CN1885407A - 具有粒子过滤装置的磁头折片组合和磁盘驱动单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁头折片组合包括磁头、承载磁头的悬臂件以及装在磁头前缘(leading side)的粒子(particle)过滤装置。所述粒子过滤装置可由粉状材料或多孔材料制成。此外，所述磁头折片组合还可包括微驱动器。由于粒子过滤装置装在作为粒子通道的磁头前缘，所以磁盘驱动单元中的元件，例如磁头折片组合，产生的粒子能被粒子过滤装置捕获，从而阻止该粒子在磁盘上飞扬并沉积在磁头的空气支承面，这样就可保证磁头成功地从磁盘中读取或写入数据，并排除了损伤磁头或磁盘的可能。本发明还公开了包含该磁头折片组合的磁盘驱动单元。

Description

具有粒子过滤装置的磁头折片组合和磁盘驱动单元

技术领域

本发明涉及一种磁盘驱动单元，尤指一种包含粒子过滤装置的磁头折片组合(Head Gimbal Assembly，HGA)，该粒子过滤装置可以捕获磁盘驱动单元中元件所产生的粒子(Particle)。

背景技术

磁盘驱动器为一种使用磁介质储存数据的信息存储装置。参考图1，现有典型的磁盘驱动器(Disk Drive)包括一个磁盘101及一个用于驱动装有磁头103的磁头折片组合106的驱动臂105。其中，磁盘101装在一个用以驱动磁盘101旋转的主轴马达104上。一个主驱动器，例如音圈马达(Voice-Coil Motor，VCM)102用于控制驱动臂105的运动，从而控制磁头103在磁盘101表面上从一个磁轨移动到下一个磁轨，进而从磁盘101中读取或写入数据。工作中，磁头103与旋转的磁盘101之间的空气互动会产生一个提升力。所述提升力与磁头折片组合106的悬臂件施加的弹力大小相等、方向相反，从而在驱动臂106的全径行程(full radial stroke)中可在旋转磁盘101表面保持一个预定的飞行高度。

然而，在工作过程中，磁盘驱动单元中的元件，例如磁头折片组合，很容易产生粒子。众所周知，当磁头在磁盘上飞扬时，产生的粒子易于在磁头的空气支承面(ABS)沉积。该种粒子沉积将极大地影响磁头从磁盘中读取或写入数据，在某些情况下，还可能会损伤磁头或磁盘。

因此，提供一种包含粒子过滤装置的磁头折片组合及其磁盘驱动器用以克服现有技术的上述缺陷实为必要。

发明内容

基于现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种具有粒子过滤装置的磁头折片组合，可以捕获磁盘驱动单元中元件所产生的粒子，从而防止其在磁头的空气支承面沉积。

本发明的另一目的在于提供一种包含上述磁头折片组合的磁盘驱动单元。

为实现上述目的，本发明一种磁头折片组合包括磁头、承载磁头的悬臂件；以及装在磁头前缘的粒子过滤装置。在一个具体实施例中，粒子过滤装置是方形的。所述粒子过滤装置可由粉状材料或多孔材料制成。在另一个具体实施例中。所述粒子过滤装置包括含有复数小孔粒子过滤部分以及用以保持粒子过滤部分的保持装置。所述粒子过滤装置通过环氧胶或粘接剂装在所述悬臂件上。在另一个具体实施例中，所述磁头折片组合还包括和磁头相连接的微驱动器。所述粒子过滤装置装在微驱动器内侧。

本发明一种磁盘驱动单元包括磁头折片组合、与磁头折片组合相连的驱动臂、磁盘以及驱动磁盘旋转的主轴马达。在本发明中，所述磁头折片组合包括磁头、承载磁头的悬臂件以及装在磁头前缘的粒子过滤装置。

与现有技术相比，由于本发明的粒子过滤装置装在作为粒子通道的磁头前缘，所以磁盘驱动单元中的元件，例如磁头折片组合，产生的粒子能被粒子过滤装置捕获，从而阻止该粒子在磁盘上飞扬并沉积在磁头的空气支承面，这样就可保证磁头成功地从磁盘中读取或写入数据，并排除了损伤磁头或磁盘的可能。

为使本发明更加容易理解，下面将结合附图进一步阐述本发明的几个具体

实施例。

附图说明

图1为现有磁盘驱动器的局部立体图；

图2为本发明粒子过滤装置一个实施例的立体图；

图3为图2沿A-A线的截面图；

图4为本发明磁头折片组合(HGA)第一实施例的立体图；

图5为图4中磁头折片组合(HGA)的局部立体图；

图6为图4中磁头折片组合的微驱动器的一个实施例的立体图；

图7展示了图6中的微驱动器装设磁头和图2中的粒子过滤装置后的情形；

图8为图2中的粒子过滤装置工作方式的示意图；

图9为图4中磁头折片组合的比较共振曲线图。

图10为本发明磁头折片组合第二实施例的局部立体图；

图11为图10中磁头折片组合的立体分解图；

图12为设有图4中磁头折片组合的磁盘驱动单元的立体图。

具体实施方式

下面将参考附图阐述本发明几个较佳实施例，如上所述，本发明着重于提供一种设有粒子过滤装置的磁头折片组合。该粒子过滤装置用以捕获磁盘驱动单元中的元件，例如磁头折片组合，产生的粒子并防止粒子在磁头的空气支承面上沉积，从而保证磁头顺利地从磁盘中读取或写入数据。所述粒子过滤装置装在磁头的前缘，因而捕获粒子更为便利及可靠。以下将阐述本发明的几个实施例，但本发明不限于这些应用。反之，含有本发明粒子过滤装置的磁头折片组合可以应用在任何一类合适的磁盘驱动单元上。

参照附图2-3，根据本发明的一个实施例，粒子过滤装置40为和磁头的形状配套的方形，此种设计使得没有空隙可供粒子进入，这样飞向磁头的粒子就能更为可靠地被阻挡。所述粒子过滤装置40包括粒子过滤部分402和用以保持粒子过滤部分402的外部护罩401。根据本发明的一个实施例，所述粒子过滤部分402由粉状材料，最好为干性粉末构成。可选择地，所述粒子过滤部分402还可以由多孔材料构成，例如棉花或聚合物纤维。此种材料用来在粒子过滤部分402内形成复数小孔以收容磁盘驱动单元中的元件，例如磁头折片组合，产生的粒子。显而易见，粒子过滤部分402也可由其内夹设干粉的软性网状材料构成。在一个实施例中，所述外部护罩401是盒形的，并且具有允许粒子进入粒子过滤部分402的结构。显然，粒子过滤装置40并不限于上述结构，任何一种其内具有小孔的适合结构都能应用于本发明。在另一个实施例中，粒子过滤装置40可仅仅为由多孔材料制成的粒子过滤部分。

参照图4，根据本发明的一个实施例，所述磁头折片组合(HGA)3包括磁头31、微驱动器32、承载磁头31的悬臂件8和微驱动器32。

同样参照图4，所述悬臂件8包括负载杆17、挠性件13、枢接件15和基板11。所述负载杆17上设有一个凸起329(见图8)。在挠性件13上，复数连接触点308一端与控制系统(未图示)相连，另一端与复数电缆309、311相连。参照图4和图5，所述挠性件13还包括一个悬臂舌328用以支撑微驱动器32和磁头31，并使得承载力总是通过负载杆17上的小突起329施加于磁头31的中心区域。所述悬臂舌328上设有复数电极触点(未标出)，磁头31一端对应于悬臂舌328上的电极触点也设有复数电极触点，两者通过复数金属球405(金球或锡球)相连接从而在磁头31和悬臂舌328之间建立电连接。由于悬臂舌328上的电极触点和复数电缆309电性相连，使得磁头31和控制系统之间通过复数电缆309而建立电连接。作为本发明一个实施例，位于负载杆17上的限位装置207穿过悬臂舌328，用于防止磁盘驱动装置在正常工作以及受到震动或振动时悬臂舌328过度弯曲。

根据本发明的一个实施例，参照图6，所述微驱动器为包括一个支架331以及两个压电元件(PZT)332。所述支架331包括顶板334、底板335以及连接顶板334和底板335的两个侧臂333。所述两个压电元件(PZT)332分别连接于两个侧臂333。在顶板334和一个侧臂333之间形成至少一个凹口337，使得顶板334相对于侧臂333的移动更加自如。与之类似，在底板335和一个侧臂333之间也形成至少一个凹口338。参照图6-7，所述磁头31被装在顶板334上，而粒子过滤装置40被装在微驱动器的内部。事实上，所述粒子过滤装置40被装在底板35上并位于磁头31的前缘。在本发明中，磁头31通过粘接剂或环氧胶点连接于所述顶板334上，从而可和微驱动器一起移动。本发明的压电元件(PZT)332和支架331通过传统的连接方式例如环氧胶或各向异性导电膜相连。两个压电元件(PZT)332最好由薄膜压电材料制成，其可为单层或多层压电元件。在一个实施例中，每个压电元件(PZT)332均具有多层结构，其包括一个内部基底层和外部压电层。所述基底层可以由陶瓷、聚合物或金属材料制成。所述外部压电层可以是单层或多层压电元件。在本发明中，所述微驱动器也可以是任何一类合适的微驱动器，例如T形、U形微驱动器。

根据本发明的一个具体实施例，参照图4-6，所述支架331适合用金属材料，例如不锈钢制成。在每个压电元件332的一侧设有复数电极触点339，并且在悬臂舌328上对应该复数电极触点339设有复数电极触点(未标出)，两者通过复数电性连接球406(金球或锡球)相连从而在压电元件332和悬臂舌328之间建立电连接。由于本发明悬臂舌328上的电极触点与复数电缆311相连，从而压电元件332通过复数电缆311和控制系统达成了电连接。

根据本发明的一个实施例，参照附图4-7，在磁头折片组合3的组装过程中，首先，将压电元件332连接到支架321的侧臂333而形成微驱动器32；然后将粒子过滤装置40装在支架321的底板335上；之后，磁头31被连接到支架321的顶板334上并且其前缘靠近粒子过滤装置40。接着，通过底板335将支架321安装于悬臂舌328上。然后，将压电元件332和磁头31电性连接于悬臂舌328以及控制系统。这样就形成了本发明的磁头折片组合3。显然，磁头折片组合3还可以以下方式装配：首先将支架321连接到悬臂件8上，然后将磁头31安装于微驱动器32之上。

图8展示了粒子过滤装置40捕获从磁盘驱动器内的元件，例如磁头折片组合中产生的粒子的工作方式。当磁头31加载在高速旋转的磁盘100上时，磁盘驱动单元(未图示)中的气流410高速流动，使得磁头31在磁盘100表面飞行。一些粒子409通过磁头202的前缘310伴随气流飘出，并飞扬在磁盘100的表面。在本发明中，由于所述粒子过滤装置40位于作为粒子409通道的磁头31的前缘310，所述粒子409将被具有复数小孔的粒子过滤部分402所捕获。这样就可阻止粒子409在磁盘100上飞扬并在磁头31的空气支承面311上沉积，从而保证磁头31可成功地从磁盘100读取或写入数据，并排除损伤磁头31或磁盘100的可能。

图9展示了本发明磁头折片组合3共振性能的测试结果。此处，501代表没有粒子过滤装置40的共振曲线，而502代表有粒子过滤装置40时的共振曲线。在此实施例中，由于微驱动器32包含一个金属支架331，其两个侧臂333上安装有压电元件332，并且仅仅是底板335固定于悬臂舌328上，因此共振不够高。然而，一旦在微驱动器32上装上粒子过滤装置40，磁头折片组合3的共振会提高大约1千赫兹。这将增大伺服带宽并提高硬盘驱动器的容量。

根据本发明的另一实施例，参照图10-11，一种磁头折片组合包括悬臂件8’，装在悬臂件8’上的磁头31以及位于磁头31前缘的粒子过滤装置40。在本发明中，所述磁头31和粒子过滤装置40通过紫外环氧胶(UV epoxy)或粘接剂装在悬臂件8’上，所述磁头31通过金属球焊接(金球焊接或锡球焊接，GBB或SBB)电性连接于悬臂件8’上。显然，不具有微驱动器的磁头折片组合在粒子过滤装置40的帮助下也能捕捉粒子。

参照图12，根据本发明的一个具体实施例，磁盘驱动单元可以通过组装壳体208、磁盘201、主轴马达202以及本发明带有磁头折片组合3的音圈马达207而得到。由于本发明磁盘驱动单元的结构和/或组装过程为本领域一般技术人员所熟知，在此不再详述。

Claims (9)

1.一种磁头折片组合包括：

磁头；

承载磁头的悬臂件；其特征在于

该磁头折片组合还包括装在磁头前缘(leading side)的粒子(particle)过滤装置。

2.如权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于：所述粒子过滤装置是方形的。

3.如权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于：所述粒子过滤装置由粉状材料或多孔材料制成。

4.如权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于所述粒子过滤装置包括：

含有复数小孔的粒子过滤部分；及

保持粒子过滤部分的保持装置。

5.如权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于所述粒子过滤装置通过环氧胶或粘接剂装在所述悬臂件上。

6.如权利要求1所述的磁头折片组合，进一步包括和磁头相连的微驱动器。

7.如权利要求6所述的磁头折片组合，其特征在于：所述粒子过滤装置安装于微驱动器内侧。

8.一个磁盘驱动单元包括：

磁头折片组合；

和磁头折片组合相连接的驱动臂；

磁盘；和

驱动磁盘旋转的主轴马达；其中所述磁头折片组合包括：

磁头；

承载磁头的悬臂件；其特征在于

该磁头折片组合还包括装在磁头前缘(leading side)的粒子(particle)过滤装置。

9.如权利要求8所述的磁盘驱动单元，进一步包括和磁头相连的微驱动器。

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