JP4352870B2 - 磁気ディスクドライブ装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気ディスクドライブ装置に関する。

磁気ディスクドライブ即ちハードディスクドライブ（ＨＤＤ）装置では、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）のサスペンションの先端部に取り付けられた磁気ヘッドスライダを、回転する磁気ディスク即ちハードディスクの表面から浮上させ、その状態で、この磁気ヘッドスライダに搭載された薄膜磁気ヘッド素子により磁気ディスクへの記録及び／又は磁気ディスクからの再生を行う。

ＨＤＤ装置は、一般に、上面が開口しているハウジング部材のこの上面をカバー部材によって覆うことにより、その内部に磁気ディスク、磁気ディスク駆動用のモータ、磁気ヘッドスライダ、サスペンション及び配線部材を備えたＨＧＡ、このＨＧＡを支持する支持アーム、並びにこの支持アームを磁気ディスクと平行な方向に回動させるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）などのアクチュエータを収容している。

従来のＨＤＤ装置においては、これら磁気ディスク、磁気ディスク駆動用のモータ、ＨＧＡ、支持アーム及びＶＣＭなどのほとんどの部品が、ハウジング部材に取り付けられており、カバー部材はハウジング部材の開口部を覆い、ＨＤＤ装置を密封するのみの役割を有するものであった（例えば、特許文献１）。

特開平６−２１５５１３号公報

このように、従来のＨＤＤ装置では、表面を決して汚してはならない磁気ディスクと、ＨＧＡとがハウジング部材側に共に取り付けられているため、ＨＤＤ装置として組み込んだ後にＨＧＡに不具合が見つかり、これを交換する必要が生じた場合、磁気ディスク表面の汚染防止に細心の注意が必要となる。

また、磁気ヘッドスライダに搭載されている薄膜磁気ヘッド素子が磁気抵抗効果（ＭＲ）素子、特に巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子やトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子である場合、これが静電放電（ＥＳＤ）破壊されないように配慮する必要がある。従来の一般的な製造工程においては、磁気ヘッドスライダをサスペンションに取り付けることによって作業者が容易に取り扱うことができる大きさであるＨＧＡを作成し、このＨＧＡをＨＤＤ装置に組み込むことが行われているため、作業者を介在したＥＳＤ破壊が発生する可能性が大きかった。

従来のＨＤＤ装置における上述した問題点を解消するため、本出願人は、磁気ヘッドスライダ及びサスペンションを含むＨＧＡとこれを支持する支持アームとをカバー部材に取り付け、磁気ディスク及びモータなどをハウジング部材側に取り付け、このような取り付けがなされたカバー部材でハウジング部材を覆いこれに固着するようにしたＨＤＤ装置を既に提案している（本願出願時は公知ではない）。

ハウジング部材側に磁気ディスク及びこれを回転させるためのモータを取り付け、カバー部材側にそれ以外の主要部品を搭載するようにした場合、ハウジング部材側のモータへの配線とカバー部材側のＶＣＭ及び磁気ヘッドスライダへの配線とがフレクシブルプリント回路（ＦＰＣ）を介して単一の外部接続端子（外部接続用コネクタ）に接続されているため、ハウジング部材とカバー部材とを完全に分離することができない。

このため、磁気ディスク装置として組み込みが行われた後に、磁気ディスクの汚染を招くことなくＨＧＡのみを容易に交換することができない。

従って本発明の目的は、ハウジング部材側に磁気ディスク及びそのモータを取り付け、カバー部材側にそれ以外の主要部品を搭載した場合に、電気的な配線も簡単に切り離し及び接続することができる磁気ディスクドライブ装置を提供することにある。

本発明によれば、少なくとも１つの面が開口したハウジング部材と、ハウジング部材の開口した面を覆うようにハウジング部材に固着されたカバー部材と、磁気ヘッドスライダ及び磁気ヘッドスライダを支持するサスペンションを含むＨＧＡと、ＨＧＡを支持する支持アームと、磁気ヘッドスライダが対向している磁気ディスクと、磁気ディスクを回転させるためのモータ、一端がモータに電気的に接続されており他端が第１の接続部に電気的に接続されている第１の配線部材と、一端が第２の接続部に電気的に接続されており他端が外部接続端子に電気的に接続されている第２の配線部材とを備えており、磁気ディスク、モータ、第１の接続部及び第１の配線部材がハウジング部材に取り付けられており、支持アーム、第２の接続部及び第２の配線部材がカバー部材に取り付けられており、第１の接続部と第２の接続部とが圧接によって電気的に導通している磁気ディスクドライブ装置が提供される。

磁気ヘッドスライダ及びサスペンションを含むＨＧＡがこれを支持する支持アームによってカバー部材に取り付けられており、一方、磁気ディスク及びモータがハウジング部材に取り付けられているので、表面を決して汚してはならない磁気ディスクが存在するハウジング部材とは分離してＨＧＡに関する組み立て作業ができるため、ＨＧＡで必要な装置や治具などの自由度が増大し、効率的な作業を実現することができる。特に本発明では、ハウジング部材側の第１の接続部とカバー部材側の第２の接続部とが圧接によって電気的に導通しているため、ハウジング部材とカバー部材とを互いに脱着する場合に電気的な配線も簡単に切り離し及び接続することができる。

また、磁気ディスクドライブ装置に組み込まれているＨＧＡを交換する際にも、磁気ディスクドライブ装置からカバー部材のみを取り外して、即ちハウジング部材とカバー部材とを分離した状態で交換作業を行えば良いため、磁気ディスクの汚染を招くことなく容易にかつ効率的に交換作業を行うことができる。

第１の接続部と第２の接続部とが導電体突起を介した圧接によって電気的に導通していることが好ましい。この場合、第１の接続部及び／又は第２の接続部に導電体突起が形成されていることがより好ましい。

導電体突起が、金属突起表面に金が被覆された突起であることも好ましい。

第１の接続部と第２の接続部とが導電体ボールを介した圧接によって電気的に導通しているが好ましい。この場合、第１の接続部及び／又は第２の接続部に導電体ボールが固着されていることがより好ましい。

導電体ボールが金ボールであることも好ましい。

支持アームを磁気ディスクと平行な方向に回動させるためのアクチュエータをさらに備えており、このアクチュエータの少なくとも一部がカバー部材に取り付けられていることが好ましい。

この場合、アクチュエータの残りの部分がハウジング部材に取り付けられていることがより好ましい。

非動作時に支持アームのローディングされるランプ部材が、カバー部材に取り付けられていることが好ましい。

本発明によれば、ハウジング部材とカバー部材とを互いに脱着する場合に、電気的な配線も簡単に切り離し及び接続することができる。

図１は本発明の一実施形態におけるＨＤＤ装置のハウジング部材側の構成を概略的に示す斜視図であり、図２はＨＤＤ装置のカバー部材側の構成を概略的に示す斜視図である。

図１において、１０は１つの面が開口しているハウジング部材、１１はハウジング部材１０に回転可能に取り付けられた１枚の磁気ディスク、１２はハウジング部材１０に取り付けられており、磁気ディスク１１を回転駆動するための図示されていないスピンドルモータの軸、１３は一端がスピンドルモータに電気的に接続されておりこのモータに電力を供給するための例えば樹脂層上に導体を積層して形成したフレクシブルプリント回路（ＦＰＣ）からなる第１の配線部材、１４は第１の配線部材１３の他端に電気的に接続されている第１の接続部、１５はハウジング部材１０に取り付けられた、後述するＶＣＭのヨーク部の一部分をそれぞれ示している。

図２において、２０はハウジング部材１０の開口を覆うカバー部材、２１は水平回動軸２２を介してカバー部材２０に固着されており、磁気ディスク１１と平行な方向に回動可能に取り付けられており非常に剛性の高い部材で構成された支持アーム、２３は支持アーム２１の水平回動軸２２より先端部に固着されており、剛性が高い部材で、又は剛性が高くなるように構成されたロードビーム、２３ａはロードビーム２３の先端に設けられており、非動作時にＨＧＡを磁気ディスク表面から離しておくためのリフトタブ、２４はロードビーム２３に固着された弾性を有するフレクシャ、２５はフレクシャ２４上に装着されており、書込みヘッド素子、及び例えばＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子などのＭＲ読出しヘッド素子からなる薄膜磁気ヘッド素子を備えた磁気ヘッドスライダ、２６は支持アーム２１の水平回動軸２２より後端部に取り付けられており、この支持アーム２１を回動駆動するためのＶＣＭのコイル部、２７はカバー部材２０に固着されているＶＣＭのマグネット部、２８はカバー部材２０に固着されているＶＣＭのヨーク部の残り部分、２９はハウジング部材１０に取り付けられた第１の接続部１４と脱着可能に電気的に接続される第２の接続部、３０は一端が第２の接続部２９に電気的に接続されており例えば樹脂層上に導体を積層して形成したＦＰＣからなる第２の配線部材、３１はＩＣチップを備えたＦＰＣからなり、一端が薄膜磁気ヘッド素子やＶＣＭのコイル部２６に電気的に接続され、薄膜磁気ヘッド素子へ信号やセンス電流を供給しかつ薄膜磁気ヘッド素子から信号を取り出すためさらにＶＣＭのコイル部２６へ駆動電流を供給するための第３の配線部材、３２は第２及び第３の配線部材の他端が接続されており、薄膜磁気ヘッド素子からの信号を増幅するヘッドアンプを含む外部接続端子、即ちコネクタ部、３３はカバー部材１０に取り付けられており、非動作時にサスペンションのリフトタブ２３ａが載置されるランプ部をそれぞれ示している。

フレクシャ２４は、本実施形態では、弾性を有する金属板で形成されており、その先端部には図示されていない軟らかい舌部が形成されている。この舌部で磁気ヘッドスライダ２５を柔軟に支えることにより浮上姿勢を安定させている。このフレクシャ２４には、図示されていないが、薄膜磁気ヘッド素子へのセンス電流や書込み電流を流すため及び薄膜磁気ヘッド素子からの信号を流すためのトレース導体が形成されており、このトレース導体の他端は第３の配線部材（ＦＰＣ）３１に搭載されているＩＣチップに接続されている。トレース導体は、フレクシャ２４の表面に直接積層して形成しても良いし、別個に形成されたＦＰＣをフレクシャ２４の表面に接着して構成しても良い。

ロードビーム２３及びフレクシャ２４によってサスペンションが構成され、このサスペンション、磁気ヘッドスライダ２５及びトレース導体によってＨＧＡが構成される。

図３はハウジング部材とカバー部材とを合わせてＨＤＤ装置を組み立てる様子を説明する分解斜視図である。

同図に示すように、磁気ディスク１１、スピンドルモータ、第１の配線部材１３及びＶＣＭのヨーク部の一部分１５があらかじめ取り付けられたハウジング部材１０の開口を覆うように、水平回動軸２２、支持アーム２１、ＶＣＭのコイル部２６、ＶＣＭのマグネット部２７、ＶＣＭのヨーク部の残り部分２８、第２の配線部材３０、第３の配線部材３１、コネクタ部３２及びランプ部３３があらかじめ取り付けられたカバー部材２０を、このハウジング部材１０に固着し、密封することによってＨＤＤ装置が組み立てられる。

この組み立ての際に、ハウジング部材１０の第１の接続部１４とカバー部材２０の第２の接続部２９とが圧接して第１の配線部材１３と第２の配線部材３０とが電気的に導通する。以下この点について詳しく説明する。

図４は本実施形態におけるハウジング部材側の第１の配線部材１３及び第１の接続部１４付近の構造を詳細に示す斜視図であり、図５は第１の接続部１４を拡大して示す斜視図であり、図６はカバー部材側の第２の配線部材３０及び第２の接続部２９付近の構造を詳細に示す斜視図であり、図７は第２の接続部２９を拡大して示す斜視図であり、図８は第１の接続部１４と第２の接続部２９とが当接した状態を示す斜視図であり、さらに図９はナットなどで締め付けることによって第１の接続部１４と第２の接続部２９とが圧接された状態を示す斜視図である。

図４及び図５に示すように、ＦＰＣからなる第１の配線部材１３及びその他端に形成された第１の接続部１４はハウジング部材１０に固着されている。そして、この第１の接続部１４には中央部に貫通孔１４ａが形成されており、その周囲に４つの接続パッド１４ｂが形成されている。ハウジング部材１０にはこの貫通孔１４ａと同軸に貫通孔１０ａが形成されている。

一方、図６及び図７に示すように、これもＦＰＣからなる第２の配線部材３０及びその他端に形成された第２の接続部２９はカバー部材２０に固着されている。そして、この第２の接続部２９の中央部にはボルト２９ａが突出するように形成されており、その周囲に４つの接続パッド２９ｂが形成されており、さらにこれら４つの接続パッド２９ｂ上には４つの金ボール２９ｃがそれぞれ固着されている。ボルト２９ａの軸断面形状は、ハウジング部材１０に形成された貫通孔１０ａの形状と一致するように構成されている。

ハウジング部材１０上にカバー部材２０を重ね合わせ、図示しない複数のねじによって両者を固定する際に、図９に示すように、カバー部材２０側からボルト２９ａをハウジング部材１０側の貫通孔１４ａ及び貫通孔１０ａに挿通させ、ナット１６をこのボルト２９ａに螺合させて締め付ける。これにより、第２の接続部２９の金ボール２９ｃが第１の接続部１４の接続パッド１４ｂにそれぞれ圧接されて両者が電気的に導通する。

このように、第２の接続部２９の金ボール２９ｃと第１の接続部１４の接続パッド１４ｂとをそれぞれ当接させ、ボルト２９ａ及びナット１６で両者をクランプするのみで接続が容易になされ、ボルト２９ａ及びナット１６を外して両者を分離すれば切り離しが容易になされることとなる。即ち、ハウジング部材１０とカバー部材２０とを互いに脱着する場合に、電気的な配線も簡単に切り離し及び接続することができる
本実施形態によれば、さらに、磁気ヘッドスライダ２５及びサスペンションを含むＨＧＡがこれを支持する支持アーム２１によりカバー部材２０に取り付けられており、一方、磁気ディスク１１及びスピンドルモータがハウジング部材１０に取り付けられているため、表面を決して汚してはならない磁気ディスク１１が存在するハウジング部材１０とは分離してＨＧＡに関する組み立て作業ができるため、ＨＧＡで必要な装置や治具などの自由度が増大し、効率的な作業を実現することができる。また、ＨＤＤ装置に組み込まれているＨＧＡを交換する際にも、ＨＤＤ装置からカバー部材２０のみを取り外して、即ちハウジング部材１０とカバー部材２０とを分離した状態で交換作業を行えば良いため、磁気ディスク１１の汚染を招くことなく容易にかつ効率的に交換作業を行うことができる。

本実施形態におけるＨＤＤ装置を組み立てるには、まず、ハウジング部材１０上に、スピンドルモータ及び磁気ディスク１１などからなるモータアセンブリと、第１の配線部材１３と、第１の接続部と、ＶＣＭのヨーク部の一部分１５と、その他必要な部品とをあらかじめ取り付ける。

一方、カバー部材２０上に、磁気ヘッドスライダ２５を除くＨＧＡが取り付けられた支持アーム２１、水平回動軸２２及びＶＣＭのコイル部２６などからなるＨＡＡと、ＶＣＭのマグネット部２７及びＶＣＭのヨーク部の残り部分２８からなるＶＣＭヨークアセンブリと、第２の配線部材３０と、第２の接続部２９と、第３の配線部材３１と、外部接続端子即ちコネクタ部３２、ランプ部３３と、その他必要な部品とをあらかじめ取り付ける。

カバー部材２０上に必要な部品を全て取り付け、このカバー部材２０をハウジング部材１０へ固着する直前に、磁気ヘッドスライダ２５をＨＧＡのフレクシャ２４上に装着する。この磁気ヘッドスライダ２５の装着は、ＳＢＢ（ソルダーボールボンディング）によって行われる。即ち、磁気ヘッドスライダ２５の素子形成面に形成された端子電極配線部材の一部である接続パッドとの電気的接続がＳＢＢによって行われ、さらに磁気ヘッドスライダ２５をサスペンションに固着する機械的な固定も磁気ヘッドスライダ２５の素子形成面及び／又はこの素子形成面とは異なる面とフレクシャ２４との間にＳＢＢを設けることによって行われる。このように、磁気ヘッドスライダ２５の電気的接続及び機械的固着にＳＢＢを用いることによって、ＧＢＢで必要とされる超音波ボンディング用の固定クランプが不要となり、従って、磁気ヘッドスライダ２５をＨＧＡ組み込み後に装着することが可能となる。しかも、磁気ヘッドスライダ２５の機械的な固定もＳＢＢで行うことによって、樹脂固定を行う場合に必要な樹脂の供給及び硬化の工程を省略でき、製造工程の簡易化を図ることができる。さらに、ＨＧＡから磁気ヘッドスライダ２５を取り外す際に、ＳＢＢを加熱し、真空中で吸引除去することで磁気ヘッドスライダ２５とフレクシャ２４とを極めて簡単に分離することが可能となる。

次いで、ハウジング部材１０とカバー部材２０との固着を行うことにより、ＨＤＤ装置が完成する。

このように、ＥＳＤ破壊に弱い磁気ヘッドスライダ２５を除くＨＧＡを先にカバー部材２０に組み込み、カバー部材２０をハウジング部材１０へ固着する直前に磁気ヘッドスライダ２５をＨＧＡに装着することにより、磁気ヘッドスライダ２５のＥＳＤ破壊をより効果的に抑圧することができる。

ハウジング部材１０とカバー部材２０とを固着する際に、カバー部材２０側の第２の接続部２９の金ボール２９ｃとハウジング部材１０側の第１の接続部１４の接続パッド１４ｂとを圧接させ、両者を電気的に接続させる。

なお、上述した実施形態では、カバー部材側の第２の接続部に固着した金ボールをハウジング部材側の第１の接続部の接続パッドに圧接させて電気的導通を得ているが、ハウジング部材側の第１の接続部に固着した金ボールをカバー部材側の第２の接続部の接続パッドに圧接させて電気的に導通させても良いことは明らかである。また、金ボール以外の導電体ボールを用いても良く、さらに、ボールではなく、接続パッドに形成した導電体突起を相手の接続パッドに圧接して電気的に導通させても良い。導電体突起としては、金属突起表面に金が被覆された突起であってももちろん良い。

以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。

本発明の一実施形態におけるＨＤＤ装置のハウジング部材側の構成を概略的に示す斜視図である。 図１の実施形態におけるＨＤＤ装置のカバー部材側の構成を概略的に示す斜視図である。 図１の実施形態におけるハウジング部材とカバー部材とを合わせてＨＤＤ装置を組み立てる様子を説明する分解斜視図である。 図１の実施形態におけるハウジング部材側の第１の配線部材及び第１の接続部付近の構造を詳細に示す斜視図である。 図４の第１の接続部を拡大して示す斜視図である。 図１の実施形態におけるカバー部材側の第２の配線部材及び第２の接続部付近の構造を詳細に示す斜視図である。 図６の第２の接続部を拡大して示す斜視図である。 図１の実施形態における第１の接続部と第２の接続部とが当接した状態を示す斜視図である。 図１の実施形態において、ナットなどで締め付けることによって第１の接続部と第２の接続部とが圧接された状態を示す斜視図である。

符号の説明

１０ ハウジング部材
１１ 磁気ディスク
１２ スピンドルモータの軸
１３ 第１の配線部材
１４ 第１の接続部
１４ａ、１０ａ 貫通孔
１４ｂ、２９ｂ 接続パッド
１５ ＶＣＭのヨーク部の一部分
１６ ナット
２０ カバー部材
２１ 支持アーム
２２ 水平回動軸
２３ ロードビーム
２３ａ リフトタブ
２４ フレクシャ
２５ 磁気ヘッドスライダ
２６ ＶＣＭのコイル部
２７ ＶＣＭのマグネット部
２８ ＶＣＭのヨーク部の残り部分
２９ 第２の接続部
２９ａ ボルト
２９ｃ 金ボール
３０ 第２の配線部材
３１ 第３の配線部材
３２ コネクタ部
３３ ランプ部

Claims (10)

1. 少なくとも１つの面が開口したハウジング部材と、該ハウジング部材の該開口した面を覆うように該ハウジング部材に固着されたカバー部材と、磁気ヘッドスライダ及び該磁気ヘッドスライダを支持するサスペンションを含むヘッドジンバルアセンブリと、該ヘッドジンバルアセンブリを支持する支持アームと、前記磁気ヘッドスライダが対向している磁気ディスクと、該磁気ディスクを回転させるためのモータ、一端が該モータに電気的に接続されており他端が第１の接続部に電気的に接続されている第１の配線部材と、一端が第２の接続部に電気的に接続されており他端が外部接続端子に電気的に接続されている第２の配線部材とを備えており、前記磁気ディスク、前記モータ、前記第１の接続部及び前記第１の配線部材が前記ハウジング部材に取り付けられており、前記支持アーム、前記第２の接続部及び前記第２の配線部材が前記カバー部材に取り付けられており、前記第１の接続部と前記第２の接続部とが圧接によって電気的に導通していることを特徴とする磁気ディスクドライブ装置。
2. 前記第１の接続部と前記第２の接続部とが導電体突起を介した圧接によって電気的に導通していることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクドライブ装置。
3. 前記第１の接続部及び／又は前記第２の接続部に前記導電体突起が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の磁気ディスクドライブ装置。
4. 前記導電体突起が、金属突起表面に金が被覆された突起であることを特徴とする請求項２又は３に記載の磁気ディスクドライブ装置。
5. 前記第１の接続部と前記第２の接続部とが導電体ボールを介した圧接によって電気的に導通していることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクドライブ装置。
6. 前記第１の接続部及び／又は前記第２の接続部に前記導電体ボールが固着されていることを特徴とする請求項５に記載の磁気ディスクドライブ装置。
7. 前記導電体ボールが金ボールであることを特徴とする請求項５又は６に記載の磁気ディスクドライブ装置。
8. 前記支持アームを前記磁気ディスクと平行な方向に回動させるためのアクチュエータをさらに備えており、該アクチュエータの少なくとも一部が前記カバー部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の磁気ディスクドライブ装置。
9. 前記アクチュエータの残りの部分が前記ハウジング部材に取り付けられていることを特徴とする請求項８に記載の磁気ディスクドライブ装置。
10. 非動作時に前記支持アームのローディングされるランプ部材が、前記カバー部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の磁気ディスクドライブ装置。
    

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