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盘 驱动器悬架及其制造方法

阅读：358发布：2023-01-25

专利汇可以提供盘驱动器悬架及其制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且构件容纳部分(40)形成在构成悬架的一部分的导电板件(31)中。包括压电件的微致动器构件(32)位于构件容纳部分(40)中。导电树脂件(80)布置在覆盖用于电连接导电板件(31)和微致动器构件(32)的接点(81，82)的区域中。通过局部蚀刻在导电板件(31)的接点(81)内形成凹坑(90)。导电树脂件(80)的一部分在凹坑(90)内。导电树脂件(80)的外周界边缘(100)的一部分位于凹坑(90)的边缘(01)内。导电树脂件(80)被覆盖层 (110)覆盖。，下面是盘驱动器悬架及其制造方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种盘驱动器悬架(10)，其特征在于，包括：
基部(18)，所述基部(18)固定到盘驱动器的托架(6)的臂(8)；
负载梁(20)，磁头的浮块(11)位于所述负载梁(20)上；以及
微致动器安装部分(30，30A，30B，30C，30D)，所述微致动器安装部分(30，30A，30B，
30C，30D)在所述基部(18)与所述负载梁(20)之间，
所述微致动器安装部分(30，30A，30B，30C，30D)包括：
导电板件(31)，所述导电板件(31)包括固定到所述基部(18)的静止部分(31a)、固定到所述负载梁(20)的可动部分(31b)以及构件容纳部分(40)，以及
微致动器构件(32)，所述微致动器构件(32)在所述构件容纳部分(40)内，所述导电板件(31)在其接点(81)内形成有凹坑(90)，所述接点(81)用于电连接所述微致动器构件(32)和所述导电板件(31)，
导电树脂件(80)，所述导电树脂件(80)用于电连接所述微致动器构件(32)和所述导电板件(31)，并布置在覆盖所述接点(81)的区域中，所述导电树脂件(80)的一部分在所述凹坑(90)中固化。
2.如权利要求1所述的盘驱动器悬架，其特征在于，所述导电树脂件(80)的外周界边缘(100)的一部分位于所述凹坑(90)的边缘(101)内。
3.如权利要求1所述的盘驱动器悬架，其特征在于，所述凹坑(90)中的所述导电树脂件(80)的端部(80c)的厚度比所述凹坑(90)的深度(H1)小。
4.如权利要求1至3中任一项所述的盘驱动器悬架，其特征在于，所述接点(81)设有覆盖所述导电树脂件(80)的覆盖层(110)，所述覆盖层(110)的端部(111)由所述凹坑(90)的所述边缘(101)限定。
5.如权利要求1至4中任一项所述的盘驱动器悬架，其特征在于，导电树脂的底涂层(130)布置在所述凹坑(90)的内表面(90a)上，且所述导电树脂件(80)布置在所述底涂层(130)上。
6.一种用于包括导电板件(31)的盘驱动器悬架的制造方法，其特征在于，所述导电板件(31)包括构件容纳部分(40)、所述构件容纳部分(40)内的微致动器构件(32)以及电连接所述导电板件(31)和所述微致动器(32)的接点(81)，所述方法包括：
通过局部蚀刻在所述导电板件(31)的所述接点(81)内形成凹坑(90)；
将所述微致动器构件(32)定位在所述构件容纳部分(40)内；
用粘合剂(60)将所述微致动器构件(32)固定到所述导电板件(31)；
将未固化的导电树脂件(80)引入到包括所述接点(81)的区域并使所述导电树脂件(80)的一部分进入所述凹坑(90)；
使所述导电树脂件(80)固化；
将未固化的树脂涂到所述导电树脂件(80)上，由此形成覆盖层(110)；
通过所述凹坑(90)的边缘(101)限定所述覆盖层(110)的端部(111)；以及使所述覆盖层(110)固化。
7.如权利要求6所述的用于盘驱动器悬架的制造方法，其特征在于，所述凹坑(90)的内表面(90a)通过局部蚀刻化学抛光。
8.如权利要求6或7所述的用于盘驱动器悬架的制造方法，其特征在于，在所述底涂层(130)施加到所述凹坑(90)的内表面(90a)后，将所述导电树脂件(80)馈送到导电树脂的底涂层(130)上。

说明书全文

盘驱动器悬架及其制造方法

背景技术

[0001] 本发明涉及用在诸如个人电脑之类的信息处理装置中盘驱动器中的包括微致动器构件的悬架，以及其制造方法。

[0002] 硬盘驱动器(HDD)用在诸如个人电脑之类的信息处理装置中。HDD包括可围绕心轴旋转的磁盘、可围绕枢轴转动的托架等。包括致动器臂的托架通过诸如音圈马达的定位马达绕枢轴相对于盘轨道横向转动。

[0003] 悬架安装在致动臂上。悬架包括叠置在其上的负载梁和挠曲件。构成磁头的浮块安装在形成在挠曲件远端附近的万向架部分上。浮块设有用于访问数据、例如读取或写入数据的构件(换能器)。

[0004] 为了克服盘的记录密度增加，磁头需要相对于每个盘的记录表面更精确地定位。为实现该目标，开发了结合定位马达(音圈马达)和微致动器的双级致动器(DSA)悬架。日本专利申请公开第2001-307442号(专利文件1)和第2002-50140号(专利文件2)中揭示了DSA悬架的实例。

[0005] 微致动器包括是由锆钛酸铅(PZT)或类似材料构成的压电件。构件容纳部分形成在构成悬架一部分的导电板件中。微致动器构件位于构件容纳部分中。.微致动器构件用于沿摆动方向(或相对于轨道横向地)高速细微地使悬架的远端运动。在导电板件与微致动器构件之间设有电接点。

[0006] DSA悬架的压电件是板状的。第一电极放置在压电件的一个厚度表面上，且第二电极放置在另一表面上。第一电极通过诸如银膏的导电树脂电连接到导电板件而形成一个导电件。第二电极通过焊线或类似物连接到其它导电件。导电树脂包括树脂材料内诸如银颗粒的导电填充颗粒。导电树脂在引入到接点之后固化。

[0007] 由于导电树脂相对有粘性，所以当导电树脂引入到导电板件时，气泡有时候会捕集在导电树脂内。而且，捕集在导电树脂内的气泡不容易被去除。在常规的DSA悬架中，将导电树脂简单地引入导电板件的接点。因此，导电树脂可能不能完全粘接到导电板件，由此导致传导失败例如，在某些情况中，在导电树脂和导电板件之间的接点处可能存在间隙或孔。在一种这种情况中，当在热湿气氛中进行连续测试时，致使导电板件和微致动器构件之间导电失败。

发明内容

[0008] 本发明提供具有微致动器构件的DSA悬架及其制造方法，DNA悬架能够保证导电板件与微致动器构件之间的导电。

[0009] 根据本发明的盘驱动器悬架包括固定到托架的臂的基部、磁头的浮块位于其上的负载梁、以及在基部与负载梁之间的微致动器安装部分。微致动器安装部分包括导电板件和微致动器构件。导电板件包括固定到基部的静止部分、固定到负载梁的可动部分以及构件容纳部分。微致动器构件位于构件容纳部分内。电接点跨越微致动器构件和导电板件设置。凹坑形成在导电板件的接点内。用于电连接微致动器构件和导电盘件的导电树脂件布置在覆盖接点的区域内。导电树脂件的一部分在凹坑中固化。.凹坑通过例如局部蚀刻而形成。

[0010] 在本发明的较佳方面中，导电树脂件的外周界边缘的一部分位于凹坑的边缘内。凹坑中的导电树脂件的端部的厚度小于凹坑的深度。此外，接点设有覆盖导电树脂件的覆盖层，且覆盖层的端部可由凹坑的边缘限定。

[0011] 在底涂层首先施加到凹坑的内表面后，导电树脂件和覆盖层可布置在导电树脂的局部底涂层上。这样，可进一步可靠地防止气泡侵入凹坑内的导电树脂件。

[0012] 在下面的说明书中将提出本发明的其它目的和优点，这些其它目的和优点部分地将从说明书中变得明显，或可通过对本发明的实践来学到。借助于在下文中特别指出的手段和组合，可实现和达到本发明的目的和优点。附图说明

[0013] 包含于此并构成本说明书一部分的附图示出本发明的实施例，它与上面给出的总体描述和下面给出的对实施例的详细描述一起用来揭示本发明的原理。

[0014] 图1是示出盘驱动器的实例的立体图；

[0015] 图2是图1所示盘驱动器的一部分的剖视图；

[0016] 图3是根据本发明的第一实施例的包括微致动器安装部分的悬架的立体图；

[0017] 图4是图3所示悬架的微致动器安装部分的平面图；

[0018] 图5是去除微致动器构件的图4微致动器安装部分的平面图；

[0019] 图6沿图4的线F6-F6截取的微致动器安装部分的剖视图；

[0020] 图7是根据本发明的第二实施例的微致动器安装部分的平面图；

[0021] 图8是根据本发明的第三实施例的微致动器安装部分的平面图；

[0022] 图9是根据本发明的第四实施例的微致动器安装部分的平面图；

[0023] 图10沿图9的线F10-F10截取的微致动器安装部分的剖视图；

[0024] 图11是根据本发明的第五实施例的微致动器安装部分和下涂层的一部分的剖视图；

[0025] 图12是示出图11所示微致动器安装部分设有导电树脂件和覆盖层的状态的剖视图。

具体实施方式

[0026] 现参考图1到6描述根据本发明的第一实施例的盘驱动器悬架。

[0027] 图1所示盘驱动器(HDD)1包括壳体2、可绕心轴3旋转的盘4、可绕枢轴5转动的托架6、用于致动托架6的定位马达(音圈马达)7等。壳体2由盖(未示出)覆盖。

[0028] 图2是典型地示出盘驱动器1的一部分的剖视图。如图2所示，托架6包括臂(托架臂)8。悬架10安装在每个臂8的远端部分上。构成磁头部分的浮块11设置在悬架10的远端部分上。如果每个盘4高速旋转，则在盘4与浮块11之间形成空气轴承。

[0029] 如果通过定位马达7使托架6转动，则悬架10相对于盘4径向运动。由此，浮块11移动到盘4的所要求的轨道。能够在电信号和磁信号之间转换的诸如磁阻元件(MR元件)的元件放置在浮块11的端部上。这些元件用于将数据写入到盘4或从盘4读取数据。

[0030] 图3示出根据本发明的第一实施例的(DSA)悬架10。该悬架10包括包含基板18a、负载梁20、具有导体的挠曲件21以及微致动器安装部分30的基部18。下文将详细描述微致动器安装部分30。

[0031] 负载梁20通过基部18固定到托架6的其相应臂8(图1和2)。能够在厚度方向弹性变形的铰接部分22形成在负载梁20的近部分(后端部分)上。在图3和图4中，箭头X表示悬架10或负载梁20的纵向方向(前后方向)，且箭头S表示摆动方向。

[0032] 挠曲件21沿负载梁20定位。挠曲件21的一部分通过诸如激光焊接的固定方法固定到负载梁20。用作万向架部分的舌部21a(图3)形成在挠曲件21的远端附近。浮块11安装在该舌部21a上。磁头的浮块11位于负载梁20的远端部分上。悬架10、浮块11构成磁头万向节组件。

[0033] 图4是微致动器安装部分30的放大图。微致动器安装部分30位于基部18与负载梁20之间。安装部分30包括导电板件31和微致动器构件32，导电板件31构成悬架10的一部分，微致动器构件32包括诸如PZT的压电件。

[0034] 导电板件31由诸如SUS304的奥氏体不锈钢制成。SUS304的化学成份包括0.08或更少的碳、1.00或更少的硅、2.00或更少的锰、8.00至10.50的镍、18.00至20.00的铬以及其余的铁。

[0035] 在本实施例中，导电板件31独立于基板18a形成。具体来说，基部18通过在厚度方向叠放基板18a和导电板件31而形成。然而，替代地，板件31可通过挤压成型或局部蚀刻而将基板18a的一部分变薄而形成。

[0036] 导电板件31包括静止部分31a和可动部分31b。静止部分31a固定到基板18a。可动部分31b在负载梁20的近部分(后端部)处固定到铰接部分22。由图4中箭头X1指示的方向假设为相对于悬架10的前后(纵向)方向相对于盘件31的前向，且由箭头X2指示的方向假设为后向。箭头W指示导电板件31和微致动器构件32的横向方向。

[0037] 图5示出去除微致动器构件32的微致动器安装部分30。导电板件31形成有构件容纳部分40，构件容纳部分40是足够大以调节元件32的凹陷。构件容纳部分40限定在静止部分31a与可动部分31b之间。

[0038] 构件容纳部分40形成有小于微致动器构件32的开口41。台阶部分42和43形成在开口41周围。台阶部分42和43通过挤压成形或局部蚀刻将导电板件31变薄而形成。微致动器构件32可放置在台阶部分42和43上。

[0039] 臂部分50分别形成在导电板件31的相反侧部分上。狭缝55分别限定在臂部分50内。如图5所示，狭缝55与构件容纳部分40的开口41连通。每个臂部分50是导电板件31的一部分。臂部分50的横向刚度小于其厚度方向刚度。因此，臂部分50可相对于导电板件31横向变形。

[0040] 可动部分31b可通过臂部分50在沿摆动方向(由图3和图4中箭头指示)的某些击打下相对于静止部分31a运动。因此，导电板件31的静止部分31a和可动部分31b通过这对臂部分50彼此连接地位移。

[0041] 在图4的平面图中，微致动器32示出为矩形。将粘合剂60放置在微致动器构件32的外周界和构件容纳部分40的内周界之间。粘合剂60包括电绝缘的高聚合物材料(例如，紫外线可固化树脂)。粘合剂60在其以液态引入导电板件31与微致动器构件32之后固化。粘合剂60可包括电绝缘固体颗粒(填充颗粒)。

[0042] 微致动器构件32的一个端部32a(更靠近基部18)由台阶部分42支承(图5)。端部32a通过粘合剂60固定到导电板件31的静止部分31a。微致动器构件32的另一端部32b(更靠近负载梁20)由另一台阶部分43支承(图5)。端部32b通过粘合剂60固定到导电板件31的可动部分31b。微致动器构件32的相反侧表面32e和32f分别通过粘合剂60固定到静止部分31a和可动部分31b。电势施加到微致动器构件32时导致的微致动器构件的变形通过可动部分31b传递到负载梁20。

[0043] 微致动器构件32是板状的。第一电极71设置在微致动器构件32的一个厚度方向表面上(图6的上表面)，且第二电极72设置在另一表面上(图6的下表面)。电极71和72是例如通过溅射或电镀分别在微致动器构件32的相反表面上形成的金层。

[0044] 第一电极71通过导电树脂件80电连接到导电板件31。每个导电树脂件80布置在覆盖导电板件31的接点81和微致动器构件32的接点82的区域中。银膏是导电树脂件80的实例。银膏包含树脂材料80a和混合在其中的大量导电填充颗粒80b。填充颗粒80b可以是例如银颗粒。未固化的导电树脂件80引入到覆盖连接81和82的区域以通电。当树脂材料80a固化时，导电树脂件80固定到接点81和82。

[0045] 导电树脂件80的电阻可根据导电填充颗粒80b的混合状态而变化。为克服该点，通过对导电树脂件80施加比临界电势高的电势(例如12V)而致使填充颗粒80b之间的介质被击穿。导电树脂件80的电阻可通过此方式稳定。

[0046] 导电板件31的每个接点81形成有凹陷或凹坑90。如图4和5所示，从导电板件31上方看，凹坑90的形状是例如椭圆形的或卵形的。然而，凹坑的形状不限于此且可替代地是圆形的、梯形的或四边形的。凹坑90通过局部蚀刻形成。因此，凹坑90的内表面90a用蚀刻剂化学抛光使得导电树脂件80可容易地粘接到凹坑90的内表面90a。

[0047] 如图4和6所示，每个导电树脂件80的外周界边缘100的一部分位于每个相应凹坑90的边缘内。引入导电树脂件80使得其端部分80c在凹坑90中的厚度小于凹坑90的深度H1(图6)。

[0048] 每个导电树脂件80由覆盖层110覆盖(图6)。覆盖层110由例如光固化树脂(高聚合物材料)制成。覆盖层110完全覆盖导电树脂件80以保护它。覆盖层110以未固化液态涂在导电树脂件80上。.覆盖层110的端部111被凹坑90的前边缘101挡住，从而不突出到边缘101外面。

[0049] 如图6所示，微致动器32的第二电极72通过焊线115连接到其它导电件(未示出)。其它导电件的一实例是附连到具有导体的挠曲件21的导体。但是，替代地，除了挠曲件21的某些其它导体也可用作其它导电件。

[0050] 下文是对具有以此方式构造的微致动器安装部分30的悬架10的制造方法的说明。

[0051] 凹坑90通过局部蚀刻形成在导电板件31的接点81中。此外，将微致动器构件32引入到导电板件31的构件容纳部分40内。之后，将粘合剂60引入微致动器构件32与调节部分40之间并然后固化。

[0052] 将每个未固化的导电树脂件80引入到覆盖接点81和82的区域。如图6所示，将导电树脂件80的一部分也引入凹坑90。导电树脂件80的外周界边缘100被阻挡在凹坑90的前边缘101内。因此，导电树脂件80的外周界边缘100位于凹坑90的边缘101内。
这样，可防止气泡侵入凹坑90中的导电树脂件80。因此，可以可可靠地实现导电板件31与导电树脂件80之间的导电。此外，凹坑90中的导电树脂件80的端部80c的厚度比凹坑90的深度H1(图6)小还有助于防止捕集气泡。

[0053] 如有需要，可将高于临界电势的电势(电压)施加到导电树脂件80，由此致使导电树脂件80中的填充颗粒80b内的介质击穿。.这样，可使得导电树脂件80的导电更可靠，且可稳定电阻。然后，使导电树脂件80固化。

[0054] 此外，用于覆盖层110的液体树脂涂在并固化在导电树脂件80上。如图6所示，覆盖层110的端部111的位置由凹坑90的外周界边缘100限定。因此，可防止覆盖层110的一部分突出到凹坑90外。因此，可防止覆盖层110部分地粘结到某些区域且不利地影响某些区域或污染激光焊接等。

[0055] 边缘101可防止覆盖层110突出凹坑90外。因此，可防止覆盖层110局部侵入其相应铰接部分22和导电板件31之间的边界部分116(图6)并固化。如果覆盖层110的一部分在边界部分116固化，则铰接部分22的挠性在边界部分116处变化。在这种情况中，铰接部分22的挠性不可避免地退化。然而，根据本发明实施例，可防止覆盖层110部分地流入并固化在边界部分116中，从而可保持铰接部分22的弹力特征。

[0056] 如上所述，本发明实施例中用于盘驱动器悬架10的制造方法包括以下步骤：

[0057] (1)通过局部蚀刻在导电板件31的一部分中形成每个凹坑90并通过局分蚀刻来化学抛光凹坑90的内表面90a；

[0058] (2)将微致动器构件32放置在构件容纳部分40内；

[0059] (3)用粘合剂60将微致动器构件32固定到导电板件31；

[0060] (4)将未固化的导电树脂件80引入接点81和82并将导电树脂件80的一部分布置在凹坑90中；

[0061] (5)使导电树脂件80固化；

[0062] (6)使电流穿过导电树脂件80，由此引起介质击穿并稳定电阻(如果导电树脂件80的导电可不执行该步骤而完全保证，则该步骤可省略)；

[0063] (7)在导电树脂件80上涂敷未固化树脂以形成覆盖层110并通过凹坑90的边缘101限定覆盖层110的端部111，从而覆盖层不突出到凹坑90外；以及

[0064] (8)使覆盖层110固化。

[0065] 在上述的步骤1到8中形成具有微致动器构件32的微致动器安装部分30。

[0066] 下面描述悬架10的操作。

[0067] 如果通过定位马达7转动托架6，则悬架10相对于盘4径向运动。因此，磁头的浮块11运动到盘4的所要求的轨道。

[0068] 微致动器构件32的第一电极71通过导电树脂件80和导电板件31连接到驱动器电路的第一端子。第二电极72通过焊线115连接到驱动器电路的第二端子。通过电极71和72将由驱动器电路产生的电势施加到微致动器构件32。

[0069] 施加电势(电压)后，微致动器构件32根据电势的大小变形。因此，负载梁20的远端可沿摆动方向细微地运动(由图3和4中箭头S指示)。因此，浮块11可沿摆动方向快速地且精确地定位。

[0070] 图7示出根据本发明的第二实施例的微致动器安装部分30A。同样在该实施例中，通过局部蚀刻形成凹坑90。每个凹坑90的宽度L1小于导电树脂件80的宽度L2。因为第一实施例和第二实施例的其它构造和作用相同，所以相同的附图标记用于指示相同的部分，且省略这些部分的描述。

[0071] 图8示出根据本发明的第三实施例的微致动器安装部分30B。同样在该实施例中，通过局部蚀刻形成凹坑90。导电树脂件80的外周界边缘100的一部分位于每个凹坑90的横向相反端内。因为第一实施例和第三实施例的其它构造和作用相同，所以相同的附图标记用于指示相同的部分，且省略这些部分的描述。

[0072] 图9和10示出根据本发明的第四实施例的微致动器安装部分30C。从导电板件31上方看，该实施例中的每个凹坑90呈大致梯形。如图10所示，多个小隆起120形成在通过局部蚀刻形成的每个凹坑90内表面90a上。凹坑90的内表面90a用蚀刻剂化学抛光从而导电树脂件80可容易地粘接到凹坑90的内表面90a。因此，可增加导电树脂件80到凹坑90的内表面90a的粘接强度。因为第一实施例和第四实施例的其它构造和作用相同，所以相同的附图标记用于指示相同的部分，且省略这些部分的描述。

[0073] 图11和12示出根据本发明的第五实施例的微致动器安装部分30D。如图11所示，在该实施例中，将局部底涂层130首先施加到每个凹坑90的内表面90a。底涂层130的一个示例包括与导电树脂件80和导电填充颗粒80b相同的树脂材料80a。但是，替代地，底涂层130可包括与导电树脂件80不同的导电材料。如图12所示，设置底涂层130后，将导电树脂件80和覆盖层110馈送到底涂层130上。导电树脂件80比底涂层130薄。通过该底涂步骤，可进一步可靠地防止气泡侵入凹坑90中的导电树脂件80。因为第一实施例和第五实施例的其它构造和作用相同，所以相同的附图标记用于指示相同的部分，且省略这些部分的描述。

[0074] 在根据本文所述每个实施例的具有微致动器构件的盘驱动器悬架中，导电树脂件可以可靠地粘住导电板件的接点，从而可防止导电失败。因此，可以可靠地实现导电板件与微致动器构件之间的导电。

[0075] 可通过将每个导电树脂件的外周界边缘的一部分放置在每个凹坑的边缘内而抑制凹坑中导电树脂件内气泡的捕集。或者，可通过使得每个凹坑中导电树脂件的端部分的厚度小于凹坑的深度而抑制凹坑中导电树脂件内气泡的捕集。此外，如果覆盖层设置在每个导电树脂件的表面上，则覆盖层的端部可由凹坑的边缘限定，从而可防止覆盖层突出到凹坑外。

[0076] 应理解，在实现本发明时，不仅导电板件、微致动器安装部分的微致动器构件的形状和材料以及凹坑的形状、布局等，而且构成每个悬架的基部和负载梁，都可以以不同形式实施。例如，一对微致动器构件可相对于导电板件彼此横向地平行布置。

[0077] 对本领域的技术人员来说还可易于有其它优点和更改。因此，本发明在其更广泛方面并不限于本文所示和所述的具体细节和代表性实施例。因而，可进行各种更改而不偏离所附权利要求书和其等同物所限定的总体发明概念的精神和范围。

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