JP2011054256A - 磁気ヘッドサスペンション - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧電素子は、上側電極層及び下側電極層の双方が支持部及び前記支持部に固着される剛性部材と対向しない状態で、先端側端面の少なくとも一部が前記支持部の先端領域における先端壁面と先端側隙間を存しつつ対向し且つ基端側端面の少なくとも一部が前記支持部の基端領域における基端壁面と基端側隙間を存しつつ対向するように、前記支持部の開口領域内に配置されて、前記先端側隙間及び前記基端側隙間に充填された先端側絶縁性接着剤及び基端側絶縁性接着剤によって前記支持部に固着されている。
【選択図】図2
Description
前記一対の圧電素子が伸縮動作に伴って厚み方向に撓み変形すると、前記先端領域が前記基端領域に対して捩れてしまい、その結果、シーク方向移動時の前記磁気ヘッドスライダの浮上が不安定になる。
前記特許文献1及び2に記載の磁気ヘッドサスペンションにおいては、前記支持部の前記先端領域に前記開口領域及び上方(ディスク面とは反対側)に開く先端側切り欠き部が形成され、前記基端領域に前記開口領域及び上方に開く基端側切り欠き部が形成されている。
前記基端側切り欠き部は、サスペンション長手方向先端側を向く基端側垂直面と、前記基端側垂直面の下端部からサスペンション長手方向先端側へ延びて前記開口領域に開く基端側水平面とを有している。
その結果、前記圧電素子は、伸縮動作時に前記ディスク面に直交する方向に撓み変形し、これにより、前記圧電素子による前記磁気ヘッドスライダのシーク方向への移動時に前記磁気ヘッドスライダの浮上が不安定になる。
前記特許文献3に記載の磁気ヘッドサスペンションにおいては、前記支持部に、平面視において少なくとも一部が前記開口領域内に位置するように前記先端領域の下面(前記ディスク面と対向する面)に固着された先端側プレートと、平面視において少なくとも一部が前記開口領域内に位置するように前記基端領域の下面に固着された基端側支持プレートとが設けられている。
前記支持部は、前記メインアクチュエータに直接又は間接的に連結される基端領域と、前記荷重曲げ部が連結される先端領域と、サスペンション長手方向に関し前記基端領域及び前記先端領域の間に位置する開口領域と、前記開口領域よりサスペンション幅方向外方向側において前記基端領域及び前記先端領域の間を連結する左右一対の連結梁とを有する。
前記一対の圧電素子は、前記上側電極層及び前記下側電極層の双方が前記支持部及び前記支持部に固着される剛性部材の何れとも対向しない状態で、先端側の端面の少なくとも一部が前記先端領域におけるサスペンション長手方向基端側を向く先端壁面と先端側隙間を存しつつ対向し且つ基端側の端面の少なくとも一部が前記基端領域におけるサスペンション長手方向先端側を向く基端壁面と基端側隙間を存しつつ対向するように、前記開口領域内に配置されており、前記先端側隙間及び前記基端側隙間に充填された先端側絶縁性接着剤及び基端側絶縁性接着剤によって前記支持部に固着されている。
斯かる構成において、前記外側絶縁性接着剤は、対応する前記連結梁の少なくとも一部に固着され、前記内側絶縁性接着剤は、前記平面視において前記一対の圧電素子の間に存する中央隙間の全体を埋めるように充填される。
斯かる構成において、前記一対の圧電素子は、前記一対の補強金属板を囲繞するように前記絶縁層における前記ディスク面とは反対側に塗布された補強用絶縁性接着剤を介して前記フレクシャ部に支持される。
前記補強用絶縁性接着剤と共働して前記下側導電性接着剤を囲繞する他の絶縁性接着剤が設けられ、前記下側導電性接着剤は前記下側電極層、前記絶縁層、前記補強用絶縁性接着剤及び前記他の絶縁性接着剤によって画される密閉空間内に収容される。
以下、本発明に係る磁気ヘッドサスペンションの好ましい実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1(a)及び(b)に、それぞれ、本実施の形態に係る磁気ヘッドサスペンション1Aの上面図(ディスク面とは反対側から見た平面図)及び下面図(ディスク面側から見た底面図)を示す。なお、図1(b)における○印は溶接点を示している。
又、図2に、図1におけるII-II線に沿った断面図を示す。
前記支持部10は、例えば、厚さ0.1mm〜0.8mmのステンレス板によって好適に形成される。
なお、前記一対の連結梁14の詳細構造については後述する。
本実施の形態においては、図1及び図2に示すように、前記ロードビーム部30は、平板状の本体部31と、前記本体部31の幅方向両端部からディスク面とは反対側に曲げ形成されたフランジ部32とを有しており、前記フランジ部32によって剛性を確保している。
前記ロードビーム部30は、例えば、厚さ0.02mm〜0.1mmのステンレス板によって好適に形成される。
前記突起33は、ディスク面に近接する方向に、例えば、0.05mm〜0.1mm程度突出されている。この突起33は、前記フレクシャ部40におけるヘッド搭載領域43の裏面(ディスク面とは反対側の面)に接触しており、前記荷重はこの突起33を介して前記フレクシャ部40のヘッド搭載領域43に伝達される。
好ましくは、前記一対の板バネ21は、前記磁気ヘッドサスペンション1Aが前記磁気ディスク装置へ実装される前の段階において前記磁気ヘッドスライダ50が前記ディスク面に近づく方向に予め折り曲げられ、且つ、前記磁気ヘッドサスペンション1Aの前記磁気ディスク装置への実装時には曲げ戻されることで前記押し付け荷重を発生するように、構成される。
なお、本実施の形態においては、図1及び図2に示すように、前記荷重曲げ部20は前記ロードビーム部30と一体形成されている。
詳しくは、前記フレクシャ部40は、図1(b)に示すように、前記ロードビーム部30及び前記支持部10における前記ディスク面との対向面に溶接等によって接合される本体領域41と、前記本体領域41から先端側へ延びる一対の支持片42と、前記支持片42によって支持された前記ヘッド搭載領域43とを有している。
前述の通り、前記ヘッド搭載領域43の裏面には前記突起33が接触しており、従って、前記ヘッド搭載領域43は前記突起33を支点としてロール方向及びピッチ方向に柔軟に揺動し得るようになっている。
前記フレクシャ部40は、前記ヘッド搭載領域43がロール方向及びピッチ方向に揺動し得るように、前記ロードビーム部30よりも低剛性とされる。
前記フレクシャ部40は、例えば、厚さ0.01mm〜0.025mm程度のステンレス板によって好適に形成される。
即ち、前記フレクシャ部40は、前記本体領域41,前記一対の支持片42及び前記ヘッド搭載領域43を一体的に有するフレクシャ金属基板400と、前記フレクシャ金属基板400に積層されたフレクシャ配線体410とを有している。
前記フレクシャ配線体410は、前記フレクシャ金属基板400におけるディスク面との対向面に積層された絶縁層411(下記図3参照)と、前記絶縁層411におけるディスク面との対向面に積層された信号配線412と、前記信号配線412を囲繞する保護層(図示せず)とを有し得る。
前記圧電体61は、例えば厚さ0.05mm〜0.3mmとされ、前記電極層62,63は、例えば厚さ0.05μm〜数μmのAgやAuによって形成される。
そして、前記上側電極層63は、図1(a)に示すように、前記上側ワイヤーボンディング67を介して前記基端側ブリッジ領域404におけるディスク面とは反対側の面に電気的に接続されている。
なお、前記基端側ブリッジ領域404を設けることにより、前記フレクシャ部40の剛性を高めることができる。
斯かる構成において、前記保護層のうち平面視において前記開口領域13内に位置する部分に前記電圧供給配線413を露出させる開口が形成されており、前記下側ワイヤーボンディング66は一端部が前記開口を介して前記電圧供給配線413に接続され且つ他端部が前記下側電極層62に接続されている。
即ち、図3に示すように、前記一対の連結梁14の各々は、前記基端領域11に連結された基端部から先端部へ略直線状に延びる基端側梁141と、前記基端側梁141に連結された基端部から前記先端領域12に連結された先端部へ略直線状に延びる先端側梁142とを有している。
そして、圧電素子は、下側電極層の先端側及び基端側が絶縁性接着剤によって前記先端側切り欠き部の水平面及び前記基端側切り欠き部の水平面に固着され、先端側の端面及び基端側の端面が前記先端側切り欠き部及び前記基端側切り欠き部の垂直面に絶縁性接着剤によって固着される一方で、上側電極層は前記支持部に対して実質的にフリーな状態とされている。
そして、圧電素子は、下側電極層の先端側及び基端側が絶縁性接着剤によって前記先端側支持プレート及び前記基端側支持プレートに固着され、先端側の端面及び基端側の端面が前記先端側領域の壁面及び前記基端側領域の壁面に絶縁性接着剤によって固着される一方で、上側電極層は前記支持部に対して実質的にフリーな状態とされている。
つまり、前記上側電極層は自由に伸縮し得る一方で前記下側電極層の先端側及び基端側が固定された状態で前記圧電素子が伸縮動作を行うことになり、前記圧電素子の伸縮動作時に該圧電素子が前記ディスク面に直交する方向に撓み変形し、これにより、前記圧電素子による前記磁気ヘッドスライダのシーク方向へ移動時における前記磁気ヘッドスライダの浮上が不安定になるという問題が生じる。
従って、前記一対の圧電素子60の伸縮動作によって前記先端領域12をシーク方向へ効率的に変位させることができ、前記一対の圧電素子60による前記磁気ヘッドスライダ50のシーク方向への移動時における前記磁気ヘッドスライダ50の浮上安定化を図ることができる。
一方、前記支持部がベースプレートの形態をなす場合には、前記支持部にはキャリッジアームの先端にかしめ加工によって接合されるボス部を備える必要もある。
この場合、前記ボス部を有する部材にプレス加工によって前述のような深さの前記切り欠き部を形成することは困難である。
従って、前記第1の従来例に比して、前記支持部10の厚み低減及び軽量化を図ることができる。
図4(a)〜(d)に、前記圧電素子60の前記支持部10への実装方法の一例の工程図を示す。
なお、図4(a)〜(d)は、図1におけるII-II線に沿った断面に対応している。
即ち、前記圧電素子支持領域105が前記開口領域13内に位置するように前記先端領域12及び前記基端領域11を前記先端支持領域102及び前記基端支持領域101の上面(載置面)に載置させる。
好ましくは、前記ツール100に載置される前記圧電素子60及び/又は前記支持部10を対応する載置面に吸着させる為の吸着機構を設けることができる。
前記接着剤70は前記先端側隙間及び前記基端側隙間を下方へ進み、表面張力によって前記隙間内に充填状態で保持される(図4(d)参照)。
その後、前記接着剤70を硬化させて前記圧電素子60を所定姿勢で前記支持部10に固着する。
即ち、前記先端側隙間に充填され且つ硬化された絶縁性接着剤70が前記先端側絶縁性接着剤72を形成し、且つ、前記後端側隙間に充填され且つ硬化された絶縁性接着剤が前記基端側絶縁性接着剤71を形成する。
即ち、前記一対の圧電素子60がサスペンション長手方向中心線CLを基準にして互いに対して対称であり、且つ、前記一対の圧電素子60の長手方向がサスペンション長手方向に沿った成分を有する範囲内であれば、前記一対の圧電素子60の長手方向をサスペンション長手方向に対して傾斜させることも可能である。
又、図6に、図5(a)におけるVI-VI線に沿った断面図を示す。
なお、図中、本実施の形態におけると同一部材には同一符号を付している。
これに対し、前記変形例に係る磁気ヘッドサスペンション1Bにおいては、図5及び図6に示すように、前記圧電素子60の前記外側面及び内側面が外側絶縁性接着剤73及び内側絶縁性接着剤74によってそれぞれ被覆されている。
斯かる構成によれば、前記圧電素子60をウエハーから切り出す際に生じ得る前記上側電極層63及び前記下側電極層62のバリや前記圧電体61の粒子が前記圧電素子60の伸縮動作時に落下することを有効に防止できる。
以下、本発明に係る磁気ヘッドサスペンションの他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図7(a)及び(b)に、それぞれ、本実施の形態に係る磁気ヘッドサスペンション2Aの上面図及び下面図を示す。なお、図7(b)における○印は溶接点を示している。
又、図8(a)及び(b)に、それぞれ、図7(a)におけるVIII(a)-VIII(a)線及びVIII(b)-VIII(b)線に沿った断面図を示す。
なお、図中、前記実施の形態1におけると同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
即ち、前記フレクシャ部40Bの前記フレクシャ基板400を前記ロードビーム部30及び前記支持部10に溶接によって固着させ、次に、前記一対の補強金属板420を囲繞するように前記絶縁層411における前記ディスク面とは反対側に補強用絶縁性接着剤75を塗布させてから前記一対の圧電素子60を前記開口領域13内に配置させ、その後に、前記先端側隙間及び前記基端側隙間に先端側絶縁性接着剤72及び基端側絶縁性接着剤71を充填させることにより、前記ツール100を使用することなく前記一対の圧電素子60を前記支持部10に安定して装着させることができる。
前記フレクシャ部40Bに前記補強金属板420を形成する構成においては、好ましくは、図9(a),図9(b),図10(a)及び図10(b)に示すように、前記フレクシャ部40Bに前記基端側ブリッジ領域404を設けることができ、これにより、前記フレクシャ部40Bの剛性を高めて、前記圧電素子60の実装プロセスの容易化を図ることができる。
このように、前記上側導電性接着剤69を前記上側絶縁性接着剤76によって囲繞することにより、前記上側導電性接着剤69に含まれるフィラーが前記ディスク面上に脱落することを有効に防止できる。
なお、前記上側絶縁性接着剤76の代わりに樹脂封止材を用いても良い。
そして、前記絶縁層411には、図8及び図9に示すように、前記電圧供給配線413のうち前記圧電素子60とオーバーラップする部分を外部へ開放させる為の開口411aが設けられており、前記電圧供給配線413は、図8(a)及び(b)に示すように、前記開口411aを介して前記下側導電性接着剤68によって前記下側電極層62に電気的に接続されている。
斯かる構成において、前記開口411aは、図9(a)及び(b)に示すように、サスペンション長手方向に関し対応する前記補強金属板420の先端部及び基端部の間に位置し且つサスペンション幅方向に関し対応する前記補強金属板420よりも内方側(サスペンション長手方向中心線CLに近接する側)に位置している。
即ち、前記外側隙間のうち前記基端側梁141の内側を除く領域が前記外側絶縁性接着剤73によって充填されている。
なお、図中、本実施の形態及び前記実施の形態1におけると同一部材には同一符号を付している。
従って、前記先端側絶縁性接着剤72及び前記基端側絶縁性接着剤71の充填作業効率を向上させることができる。
なお、図中、前記第1変形例を含む本実施の形態及び前記実施の形態1におけると同一部材には同一符号を付している。
なお、前記第1及び第2変形例においては、本実施の形態に係る前記磁気ヘッドサスペンション2Aにおいて前記一対の先端側ポケット部120(120’)及び前記一対の基端側ポケット部110(110’)を設けた場合を例に説明したが、当然ながら、前記一対の先端側ポケット部120(120’)及び前記一対の基端側ポケット部110(110’)を前記実施の形態1に係る磁気ヘッドサスペンション1Aに設けることも可能である。
以下、本発明に係る磁気ヘッドサスペンションのさらに他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図13に、本実施の形態に係る磁気ヘッドサスペンション3Aの上面図を示す。
又、図14(a)及び(b)に、それぞれ、図13におけるXIV(a)-XIV(a)線及びXIV(b)-XIV(b)線に沿った断面図を示す。
なお、図中、前記実施の形態1及び2におけると同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図13及び図15に示すように、前記支持部10Cは、前記支持部10,10Bの構成に加えて、サスペンション長手方向中心線CL上において前記先端領域12及び前記基端領域11の間を連結する中央連結梁19を有している。
即ち、本実施の形態における前記支持部10Cにおいては、前記開口領域13は前記中央連結梁19によって左右一対の開口領域13aに分割されている。
前記外側ポケット部130は、前記連結梁14のサスペンション幅方向内方側に形成されている。
本実施の形態においては、前記外側ポケット部130は、前記先端側梁142のサスペンション幅方向内方側において該先端側梁142の長手方向略全域に亘って形成されている。
斯かる構成によれば、前記一対の圧電素子60における前記上側電極層63の接地構造の簡略化を図ることができる。
10,10B,10B’ 支持部
11 基端領域
11a 基端壁面
12 先端領域
12a 先端壁面
13 開口領域
14 連結梁
20 荷重曲げ部
30 ロードビーム部
40,40B フレクシャ部
50 磁気ヘッドスライダ
60 圧電素子
61 圧電体
62 下側電極層
63 上側電極層
68 下側導電性接着剤
71 基端側絶縁性接着剤
72 先端側絶縁性接着剤
73 外側絶縁性接着剤
74 内側絶縁性接着剤
75 補強用絶縁性接着剤
110,110’ 基端側ポケット部
111 垂直面
112 水平面
120,120’ 先端側ポケット部
121 垂直面
122 水平面
141 基端側梁
142 先端側梁
143 基端側梁及び先端側梁の連結点
400 フレクシャ金属基板
411 絶縁層
412 信号配線
413 電圧供給配線
420 補強金属板
CL サスペンション長手方向中心線
IP 仮想線
Claims (7)
- 磁気ヘッドスライダをディスク面へ向けて押し付ける為の荷重を発生する荷重曲げ部と、前記荷重を磁気ヘッドスライダに伝達するためのロードビーム部と、前記荷重曲げ部を介して前記ロードビーム部を支持し且つメインアクチュエータによって直接又は間接的に揺動中心回りにシーク方向へ揺動される支持部と、前記磁気ヘッドスライダを支持した状態で前記ロードビーム部及び前記支持部に支持されるフレクシャ部と、圧電体並びに前記圧電体の前記ディスク面と対向する側及び前記ディスク面とは反対側にそれぞれ配設された下側電極層及び上側電極層を有する一対の圧電素子であって、前記磁気ヘッドスライダをシーク方向に微動させる為にサスペンション長手方向中心線を基準にして互いに対して対称で且つ互いに対して伸縮方向が異なるように前記支持部に装着された左右一対の圧電素子とを備えた磁気ヘッドサスペンションであって、
前記支持部は、前記メインアクチュエータに直接又は間接的に連結される基端領域と、前記荷重曲げ部が連結される先端領域と、サスペンション長手方向に関し前記基端領域及び前記先端領域の間に位置する開口領域と、前記開口領域よりサスペンション幅方向外方向側において前記基端領域及び前記先端領域の間を連結する左右一対の連結梁とを有し、
前記一対の圧電素子は、前記上側電極層及び前記下側電極層の双方が前記支持部及び前記支持部に固着される剛性部材の何れとも対向しない状態で、先端側の端面の少なくとも一部が前記先端領域におけるサスペンション長手方向基端側を向く先端壁面と先端側隙間を存しつつ対向し且つ基端側の端面の少なくとも一部が前記基端領域におけるサスペンション長手方向先端側を向く基端壁面と基端側隙間を存しつつ対向するように、前記開口領域内に配置され、
前記一対の圧電素子の各々は、前記先端側隙間及び前記基端側隙間に充填された先端側絶縁性接着剤及び基端側絶縁性接着剤によって前記支持部に固着されていることを特徴とする磁気ヘッドサスペンション。 - 前記一対の圧電素子の各々は、サスペンション幅方向外側面及び内側面が外側絶縁性接着剤及び内側絶縁性接着剤で被覆されていることを特徴とする請求項1に記載の磁気ヘッドサスペンション。
- 前記一対の連結梁の各々は、前記基端領域に連結された基端部から先端部へ略直線状に延びる基端側梁と、前記基端側梁に連結された基端部から前記先端領域に連結された先端部へ略直線状に延びる先端側梁とを有し、
前記基端側梁及び前記先端側梁の連結点が前記基端側梁の基端部及び前記先端側梁の先端部を結ぶ仮想線よりサスペンション長手方向中心線に近接するように、前記先端側梁が前記基端側梁に対して前記ディスク面と直交する平面視において傾斜されており、
前記外側絶縁性接着剤は、対応する前記連結梁の少なくとも一部に固着され、
前記内側絶縁性接着剤は、前記平面視において前記一対の圧電素子の間に存する中央隙間の全体を埋めるように充填されていることを特徴とする請求項2に記載の磁気ヘッドサスペンション。 - 前記フレクシャ部は、前記ロードビーム部及び前記支持部に溶接によって固着されるフレクシャ金属基板と、前記フレクシャ金属基板とは別体とされた左右一対の補強金属板であって、少なくとも一部が前記一対の圧電素子の前記下側電極層とそれぞれ対向するように配置され且つ前記一対の圧電素子の伸縮方向に弾性変形可能とされた左右一対の補強金属板と、前記フレクシャ金属基板及び前記一対の補強金属板を保持するようにこれらにおける前記ディスク面に対向する側の面に積層される絶縁層と、前記絶縁層における前記ディスク面と対向する側の面に積層される信号配線とを含み、
前記一対の圧電素子は、前記一対の補強金属板を囲繞するように前記絶縁層における前記ディスク面とは反対側に塗布された補強用絶縁性接着剤を介して前記フレクシャ部に支持されていることを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の磁気ヘッドサスペンション。 - 前記フレクシャ部は、前記絶縁層における前記ディスク面と対向する側の面に電圧供給配線を有し、
前記電圧供給配線は、前記絶縁層に形成された開口を介して下側導電性接着剤によって前記下側電極層に電気的に接続されており、
前記補強用絶縁性接着剤と共働して前記下側導電性接着剤を囲繞する他の絶縁性接着剤が設けられ、前記下側導電性接着剤は前記下側電極層、前記絶縁層、前記補強用絶縁性接着剤及び前記他の絶縁性接着剤によって画される密閉空間内に収容されていることを特徴とする請求項4に記載の磁気ヘッドサスペンション。 - 前記先端領域のうちサスペンション幅方向に関し前記一対の圧電素子に対応した部位には、サスペンション厚み方向一方側の端面からサスペンション厚み方向他方側へ所定距離だけ延びる垂直面及び前記垂直面のサスペンション厚み方向他端部から前記先端壁面へ延びる水平面によって画される一対の先端側ポケット部が設けられ、
前記基端領域のうちサスペンション幅方向に関し前記一対の圧電素子に対応した部位に、サスペンション厚み方向一方側の端面からサスペンション厚み方向他方側へ所定距離だけ延びる垂直面及び前記垂直面のサスペンション厚み方向他端部から前記基端壁面へ延びる水平面によって画される一対の基端側ポケット部が設けられていることを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の磁気ヘッドサスペンション。 - 前記先端領域のうちサスペンション幅方向に関し前記一対の圧電素子に対応した部位には、サスペンション厚み方向一方側の端面から前記先端壁面へ至るように設けられたテーパ面であって、前記端面からサスペンション厚み方向他方側へ行くに従って前記先端壁面に近づき且つ前記端面からサスペンション厚み方向所定距離の位置において前記先端壁面に到達するテーパ面によって画される一対の先端側ポケット部が設けられ、
前記基端領域のうちサスペンション幅方向に関し前記一対の圧電素子に対応した部位には、サスペンション厚み方向一方側の端面から前記基端壁面へ至るように設けられたテーパ面であって、前記端面からサスペンション厚み方向他方側へ行くに従って前記基端壁面に近づき且つ前記端面からサスペンション厚み方向所定距離の位置において前記基端壁面に到達するテーパ面によって画される一対の基端側ポケット部が設けられていることを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の磁気ヘッドサスペンション。
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