[发明专利]具有微致动器的磁头折片组合及其制造方法以及磁盘驱动单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种信息记录磁盘驱动单元，更具体地涉及一种具有微致动器的磁头折片组合及其制造方法。

背景技术

一种常见的信息存储设备是磁盘驱动系统，其使用磁性媒介来存储数据及设置于该磁性媒介上方的可移动读写头来选择性地从磁性媒介上读取数据或将数据写在磁性媒介上。

消费者总是希望这类磁盘驱动系统的存储容量不断增加，同时希望其读写速度更快更精确。因此磁盘制造商一直致力于开发具有较高存储容量的磁盘系统，比如通过减少磁盘上的磁轨宽度或磁轨间距的方式增加磁轨的密度，进而间接增加磁盘的存储容量。然而，随着磁轨密度的增加，对读写头的位置控制精度也必须相应的提高，以便在高密度磁盘中实现更快更精确的读写操作。随着磁轨密度的增加，使用传统技术来实现更快更精确将读写头定位于磁盘上适当的磁轨变得更加困难。因此，磁盘制造商一直寻找提高对读写头位置控制的方式，以便利用不断增加的磁轨密度所带来的益处。

磁盘制造商经常使用的一种提高读写头在高密度盘上位置控制精度的方法为采用第二个驱动器，也叫微致动器。该微致动器与一个主驱动器配合共同实现对读写头的定位精度及速度进行控制。包含微致动器的磁盘系统被称为双驱动器系统。

在过去曾经开发出许多用于提高存取速度及读写头在高密度磁盘的磁轨上定位精度的双驱动器系统。这种双驱动器系统通常包括一主音圈马达驱动器及一副微致动器，比如压电微致动器。该音圈马达驱动器由伺服控制系统控制，该伺服控制系统导致驱动臂旋转，该驱动臂上承载读写头以便将读写头定位于存储盘上适当的磁轨上。压电微致动器与音圈马达驱动器配合使用共同提高存取速度及实现读写头在磁轨上位置的微调。音圈马达驱动器对读写头的位置粗调，而压电微致动器对读写头相对于磁盘的位置的精调。通过两个驱动器的配合，共同实现数据在存储盘上高效而精确的读写操作。

一种已知的微致动器依靠压电元件实现对读写头位置的微调。该压电微致动器具有相关的电子装置，该电子装置可导致微致动器上的压电元件选择性的收缩或扩张。当对压电元件施加适当电压时，所述压电元件产生收缩或扩张动作，进而引起读写头的运动。相对于仅仅使用音圈马达驱动器的磁盘系统，该读写头的运动可以实现对读写头位置更快更精确的调整。这类范例性的压电微致动器揭露于许多公开文献中，比如美国专利公开第20030168935号专利公开说明书中。

图1a-1b所示为传统的磁盘驱动单元，磁盘101安装在主轴马达102上并由其旋转。音圈马达臂104(驱动臂)上连接有磁头折片组合100，该磁头折片组合100上设置有磁头103，该磁头103上安装有读写头。一音图马达109控制音圈马达臂104的运动，进而控制磁头103在磁盘101的表面上的磁轨之间的移动，最终实现读写头在磁盘101上数据的读写。在工作状态时，包含读写头的磁头103与旋转的磁盘101之间形成空气动力性接触，并产生升力。该升力与大小相等方向相反的由磁头折片组合100的悬臂施加的弹力互相平衡，进而导致在马达臂104的整个径向行程中，旋转的磁盘101的表面上方形成并维持预定的飞行高度。

参考图2a-2c，该磁头折片组合100包括磁头103、用于实现对磁头103位置微调的一对压电元件135及用于承载上述压电元件135与磁头103的悬臂件180。所述悬臂件180由挠性件122、磁头支撑板121、挠性件支撑板123及负载杆124互相组装而成。

所述挠性件122包括形成于其上的压电元件安装区域128及位于挠性件122末端的磁头安装区域107。所述压电元件安装区域128上形成多个比如四个电连接触点110，所述压电元件135安装在该压电元件安装区域128上并具有多个与所述电连接触点110电性连接的电连接触点(图未示)。所述磁头安装区域107上形成多个比如四个电连接触点111，所述磁头103安装在该磁头安装区域107上，并具有多个与所述电连接触点111电性连接的电连接触点115，所述电连接触点111、115借助多个电连接球116(金球焊接或锡球焊接，gold ball bonding orsolder ball bonding，GBB or SBB)而实现两者之间的电连接。所述挠性件122还包括多组悬臂导线112，其一端与外界控制系统(图未示)连接，另一端分别与所述电连接触点110、111电性地连接，通过上述外部控制系统实现对所述磁头103及压电元件135的控制。