專利名稱：低成本的磁頭萬向節(jié)組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于多片磁盤驅(qū)動(dòng)器的一低成本磁頭萬向節(jié)組件。更具體地說，本發(fā)明涉及一磁頭萬向節(jié)組件，其帶有一體形成至臂組件的一電氣/機(jī)械附連裝置和在彈性部分上的一剛性板以設(shè)定系統(tǒng)狀態(tài)。
背景技術(shù)：
一般來說，一磁盤驅(qū)動(dòng)器包括一磁盤和一磁讀/寫頭。當(dāng)磁盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁讀/寫頭在磁盤上的環(huán)形磁道上讀取和寫入磁信號。讀/寫磁頭通常安裝在一安裝至一懸架或加載橫梁的滑動(dòng)件上。加載橫梁偏壓滑動(dòng)件朝向旋轉(zhuǎn)磁盤的表面。該偏壓有時(shí)稱作“預(yù)加載”。加載橫梁附連至一致動(dòng)器的致動(dòng)器臂，其在操作期間，在旋轉(zhuǎn)盤上移動(dòng)讀/寫磁頭。
在一高容量的磁盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)，垂直地層疊設(shè)置的多個(gè)雙面磁盤由每一附連至安裝至加載橫梁的滑動(dòng)件的多讀/寫磁頭讀取和寫入。在一高容量磁盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)，一單個(gè)致動(dòng)器臂一般控制一對加載橫梁，每一對加載橫梁設(shè)置在層疊的鄰近磁盤之間，這樣一對中的第一讀/寫磁頭朝向一磁盤的底部偏壓，而第二讀/寫磁頭朝向另一磁盤的頂部偏壓。
一典型的現(xiàn)有技術(shù)的懸架由金屬制成，其彎曲以偏壓滑動(dòng)件朝向磁盤表面。預(yù)加載彈性區(qū)域給予組件z高度剛度。懸架一般附連至通過型鍛的臂組件。換而言之，在組裝過程中，一球和十字形用來在附連區(qū)域?qū)壹懿牧纤苄宰冃沃帘蹆?nèi)。最后，在懸架形成的電氣通道在一單獨(dú)的過程中通過電線附連至在致動(dòng)器臂上的電氣連接器，以完成組裝過程。
由于磁盤驅(qū)動(dòng)器工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，磁盤驅(qū)動(dòng)器組件的每一元件變得愈加一體化，空間和組件成本受到高度重視。線路與致動(dòng)器臂和磁盤驅(qū)動(dòng)器的其它機(jī)械元件愈加地一體形成。要求一體形成機(jī)械連接與電氣連接，以提供一較簡單、價(jià)廉的磁頭萬向節(jié)組件。

發(fā)明內(nèi)容
低成本的磁頭萬向節(jié)組件具有一帶有一附連區(qū)域，一彈性區(qū)域和一萬向節(jié)的基底?；拙哂行纬稍谝槐砻嫔系囊粡澢|線和電氣通道，其從附連區(qū)域橫跨彈性區(qū)域延伸至基底的萬向節(jié)上。設(shè)置在附連區(qū)域內(nèi)的焊點(diǎn)可機(jī)械地和電氣地連接基底至致動(dòng)器臂。電氣引線電氣地連接焊點(diǎn)至彎曲纜線。一剛性板附著或粘結(jié)至附連區(qū)域和彈性區(qū)域之間的基底。剛性板彎曲以達(dá)到要求的Z高度，并給予組件預(yù)加載。
附圖的簡要說明

圖1是包括一現(xiàn)有技術(shù)的致動(dòng)器組件和一加載橫梁的一磁盤驅(qū)動(dòng)器的立體圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的一致動(dòng)器組件的立體圖；圖3是本發(fā)明的加載橫梁的立體圖；圖4是本發(fā)明的彎曲磁頭萬向節(jié)組件形成Z高度前的側(cè)視圖；圖5是本發(fā)明的彎曲磁頭萬向節(jié)組件形成Z高度后的側(cè)視圖；圖6是圖3的加載橫梁和致動(dòng)器臂之間的電氣/機(jī)械附連的后視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是包括一用來在磁盤16的磁道14上定位一滑動(dòng)件12的致動(dòng)組件的現(xiàn)有技術(shù)磁盤驅(qū)動(dòng)器10的立體圖。磁盤驅(qū)動(dòng)器10包括一音圈電機(jī)(VCM)18，其設(shè)置成轉(zhuǎn)動(dòng)圍繞軸線22的心軸上的一致動(dòng)器臂20。一加載橫梁24在一磁頭安裝塊26處連接至致動(dòng)器臂20。萬向節(jié)28連接至加載橫梁24的一端，而滑動(dòng)件12連至萬向節(jié)28?；瑒?dòng)件12攜帶一傳感器頭(圖1中未示出)，其用來在磁盤16的同心諸磁道14上讀取和/或?qū)懭霐?shù)據(jù)。磁盤16繞一軸線30旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一空氣流體動(dòng)力層，其將滑動(dòng)件12保持在離磁盤16的表面上方一小的距離處。圖1示出一具有多層旋轉(zhuǎn)磁盤16的高容量磁盤驅(qū)動(dòng)器。磁盤驅(qū)動(dòng)器對每一磁盤16具有一上和下致動(dòng)組件，其中下致動(dòng)組件以虛線示出。
圖2是用于在磁盤16的磁道14上定位滑動(dòng)件12的現(xiàn)有技術(shù)的致動(dòng)組件32的立體圖。致動(dòng)組件32包括相同的一上組件32A和一下組件32B。上組件32A和下組件32B都具有一致動(dòng)器臂20，加載橫梁24在磁頭安裝塊26上連接至致動(dòng)器臂20。萬向節(jié)28連接至加載橫梁24的一端，而滑動(dòng)件12連接至萬向節(jié)28。由上組件32A支承的滑動(dòng)件12從磁盤16的上表面讀取和寫入數(shù)據(jù)。位于下組件32B上的滑動(dòng)件12從磁盤16的下表面讀取和寫入數(shù)據(jù)。
圖3是用于連接滑動(dòng)件12至致動(dòng)器臂20(圖1和2中)的本發(fā)明的彎曲磁頭萬向節(jié)組件34的立體圖。在本發(fā)明中，彎曲磁頭萬向節(jié)組件34由聚合物材料制成。事實(shí)上，組件34取代了加載橫梁24、滑動(dòng)件12和萬向節(jié)28(在圖1和2中)。組件34包括一附連區(qū)域36，一彈性區(qū)域38和一一體形成的萬向節(jié)40。附連區(qū)域36包括經(jīng)電氣引線44連接至沿組件34的長度設(shè)置的彎曲纜線46的焊點(diǎn)42。彈性部分38包括彎曲纜線46和電氣通道48。一厚而剛性的板50設(shè)置在基底52上的彈性部分38和附連部分36之間。一體形成的萬向節(jié)40包括從彈性部分的電氣通道48延伸至滑動(dòng)件56(以虛線示出)的電氣引線54。
一般來說，焊點(diǎn)42提供致動(dòng)器臂20和組件34之間的機(jī)械和電氣附連。在現(xiàn)有技術(shù)中，致動(dòng)器臂20和加載橫梁24之間的結(jié)合不依賴于電氣連接，因此需要兩獨(dú)立的裝配步驟。在本發(fā)明中，通過使用焊點(diǎn)42建立致動(dòng)器臂20和組件34之間的機(jī)械結(jié)合和電氣連接，將組裝過程簡單化。此外，因?yàn)橐€44可蝕刻至組件34上，無需額外的電線來建立電氣連接，由此，減少用于磁頭萬向節(jié)組件34所需的零件數(shù)量。另外，通過減少零件數(shù)量，減少組件34的整體重量，這可改進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)的整體共振。
剛性(且厚)板50代替現(xiàn)有技術(shù)懸架形成的彈性區(qū)域。剛性板50可結(jié)合或設(shè)置在組件34的基底52上。接著，剛性板50彎曲以設(shè)定組件34的狀態(tài)或方位，且尤其是設(shè)定組件34的彈性部分38的狀態(tài)或方位。事實(shí)上，剛性板50變成加載橫梁，彈性部分38建立和提供預(yù)加載。通過變形剛性板50(如圖5中50’所示)以達(dá)到所要求的Z高度(和方位)，讀/寫磁頭在磁盤上的加載使彈性部分38給予所要求的預(yù)加載。
一般來說，剛性板50定位在基底52(在附連區(qū)域36和彈性部分38之間)的一彈性區(qū)域內(nèi)。剛性板50可由與基底52相同或不同的材料制成。更確切地說，剛性板50可由聚合物材料(諸如，聚酰胺)、金屬、玻璃或其它堅(jiān)固得足以維持基礎(chǔ)基底52內(nèi)形成的彎曲的材料制成。通常，基底52的厚度和材料屬性確定用于剛性板50維持基底52內(nèi)的彎曲的要求。在某些例子中，僅通過設(shè)置一與基底相同材料的板就可維持基底52的彎曲。在該例子中，剛性板50可位于沿基底在具有一比基底52的其余部分相對較大厚度的位置。在其它例子中，剛性板50可以不同的材料制成(諸如，金屬)。不考慮用來形成剛性板50的材料，在剛性板50位置的組件34的相對厚度大于基底52自身的厚度。
在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人士應(yīng)該認(rèn)識到，剛性板50的厚度取決于基底52的剛度和選擇來形成剛性板50的材料。此外，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人士應(yīng)該認(rèn)識到，剛性板50必須足夠厚和剛以維持基底52的彎曲。另外，應(yīng)該認(rèn)識到，剛性板50可延伸至附連區(qū)域36或彈性部分38內(nèi)，以進(jìn)一步加強(qiáng)基底52，只要?jiǎng)傂园逑鄬M件34的縱向軸線對稱。一般來說，剛性板50可以是任何厚度和由任何材料制成，只要?jiǎng)傂园?0可變形以彎曲基底52至合適的Z高度，且只要?jiǎng)傂园?0足夠厚和剛以維持基底52的彎曲。
在圖3所示的實(shí)施例中，剛性板50由不銹鋼制成，設(shè)置在聚酰亞胺基底52上的彈性區(qū)域內(nèi)。不銹鋼板50設(shè)置的厚度足以允許剛性板50彎曲而不會(huì)斷裂。此外，厚板50設(shè)置在基底52的足夠的表面區(qū)域上，且相對基底52的厚度設(shè)置足夠的厚度以維持彎曲，這樣，剛性板50可將基底52保持在要求的Z高度。
通過經(jīng)彈性部分38提供預(yù)加載，本發(fā)明在以前的結(jié)構(gòu)上簡化組件34。更確切地說，消除沿彈性區(qū)域長度的加固桿和各種其它元件。因?yàn)榻M件34的整體結(jié)構(gòu)由一聚合物材料制成，所以制造整個(gè)組件34成本可非常合算。另外，加固板50可僅僅附加在彈性區(qū)域，以允許聚合物的彈性部分38直接地提供預(yù)加載。
最后，電氣引線54連接彈性部分38至一體形成的萬向節(jié)40，其依次又經(jīng)滑動(dòng)件56(以虛線示出)電氣地連接至讀/寫磁頭。
圖4示出本發(fā)明的彎曲磁頭萬向節(jié)組件34形成Z高度前的側(cè)視圖。如圖所示，附連部分36包括焊點(diǎn)42。在附連部分36和彈性部分38之間，剛性板50設(shè)置在基底52上。連同附連的滑動(dòng)件56示出一體形成的萬向節(jié)40。
圖5示出本發(fā)明的彎曲磁頭萬向節(jié)組件34形成Z高度后的側(cè)視圖。如圖所示，在附連部分36和彈性部分38之間，剛性板50’已彎曲，設(shè)定組件34要求的Z高度和方位，更確切地說，是建立預(yù)加載的彈性部分38的方位。隨后，在磁盤驅(qū)動(dòng)器10的旋轉(zhuǎn)磁盤16上的滑動(dòng)件56上的讀寫磁頭的加載給予彈性部分38上的預(yù)加載。
圖6示出致動(dòng)器臂20和本發(fā)明的彎曲磁頭萬向節(jié)組件34之間的附連的側(cè)視圖。彈性部分38與附連的滑動(dòng)件56一樣以虛線示出。焊點(diǎn)42提供臂20和組件34之間的電氣的和機(jī)械的連接，減少裝配步驟數(shù)和零件數(shù)量，因此，簡化組裝過程和減少生產(chǎn)的總體成本。
一般來說，本發(fā)明設(shè)計(jì)用于任何現(xiàn)有的磁盤驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)；然而，組件34設(shè)計(jì)用于具有集成電路的臂20。組件34特別設(shè)計(jì)用于由低制造和裝配成本以及電子集成的印刷電路板(PCB)制成的致動(dòng)器臂20。在“型鍛”區(qū)域(即，附連部分36)的焊點(diǎn)確保機(jī)械的附連和電氣的互連。
盡管剛性板50顯示出僅僅沿基底的一小部分延伸，但是，板50可延伸至附連部分36內(nèi)以加強(qiáng)附連部分36。
通過將彈性部分38延伸至傳統(tǒng)的致動(dòng)器臂20的底板26和通過使用一粘合劑將彈性部分38直接地固定至底板26，焊點(diǎn)42可容易地與傳統(tǒng)的懸架設(shè)計(jì)一體形成。這樣，焊點(diǎn)可機(jī)械地和電氣地將磁頭萬向節(jié)組件34固定至臂20。臂20可如同杰克遜驅(qū)動(dòng)器或帶有電氣通道的傳統(tǒng)的金屬設(shè)計(jì)的例子由PCB制成。
一般來說，基底52可由一聚合物材料制成，特別是聚酰亞胺材料。通過使用聚酰亞胺材料生產(chǎn)基底52，總體的生產(chǎn)成本降低是顯著的。剛性板50可由與基底52相同的或不同的材料制成。剛性板50增加基底52的厚度。剛性板50的厚度可按照基底52的彎曲特性變化。換而言之，如果基底材料不易于彎曲，那么剛性板50的厚度可在制造過程中按照需要調(diào)整，以給予在基底材料上的永久的Z高度。
在本發(fā)明中，可形成和蝕刻基底52以建立在平坦表面上的電氣通道48和彎曲纜線46。剛性板50可在同時(shí)或事后結(jié)合或設(shè)置在平坦基底52上?；?2可在剛性板50的區(qū)域彎曲，這樣，剛性板50保持彎曲，并將彈性部分38和一體形成的萬向節(jié)40保持在永久的Z高度和適當(dāng)?shù)姆轿?。彈性部?8提供預(yù)加載。最后，組件34和致動(dòng)器臂20之間的電氣和機(jī)械連接可在一單一焊接過程形成，簡化裝配過程和消除不必要的電線。
雖然本發(fā)明參照較佳的實(shí)施例作了描述，但是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人士應(yīng)該認(rèn)識到，在不離開本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對本發(fā)明的形式和細(xì)節(jié)作改變。
權(quán)利要求
1.一用于機(jī)械地和電氣地連接帶有支承接近旋轉(zhuǎn)磁盤的一讀/寫磁頭的滑動(dòng)件的致動(dòng)器臂的組件，滑動(dòng)件定位在萬向節(jié)上，該組件包括一聚合物基底，其具有一附連區(qū)域，一彈性區(qū)域和一萬向節(jié)，基底具有形成在一表面上的、從附連區(qū)域橫跨彈性區(qū)域延伸并至基底的萬向節(jié)上的一彎曲纜線和電氣通道；以及電氣引線，從焊點(diǎn)延伸至彎曲纜線以電氣地連接基底至致動(dòng)器臂。
2.如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，還包括設(shè)置在用于機(jī)械地附連基底至致動(dòng)器臂的附連區(qū)域內(nèi)的焊點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，還包括設(shè)置在附連區(qū)域和彈性區(qū)域之間的基底上的一厚而剛的板。
4.如權(quán)利要求3所述的組件，其特征在于，厚而剛的板在彎曲纜線的加工過程中設(shè)置。
5.如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，萬向節(jié)與彈性區(qū)域一體形成，這樣組件以相同材料塊制成。
6.一制作彎曲磁頭萬向節(jié)組件的方法，其包括制作一具有一附連區(qū)域、一彈性區(qū)域和一萬向節(jié)的懸架；在懸架上制作彎曲纜線和電氣通道，彎曲纜線從附連區(qū)域延伸至萬向節(jié)；結(jié)合一剛性板至附連區(qū)域和彈性區(qū)域之間的懸架上；結(jié)合滑動(dòng)件至萬向節(jié)；以及在附連區(qū)域處焊接懸架至一致動(dòng)器臂。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，制作和結(jié)合的步驟同步進(jìn)行。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，制作彎曲纜線和電氣通道包括在基底上蝕刻彎曲纜線和電氣通道；在附連區(qū)域上設(shè)置焊點(diǎn)；以及從焊點(diǎn)蝕刻電氣引線至彎曲纜線。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，焊接步驟機(jī)械地附連基底至致動(dòng)器臂，并通過焊點(diǎn)電氣地連接基底至致動(dòng)器臂。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，還包括變形剛性板以實(shí)現(xiàn)在磁盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)一旋轉(zhuǎn)的磁盤上的滑動(dòng)件的要求的Z高度。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，預(yù)加載由剛性板提供。
12.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，基底是聚酰亞胺材料。
13.一制作彎曲磁頭萬向節(jié)組件的方法，其包括制作一具有一附連區(qū)域、一彈性區(qū)域和一萬向節(jié)的懸架；在懸架上蝕刻彎曲纜線和電氣通道，彎曲纜線從附連區(qū)域延伸至萬向節(jié)；在懸架上設(shè)置一剛性板；結(jié)合滑動(dòng)件至萬向節(jié)；在附連區(qū)域上設(shè)置焊點(diǎn)；以及在焊點(diǎn)處機(jī)械地和電氣地連接懸架至致動(dòng)器臂。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括彎曲基底橫跨剛性板，以實(shí)現(xiàn)相對于磁盤驅(qū)動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)磁盤的滑動(dòng)件要求的Z高度。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，彎曲的步驟包括在剛性板處永久地變形基底。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，彎曲的步驟包括給予一預(yù)加載至彈性部分。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，懸架是聚酰亞胺材料。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，剛性板延伸至附連區(qū)域內(nèi)以加強(qiáng)附連區(qū)域。
19.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，萬向節(jié)與彈性區(qū)域一體形成。
20.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，蝕刻的步驟還包括從焊點(diǎn)蝕刻電氣引線至彎曲纜線。
21.一附加裝置，用于機(jī)械地和電氣地連接一致動(dòng)器臂，致動(dòng)器臂具有電氣引線并帶有支承接近旋轉(zhuǎn)的磁盤的讀/寫磁頭的滑動(dòng)件，滑動(dòng)件定位在一附連至一具有一集成電路的加載臂的萬向節(jié)上，附加裝置包括焊點(diǎn)設(shè)置在一加載臂上，其用于機(jī)械地和電氣地附連致動(dòng)器臂的電氣引線至加載臂的集成電路上。
22.如權(quán)利要求21所述的組件，其特征在于，還包括一厚而剛性的板設(shè)置在加載臂上，以將一Z高度的剛度賦予一基底，這樣，基底提供一預(yù)加載。
23.如權(quán)利要求22所述的組件，其特征在于，厚而剛性的板在彎曲纜線的制作過程中設(shè)置。
24.如權(quán)利要求21所述的組件，其特征在于，萬向節(jié)與加載臂一體形成，這樣，組件由相同的材料塊制作。
25.如權(quán)利要求21所述的組件，其特征在于，加載臂和萬向節(jié)由聚合物材料制成。
全文摘要
一低成本的彎曲磁頭萬向節(jié)組件具有一基底，其帶有一附連區(qū)域、一彈性區(qū)域和一一體形成的萬向節(jié)。彎曲磁頭萬向節(jié)組件經(jīng)在附連區(qū)域的焊點(diǎn)電氣地和機(jī)械地連至一致動(dòng)器臂。一剛性板附連至在附連區(qū)域和彈性區(qū)域之間的基底。一彎曲纜線和電氣通道從附連區(qū)域橫跨彈性區(qū)域延伸至萬向節(jié)。電氣引線從焊點(diǎn)延伸至彎曲纜線。基底在剛性板處彎曲以實(shí)現(xiàn)要求的Z高度，并給予組件預(yù)加載。
文檔編號G11B5/48GK1487502SQ03154048
公開日2004年4月7日 申請日期2003年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月2日
發(fā)明者Z·－E·布塔戈, Z -E 布塔戈 申請人:西加特技術(shù)有限責(zé)任公司