處理壓電元件的方法、壓電微驅動器及其磁頭折片組合和磁碟驅動單元的製作方法
2023-05-10 19:39:51 2
專利名稱：處理壓電元件的方法、壓電微驅動器及其磁頭折片組合和磁碟驅動單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種記錄信息的磁碟驅動系統，尤其涉及處理壓電元件的方法、壓電微驅動器、及包含該處理過的壓電微驅動器的磁頭折片組合(HGA)和磁碟驅動系統。更具體地講涉及一種用於磁頭折片組合的微驅動器上的壓電元件，該壓電元件經過處理後，使得壓電微驅動器在使用過程中的穩定性得以提高。
背景技術：
一種常用的信息存儲裝置為磁碟驅動系統，其藉助磁介質存儲數據及位於磁介質上的移動式讀/寫頭選擇性地從磁碟上讀取或寫入數據。
消費者總是希望這類磁碟驅動系統的存儲容量足夠大，且其讀寫速度及準確度足夠高。因此，磁碟驅動器製造商一直在通過使用窄軌道寬度和/或軌道間距相對較小的磁碟來增加例如磁碟的信道密度，進而開發高存儲容量的磁碟驅動器。然而，隨著磁碟軌道密度的增加，對磁碟驅動器內讀/寫頭的位置控制要求也逐漸增加，以便在使用高密度磁碟時，能夠實現快速而準確的讀/寫操作。隨著磁碟軌道密度的增加，藉助傳統的技術來將讀/寫頭快速而準確地定位在存儲介質的特定信道上變得越來越困難。因此，為了利用軌道密度不斷增大所帶來的益處，磁碟驅動器製造商一直尋找能提高讀/寫頭位置控制的方法。
一種經常被磁碟驅動器製造商使用的、能提高在高密度磁碟上使用的讀/寫頭位置控制的方法為採用二次驅動器(actuator)，即業界所知的微驅動器。該微驅動器與一主驅動器共同使用以便快速而準確地控制讀/寫頭的位置。包含該微驅動器的磁碟驅動器被稱為雙重驅動器系統。
過去業界已經開發了各種雙重驅動器系統，用於提高存取速度及讀/寫頭在高密度存儲介質的特定軌道上的位置微調。這類雙重驅動器系統通常包括一主音圈馬達驅動器(VCM)及一二次微驅動器，比如壓電微驅動器。該音圈馬達驅動器由一伺服控制系統所控制，該伺服控制系統可使承載讀/寫頭的驅動臂旋轉，以便將讀/寫頭定位於存儲介質的特定信息軌道上。該壓電微驅動器與音圈馬達驅動器共同使用，以便提高存取速度及讀/寫磁頭在特定軌道上的位置微調。這樣，音圈馬達驅動器粗調讀/寫頭的位置，而壓電微驅動器精調讀/寫頭相對於存儲介質的位置。該壓電微驅動器與音圈馬達驅動器共同作用，使得數據信息可準確有效地被寫入高密度存儲介質中或自高密度存儲介質中讀出。
一種已知的用於微調讀/寫頭位置的微驅動器含有壓電元件。該微驅動器上具有相關電路用於激發微驅動器上的壓電元件，使該壓電元件選擇性地收縮或膨脹。該微驅動器具有適當配置使得壓電元件的收縮或膨脹可使該微驅動器移動，進而使讀/寫頭移動。相對於僅僅使用音圈馬達驅動器的磁碟驅動系統，該讀/寫頭的移動可更加快速而精確地調整讀/寫頭的位置。名稱為「微驅動器及磁頭折片組合」的日本專利申請第JP2002-133803號，及名稱為「具有位置微調的微驅動器的磁頭折片組合、具有該磁頭折片組合的磁碟驅動器及磁頭折片組合的製造方法」的日本專利申請第JP2002-074871號，均揭露了壓電微驅動器的結構。
圖1a及1b所示為傳統的磁碟驅動系統，其中磁碟101安裝在用以旋轉磁碟101的主軸馬達102上。音圈馬達臂104承載一個磁頭折片組合100，該磁頭折片組合100包括具有讀/寫頭的磁頭103的微驅動器105。音圈馬達115控制音圈馬達臂104的運動，進而控制磁頭103沿磁碟101的表面從一個軌道移動到另一個軌道，從而令讀/寫頭可從磁碟101讀寫數據。工作時，旋轉的磁碟101與包含讀/寫頭的磁頭103之間形成空氣動力作用，並產生提升力。該提升力與磁頭折片組合100的懸臂件上施加的彈力的大小相等、方向相反，這樣在音圈馬達臂104的全逕行程中，一個預定的飛行高度可被維持在旋轉磁碟101的表面。
圖1c所示為圖1a及1b中包含雙重驅動器的傳統磁碟驅動系統的磁頭折片組合100。然而，由於音圈馬達及磁頭懸臂組合(HSA)的固有容差，磁頭103無法實現快速而準確的位置控制，這將極大地影響讀/寫頭準確地從磁碟讀寫數據。因此，必須使用如上所述的壓電微驅動器105來改善磁頭及讀/寫頭的位置控制。更具體地講，相對於音圈馬達，該壓電微驅動器105以更小的幅度糾正磁頭103的位移，以便補償音圈馬達和/或磁頭懸臂組合的共振公差。所述微驅動器105的存在，使得使用具有較小磁軌間距的磁碟成為可能，且可使磁碟驅動單元的TPI值(tracks per inch)提高50％，同時可以有效縮短磁頭尋軌及定位時間。因此，壓電微驅動器105可使信息存儲磁碟的表面記錄密度大幅度提高。
請參考圖1c和1d，傳統的壓電微驅動器105包括一陶瓷U形框，其包括兩陶瓷臂或側臂107，每一陶瓷臂107上具有一個壓電元件。兩陶瓷臂107將磁頭103固持在兩者之間，並通過陶瓷臂107的移動使得該磁頭103產生位移。該壓電微驅動器105物理連接到懸臂件113的撓性件114上。三個電連接球109(金球焊接GBB或錫球焊接SBB)將該壓電微驅動器105連接到位於每一陶瓷臂107一側的懸臂電纜110上。另外，四個金屬球108(GBB或SBB)將磁頭103連接到懸臂電纜110上。
圖1e所示為將磁頭103安裝到壓電微驅動器105的典型過程。如該圖所示，磁頭103藉助環氧膠112部分連接到兩陶瓷臂107的預定位置106處(也可參考圖1c)。這種連接方式導致磁頭103的運動依賴於壓電微驅動器105的兩陶瓷臂107的運動。一個壓電元件116安裝在壓電微驅動器105的每一陶瓷臂107上，以便通過激發壓電元件116來控制磁頭103的運動。更具體地講，當通過懸臂電纜110對壓電元件116供電時，該壓電元件116會膨脹或收縮，結果導致U形微驅動器的兩陶瓷臂107產生變形，進而導致磁頭103在磁碟的磁軌上運動，從而微調讀/寫頭的位置。通過這種方式，藉助磁頭103的可控制的運動可實現位置微調。圖1f所示為圖1e所示的磁頭103及壓電微驅動器105組裝在一起後的情況。
雖然上述壓電微驅動器可提供有效及可靠的微調磁頭的方法，但其也有缺點。更具體地講，傳統的壓電元件在製造過程中要進行退火處理，以便強化壓電元件的壓電特性。由於在製造或運輸過程中存在未知因素(比如溫度高於壓電元件的居裡溫度，驅動電壓失控等)，每一壓電元件的特性產生變化或其晶相結構產生從非對稱晶格(壓電特性)轉變為對稱晶格(非壓電特性)的相變。該變化導致壓電元件失去壓電特性或發生退極化現象，從而改變其特性。例如，該變化導致其巨大的絕緣性及壓電係數的改變(比如彈性、絕緣性及壓電性耦合係數)，進而導致使用過程中壓電元件的性能不穩定，比如，壓電元件的電容，共振性，頻率響應及/或壓電元件的位移，將會在使用過程中變得不穩定或性能退化。
為確保在使用時磁碟驅動裝置穩定可靠(尤其對於具有增加的TPI值的高密度磁碟驅動單元)，壓電微驅動器在使用時的穩定性及可靠性非常重要。如果壓電微驅動器在多變(比如溫度或溼度)環境中使用時，其穩定性及可靠性很低，將會導致讀寫錯誤並降低磁碟驅動裝置的工作效率，或者損壞磁碟驅動裝置。
因此提供一種用於磁頭折片組合及磁碟驅動單元的改進的壓電微驅動器非常必要，以便克服上述穩定性及可靠性不好的缺點，同時實現對讀/寫頭的微調。
發明內容
本發明的目的之一是提供一種處理磁頭折片組合的微驅動器上的壓電元件的方法，以便優化及強化壓電元件的壓電特性並提高其穩定性及可靠性。
本發明的另一目的是提供一種包含處理過的壓電元件的微驅動器。
本發明的另一目的是提供一種磁頭折片組合，其包含處理過的、以實現對磁頭位置的微調並提高其穩定性及可靠性的壓電微驅動器。
本發明的另一目的是提供一種具有較大伺服帶寬及存儲容量、同時藉助處理過的壓電微驅動器實現磁頭位置微調的磁碟驅動單元。
本發明的另一目的是提供一種包含壓電微驅動器的磁頭折片組合的製造方法。該方法包括提供壓電元件，將該壓電元件安裝到微驅動器上形成壓電微驅動器，將磁頭安裝到該壓電微驅動器形成磁頭與壓電微驅動器的組合，將該磁頭與壓電微驅動器的組合安裝到磁頭折片組合上，將該磁頭與壓電微驅動器的組合電性連接到磁頭折片組合上，以及處理該壓電元件。
結合下文的詳細描述及附圖，本發明的其它目的、特徵及優點將會變得很明顯。下面的描述以例子的方式來描述本發明的原理，並構成本發明的一部分
下述附圖便於本發明具體實施例的理解。
圖1a為傳統磁碟驅動單元的立體圖；圖1b為圖1a中傳統磁碟驅動單元的局部立體圖；圖1c為現有磁頭折片組合(HGA)的立體圖；圖1d為圖1c中磁頭折片組合的局部放大立體圖；圖1e展示了將磁頭插入圖1c所示的磁頭折片組合的微驅動器內的過程。
圖1f展示了現有技術中磁頭與微驅動器組合後的情況。
圖2為根據本發明一個實施例的製造流程圖。
圖3a-3e為展示圖2所示製造流程的系列順序圖，。
圖4a為現有微驅動器的位移分布情況圖。
圖4b為本發明的位移分布情況圖。
圖5a為現有微驅動器的電容分布情況圖。
圖5b為本發明的電容分布情況圖。
圖6a為現有微驅動器的頻率響應圖。
圖6b為本發明的頻率響應圖。
圖7展示了在高溫及高溼測試中現有微驅動器及本發明微驅動器的位移結果。
圖8展示了在高溫及高溼測試中現有微驅動器及本發明微驅動器的電容結果。
圖9展示了在熱震動測試中現有微驅動器及本發明微驅動器的位移結果。
圖10展示了在熱震動測試中現有微驅動器及本發明微驅動器的電容結果。
圖11為根據本發明另一個實施例的製造流程圖。
圖12a-12e為展示圖11所示的製造流程的系列順序圖。
圖13為本發明再一個實施例的製造流程圖。
圖14a-14e為展示圖13所示的製造流程的系列順序圖。
圖15為根據本發明又一個實施例所進行的製造流程圖。
圖16a-16i為展示圖15所示的製造流程的系列順序圖。
圖17為本發明製造流程中所使用的烤箱的立體圖。
圖18為本發明製造流程中所使用的光源的立體圖。
具體實施例方式
現在結合說明書附圖對本發明的幾個最佳實施例進行描述，附圖中相同的部件以相同的標號標出。如上文所述，本發明旨在提高含有壓電元件的微驅動器的可靠性及穩定性。當該具有壓電元件的微驅動器被激發時，可達到對讀/寫頭位置微調的目的。本發明的一個方面是提供一種處理微驅動器的壓電元件的方法，以便提高該壓電元件在使用時的可靠性及穩定性。通過提高壓電元件的穩定性，使得包含該壓電元件的磁碟驅動裝置的性能及可靠性得以提高。
現在敘述本發明處理微驅動器的壓電元件的方法的幾個實施例。其中部分實施例通過附圖來描述並且可應用於如圖1c及圖1d所示及上文描述的傳統的磁頭折片組合(HGA)中。然而，本發明並不局限於上述應用中，相反地，本發明處理微驅動器的壓電元件的方法可應用於任何合適的包含壓電元件或壓電傳感器或壓電微驅動器的裝置中，以便提高裝置的穩定性，而不管附圖中展示的含有壓電元件的特定結構。也即本發明可用於任何含有壓電元件的裝置所在的領域。
圖2及圖3a-3e展示了根據本發明的第一個實施例所進行的含有處理過的壓電微驅動器的磁頭折片組合的製造及組裝過程的主要步驟。該流程開始後(圖2中的步驟201)，至少一個壓電元件2016被安裝到一微驅動器2005上，形成壓電微驅動器2030(圖2中的步驟202)，如圖3a所示。
在該實施例中，壓電元件2016是安裝到圖1c-1f所示類型的微驅動器2005上的。如上文所述，該微驅動器包括一具有兩側臂2007的U形框架。一個壓電元件2016安裝到該微驅動器2005的每一側臂2007上，形成壓電微驅動器2030。該壓電元件2016最好是一塊陶瓷壓電元件或薄膜壓電元件。該壓電元件2016可以是單層結構或多層結構。所述微驅動器2005可以具有任何合適的結構且可以由任何合適的材料，比如陶瓷材料製成。而且，一個或多個壓電元件2016可以通過任何方式安裝到微驅動器2005上。
接著，如圖3b所示，將該壓電微驅動器2030置於可容納許多壓電微驅動器2030的託盤2022上，比如烤盤，接著將該託盤2022放置在可提供處理工序的設備中，以便處理該壓電微驅動器2030(圖2中的步驟203)。該處理工序可提高壓電元件2016在使用時的穩定性及可靠性。
在該實施例中，處理工序包括如圖3b所示的處理壓電微驅動器2030的熱和/或光處理工序2020。即該處理工序最好包括將壓電微驅動器2030暴露於熱源和/或光源之中。在其中一個實施例中，該處理工序包括一熱處理(Curing)工序。在處理過程中，溫度最好維持在壓電元件的居裡溫度的+/-25℃範圍之內。該溫度範圍控制的越精確越好。另外，在處理過程中最好具有100-1000mw/cm2的光波密度。
熱處理可在例如熱循環設備、烤箱(如圖17所示)或微波爐等中進行，光處理可由例如紫外線光源或普通光源(如圖18所示)等進行。該壓電微驅動器2030可在熱源和/或光源之中暴露一段預定的時間。熱源和/或光源的特性隨處理階段的不同而變化，且該處理階段可包括一個或多個將壓電微驅動器2030在熱源和/或光源之中暴露一段時間的階段。
在本發明的一個實施例中，該壓電元件上可施加一定的能量比如電壓/電流，以便初始化壓電材料的性能。該電壓/電流值最好至少為工作電壓/電流的10％。能量的應用可使處理工序更加有效。在本發明的另一個實施例中，在處理過程中所述處理可包括能量束照射(比如離子束、雷射束、電子束及簇束等)。
在該壓電微驅動器2030由處理工序處理後，將磁頭2003安裝到每一處理後的壓電微驅動器2030，以便形成如圖3C所示的磁頭與壓電微驅動器的組合2040(圖2中的步驟204)。磁頭2003可參照圖1e-1f的方式安裝到壓電微驅動器2030上。如上文所述，該具有讀/寫頭的磁頭2003藉助環氧膠固定在微驅動器2005的兩側臂2007之間。然而，該磁頭2003可具有其它適當的結構且其可通過其它適當的方式安裝到壓電微驅動器2030上。
接著，如圖3d所示，將磁頭與壓電微驅動器的組合2040安裝到磁頭折片組合2000的懸臂件2013上(圖2中的步驟205)。在一個實施例中，該微驅動器2005藉助環氧膠部分固定在懸臂件2013的懸臂舌片上。然而，該磁頭與壓電微驅動器的組合2040可以任何方式安裝到懸臂件2013上。
接下來，如圖3e所示，將磁頭與壓電微驅動器的組合2040電性連接到磁頭折片組合2000的懸臂件2013上(圖2中的步驟206)。如圖1c-1d所示，三個電連接球2009(金球焊接GBB或錫球焊接SBB)將該微驅動器2005連接到位於每一側臂旁邊的懸臂電纜上。另外，四個金屬球2008(GBB或SBB)將磁頭2003連接到懸臂電纜上。到此，根據本發明的第一個實施例的磁頭折片組合2000的安裝及組裝流程結束(圖2中的步驟207)。
該具有經處理的壓電微驅動器2030的磁頭折片組合2000具有許多優點。例如，圖4a為現有微驅動器的位移分布情況圖，圖4b為根據本發明製造的壓電微驅動器2030的位移分布情況圖。由兩圖可知，壓電微驅動器2030的位移分布標準方差比現有微驅動器的位移分布標準方差小，例如小50％。壓電微驅動器2030較小的位移分布標準方差導致壓電微驅動器2030在使用時的穩定性及可靠性得以提高。
圖5a為現有微驅動器的電容分布情況圖，圖5b為根據本發明製造的壓電微驅動器2030的電容分布情況圖。由兩圖可知，壓電微驅動器2030的電容分布標準方差比現有微驅動器的電容分布標準方差小。壓電微驅動器2030較小的電容分布標準方差導致壓電微驅動器2030在使用時的穩定性及可靠性得以提高。
圖6a為現有微驅動器的頻率響應圖，圖6b為根據本發明製造的壓電微驅動器2030的頻率響應圖。由兩圖可知，壓電微驅動器2030的頻率響應穩定性優於現有微驅動器的頻率響應穩定性。
圖7展示了在高溫及高溼測試中現有微驅動器的位移結果及根據本發明製造的壓電微驅動器2030的位移結果。由圖可知，壓電微驅動器2030位移趨勢的穩定性及可靠性優於現有微驅動器位移趨勢的穩定性及可靠性。
圖8展示了在高溫及高溼度測試中現有微驅動器的電容結果及根據本發明製造的壓電微驅動器2030的電容結果。由圖可知，壓電微驅動器2030電容趨勢的穩定性及可靠性優於現有微驅動器電容趨勢的穩定性及可靠性。
圖9展示了在熱震動測試中現有微驅動器的位移結果及根據本發明製造的壓電微驅動器2030的位移結果。由圖可知，壓電微驅動器2030位移趨勢的穩定性及可靠性優於現有微驅動器位移趨勢的穩定性及可靠性。
圖10展示了在熱震動測試中現有微驅動器的電容結果及根據本發明製造的壓電微驅動器2030的電容結果。由圖可知，壓電微驅動器2030電容趨勢的穩定性及可靠性優於現有微驅動器電容趨勢的穩定性及可靠性。
對壓電微驅動器的處理過程可發生在組裝磁頭折片組合時的一個或多個階段中。具體地講，對壓電微驅動器的處理過程可發生在組裝壓電微驅動器時的一個或多個階段中或/和將壓電微驅動器安裝到磁頭折片組合時的一個或多個階段中。另外，在處理過程中可對壓電元件/裝置施加如電壓/電流等能量。該電壓/電流值至少為工作電壓/電流的10％。而且，可在處理過程中提供能量束照射比如離子束、雷射束、電子束及簇束等。
例如，圖11及圖12a-12e展示了根據本發明的第二個實施例所進行的含有處理過的壓電微驅動器的磁頭折片組合的製造及組裝過程的主要步驟。在該實施例中，處理壓電元件的工序發生在將壓電元件安裝到微驅動器之前。另外，在處理過程中可對壓電元件/裝置施加如電壓/電流等能量。該電壓/電流值至少為工作電壓/電流的10％。而且，可在處理過程中提供能量束照射比如離子束、雷射束、電子束及簇束等。
更具體地講，該流程開始後(圖11中的步驟301)，將若干壓電元件3016置於可容納許多壓電元件3016的託盤3022上，比如烤盤。如圖12a所示，再將該託盤3022放置在可提供處理工序的設備中，以便處理該壓電壓電元件3016(圖11中的步驟302)。如前所述，該處理過程包括熱處理和/或光處理工序3020，從而可提高壓電元件3016在使用時的穩定性及可靠性。
在壓電元件3016由所述處理工序處理後，再將處理過的壓電元件3016安裝到微驅動器3005的側臂3007上，形成壓電微驅動器3030(圖11中的步驟303)，如上所述及如圖12b所示。接著，如上文所述及圖12c所示，將磁頭3003安裝到壓電微驅動器3030上，以便形成磁頭與壓電微驅動器的組合3040(圖11中的步驟304)。接著，如上文所述及圖12d所示，將磁頭與壓電微驅動器的組合3040安裝到磁頭折片組合3000的懸臂件3013上(圖11中的步驟305)。最後，如上文所述及圖12e所示，將磁頭與壓電微驅動器的組合3040藉助連接球3008、3009電性連接到磁頭折片組合3000的懸臂件3013上(圖11中的步驟306)。到此，根據本發明的第二個實施例的磁頭折片組合3000的安裝及組裝流程結束(圖11中的步驟307)。
與第一個實施例類似，該具有經處理的壓電微驅動器3030的磁頭折片組合3000具有許多優點，比如具有較小的位移標準方差及電容標準方差。
圖13及圖14a-14e展示了根據本發明的第三個實施例所進行的含有處理過的壓電微驅動器的磁頭折片組合的製造及組裝過程的主要步驟。在該實施例中，對壓電微驅動器的處理工序發生在磁頭折片組合組裝完畢後。另外，在處理過程中可對壓電元件/裝置施加如電壓/電流等能量。該電壓/電流值至少為工作電壓/電流的10％。而且，可在處理過程中提供能量束照射比如離子束、雷射束、電子束及簇束等。
更具體地講，該流程開始後(圖13中的步驟401)，將壓電元件4016安裝到一微驅動器4005的側臂4007上，形成壓電微驅動器4030(圖13的步驟402)，如上文所述及圖14a所示。接著，如上文所述及圖14b所示，將磁頭4003安裝到壓電微驅動器4030，以便形成磁頭與壓電微驅動器的組合4040(圖13中的步驟403)。接著，如上文所述及圖14c所示，將磁頭與壓電微驅動器的組合4040安裝到磁頭折片組合4000的懸臂件4013上(圖13中的步驟404)。隨後，如上文所述及圖14d所示，將磁頭與壓電微驅動器的組合4040藉助連接球4008、4009電性連接到磁頭折片組合4000的懸臂件4013上(圖13中的步驟405)。
在上述磁頭折片組合4000組裝完畢後，將若干具有壓電微驅動器4030的磁頭折片組合4000置於可容納許多磁頭折片組合4000的託盤4022上，比如烤盤。如圖14e所示，再將該託盤4022放置在可提供處理工序的設備中，以便處理該壓電微驅動器4030(圖13中的步驟406)。如前所述，該包括熱處理和/或光處理的處理工序4020可提高壓電元件4016在使用時的穩定性及可靠性。到此，根據本發明的第三個實施例的磁頭折片組合4000的安裝及組裝流程結束(圖13中的步驟407)。
與第一個及第二個實施例類似，該具有經處理的壓電微驅動器4030的磁頭折片組合4000具有許多優點，比如具有較小的位移標準方差及電容標準方差。
圖15及圖16a-16i展示了根據本發明的第四個實施例所進行的含有處理過的壓電微驅動器的磁頭折片組合的製造及組裝過程的主要步驟。在該實施例中，對壓電微驅動器的處理發生在組裝壓電微驅動器時的一個或多個階段中以及在將壓電微驅動器安裝到磁頭折片組合時的一個或多個階段中。
更具體地講，該流程開始後(圖15中的步驟501)，將若干壓電元件5016置於可容納許多壓電元件5016的託盤5022上，比如烤盤。如前所述及圖16a所示，再將該託盤5022放置在可提供處理工序如熱處理和/或光處理5020的設備中，以便處理該壓電元件5016(圖15中的步驟502)。
在該壓電元件5016經第一次處理工序處理後，再將處理過的壓電元件5016安裝到微驅動器5005的側臂5007上，形成壓電微驅動器5030(圖15中的步驟503)，如上所述及如圖16b所示。如上所述及如圖16c所示，再將壓電微驅動器5030置於可容納許多壓電微驅動器5030的託盤5022上，並將該託盤5022放置在可提供第二次處理工序5020的設備中，以便處理該壓電微驅動器5030(圖15中的步驟504)。
在該壓電微驅動器5030經第二次處理工序處理後，如上文所述及圖16d所示，將磁頭5003安裝到每個壓電微驅動器5030，以便形成磁頭與壓電微驅動器的組合5040(圖15中的步驟505)。接著，再將磁頭與壓電微驅動器的組合5040置於可容納許多磁頭與壓電微驅動器的組合5040的託盤5022上，並將該託盤5022放置在可提供第三次處理工序5020的設備中，以便處理該磁頭與壓電微驅動器的組合5040(圖15中的步驟506)，如圖16e所示。
在該磁頭與壓電微驅動器的組合5040經第三次處理工序處理後，將處理後的磁頭與壓電微驅動器的組合5040安裝到磁頭折片組合5000的懸臂件5013上(圖16中的步驟507)，如上文所述及圖16f所示。接著，再將磁頭折片組合5000置於可容納許多磁頭折片組合5000的託盤5022上，並將該託盤5022放置在可提供第四次處理工序5020的設備中，以便處理該磁頭折片組合5000的壓電微驅動器5030(圖15中的步驟508)，如圖16g所示。
在該磁頭折片組合5000經第四次處理工序處理後，如上文所述及圖16h所示，將磁頭與壓電微驅動器的組合5040藉助連接球5008、5009電性連接到磁頭折片組合5000的懸臂件5013上(圖15中的步驟509)。最後再將磁頭折片組合5000置於可容納許多磁頭折片組合5000的託盤5022上，並將該託盤5022放置在可提供第五次處理工序5020的設備中，以便處理該磁頭折片組合5000的壓電微驅動器5030(圖15中的步驟510)，如圖16i所示。
與第一個、第二個及第三個實施例類似，該具有經處理的壓電微驅動器5030的磁頭折片組合5000具有許多優點，比如具有較小的位移標準方差及電容標準方差。
圖17及圖18展示了處理工序的實施例。例如，圖17展示了可提供熱處理的烤爐650。含有若干壓電微驅動器的託盤652可放置在烤爐650內，以便將壓電微驅動器暴露於由烤爐650提供的熱源中。圖18展示了含有若干壓電微驅動器的託盤662接受來自光源，比如紫外線光源的光處理660。
本發明上述幾個典型的實施例提供了一種可提高壓電微驅動器的穩定性及可靠性等性能的處理工序。該處理工序相對簡單而且成本低廉，且可輕易融合到傳統的壓電微驅動器的製造工序中。另外，藉助該處理工序可實現處理後的壓電微驅動器或含有壓電元件的其它裝置的批量生產。
而且，壓電元件可藉助許多方式達到驅動微驅動器的目的，本發明涵蓋了在微驅動器或壓電裝置上的壓電元件的所有使用方式，而並不局限於這裡描述的特定的壓電元件結構。
另外，根據本發明若干實施例的具有處理後的壓電微驅動器的磁頭折片組合可集成到如圖1a及1b所示類型的磁碟驅動單元中。由於這類磁碟驅動單元的結構、工作及組裝流程為業界所知的知識，這裡不再描述。該處理微驅動器的壓電元件的方法可應用於任何具有壓電微驅動器的磁碟驅動器中或含有壓電元件的其他裝置中。
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範圍，因此依本發明申請專利範圍所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的範圍。
權利要求
1.一種將壓電材料元件融入一種產品的方法，包括將該壓電材料元件融入該產品內；及在將該壓電材料元件融入該產品內之前和/或之後，對該壓電材料元件至少進行一次活化處理(activation treatment)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於該活化處理包括電壓/電流能量處理，能量束放射處理和/或溫度處理。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於該能量束放射處理包括離子束、雷射束、電子束和/或簇束(cluster beam)處理。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於該活化處理包括將該壓電材料元件暴露於熱源及光源中的至少一種中。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於每當一個元件融入到所述產品時，進行至少一次活化處理。
6.一種製造含有壓電微驅動器的磁頭折片組合的方法，包括提供壓電元件；將該壓電元件安裝到微驅動器上形成壓電微驅動器；將磁頭安裝到該壓電微驅動器上形成磁頭與壓電微驅動器的組合；將該磁頭與壓電微驅動器的組合安裝到磁頭折片組合上；將該磁頭與壓電微驅動器的組合電性連接到磁頭折片組合上；及處理該壓電元件。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於處理該壓電元件包括將其暴露於熱源及光源中的至少一種中。
8.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於處理該壓電元件包括將溫度維持在該壓電元件的居裡溫度的+/-25℃內。
9.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於該壓電元件的處理動作發生在以下至少一種過程中(a)將該壓電元件安裝到微驅動器之前，(b)將該壓電元件安裝到微驅動器之後，(c)將磁頭安裝到壓電微驅動器之前，(d)將磁頭安裝到壓電微驅動器之後，(e)將磁頭與壓電微驅動器的組合安裝到磁頭折片組合之前，(f)將磁頭與壓電微驅動器的組合安裝到磁頭折片組合之後，(g)將磁頭與壓電微驅動器的組合電性連接到磁頭折片組合之前，及(h)將磁頭與壓電微驅動器的組合電性連接到磁頭折片組合之後。
10.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於提供壓電元件包括提供一塊陶瓷壓電材料或薄膜壓電材料。
11.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於提供壓電元件包括提供單層或多層的壓電材料。
12.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於將壓電元件安裝到微驅動器上的步驟包括將該壓電元件安裝到該微驅動器的側臂上。
13.一種磁頭折片組合，其特徵在於其含有依據權利要求6所述的方法製造的壓電微驅動器。
14.一種磁碟驅動單元，包括一含有依據權利要求6所述的方法製造的壓電微驅動器的磁頭折片組合；一連接到該磁頭折片組合的驅動臂；一磁碟；及一旋轉該磁碟的主軸馬達。
15.一種處理用於磁頭折片組合的壓電微驅動器的方法，包括將壓電元件安裝到微驅動器上形成壓電微驅動器；及通過將該壓電元件暴露於熱源及光源中的至少一種中的方式對該壓電元件進行處理。
16.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於處理壓電元件發生在將壓電元件安裝到微驅動器之前。
17.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於處理壓電元件發生在將壓電元件安裝到微驅動器之後。
18.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於處理壓電元件包括在將壓電元件安裝到微驅動器之前的第一次處理及在將壓電元件安裝到微驅動器之後的第二次處理。
19.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於處理該壓電元件包括將溫度維持在該壓電元件的居裡溫度的+/-25℃內。
20.一種用於磁頭折片組合的壓電微驅動器，包括一用於固持磁頭的微驅動器框架；及至少一個安裝到微驅動器框架的壓電元件，其中該壓電元件在其製造過程中的退火處理之後，進行了用以提高其工作性能的熱處理或/和光處理。
21.一種製造含有壓電微驅動器的磁頭折片組合的方法，包括提供壓電元件；將該壓電元件安裝到微驅動器上形成壓電微驅動器；處理該壓電微驅動器形成處理後的壓電微驅動器；將磁頭安裝到該處理後的壓電微驅動器形成磁頭與處理後的壓電微驅動器的組合；將該磁頭與處理後的壓電微驅動器的組合安裝到磁頭折片組合上；及將該磁頭與處理後的壓電微驅動器的組合電性連接到磁頭折片組合上。
22.根據權利要求21所述的方法，其特徵在於處理該壓電微驅動器包括將該壓電微驅動器暴露於熱源及光源中的至少一種中。
23.根據權利要求21所述的方法，其特徵在於處理該壓電微驅動器包括將溫度維持在該壓電元件的居裡溫度的+/-25℃內。
24.一種製造含有壓電微驅動器的磁頭折片組合的方法，包括提供壓電元件；將該壓電元件安裝到微驅動器上形成壓電微驅動器；將磁頭安裝到該壓電微驅動器形成磁頭與壓電微驅動器的組合；將該磁頭與壓電微驅動器的組合安裝到磁頭折片組合上；將該磁頭與壓電微驅動器的組合電性連接到磁頭折片組合上；及在將該磁頭與壓電微驅動器的組合電性連接到磁頭折片組合上之後，處理該壓電微驅動器。
25.根據權利要求24所述的方法，其特徵在於處理該壓電微驅動器包括將該壓電微驅動器暴露於熱源及光源中的至少一種中。
26.根據權利要求24所述的方法，其特徵在於處理該壓電微驅動器包括將溫度維持在該壓電元件的居裡溫度的+/-25℃內。
27.一種製造含有壓電微驅動器的磁頭折片組合的方法，包括提供壓電元件；將該壓電元件安裝到微驅動器上形成壓電微驅動器；在第一次處理過程中處理該壓電微驅動器；將磁頭安裝到該第一次處理後的壓電微驅動器形成磁頭與第一次處理後的壓電微驅動器的組合；在第二次處理過程中處理該磁頭與第一次處理後的壓電微驅動器的組合，以便對第一次處理後的壓電微驅動器進行處理；將磁頭與經第二次處理的壓電微驅動器的裝配安裝到磁頭折片組合上；在第三次處理過程中處理該磁頭折片組合，以便對第二次處理後的壓電微驅動器進行處理；將磁頭與經第三次處理的壓電微驅動器的組合電性連接到磁頭折片組合上；及在第四次處理過程中處理該磁頭折片組合，以便對第三次處理後的壓電微驅動器進行處理。
28.根據權利要求27所述的方法，其特徵在於處理壓電微驅動器、磁頭與第一次處理後的壓電微驅動器的組合及磁頭折片組合包括將該壓電微驅動器暴露於熱源及光源中的至少一種中。
29.根據權利要求27所述的方法，其特徵在於處理壓電微驅動器、磁頭與第一次處理後的壓電微驅動器的組合及磁頭折片組合包括將溫度維持在該壓電元件的居裡溫度的+/-25℃內。
全文摘要
一種製造含有壓電微驅動器的磁頭折片組合的方法，包括如下步驟提供一個壓電元件，將該壓電元件安裝到微驅動器上形成壓電微驅動器，將磁頭安裝到該壓電微驅動器上形成磁頭與壓電微驅動器的組合，將該組合安裝到磁頭折片組合上，將該組合與磁頭折片組合電性連接起來，最後處理該壓電元件。
文檔編號G11B21/02GK1873784SQ20051007574
公開日2006年12月6日 申請日期2005年6月2日 優先權日2005年6月2日
發明者姚明高 申請人:新科實業有限公司