JP4133804B2 - 記録ディスク駆動装置およびキャリッジアセンブリ - Google Patents
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Description
本発明は、例えばハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）といった記録ディスク駆動装置に組み込まれるヘッドサスペンションアセンブリに関し、特に、少なくとも読み取り素子を支持するヘッドスライダと、先端でヘッドスライダを支持するヘッドサスペンションとを備えるヘッドサスペンションアセンブリに関する。
いわゆるＣＯＳ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）を用いたハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）は広く知られる。このＣＯＳでは、ヘッドサスペンション上にいわゆるヘッドＩＣチップが固着される。ヘッドＩＣチップには、読み取り信号処理回路および書き込み信号処理回路が組み込まれる。
こういったＣＯＳでは、ヘッドスライダ上の読み取り素子や書き込み素子に近接してヘッドＩＣチップは配置されることができる。したがって、読み取り素子や書き込み素子とヘッドＩＣチップとの間で配線すなわちリード線は短縮されることができる。こうしてリード線の浮遊容量は低減される。浮遊容量の低減は高周波数帯域で情報の読み取りや書き込みを実現させることに役立つ。
しかしながら、ヘッドＩＣチップの発熱は大きい。ヘッドＩＣチップで発生した熱はヘッドサスペンションの機械特性（例えばばね定数）や形状を変化させる。例えばヘッドサスペンションのばね定数が低下すると、ヘッドサスペンションの先端に支持されるヘッドスライダの浮上量は低下してしまう。ヘッドスライダと磁気ディスクとの間で衝突の可能性は高まってしまう。
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、規定通りにヘッドサスペンションの機械特性や形状を維持しつつ浮遊容量の低減を実現することができるヘッドサスペンションアセンブリを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、第１発明によれば、先端でヘッドスライダを支持するヘッドサスペンションと、ヘッドサスペンション上に配置されて、読み取り素子に接続される読み取り信号増幅回路と、ヘッドサスペンションから離隔した位置に配置されて、ヘッドサスペンション上の書き込み素子に接続される書き込み信号増幅回路とを備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリが提供される。
こういったヘッドサスペンションアセンブリによれば、読み取り信号増幅回路は読み取り素子に近接して配置されることができる。したがって、読み取り素子および読み取り信号増幅回路を接続する配線は短縮化されることができる。配線の浮遊容量は低減される。その結果、こういったヘッドサスペンションアセンブリは、例えばトンネル接合磁気抵抗効果素子のように抵抗値の高い読み取り素子が用いられる場合でも、十分に磁気情報の高密度化に対応することができる。
一般に、読み取り信号増幅回路では書き込み信号増幅回路に比べて発熱量は小さい。したがって、こういった読み取り信号増幅回路がヘッドサスペンション上に配置されても、読み取り信号増幅回路からヘッドサスペンションに大きな熱は伝わらない。したがって、ヘッドサスペンションの機械特性や形状は期待通りに維持されることができる。読み取り信号増幅回路は、例えばＩＣチップとしてヘッドサスペンションに搭載されてもよく、ヘッドサスペンション上に作り込まれてもよい。
こういった読み取り信号増幅回路および書き込み信号増幅回路の配置を実現するにあたって、ヘッドサスペンションアセンブリでは、読み取り素子および読み取り信号増幅回路を接続する配線の長さは、書き込み素子および書き込み信号増幅回路を接続する配線の長さよりも短く設定されればよい。また、読み取り信号増幅回路は書き込み信号増幅回路よりもヘッドスライダに近接した位置に配置されればよい。
また、第２発明によれば、先端でヘッドスライダを支持するヘッドサスペンションと、ヘッドサスペンション上に配置されて、ヘッドスライダ上の読み取り素子に接続される読み取り専用ＩＣチップとを備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリが提供される。
こういったヘッドサスペンションアセンブリによれば、読み取り専用ＩＣチップは読み取り素子に近接して配置されることができる。したがって、読み取り素子および読み取り専用ＩＣチップを接続する配線は短縮化されることができる。配線の浮遊容量は低減される。その結果、こういったヘッドサスペンションアセンブリは、例えばトンネル接合磁気抵抗効果素子のように抵抗値の高い読み取り素子が用いられる場合でも、十分に磁気情報の高密度化に対応することができる。
前述と同様に、読み取り専用ＩＣチップの発熱量は小さい。したがって、こういった読み取り専用ＩＣチップがヘッドサスペンション上に配置されても、読み取り専用ＩＣチップからヘッドサスペンションに大きな熱は伝わらない。したがって、ヘッドサスペンションの機械特性や形状は期待通りに維持されることができる。
こういったヘッドサスペンションアセンブリは、ヘッドサスペンションから離隔した位置に配置されて、ヘッドスライダ上の書き込み素子に接続される書き込み専用ＩＣチップをさらに備えてもよい。この場合には、読み取り素子および読み取り専用ＩＣチップを接続する配線の長さは、書き込み素子および書き込み専用ＩＣチップを接続する配線の長さよりも短く設定されることが望まれる。こういった配置を実現するにあたって、読み取り専用ＩＣチップは書き込み専用ＩＣチップよりもヘッドスライダに近接した位置に配置されればよい。
以上のようなヘッドサスペンションアセンブリは、ハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）といった記録ディスク駆動装置に組み込まれる揺動アームの先端に取り付けられればよい。こういった揺動アームは例えば支軸周りで揺動することができる。
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
図１は本発明の第１実施形態に係る記録ディスク駆動装置すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は、例えば平たい直方体の内部空間を区画する箱形の筐体本体１２を備える。収容空間には、記録媒体としての１枚以上の磁気ディスク１３が収容される。磁気ディスク１３はスピンドルモータ１４の回転軸に装着される。スピンドルモータ１４は例えば７２００ｒｐｍや１００００ｒｐｍといった高速度で磁気ディスク１３を回転させることができる。筐体本体１２には、筐体本体１２との間で収容空間を密閉する蓋体すなわちカバー（図示せず）が結合される。
収容空間には、垂直方向に延びる支軸１５回りで揺動するキャリッジ１６がさらに収容される。このキャリッジ１６は、支軸１５から水平方向に延びる剛体の揺動アーム１７と、この揺動アーム１７の先端に取り付けられるヘッドサスペンションアセンブリ１８とを備える。このヘッドサスペンションアセンブリ１８では、揺動アーム１７の先端から前方に向かって弾性サスペンション１９が延びる。周知の通り、弾性サスペンション１９の先端には浮上ヘッドスライダ２１が支持される。ヘッドスライダ２１には、例えば、磁気ディスク１３に情報を書き込む際に使用される薄膜磁気ヘッドといった書き込み素子（図示せず）と、磁気ディスク１３から情報を読み取る際に使用されるトンネル接合磁気抵抗効果素子（ＴＭＲ）といった読み取り素子（図示せず）とが搭載される。
浮上ヘッドスライダ２１には、磁気ディスク１３の表面に向かって弾性サスペンション１９から押し付け力が作用する。磁気ディスク１３の回転に基づき磁気ディスク１３の表面で生成される気流の働きで浮上ヘッドスライダ２１には浮力が作用する。弾性サスペンション１９の押し付け力と浮力とのバランスで磁気ディスク１３の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ２１は浮上し続けることができる。
こうした浮上ヘッドスライダ２１の浮上中に、キャリッジ１６が支軸１５回りで揺動すると、浮上ヘッドスライダ２１は半径方向に磁気ディスク１３の表面を横切ることができる。こうした移動に基づき浮上ヘッドスライダ２１は磁気ディスク１３上の所望の記録トラックに位置決めされる。このとき、キャリッジ１６の揺動は例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）といったアクチュエータ２２の働きを通じて実現されればよい。周知の通り、複数枚の磁気ディスク１３が筐体本体１２内に組み込まれる場合には、隣接する磁気ディスク１３同士の間で１本の揺動アーム１７に対して２つのヘッドサスペンションアセンブリ１８が搭載される。
図２に示されるように、ヘッドサスペンションアセンブリ１８では、弾性サスペンション１９上に読み取り専用ＩＣチップ２５が搭載される。この読み取り専用ＩＣチップ２５内には、読み取り信号を増幅して出力する読み取り信号増幅回路が構築される。浮上ヘッドスライダ２１上の読み取り素子と読み取り専用ＩＣチップ２５とは、例えば弾性サスペンション１９の表面に形成される配線パターンすなわちリード線２６で相互に接続される。読み取り専用ＩＣチップ２５には、例えばＨＤＤ１１に内蔵される制御回路基板上の信号処理回路２７が接続される。
同様に、揺動アーム１７上には書き込み専用ＩＣチップ２８が搭載される。この書き込み専用ＩＣチップ２８内には、書き込み信号すなわち書き込み電流を増幅して出力する書き込み信号増幅回路が構築される。浮上ヘッドスライダ２１上の書き込み素子と書き込み専用ＩＣチップ２８とは、例えば弾性サスペンション１９の表面および揺動アーム１７の表面に継ぎ目なく形成される配線パターンすなわちリード線２９で相互に接続される。書き込み専用ＩＣチップ２８には、前述と同様に、信号処理回路２７が接続される。
いま、磁気ディスク１３に情報を書き込む場面を想定する。浮上ヘッドスライダ２１上の書き込み素子が磁気ディスク１３の表面に向き合わせられると、信号処理回路２７は書き込み素子に向けて書き込み電流を出力する。書き込み電流は書き込み専用ＩＣチップ２８内の信号増幅回路で増幅される。増幅された書き込み電流はリード線２９から書き込み素子に供給される。供給された書き込み電流に基づき書き込み素子は磁界を生成する。生成される磁界の向きに応じて磁気ディスク１３には２値情報が書き込まれていく。
このとき、書き込み専用ＩＣチップ２８では、例えば４ｍＡ程度で供給される書き込み電流が４０ｍＡ程度まで増幅される。こうした大きな電流が扱われると、書き込み専用ＩＣチップ２８は大きく発熱してしまう。しかしながら、こういった熱の伝達は揺動アーム１７内で留められることができる。弾性サスペンション１９に影響することはない。したがって、弾性サスペンション１９の機械特性や形状は期待通りに維持されることができる。
次に磁気ディスク１３から情報を読み出す場面を想定する。浮上ヘッドスライダ２１上の読み取り素子が磁気ディスク１３の表面に向き合わせられると、読み取り素子には磁気ディスク１３から磁界が作用する。磁界の向きに応じて例えば読み取り素子の電気抵抗は変化する。このとき、読み取り素子にセンス電流が供給されると、電気抵抗の変化に基づきリード線２６に現れる電圧は変化する。リード線２６に現れる電圧の変化は読み取り専用ＩＣチップ２５内の信号増幅回路で増幅される。信号処理回路２７は、増幅された電圧の変化に基づき２値情報を読み取っていく。
情報の読み取りにあたって、読み取り専用ＩＣチップ２５には例えば３〜５ｍＡ程度の電流が通過する。読み取り専用ＩＣチップ２５はほとんど発熱することはない。弾性サスペンション１９が高熱に曝されることはない。したがって、弾性サスペンション１９の機械特性や形状は期待通りに維持されることができる。
図３に示されるように、読み取り素子で２値情報が読み取られると、読み取り素子の抵抗値３２およびリード線２６の浮遊容量３３に基づきいわゆるローパスフィルタ３１は形成される。抵抗値の増大や浮遊容量の増大はローパスフィルタ３１のカットオフ周波数を押し下げてしまう。カットオフ周波数の低下は磁気情報の高密度化を妨げる。特に、トンネル接合磁気抵抗効果素子のように抵抗値の高い読み取り素子が用いられる場合には、カットオフ周波数の低下は避けられなくなってしまう。
前述のヘッドサスペンションアセンブリ１８では、読み取り専用ＩＣチップ２５が弾性サスペンション１９上に配置されることから、リード線２６の長さは著しく短縮されることができる。リード線２６の浮遊容量３３は著しく低減されることができる。したがって、ローパスフィルタ３１のカットオフ周波数は比較的に高周波域で維持されることができる。こういったヘッドサスペンションアセンブリ１８は、例えばトンネル接合磁気抵抗効果素子のように抵抗値の高い読み取り素子が用いられる場合でも、十分に磁気情報の高密度化に対応することができる。
なお、以上のようなヘッドサスペンションアセンブリ１８では、書き込み素子および書き込み専用ＩＣチップ２８は省略されてもよい。
Claims (8)
- 先端でヘッドスライダを支持するヘッドサスペンションと、ヘッドサスペンション上に配置されて、ヘッドスライダ上の読み取り素子に接続される読み取り信号増幅回路と、先端でヘッドサスペンションを支持し、支軸回りで揺動する揺動アームと、ヘッドサスペンションから離隔した位置で揺動アーム上に配置されて、ヘッドスライダ上の書き込み素子に接続される書き込み信号増幅回路とを備えることを特徴とするキャリッジアセンブリ。
- 請求項１に記載のキャリッジアセンブリにおいて、前記読み取り素子および読み取り信号増幅回路を接続する配線の長さは、前記書き込み素子および書き込み信号増幅回路を接続する配線の長さよりも短いことを特徴とするキャリッジアセンブリ。
- 請求項１に記載のキャリッジアセンブリにおいて、前記読み取り信号増幅回路は前記書き込み信号増幅回路よりもヘッドスライダに近接した位置に配置されることを特徴とするキャリッジアセンブリ。
- 先端でヘッドスライダを支持するヘッドサスペンションと、ヘッドサスペンション上に配置されて、ヘッドスライダ上の読み取り素子に接続される読み取り専用ＩＣチップと、先端でヘッドサスペンションを支持し、支軸回りで揺動する揺動アームと、ヘッドサスペンションから離隔した位置で揺動アーム上に配置されて、ヘッドスライダ上の書き込み素子に接続される書き込み専用ＩＣチップとを備えることを特徴とするキャリッジアセンブリ。
- 請求項４に記載のキャリッジアセンブリにおいて、前記読み取り素子および読み取り専用ＩＣチップを接続する配線の長さは、前記書き込み素子および書き込み専用ＩＣチップを接続する配線の長さよりも短いことを特徴とするキャリッジアセンブリ。
- 請求項４に記載のキャリッジアセンブリにおいて、前記読み取り専用ＩＣチップは前記書き込み専用ＩＣチップよりもヘッドスライダに近接した位置に配置されることを特徴とするキャリッジアセンブリ。
- 請求項１または４に記載のキャリッジアセンブリにおいて、前記読み取り素子はトンネル接合磁気抵抗効果素子であることを特徴とするキャリッジアセンブリ。
- 読み取り素子および書き込み素子を支持するヘッドスライダと、先端でヘッドスライダを支持するヘッドサスペンションと、ヘッドサスペンション上に配置されて、読み取り素子に接続される読み取り専用ＩＣチップと、先端でヘッドサスペンションを支持し、支軸回りで揺動する揺動アームと、ヘッドサスペンションから離隔した位置で揺動アーム上に配置されて、書き込み素子に接続される書き込み専用ＩＣチップとを備えることを特徴とする記録ディスク駆動装置。
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