專利名稱：通過焊接特定部件來改進硬盤驅動器磁頭臂組件的設計和制造工藝的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及磁硬盤驅動器。更加具體地說，本發(fā)明涉及一種用于改進的磁頭臂組件(HAA)的系統(tǒng)。
背景技術：
在眾所周知的數(shù)據(jù)存儲設備中存在這樣一種類型的磁盤驅動器，其中磁頭滑塊組件漂浮在旋轉磁盤的表面處的空氣軸承上。這種磁盤驅動器通常稱作“Winchester”型驅動器。其中，一個或多個剛性磁盤連同一個或多個磁頭滑塊組件一起位于一密封的容器中。所述磁盤驅動器可包括一個或多個剛性磁盤，并且滑塊組件可位于所述磁盤的一側或兩側。


圖1給出了現(xiàn)有技術中所使用的典型硬盤驅動器的示意圖。滑塊組件104可以這樣一種方式安裝，即其允許在臂102的自由外端進行萬向架固定式移動，使得滑塊組件104和磁盤106的表面之間的空氣軸承能夠得以建立和維持。驅動臂102與適當?shù)臋C構例如音圈馬達(VCM)108相耦合，用于移動臂102跨越盤106的表面，以便包含在滑塊組件104內的磁頭能夠對盤106上的特定同心數(shù)據(jù)軌跡進行尋址，用于將信息寫入到所述數(shù)據(jù)軌跡上或從所述數(shù)據(jù)軌跡讀取信息。
由于硬盤驅動器部件規(guī)模的降低和增加硬盤驅動器容量的需求，制造公差的最小化和組件一致性已經(jīng)變得具有較大的優(yōu)先權。通過粘結劑之類的材料所進行的某些硬盤驅動器部件的耦合將在制造復雜性和質量控制方面引起困難。在硬盤驅動器組件中利用的普通粘結劑包括各向異性導電薄膜(ACF)，各向異性導電粘結劑(ACA)，和環(huán)氧樹脂。這些粘結劑具有缺點，例如易受溫度和濕度變化的影響。例如，因為在加熱時粘性要發(fā)生變化，所以部分粘結劑將從它們的期望位置移動。此外，粘結劑的柔軟性使得它難于起作用(例如，定位、切割精確的尺寸片，等等)。另外，粘結劑易受粒子和化學(離子)污染。再者，粘結劑一般只提供微弱的導電性，而導電性又是對靜電積累進行放電所必需的。因此期望具有一種用于改進硬盤驅動器臂組件的制造工藝的系統(tǒng)和方法，除了其它優(yōu)點之外，其還能避免上面提到的問題。
附圖的簡略說明圖1給出了在現(xiàn)有技術中使用的典型硬盤驅動器的示意圖；圖2表示根據(jù)本發(fā)明實施例的用于焊接硬盤驅動器部件的兩種方法；圖3表示根據(jù)本發(fā)明實施例的用于焊接硬盤驅動器部件的兩種附加方法；圖4給出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有附著滑塊的頭懸架的示意圖；圖5給出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有微致動滑塊的頭懸架的示意圖；圖6給出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的頭懸架與硬盤驅動器臂連接方式的示意圖；圖7給出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的硬盤驅動器撓曲電纜與硬盤驅動器臂連接方式的示意圖；圖8給出了根據(jù)本發(fā)明一不同實施例的硬盤驅動器撓曲電纜與硬盤驅動器臂連接方式的示意圖；圖9給出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的硬盤驅動器橋接撓曲電路(BFC)與頭懸架的連接方式的示意圖。
具體實施例方式
為了避免上述的與在硬盤驅動器組件中使用類似粘結劑的材料相關的問題，根據(jù)本發(fā)明的原理可通過不同的焊接方法將各部件接合起來。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于焊接硬盤驅動器部件的兩種方法。圖2a中所示的超聲波焊接利用超聲波201來加熱部件。在一個實施例中，一第一硬盤驅動器部件202通過加熱被直接熔合203到一第二硬盤驅動器部件204。在該實施例中，所述第一和第二部件為類似銅或金的金屬。圖2b中所示的焊料塊結合(SBB)焊接利用一熱源例如超聲波207來加熱所述部件。在一實施例中，所述第一硬盤驅動器部件206被加熱到一個點，在該點附著在所述第二部件208上的焊料“塊”(球)210被融化，從而在冷卻時將所述第一和第二部件接合起來。在一可選擇實施例中，所述第一硬盤驅動器部件被加熱到這樣一點，在該點附著在所述第一部件上的焊料“塊”(球)被融化，從而在冷卻時將所述第一和第二部件接合起來(其結構未示出)。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于焊接硬盤驅動器部件的另外兩種方法。圖3a中所示的激光焊接利用激光束301來加熱部件。在一個實施例中，一第一硬盤驅動器部件302通過加熱被直接熔合303至一第二硬盤驅動器部件304。在該實施例中，所述第一和第二部件為金屬，例如銅、金或不銹鋼。圖3b中所示的“銷孔”焊接利用了一插入到每個部件的孔中的焊接銷。在一實施例中，所述第二硬盤驅動器部件306具有一焊接銷310插入到其中的圓柱形凹槽308。在該實施例中，與銷310的直徑相比，凹槽308的直徑是這樣的，使得銷310通過壓配合(摩擦)與所述第二部件306相連接。在一可選擇實施例中，銷和孔每個都具有一矩形剖面。在一實施例中，所述第一硬盤驅動器部件312通過類似錫的材料的焊料結合而與銷310相連接，所述材料是通過類似烙鐵316之類的工具施加的。在另一實施例中，第二硬盤驅動器部件和銷在制造過程中被形成為一件(未示出)。
圖4給出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有附著滑決的頭懸架的示意圖。在一個實施例中，滑塊402通過滑塊402上的兩個焊接墊408和滑塊架404上的兩個接片之間的焊接410而被附著到頭懸架(磁頭萬向架組件(HGA))406的滑塊架404上。在一個實施例中，這些焊接是通過超聲波焊接執(zhí)行的。在另一個實施例中，所述焊接是通過SBB焊接執(zhí)行的。在另一個實施例中，所述焊接是通過激光焊接執(zhí)行的。
圖5給出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有微致動滑塊的頭懸架的示意圖。類似于上述，在一個實施例中，滑塊502通過滑塊502上的兩個焊接墊508和滑塊架504之間的焊接510而被附著到所述頭懸架506的滑塊架504上。注意所示出的滑塊架502用于微致動所述滑塊(然而圖4中的滑塊架402卻不是)。兩個壓電臂507被利用以關于所述頭懸架506和硬盤驅動器臂(未示出)精確的調節(jié)滑塊的位置。如上所述，在一個實施例中，所述焊接是通過超聲波焊接執(zhí)行的；在另一個實施例中，所述焊接是通過SBB焊接執(zhí)行的；在再一個實施例中，所述焊接是通過激光焊接執(zhí)行的。
在本發(fā)明的一個實施例中，滑塊架504通過焊接512而附著至所述頭懸架506。如上所述，在一個實施例中，所述焊接是通過超聲波焊接執(zhí)行的；在另一個實施例中，所述焊接是通過SBB焊接執(zhí)行的；在再一個實施例中，所述焊接是通過激光焊接執(zhí)行的。
圖6給出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的頭懸架與硬盤驅動器臂附著方式的示意圖。在一優(yōu)選實施方式中，頭懸架602和硬盤驅動器臂604之間的焊接是通過銷孔焊接606進行的。在另一個實施例中，所述焊接是通過超聲波焊接執(zhí)行的；在另一個實施例中，所述焊接是通過SBB焊接執(zhí)行的；在再一個實施例中，所述焊接是通過激光焊接執(zhí)行的。
圖7給出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的硬盤驅動器撓曲電纜與硬盤驅動器臂附著方式的示意圖。在一個實施例中，撓曲電纜702和硬盤驅動器臂704之間的焊接是通過銷孔焊接執(zhí)行的。
圖8給出了根據(jù)本發(fā)明一不同實施例的硬盤驅動器撓曲電纜與硬盤驅動器臂附著方式的示意圖。在一實施例中，撓曲電纜和硬盤驅動器臂之間的焊接是通過超聲波焊接802執(zhí)行的；在另一個實施例中，所述焊接是通過SBB焊接804執(zhí)行的；在再一個實施例中，所述焊接是通過激光焊接806執(zhí)行的。
圖9給出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的硬盤驅動器橋接撓曲電路(BFC)與頭懸架的附著方式的示意圖。在一個實施例中，BFC902和頭懸架904之間的焊接是通過超聲波焊接進行的；在另一個實施例中，所述焊接是通過SBB焊接執(zhí)行的；在再一個實施例中，所述焊接是通過激光焊接執(zhí)行的。
雖然此處已經(jīng)特定的闡釋和說明了若干個實施例，但應該意識到，在不脫離本發(fā)明的精神和預定范圍的情況下，對本發(fā)明的修改和變化可通過上面的教導來涵蓋并且落在后附權利要求的范圍內。
權利要求
1.一種用于磁頭臂組件(HAA)的系統(tǒng)，包括一具有一第一空腔的第一部件，其將通過一銷元件耦合至一具有一臂腔的臂部分，所述銷元件焊接在所述第一部件和所述臂部分之間，其中所述第一部件是從由一頭懸架部分和一撓曲電纜部分組成的組中選出的。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述頭懸架部分為一硬盤驅動器頭萬向架組件(HGA)。
3.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述撓曲電纜部分為一硬盤驅動器撓曲電纜。
4.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述臂部分是一硬盤驅動器臂。
5.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述銷元件是一銅焊接銷。
6.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述銷元件被插入到所述第一空腔中和所述臂腔中，所述銷元件用于將所述第一部件耦合至所述臂部分。
7.如權利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述銷元件是圓柱形的；所述第一空腔是具有能夠插入所述銷元件的直徑的圓形孔；和所述臂腔為具有能夠插入所述銷元件的直徑的圓形凹槽。
8.如權利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述銷元件具有一矩形截面；所述第一空腔為具有能夠插入所述銷元件的大小的矩形開孔；所述臂腔為具有能夠插入所述銷元件的大小的矩形凹槽。
9.如權利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述銷元件被壓配合到所述臂腔中，并且所述銷元件被焊接至第一部件以便將所述第一部件耦合至所述臂部分。
10.一種用于磁頭臂組件(HAA)的方法，包括通過一銷元件將一具有一第一空腔的第一部件耦合至一具有一臂腔的臂部分，所述銷元件焊接在所述第一部件和所述臂部分之間，其中所述第一部件是從由一頭懸架部分和一撓曲電纜部分組成的組中選出的。
11.如權利要求10所述的方法，其中所述頭懸架為一硬盤驅動器頭萬向架組件(HGA)。
12.如權利要求10所述的方法，其中所述撓曲電纜部分為一硬盤驅動器撓曲電纜。
13.如權利要求10所述的方法，其中所述臂部分是一硬盤驅動器臂。
14.如權利要求10所述的方法，其中所述銷元件是一銅焊接銷。
15.如權利要求10所述的方法，其中所述銷元件被插入到所述第一空腔中和所述臂腔中，所述銷元件用于將所述第一部件連接至所述臂部分。
16.如權利要求15所述的方法，其中所述銷元件是圓柱形的；所述第一空腔是具有能夠插入所述銷元件的直徑的圓形孔；和所述臂腔為具有能夠插入所述銷元件的直徑的圓形凹槽。
17.如權利要求15所述的方法，其中所述銷元件具有一矩形截面；所述第一空腔為具有能夠插入所述銷元件的大小的矩形開孔；所述臂腔為具有能夠插入所述銷元件的大小的矩形凹槽。
18.如權利要求15所述的方法，其中所述銷元件被壓配合到所述臂腔中，并且所述銷元件被焊接至第一部件以便將所述第一部件連接至所述臂部分。
19.一用于磁頭臂組件(HAA)的系統(tǒng)，包括一第一部件，其通過將所述第一部件焊接至一第二部件而與所述第二部件相耦合；其中所述第一部件是從由頭懸架部分、撓曲電纜部分和撓曲電路部分組成的組中選出的；所述第二部件是一臂部分。
20.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述第一部件是一硬盤驅動器滑塊架，所述第二部件是從包括硬盤驅動器頭萬向架組件(HGA)和硬盤驅動器滑塊的組中選出的。
21.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述頭懸架部分是一硬盤驅動器頭萬向架組件(HGA)。
22.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述撓曲電纜部分是一硬盤驅動器撓曲電纜。
23.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述撓曲電路部分是一硬盤驅動器橋接撓曲電路(BFC)。
24.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述臂部分是一硬盤驅動器臂。
25.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中通過從由超聲波焊接、焊料塊焊接和激光焊接組成的組中選擇的一種焊接將所述第一部件連接至所述第二部件。
26.如權利要求20所述的系統(tǒng)，其中通過從由超聲波焊接、焊料塊焊接和激光焊接組成的組中選擇的一種焊接將所述第一部件連接至所述第二部件。
27.一種用于磁頭臂組件(HAA)的方法，包括將一第一部件焊接至一第二部件；其中所述第一部件是從由頭懸架部分、撓曲電纜部分和撓曲電路部分組成的組中選出的；所述第二部件是一臂部分。
28.如權利要求27所述的方法，其中所述第一部件是一硬盤驅動器滑塊架，所述第二部件是從由硬盤驅動器頭萬向架組件(HGA)和硬盤驅動器滑塊組成的組中選出的。
29.如權利要求27所述的方法，其中所述頭懸架部分是一硬盤驅動器頭萬向架組件(HGA)。
30.如權利要求27所述的方法，其中所述撓曲電纜部分是一硬盤驅動器撓曲電纜，所述撓曲電路部分是一硬盤驅動器橋接撓曲電路(BFC)，所述臂部分是一硬盤驅動器臂。
31.如權利要求27所述的方法，其中通過從由超聲波焊接、焊料塊焊接和激光焊接組成的組中選擇的一種焊接將所述第一部件連接至所述第二部件。
32.如權利要求27所述的方法，其中通過從由超聲波焊接、焊料塊焊接和激光焊接組成的組中選擇的一種焊接將所述第一部件連接至所述第二部件。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種通過焊接特定部件來改進硬盤驅動器磁頭臂組件(HAA)的設計和制造工藝的系統(tǒng)和方法。
文檔編號G11B5/48GK1685399SQ02829731
公開日2005年10月19日 申請日期2002年10月9日 優(yōu)先權日2002年10月9日
發(fā)明者姚明高, 白石一雅, 解貽如 申請人:新科實業(yè)有限公司