CN1294592C - 用于磁性硬盘驱动器的微致动器、系统和封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及磁性硬盘驱动器领域，特别是一种用于磁性硬盘驱动器的微致动器，它具有总体上为U形的结构并且包括：由第一材料构成的支承框；以及封装层，它至少部分地封装了上述支承框的外露的内侧，以防止产生微粒，所述封装层包括比该第一材料更软的第二材料。本发明还涉及通过用封装层将微致动器部分封装起来从而防止微致动器在变形期间产生微粒的系统和方法。

Description

用于磁性硬盘驱动器的微致动器、系统和封装方法
技术领域
本发明涉及磁性硬盘驱动器。具体地说，本发明涉及用磁性硬盘驱动器的微致动器来防止微粒产生的方法。
背景技术
当前在本领域中，用不同的方法提高硬盘驱动器的记录密度。图1提供了典型的驱动臂的图示，它被配置成能读写磁性硬盘。一般地说，音圈电机(VCM)102用于控制硬驱支臂104跨越磁性硬盘106的运动。由于在仅仅依靠VCM102来设置记录头108时存在有固有的容差(动态游隙)，故目前用微致动器110来“微调”记录头108的位置。VCM102用于行程调整，而微致动器110则在很小的尺度内校正位置以补偿(带有支臂104的)VCM102的容隙。这就允许有较小的可进行记录的磁道宽度，从而提高了硬驱的“每英寸的磁道数”(TPI)(增加了驱动器的密度)。
图2提供了本领域中使用的微致动器的图示。一般地说，滑动件202(包括读/写磁头，未示出)用于保持在磁盘表面106上方的预定悬浮高度(见图1)。微致动器可具有挠性杆204，将支承装置260与滑动件容器208连接起来，从而使滑动件202以独立于驱动臂104的方式运动(见图1)。可用电磁组件或电磁/铁磁组件(未示出)提供对滑动件/头202相对于支臂104的方位/位置作微小调节(见图1)。
滑动件可与U形微致动器相粘合。U形微致动器的氧化锆支承框(致动器基座)的每一侧均具有压电锆钛酸铅(PZT，即piezoelectricLead Zirconate Titanate)杆(支臂)。在使PZT激励的过程中，PZT杆会变形，进一步使氧化锆支承框变形。由于PZT是各向异性结构，这就意味着外斯(Weiss)域会成比例地增加对齐程度，并且，由于PZT的顶表面是柔软的电学材料(即金或铂)，故PZT不会在变形过程中产生任何微粒。但是，由于氧化锆支承框是缺乏外斯域性质的硬材料，故变形过程中的内力会产生微粒。U形微致动器的内表面上的内力是最强的，故其上的微粒产生特别严重。U形致动器上产生的微粒会影响致动器的操作。此外，这些微粒会沉积到磁盘表面上，从而影响读/写操作。再有，随着硬盘驱动器的老化，微粒最终会破坏微致动器支臂。此外，由于U形微致动器的两个支臂同时支承着记录头，故支臂会因冲击或振动而折断。所以，希望减少氧化锆支承框导致的微粒的产生量。
发明内容
为了实现发明目的，本发明的技术方案包括：
(一)一种用于磁性硬盘驱动器的微致动器，它具有总体上为U形的结构并且包括：
由第一材料构成的支承框；以及
封装层，它至少部分地封装了上述支承框的外露的内侧，以防止产生微粒，所述封装层包括比该第一材料更软的第二材料。
(二)一种用于磁性硬盘驱动器中的系统，包括：
微致动器，它具有总体上为U形的结构，所述微致动器包括由第一材料构成的支承框；
封装层，它至少部分地封装了上述微致动器的支承框的外露的内侧，以防止产生微粒，所述封装层包括比该第一材料更软的第二材料；以及
滑动部件，它适合于与该微致动器相连。
(三)一种用于封装磁性硬盘驱动器的微致动器的封装方法，包括
至少部分地封装该微致动器，该微致动器具有总体上为U形的结构并带有封装层，以防止产生微粒，所述微致动器包括由第一材料构成的支承框，该封装层至少部分封装该支承框的外露的内侧，所述封装层包括比该第一材料更软的第二材料。
附图说明
图1说明了被配置成能读写本领域中使用的磁性硬盘的驱动臂。
图2说明了本领域中使用的微致动器。
图3说明了本发明原理的带有U形微致动器的硬盘驱动器头万向架组件(HGA)。
图4说明了U形微致动器的设计。
图5说明了随滑动件弯曲的U形微致动器。
图6说明了封装后的U形微致动器。
具体实施方式
说明了用于通过用封装层将微致动器部分封装起来从而防止微致动器在变形期间产生微粒的系统和方法。在一个实施例中，将由软且韧性的材料制成的封装层施加到微致动器的刚性区域上。
图3按颠倒的方向说明了带有U形微致动器的硬盘驱动器头万向架组件(HGA)的一个实施例。在一个实施例中，滑动件302在两个点304处粘合于U形微致动器306。在另一个实施例中，U形微致动器的氧化锆支承框(致动器基座)310的每一侧上均具有压电锆钛酸铅(PZT)杆(支臂)308。微致动器306与悬臂312相连。
图4说明了U形微致动器306的一个实施例。支承框310支承着两个压电锆钛酸铅(PZT)杆308。在一个实施例中，支承框是氧化锆。当PZT杆覆盖到U形微致动器306的两个臂的外侧上时，所述臂的内侧上的氧化锆支承框露在外面。
图5说明了U形微致动器306与滑动件302之间的相互作用。在微致动器驱动滑动件时，微致动器的臂会变形。由于PZT杆是各向异性结构且PZT杆的顶表面一般是软的导电材料(即金或铂)，故PZT杆的微粒产生还不足以成为问题。但是，支承框一般是由刚性材料制成的并且不具有适当的外斯域性质以减少微粒产生。微致动器的支臂的变形会使支承框沿着臂502的曝露的内部产生微粒。
在本发明的一个实施例中，将封装层(encapsulation coating)加到U形微致动器上，以防止微粒产生。图6说明了部分封装的U形微致动器的实例。依照本发明的一个实施例，为了避免影响微致动器的性能，封装层602仅部分地覆盖微致动器306。在一个实施例中，封装层在支臂的内侧覆盖了外露的支承框310。在另一个实施例中，封装层由诸如金、铂、环氧树脂等软且韧性的材料制成。封装层可用包括印刷、喷镀、溅射、电镀、无电镀敷(electricless plating)或化学汽相淀积在内的多种技术中的任何一种加到支承框310上。也可以用其它的方法来施加封装层。在一个实施例中，在PZT臂与支承框相连之前进行涂覆操作。
封装层会增加U形微致动器的抗冲击性能。这样的冲击包括在记录头查找过程中的倾斜下落的冲击或突然停住的冲击。颗料封装方法可以增加U形微致动器的支臂的冲击刚性，从而提高了冲击性能。
尽管本文具体示出并说明了若干个实施例，但应该认识到，上述内容覆盖了本发明的改进形式和变化形式，这些改进形式和变化形式在不脱离本发明精神和范围的情况下，属于后附权利要求的范围。

Claims (18)

1.一种用于磁性硬盘驱动器的微致动器，它具有总体上为U形的结构并且包括：
由第一材料构成的支承框；以及
封装层，它至少部分地封装了上述支承框的外露的内侧，以防止产生微粒，所述封装层包括比该第一材料更软的第二材料。
2.如权利要求1的微致动器，其中，所述微致动器是压电微致动器。
3.如权利要求1的微致动器，其中，所述第一材料是氧化锆。
4.如权利要求1的微致动器，其中，所述第二材料是从包括环氧树脂、树脂和软金属的组中选出的。
5.如权利要求1的微致动器，其中，所述封装层是通过溅射、印刷、喷镀、电镀、无电镀敷或化学汽相淀积中的任何一种来施加的。
6.一种用于磁性硬盘驱动器中的系统，包括：
微致动器，它具有总体上为U形的结构，所述微致动器包括由第一材料构成的支承框；
封装层，它至少部分地封装了上述微致动器的支承框的外露的内侧，以防止产生微粒，所述封装层包括比该第一材料更软的第二材料；以及
滑动部件，它适合于与该微致动器相连。
7.如权利要求6的系统，其中，所述微致动器是压电微致动器。
8.如权利要求6的系统，还包括悬挂部件，它与所述微致动器相连。
9.如权利要求6的系统，还包括要由滑动部件读取的硬盘驱动器。
10.如权利要求6的系统，其中，所述第一材料是氧化锆。
11.如权利要求6的系统，其中，所述第二材料是从包括环氧树脂、树脂和软金属的组中选出的。
12.如权利要求6的系统，其中，所述封装层是通过溅射、印刷、喷镀、电镀、无电镀敷或化学汽相淀积中的任何一种来施加的。
13.一种用于封装磁性硬盘驱动器的微致动器的封装方法，包括
至少部分地封装该微致动器，该微致动器具有总体上为U形的结构并带有封装层，以防止产生微粒，所述微致动器包括由第一材料构成的支承框，该封装层至少部分封装该支承框的外露的内侧，所述封装层包括比该第一材料更软的第二材料。
14.如权利要求13的方法，其中，所述微致动器是压电微致动器。
15.如权利要求13的方法，其中，所述第一材料是氧化锆。
16.如权利要求13的方法，其中，所述第二材料是从包括环氧树脂、树脂和软金属的组中选出的。
17.如权利要求13的方法，所述封装层是通过溅射、印刷、喷镀、电镀、无电镀敷或化学汽相淀积中的任何一种来施加的。
18.如权利要求13的方法，还包括在施加了封装层之后将一对压电杆与支承框耦合起来。
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