具備提升翼片的懸架組件、盤驅動器以及制造懸架組件的提升翼片的方法與流程

相關申請

本申請享受以美國臨時專利申請62/326873號(申請日：2016年4月25日)為基礎申請的優先權。本申請通過參照該基礎申請而包含基礎申請的全部的內容。

在此敘述的實施方式涉及具備提升翼片的懸架組件、盤驅動器、以及制造懸架組件的提升翼片的方法。

背景技術：

作為盤驅動器，例如硬盤驅動器(hdd)一般具備：殼體，配置于殼體內的磁盤，相對于磁盤進行數據的讀取/寫入的磁頭，和將磁頭支撐為能夠移動的懸架組件。另外，hdd具備在磁頭移動到磁盤的外周端時、將磁頭保持在離開磁盤的位置的斜坡構件。

懸架組件具有安裝于臂的前端部的懸架和從懸架延伸的加載梁，在該加載梁的前端部經由萬向節部支撐有磁頭。另外，在加載梁的前端設有提升翼片。

提升翼片是具有大致圓弧狀的截面形狀的細長的翼片，其外周面以與斜坡構件接觸的狀態搭上斜坡構件，由此將磁頭保持于卸載位置。作為這樣的提升翼片，提出了通過使翼片的半徑在外側比在中央部小來提高剛性的提升翼片。根據這樣的提升翼片，在卸載時、即搭上斜坡時，可抑制提升翼片的變形。

然而，上述構成的提升翼片雖然能夠使剛性提高，但相反具有提升翼片的厚度(高度)變厚的缺點。

技術實現要素：

實施方式的懸架組件具備具有前端的支撐板和從所述支撐板的前端向第1方向延伸出的提升翼片。所述提升翼片的與所述第1方向正交的橫截面形狀形成為圓弧狀，所述提升翼片具有：圓弧狀的外周面、圓弧狀的內周面、位于所述外周面的一方的圓弧端與所述內周面的一方的圓弧端之間的第1上端面、以及位于所述外周面的另一方的圓弧端與所述內周面的另一方的圓弧端之間的第2上端面。所述外周面與所述第1上端面所成的第1角度比所述內周面與所述第1上端面所成的第2角度小。

根據本實施方式，能夠得到與斜坡卡合的外周面的周向長度充分長、且具有高度較低的提升翼片的懸架組件以及具備該懸架組件的盤驅動器。

附圖說明

圖1是表示實施方式所涉及的硬盤驅動器(hdd)的內部構造的立體圖。

圖2是放大表示所述hdd的磁盤、磁頭以及懸架的側視圖。

圖3是表示所述hdd的頭部懸架組件的立體圖。

圖4是表示所述頭部懸架組件的磁頭側的立體圖。

圖5是表示將所述磁頭以及布線構件拆下的狀態的懸架組件的立體圖。

圖6是表示所述hdd的一部分的俯視圖。

圖7是示意表示所述hdd的斜坡以及提升翼片的圖。

圖8是放大表示所述懸架組件的提升翼片的立體圖。

圖9是沿著圖8的線vii－vii的提升翼片的剖視圖。

圖10是沿著圖8的線viii－viii的提升翼片的剖視圖。

圖11是表示所述提升翼片的制造工序的剖視圖。

圖12是表示所述提升翼片的蝕刻工序的剖視圖。

圖13是表示所述提升翼片的壓印加工工序的剖視圖。

圖14是表示掩模尺寸差(錯開寬度w2)與提升翼片的高度h的關系的圖。

圖15a是本實施方式所涉及的提升翼片的基材以及加工后的提升翼片的剖視圖。

圖15b是比較例所涉及的提升翼片的基材以及加工后的提升翼片的剖視圖。

圖16是表示在另一實施方式所涉及的提升翼片的彎曲加工以及沖壓加工中使用的加工夾具以及加工前的基材的剖視圖。

圖17是表示所述另一實施方式所涉及的提升翼片的彎曲加工以及沖壓加工工序的加工夾具的剖視圖。

具體實施方式

下面，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。

以下，作為盤驅動器，對實施方式所涉及的硬盤驅動器(hdd)進行詳細說明。

另外，公開只不過是一例，對于本領域技術人員確保發明的主旨而進行適當變更且容易想到的方案，當然包含于本發明的范圍。另外，圖面為了使說明更明確，與實際的形態相比，有時示意地表示各部的寬度、厚度、形狀等，但這只不過是一例，并不限定本發明的解釋。另外，在本說明書與各圖中，有時對與已出現的圖中前述的要素同樣的要素，賦予相同標號，并適當省略詳細的說明。

圖1表示實施方式所涉及的hdd的內部構造。如圖1所示，hdd具備殼體10。殼體10具有上表面開口的矩形箱狀的基部12和將基部12的上端開口封閉的未圖示的頂蓋。基部12具有矩形狀的底壁12a和沿著底壁的周緣立起設置的側壁12b。

在殼體10內，設有作為記錄介質的2張磁盤16、以及支撐磁盤16并使其旋轉的作為驅動部的主軸電機18。主軸電機18配設在底壁12a上。磁盤16以彼此同軸的方式嵌合于主軸電機18的未圖示的樞轂(hub)，并且由夾持彈簧27夾持，從而固定于樞轂。磁盤16被支撐為與基部12的底壁12a平行的狀態。而且，通過主軸電機18使磁盤16以預定的速度旋轉。

在殼體10內，設有相對于磁盤16進行信息的讀取/寫入的多個磁頭17和將這些磁頭17支撐為能夠相對于磁盤16移動的頭堆疊組件(headstuckassembly，以下稱為hsa)22。另外，在殼體10內，設有：使hsa22轉動以及定位的音圈電機(voicecoilmotor，以下稱為vcm)24；在磁頭17移動到磁盤16的最外周時，將磁頭17保持于離開磁盤16的卸載位置的斜坡構件50；在沖擊等作用于hdd時將hsa22保持于退避位置的閂鎖機構26；以及具有轉換連接器等的基板單元21。

在基部12的底壁12a外面，螺紋固定有未圖示的印刷電路基板。印刷電路基板經由基板單元21而控制vcm24以及磁頭17的工作，并且控制主軸電機18的工作。在基部12的側壁12b設有捕獲在殼體內產生的塵埃的循環過濾器23，該循環過濾器23位于磁盤16的外側。另外，在側壁12b設有從向殼體10內流入的空氣捕獲塵埃的呼吸過濾器15。

如圖1所示，hsa22具備旋轉自如的軸承單元28、以層疊狀態安裝于該軸承單元28的4根臂32、從各臂32延伸出的懸架組件30、以及分別層疊配置于臂32間的未圖示的隔離環(spacerring)。各臂32例如由不銹鋼、鋁等形成為細長的平板狀。臂32具有延伸端側的前端部，在該前端部，形成有具有未圖示的鉚接孔的鉚接座面。

圖2示意地表示上浮狀態的磁頭以及磁盤。如圖1以及圖2所示，磁盤16具有例如形成為直徑約2.5英寸(6.35cm)的圓板狀的由非磁性體構成的基板101。在基板101的兩面，依次層疊有：作為基底層而由呈現軟磁特性的材料構成的軟磁性層102、位于該軟磁性層102的上層部的磁記錄層103、以及位于該磁記錄層103的上層部的保護膜層104。

如圖2所示，磁頭17構成為上浮型的頭部，具有大致形成為長方體狀的滑塊31和在滑塊的流出端(trailing)側的端部形成的頭部33。磁頭17經由后述的作為撓性件的萬向節部36而支撐于懸架組件30的前端部。磁頭17利用通過磁盤16的旋轉而在磁盤16的表面與滑塊31之間產生的空氣流b而上浮。空氣流b的方向與磁盤16的旋轉方向a一致。

接下來，對懸架組件30的構成進行詳細說明。圖3是表示懸架組件的立體圖，圖4是表示懸架組件的磁頭側的立體圖，圖5是表示懸架組件的基板、加載梁以及提升翼片的立體圖。

如圖1、圖3以及圖4所示，各懸架組件30具有從臂32延伸出的懸架34，在該懸架34的前端部安裝有磁頭17。另外，將磁頭17以及支撐該磁頭的懸架組件30合稱頭部懸架組件。

作為支撐板而發揮功能的懸架34具有由數百微米厚的金屬板構成的矩形狀的基板42和由數十微米厚的金屬板構成的細長的板簧狀的加載梁35。加載梁35配置成其基端部與基板42的前端部重疊，通過對多個部位進行焊接而固定于基板42。在加載梁35的前端，突出設置有細長的棒狀的提升翼片46。

基板42在其基端部具有圓形的開口42a以及位于該開口的周圍的圓環狀的突起部43。基板42通過將突起部43嵌合于在臂32的前端部形成的圓形的鉚接孔37、并鑿緊該突起部43，從而緊固于臂32的前端部。基板42的基端也可以通過激光焊、點焊或者粘接而固定于臂32的前端。

懸架組件30具有細長的帶狀的撓性件(布線構件)40。如圖3以及圖4所示，撓性件40的前端側部分40a安裝于加載梁35以及基板42上，后半部分(延伸部)40b從基板42的側緣向外側延伸出，沿著臂32的側緣延伸。而且，位于延伸部40b的前端的連接端部40c具有多個連接墊40f，這些連接墊40f連接于基板單元21的中繼fpc21b(參照圖1)。

位于加載梁35的前端部上的撓性件40的前端部構成作為彈性支撐部發揮作用的萬向節部36。磁頭17載置并固定于萬向節部36上，經由該萬向節部36而支撐于加載梁35。另外，磁頭17與撓性件40的多根布線(未圖示)電連接。

懸架組件30的提升翼片46與設置于殼體12的斜坡構件50一起，構成將磁頭支撐于脫離磁盤16的退避位置的支撐機構。圖6是表示hdd的一部分的俯視圖，圖7是示意地表示斜坡構件50以及磁盤16的剖視圖。如圖6以及圖7所示，斜坡構件50在磁盤16的外周緣的附近，設置于殼體12的底壁12a上。斜坡構件50具有多個、例如2個斜坡塊52。各斜坡塊52具有用于相對于磁盤16將磁頭17保持于卸載、加載以及退避位置的支撐面(停靠面)54。支撐面54具有：從磁盤16的外周緣附近向從該磁盤16的表面離開的方向傾斜地延伸的傾斜部55a；接著該傾斜部55a的平坦部55b；以及由凹處(recess)構成的保持部55c。

如圖6以及圖7所示，在懸架組件30從磁盤16上的工作位置移動到磁盤16的外周緣時，各懸架組件30的提升翼片46卡合于斜坡塊52的支撐面54，在支撐面54上滑動。提升翼片46通過沿著傾斜部55a滑動而被向離開磁盤16的表面的方向上拉，進而，通過平坦部55b到達保持部55c。而且，提升翼片46停止并被保持于保持部55c。與這樣的提升翼片46的上拉以及停止相應地，磁頭17被從磁盤16的表面上拉，被保持于磁盤16的外側的退避位置。

接下來，對提升翼片46的構成例進行詳細說明。圖8是放大表示提升翼片的立體圖，圖9是沿著圖8的線vii－vii的提升翼片的橫剖視圖，圖10是沿著圖8的線viii－viii的提升翼片的縱剖視圖。

如圖8所示，提升翼片46從加載梁35的前端沿著中心軸線d的方向延伸。提升翼片46一體地具有：從加載梁35延伸、大致形成為槽形狀的卡合部62a，和從卡合部62a延伸到前端的大致半球形狀的前端部62b。卡合部62a的與中心軸線d正交的橫截面具有圓弧形狀。

即，如圖9所示，提升翼片46的卡合部62a具有：與前述的斜坡構件50的支撐面54卡合的圓弧狀的外周面64、圓弧狀的內周面66、位于外周面64的一方的圓弧端與內周面66的一方的圓弧端之間的第1上端面68a、以及位于外周面64的另一方的圓弧端與內周面66的另一方的圓弧端之間的第2上端面68b。在本構成例中，外周面64在卡合部62a的整個寬度范圍內具有一定的曲率半徑r1。

在外周面64的兩圓弧端即側邊緣處的、外周面64與第1上端面68a所成的第1角度θ1以及外周面64與第2上端面68a所成的第1角度θ1，分別比在內周面66的兩圓弧端處的、內周面66與第1上端面68a所成的第1角度θ2以及內周面66與第2上端面68b所成的第1角度θ2小。第1角度θ1形成得比90度小，另外，第2角度θ2形成得比90度大。在一例中，使第1角度θ1為約52度，使第2角度θ2為約128度。

第1上端面68a以及第2上端面68b形成為，該第1上端面68a與第2上端面68b所成的第3角度θ3為例如140～180度、優選為160～180度；更優選形成為，第3角度θ3為180度，且第1上端面68a與第2上端面68位于大致同一平面內。

提升翼片46優選形成為，在將外周面64的一方的圓弧端與另一方的圓弧端的間隔設為提升翼片46的寬度w、將內周面66的圓弧端與外周面64的頂部的間隔設為提升翼片46的高度h的情況下，寬度w與高度h的比(w/h)為4.1以上。

在一例中，在將提升翼片46的板厚設為30.5μm的情況下，能夠設為寬度w＝0.3392mm、高度h＝0.074mm、比(w/h)＝4.58、曲率半徑r1＝0.25mm。

如圖10所示，提升翼片62的前端部62b與上述的卡合部62a同樣，沿著中心軸線d的截面形狀形成為與卡合部62a連續的圓弧狀。即，前端部62b具有圓弧狀的外周面70、圓弧狀的內周面72、以及位于外周面70的圓弧端與內周面72的圓弧端之間的第3上端面68c。第3上端面68c與前述的卡合部62a的第1上端面68a以及第2上端面68b相連。在本構成例中，外周面70具有恒定的曲率半徑。

在外周面70的圓弧端處的、外周面70與第3上端面68c所成的第1角度θ1比在內周面72的圓弧端處的、內周面72與第3上端面68c所成的第1角度θ2小。第1角度θ1形成得比90度小，另外，第2角度θ2形成得比90度大。在一例中，使第1角度θ1為約52度，使第2角度θ2為約128度。

如上述那樣構成的提升翼片46能夠通過以下的制造方法制造。圖11以及圖12是分別表示提升翼片的制造工序的剖視圖，圖13是表示提升翼片的彎曲加工工序的剖視圖。在本實施方式中，作為彎曲加工的一例使用壓印加工。

如圖11所示，作為用于形成加載梁以及提升翼片的基材80，準備板厚t為數十μm的平坦的金屬板、例如不銹鋼板。在基材80的第1表面80a形成所希望形狀的第1掩模82a，另外，在基材80的相反側的第2表面80b形成所希望形狀的第2掩模82b，與第1掩模82a相向地配置。此時，第2掩模82b形成為比第1掩模82a小的尺寸，相對于第1掩模82a的各側緣，第2掩模82b的側緣配置得向內側錯開與板厚t以下的寬度w2(錯開寬度)相應的量。

接下來，如圖12所示，經由第1掩模82a以及第2掩模82b從兩面側對基材80進行蝕刻，將基材80切出為沿著第1掩模82a的所希望形狀。此時，第2掩模82a的側緣位于錯開了寬度w2量的位置，所以基材80的側面(與提升翼片的上端面相當)被蝕刻為相對于與基材80的表面垂直的方向從第1掩模82a的側緣朝向第2掩模82b的側緣傾斜的形狀。即，能夠成為將基材80的第2掩模82b側的角部削掉的形狀。

蝕刻之后，將第1以及第2掩模82a、82b除去。接下來，如圖13所示，在具有圓弧狀的凸面84a的凸模具84與具有圓弧狀的凹面86a的凹模具86之間配置基材80，通過這些凸模具84以及凹模具86將基材80壓印加工(沖壓加工)為所希望的圓弧形狀。由此，可得到一體具有提升翼片的加載梁。

在實施例中，在對板厚t為30.5μmm的基材80，在使第1掩模82a與第2掩模82b的錯開寬度w2為板厚t以下的20μm、以曲率半徑r1成為0.25mm的方式進行了壓印加工的情況下，能夠使提升翼片的蝕刻面(第1上端面、第2上端面)與水平面大致平行(第3角度θ3＝160度)，與使用第1掩模82a和第2掩模82b為相同尺寸的掩模來進行加工的情況相比較，能夠降低提升翼片的高度h。

圖14表示使基材的板厚t為30.5μm、使壓印半徑(曲率半徑r1)為0.25mm的情況下的掩模側緣的錯開寬度w2與提升翼片的高度h的關系。如圖14所示，錯開寬度w2越大，則提升翼片的內側角部的被削的量越增加，提升翼片的高度h越低。在錯開寬度w變為30μm時高度h成為最小。不過，在錯開寬度w2變為預定的值(在圖14中，為30μm以上)時，側面變得比提升翼片的內徑高，所以提升翼片的高度h不會再進一步降低。另外，錯開寬度w2越大，則角度θ1越小，提升翼片的邊緣的剛性越低。進而，由于制造時的蝕刻量的不均，提升翼片邊緣的棱線不穩定，有可能形成為波狀或者鋸齒狀。特別是，在基材的板厚為30.5μm前后、或者為30.5μm以下的較薄的情況下，該傾向變得顯著。

因此，錯開寬度w2優選設為基材80的板厚t以下、例如板厚t的1/2～2/3。在本實施方式中，錯開寬度w2設為例如板厚t的2/3、即20μm(0.02mm)左右。此外，本實施方式所涉及的提升翼片的截面形狀、高度以及寬度的比等既可以適用于提升翼片的整體，或者也可以適用于提升翼片的一部分。

以上，根據本實施方式，能夠得到與斜坡卡合的外周面的周向長度充分長、且具有高度較低的提升翼片的懸架組件和具備該懸架組件的hdd。通過使用高度較低的提升翼片，能夠實現斜坡高度的降低、或者磁盤間的間隔的降低、hdd整體的小型化、薄型化、多盤化。

圖15a表示本實施方式所涉及的基材的截面形狀以及提升翼片的截面形狀，圖15b表示比較例所涉及的提升翼片的基材的截面形狀以及提升翼片的截面形狀。在比較例所涉及的提升翼片中，基材的兩側面(上端面)相對于第1表面以及第2表面不傾斜而是形成為直角，加工后的提升翼片的上端面也相對于外周面以及內周面呈直角地延伸。

分別以各種尺寸形成本實施方式所涉及的提升翼片以及比較例所涉及的提升翼片，例如如以下這樣對板厚t為0.0305mm、錯開寬度w2為0.02mm的情況下的、提升翼片的寬度w以及高度h進行了比較。

1)寬度w共通的情況下

實施方式：h：0.0740mm、w：0.3392mm、半徑r1：0.25mm

比(w/h)：4.58

比較例：h：0.887mm、w：0.3392mm、半徑r1：0.25mm

比(w/h)：3.82

2)高度h共通的情況下

實施方式：h：0.0740mm、w：0.3392mm、半徑r1：0.25mm

比(w/h)：4.58

比較例：h：0.0740mm、w：0.2988mm、半徑r1：0.25mm

比(w/h)：4.04

3)寬度w共通的情況下(r1：0.15)

實施方式：h：0.0740mm、w：0.258mm、半徑r1：0.15mm

比(w/h)：3.49

比較例：h：0.089mm、w：0.258mm、半徑r1：0.15mm

比(w/h)：2.90

4)寬度w共通的情況下(r1：0.20)

實施方式：h：0.0740mm、w：0.301mm、半徑r1：0.20mm

比(w/h)：4.07

比較例：h：0.089mm、w：0.301mm、半徑r1：0.20mm

比(w/h)：3.38

5)寬度w共通的情況下(r1：0.30)

實施方式：h：0.0740mm、w：0.3726mm、半徑r1：0.30mm

比(w/h)：5.04

比較例：h：0.089mm、w：0.3726mm、半徑r1：0.30mm

比(w/h)：4.20

6)寬度w共通的情況下(r1：0.35)

實施方式：h：0.0740mm、w：0.403mm、半徑r1：0.35mm

比(w/h)：5.45

比較例：h：0.089mm、w：0.403mm、半徑r1：0.35mm

比(w/h)：4.54

如以上那樣，可知，在1)～6)的任意的情況下，實施方式的提升翼片的比(寬度/高度)都比比較例大，與比較例相比，實施方式可得到高度較低的提升翼片。

接下來，對另一實施方式所涉及的提升翼片的制造方法進行說明。

在前述的實施方式中，利用了通過使用了掩模的蝕刻來使基材80的兩端面傾斜的方法，但不限定于此，也可以利用通過沖壓將基材80的角部(邊緣)壓潰的方法。

圖16是表示在另一實施方式所涉及的沖壓加工以及彎曲加工中所使用的模具(加工夾具)、以及加工前的基材的剖視圖，圖17是表示彎曲加工狀態的模具以及基材的剖視圖。

如圖16所示，加工夾具具有：具有圓弧狀的凸面94a的凸模具94，和具有圓弧狀的凹面96a的凹模具96。進而，凸模具94一體地具備位于凸面94a的兩側并分別大致水平地延伸的一對平坦的按壓肩部94b。基材80以其兩端面(兩側面)未加工的狀態被配置于凸模具94與凹模具96之間。而且，如圖16以及圖17所示，將一方的模具、例如凸模具94向另一方的凹模具96加壓，通過這些凸模具94以及凹模具96將基材80壓印加工(彎曲加工)為所希望的圓弧形狀。同時，通過一對按壓肩部94b將基材80的內周面側的兩角部(兩邊緣)壓潰，形成大致水平的一對端面。結果，能夠使提升翼片的端面(第1上端面、第2上端面)與水平面大致平行(第3角度θ3＝180度)。

在另一實施方式中，可以在通過彎曲加工形成提升翼片時一次將基材80的角部(邊緣)壓潰，也可以在通過彎曲加工形成圓弧狀的提升翼片后通過另外的平坦的模具將基材80的角部(邊緣)壓潰。

在以上那樣的另一實施方式所涉及的制造方法中，也能夠制造具有與前述的第1的實施方式同樣的作用效果的提升翼片。

此外，雖然對本發明的實施方式進行了說明，但該實施方式是作為例子而提出的，并不意在限定發明的范圍。新的實施方式能夠以其他的各種方式實施，在不脫離發明的要旨的范圍內，能夠進行各種省略、置換、變更。這些實施方式包含于發明的范圍和/或要旨，并且包含于權利要求所記載的發明及其均等的范圍內。

例如，磁盤不限于2.5英寸，也可以為其他大小的磁盤。磁盤不限于2張，也可以為1張或者3張以上，懸架組件的數也根據磁盤的設置張數而增減即可。懸架組件中所用的材料以及尺寸不限于實施方式，可根據需要而進行各種變更。