JP3198916B2 - ヘッドジンバルアセンブリ及び該アセンブリの製造方法 - Google Patents
ヘッドジンバルアセンブリ及び該アセンブリの製造方法Info
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Description
又は光磁気ディスク装置におけるヘッドジンバルアセン
ブリ(HGA)及びこのHGAの製造方法に関する。
の構造としては種々のものが提案されているが、例えば
特開平6−215513号公報に開示されている構造
は、磁気ヘッド素子用のリードパターン及びボンディン
グパッドを形成したサスペンション上に磁気ヘッドスラ
イダが樹脂接着剤で接着されており、磁気ヘッドスライ
ダのボンディングパッドとサスペンションのボンディン
グパッドとをAuのボールボンディングにより接続した
構成となっている。
ると、磁気ヘッドスライダをサスペンション上に固定し
て電気的接続を行うのに、少なくとも2つの異なる工程
が必要となるのみならず、アウトガス発生源である樹脂
接着剤を使用しているため、この樹脂接着剤に不純物が
多く含まれているような場合に発生したガスによる腐食
発生という問題が生じてしまう。さらに、スライダの背
面に樹脂接着剤が介在しているため、その樹脂の硬化収
縮によってスライダの変形(クラウン変化)の発生する
恐れがある。このクラウン変化は、使用環境下の温度変
化によりその変化量が変わるため、磁気ヘッドスライダ
の浮上特性に悪影響をもたらす可能性が大である。
れたHGA構造は、磁気ヘッドスライダの背面に多数の
ハンダボールを取り付け、このハンダを溶融させて磁気
ヘッドスライダをサスペンションに固定する構成となっ
ている。
て磁気ヘッドスライダをサスペンションに固定している
ので、樹脂接着剤を用いることによる上述した問題点は
全て解消されることとなるが、磁気ヘッドスライダの背
面の多数のハンダボールで接着する構成であるため、接
着後のスライダに大きなクラウン変化が現れてしまう。
また、磁気ヘッドスライダの背面全体に渡ってハンダ付
けを行うため、スライダ全体をハンダ付け温度(183
〜250℃)に加熱する必要があり、磁気抵抗効果(M
R)素子やインダクティブ素子等のように耐熱性に乏し
い素子は、実質上使用不可能となってしまう。
ダにクラウン変化を生じさせることなくかつより簡単に
組立てを行うことのできるHGA及びこのHGAの製造
方法を提供することにある。
よれば、磁気ヘッド素子が形成された側面にボンディン
グパッドを有する磁気ヘッドスライダと、磁気ヘッド素
子用のリードパターン及びボンディングパッドがその上
に形成されており、接着剤を使用することなくこれらボ
ンディングパッドと磁気ヘッドスライダのボンディング
パッドとのハンダ付け接着のみによって磁気ヘッドスラ
イダを固着支持している可撓性のフレクシャーと、フレ
クシャーを一方の端部で固定支持しているロードビーム
とを備えたHGAによって達成される。
することなくボンディングパッド同志をハンダ付け接着
することのみによって磁気ヘッドスライダのフレクシャ
ーへの固着支持及びボンディングパッド同志の電気的接
続を同時に一工程で行うことができる。従って、HGA
の組み立て工程の短縮化が図れる。しかも、樹脂接着剤
を用いずにスライダの固定が行えるため、アウトガスに
よる腐食の問題も皆無となり、さらに耐溶剤特性が大幅
に向上する。また、ハンダにより固定が行われるため、
樹脂接着剤を用いた場合よりも固着強度が向上する。し
かも、ハンダによりボンディングパッド同志の電気的接
続を行うことにより、Auを使用しないで済むため、製
造コストダウンが可能となる。特に本発明では、磁気ヘ
ッドスライダの背面に接着剤やハンダが全く介在しない
ため、スライダに応力がかからないので、クラウン変化
が皆無となる。その結果、全使用温度範囲において浮上
特性が大幅に向上する。
を除く磁気ヘッドスライダの背面に対応する部分が開口
していることが好ましい。本発明のようにスライダの1
つの端面のみのハンダ固着を行うことにより、スライダ
背面での接着が不要となるため、フレクシャーの対応部
分を取り除いて開口させることができる。その結果、そ
の分軽量化が可能となり、振動特性の向上も図れる。
で押圧するためのディンプルを有しており、ディンプル
がフレクシャーの開口を介して磁気ヘッドスライダの背
面に直接的に当接可能に構成されていることが好まし
い。このように、ディンプルが磁気ヘッドスライダの背
面に直接的に当接するように構成することによって、磁
気ヘッドスライダの姿勢が安定し、安定した浮上特性を
得ることができる。
用のリードパターン及びボンディングパッドがその上に
形成されている可撓性のフレクシャーを形成し、形成し
たフレクシャーを、ロードビームの一方の端部に固定
し、一方、側面に磁気ヘッド素子及びボンディングパッ
ドが形成された磁気ヘッドスライダを用意し、接着剤を
使用することなく磁気ヘッドスライダのボンディングパ
ッドとフレクシャーのボンディングパッドとをハンダ付
け接着することのみによって磁気ヘッドスライダをフレ
クシャーに固着するHGAの製造方法が提供される。
することなくボンディングパッド同志をハンダ付け接着
することのみによって磁気ヘッドスライダのフレクシャ
ーへの固着支持及びボンディングパッド同志の電気的接
続を同時に一工程で行うことができる。従って、HGA
の組み立て工程の短縮化が図れる。しかも、樹脂接着剤
を用いずにスライダの固定が行えるため、アウトガスに
よる腐食の問題も皆無となり、さらに耐溶剤特性が大幅
に向上する。また、ハンダにより固定が行われるため、
樹脂接着剤を用いた場合よりも固着強度が向上する。し
かも、ハンダによりボンディングパッド同志の電気的接
続を行うことにより、Auを使用しないで済むため、製
造コストダウンが可能となる。特に本発明では、磁気ヘ
ッドスライダの背面に接着剤やハンダが全く介在しない
ことからスライダに応力がかからないので、クラウン変
化が皆無となる。その結果、全使用温度範囲において浮
上特性を大幅に向上させたHGAが得られる。
グパッド部分を除く磁気ヘッドスライダの背面に対応す
る部分が開口するように形成し、形成したフレクシャー
を、磁気ヘッドスライダを点で押圧するためのディンプ
ルが設けられたロードビームの一方の端部に固定し、磁
気ヘッドスライダとフレクシャーとを固着する際に、磁
気ヘッドスライダの該ボンディングパッドとフレクシャ
ーのボンディングパッドとをハンダ付け接着することに
よってディンプルが開口を介して磁気ヘッドスライダの
背面に直接的に当接可能となるように固着することが好
ましい。このように、ディンプルが磁気ヘッドスライダ
の背面に直接的に当接するようにすることによって、磁
気ヘッドスライダの姿勢が安定し、安定した浮上特性を
有するHGAを提供できる。
とフレクシャーのボンディングパッドとのハンダ付け接
着がレーザを用いたハンダリフロー法によって行われる
ことが好ましい。レーザを用いたハンダリフローによれ
ば、ハンダ付けする局所のみを加熱するので、耐熱性に
乏しい磁気ヘッド素子にダメージを与えることが防止で
きる。
には、蒸着又は無光沢メッキにより共晶ハンダをあらか
じめ供給しておくこと、及びフレクシャーのボンディン
グパッドには、ハンダペースト印刷又は無光沢メッキに
より共晶ハンダをあらかじめ供給しておくことが好まし
い。
態を詳細に説明する。
センブリ)の一実施形態の一部を示す斜視図であり、図
2は図1のA−A線断面図である。
ライダ、11は磁気ヘッドスライダ10を一方の端部で
担持するための可撓性のフレクシャー、12はフレクシ
ャー11をスポット溶接によって支持固定するロードビ
ームをそれぞれ示している。ロードビーム12はその基
部が図示されていないベースプレートに固着されてい
る。ベースプレートを別個に設けず、ロードビーム12
の基部をベースプレートとして構成することもある。
では、その一方の側端面10a(素子形成面)に磁気ヘ
ッド素子(インダクティブヘッド素子及び/又はMR素
子)13と、信号用のボンディングパッド14a〜14
dが形成されている。
さ約25μmのステンレス鋼板(例えばSUS304T
A)によって構成されている。このフレクシャー11上
には、入出力信号線として、薄膜パターンによる4本の
リードパターン15a〜15dがほぼその全長に渡って
形成されている。リードパターン15a〜15dの一端
は磁気ヘッドスライダ10のボンディングパッド14a
〜14dに固着される薄膜パターンによる4つのボンデ
ィングパッド16a〜16dにそれぞれ接続されてお
り、他端は外部回路と接続するための薄膜パターンによ
る接続端子(図示なし)に接続されている。これら薄膜
パターンは、金属薄板上にプリント基板を作成するのと
同じ公知のパターニング方法で形成される。
6a〜16dの近傍の一部を除く磁気ヘッドスライダ1
0の背面に対応する部分は窓17により開口している。
ステンレス鋼板で構成されており、フレクシャー11を
数か所で固着支持している。フレクシャー11とロード
ビーム12とのこの固着は、レーザ溶接等による複数の
スポット溶接点、例えば点18でなされている。ロード
ビーム12には、磁気ヘッドスライダ10の背面を点で
押圧するためのディンプル(凸状の突起)19が設けら
れている。このディンプル19は、窓17を介して磁気
ヘッドスライダ10の背面に直接的に当接し、その後方
への移動を規制する。
ドスライダ10のフレクシャー11への固定が、磁気ヘ
ッドスライダ10の素子形成面10aに設けられている
ボンディングパッド14a〜14dとフレクシャー11
のボンディングパッド16a〜16dとをハンダ20で
接着することのみによって行われていることにある。も
ちろんこのハンダ付け接着によってボンディングパッド
同志の電気的接続も同時に行われる。
ンダ付け接着することのみによって磁気ヘッドスライダ
10のフレクシャー11への固着支持及びボンディング
パッド同志の電気的接続を同時に一工程で行うことがで
きるので、HGAの組み立て工程の短縮化が図れる。ま
た、樹脂接着剤を用いずにスライダの固定が行えるた
め、アウトガスによる腐食の問題も皆無となり、さらに
耐溶剤特性が大幅に向上する。また、ハンダにより固定
が行われるため、樹脂接着剤を用いた場合よりも固着強
度が向上する。しかも、ハンダによりボンディングパッ
ド同志の電気的接続を行うことにより、Auを使用しな
いで済むため、製造コストダウンが可能となる。特に、
磁気ヘッドスライダ10の背面に接着剤やハンダが全く
介在しないことからスライダ10に応力がかからないの
で、クラウン変化が皆無となる。その結果、全使用温度
範囲において浮上特性を大幅に向上させたHGAが得ら
れる。
面のみのハンダ固着を行うことにより、スライダ背面で
の接着が不要となるため、窓17を設けてフレクシャー
11の対応部分を取り除いて開口させることができる。
その結果、その分軽量化が可能となり、振動特性の向上
も図れる。さらに、この窓17を介して、ディンプル1
9が磁気ヘッドスライダ10の背面に直接的に当接する
ように構成されているので、磁気ヘッドスライダ10の
姿勢が安定し、安定した浮上特性を得ることができる。
方法について説明する。
と、図示しないベースプレートと、図4に示すごときフ
レクシャー11とを用意する。ロードビーム12にはデ
ィンプル19を形成しておく。フレクシャー11には窓
17が形成されており、さらに、薄膜パターンによるリ
ードパターン15a〜15dやボンディングパッド16
a〜16dが形成されている。なお、ボンディングパッ
ド16a〜16dには、ハンダペースト印刷又は無光沢
メッキにより共晶ハンダがあらかじめ供給されている。
ポット溶接により、フレクシャー11をロードビーム1
2上に固定する。
13と、信号用のボンディングパッド14a〜14dが
形成された磁気ヘッドスライダ10を用意する。この磁
気ヘッドスライダ10のボンディングパッド14a〜1
4dには、蒸着又は無光沢メッキにより共晶ハンダをあ
らかじめ供給しておく。
ライダ10のボンディングパッド14a〜14dとフレ
クシャー11のボンディングパッド16a〜16dとが
それぞれ互いに係合し、かつロードビーム12のディン
プル19が磁気ヘッドスライダ10の背面の所定位置に
直接当接するように正確に位置合わせして磁気ヘッドス
ライダ10をフレクシャー11上に載置する。この状態
でレーザを用いたハンダリフローによる局所加熱を行っ
て、ボンディングパッド14a〜14dとボンディング
パッド16a〜16dとをそれぞれハンダ接着する。こ
れにより、ボンディングパッド同志の電気的接続と共
に、磁気ヘッドスライダ10のフレクシャー11への固
着も同時になされることとなる。このようなレーザリフ
ローは、本発明のように、磁気ヘッドスライダ10のボ
ンディングパッド14a〜14dとフレクシャー11の
ボンディングパッド16a〜16dとが、レーザ光を照
射できる位置に露出していることによって初めて可能と
なる。
示すごときレーザハンダ付け装置が使用される。同図に
おいて、70はハンダ接続する磁気ヘッドスライダ10
及びフレクシャー11が載置されるテーブル、71はこ
のテーブルの搬送及び位置決めを制御する制御器、72
はレーザ光源、73はレーザ光源72の制御器、74は
レーザ光源72からのレーザ光ビームのエキスパンダ、
75はレーザ光ビームのシャッタ、76はシャッタ75
の駆動制御器、77はレーザ光分岐光学系、78a〜7
8dは入射光学系、79a〜79dは光ファイバ、80
a〜80dは出射光学系、81は制御器71、73及び
76の動作を制御する中央制御器をそれぞれ示してい
る。
シャッタ75によってその照射エネルギが制御され、レ
ーザ光分岐光学系77、入射光学系78a〜78d、光
ファイバ79a〜79d及び出射光学系80a〜80d
を介してテーブル70上のボンディングパッド14a〜
14d及びボンディングパッド16a〜16d部分に照
射される。これによってそれらパッド上にあらかじめ供
給されているハンダが溶融しハンダリフローの終了と同
時にハンダが固まってハンダ付けによる固着及び接続が
行われる。このようにレーザリフローによれば、ハンダ
付けする局所のみが加熱されるので、耐熱性に乏しい磁
気ヘッド素子にダメージを与えることが防止できる。ま
た、ハンダリフローの終了と同時にスライダの固定位置
が決定されるため、カメラを用いて画像による位置合わ
せを行った場合、そのモニタをしている間に固定が完了
するので、非常に高精度の固定が可能である。
フローを行うために、フレクシャー11のボンディング
パッド16a〜16d、並びに磁気ヘッドスライダ10
のボンディングパッド14a〜14dの両方に、共晶ハ
ンダがあらかじめ供給されている。供給するハンダの組
成としては、例えば、Pb/Snが約40/60の共晶
ハンダでありプロセス温度(リフロー温度)のできるだ
け低いものを使用することが素子へのダメージをより少
なくする意味でも好ましい。供給方法としては、例え
ば、フレクシャー11のボンディングパッド16a〜
16dには、印刷によってハンダペーストを供給し、磁
気ヘッドスライダ10のボンディングパッド14a〜1
4dにはハンダメッキする方法、フレクシャー11の
ボンディングパッド16a〜16d及び磁気ヘッドスラ
イダ10のボンディングパッド14a〜14dの双方と
もにハンダメッキする方法がある。
グパッド16a〜16dに、孔版であるメタルマスクを
用いてハンダペーストを印刷する。ハンダペーストの厚
さは、メタルマスクの厚さ(0.15〜0.2mm)よ
り必ず薄くなる。例えば0.15mmのメタルマスクを
用いれば100〜150μm程度となり、0.2mmの
メタルマスクを用いれば150〜200μm程度とな
る。磁気ヘッドスライダ10のボンディングパッド14
a〜14dには、スルフォン酸浴によってハンダメッキ
を行う。この場合、光沢剤はガス化して安定なハンダ接
続ができないため使用しない。メッキ浴中のPb2+及び
Sn2+の金属濃度制御及び電流制御を行うことにより最
適なハンダ組成及びメッキ原を得ている。ハンダメッキ
の厚さは、メッキ後のバー加工等があるため、20μm
以下となっている。ハンダメッキを行う代わりに蒸着に
よってハンダ層を形成してもよい。
グパッド16a〜16dのハンダメッキの厚さは100
μm以下であり、磁気ヘッドスライダ10のボンディン
グパッド14a〜14dのハンダメッキの厚さは20μ
m以下が適切である。
に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明
は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することがで
きる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均
等範囲によってのみ規定されるものである。
ば、磁気ヘッド素子が形成された側面にボンディングパ
ッドを有する磁気ヘッドスライダと、磁気ヘッド素子用
のリードパターン及びボンディングパッドがその上に形
成されており、接着剤を使用することなくこれらボンデ
ィングパッドと磁気ヘッドスライダのボンディングパッ
ドとのハンダ付け接着のみによって磁気ヘッドスライダ
を固着支持している可撓性のフレクシャーと、フレクシ
ャーを一方の端部で固定支持しているロードビームとを
備えているため、磁気ヘッドスライダのフレクシャーへ
の固着支持及びボンディングパッド同志の電気的接続を
同時に一工程で行うことができ、従って、HGAの組み
立て工程の短縮化が図れる。しかも、樹脂接着剤を用い
ずにスライダの固定が行えるため、アウトガスによる腐
食の問題も皆無となり、さらに耐溶剤特性が大幅に向上
する。また、ハンダにより固定が行われるため、樹脂接
着剤を用いた場合よりも固着強度が向上する。さらに、
ハンダによりボンディングパッド同志の電気的接続を行
うことにより、Auを使用しないで済むため、製造コス
トダウンが可能となる。また、磁気ヘッドスライダの背
面に接着剤やハンダが全く介在しないことからスライダ
に応力がかからないので、クラウン変化が皆無となる。
その結果、全使用温度範囲において浮上特性を大幅に向
上させたHGAが得られる。
図である。
明するための斜視図である。
明するための斜視図である。
明するための斜視図である。
明するための斜視図である。
明する際のレーザハンダ付け装置の一例を示すブロック
図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 磁気ヘッド素子が形成された側面にボン
ディングパッドを有する磁気ヘッドスライダと、前記磁
気ヘッド素子用のリードパターン及びボンディングパッ
ドがその上に形成されており、接着剤を使用することな
く該ボンディングパッドと前記磁気ヘッドスライダの前
記ボンディングパッドとのハンダ付け接着のみによって
前記磁気ヘッドスライダを固着支持している可撓性のフ
レクシャーと、該フレクシャーを一方の端部で固定支持
しているロードビームとを備えたことを特徴とするヘッ
ドジンバルアセンブリ。 - 【請求項2】 前記フレクシャーは、前記ボンディング
パッド部分を除く前記磁気ヘッドスライダの背面に対応
する部分が開口していることを特徴とする請求項1に記
載のヘッドジンバルアセンブリ。 - 【請求項3】 前記ロードビームは、前記磁気ヘッドス
ライダを点で押圧するためのディンプルを有しており、
該ディンプルが前記開口を介して該磁気ヘッドスライダ
の背面に直接的に当接可能に構成されていることを特徴
とする請求項2に記載のヘッドジンバルアセンブリ。 - 【請求項4】 磁気ヘッド素子用のリードパターン及び
ボンディングパッドがその上に形成されている可撓性の
フレクシャーを形成し、該形成したフレクシャーをロー
ドビームの一方の端部に固定し、一方、側面に磁気ヘッ
ド素子及びボンディングパッドが形成された磁気ヘッド
スライダを用意し、接着剤を使用することなく該磁気ヘ
ッドスライダの該ボンディングパッドと前記フレクシャ
ーの前記ボンディングパッドとをハンダ付け接着するこ
とのみによって該磁気ヘッドスライダを前記フレクシャ
ーに固着することを特徴とするヘッドジンバルアセンブ
リの製造方法。 - 【請求項5】 前記フレクシャーを形成する際に、前記
ボンディングパッド部分を除く前記磁気ヘッドスライダ
の背面に対応する部分が開口するように形成し、該形成
したフレクシャーを、磁気ヘッドスライダを点で押圧す
るためのディンプルが設けられたロードビームの一方の
端部に固定し、前記磁気ヘッドスライダと前記フレクシ
ャーとを固着する際に、該磁気ヘッドスライダの該ボン
ディングパッドと前記フレクシャーの前記ボンディング
パッドとをハンダ付け接着することによって前記ディン
プルが前記開口を介して該磁気ヘッドスライダの背面に
直接的に当接可能となるように固着することを特徴とす
る請求項4に記載の製造方法。 - 【請求項6】 前記磁気ヘッドスライダのボンディング
パッドと前記フレクシャーのボンディングパッドとのハ
ンダ付け接着がレーザを用いたハンダリフロー法によっ
て行われることを特徴とする請求項4又は5に記載の製
造方法。 - 【請求項7】 前記磁気ヘッドスライダのボンディング
パッドには、蒸着又は無光沢メッキにより共晶ハンダを
あらかじめ供給しておくことを特徴とする請求項4から
6のいずれか1項に記載の製造方法。 - 【請求項8】 前記フレクシャーのボンディングパッド
には、ハンダペースト印刷又は無光沢メッキにより共晶
ハンダをあらかじめ供給しておくことを特徴とする請求
項4から7のいずれか1項に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11521996A JP3198916B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | ヘッドジンバルアセンブリ及び該アセンブリの製造方法 |
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JP11521996A JP3198916B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | ヘッドジンバルアセンブリ及び該アセンブリの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09282626A JPH09282626A (ja) | 1997-10-31 |
JP3198916B2 true JP3198916B2 (ja) | 2001-08-13 |
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ID=14657320
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---|---|
JP (1) | JP3198916B2 (ja) |
Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
US6286780B1 (en) | 1996-09-20 | 2001-09-11 | Kabushiki Kaisha Yuyama Seisakusho | Method of adjusting tension applied to sheet, and device for the same |
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- 1996-04-15 JP JP11521996A patent/JP3198916B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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JPH09282626A (ja) | 1997-10-31 |
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