[发明专利]具有极化但无源的PZT约束层的多层PZT微致动器

说明书

一种多层压电微致动器组件具有至少一个极化且有源的压电层以及一个极化但无源的压电层。该极化但无源层用作抵抗第一压电层的扩展或收缩的约束层，从而减少或消除了安装在环境中的组件的弯曲，从而增大了该组件的有效冲程长度。仅使单一层极化会在该装置中感生应力；因此，即使仅一层将在使用中是有源的也使两个压电层极化减小了该装置中的应力并且因此增大了可靠性。

相关申请的交叉引用

本申请是于2016年2月28日提交的美国专利申请No.15/055,618的部分继续申请，该美国申请是于2015年3月28日提交的美国专利申请No.14/ 672,122(现为专利No.9,330,698)的继续，该后一美国专利申请是于2014 年3月14日提交的美国专利申请No.14/214,525(现为专利No.9,117,468) 的部分继续申请，其要求于2013年3月18日提交的美国临时专利申请No. 61/802,972和于2013年9月14日提交的美国临时专利申请No.61/877,957 的优先权。申请No.14/672,122也是于2014年12月10日提交的美国专利申请No.14/566,666(现为专利No.9,330,694)的部分继续申请，其要求于 2014年10月17日提交的美国临时专利申请No.62/061,074的权益。申请 No.14/672,122也要求于2014年11月28日提交的美国临时专利申请No.62/ 085,471的权益。所有这些申请都被通过引用并入，如同在本文中被充分地阐述一样。

技术领域

本发明涉及用于硬盘驱动器的悬架的领域。更具体地，本发明涉及用于在双级致动悬架中使用的具有一个或多个有源压电约束层的多层压电微致动器的领域。

背景技术

磁硬盘驱动器以及诸如光盘驱动器之类的其它类型的旋转介质驱动器是众所周知的。图1为本发明所适用的示例性现有技术硬盘驱动器和悬架的斜视图。现有技术盘驱动器单元100包括旋转磁盘101，该旋转磁盘101 上包含有构成存储在该盘驱动器上的数据的由磁性1和0构成的图案。磁盘由驱动马达(未示出)驱动。盘驱动器单元100进一步包括盘驱动器悬架105，磁头滑块(未示出)被靠近负载梁107的远端安装于该盘驱动器悬架105。悬架或负载梁的“近”端是受到支撑的端部，即与被锻造或以其它方式安装于致动器臂的基板12最为接近的端部。悬架或负载梁的“远”端是与近端相反的端部，即，该“远”端是悬臂端。

悬架105被联接到致动器臂103，该致动器臂103进而被联接到音圈马达112，该音圈马达112使悬架105弧形地移动，以便将头滑块定位在数据盘101上的正确的数据道上。头滑块被承载在常平架(gimbal)上，该常平架允许滑块俯仰(pitch)和滚动，使得它沿旋转盘上的适当数据道而行，从而允许诸如盘振动之类的这种变化、诸如碰撞之类的惯性事件以及盘表面中的不规则性。

单级致动的盘驱动悬架和双级致动(DSA)的悬架都是已知的。在单级致动悬架中，仅音圈马达112移动悬架105。

在DSA悬架中，例如在授予Mei等及许多其他人的美国专利No.7,459, 835中的DAS悬架中，除了移动整个悬架的音圈马达112之外，至少一个附加微致动器位于该悬架上，以便实现磁头滑块的微动并使其在旋转盘的数据道上保持适当地对准。与音圈马达单独作用相比，微致动器提供了更为精密的控制以及伺服控制回路的大得多的带宽，该音圈马达的单独作用仅实现了悬架以及因此磁头滑块的相对粗的移动。有时简称为PZT的压电元件通常被用作微致动器马达，尽管其它类型的微致动器马达是可能的。

图2是图1中的现有技术悬架105的俯视平面图。两个PZT微致动器 14被粘附于形成在基板12内的微致动器安装架18上的悬架105，使得PZT 跨越基板12中的相应间隙。微致动器14被通过环氧树脂16于微致动器的每一端粘附于安装架18。可通过多种技术从PZT到悬架的柔性线路迹线 (wiring trace)和/或到板进行正负电气连接。当致动微致动器14时，它扩展或收缩并且由此改变安装架之间的间隙的长度，从而产生被安装于悬架 105的远端的读/写头的微动。