CN1096675C - 滑块悬架组件和利用该组件的信息存储*** - Google Patents

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Abstract

用于信息存贮***的滑块悬架组件，包括：承载梁；耦合在所述承载梁上的挠曲件；至少部分地沿其长度在承载梁内形成的集成电缆，该集成电缆具有一介质电层和多个设置在介质电层上的导体；滑块，固定在挠曲件上具有沿一选定边缘设置的多个导电垫片；和在集成电缆内的圈，其半径足以使集成电缆覆盖在滑块边缘上；其中包括至少一个在介质电层内的开口，其在覆盖在多个导电垫片上的集成电缆的圈内，从而多个导体与多个导电垫片电接触。

Description

滑块悬架组件和利用该组件的信息存贮***
本发明总的涉及一种用于数据记录磁盘文件存贮器的滑块悬架组件，更具体地说是涉及一种经改进的滑块悬架组件，和一种利用该组件的信息存贮***。
磁盘文件存贮器是一种信息存贮装置，它使用至少一个带有包含信息的同圆心数据磁道的可转动磁盘，一个用于从不同磁道读取数据或将数据写到不同磁道上的磁头(或“转换器”)，以及一个连接到磁头上用于在读或写操作过程中将其移动至所需要的磁道上和将其保持在该磁道中心线上的磁头定位致动器。转换器装接在一个气垫滑块上，气垫滑块由转动磁盘所产生的一个空气衬垫支承在靠近磁盘的数据表面处。
滑动借助一个悬架连接在磁头定位致动器的一个支承臂上。悬架提供了滑块和致动器臂之间的形体稳定性，滑块相对于其在转动磁盘上移动方向的俯仰和滚转运动的可控灵活性，和对摆动动作的阻遏性。在常规的磁盘文件存贮器中，悬架在滑块上施加了负荷或抗力，这种负荷或抗力由滑块的气垫表面和磁盘表面之间的气浮力所抵消。因此，滑块被保持在非常接近于但并不接触磁盘数据表面的位置。
悬架通常包括一个其一端装在致动器臂上的承载梁，和一个连接在承载梁的另一端上并支承滑块的挠曲元件。承载梁提供了弹性弹簧作用将滑块朝着磁盘表面推压，而挠曲件当滑块骑跨在气垫表面和转动磁盘之间的空气衬垫上时对滑块提供挠性。
在常规的滑块悬架组件中，滑块是用环氧树脂粘接剂机械地粘接在悬架的挠曲元件上。转换器和磁盘文件存贮器读写电子装置之间的电气连接是由通过悬架承载梁的长度并在挠曲件和滑块上延伸的分离的绞合电线所实现的。电线的端头被焊接或用超声方式粘接在滑块上的转换器终端垫片上。制造这种滑块悬架在大多数情况下需用人工组装，因而既费时又昂贵。就是这个连接滑块悬架组件的人工组装和棘手操作常会引起的操作过程中的绝大部分的失误和产品的损毁。
因此，所需要的就是一种改进的滑块悬架组件。此外，还需要一种改进的滑块悬架组件的信息存贮***，从而导致以自动化程序来进行。
因此本发明的一个目的是提供一种用于数据记录磁盘文件存贮器的滑块悬架组件和使用这种组件的信息存贮***。
根据本发明提供一种滑块悬架组件，它包括：一个承载梁；一个耦合在所述承载梁上的挠曲件；一个至少部分地沿其长度在承载梁内形成的集成电缆，该集成电缆具有一介质电层和设置在介质电层上的多个导体；一个滑块，固定在挠曲件上具有沿一选定边缘设置的多个导电垫片；和一个在集成电缆内的圈，其半径足以使集成电缆覆盖在滑块边缘上；其特征在于：包括至少一个在介质电层内的开口，其在覆盖在多个导电垫片上的集成电缆的圈内，从而多个导体与多个导电垫片电接触。
本发明还提供一种信息存贮***，它包括：一个具有多条磁道用以记录数据的存贮介质；和一个滑块悬架组件，它包括：一个承载梁；一个耦合在所述承载梁上的挠曲件；一个至少部分地沿其长度在承载梁内形成的集成电缆，该集成电缆具有一介质电层和设置在介质电层上的多个导体；一个滑块，固定在挠曲件上具有沿一选定边缘设置的多个导电垫片；和一个在集成电缆内的圈，其半径足以使集成电缆覆盖在滑块边缘上；其特征在于：滑块悬架组件包括至少一个在介质电层内的开口，其在覆盖在多个导电垫片上的集成电缆的圈内，从而多个导体与多个导电垫片电接触。
磁头万向架还包括一个耦合在承载梁上的挠曲件用于将滑块连接到承载梁上。承载梁和电缆从一块层压板上蚀刻。电缆用环氧树脂使其消除应变，并包括一个圈，以防止在骨块枢转时的油罐式变形。滑块相地于万向接头销轴偏移以抵消电缆施加在滑块上的偏压力。
前述的目的就以目前叙述的方式达成。
本发明的被认为具有新颖性的特征均有描述。然而发明本身以及较佳的使用方式，其另外的目的和优点都能通过下面结合附图阅读时通过参阅对一个实施例的详细描述得到更好的理解。附图中：
图1a显示一个现有技术赫钦森式(Hutchison Type)1900序列磁头万向架组件(HGA)的等距视图，组件带有一个连在磁头终端垫片上的分离的绞合线电缆。
图1b是图1a中悬架的端视图。
图2a是本发明的等距视图。
图2b是图2a中悬架的剖视图，显示出在承载梁区域内集成的读/写电缆的结构。
图2c是图2a中悬架的剖视图，显示出在万向架区域内集成的读/写电缆的结构。
图3a是本发明的一个顶视图说明将集成的读/写电缆连接和终接到磁头上以及将磁头连接到和终接到悬架挠曲件上的过程。
图3b是图3a的侧视图。
图4a是图2和图3中所示的HGA的端视图。
图4b是本发明另一个实施例显示出一个可以同样用于“朝上”和“朝下”悬架的对称设计图样。
图4c是又一个实施例，该实施例可以用于要求带有直立终端垫片的薄膜磁致电阻(MR)磁头的用途。
图5描绘一个根据本发明较佳实施例的磁盘存贮***。
首先参看图1a，滑块悬架组件10共有四个主要部件。第一个是悬架承载梁元件12。它的一端连接在一个挠曲件18上，挠曲件则机械地连接在一个滑块14上，滑块又通过一根分离的绞合线电缆16与电源相接。滑块14可以是，例如，一个常规的薄膜感应磁头，它具有两用的读/写元件19和20，和横向的终端柱螺栓24和25，这一切在图1b中都有更清楚的描绘。
用于承载梁12的悬架是一种赫钦森式1900序列HGA(磁头万向架组件)。这种组件广泛地被用于硬盘驱动(HDD)工业中。其它型式的承载梁也可以自由地使用代替在图1a中所示的一种，这仅仅用于说明目的。
图2a是本发明的一个等距视图。在图2a中的承载梁12除了是用94年5月7日申请的共同转让的美国专利申请08/270928号中所述的一层压材料制成的之外，在形式上与图1a中的承载梁12完全相似，上述专利申请通过引用结合于本文中用于各种目的。图2a中的集成电缆16和承载梁12通过有选择地将层压材料的铜层，介电层，和钢层进行蚀刻或构图，或两者俱周，而形成。图2b是电缆16在承载梁12的一个特定位置处的剖面图，显示出电缆导体22通过介质电层15与承载梁12电隔离，从而避免导体22与承载梁12短路。图2c是电缆16在悬架的万向架或挠曲件区域内的剖面图，显示出在这区域内的承重梁层被去掉以使导体22和介电质15与万向架挠曲件18自由弯曲。
图2a也是滑块14和电缆16的特写图。滑块14通过一个挠曲件18装接在承载梁12上。电缆16通过环氧树脂胶块20连接在滑块14上，环氧树脂胶块还充当电缆16上导体22的应变消除件。导体22延伸横过滑块14上的磁头终端垫片24(图1b)并通过电缆16的介电层15上一个开口9暴露于垫片25。介电层15由于处在最接近承载梁12和滑块14的电缆16侧面。它使导体22与承载梁12和滑块14绝缘，从而防止了两个导体22的一起短路。
图3a，3b和4a分别是图2中悬架的顶视，侧视和端视图，说明了将电缆16连接在滑块14上，将导体22终端在滑块终端垫片26上，和将滑块14连接在挠曲件18上的程序。图3a还显示一个包含有一个事故停机(ESD)分路器28的电缆图32。分路器28用于在装配过程中保护滑块转换器不致因事故停机而受损伤。分路器28和电缆圈32都将在较后装配阶段中被除去，如下所述。
滑块14和承载梁12用夹紧装置予以定位，如图3a和3b中所示。滑块14相对于承载梁12成90°取向。电缆16由夹紧装置夹住而应变消除环氧树脂20被分配在滑块14的面上。电缆16于是可以与滑块14相配合从而使导体22可以穿过介电层15上的开口9用超声波方式粘接在终端25上。所使用的是快粘环氧树脂因而当滑块14连接到电缆16上时很快就被固定就位。滑块14，或承载梁12，按箭头42所示方向转动以便在电缆16中形成一个圈44。滑块14于是用环氧树脂39机械地粘接到挠曲件安装表面38上。圈32和ESD分路器28于是就在凹口30处与电缆16分开并在点34处从承载梁12上剥离。滑块14的中心可以相对于承载梁凹座36偏移X和Y量，以抵消由电缆弯曲圈44所产生的万向架偏倚力。
图4b示出感应滑块14的另一个实施例，其中电缆16具有两个凹口区域50和52，而除了有两个介电开口9和两个电缆圈44和46之外，剩下的数目与前述的和图2-3和4a相关连的完全相同。在此例子中，承载梁12和电缆16是对称的，因此这同一组件可以与“朝上”和“朝下”的滑块一起使用。对于一个“朝上”的滑块，线22终止于左边一组的滑块垫片25，而电缆圈44通过在凹口50处将其折断而除去。对于一个“朝下”的滑块，线22终止于右边一组的滑块垫片26，而电缆圈46通过在凹口52处将其折断而除去。在两种情况下，未用的一组终端垫片在开口9的区域内用环氧树脂20使其与电缆导线22绝缘。
图4c示出了又一个实施例，该实施例使用一个特定型的浮子头，例如一个使用直立柱螺栓40的IBM磁致电致电阻(MR)磁头14。在此例子中使用了四个电缆导线22和23。对四个滑块柱或垫片40的端接通过穿过四个介电开口26用超声波焊接来完成，开口26的尺寸较小并且相互交错因而导线22可以横穿相邻的滑块垫片而不致对垫片短路。MR磁头14的装接和端接的实际操作过程与上面所述用于图2中的感应滑块14相同。此外，两根读取线23在两根写入线22之内因而后者可以在读取操作时起噪音屏蔽作用。一个类似于图4b的对称型式对于图4c的实施例同样可能。
虽然本发明是以图5中所示的磁盘存贮***的具体实例描述的，但显然本发明也可以用于其它的磁性记录***。例如磁带记录***。现在参看附图，特别是图5，至少一个可转动的磁盘112被支承在一个心轴114上并由一个磁盘驱动电动机118所转动。在每个磁盘上的磁性记录介质是以在磁盘112上的同圆心数据磁道的环形花纹形式出现的(未显示)。
至少一个滑块113放置在磁盘112上，每个滑块113支承着一个或多个磁性读/写磁头121。当磁盘112旋转时，滑块113就在径向上作内外移动从而使磁头121可以接近含有数据的磁盘表面122的不同部分。每个滑块113通过一个悬架115装接在一个承载梁或致动器臂119上。悬架115提供一个轻微的弹力，该弹力将滑块113推压在磁盘表面122上。每个致动器臂119装接在一个致动器装置127上。图5中所示的致动器装置是一个音圈电机(VCM)。VCM是一个能在固定的磁场内移动的线圈，线圈移动的方向和速度由电流供应所控制。在磁盘存贮***操作期间，磁盘112的旋转在滑块113和磁盘表面122之间产生一个气垫。气垫抗衡着悬架115的轻微弹力并支承着滑块113使其在操作过程中离开磁盘表面一个微小的基本上恒定的间隔。与气垫接触的磁头表面121通常称作气垫表面(ABS)。
磁盘存贮***的各种部件在操作中由控制单元129所产生的信号控制，例如接近控制信号和内时钟信号。该控制单元包括逻辑控制电路，存贮装置和一个微处理机。控制单元129产生控制信号以控制各种***的操作，诸如在线123上的电机控制信号和在线128上的磁头位置控制信号。在线128上的控制信号提供所希望要的电流分布图以便最佳地将一个选定的滑块113移动和定位在相关磁盘112上所希望要的数据磁道上。读和写信号通过记录通道125被传送到读/写磁头121并从其传出。
对上述一个典型的磁盘存贮***的描述和在图5中对其相应的图示仅是为了说明的目的。显然磁盘存贮***可以包含大量的磁盘和致动器，每个致动器可以支承数个滑块。
改进的悬架和装接结构还提供一种将分层悬架技术和集成读/写电缆技术用于目前使用的许多流行的悬架承载梁设计的方法以及将集成电缆端接到薄膜感应或薄膜磁限磁头的方法。其它的用途对于熟悉本行业技术的人员根据在这里披露的用途将会是显而易见的，因此本发明的范围并不受本说明书所限，而仅受权利要求的限制。

Claims (20)

1.一种滑块悬架组件，它包括：
一个承载梁；
一个耦合在所述承载梁上的挠曲件；
一至少部分地沿其长度在承载梁内形成的集成电缆，该集成电缆具有一介质电层和设置在介质电层上的多个导体；
一个滑块，固定在挠曲件上具有沿一选定边缘设置的多个导电垫片；和
一个在集成电缆内的圈，其半径足以使集成电缆覆盖在滑块边缘上；其特征在于：
包括至少一个在介质电层内的开口，其在覆盖在多个导电垫片上的集成电缆的圈内，从而多个导体与多个导电垫片电接触。
2.如权利要求1的组件，其特征在于所述多个导体是用超声波焊接到多个导电垫片上。
3.如权利要求1的组件，其特征在于所述多个导体焊接到多个导电垫片上。
4.如权利要求1的组件，其特征在于所述滑块相对一个万向接头销轴偏移以抵消由所述集成电缆作用在所述滑块上的偏压力。
5.如权利要求1的组件，其特征在于所述集成电缆相对于所述承载梁的纵向轴是对称的。
6.如权利要求1的组件，其特征在于所述滑块是一个薄膜感应磁头。
7.如权利要求1的组件，其特征在于所述滑块是一个薄膜磁致电阻磁头。
8.如权利要求1的组件，其特征在于所述在集成电缆内的多个导体包括一对套在一对写入线之内的读取线，因而所述写入线在读取操作时起了一个屏蔽噪音的作用。
9.如权利要求8的组件，其特征在于所述写入线在读取操作时被接地以增大电气屏蔽。
10.如权利要求8的组件，其特征在于所述多个导体在靠近多个导电垫片处被一起分路用以在组装过程中增加静电放电保护。
11.一种信息存贮***，它包括：
一个具有多条磁道用以记录数据的存贮介质；和
一个滑块悬架组件，它包括：
一个承载梁；
一个耦合在所述承载梁上的挠曲件；
一至少部分地沿其长度在承载梁内形成的集成电缆，该集成电缆具有一介质电层和设置在介质电层上的多个导体；
一个滑块，固定在挠曲件上具有沿一选定边缘设置的多个导电垫片；和
一个在集成电缆内的圈，其半径足以使集成电缆覆盖在滑块边缘上；其特征在于：
滑块悬架组件包括至少一个在介质电层内的开口，其在覆盖在多个导电垫片上的集成电缆的圈内，从而多个导体与多个导电垫片电接触。
12.如权利要求11的***，其特征在于所述多个导体用超声波焊接到多个导电垫片上。
13.如权利要求11的***，其特征在于所述多个导体焊接在多个导电垫片上。
14.如权利要求11的***，其特征在于所述滑块相对一个万向接头销轴偏移以抵消由所述集成电缆作用在所述滑块上的偏压力。
15.如权利要求11的***，其特征在于所述集成电缆相对于所述承载梁的纵向轴是对称的。
16.如权利要求11的***，其特征在于所述滑块是一个薄膜感应磁头。
17.如权利要求11的***，其特征在于所述滑块是一个薄膜磁致电阻磁头。
18.如权利要求11的***，其特征在于所述在集成电缆内的多个导体包括一对套在一对写入线之内的读取线，因而所述写入线在读取操作时起了一个噪音屏蔽的作用。
19.如权利要求18的***，其特征在于所述写入线在读取操作时被接地以增大电屏蔽。
20.如权利要求18的***，其特征在于所述多个导体在靠近多个导电垫片处被一起分路用以在组装过程中增加静电放电保护。
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