JP2007184035A - Manufacturing method of head gimbal assembly - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はヘッド・ジンバル・アセンブリの製造方法に関し、特に、その製造工程におけるテスト用サスペンションの状態検出に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a head gimbal assembly, and more particularly to detection of a state of a test suspension in the manufacturing process.
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。 As data storage devices, devices using various types of media such as optical disks and magnetic tapes are known. Among them, a hard disk drive (HDD) is widely used as a computer storage device, and is one of the storage devices indispensable in the current computer system. Furthermore, not only computer systems, but also the use of HDDs, such as moving image recording / playback devices, car navigation systems, mobile phones, and removable memories used in digital cameras, are increasingly expanding due to their superior characteristics. .
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。 The HDD includes a magnetic disk for storing data and a head slider for accessing the magnetic disk. The head slider has a head element portion that reads and / or writes data from and to the magnetic disk, and a slider on which the head element portion is formed. The head element section includes a recording element that converts an electric signal into a magnetic field according to recording data on the magnetic disk and / or a reproducing element that converts a magnetic field from the magnetic disk into an electric signal. The HDD further includes an actuator that moves the head slider to a desired position on the magnetic disk. The actuator is driven by a voice coil motor (VCM), and rotates about the rotation axis to move the head slider in the radial direction on the rotating magnetic disk. As a result, the head element section can access a desired track formed on the magnetic disk and perform data read / write processing.
アクチュエータは弾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・スライダの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・スライダ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。 The actuator includes an elastic suspension, and the head slider is fixed to the suspension with an adhesive. The pressure due to the viscosity of the air between the ABS (Air Bearing Surface) surface of the head slider facing the magnetic disk and the rotating magnetic disk balances with the pressure applied in the direction of the magnetic disk by the suspension. • The slider can fly over the magnetic disk with a certain gap.
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13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13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をその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をその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。
This head slider / suspension assembly is called a head gimbal assembly (HGA). FIG. 13 shows an example of the HGA, and shows the structure of the HGA as viewed from the recording surface side of the magnetic disk. As shown in FIG. 13, the HGA 400 includes a
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。 In manufacturing the HGA, a test called a dynamic electric test (DET) is performed. The DET sets the HGA in the test apparatus and performs actual read / write processing on the rotating magnetic disk. Thus, the flying characteristics and recording / reproducing characteristics of the head slider are evaluated. The HGA that satisfies the specifications in the DET proceeds to the next manufacturing process, and the HGA that is determined to be rejected is discarded. Therefore, when the head slider does not meet the specifications, the suspension to which the head slider is fixed is also discarded, resulting in a loss in manufacturing the HGA.
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・スライダを着脱可能な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。 In order to eliminate the loss of this suspension in the manufacture of HGA, a DET device in which a head slider can be attached and detached has been proposed (see, for example, Patent Document 1). As described above, by using the test apparatus with the head slider alone, DET can be performed before the head slider is mounted on the suspension, and the loss of the suspension due to the failure of the head slider can be prevented.
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。
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・スライダの着脱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。 However, it is difficult for a test apparatus dedicated to the head slider to perform DET under exactly the same conditions as the HGA. As recording density increases and track pitch and head sliders become finer, it is required to perform DET under conditions that more closely match the actual usage conditions. Test equipment dedicated to head sliders that do not use ordinary suspensions is difficult to meet such demands. In particular, since normal suspensions that can be used for product HDDs are not used, high-speed off-track testing is possible. Measurement is impossible. Further, when a special adhesive is used as described above, a complicated heat treatment is required for attaching and detaching the head slider. Further, the temporary fixing with the gel adhesive does not necessarily obtain a sufficient strength, and the head slider may be displaced from a desired position.
上述の課題に対し、ヘッド・スライダを着脱可能なテスト用サスペンションを使用することが考えられる。サスペンション上に形成されたクランプ、接続端子及びストッパによる挟持のみでヘッド・スライダをサスペンション上に固定し、DETを行う。通常のサスペンションと同等の条件でDETを行うことができることに加え、挟持のみでの固定なので、ヘッド・スライダとサスペンションとの着脱を容易に行うことができる。 In order to solve the above problems, it is conceivable to use a test suspension to which the head slider can be attached and detached. DET is performed by fixing the head slider on the suspension only by clamping with the clamp, connection terminal and stopper formed on the suspension. In addition to being able to perform DET under the same conditions as a normal suspension, since it is fixed only by clamping, the head slider and the suspension can be easily attached and detached.
しかし、発明者らは、この様な構成においては、一つのサスペンションに対して複数のヘッド・スライダの着脱を繰り返すことにより、サスペンション、特にジンバルが変形し、適切なテストを行うことができないことを見出した。例えば、ヘッド・スライダの着脱により接続端子やストッパが磨耗若しくは変形する。あるいは、ヘッド・スライダの着脱を繰り返すことで、それを押圧保持するクランプが変形しうる。さらには、ヘッド・スライダの着脱時の作業において、ジンバル本体が変形することがある。 However, the inventors have found that in such a configuration, by repeatedly attaching and detaching a plurality of head sliders to one suspension, the suspension, particularly the gimbal, is deformed and an appropriate test cannot be performed. I found it. For example, the connection terminal and the stopper are worn or deformed by attaching and detaching the head slider. Or the clamp which presses and hold | maintains it can deform | transform by repeating attachment / detachment of a head slider. Furthermore, the gimbal main body may be deformed during the operation of attaching / detaching the head slider.
接続端子の磨耗・変形によって、ヘッド・スライダのパッドと接続端子との接触が不十分となり得る。これにより、ヘッド素子部と接続端子との必要な電気的接続得られなくなる。あるいは、ストッパの磨耗・変形が顕著であり、ストッパとクランプとの間隔が広がると、ヘッド・スライダの十分な挟持力が得られず、ジンバル上にヘッド・スライダを確実に保持することができない。また、DETにおいて正確な特性評価を行うためには、ディンプルに対して、ヘッド・スライダは正確に位置合わせされていることが重要であるが、ストッパの磨耗・変形により、ジンバル上においてヘッド・スライダが固定される位置にずれが生ずる。 Due to wear and deformation of the connection terminal, the contact between the pad of the head slider and the connection terminal may be insufficient. As a result, the necessary electrical connection between the head element portion and the connection terminal cannot be obtained. Alternatively, the wear and deformation of the stopper are remarkable, and if the distance between the stopper and the clamp is widened, a sufficient clamping force of the head slider cannot be obtained, and the head slider cannot be securely held on the gimbal. Further, in order to perform accurate characteristic evaluation in DET, it is important that the head slider is accurately positioned with respect to the dimple. However, due to wear and deformation of the stopper, the head slider is placed on the gimbal. Deviation occurs in the position where the is fixed.
クランプが変形すると、そのクランプの弾性力が低下し、ヘッド・スライダを必要な挟持力で保持することができなくなる。これによって、ヘッド・スライダの位置ずれが生じ、あるいは、テスト中にヘッド・スライダが落下する危険がある。 When the clamp is deformed, the elastic force of the clamp is reduced, and the head slider cannot be held with a necessary clamping force. As a result, the position of the head slider is displaced, or there is a risk that the head slider falls during the test.
また、ジンバルが変形することで、そのロード・ビームに対する高さ、角度(姿勢角)が変化することが考えられる。これはヘッド・スライダの浮上特性に影響を及ぼし、正確な特性評価を行うことができなくなる。 Further, it is conceivable that the height and angle (posture angle) with respect to the load beam change due to the deformation of the gimbal. This affects the flying characteristics of the head slider, making it impossible to accurately evaluate the characteristics.
このように、サスペンションの耐用回数には限界(耐用限界)がある。耐用限界に達したサスペンションは交換しなければならないが、サスペンションの耐用回数には個体差があり、その交換時期の判断が困難である。適正なテストを行うためには、サスペンションが十分な構造特性を維持していることが必要とされる一方、サスペンションを有効に利用するためには、耐用回数にできるだけ近い回数までそれを利用することが好ましい。 As described above, the number of times that the suspension can be used has a limit (use limit). Suspensions that have reached the end of their service life must be replaced, but there are individual differences in the number of service life of the suspension, and it is difficult to judge the replacement time. Sufficient structural characteristics are required for the suspension to be properly tested, while for the effective use of the suspension, it should be used as close as possible to the service life. Is preferred.
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、一つのサスペンションに対して複数のヘッド・スライダを繰り返し着脱しテストを行う場合において、そのサスペンションの構造特性判断を適切に行い、有効なテストの実行とサスペンションの有効利用を達成することである。 The present invention has been made against the background of such circumstances, and one of its purposes is the structural characteristics of the suspension when a plurality of head sliders are repeatedly attached to and detached from a single suspension for testing. Make good judgments to achieve effective test execution and effective use of the suspension.
本発明の第1の態様は、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、ヘッド・スライダを配置するためのタング及びそのヘッド・スライダをそのタング上で押圧保持するためのバネ性クランプを有し前記ロード・ビームの面上に固定され可撓性のジンバルと、を備えるテスト用サスペンションを用意し、前記テスト用サスペンションの構造特性を測定し、前記測定された構造特性が基準レベルにあることを条件の一つとして、前記テスト用サスペンションにヘッド・スライダを搭載し、前記ヘッド・スライダとテスト用サスペンションのアセンブリをテストし、前記テストしたヘッド・スライダを使用してヘッド・ジンバル・アセンブリを組み立てるものである。これにより、一つのサスペンションに対して複数のヘッド・スライダを繰り返し着脱しテストを行う場合において、そのサスペンションの構造特性判断を適切に行い、有効なテストの実行とサスペンションの有効利用を達成することができる。 A first aspect of the present invention is a method of manufacturing a head gimbal assembly comprising a head slider and a suspension that holds the head slider, the load beam, a tongue for arranging the head slider, and A test suspension having a spring-like clamp for pressing and holding the head slider on the tongue, and a flexible gimbal fixed on the surface of the load beam; The head slider is mounted on the test suspension and the assembly of the head slider and the test suspension is tested on the condition that the measured structural characteristics are at a reference level. Assemble the head gimbal assembly using the tested head slider. Is shall. As a result, when multiple heads and sliders are repeatedly attached to and detached from a single suspension, the structural characteristics of the suspension are properly determined, and effective test execution and effective use of the suspension can be achieved. it can.
上記の態様において、前記テスト用サスペンションの構造特性として前記タングの前記ロード・ビームに対する相対的高さを測定することが好ましい。 In the above aspect, it is preferable that a relative height of the tongue with respect to the load beam is measured as a structural characteristic of the test suspension.
上記の態様において、前記テスト用サスペンションの構造特性として前記タングの姿勢角を測定することが好ましい。 In the above aspect, it is preferable that the posture angle of the tongue is measured as the structural characteristic of the test suspension.
上記の態様において、前記テスト用サスペンションの構造特性として、前記クランプとの間で前記ヘッド・スライダを挟持するストッパと前記クランプとの間の距離を測定することが好ましい。 In the above aspect, as a structural characteristic of the test suspension, it is preferable to measure a distance between the clamp and the stopper that sandwiches the head slider with the clamp.
上記の態様において、前記クランプの基準位置に対する関係と前記ストッパの前記基準位置に対する関係とを使用して、前記ストッパと前記クランプとの間の距離を測定することが好ましい。 Said aspect WHEREIN: It is preferable to measure the distance between the said stopper and the said clamp using the relationship with respect to the reference position of the said clamp, and the relationship with respect to the said reference position of the said stopper.
上記の態様において、前記テスト用サスペンションの構造特性として、前記クランプと基準位置との間の距離を測定することが好ましい。 In the above aspect, it is preferable to measure a distance between the clamp and a reference position as a structural characteristic of the test suspension.
上記の態様において、前記テスト用サスペンションの構造特性として、前記クランプとの間で前記ヘッド・スライダを挟持するストッパと基準位置との間の距離を測定することが好ましい。 In the above aspect, as a structural characteristic of the test suspension, it is preferable to measure a distance between a stopper that sandwiches the head slider with the clamp and a reference position.
上記の態様において、前記テスト用サスペンションの構造特性として、前記ヘッド・スライダのパッドに当接して電気信号を伝送する接続端子と基準位置との距離を測定することが好ましい。 In the above aspect, as a structural characteristic of the test suspension, it is preferable to measure a distance between a connection terminal that contacts the pad of the head slider and transmits an electric signal and a reference position.
上記の態様において、前記タング上において前記クランプを使用して固定されたヘッド・スライダの、そのタングを支持するディンプルに対する位置ずれを測定し、前記ずれが基準値を超える場合に他のテスト用サスペンションに前記ヘッド・スライダを搭載することが好ましい。 In the above aspect, the positional deviation of the head slider fixed on the tongue using the clamp with respect to the dimple supporting the tongue is measured, and when the deviation exceeds a reference value, another test suspension It is preferable to mount the head slider.
上記の態様において、前記タング上において前記クランプを使用して固定されたヘッド・スライダと、そのヘッド・スライダとのパッドに当接しているプローブとの間の導通を測定し、導通していない場合に他のテスト用サスペンションに前記ヘッド・スライダを搭載することができる。 In the above aspect, when the continuity between the head slider fixed on the tongue using the clamp and the probe abutting on the pad of the head slider is measured and is not conductive The head slider can be mounted on another test suspension.
本発明の第2の態様は、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、ヘッド・スライダを配置するためのタング及びそのヘッド・スライダをそのタング上で押圧保持するためのバネ性クランプを有し前記ロード・ビームの面上に固定された可撓性のジンバルと、を備えるテスト用サスペンションを用意し、ヘッド・スライダを前記タング上において前記クランプを使用して固定し、前記タング上に固定されたヘッド・スライダの、そのタングを支持するディンプルに対する位置ずれを測定し、前記位置ずれが基準内にあることを条件の一つとしてそのテスト用サスペンションを使用し、前記位置ずれが前記基準を超える場合に他のテスト用サスペンションに前記ヘッド・スライダを搭載し、前記スライダとテスト用サスペンションのアセンブリをテストし、前記テストしたスライダを使用してヘッド・ジンバル・アセンブリを組み立てるものである。これにより、一つのサスペンションに対して複数のヘッド・スライダを繰り返し着脱しテストを行う場合において、そのサスペンションの構造特性判断を適切に行い、有効なテストの実行とサスペンションの有効利用を達成すること A second aspect of the present invention is a method of manufacturing a head gimbal assembly comprising a head slider and a suspension for holding the head slider, the load beam, a tongue for arranging the head slider, and A test suspension comprising a flexible gimbal having a spring clamp for pressing and holding the head slider on the tongue and fixed on the surface of the load beam; Is fixed on the tongue using the clamp, and the positional deviation of the head slider fixed on the tongue with respect to the dimples supporting the tongue is measured, and the positional deviation is within the standard. One of the test suspensions is used, and if the displacement exceeds the reference, another test suspension is used. It said head slider is mounted on Deployment to test the assembly of the slider and the test suspension is intended to assemble the head gimbal assembly using the tested slider. As a result, when multiple heads and sliders are repeatedly attached to and detached from a single suspension for testing, the structural characteristics of the suspension should be appropriately determined to achieve effective test execution and effective use of the suspension.
上記の態様において、前記位置ずれは、前記ヘッド・スライダ上の基準位置と前記ロード・ビーム上の基準位置との関係を使用して測定することが好ましい。 In the above aspect, the positional deviation is preferably measured using a relationship between a reference position on the head slider and a reference position on the load beam.
上記の態様において、前記ヘッド・スライダを搭載する前に、前記クランプとの間で前記ヘッド・スライダを挟持するストッパと前記クランプとの間の距離を測定し、その距離が基準外である場合に他のテスト用サスペンションに前記ヘッド・スライダを搭載することが好ましい。 In the above aspect, before mounting the head slider, the distance between the clamp and the stopper that clamps the head slider is measured, and the distance is outside the reference. The head slider is preferably mounted on another test suspension.
本発明によれば、一つのサスペンションに対して複数のヘッド・スライダを繰り返し着脱しテストを行う場合において、そのサスペンションの構造特性判断を適切に行い、有効なテストの実行とサスペンションの有効利用を実現する。 According to the present invention, in the case where a plurality of head sliders are repeatedly attached to and detached from a single suspension, the structural characteristics of the suspension are appropriately determined, and effective test execution and effective use of the suspension are realized. To do.
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、ハードディスク・ドライブ(HDD)の製造工程において、ヘッド・スライダのダイナミックエレキテスト(DET)においてヘッド・スライダを保持するサスペンションの状態検査技術に関する。本形態のDETは、製品としてのHDDに使用されるサスペンションと同等の構成を有するテスト用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。本形態においては、このサスペンションはヘッド・スライダを挟持することによって保持する。このサスペンションの構造特性を測定することが本形態の特徴の一つである。特に、このサスペンションのヘッド・スライダを挟持状態及びヘッド・スライダとの電気的な接続状態を検査可能とする。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。 Hereinafter, embodiments to which the present invention can be applied will be described. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and the duplication description is abbreviate | omitted as needed for clarification of description. The present embodiment relates to a suspension state inspection technique for holding a head slider in a dynamic electric test (DET) of a head slider in a manufacturing process of a hard disk drive (HDD). The DET of this embodiment performs a test by mounting a head slider on a test suspension having the same configuration as that of a suspension used in a HDD as a product, and evaluates the characteristics. In this embodiment, the suspension is held by sandwiching the head slider. One of the features of this embodiment is to measure the structural characteristics of the suspension. In particular, the suspension state of the head slider can be inspected and the electrical connection with the head slider can be inspected. In this specification, the assembly of the suspension and the head slider is called a head gimbal assembly (HGA).
最初に、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ディスク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。
First, the overall configuration of the HDD will be described. FIG. 1 is a plan view schematically showing the configuration of
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。
The
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(不図示)から構成されている。
The
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。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。
The
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。
In order to read / write data from / to the
磁気ディスク101の回転が停止する等のときには、アクチュエータ106はヘッド・スライダ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。
When the rotation of the
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。
Note that the present invention can also be applied to a CSS (Contact Start and Stop) system in which the
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と同等の構成を有するテスト用サスペンションに装着して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。
As described above, the
更に、本実施形態においてはヘッド・スライダ105のDETに際し、テスト用サスペンションにヘッド・スライダ105を搭載する前に、テスト用サスペンションがDETにおいて正確な特性評価を行い得る状態か否か検査する。図2に、テスト用サスペンションの検査を含めた本実施形態に係るDET工程について示す。図2のフローチャートに示すように、まずテスト用サスペンションの検査として、初期状態を確認する(S201)。ここで確認する内容の詳細については後述する。
Further, in the present embodiment, when the
次に、テスト用サスペンションにヘッド・スライダ105を装着して、HGAを構成する(S202)。ヘッド・スライダ105は、テスト用サスペンションに着脱可能に取り付けられる。このテスト用サスペンションのヘッド・スライダ105保持機構については後に詳述する。次に、テスト用サスペンション上においてヘッド・スライダ105が載置された位置等、ヘッド・スライダ105の状態を確認する(S203)。ここで確認する内容の詳細については後述する。
Next, the
S203で確認した状態が適切か否かが判断され(S204)、状態が適切ではないと判断された場合、テスト用サスペンションを交換して(S205)、再度このテスト用サスペンションの初期状態を確認する(S201)。S203で確認した状態が適切だと判断された場合は、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(S206)。DETが終了したらテスト用サスペンション120からヘッド・スライダ105を取り外す(S207)。
It is determined whether or not the state confirmed in S203 is appropriate (S204). If it is determined that the state is not appropriate, the test suspension is replaced (S205), and the initial state of the test suspension is confirmed again. (S201). If it is determined that the state confirmed in S203 is appropriate, the configured HGA is set in the DET test apparatus, and DET is executed (S206). When DET is completed, the
S206におけるDETの評価結果が「エラー(不良、NG)」である場合、そのヘッド・スライダ105は廃棄する。S206におけるDETの評価結果が「パス(良、OK)」である場合、テスト用サスペンションからヘッド・スライダ105を取りはずし、このヘッド・スライダ105を製品サスペンションに実装する。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。
If the DET evaluation result in S206 is “error (defective, NG)”, the
DETを行うべきヘッド・スライダ105がもうない場合は(S208)処理を終了し、DETを行うべきヘッド・スライダ105がまだある場合は(S208)再度テスト用サスペンションの状態を確認する(S209)。ここで確認される事項はS201で確認される事項と同様である。テスト用サスペンションの状態確認の結果及びS201で確認した初期状態に基づいて、このテスト用サスペンションが継続してDETに使用することが可能か否か、即ち耐用限界に達していないか否かが判断される(S210)。
If there is no
テスト用サスペンションの継続使用が可能である場合は、新たにDETを行なうべきヘッド・スライダ105が取り付けられ(S202)、取り付けられたヘッド・スライダの状態が確認された後(S204)、適切だと判断されれば(S204)DETが行われる(S206)。継続使用が不可能である場合はテスト用サスペンションを新しいものと交換し(S211)、この新しいテスト用サスペンションの初期状態を確認して(S201)、引き続きDETを行う。この様に、テスト用サスペンションが適正に特性評価を行い得る状態か否かを毎回検査することによって、各ヘッド・スライダについて適切なDETを実現すると共に、テスト用サスペンションの耐用限界の判断を適切に行い、テスト用サスペンションを有効に利用することができる。
If the test suspension can be used continuously, a
図3を参照して、本形態のDET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に使用される状態の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と同様の構成であり、説明が省略される。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、テスト用サスペンション120及びトレース201を備えている。テスト用サスペンション120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。
With reference to FIG. 3, the structure of HGA200 used in DET of this form is demonstrated. FIG. 3A is a plan view showing a partial configuration of the
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。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。ロード・ビーム203は、ステンレス鋼などによって形成され、精密な薄板ばねとして機能する。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荷重を発生させる。この荷重とヘッド・スライダ105の浮上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。
The
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116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に形成されたバネ性クランプ224及びストッパ227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。
The
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。また、ロード・ビーム203には基準孔232が形成されている。基準孔232はロード・ビーム203上において定められた位置に形成されており、これに伴って基準孔232とディンプル231若しくはジンバル・タング223との位置関係も定められたものとなる。
As shown in FIG. 3B, the
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、着脱可能に保持されている。ジンバル・タング223の後端部、つまり、ヘッド・スライダ105の流入側には、屈曲部を有し、バネ性を有するクランプ224が形成されている。バネ性クランプ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ている。バネ性クランプ224は流入側面151に当接し、その面を前方向(ヘッド・スライダ105流出側)に押圧する。ストッパ227は、バネ性クランプ224の押圧力に抗するようにヘッド・スライダ105を支持している。つまり、ヘッド・スライダ105は、バネ性クランプ224とストッパ227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。
As described above, the
バネ性クランプ224の反対側であるヘッド・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、流出側の面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。正確な特性評価を行うためには、ヘッド・スライダ105は、ディンプル231に対して位置合わせされていることが重要であり、ストッパ227はこの位置決めを行う。尚、本形態のサスペンション/HGA検査工程は、上記構成のサスペンションに限定されるものではない。例えば、上記の説明においては、ストッパ227と接続端子221とを別々の部材として形成しているが、接続端子221にストッパ227としての機能を持たせても良い。
Four terminals (not shown in FIG. 3) are formed on the front surface of the
この様に、テスト用サスペンション120にヘッド・スライダ105を搭載する際には、スライダ搭載装置を用いる。スライダ搭載装置は、ジンバル・タング223上に設けられたバネ性クランプ224にアクセスし得る機能を有し、当該機能がストッパ227とバネ性クランプ224との間隔を制御してジンバル・タング223上にヘッド・スライダ105を搭載し、または搭載されているヘッド・スライダ105を取り外す。
In this way, when the
次に、テスト用サスペンション120の状態を確認し、検査する具体的な方法について説明する。本実施形態に係るテスト用サスペンション120の状態の確認及び検査手法は、主にジンバル・タング223上におけるヘッド・スライダ105の挟持状態及び電気的接続状態を検査する第1の手法と、主にジンバル・タング223またはヘッド・スライダ105のロード・ビーム203に対する傾き及び高さを検査する第2の手法とに分けられる。第1の手法は、テスト用サスペンション120の磁気ディスクに対向する面、即ちバネ性クランプ224、ストッパ227等が設けられた面を画像として認識し、各部の位置を解析することにより行う。第2の手法は、テスト用サスペンション120の磁気ディスクに対向する面にレーザ光を照射し、その反射光を検出し解析することにより行う。
Next, a specific method for checking and inspecting the state of the
図2に示すフローチャートにおいては、S201、S203、S209において上記の第1の手法及び第2の手法が用いられる。まず初めに、上記の第1の手法について説明する。第1の手法では、図4に示されているように、テスト用サスペンション120の長手方向をX軸として定義し、ヘッド・スライダ105載置面に平行な方向であってX軸に垂直な方向をY軸として定義する。定義された座標に従って、テスト用サスペンション120の各部の座標を示す座標データを生成する。生成された座標データを、このテスト用サスペンション120の各部の初期状態を示す初期状態データを参照しながら分析することにより、テスト用サスペンション120の状態を示す状態データを生成する。生成された状態データを、このテスト用サスペンション120が耐用限界となる状態を示す基準値データに対比させることにより評価し、テスト用サスペンション120が継続使用可能か否かを示す評価結果データを生成する。
In the flowchart shown in FIG. 2, the first method and the second method are used in S201, S203, and S209. First, the first method will be described. In the first method, as shown in FIG. 4, the longitudinal direction of the
図5を用いて第1の手法に係るサスペンション評価装置1の構成及びその動作について説明する。図5は第1の手法においてテスト用サスペンション120の状態を確認及び検査するためのサスペンション評価装置1を示すブロック図である。第1の手法に係るサスペンション評価装置1は、テスト用サスペンション120の検査面を撮像するCCDカメラ2と、入力された情報を解析処理し、評価結果を生成するコンピュータ3とを備えている。
The configuration and operation of the
コンピュータ3は、通常のパーソナルコンピュータ(PC)もしくはワークステーションなどを使用することができる。CCDカメラ2からのテスト用サスペンション120の画像データ(実画像データ321)は、I/Oインターフェース34を介してメインメモリ32に格納される。さらに、この実画像データ321は、後の使用のために不揮発性記憶装置33にも記録される。CCDカメラ2から画像データを取り込むためのインターフェースとしては、典型的にはキャプチャボードが使用される。メインメモリ32としてはDRAMを、不揮発性記憶装置33としてはハードディスク・ドライブ(HDD)を典型的に使用することができる。
As the computer 3, a normal personal computer (PC) or a workstation can be used. Image data (actual image data 321) of the
コンピュータ3内にはCPU31が実装されている。CPU31は、不揮発性記憶装置33に記憶されているオペレーティングシステム及びテスト用サスペンション評価プログラムのコマンドに従って動作することによって、テスト用サスペンション評価のための各処理を実行する。プログラムは、不揮発性記憶装置33からメインメモリ32にロードされて、CPU31によって実行される。図には示していないが、コンピュータ3には、CPU31やメインメモリ32とバスを介して接続されたコントローラが実装され、これらにデータ入力をするためのマウスやキーボード、あるいは画像出力のためのディスプレイやプリンタを接続する。さらに他のコンピュータと通信を行うために、コンピュータ3を、通信アダプタを介してネットワークに接続することも可能である。
A
次に図6に示すフローチャートを用いて、第1の手法に係る装置の動作について説明する。初めに、S201、S209において行なわれる、ヘッド・スライダ105が搭載されていない状態のテスト用サスペンション120を検査する場合を説明する。まず、検査対象であるテスト用サスペンション120の各部の初期状態を示す初期状態データを入力する(S601)。当該処理において、プログラムに従って動作するCPU31が、読み取り画像データ変換部311として機能する。CCDカメラ2によって撮像されたテスト用サスペンション120の実画像データ321に基づき、読み取り画像データ変換部311がテスト用サスペンション120の各部の座標を認識し、座標データに変換する。これにより、初期座標データが生成される。ここで生成される初期座標データの座標は各画像データについて定義されているものであって、サスペンション120の同一位置が、各座標データ間で一致するとは限らない。
Next, the operation of the apparatus according to the first method will be described using the flowchart shown in FIG. First, the case where the
図7(a)に、座標データ322及び初期座標データとして生成される情報の例を示す。座標データとして生成されるのは、図4に示されるロード・ビーム203に形成された基準孔232の座標(a)、バネ性クランプ224のヘッド・スライダ105との当接面であるバネ性クランプ224の挟持面の座標(b)、ストッパ227のヘッド・スライダ105との当接面であるストッパ227の挟持面の座標(c)及び接続端子221の端部であるヘッド・スライダ105の端子部との当接点の座標(d)である。この様に得られた初期座標データは座標データ分析部312によって基準孔232の座標を原点として規格化され、図7(b)に示す初期状態データ323が生成される。詳細については後述する。
FIG. 7A shows an example of information generated as coordinate
次に、テスト用サスペンション120の交換時期を判断するための基準値データ325を入力する(S602)。基準値データ325は、図示しないキーボード等のユーザインターフェースを用いて手動で入力する。基準値データ325として入力された情報は、不揮発性記憶装置33に格納される。基準値データ325として格納される情報は、例えば図7(c)に示す情報である。詳細については後述する。
Next,
次に、CCDカメラ2によって検査対象であるテスト用サスペンション120を撮像し、実画像データ321から座標データ322を生成する(S603)。この処理は、S601と同様の処理であるが、初期座標データ323としてではなく座標データ322として格納される。そして、生成された座標データ322を、基準孔232の座標(a)を原点として規格化し、更に初期状態データ323を参照しながら分析することにより、テスト用サスペンション120の状態を示す状態データ324を生成する(S604)。当該処理においては、CPU31が座標データ分析部312として機能し、座標データ322と初期状態データ323との比較及び分析を行い、状態データ324を生成する。
Next, the
状態データ324に含まれる情報は、例えば図7(c)に示す情報である。即ち、基準孔232を原点とした時のストッパ227の挟持面の位置(e)、ヘッド・スライダ105を挟持するバネ性クランプ224とストッパ227との間隔である挟持幅(f)、基準孔232を原点とした時のバネ性クランプ224の挟持面の位置(g)、テスト用サスペンション120の初期状態と比べた、挟持力の劣化レベル(h)、ヘッド・スライダ105の端子部と接続端子221との電気的接続レベル(i)等の情報が含まれる。
Information included in the
ストッパ227の挟持面の位置(e)は、ストッパ227の挟持面の座標(c)を基準孔232の座標(a)を原点として規格化することにより求めることができる。挟持幅(f)はバネ性クランプ224の挟持面とストッパ227の挟持面との間隔より求めることができる。バネ性クランプ224の挟持面の位置(g)は、バネ性クランプ224の挟持面の座標(b)を基準孔232の座標(a)を原点として規格化することにより求めることができる。ここで説明した処理は、図7(b)に示される初期状態データ323を生成する処理と同様である。即ち、初期座標データに基づいて得られるストッパ227の挟持面の位置が(epre)であり、挟持幅が(fpre)であり、バネ性クランプ224の挟持面の位置が(gpre)である。
The position (e) of the clamping surface of the stopper 227 can be obtained by normalizing the coordinate (c) of the clamping surface of the stopper 227 with the coordinate (a) of the
挟持力の劣化レベル(h)は、(e)と(epre)、(f)と(fpre)、(g)と(gpre)を夫々比較し、解析することにより求めることができる。バネ性クランプ224はバネがのび、その弾性力が劣化するに従って、挟持面(g)が回動軸107側にずれていくと考えられる。また、ストッパ227は磨耗又は変形し、その挟持面(e)が反回動軸107側にずれていくと考えられる。これに伴い、挟持幅(f)は広がっていくと考えられる。従って、上記の比較、解析を行うことにより、ヘッド・スライダ105を挟持する挟持力の劣化レベル、即ち、弾性力の劣化度合いを知ることができる。
The degradation level (h) of the clamping force can be obtained by comparing and analyzing (e) and (e pre ), (f) and (f pre ), (g) and (g pre ), respectively. The
電器的接続レベル(i)は、は、接続端子221の当接点位置(d)とストッパ227の挟持面位置(c)とを分析することにより求めることができる。接続端子221の当接点位置(d)は、ヘッド・スライダ105の着脱を繰り返すことにより磨耗し若しくは変形し、反回動軸107側にずれていくと考えられる。他方、ヘッド・スライダ105の端子の位置は、ストッパ227の挟持面位置(c)から知ることができる。従って、接続端子221の当接点位置(d)とストッパ227の挟持面位置(c)との位置関係により、接続端子221がどの程度の押圧力でヘッド・スライダ105の端子に当接するか求めることができる。
The electrical connection level (i) can be obtained by analyzing the contact point position (d) of the
上記のように状態データ324が生成されたら、この状態データ324を基準値データ325と比較して評価することにより、評価結果データ326を生成する(S605)。当該処理においては、CPU31が評価データ算出部313として機能し、状態データ324に基づいてテスト用サスペンション120の評価を行い、評価結果データ326を生成する。基準値データ325に含まれる情報は、図7(d)に示されるように、状態データ324に含まれる情報の許容限界値を示すものである。また、評価結果データ326に含まれる情報の例は、例えば図7(e)に示される。即ち、評価結果データ326には、状態データ324と基準値データ325とを比較した結果、状態データ324に含まれる各値が許容範囲内か否かの判断が○若しくは×で示された情報として含まれる。
When the
評価データ算出部313は、状態データ324と基準値データ325とを比較した結果、状態データ324の各値が基準値データ325に示される許容範囲内か否か(基準内か基準外か)を判断することによって、テスト用サスペンション120の状態を評価し、各値について許容範囲内か否かを○若しくは×で判断する。そして、各値の判断結果に基づき、検査対象であるテスト用サスペンション120が継続使用可能か否かを決定するし、評価結果データ326を生成する。典型的には、いずれか一つの条件でも基準外にある場合には、テスト用サスペンション120を交換する。この点については、以下の検査においても同様である。
As a result of comparing the
この様にして得られた評価結果データ326を、コンピュータ3に接続された図示しないディスプレイに表示する。オペレータはディスプレイに表示されたテスト用サスペンション120の評価結果を参照し、テスト用サスペンション120の交換の要否を判断する。
The
次に、S203において行なわれる、ヘッド・スライダ105が搭載された状態のテスト用サスペンション120を検査する場合を説明する。この場合においても、図5に示す装置と同様の装置を用い、図6と同様の流れに沿って検査が行われる。ヘッド・スライダ105が搭載された状態においては、ジンバル・タング223上においてヘッド・スライダ105が保持されている位置が測定され、評価される。更に詳細には、ヘッド・スライダ105とディンプル231との位置関係が適切か否かが判断される。
Next, the case where the
即ち、図5に示す座標データ322として生成される情報には、基準孔232の座標及びヘッド・スライダ105の予め定められた一つもしくは複数点の座標が含まれる。基準孔232とディンプル231とは、共にロード・ビーム203上に形成されており、その間隔は予め定められた寸法である。従って、ヘッド・スライダ105の位置と基準孔の位置との位置関係を分析することにより、ヘッド・スライダ105とディンプル231との位置関係を知ることができる。
That is, the information generated as the coordinate
ヘッド・スライダ105の位置は、ヘッド・スライダ105のABS面における特定の位置をもってヘッド・スライダ105の位置とすることもできる。この様にして求められたヘッド・スライダ105とディンプル231と基準データとを比較することにより、ヘッド・スライダ105とディンプル231との位置関係のずれ量を求めることが出来る。
The position of the
図5に示す基準値データ325には、ヘッド・スライダ105とディンプル231との位置関係の限界値を示す情報が含まれる。従って、状態データ324と基準値データ325とを比較することにより、ヘッド・スライダ105とディンプル231とが適正な位置関係にあるか否かを判断することができる。この判断結果に従って、評価結果データ326が生成される。ヘッド・スライダ105の寸法は、製品ばらつきが存在するため、ヘッド・スライダ105を搭載した後に位置ずれの測定をすることによって、適正なDETを行うことができる。
The
また、バネ性クランプ224のヘッド・スライダ挟持面をX、Y平面状の線として認識することもできる。これにより、ヘッド・スライダ挟持面がY軸に平行な方向からどれだけ傾いているかを知ることができ、バネ性クランプ224によるヘッド・スライダ105の挟持力の偏りを求めることができる。また、ストッパ227a、ストッパ227bのヘッド・スライダ105の挟持面を夫々別々に求めることもできる。これにより、ジンバル・タング223に保持された状態におけるヘッド・スライダ105の傾きを知ることができる。バネ性クランプ224の劣化を測るには、ヘッド・スライダ105との当接面を測定点とすることが好ましいが、バネ性クランプ224上の他の基準点を測定点とすることも可能である。
Further, the head slider holding surface of the
次に、上記の第2の手法について説明する。第2の手法では、図8に示されているように、テスト用サスペンション120の長手方向であって、ロード・ビーム203のジンバル202載置面に平行な方向をX軸とし、ロード・ビーム203のジンバル202載置面に平行な方向であって、X軸に垂直な方向をY軸とし、ロード・ビーム203のジンバル202載置面に垂直な方向をZ軸として定義する。また、ロード・ビーム203のジンバル202載置面をZ軸方向の原点とする。定義された座標に従って、テスト用サスペンション120の予め定められた複数の点についてその位置座標を特定する。
Next, the second method will be described. In the second method, as shown in FIG. 8, the longitudinal direction of the
生成された座標列データに基づき、ジンバル・タング223又はヘッド・スライダ105のロード・ビーム203に対する高さ及び角度(姿勢角)を示す状態データを生成する。生成された状態データを、このテスト用サスペンション120の初期状態を示す初期状態データ及びこのテスト用サスペンション120が耐用限界となる状態を示す基準値データに対比させることにより評価し、テスト用サスペンション120が継続使用可能か否かを示す評価結果データを生成する。
Based on the generated coordinate sequence data, state data indicating the height and angle (posture angle) of the
図9を用いて第2の手法に係るサスペンション評価装置4の構成及びその動作について説明する。第2の手法に係るサスペンション評価装置4は、テスト用サスペンション120の検査面に対してレーザ光を照射し、その反射光を受光し、受光した反射光に基づいて座標情報を生成する光学分析装置5と、入力された情報を解析処理し、評価結果を生成するコンピュータ3とを備えている。コンピュータ3の全体的な構成は図5に示した構成と同じものであるため、説明を省略する。
The configuration and operation of the
次に図10に示すフローチャートを用いて、第2の手法に係る装置の動作について説明する。S201、S209において行なわれる、ヘッド・スライダ105が搭載されていない状態のテスト用サスペンション120を検査する場合を説明する。まず初めに、検査対象であるテスト用サスペンション120のジンバル・タング223の初期状態を示す初期状態データを入力する(S101)。初期状態データ623の具体的な生成方法及び含まれる情報については後述する。生成された初期状態データ623は、不揮発性記憶装置63に格納される。
Next, the operation of the apparatus according to the second method will be described using the flowchart shown in FIG. A case where the
次に、テスト用サスペンション120の交換時期を判断するための基準値データ624を入力する(S102)。基準値データ624は、図示しないユーザインターフェースを用いて手動で入力する。基準値データ624として入力された情報は、不揮発性記憶装置33に格納される。基準値データ624として格納される情報は、例えば図11(d)に示す情報である。詳細については後述する。
Next,
次に、検査対象であるテスト用サスペンション120の検査面に対して光学分析装置5がレーザ光を照射し、その反射光を受光する。そして、受光した反射光に基づいて座標情報を生成する。この処理をジンバル・タング223の全体に亘って繰り返すことにより、ジンバル・タング223各部のX、Y座標に基づくZ座標を求め、座標列データ621を生成する(S103)。座標列データ621には、例えば図11(c)に示されるような、X、Y、Z座標の組み合わせの情報が含まれる。
Next, the optical analyzer 5 irradiates the inspection surface of the
次に、生成された座標列データ621に基づき、状態データ622を生成する(S104)。当該処理において、プログラムに従って動作するCPU61が、状態データ生成部611として機能する。状態データ生成部611が座標列データ621に含まれる情報を解析し、当該情報に含まれる座標の列によって描かれる面のロード・ビーム203面に対する傾き及び高さを算出する。状態データ622に含まれる情報は、例えば図11(a)に示される情報である。即ち、ジンバル・タング223のロード・ビーム203に対する傾き(j)及び高さ(k)である。ここで、初期状態データ623も状態データ622と同様にS103及びS104によって生成され、含まれる情報の例は図11(b)に示される。ここで、傾き(j)は、例えばヘッド・スライダ105載置面のロード・ビーム203面に対する傾きである。
Next, based on the generated coordinate
上記のように状態データ622が生成されたら、この状態データ622を初期状態データ623及び基準値データ624と比較して評価することにより、評価結果データ625を生成する(S105)。当該処理においては、CPU61が評価データ算出部612として機能し、状態データ622に基づいてテスト用サスペンション120の評価を行い、評価結果データ625を生成する。
When the
基準値データ624に含まれる情報は、図11(d)に示されるように、状態データ622に含まれる情報の初期状態データ623を中心とした許容限界幅を示すものである。即ち、ジンバル・タング223の傾き(j)は(jpre)±(jlim)、ジンバル・タング223の高さ(k)は、(kpre)±(klim)が許容範囲として規定される。また、評価結果データ625に含まれる情報の例は、例えば図11(e)に示される。即ち、評価結果データ625には、状態データ622と初期状態データ623及び基準値データ624とを比較した結果、状態データ622に含まれる各値が許容範囲内か否かの判断が○若しくは×で示された情報として含まれる。なお、初期状態データを使用することなく、状態データと予め定められた基準値とを比較することによって、ジンバル・タング223の高さ及び姿勢角が基準内にあるか判定することもできる。
The information included in the
評価データ算出部612は、状態データ622と初期状態データ623及び基準値データ624とを比較した結果、状態データ622の各値が初期状態データ623と基準値データ624に示される許容範囲内か否かを判断することによって、テスト用サスペンション120の状態を評価し、各値について許容範囲内か否かを○若しくは×で判断する。そして、各値の判断結果に基づき、検査対象であるテスト用サスペンション120が継続使用可能か否かを総合判断として決定することにより、評価結果データ625を生成する。
As a result of comparing the
この様にして得られた評価結果データ625は、コンピュータ6に接続された図示しないディスプレイに表示する。オペレータはディスプレイに表示されたテスト用サスペンション120の評価結果を参照し、テスト用サスペンション120の交換の要否を判断する。
The
なお、S203において行なわれる、ヘッド・スライダ105が搭載された状態のテスト用サスペンション120の検査も図9に示す装置と同様の装置を用い、図10と同様の流れに沿って検査を行うこともできる。各部の動作については上記の説明と同様のため説明を省略する。ヘッド・スライダ105が搭載された状態においては、ヘッド・スライダ105のロード・ビーム203面に対する傾き及び高さが測定され、評価される。この様に、第2の手法によれば、主にジンバル・タング223若しくはジンバル・タング223上に載置されたヘッド・スライダ105のロード・ビーム203に対する傾き及び高さを検査することができる。
The
本実施の形態のDETにおいては、上記した第1の手法及び第2の手法を用いて、テスト用サスペンション120の状態を確認しながらDETを行う。これにより、一つのテスト用サスペンション120を用いて複数のヘッド・スライダ105のDETを行っても、適切なヘッド・スライダ105特性評価を行えるようにテスト用サスペンション120の状態を保つことができ、テスト用サスペンション120を交換する好適なタイミングを知ることができる。
In the DET of the present embodiment, the DET is performed while confirming the state of the
ここで、好ましくは、ヘッド・スライダ105をジンバル・タング223に搭載した状態において、DETを行う前にヘッド素子部と接続端子221との導通を検査する導通試験を行う。第1の手法において説明した態様では、ヘッド・スライダ105をジンバル・タング223に搭載することなく電気的接続レベルを評価するが、導通試験を行えばヘッド素子部と接続端子221との電気的接続レベルを直接検査することができ、より確実なチェックを行うことができる。
Here, preferably, in a state where the
検査結果がパスである場合、ヘッド・スライダ105をテスト用サスペンション120から取りはずし、このヘッド・スライダ105を製品サスペンション110に実装する。図12は、ヘッド・スライダ105の実装方法を模式的に示している。ここで、図12においてヘッド・スライダ105が搭載されているのはサスペンション110であってテスト用サスペンション120ではないが、サスペンション110とテスト用サスペンション120とは同等の構成を有するため、図12においてはテスト用サスペンションの各部と同一の符号を付して示す。図12(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。
If the inspection result is a pass, the
さらに、接続端子221とヘッド・スライダの端子とを、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12(a)に示すように、接続端子221とヘッド・スライダの端子との間に、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12(b)に示すように、接続端子221とヘッド・スライダの端子を電気的かつ物理的に接続する導体層283を形成する。
Further, the
尚、テスト用サスペンションに強度があれば、テスト用サスペンションをヘッド・ジンバル・アセンブリの一部として利用することも可能である。以下、図13を用いて説明する。スライダを機械的にクランプする機構と電気的に接触する機構を有するサスペンションを準備し(S131)、それにスライダを搭載し仮止めし(S132)、状態を確認する。Sliderマウンターでこれらの作業を自動的にすることが可能である。 If the test suspension is strong, the test suspension can be used as a part of the head gimbal assembly. Hereinafter, description will be given with reference to FIG. A suspension having a mechanism for mechanically clamping the slider and a mechanism for electrical contact is prepared (S131), and a slider is mounted on the suspension and temporarily fixed (S132), and the state is confirmed. It is possible to automate these tasks with the Slider mounter.
保持された状態が適切であれば、DETを行う(S133)。この際に、リード・ライト特性だけでなく、BER(Bit Error Rate)測定する。BERはSER(Sector Error Rate)と相関があるため、これをDETの測定項目として追加することにより、ハードディスク装置として組み立てる前に品質が一定の基準を満たさないものを予め排除することにより生産効率を上げることができる。 If the held state is appropriate, DET is performed (S133). At this time, not only read / write characteristics but also BER (Bit Error Rate) is measured. Since BER has a correlation with SER (Sector Error Rate), adding this as a DET measurement item eliminates products that do not satisfy certain standards before assembling as a hard disk drive, thereby improving production efficiency. Can be raised.
DETを行う前の保持状態の確認までの工程に関しては、上記実施形態の方法を用いればよい。次にDETで良好な特性を得られたスライダとサスペンションの組み合わせに関しては(S133におけるPASS)、スライダの固定と電気接続を行う(S134)。具体的には、サスペンションの接続端子とヘッド・スライダの端子とを、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して、ヘッド・ジンバル・アセンブリとして完成品を形成させる(S135)。 With respect to the process up to the confirmation of the holding state before performing DET, the method of the above embodiment may be used. Next, with respect to the combination of the slider and the suspension for which good characteristics are obtained by DET (PASS in S133), the slider is fixed and electrically connected (S134). Specifically, the connection terminal of the suspension and the terminal of the head slider are connected by solder ball bonding or gold ball bonding to form a finished product as a head gimbal assembly (S135).
一方、DETで性能が不十分と判断されたスライダとサスペンションの組み合わせに関しては(S133におけるFAIL)、スライダをサスペンションから外し、スライダは廃棄するが、サスペンションは再利用する(S136)。Sliderマウンター、テスターおよび本止め工程を自動化すれば、テスト選別を含むHGAプロセスが完全に自動化でき、生産工程を更に上げることが可能となる。 On the other hand, for a combination of a slider and a suspension that is determined to be insufficient by DET (FAIL in S133), the slider is removed from the suspension, and the slider is discarded, but the suspension is reused (S136). By automating the slider mounter, tester, and main fastening process, the HGA process including test selection can be completely automated, and the production process can be further increased.
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。例えば、上述のように、テスト用サスペンション120に搭載するヘッド・スライダ105を交換する度に、毎回テスト用サスペンション120の状態確認及び評価を行うことが好ましい。しかし、毎回ではなく複数回に1回行なうようにすることもできる。あるいは、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及びその検査手法を使用することができる。
The above description describes the embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment. A person skilled in the art can easily change, add, and convert each element of the above-described embodiment within the scope of the present invention. For example, as described above, it is preferable to check and evaluate the state of the
1 サスペンション評価装置、2 CCDカメラ、3 コンピュータ、
4 サスペンション評価装置、5 レーザ照射・受光装置、6 コンピュータ、
31 CPU、32 メインメモリ、33 不揮発性記憶装置、
34 インターフェースI/O、61 CPU、62 メインメモリ、
63 不揮発性記憶装置、インターフェースI/O、101 磁気ディスク、
102 ベース、103 VCM、105 ヘッド・スライダ、
106 アクチュエータ、107 回動軸、110 サスペンション、
111 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、
120 テスト用サスペンション、151 流入側面、152 流出側面、
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、221 接続端子、222 開口、
223 ジンバル・タング、224 バネ性クランプ、225 ジンバル・アーム、
226 開口、227 ストッパ、231 ディンプル、232 基準孔、
281 接着剤層、282 導体ボール、283 導体層、311 画像データ変換部、
312 座標データ分析部、313 評価データ算出部、321 実画像データ、
322 座標データ、322 初期座標データ、324 状態データ、
325 基準値データ、326 評価結果データ、401 ヘッド・スライダ、
402 サスペンション、403 トレース、404 ジンバル、
405 ロード・ビーム、406 マウント・プレート、407 タブ、
611 座標列データ変換部、612 評価データ算出部、621 座標列データ、
622 状態データ、623 初期状態データ、624 基準値データ、
625 評価結果データ
1 suspension evaluation device, 2 CCD camera, 3 computer,
4 Suspension evaluation device, 5 Laser irradiation / light receiving device, 6 Computer,
31 CPU, 32 main memory, 33 non-volatile storage device,
34 interface I / O, 61 CPU, 62 main memory,
63 Nonvolatile storage device, interface I / O, 101 magnetic disk,
102 base, 103 VCM, 105 head slider,
106 Actuator, 107 Rotating shaft, 110 Suspension,
111 arm, 112 coil support, 113 flat coil,
114 upper stator magnet holding plate, 115 ramp mechanism, 116 tab,
120 suspension for testing, 151 inflow side, 152 outflow side,
200 head gimbal assembly, 201 trace, 202 gimbal,
203 Load beam, 221 connection terminal, 222 opening,
223 Gimbal tongue, 224 Spring clamp, 225 Gimbal arm,
226 opening, 227 stopper, 231 dimple, 232 reference hole,
281 Adhesive layer, 282 Conductor ball, 283 Conductor layer, 311 Image data conversion unit,
312: Coordinate data analysis unit, 313 evaluation data calculation unit, 321 actual image data,
322 coordinate data, 322 initial coordinate data, 324 status data,
325 reference value data, 326 evaluation result data, 401 head slider,
402 suspension, 403 trace, 404 gimbal,
405 load beam, 406 mount plate, 407 tab,
611 coordinate sequence data conversion unit, 612 evaluation data calculation unit, 621 coordinate sequence data,
622 state data, 623 initial state data, 624 reference value data,
625 Evaluation result data
Claims (13)
ロード・ビームと、ヘッド・スライダを配置するためのタング及びそのヘッド・スライダをそのタング上で押圧保持するためのバネ性クランプを有し前記ロード・ビームの面上に固定され可撓性のジンバルと、を備えるテスト用サスペンションを用意し、
前記テスト用サスペンションの構造特性を測定し、
前記測定された構造特性が基準レベルにあることを条件の一つとして、前記テスト用サスペンションにヘッド・スライダを搭載し、
前記ヘッド・スライダとテスト用サスペンションのアセンブリをテストし、
前記テストしたヘッド・スライダを使用してヘッド・ジンバル・アセンブリを組み立てる、方法。 A method of manufacturing a head gimbal assembly comprising a head slider and a suspension for holding the head slider,
A flexible gimbal having a load beam, a tongue for positioning the head slider, and a spring-type clamp for pressing and holding the head slider on the tongue. Prepare a test suspension with
Measure the structural characteristics of the test suspension,
As one of the conditions that the measured structural characteristics are at a reference level, a head slider is mounted on the test suspension,
Test the head slider and test suspension assembly,
Assembling a head gimbal assembly using the tested head slider.
前記ずれが基準値を超える場合に他のテスト用サスペンションに前記ヘッド・スライダを搭載する、請求項1に記載の方法。 Further, the positional deviation of the head slider fixed on the tongue using the clamp with respect to the dimple supporting the tongue is measured.
The method according to claim 1, wherein the head slider is mounted on another test suspension when the deviation exceeds a reference value.
ロード・ビームと、ヘッド・スライダを配置するためのタング及びそのヘッド・スライダをそのタング上で押圧保持するためのバネ性クランプを有し前記ロード・ビームの面上に固定された可撓性のジンバルと、を備えるテスト用サスペンションを用意し、
ヘッド・スライダを前記タング上において前記クランプを使用して固定し、
前記タング上に固定されたヘッド・スライダの、そのタングを支持するディンプルに対する位置ずれを測定し、
前記位置ずれが基準内にあることを条件の一つとしてそのテスト用サスペンションを使用し、前記位置ずれが前記基準を超える場合に他のテスト用サスペンションに前記ヘッド・スライダを搭載し、
前記スライダとテスト用サスペンションのアセンブリをテストし、
前記テストしたスライダを使用してヘッド・ジンバル・アセンブリを組み立てる、方法。 A method of manufacturing a head gimbal assembly comprising a head slider and a suspension for holding the head slider,
A load beam, a tongue for positioning the head slider, and a spring clamp for pressing and holding the head slider on the tongue; a flexible beam fixed on the surface of the load beam; A test suspension with a gimbal,
Fix the head slider on the tongue using the clamp,
Measure the displacement of the head slider fixed on the tongue with respect to the dimple that supports the tongue,
Using the test suspension as one of the conditions that the positional deviation is within the reference, and mounting the head slider on another test suspension when the positional deviation exceeds the reference,
Test the slider and test suspension assembly,
Assembling a head gimbal assembly using the tested slider.
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