JP2005116127A - サスペンション、ヘッドジンバルアセンブリ及び該ヘッドジンバルアセンブリを備えたディスクドライブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な工程で安価に製造できる高性能なサスペンション、ＨＧＡ及びこのＨＧＡを備えたディスクドライブ装置を提供する。
【解決手段】 少なくとも１つのヘッド素子を有するヘッドスライダを支持するための金属板材料によるフレクシャと、このフレクシャを先端部で支持する金属板材料によるロードビームと、別個に形成されてフレクシャ及びロードビーム上に装着されており、ヘッドスライダの少なくとも１つのヘッド素子に電気的に接続されるトレース導体を有するＦＰＣ部材とを備えたサスペンション並びにこのサスペンション及び上述のヘッドスライダを備えたＨＧＡが提供するものである。特に本発明によれば、このＦＰＣ部材に金属が充填された複数のビアホールが設けられており、複数のビアホール内に充填された金属とフレクシャ及び／又はロードビームとが溶接されており、ＦＰＣ部材は、この溶接によってフレクシャ及び／又はロードビームに固着されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、磁気ヘッド素子又は光学ヘッド素子などのヘッド素子を有する浮上型ヘッドスライダ用のサスペンション、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）及びこのＨＧＡを備えたディスクドライブ装置に関する。

ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）装置に使用されるサスペンションとしては、磁気ヘッドスライダを搭載する金属フレクシャ上に薄膜技術によってリード導体を一体的に形成し、このようなリード導体一体型のフレクシャとロードビームとをレーザ溶接で互いに固着した構造が知られている（例えば特許文献１及び２）。

また、このような高価なリード導体一体型のフレクシャを用いることなく、安価である小さな金属フレクシャとロードビームとをレーザ溶接で互いに固着し、その上に、一般電気部品で使用する通常のＦＰＣ（フレクシブルプリント配線基板）部材を樹脂接着した構造が知られている（例えば特許文献３）。この場合、フレクシャ及びＦＰＣ部材が共に安価であるため、製造コストを大幅に低減することが可能である。

特開平９−１２８７２７号公報 特開平９−１２８７２８号公報 特開２０００−２７６５６５号公報

しかしながら、特許文献１及び２に記載のサスペンション構造によると、リード導体一体型フレクシャが高価であるため、サスペンション及びＨＧＡ全体の製造コストを低減することができない。

一方、特許文献３に記載されたようなＦＰＣ部材を貼り付けたサスペンション構造によると、製造コストは低減化することができるが、ＦＰＣ部材を樹脂接着のみでフレクシャ及びロードビームに固着する必要があるため、樹脂接着剤の広がり制御が難しいという問題が生じる。さらに、ＦＰＣ部材上に磁気ヘッドスライダが搭載されるため、スライダ本体の接地が難しいという問題も生じる。

従って本発明の目的は、簡単な工程で安価に製造できる高性能なサスペンション、ＨＧＡ及びこのＨＧＡを備えたディスクドライブ装置を提供することにある。

本発明は、少なくとも１つのヘッド素子を有するヘッドスライダを支持するための金属板材料によるフレクシャと、このフレクシャを先端部で支持する金属板材料によるロードビームと、別個に形成されてフレクシャ及びロードビーム上に装着されており、ヘッドスライダの少なくとも１つのヘッド素子に電気的に接続されるトレース導体を有するＦＰＣ部材とを備えたサスペンション並びにこのサスペンション及び上述のヘッドスライダを備えたＨＧＡが提供するものである。特に本発明によれば、このＦＰＣ部材に金属が充填された複数のビアホールが設けられており、複数のビアホール内に充填された金属とフレクシャ及び／又はロードビームとが溶接されており、ＦＰＣ部材は、この溶接によってフレクシャ及び／又はロードビームに固着されている。

ＦＰＣ部材に設けられている複数のビアホール内に充填された金属とフレクシャ及び／又はロードビームとが溶接されている。このように、高価なリード導体一体型のフレクシャを用いることなく、安価な小さな金属フレクシャと一般電気部品で使用する安価なＦＰＣ部材とを用いているため、製造コストを大幅に低減できることはもちろんのこと、ＦＰＣ部材のフレクシャ及び／又はロードビームへの固着を全て接着で行う必要が無いため、接着剤の広がり制御などの問題が生ぜず、製造工程が非常に簡単になる。しかも、ＦＰＣ部材を用いたサスペンションにおいて従来問題となっていたヘッドスライダの接地がビアホールを介して簡単に実現することができる。

金属が充填された複数のビアホールが、ヘッドスライダの接地用の金属が充填された少なくとも１つのビアホールを含むことが好ましい。

金属が充填された複数のビアホールが、ＦＰＣ部材の先端部に形成されており金属が充填された少なくとも１つのビアホールを含むことも好ましい。この場合、先端部に形成された少なくとも１つのビアホール内に充填された金属とフレクシャとが溶接されていることがより好ましい。

ＦＰＣ部材が、ヘッドスライダの少なくとも１つのヘッド素子用の接続パッドを含む複数の接続パッドを備えており、先端部に形成された少なくとも１つのビアホールが、複数の接続パッドより先端側に位置している金属が充填された１つのビアホールであることが好ましい。この場合、複数の接続パッドがヘッドスライダの接地用接続パッドを含んでおり、接地用接続パッドが１つのビアホール内に充填された金属を介して接地されていることがより好ましい。

金属が充填された複数のビアホールが、ＦＰＣ部材の中間部及び後端部に形成されており金属が充填された複数のビアホールを含むことも好ましい。この場合、中間部及び後端部に形成された複数のビアホール内に充填された金属とロードビームとが溶接されていることがより好ましい。

複数のビアホール内に充填された金属が、Ｃｕ又はＮｉであることも好ましい。

複数のビアホール内に充填された金属のビアホールからの露出面が、レーザ溶接可能な金属で覆われていることも好ましい。このレーザ溶接可能な金属が、Ｎｉであることがより好ましい。

ＦＰＣ部材が、複数のビアホール内に充填された金属とフレクシャ及び／又はロードビームとの溶接のみによってフレクシャ及び／又はロードビームに固着されているか、又は、複数のビアホール内に充填された金属とフレクシャ及び／又はロードビームとの溶接、並びに、フレクシャ及び／又はロードビームとの接着によって、フレクシャ及び／又はロードビームに固着されているかもしれない。後者のように、ＦＰＣ部材の固着に溶接と接着とを併用した場合にも、１００％接着で行う場合に比して、使用する接着剤の量が少なくて済むことから、接着剤の広がり制御などの問題は生じない。

本発明によれば、製造コストを大幅に低減できるのはもちろんのこと、接着剤の広がり制御などの問題が生ぜず、製造工程が非常に簡単になる。しかも、ヘッドスライダの接地をビアホールを介して簡単に実現することができる。

図１は本発明の一実施形態として、ＨＤＤ装置の要部の構成を概略的に示す斜視図であり、図２はＨＧＡ全体を表す斜視図であり、図３は本実施形態におけるＨＧＡの先端部の構成を拡大して示す平面図であり、図４は図２のIV−IV線断面図であり、図５は図３のＶ−Ｖ線断面図である。

図１において、１０は軸１１の回りを回転する複数の磁気ディスク、１２は磁気ヘッドスライダをトラック上に位置決めするためのアセンブリキャリッジ装置をそれぞれ示している。アセンブリキャリッジ装置１２は、軸１３を中心にして角揺動可能なキャリッジ１４と、このキャリッジ１４を角揺動駆動する例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）からなるアクチュエータ１５とから主として構成されている。

キャリッジ１４には、軸１３の方向にスタックされた複数の駆動アーム１６の基部が取り付けられており、各駆動アーム１６の先端部にはＨＧＡ１７が固着されている。各ＨＧＡ１７は、その先端部に設けられている磁気ヘッドスライダが、各磁気ディスク１０の表面に対して対向するように駆動アーム１６の先端部に設けられている。

図２及び図３に示すように、ＨＧＡは、サスペンション２０の先端部に、磁気ヘッド素子を有する磁気ヘッドスライダ２１を固着して構成される。

サスペンション２０は、ロードビーム２２と、このロードビーム２２の先端部に設けられた弾性を有するフレクシャ２３と、ロードビーム２２の後端部に固着されたベースプレート２４と、配線部材であるＦＰＣ部材２５とから主として構成されている。

ロードビーム２２は、フレクシャ２３を介して磁気ヘッドスライダ２１を磁気ディスク方向に押えつける荷重を発生するための弾性を有するステンレス鋼板（例えばＳＵＳ３０４ＴＡ）によって構成されている。

フレクシャ２３は、ロードビーム２２に設けられたディンプル（図示なし）に押圧される適切なスティフネスを有する舌部２３ａを有しており、この舌部２３ａ上には、ＦＰＣ部材２５を介して磁気ヘッドスライダ２１が固着されている。フレクシャ２３は、ステンレス鋼板（例えばＳＵＳ３０４ＴＡ）によって構成されており、舌部２３ａで磁気ヘッドスライダ２１を柔軟に支えるような弾性を持っている。なお、フレクシャ２３とロードビーム２２との固着は、複数の溶接点によるピンポイント固着によってなされている。

ベースプレート２４は、剛性の高いステンレス鋼又は鉄で構成されており、ロードビーム２２の基部に溶接によって固着されている。このベースプレート２４が図１に示した駆動アーム１６に取り付けられる。

ロードビーム２２及びフレクシャ２３上には、一般電気部品で使用するものと同様の構造を有しており別個に形成されたＦＰＣ部材２５が固着されている。このＦＰＣ部材２５は、図４に示すように、ポリイミド等の樹脂材料による絶縁性材料層２５ａ上に、パターン化されたリード導体２５ｂ〜２５ｅが形成されており、その上にポリイミド等の樹脂材料による絶縁性材料層２５ｆがオーバーコートされた断面構造を有している。

リード導体２５ｂ〜２５ｅの一端は、ＦＰＣ部材２５の先端部に設けられた磁気ヘッド素子用接続パッド３１ｂ〜３１ｅにそれぞれ電気的に接続されている。接続パッド３１ｂ〜３１ｅは、磁気ヘッドスライダ２１の端子電極に金ボールボンディング又はソルダーボールボンディング等により電気的に接続されている。リード導体２５ｂ〜２５ｅの他端は、ＦＰＣ部材２５の後端部に設けられた外部回路用接続パッド３２ｂ〜３２ｅにそれぞれ電気的に接続されている。

図４及び図５に示すように、本実施形態では、特に、ＦＰＣ部材２５に、Ｃｕ（銅）又はＮｉ（ニッケル）などの金属２６が充填された複数のビアホール２７〜３０が形成されている。そして、複数のビアホール２７〜３０内に充填された金属２６とフレクシャ２３及びロードビーム２２とがそれぞれレーザビーム溶接３３されており、このレーザビーム溶接３３によってＦＰＣ部材２５はフレクシャ２３及びロードビーム２２に固着されている。なお、複数のビアホール２７〜３０内に充填された金属２６のこれらビアホールからの露出面は、Ｎｉなどのレーザ溶接可能な金属で覆われている。

より具体的には、ＦＰＣ部材２５の中間部及び後端部には、複数のビアホール２７及び２８が形成されており、これらビアホール２７及び２８内に充填された金属２６とロードビーム２２とがレーザビーム溶接されている。また、ＦＰＣ部材２５の前端部には、複数のビアホール２９及び３０が形成されており、これらビアホール２９及び３０内に充填された金属２６とフレクシャ２３とがレーザビーム溶接されている。特に、ビアホール３０内の金属２６は、磁気ヘッド素子用接続パッド３１ｂ〜３１ｅより前方に設けられており、磁気ヘッドスライダ２１の端面に直接接続された接地用接続パッド３１ｇに接地用リード導体２５ｇを介して電気的に接続されている。この金属２６が充填されたビアホール３０により、このようなＦＰＣ部材を用いた場合に実現が難しかった磁気ヘッドスライダ２１の接地が、容易に実現できる。

以上述べたように、本実施形態によれば、高価なリード導体一体型のフレクシャを用いることなく、安価な小さな金属フレクシャ２３と一般電気部品で使用する安価なＦＰＣ部材２５とを用いているため、製造コストを大幅に低減することができる。しかも、ＦＰＣ部材２５に設けられている複数のビアホール２７〜３０内に充填された金属２６とフレクシャ２３及びロードビーム２２とが溶接されているため、ＦＰＣ部材２５のフレクシャ２３及びロードビーム２２への固着を接着で行う必要が無いので、接着剤の広がり制御などの問題が生ぜず、製造工程が非常に簡単になる。しかも、ＦＰＣ部材２５を用いたサスペンションにおいて従来問題となっていた磁気ヘッドスライダ２１の接地がビアホール３０の内部に充填された金属２６、接地用リード導体２５ｇ及び接地用接続パッド３１ｇを介して簡単に実現することができる。

上述の実施形態では、ＦＰＣ部材２５のフレクシャ２３及び／又はロードビーム２５への固着を、ビアホール２７〜３０の内部に充填された金属２６とフレクシャ２３及び／又はロードビーム２５との溶接のみによって行っているが、ビアホール２７〜３０の内部に充填された金属２６とフレクシャ２３及び／又はロードビーム２５との溶接、並びに、ＦＰＣ部材２５とフレクシャ２３及び／又はロードビーム２２との接着剤による接着を併用することも可能である。後者のように、ＦＰＣ部材の固着に溶接と接着とを併用した場合にも、１００％接着で行う場合に比して、使用する接着剤の量が少なくて済むことから、接着剤の広がり制御などの問題は生じない。

なお、本発明におけるサスペンションの構造は、以上述べた構造に限定されるものではないことは明らかである。

以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。

本発明の一実施形態として、ＨＤＤ装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。 図１の実施形態におけるＨＧＡ全体を表す斜視図である。 図１の実施形態におけるＨＧＡの先端部の構成を拡大して示す平面図である。 図２のIV−IV線断面図である。 図３のＶ−Ｖ線断面図である。

符号の説明

１０ 磁気ディスク
１１、１３ 軸
１２ アセンブリキャリッジ装置
１４ キャリッジ
１５ アクチュエータ
１６ 駆動アーム
１７ ＨＧＡ
２０ サスペンション
２１ 磁気ヘッドスライダ
２２ ロードビーム
２３ フレクシャ
２３ａ 舌部
２４ ベースプレート
２５ ＦＰＣ部材
２５ａ、２５ｆ 絶縁性材料層
２５ｂ〜２５ｅ リード導体
２５ｇ 接地用リード導体
２６ 金属
２７〜３０ ビアホール
３１ｂ〜３１ｅ 磁気ヘッド素子用接続パッド
３１ｇ 接地用接続パッド
３２ｂ〜３２ｅ 外部回路用接続パッド
３３ レーザビーム溶接

Claims (27)

1. 少なくとも１つのヘッド素子を有するヘッドスライダを支持するための金属板材料によるフレクシャと、該フレクシャを先端部で支持する金属板材料によるロードビームと、別個に形成されて前記フレクシャ及び前記ロードビーム上に装着されており、前記ヘッドスライダの少なくとも１つのヘッド素子に電気的に接続されるトレース導体を有するＦＰＣ部材とを備えたサスペンションであって、前記ＦＰＣ部材に金属が充填された複数のビアホールが設けられており、該複数のビアホール内に充填された金属と前記フレクシャ及び／又は前記ロードビームとが溶接されており、前記ＦＰＣ部材は、少なくとも該溶接によって前記フレクシャ及び／又は前記ロードビームに固着されていることを特徴とするサスペンション。
2. 前記金属が充填された複数のビアホールが、前記ヘッドスライダの接地用の金属が充填された少なくとも１つのビアホールを含むことを特徴とする請求項１に記載のサスペンション。
3. 前記金属が充填された複数のビアホールが、前記ＦＰＣ部材の先端部に形成されており金属が充填された少なくとも１つのビアホールを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のサスペンション。
4. 前記先端部に形成された少なくとも１つのビアホール内に充填された金属と前記フレクシャとが溶接されていることを特徴とする請求項３に記載のサスペンション。
5. 前記ＦＰＣ部材が、前記ヘッドスライダの少なくとも１つのヘッド素子用の接続パッドを含む複数の接続パッドを備えており、前記先端部に形成された少なくとも１つのビアホールが、該複数の接続パッドより先端側に位置している金属が充填された１つのビアホールであることを特徴とする請求項３又は４に記載のサスペンション。
6. 前記複数の接続パッドが前記ヘッドスライダの接地用接続パッドを含んでおり、該接地用接続パッドが前記１つのビアホール内に充填された金属を介して接地されていることを特徴とする請求項５に記載のサスペンション。
7. 前記金属が充填された複数のビアホールが、前記ＦＰＣ部材の中間部及び後端部に形成されており金属が充填された複数のビアホールを含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のサスペンション。
8. 前記中間部及び後端部に形成された複数のビアホール内に充填された金属と前記ロードビームとが溶接されていることを特徴とする請求項７に記載のサスペンション。
9. 前記複数のビアホール内に充填された金属が、Ｃｕ又はＮｉであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のサスペンション。
10. 前記複数のビアホール内に充填された金属の該ビアホールからの露出面が、レーザ溶接可能な金属で覆われていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のサスペンション。
11. 前記レーザ溶接可能な金属が、Ｎｉであることを特徴とする請求項１０に記載のサスペンション。
12. 前記ＦＰＣ部材が、前記複数のビアホール内に充填された金属と前記フレクシャ及び／又は前記ロードビームとの溶接のみによって該フレクシャ及び／又は該ロードビームに固着されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のサスペンション。
13. 前記ＦＰＣ部材が、前記複数のビアホール内に充填された金属と前記フレクシャ及び／又は前記ロードビームとの溶接、並びに、前記フレクシャ及び／又は前記ロードビームとの接着によって、該フレクシャ及び／又は該ロードビームに固着されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のサスペンション。
14. 少なくとも１つのヘッド素子を有するヘッドスライダと、該ヘッドスライダを支持する金属板材料によるフレクシャと、該フレクシャを先端部で支持する金属板材料によるロードビームと、別個に形成されて前記フレクシャ及び前記ロードビーム上に装着されており、前記ヘッドスライダの少なくとも１つのヘッド素子に電気的に接続されているトレース導体を有するＦＰＣ部材とを備えたサスペンションであって、前記ＦＰＣ部材に金属が充填された複数のビアホールが設けられており、該複数のビアホール内に充填された金属と前記フレクシャ及び／又は前記ロードビームとが溶接されており、前記ＦＰＣ部材は、少なくとも該溶接によって前記フレクシャ及び／又は前記ロードビームに固着されていることを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
15. 前記金属が充填された複数のビアホールが、前記ヘッドスライダを接地している金属が充填された少なくとも１つのビアホールを含むことを特徴とする請求項１４に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
16. 前記金属が充填された複数のビアホールが、前記ＦＰＣ部材の先端部に形成されており金属が充填された少なくとも１つのビアホールを含むことを特徴とする請求項１４又は１５に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
17. 前記先端部に形成された少なくとも１つのビアホール内に充填された金属と前記フレクシャとが溶接されていることを特徴とする請求項１６載のヘッドジンバルアセンブリ。
18. 前記ＦＰＣ部材が、前記ヘッドスライダの少なくとも１つのヘッド素子に電気的に接続された接続パッドを含む複数の接続パッドを備えており、前記先端部に形成された少なくとも１つのビアホールが、該複数の接続パッドより先端側に位置している金属が充填された１つのビアホールであることを特徴とする請求項１６又は１７に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
19. 前記複数の接続パッドが前記ヘッドスライダの接地用接続パッドを含んでおり、該接地用接続パッドが前記１つのビアホール内に充填された金属を介して接地されていることを特徴とする請求項１８に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
20. 前記金属が充填された複数のビアホールが、前記ＦＰＣ部材の中間部及び後端部に形成されており金属が充填された複数のビアホールを含むことを特徴とする請求項１４から１９のいずれか１項に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
21. 前記中間部及び後端部に形成された複数のビアホール内に充填された金属と前記ロードビームとが溶接されていることを特徴とする請求項２０に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
22. 前記複数のビアホール内に充填された金属が、Ｃｕ又はＮｉであることを特徴とする請求項１４から２１のいずれか１項に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
23. 前記複数のビアホール内に充填された金属の該ビアホールからの露出面が、レーザ溶接可能な金属で覆われていることを特徴とする請求項１４から２２のいずれか１項に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
24. 前記レーザ溶接可能な金属が、Ｎｉであることを特徴とする請求項２３に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
25. 請求項１４から２４のいずれか１項に記載のヘッドジンバルアセンブリを備えたことを特徴とするディスクドライブ装置。
26. 前記ＦＰＣ部材が、前記複数のビアホール内に充填された金属と前記フレクシャ及び／又は前記ロードビームとの溶接のみによって該フレクシャ及び／又は該ロードビームに固着されていることを特徴とする請求項１４から２５のいずれか１項に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
27. 前記ＦＰＣ部材が、前記複数のビアホール内に充填された金属と前記フレクシャ及び／又は前記ロードビームとの溶接、並びに、前記フレクシャ及び／又は前記ロードビームとの接着によって、該フレクシャ及び／又は該ロードビームに固着されていることを特徴とする請求項１４から２５のいずれか１項に記載のヘッドジンバルアセンブリ。

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