带接地平面结构的无线悬架设计
专利汇可以提供带接地平面结构的无线悬架设计专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且描述了一种为悬架装置提供改进的 电磁干扰 保护的装置和方法。在一个 实施例 中，在悬架中使用的迹线之间提供一接地线。可选地，在具有一插入的绝缘层的导电迹线的顶部提供一顶部接地平面。该地线和/或顶部接地平面为通过悬架装置的迹线(如读迹线和写迹线)传输的读和写 信号 进行电磁干扰保护。接地线和/或顶部接地平面减少了读和写迹线之间的相互作用，从而使串音最小化。，下面是带接地平面结构的无线悬架设计专利的具体信息内容。
1、一悬架装置，包括：
一个悬架；
在所述悬架顶部提供的一底部绝缘层；
在所述绝缘层顶部提供的至少一信号迹线；以及
在所述绝缘层顶部提供的接地线。
2、如权利要求1所述的悬架装置，还包括：
一底部接地平面，位于所述悬架和所述底部绝缘层之间。
3、如权利要求2所述的悬架装置，所述的悬架由不锈钢制成。
4、一悬架装置，包括：
一个悬架；
在上述悬架顶部提供的一底部绝缘层；
在所述绝缘层顶部提供的的至少两对信号迹线；以及
位于所述两对信号迹线之间的接地线。
5、如权利要求3中所述的悬架装置，还包括：
位于所述信号迹线对的顶部和所述接地线上的绝缘层。
6、如权利要求5所述的悬架装置，还包括：
位于所述顶部绝缘层顶部的顶部接地平面。
7、如权利要求6所述的悬架装置，所述顶部接地平面通过所述顶部绝缘 层直接耦合到所述接地线。
8、如权利要求7所述的悬架装置，所述悬架由不锈钢制成。
9、一悬架装置包括：
一个悬架；
一底部绝缘层，位于所述悬架之上；
至少一个导电迹线，位于所述底部绝缘层之上；
一顶部绝缘层，位于所述导电迹线和所述底部绝缘层之上；以及
一顶部接地平面，位于所述顶部绝缘层的顶部。
10、如权利要求9所述的悬架装置，还包括：
一接地线，位于所述顶部和底部绝缘层之间。
11、如权利要求10所述的悬架装置，所述顶部接地平面透过所述顶部绝 缘层与所述接地线直接连接起来。
12、如权利要求11所述的悬架装置，所述悬架由不锈钢制成。
13、一种制造悬架装置的方法，包括：
提供一挠性件；
在上述挠性件之上沉积一底部绝缘层；
将至少一迹线沉积在所述底部绝缘层之上；
将一顶部绝缘层沉积所述印痕和底部绝缘层之上；
将一顶部接地平面沉积到在所述顶部绝缘层之上。
14、一种制造悬架装置的方法，包括：
提供一挠性件；
在上述挠性件之上沉积一底部绝缘层；
将一导电物质沉积在所述底部绝缘层之上；
腐蚀所述导电物质来形成至少一个迹线；
将一顶部绝缘层沉积在所述迹线和底部绝缘层之上；以及
将一顶部接地平面沉积在所述顶部绝缘层之上。
15、如权利要求14所述的制作方法，其特征在于，在腐蚀刻操作中，使 用至少一个迹线形成一接地线。
16、一种制造悬架装置的方法，包括：
提供一挠性件；
形成一包括至少一绝缘层和至少一迹线的柔性电路；
把所述柔性电路连接在所述的挠性件上；以及
在所述柔性电路之上沉积一顶部接地平面；
17、如权利要求16所述的制作方法，其特征在于，在所述形成操作中， 所述柔性电路包括接地线。
18、如权利要求17所述的制作方法，其特征在于，在所述形成操作中， 所述柔性电路包括至少两对迹线和所述的接地线。
19、如权利要求17所述的制作方法，还包括：
通过所述至少一个绝缘层腐蚀，到达所述的接地线，使得所述顶部接地平 面通过沉积直接与所述接地线相连。
技术领域
本发明涉及在硬盘驱动器和类似设备上使用的悬架设计。特别地，本发明 涉及用于硬盘驱动器的悬架装置中的电磁干扰(EMI)保护。
背景技术
如图1所示，一个被称为普通筏形滑块5的ABS设置可以由一对平行的 轨道2和4形成，该轨道面对着盘沿着滑块表面的外部边缘延伸。已经研制了 其他的包括三个或更多附加轨道的ABS结构，这些轨道具有不同的表面积和 几何形状。这两个轨道2、4通常沿着从滑块前缘6到后缘8的至少一部分滑 块移动。前缘6被定义为在沿着后缘8经过滑块5的长度之前旋转盘通过的滑 块边缘。如图所示，前端缘6可以是锥形的，尽管该制造过程通常带来不必要 的较大的公差。传感器或者磁性元件7通常被安置在沿着图1所示滑块的后缘 8的某个位置。轨道2、4形成盘在其上飞行的空气支撑面，并且通过与旋转盘 产生的气流接触而提供必要的升力。当盘旋转时，产生的风或者气流沿着底部 在筏形轨道2、4之间流动。当气流在轨道2、4底部通过时，轨道和盘之间的 压力增加，因此产生了正压力和升力。筏形滑块通常会产生足量的升力，或者 说是正负荷力，使滑块在旋转盘之上的相应高度“飞”起来。在没有轨道2、 4时，滑块5巨大的表面将会产生足够大的空气轴承表面区。总的来说，随着 空气轴承表面区增加时，所产生的升力也会增加。没有轨道，滑块将会“飞” 得远离旋转盘，因此前面的描述只能获得一个低的飞行高度。
如图2所示，一磁头万向架组件(HGA)40通常为滑块提供多个用来描 述滑块的飞行高度的自由度诸如垂直间距、或者倾斜角度和旋转角度。如图2 所示，一悬架74控制着位于移动盘76(具有边缘70)上面的HGA 40，使其 沿着弧线80指示的方向移动。在如图2所示的盘驱动器的操作中，一致动器72 在不同直径的盘76(比如内径ID，中间径MD和外径OD)上部沿着弧线75 移动HGA。
一前置放大器通常与磁头连接以向写入头提供写电流，并从读取头接收电 流。悬架提供两个功能：磁头和前置放大器之间的机械支撑和电气连接。通常 使用悬架上的金属迹线而不是物理线来将磁头连接至前置放大器。
现有技术中有两种典型的无线悬架类型。第一种类型中，例如迹线悬架装 置(TSAs)和电路集成悬架(CISs)，迹线可以在不锈钢挠性件上通过减量过 程(例如蚀刻操作)或者通过增量过程(例如电镀和沉积处理)形成，在迹线 和挠性件之间有一绝缘层。迹线形成后，挠性件接着就被焊接到悬架的其他部 分。第二种类型中，例如挠性悬架装置(FSAs)和悬架上的挠性件(FOS)， 迹线形成于一个绝缘层上并被另一个绝缘层覆盖以便形成了一个挠性电路。该 电路接着被粘结剂粘接在悬架上。可选地，一个被称作接地平面的附加金属层 在挠性回路被粘接在悬架之前可以被粘接在挠性回路上。
典型地，四个迹线用于一个单独的磁头上：一对用于读取头和前置放大器 之间的连接，另一对用于写入头和前置放大器之间的连接。在现有技术中，不 锈钢挠性件、悬架和接地平面(如果有的话)可以提供某种程度电磁干扰(EMI) 保护。如果这种保护不够充分，EMI将会导致在数据流中发生错误。所以，需 要一种改进的用于控制悬架装置中的EMI的系统。
发明内容
附图说明
图1是现有技术公知的具有读取/写入头的滑块设备透视图；
图2是现有技术中盘驱动器设备透视图；
图3是根据本发明一实施例的无线悬架的横截面图；
图4a和4b是与本发明一实施例的悬架装置的顶视图；
图5是根据本发明另一实施例的无线悬架的横截面图；
图6是根据本发明另一实施例的无线悬架的横截面图；
图7是根据本发明另一实施例的无线悬架的横截面图；
图8说明由写入信号引起的串音信号。
具体实施方式
如图3所示，挠性件21可以选用不锈钢制成。挠性件21和/或金属面17 可以作为迹线13a和13b的接地平面。在这个实施例中接地平面的主要功能是 阻抗控制，虽然它也可以减少噪音和串音干扰。在金属面17的顶部有一个绝 缘层22，使得带有金属面的挠性件和迹线13a、13b之间电绝缘。根据本发明 的一个实施例，在第一对迹线13a和第二对迹线13b之间提供一接地线24。该 接地线可以以类似于迹线(例如在TSA和FSA悬架中)的方式提供。在这个 实施例中，该悬架装置带有一个顶部绝缘层15，它沿着接地线24的方向覆盖 了每一个迹线13a和13b。接地线24可以被连接到接地平面17、挠性件21或 者一个单独的接地源。
参照图4a、4b，它展示了悬架装置的顶视图。在图4a中，悬架装置31包 括了滑块33和柔性电路35。在图4b中，显示了图4a中的柔性电路35的一部 分。该柔性电路35包含了一对读迹线37a和一对写迹线37b，接地线39位于 两对迹线37a、37b之间。如上所述，接地线39为这两对迹线37a、37b提供 EMI保护。
参照图5，它展示了另一个悬架装置的横截面图。在这个实施例中，顶部 绝缘层15被以这样一种方式蚀刻或者沉积，以使接地线24被暴露出来。接着 可以在顶部绝缘层15的上部和接地线24上提供一顶部接地面26。
参照图6，示出了根据本发明的实施例的构造的另一个平行于迹线的悬架 装置的横截面图。在这个实施例中，在绝缘层29和柱基28上提供一个前置放 大器接地连接30。该接地连接30通过焊锡31与接地线24耦合。该接地连接 30可以使用包括超声波焊接的其他多种方法与接地线24耦合。在附图6的悬 架装置中，部分接地线24被与顶部绝缘层15、底部绝缘层22、顶部接地平面 26和底部接地平面21、27隔离。
参照图7，示出了与附图6相似的悬架装置的横截图。在这个实施例中， 没有提供前置放大器接地。相反，接地线24通过使用导电粘结剂32或者其他 导电材料与挠性件21的不锈钢结构连接。
参照图8，示出了写信号引起的串音。在这个例子中，“前向”串音41的 系数(秒/米)代表与写迹线13a中的写信号40的传输方向相同的读迹线13b 中的串音，串音的大小等于写信号与从前置放大器43与传感器44之间的迹线 长度相乘并且被信号上升时间相除的幅度。后向串音42的系数是一个代表了 与包括串音的写信号40传输方向相反的读迹线13b中的串音，串音信号的大 小等于写信号与该系数相乘的后的大小。
在使用一个标准的无线悬架装置时，使用根据本发明的一实施例的接地线 可以有效减少成迹线对13a、13b之间的串音。如表I所示，示出了对于三个 实施例一仅具有接地平面的无线悬架，具有接地平面和和接地线(如接地线24) 的无线悬架，具有接地平面、接地线和顶部接地平面的无线悬架(例如顶部接 地平面26)的前向和后向串音。 无线悬架 前向串音C 后向串音C 仅有底部接地平面27 时 -2.5×10-11 3.5×10-3 有底部接地平面27和 接地线24时 -2.0×10-11 2.8×10-3 有底部接地平面27、接 地线24和顶部接地平 面26时 1.6×10-17 3.7×10-9
表I
从表I来看，当接地线被使用时串音系数被减少了大约20％。当顶部接地 平面与接地线和底部接地平面一起被使用时，上述系数被大大地减少了。注意 本发明的悬架装置可以显著地减少迹线对13a和13b中产生的噪音。并且，本 发明的接地系统会减少对悬架的静电放电(ESD)损害。这部分上是由于存在 防止在绝缘层(如层15)之上引起的摩擦感应充电的顶接地平面。而且，本发 明的接地系统可以部分地在迹线对13a和13b中提供宽范围的阻抗，因为接地 平面增加了迹线的阻抗并且降低了单个接地可以提供的阻抗以外的阻抗。
虽然已经参照前述的应用对本发明进行了描述，但是对优选实施例的描述 并不意味着对本发明的限制。应该理解本发明的所有方面并不局限于此处根据 多个原理和变量所述的特定描写、配置或尺寸。对公开装置的形式和细节的不 同调整和本发明的其它变化，对参照本公开的本领域技术的人员来说是显而易 见的。因此，意图在于附属的权利要求将覆盖落入本发明的真实精神和范围内 的所述实施例的任何此类修改或变化。
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