CN1202516C - 磁头万向架组件 - Google Patents

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Abstract

一种磁头万向架组件，包括：一个磁头滑动触头，它具有至少一个薄膜磁头元件；一个支承件，它具有固定到磁头滑动触头上的顶端部分；和一个具有痕迹导线的软性印刷电路件。痕迹导线的一端导电连接到至少一个薄膜磁头元件的终端电极上。软性印刷电路件还包括一个树脂层和一个痕迹导线层，该树脂层用粘结剂紧密地固定到支承件的表面上，该树脂层具有12.7μm或更小的厚度，而痕迹导线层在树脂层上形成。

Description

磁头万向架组件
技术领域
本发明涉及一种磁头万向架组件(HGA)，该磁头万向架组件包括一个悬架和一个磁头滑动触头，磁头滑动触头设置至少一个薄膜磁头元件并安装在悬架上，上述磁头万向架组件用在例如硬盘驱动单元(HDD)中。
背景技术
在HDD中，用于将磁信息写入磁盘或是从磁盘中读出磁信息的薄膜磁头元件，一般是在磁头滑动触头上形成，该磁头滑动触头使用时在旋转的磁盘上方浮动。各滑动触头分别支承在HGA悬架的顶端部分处。
在每个悬架中，许多信号线的其中一端分别导电连接到至少一个薄膜磁头元件的许多个终端电极上，该薄膜磁头元件在磁头滑动触头上形成。信号线离开悬架，并且这些信号线的另一端分别导电连接到外部连接垫片上，该外部连接垫片在悬架后端部分上或外部形成。
最近，对信号线采用没有引线的一种悬架，亦即，无线悬架或采用软性印刷电路(FPC)的悬架已经流传开了。
无线悬架可以象对信号线那样在悬架上直接沉积依次是分层的树脂层，痕迹导线(traceconductor)层和树脂层的图形，或是通过将分开的不锈钢板粘着到悬架上来成形，其上事先形成依次是分层的树脂层，痕迹导线层和树脂层。
带FPC的悬架通过将一FPC粘着在标准的悬架上成形，而FPC是通过在树脂底层上形成痕迹导线和在树脂底层上形成一树脂保护层来盖住痕迹导线制造的。
然而，如果HGA采用无线悬架成形，由于无线悬架本身比标准悬架的价格贵，所以HGA的制造成本变得极高。
如果HGA用带FPC的悬架成形，则尽管HGA可以造价便宜，但由于FPC的大刚度，所以磁头滑动触头的浮动性能大大变差。尤其是，因为最近的微型磁头滑动触头具有例如约0.7mm宽，约0.23mm高和约0.87mm长，它有一极小的ABS区，如果悬架的弹簧常数由于FPC的高刚度而增加，则一点也不能期望有良好的浮动性能。而且，用带FPC的悬架所成形的常用HGA，由于它的大刚度而对侧面的风量反应很弱，并且在使用时这对悬架的作用施加影响。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种HGA，可以达到低的制造成本，并且即使微型磁头滑动触头安装于其上，也能期望有一种良好的浮动性能。
本发明的另一个目的是提供一种HGA，由其可以达到低的制造成本，并且可以预期有一种基本上不受侧面风量影响的稳定浮动性能。
按照本发明的HGA包括：
一种磁头万向架组件，包括：一个磁头滑动触头，它具有至少一个薄膜磁头元件；一个支承件，它具有一个固定到上述磁头滑动触头上的顶端部分；和一个软性印刷电路件，它具有痕迹导线，上述痕迹导线的其中一端导电连接到上述至少一个薄膜磁头元件的终端电极上，上述软性印刷电路件还包括一个树脂层，它用一粘结剂紧密地固定到上述支承件的表面上，上述树脂层具有12.7μm或更少的厚度，而痕迹导线层在上述树脂层上形成，上述支承件包括一个底板；一个弹性铰接件；一个承载梁，它通过上述铰接件与上述底板联接；和一个弹性挠曲件，它固定到上述承载梁的顶端部分上，该支承件用于安装上述磁头滑动触头，上述软性印刷电路件的一部分紧密地固定到上述挠曲件的表面上；和上述软性印刷电路件的上述部分只由上述树脂层和上述在树脂层上形成的痕迹导线构成。
因为树脂层如聚酰亚胺层具有12.7μm(0.5密耳)或更小的极薄厚度，所以FPC件的刚度可以大大降低。结果，即使它是一种微型磁头滑动触头，也可以预期磁头滑动触头极好的浮动性能，并且它也用于高速心轴(high-spindle)旋转HDD中。而且，因为FPC件很薄并且用粘结剂紧密地固定到支承件的表面上，所以能大大减少侧面风量的影响，结果可以得到滑动触头稳定的浮动性能。这样，HGA可适合于一种高记录密度的HDD。当然问题是与用无线悬架相比，用FPC作为信号线将提供一种极便宜的制造成本。
优选的是，FPC的两个侧边都用粘结剂密封。因此，侧面风量对FPC件的影响可以减少更多。
优选的是，支承件包括一个底板，一个弹性铰接件，一个穿过铰接件与底板联接的承载梁和一个固定到承载梁顶端部分的弹性挠曲件，它用于安装磁头滑动触头，或者支承件包括一个底板，一个与底板联接的承载梁和一个固定到承载梁顶端部分上的弹性挠曲件，支承件用于安装磁头滑动触头。
还有优选的是，FPC的其中一部分紧密地固定到挠曲件表面上，并且FPC件的这部分仅由树脂层和在树脂层上形成的痕迹导线层构成。
另外优选的是，FPC件的其中一部分紧密地固定到承载梁的表面上，并  FPC的这部分由树脂层，在树脂层上形成的痕迹导线层和为覆盖痕迹导线层而形成的保护层构成。
优选的是，树脂层是聚酰亚胺层。
优选的是，痕迹导线的末端与至少一个薄膜磁头元件的终端电极球焊在一起。
在按照本发明所述的实施例中，磁头滑触头可以是一种微型磁头滑动触头，它具有1.0mm或更少的宽度，0.3mm或更少的高度和1.0mm或更少的长度。
从下面对附图所示本发明的优选实施例的描述，本发明的另一些目的和优点将很明显。
附图说明
图1是平面图，它示意地表示在按照本发明所述优选实施例中从其滑动触头安装面看的HGA整个结构；
图2是放大图，它示出图1实施例中HGA的顶端部分；
图3是沿图1中A-A线段剖视图；和
图4是沿图1中B-B线段剖视图。
具体实施方式
图1示意地示出在按照本发明所述实施例中从其滑动触头安装面看的HGA整个结构，图2示出这个实施例中HGA的顶端部分，图3示出沿图1中A-A线段的断面图，和图4示出沿图1中B-B线段的断面图。
如图1和2所示，在这个实施例中的HGA具有：一个悬架10，一个FPC 12粘着在该悬架10上；和一个微型磁头滑动触头11，该滑动触头11具有至少一个固定到悬架10顶端部分上的薄膜磁头元件。薄膜磁头元件的终端电极导电连接到连接垫片12a上，该垫片12a使用例如金(Au)球或焊球通过球压焊形成在FPC 12上。
悬架10本身基本上由一块底板13，一个弹性铰接件14，一个承载梁15和一个弹性挠曲件16构成，上述底板13具有一连接部分13a，用来固定驱动臂(未示出)，承载梁15穿过一铰接件14与底板13联接，而弹性挠曲件16固定到承载梁15的顶端部分上，用于将磁头滑动触头11安装于其上。
底板13在这个实施例中用不锈钢板或铁板制成，并通过焊接固定到铰接件14的其中一端部分上。HGA通过在其联接部分13a处固定底板13连接到驱动臂上。
铰接件14在这个实施例中用不锈钢板(例如SUS 304TA)制造，不锈钢板厚度约为38μm，铰接件14具有小的弹簧常数，用于很方便地调节承载物(load gram)。也就是说，铰接件14具有弹性，它对承载梁15提供一个力，用于在使用时将磁头滑动触头11朝磁盘表面方向压。
承载梁15通过焊接固定到铰接件14的另一端部分上。承载梁15具有一个宽度，该宽度朝其顶端方向逐渐变窄，并且承载梁15在本实施例中用约有100μm大厚度的不锈钢板(例如SUS 304TA)制造。因为厚度相对地比常用的承载梁厚度大，所以这个承载梁15比较硬，并且将没有变形产生。另外，因为各侧边形成为平的而没有弯曲，所以这个承载梁15将对侧面的风量非常敏感。
挠曲件16具有一挠性舌件16a，它被承载梁15上所形成的凹窝(未示出)压下，并且挠曲件16具有弹性，用于通过这个舌件16a挠性支承磁头滑动触头11，以便为滑动触头11提供自由状态。挠曲件16在这个实施例中用厚度约为20μm的不锈钢板(例如SUS 304TA)制造。
通过在许多点处进行点焊完成底板13与铰接件14的固定，铰接件14与承载梁15的固定，及承载梁与挠曲件16的固定。
FPC 12的各部件用粘结剂严密粘着到底板13，承载梁15和挠曲件16的表面上。这个FPC 12在底板13和承载梁15之间的空间和底板13的后面浮动。另外这个FPC 12在固定到挠曲件16顶端部分的这一部分处，具有与另外部分稍微不同的结构。
如图3所示，在另外部分中，亦即在固定到底板13或承载梁15的部分和浮动部分中，FPC 12由一个薄的绝缘材料层(底部薄膜层)30，一个铜制痕迹导线层31和一绝缘材料层(保护层)32成形，上述绝缘材料层30用一种树脂和聚酰亚胺制造，铜制痕迹导线层31在底部薄膜层30上形成，而绝缘材料层32用一种树脂如聚酰亚胺制成，用于覆盖痕迹导线层31。FPC 12的底部薄膜层30用例如一种紫外(UV)树脂或环氧树脂粘结剂33紧密地粘着到承载梁15的表面上。另外，尽管没有示出，但FPC 12的底部薄膜层30是用粘结剂33紧密地粘着到底板13的表面上。
另一方面，如图2所示，在固定到挠曲件16顶端部分的这部分中，FPC 12仅由一个薄的绝缘材料层(底部薄膜层)30和一个痕迹导线层31成形，但没有形成保护层，上述绝缘材料层30用一种树脂如聚酰亚胺制成，而痕迹导线层31用带板式Au的Cu制成，用于保护Cu不受腐蚀损坏，并且它在底部薄膜层30上形成，但没有形成保护层。FPC 12的底部薄膜层30用一种例如UV树脂或环氧树脂粘结剂紧密地粘着到挠曲件16的表面上。因为FPC 12在对弹簧常数施加影响的这部分处没有保护层，所以可以提供具有低刚度的FPC 12。
底部薄膜层30在整个FPC 12上具有极薄的厚度为12.7μm(0.5密耳)或更少，例如约为12.7μm。痕迹导线31的厚度约为18μm。由于底部薄膜层30的这种极薄的厚度，所以可以大大降低FPC 12的刚度。结果，可以预期磁头滑动触头11的极好浮动(flying)性能，即使它是一种具有1.0mm或更少(例如约0.7mm)的宽度，0.3mm或更少(例如约0.23mm)的高度和1.0mm或更少(例如约0.87mm)长度的微型磁头滑动触头也是如此，并且它也用于高速心轴(high-spindle)旋转的HDD。
此外，因为FPC 12是薄的并且用粘结剂紧密地粘着到悬架10的表面上，所以能大大减少侧面风量的影响，因而可以得到滑动触头稳定的浮动性能。这样，HGA可适用于一种高记录密度的HDD。当然重要的是，与用无线悬架相比，采用FPC作为信号线将提供极便宜的制造成本。
实际上对两种带FPC的HGA进行了刚度模拟试验，其中一种FPC具有25.4μm(1.0密耳)的底部薄膜厚度，也就是几乎与常用FPC相同的厚度，而另一种FPC具有12.7μm(0.5密耳)的底部薄膜厚度。结果，证明当底部薄膜厚度从25.4μm变薄到12.7μm时，纵摇刚度(pitchstiffness)减少约31％，而横摇刚度(roll stiffness)减少约13％。
上述微型磁头滑动触头的浮动高度对纵摇刚度很敏感。也就是说，当纵摇刚度减少0.1μN/deg时，这个微型磁头滑动触头在使用时的浮动高度标准偏差σ改善0.08nm。当底层薄膜厚度从25.4μm变薄到12.7μm时，通常为约0.7的纵摇刚度将降低约0.21。这相当于浮动高度变动的标准偏差σ改善0.16nm。这种微型磁头滑动触头的目标浮动高度现在约为10-15nm。因此，如果变动用3σ表示，则上述σ改善0.16相当于对标准值3-5％的增益。这是足以令人满意的增益。
如果FPC 12的底部薄膜层30在保持电绝缘的范围内变薄到小于12.7μm，则刚度降得越低，并因此浮动高度的变化变得越小，结果使滑动触头的浮动性能改善更多。
如图2和3所示，将粘结剂33填满，以便完全盖住底部薄膜层30的两个侧边而没有裂隙，并且粘结剂33将这部分密封。因此，侧面风量对FPC 12的影响变得十分小。
在上述实施例中，悬架10具有一种包括底板13，铰接件14，承载梁15和挠曲件16的四构件结构，或者如果加上FPC12的话具有一种五构件结构。然而，按照本发明所述的悬架不限于这种结构，而是可以成形为包括底板，承载梁和挠曲件的三构件结构，或者如果加上FPC的话成形为四构件结构，或者可以成形为包括底板和挠曲性承载梁的两构件结构，或者如果加上FPC的话成形为三构件结构。
尽管在上述实施中的FPC 12具有一个长的尾部结构，在此处它的后端延伸到底板13的外面，但按照本发明所述的FPC不限于这种结构，而是可以具有一种FPC的后端在底板处收尾的结构。
在不脱离本发明的精神和范围情况下，可以构成许多不相同的本发明实施例。应该理解，本发明除了如所附权利要求书中所限定之外，不限于说明书中所述的特定实施例。

Claims (8)

1.一种磁头万向架组件，包括：
一个磁头滑动触头，它具有至少一个薄膜磁头元件；
一个支承件，它具有一个固定到上述磁头滑动触头上的顶端部分；和
一个软性印刷电路件，它具有痕迹导线，上述痕迹导线的其中一端导电连接到上述至少一个薄膜磁头元件的终端电极上，
上述软性印刷电路件还包括一个树脂层，它用一粘结剂紧密地固定到上述支承件的表面上，上述树脂层具有12.7μm或更少的厚度，而痕迹导线层在上述树脂层上形成，
上述支承件包括一个底板；一个弹性铰接件；一个承载梁，它通过上述铰接件与上述底板联接；和一个弹性挠曲件，它固定到上述承载梁的顶端部分上，该支承件用于安装上述磁头滑动触头，
上述软性印刷电路件的一部分紧密地固定到上述挠曲件的表面上；和上述软性印刷电路件的上述部分只由上述树脂层和上述在树脂层上形成的痕迹导线构成。
2.如权利要求1所述的磁头万向架组件，其特征在于，上述软性印刷电路件的一部分紧密地固定到上述承载梁的表面上；并且上述软性印刷电路件的上述部分由上述树脂层，上述在树脂层上形成的痕迹导线层，和为覆盖上述痕迹导线层而形成的保护层构成。
3.一种磁头万向架组件，包括：
一个磁头滑动触头，它具有至少一个薄膜磁头元件；
一个支承件，它具有一个固定到上述磁头滑动触头上的顶端部分；和
一个软性印刷电路件，它具有痕迹导线，上述痕迹导线的其中一端导电连接到上述至少一个薄膜磁头元件的终端电极上，
上述软性印刷电路件还包括一个树脂层，它用一粘结剂紧密地固定到上述支承件的表面上，上述树脂层具有12.7μm或更少的厚度，而痕迹导线层在上述树脂层上形成，
上述支承件包括一个底板，一个与上述底板联接的承载梁，和一个固定到上述承载梁顶端部分上的弹性挠曲件，该支承件用于安装上述磁头滑动触头，
上述软性印刷电路件的一部分紧密地固定到上述挠曲件的一个表面上；和上述软性印刷电路件的上述部分只由上述树脂层和上述在树脂层上形成的痕迹导线层构成。
4.如权利要求3所述的磁头万向架组件，其特征在于：上述软性印刷电路件的一部分紧密地固定到上述承载梁的表面上；并且上述软性印刷电路件的上述部分由上述树脂层，上述在树脂层上形成的痕迹导线层，和为覆盖上述痕迹导线层而形成的保护层构成。
5.如权利要求1或3所述的磁头万向架组件，其特征在于，上述软性印刷电路件的两个侧边用上述粘结剂密封。
6.如权利要求1所述的磁头万向架组件，其特征在于，上述树脂层是聚酰亚胺层。
7.如权利要求1所述的磁头万向架组件，其特征在于，上述痕迹导线的端部与上述至少一个薄膜磁头元件的终端电极球压焊在一起。
8.如权利要求1所述的磁头万向架组件，其特征在于，上述磁头滑动触头是一种微型磁头滑动触头，它具有1.0mm或更小的宽度，0.3mm或更小的高度和1.0mm或更小的长度。
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