CN1196111C - 带有准确定位致动器的磁头悬置组件 - Google Patents

带有准确定位致动器的磁头悬置组件 Download PDF

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Abstract

一种HSA包括：带有至少一个薄膜磁头元件的磁头滑动器、固定于该磁头滑动器的用于执行该至少一个薄膜磁头元件的准确的定位的致动器、具有用于该薄膜磁头元件的第一电路和用于驱动该致动器的第二电路的IC芯片以及一个用于支撑该致动器和该IC芯片的悬置件。

Description

带有准确定位致动器的磁头悬置组件
技术领域
本发明涉及一种带有准确定位致动器的磁头悬置组件(HAS)或者磁头悬挂支架组件(HGA)，用于在硬磁盘驱动器(HDD)中使用的薄膜磁头元件。
背景技术
在磁性HDD中，通常把用于向磁盘写入磁性信息和/或从磁盘读出磁性信息的薄膜磁头元件形成在操作时的旋转磁盘上方飞行的磁头滑动器上。把滑动器支撑在HAS的悬置件的顶端部分。
最近，沿着磁盘上中磁道方向的记录与再现密度(位密度)或沿着磁盘中的径向或磁道宽度方向的记录与再现密度(磁道密度)迅速提高以满足提高当前HDD中数据存储容量和密度的需要。而且，对HDD中高数据率的要求也在提高，从而也在推进盘旋转速度的提高。
对于提高位密度，由于磁头驱动电路和薄膜磁头元件之间距离长，连接驱动电路与磁头元件的导线中产生的浮动噪声已经称为一个大问题。而且，对于提高磁道密度，仅由音圈马达(VCM)磁头元件进行的磁头元件相对于磁盘中的磁道的位置控制决不能提供足够的准确度。
为解决前一个问题，把具有磁头元件的驱动电路的一部分的驱动IC(集成电路)片安装在悬置件上。而且，为解决后一个问题，在更靠近磁头滑动器而不是更靠近VCM的位置处安装另一个致动机构，以执行仅由VCM不能实现的精细的准确定位。用于实现磁头的准确定位的后者的技术在例如美国专利No.5,745,319和日本未审查专利公开文本No.8-180623中进行了说明。
但是，即使提高位密度或磁道密度，也是非常难以满足最近的对进一步提高HDD中的数据存储密度的需求的。
已经考虑了在同一悬置件上安装IC芯片和附加致动器来更进一步提高数据存储密度。但是，如果把它们一起安装在悬置件上，会出现下面的问题。(1)形成在悬置件上的轨迹导线数目大大增加。在通常的磁头中，例如带有磁致电阻效应(MR)换能器元件的读出磁头部分和感应换能器元件的写入磁头部分的复合型磁头中，需要4个或更多轨迹导线来用于读出和写入操作，并且需要两个或多个附加轨迹导线来用于驱动附加致动器。这样，必须在悬置件上制作6个或更多个轨迹导线。这是传统HAS中的两倍。如果在悬置件上走线的轨迹导线数目增加，由于轨迹导线的浮动电容引起的噪声会影响读出/写入信号，和/或在悬置件上产生相当可观的热量。
(2)需要相对高的电压来驱动致动器。但是，由于悬置件在其中间部分具有IC芯片，则难以设计HAS的配线和HDD的电路，以形成从HDD沿着悬置件的整个长度对位于悬置件的顶端部分的致动器提供这种高电压的轨迹导线。
发明内容
因此，传统上从来不把IC芯片和附加致动器一起安装在同一悬置件上。
另外，如果使用压电材料型致动器，其耐冲击能力是一个大问题。即，如果当施加电压时在贯穿压电材料的平面的方向上产生冲击，这种压电材料型致动器很容易发生物理破损和/或去极化。
因此，本发明的一个目标是提供一种HAS，从而可充分满足对进一步提高HDD中的数据存储密度的需求。
本发明的另一个目标是提供一种HAS，从而形成在悬置件上的轨迹导线数目可被降低。
本发明还有一个目标是提供一种HAS，从而可容易地执行HAS的配线设计和HDD的电路设计。
本发明的又一个目标是提供一种HAS，从而即使在使用压电材料型致动器时，也可有效防止压电材料致动器因冲击而物理破损和/或去极化。
根据本发明，一种磁头悬置组件，包括：带有至少一个薄膜磁头元件的磁头滑动器；固定于所述磁头滑动器的用于执行所述至少一个薄膜磁头元件的准确定位的致动器；集成有用于所述薄膜磁头元件的第一电路和用于驱动所述致动器的第二电路的IC芯片；以及用于支撑所述致动器和所述IC芯片的悬置件。
由于IC芯片和致动器都安装于悬置件上，可能一起提高位密度和磁道密度，从而充分满足对进一步提高HDD中的数据存储密度的需求。而且，由于用于驱动致动器的第二电路形成于安装在悬置件上的IC芯片中，可减少形成在悬置件上的轨迹导线的数目。从而，可减少来自轨迹导线产生的噪声，也就减少对磁头元件的读出/写入信号的有害影响，也减少由于流经悬置件上的轨迹导线的电流引起的热量产生。
优选的是第一电路，包括一个用于放大来自至少一个薄膜磁头元件的读出信号的放大器电路，和一个用于放大或驱动送至至少一个薄膜磁头元件的写入信号的放大器电路。
还优选的是第二电路包括一个用于根据来自至少一个薄膜磁头元件的读出信号产生定位信号的第一控制电路，以及一个用于对产生的定位信号升压以产生用于驱动致动器的驱动信号的升压器电路。由于这种升压器电路也形成于安装在悬置件上的IC芯片中，带有相对高的电压的用于致动器的驱动信号将仅通过提供在IC芯片与致动器之间的导体，结果悬置件上的配线设计变得容易。另外，由于不必要在HDD产生这种相对高的电压信号，HDD的电路设计变得容易而且它的规格也变简单。
最好，来自至少一个薄膜磁头元件的读出信号是在至少一个薄膜磁头元件处通过读出预先记录在磁盘上的伺服信息而产生的伺服信号。
优选地IC芯片包括，用于保护致动器免遭由于施加的冲击所引起的物理破坏和/或去极化的第三电路。在这种情况下，第三电路将包括一个用于检测冲击发生的撞击检测电路以及一个在撞击检测电路检测到冲击时停止提供驱动信号给致动器的第二控制电路。由于撞击检测电路形成于安装在悬置件上的IC芯片中，施加于安装在同一悬置件上的致动器的冲击可直接检测到并且通过第二控制电路可及时地停止对致动器施加电压。因此，即使是使用压电材料型致动器，也能有效地防止冲击造成的致动器的物理击穿和/或去极化。
优选地致动器和IC芯片位于悬置件的一个表面上。悬置件的这一个表面可以是在操作中面对磁盘表面的表面。
还优选的是HAS还包括一端电连接到至少一个薄膜磁头元件而另一端电连接到IC芯片的第一导体部件、一端电连接到致动器而另一端电连接到IC芯片的第二导体部件，以及一端电连接到IC芯片而另一端电连接到连接垫以连接到外部电路的第三导体部件。
优选地，第一导体部件的一端通过球焊接或自动点焊直接连接于至少一个薄膜磁头元件的端子。
还优选的是第一、第二和第三导体部件由带有夹在绝缘层之间的轨迹导线层的柔性印刷电路形成。
本发明的进一步的目标和优点从下面附图示出的优选实施例的描述中变得更明显。
附图说明
图1是简单示出作为根据本发明的一个优选实施例的HAS的整个结构的顶视图；
图2是图1所示的HAS的顶端部分的平面视图；
图3是简单示出图1所示的HAS中的准确定位致动器与磁头滑动器的挠性附着连接结构的侧视图；
图4是简单示出图1所示的HAS的IC芯片中的准确定位致动器与磁头滑动器的挠性附着连接结构的视图；
图5是简单示出作为本发明的另一个实施例的HAS的IC芯片中的准确定位致动器与磁头滑动器的挠性附着安装结构以及电路结构的视图。
具体实施方式
图1简单示出根据本发明的一个优选实施例中的HAS(磁头悬置组件)的整体结构，图2具体示出HAS的顶端部分。这些图是从滑动器附着连接侧看去的顶视图。图3简单示出准确定位致动器与磁头滑动器的挠性附着连接结构，图4简单示出图1所示的HAS的IC芯片中的附着连接结构与电路结构。
如这些图所示，通过固定用于把薄膜磁头元件准确定位于悬置件10的顶端部分的精细跟踪致动器11，并且通过把带有薄膜磁头元件12a的磁头滑动器12固定于致动器11来组装HAS。薄膜磁头元件12a可具有一个MR换能器元件的读出磁头部分和感应换能器元件的写入磁头部分。
众所周知，HDD有一个VCM的主要或航向(course)致动器，用于旋转地把可移动臂移动到附着连接这种HAS的位置。致动器11有助于精细定位HAS，这一点是不能由主要或航向致动器调整的。
致动器11有后面将要具体说明的单一层结构或多层结构，该多层结构包括通过其反向压电效应而延伸或收缩的压电材料层。致动器11机械耦合于滑动器12并且机械地和电地耦合于悬置件10。致动器11的大小基本上等于滑动器的大小，例如为1.25mm×1.0mm×0.3mm。在这个实施例中，考虑到其机械和电学性能，把致动器11安装于悬置件10的顶端部分的位置，靠近滑动器12。
如图1所示，驱动IC芯片16安装于悬置件10的中间位置。在这个IC芯片16中，如后面提到的那样，形成用于磁头元件12a的磁头放大器和用于致动器11的驱动电路。尽管仅是一个示例，IC芯片16的大小是1.4mm×1.0mm×0.125mm。
在这个实施例中，致动器11、滑动器12和IC芯片16安装于悬置件10的表面上，该表面在操作中面对磁盘工作面。
悬置件10基本上由经致动器11在它的位于顶端部分的舌部17处承载滑动器12并且在它的中间部分承载IC芯片16的弹性挠性件13、支撑和固定挠性件13的弹性负载梁14和形成于负载梁14的底端部分的基板15构成。
负载梁14有弹性，用于在操作中经致动器11把滑动器12按压向磁盘方向。
挠性件13具有被形成于负载梁14上的凹槽(突起)压下的柔性舌部17并具有经致动器11通过舌部17灵活地支撑滑动器12的弹性。如所提到的那样，在这个实施例中，悬置件10有1个组件式结构，由挠性件13、负载梁14和基板15的各个组件构成。在这个三件式结构中，挠性件13的刚性被设置为低于负载梁14的刚性。
挠性件13在这个实施例中由不锈钢板(例如SUS304TA)构成，厚度为大约25μm。如后面要说明的那样，挠性件13的顶端部分13a与挠性件13的其它部分13b分开。
在挠性件13之上或之外，形成每一个都包括薄膜多层图案的大量轨迹导线的柔性导体部件18a，18b和18c。导体部件18a，18b和18c通过类似于在薄金属板上形成印刷电路板诸如柔性印刷电路(FPC)的图案化方法的已知方法形成。例如，部件18a，18b和18c通过依次在挠性件13上顺序沉积诸如聚酰亚胺的树脂构成的厚度为大约10μm的第一绝缘材料层、厚度大约为10μm的图案化的Cu层(轨迹导线层)以及诸如聚酰亚胺的树脂构成的厚度为大约5μm的第二绝缘材料层而形成。在形成用于连接IC芯片16、致动器11、磁头滑动器12a和外部电路的连接垫的区域内，在Cu层上沉积Au层并且在Au层上没有第二绝缘材料层。
在这个实施例中，具体如图2所示，第一导体部件18a包括连接于磁头元件的用于一侧的两个轨迹导线，从而用于两侧是4个轨迹导线，而且第二导体部件18b包括连接于致动器11的用于一侧的两个轨迹导线，从而用于两侧是4个轨迹导线。第三导体部件18c用于连接IC芯片16和提供来用于与外部连接的外部电路连接垫20。
第一导体部件18a的轨迹导线的一端电连接到形成在挠性件13的各自分开的顶端部分13a上的磁头元件连接垫19。连接垫19通过Au球21被球状连接于磁头滑动器12的终端电极，如图3所示。第一导体部件18a的轨迹导线的另一端被电连接到提供来用于与IC 芯片16连接的IC芯片连接垫(未示出)。
从图3显然看到，第一导体部件18a由形成于挠性件13的其它部分13b上的第一部分、在致动器11和磁头滑动器12的两侧的空气中浮动的第二部分和形成在挠性件13的各自分开的顶端部分13a上的第三部分构成。挠性件13的顶端部分13a和其它部分13b分别位于不同的平面内。但是，由于第一导体部件18a的空气浮动部分可自由弯曲，可确保导体部件18a与磁头元件之间的电连接，而不用施加作用力于挠性件13的各自分开的顶端部分13a。
如果不用球焊接，可进行点焊接来连接磁头滑动器12的终端电极与连接垫19。
第二导体部件18b的轨迹导线的一端电连接到形成在挠性件13的舌部17上的致动器连接垫22。连接垫22连接于致动器11的终端电极.。第二导体部件18b的轨迹导线的另一端被提供用于与IC芯片16连接的IC芯片连接垫(未示出)的电连接。
第三导体部件18c的轨迹导线的一端电连接到IC芯片连接垫，其另一端被电连接到外部电路连接垫20。
在这个实施例中负载梁14由弹性不锈钢板构成，厚度为大约60-65μm并且沿着其长度支撑挠性件13的其它部分13b。该负载梁14有这样一种形状，其宽度随着靠近它的顶端而变窄。挠性件13向负载梁14的固定是通过大量焊接的焊点实现的。
基板15由不锈钢或铁制成并且通过焊接被固定于负载梁14的基底端部分。悬置件10通过把基板15的附着连接部分23固定于可移动臂而被附着连接于各个可移动的臂(未示出)。
在变形例中，悬置件可形成为基板与挠性负载梁的两件式结构而不是挠性件13、负载梁14和基板15的三件式结构。
如图4所示，致动器11的固定的部分11a被固定于挠性件13的舌部17。致动器11向舌部17的固定可通过把形成于致动器11的固定部分11a上的终端电极与形成于挠性体13的舌部17上的连接垫22的软焊接连接、通过使用导电粘结剂把形成于致动器11的固定部分11a上的终端电极与形成在挠性件13的舌部17上的连接垫22连接、或者通过使用粘结剂把致动器11的固定部分11a与挠性件13的舌部17连接来实现。致动器11的可移动部分11b通过使用粘结剂而直接被固定于滑动器12的后端部分12b，在该侧形成磁头元件12a，或者通过使用粘结剂间接地经挠性件13的顶端部分13a将其固定于后端部分12a。
致动器11有固定部分11a、可移动部分11b和用于耦合这些固定和可移动的部分11a和11b的两个圆柱状梁部分11c和11d。梁部分11c和11d的每一个通过至少一个夹在电极层之间的压电材料层来形成。通过把电压施加在电极层之间，压电材料层延伸或收缩。压电材料层由通过反向压电效应或通过电致伸缩效应来延伸和伸缩的材料构成。
如前面提到的那样，梁部分11c和11d的一端与固定部分11a联合起来，该固定部分11a被固定于挠性件13。梁部分11c和11d的另一端与可移动部分11b联合起来，并且该可移动部分11b被固定于滑动器12。因此，由于其延伸和收缩引起的梁部分11c和11d的弯折运动产生可移动部分11b的位移，从而产生滑动器12的位移。滑动器12的这个位移导致磁头元件沿着一个圆弧摆动以跨过磁盘表面的记录磁道。
在梁部分11c和11d的压电材料层由诸如PZT(锆钛酸铅)的压电材料构成的情况下，压电材料层通常被极化以提高它们的位移性能。极化方向是致动器11的厚度方向。当施加电压于电极层两端并且产生的电场的方向与极化方向相同时，电极层之间的压电材料层在它的厚度方向上延伸(压电纵向效应)并且在它的平面方向中收缩(压电横向效应)。与此相反，当产生的电场的方向与极化方向反向时，电极层之间的压电材料层在它的厚度方向上收缩(压电纵向效应)并且在它的平面方向中延伸(压电横向效应)。如果把带有感应出收缩的极性的电压交替地施加于梁部分11c和11d，一个梁部分与另一个梁部分之间的长度比率改变，结果两个梁部分11c和11d朝向致动器11的平面内的相同方向弯折。通过这个弯折运动，可移动部分11b绕固定部分11a沿着图4所示的箭头24摆动。如果没有施加电压，可移动部分11b停留在中央位置。
这个摆动是可移动部分11b的位移，以在基本上垂直于梁部分11c和11d的延伸和收缩方向的方向上画出一个弧形轨迹，并且该弧形轨迹位于致动器11的平面内。因此，磁头元件也摆动来画出弧形轨迹。由于在施加的电压与压电材料层的极化之间操作相同的方向，不会发生极化的衰减。
即使交替施加于梁部分11c和11d的电压使梁部分感应延伸，也可获得类似的摆动运动。
在该实施例中，感应出相反的运动的电压可同时分别施加于梁部分11c和11d。换言之，AC电压可同时被施加于梁部分11c和11d从而在另一个梁部分收缩时一个梁部分延伸，或者反之亦然。当没有电压施加于梁部件时可移动部分11b的摆动运动被集中。在这种情况下，在驱动电压电平相同的条件下，可移动部分11b的摆动运动的幅度变成交替地而不是同时地施加电压于梁部件时的运动的幅度的大约两倍。
但是，在这种情况下，梁部分之一延伸，因此驱动电压的方向与压电材料层中的极化方向相反。从而，如果施加的电压高或者电压连续被施加，会发生压电材料层中的极性衰减。因此需要在与极化方向相同的方向上的恒定DC偏压被附加地施加于AC电压以形成驱动电压，以便驱动电压的方向不与压电材料层中的极化方向相反。可移动部分的摆动运动仅在偏压被施加于梁部分时才被集中。
致动器11在这个实施例中有固定部分11a、可移动部分11b和梁部分11c与11d的联合的结构，通过带有部分形成的电极层的单层或多层的压电材料形成一个孔和凹口。这样，可期望高刚性和准确尺寸的致动器不发生组装错误。而且，由于，没有使用粘结剂来制造致动器，在梁部分的变形产生应力的部分不存在粘结层。从而不发生粘结层引起的机械变形损失和粘结强度恶化。
在本说明书中，压电材料是通过它们的反向压电效应或电致伸缩效应而延伸或收缩的材料。可使用任何压电材料都可用于致动器的梁部分。但是，为了高刚性，需要使用陶瓷压电材料，如PZT[Pb(Zr，Ti)O3]、PT(PbTiO3)、PLZT[(Pb，La)(Zr，Ti)O3]或钛酸钡(BaTiO3)。
如前面提到的那样，驱动IC芯片16被安装于悬置件10的中间长度位置的表面上。确定IC芯片16的这个位置以改善IC芯片的冷却效应和电磁特性，并且以实现IC芯片的容易的安装。这个实施例中的IC芯片16通过裸芯片形成并且被安装和连接于IC芯片连接垫。
把填料填充在IC芯片16的底表面与薄膜图案表面的空隙之间的间隙中以提高热辐射特性，提高这个区域的机械强度，并且覆盖IC芯片16的一部分。
如图4所示，在IC芯片16中，形成用于放大从薄膜磁头元件12a读出和写入信号的磁头放大器电路16a、用于根据电路16a提供的磁头元件12a的伺服信号对主致动器(VCM)产生控制信号并对致动器11的准确定位产生准确控制信号的定位控制电路16b以及用于升压来自电路16b的准确定位控制信号以产生施加于致动器11的驱动信号的升压器电路16c和16d。
磁头放大器电路16a是一般用于放大模拟信号的磁头放大器。
定位控制电路16b根据由磁头元件12a提供的伺服信号产生施加于主致动器(VCM)的控制信号以及用于致动器11的准确定位的准确控制信号。通过读出预先记录在磁盘上的伺服信息在磁头元件12a处产生这个伺服信号。定位控制电路16b的结构是公知的。
升压器电路16c和16d把3-5V或更小的准确定位控制信号升压到驱动压电材料型致动器11需要的大约15V的电压信号。准确定位控制信号的电压最大为3-5V，因为提供到IC芯片16的源电压大约是3-5V。这种升压器电路可由升压开关式稳压器构成或由包含电源MOSFET和用于驱动电源MOSFET的开关式稳压器控制器的升压转换器构成。在后者的情况下，例如Linear Tschnology公司的电流模式开关式稳压器控制器LTC1624或它的等价电路可被用于开关式稳压器控制器。
在这个实施例中，这些磁头放大器电路16a、定位控制电路16b和升压器电路16c和16d被集成在单个IC芯片16中。
如前面具体提到的那样，根据该实施例，由于IC芯片16与致动器11被安装于悬置件10上，可能一起提高位密度和磁道密度，从而充分满足进一步提高HDD中的数据存储密度的需求。而且，由于用于产生致动器11的驱动信号的定位控制电路16b被集成在安装于悬置件10上的IC芯片16中，形成在悬置件10上的轨迹导线数目可被降低。从而，可减少由轨迹导线产生的对磁头元件的读出/写入信号负面影响的噪声的发生，也可降低由于流经悬置件上的轨迹导线的电流产生的热量。
另外，由于升压器电路16c和16d也被集成在安装于悬置件10上的IC芯片16中，带有用于致动器11的较高电压的驱动信号将仅通过在IC芯片16与致动器11之间提供的第二导体部件18b，结果在悬置件上的配线设计变容易。另外，由于不必要在HDD产生这种较高的电压信号，HDD的电路设计变得容易而且进一步简化它的规格。
图5简单示出作为本发明的另一个实施例的HAS的IP芯片中的准确定位致动器与磁头滑动器的挠性附件结构以及电路结构。
该实施例的配置、操作和优点除了IC芯片56中的配置不同这一点外与图1的实施例相同。从而，与图1的实施例相同的组件使用相同的参考序号，并且省略了对它们的解释。
如图5所示，在IC芯片56中，形成用于放大从薄膜磁头元件12a读出和写入信号的磁头放大器电路56a、用于根据电路56a提供的磁头元件12a的伺服信号对主致动器(VCM)产生控制信号并对致动器11的准确定位产生准确控制信号的定位控制电路56b、用于升压来自电路56b的准确定位控制信号以产生施加于致动器11的驱动信号的升压器电路56c和56d、用于检测施加的冲击的撞击传感器56e以及用于在撞击传感器56e检测到冲击时停止向致动器11提供驱动信号的控制电路56f。
磁头放大器电路56a是一般用于放大模拟信号的磁头放大器。
定位控制电路56b根据磁头元件12a通过读出预先记录在磁盘上的伺服信息所获取的伺服信号，产生施加于主致动器(VCM)的控制信号以及用于致动器11的准确定位的准确控制信号。定位控制电路56b的结构是公知的。
升压器电路56c和56d把3-5V或更小的准确定位控制信号升压到驱动压电材料型致动器11需要的大约15V的电压信号。准确定位控制信号的电压最大为3-5V，因为提供到IC芯片16的源电压大约是3-5V。这种升压器电路可由升压开关式稳压器构成或由包含电源MOSFET和用于驱动电源MOSFET的开关式稳压器控制器组成的升压变换器构成。在后者的情况下，例如Linear Tschnology公司的电流模式开关式稳压器控制器LTC1624或它的等价电路可被用于开关式稳压器控制器。
撞击传感器56e是冲击传感器或加速传感器。对于前者的例子，有TDK公司的用于HDD B451ASH的冲击传感器。对于后者的例子，有Analog Device公司的加速传感器ADXL202或三菱电气公司的加速传感器MAS1301T。
控制电路56f是开关电路，并且可以由在检测的冲击是来自施加撞击传感器56e的一个信号时阻止控制信号到升压器电路56c和56d的开关元件构成。在变形例中，这个控制电路56f可插入在定位控制电路56e的输出侧或形成在定位控制电路56e的内部。
在这个实施例中，这些磁头放大器电路56a、定位控制电路56b、升压器电路56c和56d、撞击传感器56e和控制电路56f被集成在单个IC芯片56中。
如前面具体提到的那样，根据该实施例，由于IC芯片56与致动器11被安装于悬置件10上，可能一起提高位密度和磁道密度，从而充分满足进一步提高HDD中的数据存储密度的需求。而且，由于用于产生致动器11的驱动信号的定位控制电路56b被集成在安装于悬置件10上的IC芯片56中，形成在悬置件10上的轨迹导线数目可被降低。从而，可减少由轨迹导线产生的对磁头元件的读出/写入信号负面影响的噪声的发生，也可降低由于流经悬置件上的轨迹导线的电流产生的热量。
另外，由于升压器电路56c和56d也被集成在安装于悬置件10上的IC芯片56中，带有较高电压的用于致动器11的驱动信号将仅通过在IC芯片56与致动器11之间提供的第二导体部件18b，结果在悬置件上的配线设计变容易。另外，由于不必要在HDD产生这种较高的电压信号，HDD的电路设计变得容易而且进一步简化它的规格。
而且根据该实施例，由于撞击传感器56e形成于安装于悬置件10上的IC芯片56中，施加于安装于悬置件10上的致动器11的冲击可直接被检测到并且可及时地通过控制电路56f停止对致动器施加电压。因此，即使是使用压电材料型致动器，也能有效地防止冲击造成的致动器的物理击穿和/或去极化。
在不脱离本发明的精神和范围的情况下可构造出本发明的多个非常不同的实施例。应理解本发明并不限制于在说明书中描述的特定实施例，而是由后附权利要求限定。

Claims (11)

1.一种磁头悬置组件，包括：
带有至少一个薄膜磁头元件的磁头滑动器；
固定于所述磁头滑动器的用于执行所述至少一个薄膜磁头元件的准确定位的致动器；
集成有用于所述薄膜磁头元件的第一电路和用于驱动所述致动器的第二电路的IC芯片；以及
用于支撑所述致动器和所述IC芯片的悬置件。
2.根据权利要求1的磁头悬置组件，其中所述第一电路包括用于放大来自所述至少一个薄膜磁头元件的读出信号的放大器电路和用于放大送至所述至少一个薄膜磁头元件的写入信号的放大器电路。
3.根据权利要求1的磁头悬置组件，其中所述第二电路包括用于根据来自所述至少一个薄膜磁头元件的读出信号产生定位信号的第一控制电路，以及用于对所述产生的定位信号升压以产生用于驱动所述致动器的驱动信号的升压器电路。
4.根据权利要求3的磁头悬置组件，其中来自所述至少一个薄膜磁头元件的上述读出信号是在所述至少一个薄膜磁头元件处通过读出预先记录在磁盘上的伺服信息而产生的伺服信号。
5.根据权利要求3的磁头悬置组件，其中所述IC芯片包括用于保护所述致动器免遭由于施加的冲击所引起的物理击穿和/或去极化的第三电路，并且其中所述第三电路包括：用于检测施加给它的冲击的撞击检测电路，以及在撞击检测电路检测到冲击时停止提供驱动信号给所述致动器的第二控制电路。
6.根据权利要求1的磁头悬置组件，其中所述致动器和所述IC芯片位于所述悬置件的一个表面上。
7.根据权利要求6的磁头悬置组件，其中所述悬置件的所述一个表面是在操作中面对磁盘表面的表面。
8.根据权利要求1的磁头悬置组件，其中所述磁头悬置组件还包括一端电连接到所述至少一个薄膜磁头元件而另一端电连接到所述IC芯片的第一导体部件、一端电连接到所述致动器而另一端电连接到所述IC芯片的第二导体部件以及一端电连接到所述IC芯片而另一端电连接到连接垫以连接到外部电路的第三导体部件。
9.根据权利要求8的磁头悬置组件，其中所述第一导体部件的所述一端通过球焊接直接连接到上述至少一个薄膜磁头元件的端子。
10.根据权利要求8的磁头悬置组件，其中所述第一导体部件的所述一端通过自动点焊连接到上述至少一个薄膜磁头元件的端子。
11.根据权利要求8的磁头悬置组件，其中所述第一、第二和第三导体部件由带有夹在绝缘层之间的轨迹导线层的柔性印刷电路形成。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3626688B2 (ja) * 2001-01-11 2005-03-09 アルプス電気株式会社 微動トラッキング装置を有する磁気ヘッドアクチュエータ
JP3756109B2 (ja) * 2001-11-28 2006-03-15 富士通メディアデバイス株式会社 磁気ヘッド支持機構及び磁気ヘッド位置決め制御機構
US6930860B1 (en) * 2002-02-12 2005-08-16 Maxtor Corporation Micro-flexure suspension including piezoelectric elements for secondary actuation
JP2005078748A (ja) * 2003-09-02 2005-03-24 Toshiba Corp ディスク記憶装置及び記録電流制御方法
US7218482B2 (en) * 2004-01-26 2007-05-15 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Micro-actuator, head gimbal assembly and manufacturing method thereof
US7489464B1 (en) 2005-02-02 2009-02-10 Western Digital Technologies, Inc. Servo writing a disk drive using a secondary actuator to control skew angle
US7715150B2 (en) * 2006-05-15 2010-05-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for head gimbal assembly sharing power to slider amplifier and micro-actuator in a hard disk drive
US7502192B1 (en) * 2006-07-11 2009-03-10 Western Digital Technologies, Inc. Magnetic disk drive and method for efficiently determining and storing RRO compensation values using a secondary micro-actuator
US10418055B1 (en) 2018-04-26 2019-09-17 Seagate Technology Llc Dual-stage head suspension assembly having additional microactuator pair
JP2020149743A (ja) 2019-03-13 2020-09-17 株式会社東芝 磁気ディスク装置
CN111010357B (zh) * 2020-03-09 2020-06-16 中国人民解放军国防科技大学 一种基于hdd硬盘的数据摆渡方法及装置
WO2021247235A1 (en) * 2020-06-05 2021-12-09 Edwards Shari L Pandemic wristband

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5055969A (en) * 1990-09-28 1991-10-08 Seagate Technology, Inc. Servo/data actuator arm flexible circuit
US5452151A (en) * 1992-05-29 1995-09-19 J. Money & Associates, Inc. Data access module
US5745319A (en) * 1992-08-12 1998-04-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Recording/reproducing apparatus with coarse and fine head positioning actuators and an elastic head gimbal
JPH08180623A (ja) 1994-12-22 1996-07-12 Hitachi Ltd 磁気ディスク装置
US5712747A (en) * 1996-01-24 1998-01-27 International Business Machines Corporation Thin film slider with on-board multi-layer integrated circuit
CN1145957C (zh) * 1996-10-31 2004-04-14 Tdk株式会社 读/写头、读/写头定位机构和读/写系统
US5856895A (en) * 1997-07-02 1999-01-05 Seagate Technology, Inc. Internal accelerometer for improved servo performance and shock sensing on high performance disc drive heads
JP3634134B2 (ja) * 1997-09-10 2005-03-30 富士通株式会社 サスペンション、ヘッドスライダ支持装置、及びディスク装置
US5956211A (en) * 1997-10-31 1999-09-21 Questek Innovations, Inc. Chip attached to actuator arm having heat conducting fibers
US6239947B1 (en) * 1998-05-11 2001-05-29 International Business Machines Corporation Milliactuator with integrated sensor and drivers and method of manufacturing the same

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