堆叠式组合件的偏置型锻底板的制作方法

本发明的实施例可大体上涉及型锻的堆叠式组合件，且确切地说涉及用于堆叠式组合件的偏置型锻底板。

背景技术：

硬盘驱动器(hdd)是非易失性存储装置，其容纳在保护性罩壳中，且将数字编码的数据存储在具有磁性表面的一或多个圆盘上。当hdd在操作中时，每一磁记录盘都由主轴系统快速旋转。使用由致动器定位在磁盘的特定位置上方的读写磁头从磁记录盘读取数据，且将数据写入到磁记录盘上。读写磁头利用磁场将数据写入到磁记录盘的表面上，且从磁记录盘的表面读取数据。写磁头通过使用流过其线圈的电流来产生磁场而工作。电脉冲以正负电流的不同模式发送到写磁头。写磁头的线圈中的电流跨越磁头与磁盘之间的间隙而产生局部磁场，所述磁场继而使记录介质上的一较小区域磁化。

hdd包含至少一个磁头折片组合件(headgimbalassembly；hga)，其通常包含容纳读写传感器(或“磁头”)的滑块(slider)和悬臂(suspension)。每一滑块附接到一悬臂的自由端，所述自由端继而从致动器的刚臂悬伸出。若干致动器臂可组合形成通常具有旋转式枢转轴承系统的单一可移动单元，即磁头堆叠组合件(headstackassembly；hsa)。习知hdd的悬臂通常包含底端具有安装板的相对坚硬负载杆，所述负载杆附接到致动器臂，且所述负载杆的自由端安装有承载滑块和其读写磁头的柔性件。在(垂直于磁盘表面的)竖直弯曲方向上具有顺应性的“铰链”定位在所述负载杆的安装板与功能端之间。所述铰链使得负载杆能够悬置，且负载滑块和读写磁头朝向自旋的磁盘表面。柔性件的功能是为滑块提供万向支撑件，使得滑块可俯仰和横滚以便调整其定向。

在这部分中描述的任何方法是可以实行的方法，但不一定在先前就已经想到或实行。因此，除非另有指示，否则不应假设在这部分中描述的任一方法仅凭借它们包含在这部分中就能够作为现有技术。

附图说明

在附图的图式中，借助于实例而非借助于限制说明实施例，且在附图中，相同附图标记指类似元件，且在附图中：

图1为说明根据一实施例的硬盘驱动器的平面图；

图2a为说明型锻板的透视图；

图2b为说明利用图2a的型锻板的悬臂-臂组合件型锻件的横截面侧视图；

图3a为说明根据一实施例的偏置型锻板的透视图；

图3b为说明根据一实施例的利用图3a的偏置型锻板的悬臂-臂组合件的分解透视图；

图3c为说明根据一实施例的利用图3a的偏置型锻板的悬臂-臂组合件型锻件的横截面近端透视图；且

图4为说明根据一实施例的组装磁头折片组合件的方法的流程图。

具体实施方式

本文描述关于偏置型锻底板的方法。在以下描述中，出于解释的目的，阐述众多特定细节以便提供对本文中所描述的本发明的实施例的透彻理解。然而，很明显，本文中所描述的本发明的实施例可以在无这些特定细节的情况下进行实践。在其它情况下，以框图形式展示熟知结构和装置以免不必要地混淆本文中所描述的本发明的实施例。

说明性操作上下文的物理描述

实施例可在型锻的堆叠式组合件，例如用于硬盘驱动器(hdd)的磁头折片组合件(hga)的上下文中使用。因此，根据一实施例，在图1中展示说明习知hdd100的平面图，以辅助描述习知hdd的典型操作方式。

图1说明包含滑块110b的hdd100的组件的功能布置，所述滑块包含磁性读写磁头110a。滑块110b和磁头110a可以被统称为磁头滑块。hdd100包含至少一个磁头折片组合件(hga)110，所述磁头折片组合件包含：磁头滑块；引线悬臂110c，其通常经由柔性件附接到磁头滑块；和负载杆110d，其附接到引线悬臂110c。hdd100还包含至少一个记录介质120，其可旋转地安装在主轴124上；和驱动电机(不可见)，其附接到主轴124以使介质120旋转。读写磁头110a(也可被称为传感器)包含分别用于写入和读取hdd100的介质120上存储的信息的写入元件和读取元件。介质120或多个磁盘介质可以用磁盘夹128附连到主轴124。

hdd100进一步包含臂132，其附接到hga110；托架134；音圈电机(vcm，或“音圈致动器”)，其包含电枢136和定子144，所述电枢包含附接到托架134的音圈140，所述定子包含音圈磁体(不可见)。vcm的电枢136附接到托架134，且被配置成移动臂132和hga110以访问介质120的部分，所有部分都用插入的枢转轴承组合件152共同安装在枢转轴148上。在hdd具有多个磁盘的情况下，托架134可被称为“e块”或梳状物，因为托架被布置成承载联动臂阵列，从而使其具有梳状物外观。

包括以下的组合件可被统称为磁头堆叠组合件(hsa)：磁头折片组合件(例如hga110)，其包含耦接磁头滑块的柔性件；致动器臂(例如臂132)和/或负载杆，其耦接所述柔性件；以及致动器(例如vcm)，其耦接所述致动器臂。然而，hsa可包含比描述的那些组件更多或更少的组件。举例来说，hsa可指进一步包含电互连组件的组合件。通常，hsa为被配置成移动磁头滑块以访问介质120的部分以用于读取和写入操作的组合件。

进一步参看图1，通过柔性电缆组合件(flexiblecableassembly；fca)156(或“柔性电缆”)传输电信号(例如，流向vcm的音圈140的电流，以及通向磁头110a的写入信号和来自磁头110a的读取信号)，所述柔性电缆组合件有时还被称为柔性印刷电路(fpc)。柔性电缆156与磁头110a之间的互连件可包含臂电子装置(ae)模块160，所述模块可具有用于读取信号的机载预放大器以及其它读取通道和写入通道电子组件。如所展示，ae模块160可附接到托架134。柔性电缆156可耦接到电连接器块164，在一些配置中，所述电连接器块通过由hdd壳体168提供的电导孔提供电通信。hdd壳体168(或“罩壳底座”或“底板”或简称为“底座”)结合hdd封盖为hdd100的信息存储组件提供半密封式(或在一些配置中为气密密封式)保护性罩壳。

包含磁盘控制器和包含数字信号处理器(dsp)的伺服电子装置的其它电子组件将电信号提供到驱动电机、vcm的音圈140和hga110的磁头110a。提供到驱动电机的电信号使得驱动电机能够自旋，从而向主轴124提供扭矩，所述扭矩又被传输到附连到主轴124的介质120。因此，介质120在方向172上自旋。自旋的介质120产生充当空气支承的气垫，滑块110b的空气支承表面(abs)在气垫上运动，从而使得滑块110b在介质120的表面上方飞行，而不会接触其中记录信息的薄磁记录层。类似地，在利用比空气轻的气体(例如作为非限制性实例的氦气或氢气)的hdd中，自旋的介质120产生气垫，其充当滑块110b在上面运动的气体或流体支承。

提供到vcm的音圈140的电信号使得hga110的磁头110a能够访问上面记录信息的磁道176。因此，vcm的电枢136通过弧线180摆动，这使得hga110的磁头110a能够访问介质120上的各种磁道。信息被存储在介质120上的多个径向嵌套的磁道中，所述磁道以例如扇区184的扇区布置在介质120上。对应地，每一磁道由例如扇区磁道部分188的多个扇区磁道部分(或“磁道扇区”)构成。每一扇区磁道部分188可包含记录的信息，以及含有错误校正码信息和作为识别磁道176的信息的伺服突发信号模式的标头，所述信号模式例如abcd伺服突发信号模式。在访问磁道176时，hga110的磁头110a的读取元件读取伺服突发信号模式，所述信号模式向控制提供到vcm的音圈140的电信号的伺服电子装置提供位置错误信号(pes)，借此使得磁头110a能够跟随磁道176。在找到磁道176并识别出特定扇区磁道部分188后，磁头110a取决于由磁盘控制器从外部代理(例如，计算机系统的微处理器)接收的指令而从磁道176读取信息或将信息写入到磁道176。

hdd的电子架构包括用于执行其相应功能以操作hdd的众多电子组件，例如硬盘控制器(“hdc”)、接口控制器、臂电子模块、数据通道、电机驱动器、伺服处理器、缓冲存储器等。此些组件中的两者或多于两者可组合在被称为“芯片上系统”(“soc”)的单个集成电路板上。此些电子组件中的若干者(若并非全部)通常布置在一印刷电路板上，所述印刷电路板耦接到hdd的底侧，从而耦接到hdd壳体168。

本文中对例如参考图1所说明和描述的hdd100的硬盘驱动器的参考可以涵盖有时被称为“混合驱动器”的信息存储装置。混合驱动器通常是指具有传统hdd(例如参见hdd100)组合固态存储装置(ssd)的功能性的存储装置，所述固态存储装置使用电可擦除和可编程的非易失性存储器，例如闪存或其他固态(例如集成电路)存储器。由于不同类型的存储介质的操作、管理和控制通常不同，因此混合驱动器的固态部分可包含其自身的对应控制器功能性，所述功能性可连同hdd功能性一起集成到单个控制器中。混合驱动器可以被构造和配置成以多种方式操作和利用固态部分，例如作为非限制性实例，通过将固态存储器用作高速缓冲存储器，用于存储频繁访问的数据，用于存储i/o密集型数据等。此外，混合驱动器可以被构造和配置成基本上在单个罩壳中的两个存储装置，即传统hdd和ssd，其中具有一个或多个接口以用于主机连接。

介绍

本文中对“一实施例”、“一个实施例”等的参考意指所描述的特定特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施例中。然而，此类短语的实例未必都是指同一实施例。

术语“大体上”将被理解为描述很大程度上或几乎被结构化、配置、设定尺寸等的特征，但在实践中，其制造公差等可能导致结构、配置、尺寸等并非总是或必定精确地如所述的情况。举例来说，将结构描述为“大体上竖直”将赋予所述术语其简单的含义，使得侧壁出于所有实际目的是竖直的，但可能并不精确地成90度。

虽然例如“最优”、“优化”、“最小”、“最小化”、“最大”、“最大化”等术语可能并不具有与其相关联的特定值，但若在本文中使用此类术语，则本领域的普通技术人员将理解，包含此类术语的意图是在与本发明的总体一致的有益方向上影响值、参数、度量等。举例来说，将某物的值描述为“最小”并不需要所述值实际上等于某一理论最小值(例如零)，但应理解，在实用意义上，对应目标将为在朝向理论最小值的有益方向上移动所述值。

增加硬盘驱动器(hdd)的存储容量是hdd技术演进的一个持续目标。在一种形式中，此目标以增加给定hdd中所实施的磁盘的数目的形式表现。然而，客户需求通常要求维持标准外观尺寸，如由hdd的z高度所部分表征，所述需求必定带来关于将更多磁盘放入给定hdd中的挑战。更确切地说，客户规格和/或通用设计和操作约束条件包含操作振动(operationalshock)(或“操作振动(op-shock)”)要求，其通常涉及hdd对机械振动事件的操作抵抗或操作耐受。回顾一下，习知hdd的悬臂通常包含底端具有安装板的相对坚硬负载杆，所述负载杆附接到致动器臂，且所述负载杆的自由端安装有承载滑块和其读写磁头的柔性件。因此，在维持标准外观尺寸的情况下增加磁盘的数目(此情形减小磁盘堆叠中每一磁盘之间的距离)同时还可靠地满足op振动要求仍然是一个挑战。确切地说，与磁头折片组合件(hga)相关联，例如与在磁盘堆叠内插入有磁盘时每一悬臂的操作定位有关的受限机械间隙对满足此类要求提出挑战。换句话说，在典型配置的hga的上下文中，磁盘之间更小的间距在逻辑上可导致操作振动性能降低。

图2a为说明型锻板的透视图，且图2b为说明利用图2a的型锻板的悬臂-臂组合件型锻件的横截面侧视图。型锻板200所说明的型锻板可被视为用于将hdd悬臂耦接到对应致动器臂的典型型锻板。型锻板200包括主体202，所述主体包括从中穿过的型锻穿孔204，所述型锻穿孔的周边被型锻凸台206包围。通常，型锻板200将具有悬臂(例如图1的引线悬臂110c)，所述悬臂焊接或以其它方式机械耦接(且电耦接)到所述型锻板，随后所述悬臂被型锻(或型锻耦接)到对应的致动器臂(例如图1的臂132)。型锻是一种众所周知的锻造工艺，其典型地通过以下方式进行：迫使型锻球(swageball)210通过穿孔204以使型锻凸台206变形或改变型锻凸台206的尺寸(例如旋转型锻)，从而冷加工金属以形成型锻板200/悬臂110c子组件与臂132子组件的接合或相互耦接。即，将型锻凸台206插入到致动器臂132中的孔口中，且将直径比型锻凸台206的内径更大的型锻球210插入到型锻凸台206的型锻穿孔204中，从而通过向型锻凸台206的内表面施加压缩力而将型锻凸台206型锻耦接到所述孔口，使得型锻凸台206扩张以将致动器臂固持到悬臂。

如通过图2b的图示可了解，“向上”悬臂(例如，与对应磁盘的顶表面或“向上”表面相互作用的下部悬臂110c)与“向下”悬臂(例如，与对应磁盘的底表面或“向下”表面相互作用的上部悬臂110c)的外表面之间的距离(d)是同每一悬臂110c与对应读写传感器在上面操作的对应磁盘表面之间提供的尺寸间隙(c)的量有关的驱动尺寸。因此，此间隙c将影响在振动事件之后hga(或组成性子组件)中的任一者可能与其对应磁盘表面机械地相互作用(例如“撞击”)的可能性，此情形可同样影响hdd的总体操作振动性能。因此，类似地，“向上”与“向下”型锻凸台206之间的距离(d)也是同每一悬臂110c与对应磁盘表面之间提供的尺寸间隙c的量有关的驱动尺寸，其中此距离d通常受所述对堆叠式型锻凸台206(例如型锻凸台“堆积”，因为型锻凸台206是同轴的)之间的制造尺寸间隙要求或公差影响。鉴于前述内容和增加磁盘堆叠中记录磁盘的数目的目标，用于减小型锻到给定致动器臂的悬臂对之间的距离d同时维持与对应磁盘表面的必要间隙c的方法可为合乎需要的。

用于前述空间问题的方法可包含：在型锻凸台堆积所允许的约束条件内减小臂尖厚度；减小冲压型锻板部件的整体厚度(但此情形可能由于退火后屈服强度降低而导致容易弯曲)；以及减小介质的厚度从而在介质与臂安装表面之间获得更大间隙。

偏置型锻底板

图3a为说明根据一实施例的偏置型锻板的透视图。根据一实施例，偏置型锻板300说明在本文中被称为“偏置型锻板”的型锻板，其可用于将hdd悬臂耦接到对应的致动器臂。偏置型锻板300(或简称为“型锻板”)包括平面主体302，所述主体包括穿过主体302的第一横向半侧或侧的第一型锻穿孔304(或简称为“穿孔”)，且所述第一型锻穿孔的周边被大体上垂直于主体302延伸的型锻凸台306(例如凸台塔)包围。型锻凸台306具有有效界定型锻穿孔304的内表面的内径和有效界定型锻凸台306的外表面的外径。偏置型锻板300的一实施方案可具有悬臂(例如图1的引线悬臂110c)，所述悬臂焊接或以其它方式机械耦接(且电耦接)到所述偏置型锻板，随后所述悬臂被型锻(或型锻耦接)到对应的致动器臂332。如参考图2a所论述，型锻是一种众所周知的锻造工艺，其典型地通过以下方式进行：迫使型锻球通过穿孔304以使型锻凸台306变形或改变型锻凸台306的尺寸，从而冷加工金属以形成型锻板300/悬臂110c子组件与臂332子组件的接合或相互耦接。

不同于型锻板200(图2a、2b)，且除了第一型锻穿孔304和对应的型锻凸台306从主体302的中心线横向偏置以外，偏置型锻板300还进一步包括穿过与第一横向侧相对的主体302的第二横向半侧或侧的第二穿孔308(或“间隙孔”)，其中第二穿孔308不具有或没有任何型锻凸台。因此，一对型锻板300可用于将一对悬臂安装到致动器臂的相反侧，同时减小如图2b中所说明的悬臂之间的距离d，如下文更详细地描述。

根据一替代实施例，在一些方面类似于型锻板300的偏置型锻板可包括平面主体302，所述主体包括穿过主体302的第一纵向半侧、侧、部分的第一型锻穿孔304(或简称为“穿孔”)，且所述第一型锻穿孔的周边被大体上垂直于主体302延伸的型锻凸台306(例如凸台塔)包围；且所述主体进一步包括穿过与第一纵向侧相对的主体302的第二纵向半侧、侧、部分的第二穿孔308(或“间隙孔”)，其中所述第二穿孔308没有任何型锻凸台。因此，此处同样地，一对偏置型锻板可用于将一对悬臂安装到致动器臂的相反侧，同时减小悬臂之间的距离d。

图3b为说明根据一实施例的利用图3a的偏置型锻板的悬臂-臂组合件的分解透视图。悬臂-臂组合件310包括具有臂尖333的臂332(或“致动器臂”)。组合件310进一步包括：第一偏置型锻板300a，其将第一悬臂(例如图1的悬臂110c)，且由此将第一悬臂所容纳的第一磁头滑块耦接到臂332的第一侧(竖直方向或z方向)；和第二偏置型锻板300b，其将第二悬臂(例如图1的悬臂110c)，且由此将第二悬臂所容纳的第二磁头滑块耦接到与第一侧相对的臂332的第二侧(z方向)。虽然哪一型锻板300/臂332组合件被称为“第一”和“第二”是任意的，但出于解释的目的，“第一”组合件在本文中是指下部或“向上”的型锻板300a和组合件，而“第二”组合件在本文中是指上部或“向下”的型锻板300b或组合件，其中“向上”和“向下”与本文中其他处的描述一致。

臂尖333包括穿过臂尖333的第一横向侧的第一穿孔333a，所述第一横向侧与第一偏置型锻板300a的主体302a的第一横向半侧重合(例如在组装时所述第一穿孔与型锻穿孔304a重合)且与第二偏置型锻板300b的主体302b的第二横向半侧重合(例如在组装时所述第一穿孔与间隙穿孔308b重合)。臂尖333进一步包括穿过臂尖333的第二横向侧的第二穿孔333b，所述第二横向侧与第一偏置型锻板300a的主体302a的第二横向半侧重合(例如在组装时所述第二穿孔与型锻穿孔304b重合)且与第二偏置型锻板300b的主体302b的第一横向半侧重合(例如在组装时所述第二穿孔与间隙穿孔308a(图3c)重合)。

值得注意的是，且如图3b中可看出，型锻板300a、300b中的每一者配置在组合件310中彼此相对的位置中，且因此，型锻凸台特征和间隙孔特征的位置在向上组合件与向下组合件之间交替。即，型锻板300a包括主体302a和具有对应型锻凸台306a的型锻穿孔304a，且在臂332的一个竖直侧和一个横向侧朝上(例如，其型锻凸台306a向上延伸)。对比而言，另一相对的型锻板300b包括主体302b和具有对应型锻凸台306b的型锻穿孔304b，且在臂332的另一相对的竖直侧和相对的横向侧朝下(例如，其型锻凸台306b向下延伸)。因此，且如参考图3c更详细地所说明和描述，不存在与型锻凸台306a和型锻凸台306b相关联的型锻凸台堆积，例如参考图2a、2b的型锻板200的使用所描述和说明。

图3c为说明根据一实施例的利用图3a的偏置型锻板的悬臂-臂组合件型锻件的横截面近端透视图。如所论述，每一型锻板300a、300b配置在组合件310中彼此相对的位置中。因此，型锻板300a的型锻凸台306a朝上，且延伸到穿过臂332(图3b)的臂尖333的一个横向侧的穿孔中。型锻板300b的另一相对的型锻凸台306b朝下，且延伸到穿过臂332的臂尖333的另一相对的横向侧的穿孔中。因此，型锻凸台306a和型锻凸台306b定位在臂尖333的不同横向侧或位置，使得不存在与型锻凸台306a、306b相关联的型锻凸台堆积，因为所述型锻凸台306a、306b并非如图2a、2b的型锻板200一样同轴。此外，每一间隙孔308a、308b提供用于安装到相对侧的另一悬臂的型锻球间隙。鉴于前述内容，表示为堆叠式型锻板200(图2b)之间的距离d(图2b)的制造尺寸间隙要求不再是问题，因此型锻板300a与300b之间的距离，且同样地悬臂(例如图2b的悬臂110c)之间的距离d减小或可减小。在具有优化或减小厚度(z高度)的悬臂/臂组合件的情况下，例如在组合件310的情况下，对应的记录磁盘可更接近地定位在一起，且因此，更多磁盘可安装到具有给定z高度的hdd的磁盘主轴(例如图1的主轴124)上，例如安装在标准外观尺寸的hdd内。

组装磁头折片组合件的方法

图4为说明根据一实施例的组装磁头折片组合件的方法的流程图。

在块402处，经由第一偏置型锻板的型锻凸台将第一悬臂型锻耦接(或简称型锻)到致动器臂的第一侧，其中所述第一偏置型锻板包括(a)穿过平面主体的第一横向半侧的型锻穿孔，(b)围绕型锻穿孔的周边定位且大体上垂直于主体延伸的型锻凸台，和(c)穿过主体的相对的第二横向半侧的间隙孔，所述间隙孔不具有型锻凸台。举例来说，第一下部悬臂110c(例如图2b)经由第一偏置型锻板300a(图3b、3c)的型锻凸台306a(图3b、3c)型锻到致动器臂332(图3b)的臂尖333(图3b、3c)的底侧，其中第一偏置型锻板300a包括(a)穿过平面主体302a(图3b、3c)的第一横向半侧的型锻穿孔304a(图3b、3c)，(b)围绕型锻穿孔304a的周边定位且大体上垂直于主体302a延伸的型锻凸台306a，和(c)穿过主体302a的相对的第二横向半侧的间隙孔308a(图3a、3c)，所述间隙孔308a不具有型锻凸台。

在块404处，经由第二偏置型锻板的型锻凸台将第二悬臂型锻耦接(或简称型锻)到致动器臂的相对的第二侧，其中所述第二偏置型锻板包括(a)穿过平面主体的第一横向半侧的型锻穿孔，(b)围绕型锻穿孔的周边定位且大体上垂直于主体延伸的型锻凸台，和(c)穿过主体的相对的第二横向半侧的间隙孔，所述间隙孔不具有型锻凸台。举例来说，经由第二偏置型锻板300b的型锻凸台306b将第二上部悬臂110c型锻到致动器臂332的臂尖333的顶侧，其中所述第二偏置型锻板300b包括(a)穿过平面主体302b的第一横向半侧的型锻穿孔304b，(b)围绕型锻穿孔304b的周边定位且大体上垂直于主体302b延伸的型锻凸台306b，和(c)穿过主体302b的相对的第二横向半侧的间隙孔308b，所述间隙孔308b不具有型锻凸台。

由此，在没有型锻凸台背靠背间隙或堆积的问题的情况下实现相对较薄臂尖设计，且得到hga的高度减小的悬臂/臂组合件，借此增加hga与介质之间的总体空间间隙且抑制不利的操作振动事件。

扩展和替代方案

在前述描述中，本发明的实施例已参考可以随实施方案而变化的许多特定细节进行描述。因此，可以在不脱离实施例的较宽广的精神和范围的情况下，对其进行各种修改和改变。因此，本发明以及申请人认为是本发明的内容的唯一且专门的指示是从本申请确定的一组权利要求，所述权利要求是此类权利要求公布的特定形式，包含任何后续修正。本文中针对这类权利要求中所含的术语明确阐述的任何定义将决定这类术语在权利要求中使用的含义。因此，未在权利要求中明确引用的限制、元素、特性、特征、优点或属性不应当以任何方式限制此类权利要求的范围。因此，应在说明性意义上而非限制性意义上看待说明书和图式。

另外，在本说明书中，某些处理步骤可以以特定顺序阐述，并且字母和字母数字标记可以用于识别特定步骤。除非在说明书中特定陈述，否则实施例不必限于执行这些步骤的任何特定顺序。确切地说，标记仅用于方便地识别步骤，而不旨在指定或需要执行这些步骤的特定顺序。