压电元件及其制造方法、磁头折片组合以及磁盘驱动单元.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200810100404.2

申请日:

2008.05.13

公开号:

CN101582484A

公开日:

2009.11.18

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):H01L 41/083申请公布日:20091118|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 41/083申请日:20080513|||公开

IPC分类号:

H01L41/083; H01L41/047; H01L41/22; G11B5/48

主分类号:

H01L41/083

申请人:

新科实业有限公司

发明人:

姚明高; 孙 雨

地址:

中国香港新界沙田香港科学园科技大道东六号新科中心

优先权:

专利代理机构:

广州三环专利代理有限公司

代理人:

郝传鑫

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内容摘要

本发明公开了一种压电元件。所述压电元件包括第一叠层结构体和第二叠层结构体。所述第一、第二叠层结构体在层压方向上的侧面均至少有部分材料蚀刻掉,形成一凹陷,使每一压电层两侧的相邻电极层在该侧面上的端面间具有一定阶距,且第一、第二叠层结构体叠压在一起,之间通过粘结剂粘结,并关于粘结面对称。本发明阶距的设计增大了压电层两侧的相邻电极层之间的绝缘电阻,减小了废弃率,降低了制造成本。第一、第二叠层结构体可通过粘结剂对称粘结在一起,优化了压电元件的力平衡性能。第一、第二叠层结构体的凹陷内可填充绝缘树脂,也增大了压电层的相邻电极层之间的绝缘电阻。本发明也公开了压电元件的制造方法、磁头折片组合和磁盘驱动单元。

权利要求书

1.  一种压电元件,包括第一叠层结构体和第二叠层结构体,所述第一、第二叠层结构体均是由电极层和压电层交替层压而成的,其中每一压电层夹在两相邻电极层之间,其特征在于:所述第一、第二叠层结构体在层压方向上的侧面均至少有部分材料蚀刻掉,形成一凹陷,使每一压电层两侧的相邻电极层在该侧面上的端面间具有一定阶距,且第一、第二叠层结构体叠压在一起,之间通过粘结剂粘结,并关于粘结面对称。

2.
  如权利要求1所述的压电元件,其特征在于:所述侧面经蚀刻后所形成的表面为台阶形曲面、波浪形曲面或倾斜平面。

3.
  如权利要求1所述的压电元件,其特征在于:所述凹陷内填充有绝缘树脂。

4.
  如权利要求1所述的压电元件,其特征在于:所述阶距为0.5-10um。

5.
  一种制造压电元件的方法,包括如下步骤:
(1)交替层压电极层和压电层而成第一叠层结构体,其中每一压电层夹在两相邻电极层之间;
(2)对第一叠层结构体在层压方向上的侧面进行蚀刻以形成一凹陷,使每一压电层两侧的相邻电极层在该侧面上的端面间具有一定阶距;
(3)以如同步骤(1)和(2)的方法制成第二叠层结构体;及
(4)将第一叠层结构体和第二叠层结构体面对面对称叠压在一起,之间用粘结剂粘结。

6.
  如权利要求5所述的制造压电元件的方法,其特征在于:还包括对所述第一叠层结构体和第二叠层结构体侧面上的凹陷填充绝缘树脂的步骤。

7.
  如权利要求5所述的制造压电元件的方法,其特征在于:所述步骤(2)中将所述侧面蚀刻为台阶形曲面、波浪形曲面或倾斜平面。

8.
  如权利要求5所述的制造压电元件的方法,其特征在于:所述蚀刻是采用化学蚀刻工艺或离子溅射。

9.
  如权利要求5所述的制造压电元件的方法,其特征在于:所述阶距为0.5-10um。

10.
  一种压电元件,包括至少一个叠层结构体,所述叠层结构体是由电极层和压电层交替层压而成的,其中每一压电层夹在两相邻电极层之间,其特征在于:所述叠层结构体在层压方向上的侧面至少有部分材料蚀刻掉,形成一凹陷,使每一压电层两侧的相邻电极层在该侧面上的端面间具有一定阶距。

11.
  如权利要求10所述的压电元件,其特征在于:所述侧面经蚀刻后所形成的表面为台阶形曲面、波浪形曲面或倾斜平面。

12.
  如权利要求10所述的压电元件,其特征在于:所述凹陷内填充有绝缘树脂。

13.
  如权利要求10所述的压电元件,其特征在于:所述阶距为0.5-10um。

14.
  一种磁头折片组合,包括:
磁头;
压电微致动器;以及
支撑所述磁头和压电微致动器的悬臂件;
其中所述压电微致动器包括至少一对压电元件,所述每个压电元件包括第一叠层结构体和第二叠层结构体,所述第一、第二叠层结构体均是由电极层和压电层交替层压而成的,其中每一压电层夹在两相邻电极层之间,
其特征在于:所述第一、第二叠层结构体在层压方向上的侧面均至少有部分材料蚀刻掉,形成一凹陷,使每一压电层两侧的相邻电极层在该侧面上的端面间具有一定阶距,且第一、第二叠层结构体叠压在一起,之间通过粘结剂粘结,并关于粘结面对称。

15.
  如权利要求14所述的磁头折片组合,其特征在于:所述侧面经蚀刻后所形成的表面为台阶形曲面、波浪形曲面或倾斜平面。

16.
  如权利要求14所述的磁头折片组合,其特征在于:所述凹陷内填充有绝缘树脂。

17.
  如权利要求14所述的磁头折片组合,其特征在于:所述阶距为0.5-10um。

18.
  一种磁盘驱动单元,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
用于旋转所述磁盘的主轴马达;
其中所述磁头折片组合包括:
磁头;
压电微致动器;以及
支撑所述磁头和压电微致动器的悬臂件,
其中所述压电微致动器包括至少一对压电元件,所述每个压电元件包括第一叠层结构体和第二叠层结构体,所述第一、第二叠层结构体均是由电极层和压电层交替层压而成的,其中每一压电层夹在两相邻电极层之间,
其特征在于:所述第一、第二叠层结构体在层压方向上的侧面均至少有部分材料蚀刻掉,形成一凹陷,使每一压电层两侧的相邻电极层在该侧面上的端面间具有一定阶距,且第一、第二叠层结构体叠压在一起,之间通过粘结剂粘结,并关于粘结面对称。

说明书

压电元件及其制造方法、磁头折片组合以及磁盘驱动单元
技术领域
本发明涉及一种信息记录磁盘驱动单元,尤其涉及信息记录磁盘驱动单元中的压电元件及其制造方法、磁头折片组合以及磁盘驱动单元。
背景技术
磁盘驱动单元是一种利用磁性介质存储数据的信息存储装置,并有一可移动的磁性读/写头定位在磁性介质上,以选择性地从磁性介质读取或向磁性介质写入数据。
消费者总是希望这类磁盘驱动系统的存储容量不断增加,同时希望其读写速度更快更精确。因此磁盘制造商一直致力于开发具有较高存储容量的磁盘系统,比如通过减少磁盘上的磁轨宽度或磁轨间距的方式增加磁轨的密度,进而间接增加磁盘的存储容量。然而,随着磁轨密度的增加,对读写头的位置控制精度也必须相应的提高,以便在高密度磁盘中实现更快更精确的读写操作。随着磁轨密度的增加,使用传统技术来实现更快更精确地将读写头定位于磁盘上适当的磁轨变得更加困难。因此,磁盘制造商一直寻找提高对读写头位置控制的方式,以便利用不断增加的磁轨密度所带来的益处。
一种被磁盘驱动单元制造商有效利用的方法是采用音圈马达(VCM,voice-coil motor)来提高读写头在高密度磁盘上位置控制的精度。参见图1a,一种使用音圈马达的传统磁盘驱动单元包括一个驱动臂104、一个连接到并安装在所述驱动臂104上的磁头折片组合106、悬置在所述磁头折片组合106上的磁盘101以及旋转所述磁盘101的主轴马达102。所述音圈马达以附图标记105表示并连接到所述驱动臂104上,以控制驱动臂104的运动,进而控制所述磁头折片组合106上的磁头103定位在磁盘101表面上的磁轨上,最终使得磁头103内的读写头能从磁盘101上读取数据或者把数据写到磁盘101上。但是,仅使用音圈马达105时,由于在磁头的移位过程中所述音圈马达105与所述磁头折片组合106之间存在固有容差(inherent tolerances),因此所述磁头103不能实现快速而精确的位置控制,并且极大地影响读写头从磁盘101上读取数据或者把数据写到磁盘101的性能。
为了解决上述问题,一个附加致动器,例如压电微致动器,被引进到所述磁盘驱动单元中以改善或更精确控制磁头的移位。与音圈马达相比,所述压电微致动器以更小的幅度来调整磁头103的位移,以便补偿音圈马达和/或磁头折片组合的谐振容差。所述微致动器使得应用更小的磁轨间距成为可能,并且可以将磁盘的磁轨密度(TPI值,″tracks-per-inch″value,每英寸所含的磁轨数量)提高50%,同时可以减少磁头的寻轨及定位时间。因此,压电微致动器使磁盘驱动单元可以大幅度提高信息存储磁盘的表面记录密度。
参考图1a-1b,所述压电微致动器包括两个压电元件。所述压电元件120以附图标记120表示并安装在所述磁头折片组合106内。所述磁头折片组合106包括磁头103和承载所述磁头103和微致动器之压电元件120的悬臂件110。所述悬臂件110包括挠性件111、具有突起112a的磁头支持部112、金属基板113和具有凸起114a的负载杆114。磁头103局部安装在磁头支持部112上,并且所述突起112a支撑磁头103背面的中心。详细地,所述挠性件111具有若干线缆所述挠性件111的线缆连接磁头支持部112和金属基板113。所述挠性件111上设有一舌片区域111a用以放置所述微致动器的压电元件120。参考图1c,当电压输送到所述压电微致动器的压电元件120时,一个压电元件沿箭头D方向收缩,另一个压电元件沿箭头E方向扩张。这样产生一个旋转力矩,使得磁头支持部112沿箭头C方向旋转,从而带动磁头103在磁盘上移动。在这种情况下所述负载杆114上的凸点114a与所述磁头支持部112的突起112a配合工作也就是说所述磁头103和所述磁头支持部112一起围绕着所述凸点114a旋转,这样使得负载力从负载杆114一直平稳均匀地施加到磁头103的中心,从而确保磁头103具有好的飞行性能,进而使得读写头具有良好的飞行稳定性。
图2a是图1b所示磁头折片组合106的压电元件120的平面图。图2b是图2a过A-A线的截面图。图2c是图2a过B-B线的截面图。参考图2a-2c,所述压电元件120包括对称设置的左压电元件120a和右压电元件120b。所述左压电元件120a设有两对电触点120’a。所述右压电元件120b设有两对电触点120’b。所述左压电元件120a和右压电元件120b的表面上涂敷有树脂121。所述树脂121具有粘性连接部121’。所述粘性连接部121’位于左压电元件120a与右压电元件120b之间,以物理连接所述左压电元件120a和右压电元件120b。所述两个压电元件120a、120b均具有第一电极-压电组合结构和第二电极-压电组合结构。所述第一电极-压电组合结构与第二电极-压电组合结构通过粘结剂连接在一起。具体地,所述第一电极-压电组合结构包括第一压电层123以及叠压在所述第一压电层123相对两表面上的第一电极层122和第二电极层124。所述第二电极-压电组合结构包括第二压电层127以及叠压在所述第二压电层127相对两表面上的第三电极层126和第四电极层128。一个粘结层125粘结所述第二电极层124和第三电极层126从而把所述第一电极-压电组合结构与第二电极-压电组合结构连接起来。所述左/右压电元件120a/120b的一对电触点120’a/120’b分别设置在所述左/右压电元件120a/120b的第一电极-压电组合结构的第一电极层122和第二电极-压电组合结构的第四电极层128上。所述左/右压电元件120a/120b的另一对电触点120’a/120’b分别设置在所述左/右压电元件120a/120b的第一电极-压电组合结构的第二电极层124和第二电极-压电组合结构的第三电极层126上。
图3a-3h展示了现有技术的制造压电元件120a/120b的方法。如图3a,所述第一电极层122、第一压电层123以及第二电极层124顺次叠压在第一基底155上。所述第四电极层128、第二压电层127以及第三电极层126顺次叠压在第二基底166上。如图3b,粘结层125粘结所述第二电极层124和第三电极层126从而形成多层电极-压电组合结构。如图3c,所述第一基底155被除去。这里除去第一基底155可采用化学蚀刻工艺或采用光刻及离子溅射。在图3d中,在所述第二基底166上通过光刻或蚀刻工艺对所述多层电极-压电组合结构进行造型加工处理,以成型为预定形状的初始左/右压电元件。同时,在所述初始左/右压电元件的第一电极层122、第二电极层124、第三电极层126以及第四电极层128上形成电触点120’a/120’b(图未示)。如图3e-3f,所述树脂121涂敷于所述初始左/右压电元件表面,所述树脂121的粘性连接部121’粘结在所述初始左、右压电元件之间。如图3g-3h,所述第二基底166被除去,此时具有两层压电层123、127的左、右压电元件120a,120b形成了。如图所示,所述压电元件120具有连接在一起的左压电元件120a和右压电元件120b。
然而,由上述方法制得的压电元件120a/120b的绝缘电阻小,废弃率(rejectrate)大,制造成本高。下面以第一电极-压电组合结构为例来说明原因。由于生产工艺的限制,特别是化学蚀刻控制以及污染控制的局限,所述第一电极层122和第二电极层124的位于所述第一电极-压电组合结构的层压方向的侧面的端面是上下对齐的。这导致所述第一压电层123的第一电极层122和第二电极层124之间的绝缘电阻小,因而压电元件的废弃率大,制造成本高。同样的情形发生在第二电极-压电组合结构中。
因此,有必要提供一种改进的压电元件及其制造方法、具有该压电元件的的磁头折片组合以及具有磁头折片组合的磁盘驱动单元来解决上述问题并达到更好的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种压电元件,所述压电元件具有较高的绝缘电阻。
本发明的另一目的是提供一种制造压电元件的方法,所述方法不仅能制造出高绝缘电阻的压电元件,而且制造压电元件废弃率小,成本低。
本发明的又一目的是提供一种具有压电元件的磁头折片组合,所述磁头折片组合的压电元件具有较高的绝缘电阻,以及较好的工作性能。
本发明的再一目的是提供一种磁盘驱动单元,所述磁盘驱动单元的压电元件具有较高的绝缘电阻,以及较好的工作性能。
为了实现上述目的,本发明提供了一种压电元件。所述压电元件包括第一叠层结构体和第二叠层结构体。所述第一、第二叠层结构体均是由电极层和压电层交替层压而成的,其中每一压电层夹在两相邻电极层之间。所述第一、第二叠层结构体在层压方向上的侧面均至少有部分材料蚀刻掉,形成一凹陷,使每一压电层两侧的相邻电极层在该侧面上的端面间具有一定阶距,且第一、第二叠层结构体叠压在一起,之间通过粘结剂粘结,并关于粘结面对称。
在本发明中,所述侧面经蚀刻后所形成的表面可以为台阶形曲面、波浪形曲面或倾斜平面。
在本发明中,所述凹陷内填充有绝缘树脂。
较佳地,所述阶距为0.5-10um。。
一种制造压电元件的方法包括如下步骤:(1)交替层压电极层和压电层而成第一叠层结构体,其中每一压电层夹在两相邻电极层之间;(2)对第一叠层结构体在层压方向上的侧面进行蚀刻以形成一凹陷,使每一压电层两侧的相邻电极层在该侧面上的端面间具有一定阶距;(3)以如同步骤(1)和(2)的方法制成第二叠层结构体;(4)将第一叠层结构体和第二叠层结构体面对面对称叠压在一起,之间用粘结剂粘结。
较佳地,所述制造压电元件的方法还包括对所述第一叠层结构体和第二叠层结构体侧面上的凹陷填充绝缘树脂的步骤。
在本发明中,所述步骤(2)中将所述侧面蚀刻为台阶形曲面、波浪形曲面或倾斜平面。
在本发明中,所述蚀刻是采用化学蚀刻工艺或离子溅射。
一种压电元件包括至少一个叠层结构体。所述叠层结构体是由电极层和压电层交替层压而成的,其中每一压电层夹在两相邻电极层之间。所述叠层结构体在层压方向上的侧面至少有部分材料蚀刻掉,形成一凹陷,使每一压电层两侧的相邻电极层在该侧面上的端面间具有一定阶距。
一种磁头折片组合包括磁头、压电微致动器以及支撑所述磁头和压电微致动器的悬臂件。其中所述压电微致动器包括至少一对压电元件,所述每个压电元件包括第一叠层结构体和第二叠层结构体。所述第一、第二叠层结构体均是由电极层和压电层交替层压而成的,其中每一压电层夹在两相邻电极层之间。所述第一、第二叠层结构体在层压方向上的侧面均至少有部分材料蚀刻掉,形成一凹陷,使每一压电层两侧的相邻电极层在该侧面上的端面间具有一定阶距,且第一、第二叠层结构体叠压在一起,之间通过粘结剂粘结,并关于粘结面对称。
一种磁盘驱动单元包括磁头折片组合、与所述磁头折片组合相连的驱动臂、磁盘以及用于旋转所述磁盘的主轴马达。其中所述磁头折片组合包括磁头、压电微致动器以及支撑所述磁头和压电微致动器的悬臂件。其中所述压电微致动器包括至少一对压电元件,所述每个压电元件包括第一叠层结构体和第二叠层结构体。所述第一、第二叠层结构体均是由电极层和压电层交替层压而成的,其中每一压电层夹在两相邻电极层之间。所述第一、第二叠层结构体在层压方向上的侧面均至少有部分材料蚀刻掉,形成一凹陷,使每一压电层两侧的相邻电极层在该侧面上的端面间具有一定阶距,且第一、第二叠层结构体叠压在一起,之间通过粘结剂粘结,并关于粘结面对称。
与现有技术相比,由于本发明的压电元件的第一、第二叠层结构体在层压方向上的侧面被蚀刻形成凹陷,以使每一压电层两侧的相邻电极层在该侧面上的端面间具有一定的阶距,因此,相比于现有技术的上下对齐的相邻电极层的端面,本发明的设计增大了压电层两侧的相邻电极层之间的绝缘电阻,进而减小了压电元件的废弃率,降低了制造成本。另外,由于第一、第二叠层结构体通过粘结剂粘结并叠压在一起,并关于所述粘结面对称,因此,所述压电元件的力平衡性能好,这进一步优化了所述压电元件的机械性能。此外,所述第一、第二叠层结构体的凹陷内填充有绝缘树脂,因而进一步增大了压电层两侧的相邻电极层之间的绝缘电阻。
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。
附图说明
图1a是传统磁盘驱动单元的立体图。
图1b是一个用于图1a所示磁盘驱动单元的传统磁头折片组合的立体分解图。
图1c是图1b所示磁头折片组合组装后的部分俯视图,以展示磁头折片组合的运作原理。
图2a是图1b所示磁头折片组合的压电元件的平面图。
图2b是图2a过A-A线的截面图。
图2c是图2a过B-B线的截面图。
图3a-3h展示了现有技术制造压电元件的方法。
图4a为本发明的压电元件的第一实施例的截面图。
图4b为图4a所示压电元件的内部结构的截面图。
图5a-5f展示了本发明制造压电元件的方法。
图6为图5a-5f所示制造压电元件的方法的流程图。
图7展示了本发明的压电元件的性能测试数据。
图8a为本发明的压电元件的第二个实施例的截面图。
图8b为本发明的压电元件的第三个实施例的截面图。
图8c为本发明的压电元件的第四个实施例的截面图。
图8d为本发明的压电元件的第五个实施例的截面图。
图9为本发明磁头折片组合的立体图。
图10是本发明磁盘驱动单元的立体图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例,附图中类似的元件标号代表类似的元件。图4a为本发明第一个实施例的压电元件320a的截面图。图4b为图4a所示压电元件320a的内部结构的截面图。如图所示,所述压电元件320a包括第一叠层结构体320’和第二叠层结构体320”,所述第一、第二叠层结构体320’、320”均是由电极层和压电层交替叠压而形成的,其中每一个压电层夹在两个相邻电极层之间。下面详细说明。
第一叠层结构体320’包括第一压电层323以及设置在所述第一压电层323的相对两表面上的第一电极层322和第二电极层324。所述第一个叠层结构体在层压方向上的侧面上有部分材料蚀刻掉,形成了凹陷,使得第一压电层323两侧的第一电极层322和第二电极层324在该侧面上的端面间具有阶距D31。所述阶距D31优选为0.5-10um。在本实施例中,所述侧面经蚀刻后所形成的表面为台阶形曲面。具体地,第一电极层322和第一压电层323经蚀刻在所述侧面共同形成台阶300a;第一压电层323和第二电极层324经蚀刻在所述侧面共同形成台阶300b。阶距D31的存在增大了压电层323两侧的相邻电极层322、324之间的绝缘电阻,进而减小了废弃率,降低了制造成本。
第二叠层结构体320”包括第二压电层327以及设置在所述第二压电层327的相对两表面上的第三电极层326和第四电极层328。所述第二个叠层结构体也在层压方向上的侧面上有部分材料蚀刻掉,形成了凹陷,使得第二压电层327两侧的第三电极层326和第四电极层328在该侧面上的端面间具有阶距D31。在本实施例中,所述侧面经蚀刻后所形成的表面为台阶形曲面。具体地,第三电极层326和第二压电层327经蚀刻在所述侧面共同形成台阶300c;第二压电层327和第四电极层328经蚀刻在所述侧面共同形成台阶300d。阶距D31的存在增大了压电层327两侧的相邻电极层326、328之间的绝缘电阻,进而减小了废弃率,降低了制造成本。
所述第一和第二叠层结构体320’、320”叠压在一起,之间通过粘结剂粘结,并关于粘结面对称。具体地,所述第一叠层结构体320’的第二电极层324和第二叠层结构体320”的第三电极层326通过粘结剂325粘结,从而把所述第一和第二叠层结构体320’、320”对称地叠压在一起。所述第一叠层结构体320’和第二叠层结构体320”对称叠压的设计使得增强了压电元件的力平衡性能,优化了压电元件的机械性能。
所述第一叠层结构体320’和第二叠层结构体320”经蚀刻后形成的凹陷中填充有绝缘树脂321。所述填充在凹陷内的树脂321也增大了压电层323/327两侧的相邻电极层322/326、324/328之间的绝缘电阻。另外,所述第一叠层结构体320’和第二叠层结构体320”的表面也涂敷有绝缘树脂321。
图5a-5f展示了本发明制造压电元件320a的方法。图6为图5a-5f所示制造压电元件320a的方法的流程图。如图5a,第一电极层322、第一压电层323以及第二电极层324顺次层压在第一基底355上,从而在所述第一基底355上形成第一叠层结构体;第四电极层328、第二压电层327以及第三电极层326顺次层压在第二基底366上,从而在所述第二基底366上形成第二叠层结构体(图6,步骤S1)。如图5b,对所述第一叠层结构体在层压方向上的侧面进行蚀刻以形成一个凹陷,使第一电极层322和第二电极层324在该侧面的端面间具有阶距D31,经蚀刻后所述第一压电层323分别与第一电极层322以及第二电极层324在所述侧面形成台阶300a、300b;对所述第二叠层结构体在层压方向上的侧面进行蚀刻以形成一个凹陷,使第三电极层326和第四电极层328在该侧面的端面间具有阶距D31,经蚀刻后所述第二压电层327分别与第三电极层326以及第四电极层328在所述侧面形成台阶300c、300d(图6,步骤S2)。如图5c,将位于第一基底355上的第一叠层结构体的第二电极层324通过粘结剂325与位于第二基底366上的第二叠层结构体的第三电极层326粘结,从而将第一叠层结构体和第二叠层结构体面对面对称叠压在一起(图6,步骤S3)。如图5d,采用化学蚀刻工艺把所述第一基底355除去,同时在所述第二基底366上通过光刻或者蚀刻工艺对所述第一叠层结构体和第二叠层结构体进行造型加工处理,以及分别在第一电极层322、第二电极层324、第三电极层326以及第四电极层328上形成电触点(图6,步骤S4)。如图5e,所述第一叠层结构体和第二叠层结构体的表面上涂敷绝缘树脂321;所述第一叠层结构体和第二叠层结构体经蚀刻后形成的凹陷中也填充绝缘树脂321(图6,步骤S5)。如图5f,所述第二基底366被除去(图6,步骤S6)。
图7展示了本发明的压电元件的性能测试数据。由图可知,压电元件绝缘阻抗损失率(insulation resistance failure)随着阶距增大而减小,位移损失率(stroke lost)随着阶距增大而增大。这时,阶距可以优选为10um,从而同时兼顾绝缘阻抗损失率和位移损失率。
图8a为本发明的第二个实施例的压电元件420a的截面图。如图所示,所述压电元件420a包括一个叠层结构体,所述叠层结构体是由电极层和压电层交替层压而成的,其中每一压电层夹在两相邻电极层之间。具体地,所述叠层结构体包括压电层423以及设置在所述压电层423的相对两表面上的第一电极层422和第二电极层424。所述叠层结构体在层压方向上的侧面有部分材料蚀刻掉,形成了一个凹陷,使压电层423两侧的两个电极层422、424在该侧面上的端面间具有阶距D41。所述阶距D41优选为10um。在本实施例中,所述侧面经蚀刻后所形成的表面为台阶形曲面。更具体地,经蚀刻后所述压电层423和第二电极层424在所述侧面共同形成一个两层台阶400a。
图8b为本发明的第三个实施例的压电元件520a的截面图。如图所示,所述压电元件520a包括一个叠层结构体,所述叠层结构体是由电极层和压电层交替层压而成的,其中每一压电层夹在两相邻电极层之间。具体地,所述叠层结构体包括压电层523以及设置在所述压电层523的相对两表面上的第一电极层522和第二电极层524。所述叠层结构体在层压方向上的侧面有部分材料蚀刻掉,形成了一个凹陷,使压电层523两侧的两个电极层522、524在该侧面上的端面间具有阶距D51。所述阶距D51优选为10um。在本实施例中,所述侧面经蚀刻后所形成的表面为倾斜平面500a。
图8c为本发明的第四个实施例的压电元件620a截面图。如图所示,所述压电元件620a包括一个叠层结构体,所述叠层结构体是由电极层和压电层交替层压而成的,其中每一压电层夹在两相邻电极层之间。具体地,所述叠层结构体包括压电层623以及设置在所述压电层623的相对两表面上的第一电极层622和第二电极层624。所述叠层结构体在层压方向上的侧面有部分材料蚀刻掉,形成了一个凹陷,使压电层623两侧的两个电极层622、624在该侧面上的端面间具有阶距D61。所述阶距D41优选为10um。在本实施例中,所述侧面经蚀刻后所形成的表面为波浪形曲面。更具体地,经蚀刻后所述第一电极层622与压电层623在所述侧面共同形成一个曲面600a;所述压电层623和第二电极层624在所述侧面共同形成一个曲面600b。所述曲面600a和曲面600b共同形成所述波浪形曲面。
图8d为本发明的第五个实施例的压电元件720a的截面图。如图所示,所述压电元件720a包括一个叠层结构体,所述叠层结构体是由电极层和压电层交替层压而成的,其中每一压电层夹在两相邻电极层之间。具体地,所述叠层结构体包括压电层723以及设置在所述压电层723的相对两表面上的第一电极层722和第二电极层724。所述叠层结构体在层压方向上的侧面有部分材料蚀刻掉,形成了一个凹陷,使压电层723两侧的两个电极层722、724在该侧面上的端面间具有阶距D71。所述阶距D71优选为10um。在本实施例中,所述侧面经蚀刻后所形成的表面也为波浪形曲面。更具体地,经蚀刻后所述第一电极层722与压电层723在所述侧面共同形成一个曲面700a;所述压电层723和第二电极层724在所述侧面共同形成一个曲面700b。所述曲面700a和曲面700b共同形成所述波浪形曲面。与上述第四个实施例中的波浪形曲面不同的是,所述曲面700a和700b可以为任意弯曲。
图9描述了本发明磁头折片组合806的一个实施例。参见图9,所述磁头折片组合806主要包括磁头803、具有两个压电元件320的微致动器以及承载或者支撑所述磁头803和所述压电元件320的悬臂件810。所述悬臂件810包括互相组装在一起的负载杆814、基板830、枢接件830以及挠性件811。所述负载杆814通过所述枢接件830连接到所述基板530上。所述挠性件811穿过所述枢接件630到达所述负载杆814。所述负载杆814的一端连接到铰接于驱动臂(图未示)的所述基板530上。所述负载杆814的另一端支撑所述挠性件811的舌片区域。所述压电元件320具有如上所述的性质,即所述每个压电元件320包括第一叠层结构体和第二叠层结构体。所述第一、第二叠层结构体均是由电极层和压电层交替层压而成的,其中每一压电层夹在两相邻电极层之间。所述第一、第二叠层结构体在层压方向上的侧面均至少有部分材料蚀刻掉,形成一个凹陷,使每一压电层两侧的相邻电极层在该侧面上的端面间具有一定阶距,且第一、第二叠层结构体叠压在一起,之间通过粘结剂粘结,并关于粘结面对称。
图10为本发明磁盘驱动单元的一个实施例,磁盘驱动单元可以通过组装壳体1010、磁盘1020、用于旋转磁盘1020的主轴马达1030、音圈马达1060和带有磁头折片组合806的驱动臂1050来获得。因为磁盘驱动单元的结构和组装过程为本领域的一般技术人员所熟知,所以在此省略关于其结构和组装的详细描述。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述,但本发明并不局限于以上揭示的实施例,而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

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本发明公开了一种压电元件。所述压电元件包括第一叠层结构体和第二叠层结构体。所述第一、第二叠层结构体在层压方向上的侧面均至少有部分材料蚀刻掉,形成一凹陷,使每一压电层两侧的相邻电极层在该侧面上的端面间具有一定阶距,且第一、第二叠层结构体叠压在一起,之间通过粘结剂粘结,并关于粘结面对称。本发明阶距的设计增大了压电层两侧的相邻电极层之间的绝缘电阻,减小了废弃率,降低了制造成本。第一、第二叠层结构体可通过。

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