CN101034557A - 旋转型压电微驱动器及其磁头折片组合及磁盘驱动单元 - Google Patents

Abstract

一种磁头折片组合，包括磁头；用于调节所述磁头位置的微驱动器；及承载所述磁头与微驱动器的悬臂件。所述微驱动器包括：两个边臂；用于支撑所述磁头的负载板，该负载板与所述至少一个边臂连接；一对与所述边臂连接的压电元件；及与所述悬臂件连接的支撑轴，所述支撑轴与所述边臂连接并且位于所述压电元件之间，所述一对压电元件被预定电压激发而以相反的方向移动，导致所述边臂的选择性运动及负载板与磁头的旋转。本发明同时揭露了使用该磁头折片组合的磁盘驱动单元。

Description

旋转型压电微驱动器及其磁头折片组合及磁盘驱动单元

技术领域

本发明涉及一种磁盘驱动单元，更具体地涉及一种旋转型压电微驱动器及含有该旋转型压电微驱动器的磁盘驱动单元。

背景技术

磁盘驱动器为一种使用磁介质储存数据的信息存储装置。参考图1，现有的典型磁盘驱动器(disk drive)包括磁盘及驱动磁头折片组合(head gimbal assembly，HGA)277的驱动臂(drive arm)。所述磁头折片组合277具有悬臂件213，其上安装磁头203。所述磁盘安装在驱动该磁盘旋转的主轴马达上。所述驱动臂上具有音圈马达(voice coil motor，VCM)，用以控制所述磁头203沿着磁盘表面的磁轨之间移动，从而将数据写入磁盘或自磁盘上读出数据。

然而，由于音圈马达自身的较大惯性，因而具有有限的带宽(bandwidth)。这样，磁头203无法获得快速而精确的位置控制，这将影响磁头203从磁盘读取数据及将数据写入磁盘的能力。

为解决上述问题，目前使用压电微驱动器(PZT micro-actuator)来改变磁头203的位移。即，压电微驱动器以更小的幅度及比音圈马达更高的频率来校正磁头203的位移。从而允许使用更小的记录磁轨宽度(recording track width)，并将TPI(tracks per inch，每英寸的磁轨数)值提高50％。而且也减小了磁头的寻轨及定位时间，这样使得磁盘表面记录密度及磁盘性能都得以提高。

参考图1b，传统的压电微驱动器205包括具有两个陶瓷边臂207的U形陶瓷框架297，每个陶瓷边臂207上具有压电片(未标号)用以实现驱动(actuation)。参考图1a-1b，所述压电微驱动器205与悬臂件213物理地连接，并且具有多个(例如三个)电连接球209(金球连接或锡球连接，gold ball bonding or solder ballbonding，GBB or SBB)在所述陶瓷边臂207的每一边将压电微驱动器205与悬臂导线210连接起来。另外，多个(例如四个)金属球208(金球连接或锡球连接)将所述磁头203与悬臂导线210连接起来，以便电性连接读写传感器。图1c展示了将磁头203***到微驱动器205的详细过程。所述磁头203借助若干环氧树脂点(epoxy dot)212在位于所述U形框架开口处的两个点206处而连接到所述两个陶瓷边臂207。所述磁头203与框架297相互形成矩形中空结构(rectangular hollow structure)。所述U形框架297的底部固定到所述悬臂件的悬臂舌片上(图1c未示)。所述磁头203及边臂207没有直接与所述悬臂件连接，这样相对于悬臂件自由移动。

当通过悬臂导线210施加驱动力后，所述位于陶瓷边臂207上的压电片将膨胀或收缩，该膨胀或收缩导致两个陶瓷边臂207沿着共同的侧向弯曲。该弯曲导致所述框架297产生剪切变形。所述框架的矩形形状大致变为平行四边形。所述磁头203经历侧向平移(lateral translation)，因为磁头安装在所述平行四边形的移动边上。这样可以获得精确的磁头位置调整。

然而，所述磁头203的平移产生侧向惯性力，该侧向惯性力导致悬臂振动共振(suspension vibraion resonance)，其具有与摇摆悬臂基板相同的共振效果。这将影响磁头折片组合的动态性能，并且限制磁盘驱动器的伺服带宽及容量的提高。如图2b所示，标号201表示当摇摆悬臂基板时的共振曲线，而标号202表示当激发(exciting)图1c及图2a所示的微驱动器205时的共振曲线。当频率为20KHz时，在悬臂频率响应中具有多个较大的峰值及低谷，这些峰值及低谷显示了较差的共振特性。该图清楚地显示了上述问题。

参考图2a，所述U形微驱动器205局部地安装到悬臂舌片上。当微驱动器205工作时，所述两个边臂207a及207b将向外弯曲。当其中一个边臂207a沿着方向200a弯曲时，它将在安装于悬臂舌片的底臂(bottom arm)上产生反作用力Fa。该反作用力Fa将传递到悬臂件并产生与摇摆悬臂基板效果相同的振动。类似地，当另一个边臂207b沿着方向200b弯曲时，它将在底臂上产生反作用力Fb，该反作用力Fb也将传递到悬臂件并产生与摇摆悬臂基板效果相同的振动。

因此有必要提供一种微驱动器、磁头折片组合及磁盘驱动单元，以克服现有技术的不足。

发明内容

本发明一方面提供一种可以获得良好的共振性能及位置调整性能的磁头折片组合。

本发明另一方面提供一种具有简单结构及良好的位置调整性能的微驱动器。

本发明另一方面提供一种具有较宽伺服带宽(wide servo bandwidth)及较大行程(large stroke)的磁盘驱动单元。

为达到上述目的，根据本发明的一个实施例，一种磁头折片组合包括磁头；用于调节所述磁头位置的微驱动器；及用于承载上述磁头与微驱动器的悬臂件。所述微驱动器包括两个边臂；用于支撑所述磁头的负载板(load plate)，该负载板与所述至少一个边臂连接；一对与所述边臂连接的压电元件；及用于与所述悬臂件连接的支撑轴(support shaft)，所述支撑轴与所述边臂连接并且位于所述压电元件之间，所述一对压电元件被预定电压激发而以相反的方向移动，导致所述边臂的选择性运动及负载板与磁头的旋转。

在一个实施例中，所述负载板包括与磁头连接的支撑板(support plate)；将所述支撑板与两个边臂分别连接起来的两个连接板(connecting plate)。所述支撑板包括两个支撑部(support portion)及与所述两个支撑部连接的连接部(connecting portion)。所述两个连接板相应地连接到关于所述支撑板的中心对称的位置。所述连接板具有比支撑板更有柔性的柔性部(more flexible portion)，该柔性部可以通过更窄的宽度、更小的厚度或形状而获得。在一个实施例中，所述支撑轴在邻近其末端处具有至少一个更窄的部位。

根据本发明的一个实施例，所述支撑轴与边臂一体成形。所述磁头由负载板局部地固定，例如磁头连接到所述负载板的两个支撑部上。在另一个实施例中，仅有支撑轴借助比如激光焊接的方式局部地固定到悬臂件上。所述一个边臂与另一个边臂互相平行。所述负载板连接到关于磁头空气承载面的相反面的中心对称的位置。所述负载板与悬臂件之间、所述压电元件与悬臂件之间分别形成两个间隙。另外，所述压电元件上具有多个电触点，以便电性连接到所述悬臂件。

本发明的微驱动器包括两个边臂；与至少一个边臂连接的负载板；一对压电元件，当所述压电元件受到预定电压影响并且连接到边臂时，该对压电元件沿着相反的方向移动；及与悬臂件连接的支撑轴，该支撑轴与所述边臂连接并且位于所述压电元件之间，所述一对压电元件被预定电压激发而以相反的方向移动，导致所述边臂的选择性运动及负载板与磁头的旋转。在本发明中，每个压电元件可以具有任何适当的结构，比如薄膜压电元件、陶瓷压电元件或铅镁铌-铅钛晶体(PMN-Pt crystal)。所述压电元件可以包括具有单层结构或多层结构的压电层。在另一个实施例中，所述压电元件还可以包括与压电层连接的基底层(substrate layer)。

本发明的磁盘驱动单元包括磁头折片组合；与所述磁头折片组合连接的驱动臂；磁盘；驱动所述磁盘的主轴马达。所述磁头折片组合包括磁头；用于调节所述磁头位置的微驱动器；及用于承载上述磁头与微驱动器的悬臂件。所述微驱动器包括两个边臂；用于支撑所述磁头的负载板，该负载板与所述至少一个边臂连接；一对与所述边臂连接的压电元件；及用于与所述悬臂件连接的支撑轴，所述支撑轴与所述边臂连接并且位于所述压电元件之间，所述一对压电元件被预定电压激发而以相反的方向移动，导致所述边臂的选择性运动及负载板与磁头的旋转。

与现有技术比较，本发明的微驱动器使用两个简单的压电元件来调整磁头的位置，使得制造成本降低且制造工序简单化，当所述压电元件受到预定电压影响时，该对压电元件沿着相反的方向移动。另外，本发明的两个边臂以相反的方向旋转。这样，所述磁头进行单纯的旋转运动。通过保持所述磁头的重心不动，使得微驱动(micro-actuation)所需要的动力减小。因为读写传感器位于所述磁头的末端。这样，不需要增加微驱动的动力，即可获得较高的磁头位置调节能力。而且，本发明的微驱动器传递很小的力矩，并且在悬臂件上没有形成惯性力。由微驱动而导致的悬臂共振得以减小。正如期望的那样，所述伺服带宽得以提高，所述磁盘驱动器的存储容量得以增加。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1a为现有磁头折片组合的立体图。

图1b为图1a所示结构的局部放大图。

图1c展示了将磁头***到图1a所示磁头折片组合的微驱动器内的分解状态的详细流程图。

图2a为图1a所示磁头折片组合的磁头与微驱动器组装后的立体图。

图2b为图1a及图2a所示磁头折片组合的共振曲线。

图3为本发明第一个实施例所述的磁头折片组合的立体图。

图4a-4b为图3所示磁头折片组合从不同角度观察的局部放大的立体图。

图5为图4a所示结构的分解图。

图6为图3所示磁头折片组合在微驱动器区域的局部侧视图。

图7a为图3所示磁头折片组合的微驱动器的立体分解图。

图7b为图7a所示微驱动器的第一压电元件的放大平面图。

图7c为图7a所示微驱动器的第二压电元件的放大平面图。

图8a为图7b及图7c所示第一压电元件与第二压电元件之间电连接关系的示意图。

图8b为施加到图7a所示微驱动器的压电元件上的电压波形图。

图8c为图7a所示微驱动器在没有对其输入电压时的初始状态的放大平面图。

图8d为与图8c类似的视图，展示了当正电压施加到第一及第二压电元件后，图7a所示微驱动器的状态。

图8e展示了当正电压施加到压电元件后，施加到所述压电元件上的力示意图。

图8f为与图8c类似的视图，展示了当负电压施加到第一及第二压电元件后，图7a所示微驱动器在第二半阶段后的状态。

图8g展示了当负电压施加到压电元件后，施加到所述压电元件上的力示意图。

图9a-9b为图3所示磁头折片组合的共振曲线。

图10a为本发明第二个实施例所述微驱动器的立体分解图。

图10b为图10a所示微驱动器放大的平面图，展示了当正电压施加到第一及第二压电元件后所述微驱动器的状态。

图11a-11b为本发明另外两个实施例所述微驱动器的立体视图。

图12为本发明一个实施例所述的磁盘驱动单元的立体图。

具体实施方式

参考图3，本发明的磁头折片组合(head gimbal assembly，HGA)3包括磁头31、微驱动器32及用于承载上述磁头31与微驱动器32的悬臂件8。

同样参考图3，所述悬臂件8包括负载杆17、挠性件13、枢接件15及基板11。所述挠性件13上具有多个连接触点308，用于在一端与一个控制***(图未示)连接，在另一端具有多个电性导线309、311。参考图4a-4b及图5，所述挠性件13还包括用于支撑所述磁头31及微驱动器32的悬臂舌片328。参考图6，所述负载杆17上形成用于支撑所述悬臂舌片328的凸点329。

参考图4b及图5，所述负载杆17上形成延伸穿过所述悬臂舌片328的限位器207，当磁盘驱动器在正常运行时，或者当任何震动或振动施加到磁盘驱动器上时，所述限位器207避免悬臂舌片328过渡弯曲。这样，所述磁头折片组合3可以获得良好的抗震性能。在本发明中，所述悬臂舌片328上具有多个形成于其上的电连接触点113、330a及330b。所述电连接触点113与多个导线309连接，而所述电连接触点330a及330b则与多个导线311连接。所述磁头31也在其一端具有多个电连接触点204，这些电连接触点204与所述悬臂舌片328的移动件(moving part)114上的电连接触点113对应。

在本发明中，参考图5、图7，所述微驱动器32包括两个边臂322、323，用于支撑所述磁头31的负载板(load plate)325，一对与所述边臂322、323连接的压电元件404a、404b及支撑轴(support shaft)324。在一个优选实施例中，所述支撑轴324由柔性材料形成。在本发明中，所述负载板325也与所述边臂322、323连接，所述支撑轴324与所述边臂322、323连接并且设置在所述压电元件404a与404b之间。参考图6，所述支撑轴324借助传统介质380，比如环氧树脂(epoxy)、粘结剂等而在其中央部位局部地与所述悬臂舌片328连接，因此在所述微驱动器32与悬臂舌片328之间形成两个间隙503、504，所述两个间隙503、504分别位于传统介质380的两侧。在本发明中，所述两个间隙503、504的存在将使得磁头31及压电元件404a、404b悬挂于所述悬臂舌片328上方，这样，当激发所述微驱动器32时，避免在悬臂件8上产生额外的振动。

根据本发明的第一个实施例，如图5、7所示，所述负载板325包括与磁头31连接的支撑板(support plate)345；两个连接板(connecting plate)401、402，这些连接板401、402自所述支撑板345延伸而出，用于分别与两个边臂322、323连接。在一个优选实施例中，所述两个连接板401、402连接到关于所述支撑板345的重心对称的位置。由于特殊的连接方式，当所述连接板401、402受到压力或拉力时，支撑板345将被旋转。为了容易地旋转所述支撑板345，在一个实施例中，所述连接板401、402比支撑板345具有更窄的宽度。在另一个实施例中，所述支撑板345包括两个支撑部(support portion)403a、403b及与所述两个支撑部403a、403b连接的连接部(connecting portion)405。所述连接部405比支撑部403a或403b具有更小的宽度(或更小的厚度或形状)。显然，所述支撑板345并不局限于上述结构；所述支撑板345可以具有任何适当的结构以便获得相同的效果。

参考图5及图7a，在微驱动器32的一个实施例中，所述负载板325与边臂322、323一体成形。所述支撑轴324借助任何传统方法，比如焊接(soldering)、胶接(adhesive bonding)或激光连接(laser bonding)的方式而连接到所述边臂322、323。在一个优选实施例中，所述边臂322与边臂323互相平行，而支撑轴324垂直于两个边臂322、323。在一个优选实施例中，所述压电元件404a、404b在其两端借助两对环氧树脂点(epoxy dot)59a、59b而连接到所述边臂322、323。可以理解地，所述环氧树脂点59a、59b可以替换为粘结胶(adhesive)、各向异性导电膜(an isotropic conductive film)或其它连接方式。

参考图7a-7c，所述压电元件404b可以为d33型号(d33 model)的压电材料，所述压电元件404a可以为具有衬底(substrate)333的d31型号(d31 model)的压电材料334，所述d33型号的压电材料为伸展型压电材料，而d31型号的压电材料为收缩型压电材料。因此，当***作时，所述压电元件相反的操作将导致微驱动器具有良好的动态性能及静态性能(较大的行程及良好的共振性能)。

图7b展示了d33型号材料的压电元件404b的详细结构。两个电极455、456交替叠压，并且互相分开以便与连接触电320连接。所述两个电极导致d33材料的压电元件具有伸展方向b，该伸展方向b具有与电场及极化方向a相同的方向。当输入电压时，所述d33材料的压电元件404b将沿着方向b伸展，由于所述压电元件404b的中间区域与悬臂舌片上的悬臂导线电性连接，而所述压电元件404b的两端固定在边臂322及323上，因此导致压电元件404b伸展并且向一侧弯曲。

图7c展示了d31材料的压电元件404a的详细结构。其包括基底层333(金属、陶瓷、硅或聚合物)及压电材料层334。两个电极455’、456’交替叠压，并且互相分开以便与压电材料层334上的连接触电320’连接。所述两个电极导致d31材料的压电元件具有收缩方向b’，该收缩方向b’具有与电场及极化方向a’垂直的方向。当输入电压时，所述d31材料的压电元件404a将沿着方向b’收缩，由于所述压电元件404a的中间区域与悬臂舌片上的悬臂导线电性连接，而所述压电元件404a的两端固定在边臂322及323上，而且所述基底层叠压在一边，因此导致压电元件404a相对于支撑轴324弯曲。

图8a展示了两个压电元件404a、404b之间的电连接电路。所述两个压电元件具有共同的接地端800及两个输入端801与802。

图8b展示了操作电压，其中输入正弦波形805用于驱动微驱动器。

图8c展示了当没有输入电压且磁头在其原始位置时的微驱动器的初始状态图。

图8d展示了当正电压输入到两个压电元件404a、404b时的第一个半阶段。d33材料的压电元件404b将伸展并向所述支撑轴324变形，因为所述压电元件的中间区域固定于悬臂舌片。所述压电元件404b的两端将借助两个力F3、F4(图8e)而向外推动所述边臂322及323。这将导致所述支撑轴324变形并且也将导致磁头31顺时针方向旋转，所述磁头31安装在支撑部403a/403b上(图7a)。

类似地，所述d31材料的压电元件404a将也对输入电压产生响应，该输入电压将导致压电元件404a收缩并且向所述支撑轴324变形，因为所述压电元件的中间区域固定于悬臂，而基底层则叠压到所述支撑轴324一边，因此导致磁头31顺时针方向旋转，并且随同所述压电元件404b的伸展而形成较大的行程。

如图8e所示，所述压电元件404a的两端将拉动所述两个边臂322、323，并产生两个拉力F1、F2。由于所述力F1/F2/F3/F4可以在X轴及Y轴上分解为F1x，F1y，F2x，F2y，F3x，F3y，F4x，F4y，由于能量相同而方向相反，F1x将抵消F2x，F3x将抵消F4x，F1y与F2y将抵消F3y与F4y。相应地，当所述微驱动器的两个压电元件404a及404b工作时，将获得较大的行程并且对所述悬臂件没有影响力(affected force)，这将提供良好的静态及动态性能，比如良好的共振性能及行程性能(stroke performance)。

图8f展示了当电压进入负边时的第二半阶段。所述d33材料的压电元件404b将收缩并且向所述支撑轴324外变形，因为所述压电元件的中间区域固定于悬臂舌片，并且所述压电元件404b的两端将借助两个拉力F3’、F4’而拉动所述边臂322及323。这将导致所述支撑轴324变形并且也将导致磁头31逆时针方向旋转，所述磁头31安装在支撑部403a/403b上。类似地，所述d31材料的压电元件404a将也对输入电压产生响应，并且轻微地伸展及向所述支撑轴324变形，因为所述压电元件的中间区域固定于悬臂，而基底层则叠压到所述支撑轴324一边。这将导致磁头31逆时针方向旋转，并且随同所述压电元件404b而形成较大的行程。所述压电元件404a的两端将推动所述两个边臂322、323，并产生两个推力F1’、F2’。由于所述力F1/F2/F3/F4可以在X轴及Y轴上分解为F1x’，F1y’，F2x’，F2y’，F3x’，F3y’，F4x’，F4y’，并且由于能量相同而方向相反，F1x’将抵消F2x’，F3x’将抵消F4x’，F1y’与F2y’将抵消F3y’与F4y’。相应地，当操作所述微驱动器的两个压电元件404a及404b时，将获得较大的行程并且对所述悬臂件没有影响力，这将提供良好的静态及动态性能，比如良好的共振性能及行程性能。

图9a-9b展示了本发明磁头折片组合3的共振性能的测试结果。在这里，标号702表示微驱动器工作时(压电激发)的共振增益曲线，该共振增益曲线具有相位703，标号701表示基板被激发时的共振增益曲线，该共振增益曲线具有相位704。图中显示，当频率较低(没有扭转模型及摆动模型)时，没有发生悬臂共振，而当激发所述微驱动器32时，在较高频率仅仅发生微驱动器共振，因此扩大了伺服带宽，提高了磁盘驱动器的性能，并且减少了磁头的寻轨及定位时间。

图10a展示了本发明的变形实施例，在该实施例中，所述压电元件404a1为d33型号的材料，而另一个压电元件404b1为具有基底层333a的d31型号的材料。当输入电压时，所述压电元件404a1伸展并且推动所述两个边臂322及323，由于所述压电元件的中间区域与悬臂舌片电性连接，因此该压电元件将向磁头一边变形。对于另一个压电元件404b1，由于所述基底层333a叠压在一边，并且其中间区域与所述悬臂舌片连接，当输入电压时，该压电元件404b1将收缩并向所述支撑轴324一边变形(图10b)。如上所述，上述压电元件的运动将导致磁头旋转，并且这种运动不会对悬臂件产生任何反作用力或振动共振。

图11a-11b展示了本发明微驱动器的另外实施例。所述支撑轴324具有两个窄点或弱点(narrow or weak point)507，当所述压电元件产生运动时，这些弱点507使得支撑轴324容易变形。图11z展示了d31材料的压电元件404a位于所述支撑轴324的内侧，而d33材料的压电元件404b位于所述支撑轴324的外侧。图11b展示了另一个实施例，其中d31材料的压电元件404a位于所述支撑轴324的外侧，d33材料的压电元件404b位于所述支撑轴324的内侧。图11a-11b所示的实施例与前述实施例具有相同的工作原理。

在装配时，首先，参考图7a，在本发明的一个实施例中，所述支撑轴324、压电元件404a、404b及由两个边臂322、323与负载板325一体成形的框架互相组装而形成微驱动器32。此时，所述压电元件的两个电连接触电320、320’暴露在外面。然后，参考图5，使用两个环氧树脂点52将磁头31局部地连接到所述微驱动器32的负载板325。所述磁头31的中心与负载板325的中心很好地匹配。其后，参考图4a-4b、图5及图6，将所述负载板325在其中间部位借助环氧树脂、粘结剂或各向异性导电膜而局部地连接到悬臂舌片328，使得微驱动器32及磁头31与悬臂件8组装在一起。此时，所述磁头31的中心与负载杆17的凸点329很好地匹配，使得当磁头31飞行在磁盘(图未示)上时，所述悬臂件8的负载力总是施加到磁头31的中心。而且，所述磁头31的电连接触点204及压电元件404a、404b的电连接触点320、320’分别对应所述悬臂舌片328的电连接触点113、330而被定位。然后，使用多个金属球905(金球连接或锡球连接或锡膏，gold ball bonding or solder ball bonding or soldering paste)将所述磁头31的电连接触点204与悬臂舌片328的电连接触点113电性连接；同时，使用多个金属球219(金球连接或锡球连接或锡膏)将压电元件404a、404b的电连接触点320、320’与悬臂舌片328的电连接触点330电性连接。这样，所述微驱动器32与悬臂件8的两个电性多组导线(electric multi-traces)311电性连接，而所述磁头31与悬臂件8的两个电性多组导线(electric multi-traces)309电性连接。通过所述电性多组导线309、311及连接触点308，磁头31及微驱动器32与控制***(图未示)电性连接，并被其控制。

在另一个实施例中，所述支撑轴324可以在其中间区域借助激光焊接的方式局部地连接到悬臂舌片328。所述激光焊接工序使得支撑轴324与悬臂舌片328之间的连接更加牢靠，而且也减少了制造过程中的振动。

在本发明中，参考图8c，所述磁头31的宽度最好小于所述两个边臂322、323之间的距离。这样，在磁头31与两个边臂322、323之间形成平行间隙601、602，以确保磁头31在两个边臂322、323之间***。另外，由于所述磁头31与两个边臂322、323局部地连接，当被微驱动器32驱动时，该磁头31将自由移动。

在本发明的优选实施例中，所述边臂322、323之一平行于另一个边臂。可以理解地，所述边臂322、323之一可以不平行于另一个边臂，而所述微驱动器32仍可以调节磁头的位置。另外，所述连接板401、402之一可以省略，而所述微驱动器仍可以调节磁头31的位置。

与现有技术比较，本发明的微驱动器仅仅需要两个简单的压电元件来调整磁头的位置，使得制造成本降低且制造工序简单化。另外，所述微驱动器可以不同的方向旋转磁头的后缘(trailing side)及前缘(leading side)，而现有的微驱动器仅仅可以像秋千(swing)一样移动磁头的后缘(因为磁头的前缘固定)。因此，本发明可以提供比现有技术更大的磁头摇摆运动，因为磁头的后缘及前缘均可移动。相应地，可以获得较大的磁头位置调节能力。而且，因为微驱动器仅仅通过支撑轴而与悬臂件连接，因此在悬臂件与磁头之间、在悬臂件与压电元件之间分别形成两个间隙，当激发所述微驱动器时，共振性能显著提高，因为没有反作用力传递到所述悬臂件上。另外，当运行所述微驱动器时，悬臂共振在低频部分得以提高(降低了共振峰值)，而且，在高频部分仅仅发生微驱动器共振，这将扩大伺服带宽，提高磁盘驱动器的性能。

在本发明中，参考图12，本发明的磁盘驱动单元可以通过将壳体901、磁盘902、磁盘驱动主轴903、用于控制磁头微驱动器组合905的音圈马达904及用于音圈马达与印刷电路板装配(PCBA)的柔性印刷电路907与本发明的磁头折片组合3组装在一起而获得。由于本发明的磁盘驱动单元的结构及/或装配流程为本领域的普通技术人员所知悉，，这里省略更详细的结构及装配描述。

以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的等效组合。

Claims (30)

1.一种磁头折片组合，包括：

磁头；

用于调节所述磁头位置的微驱动器；及

承载所述磁头与微驱动器的悬臂件；其中

所述微驱动器包括：

两个边臂；

用于支撑所述磁头的负载板(load plate)，该负载板与所述至少一个边臂连接，且随着所述一个或两个边臂的选择性运动而相对旋转；

一对与所述边臂连接的压电元件；及

与所述悬臂件连接的支撑轴(support shaft)，所述支撑轴与所述边臂连接并且位于所述压电元件之间；

所述一对压电元件被预定电压激发而以相反的方向移动，导致所述边臂的选择性运动及负载板和磁头的旋转。

2.根据权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于：所述负载板包括与磁头连接的支撑板(support plate)及将所述支撑板与两个边臂分别连接起来的两个连接板(connecting plate)。

3.根据权利要求2所述的磁头折片组合，其特征在于：所述两个连接板分别连接到关于所述支撑板的重心对称的位置。

4.根据权利要求2所述的磁头折片组合，其特征在于：所述连接板比支撑板具有更大的柔性。

5.根据权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于：所述支撑轴具有至少一个用于增强自身柔性的窄部(narrower portion)。

6.根据权利要求5所述的磁头折片组合，其特征在于：所述支撑轴靠近其末端具有两个窄部。

7.根据权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于：所述支撑轴与边臂是一体成形的。

8.根据权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于：所述两个连接板分别连接到负载板上关于所述负载板的中心镜像对称的位置。

9.根据权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于：仅有支撑轴与所述悬臂件连接。

10.根据权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于：所述一个压电元件在被施加预定电压时为伸展模式(extend model)，另一个压电元件在被施加预定电压时为收缩模式(shrink or contract model)。

11.根据权利要求10所述的磁头折片组合，其特征在于：所述一个压电元件为d31材料压电元件，所述另一个压电元件为d33材料压电元件。

12.根据权利要求10所述的磁头折片组合，其特征在于：所述每个压电元件为陶瓷压电元件、薄膜压电元件或铅镁铌-铅钛晶体(PMN-Pt crystal)。

13.根据权利要求12所述的磁头折片组合，其特征在于：所述每个压电元件为单层或多层。

14.根据权利要求1所述的磁头折片组合，其特征在于：所述压电元件在边臂上产生力，这些力互相抵消以便减小在悬臂件上的力。

15.一种微驱动器，包括：

两个边臂；

与所述至少一个边臂连接的负载板，该负载板随着所述一个或两个边臂的选择性运动而相对旋转；

一对与所述边臂连接的压电元件；及

与所述边臂连接并且位于所述压电元件之间的支撑轴；

所述一对压电元件被预定电压激发而以相反的方向移动，导致所述边臂的选择性运动及负载板和磁头的旋转。

16.根据权利要求15所述的微驱动器，其特征在于：所述负载板上安装有磁头。

17.根据权利要求16所述的微驱动器，其特征在于：所述负载板包括与磁头连接的支撑板及将所述支撑板与两个边臂分别连接起来的两个连接板。

18.根据权利要求17所述的微驱动器，其特征在于：所述两个连接板分别连接到关于所述支撑板的重心对称的位置。

19.根据权利要求17所述的微驱动器，其特征在于：所述连接板比支撑板具有更大的柔性。

20.根据权利要求10所述的微驱动器，其特征在于：所述支撑轴具有至少一个用于增强自身柔性的窄部。

21.根据权利要求20所述的微驱动器，其特征在于：所述支撑轴靠近其末端具有两个窄部。

22.根据权利要求15所述的微驱动器，其特征在于：所述一个压电元件在被施加预定电压时为伸展模式，另一个压电元件在被施加预定电压时为收缩模式。

23.根据权利要求22所述的微驱动器，其特征在于：所述一个压电元件为d31材料压电元件，所述另一个压电元件为d33材料压电元件。

24.根据权利要求22所述的微驱动器，其特征在于：所述每个压电元件为陶瓷压电元件、薄膜压电元件或铅镁铌-铅钛晶体(PMN-Pt crystal)。

25.根据权利要求24所述的微驱动器，其特征在于：所述每个压电元件为单层或多层。

26.根据权利要求25所述的微驱动器，其特征在于：所述每个压电元件还包括与所述单层或多层连接的基底层(substrate layer)。

27.根据权利要求15所述的微驱动器，其特征在于：当所述压电元件未被施加预定电压时，这些压电元件与所述支撑轴实质上平行，且所述压电元件的末端及支撑轴与所述边臂实质上垂直。

28.根据权利要求17所述的微驱动器，其特征在于：所述支撑板包括两个支撑部(support portion)及与所述两个支撑部连接的连接部(connectingportion)。

29.一种磁盘驱动单元，包括：

磁头折片组合；

与所述磁头折片组合连接的驱动臂；

磁盘；及

驱动所述磁盘的主轴马达；其中

所述磁头折片组合包括：

磁头；

用于调节所述磁头位置的微驱动器；及

用于承载上述磁头与微驱动器的悬臂件；其中

所述微驱动器包括：

两个边臂；

用于支撑所述磁头的负载板，该负载板与所述至少一个边臂连接，且随着所述一个或两个边臂的选择性运动而相对旋转；

一对与所述边臂连接的压电元件；及

与所述悬臂件连接的支撑轴，所述支撑轴与所述边臂连接并且位于所述压电元件之间；

所述一对压电元件被预定电压激发而以相反的方向移动，导致所述边臂的选择性运动及负载板与磁头的旋转。

30.根据权利要求29所述的磁盘驱动单元，其特征在于：所述负载板包括与磁头连接的支撑板及将所述支撑板与两个边臂分别连接起来的两个连接板。

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