CN1819029A - 磁头组件 - Google Patents

Abstract

通过在磁头组件上固定阻尼材料能够抑制在装配有磁头的磁头组件中的振动，该振动是由于磁盘的高速旋转产生的气流效果而引起的。结果，可高可靠性地进行精确定位，能抑止在数据记录和重放过程中的错误发生频率，能够保持高的数据传输率，并且能够实现用于磁盘装置的高的记录密度。

Description

磁头组件

技术领域

本发明涉及一种在磁盘装置中的磁头组件，且具体地涉及一种抑制振动的磁头组件。

背景技术

磁盘装置使得由铁磁材料制成的磁盘旋转，并通过在磁盘上面扫描磁头而记录和再生信息；这种装置被广泛地用作计算机中的辅助存储装置。

近年来，随着磁盘装置容量的增大，对更高记录密度的需求越来越多。提高记录密度的方法包括沿着磁道方向增加线性记录密度的方法、以及通过减少磁道宽度和磁道间距而沿磁盘径向方向提高记录密度的方法。尤其为了通过后一方法提高记录密度，期望磁头组件提供高可靠性和精确定位。然而，在磁盘装置中，磁盘的高速旋转致使空气流动，从而其上安装有磁头的磁头组件发生振动。在其中需要亚微米定位的磁盘装置中，空气流动和振动的影响使得精确定位困难，从而造成脱轨。如果脱轨频繁发生，则增加了数据记录/重放错误的发生频率，从而使数据传输率降低。

图1表示传统磁头组件的结构。该磁头1在记录和重放过程中在保持纳米级间隙的同时飞速运动(fly)以扫描磁盘。磁头1通过居间设置的挠性件2而安装在磁头组件上，从而对着磁盘。该挠性件2形成为低刚度，以提高磁头1相对于磁盘的寻轨能力，并且挠性件2包括用于传输由磁头接收和读取的信息以及用于磁头写入的信息的线路。挠性件2由极薄的片簧构成，通过激光焊接或其它方式固定在负载梁3上。负载梁3的一端通过凹窝支撑磁头；另一端通过基板4而与致动臂连接。基板4是一用于在致动臂上安装磁头组件的元件。负载梁3是产生一负载以平衡磁头1飞速运动的弹簧元件；平衡环部分5是支撑磁头1的弹簧元件，并且其通过在不与盘表面平行的平面上的弹性变形而吸收盘偏转和倾斜，而不会降低寻轨性能。通过这种结构，磁头1能够在旋转的盘的指定磁道上在保持稳定状态的同时运动。

图2为一磁头附近的放大图。磁头1利用挠性件2上的粘性平衡环部分5而连接。挠性件2的平衡环部分5通过负载梁3的凹窝6而被支撑在单一点处。

图3表示挠性件和负载梁的连接部分。挠性件2和负载梁3通过激光焊接而连接。基板4和负载梁3、以及基板4、负载梁3和挠性件2同样通过激光焊接而连接。

图4表示在磁头组件中采用了阻尼材料的结构，以抑制负载梁扭转形式振动。在从挠性件2和负载梁3的激光焊接部分40的基板4侧上，阻尼材料8固定在负载梁3上。通过这种方式，能够抑制以Y＝0平面为对称中心沿着X轴方向的负载梁3中的振动。在日本专利特开平No.5-325459中描述了通过在负载梁3上施加阻尼材料来抑制振动。

然而，尽管通过固定这种阻尼材料可以略微抑制磁头组件的负载梁3中的扭转形式振动，但是却不能期望抑制其它的振动形式。

而且，随意在磁头组件中固定阻尼材料会导致制造成本增加，而这是不希望的。此外，进行了通过例如在基板上穿孔而设置孔以降低在定位过程中相对于致动臂的转动的惯性矩的工作，以实现磁头组件的快速定位。随意固定阻尼材料会导致以磁头组件的致动器为中心的转动惯量增加，而这是也是不希望的。

因此，本发明的一个目的在于提供一种抑制磁头组件振动的方法，这种振动是由于在磁盘装置中磁盘的高速旋转产生的气流的效果而引起的。本发明的另一目的在于提供一种方法，该方法在抑制这种振动的同时，使得磁头组件的质量和制造成本的增加最小。

发明内容

为了解决上述问题，根据本发明的第一方面，一种磁头组件具有：磁头；挠性件，其支撑磁头，并且具有用于传输由磁头接收和读取的信息以及由磁头写入的信息的线路；以及负载梁，其支撑所述挠性件，并且产生一平衡所述磁头的负载，该磁头组件的特征在于，其从所述挠性件侧在所述负载梁和挠性件上固定有阻尼材料。

本发明的上述第一方面的优选实施例的特征在于，至少一部分阻尼材料从所述挠性件和负载梁的焊接位置定位在磁头部分侧。

本发明的上述第一方面的优选实施例的特征在于，在所述挠性件中设置有锥部，从而使得与所述负载梁的边界平滑；并且所述阻尼材料从所述挠性件侧固定于负载梁和挠性件上。

本发明的上述第一方面的优选实施例的特征在于，在阻尼材料中设有折叠部分，该折叠部分缓冲了在所述负载梁和挠性件之间的台阶；并且所述阻尼材料从所述挠性件侧固定于所述负载梁和挠性件上。

本发明的上述第一方面的优选实施例的特征在于，所述阻尼材料的约束层为聚酰亚胺，而弹性层为VEM。

本发明的上述第一方面的优选实施例的特征在于，所述阻尼材料的约束层为不锈钢，而弹性层为VEM。

根据本发明的第二方面，一种磁头组件具有：磁头；挠性件，其支撑所述磁头，并且具有用于传输由磁头接收和读取的信息以及用于磁头写入的信息的线路；以及负载梁，其支撑所述挠性件，并且产生一平衡所述磁头的负载，该磁头组件的特征在于，其从所述负载梁侧在该负载梁和所述挠性件上固定有阻尼材料。

本发明的上述第二方面的优选实施例的特征在于，至少一部分阻尼材料从所述挠性件和负载梁的焊接位置定位在磁头部分侧。

本发明的上述第二方面的优选实施例的特征在于，在所述阻尼材料中设有折叠部分，该折叠部分缓冲了在所述负载梁和挠性件之间的台阶；并且所述阻尼材料从所述负载梁侧固定于该负载梁和挠性件上。

本发明的上述第二方面的优选实施例的特征在于，在所述挠性件中设有锥部，从而使得与所述负载梁的边界平滑；并且所述阻尼材料从所述负载梁侧固定于该负载梁和所述挠性件上。

本发明的上述第二方面的优选实施例的特征在于，所述阻尼材料的约束层为聚酰亚胺，而弹性层为VEM。

本发明的上述第二方面的优选实施例的特征在于，所述阻尼材料的约束层为不锈钢，而弹性层为VEM。

根据本发明的第三方面，一种磁头组件具有：磁头；挠性件，其支撑所述磁头，并且具有用于传输由磁头接收和读取的信息和用于磁头写入的信息的线路；负载梁，其支撑所述挠性件，并且产生一平衡所述磁头的负载；以及基板，其将挠性件安装在致动臂上，该磁头组件的特征在于，在所述基板上固定有阻尼材料。

本发明的上述第三方面的优选实施例的特征在于，所述基板具有贯穿孔，并且所述阻尼材料固定于该贯穿孔附近。

本发明的上述第三方面的优选实施例的特征在于，所述负载梁和基板具有相互重叠部分；在所述负载梁中设有锥部从而与该基座的边界平滑；并且所述阻尼材料从所述负载梁的重叠部分侧固定于该负载梁和基板上。

本发明的上述第三方面的优选实施例的特征在于，所述负载梁和基板具有相互重叠部分；在所述阻尼材料中设有折叠部分，该折叠部分缓冲了在该负载梁和基板之间的台阶；以及所述阻尼材料从所述负载梁的重叠部分侧固定于该负载梁和基板上。

本发明的上述第三方面的优选实施例的特征在于，所述阻尼材料的约束层为聚酰亚胺，而弹性层为VEM。

本发明的上述第三方面的优选实施例的特征在于，所述阻尼材料的约束层为不锈钢，而弹性层为VEM。

本发明能够抑制在其上安装有磁头的磁头组件中的振动，这种振动是由于磁盘装置中磁盘的高速旋转产生的气流效果而引起的。

附图说明

图1表示传统磁头组件的结构；

图2为磁头附近的放大图；

图3表示挠性件和负载梁的连接部分；

图4表示一结构，其中在磁头组件上施加有阻尼材料，以抑制在负载梁中的扭转形式振动；

图5表示挠性件的扭转形式振动；

图6表示在本发明的第一方面中的磁头组件的结构；

图7表示挠性件扭转形式振动频谱；

图8表示当该挠性件设有一锥部时平衡环支撑部分的剖视图；

图9为当该阻尼材料设有折叠部分时平衡环支撑部分的剖视图；

图10表示在本发明的第二方面中的磁头组件的结构；

图11表示当该挠性件设有折叠部分时平衡环支撑部分的剖视图；

图12为当该负载梁设有锥部时平衡环支撑部分的剖视图；

图13表示在本发明第三方面中的磁头组件的结构；

图14表示在传统磁头组件中的振动频谱，在该磁头组件中，基板上未固定有阻尼材料；

图15表示实施本发明的磁头组件的振动频谱，在该磁头组件中，基板上固定有阻尼材料；

图16为在该基板中使用的阻尼材料设置有折叠部分的情况下的剖视图；以及

图17为当该负载梁设有锥部时在该基板附近的剖视图。

具体实施方式

下面，参考附图来描述本发明的各方面。然而，本发明的技术范围并不限于这些方面，而是延及在权利要求的范围内所描述的发明以及与其等同的发明。

图5表示在挠性件中的扭转形式振动。如图5所示，在磁盘装置操作期间，磁头1和挠性件2的平衡环支撑部分11沿着X轴方向以相反相位振动，从而构成了扭转形式振动。

图6表示在本发明的第一方面中的磁头组件的结构。阻尼材料8接近磁头1安装在平衡环支撑部分11处，该阻尼材料被固定以使得挠性件2被封闭在该阻尼材料和具有相当高刚性的负载梁3之间。通过在比激光焊接部分40更接近磁头的位置处固定阻尼材料8，这获得了抑制挠性件2的扭转形式振动的效果。

图7表示挠性件的扭转形式振动频谱。这里，虚线表示传统磁头组件的振动频谱，而实线是实施本发明的第一方面的磁头组件的振动频谱。采用如图6所示的阻尼材料8的结果是，存在于10kHz附近的振动峰值消失了。

此处使用的阻尼材料8采用聚酰亚胺作为约束层以及VEM(粘弹性材料)作为弹性层。约束层和弹性层的厚度大约都为50μm。聚酰亚胺具有高达500℃的耐热性，通常具有3.2到3.4的低的介电常数，具有优良的延展性，并且还具有优良的热膨胀系数、优良的机械强度和抗化学试剂的性能。VEM为聚合体组合物，其显示兼备粘性和弹性的机械性能。VEM固定于振动元件的表面，并且在其顶面固定有约束层；因此，VEM承受变形并产生内部阻力，并且将其转化成热能，以削弱振动。因为振动被吸收并且转化为热能，所以振动和固态声音消失，从而防止振动和声音的共振。而且，VEM具有优良的粘着特性，并具有非常良好的机械加工性能、耐热性和抗风化性能，并且甚至在高温下也不熔化。

在上述实施例中，描述了其中使用聚酰亚胺作为阻尼材料的示例，但是，该阻尼材料并不限于聚酰亚胺，而是可以采用不锈钢作为约束层。另外，甚至在使用不锈钢作为约束层时，也可以采用VEM作为弹性层。

图8为当挠性件设有锥部时的平衡环支撑部分的剖视图。阻尼材料8固定成压靠设有锥部10的挠性件2。通过这种方式，消除了负载梁3和阻尼材料8之间的间隙，缓冲了所述元件之间的台阶，并且可进行可靠地固定。还具有的优点是，在清洁或其它时候不容易发生剥落。

图9为当阻尼材料设有折叠部分时的平衡环支撑部分的剖视图。通过在阻尼材料8中设置折叠部分9，可以在消除挠性件2和负载梁3之间的台阶的情况下进行固定。通过这种方式，能够缓冲所述元件之间的台阶，并且可进行可靠的固定。

因此，能够通过在磁头组件的挠性件2上固定阻尼材料8来抑制装配有磁头的磁头组件中的振动，这种振动是由于磁盘装置中磁盘的高速旋转产生的气流而引起的。结果，可以实现具有高记录密度的磁盘装置，其可靠性得以提高，并可精确定位，而且在保持高数据传输率的同时能够将数据记录和重放期间错误发生的频率保持很低。

图10表示在本发明第二方面中的磁头组件的结构。将用于挠性件2的扭转形式振动的阻尼材料和用于负载梁3的扭转形式振动的阻尼材料相结合。通过将用于本发明的挠性件2的振动的阻尼材料与一般固定于负载梁3上的阻尼材料结合在一起，能够将固定阻尼材料8的过程合并为一个单一过程，从而降低成本。此外，可以比固定少量阻尼材料时更容易地进行固定，从而能够获得稳定的固定质量。

图11为当挠性件设有折叠部分时的平衡环支撑部分的剖视图。通过使挠性件2设有折叠部分9，消除了负载梁3和挠性件2之间的台阶，从而可将阻尼材料8固定于该处。为了缓冲所述元件之间的台阶，将挠性件2的平衡环支撑部分11折叠，并且可靠地固定阻尼材料8，从而使阻尼材料8更有效地发挥作用，并避免阻尼材料8的剥离或类似情况发生。通过这种方式，便于阻尼材料8的固定。而且当装配该磁头组件时，具有在清洁或类似过程中不容易发生剥落的优点。

图12为当负载梁设有锥部时的平衡环支撑部分的剖视图。通过使负载梁3设置锥部10，能够消除挠性件2和阻尼材料8之间的间隙，并且能够使得挠性件2和负载梁3之间的边界表面平滑。结果，更加便于固定阻尼材料8。还具有的优点是，在清洁或类似过程中，不容易发生剥落。

因此，通过在磁头组件上固定阻尼材料8，能够抑制装配有磁头1的磁头组件中的振动，这种振动是由于在磁盘装置中磁盘的高速旋转产生的气流而引起的。结果，能够实现这样一种磁盘装置，其具有较高的记录密度，能够以高可靠性、在数据记录和重放期间保持低的错误发生频率和保持高的数据传输率的同时进行精确定位。

图13表示在本发明第三方面中的磁头组件的结构。在本实施例中，阻尼材料8被固定于基板4上。图14表示在其中未在基板上固定有阻尼材料的传统磁头组件中的振动频谱。而图15表示实施本发明的磁头组件中的振动频谱，在该磁头组件中，阻尼材料固定在基板上。与图14中的频谱相比，在图15中，3到4kHz的振动峰值耳峰部分较小。这里，也采用聚酰亚胺作为阻尼材料8的约束层，并且采用VEM作为弹性层。约束层和弹性层的厚度大约都为50μm。VEM用于在基板4上粘结聚酰亚胺的目的。

图16为在基板中所采用的阻尼材料设有折叠部分的情况下的剖视图。通过使阻尼材料8设置折叠部分9，能够在消除基板4和负载梁3之间的台阶的情况下进行固定。通过这种方式，能够缓冲所述元件之间的台阶，从而能够可靠地进行固定。

图17为当负载梁设有锥部时的基板附近的剖视图。通过使负载梁3设置锥部10，能够消除基板4和阻尼材料8之间的间隙，从而能够使得基板4和负载梁3之间的边界表面平滑。通过这种方式，能够使得阻尼材料8的固定更容易进行。还具有在清洁或类似过程中不易发生剥落的优点。

因此，通过在磁头组件的基板4上固定阻尼材料8，能够抑制在装配有磁头1的磁头组件中的振动，这种振动是由于在磁盘装置中磁盘的高速旋转产生的气流效果而引起的。结果，能够实现这样一种磁盘装置，其具有较高的记录密度，能够以高可靠性、在数据记录和重放期间保持低的错误发生频率和保持高的数据传输率的同时进行精确定位。

在上述实施例中，描述了其中使用聚酰亚胺作为阻尼材料的示例；但是，阻尼材料并不限于此，也能够使用不锈钢作为约束层，以及使用VEM作为弹性层。

通过本发明，能够抑制磁盘装置的磁头组件中的振动。因此，能够在读取和写入的过程中以更高的精度进行磁头定位，同时具有减少脱轨并且使得磁盘装置中的记录密度更高的优点。

Claims (9)

1、一种磁头组件，其包括：

磁头；

挠性件，其支撑所述磁头，且具有用于传输由所述磁头接收和读取的信息以及用于由所述磁头写入的信息的线路；以及

负载梁，其支撑所述挠性件，并且产生一平衡所述磁头的负载，该磁头组件还包括：

阻尼材料，其从所述挠性件侧固定于所述负载梁和所述挠性件上。

2、一种磁头组件，其包括：

磁头；

挠性件，其支撑所述磁头，且具有用于传输由所述磁头接收和读取的信息以及用于由所述磁头写入的信息的线路；以及

负载梁，其支撑所述挠性件，并且产生一平衡所述磁头的负载，该磁头组件还包括：

阻尼材料，其从所述负载梁侧固定于所述负载梁和所述挠性件上。

3、根据权利要求1或2所述的磁头组件，其特征在于，至少部分所述阻尼材料从所述挠性件和所述负载梁的焊接位置定位在所述磁头部分侧。

4、根据权利要求1或2所述的磁头组件，其特征在于，所述挠性件设有一锥部，从而使得与所述负载梁的边界平滑。

5、根据权利要求1或2所述的磁头组件，其特征在于，所述阻尼材料设有一折叠部分，该折叠部分缓冲在所述负载梁和所述挠性件之间的台阶。

6、一种磁头组件，其包括：

磁头；

挠性件，其支撑所述磁头，且具有用于传输由所述磁头接收和读取的信息以及用于由所述磁头写入的信息的线路；

负载梁，其支撑所述挠性件，并且产生一平衡所述磁头的负载；

基板，用于在致动臂上安装所述磁头、所述负载梁以及所述挠性件；以及

阻尼材料，其固定于所述基板上。

7、根据权利要求6所述的磁头组件，其特征在于，所述基板具有贯穿孔，并且所述阻尼材料固定在所述贯穿孔的附近。

8、根据权利要求6或7所述的磁头组件，其特征在于，所述负载梁和所述基板具有相互重叠部分，所述负载梁设有一锥部，从而使得与所述基板的边界平滑，并且所述阻尼材料从所述负载梁的所述重叠部分侧固定于所述负载梁和所述基板上。

9、根据权利要求6或7所述的磁头组件，其特征在于，所述负载梁和所述基板具有相互重叠部分，所述阻尼材料设有一折叠部分，该折叠部分缓冲在所述负载梁和所述基板之间的台阶，并且所述阻尼材料从所述负载梁的所述重叠部分侧固定于所述负载梁和所述基板上。

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