專利名稱:帶接地平面結(jié)構(gòu)的無線懸架設(shè)計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在硬盤驅(qū)動器和類似設(shè)備上使用的懸架設(shè)計。特別地，本發(fā)明涉及用于硬盤驅(qū)動器的懸架裝置中的電磁干擾(EMI)保護。
背景技術(shù)：
硬盤驅(qū)動器是一種普通的信息儲存裝置，它主要由一系列通過磁性讀寫元件來存取的可旋轉(zhuǎn)盤構(gòu)成。這些通常被稱為傳感器的數(shù)據(jù)交換元件，其典型用法是被固定并插入滑塊中，該滑塊被固定在與形成于盤上的離散的數(shù)據(jù)磁道緊密相鄰的位置，以便允許進行讀寫操作。為了恰當(dāng)?shù)仃P(guān)于盤表面定位傳感器，在滑塊表面上形成一個空氣支撐面(ABS)，通過形成一個流動的氣流來產(chǎn)生足夠的升力讓滑體和傳感器在盤數(shù)據(jù)軌道上“飛”起來。高速旋轉(zhuǎn)的盤沿著其表面在大致平行于盤的切線方向上產(chǎn)生了一股氣流或風(fēng)，該氣流與使得滑塊在旋轉(zhuǎn)的盤上“飛”的滑塊的ABS相配合。實際上，這個懸置的滑塊通過自激空氣軸承與盤表面物理分離?；瑝K的ABS通常配置在滑塊表面面對著旋轉(zhuǎn)的盤，并且極大地影響其在不同的條件下在盤上“飛”的能力。
如圖1所示，一個被稱為普通筏形滑塊5的ABS設(shè)置可以由一對平行的軌道2和4形成，該軌道面對著盤沿著滑塊表面的外部邊緣延伸。已經(jīng)研制了其他的包括三個或更多附加軌道的ABS結(jié)構(gòu)，這些軌道具有不同的表面積和幾何形狀。這兩個軌道2、4通常沿著從滑塊前緣6到后緣8的至少一部分滑塊移動。前緣6被定義為在沿著后緣8經(jīng)過滑塊5的長度之前旋轉(zhuǎn)盤通過的滑塊邊緣。如圖所示，前端緣6可以是錐形的，盡管該制造過程通常帶來不必要的較大的公差。傳感器或者磁性元件7通常被安置在沿著圖1所示滑塊的后緣8的某個位置。軌道2、4形成盤在其上飛行的空氣支撐面，并且通過與旋轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生的氣流接觸而提供必要的升力。當(dāng)盤旋轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生的風(fēng)或者氣流沿著底部在筏形軌道2、4之間流動。當(dāng)氣流在軌道2、4底部通過時，軌道和盤之間的壓力增加，因此產(chǎn)生了正壓力和升力。筏形滑塊通常會產(chǎn)生足量的升力，或者說是正負(fù)荷力，使滑塊在旋轉(zhuǎn)盤之上的相應(yīng)高度“飛”起來。在沒有軌道2、4時，滑塊5巨大的表面將會產(chǎn)生足夠大的空氣軸承表面區(qū)?？偟膩碚f，隨著空氣軸承表面區(qū)增加時，所產(chǎn)生的升力也會增加。沒有軌道，滑塊將會“飛”得遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)盤，因此前面的描述只能獲得一個低的飛行高度。
如圖2所示，一磁頭萬向架組件(HGA)40通常為滑塊提供多個用來描述滑塊的飛行高度的自由度諸如垂直間距、或者傾斜角度和旋轉(zhuǎn)角度。如圖2所示，一懸架74控制著位于移動盤76(具有邊緣70)上面的HGA 40，使其沿著弧線80指示的方向移動。在如圖2所示的盤驅(qū)動器的操作中，一致動器72在不同直徑的盤76(比如內(nèi)徑ID，中間徑MD和外徑OD)上部沿著弧線75移動HGA。
一前置放大器通常與磁頭連接以向?qū)懭腩^提供寫電流，并從讀取頭接收電流。懸架提供兩個功能磁頭和前置放大器之間的機械支撐和電氣連接。通常使用懸架上的金屬跡線而不是物理線來將磁頭連接至前置放大器。
現(xiàn)有技術(shù)中有兩種典型的無線懸架類型。第一種類型中，例如跡線懸架裝置(TSAs)和電路集成懸架(CISs)，跡線可以在不銹鋼撓性件上通過減量過程(例如蝕刻操作)或者通過增量過程(例如電鍍和沉積處理)形成，在跡線和撓性件之間有一絕緣層。跡線形成后，撓性件接著就被焊接到懸架的其他部分。第二種類型中，例如撓性懸架裝置(FSAs)和懸架上的撓性件(FOS)，跡線形成于一個絕緣層上并被另一個絕緣層覆蓋以便形成了一個撓性電路。該電路接著被粘結(jié)劑粘接在懸架上?？蛇x地，一個被稱作接地平面的附加金屬層在撓性回路被粘接在懸架之前可以被粘接在撓性回路上。
典型地，四個跡線用于一個單獨的磁頭上一對用于讀取頭和前置放大器之間的連接，另一對用于寫入頭和前置放大器之間的連接。在現(xiàn)有技術(shù)中，不銹鋼撓性件、懸架和接地平面(如果有的話)可以提供某種程度電磁干擾(EMI)保護。如果這種保護不夠充分，EMI將會導(dǎo)致在數(shù)據(jù)流中發(fā)生錯誤。所以，需要一種改進的用于控制懸架裝置中的EMI的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一懸架裝置被提供一個或多個附加的跡線來為讀和寫跡線提供EMI保護。在一個可選的實施例中，在讀取和寫入頭附近耦合的一個單獨的接地平面提供EMI保護。



圖1是現(xiàn)有技術(shù)公知的具有讀取/寫入頭的滑塊設(shè)備透視圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中盤驅(qū)動器設(shè)備透視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一實施例的無線懸架的橫截面圖；圖4a和4b是與本發(fā)明一實施例的懸架裝置的頂視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的無線懸架的橫截面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的無線懸架的橫截面圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的無線懸架的橫截面圖；圖8說明由寫入信號引起的串音信號。
具體實施方式
參照圖3，該圖顯示了垂直于根據(jù)本發(fā)明的一個實施例構(gòu)造的懸架裝置的跡線的橫截面。在圖3中，多個跡線13a、13b被提供在懸架裝置11中。因為這些跡線是電信號導(dǎo)體，它們與磁頭和前置放大器的互連能夠可以導(dǎo)致相反的效果。第一，跡線的電阻抗會影響寫跡線13a中流到磁頭的電流的量和速度，還會影響傳輸回前置放大器的讀取輸入端的讀回信號的幅度。第二，讀跡線13b能夠檢測到通過臨近的寫跡線的寫電流并且能產(chǎn)生電流通過讀取頭(比如串音)。第三，讀跡線能夠在加速驅(qū)動器中的雜散EM場并且在讀回信號中產(chǎn)生噪音，這將會在數(shù)據(jù)的檢索過程中產(chǎn)生錯誤。
如圖3所示，撓性件21可以選用不銹鋼制成。撓性件21和/或金屬面17可以作為跡線13a和13b的接地平面。在這個實施例中接地平面的主要功能是阻抗控制，雖然它也可以減少噪音和串音干擾。在金屬面17的頂部有一個絕緣層22，使得帶有金屬面的撓性件和跡線13a、13b之間電絕緣。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在第一對跡線13a和第二對跡線13b之間提供一接地線24。該接地線可以以類似于跡線(例如在TSA和FSA懸架中)的方式提供。在這個實施例中，該懸架裝置帶有一個頂部絕緣層15，它沿著接地線24的方向覆蓋了每一個跡線13a和13b。接地線24可以被連接到接地平面17、撓性件21或者一個單獨的接地源。
參照圖4a、4b，它展示了懸架裝置的頂視圖。在圖4a中，懸架裝置31包括了滑塊33和柔性電路35。在圖4b中，顯示了圖4a中的柔性電路35的一部分。該柔性電路35包含了一對讀跡線37a和一對寫跡線37b，接地線39位于兩對跡線37a、37b之間。如上所述，接地線39為這兩對跡線37a、37b提供EMI保護。
參照圖5，它展示了另一個懸架裝置的橫截面圖。在這個實施例中，頂部絕緣層15被以這樣一種方式蝕刻或者沉積，以使接地線24被暴露出來。接著可以在頂部絕緣層15的上部和接地線24上提供一頂部接地面26。
參照圖6，示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的構(gòu)造的另一個平行于跡線的懸架裝置的橫截面圖。在這個實施例中，在絕緣層29和柱基28上提供一個前置放大器接地連接30。該接地連接30通過焊錫31與接地線24耦合。該接地連接30可以使用包括超聲波焊接的其他多種方法與接地線24耦合。在附圖6的懸架裝置中，部分接地線24被與頂部絕緣層15、底部絕緣層22、頂部接地平面26和底部接地平面21、27隔離。
參照圖7，示出了與附圖6相似的懸架裝置的橫截圖。在這個實施例中，沒有提供前置放大器接地。相反，接地線24通過使用導(dǎo)電粘結(jié)劑32或者其他導(dǎo)電材料與撓性件21的不銹鋼結(jié)構(gòu)連接。
參照圖8，示出了寫信號引起的串音。在這個例子中，“前向”串音41的系數(shù)(秒/米)代表與寫跡線13a中的寫信號40的傳輸方向相同的讀跡線13b中的串音，串音的大小等于寫信號與從前置放大器43與傳感器44之間的跡線長度相乘并且被信號上升時間相除的幅度。后向串音42的系數(shù)是一個代表了與包括串音的寫信號40傳輸方向相反的讀跡線13b中的串音，串音信號的大小等于寫信號與該系數(shù)相乘的后的大小。
在使用一個標(biāo)準(zhǔn)的無線懸架裝置時，使用根據(jù)本發(fā)明的一實施例的接地線可以有效減少成跡線對13a、13b之間的串音。如表I所示，示出了對于三個實施例-僅具有接地平面的無線懸架，具有接地平面和和接地線(如接地線24)的無線懸架，具有接地平面、接地線和頂部接地平面的無線懸架(例如頂部接地平面26)的前向和后向串音。


表I從表I來看，當(dāng)接地線被使用時串音系數(shù)被減少了大約20％。當(dāng)頂部接地平面與接地線和底部接地平面一起被使用時，上述系數(shù)被大大地減少了。注意本發(fā)明的懸架裝置可以顯著地減少跡線對13a和13b中產(chǎn)生的噪音。并且，本發(fā)明的接地系統(tǒng)會減少對懸架的靜電放電(ESD)損害。這部分上是由于存在防止在絕緣層(如層15)之上引起的摩擦感應(yīng)充電的頂接地平面。而且，本發(fā)明的接地系統(tǒng)可以部分地在跡線對13a和13b中提供寬范圍的阻抗，因為接地平面增加了跡線的阻抗并且降低了單個接地可以提供的阻抗以外的阻抗。
雖然已經(jīng)參照前述的應(yīng)用對本發(fā)明進行了描述，但是對優(yōu)選實施例的描述并不意味著對本發(fā)明的限制。應(yīng)該理解本發(fā)明的所有方面并不局限于此處根據(jù)多個原理和變量所述的特定描寫、配置或尺寸。對公開裝置的形式和細(xì)節(jié)的不同調(diào)整和本發(fā)明的其它變化，對參照本公開的本領(lǐng)域技術(shù)的人員來說是顯而易見的。因此，意圖在于附屬的權(quán)利要求
將覆蓋落入本發(fā)明的真實精神和范圍內(nèi)的所述實施例的任何此類修改或變化。
權(quán)利要求
1.一懸架裝置，包括一個懸架；在所述懸架頂部提供的一底部絕緣層；在所述絕緣層頂部提供的至少一信號跡線；在所述絕緣層頂部提供的接地線；除所述懸架外的一底部接地平面，位于所述懸架和所述底部絕緣層之間，所述底部接地平面與所述接地線相連。
2.如權(quán)利要求
1所述的懸架裝置，其中所述的懸架由不銹鋼制成。
3.如權(quán)利要求
1所述的懸架裝置，還包括在所述絕緣層頂部提供的的至少兩對所述信號跡線；其中所述接地線位于所述兩對所述信號跡線之間。
4.如權(quán)利要求
3中所述的懸架裝置，還包括位于所述信號跡線對的頂部和所述接地線上的頂部絕緣層。
5.一懸架裝置，包括一個懸架；在所述懸架頂部提供的一底部絕緣層；在所述絕緣層頂部提供的至少兩對信號跡線；位于所述兩對信號跡線之間的接地線；位于所述信號跡線對的頂部和所述接地線上的頂部絕緣層；以及位于所述頂部絕緣層的頂部的一個頂部接地平面，其中所述頂部接地平面通過所述頂部絕緣層直接耦合到所述接地線。
6.如權(quán)利要求
5所述的懸架裝置，其中所述懸架由不銹鋼制成。
7.一懸架裝置，包括一個懸架；在所述懸架上提供的一底部絕緣層；在所述底部絕緣層上提供的至少一導(dǎo)電跡線；位于所述導(dǎo)電跡線和所述底部絕緣層上的頂部絕緣層；位于所述頂部絕緣層和所述底部絕緣層之間的接地線；位于所述頂部絕緣層的頂部的一個頂部接地平面，所述頂部接地平面通過所述頂部絕緣層與所述接地線直接連接起來。
8.如權(quán)利要求
7所述的懸架裝置，所述懸架由不銹鋼制成。
9.一種制造懸架裝置的方法，包括提供一撓性件；在上述撓性件之上沉積一底部絕緣層；將至少一跡線沉積在所述底部絕緣層之上；將一接地線沉積在所述底部絕緣層的上面；將一頂部絕緣層沉積所述跡線、所述接地線和所述底部絕緣層之上；將一頂部接地平面沉積到在所述頂部絕緣層之上，并通過所述頂部絕緣層在所述接地平面和所述接地線之間形成連接。
10.一種制造懸架裝置的方法，包括提供一撓性件；在上述撓性件之上沉積一底部絕緣層；將一導(dǎo)電物質(zhì)沉積在所述底部絕緣層之上；腐蝕所述導(dǎo)電物質(zhì)來形成至少一個跡線和至少一個接地線；將一頂部絕緣層沉積在所述跡線和底部絕緣層之上；將一頂部接地平面沉積在所述頂部絕緣層之上；以及通過所述頂部絕緣層在所述接地平面和所述接地線之間形成連接。
11.如權(quán)利要求
10所述的制造懸架裝置的方法，其特征在于，在所述形成操作中，所述柔性電路包括至少兩對跡線和所述的接地線。
12.如權(quán)利要求
10所述的制造懸架裝置的方法，還包括通過所述至少一個絕緣層腐蝕，到達(dá)所述的接地線，使得所述頂部接地平面通過沉積直接與所述接地線相連。
專利摘要
描述了一種為懸架裝置提供改進的電磁干擾保護的裝置和方法。在一個實施例中，在懸架中使用的跡線之間提供一接地線?？蛇x地，在具有一插入的絕緣層的導(dǎo)電跡線的頂部提供一頂部接地平面。該地線和/或頂部接地平面為通過懸架裝置的跡線(如讀跡線和寫跡線)傳輸?shù)淖x和寫信號進行電磁干擾保護。接地線和/或頂部接地平面減少了讀和寫跡線之間的相互作用，從而使串音最小化。
文檔編號G11B21/21GKCN1324563SQ03154509
公開日2007年7月4日 申請日期2003年7月16日
發(fā)明者M·A·赫蘭德滋, Y·傅 申請人:新科實業(yè)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (2),