JP5303776B2

JP5303776B2 - サスペンション、ヘッドジンバルアセンブリ及びその製造方法及び磁気ディスクドライブユニット

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Publication number: JP5303776B2
Application number: JP2008108043A
Authority: JP
Inventors: 姚明高; 謝怡如; 孫雨; 郭林
Original assignee: SAE Magnetics HK Ltd
Current assignee: SAE Magnetics HK Ltd
Priority date: 2007-04-17
Filing date: 2008-04-17
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2028-04-17
Also published as: CN101290776B; CN101290776A; JP2008269770A

Description

本発明は一種のデータ記録磁気ディスクドライブユニットに関わり、特にマイクロアクチュエータを有するヘッドジンバルアセンブリ（HGA, head gimbal assembly）のサスペンション、ヘッドジンバルアセンブリ及びその製造方法、及び磁気ディスクドライブユニットに関わる。

磁気ディスクドライブユニットは磁気媒介を介してデータを保存するデータ保存装置である、また移動可能な一つの磁気読取/書込みヘッドが磁気媒介の上で位置決めすることにより、選択的にデータを磁気媒介から読取るあるいは磁気媒介に書き込む。

消費者はこのような磁気ディスクドライブユニットの保存容量がますます増加することを求めていると同時に、更に速く更に精確な読取/書込み速度を希望してきた。従って、磁気ディスクの製造業者はより高い保存容量を有する磁気ディスクドライブユニットの開発に力を注いできた、例えば磁気ディスクのトラック幅あるいはトラックピッチを減少することにより間接的に磁気ディスクの保存容量を増加することである。しかし、高密度磁気ディスクでより速くより精確に読取/書込みを行うには、トラック密度の増加に対応して、磁気ディスクドライブユニットが読取/書込みヘッドに対する位置制御の精度を高める必要がある。また、トラック密度の増加に伴い、従来の技術で読取/書込みヘッドをより速くより精確に磁気ディスクの適当な位置に設置するのはますます困難になっている。したがって、磁気ディスクドライブユニットの製造業者は増加しつつあるトラック密度がもたらす利点を利用するために、読取/書込みヘッドの位置制御を向上する方法を追求してきた。

磁気ディスクドライブユニット製造業者が高密度磁気ディスクでの読取/書込みヘッドの位置制御精度を向上するために有効的に利用されるある方法は第二のアクチュエータ（マイクロアクチュエータとも呼ぶ（micro-actuator））を使用することである。当該マイクロアクチュエータは一つのメインアクチュエータと連携して読取/書込みヘッドに対する快速且つ精確な位置制御を共同に実現する。マイクロアクチュエータを含む磁気ディスクドライブユニットはダブルアクチュエータユニットとして公知である。

読取/書込み速度および読取/書込みヘッドが高密度磁気ディスクでの位置制御精度の向上に用いられるダブルアクチュエータユニットがかつては多く開発されてきた。このようなダブルアクチュエータユニットは通常一つのメインボイスコイルモータアクチュエータと一つのサブマイクロアクチュエータ、例えば圧電素子マイクロアクチュエータ（以下はPZT素子アクチュエータと呼ぶ）とを含む。当該メインボイスコイルモータアクチュエータはサーボコントロールシステムにより制御され、当該サーボコントロールシステムは、読取/書込みヘッドを搭載した駆動アームの回転を駆使することにより、読取/書込みヘッドをディスク上の適当なトラックに置く。またPZT素子マイクロアクチュエータはボイスコイルモータと連携して読取/書込み速度の向上、及び読取/書込みヘッドが需要なトラックでの精確な位置制御を共同に実現する。ボイスコイルモータアクチュエータは読取/書込みヘッドの位置に対して大略の調整を行い、PZT素子マイクロアクチュエータは、読取/書込みヘッドが磁気ディスクに相対する位置に対して精密な調整を行う。二つのアクチュエータの連携により、データが高密度保存磁気ディスクでの効率的且つ精確な読取/書込みを共同に実現する。

読取/書込みヘッド位置の微調整の実現に用いられている、一種の公知のマイクアクチュエータはPZT素子を含む。当該PZT素子マイクアクチュエータは相関の電子装置を有し、当該電子装置はマイクロアクチュエータ上のPZT素子を選択的に収縮或いは拡張させることができる。PZT素子マイクロアクチュエータは適当な構造を有することにより、PZT素子の収縮或いは拡張がアクチュエータの運動を引き起こし、更に読取/書込みヘッドの運動を引き起こす。ただボイスコイルモーターを使った磁気ディスクドライブユニットと比べ、当該読取/書込みヘッド運動は読取/書込みヘッドに対するより快速より精確な調整を実現する。このようなPZT素子は多くの特許、例えば名称が“圧電駆動装置”の米国特許公開第２００３/０１６８９３５号により開示されている。

図１aは一つの磁気ディスク１０１がスピンドルモーター１０２（spindle motor）に装着されて、そのスピンドルモーターの駆使により回転することを示している。ボイスコイルモーターアーム１０４にはヘッドジンバルアセンブリ１００が搭載してあり、当該ヘッドジンバルアセンブリ１００は、磁気ヘッド１０３を含むマイクロアクチュエータ１０５を含み、また磁気ヘッド１０３には読取/書込みヘッドが装着されている。一つのボイスコイルモーター（VCM）がボイスコイルモーターアーム１０４の運動を制御することにより、磁気ヘッド１０３が磁気ディスク１０１の表面のトラック間での移動を制御し、最終的に読取/書込みヘッドが磁気ディスク１０１でのデータの読取/書込みを実現する。工作状態では、読取/書込みヘッドを含む磁気ヘッド１０３と回転する磁気ディスク１０１との間に空気動力的接触が形成され、上昇力が発生する。当該上昇力は、ヘッドジンバルアセンブリ１００のサスペンションが加える大小相当・方向相反の弾力と互いに平衡であることにより、モーターアーム１０４の全ラジアル行程で、回転する磁気ディスク１０１の表面の上方で予定の飛行高度を形成且つ維持することができる。

ボイスコイルモーターだけを使用する場合、磁気ヘッド１０３の位置決めに対して固有の誤差が存在するため、磁気ヘッド１０３の快速且つ精確な位置制御は不可能であると同時に、読取/書込みヘッドが精確に磁気ディスクのデータを読取/書込みする性能にも影響を与える。そのため、上述のPZT素子マイクロアクチュエータ１０５を追加することにより、磁気ヘッド及び読取/書込みヘッドの位置制御精度を向上させる。更に具体的に言うと、ボイスコイルモーターアクチュエータに対して、当該PZT素子マイクロアクチュエータは更に小さい幅で磁気ヘッド１０３の変位を調整することにより、ボイスコイルモーターまた/或いは磁気ヘッドサスペンションアセンブリの製造誤差を補償する。また、当該PZT素子マイクロアクチュエータは、更に小さいトラックピッチの応用を可能として、磁気ディスクのトラック密度（TPI値、１インチごとに含むトラックの数）を５０％高めると同時に、磁気ヘッドのトラックサーチ及び位置決めの時間を短縮することができる。したがって、PZT素子マイクロアクチュエータは、磁気ディスクドライブユニットがデータ保存磁気ディスクの表面記録密度を大幅に向上させることができる。

図１b-1cを参考すると、ヘッドジンバルアセンブリ１００は磁気ヘッド１０３と、一対の薄膜PZT素子１０と、当該磁気ヘッド１０３と圧電素子１０とを搭載するサスペンションとを含む。当該薄膜PZT素子１０は磁気ヘッド１０３の位置に対する微調整に用いられる。当該サスペンションはフレキシャ１２２、一つの磁気ヘッド支持部１２１と、一つの金属基板１２３と、一つのロードビーム１２４とを含む。

図1ｂ-1cに示すように、磁気ヘッド１０３はサスペンションの磁気ヘッド支持部１２１に部分的に装着されて、当該磁気ヘッド支持部１２１には一つの隆起１２７を有し、当該隆起１２７は磁気ヘッド１０３の背面の中心を支持する。数個のトレースを有するフレキシャ１２２は、磁気ヘッド支持部１２１と金属基板１２３とを連接する。ロードビーム１２４は磁気ヘッド支持部１２１と金属基板１２３との下方に設けられることにより、磁気ヘッド支持部１２１と金属基板１２３とを支持して、ロードビーム１２４には一つの突起１２５が形成され、当該突起１２５は隆起１２７と配合する。当該磁気ヘッド１０３が磁気ディスク上で飛行する場合、突起１２５は隆起１２７を支持し、ロードビーム１２４の荷重力を磁気ヘッド１０３の中心に常に均一に与えることにより、磁気ヘッド１０３の良好な飛行性能、例えば良好な飛行姿勢を確保する。フレキシャ１２２には、PZT素子装着用の一つのタング区域１２８が設けられている。二つのPZT素子１０はフレキシャ１２２のタング区域１２８に設けられている。図1cを参考すると、電圧が薄膜PZT素子１０に輸送された場合、一つのPZT素子１０は矢印Dの方向に沿って収縮し、もう一つは矢印Eの方向に沿って拡張する。こうやって一つの回転トルクが発生され、磁気ヘッド支持部１２１が矢印Cの方向に沿って移動することにより、磁気ヘッド１０３の移動を引き起こす。

磁気ヘッド支持部１２１に磁気ヘッド１０３が部分的に装着され、また磁気ヘッド支持部１２１にある隆起１２７は磁気ヘッド１０３の中心を支持しているため、磁気ヘッド１０３と磁気ヘッド支持部１２１は突起１２５を中心として容易に回転することができる。磁気ヘッド支持部１２１はフレキシャ１２２のタング区域１２８を通じて金属基板１２３連結する。フレキシャ１２２のタング区域１２８はソフトポリマー材料により作られて、厚さがわずか１０−２０umであるため、サスペンションの製造過程、超音波清掃過程、ヘッドジンバルアセンブリの製造過程及び振動または衝撃事件で、サスペンションのタング区域１２８は変形しやすい。これは突起の分離を引き起こし、ヘッドジンバルのせ性能に重大な影響を与える。図２aと図２ｂはそれぞれサスペンションタング区域が変形する場合と突起が離脱する場合を示している。フレキシャ１２２が変形しやすく、ヘッドジンバルアセンブリの突起離脱を引き起こし、またフレキシャ１２２の上表面には磁気ヘッド１０３が部分的に装着されているため、磁気ヘッド１０３の静態姿勢の制御が困難であり、ヘッドジンバルアセンブリの動態性能にも重大な影響を与える。

そのほか、上述した構造全体の防振性も極めて劣れる。震動或いは衝撃事件が発生した場合、サスペンション或いはPZT素子は例えば亀裂或いは破裂して、損壊される可能性がある。

また、サスペンションの前記構造により、縦揺れ及び回転の方向の静態角度が極めて劣れ、ヘッドジンバルアセンブリの性能の不安定を引き起こし、ヘッドジンバルアセンブリの動態性能にも重大な影響を与える、特に製造或いは運送の過程で震動また衝撃事件が発生した場合である。

したがって、改良したサスペンション、ヘッドジンバルアセンブリ及びその製造方法、及び当該ヘッドジンバルアセンブリを有する磁気ディスクドライブユニットによって、前記問題の解決ないしよりいい性能の実現が期待されている。

本発明の目的は、あるヘッドジンバルアセンブリのサスペンションを提供し、当該サスペンションは改良された構造を有し、当該構造は、サスペンション製造過程、震動或いは衝撃事件でサスペンションタング区域の変形或いは突起の離脱を防止することができ、ヘッドジンバルアセンブリの防振性及び磁気ヘッドの静態また動態性能を向上させる。

本発明の他の目的は、あるヘッドジンバルアセンブリを提供し、当該ヘッドジンバルアセンブリのサスペンションは改良された構造を有し、当該構造は、サスペンション製造過程、震動或いは衝撃事件でサスペンションタング区域の変形或いは突起の離脱を防止することができ、ヘッドジンバルアセンブリの防振性及び磁気ヘッドの静態また動態性能を向上させる。

本発明のもう一つの目的は、あるヘッドジンバルアセンブリの製造方法を提供し、当該方法は突起の離脱を防止することができ、ヘッドジンバルアセンブリの防振性及び磁気ヘッドの静態また動態性能を向上させる。

本発明のまた一つの目的は、ある磁気ディスクドライブユニットを提供し、当該磁気ディスクドライブユニットは良好な動態及び静態性能を有し、また防振性を向上させる。

上述の目的を実現するために、本発明は一つのサスペンションフレキシャと一つの外部トリガーを含むヘッドジンバルアセンブリのサスペンションを提供する。サスペンションフレキシャは一つのタング区域を有し、当該タング区域は、磁気ヘッド後部の装着に用いられる一つの第一フレキシャ部と、PZT素子の装着に用いられる一つの圧電素子装着区域とを含み、第一フレキシャ部は前記タング区域の頂点に位置している。外部トリガーの一端はサスペンションフレキシャと連接して、他の一端は一つのトリガー支持部を有し、当該トリガー支持部はタング区域上方まで延伸することにより磁気ヘッド前部を搭載する。

外部トリガーの構造はサスペンションフレキシャのタング区域の硬度を強化することができ、製造過程、震動或いは衝撃事件での変形または突起離脱を防止することができる。

また、一つの改良として、タング区域は一つの頚部をさらに含み、当該頚部は第一フレキシャ部とPZT装着区域を連接することにより、第一フレキシャ部が当該頚部を回って回転するようにする。
ことを特徴とする請求項１記載のサスペンション。頚部とトリガー支持部との間には一つの第二突起があり、当該突起はトリガー支持部を支持して当該トリガー支持部が第二突起を回って回転するようにする。

トリガー支持部は、磁気ヘッドの中心に対応する一つの第一支持部と、磁気ヘッド前部に対応する一つの第二支持部と、第一支持部と第二支持部とを連接するウィークビームを有する、

そのほか、第一支持部は左側アームと右側アームを含み、一つの左側ビームは左側アームから延伸してサスペンションフレキシャと連接して、一つの右側ビームは右側アームから延伸してサスペンションフレキシャと連接する。

本発明のもう一つの実施例では、外部トリガーとサスペンションフレキシャは一体式構造である。

本発明サスペンションの実施例によると、サスペンションは一つのロードビームを更に含み、当該ロードビームは第一突起を提供する。第一突起と第二突起は連携して、荷重力が磁気ヘッドの中心に加えられることを保持することにより、良好な共振転移性能を実現させる。

本発明サスペンションのもう一つの実施例によると、第一フレキシャ部は一つの階段を形成し、当該階段は前記第一フレキシャ部と前記トリガー支持部の間に一定の高度差を保持させる。

比較的に、外部トリガーは金属材料により作られるのが好ましい。

本発明が提供するヘッドジンバルアセンブリは磁気ヘッドと、PZT素子を有するマイクロアクチュエータと、サスペンションフレキシャと外部トリガーを含むサスペンションとを含み、当該磁気ヘッドは前部とその前部と相対する後部を有する。当該サスペンションフレキシャは一つのタング区域を有し、当該タング区域は、磁気ヘッド後部の装着に用いられる第一フレキシャ部と、PZT素子の装着に用いられる一つのPZT装着区域とを含み、第一フレキシャ部は前記タング区域の頂点に位置している。外部トリガーの一端はサスペンションフレキシャと連接して、他の一端は一つのトリガー支持部を有し、当該トリガー支持部はタング区域上方まで延伸することにより磁気ヘッド前部を搭載する。

本発明ヘッドジンバルアセンブリの製造方法は以下のステップを含む：１１）一つのサスペンションフレキシャと一つの外部トリガーを一体成形し、当該サスペンションフレキシャは一つのタング区域を有し、当該タング区域は、磁気ヘッド後部の装着に用いられる第一フレキシャ部と、PZT素子の装着に用いられるPZT装着区域とを有し、第一フレキシャ部は前記タング区域の頂点に位置していて、外部トリガーの一端はタング区域の上方まで延伸する；１２）PZT素子をサスペンションフレキシャのPZT装着区域に装着する；１３）一つの磁気ヘッドを提供し、当該磁気ヘッドは前部とその前部と相対する後部を有し、また磁気ヘッドの後部を前記サスペンションフレキシャの第一フレキシャ部に装着し、磁気ヘッドの前部は前記外部トリガーにより搭載される。

本発明ヘッドジンバルアセンブリのもう一つの製造方法は以下のステップを含む：２１）タング区域を有する一つのサスペンションを提供し、当該タング区域は一つの第一フレキシャ部と一つのPZT装着区域とを有し、前記第一フレキシャ部は前記タング区域の頂点に位置している；２２）PZT素子をサスペンションフレキシャのPZT装着区域に装着する；２３）一つの外部トリガーを提供し、さらに外部トリガーの一端を前記サスペンションフレキシャと連接し、他の一端をサスペンションフレキシャのタング区域の上方にまで延伸する；２４）一つの磁気ヘッドを提供し、当該磁気ヘッドは前部とその前部と相対する後部を有し、さらに磁気ヘッドの後部をサスペンションフレキシャの第一フレキシャ部に装着し、磁気ヘッドの前部は外部トリガーにより搭載される。

本発明の磁気ディスクドライブユニットは、ヘッドジンバルアセンブリと、ヘッドジンバルアセンブリと連接する駆動アームと、磁気ディスクと、磁気ディスクを回転させるスピンドルモーターとを含み、当該ヘッドジンバルアセンブリは磁気ヘッドと、PZT素子を有するマイクロアクチュエータと、サスペンションフレキシャと外部トリガーとを有するサスペンションとを含む。当該磁気ヘッドは、前部とその前部と相対する後部を有する。当該サスペンションフレキシャは一つのタング区域を有し、当該タング区域は、磁気ヘッド後部の装着に用いられる第一フレキシャ部と、PZT素子の装着に用いられる一つのPZT装着区域とを含み、当該第一フレキシャ部はタング区域の前部に位置している。外部トリガーの一端はサスペンションフレキシャと連接して、他の一端はトリガー支持部を有し、当該トリガー支持部はタング区域上方まで延伸することにより磁気ヘッド前部を搭載する。

以下の詳細な記述及び図面によって、本発明のほかの方面、特徴及び利点が更にわかりやすくなり、これらの図面は例を挙げて本発明の原理を説明する。

次は図面を参考して本発明の実施例を説明する。図面で類似の部品番号は類似の部品を示す。上記のように、本発明は一種のヘッドジンバルアセンブリのサスペンションを提供していて、当該サスペンションは一つのサスペンションフレキシャと一つの外部トリガーを含む。サスペンションフレキシャは一つのタング区域を有し、当該タング区域は、磁気ヘッド後部の装着に用いられる第一フレキシャ部と、PZT素子の装着に用いられるPZT装着区域とを含み、第一フレキシャ部はタング区域の前部に位置する。外部トリガーの一端は前記サスペンションフレキシャと連接して、他の一端は一つのトリガー支持部を有し、当該トリガー支持部はタング区域上方まで延伸することにより磁気ヘッド前部を搭載する。タング区域は一つの頚部をさらに含み、当該頚部は第一フレキシャ部とPZT装着区域とを連接することにより、第一フレキシャ部が前記頚部を回って回転するようにする。頚部とトリガー支持部との間には一つの第二突起があり、当該第二突起はトリガー支持部を支持し、当該トリガー支持部が第二突起を回って回転するようにする。トリガー支持部は、磁気ヘッドの中心に対応する一つの第一支持部と、磁気ヘッド前部に対応する一つの第二支持部と、第一支持部と第二支持部とを連接する一つのウィークビームとを有する。

そのほか、第一支持部は左側アームと右側アームを更に含む。一つの左側ビームは左側アームから延伸してサスペンションフレキシャと連接して、一つの右側ビームは右側アームから延伸してサスペンションフレキシャと連接する。

次は当該サスペンションフレキシャを有するヘッドジンバルアセンブリの数個の実施例に対して説明する。図３a-３bは本発明のサスペンションを有するヘッドジンバルアセンブリ２００の一つの実施例を示している。ヘッドジンバルアセンブリ２００は、サスペンション３００と、磁気ヘッド１０３と、マイクロアクチュエータ１０とを含む。サスペンション３００は基板３０１と、ロードビーム３０５と、ヒンジ３０２と、サスペンションパッド３１８を有するフレキシャ３０７と、一つの外部トリガー３０８とを含み、これらの部品は組み合わせられている。

ヒンジ３０２は、基板３０１とロードビーム３０５に装着され、フレキシャ３０７は、ヒンジ３０２とロードビーム３０５に装着されている。フレキシャ３０７は一つのタング区域を提供し、当該タング区域は、その頂点にある一つの第一フレキシャ部３１３と、一つのメインフレキシャ体３１１と、第一フレキシャ部３１３とメインフレキシャ体３１１の間にある一つのPZT装着区域１２８’とを含み、当該装着区域１２８’はソフトポリマー層で、トレースがその上に重ねている。トレースの一端は磁気ヘッドパッド６１２と連接し、他の一端はサスペンションパッド３１８と連接している。PZT装着区域１２８’は第一フレキシャ部３１３とメインフレキシャ体３１１とを連接している。一対のPZT素子１０はPZT装着区域１２８’上表面に装着されている。第一フレキシャ部３１３とPZT装着区域１２８’との間には一つの頚部４１１があり、第一フレキシャ部３１３が頚部４１１を回って自由に回転させることができる。外部トリガー３０８の一端は、タング区域１２８の両側でフレキシャ３０７と連接し、他の一端は部分的に磁気ヘッド１０３を搭載する。

図６で示すように、外部トリガー３０８は一つのトリガー支持部と二つのビーム４０７、４０８を有する。トリガー支持部は、磁気ヘッド１０３の中心に対応する一つの第一支持部４００と、磁気ヘッド１０３の前部に対応する一つの第二支持部４０２と、第一・第二支持部４００、４０２とを連接するウィークビーム４０１とを有する。第一支持部４００は、一つの左側アーム４０３と、一つの右側アーム４０４と、左側アーム４０３と右側アーム４０４の交点に位置する回転区域４０５とを有する。図４bで示すように、一つの第二突起３２０が回転区域４０５の下方に形成されている。左側ビーム４０７は左側アーム４０３から延伸していて、メインフレキシャ体３１１の左側でメインフレキシャ体３１１と連接している。類似的に、右側ビーム４０８は右側ビーム４０４から延伸していて、メインフレキシャ体３１１の右側でメインフレキシャ体３１１と連接している。回転トルクが発生した場合では、第一支持部４００は第二突起３２０を回って回転する。こういう構造はやわらかいPZT装着区域１２８’の硬度を強めることができ、製造過程（例えば超音波清掃過程、PZT装着過程）、或いは震動また衝撃事件が発生した場合、フレキシャ３０７のタング区域が変形することを防ぐことができる。

図５を参考すると、PZT素子１０は別々に自由端１０d、１０eと一つの共用端１０cとを有し、共用端１０cには数個の電気連接パッド３０９a、３０９bと３０９cがある。パッド３０９cは共用アース端である。

図４aは本発明の磁気ヘッドジンバルアセンブリのタング区域の詳しい図面である。図４bは図４aのヘッドジンバルアセンブリの部分側面図である。図４a-４bを参考すると、フレキシャ３０７は数個の電気連接パッド３１０a、３１０b、３１０cを更に有し、PZT素子１０のパッド３０９a、３０９bと３０９cに別々に対応する。フレキシャ３０７とPZT素子１０との間の電気連接は違う方法、例えばはんだ付け、ワイヤーボンディング或いは他の適当な方法によって電気連接することができる。サスペンション３００のフレキシャ３０７には二組のトレース２０２、２０３があり、その一端はPZT素子の電気連接パッド３０９a、３０９b、３０９c及び磁気ヘッド１０３の電気連接パッド６１２と別々に連接し、他の一端はサスペンションパッド３１８を通じて制御システムと連接する。このように、制御システムはトレース２０２、２０３を通じて別々に磁気ヘッド１０３とPZT素子１０とを制御する。

図４bを参考すると、ロードビーム３０５には一つの第一突起３１９が形成され、第一突起３１９と外部トリガー３０８にある第二突起３２０とは配合している。二つの突起３１９と３２０はフレキシャ３０７の頚部４１１を中間に挟んでいる。磁気ヘッド１０３の後部は第一フレキシャ部３１３の底部３１５に装着され、磁気ヘッド１０３の前部は外部トリガー３０８のトリガー支持部により搭載される。磁気ヘッド１０３とタング区域との間には一つ間隔３２１があり、PZT素子１０が駆動された場合、磁気ヘッド１０３は突起３１９、３２０を回って自由に回転することができる。ロードビーム３０５の第一突起３０９と外部トリガー３０８の第二突起３２０とはフレキシャ３０７の頚部４１１を中間に挟むことにより、荷重力が常に磁気ヘッドの１０３の中心に加えられることを保持する。

図３cで示すように、本発明サスペンションの第二実施例では、外部トリガー３０８’とサスペンションフレキシャ３０７とは一体式構造である。外部トリガー３０８’とサスペンションフレキシャ３０７の一体化は製造時間とサスペンションフレキシャの製造コストを減少する。

図７a-７bを参考すると、図７bはPZTマイクロアクチュエータがいかに作動することを開示している。電圧がPZT素子１０に印加された場合、一つのPZT素子１０aは拡張し、もう一つのPZT素子１０bは収縮することにより一つの回転トルクが形成され、第一フレキシャ部３１３が頚部４１１を回って回転するようにする。また、磁気ヘッド１０３の前部が外部トリガー３０８のトリガー支持部により搭載され、その後部はフレキシャ３０７の第一フレキシャ部３１３に装着され、且つ頚部４１１はロードビーム３０５の第一突起３１９と、外部トリガー３０８の第二突起３２０との間に挟まれていることにより、トリガー支持部と磁気ヘッドが突起３１９、３２０を回って回転するようにする。

図８a-８bは本発明のヘッドジンバルアセンブリのテストデータを示している。図８aは本発明のマイクロアクチュエータが衝撃に対する敏感度のテストデータを示している。図８aで示すように、衝撃に対する敏感度は毎ワットおよそ１７０nmであり、本発明でマイクロアクチュエータを有するヘッドジンバルアセンブリを磁気ディスクドライブユニットに応用することは合格であることを説明している。図８bは本発明のマイクロアクチュエータの共振ゲインのテストデータを示している。曲線５０３はサスペンション基板が震動或いは駆動を受けた場合の共振ゲインを示し、曲線５０４はPZT素子１０が駆動された場合の共振ゲインを示している。ここで二つの曲線５０３、５０４が類似してないことが見える。つまり、PZT素子１０には共振ゲインがない。従って、磁気ディスクドライブユニットの性能特徴は改善されている。

図９a-９cは本発明の他の実施例を示している。図９aでは、第一フレキシャ部５１３と外部トリガー５０８のトリガー支持部５０２は別々に突起５１５、５２０を形成して、二つの突起５１５、５２０両者ともロードビーム３０５の第一突起３１９に重ねていて、これでPZTマイクロアクチュエータが駆動された場合、第一フレキシャ部５１３、トリガー支持部５０２と磁気ヘッド１０３（図示せず）は突起３１９、５１５、５２０を回って回転する。図９bで示すように、外部トリガー６０８のトリガー支持部６０２には突起が無く、それは第二突起３２０と類似した効用を持つ突起５１５により支持される。図９cに示すように、第一フレキシャ部６１３には一つの階段６１６が形成されていて、第一フレキシャ部６１３とトリガー支持部４０２との間に一定の高度差を保持することにより、磁気ヘッド１０３が縦揺れ及び回転の場合、良い静態角度を維持することができる。

図１０aは本発明ヘッドジンバルアセンブリの一つの実施例の製造方法に関わる主なステップを示し、それは以下のステップを含む：ステップ１１、一つのサスペンションフレキシャと一つの外部トリガーを一体成形して、当該サスペンションフレキシャは一つのタング区域を有し、当該タング区域は、一つの第一フレキシャ部と一つのPZT装着区域とを含み、第一フレキシャ部はタング区域の頂点に位置していて、外部トリガーの一端はタング区域の上方まで延伸している；ステップ１２、PZT素子をサスペンションフレキシャのPZT装着区域に装着する；ステップ１３、一つの磁気ヘッドを提供し、当該磁気ヘッドは前部とその前部と相対する後部を有し、磁気ヘッドの後部をサスペンションフレキシャの第一フレキシャ部に装着し、磁気ヘッドの前部は前記外部トリガーにより搭載される。

図１０bは本発明ヘッドジンバルアセンブリのもう一つの実施例の製造方法に関わる主なステップを示し、それは以下のステップを含む：ステップ２１、タング区域を有する一つのサスペンションフレキシャを提供し、当該タング区域は一つの第一フレキシャ部と一つのPZT装着区域とを有し、第一フレキシャ部はタング区域の頂点に位置している；ステップ２２、PZT素子をサスペンションフレキシャのPZT装着区域に装着する；ステップ２３、一つの外部トリガーを提供し、さらに外部トリガーの一端をサスペンションフレキシャと連接し、他の一端をタング区域の上方にまで延伸する；ステップ２４、一つの磁気ヘッドを提供し、当該磁気ヘッドは前部とその前部と相対する後部を有し、磁気ヘッドの後部をサスペンションフレキシャの第一フレキシャ部に装着し、磁気ヘッドの前部は外部トリガーにより搭載される。

比較的に、外部トリガーは化学エッチング方法により成形されることを好む。

図１１を参考すると、本発明の磁気ディスクドライブユニットの実施例によると、磁気ディスクドライブユニットはハウジング１１０１と、磁気ディスク１１０２と、磁気ディスク１１０２を回転させるスピンドルモーター１１０３と、ボイスコイルモーター１１０６と、本発明ヘッドジンバルアセンブリ２００を有する駆動アーム１１０４とを組み合わせることにより得ることができる。磁気ディスクドライブユニットの構造及び組み合わせ過程は本技術領域の技術者が熟知しているため、ここではその構造及び組み合わせ過程に対する詳細な説明を省略する。

以上は最適実施例と結合して本発明に対して説明したが、本発明は以上で掲げた実施例に限らず、本発明の本質に基づいて行った各種の改善、或いは同等な組み合わせを含むべきである。

従来の磁気ディスクドライブユニットの部分の立体図である。一つの従来のヘッドジンバルアセンブリの分解立体図である。図1bのヘッドジンバルアセンブリを組み合わせた後の部分の俯瞰図である。従来のヘッドジンバルアセンブリのサスペンションタング区域に変形問題が起きた場合の略図である。従来のヘッドジンバルアセンブリに突起離脱の問題が起きた場合の略図である。本発明でマイクロアクチュエータを有するヘッドジンバルアセンブリの一つの実施例の立体図である。図３aのヘッドジンバルアセンブリの分解立体図である。本発明でマイクロアクチュエータを有するヘッドジンバルアセンブリの第二の実施例の分解立体図である。図３aのヘッドジンバルアセンブリの局部を拡大した立体図である。図４aのヘッドジンバルアセンブリの局部の側面図である。本発明のヘッドジンバルアセンブリのPZT素子の立体図である。本発明のヘッドジンバルアセンブリの外部トリガーを拡大した立体図である。本発明のヘッドジンバルアセンブリタング区域の部分俯瞰図である。本発明のヘッドジンバルアセンブリタング区域の部分俯瞰図であって、PZTマイクロアクチュエータに電圧が印加された場合の作動方式を示している。本発明のマイクロアクチュエータが衝撃に対する敏感度のテストデータを示している。本発明のマイクアクチュエータの共振ゲインのテストデータを示している。本発明でマイクロアクチュエータを有するヘッドジンバルアセンブリの第三の実施例の部分側面図である。本発明でマイクロアクチュエータを有するヘッドジンバルアセンブリの第四の実施例の部分側面図である。本発明でマイクロアクチュエータを有するヘッドジンバルアセンブリの第五の実施例の部分側面図である。本発明のヘッドジンバルアセンブリの製造方法の一つの実施例の工程図である。本発明のヘッドジンバルアセンブリの製造方法のもう一つの実施例の工程図である。本発明の磁気ディスクドライブユニットの立体図である。

Claims

サスペンションフレキシャと、外部トリガーと、を含むヘッドジンバルアセンブリのサスペンションであって、
前記サスペンションフレキシャは一つのタング区域を有し、前記タング区域は、磁気ヘッドの電気連接パッドが設けられた後部の装着に用いられる第一フレキシャ部と、圧電素子の装着に用いられる圧電素子装着区域と、を含み、
前記第一フレキシャ部は前記タング区域の先端に位置していて、
前記外部トリガーの一端は前記サスペンションフレキシャと連接して、前記外部トリガーの他の一端は一つのトリガー支持部を有し、前記トリガー支持部は、前記タング区域の上方の離隔した位置まで延伸し、前記タング区域の上方の離隔した位置において前記磁気ヘッドの前記後部と反対側の前部を搭載する、
ことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリのサスペンション。
前記外部トリガーと前記サスペンションフレキシャは一体式構造である、
ことを特徴とする請求項１記載のサスペンション。
前記タング区域は第一フレキシャ部と前記圧電素子装着区域を連接する頚部をさらに含み、前記第一フレキシャ部は前記頚部を回って回転する、
ことを特徴とする請求項１記載のサスペンション。
前記頚部と前記トリガー支持部との間には一つの第二突起があり、前記第二突起はトリガー支持部を支持して前記トリガー支持部が第二突起を回って回転するようにする、
ことを特徴とする請求項３記載のサスペンション。
前記第二突起は前記トリガー支持部上に形成され、前記サスペンションは一つのロードビームをさらに含み、前記ロードビームには第一突起が設けられ、前期第一突起と第二突起は前記頚部を中間に挟む、
ことを特徴とする請求項４記載のサスペンション。
サスペンションはさらに一つのロードビームを含み、前記ロードビームには第一突起が設けられて、前記第二突起は前記頚部上に形成され、前記第一突起に重ねている、
ことを特徴とする請求項４記載のサスペンション。
サスペンションはさらに一つのロードビームを含み、前記ロードビームには第一突起が設けられて、前記頚部と前記トリガー支持部それぞれは前記第一突起に重ねた一つの突起を形成することにより、前記第一フレキシャ部と前記トリガー支持部それぞれが前記突起を回って回転する、
ことを特徴とする請求項３記載のサスペンション。
前記第一フレキシャ部は一つの階段を形成し、当該階段は前記第一フレキシャ部と前記トリガー支持部の間に一定の高度差を保持させる、
ことを特徴とする請求項１記載のサスペンション。
前記トリガー支持部は、磁気ヘッドの中心に対応する一つの第一支持部と、前記磁気ヘッドの前記前部に対応する一つの第二支持部と、前記第一支持部と前記第二支持部とを連接するウィークビームとを有する、
ことを特徴とする請求項１記載のサスペンション。
前記第一支持部は一つの左側アームと一つの右側アームを含み、前記外部トリガーはさらに一つの左側ビームと一つの右側ビームとを含み、前記左側ビームは前記左側アームから延伸して前記サスペンションフレキシャと連接して、前記右側ビームは前記右側アームから延伸して前記サスペンションフレキシャと連接する、
ことを特徴とする請求項９記載のサスペンション。
前記外部トリガーは金属材料により作られている、
ことを特徴とする請求項１記載のサスペンション。
電気連接パッドが設けられた後部と、前記後部と反対側の前部を有する磁気ヘッドと、圧電素子を有するマイクロアクチュエータと、サスペンションフレキシャと外部トリガーを含むサスペンションと、を含むヘッドジンバルアセンブリであって、
前記サスペンションフレキシャは一つのタング区域を有し、前記タング区域は、磁気ヘッドの前記後部の装着に用いられる第一フレキシャ部と、圧電素子の装着に用いられる圧電素子装着区域と、を含み、前記第一フレキシャ部は前記タング区域の先端に位置していて、
前記外部トリガーの一端は前記サスペンションフレキシャと連接して、前記外部トリガーの他の一端は一つのトリガー支持部を有し、前記トリガー支持部は、前記タング区域の上方の離隔した位置まで延伸し、前記タング区域の上方の離隔した位置において前記磁気ヘッドの前記前部を搭載する、
ことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
前記タング区域は第一フレキシャ部と前記圧電素子装着区域を連接する頚部をさらに含み、前記第一フレキシャ部は前記頚部を回って回転する、
ことを特徴とする請求項１２記載のヘッドジンバルアセンブリ。
前記頚部と前記トリガー支持部との間には一つの第二突起があり、前記第二突起はトリガー支持部を支持して前記トリガー支持部が第二突起を回って回転するようにする、
ことを特徴とする請求項１３記載のヘッドジンバルアセンブリ。
前記第二突起は前記トリガー支持部上に形成され、前記サスペンションは一つのロードビームをさらに含み、前記ロードビームには第一突起が設けられ、前期第一突起と第二突起は前記頚部を中間に挟む、
ことを特徴とする請求項１４記載のヘッドジンバルアセンブリ。
前記第二突起は前記トリガー支持部上に形成され、前記サスペンションはさらに一つのロードビームを含み、前記ロードビームには第一突起が設けられて、前記第二突起は前記第一突起に重ねている、
ことを特徴とする請求項１４記載のヘッドジンバルアセンブリ。
前記サスペンションはさらに一つのロードビームを含み、前記ロードビームには第一突起が設けられて、前記頚部と前記トリガー支持部それぞれは前記第一突起に重ねた一つの突起を形成することにより、前記第一フレキシャ部と前記トリガー支持部それぞれが前記突起を回って回転する、
ことを特徴とする請求項１３記載のヘッドジンバルアセンブリ。
前記第一フレキシャ部は一つの階段を形成し、当該階段は前記第一フレキシャ部と前記トリガー支持部の間に一定の高度差を保持させる、
ことを特徴とする請求項１２記載のヘッドジンバルアセンブリ。
前記トリガー支持部は、前記磁気ヘッドの中心に対応する一つの第一支持部と、前記磁気ヘッドの前部に対応する一つの第二支持部と、前記第一支持部と前記第二支持部とを連接する一つのウィークビームとを有する、
ことを特徴とする請求項１２記載のヘッドジンバルアセンブリ。
前記第一支持部は一つの左側アームと一つの右側アームを含み、前記外部トリガーはさらに一つの左側ビームと一つの右側ビームとを含み、前記左側ビームは前記左側アームから延伸して前記サスペンションフレキシャと連接して、前記右側ビームは前記右側アームから延伸して前記サスペンションフレキシャと連接する、
ことを特徴とする請求項１２記載のヘッドジンバルアセンブリ。
前記外部トリガーと前記サスペンションフレキシャ一体式構造である、
ことを特徴とする請求項１２記載のヘッドジンバルアセンブリ。
前記外部トリガーは金属材料により作られている、
ことを特徴とする請求項１２記載のヘッドジンバルアセンブリ。
ヘッドジンバルアセンブリの製造方法であって、
タング区域を有するサスペンションを提供し、前記タング区域は一つの第一フレキシャ部と一つの圧電素子装着区域とを有し、前記第一フレキシャ部は前記タング区域の先端に位置しているステップと、
圧電素子を前記サスペンションフレキシャの圧電素子装着区域に装着するステップと、
一つの外部トリガーを提供し、さらに前記外部トリガーの一端を前記サスペンションフレキシャと連接し、前記外部トリガーの他の一端を前記タング区域の上方の離隔した位置まで延伸するステップと、
一つの磁気ヘッドを提供し、前記磁気ヘッドは、電気連接パッドが設けられた後部と、前記後部と反対側の前部を有し、さらに前記磁気ヘッドの後部を前記サスペンションフレキシャの第一フレキシャ部に装着し、前記磁気ヘッドの前部は前記外部トリガーにより搭載されるステップと、を含む製造方法。
ヘッドジンバルアセンブリの製造方法であって、
一つのサスペンションフレキシャと一つの外部トリガーを一体成形して、前記サスペンションフレキシャは一つのタング区域を有し、前記タング区域は、磁気ヘッドの電気連接パッドが設けられた後部の装着に用いられる第一フレキシャ部と、圧電素子の装着に用いられる圧電素子装着区域とを含み、前記第一フレキシャ部は前記タング区域の先端に位置していて、前記外部トリガーの一端は前記タング区域の上方の離隔した位置まで延伸しているステップと、
圧電素子を前記サスペンションフレキシャの圧電素子装着区域に装着するステップと、一つの磁気ヘッドを提供し、前記磁気ヘッドは前記後部と、前記後部と反対側の前部を有し、さらに前記磁気ヘッドの後部を前記サスペンションフレキシャの第一フレキシャ部に装着し、前記磁気ヘッドの前部は前記外部トリガーにより搭載されるステップとを含む製造方法。
ヘッドジンバルアセンブリと、ヘッドジンバルアセンブリと連接する駆動アームと、磁気ディスクと、磁気ディスクを回転させるために用いられるスピンドルモーターと、を含むディスクドライブユニットであって、
前記ヘッドジンバルアセンブリは
電気連接パッドが設けられた後部と、前記後部と反対側の前部を有する磁気ヘッドと、圧電素子を有するマイクロアクチュエータと、サスペンションとを含み、
前記サスペンションはサスペンションフレキシャと、外部トリガーとを含み、
前記サスペンションフレキシャは一つのタング区域を有し、前記タング区域は、磁気ヘッドの後部の装着に用いられる第一フレキシャ部と、圧電素子の装着に用いられる圧電素子装着区域と、を含み、前記第一フレキシャ部は前記タング区域の先端に位置していて、
前記外部トリガーの一端は前記サスペンションフレキシャと連接して、前記外部トリガーの他の一端は一つのトリガー支持部を有し、前記トリガー支持部は、前記タング区域の上方の離隔した位置まで延伸し、前記タング区域の上方の離隔した位置において前記磁気ヘッドの前記前部を搭載する、
ことを特徴とするディスクドライブユニット。
前記トリガー支持部は、磁気ヘッドの中心に対応する一つの第一支持部と、磁気ヘッドの前部に対応する一つの第二支持部と、前記第一支持部と前記第二支持部とを連接する一つのウィークビームとを有する、
ことを特徴とする請求項２５記載のディスクドライブユニット。
前記第一支持部は一つの左側アームと一つの右側アームを含み、前記外部トリガーはさらに一つの左側ビームと一つの右側ビームとを含み、前記左側ビームは前記左側アームから延伸して前記サスペンションフレキシャと連接して、前記右側ビームは前記右側アームから延伸して前記サスペンションフレキシャと連接する、
ことを特徴とする請求項２６記載のディスクドライブユニット。