CN103474084B - 悬臂件、磁头折片组合及磁盘驱动单元 - Google Patents

悬臂件、磁头折片组合及磁盘驱动单元 Download PDF

Info

Publication number
CN103474084B
CN103474084B CN201210188994.5A CN201210188994A CN103474084B CN 103474084 B CN103474084 B CN 103474084B CN 201210188994 A CN201210188994 A CN 201210188994A CN 103474084 B CN103474084 B CN 103474084B
Authority
CN
China
Prior art keywords
line segment
writing
negative
circuit layer
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201210188994.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103474084A (zh
Inventor
滕照宇
宋崇希
张昀
刘彦
李兴红
黄明炳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SAE Magnetics HK Ltd
Original Assignee
SAE Magnetics HK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SAE Magnetics HK Ltd filed Critical SAE Magnetics HK Ltd
Priority to CN201210188994.5A priority Critical patent/CN103474084B/zh
Priority to US13/548,586 priority patent/US9036303B2/en
Publication of CN103474084A publication Critical patent/CN103474084A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103474084B publication Critical patent/CN103474084B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237High frequency adaptations
    • H05K1/0248Skew reduction or using delay lines
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/4806Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed specially adapted for disk drive assemblies, e.g. assembly prior to operation, hard or flexible disk drives
    • G11B5/484Integrated arm assemblies, e.g. formed by material deposition or by etching from single piece of metal or by lamination of materials forming a single arm/suspension/head unit
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/4806Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed specially adapted for disk drive assemblies, e.g. assembly prior to operation, hard or flexible disk drives
    • G11B5/486Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed specially adapted for disk drive assemblies, e.g. assembly prior to operation, hard or flexible disk drives with provision for mounting or arranging electrical conducting means or circuits on or along the arm assembly
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/4806Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed specially adapted for disk drive assemblies, e.g. assembly prior to operation, hard or flexible disk drives
    • G11B5/4853Constructional details of the electrical connection between head and arm
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237High frequency adaptations
    • H05K1/0245Lay-out of balanced signal pairs, e.g. differential lines or twisted lines
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09209Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09218Conductive traces
    • H05K2201/09245Crossing layout
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09209Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09654Shape and layout details of conductors covering at least two types of conductors provided for in H05K2201/09218 - H05K2201/095
    • H05K2201/097Alternating conductors, e.g. alternating different shaped pads, twisted pairs; Alternating components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有正写线和负写线的悬臂件。其中,正写线划分成至少两个分别位于上电路层和下电路层的正写线段,负写线划分成至少两个分别位于上电路层和下电路层的负写线段。每一正写线段和每一负写线段在上电路层和下电路层上沿长度方向交替设置,在不同层体上的正写线段通过形成于上电路层和下电路层之间的导电的跨接点连接,在不同层体上的负写线段通过形成于上电路层和下电路层之间的导电的跨接点连接。本发明提高了柔性电路的电性能,使不同极性的信号在叠层传输线结构中的传播时间一致,从而降低信号失真;同时获得更宽的频率带宽。

Description

悬臂件、磁头折片组合及磁盘驱动单元
技术领域
本发明涉及信息记录磁盘驱动单元,尤其涉及一种具有多层柔性电路的悬臂件、磁头折片组合(head gimbal assembly,HGA)及磁盘驱动单元。
背景技术
磁盘驱动单元是常见的信息存储设备。图1a为一典型磁盘驱动单元100的示意图。其包括安装于一主轴马达102上的一系列可旋转磁盘101,磁头悬臂组合(head stackassembly,HSA)130。HSA 130包括至少一马达臂104和一HGA 150。典型地,设置一音圈马达(spindling voice-coil motor,VCM)(图未示)以控制马达臂104的动作。
参考图1b,HGA 150包括嵌有读/写传感器(图未示)的磁头103以及支撑该磁头103的悬臂件190。当磁盘驱动单元100运作时,主轴马达102使得磁盘101高速旋转,而磁头103因磁盘101旋转而产生的气压而在磁盘101上方飞行。该磁头103在音圈马达的控制下,在磁盘101的表面以半径方向移动。对于不同的磁轨,磁头103能够从磁盘101表面上读取数据或将数据写进磁盘101。
图1c展示了一种传统悬臂件,该悬臂件190包括负载杆106、基板108、绞接件107以及挠性件105,以上元件均装配在一起。
负载杆106通过绞接件107连接在基板108上。在负载杆106上形成一固定孔112,用以使负载杆106与挠性件105对齐。而且,为增加挠性件105整体结构的强度,负载杆106与挠性件105焊接在一起。
基板108用作增强整个HGA 150的结构刚度。基板108的一端形成安装孔113,用以将整个HGA 150安装至马达臂104(参考图1a);在基板108的另一尾端形成另一个孔110,用以将形成在绞接件107上的孔110’和形成在挠性件105上的孔110”对齐。绞接件107在其一末端对应基板108的安装孔113形成有一安装孔131’,且该绞接件107通过相互对齐的安装孔131’及113将其安装在基板108上。绞接件107局部安装到基板108上,并使安装孔131’、113彼此对齐。绞接件107和基板108可以通过激光焊接一起,焊接点分布于绞接件107的细点109处。两个台阶115一体形成于绞接件107邻近安装孔131’一端的两侧,以连接到挠性件105上。
挠性件105的长度跨越绞接件107和负载杆106。该挠性件105具有邻近绞接件107的近端119和邻近负载杆106的远端118。一定位孔112’设于挠性件105的远端118处,并与负载杆106的定位孔112对齐,以提高组装精确度。一悬臂舌片116设置在挠性件105的远端118处,以支撑磁头103。
如图1d所示,该挠性件105具有一前部121及与该前部121相对的尾部122,该前部121设于临近悬臂舌片116的位置处。如图所示,柔性电路120沿挠性件105的长度方向设置在其上。具体地,该柔性电路120起始于前部121并终结于尾部122。悬臂舌片116上形成多个连接触点117,用以连接磁头103。柔性电路120的一端与连接触点117连接,另一端电连接到前置放大器(图未示)。一般情况下,如图1e所示,该延伸至连接触点117的柔性电路120分别包括一对读线路123、写线路124及热线路125(但并不限于三对线路)。所有的柔性电路120均在尾部122与若干终端触点126接合。
图1f为挠性件105沿图1d中剖线A-A所剖的截面图,其展示了挠性件105的详细结构。该挠性件105具有一层状结构130,其包括弹性的不锈钢层131、以及形成于该不锈钢层131上的聚酰亚胺层133。读线123、写线124及热线125形成在该聚酰亚胺层133上。其中,写线124包括作为一对差分对工作的正写线1241和负写线1242。相应地,由于两者的容性耦合不够强烈,因此在此种差分微带线的结构中很难同时实现低阻抗、高带宽。最终,柔性电路的差分阻抗比较高,从而影响磁头103的写操作。
有鉴于此,改进型的具有多层结构的柔性电路的悬臂件被开发出。美国专利US7986495B2揭露了一种柔性电路,其一条写线设置在上电路层,另一条写线设置在下电路层。如图2a所示,绝缘层40由第一、第二、第三绝缘层41、42、43组成。第一绝缘层41形成于悬臂件体10之上,而用于在磁盘(图未示)上写入信息的写线W1(负)和用于在磁盘上读取的读线R1形成在第一绝缘层41上。而另一条写线W2(正)和读线R2形成在第二绝缘层42上。基于此设计,写线的阻抗得以降低。特别地,位于上电路层的写线和位于下电路层的写线的阻抗可通过调整写线的宽度而变得一致。因此,由于低阻抗和低串扰的特性,此种具有多层结构的柔性电路较先前设计更为先进。
然而,由于上电路层的写线到接地层(即悬臂件体10)的距离和下电路层的写线到接地层的距离不同,因此两层的写线的电性能并不完全相同。例如,上电路层的写线的信号传播时间和下电路层的写线的信号传播时间不均等,从而导致信号失真,在高速信号传播的情况下尤甚。如图2b所示的TDR模拟结果可得知,两层的写线的信号传播时间不相一致。
因此,亟待一种改进的具有多层柔性电路的悬臂件、磁头折片组合及磁盘驱动单元以克服上述缺陷。
参考文献:美国专利US 7986495B2,发明人为Katsutoshi Kamei等;美国专利US8017874B2,发明人为Mitsuru Honjo等;美国公开专利US2010/0226045A1,发明人为YukieYamada等;美国专利US 5812344,发明人为Arun Balakrishnan;美国专利US 5737152,发明人为Arun Balakrishnan。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种具有多层柔性电路的悬臂件,其上电路层和下电路层的电性能得到改善,尤其在具有上下叠层的差分电路结构中获得均等的信号传播时间,从而降低信号失真;同时获得更宽的频率带宽从而提高写操作性能。
本发明的另一个目的在于提供一种具有悬臂件的磁头折片组合,悬臂件的柔性电路的上电路层和下电路层的电性能得到改善,尤其在具有上下叠层的差分电路结构中获得均等的信号传播时间,从而降低信号失真;同时获得更宽的频率带宽从而提高写操作性能。
本发明的又一目的在于提供一种具有悬臂件的磁盘驱动单元,悬臂件的柔性电路的上电路层和下电路层的电性能得到改善,尤其在具有上下叠层的差分电路结构中获得均等的信号传播时间,从而降低信号失真;同时获得更宽的频率带宽从而提高写操作性能。
为实现上述目的,本发明提供了一种悬臂件,其包括:挠性件,所述挠性件具有前部和与所述前部相对的尾部;以及多个柔性电路,所述柔性电路形成于所述挠性件之上并从所述前部延伸至所述尾部,所述柔性电路具有多层结构,所述多层结构包括正写线和负写线。所述正写线划分成至少两个分别位于上电路层和下电路层的正写线段,所述负写线划分成至少两个分别位于所述上电路层和所述下电路层的负写线段,每一所述正写线段和每一所述负写线段在所述上电路层和所述下电路层上沿长度方向交替设置,在不同层体上的所述正写线段通过形成于所述上电路层和所述下电路层之间的导电的跨接点(过孔)连接,在不同层体上的所述负写线段通过形成于所述上电路层和所述下电路层之间的导电的跨接点(过孔)连接。
较佳地,所述正写线划分为两个所述正写线段,所述负写线划分为两个所述负写线段。
作为一个优选实施例,所述正写线划分为两个等长的第一正写线段和第二正写线段;所述负写线划分为两个等长的第一负写线段和第二负写线段。
较佳地,所述第一正写线段和所述第二负写线段交替设置在所述上电路层,所述第一负写线段和所述第二正写线段交替设置在所述下电路层,所述第一正写线段和所述第二正写线段通过第一跨接点(过孔)相连,所述第一负写线段和所述第二负写线段通过第二跨接点(过孔)相连。
作为另一个优选实施例,所述正写线划分为第一正写线段、第二正写线段和第三正写线段;所述负写线划分为第一负写线段、第二负写线段和第三负写线段。
较佳地,所述第一正写线段、所述第二负写线段和所述第三正写线段交替设置在所述上电路层,所述第一负写线段、所述第二正写线段和所述第三负写线段交替设置在所述下电路层;所述第一正写线段、所述第二正写线段和所述第三正写线段分别通过两跨接点(过孔)依次相连,所述第一负写线段、所述第二负写线段和所述第三负写线段分别通过两跨接点(过孔)依次相连。
更佳地,所述第一正写线段、所述第三正写线段的总长度和所述第一负写线段、所述第三负写线段的总长度相同,该总长度和所述第二正写线段以及所述第二负写线段的长度相同。
较佳地,对于在差分对中的正信号或负信号,信号在写线的上电路层中的传播总距离和信号在写线的下电路层中的传播总距离相等。
较佳地,所述上电路层和所述下电路层之间设置有一绝缘层。
较佳地,所述挠性件具有层状结构,所述层状结构包括衬底层、以及依次形成于所述衬底层之上的导电层和介质层。
可选地,所述跨接点(过孔)由Au,Ag,Cu,Cr或Ni制成。
较佳地,所述柔性电路还包括正读线和负读线。
本发明提供一种磁头折片组合,其包括磁头以及用于支撑所述磁头的悬臂件。该悬臂件包括:挠性件,所述挠性件具有前部和与所述前部相对的尾部;以及多个柔性电路,所述柔性电路形成于所述挠性件之上并从所述前部延伸至所述尾部,所述柔性电路具有多层结构,所述多层结构包括正写线和负写线。所述正写线划分成至少两个分别位于上电路层和下电路层的正写线段,所述负写线划分成至少两个分别位于所述上电路层和所述下电路层的负写线段,每一所述正写线段和每一所述负写线段在所述上电路层和所述下电路层上沿长度方向交替设置,在不同层体上的所述正写线段通过形成于所述上电路层和所述下电路层之间的导电的跨接点(过孔)连接,在不同层体上的所述负写线段通过形成于所述上电路层和所述下电路层之间的导电的跨接点(过孔)连接。
本发明还提供一种磁盘驱动单元,其包括具有磁头及支撑所述磁头的悬臂件的磁头折片组合;与所述磁头折片组合连接的驱动臂;一系列磁盘;及用于旋转所述磁盘的主轴马达。该悬臂件包括:挠性件,所述挠性件具有前部和与所述前部相对的尾部;以及多个柔性电路,所述柔性电路形成于所述挠性件之上并从所述前部延伸至所述尾部,所述柔性电路具有多层结构,所述多层结构包括正写线和负写线。所述正写线划分成至少两个分别位于上电路层和下电路层的正写线段,所述负写线划分成至少两个分别位于所述上电路层和所述下电路层的负写线段,每一所述正写线段和每一所述负写线段在所述上电路层和所述下电路层上沿长度方向交替设置,在不同层体上的所述正写线段通过形成于所述上电路层和所述下电路层之间的导电的跨接点(过孔)连接,在不同层体上的所述负写线段通过形成于所述上电路层和所述下电路层之间的导电的跨接点(过孔)连接。
与现有技术相比,由于本发明的正写线划分成至少两个正写线段,负写线划分成至少两个负写线段,且每一正写线段和每一负写线段在上电路层和下电路层上沿长度方向交替设置,在不同层体上的正写线段通过形成于上电路层和下电路层之间的导电的跨接点(过孔)连接,在不同层体上的负写线段通过形成于上电路层和下电路层之间的导电的跨接点(过孔)连接。因此,确保正写线的信号传播时间和负写线的信号传播时间相同,信号失真的情况被降低甚至消除,具体为信号的抖动被减少,从而使得上电路层和下电路层的电性能均衡和提高。同时,写线的阻抗得以降低并使得频率带宽增大。
通过以下的描述并结合附图,本发明将变得更加清晰,这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1a为传统的磁盘驱动单元的立体图。
图1b为传统的HGA的立体图。
图1c为图1b中HGA的立体分解图。
图1d为图1c中悬臂件的挠性件的顶视图。
图1e为图1d中虚线所示的具有微带线路的挠性件的前部的放大图。
图1f为具有多层线路的挠性件沿图1d中A-A剖线所得的剖视图。
图2a为传统的具有多层线路的悬臂件的剖面图。
图2b为传统的悬臂件的写线的时域反射阻抗测量(Time Domain Reflection,TDR)的模拟结果图。
图3a为本发明HGA的一个实施例的立体图。
图3b为本发明的悬臂件的一个实施例的示意图。
图4a为图3b所示的悬臂件的前部的局部放大图。
图4b为沿图4a中B-B剖线所得的剖视图。
图4c为沿图4a中C-C剖线所得的局部剖视图。
图4d为图3b所示的悬臂件的尾部的局部放大图。
图5为本发明的分别位于上、下电路层的正写线和负写线的第一个实施例的结构示意图。
图6为分别位于上、下电路层的正写线和负写线的顶视图。
图7为本发明的写线的TDR模拟结果图。
图8为本发明层叠的写线(具有跨接点(过孔))和现有技术层叠写线(没有跨接点(过孔))的频率带宽模拟的对比图。
图9为本发明的分别位于上、下电路层的正写线和负写线的第二个实施例的结构示意图。
图10为本发明的分别位于上、下电路层的分别具有N段的正写线和负写线的第三个实施例的结构示意图。
图11为本发明磁盘驱动单元的一个实施例的立体图。
具体实施方式
下面将参考附图阐述本发明几个不同的最佳实施例,其中不同图中相同的标号代表相同的部件。如上所述,本发明的实质在于一种磁盘驱动单元中的悬臂件,其具有改善的柔性电路设计,使得其上电路层和下电路层的电性能得到改善,尤其在具有上下叠层的差分电路结构中获得均等的信号传播时间,从而降低信号失真;同时获得更宽的频率带宽从而提高写操作性能。
图3a展示了本发明HGA 200的一个实施例。其包括悬臂件290及由该悬臂件290承载的磁头203。该悬臂件290包括负载杆206、基板208、绞接件207及挠性件205,上述元件皆装配于一起。而磁头203则由挠性件205承载。为众所知,磁头203上设有与写元件及读元件(传感器)连接的终结点,这些终结点与写元件及读元件的触点连接。写元件可以是标准感应式磁性写头,而读元件可以是具有高读取灵敏度的MR元件,如GMR元件或TMR元件。
负载杆206把负载力传到挠性件205以及安装于挠性件205上的磁头上。负载杆206可由任何具有适当刚性的材质制成,比如不锈钢,以使它有足够的刚度传送负载力。负载杆206通过绞接件207与基板208连接。设置于负载杆206上的定位孔(图未示)用于使负载杆206和挠性件205对齐。一凸点(图未示)形成于负载杆206上以在磁头中心对应的位置处支撑挠性件205。通过此凸点与挠性件205的配合,负载力得以均匀地传递到磁头上。
基板208用于增加整个悬臂件290的刚度,它可以由刚性材质比如不锈钢制成。基板208一端形成一安装孔(图未示),通过该安装孔将悬臂件290安装到磁盘驱动单元100的驱动臂。
如图3b所示,挠性件205长度上跨越绞接件207和负载杆206。该挠性件205具有前部211及与该前部211相对的尾部212。在挠性件205的前部211有一悬臂舌片213以支撑其上的磁头203。多个柔性电路220沿挠性件205的长度方向而设置在其上。具体地,柔性电路220从前部211延伸至尾部212。更具体地,柔性电路220在挠性件205前部211的位置处均设有若干触点2111(请参考图4a),以在悬臂舌片213上与磁头203耦接。类似地,而在尾部212的位置处同样设有若干触点2121(请参考图4d),以将柔性电路220连接至一柔性印刷电缆和前置放大器电路上(图未示)。
图4a为图3b所示的悬臂件290的前部211的局部放大图,图4b为悬臂件290沿图4a中B-B剖线所得的剖视图。
如图4a所示,柔性电路220的一个实施例包括一对写线230、一对读线240、一对热线250以及其他功能线路,例如用于检测磁头203和磁盘之间的距离的飞行高度检测线路(图未标示),每一对线路均包括一条正信号线和一条负信号线。即,在前部211的位置处,写线230包括正写线(图未标示)和负写线(图未标示)。相应地,上述的四对线路与八个触点2111相连。作为一个可选实施例,该柔性电路220可包括多于四对线路,例如还包括其他功能线路,如用于调整磁头203和磁盘之间的距离的附加线路(图未示)。在此情况下,触点也相应地增加。
如图4b所示,挠性件205具有一层状结构,其包括由低传导薄片制成的衬底层251、形成在衬底层251之上例如由Cu制成的传导层252(可选择性添加),以及形成在传导层252之上的介质层253和222。该低传导薄片可以是柔性的不锈钢(SST)薄片,用作支撑体同时作为柔性电路220的接地片。具体地,该衬底层251的厚度在10μm至20μm,较佳地,为15μm。在本发明中,介质层253和222由挠性介质树脂,如聚酰亚胺制成。柔性电路220则形成在该介质层253和222之上。较佳地,一覆盖层254约5μm覆盖在柔性电路220上,以防止其受到外力等。
更具体地,如图4c所示,该柔性电路220在沿其长度方向的其他位置上具有多层结构其包括下电路层221和形成在下电路层221上的上电路层223。较佳地,该多层结构还包括一层位于下电路层221和上电路层223之间的绝缘层222。在柔性电路220的起始位置处,一对写线230、读线240和热线250均设置在上电路层223。
随后,如图4a所示,转接部分261与位于上电路层223中的写线对230中的一根写线连接,该转接部分261用作将位于上电路层223的一根写线转接到下电路层221,如图4c所示(为清楚显示写线230,该图将其他线路省略),以使写线对形成层叠结构。作为一个实施例,正写线231划分成两个分别位于不同层体的正写线段,负写线232划分成两个分别位于不同层体的负写线段。具体地,每一正写线段和每一负写线段在上电路层223和下电路层221上均沿长度方向交替设置,在不同层体上的正写线段通过形成于上电路层223和下电路层221之间的导电的跨接点(过孔)连接,在不同层体上的负写线段通过形成于上电路层223和下电路层221之间的导电的跨接点(过孔)连接。
需要注意的是,该柔性电路220在挠性件205的前部211和尾部212(即挠性件205的两端)没有设置上述提到的多层结构。请参考图4d,其展示了尾部212的柔性电路220的结构。如图4d所示,该柔性电路220在挠性件205的尾部212上设置有一转接部分262,其目的在于将下电路层221上的一条写线转接至上电路层223,从而使得写线对230与位于上电路层223的触点相连。在挠性件205的终端设置有若干触点2121,用以与柔性电路220连接,在此省略对触点2121的详细描述。
请参考图5,作为第一个实施例,正写线划分为两个等长的第一正写线段2231a和第二正写线段2211b;负写线划分为两个等长的第一负写线段2211a和第二负写线段2231b。具体地,第一正写线段2231a和第二负写线段2231b交替设置在上电路层223,第一负写线段2211a和第二正写线段2211b交替设置在下电路层221。如图6所示,第一正写线段2231a和第二正写线段2211b通过设置在上、下电路层223、221之间的第一跨接点(过孔)31相连,第一负写线段2211a和第二负写线段2331b通过设置在上、下电路层223、221之间的第二跨接点(过孔)32相连。
具体地,第一跨接点(过孔)31和第二跨接点(过孔)32由如Au,Ag,Cu,Cr或Ni等的导电材料制成。
基于上述设置,如图5所示,电压输入至写线对230,具体为上电路层223的信号传播速率为V1,下电路层221的信号传播速率为V2。如上所述,第一正写线段2231a的长度L1等于第二正写线段2211b的长度,第一负写线段2211a的长度L2等于第二负写线段2231b的长度,且L1=L2=L。因此,正写线的信号传播时间负写线的信号传播时间因此,T01=T02。
图7为本发明的层叠状的写线对230(具有跨接点(过孔))的TDR模拟结果。从图中可知,在时域中,正写线的阻抗信号曲线和负写线的阻抗信号曲线互相重叠,两者的信号传播时间一致。因此,信号失真的情况被降低甚至消除,从而使得上电路层223和下电路层221的电性能均衡和提高。
此外,如图8所示,本发明的频率带宽能提高至6.95GHz左右,远远高于现有技术的频率带宽3.20GHz。
图9展示了正写线和负写线的第二实施例。在本实施例中,正写线划分为第一正写线段2231a、第二正写线段2211b和第三正写线段2231c;负写线划分为第一负写线段2211a、第二负写线段2231b和第三负写线段2211c。具体地,第一正写线段2231a、第三正写线段2231c的总长度(L1+L3)和第一负写线段2211a、第三负写线段2211c的总长度(L1+L3)相同,且该总长度等于第二正写线段2211b和第二负写线段2231b的长度(L2)。即,L1+L3=L2=L。
具体地,第一正写线段2231a、第二负写线段2231b和第三正写线段2231c交替设置在上电路层223,第一负写线段2211a、第二正写线段2211b和第三负写线段2211c交替设置在下电路层221。而第一正写线段2231a、第二正写线段2211b和第三正写线段2231c分别通过设置在上、下电路层223、221之间的两个跨接点(过孔)(图未示)依次相连,第一负写线段2211a、第二负写线段2231b和第三负写线段2211c分别通过设置在上、下电路层223、221之间的两个跨接点(过孔)(图未示)依次相连。
如图9所示,电压输入至写线230,具体为上电路层223的信号传播速率为V1,下电路层221的信号传播速率为V2,正写线的信号传播时间负写线的信号传播时间因此,T01=T02。
在本发明的构思下,该层叠状的写线对(包括上电路层和下电路层)可沿其长度方向分成N(N>=2)段,每两段之间的接合处通过跨接点(过孔)连接,且上电路层和下电路层上的信号线通过此些跨接点(过孔)相互交替连接,具体地,此些写线段和跨接点(过孔)沿长度方向设置。例如,请参考图10,若写线段的数目N(即上、下电路层上的写线均被分成N段)为偶数,假定电压正极在起点处(左边)连接到上电路层,则在上(或下)电路层的正(或负)写线段的总长度L01表示为:则在下(或上)电路层的正(或负)写线段的总长度L02表示为:且L01=L02。
即,对于在差分对中的正信号或负信号,信号在写线的上电路层中的传播总距离和信号在写线的下电路层中的传播总距离相等。因此,无论对于正信号或负信号,信号在该叠层结构中的传播时间均相等。
若写线段的数目N(即上、下电路层上的写线均被分成N段)为奇数,假定电压正极在起点处(左边)连接到上电路层,则在上(或下)电路层的正(或负)写线段的总长度L01表示为:则在下(或上)电路层的正(或负)写线段的总长度L02表示为:且L01=L02。
即,对于在差分对中的正信号或负信号,信号在写线的上电路层中的传播总距离和信号在写线的下电路层中的传播总距离相等。因此,无论对于正信号或负信号,信号在该叠层结构中的传播时间均相等。
由此可见,正写线的信号传播时间和负写线的信号传播时间相同,信号失真的情况被降低甚至消除,信号的抖动也被减少,从而使得具有上电路层223和下电路层221的差分结构的电性能得到均衡和提高。同时,写线对230的阻抗得以降低并使得频率带宽增大。
图11为本发明硬盘驱动单元的一个实施例。该磁盘驱动单元300包括HGA200、与该HGA 200相连的驱动臂304、一系列可旋转磁盘301、以及使磁盘301旋转的主轴马达301,以上元件均装配在外壳309内。如上所述,该HGA 200包括具有挠性件205的悬臂件290及磁头203。如上所述,悬臂件290具有上述的相同特征,并能获得相同的效果。由于磁盘驱动单元的结构和组装过程为本领域一般技术人员所熟知,所以在此省略关于其结构和组装的详细描述。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (21)

1.一种用于磁头折片组合的悬臂件,包括:
挠性件,所述挠性件具有前部和与所述前部相对的尾部;以及
多个柔性电路,所述柔性电路形成于所述挠性件之上并从所述前部延伸至所述尾部,所述柔性电路具有多层结构,所述多层结构包括正写线和负写线;其特征在于:
所述正写线划分成至少两个分别位于上电路层和下电路层的正写线段,所述负写线划分成至少两个分别位于所述上电路层和所述下电路层的负写线段,每一所述正写线段和每一所述负写线段在所述上电路层和所述下电路层上沿长度方向交替设置,在不同层体上的所述正写线段通过形成于所述上电路层和所述下电路层之间的导电的跨接点连接,在不同层体上的所述负写线段通过形成于所述上电路层和所述下电路层之间的导电的跨接点连接。
2.如权利要求1所述的悬臂件,其特征在于:所述正写线划分为两个所述正写线段,所述负写线划分为两个所述负写线段。
3.如权利要求2所述的悬臂件,其特征在于:所述正写线划分为两个等长的第一正写线段和第二正写线段;所述负写线划分为两个等长的第一负写线段和第二负写线段。
4.如权利要求3所述的悬臂件,其特征在于:所述第一正写线段和所述第二负写线段交替设置在所述上电路层,所述第一负写线段和所述第二正写线段交替设置在所述下电路层,所述第一正写线段和所述第二正写线段通过第一跨接点相连,所述第一负写线段和所述第二负写线段通过第二跨接点相连。
5.如权利要求2所述的悬臂件,其特征在于:所述正写线划分为第一正写线段、第二正写线段和第三正写线段;所述负写线划分为第一负写线段、第二负写线段和第三负写线段。
6.如权利要求5所述的悬臂件,其特征在于:所述第一正写线段、所述第二负写线段和所述第三正写线段交替设置在所述上电路层,所述第一负写线段、所述第二正写线段和所述第三负写线段交替设置在所述下电路层;所述第一正写线段、所述第二正写线段和所述第三正写线段分别通过两跨接点依次相连,所述第一负写线段、所述第二负写线段和所述第三负写线段分别通过两跨接点依次相连。
7.如权利要求6所述的悬臂件,其特征在于:所述第一正写线段、所述第三正写线段的总长度和所述第一负写线段、所述第三负写线段的总长度相同,该总长度和所述第二正写线段以及所述第二负写线段的长度相同。
8.如权利要求1所述的悬臂件,其特征在于:对于在差分对中的正信号或负信号,信号在写线的上电路层中的传播总距离和信号在写线的下电路层中的传播总距离相等。
9.如权利要求1所述的悬臂件,其特征在于:所述上电路层和所述下电路层之间设置有一绝缘层。
10.如权利要求1所述的悬臂件,其特征在于:所述挠性件具有层状结构,所述层状结构包括衬底层、以及依次形成于所述衬底层之上的导电层和介质层。
11.如权利要求1所述的悬臂件,其特征在于:所述跨接点由Au、Ag、Cu、Cr、Ni中的一种制成。
12.如权利要求1所述的悬臂件,其特征在于:所述柔性电路还包括正读线和负读线。
13.一种磁头折片组合,包括:
磁头;以及
用于支撑所述磁头的悬臂件;
所述悬臂件包括:
挠性件,所述挠性件具有前部和与所述前部相对的尾部;以及
多个柔性电路,所述柔性电路形成于所述挠性件之上并从所述前部延伸至所述尾部,所述柔性电路具有多层结构,所述多层结构包括正写线和负写线;其特征在于:
所述正写线划分成至少两个分别位于上电路层和下电路层的正写线段,所述负写线划分成至少两个分别位于所述上电路层和所述下电路层的负写线段,每一所述正写线段和每一所述负写线段在所述上电路层和所述下电路层上沿长度方向交替设置,在不同层体上的所述正写线段通过形成于所述上电路层和所述下电路层之间的导电的跨接点连接,在不同层体上的所述负写线段通过形成于所述上电路层和所述下电路层之间的导电的跨接点连接。
14.如权利要求13所述的磁头折片组合,其特征在于:所述正写线划分为两个所述正写线段,所述负写线划分为两个所述负写线段。
15.如权利要求14所述的磁头折片组合,其特征在于:所述正写线划分为两个等长的第一正写线段和第二正写线段;所述负写线划分为两个等长的第一负写线段和第二负写线段。
16.如权利要求15所述的磁头折片组合,其特征在于:所述第一正写线段和所述第二负写线段交替设置在所述上电路层,所述第一负写线段和所述第二正写线段交替设置在所述下电路层,所述第一正写线段和所述第二正写线段通过第一跨接点相连,所述第一负写线段和所述第二负写线段通过第二跨接点相连。
17.如权利要求13所述的磁头折片组合,其特征在于:所述正写线划分为第一正写线段、第二正写线段和第三正写线段;所述负写线划分为第一负写线段、第二负写线段和第三负写线段。
18.如权利要求17所述的磁头折片组合,其特征在于:所述第一正写线段、所述第二负写线段和所述第三正写线段交替设置在所述上电路层,所述第一负写线段、所述第二正写线段和所述第三负写线段交替设置在所述下电路层;所述第一正写线段、所述第二正写线段和所述第三正写线段分别通过两跨接点依次相连,所述第一负写线段、所述第二负写线段和所述第三负写线段分别通过两跨接点依次相连。
19.如权利要求18所述的磁头折片组合,其特征在于:所述第一正写线段、所述第三正写线段的总长度和所述第一负写线段、所述第三负写线段的总长度相同,该总长度和所述第二正写线段以及所述第二负写线段的长度相同。
20.如权利要求13所述的磁头折片组合,其特征在于:对于在差分对中的正信号或负信号,信号在写线的上电路层中的传播总距离和信号在写线的下电路层中的传播总距离相等。
21.一种磁盘驱动单元,包括:
具有磁头及支撑所述磁头的悬臂件的磁头折片组合;
与所述磁头折片组合连接的驱动臂;
一系列磁盘;及
用于旋转所述磁盘的主轴马达;
其中,所述悬臂件包括:
挠性件,所述挠性件具有前部和与所述前部相对的尾部;以及
多个柔性电路,所述柔性电路形成于所述挠性件之上并从所述前部延伸至所述尾部,所述柔性电路具有多层结构,所述多层结构包括正写线和负写线;其特征在于:
所述正写线划分成至少两个分别位于上电路层和下电路层的正写线段,所述负写线划分成至少两个分别位于所述上电路层和所述下电路层的负写线段,每一所述正写线段和每一所述负写线段在所述上电路层和所述下电路层上沿长度方向交替设置,在不同层体上的所述正写线段通过形成于所述上电路层和所述下电路层之间的导电的跨接点连接,在不同层体上的所述负写线段通过形成于所述上电路层和所述下电路层之间的导电的跨接点连接。
CN201210188994.5A 2012-06-08 2012-06-08 悬臂件、磁头折片组合及磁盘驱动单元 Active CN103474084B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210188994.5A CN103474084B (zh) 2012-06-08 2012-06-08 悬臂件、磁头折片组合及磁盘驱动单元
US13/548,586 US9036303B2 (en) 2012-06-08 2012-07-13 Suspension with divided positive and negative write trace sections, and head gimbal assembly and disk drive unit with the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210188994.5A CN103474084B (zh) 2012-06-08 2012-06-08 悬臂件、磁头折片组合及磁盘驱动单元

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103474084A CN103474084A (zh) 2013-12-25
CN103474084B true CN103474084B (zh) 2018-06-05

Family

ID=49715118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210188994.5A Active CN103474084B (zh) 2012-06-08 2012-06-08 悬臂件、磁头折片组合及磁盘驱动单元

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9036303B2 (zh)
CN (1) CN103474084B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10424327B1 (en) * 2018-03-06 2019-09-24 Seagate Technology Llc Head suspension assembly for testing a slider

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102194468A (zh) * 2010-03-19 2011-09-21 新科实业有限公司 悬臂件及具有该悬臂件的磁头折片组合、硬盘驱动器
CN102376311A (zh) * 2010-08-04 2012-03-14 新科实业有限公司 悬臂件、磁头折片组合及磁盘驱动单元

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5737152A (en) 1995-10-27 1998-04-07 Quantum Corporation Suspension with multi-layered integrated conductor trace array for optimized electrical parameters
US5805382A (en) * 1996-06-21 1998-09-08 International Business Machines Corporation Integrated conductor magnetic recording head and suspension having cross-over integrated circuits for noise reduction
US5812344A (en) 1997-05-12 1998-09-22 Quantum Corporation Suspension with integrated conductor trace array having optimized cross-sectional high frequency current density
JP3877631B2 (ja) * 2002-04-10 2007-02-07 日本発条株式会社 ディスクドライブ用サスペンションの配線部材
US7342750B2 (en) * 2004-06-16 2008-03-11 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Method for providing electrical crossover in a laminated structure
US7271985B1 (en) * 2004-09-24 2007-09-18 Storage Technology Corporation System and method for crosstalk reduction in a flexible trace interconnect array
US8553364B1 (en) * 2005-09-09 2013-10-08 Magnecomp Corporation Low impedance, high bandwidth disk drive suspension circuit
JP2007149157A (ja) * 2005-11-24 2007-06-14 Fujitsu Ltd 記憶装置、磁気ヘッド駆動装置、及び中継フレキシブルプリント基板
JP2009206281A (ja) 2008-02-27 2009-09-10 Nitto Denko Corp 配線回路基板
JP5091719B2 (ja) 2008-02-29 2012-12-05 日東電工株式会社 配線回路基板
JP5153686B2 (ja) 2009-03-06 2013-02-27 日本発條株式会社 ディスク装置用フレキシャ
US20100307798A1 (en) * 2009-06-03 2010-12-09 Izadian Jamal S Unified scalable high speed interconnects technologies
US8467151B1 (en) * 2010-05-21 2013-06-18 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive comprising an interconnect with transmission lines forming an approximated lattice network
US8759690B1 (en) * 2012-02-08 2014-06-24 Xilinx, Inc. Circuit for and method of routing signals in a plurality of metal layers of an integrated circuit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102194468A (zh) * 2010-03-19 2011-09-21 新科实业有限公司 悬臂件及具有该悬臂件的磁头折片组合、硬盘驱动器
CN102376311A (zh) * 2010-08-04 2012-03-14 新科实业有限公司 悬臂件、磁头折片组合及磁盘驱动单元

Also Published As

Publication number Publication date
US20130329320A1 (en) 2013-12-12
CN103474084A (zh) 2013-12-25
US9036303B2 (en) 2015-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8400736B2 (en) Slider top bond design with shorted pad configuration
US8154827B2 (en) Integrated lead suspension with multiple crossover coplanar connection of the electrically conductive traces
CN1838250B (zh) 减小柔性互连中的串扰和信号损失的方法及设备
US20080273266A1 (en) Integrated lead head suspension with tapered trace spacing
US8248732B2 (en) Head-gimbal assembly including a transmission-line structure for high-density magnetic recording
US20040252413A1 (en) Magnetic disk drive
EP0834866A2 (en) Multi-trace transmission lines for r/w head interconnect in hard disk drive
KR970067134A (ko) 멀티 자기 헤드 및 이것을 구비한 자기 디스크 장치
US9064513B1 (en) Disk drive suspension assembly with flexure having dual conductive layers with staggered traces
US9564155B2 (en) Flexure of disk drive suspension having a tail pad portion with a bridge element and a plurality of tail terminals
US9576600B2 (en) Flexure of disk drive suspension
US9576601B2 (en) Flexure of disk drive suspension
JP2007272984A (ja) ディスク・ドライブ装置及びそれに使用されるヘッド・アセンブリ
CN101499286A (zh) 悬浮互连以及包括悬浮互连的磁头万向节组件
CN102194468B (zh) 悬臂件及具有该悬臂件的磁头折片组合、硬盘驱动器
CN103474084B (zh) 悬臂件、磁头折片组合及磁盘驱动单元
CN104424963B (zh) 具有交错设置迹线的双导电层挠曲件的磁盘驱动器悬浮组件
IE20160125A1 (en) Disk drive with preamplifier with isolation for multiple readers in a slider with a common return signal
JP5637667B2 (ja) ヘッド・ジンバル・アセンブリ
JP2007157209A (ja) 磁気記録装置
CN105469810A (zh) 悬臂件及具有该悬臂件的磁头折片组合、硬盘驱动器
CN102376311A (zh) 悬臂件、磁头折片组合及磁盘驱动单元
US9036305B1 (en) Magnetic recording disk drive with write driver to write head transmission line with multiple segments having different numbers of conductive traces
US9196266B1 (en) Integrated lead suspension (ILS) for two-dimensional magnetic recording (TDMR) disk drive
US9036306B1 (en) Grounding for a hard disk drive suspension tail

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant