JP2007095305A - サスペンション及びヘッドジンバルアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】サスペンション及びヘッドジンバルアセンブリに関し、ライト電流印加時にサスペンションの熱変形を軽減させることができるようにすることを目的とする。
【解決手段】磁気ヘッドと一端において接するサスペンション16において、磁気ヘッドの出力を外部に導くために上記一端から上記外部へ電気的に接続された一対のリード配線24R, 25Rと一対のライト配線26W, 27Wを有し、サスペンションの中心線に対して一方の側にリード配線の１本とライト配線の１本が配置され、他方の側にリード配線の１本とライト配線の１本が配置されるように構成される。
【選択図】図１１

Description

本発明はディスク装置のサスペンション及びヘッドジンバルアセンブリに関する。

磁気ディスク装置等のハードディスク装置は、情報を記憶するための複数のディスクと、ディスクに情報を書き込み、又はディスクから情報を読みだすためのＭＲヘッド等のヘッドを備えている。ヘッドはスライダに設けられ、スライダはサスペンションによりディスクに対して浮上可能に配置される。サスペンションはアクチュエータに結合される。

ヘッドはサスペンションに沿って延びるリード線によって制御回路に接続される。最近では、リード線の代わりに、回路パターンがサスペンションに形成され、回路パターンはフレキシブルプリント板を介して制御回路のプリント板と結合されるようになっている。このように、回路パターンをサスペンションに形成することにより、ディスク装置の小型化、高性能化が実現されている。また、回路パターンは、リード線を設けた場合よりも、スライダの浮上性に与える影響が小さくなり、スライダの浮上特性が安定する。また、回路パターンは、ヘッドおよびフレキシブルプリント板と容易に接合され、小型ヘッドの自動実装化が容易である。

図１５及び図１６は、従来のサスペンションを示す図である。サスペンション１は、アクチュエータへの取りつけ部２と、スライダを取りつけるためのタング３とを有する。回路パターンのリード配線４Ｒ、５Ｒおよびライト配線６Ｗ、７Ｗがサスペンション１に形成されている。リード配線４Ｒ、５Ｒは図示しないヘッドにリード電流Ｒを流すためにサスペンション１の一側部に沿って形成され、ライト配線６Ｗ、７Ｗはライト電流Ｗを流すためにサスペンション１の他の一側部に沿って形成されている。図１６に示すように、サスペンション１のサスペンション本体１Ｂはステンレス鋼で形成され、ポリイミド（ＰＩ）の保護膜８がサスペンション本体１Ｂの表面を被覆している。銅の回路パターンのリード配線４Ｒ、５Ｒおよびライト配線６Ｗ、７Ｗは保護膜８の上に形成され、ＰＩの保護膜９がリード配線４Ｒ、５Ｒおよびライト配線６Ｗ、７Ｗを覆っている。

図１５及び図１６に示されるような積層構造のサスペンション１においては、ステンレス鋼の熱膨張係数は２０ppm 、銅の熱膨張係数は１７．２ppm であり、これらの金属部材の熱膨張係数の差は比較的小さい。しかし、ディスク装置の稼働時にサスペンション本体１Ｂに局部的な熱負荷がかかると、ＭＲヘッドを有したサスペンション１の変形が生じる。特に、サーボトラックライティング時に、サスペンション１の変形が生じる。サスペンション１の変形は、ライト電流Ｗが流れる側のアウタリガー領域Ａで大きくなり、サスペンション１のアウタリガー領域Ａが矢印Ｂで示すように伸びるように変形する。サーボトラックライティング時にサスペンション１がこのように変形すると、サスペンション１は首振り運動のような挙動を示し、１周目のライト後に、ＭＲヘッドの位置が例えば１トラック分ずれることがある。ライト電流印加後、ヘッド全体（サスペンション＋コイル）が温まるまでの数秒待ち、それからライトしはじめればこの現象は収まるが、ディスク装置の量産ラインにおいては、この数秒を待つことが困難なことがある。

本発明の目的は、ライト電流印加時にサスペンションの熱変形を軽減させることのできるサスペンション及びヘッドジンバルアセンブリを提供することである。

本発明によるサスペンションは、磁気ヘッドと一端において接するサスペンションであって、上記磁気ヘッドの出力を外部に導くために上記一端から上記外部へ電気的に接続された一対のリード配線と一対のライト配線を有し、上記サスペンションの中心線に対して一方の側に上記リード配線の１本と上記ライト配線の１本が配置され、他方の側に上記リード配線の１本と上記ライト配線の１本が配置されたことを特徴とするものである。

また一方で、本発明によるヘッドジンバルアセンブリは、磁気ヘッドが磁気記録媒体上を相対的に移動することで、この磁気記録媒体における磁気記録情報に対して上記磁気ヘッドによる読み出し及び書き込みを行うヘッドジンバルアセンブリであって、上記磁気ヘッドを上記磁気記録媒体方向に体勢する弾性体からなるサスペンションと、上記磁気ヘッドの出力を外部に導くために上記一端から上記外部へ電気的に接続された一対のリード配線と一対のライト配線とを有し、上記サスペンションの中心線に対して一方の側に上記リード配線の１本と上記ライト配線の１本が配置され、他方の側に上記リード配線の１本と上記ライト配線の１本が配置されたことを特徴とするものである。

さらに、本発明によるサスペンションは、サスペンション本体と、このサスペンション本体の一方の表面側に形成された回路パターンと、上記サスペンション本体の他方の表面側に設けられた金属層とからなることを特徴とするものである。

上記の構成によれば、金属層はヒートシンク機能をもち、ライト電流印加時にサスペンション本体の一部が熱変形しようとするのを抑えることができる。

さらに、本発明によるサスペンションは、サスペンション本体と、このサスペンション本体の一方の表面側に形成された回路パターンとからなり、この回路パターンはライト配線及びリード配線を有し、このライト配線及びリード配線の各々は上記サスペンション本体の中心線に対してほぼ対称に配置されていることを特徴とするものである。

上記の構成によれば、例えば回路パターンのライト配線はサスペンション本体の中心線に対してほぼ対称に配置されているので、特にライト電流を流すときにサスペンション本体の一部が熱変形することがなくなる。

本発明によれば、サスペンションにヒートシンクの役割をもたせる金属層を設け、あるいは、ライト配線及びリード配線を対称に配置することにより、サスペンションの首振り運動のような挙動は収まり、安定したサーボトラックライティングを実現できる。

以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。

図１は磁気ディスク装置（ＨＤＤ）を示す平面図、図２は磁気ディスク装置を示す側面図である。ディスク装置１０は、情報を記憶するための複数の回転可能なディスク１２と、ディスク１２に情報を書き込み、又はディスク１２から情報を読みだすためのＭＲヘッド等のヘッドを備えている。ヘッドはスライダ１４に設けられ、スライダ１４はサスペンション１６によりディスク１２に対して浮上可能に配置される。サスペンション１６はアクチュエータ１８に結合される。ディスク１２及びアクチュエータ１８はそれぞれ図示しない公知のモータによって駆動される。

図３は２つのサスペンション１６が１つのアクチュエータ１８に取りつけられている例を示す図である。サスペンション１６はスペーサ２０によってアクチュエータ１８に取りつけられている。スライダ１４はサスペンション１６のタング２２に搭載される。スライダ１４にはリード／ライトのためのＭＲヘッドが公知のようにして作り込まれている。

図４は本発明の１実施例のサスペンションを示す平面図である。図５は図４の線Ｖ−Ｖに沿ったサスペンションの部分を示す断面図である。図４及び図５において、サスペンション１６は、アクチュエータ１８に取りつけられたスペーサ２０への取りつけ部２４と、スライダ１４を取りつけるためのタング２２とを有する。回路パターンのリード配線２４Ｒ、２５Ｒおよびライト配線２６Ｗ、２７Ｗがサスペンション１６の一方の表面側に形成されている。リード配線２４Ｒ、２５Ｒは図示しないスライダ１４に形成されたＭＲヘッドにリード電流Ｒを流すためにサスペンション１６の一側部に沿って形成され、ライト配線２６Ｗ、２７Ｗはライト電流Ｗを流すためにサスペンション１６の他の一側部に沿って形成されている。さらに、サスペンション１６は、フレキシブルプリント板との接合領域２８を有する。

図５に示すように、サスペンション１６は、ステンレス鋼で形成されたサスペンション本体１６Ｂと、サスペンション本体１６Ｂの一方の表面に塗布されたポリイミド（ＰＩ）の保護膜３０と、保護膜３０の上に形成された銅の回路パターンのリード配線２４Ｒ、２５Ｒおよびライト配線２６Ｗ、２７Ｗと、リード配線２４Ｒ、２５Ｒおよびライト配線２６Ｗ、２７Ｗを覆うＰＩの保護膜３２とからなる積層構造である。

さらに、サスペンション１６は、サスペンション本体１６Ｂの他方の表面に貼り付けられた金属層３４を有する。金属層３４は例えば銅で作られ、サスペンション本体１６Ｂの他方の表面を覆って（タング２２およびそのまわりのＵ字状のスリットの部分を除いて）ベタに形成されている。

サスペンション本体１６Ｂの厚さは例えば２０μｍであり、金属層３４の厚さはサスペンションの弾性変形を妨げないように１０μｍ以下にするのがよい。金属層３４の厚さは３〜４μｍにするのがよい。

この構成によれば、金属層３４はヒートシンク機能をもち、ライト電流印加時にサスペンション本体１６Ｂの一部（図１５のアウタリガー領域Ａ）が局部的に温度上昇するのを緩和し、サスペンション１６が熱変形しようとするのを抑えることができる。図１５に示す従来技術では、ライト電流を流すと、熱がサスペンション本体の片側のアウタリガーに偏って印加されるためにサスペンションが変形するが、本発明ではサスペンション本体１６Ｂを冷却することによりサスペンション本体１６Ｂの局部的な熱変形を防止する。回路パターンをサスペンション本体から大きく距離をあけて設けると、放射ノイズ、浮上特性を悪化させることとなるので、回路パターンはサスペンション本体に近接させ、ヒートシンクの役割をもったベタ金属層３４をサスペンション本体１６Ｂの配線パターンの反対側に貼る。ディスク装置の稼働時にはスライダ１４の周囲には風速１０〜３０ｍ／ｓの風が吹いており、金属層３４が高い熱伝導性の材料で構成されれば、サスペンションの放熱効果は大きい。ステンレス鋼の熱伝導率は２０Ｗ／mKであり、銅の熱伝導率は４００Ｗ／mKである。また、金属層３４はノイズ発生を極力阻止し、ライト配線及びリード配線をできるだけ対称にする。

図６はシミュレーションによる金属層３４の厚さとサスペンション１６の最高温度上昇との関係を示す図である。図７はシミュレーションによる金属層３４の厚さとライト配線の部分におけるサスペンション１６の変位を示す図である。図７において、丸の点はサスペンション１６の長手方向の変位、四角の点はサスペンション１６の幅方向の変位を示す。このシミュレーションの概要は次の通りである。銅の金属層３４の幅×高さは５０×３．６μｍ、抵抗は３Ω、ライト電流は５０mAであった。

図８は本発明の２実施例のサスペンションを示す平面図である。図９は図８の線IX−IXに沿ったサスペンションの部分を示す断面図である。図１０は図８及び図９の金属層を除いたサスペンションの部分を示す底面図である。図８及び図９において、サスペンション１６は、スペーサ２０への取りつけ部２４と、タング２２と、フレキシブルプリント板との接合領域２８とを有する。回路パターンのリード配線２４Ｒ、２５Ｒおよびライト配線２６Ｗ、２７Ｗがサスペンション１６の一方の表面側に形成されている。

サスペンション１６は、ステンレス鋼で形成されたサスペンション本体１６Ｂと、サスペンション本体１６Ｂの一方の表面に塗布されたＰＩの保護膜３０と、保護膜３０の上に形成された銅の回路パターンのリード配線２４Ｒ、２５Ｒおよびライト配線２６Ｗ、２７Ｗと、リード配線２４Ｒ、２５Ｒおよびライト配線２６Ｗ、２７Ｗを覆うＰＩの保護膜３２とからなる積層構造である。サスペンション１６は、サスペンション本体１６Ｂの他方の表面に貼り付けられた銅のベタの金属層３４を有する。

さらに、この実施例では、サスペンション本体１６Ｂはライト配線２６Ｗ、２７Ｗを含む位置（図１５のアウタリガー領域Ａに相当する位置）に開口部分３６が形成され、銅の第２の金属層３８がこの開口部分３６に挿入されている。第１の金属層３４と第２の金属層３８とは互いに接触し、第２の金属層３８はライト配線２６Ｗ、２７Ｗにより接近して、ライト配線２６Ｗ、２７Ｗの発生する熱を第１の金属層３４に伝導し、より多く放熱するようになっている。

図１１は本発明の３実施例のサスペンションを示す平面図である。図１２は図１１の線XI−XIに沿ったサスペンションの部分を示す断面図である。図１１及び図１２において、サスペンション１６は、スペーサ２０への取りつけ部２４と、タング２２と、フレキシブルプリント板との接合領域２８とを有する。回路パターンのリード配線２４Ｒ、２５Ｒおよびライト配線２６Ｗ、２７Ｗがサスペンション１６の一方の表面側に形成されている。サスペンション１６は、ステンレス鋼で形成されたサスペンション本体１６Ｂと、サスペンション本体１６Ｂの一方の表面に塗布されたＰＩの保護膜３０と、保護膜３０の上に形成された銅の回路パターンのリード配線２４Ｒ、２５Ｒおよびライト配線２６Ｗ、２７Ｗと、リード配線２４Ｒ、２５Ｒおよびライト配線２６Ｗ、２７Ｗを覆うＰＩの保護膜３２とからなる積層構造である。

この実施例では、回路パターンのリード配線２４Ｒ、２５Ｒおよびライト配線２６Ｗ、２７Ｗの各々が、サスペンション本体１６Ｂの中心線に対してほぼ対称に配置されている。つまり、リード配線２４Ｒはサスペンション本体１６Ｂの中心線に対して一方の側に配置され、リード配線２５Ｒはサスペンション本体１６Ｂの中心線に対して他方の側に配置されている。また、ライト配線２６Ｗはサスペンション本体１６Ｂの中心線に対して一方の側に配置され、ライト配線２７Ｗサスペンション本体１６Ｂの中心線に対して他方の側に配置されている。

このように構成することにより、ノイズ発生を極力阻止し、サスペンション本体１６Ｂの局部的な熱変形を抑えるようにしている。

さらに、リード配線２４Ｒ又は２５Ｒとライト配線２６Ｗ又は２７Ｗとの間にグランド配線４０が設けられる。さらに、バイア４２が保護膜３０に設けられ、グランド配線４０をバイア４２を介してサスペンション本体１６Ｂに電気的に接続する。グランド配線４０はライト配線及びリード配線が交互に近接して配置されている場合のノイズ対策のために設けられる。

以上の実施例においては、説明のために、サスペンション１６は単純な矩形形状に示されているけれども、サスペンション１６は他の形状に形成されることができる。例えば、図１３は先端部が細くなったサスペンション１６の例を示す図である。図１３のサスペンション１６にこれまで説明した特徴を付与することができる。

さらに、図３においては、サスペンション１６はスペーサ２０を介してアクチュエータ１８に結合されているけれども、サスペンション１６は他の手段によりアクチュエータ１８に結合されることができる。例えば、図１４はサスペンション１６がアクチュエータに直に取りつけられている例を示す図である。

磁気ディスク装置を示す平面図である。 磁気ディスク装置を示す側面図である。 ２つのサスペンションが１つのアクチュエータに取りつけられている例を示す図である。 本発明の１実施例のサスペンションを示す平面図である。 図４の線Ｖ−Ｖに沿ったサスペンションの部分の断面図である。 金属層の厚さとサスペンションの最高温度上昇との関係を示す図である。 金属層の厚さとライト配線の部分におけるサスペンションの変位を示す図である。 本発明の２実施例のサスペンションを示す平面図である。 図８の線IX−IXに沿ったサスペンションの部分の断面図である。 図８及び図９の金属層を除いたサスペンションの部分を示す底面図である。 本発明の３実施例のサスペンションを示す平面図である。 図１１の線XI−XIに沿ったサスペンションの部分を示す断面図である。 サスペンションの変形例を示す図である。 ２つのサスペンションが１つのアクチュエータに取りつけられている例を示す図である。 従来のサスペンションを示す平面図である。 図１４のサスペンションの回路パターンの部分を示す断面図である。

符号の説明

１０ ディスク装置
１２ ディスク
１４ スライダ
１６ サスペンション
１６Ｂ サスペンション本体
１８ アクチュエータ
２４Ｒ、２５Ｒ リード配線
２６Ｗ、２７Ｗ ライト配線
３４ 金属層
３６ 開口部分
３８ 第２の金属層
４０ グランド配線
４２ バイア

Claims (5)

1. 磁気ヘッドと一端において接するサスペンションにおいて、
   前記磁気ヘッドの出力を外部に導くために該一端から該外部へ電気的に接続された一対のリード配線と一対のライト配線を有し、
   前記サスペンションの中心線に対して一方の側に前記リード配線の１本と前記ライト配線の１本が配置され、他方の側に前記リード配線の１本と前記ライト配線の１本が配置されたことを特徴とするサスペンション。
2. 前記ライト配線及び前記リード配線の各々は前記中心線に対してほぼ対称に配置されていることを特徴とする請求項１記載のサスペンション。
3. 前記ライト配線と前記リード配線との間にグランド配線が設けられることを特徴とする請求項１記載のサスペンション。
4. 前記ライト配線と前記リード配線は回路パターンであることを特徴とする請求項１に記載のサスペンション。
5. 磁気ヘッドが磁気記録媒体上を相対的に移動することで、該磁気記録媒体における磁気記録情報に対して該磁気ヘッドによる読み出し及び書き込みを行うヘッドジンバルアセンブリであって、
   該磁気ヘッドを該磁気記録媒体方向に体勢する弾性体からなるサスペンションと、
   前記磁気ヘッドの出力を外部に導くために該一端から該外部へ電気的に接続された一対のリード配線と一対のライト配線とを有し、
   前記サスペンションの中心線に対して一方の側に前記リード配線の１本と前記ライト配線の１本が配置され、他方の側に前記リード配線の１本と前記ライト配線の１本が配置されたことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。

Images