JP3672843B2 - ディスク駆動装置及びスプリングアーム - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は一般的にディスク駆動装置に関し、特にトランスデューサへの信号の供給/取り出し方法を改善したディスク駆動装置に関する。
【0002】
近年、コンピュータ用外部記憶装置の一種である磁気ディスク駆動装置の小型化及び大容量化が望まれている。磁気ディスク駆動装置の大容量化のためには、スピンドルに取り付けられる磁気ディスクの枚数を増やすのが一つの方法であり、これに伴い最近の磁気ディスク駆動装置では磁気ディスクの実装間隔は小さくなってきている。
【0003】
コンピュータ用磁気ディスク駆動装置においては、磁気ディスク媒体との接触による損傷を避けるため浮上磁気ヘッドスライダが用いられる。磁気ディスクが高速回転(例えば4,500rpm)することにより発生する空気流体による浮上力と、スライダをディスクに押し付けるスプリングの力のバランスで、スライダを微小な間隙(約0.1〜0.2μm)を保って浮上させ、データを磁気ディスクに読み書きする方式が取られている。
【0004】
この方式では、スライダと磁気ディスクとの距離がデータの読み取り及び書き込みの性能に大きな影響を与える。
【0005】
【従来の技術】
磁気ディスク駆動装置においては、スライダに取り付けたトランスデューサに書き込みデータ信号を供給し、又はトランスデューサで読み取ったデータ信号を磁気ディスク駆動装置のプリント配線板に伝送するために、リード線でトランスデューサとプリント配線板とが接続されている。
【0006】
図13を参照して、従来のトランスデューサとプリント配線板との接続方法について簡単に説明する。スプリングアーム2にはフレクスチャ4が点5でかしめ等により固定されている。フレクスチャ4の先端部にはスライダ6が接着されており、スライダ6の端部にはトランスデューサ7が設けられている。
【0007】
トランスデューサ7の端子にはリード線8の一端が接続されており、リード線8はスプリングアーム2の側部に沿って取り付けられたチューブ10内に挿入されている。リード線8の他端は図示しない磁気ディスク駆動装置のプリント配線板に接続されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来装置のようにトランスデューサ7と磁気ディスク駆動装置のプリント配線板との接続をリード線を用いて行うと次のような問題がある。即ち、リード線の断線を防止するために、ある程度太いリード線8を使用する必要があるため、リード線8の剛性やその為に生じる振動によりスライダ6の安定浮上特性が阻害される。
【0009】
その結果、スライダ6の浮上量が変動し、ディスクに対する再生記録信号の品質が低下し、磁気ディスク駆動装置の信頼性が低下する。また、リード線を使用すると振動等により、リード線がディスクに接触して、断線を生じたり、リークして大電流が流れトランスデューサが破壊されるという問題も発生する。
【0010】
また、従来はセラミック製スライダの背面を広い範囲でフレクスチャに接着固定していたため、接着剤が硬化するとその収縮力によりスライダが変形し易くなるという問題があった。即ち、図14に示すように、スライダ6はフレクスチャ4に接着剤9により固定される。
【0011】
接着剤9が硬化すると、矢印方向の収縮力が働きスライダ6は実線に示すように変形する。このようにスライダ6が変形すると、スライダ6に取り付けられたトランスデューサと磁気ディスクとの間の浮上ギャップが変化し、磁気ヘッド特性劣化の原因となる。
【0012】
例えば、実開昭64−48756号公報に記載された磁気ヘッドアセンブリでは、スライダが大きく、フレクスチャとの接着面積がスライダの表面積よりも小さかったため、接着によるスライダの反りという問題意識がなかった。
【0013】
しかし、近年スライダが長さ1〜2mm程度と小型になり、ある程度の接着強度を得るために接着剤をスライダ背面のほぼ全面に塗布しなければならず、その応力によりスライダに反りが生じるようになった。
【0014】
スライダに反りが発生した場合、スライダ浮上量が一定であってもディスクとトランスデューサの間のギャップは実際の浮上量よりも大きくなってしまい、再生信号出力及び/又は記録信号出力を劣化させる原因となっていた。
【0015】
よって本発明の目的は、接着剤の硬化に起因するスライダの変形を防止し、浮上ギャップをより小さく、高精度に設定可能にすることで、信号品質を向上させたディスク駆動装置を提供することである。
【0016】
本発明の他の目的は、トランスデューサへの信号の供給/取り出し方法を改善してスライダの浮上特性を安定化して信号品質を向上させたディスク駆動装置を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、ディスク駆動装置であって、ベースとカバーを有するハウジングと;該ハウジング内に回転可能に取り付けられた複数のトラックを有するディスクと;前記ディスクにデータのライト/リードを行うトランスデューサと;一端部に前記トランスデューサが取り付けられたスライダと;スリット間にブリッジを画成する複数のスリットにより画成されたスライダ搭載部を有するフレクスチャが一端部に形成され、前記スライダ搭載部に搭載された前記スライダを前記ディスク方向に付勢するスプリングアームと;前記スプリングアームに搭載された前記スライダを前記ディスクのトラックを横切って移動させるアクチュエータ手段と;端子が前記スリットの内の一つのスリットに対応して位置するように、前記スライダを搭載した面と反対側の前記スプリングアームの面に接着されたフレキシブルプリント配線板と;該フレキシブルプリント配線板の端子を前記トランスデューサの端子に接続する導電性接続材とを具備したことを特徴とするディスク駆動装置が提供される。
【0018】
好ましくは、フレクスチャーのスライダ搭載部はスプリングアームの長手方向と概略直角方向に伸長する少なくとも一つのスリットを有している。導電性接続剤は例えばボール形状であり、導電性接続剤に対向するスライダ搭載部側のスリット側面は絶縁被覆されている。
【0019】
本発明では、トランスデューサとディスク駆動装置側のプリント配線板との接続を、折り曲げ部を有しないフレキシブルプリント配線板で行うようにしたので、スライダの浮上特性がフレキシブルプリント配線板により何ら影響されることがなく、スライダの安定した浮上特性を得ることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
まず図1及び図2を参照すると、符号12はベース14とカバー16とから構成されるハウジング(エンクロージャ)である。ベース14上には図示しないインナーハブモータによって回転駆動されるスピンドルハブ18が設けられている。
【0021】
スピンドルハブ18には磁気ディスク20とスペーサ22が交互に挿入され、複数枚の磁気ディスク20が所定間隔離間してスピンドルハブ18に取り付けられる。図示しないディスククランプをスピンドルハブ18に対して締結することにより、各磁気ディスク20はスペーサ22と22の間にクランプされ、スピンドルハブ18に対して固定される。
【0022】
さらに、ベース14にはシャフト24が固定されており、シャフト24周りにベアリング26を介してアクチュエータアセンブリ28が回転可能に取り付けられている。アクチュエータアセンブリ28は各磁気ディスク20の記録面方向に伸長した磁気ディスク20のトラックを横切る方向に回転するアクチュエータアーム30を含んでいる。
【0023】
ハウジング12のコーナー部には磁気回路32が設けられている。磁気回路32は、外ヨーク34と、この外ヨーク34と一体的に形成された内ヨーク36と、外ヨーク34の内ヨーク36対向面に設けられた複数の永久磁石38とから構成される。外ヨーク34と内ヨーク36の間には磁気ギャップ40が画成されている。
【0024】
アクチュエータアセンブリ28はシャフト24に対してアクチュエータアーム30と反対側に取り付けられたコイル42を含んでおり、このコイル42が磁気ギャップ40中に挿入されている。
【0025】
アクチュエータアーム30の先端にはヘッドサスペンション機構40が固定されている。ヘッドサスペンション機構40はその先端にフレクスチャ48が一体的に形成されたスプリングアーム46から構成される。フレクスチャ48に磁気ディスク20の記録面に対してデータのライト/リードを行うトランスデューサの取り付けられたスライダ50が固着されている。
【0026】
次に、図3乃至図7を参照して、本発明第1実施例の特徴部分について説明する。まず図3を参照すると、スプリングアーム46の先端部には複数のスリットにより画成されたフレクスチャ48が一体的に形成されている。フレクスチャ48は一対のC形状スリット52,54により画成されたスライダ搭載部56を含んでいる。
【0027】
スライダ搭載部56はスライダ50又はスプリングアーム46の長手方向と概略直角方向に伸長するスリット60を有しており、このスライダ搭載部56にスライダ50が接着により固定される。
【0028】
一対のC形状スリット52,54の間には一対のブリッジ58が画成されている。C形状スリット52は壁部52aが切り欠かれてその幅が広く形成されており、該壁部52aに対向する壁部52bには絶縁被膜が形成されている。また、スライダ搭載部56全面に絶縁被覆を形成しても良い。
【0029】
フレクスチャ48はさらに、C形状スリット52,54の外側に形成された一対のスリット62,64を含んでおり、C形状スリット52,54とスリット62,64の間にフレクスチャフレーム66を画成している。
【0030】
68はフレキシブルプリント配線板であり、スプリングアーム46の裏面に接着される。フレキシブルプリント配線板68のフレクスチャ48に対応する部分68aの形状は、図4に破線で示すようにフレクスチャフレーム66に類似した形状をしている。これにより、フレキシブルプリント配線板68がフレクスチャ48の変形に追随できるようにして、フレクスチャ48の自由度が失われることはない。
【0031】
フレキシブルプリント配線板68の先端部68bには一対の端子70が形成されており、これらの端子70がC形状スリット52内に位置するようにして、フレキシブルプリント配線板68がスプリングアーム46に接着される。
【0032】
そして、図4に示すようにスライダ50に搭載されたトランスデューサの端子80とフレキシブルプリント配線板68の端子70とが金ボール84によりボンディング接続される。尚、金ボールでなく銅ボールでも良く、導電性と柔軟性(弾性)のある材料であれば良い。
【0033】
従って、ボールボンディングで接続を行えばリード線の振動を考慮する必要もなく浮上量を低く設定することもできる。フレキシブルプリント配線板68の他端部は、図示しない磁気ディスク駆動装置のプリント配線板に接続されている。
【0034】
図5及び図6を参照して、スライダ搭載部の構造をさらに説明する。スライダ50の磁気ディスクとの対向面の両サイドには、磁気ディスク方向に突出する一対のレール72が形成されている。これらのレール72の流入端にはスライダ50の浮上を助けるテーパ72aが形成されている。
【0035】
スライダ50の流出端には、薄膜磁気ヘッド等のトランスデューサ74が設けられている。トランスデューサ74は磁極76と、磁極76周りに巻回されたコイル78と、一対の端子80とを含んでいる。
【0036】
図5に示すように、フレキシブルプリント配線板68の先端部68bがスライダ50から僅かばかり突出し、フレキシブルプリント配線板68の端子70がトランスデューサ74の端子80に対向する位置関係で、フレキシブルプリント配線板68がスプリングアーム46の裏面に接着される。
【0037】
そして図6に示すように、金ボール84等の導電性接続材によりフレキシブルプリント配線板68の端子70とトランスデューサ74の端子80とがボンディング接続される。金ボール84がスプリングアーム46に接触してショートを起こすのを防止するために、上述したようにスリット52を画成するスライダ搭載部56の壁部52bには絶縁被覆82が形成されている。
【0038】
このように本実施例では、トランスデューサ74の端子80と磁気ディスク駆動装置のプリント配線板との接続を、折り曲げ部を有しないフレキシブルプリント配線板68を使用して行っているため、フレキシブルプリント配線板68はスライダ50が搭載されているフレクスチャ48の変形に伴って変形する。従って、従来のようにリード線の剛性によりスライダの浮上特性が影響されることがなく、スライダの安定した浮上特性を得ることができる。
【0039】
また、上述したように、フレクスチャ48のスライダ搭載部56には、スライダ50の長手方向と概略直角方向に伸長するスリット60が形成されている。このため図7に示すように、接着剤57が硬化した際発生する矢印方向の収縮力がスリット60により分断され、スライダ50が図14に示したようにクラウン状に変形するのを抑制することができる。本実施例の接着方法によれば、実線で示すようにスライダ50は接着剤57の硬化後もほとんど変形しない。
【0040】
スリットの方向はスライダの反りを防止する方向、つまり、スライダの反り量の大きい方の反り方向と垂直方向が最も良い。単純に応力の緩和のみを考えれば、スリットの方向はどのような方向でも良い。
【0041】
次に図8及び図9を参照して、本発明第2実施例の特徴部分について説明する。スプリングアーム46′の先端部には複数のスリットにより画成されたフレクスチャ48′が一体的に形成されている。
【0042】
一対のC形状スリット52′,54′によりスライダ搭載部56′が画成されている。スライダ搭載部56′はスライダ50の長手方向と概略直角方向に伸長する2つのスリット60′を有している。スライダ50がフレクスチャ48′のスライダ搭載部56′上に接着される。
【0043】
フレクスチャ48′はさらに、C形状スリット52′,54′の外側に形成された一対のC形状スリット62′,64′を有している。内側C形状スリット52′,54′と外側C形状スリット62′,64′との間にフレクスチャフレーム66′が画成される。
【0044】
第1実施例と同様にフレキシブルプリント配線板68′がスプリングアーム46′の裏面に接着される。フレキシブルプリント配線板68′のフレクスチャ48′に対応する部分68a′は、図9に破線で示すようにフレクスチャフレーム66′と類似した形状をしている。フレキシブルプリント配線板68′の先端部68bには一対の端子70が形成されている。
【0045】
上述した第1実施例と同様に、端子70を内側C形状スリット52′内に位置させた状態で、フレキシブルプリント配線板68′がスプリングアーム46′の裏面に接着される。
【0046】
そして図9に示すようにトランスデューサの端子とフレキシブルプリント配線板68′の端子70とは金ボール84によりボンディング接続される。本実施例においても、上述した第1実施例と同様な効果を得ることができる。
【0047】
図10(A)及び(B)はスライダ搭載部の他の実施例を示している。これらの実施例はスライダが横方向に長い場合、即ちトランスデューサを取り付けた端面と平行な方向にスライダが長い場合に有効である。
【0048】
図10(A)に示す実施例においては、一対のC形状スリット53,55によりスライダ搭載部56aが画成され、この搭載部56aにはスライダの長手方向と概略直角方向に伸長する1本のスリット60aがスライダが接着される接着位置のほぼ中央付近に形成されている。
【0049】
図10(B)に示す実施例においては、C形状スリット53,55により画成されたスライダ搭載部56bには2本のスリット60bが形成されている。
【0050】
スライダ搭載部56a,56bにこのようなスリット60a,60bを形成することにより、接着剤が硬化する際の収縮力をスリット60a又はスリット60bにより分断することができるため、接着剤の硬化に起因するスライダの変形を抑制することができる。
【0051】
上述した各実施例では、接着剤をスライダの背面全面に塗布してスライダ搭載部に接着しているので、反り量の大きい方向のスライダ搭載部の剛性を低減させるように、スライダの長手方向と概略垂直方向にスリットを入れて、応力の分断を図るようにしている。
【0052】
次に図11及び図12を参照して、本発明第3実施例の特徴部分について説明する。本実施例はスプリングアームとフレクスチャが分離したタイプの実施例である。スプリングアーム86にはフレクスチャ88の基端部88aが固着されており、フレクスチャ88の先端部にはスライダ50が接着されている。
【0053】
スライダ50を接着したフレクスチャ88のスライダ搭載部には、図3及び図8に示すようなスライダの長手方向と概略直角方向に伸長する少なくとも一つのスリットが形成されている。
【0054】
スプリングアーム86には開口87が形成されており、この開口87を通してフレキシブルプリント配線板90がスプリングアーム86の表面側から裏面側に挿入されている。
【0055】
端子を有するフレキシブルプリント配線板90の先端部が僅かばかりスライダ50から突出するような位置関係で、フレキシブルプリント配線板90がスプリングアーム86及びフレクスチャ88に接着される。そして、金ボール等の導電性接続材92によりスライダ50に取り付けたトランスデューサの端子と、フレキシブルプリント配線板90の端子とが接続される。
【0056】
フレクスチャ88の先端エッジには導電性接続材92とフレクスチャ88とのショートを防止するために絶縁被膜94が形成されている。フレキシブルプリント配線板90の他端部は図示しない磁気ディスク駆動装置のプリント配線板に接続されている。また、本実施例を開口を有する一体型のスプリングアームに適用しても良い。
【0057】
本実施例においても上述した第1及び第2実施例と同様に、トランスデューサの端子と磁気ディスク駆動装置のプリント配線板との接続に曲げ部分を有しないフレキシブルプリント配線板90を使用したために、スライダの浮上特性が劣化することが防止される。さらに、スライダ搭載部にスライダの長手方向と概略直角方向に伸長するスリットを形成したために、接着剤硬化に起因するスライダの変形が防止される。
【0058】
【発明の効果】
本発明によれば、フレキシブルプリント配線板を使用してトランスデューサへの信号の供給及びトランスデューサからの信号の取り出しを行うようにしたので、スライダの浮上安定性の向上を図ることができる。
【0059】
また、接着剤が硬化した際に発生する収縮力をスリットにより分断できるため、接着剤の硬化に起因するスライダの変形を有効に防止することができる。これにより、スライダの浮上ギャップをより小さく高精度に設定可能となり、再生信号出力及び記録信号出力を向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を採用した磁気ディスク駆動装置の一部破断平面図である。
【図2】図1に示した磁気ディスク駆動装置のII−II線断面図である。
【図3】本発明第1実施例の要部を示す分解斜視図である。
【図4】第1実施例の要部を示す斜視図である。
【図5】第1実施例の要部を示す拡大斜視図である。
【図6】金ボールボンディング後の第1実施例の要部を示す拡大斜視図である。
【図7】接着剤の硬化収縮がスライダに及ぼす影響を説明する図である。
【図8】本発明第2実施例の要部を示す分解斜視図である。
【図9】第2実施例の要部を示す斜視図である。
【図10】スライダ搭載部の他の実施例を示す概略図である。
【図11】本発明第3実施例の要部を示す平面図である。
【図12】第3実施例の要部を示す側面図である。
【図13】従来例を説明する図である。
【図14】従来例の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
46 スプリングアーム
48 フレクスチャ
50 スライダ
56,56′ スライダ搭載部
60,60′ スリット
68 フレキシブルプリント配線板
74 トランスデューサ
84 金ボール
Claims (5)
- ディスク駆動装置であって、
ベースとカバーを有するハウジングと;
該ハウジング内に回転可能に取り付けられた複数のトラックを有するディスクと;
前記ディスクにデータのライト/リードを行うトランスデューサと;
一端部に前記トランスデューサが取り付けられたスライダと;
スリット間にブリッジを画成する複数のスリットにより画成されたスライダ搭載部を有するフレクスチャが一端部に形成され、前記スライダ搭載部に搭載された前記スライダを前記ディスク方向に付勢するスプリングアームと;
前記スプリングアームに搭載された前記スライダを前記ディスクのトラックを横切って移動させるアクチュエータ手段と;
端子が前記スリットの内の一つのスリットに対応して位置するように、前記スライダを搭載した面と反対側の前記スプリングアームの面に接着されたフレキシブルプリント配線板と;
該フレキシブルプリント配線板の端子を前記トランスデューサの端子に接続する導電性接続材とを具備したことを特徴とするディスク駆動装置。 - 前記フレクスチャのスライダ搭載部はスプリングアームの長手方向と概略直角方向に伸長する少なくとも一つのスリットを有している請求項1記載のディスク駆動装置。
- 前記導電性接続材に対向する前記スライダ搭載部側のスリット側面は絶縁被覆されている請求項1記載のディスク駆動装置。
- 前記導電性接続材はボール形状である請求項3記載のディスク駆動装置。
- ディスクにデータのライト/リードを行うトランスデューサが取り付けられたスライダを有し、該スライダを該ディスク方向に付勢するスプリングアームにおいて、
複数のスリットにより画成されたスライダ搭載部を有するフレクスチャと、
端子が前記スリットの内の一つのスリットに対応して位置するように、前記フレクスチャの前記スライダを搭載する面と反対の面に接着されたフレキシブルプリント配線板と、
該フレキシブルプリント配線板の端子を前記トランスデューサの端子に接続する導電性接続材とを具備したことを特徴とするスプリングアーム。
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