JP3329953B2 - ヘッドアクチュエータ - Google Patents
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- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
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- Y10T29/4903—Mounting preformed head/core onto other structure with bonding
Description
アクチュエータに関し、例えば2.5あるいは3.5イ
ンチハードディスクドライブ等の小型ハードディスクド
ライブに好適なものである。
フレキシブルケーブル200、ヘッドサスペンションア
センブリ201,202、キャリッジ203、VCMコ
イル204等の要素からなり、それぞれネジ止め、スウ
エージ及び、接着等にて連結されるヘッドアクチュエー
タが知られている。
201,202は、図15に示すように、ヘッドアセン
ブリとサスペンションアセンブリとから成る。
チューブ301をかぶせたウレタン被覆線302,30
3の端部をエキシマレーザーにより被覆除去して、この
端部を半田あるいは超音波ボンディングによって、磁気
ヘッド300に溶着したサブアセンブリであり、サスペ
ンションアセンブリは、フレキシャ310とロードビー
ム320との間及び、ロードビーム320とベースプレ
ート330(別名マウンティングプレート)との間をそ
れぞれスポット溶接したサブアセンブリである。
ブリ201,202は、ヘッドアセンブリとフレキシャ
310との間を嫌気性接着剤にて接合し、次に絶縁チュ
ーブ301をクリップ部321〜323にかしめること
により、完成される。
抑制するために、ダンパープレート340を粘着剤34
1を介してロードビーム320に接着することがある。
400の先端部400Aの形状を、浮上時における磁気
ヘッドの姿勢を保つようなバネ構造に微細加工すること
によって、フレキシャをなくしたサスペンションアセン
ブリの提案もなされている。
ョンアセンブリでは、曲げ加工部311やディンプル加
工部312を有する構造であるために、フレキシャ31
0自体の厚みにこれらの厚みが加算され、さらに、絶縁
チューブ301自身の太さや、絶縁チューブ301を固
定するためのクリップ部321〜323の厚みが加算さ
れる。このため、ヘッドサスペンションアセンブリの薄
形化が困難であった。
ディスクに接触する虞があり、やがてソフトエラー等が
増加することが考えられる。また、小型化が進むハード
ディスクドライブでは、複数枚積層されるディスクとデ
ィスクの間隔が狭くなり、このような絶縁チューブ30
1を使用していたのでは、ますますディスクとの接触の
可能性が大きくなり、薄形化の促進の障害となってい
た。
03との接合のために、ベースプレート330がロード
ビーム320と溶接されている。そのため、キャリッジ
203の厚み及びベースプレート330の厚みtが加算
されて、薄形化しにくい。
力が低くなったり、ベースプレート330が反ってロー
ドビーム320を持ち上げてしまいグラムロードが変化
したりする欠点がある。
覆線302,303との間のボンディング時に、高価な
エキシマレーザ等にてウレタン被覆線302,303の
被覆をはがさなければならず、コスト高の要因となる。
は4本のウレタン被覆線302,303を通す作業が必
要となるが、ウレタン被覆線302,303自体が柔軟
であるため、作業の自動化が容易でなく、コスト高の要
因となっている。
の振動及び共振を抑制するために、ダンパープレート3
40が粘着剤341を介して接着されることがあるが、
この場合、ロードビーム320の加工工程とは別工程に
て、粘着剤341の塗布、プレス抜き、離型紙はがし、
さらにロードビーム320への接着といった一連の工程
が必要となるため、コスト高となっている。
エータを表す図13に示すように、上記のヘッドサスペ
ンションアセンブリ201,202の保持、ピボットベ
アリング210への厚さ方向への位置出し、ヘッドアク
チュエータ回転運動の中心軸の位置出し、VCMコイル
204の保持、可動フレキシブルケーブル200の可動
部212との接続などのために、キャリッジ203が配
置されている。
キャリッジ203の薄形化加工を行うにあたり、従来の
機械加工方法では、薄肉となるために、高精度加工がで
きない虞があった。
207では、コイルの保持強度を維持するための最低肉
厚が必要である。そのため、VCMコイル204の回転
領域が制限を受けることになり、またコイル幅d1を大
きくできないためトルクが低くなる欠点がある。
従来、自己融着線を型に整列巻にて熱風をかけながら融
着巻線を行う工程としている。しかし、VCMコイル2
04を1層や2層に薄形化していくと、融着層だけの強
度では不十分となり、VCMコイル204がほどけてし
まう欠点がある。
ルケーブル200は、可動部212の先端にポリエステ
ルイミドあるいはアルミニウム材のブラケット213が
接着されている。また、可動部212の反対側には、磁
気ヘッド300からの出力を増幅するための図示しない
AEモジュール回路やクリップ部品が実装されている。
そして、その実装のために裏側には、ポリエステルイミ
ド、アルミニウム材あるいはステンレス材などで形成さ
れたサポート板215が熱硬化性樹脂にて接着されてい
る。
路を半田接合するためのブラケット213上のパッド2
16の幅が薄形化に伴って、十分にとれない欠点があ
る。また、パッド216が小さくなるために、パッド2
16が半田付け時にはがれやすい欠点がある。
慮し、コストを低減すると共に、配線とディスクの接触
の虞をなくしつつ薄形化を図ったヘッドアクチュエータ
を提供することを目的とする。
クチュエータは、ディスクが取付けられるディスク装置
本体に移動可能に支持されるキャリッジが、ロードビー
ムを介して、磁気ヘッドが取付けられたフレキシャを支
持するヘッドアクチュエータにおいて、前記磁気ヘッド
に繋がる少なくとも一対の信号線と、当該信号線よりも
断面積の大きいグランド線とを、前記ロードビーム上に
積層して配置することを特徴とする。
ディスクが取付けられるディスク装置本体に移動可能に
支持されるキャリッジが、ロードビームを介して、磁気
ヘッドが取付けられたフレキシャを支持するヘッドアク
チュエータにおいて、前記磁気ヘッドに繋がる少なくと
も一対の信号線を導体で覆うことで、他の少なくとも一
対の信号線とを分離する積層構造をもつように、前記ロ
ードビーム上に積層して配置することを特徴とする。
ディスクが取付けられるディスク装置本体に移動可能に
支持されるキャリッジが、ロードビームを介して、磁気
ヘッドが取付けられたフレキシャを支持するヘッドアク
チュエータにおいて、前記磁気ヘッドに繋がる少なくと
も一対の信号線を、所定のピッチでクロスしながら延び
ていくような構造をもつように、前記ロードビーム上に
積層して配置することを特徴とする。
用を以下に説明する。ロードビームが、ディスク装置本
体に移動可能に支持されるフレキシャ及び磁気ヘッドを
支持するキャリッジと、一枚の板材で一体的に形成され
る。
くなる結果として、一般に板厚が厚くなる接合部を省略
することが可能となる。また、一体的に形成したのでベ
ースプレートを設ける必要もなくなる。この為、ヘッド
アクチュエータの製造コストの低減が図れると共に薄形
化を図れるようになった。
に繋がる信号線及び可動コイル部と一枚の導電性の材料
で一体的に形成すれば、磁気ヘッドからの信号線に絶縁
チューブを被せる必要がなくなると共に、信号線として
ウレタン被覆線を用いる必要がなくなり、より一層の製
造コストの低減が図れることになる。
縁チューブを固定するクリップ部を設ける必要がなくな
って、より一層の薄形化が図れることになる。
の作用を以下に説明する。ディスクが取付けられるディ
スク装置本体に移動可能に支持されるキャリッジが、ロ
ードビームを介して、磁気ヘッドが取付けられたフレキ
シャを支持し、この磁気ヘッドに繋がる信号線が、グラ
ンド線と隣接してロードビーム上に積層して配置され
る。
て配置したので、絶縁チューブ等の配線とディスクの接
触のおそれがなくなり、ヘッドアクチュエータの薄形化
が容易となった。また、信号線をロードビーム上に直接
書き込んで積層するので、大量生産も容易となる。
施例を図1から図6に基づき説明する。
ライブ用のヘッドアクチュエータの製造方法を示す。
金属材料により形成される第1の金属材料である金属薄
板12(例えば、SUS304、りん青銅、ベリリウム
銅等のいずれからなる)の表面に、可とう性を有し且つ
電気的に絶縁材料となる有機化合物(例えば、ポリイミ
ド半重合体、エポキシエステル半重合体等のいずれから
なる)を塗布して薄膜層14を形成する。この薄膜層1
4が半硬化状態にて、その上に導電性を有する金属材料
により形成される第2の金属材料である金属薄板16
(例えば、圧延銅箔、りん青銅等のいずれからなる)を
積層して、コンポジット材料18を形成する。
なる。このエッチング工程は、まずコンポジット材料1
8の両面に感光材料を塗布した後に、マスク露光を行
う。
れぞれ示すように、フレキシャ116、117、ロード
ビーム106,107、キャリッジ104,105及
び、フレキシブル基板100のサポート板180用のパ
ターンをそれぞれ露光する。反対側の金属薄板16側に
は、磁気ヘッド150,151からの出力を引き出すヘ
ッド回路134〜137、ロードビーム106,107
上の出力信号線108〜115、170〜177、VC
Mコイル部102,103及び、フレキシブル基板10
0用の導体パターンをそれぞれ露光する。
る。但し、ネガ材料の場合、さらに、エッチングを行う
(例えば塩化第2鉄あるいは塩化銅の塩酸溶液をシャワ
ーすることによって不要部を除去する)。
(B)に示すような断面とする。次に、金属薄膜16側
に対して選択電気メッキを行う。この工程では、耐メッ
キ液性を有するメッキレジストを用いて、選択的にスク
リーン印刷あるいは光写真法にてマスキングし、電気メ
ッキによってマスキングされていない開口部に金属膜を
厚付けする。
例えばフレキシャ116、117の図3に示す4本のブ
リッジ部121〜124、グラムロードを発生させるロ
ードビーム106、107上の曲げ部190,191及
び、フレキシブル基板100の可とう性が必要とされる
可とう部100Aをマスキングし、マスキングされてい
ない開口部にそれぞれ金属膜を厚付けする。そして、メ
ッキ終了後、メッキレジストは除去する。
の前工程にて貫通孔162,163の下孔を穿設してお
くことにする。
ードビーム106,107、キャリッジ104,105
及び、フレキシブル基板100のサポート板180等を
一体的に形成し且つばね性を有した金属薄板12の上
に、可とう性を有する絶縁層である薄膜層14を介し
て、フレキシブル基板100、VCMコイル部102,
103及び出力信号線108〜115、170〜177
等の導体パターンが、光写真エッチングプロセス及びメ
ッキプロセスにて一体的に形成される。
Mコイル部102,103をピボットベアリングの中心
点C1,C2でバランスをとるために、図2に示すよう
に、ロードビーム106,107上の信号出力線108
〜115、170〜177の形状を光写真エッチングプ
ロセス及びメッキプロセスにて調整する。さらに、信号
出力線108〜115、170〜177を光写真エッチ
ングプロセス及びメッキプロセスにて、最大面積化を行
い磁気ヘッド150,151からの電気抵抗を下げるよ
うな構造とする。
クチュエータ32は、一体的に形成されるフレキシャ1
16、ロードビーム106及び、キャリッジ104によ
り構成され、アクチュエータ34は、一体的に形成され
るフレキシャ117、ロードビーム107及び、キャリ
ッジ105により構成される。そして、これら複数のア
クチュエータ32,34を接合することによって一本の
アクチュエータとなる。
半田付けを行うためのパッド部130〜133,182
等を開口部として残し、図1(C)に示すように、永久
マスキング剤19によるコーティングを行う(例えば、
ポリイミドカバーレイヤー、積層あるいはUV硬化型の
フレキシブル基板用のソルダーレジストをスクリーン印
刷等を用いる)。
て外形抜き加工を行い、薄膜層14の外形部分を除去す
る。
に半田ペーストを印刷して部品実装部とし、この部品実
装部に熱紫外線併用硬化型接着剤をディスペンサーにて
滴下し、AEモジュール回路183、チップ部品(図示
せず)及び、磁気ヘッド150,151(図4に示す)
等の部品を実装する。この後、UVランプで照射すると
共にリフロー炉を通すことで、これらの部品を固定する
と同時に、電気的接続を行なって図1(D)に示すよう
な状態とする。
ッジ部123、124(図5に示す)、ロードビーム1
06、107のフリンジ部192〜195、22を曲げ
加工した後、アニール処理を行う。さらにその後、グラ
ムロードを付与するために、ロードビーム106、10
7を曲げ加工部190,191,24に沿って曲げ加工
し、図1(E)に示すような状態とする。
クチュエータ32、34を磁気ヘッド150,151が
向き合うように重ね合わせ、ピボットベアリング26を
接着にて固定し、VCMコイル部102,103を接続
するため、貫通孔162,163を導電材料28にて接
続する。もし、磁気ヘッドの数が2以上の場合でも同様
に積層する。
84から通電することによって磁気ヘッド150,15
1の出力テストが行える。
タの構造を説明する。図2に示すように、ロードビーム
106、107を形成する材料である金属薄板12が、
フレキシャ116,117からそのまま繋がってキャリ
ッジ104、105、VCMコイル部102,103及
び、フレキシブル基板100のサポート板180を一体
的になす構造とする。さらに、磁気ヘッド150,15
1からの信号出力線108〜115及び、VCMコイル
部102,103からの信号線185が半田接続するこ
となく、フレキシブル基板100に直接且つ一体的に繋
がれている構造とする。そして、これらキャリッジ10
4、105が、ディスクが取付けられる図示しないディ
スク装置本体に移動可能に支持されることになる。
メッキ方法にて厚肉化して剛性を持たせながら、フレキ
シャ116,117を形成する4本のブリッジ121〜
124には、メッキをかけずに薄肉を保ち剛性を低く保
つことにする。そして、これら4本のブリッジ121〜
124のうち、対向する少なくとも一組のブリッジ12
3、124に対し、図5に示すように、スライダー面1
38と逆側に曲げ加工を入れることによって、スライダ
ー面138からロードビーム面142までの高さを低く
おさえるようにする。
は、図3及び図4に示すように、磁気ヘッド150,1
51からの出力信号を伝えるための2本あるいは4本の
ヘッド回路134〜137が形成されている。さらに、
薄膜ヘッド(Thin Film Head)あるいは
MR(Magneto Resistive )ヘッドにより構成される磁
気ヘッド150,151を接着するフレキシヤ116,
117の面にも、このヘッド回路134〜137が連続
して施されている。このヘッド回路134〜137の電
極となるパッド130〜133を、磁気ヘッド150,
151の側壁に形成された電極126〜129と接する
位置に形成することにより、これらの間を、リフローソ
ルダリングによる半田ブリッジ146、あるいは金線に
よる超音波ボンディングによって接続し、磁気ヘッド1
50,151をヘッド回路134〜137と電気的に接
続する。
06、107上の磁気ヘッド150,151からの出力
を伝えるための出力信号線108〜115を広幅厚肉に
する。これによって、電気抵抗が低くなるので、磁気ヘ
ッド150,151からの信号が減衰することなく、S
N比を向上できる。そして、これに伴って、出力信号線
108〜115が、VCMコイル部102,103と磁
気ヘッド150,151のバランスをとる構造にでき
る。さらに、この信号出力線108〜115を絶縁物上
に光写真エッチングプロセス及びメッキプロセスにて任
意の形状で、形成できることを利用して、ロードビーム
106,107による制振効果を得られるようにされて
いる。
びその製造方法の作用を以下に説明する。
7上に信号出力線108〜115等が積層されると共
に、フレキシブル基板100が、磁気ヘッド150,1
51に繋がる出力信号線108〜115及び可動コイル
部であるVCMコイル部102,103と一枚の導電性
の材料で一体的に形成されている。この為、磁気ヘッド
150,151からの信号線に絶縁チューブを被せる必
要がなくなり、ウレタン被覆線を用いることに伴うコス
ト高の要因がなくなる。
するクリップ部を設ける必要がなくなり薄形化が図れ
る。さらに、コンポジット材料18で一体的に形成した
ので、ロードビーム106,107、フレキシャ11
6,117及びキャリッジ104,105を個々に設け
る必要がなくなると共に、これらの部材を接合する必要
が無くなる。この結果として、一般に板厚が厚くなる接
合部を省略することが可能となると共に、ベースプレー
トを設ける必要がなくなるので、薄形化が容易となる。
形成した結果として、アクチュエータ32,34の制振
性が向上し、ダンパープレートを接着するための一連の
工程が不要となり、コスト低減が図れることになる。
ストの低減が図れると共に薄形化を図れるようになっ
た。
レス鋼板を用い、薄膜層14としてポリイミド半重合を
用い、金属薄板16として圧延銅箔を用いることとすれ
ば、金属薄板12の耐蝕性を高め、金属薄板16の導電
性が良好となると共に、これら金属薄板12と金属薄板
16とがポリイミド半重合により確実に接合されること
になる。
為、配線が断線したり、ロードビーム106、107の
振動特性に悪影響を与えることもない。さらに、磁気ヘ
ッド150,151とウレタン被覆線との間のボンディ
ング後の絶縁チューブのひきまわしがないので、磁気ヘ
ッド150,151の浮上姿勢にばらつきを生じさせる
ことがない。
ッドアクチュエータの製造方法の第2実施例を図7から
図12に基づき説明する。
ライブ用のヘッドアクチュエータであるアクチュエータ
40を示す。
ロードビーム42の上面側に信号線積層部46が配置さ
れており、この信号線積層部46を図8に拡大して示
す。
断面が環状に形成されたグランド線であるシールド層5
2が配置されていて、このシールド層52内に、上部下
地層54と絶縁層56に挟まれて一対の信号線58が配
置されている。尚、このシールド層52の外側には保護
層59が形成されている。
気ヘッド44とキャリッジ96上のAEモジュール回路
(図示せず)との間で信号が伝達される。この際、シー
ルド層52で一対の信号線58が全体を覆われているの
で、外部よりのノイズに対して強くなる。
9に示すような構造が考えられる。この変形例によれ
ば、上下より下地層60と保護層62に挟まれた状態
で、グランド線64を挟んで一対のライト信号線66と
一対のリード信号線68が、配置されている。
気ヘッド44とAEモジュール回路(図示せず)との間
で信号が伝達される。この際、本変形例では、グランド
線65により一対のライト信号線66と一対のリード信
号線68との間のクロストークが低減される。
図10に示すような構造が考えられる。この変形例のよ
れば、下部下地層70上に断面が環状に形成されたグラ
ンド線であるシールド層72が配置されていて、このシ
ールド層72内に、それぞれ上部下地層74と絶縁層7
6に挟まれて、一対のライト信号線78と一対のリード
信号線80が、配置されている。さらに、シールド層7
2は、一対のライト信号線78と一対のリード信号線8
0との間を分離するような構造とされており、このシー
ルド層72の外側には保護層73が形成されている。
より磁気ヘッド44とAEモジュール回路(図示せず)
との間で信号が伝達される。この際、シールド層72に
より一対のライト信号線78と一対のリード信号線80
との間のクロストークが低減される。
で、図11に本実施例の第3の変形例の製造方法を示
す。
号線積層部46の延びる方向に沿って並ぶように、略逆
Z字形の電導部84Aを下地層82上に複数形成する。
を第1実施例と同様に選択電気メッキで形成する。つま
り、絶縁層86によりマスキングしてから電気メッキに
よってマスキングされていない開口部である電導部84
Bに金属膜を厚付けする。
メッキを行い図11(C)に示すように、略Z字形の電
導部84Cを厚付けすることにより、一対の信号線90
A,90Bがクロスしながら延びていく形となる。そし
て、これら一対の信号線90A,90Bの周囲に絶縁材
料である保護層92で被覆する。
定のピッチPで一対の信号線90A,90Bがクロスし
ながら延びていく構造が完成する。すなわち、信号線は
必ずしも直線状に形成する必要はなく、むしろ、信号線
の形は、マスキングにより自由に作れるため、最適なも
のができる。つまり、ピッチPの変更により、外部ノイ
ズ防止域を変化することができる。
する替わりに信号線積層部46の延びる方向と交差する
方向に延びる直線状のものを用いることができ、さら
に、他の変形例と同様にシールド層で一対の信号線90
A,90Bを覆うようにすることもできる。
ビーム42上に積層して配置されるので、絶縁チューブ
等の配線とディスクの接触のおそれがなくなり、アクチ
ュエータ40の薄形化が容易となった。また、信号線を
ロードビーム42上に直接書き込んで積層するので、大
量生産も容易となる。
は銅、アルミニウム及び金等が考えられ、下地層及び保
護層としてはポリイミド等の樹脂材料が考えられ、絶縁
層としては二酸化珪素等が考えられる。
レジストとケミカルエッチングによる第1の方法あるい
は、フレキシブルケーブルをロードビームに接着する第
2の方法を採用して製造することが考えられる。
直接書き込む方法であり、大量生産に向いている。例え
ば薄膜ヘッドに用いれば特に有効となる。磁気ヘッドの
ギャップとこのロードビーム上に書き込まれた信号線と
は、金線等でワイヤリングすればよい。MIGヘッドの
ように細いワイヤを使っているものは、ロードビームの
先端に半田付けすればよい。
レキシブルケーブルをロードビーム42のところまで延
ばして接着するというものである。この方法は特にキャ
リッジ、アクチュエータ一体型の場合に有利である。ま
た、ロードビーム42のみ別途生産するものでは、図7
に示すようにマウント部分の電極部48を露出させてお
き、キャリッジ96の方はメス型のコネクタ98を用意
し、図12に示すように、両者をはめ込んでねじ止める
形にすることができる。
路を磁気ヘッド44のギャップに近づけることによって
低減することができる。例えば、ロードビーム自身に回
路を作り込むことになれば、AEモジュール回路一体型
のロードビームに発展することになる。
記構成としたので、コストが低減されると共に、配線と
ディスクの接触の虞をなくしつつ薄形化が図れるという
優れた効果を有する。
タの製造を示す説明図である。
タの平面図である。
タのフレキャの拡大斜視図である。
タのフレキャの拡大斜視図であって、磁気ヘッドが搭載
された状態を示す図ある。
タの組立状態の斜視図である。
タの平面図である。
タの第1変形例を示す図8に対応する部分断面図であ
る。
ータの第2変形例を示す図8に対応する部分断面図であ
る。
ータの第3変形例の信号線の製造方法を示す説明図であ
って、電導部の積層する手順を(A)、(B)、(C)
の順に示し、各図の左側の図は11A矢視線図であり、
(D)は11B矢視線図である。
ータをキャリッジはめ込む状態を示す側面図である。
斜視図である。
て状態の斜視図である。
ドビーム周辺部分の分解斜視図である。
ロードビームの斜視図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 ディスクが取付けられるディスク装置本
体に移動可能に支持されるキャリッジが、ロードビーム
を介して、磁気ヘッドが取付けられたフレキシャを支持
するヘッドアクチュエータにおいて、 前記磁気ヘッドに繋がる少なくとも一対の信号線と、当
該信号線よりも断面積の大きいグランド線とを、前記ロ
ードビーム上に積層して配置することを特徴とするヘッ
ドアクチュエータ。 - 【請求項2】 ディスクが取付けられるディスク装置本
体に移動可能に支持されるキャリッジが、ロードビーム
を介して、磁気ヘッドが取付けられたフレキシャを支持
するヘッドアクチュエータにおいて、 前記磁気ヘッドに繋がる少なくとも一対の信号線を導体
で覆うことで、他の少なくとも一対の信号線とを分離す
る積層構造をもつように、前記ロードビーム上に積層し
て配置することを特徴とするヘッドアクチュエータ。 - 【請求項3】 ディスクが取付けられるディスク装置本
体に移動可能に支持されるキャリッジが、ロードビーム
を介して、磁気ヘッドが取付けられたフレキシャを支持
するヘッドアクチュエータにおいて、 前記磁気ヘッドに繋がる少なくとも一対の信号線を、所
定のピッチでクロスしながら延びていくような構造をも
つように、前記ロードビーム上に積層して配置すること
を特徴とするヘッドアクチュエータ。
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