JP3731731B2 - Manufacturing method of magnetic head device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ヘッド装置及び磁気記録再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
浮上型磁気ディスク装置において、磁気ヘッド支持構造は、磁気ヘッドをジンバルに取り付けたヘッド.ジンバル組立体(Head Gimbal Assembly、以下HGAと称する)、HGAをアームに取り付けたヘッド.アーム組立体(Head Arm Assembly、以下HAAと称する)、及び、複数のHAAをスタックしたヘッド.スタック組立体(Head Stack Assembly、以下HSAと称する)の3つの態様に分けられる。
【0003】
上述したHGA、HAA及びHSAを得る場合、従来は、HGAの部分に磁気ヘッドを取り付けた後、磁気ヘッドの取出電極と、タブテープ等で構成された可撓性リード線の金属接続片との間を、金ボールボンディグ等によって接続していた。この後、HGA、HAA及びHSAの状態で、磁気ヘッドの特性、例えば書き込み特性、及び、再生特性等の測定が行われる。
【0004】
しかし、従来の金ボールボンディングの場合、ヘッド支持体及び磁気ヘッドの取り付け面を基準にして、その斜め方向からの押圧力が磁気ヘッドに加わるので、磁気ヘッドが取り付け面に対して傾斜してしまい、ピッチ角及びロール角等の静止姿勢角、更には、荷重が、修正できない領域まで変化してしまうことがあった。
【0005】
斜め押圧力は、ヘッド支持体にも加わるので、ヘッド支持体に機械的歪み、または、変形を生じ、静止姿勢角の変動、荷重の変動などを招くという問題もあった。ヘッド支持体に機械的歪みが生じた場合、磁気ヘッドがその影響を受け、空気ベアリング面(ABS面)がクラウン状に変化してしまうことがある。このようなABS面の変形は、ヘッドクラッシュ、磁気ディスクの損傷、それに起因する磁気記録破壊の原因となる。
【0006】
磁気ヘッド装置に上述したような問題点があった場合、そのままでは出荷できないことは当然である。そのような場合、不良品扱いにすることは、磁気ヘッドを取り付けた高価なHGA、HAA及びHSAの廃棄及び組立コストを無にすることを意味し、大きな損失となる。
【0007】
別の従来技術として、最近、磁気ヘッドの取出電極と、タブテープ等で構成されたリード線との間を半田によって接続する技術が提案されている。例えば、特開平7ー320434号公報は、この範疇に入るスライダ.サスペンション.アセンブリの製造方法を開示している。この先行技術では、各終端パッド及び各コンタクト.パッドに、半田バンプを形成し、半田バンプを平坦化する。次に、終端パッドがコンタクト.パッドと、適切に位置合わせされるように、スライダをサスペンションに取り付ける。次に、半田バンプを加熱して、終端パッドとコンタクトパッドのバンプとをリフローさせて電気的に接続する。
【0008】
この先行技術では、終端パッドとコンタクトパッドに、半田バンプを形成しなければならないので、スライダ及び可撓性リード線の両者において、半田バンプを形成するための半田蒸着、半田めっきまたは半田印刷等の工程を付加する必要があり、工程数の増加、及び、コストアップを招く。
【0009】
また、半田だけによる接合であるために、半田接合条件によっては、サスペンションに対するスライダの接合強度が不充分になることもある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、磁気ヘッド装置の組立工程において、静止姿勢角及び荷重の変動を回避し得る磁気ヘッド装置及び磁気記録再生装置を提供することである。
【0011】
本発明のもう一つの課題は、磁気ヘッド装置の組立工程において、スライダ形状の変化を回避し得る磁気ヘッド装置及び磁気記録再生装置を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明は、2つの態様に係る磁気ヘッドを開示する。第1の態様に係る磁気ヘッド装置は、ヘッド支持体と、磁気ヘッドとを含む。
【0013】
前記ヘッド支持体は、ヘッド取り付け部と、絶縁された配線とを有し、前記配線の端部電極が前記ヘッド取り付け部の付近に露出している。
【0014】
前記磁気ヘッドは、スライダと、取出電極と、金属接続片とを含んでいる。前記取出電極は、前記スライダの側端面に備えられる。前記金属接続片は、線状突出部を有し、前記取出電極に付着され、前記線状突出部が、前記スライダの前記端面から突出する。
【0015】
前記磁気ヘッドは、前記スライダが前記ヘッド支持体の前記ヘッド取り付け部に固定され、前記金属接続片の前記線状突出部が前記ヘッド支持体の前記配線の端部電極に、導電接合材によって接続される。
【0016】
ここで、本発明に係る磁気ヘッド装置において、磁気ヘッドは、金属接続片を備えており、金属接続片は、線状突出部を有し、スライダの側端面に備えられた取出電極に付着されている。
【0017】
この接合構造によれば、金属接続片の線状突出部と、端部電極とを導電性接合材により接続する際、線状突出部の上から端部電極に導電性接合材を供給すればよいから、磁気ヘッドに対し、ヘッド支持体及び磁気ヘッドの取り付け面を基準にして、その斜め方向から押圧力が加わるのを回避することができる。従って、スライダがヘッド支持体から浮き上がるのを回避し、ピッチ角及びロール角の変化を最小にすことができる。
【0018】
同様の理由により、ヘッド支持体に機械的歪みが生じるのを抑制できるので、ヘッド支持体の機械的歪みによる静止姿勢角の変動、荷重の変動を最小にすることができる。ヘッド支持体の機械的歪みを最小にすることができるので、磁気ヘッドのABS面がクラウン状に変化するのを回避できる。従って、ABS面の変形に起因するヘッドクラッシュ、磁気ディスクの損傷、及び、磁気記録破壊を回避できる。
【0019】
第2の態様に係る磁気ヘッド装置は、ヘッド支持体と、磁気ヘッドと、可撓性配線基板とを含む。前記ヘッド支持体は、ヘッド取り付け部を有する。前記磁気ヘッドは、スライダと、取出電極とを含み、前記取出電極が前記スライダの側端面に備えられ、前記スライダが前記ヘッド支持体の前記ヘッド取り付け部に固定されている。
【0020】
前記可撓性配線基板は、絶縁フィルムと、配線と、金属接続片とを含む。前記絶縁フィルムは、可撓性を有する。前記配線は、前記絶縁フィルムの内部に埋設され、端部が前記絶縁フィルムの一面から外部に露出している。
【0021】
前記金属接続片は、線状突出部を有し、前記端部に付着され、前記線状突出部が前記絶縁フィルムの前記一面から突出している。
【0022】
前記可撓性配線基板は、前記ヘッド支持体に付着され、前記金属接続片の前記線状突出部が、前記磁気ヘッドの前記取出電極に、導電接合材によって接続されている。
【0023】
上述したように、第2の態様に係る磁気ヘッド装置において、可撓性配線基板は、金属接続片を備えており、金属接続片は、線状突出部を有し、前記金属接続片の前記線状突出部が前記磁気ヘッドの前記取出電極に、導電接合材によって接続される。
【0024】
この接合構造によっても、磁気ヘッドに対し、の斜め方向からの押圧力が加わるのを回避することができる。このため、スライダがヘッド支持体から浮き上がるのを回避し、ピッチ角及びロール角の変化を最小にすことができる。
【0025】
同様の理由により、ヘッド支持体に機械的歪みが生じるのを抑制できるので、ヘッド支持体の機械的歪みによる静止姿勢角の変動、荷重の変動を最小にすることができる。ヘッド支持体の機械的歪みを最小にすることができるので、磁気ヘッドのABS面がクラウン状に変化するのを回避できる。従って、ABS面の変形に起因するヘッドクラッシュ、磁気ディスクの損傷、及び、磁気記録破壊を回避できる。
【0026】
本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照して、更に具体的に説明する。図は、単なる例示に過ぎない。
【0027】
【発明の実施の形態】
図1は第1の態様に係る磁気ヘッド装置の斜視図、図2は図1に示した磁気ヘッド装置のヘッド取り付け部分における拡大部分断面図である。図示された磁気ヘッド装置は、HGAであり、ヘッド支持体1の上に、FPC3を接着し、FPC3を接着した側において、ヘッド支持体1上に磁気ヘッド4を接着してある。
【0028】
ヘッド支持体1は、ロードビーム11と、可撓体12とを含む。ロードビーム11は、中央を通る長手方向軸線の自由端近傍に突起部111(図2参照)を有する。図示されたロードビーム11は、幅方向の両側に折り曲げ部118を有しており、この折り曲げ部118により、剛性を増加させてある。また、ロードビーム11は、突起部111(図2参照)とは反対側の端部に位置決め用孔112を有する。ロードビーム11は、種々の構造、形状をとることができ、図示実施例には限定されない。例えば、ロードビーム11には、記録媒体(図示しない)に対する磁気ヘッド4の追従性を向上させるための孔、または、全体の弾性を増すための孔等が設けられることがある。
【0029】
可撓体12は薄いバネ板材で構成され、一方の面がロードビーム11の突起部111を有する側の面に取り付けられ、突起部111から押圧荷重を受けている。可撓体12は、ロードビーム11の突起部111を有する側に、カシメ等の手段により貼り合わされている。カシメの代わりに、スポット溶着等の手段を用いられることもある。
【0030】
更に、可撓体12は、ヘッド取り付け部となる舌状部120を有する。舌状部120は、一端が可撓体12の横枠部121に結合されている。可撓体12の横枠部121は両端が外枠部123、124に連なっている。外枠部123、124と舌状部120との間には、溝122が形成されている。舌状部120の一面には、FPC3及び磁気ヘッド4が接着して取り付けられている。舌状部120の他面には、突起部111の先端が接触しており、これにより、ヘッド取り付け部となる舌状部120は、直交2軸の周りの2自由度、即ち、ピッチ及びロールの2つの自由度を有するようになる。
【0031】
FPC3は、極めて薄い絶縁フィルム31の内部に、必要な配線32を埋設したものである。FPC3は、ヘッド支持体1の磁気ヘッド取り付け面側に接着されている。配線32は絶縁フィルム31の長手方向の両端において、外部に露出され、一端側では、外部接続用の端部電極33を構成し、他端側では、磁気ヘッド4の取出電極21に接続される端部電極30を構成する。図示されたFPC3は、舌状部120に重なる枠部35と、舌状部120の一部を露出させる切欠部34とを有している。
【0032】
ヘッド支持体1としては、図示されたFPC3を貼り付ける構造の外、例えば、フォトリソグラフィ等の適用により、配線パターンを、ヘッド支持体1の表面に直接に形成した配線一体型ヘッド支持体を用いることもできる。
【0033】
図3は図1、2に図示された磁気ヘッドの斜視図である。図示された磁気ヘッドは、スライダ2と、取出電極21と、金属接続片6とを含む。スライダ2の内部には、誘導型電磁変換素子92、及び、磁気抵抗効果を利用した素子9(以下MR素子と称する)が備えられている。
【0034】
スライダ2は、媒体対向面側に、溝277によって隔てられた2つのレール273、274を有し、レールの表面がABS面271、272として利用される。レール273、274は2本に限らない。1〜3本のレールを有することがあり、レールを持たない平面となることもある。また、浮上特性改善等のために、媒体対向面に種々の幾何学的形状が付されることもある。何れのタイプのスライダ2であっても、本発明の適用が可能である。更に、スライダ2は、レールの表面に、例えば8〜10nm程度の膜厚を有するDLC等の保護膜を備えることもあり、このような場合は保護膜の表面がABS面271、272となる。
【0035】
空気流出方向(磁気ディスク回転方向)F1に関して、空気流出端側にある側端面23には、誘導型電磁変換素子92及びMR素子93に接続された取出電極21が設けられている。実施例では、誘導型電磁変換素子92のための2つの取出電極21と、MR素子93のための2つの取出電極21とを備える。
【0036】
金属接続片6は、取出電極21に付着されている。この金属接続片6は、線状突出部62を有しており、線状突出部62はスライダ2の側端面23から突出している。金属接続片6は、一般には、ワイヤボンディグ線材、具体的には、Au等のワイヤボンディング線材でなる。
【0037】
金属接続片6は、ワイヤボンディング方法を適用して、取出電極21にワイヤボンディングを実行した後、線材を溶着部よりも少し上で切断して得られる。金属接続片6の基部61はワイヤボンディングされたときの溶着部であり、線状突出部62の線径は、ワイヤボンディグ用線材の線径で与えられる。その長さL1は任意に設定できる。一般的には、200μm程度の長さL1を有する。
【0038】
磁気ヘッド4は、舌状部120の一面上において、枠部35及び切欠部34の上に配置され、接着剤53によって、可撓体12の舌状部120に接着されている。磁気ヘッド4は、取り付け側とは反対側の表面が、ABS面271、272となる。
【0039】
金属接続片6の線状突出部62は、磁気ヘッド4の取出電極21に溶着等の手段によって付着され、更に、導電性接合材60により、FPC3に備えられた端部電極30と接続されている。導電性接合材60は、はんだ、または、導電性接着剤によって構成される。導電性接着剤は、基本的には、有機樹脂接着成分と導電成分とを混合したもので、各種のものが既に知られているので、その中から適当なものを選択し、使用することができる。図2の図示では、導電性接合材60は、FPC3に備えられた端部電極30の上に盛られ、その上部領域内に金属接続片6の線状突出部62を位置させて接合してある。
【0040】
上述したように、本発明に係る磁気ヘッド装置において、磁気ヘッド4は、金属接続片6を備えており、金属接続片6は、線状突出部62を有し、スライダ2の側端面に備えられた取出電極30に付着されている。
【0041】
この接合構造によれば、金属接続片6の線状突出部62と、端部電極30とを導電性接合材60により接続する際、線状突出部62の上から端部電極30に導電性接合材60を供給すればよいから、磁気ヘッド4に対し、その斜め方向から押圧力が加わるのを回避することができる。従って、スライダ2がヘッド支持体1から浮き上がるのを回避し、ピッチ角及びロール角の変化を最小にすことができる。
【0042】
同様の理由により、ヘッド支持体1に機械的歪みが生じるのを抑制できるので、ヘッド支持体1の機械的歪みによる静止姿勢角の変動、荷重の変動を最小にすることができる。ヘッド支持体1の機械的歪みを最小にすることができるので、磁気ヘッド4のABS面271、272がクラウン状に変化するのを回避できる。従って、ABS面271、272の変形に起因するヘッドクラッシュ、磁気ディスクの損傷、及び、磁気記録破壊を回避できる。
【0043】
図4は図3に示した磁気ヘッドの拡大断面図である。図において、寸法は誇張されている。図において、誘導型電磁変換素子92は書き込み素子であり、MR素子93は読み取り素子である。誘導型電磁変換素子92及びMR素子93は、レール273、274の一方または両者の空気流出端TRの側に備えられている。誘導型電磁変換素子92及びMR素子93は、スライダ2に備えられ、電磁変換のための端部がABS面271、272と近接した位置にある。スライダ2はAl2O3ーTiC等でなる基体915の表面にAl2O3、SiO2等の無機絶縁膜916を設けたセラミック構造体である。
【0044】
誘導型電磁変換素子92は、第1の磁性膜921、第2の磁性膜922、コイル膜923、アルミナ等でなるギャップ膜924、絶縁膜925及び保護膜926などを有している。
【0045】
第1の磁性膜921及び第2の磁性膜922の先端部は微小厚みのギャップ膜924を隔てて対向するポール端となっており、ポール端において書き込みを行なう。第1及び第2の磁性膜921、922は、単膜であってもよいし、複膜膜構造であってもよい。第1及び第2の磁性膜921、922の複膜膜化は、例えば、特性改善を目的として行われることがある。ポール端の構造に関しても、トラック幅の狭小化、記録能力の向上等の観点から、種々の改良、及び、提案がなされている。本発明においては、これまで提案された何れのポール構造も採用できる。ギャップ膜924は非磁性金属膜またはアルミナ等の無機絶縁膜によって構成される。
【0046】
第2の磁性膜922は、更に、第1の磁性膜921との間にインナーギャップを保って、ABS面271、272の後方に延び、後方結合部942において第2の磁性膜922に結合されている。これにより、第1の磁性膜921、第2の磁性膜922及びギャップ膜924を巡る薄膜磁気回路が完結する。
【0047】
コイル膜923は、第1及び第2の磁性膜921、922の間に挟まれ、後方結合部942の周りを渦巻き状に回る。コイル膜923の両端は、取出電極21に導通されている(図3参照)。コイル膜923の巻数および膜数は任意である。
【0048】
絶縁膜925は、有機絶縁樹脂膜またはセラミック膜で構成する。セラミック膜の代表例は、Al2O3膜またはSiO2膜である。絶縁膜925の内部にはコイル膜923が埋設されている。絶縁膜925は第1及び第2の磁性膜921、922の間のインナーギャップの内部に充填されている。絶縁膜925の表面には第2の磁性膜922が備えられている。
【0049】
保護膜926は、誘導型電磁変換素子92の全体を覆っている。保護膜926はAl2O3またはSiO2等の無機絶縁材料で構成されている。
【0050】
MR素子93は、これまで、種々の膜構造のものが提案され、実用に供されている。例えばパーマロイ等による異方性磁気抵抗効果素子を用いたもの、スピンバルブ膜構造もしくはペロブスカイト型磁性体等の巨大磁気抵抗(GMR)効果膜を用いたもの、強磁性トンネル接合効果素子等がある。本発明において、何れのタイプであってもよい。MR素子93は、第1のシールド膜931と、第1の磁性膜921として兼用された第2のシールド膜921との間において、絶縁膜71の内部に配置されている。絶縁膜71はアルミナ等によって構成されている。MR素子93は取出電極21に接続されている(図3参照)。第2のシールド膜は第1の磁性膜921とは別であってもよい。
【0051】
図5は第1の態様に係る磁気ヘッド装置の別の実施例を示す部分断面図である。図において、図2に現れた構成部分と同一の構成部分については、同一の参照符号を付してある。この実施例では、導電性接合材60は、FPC3に備えられた端部電極30と、磁気ヘッド4の取出電極21とを、金属接続片6の線状突出部62を核にして、直接に接合している。
【0052】
図6〜図11は、図3及び図4に図示した磁気ヘッドにおいて、金属接続片6を溶着するために用いられるワイヤボンディグ装置、及び、その操作方法を示している。
【0053】
まず、図6を参照すると、ワイヤボンディング装置は、スパークトーチ体80とキャピラリツール83とを含む。スパークトーチ体80は、基体801と、絶縁被覆803とを含む。基体801は、例えば銅等の電気抵抗の低い金属体でなり、一部にスパーク電極部805を有している。絶縁被覆803は、電磁波吸収性絶縁被覆でなり、スパーク電極部805を除く基体801の表面を覆っている。
【0054】
キャピラリツール83は、金属ワイヤ82を保持し、保持された金属ワイヤ82の先端がスパークトーチ体80のスパーク電極部805と対向する位置に配置されている。金属ワイヤ82は、ワイヤ供給部811から供給される。金属ワイヤ82は、AuワイヤまたはAlワイヤ等、従来より知られているものを用いることができる。
【0055】
更に、ワイヤボンディング装置は、高電圧電源装置85と、金属ワイヤ固定手段871、872と、ケーブル線891〜893とを含む。高電圧電源装置85は金属ワイヤ82の先端とスパークトーチ体80のスパーク電極部805との間にスパークを発生させるのに十分な直流高電圧を発生する。高電圧電源装置85の高電位側(+)には、電源投入スイッチ84が挿入されている。
【0056】
金属ワイヤ固定手段871、872は、金属ワイヤ82の中間部を固定し、または固定を解除するものであって、金属ワイヤ82を固定したとき金属ワイヤ82に電気的に導通する。この金属ワイヤ固定手段871、872は、キャピラリツール83よりも前にあって、金属ワイヤ82をキャピラリツール83に供給する。
【0057】
ケーブル線891〜893は、金属ワイヤ固定手段871、872と、金属ワイヤ82と、スパークトーチ体80とを電気的に直列に接続する電気回路を構成する。金属ワイヤ固定手段871、872は、ケーブル線892を介して高電圧電源装置85の高電位側(+)に接続され、更に、ケーブル線893を介して接地されている。スパークトーチ体80は、ケーブル線891を介して高電圧電源装置85の低電位側(−)に接続されている。
【0058】
図示されたワイヤボンディング装置は、更に、超音波励振手段86を含む。超音波励振手段86はキャピラリツール83を励振する。
【0059】
スパークトーチ体80の下方であって、キャピラリツール83と対向する位置には、予め、磁気ヘッド4を搭載した支持体(ワーク)88が配置されている。スパークトーチ体80が退避動作をした場合、ワーク88に搭載された磁気ヘッド4が、キャピラリツール83と対向するようになる。
【0060】
図6のワイヤボンディング装置の操作に当っては、キャピラリツール83内を通って導かれた金属ワイヤ82の先端を、スパークトーチ体80のスパーク電極部805と、微小間隔を隔てて対向させる。
【0061】
そして、図7に示すように、金属ワイヤ固定手段871、872によって金属ワイヤ82の中間部を挟持し、金属ワイヤ82を固定するとともに、電気的に導通させる。この状態で、図8に示すように、電源投入スイッチ84をオンにし、金属ワイヤ82の先端とスパークトーチ体80のスパーク電極部805との間に高電圧(直流電圧)を印加する。これによって、金属ワイヤ82の先端とスパークトーチ体80のスパーク電極部805との間にスパークが発生し、スパークの熱によって、金属ワイヤ82の先端部が溶融し、金属ボール821が形成される。
【0062】
次に、図9に示すように、電源投入スイッチ84をオフにし、スパークトーチ体80を、キャピラリツール83との対向位置から、矢印a1で示す方向に退避させる。
【0063】
次に、図10に示すように、キャピラリツール83を矢印b1で示す方向に下降させ、ワーク88に搭載された磁気ヘッド4の取出電極21に、金属ワイヤ82の先端に形成された金属ボール821を押し付ける。
【0064】
そして、超音波励振手段86により、キャピラリツール83を超音波によって励振し、金属ワイヤ82の先端に形成された金属ボール821を、取出電極21に溶着する。
【0065】
次に、図11に示すように、金属ワイヤ82を適当な長さを残して切断し、線状突出部62を有する金属接続片6を形成する。これにより、図3に示した磁気ヘッドが得られる。この後、キャピラリツール83を矢印b2の方向に移動させ、図6のもとの位置に戻る。
【0066】
図6〜図11の例では、磁気ヘッド4の単品に金属ワイヤ82をボンディングする工程を示したが、多数の磁気ヘッドを整列したヘッド集合体または磁気ヘッドウエハ等に対しても、同様の金属ワイヤ82によるボンディング工程を施すことができる。
【0067】
図12は第2の態様に係る磁気ヘッド装置の部分断面図である。図において、図2に現れた構成部分と同一の構成部分については、同一の参照符号を付してある。図示された磁気ヘッド装置は、HGAであり、ヘッド支持体1の上に、FPC3を接着し、FPC3を接着した側において、ヘッド支持体1上に磁気ヘッド4を接着してある。ヘッド支持体1は、ヘッド取り付け部となる舌状片120を有する。磁気ヘッド4と、取出電極21とを含む。取出電極21は磁気ヘッド4の空気流出端側の側端面23に備えられている。磁気ヘッド4はヘッド支持体1のヘッド取り付け部となる舌状片120に固定されている。
【0068】
図13は図12の磁気ヘッド装置に含まれるFPC3の拡大斜視図である。FPC3は、絶縁フィルム31と、配線32とを含む。絶縁フィルム31は可撓性を有する。配線32は、絶縁フィルム31の内部に埋設され、両端が絶縁フィルム31の一面から外部に露出し、端部電極30、33を構成する。
【0069】
この実施例の特徴は、FPC3が金属接続片6を有することである。金属接続片6は、線状突出部62を有し、基部61が端部電極30に溶着等の手段によって付着されている。線状突出部62は、基部61から延び絶縁フィルム31の一面から突出する。金属接続片6は、AuまたはAl等のワイヤボンディング線材でなる。
【0070】
金属接続片6は、図6〜図11に図示したワイヤボンディング方法の適用により、端部電極30にワイヤボンディングを実行し、線材を溶着部よりも少し上で切断して得られる。金属接続片6の基部61はワイヤボンディングされたときの溶着部であり、線状突出部62の線径は、ワイヤボンディグ用線材の線径で与えられる。その長さL1は、例えば、200μm程度である。
【0071】
端部電極30に溶着等の手段によって付着された金属接続片6の線状突出部62は、導電性接合材60により、磁気ヘッド4に備えられた取出電極21と接続されている。図12の図示では、導電性接合材60は、磁気ヘッド4の取出電極21と、FPC3に備えられた端部電極30とを、金属接続片6の線状突出部62を核にして、直接に接合している。
【0072】
上述した第2の態様に係る磁気ヘッド装置において、FPC3は、金属接続片6を備えており、金属接続片6は、線状突出部62を有し、スライダ2の側端面に備えられた取出電極30に付着されている。
【0073】
この接合構造によれば、磁気ヘッド4の取出電極21と、FPC3の端部電極30とを導電性接合材60により接続する際、線状突出部62の上から端部電極30に導電性接合材60を供給すればよいから、磁気ヘッド4に対し、その斜め方向から押圧力が加わるのを回避することができる。従って、スライダ2がヘッド支持体1から浮き上がるのを回避し、ピッチ角及びロール角の変化を最小にすことができる。
【0074】
同様の理由により、ヘッド支持体1に機械的歪みが生じるのを抑制できるので、ヘッド支持体1の機械的歪みによる静止姿勢角の変動、荷重の変動を最小にすることができる。ヘッド支持体1の機械的歪みを最小にすることができるので、磁気ヘッド4のABS面271、272がクラウン状に変化するのを回避できる。従って、ABS面271、272の変形に起因するヘッドクラッシュ、磁気ディスクの損傷、及び、磁気記録破壊を回避できる。
【0075】
図14は第2の態様に係る磁気ヘッド装置の更に別の実施例を示す部分断面図である。図において、図13に現れた構成部分と同一の構成部分については、同一の参照符号を付してある。図14の実施例では、導電性接合材60は、磁気ヘッド4の取出電極21の上に盛られ、その端部領域内に金属接続片6の線状突出部62を位置させて接合してある。
【0076】
本発明は、上述したHGAへの適用の他、HAA及びHSAについても適用可能である。図15はHAAの正面図、図16は図15に図示されたHAAの側面図である。図示されたHAAは、ヘッド支持体1と、磁気ヘッド4と、腕片51とを含む。腕片51は、適当な非磁性金属材料、例えば、アルミ合金等を用いて一体成形されている。腕片51には、取り付け孔52が備えられている。取り付け孔52は、磁気ディスク装置に含まれる位置決め装置に取り付けるために用いられる。ヘッド支持体1は、一端が腕片51に、例えばボール接続構造等によって固定されている。ヘッド支持体1は、ロードビーム11と、可撓体12とを含む。磁気ヘッド4及びFPC3は、先に説明した組み合わせ構造により、ヘッド支持体1に組み合わされている。
【0077】
図17は本発明に係るHSAの正面図、図18は図17に図示されたHSAの側面図である。図示されたHSAは、ヘッド支持体1と、磁気ヘッド4と、ブロック5とを含む。ブロック5は、複数の腕片51を有する。複数の腕片51は間隔D1を隔てて順次に配列されている。腕片51は、基体50の外周面に突出して設けられている。基体50及び腕片51は適当な非磁性金属材料、例えば、アルミ合金等を用いて一体成形されている。図示実施例では、腕片51は2本であるが、その個数は増加できる。
【0078】
基体50には、腕片51の配列方向に平行な取り付け孔52が設けられている。取り付け孔52は、磁気ディスク装置に含まれる位置決め装置に取り付けるために用いられる。更に、基体50には、コイル支持部53及びボイスコイル54が備えられている。
【0079】
ヘッド支持体1は、腕片51のそれぞれ毎に備えられ、一端が腕片51に、例えばボール接続構造等によって固定されている。ヘッド支持体1は、ロードビーム11と、可撓体12とを含む。図示実施例では、ヘッド支持体1は、腕片51の片面にのみ設けられているが、腕片51が3枚以上備えられている場合は、腕片51の両面に備えられることが多い。
【0080】
磁気ヘッド4及びFPC3は、ヘッド支持体1のそれぞれ毎に、その他端側に取り付けられている。磁気ヘッド4及びFPC3は、先に説明した組み合わせ構造により、ヘッド支持体1のそれぞれに組み合わされている。
【0081】
図19は本発明に係る磁気記録再生装置の平面図である。図示された磁気記録再生装置は、磁気ヘッド装置71と、磁気ディスク72とを含む。磁気ヘッド装置71は図3及び図4に示したもの、または、図16及び図17に示したものである。磁気ヘッド装置71は、ヘッド支持体1の一端が位置決め装置73によって支持され、かつ、駆動される。磁気ヘッド装置71の磁気ヘッド4は、ヘッド支持体1によって支持され、磁気ディスク72の磁気記録面と対向するように配置される。磁気ヘッド装置71としては、先に述べた各実施例のものが全て使用可能である。
【0082】
磁気ディスク72が、図示しない駆動装置により、矢印F1の方向に回転駆動されると、磁気ヘッド4が、微小浮上量で、磁気ディスク72の面から浮上する。駆動方式としては、ロータリー.アクチュエータ方式が一般的であるが、リニアアクチュエータ方式を採用してもよい。図19はロータリー.アクチュエータ方式を示し、ヘッド支持体1の先端部に取り付けられた磁気ヘッド4が、磁気ディスク72の径方向C1、C2に駆動される。そして、ヘッド支持体1を回転駆動する位置決め装置73により、磁気ヘッド4が、磁気ディスク72上の所定のトラック位置に位置決めされる。
【0083】
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【0084】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
(a)磁気ヘッド装置の組立工程において、静止姿勢角及び荷重の変動を回避し得る磁気ヘッド装置及び磁気記録再生装置を提供することができる。
(b)磁気ヘッド装置の組立工程において、スライダ形状の変化を回避し得る磁気ヘッド装置及び磁気記録再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の態様に係る磁気ヘッド装置の斜視図である。
【図2】図1に示した磁気ヘッド装置のヘッド取り付け部分における拡大部分断面図である。
【図3】図1、2に図示された磁気ヘッドの斜視図である。
【図4】図3に示した磁気ヘッドの拡大断面図である。
【図5】本発明に係る磁気ヘッド装置の別の実施例を示す部分断面図である。
【図6】図3及び図4に図示した磁気ヘッドを得るために供されるワイヤボンディグ装置を示している。
【図7】図6に示したワイヤボンディグ装置の操作を説明する図である。
【図8】図7に示した操作の次の操作を説明する図である。
【図9】図8に示した操作の次の操作を説明する図である。
【図10】図9に示した操作の次の操作を説明する図である。
【図11】図10に示した操作の次の操作を説明する図である。
【図12】第2の態様に係る磁気ヘッド装置の部分断面図である。
【図13】図12の磁気ヘッド装置に含まれるFPC3の拡大斜視図である。
【図14】第2の態様に係る磁気ヘッド装置の更に別の実施例を示す部分断面図である。
【図15】HAAの正面図である。
【図16】図15に図示されたHAAの側面図である。
【図17】本発明に係るHSAの正面図である。
【図18】図17に図示されたHSAの側面図である。
【図19】本発明に係る磁気記録再生装置の平面図である。
【符号の説明】
1 ヘッド支持体
2 スライダ
3 FPC
4 磁気ヘッド
6 金属接続片
61 基部
62 線状突出部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic head device and a magnetic recording / reproducing apparatus.
[0002]
[Prior art]
In a floating magnetic disk drive, the magnetic head support structure is a head with a magnetic head attached to a gimbal. Gimbal assembly (hereinafter referred to as HGA), head with HGA attached to the arm. An arm assembly (Head Arm Assembly, hereinafter referred to as HAA), and a head in which a plurality of HAAs are stacked. There are three types of stack assemblies (Head Stack Assembly, hereinafter referred to as HSA).
[0003]
In order to obtain the above-mentioned HGA, HAA and HSA, conventionally, after attaching a magnetic head to the HGA portion, between the lead-out electrode of the magnetic head and the metal connecting piece of the flexible lead wire composed of tab tape or the like Were connected by a gold ball bondage or the like. Thereafter, in the state of HGA, HAA, and HSA, characteristics of the magnetic head, such as write characteristics and reproduction characteristics, are measured.
[0004]
However, in the case of conventional gold ball bonding, since the pressing force from the oblique direction is applied to the magnetic head with reference to the mounting surface of the head support and the magnetic head, the magnetic head is inclined with respect to the mounting surface. In addition, the static posture angles such as the pitch angle and the roll angle, and the load may change to an area where correction cannot be made.
[0005]
Since the oblique pressing force is also applied to the head support, there is a problem in that the head support is mechanically deformed or deformed, resulting in a change in static posture angle, a change in load, and the like. When mechanical distortion occurs in the head support, the magnetic head is affected by the influence, and the air bearing surface (ABS surface) may change into a crown shape. Such deformation of the ABS surface causes a head crash, damage to the magnetic disk, and magnetic recording destruction resulting therefrom.
[0006]
Of course, if the magnetic head device has the above-mentioned problems, it cannot be shipped as it is. In such a case, treating it as a defective product means eliminating the disposal and assembly costs of expensive HGAs, HAAs and HSAs with magnetic heads attached, resulting in a large loss.
[0007]
As another conventional technique, a technique has recently been proposed in which a take-out electrode of a magnetic head and a lead wire formed of a tab tape or the like are connected by solder. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-320434 discloses a slider that falls into this category. suspension. An assembly manufacturing method is disclosed. In this prior art, each termination pad and each contact. A solder bump is formed on the pad, and the solder bump is flattened. Next, the termination pad is a contact. Attach the slider to the suspension so that it is properly aligned with the pad. Next, the solder bump is heated, and the termination pad and the bump of the contact pad are reflowed to be electrically connected.
[0008]
In this prior art, solder bumps must be formed on the termination pad and the contact pad. Therefore, in both the slider and the flexible lead wire, solder vapor deposition, solder plating or solder printing for forming the solder bump is performed. It is necessary to add a process, resulting in an increase in the number of processes and an increase in cost.
[0009]
Further, since the joining is performed only by solder, the joining strength of the slider to the suspension may become insufficient depending on the solder joining conditions.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a magnetic head device and a magnetic recording / reproducing apparatus capable of avoiding fluctuations in the static attitude angle and load in the assembly process of the magnetic head device.
[0011]
Another object of the present invention is to provide a magnetic head device and a magnetic recording / reproducing apparatus capable of avoiding a change in slider shape in the assembly process of the magnetic head device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention discloses a magnetic head according to two aspects. The magnetic head device according to the first aspect includes a head support and a magnetic head.
[0013]
The head support has a head mounting portion and insulated wiring, and an end electrode of the wiring is exposed in the vicinity of the head mounting portion.
[0014]
The magnetic head includes a slider, an extraction electrode, and a metal connection piece. The extraction electrode is provided on a side end surface of the slider. The metal connection piece has a linear protrusion and is attached to the extraction electrode, and the linear protrusion protrudes from the end surface of the slider.
[0015]
In the magnetic head, the slider is fixed to the head mounting portion of the head support, and the linear protrusion of the metal connection piece is connected to an end electrode of the wiring of the head support by a conductive bonding material. Is done.
[0016]
Here, in the magnetic head device according to the present invention, the magnetic head includes a metal connection piece, and the metal connection piece has a linear protrusion and is attached to the extraction electrode provided on the side end surface of the slider. ing.
[0017]
According to this bonding structure, when the linear protrusion of the metal connection piece and the end electrode are connected by the conductive bonding material, the conductive bonding material is supplied to the end electrode from above the linear protrusion. Therefore, it is possible to avoid applying a pressing force to the magnetic head from an oblique direction with reference to the mounting surface of the head support and the magnetic head. Therefore, it is possible to avoid the slider from floating from the head support and to minimize the change in pitch angle and roll angle.
[0018]
For the same reason, it is possible to suppress the occurrence of mechanical distortion in the head support, and therefore it is possible to minimize the change in the static posture angle and the change in the load due to the mechanical distortion of the head support. Since the mechanical distortion of the head support can be minimized, the ABS surface of the magnetic head can be prevented from changing into a crown shape. Therefore, head crash, magnetic disk damage, and magnetic recording destruction due to the deformation of the ABS surface can be avoided.
[0019]
The magnetic head device according to the second aspect includes a head support, a magnetic head, and a flexible wiring board. The head support has a head mounting portion. The magnetic head includes a slider and an extraction electrode. The extraction electrode is provided on a side end surface of the slider, and the slider is fixed to the head mounting portion of the head support.
[0020]
The flexible wiring board includes an insulating film, wiring, and metal connection pieces. The insulating film has flexibility. The said wiring is embed | buried under the inside of the said insulating film, and the edge part is exposed outside from the one surface of the said insulating film.
[0021]
The metal connection piece has a linear protrusion, and is attached to the end, and the linear protrusion protrudes from the one surface of the insulating film.
[0022]
The flexible wiring board is attached to the head support, and the linear protrusion of the metal connection piece is connected to the extraction electrode of the magnetic head by a conductive bonding material.
[0023]
As described above, in the magnetic head device according to the second aspect, the flexible wiring board includes a metal connection piece, the metal connection piece has a linear protrusion, and the metal connection piece includes the metal connection piece. A linear protrusion is connected to the extraction electrode of the magnetic head by a conductive bonding material.
[0024]
Also with this bonding structure, it is possible to avoid applying a pressing force from the oblique direction to the magnetic head. For this reason, it is possible to avoid the slider from floating from the head support, and to minimize the change in pitch angle and roll angle.
[0025]
For the same reason, it is possible to suppress the occurrence of mechanical distortion in the head support, and therefore it is possible to minimize the change in the static posture angle and the change in the load due to the mechanical distortion of the head support. Since the mechanical distortion of the head support can be minimized, the ABS surface of the magnetic head can be prevented from changing into a crown shape. Therefore, head crash, magnetic disk damage, and magnetic recording destruction due to the deformation of the ABS surface can be avoided.
[0026]
Other objects, configurations and advantages of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings. The figure is merely illustrative.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a perspective view of the magnetic head device according to the first embodiment, and FIG. 2 is an enlarged partial sectional view of a head mounting portion of the magnetic head device shown in FIG. The illustrated magnetic head device is an HGA, in which an
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
Furthermore, the
[0031]
The
[0032]
As the
[0033]
FIG. 3 is a perspective view of the magnetic head shown in FIGS. The illustrated magnetic head includes a
[0034]
The
[0035]
With respect to the air outflow direction (magnetic disk rotation direction) F1, the
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
The
[0040]
As described above, in the magnetic head device according to the present invention, the
[0041]
According to this joining structure, when the
[0042]
For the same reason, it is possible to suppress the occurrence of mechanical distortion in the
[0043]
FIG. 4 is an enlarged sectional view of the magnetic head shown in FIG. In the figure, the dimensions are exaggerated. In the figure, the inductive
[0044]
The inductive
[0045]
The tip portions of the first
[0046]
The second
[0047]
The
[0048]
The insulating
[0049]
The
[0050]
[0051]
FIG. 5 is a partial sectional view showing another embodiment of the magnetic head device according to the first aspect. In the figure, the same components as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, the
[0052]
6 to 11 show a wire bonding apparatus used for welding the
[0053]
First, referring to FIG. 6, the wire bonding apparatus includes a
[0054]
The
[0055]
Further, the wire bonding apparatus includes a high voltage
[0056]
The metal wire fixing means 871 and 872 fix or release the intermediate portion of the
[0057]
The cable lines 891 to 893 constitute an electric circuit that electrically connects the metal wire fixing means 871 and 872, the
[0058]
The illustrated wire bonding apparatus further includes ultrasonic excitation means 86. The ultrasonic excitation means 86 excites the
[0059]
A support body (workpiece) 88 on which the
[0060]
In the operation of the wire bonding apparatus in FIG. 6, the tip of the
[0061]
Then, as shown in FIG. 7, the intermediate portion of the
[0062]
Next, as shown in FIG. 9, the power-on
[0063]
Next, as shown in FIG. 10, the
[0064]
Then, the
[0065]
Next, as shown in FIG. 11, the
[0066]
In the examples of FIGS. 6 to 11, the process of bonding the
[0067]
FIG. 12 is a partial cross-sectional view of the magnetic head device according to the second embodiment. In the figure, the same components as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. The illustrated magnetic head device is an HGA, in which an
[0068]
FIG. 13 is an enlarged perspective view of the
[0069]
The feature of this embodiment is that the
[0070]
The
[0071]
The
[0072]
In the magnetic head device according to the second aspect described above, the
[0073]
According to this bonding structure, when the
[0074]
For the same reason, it is possible to suppress the occurrence of mechanical distortion in the
[0075]
FIG. 14 is a partial sectional view showing still another embodiment of the magnetic head device according to the second aspect. In the figure, the same components as those shown in FIG. 13 are given the same reference numerals. In the embodiment of FIG. 14, the
[0076]
The present invention can be applied to HAA and HSA in addition to the above-described application to HGA. 15 is a front view of the HAA, and FIG. 16 is a side view of the HAA shown in FIG. The illustrated HAA includes a
[0077]
17 is a front view of the HSA according to the present invention, and FIG. 18 is a side view of the HSA shown in FIG. The illustrated HSA includes a
[0078]
The
[0079]
The
[0080]
The
[0081]
FIG. 19 is a plan view of a magnetic recording / reproducing apparatus according to the present invention. The illustrated magnetic recording / reproducing apparatus includes a magnetic head device 71 and a
[0082]
When the
[0083]
Although the contents of the present invention have been specifically described above with reference to the preferred embodiments, it is obvious that those skilled in the art can take various modifications based on the basic technical idea and teachings of the present invention. It is.
[0084]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
(A) It is possible to provide a magnetic head device and a magnetic recording / reproducing device capable of avoiding fluctuations in the static posture angle and load in the assembly process of the magnetic head device.
(B) It is possible to provide a magnetic head device and a magnetic recording / reproducing device that can avoid a change in slider shape in the assembly process of the magnetic head device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a magnetic head device according to a first embodiment.
FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view of a head mounting portion of the magnetic head device shown in FIG.
FIG. 3 is a perspective view of the magnetic head shown in FIGS.
4 is an enlarged cross-sectional view of the magnetic head shown in FIG.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing another embodiment of the magnetic head device according to the present invention.
6 shows a wire bonding apparatus provided for obtaining the magnetic head shown in FIGS. 3 and 4. FIG.
7 is a diagram for explaining the operation of the wire bonding apparatus shown in FIG. 6;
FIG. 8 is a diagram for explaining the next operation after the operation shown in FIG. 7;
FIG. 9 is a diagram for explaining the next operation after the operation shown in FIG. 8;
FIG. 10 is a diagram for explaining the next operation after the operation shown in FIG. 9;
FIG. 11 is a diagram for explaining the next operation after the operation shown in FIG. 10;
FIG. 12 is a partial cross-sectional view of a magnetic head device according to a second embodiment.
13 is an enlarged perspective view of an
FIG. 14 is a partial cross-sectional view showing still another embodiment of the magnetic head device according to the second mode.
FIG. 15 is a front view of the HAA.
16 is a side view of the HAA shown in FIG.
FIG. 17 is a front view of an HSA according to the present invention.
18 is a side view of the HSA illustrated in FIG.
FIG. 19 is a plan view of a magnetic recording / reproducing apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Head support
2 Slider
3 FPC
4 Magnetic head
6 Metal connection piece
61 Base
62 Linear protrusion
Claims (2)
金属接続片を前記取出電極にワイヤボンディングすると共に、ワイヤボンディング用線材の部分を切断して前記金属接続片に線状突出部を形成し、
前記線状突出部が前記端部電極から浮いた状態で対向するように前記ヘッド支持体及び前記磁気ヘッドを配置し、
導電性接合材を、前記線状突出部の上から前記端部電極上に供給し、該線状突出部及び該端部電極の双方に接着させる、
磁気ヘッド装置の製造方法。A method of manufacturing a magnetic head device comprising a head support and a magnetic head, wherein an extraction electrode of the magnetic head is conductively connected to an end electrode of the head support,
Wire bonding the metal connection piece to the extraction electrode, cutting the wire bonding wire portion to form a linear protrusion on the metal connection piece,
The head support and the magnetic head are arranged so that the linear protrusions face each other in a floating state from the end electrodes,
A conductive bonding material is supplied onto the end electrode from above the linear protrusion, and adhered to both the linear protrusion and the end electrode.
Manufacturing method of magnetic head device.
金属接続片を前記端部電極にワイヤボンディングすると共に、ワイヤボンディング用線材の部分を切断して前記金属接続片に線状突出部を形成し、
前記線状突出部が前記取出電極から浮いた状態で対向するように前記ヘッド支持体及び前記磁気ヘッドを配置し、
導電性接合材を、前記線状突出部の上から前記取出電極上に供給し、該線状突出部及び該取出電極の双方に接着させる、
磁気ヘッド装置の製造方法。A method of manufacturing a magnetic head device comprising a head support and a magnetic head, wherein an extraction electrode of the magnetic head is conductively connected to an end electrode of the head support,
Wire bonding the metal connection piece to the end electrode, cutting the wire bonding wire portion to form a linear protrusion on the metal connection piece,
The head support and the magnetic head are arranged so that the linear protrusions face each other in a floating state from the extraction electrode,
A conductive bonding material is supplied onto the extraction electrode from above the linear protrusion, and is adhered to both the linear protrusion and the extraction electrode.
Manufacturing method of magnetic head device.
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