JP3947488B2 - Actuator and slider unit - Google Patents

Actuator and slider unit Download PDF

Info

Publication number
JP3947488B2
JP3947488B2 JP2003081342A JP2003081342A JP3947488B2 JP 3947488 B2 JP3947488 B2 JP 3947488B2 JP 2003081342 A JP2003081342 A JP 2003081342A JP 2003081342 A JP2003081342 A JP 2003081342A JP 3947488 B2 JP3947488 B2 JP 3947488B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slider
holding base
piezoelectric element
actuator
head
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2003081342A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004288329A (en
Inventor
正裕 北島
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.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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 TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2003081342A priority Critical patent/JP3947488B2/en
Publication of JP2004288329A publication Critical patent/JP2004288329A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3947488B2 publication Critical patent/JP3947488B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スライダ保持台に取り付けられた磁気ヘッドスライダを駆動させるアクチュエータ、及びスライダユニット関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、磁気ヘッドを駆動させるために用いられる圧電デバイスが特許文献1などにより知られていた。特許文献1に記載された圧電デバイスは、左右一対の可動部及びそれらを一端で固定する固定部とからなる基体と、固定部を有する端部とは反対側の端部において可動部を連結する取付部と、可動部の側面に配設された圧電素子と、を備えて構成されている。そして、取付部に磁気ヘッドを取り付け、圧電素子を作動させることにより、可動部を動かして磁気ヘッドを駆動させる。この文献1に記載された発明によれば、少ない部品点数で圧電デバイスを構成することができる。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−289936号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記文献に記載された発明においては、製品の信頼性という点において次のような問題点があった。圧電素子は通常接着剤によって取り付けられるが、接着剤を均一化する等を目的として、その取り付けの際に圧電素子を可動部に対して押し付ける。上記文献に記載された発明では、可動部は一端が固定部によって固定された片持ばりの状態であるので、取り付け時の圧電素子の押圧力によって可動部に曲げ応力が生じ、可動部が歪んだり最悪の場合には可動部が割れたりするおそれがあった。そして、可動部に歪みが生じると、可動部に配設されたスライダ取付部の駆動変位の精度を保証することができなくなる。
【0005】
そこで、本発明は上記課題を解決し、ヘッドスライダが駆動する際の変位の精度を保ち、信頼性を高めたアクチュエータ、及びスライダユニットを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るアクチュエータは、一方向に延在すると共に、薄膜磁気ヘッドを有するヘッドスライダを取り付けるスライダ取付部が一の端部に形成されている1つのスライダ保持台と、スライダ保持台の両側に取り付けられると共に、スライダ保持台の延在方向に伸縮可能な2個の圧電素子と、を備え、スライダ保持台は、ヘッドスライダによって記録・再生される記録媒体と対向する記録媒体対向面に段差が形成され、この段差によって低くされた側がスライダ取付部を構成し、この段差によって高くされた側が圧電素子を取り付ける圧電素子取付部を構成することを特徴とする。
【0007】
このように1つのスライダ保持台の両側にこれを挟むようにして圧電素子を取り付ける構成により、圧電素子を押し付けてもスライダ保持台に曲げ応力が生じないのでスライダ保持台が歪まない。これにより、ヘッドスライダが駆動する際の変位の精度を保ち、アクチュエータの信頼性を高めることができる。
【0009】
装置の小型化を実現するため、アクチュエータにヘッドスライダが取り付けられて完成されるスライダユニットの厚さをできる限り薄くする必要がある。このため、ヘッドスライダを取り付けるスライダ取付部は、段差によって低くされている
【0010】
上記アクチュエータにおいて、スライダ保持台の記録媒体対向面の反対面はその一部が隆起されている、ことをさらなる特徴とする。
【0011】
スライダ取付部に取り付けられるヘッドスライダを駆動させるために、スライダ保持台は圧電素子の伸縮に応じて曲がることが必要である。本発明では、記録媒体対向面の反対面の一部を隆起させた構成により、その隆起された部分以外はアクチュエータが取り付けられる面に接触しない姿勢で取り付けることが容易となる。これにより、スライド保持台の隆起部分以外はスムーズに曲がることができる。なお、圧電素子の作用によりスライダ保持台が曲がったときのスライダ取付部の変位を大きくするため、隆起した固定部はスライダ取付部から最も遠い反対の端部に形成されることが好ましい。
【0012】
本発明に係るスライダユニットは、薄膜磁気ヘッドを有するヘッドスライダを取り付けるアクチュエータと、アクチュエータのスライダ取付部に取り付けられたヘッドスライダと、を備え、アクチュエータは、一方向に延在すると共に、ヘッドスライダを取り付けるスライダ取付部が一の端部に形成されている1つのスライダ保持台と、スライダ保持台の両側に取り付けられると共に、スライダ保持台の延在方向に伸縮可能な2個の圧電素子と、を有し、スライダ保持台は、ヘッドスライダによって記録・再生される記録媒体と対向する記録媒体対向面に段差が形成され、この段差によって低くされた側がスライダ取付部を構成し、この段差によって高くされた側が圧電素子を取り付ける圧電素子取付部を構成することを特徴とする。
【0013】
このように1つのスライダ保持台の両側にこれを挟むようにして圧電素子を取り付ける構成により、圧電素子を押し付けてもスライダ保持台に曲げ応力が生じないのでスライダ保持台が歪まない。これにより、ヘッドスライダが駆動する際の変位の精度を保ち、スライダヘッドの信頼性を高めることができる。装置の小型化を実現するため、アクチュエータにヘッドスライダが取り付けられて完成されるスライダユニットの厚さをできる限り薄くする必要がある。このため、ヘッドスライダを取り付けるスライダ取付部は、段差によって低くされている。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明に係るスライダユニット及びアクチュエータの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【0017】
まず、実施形態に係るスライダユニット及びアクチュエータについての説明の前に、これらが適用されるハードディスク装置について説明する。図1は、本実施形態のヘッドスライダを備えたハードディスク装置を示す図であり、図2は、図1に示すハードディスク装置に備えられ、薄膜磁気ヘッドが形成されたスライダユニット20を搭載したヘッドジンバルアセンブリの拡大斜視図である。ハードディスク装置1は、ヘッドジンバルアセンブリ(HGA:Head Gimbals Assembly)10を作動させて、高速回転するハードディスク2の記録面(図1の上面)に、薄膜磁気ヘッド11によって磁気情報を記録及び再生するものである。
【0018】
図2に示すように、ヘッドジンバルアセンブリ10は、金属製のサスペンションアーム12を備えている。サスペンションアーム12は、ジンバル12aとロードビーム12bとから構成されている。サスペンションアーム12の先端側には、切込みで囲われたタング部14が形成されており、このタング部14上に薄膜磁気ヘッド11が形成されたヘッドスライダ21を有するスライダユニット20が搭載されている。なお、図2では、ヘッドスライダ21に接続される各種の配線を省略している。
【0019】
このヘッドジンバルアセンブリ10は、図1に示すように、支軸3周りに例えばボイスコイルモータによって回転可能となっている。ヘッドジンバルアセンブリ10を回転させると、スライダユニット20は、ハードディスク2の半径方向、すなわちトラックラインを横切る方向に移動する。
【0020】
図3は本発明の第1実施形態に係るスライダユニット20を示す斜視図、図4は図3に示すスライダユニット20の分解斜視図である。スライダユニット20は、アクチュエータ23にヘッドスライダ21が取り付けられて構成されている。
【0021】
まず、アクチュエータ23に取り付けられるヘッドスライダ21について説明する。ヘッドスライダ21は、略直方体形状をなし、アルティック(Al23・TiC)からなる基台に、薄膜磁気ヘッド11が形成されている。図3における上方の面は、ハードディスク2の記録面に対向する記録媒体対向面であり、エアベアリング面(ABS:Air Bearing Surface)Sと称される。ハードディスク2が回転する際、この回転に伴う空気流によってヘッドスライダ21が浮上し、エアベアリング面Sはハードディスク2の記録面から離隔する。なお、エアベアリング面Sに、DLC(Diamond Like Carbon)等のコーティングを施してもよい。
【0022】
第1実施形態に係るアクチュエータ23は、ヘッドスライダ21を取り付けるスライダ保持台24と、スライダ保持台24に取り付けられた2個の圧電素子25とを有している。スライダ保持台24は、一方向に延在する細長い部材であり、シリコンによって構成される。なお、スライダ保持台24の素材は、強度があり、微細加工のできるものであれば、シリコンに限られない。例えば、SUS等の金属、液晶ポリマー、ガラスフリット入りのポリブチレンテレフタレート(PBT)等の樹脂、又はアルミナ、ジルコニア等のセラミックスを用いることができる。スライダ保持台24は、記録媒体と対向する記録媒体対向面24dに段差24cが形成されている。この段差24cによってその前後における記録媒体対向面24dの高さが変えられており、段差24cによって低くされた側がヘッドスライダ21を取り付けるスライダ取付部24aを構成し、段差24cによって高くされた側が圧電素子25を取り付ける圧電素子取付部24bを構成している。記録媒体対向面24dに形成された段差24cは、取り付けられるヘッドスライダ21の高さhsとほぼ同じになるように設計されるのが好適である。これにより、スライダ取付部24aにヘッドスライダ21を取り付けた場合、取り付けられたヘッドスライダ21のABSと圧電素子取付部24bにおけるスライダ保持台24の記録媒体対向面24dの高さレベルがほぼ同じ程度となり、スライダユニット20の高さを抑えてスライダユニット20の大型化を防ぐことができる。なお、ヘッドスライダ21による記録/再生効率を高めるため、取り付けられるヘッドスライダ21の方がスライダ保持台24より若干(数μm)記録媒体に近くなるように設計されることが好ましい。
【0023】
圧電素子25は、スライダ保持台24の延び方向における両側に取り付けられている。すなわち、スライダ保持台24の圧電素子取付部側において、記録媒体対向面24dを挟む二つの面24bのそれぞれに1個ずつ、エポキシ系、シリコーン系、アクリル系等の接着剤によって取り付けられている。本実施形態では、一例として圧電素子25が単板構造の場合の電極配置を示す。また、圧電素子25はPZT等の圧電セラミック素体の表裏面にそれぞれ電極25a,25bを有している。
【0024】
このアクチュエータ23のスライダ取付部24aにヘッドスライダ21が取り付けられ、実施形態に係るスライダユニット20が構成される。ヘッドスライダ21は、ABSが記録媒体に対向するようにアクチュエータ23に取り付けられる。
【0025】
このスライダユニット20は、ヘッドスライダ21の取り付け面24a(図4参照)を有する側が記録媒体であるハードディスク2に対向するように、ジンバル12aのタング部14に固定される。すなわち、スライド保持台24の記録媒体対向面24dの反対面(以下、「ジンバル固定面」という)がジンバル12aのタング部14に接着されることによって固定される。この際、ジンバル固定面の一部をタング部14に固定し、固定部以外はタング部14から離間させることで変位可能とし、これによりスライダ保持台24をスムーズに曲がるようにすることができる。
【0026】
次に、本発明の実施形態に係るアクチュエータの製造方法について説明する。図5は、アクチュエータ23の製造工程について説明する図である。
【0027】
まず、シリコンからなる平板30を準備し、図示を省略するマスクを利用してその平板30をエッチングする。このエッチング工程では、所定の幅w2を有する平面領域31とその平面領域31の一辺から垂直に延びる複数の延出部32とを有する形状が形成される。平面領域31は後の工程で切断されて圧電素子取付部24bとなる部分である。従って、平面領域31の幅w2が圧電素子取付部24bの長さl2(図4参照)に等しくなるようにエッチングされる。また、複数の延出部32は、後の工程で切断されてスライダ取付部24aとなる部分である。従って、延出部32の延出方向に対する幅w1はスライダ取付部24aの厚さt1(図4参照)に等しく、延出長さl3はスライダ取付部24aの長さl1(図4参照)に等しくなるようにエッチングされる。また、後の工程においてそれぞれの延出部32の間で平板30が切断され、延出部32と平面領域31との接続部分がアクチュエータ23の段差24cを形成することになる。従って、延出部32の間隔は、圧電素子取付部24bとスライダ取付部24aと段差24cの高さ以上となるようにエッチングされる。このエッチング工程を終了した段階では、図5(a)に示されるように、複数のスライダ保持台が未だにつながった状態になっている。なお、図5(a)では、上記した平面領域31と延出部32の組合せが2つ並んだ形状を示している。このように、平面領域31と延出部32の組合せた形状を任意の数だけ並列させることが可能である。なお、平板30のエッチングはウェットエッチング、ドライエッチングのいずれによって行ってもよい。
【0028】
次に、エッチング工程においてエッチングされた平板30に、圧電素子25を取り付ける。ここで取り付けられる圧電素子25には、電極25a,25bが既に取り付けられている。圧電素子25は、延出部32の並ぶ方向に延在する直方体形状である。図5(b)では裏面は見えないが、圧電素子25は平面領域31の両面に取り付けられる。圧電素子25は、エポキシ系、シリコーン系、アクリル系等の接着剤によって平板30に取り付けられる。
【0029】
続いて、圧電素子25が取り付けられた平板30を切断工程において切断し、個々のアクチュエータ23を切り出す。図5(c)に太線で示されるように、一の延出部32とそれに隣接する延出部32との間において、延出部32の延出方向と平行に平板30を切断することによって、それぞれのスライダ保持台24の圧電素子取付部24bを切り離し、個々のアクチュエータ23を切り出す。以上の工程により、実施形態に係るアクチュエータ23が完成する。
【0030】
次に、本実施形態に係るスライダユニット20の動作について述べる。本実施形態に係るスライダユニット20には、ヘッドスライダ21を取り付けるスライダ保持台24の両側に圧電素子25が取り付けられている。それぞれの圧電素子25の表裏に取り付けられた電極25a−25b間(つまり圧電素子25の厚さ方向)に電圧を印加し、一方の圧電素子25をスライダ保持台24の延在方向に伸ばすと共に他方の圧電素子25を縮めることによって、スライダ保持台24を縮めた圧電素子25側に曲がり、これによりヘッドスライダ21を変位させることができる。このアクチュエータ23を介してヘッドスライダ21をジンバル12aに取り付けていることにより、ボイスコイルモータでは実現できないヘッドスライダ21の微細な動作を制御でき、狭小化されたトラックピッチを有する記録媒体に対応することができる。
【0031】
続いて、本実施形態の効果について説明する。本実施形態に係るアクチュエータ23は、一のスライダ保持台24の両側に圧電素子25を取り付けた構成により、圧電素子25を取り付ける際の押圧力によってスライダ保持台24に曲げ応力を生じさせず、スライダ保持台24の歪みを低減させてアクチュエータ23の信頼性を高めることができる。また、本実施形態に係るスライダユニット20は、このアクチュエータ23に取り付けられているのでヘッドスライダ21の駆動変位の精度を保ち、信頼性を高めることができる。
【0032】
また、実施形態に係るアクチュエータ23の製造方法によれば、最初にエッチングした平板30に圧電素子25を取り付けた後、Siフレーム及び圧電素子25を切断してアクチュエータ23を切り出すことにより、大量のアクチュエータを容易に製造することができる。また、スライダ保持台24が片持ち梁の状態ではないので、切断工程においても曲げモーメントが生じにくく、スライダ保持台の歪みを低減させることができる。
【0033】
次に、本発明の第2実施形態に係るアクチュエータ及びスライダユニットについて説明する。図6は、第2実施形態に係るスライダユニット20aを示す斜視図である。
【0034】
第2実施形態に係るスライダユニット20aは、第1実施形態に係るスライダユニット20と基本的な構成は同じであるが、第2実施形態に係るスライダユニット20aは、スライダ保持台24のジンバル固定面に固定部24eが形成されている点が異なる。すなわち、図6に示されるように、第2実施形態に係るスライダユニット20aでは、スライダ保持台24のジンバル固定面の一部が他の部分より隆起した固定部24eとなっている。この固定部24eが形成された位置は、スライダ取付部24aを有する端部とは反対の端部である。
【0035】
第2実施形態に係るアクチュエータ23では、ジンバル固定面に固定部24eを有することにより、アクチュエータ23をジンバルのタング部14に固定することが容易となる。すなわち、他の部分より隆起した固定部24eに接着剤を塗布することによって一部のみを固定し、その他の部分を取付面(タング部14)から離間させることが容易である。これにより、スライダ保持台24がスムーズに曲がり、ヘッドスライダ21もスムーズに変位することとなる。なお、スライダ取付部24aから最も遠い反対の端部に固定部24eを設けるのは、スライダ保持台24が曲がったときのスライダ取付部24aの変位を最も大きくするためである。
【0036】
以上、本発明の実施形態に係るアクチュエータ及びスライダユニットについて実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【0037】
上記実施形態においては、圧電素子25として単板構造の圧電素子を例としたが、積層型圧電素子やバイモルフ型圧電素子を用いてもよい。図7は、積層型圧電素子の構造を説明するための説明図であり、断面によって内部構造を示している。図7に示される積層型圧電素子40は、複数の圧電セラミック層41、複数の内部電極層42及び外部電極43a、43bを備える積層圧電素子である。圧電セラミック層41と内部電極層42とは、交互に積層されて積層体をなしている。従って、それぞれの圧電セラミック層41が2つの内部電極層42で挟まれた構成となっている。また、積層体の上面及び下面から側面の一部にかけて、それぞれ外部電極43a、43bが設けられている。積層体の積層方向に垂直な面Saがスライダ保持台24に対する接着面となる。このような積層型圧電素子40を用いることにより、スライダ保持台24に対してより大きな引張り力又は縮み力を与えることができるため、スライダ保持台24の最大変位量を大きくすることができる。
【0038】
また、上記実施形態では、スライダ保持台24の幅とスライダヘッド21の幅とが等しいスライダユニット20について説明したが、図8に示されるように、スライダ保持台24の幅w3をヘッドスライダ21の幅w4より狭くしてもよい。このように、スライダ保持台24の幅w3を狭くすることにより、スライダ保持台24が変位しやすくなるという効果がある。
【0039】
【発明の効果】
本発明によれば、1つのスライダ保持台の両側にこれを挟むようにして圧電素子を取り付ける構成により、圧電素子を押し付けてもスライダ保持台に曲げ応力が生じないのでスライダ保持台が歪まない。これにより、ヘッドスライダが駆動する際の変位の精度を保ち、アクチュエータの信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係るスライダユニットが適用されたヘッドジンバルの構成例を示す図である。
【図2】実施形態に係るヘッドジンバルアセンブリを示す斜視図である。
【図3】実施形態に係るスライダユニットを示す斜視図である。
【図4】実施形態に係るスライダユニットの分解斜視図である。
【図5】実施形態に係るアクチュエータの製造工程を示す図である。
【図6】第2実施形態に係るスライドユニットを示す斜視図である。
【図7】積層型圧電素子の構成を説明する図である。
【図8】スライダユニットの他の例を示す図である。
【符号の説明】
1・・・ハードディスク装置、2・・・ハードディスク、3・・・支軸、10・・・ヘッドジンバルアセンブリ、11・・・薄膜磁気ヘッド、12・・・サスペンションアーム、12a・・・ジンバル、12b・・・ロードビーム、14・・・タング部、20・・・スライダユニット、21・・・ヘッドスライダ、23・・・アクチュエータ、24・・・スライダ保持台、25・・・圧電素子。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is an actuator for driving the magnetic head slider attached to the slider holder, and relates to a slider unit.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a piezoelectric device used for driving a magnetic head is known from Patent Document 1 and the like. The piezoelectric device described in Patent Document 1 connects a movable portion at a base that includes a pair of left and right movable portions and a fixed portion that fixes them at one end, and an end opposite to the end having the fixed portion. An attachment portion and a piezoelectric element disposed on a side surface of the movable portion are provided. Then, the magnetic head is attached to the attachment portion and the piezoelectric element is operated to move the movable portion to drive the magnetic head. According to the invention described in Document 1, a piezoelectric device can be configured with a small number of parts.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2002-289936 A [0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the invention described in the above document has the following problems in terms of product reliability. The piezoelectric element is usually attached with an adhesive, but the piezoelectric element is pressed against the movable part during the attachment for the purpose of making the adhesive uniform or the like. In the invention described in the above document, since the movable part is in a cantilever state where one end is fixed by the fixed part, bending stress is generated in the movable part due to the pressing force of the piezoelectric element at the time of attachment, and the movable part is distorted. In the worst case, the movable part may be broken. If the movable part is distorted, the accuracy of the drive displacement of the slider mounting part arranged in the movable part cannot be guaranteed.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an actuator and a slider unit that maintain the accuracy of displacement when the head slider is driven and have improved reliability.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The actuator according to the present invention includes a slider holding base that extends in one direction and has a slider mounting portion that is attached to a head slider having a thin film magnetic head at one end, and both sides of the slider holding base. And two piezoelectric elements that can be expanded and contracted in the extending direction of the slider holding table, and the slider holding table has a step on the recording medium facing surface facing the recording medium to be recorded / reproduced by the head slider. The side formed and lowered by this step constitutes a slider attachment portion, and the side raised by this step constitutes a piezoelectric element attachment portion for attaching a piezoelectric element .
[0007]
As described above, the piezoelectric element is attached to both sides of one slider holding base so that even if the piezoelectric element is pressed, no bending stress is generated in the slider holding base, so that the slider holding base is not distorted. Thereby, the accuracy of the displacement when the head slider is driven can be maintained, and the reliability of the actuator can be improved.
[0009]
In order to reduce the size of the apparatus, it is necessary to make the thickness of the slider unit completed by attaching the head slider to the actuator as thin as possible. For this reason, the slider attachment part which attaches a head slider is made low by the level | step difference .
[0010]
The actuator is further characterized in that a part of the surface opposite to the recording medium facing surface of the slider holding base is raised.
[0011]
In order to drive the head slider attached to the slider attachment portion, the slider holding base needs to bend according to the expansion and contraction of the piezoelectric element. According to the present invention, the configuration in which a part of the surface opposite to the recording medium facing surface is raised makes it easy to attach in a posture that does not contact the surface to which the actuator is attached except for the raised part. Thereby, it can bend smoothly except the raised part of a slide holding stand. In order to increase the displacement of the slider mounting portion when the slider holding base is bent by the action of the piezoelectric element, the raised fixing portion is preferably formed at the opposite end farthest from the slider mounting portion.
[0012]
A slider unit according to the present invention includes an actuator for attaching a head slider having a thin film magnetic head, and a head slider attached to a slider attachment portion of the actuator. The actuator extends in one direction, and the head slider is attached to the slider. One slider holding base having a slider mounting portion to be formed at one end, and two piezoelectric elements attached to both sides of the slider holding base and extendable in the extending direction of the slider holding base, Yes, and the slider holder is a step is formed on the recording medium facing surface facing the recording medium to be recorded and reproduced by the head slider, side is lowered by the step constitutes the slider attachment portion, it is higher by the step The other side constitutes a piezoelectric element mounting portion for mounting the piezoelectric element .
[0013]
As described above, the piezoelectric element is attached to both sides of one slider holding base so that even if the piezoelectric element is pressed, no bending stress is generated in the slider holding base, so that the slider holding base is not distorted. Thereby, the accuracy of the displacement when the head slider is driven can be maintained, and the reliability of the slider head can be improved. In order to reduce the size of the apparatus, it is necessary to make the thickness of the slider unit completed by attaching the head slider to the actuator as thin as possible. For this reason, the slider attachment part which attaches a head slider is made low by the level | step difference.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a slider unit and an actuator according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0017]
First, before describing the slider unit and the actuator according to the embodiment, a hard disk device to which these are applied will be described. FIG. 1 is a diagram showing a hard disk device provided with a head slider according to the present embodiment, and FIG. 2 is a head gimbal equipped with the slider unit 20 provided with the hard disk device shown in FIG. It is an expansion perspective view of an assembly. The hard disk device 1 operates a head gimbal assembly (HGA) 10 to record and reproduce magnetic information by a thin film magnetic head 11 on a recording surface (upper surface in FIG. 1) of a hard disk 2 that rotates at high speed. It is.
[0018]
As shown in FIG. 2, the head gimbal assembly 10 includes a metal suspension arm 12. The suspension arm 12 includes a gimbal 12a and a load beam 12b. A tongue portion 14 surrounded by a cut is formed on the tip end side of the suspension arm 12, and a slider unit 20 having a head slider 21 on which the thin film magnetic head 11 is formed is mounted on the tongue portion 14. . In FIG. 2, various wirings connected to the head slider 21 are omitted.
[0019]
As shown in FIG. 1, the head gimbal assembly 10 is rotatable around the support shaft 3 by, for example, a voice coil motor. When the head gimbal assembly 10 is rotated, the slider unit 20 moves in the radial direction of the hard disk 2, that is, in the direction crossing the track line.
[0020]
3 is a perspective view showing the slider unit 20 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the slider unit 20 shown in FIG. The slider unit 20 is configured by attaching a head slider 21 to an actuator 23.
[0021]
First, the head slider 21 attached to the actuator 23 will be described. The head slider 21 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and the thin film magnetic head 11 is formed on a base made of AlTiC (Al 2 O 3 · TiC). The upper surface in FIG. 3 is a recording medium facing surface that faces the recording surface of the hard disk 2 and is called an air bearing surface (ABS). When the hard disk 2 rotates, the head slider 21 is lifted by the air flow accompanying this rotation, and the air bearing surface S is separated from the recording surface of the hard disk 2. The air bearing surface S may be coated with DLC (Diamond Like Carbon) or the like.
[0022]
The actuator 23 according to the first embodiment includes a slider holding base 24 to which the head slider 21 is attached and two piezoelectric elements 25 attached to the slider holding base 24. The slider holding base 24 is an elongated member extending in one direction and is made of silicon. The material of the slider holding base 24 is not limited to silicon as long as it has strength and can be finely processed. For example, a metal such as SUS, a liquid crystal polymer, a resin such as polybutylene terephthalate (PBT) containing glass frit, or a ceramic such as alumina or zirconia can be used. The slider holding base 24 has a step 24c on a recording medium facing surface 24d facing the recording medium. The height of the recording medium facing surface 24d before and after the step 24c is changed, and the side lowered by the step 24c constitutes a slider mounting portion 24a for attaching the head slider 21, and the side raised by the step 24c is the piezoelectric element. A piezoelectric element mounting portion 24b to which 25 is mounted is configured. The step 24c formed on the recording medium facing surface 24d is preferably designed to be substantially the same as the height hs of the head slider 21 to be attached. Thereby, when the head slider 21 is attached to the slider attaching portion 24a, the height level of the ABS 24 of the attached head slider 21 and the recording medium facing surface 24d of the slider holding base 24 in the piezoelectric element attaching portion 24b is approximately the same. Therefore, the slider unit 20 can be prevented from being enlarged by suppressing the height of the slider unit 20. In order to increase the recording / reproduction efficiency of the head slider 21, it is preferable that the head slider 21 to be attached is designed to be slightly closer to the recording medium (several μm) than the slider holding base 24.
[0023]
The piezoelectric elements 25 are attached to both sides in the extending direction of the slider holding base 24. That is, on the piezoelectric element mounting portion side of the slider holding base 24, one is attached to each of the two surfaces 24b sandwiching the recording medium facing surface 24d by an adhesive such as epoxy, silicone, or acrylic. In the present embodiment, an electrode arrangement when the piezoelectric element 25 has a single plate structure is shown as an example. The piezoelectric element 25 has electrodes 25a and 25b on the front and back surfaces of a piezoelectric ceramic body such as PZT.
[0024]
The head slider 21 is attached to the slider attachment portion 24a of the actuator 23, and the slider unit 20 according to the embodiment is configured. The head slider 21 is attached to the actuator 23 so that the ABS faces the recording medium.
[0025]
The slider unit 20 is fixed to the tongue 14 of the gimbal 12a so that the side having the mounting surface 24a (see FIG. 4) of the head slider 21 faces the hard disk 2 as a recording medium. That is, the surface opposite to the recording medium facing surface 24d of the slide holding base 24 (hereinafter referred to as “gimbal fixing surface”) is fixed by being adhered to the tongue 14 of the gimbal 12a. At this time, a part of the gimbal fixing surface is fixed to the tongue part 14 and the parts other than the fixing part can be displaced by being separated from the tongue part 14, whereby the slider holding base 24 can be bent smoothly.
[0026]
Next, the manufacturing method of the actuator which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 5 is a diagram for explaining a manufacturing process of the actuator 23.
[0027]
First, a flat plate 30 made of silicon is prepared, and the flat plate 30 is etched using a mask not shown. In this etching step, a shape having a planar region 31 having a predetermined width w2 and a plurality of extending portions 32 extending perpendicularly from one side of the planar region 31 is formed. The planar region 31 is a portion that is cut in a later process to become the piezoelectric element mounting portion 24b. Accordingly, the etching is performed so that the width w2 of the planar region 31 is equal to the length l2 (see FIG. 4) of the piezoelectric element mounting portion 24b. In addition, the plurality of extending portions 32 are portions that are cut in a later step to become the slider mounting portion 24a. Accordingly, the width w1 of the extending portion 32 in the extending direction is equal to the thickness t1 (see FIG. 4) of the slider mounting portion 24a, and the extending length l3 is equal to the length l1 of the slider mounting portion 24a (see FIG. 4). Etched to be equal. Further, in a later step, the flat plate 30 is cut between the respective extension portions 32, and a connection portion between the extension portion 32 and the planar region 31 forms a step 24 c of the actuator 23. Therefore, the distance between the extending portions 32 is etched so as to be equal to or higher than the height of the piezoelectric element attaching portion 24b, the slider attaching portion 24a, and the step 24c. At the stage where this etching process is completed, as shown in FIG. 5A, a plurality of slider holding bases are still connected. FIG. 5A shows a shape in which two combinations of the planar region 31 and the extending portion 32 described above are arranged. In this way, it is possible to align an arbitrary number of shapes obtained by combining the planar region 31 and the extending portion 32. The flat plate 30 may be etched by either wet etching or dry etching.
[0028]
Next, the piezoelectric element 25 is attached to the flat plate 30 etched in the etching process. Electrodes 25a and 25b are already attached to the piezoelectric element 25 attached here. The piezoelectric element 25 has a rectangular parallelepiped shape extending in the direction in which the extending portions 32 are arranged. Although the back surface is not visible in FIG. 5B, the piezoelectric elements 25 are attached to both surfaces of the planar region 31. The piezoelectric element 25 is attached to the flat plate 30 by an adhesive such as epoxy, silicone, or acrylic.
[0029]
Subsequently, the flat plate 30 to which the piezoelectric element 25 is attached is cut in a cutting process, and the individual actuators 23 are cut out. As shown by a thick line in FIG. 5C, by cutting the flat plate 30 between one extending portion 32 and the adjacent extending portion 32 in parallel with the extending direction of the extending portion 32. Then, the piezoelectric element mounting portions 24b of the respective slider holding bases 24 are cut off, and the individual actuators 23 are cut out. Through the above steps, the actuator 23 according to the embodiment is completed.
[0030]
Next, the operation of the slider unit 20 according to this embodiment will be described. In the slider unit 20 according to this embodiment, piezoelectric elements 25 are attached to both sides of a slider holding base 24 to which the head slider 21 is attached. A voltage is applied between the electrodes 25a-25b attached to the front and back of each piezoelectric element 25 (that is, in the thickness direction of the piezoelectric element 25), and one piezoelectric element 25 is extended in the extending direction of the slider holding base 24 and the other By contracting the piezoelectric element 25, the slider holding base 24 is bent toward the contracted piezoelectric element 25, whereby the head slider 21 can be displaced. By attaching the head slider 21 to the gimbal 12a via the actuator 23, it is possible to control fine operations of the head slider 21 that cannot be realized by a voice coil motor, and to cope with a recording medium having a narrowed track pitch. Can do.
[0031]
Then, the effect of this embodiment is demonstrated. The actuator 23 according to the present embodiment has a configuration in which the piezoelectric element 25 is attached to both sides of one slider holding base 24, so that the slider holding base 24 does not generate bending stress due to the pressing force when the piezoelectric element 25 is attached. The distortion of the holding table 24 can be reduced and the reliability of the actuator 23 can be increased. Further, since the slider unit 20 according to the present embodiment is attached to the actuator 23, the accuracy of driving displacement of the head slider 21 can be maintained and the reliability can be improved.
[0032]
Further, according to the manufacturing method of the actuator 23 according to the embodiment, the piezoelectric element 25 is attached to the initially etched flat plate 30, and then the Si frame and the piezoelectric element 25 are cut to cut out the actuator 23. Can be easily manufactured. Further, since the slider holding base 24 is not in a cantilever state, a bending moment is hardly generated even in the cutting process, and distortion of the slider holding base can be reduced.
[0033]
Next, an actuator and a slider unit according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a perspective view showing a slider unit 20a according to the second embodiment.
[0034]
The slider unit 20 a according to the second embodiment has the same basic configuration as the slider unit 20 according to the first embodiment, but the slider unit 20 a according to the second embodiment is a gimbal fixing surface of the slider holding base 24. The difference is that a fixing portion 24e is formed. That is, as shown in FIG. 6, in the slider unit 20 a according to the second embodiment, a part of the gimbal fixing surface of the slider holding base 24 is a fixing part 24 e raised from the other part. The position where the fixing portion 24e is formed is the end opposite to the end having the slider mounting portion 24a.
[0035]
In the actuator 23 according to the second embodiment, by having the fixing portion 24e on the gimbal fixing surface, it becomes easy to fix the actuator 23 to the tongue portion 14 of the gimbal. That is, it is easy to fix only a part by applying an adhesive to the fixing part 24e raised from the other part and to separate the other part from the mounting surface (the tongue part 14). As a result, the slider holding base 24 bends smoothly and the head slider 21 is also smoothly displaced. The reason why the fixing portion 24e is provided at the opposite end farthest from the slider mounting portion 24a is to maximize the displacement of the slider mounting portion 24a when the slider holding base 24 is bent.
[0036]
As mentioned above, although the actuator and the slider unit according to the embodiment of the present invention have been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment.
[0037]
In the above embodiment, a piezoelectric element having a single plate structure is taken as an example of the piezoelectric element 25, but a laminated piezoelectric element or a bimorph piezoelectric element may be used. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the structure of the multilayer piezoelectric element, and shows the internal structure in cross section. A laminated piezoelectric element 40 shown in FIG. 7 is a laminated piezoelectric element including a plurality of piezoelectric ceramic layers 41, a plurality of internal electrode layers 42, and external electrodes 43a and 43b. The piezoelectric ceramic layers 41 and the internal electrode layers 42 are alternately stacked to form a stacked body. Therefore, each piezoelectric ceramic layer 41 is sandwiched between the two internal electrode layers 42. In addition, external electrodes 43a and 43b are provided from the upper surface and the lower surface of the multilayer body to part of the side surfaces, respectively. A surface Sa perpendicular to the stacking direction of the stacked body is an adhesive surface to the slider holding base 24. By using such a laminated piezoelectric element 40, a larger pulling force or contracting force can be applied to the slider holding base 24, so that the maximum displacement amount of the slider holding base 24 can be increased.
[0038]
In the above-described embodiment, the slider unit 20 in which the width of the slider holding base 24 is equal to the width of the slider head 21 has been described. However, as shown in FIG. It may be narrower than the width w4. Thus, by reducing the width w3 of the slider holding base 24, there is an effect that the slider holding base 24 is easily displaced.
[0039]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the piezoelectric element is attached to both sides of one slider holding base, bending stress does not occur in the slider holding base even when the piezoelectric element is pressed, so that the slider holding base is not distorted. Thereby, the accuracy of the displacement when the head slider is driven can be maintained, and the reliability of the actuator can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a head gimbal to which a slider unit according to an embodiment is applied.
FIG. 2 is a perspective view showing a head gimbal assembly according to the embodiment.
FIG. 3 is a perspective view showing a slider unit according to the embodiment.
FIG. 4 is an exploded perspective view of the slider unit according to the embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating a manufacturing process of the actuator according to the embodiment.
FIG. 6 is a perspective view showing a slide unit according to a second embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a multilayer piezoelectric element.
FIG. 8 is a diagram showing another example of a slider unit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hard disk apparatus, 2 ... Hard disk, 3 ... Spindle, 10 ... Head gimbal assembly, 11 ... Thin-film magnetic head, 12 ... Suspension arm, 12a ... Gimbal, 12b・ ・ ・ Load beam, 14 ... Tung section, 20 ... Slider unit, 21 ... Head slider, 23 ... Actuator, 24 ... Slider holding base, 25 ... Piezoelectric element.

Claims (3)

一方向に延在すると共に、薄膜磁気ヘッドを有するヘッドスライダを取り付けるスライダ取付部が一の端部に形成されている1つのスライダ保持台と、
前記スライダ保持台の両側に取り付けられると共に、前記スライダ保持台の延在方向に伸縮可能な2個の圧電素子と、
を備え
前記スライダ保持台は、前記ヘッドスライダによって記録・再生される記録媒体と対向する記録媒体対向面に段差が形成され、この段差によって低くされた側が前記スライダ取付部を構成し、この段差によって高くされた側が前記圧電素子を取り付ける圧電素子取付部を構成することを特徴とするアクチュエータ。
One slider holding base extending in one direction and having a slider mounting portion for attaching a head slider having a thin film magnetic head formed at one end;
Two piezoelectric elements that are attached to both sides of the slider holding base and extendable in the extending direction of the slider holding base;
Equipped with a,
The slider holding table has a step formed on a recording medium facing surface facing a recording medium to be recorded / reproduced by the head slider, and a side lowered by the step constitutes the slider mounting portion, and is raised by the step. The actuator comprises a piezoelectric element attaching portion for attaching the piezoelectric element .
前記スライダ保持台の記録媒体対向面の反対面はその一部が隆起されている、ことを特徴とする請求項に記載のアクチュエータ。2. The actuator according to claim 1 , wherein a part of the surface opposite to the recording medium facing surface of the slider holding base is raised. 3. 薄膜磁気ヘッドを有するヘッドスライダを取り付けるアクチュエータと、
前記アクチュエータのスライダ取付部に取り付けられたヘッドスライダと、
を備え、
前記アクチュエータは、
一方向に延在すると共に、前記ヘッドスライダを取り付けるスライダ取付部が一の端部に形成されている1つのスライダ保持台と、
前記スライダ保持台の両側に取り付けられると共に、前記スライダ保持台の延在方向に伸縮可能な2個の圧電素子と、
を有し、
前記スライダ保持台は、前記ヘッドスライダによって記録・再生される記録媒体と対向する記録媒体対向面に段差が形成され、この段差によって低くされた側が前記スライダ取付部を構成し、この段差によって高くされた側が前記圧電素子を取り付ける圧電素子取付部を構成することを特徴とするスライダユニット。
An actuator for mounting a head slider having a thin film magnetic head;
A head slider attached to the slider attachment portion of the actuator;
With
The actuator is
One slider holding base extending in one direction and having a slider mounting portion for attaching the head slider formed at one end;
Two piezoelectric elements that are attached to both sides of the slider holding base and extendable in the extending direction of the slider holding base;
I have a,
The slider holding table has a step formed on a recording medium facing surface facing a recording medium to be recorded / reproduced by the head slider, and a side lowered by the step constitutes the slider mounting portion, and is raised by the step. A slider unit characterized in that the other side constitutes a piezoelectric element mounting portion for mounting the piezoelectric element .
JP2003081342A 2003-03-24 2003-03-24 Actuator and slider unit Expired - Lifetime JP3947488B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003081342A JP3947488B2 (en) 2003-03-24 2003-03-24 Actuator and slider unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003081342A JP3947488B2 (en) 2003-03-24 2003-03-24 Actuator and slider unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004288329A JP2004288329A (en) 2004-10-14
JP3947488B2 true JP3947488B2 (en) 2007-07-18

Family

ID=33294939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003081342A Expired - Lifetime JP3947488B2 (en) 2003-03-24 2003-03-24 Actuator and slider unit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3947488B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004288329A (en) 2004-10-14

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
US6246552B1 (en) Read/write head including displacement generating means that elongates and contracts by inverse piezoelectric effect of electrostrictive effect
US7554773B2 (en) Micro-actuator, head gimbal assembly and disk drive unit with the same
KR100772071B1 (en) Head assembly and recording medium drive
US8085508B2 (en) System, method and apparatus for flexure-integrated microactuator
US7420785B2 (en) Suspension assembly, hard disk drive, and method of manufacturing suspension assembly
US8130469B2 (en) Suspension, head gimbal assembly and/or disk drive unit including outrigger with spring beams, and/or manufacturing method thereof
JP2002298526A (en) Actuator for finely positioning head element, head gimbal assembly provided with the actuator, and method for manufacturing the head gimbal assembly
JP4227365B2 (en) Head assembly with micro actuator
JP2006190452A (en) Microactuator, damper, head gimbal assembly, and disk drive using the same
US20040125508A1 (en) Method and apparatus for forming a plurality of actuation devices on suspension structures for hard disk drive suspension
JP3225510B2 (en) Magnetic head slider positioning mechanism
JP2003228928A (en) Mechanism finely moving head which perform recording and reproducing disk and disk device having the same
US7518833B2 (en) Micro-actuator with electric spark preventing structure, HGA, and disk drive unit with the same, and manufacturing method thereof
JP2007043789A (en) Microactuator, head gimbal assembly using it, hard disc drive, its manufacturing method
JP3947488B2 (en) Actuator and slider unit
JP2002251855A (en) Head slider with actuator for micropositioning and method of manufacturing this slider
JP5303776B2 (en) Suspension, head gimbal assembly, method for manufacturing the same, and magnetic disk drive unit
JP3608964B2 (en) Magnetic disk unit
US7535681B2 (en) Micro-actuator including side arms having back-turned extensions, head gimbal assembly and disk drive unit with the same
JP2007059048A (en) Micro-actuator for disk drive apparatus, and head gimbal assembly
JP2004296005A (en) Actuator
JP2007242222A (en) Rotary type piezoelectric micro-actuator, head gimbal assembly, and disk drive unit
JP4370241B2 (en) Actuator, slider unit, suspension and hard disk drive
JP4319616B2 (en) Actuator, slider unit, suspension and hard disk drive

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060317

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061205

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070205

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070410

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070413

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3947488

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110420

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110420

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120420

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130420

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140420

Year of fee payment: 7

EXPY Cancellation because of completion of term