JP2002367306A

JP2002367306A - 磁気ヘッド位置決め機構

Info

Publication number: JP2002367306A
Application number: JP2001177253A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Nakagawa; 正義中川
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2001-06-12
Filing date: 2001-06-12
Publication date: 2002-12-20

Abstract

(57)【要約】【目的】圧電素子の圧電材料が有する光透過性を維持し
て電極を形成したため、圧電材料の光透過性を利用する
ことによリ、圧電材料に発生するクラックを検出可能と
し、信頼性が保証される磁気ヘッドを得ることができ
る。【構成】磁気ヘッドのサスペンションにオフセット補正
機構を備えた磁気ヘッド位置決め機構において、前記オ
フセット補正機構に備えた圧電素子３の少なくとも一方
の電極７ｂを透明な導電膜で形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、磁気ヘッド位置決め機構に関す
るものである。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】磁気ヘッドは、記録デイス
クの半径方向に、ロータリアクチュエータにより往復揺
動されるヘッドアームに支持され、記録デイスクのトラ
ックに対してデータの記録・再生を行なうために用いら
れる。

【０００３】磁気ヘッド位置決め機構は、ロータリアク
チュエータにより磁気ヘッドを記録デイスクのトラック
に対して位置決めを行なっている。

【０００４】最近、記録デイスクの高トラック密度化に
対処するために、磁気ヘッドが記録デイスクの半径方向
にずれるオフトラックを補正する機構を磁気ヘッド位置
決め機構に備え付ける構成が開発されつつある。

【０００５】前記オフトラック機構は図３に示すよう
に、磁気ヘッドのスライダー１が搭載されたサスペンシ
ョン２に対をなす圧電素子３ａ、３ｂが搭載されてい
る。４は、ロータリアクチュエータにより往復揺動され
るヘッドアームに固定され、ＩＣ等に電気的に接続され
るための結線部である。

【０００６】前記圧電素子３ａ、３ｂの分極方向は各々
板厚方向に揃えられ、かつ相反する向きに設定されてい
る。

【０００７】前記圧電素子３ａ、３ｂは図２に示すよう
に、圧電材料５と圧電材料５の板厚方向に対面する端面
に電極６、６が形成され、対をなす電極間に駆動電圧を
印加することにより、長さ方向に歪が生じる構造に構成
されている。

【０００８】そして対をなす圧電素子３ａ、３ｂの一方
を伸張させ、かつ他方を短縮させることにより、サスペ
ンション２の先端を記録デイスクの半径方向に微調整す
ることにより、オフセット補正を行なっている。

【０００９】前記圧電素子３ａ、３ｂを用いたオフセッ
ト補正機構で問題となるのは、圧電素子３ａ、３ｂの圧
電材料５に発生する内部クラックである。

【００１０】圧電材料５は機械的に非常に脆弱な材料で
形成されているばかりでなく、その使用状態の板厚が
０．１〜０．２ｍｍ程度と薄いため、加工中のダメージ
で割れる危険性がある。

【００１１】圧電材料５における微小な内部クラックの
場合、初期特性検査、外観検査で検出されない虞があ
る。微小なクラックでも、繰り返して応力が圧電材料５
に加わると、最終的に割れに至る可能性があり、磁気ヘ
ッドの信頼性保証が極めて困難である。

【００１２】圧電材料５のクラックが検出できない理由
について考察する。圧電素子３ａ、３ｂは、圧電材料５
に電極６、６を取りつける必要があり、この電極６に金
材が用いられる。この金材を用いるのは、圧電材料５の
端面が被覆されて錆止めがされる、また金材の電気抵抗
が極めて小さく、電極６の全面での電圧が均一になる等
の理由からである。また、金膜は金ボールと超音波ボン
デイングにより接合されるが、このとき膜が金である
と、強固な接合が可能である等の理由からである。

【００１３】圧電材料５に金の電極６を形成するには、
圧電材料５の端面にＮｉ・Ｃｒの下地層をスパッタによ
り形成し、その下地層上に金の電極６を形成する。

【００１４】しかしながら、Ｎｉ・Ｃｒ下地層と金の電
極６を圧電材料５の端面に形成することにより、圧電素
子３ａ、３ｂの内部を観察することができなくなるた
め、圧電材料５のクラックを検出することができなくな
る。

【００１５】したがって、圧電素子３ａ、３ｂにクラッ
クが発生していても、クラックを検出できず、磁気ヘッ
ドの信頼性保証が極めて困難となる。

【００１６】

【発明の目的】本発明の目的は、圧電素子の圧電材料に
発生するクラックを検出可能とし、信頼性が保証される
磁気ヘッドを得ることにある。

【００１７】

【発明の概要】前記目的を達成するため、本発明に係る
磁気ヘッド位置決め機構は、磁気ヘッドのサスペンショ
ンにオフセット補正機構を備えた磁気ヘッド位置決め機
構において、前記オフセット補正機構が圧電素子を備え
ており、前記圧電素子の少なくとも一方の電極を透明な
導電膜で形成したことを特徴とする。

【００１８】また前記透明な導電膜がＩＴＯ膜で形成さ
れることが望ましい。また前記ＩＴＯ膜が前記圧電素子
の圧電材料の端面に直に形成される。

【００１９】また前記ＩＴＯ膜の電極には、メッキによ
る端子部、或いは導電性樹脂による端子部を形成しても
よい。

【００２０】また前記圧電材料の板厚が光透過性を保持
する寸法であることが望ましく、前記圧電材料の板厚が
０．１〜０．２ｍｍの範囲であることが望ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。

【００２２】図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る
磁気ヘッド位置決め機構のオフセット補正機構の主要部
を示す断面図である。

【００２３】磁気ヘッド位置決め機構のオフセット補正
機構は図３に示すように、２つの圧電素子を組で用いて
いるものであり、図１(ａ)は、サスペンション上に搭載
された一方の圧電素子を断面して図示しているが、組を
なす他方の圧電素子の構造も図１(ａ)と同様である。以
下、図１に示す圧電素子に符号３を付して説明する。

【００２４】この実施形態では、磁気ヘッドのサスペン
ション２に記録デイスクの半径方向に沿ってスリット２
ａが設けられており、スリット２ａの長さ方向の両端
に、圧電素子３の電極７ａの長さ方向の端部が導電性樹
脂８でサスペンション２に保持、固定されている。ま
た、この圧電素子３の電極７ａの長さ方向の端部が、サ
スペンション２に形成された導電パターン或いはステン
レスからなるサスペンション２に直接に導電性樹脂８を
介して電気的に接続される。

【００２５】圧電素子３は、駆動源９から対をなす電極
７ａ、７ｂ間に駆動電圧が印加され、それに伴って対を
なす電極７ａ、７ｂ間に電界が発生し、その電界に基い
て圧電材料５に歪が発生して圧電材料５が長さ方向に変
化する構造であり、対をなす圧電素子３、３の相互作用
でサスペンション２を記録デイスクの半径方向に揺動さ
せる働きをする。

【００２６】この実施形態の圧電素子３は、圧電材料５
の板厚方向に対向して配置した対をなす電極７ａ、７ｂ
の少なくとも一方の電極７ｂを透明な導電膜で形成して
いる。図１(ａ)に示す圧電素子３は、圧電材料５の上面
に位置する電極７ｂを透明な導電膜で形成しているが、
圧電材料５の下面に位置する電極７ａを透明な導電膜で
形成するようにしてもよい。

【００２７】図１に示す実施形態では、前記透明な導電
膜にＩＴＯ膜を用い、このＩＴＯ膜で圧電素子３の電極
７ｂを形成している。すなわち、圧電材料５の上面に前
記ＩＴＯ膜（７ｂ）をスパッタ法により成膜し、この成
膜したＩＴＯ膜を電極７ｂの形状にパーニングすること
により電極７ｂを形成する。

【００２８】前記ＩＴＯ膜は、圧電材料５の上面にＮｉ
・Ｃｒの下地層を形成することなく、圧電材料５の上面
に直に成膜される。

【００２９】ここで、圧電素子３の電極７ｂに透明な導
電膜としてのＩＴＯ膜を用いたことについて技術的な考
察を行なう。

【００３０】従来の圧電素子が電極に金材を用いた理由
の１つに、金材の電気抵抗が極めて小さく、電極の全面
での電圧が均一になるという理由がある。確かに金材は
電気抵抗が極めて小さく、電極全面での電圧が均一にな
ると考えられる。しかしながら、対をなす電極と電極間
に挟まれた圧電材料との構造は、一種のコンデンサ構造
であって、電極には殆ど電流が流れないものであり、電
圧降下による電圧差異の分布ができ難いものである。こ
のことからすると、電極の抵抗を考慮する必要がないも
のと考える。

【００３１】また、電極の素材である金材はスパッタ法
により圧電材料に強固に密着させて成膜することが困難
な素材であるから、先ず圧電材料の表面にＮｉ・Ｃｒ下
地層をスパッタ法により成膜し、このＮｉ・Ｃｒ下地層
の特性を利用して金材をＮｉ・Ｃｒ下地層上に成膜して
電極を形成する必要がある。このＮｉ・Ｃｒ下地層は不
透明な素材であるから、圧電材料の表面に形成すると、
圧電材料の光透過性が失われてしまう。

【００３２】上述したように、電極には殆ど電流が流れ
ないものであり、電圧降下による電圧差異の分布ができ
難いことを考えると、この実施形態の電極７ｂに用いる
ＩＴＯ膜は、金材と比較すると電気抵抗が高くなるが、
ＩＴＯ膜を圧電素子の電極に用いても、電圧降下による
電圧差異の分布ができ難いことが明らかである。

【００３３】また、ＩＴＯ膜は圧電素子の圧電材料に直
にスパッタ法により成膜することが可能であり、圧電材
料の表面に成膜されても圧電材料の光透過性を阻害する
ことはない。この圧電材料の光透過性については、圧電
材料の板厚が光透過性を保持する寸法、例えば圧電材料
の板厚が０．２ｍｍ以下の範囲である場合に光透過性が
あることを本発明者は実験の結果、知見として得てい
る。また、０．１ｍｍ未満の範囲では素子の機械的な強
度が保てないことを本発明者は実験の結果、知見として
得ている。

【００３４】以上のことからすると、この実施形態のよ
うに透明な導電膜にＩＴＯ膜を用い、このＩＴＯ膜で圧
電素子３の電極７ａを形成することによる技術的な課題
が生じることはなく、圧電素子３としての機能を充分に
発揮することが分かる。

【００３５】さらにオフセット機構の圧電素子３の電極
は技術的に透明である必要がないが、オフセット機構の
圧電素子３の電極を透明な導電膜で形成すると、オフセ
ット機構に用いた圧電素子３の圧電材料５が有する光透
過性を維持して圧電材料５のクラックを検出することに
より、この圧電素子３を用いたオフセット機構の信頼性
を向上させることができるという独自の効果を奏するこ
とができる。

【００３６】したがって、オフセット機構に用いる圧電
素子３の少なくとも一方の電極７ｂを透明な導電膜で形
成することにより、圧電素子３をサスペンション２に搭
載する前に、光学顕微鏡（金属顕微鏡等）、赤外線顕微
鏡等を用いることにより、圧電材料５の内部クラックを
検出可能となり、不良品である圧電素子をサスペンショ
ンに搭載してしまうのを未然に防止することができ、信
頼性を著しく向上させることができる。

【００３７】さらに、不良品である圧電素子をサスペン
ションに搭載してしまうのを未然に防止することができ
るため、不良品の圧電素子がサスペンションに取り付け
られた不良品の磁気ヘッドの発生率を著しく低下させる
ことができ、ひいては磁気ヘッドの製造歩留まりを向上
させることができる。

【００３８】なお、この実施形態では電極７ｂを形成す
る透明な導電膜にＩＴＯ膜を用いたが、透明な導電性樹
脂を用いてもよく、ＩＴＯ膜に限定されるものではな
い。

【００３９】次に圧電素子３の電極７ｂをＩＴＯ膜で形
成した場合に電極７ｂと駆動源９とを電気的に接続する
端子部１０について図１（ｂ）、（ｃ）を用いて説明す
る。

【００４０】ＩＴＯ膜からなる電極７ｂに対しては、金
ボールを用いた超音波ボンデイング法により端子部１０
を形成することは不可能である。

【００４１】そこで、図１(ｂ)、(ｃ)に示すように、端
子部１０とする領域を残してレジストでマスキングし、
このレジストをマスクとして金を端子部１０の形状にメ
ッキ処理することにより、金メッキからなる端子部１０
を電極７ｂ上に形成する。

【００４２】ここで、金メッキからなる端子部１０は、
電極７ｂの表面のうち、圧電素子３が導電性樹脂８でサ
スペンション２に取り付けられた箇所Ａの略真上に位置
するように電極７ｂの端部に寄せて形成する。

【００４３】このように、金メッキからなる端子部１０
を設ける位置を特定すると、圧電材料５の変形に支障を
与えることを回避することができる。もし、端子部１０
が接合箇所Ａから中央側に寄せて形成されると、厚膜を
成膜したときに生じる大きな膜応力を受けるため、圧電
材料５の変形に伴う応力が端子部１０の形成箇所に集中
して電極７ｂが損傷を受けたり、また電極７ｂに結線す
る際の荷重、振動で圧電材料５が壊れやすくなる。これ
を解消するためには、この実施形態のように端子部１０
を設ける位置を特定する必要がある。

【００４４】以上のことからして、金メッキからなる端
子部１０を電極７ｂに形成したことによる問題を生じる
ことがない。

【００４５】また端子部１０をスパッタ法で形成する場
合に端子部１０の膜厚を充分に得るためには、スパッタ
レートを高くする必要があるが、スパッタレートを上げ
ると、温度が高くなりすぎて圧電材料５を劣化させてし
まう。しかし、この実施形態のように端子部１０を金メ
ッキ法を用いて形成することにより、端子部１０として
の充分な膜厚を確保することができるとともに、スパッ
タ法のように熱による影響を圧電材料５に与えることが
なく、圧電素子３の信頼性を向上させることができる。

【００４６】また端子部１０として充分な膜厚を確保す
ることができるため、駆動源９からの配線を端子部１０
に確実に接続することができる。

【００４７】また端子部１０を金メッキで形成すると、
端子部１０の領域を必要最小限に制限することができ、
端子部１０の面積が小さいことは圧電材料５の変形に伴
う電極７ｂの伸縮を阻害することがない。

【００４８】また端子部１０の面積が小さいことは、圧
電素子３を個々に切出した場合、バリの発生し易い金膜
の切削を避けることができ、パテイクルとして記録デイ
スクの表面等を損傷させるという事故を極力抑制するこ
とができる。

【００４９】また端子部１０の寸法を容易に制御するこ
とができ、金メッキによる端子部１０を電極７ｂに形成
したことによるストレスの問題が生じることはない。

【００５０】なお、金メッキによる端子部１０を電極７
ｂに形成したが、これに代えて端子部１０を導電性樹脂
で形成してもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、圧
電素子の圧電材料が有する光透過性を維持して電極を形
成したため、圧電材料の光透過性を利用することによ
リ、圧電素子の圧電材料に発生するクラックを検出可能
とし、信頼性が保証される磁気ヘッドを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る磁気
ヘッド位置決め機構のオフセット補正機構の主要部を示
す断面図、図１（ｂ）は、金メッキにより電極に端子部
を形成する場合を説明する断面図、図１（ｃ）は、金メ
ッキにより電極に端子部を形成する場合を説明する平面
図である。

【図２】従来例のオフセット補正機構に用いられる圧電
素子を示す断面図である。

【図３】磁気ヘッド位置決め機構のオフセット補正機構
を示す平面図である。

【符号の説明】

１スライダー２サスペンション３３ａ３ｂ圧電素子５圧電材料７ａ７ｂ電極９駆動源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気ヘッドのサスペンションにオフセット
補正機構を備えた磁気ヘッド位置決め機構において、前記オフセット補正機構が圧電素子を備えており、前記圧電素子の少なくとも一方の電極を透明な導電膜で
形成したことを特徴とする磁気ヘッド位置決め機構。
【請求項２】請求項１記載の磁気ヘッド位置決め機構に
おいて、前記透明な導電膜がＩＴＯ膜で形成されていることを特
徴とする磁気ヘッド位置決め機構。
【請求項３】請求項２記載の磁気ヘッド位置決め機構に
おいて、前記ＩＴＯ膜が前記圧電素子の圧電材料の端面に直に形
成されていることを特徴とする磁気ヘッド位置決め機
構。
【請求項４】請求項２又は３記載の磁気ヘッド位置決め
機構において、前記ＩＴＯ膜の電極にメッキによる端子部が形成されて
いることを特徴とする磁気ヘッド位置決め機構。
【請求項５】請求項３記載の磁気ヘッド位置決め機構に
おいて、前記圧電材料の板厚が光透過性を保持する寸法であるこ
とを特徴とする磁気ヘッド位置決め機構。
【請求項６】請求項５記載の磁気ヘッド位置決め機構に
おいて、前記圧電材料の板厚が０．１〜０．２ｍｍであることを
特徴とする磁気ヘッド位置決め機構。
【請求項７】請求項２又は３記載の磁気ヘッド位置決め
機構において、前記ＩＴＯ膜の電極に端子部が導電性樹脂で形成されて
いることを特徴とする磁気ヘッド位置決め機構。