KR100772071B1 - 헤드 어셈블리 및 기록 매체 구동 장치 - Google Patents

헤드 어셈블리 및 기록 매체 구동 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100772071B1
KR100772071B1 KR1020020013494A KR20020013494A KR100772071B1 KR 100772071 B1 KR100772071 B1 KR 100772071B1 KR 1020020013494 A KR1020020013494 A KR 1020020013494A KR 20020013494 A KR20020013494 A KR 20020013494A KR 100772071 B1 KR100772071 B1 KR 100772071B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
head slider
piezoelectric
head
piezoelectric actuator
piezoelectric actuators
Prior art date
Application number
KR1020020013494A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030032799A (ko
Inventor
미타츠요시
히다마사하루
구리하라가즈아키
Original Assignee
후지쯔 가부시끼가이샤
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 후지쯔 가부시끼가이샤 filed Critical 후지쯔 가부시끼가이샤
Publication of KR20030032799A publication Critical patent/KR20030032799A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100772071B1 publication Critical patent/KR100772071B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/54—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
    • G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
    • G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
    • G11B5/5552—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks using fine positioning means for track acquisition separate from the coarse (e.g. track changing) positioning means
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/16—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads
    • G11B21/20—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads while the head is in operative position but stationary or permitting minor movements to follow irregularities in surface of record carrier
    • G11B21/21—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads while the head is in operative position but stationary or permitting minor movements to follow irregularities in surface of record carrier with provision for maintaining desired spacing of head from record carrier, e.g. fluid-dynamic spacing, slider

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 압전 액츄에이터(piezoelectric actuator)에 공급되는 전기신호의 주파수대역을 더욱 넓히는 것이 가능한 헤드 어셈블리(head assembly)를 제공한다. 압전 액츄에이터(28, 29)는 전압이 공급되지 않을 때에 헤드 슬라이더(head slider)(21)의 기준 자세를 확립한다. 전압이 인가되면, 압전 액츄에이터(28, 29)에서는 선단(28b, 29b)가 기부단(base end)(28a, 29a)으로 잡아당겨진다. 이렇게 해서 압전 액츄에이터(28, 29)는, 기준 자세로부터 회전 중심 CR 주위에서 한 방향으로만 헤드 슬라이더(21)의 자세를 변화시키는 우력(couple)을 생성한다. 진자의 원리로 헤드 슬라이더가 진동하는 경우에 비해서, 회전 중의 헤드 슬라이더(21)에서 생성되는 관성 모멘트는 감소된다. 헤드 슬라이더(21) 및 압전 액츄에이터 (28, 29)로 구성되는 진동계의 고유 진동수는 높여질 수 있다. 넓은 주파수대역에서 서보 신호의 주파수를 확보하는 것이 가능하다.
헤드 어셈블리, 헤드 슬라이더, 압전 액츄에이터

Description

헤드 어셈블리 및 기록 매체 구동 장치 { HEAD ASSEMBLY AND RECORDING MEDIUM DRIVE }
도 1은 기록 매체 구동 장치의 구체적인 예에 관한 하드 디스크 구동 장치(HDD)의 구조를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 헤드 서스펜션 어셈블리(head suspension assembly)의 구조를 상세하게 나타내는 확대 부분 사시도이다.
도 3은 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터의 배치를 나타내는 평판부재(support plate)의 확대 평면도이다.
도 4는 평판부재 위에서, 본 발명의 제 1 실시예에 관한 압전 액츄에이터의 구조를 개략적으로 나타내는 확대 사시도이다.
도 5는 부상 헤드 슬라이더(flying head slider)의 동작을 개략적으로 나타내는 평판부재의 확대 평면도이다.
도 6은 제 1 실시예의 변형예에 관한 압전 액츄에이터의 구조를 개략적으로 나타내는 확대 사시도이다.
도 7은 압전 액츄에이터의 제조에 이용되는 제 1 및 제 2 그린 시트(green sheet)를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 압전 액츄에이터의 제조에 이용되는 그린 시트의 적층체(stack)를 개 략적으로 나타내는 사시도이다.
도 9는 적층체에 형성되는 전극 박막을 나타내는 확대 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 관한 압전 액츄에이터의 구조를 개략적으로 나타내는 확대 사시도이다.
도 11은 제 2 실시예에 관한 압전 액츄에이터의 움직임을 개략적으로 나타내는 평판부재의 확대 평면도이다.
도 12는 제 2 실시예의 변형예에 관한 압전 액츄에이터의 구조를 개략적으로 나타내는 평판부재의 확대 평면도이다.
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 관한 압전 액츄에이터의 구조를 개략적으로 나타내는 평판부재의 확대 평면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(11) 기록 매체 구동 장치로서의 하드 디스크 구동 장치(hard disk drive: HDD), (17) 스윙 암, (18) 헤드 어셈블리로서의 헤드 서스펜션 어셈블리, (19) 지지부재(support member)로서의 헤드 서스펜션, (21) 헤드 슬라이더, (27) 압전 액츄에이터군, (28) 제 1 압전 액츄에이터, (28a) 기부단, (28b) 선단, (29) 제 2 압전 액츄에이터, (29a) 기부단, (29b) 선단, (33) 제 1 취출 전극, (34) 제 2 취출 전극을 구성하는 제 2 취출 전극층, (35a) 활성층으로서의 압전 세라믹층, (36) 제 1 내부 전극층, (37) 제 2 내부 전극층, (38) 제 2 취출 전극을 구성하는 표면 전극층, (63) 불활성층, CR 회전 중심.
본 발명은 임의의 기록 매체를 사용하여 정보를 기록하는 기록 매체 구동 장치에 관한 것으로, 특히 스윙 암(swinging arm)과 스윙 암의 선단으로부터 전방으로 뻗는 헤드 서스펜션과 헤드 슬라이더와 헤드 서스펜션에 대해서 헤드 슬라이더의 자세를 변화시키는 마이크로엑츄에이터(microactuator)를 구비하는 기록 매체 구동 장치에 관한 것이다.
예를 들면 특개평 11-273041호 공보에서 공개된 것처럼, 헤드 슬라이더와 헤드 서스펜션 사이에 이른바 압전 액츄에이터를 개재시키는 헤드 어셈블리는 널리 알려져 있다. 이 헤드 어셈블리 에서는, 한 쌍의 압전 액츄에이터가 헤드 서스펜션에 고정된 공통의 제 1 고정 조각으로부터 헤드 슬라이더로 향하여 병렬로 뻗는다. 각 압전 액츄에이터의 선단은 헤드 슬라이더 상의 공통의 제 2 고정 조각에 접속된다. 헤드 슬라이더는 압전 액츄에이터의 신축에 의해 제 1 고정 조각을 중심으로 스윙 이동을 할 수 있다. 즉, 헤드 슬라이더의 위치는, 예를 들면 자기 디스크의 반경 방향으로 미소하게 변위될 수 있다. 헤드 슬라이더 상의 자기 헤드는 높은 정밀도로 자기 디스크 상의 기록 트랙을 계속해서 추종할 수 있다.
압전 액츄에이터에는, 이른바 서보(servo) 제어에 의한 전기 신호, 즉 서보 신호가 공급된다. 서보 신호의 주파수를 높게 할 수 있으면, 자기 헤드의 위치 정밀도를 더욱 높게 할 수 있다. 이렇게 해서 위치 정밀도를 높게 할 수 있으면, 자 기 디스크의 기록 밀도는 더 한층 높여져 갈 수 있다.
헤드 슬라이더와 압전 액츄에이터는 어느 종류의 진동계를 구성한다. 따라서, 이 진동계의 고유 진동수에 서보 신호의 주파수가 일치하면, 헤드 슬라이더의 이상 변위, 즉 공진 현상이 일어난다. 진동계의 고유 진동수가 높여지면, 서보 신호의 주파수 대역은 더욱 넓혀질 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기 실상을 감안하여 이루어진 것으로, 압전 액츄에이터에 공급되는 전기 신호의 주파수 대역을 더욱 넓게 할 수 있는 헤드 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 의하면, 지지부재와 헤드 슬라이더와 지지부재 및 헤드 슬라이더의 사이에 배치되어 전기 신호가 공급되지 않을 때 헤드 슬라이더의 기준 자세를 확립하는 압전 액츄에이터군을 구비하고, 상기 압전 액츄에이터군은 상기 기준 자세로부터 회전 중심 주위에서 한 방향으로만 헤드 슬라이더의 자세를 변화시키는 우력을 생성하게 하는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리가 제공된다.
이러한 헤드 어셈블리에서는, 헤드 소자의 미소 이동에 있어서 헤드 슬라이더의 회전이 이용된다. 진자의 원리로 헤드 슬라이더가 진동하는 경우에 비해서, 회전 중의 헤드 슬라이더로 생성되는 관성 모멘트는 낮게 감소될 수 있다. 따라서, 압전 액츄에이터군의 각 압전 액츄에이터에는 비교적 작은 모멘트만이 작용한다. 그 결과, 헤드 슬라이더와 압전 액츄에이터군으로 구성되는 진동계의 고유 진 동수를 높게 할 수 있다. 넓은 주파수대역에서 서보 신호의 주파수를 확보하는 것이 가능해진다.
게다가, 이 헤드 어셈블리에서, 헤드 슬라이더는 전기 신호가 공급되지 않을 때 확립되는 기준 자세로부터 회전 중심 주위에서 한 방향으로만 자세를 변화시킨다. 따라서, 기준 자세로부터 적어도 두 방향으로 헤드 슬라이더의 자세를 변화시키는 경우에 비해서, 압전 액츄에이터군에 조립되는 압전 액츄에이터 구성은 간소화될 수 있다. 압전 액츄에이터군이 될 수 있는 한 소수의 압전 액츄에이터로 구성될 수 있기 때문에, 압전 액츄에이터군에 접속되는 금 볼(golden balls) 등과 같은 접속 단자의 개수를 줄이는 것이 가능하다. 게다가, 비교적 간단한 구성으로 압전 액츄에이터군에 확실히 전기 신호를 공급하는 것이 가능하다.
예를 들면, 압전 액츄에이터군은, 지지부재에 고착되는 기부단으로부터 제 1 방향을 따라 뻗고 선단에서 헤드 슬라이더에 고착되는 길이가 긴 제 1 압전 액츄에이터 및 지지부재에 고착되는 기부단으로부터 제 1 방향에 평행이고 반대 방향으로 규정되는 제 2 방향을 따라 뻗고, 선단에서 헤드 슬라이더에 고착되는 길이가 긴 제 2 압전 액츄에이터를 구비하면 좋다. 특히, 제 1 압전 액츄에이터는 전기 신호가 공급될 때 제 1 방향으로 수축하면 좋고, 제 2 압전 액츄에이터는, 전기 신호가 공급될 때, 제 1 방향에 평행이고 반대 방향으로 규정되는 제 2 방향으로 수축하면 좋다. 이러한 헤드 어셈블리에서는, 헤드 슬라이더의 회전을 실현함에 있어서 두 개의 압전 액츄에이터만이 이용된다. 헤드 어셈블리의 구조는 간소화된다. 상술한 우력을 생성함에 있어서, 이들 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터는 회전 중심을 기 준으로 점대칭으로 배치될 수 있다.
헤드 어셈블리는, 각 압전 액츄에이터의 기부단에 고정되는 제 1 취출 전극과 각 압전 액츄에이터의 선단으로부터 각 압전 액츄에이터의 표면을 따라 각 압전 액츄에이터의 기부단을 향해 뻗는 제 2 취출 전극을 더 구비해도 좋다. 이러한 헤드 어셈블리에서는, 각 압전 액츄에이터의 기부단 측에 집중적으로 제 1 및 제 2 취출 전극을 배치하는 것이 가능하다. 비교적 간단하게 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터에 금 볼 등의 접속 단자를 접합할 수 있다. 비교적 간단한 구성으로 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터에 전기 신호가 공급될 수 있다.
각 압전 액츄에이터는, 기부단 측에서 제 1 취출 전극에 접속되는 노출단으로부터 선단을 향해 뻗는 복수의 제 1 내부 전극층과, 제 1 내부 전극층들 사이에 배치되어 선단 측에서 제 2 취출 전극에 접속되는 노출단으로부터 기부단을 향해 뻗는 복수의 제 2 내부 전극층과, 제 1 및 제 2 내부 전극층 사이에 개재되는 활성층을 포함할 수도 있다. 활성층에 전기 신호가 공급되면, 이른바 압전 횡효과(lateral effect)에 의해 전기 신호, 즉 전압의 인가 방향에 직교하는 방향(d31 방향)으로 활성층은 수축한다. 즉, 제 1 및 제 2 내부 전극층을 따라 수축한다. 이렇게 해서 압전 액츄에이터의 수축은 실현된다. 활성층의 수축양을 전압의 크기에 따라 결정하는 것이 가능하다. 활성층은, 예를 들면 PNN-PT-PZ 등의 압전재료로 구성될 수 있다.
각 압전 액츄에이터는 기부단으로부터 선단까지의 사이에서, 제 1 및 제 2 내부 전극층 중 적어도 어느 하나가 한 쪽의 노출면에 고정되는 불활성층을 더 구 비할 수도 있다. 이러한 압전 액츄에이터에서는, 전기 신호가 공급될 때 활성층만이 수축한다. 활성층이 수축할 때, 불활성층은 활성층의 수축을 방해한다. 그 결과, 이러한 압전 액츄에이터는 전기 신호가 공급될 때 구부러진다. 압전 액츄에이터는 수축과 함께 굴곡을 이용하여 상술한 우력을 생성할 수 있다. 불활성층은 상술한 활성층과 동일한 소재로 구성될 수 있다.
이상과 같은 헤드 어셈블리는, 예를 들면 하드 디스크 구동 장치(HDD) 등과 같은 고밀도의 자기 디스크 구동 장치 및 기타 기록 매체 구동 장치에 조립될 수 있다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 기록 매체 구동 장치의 구체적인 예로서 하드 디스크 구동 장치(HDD)(11)의 내부 구조를 개략적으로 나타낸다. 이 HDD(11)은, 예를 들면 평평한 직육면체의 내부 공간을 구획하는 상자형태의 하우징 본체(12)를 포함한다. 수용 공간에는, 기록 매체로서의 한 개 이상의 자기 디스크(13)이 수용된다. 자기 디스크(13)은 스핀들 모터(14)의 회전축에 장착된다. 스핀들 모터(14)는, 예를 들면 7200rpm 또는 10000rpm과 같은 고속으로 자기 디스크(13)을 회전시키는 것이 가능하다. 하우징 본체(12)에는, 하우징 본체(12)와의 사이에서 수용 공간을 밀폐하는 덮개, 즉 커버(도시하지 않음)가 결합된다.
수용 공간에는, 수직 방향으로 뻗는 지지축(15) 주위에서 스윙하는 캐리지 (16)이 또한 수용된다. 이 캐리지(16)은, 지지축(15)로부터 수평 방향으로 뻗는 강체의 스윙 암(17)과 이 스윙 암(17)의 선단에 장착되는 헤드 서스펜션 어셈블리 (18)로 구성된다. 이 헤드 서스펜션 어셈블리(18)에서는, 스윙 암(17)의 선단으로부터 전방을 향해 헤드 서스펜션(19)이 뻗는다. 알려진 바와 같이, 헤드 서스펜션(19)의 선단에는 부상 헤드 슬라이더(flying head slider)(21)이 지지된다. 헤드 서스펜션(19)는 본 발명의 지지부재로서 기능한다.
부상 헤드 슬라이더(21)에는, 헤드 서스펜션(19)로부터 자기 디스크(13)의 표면을 향해 밀어 붙이는 압력이 작용한다. 자기 디스크(13)의 회전에 의해 자기 디스크(13)의 표면에서 생성되는 기류의 작용으로 부상 헤드 슬라이더(21)에는 부력이 작용한다. 헤드 서스펜션(19)의 밀어 붙이는 압력과 부력간의 밸런스로 자기 디스크(13)의 회전 중에 부상 헤드 슬라이더(21)은 비교적 높은 강성으로 계속하여 부상하는 것이 가능하다.
이러한 부상 헤드 슬라이더(21)의 부상 중에, 캐리지(16)이 지지축(15) 주위에서 스윙하면, 부상 헤드 슬라이더(21)은 반경 방향으로 자기 디스크(13)의 표면을 횡단하는 것이 가능하다. 이러한 이동에 의해 부상 헤드 슬라이더(21)은 자기 디스크(13) 상의 원하는 기록 트랙에 위치가 결정된다. 이 때, 캐리지(16)의 스윙은, 예를 들면 보이스 코일 모터(voice coil motor: VCM)등과 같은 액츄에이터(22)의 작용을 통해서 실현될 수 있다. 알려진 바와 같이, 여러 개의 자기 디스크(13)이 하우징 본체(12)내에 조립되는 경우에는, 인접한 자기 디스크(13)들 사이에서 한 개의 스윙 암(17)에 대해 두 개의 헤드 서스펜션 어셈블리(18)이 탑재된다.
도 2로 나타나는 것처럼, 헤드 서스펜션 어셈블리(18)에서는, 헤드 서스펜션(19)의 선단에서 평판부재(24)를 뚫어낸다. 이 평판부재(24)는, 이른바 짐발 스프링(gimbal spring)(25)의 작용으로 자세를 변화시키는 것이 가능하다. 평판부재(24)의 표면에 부상 헤드 슬라이더(21)이 받아들여진다. 부상 헤드 슬라이더(21)에는 이른바 자기 헤드 소자(magnetic transducer element)(26)이 탑재된다. 이 자기 헤드 소자(26)은, 예를 들면 자기 디스크(13)에 정보를 기입할 때에 사용되는 박막 자기 헤드 등의 기록 소자(write element)와, 자기 디스크(13)으로부터 정보를 판독할 때에 사용되는 거대 자기 저항 효과 소자(giant magnetoresistive element: GMR) 또는 터널 접합 자기 저항 효과 소자(tunnel-junction magnetoresistive element: TMR) 등의 판독 소자(read element)로 구성될 수 있다.
부상 헤드 슬라이더(21)과 평판부재(24)의 사이에는 압전 액츄에이터군(27)이 개재된다. 압전 액츄에이터군(27)에는, 기부단(28a)에서 평판부재(24)에 고착되고 기부단(28a)로부터 제 1 방향인 DR1으로 뻗는 길이가 긴 제 1 압전 액츄에이터(28)이 포함된다. 이 제 1 압전 액츄에이터(28)의 선단(28b)는 부상 헤드 슬라이더(21)에 고착된다. 같은 방법으로, 압전 액츄에이터군(27)에는, 기부단(29a)에서 평판부재(24)에 고착되고 기부단(29a)로부터 제 2 방향인 DR2로 뻗는 길이가 긴 제 2 압전 액츄에이터(29)가 포함된다. 제 2 압전 액츄에이터(29)의 선단(29b)는 부상 헤드 슬라이더(21)에 고착된다. 제 2방향 DR2는, 제 1방향 DR1에 평행하나 서로 반대 방향을 향하게 규정된다. 어느 고착에 있어서도, 예를 들면 엑폭시계 접착제 등이 이용될 수 있다.
도 3으로부터 명백한 바와 같이, 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)는, 예를 들면 부상 헤드 슬라이더(21)의 윗면에 직교하는 소정의 회전 중심 CR을 기준으로 점대칭으로 배치된다. 따라서, 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)가 모두 수축하면, 회전 중심 CR 주위로 우력이 생성된다. 부상 헤드 슬라이더(21)에는 회전 중심 CR 주위로 회전력이 작용한다. 이 회전력에 의해 부상 헤드 슬라이더 (21)의 자세 변화가 발생한다.
도 4에서 나타나는 것처럼, 본 발명의 제 1 실시예에 관한 제 1 압전 액츄에이터(28)은, 상술한 기부단(28a)를 형성하는 제 1 압전 세라믹 블럭(piezoelectric ceramic block)(31) 및 같은 방법으로 상술한 선단(28b)를 형성하는 제 2 압전 세라믹 블럭(32)를 포함한다. 제 1 압전 액츄에이터(28)의 기부단(28a)의 측단면에서는, 제 1 압전 세라믹 블럭(31)의 노출면에 제 1 취출 전극층(33)이 고정된다. 같은 방법으로, 제 1 압전 액츄에이터(28)의 선단(28b)의 측단면에서는, 제 2 압전 세라믹 블럭(32)의 노출면에 제 2 취출 전극층(34)가 고정된다. 제 1 및 제 2 취출 전극층(33, 34)는, 예를 들면 Pt 등의 도전성 금속재료로 구성될 수 있다.
제 1 및 제 2 압전 세라믹 블럭(31, 32) 사이에는 압전 세라믹층(35a)의 적층체(35)가 개재된다. 이 적층체(35)에서는, 압전 세라믹층(35a)들 사이에 교대로 제 1 및 제 2 내부 전극층(36, 37)이 개재된다. 각 제 1 내부 전극층(36)은 제 1 압전 세라믹 블럭(31)을 관통하여 제 1 압전 세라믹 블럭(31)의 노출면에 도달한다. 이렇게 해서 제 1 내부 전극층(36)의 노출단은 제 1 취출 전극층(33)에 접속된다. 제 1내부 전극층(36)이 제 2 압전 세라믹 블럭(32) 내에 진입하는 일은 없다. 같은 방법으로, 각 제 2 내부 전극층(37)은 제 2 압전 세라믹 블럭(32)를 관 통하여 제 2 압전 세라믹 블럭(32)의 노출면에 도달한다. 이렇게 해서 제 2 내부 전극층(37)의 노출단은 제 2 취출 전극층(34)에 접속된다. 반대로, 제 2 내부 전극층(37)이 제 1 압전 세라믹 블럭(31) 내에 진입하는 일은 없다. 제 1 및 제 2 내부 전극층(36, 37)에 개재된 압전 세라믹층(35a)는 본 발명의 활성층을 구성한다. 제 1 및 제 2 압전 세라믹 블럭(31, 32) 또는 압전 세라믹층(35a)는 예를 들면 PNN-PT-PZ 등의 압전성 재료로 구성될 수 있다. 제 1 및 제 2 내부 전극층(36, 37)에는 예를 들면 Pt 등의 도전성 금속이 이용될 수 있다.
제 1 압전 액츄에이터(28)에는, 선단(28b) 즉 제 2 압전 세라믹 블럭(32)의 외표면으로부터 적층체(35)의 외표면을 따라 기부단(28a)를 향해 연장되는 표면 전극층(38)이 고정된다. 이 표면 전극층(38)은, 예를 들면 제 1 내부 전극층(36)과의 사이에 제 1 압전 세라믹층(35a)을 개재시킬 수도 있다. 이 표면 전극층(38)은 한 쪽 끝에서 제 2 취출 전극층(34)에 접속된다. 표면 전극층(38)의 다른 끝은, 제 1 취출 전극층(33)에 도달하기 이전에 제거된다. 즉, 표면 전극층(38)과 제 1 취출 전극층(33)과의 전기적인 접속은 저지된다. 이렇게 해서 표면 전극층(38) 및 제 2 취출 전극층(34)는 본 발명의 제 2 취출 전극을 구성한다. 표면 전극층(38)은, 예를 들면 Pt 등의 도전성 금속재료로 구성될 수 있다.
제 1 취출 전극층(33) 및 표면 전극층(38)은 기부단(28a) 즉 제 1 압전 세라믹 블럭(31)의 주위에서 평판부재(24)의 표면 위에 세워진다. 제 1 취출 전극층(33)의 노출면에는, 예를 들면 금 볼 등의 도전성 접속 단자(39)가 장착된다. 장착에는 예를 들면 땜납 페이스트가 이용될 수 있다. 같은 방법으로, 제 1 압전 세라믹 블럭(31)의 주위에서 표면 전극층(38)에는 도전성의 접속 단자(41)이 장착된다.
다른 한편, 평판부재(24)의 표면에는 도전성의 단자 패드(42, 43)이 배치된다. 각 접속 단자(39, 41)은 평판부재(24) 상의 단자 패드(42, 43)에 받아들여진다. 단자 패드(42, 43)에는,헤드 서스펜션(19)의 표면을 따라 뻗는 도전성 배선 패턴(44)가 접속된다. 배선 패턴(44)는 예를 들면 HDD(11) 내의 콘트롤러 칩(도시되지 않음)에 접속될 수 있다.
접속 단자(39, 41)로부터 제 1 압전 액츄에이터(28)에 소정의 전압으로 전기 신호가 공급되면, 제 1 및 제 2 내부 전극층(36, 37) 사이에서 각 압전 세라믹층(35a)에, 예를 들면 1kV/mm 정도의 전계 강도로 전압이 인가된다. 이 전압의 인가에 의해, 각 압전 세라믹층(35a)에서는 인가 전압의 방향에 대응하여 이른바 분극이 실현된다. 이렇게 해서 분극이 확립된 뒤에 각 압전 세라믹층(35a)에 다시 전기 신호가 공급되면, 압전 세라믹층(35a)는 이른바 압전횡효과에 의해, 분극 방향에 직교하는 방향 (d31 방향)으로 전압의 크기에 따라 수축한다. 그 결과,제 1 압전 액츄에이터 (28)은 수축한다. 더욱이, 제 2 압전 액츄에이터(29)는 제 1 압전 액츄에이터(28)과 동일한 구성을 가질 수 있다.
전기 신호가 공급되지 않을 때, 예를 들면 도 3에서 나타나는 것처럼, 압전 액츄에이터군(27)은 평판부재(24) 상에서 부상 헤드 슬라이더(21)의 기준 자세를 확립한다. 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)에 전압이 인가되면, 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)는 모두 수축한다. 각 선단(28a, 29a)는 기부단(28b, 29b)를 향해 잡아당겨진다. 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)는 회전 중심 CR 주위에서 우력을 생성한다. 이 우력에 의해, 예를 들면 도 3에서 나타나는 것처럼, 부상 헤드 슬라이더(21)은 기준 자세로부터 회전 중심 CR 주위에서 한 방향으로만 회전할 수 있다. 이렇게 해서 평판부재(24) 상에서 부상 헤드 슬라이더(21)의 자세 변화가 일어난다. 전압의 인가가 중단되면, 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)는 원래 형태가 될 때까지 신장한다. 부상 헤드 슬라이더(21)은 회전 중심 CR 주위에서 기준 자세로 복귀한다.
지금, 자기 디스크(13) 상의 기록 트랙에 대해서 부상 헤드 슬라이더(21)상의 자기 헤드 소자(26)의 위치가 결정되는 것을 가정해 본다. 여기서, HDD(11) 내의 콘트롤러 칩은, 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)에, 예를 들면 0V∼30V의 범위로 전기 신호를 공급할 수 있다고 가정한다. 압전 액츄에이터군(27)에 30V의 최대 전압이 인가되면, 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)는 최대한으로 수축한다. 이 때, 자기 헤드 소자(26)에는, 기록 트랙에 거의 직교하는 방향으로, 예를 들면 1.O㎛ 정도의 최대 직선 이동량 즉 최대 스트로크가 평판부재(24) 상에서 확보되는 것이 가능하다.
위치 결정의 개시에 있어서, 압전 액츄에이터군(27)에는 15V의 전기 신호가 공급된다. 따라서, 자기 헤드 소자(26)은, 예를 들면 도 5에서 나타나는 것처럼, 최대 스트로크의 반(=0.5㎛)인 스트로크로 평판부재(24) 상에서 위치가 결정된다. 계속하여, 캐리지(16) 즉 스윙 암(17)의 스윙에 의해 기록 트랙에 대해서 자기 헤드 소자(26)의 위치가 결정된다.
기록 트랙에 대한 자기 헤드 소자 (26)의 추종이 시작되면, 콘트롤러 칩은 이른바 서보 제어에 의해 압전 액츄에이터군(27)에 전기 신호를 공급한다. 압전 액츄에이터군(27)에 공급되는 전기 신호의 전압이 15V에서부터 감소하면, 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)는 신장한다. 부상 헤드 슬라이더(21)은 회전 중심 CR 주위에서 반시계 방향 CL1 주위로 회전한다. 이 회전에 따라 자기 헤드 소자(26)은 자기 디스크(13)의 반경 방향으로 이동할 수 있다. 반대로, 압전 액츄에이터군 (27)에 공급되는 전기 신호의 전압이 15V로부터 증가하면, 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)는 수축한다. 부상 헤드 슬라이더(21)은 회전 중심 CR 주위에서 시계 방향 CL2 주위로 회전한다. 이 회전에 따라 자기 헤드 소자(26)은 자기 디스크(13)의 반경 방향으로 상술한 것과는 반대 방향으로 이동할 수 있다. 이렇게 해서 자기 헤드 소자(26)은 높은 정밀도로 기록 트랙을 계속하여 추종할 수 있다.
이상과 같은 헤드 서스펜션 어셈블리(18)에서는, 자기 헤드 소자(26)의 미소 이동에 있어서 부상 헤드 슬라이더(21)의 회전이 이용된다. 회전할 때에 부상 헤드 슬라이더(21)에서 생성되는 관성 모멘트는 낮게 억제 된다. 따라서, 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)에는 비교적으로 작은 모멘트만이 작용한다. 그 결과, 부상 헤드 슬라이더(21) 및 압전 액츄에이터군(27)으로 구성되는 진동계의 고유 진동수는 높혀질 수 있다. 넓은 주파수대역에서 서보 신호의 주파수는 확보될 수 있다. 이것에 대해, 예를 들면 진자의 원리로 부상 헤드 슬라이더(21)가 이동하게 하는 경우에는, 부상 헤드 슬라이더(21)의 전체 질량이 관성 모멘트의 생성에 기여하게 된다. 게다가, 궤도의 중심으로부터 질량 중심까지의 거리는 증대한다. 비교적 큰 관성 모멘트가 생기게 된다. 그 결과, 비교적 낮은 주파수대역에서 서보 신호와의 사이에 공진 현상이 생기게 된다.
게다가, 상술한 헤드 서스펜션 어셈블리(18)에서는, 부상 헤드 슬라이더(21)의 회전의 실현에 있어서 두 개의 압전 액츄에이터(28, 29)만이 이용된다. 헤드 서스펜션 어셈블리(18)의 구조는 간소화된다. 게다가, 접속 단자(39, 41)은 비교적 간단하게 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)에 접합될 수 있다. 비교적 간단한 구성으로 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)에 전기 신호를 공급할 수 있다. 여기서, 예를 들면 국제출원 PCT/JP01/02417호에 공개된 것처럼, 헤드 슬라이더의 회전 중심 주위의 4 곳에서 각각 독립적으로 구동되는 압전 액츄에이터가 마련되면, 부상 헤드 슬라이더 및 압전 액츄에이터로 구성되는 진동계의 고유 진동수는 높혀질 수 있다. 그렇지만, 이 경우에는, 접속 단자의 증가에 수반해 압전 액츄에이터의 구조는 복잡하게 된다.
더욱이, 상술한 헤드 서스펜션 어셈블리(18)에서는, 예를 들면 도 6에서 나타나는 것처럼, 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)의 표면 전극층(38)은 평판부재(24)의 표면에 겹쳐 있을 수도 있다. 이 때, 제 1 압전 세라믹 블럭 (31)의 주위에서 표면 전극층(38)은 평판부재(24) 측의 단자 패드(43)에 겹쳐 있다. 겹쳐 있는 표면 전극층(38)과 단자 패드(43)은, 예를 들면 도전성의 접착제로 서로 접착되어 있을 수 있다. 이렇게 해서 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)는 평판부재(24)에 고정되는 것과 동시에, 표면 전극층(38)과 단자 패드(43) 사이에서 전기 접속은 확립된다. 이러한 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28,29)에 의하면, 제 1 및 제 2 내부 전극층(36, 37) 또는 표면 전극층(38)과 부상 헤드 슬라이더(21)과의 전기적인 접촉을 확실히 회피할 수 있다.
다음으로, 각 압전 액츄에이터(28, 29)의 제조 방법을 간단하게 설명한다. 예를 들면 도 7에서 나타나는 것처럼, 동일 형상의 제 1 및 제 2 띠모양 그린 시트(green sheet strips)(51a, 51b)가 준비된다. 그린 시트(51a, 51b)의 두께는, 예를 들면 20㎛ 정도로 설정된다. 제 1 및 제 2 그린시트(51a, 51b)는, 예를 들면 PNN-PT-PZ 등의 압전재료의 압분체(powder of a piezoelectric material)로 구성될 수 있다. 제 2 그린 시트(51b)의 표면에는, 예를 들면 Pt 등의 도전성 재료인 박막(52)가 부가된다. 이러한 박막(52)의 형성에 있어서는, 예를 들면 스크린 인쇄가 이용될 수 있다.
제 2 그린 시트(51b)에서는, 인접한 박막(52)들 사이에 그린 시트의 노출영역이 확보된다. 이 노출영역은 제 2 그린 시트(51b)의 폭 방향으로 제 2그린 시트(51b)를 완전하게 횡단한다. 제 2 그린 시트(51b)의 폭 방향인 박막(52)의 중심선(54)와 노출영역의 중심선(55)와의 간격 L은 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터 (28, 29)의 길이로 설정될 수 있다.
계속하여 제 2 그린 시트(51b)는 순차적으로 적층된다. 적층된 제 2 그린 시트(51b)의 개수는 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)의 수축양에 의해 조정될 수 있다. 이 때, 상하의 제 2 그린 시트(51b)의 사이에서, 아래 쪽 제 2 그린 시트(51b) 측의 박막(52)의 중심선(54)으로 위쪽 제 2 그린 시트(51b) 측의 노출영역의 중심선(55)가 겹쳐질 수 있다. 상하의 제 2 그린 시트(51b)의 사이에는 한 개 이상의 제 1 그린 시트(51a)가 개재될 수 있다. 이렇게 해서 개재된 제 1 그린 시트(51a)의 개수는, 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)의 활성층의 두께에 의해 조정될 수 있다. 최하층의 제 2 그린 시트(51b)의 아래 쪽 또는 최상층의 제 2 그린 시트(51b) 위쪽에 제 1 그린 시트(51a)가 더욱 겹쳐질 수도 있다. 이렇게 해서 도 8에서 나타나는 것처럼, 그린 시트의 적층체(56)은 형성된다.
적층체(56)은 대기중에서, 예를 들면 섭시 1050도 정도에서 소성된다. 차례로 겹쳐진 제 1 및 제 2 그린 시트(51a, 51b)는 소성에 의해 서로 일체화된다. 그 후, 상술한 각 중심선(54, 55)를 따라 적층체(56)은 잘라서 나누어진다. 이렇게 해서 1 열의 압전 액츄에이터군으로 구성된 적층체(57)은 잘라진다. 도 9에서 나타나는 것처럼, 적층체(57)의 윗면에서 노출되는 제 1 그린 시트(51a)의 표면에는, 예를 들면 Pt 등의 도전성 재료로 전극 박막(58)이 형성된다. 이와 같이, 적층체(57)의 두 개의 절단면에는 전극 박막(59, 61)이 각각 형성된다. 한 절단면에서 형성된 전극 박막(59)는 전극 박막(58)에 접속된다. 전극 박막(58, 61)들 사이에는 적층체(57)의 노출영역이 확보된다.
그 후, 적층체(57)로부터 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)는 잘라진다. 상술한 절단면에 직교하는 평면(61)에서 잘라진다. 이렇게 해서 각 압전 액츄에이터(28, 29)는 완성된다. 완성된 압전 액츄에이터(28, 29)는, 상술한 것처럼 평판부재(24) 또는 부상 헤드 슬라이더(21)에 접착된다.
본 발명자는, 상술한 것과 같은 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)를 사 용하여 자기 헤드 소자(26)의 변위량 및 서보 제어시의 공진 주파수를 측정했다. 이러한 측정에 있어서 레이저 도플러 속도계(laser Doppler velocimeter) 및 서보 어날라이저(servo analyzer)가 이용되었다. 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)에는 9층의 활성층이 형성되었다. 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)의 선단(28b, 29b)는 상술한 것과 같이 부상 헤드 슬라이더(21)에 접착되는 한편, 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)의 기부단(28a, 29a)는 임의의 세라믹 기판 위에 접착되었다. 30 Vp-p의 정현파로 구성되는 전기 신호가 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)에 공급되었다. 그 결과, 1.0㎛ 이상의 변위량 및 20kHz 이상의 공진 주파수가 확인되었다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 관한 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)를 나타낸다. 이 제 2 실시예에 관한 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)에서는, 기부단(28a, 29a)로부터 선단(28b, 29b)까지의 사이에서, 제 1 및 제 2 내부 전극층(36, 37)중 적어도 어느 한 쪽의 노출면에 불활성층(63)이 고정된다. 이러한 불활성층(63)은, 예를 들면 PNN-PT-PZ로 구성될 수 있다. 불활성층(63)에서는, 내부 전극층(36, 37)에 의한 전류 경로가 형성되지 않기 때문에, 압전재료의 신축은 생기지 않는다. 불활성층(63)의 형성에 있어서, 상술한 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)의 제조 방법에서는, 최하층의 제 2 그린 시트(51b)의 아래 쪽 또는 최상층의 제 2 그린 시트(51b) 위측에 다수의 제 1 그린 시트(51a)가 겹쳐질 수 있다. 도면에서, 상술한 헤드 서스펜션 어셈블리(18) 또는 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)와 균등한 기능이나 효과를 발휘하는 구성에는 동일한 참조 부호 를 붙일 수 있다.
전기 신호가 공급되면, 예를 들면 도 11로부터 명백한 것처럼, 압전 세라믹층(35a)의 적층체(35) 즉, 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)의 활성층만이 수축한다. 활성층은, 기부단(28a, 29a)를 향해 선단(28b, 29b)을 잡아당긴다. 다른 한편, 불활성층(63)은 수축 하지 않는다. 활성층 즉 압전 세라믹층(35a)의 적층체(35)의 수축을 방해한다. 그 결과, 이러한 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터 (28, 29)에서는 전기 신호가 공급될 때 제 1 및 제 2 액츄에이터(28, 29)는 구부러진다. 이러한 굴곡에 의해, 부상 헤드 슬라이더(21)은, 상술한 것과 같은 방법으로 회전 중심 CR 주위에서 자세를 변화시킬 수 있다.
본 발명자는, 상술한 것과 같은 방법으로, 이 제 2 실시예에 의해 자기 헤드 소자(26)의 변위량 및 서보 제어시의 공진 주파수를 측정했다. 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)에는 5층의 활성층 즉 압전 세라믹층(35a)가 형성되었다. 1.0㎛ 이상의 변위량 및 20kHz 이상의 공진 주파수가 확인되었다. 활성층의 감소에 관계없이, 상술한 것과 동등한 변위량은 확보되었다. 즉, 적은 활성층으로 큰 자세 변화를 실현할 수 있다.
이 경우, 예를 들면 도 12에 나타나는 것처럼, 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터 (28, 29)는 부상 헤드 슬라이더(21)의 길이 방향 전체에 걸쳐서 뻗을 수도 있다. 이렇게 해서 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)의 길이 L이 연장되면, 상술한 것과 같은 20kHz 이상의 공진 주파수를 유지하는 것과 동시에, 1.4㎛ 이상의 변위량을 확보할 수 있었다.
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 관련되는 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터 (28, 29)를 나타낸다. 이 제 3 실시예에 관한 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)에서는, 기부단(28a, 29a) 및 선단(28b, 29b)에 보강용의 돌기(64)가 일체로 형성되어 있다. 이러한 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)에 의하면, 평판부재 (24) 및 부상 헤드 슬라이더(21)에 대해 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)의 접촉 면적 즉 접착 면적은 증대한다. 따라서, 상술한 것과 같이 1.0㎛ 이상의 변위량 및 20kHz 이상의 공진 주파수가 확보되는 것과 동시에, 평판부재(24) 및 부상 헤드 슬라이더(21)의 접합 강도는 높혀질 수 있다. 이러한 돌기(64)의 형성에 있어서, 상술한 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터(28, 29)의 제조 방법에서는, 적층체(57)로부터 각 압전 액츄에이터(28, 29)는 소정의 형상으로 뚫릴 수 있다. 도면 중, 상술한 헤드 서스펜션 어셈블리(18) 또는 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터 (28, 29)와 균등한 기능이나 효과를 발휘하는 구성에는 동일한 참조 부호가 붙여진다.
(부기 1) 지지부재와 헤드 슬라이더와 지지부재 및 헤드 슬라이더 사이에 배치되어, 전기 신호가 공급되지 않을 때 헤드 슬라이더의 기준 자세를 확립하는 압전 액츄에이터군을 포함하고, 상기 압전 액츄에이터군은 상기 기준 자세로부터 회전 중심 주위로 한 방향으로만 헤드 슬라이더의 자세를 변화시키는 우력을 생성하게 하는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리.
(부기 2) 부기 1에 기재된 헤드 어셈블리에 있어서, 상기 압전 액츄에이터군은, 전기 신호가 공급될 때 제 1 방향으로 수축하는 길이가 긴 제 1 압전 액츄에이 터와, 전기 신호가 공급될 때 제 1 방향에 평행하고 반대 방향으로 규정되는 제 2 방향으로 수축하는 길이가 긴 제 2 압전 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리.
(부기 3) 부기 2에 기재된 헤드 어셈블리에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터는 상기 회전 중심을 기준으로 점대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리.
(부기 4) 부기 1에 기재된 헤드 어셈블리에 있어서, 상기 압전 액츄에이터군은, 지지부재에 고착되는 기부단으로부터 제 1 방향을 따라 뻗고, 선단에서 헤드 슬라이더에 고착되는 길이가 긴 제 1 압전 액츄에이터 및 지지부재에 고착된 기부단으로부터 제 1 방향에 평행하고 반대 방향으로 규정된 제 2 방향을 따라 뻗고 선단에서 헤드 슬라이더에 고착되는 길이가 긴 제 2 압전 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리.
(부기 5) 부기 4에 기재된 헤드 어셈블리에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터는 상기 회전 중심을 기준으로 점대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리.
(부기 6) 부기 4 또는 5에 기재된 헤드 어셈블리에 있어서, 상기 각 압전 액츄에이터의 기부단에 고정되는 제 1 취출 전극 및 상기 각 압전 액츄에이터의 선단으로부터 각 압전 액츄에이터의 표면을 따라 각 압전 액츄에이터의 기부단을 향해 뻗는 제 2 취출 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리.
(부기 7) 부기 6에 기재된 헤드 어셈블리에 있어서, 상기 각 압전 액츄에이 터는, 상기 기부단 측에서 상기 제 1 취출 전극에 접속되는 노출단으로부터 상기 선단을 향해 뻗는 복수의 제 1 내부 전극층과 제 1 내부 전극층들 사이에 배치되어, 상기 선단 측에서 상기 제 2 취출 전극에 접속되는 노출단으로부터 상기 기부단을 향해 뻗는 복수의 제 2 내부 전극층과 제 1 및 제 2 내부 전극층의 사이에 개재되는 활성층을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리.
(부기 8) 부기 7에 기재된 헤드 어셈블리에 있어서, 상기 활성층은 PNN-PT-PZ로 구성되는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리.
(부기 9) 부기 7 또는 8에 기재된 헤드 어셈블리에 있어서, 상기 각 압전 액츄에이터는, 상기 기부단으로부터 상기 선단까지의 사이에서, 제 1 및 제 2 내부 전극층 중 적어도 한 쪽의 노출면에 고정되는 불활성층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리.
(부기 10) 부기 9에 기재된 헤드 어셈블리에 있어서, 상기 불활성층은 PNN-PT-PZ로 구성되는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리.
(부기 11) 스윙 암 및 스윙 암의 선단으로부터 전방으로 뻗는 헤드 서스펜션과 헤드 슬라이더와 헤드 서스펜션 및 헤드 슬라이더의 사이에 배치되어, 전기 신호가 공급되지 않을 때 헤드 슬라이더의 기준 자세를 확립하는 압전 액츄에이터군을 포함하고, 상기 압전 액츄에이터군은 상기 기준 자세로부터 회전 중심 주위에서 한 쪽 방향으로만 헤드 슬라이더의 자세를 변화시키는 우력을 생성하는 것을 특징으로 하는 기록 매체 구동 장치.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 압전 액츄에이터에 공급되는 전기 신호의 주파수대역은 넓혀질 수 있다. 간단한 구조이면서도 충분한 변위량을 실현할 수 있다.

Claims (11)

  1. 지지부재와,
    헤드 슬라이더와,
    지지부재 및 헤드 슬라이더 사이에 배치되어, 전압의 비인가 시(時)에 전압의 인가 방향에 직교하는 방향으로 최대한 신장(伸張)하고, 헤드 슬라이더의 기준 자세를 확립하는 복수의 압전 액츄에이터를 구비하고,
    상기 복수의 압전 액츄에이터는 전압의 인가 시에 전압의 인가 방향에 직교하는 방향으로 최대한의 신장으로부터 수축하고, 상기 기준 자세로부터 회전 중심 주위에서 한 방향으로만 넓어지는 영역 내에서 헤드 슬라이더의 자세를 변화시키는 우력(偶力)을 생기게 하는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 압전 액츄에이터는, 지지부재에 고착되는 기부단(基部端)으로부터 제 1방향을 따라 연장되고, 선단(先端)에서 헤드 슬라이더에 고착되는 길이가 긴 제 1 압전 액츄에이터와, 지지부재에 고착되는 기부단으로부터 제 1 방향에 평행하고 반대 방향으로 규정되는 제 2 방향을 따라 연장되고, 선단에서 헤드 슬라이더에 고착되는 길이가 긴 제 2 압전 액츄에이터를 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터는, 상기 회전 중심을 기준으로 점대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 각 압전 액츄에이터의 기부단에 고정되는 제 1 취출 전극과 상기 각 압전 액츄에이터의 선단으로부터 각 압전 액츄에이터의 표면을 따라 각 압전 액츄에이터의 기부단을 향해 연장되는 제 2 취출 전극을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리.
  5. 스윙 암과,
    스윙 암의 선단으로부터 전방으로 연장되는 헤드 서스펜션과,
    헤드 슬라이더와,
    헤드 서스펜션 및 헤드 슬라이더 사이에 배치되어, 전압의 비인가 시에 전압의 인가 방향에 직교하는 방향으로 최대한 신장하고, 헤드 슬라이더의 기준 자세를 확립하는 복수의 압전 액츄에이터를 구비하고,
    상기 복수의 압전 액츄에이터는 전압의 인가 시에 전압의 인가 방향에 직교하는 방향으로 최대한의 신장으로부터 수축하고, 상기 기준 자세로부터 회전 중심 주위에서 한 방향으로만 넓어지는 영역 내에서 헤드 슬라이더의 자세를 변화시키는 우력을 생기게 하는 것을 특징으로 하는 기록 매체 구동 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 압전 액츄에이터는 전압의 인가 시에 전압의 인가 방향에 직교하는 제 1 방향으로 수축하는 길이가 긴 제 1 압전 액츄에이터와, 전압의 인가 시에 제 1 방향에 평행하며 반대 방향으로 규정되는 제 2 방향으로 수축하는 길이가 긴 제 2 압전 액츄에이터를 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 압전 액츄에이터는 상기 회동 중심을 기준으로 점대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 압전 액츄에이터는 상기 기부단측에서 상기 제 1 취출 전극에 접속되는 노출단으로부터 상기 선단을 향해서 연장되는 복수의 제 1 내부 전극층과, 제 1 내부 전극층끼리 사이에 배치되어서 상기 선단측에서 상기 제 2 취출 전극에 접속되는 노출단(露出端)으로부터 상기 기부단을 향해서 연장되는 복수의 제 2 내부 전극층과, 제 1 및 제 2 내부 전극층 사이에 삽입되는 활성층을 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 활성층은 PNN-PT-PZ로 구성되는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 압전 액츄에이터는 상기 기부단으로부터 상기 선단까지의 사이에서, 제 1 및 제 2 내부 전극층 중 적어도 어느 한쪽의 노출면에 고정되는 불활성층을 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 불활성층은 PNN-PT-PZ로 구성되는 것을 특징으로 하는 헤드 어셈블리.
KR1020020013494A 2001-10-17 2002-03-13 헤드 어셈블리 및 기록 매체 구동 장치 KR100772071B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2001-00318985 2001-10-17
JP2001318985A JP2003123416A (ja) 2001-10-17 2001-10-17 ヘッドアセンブリおよび記録媒体駆動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030032799A KR20030032799A (ko) 2003-04-26
KR100772071B1 true KR100772071B1 (ko) 2007-10-31

Family

ID=19136602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020013494A KR100772071B1 (ko) 2001-10-17 2002-03-13 헤드 어셈블리 및 기록 매체 구동 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6617763B2 (ko)
EP (1) EP1304683A3 (ko)
JP (1) JP2003123416A (ko)
KR (1) KR100772071B1 (ko)
CN (1) CN1306477C (ko)

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4146127B2 (ja) * 2002-01-16 2008-09-03 セイコーインスツル株式会社 圧電アクチュエータ及びそれを備えた電子機器
US6853517B2 (en) 2003-02-13 2005-02-08 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Electrostatic microactuator with electrically isolated movable portion and associated drive circuitry
JP4566529B2 (ja) * 2003-07-11 2010-10-20 富士通株式会社 微動アクチュエータおよび記録媒体駆動装置
EP1748761A4 (en) * 2004-05-27 2011-10-12 Dexcel Pharma Technologies Ltd REGULATED AND LOCALIZED ABSORPTION OF STATINS IN THE GASTROINTESTINAL TRACT TO OBTAIN HIGH BLOOD RATE OF STATINS
CN100426412C (zh) * 2004-06-05 2008-10-15 新科实业有限公司 具有飞行高度调节装置的磁头折片组合、硬盘驱动器及其制造方法
CN100411014C (zh) * 2004-08-30 2008-08-13 新科实业有限公司 微驱动器、磁头折片组合以及使用其的磁盘驱动器
US7312956B2 (en) * 2004-09-08 2007-12-25 Sae Magnetics (H.K.) Ltd Micro-actuator, head gimbal assembly, and disk drive unit with the same
US7298593B2 (en) * 2004-10-01 2007-11-20 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Micro-actuator including a leading beam pivot part, head gimbal assembly and disk drive unit with the same
US7551386B2 (en) * 2004-10-18 2009-06-23 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Head gimbal assembly with flying height controller, disk drive unit using the same, and flying height adjusting method and system thereof
US20060098347A1 (en) * 2004-11-10 2006-05-11 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Micro-actuator, head gimbal assembly and disk drive unit with the same
CN1797550A (zh) * 2004-12-30 2006-07-05 新科实业有限公司 微驱动器、减振器、磁头折片组合及其磁盘驱动单元
US7433159B2 (en) * 2005-01-27 2008-10-07 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Micro-actuator unit, head gimbal assembly, and disk drive unit with vibration canceller
US7280319B1 (en) 2005-01-31 2007-10-09 Western Digital Technologies, Inc. Suspension assembly with piezoelectric microactuators electrically connected to a folded flex circuit segment
CN1828726B (zh) * 2005-02-28 2010-04-28 新科实业有限公司 可旋转压电微驱动器及其磁头折片组合和磁盘驱动单元
CN1828727A (zh) * 2005-02-28 2006-09-06 新科实业有限公司 微驱动器及其磁头折片组合和磁盘驱动单元
US7408745B2 (en) * 2005-05-10 2008-08-05 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Sway-type micro-actuator with slider holding arms for a disk drive head gimbal assembly
US7277258B2 (en) * 2005-06-21 2007-10-02 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Dual-stage actuator disk drive with optimal location of the movable portion of the secondary actuator
US20070000110A1 (en) * 2005-06-29 2007-01-04 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Method for treating PZT element, PZT micro-actuator, head gimbal assembly and disk drive unit with treated PZT micro-actuator
US7535680B2 (en) * 2005-06-29 2009-05-19 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Micro-actuator with integrated trace and bonding pad support
US7535681B2 (en) * 2005-07-29 2009-05-19 Sae Magentics (H.K.) Ltd. Micro-actuator including side arms having back-turned extensions, head gimbal assembly and disk drive unit with the same
US20070070552A1 (en) * 2005-09-27 2007-03-29 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Micro-actuator and head gimbal assembly for a disk drive device
US7411764B2 (en) * 2005-09-30 2008-08-12 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Head gimbal assembly with precise positioning actuator for read/write head and disk drive device with the head gimbal assembly
US7663843B2 (en) 2005-11-02 2010-02-16 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Flex cable frame assembly for micro-actuator and flex cable suspension assembly for HGA of disk drive device
US7417831B2 (en) * 2005-11-03 2008-08-26 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Micro-actuator and head gimbal assembly for a disk drive device
US7518833B2 (en) * 2005-11-15 2009-04-14 Sae Magnetics H.K. Ltd. Micro-actuator with electric spark preventing structure, HGA, and disk drive unit with the same, and manufacturing method thereof
JP4747795B2 (ja) * 2005-11-16 2011-08-17 Ｔｄｋ株式会社 アクチュエータ、スライダユニット、サスペンション及びハードディスク装置、並びにこれらに用いられる圧電素子
CN1967663A (zh) * 2005-11-16 2007-05-23 新科实业有限公司 薄膜压电微驱动器及其磁头折片组合和磁盘驱动单元
JP2007158276A (ja) * 2005-12-08 2007-06-21 Ngk Insulators Ltd 圧電／電歪デバイス及び圧電／電歪デバイスの駆動方法
US7474512B2 (en) * 2005-12-15 2009-01-06 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Miro-actuator, head gimbal assembly, and disk drive unit with the same
US7538984B2 (en) * 2005-12-16 2009-05-26 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Rotational PZT micro-actuator with a rotatable plate
US7701675B2 (en) * 2005-12-16 2010-04-20 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Micro-actuator mounting structure capable of maintaining a substantially constant gap between a top support of a micro-actuator and a suspension during use
US7768746B2 (en) * 2005-12-29 2010-08-03 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Rotational micro-actuator with a rotatable plate, head gimbal assembly and disk drive device with the same
US7684157B2 (en) 2005-12-29 2010-03-23 Sae Magnetics (H. K.) Ltd. Head gimbal assembly including first and second dimples, and disk drive unit including the same
US7719798B2 (en) 2006-02-14 2010-05-18 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Rotational micro-actuator integrated with suspension of head gimbal assembly, and disk drive unit with the same
US7471490B2 (en) * 2006-03-21 2008-12-30 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Micro-actuator including U-shaped frame and metal support frame, and manufacturing method thereof
US7551405B2 (en) * 2006-03-22 2009-06-23 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Rotational PZT micro-actuator with fine head position adjustment capacity, head gimbal assembly, and disk drive unit with same
JP2007265570A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Fujitsu Ltd 微小変位機構及び磁気ディスク装置
US7468869B2 (en) 2006-05-01 2008-12-23 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Micro-actuator, micro-actuator suspension, and head gimbal assembly with the same
US7796363B2 (en) * 2006-05-25 2010-09-14 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. PZT element, head gimbal assembly, and disk drive unit with same
US10842280B2 (en) 2006-10-04 2020-11-24 Access Enterprise, Llc Therapeutic back support and stabilization
WO2008114345A1 (ja) * 2007-03-16 2008-09-25 Fujitsu Limited 磁気ヘッド支持体および磁気ディスク装置
US7944129B2 (en) * 2007-07-13 2011-05-17 Konica Minolta Opto, Inc. Ultrasonic actuator and magnetic recording apparatus using the same
JP5032949B2 (ja) * 2007-11-14 2012-09-26 エイチジーエスティーネザーランドビーブイ マイクロアクチュエータ、ヘッド・ジンバル・アセンブリ及びディスク・ドライブ装置
JP4930569B2 (ja) * 2009-10-14 2012-05-16 株式会社村田製作所 磁気ヘッド駆動用圧電セラミックアクチュエータ
US8289652B2 (en) 2010-10-22 2012-10-16 Seagate Technology Llc Compact microactuator head assembly

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990076758A (ko) * 1996-10-31 1999-10-15 사토 히로시 판독/기록헤드, 판독/기록헤드 위치선정기구, 및 판독/기록 시스템
JP2001211668A (ja) * 2000-01-27 2001-08-03 Tdk Corp 微小位置決めアクチュエータ、薄膜磁気ヘッド素子の位置決め用アクチュエータ及び該アクチュエータを備えたヘッドサスペンションアセンブリ

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5745319A (en) * 1992-08-12 1998-04-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Recording/reproducing apparatus with coarse and fine head positioning actuators and an elastic head gimbal
JP3911339B2 (ja) 1998-03-20 2007-05-09 Ｔｄｋ株式会社 磁気ディスク装置および記録再生方法
US6297936B1 (en) * 1998-11-09 2001-10-02 Seagate Technology Llc Integral load beam push-pull microactuator
JP3749081B2 (ja) * 2000-04-20 2006-02-22 富士通株式会社 マイクロアクチュエータを用いたヘッドアセンブリおよび記録媒体駆動装置
JP3771122B2 (ja) * 2000-09-05 2006-04-26 富士通株式会社 ヘッド移動装置および記憶ディスク駆動装置
JP2003061371A (ja) * 2001-08-10 2003-02-28 Fujitsu Ltd 圧電アクチュエータ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990076758A (ko) * 1996-10-31 1999-10-15 사토 히로시 판독/기록헤드, 판독/기록헤드 위치선정기구, 및 판독/기록 시스템
JP2001211668A (ja) * 2000-01-27 2001-08-03 Tdk Corp 微小位置決めアクチュエータ、薄膜磁気ヘッド素子の位置決め用アクチュエータ及び該アクチュエータを備えたヘッドサスペンションアセンブリ

Also Published As

Publication number Publication date
US6617763B2 (en) 2003-09-09
US20030071541A1 (en) 2003-04-17
EP1304683A2 (en) 2003-04-23
EP1304683A3 (en) 2006-12-27
CN1412744A (zh) 2003-04-23
CN1306477C (zh) 2007-03-21
KR20030032799A (ko) 2003-04-26
JP2003123416A (ja) 2003-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100772071B1 (ko) 헤드 어셈블리 및 기록 매체 구동 장치
CN101546562B (zh) 用于挠曲件集成的微致动器的系统、方法和装置
US6891701B2 (en) Head gimbal assembly with precise positioning actuator for head element and disk drive apparatus with the head gimbal assembly
JP3501758B2 (ja) 記録／再生ヘッド支持機構および記録／再生装置
US6246552B1 (en) Read/write head including displacement generating means that elongates and contracts by inverse piezoelectric effect of electrostrictive effect
JP4227365B2 (ja) マイクロアクチュエータ付きヘッドアセンブリ
US20090086379A1 (en) Head suspension and piezoelectric actuator
US6831815B2 (en) Head slider precise positioning actuator including a base section and a pair of movable arms
WO2003067576A1 (en) Head gimbal assembly with precise positioning actuator for head element, disk drive apparatus with the head gimbal assembly, and manufacturing method of the head gimbal assembly
WO2004042706A1 (en) Precise positioning actuator for head element, head gimbal assembly with the actuator and disk drive apparatus with the head gimbal assembly
JP5890856B2 (ja) ハード・ディスク・ドライブ用の単板差動ポーリング圧電マイクロアクチュエータ
JP4401965B2 (ja) 圧電アクチュエータを使用したヘッドアセンブリ
JP2005078753A (ja) フレクシャ、サスペンションおよびヘッドジンバルアセンブリ
US6515835B2 (en) Precise positioning actuator actuator for precisely positioning thin-film magnetic head element and head gimbal assembly with the actuator
WO2000030081A1 (fr) Mecanisme de support de tete d&#39;enregistrement/lecture et appareil d&#39;enregistrement/lecture
US7518833B2 (en) Micro-actuator with electric spark preventing structure, HGA, and disk drive unit with the same, and manufacturing method thereof
US7501740B2 (en) Microscale driving unit and recording disk drive
US7184245B2 (en) Head slider to be adhered to precise positioning actuator, head gimbal assembly with the head slider, method for adhering the head slider to the actuator, manufacturing method of head slider and manufacturing method of head gimbal assembly
JP3663321B2 (ja) 磁気ディスク装置
JP4566529B2 (ja) 微動アクチュエータおよび記録媒体駆動装置
JP3608964B2 (ja) 磁気ディスク装置
JP2009223965A (ja) アクチュエータ、磁気ヘッドアセンブリ及び磁気ディスク装置
JP2010079942A (ja) 磁気ヘッドアセンブリ及び磁気ディスク装置
JP2004047077A (ja) 記録／再生ヘッド支持機構および記録／再生装置
JP2004296005A (ja) アクチュエータ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20101020

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee