KR20040011356A - 압전 액츄에이터, 압전 액츄에이터를 이용한 디스크 장치,및 압전 액츄에이터의 제조 방법 - Google Patents

압전 액츄에이터, 압전 액츄에이터를 이용한 디스크 장치,및 압전 액츄에이터의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20040011356A
KR20040011356A KR1020030047297A KR20030047297A KR20040011356A KR 20040011356 A KR20040011356 A KR 20040011356A KR 1020030047297 A KR1020030047297 A KR 1020030047297A KR 20030047297 A KR20030047297 A KR 20030047297A KR 20040011356 A KR20040011356 A KR 20040011356A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
piezoelectric
element unit
piezoelectric element
thin film
piezoelectric actuator
Prior art date
Application number
KR1020030047297A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100959966B1 (ko
Inventor
구와지마히데키
마츠오카가오루
우치야마히로카즈
Original Assignee
마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 filed Critical 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Publication of KR20040011356A publication Critical patent/KR20040011356A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100959966B1 publication Critical patent/KR100959966B1/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/16Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads
    • G11B21/20Supporting 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
    • G11B21/21Supporting 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
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition 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
    • G11B5/54Disposition 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
    • G11B5/55Track change, selection or acquisition by displacement of the head
    • G11B5/5521Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
    • G11B5/5552Track 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

Landscapes

  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Abstract

조립성에 뛰어나고, 조립 시의 파손을 회피할 수 있고, 또한 효율적인 헤드의 미소 변위가 가능한 압전 액츄에이터와 그 제조 방법 및 이것을 이용한 헤드 지지 기구를 실현한다. 구체적으로는, 제1 압전체 소자 유닛과, 제1 압전체 소자 유닛과 대략 평행하게 위치하는 제2 압전체 소자 유닛과, 제1 압전체 소자 유닛과 제2 압전체 소자 유닛을 연결하는 제1 연결부, 제2 연결부를 설치하고, 제조 공정에서 제1 압전체 소자 유닛 및 제2 압전체 소자 유닛이 파손되지 않도록, 또한 각각의 압전체 소자 유닛의 변위를 방해하지 않도록 한다. 그 결과, 헤드 위치 결정 정밀도가 높은 헤드 위치 결정 기구를 구성하는 압전 액츄에이터를 얻을 수 있다.

Description

압전 액츄에이터, 압전 액츄에이터를 이용한 디스크 장치, 및 압전 액츄에이터의 제조 방법{PIEZOELECTRIC ACTUATOR, DISK APPARATUS USING PIEZOELECTRIC ACTUATOR, AND MANUFACTURING METHOD OF PIEZOELECTRIC ACTUATOR}
본 발명은, 전압을 인가하면 신축하는 특성을 구비한 압전 재료에 의해 형성된 액츄에이터 소자에 관한, 특히 디스크 장치에 있어서의 헤드 위치 결정 기구에 이용되는 액츄에이터 소자, 압전 액츄에이터를 이용한 디스크 장치 및 압전 액츄에이터의 제조 방법에 관한 것이다.
디스크 장치는, 근년, 헤드 소자의 개선에 의해 트랙에 따른 선 기록 밀도가 향상하고 있다. 이에 따라 트랙에 수직 방향의 기록 밀도의 향상이 중요시되어, 보다 미세한 트랙 피치를 실현하는 것이 요구되어 지고 있다. 폭이 좁은 트랙에 정확하게 헤드를 추종시키기 위해서는, 헤드를 미소하게 이동시키는 기구가 필요하다고 생각되어지고 있다.
이하, 디스크 장치 중에서도 기록 밀도가 향상함과 동시에 용량이 증대하고, 퍼스널 컴퓨터(PC) 이외의 분야에도 용도가 확대되어지고 있는 자기 디스크 장치에 관해서 설명한다. 도 21은 일반적인 구성의 자기 디스크 장치에 있어서 통상적으로 이용되는 헤드 지지 기구(200)의 구성의 일례를 도시하는 평면도이다.
도 21에 있어서, 회전 구동되는 자기 디스크(150)에 대한 데이터의 기록/재생을 하는 헤드를 탑재한 슬라이더(102)는 지지 암(서스펜션 암 혹은 로드 빔이라고도 한다)(104)의 일단에 지지되어 있다. 지지 암(104)의 타면의 단부는, 캐리지(106)의 돌기(108)를 중심으로 미소각 범위 내에서 회동(回動) 가능하게 지지되고 있다. 캐리지(베이스 암이라고도 한다)(106)는, 자기 디스크 장치의 하우징(도시 생략)에 고정된 축 부재(110)에, 회동 가능하게 지지되어 있다.
자기 회로(112)의 일부인 구동 코일(114)이 하우징 측에 고정되어 설치되어 있고, 이 구동 코일(114)에 여자(勵磁)전류를 통하게 하는 것에 의해, 캐리지(106)에 장착된 영구 자석(도시 생략)과의 사이에 작용하는 자력에 의해 캐리지(106)가 회동한다. 구동 코일(114)에 공급하는 여자 전류를 제어하는 것에 의해캐리지(106)가 그것에 따라 각도만 회동하고, 헤드를 탑재한 슬라이더(102)를 자기 디스크(150)의 실질적인 반경 방향으로 희망하는 위치까지 이동한다.
캐리지(106)와 지지 암(104)과의 사이에는, 한 쌍의 압전 소자(116)가 설치되어 있다. 각 압전 소자(116)는, 도 21에 도시하는 바와 같이 캐리지(106)의 길이 방향에 대하여, 각각의 길이 방향이 약간의 각도를 갖고 대칭적인 위치 관계가 되도록 장착되어 있다. 그리고, 각 압전 소자(116)를 각각 도 21에 화살표(A14)로 도시하는 방향으로 신축시키는 것에 의해, 지지 암(104)의 선단부에 장착된 슬라이더(102)를 자기 디스크(150)의 표면에 따라, 미소한 범위로 변위시키고, 자기 디스크(150) 상의 희망하는 곳에 높은 정밀도로 위치 결정할 수 있다.
상술의 헤드지지 기구(200)에서는, 각 압전 소자(116)가 지지 암(104) 및 캐리지(106)에 각각 설치된 부재의 사이에 각각 끼워진 상태로 유지되어 있기 때문에, 각 압전 소자(116)의 측부가 지지 암(서스펜션 암 혹은 로드 빔이라고도 한다)(104)과 캐리지(106)의 각 부재에 접촉하고 있다. 그리고, 각 압전 소자(116)의 신축에 의해서, 지지 암(104)을 회동 시켜 헤드(102)를 미소하게 변위시키도록 되어 있다.
그렇지만, 도 21에 도시하는 바와 같이 일반적인 헤드 지지 기구에서는 각 압전 소자를 따로따로 캐리지에 장착시키는 구성으로 되어 있고, 액츄에이터의 조립 공정이 증가함과 동시에, 액츄에이터 장착 시에 압전 액츄에이터를 파손시킬 우려가 있었다.
본 발명은 상기와 같이, 액츄에이터 장착 시의 파손의 우려를 해소하고, 조립성에 뛰어나고, 또한 효율적으로 헤드를 미소하게 변위시킬 수 있는 압전 액츄에이터와, 그 제조 방법 및 이것을 이용한 헤드 지지 기구를 구비한 디스크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 압전 액츄에이터는, 구체적으로, 제1 압전체 소자 유닛과 제2 압전체 소자 유닛과 연결부를 구비하고, 제1 압전체 소자 유닛과 제2 압전체 소자 유닛과는 대략 평행하게 배치되고, 또한, 연결부에 의해 제1 압전체 소자 유닛과 제2 체 소자 유닛이 연결된 구성을 구비하고 있다. 또한, 본 발명의 압전 액츄에이터는, 연결부의 재질을 부분적으로 제거한 슬릿이 형성되어 있는 구성, 연결부가 제1 압전체 소자 유닛과 제2 압전체 소자 유닛 각각의 적어도 선단 부근과 슬릿을 사이에 두고 선단 부근의 반대측 부분에서 연결되어 있는 구성, 연결부가 제1 압전체 소자 유닛 및 제2 압전체 소자 유닛을 피복 보호하는 보호막으로 형성되어 있는 구성, 보호막이 수지로 형성되어 있는 구성, 제1 압전체 소자 유닛 및 제2 압전체 소자 유닛이 각각 박막으로 형성되어 있는 구성, 더욱이 제1 압전체 소자 유닛 및 제2 압전체 소자 유닛이 박막 압전체의 상하의 표면에 금속막을 성막(成膜)하고 피복 형성한 박막 압전체 형성체를 2개 이용하여, 2개의 박막 압전체 형성체가 접착층을 끼워 적층 형성된 구성, 접착층은 수지제의 접착제로 형성된 구성, 접착층은 전극 금속막끼리를 용착 접합하여 이루어지는 용착 접합층으로 형성된 구성도 구비하고 있다. 이들의 구성에 의해, 각 압전 액츄에이터를 일체하여 서스펜션에 장착시킬 수 있고, 서로 일체가 되면서도 각 압전 액츄에이터의 변위를 저해하기 어렵고, 각 압전 액츄에이터를 최소한의 연결부로 확실하게 일체화하는 것이 가능하고, 압전 재료는 다른 부드러운 재료로 각 압전 액츄에이터를 일체화하여, 보다 변위 특성을 저해하기 어렵게 할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 디스크 장치는, 디스크와, 디스크를 회전 구동시키는 디스크 구동 수단과, 디스크에 정보를 기록/재생하는 헤드를 탑재한 슬라이더와, 일단에 상기 슬라이더를 지지하는 지지 암과, 지지 암을 디스크 측에서 회동 가능하게 지지하고, 몸체에 고정된 축 부재에 회동 가능하게 지지되며, 디스크와는 반대측으로 배치된 구동 수단에 의해서 회동하고, 슬라이더를 디스크 상의 반경 방향에 있어서의 목표 위치까지 이동시키는 캐리지와, 캐리지와 지지 암과의 사이에 설치된 헤드 액츄에이터를 갖고, 헤드 액츄에이터는, 제1 압전체 소자 유닛과 제2 압전체 소자 유닛과 연결부를 갖고, 제1 압전체 소자 유닛과 제2 체 소자 유닛과는 대략 평행하게 배치되고, 또한, 연결부에 의해 상기 제1 압전체 소자 유닛과 상기 제2 압전체 소자 유닛이 연결된 구성의 압전 액츄에이터를 구비하고 있다. 또한, 본 발명의 디스크 장치는, 연결부에 슬릿이 형성되어, 연결부는 제1 압전체 소자 유닛과 제2 압전체 소자 유닛 각각의 적어도 선단 부근과 슬릿을 사이에 두고 선단 부근의 반대 부분으로 연결되어 있는 압전 액츄에이터를 구비하는 구성도 갖고 있다. 이들의 구성에 의해, 각 압전체 소자 유닛을 최소한의 연결부에서 확실하게 일체화하여 서스펜션에 장착시킬 수 있고, 서로 일체가 되면서도 각 압전체 소자 유닛의 변위 특성을 저해하기 어렵게 한 압전 액츄에이터를 구비하는 뛰어난 디스크 장치를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 압전 액츄에이터의 제조 방법은, 제1 기판상에 제1 전극 금속막, 제1 박막 압전체 및 제2 전극 금속막을 순차적으로 성막하는 공정과, 제2 기판상에 제3 전극 금속막, 제2 박막 압전체 및 제4 전극 금속막을 순차적으로 성막하는 공정과, 제2 전극 금속막과 제3 전극 금속막을 접착하는 공정과, 제1 기판을 제거하는 공정과, 2층 구조의 제1 박막 압전 및 제2 박막 압전체를 드라이 에칭하여 소정의 형상으로 성형 가공하는 공정과, 드라이 에칭 가공한 제1 박막 압전체 및 제2 박막 압전체를 코팅 수지로 덮는 공정과, 덮은 코팅 수지에 소정의 형상의 슬릿부를 패터닝하는 공정과 제2 기판을 제거하는 공정을 구비한 구성과, 제1 기판 및 제2 기판이 단결정으로 형성되어 있는 구성을 갖고 있다. 또한, 본 발명의 압전 액츄에이터의 제조 방법은, 코팅 수지를 패터닝하는 공정이, 슬릿부와, 제1 박막 압전체와 제2 박막 압전체 각각의 적어도 선단 부근과 슬릿을 사이에 두고 선단 부근의 반대측 부분에 있어서 연결되어 있는 연결부를 형성하는 공정을 포함하는 구성도 갖고 있다. 이들의 구성에 의해, 각 압전체 소자 유닛을 최소한의 연결부에서 확실히 일체화하여 서스펜션에 장착시킴과 동시에, 서로 일체가 되면서도 각 압전체 소자 유닛의 변위 특성을 저해하기 어렵게 한 압전 액츄에이터를 형성할 수 있으므로, 조립성이 뛰어나고, 불량품의 발생이 적은 제조 방법을 제공할 수 있게 되는 것이다.
도 1은, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 헤드 지지 기구의 사시도,
도 2는, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 헤드 지지 기구를 분해하여 도시하는 사시도,
도 3은, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 헤드 지지 기구에 사용되는 슬라이더의 사시도,
도 4는, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 헤드 지지 기구에 사용되는 플렉셔(flexure)의 구성을 도시하는 분해 사시도,
도 5는, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 헤드 지지 기구가 구비하는 압전 액츄에이터 소자의 평면도,
도 6은, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 헤드 지지 기구가 구비하는 압전 액츄에이터 소자의 단면도,
도 7은, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 헤드 지지 기구에 사용되는 플렉셔의 평면도,
도 8은, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 헤드 지지 기구에 사용되는 플렉셔의 X-X'선부 단면도,
도 9는, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 헤드 지지 기구에 사용되는 플렉셔의 Y-Y'선부 단면도,
도 10(a)~(c)는, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 헤드 지지 기구가 구비하는 압전 액츄에이터 소자 및 그 전극을 성막하는 순서를 도시하는 확대 단면도,
도 11(a)~(g)는, 본 발명의 실시의 형태에 있어서 단결정 MgO 기판 상에 성막한 박막 압전체를 2층 구조화하는 순서를 도시하는 확대 단면도,
도 12는, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 헤드 지지 기구가 구비하는 압전 액츄에이터 소자의 제조 방법을 도시하는 플로우 챠트,
도 13(a)~(d)는, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 헤드 지지 기구가 구비하는 압전 액츄에이터 소자의 제2 단결정 MgO 기판의 제거 공정을 설명하는 도면,
도 14(a)~(c)는, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 헤드 지지기구가 구비하는 압전 액츄에이터 소자를 제1 위치 결정 베이스 상에 위치 결정하는 공정을 설명하는 도면,
도 15는, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 헤드 지지 기구가 구비하는 압전 액츄에이터 소자를 위치 결정하기 위한 제1 위치 결정 베이스의 사시도,
도 16은, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 헤드 지지 기구가 구비하는 압전 액츄에이터 소자를 위치 결정하기 위한 제2 위치 결정 베이스의 사시도,
도 17(a),(b)는, 본 발명의 실시의 형태에 있어서 압전 액츄에이터 소자를 위치 결정할 때, 제2 위치 결정 베이스를 제1 위치 결정 베이스 상에 겹치는 공정을 설명하는 도면,
도 18은, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 헤드 지지 기구의 부분측면도,
도 19(a)~(c)는, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 헤드 지지 기구의 동작을 설명하기 위한 압전 액츄에이터 소자의 단면도 및 전압 인가 사양을 설명하는 도면,
도 20(a)는, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 헤드 지지 기구의 동작을 설명하기 위한 개략 구성 평면도,
도 20(b)는, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 헤드 지지 기구의 동작을 설명하기 위한 모식도,
도 21은, 종래의 일반적인 디스크 장치에 구비되는 헤드 지지 기구의 구성의 일례를 도시하는 평면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 자기 헤드 (헤드 소자)
2 : 슬라이더
3a : 슬라이더 유지 기판
4 : 로드 빔, 지지 암
7 : 플렉셔
8a, 8b : 박막 유지부
10 : 압전 액츄에이터 소자
10a : 제1 압전체 소자 유닛
10b : 제2 압전체 소자 유닛
10c : 슬릿
11a : 제1 박막 압전체
11b : 제2 박막 압전체
14 : 코팅 수지
14a : 제1 연결부
14b : 제2 연결부
209 : 제1 위치 결정 베이스
209a: 박막 장착부
209b: 측면부
209c: 공기 구멍
209d: 가이드 구멍
211 : 제2 위치 결정 베이스
211a: 가이드 축
이하, 본 발명에 있어서 압전 액츄에이터 및 이것을 구비하는 헤드 지지 기구의 구성, 또는, 압전 액츄에이터의 제조, 가공 방법, 그리고 제조, 가공치구에관하여 도면을 참조하면서 자세히 설명한다.
(발명의 실시의 형태)
도 1은 본 발명의 실시의 형태에 있어서 압전 액츄에이터를 구비한 헤드 지지 기구의 사시도이고, 도 2는 그 헤드 지지 기구를 분해하여 도시하는 사시도이다. 그리고, 도 3은 그 헤드 지지 기구에 있어서의 슬라이더의 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 있어서, 헤드 지지 기구(100)는, 헤드 소자로서, 예컨대, 자기 헤드(1)가 장착된 슬라이더(2)를 선단부에 지지하는 로드 빔(지지 암이라고도 한다)(4)을 갖고 있다. 로드 빔(4)은, 헤드 액츄에이터 암(도시 생략)에 장착되는 정사각형 형상을 한 기단부(4a)를 갖고, 기단부(4a)는, 빔 용접 등에 의해 베이스 플레이트(5)에 고정되어 있다. 베이스 플레이트(5)는, 상기 헤드 액츄에이터 암에 장착되어 있다. 로드 빔(4)에는, 기단부(4a)에서 끝이 가늘어지는 형상으로 계속되는 넥크부(4b)로 연이어지고, 또한 그것에 연속하여, 빔부(4c)가 직선 형상으로 연이어지도록 설치되어 있다. 넥크부(4b)의 중앙부에는 개구부(4d)가 설치되어, 판 용수철부(4e)를 구성하고 있다. 빔부(4c)의 선단부에 있어서의 각 측 테두리부에는 슬라이더 유지 기판(3a)의 회동을 약간의 빈틈을 두고 규제하는 규제부(4f)가 각각 설치되어 있다.
또 각 규제부(4f)는, 빔부(4c)의 선단에서 기단부(4a)측으로 향해 직선 형상으로 연장하고 있다. 빔부(4c) 상에는, 헤드 배선 패턴(6)을 갖는 플렉셔(7)가 설치되어 있다. 플렉셔(7)는, 스텐레스 스틸재를 베이스로 하고 있다. 플렉셔(7)의 일단에 형성된 슬라이더 장착부(7x) 상에는, 자기 헤드(1)가 탑재된 슬라이더(2)가배치되어 있다.
슬라이더(2)의 자기 헤드(1)가 설치된 단면의 하부에는, 4개의 단자(2a~2d)가 나란히 설치되어 있다(도 3참조). 또한, 슬라이더(2)의 상면에는, 회전 구동되는 자기 디스크(도시 생략)에 의해 발생하는 공기류가 슬라이더(2)의 피치 방향(자기 디스크의 접선 방향)에 따라 통류시키고, 자기 디스크와의 사이에 에어 윤활막을 형성하는 에어 베어링면(2e)이 설치되어 있다. 에어 베어링면(2e)의 중심 위치는, 로드 빔(지지 암이라고도 한다)(4)의 딤플(4g)에 일치하고 있다.
도 4는 헤드 지지 기구(100)에 있어서의 플렉셔(7)의 선단 부분의 구성을 도시하는 분해 상태의 사시도이다. 도 4에 있어서, 플렉셔(7)는, 플렉셔(7)의 본체를 구성하는 플렉셔 기판(3)과, 플렉셔(7)의 일단에 설치된 슬라이더 유지 기판(3a)을 갖고 있다. 플렉셔 기판(3)과 슬라이더 유지 기판(3a)은, 예컨대, 스테인레스 등으로 이루어지고, 플렉셔 기판(3)의 일단(플렉셔(7)의 일단)에 슬라이더 유지 기판(3a)은 동일 평면으로 배치되어 있다. 플렉셔 기판(3)과 슬라이더 유지 기판(3a)과의 사이에는, 양자의 표면에, 예컨대 폴리이미드 수지 등으로 이루어진 플렉서블(flexible)기판(F)이 설치되어 있고, 이 플렉서블 기판(F)에 의해 플렉셔 기판(3)과 슬라이더 유지 기판(3a)은 기계적으로 연결되어 있다. 더욱이, 플렉서블 기판(F)에는 국부적으로 좁은 폭으로 형성된 탄성 힌지부가 되는 이음부(19a,19b)가 설치되어 있다. 이음부(19a, 19b)는, 플렉셔 기판(3)과 슬라이더 유지 기판(3a) 사이의 경계선에 설치되어 있고, 양 기판은, 이음부(19a, 19b)에 의해 서로 가동이 자유롭게 연결되어 있다. 플렉서블 기판(F)의 상면에는배선(6a, 6b, 6c, 6d)이 설치되어 있다. 또한, 플렉서블 기판(F)의 상면에는, 박막 유지부(8a, 8b)가 서로 병렬한 상태로 설치되어 있다. 박막 유지부(8a, 8b)는, 플렉셔 기판(3)의 일단측에 설치되어 있다. 박막 유지부(8a, 8b)는, 후술하는 압전 액츄에이터 소자(10)를 장착 가능한 면 형상으로 형성되어 있다. 또한, 슬라이더 유지 기판(3a)의 외형 형상은, 플렉셔 기판(3)과 동시에 에칭 가공에 의해 형성된다.
슬라이더 유지 기판(3a)에는 돌기부(3b)가 형성되고, 이 돌기부(3b)는 로드 빔(지지 암이라고도 한다)(4)의 선단 부근에 형성된 딤플(4g)에 접속하고 있다. 이 돌기부(3b)가 딤플(4g)에 의해 가압되는 것에 의해, 딤플(4g)을 중심으로 전방향에 걸쳐 슬라이더 유지 기판(3a)은 회동 가능하게 유지된다.
플렉셔(7)의 타면의 단부에는, 외부 접속 단자 유지부(7y)가 설치되어 있다. 외부 접속 단자 유지부(7y)는, 로드 빔(4)의 기단부(4a)에 있어서의 한쪽의 측 테두리부에 배치되어 있다.
다음에, 본 발명의 실시의 형태에 있어서 박막으로 형성한 압전 액츄에이터 소자(10)에 관해서 설명한다. 도 5는 헤드 지지 기구(100)에 있어서의 로드 빔(4)의 슬라이더(2)를 배치하는 다른 한 쪽의 선단측에 있는 박막 유지부(8a, 8b)에 장착되는 압전 액츄에이터 소자(10)를 평면도로 도시하고 있다. 박막제의 압전 액츄에이터 소자(10)는, 함께 박막 압전체로 형성된 제1 압전체 소자 유닛(10a)과 제2 압전체 소자 유닛(10b)으로 이루어지고, 압전 액츄에이터 소자(10)의 전체는, 유연성이 있는 코팅 수지(14)로 커버되어 있다. 이들 박막 압전체로 형성된 제1 압전체 소자 유닛(10a)과 제2 압전체 소자 유닛(10b)은 코팅 수지(14)의 일부인 제1 연결부(14a)와 선단 부근의 제2 연결부(14b)의 두 부분에 연결되어 있고, 제1 압전체 소자 유닛(10a) 및 제2 압전체 소자 유닛(10b)의 사이에 슬릿(10c)이 형성되어 있다. 도 6은 도 5 중의 Z-Z'선에 있어서의 단면도이다. 도 5 및 도 6에 있어서, 압전 액츄에이터 소자(10)는, 플렉셔(7)의 박막 유지부(8a, 8b)(도4참조)에 접착하여 장착된다. 슬릿(10c)은 제1 압전체 소자 유닛(10a) 및 제2 압전체 소자 유닛(10b)의 사이에 형성되어 있다. 또, 박막 유지부(8a, 8b)에 있어서, 압전 액츄에이터 소자(10)를 접착하는 면에 접착성을 향상시키기 위해서, 예컨대 크롬 등의 재료에 의해 서브 미크론 오더의 박막이 코팅되어 있다.
또한, 도 6의 단면도가 도시하는 바와 같이, 압전 액츄에이터 소자(10)는, 좌우 각각 따로 따로의 제1 압전체 소자 유닛(10a) 및 제2 압전체 소자 유닛(10b)이 한 쌍이 되어 구성된다. 제1 압전체 소자 유닛(10a) 및 제2 압전체 소자 유닛(10b)은, 제1 박막 압전체(11a) 및 제2 박막 압전체(11b)가 적층 배치된 2층 구조를 갖고 있다. 도면에서 보아 상부에 위치하는 제1 박막 압전체(11a)의 상측 및 하측에는, 제1 전극 금속막(12a)과 제2 전극 금속막(12b)이 형성되어 있다. 마찬가지로 제2 박막 압전체(11b)는, 제1 박막 압전체(11a)의 하부에 배치되고, 그 양면에는 제3 전극 금속막(12c)과 제4 전극 금속막(12d)이 설치되어 있다. 제2 전극 금속막(12b)과 제3 전극 금속막(12c)은 접착제(13)로 접착되어 있다.
도 7은 본 발명의 실시의 형태에 있어서 압전 액츄에이터 소자(10)를 구비하는 헤드 지지 기구(100)의 플렉셔(7) 주변을 평면도로 도시하고 있다. 즉, 이 도7은 압전 액츄에이터 소자(10)를 부착한 플렉셔(7)를 슬라이더(2)를 부착하는 측에서 본 평면도로 도시하고 있다(슬라이더(2)는 도시 생략). 도 8은 도 7에 도시하는 X-X'선에 의한 단면도(압전 액츄에이터 소자(10)를 부착한 상태)이다. 도 9는 도 7에 도시하는 Y-Y' 선에 의한 단면도이다. 도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 압전 액츄에이터 소자(10)의 주위에는 배선(6a, 6b, 6c, 6d) 및 슬라이더(2)(도시 생략)의 그라운드 배선(9d)이 압전 액츄에이터 소자(10)와 동일 평면상에 배치되어 있다.
다음에 본 발명의 실시의 형태에 있어서 압전 액츄에이터 소자(10)의 배선에 관해서 설명한다. 도 9에 있어서, 압전 액츄에이터 소자(10)의 제1 전극 금속막(12a), 제4 전극 금속막(12d)에는 플러스 전압이 부가되고, 제2 전극 금속막(12b), 제3 전극 금속막(12c)은 그라운드 전위로 떨어뜨려지고 있다. 제1 전극 금속막(12a), 제4 전극 금속막(12d)은, 플렉셔(7)의 중간 정도에 배치된 박막 압전체 소자 구동 배선(9a, 9b)에 대하여 와이어 본드선(16)으로 접속되어 있다. 제2 전극 금속막(12b)과 제3 전극 금속막(12c)은, 그라운드 금속막(17)을 통해 박막 압전체 소자 구동 배선(9c)에 접속되어 있다. 슬라이더(2)의 그라운드 배선(9d)은, 슬라이더(2)의 어스 단자이고, 박막 압전체 소자 구동 배선(9c)에 단락되어 있다. 이들 박막 압전체 소자 구동 배선(9a, 9b, 9c)은 외부 접속 단자 유지부(7y)에 한쪽의 단부가 설치되어 있고, 외부의 구동 회로(도시 생략)에 접속되어 있다.
계속해서 압전 액츄에이터 소자(10)를 형성하는 순서를 간단하게 설명한다.도 10에 압전 액츄에이터 소자(10) 및 그 제1 전극 금속막(12a)~제4 전극 금속막(12d)을 단결정 MgO 기판(18) 상에서 성막하는 순서를 압전 액츄에이터 소자(10)의 확대 단면도로 도시한다. 우선, 도 10(a)에 도시하는 바와 같이 단결정(Mg0) 기판(18) 상에 제1 전극 금속막(12a)(제4 전극 금속막(12d))을 성막한다. 다음으로, 도 10(b)에 도시하는 바와 같이 제1 전극 금속막(12a)(제4 전극 금속막(12d))의 위에 PZT(지르콘산티탄산납, Pb(ZrxTi1-x)O3) 등의 제1 박막 압전체(11a)(제2 박막 압전체 (11b))를 스퍼터 증착법이나 MBE법 등으로 단결정 성장시킨다. 또한, 도 10(c)에 도시하는 바와 같이 제1 박막 압전체(11a)(제2 박막 압전체(11b))의 상면에 제2 전극 금속막(12b)(제3 전극 금속막(12c))을 성막한다. 제1 박막 압전체(11a)(제2 박막 압전체(11b))의 분극 방향은 성막 시점에서, 도 10(c)중에 화살표(P)로 도시한 바와 같이, 분극 방향은 결정의 c축 방향으로 향한다.
도 11은 단결정 MgO 기판(18) 상에 성막한 제1 박막 압전체(11a)(제2 박막 압전체(11b))를 2층 구조화하는 순서를 도시한 도이고, 도 12는 제1 박막 압전체(11a)(제2 박막 압전체(11b))의 제조 방법을 공정의 각 스텝마다 도시한 플로우 챠트이다. 도 11 및 도 12의 각 스텝을 참조하여 제1 박막 압전체(11a)(제2 박막 압전체(11b))를 2층 구성으로 하는 공정의 순서를 설명한다.
도 11(a)에 도시하는 바와 같이 제1 단결정 MgO 기판(18a) 상에 제1 전극 금속막(12a), 제1 박막 압전체(11a) 및 제2 전극 금속막(12b)을 형성한다(도 12의 스텝(S1201)). 도 11(a)은, 도 10과 다르게, 단결정 MgO 기판(18)을 윗쪽에 배치하여 도시하고 있다. 다음에, 도 11(b)에 도시하는 바와 같이 제2 단결정 MgO 기판(18b) 상에 제4 전극 금속막(12d), 제2 박막 압전체(11b) 및 제3 전극 금속막(12c)을 형성한다(도 12의 스텝(S1202)).
그 다음, 도 11(c)에 도시하는 바와 같이, 제2 전극 금속막(12b)과 제3 전극 금속막(12c)을 접착제(13)로 접착한다(도12의 스텝(S1203)).
다음으로, 도 11(d)에 도시하는 바와 같이, 단결정 MgO 기판(18) 중의 한쪽인 제1 단결정 MgO 기판(18a)을 에칭으로 제거한다(도12의 스텝(S1204)). 그 다음, 도 11(e)에 도시하는 바와 같이, 2층 구조의 제1 박막 압전체(11a), 제2 박막 압전체(11b)를 압전 액츄에이터 소자(10)의 형상이 되도록 드라이 에칭으로 성형 가공한다(도 12의 스텝(S1205)).
다음으로, 도 11(f)에 도시하는 바와 같이, 압전 액츄에이터 소자(10)의 부식을 회피하기 위해서, 제2 단결정 MgO 기판(18b) 상에 있어서, 압전 액츄에이터 소자(10)가 형성된 표면을 코팅 수지(14)로 덮는다(도 12의 스텝(S1206),도 5도 참조). 이 때, 코팅은 스핀 코트로 행한 후, 패터닝 가공하여 제1 연결부(14a), 제2 연결부(14b)를 형성한다(도 5참조). 다음으로, 도 11(g)에 도시하는 바와 같이, 마지막에 남아 있던 제2 단결정 MgO 기판(18b)을 에칭 제거하는 것에 의해 압전 액츄에이터 소자(10)를 획득한다(도 12의 스텝(S1207),도 5도 참조).
또한, 제2 전극 금속막(12b)과 제3 전극 금속막(12c)과의 접착은 수지제 접착제를 이용하지 않고 금속 전극끼리를 용착(溶着) 접합하여 이루어지는 용착 접합층을 접착층으로 해도 된다.
계속해서, 제2 단결정 MgO 기판(18b) 상에 형성한 압전 액츄에이터 소자(10)를 박막으로서 취출하는 방법에 관해서 설명한다. 도 13은 제2 단결정 MgO 기판(18b)을 제거하는 순서를 공정적으로 도시한 도이다. 압전 액츄에이터 소자(10)는, 도 13(a)에 도시하는 바와 같이 1장의 제2 단결정 MgO 기판(18b) 상에 다수 형성되어 있기 때문에, 도 13(b)에 도시하는 바와 같이, 제2 단결정 MgO 기판(18b)을 망바구니(202)에 실어, 제2 단결정 MgO 기판(18b)을 용해하여 제거할 수 있는 용액을 채운 용해조(201)에 담근다. 이것에 의해 압전 액츄에이터 소자(10)는, 막의 상태로 취출된다. 이 용해조(201)의 용해액은 강제적으로 순환되고 제2 단결정 MgO 기판(18b)은, 완전히 용해된다(도 12의 스텝(S1207)). 그리고 완전히 용해가 완료한 시점에서 용해조(201) 상부에 설치된 개폐문(203)이 개방된다. 이에 따라 압전 액츄에이터 소자(10)는 용해액을 세정하는 유로(204)를 따라 이송된다. 이 때 제1 압전체 소자 유닛(10a)과 제2 압전체 소자 유닛(10b)은, 제1 연결부(14a)와 선단 부근의 제2 연결부(14b)의 두 부분에서 결합되므로(도 5참조), 압전 액츄에이터 소자(10)의 파손을 회피하고 있다.
이 유로(204)에는, 도 13(c)에 도시하는 바와 같이 압전 액츄에이터 소자(10)를 교반하는 초음파 진동기(205)가 구비되어 있고, 압전 액츄에이터 소자(10)는 초음파 진동이 가해지면서 유로(204)에 따라 반송된다. 유로(204)의 하류에는 벨트 컨베이어(206)가 설치되어, 압전 액츄에이터 소자(10)를 유로(204)로부터 취출하여 건조시킨다. 건조시킨 압전 액츄에이터 소자(10)는, 에어 핀셋(도시 생략)으로 흡인하여 반송되고, 도 13(d)에 도시하는 바와 같이 트레이(207)에 나열된다(도 12의 스텝(S1208)).
압전 액츄에이터 소자(10)를 박막 유지부(8a, 8b)에 고정밀도로 부착시키는 방법에 관해서 도 12 및 도 14에서 도 17을 참조하여 설명한다. 도 14는 압전 액츄에이터 소자(10)를 제1 위치 결정 베이스(209) 상에 위치 결정하는 공정의 순서를 설명하기 위한 도이고, 도 15는 제1 위치 결정 베이스(209)의 사시도이다. 도 16은 제2 위치 결정 베이스(211)의 사시도이고, 도 17은 제2 위치 결정 베이스(211)를 제1 위치 결정 베이스(209)에 포개는 공정의 순서를 설명하기 위한 도이다. 본 발명의 실시의 형태에 있어서 압전 액츄에이터는 이러한 공정을 통해 형성된다.
우선, 트레이(207) 상의 압전 액츄에이터 소자(10)를 에어 핀셋(208)으로 취출하고, 제1 위치 결정 베이스(209)상에 이송한다(도 12의 스텝(S1209)).
제1 위치 결정 베이스(209)에는, 압전 액츄에이터 소자(10)의 외형 형상과 동일 형상으로 된 볼록 형상의 박막 장착부(209a)가 설치되어 있다.
박막 장착부(209a)의 상면은 평면이고, 또한 압전 액츄에이터 소자(10)를 수용하는 면은, 그 외주는 한 단계 작은 형상, 바람직하게는, 압전 액츄에이터 소자(10)와 서로 닮은 형으로 되어 있다(도 15참조). 이에 따라, 접착제(13)가 제1 위치 결정 베이스(209)에서 새는 것을 방지할 수 있다.
박막 장착부(209a)의 상면에 이송된 압전 액츄에이터 소자(10)는 도 14(b)에 도시하는 바와 같이 정밀하게 위치 결정된 상태에 있다고는 할 수 없다. 따라서,압전 액츄에이터 소자(10)의 위치의 어긋남을 보정하기 위해서, 도 14(c)에 도시하는 바와 같이 4방향에서 위치 결정 블록(210a, 210b, 210c, 210d)으로, 압전 액츄에이터 소자(10)의 외주부를 누른다. 이들의 위치 결정 블록(210a, 210b, 210c, 210d)의 동작 방향 및 위치는 압전 액츄에이터 소자(10)와 거의 동일 형상의 외형부를 갖는 박막 장착부(209a)의 측면부(209b)로 규제된다.
각 위치 결정 블록(210a, 210b, 210c, 210d)이 박막 장착부(209a)의 측면부(209b)에 접촉하는 것에 의해 압전 액츄에이터 소자(10)는 제1 위치 결정 베이스(209) 상의 소정의 위치에 위치 결정된다(도 12의 스텝(S1210)).
박막 장착부(209a)의 상면에는 도 14(c)의 오른쪽에 U-U부의 단면도를 도시한 바와 같이, 공기를 흡인 혹은 분출하는 미세한 공기 구멍(209c)이 다수개 설치되어 있다. 박막 장착부(209a)의 상면에 위치 결정된 압전 액츄에이터 소자(10)는 미세한 공기 구멍(209c)을 통해서 에어 펌프(212)로 흡인되어 고정된다(도 12의 스텝(S1211)).
한편, 플렉셔(7)는, 도 16에 도시하는 바와 같이 제2 위치 결정 베이스(211)상에 고정되어 있다(도 12의 스텝(S1212)). 이 상태로 플렉셔(7)의 박막 유지부(8a, 8b)에는 접착제(13)가 도포된다(도 12의 스텝(S1213)).
다음, 도 17에 도시하는 바와 같이 압전 액츄에이터 소자(10)를 흡인한 상태의 제1의 위치 결정 베이스(209)는, 플렉셔(7)를 고정한 제2 위치 결정 베이스(211)에 끼운다. 끼움은 제2 위치 결정 베이스(211)에 설치한 가이드 축(211a)을 제1 위치 결정 베이스(209)에 설치한 가이드 구멍(209d)에 맞추는 것에의해 되며, 이것에 의해, 제1 위치 결정 베이스(209), 제2 위치 결정 베이스(211)는 서로 정확하게 위치 결정되어 겹쳐진다(도 12의 스텝(S1214)).
이 때 플렉셔(7)와 압전 액츄에이터 소자(10)와의 사이에는 수 μm의 빈틈(M)이 발생하도록 제1 위치 결정 베이스(209)와 제2 위치 결정 베이스(211)는 구성되어 있다. 이에 따라, 압전 액츄에이터 소자(10)를 박막 장착부(209a)에 눌러 파손되지 않도록 배려하고 있다.
그리고, 도 17(b)에 도시하는 바와 같이 제1 위치 결정 베이스(209)와 제2 위치 결정 베이스(211)가 포개어져 압전 액츄에이터 소자(10)와 플렉셔(7)가 대향한 상태가 된 시점에서, 박막 장착부(209a)의 공기 구멍(209c)에서 반대로 공기를 분출시킨다(도 12의 스텝(S1215)). 이에 따라, 압전 액츄에이터 소자(10)는, 플렉셔(7)의 박막 유지부(8a, 8b)에 확실히 접착된다. 접착제(13)의 경화를 위해 가열을 하지만, 그 사이에도 박막 장착부(209a)의 공기 구멍(209c)에서 공기를 계속 분출한다(도 12의 스텝(S1216)).
계속해서 상술의 제조 공정을 통해 형성한 압전 액츄에이터 소자를 구비하는 디스크 장치에 있어서의 헤드 지지 기구(100)의 동작에 관해서, 도 18~도 20을 참조하여 설명한다. 도 18은 헤드 지지 기구(100)의 측면도이고, 도 19는 헤드 지지 기구(100)의 동작을 설명하기 위한 압전 액츄에이터 소자(10)의 단면 및 전압 인가 사양을 설명하기 위한 도면이다. 도 20은 헤드 지지 기구(100)의 동작을 설명하기 위한 개략 구성 평면도이다.
압전 액츄에이터 소자(10)의 박막 압전체 소자 구동 배선(9c)은 도 19(a)에도시하는 바와 같이 그라운드 레벨로 설정되어 있다. 박막 압전체 소자 구동 배선(9a, 9b)에는 도 19(b),(c)에 도시하는 바와 같이 각각 제1 박막 압전체(11a), 제2 박막 압전체(11b)를 각각 구동하는 구동 전압이 인가된다. 이 구동 전압은, 바이어스 전압 V<SUB> 0</SUB>을 중심으로 서로 역위상으로 되어있다. 구동 전압이 인가되면, 도 19(a)에 도시하는 바와 같이 제1 박막 압전체(11a), 제2 박막 압전체(11b)는 화살표 B방향으로 수축한다. 제1 박막 압전체(11a), 제2 박막 압전체(11b)에는 도 10(c)에 화살표로 도시하는 분극 방향(P)의 방향으로 전압이 인가되기 때문에, 제1 박막 압전체(11a), 제2 박막 압전체(11b)의 분극이 반전하여 그 특성을 손상하는 경우는 없다. 또한, 인가 전압이 분극을 반전시키지 않을 정도로 작은 경우, 특성을 손상시킬 우려가 없으므로, 박막 압전체 소자 구동 배선(9a, 9b)에는 플러스 ·마이너스 어느 쪽의 전압을 인가하여도 상관없다.
도 20은 제2 압전체 소자 유닛(10b)이 신장하고, 제1 압전체 소자 유닛(10a)이 수축했을 때의 슬라이더(2)의 회전 동작에 관해서 그린 도면이고, 제2 압전체 소자 유닛(10b)이 화살표 E방향으로 신장하고, 제1 압전체 소자 유닛(10a)이 화살표 D방향으로 수축하면, 슬라이더(2) 및 슬라이더 유지 기판(3a)은 돌기부(3b)에 접촉하는 딤플(4g)을 중심으로 화살표 C방향으로 회동한다. 따라서, 슬라이더(2) 상에 설치된 자기 헤드(1)는, 자기 디스크에 동심 상태로 설치된 각 트랙의 폭 방향으로 이동하게 된다. 이에 따라, 트랙에서 위치 어긋남을 발생시킨 자기 헤드(1)를 소정의 트랙에 추종시킬 수 있어, 자기 헤드(1)의 온트랙성을 정밀하게 실현시킬 수 있다. 또한, 제1 압전체 소자 유닛(10a)과 제2 압전체 소자유닛(10b)을 연결하고 있는 제2 연결부(14b)는 부드러운 코팅 수지(14)로 형성되어 있어 압전 액츄에이터 소자(10)의 변형을 저해하지 않는다. 또한, 제1 연결부(14a)와 제2 연결부(14b)의 사이에 슬릿(10c)이 형성되어 있기 때문에 연결부의 유연성을 증가시킨다.
이음부(19a, 19b)의 폭 치수는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 배선(6a, 6b, 6c, 6d)이 각각 배치되는 필요 최소한의 폭의 치수로 각각 되어 있기 때문에, 슬라이더 유지 기판(3a)의 회동 시에 있어서의 이음부(19a, 19b)의 탄성 변형에 의한 부하가 저감되어, 슬라이더 유지 기판(3a)이 확실히 회동된다.
또, 슬라이더(2)에는, 도 2에 도시하는 로드 빔(지지 암이라고도 한다)(4)의 판 용수철부(4e)에 의해 20mN~30mN의 크기의 로드 하중이 부가되고 있고, 슬라이더 유지 기판(3a)이 회동되는 경우에는 이 로드 하중이 딤플(4g)과 슬라이더 유지 기판(3a)에 작용한다. 따라서, 슬라이더 유지 기판(3a)에는, 슬라이더 유지 기판(3a)과 딤플(4g)과의 마찰 계수에서 결정되는 마찰력이 작용한다. 이 마찰력에 의해 슬라이더 유지 기판(3a)의 돌기부(3b)와 딤플(4g)과의 사이에 위치 어긋남이 발생하지 않는다.
도 20(b)는, 도 20(a)의 구성의 모식도를 도시한 것이다. 또, 연결부(14b)는, 기본 동작에 영향받지 않기 때문에, 도 20(b)에는 기재하지 않는다. 박막 유지부(8a)와 제1 압전체 소자 유닛(10a)으로 이루어지는 제1 빔(161)과 박막 유지부(8b) 및 제2 압전체 소자 유닛(10b)으로 이루어지는 제2 빔(162)은, 딤플(4g)에서 회동이 자유롭게 구속된 슬라이더 유지 기판(3a)에 회동이 자유롭게연결되어 있다. 자기 헤드(1)는 딤플(4g)에서 거리(d)를 두고 슬라이더 유지 기판(3a) 상에 설치되어 있다. 이음부(19a, 19b)는, 슬라이더(2)의 롤 방향 및 피치 방향으로 유연한 구성으로 되어 있기 때문에, 슬라이더(2)가 디스크 상에 부상(浮上)하는 특성에 대하여 양호한 특성을 부여한다. 제1 빔(161)과 제2 빔(162)이 각각 D방향, E방향으로 신축하면 슬라이더 유지 기판(3a)이 회동하고, 자기 헤드(1)는 트랙에 대하여 수직 방향으로 이동한다.
또한, 상기와 같이 설명한 헤드 액츄에이터는, 자기 디스크 장치를 비롯한 디스크 장치 등의 기록 재생 장치를 구비하는 헤드 지지 장치의 헤드 위치 결정 기구에 적용시킬 수 있다. 좀 더 상세히 설명하면, 디스크 장치는, 디스크(정보 기록 매체라고도 한다)와, 디스크를 회전 구동시키는, 예컨대 스핀들 모터와 같은 디스크 구동 수단과, 디스크에 데이터를 기록/재생하는 헤드를 탑재한 슬라이더와, 슬라이더를 디스크의 반경 방향으로 이동시키고, 목표 위치에 높은 정밀도로 위치 결정하는 헤드 위치 결정 기구를 구비하는 헤드 지지 장치로 구성되어 있다. 또한, 헤드 지지 장치는, 일단에 슬라이더를 지지하는 지지 암(서스펜션 암 혹은 로드 빔이라고도 한다)과, 지지 암을 디스크 측에서 회동 가능하게 지지하고, 디스크 장치의 몸체(하우징이라고도 한다)에 고정된 축 부재로 회동 가능하게 지지되어, 디스크와는 반대측에 배치된 보이스 코일 등의 구동 수단에 의해서 회동하고, 헤드를 탑재한 슬라이더를 디스크 상의 반경 방향에서의 목표 위치까지 이동시키는 캐리지(베이스 암이라고도 한다)와, 캐리지와 지지 암과의 사이에 설치된 헤드 액츄에이터를 갖고 있다. 그리고, 헤드 액츄에이터에 제어 신호를 인가시키는 것에 의해, 지지 암의 선단부에 장착된 슬라이더를 디스크의 표면에 따라, 미소한 범위로 변위시키고, 디스크 상의 목표 위치에 높은 정밀도로 위치 결정할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 압전 액츄에이터는 제1 압전체 소자 유닛과 제2 압전체 소자 유닛이 플렉셔 측의 기부의 연결부와, 그 반대측에 있는 제1 및 제2 압전체 소자 유닛 각각의 선단 부근의 연결부의 두 부분에서 수지 등에 의해 결합되어 있기 때문에 박막을 고정밀도로, 또한 파손시키지 않고 플렉셔에 부착시킬 수 있다. 또한, 이에 따라 압전 소자 구동용의 승압 전원 회로 등을 필요로 하지 않고, 헤드 소자는 자기 디스크 상에 따라, 미소한 범위로 변위 가능해지고, 따라서, 헤드 소자를 자기 디스크 상의 임의의 위치에서 고정밀도로 위치 결정할 수 있는 헤드 지지 기구를 얻을 수 있고, 이 헤드 지지 기구로 구성되는 헤드 지지 장치를 구비하는 뛰어난 디스크 장치를 제공할 수 있게 된다.

Claims (16)

  1. 제1 압전체 소자 유닛, 제2 압전체 소자 유닛, 및 연결부를 구비하고,
    상기 제1 압전체 소자 유닛 및 상기 제2 압전체 소자 유닛이 배치되며, 또한,
    상기 연결부에 의해 상기 제1 압전체 소자 유닛과 상기 제2 압전체 소자 유닛이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 압전체 소자 유닛과 상기 제2 압전체 소자 유닛이 대략 평행하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 연결부가, 유연성을 갖는 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는, 상기 제1 압전체 소자 유닛 및 상기 제2 압전체 소자 유닛을 피복 보호하는 보호막으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터.
  5. 제4항에 있어서
    상기 보호막이 수지로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 연결부의 재질을 부분적으로 제거한 슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연결부는, 상기 제1 압전체 소자 유닛과 상기 제2 압전체 소자 유닛 각각의 적어도 선단 부근과, 상기 슬릿을 사이에 두고 상기 선단 부근의 반대측 부분에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터.
  8. 제1항, 제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 압전체 소자 유닛 및 상기 제2 압전체 소자 유닛이 각각 박막으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 압전체 소자 유닛 및 상기 제2 압전체 소자 유닛은, 박막 압전체의 상하의 표면에 금속막을 성막하여 피복 형성한 박막 압전체 형성체를 2개 이용하고, 2개의 상기 박막 압전체 형성체가 접착층을 사이에 두고 적층 형성된 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 접착층은 수지제의 접착제로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 접착층은 전극 금속막끼리를 용착 접합하여 이루어지는 용착 접합층으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터.
  12. 디스크,
    상기 디스크를 회전 구동시키는 디스크 구동 수단,
    상기 디스크에 정보를 기록/재생하는 헤드를 탑재한 슬라이더,
    일단에 상기 슬라이더를 지지하는 지지 암,
    상기 지지 암을 디스크 측에서 회동 가능하게 지지하고, 몸체에 고정된 축 부재로 회동 가능하게 지지되며, 상기 디스크와는 반대측에 배치된 구동 수단에 의해서 회동하고, 상기 슬라이더를 상기 디스크 상의 반경 방향에 있어서의 목표 위치까지 이동시키는 캐리지, 및
    상기 캐리지와 상기 지지 암과의 사이에 설치된 헤드 액츄에이터를 갖고,
    상기 헤드 액츄에이터는, 제1 압전체 소자 유닛, 제2 압전체 소자 유닛, 및연결부를 갖고,
    상기 제1 압전체 소자 유닛 및 상기 제2 압전체 소자 유닛은 대략 평행하게 배치되며, 또한, 상기 연결부에 의해 상기 제1 압전체 소자 유닛과 상기 제2 압전체 소자 유닛이 연결된 구성의 압전 액츄에이터인 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 연결부에 슬릿이 형성되어,
    상기 연결부가, 상기 제1 압전체 소자 유닛과 상기 제2 압전체 소자 유닛 각각의 적어도 선단 부근과, 상기 슬릿을 사이에 두고 상기 선단 부근의 반대측 부분에서 연결되어 있는 압전 액츄에이터를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
  14. 제1 기판 상에 제1 전극 금속막, 제1 박막 압전체 및 제2 전극 금속막을 순서대로 성막하는 공정,
    제2 기판 상에 제3 전극 금속막, 제2 박막 압전체 및 제4 전극 금속막을 순서대로 성막하는 공정,
    상기 제2 전극 금속막과 상기 제3 전극 금속막을 접착하는 공정,
    상기 제1 기판을 제거하는 공정,
    2층 구조의 상기 제1 박막 압전체 및 상기 제2 박막 압전체를 드라이 에칭하여 소정의 형상으로 성형 가공하는 공정,
    드라이 에칭 가공한 상기 제1 박막 압전체 및 상기 제2 박막 압전체를 코팅 수지로 덮는 공정,
    덮은 상기 코팅 수지에 소정의 형상의 슬릿부를 패터닝하는 공정, 및
    상기 제2 기판을 제거하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판이 단결정으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터의 제조 방법.
  16. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 코팅 수지를 패터닝 하는 공정은,
    상기 슬릿부, 및
    상기 제1 박막 압전체와 상기 제2 박막 압전체 각각의 적어도 선단 부근과, 상기 슬릿을 사이에 두고 상기 선단 부근의 반대측 부분에 있어서 연결되어 있는 연결부를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터의 제조 방법.
KR20030047297A 2002-07-29 2003-07-11 압전 액츄에이터, 압전 액츄에이터를 이용한 디스크 장치,및 압전 액츄에이터의 제조 방법 KR100959966B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2002-00219346 2002-07-29
JP2002219346A JP2004064877A (ja) 2002-07-29 2002-07-29 圧電アクチュエータ、圧電アクチュエータを用いたディスク装置、および圧電アクチュエータの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040011356A true KR20040011356A (ko) 2004-02-05
KR100959966B1 KR100959966B1 (ko) 2010-05-27

Family

ID=30437665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20030047297A KR100959966B1 (ko) 2002-07-29 2003-07-11 압전 액츄에이터, 압전 액츄에이터를 이용한 디스크 장치,및 압전 액츄에이터의 제조 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7046485B2 (ko)
JP (1) JP2004064877A (ko)
KR (1) KR100959966B1 (ko)
CN (1) CN1472728A (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4321034B2 (ja) * 2002-10-16 2009-08-26 パナソニック株式会社 圧電アクチュエータおよびディスク装置
US7595965B1 (en) 2005-11-18 2009-09-29 Magnecomp Corporation Single PZT actuator for effecting rotation of head suspension loads
US8085508B2 (en) 2008-03-28 2011-12-27 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. System, method and apparatus for flexure-integrated microactuator
US8149545B1 (en) 2008-10-23 2012-04-03 Magnecomp Corporation Low profile load beam with etched cavity for PZT microactuator
US8879210B1 (en) 2011-11-30 2014-11-04 Magnecomp Corporation DSA suspension with microactuators extending to gimbal through flexible connectors
US9190086B1 (en) 2011-11-30 2015-11-17 Magnecomp Corporation GSA suspension having slider clearance for shock performance
US8947831B1 (en) 2011-11-30 2015-02-03 Magnecomp Corporation GSA suspension with microactuators extending to gimbal through flexible connectors
US10748564B2 (en) * 2018-01-25 2020-08-18 Magnecomp Corporation Multi-layer microactuators for hard disk drive suspensions

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10136665A (ja) 1996-10-31 1998-05-22 Tdk Corp 圧電アクチュエータ
US6501625B1 (en) * 1999-06-29 2002-12-31 Hutchinson Technology Incorporated Disk drive suspension with multi-layered piezoelectric actuator controlled gram load
SG106598A1 (en) * 2000-02-01 2004-10-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Head support mechanism and thin film piezoelectric actuator
JP3441429B2 (ja) * 2000-10-20 2003-09-02 松下電器産業株式会社 圧電体アクチュエータ、その製造方法、および圧電体アクチュエータの駆動方法
JP3611198B2 (ja) * 2000-02-16 2005-01-19 松下電器産業株式会社 アクチュエータとこれを用いた情報記録再生装置
JP2001332041A (ja) 2000-05-18 2001-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd ディスク装置用薄膜圧電体アクチュエーターおよびその製造方法
JP4101492B2 (ja) * 2000-10-23 2008-06-18 松下電器産業株式会社 ヘッド支持機構
JP4237394B2 (ja) * 2000-12-27 2009-03-11 日本発條株式会社 ディスク装置用サスペンション

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004064877A (ja) 2004-02-26
US7046485B2 (en) 2006-05-16
CN1472728A (zh) 2004-02-04
KR100959966B1 (ko) 2010-05-27
US20040114279A1 (en) 2004-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6246552B1 (en) Read/write head including displacement generating means that elongates and contracts by inverse piezoelectric effect of electrostrictive effect
US7525769B2 (en) Micro-actuator having swing support to allow horizontal swinging movement of slider support
US6724580B2 (en) Actuator with piezoelectric member
US7551405B2 (en) Rotational PZT micro-actuator with fine head position adjustment capacity, head gimbal assembly, and disk drive unit with same
JP3501758B2 (ja) 記録/再生ヘッド支持機構および記録/再生装置
US7068473B2 (en) Piezoelectric microactuator for improved tracking control of disk drive read/write heads
US8289654B2 (en) Head assembly, magnetic disk drive apparatus and rotation mechanism
US20090086379A1 (en) Head suspension and piezoelectric actuator
US10957351B2 (en) Microactuator, head suspension assembly and disk device
US9245552B2 (en) Head gimbal assembly and disk device with the same
JP2003272324A (ja) 薄膜圧電体素子およびその製造方法並びにアクチュエータ
JP3441429B2 (ja) 圧電体アクチュエータ、その製造方法、および圧電体アクチュエータの駆動方法
KR100959966B1 (ko) 압전 액츄에이터, 압전 액츄에이터를 이용한 디스크 장치,및 압전 액츄에이터의 제조 방법
KR100960771B1 (ko) 압전 액추에이터 및 디스크 장치
JP2001332041A (ja) ディスク装置用薄膜圧電体アクチュエーターおよびその製造方法
US6552878B2 (en) Magnetic disk apparatus
JP4618276B2 (ja) 圧電アクチュエータの製造方法
JP3564419B2 (ja) ヘッド支持機構における薄膜接着方法および薄膜接着冶具
JP3405451B2 (ja) 圧電体アクチュエータおよびディスク装置
US20040061969A1 (en) Method and structure for operating high density hard disk drive head using piezo electric drive
JP3608964B2 (ja) 磁気ディスク装置
JP3568029B2 (ja) ディスク装置のヘッド支持機構
US20040125511A1 (en) Method and apparatus for fine tuning read/write head on hard disk drive and integrated fabrication process
JP3041052B2 (ja) 記録/再生ヘッド、記録/再生ヘッド位置決め機構および記録/再生装置
CN115066725A (zh) 具有改进的微致动器灵敏度和微致动器配置的悬架设计

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130419

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140418

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150416

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160418

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170421

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee