CN105869659B - 磁头、磁头折片组合以及磁盘驱动单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁头，包括：衬底，所述衬底具有尾边、与所述尾边相对的前边，与所述尾边和所述前边相连接的空气承载面，以及与所述空气承载面相对的底面；以及嵌入在所述尾边中的读写传感器；其中，所述底面上设有与所述读写传感器电连接的若干个第一磁头连接触点，用以与一磁头折片组合的悬臂件电性相连。本发明在增加磁头功能的同时合理分配磁头连接触点，从而降低磁头焊接的难度，并提高磁头的读写性能。

Description

磁头、磁头折片组合以及磁盘驱动单元

技术领域

本发明涉及信息记录磁盘驱动单元，尤其涉及一种具有改进的磁头连接触点分布的磁头、磁头折片组合以及磁盘驱动单元。

背景技术

包含多个旋转磁盘的磁盘驱动单元被普遍用来将数据存储在其磁盘表面的磁性媒介上，而可移动读/写传感器用作从磁盘表面的磁轨上读取数据或将数据写进磁轨。

随着消费者不断追求该种磁盘驱动器有更大的存储容量，同时要求更快更准确的读写操作，各种方法被用来改进磁盘驱动器的记录密度。然而，随着磁轨密度的增加，在磁盘信息磁轨上对读/写传感器进行快速精确定位变得越来越难。因此，磁盘驱动设备生产商不断寻求提高对读/写传感器位置控制的方式，以便利用不断增加的磁轨密度。随之，生产商在紧凑尺寸的磁头上会引入更多功能从而适应当前的需求，这样使得磁头的设计也变得更为复杂且难度增大。

图1a为一典型磁盘驱动器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和一磁头折片组合(HGA)150。典型地，设置一音圈马达(spindling voice-coilmotor,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。传统悬臂件190包括负载杆106、基板108、枢接件107以及挠性件105，以上元件均装配在一起。当硬盘驱动器运作时，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能够从磁盘表面上读取数据或将数据写进磁盘101。

如图1c所示，该磁头103具有相对的前边121及尾边123、与前边121和尾边123相连接的空气承载面(air bearing surface,ABS)125，以及与ABS 125相反的底面127。读写传感器(读写头)180被嵌入在尾边123上。而尾边123的外表面上设置有多个连接触点124以与悬臂件190上的电导线的连接触点实现电连接。通常，这样的连接触点124的个数至少为6个，包括一对读线触点，一对写线触点，一对热线触点等。

然而，随着磁头被引入的功能越来越多以适应更高磁轨密度的设置，例如，磁头的读头会增加到2-3个，或其他辅助功能。因此从读写传感器18引出的连接触点会越来越多，例如增加到13个，甚至更多。为适应此，磁头尾边上的连接触点之间的间距须进一步缩小，从而才有空间容纳所有的连接触点。然而，进一步缩小间距的连接触点在实施起来，存在以下缺陷：首先，在焊接磁头和悬臂件时，由于连接触点的间距更小，故此焊球的尺寸也须相应变得更小，这无疑大大增加焊接难度；另外，在焊接过程中极容易发生相邻触点的接触或者漏焊，从而发生短路或其他性能障碍，从而损害磁头的性能，并增加返修的成本。

因此，亟待一种合理分配磁头连接触点的磁头，以克服上述缺陷，以适应磁头的当前设计需要。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种改进的磁头，其在增加磁头功能的同时合理分配磁头连接触点，从而降低磁头焊接的难度，并提高磁头的读写性能。

本发明的另一目的在于提供一种具有磁头的磁头折片组合，其在增加磁头功能的同时合理分配磁头连接触点，从而降低磁头焊接的难度，并提高磁头的读写性能。

本发明的又一目的在于提供一种具有磁头的磁盘驱动单元，其在增加磁头功能的同时合理分配磁头连接触点，从而降低磁头焊接的难度，并提高磁头的读写性能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种磁头，包括：

衬底，所述衬底具有尾边、与所述尾边相对的前边，与所述尾边和所述前边相连接的空气承载面，以及与所述空气承载面相对的底面；以及

嵌入在所述尾边中的读写传感器；

其中，所述底面上设有与所述读写传感器电连接的若干个第一磁头连接触点，用以与一磁头折片组合的悬臂件电性相连。

较佳地，所述第一磁头连接触点设置在所述底面的远离所述尾边的位置上。

较佳地，所述尾边上设有若干个第二磁头连接触点用以与悬臂件电路相连。

较佳地，所述第一磁头连接触点通过焊球与所述悬臂件相连。

本发明提供一种磁头折片组合，包括磁头以及用于支撑所述磁头的悬臂件，其中，所述磁头包括：

衬底，所述衬底具有尾边、与所述尾边相对的前边，与所述尾边和所述前边相连接的空气承载面，以及与所述空气承载面相对的底面；以及

嵌入在所述尾边中的读写传感器；

其中，所述底面上设有与所述读写传感器电连接的若干个第一磁头连接触点，用以与所述悬臂件电性相连。

较佳地，所述悬臂件具有若干个第一悬臂连接触点，用以与所述第一磁头连接触点相连。

较佳地，所述第一悬臂连接触点和所述第一磁头连接触点通过焊球连接。

较佳地，所述悬臂件上设有开孔，所述第一悬臂连接触点设置在所述开孔的周边。

较佳地，所述悬臂件包括具有悬臂舌片的挠性件以及支撑所述挠性件的负载杆，沿所述挠性件的长度方向铺设有柔性电路，所述柔性电路的一末端设置所述第一悬臂连接触点，所述第一悬臂连接触点设置在所述悬臂舌片上。

较佳地，所述负载杆上设有第一开孔，所述悬臂舌片上设有与所述第一开孔连通的第二开孔，所述第一悬臂连接触点设置在所述第二开孔的周边。

较佳地，所述第一开孔的尺寸大于第二开孔。

较佳地，所述尾边上设有若干个第二磁头连接触点，所述悬臂件上对应所述第二磁头连接触点的位置处设有第二悬臂连接触点，以与所述第二磁头连接触点相连。

较佳地，所述第一磁头连接触点设置在所述底面的远离所述尾边的位置上。

本发明还提供一种磁盘驱动单元，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；

一系列的磁盘；及

用于旋转所述磁盘的主轴马达；

其中，所述磁头包括：

衬底，所述衬底具有尾边、与所述尾边相对的前边，与所述尾边和所述前边相连接的空气承载面，以及与所述空气承载面相对的底面；以及

嵌入在所述尾边中的读写传感器；

其中，所述底面上设有与所述读写传感器电连接的若干个第一磁头连接触点，用以与所述悬臂件电性相连。

与现有技术相比，由于磁头上的底面分布了一部分的磁头连接触点，而悬臂件上的悬臂连接触点的分布也相应地做出了调整，这样，不仅使得磁头上的连接触点的总个数可以设计得更多，从而获得更多的附加功能以改善磁头性能，而且，这样的磁头连接触点的设置还可以使得磁头连接触点的排列免于过密，从而降低和悬臂件之间连接的焊接难度，降低焊接出错率，从而降低返修率，进而降低制造成本。另外，提高磁头的读写性能的同时，最终提高磁盘驱动单元的整体性能。

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为传统磁盘驱动单元的立体图。

图1b为传统HGA的立体图。

图1c为传统磁头的立体图。

图2a为本发明的磁头的第一实施例的平面图。

图2b为图2a的立体图。

图2c为本发明的磁头的第二实施例的平面图。

图2d为本发明的磁头的第三实施例的平面图。

图2e为本发明的磁头的第四实施例的平面图。

图3a为本发明的悬臂件的第一实施例的平面图，该悬臂件与图2a中的磁头相连。

图3b为图3a中的局部放大图。

图4a为本发明的磁头折片组合的局部示意图，其展示了图2a的磁头的第一磁头连接触点和图3a的悬臂件的第一悬臂连接触点之间的焊接。

图4b为本发明的磁头折片组合的局部示意图，其展示了图2a的磁头的第二磁头连接触点和图3a的悬臂件的第二悬臂连接触点之间的焊接。

图5a为本发明的悬臂件的第二实施例的平面图，该悬臂件与图2c中的磁头相连。

图5b为图5a中的局部放大图。

图6a为本发明的悬臂件的第三实施例的平面图，该悬臂件与图2d中的磁头相连。

图6b为图6a中的局部放大图。

图7a为本发明的悬臂件的第三实施例的平面图，该悬臂件与图2e中的磁头相连。

图7b为图7a中的局部放大图。

图8为本发明的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改进的磁头，其在增加磁头功能的同时合理分配磁头连接触点，从而降低磁头焊接的难度，并提高磁头的读写性能，同时旨在提供相应的悬臂件的连接触点的布局，以适应磁头的设计改变。

图2a-2e展示了本发明的磁头的多个实施例。如图2a，2b所示，该磁头200包括衬底201，即磁头体、形成于该衬底201内的读写传感器202。具体地，该衬底201具有尾边204、与该尾边204相对的前边205、分别与尾边204及前边205连接的ABS(未标示)，以及与ABS相对的底面206。

在本实施例中，磁头200的多个连接触点分别设置在尾边204和底面206上，从而将连接触点合理布局。为本领域技术人员熟知的是，连接触点为电线路的端部，用以连接需实现电连接的两元件。图2a-2b的磁头上均示出电线路的设置方向，但本发明并不受此限制。在本发明中，磁头的连接触点的个数可设置为12～17，下面以13个磁头连接触点为例说明本发明的本质所在。

具体地，如图2a所示，在衬底201的底面206上形成多个第一磁头连接触点211，例如4个；在尾边204的表面上形成多个第二磁头连接触点212，例如9个，第一磁头连接触点211和第二磁头连接触点212均通过引线与读写传感器202相连。具体地，该第一磁头连接触点211可设置在远离尾边204的位置，或靠近尾边204的位置。其设置的位置不受限制，但鉴于考虑与悬臂件的连接，第一磁头连接触点211的位置以设置在远离尾边204的位置为佳，下文将会说明。在本实施例中，该两个第一磁头连接触点211设置在上排，两个第二连接触点211设置在下排，上下排之间的间距较大。

在图2c所示的实施例中，四个第一磁头连接触点211设置在底面206的靠近尾边204的位置处。

在图2a、2b及图2c所示的实施例中，由于一部分磁头连接触点212设置在磁头200的尾边204，另一部分磁头连接触点211设置在磁头200的底面206，故此，底面206有足够的空间设置更多的磁头连接触点，尾边204上的磁头连接触点的间距也可以设置得更大，从而有利于后续的与悬臂件连接时采用的焊球连接工艺，下文会有更详细的描述。

在优选的实施例中，全部磁头连接触点均设置在磁头200的底面206上，如图2d、2e所示的13个连接触点。图2d中的磁头连接触点211’呈两排地设置在地面206的远离尾边204的位置处，两排磁头连接后触点211’相互平行，相应的电线路与相应的磁头连接触点211’相连并延伸至读写传感器202处与其连接。可选地，图2e中的磁头连接触点211”分成三组，其中一组以磁头200的宽度方向排列，另外两组以磁头200的长度方向排列并相互平行。相应地，图中亦示出每一磁头连接触点211”的一部分电线路。

需注意的是，磁头连接触点211’及211”的分布位置和分布排列并不受限制，其亦可以设置在靠近尾边203的位置，或底面206中部，排列的方式也不限于图中所指，在此不一一列举，其只要是形成在底面206上的设计均属于本发明的保护范畴。

下面结合图3a～3b、5a～5b、6a～6b来说明本发明磁头折片组合中的悬臂件为适应于上述的磁头连接触点而做出的对柔性电路的布局改进。

磁头折片组合300(参考图8)包括磁头200以及支撑磁头的悬臂件290。该悬臂件290包括装配在一起的负载杆296、基板298、枢接件297以及挠性件295。该枢接件297上形成安装孔280，通过该安装孔270以与基板298装配在一起。磁头200由挠性件295支撑。如图3a所示，负载杆296用于将负载力传至挠性件295以及安装在该挠性件295上的磁头200上。负载杆296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至挠性件295上。该负载杆296通过枢接件297与基板298相连。基板298用作增加整个悬臂件290的硬度，其可由具有刚性的材质制成，如不锈钢。该挠性件295穿过枢接件297和负载杆296。所述挠性件295具有前部和与该前部相对的尾部。在挠性件295的前部上设有一悬臂舌片283，以支撑并连接磁头200。在挠性件215的长度方向上铺设有多条电导线230。这些电导线230与VCM(图未示)的柔性印刷电缆(图未示)相连，并通过其上的连接触点与磁头200相连，从而完成电连接。具体地，该电导线230的两端均设置有连接触点，其中前部的连接触点231与磁头200相连。尾部的连接触点232与柔性印刷电缆(图未示)相连。下面只对前部的连接触点进行详细描述。

如图3a所示，悬臂舌片283上在对应磁头200的第一磁头连接触点211的位置处设置有第一悬臂连接触点231，在对应第二磁头连接触点212的位置处设置有第二悬臂连接触点232。相应地，在此实施例中，第一悬臂连接触点231的个数为4个。第二悬臂连接触点232的个数为9个。亦即，在磁头200和悬臂件290连接时，第一磁头连接触点211与第一悬臂连接触点231相连，第二磁头连接触点212与第二悬臂连接触点232相连。例如，通过焊球焊接的方式实现两者的连接。基于第一磁头连接触点211设置在磁头200的底面206，第一悬臂连接触点231设置在悬臂舌片283上，底面206和悬臂舌片283处于基本相互平行的状态。因此两者上的连接触点通过焊球260相连时需采用面-面平行焊接，如图4a所示。为了适应此种焊接方式，本发明对悬臂件290的第一悬臂连接触点231的形成方式进行了改进。

本发明在悬臂件290的对应位置上设置开孔，而第一悬臂连接触点231则设置在开孔的周边，继而通过在悬臂件290的背面向开孔处喷溅焊球，从而完成与磁头的连接触点的焊接。更具体的实施例是，在负载杆296的相应位置上开设第一开孔(图未示)，在悬臂舌片283上开始第二开孔，该第二开孔与第一开孔相连通，且第一开孔的尺寸大于第二开孔。这是由于负载杆296层叠于悬臂舌片283的下方，而焊球喷溅的方向也是自负载杆296向悬臂舌片283(即焊嘴大致垂直于负载杆的所在平面)，故此负载杆296的较大开孔可便于焊接的操作。而第一悬臂连接触点231则设置在第二开孔的周边，例如在第二开孔的周边镀上铜或其他薄层，从而形成第一悬臂连接触点231。

而第二悬臂连接触点232则以传统的方式设置在悬臂舌片283对应磁头200尾边203的位置，此时，第二悬臂连接触点232和第二磁头连接触点212之间的连接即如传统的磁头-悬臂件连接方式，如图4b所示的面-面垂直焊接。在焊接工艺中，焊嘴以大约45度的定位角度喷出焊球，从而完成两个平面的焊接。在此不详述。

综上，由于磁头200上的底面203分布了一部分的磁头连接触点，而悬臂件290上的悬臂连接触点的分布也相应地做出了调整，这样，不仅使得磁头200上的连接触点的总的个数可以设计得更多，从而获得更多的附加功能以改善磁头性能，而且，这样的磁头连接触点的设置还可以使得磁头连接触点的排列免于过密，从而降低和悬臂件之间连接的焊接难度，降低焊接出错率，从而降低返修率，无疑降低制造成本。

而图5a～7a则展示了适应于上述的不同实施例的磁头而做出的悬臂件的导电线及悬臂连接触点的不同布局。具体地，图5a-5b所示的第一悬臂连接触点231设置在靠近第二悬臂连接触点232的位置，第二悬臂连接触点232与图3a-3b所示的实施例一致。图6a-6b所示的所有悬臂连接触点231’均设置在悬臂舌片283远离磁头200尾边203的位置处，其与磁头200的焊接方式均采用图4a所示面-面平行焊接，在此不再赘述。图7a-7b所示的所有悬臂连接触点231”与图6a-6b所示的实施例类似，不同之处仅在于触点的排列方向和排列方式。在此，并无法穷尽悬臂件290上的触点以及电导线的布局方式，其因应于磁头上的磁头连接触点而设，在此不一一举例。

图8展示了本发明磁盘驱动单元的一个实施例。该磁盘驱动单元400包括磁头折片组合300、与该磁头折片组合300相连的驱动臂404、一系列可旋转磁盘401、以及使磁盘401旋转的主轴马达402，以上元件均装配在外壳409内。该HGA 300包括具有上述的悬臂件290和磁头200。该磁头200及悬臂件290具有上述实施例所述的技术特征并可获得相应的技术效果。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 (11)

1.一种磁头，包括：

衬底，所述衬底具有尾边、与所述尾边相对的前边，与所述尾边和所述前边相连接的空气承载面，以及与所述空气承载面相对的底面；以及

嵌入在所述尾边中的读写传感器；

其特征在于：还包括分别与所述读写传感器以及一磁头折片组合的悬臂件电性连接的多个磁头连接触点，所有所述磁头连接触点均分布于所述底面上。

2.如权利要求1所述的磁头，其特征在于：所述磁头连接触点通过焊球与所述悬臂件相连。

3.一种磁头折片组合，包括磁头以及用于支撑所述磁头的悬臂件，其中，所述磁头包括：

衬底，所述衬底具有尾边、与所述尾边相对的前边，与所述尾边和所述前边相连接的空气承载面，以及与所述空气承载面相对的底面；以及

嵌入在所述尾边中的读写传感器；

其特征在于：还包括分别与所述读写传感器以及所述悬臂件电性连接的多个磁头连接触点，所有所述磁头连接触点均分布于所述底面上。

4.如权利要求3所述的磁头折片组合，其特征在于：所述悬臂件具有若干个第一悬臂连接触点，用以与所述磁头连接触点相连。

5.如权利要求4所述的磁头折片组合，其特征在于：所述第一悬臂连接触点和所述磁头连接触点通过焊球连接。

6.如权利要求5所述的磁头折片组合，其特征在于：所述悬臂件上设有开孔，所述第一悬臂连接触点设置在所述开孔的周边。

7.如权利要求4所述的磁头折片组合，其特征在于：所述悬臂件包括具有悬臂舌片的挠性件以及支撑所述挠性件的负载杆，沿所述挠性件的长度方向铺设有柔性电路，所述柔性电路的一末端设置所述第一悬臂连接触点，所述第一悬臂连接触点设置在所述悬臂舌片上。

8.如权利要求7所述的磁头折片组合，其特征在于：所述负载杆上设有第一开孔，所述悬臂舌片上设有与所述第一开孔连通的第二开孔，所述第一悬臂连接触点设置在所述第二开孔的周边。

9.如权利要求8所述的磁头折片组合，其特征在于：所述第一开孔的尺寸大于第二开孔。

10.如权利要求3所述的磁头折片组合，其特征在于：所述磁头连接触点设置在所述底面的远离所述尾边的位置上。

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；

一系列的磁盘；及

用于旋转所述磁盘的主轴马达；

其中，所述磁头包括：

衬底，所述衬底具有尾边、与所述尾边相对的前边，与所述尾边和所述前边相连接的空气承载面，以及与所述空气承载面相对的底面；以及

嵌入在所述尾边中的读写传感器；

其特征在于：还包括分别与所述读写传感器以及所述磁头折片组合的悬臂件电性连接的多个磁头连接触点，所有所述磁头连接触点均分布于所述底面上。

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