JP2004152393A - アームアッセンブリとこのアームアッセンブリを備える記憶装置及び記憶装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ヘッドＩＣを静電破壊から守り、製造工程の歩留まりが向上するアームアッセンブリを備える磁気記憶装置を提供する。
【解決手段】ハードディスクドライブ（磁気記憶装置）は、ディスク（磁気記憶媒体）と、アームアッセンブリを備える。アームアッセンブリは、ディスクに沿って回動するアームとこのアームの先端に配置されるヘッドＩＣ１０と、このヘッドＩＣ１０から出力される信号を増幅する回路を少なくとも含むアンプＩＣと、ヘッドＩＣと電気的に接続されたスライダ端子（ヘッドＩＣ側端子）１８と、スライダ端子１８に隣接してアンプＩＣと電気的に接続されたパッド（アンプＩＣ側端子）１９を備える。スライダ端子１８とパッド１９とは、少なくとも一方に予め取り付けられた接続部材２１を非接触の熱源で融かして接続される。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記憶媒体に沿って回動するアームアッセンブリ、このアームアッセンブリを備える記憶装置、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転する円板状の磁気記憶媒体に沿ってアームアッセンブリ（ヘッドアームアッセンブリ）を回動させ、アームアッセンブリの先端に取り付けられたヘッドＩＣで磁気記憶媒体に情報を書き込み、または読み出す磁気記憶装置がある。
【０００３】
ヘッドジンバルアッセンブリと回動アームとが組立てられたものである。ヘッドジンバルアッセンブリは、サスペンションとフレキシブル基板（ＦＰＣ）と磁気ヘッドスライダとを備えている。磁気ヘッドスライダには薄膜磁気ヘッド素子（ヘッドＩＣ）が搭載されている。ＦＰＣは、接続パッドが形成されており、サスペンション上に固着されている。
【０００４】
磁気ヘッドスライダは、この磁気ヘッドスライダを除いて全て完成されたアームアッセンブリに固着された後、薄膜磁気ヘッド素子用の端子電極が、ＦＰＣの接続パッドに金ボールまたははんだボールでボールボンディングされる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−９２８３５号公報（段落００１６−００２８、第１図、第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ヘッドＩＣに組み込まれるＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子やＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子などは、静電気に対して敏感である。アームアッセンブリの組立工程中において接触する治具、工具、及び装置などに発生する静電気がヘッドＩＣに流れると、ヘッドＩＣが静電破壊（ＥＳＤ）を起す恐れがある。そのため、アームアッセンブリの組立工程の歩留まりが低下する。
【０００７】
そこで、本発明は、ヘッドＩＣを静電破壊から守り、製造工程の歩留まりが向上するアームアッセンブリ、このアームアッセンブリを備える磁気記憶装置の製造方法、及びこの磁気記憶装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるアームアッセンブリは、記憶媒体に沿って回動するアームと、電気的に接続された端子を有し、アームの先端に配置されて記憶媒体に情報を書き込み読み出すヘッド部材と、電気的に接続され、ヘッド部材の端子と隣接する端子を有し、ヘッド部材が出力する信号を増幅する回路を少なくとも含むアンプ部材と、ヘッド部材の端子とアンプ部材の端子との間を電気的に接続するためにこれらの少なくとも一方の端子に予め取り付けられる接続部材とを備える。
【０００９】
本発明に係る記憶装置の製造方法は、記憶媒体に情報を書き込み読み出すヘッド部材と電気的に接続されたヘッド部材側端子と、ヘッド部材が出力する信号を増幅する回路を少なくとも含むアンプ部材と電気的に接続されたアンプ部材側端子との少なくとも一方に取り付けられた接続部材を、非接触の熱源によって融かしてヘッド部材側端子とアンプ部材側端子とを電気的に接続するヘッド接続工程を有する。
【００１０】
本発明に係る記憶装置は、回転する１枚以上の記憶媒体と、この記憶媒体に形成された記憶層に沿って回動するアームと、記憶層に面してアームの先端に取り付けられたスライダと、このスライダに搭載されて記憶層に情報を書き込み読み出すヘッド部材と、スライダの近傍からアームの基部までそれぞれのアームに沿って配置される配線と、アームの基部で配線と接続される回路基板と、この回路基板に実装されてヘッド部材が出力する信号を増幅する回路を少なくとも含むアンプ部材と、ヘッド部材と電気的に接続されたヘッド部材側端子と、アンプ部材と電気的に接続されてヘッド部材側端子に隣接するアンプ部材側端子と、ヘッド部材側端子とアンプ部材側端子との少なくとも一方に取り付けられた接続部材を非接触の熱源で融かしてアンプ部材とアンプ部材とを電気的に接続した接続部とを備える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る第１の実施形態の磁気記憶装置の一例であるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１について、図１から図５を参照して説明する。ＨＤＤ１のケース２から蓋を外した状態を図１に示す。このＨＤＤ１は、２枚のディスク３とアームユニット４とをケース２内に備えている。２枚のディスク３は、それぞれ磁気記憶媒体である。各ディスク３の両側には、磁気記憶層が形成されている。２枚のディスク３は、互いに隙間を有して平行に重ねられた状態で、スピンドルモータ５に取り付けられている。スピンドルモータ５は、ケース２に固定されており、ディスク３を回転する。なお、ＨＤＤ１が備えるディスク３の枚数は、１枚であっても良いし、２枚以上であっても良い。
【００１２】
アームユニット４は、アクチュエータ６とアームアッセンブリ７とを備える。アクチュエータ６は、コイル（図２参照）８とこのコイル８を貫く方向の磁場を発生させる磁石（図示せず）とを備える。アクチュエータ６は、アームアッセンブリ７をスピンドルモータ５の回転軸と平行な軸を中心に回動させる。アームアッセンブリ７を図２に一部分解して示す。アームアッセンブリ７は、アーム９と、ヘッド部材の一例であるヘッドＩＣ（図３参照）１０と、アンプ部材の一例であるアンプＩＣ１１と、フレキシブル配線１２と、フレキシブル回路基板１３とを備える。
【００１３】
アーム９は、上アーム９ａ、中アーム９ｂ、下アーム９ｃの３つを重ねて構成されている。上アーム９ａと中アーム９ｂの間、中アーム９ｂと下アーム９ｃの間は、それぞれディスク３の厚さよりもわずかに大きい。また、中アーム９ｂの厚さは、重ねて配置された２枚のディスク３の隙間よりも薄い。それぞれのアーム９ａ，９ｂ，９ｃは、剛性のあるブラケット１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、弾性のあるヘッドアッセンブリ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄとを備えている。ブラケット１４ａ，１４ｂ，１４ｃとヘッドアッセンブリ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、互いにかしめられて結合されている。なお、アーム９は、一体に設けられていても良いし、ヘッドアッセンブリ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ毎に設けても良い。中アーム９ｂは、ブラケット１４ｂと反対方向に延びるコイルブラケット１６を備えている。このコイルブラケット１６には、前述したアクチュエータ６のコイル８が装着されている。
【００１４】
ヘッドアッセンブリ７は、磁気記憶層の数に応じた数、本実施形態では４つ設けられている。したがって、ヘッドアッセンブリ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、上アーム９ａに１つ、中アーム９ｂに２つ、下アーム９ｃに１つ取り付けられている。アーム９の先端、すなわち各ヘッドアッセンブリ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの先端には、磁気記憶層に面してスライダ１７がそれぞれ取り付けられている。
【００１５】
ヘッドＩＣ１０は、図３に示すように各スライダ１７に搭載されている。ヘッドＩＣ１０には、磁気抵抗（ＭＲ）素子や巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）素子、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）素子など、磁気記憶層の磁化を反転したり、磁化を検出したりする素子が組み込まれている。そして、ヘッドＩＣ１０は、磁気記憶層に情報を書き込み、読み出す。スライダ１７には、ヘッドＩＣ１０と電気的に接続されているスライダ端子１８が露出している。
【００１６】
フレキシブル配線１２は、各スライダ端子１８の近傍からアーム９の基端までの間に設けられている。スライダ端子１８とフレキシブル配線１２のパッド１９との接続部２０は、非接触の熱源によって融かされて濡れ拡がった接続部材２１で接続されている。接続部材２１は、図４に示すように、融ける前の状態で、はんだボール２１ａ，２１ｂであって、予めスライダ端子１８とフレキシブル配線１２のパッド１９とのそれぞれにフラックスなどで取り付けられている。はんだボール２１ａ，２１ｂ同士は、離れている。なお、非接触の熱源によって融かされることで、スライダ端子１８とパッド１９とを電気的に接続できる物であれば、接続部材２１は、はんだボール２１ａ，２１ｂのほかに、はんだ塊、例えばはんだ製のカットワイヤや、スライダ端子１８やパッド１９に盛り付けられたはんだバンプのほか、金ボールや金バンプなどでも良い。また、スライダ端子１８とパッド１９のどちらか一方に取り付けられているだけでも良い。
【００１７】
フレキシブル回路基板１３は、図５に示すように、アーム９の基端に設けられた各フレキシブル配線１２のパッド２２と接続される回路端子２３を備えている。フレキシブル回路基板１３は、アンプＩＣ１１が実装されている。このアンプＩＣ１１は、ヘッドＩＣ１０が出力する信号を増幅する回路を少なくとも備えている。
【００１８】
なお、フレキシブル配線１２は、両端に端子を有したリード線で代用することができる。また、フレキシブル回路基板１３は、ケース２内に取り付けられる硬質基板をアーム９の基端に設けられる配線の端子とリード線やフレキシブル配線で接続して代用することができる。
【００１９】
次に、アームアッセンブリ７の製造方法について説明する。アームアッセンブリ７の製造方法は、スライダ取付工程と、回路接続工程と、ヘッド接続工程とを備えている。スライダ取付工程と回路接続工程とは、ヘッド接続工程より先に実施される。
【００２０】
スライダ取付工程において、スライダ１７は、アーム９の先端、すなわちヘッドアッセンブリ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの先端に取り付けられる。スライダ取付工程は、ヘッドアッセンブリ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄとブラケット９ａ，９ｂ，９ｃをかしめて固定する前でも後でも良い。回路接続工程において、フレキシブル配線１２のパッド２２とフレキシブル回路基板１３の回路端子２３とは、接続される。回路接続工程が実施されることで、スライダ１７近傍に設けられたフレキシブル配線１２のパッド１９が、アンプＩＣ１１と電気的に接続されたアンプＩＣ側端子となる。接続の方法は、はんだごて、ワイヤボンディング、レーザ光線などいずれの方法でも良い。
【００２１】
ヘッド接続工程において、ヘッドＩＣ１０と電気的に接続されているヘッドＩＣ側端子となるスライダ端子１８とアンプＩＣ側端子となるパッド１９とは、電気的に接続される。スライダ端子１８とパッド１９とのそれぞれには、図４に示すように、ヘッド接続工程より先にはんだボール２１ａ，２１ｂが取り付けられている。スライダ端子１８とパッド１９との接続は、非接触の熱源、例えばハロゲンランプを用いて行なわれる。図４に示す状態のスライダ端子１８とパッド１９とを覆う範囲にハロゲンランプの光をアーム９の先端側から照射すると、はんだボール２１ａ，２１ｂは、融けて、図３に示すように、接続部材２１となってスライダ端子１８とパッド１９とに濡れ拡がるとともに、スライダ端子１８とパッド１９とを接続する。ヘッド接続工程が施工されることで、ヘッドＩＣ１０とアンプＩＣ１１とが電気的に接続される。
【００２２】
ヘッドＩＣ側端子となるスライダ端子１８は、接続装置や治具及び工具などに触れることなく非接触の熱源で接続される。したがって、接続装置や治具及び工具などが帯びている静電気がヘッドＩＣ１０に伝わることで発生するヘッドＩＣ１０の静電破壊を防止することができる。この結果、アームアッセンブリ７の製造において、ひいては、ＨＤＤ１の製造において、歩留まりが向上する。また、複数箇所の接続を同時にできるので、短時間で接続が完了する。
【００２３】
なお、非接触の熱源として、レーザ光線を利用しても良い。レーザ光線は、ボールはんだ２１ａ，２１ｂなどの接続部材２１を直接狙って照射することができるので、ヘッドＩＣ１０への入熱が少なくてよい。また、ビームスプリッタなどを用いて、複数の接続部材２１を同時に融かすことも可能である。
【００２４】
また、接続部材２１のはんだボール２１ａ，２１ｂは、スライダ側端子１８とパッド１９の間を接続できる大きさであればよいので、スライダ側端子１８とパッド１９とのどちらか一方に設けられているだけでも良い。さらに、接続部材２１は、はんだボール２１ａ，２１ｂによらず、カットワイヤ状のはんだ塊や、その他の形状、或いは、パッド１９やスライダ側端子１８に盛り付けられたはんだバンプでもよい。また、はんだによらず、金などでも良い。
【００２５】
ヘッドＩＣ１０に静電気が伝わらないようにするためには、ヘッドＩＣ１０と電気的に接続された端子が非接触の熱源で接続されればよい。したがって、ヘッドＩＣ側端子とアンプＩＣ側端子とをフレキシブル配線１２の途中に設けることもできる。この場合、ヘッドＩＣ１０とこのヘッドＩＣ１０に電気的に接続される配線とは、互いの端子やパッドに取り付けた接続部材を非接触の熱源、例えばハロゲンランプやレーザ光線などで融かして接続する。より具体的な例で説明すると、図５において、スライダ端子１８とフレキシブル配線１２のパッド１９を非接触の熱源を用いて接続し、最後にフレキシブル配線１２のパッド２２とフレキシブル回路基板１３の回路端子２３とを非接触の熱源を用いて接続する。この場合、アーム９の基端に位置するフレキシブル配線１２のパッド２２がヘッドＩＣ側端子であり、回路端子２３がアンプＩＣ側端子である。
【００２６】
また、アンプＩＣ側端子と電気的に接続された経路にアースをはんだなどの接続部材で予め接続しておき、アンプＩＣ側端子とヘッドＩＣ側端子の接続後に、アースを非接触の熱源で切り離しても良い。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、ヘッド部材を静電破壊から守り、製造工程の歩留まりが向上するアームアッセンブリ、このアームアッセンブリを備える記憶装置の製造方法、及びこの記憶装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施形態のハードディスクドライブをケースの蓋を外した状態で示す斜視図。
【図２】図１のハードディスクドライブのアームアッセンブリを一部分解して示す斜視図。
【図３】図２中のＦ３で示すスライダ端子とフレキシブル配線との接続部を拡大して示す斜視図。
【図４】図３の接続部を接続する直前の状態を示す斜視図。
【図５】図２のアームアッセンブリの任意のヘッドＩＣからアンプＩＣまでの配線を模式的に示すブロック図。
【符号の説明】
１…ハードディスクドライブ（磁気記憶装置）
３…ディスク（磁気記憶媒体）
７…アームアッセンブリ
９…アーム
１０…ヘッドＩＣ（ヘッド部材）
１１…アンプＩＣ（アンプ部材）
１２…フレキシブル配線
１３…フレキシブル回路基板
１７…スライダ
１８…スライダ端子（ヘッドＩＣ側端子）
１９…パッド（アンプＩＣ側端子）
２０…接続部
２１…接続部材
２１ａ，２１ｂ…はんだボール

Claims (17)

1. 記憶媒体に沿って回動するアームと、
   電気的に接続された端子を有し、前記アームの先端に配置されて前記記憶媒体に情報を書き込み読み出すヘッド部材と、
   電気的に接続され、前記ヘッド部材の端子と隣接する端子を有し、前記ヘッド部材が出力する信号を増幅する回路を少なくとも含むアンプ部材と、
   前記ヘッド部材の端子と前記アンプ部材の端子との間を電気的に接続するためにこれらの少なくとも一方の端子に予め取り付けられる接続部材とを備えることを特徴とするアームアッセンブリ。
2. 前記ヘッド部材の端子と前記アンプ部材の端子とは、前記ヘッド部材を搭載して前記アームの先端に取り付けられるスライダから前記アンプ部材が実装されて前記アームの基端部に取り付けられるフレキシブル回路基板までの間に配置されるフレキシブル配線の途中に設けられることを特徴とする請求項１に記載のアームアッセンブリ。
3. 前記ヘッド部材は、前記アームの先端に取り付けられたスライダに搭載され、前記ヘッド部材の端子は、前記スライダから露出することを特徴とする請求項１に記載のアームアッセンブリ。
4. 前記アンプ部材の端子は、前記アンプ部材に接続されて前記スライダの近傍まで延びるフレキシブル配線の先端に設けられることを特徴とする請求項３に記載のアームアッセンブリ。
5. 前記接続部材は、前記ヘッド部材の端子と前記アンプ部材の端子との少なくとも一方に設けられることを特徴とする請求項４に記載のアームアッセンブリ。
6. 前記接続部材は、フラックスによって取り付けられることを特徴とする請求項５に記載のアームアッセンブリ。
7. 前記接続部材は、はんだ塊であることを特徴とする請求項５に記載のアームアッセンブリ。
8. 前記接続部材は、はんだボールであることを特徴とする請求項５に記載のアームアッセンブリ。
9. 前記接続部材は、はんだバンプであることを特徴とする請求項５に記載のアームアッセンブリ。
10. 前記接続部材は、金ボールであることを特徴とする請求項５に記載のアームアッセンブリ。
11. 記憶媒体に情報を書き込み読み出すヘッド部材と電気的に接続されたヘッド部材側端子と、前記ヘッド部材が出力する信号を増幅する回路を少なくとも含むアンプ部材と電気的に接続されたアンプ部材側端子との少なくとも一方に取り付けられた接続部材を、
    非接触の熱源によって融かして前記ヘッド部材側端子と前記アンプ部材側端子とを電気的に接続するヘッド接続工程を有していることを特徴とする記憶装置の製造方法。
12. 前記ヘッド接続工程は、前記記憶媒体に沿って回動するアームの先端から基部まで配置されたフレキシブル配線の途中に設けられた前記ヘッド部材側端子と前記アンプ部材側端子との間において施工されることを特徴とする請求項１１に記載の記憶装置の製造方法。
13. 前記ヘッド接続工程は、前記記憶媒体に沿って回動するアームの先端に取り付けられて前記ヘッド部材を搭載するスライダから露出する前記ヘッド部材側端子と、前記アンプ部材が実装されたフレキシブル回路基板と前記アームの基部で接続されて前記スライダまで前記アームに沿って配置されたフレキシブル配線のスライダ側端に設けられた前記アンプ部材側端子との間で施工されることを特徴とする請求項１１に記載の記憶装置の製造方法。
14. 前記記憶媒体に沿って回動するアームの先端に前記ヘッド部材が搭載されたスライダを取り付けるスライダ取付工程と、
    前記各スライダの近傍からそれぞれのアームに沿って前記アームの基部まで配置されたフレキシブル配線と前記アンプ部材が実装されたフレキシブル回路基板とを接続する回路接続工程とを、
    前記ヘッド接続工程よりも前に行なうことを特徴とする請求項１１に記載の記憶装置の製造方法。
15. 前記熱源にハロゲンランプを用いることを特徴とする請求項１１に記載の記憶装置の製造方法。
16. 前記熱源にレーザ光線を用いることを特徴とする請求項１１に記載の記憶装置の製造方法。
17. 回転する１枚以上の記憶媒体と、
    この記憶媒体に形成された記憶層に沿って回動するアームと、
    前記記憶層に面して前記アームの先端に取り付けられたスライダと、
    このスライダに搭載されて前記記憶層に情報を書き込み読み出すヘッド部材と、
    前記スライダの近傍から前記アームの基部までそれぞれの前記アームに沿って配置される配線と、
    前記アームの基部で前記配線と接続される回路基板と、
    前記回路基板に実装されて前記ヘッド部材が出力する信号を増幅する回路を少なくとも含むアンプ部材と、
    前記ヘッド部材と電気的に接続されたヘッド部材側端子と、
    前記アンプ部材と電気的に接続されて前記ヘッド部材側端子に隣接するアンプ部材側端子と、
    前記ヘッド部材側端子と前記アンプ部材側端子との少なくとも一方に取り付けられた接続部材を非接触の熱源で融かして前記アンプ部材と前記アンプ部材とを電気的に接続した接続部とを備えることを特徴とする記憶装置。

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