JP2006185479A - ヘッド・ジンバル・アセンブリ及び磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 サスペンション・アセンブリの再利用に適したハンダ・ボール接続構造を備えたヘッド・ジンバル・アセンブリ（ＨＧＡ）を提供する。
【解決手段】 ＨＧＡはリード・パッド５６を先端部に設けたリード線５３と、ハンダ・ボール７０を使用してリード・パッドとハンダ・ボール接続をすることができるスライダ・パッド５５を備えている。スライダ・パッドの表面に形成された溝５５ｂが、レーザ・ビームを照射する前にスライダ・パッドの表面とリード・パッドの表面上を矢印Ａまたは矢印Ｂ方向にハンダ・ボールが回転移動するのを制止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、磁気ディスク装置に使用されるヘッド・ジンバル・アセンブリのスライダ・パッドとリード・パッドをハンダ・ボールで接続する接続構造に関し、さらに詳細には、サスペンション・アセンブリの再利用に適したハンダ・ボールの接続構造に関する。

近年、磁気ディスク装置が多くの電子機器で使用されるようになり、大量生産時の歩留まりを向上する必要性が以前にもまして重要になってきている。磁気ディスク装置には、データの読み書きをする磁気ヘッドが形成されたスライダを支持するヘッド・ジンバル・アセンブリ（以下、ＨＧＡという。）が組み込まれている。ＨＧＡは、磁気ヘッドとスライダからなるヘッド／スライダ、ヘッド／スライダが磁気ディスク上を浮上して柔軟なピボット運動をしながらトラックの追従動作を可能にするフレキシャ、フレキシャに対して押付荷重を加えるロード・ビーム、ロード・ビームをアクチュエータ・アセンブリに固定するマウント・プレート、および磁気ヘッドと回路基板を接続するためのリード線などで構成されている。ＨＧＡからヘッド／スライダを除いた構成をサスペンション・アセンブリという。

ヘッド／スライダには、磁気ヘッドをリード線の末端に形成されたリード・パッドに接続するための中継端子の役割をするスライダ・パッドが形成されている。ヘッド／スライダはサスペンション・アセンブリが形成されたあとにフレキシャのフレキシャ・タングに接着剤で固定される。したがって、ヘッド／スライダをフレキシャ・タングに固定したあとにリード・パッドとスライダ・パッドを電気的に接続する必要がある。

リード・パッドとスライダ・パッドの接続面は、それぞれの接続面を含む平面が直交する（両パッドの接続面を側面からみた場合の交点に仮想の直角が形成される）位置関係におかれ、両パッドを接続する技術の一つに特許文献１に記載されているハンダ・ボール接続という方法がある。ハンダ・ボール接続では、最初に両パッドで形成される仮想の直角が鉛直方向で上部を向くようにＨＧＡを支持し、両パッドに接するようにハンダ・ボールを配置する。その後、レーザ・ビームをハンダ・ボールに照射してハンダを溶融させることで両パッドを接続する。

図１１は、特許文献１の図６に記載されたリード・パッドとスライダ・パッドの接続構造を示す図である。サスペンション・アセンブリのフレキシャ１０１は、絶縁性の高分子材料であるポリイミド層１０２と、ステンレス鋼箔層１０３の２層構造であり、ポリイミド層１０２の上には、さらに導電体層でリード線１０４が形成され、リード線１０４の末端には、ハンダ・ボール接続に充分な面積となるようにリード線１０４よりも幅が広げられたリード・パッド１０５が形成されている。

ポリイミド層１０２、およびステンレス鋼箔層１０３は、たとえば、レジストで必要部分を覆ったあとにエッチングすることにより形状を加工することができる。また、ポリイミド層１０２が感光性ポリイミド層である場合には、感光性ポリイミド層１０２の必要部分をレジストで覆った後に露光および現像することにより形状を加工することができる。フレキシャ１０１におけるリード・パッド１０５の先端部には、ヘッド／スライダ１０８をフレキシャ１０１に接着する際の接着剤のはみ出しがリード・パッド１０５に付着すること、あるいは、レーザ・ビームの照射による発熱で高分子材料のポリイミド層１０２が変化することなどを避けるために、開口部１０６が形成されている。

したがって、リード・パッド１０５の先端部は、開口部１０６に突出した空中配線となっている。また、リード・パッド１０５には、リード・パッド１０５の表面の中心線ＣＬに対して対称となる凹部１１０が形成されている。ヘッド／スライダ１０８のスライダ・パッド１０９は、前述したようにリード・パッド１０５と直交する位置に配置されている。このため、スライダ・パッド１０９の接続面を延長した平面が、リード・パッド１０５の接続面を延長した平面と交差する仮想の直交軸は９０度（直角）となっている。スライダ・パッド１０９とリード・パッド１０５とを球形のハンダで形成したハンダ・ボール２００で接続する場合、ハンダ・ボール２００を仮固定するためにスライダ・パッド１０９とリード・パッド１０５で形成される仮想の直角が、鉛直方向で上部を向いて開く方向でＨＧＡが固定される。

通常は、フレキシャ１０１上のリード・パッド１０５と、ヘッド／スライダ１０８上のスライダ・パッド１０９が、双方の位置関係が直交位置となる状態を維持したまま、両パッドがともに水平面から４５度立ち上がった角度となるようにＨＧＡが固定される。そして、図示していないハンダ・ボールの移送装置から重力を利用してハンダ・ボール２００をリード・パッド１０５の凹部１１０に落とし込むと、ハンダ・ボールは中心線ＣＬの位置で両パッドに保持される。その後、ハンダ・ボール２００を図示しないレーザ・ビーム照射装置で加熱することにより溶融させて両パッドを接続する。ハンダ・ボール接続の品質を向上するには、ハンダ・ボール２００を両パッドの中心線ＣＬに位置づけてからレーザ・ビームを照射してハンダを溶融する必要があるが、凹部１１０はリード・パッド１０５の表面でハンダ・ボール２００が転がって中心線ＣＬからずれてしまうことを防ぐことができる。
特開２００３−１２３２１７号公報

ＨＧＡは、リード・パッドとスライダ・パッドをハンダ・ボール接続したあとに、磁気ディスク装置に組み込む前に単体で電気的な信号を加えて機能試験が行われる。磁気ヘッドは磁気ディスク装置の中でも特に繊細な部品であり、当初から故障していたり、あるいはＨＧＡの組み立て途中で静電気放電や外部からの衝撃などで故障したりすることがあるためＨＧＡは機能試験を通過しないことがある。ＨＧＡが機能試験で不合格になる原因のほとんどは磁気ヘッドに起因しているため、ヘッド／スライダだけをＨＧＡから取り外して交換し、サスペンション・アセンブリを再利用することができればＨＧＡの歩留まりの向上や生産コストの低減につながり都合がよい。

しかし、特許文献１に記載された図１１のハンダ・ボール接続構造では、リード・パッドとスライダ・パッドを接続するように固化したハンダを取り除いてヘッド／スライダ１０８をサスペンション・アセンブリから取り外すときに、凹部１１０の中にハンダが残ってしまう。リード・パッドは脆弱な構造なので、サスペンション・アセンブリを再利用できるように凹部１１０内のハンダを除去することは困難である。特に、近年は融点の高い鉛フリー・ハンダを使用することが多いため、凹部１１０の中に残ったハンダを除去することは一層困難になってきている。鉛フリー・ハンダを溶融するために一層高い熱エネルギーをリード・パッドに加えると、リード線やポリイミド層が損傷する可能性があるからである。

凹部１１０の中にハンダが残ったサスペンション・アセンブリでは、ヘッド／スライダを交換してハンダ・ボールで再接続する際に、ハンダ・ボール２００を中心線ＣＬの位置に仮固定することができないため、品質のよいハンダ接続をすることができない。そこで本発明の目的は、磁気ディスク装置において、ハンダ・ボールを正確に所定の位置に位置づけることができるリード・パッドとスライダ・パッドとの接続構造を採用したＨＧＡを提供することにある。さらに本発明の目的は、サスペンション・アセンブリの再利用に適したリード・パッドとスライダ・パッドの接続構造を採用したＨＧＡを提供することにある。さらに本発明の目的は、このようなＨＧＡを採用した磁気ディスク装置を提供することにある。

本発明の原理は、ハンダ・ボールによるリード・パッドとスライダ・パッドとの接続構造において、スライダ・パッドに制止部を設けて、サスペンション・アセンブリの再利用を可能にした点にある。本発明の一態様は、リード・パッドを備えたリード線と、ハンダ・ボールを使用して前記リード・パッドとのハンダ接続が可能なスライダ・パッドを備え、該スライダ・パッドの表面と前記リード・パッドの表面で支持されながら前記ハンダ・ボールが回転移動するのを制止する制止部を前記スライダ・パッドに設けたヘッド／スライダと、前記ヘッド／スライダを固定するフレキシャと、前記フレキシャを固定するロード・ビームとを有するヘッド・ジンバル・アセンブリを提供する。

制止部は、ハンダ・ボールに２点で突き当たる側壁部で構成することができる。制止部は、スライダ・パッドの表面に形成した溝として構成することができる。溝の幅は、ハンダ・ボールの直径以下でハンダ・ボールの直径の２／３以上とすることができる。溝の幅は、空気軸受面に近い位置が固定面に近い位置より広くすると、ハンダ・ボールを落下させるときの精度に余裕をもつことができる。

制止部は、スライダ・パッドの表面に突出部を形成して構成することができる。また、制止部は、スライダ・パッドをハーフ・エッチングした開口として構成してもよい。スライダ・パッドの数が多くなると、隣接するスライダ・パッド間の間隔が狭くなるのでハンダ・ボール接続の際に短絡し易いが、本発明のようなハンダ・ボールの位置決め精度に優れた接続構造を採用することで、短絡を防止して品質の高いハンダ・ボール接続が可能となる。

本発明により、磁気ディスク装置において、ハンダ・ボールを正確に所定の位置に位置づけることができるリード・パッドとスライダ・パッドとの接続構造を採用したＨＧＡを提供することができた。さらに本発明により、サスペンション・アセンブリの再利用に適したリード・パッドとスライダ・パッドの接続構造を採用したＨＧＡを提供することができた。さらに本発明の目的は、このようなＨＧＡを採用した磁気ディスク装置を提供することができた。

以下、本発明にかかる磁気ディスク装置およびＨＧＡの好ましい実施の形態例について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態であるＨＧＡのリード・パッドとスライダ・パッドの接続構造を示す斜視図である。図２は磁気ディスク装置の構成を示す平面図である。図３はＨＧＡの全体構成を示す斜視図である。図４は、図３に示したＨＧＡのヘッド／スライダ部分の部分拡大図である。本出願に係る図面の全体に亘って同一の構成要素には同一の参照番号を付すことにする。

磁気ディスク装置１０は、図２に示すように、ベース２に磁気ディスク３と、ヘッド・スタック・アセンブリ４、フレキシブル・ケーブル５、およびフレキシブル・ケーブル５を外部の回路基板に接続する端子６が設けられている。磁気ディスク３は、ベース２に設けられたスピンドル・モータ（図示せず）のロータ部にねじ止めされており、スピンドル軸７を中心にして回転駆動するように構成されている。

ヘッド・スタック・アセンブリ４は、ＨＧＡ４１とアクチュエータ・アセンブリ４２とで構成されている。ＨＧＡ４１は、たとえば図３に示すように配線一体型サスペンション・アセンブリとして、ヘッド／スライダ５２、ベース・プレート４３、ロード・ビーム４４、ヒンジ４５、およびフレキシャ４６によって主要部が構成されている。ベース・プレート４３には開口部４３ａが形成され、この開口部４３ａを利用してベース・プレート４３の裏側に固定されたマウント・プレートをスウェージング加工することにより、ＨＧＡ４１をアクチュエータ・アセンブリ４２に固定する。ＨＧＡ４１からヘッド／スライダを取り除いた構造体をサスペンション・アセンブリという。

配線一体型サスペンション・アセンブリはその製造方法の違いにより、本実施形態にかかるアディティブ・タイプの他に、サブトラクティブ・タイプとＦＰＣタイプがあるが本発明はいずれの方式のサスペンション・アセンブリにも適用することができる。ここにアディティブ・タイプとは、サスペンションの絶縁体上に銅箔の配線およびパッドを付加形成する方式で、サブトラクティブ・タイプとはサスペンションの絶縁体上にシート状に形成されている銅箔から配線およびパッドをエッチングすることにより形成する方式で、ＦＰＣタイプとは銅箔の配線およびパッドが形成されたフレキシブル基板（ＦＰＣ）をサスペンションに接着する方式である。

ヒンジ４５は弾性を備えており、ベース・プレート４３とロード・ビーム４４を連結してヘッド／スライダが適切に磁気ディスク上を浮上できるようにロード・ビーム４４に対して押付荷重を与えている。ＨＧＡ４１の先端部には、ランプとともにロード／アンロード方式を実現するためのリフト・タブ４７が形成されている。フレキシャ４６は、ＨＧＡ４１の先端部からコネクタ部４８までクランク状に延在するリード線４９を先端側で保持し、ロード・ビーム４４とベース・プレート４４にレーザでスポット溶接されている。リード線４９はヘッド／スライダ５２に形成された磁気ヘッドとフレキシブル・ケーブル５を接続する４本の導体を含んでいる。導体の数は、磁気ヘッドの構成により変わる。

フレキシャ４６は、ヘッド／スライダ５２が固定されているフレキシャ・タング５１がピボット運動またはジンバル運動をすることができるようにロード・ビーム４４に固定される。図４に示すように、フレキシャ４６の最先端部のプラットフォーム５０から開口部の中央に向かって突出して形成されたフレキシャ・タング５１には、ヘッド／スライダ５２の固定面が空気軸受面５２ｂを上にして接着剤で固定されている。接着剤の接着力は適当に選択されているため、コネクタ部４８の端子から信号を加えて機能試験をした結果ヘッド／スライダ５２の交換が必要になった場合は、接着剤部分でフレキシャ・タング５１からヘッド／スライダ５２を取り外すことができるようになっている。

フレキシャ・タング５１は、ロード・ビーム４４から突き出た図示しないディンプルにより、スライダ５２の固定面の中央部にあたる位置が支持されている。この構造によりヘッド／スライダ５２は、磁気ディスク表面の空気流を受けて浮上するときにロード・ビーム４４に対してピッチ方向およびロール方向への柔軟なピボット運動をしてトラックの追従動作をすることができるようになっている。

スライダ・パッド５５およびリード・パッド５６のハンダ接続箇所であるプラットフォーム５０とフレキシャ・タング５１の間には、開口部５４が形成されている。図３に示したリード線４９は、図４に示すように保護シートから出た辺りから２本づつ対になったリード線５３に分割されてＨＧＡ４１の先端部に向かい、フレキシャ４６の先端部に設けられた開口部５４の側面部で宙に浮いた状態で略直角に湾曲してプラットフォーム５０に至る。さらに、プラットフォーム５０上で、各リード線５３はヘッド／スライダ５２のトレイリング・エッジ側の側面５２ａに形成された４つのスライダ・パッド５５に向けて再度略垂直に湾曲する。

４つのスライダ・パッド５５は、それぞれヘッド／スライダ５２の内部に形成された記録ヘッドと再生ヘッドに接続されている。スライダ・パッド５５の数は、４個に限定されるものではない。近年、記録ヘッドに発生するサーマル・プロトリュージョンをヒータで加熱してフライング・ハイトを調整する方式のヘッド／スライダも考案されている。この場合、記録ヘッドと再生ヘッドに接続されるスライダ・パッド以外にヒータに接続されるパッドを加えて６パッドのヘッド／スライダが形成される。その場合、スライダ・パッド間の間隔が狭くなるのでリード・パッドとスライダ・パッドのハンダ接続には高い精度が要求されるので、本実施の形態にかかるハンダ・ボールの位置決め精度に優れた接続構造が適している。

湾曲した各リード線５３の末端には、ヘッド／スライダ５２のトレイリング・エッジ側の側面５２ａに形成された各スライダ・パッド５５に接続されるリード・パッド５６がそれぞれ対応して形成されている。スライダ・パッド５５の表面または接続面を延長した面とリード・パッド５６の表面または接続面を延長した面の交点は直角に形成されている。ただし、本発明は、スライダ・パッド５５の表面とリード・パッド５６の表面を延長した面が直角に交差する場合に限定する必要はなく、ハンダ・ボール接続に適合するものとして選択された他の角度で交差するものであってもよい。

アクチュエータ・アセンブリ４２は、ＨＧＡ４１を支持するアクチュエータ・アーム、ピボット軸８を構成するピボット・アセンブリの固定部分およびボイス・コイルを保持したコイル・サポートで構成され、ＨＧＡ４１を、ピボット軸８を中心にして矢印Ａまたは矢印Ｂ方向に回動させる。ボイル・コイルおよびヨーク９は、ヨーク９の裏面に貼り付けられたボイス・コイル・マグネットとともに、ボイス・コイル・モータ（以下、ＶＣＭという。）を構成する。

つぎに、スライダ・パッド５５とリード・パッド５６を、ハンダ・ボール接続で接続する方法について説明する。概略的には、まず、スライダ・パッド５５の表面を延長した面とリード・パッド５６の表面を延長した面の交点に形成される直角が鉛直方向で上部を向くようにＨＧＡ４１を治具で支持し、次いで、両パッド間にハンダ・ボールを仮置きして、その後、レーザ・ビームをハンダ・ボールに照射することにより両パッドを接続する。

まず、ＨＧＡ４１をスライダ・パッド５５の表面とリード・パッド５６の表面で形成される直角部が鉛直方向で上部を向くように支持する方法について以下に説明する。図５は、両パッド間に配置されたハンダ・ボール７０をレーザ・ビームで照射して両パッドを接続するハンダ・ボール接合装置の断面図で、図６は、図５の作業治具１１に保持されたＨＧＡ４１にハンダ・ボール７０が仮置きされた状態を拡大して示した断面図である。図５は、ハンダ・ボール７０にレーザ・ビーム８０を照射する光学（レーザ）装置１３、ＨＧＡ４１を保持する作業治具１１、および作業治具１１を保持する載置台１２を示している。

載置台１２は、水平面Ｈに対して４５度の傾斜を有する載置面１２ａを有し、この載置面１２ａに作業治具１１が、やはり水平面に対して４５度の傾斜を有するように設置される。さらに、作業治具１１上には、ヘッド／スライダ５２を上にして（光学装置１３よりにして）、かつ、ヘッド／スライダ５２の空気軸受面５２ｂを上に向けてＨＧＡ４１が保持される。

このとき、作業治具１１に保持されたＨＧＡ４１は、その先端部のスライダ・パッド５５の表面とこれに対向するリード・パッド５６の表面とが、水平面に対して略４５度を保つ。このようにして、スライダ・パッド５５の表面とリード・パッド５６の表面で形成される仮想の直角部の構造は、作業治具１１上で鉛直方向の上部である矢印Ｖ方向を向いて開くようにＨＧＡ４１が支持される。

次いで、両パッド間にハンダ・ボール７０を仮置きし、その後、レーザ・ビーム８０をハンダ・ボール７０に照射する。両パッド間にハンダ・ボール７０を配置し、レーザ・ビーム８０を照射する方法については、特開２００２−２５０２５号公報および特開２００２−２５１７０５号公報中に詳細に開示されており、ハンダ・ボール７０を配置する方法および光学装置１０の構成等については、本願発明には直接に関係しないため簡単な説明のみとする。

光学装置１３は、光ファイバーを共振器に利用するファイバー・レーザの終端モジュールであり、内部の光路上に配置された一連の光学レンズを有して、中空のレーザ・ビーム路空間を形成する。光学レンズは、光ファイバーから出力する発散光を集束してレーザ・ビーム８０として光学装置１３の先端部から出力する。

スライダ・パッド５５とリード・パッド５６は、各々水平面から４５度立ち上がるように配置され、スライダ・パッド５５の表面が延長された面とリード・パッド５６の表面が延長された面とは直交し、両パッドの間には仮想の直角が形成される。仮想の直角は、上向きに鉛直方向に開いておりハンダ・ボールの移送装置から落下して供給されるハンダ・ボール７０を受け止めることができる。

ハンダ・ボール７０がボンディング・パッド５５とリード・パッド５６の各接続面に接するように置かれて静止すると、光学装置１０は、図示しない移動手段によって照射位置に移動して、ハンダ・ボール７０に所定のスポット径の集束したレーザ・ビーム８０を照射する。このハンダ・ボール７０を仮置きしてからレーザ・ビーム８０が照射されるまでのタイミングで、載置台１２の窒素ガス導入パイプから、ハンダの酸化を抑制するための不活性雰囲気をつくる所定量の窒素ガスＮ２が注入され、スライダ・パッド５５、リード・パッド５６およびハンダ・ボール７０は不活性雰囲気中に置かれることになる。なお、窒素ガスが注入される際には、その注入時の風圧で静止中のハンダ・ボール７０の位置が移動しないように注入位置および流速が考慮されるが、それでも、スライダ・パッド５５またはリード・パッド５６の表面状態が悪かったり、載置台１２が保持したＨＧＡ４１の姿勢が適切でない場合には、窒素ガスを注入したときにハンダ・ボール７０が図１の矢印Ａまたは矢印Ｂの方向に移動する場合がある。

この不活性雰囲気状態が維持されている間に、光学装置１３は、レーザ・ビーム８０を照射してハンダ・ボール７０を加熱・溶融させて、ボンディング・パッド５５とリード・パッド５６とを接続する。なお、このときのレーザ・ビーム８０のスポット径は、たとえば、ハンダ・ボール７０の外径が１２０μｍ程度である場合に１５０〜２００μｍ程度に設定される。また、ハンダ・ボール７０は、外径が８０μｍ、１１０μｍ、１３０μｍといったものが使用されている。

このように、窒素ガスＮ２による不活性雰囲気下でハンダを溶融させることにより、ハンダが溶融されて両パッド間を接合しその後冷却されてハンダ・フィレットを形成する時に不活性の窒素ガスＮ２がハンダの表面を覆うことになるので、ハンダの酸化を防止することができる。図７は、図６のハンダ・ボール７０が溶融してスライダ・パッド５５とリード・パッド５６とが接続された状態を拡大して示した断面図である。

溶融したハンダ・ボール７０はスライダ・パッド５５とリード・パッド５６のそれぞれの表面全体に広がり、その後レーザ・ビームの照射を中断すると冷却および固化して、図７に示すように両パッド間を逆アーチ状に接続するハンダ・フィレット７１になる。レーザ・ビームを照射する前にハンダ・ボール７０が各パッドの中心付近に配置されていないと、溶融したハンダが各パッドの表面全体に渡って広がらなかったり、隣接するハンダ・フィレットや隣接するパッドと短絡したりして品質のよいハンダ・フィレットを形成することができない。

本実施の形態にかかるスライダ・パッド５５には、図１に示すようにその表面に上下方向の溝（groove）５５ｂが形成されている。溝５５ｂは、空気軸受面５２ｂ側の端５５ｄからフレキシャに取り付けられる固定面側の端５５ｅまでスライダ・パッド５５に形成されている。スライダ・パッド５５はスライダ５２の表面に形成したニッケルやクロムなどのシード層に金メッキして形成されている。

ヘッド／スライダ５２は、磁気ヘッドおよびスライダ・パッドを含めて半導体プロセスで製造される。溝５５ｂは、スライダ・パッド５５の表面５５ａをプレス加工して形成することができる。溝５５ｂは、ハンダ・ボール７０の矢印Ａまたは矢印Ｂ方向（以後、この方向をスライダ短手方向という。）への移動を制止する一対の側壁部５５ｃを備える。側壁部５５ｃは、スライダ・パッド５５のセンターＣＬに対して左右対称の位置に形成されており、ハンダ・ボール移送装置が溝５５ｂにハンダ・ボール７０を重力落下で供給すると、一対の側壁部５５ｃがハンダ・ボール７０のスライダ短手方向の位置を整合させてハンダ・ボール７０をスライダ・パッド５５の中心に仮固定する。

側壁部５５ｃは、ハンダ・ボール７０に２点で接触してハンダ・ボール７０の回転移動を制止する制止部としての機能を果たす。そのため、その後の窒素ガスの導入や光学装置１０の振動などによりハンダ・ボール７０に対して何らかのスライダ短手方向の加速度が加わっても、側壁部５５ｃがハンダ・ボール７０の移動を制止してスライダ・パッドの中心に安定して保持することができる。

スライダ・パッド５５の中心とリード・パッド５６の中心は、位置が整合するように配置されているので、レーザ・ビームを照射して両パッド間に良好なハンダ・フィレットを形成することができる。このようなＨＧＡ４１と従来のＨＧＡとの相違点は、スライダ・パッド５５の表面または接続面の構造のみであり、他の構成についてはハンダ・ボール接続を行うことができる従来のＨＧＡのいかなる構成も採用することができる。

図８は、スライダ・パッド５５にハンダ・ボール７０が保持された状態を空気軸受面側からみた側面図である。図８（Ａ）では、側壁部５５ｃの間隔で定まる溝５５ｂの幅Ｗが、ハンダ・ボールの直径２ｒと等しくなっている。溝５５ｂの幅をこれ以上大きくすると、ハンダ・ボール７０が溝の中でスライダ短手方向に動いてしまうためＷ＝２ｒが溝５５ｂの幅Ｗの最大値である。このとき溝５５ｂの深さＤは、幅Ｗに対応して深くなるのでスライダ・パッド５５の高さＨも深さＤの溝を形成することができる程度まで高くする必要がある。

Ｗ＝２ｒのときは、溝５５ｂに保持されたハンダ・ボール７０が最も安定するが、高さＨが高くなるのでスライダ・パッド５５を形成するための金メッキの量も多くなり、また、ハンダ・ボール７０の直径や溝５５ｂの幅Ｗの公差もあるので厳密にＷ＝２ｒにするには難しい面がある。現実には、Ｗ＜２ｒになるように溝５５ｂの幅Ｗを決めるが、溝５５ｂの幅Ｗが小さくなるほど、溝５５ｂがハンダ・ボール７０をスライダ・パッド５５の中央または側壁部５５ｃの間に保持する能力は低下する。しかし、図８（Ｂ）に示すように幅Ｗを小さくすると、溝の深さＤが浅くなるので、スライダ・パッド５５の高さＨを低くして金メッキの量を少なくすることができる。

溝５５ｂの幅Ｗの最低値は、ハンダ・ボール７０の転がり易さやスライダ・パッド５５の高さを考慮して決める必要があるが、Ｗ＞（２ｒ／３）程度にしておくことが望ましい。ただし、２ｒ／３より幅Ｗが小さくても、全体が平坦になっている接続面を備えるスライダ・パッドに比べればハンダ・ボールの保持能力が高まることは明かである。溝５５ｂの底部とハンダ・ボール７０との間には、間隔を設けておくことが望ましい。溝５５ｂの幅Ｗおよびハンダ・ボール７０の直径には公差があるため、溝５５ｂの底部とハンダ・ボール７０が接触すると、側壁部５５ｃがハンダ・ボール７０を保持することができなくなるからである。

これまで説明したリード・パッドとスライダ・パッドとの接続構造によれば、リード・パッド５６の接続面は平坦な面で形成し、スライダ・パッド５５に溝５５ｂを形成しているため、ハンダ・ボール７０をスライダ・パッド５５とリード・パッド５６の中心に仮固定することができ、良好なハンダ・フィレットを形成してパッド間を接続することができる。機能試験の結果、ヘッド／スライダを交換してサスペンション・アセンブリを再利用する場合には、スライダ・パッドの溝５５ｂに入ったハンダは除去する必要がなく、また、リード・パッド５６に付着したハンダは、接続面が平坦であるため熱を加えて溶融してから不活性ガスで吹き飛ばすなどの方法で容易に取り除くことができる。機能試験の結果、ハンダ・フィレットが不良の場合も同様にヘッド・スライダ５２を取り外して交換し、再度ハンダ・ボール接続してサスペンション・アセンブリを再利用することができる。

スライダ・パッド５５の表面に形成した溝５５ｂは、移送装置から落下したハンダ・ボール７０をスライダ・パッド５５とリード・パッド５６で確実に受け止めてスライダ・パッドの中心に配置し、レーザ・ビーム照射により溶融してハンダ・フィレットが形成されるまで仮固定する機能を有している。このような機能を実現するためのスライダ・パッドは、その他の様々な表面構造で実現することができる。

図９（Ａ）は、図８と同じ方向からみた他の実施形態にかかるスライダ・パッド２０１とハンダ・ボール７０の側面図である。スライダ・パッド２０１には、ハンダ・ボール７０がヘッド／スライダの短手方向に回転移動するのを制止する制止構造として、一対の突出部２０１ａが形成されている。一対の突出部２０１ａは、スライダ・パッド２０１の接続面２０１ｂより突き出た構造になっており、間にハンダ・ボール７０を２点で挟んで仮固定できるようになっている。突出部２０１ａは、スライダ・パッド２０１の空気軸受面側端部から固定面側端部まで形成されている。

図９（Ｂ）は、他の実施形態にかかるスライダ・パッド２０３の正面図である。スライダ・パッド２０３には、図１に示したスライダ・パッド５５と同様に、平坦な接続面２０３ａより窪んだ凹部２０３ｂが形成されている。接続面２０３ａと凹部２０３ｂとの間には、中心線ＣＬに対して対称に一対の側壁部２０３ｃが形成されている。側壁部２０３ｃ間の間隔は、スライダ・パッド２０３の空気軸受面に近い端部２０３ｄでの幅をＷ１とし、固定面に近い端部２０３ｅでの幅をＷ２としてＷ１＞Ｗ２になるように形成している。

ハンダ・ボール７０は、空気軸受面に近い側から重力落下で供給されるので、上側の側壁部間の間隔を広くしておくと、ハンダ・ボール移送装置からハンダ・ボールを落下させる位置が多少ずれても側壁部２０３ｃ間にハンダ・ボールを保持することができる。図１０（Ａ）は、他の実施形態にかかるスライダ・パッド２０５およびこれに配置されたハンダ・ボール７０をスライダ・パッドの正面からみた図である。スライダ・パッド２０５では、ハンダ・ボール７０の制止構造をスライダ・パッド２０５の表面２０５ａから金メッキ層をハーフ・エッチングして形成した開口２０５ｂで構成している。開口２０５ｂの一対の側壁部２０５ｃがハンダ・ボール７０の移動を静止して、スライダ・パッドの中心に位置づける。図１０（Ｂ）のスライダ・パッド２０７は、図９（Ａ）で説明した制止構造の変形例である。スライダ・パッド２０７では、ハンダ・ボール７０の制止構造をスライダ・パッド２７０に部分的に形成した一対の突き出し部２０７ｂで形成している。

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。

本発明のヘッド・サスペンション・アセンブリによる最良な実施の一形態例を示す斜視図である。 磁気ディスク装置の構成を示す平面図である。 ヘッド・ジンバル・アセンブリの全体構成を示す斜視図である。 図３のヘッド・ジンバル・アセンブリにおけるヘッド／スライダ部を部分的に拡大した斜視図である。 両パッド間に配置されたハンダ・ボールをレーザ・ビームで照射して両パッドを接続するハンダ・ボール接合装置を示す図である。 図５の作業治具に保持されたヘッド・ジンバル・アセンブリにハンダ・ボールが置かれた状態を拡大して示した図である。 図６のハンダ・ボールが溶融してハンダ・フィレットが形成され、ボンディング・パッドとリード・パッドとが接続された状態を拡大して示した図である。 スライダ・パッドの形状を説明する図である。 スライダ・パッドの形状を説明する図である。 スライダ・パッドの形状を説明する図である。 凹部を形成したリード・パッドでハンダ・ボール接続する従来の技術を説明する図である。

符号の説明

２ ベース
３ 磁気ディスク（回転円板形記録媒体）
４ ヘッド・スタック・アセンブリ（ＨＳＡ）
１０ 磁気ディスク装置
４１ ヘッド・ジンバル・アセンブリ（ＨＧＡ）
４２ アクチュエータ・アセンブリ
４３ ベース・プレート
４４ ロード・ビーム
４５ ヒンジ
４６ フレキシャ
４９ リード線
５１ フレキシャ・タング（ヘッド／スライダの取り付け部）
５２ ヘッド／スライダ
５３ リード線
５５ スライダ・パッド
５５ｂ 溝
５５ｃ 側壁部
５６ リード・パッド
７０ ハンダ・ボール
ＣＬ 中心線

Claims (13)

1. リード・パッドを備えたリード線と、
   ハンダ・ボールを使用して前記リード・パッドとのハンダ接続が可能なスライダ・パッドを備え、該スライダ・パッドの表面と前記リード・パッドの表面で支持されながら前記ハンダ・ボールが回転移動するのを制止する制止部を前記スライダ・パッドに設けたヘッド／スライダと、
   前記ヘッド／スライダを固定するフレキシャと、
   前記フレキシャを固定するロード・ビームと
   を有するヘッド・ジンバル・アセンブリ。
2. 前記制止部が、前記ハンダ・ボールに２点で突き当たる側壁部で構成されている請求項１記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。
3. 前記制止部が、前記スライダ・パッドの表面に形成した溝で構成されている請求項１記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。
4. 前記溝の幅が、前記ハンダ・ボールの直径以下である請求項３記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。
5. 前記溝の幅が、前記ハンダ・ボールの直径の２／３以上である請求項４記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。
6. 前記溝の幅が、前記ヘッド／スライダの空気軸受面に近い位置が前記ヘッド／スライダの固定面に近い位置より広くなっている請求項３記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。
7. 前記制止部が、前記スライダ・パッドの表面に形成した突出部で構成された請求項１記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。
8. 前記制止部が、前記スライダ・パッドをハーフ・エッチングして形成した開口で構成された請求項１記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。
9. 前記スライダ・パッドが金メッキで形成されている請求項１記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。
10. 前記フレキシャと前記ロード・ビームと前記リード線が配線一体型サスペンション・アセンブリを構成する請求項１記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。
11. 前記スライダ・パッドの接続面を含む平面と前記リード・パッドの接続面を含む平面が直角に交差する請求項１記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。
12. 前記スライダ・パッドが前記ヘッド／スライダに６個形成されている請求項１記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。
13. 磁気ディスクと、
    前記磁気ディスクにアクセスするヘッド／スライダを搭載したヘッド・ジンバル・アセンブリと、
    前記ヘッド・ジンバル・アセンブリを回動するアクチュエータ・アセンブリとを有する磁気ディスク装置であって、
    前記ヘッド・ジンバル・アセンブリが請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載されたヘッド・ジンバル・アセンブリである磁気ディスク装置。

Images