專利名稱：磁頭萬(wàn)向架組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁頭萬(wàn)向架組件(HGA)，該磁頭萬(wàn)向架組件包括一個(gè)懸架和一個(gè)磁頭滑動(dòng)觸頭，磁頭滑動(dòng)觸頭設(shè)置至少一個(gè)薄膜磁頭元件并安裝在懸架上，上述磁頭萬(wàn)向架組件用在例如硬盤驅(qū)動(dòng)單元(HDD)中。
在每個(gè)懸架中，許多信號(hào)線的其中一端分別導(dǎo)電連接到至少一個(gè)薄膜磁頭元件的許多個(gè)終端電極上，該薄膜磁頭元件在磁頭滑動(dòng)觸頭上形成。信號(hào)線離開(kāi)懸架，并且這些信號(hào)線的另一端分別導(dǎo)電連接到外部連接墊片上，該外部連接墊片在懸架后端部分上或外部形成。
最近，對(duì)信號(hào)線采用沒(méi)有引線的一種懸架，亦即，無(wú)線懸架或采用軟性印刷電路(FPC)的懸架已經(jīng)流傳開(kāi)了。
無(wú)線懸架可以象對(duì)信號(hào)線那樣在懸架上直接沉積依次是分層的樹(shù)脂層，痕跡導(dǎo)線(traceconductor)層和樹(shù)脂層的圖形，或是通過(guò)將分開(kāi)的不銹鋼板粘著到懸架上來(lái)成形，其上事先形成依次是分層的樹(shù)脂層，痕跡導(dǎo)線層和樹(shù)脂層。
帶FPC的懸架通過(guò)將一FPC粘著在標(biāo)準(zhǔn)的懸架上成形，而FPC是通過(guò)在樹(shù)脂底層上形成痕跡導(dǎo)線和在樹(shù)脂底層上形成一樹(shù)脂保護(hù)層來(lái)蓋住痕跡導(dǎo)線制造的。
然而，如果HGA采用無(wú)線懸架成形，由于無(wú)線懸架本身比標(biāo)準(zhǔn)懸架的價(jià)格貴，所以HGA的制造成本變得極高。
如果HGA用帶FPC的懸架成形，則盡管HGA可以造價(jià)便宜，但由于FPC的大剛度，所以磁頭滑動(dòng)觸頭的浮動(dòng)性能大大變差。尤其是，因?yàn)樽罱奈⑿痛蓬^滑動(dòng)觸頭具有例如約0.7mm寬，約0.23mm高和約0.87mm長(zhǎng)，它有一極小的ABS區(qū)，如果懸架的彈簧常數(shù)由于FPC的高剛度而增加，則一點(diǎn)也不能期望有良好的浮動(dòng)性能。而且，用帶FPC的懸架所成形的常用HGA，由于它的大剛度而對(duì)側(cè)面的風(fēng)量反應(yīng)很弱，并且在使用時(shí)這對(duì)懸架的作用施加影響。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種HGA，由其可以達(dá)到低的制造成本，并且可以預(yù)期有一種基本上不受側(cè)面風(fēng)量影響的穩(wěn)定浮動(dòng)性能。
按照本發(fā)明的HGA包括一個(gè)磁頭滑動(dòng)觸頭，它具有至少一個(gè)薄膜磁頭元件；一個(gè)支承件，它具有一個(gè)固定到磁頭滑動(dòng)觸頭上的頂端部分；和一個(gè)FPC件，它具有若干痕跡導(dǎo)線。各痕跡導(dǎo)線的其中一端導(dǎo)電連接到至少一個(gè)薄膜磁頭元件的終端電極上。FPC件還包括一個(gè)樹(shù)脂層和一個(gè)痕跡導(dǎo)線層，該樹(shù)脂層用粘結(jié)劑緊密地固定到支承件的表面上，F(xiàn)PC件的樹(shù)脂層具有12.7μm或更小的厚度，而痕跡導(dǎo)線層在樹(shù)脂層上形成。
因?yàn)闃?shù)脂層如聚酰亞胺層具有12.7μm(0.5密耳)或更小的極薄厚度，所以FPC件的剛度可以大大降低。結(jié)果，即使它是一種微型磁頭滑動(dòng)觸頭，也可以預(yù)期磁頭滑動(dòng)觸頭極好的浮動(dòng)性能，并且它也用于高速心軸(high-spindle)旋轉(zhuǎn)HDD中。而且，因?yàn)镕PC件很薄并且用粘結(jié)劑緊密地固定到支承件的表面上，所以能大大減少側(cè)面風(fēng)量的影響，結(jié)果可以得到滑動(dòng)觸頭穩(wěn)定的浮動(dòng)性能。這樣，HGA可適合于一種高記錄密度的HDD。當(dāng)然問(wèn)題是與用無(wú)線懸架相比，用FPC作為信號(hào)線將提供一種極便宜的制造成本。
優(yōu)選的是，F(xiàn)PC的兩個(gè)側(cè)邊都用粘結(jié)劑密封。因此，側(cè)面風(fēng)量對(duì)FPC件的影響可以減少更多。
優(yōu)選的是，支承件包括一個(gè)底板，一個(gè)彈性鉸接件，一個(gè)穿過(guò)鉸接件與底板聯(lián)接的承載梁和一個(gè)固定到承載梁頂端部分的彈性撓曲件，它用于安裝磁頭滑動(dòng)觸頭，或者支承件包括一個(gè)底板，一個(gè)與底板聯(lián)接的承載梁和一個(gè)固定到承載梁頂端部分上的彈性撓曲件，支承件用于安裝磁頭滑動(dòng)觸頭。
還有優(yōu)選的是，F(xiàn)PC的其中一部分緊密地固定到撓曲件表面上，并且FPC件的這部分僅由樹(shù)脂層和在樹(shù)脂層上形成的痕跡導(dǎo)線層構(gòu)成。
另外優(yōu)選的是，F(xiàn)PC件的其中一部分緊密地固定到承載梁的表面上，并且FPC的這部分由樹(shù)脂層，在樹(shù)脂層上形成的痕跡導(dǎo)線層和為覆蓋痕跡導(dǎo)線層而形成的保護(hù)層構(gòu)成。
優(yōu)選的是，樹(shù)脂層是聚酰亞胺層。
優(yōu)選的是，痕跡導(dǎo)線的末端與至少一個(gè)薄膜磁頭元件的終端電極球焊在一起。
在按照本發(fā)明所述的實(shí)施例中，磁頭滑觸頭可以是一種微型磁頭滑動(dòng)觸頭，它具有1.0mm或更少的寬度，0.3mm或更少的高度和1.0mm或更少的長(zhǎng)度。
從下面對(duì)附圖所示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的描述，本發(fā)明的另一些目的和優(yōu)點(diǎn)將很明顯。
如

圖1和2所示，在這個(gè)實(shí)施例中的HGA具有一個(gè)懸架10，一個(gè)FPC12粘著在該懸架10上；和一個(gè)微型磁頭滑動(dòng)觸頭11，該滑動(dòng)觸頭11具有至少一個(gè)固定到懸架10頂端部分上的薄膜磁頭元件。薄膜磁頭元件的終端電極導(dǎo)電連接到連接墊片12a上，該墊片12a使用例如金(Au)球或焊球通過(guò)球壓焊形成在FPC 12上。
懸架10本身基本上由一塊底板13，一個(gè)彈性鉸接件14，一個(gè)承載梁15和一個(gè)彈性撓曲件16構(gòu)成，上述底板13具有一連接部分13a，用來(lái)固定驅(qū)動(dòng)臂(未示出)，承載梁15穿過(guò)一鉸接件14與底板13聯(lián)接，而彈性撓曲件16固定到承載梁15的頂端部分上，用于將磁頭滑動(dòng)觸頭11安裝于其上。
底板13在這個(gè)實(shí)施例中用不銹鋼板或鐵板制成，并通過(guò)焊接固定到鉸接件14的其中一端部分上。HGA通過(guò)在其聯(lián)接部分13a處固定底板13連接到驅(qū)動(dòng)臂上。
鉸接件14在這個(gè)實(shí)施例中用不銹鋼板(例如SUS 304TA)制造，不銹鋼板厚度約為38μm，鉸接件14具有小的彈簧常數(shù)，用于很方便地調(diào)節(jié)承載物(load gram)。也就是說(shuō)，鉸接件14具有彈性，它對(duì)承載梁15提供一個(gè)力，用于在使用時(shí)將磁頭滑動(dòng)觸頭11朝磁盤表面方向壓。
承載梁15通過(guò)焊接固定到鉸接件14的另一端部分上。承載梁15具有一個(gè)寬度，該寬度朝其頂端方向逐漸變窄，并且承載梁15在本實(shí)施例中用約有100μm大厚度的不銹鋼板(例如SUS 304TA)制造。因?yàn)楹穸认鄬?duì)地比常用的承載梁厚度大，所以這個(gè)承載梁15比較硬，并且將沒(méi)有變形產(chǎn)生。另外，因?yàn)楦鱾?cè)邊形成為平的而沒(méi)有彎曲，所以這個(gè)承載梁15將對(duì)側(cè)面的風(fēng)量非常敏感。
撓曲件16具有一撓性舌件16a，它被承載梁15上所形成的凹窩(未示出)壓下，并且撓曲件16具有彈性，用于通過(guò)這個(gè)舌件16a撓性支承磁頭滑動(dòng)觸頭11，以便為滑動(dòng)觸頭11提供自由狀態(tài)。撓曲件16在這個(gè)實(shí)施例中用厚度約為20μm的不銹鋼板(例如SUS 304TA)制造。
通過(guò)在許多點(diǎn)處進(jìn)行點(diǎn)焊完成底板13與鉸接件14的固定，鉸接件14與承載梁15的固定，及承載梁與撓曲件16的固定。
FPC 12的各部件用粘結(jié)劑嚴(yán)密粘著到底板13，承載梁15和撓曲件16的表面上。這個(gè)FPC 12在底板13和承載梁15之間的空間和底板13的后面浮動(dòng)。另外這個(gè)FPC 12在固定到撓曲件16頂端部分的這一部分處，具有與另外部分稍微不同的結(jié)構(gòu)。
如圖3所示，在另外部分中，亦即在固定到底板13或承載梁15的部分和浮動(dòng)部分中，F(xiàn)PC 12由一個(gè)薄的絕緣材料層(底部薄膜層)30，一個(gè)銅制痕跡導(dǎo)線層31和一絕緣材料層(保護(hù)層)32成形，上述絕緣材料層30用一種樹(shù)脂和聚酰亞胺制造，銅制痕跡導(dǎo)線層31在底部薄膜層30上形成，而絕緣材料層32用一種樹(shù)脂如聚酰亞胺制成，用于覆蓋痕跡導(dǎo)線層31。FPC 12的底部薄膜層30用例如一種紫外(UV)樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑33緊密地粘著到承載梁15的表面上。另外，盡管沒(méi)有示出，但FPC 12的底部薄膜層30是用粘結(jié)劑33緊密地粘著到底板13的表面上。
另一方面，如圖2所示，在固定到撓曲件16頂端部分的這部分中，F(xiàn)PC 12僅由一個(gè)薄的絕緣材料層(底部薄膜層)30和一個(gè)痕跡導(dǎo)線層31成形，但沒(méi)有形成保護(hù)層，上述絕緣材料層30用一種樹(shù)脂如聚酰亞胺制成，而痕跡導(dǎo)線層31用帶板式Au的Cu制成，用于保護(hù)Cu不受腐蝕損壞，并且它在底部薄膜層30上形成，但沒(méi)有形成保護(hù)層。FPC 12的底部薄膜層30用一種例如UV樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑緊密地粘著到撓曲件16的表面上。因?yàn)镕PC 12在對(duì)彈簧常數(shù)施加影響的這部分處沒(méi)有保護(hù)層，所以可以提供具有低剛度的FPC 12。
底部薄膜層30在整個(gè)FPC 12上具有極薄的厚度為12.7μm(0.5密耳)或更少，例如約為12.7μm。痕跡導(dǎo)線31的厚度約為18μm。由于底部薄膜層30的這種極薄的厚度，所以可以大大降低FPC 12的剛度。結(jié)果，可以預(yù)期磁頭滑動(dòng)觸頭11的極好浮動(dòng)(flying)性能，即使它是一種具有1.0mm或更少(例如約0.7mm)的寬度，0.3mm或更少(例如約0.23mm)的高度和1.0mm或更少(例如約0.87mm)長(zhǎng)度的微型磁頭滑動(dòng)觸頭也是如此，并且它也用于高速心軸(high-spindle)旋轉(zhuǎn)的HDD。
此外，因?yàn)镕PC 12是薄的并且用粘結(jié)劑緊密地粘著到懸架10的表面上，所以能大大減少側(cè)面風(fēng)量的影響，因而可以得到滑動(dòng)觸頭穩(wěn)定的浮動(dòng)性能。這樣，HGA可適用于一種高記錄密度的HDD。當(dāng)然重要的是，與用無(wú)線懸架相比，采用FPC作為信號(hào)線將提供極便宜的制造成本。
實(shí)際上對(duì)兩種帶FPC的HGA進(jìn)行了剛度模擬試驗(yàn)，其中一種FPC具有25.4μm(1.0密耳)的底部薄膜厚度，也就是幾乎與常用FPC相同的厚度，而另一種FPC具有12.7μm(0.5密耳)的底部薄膜厚度。結(jié)果，證明當(dāng)?shù)撞勘∧ず穸葟?5.4μm變薄到12.7μm時(shí)，縱搖剛度(pitchstiffness)減少約31％，而橫搖剛度(roll stiffness)減少約13％。
上述微型磁頭滑動(dòng)觸頭的浮動(dòng)高度對(duì)縱搖剛度很敏感。也就是說(shuō)，當(dāng)縱搖剛度減少0.1μN(yùn)/deg時(shí)，這個(gè)微型磁頭滑動(dòng)觸頭在使用時(shí)的浮動(dòng)高度標(biāo)準(zhǔn)偏差σ改善0.08nm。當(dāng)?shù)讓颖∧ず穸葟?5.4μm變薄到12.7μm時(shí)，通常為約0.7的縱搖剛度將降低約0.21。這相當(dāng)于浮動(dòng)高度變動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ改善0.16nm。這種微型磁頭滑動(dòng)觸頭的目標(biāo)浮動(dòng)高度現(xiàn)在約為10-15nm。因此，如果變動(dòng)用3σ表示，則上述σ改善0.16相當(dāng)于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值3-5％的增益。這是足以令人滿意的增益。
如果FPC 12的底部薄膜層30在保持電絕緣的范圍內(nèi)變薄到小于12.7μm，則剛度降得越低，并因此浮動(dòng)高度的變化變得越小，結(jié)果使滑動(dòng)觸頭的浮動(dòng)性能改善更多。
如圖2和3所示，將粘結(jié)劑33填滿，以便完全蓋住底部薄膜層30的兩個(gè)側(cè)邊而沒(méi)有裂隙，并且粘結(jié)劑33將這部分密封。因此，側(cè)面風(fēng)量對(duì)FPC 12的影響變得十分小。
在上述實(shí)施例中，懸架10具有一種包括底板13，鉸接件14，承載梁15和撓曲件16的四構(gòu)件結(jié)構(gòu)，或者如果加上FPC12的話具有一種五構(gòu)件結(jié)構(gòu)。然而，按照本發(fā)明所述的懸架不限于這種結(jié)構(gòu)，而是可以成形為包括底板，承載梁和撓曲件的三構(gòu)件結(jié)構(gòu)，或者如果加上FPC的話成形為四構(gòu)件結(jié)構(gòu)，或者可以成形為包括底板和撓曲性承載梁的兩構(gòu)件結(jié)構(gòu)，或者如果加上FPC的話成形為三構(gòu)件結(jié)構(gòu)。
盡管在上述實(shí)施中的FPC 12具有一個(gè)長(zhǎng)的尾部結(jié)構(gòu)，在此處它的后端延伸到底板13的外面，但按照本發(fā)明所述的FPC不限于這種結(jié)構(gòu)，而是可以具有一種FPC的后端在底板處收尾的結(jié)構(gòu)。
在不脫離本發(fā)明的精神和范圍情況下，可以構(gòu)成許多不相同的本發(fā)明實(shí)施例。應(yīng)該理解，本發(fā)明除了如所附權(quán)利要求書(shū)中所限定之外，不限于說(shuō)明書(shū)中所述的特定實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種磁頭萬(wàn)向架組件，包括一個(gè)磁頭滑動(dòng)觸頭，它具有至少一個(gè)薄膜磁頭元件；一個(gè)支承件，它具有一個(gè)固定到上述磁頭滑動(dòng)觸頭上的頂端部分；和一個(gè)軟性印刷電路件，它具有痕跡導(dǎo)線，上述痕跡導(dǎo)線的其中一端導(dǎo)電連接到上述至少一個(gè)薄膜磁頭元件的終端電極上，上述軟性印刷電路件還包括一個(gè)樹(shù)脂層，它用一粘結(jié)劑緊密地固定到上述支承件的表面上，上述樹(shù)脂層具有12.7μm或更少的厚度，而痕跡導(dǎo)線層在上述樹(shù)脂層上形成。
2.如權(quán)利要求1所述的磁頭萬(wàn)向架組件，其特征在于，上述軟性印刷電路件的兩個(gè)側(cè)邊用上述粘結(jié)劑密封。
3.如權(quán)利要求1所述的磁頭萬(wàn)向架組件，其特征在于，上述支承件包括一個(gè)底板；一個(gè)彈性鉸接件；一個(gè)承載梁，它通過(guò)上述鉸接件與上述底板聯(lián)接；和一個(gè)彈性撓曲件，它固定到上述承載梁的頂端部分上，該支承件用于安裝上述磁頭滑動(dòng)觸頭。
4.如權(quán)利要求3所述的磁頭萬(wàn)向架組件，其特征在于，上述軟性印刷電路件的其中一部分緊密地固定到上述撓曲件的表面上；和上述軟性印刷電路件的上述部分只由上述樹(shù)脂層和上述在樹(shù)脂層上形成的痕跡導(dǎo)線構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求3所述的磁頭萬(wàn)向架組件，其特征在于，上述軟性印刷電路件的其中一部分緊密地固定到上述承載梁的表面上；并且上述軟性印刷電路件的上述部分由上述樹(shù)脂層，上述在樹(shù)脂層上形成的痕跡導(dǎo)線層，和為覆蓋上述痕跡導(dǎo)線層而形成的保護(hù)層構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的磁頭萬(wàn)向架組件，其特征在于，上述支承件包括一個(gè)底板，一個(gè)與上述底板聯(lián)接的承載梁，和一個(gè)固定到上述承載梁頂端部分上的彈性撓曲件，該支承件用于安裝上述磁頭滑動(dòng)觸頭。
7.如權(quán)利要求6所述的磁頭萬(wàn)向架組件，其特征在于，上述軟性印刷電路件的其中一部分緊密地固定到上述撓曲件的一個(gè)表面上；和上述軟性印刷電路件的上述部分只由上述樹(shù)脂層和上述在樹(shù)脂層上形成的痕跡導(dǎo)線層構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求6所述的磁頭萬(wàn)向架組件，其特征在于上述軟性印刷電路件的其中一部分緊密地固定到上述承載梁的表面上；并且上述軟性印刷電路件的上述部分由上述樹(shù)脂層，上述在樹(shù)脂層上形成的痕跡導(dǎo)線層，和為覆蓋上述痕跡導(dǎo)線層而形成的保護(hù)層構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1所述的磁頭萬(wàn)向架組件，其特征在于，上述樹(shù)脂層是聚酰亞胺層。
10.如權(quán)利要求1所述的磁頭萬(wàn)向架組件，其特征在于，上述痕跡導(dǎo)線的端部與上述至少一個(gè)薄膜磁頭元件的終端電極球壓焊在一起。
11.如權(quán)利要求1所述的磁頭萬(wàn)向架組件，其特征在于，上述磁頭滑動(dòng)觸頭是一種微型磁頭滑動(dòng)觸頭，它具有1.0mm或更小的寬度，0.3mm或更小的高度和1.0mm或更小的長(zhǎng)度。
全文摘要
一種磁頭萬(wàn)向架組件,包括:一個(gè)磁頭滑動(dòng)觸頭,它具有至少一個(gè)薄膜磁頭元件;一個(gè)支承件,它具有固定到磁頭滑動(dòng)觸頭上的頂端部分;和一個(gè)具有痕跡導(dǎo)線的軟性印刷電路件。痕跡導(dǎo)線的一端導(dǎo)電連接到至少一個(gè)薄膜磁頭元件的終端電極上。軟性印刷電路件還包括一個(gè)樹(shù)脂層和一個(gè)痕跡導(dǎo)線層,該樹(shù)脂層用粘結(jié)劑緊密地固定到支承件的表面上,該樹(shù)脂層具有12.7μm或更小的厚度,而痕跡導(dǎo)線層在樹(shù)脂層上形成。
文檔編號(hào)H05K3/00GK1345033SQ01132918
公開(kāi)日2002年4月17日 申請(qǐng)日期2001年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月12日
發(fā)明者上釜健宏, 白石一雅 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社