挠性件及其制造方法、磁头折片组合以及磁盘驱动器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种挠性件，适用于磁头折片组合的悬臂件，包括衬底层、形成于所述衬底层上的介电层、形成于所述介电层上的导电层以及覆盖所述导电层的绝缘保护层，其特征在于：所述绝缘保护层的表面开设有至少一窗口以暴露所述导电层的一部分，一抗静电粘合剂粘接于所述窗口的至少一侧壁并所述导电层接触。所述挠性件无需通过蘸水而持久地避免或消除静电放电。本发明还公开了一种具有所述挠性件的磁头折片组合及磁盘驱动器，以及所述挠性件的制造方法。
【专利说明】挠性件及其制造方法、磁头折片组合以及磁盘驱动器
【技术领域】
[0001]本发明涉及信息记录磁盘驱动器领域，尤其涉及一种挠性件及其制造方法、具有该挠性件的磁头折片组合以及磁盘驱动器。
【背景技术】
[0002]静电荷是电子元件生产过程中尽量避免的事件，也是主要问题所在。静电放电(Electro-Static Discharge, ESD)则对静电荷敏感的电子元件(如磁盘驱动器(HDD)、半导体或电子组装包)的生产及其重要。ESD可能会造成电子元件的短路、开路、失效或参数不合格等，因此导致其丧失工作能力或降低其工作性能。ESD被认为是电子元件质量的最大潜在杀手，因此静电保护已成为控制电子元件质量的关键步骤。
[0003]因此，电子元件的静电保护应通过控制静电来避免或消除ESD。
[0004]参见图1，磁盘驱动器I’通常包含多个安装于主轴马达17’上的旋转磁盘15’，和可绕驱动臂轴旋转以在定位过程中访问磁盘上数据磁轨的磁头悬臂组合(head stackassembly, HSA) 13’。HSA13’包括至少一个驱动臂131’及安装于驱动臂131’末端的磁头折片组合HGA132’。通常使用音圈马达(voice-coil motor, VCM) 19’来控制驱动臂131’的移动。
[0005]参考图1及2，HGA132’包括磁头12’以及支撑该磁头12’的挠性件20’。当磁盘驱动器I’运行时，主轴马达17’使得磁盘15’高速旋转，而磁头12’因磁盘15’旋转而产生的气压而在磁盘15’上方飞行。在VCM19’的控制下，磁头12’在磁盘15’的表面径向移动。对于不同的磁轨，磁头12’均可从磁盘15’读取或向磁盘15’写入数据。
[0006]通常，挠性件20’的一端设有数个电连接触点134’，并通过焊点148’的方式与磁头12’的连接触点相连接。挠性件20’的另一端设有数个与外部控制系统(图未示)相连的电触点136’(如图3所示)。因此，挠性件20’是电连接磁头12’和控制系统的桥梁。
[0007]图3展示了挠性件的典型结构。如图3所示，挠性件20’包括不锈钢(stainlesssteel, SST)层22’、介电层24’、铜层26’以及聚酰亚胺(Polyimide，PI)保护层28，。具体地，挠性件20’的介电层24’层夹于SST层22’及铜层26’之间，PI保护层28’覆盖该铜层26’。PI材料是一种塑料，也是一种很好的电绝缘体，很容易获得较多的静电荷而导致ESD、引起挠性件20’在生产或运行过程中受损及失灵。由于挠性件20’与磁头12’电性连接，挠性件20’静电放电也会损坏磁头12’，影响其功能及性能。
[0008]为了确保产品安全，控制挠性件静电的现有技术是蘸水。而且挠性件的电阻需控制在15?17欧姆以避免ESD。然而,蘸水具有一些缺陷。第一,蘸水过程中使用的超纯水具有高电阻率且不能稳定地持续，挠性件可能会重新产生静电荷并损坏自身；第二，水很容易滋生细菌，有害于员工或消费者的身体健康；第三，水可能会腐蚀某些部件，减小挠性件的生命周期。而且，防止ESD的蘸水方法仅在生产过程中起作用，当挠性件已经安装至HDD上在其运行过程中却不能生效。
[0009]因此，亟待一种挠性件、磁头折片组合以及磁盘驱动器，以克服上述缺陷。
【发明内容】
[0010]本发明的一个目的在于提供一种挠性件，所述挠性件无需通过蘸水则可持久地避免或消除ESD。
[0011]本发明的另一目的在于提供一种挠性件的制造方法，所述挠性件无需通过蘸水则可持久地避免或消除ESD。
[0012]本发明的又一目的在于提供一种具有挠性件的磁头折片组合，所述挠性件无需通过蘸水则可持久地避免或消除ESD。
[0013]本发明的再一目的在于提供一种具有挠性件的磁盘驱动器，所述挠性件无需通过蘸水则可持久地避免或消除ESD。
[0014]为达到以上目的，本发明提供一种挠性件，适用于磁头折片组合的悬臂件，包括衬底层、形成于所述衬底层上的介电层、形成于所述介电层上的导电层以及覆盖所述导电层的绝缘保护层，其特征在于:所述绝缘保护层的表面开设有至少一窗口以暴露所述导电层的一部分，一抗静电粘合剂粘接于所述窗口的至少一侧壁并与所述导电层接触。
[0015]较佳地，所述窗口的长度为200微米?600微米。
[0016]较佳地，所述窗口的长度为300微米?400微米。
[0017]作为本发明的一个优选实施例，所述窗口的形状是三角形、正方形、长方形、圆形或不规则形状。
[0018]较佳地，所述抗静电粘合剂由导电聚合物、金属粒子、金属氧化物或碳材料制得。
[0019]较佳地，所述导电聚合物包括聚苯胺、聚吡咯、聚对苯二胺、聚噻吩、聚苯乙烯磺酸及其衍生物。
[0020]较佳地，所述碳材料包括碳纤维、碳纳米管及碳粉。
[0021]一种挠性件的制造方法，包括以下步骤:
[0022](I)提供一衬底层；
[0023](2)在所述衬底层上形成一介电层；
[0024](3)在所述介电层上形成一导电层；
[0025](4)在所述导电层上形成一绝缘保护层；
[0026](5)在所述绝缘保护层的表面开设至少一窗口，以暴露所述导电层的一部分；
[0027](6)粘接一抗静电粘合剂至所述窗口的至少一侧壁，且所述抗静电粘合剂与所述导电层接触。
[0028]较佳地，所述窗口由机械加工法或化学蚀刻法形成。
[0029]较佳地，所述抗静电粘合剂由浸溃法或喷涂法形成。
[0030]一种磁头折片组合，包括挠性件、支撑所述挠性件的负载杆、基板以及连接所述负载杆及所述基板的枢接件，所述挠性件包括衬底层、形成于所述衬底层上的介电层、形成于所述介电层上的导电层以及覆盖所述导电层的绝缘保护层，其特征在于:所述绝缘保护层的表面开设有至少一窗口以暴露所述导电层的一部分，一抗静电粘合剂粘接于所述窗口的至少一侧壁并与所述导电层接触。
[0031]一种磁盘驱动器，包括磁头折片组合、与所述磁头折片组合相连的驱动臂、磁盘以及旋转所述磁盘的主轴马达，所述磁头折片组合包括挠性件、支撑所述挠性件的负载杆、基板以及连接所述负载杆及所述基板的枢接件，所述挠性件包括衬底层、形成于所述衬底层上的介电层、形成于所述介电层上的导电层以及覆盖所述导电层的绝缘保护层，其特征在于:所述绝缘保护层的表面开设有至少一窗口以暴露所述导电层的一部分，一抗静电粘合剂粘接于所述窗口的至少一侧壁并与所述导电层接触。
[0032]与现有技术相比，绝缘保护层的表面开设有至少一窗口以暴露导电层的一部分，一抗静电粘合剂粘接在窗口的至少一侧壁并与导电层的一部分相接触。也就是说，该抗静电粘合剂通过该窗口而与绝缘保护层及导电层相连，且导电层是接地的，所以该抗静电粘合剂可防止挠性件上产生静电荷或产生更少的静电荷，从而可防止或消除ESD。另外，抗静电粘合剂可持续有效，且不蘸水无腐蚀。
[0033]通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1为传统磁盘驱动器的立体图。
[0035]图2为带有磁头的传统HGA的局部立体图。
[0036]图3为传统挠性件的爆炸图。
[0037]图4为本发明磁盘驱动器的一个实施例的立体图。
[0038]图5为本发明HGA的一个实施例的立体图。
[0039]图6a本发明挠性件的一个实施例的爆炸图。
[0040]图6b为本发明挠性件的一个实施例的剖视图。
[0041]图7为本发明挠性件的绝缘保护层的一个实施例的示意图。
[0042]图8为本发明适用于HGA的悬臂件上的挠性件的制造方法的一个实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0043]下面将参考附图阐述本发明几个不同的最佳实施例，其中不同图中相同的标号代表相同的部件。如上所述，本发明旨在提供一种挠性件、具有该挠性件的HGA及磁盘驱动器、以及该挠性件的制造方法，其无需通过蘸水则可持久地避免ESD，从而提高了其性能。
[0044]图4是本发明磁盘驱动器的立体图。如图所示，磁盘驱动器I包括数个连接于主轴马达17上的可旋转的磁盘15，一组驱动臂18及安装在驱动臂18末端的HGAslO，所有这些部件均安装于一外壳16内。通常，提供一 VCM19来控制驱动臂131’的移动。
[0045]参见图4及5，HGAlO包括磁头12以及支撑该磁头12的悬臂件14。悬臂件14包括负载杆142、基板144、枢接件146及挠性件20，所有这些部件互相组装在一起。枢接件146上形成有一组装枢接件146及基板144的安装孔1462。挠性件20包括一悬臂舌片(图未示)，上述磁头12位于该悬臂舌片上。
[0046]具体地，如图6a及6b所示，悬臂件14的挠性件20包括衬底层22、形成于衬底层22上的介电层24、形成于介电层24上的导电层26以及覆盖导电层26的绝缘保护层28。衬底层22、介电层24及导电层26的长度基本相等，而绝缘保护层28的长度较短从而露出导电层26的前端262及尾端264。也就是说，绝缘保护层28覆盖了位于前端262及尾端264之间的导电层26的线路部分266。前端262设有数个与磁头12相连的电连接触点2622。尾端262设有数个与外部控制系统(图未示)相连的电触点2642。
[0047]参见图6a、6b及7，绝缘保护层28的表面开设有至少一窗口 282以暴露线路部分266的一部分。该窗口 282的尺寸不受限制，窗口 282的长度为200微米?600微米，较佳地，为300微米?400微米。窗口 282的形状可为三角形、正方形、长方形、圆形或不规则形状。而且窗口 282的位置和数量也不受限制，可位于绝缘保护层28的任一位置，如图7所
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[0048]然后，在窗口 282的至少一侧壁及导电层26间粘接一抗静电粘合剂29。也就是说，抗静电粘合剂29可粘接至窗口 282的一侧壁或两侧壁上，当然，也可填满该窗口 282。由于该抗静电粘合剂29通过窗口 282而与导电层26及绝缘保护层28相连，且导电层26是接地的，所以该抗静电粘合剂29可防止挠性件20上产生静电荷或产生更少的静电荷，从而可防止或消除ESD。另外，抗静电粘合剂29可持续有效，无需通过蘸水不会被腐蚀。
[0049]较佳地，衬底层22的材料是不锈钢，导电层26及绝缘保护层28的材料分别为铜和聚酰亚胺。特别地，抗静电粘合剂29由导电聚合物、金属粒子、金属氧化物或碳材料制得。其中导电聚合物包括聚苯胺、聚吡咯、聚对苯二胺、聚噻吩、聚苯乙烯磺酸及其衍生物。碳材料包括碳纤维、碳纳米管及碳粉。更重要的，抗静电粘合剂29的电阻为15?17欧姆，并能在60?100°C下快速固化，具有强的粘合能力，且抗静电效果与湿度无关。此外，抗静电粘合剂29可在水中超声波清洗，并不会产生任何颗粒。
[0050]图8展示了上述挠性件20的制造方法的流程图，包括以下步骤:
[0051]SlOl:提供一衬底层；
[0052]S102:在衬底层上形成一介电层；
[0053]S103:在介电层上形成一导电层；
[0054]S104:在导电层上形成一绝缘保护层；
[0055]S105:在绝缘保护层的表面开设至少一窗口，以暴露导电层的一部分；
[0056]S106:粘接一抗静电粘合剂至窗口的至少一侧壁并与导电层接触。
[0057]较佳地，窗口由机械加工法或化学蚀刻法形成。其中机械加工法包括机械切削和电脑数字控制(CNC)铣削，化学蚀刻包括等离子蚀刻和激光烧蚀。
[0058]较佳地，抗静电粘合剂由浸溃法或喷涂法形成。
[0059]较佳地，窗口的长度为200微米?600微米。
[0060]较佳地，窗口的长度为300微米?400微米。
[0061]作为本发明的一个优选实施例，窗口的形状是三角形、正方形、长方形、圆形或不规则形状。
[0062]较佳地，抗静电粘合剂由导电聚合物、金属粒子、金属氧化物或碳材料制得。
[0063]较佳地，导电聚合物包括聚苯胺、聚吡咯、聚对苯二胺、聚噻吩、聚苯乙烯磺酸及其衍生物。
[0064]较佳地，碳材料包括碳纤维、碳纳米管及碳粉。
[0065]综上，由于抗静电粘合剂通过窗口而与导电层及绝缘保护层连接，且导电层是接地的，所以该抗静电粘合剂可防止或减少挠性件上产生静电荷，从而可防止或消除ESD。另夕卜，抗静电粘合剂可持续有效，无需通过蘸水不会被腐蚀。
[0066] 以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种挠性件，适用于磁头折片组合的悬臂件，包括衬底层、形成于所述衬底层上的介电层、形成于所述介电层上的导电层以及覆盖所述导电层的绝缘保护层，其特征在于:所述绝缘保护层的表面开设有至少一窗口以暴露所述导电层的一部分，一抗静电粘合剂粘接于所述窗口的至少一侧壁并与所述导电层接触。
2.如权利要求1所述的挠性件，其特征在于:所述窗口的长度为200微米~600微米。
3.如权利要求2所述的挠性件，其特征在于:所述窗口的长度为300微米~400微米。
4.如权利要求1所述的挠性件，其特征在于:所述窗口的形状是三角形、正方形、长方形、圆形或不规则形状。
5.如权利要求1所述的挠性件，其特征在于:所述抗静电粘合剂由导电聚合物、金属粒子、金属氧化物或碳材料制得。
6.如权利要求5所述的挠性件，其特征在于:所述导电聚合物包括聚苯胺、聚吡咯、聚对苯二胺、聚噻吩、聚苯乙烯磺酸及其衍生物。
7.如权利要求5所述的挠性件，其特征在于:所述碳材料包括碳纤维、碳纳米管及碳粉。
8.一种挠性件的制造方法，包括以下步骤: 提供一衬底层； 在所述衬底层上形成一介电层； 在所述介电层上形成一导电层； 在所述导电层上形成一绝缘保护层； 在所述绝缘保护层的表面开设至少一窗口，以暴露所述导电层的一部分； 粘接一抗静电粘合剂至所述窗口的至少一侧壁，且所述抗静电粘合剂与所述导电层接触。
9.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于:所述窗口由机械加工法或化学蚀刻法形成。
10.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于:所述抗静电粘合剂由浸溃法或喷涂法形成。
11.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于:所述窗口的长度为200微米~600微米。
12.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于:所述窗口的长度为300微米~400微米。
13.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于:所述窗口的形状是三角形、正方形、长方形、圆形或不规则形状。
14.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于:所述抗静电粘合剂由导电聚合物、金属粒子、金属氧化物或碳材料制得。
15.如权利要求14所述的制造方法，其特征在于:所述导电聚合物包括聚苯胺、聚吡咯、聚对苯二胺、聚噻吩、聚苯乙烯磺酸及其衍生物。
16.如权利要求14所述的制造方法，其特征在于:所述碳材料包括碳纤维、碳纳米管及碳粉。
17.一种磁头折片组合，包括挠性件、支撑所述挠性件的负载杆、基板以及连接所述负载杆及所述基板的枢接件，所述挠性件包括衬底层、形成于所述衬底层上的介电层、形成于所述介电层上的导电层以及覆盖所述导电层的绝缘保护层，其特征在于:所述绝缘保护层的表面开设有至少一窗口以暴露所述导电层的一部分，一抗静电粘合剂粘接于所述窗口的至少一侧壁并与所述导电层接触。
18.—种磁盘驱动器，包括磁头折片组合、与所述磁头折片组合相连的驱动臂、磁盘以及旋转所述磁盘的主轴马达，所述磁头折片组合包括挠性件、支撑所述挠性件的负载杆、基板以及连接所述负载杆及所述基板的枢接件，所述挠性件包括衬底层、形成于所述衬底层上的介电层、形成于所述介电层上的导电层以及覆盖所述导电层的绝缘保护层，其特征在于:所述绝缘保护层的表面开设有至少一窗口以暴露所述导电层的一部分，一抗静电粘合剂粘接于所述窗 口的至少一侧壁并与所述导电层接触。
【文档编号】G11B5/48GK104078055SQ201310108012
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年3月29日 优先权日:2013年3月29日
【发明者】李炳辉, 周卫强, 黄冬兰, 罗成元, 于宗强 申请人:东莞新科技术研究开发有限公司