JPH10125023A - 一体的なロードビームアセンブリおよび一体的な屈曲部/導体構造 - Google Patents
一体的なロードビームアセンブリおよび一体的な屈曲部/導体構造Info
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Abstract
回路に支持して電気接続するための一体的な多層トレー
ス導体アレイを有するヘッド懸架物を提供する。 【解決手段】 導体アレイの電気マイクロストリップ伝
送線特性は多数の層の中にトレース経路を選択的に配置
して接続することにより制御され、グラウンド面に対す
るアレイインダクタンス、トレース間キャパシタンスお
よびトレースキャパシタンスを含む電気パラメータを制
御し、かつ均衡させるようにする。グラウンド面は、マ
イクロストリップ伝送線の、信号伝送トレースに近接し
ておかれた、固いシート材料かまたは接地されたトレー
スの構成をさらに含み、所望の電気特性を制御して確保
するようにする。
Description
リの屈曲部と一体的に形成されたトレース導体アレイの
電気インピーダンス特性を制御するための構造物および
方法に関する。この発明は特に、一体的な懸架物および
導体構造であって、懸架トレースが多層に配置および形
成されて、特にインダクタンスおよび/またはキャパシ
タンスである電気パラメータを確保、調整および制御す
るようにするためのものに関する。
性回転記憶ディスクと、ディスクの回転軸に対して異な
った半径方向の場所にデータ変換器を位置づけてディス
クの各記録表面上に多くの同心データ記憶トラックを規
定するためのヘッドポジショナとを含む。ヘッドポジシ
ョナは典型的にはアクチュエータと呼ばれる。技術分野
においては多くのアクチュエータ構造が公知であるが、
インラインロータリ音声コイルアクチュエータは簡単で
高性能であり、それらの回転軸まわりの質量を均衡にす
ることができるため現在最もよく使用されている。回転
軸まわりで質量を均衡に保つことが可能であるというこ
とは、アクチュエータが揺れに対する影響を受けにくく
するためには重要である。従来、音声コイルアクチュエ
ータを動作させて、ディスク表面に対してヘッドを位置
づけるためにはディスクドライブ内の閉ループサーボシ
ステムが用いられている。
な距離をおいて変換器を支持する。単一の書込/読取エ
レメント設計は典型的には2つのワイヤ接続部を必要と
し、別個の読取エレメントおよび書込エレメントを有す
る二重設計は4つのワイヤ接続部を必要とする。特に、
磁気抵抗(MR)ヘッドは一般的には4本のワイヤを必
要とする。空気軸受スライダと読取/書込変換器との組
合せは読取/書込ヘッドまたは記録ヘッドとしても公知
である。
ム構造の末端に装着された、ジンバルで支えられた屈曲
構造に取付けられる。ロードビームおよびヘッドはばね
によってディスクの方に片寄り、ヘッドの下の気圧によ
ってヘッドはディスクから離れるよう押される。平衡距
離は「空気軸受」を規定し、ヘッドの「飛行高さ」を決
定する。ディスク表面から離してヘッドを支持するよう
空気軸受を用いることにより、ヘッドは、ヘッド/ディ
スクインターフェイスにおいて、境界潤滑状態より流体
潤滑状態で動作する。空気軸受は変換器と媒体との間の
スペースを維持し、これにより変換器の効率が低減す
る。しかしながら、変換器と媒体との直接的な接触を避
けるとヘッドおよびディスクコンポーネントの信頼性お
よび耐用年数がかなり改善する。それにもかかわらず、
面積密度の増加要求は、擬似接触または境界潤滑状態に
おいてさえもヘッドが動作することを要求するであろ
う。
クロインチである。磁気記憶密度はヘッドがディスクの
記憶表面に近づくにつれて増加する。したがって、非常
に低い飛行高さと、ディスクドライブの、適度な耐用年
数にわたるデバイスの信頼性とは互いに交換条件であ
る。同時に、記憶表面への、および記憶表面からのデー
タ転送速度は増加する傾向にあり、実際には1秒間につ
き200メガビットものデータ速度が計画されている。
アセンブリの移動質量を低減し、かつ変換器の、ディス
ク表面に近接した動作を可能にするようスライダ構造の
サイズおよび質量を次第に縮小している。アクチュエー
タアセンブリの移動質量の低減により性能が向上し、変
換器がディスク表面に対して近接して動作することが可
能になることにより、変換器効率の向上がもたらされ、
これは高面積密度と交換可能である。スライダのサイズ
(したがって質量)は一般的には、いわゆる標準100
%スライダ(「ミニスライダ」)を基準として特徴づけ
られる。したがって、(それぞれ「マイクロスライ
ダ」、「ナノスライダ」および「ピコスライダ」であ
る)70%、50%および30%スライダという用語
は、標準的なミニスライダの長さ寸法に対して、適用可
能なパーセンテージでスケーリングされる長さ寸法を有
する、最新の低質量スライダを意味する。小型のスライ
ダ構造は一般に、より撓み性の高いジンバルを必要とす
るため、スライダに取付けられた導体ワイヤの、固有な
剛性により、不所望なバイアス効果が多大にもたらされ
るおそれがある。
響を軽減するために、一体的な屈曲部/導体構造が提案
されており、この構造は、ワイヤと柔軟性の絶縁重合樹
脂屈曲部とを有効に一体化して、導体が、ヘッド近くの
屈曲部の末端に位置づけられたボンディングパッドにお
いて露出されるようにする。マツザキ(Matsuzaki )の
米国特許第5,006,946号にはこのような構成の
一例が開示されている。ベニン他(Bennin et al. )の
米国特許第5,491,597号にはさらなる適例が開
示されている。このようなワイヤ構成は性能および組立
上のいくつかの利点を享受するものの、開示されている
柔軟性重合樹脂材料を屈曲およびジンバル構造に導入す
ると設計上の多くの困難な課題が生ずる。たとえば、樹
脂材料の熱膨張特性は先行技術のステンレス鋼構造とは
同じではなく、さらに、必要な接着層であればいかなる
ものも含み得るこのような樹脂構造の上記の耐久性はま
だ公知ではない。このため、先行技術の製造およびロー
ドビーム装着方法に十分に適用可能である、一体的な導
体フレックス回路の屈曲構造の多くの利点を組込むハイ
ブリッドステンレス鋼屈曲導体構造が提案されている。
このようなハイブリッド設計は典型的に、配置された絶
縁および導電性トレース層を有するステンレス鋼屈曲部
を採用し、これらの層はヘッドと、関連したドライブエ
レクトロニクスとを電気的に相互接続するためのもので
あり、たとえば、近接して置かれたプリアンプチップ
と、ヘッド/ディスクアセンブリに装着された(他の回
路構成に沿った)回路板上に典型的に保持される、下流
読取チャネル回路構成との電気的な相互接続のためのも
のである。
ンブリ("Gimbal Flexture and Electrical Interconne
ct Assembly")」と題されたベニン他の米国特許第5,
491,597号によって教示されているように、開示
されている先行技術の試みは、たとえば、純粋な鈍し銅
よりも明らかに電気抵抗が高いベリリウム−銅合金など
の、ばね材料を導電性トレース層に使用することを要求
している。一方、純粋な鈍し銅は高周波数においては適
切な電気導体であるが、また、ばねのような機械的弾性
ではなく延性が高いため、相互接続トレース材料に必要
ないくつかの機械上のばね特性を有さない。たとえばニ
ッケルベース層上にめっきまたは堆積された純粋な銅で
形成されたトレースにより、ベニン他の試みが依存した
ベリリウム−銅合金に対する1つの代替が提供される。
のヘッド取付用末端のボンディングパッドから屈曲部の
近端に延びる、導体トレースの、比較的長い線の対また
は4つのワイヤの組を採用して、関連した懸架構造の長
さに沿った、読取/書込ヘッドからプリアンプまたは読
取チャネルチップまでの導電性経路を提供する。導体ト
レースが、ロードビームに接地される導電性ステンレス
鋼屈曲構造に、密に近接するが電気的にはそこから分離
されて位置づけられることにより、また、伝送される信
号の速度が比較的高いために、導体トレース抵抗および
グラウンドに対するトレースキャパシタンスに加えて、
導体トレースインダクタンスおよび相互カップリングに
より、不所望な、信号の反射および歪が生じ、さらには
信号/電力変換が不効率化するおそれがある。不所望な
信号反射は読取/書込ヘッド、相互接続構造およびドラ
イバ/プリアンプ回路の性能に悪影響を及ぼすという問
題を引起し得る。
形成するマイクロストリップ間の大きさおよび/または
スペースを変化させるとループおよび導体間キャパシタ
ンスが変化し得ることを教示している。しかし、ヘッド
懸架ロードビームに用いるための一体的なトレースアレ
イワイヤリング機構の場合には、導体の大きさはトレー
ス相互接続アレイのための屈曲部上の利用可能なスペー
スなどの、機械上の制約によって支配され、インピーダ
ンス整合またはチューニングに関する限りでは、トレー
ス導体の大きさをあまり変えることはできない。
597号は図6から図8の実施例を含み、これらはトレ
ース組の多レベルアレイを形成するようトレースを積重
ねることを要求しているが、たとえばキャパシタンスお
よび/またはインダクタンスなどの所望の電気パラメー
タを確保するよう、多レベルアレイに配置された導体ト
レースを用いることに関する教示は何ら記載されていな
い。
イブに懸架するための屈曲部を提供し、これは、トレー
スアレイ電気性能を改善するよう、低い抵抗と制御可能
に調整されたインダクタンスおよびキャパシタンスパラ
メータとを有する多層一体導体アレイを含む。
イルの、信頼性高い堅牢性高性能懸架アセンブリであっ
て、先行技術の限界および欠点を克服する、読取/書込
ヘッドを関連した読取/書込回路構成に電気的に相互接
続するための一体的な多層導体トレースアレイを有する
ものを提供することである。
懸架物および導体構造であって、マイクロストリップ信
号伝送線特性を改善して先行技術の制限および欠点を克
服するよう、グラウンド面に対して、調整された多層ト
レースジオメトリを有するものを提供することである。
ドライブの読取/書込ヘッドに用いるための一体的な屈
曲部/多層導体構造の抵抗を低減し、かつそのキャパシ
タンス、相互インダクタンスおよび全体的なインピーダ
ンスを制御するための方法を提供することである。
ントの読取/書込ヘッドの読取および書込エレメントの
両方の導体のキャパシタンスおよびインダクタンスを別
個に最適化する、一体的な屈曲部および多層導体トレー
スアレイを提供することである。
ライブのスライダに保持される読取/書込ヘッドエレメ
ントに支持し、かつ電気接続するための、改良した懸架
および多層導体トレースアレイを提供することである。
屈曲部に沿って一体的な多層トレース導体アレイを有す
る屈曲部を有する。多層導体トレースは、通常、関連し
た懸架物の長さに沿って延びる先行技術の離散的な捩じ
りワイヤ対の代わりに用いられる。屈曲グラウンド面お
よび他のトレースに対する多層トレースアレイにおける
導体トレースジオメトリおよび相対的な場所により、ト
レース間キャパシタンスの制御、トレースキャパシタの
グラウンドに対する均衡およびトレースインダクタンス
パラメータの低減が他の試みに勝って可能になり、それ
により特定的な電気パラメータを有効に調整して所望の
動作状況を達成することが可能となる。この発明は懸架
設計を実質的に変更したり、懸架物の機械性能に悪影響
を及ぼすことなく多層トレース導体アレイの電気性能を
改善する。
屈曲部/導体構造は読取/書込ヘッドを記憶媒体に隣接
して支持し、かつヘッドと読取/書込回路構成とを電気
的に相互接続する。この試みでは、屈曲部/導体構造
は、読取/書込ヘッドを支持するためのジンバルを有す
る、一般的に平らな導電性屈曲部材を含む。第1の電気
絶縁層が屈曲部材上に形成される。第1の電気トレース
経路が第1の電気絶縁層上に形成される。第2の電気絶
縁層が第1の電気トレース経路上に形成される。第2の
電気トレース経路が第2の電気絶縁層上に形成される。
この試みにおいて、第2の電気トレース経路は第1の電
気トレース経路に対して横方向にオフセットされ、トレ
ースアレイのインダクタンスの増加を最小にしつつトレ
ース間電極キャパシタンスを調整および低減する。
ードビームアセンブリが、記憶媒体に隣接して読取/書
込ヘッド/スライダアセンブリを支持し、ヘッドを読取
/書込回路構成に電気的に相互接続する。ロードビーム
アセンブリは読取/書込ヘッド/スライダアセンブリま
で近接して延びる一般的に平らな導電性部材と、導電性
部材上に置かれた第1の電気絶縁層と、第1の電気絶縁
層上に置かれた少なくとも1つの電気トレース経路と、
一般的に平らな導電性部材に接続され、その上にそれを
取囲むよう置かれ、さらに少なくとも1つの電気トレー
ス経路からスペースをあけられて多層シールド伝送線構
造を形成する、グラウンド面構造とを含む。
曲部/導体構造は記憶媒体に隣接して読取/書込ヘッド
/スライダアセンブリを支持し、かつヘッドを読取/書
込回路構成に電気的に相互接続する。この試みにおい
て、屈曲部/導体構造は読取/書込ヘッド/スライダア
センブリを支持するためのジンバルを有する一般的に平
らな導電性屈曲部材をさらに含む。第1の電気絶縁層が
屈曲部材上に形成される。第1および第2の電気トレー
ス経路が第1の電気絶縁層上に形成される。第2の電気
絶縁層が第1および第2の電気トレース経路上に形成さ
れる。第3および第4の電気トレース経路が第2の電気
絶縁層上に形成される。第3および第4の電気トレース
経路は互いに対して横方向にオフセットされ、それぞれ
第1および第2の電気トレース経路と縦方向に整列し、
かつそれらの上に置かれる。さらに、第1の電気トレー
ス経路が第4の電気トレース経路と並列接続され、第2
の電気トレース経路が第3の電気トレース経路と並列接
続され、それにより屈曲部材によってもたらされるグラ
ウンド面へのトレース経路キャパシタンスを均等にす
る。
な屈曲部/導体構造は記憶媒体に隣接して読取/書込ヘ
ッド/スライダアセンブリを支持し、かつヘッドを読取
/書込回路構成に電気的に相互接続する。屈曲部/導体
構造は読取/書込ヘッド/スライダアセンブリを支持す
るためのジンバルを有する一般的に平らな導電性屈曲部
材を含む。第1の電気絶縁層が屈曲部材上に置かれる。
第1および第2の電気トレース経路が第1の電気絶縁層
上に、横方向にスペースをあけられて置かれる。第2の
電気絶縁層が第1および第2の電気トレース経路上に置
かれる。第3および第4の電気トレース経路が第2の電
気絶縁層上に、横方向にスペースをあけられて置かれ
る。第3の電気絶縁層が第3および第4の電気トレース
経路上に置かれる。第5および第6の電気トレース経路
が第3の電気絶縁層上に、横方向にスペースをあけられ
て置かれる。この構成において、第1、第3および第5
の電気トレース経路は互いに対して縦および横方向に整
列し、かつ電気的に並列接続されて供給経路を形成し、
第2、第4および第6の電気トレース経路は互いに対し
て縦および横方向に整列し、これらもまた並列接続され
てリターン経路を形成し、それにより供給経路およびリ
ターン経路間の電極間キャパシタンスを実質的に増加さ
せることなくインダクタンスを低減する。トレースアレ
イインダクタンスをさらに低減するよう他のトレース経
路および層がこの構造に加えられてもよい。
局面および特徴は、添付の図面に関連して提供される好
ましい実施例の以下の詳細な説明を読むと、十分に認識
および理解されることとなるであろう。
似した符号は図を通して類似した部分または対応する部
分を示し、図1はハードディスクドライブ30のヘッド
/ディスクアセンブリ(HDA)の概略上面図を示す。
ハードディスクドライブ30は、この発明の第1の好ま
しい実施例として、トレース相互接続アレイ16を含む
屈曲部14を有する少なくとも1つのロードビームアセ
ンブリ10を採用する。図1は、意図されるその動作環
境内で用いられる、屈曲部14およびトレース相互接続
アレイ16を有するロードビームアセンブリ10を示
す。
たとえば、曲線状の矢印によって示される方向に少なく
とも1つの記憶ディスク36を回転するためのスピンド
ル34(および図示していないがスピンドルモータ)を
支持するための剛性ベース32を含む。ドライブ30は
また、旋回点35においてベース32に回転的に取付け
られたロータリアクチュエータアセンブリ40を含む。
アクチュエータアセンブリ40は音声コイル42を含
み、この音声コイル42は制御回路構成(図示せず)に
よって選択的に付勢されると移動して記憶ディスク36
の、向かい合う面上に規定される半径方向のトラック位
置にアクチュエータEブロック44およびヘッドアーム
46(およびロードビームアセンブリ10)を位置づけ
る。ロードビームアセンブリ10のうち少なくとも1つ
はその近端17でヘッドアーム46の末端に、たとえば
従来の玉据え込み技術(ball-swaging techniques )に
よって固定される。
では、2つのロードビームアセンブリ10がディスク3
6間のヘッドアーム46に取付けられ、1つのロードビ
ーム構造10が、スピンドル34上にスペースをあけら
れて置かれた多数のディスク36からなるディスクの積
重ねのうち最上部および最下部のディスクの上下にある
ヘッドアームに取付けられる。相互接続構造16は柔軟
性トレース/膜セグメント50に接続され、これはEブ
ロック44の側部に固定されるセラミックのハイブリッ
ド回路基板52まで延びる。セラミックハイブリッド回
路52は読取プリアンプ/書込ドライバ回路を形成する
半導体チップ54を固定し、かつそれに接続される。よ
り好ましくは、チップ54はハイブリッド回路52のセ
ラミック基板とEブロックの側壁との間に入れられ、か
つ適切な導電性接着剤または熱変換化合物によって側壁
に固定され、それによりチップ54の動作中に発生する
熱が伝導によってEブロックの中に消散し、かつ対流に
よって外向きに周囲の空気の中に消散する。
に、ロードビームアセンブリ10は一般的に平らに形成
されたステンレス鋼ロードビーム12と屈曲部14とを
含む。この例において、屈曲部14はたとえば約20ミ
クロンの厚さである薄いステンレス鋼シート材料から形
成される。約10ミクロンの厚さの、銅導体の2対の導
体トレース60および62のアレイにより相互接続構造
16の部分が形成され、この相互接続構造16は屈曲部
14の近端17からロードビームアセンブリ10のスラ
イダを支持する末端18にある別の接続パッドアレイ2
2まで延びる。変換器ヘッドスライダ20はロードビー
ム構造10の末端において、適切な接着剤によってジン
バル14に取付けられる。図6に示されるように、末端
18の接続パッド22はたとえば超音波溶接されたゴー
ルドボールボンド(gold ball bond)56によって、ス
ライダ本体の後縁上に形成された二重エレメント(4つ
の導体)の薄膜磁気抵抗読取/書込構造26の、整列し
た接続パッド24に接続するために設けられる。必ずし
もそうであるとは限らないが、スライダ本体20は好ま
しくは30%スライダである。
ベース25を含み、これはステンレス鋼屈曲部14に取
付けられた導体アレイ16の導電性トレース60および
62間に介在する。誘電層は好ましくは約10ミクロン
の厚さである。この発明の原理によると、屈曲部14
は、読取/書込ヘッドに取付けるジンバルを提供するこ
とに加えて、調整された幅(w)を有する1つまたはそ
れ以上の開口またはトラフならびに導体構造16の導電
性トレース60および62に対する配置を規定する。屈
曲部14に沿って規定されたこれらの縦方向の開口は、
たとえば、図14、15および16に関連して後述する
ように、アレイ16に対して幅の大きさ(w)を変化さ
せると導体構造のラインインピーダンスのインダクタン
ス、キャパシタンスおよび抵抗成分を調整することが可
能となるような態様で、導体アレイ16に対してスペー
スをあけられて配置される。したがって、この発明は導
体アレイ16をステンレス鋼屈曲部14と一体化するこ
とにより生ずる、導体アレイ16の、インダクタンス、
キャパシタンスおよび抵抗成分を含むインピーダンスの
電気特性を調整および制御するための方法を提供する。
6は読取/書込ヘッドおよび読取/書込プリアンプ/ド
ライバチップ54間を通る信号を伝えるためのマイクロ
ストリップ伝送線として働く。したがって、開口または
凹みのジオメトリはまた、トレース導体構造16の信号
経路に沿ってインピーダンスを制御するための重要な要
素である。
6はこの実施例において、少なくとも1対の導電性トレ
ース60および62を含み、これらは相互接続トレース
アレイ16の2つの層に重ねて整列して配置される。第
1の絶縁ポリイミド(柔軟性重合樹脂材料)層25は第
1の(内側)トレース60を薄いステンレス鋼屈曲部1
4から分離する。第2の絶縁ポリイミド層27は第1の
トレース60を第2の(外側)トレース62と切離し、
電気的に分離する。厳密に要求されているわけではない
が、約4ミクロンの厚さの付加的な絶縁層(図示せず)
がトレース62を保護するよう設けられてもよい。トレ
ース60および62間の誘電層27の厚さはこの例では
およそ10ミクロンであるため、インダクタンスを多大
に低減することができ、これは特にヘッド構造の誘導的
書込エレメントにつながる電流保持トレース対には非常
に望ましいことであろう。一方、トレースが、隣接する
トレース端縁に沿って最小でも約10ミクロンだけ分離
されて並行構成に配置される場合には、図5の構成は既
存のものよりも遙に大きなトレース間導体キャパシタン
スレベルをもたらす。
を示す。図7および8において、内側導体60は外側導
体62の側面とは横方向にずれて配置されている。この
構成によりトレース間キャパシタンスを制御可能に低減
することができる。内側トレース60が外側トレース6
2に対して横方向にずれてまたはオフセットされて配置
された量は受入れられるレベルに到達するようトレース
間キャパシタンスを調整または低減するために用いられ
得る。この例において、導体トレースの幅はたとえば約
100ミクロンである。図10、11および12は重な
りの関数としての、キャパシタンス、インダクタンスお
よびインピーダンスにおける変化をそれぞれ示し、10
0ミクロンは図5に示されるトレース60および62が
完全に重なることを意味し、0は図8に示されるトレー
ス60および62が横方向に全く重ならないことを意味
する。屈曲部14に対するキャパシタンスの影響はここ
では議論しない。
に、トレース導体が完全に重なるときのインダクタンス
は約8ナノヘンリであり、これは、同じ大きさのトレー
スが単一のトレース層において並行構成で配置される場
合のインダクタンス(14ナノヘンリ)よりも遙に低
い。しかし、図5の場合のキャパシタンスは並行な単一
層構成のトレース間電極キャパシタンスよりも遙に高
い。導体を部分的に重ならせることにより、トレースイ
ンダクタンスをかなり低減しつつ、トレース間キャパシ
タンスのレベルを許容可能なものとすることができる。
たとえば、5pFのキャパシタンスについては、20ミ
クロンの重なりを有する図7の型のトレースアレイから
のインダクタンスは14nHであり、並行構成において
はインダクタンスは20nHであろう。したがって、図
5、7および8の構成によると、電極間キャパシタンス
の所与の量に対するインダクタンスの値が非常に低くな
るだけでなく、低値のインダクタンスが得られる。
めの1つの方法が図13に示される。この実施例におい
ては3つのトレース層が存在する。すなわち、第1の層
(トレース60Aおよび62A)と、第2の層(トレー
ス60Bおよび62B)と、第3の層(トレース60C
および62C)とであり、これらは屈曲部14から隔て
られ、かつそれぞれ3つの誘電層25、27および29
によって互いに隔てられている。3層の導体60A、6
0Bおよび60Cは並列接続され、導体62A、62B
および62Cもまた並列接続される。この例において、
平行な導体60A、BおよびCにより供給経路が形成さ
れ、平行な導体62A、BおよびCによりリターン経路
が形成される。平行導体は個々のインダクタンスを平行
に発生するため、全体的なインダクタンスが低減する。
図13の構成は、プロセスおよび製造コストならびに最
終的なロードビーム/屈曲構造における許容可能な機械
的特質を考慮に入れて実際形成され得る、いかなる数の
層に拡張されてもよい。
のトレース層の数の関数としての高周波数抵抗、インダ
クタンスおよびキャパシタンスを示す。図13の型の6
つのトレース層形態を用いても、供給およびリターン経
路のトレース導体間のキャパシタンスは5pFより小さ
く、インダクタンスは13nHであり、導体トレースは
30ミクロンの幅にしかすぎない。個々のトレース導体
の幅を増加することにより、導体間キャパシタンスを名
目上増加して、インダクタンスをさらに低減することが
できる。図13のトレースアレイと図5、7および8の
トレースアレイとの動作条件の1つの違いは、図13の
構成では各誘電層の上下の電流が同じ方向に流れるが、
図5、7および8のアレイでは誘電層27の上下の電流
は反対方向に流れるという点である。
6は低インダクタンスによって特徴づけられる。これ
は、電流を伝えるトレース60および62間のスペース
が、トレース60および62の層を分離する誘電層27
の厚さの関数であるからである。図5のトレースの性質
が平らであるため、例示の構成は従来の並行トレース導
体構成と比較するとインダクタンスをかなり低減するこ
とができる。図5のトレースアレイ16に関して既に述
べた1つの欠点は、導電性トレース60および62が、
たとえば屈曲部14によって与えられるグラウンド面か
らの、導体の距離の関数である、グラウンドに対するキ
ャパシタンスを有することである。(このキャパシタン
スは、先に示した関連出願である米国出願連続番号第0
8/720,836号に記載されているように、導体下
の屈曲材料を取除き、かつ導体を並行アレイに配置する
ことによりかなり除去することができる。)図5のトレ
ース導体アレイは互いに横方向の位置に2つの導電性ト
レース60および62を有するため、外側トレース62
の、グラウンドに対するキャパシタンスは内側トレース
60の、グラウンドに対するキャパシタンスよりも遙に
低い。グラウンドに対するキャパシタンスがこのように
不均衡であることにより、図5の形態が差動回路の均衡
伝送線として用いられる場合には導体の特性間の深刻な
不整合の原因となる。
存在するグラウンド面キャパシタンスの不整合を排除す
る多層トレース構成を提供する。図17のトレースアレ
イにおいて、導体60および62の各々は2つのトレー
ス経路60A、60Bおよび62A、62Bに分けら
れ、それにより(読取または書込エレメントである)信
号供給およびリターン回路のための、4つのトレース経
路がアレイに存在する。各経路60および62は誘電層
25および27によって隔てられた内側層にトレース経
路(トレース60Aおよび62B)を有し、各経路はさ
らに、誘電層27によって隔てられた外側層にトレース
経路(トレース62Aおよび60B)を有する。したが
って、屈曲部14によって与えられた、グラウンド面に
対する純トレースキャパシタンスはトレース経路60お
よび62間で均衡し、グラウンドに対するキャパシタン
スによる不整合はすべて排除される。
態が57mmの長さに延び、導体が60ミクロンの幅で
あり、導電性トレース60および62ならびに誘電層2
5および27がすべて10ミクロンの厚さであるとする
と、外側導電性トレース62の、グラウンドに対するキ
ャパシタンスは1.70pFであり、内側導電性トレー
ス60の、グラウンドに対するキャパシタンスは11.
80pFである。図5のジオメトリが図17のジオメト
リと置換えられると、トレースセグメント60A、60
B、62Aおよび62Bの幅が30ミクロンであり、積
重ねられたトレース60Aおよび62Aが30ミクロン
だけ、積重ねられたトレース62Bおよび60Bから横
方向に隔てられ、さらに、同じ導体および誘電層厚さで
あるならば、導体60および62の各々の、グラウンド
に対するキャパシタンスは8.35pFである。このよ
うに、図17のトレースアレイは供給経路60およびリ
ターン経路62間の、グラウンドに対するキャパシタン
スを均等にすることがわかる。図17のトレースアレイ
は供給およびリターン経路を有する単一の信号ループを
示すが、所望の数であればいかなる数であってもよいサ
ービスループ経路に図17のアレイを複製することによ
り、多数のループを形成してもよい。図18は、包囲す
る屈曲シールド材料を分割して、信号導体トレースの上
下に挿入され、かつ信号導体トレースから横方向にオフ
セットされたトレースセグメントを形成して、トレース
間キャパシタンスを最小にすることにより、図17のキ
ャパシタンスをかなり低減する。図18は2つの誘電層
27および29によって隔てられた3つのトレース層と
して形成されたトレースエレメントアレイ16を示す。
(屈曲部14と最下層または最内層との間の誘電層25
は図示を簡単にするために図18から省かれている。)
図18の試みでは、連続した導体シートではなく、離散
的なグラウンドトレース64、66および68が形成さ
れて用いられ、サービスループ対60Aおよび60Bな
らびに62Aおよび62Bへのキャパシタンスと、図示
していないがグラウンド面へのキャパシタンスとを低減
するようにする。それぞれ上下にあるグラウンドトレー
スパターン64および66はサービストレース対60A
および60Bならびに62Aおよび62Bから横方向に
オフセットされる。グラウンドトレース68は活性サー
ビストレース対60Aおよび60Bならびに62Aおよ
び62Bと同じトレース層に形成される。
および選択的なエッチングか、または導電性トレースを
接着剤などによって誘電層に選択的に堆積、ラミネート
または装着することによるなどの方法によって、何らか
の適切なパターニング技術によって形成されている。
ッド26などの)進歩した二重エレメント変換器設計
の、読取および書込エレメントの信号経路のキャパシタ
ンスおよび/またはインピーダンスは、それぞれ読取お
よび書込導電性トレースアレイセグメントに、異なった
導体ジオメトリおよび構成を採用することにより、別個
に最適化され得ることが当業者には認識されるであろ
う。
て、すなわちジンバルを実現する、配置された導体屈曲
構造によって説明されたが、この発明がたとえば一体的
なジンバルロードビーム構造か、または絶縁保護膜を有
するかまたは有さない、近接して取付けられ、配置さ
れ、または埋込まれた導体を有する他の導電性懸架部材
に関連して用いられてもよいことが当業者には明らかで
ある。したがって、本件の開示は制限的なものとして解
されるべきではないものと理解されるべきである。以上
の開示を読んだ当業者にはさまざまな変更および修正が
明らかとなるであろう。したがって、前掲の特許請求の
範囲は発明の真の精神および範囲内のすべての変更およ
び修正を包含するものと解されることが意図される。
アレイを有する懸架アセンブリを含むディスクドライブ
の概略的な拡大平面図である。
レースを有する一体的な屈曲部/導体ロードビーム構造
の第1の好ましい実施例の概略的な拡大平面図である。
的なワイヤリングを有する図2のロードビーム構造の屈
曲部の拡大平面図である。
3の屈曲トレースアレイの読取/書込ヘッド接続領域の
拡大図である。
である。
レースアレイとスライダの読取/書込ヘッド接続パッド
との間の電気的なゴールドボール接続部とを示す、図2
のロードビーム構造のスライダ端部の拡大斜視図であ
る。
スパラメータを調整するよう横方向にオフセットされた
トレースを示す、図5に示された実施例の代替である発
明の実施例の断面を示す、概略的な拡大立面図である。
重なりが存在しないよう横方向に十分にずらして配置さ
れたトレースを示す、図7の実施例の変形であるトレー
スジオメトリを示す図である。
トレースとして形成された、図7および8の実施例に類
似する、発明の別の実施例の断面図を示す概略的な拡大
立面図である。
スの重なりの関数として導体間キャパシタンスをプロッ
トするデータのグラフ図である。
スの重なりの関数としてトレースインダクタンスをプロ
ットするデータのグラフ図である。
りの関数として図7および8のマイクロストリップ伝送
線の特性インピーダンスをプロットするデータのグラフ
図である。
ある、この発明の別の実施例の断面を示す概略的な拡大
立面図であり、この実施例ではトレースの、多数の層が
トレース層間に誘電膜の多数の層を含むことを示す図で
ある。
る平行トレース導体数の関数として抵抗をプロットする
データのグラフ図である。
る平行トレース導体数の関数としてインダクタンスをプ
ロットするデータのグラフ図である。
平行トレース導体数の関数としてキャパシタンスをプロ
ットするデータのグラフ図である。
対から横方向にスペースをあけられて整列し、屈曲基板
へのキャパシタンスを均等にする、図5、7、8および
13の実施例の代替であるさらなる実施例の断面を示
す、概略的な拡大立面図である。
され、上下トレースが活性サービスループトレース対ま
わりにファラデイ(静電)シールドを形成する、図5に
示される実施例の代替であるさらに別の自己シールド性
実施例の断面を示す、概略的な拡大立面図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 記憶媒体に隣接して読取/書込ヘッド/
スライダアセンブリを支持し、かつヘッドを読取/書込
回路構成に電気的に相互接続するための一体的なロード
ビームアセンブリであって、前記ロードビームアセンブ
リは、 前記読取/書込ヘッド/スライダアセンブリに近接して
延びる一般的に平らな導電性部材と、 前記導電性部材上に置かれた第1の電気絶縁層と、 前記第1の電気絶縁層上に置かれた第1の電気トレース
経路と、 前記第1の電気トレース経路上に置かれた第2の電気絶
縁層と、 前記第2の電気絶縁層上に置かれた第2の電気トレース
経路とを含み、 前記第2の電気トレース経路は前記第1の電気トレース
経路に対して横方向に整列し、前記一体的なロードビー
ムアセンブリのインダクタンス、キャパシタンスおよび
抵抗のうち少なくとも1つを制御するようにする、一体
的なロードビームアセンブリ。 - 【請求項2】 前記一般的に平らな導電性部材が、前記
記憶媒体に密に近接して前記読取/書込ヘッド/スライ
ダアセンブリを位置づけるためのジンバルを含む、請求
項1に記載の一体的なロードビームアセンブリ。 - 【請求項3】 前記第2の電気トレース経路が、前記第
1の電気トレース経路に対して横方向にオフセットされ
る、請求項1に記載の一体的なロードビームアセンブ
リ。 - 【請求項4】 前記第1および第2の電気トレース経路
が前記第1の絶縁層上に置かれ、第3および第4の電気
トレース経路が前記第2の電気絶縁層上に置かれ、前記
第3および第4の電気トレース経路が互いに対して横方
向にオフセットされ、かつそれぞれ前記第1および第2
の電気トレース経路上に縦方向に整列して置かれ、前記
第1の電気トレース経路が前記第4の電気トレース経路
と並列接続され、前記第2の電気トレース経路が前記第
3の電気トレース経路と並列接続される、請求項1に記
載の一体的なロードビームアセンブリ。 - 【請求項5】 前記第1および第2の電気トレース経路
が前記第1の電気絶縁層上に横方向にスペースをあけら
れて形成され、前記第3および第4の電気トレース経路
が前記第2の電気絶縁層上に横方向にスペースをあけら
れて形成され、第3の電気絶縁層が前記第3および第4
の電気トレース経路上に形成され、第5および第6の電
気トレース経路が前記第3の電気絶縁層上に横方向にス
ペースをあけられて形成され、前記第1、第3および第
5の電気トレース経路が互いに対して縦および横方向に
整列し、かつ並列接続され、前記第2、第4および第6
の電気トレース経路が互いに対して縦および横方向に整
列され、かつ並列接続される、請求項1に記載の一体的
なロードビームアセンブリ。 - 【請求項6】 前記第1の電気絶縁層上に置かれた複数
の電気信号グラウンドトレース経路と、前記第2の電気
絶縁層上に置かれた複数の電気信号トレース経路とをさ
らに含み、前記電気信号トレース経路は前記電気信号グ
ラウンドトレース経路に対して横方向に整列して前記一
体的なロードビームアセンブリのインダクタンス、キャ
パシタンスおよび抵抗のうち少なくとも1つを制御する
ようにする、請求項1に記載の一体的なロードビームア
センブリ。 - 【請求項7】 前記電気信号トレース経路上に置かれた
第3の電気絶縁層と、前記第3の電気絶縁層上に置かれ
た複数の上部電気信号グラウンドトレース経路とをさら
に含み、前記上部電気信号グラウンドトレース経路は前
記電気信号グラウンドトレース経路に対して横方向に整
列して前記一体的なロードビームアセンブリのインダク
タンス、キャパシタンスおよび抵抗のうち少なくとも1
つを制御する、請求項6に記載の一体的なロードビーム
アセンブリ。 - 【請求項8】 前記一体的なロードビームアセンブリの
インダクタンス、キャパシタンスおよび抵抗のうち少な
くとも1つの調整するよう選択された距離をおいて、前
記電気信号トレース経路の外に向かって前記第2の電気
絶縁層上に置かれる第2のレベルの電気信号グラウンド
トレース経路をさらに含む、請求項6に記載の一体的な
ロードビームアセンブリ。 - 【請求項9】 記憶媒体に隣接して読取/書込ヘッド/
スライダアセンブリを支持し、かつ前記ヘッドを読取/
書込回路構成に電気的に相互接続するための一体的なロ
ードビームアセンブリであって、前記ロードビームアセ
ンブリは、 前記読取/書込ヘッド/スライダアセンブリに近接して
延びる一般的に平らな導電性部材と、 前記導電性部材上に置かれた第1の電気絶縁層と、 前記第1の電気絶縁層上に置かれた少なくとも1つの電
気トレース経路と、 前記一般的に平らな導電性部材の上に置かれかつそれを
取囲むよう接続され、さらに少なくとも1つの前記電気
トレース経路からスペースをあけられて置かれたグラウ
ンド面構造とを含む、一体的なロードビームアセンブ
リ。 - 【請求項10】 前記少なくとも1つの電気トレース経
路上に置かれ、前記グラウンド面を前記トレース経路か
ら隔てる第2の電気絶縁層をさらに含む、請求項9に記
載の一体的なロードビームアセンブリ。 - 【請求項11】 前記第1の電気絶縁層上に置かれた信
号経路を規定し、かつ前記グラウンド面構造によって包
囲される複数の電気トレースを含む、請求項9に記載の
一体的なロードビームアセンブリ。 - 【請求項12】 記憶媒体に隣接して読取/書込ヘッド
を支持し、かつ前記ヘッドを読取/書込回路構成に電気
的に相互接続するための一体的な屈曲部/導体構造であ
って、前記屈曲部/導体構造は、 前記読取/書込ヘッドを支持するためのジンバルを有す
る一般的に平らな導電性屈曲部材と、 前記屈曲部材上に置かれた第1の電気絶縁層と、 前記第1の電気絶縁層上に置かれた第1の電気トレース
経路と、 前記第1の電気トレース経路上に置かれた第2の電気絶
縁層と、 前記第2の電気絶縁層上に置かれた第2の電気トレース
経路とを含み、前記第2の電気トレース経路は前記第1
の電気トレース経路に対して横方向にオフセットされ
る、一体的な屈曲部/導体構造。 - 【請求項13】 記憶媒体に隣接して読取/書込ヘッド
/スライダアセンブリを支持し、かつ前記ヘッドを読取
/書込回路構成に電気的に相互接続するための一体的な
屈曲部/導体構造であって、前記屈曲部/導体構造は、 前記読取/書込ヘッド/スライダアセンブリを支持する
ためのジンバルを有する一般的に平らな導電性屈曲部材
と、 前記屈曲部材上に置かれた第1の電気絶縁層と、 前記第1の電気絶縁層上に置かれた第1および第2の電
気トレース経路と、 前記第1および第2の電気トレース経路上に置かれた第
2の電気絶縁層と、 前記第2の電気絶縁層上に置かれた第3および第4の電
気トレース経路とを含み、 前記第3および第4の電気トレース経路は互いに対して
横方向にオフセットされ、かつ前記第1および第2の電
気トレース経路の上部にそれぞれ縦方向に整列し、 前記第1の電気トレース経路は前記第4の電気トレース
経路と並列接続され、前記第2の電気トレース経路は前
記第3の電気トレース経路と並列接続される、一体的な
屈曲部/導体構造。 - 【請求項14】 記憶媒体に隣接して読取/書込ヘッド
/スライダアセンブリを支持し、かつ前記ヘッドを読取
/書込回路構成に電気的に相互接続するための一体的な
屈曲部/導体構造であって、前記屈曲部/導体構造は、 前記読取/書込ヘッド/スライダアセンブリを支持する
ためのジンバルを有する一般的に平らな導電性屈曲部材
と、 前記屈曲部材上に置かれた第1の電気絶縁層と、 前記第1の電気絶縁層上に、横方向にスペースをあけら
れて置かれた第1および第2の電気トレース経路と、 前記第1および第2の電気トレース経路上に置かれた第
2の電気絶縁層と、 前記第2の電気絶縁層上に、横方向にスペースをあけら
れて置かれた第3および第4の電気トレース経路と、 前記第3および第4の電気トレース経路上に置かれた第
3の電気絶縁層と、 前記第3の電気絶縁層上に、横方向にスペースをあけら
れて置かれた第5および第6の電気トレース経路とを含
み、 前記第1、第3および第5の電気トレース経路は互いに
対して縦および横方向に整列し、かつ並列接続され、 前記第2、第4および第6の電気トレース経路は互いに
対して縦および横方向に整列し、かつ並列接続される、
一体的な屈曲部/導体構造。
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