CN104700844B - 挠性件、磁头折片组合以及磁盘驱动器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种挠性件，包括一衬底层、形成于衬底层上的一介电层以及形成于介电层上的一导电层，导电层包括数条导电线路以及沿第一方向排列且用以与一印刷电路板连接的数个连接触点，每一连接触点包括第一部分及第二部分，衬底层上开设有第一窗口，介电层上开设有与第一窗口对应的第二窗口以显露连接触点，其特征在于：衬底层包括自第一窗口的至少一侧壁沿与第一方向垂直的第二方向延伸的多个第一突起，第一突起覆盖每一连接触点的第一部分，每一连接触点的第二部分上形成有至少一缺口或孔。该挠性件既可通过焊料喷射方法又可通过热棒方法与一PCB连接，从而降低制造成本。本发明还公开了一种具有挠性件的磁头折片组合及磁盘驱动器。

Description

挠性件、磁头折片组合以及磁盘驱动器
技术领域
本发明涉及信息记录磁盘驱动器领域，尤其涉及一种挠性件、具有该挠性件的磁头折片组合(head gimbal assembly,HGA)以及磁盘驱动器。
背景技术
磁盘驱动器是一种常见的信息存储设备。如图1a所示，传统的磁盘驱动器1’通常包含多个安装于主轴马达13’上的旋转磁盘12’，和可绕驱动臂轴16’旋转以在定位过程中访问磁盘12’上数据磁轨的磁头悬臂组合(head stack assembly,HSA)14’。HSA 14’包括一组驱动臂142’及安装于驱动臂142’末端的磁头折片组合HGAs 144’。通常使用音圈马达(voice-coil motor,VCM)18’来控制驱动臂142’的移动。
参考图1a及1b，HGA 144’包括磁头1442’以及支撑该磁头1442’的悬臂件1443’。当磁盘驱动器1’运行时，主轴马达13’使得磁盘12’高速旋转，而磁头1442’因磁盘12’旋转而产生的气压而在磁盘12’上方飞行。在VCM 18’的控制下，磁头1442’在磁盘12’的表面沿半径方向移动。对于不同的磁轨，磁头1442’均可从磁盘12’读取或向磁盘12’写入数据。悬臂件1443’包括互相组装在一起的一负载杆1444’、一基板1445’、一枢接件1446’及一挠性件200’。枢接件1446’上开设有用以安装枢接件1446’与基板1445’的一安装孔1446a’。挠性件200’包括一悬臂舌片(图未示)，磁头1442’支撑于该悬臂舌片上。
通常，挠性件200’的一端设有数个电连接触点，并通过焊点的方式与磁头1442’相连接。挠性件200’的另一端，也称为挠性件尾部220’(如图2a所示)，设有数个与印刷电路板(printed circuitboard,PCB)19’(如图1a所示)相连的连接触点2264’。因此，挠性件200’是电连接磁头1442’和PCB 19’的桥梁。
连接挠性件尾部与PCB 19’的传统方法有焊料喷射方法及热棒方法，但是对于这两种不同的处理方法挠性件尾部具有不同的结构。图2a～2c展示了一种传统的通过焊料喷射方法与PCB 19’连接的挠性件尾部220’，图3a～3c展示了另一种传统的通过热棒方法与PCB19’连接的挠性件尾部240’。
如图2a～2c所示，传统的挠性件尾部220’(即焊料喷射挠性件尾部)包括一不锈钢(stainless steel type,SST)层222’，一介电层224’，一铜层226’及一覆盖层228’。具体地，介电层224’夹于不锈钢层222’与铜层226’之间，覆盖层228’设于铜层226’上。铜层226’包括多条导电线路2262’及用于连接PCB 19’的多个连接触点2264’，SST层222’、介电层224’及覆盖层228’上均开设有显露连接触点2264’的至少一个窗口，其中，每一连接触点2264’的中间位置开设有一孔2266’。使用焊料喷射方法时，将挠性件尾部220’的正面(如图2a所示的一面)抵接于PCB 19’上，并使挠性件尾部220’的连接触点2264’与PCB 19’上的电触点(图未示)对准。较佳地，在不考虑孔2266’的情况下，连接触点2264’的形状及大小与PCB 19’的电触点一致。然后，将熔融的焊料喷射至每一连接触点2264’的背面(即如图2b所示的一面)，熔融的焊料通过孔2266’从连接触点2264’的背面流至正面。当熔融的焊料凝固时，连接触点2264’则与PCB 19’的电触点相连接。
如图3a～3c所示，另一种传统的挠性件尾部240’(即热棒挠性件尾部)的结构与上述挠性件尾部220’的类似，仅具有如下区别：(1)连接触点2464’上无孔；(2)每一连接触点2464’的背面(如图3b所示的一面)设有一SST条2422’。使用热棒方法时，将挠性件尾部240’的正面(如图3a所示的一面)抵接于PCB19’上，并使挠性件尾部240’的连接触点2464’与PCB19’上的电触点对准，而且，每一电触点上涂覆有一锡层。然后，将一热棒(图未示)连至位于连接触点2464’背面的SST条2422’，热棒是热源，SST条2422’则作为一个热导体，所以连接触点2464’可被热棒加热，然后热传导至与连接触点2464’的正面相连的PCB19’的电触点。因此，电触点上的锡层将熔化。当热棒移离SST条2422’或停止加热时，熔化的锡层会再次凝固，从而将连接触点2464’与电触点连接起来。
总之，有些制造商使用焊料喷射方法，而有些使用热棒方法，不同的方法需要不同类型的挠性件尾部220’、240’，所以必须提供不同的挠性件尾部220’、240’以满足所有制造商的需求。制造不同的挠性件尾部220’、240’需要不同的机床，从而需要更多的空间及人力。另外，由于很难估算不同类型挠性件尾部220’、240’的精确需求量，所以往往导致库存增加。所有的这些都会造成制造成本的提高。
因此，亟待一种挠性件、磁头折片组合以及磁盘驱动器，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挠性件，所述挠性件既可通过焊料喷射方法又可通过热棒方法与一PCB连接，从而降低制造成本。
本发明的又一目的在于提供一种具有挠性件的磁头折片组合，所述挠性件既可通过焊料喷射方法又可通过热棒方法与一PCB连接，从而降低制造成本。
本发明的再一目的在于提供一种具有挠性件的磁盘驱动器，所述挠性件既可通过焊料喷射方法又可通过热棒方法与一PCB连接，从而降低制造成本。
为达到以上目的，本发明提供一种挠性件，适用于磁头折片组合的悬臂件，包括一衬底层、形成于所述衬底层上的一介电层以及形成于所述介电层上的一导电层，所述导电层包括数条导电线路以及沿第一方向排列且用以与一印刷电路板连接的数个连接触点，每一所述连接触点包括第一部分及第二部分，所述衬底层上开设有第一窗口，所述介电层上开设有与所述第一窗口对应的第二窗口以显露所述连接触点，其特征在于：所述衬底层包括自所述第一窗口的至少一侧壁沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸的多个第一突起，所述第一突起覆盖每一所述连接触点的所述第一部分，每一所述连接触点的所述第二部分上形成有至少一缺口或孔。
较佳地，所述连接触点的所述第一部分包括分别连接所述第二部分的一上部及一下部。
较佳地，所述第一突起自所述第一窗口的两相对壁延伸以覆盖所述第一部分。
较佳地，所述介电层包括自所述第二窗口的至少一侧壁延伸的多个第二突起，所述第二突起的尺寸大于所述第一突起以支撑所述第一突起。
较佳地，所述第二突起自所述第二窗口的两相对壁延伸。
较佳地，还包括覆盖所述导电层的一覆盖层，所述覆盖层上开设有与所述第一窗口对应的第三窗口以显露所述连接触点。
作为本发明一优选实施例，所述第二部分的两边对称地形成有两缺口。
作为本发明另一优选实施例，所述第二部分的中间位置形成有所述孔。
本发明还提供一种磁头折片组合，包括具有一挠性件的一悬臂件及支撑于所述悬臂件上的一磁头，所述挠性件包括一衬底层、形成于所述衬底层上的一介电层以及形成于所述介电层上的一导电层，所述导电层包括数条导电线路以及沿第一方向排列且用以与一印刷电路板连接的数个连接触点，每一所述连接触点包括第一部分及第二部分，所述衬底层上开设有第一窗口，所述介电层上开设有与所述第一窗口对应的第二窗口以显露所述连接触点，其特征在于：所述衬底层包括自所述第一窗口的至少一侧壁沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸的多个第一突起，所述第一突起覆盖每一所述连接触点的所述第一部分，每一所述连接触点的所述第二部分上形成有至少一缺口或孔。
本发明还提供一种磁盘驱动器，包括一磁头折片组合、与所述磁头折片组合相连的一驱动臂、一磁盘、旋转所述磁盘的一主轴马达、具有一挠性件的一悬臂件及支撑于所述悬臂件上的一磁头，所述挠性件包括一衬底层、形成于所述衬底层上的一介电层以及形成于所述介电层上的一导电层，所述导电层包括数条导电线路以及沿第一方向排列且用以与一印刷电路板连接的数个连接触点，每一所述连接触点包括第一部分及第二部分，所述衬底层上开设有第一窗口，所述介电层上开设有与所述第一窗口对应的第二窗口以显露所述连接触点，其特征在于：所述衬底层包括自所述第一窗口的至少一侧壁沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸的多个第一突起，所述第一突起覆盖每一所述连接触点的所述第一部分，每一所述连接触点的所述第二部分上形成有至少一缺口或孔。
与现有技术相比，本发明每一连接触点的第一部分均被第一突起覆盖，每一连接触点的第二部分上形成有至少一缺口或孔。当通过焊料喷射方法连接挠性件与一PCB时，将挠性件抵接于PCB上，并使挠性件的连接触点与PCB上的电触点对准。然后将熔融的焊料喷射至每一连接触点的其中一面上，即被第一、第二窗口显露的一面，熔融的焊料通过缺口或孔流至连接触点的另一面，即紧挨着PCB的一面。当熔融的焊料凝固时，连接触点则与PCB的电触点相连接，也就是说，挠性件可通过焊料喷射方法与PCB连接。当通过热棒方法连接挠性件与PCB时，相同的是，将挠性件抵接于PCB上，并使挠性件的连接触点与PCB上的电触点对准，每一电触点上涂覆有一锡层。然后，将一热棒连至第一突起上，第一突起覆盖连接触点的第一部分，热棒是热源，第一突起则作为一个热导体，所以连接触点可被热棒加热，然后热传导至与连接触点紧挨的PCB的电触点，因此，电触点上的锡层将熔化。当热棒移离第一突起或停止加热时，熔化的锡层会再次凝固，从而将连接触点与电触点连接起来，也就是说，该挠性件可通过热棒方法与PCB连接。综上，尽管有些制造商使用热棒方法，有些制造商使用焊料喷射方法，而本发明的挠性件既可通过焊料喷射方法也可通过热棒方法与一PCB连接，可满足所有制造商的需求。
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为传统磁盘驱动器的立体图。
图1b为带有磁头的传统HGA的局部立体图。
图2a为一种传统挠性件尾部从覆盖层看去的示意图。
图2b为图2a所示的传统挠性件尾部从SST层看去的示意图。
图2c为图2a所示的传统挠性件尾部的爆炸图。
图3a为另一种传统挠性件尾部从覆盖层看去的示意图。
图3b为图3a所示的传统挠性件尾部从SST层看去的示意图。
图3c为图3a所示的传统挠性件尾部的爆炸图。
图4a为本发明磁盘驱动器的一个实施例的立体图。
图4b为本发明HGA的一个实施例的立体图。
图5a本发明挠性件尾部从覆盖层看去的第一实施例的示意图。
图5b为图5a所示的挠性件尾部从衬底层看去的示意图。
图5c为图5a所示的挠性件尾部的爆炸图。
图6a本发明挠性件尾部从覆盖层看去的第二实施例的示意图。
图6b为图6a所示的挠性件尾部从衬底层看去的示意图。
图6c为图6a所示的挠性件尾部的爆炸图。
图7a本发明挠性件尾部从覆盖层看去的第二实施例的另一示意图。
图7b为图7a所示的挠性件尾部从衬底层看去的示意图。
图8a本发明挠性件尾部从覆盖层看去的第二实施例的第三示意图。
图8b为图8a所示的挠性件尾部从衬底层看去的示意图。
图9a本发明挠性件尾部从覆盖层看去的第三实施例的示意图。
图9b为图9a所示的挠性件尾部从衬底层看去的示意图。
图9c为图9a所示的挠性件尾部的爆炸图。
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，本发明旨在提供一种挠性件、具有该挠性件的HGA及磁盘驱动器，该挠性件既可通过焊料喷射方法又可通过热棒方法与一PCB连接。
图4a是本发明磁盘驱动器的立体图。如图所示，磁盘驱动器1包括数个连接于主轴马达13上的可旋转的磁盘12，一组驱动臂14及安装在驱动臂14末端的HGAs 15，所有这些部件均安装于一外壳11内。通常，提供一VCM 18来控制驱动臂14的移动。
参见图4a及4b，HGA 15包括磁头152以及支撑该磁头152的悬臂件154。悬臂件154包括负载杆1542、基板1544、枢接件1546及挠性件200，所有这些部件互相组装在一起。枢接件1546上形成有一组装枢接件1546及基板1544的安装孔1546a。挠性件200包括一悬臂舌片(图未示)，上述磁头152位于该悬臂舌片上。
通常，挠性件200的一端设有数个电连接触点，并通过焊点的方式与磁头152相连接。挠性件200的另一端，也称为挠性件尾部220(如图5a所示)，设有数个与印刷电路板(printed circuitboard,PCB)19(如图4a所示)相连的连接触点2264。因此，挠性件200是电连接磁头152和PCB 19的桥梁。
具体地，具有挠性件尾部的挠性件200具有一层状结构。图5a至5c展示了本发明挠性件尾部220的第一实施例，挠性件尾部220包括一衬底层222、形成于衬底层222上的一介电层224、形成于介电层224上的一导电层226以及覆盖导电层226的覆盖层228。具体地，衬底层222由不锈钢制得，介电层224及覆盖层228由聚酰亚胺制得，导电层226由铜制得。
导电层226包括数条导电线路2262以及间隔排列且沿第一方向A延伸的数个连接触点2264，较佳地，连接触点2264为方形。导电层226的连接触点2264用以与PCB 19的电触点(图未示)相连接，一般而言，PCB 19的电触点具有与连接触点2264相同的形状和尺寸，然而导电层226夹于覆盖层228与介电层224之间，因此衬底层222、介电层224及覆盖层228应具有显露连接触点2264的结构。相应地，衬底层222上开设有第一窗口2222，介电层224上开设有与第一窗口2222对应的第二窗口2242，覆盖层228上开设有与第一窗口2222对应的第三窗口2282以显露连接触点2264。
每个连接触点2264包括第一部分和第二部分，第一部分包括上部或/和下部，较佳地，第一部分包括上部及下部，第二部分是除第一部分外的剩余部分，且夹于上部与下部之间。在一实施方式中，衬底层222包括自第一窗口2222的一侧壁沿与第一方向A垂直的第二方向B延伸的多个第一突起2224，第一突起2224覆盖每一连接触点2264的第一部分，其中，第一部分为上部或下部。为了电绝缘第一突起2224与连接触点2264，较佳地，介电层224包括自第二窗口2242的一侧壁延伸的多个第二突起2244，用以支撑第一突起2224，第二突起2244夹于连接触点2264与第一突起2224之间且其形状比第一突起2224大。在另一实施方式中，第一突起2224自第一窗口2222的两相对壁延伸以覆盖的第一部分，其中第一部分包括连接触点2264的上部及下部，而且第二突起2244自介电层224的第二窗口2242的两相对壁延伸以支撑第一突起2224。每一连接触点2264的第二部分上开设有至少一孔2264a，较佳地，孔2264a形成于连接触点2264的中间位置。孔2264a的数量、尺寸及形状均不受限制，如图5a所示，孔2264a的形状为葫芦形。
图6a至6c展示了本发明的第二实施例，另一种挠性件尾部240，其结构与上述挠性件尾部220的结构类似，唯一不同的是每一连接触点2464的第二部分上开设有至少一缺口2464a，而没有上述孔2264a。缺口2464a开设于连接触点2264的边缘，且缺口2464a的数量、形状及大小都不受限制。如图6a至6c所示，具有一个缺口2464a的连接触点2464的形状为口形，较佳地，该缺口2464a开设于连接触点2264的边缘的中间位置。如图7a、7b所示，具有两个缺口2464a的连接触点2264的形状为哑铃形，两个缺口2464a对称地开设在连接触点2464的两边。如图8a、8b所示，具有两个缺口2464a的连接触点2464的形状为腰形。
图9a～9c展示了本发明的第三实施例，另一种挠性件尾部260，该挠性件尾部260的结构与挠性件尾部220、240的结构类似，也就是说，挠性件尾部260的连接触点2664可与连接触点2264或连接触点2464相同，即其上包含至少一缺口2464a或孔2264a。图9b仅展示了一种挠性件尾部260，该挠性件尾部260的每一连接触点2664上开设一缺口2464a。唯一不同的是介电层264的结构，介电层264覆盖每一连接触点2664的背面同时显露缺口2464a，较佳地，缺口2464a的边缘也显露出。藉由该介电层264，连接触点2664的支撑更稳定。
总之，本发明每一连接触点的第一部分均被第一突起覆盖，每一连接触点的第二部分上形成有至少一缺口或孔。当接挠性件通过焊料喷射方法与一PCB相连时，将挠性件尾部抵接于PCB上，并使连接触点的正面(如图5a、6a、7a、8a及9a所示的一面)与PCB上的电触点对准。然后将熔融的焊料喷射至每一连接触点的背面，即被第一、第二窗口显露的一面(如图5b、6b、7b、8b及9b所示的一面)，熔融的焊料通过缺口或孔流至连接触点的正面。当熔融的焊料凝固时，连接触点则与PCB的电触点相连接，也就是说，挠性件可通过焊料喷射方法与PCB连接。当通过热棒方法连接挠性件与PCB时，相同的是，将挠性件尾部抵接于PCB上，并使连接触点的正面与PCB上的电触点对准，每一电触点上涂覆有一锡层。然后，将一热棒连至第一突起上，第一突起覆盖连接触点的第一部分，热棒是热源，第一突起则作为一个热导体，所以连接触点可被热棒加热，然后热传导至与连接触点紧挨的PCB的电触点，因此，电触点上的锡层将熔化。当热棒移离第一突起或停止加热时，熔化的锡层会再次凝固，从而将连接触点与电触点连接起来，也就是说，该挠性件可通过热棒方法与PCB连接。综上，尽管有些制造商使用热棒方法，有些制造商使用焊料喷射方法，而本发明的挠性件既可通过焊料喷射方法也可通过热棒方法与一PCB连接，可满足所有制造商的需求。
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 (10)

1.一种挠性件，适用于磁头折片组合的悬臂件，包括一衬底层、形成于所述衬底层上的一介电层以及形成于所述介电层上的一导电层，所述导电层包括数条导电线路以及沿第一方向排列且用以与一印刷电路板连接的数个连接触点，每一所述连接触点包括第一部分及第二部分，所述衬底层上开设有第一窗口，所述介电层上开设有与所述第一窗口对应的第二窗口以显露所述连接触点，其特征在于：所述衬底层包括自所述第一窗口的至少一侧壁沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸的多个第一突起，所述第一突起覆盖每一所述连接触点的所述第一部分，每一所述连接触点的所述第二部分上形成有至少一缺口或孔。
2.如权利要求1所述的挠性件，其特征在于：所述连接触点的所述第一部分包括分别连接所述第二部分的一上部及一下部。
3.如权利要求1所述的挠性件，其特征在于：所述第一突起自所述第一窗口的两相对壁延伸以覆盖所述第一部分。
4.如权利要求1所述的挠性件，其特征在于：所述介电层包括自所述第二窗口的至少一侧壁延伸的多个第二突起，所述第二突起的尺寸大于所述第一突起以支撑所述第一突起。
5.如权利要求4所述的挠性件，其特征在于：所述第二突起自所述第二窗口的两相对壁延伸。
6.如权利要求1所述的挠性件，其特征在于：还包括覆盖所述导电层的一覆盖层，所述覆盖层上开设有与所述第一窗口对应的第三窗口以显露所述连接触点。
7.如权利要求1所述的挠性件，其特征在于：所述第二部分的两边对称地形成有两缺口。
8.如权利要求1所述的挠性件，其特征在于：所述第二部分的中间位置形成有所述孔。
9.一种磁头折片组合，包括具有一挠性件的一悬臂件及支撑于所述悬臂件上的一磁头，所述挠性件包括一衬底层、形成于所述衬底层上的一介电层以及形成于所述介电层上的一导电层，所述导电层包括数条导电线路以及沿第一方向排列且用以与一印刷电路板连接的数个连接触点，每一所述连接触点包括第一部分及第二部分，所述衬底层上开设有第一窗口，所述介电层上开设有与所述第一窗口对应的第二窗口以显露所述连接触点，其特征在于：所述衬底层包括自所述第一窗口的至少一侧壁沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸的多个第一突起，所述第一突起覆盖每一所述连接触点的所述第一部分，每一所述连接触点的所述第二部分上形成有至少一缺口或孔。
10.一种磁盘驱动器，包括一磁头折片组合、与所述磁头折片组合相连的一驱动臂、一磁盘、旋转所述磁盘的一主轴马达、具有一挠性件的一悬臂件及支撑于所述悬臂件上的一磁头，所述挠性件包括一衬底层、形成于所述衬底层上的一介电层以及形成于所述介电层上的一导电层，所述导电层包括数条导电线路以及沿第一方向排列且用以与一印刷电路板连接的数个连接触点，每一所述连接触点包括第一部分及第二部分，所述衬底层上开设有第一窗口，所述介电层上开设有与所述第一窗口对应的第二窗口以显露所述连接触点，其特征在于：所述衬底层包括自所述第一窗口的至少一侧壁沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸的多个第一突起，所述第一突起覆盖每一所述连接触点的所述第一部分，每一所述连接触点的所述第二部分上形成有至少一缺口或孔。
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