JP2006309932A - マイクロアクチュエータ及びマイクロアクチュエータを備えたヘッドジンバルアセンブリとディスクドライブユニット - Google Patents

Abstract

【課題】 磁気ヘッドの不適当な移動を阻止し、磁気ヘッドの位置を良好的に調節することができるマイクロアクチュエータを提供する。
【解決手段】 本発明のマイクロアクチュエータは、支持枠と、該支持枠に接合されている少なくとも一つの圧電素子とを含み構成である。支持枠は、ベースと、可動型プレートと、該ベースと可動型プレートを連結するためのリーディングビームと、可動型プレートの両側から延在する磁気ヘッド支持アームとを備えている。圧電素子は、ベースの自由端と可動型プレートを接続させ、少なくとも一つの圧電素子が発動される際に、可動型プレートは第一又は第二方向に揺動する。また、本発明では、マイクロアクチュエータを用いたヘッドジンバルアセンブリ及びディスクドライブユニットを提供する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、磁気ディスクドライブ及びその製造方法に係り、特に、マイクロアクチュエータ及び該マイクロアクチュエータを含むヘッドジンバルアセンブリに関する。

磁気ディスクドライブとは、磁気媒体を用いてデータを記憶する情報記憶装置である。従来のディスクドライブ（Disk Drive）は、磁気ディスクと、磁気ヘッドが設けられたヘッドジンバルアセンブリを駆動させる駆動アームとを含む構成である。磁気ディスクは該磁気ディスクを回転駆動させるスピンドルモーターに装着される。

また、ボイスコイルモータ（Voice-Coil Motor，VCM，図示せず）等の主要な駆動は駆動アームの動作を制御するために用いられる。従って、磁気ヘッドは、磁気ディスクの表面において一つのトラック（track）から次のトラックへ移動制御されて、磁気ディスクからデータを記録又は再生させる。この作業時、回転する磁気ディスクと磁気ヘッドとの間には空気流によって浮上力が発生するが、該浮上力とヘッドジンバルアセンブリの回復力は、同一強度で反対方向にはたらく。
これにより、磁気ヘッドは、回転する磁気ディスク表面の所定の浮上高さ位置で浮上したまま、駆動アームの直径方向での揺動を維持する。但し、ボイスコイルモータは固有する許容差を持っているため、位置決めを行う場合、位置を迅速かつ正確に微調整することができない。よって、磁気ヘッドが磁気ディスクからデータを記録又は再生する際の精度に影響を与えることになる。このため、ヘッドジンバルアセンブリに二級駆動（二重駆動）のマイクロアクチュエータを設けて、磁気ヘッドの位置制御性能を高めている。

図１ａは従来の磁気ディスクドライブに設置され、二重マイクロアクチュエータ２０５を有したヘッドジンバルアセンブリ２２７を示す図である。ボイスコイルモータと比べ、マイクロアクチュエータ２０５は磁気ヘッド２０３に対して比較的狭い幅の位置決めを調整することができる。従って、ボイスコイルモータ及びヘッドジンバルアセンブリの共振許容差を補償することが可能となる。
これにより、圧電マイクロアクチュエータはトラックの幅をいっそう小さくさせることができる。更に、圧電マイクロアクチュエータは磁気ディスクドライブのTPI値（‘tracks per inch’ value）を５０％以上増加させると共に、磁気ディスクドライブのトラックの捜索及び決定動作をより素早くして時間が短縮される。このため、マイクロアクチュエータ２０５は、磁気ディスクドライブの情報記憶表面の記録密度を大幅に増加させることができる。

図１ａ及び図１ｂに示すように、マイクロアクチュエータ２０５にはＵ字形のセラミックフレーム２９７が設けられている。該Ｕ字形のセラミックフレーム２９７は二つのセラミックアーム２０７を含み、各セラミックアーム２０７の側面にはそれぞれ一つの圧電素子（図示せず）が設置されている。マイクロアクチュエータ２０５はサスペンション２１３と物理的に接続される。各セラミックアーム２０７の側面には三つの電気的な接続ボール２０９（ゴールドボール接合又はソルダーバンプ接合、gold ball bonding or solder bump bonding,GBB or SBB）が備えられ、マイクロアクチュエータ２０５がヘッドジンバルアセンブリのケーブル２１０に接続される。

この他、更に四つの電気的な接続ボール２０８(GBB or SBB)が磁気ヘッド２０３のトレーニングエッジに位置され、磁気ヘッド２０３とサスペンション２１３との電気的な接続を実現している。

図２は磁気ヘッド２０３をマイクロアクチュエータ２０５に挿入する過程を詳細に示した図である。ここで、磁気ヘッド２０３はエポキシ接着剤２１２を介して二つのセラミックアーム２０７上の両点２０６と接続しており、磁気ヘッド２０３の動作を駆動アーム１０４から独立する構成である。

また、サスペンション２１３のケーブル２１０を通してマイクロアクチュエータ２０５に電流が印加されると、該マイクロアクチュエータ２０５は膨張若しくは収縮されて、磁気ヘッド２０３が磁気ディスク１０１の直径方向に沿って回転するように、Ｕ字形のセラミックフレーム２９７を変形させる。これによって、磁気ヘッド２０３に対しての位置決めの微調整を実現することができる。

但し、マイクロアクチュエータ２０５を含むヘッドジンバルアセンブリ(Head Gimbal Assembly、HGA)２７７を製造することはかなり困難である。まず、磁気ヘッド２０３をマイクロアクチュエータ２０５に挿入して接続させることに困難性が生じる。次に、エポキシ接着剤２１２の長さを制御することも困難である。すなわち、エポキシ接着剤２１２は、長さと高さを適合な範囲に限定して、ヘッドジンバルアセンブリ２２７の良好な作業性能を確保しなければならない。

また、マイクロアクチュエータ２０５には付加ブロック（Ｕ字形のセラミックフレーム２９７）が増設されているので、サスペンション２１３の静的状態の性能に影響を与えるが、更に、共振性能（resonance performance）などの動的状態性能にも影響を与える。マイクロアクチュエータ２０５は該サスペンション２１３の共振効率を低下させるとともに、ゲイン（gain）を増加させることができる。

また、マイクロアクチュエータ２０５のＵ字形のセラミックフレーム２９７は粉砕されやすくて、該マイクロアクチュエータ２０５の防振性能を悪化させる。しかも、Ｕ字形のセラミックフレーム２９７の微小な亀裂を識別する有効な方法がまだ存在しないことも問題となっている。更に、圧電マイクロアクチュエータへの電圧の印加時、又は正常の作業時において、粉砕しやすいマイクロアクチュエータ２０５は前後に湾曲されて微粒子となるため、該マイクロアクチュエータ２０５の作業性能に影響を与える。

そして、ヘッドジンバルアセンブリ２２７の製造過程において、該ヘッドジンバルアセンブリ２２７の構造が複雑であるため、磁気ヘッド２０３とＵ字形のセラミックフレーム２９７が接続される際に、該磁気ヘッド２０３が傾斜することがある。更に、磁気ヘッド２０３を有するＵ字形のセラミックフレーム２９７とサスペンション２１３を接続する際に、Ｕ字形のセラミックフレーム２９７も傾斜することがある。上記の状況は、すべてヘッドジンバルアセンブリ２２７の静的姿勢（static attitude）に影響をもたらすことになり、該ヘッドジンバルアセンブリ２２７の製造難度を上昇させる。

この他、研磨加工は磁気ヘッド２０３の浮上面（air bearing surface、ABS）において、ゴミなどによる汚染を除去するためによく用いられる有効な方法である。しかし、このような除去方式は、マイクロアクチュエータ２０５のＵ字形のセラミックフレーム２９７を容易に破損させるため、ヘッドジンバルアセンブリ２２７には適応できない。

また、磁気ヘッド２０３はＵ字形のセラミックフレーム２９７により支持されているので、該磁気ヘッド２０３とサスペンション２１３を接地して静電放電（Electro Static Discharge 、ESD）保護を得ることはかなり困難である。
したがって、上記の問題を克服することができるマイクロアクチュエータ、ヘッドジンバルアセンブリ及びディスクドライブユニットの提供が必要とされていた。

従来の技術の不足に基づいて、本発明の第１の目的は、磁気ヘッドの不適当な移動を阻止し、磁気ヘッドの位置を良好的に調節することができるマイクロアクチュエータを提供することにある。
本発明の第２の目的は、マイクロアクチュエータとサスペンションとの電気的な接続の信頼性を確保することができるヘッドジンバルアセンブリ及びディスクドライブユニットを提供することにある。

上記した目的を達成するために、本発明のマイクロアクチュエータ（micro-actuator）は、支持枠と、少なくとも一つの圧電素子とを含み、この中で、前記支持枠は、ベースと、可動型プレートと、該ベースと可動型プレートを連結するためのリーディングビーム（leadig-beam）と、前記可動型プレートの両側から延在する磁気ヘッド支持アームとを含み、前記少なくとも一つの圧電素子は、前記ベースの自由端と前記可動型プレートを接続させ、ここで、前記少なくとも一つの圧電素子が激発される時、前記可動型プレートは第一又は第二方向に揺動するようになる。また、本発明において、前記磁気ヘッド支持アームは実には前記可動型プレートと垂直している。

本発明のヘッドジンバルアセンブリ（head gimbal assembly）は、磁気ヘッドと、支持枠及び少なくとも一つの圧電電気パッドを有する少なくとも一つの圧電素子を含むマイクロアクチュエータと、前記磁気ヘッドと前記マイクロアクチュエータを支持するために用いられ、且つ前記少なくとも一つの圧電電気パッドに対応している少なくとも一つのサスペンション電気パッドを有するサスペンションと、前記サスペンション電気パッドと前記圧電電気パッドの間に形成されて、両者を電気的に接続する導電膜とを含み、ここで、前記各サスペンション電気パッドには、該サスペンション電気パッドと前記導電膜の電気的な接続を補助するために用いられる少なくとも一つの導電媒体が形成されている。

また、本発明の実施形態によると、前記支持枠は、ベースと、可動型プレートと、該ベースと可動型プレートを連結するためのリーディングビーム（leading-beam）と、前記可動型プレートの両側から延在する磁気ヘッド支持アームとを備え、前記少なくとも一つの圧電素子は前記支持枠に接続されて、前記ベースの自由端と前記可動型プレートを接続させ、ここで、前記少なくとも一つの圧電素子が激発される時、前記可動型プレートは第一又は第二方向に揺動するようになる。

また、本発明において、前記導電膜は異方性の導電膜（anisotropic conductive film）であり、前記導電媒体は金属ボールである。そして、前記磁気ヘッド支持アームは実には前記可動型プレートと垂直している。更に、前記磁気ヘッド部分は前記支持枠の可動型プレート若しくは磁気ヘッド支持アームに接続されている。

本発明の実施形態に係るディスクドライブユニットは、ヘッドジンバルアセンブリと、該ヘッドジンバルアセンブリと接続している駆動アームと、磁気ディスクと、該磁気ディスクを回転させるために用いる主軸モーターとを備えているが、前記ヘッドジンバルアセンブリは磁気ヘッドと、支持枠及び少なくとも一つの圧電電気パッドを有する少なくとも一つの圧電素子を含むマイクロアクチュエータと、前記磁気ヘッドと前記マイクロアクチュエータを支持するために用いられ、且つ前記少なくとも一つの圧電電気パッドに対応している少なくとも一つのサスペンション電気パッドを有するサスペンションと、前記サスペンション電気パッドと前記圧電電気パッドの間に形成されて両者の間で電気的な接続を確立するための導電膜とを備え、この中で、前記各サスペンション電気パッドには、該サスペンション電気パッドと前記導電膜との電気的な接続を補助するために用いられる少なくとも一つの導電媒体が形成されている。

また、本発明の実施形態によると、前記支持枠はベースと、可動型プレートと、該ベースと可動型プレートを連結するためのリーディングビーム（leading-beam）と、前記可動型プレートの両側から延在する磁気ヘッド支持アームとを備えているが、前記少なくとも一つの圧電素子は前記支持枠に接続されて、前記ベースの自由端と前記可動型プレートを接続させ、更に、前記少なくとも一つの圧電素子が激発される時、前記可動型プレートは第一又は第二方向に揺動するようになる。

従来の技術と比べ、本発明に係るマイクロアクチュエータは二つの磁気ヘッド支持アームを有する一つの支持枠を含む、該二つの磁気ヘッド支持アームは、磁気ヘッドの位置を限定することができ、これにより、前記磁気ヘッドの不適当な移動を阻止し、該磁気ヘッドの位置についてより一層精確に調節することができる。

また、本発明において、各個のサスペンション電気パッドに導電媒体を提供して、該各個のサスペンション電気パッドと導電膜の電気的な接続を補助するようにする。また、前記導電媒体は前記各個のサスペンションの電気パッド上に形成されているギャップを補償することができて、前記導電膜と各個のサスペンションの電気パッドとの電気的な接続を確保することができる。このようにして、マイクロアクチュエータとヘッドジンバルアセンブリとのサスペンションの間に、更に信頼できる電気的な接続を得ることができる。

また、前記支持枠は構造が簡単であって、前記マイクロアクチュエータは従来技術のような附加重量がなくなって、良好な動的状態及び静的状態を得ることができる。更に、本発明の実施形態は新たな設計を有す金属製の支持ベースを提供し、該支持ベースにより前記マイクロアクチュエータの防振性能（shock performance）の向上を図ることができ、従来のＵ字形のセラミックフレームから塵埃が生じる問題を解決することができる。

また、従来の技術に係るヘッドジンバルアセンブリは、製造過程が複雑なのでその静的姿勢（static attitude）の制御はかなり難しくなるが、このような技術と比べ、本発明は相似な製造過程を介して、ヘッドジンバルアセンブリの静的姿勢をよりよく制御し、又は、従来の方法を用いても前記静的姿勢を制御することができる。

更に、本発明の実施形態に係る製造過程において、微粒子の汚染に対する制御においても顕著な改善を得ている。そして、本発明の実施形態において、従来の研磨加工により清潔を確保する方法を使用してもよい。同時に、磁気ヘッドの取付の過程において、ＡＣＦ溶接を用いるので、前記ヘッドジンバルアセンブリの接地過程がより容易になり、前記ＡＣＦ溶接加工は再処理し易く、又は、他の材料を回収して再利用しやすい。

最後に、本発明によれば、薄膜圧電マイクロアクチュエータの作動電圧が低下されるが、このようになっても、現有マイクロアクチュエータと同じ変移を得ることができる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係るマイクロアクチュエータ、ヘッドジンバルアセンブリ及びディスクドライブユニットについて詳細に説明する。
これまで説明したように、本発明の実施形態では改善された構造を有したマイクロアクチュエータを提供し、磁気ヘッドの位置をより調整しやすいものとする。改善されたマイクロアクチュエータは、二つの磁気ヘッド支持アームを含む支持枠を備え、該二つの磁気ヘッド支持アームは、磁気ヘッドの位置を限定して、該磁気ヘッドの不適当な移動を阻止し位置決めがより正確に調節できるように構成される。

また、本発明の実施形態はマイクロアクチュエータとヘッドジンバルアセンブリとを電気的に接続する新方法を提供して、マイクロアクチュエータとヘッドジンバルアセンブリのサスペンションとの間における電気的な接続の信頼性の向上を可能にする。
なお、本発明のマイクロアクチュエータは、以下に示す実施形態の構造に限定されるものではなく、ヘッドジンバルアセンブリの構造に限らず、何れかのディスクドライブユニットに適用されることができる。

図３に示すように、本発明の実施形態に係るヘッドジンバルアセンブリ３は磁気ヘッド３１と、マイクロアクチュエータ３２と、サスペンション８とを含む構成である。また、図６に示すように、マイクロアクチュエータ３２は一つの支持枠３２１と、一つの圧電ユニット３２２とを含んでいる。該圧電ユニット３２２は接着剤またはエキポシ接着点４３を介して支持枠３２１と部分的に接続している。

また、図４に示すように、磁気ヘッド３１には複数の電気パッド２０４が設けられている。この磁気ヘッド３１は、接着剤またはエキポシ接着点４３の支持枠３２１との部分的な接続によって、マイクロアクチュエータ３２と共に移動することが可能である。

本発明に係る実施形態において、図７に示すように、支持枠３２１はベース３３１と、可動型プレート３３４と、該ベース３３１と該可動型プレート３３４を連結するためのリーディングビーム３３２と、該可動型プレート３３４の両側から延在する磁気ヘッド支持アーム３３３とを含む構成である。本実施形態において、リーディングビーム３３２の幅は可動型プレート３３４及びベース３３１の幅より小さい。

更に、図６に示すように、磁気ヘッド３１は二つのエキポシ接着点４３により可動型プレート３３４と部分的に接続している。この磁気ヘッド３１はエキポシ接着点４３により磁気ヘッド支持アーム３３３と部分的に接続することが好ましい。しかしながら、エキポシ接着点４３の数量及び位置は、図６に示す範囲に限らず、実際の需要に従って調整することができる。

なお、本実施形態において、支持枠３２１はステンレス等の金属材料により製造するのが好ましい。また、圧電ユニット３２２は二つの独立する圧電素子３２７を備え、これらの圧電素子３２７は一つの共通の絶縁部分（図示せず）を介して互いに接続している。また、圧電素子３２７の一側には、三つの電気パッド３７２、３７２、３７３が設置されている。ここで、中央の電気パッド３７３は二つの圧電素子３２７と共用している接地電気パッドであり、他の二つの電気パッド３７２、３７２は入力電気パッドとして用いられる。

図３に示すように、サスペンション８はロードビーム１７と、フレキシブル部材１３と、連結部材１５と、基板１１とを含む構成である。ここで、ロードビーム１７には一つの小さい突起３２９が設けられている（図８参照）。また、連結部材１５と基板１１には別々に二つの孔（図示せず）を設けているが、一つはヘッドジンバルアセンブリ３と駆動ビーム（図示せず）とを据え込む（ｓｗａｇｉｎｇ）際に用いられ、もう一つはサスペンション８の重量を減少するために用いられる。フレキシブル部材１３には複数の電極パッド３９８が設けられ、該複数の電極パッド３９８の一端は制御システム（図示せず）と接続し、別の一端は複数のケーブル３０９、３１１と接続する。

図６乃至図８に示すように、フレキシブル部材１３はサスペンションタング３２８（suspension tongue）を備えている。このサスペンションタング３２８はマイクロアクチュエータ３２を支持するために用いられるが、その支持力は常にロードビーム１７上の小さい突起３２９を介して磁気ヘッド３１の中心区域に印加している。また、図５及び図６に示すように、サスペンションタング３２８には磁気ヘッド３１上の電気パッド２０４及び圧電素子３２７上の電気パッド３７２，３７３に対応した複数の電気パッド３１２及び４９が設けられている。具体的には、電気パッド３１２はケーブル３０９と連結するため、サスペンション８の移動部１７１に複数設けられている。また、電気パッド４９はケーブル３１１に連結されている。

本発明において、図４乃至図６に示すように、一つの異方性の導電膜（ＡＣＦ）４１は、マイクロアクチュエータ３２とサスペンションタング３２８の間に設けられて、圧電素子３２７の電気パッド３７２、３７３とサスペンションタング３２８の電気パッド４９とを電気的に接続するために用いられる。これにより、複数のケーブル３１１を介して、マイクロアクチュエータ３２と制御システムとの間に電気的な接続を確立することができる。また、図４、図６、図８に示すように、マイクロアクチュエータ３２も異方性の導電膜４１を介して、フレキシブル部材１３のサスペンションタング３２８と物理的に接続される。

これにより、マイクロアクチュエータ３２とサスペンションタング３２８の間に平行ギャップ３１３が形成されて、マイクロアクチュエータ３２の平穏な移動を確保することができる。本発明において、平行ギャップ３１３の高さは３５〜５０μｍであることが好ましい。なお、複数の金属球４０５（ゴールドボール接合又はソルダーバンプ接合、gold ball bonding or solder bump bonding,GBB or SBB）は磁気ヘッド３１の電気パッド２０４と移動部１７１の電気パッド３１２を電気的に接続するために用いられる。よって、ケーブル３０９を介して、磁気ヘッド３１と制御システムとの間に電気的な接続を実現することができる。

図６ａ及び図６ｂは本実施形態に係る各異方性の導電膜の接続過程を詳細に示す図である。圧電電気パッド３７２は一つの基底層７０１と、該基底層７０１上に位置している連結部件７０２を含む構成である。また、サスペンションタング３２８の各電気パッド４９は、一つの基底層７０４と、該基底層７０４上に位置している連結部件７０６と、該基底層７０４上に位置し且つ該連結部件７０６の周りを覆う保護層７０３を含む構成である。

通常、異方性の導電膜４１が電気パッド４９上に設置される場合、連結部件７０６と各異方性の導電膜４１の間に一つのギャップ７０７を形成する。このため、該ギャップ７０７は圧電電気パッド３７２と電気パッド４９との接続を中断するおそれがある。このような状況の発生を防止するため、異方性の導電膜４１を電気パッド４９に配置する前に、例えば金属球等の少なくとも一つの導電ブロック７０５を連結部件７０６に設置する必要がある。異方性の導電膜４１を電気パッド４９に設置した場合、導電ブロック７０５は、ギャップ７０７の存在に関わらず、異方性の導電膜４１と連結部件７０６を接続する導体の役割を担っており、圧電電気パッド３７２とサスペンションタング３２８の電気パッド４９との間において、電気的な接続を高い信頼性で確保することができる。

ヘッドジンバルアセンブリ３の組立過程において、図６に示すように、先ず、圧電ユニット３２２を支持枠３２１の一側に接続してマイクロアクチュエータ３２を形成し、次に、磁気ヘッド３１を支持枠３２１の別の一側に接続する。このとき、該支持枠３２１の二つの磁気ヘッド支持アーム３３３は該磁気ヘッド３１を安定的に保持する。その後、一つの異方性の導電膜４１はサスペンション８のサスペンションタング３２８上に位置され、且つ電気パッド４９を覆うようになるが、それからマイクロアクチュエータ３２と磁気ヘッド３１は、異方性の導電膜４１を介して、共にサスペンションタング３２８上に設置される。

また、複数の金属球４０５（ゴールドボール接合又はソルダーバンプ接合）は、磁気ヘッド３１の電気パッド２０４と移動部１７１の電気パッド３１２との間の電気的な接続を実現するために用いられる。これにより、本実施形態に係るヘッドジンバルアセンブリ３の組立が完成する。最後に、該ヘッドジンバルアセンブリ３を整理して検査する。もちろん、ヘッドジンバルアセンブリ３は組立てる際に、以下の説明の工程を適用してもよい。即ち、先ずマイクロアクチュエータ３２をサスペンション８上に接続し、その次に磁気ヘッド３１を該マイクロアクチュエータ３２上に取り付ける工程である。

図９、図１０Ａ、図１０Ｂ（ａ），（ｃ）は、マイクロアクチュエータ３２により位置の調整機能を実現する一種の作業方式を示す図である。本実施形態において、二つの圧電素子３２７は同じ分極化方向を有している。

図１０Ｂ（ａ）に示すように、二つの圧電素子３２７の一端４０４は共に接地されており、別の一端４０１ａと４０１ｂには異なるサイン波形４０６，４０８を有する二つの電圧がそれぞれ印加されている（図１０Ｂ（ｃ）参照）。ここで、マイクロアクチュエータ３２の圧電素子３２７に電圧を印加しない場合、該マイクロアクチュエータ３２は初期の位置に停留するようになる。また、サイン波形４０６、４０８を有する電圧を二つの圧電素子３２７にそれぞれ印加した場合、第一の半周期において、駆動電圧の増加に従って、一方の圧電素子３２７は次第に収縮されると共に、もう一方の圧電素子３２７は次第に膨張する。しかし、駆動電圧の低下に従って、次第に初期の位置に回復される。

また、第一の半周期において、可動型プレート３３４は、駆動電圧の増大に従って圧電素子３２７により左側に湾曲され、それから駆動電圧の低下に従って初期の位置に回復される。また、駆動電圧が第二の半周期（第一の半周期と位相が反対である）になる時、可動型プレート３３４は、圧電素子３２７により右側に湾曲され、それから駆動電圧の低下に従って初期の位置に回復される。本実施形態において、磁気ヘッド３１は、可動型プレート３３４と部分的に接続しているので、該可動型プレート３３４を介して往復移動されて位置調整の機能を実現することができる。

図９、図１０Ａ、図１０Ｂ（ｂ），（ｄ）は、二つの圧電素子３２７により位置調整の機能を実現する別の一種の作業方式を示している。本実施形態において、二つの圧電素子３２７は反対の分極化方向を有し、図１０Ｂ（ｂ）に示すように、該二つの圧電素子３２７の一端４０４は同時に接地されており、別の一端４０１ａと４０１ｂには同じサイン波形４０７を有する電圧がそれぞれ印加されている（図１０Ｂ（ｄ）参照）。駆動電圧によって、同じ半周期において、一方の圧電素子３２７は次第に収縮されてから再び初期位置に回復され、同時に、もう一方の圧電素子３２７は次第に膨張されてから再び初期位置に回復される。更に、駆動電圧が下半周期になる時、一方の圧電素子３２７は次第に膨張されてから再び初期位置に回復され、同時に、もう一方の圧電素子３２７は次第に収縮されて再び初期位置に回復される。これと同時に、磁気ヘッド３１は、左右に往復的に揺れ動いて良好な位置調整を実現する。

また、本実施形態において、磁気ヘッド３１の変位は異なる入力電圧によって変更することができる。同じく、リーディングビーム３３２の異なる幅によって、磁気ヘッドの異なる変位感度を発生することができる。

また、図１１は本発明に係る他の実施形態におけるもう一種の支持枠の構造を示す図である。該支持枠３２１′は可動型プレート３３４の両側から延伸し出した二つの磁気ヘッド支持アーム３３３′を含む構成である。該各磁気ヘッド支持アーム３３３′は、可動型プレート３３４の自由端を超える延長部分を含み、該延長部分は磁気ヘッド３１を接続するために用いられる。

更に、図１２は本発明に係る他の実施形態における圧電ユニットの構造を示す図である。該圧電ユニット３２２′は、二つの圧電素子３２７′を含み、且つ内側に梯子形の開口が形成されている。もちろん、圧電ユニットは、実際の需要によって適当な外形を取ることもできる。

本発明に係る実施形態において、磁気ヘッド３１は接着剤またはエキポシ接着点を介して磁気ヘッド支持アーム３３３と部分的に接続している。該磁気ヘッド支持アーム３３３は、圧電素子３２７が誘発される際に、可動型プレート３３４と一緒に揺れ動いて、磁気ヘッド３１の位置調整を実現する。

本発明に係る実施形態において、磁気ヘッド３１は部分的に支持枠３２１（可動型プレート３３４又は磁気ヘッド支持アーム３３３）と接続しているため、全てに接続する場合と比べ、磁気ヘッド３１の外周の変形（クラウン（ｃｒｏｗｎ）及びキヤンバ（ｃａｍｂｅｒ））と温度変化の曲線がより安定的になる。この安定的な磁気ヘッド３１の外周の変形―温度の曲線は、平穏な磁気ヘッド３１の浮上性能及び安定的なマイクロアクチュエータの性能を示している。これにより、いっそう正確な磁気ヘッドの位置調整の機能を得ることができる。

更に、本発明の別の実施形態において、図１３に示すように、磁気ディスク１０１と、スピンドルモーター１０２と、ヘッドジンバルアセンブリ３と、ボイスコイルモータ１０７と、磁気ディスクドライブのカバー１０８とを組立ててディスクドライブユニットを形成することができる。該ディスクドライブユニットの組立過程及び構造は、業界の当業者が周知の技術であるため、ここではそれに対する説明を割愛する。

従来のヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）の立体図である。 図１ａの局部拡大図である。 従来の磁気ヘッドを図１ａにおけるヘッドジンバルアセンブリのマイクロアクチュエータに挿入する詳細な過程を示す図である。 本発明の実施形態に係るヘッドジンバルアセンブリの立体図である。 図３の局部拡大図である。 図３に係るヘッドジンバルアセンブリの圧電ユニットの立体図である。 図４の立体分解図である。 圧電ユニットと図３におけるヘッドジンバルアセンブリのサスペンションとの接続過程を示す図である。 圧電ユニットと図３におけるヘッドジンバルアセンブリのサスペンションとの接続過程を示す図である。 本発明の実施形態に係るヘッドジンバルアセンブリの支持枠の立体図である。 図３におけるヘッドジンバルアセンブリ中のマイクロアクチュエータ部分の断面図である。 マイクロアクチュエータの作動方式を示す図である。 マイクロアクチュエータの別の作動方式を示す図である。 （ａ）は図９におけるマイクロアクチュエータの二つの圧電素子間の電気的な接続関係を示す図であって、本発明に係る実施形態によると、該二つの圧電素子は共に同じ分極化方向を有している。 （ｂ）は図９におけるマイクロアクチュエータの二つの圧電素子間の電気的な接続関係を示す図であって、本発明に係る別の実施形態によると、該二つの圧電素子は互いに反対の分極化を有している。 （ｃ）は（ａ）における二つの圧電素子に別々に印加した電圧の波形図である。 （ｄ）は（ｂ）における二つの圧電素子に別々に印加した電圧の波形図である。 本発明の他の実施形態に係る支持枠の立体図である。 本発明の他の実施形態に係る圧電ユニットの立体図である。 本発明の実施形態に係るディスクドライブユニットの立体図である。

符号の説明

３：ヘッドジンバルアセンブリ、８：サスペンション、１１：基板、１３：フレキシブル部材、１５：連結部材、１７：ロードビーム、３１：磁気ヘッド、３２：マイクロアクチュエータ、４３：エキポシ接着点、
３２１：支持枠、３２７：圧電素子、３２８：サスペンションタング、３２９：突起、３３１：ベース、３３２：リーディングビーム、３３３：磁気ヘッド支持アーム、３３４：可動型プレート

Claims (9)

1. 支持枠と、該支持枠に接合されている少なくとも一つの圧電素子とを含むマイクロアクチュエータであって、前記支持枠は、ベースと、可動型プレートと、該ベースと可動型プレートを連結するためのリーディングビームと、前記可動型プレートの両側から延在する磁気ヘッド支持アームとを含み、前記少なくとも一つの圧電素子は、前記ベースの自由端と前記可動型プレートを接続させ、ここで、前記少なくとも一つの圧電素子が激発される時、前記可動型プレートは第一又は第二方向に揺動することを特徴とするマイクロアクチュエータ。
2. 前記磁気ヘッド支持アームは前記可動型プレートと垂直していることを特徴とする請求項１に記載のマイクロアクチュエータ。
3. 磁気ヘッドと、支持枠及び少なくとも一つの圧電電気パッドを有する少なくとも一つの圧電素子を含むマイクロアクチュエータと、前記磁気ヘッドと前記マイクロアクチュエータを支持するために用いられ、且つ前記少なくとも一つの圧電電気パッドに対応している少なくとも一つのサスペンション電気パッドを有するサスペンションと、前記サスペンション電気パッドと前記圧電電気パッドの間に形成されて、両者を電気的に接続する導電膜とを含み、ここで、前記各サスペンション電気パッドには、該サスペンション電気パッドと前記導電膜の電気的な接続を補助するために用いられる少なくとも一つの導電媒体が形成されていることを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
4. 前記支持枠は、ベースと、可動型プレートと、該ベースと可動型プレートを連結するためのリーディングビームと、前記可動型プレートの両側から延在する磁気ヘッド支持アームとを備え、前記少なくとも一つの圧電素子は前記支持枠に接合されて、前記ベースの自由端と前記可動型プレートを接続させ、ここで、前記少なくとも一つの圧電素子が激発される時、前記可動型プレートは第一又は第二方向に揺動することを特徴とする請求項３に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
5. 前記導電膜は異方性の導電膜であり、前記導電媒体は金属ボールであることを特徴とする請求項３に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
6. 前記磁気ヘッド支持アームは前記可動型プレートと垂直していることを特徴とする請求項４に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
7. 前記磁気ヘッドの一部分は前記支持枠に接続されていることを特徴とする請求項３に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
8. ヘッドジンバルアセンブリと、該ヘッドジンバルアセンブリと接続している駆動アームと、磁気ディスクと、該磁気ディスクを回転させるために用いるスピンドルモーターとを含むディスクドライブユニットであって、ここで、前記ヘッドジンバルアセンブリは、磁気ヘッドと、支持枠及び少なくとも一つの圧電電気パッドを有する少なくとも一つの圧電素子を含むマイクロアクチュエータと、前記磁気ヘッドと前記マイクロアクチュエータを支持するために用いられ、且つ前記少なくとも一つの圧電電気パッドに対応している少なくとも一つのサスペンション電気パッドを有するサスペンションと、前記サスペンション電気パッドと前記圧電電気パッドの間に形成されて、両者を電気的に接続する導電膜とを含み、ここで、前記各サスペンション電気パッドには、該サスペンション電気パッドと前記導電膜を電気的な接続を補助するために用いられる少なくとも一つの導電媒体が形成されていることを特徴とするディスクドライブユニット。
9. 前記支持枠はベースと、可動型プレートと、該ベースと可動型プレートを連結するためのリーディングビームと、前記可動型プレートの両側から延在する磁気ヘッド支持アームとを含み、前記少なくとも一つの圧電素子は前記支持枠に接続されて、前記ベースの自由端と前記可動型プレートを接続させ、ここで、前記少なくとも一つの圧電素子が激発される時、前記可動型プレートは第一又は第二方向に揺動することを特徴とする請求項８に記載のディスクドライブユニット。
   

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