JP3993525B2 - 保持具及びアクチュエータの製造方法。 - Google Patents
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ヘッドスライダを保持する保持具及びアクチュエータを製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、磁気記録においては、急速な勢いでハードディスク等の記録媒体の記録密度が向上してきている。この記録密度の向上において、トラックピッチの狭小化が飛躍的に進んでいる。
【0003】
このようにトラックピッチの幅が狭くなると、トラック位置に対する磁気ヘッドスライダ(以下、単に「スライダ」という)の位置制御の精度を上げなければならない。しかし、スライダを従来のボイスコイルモータ(VCM)だけで制御することには限界がある。このため、スライダを更に精密に制御することが求められている。
【0004】
このようなスライダを精密に制御するアクチュエータとしては、一対のアーム部を連結部で連結して、そのアーム部の外側に圧電素子を取り付けたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。このようなアクチュエータでは、一対のアーム部でスライダを挟持する。そして、圧電素子でアーム部を変位させることでスライダの位置を制御する。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−289936号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなアクチュエータの一対のアーム部や連結部は、金属板をエッチング、切断、折り曲げるなどの加工が施されて形成されている。しかしながら、先述したような加工では、スライダの位置を制御する微小なアクチュエータを製造する場合に、必ずしも十分な寸法精度が得られていなかった。更に、より精密にスライダの位置を制御するためにアクチュエータの小型化が求められているのに対して、その小型化への対応が難しかった。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、寸法精度の良い保持具、及びアクチュエータを製造する方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るアクチュエータの製造方法は、磁気ヘッドスライダを保持する一対のアーム部と、一対のアーム部における一方の端部側で一対のアーム部を連結している連結部と、一対のアーム部に取り付けられ、アーム部を変位させる一対の圧電素子とを有するアクチュエータを製造する方法であって、基板の一方の面側に第1のレジスト層を形成する工程と、一対のアーム部及び連結部に対応するパターンが形成されたマスクを介して第1のレジスト層を露光する工程と、露光された第1のレジスト層を現像して上記パターンの穴部を形成する工程と、穴部に、一対のアーム部及び連結部を構成すべき材料を充填して一対のアーム部及び連結部を一体形成する工程と、一対のアーム部及び連結部を第1のレジスト層及び基板から分離する工程と、一対のアーム部に一対の圧電素子を取り付けてアクチュエータを得る工程とを備えることを特徴とする。
【0009】
この方法では、一対のアーム部及び連結部に対応するパターンの穴部を第1のレジスト層に形成する。そして、その穴部を型として一対のアーム部と連結部とを一体に形成する。そのため、切断や折り曲げるなどの加工を要しない。したがって、アクチュエータを高い寸法精度で製造することができる。また、一対のアーム部及び連結部に対応するパターンの寸法を小さくすることで、より小型のアクチュエータを製造することが可能である。
【0010】
なお、上記材料が金属であって、穴部にメッキを施すことにより一対のアーム部及び連結部を一体形成することが好ましい。また、上記材料は、樹脂やセラミックス(例えば、アルミナ、ジルコニア、PZT等)であっても良い。
【0011】
更に、本発明に係るアクチュエータの製造方法において、連結部は、磁気ヘッドスライダが記録又は再生時に記録媒体と対向する側とは反対側に、一対のアーム部における他方の端部よりも隆起した取付け領域を有し、第1のレジスト層を形成する前に、基板の一方の面側に上記材料の膜を形成する工程と、その膜をパターニングして取付け領域を形成する工程と、その取付け領域を取り囲むように基板上に犠牲層を形成する工程とを備え、第1のレジスト層を犠牲層上に形成することが好適である。
【0012】
更に、本発明に係るアクチュエータにおいて、連結部は、磁気ヘッドスライダが記録又は再生時に記録媒体と対向する側とは反対側に、一対のアーム部における他方の端部よりも隆起した取付け領域を有し、第1のレジスト層を形成する前に、基板の一方の面側に第2のレジスト層を形成する工程と、第2のレジスト層を取付け領域に対応するようにパターニングし、該パターンに基づいて上記材料で取付け領域を形成する工程と、その取付け領域を取り囲むように基板上に犠牲層を形成する工程とを備え、第1のレジスト層を犠牲層上に形成することが望ましい。
【0013】
上述のように第1のレジスト層を形成する前に取付け領域を形成してアクチュエータを製造すれば、他の構造物(例えば、ハードディスク装置などに用いられるジンバル)などにアクチュエータを固定する際に、取付け領域を介してその構造物に固定するだけで、一対のアーム部の他方の端部側をその構造物から浮かすことができる。
【0014】
更にまた、本発明に係るアクチュエータの製造方法においては、上記パターンにおいて、一対のアーム部における連結部と反対側に相当する領域に段差パターンが形成されており、上記材料から構成される一対のアーム部が上記段差パターンに対応する段差を有し、その段差を基準にして一対の圧電素子を一対のアーム部に取り付けることが好適である。この場合、アクチュエータを構成する一対のアーム部に形成された段差を基準にして圧電素子を取り付けるので、圧電素子を設計通りの位置に取り付けやすい。
【0015】
また、上記パターンにおける段差パターンが、一対のアーム部における連結部と連結されている領域に対応する部分に形成されていることが望ましい。この場合、アクチュエータを構成する一対のアーム部の段差は、そのアーム部における連結部で連結されている領域に形成される。そして、その位置を基準に圧電素子を取り付けると、圧電素子を取り付ける場合の負荷や、電圧を印加するためのボンディングワイヤを圧電素子に取り付ける際の負荷を連結部が受けることができる。そのため、アーム部が折れたり、変形したりすることを抑制できる。
【0016】
また、本発明に係る保持具の製造方法は、磁気ヘッドスライダを保持する一対のアーム部と、一対のアーム部における一方の端部側で一対のアーム部を連結している連結部とを有する保持具を製造する方法であって、基板の一方の面側に第1のレジスト層を形成する工程と、一対のアーム部及び連結部に対応するパターンが形成されたマスクを介して第1のレジスト層を露光する工程と、露光された第1のレジスト層を現像して上記パターンの穴部を形成する工程と、穴部に、一対のアーム部及び連結部を構成すべき材料を充填して一対のアーム部及び連結部が一体形成された保持具を得る工程と、保持具を第1のレジスト層及び基板から分離する工程とを備えることを特徴とする。
【0017】
この方法では、一対のアーム部及び連結部に対応するパターンの穴部を第1のレジスト層に形成する。そして、その穴部を型として一対のアーム部と連結部とを一体に形成する。そのため、切断や折り曲げるなどの加工を要しない。したがって、保持具を高い寸法精度で製造することができる。また、一対のアーム部及び連結部に対応するパターンの寸法を小さくすることで、より小型の保持具を製造することが可能である。
【0018】
なお、上記材料が金属であって、穴部にメッキを施すことにより保持具を形成することが好適である。また、材料は、樹脂やセラミックス(例えば、アルミナ、ジルコニア、PZT等)であっても良い。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。以下の説明においては、全図を通し、同一又は相当部分には同一符号を付することとする。また、図中の寸法比率は必ずしも説明中のものとは一致していない。
【0028】
図1は、本実施形態に係るアクチュエータを備えたサスペンションの概略構成図である。サスペンション1は、ハードディスク装置に搭載されるものであり、スライダユニット2が取り付けられたジンバル3と、それが接続されたロード・ビーム4とを備える。
【0029】
ジンバル3上のスライダユニット2は、磁気ヘッドスライダ(以下、単に「スライダ」という)5を、その位置を制御するアクチュエータ10に搭載したものである。スライダ5は薄膜磁気ヘッドを備えており、図中上方の面が、ハードディスク(記録媒体)に対面するエアベアリング面である。なお、スライダレールなどの図示は省略している。スライダ5は、アクチュエータ10により矢印X方向に変位してハードディスクの磁気記録情報を読み取ったり、ハードディスクに磁気記録情報を記録したりするようになっている。
【0030】
図2〜図4を参照して本実施形態に係るアクチュエータ10について説明する。図2、図3及び図4は、夫々アクチュエータ10の構成を概略的に示す斜視図、平面図及び側面図である。図2に示すようにアクチュエータ10は、スライダ5を挟持する保持具20と、一対の圧電素子30,30とから構成される。保持具20は、一対のアーム部40,40と、それらのアーム部40,40を連結する連結部50と、スライダ5を支持するスライダ支持部60,60とを有する。各アーム部40,40、連結部50及び各スライダ支持部60は、Ni−Co、Ni−Fe、Ni、Cu、Au、Pt、Pdなどの金属で構成され、一体形成されている。
【0031】
一対のアーム部40,40は、第1端部41a側でスライダ5を挟持する。一対のアーム部40,40の第1端部41a側には、夫々板状のスライダ支持部60,60が設けられている。各スライダ支持部60は、スライダ5を下側、即ち、スライダ5が記録媒体であるハードディスクと対向する側と反対側から支持する。左右のアーム部40は、第1端部41aと反対側の第2端部41b側で連結部50により連結されている。図3を参照すると、各アーム部40において、連結部50から第1端部41a側に突き出している部分がアーム42である。各アーム42の長さは同じであって、スライダ5の位置を変位させる可動部として機能する。
【0032】
図3に示すように、一対の圧電素子30,30は、左右のアーム部40の外側の夫々対応する位置に取り付けられている。圧電素子30は、積層型の圧電素子である。圧電素子30は、PZT等の圧電セラミックス素体31が複数積層しており、個々の圧電セラミックス素体31の両側に夫々内部電極32と内部電極33とが配置されて構成されている。また、内部電極32は、その一方の端部32aが圧電素子30の一方の端部(図3中上方の端部)に位置する外部電極34と接続されている。同様に複数の内部電極33は、圧電素子30の他方の端部(図3中下方の端部)に位置する外部電極35に接続されている。図3及び図4に示すように、外部電極34と外部電極35とは、圧電素子30においてアーム部40と接着されている側と反対側の面に夫々延びており、その面上で一定の間隔を空けて配置されている。左右の圧電素子30,30は、例えば、エポキシ系、アクリル系等の接着剤で接着される。
【0033】
図3を参照すると、各圧電素子30は、その長手方向が夫々のアーム部40の長手方向になるように設けられている。また、左右の圧電素子30は、夫々の外部電極35が連結部50の側方(即ち、連結部50とアーム部40が重なっている部分)に位置するように各アーム部40に接着されている。このような位置に接着すれば、圧電素子30を一対のアーム部40に接着する場合や、外部電極34,35にボンディングワイヤを取り付ける場合の負荷を連結部50で受けることができる。そのため、ボンディングワイヤを取り付ける際に生じる負荷によりアーム42が折れたり変形したりすることを抑制することが可能である。
【0034】
また、図4に示すように各アーム部40における第2端部41b側と連結部50の下側(即ち、図2のスライダ5が再生や記録をする際に記録媒体であるハードディスクと対向する側と反対側)が、各アーム部40の第1端部41a側よりも隆起している。言い換えれば、各アーム部40における第2端部41b側及び連結部50の鉛直方向の長さH1は、アーム42の同方向の長さH2よりも長くなっている。このように保持具20において、連結部50の部分が隆起していると、その隆起している部分の下面を図1のジンバル3に固定するだけで各アーム42をジンバル3から浮かすことができる。以下、アーム部40の第2端部41b側及び連結部50において、アーム部40の第1端部41a側よりも隆起している部分を取付け領域Aと称す。また、保持具20における一対のアーム部40及び連結部50において、取付け領域A以外の領域を主要部とも称す。なお、取付け領域Aは、連結部50の下側の領域だけであっても良い。
【0035】
上記構成のアクチュエータ10にスライダ5を搭載したスライダユニット2は、取付け領域Aの下面を図1のジンバル34に接着して固定される。そして、外部電極34,35を介して内部電極32,33に電圧を供給し、複数の圧電セラミックス素体31の厚み方向に電圧を印加する。これにより、左右の圧電素子30,30に夫々反対の伸縮を起こさせる。そして、その左右の圧電素子30,30における夫々の反対の伸縮により一対のアーム部40,40の第1端部40a側を図1の矢印X方向に変位させてスライダ5の位置を制御する。
【0036】
次に上記構成のアクチュエータ10を製造する方法について説明する。アクチュエータ10は保持具20を製造し、その保持具20に一対の圧電素子30,30を接着することで製造される。保持具20は、先ず、図4に示す取付け領域Aを形成し(取付け領域形成工程)、次に、図3に示すスライダ支持部60を形成し(スライダ支持部形成工程)、そして最後に、図3に示す連結部50及びアーム部40における取付け領域A上の領域を形成する(主要部形成工程)。
【0037】
(I)取付け領域形成工程
図5は、取付け領域形成工程で用いるフォトマスク70の平面図である。図中、二点鎖線は製造すべき保持具20の平面視形状の外縁である。以下、この保持具20の形状をパターン20pと称す。図5において、実線で囲まれたパターンα、即ち、図3に示す一対のアーム部40の第1端部41a側と連結部50とを一体にしたパターン(取付け領域Aに対応するパターン)で囲まれる領域が不透明領域である。図6(a)〜(e)は、取付け領域Aの形成工程を示した図である。
【0038】
先ず、図6(a)に示すように、導電性基板100の一方の面上にメッキ膜110を形成する。導電性基板100は、例えば、酸化膜シリコン基板上にCrまたはAgを成膜した基板である。メッキは、例えば、Ni−Co、Ni−Fe、Ni、Cu、Au、Pt、Pdなどで実施すればよい。メッキ膜110の厚さは、取付け領域Aの厚さとする。このメッキ膜110の上にポジ型のフォトレジストを塗布してレジスト層(第2のレジスト層)120を形成する。フォトレジストは特に限定する必要はないが、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)などである。
【0039】
次に、レジスト層120の上方に、図6(c)に示すように、パターンαを有するフォトマスク70を配置し、そのフォトマスク70を介してレジスト層120をX線により露光する。続いて、図6(d)に示すように、露光されたレジスト層120を現像して被露光部121(点線領域)を除去する。これにより、パターンαに対応するレジスト層120であるパターン保持膜122が形成される。言い換えれば、メッキ膜110が、パターン保持膜122でマスクされる。そして、図6(e)に示すように、パターン保持膜122でメッキ膜110をパターニングする。より詳細に説明すると、パターン保持膜122でマスクされている領域以外のメッキ膜110をエッチングにより除去する。エッチングは、酸によるウェットエッチングなどで行う。パターン保持膜122をマスクとしてパターニングされたメッキ膜110が取付け領域Aである。続いて、取付け領域A上のパターン保持膜122を取り除く。
【0040】
以上の工程で得られる導電性基板100上の構成を図7に示す。図7(a)は、導電性基板100上の構成を示す平面図であり、図7(b)は、(a)のVIIb-VIIb線に沿った断面図である。図7(a),(b)に示すように、上記工程により導電性基板100上に取付け領域Aが得られる。
【0041】
(II)スライダ支持部形成工程
図8はこの工程で用いるフォトマスク71の平面図である。また、図中、実線部分の2つのパターンβ,βがこの工程で形成する保持具20の部位であり、パターンβ内を透明領域とする。また、パターンβは、フォトマスク70のパターンαに対応して、形成すべきスライダ支持部60の位置に相当するように形成されている。図8に示すように、パターンβは、パターン20pにおいてアームに対応するパターン42pと一部重なっている。即ち、本形成工程ではスライダ支持部60を形成する際に左右のアーム42の一部をあわせて形成する。なお、必ずしも、左右のアーム42の一部を合わせて形成する必要はなく、パターンβは、スライダ支持部60のみのパターンとしても良い。
【0042】
本形成工程では先ず、導電性基板100上に、取付け領域Aを取り囲むように犠牲層130を形成する。犠牲層130を構成する材料としては、例えば、チタンである。図9(a)は、犠牲層130を形成した場合の導電性基板100上の構成を示す平面図であり、(b)は、(a)のIXb-IXb線に沿った断面図である。なお、本実施形態では、パターン保持膜122を取り除いた後に、犠牲層130を形成しているが、犠牲層130を形成した後に、パターン保持膜122を取り除いても良い。
【0043】
次に、図10(a)に示すように、取付け領域A及び犠牲層130上に、(I)の工程で用いたフォトレジストを塗布してレジスト層140を形成する。このレジスト層140の厚さは、スライダ支持部60の厚さと同じである。図10(a)は、図9(a)に示すXa-Xa線の位置における製造工程を示す図である。続いて、図10(b)に示すように、レジスト層140の上方にフォトマスク71を配置し、フォトマスク71を介してレジスト層140を露光する。そして、図10(c)に示すように、導電性基板100を現像することで被露光部141を除去して、パターンβの形状を有する穴部142を形成する。続いて、穴部142を電鋳法によりメッキしてスライダ支持部60を含む金属構造体143を形成する。メッキは、メッキ膜110と同様の材料で実施する。
【0044】
図11(a)は、金属構造体143が形成された場合の導電性基板100上の構成を示す平面図である。図11(b),(c)は夫々(a)のXIb-XIb線及びXIc-XIc線に沿った断面図である。図11(a),(b),(c)から理解されるように、取付け領域Aはレジスト層140の下に位置し、金属構造体143がレジスト層140に取り囲まれている。上記形成工程において、レジスト層140は絶縁膜として機能するので、取付け領域A上にメッキはされていない。
【0045】
次に、金属構造体143を取り囲んでいるレジスト層140を取り除く。図12(a)は、レジスト層140を取り除いた場合の導電性基板100上の構成を示す平面図である。図12(b),(c)は、図12(a)のXIIb-XIIb線及びXIIc-XIIc線に沿った断面図である。図12(a)〜(c)から理解できるように、取付け領域Aは犠牲層130に取り囲まれており、金属構造体143が犠牲層130上に形成されている。そのため、金属構造体143の下面と取付け領域Aの上面とが同一平面上に位置する。
【0046】
(III)主要部形成工程
図13は、この形成工程で使用するフォトマスク72の平面図である。図13の実線部分のパターンγがこの工程で形成する図3の保持具20の部位であって、パターンγ内が透明領域である。パターンγは、製造すべき保持具20の一対のアーム部40,40及び連結部50の平面視形状の外縁に対応する。
【0047】
本形成工程では、犠牲層130の上にレジスト層120と同じ材料のレジスト層150(第1のレジスト層)を形成する。レジスト層150の厚さは、図4に示すアーム42の鉛直方向の長さH2とする。図14(a)は、レジスト層150が形成された場合の導電性基板100上の構成を示す平面図であり、図14(b),(c)は夫々取付け領域A及び金属構造体143が形成されている位置での断面図である。
【0048】
次に、図15(a),(b)に示すように、レジスト層150の上方にフォトマスク72を配置して、フォトマスク72を介してレジスト層150を露光する。これによりレジスト層150にパターンγが焼き付けられる。図15(a),(b)は、夫々取付け領域A及び金属構造体143の位置での製造工程を示している。
【0049】
そして、(II)の工程と同様の手法で被露光部分151(点線部分)を除去して、穴部152を形成する。図16(a)は、穴部152が形成された場合の導電性基板100上の構成を示す平面図である。図16(b)及び(c)は、(a)のXVIb-XVIb線及びXVIc-XVIc線に沿った断面図である。図16(a)〜(c)に示すように、レジスト層150にはパターンγの穴部152が形成されているので、取付け領域A及び金属構造体143上のレジスト層150が除去されている。また、取付け領域A及び金属構造体143とをつなぐように穴部152が形成されている。なお、金属構造体143において、レジスト層150で覆われている部分が図3のスライダ支持部60に相当する。
【0050】
引き続いて、穴部152に(II)の場合と同様のメッキ加工を施す。取付け領域A及び金属構造体143上のレジスト層150は除去されているので、取付け領域A及び金属構造体143上もメッキされる。一方、穴部152が形成されていない部分は、レジスト層150が絶縁膜として機能することからメッキされない。したがって、図17(a)〜(c)に示すように、穴部152の平面視形状を有し、取付け領域A及び金属構造体143と一体化された保持具20が得られる。図17(a)は、穴部152をメッキした場合の導電性基板100上の構成を示す平面図である。図17(b),(c)は、XVIIb-XVIIb線及びXVIIc-XVIIc線に沿った断面図である。
【0051】
その後、保持具20を取り囲んでいるレジスト層150を除去して導電性基板100の上に保持具20を露出させる。そして、導電性基板100を剥離することにより図3の保持具20が得られる。
【0052】
アクチュエータ10は、上述のようにして製造された保持具20の一対のアーム部40に圧電素子30,30を接着して製造される。圧電素子30,30は、図3に示すように、一対のアーム部40の外側であって、連結部50で連結されている領域に、圧電素子30,30の電極35が位置するように接着する。
【0053】
上述した製造方法によれば、フォトリソグラフィー法により導電性基板100の一方の面上のレジスト層120,140,150に夫々パターンα,β,γを形成し、そのパターンに基づいて保持具20を一体形成している。保持具20の寸法は、フォトマスク70〜72に夫々形成されているパターンα,β,γで決定される。したがって、寸法精度よく保持具20を製造することができる。また、同じフォトマスク70〜72を用いれば、同じ寸法の保持具20を製造することができる。また、保持具20の大きさは、フォトマスク70〜72に形成するパターンの大きさを変えることで変更できる。したがって、パターンα、β、γを小さくすることで小型化に対応することもできる。更に、フォトマスク70〜72に形成されているパターンを種々変形することで様々な形状(後述するような、アーム部40に段差を有する形状)の保持具20を製造することが可能である。
【0054】
そして、アクチュエータ10は、そのような寸法精度の高い保持具20に圧電素子30,30を接着して製造されている。したがって、アクチュエータ10でスライダ5を変位させる場合において、アクチュエータ10毎のスライダ5の変位量の差を小さくすることが可能である。
【0055】
また、本実施形態では、取付け領域Aを形成しているので、アクチュエータ10をジンバル3に固定する場合、取付け領域Aの下面を接着するだけで各アーム42をジンバル3から容易に浮かすことが可能である。これにより、各アーム42とジンバル3とが擦れることがないので、スライダ5の変位を精度よく制御できる。
【0056】
次に、本発明の変形例を示す。上記実施形態では、保持具20は、金属から構成されるとしているが必ずしも金属で構成する必要はない。例えば、樹脂やセラミックスで構成しても良い。樹脂及びセラミックスで保持具を製造する場合には、上記各製造工程において、メッキを施した工程を樹脂及びセラミックスに夫々代えればよい。樹脂の場合は、例えば、メッキ膜130の代わりに樹脂の膜を形成し、穴部142,152に樹脂を充填して固化させる。また、セラミックスの場合は、レジスト層150(140)に形成した穴部152(142)にセラミックススラリを夫々注入し乾燥固化させた後、周りのレジスト層150(140)を除去して焼成する。セラミックスとしては、例えば、アルミナ、ジルコニア、PZT等である。なお、メッキをしない場合は、基板は、必ずしも導電性である必要はない。
【0057】
また、フォトレジストは、必ずしもポジ型である必要はなく、ネガ型を用いてよい。この場合には、フォトマスク70〜72に形成されたパターンα,β,γの透過領域と不透過領域とを逆にすることで、上記実施形態と同様の保持具20及びアクチュエータ10を製造することができる。
【0058】
更に、上記実施形態ではフォトリソグラフィー技術を用いているが、いわゆる電子ビームリソグラフィーで実施しても良い。
【0059】
また、上記実施形態では、取付け領域A及びスライダ支持部60を夫々形成しているが、それらを形成しなくても良い。取付け領域Aを形成しない場合には、犠牲層130を設ける必要がなく、導電性基板100に対して(II)以降の工程を行えばよい。この場合には、ジンバル3にスライダユニット2を接着固定する際に用いる接着剤の厚さでアーム42をジンバル3から浮かせるようにすれば良い。
【0060】
更にまた、上記実施形態では、メッキ膜110から取付け領域A以外の部分をエッチング除去することで取付け領域Aを形成しているが、これに限る必要はない。例えば、次のようにしても良い。先ず、導電性基板100上にメッキ膜110を形成する代わりに、レジスト層120を上記メッキ膜110と同じ厚さ(即ち、取付け領域Aの高さ)で形成する。そして、パターンα内が透明領域として形成されたフォトマスクを介してそのレジスト層120を露光する。その露光されたレジスト層120を現像して、パターンαの穴部を形成し、その穴部に材料を充填することで取付け領域Aを形成しても良い。
【0061】
また、スライダ支持部60を形成しない場合には、取付け領域A以外の一対のアーム部40及び連結部50の領域(主要部)を形成した後で、取付け領域Aを形成しても良い。この場合には、先ず、導電性基板100上で(III)の工程を実施する。即ち、導電性基板100上に、レジスト層150を形成して上記実施形態と同様にしてレジスト層150に穴部153を形成する。そして、その穴部153にメッキ加工を施して主要部を形成する。次に、レジスト層150の上に、取付け領域Aに相当する厚さのレジスト層を形成する。そして、このレジスト層をパターンαでパターニングし、パターニングされたレジスト層が有するパターンαに基づいて主要部を形成している材料と同じ材料(例えば、金属)で取付け領域Aを形成する。より詳細に説明すれば、主要部上のレジスト層上にパターンα内を透過領域として有するフォトマスクを配置して、そのフォトマスクを介してレジスト層を露光する。そして、現像により被露光部を取り除き、パターンαに相当する穴部を形成した後にその穴部をメッキ加工する。メッキ加工により形成された金属構造体(スライダ支持部を有しない一方、取付け領域を有する保持具)以外のレジスト層を除去することで、スライダ支持部を有しない一方、取付け領域を備える保持具が形成される。そして、その保持具の一対のアーム部に夫々圧電素子を取り付けることでアクチュエータが製造される。
【0062】
更にまた、上記実施形態では、圧電素子30,30は積層型としているが、圧電セミックス素体の表裏面に夫々電極を設けた単板構造であっても良い。この場合には、それらの電極のうちの一方の側で圧電素子をアーム部に接着すれば良い。また、アーム部が導電性の場合には、圧電セラミックス素体に設けられた一方の電極を導電性の接着剤を介してアーム部に接着することによりアーム部を共通導体として使用することができる。
【0063】
また、アクチュエータは、図18に示すように、一対のアーム部40,40において連結部50側と反対側の面に段差160,160を有していても良い。なお、図18中、段差160を明示するため圧電素子30は二重鎖線で簡略化して記載している。段差160は、アーム部40において連結部50と連結されている領域に形成されている。言い換えれば、アーム部40,40の第1端部41a側の端43から段差160までの距離L1が連結部50までの距離L2よりも長くなっている。また、図19から理解されるように、段差160は、アーム部40において第1端部41aと反対側が隆起していることで形成されている。即ち、第2端部41b側のアーム部40,40の幅T1(一対のアーム部を連結部が連結している方向の長さ)は、アーム部40,40の第1端部41a側の幅T2よりも広くなっている。このような段差160を有していると、図19に示しているように、段差160を基準にして圧電素子30,30をアーム部40,40に取り付けることができる。したがって、圧電素子30,30の位置のずれを抑制することができる。また、この位置を基準にして圧電素子30,30を取り付ければ、圧電素子30を取り付ける際の負荷や圧電素子30にボンディングワイヤを取り付ける場合の負荷を連結部50が受けられるので、アーム42が変形したり折れたりすることを抑制することができる。
【0064】
このような段差160を設ける場合には、フォトマスク72の代わりに、図19の実線で示すパターンδが形成されたフォトマスク73を用いればよい。なお、フォトマスク73を用いる点以外は、上記実施の形態の場合と同様である。パターンδは、一対のアーム部40と連結部50との平面視形状の外縁を示すパターンにおいて、一対のアーム部40のパターンであるパターン40pの外側であって、連結部50のパターン50pと繋がっている領域に対応する部分に段差パターン160pが形成されたものである。
【0065】
【発明の効果】
本発明によれば、磁気ヘッドスライダを保持する保持具及びアクチュエータの寸法精度を上げることができ、更に、容易に小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係るアクチュエータが取り付けられたサスペンションの概略構成図である。
【図2】本実施形態に係るアクチュエータの構成を概略的に示す斜視図である。
【図3】本実施形態に係るアクチュエータの構成を概略的に示す平面図である。
【図4】本実施形態に係るアクチュエータの構成を概略的に示す側面図である。
【図5】フォトマスクの平面図である。
【図6】(a)〜(e)は、アクチュエータの製造工程図である。
【図7】(a)は、アクチュエータの一製造工程における導電性基板上の構成を示す平面図である。(b)は(a)のVIIb-VIIb線に沿った断面図である。
【図8】フォトマスクの平面図である。
【図9】(a)は、アクチュエータの一製造工程における導電性基板上の構成を示す平面図である。(b)は(a)のIXb-IXb線に沿った断面図である。
【図10】(a)〜(c)は、アクチュエータの製造工程図である。
【図11】(a)は、アクチュエータの一製造工程における導電性基板上の構成を示す平面図である。(b)は(a)のXIb-XIb線に沿った断面図である。(c)は、(a)のXIc-XIc線に沿った断面図である。
【図12】(a)は、アクチュエータの一製造工程における導電性基板上の構成を示す平面図である。(b)は(a)のXIIb-XIIb線に沿った断面図である。(c)は、(a)のXIIc-XIIc線に沿った断面図である。
【図13】フォトマスクの平面図である。
【図14】(a)は、アクチュエータの一製造工程における導電性基板上の構成を示す平面図である。(b)は(a)のXIVb-XIVb線に沿った断面図である。(c)は、(a)XIVc-XIVc線に沿った断面図である。
【図15】(a),(b)は、アクチュエータの製造工程図である。
【図16】(a)は、アクチュエータの一製造工程における導電性基板上の構成を示す平面図である。(b)は(a)のXVIb-XVIb線に沿った断面図である。(c)は、(a)XVIc-XVIc線に沿った断面図である。
【図17】(a)は、アクチュエータの一製造工程における導電性基板上の構成を示す平面図である。(b)は(a)のXVIIb-XVIIb線に沿った断面図である。(c)は、(a)XVIIc-XVIIc線に沿った断面図である。
【図18】アーム部に段差を有する場合のアクチュエータの斜視図である。
【図19】段差を有するアクチュエータを製造するために使用するフォトマスクの平面図である。
【符号の説明】
1…サスペンション、2…スライダユニット、3…ジンバル、4…ロード・ビーム、5…磁気ヘッドスライダ、10…アクチュエータ、20…保持具、30…圧電素子、31…圧電セラミックス素体、32,33…内部電極、34,35外部電極、40…アーム部、41a…第1端部、41b…第2端部、50…連結部、60…スライダ支持部、70〜73…フォトマスク、100…導電性基板、110…メッキ膜、120…レジスト層(第2のレジスト層)、130…犠牲層、140…レジスト層、142…穴部、143…スライダ支持部を含む金属構造体、150…レジスト層(第1のレジスト層)、152…穴部、A…取付け領域、α…取付け領域に対応するパターン、β…スライダ支持部に対応するパターン、γ…アーム部及び連結部に対応するパターン、δ…一対のアーム部の外側に段差パターンが形成されたパターン
Claims (8)
- 磁気ヘッドスライダを保持する一対のアーム部と、前記一対のアーム部における一方の端部側で前記一対のアーム部を連結している連結部と、前記一対のアーム部に取り付けられ、該アーム部を変位させる一対の圧電素子とを有するアクチュエータを製造する方法であって、
基板の一方の面側に第1のレジスト層を形成する工程と、
前記一対のアーム部及び前記連結部に対応するパターンが形成されたマスクを介して前記第1のレジスト層を露光する工程と、
露光された前記第1のレジスト層を現像して前記パターンの穴部を形成する工程と、
前記穴部に、前記一対のアーム部及び前記連結部を構成すべき材料を充填して前記一対のアーム部及び前記連結部を一体形成する工程と、
前記一対のアーム部及び前記連結部を前記第1のレジスト層及び前記基板から分離する工程と、
前記一対のアーム部に前記一対の圧電素子を取り付けてアクチュエータを得る工程と
を備えることを特徴とするアクチュエータの製造方法。 - 前記材料が金属であって、前記穴部にメッキを施すことにより前記一対のアーム部及び前記連結部を一体形成することを特徴とする請求項1記載のアクチュエータの製造方法。
- 前記連結部は、前記磁気ヘッドスライダが記録又は再生時に記録媒体と対向する側とは反対側に、前記一対のアーム部における他方の端部よりも隆起した取付け領域を有し、
前記第1のレジスト層を形成する前に、前記基板の一方の面側に前記材料の膜を形成する工程と、
前記膜をパターニングして前記取付け領域を形成する工程と、
該取付け領域を取り囲むように前記基板上に犠牲層を形成する工程と
を備え、
前記第1のレジスト層を前記犠牲層上に形成することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のアクチュエータの製造方法。 - 前記連結部は、前記磁気ヘッドスライダが記録又は再生時に記録媒体と対向する側とは反対側に、前記一対のアーム部における他方の端部よりも隆起した取付け領域を有し、
前記第1のレジスト層を形成する前に、前記基板の一方の面側に第2のレジスト層を形成する工程と、
前記第2のレジスト層を前記取付け領域に対応するようにパターニングし、該パターンに基づいて前記材料で前記取付け領域を形成する工程と、
該取付け領域を取り囲むように前記基板上に犠牲層を形成する工程と
を備え、
前記第1のレジスト層を前記犠牲層上に形成することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のアクチュエータの製造方法。 - 前記パターンにおいて、前記一対のアーム部における前記連結部と反対側に相当する領域に段差パターンが形成されており、
前記材料から構成される前記一対のアーム部が前記段差パターンに対応する段差を有し、該段差を基準にして前記一対の圧電素子を前記一対のアーム部に取り付けることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載のアクチュエータの製造方法。 - 前記パターンにおける前記段差パターンが、前記一対のアーム部における前記連結部で連結されている領域に対応する部分に形成されていることを特徴とする請求項5に記載のアクチュエータの製造方法。
- 磁気ヘッドスライダを保持する一対のアーム部と、前記一対のアーム部における一方の端部側で前記一対のアーム部を連結している連結部とを有する保持具を製造する方法であって、
基板の一方の面側に第1のレジスト層を形成する工程と、
前記一対のアーム部及び前記連結部に対応するパターンが形成されたマスクを介して前記第1のレジスト層を露光する工程と、
露光された前記第1のレジスト層を現像して前記パターンの穴部を形成する工程と、
前記穴部に、前記一対のアーム部及び前記連結部を構成すべき材料を充填して前記一対のアーム部及び前記連結部が一体形成された保持具を得る工程と、
該保持具を前記第1のレジスト層及び前記基板から分離する工程と
を備えることを特徴する保持具の製造方法。 - 前記材料が金属であって、前記穴部にメッキを施すことにより前記保持具を形成することを特徴とする請求項7記載の保持具の製造方法。
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