KR101534343B1 - 플렉셔 통합형 마이크로액추에이터용 시스템, 방법 및 장치 - Google Patents

플렉셔 통합형 마이크로액추에이터용 시스템, 방법 및 장치 Download PDF

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KR101534343B1
KR101534343B1 KR1020090016223A KR20090016223A KR101534343B1 KR 101534343 B1 KR101534343 B1 KR 101534343B1 KR 1020090016223 A KR1020090016223 A KR 1020090016223A KR 20090016223 A KR20090016223 A KR 20090016223A KR 101534343 B1 KR101534343 B1 KR 101534343B1
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마이클 알 해치
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에이취지에스티 네덜란드 비.브이.
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Abstract

플렉셔 설형부를 구비한 서스펜션 조립체는 설형부에 압전 마이크로액추에이터를 포함한다. 설형부에는 압전 액추에이터를 수납하는 슬롯이 2개 있다. 또한, 설형부는 압전 액추에이터의 팽창 및/또는 수축을 기록 헤드의 회전 운동으로 전환하는 복수 개의 가요성 힌지 요소를 구비한다. 게다가, 이러한 회전 운동은 기록 소자를 하드 디스크 드라이브 상의 희망 트랙 위에 정확히 위치 설정시키는데 사용되며, 트랙 밀도를 높일 수 있게 한다.

Description

플렉셔 통합형 마이크로액추에이터용 시스템, 방법 및 장치{SYSTEM, METHOD AND APPARATUS FOR FLEXURE-INTEGRATED MICROACTUATOR}
본 발명은 하드 디스크 드라이브에 관한 것이며, 구체적으로는 하드 디스크 드라이브에서 기록 헤드 소자를 정확하게 위치 설정하는데 사용되는 개선된 마이크로액추에이터와 관련된 시스템, 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 데이터 액세스 및 저장 시스템은 데이터를 자기 혹은 광학 저장 매체에 저장시키는 하나 이상의 저장 장치로 구성된다. 예컨대, 자기 저장 장치는 직접 액세스 저장 장치(DASD) 또는 하드 디스크 드라이브(HDD)로서 알려져 있으며, 하나 이상의 디스크와, 디스크에 관한 국지 조작을 관리하는 디스크 제어기를 포함한다. 하드 디스크 자체는 대개 알루미늄 합금 또는 유리와 세라믹의 혼합물로 제조되며, 자기 코팅으로 덮여 있다. 통상적으로, 디스크 구동 모터에 의해 수천 rpm으로 회전되는 공통 스핀들에 1 내지 6개의 디스크가 수직 적층되어 있다. 하드 디스크 드라이브는 서버, 데스크탑, 모바일 및 마이크로드라이브를 비롯한 여러 다른 대표적인 표준 규격 혹은 포맷을 갖는다.
또한, 통상의 HDD는 액추에이터 조립체를 이용한다. 디스크 드라이브가 작 동하는 동안에 회전 디스크에 의해 발생되는 공기 쿠션을 통하여 슬라이더가 디스크에 근접한 일정 높이로 뜰 수 있게 하는 공기 베어링 표면(ABS)을 갖는 위치에 정보를 기록하거나 혹은 이 위치로부터 데이터를 판독하기 위해, 액추에이터는 자기 판독/기록 헤드를 회전 디스크 상의 희망 위치로 이동시킨다. 대부분의 HDD에 있어서, 자기 판독/기록 헤드 트랜스듀서는 슬라이더에 장착된다. 일반적으로, 슬라이더는 헤드를 기계적으로 지지하고 헤드와 디스크 드라이브 시스템의 나머지 부분 사이에 있는 임의의 전기 접속을 기계적으로 지지하는 역할을 한다. 슬라이더는, 회전 디스크의 표면으로부터의 거리를 일정하게 유지하기 위해 디스크로 인해 형성되는 공기의 경계층 위로 활주하도록 공기 역학적 형상으로 만들어져 있으며, 이로써 헤드가 바람직하지 않게 디스크에 접촉하는 것이 방지된다. 각 슬라이더는 서스펜션의 자유 단부에 부착되어 있고, 서스펜션은 액추에이터의 경질 아암으로부터 캔틸레버 형태로 돌출되어 있다. 복수의 반경질 아암을 결합하여, 리니어 베어링 시스템 혹은 회전 피봇 베어링 시스템을 갖는 단일 가동(可動) 유닛을 형성할 수 있다.
헤드 및 아암 조립체는, 보이스 코일 모터(VCM)라 하는 자석/코일 구조를 이용하여 직선 이동되거나 혹은 회동된다. VCM의 고정자는 베이스판 혹은 베이스 캐스팅에 장착되며, 이 베이스 캐스팅에는 스핀들도 장착된다. 또한, 스핀들, 액추에이터 VCM 및 내부 여과 시스템을 구비한 베이스 캐스팅을 커버 및 시일 조립체에 봉입함으로써, 오염 물질이 들어가서 디스크 위로 비행하는 슬라이더의 신뢰도에 악영향을 미치는 것을 확실히 방지한다. 전류가 모터에 공급될 때, VCM은 실질적 으로 인가된 전류에 비례하는 힘 혹은 토크를 발생시킨다. 따라서, 아암의 가속은 실질적으로 전류의 세기에 비례한다. 판독/기록 헤드가 희망 트랙에 가까워질 때, 반대 극성의 신호를 액추에이터에 인가하면, 이 신호는 브레이크의 역할을 하게 되고, 이론상 판독/기록 헤드는 희망 트랙의 바로 위에 정지하여 정착하게 된다.
디스크를 회전시키는데 사용되는 모터는 대개 브러시리스 DC 모터이다. 디스크는 모터의 허브에 장착되고 클램핑된다. 허브는 디스크 장착면을 제공하고, 디스크를 허브에 클램핑하기 위한 추가 부품(들)을 부착하는 수단을 제공한다. 가장 대표적인 HDD의 모터 구성에 있어서, 모터의 회전 부품 혹은 회전자는 허브에 부착되거나 또는 허브와 일체를 이루고 있다. 회전자는 N극/S극이 방사상으로 교대로 배치되어 있는 링 형상의 자석과 철계 금속 백킹을 포함한다. 자석은 자력을 이용해 모터의 고정자와 상호 작용한다. 모터의 고정자의 코일 와이어에 흐르는 전류에 의해 자기장과 자기장에 기인한 자력이 유발된다. 회전자의 철계 금속 백킹은 자기 복귀 경로의 역할을 한다. 모터가 원활하게 그리고 적절하게 작동하도록, 회전자 자석의 자극(磁極) 패턴은 모터의 제조 과정 동안에 자기를 이용해 하전된 후 실질적으로 변경되어서는 안 된다.
통상의 디스크 드라이브의 서스펜션은 대개 기단부에 장착판을 구비한 비교적 강성인 로드빔(load beam)을 포함하는데, 이 로드빔은 액추에이터 아암에 부착되며, 로드빔의 자유 단부에는 슬라이더 및 슬라이더의 판독/기록 헤드 트랜스듀서를 지지하는 플렉셔(flexure)가 장착된다. 장착판과 로드빔의 기능 단부 사이에는, 수직 굽힘 방향(디스크 표면에 수직한 방향)으로 순응성을 갖는 힌지가 배치된 다. 힌지를 통해, 로드빔은 떠 있을 수 있게 되고, 슬라이더 및 판독/기록 헤드를 회전하는 디스크의 표면을 향해 로딩할 수 있게 된다. 게다가, 플렉셔는 슬라이더를 위한 짐벌형 지지부를 제공하는 구실을 하므로, 불가피하게 디스크 표면이 축방향으로 흔들리거나 디스크 표면의 평면도가 변동될 경우, 판독/기록 헤드는 그 작동을 조정하도록 피치 운동 및 롤 운동할 수 있다.
통합형 리드 서스펜션의 플렉셔는 대개 적층형 다층 재료로 만들어진다. 플렉셔는 대개 지지층(예컨대, 강철)과, 유전체 절연층(예컨대, 폴리이미드)과, 도체층(예컨대, 구리), 그리고 도체층을 절연하는 커버층(예컨대, 폴리이미드)으로 구성된다. 전기 리드선은 도체층에 에칭되어 있고, 폴리이미드층은 밑에 있는 강철 지지층에 대하여 절연체의 역할을 한다. 또한, 강철 지지층은 플렉셔에 강도와 짐벌 특성을 제공하도록 패터닝되어 있다. 헤드 트랜스듀서를 판독/기록용 전자 소자에 전기 접속시키는 트레이스(trace)라 하는 전도성 리드는, 대개 서스펜션의 양면에, 특히 짐벌 영역에 라우트되어 있다. 통상적으로, 트레이스는 폴리이미드 유전체 절연 및 커버층을 갖고 스테인레스강 지지층을 갖지 않는 구리 도체로 구성되며, 전기적 기능만을 제공한다. 기본적인 기계적 지지 기능은, 트레이스에 인접하여 수직하게 연장되는 플렉셔 레그(예컨대, 강철)에 의해 제공된다.
일부 하드 디스크 드라이브는, 헤드를 기록 트랙에 대하여 보다 정확하게 위치 설정할 수 있게 하도록 기록 헤드를 2단계로 작동시키는 마이크로액추에이터 혹은 밀리액추에이터 구조를 채용한다. 밀리액추에이터는 서스펜션의 전체 전방 단부를, 즉 스프링, 로드빔, 플렉셔 및 슬라이더를 이동시키는 액추에이터로서 크게 분류된다. 마이크로액추에이터는 슬라이더만을 이동시켜 슬라이더를 로드빔에 대해 이동시키거나, 혹은 판독/기록 소자만을 이동시켜 판독/기록 소자를 슬라이더 본체에 대해 이동시키는 액추에이터로서 크게 분류된다.
이전에는 대부분의 구조의 목적이, 슬라이더의 기록 소자를 약 1 내지 2 미크론 정도 횡방향으로 이동시키는 것이었다. 드라이브의 트랙 밀도와, 난류, 외부 진동 등으로 인해 슬라이더가 트랙을 따라 움직이는데 필요한 슬라이더의 오프트랙(off-track) 이동 크기는, 요구되는 슬라이더의 횡방향 이동을 제한한다.
밀리액추에이터는 동적 성능에 관한 문제가 있다. 예컨대, 전체 로드빔이 작동될 때, 밀리액추에이터는 상당한 반응력을 액추에이터 아암에 가하여, 비교적 낮은 진동수로 액추에이터를 공진시킨다. 또한, 밀리액추에이터는 마이크로액추에이터보다 뚜렷이 낮은 공진 진동수를 갖는다. 이러한 두 가지 인자는 밀리액추에이터의 성능을 제한한다.
많은 타입의 마이크로액추에이터 구조가 있다. 한 타입의 마이크로액추에이터(예컨대, Yao에게 허여된 미국 특허 제7,159,300호 참조)는, U자형 외면에 박막 압전층을 갖는 U자형 세라믹 프레임을 슬라이더와 동일 평면에서 사용하여 슬라이더를 둘러싸고, U자형 아암의 앞부분에서 슬라이더에 부착한다. 양측 아암 상의 압전체를 작동시키면, 슬라이더가 횡방향으로 움직인다. 이러한 구조가 활용될 수 있지만, 비용, 신뢰도 및 충격시 취약성 등과 같은 문제가 유용성을 제한한다.
다른 타입의 마이크로액추에이터(예컨대, Kuwajima에게 허여된 미국 특허 제7,046,485호 참조)는, 얇은 접착층의 어느 한 면에 2개의 박막 압전체를 사용한다. 2개의 압전체가 로드빔의 아래에 그리고 로드빔과 동일 평면에 위치한다. 게다가, 압전체는 교대로 팽창 및 수축되어 힌지를 중심으로 회전 운동하고, 이를 통해 슬라이더가 회전 운동할 수 있게 된다.
이 외에도, 다양한 타입의 마이크로 전자기계 시스템("MEMS") 액추에이터가 구성되었다. 이러한 종래의 구조 중 일부는 정전 회전 구조를 이용하였지만, 높은 비용과 취약성으로 인해 사용될 수 없었다.
본 발명의 과제는, 하드 디스크 드라이브에서 기록 헤드 소자를 정확하게 위치 설정하는데 사용되는 개선된 마이크로액추에이터에 관한 시스템, 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
하드 디스크 드라이브에서 슬라이더의 헤드 소자를 정확하게 조작하는데 사용되는 마이크로액추에이터에 관한 시스템, 방법 및 장치의 실시예를 개시한다. 압전 액추에이터 구조는 종래의 마이크로액추에이터 구조와 관련된 비용, 제조성 및 취약성 문제를 해소한다.
슬라이더를 1 내지 2 미크론 이동시키는 대신에, 본 발명은 슬라이더 요소를 보다 적은 크기로, 또는 0.1 내지 0.2 미크론 범위로, 횡방향으로(즉, 좌우로) 이동시킨다. HDD 트랙 밀도가 증대되었고, 슬라이더가 따라야 하는 오프트랙 에러가 줄어들었으며, 이 외에도 디스크 드라이브 구조가 개선되었기 때문에, 위치 설정 변위의 축소의 효과가 뛰어나다. 본 발명의 구조의 장점 중 하나는, 제조 비용에 압전체의 비용만이 추가된다는 점이다. 본 발명의 구조의 다른 장점은, 짐벌 강성 및 제조 과정을 비롯한 구조의 거의 모든 나머지 기능이 종래의 서스펜션의 것과 동일하다는 점이다.
일 실시예에서, 하드 디스크 드라이브 서스펜션은 종방향으로 연장되는 로드빔을 포함하는데, 종방향에 직교하는 방향을 횡방향으로 정의한다. 수직방향은 종 방향 및 횡방향 모두에 직교한다. 로드빔은 수직방향으로 연장되는 딤플 축을 한정하는 로드빔 딤플을 구비한다. 로드빔에 플렉셔가 장착되며, 플렉셔는 전연부와, 전연부로부터 종방향으로 간격을 두고 배치되어 있는 슬라이더 부착 플랫폼을 구비한 설형부를 갖는다.
슬라이더는 슬라이더 부착 플랫폼에 장착되고 딤플 축을 중심으로 회전 가능하다. 전기 전도체는 플렉셔를 따라 연장되고 슬라이더와 통전되어 있다. 전기 전도체는 횡방향으로 설형부의 바깥쪽에 있는 전도체 아웃리거부를 구비한다. 마이크로액추에이터는 전연부와 슬라이더 부착 플랫폼 사이에서 설형부에 직접 장착된다. 마이크로액추에이터는 딤플 축을 중심으로 슬라이더를 선택적으로 회전시킨다.
당업자라면 이하의 본 발명의 상세한 설명을 첨부된 청구범위와 첨부 도면과 함께 살펴봄으로써, 본 발명의 전술한 목적 및 장점과 그 밖의 목적 및 장점을 분명히 알 것이다.
본 발명의 특징 및 장점이 달성되는 방식이 보다 구체적으로 이해될 수 있도록, 앞서 간략히 요약한 본 발명을 첨부 도면에 도시된 본 발명의 실시예를 참조로 하여 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 도면은 본 발명의 일부 실시예만을 도시하는 것이므로, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 고려되어서는 안 되고, 본 발명은 다른 동등한 효과의 실시예에 대해서도 여지를 두고 있다.
본 발명의 구성에 따르면, 하드 디스크 드라이브에서 슬라이더의 헤드 소자 를 정확하게 조작할 수 있으며, 종래 기술의 구성과 관련된 비용, 제조성 및 취약성 문제가 해소된다.
도 1을 참조해 보면, 컴퓨터 시스템용 자기 하드 디스크 파일 혹은 드라이브(111)를 포함하는 정보 저장 시스템의 일 실시예의 개략도가 도시되어 있다. 드라이브(111)는 적어도 하나의 자기 디스크(115)를 수용하는 외부 하우징 혹은 베이스(113)를 구비한다. 디스크(115)는 중앙 구동 허브(117)를 구비하는 스핀들 모터 조립체에 의해 회전된다. 액추에이터(121)는 빗 형태의 하나 이상의 평행 액추에이터 아암(125)을 포함하고, 피봇 조립체(123)를 중심으로 피봇 가능하게 베이스(113)에 장착된다. 또한, 빗 형태의 아암(125)을 디스크(115)에 대해 선택적으로 이동시키기 위해, 제어기(119)가 베이스(113)에 장착된다.
도시된 실시예에서는, 각 아암(125)으로부터 적어도 하나의 캔틸레버형 로드빔(127)이 연장되어 있다. 자기 판독/기록 트랜스듀서 혹은 헤드가 슬라이더(129)에 장착되고 플렉셔에 고정되며, 플렉셔는 로드빔(127)에 유연하게 장착된다. 판독/기록 헤드는 자기를 이용해 디스크(115)로부터 데이터를 판독하거나 및/또는 디스크에 데이터를 기록한다. 슬라이더(129)는 대개 플렉셔의 설형부(208)에 접합된다(도 4 참조). 헤드는 대개 세라믹 혹은 금속간 물질로 형성되며, 서스펜션에 의해 디스크(115)의 표면을 향하여 미리 로딩된다.
서스펜션은 슬라이더(129)의 공기 베어링 표면을 디스크(115)를 향해 편향 혹은 강제하는 스프링과 같은 특성을 가져서, 공기 베어링 막을 슬라이더(129)와 디스크 표면 사이에 형성할 수 있게 한다. 보이스 코일 모터 자석 조립체(134) 내에 수용된 보이스 코일(133)도 또한 아암(125)에 있어서 헤드 짐벌 조립체의 반대편에 장착된다. 제어기(119)에 의해 액추에이터(121)를 이동(화살표 135로 표시)시키면, 헤드가 각각의 타겟 트랙 상에 정착할 때까지, 헤드 짐벌 조립체가 디스크(115) 상에서 트랙을 반경 방향으로 가로질러 이동된다.
이제 도 2 내지 도 15를 참조해 보면, 하드 디스크 드라이브용 서스펜션의 실시예가 다양하게 도시되어 있다. 한 양태에서, 본 발명은 종방향(x)으로 연장되며 종축(202)을 갖는 로드빔(201)(도 2 참조)을 포함한다. 횡방향(y)은 종방향(x)에 직교하는 것으로서 정의된다. 수직방향(z)은 종방향(x)과 횡방향(y) 모두에 직교한다. 로드빔(201)은 로드빔 딤플(203)(도 5 참조)을 구비하고, 이 로드빔 딤플은 수직방향(z)으로 연장되는 딤플 축(205)을 한정한다. 플렉셔의 설형부, 압전체 및 슬라이더가 디스크 상에 로딩되기 전에 피치 방향으로(즉, 횡방향 축을 중심으로) 약 1.5°만큼 회전될 때, 로드빔에 대한 압전체의 수직방향 간극을 추가적으로 제공하도록, 로드빔 딤플(203)은 로드빔의 바닥면 밑으로의 수직방향 치수가 7.5 미크론 정도일 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 로드빔(201)에 플렉셔(207)가 장착되고, 이 플렉셔는 전연부(209)와, 후연 리미터(211), 그리고 전연부(209)로부터 종방향으로 간격을 두고 배치되어 있는 슬라이더 부착 플랫폼(213)을 구비한 설형부(208)를 갖는다. 일 실시예에서, 설형부(208)는 설형부의 전연부(209)로부터 후연 리미터(211)까지 연장되는 것으로 정의될 수 있다.
또한, 플렉셔(207)는 도시된 바와 같이 횡방향(y)으로 연장되어 전도체 아웃리거부(223)에 접속되는 한 쌍의 탭(210)을 포함할 수 있다. 탭(210)과 전도체 아웃리거부(223)의 구리 트레이스 사이에 절연체가 위치한다. 일 실시예에서, 전도체 아웃리거부는 플렉셔의 횡방향 최대 치수를 한정하며, 한 쌍의 탭은 전도체 아웃리거부에 있어서 플렉셔의 최대 치수부에 혹은 이에 가까이 접속된다.
일 실시예에서, 슬라이더(129)(도 5 및 도 6 참조)는 슬라이더 부착 플랫폼(213)의 스테인레스강 하면에 접합되고, 딤플 축(205)을 중심으로 회전 가능하다. 로드빔(201)을 따라 복수 개의 트레이스 혹은 전기 전도체(221)(도 6 및 도 7 참조)가 연장되며, 이 트레이스는 슬라이더(129)와 통전되어 있다. 트레이스(221)는 횡방향(y)으로 플렉셔(207)의 바깥쪽에 있는 트레이스 아웃리거부(223)를 구비한다.
도 4 및 도 8에 잘 도시된 바와 같이, 본 발명은 또한 플렉셔(207)의 설형부(208)에 직접적으로 배치된 마이크로액추에이터(231)를 포함한다. 일 실시예에서, 마이크로액추에이터(231)는 전연부(209)와 슬라이더 부착 플랫폼(213) 사이에서 연장된다. 마이크로액추에이터(231)는 딤플 축(205)을 중심으로 슬라이더(129)를 선택적으로 회전시킨다(예컨대, 도 6 및 도 7과 비교). 하드 디스크 드라이브에서, 슬라이더(129)의 후연(222)에는 데이터를 자기 디스크(115)로부터 판독하거나 및/또는 자기 디스크에 기록하기 위한 트랜스듀서가 있다(도 1 참조). 변형을 과장하여 보여주는 변형도인 도 8의 실시예에서, 마이크로액추에이터(231)는 슬라이더(129)를 딤플 축(205)을 중심으로 +/- 0.02°만큼 회전시키고, 트랜스듀서를 종축(202)에 대해 +/- 0.16 미크론(즉, 거리 234) 만큼 횡방향으로 병진시킨다.
이제 도 5 내지 도 7을 참조해 보면, 폴리이미드 딤플(233)이 딤플 축(205)에 있어서 수직방향으로 플렉셔(207)와 슬라이더(129) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 경질의 구조용 접착 패드(235)가 슬라이더(129)와 슬라이더 부착 플랫폼(213) 사이에 위치할 수 있다. 접착 패드(235) 이외에도, 추가적인 정합 패드(236)가 수직방향으로 트레이스(237)와 슬라이더(129) 사이에 장착될 수 있다. 또한, 중앙 정합 패드(238)가 횡방향으로 외측 정합 패드(236)들 사이에 위치할 수 있고 종방향으로 폴리이미드 딤플(233)에 인접하게 장착될 수 있다. 도 7, 도 12 및 도 15에 도시된 바와 같이, 소형의 전도성 비아(266)가 중앙 정합 패드(238)를 플렉셔의 강철층[예컨대, 슬라이더 부착 플랫폼(213)]에 전기 접속하는데 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 마이크로액추에이터(231)는 추가적인 트레이스(237)(도 7 참조)에 의해 제공되는 전기 신호에 응답하는 압전 작동 장치를 포함한다. 압전 마이크로액추에이터는 실질적으로 종방향으로 연장되는 한 쌍의 압전체(239)(도 4 참조)를 포함할 수 있다. 도 4 및 도 8에 잘 도시된 바와 같이, 압전체가 종축에 대하여 종방향으로 대칭이도록, 각 압전체(239)는 종축에 대해 소정 각도(예컨대, 5°미만)를 이루어 배향될 수 있다. 그러나, 상기 각도는 5°이상일 수도 있다.
압전 세라믹은 압전 효과 및 역압전 효과라 하는 것으로 알려져 있다. 수정이 기계적 응력을 받을 때, 압전 효과로 인해 수정이 전위를 발생시키게 된다. 이와는 반대로, 수정이 압전체의 미리 분극해 놓은 방향에 대하여 특정 방위를 갖고 서 전기장 내에 놓일 때, 역압전 효과로 인해 수정이 변위하게 된다.
도 6 및 도 7에 도시된 실시예에서, 6개의 트레이스(221)를 통해 신호가 슬라이더(129)에 제공되고, 6개의 트레이스(221)로부터 횡방향 외측으로 간격을 두고 배치되는 2개의 트레이스(237)를 통해 신호가 압전체(239)에 제공된다. 도 6, 도 7 및 도 15에 잘 도시된 바와 같이, 트레이스 아웃리거부(223)는 후연 리미터(211)에 수렴하고, 트레이스 넥의 폭(261)을 한정하도록 종방향으로 슬라이더(129)를 향해 연장된 후에, 트레이스 넥의 폭(261)보다 큰 트레이스 슬라이더의 폭(263)을 한정하도록 트레이스 넥의 폭(261)에서부터 슬라이더(129)까지 횡방향으로 발산한다.
도 8 및 도 9를 참조해 보면, 각 압전체(239)의 후단(242)은 압전 힌지(241)를 통해 슬라이더 부착 플랫폼(213)에 접속된다. 압전체(239)의 선단(244)은 설형부(208)의 전연부(209)에 장착된다. 압전체(239)의 선단(244)은 소형의 전도성 비아(212)(도 11 및 도 15 참조)를 통해 플렉셔의 강철층[예컨대, 도 11에서 전연부(209)]에 직접적으로 접지될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 압전체(239)는 땜납 및/또는 전도성 접착제를 하나 이상의 위치(251, 252)에 (예컨대, 종방향, 횡방향, 또는 수직방향으로) 사용하여 전연부(209) 및 압전 힌지(241)에 접속될 수 있다. 또한, 밀봉 혹은 강도 보강을 목적으로 하여 구조용 접착제(253)가 사용될 수 있다. 플렉셔의 강철층은 실질적으로 x-y 평면에서 연장되는 하면(411, 413)을 갖는다. 압전체(239)의 하면(415)은 강철층의 하면(411, 413)과 동일 평면 상에 있도록 실질적으로 x-y 평면에서 연장된다.
도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 플렉셔 힌지(243)가 설형부(208)에 있어서 횡방향으로 한 쌍의 압전체(239)와 압전 힌지(241) 사이에 형성된다. 플렉셔 힌지(243)는 딤플 축(205)과 교차한다. 중앙 링크(240)가 전연부(209)로부터 플렉셔 힌지(243)까지 연장된다. 따라서, 일 실시예에서, 마이크로액추에이터(231)는 압전체(239), 압전 힌지(241), 플렉셔 힌지(243) 및 중앙 링크(240)로 형성될 수 있다. 별법으로서, 압전 힌지는 압전체의 후단에만 마련되기보다는 압전체의 양단에 마련될 수 있다(도시 생략).
도시된 실시예에서, 각 압전체(239)는 길이 1 ㎜, 폭 0.220 ㎜ 및 두께 약 40 내지 60 미크론 정도의 치수를 갖는 직사각형 블럭을 포함한다. 설형부(208)는 20 미크론 정도의 두께를 갖는 강철층을 구비한다. 도 4 및 도 8에 잘 도시된 바와 같이, 압전체(239)의 종방향 길이는 설형부(208)의 전체 길이보다 짧다. 압전체(239)는 폴리이미드층(245)(도 6 및 도 14 참조)에 접하는 하측 x-y면을 갖고, 이 폴리이미드층은 압전체의 x-y면에 실질적으로 평행하며 약 15 미크론의 수직방향 두께를 갖는다. 폴리이미드층(245)은 공진을 감쇠시키고 충격시 압전체의 큰 움직임을 방지한다. 폴리이미드층(245)의 횡방향 치수는 두 압전체(239)의 횡방향 치수의 합보다 크다. 또한, 폴리이미드층(245)은 설형부(208)의 복수의 강철부에 고정되며, 폴리이미드층(245)은 슬라이더(129)와 접촉하지 않는다.
도 9에 도시된 바와 같이, 디스크 드라이브가 작동 상태가 아닐 때, 혹은 슬라이더를 디스크 상에 로딩하기 전에, 로드빔(201)에 대한 각 압전체(239)의 수직방향(z 방향) 최소 간극(322)은 30 미크론 정도로 제공된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 슬라이더(129)는 디스크 드라이브에서의 로딩/언로딩 과정을 용납하도록 약 1.5°의 공칭 피치 회전(즉, 횡축을 중심으로 한 회전) 범위(324)를 갖는다. 후막(厚膜) 압전체 혹은 박막 압전체를 포함하는 압전체(239)는, 압전체(239) 내의 도전층에 인가되는 전압에 의해 작동될 수 있다. 각 압전체(239)는 복수의 압전 재료층(예컨대, 도 9는 3층을 도시함)을 포함할 수도 있고, 각 층을 가로질러 10 내지 20 V의 전압이 인가된다. 한 압전체는 팽창하고 다른 압전체는 수축하여 슬라이더(129)를 회전시키도록, 2개의 서로 다른 압전체(239)에는 반대 극성의 전압이 인가된다. 한 양태에서, 전압이 바이어스된다면(예컨대, +10 +/-10 V, 또는 +20 +/-20 V), 압전체(239)의 탈분극이 배제될 수 있다.
도 8 및 도 13에 잘 도시된 바와 같이, 플렉셔는 횡방향으로 설형부(208)와 압전체(239) 사이에 위치하는 강철 아웃리거(401)와 트레이스 아웃리거부(223)를 포함한다. 강철 아웃리거(401)는 종방향으로 압전체(239)의 후단(242) 너머로 연장되며, 도시된 실시예에서는 압전 힌지(241) 및 플렉셔 힌지(243) 너머로 연장된다. 강철 아웃리거(401)의 말단부에는 반환부(403)가 형성된다. 강철 아웃리거는 그 반환부(403)로부터는 종방향에서의 방향이 반대가 되고, 전연부(209)에 연결되는 연장부(405)를 구비하며, 이 연결 위치에서 상기 연장부는 압전체(239)의 선단(244)에 부착된다.
본원에 기술된 바와 같이, 후연 리미터(211)(도 4 내지 도 6 참조)는 설형부(208)의 후단에 위치한다. 본 발명의 일부 실시예는 또한 전연 리미터(301)를 이용한다. 전연 리미터(301)는 종방향으로 설형부(208)의 전연부(209)에 가까이 위치하고, 이 전연부로부터 상후방으로 돌출한다. 전연 리미터(301)와 후연 리미터(211)는 충격시 슬라이더/플렉셔의 로드빔(201)에 대한 수직방향 움직임을 억제하는 기능을 한다.
이제 도 5 및 도 10을 참조해 보면, 전연 리미터(301)는, 로드빔(201)에 형성되고 x-y 평면에서 연장되는 창(321)을 통과해 돌출해 있다. 창(321)은 횡방향으로 연장되는 후연(323)을 갖고, 이 후연은 압전체(239)의 종방향 중간부(325)(도 10 참조) 위에 인접하게 위치한다. 로드빔(201)에 대한 압전체(239)의 선단(244)의 수직방향 간극을 제공하도록, 창(321)의 전연(327)은 후연(323)으로부터 종방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 또한, 창(321)의 횡방향 치수(329)는 두 압전체(239)의 횡방향 치수(331)의 합보다 크다.
도시된 실시예에서, 창(321)에는 후연(323)으로부터 전연(327)을 향해 종방향으로 짧게 연장되는 탭(333)(도 10 참조)이 마련된다. 탭(333)의 중심선은 수직방향에 있어서 실질적으로 압전체(239)의 중심선 위에 위치한다. 또한, 탭(333)의 횡방향 치수는 압전체(239)보다 좁으므로, 압전체의 임의의 수직방향 변형을 통해, 압전체는 압전체의 횡방향 측연부로부터 떨어져 있는 탭(333)에 접촉하게 될 것이다.
본 발명은 그 성능을 더 개선하는 여러 특징을 갖는다. 예컨대, 스테인레스제 압전체 슬롯을 교락(橋絡)하는 폴리이미드(PI) 및 커버층은, 여러 공진을 제거하는 기능과, 충격시 압전체의 큰 변위를 방지하는 플랫폼의 역할을 하는 기능을 비롯한 여러 기능을 갖는다.
전술한 구조의 일 실시예에서는 2개의 딤플이 있다. 로드빔 딤플은 모든 서스펜션에서 표준에 따른다. 그러나, 폴리이미드 딤플은 플렉셔 설형부의 스테인레스강 하부와 슬라이더 사이의 틈을 교락한다. 폴리이미드 딤플은, 딤플의 힘이 로드빔 딤플로부터 슬라이더에 직접 전해질 수 있게 한다. 플렉셔/트레이스 접속부는 표준적인 특징부이며, 트레이스의 진동에 의해 야기되는 오프트랙 난류를 감소시키는데 기여한다. 힌지는 슬라이더의 회전 중심이다. 압전 힌지는, 2개의 서로 다른 압전체가 동시에 선형으로 팽창 및 수축할 수 있게 하면서, 슬라이더 부착 플랫폼 및 슬라이더가 회전할 수 있게 한다.
도시된 구조의 조립 과정은 2개의 압전 액추에이터를 플렉셔 설형부의 두 슬롯에 삽입하는 것을 포함한다. 압전체는 각 단부에 2개 혹은 3개의 솔더 볼을 사용하여 플렉셔에 전기적으로 부착될 수 있다. 별법으로서, 압전체의 각 단부에서 선택된 부분들 사이에 솔더 리플로우(solder reflow) 공정을 사용할 수 있다. 압전체 단부와 인접하는 플렉셔의 스테인레스강을 추가적으로 접합하여, 추가적인 구조적 완전성을 제공하거나 혹은 오염을 막는 밀봉을 제공할 수 있다. 일반적인 서스펜션 조립 과정에서와 같이, 압전체를 플렉셔 설형부에 부착한 후, 플렉셔를 서스펜션 로드빔에 부착할 수 있다. 슬라이더 조립 공정은 종래의 펨토(femto) 슬라이더/서스펜션 조립의 경우와 동일하다.
본 발명은 종래 기술의 구조에 비해 많은 장점이 있다. 본 발명은 압전 액추에이터에 2가지 추가 요소만을 추가한다는 점에서 간단하다. 본 발명의 구조는 패키징에 관해서는 표준 펨토 슬라이더/서스펜션 요건에 대해 20 내지 30 미크론의 추가 높이만이 추가된다. 추가 높이는, 방해받지 않는 회전이 일어날 수 있게 하도록 슬라이더의 상부를 플렉셔 하부로부터 오프셋하는데 필요하다.
본 발명은 새로운 구성 요소를 추가함에도 불구하고 저질량을 유지한다. 압전체에 의해 추가되는 추가 질량은 플렉셔 설형부로부터 제거되는 스테인레스 슬롯에 의해 거의 완벽하게 상쇄된다. 이러한 구조로 인해, 저질량이 되고, z 방향 충격 성능이 통상의 펨토 슬라이더/서스펜션 조립체와 유사해진다.
이러한 새로운 구조는 또한 낮은 피치 및 롤 강성을 제공한다. 서스펜션의 피치 및 롤 강성은 표준 서스펜션과 동일하므로, 공기 베어링 시스템의 비행 성능에 영향을 미치지 않게 된다.
본 발명은 높은 공진 진동수를 가질 수 있다. 슬라이더의 주된 동작은 회전이지만, 서스펜션의 스웨이(sway) 모드를 여기시키는 균형잡히지 않은 작은 횡방향 힘이 존재한다. 적절한 서스펜션 구조의 경우, 서스펜션의 스웨이 모드와, 이에 따라 마이크로액추에이터에 의해 여기되는 제1 모드가 25 kHz의 범위 내에 있다. 이는 2단 액추에이터의 제2 단계의 요건인 20 kHz를 크게 상회하는 것이다. 또한, 액추에이터의 회전 모드는 진동수가 매우 높다(예컨대, > 30 kHz의 정도). 성능은 각 용례의 특정 요건에 따라 다를 것이다. 회전 모드의 높은 진동수로 인해, 제2 단계의 서보 구조에 있어서 회전 모드가 고려 대상에서 실질적으로 배제된다.
로드빔, 플렉셔 및 슬라이더 시스템은 통상의 펨토 슬라이더 및 서스펜션 시스템으로부터 실질적으로 변경되지 않으므로, 시스템의 난기류 여기와 이로 인한 오프트랙 성능은 기존의 장치와 유사하다. 또한, 현재의 슬라이더 서스펜션 조립 공정에 큰 변화를 주지 않으므로, 본 발명의 구조를 받아들이는데 추가적인 비용 지출은 필요치 않다.
본 발명을 일부 형태로만 도시하고 설명하였으나, 당업자라면 본 발명이 이에 한정되지 않고, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변화될 여지가 있다는 것을 분명히 알 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 구성된 디스크 드라이브의 일 실시예를 보여주는 개략적인 평면도.
도 2는 본 발명에 따라 구성된 도 1의 디스크 드라이브용 로드빔 및 서스펜션의 일 실시예를 보여주는 상측 등각도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따라 구성된 로드빔 및 서스펜션의 일 실시예를 각각 보여주는 측면도 및 확대 측면도.
도 4는 본 발명에 따라 구성된 서스펜션(로드빔 도시 생략됨)의 일 실시예의 말단부를 확대하여 보여주는 등각도.
도 5는 본 발명에 따라 구성된 서스펜션(로드빔 도시됨)의 일 실시예의 절반을 확대하여 보여주는 등각도.
도 6은 본 발명에 따라 구성된 서스펜션의 일 실시예를 보여주는 하측 등각도.
도 7은 본 발명에 따라 구성된 서스펜션(슬라이더 도시 생략됨)의 일 실시예를 확대하여 보여주는 하측 등각도.
도 8은 본 발명에 따라 구성된 서스펜션의 일 실시예의 평면도로서, 서스펜션의 이동 범위를 보여주는 도면.
도 9는 본 발명에 따라 구성된 서스펜션의 압전체 부분의 일 실시예를 확대하여 보여주는 부분 측단면도.
도 10은 본 발명에 따라 구성된 서스펜션의 일 실시예를 단순화하여 보여주 는 평면도.
도 11은 본 발명에 따라 구성된 압전체용 전연 접속의 일 실시예를 보여주는 부분 단면도.
도 12는 본 발명에 따라 구성된 수 개의 서스펜션용 전기 접속의 일 실시예를 보여주는 부분 단면도.
도 13은 본 발명에 따라 구성된 플렉셔용 스테인레스강 층의 일 실시예를 보여주는 부분 평면도.
도 14는 본 발명에 따라 구성된 플렉셔용 절연체 층의 일 실시예를 보여주는 부분 평면도.
도 15는 본 발명에 따라 구성된 플렉셔용 전도체 층의 일 실시예를 보여주는 부분 평면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
111 : 자기 하드 디스크 드라이브
115 : 자기 디스크
121 : 액추에이터
127 : 로드 빔
129 : 슬라이더
203 : 로드빔 딤플
207 : 플렉셔
208 : 플렉셔 설형부
213 : 슬라이더 부착 플랫폼
221, 237 : 트레이스
231 : 마이크로액추에이터
233 : 폴리이미드 딤플
239 : 압전체
241 : 압전 힌지
243 : 플렉셔 힌지
245 : 폴리이미드층
321 : 창

Claims (44)

  1. 하드 디스크 드라이브용 서스펜션으로서,
    종방향(x)에 직교하는 방향을 횡방향(y)으로, 종방향(x)과 횡방향(y) 모두에 직교하는 방향을 수직방향(z)으로 정의할 때, 종방향(x)으로 연장되는 종축을 갖고, 수직방향(z)으로 연장되는 딤플 축(dimple axis)을 한정하는 로드빔 딤플을 구비하는 로드빔;
    로드빔에 장착되며, 전연부와 전연부로부터 종방향으로 간격을 두고 배치되어 있는 슬라이더 부착 플랫폼을 구비한 설형부를 갖는 플렉셔(flexure);
    슬라이더 부착 플랫폼에 장착되고 딤플 축을 중심으로 회전 가능한 슬라이더;
    플렉셔를 따라 연장되고 슬라이더와 통전되어 있으며, 횡방향으로 설형부의 바깥쪽에 있는 트레이스 아웃리거부를 갖는 트레이스(trace); 및
    딤플 축을 중심으로 슬라이더를 선택적으로 회전시키도록, 플렉셔의 설형부에 위치하고 전연부와 슬라이더 부착 플랫폼 사이에서 연장되는 마이크로액추에이터
    를 포함하는 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  2. 제1항에 있어서, 딤플 축에 있어서 플렉셔와 슬라이더 사이에 위치하는 폴리이미드 딤플과, 슬라이더와 슬라이더 부착 플랫폼 사이에 위치하는 하나 이상의 경 질의 구조용 접착 패드를 더 포함하는 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  3. 제2항에 있어서, 수직방향으로 트레이스와 슬라이더 사이에 장착되는 외측 정합 패드와, 횡방향으로 외측의 정합 패드들 사이에 위치하고 종방향으로 폴리이미드 딤플에 인접하게 장착되는 중앙 정합 패드를 더 포함하는 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  4. 제1항에 있어서, 마이크로액추에이터는 압전 작동 장치를 포함하는 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  5. 제4항에 있어서, 압전 작동 장치는, 종방향으로 연장되며 압전 힌지를 통해 슬라이더 부착 플랫폼에 접속되는 복수 개의 압전체와, 설형부에 있어서 횡방향으로 한 쌍의 압전체와 압전 힌지 사이에 형성되고 딤플 축에 배치되는 플렉셔 힌지를 포함하는 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  6. 제5항에 있어서, 압전체의 선단은 전연부에 고정되고, 압전체의 후단은 압전 힌지에 고정되는 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  7. 제5항에 있어서, 압전 힌지와 플렉셔 힌지가 종방향으로 배열되어 있는 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  8. 제5항에 있어서, 압전체는 종방향으로 연장되지만, 압전체가 종축에 대하여 종방향으로 대칭이도록, 각 압전체는 종축에 대해 5°미만의 각도를 이루어 배향되는 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  9. 제5항에 있어서, 압전체는 x-y면을 갖고, 이 x-y면은 x-y면에 평행한 폴리이미드층에 접하여 공진을 감쇠시키며, 압전체는 전연부에 접속되는 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  10. 제5항에 있어서, 로드빔에 대한 압전체의 수직방향 간극을 추가적으로 제공하도록, 로드빔 딤플이 7.5 미크론 정도의 수직방향 치수를 갖는 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  11. 제9항에 있어서, 폴리이미드층의 횡방향 치수는 압전체들의 횡방향 치수의 합보다 크고, 폴리이미드층은 설형부의 복수의 강철부에 고정되며, 폴리이미드층은 슬라이더와 접촉하지 않는 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  12. 제5항에 있어서, 각 압전체는 길이 1 ㎜, 폭 0.220 ㎜ 및 두께 40 내지 60 미크론 정도의 치수를 갖는 직사각형 블럭을 포함하고, 설형부의 강철층이 20 미크론 정도의 두께를 갖는 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  13. 제5항에 있어서, 로드빔에 대한 각 압전체의 수직방향 최소 간극이 30 미크론 정도로 제공되고, 슬라이더는 로딩/언로딩 과정을 용납하도록 1.5°의 공칭 피치 회전 범위를 갖는 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  14. 제5항에 있어서, 압전체는 압전체 내의 도전층에 인가되는 전압에 의해 작동되고, 각 압전체는 복수의 층을 포함하며, 한 압전체는 팽창하고 다른 압전체는 수축하여 슬라이더를 딤플 축을 중심으로 회전시키도록, 압전체들에 반대 극성의 전압이 인가되는 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  15. 제14항에 있어서, 압전체의 후단에는 트레이스를 통해 전기 에너지가 제공되고, 압전체의 선단은 구리 비아를 통해 플렉셔의 강철층에 직접적으로 접지되는 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  16. 제15항에 있어서, 플렉셔는 횡방향으로 압전체와 트레이스 아웃리거부 사이에 위치하는 강철 아웃리거를 포함하고, 강철 아웃리거는 종방향으로 압전체의 후단 너머로 연장되어 반환부를 형성하며, 강철 아웃리거는 그 반환부로부터 전연부까지에 있어서 종방향에서의 방향이 반대가 되고, 압전체의 선단에 부착되는 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  17. 제5항에 있어서, 플렉셔는 x-y 평면에서 연장되는 하면을 갖는 강철층을 구비하고, 압전체는 x-y 평면에서 연장되는 하면을 구비하며, 플렉셔 강철층의 하면과 압전체의 하면이 동일 평면 상에 있는 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  18. 제1항에 있어서, 설형부의 후연에 있는 후연 리미터와, 설형부의 전연부로부터 연장되는 전연 리미터를 더 포함하며, 전연 리미터는 로드빔에 형성된 창을 통해 돌출하는 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  19. 제18항에 있어서, 창의 후연이 횡방향으로 연장되고, 창의 후연은 압전체의 종방향 중간부 위에 인접하게 위치하며, 로드빔에 대한 압전체의 선단의 수직방향 간극을 제공하도록, 창의 전연이 창의 후연으로부터 종방향으로 간격을 두고 배치되고, 창의 횡방향 치수가 압전체들의 횡방향 치수의 합보다 큰 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  20. 제19항에 있어서, 창은 창의 후연으로부터 종방향으로 연장되는 탭을 구비하고, 탭의 중심선이 수직방향에 있어서 압전체의 중심선 위에 위치하며, 압전체의 임의의 수직방향 변형에 의해, 압전체가 압전체의 횡방향 측연부로부터 떨어져 있는 탭에 접촉하게 되도록, 탭의 횡방향 치수가 압전체보다 좁은 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  21. 제1항에 있어서, 트레이스 아웃리거부는 설형부의 후연 리미터에 수렴하고, 트레이스 넥의 폭을 한정하도록 종방향으로 슬라이더를 향해 연장된 후에, 트레이스 넥의 폭보다 큰 트레이스 슬라이더의 폭을 한정하도록 트레이스 넥의 폭에서부터 슬라이더까지 횡방향으로 발산하는 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  22. 제1항에 있어서, 슬라이더는 데이터를 자기 디스크로부터 판독하기 위한 트랜스듀서를 구비하고, 마이크로액추에이터는 슬라이더를 딤플 축을 중심으로 +/- 0.02°만큼 회전시키며, 트랜스듀서를 종축에 대해 +/- 0.16 미크론 만큼 횡방향으로 병진시키는 것인 하드 디스크 드라이브용 서스펜션.
  23. 자기 매체 디스크가 회전 가능하게 장착되어 있는 인클로져(enclosure);
    인클로져에 이동 가능하게 장착된 액추에이터; 및
    액추에이터에 장착되는 서스펜션으로서,
    종방향(x)에 직교하는 방향을 횡방향(y)으로, 종방향(x)과 횡방향(y)
    모두에 직교하는 방향을 수직방향(z)으로 정의할 때, 종방향(x)으로
    연장되는 종축을 갖고, 수직방향(z)으로 연장되는 딤플 축을 한정하는
    로드빔 딤플을 구비하는 로드빔;
    로드빔에 장착되며, 전연부와, 전연부로부터 종방향으로 간격을 두고
    배치되어 있는 슬라이더 부착 플랫폼을 구비한 설형부를 갖는 플렉셔;
    슬라이더 부착 플랫폼에 장착되고, 데이터를 자기 매체 디스크로부터
    판독하기 위한 트랜스듀서를 구비하며, 딤플 축을 중심으로 회전할 수
    있는 슬라이더;
    플렉셔를 따라 연장되고 슬라이더와 통전되어 있으며, 횡방향으로
    설형부의 바깥쪽에 있는 트레이스 아웃리거부를 갖는 트레이스; 및
    딤플 축을 중심으로 슬라이더를 선택적으로 회전시키도록, 플렉셔의
    설형부에 위치하고 전연부와 슬라이더 부착 플랫폼 사이에서 연장되는
    마이크로액추에이터
    를 구비하는 것인 서스펜션
    을 포함하는 디스크 드라이브.
  24. 제23항에 있어서, 딤플 축에 있어서 플렉셔와 슬라이더 사이에 위치하는 폴리이미드 딤플과, 슬라이더와 슬라이더 부착 플랫폼 사이에 위치하는 하나 이상의 경질의 구조용 접착 패드를 더 포함하는 것인 디스크 드라이브.
  25. 제24항에 있어서, 수직방향으로 트레이스와 슬라이더 사이에 장착되는 외측 정합 패드와, 횡방향으로 외측의 정합 패드들 사이에 위치하고 종방향으로 폴리이미드 딤플에 인접하게 장착되는 중앙 정합 패드를 더 포함하는 것인 디스크 드라이브.
  26. 제23항에 있어서, 마이크로액추에이터는 압전 작동 장치를 포함하는 것인 디스크 드라이브.
  27. 제26항에 있어서, 압전 작동 장치는, 종방향으로 연장되며 압전 힌지를 통해 슬라이더 부착 플랫폼에 접속되는 복수 개의 압전체와, 설형부에 있어서 횡방향으로 한 쌍의 압전체와 압전 힌지 사이에 형성되고 딤플 축에 배치되는 플렉셔 힌지를 포함하는 것인 디스크 드라이브.
  28. 제27항에 있어서, 압전체의 선단은 전연부에 고정되고, 압전체의 후단은 압전 힌지에 고정되는 것인 디스크 드라이브.
  29. 제27항에 있어서, 압전 힌지와 플렉셔 힌지가 종방향으로 배열되어 있는 것인 디스크 드라이브.
  30. 제27항에 있어서, 압전체는 종방향으로 연장되지만, 압전체가 종축에 대하여 종방향으로 대칭이도록, 각 압전체는 종축에 대해 5°미만의 각도를 이루어 배향되는 것인 디스크 드라이브.
  31. 제27항에 있어서, 압전체는 x-y면을 갖고, 이 x-y면은 x-y면에 평행한 폴리이미드층에 접하여 공진을 감쇠시키며, 압전체는 전연부에 접속되는 것인 디스크 드라이브.
  32. 제27항에 있어서, 로드빔에 대한 압전체의 수직방향 간극을 추가적으로 제공하도록, 로드빔 딤플이 7.5 미크론 정도의 수직방향 치수를 갖는 것인 디스크 드라이브.
  33. 제31항에 있어서, 폴리이미드층의 횡방향 치수는 압전체들의 횡방향 치수의 합보다 크고, 폴리이미드층은 설형부의 복수의 강철부에 고정되며, 폴리이미드층은 슬라이더와 접촉하지 않는 것인 디스크 드라이브.
  34. 제27항에 있어서, 각 압전체는 길이 1 ㎜, 폭 0.220 ㎜ 및 두께 40 내지 60 미크론 정도의 치수를 갖는 직사각형 블럭을 포함하고, 설형부의 강철층이 20 미크론 정도의 두께를 갖는 것인 디스크 드라이브.
  35. 제27항에 있어서, 로드빔에 대한 각 압전체의 수직방향 최소 간극이 30 미크론 정도로 제공되고, 슬라이더는 로딩/언로딩 과정을 용납하도록 1.5°의 공칭 피치 회전 범위를 갖는 것인 디스크 드라이브.
  36. 제27항에 있어서, 압전체는 압전체 내의 도전층에 인가되는 전압에 의해 작동되고, 각 압전체는 복수의 층을 포함하며, 한 압전체는 팽창하고 다른 압전체는 수축하여 슬라이더를 딤플 축을 중심으로 회전시키도록, 압전체들에 반대 극성의 전압이 인가되는 것인 디스크 드라이브.
  37. 제36항에 있어서, 압전체의 후단에는 트레이스를 통해 전기 에너지가 제공되고, 압전체의 선단은 구리 비아를 통해 플렉셔의 강철층에 직접적으로 접지되는 것인 디스크 드라이브.
  38. 제37항에 있어서, 플렉셔는 횡방향으로 압전체와 트레이스 아웃리거부 사이에 위치하는 강철 아웃리거를 포함하고, 강철 아웃리거는 종방향으로 압전체의 후단 너머로 연장되어 반환부를 형성하며, 강철 아웃리거는 그 반환부로부터 전연부까지에 있어서 종방향에서의 방향이 반대가 되고, 압전체의 선단에 부착되는 것인 디스크 드라이브.
  39. 제27항에 있어서, 플렉셔는 x-y 평면에서 연장되는 하면을 갖는 강철층을 구비하고, 압전체는 x-y 평면에서 연장되는 하면을 구비하며, 플렉셔 강철층의 하면과 압전체의 하면이 동일 평면 상에 있는 것인 디스크 드라이브.
  40. 제23항에 있어서, 설형부의 후연에 있는 후연 리미터와, 설형부의 전연부로부터 연장되는 전연 리미터를 더 포함하며, 전연 리미터는 로드빔에 형성된 창을 통해 돌출하는 것인 디스크 드라이브.
  41. 제40항에 있어서, 창의 후연이 횡방향으로 연장되고, 창의 후연은 압전체의 종방향 중간부 위에 인접하게 위치하며, 로드빔에 대한 압전체의 선단의 수직방향 간극을 제공하도록, 창의 전연이 창의 후연으로부터 종방향으로 간격을 두고 배치되고, 창의 횡방향 치수가 압전체들의 횡방향 치수의 합보다 큰 것인 디스크 드라이브.
  42. 제41항에 있어서, 창은 창의 후연으로부터 종방향으로 연장되는 탭을 구비하고, 탭의 중심선이 수직방향에 있어서 압전체의 중심선 위에 위치하며, 압전체의 임의의 수직방향 변형에 의해, 압전체가 압전체의 횡방향 측연부로부터 떨어져 있는 탭에 접촉하게 되도록, 탭의 횡방향 치수가 압전체보다 좁은 것인 디스크 드라이브.
  43. 제23항에 있어서, 트레이스 아웃리거부는 설형부의 후연 리미터에 수렴하고, 트레이스 넥의 폭을 한정하도록 종방향으로 슬라이더를 향해 연장된 후에, 트레이스 넥의 폭보다 큰 트레이스 슬라이더의 폭을 한정하도록 트레이스 넥의 폭에서부터 슬라이더까지 횡방향으로 발산하는 것인 디스크 드라이브.
  44. 제23항에 있어서, 마이크로액추에이터는 슬라이더를 딤플 축을 중심으로 +/- 0.02°만큼 회전시키며, 트랜스듀서를 종축에 대해 +/- 0.16 미크론 만큼 횡방향으로 병진시키는 것인 디스크 드라이브.
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