JP4966515B2 - ヘッドスタックアセンブリとその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハードディスクドライブユニットとその製造方法に関し、さらに詳細にはＨＳＡ（ヘッドスタックアセンブリ）とその製造方法に関する。

ディスクドライブは、データを蓄える磁気媒体を用いる情報記憶装置である。図１を参照すると、従来技術の一般的なディスクドライブは、ドライブアーム５に連結され、スライダ３を有するヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）４（ドライブアームとＨＧＡとスライダとを合わせてヘッドスタックアセンブリ（ＨＳＡ）としても知られている）、磁気ディスク１を回転させるスピンドルモータ２に取り付けられた磁気ディスク１、及び、これらの部品を収納するディスクドライブベースプレート１３を具備する。スライダ３は、磁気ディスク１の表面上を高速度で飛行し、扇形のスペーサ８に（例えば、エポキシポッティング又はオーバーモールドにより）埋め込まれたボイスコイル７により半径方向の位置が決められる。一般に、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１０がボイスコイル７を動かすために用いられる。

図２（ａ）及び図３を参照すると、従来のヘッドスタックアセンブリ（ＨＳＡ）は、２つのドライブアーム５の間に挟まれた独立した扇形のスペーサ８を具備し、固定手段によりドライブアーム５と結合されている。この結合手段はピボット部材６、ワッシャ２５’、及びナット２６’からなる。従来技術において、ＨＧＡ４をレーザ溶接によりドライブアーム５に連結するか又は、ＨＧＡ４のサスペンションをドライブアーム５にスエージ加工している。ドライブアーム５の各々は、スライダ３から複数のボンディングパッド１９へ走るサスペンションフレクシャケーブル２０を具備する。サスペンションフレクシャケーブル２０は、レーザ溶接又は接着剤によりサスペンションに固定される。

一般的なディスクドライブにおいて、図２（ａ）と図２（ｂ）とを参照すると、電気制御信号が、フレキシブルプリント回路アセンブリ（ＦＰＣＡ）９を介してボイスコイル７に伝達される。サスペンションフレクシャケーブル２０のボンディングパッド１９は、ＦＰＣＡ９の複数の接続パッド１６にボンディングパッド１９を接着させるために、コネクションボール１５を用いて（例えば溶接又は超音波接合により）ＦＰＣＡ９と電気的に接合される。このようにして、ＦＰＣＡ９は読み／書きデータをスライダ３に伝達することができる。さらに、図１を参照すると、ブラケット１２上に取り付けられたプリント回路ボード（ＰＣＢ）１１は、スライダ３を有するドライブアーム５の位置を制御するために用意される。

図２（ａ）を参照すると、ＦＰＣＡ９は、扇形のスペーサ８から突き出た位置合わせピン１７により、終端で扇形のスペーサ８と揃えられる。位置合わせの後、ＦＰＣＡ９はＨＧＡに電気的に結合される。

しかしながら、従来のＨＳＡはドライブアーム５の仕切りとして独立の扇形のスペーサ８を用い、扇形のスペーサ８の製造には時間と費用がかかるので、ＨＳＡのコストが高くなり製造工程が複雑になる。

例えば、下記特許文献１には、磁気ディスク用のスイングアームが開示されている。また、下記特許文献２には、磁気ディスク装置が開示されている。
特開２０００−２５１４２０号公報 特開昭６３−１９７０５６号公報

従って、上述の問題を解決するような、ディスクドライブのＨＳＡとその製造方法を提供することが望まれる。

本発明の主な特徴は、ディスクドライブユニットにおける製造が容易で低コストのＨＳＡとその製造方法を提供することである。

上述の特徴を実現するために、本発明に係るディスクドライブユニットにおけるヘッドスタックアセンブリは、ヘッドジンバルアセンブリを有するヘッドアームアセンブリ（ＨＡＡ）と前記ヘッドジンバルアセンブリと結合したドライブアームとを具備し、前記ドライブアームは、固定部と、結合部と、前記固定部と結合部とを結合するスペーサとを具備する。

本発明において、前記ドライブアームを強化するために少なくとも１つの逃げ溝が前記スペーサ上に設けられる。前記ヘッドスタックアセンブリはさらに、第２のヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）を有する別のＨＡＡと、前記第２のＨＧＡと結合する第２のドライブアームと、前記第２のドライブアームに埋め込まれたボイスコイルとを具備する。前記別のＨＡＡは、固定手段により前記ＨＡＡと結合する。さらに、ブラケットは、前記第２のドライブアームの一方に位置し、前記ブラケットは、一方の側から突き出た少なくとも１つのブラケットクランプを有するブラケット本体と本体上に形成された位置合わせピンとブラケット本体の一端から延びるガイドレールとを具備する。

本発明において、前記別のＨＡＡは、前記少なくとも１つの位置合わせピンに対応する少なくとも１つの位置合わせ穴をもつフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）と、前記ＦＰＣに付着するＵ字型のコネクタと、前記ＦＰＣの一方の側から突き出た接続脚部とを有するフレキシブルプリント回路アセンブリ（ＦＰＣＡ）を具備し、ＦＰＣＡは前記位置合わせピンにより前記ブラケットと位置合わせされ、前記ブラケットクランプにより固定される。前記接続脚部には、２個のボイスコイルパッドと接地パッドがあり、前記第２のドライブアームには、前記ブラケットの近傍に１個の接地ピンと２個の接続ピンとがあり、前記２個のボイスコイルパッドと前記接地パッドは、それぞれ電気的に前記接地ピンと前記接続ピンとに接続される。加えて、前記２個のヘッドジンバルアセンブリの各々は、複数のボンディングパッドを有するサスペンションフレクシャケーブルを具備し、前記Ｕ字型のコネクタは、各々が前記２本のサスペンションフレクシャケーブルの前記ボンディングパッドに電気的に接続される複数の接続パッドを有する２つの接続プレートを具備する。

本発明によれば、ディスクドライブユニットのヘッドスタックアセンブリの製造方法は、ヘッドジンバルアセンブリを形成するステップと、未加工のドライブアームを供給し型打ちしてスペーサを形成するステップと、前記ヘッドジンバルアセンブリと前記型打ちしたドライブアームとを結合するステップとを具備するヘッドアームアセンブリを形成するステップを具備する。本発明において、前記ヘッドアームアセンブリを形成するステップはさらに、前記スペーサに少なくとも１つの逃げ溝を形成するステップを具備する。

また、前記製造方法は、別のヘッドアームアセンブリ（ＨＡＡ）を形成し、２個のヘッドアームアセンブリを固定手段で組み立てるステップを具備する。前記別のヘッドアームアセンブリを形成するステップは、第２のヘッドジンバルアセンブリと第２のドライブアームとボイスコイルとを形成するステップと、前記第２のヘッドジンバルアセンブリと前記第２のドライブアームと前記ボイスコイルとを結合するステップとを具備する。本発明において、前記第２のドライブアームを形成するステップは、その一方の側にブラケットを形成するステップを具備する。前記ブラケットを形成するステップは、ガイドレールを形成するステップと少なくとも１つのブラケットクランプと少なくとも１つの位置合わせピンを有するブラケット本体を形成するステップを具備する。前記別のヘッドアームアセンブリを形成するステップはさらに、そこにフレキシブルプリント回路アセンブリを形成するステップを具備する。ここで、前記フレキシブルプリント回路アセンブリを形成するステップは、少なくとも１つの位置合わせ穴と接続脚部を有するフレキシブルプリント回路を形成するステップと、Ｕ字型のコネクタを形成するステップと、前記フレキシブルプリント回路と前記Ｕ字型のコネクタとを結合するステップとを具備する。

本発明において、前記別のＨＡＡを形成するステップは、前記少なくとも１つの位置合わせピンにより、前記フレキシブルプリント回路アセンブリを前記ブラケットと位置合わせするステップと、前記少なくとも１つのブラケットクランプにより固定するステップとを具備する。前記接続脚部を形成するステップは、そこに２個のボイスコイルパッドと１個の接地パッドを形成するステップを具備し、前記第２のドライブアームを形成するステップは、そこに１個の接地ピンと２個の接続ピンとを形成するステップを具備する。加えて、前記別のヘッドアームアセンブリを形成するステップはさらに、前記２個のボイスコイルパッドと前記接地パッドとを、それぞれ前記接続ピンと接地ピンとに電気的に接続させるステップを具備する。

本発明において、前記Ｕ字型のコネクタを形成するステップは、各々複数の接続パッドを有する２つの接続プレートを形成するステップを具備し、前記２つのヘッドジンバルアセンブリの各々を形成するステップは、複数の接続パッドを有するサスペンションフレクシャケーブルを形成するステップを具備する。また、前記別のＨＡＡを形成するステップはさらに、前記２つの接続プレートの接続パッドをそれぞれ前記２本のサスペンションフレクシャケーブルの前記接続パッドに電気的に接続させるステップを具備する。

先行技術と比較すると、本発明に係るヘッドスタックアセンブリは、前記２個のヘッドアームアセンブリを仕切るスペーサとして上記のステップで形成された前記ドライブアームを具備する。従って、独立した扇形のスペーサが省略され、それによりＨＳＡの製造工程が簡単になりそのコストが下がる。加えて、前記ドライブアームに製造工程を加えることにより、従来のＨＳＡのように前記固定手段がＨＡＡからはみ出さない。このようにして、本発明に係るＨＳＡは薄く製造できる。さらに、前記第１のＨＡＡ上の特別なブラケットとこれに対応するＦＰＣＡを設計したことにより、これらの間における電気的及び物理的接続の信頼性が高まる。

本発明の他の目的、利点、及び新規性のある特徴は、添付図面と併せて好ましい実施の形態の詳細な説明から明らかになるであろう。

ここで図面を参照すると、図４は、本発明の実施の形態に係るディスクドライブユニットのＨＳＡを示す。ＨＳＡは、第１のヘッドアームアセンブリ（ＨＡＡ）２１と固定手段（付番されていない）により第１のＨＡＡ２１に連結された第２の（ＨＡＡ）２２とを具備する。本発明の実施の形態において、図５を参照すると、固定手段はピボット６’とワッシャ２５とナット２６とネジ２３とを具備する。

図８を参照すると、第１のＨＡＡ２１は、第１のサスペンション４”と第１のスライダ３”とを有する第１のヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）と、第１のサスペンション４”と連結される第１のドライブアーム５”とを具備する。第１のサスペンション４”はそれに結合されたサスペンションフレクシャケーブル２０”を具備する。本発明の実施の形態において、第１のサスペンション４”は第１のドライブアーム５’上にオーバーモールドされ、第１のサスペンションフレクシャケーブル２０”もまたオーバーモールドにより第１のサスペンション４”と結合される。第１のドライブアーム５”は型打ちされ、固定部５１、結合部５３、及び固定部５１と結合部５３とを結合するスペーサ５２により組み立てられる。第１のドライブアーム５”を強化するために２つの逃げ溝３２がスペーサ５２上に設けられる。本発明において、第１のドライブアーム５”に１つの工程が加えられるので、従来のＨＳＡのようにピボット６’が第１のＨＡＡ２１からはみだすことがない。このようにして、ピボット６’の高さ分だけ本発明に係るＨＳＡは薄く製造できる。加えて、第１のサスペンションフレクシャケーブル２０”にはその端部に複数の接続パッド１９”が設けられる。

図６を参照すると、第２のＨＡＡ２２は、第２のサスペンション４’と第２のスライダ３’とを有する第２のヘッドジンバルアセンブリと、第２のサスペンション４’と連結される第２のドライブアーム５’と、第２のドライブアーム５’の一方の側に置かれたブラケット２４と、第１のドライブアーム５’の動きを制御するために第１のドライブアーム５’に埋め込まれたボイスコイル７’とを具備する。本発明の実施の形態において、ブラケット２４と第２のサスペンション４’とボイスコイル７’とは第２のドライブアーム５’上にオーバーモールドされる。

本発明において、図５、６及び９を参照すると、第２のサスペンション４’は、オーバーモールドにより結合され第２のスライダ３’からブラケット２４へ走る第２のサスペンションフレクシャケーブル２０’を具備する。発明をよく理解できるように、第２のＨＡＡ２２のオーバーモールドされた状態の詳細が図９に示されており、第２のサスペンション４’の取り付けに用いる少なくとも２つのオーバーモールドピン３３と、第２のサスペンションフレクシャケーブル２０’の取り付けに用いる少なくとも２つのオーバーモールドピン３３とがある。本発明において、第１のＨＡＡ２１をオーバーモールドした状態は第２のＨＡＡ２２と同様なので、ここではその詳細を省略する。複数のボンディングパッド１９’が第２のサスペンションフレクシャケーブル２０’の端部に設けられる。第２のドライブアーム５’には接地ピン２９とブラケット２４のそばの２個の接続ピン２８とが設けられる。ボイスコイル７’はＶＣＭ（不図示）により駆動され、接続ピン２８に半田付けされる２本のボイスコイルリード（不図示）を有する。第２のドライブアーム５’の動作のバランスをとるためにバランスプレート２７がボイスコイル７’に取り付けられる。接続ピン２８とボイスコイル７’とバランスプレート２７とは共にドライブアーム５’上にオーバーモールドされる。

図７（ｂ）を参照すると、ブラケット２４は、ブラケット本体２４１とブラケット本体２４１から延びるガイドレール２４２とを具備する。ブラケット本体２４１は、側方から突き出たブラケットクランプ３１と本体上に形成された位置合わせピン３０とを具備する。ＦＰＣＡ９’は位置合わせピン３０によりブラケット２４との位置合わせが行われ、ブラケットクランプ３１により固定される。図７（ａ）を参照すると、このＦＰＣＡ９’は、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）９２と、ＦＰＣ９２の一方の端に形成されたＵ字型のコネクタ９１と、ＦＰＣ９２の一方の側から突き出た接続脚部９３とを具備する。ＦＰＣ９２は、位置合わせピン３０に対応する位置に形成され、位置合わせピン３０を受ける位置合わせ穴９８を具備する。接続脚部９３は、そこに２個のボイスコイルパッド９３１と接地パッド９３２とがあり、２個のボイスコイルパッド９３１は接続ピン２８を通すためにあり、接地パッド９３２は接地ピン２９を通すためにある。Ｕ字型のコネクタ９１は、その上にそれぞれ複数の接続パッド１６’及び１６”を有する２つの接続プレート１６１，１６２を具備する。ガイドレール２４２の構造を満たすために、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）９２は、折り曲げてガイドレール２４２の内表面と接触させる。

図７（ａ）と７（ｂ）を参照すると、本発明において、ＦＰＣＡ９’のボイスコイルパッド９３１と接地パッド９３２は半田付けにより接続ピン２８と接地ピン２９とに電気的に接続される。同時にボイスコイル導線（不図示）は接続ピン２８に半田付けされるので、ボイスコイル導線（不図示）はボイスコイルパッドと電気的に接続される。

本発明において、第１と第２のサスペンションフレクシャケーブル２０’，２０”のボンディングパッド１９’，１９”はＦＰＣＡ９’の接続パッド１６’，１６”とエポキシにより電気的に接続されている。図１１を参照すると、実施の形態において、エポキシは、第１のサスペンションフレクシャケーブル２０’のボンディングパッド１９’に接着して覆う、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）のような粘着性のある導電フィルム３４である。次に、ボンディングパッド１９’を接続パッド１６’と接着させるために、導電フィルム３４は、ボンディングチップ３５によりＦＰＣＡ９’の接続パッド１６’に押し付けられる。ボンディングチップ３５は加熱され、導電フィルム３４を圧縮して加工処理を開始する。実施の形態において、付加的なサポートプレート３６が補強のためＵ字型のコネクタ９１に挿入される。同様にして、第１のサスペンションフレクシャケーブル２０”のボンディングパッド１９”電気的にＦＰＣＡ９’の接続パッド１６”と接続されるのが、詳細は省略する。

本発明の精神から逸脱することなく、他の形態で本発明を実施することができることは理解できよう。従って、本実施例及び実施の形態は解説のためのものであって発明を限定するものではなく、本発明はここに挙げた詳細説明に限定されるものではない。

従来のディスクドライブの斜視図である。 従来のヘッドスタックアセンブリ（ＨＳＡ）の斜視図である。 図２（ａ）のＨＳＡにおけるサスペンションフレクシャケーブルとＦＰＣＡとの間の電気的接続を示す拡大断面図である 図２（ａ）におけるＨＳＡの分解斜視図である。 本発明によるＨＳＡの斜視図である。 図４におけるＨＳＡの分解斜視図である。 図５のＨＳＡにおける第２のＨＡＡの斜視図である。 図５のＨＳＡにおけるＦＰＣＡの拡大斜視図である。 図６の第２のＨＡＡのブラケットを有する図７（ａ）のＦＰＣＡの組立部の拡大斜視図である。 図５に示したＨＳＡにおける第１のＨＡＡの斜視図である。 図６における第２のＨＡＡの部分拡大斜視図である サスペンションフレクシャケーブルとＦＰＣＡとの間の電気的接続を示す図４におけるＨＳＡの部分拡大斜視図である。 サスペンションフレクシャケーブルとＦＰＣＡとの間の電気的接続の工程を示す概略図である。

５’ 第１のドライブアーム
５” 第２のドライブアーム
７’ ボイスコイル
１９ ボンディングパッド
２１ 第１のヘッドアームアセンブリ
２２ 第２のヘッドアームアセンブリ
２４ ブラケット
３０ 位置合わせピン
３２ 逃げ溝
５１ 固定部
５２ スペーサ
５３ 結合部
９１ コネクタ
９２ フレキシブルプリント回路
９３ 接続脚部
９８ 位置合わせ穴
２４１ ブラケット本体
２４２ ガイドレール
９３１ ボイスコイルパッド
９３２ 接地パッド

Claims (4)

1. ディスクドライブユニットにおけるヘッドスタックアセンブリであって、
   前記ヘッドスタックアセンブリは、第１のヘッドアームアセンブリと第２のヘッドアームアセンブリとを有し、
   前記第１のヘッドアームアセンブリは、第１のヘッドジンバルアセンブリと、第１のドライブアームとを具備し、
   前記第２のヘッドアームアセンブリは、第２のヘッドジンバルアセンブリと、ボイスコイルが埋め込まれた第２のドライブアームとを具備し、
   前記第１のドライブアームは、前記第２のドライブアームに固定される固定部と、結合部と、前記固定部と前記結合部とを結合するスペーサとを具備し、前記固定部と前記結合部とが段違いになるように型打ちされたものであり、
   前記結合部と前記スペーサとの境界にあたるエッジ部に逃げ溝が設けられることを特徴とする、ヘッドスタックアセンブリ。
2. ディスクドライブユニットにおけるヘッドスタックアセンブリの製造方法であって、
   第１のヘッドジンバルアセンブリ及び第２のヘッドジンバルアセンブリを形成するステップと、
   未加工のドライブアームを供給し型打ちしてスペーサを形成して、第２のドライブアームに固定される固定部と、結合部と、前記固定部と前記結合部とを結合する前記スペーサとを具備し、前記固定部と前記結合部とが段違いになるように型打ちされた第１のドライブアームを形成するステップと、
   前記結合部と前記スペーサとの境界にあたるエッジ部に逃げ溝を設けるステップと、
   前記第１のヘッドジンバルアセンブリと前記第１のドライブアームとを結合することによって第１のヘッドアームアセンブリを形成するステップと、
   ボイスコイルが埋め込まれた第２のドライブアームを形成するステップと、
   前記第２のヘッドジンバルアセンブリと、前記ボイスコイルが埋め込まれた第２のドライブアームとを結合することによって第２のヘッドアームアセンブリを形成するステップと、を具備する、ヘッドスタックアセンブリの製造方法。
3. 前記ヘッドスタックアセンブリは、さらに、フレキシブルプリント回路アセンブリと、第１のサスペンションフレクシャケーブルと、第２のサスペンションフレクシャケーブルとを具備し、
   前記フレキシブルプリント回路アセンブリと前記第１のサスペンションフレクシャケーブルとの間及び前記フレキシブルプリント回路アセンブリと前記第２のサスペンションフレクシャケーブルとの間に異方性導電フィルムが介在することを特徴とする、請求項１に記載のヘッドスタックアセンブリ。
4. ディスクドライブユニットにおけるヘッドスタックアセンブリの製造方法であって、
   請求項３に記載のヘッドスタックアセンブリを製造することを特徴とする、ヘッドスタックアセンブリの製造方法。

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