JP2008234748A - 振動センサを備えたヘッドサスペンション及びその製造方法。 - Google Patents
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Abstract
【課題】外来ノイズの影響を受け難い構造の振動センサを備えたヘッドサスペンションを提供すること。
【解決手段】振動センサの第1の電極を第2の電極及び第2の電極と電気的に接続されたシールド層で挟む構造をとることで、第1の電極が第2の電極及び第2の電極と電気的に接続されたシールド層により電気的にシールドされ、外来ノイズの影響を減少させることができる。特に、第2の電極及び第2の電極と電気的に接続されたシールド層を接地することで、より確実にその効果を得ることができる。
【選択図】図6
【解決手段】振動センサの第1の電極を第2の電極及び第2の電極と電気的に接続されたシールド層で挟む構造をとることで、第1の電極が第2の電極及び第2の電極と電気的に接続されたシールド層により電気的にシールドされ、外来ノイズの影響を減少させることができる。特に、第2の電極及び第2の電極と電気的に接続されたシールド層を接地することで、より確実にその効果を得ることができる。
【選択図】図6
Description
本発明は、振動センサを備えたヘッドサスペンションに関する。さらに詳しくは、振動センサの構造及びその製造方法に関する。
図1に従来の磁気ディスク装置の斜視図を、図2に図1に示したアクチュエータの拡大斜視図を示す。スピンドルモータ1に固定された磁気記録媒体2が高速で回転することで、空気をスライダ3と磁気記録媒体2の間に引き込んで、その加圧によりスライダ3を浮動させている。図2に示すように、アクチュエータ4は、キャリッジ5の一端にヘッドサスペンション6を、他端にボイスコイル7を有し、軸受け8を通じて支軸により回転自在に筐体9に固定され、磁気記録媒体2の略半径方向に移動する。したがって、ヘッドサスペンション6に取り付けられたスライダ3が磁気記録媒体2上を略半径方向に移動して、スライダ3に搭載されたヘッドが所定のトラック上に位置決めされて情報の記録/再生を行う。
近年、デジタル化や情報化により大容量記録装置が必要とされ、HDDなどの磁気記録装置は急速に高密度化が進んでいる。それに伴い、記録媒体上の最小記録サイズも益々小さくなっており、アクチュエータには高いヘッド位置決め精度が要求されている。ヘッドの位置決めを阻害する主要因の一つにディスクフラッタがある。これは記録媒体の回転によって発生する空気流が記録媒体を振動させる現象で、記録媒体と共にその記録媒体上を浮上するスライダを固定しているヘッドサスペンションも振動し、ヘッド位置決め精度に悪影響を及ぼしている。
このディスクフラッタ対策の技術が特開2003-217244号公報に開示されている。記録媒体に対して軸線方向の変位を検出する歪ゲージをヘッドサスペンションに取付けて、歪ゲージの出力から補正制御信号を生成してアクチュエータへ送り、記録媒体上のトラックに対するヘッド位置ずれを補正している。
また、部材の変形や振動の検出に圧電センサを用いることも公知である。例えば特許3208386号公報では、圧電センサでアクチュエータの変形を検出して共振を抑制する方法および圧電センサの取付方法が記載されている。
特開2003-217244号公報
特許3208386号公報
ところが、ヘッドサスペンションに用いられる振動センサは非常に高感度であるため、主に電源に起因する外来ノイズが生じると、振動センサが外来ノイズをセンシングし、正確にヘッド位置ずれを補正することができなくなる。今後の高密度化を考えると、良好なヘッド位置決め精度を得るためには、外来ノイズ対策は極めて重要である。
したがって、本発明の目的は、外来ノイズの影響を受けない構造の振動センサを備えたヘッドサスペンションを提供することである。また、本発明の別の目的は、外来ノイズの影響を受けない構造の振動センサを備えたヘッドサスペンションを容易に製造する方法を提供することである。
本発明のヘッドサスペンションは、ロードビームと、第1の電極及び第2の電極に挟まれて構成される振動センサと、該ロードビーム上に配置され該第1の電極及び該第2の電極を外部の検出回路に電気的に接続するための導電パターンと、を備えるヘッドサスペンションであって、該第1の電極が、該振動センサを介した該第2の電極と、絶縁層を介したシールド層に挟まれており、該第2の電極と該シールド層とが同電位であることを特徴とする。
このように、第1の電極が同電位である第2の電極及びシールド層に挟まれているため、第2の電極とシールド層が電気的シールドとして機能し、第1の電極は外来ノイズの影響を受けることはない。
また、本発明のヘッドサスペンションは、前記シールド層が前記ロードビームであることを特徴とする。ロードビームをシールド層に用いることもでき、生産コストを下げることができる。
また、本発明のヘッドサスペンションは、前記第2の電極及び前記シールド層が接地されていることを特徴とする。このように第2の電極及びシールド層を接地させて、電位を安定させることで、さらに外来ノイズの影響を減少させることができる。
また、本発明のヘッドサスペンションは、前記振動センサが圧電材料で構成させることを特徴とする。このように振動センサとしては、圧電材料を用いることができる。
また、本発明のヘッドサスペンションは、前記圧電材料が圧電高分子材料であることを特徴とする。圧電高分子材料であれば、ヘッドサスペンションの振動センサとして用いられた場合でも、破壊することなく設置、使用することができる。
さらに、本発明のヘッドサスペンションの製造方法は、第1の電極及び第2の電極に挟まれて構成される振動センサと、該第1の電極及び該第2の電極を外部の検出回路に電気的に接続するための導電パターンと、を備え、該第1の電極が、該振動センサを介した該第2の電極と、絶縁層を介したシールド層に挟まれており、該第2の電極と該シールド層とが同電位であるヘッドサスペンションの製造方法であって、該導電パターンと電気的に接続された該シールド層上に絶縁層を介して該第1の電極及び第2の電極に挟まれた振動センサを配置する工程と、該導電パターンと電気的に接続された第1の振動センサ端子ランド部と、該第1の電極と、を電気的に接続する工程と、該導電パターン及び該シールド層と電気的に接続された第2の振動センサ端子ランド部と、該第2の電極と、を電気的に接続する工程と、を有することを特徴とする。
このように、第1の電極が電気的に接続された第2の電極及び導電層に挟まれているため、第2の電極と導電層が電気的シールドとして機能し、第1の電極が外来ノイズの影響を受けないヘッドサスペンションを製造する場合には、導電パターンと電気的に接続されたシールド層上に絶縁層を介して第1の電極及び第2の電極に挟まれた振動センサを配置することで、容易に第1の電極を第2の電極とシールド層の間に配置することができる。また、導電パターン及びシールド層と電気的に接続された第2の振動センサ端子ランド部と第2の電極を電気的に接続することで、シールド層と第2の電極の電気的な接続及び外部の検出回路と第2の電極の電気的な接続を同時に行うことができる。
また、本発明のヘッドサスペンションの製造方法は、前記第1の振動センサ端子ランド部と前記第1の電極、及び、前記第2の振動センサ端子ランド部と前記第2の電極とが、導電性接着剤により電気的に接続されていることを特徴とする。このように導電性接着剤を用いることで容易に電気的な接続を行うことができる。
本発明に係るヘッドサスペンションによれば、外来ノイズの影響を受けない振動センサを備えたヘッドサスペンションを提供することができ、安定したヘッドの位置決め精度を得ることができる。また、本発明に係るヘッドサスペンションの製造方法によれば、かかるヘッドサスペンションを容易に製造することができる。
以下、添付した図面に基づき本発明の実施形態を詳細に説明する。
図3に本発明のヘッドサスペンションの斜視図を示す。ヘッドサスペンション6は、キャリッジに接続されるベースプレート10にロードビーム11が固定され、ロードビーム11上にフレキシャ12a,b、配線パターン13が順番に配置される構造をしている。また、フレキシャ12b上の一部にはスライダ3、配線パターン13上の一部には振動センサ14が配置される。
図4に本発明のヘッドサスペンションの分解図を示す。ロードビーム11には中空部22が設けられバネ部を構成している。フレキシャ12a,bはロードビーム11の中空部22で分離している。配線パターン13は、絶縁層15a,b、導電パターン16、絶縁性のカバー層21から形成されている。導電パターン16の先端部分に形成されているヘッド端子ランド部17a,bにスライダ3のヘッド端子がハンダ等によって電気的に接続される。また、導電パターン16には振動センサと電気的に接続するための第1の振動センサ端子ランド部18及び第2の振動センサ端子ランド部19が形成されている。さらに、振動センサを取り付ける部分としてシールド層20が形成されている。このシールド層20と第2の振動センサ端子ランド部19とは連結されている。ヘッド及び振動センサは導電パターン16を介して外部の回路に接続される。なお、導電パターン16とヘッド端子及び振動センサ端子との電気的接続部となるヘッド端子ランド部17a,b、第1の振動センサ端子ランド部18及び第2の振動センサ端子ランド部19には、ハンダ等による電気的接続を行うためカバー層は付されていない。
本実施例では、配線パターン13はヘッドサスペンション6の中空部22を差し渡すように設け、その部分に振動センサを取り付けるようにしている。したがって、ヘッドサスペンション6のバネ剛性が大きく上昇して振動センサの出力が低下することはない。なお、振動センサの取り付けは接着剤や粘着テープ等で行なう。
振動センサをシールド層20上に取り付けた状態についてさらに説明する。図5は本発明の第1の実施形態に係る振動センサを備えたヘッドサスペンションの平面図、図6は図5のAAにおける断面図、図7は図5のBBにおける断面図を示す。図6及び図7に示すように、振動センサ14は、圧電材料25の上下面に上側電極23及び下側電極24を形成したものである。圧電材料としてはPZT(Pb(Zr-Ti)O3;チタン酸ジルコン酸鉛)などの圧電セラミックが一般的であるが、本実施例のような場合は、柔軟性・加工性・耐衝撃性に優れ、またチャージ増幅タイプで用いたときに出力感度が有利となる、圧電高分子材料が好適である。圧電高分子材料としては例えばPVDF(PolyVinyliDene Fluoride;ポリフッ化ビニリデン)がある。PVDFの場合、その表面に電極を銀スクリーン印刷等によって形成する。
図5に示すように、配線パターンの第2の振動センサ端子ランド部19へ接続する部分の上側電極23及び第1の振動センサ端子ランド部18へ接続する部分の下側電極(図示していない)は、互い違いになっており、この部分を導電性接着剤27、28で接続する。例えば、振動センサをシールド層20上に配置し、図6に示すように、導電性接着剤27は第2の振動センサ端子ランド部19と上側電極23とを連絡するようにポッティングし、さらに、図7に示すように、導電性接着剤28は第1の振動センサ端子ランド部18と下側電極24とを連絡するようにポッティングすることで、本発明に係るヘッドサスペンションを製造することができる。
このような構造をとることで、圧電材料25の上側電極23と第2の振動センサ端子ランド部19及びシールド層20が同電位となる。これを接地線26で接地し、ヘッドサスペンションに取り付けた側の電極すなわち下側電極24を出力電極とすることで、出力電極が接地電位に囲まれたシールド構造となり、外来ノイズの影響を大幅に軽減することができる。
図8に本発明の第2の実施形態に係る振動センサを備えたヘッドサスペンションの平面図を示す。第1の実施形態と同様の構成で振動センサ14が配置されている。次に、図9に図8のCCにおける断面図を示す。振動センサ14にスルーホール29が形成されている点以外は第1の実施形態と同じである。スルーホール29は振動センサ14に貫通孔を設け、その貫通孔を覆うように下側電極24が上側まで引き出されている。したがって、第1の振動センサ端子ランド部18と下側電極24との接着剤塗布作業において、導電性接着剤28の塗布方向を上からの一方向としても確実に電気的な接続を確保しつつ作業性を向上させることができる。
図10に本発明の第3の実施形態に係るヘッドサスペンションの振動センサ配置前の斜視図を示す。第3の実施形態では、第1の実施形態及び第2の実施形態で用いられていたシールド層は配置されていない。一方、フレキシャ接続ランド部31が絶縁層上に配置されている。また、第3の実施形態では、第1の実施形態及び第2の実施形態とは異なる位置の絶縁層上に振動センサ端子ランド部30a,bが配置されている。次に、図11に本発明の第3の実施形態に係るヘッドサスペンションの振動センサ配置後の斜視図を示す。振動センサ32がロードビーム11の中空部22の両側に非導電性粘着材36により固定されている。
ここで、図12に、図10のX方向から見た斜視図を示す。振動センサ32a,bの下側電極24と振動センサ接続ランド部30a,bとを導電性接着剤33a,bによって電気的に接続する。また、振動センサ32a,bの上側電極23とロードビーム11とを導電性接着剤34a,bによって電気的に接続する。さらに、フレキシャ接続ランド部31とフレキシャ12とを導電性接着剤35によって電気的に接続する。
振動センサ32の上側電極23とロードビーム11及びフレキシャ12が同電位となり、フレキシャ接続ランド部31から引き出されたパターン線を接地して、ヘッドサスペンションに取り付けた下側電極24を出力電極とすることで、出力電極が接地電位に囲まれたシールド構造となり、外来ノイズの影響を大幅に軽減することができる。
(付記)
(付記1)
ロードビームと、第1の電極及び第2の電極に挟まれて構成される振動センサと、該ロードビーム上に該第1の電極及び該第2の電極を外部の検出回路に電気的に接続するための導電パターンと、を備えるヘッドサスペンションであって、
該第1の電極が、該振動センサを介した該第2の電極と絶縁層を介したシールド層に挟まれており、
該第2の電極と該シールド層とが同電位であることを特徴とするヘッドサスペンション。
(付記1)
ロードビームと、第1の電極及び第2の電極に挟まれて構成される振動センサと、該ロードビーム上に該第1の電極及び該第2の電極を外部の検出回路に電気的に接続するための導電パターンと、を備えるヘッドサスペンションであって、
該第1の電極が、該振動センサを介した該第2の電極と絶縁層を介したシールド層に挟まれており、
該第2の電極と該シールド層とが同電位であることを特徴とするヘッドサスペンション。
(付記2)
前記シールド層が前記ロードビームであることを特徴とする付記1に記載のヘッドサスペンション。
前記シールド層が前記ロードビームであることを特徴とする付記1に記載のヘッドサスペンション。
(付記3)
前記第2の電極及び前記シールド層が接地されていることを特徴とする付記1又は付記2に記載のヘッドサスペンション。
前記第2の電極及び前記シールド層が接地されていることを特徴とする付記1又は付記2に記載のヘッドサスペンション。
(付記4)
前記振動センサが圧電材料で構成されることを特徴とする付記1から付記3に記載のヘッドサスペンション。
前記振動センサが圧電材料で構成されることを特徴とする付記1から付記3に記載のヘッドサスペンション。
(付記5)
前記圧電材料が圧電高分子材料であることを特徴とする付記1から付記4に記載のヘッドサスペンション。
前記圧電材料が圧電高分子材料であることを特徴とする付記1から付記4に記載のヘッドサスペンション。
(付記6)
第1の電極及び第2の電極に挟まれて構成される振動センサと、該第1の電極及び該第2の電極を外部の検出回路に電気的に接続するための導電パターンと、を備え、該第1の電極が、該振動センサを介した該第2の電極と絶縁層を介したシールド層に挟まれており、該第2の電極と該シールド層とが同電位であるヘッドサスペンションの製造方法であって、
該導電パターンと電気的に接続された該シールド層上に絶縁層を介して該第1の電極及び第2の電極に挟まれた振動センサを配置する工程と、
該導電パターンと電気的に接続された第1の振動センサ端子ランド部と、該第1の電極と、を電気的に接続する工程と、
該導電パターン及び該シールド層と電気的に接続された第2の振動センサ端子ランド部と、該第2の電極と、を電気的に接続する工程と、
を有することを特徴とするヘッドサスペンションの製造方法。
第1の電極及び第2の電極に挟まれて構成される振動センサと、該第1の電極及び該第2の電極を外部の検出回路に電気的に接続するための導電パターンと、を備え、該第1の電極が、該振動センサを介した該第2の電極と絶縁層を介したシールド層に挟まれており、該第2の電極と該シールド層とが同電位であるヘッドサスペンションの製造方法であって、
該導電パターンと電気的に接続された該シールド層上に絶縁層を介して該第1の電極及び第2の電極に挟まれた振動センサを配置する工程と、
該導電パターンと電気的に接続された第1の振動センサ端子ランド部と、該第1の電極と、を電気的に接続する工程と、
該導電パターン及び該シールド層と電気的に接続された第2の振動センサ端子ランド部と、該第2の電極と、を電気的に接続する工程と、
を有することを特徴とするヘッドサスペンションの製造方法。
(付記7)
前記第1の振動センサ端子ランド部と前記第1の電極、及び、前記第2の振動センサ端子ランド部と前記第2の電極とが、導電性接着剤により電気的に接続されていることを特徴とする付記6に記載のヘッドサスペンションの製造方法。
前記第1の振動センサ端子ランド部と前記第1の電極、及び、前記第2の振動センサ端子ランド部と前記第2の電極とが、導電性接着剤により電気的に接続されていることを特徴とする付記6に記載のヘッドサスペンションの製造方法。
1スピンドルモータ
2磁気記録媒体
3スライダ
4ヘッドアクチュエータ
5キャリッジ
6ヘッドサスペンション
7コイル
8支軸受け
9筐体
10ベースプレート
11ロードビーム
12a,b フレキシャ
13 配線パターン
14 振動センサ
15a,b 絶縁層
16導電パターン
17a,b ヘッド端子ランド部
18 第1の振動センサ端子ランド部
19 第2の振動センサ端子ランド部
20シールド層
21カバー部
22中空部
23上側電極
24下側電極
25圧電材料
26接地線
27導電性接着剤
28導電性接着剤
29スルーホール
30a,b 振動センサ接続ランド部
31 フレキシャ接続ランド部
32a,b 振動センサ
33a,b 導電性接着剤
34a,b 導電性接着剤
35 導電性接着剤
36非導電性接着剤
2磁気記録媒体
3スライダ
4ヘッドアクチュエータ
5キャリッジ
6ヘッドサスペンション
7コイル
8支軸受け
9筐体
10ベースプレート
11ロードビーム
12a,b フレキシャ
13 配線パターン
14 振動センサ
15a,b 絶縁層
16導電パターン
17a,b ヘッド端子ランド部
18 第1の振動センサ端子ランド部
19 第2の振動センサ端子ランド部
20シールド層
21カバー部
22中空部
23上側電極
24下側電極
25圧電材料
26接地線
27導電性接着剤
28導電性接着剤
29スルーホール
30a,b 振動センサ接続ランド部
31 フレキシャ接続ランド部
32a,b 振動センサ
33a,b 導電性接着剤
34a,b 導電性接着剤
35 導電性接着剤
36非導電性接着剤
Claims (6)
- ロードビームと、第1の電極及び第2の電極に挟まれて構成される振動センサと、該ロードビーム上に配置され該第1の電極及び該第2の電極を外部の検出回路に電気的に接続するための導電パターンと、を備えるヘッドサスペンションであって、
該第1の電極が、該振動センサを介した該第2の電極と、絶縁層を介したシールド層に挟まれており、
該第2の電極と該シールド層とが同電位であることを特徴とするヘッドサスペンション。 - 前記シールド層が前記ロードビームであることを特徴とする請求項1に記載のヘッドサスペンション。
- 前記第2の電極及び前記シールド層が接地されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のヘッドサスペンション。
- 前記振動センサが圧電材料で構成されることを特徴とする請求項1から請求項3に記載のヘッドサスペンション。
- 第1の電極及び第2の電極に挟まれて構成される振動センサと、該第1の電極及び該第2の電極を外部の検出回路に電気的に接続するための導電パターンと、を備え、該第1の電極が、該振動センサを介した該第2の電極と、絶縁層を介したシールド層に挟まれており、該第2の電極と該シールド層とが同電位であるヘッドサスペンションの製造方法であって、
該導電パターンと電気的に接続された該シールド層上に絶縁層を介して該第1の電極及び第2の電極に挟まれた振動センサを配置する工程と、
該導電パターンと電気的に接続された第1の振動センサ端子ランド部と、該第1の電極と、を電気的に接続する工程と、
該導電パターン及び該シールド層と電気的に接続された第2の振動センサ端子ランド部と、該第2の電極と、を電気的に接続する工程と、
を有することを特徴とするヘッドサスペンションの製造方法。 - 前記第1の振動センサ端子ランド部と前記第1の電極、及び、前記第2の振動センサ端子ランド部と前記第2の電極とが、導電性接着剤により電気的に接続されていることを特徴とする請求項5に記載のヘッドサスペンションの製造方法。
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