JPH07296536A - ジンバルたわみ部分と電気相互接続部のアセンブリ - Google Patents

ジンバルたわみ部分と電気相互接続部のアセンブリ

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JPH07296536A JP7115055A JP11505595A JPH07296536A JP H07296536 A JPH07296536 A JP H07296536A JP 7115055 A JP7115055 A JP 7115055A JP 11505595 A JP11505595 A JP 11505595A JP H07296536 A JPH07296536 A JP H07296536A
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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造及び組み立てが簡単で効率的なジンバル
たわみ部分と電気相互接続部のアセンブリを提供する。 【構成】 トレース組32は、単層のばね素材で形成さ
れ、電気的に絶縁されたほぼ平行に細長く延びた平板状
の導体から構成されている。負荷ビーム20の主表面23の
少なくとも一部分の上方に延在してその表面上に一致し
て形成された負荷ビーム部分34と、トレース組32の先端
部に配置され、負荷ビーム20の先端部分と機械的に結合
するジンバルたわみ手段として形成されたジンバル部分
36とを含む。ジンバル部分36には、トレース組32から延
出するトーションアーム38が設けられており、アーム38
は負荷ビーム20から電気的に絶縁され、各アームは対称
的なジンバルばね形状の一部を形成しており、先端部が
広がって、ヘッドアセンブリ12の接続パッド39となって
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転式データ記憶装置
内のヘッドサスペンションアセンブリ（ＨＳＡ）に関
し、さらに詳しくは、浮動ヘッドアセンブリを回転式デ
ータ記憶装置の高速回転する凹凸表面から数ナノメータ
離れた位置に正確に保持、位置決めする難しい仕事を行
うばね構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＨＳＡは、今日では最も一般的な磁気ハ
ードディスク駆動装置や、光学ディスク駆動装置などの
他の形式の駆動装置の一部に設けられている。ＨＳＡは
様々な素子を有しており、最も一般的なものはサスペン
ションアセンブリとヘッドアセンブリである。ばね素子
であるサスペンションアセンブリは一般的に、負荷ビー
ム及びジンバルを設けており、各々は剛性領域と可撓性
ばね領域とを注意深くつり合わせた組み合わせ体で構成
されている。典型的なヘッドアセンブリは一般的に、空
気軸受スライダに取り付けられた高感度読み取り書き込
みトランスジューサを有する「ヘッド」を設けている。
【０００３】磁気ディスク駆動装置では、書き込みトラ
ンスジューサが電気パルスを小さい磁界に変換して、そ
れらを磁気ディスクに「書き込む」。読み取りトランス
ジューサは、これらの磁界を解読して電気パルスに戻
す。Ｎ−Ｓ配列でディスクの円周に沿って並べられた磁
界及びそれに伴った配向のオーダによって、ヘッドが磁
気ディスクの上方に空気クッションの上で浮動する時に
トランスジューサが検出するビットコードが定められ
る。ヘッドアセンブリには、これらの電気パルスの受け
渡しをする電気端子が設けられている。
【０００４】ＨＳＡは一般的に、ディスクの上方のいず
れの半径方向位置にもヘッドを位置決めできるように構
成された線形または回転移動アクチュエータによって操
作される剛性アームに基端部で取り付けられている。回
転ディスクをアクチュエータ移動に結び付けることによ
って、ヘッドがディスク表面を横切って多重トラックに
アクセスすることができ、各トラックは大量の高密度記
憶データを包含することができ、サスペンションアセン
ブリの先端部に配置されたジンバルが、ヘッドアセンブ
リのレベルをディスクの輪郭の上方の一定距離に保持し
ている。
【０００５】このジンバルが、ＨＳＡのばね領域のうち
で最も重要である。ヘッドアセンブリが磁気ディスクの
表面に接近して浮動するほど、より高密度に情報を記憶
することができる（磁界の強さは距離の二乗に比例する
ため、ヘッドが近接して浮動するほど、情報の磁気「ス
ポット」が小さくなる）。今日のディスク駆動装置は、
100 ナノメータ＝0.1 マイクロメータ（人の毛髪が約10
0 マイクロメータの厚さである）に近い浮動隙間を達成
しようと努力している。データ密度が高くなるほど、多
くを記憶し、小型化することができる。しかし、高速回
転しているディスク（約3600rpm 以上の速度で回転して
いる）と衝突すれば、ヘッド及びディスクの表面の両方
がそれに記憶されているデータと共に破壊されるため、
ヘッドアセンブリはディスクに接触（「クラッシュ」）
してはならない。
【０００６】最良のサスペンションアセンブリは、浮動
ヘッドに対するモーメントを減少させるために低質量で
あり、また表面の波形に迅速に合わせるために、Ｚ軸線
に沿って非常に可撓性が高い。それらはまた、注意深く
バランスが取られ、静的縦揺れ及び横揺れを許容レベル
まで減少させて初期ひねりがヘッドに加わらないように
されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術に
おいて、微妙で正確な位置決めを達成するため、サスペ
ンションアセンブリ及び特にジンバルたわみ部分は、ヘ
ッドアセンブリに加えられた負荷をスライダ上の空気流
の上昇揚力に抵抗して注意深くバランスを取る必要があ
る。この顕微鏡的なレベルでは、一見滑らかに見えるデ
ィスク表面にも山部及び谷部が多くあり、一定の浮動高
さを維持するためにジンバルばねは非常に敏感でなけれ
ばならない。遅れや誤差を避けるため、ねじれやモーメ
ント力に抵抗し、また高速位置調整移動の後でもヘッド
を表面に平行に維持しなければならない。
【０００８】今日のデータ密度の要件から、ヘッドをデ
ィスクに従来より接近した位置で浮動させることを必要
としているので、不正確な製造や原因不明の負荷または
剛性を受け入れる余裕が小さくなる。相互接続システム
は、多数の信号を正確に送信しながら、製造及び取り付
けが効果的かつ正確であり、最小限の質量で、剛性を増
大させず、特にジンバル領域に沿って塑性変形しないこ
とが必要である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、新規なジンバルたわみ部分および電気相
互接続部のアセンブリ（ジンバル／相互接続部）及びジ
ンバル／相互接続部ハーネスと、ジンバル／相互接続部
を含む改良形サスペンションアセンブリ及びヘッドサス
ペンションアセンブリ（ＨＳＡ）を開示している。本発
明のジンバル／相互接続部は、相互接続部アセンブリを
ジンバルに結合する問題に対して別の解決策を提供して
いる。相互接続部アセンブリを最小にしてジンバルに対
するその影響を減少させようとするのではなく、ジンバ
ルとして作用するように形成できるほど剛直で自立性が
ある相互接続部アセンブリを提供している。また、ジン
バル／相互接続部アセンブリは、良好な電気性能、複数
の信号を処理する能力、及び優れた機械的特性を与え
る。さらに、ジンバル／相互接続部及びそれに関連した
製品は、製造及び組み立てが簡単で効率的である。
【００１０】ジンバル／相互接続部は、回転式データ記
憶装置またはハードディスク駆動装置内のディスク駆動
装置サスペンションアセンブリの一部になるように構成
されている。サスペンションアセンブリには負荷ビーム
とジンバルとが設けられている。負荷ビームには、必要
な導体を走らせた主表面と、ジンバルたわみ部分を取り
付けることができる形状の先端部分とが設けられてい
る。サスペンションアセンブリ及びジンバル／相互接続
部は共にヘッドサスペンションアセンブリ（ＨＳＡ）の
構成要素である。
【００１１】本発明のジンバル／相互接続部には、通常
は２つのほぼ平行なトレースを備えた１組のトレースが
設けられている。トレースは、単層ばね素材からなる電
気的絶縁線形無基材形導体である。好適な素材は、サス
ペンションアセンブリの素材と同じ引っ張り強さ及び降
伏強さを備えている。好適な素材としてベリリウム銅が
ある。トレース組には、負荷ビームの主表面の少なくと
も一部の上方に延在してそれの表面位相に一致した負荷
ビーム部分と、ジンバル部分とが設けられている。ジン
バル部分は、トレース組の先端部に位置して、ジンバル
たわみ手段として作用する。それは、負荷ビームの先端
部分に機械的に結合し、浮動ヘッドアセンブリをジンバ
ル支持し、ヘッドアセンブリ上の電気端子に電気結合す
る様々なジンバル構造に形成することができる。
【００１２】多くのジンバル形式では、トレース組のジ
ンバル部分に、トレース組から延出した１つまたは複数
のトーションアームが設けられており、そのうちの少な
くとも１つのアームが負荷ビームから電気的に絶縁され
ている。各アームは、対称的なジンバルばねパターンの
一部として形成されており、先端部が広がって、ヘッド
アセンブリを機械的及び／または電気的に結合するため
の接触表面を提供する拡大水平方向接着パッドになって
いる。電気接続を容易にするため、接続舌片をジンバル
部分から突出させてもよい。
【００１３】複数の信号を送信するため、トレース組を
積み重ねることによって多重信号ジンバル／相互接続部
を製造することができる。ジンバル／相互接続部及びサ
スペンションアセンブリの製造方法では、上記構成部材
をエッチングまたは切断してから、非導電性接着剤を用
いてそれらを接合する。
【００１４】
【実施例】本発明の特徴、特性及び利点は、添付の図面
を参照した以下の詳細な説明から明らかになるであろ
う。
【００１５】ジンバル／相互接続部は、回転データ記憶
装置またはハードディスク駆動装置内のディスク駆動装
置サスペンションアセンブリの一部となるように構成さ
れている。ジンバル／相互接続部は、ヘッドアセンブリ
に対する相互接続部とジンバル支持の二つのことを行う
ものである。
【００１６】ヘッドサスペンションアセンブリ（ＨＳ
Ａ）10は、回転式データ記憶装置の所定のトラック上に
ヘッドアセンブリ12を位置決めする素子の組合せ体であ
る。ＨＳＡ10には、サスペンションアセンブリとヘッド
アセンブリ12とを備えている。サスペンションアセンブ
リは、負荷ビーム20と、ジンバルたわみ部分と、電気的
相互接続アセンブリ（ジンバル／相互接続部）30とを備
えてなるものである。「相互接続アセンブリ」とは、Ｈ
ＳＡ10を介して電気信号を送信する相互接続システム全
体（その機構をすべて含む）のことを意味している。ジ
ンバルたわみ部分は、ヘッドサスペンションアセンブリ
が回動したり、傾斜したり、屈曲したときにおいてもヘ
ッドレベルを回転ディスク（図示していない）の表面の
上方に支持する構造体である。ヘッドアセンブリ12は、
空気軸受スライダと、トランスジューサと、電気接点14
とを備えている。
【００１７】図１、４及び６は、本発明に係る素子を用
いた様々なヘッドサスペンションアセンブリ（ＨＳＡ）
のそれぞれの素子を示したものである。図３、５及び８
は、各構成部材を組合せた状態を示したものである。
【００１８】それぞれの形式の負荷ビーム20には、図
４、５、６及び８に示されている主表面22と、図１及び
３に示されている第２表面23とを有している。負荷ビー
ム20にはさらに、ジンバルたわみ部分を支持するように
形成された先端部分25と、アクチュエータアーム（図示
せず）に取付けられるように形成された基端部分26とを
備えている。負荷ビームは、基端部分26付近のばね領域
28と、ばね領域28と先端部分25との間に位置する剛性領
域29とを有している。負荷ビーム20は、好ましくは、エ
ッチング、切断、押し抜き、または電気放電加工（ＥＤ
Ｍ）等、公知の方法によって形成された平らなステンレ
ス鋼によって形成されている。
【００１９】本発明のジンバル／相互接続部30は、サス
ペンションアセンブリの特に負荷ビーム20の主表面22
（通常はディスクに対向する側）に、後で取付けられる
別体の素子として構成されている。ジンバル／相互接続
部30には１組のトレース32が設けられ、このトレース
は、通常、回路を完成するほぼ平行な２つのトレース33
を備えている。トレース33は、一般的に同一平面上に並
んで配置されている。同一の回路が読み取りと書き込み
の両モードで機能している。
【００２０】トレース33は、電気的に絶縁された線形を
した薄い無基材形の導体からなり、可撓性と弾性とを備
え、様々な形状に合わせて予め成形することができるも
のである。トレース33の断面は、図11Ａ及び11Ｂに示さ
れているように、一般的には矩形に形成されているが、
他の低輪郭形状とすることもできる。トレース33は、単
層の導電性ばね素材によって形成されている。ばね素材
は、組み立てて駆動使用する際に、ジンバルが耐えられ
る最大負荷を受けても塑性変形（降伏）しないものが用
いられる。好ましくは、サスペンションアセンブリと同
様の引っ張り強さ及び降伏強さ、すなわち一般的に引っ
張り強さが1.1 ギガパスカル以上、一般的に降伏強さが
1.0 ギガパスカル以上の素材が用いられる。この形式に
おけるトレースは、通常自立性を備えた素材を用いるこ
とが好適である。そして、トレースの製造方法は、光化
学的エッチング加工によって素材を一連の長い線状に形
成することが好適であるが、押し抜き加工や放電加工
等、公知の他の方法で成形することもできる。
【００２１】素材は、降伏強さが約1.24ギガパスカル、
引っ張り強さが約1.31ギガパスカルを備えたベリリウム
銅合金（BeCu172 ）が好適である。トレースにベリリウ
ム銅（BeCu）を使用することは、従来の銅だけで形成さ
れた導体とは違った工夫である。BeCuのように、引っ張
り強さ及び降伏強さが高い素材は、導電性トレース組32
を自立的にして頑強にする。純銅より導電性が低いため
に従来は見過ごされていたが、BeCuは、一般的なサスペ
ンションアセンブリを形成するために使用されているス
テンレス鋼の1.14ギガパスカルの降伏強さ及び1.31ギガ
パスカルの引っ張り強さにほぼ一致することによって、
現在の導電性素材に勝る利点を備えている。負荷を受け
た状態でステンレス鋼のばね特性にほぼ一致する高強度
ばね素材は、静止した状態のジンバルアセンブリに不都
合な移動を加える可能性を大幅に減少させる。低強度の
非ばね素材は、不都合な取扱や組立てを行った際に容易
に降伏し、未知応力をサスペンションアセンブリに与
え、ジンバルたわみ部分の公称静止姿勢の移動を必ず生
じさせる。
【００２２】トレース組32には、負荷ビーム部分（また
は領域）34と、ジンバル部分36と、コネクタ部分37とが
設けられている。負荷ビーム部分34は、負荷ビーム20の
主表面22の少なくとも一部の上方に延在して、その表面
位相に一致している。負荷ビーム部分34及びコネクタ部
分37の配置や進出位置は、様々な接続要件や負荷ビーム
20の様々な特性に合わせることができる。
【００２３】負荷ビーム部分34は、手動による経路指定
や操作を伴うことなく、負荷ビーム20に一致させるため
に必要なＸ、Ｙ及びＺ座標位置を定めるパターンに沿っ
て成形、配置される。ジンバル／相互接続部30は、特定
のサスペンションアセンブリに合わせて詳細化すること
ができ、また、他の標準的なサスペンションアセンブリ
に適合するように汎用化することもできる。図１〜８
は、様々なサスペンションアセンブリに適用されるジン
バル／相互接続部アセンブリ30の様々な形式を示したも
のである。ジンバル／相互接続部30をサスペンションア
センブリに最適に適合させるため、負荷ビーム20の表面
位相が分析され、それに応じて製造モデル（例えばエッ
チングマスクまたは押し抜きプレス）が調節される。
【００２４】ジンバル部分36は、トレース組32の先端部
に配置されており、負荷ビーム20の先端部分25と機械的
に結合し、浮動ヘッドアセンブリ12のジンバル支持を行
い、またヘッドアセンブリの電気端子14に電気接続する
ためのジンバルたわみ手段として作用する。公知のほぼ
すべてのジンバル構造を用いることができる。BeCuは、
ステンレス鋼の降伏及び引っ張り特性に非常に似ている
ため、一般的に寸法についての大きな調整を必要としな
い。
【００２５】トレースは、ほとんどすべてのジンバル構
造に成形することができるが、好適な実施例では、トレ
ース組のジンバル部分に負荷ビーム部分34から延出した
１つまたは複数の対称的なトーションアーム38が設けら
れ、トーションアーム38の少なくとも１つが負荷ビーム
20から電気的に絶縁されている。各トーションアーム38
は、通常は対称的なジンバルばねパターンの一部として
形成されている。アームの先端部は広がり、ヘッドアセ
ンブリ12を取り付けるための接触表面となる拡げられた
水平スライダ接着パッド39となっている。接着パッド
は、機械的に連結されてヘッドアセンブリ12を支持しす
るものとすることができ、あるいはまた、ヘッドアセン
ブリの電気端子14に機械的かつ電気的に結合するものと
することができる。これらの電気的結合には、接着剤と
して導電性エポキシを使用することができる。
【００２６】実質的に突出したフォーク状の接続舌片40
は、ジンバル部分36から突き出てヘッドの電気端子14へ
の接続を容易にしている。図２に示されている舌片は、
半径方向に折れ曲がり、トレース組32からほぼ垂直にヘ
ッドアセンブリ12に向かって延出している。舌片40は、
垂直に取付けられた電気端子14との結合と超音波接合等
の公知の技術の使用を容易にしている。図15に示されて
いるように、他の実施例における舌片は、スライダの上
部に取り付けられた電気端子14に接続できるようにまっ
すぐにすることができる。電気接合部位の冶金的な要件
を改善するため、フライス加工やパターンメッキを行う
際に金、錫、はんだ等の適当な接触金属で母材を被覆
し、電子たわみケーブルパッドやヘッドの電気端子14に
対する接着結果を改善することができる。
【００２７】コネクタ部分37は、トレース組32の基端部
に配置されている。この部分においては、トレース組32
は広げられ、負荷ビーム20を越えて延在している。これ
は、トレース組32を他の回路に結合するための良好な接
続表面を提供するためである。
【００２８】ジンバル／相互接続部アセンブリ30は、ト
レース組32以外の素子も設けられている。トレース組32
が成形されると、各トレース33の選択部分は、図11Ａ及
び11Ｂに示されているように、負荷ビーム20から電気的
に絶縁するのに適した薄い絶縁膜42で被覆される。絶縁
膜42は、トレース組32に対して、噴射、浸せき、ロール
または印刷塗装することができる。この被膜は、トレー
スを完全に（導体全体に）塗布する形式としてもよく、
また、負荷ビーム20、スライダ接着パッド39あるいは一
体形の隔離絶縁器44に接触する面等の特定部分だけに塗
布してもよい（図１参照）。
【００２９】隔離絶縁器44は、トレースジンバル／相互
接続部30の電気特性をさらに改善するために、トレース
組32を負荷ビーム20から分離させる隆起部分である。隔
離絶縁器44は、一般的に正方形のペグ状に成形されてい
るが、どのような形状にしてもよい。図１に示されてい
るように、一体形の隔離絶縁器44は、トレース組32の側
部から負荷ビーム20に向かって突出させてもよい。それ
らによって、トレース組32と負荷ビーム20との間の空気
クッションは、さらなる絶縁層として作用して導体から
サスペンション面へ分散するキャパシタンスを減少させ
ることができる。空気クッションは優れた絶縁特性を備
えているだけでなく、トレースジンバル／相互接続部30
の質量を増加させることがない。
【００３０】トレース組12を負荷ビーム20に積層しやす
くするため、適当な接着剤43を第１絶縁膜42上に塗布し
てもよい。接着剤43は、圧力、熱または紫外線硬化させ
るものとすることができる。接着剤43の塗布は、ジンバ
ル／相互接続部30全体を被覆する全体形式でも、部分形
式でもよい。隔離絶縁器44、それらの接点及び／または
接着パッド39のように選択された領域に限定して接着剤
を塗布してもよい。接着剤の塗布は、噴霧式でもＸ−Ｙ
座標の液体ドット式でもよい。また、ジンバル／相互接
続部30の選択領域にパターン化した腐食防止膜45を塗布
してもよい。
【００３１】スリーエム社製のEC2290エポキシ等のよう
に、絶縁体としても機能する接着剤を用いることによっ
て、トレースの輪郭及び製造段階を減少させることがで
きる。この絶縁／接着剤は、約6.4 マイクロメートル厚
さになるようにトレースにスプレー塗布される。絶縁／
接着被膜は、腐食防止被膜としても機能するため、３つ
のことを行うことができる。図11Ａ及び11Ｂに示されて
いるように、被膜は様々な形で様々な順序で塗布するこ
とができる。事前配置して接着の自動化を可能にするた
め、接着パッド39、コネクタ舌片40及びいずれの電気接
続点もパターン化するか、または接着剤が付着しないよ
うにマスキングする必要がある。接着処理を容易にする
ため、これらの接着する点には融和性のある冶金を行う
ようにする。
【００３２】一体形の隔離絶縁器44は、トレース組32を
エッチングする間、母材を部分的に保護することによっ
て形成される。隔離絶縁器を位置させる部分のトレース
の厚さを減少させないことによって、隆起した隔離絶縁
器44が残る。隔離絶縁器44は、ばね領域28を避けて、負
荷ビーム20の剛性部分だけに配置してもよい。各トレー
ス33はまた、ばね領域28に架橋するように、負荷ビーム
20との間のＺ軸方向の距離を減少させて（水平方向に）
曲げてもよい。このようにして、厚さ及び輪郭、それ結
果としての剛性は、剛性領域29で増加し、ばね領域28で
減少する。また、トレースは「Ｓ」字形のばね部材とし
て成形してもよい。「Ｓ」字形の形状にすることによっ
て、トレース組32がばね領域28を鋭角に横切るため、剛
性に影響を及ぼすベクトルが減少される。
【００３３】ジンバル／相互接続部30の剛化影響をさら
に制御し、また必要に応じて電気経路に沿って抵抗を変
化させるため、トレース33の厚さや幅を様々な領域で変
化させてもよい。
【００３４】図１〜３に示した好適な実施例において
は、トレース組32は、約12マイクロメートルの厚さのベ
リリウム銅合金を２つのトレースに光化学エッチング加
工したもので、約50マイクロメートルの厚さの隔離絶縁
器と、約6.4 マイクロメートルの厚さの絶縁及び接着被
膜とを備えている。トレース33は、負荷ビームのばね領
域２８に沿って徐々に幅が狭く、厚みが薄くなってい
る。
【００３５】図に示された負荷ビーム20の先端部分25に
は、突出した矩形のトング70が形成されている。トング
70には、位置合わせ孔71とジンバルピボット72とが設け
られている。ピボット72には、負荷ビーム20の主表面22
から隆起した凸状の半球形突起が形成されている。
【００３６】図２に明示されているように、このトレー
ス組32のジンバル部分36には、トレース組32から延出し
た１対の対称的なトーションアーム38が設けられてい
る。各アーム38は、図３に示されているように、トング
70の側部に沿って延在している。アーム38は、トング70
の先端部において90度のカーブを描き、１対の対称的な
たわみ部分接着パッド39を形成するように広がり、ヘッ
ドアセンブリ12の接触表面となるように配置されてい
る。接着パッド39は、適当な結合及びジンバル表面を提
供するものであれば、どような形状にすることもでき
る。図２の実施例では、接着パッドは「Ｐ」を背中合せ
にしたような形状に形成され、各背中の中央にはおおよ
そ半円形のくぼみが設けられている。このくぼみは、ジ
ンバルピボット72をはめ込む円形のクリアランスホール
73を形成している。これによって、ヘッドアセンブリ12
がジンバルピボット72回りに回転することができる。接
続舌片40が、パッド39からなだらかな半径方向のカーブ
を描いてヘッドアセンブリ12の位置の方へ垂直方向に延
出している。舌片は、ヘッドの電気端子14との接続を容
易にするように配置されている。
【００３７】図４及び５は、本発明の別の実施例を示し
たものである。この実施例においては、負荷ビーム20の
先端部分25に開口75が形成されている。開口75は、図示
においてＸ軸方向にわずかに長い八角形に形成されてい
るが、円形またはその他の形状とすることもできる。ト
レース組32のジンバル部分36には、トレース組から延出
した１対の薄い対称的なトーションアーム38が設けられ
ている。アーム38は開口75の側縁部に隣接し、開口のＸ
方向のほぼ中央で90度のカーブを描いている。対称軸に
接近した位置で、アーム38は広がって、ヘッドアセンブ
リ12用の結合表面となるように形成されると共に配置さ
れた１対の対称的な水平方向接着パッド39を形成してい
る。
【００３８】多数の信号を扱うＨＳＡの場合、トレース
ジンバル／相互接続部30には２通りある。１つは、トレ
ース組32にさらにトレースをほぼ平行に横に並べて付け
加えるものである。２つ目として、相互接続部の配置や
経路を設置する表面が限定されている負荷ビームの場
合、多重信号積層配列形ジンバル相互接続部アセンブリ
80を製造してもよい。図６〜８に示されているように、
この多重信号ジンバル相互接続部アセンブリ80は、負荷
ビーム部分34においてさらに導電性トレース組82が互い
に積み重ねられて積層され、トレース組の多段配列を形
成している。これによって、多重信号ジンバル／相互接
続部アセンブリ80が負荷ビーム20上に占める経路区域が
減少する。多重信号ジンバル相互接続部アセンブリ80の
剛性を減少させるため、スペンションアセンブリ10と平
行な平面上で間隔をおいて、ばね領域28等の剛性に対し
て感度の良い領域に沿って個々のトレース33を扇状に広
げてもよい。
【００３９】多重信号ジンバル相互接続部アセンブリ80
はまた、接続点において扇状に広げてもよい。図６に示
した負荷ビーム20は、図４と同じもので、ジンバルたわ
み部分を支持するように形成されると共に配置された先
端部分25を備えている。この実施例においては、第１組
のトレース32と第２組のトレース82とを有しており、各
トレースは、１対の電気的に絶縁されたほぼ平行な細長
い単層のばね素材からなる無基材形導体を備えている。
好適な素材は、サスペンションアセンブリと同じ引っ張
り強さと降伏強さを備えたものである。両トレース組
は、基端部のコネクタ領域37と、先端部のジンバル領域
36と、負荷ビーム領域34とを備えている。第１トレース
組32の負荷ビーム領域34は、負荷ビーム20の主表面22の
少なくとも一部の上方に延在してその表面位相に一致し
ている。第２トレース組82の負荷ビーム領域は、第１ト
レース組32の負荷ビーム領域に一致してその上に取り付
けられている。第２トレース組82のコネクタ領域は、第
１トレース組32から下り、第１トレース組32のコネクタ
領域に沿って同一平面上に延在している。
【００４０】図７に示されているように、各トレース組
のジンバル部分36は、扇状に広がって（トーションアー
ム38になって）、サスペンションアセンブリを二等分す
る長手方向軸線に沿って対称的なジンバルたわみ部分パ
ターンとなっている。さらに、ジンバルパターンは様々
なものが可能である。図７からわかるように、この形式
のパターンは、円弧形フレームの内側に囲まれた４つの
四分円を備えた円に似ている。トレース33は先端部で広
がって、たわみ部分接着パッド39（ほぼ「５」または
「２」のような形状）を形成している。各トレースのジ
ンバル領域を組み合わせたものが、浮動ヘッドアセンブ
リに結合してジンバル支持するジンバルたわみ部分を形
成している。
【００４１】図９及び10に示されているように、トレー
ス組32は、支持体50に取り付けることによって、トレー
ス33の取扱い易さ及びその変形に対する抵抗力をさらに
向上させることもできる。この支持体50は、組付ける際
にトレース組32を単独で、または負荷ビーム20と共に保
護シャシに固定する。支持体50は、トレース組32をまと
め、位置合わせ及び組み立てを行うための支持部材とな
っている。支持体50は、平面的な周縁部51を備えたトレ
ース組32の少なくとも一側部に沿って延在するものであ
れば、Ｏ形、Ｃ形、Ｌ形、あるいはＩ形にすることがで
きる。支持体にはまた、工具位置合わせ孔52と、平面状
の周縁部51にトレース組32を取り付けて固定する支持タ
ブ53とを有している。支持体50は、負荷ビーム20をまた
がり、周縁部51がトレース組32の負荷ビーム20への取り
付けを妨害しないように形成されている。トレース組32
と負荷ビーム20が合体してからは、支持体50はＨＳＡ全
体の支持部材として機能することができる。必要がなく
なれば、支持タブ53をはずすことによって支持体50を取
り外すことができる。
【００４２】好適な製造方法の１つは、トレース組32と
同じ導電性の金属シート（好ましくはBeCu）から支持体
50を同時に光化学的エッチングによって形成することで
ある。この方法によれば、自動エッチングによって細長
い金属に一連の相互接続部を互いに横に並んで分離する
と共に共有の支持体周縁部によって支持することができ
る。支持体50によって取付けられ、ジンバル／相互接続
部30が非常に強いため、ジンバル／相互接続部30を負荷
ビーム20に取り付ける前に、ヘッドアセンブリ12を相互
接続部のジンバル部分36に（すなわち接着パッド39及び
／または舌片40に）直接に電気的及び機械的に結合する
ことができる。ヘッドアセンブリ12をジンバル／相互接
続部30に取り付けることによって、図12に示された頑丈
なヘッド相互接続部ハーネス60が形成され、様々なサス
ペンションアセンブリへの取付けを用意することができ
る。
【００４３】本発明がサスペンションアセンブリとジン
バル／相互接続部との間の電気絶縁を利用できるのは、
サスペンションアセンブリ自体を導体として使用してい
るからである。この形式のＨＳＡは、図13に示されてい
るように、導電性素材からなる電気絶縁サスペンション
アセンブリを備えている。サスペンションアセンブリ
は、ジンバルたわみ部分を支持するように形成されると
共に配置されている。さらにＨＳＡは、サスペンション
アセンブリに取付けられるジンバルたわみ部分及び電気
相互接続部アセンブリ30を備え、ヘッドアセンブリ12
は、多数の電気端子を備え、ヘッドアセンブリ12は、ジ
ンバル相互接続部30によって支持されて電気的に結合さ
れている。このＨＳＡにはさらに、ヘッドアセンブリ12
からサスペンションアセンブリまでの接続手段を備え、
サスペンションアセンブリが電気信号のさらなる導体と
して機能する。接続手段は、ジンバル部分を備えた個別
のトレースやジンバル移動を妨害しない別の形式の導体
とすることができる。
【００４４】ほとんどのＨＳＡは、電気的に接地として
サスペンションアセンブリを用いている。しかし、ジン
バル／相互接続部30とヘッドアセンブリ12の支持がサス
ペンションアセンブリから電気絶縁されているため、追
加したトレースはヘッドアセンブリ12のスライダを電気
的に接地して静電蓄積を防止することができる。図14
は、このトレースの一実施例における先端部と、そのス
ライダに接続された状態を示したものである。トレース
は、一端部が導電性エポキシを用いてスライダに連結さ
れ、他端部が負荷ビーム20、アクチュエータアーム、シ
ャシまたはフレームに、あるいは他の適当な電気的な接
地に接続されている。導電性エポキシは、トーションア
ームの非絶縁部分と負荷ビーム20との間に点状に配置す
ることもできる。図14は、図６及び７と同様の多層形ジ
ンバル／相互接続部アセンブリのトレースの一部を示し
たものである。
【００４５】本発明の利点は、ＨＳＡの製造中にさらに
明らかになるであろう。製造工程にジンバル／相互接続
部30を組み込む好適な方法が２つある。第１に、機械的
及び／または電気的なヘッド接着に先だって、ジンバル
／相互接続部30を標準的サスペンションアセンブリ構造
に取り付けることができる。サスペンションアセンブリ
は、一般的に受け入れられている設計に従って最初に製
造される。トレースジンバル／相互接続部30は、一般的
には負荷ビーム20の主表面22に、通常、ディスクに面し
た側部に取付けられるが、異なった構造のＨＳＡでは反
対側に取り付けることもある。この形式では、サスペン
ションアセンブリにジンバル／相互接続部30を事前に接
着し、次に機械的及び電気的ヘッド接着を行う。この方
法の製造上の利点は、コスト、複雑な取付け、及び標準
形ワイヤや可撓性回路の使用に伴った有効降伏損失をな
くすことができることである。
【００４６】ＨＳＡを製造する第２の方法は、ジンバル
／相互接続部30をサスペンションアセンブリに取り付け
る前に、ヘッドアセンブリ12を支持体のジンバル／相互
接続部30に接着することである。これによって、図12に
示されているように、上記のヘッド相互接続部ハーネス
60が形成される。ヘッドサスペンションアセンブリを完
成するためには、ヘッド相互接続部ハーネス60を負荷ビ
ーム20の表面に機械的に接着するだけでよい。ジンバル
／相互接続部30が強いことによって、相互接続部ハーネ
ス60をサスペンションアセンブリに取り付けるための独
立した製品として市販することが可能である。
【００４７】このヘッド相互接続部ハーネス60の場合に
は、サスペンションアセンブリの製造からスライダ接着
段階がなくなる。現在の標準的な工程では、、スライダ
をサスペンションに接着する前に、より線対をスライダ
に接着することを繰り返している。これによって、潜在
的なスライダの破壊とジンバルばねの損傷によってスラ
イダの静止姿勢を予測不可能に移動させる超音波溶接作
業する影響を免れることができる。個々のサスペンショ
ンからスライダ接着工程を切り離すことによって、トレ
ース組32へのアクセスを改善し、自動化にとって理想的
な、再現性のある段差付きストリップ形式にトレース33
を離設することによって、組み立てが容易になる。これ
はまた、均一な高さに浮動するようにジンバルピボット
72に対してヘッドアセンブリ12をオフセットできるよう
にしている。
【００４８】本発明のジンバル／相互接続部には、従来
の相互接続部アセンブリに勝る多くの利点がある。第１
に、ばね特性に影響を与えないで相互接続部アセンブリ
をジンバルたわみ部分に適合させる問題をなくすことが
できる。BeCuは、サスペンションアセンブリに一般的に
用いられているステンレス鋼の機械的作用に非常に似て
いるため、ジンバル／相互接続部は従来のジンバルたわ
み部分と同様に作動する。また、負荷ビームの製造工程
中に脆い一体形導体をどこかに組み込んだり、ンバルを
追加する必要がなくなることによって、製造段階が減少
する。
【００４９】ジンバル／相互接続部は、サスペンション
アセンブリ全体の質量を減少させる。制約の多いポリイ
ミド支持層の厚さをなくすことによって、素材コスト及
び処理段階が減少する。基材の裏当てがないため、その
結果としてジンバル／相互接続部の剛性を低くし、輪郭
を低く、同等の可撓性回路よりも質量を小くすることが
できる。一体形トレースコネクタタング40や電気接続の
ための接着パッド39を用いることによって、低い輪郭の
幾何学的な制御が可能で、インピーダンス、負荷あるい
はバイヤスの変動が生じない、絡まったり断線しない有
用な閉回路を構成することができる。
【００５０】ほとんどの絶縁素材は、十分に絶縁性する
ことができる厚さが可撓性回路を支持するために必要な
厚さよりも薄い（絶縁に必要な厚さが2.5 マイクロメー
トルであるのに対して、可撓性回路の支持に必要な厚さ
が最低でも25マイクロメートルである）ので、ジンバル
／相互接続部には絶縁材の薄いスプレー膜を用いるだけ
である。絶縁性接着剤を用いることによって、さらにト
レースの断面を小さくすることができる。これによっ
て、高さ方向の輪郭が低くなり、サスペンションアセン
ブリのせん断軸がサスペンションの中心線の方へ戻るよ
うに移動する。
【００５１】幅／厚さを減少した選択的なトレース、
「Ｓ」字形ばね部材、隔離絶縁器の設置によって、さら
にジンバル／相互接続部30の剛性を減少させることがで
きる。トレースの幅を変更することによって、さらに長
さ方向の抵抗も減少させる結果となる。電気的な接地に
対するキャパシタンスはまた、一体形の隔離絶縁器の特
性と空気ギャップを絶縁材として使用することによって
減少する。
【００５２】ジンバル／相互接続部30の注目すべき特徴
は、その構造的な強さと、塑性変形に対する抵抗能力で
ある。高強度素材を用いることによって、加圧がかかっ
たときの可変バイヤス応力にジンバル／相互接続部が耐
えることができる。支持体50を用いることによって、事
前に成形された構造体はサスペンションアセンブリに対
する機械的変位及び負荷の影響を避けることができる。
ジンバル／相互接続部が強いことによって、トレース組
32またはヘッド相互接続部ハーネス60を独立的に形成す
ることができる。このように強度があり、輪郭が薄く可
撓性がある特徴によって、多数の導体組を積み重ねて多
重信号の複雑なスライダに用いることができる。
【００５３】ジンバル／相互接続部30は、製造工程を大
幅に促進する。無基板形の相互接続部の製作工程は、漠
然とした絶縁体のパターン化を必要としない。ポリイミ
ドに較べて、金属は非常に正確な仕様を容易に成形する
ことができる。このため、サスペンションアセンブリの
Ｘ、Ｙ及びＺ軸に沿って安定した相互接続の経路の指定
と交配を行うことができ、多くのサスペンションの構造
に適合する融通性が得ることができる。多くのスライダ
形式はまた、超音波接合で形成されたタブまたははんだ
付けによって取付けることもできる。部分的なエッチン
グは、様々な導体の長さ方向に厚さや、微細なパターン
の特徴を明確化することができる。
【００５４】BeCuは良好な導電性を備え、十分な引っ張
り強さ及び降伏強さを備え、塑性変形に耐えることがで
き、また厚さが薄くても自立することができる。しか
し、ジンバル／相互接続部30は個別に製造され、後の製
造段階で付け加えられるだけであるため、低強度の素材
であっても製造工程中に破損する可能性が低い。
【００５５】強い事前成形された相互接続部を用いるこ
とによって、他の種類の導体を設置するための必要な複
雑な自動化された機械を必要としない。ジンバル／相互
接続部30は、負荷ビーム20の形状に沿った明確な配置及
び経路指定を行うことができる。ジンバル／相互接続部
30の取り付けは、局部的に接着剤を塗布したチューブレ
スワイヤ接続部のように、但しもっと制御された再現性
のある形式で進めることができる。チューブレス自動接
着とは異なって、ジンバル／相互接続部30は、平面度や
直線性あるいは適当な配置を確保するために引っ張り装
置を必要としない。素材の強さの特性と、負荷ビーム20
の剛性領域29におけるトレースの断面を大きくすること
ができることによって、経路指定において多大な工具に
よる補助を必要とすることなく固有安定性を与えること
ができる。
【００５６】
【効果】本発明によれば、トレース組の先端部に配置さ
れ、負荷ビームと機械的に結合されたジンバル部分がヘ
ッドアセンブリのジンバル支持を行うため、アセンブリ
の製造および組立が簡単で効率的である。
【００５７】トレース組のばね素材がサスペンションア
センブリと同様の引っ張り強さと降伏強さを有している
ため、トレース組を自立的にして頑強にし、静止した状
態のジンバルアセンブリに不都合な移動を加える可能性
を大幅に減少させることができる。
【００５８】トレース組がヘッドアセンブリ上のスライ
ダを電気的に接地するため、静電蓄積の防止を容易にす
ることができる。
【００５９】トレース組のジンバル部分にトレース組か
ら延出するトーションアームを設け、該アームは負荷ビ
ームから電気的に絶縁され、各アームがジンバルばねパ
ターンの一部を形成しており、先端部がヘッドアセンブ
リの接着パッドとなっているため、ヘッドアセンブリを
機械的かつ電気的に結合することができる。
【００６０】ジンバル部分の先端部に接着パッドから垂
直方向に延出したタングを設けたため、ヘッドアセンブ
リの電気接点の結合が容易となる等の効果を奏すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に記載されている特徴を備えた負荷ビー
ム及びジンバル／相互接続部を含むＨＳＡの展開斜視図
である。
【図２】図１に示されているジンバル／相互接続部アセ
ンブリのジンバル部分の拡大詳細図である。
【図３】図１の組み付けられたＨＳＡの斜視図である。
【図４】別の負荷ビーム形式及びジンバル／相互接続部
形式を含む別のＨＳＡ形式の展開斜視図であり、すべて
が本発明に記載されている特徴を具現している。
【図５】図４の組み付けられたＨＳＡの斜視図である。
【図６】図４に示されている形式の負荷ビームと多重信
号形ジンバル／相互接続部とを含むＨＳＡの展開斜視図
であり、すべてが本発明に記載されている特徴を具現し
ている。
【図７】図６の多重信号形ジンバル／相互接続部アセン
ブリのジンバル部分の拡大詳細斜視図である。
【図８】図６の組み付けられたＨＳＡの斜視図である。
【図９】「Ｏ」形の支持体を設けた形式のジンバル／相
互接続部の底面図である。
【図10】「Ｃ」形の支持体を設けた形式のジンバル／相
互接続部の斜視図である。
【図11Ａ】導電性トレース及び追加された被膜の実施例
の非常に拡大された断面図である。
【図11Ｂ】導電性トレース及び追加された被膜の変更実
施例の非常に拡大された断面図である。
【図12】ヘッドジンバル／相互接続部ハーネスの斜視図
である。
【図13】サスペンションアセンブリを追加導体として使
用している本発明によるＨＳＡの斜視図である。
【図14】ヘッドアセンブリに取り付けられた接地トレー
スを含む形式のジンバル／相互接続部のジンバル部分の
展開詳細図である。
【図15】直線状のタングを設けたジンバル／相互接続ア
センブリのジンバル部分の拡大詳細図である。
【符号の説明】
10 ヘッドサスペンションアセンブリ 12 ヘッドアセンブリ 20 負荷ビーム 30 ジンバル／相互接続部アセンブリ 33 トレース 34 負荷ビーム部分 36 ジンバル部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トッド ブッチャー アメリカ合衆国 ミネソタ 55385 スチ ュワート，ルーラル ルート２，ボックス 161 (72)発明者 ジェフリー ダブリュ．グリーン アメリカ合衆国 サウスダコタ 57103 スー フォールズ，アパートメント 203, サウス クリフ アベニュー 4700 (72)発明者 ガリー イー．ガスタフソン アメリカ合衆国 ミネソタ 55324 ダー ウィン，872 シーエスエーエッチ 33, 66 (72)発明者 ライアン ジュアゲンソン アメリカ合衆国 ミネソタ 55350 ハッ チンソン，エーピーティー．ディー８，テ キサス アベニュー ノースウエスト 1035 (72)発明者 ブレント ディー．リーン アメリカ合衆国 ミネソタ 55409 ミネ アポリス，ブレイスデル アベニュー サ ウス 4255

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 浮動ヘッドアセンブリを回転式データ記
    憶装置の表面上の選択されたトラックの上方に位置決め
    するディスク駆動装置サスペンションアセンブリに取り
    付けられるジンバルたわみ部分と電気相互接続部のアセ
    ンブリであって、 前記サスペンションアセンブリには、主表面とジンバル
    たわみ部分を支持するように形成されると共に配置され
    た先端部分とを備えた負荷ビームが設けられており、 単層のばね素材で形成され、１つまたは複数の電気的に
    絶縁されたほぼ平行に細長く延びた平板状の導体を含む
    トレース組を有しており、該トレース組は、負荷ビーム
    の主表面の少なくとも一部分の上方に延在してその表面
    上に一致して形成された負荷ビーム部分と、トレース組
    の先端部に配置され、負荷ビームの先端部分と機械的に
    結合するジンバルたわみ手段として形成されたジンバル
    部分とを含み、浮動ヘッドアセンブリのジンバル支持体
    を形成し、またヘッドアセンブリ上の電気端子と電気的
    結合することを特徴とするアセンブリ。
  2. 【請求項２】 トレース組のばね素材は、サスペンショ
    ンアセンブリと同様の引っ張り強さと降伏強さを有して
    いることを特徴とする請求項１のジンバルたわみ部分と
    電気相互接続部のアセンブリ。
  3. 【請求項３】 トレース組用の素材がベリリウム銅合金
    であることを特徴とする請求項１のジンバルたわみ部分
    と電気相互接続部のアセンブリ。
  4. 【請求項４】 静電気を防止するため、トレース組内の
    導体の少なくとも１つはヘッドアセンブリ上のスライダ
    に電気的に接地されていることを特徴とする請求項１の
    ジンバルたわみ部分と電気相互接続部のアセンブリ。
  5. 【請求項５】 トレース組のジンバル部分には、トレー
    ス組から延出する１つまたは複数の対称的なトーション
    アームが設けられており、前記アームの少なくとも一方
    は負荷ビームから電気的に絶縁され、各アームは対称的
    なジンバルばね形状の一部を形成しており、先端部が広
    がって、ヘッドアセンブリの接触表面を与える幅広の水
    平接着パッドとなっていることを特徴とする請求項１の
    ジンバルたわみ部分と電気相互接続部のアセンブリ。
  6. 【請求項６】 各接着パッドがヘッドアセンブリの電気
    接点の１つに電気接続していることを特徴とする請求項
    ５のジンバルたわみ部分と電気相互接続部のアセンブ
    リ。
  7. 【請求項７】 さらにジンバル部分には、ジンバル部分
    の先端部から突出して、接着パッドからほぼ垂直方向に
    延出している少なくとも１つの舌片が設けられており、
    各舌片はヘッドアセンブリ上の電気接点の１つに結合し
    ていることを特徴とする請求項５のジンバルたわみ部分
    と電気相互接続部のアセンブリ。
  8. 【請求項８】 さらに少なくとも１つの追加の導電性ト
    レース組を有しており、追加の組は互いに積み重ねられ
    て積層された組配列を形成していることを特徴とする請
    求項１のジンバルたわみ部分と電気相互接続部のアセン
    ブリ。
  9. 【請求項９】 導電性トレース組の位置合わせ及び組み
    立て用のキャリヤ部材を与える支持体を有しており、該
    支持体は、導電性トレース組をまとめており、導電性ト
    レース組の少なくとも一方の側部に沿って延在している
    平面状の周縁部分と、工具位置合わせ孔と、導電性トレ
    ース組を平面状周縁部分に取り付けている支持タブとが
    設けられていることを特徴とする請求項１のジンバルた
    わみ部分と電気相互接続部のアセンブリ。
  10. 【請求項10】 トレース組には、幅が異なる領域が設け
    られていることを特徴とする請求項１の相互接続部アセ
    ンブリ。
  11. 【請求項11】 トレース組には、厚さが異なる領域が設
    けられていることを特徴とする請求項１の相互接続部ア
    センブリ。
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Cited By (6)

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