置有用以对电极93a施加电压的连接衬垫95b、用以使电极93b接触地面的连接衬垫95a、用以对电极93d施加电压的连接衬垫95c、用以使电极93c接触地面的连接衬垫95d。

作为薄膜压电体91及92的构成材料可以使用压电材料。尤其是，优选使用具有钙钛矿结构的压电材料，例如可以使用，PZT(钛锆酸铅)等铅类钙钛矿等单纯钙钛矿或，包含Bi₄Ti₃O₁₂等层状钙钛矿的复合钙钛矿等。在成膜这些薄膜压电体时，为进一步提高其配向性，事先成膜种膜较好。作为种膜，并无特别限定，但优选使用钙钛矿结构的种膜，例如，PLT(掺杂了镧的钛酸铅)、PbTiO₃(钛酸铅)、SrRuO₃等发挥压电体材料功能的物质、不发挥压电体材料功能的物质也可以。

作为电极93a～93d的构成材料可以使用导电材料。尤其是优选将由Au、白金族元素(Pt、Ir、Pd、Os、Ru及Rh)构成的群中的至少一种作为主成分而含有，更优选由这些金属的单体或含有这些金属的合金构成。另外，也可以由组分不同的两种以上的薄膜构成。

薄膜压电体91及92的分极方向为图10的箭头P的方向，在连接衬垫95b上施加正电压，则薄膜压电体91在d₃₁方向上收缩(图9的箭头D方向)。另外，在连接衬垫95c上施加正电压，则薄膜压电体92在d₃₁方向上伸长(图9的箭头E方向)。

如图5所示，连接衬垫95a通过线粘合等连接在设置于挠性件22上的压电体元件驱动用配线37a的焊盘38a上，连接衬垫95d通过线粘合等连接在压电体元件驱动用配线37b的焊盘38b上。连接衬垫95b及连接衬垫95c在压电体驱动用配线37c的焊盘38c上接触地面。

接着，参照图6，对将滑块14安装于挠性件22的安装方法进行说明。

位于挠性件22的顶端部的挠性件顶端部32f和滑块支撑板31一体固定，滑块14安装于该部分上。即，以在滑块14的几何中心(图芯)抵接在滑块支撑板31的折弯加工的滑块保持部31a上的状态，使滑块14的前端下缘部抵接于滑块支撑板31的平面部，在这些抵接处用粘着剂一体固定滑块14和滑块支撑板31。通过调节该折弯加工的滑块保持部31a的高低差，能自由设定滑块14的俯仰方向的倾斜角度。

如图5及图7所示，用于将磁头元件用配线35a、35b、35c及35d的端部的焊盘36a、36b、36c及36d，和与滑块14上的磁头元件14a相连接的电极端子14c、14d、14e及14f介由导电性粘着剂等分别电连接或物理连接。

如图5所示，在第1及第2外伸托梁部33a及33b途中，作为其一部分，分别形成两端具有第1顶端连接部33a₁及第1基端连接部33a₂的第1连杆部33a₃，和两端具有第2顶端连接部33b₁及第2基端连接部33b₂的第2连杆部33b₃。第1连杆部33a₃和第2连杆部33b₃是将构成第1及第2外伸托梁部33a及33b的金属板的一部分以直角弯曲而形成的。另一方面，分别构成直角弯曲部的第1顶端连接部33a₁及第1基端连接部33a₂，和第2顶端连接部33b₁及第2基端连接部33b₂构成有自由度的关节。

尤其是在本实施方案中，第1连杆部33a₃的延长线和第2连杆部33b₃的延长线朝向作为以使滑块14自由转动的方式支撑的支点的支点突起21j的位置，以互相交叉的方式构成。更具体地，以第1连杆部33a₃的延长线和第2连杆部33b₃的延长线的交叉点与支点突起21j的位置一致的方式构成。由此，滑块支撑板31的瞬间中心与支点突起21j一致。其结果，滑块支撑板31以支点突起21j为中心转动时，在第1连杆部33a₃和第2连杆部33b₃上只有弯曲负荷在作用，牵引负荷近乎不发生作用。

这样，本实施方案的滑块支撑板31与第1及第2弹性铰链部32d及32e均被具有连杆机构的第1及第2外伸托梁部33a及33b支撑。第1及第2弹性铰链部32d及32e在滑块14的滚动方向及俯仰方向具有柔软性，在偏转方向具有高的刚性。另一方面，具有连杆机构的第1及第2弹性铰链部32d及32e构成如下，即：其在滑块14的滚动方向及俯仰方向具有适度的刚性，在偏转方向具有高柔软性。滑块的姿态角(俯仰方向及滚动方向)通过第1及第2外伸托梁部33a及33b进行调整。进而，该第1及第2外伸托梁部33a及33b发挥使滑块支撑板31向支点突起21j赋予预压(应力)的作用。即，以加载/卸载动作时滑块支撑板与支点突起难以分开的方式构成。由此，能使滑块的姿态角保持一定，并能避免加载/卸载动作时与磁盘的冲突。

图11a是示意性地说明本实施方案的连杆部及连接部的构成的图，图11b是说明图11a的连杆部及连接部的动作的图，图12a是本实施方案的薄膜压电体元件的驱动说明图，图12b是对图12a的薄膜压电体元件施加驱动电压的波形图，图13a及图13b是用以说明本实施方案的动作的图，图14a及图14b和图15a及图15b是用以说明现有技术的动作的图。以下，用这些图来更详细地说明本实施方案的磁头组件的动作。

如图11a及图11b所示，在本实施方案中，由第1及第2外伸托梁部33a及33b及其基部33a₄及33b₄，和第1及第2连杆部33a₃及33b₃构成连杆机构。进而，以第1连杆部33a₃的延长线和第2连杆部33b₃的延长线的交叉点与支点突起21j的位置一致的方式构成，使滑块支撑板31的瞬间中心与支点突起21j一致。这种情况下，第1及第2弹性铰链部32d及32e分别构成摇动支点，第1及第2薄膜压电体元件23a及23b分别构成梁。

另一方面，如图12a所示，在第1及第2薄膜压电体元件23a及23b上，薄膜压电体91及92的电极93b及93c接触地面，在电极93a及93d上施加如图12b所示那样的电压。将薄膜压电体91及92的分极方向设为箭头P表示的方向，则第1及第2薄膜压电体元件23a及23b通过压电定数d₃₁向图9所示的箭头D及E的方向伸缩。

图13a表示了对电极93a及93d没有施加电压的状态。如图13b所示，对电极93a及93d施加正电压V₁，则第1压电体元件23a收缩，第2压电体元件23b伸长。由此，滑块14以支点突起21j为中心转动。此时，滑块支撑板31通过第1及第2外伸托梁部33a及33b被挠性基板30支撑，其中外伸托梁部33a及33b具有包含第1及第2连杆部33a₃及33b₃的连杆机构。由于第1及第2连杆部33a₃及33b₃的延长线的交点与支点突起21j的位置吻合，磁头支撑板31的转动的瞬间中心与该支点突起21j的位置一致。在此，例如，如果将第1及第2薄膜压电体元件23a及23b的有效长度设为2mm，由于磁头元件14的位移量最多0.5μm以下，其非常小，因此磁头支撑板31的转动的瞬间中心与支点突起21j的位置偏差可以忽视。由此，因第1及第2薄膜压电体元件23a及23b而对磁头支撑板31的转动所产生的机械负荷就变得极小。

为了进一步加深理解，作为比较，将第1及第2外伸托梁部33a′及33b′的第1及第2连杆部33a₃′及33b₃′作为互相平行的连杆而构成的情况表示在图14a及图14b中。这种情况下，由于连杆机构形成平行连杆，第1及第2薄膜压电体元件23a′及23b′没有伸缩自由度，不会发生磁头元件14a的移动(另外，在图中，用×来表示不做动作的情况)。

图15a及图15b表示了图14a及图14b的平行连杆具有弹性时的构成。其是滑块支撑板31和挠性基板30由第1及第2外伸托梁部33a ″及33b ″的具有弹性的第1及第2连杆部33a₃″及33b₃″连接的构成的情况。这种情况下，第1及第2薄膜压电体元件23a″及23b ″以支点突起21j的位置为中心转动，但需要大量的使具有弹性的第1及第2连杆部33a₃″及33b₃″伸缩的能量，结果，磁头元件14a的位移量减少。这样，在图14a及图14b和图15a及图15b所示的构成中，难以确保其性能。

第1及第2外伸托梁部33a及33b途中形成的第1连杆部33a₃及第2连杆部33b₃是将构成第1及第2外伸托梁部33a及33b的金属板的一部分在挠性基板30的固定安装有第1及第2薄膜压电体元件23a及23b的一侧的相反方向上直角弯曲而形成的。通过使弯曲方向为该方向，不会发生由特定频率的共振而引起的振动这样的不便。以下对这一点进行详细说明。

图16a及图16b示意性地表示了如本实施方案那样具有弯曲而形成的第1及第2连杆部的磁头组件的动作，图17a及图17b分别表示了这种情况下的薄膜磁头14a的相对于频率的增益变化及相对频率的位相变化。另外，图18a及图18b示意性地表示了具有向与本实施方案的情况相反的方向弯曲而形成的第1及第2连杆部的磁头组件的动作，图19a及图19b分别表示了这种情况下的薄膜磁头的相对于频率的增益变化及相对于频率的位相变化。

如图16a及图16b所示，像本实施方案那样，当第1连杆部33a₃(第2连杆部33b₃)的弯曲方向与挠性基板30的固定安装有第1薄膜压电体元件23a(第2薄膜压电体元件23b)的一侧方向相反时，伴随着薄膜压电体91(92)的伸长及收缩，第1薄膜压电体元件23a(第2薄膜压电体元件23b)例如向箭头F3方向伸长，则由于双压电晶片的效果，其向箭头F1方向弯曲。此时，第1连杆部33a₃(第2连杆部33b₃)也向与其相同方向的箭头F2方向弯曲。这时，如图17a及图17b所示，薄膜磁头14a的增益及位相上没有出现异常的峰值。

另一方面，如图18a及图18b所示，具有向与本实施方案相反方向弯曲的第1连杆部(第2连杆部)的情况下，伴随着薄膜压电体的伸长及收缩，第1薄膜压电体元件(第2薄膜压电体元件)例如，在箭头G3方向上伸长，则由于双压电晶片的效果，其向箭头F1方向弯曲。此时，第1连杆部(第2连杆部)向与其相反方向的箭头G2方向弯曲。这时，如图19a及图19b所示，薄膜磁头的增益及位相在特定频率上出现异常峰值。

因此，优选地，通过将构成第1及第2外伸托梁部33a及33b的金属板的一部分向与挠性基板30的固定安装有第1及第2薄膜压电体元件23a及23b的一侧相反的方向直角弯曲来形成第1连杆部33a₃及第2连杆部33b₃。

如上所说明的那样，若根据本实施方案，则第1连杆部33a₃的延长线和第2连杆部33b₃的延长线的交叉点与支点突起21j的位置相一致，由此，使滑块支撑板31的转动的瞬间中心与支点突起21j的位置相一致。因此，能够在滚动方向及俯仰方向得到足够的刚性，并且能够对滑块14在偏转方向上的转动动作不给予转动负荷而确保磁头元件14a的位移量。另外，通过确保将搭载滑块14的滑块支撑板31按压在支点突起21j的预压(应力)，能够实现滑块14姿态角的稳定化，并且，能调整滑块14的滚动方向和俯仰方向的姿态，能够避免加载/卸载动作时磁盘的损伤。即，由于对磁盘11进行跟踪修正，因此对磁头元件14a进行微小位移控制时，能维持该磁头元件14a的高速及高精度应答特性。另外，减少了零部件数目，因而能够提供轻量化及小型化的磁头组件及磁盘装置。另外，由于滑块14及磁头支撑板31以支点突起21j为中心转动，大幅度减轻了动作时向压电体部分的施加的压力及负荷，能够防止薄膜压电元件的劣化和损伤，因此，大幅度改善磁头组件的耐久性。

图20示意性地表示了本发明的其他实施方案的磁头组件的顶端部的构成，图21a及图21b是说明本实施方案的动作的图。在本实施方案中，对与图2(或图5)的实施方案同样的构成要素使用相同的符号，另外，省略其说明。

如这些图所示，在本实施方案中，只设置有单一的薄膜压电体元件23。只通过形成于支点突起21j左侧的第1弹性铰链部32d形成磁头元件用配线图案。当然，也可以只通过第2弹性铰链部32e形成磁头元件用配线图案。与图2(或图5)的实施方案相同，以第1连杆部33a₃的延长线与第2连杆部33b₃的延长线交叉的点与支点突起21j的位置相一致的方式构成，由此，滑块支撑板31的转动的瞬间中心与支点突起21j的位置相一致。

在单一的薄膜压电体元件23的电极上施加电压，如图21b所示，薄膜压电体元件23收缩时，通过基于第1及第2连杆部33a₃及33b₃和磁头支撑板31的连杆机构，磁头支撑板31以支点突起21j为中心转动。与图2(或图5)的实施方案的情况相同，第1及第2连杆部33a₃及33b₃是提高了在伸缩方向的刚性的构造。

本实施方案的作用效果与图2(或图5)的实施方案的情况相同，但在本实施方案中，能进一步用一个高价的薄膜压电体元件构成，因此能实现成本的大幅度降低。

另外，在所述的实施方案中，以薄膜压电体元件为驱动元件，但本发明的驱动元件并不限于此，可使用通过其他制造方法得到的2维压电元件，即所谓的体型(bulk type)压电元件，更进一步也可以使用静电容量型驱动元件。

另外，在这些实施方案中，第1连杆部及第2连杆部作为具有难以变形的刚性的连杆构造物而构成，但在该第1连杆部及第2连杆部作为具有易于变形的弹性的连杆构造物而构成的情况下，如果第1连杆部的延长线和及第2连杆部的延长线均朝向支撑滑块自由转动的支点的位置以相互交叉的方式构成，也能在滚动方向及俯仰方向得到足够的刚性，并且能够在滑块的偏转方向的转动动作不给予太多的转动负荷而在一定程度上确保磁头的位移量。

进而，所述实施方案涉及磁头组件及磁盘装置，但本发明也适用于转动磁头以外的各种被转动体的转动结构。

以上所述的实施方案都是用来列举说明本发明的内容的，本发明并不限定于此，本发明能够以其他各种变形方式及变化方式实施。因此，本发明的范围只由权利要求书的范围及其等同范围限定。

Claims (13)

1.一种磁头组件，具有，

滑块，其具有磁头元件；

加载梁；

支点，其设置于该加载梁顶端部；

滑块支撑板，其以使所述滑块以所述支点为中心自由转动的方式支撑所述滑块；

驱动元件，其给予该滑块支撑板沿着该平面的转动力；

直线状的第1连杆部，其在两端具有机械连接于所述滑块支撑板的第1顶端连接部及机械连接于所述加载梁的第1基端连接部；

直线状的第2连杆部，其在两端具有机械连接于所述滑块支撑板的第2顶端连接部及机械连接于所述加载梁的第2基端连接部，

所述第1连杆部的延长线和所述第2连杆部的延长线均朝向所述支点的位置，以相互交叉的方式构成。

2.权利要求1所述的磁头组件，所述第1连杆部的延长线及所述第2连杆部的延长线的交叉点实际上是所述支点的位置。

3.权利要求1所述的磁头组件，所述第1连杆部及所述第2连杆部为具有使形状难以变形的刚性的连杆构造物。

4.权利要求1所述的磁头组件，所述第1连杆部及所述第2连杆部为具有使形状容易变形的弹性的连杆构造物。

5.权利要求1所述的磁头组件，所述第1连杆部及所述第2连杆部是将与所述滑块支撑板一体构成的板状构件的一部分弯曲而形成的。

6.权利要求5所述的磁头组件，与所述滑块支撑板一体构成的所述板状构件的一部分的弯曲方向为与该板状构件的设置有所述驱动元件的面的相反侧的面的方向。

7.权利要求5所述的磁头组件，所述第1顶端连接部、所述第1基端连接部、所述第2顶端连接部、及所述第2基端连接部为局部刚性减弱的部分。

8.权利要求1所述的磁头组件，还具有被所述加载梁支撑的有弹性的挠性件，该挠性件以使所述滑块支撑板能够转动的方式与该滑块支撑板一体构成。

9.权利要求8所述的磁头组件，还具有1对第1及第2外伸托梁部，所述第1及第2外伸托梁部与所述滑块支撑板及所述挠性件一体构成，并连接所述挠性件和所述滑块支撑板，所述第1及第2连杆部分别作为该第1及第2外伸托梁部的一部分而构成。

10.权利要求8所述的磁头组件，所述驱动元件为固定在挠性件顶端部的至少一个薄膜压电体元件。

11.一种磁盘装置，其特征在于具备磁头组件、及进行动作时该磁头组件的滑块悬浮于其表面的磁盘，所述磁头组件具有，

滑块，其具有磁头元件；

加载梁；

支点，其设置于该加载梁顶端部；

滑块支撑板，其以使所述滑块以所述支点为中心自由转动的方式支撑所述滑块；

驱动元件，其给予该滑块支撑板沿着该平面的转动力；

直线状的第1连杆部，其在两端具有机械连接于所述滑块支撑板的第1顶端连接部及机械连接于所述加载梁的第1基端连接部；

直线状的第2连杆部，其在两端具有机械连接于所述滑块支撑板的第2顶端连接部及机械连接于所述加载梁的第2基端连接部，

所述第1连杆部的延长线和所述第2连杆部的延长线均朝向所述支点的位置，以相互交叉的方式构成。

12.一种转动机构，其特征在于，

具有基体；支点，其设置于该基体上；支撑板，其以使被转动体以该支点为中心自由转动的方式支撑所述被转动体；驱动元件，其给予该支撑板沿着该平面的转动力；直线状的第1连杆部，其在两端具有机械连接于所述支撑板的第1顶端连接部及机械连接于所述基体的第1基端连接部；直线状的第2连杆部，其在两端具有机械连接于所述支撑板的第2顶端连接部及机械连接于所述基体的第2基端连接部，所述第1连杆部的延长线和所述第2连杆部的延长线均朝向所述支点的位置，以相互交叉的方式构成。

13.权利要求12所述的转动机构，所述第1连杆部的延长线和所述第2连杆部的延长线的交叉点实际上是所述支点的位置。

Images