JPWO2012147151A1 - ヘッドジンバルアセンブリ、ヘッドアセンブリ及び磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

磁気ディスクの薄型化に悪影響を及ぼすことなく、左右のバランスの低下と風乱による影響を抑制し、レーザダイオードの放熱性にも優れた熱アシスト磁気記録用のヘッドジンバルアセンブリを提供する。このため、レーザダイオードを搭載したサブマウントをヘッドスライダの左右いずれか一方の側面に実装する。また、レーザダイオードに対する給電用の二本のリード線の一方を、ヘッドスライダの気体流出側に形成されたヘッドスライダ電極の外周を周回した上で、サブマウントの実装側とは反対側のヘッドスライダ側面まで引き回す。

Description

本発明は、ヘッドジンバルアセンブリ、ヘッドアセンブリ及び磁気ディスク装置に関し、特に、熱アシスト磁気記録ヘッドの取り付け構造に関する。

今日、磁気ディスク装置は、パーソナルコンピュータの記憶装置として一般に使用されている。さらに近年において、磁気ディスク装置は、カーナビゲーションシステムや録画対応のテレビ等にまで用途が拡大しつつある。これらの機器では、扱うデータや画像の容量がますます増加する傾向にある。これに伴い、磁気ディスク装置には記録容量の増加も求められている。従来と同程度の筺体寸法のまま、磁気ディスク装置の記録容量を増加させるには、記録媒体における記録密度の向上が必要となる。

磁気ディスクの記録密度を向上する技術の一つとして、熱アシスト磁気記録方式が提案されている。熱アシスト磁気記録方式は、記録媒体の微小領域に磁場と熱を印加し、データを高密度に記録する。因みに、記録媒体の微小領域を加熱するデバイスとしては、近接場光学素子が一般に用いられる。近接場光学素子は、ヘッドスライダに実装される磁気記録素子の近傍に配置され、外部のレーザダイオードから導かれる光を近接場光に変換して出力する。

特許文献１には、凹部内にレーザダイオードを収納したサブマウントを、ヘッドスライダの表面に実装する方式の熱アシスト磁気記録ヘッドが開示されている。熱アシスト磁気記録ヘッドにはジンバルが取り付けられており、これらは揺動可能にロードビームに支持されている。

特許文献２には、直線状の共振器を有するレーザダイオードをヘッドスライダの側面に設置し、レーザダイオードからの光をヘッドスライダの側面側から受け入れる熱アシスト磁気記録ヘッドが開示されている。

特開２００７−３３５０２７号公報 特開２０１０−２７１８５号公報

しかし、特許文献１に係る熱アシスト磁気記録ヘッドでは、ロードビームの揺動中心からヘッドスライダの媒体対向面までの距離が、ヘッドスライダのみをロードビーム上に支持する場合に比して大きくなる。このため、当該ヘッドが風乱を受けて傾く際の磁気記録素子の位置ずれが増大する問題がある。また、この距離の増大は、磁気ディスク装置の筺体を薄型化する際の障害になる。特に、複数枚の記録媒体を同軸方向に実装する磁気ディスク装置の場合、当該距離の増大は薄型化の障害となる。

一方、特許文献２に係る熱アシスト磁気記録ヘッドは、直線状の共振器を有するレーザダイオードを、ヘッドスライダの左右いずれかの側面に実装する。この際、レーザダイオードの共振方向は、ヘッドスライダの長手方向に対して直交する方向となる。このため、特許文献２に係る熱アシスト磁気記録ヘッドは、ヘッドアセンブリの左右方向に大型化し、風乱を受けやすくなる。また、この構造のため、当該ヘッドには、ヘッドアセンブリの左右方向に対し、中心軸回りの回転モーメントが発生し易くなる。このため、ヘッドの姿勢の安定性が低下し易い。

また、特許文献２の場合、ヘッドスライダの左右に迂回して取り回されるリード線の本数が一致しなくなる。すなわち、複数のリード線が絶縁材上に実装される左右一対のトレースのうち一方の面積が増加する。この結果、回転モーメントが発生し、風乱によってヘッドの安定性が低下し易くなる。

そこで、本発明は、レーザダイオードを取り付けたサブマウントを、レーザダイオードの主な共振方向がヘッドアセンブリの長手方向を向くように、ヘッドスライダの左右いずれか一方の側面に実装する。

また、レーザダイオードに対する給電用の２本のリード線のうちの一本が、ヘッドスライダの気体流出側のヘッドスライダ電極の外周を周回し、かつ、サブマウントの取り付け面とは反対面のヘッドスライダ側面を迂回するように取り回し、残る１本のリード線を前記ヘッドスライダ電極の外周を周回させることなくサブマウントの取り付け面と同じ側のヘッドスライダ側面の側に取り回す。

本発明の場合、ロードビームとヘッドスライダの間にレーザダイオードとサブマウントを実装せずに済む。このため、ロードビームの揺動中心から媒体対向面までの距離を低減することができる。また、ヘッドアセンブリが左右に大型化せずに済み、ヘッドの安定性を高めることができる。

また、本発明の場合、レーザダイオードに対する給電用の２本のリード線を１本ずつヘッドスライダの左右両側に取り回すことができる。これにより、ヘッドスライダに対して左右に取り回されるリード線の本数を等しくでき、リード線を実装する左右一対のトレースの面積も等しくできる。結果的に、回転モーメントの発生を抑制し、ヘッドの安定性を高めることができる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

実施形態に係る磁気ディスク装置から筺体カバーを取り外した状態を示す外観図。 実施形態に係るヘッドアセンブリの全体構成を示す斜視図。 実施形態に係るヘッドジンバルアセンブリを拡大して示す斜視図。 実施形態に係るヘッドジンバルアセンブリを拡大して示す側面図。 実施形態に係るヘッドジンバルアセンブリの断面を拡大して示す図。 実施形態に係るレーザダイオードの構造を説明する斜視図。 一般的なレーザダイオードの構造を説明する斜視図。 レーザダイオードとサブマウントの取付構造を拡大して示す図。 実施形態に係るヘッドジンバルアセンブリの先端構造を一部分解して示す図。 実施形態に係るヘッドジンバルアセンブリのうちレーザダイオードの実装面側の取付構造を拡大して示す図。 温度の評価点の説明に使用するヘッドジンバルアセンブリの斜視図。 従来の配線構造と実施形態に係る配線構造による放熱特性の違いを説明する図。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明の実施態様は、後述する形態例に限定されるものでなく、その技術思想の範囲において、種々の変形が可能である。また、説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化されている。また、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。

［磁気ディスク装置の全体構成］
図１に、実施の形態に係るヘッドジンバルアセンブリを適用した磁気ディスク装置１の全体構成を説明する。なお、同図において、磁気ディスク装置１のトップカバーの図示は省略している。

磁気ディスク装置１の機構的構成要素は筐体６内に収容される。筐体６には、データを記録する記録媒体としての磁気ディスク媒体２と、磁気ディスク媒体２へのアクセス（データの読み書き）に使用するヘッドジンバルアセンブリ１０を実装するヘッドアセンブリ９の駆動機構を収容する。

磁気ディスク媒体２は、筺体６の底面に固定されたスピンドルモータ３に取り付けられている。磁気ディスク媒体２は、スピンドルモータ３により所定の角速度で回転駆動される。図１の場合、磁気ディスク媒体２は、反時計回りに回転駆動される。

ヘッドアセンブリ９は、アクチュエータアセンブリ４の先端に支持される。アクチュエータアセンブリ４は、その一端側が回転軸８を中心に両方向に回転可能に取り付けられる。このアクチュエータアセンブリ４は、ボイスコイルモータ７により回転駆動される。

ヘッドアセンブリ９は、サスペンション５とヘッドジンバルアセンブリ１０で構成される。サスペンション５は、アクチュエータアセンブリ４の先端側に取り付けられる。ここで、サスペンション５は板ばねとして機能する。サスペンション５の先端にはヘッドジンバルアセンブリ１０が取り付けられる。

ヘッドアセンブリ９は、非アクセス時、磁気ディスク媒体２の外側に退避される。もっとも、非アクセス時に、ヘッドアセンブリ９を、磁気ディスク媒体２の内周領域に移動させても良い。

アクセス時、ヘッドジンバルアセンブリ１０は、回転する磁気ディスク媒体２の間に存在する空気の粘性による圧力と、サスペンション５による磁気ディスク媒体２の方向に加えられる圧力とがバランスした状態になる。すなわち、ヘッドジンバルアセンブリ１０は、磁気ディスク媒体２の表面に浮上した状態にある。

筐体６に実装される各構成要素は、不図示の回路基板上の制御回路により制御される。回路基板は、筐体６の内部に実装されていても良いし、筐体６の外部に存在しても構わない。

［ヘッドアセンブリの構成］
次に、ヘッドアセンブリ９の構成例を説明する。図２Ａに、ヘッドアセンブリ９の全体構成を示す斜視図を示す。なお、図２Ａは、磁気ディスク媒体２の側からヘッドアセンブリ９を見た図である。すなわち、磁気ディスク媒体２と対向する面を表している。

図２Ｂは、図２Ａのうち円で囲んだ部分の拡大図である。図２Ｃ及び図２Ｄは、ヘッドジンバルアセンブリ１０を図２Ｂ中の仮想線部分で切断した図である。なお、これらの図は、ロードビーム１７が配置される側を下側、熱アシスト磁気記録ヘッドスライダ（以下「ヘッドスライダ」という。）１１が設置される側を上側として示している。また、図中の矢印ｆｏは気体流の流出側を表し、矢印ｆｉは気体流の流入方向を表す。この明細書では、矢印ｆｏの方向を前方、矢印ｆｉの方向を後方とも呼ぶ。

図２Ａに示すように、ヘッドアセンブリ９は、サスペンション５と、ヘッドジンバルアセンブリ１０で構成される。サスペンション５は、複数本のリード線が実装されたトレース１５（１５ａ、１５ｂ）と、ジンバル１６と、ロードビーム１７と、マウントプレート１８を有している。ヘッドジンバルアセンブリ１０は、ヘッドスライダ１１と、ヘッドスライダ１１を支持するジンバル１６とで構成される。

ロードビーム１７は、精密な薄板バネであり、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などによって形成される。その剛性は、ジンバル１６よりも高い。ロードビーム１７は、バネ特性を有し、当該バネ特性によりヘッドスライダ１１への荷重を発生させる。ジンバル１６はロードビーム１７上に支持される。ジンバル１６はステンレス鋼（ＳＵＳ）で形成される。

ジンバル１６は、ロードビーム１７の上面に弾性的に支持される。すなわち、ジンバル１６は自由に傾くことができる。このジンバル１６の傾きにより、スライダ１１の姿勢が制御される。ジンバル１６の上面には、複数のリード線１４ａ〜１４ｈを配線したトレース１５が形成される。トレース１５は、前方側で２つのトレース１５ａ及び１５ｂに分岐される。

この実施例の場合、右側のトレース１５ａには４本のリード線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｇが配線される。一方、左側のトレース１５ｂには４本のリード線１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ及び１４ｈが配線される。これら８本のうちリード線１４ａ〜１４ｆの６本がヘッドスライダ電極３７用である。残る２本、すなわちリード線１４ｇ及び１４がサブマウント電極用及びレーザダイオード電極用である。

ここで、６本のリード線１４ａ〜１４ｆに対応する６個のヘッドスライダ電極３７は、ヘッドスライダ１１の前面側に配置される。すなわち、気体流出側ｆｏのヘッドスライダ１１の側面に配置される。従って、一組のリード線１４ａ〜１４ｃは、ヘッドスライダ１１の後方側から右辺を迂回して前方に進み、対応する電極に接続される。

また、一組のリード線１４ｄ〜ｆは、ヘッドスライダ１１の後方側から左辺を迂回して前方に進み、対応する電極に接続される。なお、図２Ｂに示すように、リード線１４ｄ〜ｆは、サブマウント１３の下側を通ってヘッドスライダ１１の前方側に取り回される。レーザダイオード電極とのコンタクト及びサブマウント電極とのコンタクトは、後述するように、サブマウント１３の下面側に設けられる。

ここで、リード線１４ｇとリード線１４ｈの各終端は電気的に分離されているが、仮想的に各終端を前後方向に延長すると、リード線１４ｇ及び１４ｈはあたかも１本のリード線としてつながり、その配線パターンが他のリード線１４ａ〜ｆを含めて左右対称となる。

この実施例の場合、リード線１４ｇは、ヘッドスライダ１１の後方側から右辺を迂回して前方に進み、更に、ヘッドスライダ電極３７に接続される全てのリード線１４ａ〜１４ｆの外周を迂回してヘッドスライダ１１の左辺側に配置されるレーザダイオード電極に接続される。一方、リード線１４ｈは、ヘッドスライダ１１の後方側から左辺を迂回しサブマウント電極に接続される。

ヘッドスライダ１１は、トレース１５の形成面と同じ面側でジンバル１６に固定される。ロードビーム１７のうちヘッドスライダ１１と対向する領域部分には、上に凸形状のディンプル２８が形成される。ディンプル２８は、その周辺のロードビーム１７よりも上方に一段高く形成されている。このディンプル２８において、ロードビーム１７とジンバル１６は接触する。すなわち、ジンバル１６はディンプル２８で支持される。この構造により、ヘッドスライダ１１及びジンバル１６は、ディンプル２８を中心に揺動することができる。

レーザダイオード１２を取り付けたサブマウント１３は、ヘッドスライダ１１の一方の側面に固定される。図２Ａ〜図２Ｄの場合、サブマウント１３は、ヘッドスライダ１１の左側面に固定される。サブマウント１３は、側面形状が逆Ｌ字形状に形成される。図２Ａ〜図２Ｄの場合、サブマウント１３の前方側が肉薄に形成され、後方側が肉厚に形成される。

図３に、レーザダイオードの構造例を示す。図３は、サブマウント１３と接合するレーザダイオード１２の面が上になるように示している。レーザダイオード１２は、サブマウント１３の肉薄部分に接合される。

図３に示すように、レーザ光２２を発振する共振器１９は、共振路内に２つの角部２０ａ及び２０ｂを有する。当該角部２０ａ及び２０ｂにはミラー構造が形成される。ミラー構造が存在することにより、レーザダイオード１２の側面に形成された出射端２１からレーザ光２２が出射される。レーザ光２２は、レーザダイオード１２の長手方向に対して直交する方向に出力される。

レーザダイオード１２の側面のうち共振器１９の形成面とは反対側の面にレーザダイオード電極２３が形成される。図３では、下面側にレーザダイオード電極２３が形成される。リード線１４ｇを通じてレーザダイオード電極２３に電力が供給されることで、レーザ光２２が発生される。

図３は、角部が２個の場合を示しているが、角部の数は２個に限定されない。角部の数は、例えば１個であっても良く、３個以上でも良い。参考までに、一般的なレーザダイオード１２の構造を図４に示す。一般的なレーザダイオードでは、共振器１９が直線状に形成され、レーザダイオードの長手方向にレーザ光２２が出射される。

図３に示すレーザダイオード１２の説明に戻る。本実施例の場合、レーザダイオード１２から出射されたレーザ光２２は、図２Ｄに示すように、ヘッドスライダ１１の側面に設けられた導波路入口２４ａから、ヘッドスライダ１１内部に設けられた導波路２４に入射される。

この後、入射したレーザ光は、曲がり部２４ｂで進行方向が上方に折り曲げられた後、別の導波路２４を介して対向面１１ａへと導かれる。対向面１１ａは、磁気ディスク媒体２と対向する位置のヘッドスライダ１１の表面である。ヘッドスライダ１１のうち対向面１１ａの近傍位置（表面近傍）には、近接場光変換部２５が形成される。レーザ光は、近接場光変換部２５で近接場光２６に変換され、磁気ディスク媒体２に出射される。

ヘッドスライダ１１は、対向面１１ａにABS（Air Bearing Surface）を有している。このため、ヘッドスライダ１１は、回転する磁気ディスク媒体２上に存在する気体のくさび膜効果により浮上する。なお、図２Ｃに示すように、ヘッドスライダ１１の気体流出側ｆｏの端部には、磁気記録素子２７が搭載される。磁気記録素子２７は、近接場光の出射領域の近傍に配置される。因みに、ヘッドスライダ１１には不図示の磁気再生素子も搭載される。

近接場光変換部２５は、不図示の近接場光学素子を有する。近接場光学素子は、プラズモン共鳴によりレーザ光２２を励起し、近接場光２６を発生する。なお、導波路２４は、その断面積を下端に向けて狭小化されたプローブ型でも良い。導波路２４は、石英などのレーザ光を透過する特性の材料で構成される。曲がり部２４ｂは、導波路２４がある一定の曲率をもって湾曲している構造でも良いし、ミラー構造を形成した構造でも良い。

サブマウント１３は、シリコン、窒化アルミニウム、炭化珪素等、レーザダイオード１２に対する熱伝導率が高く、熱膨張率の小さい材料で構成する。サブマウント１３は、ヘッドスライダ１１の一方の側面に、金属フィラー等を含む熱伝導率の高い接着剤等で固定される。

図２Ｄは、サブマウント１３をヘッドスライダ１１の左側面に固定された例を表しているが、配線等の配置関係を左右で入れ替えても良い。すなわち、サブマウント１３は、ヘッドスライダ１１の右側面に固定しても良い。

[サブマウントの構造及びレーザダイオードの取り付け構造]
図５に、本実施例に係るサブマウント１３の側面図を示す。なお、図５は、ヘッドジンバルアセンブリ１０の左側面図に当たる。図５に示ように、サブマウント１３の長手方向の長さＬ２は、レーザダイオード１２の長手方向の長さＬ１よりも大きい。また、レーザダイオード１２が実装される位置（すなわち気体流出側ｆｏ）でのサブマウント１３の厚さｔ１は、気体流入側ｆｉの厚さｔ２より小さい。すなわち、サブマウント１３は、側面形状が逆Ｌ字形状に形成されている。

サブマウント１３を逆Ｌ字形状に形成することにより、サブマウント１３は２面においてレーザダイオード１２と接合することができる。この構造は、サブマウント１３の長手方向の長さをレーザダイオード１２と同程度とする（すなわち、長さＬ１とする）場合に比して接合面積を大きくすることができる。

サブマウント１３とレーザダイオード１２の接合面積が増加することにより、従来構造に比して、レーザダイオード１２で発生した熱を効率的にサブマウント１３やヘッドスライダ１１に逃がすことができる。すなわち、放熱特性を高めることができる。

さらに、本実施例の場合、接合面は、同一平面上にない２面である。このため、磁気ディスク装置１の外側から衝撃が加えられた場合の耐衝撃性も向上する。

ところで、ヘッドスライダ１１は、その多くの部分が、熱伝導率の比較的高いAlTiC で形成される。さらに、ヘッドスライダ１１が磁気ディスク媒体２の表面から数nmから数十nmのオーダで浮上している場合、磁気ディスク媒体２と対向面１１ａとの間の熱伝達率は、数万(W/m＾2・K)もの高値で与えられる。

従って、レーザダイオード１２で発生する熱の放熱特性の向上には、サブマウント１３とヘッドスライダ１１の間で移動する熱量の増加が効果的である。もっとも、サブマウント１３とヘッドスライダ１１を接着する接着剤の熱伝導率は、サブマウント１３やヘッドスライダ１１に比べると小さい。

一方、本実施例で使用する逆Ｌ字形状のサブマウント１３は、従来構造に比して、接着剤による接着面積を大きくすることができる。従って、本実施例で採用する逆Ｌ字形状のサブマウント１３の構造は、レーザダイオード１２で発生する熱を効率的にヘッドスライダ１１に伝播するのに適している。結果的に、熱アシスト磁気記録ヘッドの信頼性を向上させることができる。

また、レーザダイオード１２をヘッドスライダ１１の側面側に配置する場合、ロードビーム１７に設けたディンプル２８の中心（揺動中心）からヘッドスライダ１１の対向面１１ａまでの距離は、熱アシスト機構を有しない従来構造と同じである。このため、熱アシスト磁気記録ヘッドが風乱を受けて傾いた際に、磁気記録素子２７の位置ずれが増大する問題を防止することができる。

また、レーザダイオード１２をヘッドスライダ１１の側面側に配置する場合、ヘッドジンバルアセンブリ１０の上下方向の厚みは、熱アシスト機構を有しない従来構造と同じになる。従って、特に複数枚の磁気ディスク媒体２を同軸上に実装する場合においても、磁気ディスク装置１の筺体６の薄型化を妨げない効果が期待できる。

また、本実施例の場合、レーザダイオード１２の長手方向（主要な共振方向）は、ヘッドスライダ１１の側面に対して平行であり、レーザ光２２は角部２０ａを通じてヘッドスライダ１１に入射される。このため、主要な共振方向が左右方向となるようにレーザダイオード１２をジンバル１６上に実装する場合に比して、ヘッドスライダ１１とレーザダイオード１２（サブマウント１３）の設置幅を短くできる。結果的に、左右方向の中心軸回りの回転モーメントを大幅に低減することができる。

従って、ヘッドスライダの浮上特性の悪化を大きく抑えることができる。また、磁気ディスク媒体２と対面する対向面１１ａのABS面構造の修正により、ヘッドジンバルアセンブリ１０の浮上特性を補正することができる。

[リード線と電極との接続]
前述したレーザダイオード１２は、その共振器１９の形成面（接合面）において、サブマウント１３に接合される。接合には半田３０を使用する。半田３０は導電性を有し、クリープ変形が極めて小さいAu-Sn半田を用いることが好ましい。

サブマウント１３の接合面１３ａには、レーザダイオード１２に給電するためのサブマント電極３１が形成される。サブマウント電極３１は、レーザダイオード１２が実装される接合面１３ａだけでなく、サブマウント１３の長手方向の全長に亘って形成される。すなわち、サブマウント電極３１は、サブマウント１３の厚さがｔ２で与えられるレーザダイオード１２の非実装部まで一体に形成される。この非実装部分において、サブマウント電極３１は、導電性接着剤又は半田等の接合剤３２ａを介し、リード線１４ｈに接続される。すなわち、非実装部分がリード線１４ｈとサブマウント電極３１とのコンタクト領域となる。

レーザダイオード１２のうち実装面とは反対側の面に形成されるレーザダイオード電極２３は、導電性接着剤又は半田等の接合剤３２ｂによってリード線１４ｇに接続される。すなわち、レーザダイオード電極２３がリード線１４ｇとのコンタクト領域になる。レーザダイオード１２は、これら２本のリード線１４ｇ及び１４ｈを通じて給電されると、レーザ光２２を発光する。

前述したように、ヘッドジンバルアセンブリ１０には、レーザダイオード１２に対する給電用のリード線１４ｇ及び１４ｈ以外にも、６本のリード線１４ａ〜１４ｆが配線される。

これら６本のリード線１４ａ〜１４ｆは、ヘッドスライダ１１の気体流出側ｆｏからヘッドスライダ電極３７にそれぞれ接続される。リード線１４ａ〜１４ｆとヘッドスライダ電極３７との接続には半田が使用される。ヘッドスライダ電極３７は、ヘッドスライダ１１の内部において、磁気記録素子２７、磁気再生素子、その他の素子に不図示の配線を通じて接続される。

リード線１４ａ〜１４ｈは、ヘッドスライダ１１よりも前方側において、その上面側（表面側）を剥き出した状態のままトレースベース材３５に形成される。トレースベース材３５は、ポリイミド等の絶縁材で構成されている。これに対し、リード線１４ａ〜１４ｈは、それ以外の場所で、トレースカバー材３６で上面側（表面側）が覆われている。すなわち、リード線１４ａ〜１４ｈは、トレースカバー材３６で絶縁保護されている。

なお、８本のリード線１４ａ〜１４ｈは、ヘッドスライダ１１の左右に４本ずつ均等に配置される。このうち、リード線１４ａ〜１４ｃ及び１４ｇは、ヘッドスライダ１１の右側のトレース１５ａ上に形成される。残りのリード線１４ｄ〜１４ｆ及び１４ｈは、ヘッドスライダ１１の左側のトレース１５ｂ上に形成される。これら２本のトレース１５ａ及び１５ｂは気体流入側方向に取り回された後、図２Ａに示すように最終的には１本のトレース１５に合流される。

図５に示すように、ヘッドスライダ１１よりも気体流出ｆｏ側部分において、４本のリード線１４ｄ〜１４ｇは、トレースベース材３５の裏側からジンバル１６ａで支持される構造をもつ。図５の場合、ジンバル１６ａは、内側から３本目に位置するリード線１４ｆの背後までの領域を支えるように形成される。すなわち、ジンバル１６ａは、トレースベース材３５を裏面から支持する。このため、単体では柔らかく、変形が生じ易いトレースベース材３５上で、リード線１４とヘッドスライダ電極３７を半田３３により接合する際の位置決めが容易になる。

なお、半田接合には、ソリッド半田ボール（ＳＢＢ）やソルダージェットが用いられる。ソリッド半田ボールを用いる場合、レーザ光による加熱により半田付けが行われる。

[リード線１４ｇ及び１４ｈの配線パターン]
レーザダイオード電極２３に接続されるリード線１４ｇと、サブマウント電極３１に接続されるリード線１４ｈは、図６に示すように、そのいずれか一方が、ヘッドスライダ電極３７とリード線１４ａ〜１４ｆの全ての外周を周回するように取り回される。なお、全ての外周を周回するように取り回されるリード線は、レーザダイオード１２の実装側（左側）とは反対側のヘッドスライダ１１の側面（右側面）に取り回された後、トレース１５ａを通じて気体流入側ｆｉに引き回される。

リード線１４ｇとリード線１４ｈのうちの他方は、ヘッドスライダ１１の前方側に取り回されることもなく、トレース１５ｂを通じて気体流入側ｆｉに引き回される。

この実施例の場合、レーザダイオード電極２３に接続されるリード線１４ｇが、ヘッドスライダ電極３７及びリード線１４ａ〜１４ｆの外周を周回するように取り回される。一方、サブマウント電極３１に接続されるリード線１４ｈが、レーザダイオード１２の非実装領域にあるサブマウント電極３１からトレース１５ｂに取り回される。

なお、リード線１４ａ〜１４ｆは、記録信号、再生信号、浮上量調整信号等の伝送用に２本一組で用いられる。これら６本のリード線１４ａ〜１４ｆのうちの３本は、ヘッドスライダ１１の右側に取り回されてトレース１５ａに取り込まれ、残る３本はヘッドスライダ１１の左側に取り回されてトレース１５ｂに取り込まれる。本実施例の場合、これらのリード線は計６本であるが、それ以外の本数でも良い。

この取り回し構造によれば、トレース１５ａ内のリード線数とトレース１５ｂ内のリード線数は、いずれも４本ずつの同数となる。このため、トレース１５ａとトレース１５ｂのパターン幅は、同じ寸法に形成できる。従って、本実施例の場合には、トレース１５ａ及び１５ｂの間で重量バランスが崩れることはない。結果的に、本実施例の場合、ヘッドスライダ１１の重量バランスが安定し、磁気ディスク媒体２の上に浮上し易くなる。

なお、特許文献２の図１０の場合には、パターン幅が非対称となり、トレース１５ａ及び１５ｂの間で重量バランスが崩れてしまう。当然、特許文献２の場合、ヘッドスライダ１１は磁気ディスク媒体２の上に安定して浮上することが難しい。

なお、２本のトレース１５ａ及び１５ｂは、裏側からジンバル１６によって支持されてはいるが、ジンバル１６に対して接合されてはいない。このため、２本のトレース１５ａ及び１５ｂは、一般に、磁気ディスク装置１内で発生する気流による風乱により振動が生じ易い。従って、風乱を抑える観点からは、２本のトレース１５ａ及び１５ｂの１本当たりの面積を抑える必要がある。本実施例のように、トレース１５ａ及び１５ｂのパターン幅を同じ寸法に揃えると、ヘッドスライダ１１を安定的に磁気ディスク媒体２の表面に浮上させ易くなる。

さらに、レーザダイオード１２への給電用のリード線１４ｇ及び１４ｈには、熱伝導率が高い銅線が使用される。このため、レーザ発光時にレーザダイオード１２で発生した熱は、ヘッドスライダ１１を通じて磁気ディスク媒体２に伝播されるだけでなく、レーザダイオード電極２３及びサブマウント電極３１に接続されたリード線１４ｇ及び１４ｈ経由でも伝播される。すなわち、レーザダイオード１２から遠く離れた位置のリード線１４ｇ及び１４ｈの温度も当該熱伝導により上昇し、空気中に放熱される。

この実施例では、リード線１４ｇ及び１４ｈを一本ずつ、別々のトレース１５ａ及び１５ｂに実装する。このため、熱伝導による温度上昇はどちらか一方のトレースに偏ることはなく、二本のトレース１５ａ及び１５ｂの間で均等になる。

この結果、本実施例の場合には、トレース１５ａ及び１５ｂの二本分の表面積を、周囲の空気への対流熱伝達による放熱に利用できることとなる。一方、特許文献２の場合には、一方のトレースだけにリード線１４ｇ及び１４ｈを取り回すため、熱伝導路が偏ってしまう。実際、放熱に利用できるトレースの表面積も、本実施例の半分である。従って、特許文献２は、本実施例に比して放熱効率が悪い。

このように、本実施例に係るヘッドジンバルアセンブリ１０の構造は、レーザダイオード１２の放熱を促進し、信頼性の高い熱アシスト磁気記録ヘッドスライダの実現に有利である。

しかも、本実施例の場合、リード線１４ｇは、ヘッドスライダ１１の気体流出側ｆｏにあるヘッドスライダ電極３７とリード線１４ａ〜１４ｆの全ての外周を周回する。このため、トレースベース部材３５を通じ、温度の高いリード線１４ｇからその他のリード線１４ａ〜１４ｆに熱を伝導することができる。また、半田３３を介してヘッドスライダ１１の側に、レーザダイオード１２から生じた熱を放熱することができる。

なお、リード線１４ｇ及び１４ｈの間では、レーザダイオード１２に直接接続されているリード線１４ｇの方が、相対的に温度が高くなる。従って、ヘッドスライダ１１の気体流出側ｆｏにあるヘッドスライダ電極３７とリード線１４ａ〜１４ｆの全ての外周を周回するリード線には、レーザダイオード電極２３に直接接続されるリード線１４ｇを選択する方が好ましい。

ところで、図５の場合、ジンバル１６ａは、内側から３本目に位置するリード線１４ｆの背後までの領域を支えるように形成した。しかし、図７に示すように、ジンバル１６ａは、最外周を周回するリード線１４ｇ（又は１４ｈ）よりも気体流出側ｆｏの外側位置まで、トレースベース部材３５を介して形成されていても良い。

図７の構成を採用すると、熱伝導率が比較的低いトレースベース部材３５だけでなく、熱伝導率の高いジンバル１６ａを介しても、温度の高いリード線１４ｇ又は１４ｈからの熱を他のリード線１４ａ〜１４ｆに効率良く伝播することができる。すなわち、レーザダイオード１２に発生する熱を効率良く放熱できる。この結果、前述した実施例よりも更にレーザダイオードの信頼性が高い熱アシスト記録ヘッドスライダを実現することができる。

[放熱特性の評価結果]
図８及び図９を用い、実施形態に係るヘッドジンバルアセンブリ１０による放熱効果を説明する。図８は、図２Ａのうち円で囲んだ部分の拡大図である。なお、図８は図２Ｂに対応している。従って、図８には図２Ｂとの対応部分に同一の符号を付して表している。

図８では、レーザダイオード１２の温度評価点４０とトレースベース材３５の温度評価点４１の位置を、それぞれ丸印で示している。図８の場合、温度評価点４０は、レーザダイオード１２のうち気体流出側ｆｏの端面に設定する。また、温度評価点４１は、ヘッドスライダ１１に対して気体流出側ｆｏに位置するトレースベース材３５のうちトレース１５ａに分岐されるリード線１４ｃの近傍位置に定められている。

図９は、従来の配線構造を採用する場合と実施形態に係る配線構造を採用する場合に、各温度評価点での温度上昇の違いを対比的に示す図である。図９の縦軸は、各温度評価点における温度上昇値ΔＴを、標準構造のレーザダイオード１２の温度上昇値ΔＴに対する比で表した無次元の温度上昇値を表している。ここで、値「１」は、各温度評価点における温度変化が標準構造のレーザダイオード１２における温度変化と同じであることを意味している。

ここで、従来の配線構造とは、レーザダイオード１２に対する給電用のリード線１４ｇ及び１４ｈを片側のトレース１５ｂだけに配線する構造を意味している。勿論、本実施形態の構造とは、リード線１４ｇをトレース１５ａに配線し、リード線１４ｈをトレース１５ｂに配線する構造を意味している。

図９に示すように、トレースカバー材３５の温度評価点４１における無次元の温度上昇値は、従来構造の０．１７３から本実施形態の０．３２３へと８７％も増加している。このことは、ヘッドスライダ１１よりも気体流出側ｆｏ側に位置するリード線への放熱が増加していることを意味している。すなわち、レーザダイオード１２で発生した熱を、レーザダイオード１２の取り付け位置とは反対側のトレース１５ａに取り回されるリード線に分散できていることを表している。

また、放熱効率が向上することにより、レーザダイオード１２の温度評価点４０における無次元の温度上昇値は、従来構造に比して本実施形態は１０％の低減効果が認められることが分かる。すなわち、本実施形態の配線構造がレーザダイオード１２の温度低下に効果があることが確認される。このように、本実施形態の場合には、温度上昇によるレーザダイオード１２の温度特性の悪化及び寿命低下を改善し、信頼性を向上することができる。

[他の実施の形態]
なお、本発明は上述した形態例に限定されるものでなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した形態例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある形態例の一部を他の形態例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある形態例の構成に他の形態例の構成を加えることも可能である。また、各形態例の構成の一部について、他の構成を追加、削除又は置換することも可能である。

１…磁気ディスク装置、２…磁気ディスク媒体、３…スピンドルモータ、４…アクチュエータアセンブリ、５…サスペンション、６…筐体、７…ボイスコイルモータ、８…回転軸、９…ヘッドアセンブリ、１０…ヘッドジンバルアセンブリ、１１…熱アシスト磁気記録ヘッドスライダ、１２…レーザダイオード、１３…サブマウント、１３ａ…接合面、１４ａ〜１４ｈ…リード線、１５、１５ａ、１５ｂ…トレース、１６…ジンバル、１７…ロードビーム、１８…マウントプレート、１９…共振器、２０ａ、２０ｂ…角部、２１…出射端、２２…レーザ光、２３…レーザダイオード電極、２４…導波路、２５…近接場光変換部、２６…近接場光、２７…磁気記録素子、２８…ディンプル、３０…半田、３１…サブマウント電極、３２ａ、３２ｂ…接合剤、３３…半田、３５…トレースベース材、３６…トレースカバー材、３７…ヘッドスライダ電極、４０、４１…温度評価点。

Claims (6)

1. レーザダイオードへの給電用のサブマウント電極を有するサブマウントと、
   前記サブマウントに取付面で取り付けられ、前記取付面に対して他端面側にレーザダイオード電極を有する前記レーザダイオードと、
   磁気記録素子と、前記レーザダイオードから発生されたレーザ光を近接場光に変換する近接場光変換部と、ヘッドスライダ電極を有し、前記近接場光を記録媒体と対向する面から出力するヘッドスライダと
   を有する熱アシスト磁気記録ヘッドと、
   前記熱アシスト磁気記録ヘッドを支持するジンバルと、
   前記ジンバル上に形成される複数のリード線であり、前記ヘッドスライダの気体流入側で左右に分岐し、前記ヘッドスライダを迂回して気体流出側に進み、前記ヘッドスライダ電極と、前記サブマウント電極と、前記レーザダイオード電極に接続される複数のリード線とを有するヘッドジンバルアセンブリにおいて、
   前記レーザダイオードを取り付けた前記サブマウントが、前記ヘッドスライダの左右いずれか一方の側面に実装され、
   前記ヘッドスライダは、前記サブマウントが実装された側面から前記レーザダイオードのレーザ光を入力し、
   前記サブマウント電極と前記レーザダイオード電極に接続される二本のリード線は、それぞれが前記ヘッドスライダの気体流入側で左右に分岐し、前記ヘッドスライダを迂回して気体流出側に進み、そのうちの一方が前記気体流出側に形成された前記ヘッドスライダ電極の外周を周回して前記サブマウント電極又は前記レーザダイオード電極に接続され、他方が前記ヘッドスライダ電極の外周を周回することなく、前記サブマウント電極及び前記レーザダイオード電極のうち前記一方のリード線とは異なる側に接続される
   ことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
2. 請求項１に記載のヘッドジンバルアセンブリにおいて、
   気体流出側に形成された前記ヘッドスライダ電極の全周を外周したリード線が、前記レーザダイオード電極に接続される
   ことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
3. 請求項１に記載のヘッドジンバルアセンブリにおいて、
   前記サブマウントは、前後方向の長さが、前記レーザダイオードよりも大きく、
   前記サブマウントの垂直方向の厚さが、前記レーザダイオードの実装領域よりも、前記レーザダイオードの非実装領域の方が大きく、
   前記サブマウント電極は、前記レーザダイオードの実装領域から前記非実装領域に至るまで一体的に形成され、対応する前記リード線に接続される
   ことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
4. 前記複数のリード線は、絶縁部材上に形成され、
   前記絶縁部材は、前記ジンバルにより支持され、
   前記ジンバルは、前記ヘッドスライダの電極の外周を周回して前記サブマウント電極又は前記レーザダイオード電極に接続されるリード線の配線位置より気体流出側の領域まで形成されている
   ことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
5. 請求項１に記載のヘッドジンバルアセンブリと、
   サスペンションとを有する
   ことを特徴とするヘッドアセンブリ。
6. 筐体内に、
   回転駆動される磁気ディスク媒体と、
   請求項１に記載のヘッドジンバルアセンブリと、サスペンションとを有するヘッドアセンブリと、
   前記ヘッドアセンブリを前記磁気ディスク媒体に対して旋回可能に支持する駆動機構と
   を有することを特徴とする磁気ディスク装置。

Images