(57)【要約】    【課題】低い駆動電圧で動作可能な静電マイクロアクチュエータと駆動回路が必要である。    【解決手段】ロータリー静電マイクロアクチュエータは、マイクロアクチュエータ１１４を反時計回りに駆動する一方のセットと時計回りに駆動する他方のセットの二つの固定電極１５３，１５３′、及び固定電極の間に挟み込まれる可動電極１５６，１５６′を持つ回転可能なフレーム１４０を有する。可動電極が絶縁されるように、可動電極が取付けられる外壁とフレームの残りの部分との間に絶縁材の層１４３が配置される。フレーム１４０は接地電位に維持され、可動電極はゼロでない一定の電位に維持される。マイクロアクチュエータは、可動電極はゼロでない一定の電圧に維持した状態で、固定電極の一方のセットにプラスまたはマイナスの電圧を印加し、他方のセットには反対の電圧を印加することによって、駆動される。【選択図】図６
2004247027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデータ・トラックを有する磁気記録ディスクと、
前記ディスクからデータを読出し、前記ディスクにデータを書込むための読出し／書込みヘッドと、
前記ヘッドを選択したトラック上に粗い位置決めを行うための一次アクチュエータと、
前記ヘッドと前記一次アクチュエータに結合され、前記一次アクチュエータに取付けられる基板と、該基板上に形成される複数の導電性の固定電極と、導電性材料で形成され（ａ）前記基板に結合され前記ヘッドを支持するフレームと（ｂ）前記フレーム及び支持されるヘッドとは電気絶縁されて結合される複数の導電性可動電極とを有する可動部材とを有し、前記ヘッドを前記選択したトラック上に微細な位置決めを行うための静電二次アクチュエータと、
を有することを特徴とするディスク・ドライブ。
【請求項２】
前記ディスク・ドライブはエアー・ベアリング・スライダを含み、前記読出し／書込みヘッドは該スライダ上に設けられ、該スライダが前記フレームに接着されることを特徴とする請求項１記載のディスク・ドライブ。
【請求項３】
前記一次アクチュエータはアーム及び該アームの端部に取付けられるサスペンションを含み、前記二次アクチュエータの前記基板は前記サスペンションに取付けられることを特徴とする請求項１記載のディスク・ドライブ。
【請求項４】
前記二次アクチュエータは更に、前記基板に固定されたポストを有するロータリー・アクチュエータであり、前記可動部材の前記フレームは前記ポストの回りで前記フレームの回転を可能にする複数の可撓性スプリングによって該ポストに結合されることを特徴とする請求項１記載のディスク・ドライブ。
【請求項５】
前記二次アクチュエータの前記可動部材は更に、（ｃ）前記可動電極を前記フレームに結合する電気絶縁材の層を有することを特徴とする請求項１記載のディスク・ドライブ。
【請求項６】
前記電気絶縁材はキュアした感光性高分子材料を含むことを特徴とする請求項５記載のディスク・ドライブ。
【請求項７】
更に、前記ディスク・ドライブが動作中は、前記可動電極をゼロでない一定の電圧に維持するために、前記可動電極に接続された電気デバイスを有することを特徴とする請求項１記載のディスク・ドライブ。
【請求項８】
前記固定電極は間隔を置いて配置される固定枝の第一のセット及び第二のセットを有し、前記可動電極は該固定枝の間隙に挟み込まれ間隔を置いて配置される可動枝を有することを特徴とする請求項１記載のディスク・ドライブ。
【請求項９】
前記可動電極の各々は前記第一のセットの固定電極と前記第二のセットの固定電極との間に挟み込まれることを特徴とする請求項８記載のディスク・ドライブ。
【請求項１０】
更に、前記静電アクチュエータに接続され、前記固定枝の第一のセットに対して＋Ｖボルトと−Ｖボルトの間の範囲の電圧を与え、前記固定枝の第二のセットに対して＋Ｖボルトと−Ｖボルトの間の範囲の電圧を与える駆動回路を有することを特徴とする請求項８記載のディスク・ドライブ。
【請求項１１】
前記フレームは接地電位に維持され、前記可動電極は前記ディスク・ドライブが動作中ゼロでない一定の電位に維持されることを特徴とする請求項１０記載のディスク・ドライブ。
【請求項１２】
前記可動電極はゼロでない一定の−Ｖボルトの電位に維持されることを特徴とする請求項１１記載のディスク・ドライブ。
【請求項１３】
前記Ｖは約３０ボルトであることを特徴とする請求項１２記載のディスク・ドライブ。
【請求項１４】
ベースと、
前記ベースに搭載され、複数のデータ・トラックを有する回転可能な磁気記録ディスクと、
前記ディスクからデータを読出し、前記ディスクにデータを書込むための読出し／書込みヘッドと、
前記ディスク面近くで前記ヘッドを支持するためのヘッド・キャリアと、
前記ベースに搭載される一次ロータリー・アクチュエータと、
一方の端部が前記一次ロータリー・アクチュエータに取付けられるアームと、
前記アームの他方の端部に取付けられ、前記ヘッド・キャリアを支持し、（ａ）前記アームの他方の端部に取付けられる基板と、（ｂ）前記基板上に固定され、間隔を置いて配置される導電性固定枝状電極の第一及び第二のセットと、（ｃ）前記基板に固定される中央ポストと、（ｄ）前記ポストから横方向に延設される複数の可撓性スプリング要素と、（ｅ）前記スプリング要素の端部に取付けられ、前記ポストの回りで回転可能であり、前記ヘッド・キャリアを支持し、前記固定枝の第一及び第二のセットそれぞれと向かい合う第一及び第二の側壁を有する導電性のフレームと、（ｆ）前記第一及び第二の側壁に取付けられる電気絶縁材と、（ｇ）前記第一の側壁上で前記電気絶縁材に取付けられ前記第一及び第二の固定セットの固定枝の間隙に挟み込まれる複数の導電性可動枝状電極と、を有するロータリー静電二次アクチュエータと、
制御信号に応答し、前記固定枝の第一及び第二のセットの各々に＋Vボルトと−Vボルトの間の範囲の電圧を供給し、前記導電性フレームが前記電気絶縁材によって電気絶縁されて接地電位に維持される状態で前記可動枝をゼロでない一定の電位に維持するために、前記ロータリー二次アクチュエータに接続される電気的駆動回路と、
を有することを特徴とするディスク・ドライブ。
【請求項１５】
前記Vは約３０であり、前記ゼロでない一定の電位は約−３０ボルトであることを特徴とする請求項１４記載のディスク・ドライブ。
【請求項１６】
前記電気絶縁材はキュアした感光性高分子材料の層を含むことを特徴とする請求項１４記載のディスク・ドライブ。
【請求項１７】
前記ヘッド・キャリアはエアー・ベアリング・スライダであることを特徴とする請求項１４記載のディスク・ドライブ。
【請求項１８】
更に、前記フレームに取付けられ前記ヘッド・キャリアを支持する接着用プラットフォームを有することを特徴とする請求項１４記載のディスク・ドライブ。
【請求項１９】
前記可動枝状電極は外壁に取付けられ、前記電気絶縁材は該外壁と前記第一及び第二の側壁とを相互に結合することを特徴とする請求項１４記載のディスク・ドライブ。
【請求項２０】
前記外壁及び前記第一及び第二の側壁は延出するリブを有し、各側壁上の前記リブは前記外壁上のリブに噛み合わされ、該噛み合わされるリブはお互いに前記電気絶縁材によって電気絶縁されることを特徴とする請求項１９記載のディスク・ドライブ。
【請求項２１】
電気絶縁表面を有する基板と、
前記絶縁基板表面上に固定され、間隔を置いて配置される導電性固定枝状電極の第一及び第二のセットと、
前記絶縁基板表面上に固定される中央ポストと、
前記ポストから横方向に延設される複数の可撓性スプリング要素と、
前記スプリング要素の端部に取付けられ、前記ポストの回りに回転可能な、内壁及び外壁を有する導電性フレームと、
前記内壁及び外壁に取付けられ、前記内壁と前記外壁とを電気絶縁する電気絶縁材と、
前記外壁に取付けられ、前記固定枝状電極の間隙に挟み込まれ、それによって前記導電性回転可能フレームと電気絶縁される状態で結合される、間隔を置いて配置される複数の導電性可動枝状電極と、
を有することを特徴とする回転式静電マイクロアクチュエータ。
【請求項２２】
前記電気絶縁材はキュアした感光性高分子材料の層を含むことを特徴とする請求項２１記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項２３】
前記各可動枝状電極は、前記第一のセットの固定枝状電極と前記第二のセットの固定枝状電極の間に挟み込まれることを特徴とする請求項２１記載のマイクロアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に静電マイクロアクチュエータに係り、更に特定すると磁気記録ディスク・ドライブの読出し／書込み用二次アクチュエータとしての静電マイクロアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録ディスク・ドライブのようなデータ記録ディスク・ドライブは、回転可能な磁気記録ディスクのデータ面上のデータ・トラックに情報を記憶する。データ面からデータを読出したりデータ面にデータを書込む読出し／書込みヘッド又はトランスデューサは、回転ディスク上のエアー・クッションで支持されるエアー・ベアリング・スライダ上に設けられている。スライダは硬いアームの端部で可撓性のサスペンションに取付けられており、アクチュエータによって一般的には半径方向にトラックからトラックへと移動する。
【０００３】
ディスク・ドライブ・アクチュエータは通常、アクチュエータ・アーム及び取付けられるサスペンション及びスライダを一般的には半径方向に移動させ、データ面から予め記録されたサーボ位置情報を受取るサーボ制御系の制御の下にヘッドを望まれるトラックに位置決めする、ロータリー・ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）である。ディスク上のデータ・トラックはデータ密度を高めるためにより狭く且つより密接して配置されているので、アクチュエータやサーボ制御系がヘッドを望まれるトラックに迅速且つ高精度に位置決めし、トラック・フォローイングさせるのはますます難しくなってきている。例えば、ＶＣＭアクチュエータによるサーボ制御系は２ｋＨｚよりも広いサーボ・ループ帯域幅を実現するのは困難であろう。
【０００４】
一次アクチュエータが粗い位置決めを行うのに対して、二次の微細なヘッド位置決めを行うために、サスペンションに静電アクチュエータを取付けることが提案されている。そのような二次のアクチュエータの一つが、ＩＢＭ社による特許文献１、特許文献２および非特許文献１に述べられているロータリー静電「マイクロ」アクチュエータ（マイクロ電気機械系（ＭＥＭＳ）デバイスなのでそのように呼ばれている）である。近年の集積回路技術の進歩は、静電的及び、機械的、電磁的、流体的、熱的などの、他の方法を用いて作動され制御されるミクロン単位の寸法を持ったＭＥＭＳデバイスの発展につながってきている。ＭＥＭＳ製造技術は、より確立した半導体微細加工技術をマイクロマシニング技術の最新の発展と組み合わせたものである。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５９５９８０８号明細書
【０００６】
【特許文献２】米国特許第５９９５３３４号明細書
【非特許文献１】Ｔ．Hirano他「ＨＤＤトラッキング・マイクロアクチュエ          ータとその集積問題」、2000年11月フロリダ州Orlandで開催されたＡＳ          ＭＥ国際機械工学学会及び展示会で発表された論文、ｐ．４４９−４５２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
読出し／書込みヘッドを支持し、静電マイクロアクチュエータの可動部に取付けられるスライダは、読出し／書込みヘッドを損傷させるであろうスライダとディスク間の静電放電（ＥＳＤ）を避けるために、常に接地電位（ゼロボルト）でなければならない。マイクロアクチュエータの可動電極は電気的に接地されるため、適度な力を発生させるためには比較的高電圧（約６０ボルトもの大きさになる）が必要である。又スライダの接地とマイクロアクチュエータの接地が接続されるので、マイクロアクチュエータ駆動信号と読出し／書込みヘッドからの磁気信号間で電気的結合が生じて、磁気信号に望ましくないノイズを付加してしまうことがある。
【０００８】
必要とされるものは、マイクロアクチュエータの接地と比較的高電圧という不利を招かないディスク・ドライブ静電マイクロアクチュエータと駆動回路である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、双方向ロータリー静電マイクロアクチュエータ、及び読出し／書込みヘッドを微細位置決めするために該マイクロアクチュエータを組み込んだディスク・ドライブに関するものである。マイクロアクチュエータは、マイクロアクチュエータを反時計回りに駆動するためのセットと、時計回りに駆動するためのセットの２セットの固定電極、及び回転可能なフレームを有し、このフレームは、その外壁に取付けられ固定電極の間に挟み込まれる可動電極を有している。可動電極が電気絶縁されるように、可動電極が取付けられる外壁とフレームの残りの部分の間に絶縁材の層が設けられる。フレームは接地電位に維持され、可動電極はディスク・ドライブが動作中はゼロでない一定の電位に維持される。マイクロアクチュエータは、可動電極をゼロでない一定の電圧に維持したまま、固定電極の一方のセットにプラス又はマイナス電圧を、又他方のセットには反対の電圧を印加することによって駆動される。
【００１０】
本発明の本質や利点をより十分に理解するためには、添付する図面と共に以下の詳細な説明を参照すべきである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、低い駆動電圧で動作可能な静電マイクロアクチュエータと駆動回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜前提となる技術＞
図１と図２は、ヘッド・キャリア又はスライダ３０に取付けられる読出し／書込み磁気ヘッド３６を磁気記録ディスク１１上の選択されたトラックに位置決めするための二段サーボ系を有するディスク・ドライブを示す。ここで、スライダはエアー・ベアリング・スライダであっても良いし、コンタクト記録スライダであっても良い。二段サーボ系は、ヘッドの粗い位置決めを行うボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）一次アクチュエータ１３を含む。一次アクチュエータ１３と回転可能なディスク１１は、ディスク・ドライブ・ベース１０に搭載されている。一次アクチュエータ１３は、その端部にサスペンション１６を有するアクチュエータ・アーム１２を含む。スライダ３０はサスペンション１６のフレクシャ１８に取付けられる。選択されたトラック上にヘッド３６を微細に位置決めするための二段サーボ系の第二段目が、フレクシャ１８に取付けられる二次アクチュエータ１４である。二次アクチュエータ１４はスライダ３０を支持する。
【００１３】
図２の分解拡大図は、フレクシャ１８とスライダ３０の間に配置されたロータリー静電マイクロアクチュエータの形態を取った二次アクチュエータ１４を示す。マイクロアクチュエータの固定部はフレクシャ１８の底部に接着され、スライダ３０はマイクロアクチュエータの可動部に接着されている。マイクロアクチュエータ１４とスライダー３０の間に接着用プラットフォーム（図示されていない）が搭載されても良い。スライダ３０は、読出し及び書込み時にディスクと接触したままになっているパッド又は滑材を有するもののように、連続コンタクト・タイプのヘッド・キャリアであっても良い。スライダ３０は又、全面的にエアー・ベアリング支持を行うノン・コンタクト・タイプのもの、又は読出し及び書込み時にスライダの一部がディスクとコンタクト又はニア・コンタクトの状態になる部分的なエアー・ベアリング支持のタイプのもののいずれであっても良い。
【００１４】
図３は、ロータリー静電マイクロアクチュエータ１４の一例を示す図で、ディスク・ドライブ・サスペンション・フレクシャ１８、及びエアー・ベアリング・スライダ３０から成る分解図である。図４は駆動回路を有するマイクロアクチュエータ１４の平面図であり、図５は図４の断面図である。スライダ３０は、ディスク・ドライブのディスクに対向するエアー・ベアリング面３２及び、読出し／書込みヘッド３６を支持するトレーリング面３４を有する。
【００１５】
マイクロアクチュエータ１４は通常、ポリイミド、シリコン酸化物又はシリコン窒化物の層のような表面絶縁層を有するシリコン基板から成る絶縁基板５１上に、固定部及び可動部を有する。基板５１はサスペンション１６（図２参照）の端部にあるフレクシャ１８に搭載される。マイクロアクチュエータ１４の固定部は、基板５１に固定された中央ポスト５２及びやはり基板５１に固定された２セットの固定電極５３、５３′を含む。マイクロアクチュエータ１４の可動ロータリー部は支持フレーム５４、フレーム５４を固定ポスト５２に結合する複数の可撓部材又はスプリング５５、及びフレーム５４に取付けられ５６、５６′の２セットとして描かれた複数の可動電極を含む。可動電極のセット５６、５６′はそれぞれ固定電極のセット５３、５３′の間に挟み込まれる。フレーム５４は、状況に応じてスライダ３０が接着されるプラットフォーム５７（図５参照）を支持しても良い。このプラットフォームは図５の断面図に示される。基板５１に取付けられるすべての要素は、基板５１にリソグラフィー技術でパターン形成し、ニッケルや銅のような導電性材料を膜形成することによって形作られる。
【００１６】
可動電極と固定電極の間に力が発生すると、マイクロアクチュエータ１４の可動部がスプリング５５の可撓性により（矢印５９で描かれるように）回転する。このようにして、読出し／書込みヘッド３６は、ディスクのデータ・トラック上の位置を維持するためにわずかばかり移動する。フレーム５４上の接着用プラットフォーム５７に取付けられるスライダ３０は、読出し／書込みヘッド３６に損傷を与えるかも知れないスライダ３０とディスク１１（図１参照）間の静電放電（ＥＳＤ）を避けるために常に接地電位（ゼロボルト）でなければならない。
【００１７】
この要求を満たすために、マイクロアクチュエータ１４は、図４に示すように電圧を印加することによって駆動される。フレーム５４と電極５６、５６′を含めたマイクロアクチュエータ１４の可動部は接地されており、駆動電圧が固定電極５３、５３′に印加される。固定電極のセット５３に印加されるゼロでない電圧Ｖ１は、固定電極５３と可動電極５６の間に、フレーム５４（及び取付けられるスライダ３０）を反時計回りに回転させる傾向を持つ静電引力を与える。固定電極のセット５３′に印加されるゼロでない電圧Ｖ２は、固定電極５３′と可動電極５６′の間に、フレーム５４（及び取付けられるスライダ３０）を時計回りに回転させる傾向を持つ静電引力を与える。このようにして、固定電極の第一のセット５３は反時計回りの回転に関連したものになり、固定電極の第二のセット５３′は時計回りの回転に関連したものになる。
【００１８】
静電力は一方向の力即ち引力のみしか発生させることができないため、このタイプの双方向静電マイクロアクチュエータが一般に用いられる。引力は電圧差の２乗に比例するので、同じ大きさの正の電圧差と負の電圧差は全く同じ方向の同じ力を発生させる。静電マイクロアクチュエータの出力である力は固定電極と可動電極の間の電圧差の２乗に比例するので、電圧対力の関係を線形化するのが望ましい。図４は一般的な差動駆動方式を示す。この方式に於いて、アナログ制御電圧Ｘがこの系の入力である。この電圧は二つの経路で処理され、マイクロアクチュエータの二つの入力端子に印加される。一方の経路では、一定のバイアス電圧Ａが加算され、続いて高電圧増幅器により一定のゲインＧの増幅器を通って電圧Ｇ×（Ａ＋Ｘ）となり、これが固定電極５３用としてマイクロアクチュエータのＶ１端子に接続される。もう一つの経路では、アナログ入力信号Ｘが反転され、同じ一定のバイアス電圧Ａが加算され、同じ一定のゲインGの増幅器を通って電圧G×（Ａ−Ｘ）となり、これが固定電極５３′用としてマイクロアクチュエータのＶ２端子に接続される。電圧Ｖ１は反時計回りのトルクを発生させ、電圧Ｖ２は時計回りのトルクを発生させるので、正味のトルクはこれら二つのトルクの差となり、これは次式に比例する。
【００１９】
(G×(A＋Ｘ))2−(G×(Ａ−Ｘ))２＝４Ｇ２ＡＸ
この結果、トルクは入力制御電圧Ｘに比例するものとなる。
＜好適な実施例＞
図６は本発明の好適な実施例に従うマイクロアクチュエータ１１４とその駆動回路を示す。マイクロアクチュエータ１１４は、導電性材料、典型的にはニッケルで形成される、おおむね矩形形状の内側部分及び外側部分１４１、１４２を含む可動フレーム１４０を有する。二つのフレーム部分１４１、１４２は共に結合されているが、電気絶縁材１４３によってお互いが電気絶縁されている。フレーム１４０は二つの向かい合った側壁１４５、１４７を有し、これら各々は基板１５１上で間隔を置いて配置された固定枝状電極のセット１５３、１５３′それぞれとそれぞれ向かい合っている。フレーム１４０の外側部分１４２も側壁１６１、１６３を有しており、これらは間隔を置いて配置された可動枝状電極のセット１５６、１５６′をそれぞれ支持する。壁１６１、１４５及び壁１６３、１４７は絶縁材１４３を介して結合されている。図７は、（フレーム１４０の内側部分１４１に任意に取付けられる接着用プラットフォームが取付けられない場合の）図６の断面図であり、どのようにしてスライダが可動枝状電極１５６、１５６′から電気絶縁されるかをより明確に示すものである。
【００２０】
図６に示される実施例は、可動フレームがフレームの壁から垂直に延出する枝状電極を持ちおおむね矩形形状を有する、双方向ロータリー静電マイクロアクチュエータを説明しているが、本発明は任意の双方向静電マイクロアクチュエータに適用可能である。例えば、枝状電極は正確に平行である必要はなく、Ｔ．Hirano他の非特許文献１の図１０に示されるように、ＭＥＭＳデバイスの実装密度を増すために、わずかに傾斜させることができる。別の例としては、先に引用した特許文献２の図３で従来技術として示されるように、円形状の外壁におおむね放射状に延出する枝状電極を持ったおおむね円形状のフレームを有するロータリー・マイクロアクチュエータがある。可動枝及びそれに関連付けられる固定枝が、先に引用した特許文献２の図１３及び非特許文献１の図１０に示されるように、お互いを挟み込む複数の横方向に延出するフィンガーを持つことができることも知られている。
【００２１】
図６に示される実施例は、簡単のため各可動枝状電極がただ一つの対応する固定枝状電極に関連付けられて示されており、可動枝の一方のセット１５６が反時計回りの回転用に固定枝の第一のセット１５３に関連付けられ、可動枝のもう一つのセット１５６′が時計回りの回転用に固定枝の第二のセット１５３′に関連付けられている。しかしながら、各可動枝が時計回り及び反時計回りの両方のトルクを発生させることができるように、各セットから一つずつの二つの固定枝の間に各可動枝を配置して固定枝状電極の両方のセットを各可動枝状電極と関連付けさせることが知られている。
【００２２】
この方法に本発明を適用した実施例が図８に示されており、そこでは固定枝の第一のセット２５３は反時計回りの回転を与え、固定枝の第二のセット２５３′は時計回りの回転を与える。フレーム２４０は絶縁材２４３によって外側部分２４２に対し電気絶縁される内側部分２４１を有し、可動電極２５６がフレーム外側部分２４２に取付けられている。各セットのそれぞれ一つの固定枝状電極２５３、２５３′は可動枝状電極２５６のそれぞれに関連付けられている。図８は又、可動枝状電極及び関連付けられる固定枝状電極を矩形状フレーム２４０上でわずかに傾斜させる方法を示す。
【００２３】
マイクロアクチュエータ１１４の製造プロセスは、図１〜図５に示されるような従来技術のマイクロアクチュエータで用いられるものと殆ど同じであるが、二つの部分１４１、１４２を結合する絶縁材１４３を形成する一連のステップが加わっていることが異なっている。図６で示される構造が、絶縁材がない状態で、絶縁材１４３が形成される予定の部分である１４１、１４２間のギャップを規定するために修正されたリソグラフィー・パターンを用いて通常の方法で形成される。絶縁材１４３は金属酸化物や高分子材料のような任意の誘電材料で良い。好適な材料はポリイミド及びＳＵ−８のような感光性樹脂である。
【００２４】
このようにして、次のステップでＳＵ−８が構造体上にスピン・コートされる。ＳＵ−８は当初ＩＢＭ社が開発（米国特許第４８８２２４５号明細書参照）した、（Shell Chemical社製の）ＥＰＯＮ ＳＵ−８エポキシ樹脂に基づくネガ型のエポキシ・タイプ近紫外フォトレジストである。ＳＵ−８はマサチューセッツ州のNewtonにあるMicro Chem Corpから入手できる。このフォトレジストは２ｍｍの厚さにまですることができ、標準のコンタクト・リソグラフィー装置により２０を超えるアスペクト比が得られることが実証されている。ＳＵ−８は粘稠液であるためスピン・コーティングの間に結合されるべき二つの部分１４１、１４２の間のギャップに充填される。次いで、ＳＵ−８エポキシはＵＶ光を加えることによって選択的に架橋結合される。これは通常のフォトマスク・プロセスで行われる。このステップにより、二つの部分の間のＳＵ−８材は架橋結合される。ＳＵ−８はメーカーの仕様書通りに専用の現像液によって現像される。このプロセスは架橋結合されていないＳＵ−８を除去し、架橋結合したＳＵ−８のみ残し、結果として二つの部分１４１、１４２の間で絶縁性ある結合を行う。キュア後のＳＵ−８は溶剤、酸及び塩基に高度の耐性があり、優れた熱安定性を有するので、キュアされた構造がマイクロアクチュエータの永続的な一部分となるこの応用に対して十分適したものとなる。
【００２５】
図９はフレームの内側部分１４１と外側部分１４２の（壁１４７、１６３のような）側壁間の改良された相互結合を示す。壁１４７及び１６３のような各々の壁は、それぞれ延出しおおむね壁に平行に配列される複数のリブ１９０、１９２を有する。リブ１９０、１９２はお互い噛み合うように、けれども両壁が絶縁材１４３によりお互い電気絶縁されるようにお互いが接触しないままの状態で配置される。図９の実施例に於いて、二つの可動部の結合表面はお互いが噛み合うジグザグ形状をしており、このことは接着表面積を増加させる。又たとえ二つの可動部と絶縁材の間の接着力が十分でないとしても、面内の力を非常に良好に支持することができる。リブは、マイクロアクチュエータ上に導電性材料（例えばニッケル）を膜形成するマイクロアクチュエータ用のリソグラフィー・パターンの設計によって容易に形成される。このようにして、基板１５１上のすべての要素は一回のフォトリソグラフィー・ステップでパターン形成されるので、この特徴はプロセスの複雑さを増やすことはない。
【００２６】
図６は静電マイクロアクチュエータがディスク・ドライブの駆動回路に接続する方法を示す。可動フレーム１４０の内側部分１４１は接地電位（ゼロボルト）に維持される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０は＋５Ｖのディスク・ドライブ電源入力を、マイクロアクチュエータ駆動回路１８０への入力である電源±Ｖ３（Ｖ３はこの実施例では３０ボルトに選ばれる）に変換する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１７０の電力ラインからの−Ｖ３出力ラインは又、可動フレーム１４０の外側部分１４２に直結される。外側フレーム部分１４２は可動枝状電極のセット１５６、１５６′を含み、これらは一定の電位−３０Ｖに維持される。
【００２７】
駆動回路１８０はアナログ制御信号Ｘを入力に持つ。制御信号Ｘの大きさと方向は、選択されたデータ・トラックの中心に読出し／書込みヘッドを維持するためにマイクロアクチュエータを正しい方向且つ量だけ回転させるように、ディスク・ドライブ・サーボ制御系（図示していない）によって生成される。
【００２８】
本実施例では、マイクロアクチュエータ１１４に３種の電圧が印加される。アナログ制御電圧Ｘは駆動回路１８０の入力であり、一定のゲインＧの増幅器１８１を経由して固定枝状電極１５３の端子Ｖ１に接続される。このようにして、電圧Ｇ×Ｘが枝１５３に印加される。制御電圧Ｘは又、インバータ１８２を経由して一定のゲインＧを持つ第二の増幅器１８３を通って固定枝状電極１５３′の端子Ｖ２に接続される。このようにして、電圧−Ｇ×Ｘが枝１５３′に印加される。マイクロアクチュエータ１１４の可動部１４２の可動枝状電極１５６、１５６′は一定の電圧源（電圧−Ｖ３）に接続される。このようにして、マイクロアクチュエータの正味のトルクは次式に比例し、入力制御電圧Ｘに比例するものとなる。
【００２９】
(−Ｖ３＋Ｇ×ｘ)２−(−Ｖ３−Ｇ×ｘ)２＝−４×Ｇ×Ｖ３×Ｘ
ここで、マイクロアクチュエータ出力は二つの電圧の差によって決定される。例えば、右手側（枝状電極１５３′、１５６′）による出力の力はＶ２−(−Ｖ３)で決まり、これはＶ２＋Ｖ３に等しく、左手側（枝状電極１５３、１５６）による出力の力はＶ１−(−Ｖ３)で決まり、これはＶ１＋Ｖ３に等しい。このようにして、本実施例では非常に低い駆動電圧を使用することになる。例えば、従来技術による０Ｖ対６０Ｖの系に代って、−３０Ｖ対＋３０Ｖの系が用いられ、これはより扱いやすく、より安全である。Ｖ２の最大電圧は＋３０Ｖで、−Ｖ３＝−３０Ｖなので、枝状電極１５３′と１５６′間の最大の差は、それでも尚６０Ｖであり、０Ｖと６０Ｖが印加される従来技術と同じである。
【００３０】
本実施例の更なる利点は、電気絶縁材１４３のために駆動回路１８０からの信号と読出し／書込みヘッドからの磁気信号との間に何ら電気的結合がないことである。したがって駆動信号は磁気信号へのノイズとはなり得ない。
【００３１】
本発明が好適な実施例を参照しながら具体的に示され説明されてきたが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、形状や細部の種々の変更がなし得ることは、当業者にとって明らかである。従って、開示される発明は単に説明用のものと考えられるべきであり、添付の特許請求の範囲で規定される範囲でのみ制限されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】二段ヘッド位置決め系を有する従来技術によるディスク・ドライブの斜視図である。
【図２】図１の従来技術によるディスク・ドライブのサスペンションに取付けられる二次アクチュエータの図である。
【図３】従来技術によるサスペンションとスライダを有する、二次静電マイクロアクチュエータの分解斜視図である。
【図４】従来技術による駆動回路を有する、静電マイクロアクチュエータの平面図である。
【図５】図４の断面図であり、スライダ接着用プラットフォームも示す図である。
【図６】本発明の一実施例に従う駆動回路を有する静電マイクロアクチュエータの平面図である。
【図７】マイクロアクチュエータの二つの可動部間の電気絶縁を示す図６の断面図である。
【図８】２セットの固定枝状電極のそれぞれ一つの固定枝状電極がそれぞれ可動枝状電極と関連付けられる、本発明の他の実施例に従う静電マイクロアクチュエータの平面図である。
【図９】可動部の二つの部分間の、改良した機械的な結合及び電気絶縁を説明する本発明のさらに他の実施例に従うマイクロアクチュエータの部分断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１１４…マイクロアクチュエータ、１４０，２４０…フレーム、
１４１，１４２，２４１，２４２…フレーム部分、１４３，２４３…電気絶縁材料、１４５，１４７，１６１，１６３…側壁、１５１…基板、１５２…中央ポスト、
１５３，１５３′…固定枝状電極のセット、１５５…スプリング、
１５６，１５６′…可動枝状電極のセット、１７０…ＤＣ／ＤＣコンバータ、
１８０…駆動回路、１８１，１８３…増幅器、１８２…インバータ、
１９０，１９２…リブ、２５３…固定枝状電極の第一のセット、
２５３′…固定枝状電極の第二のセット、２５６…可動電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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