JP3124909B2 - データ変換器支持サスペンション - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データ記録ディスク・
ファイルにおける読み取り／書き込みスライダ用サスペ
ンションに関するものであり、より詳しくは、１つの層
が高強度の導体材料から成るラミネート・サスペンショ
ンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】少なくとも１つの回転しうるディスク上
にデータを書き込んだり、読み取るためのスライダ上に
搭載された変換器を用いる磁気記録ディスク・ファイル
は、技術的にはよく知られていることである。そのよう
なシステムにおいて、スライダは、典型的に、サスペン
ション・システムによりアクチュエータ・アームに取付
けられる。

【０００３】磁気ディスク・ファイルにおけるスライダ
・サスペンション・システムを構成するためのラミネー
ト材の利用も、また、技術的にはよく知られていること
である。例えば、Erpelding 他は、１９９１年２月２６
日に発行された米国特許第４９９６６２３号に、２つの
金属層にはさまれたポリイミド材のシートから成るサス
ペンション・システムを発表している。

【０００４】加えて、何かしらの電子工学的な利用に適
するラミネート材をつくる方法は、技術的にはよく知ら
れていることである。例えば、St. Clair 他は、１９８
５年９月２４日に発行された米国特許第４５４３２９５
号に、２つの金属層にはさまれたポリイミド層から成る
ラミネート材を発表している。同様に、Albrechta 他
は、１９９２年９月８日に発行された米国特許第５１４
５５５３号に、ステンレス・スティール・ベース部材
と、ポリイミドの誘電層と、銅／鉄／亜鉛の合金の導体
層から成る、柔軟で湾曲しやすい回路部材を作る方法を
発表している。

【０００５】ディスク・ドライブのヘッド・アセンブリ
においてリード・ワイヤ導線の代わりに、導体層に統合
化されたリード導線を使用できることも、よく知られて
いる。例えば、Erpelding 他は、米国特許第４９９６６
２３号に、スライダに電気的な接続を与えるサスペンシ
ョンの銅層に形成される複数の導体について発表してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、磁気
記録ディスク・ファイルのヘッド・ジンバル・アセンブ
リにおいて使用される積層構造の新規なラミネート・サ
スペンションを提供することである。サスペンション
は、アクチュエータ・アームに取付けられ、磁気ディス
クに対してデータの読み取り、書き込みを行う変換器を
含むスライダを支持するロード・ビーム（荷重ビーム）
として機能するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の積層構造のサス
ペンションは、導体層、誘電層、支持層から成る。導体
層は、高強度の銅合金のような高強度で電気的に導通性
の材料から成る。誘電層は、ポリイミド、テフロンある
いはエポキシのような電気的に絶縁性の材料から成る。
支持層は、ステンレス・スティール、チタンあるいはベ
リリウム銅のような剛性材料から成る。

【０００８】スライダ用の電気的なリード導線およびサ
スペンション用のフレキシャ（局部的にたわみ性を与え
るため、他の領域に比べて低剛性にされた領域）のよう
な、ヘッド・ジンバル・アセンブリのための物理的な部
品のいくつかは、導体層に直接的に形成される。このこ
とは、製造工程を簡略化させ、ヘッド・ジンバル・アセ
ンブリのサイズを縮小させる。加えて、導体層における
高強度の材料の利用は、機能的特徴を半導体に直接組み
込むことを容易にし、それにより、サスペンションのサ
イズを縮小可能にする。例えば、フレキシャが、導体層
の中に統合化されたときは、導体層に高強度の銅合金を
利用することにより、導体層の厚さを１８ミクロンか、
それ以下に保つことができる。このことは、剛性の低い
ジンバルが要求される場合に重要である。

【０００９】

【実施例】図１は、アクチュエータ・アーム１８に取付
けられた第１の変換器サスペンション１０と第２の変換
器サスペンション１４の概略図である。サスペンション
１０と１４は、ヘッド・ジンバル・アセンブリとしても
参照される。

【００１０】第１のスライダ２２は、アーム１８の末端
側の第１の変換器サスペンション１０の端に位置する。
第２のスライダ２６は、アーム１８の末端側の第２の変
換器サスペンション１４の端に位置する。スライダ２２
は、ハード磁気ディスク３０のような磁気媒体に対して
データの読み取り、書き込みを行う１個ないし、それ以
上のデータ変換器２７を含む。同様に、スライダ２６
は、ハード磁気ディスク３４のような磁気媒体に対して
データの読み取り、書き込みを行う１個ないし、それ以
上のデータ変換器２８を含む。

【００１１】図２は、第１の変換器サスペンション１０
の断面図であり、サスペンション１０が、第１の層４
０、第２の層４４、第３の層４８から成る複数の層を持
つラミネート（積層体）３９であることを示している。
第１の層４０は、第２の層４４の一つの面に隣接して位
置する。第３の層４８は第２の層４４のもう１つの面に
隣接して位置し、第２の層４４は第１の層４０と第３の
層４８とを分離し、層４０、４４、４８は、全てお互い
に平行な平面に置かれている。層４０、４４、４８は、
一般的に、４０と４４の層の間と４４と４８の層の間に
適用される薄い接着層によって一緒に固着される。

【００１２】図２に例示された種々の素子用の代表的な
寸法と材料は、次の通りである：好ましい実施例におい
て、第１の層４０が約０．０５１ミリメートルの厚さ"
ｗ"を持ち、鋼材の３０１、３０２あるいは３０４のス
テンレス・スティールから成る。より一般的には、第１
の層４０が約０．０７６ミリメートルあるいは、それ以
下の厚さ"ｗ"を持ち、ステンレス・スティールのような
剛性材料から成る。別のステンレス・スティールや別の
剛性材料（例えば、ベリリウム銅あるいはチタン）もま
た、利用可能であるが、典型的には、第１の層４０は、
３００シリーズのステンレスから成る。

【００１３】好ましい実施例において、第２の層４４
は、 E.I. Du Pont de Nemours and Company（"デュポ
ン"）によって製造されたカプトン（Ｋａｐｔｏｎ）
（登録商標）の特性に似た特性を持つポリイミドから成
り、約３．０〜３．５の範囲の誘電率を有する。加え
て、ポリイミドの熱膨脹係数（ＣＴＥ）は、ラミネート
３９の製造後、ラミネート３９が中立的なストレス状態
になるように選ばれるべきである。中立的なストレス状
態というのは、ラミネート３９が造られた後は平らのま
まの状態にあり、第１層４０か第３層４８のいずれかが
エッチングされた後も巻き上がらないことを意味する。
さらには、層４０、４４、４８を一緒に固着するために
使用される接着剤は、約３５０℃の温度に達するまで、
ラミネート３９をそのまま無変化状態にしておけるぐら
い十分に強固なものであるべきである。

【００１４】好ましい実施例において、第２の層４４
は、約０．０１６５ミリメートルまたはそれ以下の厚
さ"ｘ"を持つ。この厚さは、サスペンション１０の剛性
を低く保つためには薄い層４４が必要であるという理由
から選択されるが、しかし、０．０１６５ミリメートル
以下の薄さのポリイミド・フィルムは比較的高価であ
る。

【００１５】アリゾナ州キャンドラにあるロジャース・
コーポレーション（Rogers Corporation）（回路材料ユ
ニット）は、前記にリストした仕様に合致する第２の層
４４を持つラミネート３９を提供している。ラミネート
３９を注文するためには、第１の層４０、第２の層４
４、第３の層４８用の仕様と共に、以下に述べるような
第３の層４８として好ましい材料をロジャース・コーポ
レーションに提示することである。ロジャース・コーポ
レーションは、特定の方法を使用して適当なラミネート
を製作する。ロジャースのラミネートの第２層４４は、
０．０１６５ミリメートルのポリイミド層（層４４）か
ら成り、それは、三井東圧化学（Mitsui Toatsu Chemic
als Inc）によって製造された材料で、クール・ベース
（Kool Base）（ 登録商標）という商品名の材料におい
て使用されたポリイミドと同じもの（あるいは、同様の
ポリイミド）と思われる。クール・ベースのポリイミド
では、層４４を層４０と４８に接着するために、ポリイ
ミド層のそれぞれの側に接着用の薄い層が適用される。

【００１６】ロジャースのラミネートの代替品として
は、デュポン社によって注文製造されたラミネートがあ
り、これは第２の層４４用に０．０１６５ミリメートル
の厚さのデュポン社のＥＫＪ自己接着性ポリイミド複合
層［デュポン製の登録商標名カプトン（Ｋａｐｔｏｎ）
のポリイミド］を有し、上述した他の仕様にも合致する
ものである。

【００１７】より一般的に述べると、第２の層４４は、
約０．０１８ミリメートルか、それ以下の厚さ"ｘ"を持
ち、約３．０〜３．５の範囲の誘電率で、ラミネート３
９を製造した後にラミネート３９が中立的なストレス状
態となるような熱膨張係数（ＣＥＴ）を有するポリイミ
ドのような誘電体の材料から成る。

【００１８】米国特許第４８３９２３２号、第４５４３
２９５号、第５２９８３３１号に記述されている型のポ
リイミドは、第２の層４４として潜在的に利用可能であ
るとはいえ、特別な目的のために用いる特定のポリイミ
ドの適合性は、検証されるべきである。加えて、化学式
Ｆ（ＣＦ₂）_nＦから成るテフロンも、また、第２の層４
４の利用に適しており、同様に、非導電性エポキシおよ
び別の誘電体材料も適している。

【００１９】好ましい実施例において、第３の層４８
は、約０．０１７８ミリメートルの厚さ"ｙ"を持ち、オ
リン・ブラス（Olin Brass）社によって製造されたＴＭ
Ｏ３テンパ（熱処理法）で処理される銅合金Ｃ７０２５
（組成 ９６．２％ 銅；３％ニッケル；０．６５％
シリコン；０．１５％ マグネシウム）のような銅−ニ
ッケル−シリコン−マグネシウムの合金から成る。

【００２０】第３の層４８として機能しうる他の特定の
材料の例としては、次のようなものが含まれる： １．高強度ベリリウム銅合金（組成 ９７．２−９８．
４％ 銅；０．２−０．６％ ベリウム；１．４−２．
２％ ニッケル）（例えば、ＨＴテンパの熱処理を受け
たブラシュ・ウェルマン（Brush Wellman）社のベリリ
ウム銅合金３（Ｃ１７５１０）のような合金） ２．高強度の真ちゅう合金（組成 ９７．５％ 銅；
２．３５％ 鉄；０．０３％ 燐：０．１２％ 亜鉛）
（例えば、スプリング（ｓｐｒｉｎｇ）テンパの熱処理
を受けたオリン・ブラス社の銅合金Ｃ１９４のような合
金） ３．高強度のチタン銅合金（組成 ９６．１−９６．６
％ 銅；２．９−３．４％ チタン)、(例えば、ＴｉＣ
ｕＲ１−ＥＨＭテンパの熱処理を受けた日本鉱業ＫＫの
チタン銅合金のような合金）

【００２１】より一般的に述べると、第３の層は、高強
度で電気的に伝導性のある材料から成り、約０．０１８
ミリメートルか、それ以下の厚さ"ｙ"を持つ。本発明の
目的では、"高強度"という語は、材料の引張り耐力強さ
（Ｓ_y）が７０ｋｓｉ（kiloponds per square inch）以
上の材料を示し、その材料は一時間３００℃の温度にさ
らした場合にも１０％以上が柔らかくならないものを示
す。

【００２２】図３は、第１の変換器サスペンション１０
を上から見た図である。サスペンション１０は、スライ
ダ部分５４、アーム部分５８、リンク部分６２（ロード
・ビームとしても参照される）を持つ。複数のリード導
線が、サスペンション１０の表面７０の上に存在する。
それぞれのリード導線６６は、リード導線６６が隣接す
るリード導線６６とショートすることを防ぐために、そ
れぞれの側部に沿って位置するスペース７４を持つ。

【００２３】複数のヒンジ７８も、表面７０に示されて
いる。ヒンジ７８は、第３の層４８内にチャネルを形成
するように第３の層４８を除去した領域である。ヒンジ
７８は、サスペンション１０の柔軟性を増加させ、予め
定めた角度にサスペンション１０が曲がることができる
ようにする。同様に、ヒンジは、前記第１の層４０にチ
ャネルをエッチングすることによって形成することもで
きる。

【００２４】５４、５８、６２の部分は、サスペンショ
ン１０の領域を示すが、サスペンション１０は、図２と
図４に示されているような１つの連続したラミネート片
から形成されるのが好ましい。

【００２５】スライダ部分５４は、図１の読み取り／書
き込みスライダ２２が搭載されるサスペンション１０の
部分である。リード導線６６は、スライダ２２と変換器
２７を図５にて後で説明される外部システムへ接続する
ための接続を形成する。

【００２６】アーム部分５８は、アクチュエータ・アー
ム１８に接続するサスペンション１０の一部である。典
型的に、アーム部分５８は、このアーム部分５８を、図
２に示した第１の層４０に沿ったアクチュエータ・アー
ム１８へのボンディング、溶接、あるいは、ねじ留めに
よりアクチュエータ・アーム１８へ取付けられる。

【００２７】リンク部分６２は、アーム部分５８をスラ
イダ部分５４に接続する。サスペンション１４は、サス
ペンション１０と同一であり、図３に示したすべての要
素を含み、５４、５８、６２の部分とリード導線６６を
含んでいる。

【００２８】図４は、サスペンション１０の断面図であ
り、リード導線６６が第３の層４８の領域であって、そ
の断面形状がほぼ四角であり、そして、スペース７４に
よって、それぞれの隣接したリード導線６６から離され
ていることが示されている。スペース７４は、第２の層
４４まで下方に延びており、第２の層４４は、スペース
７４を通して露出されている。

【００２９】リード導線６６は、標準的な金属のエッチ
ング技術を用いて、表面７０をエッチングすることによ
り形成される。例えば、第３の層４８が、上記した銅合
金の一つから成る場合は、前記層４８は、塩化鉄または
別の適切なエッチング剤でエッチングされる。エッチン
グ・プロセスは、特定の領域から金属を除去し、こうし
て、リード導線６６を定めるスペース７４を形成する。
実際には、典型的なケミカル・エッチング・プロセス
は、図４に描写したスペース７４のように完全な四角い
形状を持つ溝を形成しない。

【００３０】ケミカル・エッチング・プロセスにより形
成される実際の溝は、技術的によく知られているよう
に、わずかに丸みを持つか、または傾斜面を持つ。一般
に、リード導線６６、スペース７４、ヒンジ７８のよう
な特徴は、直接、第３の層上にフォトリソグラフィック
・プロセス、あるいはレーザ加工のような数値制御され
たイメージング技術によって形成される。

【００３１】好ましい実施例において、第１、第２、第
３の層４０、４４、４８は、最初は、銅合金／ポリイミ
ド／ステンレス・スティール ラミネートの１枚の連続
したラミネート材のシートから成る。複数のスライダ・
サスペンション・システム１０は、前記ラミネートのシ
ートから上記した技術を用いて製造される。

【００３２】メタル−ポリイミドのラミネート材を用い
た一般的な手法は、Clair 他により、米国特許第４５４
３２９５号（１９８５年９月２４日 発布）に記述され
ている。

【００３３】図５は、本発明の変換器サスペンション・
システム１０を利用した磁気記録ディスク・ファイル８
４の概略図である。サスペンション・システム１４は、
サスペンション・システム１０と同一であり、従って、
次に述べる説明は、サスペンション・システム１０、ま
たは、サスペンション・システム１４のいずれにも等し
く適用されることは、理解されよう。また、サスペンシ
ョン・システム１０、１４は、フロッピ・ディスク・ド
ライブ、オプティカル・ドライブ、あるいはコンパクト
・ディスク・プレイヤのような、別のデータ記憶システ
ムと共に使用できることも認められるべきである。

【００３４】ディスク・ファイル８４は、ヘッド・ディ
スク・ドライブの利用に適した複数の磁気記憶ディスク
８８から成る。磁気ディスク８８は、スピンドル・モー
タ９６と接続するスピンドル・シャフト９２の上に搭載
される。モータ９６は、シャシー１００に搭載される。

【００３５】複数の読み取り／書き込みスライダ２２と
２６は、それぞれのディスク８８がスライダ２２あるい
はスライダ２６の中の１つによってアクセスできるよう
にディスク８８上に位置する。スライダ２２とスライダ
２６の各々は、ディスク８８の複数の同心状のデータ・
トラックにデータを読み取ったり、書き込こんだりする
ための変換器を持ち、サスペンション・システム１０
（あるいは、１４）の１つに取付けられる。各サスペン
ション・システム１０（あるいは、１４）は、アクチュ
エータ・アーム１８に取付けられ、アクチュエータ・ア
ーム１８は、ロータリ・アクチュエータ１０４に取付け
られている。ロータリ・アクチュエータ１０４は、ディ
スク８８を横切って半径方向にアクチュエータ・アーム
１８（したがって、サスペンション・システム１０また
は１４と、スライダ２２または２６）を動かす。囲い１
０８（図５の破線で表示）は、ディスク・ファイル８４
を密閉し、微粒子のごみから保護する。

【００３６】コントローラ・ユニット１１２は、システ
ム８４を全体的に制御する。コントローラ・ユニット１
１２は、セントラル・プロセス・ユニット（ＣＰＵ）、
メモリ・ユニット、他のディジタル回路を含み、アクチ
ュエータ・コントロール／ドライブ・ユニット１１６に
接続し、次に電気的にアクチュエータ１０４と接続す
る。これにより、コントローラ１１２は、ディスク８８
上でのスライダ２２とスライダ２６の移動を制御するこ
とができる。コントローラ１１２は、電気的に、読み取
り／書き込みチャネル１２０と接続し、次に電気的に前
記スライダ２２とスライダ２６に接続する。このこと
は、コントローラ１１２がディスク８８からデータを送
受信することを可能にする。コントローラ１１２は、電
気的にスピンドル・コントロール／ドライブ・ユニット
１２４と接続し、次に電気的にスピンドル・モータ９６
と接続する。このことは、コントローラ１１２がディス
ク８８の回転を制御することを可能にする。典型的に
は、コンピュータ・システムであるホスト・システム１
２８は、電気的にコントローラ・ユニット１１２と接続
する。ホスト・システム１２８は、ディスク８８上に保
管すべきディジタル・データをコントローラ１１２に送
信したり、ディスク８８上からディジタル・データ読み
取り、システム１２８に送信することを要求したりす
る。（サスペンション・システム１０あるいは１４を除
く）ディスク・ファイル８４のようなデータ記憶システ
ムの基本的な動作と構造は、技術的によく知られてお
り、より詳しくはマグロウヒル・ブック・カンパニー
（１９９０）より出版されたマグネティック・レコーデ
ィング・ハンドブック（Magnetic Recording Handboo
k）の中で、Ｃ・デニス・ミー（C. Dennis Mee）、エリ
ック・Ｄ・ダニエル（Eric D. Daniel）によって記述さ
れている。

【００３７】図６は、フレキシャ１３４とフレキシャ１
３８を持つ変換器サスペンション１３０を上から見た図
である。前記サスペンション１３０の構造と機能は、図
３に示したサスペンション１０の構造と機能に類似して
おり、変換器サスペンション１３０は、図５のディスク
・ファイル８４中のサスペンション１０あるいは１４と
代用可能である。

【００３８】特に、サスペンション１３０においては、
スライダ部分１４２はスライダ部分５４と類似し、リン
ク部分１４６（ロード・ビームとしても参照される）は
リンク部分６２と、アーム部分（図６では、表示してい
ない）はアーム部分５８と類似している。サスペンショ
ン１３０は、スライダ２２に類似したスライダ１５２
（磁気媒体上に対して、データの読み取りや書き込みを
行うために１つか２つの変換器を持つ）、リード導線６
６に類似した複数のリード導線１５４、スペース７４に
類似した複数のスペース１５８を持つ。

【００３９】フレキシャ１３４と１３８は、リンク部分
（ロード・ビーム）１４６からスライダ部分１４２を分
離する（リンク部分１４６と比較して）剛性が低い領域
であり、スライダ１５２が、記録ディスク８８に順応し
たり、浮上したりできるようにする。

【００４０】図７は、第１の層４０と類似した第１の層
１６２と、第２の層４４と類似した第２の層１６４と、
第３の層４８と類似した第３の層１６６から成る多層構
造であることが描かれている変換器サスペンション１３
０の断面図である。層１６２、１６４、１６６の寸法、
構成、方向付けは、図２に関連する層４０、４４、４８
にて記したものと同一である。サスペンション１３０に
おいて、層１６２、１６４、１６６は、第３の層１６６
が、スライダ１５２が浮上するところのディスク８８
に、最も近接して位置するように配置される。図２で示
したラミネート３９もまた、このような関係に配置され
ている。

【００４１】図７からわかるように、リード導線１５４
は、第３の層１６６の領域であって、それらの線の断面
はほぼ四角形であり、そして、それぞれ隣接したリード
導線１５４は、スペース１５８の１つによって分離され
る。スペース１５８は、第２の層１６４まで下方に延
び、第２の層１６４を露出させている。スペース１５８
は、リード導線１５４が、隣接したリード導線１５４と
ショートすることを防ぐために、リード導線１５４のそ
れぞれの側部にそって位置する。リード導線１５４は、
リード導線６６に関連して前述したのと同じ方法で形成
される。

【００４２】図８は、フレキシャ１３８を示す断面図で
ある。フレキシャ１３８は、スライダ部分１４２をリン
ク部分（ロード・ビーム）１４６から分離するサスペン
ション１３０の領域であり、フレキシャ１３８において
は、スライダ部分１４２と接続しリンク部分１４６と接
続する層１６４と１６６の部分のみが残されており、第
１の層１６２は、第２の層１６４の下から完全に除去さ
れている。代替的には、フキクシャ１３８は、第２の層
１６４の下から第１の層１６２を部分的に除去した領域
でもよい。フレキシャ１３４の構造は、フレキシャ１３
８と同一である。

【００４３】第１の層１６２を第２の層１６４の下から
完全にあるいは部分的に除去することは、フレキシャ１
３４と１３８の剛性を低くすることになる。第３の層１
６６に高強度の合金を用いると、フレキシャ１３４と１
３８は、（例え、第１の層１６２が完全に、または部分
的に除去されていようとも）スライダ部分１４２と１５
２を支持するのに、十分な強さを持ち、かつ、柔軟（剛
性が低いこと）であり、スライダ１５２が記録ディスク
８８に順応したり、浮上したりできるようにする。

【００４４】図１と図２を参照しながら、本発明の好ま
しい実施例の機能について説明する。ハード・ディスク
・ドライブ産業におけるドライブ小型化の傾向は、非常
に小さい（しかも、低価格である）ヘッド・ジンバル・
アセンブリを要求している。変換器サスペンション１０
のラミネート構造は、特に、第３の層４８が高強度で電
気的な導体から成る場合に、非常に小さいヘッド・ジン
バル・アセンブリを設計することを可能にしたものであ
る。

【００４５】サスペンション１０の３層構造は、次のよ
うに機能する：第１の層４０（または、層１６２）は、
サスペンション・システム１０に硬さを与える剛性層で
ある。第２の層４４（または、層１６４）は、誘電材か
ら成り、第１の層４０（または、層１６２）と第３の層
４８（または、層１６６）間の電気的な絶縁物として機
能する。いくつかの応用においては、第２の層４４（ま
たは、層１６４）が、減衰を増大させる（ポリイミドの
ような）粘弾性特性をも有する誘電材であれば、有利で
ある。粘弾性は、変形する材料の応力が変形と変形率の
両方に比例することを意味する。粘弾性材料は、また、
クリープおよび緩和の性質を示す。クリープ（creep）
というのは、一定の応力の下で、変形が徐々に増大する
ことを意味する。緩和というのは、一定の収束した変形
の下で、応力が徐々に減少することを意味する。

【００４６】第３の層４８（または、層１６６）は、前
記した高強度の銅合金の１つであるような高強度で電気
的に導通する材料から成る。リード導線６６（あるい
は、リード導線１５４）が、十分に電気的な導体として
機能することが必要であるため、第３の層４８（また
は、層１６６）は、高導電率の合金（例えば、銅合金）
から成るのが好ましい。

【００４７】第３の層４８（あるいは、層１６６）にお
ける高強度の合金の利用は、いくつかの理由で重要であ
る：第一に、導体層における高強度の合金の利用は、サ
スペンション１０（または、サスペンション１３０）の
剛性を下げるのに有利であり、スライダ２２（または、
スライダ１５２）が小さい場合（下の例２を参照のこ
と）に重要である。

【００４８】第二に、高強度の合金を用いると、第３の
層４８（または、層１６６）の厚さを１８ミクロンか、
それ以下に保つことが可能となる（下の例１に示すよう
に、厚さは、耐力強度の平方根と逆比例する。）。

【００４９】第三に、高強度の合金の利用は、第３の層
４８（または、層１６６）内にリード導線６６（また
は、リード導線１５４）とヒンジ７８を直接組み込むよ
うなより多くの設計オプションを可能にする。同様に、
高強度の合金の利用は、フレキシャ１３４と１３８の利
用を可能にする、なぜならば、第３の層１６６は、第１
の層１６２が除去されたことによる負荷の大部分を支え
るからである。

【００５０】第四に、高強度の銅合金は、サスペンショ
ンに強固性を加え、製造プロセス間の取扱いによる損傷
に起因する歩留り損失を減少させる。

【００５１】例１ − 第３の層４８（または、層１６
６）に高強度の合金を利用することが第３の層４８（ま
たは、層１６６）の厚さ減少させるのに有利である理由
について説明する。

【００５２】幅"ｗ"と長さ"Ｌ"を持つ長方形金属ストリ
ップの厚さ"ｔ"は、式１より、この金属材料の"Ｓ_y"の
耐力強度に関係する：

【数１】 ｔ＝Ｃ／（Ｓ_y）^1/2 （１） Ｃ＝定数＝（６ＰＬ／ｗ）^1/2で、Ｐは、金属ストリッ
プを曲げるように金属に加えられる荷重である。

【００５３】次の計算は、もし、金属ストリップが同じ
荷重（Ｐ）を支えなければならず、しかも、第１の材料
の耐力強度よりも３倍大きい耐力強度を持つ第２の材料
から成るならば、第２の材料から成る金属ストリップ
は、４２％薄くでき、しかも、同一の強度を有すること
を示すために、式１を用いている： もし、Ｓ_y1＝軟質銅の耐力強度＝３０ｋｓｉ； Ｓ_y2＝高強度の銅合金のイールド強度＝９０ｋｓｉ； ならば、 ｔ₂／ｔ₁＝（Ｓ_y1／Ｓ_y2）^1/2＝０．５８（厚さにおい
て４２％減少） となる。

【００５４】例２ − 第３の層４８（または、層１６
６）に高強度の合金を利用すると、第３の層４８（また
は、層１６６）の剛性を減少できる理由について説明す
る。

【００５５】幅"ｗ"と長さ"Ｌ"を持つ長方形金属ストリ
ップの剛性"ｋ"は、式２より、この金属の"ｔ"の厚さに
関係する：

【数２】 ｋ＝Ｄｔ³ （２） Ｄ＝定数＝Ｅｗ／６Ｌ³で、Ｅは、ヤング係数である。

【００５６】次の計算は、もし、金属ストリップが同じ
荷重（Ｐ）を支えなければならず、しかも、第１の材料
の耐力強度よりも３倍大きい耐力強度を持つ第２の材料
から成るならば、第２の材料からなる金属ストリップは
８１％低い剛性を持つことができることを示するため
に、式２と例１の結果を用いている： もし、Ｓ_y1＝軟質銅の耐力強度＝３０ｋｓｉ； Ｓ_y2＝高強度の銅合金の耐力強度＝９０ｋｓｉ； ならば、 ｋ₂／ｋ₁＝（ｔ₂／ｔ₁）³＝（０．５８）³＝０．１９
（剛性において８１％減少） となる。

【発明の効果】多層ラミネートをサスペンションとして
ヘッド・ジンバル・アセンブリに利用することにより、
物理的な部品をラミネートの導体層に直接、形成するこ
とが可能となる。それに伴い、製造工程の簡略化や、ヘ
ッド・ジンバル・アセンブリのサイズを縮小させること
も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従うスライダ・サスペンション・シス
テムの側面図である。

【図２】図１の線２−２に沿って得られるスライダ・サ
スペンション・システムの断面図である。

【図３】本発明に従うスライダ・サスペンション・シス
テムの上面図である。

【図４】図３の線４−４に沿って得られるスライダ・サ
スペンション・システムの断面図である。

【図５】本発明に従うスライダ・サスペンション・シス
テムを利用したディスク・ファイルの概略図である。

【図６】ヘッド支持領域に１対のフレキシャを持つスラ
イダ・サスペンション・システムの上面図である。

【図７】図６の線７−７に沿って得られるスライダ・サ
スペンション・システムの断面図である。

【図８】図６の線８−８に沿って得られるスライダ・サ
スペンション・システムの断面図である。

【符号の説明】

１０： 第１の変換器サスペンション １４： 第２の変換器サスペンション １８： アクチュエータ・アーム ２２： 第１のスライダ ２６： 第２のスライダ ２７： データ変換器 ２８： データ変換器 ３０： 磁気ディスク ３４： 磁気ディスク ３９： 多層構造ラミネート ４０： 第１の層 ４４： 第２の層 ４８： 第３の層 ５４： スライダ部分 ５８： アーム部分 ６２： リンク部分 ６６： リード導線 ７０： サスペンション１０の表面 ７４： スペース ７８： ヒンジ １３０： 変換器サスペンション １３４： フレキシャ １４２： スライダ部分 １４６： リンク部分 １５２： スライダ １５４： 電気的な線 １５８： スペース １６２： 第１の層 １６４： 第２の層 １６６： 第３の層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダーレル・ディー・パルマー アメリカ合衆国カルフォルニア州サンノ ゼ フォックスハースト・ウェイ1090 (72)発明者 スーヤ・パタナイック アメリカ合衆国カルフォルニア州サンノ ゼ グラウサー・ドライブ2796 (56)参考文献 特開 平６−68445（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−36048（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−219618（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−268055（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−71477（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 21/21 G11B 5/60

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】剛性材料から成る第１の層と、 誘電体の材料から成る第２の層と、 高強度で導電性の材料から成る第３の層と から成り、前記第２の層は、前記第１の層と前記第３の
   層の間に位置し、前記第１の層と前記第３の層の間の電
   気的な絶縁を与え、 前記サスペンションの中の前記第３の層は、銅−ニッケ
   ル−シリコン−マグネシウムの合金、ベリリウム−銅−
   ニッケルの合金、銅−鉄−亜鉛−燐の合金、および、銅
   −チタンの合金より成るグループから選択された材料か
   ら成ることを特徴とする、 データ変換器を支持するサスペンション。
2. 【請求項２】磁気媒体上にデータを書き込み、そこから
   データを読み取るデータ変換器と、アクチュエータ・ア
   ームと前記データ変換器との間に位置する細長い支持部
   材とから成り、 前記の細長い支持部材は、剛性材料から成る第１の層
   と、前記第１の層を覆う誘電体の材料から成る第２の層
   と、前記第２の層を覆う高強度で導電性のある材料から
   成る第３の層とを含み、 前記サスペンションの中の第３の層は、銅−ニッケル−
   シリコン−マグネシウムの合金、ベリリウム−銅−ニッ
   ケルの合金、銅−鉄−亜鉛−燐の合金、および、銅−チ
   タンの合金より成るグループから選択された材料から成
   ることを特徴とする、 データ変換器を支持するサスペンション・システム。