JP2007042262A - ヘッドジンバルアセンブリおよびディスクドライブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】読取り／書込みヘッド位置の微調整が可能で、耐衝撃性に優れ、かつシンプルな構造のマイクロアクチュエータを提供する。
【解決手段】マイクロアクチュエータ１２は、ヘッドジンバルアセンブリのサスペンションに連結可能な固定部４６と、スライダに連結可能な可動部４８とを含んでいる。一対のフレームリブ５０は固定部４６と可動部とを相互に連結している。ピエゾ部材３４が、各フレームリブ５０に取り付けられている。各ピエゾ部材３４は、可動部４８を動かし、それによってスライダを動かすように、フレームリブ５０に選択的な動きを与えるように励起されることができる。タング５２は固定部４６に固定され、かつ固定部４６から延びている。タング５２は、ヘッドジンバルアセンブリのサスペンションに設けられたピボットに接触可能である。タング５２は、タング５２と可動部４８との間にギャップを形成している。
【選択図】図６

Description

本発明は、情報記録用のディスクドライブ装置に関し、特に、磁気記録用薄膜磁気ヘッド素子などの読取り／書込みヘッドに用いられる精密位置決めアクチュエータを備えたヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）に関する。

公知の情報記憶装置の一つに、データを記憶する磁気媒体と、磁気媒体の上方に位置して選択的にディスクからのデータの読取りまたはディスクへのデータの書込みをおこなう可動式の読取り／書込みヘッドと、を用いたディスクドライブ装置がある。

消費者は絶えず、このようなディスクドライブ装置の記憶容量の増加と共に、読取り動作および書込み動作の高速化およびその精度の向上を求めている。したがって、ディスクドライブ製造業者は、たとえば、より狭いトラック幅および／またはより狭いトラックピッチを用いてディスク上の情報トラックの記録密度を高めることによって、より大容量のディスクドライブを開発し続けている。しかし、トラック密度が高くなると、より高密度のディスクを使用した高速で正確な読取り動作および書込み動作を可能にするために、ディスクドライブ装置の読取り／書込みヘッドの位置決め制御特性を、トラック密度に対応して向上させる必要がある。トラック密度が高くなるにつれて、公知の技術を使用して、記憶媒体上の所望の情報トラック上に読取り／書込みヘッドを高速にかつ正確に位置させることはますます困難になっていく。したがって、ディスクドライブ製造業者は、絶えず増加していくトラック密度に対応して、常に読取り／書込みヘッドの位置決め制御特性を向上させる方法を探究している。

より高密度のディスクに対して読取り／書込みヘッドの位置決め制御特性を向上させるためにディスクドライブ製造業者によって効果的に使用されている手法の一つは、一次アクチュエータと協働して読取り／書込みヘッドの高速で正確な位置決め制御を可能にする、マイクロアクチュエータと呼ばれる二次アクチュエータを使用する手法である。マイクロアクチュエータを組み込んだディスクドライブは、二段階アクチュエータシステムと呼ばれている。

従来、読取り／書込みヘッドのアクセス速度を高め、かつ高密度記憶媒体の所望のトラック上での位置を微調整するために、様々な二段階アクチュエータシステムが開発されている。このような二段階アクチュエータシステムは通常、一次ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）アクチュエータと、ピエゾ素子マイクロアクチュエータなどの二次マイクロアクチュエータと、を含んでいる。ＶＣＭアクチュエータは、読取り／書込みヘッドを記憶媒体上の所望の情報トラック上に位置させるように支持するアクチュエータアームを回転させるサーボ制御システムによって制御される。ピエゾ素子マイクロアクチュエータは、読取り／書込みヘッドのアクセス速度を高め、かつ読取り／書込みヘッドを所望のトラック上の正確な位置に微調整するために、ＶＣＭアクチュエータと一緒に使用される。したがって、ＶＣＭアクチュエータは、読取り／書込みヘッドの概略の位置を調整し、一方、ピエゾ素子マイクロアクチュエータは、読取り／書込みヘッドの記憶媒体に対する位置を微調整するという、より細かな調整をおこなう。ＶＣＭアクチュエータとピエゾ素子マイクロアクチュエータとが協働することによって、情報を効率的にかつ正確に高密度記憶媒体に書込み、かつ高密度記憶媒体から読取ることが可能になる。

公知のマイクロアクチュエータの一種は、読取り／書込みヘッドの位置を微調整するピエゾ素子を組み込んでいる。このようなピエゾ素子マイクロアクチュエータは、マイクロアクチュエータ上のピエゾ素子を励起して選択的に膨張または収縮させるように動作する、関連する電子機器を含んでいる。ピエゾ素子マイクロアクチュエータは、ピエゾ素子の膨張または収縮によってマイクロアクチュエータを動かし、それによって読取り／書込みヘッドを動かすようにされている。この動きを用いることで、ＶＣＭアクチュエータだけを使用するディスクドライブ装置よりも高速かつ精密に、読取り／書込みヘッドの位置調整をおこなうことができる。例示的なピエゾ素子マイクロアクチュエータは、特許文献１，２に記載されている。

図１４Ａ，１４Ｂには、従来のディスクドライブ装置を示す。同図には、ディスク１０１を回転させるスピンドルモータ１０２上に取り付けられた磁気ディスク１０１が示されている。ボイスコイルモータアーム１０４には、マイクロアクチュエータ１０５を含むヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）が搭載されている。マイクロアクチュエータ１０５には、磁気記録用の薄膜磁気ヘッド素子などの読取り／書込みヘッドが組み込まれたスライダ１０３が取り付けられている。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１１５は、モータアーム１０４の動きを制御し、スライダ１０３をディスク１０１の表面を横切ってトラック間を移動するように制御し、それによって、読取り／書込みヘッドがディスク１０１からデータを読取り、またはディスク１０１にデータを書込むことができるように設けられている。動作時には、読取り／書込みヘッドが組み込まれたスライダ１０３と回転する磁気ディスク１０１との間の空力的相互作用によって揚力が発生する。揚力は、ＨＧＡ１００のサスペンションから及ぼされる、相等しく反対向きのばね力と対抗し、したがって、回転するディスク１０１の表面からの浮上高さは、モータアーム１０４の半径方向全ストロークにわたって所定の値に維持される。

図１４Ａ，１４Ｂに示す従来のディスクドライブ装置のヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）１００は二段階アクチュエータを組み込んでいる。しかし、ＶＣＭ・ヘッドサスペンション組立体の固有の製造公差のために、スライダ１０３は高速で正確な位置調整をおこなうことができず、読取り／書込みヘッドが正確にディスクからデータを読取り、ディスクにデータを書込む能力に影響が生じる。そのため、スライダおよび読取り／書込みヘッドの位置決め調整特性を向上させるために、上述のピエゾ素子マイクロアクチュエータ１０５が設けられている。特に、ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１０５は、ＶＣＭおよび／またはヘッドサスペンションの組立体の製造公差を補償するため、ＶＣＭと比べてはるかに高い精度でスライダ１０３の変位を修正する。マイクロアクチュエータ１０５は、たとえば、より小さな記録トラックピッチの使用を可能にし、ディスクドライブ装置の「インチ当たりトラック数」（ＴＰＩ）を５０％増やすと共に、ヘッドのシーク時間および整定時間を短縮するという利点を有する。このように、ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１０５を用いることで、ディスクドライブ装置に使用される情報記憶ディスクの表面記録密度を著しく増加させることができる。

特許文献３，４は、マイクロアクチュエータの一種を開示している。このマイクロアクチュエータはＵ字形であり、２つのサイドアームを有している。スライダはサイドアームの間に保持され、サイドアームが動くことによって変位させられる。スライダの動きに干渉しないように、マイクロアクチュエータは、スライダとサスペンションジンバルタングとの間にギャップが維持されるようにサスペンションに組み付けられる。
特開第２００２−１３３８０３号公報 特開第２００２−０７４８７１号公報 米国特許出願第２００３／１４７１７７号明細書 米国特許出願第２００３／１４７１８１号明細書

しかし、マイクロアクチュエータに特許文献３，４に記載されたようにギャップを設けると耐衝撃性が低下する。さらに、ギャップを厳密に一定に維持するのは困難である。さらに、このマイクロアクチュエータ構成では、サスペンションを２つの独立した部分、すなわち、マイクロアクチュエータの固定部が取り付けられた部分と、マイクロアクチュエータの可動部が取り付けられた部分とに分割する必要があるため、サスペンションがより複雑になる。

したがって、上述の欠点を有さず、しかも読取り／書込みヘッドの微調整を可能にするヘッドジンバルアセンブリおよびディスクドライブ装置に使用される改良されたマイクロアクチュエータが必要である。

本発明の一態様は、ヘッド位置の微調整を可能にし、性能特性を向上させる、改良されたマイクロアクチュエータおよびヘッドジンバルアセンブリに関する。

本発明の他の態様は、マイクロアクチュエータを使用してヘッド位置を微調整するディスクドライブ装置に関する。

本発明の他の態様は、改良された耐機械的衝撃性能を有するマイクロアクチュエータに関する。

本発明の他の態様は、ヘッドジンバルアセンブリ用のマイクロアクチュエータに関する。マイクロアクチュエータは、ヘッドジンバルアセンブリのサスペンションに連結可能な固定部と、ヘッドジンバルアセンブリのスライダに連結可能な可動部とを含んでいる。一対のフレームリブは固定部と可動部とを相互に連結している。ピエゾ部材が、各フレームリブに取り付けられている。各ピエゾ部材は、可動部とスライダを動かすように、フレームリブに選択的な動きを与えるように励起することができる。タングが固定部に固定され、かつ固定部から延びている。タングは、ヘッドジンバルアセンブリのサスペンションに設けられたピボットに接触可能である。タングは、タングと可動部との間にギャップを形成している。

本発明の他の態様はヘッドジンバルアセンブリに関する。ヘッドジンバルアセンブリは、マイクロアクチュエータと、スライダと、マイクロアクチュエータおよびスライダを支持するサスペンションとを含んでいる。マイクロアクチュエータは、サスペンションに連結された固定部と、スライダに連結された可動部と、固定部と可動部とを相互に連結する一対のフレームリブとを含んでいる。ピエゾ部材が、各フレームリブに取り付けられている。各ピエゾ部材は、可動部とスライダを動かすように、フレームリブに選択的な動きを与えるように励起することができる。タングが固定部に固定され、かつ固定部から延びている。タングは、サスペンションに設けられたピボットに接触している。タングは、タングと可動部との間にギャップを形成している。

本発明の他の態様はディスクドライブ装置に関する。ディスクドライブ装置は、ヘッドジンバルアセンブリと、ヘッドジンバルアセンブリに連結された駆動アームと、ディスクと、ディスクを回転させるように動作できるスピンドルモータと、を含んでいる。ヘッドジンバルアセンブリは、マイクロアクチュエータと、スライダと、マイクロアクチュエータおよびスライダを支持するサスペンションと、を含んでいる。マイクロアクチュエータは、サスペンションに連結された固定部と、スライダに連結された可動部と、固定部と可動部を相互に連結する一対のフレームリブとを含んでいる。ピエゾ部材が、各フレームリブに取り付けられている。各ピエゾ部材は、可動部とスライダを動かすように、フレームリブに選択的な動きを与えるように励起することができる。タングが固定部に固定され、かつ固定部から延びている。タングは、サスペンション上に設けられたピボットに接触されている。タングは、タングと可動部との間にギャップを形成している。

以上説明したように、本発明によれば、読取り／書込みヘッド位置の微調整が可能で、耐衝撃性に優れ、かつシンプルな構造のマイクロアクチュエータを提供することができる。

次に、本発明の様々な好ましい実施形態について図面を参照して説明する。各図において、同様の参照番号は同様の部分を示す。上述したように、本発明は、マイクロアクチュエータを用いてスライダを精度よく動かすように構成されている。本発明の一態様では、ＨＧＡのサスペンションのピボットに接触するようにされたタングを含むマイクロアクチュエータが提供される。

次に、ＨＧＡ用のマイクロアクチュエータのいくつかの実施形態について説明する。本発明のマイクロアクチュエータは、図示された特定のＨＧＡ構造にかかわらず、マイクロアクチュエータを有するあらゆる適切なディスクドライブ装置で実施できることに留意されたい。すなわち、本発明は、あらゆる産業界におけるマイクロアクチュエータを有するあらゆる適切な装置に使用することができる。

図１，２は、本発明の第１の例示的な実施形態によるピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２を組み込んだ、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）１０を示している。ＨＧＡ１０は、ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２と、スライダ１４と、サスペンション１６と、を含んでいる。サスペンション１６は、ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２およびスライダ１４を搭載し、または懸架している。

サスペンション１６は、ベースプレート１８と、ロードビーム２０と、フレクシャ２２と、サスペンション配線パターン２４と、を含んでいる。ベースプレート１８は、サスペンション１６をディスクドライブ装置のボイスコイルモータ（ＶＣＭ）の駆動アームに連結する際に使用する取付け穴２６を含んでいる。ベースプレート１８の形状は、ディスクドライブ装置の構成または型式に応じて異なっていてもよい。ベースプレート１８は、サスペンションをＶＣＭの駆動アーム上に安定に支持するように、金属などの比較的硬質あるいは高剛性の材料で構成される。

図３に最もよく示されているように、ロードビーム２０は、たとえばレーザによってベースプレート１８上に取り付けられている。ロードビーム２０上には、くぼみの形をしたピボット２８が形成されている。ロードビーム２０は剛体として働く。ロードビーム２０は、両側面にサスペンションリブ３０が形成されたプレート状の形状を有している。サスペンションリブ３０は、ロードビーム２０が変形しないように、ロードビーム２０のたわみ強度またはたわみ剛性を高めるために設けられている（たとえば、参考として米国特許第５，８７０，２５６号を参照されたい）。さらに、ディスクが回転されていないときにＨＧＡ１０をディスクから持ち上げるリフトタブ３２を、ロードビーム２０上にオプションとして設けてもよい。

フレクシャ２２は、たとえばレーザや接着剤によってロードビーム２０に取り付けられている。フレクシャ２２は、ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２をサスペンション１６、すなわちロードビーム２０に結合するために設けられている。フレクシャ２２は、複数の方向、すなわち横方向および縦方向にたわむことができる。

サスペンション配線パターン２４は、（外部制御システムに接続される）複数の接続パッドを、ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２上のスライダ１４およびピエゾ部材３４に電気的に接続するために、フレクシャ２２上に設けられている。図示の実施形態では、サスペンション配線パターン２４は６つの配線を含んでいる。しかし、サスペンション配線パターン２４は、他の任意の適切な数の配線を含んでよい。サスペンション配線パターン２４は、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）で形成されていてもよく、ＣＩＳ、ＴＳＡ、またはＩＬＳのような積層材からなるフレクシャ２２の一部であってもよい。

図２，３に最もよく示されているように、パッド３６は、サスペンション配線パターン２４に直接連結され、サスペンション配線パターン２４を、ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２のピエゾ部材３４に結合されたパッド３８（図４参照）に電気的に接続している。さらに、パッド４０は、サスペンション配線パターン２４に直接連結され、サスペンション配線パターン２４を、ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２のフレーム上に設けられ、スライダ１４に電気的に接続されたパッド４１（図４参照）に電気的に接続している。

ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）はディスクドライブ装置内に設けられ、駆動アームおよびＨＧＡ１０を制御可能に駆動し、ＨＧＡ１０が、スライダ１４およびスライダと組み合わされた読取り／書込みヘッドを、ディスクドライブ装置のディスクの任意の所望の情報トラック上に位置させることを可能にする。ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２は、ディスクドライブ装置のより高速で精密な位置調整を可能にすると共に、動作時のヘッドシーク時間および整定時間を短縮するために設けられている。したがって、ＨＧＡ１０がディスクドライブ装置に組み込まれた場合、ＶＣＭアクチュエータが読取り／書込みヘッドの概略の位置調整を行い、ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２が読取り／書込みヘッドの細かい位置調整をおこなう二段階アクチュエータシステムが設けられる。

図４〜８は、サスペンション１６から取り外された、精密位置決めが可能なピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２と、スライダ１４とを示している。図示のように、ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２は、たとえばステンレススチールで作られたマイクロアクチュエータフレーム４２と、マイクロアクチュエータフレーム４２に取り付けられたピエゾ部材３４とを含んでいる。図６，７に最もよく示されているように、マイクロアクチュエータフレーム４２は、固定部４６と、可動部４８と、固定部４６と可動部４８を相互に連結するフレームリブ５０と、固定部４６から延びるタング５２と、を含んでいる。マイクロアクチュエータフレーム４２は、金属や積層材などの任意の適切な材料で製作することができ、ＣＩＳ技術、ＴＳＡ技術、ＩＬＳ技術、あるいはＦＳＡ技術などの任意の適切なプロセスを用いて製作することができる。

固定部４６は、マイクロアクチュエータフレーム４２をサスペンション１６に連結するように構成されている。具体的には、たとえば金属で作られた４つのサスペンション接合バッド４１が固定部４６上に設けられている。サスペンション接合パッド４１は、たとえば電気接続ボール（ＵＳＢ（超音波接着）またはＡＣＦ）によって、サスペンション１６上に設けられたそれぞれのパッド４０に接着されている（図９参照）。これによって、固定部４６がサスペンション１６に連結され、マイクロアクチュエータフレーム４２がサスペンション配線パターン２４に電気的に接続される。

可動部４８は、マイクロアクチュエータフレーム４２をスライダ１４に連結するように構成されている。具体的には、たとえばめっき用金で作られた４つのスライダ接合パッド５４が可動部４８上に設けられている。図８に示されているように、スライダ接合パッド５４は、たとえば金属で作られた配線パターン５６を通して、サスペンション接合パッド４１に電気的に接続されている。スライダ１４は、可動部４８のスライダ接合パッド５４に対応する４つのボンディングパッド５８を端部に有している。可動部４８は、その上でスライダ１４を支持し、スライダ接合パッド５４は、たとえば電気接続ボール（ＧＢＢまたはＳＢＢ）６０（図４参照）を用いて、スライダ１４上に設けられたそれぞれのパッド５８に電気的に接続されている。これによって、可動部４８がスライダ１４に連結され、スライダ１４およびその読取り／書込みヘッドがサスペンション１６上のサスペンション配線パターン２４に電気的に接続される。

図示の実施形態では、配線パターン５６は、４つのスライダ接合パッド５４と４つのサスペンション接合パッド４１との間に４本の配線を含んでいる。しかし、任意の適切な数のパッドおよび配線パターンを使用することができる。さらに、配線パターン５６は、マイクロアクチュエータフレーム４２上に設けられた絶縁体を通してスライダ１４を迂回している。

具体的には、図８に最もよく示されているように、第１の絶縁体６２がマイクロアクチュエータフレーム４２上に設けられ、固定部４６と可動部４８との間を延びている。第１の絶縁体６２は、ポリアミドやポリイミドなどの誘電体で構成されている。配線パターン５６は、マイクロアクチュエータフレーム４２と配線パターン５６との間の電気的接続を防止するために、第１の絶縁体６２上に設けられている。第１の絶縁体６２は２つの開口６４、６６を含んでいる。一方の開口６４は、第１の絶縁体６２と接続ボール６０との接触を防止するため、スライダ接合パッド５４に隣接して設けられている。他の開口６６は、サスペンション接合パッド４１をサスペンション１６との接着のために露出した状態で、サスペンション接合パッド４１に隣接して設けられている。

図４，６に最もよく示されているように、第２の絶縁体６８は、カバーコートとも呼ばれ、マイクロアクチュエータフレーム４２上の配線パターン５６を覆っている。第２の絶縁体６８は、ポリアミド、ポリイミド、またはアルミナなどの誘電体で構成されている。第１の絶縁体６２と同様に、第２の絶縁体６８は、第２の絶縁体６８とスライダ１４との接触を防止するため、スライダ接合パッド５４に隣接する開口７０を含んでいる。第２の絶縁体６８はまた、サスペンション接合パッド４１をサスペンション１６との接着のために露出させるように、サスペンション接合パッド４１に隣接する他の開口７２を含んでいる。

フレームリブ５０は、固定部４６と可動部４８を相互に連結している。ピエゾ部材３４は、マイクロアクチュエータフレーム４２の各フレームリブ５０に取り付けられ、ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２を形成している。各ピエゾ部材３４は、プレート状の形状を有し、好ましくは、ピエゾ素子などの圧電材料と電極としてのＮｉ−Ａｇ金属膜とからなる積層薄膜によって形成されている。しかし、１つまたは２つ以上のピエゾ部材３４を任意の適切な方法でフレームリブ５０に取り付けてもかまわない。

スライダ１４は、ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２に取り付けられ、スライダ・アクチュエータ組立体７４を形成している。スライダ１４は、図４に示されているように、ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２に取り付けられている。上述のように、スライダ１４は、読取り／書込みヘッドを組み込んでおり、４つの電気接続ボール（ＧＢＢまたはＳＢＢ）６０によってマイクロアクチュエータフレーム４２のスライダ接合パッド５４に電気的に結合されている。図示のように、各接合ボール６０は、スライダ１４のパッド５８とスライダ接合パッド５４との間に半球状に配置されている。

スライダ１４は、磁気記録ディスク上のデータの読取りおよび書込みをおこなうように構成されている。スライダ１４は主としてセラミックで構成され、薄膜技術を用いて作られた、読取り素子としてのＭＲ素子と、書込み素子としての誘導素子とを有している。図示の実施形態では、スライダ１４は直方体形状である。さらに、スライダ１４は、使用中の磁気記録ディスクと対向する媒体対向面（ＡＢＳ）７６を有している。ＡＢＳ７６は、スライダ１４が使用中の磁気記録ディスクから浮上するように、空気流束を伴う浮上力を発生させる段差部、レール部、および／またはパッドを含んでいる。しかし、スライダ１４は、他の適切な構造を有していてもよく、任意の適切な方法でピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２に取り付けられていてもよい。

図１，２，９，１０に示されているように、スライダ・アクチュエータ組立体７４は、ＨＧＡ１０のサスペンション１６に電気的に接続されている。上述のように、電気接続ボール（ＵＳＢまたはＡＣＦ）は、マイクロアクチュエータフレーム４２の固定部４６上のパッド４１を、サスペンション１６上に設けられたサスペンション配線パターン１４に接着されたパッド４０に電気的に接続するように設けられている。さらに、この電気接続部は、固定部４６をサスペンション１６に固定している。さらに、ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２に設けられたピエゾ部材３４は、サスペンション配線パターン１４に電気的に接続されている。具体的には、たとえば金属で作られたパッド３８は、フレームリブ５０上に設けられ、配線パターンを介してピエゾ部材３４に結合されている。パッド３８は、たとえば電気接続ボール（ＧＢＢまたはＳＢＢ）を用いて、サスペンション１６上のパッド３６に電気的に接続され、ピエゾ部材３４をサスペンション配線パターン２４に電気的に接続している。これによって、電力を、サスペンション配線パターン２４を介して、ピエゾ部材３４に印加することができる。しかし、スライダ・アクチュエータ組立体７４を、他の任意の適切な方法でサスペンション１６に電気的に接続してもよい。

使用時には、ピエゾ部材３４は、たとえばピエゾ素子に逆位相交流電圧をかけることによって、選択的に膨張または収縮するように励起される。ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２は、ピエゾ部材３４の膨張または収縮によってフレームリブ５０が動き、それによって可動部４８が動き、さらに、可動部４８に連結されたスライダ１４が動くように構成されている。たとえば、図１１に示されているように、ピエゾ部材３４が励起されると、一方のピエゾ部材３４が膨張し、他方のピエゾ部材３４が収縮する。その結果、一方のフレームリブ５０が膨張し、他方のフレームリブ５０が収縮し、それによって可動部４８が動き、さらにスライダ１４が磁気記録ディスク上のトラックを横切る方向に動く（たとえば、矢印参照）。図示のように、可動部４８は固定部４６に対して動き、固定部４６は静止したままでありサスペンション１６に固定されている。

さらに、スライダ・アクチュエータ組立体７４がサスペンション１６に連結されると、マイクロアクチュエータフレーム４２上に設けられたタング５２は、図１０に最もよく示されているように、サスペンション１６のロードビーム２０上に設けられたピボット２８に接触する（接着はされない。）。上述したように、たとえば金属で作られたタング５２は、マイクロアクチュエータフレーム４２の固定部４６からスライダ１４の中心の上方に広がるように延びている。タング５２と可動部４８／スライダ１４との間にはギャップ７８が設けられ、したがって、可動部４８／スライダ１４は固定部４６およびサスペンション１６に対して自由に動くことができる。

具体的には、タング５２は、サスペンション１６のピボット２８から磁気記録ディスクに向かう方向への力を受ける。タング５２はまた、スライダ１４から浮上力を受け、タング５２は、この力をサスペンション１６のピボット２８にかける。したがって、タング５２は、磁気記録ディスクに向かう方向と磁気記録ディスクから離れる方向の両方の力を受ける。タング５２は、マイクロアクチュエータフレーム４２の固定部４６に固定され、マイクロアクチュエータフレーム４２の可動部４８には固定されていないので、タング５２にかかる力が、可動部４８およびそれに結合されたスライダ１４に直接かけられることはない。

スライダ・アクチュエータ組立体７４を組み込んだヘッドジンバルアセンブリ１０はいくつかの利点を有している。たとえば、ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２は、固定部４６に固定され可動部４８には固定されていないタング５２を含んでいるため、可動部４８／スライダ１４とタング５２との間に抵抗が生じることを防止できる（なぜなら、タング５２がサスペンション１６のピボット２８に接触しているからである。）。さらに、ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２は基本的に、サスペンション１６からの力をピボット２８を通して点支持し、スライダの２方向自由度、すなわち横回転および縦回転の方向の自由度を許容している。すなわち、タング５２はスライダ１４の動きの中心となる支点を有している。さらに、ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２は、機械的衝撃性能を向上させている。

図１２は、本発明の他の例示的な実施形態による、スライダ・ピエゾ素子マイクロアクチュエータ集合体２７４を示している。この実施形態では、ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２のタング５２は、円錐部２９０を含んでいる。円錐部２９０は、スライダ・ピエゾ素子マイクロアクチュエータ２７４がサスペンション１６に取り付けられるときにサスペンション１６のピボット２８に接触するように構成され配置されている。スライダ・ピエゾ素子マイクロアクチュエータ２７４の他の構成要素は、スライダ・ピエゾ素子マイクロアクチュエータ集合体７４とほぼ同様であり、同じ参照番号で示されている。

図１３は、本発明の実施形態によるピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２を組み込んだヘッドジンバルアセンブリ１０を備えた、例示的なディスクドライブ装置（ＨＤＤ）８０を示している。ＨＤＤ８０は、ハウジング８２、ディスク８４、スピンドルモータ８６、フレキシブルプリント回路８８、ＶＣＭ、および本発明の実施形態に従って構成されたＨＧＡ１０を含んでいる。ディスクドライブ装置の構造、動作、および組立てプロセスは当業者に公知であるので、本発明を不明確にしないため、ディスクドライブ装置に関する詳細は省略する。ピエゾ素子マイクロアクチュエータ１２は、マイクロアクチュエータを有するいかなる適切なディスクドライブ装置でも、あるいはマイクロアクチュエータを有する他のいかなる装置でも実施することができる。

本発明の実施形態によるピエゾ素子マイクロアクチュエータを含むヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）の斜視図である。 図１に示すＨＧＡの部分拡大斜視図である。 ピエゾ素子マイクロアクチュエータおよびスライダが取り外された状態の、図１に示すＨＧＡのサスペンションの部分拡大斜視図である。 図１に示すスライダが取り付けられた状態の、ピエゾ素子マイクロアクチュエータだけを取り出して示す斜視図である。 図４に示すスライダが取り付けられた状態の、ピエゾ素子マイクロアクチュエータだけを取り出して示す側面図である。 スライダが取り付けられていない状態の、図１に示すピエゾ素子マイクロアクチュエータだけを取り出して示す上方斜視図である。 スライダが取り付けられていない状態の、図１に示すピエゾ素子マイクロアクチュエータだけを取り出して示す下方斜視図である。 スライダおよびカバーコートが取り付けられていない、図１に示すピエゾ素子マイクロアクチュエータの平面図である。 スライダがピエゾ素子マイクロアクチュエータから取り外された状態の、図１に示すＨＧＡの拡大部分斜視図である。 図１に示すＨＧＡの部分側面図である。 スライダが取り付けられておらず、ピエゾ素子に電圧が印加された状態での、図１に示すピエゾ素子マイクロアクチュエータの平面図である。 スライダが取り付けられたピエゾ素子マイクロアクチュエータの、本発明の他の実施形態の部分側面図である。 本発明の一実施形態によるピエゾ素子マイクロアクチュエータを含むＨＧＡを組み込んだ、例示的なディスクドライブ装置の斜視図である。 従来のディスクドライブ装置の斜視図である。 図１４Ａに示す従来のディスクドライブ装置の部分斜視図である。

符号の説明

１０ ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）
１２ ピエゾ素子マイクロアクチュエータ
１４ スライダ
１６ サスペンション
１８ ベースプレート
２０ ロードビーム
２２ フレクシャ
２４ サスペンション配線パターン
２６ 取付け穴
２８ ピボット
３０ サスペンションリブ
３２ リフトタブ
３４ ピエゾ部材
３６，３８，４０，４１ パッド
４２ マイクロアクチュエータフレーム
４６ 固定部
４８ 可動部
５０ フレームリブ
５２ タング
５４ スライダ接合パッド
５６ 配線パターン
５８ 接合パッド
６０ 電気接続ボール
６２ 第１の絶縁体
６４、６６、７２ 開口
６８ 第２の絶縁体
７４，２７４ スライダ・アクチュエータ組立体
７６ 媒体対向面
７８ ギャップ
８０ ディスクドライブ装置
８２ ハウジング
８４ ディスク
８６ スピンドルモータ
８８ フレキシブルプリント回路

Claims (18)

1. ヘッドジンバルアセンブリのサスペンションに連結可能な固定部と、
   前記ヘッドジンバルアセンブリのスライダに連結可能な可動部と、
   前記固定部と前記可動部とを相互に連結する一対のフレームリブと、
   前記各フレームリブに取り付けられたピエゾ部材であって、前記可動部を動かし、それによって前記スライダを動かすように、前記フレームリブに選択的な動きを与えるように励起されることのできるピエゾ部材と、
   前記固定部に固定され、かつ該固定部から延びるタングであって、前記ヘッドジンバルアセンブリの前記サスペンションに設けられたピボットに接触可能なタングと、
   を有し、
   前記タングは、該タングと前記可動部との間にギャップを形成している、ヘッドジンバルアセンブリ用のマイクロアクチュエータ。
2. 前記固定部に、前記サスペンションに設けられたパッドと電気的に結合されるサスペンション接合パッドが設けられている、請求項１に記載のマイクロアクチュエータ。
3. 前記可動部に、前記スライダに設けられたパッドと電気的に結合されるスライダ接合パッドが設けられている、請求項２に記載のマイクロアクチュエータ。
4. 前記サスペンション接合パッドは、配線パターンを通して、前記スライダ接合パッドに電気的に接続されている、請求項３に記載のマイクロアクチュエータ。
5. 前記サスペンション接合パッド、前記スライダ接合パッド、および前記配線パターンは、絶縁体に支持されている、請求項４に記載のマイクロアクチュエータ。
6. 前記タングは、前記サスペンションに設けられた前記ピボットに接触可能な円錐部を含んでいる、請求項１から５のいずれか１項に記載のマイクロアクチュエータ。
7. 前記タングは、前記スライダの中心の上方に広がり、前記スライダの動きの中心となる支点を有している、請求項１から６のいずれか１項に記載のマイクロアクチュエータ。
8. マイクロアクチュエータと、
   スライダと、
   前記マイクロアクチュエータおよび前記スライダを支持するサスペンションと、
   を有し、
   前記マイクロアクチュエータは、
   前記サスペンションに連結された固定部と、
   前記スライダに連結された可動部と、
   前記固定部と前記可動部とを相互に連結する一対のフレームリブと、
   前記各フレームリブに取り付けられたピエゾ部材であって、前記可動部を動かし、それによって前記スライダを動かすように、前記フレームリブに選択的な動きを与えるように励起されることのできるピエゾ部材と、
   前記固定部に固定され、かつ該固定部から延びるタングであって、前記サスペンションに設けられたピボットに接触されたタングと、
   を有し、
   前記タングは、該タングと前記可動部との間にギャップを形成している、ヘッドジンバルアセンブリ。
9. 前記スライダは、磁気記録用の読取り／書込み素子を含んでいる、請求項８に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
10. 前記固定部は、前記サスペンションのフレクシャに連結されている、請求項８または９に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
11. 前記ピボットは前記サスペンションのロードビームに設けられている、請求項８から１０のいずれか１項に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
12. サスペンション接合パッドが前記固定部に設けられ、前記サスペンションに設けられた各パッドと電気的に接合されている、請求項８から１１のいずれか１項に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
13. スライダ接合パッドが前記可動部上に設けられ、前記スライダに設けられた各パッドと電気的に接合されている、請求項１２に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
14. 前記サスペンション接合パッドは、配線パターンを通して、前記スライダ接合パッドに電気的に接続されている、請求項１３に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
15. 前記サスペンション接合パッド、前記スライダ接合パッド、および前記配線パターンは、絶縁体に支持されている、請求項１４に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
16. 前記タングは、前記サスペンションに設けられた前記ピボットに接触可能な円錐部を含んでいる、請求項８から１５のいずれか１項に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
17. 前記タングは、前記スライダの中心の上方に広がり、前記スライダの動きの中心となる支点を有している、請求項８から１６のいずれか１項に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
18. マイクロアクチュエータと、スライダと、該マイクロアクチュエータおよび該スライダを支持するサスペンションと、を有する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に連結された駆動アームと、
    ディスクと、
    前記ディスクを回転させるように動作できるスピンドルモータと、
    を有し、
    前記マイクロアクチュエータは、
    前記サスペンションに連結された固定部と、
    前記スライダに連結された可動部と、
    前記固定部と前記可動部とを相互に連結する一対のフレームリブと、
    前記各フレームリブに取り付けられたピエゾ部材であって、前記可動部を動かし、それによって前記スライダを動かすように、前記フレームリブに選択的な動きを与えるように励起されることのできるピエゾ部材と、
    前記固定部に固定され、かつ該固定部から延びるタングであって、前記サスペンションに設けられたピボットに接触されたタングと、
    を有し、
    前記タングは、該タングと前記可動部との間にギャップを形成している、ディスクドライブ装置。

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