CN103578486A - 磁头折片组合以及磁盘驱动单元 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种磁头折片组合，其包括悬臂件以及由所述悬臂件支撑的磁头。所述悬臂件包括挠性件，所述挠性件的尾部上设有多个连接触点以与外部结构相连。其中，每一所述连接触点包括用以与所述外部结构相连的连接区域以及用以与外部测试装置连接的测试区。本发明的挠性件的尾部上的连接触点既作与外部结构连接之用，亦作与测试装置连接而进行性能测试之用，从而降低磁头折片组合的制造成本，并提高后续的连接工序的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及信息记录磁盘驱动单元，尤其涉及一种具有改进的连接触点的磁头折片组合（head gimbal assembly,HGA）以及磁盘驱动单元。
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 stack assembly，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）。所有的柔性电路120均在尾部122与若干连接触点126接合（在挠性件105从安装磁头103的一面看去的顶视图可见）。如图1e所示为挠性件105的尾部122的与安装磁头103的一面相对的背面视图，因此该视图中显示的多个连接触点126呈独立状态而没有显示与柔性电路120相连的状态。
通常，传统的挠性件105的尾部122还设置有测试触点，用以与测试装置连接而测试挠性件105甚至整个HGA 150的性能。如图1e所示，多个测试触点127设置在连接触点126的一侧，并与柔性电路120相连。当测试程序结束后，这些测试触点127即被切掉。因此，测试触点127的设置会使得制造成本提高，而且造成资源的浪费，十分不符合制造商的要求。
此外，当挠性件105和柔性印刷电路（FPC）进行面对面的平行连接时，挠性件105的连接触点126和FPC的连接触点之间的对准亦是一个难题，通常会出现对不准的情况，从而影响连接效率。
因此，亟待一种改进的磁头折片组合以及磁盘驱动单元以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种磁头折片组合，其挠性件的尾部上的连接触点既作与外部结构连接之用，亦作与测试装置连接而进行性能测试之用，从而降低磁头折片组合的制造成本，并提高后续的连接工序的工作效率。
本发明的另一个目的在于提供一种磁盘驱动单元，其挠性件的尾部上的连接触点既作与外部结构连接之用，亦作与测试装置连接而进行性能测试之用，从而降低磁头折片组合的制造成本，并提高后续的连接工序的工作效率。
为实现上述目的，本发明的磁头折片组合包括悬臂件以及由所述悬臂件支撑的磁头。所述悬臂件包括挠性件，所述挠性件的尾部上设有多个连接触点以与外部结构相连。其中，每一所述连接触点包括用以与所述外部结构相连的连接区域以及用以与外部测试装置连接的测试区域。
作为一个实施例，每一所述连接触点包括导电层，所述导电层包括所述连接区域和所述测试区域。
作为一个优选实施例，每一所述连接触点包括绝缘层、形成于所述绝缘层之上的导电层，以及形成于所述导电层之上的覆盖层；所述绝缘层上设有第一通孔以使所述导电层的第一表面局部暴露在外，所述覆盖层上设有第二通孔以使所述导电层的第二表面局部暴露在外，所述第二表面与所述第一表面相对，所述导电层上设有第三通孔，所述第三通孔与所述第一、第二通孔在层叠方向上至少部分连通，一连接媒介通过所述第一、第二、第三通孔以与所述外部结构相连；所述导电层的所述第一表面上包括所述测试区域。
较佳地，所述第三通孔的面积小于所述第一、第二通孔的面积。
更佳地，所述第三通孔位于所述第一通孔和所述第二通孔的边界之内。
较佳地，所述第三通孔的形状为矩形或具有多段弧线的形状。
更佳地，所述第三通孔的形状包括两个在同一直线上对称的半圆形。
较佳地，所述测试区域的宽度至少为0.1mm。所述绝缘层的厚度为5μm-15μm，所述导电层的厚度为5μm-15μm，所述覆盖层的厚度为3μm-10μm。
本发明的磁盘驱动单元，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，以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，所述挠性件的尾部上设有多个连接触点以与外部结构相连。其中，每一所述连接触点包括用以与所述外部结构相连的连接区域以及用以与外部测试装置连接的测试区域。
作为一个实施例，每一所述连接触点包括导电层，所述导电层包括所述连接区域和所述测试区域。
作为一个优选实施例，每一所述连接触点包括绝缘层、形成于所述绝缘层之上的导电层，以及形成于所述导电层之上的覆盖层；所述绝缘层上设有第一通孔以使所述导电层的第一表面局部暴露在外，所述覆盖层上设有第二通孔以使所述导电层的第二表面局部暴露在外，所述第二表面与所述第一表面相对，所述导电层上设有第三通孔，所述第三通孔与所述第一、第二通孔在层叠方向上至少部分连通，一连接媒介通过所述第一、第二、第三通孔以与所述外部结构相连；所述导电层的所述第一表面上包括所述测试区域。
与现有技术相比，本发明的挠性件的尾部上的连接触点包括用以与外部结构相连的连接区域以及用以与外部测试装置连接的测试区域，即既作连接之用，亦作性能测试之用，而无需增添额外的测试触点，因此制造成本降低，利于工业生产。而且本发明的连接触点在连接工序中能很好地对准，从而提高工作效率。
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中悬臂件的平面图。
图1e为图1d所示的挠性件的尾部的与安装磁头的一面相对的背面视图。
图2本发明的磁头折片组合的从磁头的安装面看去的一个实施例的平面图。
图3为本发明的挠性件的从与磁头的安装面相对的背面看去的一个实施例的平面图。
图4为图3所示的挠性件的尾部的局部放大图。
图5为图4所示的挠性件的尾部上的其中一连接触点的从与磁头的安装面相对的背面看去的平面图。
图6为图5所示触点的立体图。
图7为图5所示的连接触点的从磁头的安装面看去的平面图。
图8为图5中沿A-A剖线的剖视图。
图9为图8用焊球连接时的连接状态的示意图。
图10为本发明的连接触点的多个可选实施例的示意图。
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，本发明的实质在于提供一种磁头折片组合，其挠性件的尾部上的连接触点既作与外部结构连接之用，亦作与测试装置连接而进行性能测试之用，从而降低磁头折片组合的制造成本，并提高后续的连接工序的工作效率。特别地，本发明适用于挠性件和FPC进行面对面的平面连接的情况。
图2为本发明的磁头折片组合的从磁头的安装面看去的一个实施例的平面图。如图所示，该磁头折片组合200包括悬臂件290以及安装于悬臂件290之上的磁头203。该悬臂件290包括装配在一起的负载杆206、基板208、绞接件207以及挠性件205。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）连接的终端点，这些终端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。
结合图2及图3，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3及图4所示，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连接触点211a，以在悬臂舌片213上与磁头203连接。类似地，而在尾部212的位置处同样设有若干连接触点230，以将柔性电路220连接至一柔性印刷电路和前置放大器电路上（图未示）。
本发明的连接触点230的一个实施例包括导电层，该导电层包括用于与FPC连接的连接区域和用于进行性能测试的测试区域。
图5-8则展示了本发明的连接触点230的一个优选实施例。其中，图5、7分别为本发明的其中一个连接触点230的从与磁头的安装面相对的背面看去以及从磁头的安装面看去的平面图；图6为图5所示的连接触点230的立体图；图8为图5中沿A-A剖线的剖视图。具体地，该连接触点230包括依次层叠的绝缘层231、导电层232及覆盖层233。例如，该绝缘层231可由聚酰亚胺材料制成，导电层232由铜制成，覆盖层233由绝缘材料制成。较佳地，该绝缘层231的厚度为5μm-15μm，例如在本实施中设置为10μm；导电层232的厚度为5μm-15μm，在本实施例中设置为8μm；覆盖层233的厚度为3μm-10μm，在实施例中设置为4μm。具体地，该导电层232具有相对的第一表面232a和232b，换言之，该绝缘层231层叠于该第一表面232a之上，该覆盖层233则层叠于该第二表面232b之上。
作为一个优选实施例，该绝缘层231上设有第一通孔2311，以使该导电层232的第一表面232a暴露在外。该覆盖层233上设有第二通孔2331，以使该导电层232的第二表面232b暴露在外。而在导电层232则设有贯通其第一表面232a和第二表面232b的第三通孔2321，该第三通孔2321与第一通孔2311、第二通孔2331在层叠方向上至少部分连通。较佳地。该第三通孔2321的面积均比第一通孔2311和第二通孔2331的面积小，更佳地。该第三通孔2321位于第一通孔2311和第二通孔2331的边界之内。在本实施例中，该第一通孔2311的形状呈矩形和半圆的组合形状，因此导电层232的第一表面232a也相应暴露出矩形部和半圆部。具体地，该导电层232的第一表面232a上的矩形部和半圆部分别为该连接触点230用以与FPC连接的连接区域（未标示）以及用于与测试装置连接的测试区域2322a。该第二通孔2331的形状呈矩形，因此导电层232的第二表面232b相应暴露出矩形部。而第三通孔2321位于第一表面232a和第二表面232b对应的矩形部的中心位置上，连接媒介（如焊球）通过该贯通的第一、第二、第三通孔2311、2331、2321而与HAS的FPC上的连接部位相连，从而实现电连接。图9所示为当焊球24设置在连接触点230上时的剖视图。
如上所述，该导电层232包括呈矩形的连接区域和呈半圆形的测试区域2322a，具体地，该半圆形的测试区域2322a的直径至少为0.1mm，如0.2mm较佳。可选地，该测试区域2322a的形状并不受限，如矩形、正方形、圆形或其他形状，只要其面积满足测试需要即可。
为使得挠性件205上的连接触点230能与FPC上的连接触点（图未示）连接时更容易、更准确对齐，本发明的连接触点230上的第三通孔2321的形状优选设置为包括两个在同一直线上对称的半圆形，如图中所示的类似“∞”形。可选地，该第三通孔2321的形状具有多种可选实施例，如图10所示。
由于本发明的挠性件205的尾部212上的连接触点230包括用以与FPC相连的连接区域以及用以与测试装置连接的测试区域2322a，即其既作连接之用，亦作性能测试之用，相较现有技术的分别设置连接触点和测试触点的设计而言，本发明无需增添额外的测试触点，因此制造成本降低，利于工业生产。而且本发明的连接触点230在连接工序中能与连接目标很好地对准，从而提高工作效率。
图11为本发明硬盘驱动单元的一个实施例的立体图。该磁盘驱动单元300包括HGA 200、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，挠性件205的尾部212的连接触点230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300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。
此外，本发明的连接触点230的设计适用于磁盘驱动单元300中同时涉及连接需求和测试需求的其他元件的连接触点当中，同样能达到降低制造成本，利于工业生产的目的。
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 (13)
1.一种磁头折片组合，包括悬臂件以及由所述悬臂件支撑的磁头；所述悬臂件包括挠性件，所述挠性件的尾部上设有多个连接触点以与外部结构相连；其特征在于：每一所述连接触点包括用以与所述外部结构相连的连接区域以及用以与外部测试装置连接的测试区域。
2.如权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于：每一所述连接触点包括导电层，所述导电层包括所述连接区域和所述测试区域。
3.如权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于：每一所述连接触点包括绝缘层、形成于所述绝缘层之上的导电层，以及形成于所述导电层之上的覆盖层；所述绝缘层上设有第一通孔以使所述导电层的第一表面局部暴露在外，所述覆盖层上设有第二通孔以使所述导电层的第二表面局部暴露在外，所述第二表面与所述第一表面相对，所述导电层上设有第三通孔，所述第三通孔与所述第一、第二通孔在层叠方向上至少部分连通，一连接媒介通过所述第一、第二、第三通孔以与所述外部结构相连；所述导电层的所述第一表面上包括所述测试区域。
4.如权利要求3所述的磁头折片组合，其特征在于：所述第三通孔的面积小于所述第一、第二通孔的面积。
5.如权利要求4所述的磁头折片组合，其特征在于：所述第三通孔位于所述第一通孔和所述第二通孔的边界之内。
6.如权利要求3所述的磁头折片组合，其特征在于：所述第三通孔的形状为矩形或具有多段弧线的形状。
7.如权利要求6所述的磁头折片组合，其特征在于：所述第三通孔的形状包括两个在同一直线上对称的半圆形。
8.如权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于：所述测试区域的宽度至少为0.1mm。
9.如权利要求3所述的磁头折片组合，其特征在于：所述绝缘层的厚度为5μm-15μm，所述导电层的厚度为5μm-15μm，所述覆盖层的厚度为3μm-10μm。
10.如权利要求3所述的磁头折片组合，其特征在于：所述连接媒介为焊球。
11.一种磁盘驱动单元，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；
其特征在于：所述悬臂件包括挠性件，所述挠性件的尾部上设有多个连接触点以与外部结构相连；每一所述连接触点包括用以与所述外部结构相连的连接区域以及用以与外部测试装置连接的测试区域。
12.如权利要求11所述的磁盘驱动单元，其特征在于：每一所述连接触点包括导电层，所述导电层包括所述连接区域和所述测试区域。
13.如权利要求11所述的磁盘驱动单元，其特征在于：每一所述连接触点包括绝缘层、形成于所述绝缘层之上的导电层，以及形成于所述导电层之上的覆盖层；所述绝缘层上设有第一通孔以使所述导电层的第一表面局部暴露在外，所述覆盖层上设有第二通孔以使所述导电层的第二表面局部暴露在外，所述第二表面与所述第一表面相对，所述导电区域上设有第三通孔，所述第三通孔与所述第一、第二通孔在层叠方向上至少部分连通，一连接媒介通过所述第一、第二、第三通孔以与所述外部结构相连；所述导电层的所述第一表面上包括所述测试区域。
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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 |