JP2007012169A - サスペンション、ヘッド・ジンバル・アセンブリ及びヘッド・ジンバル・アセンブリの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
ダイナミックレエキテスト（ＤＥＴ）においてヘッド・スライダをサスペンションに確実に固定し、そのテスト結果に応じてそのヘッド・スライダをサスペンションから容易に脱着可能とする。
【解決手段】
ＤＥＴにおいて、ヘッド・スライダ１０５は、ジンバル・タング２２３上において、脱着可能に保持されている。接続端子２２１ａ−２２１ｄはバネ性を有しており、ヘッド・スライダ１０５の流出側の側面１５２を押圧している。接続端子２２１の反対側、つまりヘッド・スライダ１０５の流入側にはストッパ２２４が形成されている。ストッパ２２４はヘッド・スライダ１０５の流入側面１５１に対向して形成され、その面１５１に当接している。ストッパ２２４は、接続端子２２１による押圧力に抗してヘッド・スライダ１０５を支持し、ジンバル・タング２２３上においてヘッド・スライダ１０５の位置決めを行う。
【選択図】 図３

Description

本発明はサスペンション、ヘッド・ジンバル・アセンブリ及びヘッド・ジンバル・アセンブリの製造方法に関し、特に、サスペンション上におけるヘッド・スライダの保持に関する。

データ記憶装置として、光ディスクや磁気テープなどの様々な態様のメディアを使用する装置が知られている。その中で、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、コンピュータの記憶装置として広く普及し、現在のコンピュータ・システムにおいて欠かすことができない記憶装置の一つとなっている。さらに、コンピュータ・システムにとどまらず、動画像記録再生装置、カーナビゲーション・システム、携帯電話、あるいはデジタル・カメラなどで使用されるリムーバブルメモリなど、ＨＤＤの用途はその優れた特性により益々拡大している。

ＨＤＤは、データを記憶する磁気ディスクと、磁気ディスクへアクセスするヘッド・スライダとを備えている。ヘッド・スライダは、磁気ディスクとの間のデータ読み出し及び／もしくは書き込みを行うヘッド素子部と、ヘッド素子部がその上に形成されたスライダとを有している。ヘッド素子部は、磁気ディスクへの記録データに応じて電気信号を磁界に変換する記録素子及び／又は磁気ディスクからの磁界を電気信号に変換する再生素子を備えている。ＨＤＤは、さらに、ヘッド・スライダを磁気ディスク上の所望の位置に移動するアクチュエータを備えている。アクチュエータはボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）によって駆動され、回動軸を中心として回動することによって、回転する磁気ディスク上でヘッド・スライダを半径方向に移動する。これによって、ヘッド素子部が磁気ディスクに形成された所望のトラックにアクセスし、データの読み出し／書き込み処理を行うことができる。

アクチュエータはバネ性を有するサスペンションを備え、ヘッド・スライダはサスペンションに接着剤によって固着されている。磁気ディスクに対向するヘッドのＡＢＳ（Air Bearing Surface）面と回転している磁気ディスクとの間の空気の粘性による圧力が、サスペンションによって磁気ディスク方向に加えられる圧力とバランスすることによって、ヘッドは磁気ディスク上を一定のギャップを置いて浮上することができる。

このヘッド・スライダとサスペンションのアセンブリを、ヘッド・ジンバル・アセンブリ（ＨＧＡ）と呼ぶ。図８はＨＧＡの一例を示しており、磁気ディスクの記録面側からみたＨＧＡの構造を示している。図８に示すように、ＨＧＡ４００は、ヘッド・スライダ４０１、サスペンション４０２及び伝送配線であるトレース４０３を備えている。サスペンション４０２は、ヘッド・スライダ４０１を磁気ディスク対向面側で保持する可撓性のジンバル４０４と、ジンバル４０４を磁気ディスク対向面側で保持するロード・ビーム４０５及びマウント・プレート４０６を備えている。図のＨＧＡ４００は、ロード・アンロード・タイプであって、ロード・ビーム４０５の先端にランプ機構に退避するためのタブ４０７を備えている。ヘッド・スライダ４０１の前面（タブ側）にはヘッド素子部に接続された複数の端子が形成されており、各端子とトレース４０３の各配線とが半田や金のボール・ボンディングなどを使用して接続されている。

ＨＧＡの製造において、ダイナミックエレキテスト（ＤＥＴ）と呼ばれるテストが行われる。ＤＥＴは、テスト装置にＨＧＡをセットし、回転する磁気ディスクに対して実際のリード／ライト処理を行う。これによって、ヘッド・スライダの浮上特性や記録再生特性の評価を行う。ＤＥＴにおいて仕様を満足するＨＧＡは次の製造工程へ進み、不合格と判定されたＨＧＡは廃棄される。従って、ヘッド・スライダが仕様を満たさない場合には、ヘッド・スライダが固着されたサスペンションも共に廃棄され、ＨＧＡ製造上の損失となっていた。

ＨＧＡ製造におけるこのサスペンションの損失をなくすため、ヘッド・スライダを脱着可能なＤＥＴ装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。このようにヘッド・スライダ単体でのテスト装置を使用することによって、ヘッド・スライダをサスペンションに搭載する前にＤＥＴを行うことができ、ヘッド・スライダの不良によるサスペンションの損失を防止することができる。

あるいは、ヘッド・スライダとサスペンションとを固着する接着剤を改良することによって、不良ヘッド・スライダをサスペンションから取り外す技術が提案されている（例えば、特許文献２を参照。）。ＤＥＴは、ＨＧＡの状態においてヘッド・スライダの特性評価を行う。接着剤は低温でゲル状態にあり、高温で溶融状態となり、さらに高温で硬化する。ゲル状態の接着剤でヘッド・スライダとサスペンションを仮固定し、この状態でＤＥＴを実行する。ヘッド・スライダが不良である場合、接着剤を熱して溶融状態とし、ヘッド・スライダをサスペンションから取り外す。ヘッド・スライダが仕様を満足する場合は、接着剤を熱硬化して本接続する。
特開２００４−８６９７６号公報 特開２００２−１５０７３４号公報

しかし、ヘッド・スライダ専用のテスト装置は、ＨＧＡと全く同一条件でのＤＥＴを行うことが困難である。記録密度が向上し、トラック・ピッチやヘッド・スライダの微細化が進むにつれて、より実際の使用状態と合致した条件下でＤＥＴを行うことが要求される。通常のサスペンションを使用しないヘッド・スライダ専用のテスト装置は、このような要求に応えることが困難であり、特に、製品ＨＤＤに使用可能な通常のサスペンションを使用していないため、高速でのオフトラック測定が不可能である。また、上述のように特殊な接着剤を使用する場合、ヘッド・スライダの脱着のために煩雑な熱処理が必要となる。さらに、ゲル状接着剤での仮固定は、必ずしも十分な強度を得ることができずにヘッド・スライダが所望の位置からずれる可能性がある。

本発明はこのような事情を背景としてなされたものであって、その目的の一つは、ＤＥＴにおいてヘッド・スライダをサスペンションに確実に固定し、そのテスト結果に応じてそのヘッド・スライダをサスペンションから容易に脱着可能とすることである。

本発明の第１の態様は、ヘッド素子部を備え回転するメディア上で浮上するヘッド・スライダを保持するサスペンションであって、ヘッド・スライダに対して、その浮上力と対抗する力を与えるロード・ビームと、前記ロード・ビームの面上に固定され、前記ヘッド・スライダを配置するためのタングと、伝送配線と接続され前記ヘッド・スライダの端子と押圧接触するようにバネ性を有する接続端子と、その接続端子の反対側において前記ヘッド・スライダの位置決めを行うストッパと、を備える可撓性のジンバルとを備えるものである。バネ性を有する接続端子と、その接続端子の反対側においてヘッド・スライダの位置決めを行うストッパとを備えることで、接続端子の先端が磨耗しても、ヘッド・スライダを正確に位置決めすることができる。

本発明の第２の態様は、上記第１の態様において、前記ストッパは前記タングの一部を屈曲して形成されている。これによって、部材点数を増加することなく容易にストッパを形成することができる。

本発明の第３の態様は、上記第１の態様において、前記接続端子は、前記ジンバルの一部を屈曲して形成されたジンバル層と、そのジンバル層の上に絶縁層を介して形成されそのジンバル層をよりも突出している導電層を備える。これによって、ジンバル層をヘッド・スライダの端子から離間させた状態で、導電層と端子との電気的コンタクトを得ることができる。

本発明の第４の態様は、上記第１の態様において、前記ジンバルは、前記接続端子と前記ストッパとの間の挟持力を使用して前記ヘッド・スライダを保持する。これによって、ヘッド・スライダを保持し、さらに、容易に脱着することができる。

本発明の第５の態様は、上記第１の態様において、前記ジンバルは前記ヘッド・スライダを脱着可能に保持する。これによって、不良とされたヘッド・スライダを容易に取り替えることができる。

本発明の第６の態様は、上記第１の態様において、前記ジンバルは、前記接続端子が押圧する方向と交差する方向において、前記ヘッド・スライダを位置決めするストッパを備える。これによって、容易に正確なヘッド・スライダの位置決めを行うことができる。

本発明の第７の態様にかかるヘッド・ジンバル・アセンブリは、ヘッド素子部を備えるヘッド・スライダと、前記ヘッド・スライダが配置されたタングと、伝送配線と接続され前記ヘッド・スライダの端子と押圧接触するようにバネ性を有する接続端子と、その接続端子の反対側において前記ヘッド・スライダの位置決めを行うストッパと、を備える可撓性のジンバルと、前記ジンバルを前記ヘッド・スライダの反対側で保持するロード・ビームとを備えるものである。バネ性を有する接続端子と、その接続端子の反対側においてヘッド・スライダの位置決めを行うストッパとを備えることで、接続端子の先端が磨耗しても、ヘッド・スライダを正確に位置決めすることができる。

本発明の第８の態様は、上記第７の態様において、前記ジンバルは、前記接続端子と前記ストッパとを使用して前記ヘッド・スライダを保持する。これによって、ヘッド・スライダを保持し、さらに、容易に脱着することができる。
本発明の第９の態様は、上記第７の態様において、前記ジンバルは前記ヘッド・スライダを脱着可能に保持する。これによって、不良とされたヘッド・スライダを容易に取り替えることができる。
本発明の第１０の態様は、上記第７の態様において、前記ジンバルは、前記接続端子の反対側において前記ヘッド・スライダの位置決めを行う複数のストッパを備える。これによって、容易に正確なヘッド・スライダの位置決めを行うことができる。
本発明の第１１の態様は、上記第７の態様において、前記ヘッド・スライダは一つの面に複数の端子を備え、前記ジンバルは複数のバネ性を有する接続端子を備え、その接続端子のそれぞれが前記複数の端子のそれぞれと押圧接触し、前記複数の接続端子のみが前記端子形成面を押圧する。これによって、簡便な構成でヘッド・スライダを押圧保持することができる。

本発明の第１２の態様は、上記第７の態様において、さらに、前記ヘッド・スライダと前記タングとの間の接着剤層を備える。これによって、ヘッド・スライダとタングとをより強固に固定することができる。
本発明の第１３の態様は、上記第７の態様において、さらに、前記ヘッド・スライダの端子と前記接続端子とを固着する導体層を備える。これによって、ヘッド・スライダの端子と接続端子との電気的コンタクトをより強固なものとすることができる。

本発明の第１４の態様は、ヘッド素子部を備えるヘッド・スライダと、それを保持するサスペンションと、を備えるヘッド・ジンバル・アセンブリの製造方法であって、ロード・ビームと、そのロード・ビーム上に固定された可撓性のジンバルと、を備えるサスペンションを準備し、ヘッド・スライダを前記ジンバルのタング面上に配置し、ジンバルに形成されているバネ性クランプを使用してそのヘッド・スライダをそのタング面上で押圧保持し、前記サスペンションに保持された前記ヘッド・スライダで回転するメディアにアクセスすることによって、そのヘッド・スライダの電気特性をテストし、不良ヘッド・スライダを前記サスペンションから取り外し、新たなヘッド・スライダを前記サスペンションに配置する。これによって、テストにおいてヘッド・スライダを確実に固定するとともに、サスペンションを廃棄することなく容易に不良ヘッド・スライダの交換を行うことができる。

本発明の第１５の態様は、上記第１４の態様において、前記ヘッド・スライダのテスト結果が良である場合、そのヘッド・スライダと前記ジンバルのタングとを接着剤で固着する。これによって、ヘッド・スライダとタングとをより強固に固定することができる。
本発明の第１６の態様は、上記第１４の態様において、前記ヘッド・スライダのテスト結果が良である場合、前記ヘッド・スライダの端子と前記接続端子とを導体で固着する。これによって、ヘッド・スライダの端子と接続端子との電気的コンタクトをより強固なものとすることができる。
本発明の第１７の態様は、上記第１４の態様において、前記ヘッド・スライダのテスト結果が良である場合、そのヘッド・スライダを前記サスペンションから取り外し、別の製品サスペンションに実装する。これによって、ヘッド・ジンバル・アセンブリを効率的に製造するとともに、製造製品に最適なヘッド・ジンバル・アセンブリを得ることができる。

本発明によれば、例えばＤＥＴにおいてヘッド・スライダをサスペンションに確実に固定し、そのテスト結果に応じてそのヘッド・スライダをサスペンションから容易に脱着可能とすることができる。

以下に、本発明を適用可能な実施の形態を説明する。なお、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。本形態は、ヘッド・スライダのダイナミックエレキテスト（ＤＥＴ）におけるヘッド・スライダの保持技術に関する。本形態のＤＥＴは、製品としてのハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）で使用されるサスペンションと同様の構成を有するサスペンションにヘッド・スライダを装着してテストを行い、その特性を評価する。本形態の特徴点の一つは、このサスペンションのヘッド・スライダ保持機構である。なお、本明細書において、サスペンションとヘッド・スライダのアセンブリを、ヘッド・ジンバル・アセンブリ（ＨＧＡ）と呼ぶ。ＤＥＴ評価結果が所望の仕様を満たす場合、テストされたＨＧＡが、製品としてのＨＤＤに実装される。

最初に、本発明の理解の容易のため、ＨＤＤの全体構成を説明する。図１は、本実施の形態に係るＨＤＤ１００の構成を模式的に示す平面図である。ＨＤＤ１００は、データを記録する記録メディアとしての磁気ディスク１０１を備えている。磁気ディスク１０１は、磁性層が磁化されることによってデータを記録する不揮発性メモリである。ＨＤＤ１００の各構成要素は、ベース１０２内に収容されている。ベース１０２は、ベース１０２の上部開口を塞ぐカバー（不図示）とガスケット（不図示）を介して固定されることによってディスクエンクロージャを構成し、ＨＤＤ１００の各構成要素を密閉状態で収容することができる。

磁気ディスク１０１は、スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１０３に固定されている。ヘッド・スライダ１０５は、ホスト（不図示）との間で入出力されるデータについて、磁気ディスク１０１への書き込み及び／又は読み出しを行うヘッド素子部を供えている。ヘッド素子部は、磁気ディスク１０１への記憶データに応じて電気信号を磁界に変換する記録素子及び／又は磁気ディスク１０１からの磁界を電気信号に変換する再生素子と、記録素子及び／又は再生素子がその面上に形成されているスライダとを有している。

アクチュエータ１０６は、ヘッド・スライダ１０５を保持、移動する。アクチュエータ１０６は回動軸１０７に回動自在に保持されており、駆動機構としてのＶＣＭ（ボイス・コイル・モータ）１０９によって駆動される。アクチュエータ１０６は、ヘッド・スライダ１０５が配置された長手方向におけるその先端部から、サスペンション１１０、アーム１１１、コイル・サポート１１２及びフラットコイル１１３の順で結合された各構成部材を備えている。尚、サスペンション１１０の構成については、後に詳述される。ＶＣＭ１０９は、フラットコイル１１３、上側ステータ・マグネット保持板１１４に固定されたステータ・マグネット（不図示）、及び下側ステータ・マグネット保持板に固定されたステータ・マグネット（不図示）から構成されている。

磁気ディスク１０１は、ベース１０２の底面に固定されたＳＰＭ１０３に一体的に保持され、ＳＰＭ１０３により所定の速度で回転駆動される。磁気ディスク１０１は、図１において、反時計回りに回転する。ＨＤＤ１００の非動作時には、磁気ディスク１０１は静止している。ＶＣＭ１０９は、コントローラ（不図示）からフラットコイル１１３に流される駆動信号に応じて、回動軸１０７を中心としてアクチュエータ１０６をその短手方向において回動する。これによって、アクチュエータ１０６は磁気ディスク１０１の上にヘッド・スライダ１０５を移動する、もしくは、磁気ディスク１０１の外側へヘッド・スライダ１０５を移動することができる。

磁気ディスク１０１からのデータの読み取り／書き込みのため、アクチュエータ１０６は回転している磁気ディスク１０１表面のデータ領域上空にヘッド・スライダ１０５を移動する。アクチュエータ１０６が回動することによって、ヘッド・スライダ１０５が磁気ディスク１０１の表面の半径方向に沿って移動する。これによって、ヘッド・スライダ１０５が所望のトラックにアクセスすることができる。ヘッド・スライダ１０５とコントローラとの間の信号は、伝送配線であるトレース２０１とＦＰＣ１１７が伝送する。ヘッド・スライダ１０５は、磁気ディスク１０１に対向するスライダのＡＢＳ（Air Bearing Surface）面と回転している磁気ディスク１０１との間の空気の粘性による圧力が、サスペンション１１０によって磁気ディスク１０１方向に加えられる圧力とバランスすることによって、ヘッド・スライダ１０５は磁気ディスク１０１上を一定のギャップを置いて浮上する。

磁気ディスク１０１の回転が停止すると、ヘッド・スライダ１０５が磁気ディスク１０１表面に接触し、吸着現象によってデータ領域の傷の発生、磁気ディスクの回転不能などの問題が起こるため、磁気ディスク１０１の回転が停止するときには、アクチュエータ１０６はヘッド１０５をデータ領域からランプ機構１１５に退避させる。アクチュエータ１０６がランプ機構１１５の方向に回動し、アクチュエータ先端部のタブ１１６がランプ機構１１５表面上を摺動しながら移動し、ランプ機構１１５上のパーキング面に載ることにより、ヘッド・スライダ１０５がアンロードされる。ロードのときには、パーキング面に支持されていたアクチュエータ１０６は、ランプ機構１１５から離脱して磁気ディスク１０１表面上空に移動する。

尚、ヘッド・スライダ１０５がデータ書き込み／読み出し処理を行わない場合に、磁気ディスク１０１の内周に配置されているゾーンに退避するＣＳＳ（Contact Start and Stop）方式に、本発明を適用することも可能である。また、上記の説明では、簡単のために磁気ディスク１０１が一枚構成で、片面記憶のハードディスク・ドライブを説明しているが、ＨＤＤ１００は、１もしくは複数枚の両面記憶磁気ディスクを備えることができる。

上述のように、ヘッド・スライダ１０５は、ＨＤＤ１００に実装される前に、その製造工程においてＤＥＴの対象となる。ＤＥＴにおいては、ヘッド・スライダ１０５をサスペンション１１０に装着してＨＧＡを構成し、そのＨＧＡをテスト装置にセットし、回転する磁気ディスクに対して実際のリード／ライト処理を行う。これによって、ヘッド・スライダ１０５の浮上特性や記録再生特性の評価を行う。

具体的には、図２のフローチャートに示すように、まず、サスペンション１１０を製造する（Ｓ１１）。次に、準備されたサスペンション１１０にヘッド・スライダ１０５を装着して、ＨＧＡを構成する（Ｓ１２）。ヘッド・スライダ１０５は、サスペンション１１０に脱着可能に取り付けられる。このサスペンション１１０のヘッド・スライダ１０５保持機構については後に詳述する。この構成されたＨＧＡをＤＥＴのテスト装置にセットし、ＤＥＴを実行する（Ｓ１３）。

Ｓ１３におけるＤＥＴの評価結果が「エラー（不良、ＮＧ）」である場合、サスペンション１１０からヘッド・スライダ１０５を取り外し、そのヘッド・スライダ１０５は廃棄する（Ｓ１４）。サスペンション１１０は再利用され、別の新たなヘッド・スライダ１０５をそのサスペンション１１０に装着し（Ｓ１２）、ＤＥＴを行う（Ｓ１３）。

Ｓ１３におけるＤＥＴの評価結果が「パス（良、ＯＫ）」である場合、ヘッド・スライダ１０５とサスペンション１１０とを本接続する（Ｓ１５）。具体的には、ヘッド・スライダ１０５とサスペンション１１０とを接着剤で固着するともに、端子部をソルダ・ボール・ボンディングあるいはゴールド・ボール・ボンディングなどによって電気的かつ物理的に接続する。その後、そのＨＧＡを製品としてのＨＤＤ１００に実装する（Ｓ１６）。

図３を参照して、本形態において用いられるＨＧＡ２００の構成について説明する。図３（ａ）は、ＤＥＴで使用される状態のＨＧＡ２００の一部構成を示す平面図であり、磁気ディスク１０１側から見たＨＧＡ２００の構成を示している。図３（ｂ）は、その側面図である。なお、図３に示されていない部分は、従来のＨＧＡと同様の構成である。本形態において、ＨＧＡ２００は複数の構成部材によって構成されており、ヘッド・スライダ１０５、サスペンション１１０及びトレース２０１を備えている。サスペンション１１０は複数の構成部材によって構成されており、ジンバル２０２及びロード・ビーム２０３を備えている。

トレース２０１はヘッド・スライダ１０５内のヘッド素子部の信号を伝送する。トレース２０１において、複数本のリードが、互いに接触することなく、ポリイミド・フィルムによって形成された絶縁シートに一体的に形成されている。図３においては、再生素子用の２本のリードと記録用の２本のリードが示されている。リードの数はヘッド・スライダ１０５の構成によって変化しうる。各リードの一端は、ヘッド・アンプなどの内部回路に接続されるマルチコネクタ（不図示）を構成する。ヘッド・スライダ１０５側における各リードの他端は、ジンバル２０２に形成されている各接続端子２２１ａ−２２１ｄに接続されている。トレース２０１は、ジンバル２０２に接着剤によって固定され、必要に応じて外側がエポキシ樹脂などによってカバーされる。

ロード・ビーム２０３は、ステンレス鋼などによって形成され、精密な薄板バネとして機能する。ロード・ビーム２０３の形状は、回動方向と垂直に長く延在し、薄くて軽量であると共に必要な剛性（ジンバル２０２よりも大きい）が保てるように工夫されている。ロード・ビーム２０３の長手方向前側（反回動軸１０７側）の先端部には、タブ１１６が形成されている。ロード・ビーム２０３は弾性を有することによって、ヘッド・スライダ１０５の浮上力に対抗する加重を発生させる。この加重とヘッド・スライダ１０５の浮力がバランスすることによって、ヘッド・スライダ１０５が所望高さで浮上する。

ジンバル２０２は、ロード・ビーム２０３の磁気ディスク１０１面側に、レーザ・スポット溶接によって溶着される。ジンバル２０２は、例えばステンレス鋼で形成することができる。ジンバル２０２は、磁気ディスク１０１の面振れなどを吸収するために、ヘッド・スライダ１０５が所定方向に傾くことができるように、所望の弾性を有し変形可能に形成されている。ジンバル２０２の前部において、開口２２２が形成されている。開口２２２の前側（タブ１０６側）一辺の中央には、開口２２２の中央にむかって突出した舌片状のジンバル・タング２２３が形成されている。開口２２２の前側一辺から後側（ヘッド・スライダ１０５の流入側）へ突出したジンバル・タング２２３上には、ヘッド・スライダ１０５が配置されている。ヘッド・スライダ１０５は、ジンバル２０２に接続端子２２１及びストッパ２２４によって保持されている。ヘッド・スライダ１０５の保持機構については、後に詳述する。

ジンバル２０２は、その後部（不図示）においてロード・ビーム２０３に溶着され、ジンバル・アーム２２５及びジンバル・タング２２３を含むジンバル２０２の前部は溶着されておらず、自由な状態となっている。ジンバル２０２の後部から開口２２２の側端に沿って延在する２つのジンバル・アーム２２５は、開口２２２端を規定し、ジンバル・アーム２２５に連続してそれらの前部に形成されているジンバル・タング２２３を弾性的に支持する。なお、図の構成とは異なり、ジンバル２０２とロード・ビーム２０３とは別部材としてではなく、一体的に形成することもできる。

図３（ｂ）に示すように、ロード・ビーム２０３は、ヘッド・スライダ１０５と対向する位置において、ジンバル２０２側（ヘッド・スライダ１０５側（図面上方））に向かって隆起したディンプル２３１が形成されている。ジンバル・タング２２３は、ロード・ビーム２０３のディンプル２３１によって一点支持される。ジンバル・アーム２２５は反った状態となっており、弾性力によってジンバル・タング２２３をディンプル２３１に押し当てる。ジンバル・タング２２３は、ヘッド・スライダ１０５を、ピッチ方向あるいはロール方向に回動させることができ、磁気ディスク１０１の面振れやアッセンブリに伴う傾きを吸収すると同時に、磁気ディスク１０１のトラッキングに高い追従性を発揮することができる。

上述のように、ヘッド・スライダ１０５は、ジンバル・タング２２３上において、脱着可能に保持されている。各接続端子２２１ａ−２２１ｄはバネ性を有しており、ヘッド・スライダ１０５の流出側の側面１５２を押圧している。接続端子２２１の反対側、つまりヘッド・スライダ１０５の流入側にはストッパ２２４が形成されている。ストッパ２２４はヘッド・スライダ１０５の流入側面１５１に対向して形成され、その面１５１に当接している。ストッパ２２４は、接続端子２２１による押圧力に抗してヘッド・スライダ１０５を支持し、ジンバル・タング２２３上においてヘッド・スライダ１０５の位置決めを行う。

上述のように、ＤＥＴの結果が不良であるヘッド・スライダは、サスペンション１１０から取り外され、別のヘッド・スライダ１０５がサスペンション１１０に装着される。ヘッド・スライダ１０５の交換は複数回に及ぶこともあるが、これによって、接続端子２２１の先端が磨耗しうる。接続端子２２１を使用してヘッド・スライダ１０５の位置決めを行う構成は、接続端子２２１の先端の磨耗によって、ヘッド・スライダ１０５の位置ずれを引き起こす。

ヘッド・スライダ１０５の正確な浮上特性を得るためには、ヘッド・スライダ１０５はディンプル２３１に対して正確に位置合わせされていることが重要である。本例のＨＧＡ２００において、接続端子２２１と反対側にあるストッパ２２４が、ヘッド・スライダ１０５を位置決めする。これによって、接続端子２２１の先端が磨耗しても、ヘッド・スライダ１０５をジンバル・タング２２３上で正確に位置決めすることができる。接続端子２２１はバネ性を有し、ヘッド・スライダ１０５の端子と押圧接触するように形成されている。従って、接続端子２２１の先端がわずかに磨耗しても、接続端子２２１は、ヘッド・スライダ１０５の端子との電気的接触を確実に得ることができる。

ヘッド・スライダ１０５の前面、つまりその流出側の面１５２には、４つの端子（図３において不図示）が形成されている。各端子はヘッド素子部に接続されている。ジンバル２０２の接続端子２２１のそれぞれは、ヘッド・スライダ１０５の各端子と当接している。ジンバル２０２において、端子形成面１５２の前側に開口２２６が形成されており、接続端子２２１はこの開口２２６に突出するように形成されている。

図４（ａ）、（ｂ）は、ヘッド・スライダの端子１５３の一つと接続端子２２１の一つの接続状態を模式的に示している。接続端子２２１は複数層から構成されており、最下層のジンバル層４０１、その上のポリイミドなどの絶縁層４０２及び最上層の導電層４０３を備えている。導電層４０３は銅などの金属で形成されている。導電層４０３がヘッド・スライダの端子１５３と押圧接触することによって、これらの間の電気的接続が確保されている。導電層４０３はジンバル層４０１及び絶縁層４０２よりも突出しているため、ジンバル層４０１はヘッド・スライダの端子１５３から離間することができる。

図３に戻って、バネ性を有する接続端子２２１は、ヘッド・スライダ１０５の端子形成面１５２を、後方向（ヘッド・スライダ１０５流入側）に押圧するともに、ジンバル・タング２２３に向けて押圧する。つまり、押圧力の方向は、ジンバル・タング２２３のヘッド・スライダ１０５配置面に対して斜めである。

ヘッド・スライダ１０５は、バネ性接続端子２２１とストッパ２２４との間において、これらの押圧力によって挟持されている。また、上述のように、接続端子２２１の押圧力が、ヘッド・スライダ１０５をジンバル・タング２２３に押し付ける方向の成分を含んでおり、ヘッド・スライダ１０５とジンバル・タング２２３との間における押圧力によってもヘッド・スライダ１０５は保持されている。接続端子２２１でヘッド・スライダ１０５をジンバル・タング２２３に押し付けることによって、ヘッド・スライダ１０５をより確実に、ジンバル・タング２２３上で固定することができる。

図３の例において、接続端子２２１は、ジンバル２０２の一部をプレス加工によって屈曲することによって形成する。図３（ｂ）に示すように、接続端子２２１は２つの屈曲部を有している。一つは、ジンバル２０２のベース部から立ち上がり、ヘッド・スライダ１０５から離れる方向に屈曲する、つまりその突部がヘッド・スライダ１０５を向いている第１の屈曲部２２０ａである。もう一つは、ヘッド・スライダ１０５に近づく方向に屈曲する、つまり、つまりその突部がヘッド・スライダ１０５と反対を向いている第２の屈曲部２２０ｂである。第１の屈曲部は、主にヘッド・スライダ１０５をストッパ２２４に向けて押圧する力を生み、第２の屈曲部は、主にヘッド・スライダ１０５をジンバル・タング２２３に押し付ける力を生む。

本例の各接続端子２２１ａ−２２１ｄは一体的、連続的に形成されており、それぞれの端子２２１ａ−２２１ｄは、柄部２２７に連続して形成されている。ヘッド・スライダ１０５をサスペンション１１０に装着するときには、治具が柄部２２７と係合し、柄部２２７及びそれに接続する接続端子２２１を引き上げる。これによって、接続端子２２１とストッパ２２４との距離が広がり、ジンバル・タング２２３上にヘッド・スライダ１０５を載置する空間を形成することができる。ヘッド・スライダ１０５をジンバル・タング２２３上に配置した後に柄部２２７及び接続端子２２１を治具から離し、接続端子２２１の押圧力によって、ヘッド・スライダ１０５を保持する。なお、製造容易の点から柄部を設けることが好ましいが、他方法によって接続端子２２１を移動してヘッド・スライダ１０５を配置してもよい。

ストッパ２２４は、ヘッド・スライダ１０５の流入側面１５１に向かって突出し、その面に対して傾斜して当接している。ストッパ２２４は、がヘッド・スライダ１０５と線接触しており、より正確にヘッド・スライダ１０５を位置決めすることができる。ストッパ２２４は、好ましくは、ジンバル・タング２２３の後部の一部を屈曲することによって形成する。典型的には、ジンバル・タング２２３の一部をカットし、プレス加工でジンバル・タング２２３上に突部を形成することによって、ストッパ２２４を形成する。これによって、部材点数を増加することなく容易にストッパ２２４を形成することができる。

ＤＥＴにおいては、図３に示したように、接続端子２２１による押圧力のみによってヘッド・スライダ１０５をジンバル・タング２２３上で保持する。図２を参照して説明したように、ＤＥＴの評価結果がパス（良）である場合、ヘッド・スライダ１０５の本接続を実行する（Ｓ１５）。図５は、ヘッド・スライダ１０５の本接続の方法を模式的に示している。図５（ａ）に示すように、ヘッド・スライダ１０５の底面はジンバル・タング２２３面と接着剤層２８１で固着されている。典型的には、これらは、低弾性エポキシ樹脂などによって固着する。

さらに、接続端子２２１とヘッド・スライダの端子１５３とを、ソルダ・ボール・ボンディングあるいはゴールド・ボール・ボンディングで接続する。具体的には、図５（ａ）に示すように、接続端子２２１とヘッド・スライダの端子１５３との間に、半田もしくは金からなる導体ボール２８２を配置し、それにレーザ光を照射する。レーザ照射によって導体ボールが溶融し、図５（ｂ）に示すように、接続端子２２１とヘッド・スライダの端子１５３を電気的かつ物理的に接続する導体層２８３を形成する。

このように、接着剤層２８１及び／もしくは導電層２８３で、ヘッド・スライダ１０５を物理的に、あるいは電気的に接続することによって、ＨＤＤ１００に実装した後におけるヘッド・スライダ１０５の保持、あるいは電気的接続を確実なものとすることができる。なお、バネ性クランプ２２７の押圧力によって十分な保持力を得ることができる場合、接着剤層２８１や導電層２８３を使用することなく、ＨＤＤ１００にＨＧＡ２００を実装することができる。

図６は、ストッパの他の好ましい例を示している。図６において、ストッパ２２８ａ、ｂ以外の構成は、図３に示したＨＧＡ２００と同様である。ストッパ２２８は、ヘッド・スライダ１０５について、サスペンション１１０長手方向における位置決めを行うとともに、短手方向における位置決めを行う。ストッパ２２８が、ジンバル・タング２２３上において、接続端子２２１が押圧する方向とそれに交差する方向との、２つの異なる方向についてヘッド・スライダ１０５を位置決めすることで、容易に正確な位置にヘッド・スライダ１０５を配置することができる。なお、ストッパ２２８は、ストッパ２２４と同様の方法によって形成することができる。また、２つの異なる方向において、それぞれ分離してストッパを形成してもよい。

図７は、他の好ましい態様の保持機構を示している。図３の例においては、接続端子２２１が、ヘッド・スライダ１０５を押圧保持しているが、図７に示すように、接続端子２２１とは別に、バネ性を有することによって、ヘッド・スライダ１０５を押圧保持する押圧保持部２２９ａ、ｂを備えることは、好ましい態様の一つである。押圧保持部２２９は、ヘッド・スライダ１０５の流出側面１５２に向かって突出し、その面に対して傾斜して当接している。接続端子２２１は、電気的コンタクトのために端子１５３を押圧しているが、その力は弱いものである。押圧保持部２２９が接続端子２２１よりも大きな力で、ヘッド・スライダ１０５の端子形成面１５２を押圧し、ストッパ２２４との間の押圧力によって、ヘッド・スライダ１０５を挟持する。なお、図７の例においては、各接続端子２２１ａ−２２１ｄは、それぞれ分離して形成されている。

このように、接続端子２２１とは別に、それと同一側に押圧保持部２２９を設けることによって、ヘッド・スライダ１０５の脱着を繰り返した場合であっても接続端子２２１の磨耗を抑制することができる。押圧保持部２２９は、ジンバル２０２の一部を加工してヘッド・スライダ１０５に向かう突出部を形成し、それをプレス加工で屈曲することによって形成することができる。また、バランスした押圧力を与えるため、複数の押圧保持部２２９ａ、ｂを設けることが好ましい。

上述の形態のようにテストされたＨＧＡをそのままＨＤＤに実装することが好ましいが、上述のサスペンションをＤＥＴのテスト用サスペンションとして使用することもできる。ＤＥＴ終了後にヘッド・スライダをサスペンションから取り外し、ＨＤＤに実装される製品サスペンションにそのヘッド・スライダを実装する。製品サスペンションは、従来のサスペンションと同様の構成とすることができる。これによって、テストにおいてヘッド・スライダを確実に固定するとともに、サスペンションを廃棄することなく容易に不良ヘッド・スライダの交換を行うことができる。また、ヘッド・スライダの強磁界での評価や、サスペンションの伝送路の検討、メカ的な振動の検討においても本形態のサスペンションを使用することができる。本形態のＨＧＡは、接続端子の磨耗による位置ずれが起きないため、テスト用のＨＧＡとして特に有用である。

以上の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明が上述の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上述の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。

本実施形態における、ハードディスク・ドライブの構成を示す模式平面図である。 本実施形態における、ヘッド・ジンバル・アセンブリの製造工程を示すフローチャートである。 本実施形態における、ＤＥＴにおけるヘッド・ジンバル・アセンブリの構成を模式的に示す図である。 本実施形態における、ジンバルの接続端子とヘッド・スライダの端子の接続構造を模式的に示す図である。 本実施形態における、ＨＤＤ実装のためのヘッド・スライダの本接続を模式的に示す図である。 他の好ましい態様における、るヘッド・ジンバル・アセンブリの構成を模式的に示す図である。 他の好ましい態様における、るヘッド・ジンバル・アセンブリの構成を模式的に示す図である。 従来の技術におけるヘッド・ジンバル・アセンブリの構成を模式的に示す斜視図である。

符号の説明

１００ ハードディスク・ドライブ、１０１ 磁気ディスク、１０２ ベース
１０３ スピンドル・モータ、１０４ ハブ、１０５ ヘッド・スライダ
１０６ アクチュエータ、１０７ 回動軸、１０８ アクチュエータ・アーム
１０９ ＶＣＭ、１１０ サスペンション、１１１ ヘッド・アーム
１１２ コイル・サポート、１１３ フラットコイル
１１４ 上側ステータ・マグネット保持板、１１５ ランプ機構、１１６ タブ
１５１ 流入側面、１５２ 流出側面、１５３ ヘッド・スライダの端子
２００ ヘッド・ジンバル・アセンブリ、２０１ トレース、２０２ ジンバル
２０３ ロード・ビーム、２２３ ジンバル・タング、２２１ 接続端子
２２２ 開口、２３１ ディンプル、２２４ ストッパ
２２５ ジンバル・アーム、２２６ 開口、２２７ 柄、２２８ ストッパ
２２９ 押圧部、２８１ 接着剤層、２８２ 導体ボール、２８３ 導体層
３０１ ジンバル層、３０２ 絶縁層、３０３ 導体層

Claims (17)

1. ヘッド素子部を備え回転するメディア上で浮上するヘッド・スライダを保持するサスペンションであって、
   ヘッド・スライダに対して、その浮上力と対抗する力を与えるロード・ビームと、
   前記ロード・ビームの面上に固定され、前記ヘッド・スライダを配置するためのタングと、伝送配線と接続され前記ヘッド・スライダの端子と押圧接触するようにバネ性を有する接続端子と、その接続端子の反対側において前記ヘッド・スライダの位置決めを行うストッパと、を備える可撓性のジンバルと、
   を備えるサスペンション。
2. 前記ストッパは前記タングの一部を屈曲して形成されている、請求項１に記載のサスペンション。
3. 前記接続端子は、前記ジンバルの一部を屈曲して形成されたジンバル層と、そのジンバル層の上に絶縁層を介して形成されそのジンバル層をよりも突出している導電層と、を備える請求項１に記載のサスペンション。
4. 前記ジンバルは、前記接続端子と前記ストッパとの間の挟持力を使用して前記ヘッド・スライダを保持する、請求項１に記載のサスペンション。
5. 前記ジンバルは前記ヘッド・スライダを脱着可能に保持する、請求項１に記載のサスペンション。
6. 前記ジンバルは、前記接続端子が押圧する方向と交差する方向において、前記ヘッド・スライダを位置決めするストッパを備える、請求項１に記載のサスペンション。
7. ヘッド素子部を備えるヘッド・スライダと、
   前記ヘッド・スライダが配置されたタングと、伝送配線と接続され前記ヘッド・スライダの端子と押圧接触するようにバネ性を有する接続端子と、その接続端子の反対側において前記ヘッド・スライダの位置決めを行うストッパと、を備える可撓性のジンバルと、
   前記ジンバルを前記ヘッド・スライダの反対側で保持するロード・ビームと、
   を備えるヘッド・ジンバル・アセンブリ。
8. 前記ジンバルは、前記接続端子と前記ストッパとを使用して前記ヘッド・スライダを保持する、請求項７に記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。
9. 前記ジンバルは前記ヘッド・スライダを脱着可能に保持する、請求項７に記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。
10. 前記ジンバルは、前記接続端子の反対側において前記ヘッド・スライダの位置決めを行う複数のストッパを備える、請求項７に記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。
11. 前記ヘッド・スライダは一つの面に複数の端子を備え、
    前記ジンバルは複数のバネ性を有する接続端子を備え、その接続端子のそれぞれが前記複数の端子のそれぞれと押圧接触し、
    前記複数の接続端子のみが前記端子形成面を押圧する、請求項７に記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。
12. さらに、前記ヘッド・スライダと前記タングとの間の接着剤層を備える、請求項７に記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。
13. さらに、前記ヘッド・スライダの端子と前記接続端子とを固着する導体層を備える、請求項７に記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。
14. ヘッド素子部を備えるヘッド・スライダと、それを保持するサスペンションと、を備えるヘッド・ジンバル・アセンブリの製造方法であって、
    ロード・ビームと、そのロード・ビーム上に固定された可撓性のジンバルと、を備えるサスペンションを準備し、
    ヘッド・スライダを前記ジンバルのタング面上に配置し、ジンバルに形成されているバネ性クランプを使用してそのヘッド・スライダをそのタング面上で押圧保持し、
    前記サスペンションに保持された前記ヘッド・スライダで回転するメディアにアクセスすることによって、そのヘッド・スライダの電気特性をテストし、
    不良ヘッド・スライダを前記サスペンションから取り外し、新たなヘッド・スライダを前記サスペンションに配置する、方法。
15. 前記ヘッド・スライダのテスト結果が良である場合、そのヘッド・スライダと前記ジンバルのタングとを接着剤で固着する、請求項１４に記載の方法。
16. 前記ヘッド・スライダのテスト結果が良である場合、前記ヘッド・スライダの端子と前記接続端子とを導体で固着する、請求項１４に記載の方法。
17. 前記ヘッド・スライダのテスト結果が良である場合、そのヘッド・スライダを前記サスペンションから取り外し、別の製品サスペンションに実装する、請求項１４に記載の方法。
    

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