專利名稱：懸臂件、磁頭折片組合以及硬盤驅動單元的制作方法
技術領域：
本發明涉及信息記錄硬盤驅動単元，尤其涉及一種懸臂件、具有該懸臂件的磁頭折片組合(head gimbal assembly, HGA)及硬盤驅動單元。·
背景技術：
硬盤驅動単元是常見的信息存儲設備。圖Ia為ー典型硬盤驅動単元100的示意圖。其包括安裝于ー主軸馬達102上的一系列可旋轉磁盤101,磁頭懸臂組合(head stackassembly，HSA) 130。HSA 130包括至少ー馬達臂104和一 HGA150。典型地，設置一音圈馬達(spindling voice-coil motor, VCM)(圖未示)以控制馬達臂104的動作。參考圖lb，HGA 150包括嵌有讀/寫傳感器(圖未示)的磁頭103以及支撐該磁頭103的懸臂件190。當硬盤驅動単元運作時，主軸馬達102使得磁盤101高速旋轉，而磁頭103因磁盤101旋轉而產生的氣壓而在磁盤101上方飛行。該磁頭103在音圈馬達的控制下，在磁盤101的表面以半徑方向移動。對于不同的磁軌，磁頭103能夠從磁盤表面上讀取數據或將數據寫進磁盤。懸臂件190包括負載桿106、基板108、樞接件107以及撓性件105，以上元件均裝配在一起。負載桿106通過樞接件107連接在基板108上。在負載桿106上形成一固定孔112，用以使負載桿106與撓性件105對齊。而且，為增加撓性件105整體結構的強度，負載桿106與撓性件105焊接在一起。基板108用作增強整個HGA150的結構剛度。撓性件105由柔性材料制成，并穿過樞接件107和負載桿106。如圖Ic及Id所示，該撓性件105具有用干支撐磁頭103的第一表面105a，以及用于支撐具有特殊功能的附加元件19、18的第二表面105b。具體地，該撓性件105為層狀結構，其包括不銹鋼層121、層夾于該不銹鋼層121之間的兩個聚酰亞胺層122、123、分別附設于聚酰亞胺層122、123之上的兩個銅層124、125，以及分別覆蓋與銅層124、125之上的兩個覆蓋層126、127。亦即，這些層疊的層體以不銹鋼層121對稱。基于該層狀結構，磁頭103和附加元件19、18能夠分別通過焊錫球17、15粘接在銅層124、125上，亦即“雙邊粘接”。尤其地，由于在第二表面105b的不銹鋼層121上設有上述的層疊的層體，因此在其上連接的附加元件19、18能夠達到磁盤驅動器制造商的額外需要。然而，在另一方面，由于撓性件105的層狀結構具有七層121-127之厚，結構復雜，因此增加了制造成本。因此，具有此種撓性件105的懸臂件并不受制造商的歡迎。因此，亟待一種改進的懸臂件、磁頭折片組合以及硬盤驅動單元以克服上述缺陷。
發明內容
本發明的ー個目的在于提供ー種具有撓性件的懸臂件，可在撓性件的相反兩個表面上分別連接磁頭和附加元件，其結構簡單緊湊，成本降低。本發明的另一目的在于提供ー種具有撓性件的磁頭折片組合，可在撓性件的相反兩個表面上分別連接磁頭和附加元件，其結構簡單緊湊，成本降低。
4
本發明的又一目的在于提供一種硬盤驅動單元，可在撓性件的相反的兩個表面上分別連接磁頭和附加元件，其結構簡單緊湊，成本降低。為了實現上述目的，本發明提供一種用于磁頭折片組合的懸臂件，其包括具有層狀結構的撓性件，所述層狀結構包括襯底層、形成于所述襯底層上的絕緣層以及形成于所述絕緣層上的導電層，在所述撓性件的第一表面的所述導電層上形成第一連接觸點，從而通過焊錫球與磁頭折片組合的磁頭電連接；在與所述第一表面相反的第二表面的所述襯底層上形成第二連接觸點，從而通過焊錫球與形成于所述第二表面上的附加元件電連接。較佳地，所述第一、第二連接觸點均包括金涂層和鎳涂層中的至少一個涂層。在一個實施例中，每一所述第一連接觸點包括形成于所述導電層之上的鎳涂層，以及形成于所述鎳涂層之上的金涂層。較佳地，每一所述第二連接觸點包括形成于所述襯底層之上的鎳涂層，以及形成于所述鎳涂層之上的金涂層。·在另一實施例中，該撓性件還包括形成于所述導電層上的覆蓋層。較佳地，所述襯底層由不銹鋼制成，所述導電層由銅制成，所述絕緣層由聚酰亞胺制成。本發明的磁頭折片組合，包括磁頭以及用于支撐所述磁頭的懸臂件。所述懸臂件包括具有層狀結構的撓性件，所述層狀結構包括襯底層、形成于所述襯底層上的絕緣層以及形成于所述絕緣層上的導電層，在所述撓性件的第一表面的所述導電層上形成第一連接觸點，從而通過焊錫球與磁頭折片組合的磁頭電連接；在與所述第一表面相反的第二表面的所述襯底層上形成第二連接觸點，從而通過焊錫球與形成于所述第二表面上的附加元件電連接。本發明的硬盤驅動單元，包括磁頭及支撐所述磁頭的懸臂件的磁頭折片組合；與所述磁頭折片組合連接的驅動臂；磁盤；及用于旋轉所述磁盤的主軸馬達。所述懸臂件包括具有層狀結構的撓性件，所述層狀結構包括襯底層、形成于所述襯底層上的絕緣層以及形成于所述絕緣層上的導電層，在所述撓性件的第一表面的所述導電層上形成第一連接觸點，從而通過焊錫球與磁頭折片組合的磁頭電連接；在與所述第一表面相反的第二表面的所述襯底層上形成第二連接觸點，從而通過焊錫球與形成于所述第二表面上的附加元件電連接。與現有技術相比，由于第二連接觸點直接形成在撓性件的襯底層上，因此附加元件可通過焊錫球連接在撓性件的第二表面上，從而增加特殊功能以提高磁頭的性能。再且，由于撓性件的層狀結構沒有額外增加絕緣層和導電層，因此結構更簡單、緊湊，從而降低撓性件的制造成本。通過以下的描述并結合附圖，本發明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發明的實施例。
圖Ia為傳統硬盤驅動單元的局部立體圖。圖Ib為傳統HGA的局部俯視圖。圖Ic為具有磁頭安裝其上的撓性件的局部剖視圖。CN 102915746 A
書
明
說
3/5頁圖Id為圖Ic中的A部分的放大圖，其展示了撓性件的層狀結構。圖2為本發明的懸臂件的一個實施例的分解圖。圖3為圖2所示的懸臂件的撓性件的詳細局部視圖。·
圖4為磁頭安裝于撓性件的第一表面形成HGA的局部立體圖。圖5為圖4所示的局部HGA的背視圖，其展示了撓性件的第二表面t圖6a為圖5所示的局部HGA的剖視圖。圖6b為圖6a中的B部分的放大圖，其展示了撓性件的層狀結構。圖7a為局部HGA的另ー個實施例的剖視圖。圖7b為圖7a中的C部分的放大圖，其展示了撓性件的層狀結構。圖8為本發明硬盤驅動單元的一個實施例的立體圖。
具體實施例方式下面將參考附圖闡述本發明幾個不同的最佳實施例，其中不同圖中相同的標號代表相同的部件。如上所述，本發明的實質在于提供一種用于硬盤驅動単元中磁頭折片組合的懸臂件，其包括具有簡單結構的撓性件，該撓性件的第一、第二表面上連接有磁頭和其他附加元件，一方面可以支持更多的特殊功能，另ー方面，撓性件的結構簡單，可降低制造成本。圖2展示了本發明懸臂件的一個實施例。如圖2所示，懸臂件290包括負載桿206、基板208、樞接件207以及撓性件205，以上元件均裝配在一起。參考圖2，負載桿206把負載カ傳到撓性件205以及安裝于撓性件205上的磁頭上。負載桿206可由任何具有適當剛性的材質制成，比如不銹鋼，以使它有足夠的剛度傳送負載カ。負載桿206通過絞接件207與基板208連接。設置于負載桿206上的定位孔212用于使負載桿206和撓性件205對齊。ー凸點211形成于負載桿206上以在磁頭中心對應的位置處支撐撓性件205。通過此凸點211與撓性件205的配合，負載カ得以均勻地傳遞到磁頭上。基板208用于增加整個懸臂件290的剛度，它可以由剛性材質比如不銹鋼制成。基板208 —端形成一安裝孔213，通過該安裝孔213將懸臂件290安裝到硬盤驅動単元的驅動臂。絞接件207 —端有一安裝孔210，其與基板208的安裝孔213相對應。絞接件207局部安裝到基板208上，并使安裝孔210、213彼此對齊。絞接件207和基板208可以通過激光焊接一起，焊接點分布于絞接件207的細點209處。此外，兩個樞接臺階215安裝在絞接件207靠近安裝孔210的一端，用以增強絞接件207的硬度。兩個樞接支桿214從絞接件207的兩側延伸而出，以將絞接件207部分安裝在負載桿206上。由柔性材料制成的撓性件205穿過絞接件207和負載桿206。該撓性件205具有靠近絞接件207的尾部219以及靠近負載桿206的前部216。前部216上設有一定位孔217，該定位孔217與負載桿206的定位孔212相對齊，兩者的精確定位能夠確保撓性件205和負載桿206之間的高裝配精度。撓性件205的前部216上還設有懸臂舌片236，用以承載磁頭203 (請參考圖4)。請參考圖3，在懸臂舌片236上形成多個第一連接觸點228，用以與磁頭203電連
6接。多組電導線241沿撓性件205的縱向設置在撓性件203的兩邊，從撓性件205的前部216延伸至尾部218，進而與VCM的柔性電纜(圖未示)連接。圖4展示了撓性件205的前部216的第一表面205a，其上安裝了磁頭203。圖5展示了撓性件205的前部216的與第一表面205a相反的第二表面205b。圖6a_6b為承載磁頭203的撓性件205的局部剖視圖及B部分的放大圖。請參考圖3-6b，如上所述，一系列，如8個第一連接觸點228形成在撓性件205的第一表面205a，多個第二連接觸點226形成在撓性件205的第二表面205b。該第一連接觸點228與電導線241電連接，且通過多個焊錫球243與HGA的磁頭203電連接，繼而，該磁頭203與控制伺服系統電連接。為增加磁頭203的特殊功能，一些具有特殊功能的附加元件251、252會連接在與第一表面205a相反的第二表面205b上，如圖5及圖7a所示。第二連接觸點226與電導線241電連接，而該作為連接體的第二連接觸點與附加元件251、252連接，從而可實現其他額外功能，進而改善磁頭的讀寫性能。如圖6a_6b所不,該撓性件205為層狀結構，由第一表面205a看去第二表面205b,·其包括襯底層221、形成于襯底層221之上的絕緣層222、形成于絕緣層222之上的導電層223，以及形成于部分導電層223之上的覆蓋層224。較佳地，襯底層221由不銹鋼材料制成，導電層223由銅制成，絕緣層222由聚酰亞胺制成。如上所述，第一連接觸點228形成在撓性件205的第一表面205a上。具體地，該第一連接觸點228形成于導電層223之上以與磁頭203電連接。較佳地，該第一連接觸點228包括形成在導電層223上的鎳層253，以及形成于鎳層253上的金層255。因此，磁頭203可通過其上的連接觸點(圖未示)和第一連接觸點228之間的焊錫球256連接在撓性件205上。第二連接觸點226形成在撓性件205的第二表面205b上，用以將具有特殊功能的附加元件251、252的前邊沿連接到第二表面205b上。每一第二連接觸點226直接形成在層狀結構的襯底層221上。具體地，該第二連接觸點226包括形成在襯底層221上的鎳層253’，以及形成字啊鎳層253’上的金層255’。亦即，由依次形成在襯底層221上的鎳層253’和金層255’形成第二連接觸點226，使得附加元件251、252能通過焊錫球256’連接在磁頭203的背面(即第二表面205b)，從而增加特殊功能以改善磁頭的性能。再且，由于撓性件205的層狀結構無須增加絕緣層和導電層，因此結構簡單，制造成本從而被降低。圖7a_7b展示了撓性件205的另一實施例。該撓性件205的層狀結構與上述實施例相似，區別在于在附加元件251’的前邊沿和尾邊沿分別形成兩組第二連接觸點226、226’，在第二連接觸點226和附加元件251’的尾邊沿之間，以及在第二連接觸點和附加元件251’的前邊沿之間分別形成兩組焊錫球256’、256”。第二連接觸點226和226’的結構一樣，同樣是形成在襯底層221上。需要注意的是，本發明的第二連接觸點可直接形成在撓性件205的第二表面205b的襯底層221的任意位置上，從而在附加元件251’和電導線241之間實現電連接，此種設計可簡化撓性件205的層狀結構，從而降低制造成本。本發明同時提供HGA 200，其包括懸臂件290 (請參考圖2)以及由該懸臂件290承載的磁頭203 (請參考圖4-5)。該懸臂件290包括負載桿206、基板208、絞接件207及撓性件205，上述元件皆裝配于一起。磁頭203則安裝在撓性件205上。CN 102915746 A
書
明
說
5/5頁圖8為本發明硬盤驅動單元的一個實施例。該硬盤驅動單元300包括HGA200、與該HGA200相連的驅動臂304、一系列可旋轉磁盤301、以及使磁盤301旋轉的主軸馬達302，以上元件均裝配在外殼309內。由于硬盤驅動單元的結構和組裝過程為本領域一般技術人員所熟知，所以在此省略關于其結構和組裝的詳細描述。以上所揭露的僅為本發明的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利·范圍，因此依本發明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的范圍。
8
權利要求
1.一種用于磁頭折片組合的懸臂件，包括 具有層狀結構的撓性件，所述層狀結構包括襯底層、形成于所述襯底層上的絕緣層以及形成于所述絕緣層上的導電層，其特征在于在所述撓性件的第一表面的所述導電層上形成第一連接觸點，從而通過焊錫球與磁頭折片組合的磁頭電連接；在與所述第一表面相反的第二表面的所述襯底層上形成第二連接觸點，從而通過焊錫球與形成于所述第二表面上的附加元件電連接。
2.如權利要求I所述的懸臂件，其特征在于所述第一、第二連接觸點均包括金涂層和鎳涂層中的至少ー個涂層。
3.如權利要求2所述的懸臂件，其特征在于每一所述第一連接觸點包括形成于所述導電層之上的鎳涂層，以及形成于所述鎳涂層之上的金涂層。
4.如權利要求2所述的懸臂件，其特征在于每一所述第二連接觸點包括形成于所述襯底層之上的鎳涂層，以及形成于所述鎳涂層之上的金涂層。
5.如權利要求I所述的懸臂件，其特征在于還包括形成于所述導電層上的覆蓋層。
6.如權利要求I所述的懸臂件，其特征在于所述襯底層由不銹鋼制成。
7.如權利要求I所述的懸臂件，其特征在于所述導電層由銅制成。
8.如權利要求I所述的懸臂件，其特征在于所述絕緣層由聚酰亞胺制成。
9.一種磁頭折片組合，包括 磁頭以及用于支撐所述磁頭的懸臂件； 所述懸臂件包括 具有層狀結構的撓性件，所述層狀結構包括襯底層、形成于所述襯底層上的絕緣層以及形成于所述絕緣層上的導電層，其特征在于在所述撓性件的第一表面的所述導電層上形成第一連接觸點，從而通過焊錫球與磁頭折片組合的磁頭電連接；在與所述第一表面相反的第二表面的所述襯底層上形成第二連接觸點，從而通過焊錫球與形成于所述第二表面上的附加元件電連接。
10.如權利要求9所述的磁頭折片組合，其特征在于所述第一、第二連接觸點均包括金涂層和鎳涂層中的至少ー個涂層。
11.如權利要求10所述的磁頭折片組合，其特征在于每一所述第一連接觸點包括形成于所述導電層之上的鎳涂層，以及形成于所述鎳涂層之上的金涂層。
12.如權利要求9所述的磁頭折片組合，其特征在于每一所述第二連接觸點包括形成于所述襯底層之上的鎳涂層，以及形成于所述鎳涂層之上的金涂層。
13.如權利要求9所述的磁頭折片組合，其特征在于還包括形成于所述導電層上的覆蓋層。
14.如權利要求9所述的磁頭折片組合，其特征在于所述襯底層由不銹鋼制成。
15.如權利要求9所述的磁頭折片組合，其特征在于所述導電層由銅制成。
16.如權利要求9所述的磁頭折片組合，其特征在于所述絕緣層由聚酰亞胺制成。
17.一種硬盤驅動單元，包括 具有磁頭及支撐所述磁頭的懸臂件的磁頭折片組合； 與所述磁頭折片組合連接的驅動臂； 磁盤；及用于旋轉所述磁盤的主軸馬達； 其中，所述懸臂件包括 具有層狀結構的撓性件，所述層狀結構包括襯底層、形成于所述襯底層上的絕緣層以及形成于所述絕緣層上的導電層，其特征在于在所述撓性件的第一表面的所述導電層上 形成第一連接觸點，從而通過焊錫球與磁頭折片組合的磁頭電連接；在與所述第一表面相反的第二表面的所述襯底層上形成第二連接觸點，從而通過焊錫球與形成于所述第二表面上的附加元件電連接。
全文摘要
本發明公開了一種用于磁頭折片組合的懸臂件，其包括具有層狀結構的撓性件，所述層狀結構包括襯底層、形成于所述襯底層上的絕緣層以及形成于所述絕緣層上的導電層，在所述撓性件的第一表面的所述導電層上形成第一連接觸點，從而通過焊錫球與磁頭折片組合的磁頭電連接；在與所述第一表面相反的第二表面的所述襯底層上形成第二連接觸點，從而通過焊錫球與形成于所述第二表面上的附加元件電連接。采用本發明的懸臂件能夠在撓性件的相反的兩個表面上分別連接磁頭和附件元件，且撓性件的結構簡單緊湊，制造成本低。
文檔編號G11B5/48GK102915746SQ201110222019
公開日2013年2月6日 申請日期2011年8月4日 優先權日2011年8月4日
發明者馮先文, 龐付全, 周海鳴 申請人:新科實業有限公司