JP2004055126A - サスペンション・アセンブリおよびサスペンション・アセンブリの作製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁干渉（ＥＭＩ）に対する防護を十分に行う。
【解決手段】サスペンション・アセンブリに対して優れた電磁干渉（ＥＭＩ）防護を提供する方法およびデバイスが記述される。一実施例においては、上記サスペンションに用いられる各配線間に接地ラインが配備される。代替的に、導電配線の上側には絶縁層を介設して頂部接地面が配備される。上記接地ラインおよび／または頂部接地面によれば、上記サスペンション・アセンブリの（たとえば読取りおよび書込み配線などの）各配線を進行する読取りおよび書込み信号に対するＥＭＩ防護が提供される。上記接地ラインおよび／または頂部接地面によれば読取りおよび書込み配線間の相互作用が減少されることで、クロストークが最小化される。
【選択図】　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードディスク・ドライブなどに用いられるサスペンション設計態様に関する。より詳細には本発明は、ハードディスク・ドライブ用のサスペンション・アセンブリにおける電磁干渉（ＥＭＩ）の防御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスク・ドライブは本質的に、磁気的な読取りおよび書込み要素によりアクセスされる一連の回転可能ディスクから成る一般的な情報記憶デバイスである。変換器として一般的に知られたこれらのデータ転送要素は典型的に、ディスク上に形成された個別のデータ・トラック上の接近相対位置に保持されるスライダ本体により担持されて該スライダ本体に埋設されることで、読取りもしくは書込み操作の実施を許容する。ディスク表面に関して上記変換器を適切に位置決めすべく、上記スライダ本体上に形成された空気軸受表面（ＡＢＳ）は、ディスクのデータ・トラックの上方に上記スライダおよび変換器を”飛翔”させるに十分な揚動力を提供する流体空気流を受ける。磁気ディスクの高速回転によれば、該ディスクの接線速度に実質的に平行な方向において該ディスクの表面に沿った空気流もしくは風の流れが生成される。上記空気流は上記スライダ本体のＡＢＳと協働することから、上記スライダは旋回するディスクの上方に飛翔し得る。実際、吊下された上記スライダはこの自己起動空気軸受によりディスク表面から物理的に分離される。スライダの上記ＡＢＳは、回転するディスクに臨む該スライダの表面上に構成されて、種々の条件下でディスク上を飛翔する該スライダの能力に大きく影響する。
【０００３】
図１に示された如く、一般的な双胴スライダ５に対して公知のＡＢＳ設計態様では、ディスクに臨むスライダ表面の外縁部に沿い延在する一対のレール２および４が形成され得る。種々の表面積および幾何学形状を有すべく３本以上の付加的レールを含む他のＡＢＳ構成も開発されている。２本のレール２および４は典型的に、スライダ本体の丈の少なくとも一部に沿い前縁部６から後縁部８まで延在する。前縁部６は、回転するディスクが後縁部８に向けてスライダ５の丈を進行する前に通過する該スライダの縁部とし定義される。示された如く、当該加工プロセスには典型的に不都合な大きい許容誤差が伴うにも関わらず、前縁部６はテーパ付けられる。図１に示された如く上記変換器もしくは磁気要素７は典型的に、スライダの後縁部８に沿う一定の箇所に取付けられる。レール２および４は、スライダがその上方を飛翔する空気軸受表面を形成すると共に、旋回するディスクにより生成された空気流との接触時に必要な揚動を提供する。上記ディスクが回転するとき、生成された風もしくは空気流は双胴スライダのレール２および４の下側に沿い且つそれらの中間を進行する。空気流がレール２および４の下側を通過するとき、各レールとディスクとの間の空気圧は増大することで能動的な加圧および揚動を提供する。双胴スライダは概略的に十分な量の揚動もしくは能動的な負荷力を生成することから、スライダは回転するディスクの上方に適切な高さで飛翔する。レール２および４が無ければ、スライダ本体５の大きな表面積により過剰に大きな空気軸受表面積が生成される。概略的には空気軸受表面積が大きいほど、生成される揚動の量も大きくなる。故にレールが無ければ、スライダは回転するディスクから過剰に離間して飛翔することから、低い飛翔高さを有することによる上記利点の全てが喪失される。
【０００４】
図２に示された如くヘッド・ジンバル・アセンブリ４０は多くの場合にスライダに対し、該スライダの飛翔高さを記述する垂直間隔もしくはピッチ角度およびロール角度などの複数の自由度を提供する。図２に示された如くサスペンション７４は、（縁部７０を有すると共に）矢印８０により表された方向に運動する移動ディスク７６上にＨＧＡ４０を保持する。図２に示されたディスク・ドライブの動作において、アクチュエータ７２は上記ＨＧＡを円弧７５上でディスク７６の種々の直径（たとえば内径（ＩＤ）、中央径（ＭＤ）および外径（ＯＤ））上へと移動する。
【０００５】
上記ヘッドに対しては典型的に、書込みヘッドに対して書込み電流を供給すると共に読取りヘッドからは電流を受信すべくプリアンプが接続される。上記サスペンションは２つの機能を提供する：上記ヘッドとプリアンプとの間の機械的支持および電気接続である。上記プリアンプに対して上記ヘッドを接続すべく物理的ワイヤを用いるのでは無く、多くの場合には上記サスペンション上の金属配線が用いられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
当業界においては、典型的に２種類のワイヤレス・サスペンションが在る。配線サスペンション・アセンブリ（ＴＳＡ）および回路一体化サスペンション（ＣＩＳ）などの第１の種類においては、当該配線とステンレス鋼可撓体との間に絶縁層を備えるべく、該可撓体（ｆｌｅｘｕｒｅ）上に減算的プロセス（たとえば食刻操作）もしくは加算的プロセス（たとえばメッキもしくは析出プロセス）により配線が構築される。上記配線が所定位置に設定された後、上記可撓体はサスペンションの他の部分に溶接され得る。可撓サスペンション・アセンブリ（ＦＳＡ）およびフレックス・オン・サスペンション（ｆｌｅｘ　ｏｎ　ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）（ＦＯＳ）などの第２の種類において、配線は絶縁層上に構築されてから別の絶縁層により覆われることで可撓回路が形成される。この回路は次に、接着剤によりサスペンションに取付けられる。代替的に、上記可撓回路がサスペンションに接着される前に該可撓回路に対しては接地面（ｇｒｏｕｎｄ　ｐｌａｎｅ）と称される付加的な金属層が取付けられ得る。
【０００７】
典型的には単一ヘッドに対して４本の配線が配備され、一対は読取りヘッドとプリアンプとの間の接続のためであり且つもう一対は書込みヘッドとプリアンプとの間の接続のためである。当業界においては、上記ステンレス鋼可撓体、サスペンションおよび（もし配備されるなら）接地面は電磁干渉（ＥＭＩ）に対する一定の防護を提供し得ることが公知である。もしこの防護が十分でなければ、ＥＭＩによりデータ・ストリームにはエラーが生じ得る。故に、サスペンション・アセンブリにおいてＥＭＩを制御すべく改良されたシステムに対する要望が在る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の実施例に依れば、サスペンション・アセンブリは一個以上の付加的配線を備えることで、読取りおよび書込み配線に対するＥＭＩ防護を提供する。代替実施例においては、読取りおよび書込み配線の近傍に連結された別体の接地面がＥＭＩ防護を提供する。
１番目に記載の発明によれば、サスペンションと、上記サスペンションの上側に配備された底部絶縁層と、上記絶縁層の上側に配備された少なくとも一本の信号配線（信号ライン）と、上記絶縁層の上側に配備された接地ラインと、を備えたサスペンション・アセンブリが提供される。
２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記サスペンションと前記底部絶縁層との間に位置された底部接地面を更に備えて成る。
３番目の発明によれば、２番目の発明において、前記サスペンションはステンレス鋼で作成される。
４番目の発明によれば、サスペンションと、上記サスペンションの上側に配備された底部絶縁層と、上記絶縁層の上側に配備された少なくとも二対の信号配線と、上記二対の信号配線の間に位置された接地ラインと、を備えたサスペンション・アセンブリが提供される。
５番目の発明によれば、３番目の発明において、前記各対の信号配線および前記接地ラインの上側に位置された頂部絶縁層を更に備えて成る。
６番目の発明によれば、５番目の発明において、前記頂部絶縁層の上側に位置された頂部接地面を更に備えて成る。
７番目の発明によれば、６番目の発明において、前記頂部接地面は前記頂部絶縁層を介して前記接地ラインに直接的に連結される。
８番目の発明によれば、７番目の発明において、前記サスペンションはステンレス鋼で作成される。
９番目の発明によれば、サスペンションと、上記サスペンション上に位置された底部絶縁層と、上記底部絶縁層上に位置された少なくとも一本の導電配線と、上記導電配線および上記底部絶縁層の上側に位置された頂部絶縁層と、上記頂部絶縁層の上側に位置された頂部接地面と、を備えて成るサスペンション・アセンブリが提供される。
１０番目の発明によれば、９番目の発明において、前記頂部および底部絶縁層間に位置された接地ラインを更に備えて成る。
１１番目に記載の発明によれば、１０番目の発明において、前記頂部接地面は前記頂部絶縁層を介して前記接地ラインに直接的に連結される。
１２番目の発明によれば、１１番目の発明において、前記サスペンションはステンレス鋼で作成される。
１３番目の発明によれば、可撓体を配備する段階と、上記可撓体上に底部絶縁層を析出する段階と、上記底部絶縁層上に少なくとも一本の配線を析出する段階と、上記配線および上記底部絶縁層の上側に頂部絶縁層を析出する段階と、上記頂部絶縁層上に頂部接地面を析出する段階と、を備えて成る、サスペンション・アセンブリの作製方法が提供される。
１４番目の発明によれば、可撓体を配備する段階と、上記可撓体上に底部絶縁層を析出する段階と、上記底部絶縁層上に導電材料を析出する段階と、上記導電材料を食刻して少なくとも一本の配線を形成する段階と、上記配線および底部絶縁層の上側に頂部絶縁層を析出する段階と、上記頂部絶縁層上に頂部接地面を析出する段階と、を備えて成る、サスペンション・アセンブリの作製方法が提供される。
１５番目の発明によれば、１４番目の発明において、前記食刻段階において、前記少なくとも一本の配線と共に接地ラインが形成される。
１６番目の発明によれば、可撓体を配備する段階と、少なくともひとつの絶縁層と少なくとも一本の配線とを含む可撓回路を形成する段階と、上記可撓回路を上記可撓体に取付ける段階と、上記可撓回路上に頂部接地面を析出する段階と、を備えて成る、サスペンション・アセンブリの作製方法が提供される。
１７番目の発明によれば、１６番目の発明において、前記形成段階において前記可撓回路は接地ラインを含む。
１８番目の発明によれば、１７番目の発明において、前記形成段階において前記可撓回路は少なくとも二対の配線および前記接地ラインを含む。
１９番目の発明によれば、１７番目の発明において、前記頂部接地面が前記接地ラインと直接接触して析出される如く前記少なくともひとつの絶縁層を貫通して上記接地ラインまで食刻する段階を更に備えて成る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図３を参照すると、本発明の実施例に従い構築されたサスペンション・アセンブリの配線に対して直交する断面が示される。図３において、サスペンション・アセンブリ１１には種々の配線（信号ライン）１３ａ、１３ｂが配備される。これらの配線は電気信号の導体であることから、ヘッドおよびプリアンプに対する該配線の相互接続は悪影響に繋がり得る。第１に、各配線の電気的インピーダンスは、ヘッドに向けて書込み配線１３ａ中を進行する電流の量および速度と、プリアンプの読取り入力に戻し送信されるリードバック（ｒｅａｄ−ｂａｃｋ）信号の大きさとに対して影響し得る。第２に、読取り配線１３ｂは、近傍の書込み配線を介して進行する書込み電流を検知し且つ読取りヘッドを介して電流を生成し得る（すなわちクロストーク）。第３に、上記読取り配線は上記ドライブにおける漂遊電磁界をピックアップしてリードバック信号中にノイズを生成することで、データ取り出しプロセスにおけるエラーを引き起こし得る。
【００１０】
図３を参照すると可撓体２１は（たとえば）ステンレス鋼で作成され得る。可撓体２１および／または金属面１７は、配線１３ａおよび１３ｂに対する接地面の役割を果たし得る。この実施例における上記接地面の主要機能はインピーダンス制御であるが、それはまたノイズおよびクロストークの減少においても一定の利点を提供し得る。金属面１７の頂部には絶縁層２２が配備されることで、接地面１７を備えた可撓体２１と配線１３ａ、１３ｂとの間の電気絶縁が提供される。本発明の実施例に依れば、第１対の配線１３ａおよび第２対の配線１３ｂの間には接地ライン２４が配備される。該接地ラインは、（たとえばＴＳＡおよびＦＳＡサスペンションにおける）配線と類似した様式で配備され得る。この実施例において上記サスペンション・アセンブリは、接地ライン２４に沿い配線１３ａおよび１３ｂの各々を覆う頂部絶縁層１５を備える。接地ライン２４は、接地面１７、可撓体２１もしくは別体の接地源に連結され得る。
【００１１】
図４（ａ）乃至図４（ｂ）を参照すると、サスペンション・アセンブリの平面図が示される。図４（ａ）においてサスペンション・アセンブリ３１は、スライダ３３および可撓回路３５を含む。図４（ｂ）においては、図４（ａ）の可撓回路３５の一部が示される。可撓回路３５は、一対の読取り配線３７ａおよび一対の書込み配線３７ｂと、該二対の配線３７ａ、３７ｂ間に位置された接地ライン３９とを含む。上述された如く、接地ライン３９は二対の配線３７ａ、３７ｂに対するＥＭＩ防護を提供する。
【００１２】
図５を参照すると、別のサスペンション・アセンブリの断面が示される。この実施例において頂部絶縁層１５は、接地ライン２４が露出される如く食刻もしくは析出される。次に、頂部絶縁層１５および接地ライン２４の上側には、頂部接地面２６が配備され得る。
【００１３】
図６を参照すると、本発明の実施例に従い構築された別のサスペンション・アセンブリの断面が各配線と平行に示される。この実施例においては、絶縁層２９と支持基材２８との上側にプリアンプ用接地接続部３０が配備される。接地接続部３０は、接地ライン２４に対して半田３１により連結され得る。接地接続部３０は、超音波接合などの他の種々の方法を用いて接地ライン２４に連結され得る。図６のサスペンション・アセンブリにおいて接地ライン２４の一部は、頂部絶縁層１５、底部絶縁層２２、頂部接地面２６および底部接地面２１および２７から区別されている。
【００１４】
図７を参照すると、図６に示されたサスペンション・アセンブリと同様の断面が示される。この例においてプリアンプ接地は行われない。代わりに、接地ライン２４は導電接着剤３２もしくは他の導電材料により可撓体２１のステンレス鋼構造に接続される。
【００１５】
図８を参照すると、書込み信号により誘起されたクロストークの例が示される。この例において”順方向”クロストーク４１の係数（単位は秒／メートル）は、書込み配線１３ａ中の書込み信号４０であってクロストークを誘起した書込み信号４０と同一方向に進行する読取り配線１３ｂ中のクロストークを表す。上記クロストークの大きさは、上記書込み信号に対し、上記順方向クロストーク係数と、プリアンプ４３から変換器４４までの配線の長さとを乗算し、この積を上記信号の立ち上がり時間で除算した大きさに等しい。”逆方向”クロストーク４２の係数は単位なしの係数であり、該クロストークを誘起する書込み信号４０と逆方向に進行する読取り配線１３ｂ中のクロストークを表す。上記クロストーク信号の大きさは、上記書込み信号とこの係数とを乗算した積の大きさに等しい。
【００１６】
標準的なワイヤレス・サスペンション設計態様を用い、本発明の各実施例に係る接地ラインを用いると各対の配線１３ａおよび１３ｂ間におけるクロストークの相当に減少に帰着し得る。表１に示された如く、接地面のみを備えたワイヤレス・サスペンション、接地面および（たとえば接地ライン２４などの）接地ラインを備えたワイヤレス・サスペンション、および、接地面、接地ラインおよび（たとえば頂部接地面２６などの）頂部接地面を備えたワイヤレス・サスペンションという３つの例に対して順方向および逆方向のクロストーク係数が示される。
【００１７】
【表１】

表１から、接地ラインが用いられた場合にクロストーク係数は約２０％だけ減少される。接地ラインおよび底部接地面とともに頂部接地面が用いられた場合には更に相当の減少が見られる。本発明のサスペンション設計態様は各対の配線１３ａおよび１３ｂにおけるノイズ・ピックアップに関して相当の効果を有し得ることを銘記されたい。更に、本発明の接地システムはサスペンションに対する静電放電（ＥＳＤ）による損傷を減少し得る。これは部分的に、サスペンションにおける（たとえば層１５などの）絶縁層に対する摩擦誘起帯電を防止する上記頂部接地面の存在に依るものである。同様に部分的に、上記各接地面は単一接地が提供し得る処を越えて各配線のキャパシタンスを増大し且つインピーダンスを低下させることから、本発明の上記接地システムは各対の配線１３ａおよび１３ｂにおける広範囲なインピーダンスを提供し得る。
【００１８】
本発明は上述の用途に関して記述されたが、各好適実施例の記述は限定を意味するものと解釈されてはならない。本発明の全ての見地は、種々の原理および変数に依存すべく本明細書中に示された特定の図示内容、配置構成もしくは寸法に限定されないことは理解すべきである。当業者であれば本開示内容を参照することで、開示された装置の形態および詳細における種々の改変ならびに本発明の他の変形例は明らかであろう。故に添付の各請求項は、本発明の真の精神および有効範囲内に収まる記述実施例の一切の斯かる改変例および変形例を網羅することが企図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】業界公知の読取り／書込みヘッドを備えたスライダ・デバイスの斜視図である。
【図２】業界公知ののディスク・ドライブ・デバイスの斜視図である。
【図３】本発明の実施例に係るワイヤレス・サスペンションの断面図である。
【図４】（ａ）本発明の実施例に係るサスペンション・アセンブリの平面図である。
（ｂ）本発明の実施例に係るサスペンション・アセンブリの平面図である。
【図５】本発明の別実施例に係るワイヤレス・サスペンションの断面図である。
【図６】本発明の別実施例に係るワイヤレス・サスペンションの断面図である。
【図７】本発明の別実施例に係るワイヤレス・サスペンションの断面図である。
【図８】書込み信号により誘起されたクロストーク信号を示す図である。
【符号の説明】
２…レール
５…スライダ
６…前縁部
７…磁気要素
８…後縁部
１１…サスペンション・アセンブリ
１３ａ…配線
１３ｂ…配線
１５…頂部絶縁層
１７…接地面
２１…底部接地面
２２…底部絶縁層
２４…接地ライン
２６…頂部接地面
２８…支持基材
２９…絶縁層
３０…プリアンプ用接地接続部
３１…サスペンション・アセンブリ
３２…導電接着剤
３３…スライダ
３５…可撓回路
３７ａ…配線
３７ｂ…配線
３９…接地ライン
４０…ヘッド・ジンバル・アセンブリ
４１…クロストーク
４２…クロストーク
４３…プリアンプ
４４…変換器
７０…縁部
７２…アクチュエータ
７４…サスペンション
７６…移動ディスク

Claims (19)

1. サスペンションと、
   上記サスペンションの上側に配備された底部絶縁層と、
   上記絶縁層の上側に配備された少なくとも一本の信号配線と、
   上記絶縁層の上側に配備された接地ラインと、
   を備えたサスペンション・アセンブリ。
2. 前記サスペンションと前記底部絶縁層との間に位置された底部接地面を更に備えて成る、請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
3. 前記サスペンションはステンレス鋼で作成される、請求項２記載のサスペンション・アセンブリ。
4. サスペンションと、
   上記サスペンションの上側に配備された底部絶縁層と、
   上記絶縁層の上側に配備された少なくとも二対の信号配線と、
   上記二対の信号配線の間に位置された接地ラインと、
   を備えたサスペンション・アセンブリ。
5. 前記各対の信号配線および前記接地ラインの上側に位置された頂部絶縁層を更に備えて成る、請求項３記載のサスペンション・アセンブリ。
6. 前記頂部絶縁層の上側に位置された頂部接地面を更に備えて成る、請求項５記載のサスペンション・アセンブリ。
7. 前記頂部接地面は前記頂部絶縁層を介して前記接地ラインに直接的に連結される、請求項６記載のサスペンション・アセンブリ。
8. 前記サスペンションはステンレス鋼で作成される、請求項７記載のサスペンション・アセンブリ。
9. サスペンションと、
   上記サスペンション上に位置された底部絶縁層と、
   上記底部絶縁層上に位置された少なくとも一本の導電配線と、
   上記導電配線および上記底部絶縁層の上側に位置された頂部絶縁層と、
   上記頂部絶縁層の上側に位置された頂部接地面と、
   を備えて成るサスペンション・アセンブリ。
10. 前記頂部および底部絶縁層間に位置された接地ラインを更に備えて成る、請求項９記載のサスペンション・アセンブリ。
11. 前記頂部接地面は前記頂部絶縁層を介して前記接地ラインに直接的に連結される、請求項１０記載のサスペンション・アセンブリ。
12. 前記サスペンションはステンレス鋼で作成される、請求項１１記載のサスペンション・アセンブリ。
13. 可撓体を配備する段階と、
    上記可撓体上に底部絶縁層を析出する段階と、
    上記底部絶縁層上に少なくとも一本の配線を析出する段階と、
    上記配線および上記底部絶縁層の上側に頂部絶縁層を析出する段階と、
    上記頂部絶縁層上に頂部接地面を析出する段階と、
    を備えて成る、サスペンション・アセンブリの作製方法。
14. 可撓体を配備する段階と、
    上記可撓体上に底部絶縁層を析出する段階と、
    上記底部絶縁層上に導電材料を析出する段階と、
    上記導電材料を食刻して少なくとも一本の配線を形成する段階と、
    上記配線および底部絶縁層の上側に頂部絶縁層を析出する段階と、
    上記頂部絶縁層上に頂部接地面を析出する段階と、
    を備えて成る、サスペンション・アセンブリの作製方法。
15. 前記食刻段階において、前記少なくとも一本の配線と共に接地ラインが形成される、請求項１４記載の方法。
16. 可撓体を配備する段階と、
    少なくともひとつの絶縁層と少なくとも一本の配線とを含む可撓回路を形成する段階と、
    上記可撓回路を上記可撓体に取付ける段階と、
    上記可撓回路上に頂部接地面を析出する段階と、
    を備えて成る、サスペンション・アセンブリの作製方法。
17. 前記形成段階において前記可撓回路は接地ラインを含む、請求項１６記載の方法。
18. 前記形成段階において前記可撓回路は少なくとも二対の配線および前記接地ラインを含む、請求項１７記載の方法。
19. 前記頂部接地面が前記接地ラインと直接接触して析出される如く前記少なくともひとつの絶縁層を貫通して上記接地ラインまで食刻する段階を更に備えて成る、請求項１７記載の方法。

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