JP2008034091A - Microactuator, head gimbal assembly with microactuator, and method of manufacturing head gimbal assembly - Google Patents

Microactuator, head gimbal assembly with microactuator, and method of manufacturing head gimbal assembly Download PDF

Info

Publication number
JP2008034091A
JP2008034091A JP2007193882A JP2007193882A JP2008034091A JP 2008034091 A JP2008034091 A JP 2008034091A JP 2007193882 A JP2007193882 A JP 2007193882A JP 2007193882 A JP2007193882 A JP 2007193882A JP 2008034091 A JP2008034091 A JP 2008034091A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
microactuator
arm
pzts
suspension
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007193882A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ming Gao Yao
姚明高
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SAE Magnetics HK Ltd
Original Assignee
SAE Magnetics HK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SAE Magnetics HK Ltd filed Critical SAE Magnetics HK Ltd
Publication of JP2008034091A publication Critical patent/JP2008034091A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve cost-effectiveness by increasing the displacement of a microactuator, while imparting excellent dynamic performance and shock resistance to an HGA (Head Gimbal Assembly). <P>SOLUTION: The microactuator 20 is configured by including a base part and a metal frame 22 that has two arms facing each other and extending from the base part. At least two thin films PZT are separately loaded on the side surface of each arm so that the displacement of each arm may be increased by the synergetic effect if each arm and the thin film PZT loaded thereon is simultaneously displaced in accordance with driving signals applied to the thin film PZT 21. Moreover, because at least two thin films PZT are loaded on the side surface of each arm, the synergetic effect is generated, thereby achieving an increase in the arm displacement. The at least the two thin films PZT can be arranged on the front side of the same side of the arm, or be separately arranged on the front side of the outer side and/or the inner side. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、情報記録設備に係り、特に、ディスクドライブユニットに使われるヘッドジンバルアセンブリ(head gimbal assembly,HGA)のマイクロアクチュエータ、及び当該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の製造方法に関する。   The present invention relates to an information recording facility, and more particularly to a head gimbal assembly (HGA) microactuator used in a disk drive unit and a method of manufacturing a head gimbal assembly including the microactuator.

現在、人々はいろいろな方法を使って情報記録設備の記録密度の向上を求めている。図1は、情報記録装置として使われる従来のディスクドライブユニットを例示する図である。その中で、スピンドルモーター15はディスク14の回転を駆動し、駆動アーム12は、ヘッドジンバルアセンブリ18に配置された磁気ヘッド(図示せず)を制御して、それがディスク14の表面を飛行するようにさせる。通常、ボイスコイルモーター(VCM)16は駆動アーム12の動作を制御するために用いられ、駆動アーム12のディスク14での位置に対して粗調節する。図2aに示すように、該図は、図1に示した従来のPZT(Piezoelectric Lead Zirconate Titanate,ジルコン酸チタン酸鉛)マイクロアクチュエータ181を備えたヘッドジンバルアセンブリ(HGA)18を示し、VCM16により前記磁気ヘッドが単独に駆動される場合、当該磁気ヘッドの変位には固有の誤差(動的振動)が存在するため、HGA18のサスペンション183のサスペンションタング部1831に、磁気ヘッドに対する精細な位置制御に用いられるマイクロアクチュエータを設置した。通常、磁気ヘッドの周囲に設置されているマイクロアクチュエータ181はPZTマイクロアクチュエータであって、磁気ヘッドの変位を精細に調節するために用いられる。即ち、VCM16は粗調節に用いられ、当該PZTマイクロアクチュエータは、より小さい幅で磁気ヘッドの変位を調節することによって、VCM16の駆動による駆動アームの振動を補償する。このような構成を有するHGA18は、非常に小さくて記録が可能なトラック幅を提供することができ、従って、1インチあたりのトラック数(TPI)を50%ほど増やすことが可能となる。   At present, people are seeking to improve the recording density of information recording facilities using various methods. FIG. 1 is a diagram illustrating a conventional disk drive unit used as an information recording apparatus. Among them, the spindle motor 15 drives the rotation of the disk 14, and the drive arm 12 controls a magnetic head (not shown) disposed on the head gimbal assembly 18, which flies over the surface of the disk 14. Let me do that. Normally, a voice coil motor (VCM) 16 is used to control the operation of the drive arm 12 and coarsely adjusts the position of the drive arm 12 on the disk 14. As shown in FIG. 2a, the figure shows a head gimbal assembly (HGA) 18 having the conventional PZT (Piezoelectric Lead Zirconate Titanate) microactuator 181 shown in FIG. When the magnetic head is driven independently, there is an inherent error (dynamic vibration) in the displacement of the magnetic head, so the suspension tongue 1831 of the suspension 183 of the HGA 18 is used for fine position control with respect to the magnetic head. Installed microactuator. Usually, the microactuator 181 installed around the magnetic head is a PZT microactuator and is used to finely adjust the displacement of the magnetic head. That is, the VCM 16 is used for coarse adjustment, and the PZT microactuator compensates for the vibration of the drive arm caused by driving the VCM 16 by adjusting the displacement of the magnetic head with a smaller width. The HGA 18 having such a configuration can provide a track width that is very small and can be recorded, and therefore, the number of tracks per inch (TPI) can be increased by about 50%.

もっと具体的に言うと、図2aに示された従来のHGA18において、磁気ヘッド(図示せず)をスライダー182に装着することにより前記の磁気ヘッドを形成する。スライダー182を用いて、前記磁気ヘッド(図示せず)のディスク14(図1を参照)の表面からの所定高さを維持する。図2bは、従来のマイクロアクチュエータ181の構造を示し、その中で、U字型のマイクロアクチュエータ181はセラミックフレームを含み、当該セラミックフレームは、間にスライダー182を設置できる二つのセラミックアーム1811と、各セラミックアーム1811の外側表面に装着されている二枚のセラミックPZT1813とを含む。また、前記図2aを参照すると、PZTマイクロアクチュエータ181は、HGA18のサスペンション183のサスペンションタング部1813に物理的に装着され、これにより、前記スライダー182は、セラミックPZT1813に印加される電圧に応じて、セラミック1813の作用により、サスペンション183に対して独立に移動する。更に具体的に言うと、前記セラミックアーム1811の各側面には三つの電子接続用ボール185(GBB又はSBB,金ボール又は半田ボール)があって、これにより、前記マイクロアクチュエータ181をサスペンショントレース184に装着し、同じく、四つの電子接続用ボール186(GBB又はSBB)により、前記スライダー182をサスペンショントレース184に装着する。且つ、前記サスペンショントレース184を通じて電源を提供するように、当該トレースの他端をサスペンションパッド187に連結する。当該PZTの伸縮はU字型のマイクロアクチュエータ181のセラミックアーム1811の変形を引き起こすが、これで前記スライダー182がディスク上を移動するようになり、従って、スライダー182に装着されている磁気ヘッドに対して精細な位置調節を行う。   More specifically, in the conventional HGA 18 shown in FIG. 2a, a magnetic head (not shown) is mounted on a slider 182 to form the magnetic head. The slider 182 is used to maintain a predetermined height from the surface of the disk 14 (see FIG. 1) of the magnetic head (not shown). FIG. 2 b shows a structure of a conventional microactuator 181, in which the U-shaped microactuator 181 includes a ceramic frame, which includes two ceramic arms 1811 on which a slider 182 can be placed, And two ceramic PZTs 1813 mounted on the outer surface of each ceramic arm 1811. Also, referring to FIG. 2a, the PZT microactuator 181 is physically mounted on the suspension tongue 1813 of the suspension 183 of the HGA 18, so that the slider 182 is responsive to the voltage applied to the ceramic PZT 1813. The ceramic 1813 moves independently of the suspension 183 by the action of the ceramic 1813. More specifically, there are three electronic connection balls 185 (GBB or SBB, gold balls or solder balls) on each side surface of the ceramic arm 1811, and thereby the microactuator 181 becomes a suspension trace 184. Similarly, the slider 182 is attached to the suspension trace 184 by four electronic connection balls 186 (GBB or SBB). In addition, the other end of the trace is connected to the suspension pad 187 so as to provide power through the suspension trace 184. The expansion and contraction of the PZT causes deformation of the ceramic arm 1811 of the U-shaped microactuator 181, but this causes the slider 182 to move on the disk, and accordingly, with respect to the magnetic head mounted on the slider 182. Precise position adjustment.

従来のHGAはU字型のセラミックマイクロアクチュエータを採用し、PZT素子もセラミック材料から形成されたので、セラミック材料のより大きい質量はHGAの動的性能に影響を与えることができる。なお、セラミック材料は壊れやすい材料なので、セラミックマイクロアクチュエータの耐衝撃性が限定され、且つ、作業の過程で望まれてない顆粒が生成される。   Since the conventional HGA employs a U-shaped ceramic microactuator and the PZT element is also formed from a ceramic material, the larger mass of the ceramic material can affect the dynamic performance of the HGA. In addition, since the ceramic material is a fragile material, the impact resistance of the ceramic microactuator is limited, and undesired granules are generated in the course of work.

マイクロアクチュエータの重量の減少し、及びHGAの動的性能の改善するために、姚明高らの特許文献1には、金属フレームを用いたマイクロアクチュエータが開示された。より詳しく言うと、当該フレームはステンレスにて製成されている。金属フレームを利用することにより、マイクロアクチュエータの動的性能を著しく改善することができる。   In order to reduce the weight of the microactuator and improve the dynamic performance of the HGA, U.S. Pat. More specifically, the frame is made of stainless steel. By utilizing a metal frame, the dynamic performance of the microactuator can be significantly improved.

一方、近年、一種の薄膜PZTを使って低耐衝撃性と顆粒生成の問題を解決する方法が提出された。しかしながら、薄膜PZTはその層数が限られているため、十分な変位を発生することができない。薄膜PZTを複数層に形成することによって薄膜PZTの変位を増加することができるが、薄膜PZT製造技術には局限性があるので、薄膜PZTの層数が二層を超えた場合は、コストが極めて高くなる。   On the other hand, in recent years, a method for solving the problems of low impact resistance and granule formation using a kind of thin film PZT has been submitted. However, since the number of layers of the thin film PZT is limited, sufficient displacement cannot be generated. Displacement of the thin film PZT can be increased by forming the thin film PZT in a plurality of layers. However, since the thin film PZT manufacturing technology is localized, if the number of layers of the thin film PZT exceeds two layers, the cost increases. Extremely high.

以上問題に鑑みて、費用対効果の高い方法を採用してマイクロアクチュエータの薄膜PZTの変位を増加することが必要になる。   In view of the above problems, it is necessary to increase the displacement of the thin film PZT of the microactuator by adopting a cost-effective method.

米国特許第6,950,288号公報US Pat. No. 6,950,288

本発明は、HGAに良好な動的性能と耐衝撃性を付与すると共に、マイクロアクチュエータの変位を増大して良い費用対効果を図ることができる、ディスクドライブユニットに用いられるHGAのマイクロアクチュエータを提供することを主な目的とする。   The present invention provides an HGA microactuator for use in a disk drive unit, which can provide good dynamic performance and impact resistance to the HGA, and can increase the displacement of the microactuator to achieve cost effectiveness. The main purpose.

上記目的を達成するために、本発明に係るマイクロアクチュエータは、ベース部と、当該ベース部から延伸する二つの相対のアームを有する金属フレームを含み、ここで、薄膜PZTに印加される駆動信号に応じて、各アームとその上に装着されている薄膜PZTが共に変位する場合において、各アームの変位が重合効果によって増加されるように、前記各アームの側表面に、別々に少なくとも二枚の薄膜PZTを装着する。   In order to achieve the above object, a microactuator according to the present invention includes a metal frame having a base portion and two relative arms extending from the base portion, where a drive signal applied to the thin film PZT is applied. Accordingly, when each arm and the thin film PZT mounted thereon are displaced together, at least two sheets are separately provided on the side surface of each arm so that the displacement of each arm is increased by the polymerization effect. Wear thin film PZT.

具体的に言うと、本発明は、金属フレームの各アームの側表面に薄膜PZTを装着することにより形成されたマイクロアクチュエータを提供して、HGAの総質量を減少し、且つHGAの静的及び動的性能を改善する。一方面、金属フレームの各アームの側表面に、少なくとも二枚の薄膜PZTを装着することにより、当該アームの変位、即ち磁気ヘッドの変位に重合効果が発生されるようにして、磁気ヘッドの変位増加の目的を達成する。   Specifically, the present invention provides a microactuator formed by attaching a thin film PZT to the side surface of each arm of a metal frame to reduce the total mass of the HGA, and Improve dynamic performance. By mounting at least two thin film PZTs on one side, the side surface of each arm of the metal frame, a displacement effect of the magnetic head is generated so that a polymerization effect is generated in the displacement of the arm, that is, the displacement of the magnetic head. Achieve the purpose of increase.

なお、セラミックPZTと比べ、薄膜PZTはその質量が小さすぎるので、HGAの性能及び製造技術に素晴らしい役立ちがある。例えば、質量を減らすと、耐衝撃性が更に良くなる。一方、薄膜PZTの製造過程で、薄膜PZTのサイズに対する精細な制御が実現できて、製造誤差を減少することができる。   In addition, compared with ceramic PZT, thin film PZT has an extremely small mass, so that it has a great effect on HGA performance and manufacturing technology. For example, if the mass is reduced, the impact resistance is further improved. On the other hand, in the process of manufacturing the thin film PZT, fine control over the size of the thin film PZT can be realized, and manufacturing errors can be reduced.

更に、本発明において、薄膜PZTはより低い電圧で操作可能であるため、操作中の顆粒生成及び消耗が更に少なくなり、且つ高い耐衝撃性と極めて安全な操作条件が得られる。   Furthermore, in the present invention, since the thin film PZT can be operated at a lower voltage, granule formation and consumption during operation are further reduced, and high impact resistance and extremely safe operating conditions can be obtained.

ここで、前記二枚の薄膜は、前記各アームの外側及び内側の表面に装着されることが好ましい。このような両面装着構造により、各アームに装着された薄膜PZTの等量作業層数は倍になっても、各薄膜PZTの実際層数が増えなかったため、マクロアクチュエータの変位を大幅に増加できる。これで、マイクロアクチュエータの変位を増大させて、良い費用対効果を得る。   Here, it is preferable that the two thin films are attached to the outer and inner surfaces of the arms. With such a double-sided mounting structure, even if the number of equivalent working layers of the thin film PZT mounted on each arm is doubled, the actual number of layers of each thin film PZT does not increase, so the displacement of the macro actuator can be greatly increased. . This increases the displacement of the microactuator and provides good cost effectiveness.

また、各アームの外側及び内側の表面に装着された二枚の薄膜PZTは、基板を介して機械的及び電気的に一緒に連結することが好ましく、これは薄膜PZTをアームの側表面に装着及び定位することにも効果がある。   The two thin film PZTs mounted on the outer and inner surfaces of each arm are preferably connected together mechanically and electrically via a substrate, which attaches the thin film PZT to the side surface of the arm. It is also effective for localization.

また、前記少なくとも二枚の薄膜PZTの共用の基板を曲げて、それがアームの前端或いは後端を跨ぐようにする方式で、当該基板を介してこれら少なくとも二枚の薄膜PZTを連結して、これら少なくとも二枚の薄膜PZTを当該アームの両側に配置させることが好ましい。   Further, by bending a shared substrate of the at least two thin film PZTs so that it straddles the front end or the rear end of the arm, the at least two thin film PZTs are connected through the substrate, These at least two thin film PZTs are preferably arranged on both sides of the arm.

また、前記少なくとも二枚の薄膜PZTの共用の基板を曲げて、それがアームの上縁を跨ぐようにする方式で、当該基板を介してこれら少なくとも二枚の薄膜PZTを連結して、これら少なくとも二枚の薄膜PZTを当該アームの両側に配置させることが好ましい。   Further, by bending a shared substrate of the at least two thin film PZTs so that it straddles the upper edge of the arm, the at least two thin film PZTs are connected via the substrate, and at least these Two thin film PZTs are preferably arranged on both sides of the arm.

また、前記基板を柔軟性のポリマー材料にて形成し、その上に、前記少なくとも二枚の薄膜PZTを電気的に連結するために用いられる電気トレースを形成することが好ましい。   Preferably, the substrate is formed of a flexible polymer material, and an electric trace used for electrically connecting the at least two thin film PZTs is formed thereon.

勿論、前記二枚の薄膜PZTは、他の方式で金属フレームの各アームに装着されることができる。更に具体的に言うと、前記二枚の薄膜PZTは、前記各アームの同側表面に装着されることができる。即ち、前記二枚の薄膜PZTは何れも直列に各アームの外側或いは内側の表面に装着されることができる。この場合においても、前記重合効果が得られる。しかしながら、最大変位を実現するために、各薄膜PZTの長さを約1mmにする必要がある。   Of course, the two thin film PZTs can be attached to each arm of the metal frame by other methods. More specifically, the two thin film PZTs can be mounted on the same surface of each arm. That is, the two thin film PZTs can be mounted on the outer or inner surface of each arm in series. Even in this case, the polymerization effect can be obtained. However, in order to achieve the maximum displacement, the length of each thin film PZT needs to be about 1 mm.

前記ベース部と相対する各アームの他端に、スライダーを支持するための支持部を形成しており、当該支持部をベース部と異なる平行平面に配置することによって、当該支持部の底部とベース部の底部との間にギャップを形成させることが好ましい。   A support part for supporting the slider is formed at the other end of each arm facing the base part, and the support part is arranged on a parallel plane different from the base part, so that the bottom part of the support part and the base It is preferable to form a gap between the bottom of the part.

そして、本発明は、上記のようなマイクロアクチュエータと、スライダーと、サスペンションとを含むヘッドジンバルアセンブリを提供する。その中で、前記スライダーは、少なくとも一つの磁気センサーを備え、金属フレームに収容されて前記マイクロアクチュエータにより駆動され、前記サスペンションは、そのサスペンションタング部に金属フレームのベース部を固定することで前記マイクロアクチュエータを当該サスペンションに設けて、前記二つのアームとスライダーの一緒の当該サスペンションに対する独立な移動を可能にする。   The present invention provides a head gimbal assembly including the microactuator as described above, a slider, and a suspension. The slider includes at least one magnetic sensor, is housed in a metal frame and is driven by the microactuator, and the suspension is fixed to a base portion of the metal frame on the suspension tongue. An actuator is provided on the suspension to allow independent movement of the two arms and slider relative to the suspension.

そして、本発明は、ディスクと、ピボットセンターと(前記ディスクは前記ピボットセンターを回って回転する)、ディスク表面を移動するよう磁気ヘッドを駆動するためのVCMと、前記VCMに連結されて、磁気ヘッドの変位調節を行うためのヘッドジンバルアセンブリと、を含む情報記録用のディスクユニットを提供する。その中で、前記ヘッドジンバルアセンブリは上記のようなマイクロアクチュエータを含む。   The present invention includes a disk, a pivot center (the disk rotates around the pivot center), a VCM for driving a magnetic head to move on the disk surface, and a magnetic force coupled to the VCM. There is provided a disk unit for recording information including a head gimbal assembly for adjusting displacement of the head. Among them, the head gimbal assembly includes a microactuator as described above.

そして、本発明は、二枚の薄膜PZTを前記各アームの外側及び内側の表面にそれぞれ装着してマイクロアクチュエータを形成するステップと、磁気センサーを備えたスライダーを前記マイクロアクチュエータに装着するステップと、金属フレームのベース部をサスペンションのサスペンション舌部に固定することによって、前記マイクロアクチュエータをサスペンションに装着するステップと、前記マイクロアクチュエータと前記サスペンションを、及び、前記磁気センサーを備えるスライダーと前記サスペンションを電気的接合するステップと、を含むヘッドジンバルアセンブリの製造方法を提供する。   And, the present invention includes a step of attaching two thin film PZTs to the outer and inner surfaces of each arm to form a microactuator, a step of attaching a slider having a magnetic sensor to the microactuator, By fixing the base portion of the metal frame to the suspension tongue of the suspension, the step of mounting the microactuator on the suspension, the microactuator and the suspension, and the slider including the magnetic sensor and the suspension are electrically connected. A method of manufacturing a head gimbal assembly.

ここで、前記薄膜PZTを前記各アームの外側及び内側の表面にそれぞれ装着するステップは、基板を介して機械的及び電気的に連結されている二枚の薄膜PZTから構成された、二本の薄膜PZTを提供するステップと、各本の薄膜PZTを構成する前記二枚の薄膜PZTが互いにほぼ平行になるように、前記基板の中心部で各本の薄膜PZTを曲げるステップと、前記各アームが曲げた後の二枚の薄膜PZT間に挟まれ、且つ、前記基板が当該アームを跨ぐように、当該曲げた後の二枚の薄膜PZTを、別々に各アームの外側及び内側の表面に装着するステップと、を更に含むことが好ましい。   Here, the step of attaching the thin film PZT to the outer and inner surfaces of the arms respectively includes two thin film PZTs that are mechanically and electrically connected through a substrate. Providing a thin film PZT; bending each thin film PZT at the center of the substrate so that the two thin films PZT constituting each thin film PZT are substantially parallel to each other; and each arm Are sandwiched between two thin film PZTs after bending, and the two thin film PZTs after bending are separately applied to the outer and inner surfaces of each arm so that the substrate straddles the arm. Preferably, further comprising the step of mounting.

従って、ヘッドジンバルアセンブリを製造する他の方法は、二枚の薄膜PZTを、直列の方式で前記各アームの同じ側の表面に装着するステップと、磁気センサーを備えたスライダーをマイクロアクチュエータの中に装着するステップと、金属フレームのベース部をサスペンションのサスペンションタング部に固定することにより、前記マイクロアクチュエータをサスペンションに装着するステップと、前記マイクロアクチュエータと前記サスペンションを、及び、前記磁気センサーを備えるスライダーと前記サスペンションを電気的に接合するステップと、を含む。   Therefore, another method for manufacturing a head gimbal assembly is to mount two thin film PZTs on the same side surface of each arm in a series manner, and a slider with a magnetic sensor in the microactuator. A mounting step; a step of mounting the microactuator to the suspension by fixing a base portion of the metal frame to a suspension tongue of the suspension; a slider including the microactuator and the suspension; and the magnetic sensor. Electrically joining the suspension.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

なお、添付した図面の中で、同一部分又は似ている部分には同一又は似ている符号を付す。   In the attached drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.

図3a〜3cは、本発明の第一実施例によるマイクロアクチュエータ及びその部品の構造を詳しく示す図である。   3a to 3c are diagrams illustrating in detail the structure of the microactuator and its components according to the first embodiment of the present invention.

図3aは、本発明第一実施例による組立後のマイクロアクチュエータ20を示す図である。マイクロアクチュエータ20は薄膜PZT21と金属フレーム22を含み、薄膜PZT21は金属フレーム22に装着されている。以下、薄膜PZT21と金属フレーム22の構造及び組立過程に対して詳細に説明する。   FIG. 3a shows the microactuator 20 after assembly according to the first embodiment of the present invention. The microactuator 20 includes a thin film PZT 21 and a metal frame 22, and the thin film PZT 21 is attached to the metal frame 22. Hereinafter, the structure and assembly process of the thin film PZT 21 and the metal frame 22 will be described in detail.

図3bは、マイクロアクチュエータ22に用いられる薄膜PZT21を示す図である。当該薄膜PZT21は、第一薄膜PZT片211と、第二薄膜PZT片212を含む構成であり、これらを柔軟性のポリマー製の基板213を介して連結することにより、縦の方向(直列)に沿って、当該第一と第二薄膜PZT片211と212を前記基板213に設置し、且つ互いの間を所定の距離で隔てる。言い換えれば、基板213は、前記二枚の薄膜PZT211と212が共用する基板であって、当該二枚の薄膜PZT211と212の端部は互いに向い合っている。基板213には電気トレース(図示せず)が形成されて、二枚の薄膜PZT211と212を電気的に連結するために用いられる。   FIG. 3 b shows a thin film PZT 21 used for the microactuator 22. The thin film PZT 21 includes a first thin film PZT piece 211 and a second thin film PZT piece 212. By connecting these through a flexible polymer substrate 213, the thin film PZT 21 is connected in the vertical direction (in series). The first and second thin film PZT pieces 211 and 212 are installed on the substrate 213 and separated from each other by a predetermined distance. In other words, the substrate 213 is a substrate shared by the two thin films PZT 211 and 212, and the ends of the two thin films PZT 211 and 212 face each other. An electrical trace (not shown) is formed on the substrate 213 and is used to electrically connect the two thin films PZT 211 and 212.

図3cは、本発明の第一実施例による金属フレーム22の構造を示す図である。当該金属フレーム22は、ステンレス材料で製造されるのが好ましく、且つ、ベース部221と当該ベース部221から延伸している二つのアーム222を含む。支持部223は、前記基板221と相対するアーム222の他端に形成されている。言い換えると、二つのアーム222は、その各端で前記ベース部221及び支持部223とほぼ垂直し、且つベース部221と支持部223から延伸して成る。本実施例において、金属フレーム22は、一枚の金属プレートを二回曲げて形成され、また、ベース部221の中部にはギャップ224が形成されている。   FIG. 3c is a view showing the structure of the metal frame 22 according to the first embodiment of the present invention. The metal frame 22 is preferably made of a stainless material and includes a base portion 221 and two arms 222 extending from the base portion 221. The support part 223 is formed at the other end of the arm 222 facing the substrate 221. In other words, the two arms 222 are substantially perpendicular to the base part 221 and the support part 223 at each end thereof and extend from the base part 221 and the support part 223. In this embodiment, the metal frame 22 is formed by bending a single metal plate twice, and a gap 224 is formed in the middle of the base portion 221.

図3dは、当該金属フレーム22の側面図である。図面から見ると、前記ベース部221は、前記支持部223と異なる平面に形成され、当該ベース部221と支持部223の間には、垂直の方向に沿って、高さの段差225が形成されている。この高さの段差は、当該ベース部221をHGAのサスペンションのサスペンションタング部に装着する時、後述のように、フレーム22の前部の平滑移動に素晴らしい役立ちがある。   FIG. 3 d is a side view of the metal frame 22. As seen from the drawing, the base part 221 is formed on a different plane from the support part 223, and a height step 225 is formed between the base part 221 and the support part 223 along the vertical direction. ing. This height difference is great for smooth movement of the front portion of the frame 22, as will be described later, when the base portion 221 is attached to the suspension tongue portion of the suspension of the HGA.

図3eは、柔軟性ポリマー製の柔軟性基板213の中部を中心として曲折した後の前記薄膜PZT21の構造状態を示す図である。その中で、第一と第二薄膜PZT片211と212は互いに大体平行になり、且つそれらの間には内部間隔が形成されている。この内部間隔は、前記薄膜PZT片を金属フレーム22のアーム222の外側及び内側の表面に装着させることに適用される。   FIG. 3e is a diagram showing a structural state of the thin film PZT 21 after being bent around the middle portion of the flexible substrate 213 made of a flexible polymer. Among them, the first and second thin film PZT pieces 211 and 212 are substantially parallel to each other, and an internal interval is formed between them. This internal spacing is applied to mounting the thin film PZT pieces on the outer and inner surfaces of the arms 222 of the metal frame 22.

曲折後の薄膜PZT21を金属フレーム22に装着することによって、二枚の薄膜PZT片211と212を、前記アーム222の内、外側表面にそれぞれ装着し、中部214は当該アーム222の後(或いは前)端を跨いで超える。即ち、前記アーム222が二枚の薄膜PZT片211と212の間に挟まれることによって、図3aに示す第一実施例によるマイクロアクチュエータ20が形成される。   By attaching the bent thin film PZT 21 to the metal frame 22, the two thin film PZT pieces 211 and 212 are attached to the inner and outer surfaces of the arm 222, respectively, and the middle part 214 is located behind (or in front of) the arm 222. ) Cross over the edge. That is, when the arm 222 is sandwiched between two thin film PZT pieces 211 and 212, the microactuator 20 according to the first embodiment shown in FIG. 3A is formed.

このような両面装着の構造によると、各薄膜PZTの実際層数を増加しない場合においても、各アームに装着された薄膜PZTの等量作業層数が実際的に倍になるため、マイクロアクチュエータの変位を大幅に増やすことができる。これで、マイクロアクチュエータの変位は、金属フレームの各アームに装着されている二枚の薄膜PZT211と212の変位の重合になる。もっと具体的に言うと、このような両面装着の方式を介して、前記アームに二層の薄膜PZTを装着する場合、各アームの薄膜PZTの等量層数は四になり、これによって、前記マイクロアクチュエータの変位を2倍に増加し、従って、その変位を低コストで高効率に増加することができる。   According to such a double-sided mounting structure, even when the actual number of layers of each thin film PZT is not increased, the number of equivalent working layers of the thin film PZT mounted on each arm is actually doubled. The displacement can be greatly increased. Thus, the displacement of the microactuator is a superposition of the displacement of the two thin films PZT 211 and 212 attached to each arm of the metal frame. More specifically, when the two-layer thin film PZT is mounted on the arm through the double-side mounting method, the number of equivalent layers of the thin film PZT in each arm is four. The displacement of the microactuator can be increased by a factor of 2, and thus the displacement can be increased at low cost and high efficiency.

図3fは、前記実施例に採用できる金属フレームの他の実施例22’を示し、その中で、ギャップ224’は、ベース部221’ではなく、金属フレーム22’の支持部223’に形成されている。   FIG. 3f shows another embodiment 22 ′ of the metal frame that can be used in the above embodiment, in which the gap 224 ′ is formed not on the base portion 221 ′ but on the support portion 223 ′ of the metal frame 22 ′. ing.

本発明の当該実施例は、金属フレームに薄膜PZTを装着して形成されたマイクロアクチュエータを提供するが、これによると、HGAの総質量を減らすことができるし、且つHGAの静的及び動的性能を改善すると共に、金属フレームの各アームの内外側表面に薄膜PZTを装着することによって、磁気ヘッドが十分な変位を有するようにする。   The present embodiment of the present invention provides a microactuator formed by attaching a thin film PZT to a metal frame, which can reduce the total mass of the HGA and can provide static and dynamic HGA. In addition to improving performance, the thin film PZT is mounted on the inner and outer surfaces of each arm of the metal frame so that the magnetic head has sufficient displacement.

図4a〜4cは本発明によるマイクロアクチュエータの第二実施例を示している。より具体的には、図4aは、マイクロアクチュエータの第二実施例に使われる二本の薄膜PZT31を示す図である。その中で、各本本の薄膜PZT31は、第一薄膜PZT片311と第二薄膜PZT片312を含む構成であり、基板313を介して連結することにより、横の方向(並列)に沿って、当該第一と第二薄膜PZT片311と312を前記基板313に設置し、且つ互いの間を所定の距離で隔てる。この第二実施例において、上記第一実施例と異なっているのは、上述のように二枚の薄膜PZTを共用の基板313に連結することによって、当該二枚の薄膜PZTの側辺を互いに対立させることである。同じく、基板313に電気トレース(図示せず)を形成して、二枚の薄膜PZTを電気的に連結するために用いる。   4a to 4c show a second embodiment of the microactuator according to the present invention. More specifically, FIG. 4a is a view showing two thin film PZTs 31 used in the second embodiment of the microactuator. Among them, each thin film PZT 31 includes a first thin film PZT piece 311 and a second thin film PZT piece 312, and is connected through a substrate 313 along the horizontal direction (parallel). The first and second thin film PZT pieces 311 and 312 are placed on the substrate 313 and separated from each other by a predetermined distance. This second embodiment is different from the first embodiment in that the two thin film PZTs are connected to the common substrate 313 as described above, so that the sides of the two thin film PZTs are mutually connected. It is to make it conflict. Similarly, an electrical trace (not shown) is formed on the substrate 313 and used to electrically connect the two thin film PZTs.

該第二実施例におけるマイクロアクチュエータ30の金属フレーム22は、上記第一実施例に係る金属フレームと同じなので、それに対する更なる説明を省略する。同じく、別種の金属フレーム22’も該第二実施例に適用できる。   Since the metal frame 22 of the microactuator 30 in the second embodiment is the same as the metal frame according to the first embodiment, further description thereof is omitted. Similarly, another type of metal frame 22 'can be applied to the second embodiment.

図4bは、基板313の中部314で前記二本の薄膜PZT31を曲折した後の状態を示す構造図である。曲折の目的を達成するため、基板313を柔軟性のポリマー材料にて形成することが好ましい。このような曲折状態で、前記第一と第二薄膜PZT片311と312互いに大体平行になり、且つそれらの間には内部間隔が形成されているが、この内部間隔は、前記薄膜PZT片を金属フレーム22のアームの外側及び内側の表面に装着させることに適用される。   FIG. 4 b is a structural diagram showing a state after the two thin film PZTs 31 are bent at the middle part 314 of the substrate 313. In order to achieve the purpose of bending, the substrate 313 is preferably formed of a flexible polymer material. In such a bent state, the first and second thin film PZT pieces 311 and 312 are substantially parallel to each other, and an internal space is formed between them. This is applied to the outer and inner surfaces of the arm of the metal frame 22.

図4cは、前記二本の薄膜PZT31と金属フレーム22を組み立てて形成した前記第二実施例に係るマイクロアクチュエータの構造を示す図である。当該マイクロアクチュエータは下記方式によって形成される:即ち、前記二つの薄膜PZT片311と312が別々に各アームの内、外側表面に装着されるように、曲折後の薄膜PZT31を金属フレーム22に装着し、この時、中部314はアームの上縁を跨いで超える。即ち、金属フレーム22の各アームは、前記二つの薄膜PZT片311と312の間に挟まれるようになる。   FIG. 4 c is a view showing the structure of the microactuator according to the second embodiment formed by assembling the two thin film PZTs 31 and the metal frame 22. The microactuator is formed by the following method: In other words, the bent thin film PZT 31 is mounted on the metal frame 22 so that the two thin film PZT pieces 311 and 312 are separately mounted on the outer surface of each arm. At this time, the middle portion 314 crosses over the upper edge of the arm. That is, each arm of the metal frame 22 is sandwiched between the two thin film PZT pieces 311 and 312.

同じく、この第二実施例におけるマイクロアクチュエータ30も増加された等量薄膜PZT層数を有するため、これで前記アームの変位の重合効果が発生できる。   Similarly, since the microactuator 30 in this second embodiment also has an increased number of equivalent thin film PZT layers, this can generate a polymerization effect of the displacement of the arm.

本領域の技術者にとって明らかなのは、本発明の第一と第二実施例において、前記金属フレームの各アームの内、外側表面に装着されている二枚の薄膜PZTは基板を介して連結されているが、本発明はこれに限定されず、例えば、前記二枚の薄膜PZTを互いに完全分離し、また基板を通じなくても連結できる。この場合、第一薄膜PZT片と第二薄膜PZT片を、各自のサスペンショントレースによりサスペンションパッドに電気的に連結させることができる。   It is clear to the engineers in this area that in the first and second embodiments of the present invention, two thin film PZTs mounted on the outer surface of each arm of the metal frame are connected via a substrate. However, the present invention is not limited to this. For example, the two thin film PZTs can be completely separated from each other and can be connected without passing through the substrate. In this case, the first thin film PZT piece and the second thin film PZT piece can be electrically connected to the suspension pad by their own suspension traces.

図5は、PZT変位のPZTの長さと層数に対応するシミュレーションデータを示す図である。図面から、PZT層数の増加に伴って、PZTの変位が増加されることが明らかになる。従って、各アームに装着してある薄膜PZTの等量層数を増やすことにより、本発明の第一と第二実施例において、有効的にPZTの変位を増加することができる。   FIG. 5 is a diagram showing simulation data corresponding to the PZT length and the number of layers of the PZT displacement. From the drawing, it becomes clear that the displacement of PZT increases as the number of PZT layers increases. Therefore, by increasing the number of equivalent layers of the thin film PZT attached to each arm, the displacement of the PZT can be effectively increased in the first and second embodiments of the present invention.

一方、図5によると、PZTの変位は、まずPZTの長さの増加に伴って増加されるが、PZTの長さの更なる増加に伴って逆に減少されることが明らかになる。PZTの最大変位はPZTのある長さの点で発生される(図5によると、最大変位が発生される長さは約1mmである)。PZTのこのような特性に基づいて、各薄膜PZT片の適切な長さを選ぶことによりPZTの変位を増加することができる。   On the other hand, according to FIG. 5, it is clear that the displacement of PZT is first increased as the length of PZT is increased, but is decreased as the length of PZT is further increased. The maximum displacement of the PZT is generated at a certain point of the PZT (according to FIG. 5, the length at which the maximum displacement is generated is about 1 mm). Based on such characteristics of PZT, the displacement of PZT can be increased by selecting an appropriate length for each thin film PZT piece.

図6a〜6cは、上記原理に基づいた本発明第三実施例に係るマイクロアクチュエータ及びその薄膜PZTの構造を示す図である。   6a to 6c are views showing the structure of the microactuator and its thin film PZT according to the third embodiment of the present invention based on the above principle.

図6aは、第三実施例における組立後のマイクロアクチュエータ40の構造を示し、当該マイクロアクチュエータは、金属フレーム22と薄膜PZT片41とを含む構成である。もっと具体的に言うと、図6bは前記二本の薄膜PZT片41を示し、各本は、第一薄膜PZT片411と、第二薄膜PZT片412により構成されて、それらも基板413を介して連結される。これにより、第一と第二薄膜PZT片411と412を、縦の方向(直列)に沿って基板213に設置する。同図に示すように、第三実施例の薄膜PZT片41の構成配置は前記第一実施例に類似している。この第三実施例において、前記第一実施例と異なっているのは、二枚の薄膜PZT片41を、曲折せずに金属フレーム22の各アームの外側表面に直接装着させることである。同じく、基板413に電気トレース(図示せず)を形成して、二枚の薄膜PZT片411と412を電気的に連結するために用いる。   FIG. 6 a shows the structure of the microactuator 40 after assembly in the third embodiment, and the microactuator includes a metal frame 22 and a thin film PZT piece 41. More specifically, FIG. 6 b shows the two thin film PZT pieces 41, each of which is constituted by a first thin film PZT piece 411 and a second thin film PZT piece 412, which are also interposed via a substrate 413. Connected. Thereby, the first and second thin film PZT pieces 411 and 412 are placed on the substrate 213 along the vertical direction (series). As shown in the figure, the arrangement of the thin film PZT piece 41 of the third embodiment is similar to that of the first embodiment. The third embodiment is different from the first embodiment in that the two thin film PZT pieces 41 are directly mounted on the outer surface of each arm of the metal frame 22 without bending. Similarly, an electrical trace (not shown) is formed on the substrate 413 and used to electrically connect the two thin film PZT pieces 411 and 412.

この第三実施例におけるマイクロアクチュエータの金属フレーム22は、前記第一、第二実施例における金属フレームと同じなので、それに対する更なる説明を省略する。同じく、別種の金属フレーム22’も該第三実施例に適用できる。   Since the metal frame 22 of the microactuator in the third embodiment is the same as the metal frame in the first and second embodiments, further description thereof is omitted. Similarly, another type of metal frame 22 'can be applied to the third embodiment.

図6aにおいては、前記二枚の薄膜PZT片41が別々に金属フレーム22の二つのアームの外側表面に装着された状態だけを示したが、勿論、二枚の薄膜PZT片41は別々に金属フレーム22の二つのアームの内側表面に装着されることもできる。なお、重合効果が発生できれば、一枚の薄膜PZT片41を一つのアームの内側表面に装着し、もう一枚を他のアームの外側表面に装着することもできる。   In FIG. 6 a, only the two thin film PZT pieces 41 are separately attached to the outer surfaces of the two arms of the metal frame 22. Of course, the two thin film PZT pieces 41 are separately made of metal. It can also be attached to the inner surface of the two arms of the frame 22. If a polymerization effect can be generated, one thin film PZT piece 41 can be mounted on the inner surface of one arm, and the other can be mounted on the outer surface of another arm.

マイクロアクチュエータアームの全長の制限によって、本実施例における各薄膜PZT片411、412について、図5に示すような1mmの最適長が採用できなくても、各薄膜PZT片411、412を、できるだけ最良な長さにすることによって、各PZT片の最大変位を実現することができる。この薄膜PZT片411、412は、金属フレーム22のアームに固着されているため、各アームの変位はこの二枚の薄膜PZT片411、412の変位の重合である。つまり、当該第三実施例の構造によっても、マイクロアクチュエータ40の変位増加が実現できる。   Even if the optimum length of 1 mm as shown in FIG. 5 cannot be adopted for each thin film PZT piece 411, 412 in this embodiment due to the limitation of the total length of the microactuator arm, each thin film PZT piece 411, 412 is the best possible. By making the length long, the maximum displacement of each PZT piece can be realized. Since the thin film PZT pieces 411 and 412 are fixed to the arms of the metal frame 22, the displacement of each arm is a superposition of the displacement of the two thin film PZT pieces 411 and 412. That is, the displacement of the microactuator 40 can be increased also by the structure of the third embodiment.

図7aは、本発明によるマイクロアクチュエータ20(或いは30、40)を備えたHGA50の全体構造を示す図である。当該HGAのサスペンション183のサスペンションタング部1831には、磁気ヘッドに対して精確な定位を行うために用いられるマイクロアクチュエータ20が配置されている。図7bは、サスペンション183の前部の拡大図である。   FIG. 7a is a diagram showing the overall structure of an HGA 50 including the microactuator 20 (or 30, 40) according to the present invention. In the suspension tongue portion 1831 of the HGA suspension 183, a microactuator 20 used for precise localization with respect to the magnetic head is disposed. FIG. 7 b is an enlarged view of the front portion of the suspension 183.

図7aと7bに示すように、マイクロアクチュエータ20の金属フレームのベース部をサスペンション183のサスペンションタング部1831に固定することによって、少なくとも一つの磁気センサー(図示せず)を備えたスライダー182及びマイクロアクチュエータ20を備えたアセンブリを、前記サスペンション183のサスペンションタング部1831に設置させるようにする。前記スライダー182は、前記マイクロアクチュエータの二つのアームの間に装着され、且つ薄膜PZTに印加される駆動信号に応じて変位される。当該スライダー182は、金ボール溶接(GBB)或いは半田ボール溶接(SBB)186及びサスペンショントレース184を介して、サスペンションパッド187に電気的に連結されている。薄膜PZTも、サスペンショントレース184を介して前記サスペンションパッド187に電気的に連結されている。ここで、電気的連結に対する技術は当業者によく周知されているので、それに関する詳細な説明を省略する。上記実施例において、前記金属フレームの各アームの全ての薄膜PZT片には駆動信号が印加されたが、一部の薄膜PZTによるアームの変位が十分である場合は、金属フレームの一つだけのアームの二枚薄膜PZTに駆動信号を印加し、且つ他のアームには駆動信号を印加しないことも可能である。   7a and 7b, a slider 182 and at least one magnetic sensor (not shown) provided with at least one magnetic sensor by fixing the base portion of the metal frame of the microactuator 20 to the suspension tongue portion 1831 of the suspension 183. The assembly having 20 is installed on the suspension tongue 1831 of the suspension 183. The slider 182 is mounted between the two arms of the microactuator and is displaced according to a drive signal applied to the thin film PZT. The slider 182 is electrically connected to the suspension pad 187 via gold ball welding (GBB) or solder ball welding (SBB) 186 and a suspension trace 184. The thin film PZT is also electrically connected to the suspension pad 187 via the suspension trace 184. Here, since the technique for electrical connection is well known to those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted. In the above embodiment, the drive signal is applied to all the thin film PZT pieces of each arm of the metal frame. However, when the displacement of the arm by a part of the thin film PZT is sufficient, only one of the metal frames is provided. It is also possible to apply a drive signal to the two thin film PZT of the arm and not apply a drive signal to the other arms.

図7cは、サスペンション183のサスペンションタング部1831に設置しているマイクロアクチュエータ20の側面図である。金属フレーム22は、支持部223を通じてスライダー182を支持し、また、そのベース部221は、ポリマー材料製などの絶縁層を通じてサスペンションタング部1831に部分的に装着されている。サスペンションロードビーム502の突起501は、サスペンションタング部1831を支持している。上述のように、薄膜PZTに電圧が印加されるとき、サスペンションタング部1831と金属フレーム22の支持部223の底面の間に形成される約30〜50μmの隙間225によって、スライダー182の平滑な移動を確保する。   FIG. 7 c is a side view of the microactuator 20 installed on the suspension tongue 1831 of the suspension 183. The metal frame 22 supports the slider 182 through the support portion 223, and the base portion 221 is partially attached to the suspension tongue 1831 through an insulating layer made of a polymer material or the like. The protrusion 501 of the suspension load beam 502 supports the suspension tongue 1831. As described above, when a voltage is applied to the thin film PZT, the slider 182 moves smoothly due to the gap 225 of about 30 to 50 μm formed between the suspension tongue 1831 and the bottom surface of the support 223 of the metal frame 22. Secure.

勿論、本発明によるHGAは、上記構造に限らない。なお、ここでは示していないが、磁気ヘッド駆動ICチップを、サスペンション183の中部に装着することもできる。   Of course, the HGA according to the present invention is not limited to the above structure. Although not shown here, a magnetic head driving IC chip can also be mounted in the middle of the suspension 183.

図8cは、本発明に係るHGAの製造過程を示すフローチャートである。   FIG. 8c is a flowchart showing a manufacturing process of the HGA according to the present invention.

この製造過程は、まずステップ601から始まる。そして、ステップ602では、二枚の薄膜PZTを、金属フレームの各アームの内、外側表面にそれぞれ装着することによって、前記第一或いは第二実施例に開示したマイクロアクチュエータを形成する。次に、ステップ603に入って、磁気センサーを備えたスライダーを当該マイクロアクチュエータに装着させる。そして、ステップ604では、当該マイクロアクチュエータのベース部をヘッドジンバルアセンブリのサスペンションタング部に装着させ、これにより、スライダーとマイクロアクチュエータを含むアセンブリをその上に装着させる。また次に、ステップ605では、サスペンショントレースを介してマイクロアクチュエータをサスペンションパッドに電気的に連結させ、並びに、スライダーをサスペンションパッドに電気的に連結させる。最後、ステップ606で製造過程を終了して、これで本発明によるHGAを製造する。   This manufacturing process starts from step 601. In step 602, the two thin film PZTs are respectively attached to the outer surfaces of the arms of the metal frame, thereby forming the microactuator disclosed in the first or second embodiment. Next, in step 603, a slider provided with a magnetic sensor is attached to the microactuator. In step 604, the base portion of the microactuator is mounted on the suspension tongue portion of the head gimbal assembly, thereby mounting the assembly including the slider and the microactuator thereon. Next, in step 605, the microactuator is electrically connected to the suspension pad via the suspension trace, and the slider is electrically connected to the suspension pad. Finally, in step 606, the manufacturing process is terminated, and the HGA according to the present invention is manufactured.

なお、HGAが完成した後、装着されたスライダーと薄膜PZTの性能に対するテストを行うことができる。   It should be noted that after the HGA is completed, the performance of the mounted slider and thin film PZT can be tested.

或いは、本発明に係るHGAは、別種の過程により製造されることができる。この製造過程では、PZT薄膜を金属フレームのアームへ装着するステップと、及びスライダーをマイクロアクチュエータに装着するステップを行う前に、マイクロアクチュエータの金属フレームをサスペンションに装着するステップを先に行う。   Alternatively, the HGA according to the present invention can be manufactured by a different process. In this manufacturing process, the step of attaching the metal frame of the microactuator to the suspension is performed before the step of attaching the PZT thin film to the arm of the metal frame and the step of attaching the slider to the microactuator.

また、前記説明された製造過程において、薄膜PZTを金属フレームの二つのアームの側表面に装着するステップは:(1)基板を介して機械的及び電気的に結合されている二枚の薄膜PZTにより構成された、二本の薄膜PZTを提供するステップと、(2)前記基板の中部において前記各本の薄膜PZTを曲げることによって、当該各本の薄膜PZTを構成する二枚の薄膜PZTが互いに大体平行されるようにするステップと、(3)曲げた後の二枚の薄膜PZTを一つのアームの外側及び内側の表面にそれぞれ装着することによって、前記各アームが当該二枚の薄膜PZTの間に挟まれるようにするステップと、を更に含む。   In the manufacturing process described above, the step of attaching the thin film PZT to the side surfaces of the two arms of the metal frame includes: (1) Two thin film PZTs mechanically and electrically coupled via the substrate. Providing two thin film PZTs constituted by: (2) by bending each thin film PZT in the middle of the substrate, the two thin film PZTs constituting each thin film PZT And (3) mounting the two thin film PZTs after bending on the outer and inner surfaces of one arm, respectively, so that each arm has the two thin film PZTs. And a step of sandwiching between the two.

一方、前記第三実施例におけるマイクロアクチュエータ40を備えたHGAを形成する他の製造過程は次のようである。まず、二枚の薄膜PZTを、直列の方式で金属フレーム各アームの同じ側の表面に装着して、前記第三実施例におけるマイクロアクチュエータを形成する。そして、磁気センサーを備えたスライダーをマイクロアクチュエータの中に装着させる。次に、金属フレームのベース部をサスペンションのサスペンションタング部に固定させて、これにより、マイクロアクチュエータをサスペンションに装着させる。そして、マイクロアクチュエータとサスペンションを、及び、磁気センサーを備えたスライダーとサスペンションを電気的接合させる。この製造過程は、図8に示している過程に類似しているので、その流れをまた他の図で示していない。同じく、この製造過程においても、PZT薄膜を金属フレームのアームへ装着させ、及びスライダーをマイクロアクチュエータに装着させる前に、まずマイクロアクチュエータの金属フレームをサスペンションに装着させることができる。   On the other hand, another manufacturing process for forming the HGA having the microactuator 40 in the third embodiment is as follows. First, two thin film PZTs are mounted on the same surface of each arm of the metal frame in a serial manner to form the microactuator in the third embodiment. Then, a slider equipped with a magnetic sensor is mounted in the microactuator. Next, the base portion of the metal frame is fixed to the suspension tongue portion of the suspension, thereby attaching the microactuator to the suspension. Then, the microactuator and the suspension, and the slider provided with the magnetic sensor and the suspension are electrically joined. Since this manufacturing process is similar to the process shown in FIG. 8, the flow is not shown in other drawings. Similarly, also in this manufacturing process, before attaching the PZT thin film to the arm of the metal frame and attaching the slider to the microactuator, first, the metal frame of the microactuator can be attached to the suspension.

また、図9は、本発明に係る薄膜PZTマイクロアクチュエータ20、30或いは40を用いたHDD80を示す図である。当該HDD80は、ハウジング801と、当該ハウジング801に収容されているディスク802と、ピボットセンター803と、VCM804とを含む構成であり、その中で、前記ディスクは、前記ハウジングの中でピボットセンター803を中心として回転され、前記VCM804は、当該VCM804に接続されているHGA50を、前記ディスク802の表面を移動するように駆動する。前記HGA50は、本発明によるマイクロアクチュエータ20、30或いは40を含むことができる。   FIG. 9 is a diagram showing an HDD 80 using the thin film PZT microactuator 20, 30 or 40 according to the present invention. The HDD 80 includes a housing 801, a disk 802 accommodated in the housing 801, a pivot center 803, and a VCM 804, in which the disk includes a pivot center 803 in the housing. The VCM 804 is rotated about the center and drives the HGA 50 connected to the VCM 804 so as to move on the surface of the disk 802. The HGA 50 may include a microactuator 20, 30 or 40 according to the present invention.

勿論、上記実施例において、前記マイクロアクチュエータを、ディスクドライブユニットのHGAに用いたが、これに限らず、変位調節が必要な他の装置に用いることもできる。また、本発明は、その技術的思想から逸脱することのないそのような変形、変更例を含むことを意図するものである。例えば、何れか他の方式で、前記第一と第三実施例などを組み合わせることで、二枚以上の薄膜PZTを金属フレームの各アームの側表面に装着することができ、即ち、各アームの外側及び内側の表面に、それぞれ一枚以上の薄膜PZTを設置して、重合効果によって更に大きい変位が得られるようにする。   Of course, in the above embodiment, the microactuator is used in the HGA of the disk drive unit. However, the present invention is not limited to this, and can be used in other devices that require displacement adjustment. In addition, the present invention is intended to include such modifications and changes without departing from the technical idea thereof. For example, by combining the first and third embodiments in any other manner, two or more thin film PZTs can be mounted on the side surface of each arm of the metal frame, that is, each arm One or more thin films PZT are installed on the outer and inner surfaces, respectively, so that a larger displacement can be obtained by the polymerization effect.

図1は、従来の磁気ヘッドの定位制御用のマイクロアクチュエータを用いた典型的なディスクドライブを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a typical disk drive using a conventional microactuator for localization control of a magnetic head. 図2aは、図1に示したHGAの構造を詳細に示す図である。FIG. 2a is a detailed diagram illustrating the structure of the HGA shown in FIG. 図2bは、従来のマイクロアクチュエータを詳細に示す図である。FIG. 2b shows a conventional microactuator in detail. 図3a〜3fは、本発明の第一実施例によるマイクロアクチュエータ及びその部品、及びその変型を示す図である。3a to 3f are views showing a microactuator according to a first embodiment of the present invention, its components, and variations thereof. 図4a〜4cは、本発明の第二実施例によるマイクロアクチュエータ及びその部品を示す図である。4a to 4c are views showing a microactuator and its components according to a second embodiment of the present invention. 図5は、PZTの長さと層数に対応するPZTの変位のシミュレーションデータを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing simulation data of PZT displacement corresponding to the length and the number of layers of PZT. 図6a〜6bは、本発明の第三実施例によるマイクロアクチュエータ及びその部品を示す図である。6a to 6b are views showing a microactuator and its components according to a third embodiment of the present invention. 図7aは、本発明によるマイクロアクチュエータを備えたHGAの構造図である。FIG. 7a is a structural diagram of an HGA having a microactuator according to the present invention. 図7bは、図7aに示したHGAのサスペンションの前部をの詳細に示す透視図である。FIG. 7b is a perspective view showing in detail the front part of the suspension of the HGA shown in FIG. 7a. 図7cは、図7aに示したHGAのサスペンションの前部の側面図であり、その中には本発明によるマイクロアクチュエータが配置されている。FIG. 7c is a side view of the front portion of the suspension of the HGA shown in FIG. 7a, in which the microactuator according to the present invention is arranged. 図8は、本発明によるHGAを製造する過程を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of manufacturing an HGA according to the present invention. 図9は、本発明によるマイクロアクチュエータを用いたディスクドライブユニットを示す図である。FIG. 9 shows a disk drive unit using the microactuator according to the present invention.

Claims (13)

ベース部と、当該ベース部から延伸する二つの相対のアームを有する金属フレームを含むマイクロアクチュエータであって、
薄膜PZTに印加される駆動信号に応じて、各アームとその上に装着されている薄膜PZTが共に変位する場合に、各アームの変位が重合効果によって増加されるよう、前記各アームの側表面には、別々に少なくとも二枚の薄膜PZTが装着されている、ことを特徴とするマイクロアクチュエータ。
A microactuator comprising a base and a metal frame having two relative arms extending from the base,
When each arm and the thin film PZT mounted thereon are displaced according to a driving signal applied to the thin film PZT, the side surface of each arm is increased so that the displacement of each arm is increased by the polymerization effect. The microactuator is characterized in that at least two thin film PZTs are mounted separately.
前記少なくとも二枚の薄膜PZTは、別々に前記各アームの外側及び内側の表面に装着されている、ことを特徴とする請求項1記載のマイクロアクチュエータ。   2. The microactuator according to claim 1, wherein the at least two thin film PZTs are separately mounted on the outer and inner surfaces of each arm. 前記各アームの外側及び内側の表面に装着されている前記少なくとも二枚の薄膜PZTは、基板を介して機械的及び電気的に連結されている、ことを特徴とする請求項2記載のマイクロアクチュエータ。   3. The microactuator according to claim 2, wherein the at least two thin film PZTs mounted on the outer and inner surfaces of each arm are mechanically and electrically connected via a substrate. . 前記少なくとも二枚の薄膜PZTが当該アームの両側に位置されるよう、これら少なくとも二枚の薄膜PZTの共用の基板を曲げて、それがアームの前端或いは後端を跨ぐようにする方式で、当該基板を介してこれら少なくとも二枚の薄膜PZTを連結する、ことを特徴とする請求項3記載のマイクロアクチュエータ。   The common substrate of the at least two thin film PZTs is bent so that the at least two thin film PZTs are located on both sides of the arm, so that it straddles the front end or the rear end of the arm. 4. The microactuator according to claim 3, wherein the at least two thin film PZTs are connected via a substrate. 前記少なくとも二枚の薄膜PZTが当該アームの両側に位置されるよう、これら少なくとも二枚の薄膜PZTの共用の基板を曲げて、それがアームの上縁を跨ぐようにする方式で、当該基板を介してこれら少なくとも二枚の薄膜PZTを連結する、ことを特徴とする請求項3記載のマイクロアクチュエータ。   The common substrate of the at least two thin film PZTs is bent so that the at least two thin film PZTs are positioned on both sides of the arm so that the substrate straddles the upper edge of the arm. 4. The microactuator according to claim 3, wherein at least two thin film PZTs are connected via each other. 前記少なくとも二枚の薄膜PZTは、直列の方式で前記各アームの同側表面に装着されている、ことを特徴とする請求項1記載のマイクロアクチュエータ。   2. The microactuator according to claim 1, wherein the at least two thin film PZTs are mounted on the same side surface of each arm in a series manner. 各アームの同側表面に装着されている前記少なくとも二枚の薄膜PZTは、基板を介して機械的及び電気的に連結されている、ことを特徴とする請求項6記載のマイクロアクチュエータ。   The microactuator according to claim 6, wherein the at least two thin film PZTs mounted on the same side surface of each arm are mechanically and electrically connected to each other through a substrate. 前記基板は、柔軟性のポリマー材料により形成されており、その上には前記少なくとも二枚の薄膜PZTを電気的に連結するための電気トレースが形成されている、ことを特徴とする請求項3又は7記載のマイクロアクチュエータ。   4. The substrate is formed of a flexible polymer material, and electric traces for electrically connecting the at least two thin film PZTs are formed thereon. Or the microactuator of 7. 前記請求項1から8の何れか一項に記載のマイクロアクチュエータと、スライダーと、サスペンションとを含み、
前記スライダーは、少なくとも一つの磁気センサーを備え、金属フレームに収容されて前記マイクロアクチュエータにより駆動され、
前記サスペンションは、金属フレームのベース部をそのサスペンションタング部に固定することで前記マイクロアクチュエータを当該サスペンションに設けて、前記二つのアームとスライダーの一緒の当該サスペンションに対する独立な移動を可能にする、ことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
Including the microactuator according to any one of claims 1 to 8, a slider, and a suspension;
The slider includes at least one magnetic sensor, is housed in a metal frame and is driven by the microactuator,
The suspension is provided with the microactuator on the suspension by fixing the base portion of the metal frame to the suspension tongue portion, so that the two arms and the slider can move independently with respect to the suspension. Head gimbal assembly characterized by
ディスクと、
ピボットセンターと、前記ディスクは前記ピボットセンターを回って回転することと、
ディスク表面を移動するよう磁気ヘッドを駆動するためのVCMと、
前記VCMに連結されて、磁気ヘッドの変位調節を行うために用いられるヘッドジンバルアセンブリと、を含む情報記録用のディスクユニットであって、
前記ヘッドジンバルアセンブリは、請求項1から8の何れか一項に記載のマイクロアクチュエータを含む、ことを特徴とするディスクユニット。
A disc,
A pivot center and the disk rotates about the pivot center;
A VCM for driving the magnetic head to move on the disk surface;
A head gimbal assembly connected to the VCM and used for adjusting displacement of a magnetic head, and an information recording disk unit,
9. The disk unit according to claim 1, wherein the head gimbal assembly includes the microactuator according to any one of claims 1 to 8.
二枚の薄膜PZTを前記各アームの外側及び内側の表面にそれぞれ装着して、請求項2記載のマイクロアクチュエータを形成するステップと、
磁気センサーを備えたスライダーを前記マイクロアクチュエータに装着するステップと、
金属フレームのベース部をサスペンションのサスペンション舌部に固定することによって、前記マイクロアクチュエータをサスペンションに装着するステップと、
前記マイクロアクチュエータと前記サスペンションを、及び、前記磁気センサーを備えるスライダーと前記サスペンションを電気的接合するステップと、
を含むことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリの製造方法。
Attaching two thin film PZTs to the outer and inner surfaces of each arm to form a microactuator according to claim 2;
Attaching a slider with a magnetic sensor to the microactuator;
Attaching the microactuator to the suspension by fixing the base portion of the metal frame to the suspension tongue of the suspension;
Electrically bonding the microactuator and the suspension, and a slider including the magnetic sensor and the suspension;
A method for manufacturing a head gimbal assembly, comprising:
前記二枚の薄膜PZTを前記各アームの外側及び内側の表面にそれぞれ装着するステップは、更に、
基板を介して機械的及び電気的に連結されている二枚の薄膜PZTから構成された、二本の薄膜PZTを提供するステップと、
各本の薄膜PZTを構成する前記二枚の薄膜PZTが互いにほぼ平行になるように、前記基板の中心部で各本の薄膜PZTを曲げるステップと、
前記各アームが曲げた後の二枚の薄膜PZT間に挟まれ、且つ、前記基板が当該アームを跨ぐように、当該曲げた後の二枚の薄膜PZTを、別々に各アームの外側及び内側の表面に装着するステップと、を含むことを特徴とする請求項11記載のヘッドジンバルアセンブリの製造方法。
The step of attaching the two thin film PZTs to the outer and inner surfaces of each arm, respectively,
Providing two thin film PZTs composed of two thin film PZTs mechanically and electrically connected through a substrate;
Bending each thin film PZT at the center of the substrate so that the two thin film PZTs constituting each thin film PZT are substantially parallel to each other;
The two thin film PZTs that are bent between the two thin film PZTs after the respective arms are bent and the substrate is straddled between the arms are separately attached to the outer and inner sides of each arm. The method for manufacturing the head gimbal assembly according to claim 11, further comprising a step of attaching to the surface of the head gimbal assembly.
二枚の薄膜PZTを、直列の方式で前記各アームの同じ側の表面に装着することにより、請求項6記載のマイクロアクチュエータを形成するステップと、
磁気センサーを備えたスライダーをマイクロアクチュエータの中に装着するステップと、
金属フレームのベース部をサスペンションのサスペンションタング部に固定することにより、前記マイクロアクチュエータをサスペンションに装着するステップと、
前記マイクロアクチュエータと前記サスペンションを、及び、前記磁気センサーを備えるスライダーと前記サスペンションを電気的に接合するステップと、
を含むことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリの製造方法。
Forming the microactuator according to claim 6 by mounting two thin film PZTs on the same side surface of each arm in a series manner;
Mounting a slider with a magnetic sensor in the microactuator;
Attaching the microactuator to the suspension by fixing the base portion of the metal frame to the suspension tongue of the suspension;
Electrically joining the microactuator and the suspension, and a slider comprising the magnetic sensor and the suspension;
A method for manufacturing a head gimbal assembly, comprising:
JP2007193882A 2006-07-25 2007-07-25 Microactuator, head gimbal assembly with microactuator, and method of manufacturing head gimbal assembly Pending JP2008034091A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2006101035906A CN101114463A (en) 2006-07-25 2006-07-25 Micro actuator, magnetic head cardan universal joint component with micro actuator and manufacturing method therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008034091A true JP2008034091A (en) 2008-02-14

Family

ID=39022763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007193882A Pending JP2008034091A (en) 2006-07-25 2007-07-25 Microactuator, head gimbal assembly with microactuator, and method of manufacturing head gimbal assembly

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2008034091A (en)
CN (1) CN101114463A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8184404B2 (en) 2009-01-23 2012-05-22 Nitto Denko Corporation Suspension board with circuit
US8194353B2 (en) 2008-11-11 2012-06-05 Nitto Denko Corporation Suspension board with circuit
US8208225B2 (en) 2008-11-11 2012-06-26 Nitto Denko Corporation Suspension board with circuit and producing method thereof
WO2012150766A2 (en) * 2011-05-04 2012-11-08 (주)노바마그네틱스 Method for manufacturing thin-film pzt glide head for hard disk
US8593823B2 (en) 2008-10-31 2013-11-26 Nitto Denko Corporation Suspension board with circuit
KR101452169B1 (en) * 2013-08-02 2014-10-31 주식회사 피비텍 Thin film type pzt sensor manufacturing method for hard disc

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8593823B2 (en) 2008-10-31 2013-11-26 Nitto Denko Corporation Suspension board with circuit
US8194353B2 (en) 2008-11-11 2012-06-05 Nitto Denko Corporation Suspension board with circuit
US8208225B2 (en) 2008-11-11 2012-06-26 Nitto Denko Corporation Suspension board with circuit and producing method thereof
US8184404B2 (en) 2009-01-23 2012-05-22 Nitto Denko Corporation Suspension board with circuit
WO2012150766A2 (en) * 2011-05-04 2012-11-08 (주)노바마그네틱스 Method for manufacturing thin-film pzt glide head for hard disk
WO2012150766A3 (en) * 2011-05-04 2013-01-03 (주)노바마그네틱스 Method for manufacturing thin-film pzt glide head for hard disk
KR101252239B1 (en) * 2011-05-04 2013-04-08 (주)노바마그네틱스 Manufacturing method of thin film type PZT glide head for hard disk
KR101452169B1 (en) * 2013-08-02 2014-10-31 주식회사 피비텍 Thin film type pzt sensor manufacturing method for hard disc

Also Published As

Publication number Publication date
CN101114463A (en) 2008-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7551405B2 (en) Rotational PZT micro-actuator with fine head position adjustment capacity, head gimbal assembly, and disk drive unit with same
JP4790410B2 (en) Microactuator, head gimbal assembly, and disk drive using the same
US6950288B2 (en) Integrated method and device for a dual stage micro-actuator and suspension design for the hard disk driver
US7298593B2 (en) Micro-actuator including a leading beam pivot part, head gimbal assembly and disk drive unit with the same
US20060098347A1 (en) Micro-actuator, head gimbal assembly and disk drive unit with the same
US7535680B2 (en) Micro-actuator with integrated trace and bonding pad support
JP2006244691A (en) Micro-actuator, head gimbal assembly and disk drive using the same
US20070139825A1 (en) Micro-actuator mounting structure and method for manufacturing a head gimbal assembly
JP2007257824A (en) Suspension, head gimbal assembly equipped therewith and disk unit
US20050200237A1 (en) Thin film piezoelectric element, suspension assembly, and hard disk drive
JP2001266511A (en) Head suspension assembly and magnetic disk unit provided with head suspension assembly
US7433159B2 (en) Micro-actuator unit, head gimbal assembly, and disk drive unit with vibration canceller
JP2008034091A (en) Microactuator, head gimbal assembly with microactuator, and method of manufacturing head gimbal assembly
JP4837350B2 (en) Microactuator, head gimbal assembly and disk drive using the same
US20050286176A1 (en) Head gimbal assembly with flying height adjuster, disk drive unit and manufacturing method thereof
JP2007149327A (en) Micro-actuator, head gimbal assembly and disk drive using the same
US20080273272A1 (en) Micro-Actuator, HGA Equipped with the Micro-Actuator and Method for Manufacturing the HGA
US7518833B2 (en) Micro-actuator with electric spark preventing structure, HGA, and disk drive unit with the same, and manufacturing method thereof
US7623321B2 (en) Micro-actuator including electrical connection shifting circuit, head gimbal assembly and disk drive unit with the same
US7218482B2 (en) Micro-actuator, head gimbal assembly and manufacturing method thereof
JP2007042262A (en) Head gimbal assembly and disk driving device
JP2006114209A (en) Head gimbal assembly having float amount adjusting function, hard disk drive using same, and method and system for adjusting float amount
JP2006134563A (en) Micro-actuator, head gimbal assembly, and disk drive unit
JP2007095275A (en) Micro-actuator provided with electric spark preventing structure, magnetic head assembly and disk device using it and manufacturing method of micro-actuator
JP2007317349A (en) Head gimbal assembly including micro actuator and production method thereof, and disk drive unit