JP2021140850A - サスペンションアッセンブリおよびディスク装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記接続端部は、所定長さおよび幅を有する開口と、前記開口の内に配置され前記長さ方向に間隔を置いて並んだ13以上の接続端子と、を有し、前記開口の面積に対する前記13以上の接続端子の面積の割合は、40%以上、65%以下である。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
ディスク装置として、第1の実施形態に係るハードディスクドライブ(HDD)について詳細に説明する。
図1は、トップカバーを外して示す第1の実施形態に係るHDDの分解斜視図である。
HDDは、偏平なほぼ矩形状の筐体10を備えている。筐体10は、上面の開口した矩形箱状のベース12と、トップカバー14と、を有している。ベース12は、トップカバー14と隙間を置いて対向する矩形状の底壁12aと、底壁の周縁に沿って立設された複数の側壁12bとを有し、例えば、アルミニウムにより一体に成形されている。トップカバー14は、例えば、ステンレスにより矩形板状に形成されている。トップカバー14は、複数のねじ13によりベース12の側壁12b上にねじ止めされ、ベース12の上部開口を閉塞する。
キャリッジアッセンブリ22は、軸受ユニット28を介して支持シャフト26の回りで回動自在に支持されたアクチュエータブロック29と、回転自在な軸受ユニット28と、アクチュエータブロック29から延出する複数のアーム32と、各アーム32から延出したサスペンションアッセンブリ30と、を有し、各サスペンションアッセンブリ30の先端部に磁気ヘッド17が支持されている。支持シャフト26は、底壁12aに立設されている。磁気ヘッド17は、リードヘッド、ライトヘッド、アシスト素子、ヒータ等を含んでいる。
アクチュエータアッセンブリ22は、アクチュエータブロック29からアーム32と反対の方向へ延出する支持フレーム36を有し、この支持フレーム36により、VCM24の一部を構成するボイスコイル34が支持されている。図1に示すように、ボイスコイル34は、ベース12上にその1つが固定された一対のヨーク38間に位置し、これらのヨーク38、および何れかのヨークに固定された磁石とともにVCM24を構成している。
本実施形態では、図2において、最上部のアーム32にダウンヘッドサスペンションアッセンブリ30が取付けられ、最下部のアーム32にアップヘッドサスペンションアッセンブリ30が取り付けられている。中間の4本のアーム32の各々には、アップヘッドサスペンションアッセンブリ30およびダウンヘッドサスペンションアッセンブリ30が取り付けられている。
フレキシャ48は、先端側部分48aと基端側部分48bとを有している。先端側部分48aは、ロードビーム46およびベースプレート44に取付けられている。基端側部分48bは、ベースプレート44の側縁から外側に延出し、更に、アーム32に沿ってアーム32の基端部(アクチュエータブロック29)まで延びている。
フレキシャ48は、ロードビーム46上に位置する先端部と、この先端部に形成された変位自在なジンバル部(弾性支持部)52と、有している。磁気ヘッド17はジンバル部52に搭載されている。また、マイクロアクチュエータを構成する一対の圧電素子53がジンバル部52に搭載され、磁気ヘッド17の両サイドに配置されている。フレキシャ48の先端部は、図示しない配線、接続パッドを介して、磁気ヘッド17のリードヘッド素子、ライトヘッド素子、ヒータ、アシスト素子、HDIセンサ、その他の部材、および圧電素子53に電気的に接続されている。
ベース部60の一方の表面(外面)上に、図示しない変換コネクタ、複数のコンデンサ63等の電子部品が実装され、図示しない配線に電気的に接続されている。ベース部60の他方の表面(内面)に、補強板として機能する2枚の金属板70、71がそれぞれ貼付されている。ベース部60は、筐体10の底壁12a上に配置され、2つのねじにより底壁12aにねじ止めされる。ベース部60上の変換コネクタは、筐体10の底面側に設けられる制御回路基板に接続される。
アクチュエータアッセンブリ22の10個の磁気ヘッド17は、それぞれフレキシャ48の配線、接続端部48c、FPCユニット21の接合部64、中継部62を通して、ベース部60に電気的に接続される。更に、ベース部60は、変換コネクタを介して、筐体10の底面側のプリント回路基板に電気的に接続される。
図5に示すように、FPCの接合部64は、サスペンションアッセンブリ30の接続端部48cに対応する10個の接続パッド群72を有している。各接続パッド群72は、1列に並んで設けられた例えば13個の接続パッド73を有し、各接続パッド73は、配線を介してベース部60に電気的に接続されている。各接続パッド群72の13個の接続パッド73は、アーム32とほぼ平行な方向に互いに所定の間隔を置いて一列に並んでいる。また、10個の接続パッド群72は、支持シャフト26と平行な方向、すなわち、アクチュエータブロック29の高さ方向に、互いに所定の間隔を置いて、かつ、互いにほぼ平行に並んでいる。これらの接続パッド73は、後述するFPCのカバー絶縁層に形成された帯状の開口76内に位置し、この開口を介して外部に露出している。また、接続端部48cを接合する前の状態において、各接続パッド73の上にハンダ層78が形成されている。
図6は、フレキシャ48の積層構造を示す断面図、図7は、接続端部を拡大して示す平面図である。
図6に示すように、フレキシャ48は、ベースとなるステンレス等の金属板(裏打ち層)80と、この金属板上に形成されたフレキシブルプリント配線基板(FPC)82とを有している。本実施形態では、金属板80とFPC82との間に断熱層84を設けている。また、FPC82は、ベース絶縁層86a、ベース絶縁層86aの両面にそれぞれ積層された導電層86b、86c、各導電層に重ねて積層されたカバー絶縁層(保護層)88a、88bを有する多層積層体で構成されている。導電層86b、86cは、例えば、銅箔で形成され、この銅箔をパターニングすることにより、複数の配線および接続端子、接続パッドを構成している。なお、FPC82は、多層構造に限らず、ベース絶縁層、一層の導電層、およびカバー絶縁層を有する単層構造のFPCを用いることも可能である。また、断熱層84は省略可能である。
接続端子50間の間隔は、均等に設定してもよいが、本実施形態では、接続端部48cの延出端側から3つの接続端子50置きに、広い間隔(例えば、0.3mm)を設定している。これらの広い間隔部は、接続端子50をハンダ接合する際の治具を設置するために設けている。
上記の配列によれば、ライトヘッド用の接続端子50(W)とアシスト素子用の接続端子50(A)との間の間隔、および、リードヘッド用の接続端子50(R)とアシスト素子用の接続端子50(A)との間の間隔を広くとることができ、駆動時の端子間のクロストークを防止することができる。また、ライトヘッド用の接続端子50(W)を、接続端部48cの基端部に設けることにより、接続端子50(W)と磁気ヘッド17との間の配線の長さを最も短くでき、配線のインピーダンスを小さくすることが可能となる。なお、接続端子50の配列は上記配列に限定されることなく、クロストークを避けるためには、ライトヘッド用の接続端子およびリードヘッド用の接続端子がアシスト素子用の接続端子に隣接していない配列とすればよい。
比較例では、9個の接続端子の間の間隔が広く、接続端子の面積の合計は、開口の面積に対する全接続端子の面積の割合は、35%程度となっている。この場合、図8に一点鎖線で示すように、比較例では、ハンダ溶融に必要な熱量を確保するため、レーザ照射のレーザ出力(熱量)を増加させる必要がある。半田の溶融に必要な熱量を確保するとその分高い熱量が必要となるため、熱を受ける接続端部の絶縁層(ポリイミド)の許容温度を超えて、ポリイミドが焦げる、あるいは、変色してしまう。そのため、比較例では、接続端部のダメージ(テールダメージ)がレーザ出力のマージン低減の要因なる。
一方、フレキシャに断熱層を設け、接続端部48cからFPCの接合部64へ熱が逃げ難くした場合、図9に示すように、比較例では、低いレーザ出力でハンダ接合可能となり、テールダメージのリスクは低くなるが、接合部64に熱がこもり、温度が上昇しやすくなる。そのため、接続端子の近傍に位置するビアで導電層と絶縁層との間に剥離(デラミネーション:デラミ)が発生しやすくなる。このデラミネーションは、FPCの吸湿状態により変動し、レーザ出力のマージン低減の要因となる。
断熱層有りの場合、図9に実線で示すように、本実施形態に係る接続端部48cによれば、比較例に対して、最小レーザ出力を下げる分とデラミネーションに対するレーザ出力を上げられる分、レーザ出力マージンを増やすことができる。
以上のことから、第1実施形態によれば、接続端子の設置エリアを拡大することなく、接続端子の数を増加させることができ、大容量かつ高性能な磁気ディスク装置およびサスペンションアッセンブリを提供することができる。
(第2実施形態)
図10は、第2実施形態に係るサスペンションアッセンブリに用いるフレキシャの接続端部を拡大して示す平面図である。図示のように、第2実施形態によれば、接続端部48cは、長さLが約6mmの開口90内に配置された14個の接続端子50を有している。各接続端子50の幅WTは、第1実施形態と同様に、0.2mmに設定されている。本実施形態では、マイクロアクチュエータ(圧電素子)用の接続端子50(G)が1つ追加されている。この接続端子50(G)は、開口90の最も基端側の端部に配置されている。他の13個の接続端子50の配列は、第1実施形態と同様に設定されている。
14端子とした場合、全接続端子50の面積は、開口90の面積の約47%を占めている。よって、第2実施形態においても、前述した第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
そこで、以下の実施形態では、接続端子50の幅あるいは端子間の間隔に差をつけることで、ハンダ接合時、接続端部48cを均一に温度上昇させることが可能な構成としている。
図11(a)は、第3実施形態に係るフレキシャのテール接続端部を模式的に示す平面図である。図示のように、第3実施形態によれば、接続端部48cの長手方向の両端部に位置する接続端子50間の間隔W1を、長手方向の中央部に位置する接続端子50間の間隔W2よりも小さく設定している(W2>W1)。ここでは、両端側の接続端子50間の間隔W1を、他の接続端子50間の間隔よりも小さく設定している。一例では、間隔W2は0.15mm、間隔W1は0.08mm程度としている。
なお、端子間の間隔は、中央部の接続端子から両端部の接続端子に向かって徐々に小さくなるように形成してもよい。
図11(b)は、第4実施形態に係るフレキシャのテール接続端部を模式的に示す平面図である。図示のように、第4実施形態によれば、接続端部48cの延出端に位置する2つの接続端子50間の間隔W1のみを、他の接続端子50間の間隔W2よりも狭く形成している。あるいは、接続端子50回の間隔は、接続端部48cの基端側(サスペンション側)から先端部に向かって徐々に狭くなるように形成してもよい。
図12(a)は、第5実施形態に係るフレキシャのテール接続端部を模式的に示す平面図である。図示のように、第5実施形態では、接続端部48cの長手方向の両端部に位置する接続端子50の幅WT2を、長手方向の中央部に位置する接続端子50の幅WT1よりも大きく設定している(WT2>WT1)。ここでは、両端側の接続端子50の幅WT2を、他の接続端子50の幅WT1よりも大きく設定している。一例では、幅WT2は0.3mm、幅WT1は0.2mm程度としている。
なお、接続端子50の幅WTは、中央部の接続端子50から両端部の接続端子50に向かって徐々に大きくなるように形成してもよい。
図12(b)は、第6実施形態に係るフレキシャのテール接続端部を模式的に示す平面図である。図示のように、第6実施形態によれば、接続端部48cの延出端に位置する接続端子50の幅WT2のみを、他の接続端子50の幅WT1よりも大きく形成している。あるいは、接続端子50の幅WTは、接続端部48cの基端側(サスペンション側)から延出端に向かって徐々に広くなるよう形成してもよい。
磁気ディスクは5枚に限らず、4枚以下あるいは6枚以上としてもよく、サスペンションアッセンブリの数および磁気ヘッドの数も磁気ディスクの設置枚数に応じて増減すればよい。サスペンションアッセンブリの接続端部において、接続端子の形状、大きさ等は、上述した実施形態に限定されることなく、必要に応じて種々変更可能である。接続端子の種類、機能は、前述した実施形態に限定されることなく、磁気ヘッドおよびサスペンションアッセンブリの機能に応じて種々変更可能である。
18…磁気ディスク、17…磁気ヘッド、19…スピンドルモータ、
21…FPCユニット、22…アクチュエータアッセンブリ、
30…サスペンションアッセンブリ、48…フレキシャ(配線部材)、
48c…接続端部(テール接続端部)、50…接続端子、
50(A)…アシスト素子用の接続端子、50(W)…ライトヘッド用の接続端子、
50(R)…リードヘッド用の接続端子、64…接合部、72…接続パッド群、
73…接続パッド、90…開口
Claims (8)
- 支持板と、
前記支持板上に設置された配線部材と、
前記配線部材を介して前記支持板に支持されたヘッドと、を備え、
前記配線部材は、前記ヘッドに電気的に接続された先端部と、前記支持板の外側に延出した接続端部と、前記先端部と前記接続端部との間を延びる複数本の配線と、を有し、
前記接続端部は、所定長さおよび幅を有する開口と、前記開口の内に配置され前記長さ方向に間隔を置いて並んだ13以上の接続端子と、を有し、前記開口の面積に対する前記13以上の接続端子の面積の割合は、40%以上、65%以下である
サスペンションアッセンブリ。 - 前記接続端部は、前記開口の内に配置された14以上の接続端子を有し、前記14以上の接続端子の面積は、前記開口の面積の47%以上を占めている請求項1に記載のサスペンションアッセンブリ。
- 前記13以上の接続端子は、ライトヘッド用の複数の接続端子と、リードヘッド用の複数の接続端子と、アシスト素子用の複数の接続端子と、ヒータ用の複数の接続端子と、HDIセンサ用の接続端子と、マイクロアクチュエータ用の接続端子と、を含み、
前記アシスト素子用の接続端子とリードヘッド用の接続端子との間に、前記HDIセンサ用の接続端子あるいは前記ヒータ用の接続端子が配置され、
前記アシスト素子用の接続端子とライトヘッド用の接続端子との間に、前記HDIセンサ用の接続端子あるいは前記ヒータ用の接続端子が配置されている請求項1に記載のサスペンションアッセンブリ。 - 前記13以上の接続端子は、前記開口の長さ方向の一端部に位置する複数の接続端子の間の間隔が前記開口の長さ方向の中央部に位置する複数の接続端子間の間隔よりも狭くなるように配列されている請求項1に記載のサスペンションアッセンブリ。
- 前記13以上の接続端子は、前記開口の長さ方向の一端部に位置する複数の接続端子の間の間隔が他の複数の接続端子間の間隔よりも狭くなるように配列されている請求項1に記載のサスペンションアッセンブリ。
- 前記開口の長さ方向の端部に位置する前記接続端子の幅は、前記開口の長さ方向の中央部に位置する前記接続端子の幅よりも広く形成されている請求項1に記載のサスペンションアッセンブリ。
- 前記開口の長さ方向の一端部に位置する前記接続端子の幅は、他の前記接続端子の幅よりも広く形成されている請求項1に記載のサスペンションアッセンブリ。
- 記録層を有するディスク状の記録媒体と、
請求項1に記載のサスペンションアッセンブリと、
を備えるディスク装置。
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