CN1825434B - 磁头悬挂装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供磁头悬挂装置,其不使用静电清除器或不增加制造工序的数量而可防止读元件的静电放出损坏。磁头悬挂装置具有:负载梁,用于向从硬盘读数据和向硬盘写数据的磁头施加负载;挠曲部分,其由与负载梁连接的导电薄衬底制成并用于支撑磁头;绝缘基层,其由挠性树脂制成并形成于挠曲部分的衬底上;写导线和读导线,其连接到磁头且形成于绝缘基层上;其中,绝缘基层的挠性树脂至少在读导线一侧是微导电挠性树脂,该微导电挠性树脂具有在104到1011Ω/sq范围内的表面电阻系数。
Description
技术领域
本发明涉及用于安装于信息处理设备例如计算机中的硬盘驱动器的磁头悬挂装置。
背景技术
硬盘驱动器(HDD)使用磁头悬挂装置用于悬置向磁盘写数据和从磁盘读数据的磁头悬挂装置。为向磁头传输写信号和从磁头传输读信号,有导线与磁头连接。导线放置在由挠性树脂制成且形成于挠曲部分上的绝缘基层上。该挠曲部分是磁头悬挂装置的一部分且由弹性不锈钢薄板制成。导线由挠性树脂制成的绝缘覆盖层所覆盖。
当将挠曲部分组装到磁头悬挂装置中时,绝缘覆盖层的表面可与其他部分例如夹子或工具摩擦从而积聚静电。该静电传输到绝缘覆盖层下的导线。如果磁头悬挂装置的磁头接触工具或夹具,则导线中积聚的静电将移动到磁头从而使磁头的读元件失效或损坏。
当将挠曲部分组装到磁头悬挂装置中时,绝缘覆盖层的表面可与其他部分例如夹子或工具摩擦从而积聚静电。该静电传输到绝缘覆盖层下的导线。如果磁头悬挂装置的磁头接触工具或夹具,则导线中积聚的静电将移动到磁头从而使磁头的读元件失效或损坏。
最近的硬盘驱动器使用高灵敏读元件例如MR(磁阻)元件、GMR(高磁阻)元件、TuMR(可调磁阻)元件。这些元件对静电较敏感因此需要防止静电释放损坏(ESD)措施。
一种用于防止静电放出损坏的措施是使用粒子发生器(静电清除器)。如日本未审查专利申请出版物No.9-282624和2003年1月31日,技术委员会,ESD Control Group,Shoji Natori(Hitachi Computer Equipment)的公开出版物“ESD assessment of GMR head”中公开了,粒子发生器需要特别的设施和额外工序,从而增加了成本。
发明内容
本发明的一个目的是提供不使用导致成本增加的静电清除器而可防止读元件的静电放出损坏的磁头悬挂装置。
为实现该目的,本发明的一个方面提供了磁头悬挂装置,其具有至少覆有 由微导电的挠性树脂制成的绝缘基层或覆盖层的读导线。
根据该方面,至少用于读导线的绝缘基层或覆盖层由微导电的挠性树脂制造。积聚于读导线中的静电可通过绝缘基层或覆盖层释放到磁头悬挂装置的挠曲部分,或可从绝缘覆盖层释放到空气中。这样能够防止静电经磁头的读元件放出,从而防止读元件的静电损坏。由微导电的挠性树脂形成绝缘基层或覆盖层不需要其它额外工序且不增加成本并易于实施。
附图说明
因此,本发明提供一种磁头悬挂装置,包括:负载梁,用于向从硬盘读数据和向硬盘写数据的磁头施加负载;挠曲部分,其由与负载梁连接的导电薄衬底制成并用于支撑磁头;绝缘基层,其由挠性树脂制成并形成于挠曲部分的衬底上;写导线和读导线,其连接到磁头且形成于绝缘基层上;其中,绝缘基层的挠性树脂至少在读导线一侧是微导电挠性树脂,该微导电挠性树脂具有在104到1011Ω/sq范围内的表面电阻系数。
图1是表示根据本发明第一实施例的磁头悬挂装置的俯视图;
图2是表示根据本发明第一实施例的挠曲部分的俯视图;
图3是表示图2中部分III的放大俯视图;
图4是沿图3中IV-IV线的部分剖视图;
图5A到5E是表示根据第一实施例的磁头悬挂装置的制造工序的剖视图;
图6是表示根据本发明第二实施例的磁头悬挂装置的取自与图4相同位置的剖视图;
图7是表示根据本发明第三实施例的磁头悬挂装置的取自与图4相同位置的剖视图;
图8是表示根据本发明第四实施例的磁头悬挂装置的取自与图4相同位置的剖视图;
图9是表示根据本发明第五实施例的磁头悬挂装置的取自与图4相同位置的剖视图;
图10是表示根据本发明第六实施例的磁头悬挂装置的取自与图4相同位置的剖视图;
图11是表示根据本发明第七实施例的磁头悬挂装置的俯视图;
图12是沿图11中XII-XII线的部分剖视图;
图13是表示根据本发明第七实施例的磁头悬挂装置的挠曲部分的添加制造方法的流程图;
图14是表示根据本发明第七实施例的磁头悬挂装置的挠曲部分的去除制造方法的流程图;
图15是表示根据本发明第七实施例的磁头悬挂装置的绝缘覆盖层的制造工序的流程图;
图16是表示根据本发明第八实施例的磁头悬挂装置的取自与图12相同位置的剖视图;
图17是表示根据本发明第九实施例的磁头悬挂装置的取自与图12相同位置的剖视图;
具体实施方式
图18是表示根据本发明第十实施例的磁头悬挂装置的俯视图。
将说明根据本发明的多个实施例的磁头悬挂装置。这些实施例形成由微导电挠性树脂制成的绝缘基层和/或覆盖层从而不使用静电清除器和/或增加制造工序的数量而可防止磁头的读元件的静电释放损坏。
(第一实施例)
(磁头悬挂装置的总体结构)
图1是表示根据本发明第一实施例的磁头悬挂装置的俯视图。
在图1中,磁头悬挂装置1具有负载梁3、基座5和挠曲部分7。
负载梁3包括刚性部分9和弹性部分11以向磁头21加载。刚性部分9由例如不锈钢制成且相对较厚,刚性部分9的厚度为例如100μm。
弹性部分11与刚性部分9分离且由例如弹性薄不锈钢轧制板制成。弹性部分11的弹簧常数为精确地低于刚性部分9的弹簧常数。弹性部分11的厚度为例如40μm。弹性部分11的前端通过例如激光焊接固定于刚性部分9的后端。弹性部分11的后端与加固板13合为一体。
基座5具有基板15,基板15由加固板13覆盖并通过例如激光焊接固定于加固板13上。基板15由加固板13加强形成基座5。基座5连接到支架的臂上并绕轴转动。
挠曲部分7具有由例如厚度约30μm的弹性薄不锈钢轧制板(SST)制造的衬底18。在衬底18上,具有电绝缘层(后面解释),其上形成有导线图案 19。挠曲部分7通过例如激光焊接固定于刚性部分9。导线图案19的一端电连接于磁头21的写终端23和读终端25。导线图案19的另一侧端部沿基座5延伸。
挠曲部分7具有由磁头21支撑的悬臂榫27。榫27具有写和读滑动头。滑动头具有与写终端23对应且与写元件连接的终端。滑动头具有与读终端25对应且与读元件连接的终端。
写元件是例如标准磁换能器。读元件是高灵敏读元件例如MR元件、GMR元件、TuMR元件。
(绝缘层)
图2是表示具有导线图案19的挠曲部分7的俯视图,图3是表示图2中部分III的放大俯视图,图4是沿图3中IV-IV线的部分剖视图。
在图2到图4中,导线图案19包括写导线(写1、写2)29和读导线(读1、读2)31。写导线29和读导线31形成于绝缘基层35上,绝缘基层35由挠性树脂制成且形成于挠曲部分7的衬底18上。
绝缘基层35的挠性树脂为聚酰亚胺且具有约10μm的厚度和约1014Ω/sq的表面电阻系数。通过该高电阻系数,基层35提供合适的绝缘性能。基层35在适当位置上具有孔37以通过孔37部分地露出挠曲部分7的表面39。
形成于绝缘基层35上的写导线29和读导线31基本上分别由绝缘覆盖层41和43覆盖。覆盖层41和43由微导电的挠性树脂制成且在从绝缘基层35升起方向上具有约20μm的层厚。覆盖层41覆盖写导线29的表面、覆盖层43覆盖读导线31的表面以隔绝并保护导线29和31。覆盖层41和43具有在104到1011Ω/sq范围内的表面电阻系数。就电路工作而言,具有该电阻系数的覆盖层41和43能够充分绝缘且对于静电充分导电。
绝缘覆盖层41和43分别具有扩展部45和47。扩展部45和47在孔37中接地于挠曲部分7的衬底18的表面39上。
(制造工序)
图5A到5E是表示根据第一实施例的磁头悬挂装置的制造工序的剖视图。为方便说明,图5A到5E仅示出读导线31附近的部分。实际上,制造工序也在写导线29侧进行。
在图5A中,不锈钢轧制板51具有在15到30μm范围内的厚度,其准备作为衬底18。板51全部涂有具有5到20μm范围内的厚度并作为绝缘基层 35的聚酰亚胺绝缘膜53。在膜53上,形成约5到20μm厚度的Cu膜55以作为导线31(29)。抗蚀层57形成于Cu膜55上的形成有导线(29、31)的位置处。
在图5B中,抗蚀剂57用作掩模并蚀刻Cu膜55以形成导线31(29)。使用例如有机溶剂来除去抗蚀剂57。
在图5C中,抗蚀剂59形成于导线31(29)和聚酰亚胺绝缘膜53之上。抗蚀剂59用作掩模且用例如肼来蚀刻掉膜53以形成聚酰亚胺绝缘基层35。使用例如有机溶剂来除去抗蚀剂59。
在图5D中,全部施加导电性挠性树脂例如光敏聚酰亚胺进行曝光、显影以形成绝缘覆盖层43(41)来覆盖导线31(29)。用于形成覆盖层43(41)的导电性挠性树脂可以是非光敏聚酰亚胺。然而,这需要全部施加非光敏聚酰亚胺以在聚酰亚胺层上形成抗蚀剂掩模,然后蚀刻聚酰亚胺层,然后再除去抗蚀剂。这些额外工序可通过使用上述光敏聚酰亚胺来省略。
在图5E中,用作掩模的抗蚀剂图案61和63形成于不锈钢轧制板51的上下表面上。使用这些掩模,板51被蚀刻以形成挠曲部分7。
使用例如有机溶剂来除去抗蚀剂图案61和63。挠曲部分7焊接于负载梁3上,负载梁3通过挠曲等的类似处理,从而完成图1的磁头悬挂装置。
(静电释放)
在挠曲部分7的组装工艺过程中,绝缘覆盖层41和43的表面会与其它部分例如夹子或工具摩擦以在覆盖层41和43及导线29和31中积聚静电。覆盖层41和43及导线29和31中的静电从覆盖层41和43的扩展部45和47释放到孔37中的挠曲部分7的表面39。因此,静电释放到与挠曲部分7的衬底18接触的工具或夹具上。
由于导线29和31与覆盖层41和43接触,所以积聚于写导线29和读导线31中的静电经过绝缘覆盖层41和43也释放到孔37中的挠曲部分7的表面39。因此,静电释放到与挠曲部分7的衬底18的工具或夹具上。
即使在组装工作中磁头21上的滑动头接触装置、工具或夹具,也不会有静电从导线29和31释放到滑动头。也就是说,读元件上不会出现由于静电导致的损坏。因此,可以使用高灵敏元件例如MR元件、GMR元件或TuMR元件作为读元件。
该实施例的层结构基本与具有绝缘覆盖层的传统层结构相同,因此,与传统结构相比,无需增加工序数量进行制造。也就是说,根据该实施例的磁头悬挂装置与传统结构相比不增加成本。
根据该实施例,磁头悬挂装置1自身用作静电清除器从而不需要使用粒子发生器就可以去除静电。因此,本实施例可减少设备成本和制造工序,从而降低磁头悬挂装置的总成本。
(第二实施例)
图6是表示根据本发明第二实施例的磁头悬挂装置的在与沿图3中IV-IV线之处对应的位置上的剖视图。第二实施例的结构基本与图4的第一实施例的结构相同,因此,相同或相应部分在图6中由相同参考标记或相同参考标记加“A”表示。
第二实施例省略图4的绝缘覆盖层41和43并使用具有在104到1011Ω/sq范围内的表面电阻系数的微导电的挠性树脂制造的绝缘基层35A来代替图4的绝缘基层35。
为制造根据第二实施例的磁头悬挂装置,图5A的工序使用微导电挠性树脂以形成聚酰亚胺绝缘膜53。膜53具有5到20μm范围内的厚度并作为绝缘基层35A。
第二实施例通过省略形成图5D中绝缘覆盖层41和43的工序来减少制造工序数量。
根据第二实施例,积聚于导线29和31中的静电经绝缘基层35A释放到孔7的衬底18,从而实现与第一实施例相同的效果。
(第三实施例)
图7是表示根据本发明第三实施例的磁头悬挂装置的在与沿图3中IV-IV线之处对应的位置上的剖视图。第三实施例的结构基本与图4的第一实施例的结构相同,因此,相同部分在图7中由相同参考标记表示。
图7的第三实施例使用绝缘基层/覆盖层65和67来代替图4所示的第一实施例的分离的绝缘基层35和绝缘覆盖层41和43。层65和67都是绝缘基层和覆盖层的集成,且由具有在104到1011Ω/sq范围内的表面电阻系数的微导电的挠性树脂制造。
为制造第三实施例的磁头悬挂装置,图5A的工序使用微导电挠性树脂以形成聚酰亚胺绝缘膜53。膜53具有5到10μm范围内的厚度并作为绝缘基层35A。图5D的工序使用微导电挠性树脂以形成绝缘覆盖层,从而完成绝缘基层/覆盖层65和67。
第三实施例能够减少原材料的数量以形成相应于第一实施例的绝缘基层35和绝缘覆盖层41和43的绝缘基层/覆盖层65和67。
根据第三实施例,积聚于导线29和31中的静电经绝缘基层/覆盖层65和67释放到孔7的衬底18,从而实现与第一实施例相同的效果。
(第四实施例)
图8是表示根据本发明第四实施例的磁头悬挂装置在与沿图3中IV-IV线之处对应的位置上的剖视图。第四实施例的结构基本与图4的第一实施例的结构相同,因此,相同或相应部分在图8中由相同参考标记或相同参考标记加“B”表示。
第四实施例使用具有大约1014Ω/sq表面电阻系数的绝缘覆盖层41B来代替第一实施例的写侧上的绝缘覆盖层41。
根据第四实施例,绝缘覆盖层41B不是微导电的。也就是说,第四实施例不会导致由微导电材料所产生在高频元件中的写信号的恶化。
根据第四实施例,在读导线31中积聚的静电与第一实施例类似地释放到挠曲部分7的衬底18。
(第五实施例)
图9是表示根据本发明第五实施例的磁头悬挂装置的在与沿图3中IV-IV线之处对应的位置上的剖视图。第五实施例的结构基本与图6的第二实施例的结构相同,因此,相同或相应部分在图9中由相同参考标记或相同参考标记加取代图6中“A”的“C”表示。
第五实施例与第一实施例类似,使用具有大约1014Ω/sq表面电阻系数的绝缘基层35C来代替图6中第二实施例的写侧上的绝缘基层35A。
根据第五实施例,绝缘基层35C不是微导电的。也就是,第五实施例不会导致在高频元件中由微导电材料所产生的写信号的恶化。
根据第五实施例,在读导线31中积聚的静电与第二实施例类似地释放到 挠曲部分7的衬底18。
(第六实施例)
图10是表示根据本发明第六实施例的磁头悬挂装置的在与沿图3中IV-IV线之处对应的位置上的剖视图。第六实施例的结构基本与图7的第三实施例的结构相同,因此,相同或相应部分在图10中由相同参考标记或相同参考标记加“D”表示。
第六实施例使用具有约1014Ω/sq表面电阻系数的绝缘基层35D和具有约1014Ω/sq表面电阻系数的绝缘覆盖层41D来代替图7中第三实施例的写侧上的绝缘基层/覆盖层65。
根据第六实施例,绝缘基层35D和覆盖层41D不是微导电的。也就是说,第六实施例不会导致在高频元件中由微导电材料所产生的写信号的恶化。
根据第六实施例,在读导线31中积聚的静电与第三实施例类似地释放到挠曲部分7的衬底18。
(第七实施例)
图11是表示根据本发明第七实施例的磁头悬挂装置的俯视图,图12是沿图11中XII-XII线的部分剖视图。第七实施例的结构基本与第一实施例的结构相同,因此,与第一实施例中对应的部分在图11和12中由相同参考标记加“E”表示。
在图11中,磁头悬挂装置具有加载/卸载突出部69。将挠曲部分7E放置成沿负载梁3E的一侧且从磁头21E延伸到基座5E。
在图11和12中,导线图案19E包括写导线(写1、写2)29E和读导线(读1、读2)31E。写导线29E和读导线31E布置成在绝缘基层35E上相邻,绝缘基层35E形成于挠曲部分7E的衬底18E。基层35E具有约1014Ω/sq的表面电阻系数。通过该高电阻系数,基层35E实现高绝缘能力。
基层35E上的写导线29E由绝缘覆盖层41E覆盖。基层35E上的读导线31E由绝缘覆盖层43E覆盖。覆盖层41E和43E相邻且在从基层35E升起方向上具有约20μm的层厚度。覆盖层41E覆盖并保护写导线29E免受外力等。覆盖层43E覆盖并保护写导线31E免受外力等。
写侧上的绝缘覆盖层41E具有约1014Ω/sq的表面电阻系数以实现高绝 缘能力。读侧上的绝缘覆盖层41E由微导电挠性树脂制造且具有104到1011 Ω/sq范围内的表面电阻系数。通过该高电阻系数,覆盖层43E就电路工作而言充分绝缘且对于静电充分导电。
第七实施例可有效保护磁头21E的滑动头免于静电释放损坏。
当将挠曲部分7E组装到磁头悬挂装置中时,绝缘覆盖层43E会与其他部分例如夹子或工具摩擦以积聚静电。当覆盖层43E接触导电夹具等时,静电释放出来,静电也从覆盖层43E边缘释放到空气中。虽然限制了覆盖层43E的释放部分,但是静电可经覆盖层43E移动且可容易地从其中释放出去。
这样,由微导电挠性树脂制造的绝缘覆盖层43E可释放出静电,使得即使滑动头与装置接触、工具、夹具等,也不会有静电从导线29E和31E移动到磁头21E的滑动头。这样保护了安装于磁头21E上的读元件免于静电释放损坏等。因此,读元件就可以是高敏感元件例如MR元件、GMR元件或TuMR元件。
写导线29E上的绝缘覆盖层41E不是微导电的,因此,在高频元件中由微导电材料所产生的写信号不会恶化。
图13是表示根据第七实施例的磁头悬挂装置1E的挠曲部分7E的添加制造方法的流程图,图14是表示挠曲部分7E的去除制造方法的流程图,图15是表示绝缘覆盖层43E的制造工序的流程图。
根据图13的添加方法,步骤S1准备由例如不锈钢制造的导电薄板。薄板用作衬底18E。
步骤S2由例如导电薄板上的聚酰亚胺形成绝缘基层35E。
步骤S3通过例如在绝缘基层35E上镀铜来形成导线29E和31E。
步骤S4在写侧如图5D所示形成绝缘覆盖层41E。
步骤S5在读侧形成微导电覆盖层43E。该工序详情将在后面解释。
步骤S6通过例如在衬底18E中蚀刻来形成导电薄板。
根据图14中的去除方法,步骤S11准备导电薄板以用作衬底18E。在导电薄板上,形成用作绝缘基层35E的基本绝缘材料。在基本绝缘材料上,形成用作导线29E和31E的导电层。
步骤S12通过例如在衬底18E中蚀刻来形成导电薄板。
步骤S13通过例如在导线29E和31E中蚀刻来形成导电层。
步骤S14蚀刻绝缘基本材料到绝缘基层35E。
步骤S15在写侧如图5D所示形成绝缘覆盖层41E。
步骤S16在读侧形成微导电覆盖层43E。以后将详细说明该工序。
图15表示执行步骤S5和S16形成微导电覆盖层43E的详细工序。
步骤S21将光敏膜材料附于导线31E和绝缘基层35E上。可使用光敏液体材料来代替光敏膜材料。
步骤S22曝光光敏膜(或液体)材料的预定位置。步骤S23显影光敏膜(或液体)材料。
步骤S24移动在步骤S22中没有曝光的未曝光区域。步骤S25稳定光敏膜(或液体)材料并完成覆盖层43E。
(第八实施例)
图16是表示根据本发明第八实施例的磁头悬挂装置的沿图11中XII-XII线的剖视图。第八实施例的结构基本与第七实施例的结构相同,因此,相同或相应的部分在图16中由相同参考标记加代替图11和12中“E”的“F”表示。
第八实施例使用具有扩展部47F的绝缘覆盖层43F代替在第七实施例读侧上的绝缘覆盖层43E。扩展部47F接地到挠曲部分7E的衬底18E的表面39E。
根据第八实施例,积聚于绝缘覆盖层43F和导线31F中的静电经扩展部47F释放到挠曲部分7E的衬底18E的表面39E。在那里,静电释放到与挠曲部分7E的衬底18E接触的工具等。
因此,第八实施例可提供与任何其它实施例相同的效果。
(第九实施例)
图17是表示根据本发明第九实施例的磁头悬挂装置的沿图11中XII-XII线的剖视图。第九实施例的结构与第七实施例的结构基本相同,因此,相同或相应的部分在图17中由相同参考标记加代替图11和12中“E”的“G”表示。
第九实施例将第七实施例的绝缘基层35E分为写侧上的绝缘基层35Ga 和读侧上的绝缘基层35Gb。写侧上的基层35Ga由具有类似于基层35E的约1014Ω/sq的表面电阻系数的高电阻树脂制成。读侧上的基层35Ga由具有类似于覆盖层43G的104到1011Ω/sq范围内的表面电阻系数的微导电挠性树脂制成。
因此,第九实施例可以提供与第六实施例相同的效果。
(第十实施例)
图18是表示根据本发明第十实施例的磁头悬挂装置的俯视图。第十实施例的结构与图11的第七实施例的结构基本相同,因此,相同或对应的部分在图18中由相同参考标记加代替图11中“E”的“H”表示。
根据第十实施例的磁头悬挂装置1H只在沿磁头21E的一部分71具有图12、16和17中任一种防静电释放损坏结构。
只在沿磁头21E的一部分71提供防静电释放损坏结构也可有效防止经放置于磁头21E上的滑动头的静电释放。
防静电释放损坏结构可提供于最接近或最远离磁头21E的挠曲部分的一部分。
Claims (4)
1.一种磁头悬挂装置,包括:
负载梁,用于向从硬盘读数据和向硬盘写数据的磁头施加负载;
挠曲部分,其由与负载梁连接的导电薄衬底制成并用于支撑磁头;
绝缘基层,其由挠性树脂制成并形成于挠曲部分的衬底上;
写导线和读导线,其连接到磁头且形成于绝缘基层上;
绝缘基层的挠性树脂至少在读导线一侧是微导电挠性树脂,该微导电挠性树脂具有在104到1011Ω/sq范围内的表面电阻系数。
2.根据权利要求1所述的磁头悬挂装置,进一步包括:
绝缘覆盖层,在绝缘基层上覆盖写和读导线;
绝缘基层和绝缘覆盖层的挠性树脂至少在读导线一侧是微导电挠性树脂,该微导电挠性树脂具有在104到1011Ω/sq范围内的表面电阻系数。
3.一种磁头悬挂装置,包括:
负载梁,其用于向从硬盘读数据和向硬盘写数据的磁头施加负载;
挠曲部分,其由与负载梁连接的导电薄衬底制成并用于支撑磁头;
绝缘基层,其由挠性树脂制成并形成于挠曲部分的衬底上;
写导线和读导线,其连接到磁头且形成于绝缘基层上;
绝缘覆盖层,其在绝缘基层上分别覆盖写导线和读导线;
写导线和读导线与绝缘覆盖层接触;
绝缘覆盖层在写导线一侧不是微导电的,提供绝缘性能;
绝缘覆盖层在读导线一侧是微导电挠性树脂,该微导电挠性树脂具有在104到1011Ω/sq范围内的表面电阻系数。
4.根据权利要求3所述的磁头悬挂装置,其特征在于:
绝缘覆盖层的一部分接地于挠曲部分的衬底表面。
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