[发明专利]带有使电参数最佳化的多层集成导线迹线阵列的磁头悬架

说明书

本申请与1996年10月3日提出的待批美国专利申请No.08/720836有关，而后者是1996年3月25日提出的美国专利申请No.08/720836的部分继续申请，这里引用其公开的内容供作参考。

本发明一般涉及用于控制与磁头悬架组件的挠性件整体形成的导线迹线阵列的电阻抗特性的结构和方法，更具体地说，本发明涉及整体的悬架和导线结构，其中悬架的迹线按多层排列和配置，以便能获得、调谐和控制电参数、特别是电感和(或)电容。

现有的磁盘驱动器一般包括一张旋转的刚性存储磁盘和一个磁头定位器，该磁头定位器用于将数据转换器相对于该磁盘的转轴定位在不同的径向位置上，由此在各磁盘的记录面上限定多个同心数据存储磁道。该磁头定位器一般称作致动器。尽管在本技术领域内已知有多种致动器结构，但直接插入式旋转音圈致动器因其简单性、高性能、及可相对于其转轴实现质量平衡而在当前获得了最为经常的应用，这后一特点对于使致动器不受扰动影响是至关重要的。在磁盘驱动器内部按常规采用闭环伺服系统操作音圈致动器并由此使磁头相对于磁盘表面定位。

数据转换器由一个气垫面支承，使其与移动中的媒体表面离开一个小距离。单写/读元件的结构，一般需要2根连接线，而具有独立的读出和写入元件的双元件结构需要4根连接线。尤其是磁阻(MR)式磁头通常需要4根接线。气垫浮动块与读/写转换器的组合，也是一种熟知的读/写磁头或记录头。

浮动块通常安装于固定在悬架负载臂末端的万向挠性结构。用一个弹簧使负载臂和磁头偏向磁盘，而在磁头下方的空气压力将磁头推离磁盘。其平衡距离限定出一个“气垫”并决定着该磁头的“浮动间隙”。利用“气垫”支承磁头使其离开磁盘表面，并使磁头在流体动力润滑范围内而不是在边界润滑范围内在磁头/磁盘界面上操作。气垫在转换器与媒体之间保持了一个使转换器效率减低的间隔。然而，能够避免直接接触，则极大地改进了磁头和磁盘部件的可靠性和使用寿命。不过，当要求增加面积密度时，则可能需要使磁头在准接触状态、甚至在边界润滑范围内操作。

目前，浮动间隙大约为0.5～2微英寸。磁存储密度随着磁头趋近磁盘表面而增加。因此，极小的浮动间隙换来的是对在磁盘合理使用寿命内的可靠性的损害。同时，与存储面之间的数据传送速率正在增加；在实际规划中的数据速率接近200兆位。

为减小致动器组件的运动质量并使转换器的操作更加接近磁盘表面，磁盘驱动器制造业正逐渐减小着浮动块结构的尺寸和质量，前者将导致改善查找性能，而后者将使转换器效率得到改进，因而能换得较高的面积密度。浮动块尺寸(因而也就是其质量)的特征在于，以所谓标准的100％浮动块(“小型浮动块”)为基准。因此，术语70％、50％、和30％浮动块(分别为“微型浮动块”、“毫微型浮动块”、和“微微型浮动块”)指的是更新的小质量浮动块，其线性尺寸由相对于标准小型浮动块的线性尺寸的适用百分比进行换算。较小的浮动块结构通常需要更加柔性的万向接头，因此，与浮动块连接的导线的固有刚度可能引起很大的不希望有的偏置作用。

为减小连接导线的这种固有刚度或偏置作用的影响，提出了一种整体的挠性件/导线结构，有效地将导线与可挠曲的绝缘聚合树脂挠性件结合在一起，使导线暴露在位于靠近磁头的挠性件末端的焊接区处。Matsuzaki(松崎)的美国专利No.5006946公开了这种结构的一例。Bennin等的美国专利No.5491597公开了在这方面的另外的例。这类接线配置虽然的确具有某些性能和组装上的优点，但在挠性件和万向接头结构内引入所公开的挠性聚合树脂材料，也产生了许多复杂的设计问题。例如，该树脂材料的热膨胀性质与现有技术的不锈钢结构不同；而且，包括任何必要的粘合层在内的这类树脂结构在长期耐用性上是未知的。所以，提出了一种不锈钢挠性件与导线混合的结构，该结构吸收了整体的软导线挠性件结构的大部分优点，同时基本上保持了与现有技术的构造和负载臂联结方法的兼容性。这种混合结构一般采用具有淀积绝缘层和导电迹线层的不锈钢挠性件，该导电迹线层用于将磁头连接于所关联的驱动器电子线路，例如安装在固定于磁头/磁盘组件的电路板(还装有其他电路)上的一般靠近设置的前置放大器芯片和靠后面的读出信道电路。