專利名稱：帶接地平面結構的無線懸架設計的制作方法
技術領域：
本發明涉及在硬盤驅動器和類似設備上使用的懸架設計。特別地，本發明涉及用于硬盤驅動器的懸架裝置中的電磁干擾(EMI)保護。
背景技術：
硬盤驅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盤構成。這些通常被稱為傳感器的數據交換元件，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據磁道緊密相鄰的位置，以便允許進行讀寫操作。為了恰當地關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生足夠的升力讓滑體和傳感器在盤數據軌道上“飛”起來。高速旋轉的盤沿著其表面在大致平行于盤的切線方向上產生了一股氣流或風，該氣流與使得滑塊在旋轉的盤上“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。滑塊的ABS通常配置在滑塊表面面對著旋轉的盤，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。已經研制了其他的包括三個或更多附加軌道的ABS結構，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經過滑塊5的長度之前旋轉盤通過的滑塊邊緣。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，并且通過與旋轉盤產生的氣流接觸而提供必要的升力。當盤旋轉時，產生的風或者氣流沿著底部在筏形軌道2、4之間流動。當氣流在軌道2、4底部通過時，軌道和盤之間的壓力增加，因此產生了正壓力和升力。筏形滑塊通常會產生足量的升力，或者說是正負荷力，使滑塊在旋轉盤之上的相應高度“飛”起來。在沒有軌道2、4時，滑塊5巨大的表面將會產生足夠大的空氣軸承表面區。總的來說，隨著空氣軸承表面區增加時，所產生的升力也會增加。沒有軌道，滑塊將會“飛”得遠離旋轉盤，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所示的盤驅動器的操作中，一致動器72在不同直徑的盤76(比如內徑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寫入頭提供寫電流，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。
現有技術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。該電路接著被粘結劑粘接在懸架上。可選地，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。在現有技術中，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將會導致在數據流中發生錯誤。所以，需要一種改進的用于控制懸架裝置中的EMI的系統。
發明內容
根據本發明的一個實施例，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是現有技術公知的具有讀取/寫入頭的滑塊設備透視圖；圖2是現有技術中盤驅動器設備透視圖；圖3是根據本發明一實施例的無線懸架的橫截面圖；圖4a和4b是與本發明一實施例的懸架裝置的頂視圖；圖5是根據本發明另一實施例的無線懸架的橫截面圖；圖6是根據本發明另一實施例的無線懸架的橫截面圖；圖7是根據本發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。
具體實施例方式
參照圖3，該圖顯示了垂直于根據本發明的一個實施例構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體，它們與磁頭和前置放大器的互連能夠可以導致相反的效果。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生電流通過讀取頭(比如串音)。第三，讀跡線能夠在加速驅動器中的雜散EM場并且在讀回信號中產生噪音，這將會在數據的檢索過程中產生錯誤。
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。根據本發明的一個實施例，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，示出了根據本發明的實施例的構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通過使用導電粘結劑32或者其他導電材料與撓性件21的不銹鋼結構連接。
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(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相乘的后的大小。
在使用一個標準的無線懸架裝置時，使用根據本發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一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，當接地線被使用時串音系數被減少了大約20％。當頂部接地平面與接地線和底部接地平面一起被使用時，上述系數被大大地減少了。注意本發明的懸架裝置可以顯著地減少跡線對13a和13b中產生的噪音。并且，本發明的接地系統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充電的頂接地平面。而且，本發明的接地系統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。
雖然已經參照前述的應用對本發明進行了描述，但是對優選實施例的描述并不意味著對本發明的限制。應該理解本發明的所有方面并不局限于此處根據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節的不同調整和本發明的其它變化，對參照本公開的本領域技術的人員來說是顯而易見的。因此，意圖在于附屬的權利要求將覆蓋落入本發明的真實精神和范圍內的所述實施例的任何此類修改或變化。
權利要求
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；以及在所述絕緣層頂部提供的接地線。
2.如權利要求1所述的懸架裝置，還包括一底部接地平面，位于所述懸架和所述底部絕緣層之間。
3.如權利要求2所述的懸架裝置，所述的懸架由不銹鋼制成。
4.一懸架裝置，包括一個懸架；在上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的至少兩對信號跡線；以及位于所述兩對信號跡線之間的接地線。
5.如權利要求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絕緣層。
6.如權利要求5所述的懸架裝置，還包括位于所述頂部絕緣層頂部的頂部接地平面。
7.如權利要求6所述的懸架裝置，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。
8.如權利要求7所述的懸架裝置，所述懸架由不銹鋼制成。
9.一懸架裝置包括一個懸架；一底部絕緣層，位于所述懸架之上；至少一個導電跡線，位于所述底部絕緣層之上；一頂部絕緣層，位于所述導電跡線和所述底部絕緣層之上；以及一頂部接地平面，位于所述頂部絕緣層的頂部。
10.如權利要求9所述的懸架裝置，還包括一接地線，位于所述頂部和底部絕緣層之間。
11.如權利要求10所述的懸架裝置，所述頂部接地平面透過所述頂部絕緣層與所述接地線直接連接起來。
12.如權利要求11所述的懸架裝置，所述懸架由不銹鋼制成。
13.一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；將一頂部絕緣層沉積所述印痕和底部絕緣層之上；將一頂部接地平面沉積到在所述頂部絕緣層之上。
14.一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；將一導電物質沉積在所述底部絕緣層之上；腐蝕所述導電物質來形成至少一個跡線；將一頂部絕緣層沉積在所述跡線和底部絕緣層之上；以及將一頂部接地平面沉積在所述頂部絕緣層之上。
15.如權利要求14所述的制作方法，其特征在于，在腐蝕刻操作中，使用至少一個跡線形成一接地線。
16.一種制造懸架裝置的方法，包括提供一撓性件；形成一包括至少一絕緣層和至少一跡線的柔性電路；把所述柔性電路連接在所述的撓性件上；以及在所述柔性電路之上沉積一頂部接地平面；
17.如權利要求16所述的制作方法，其特征在于，在所述形成操作中，所述柔性電路包括接地線。
18.如權利要求17所述的制作方法，其特征在于，在所述形成操作中，所述柔性電路包括至少兩對跡線和所述的接地線。
19.如權利要求17所述的制作方法，還包括通過所述至少一個絕緣層腐蝕，到達所述的接地線，使得所述頂部接地平面通過沉積直接與所述接地線相連。
全文摘要
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。可選地，在具有一插入的絕緣層的導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)傳輸的讀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G11B21/21GK1482600SQ03154509
公開日2004年3月17日 申請日期2003年7月16日 優先權日2002年7月16日
發明者M·A·赫蘭德滋, Y·傅, M A 赫蘭德滋 申請人:新科實業有限公司