CN1241174C - 将含有各向异性导电胶(acp)的硬盘驱动器磁头稳定在磁头－万向节组件(hga)上防止静电放电(esd)的方法和装置 - Google Patents

将含有各向异性导电胶(acp)的硬盘驱动器磁头稳定在磁头－万向节组件(hga)上防止静电放电(esd)的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及到防止磁头元件造成静电放电(ESD)损害的一种系统和方法。用一种各向异性导电胶(ACP)将磁头固定到一个磁头-万向节组件(HGA)上，提供一种改进的静电放电路径。

Description

将含有各向异性导电胶(ACP)的硬盘驱动器磁头稳定在 磁头-万向节组件(HGA)上防止静电放电(ESD)的方法和装置
发明领域
本发明涉及到硬磁盘驱动器。本发明具体涉及到用来将硬盘驱动器磁头稳定在磁头-万向节组件(HGA)上以免磁头静电放电(ESD)的系统和方法。
背景信息
图1表示现有技术中采用的一种典型的驱动臂构造。利用一个磁头108对硬磁盘106执行读出和写入。用音圈电动机(VCM)102控制硬盘驱动器的臂104移动跨越硬磁盘106。
图2表示现有技术中使用的磁头-万向节组件(HGA)204和滑板202。通常是利用滑板202(包含读/写磁头；未示出)来维持在盘面106(参见图1)上方规定的飞行高度。在盘面上方飞行时，静电荷集聚在磁头表面上。若是不能消除电荷，就可能发生静电放电(ESD)，损伤磁阻(MR)元件。现有技术中使用导电胶将磁头粘接到悬架上，使静电荷能够从磁头202到悬架(HGA)204放电。
随着滑板/磁头元件的尺寸为提高表面密度而缩小，因ESD造成损害的所需能量会减少，造成ESD有可能增加，而目前用来防止ESD的方法就失效了。例如，通过导电胶从磁头流向悬架的静电流在一伏电位上可能遇到1000欧姆以上的电阻，这对于满足大磁阻(GMR)磁头对防止ESD的要求是过大了。
图3a-b表示现有技术中使用各向同性导电胶307将磁头302固定到悬架304上的一种系统。如图3a中所示，各向同性导电胶307例如是银膏含有导电粒子311(例如是银)，能提供从磁头302到地(悬架304/HGA)静电放电的路径。
如图3b所示，对于通过典型的各向同性粘合剂316从磁头312到悬架314的电流来说，静电电阻是很大的，因为在磁头312和各向同性粘合剂316内分布有导电粒子320，322。典型的磁头/滑板312是由Al2O3319和TiC 320制成的(统称为ALTIC)。TiC 320是导电的，但Al2O3 319不导电。典型的各向同性导电粘合剂316银环氧树脂是由粘结剂树脂321和银粉322制成的。银粉322是导电的，但粘合剂树脂不导电。这些导电微粒320，322的内部分布会造成电阻问题。尽管许多TiC 320粒子可能排列成指向悬架304的导电路径，处在磁头/粘合剂306界面上的各个TiC 320粒子很少可能与粘合剂306中的银粉粒子发生物理接触。另外，在银322的各个粒子之间有一层粘合剂树脂321的薄膜，会阻止电流流动。由于银粒子322的尺寸很小，若干个粒子322才能形成静电放电路径，因此，对于电流有若干个点必须跨越(高电阻)粘合剂树脂321的各个路径，各向同性粘合剂上的总电阻会增大。
因而就希望降低磁头到悬架的粘合剂电阻，以免磁头造成静电放电(ESD)，并提供其他优点。
附图简介
图1表示现有技术中采用的一种典型的驱动臂构造。
图2表示现有技术中使用的磁头-万向节组件(HGA)和滑板。
图3a-b表示现有技术中使用各向同性导电胶将磁头固定到悬架上的一种系统。
图4a-b提供的示意图表示按照本发明的原理如何用各向异性导电胶(ACP)将磁头连接到一个悬架上。
图5a-b表示按照本发明的原理从磁头到悬架的ACP连接，一种有悬架屏障，一种没有。
图6a-b表示按照本发明原理对ACP的‘双重处理’程序。
具体说明
图4a-b提供的示意图表示按照本发明的原理如何用各向异性导电胶(ACP)401将磁头402连接到一个悬架(HGA)404上。如图4a所示的一个实施例，用紫外线ACP(ACP)401将磁头402固定到悬架404上。在一个实施例中，在ACP凝固的同时利用一个悬架屏障409来维持正确的取向。在粘合剂410尚未凝固时，屏障409能防止磁头402相对于悬架404发生倾斜。
图4b表示ACP406的导电粒子405远远大于银粒子的一个实施例。在一个实施例中，导电粒子405是用涂敷金的聚合物制成的。在另一实施例中，粒子是由涂敷有金的金属例如是镍制成的。在一个实施例中，内部悬浮有粒子的粘合剂材料是Acrylate。在另一实施例中，粘合剂是环氧树脂。导电粒子405足够大，使各个粒子405能够同时接触到磁头402和悬架404。粒子405的直径至少应该达到舌片屏障409的深度，(参见图4a)。由于通过ACP406的各个导电路径仅仅通过单个粒子405，电阻被大大降低了。
图5a-b表示按照本发明的原理从磁头502到悬架504的ACP连接，一种有悬架屏障509，一种没有。在一个带悬架屏障509的实施例中采用具有大导电粒子503的ACP501。如上所述，在一个实施例中的导电粒子503大于悬架屏障509的深度(使粒子503能够同时接触到磁头502和悬架504)。
如图5b所示，在另一个实施例中没有采用悬架屏障509。由于悬架屏障的深度是15到25微米(um)，如果没有悬架屏障，在没有屏障时就能使导电粒子513小于这一深度(缩小搭接间隙)。
图6a-b表示按照本发明原理对ACP608的‘双重处理’程序。如图6a所示，在一个实施例中，将紫外线(UV)光609照射在ACP608上使ACP材料608的暴露表面凝固。这是为了实现初步固化，将磁头602连接到悬架604上，维持磁头602的取向。在另一个实施例中，为了预先定位(为缩短装配时间)还使用了一种(不导电)UV粘合剂(未示出)，例如是UV丙烯酸脂或UV环氧树脂。如图6b所示的一个实施例，在UV处理后执行热固化(通过一个加热器611)。这样将能使ACP完全固化，达到充分的粘结强度。
尽管具体描述了若干个实施例，通过上文的说明仍然可以看出本发明的权利要求书所覆盖的各种修改和变更，它们都不会脱离本发明的原理和范围。

Claims (16)

1.一种磁头系统，包括：
用导电粘合剂连接到悬架元件上的一个磁头元件，防止所述磁头元件造成的静电放电损害，其中的所述粘合剂是一种各向异性导电胶，
所述系统还包括设置在所述磁头元件和所述悬架元件之间的一个屏障，用于在所述导电粘合剂尚未凝固时，确保所述磁头元件相对于所述悬架元件的正确取向，所述屏障的深度小于所述导电粘合剂的导电粒子，以便使所述导电粒子同时接触所述磁头元件和所述悬架元件。
2.按照权利要求1的系统，其特征在于所述磁头元件是一个硬盘驱动器磁头。
3.按照权利要求1的系统，其特征在于所述悬架元件是一个磁头-万向节组件。
4.按照权利要求3的系统，其特征在于所述悬架元件是一个磁头-万向节组件悬架舌片。
5.按照权利要求1的系统，其特征在于所述粘合剂是一种双重固化糊状粘合剂。
6.按照权利要求5的系统，其特征在于用来固化所述粘合剂的步骤包括紫外线处理和热处理。
7.按照权利要求6的系统，其特征在于所述紫外线处理使所述粘合剂局部固化，按正确的位置和正确的取向将磁头元件连接到悬架元件上。
8.按照权利要求7的系统，其特征在于所述热处理通过使所述粘合剂硬化来完成粘合剂固化处理。
9.一种制造磁头系统的方法，包括：
用一种各向异性导电胶将磁头元件连接到悬架元件上，防止磁头元件造成的静电放电损害，
在所述磁头元件和所述悬架元件之间设置一个屏障，用于在所述导电粘合剂尚未凝固时，确保所述磁头元件相对于所述悬架元件的正确取向，所述屏障的深度小于所述导电粘合剂的导电粒子，以便使所述导电粒子同时接触所述磁头元件和所述悬架元件。
10.按照权利要求9的方法，其特征在于所述磁头元件是一个硬盘驱动器磁头。
11.按照权利要求10的方法，其特征在于所述悬架元件是一个磁头-万向节组件。
12.按照权利要求11的方法，其特征在于所述悬架元件是一个磁头-万向节组件悬架舌片。
13.按照权利要求9的方法，其特征在于所述粘合剂是一种双重固化糊状粘合剂。
14.按照权利要求13的方法，其特征在于在连接步骤之后用来固化所述粘合剂的步骤包括紫外线处理和热处理。
15.按照权利要求14的方法，其特征在于所述紫外线处理使所述粘合剂的暴露面固化，按正确的位置和正确的取向将磁头元件连接到悬架元件上。
16.按照权利要求15的方法，其特征在于所述热处理通过使所述粘合剂硬化来完成粘合剂固化处理。
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