專利名稱：懸架與頭架組合件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及應用于，比如，硬盤驅動器(HDD)設備中和用來支持薄膜磁頭部件用的驅動IC芯片的懸架并涉及帶有此懸架的頭架組合件(HGA)。
背景技術：
在這種HDD設備中，用于將磁信息寫入磁盤和/或將磁信息從磁盤讀出的薄膜磁頭部件一般是形成于磁頭滑塊上，改磁頭滑塊在運行時在旋轉磁盤的上方懸浮。此滑塊固定于此懸架的頂端部。
近來，磁盤記錄頻率迅速增加以滿足對今天的HDD的不斷增加數(shù)據(jù)存儲容量和密度的要求。為實現(xiàn)更高頻率記錄，提出了帶有懸架的HGA芯片懸架結構，該懸架既用來支持滑塊也用來支持磁頭部件用的驅動電路的驅動IC芯片。根據(jù)此結構，因為從驅動電路到磁頭部件的引線長度可以縮短，可以有效地抑制引線發(fā)出的有害噪聲，結果可改進高頻記錄特性。還有，可以在更靠近磁阻(MR)磁頭部件的位置放大從磁阻效應(MR)讀出磁頭提供的很微弱的輸出信號。
用在這種芯片懸架結構HGA中的驅動IC芯片，由于其裝配結構，需要其尺寸極小。如果此IC芯片尺寸那樣小，其表面面積變得非常小，導致熱輻射極不充分。因為在記錄操作期間流過驅動IC芯片的寫入電流很大，驅動IC芯片的不充分熱輻射將會成為一個嚴重問題。除此之外，由于驅動IC芯片是裝配于裝配空間很小的懸架上，并且驅動IC芯片的電特性將會因為在頻率高于500MHz時其引線端子的浮動電容引起的噪聲而劣化，是以必須將驅動IC芯片做成IC裸片。于是，驅動IC芯片的熱輻射性能將更會下降，而芯片溫度將因此而增加。
通常，懸架的彈簧件是不銹鋼制作的片簧。然而，由于不銹鋼與其他金屬材料相比其導熱率較低，并且不銹鋼懸架的厚度相當薄，所以當芯片懸架結構HGA主要由不銹鋼制造時，不能期望會得到充分的熱輻射。
如上所述，具有芯片懸架結構的普通HGA具有如下的問題(1)因為驅動IC芯片極薄極小，并且因而表面積很小，所以很難有效地將其本身所產(chǎn)生的熱量輻射出去；(2)因為一般要來制作懸架的彈簧件的不銹鋼的導熱率比較低，并且其厚度極薄，所以如果HGA采用正常的芯片懸架結構，就不能預期獲得足夠的熱輻射效應。
(3)因為驅動IC芯片是裝配在懸架面對磁記錄介質的表面上，所以難于將熱輻射機構直接附加到驅動IC芯片本身上；并且(4)由于對懸架而言不銹鋼具有優(yōu)秀的功能，所以現(xiàn)在很難找到其代替材料。
如果生成的熱量不能從驅動IC芯片充分地輻射出去，并且因而驅動IC芯片的溫度增加很高，則不僅驅動IC芯片的工作將變得不穩(wěn)定，而且懸架件會出現(xiàn)熱變形。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的目的是要提供一種預期驅動IC芯片可以更有效地輻射熱量的懸架和HGA。
按照本發(fā)明，懸架的構成包括一個由不銹鋼制作的彈性彎曲件，用來支持具有至少一個薄膜磁頭部件的磁頭滑塊和具有一個用于至少一個薄膜磁頭部件的電路的驅動IC芯片；一個由導熱率比不銹鋼高的高導熱率材料制作的用來支持彎曲件的載荷梁；一個基板；以及一個不銹鋼鉸鏈，固定于載荷梁的基部和基板，用來對磁頭滑塊施加一個預先確定的載荷。
另外，按照本發(fā)明，HGA的構成包括一個具有至少一個薄膜磁頭部件的磁頭滑塊；一個具有一個用于至少一個薄膜磁頭部件的電路的驅動IC芯片；一個由不銹鋼制作的彈性彎曲件，用來支持磁頭滑塊和驅動IC芯片；一個由導熱率比不銹鋼高的高導熱率材料制作的用來支持彎曲件的載荷梁；一個基板；以及一個不銹鋼鉸鏈，固定于載荷梁的基部和基板，用來對磁頭滑塊施加一個預先確定的載荷。
用來支持上面預備裝配或已經(jīng)裝配有驅動IC芯片的彎曲件的載荷梁是由導熱率比不銹鋼高的高導熱率材料制作。于是，不僅懸架的熱容量可以增加，而且由驅動IC芯片產(chǎn)生的熱量可以通過由高導熱率材料制作的這一載荷梁傳輸而廣為散發(fā)，結果驅動IC芯片可以得到有效的冷卻。因而，驅動IC芯片本身的溫度可降低，而驅動IC芯片周圍的懸架的局部溫升可以得到抑制。結果就可以預期驅動IC芯片工作穩(wěn)定，防止懸架的熱變形，并且可以防止對薄膜磁頭部件的嚴重熱效應。另外，由于鉸鏈的作用，懸架的機械特性可以得到保持而不會劣化。
最好是高導熱率材料是包含鋁，銅，鎂，鋁合金，銅合金和鎂合金之一的金屬材料。
另外，本發(fā)明的目的和優(yōu)點可以由下面參考附圖對本發(fā)明的實施方式的描述而得到了解。
附圖簡述

圖1為示意地示出本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中的HGA的結構的斜視圖。
圖2為示出圖1的實施方式中的HGA的斜剖圖。
本發(fā)明的優(yōu)選實施方式圖1示意地示出本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中的HGA的結構而圖2示出圖1的HGA。
如圖所示，HGA的組合是通過將具有至少一個薄膜磁頭部件的磁頭滑塊11固定于懸架10的頂端部，而將用來驅動磁頭部件和用來放大磁頭部件的讀出信號的驅動IC芯片12裝配于懸架10的中部?；瑝K11和驅動IC芯片12固定于懸架10的工作時將面對磁盤表面的表面上。此后稱此懸架表面為滑塊附加面。
懸架10的構成實質上包括一個由不銹鋼制作的彈性彎曲件13，用來在其頂端部承載滑塊11并在其中部支持驅動IC芯片12；一個支持和固定彎曲件13的載荷梁14；一個基板15；以及一個連接載荷梁14的基端部和基板15彈性鉸鏈16。
磁頭滑塊11具有至少一個薄膜磁頭部件，該薄膜磁頭部件的構成包括一個寫入磁頭部件和一個MR讀出磁頭部件。盡管這只是一個示例，磁頭滑塊11的尺寸是1.25mm×1.0mm×0.3mm。
在驅動IC芯片12中形成一個由驅動電路和讀出信號放大電路構成的集成頭放大器。盡管這只是一個示例，驅動IC芯片12的尺寸是1.4mm×1.0mm×0.13mm。于是，驅動IC芯片12的尺寸很小，并且厚度很薄。
彈性彎曲件13具有一個由形成于載荷梁14上的一個凹座(圖中未示出)壓下的柔性舍片13a，并且其具有的彈性用來由13A柔性地支持磁頭滑塊11以便向滑塊提供自由狀態(tài)。在本實施方式中彈性彎曲件13由不銹鋼板(比如SUS304TA)制作，厚度大約為20-25μm，寬度實質上不變。
在彈性彎曲件13上直接形成一個薄膜圖形，形成方法與在薄金屬板上形成印刷電路板的圖形化方法類似。薄膜圖形包含多個引線或微導體及連接焊盤作為導體件。微導體的一些端部與磁頭連接焊盤17相連接，這些焊盤將與形成于彎曲件13的端部(頂端部)的磁頭滑塊11的端電極相連接，而其另一些端部與形成于彎曲件13的另一端部(后端部)的上的外連接焊盤18相連接。在微導體的中部形成供連接驅動IC芯片12的連接焊盤19。
載荷梁14的形狀是其寬度越靠近頂端越窄。此載荷梁14是一個板件，其制作材料的導熱率比不銹鋼高，并且在此實施方式中是由Al(鋁)板制成的。
高導熱率板件14最好是由具有很高導熱率，重量輕，抗腐蝕性高的Al制作。然而，由包含Al(鋁)，Cu(銅)，Mg(鎂)，Al(鋁)合金，Cu(銅)合金和Mg(鎂)合金終端任何一種的金屬材料都可以使用。
鉸鏈16有彈性，可以為載荷梁14提供載荷以便在運行時通過彎曲件13將滑塊11壓向磁盤方向，提供一個穩(wěn)定的懸浮高度。在本實施方式中此鉸鏈16由彈性不銹鋼板制作，厚度為40-70μm。
基板15由厚度比載荷梁14厚的不銹鋼板制作。HGA將附加于每個支持臂(圖中未示出)，是通過將基板15的一個附件15a以機械方式懸吊到支持臂。
將彎曲件13固定于載荷梁14，將載荷梁14固定于鉸鏈16和將鉸鏈16固定于基板15都是利用，比如，激光束進行多點點焊而實現(xiàn)。
如前所述，在彎曲件13的中部，將驅動IC芯片12裝配于彎曲件13的滑塊附加面。
驅動IC芯片12是一個裸片并且是利用金球倒扣鍵合到，比如，IC芯片連接焊盤19，這些連接焊盤19形成于以聚酰亞胺為薄膜圖形的絕緣材料層上，此絕緣材料層制作或附加于彎曲件13之上。在驅動IC芯片12的底部和薄膜圖形中間的空間內，將填充不滿層填充以便改進熱輻射性能，改進機械強度和改覆蓋驅動IC芯片12的一部分。
盡管驅動IC芯片極薄極小，但因為有數(shù)十ma的大寫入電流流過其間，會產(chǎn)生大量的熱。按照普通結構的懸架，生成的這一熱量不僅會對驅動IC芯片本身有很大影響，而且也會對MR磁頭部件有很大影響，特別是會加熱構成懸架的彈簧件的彎曲件和載荷梁的不銹鋼。驅動IC芯片可能會受到由于磁盤的旋轉造成的空氣流的某種程度的冷卻。然而，因為驅動IC芯片的表面積極小，難以預期有很大的空冷效果。另外，因為驅動IC芯片和磁盤表面之間的間隙很小并且不允許驅動IC芯片與盤面接觸，很難為提高對驅動IC芯片的空冷效果建立某種對策機制。
因此，在普通結構的懸架中，驅動IC芯片生成的熱量是經(jīng)過金制或焊錫制的端電極傳輸?shù)綉壹?，并且未必會在懸架中輻射出去，因為其導熱率低，從而只會使懸架局部區(qū)域被加熱到很高的溫度。
而按照本實施方式，因為載荷梁14的位置至少可覆蓋包含驅動IC芯片12的裝配位置，而其制作材料是Al板或高導熱率的板件，所以驅動IC芯片12產(chǎn)生的熱量可通過Al板制作的載荷梁14的整個面積傳輸而廣為散發(fā)，結果驅動IC芯片可以得到有效的冷卻。另外，因為Al制作的載荷梁14本身的作用為一吸熱器，可增加懸架的熱容量，在這方面會促進驅動IC芯片12的冷卻。
事實上，已經(jīng)通過實驗證實，當載荷梁由AL板制作時，IC芯片的溫度下降到80％，如假設IC芯片的溫度在載荷梁是由不銹鋼制作時是100％的話。
按照此實施方式，如上所述，驅動IC芯片本身的溫度，可以降低，并且驅動IC芯片周圍的懸架的溫升可以得到抑制。結果就可以預期驅動IC芯片的工作會是穩(wěn)定的，可以防止懸架發(fā)生熱變形，并且可以防止對薄膜磁頭部件的嚴重熱效應。還有，因為不需要附加的對策機制來改進對驅動IC芯片的空冷效果，可以保證在HGA和盤面之間有足夠的空間。此外，因為HGA的部件可以通過，比如，激光束點焊而互相固定，制造過程不會復雜，并且可以防止制造費用增加。
雖然Al板制作的載荷梁14本身沒有彈性可在運行時將滑塊11壓向磁盤方向以提供穩(wěn)定的懸浮高度，但鉸鏈16替代它對滑塊提供載荷。于是，懸架整體的彈簧性能不會劣化。相反，由于采用比重較不銹鋼小的Al，懸架的總重可下降，結果下降的機械性能提高。另外，如果Al的厚度因為重量小而增加，則預期可以獲得更有效的熱輻射。
Al制載荷梁14越厚，熱容量越大，而HGA的導熱率也越高。就是說，Al板越厚，HGA的熱輻射性能越好，可使IC芯片的溫度降低。然而，Al板過厚將導致重量過大而使懸架的機械特性劣化。Al制載荷梁14的厚度上限大約是500μm。
在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以構建多種差別很大的實施方式。應該了解，本發(fā)明不限于在本說明書中所描述的具體實施方式
，而只由所附權利要求書限定。
權利要求
1.一種懸架，包括一個由不銹鋼制作的彈性彎曲件，用來支持具有至少一個薄膜磁頭部件的磁頭滑塊和具有一個用于至少一個薄膜磁頭部件的電路的驅動IC芯片；一個由其導熱率比不銹鋼的導熱率高的高導熱率材料制作的、用于支持所述彎曲件的載荷梁；一個基板；以及一個用不銹鋼制成的鉸鏈，它被固定于所述載荷梁的基部和基板，用于對所述磁頭滑塊施加一個預定的載荷。
2.如權利要求1的懸架，其中所述高導熱率材料是包含鋁，銅，鎂，鋁合金，銅合金和鎂合金之一的金屬材料。
3.一種頭架組合件，包括一個具有至少一個薄膜磁頭部件的磁頭滑塊；一個具有一個用于所述至少一個薄膜磁頭部件的電路的驅動IC芯片；一個由不銹鋼制作的彈性彎曲件，用來支持所述磁頭滑塊和所述驅動IC芯片；一個由其導熱率比不銹鋼的導熱率高的高導熱率材料制作的、用來支持所述彎曲件的載荷梁；一個基板；以及一個不銹鋼鉸鏈，它被固定于所述載荷梁的基部和基板，用于對所述磁頭滑塊施加一個預定的載荷。
4.如權利要求3的頭架組合件，其中所述高導熱率材料是包含鋁，銅，鎂，鋁合金，銅合金和鎂合金之一的金屬材料。
全文摘要
HGA的構成包括一個具有至少一個薄膜磁頭部件的磁頭滑塊；一個具有一個用于至少一個薄膜磁頭部件的電路的驅動IC芯片；一個由不銹鋼制作的彈性彎曲件，用來支持磁頭滑塊和驅動IC芯片；一個由導熱率比不銹鋼高的高導熱率材料制作的用來支持彎曲件的載荷梁；一個基板；以及一個不銹鋼鉸鏈，固定于載荷梁的基部和基板，用來對磁頭滑塊施加一個預先確定的載荷。
文檔編號G11B21/21GK1455929SQ02800013
公開日2003年11月12日 申請日期2002年1月29日 優(yōu)先權日2001年2月9日
發(fā)明者和田健, 白石一雅, 太田憲和, 本田隆 申請人:Tdk株式會社, 新科實業(yè)有限公司