KR100240918B1

KR100240918B1 - 슬라이더 서스펜션 조립체 및 자기 디스크 데이타 저장 시스템

Info

Publication number: KR100240918B1
Application number: KR1019960056632A
Authority: KR
Inventors: 에이 데이비드 에르펠딩; 다렐 디엔 팔머; 서야 패타니크; 오스카 쟈이메 루이쯔
Original assignee: 포만 제프리 엘; 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션
Priority date: 1996-03-19
Filing date: 1996-11-22
Publication date: 2000-02-01
Also published as: JP3542250B2; US5875071A; JPH103634A; WO1997035302A1; AU6284696A

Abstract

헤드 짐벌 조립체가 적층된 부하 비임을 사용하여 제공되며, 상기 부하 비임의 구리층에는 도선이 에칭되어 있다. 보강부재는 상기 적층된 부하 비임에 부착된다. 상기 보강부재는 스탬핑 공정에 의해 소망의 형상으로 제조될 수 있다.

Description

슬라이더 서스펜션 조립체 및 자기 디스크 데이타 저장 시스템{PLANAR HGA FOR PICO/NANO SLIDER}

본 발명은 데이타 기록 디스크 화일용 슬라이더 서스펜션 조립체(slider-suspension assembly)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 극초소형(Pico- sized) 또는 초소형(Nano-sized) 슬라이더와 같은 매우 소형 슬라이더와 함께 사용하기 위한 개선된 헤드 짐벌 슬라이더 서스펜션 조립체(head gimbal slider- suspension assembly)(HGA)에 관한 것이다.

디스크 화일은 정보를 포함하는 동심 데이타 트랙을 갖는 적어도 하나의 회전가능한 디스크를 사용하는 정보 저장장치이다. 이 정보 저장장치는 또한 회전가능한 디스크상의 각종 트랙으로부터 데이타를 판독하고 그 트랙에 데이타를 기록하기 위한 변환기를 포함한다. 또한, 정보 저장장치에는 헤드를 소망의 트랙으로 이동시키고 또 판독 또는 기록동작 동안에 헤드를 트랙의 중앙선 위에 유지하기 위해 헤드에 접속된 헤드 또는 변환기 위치설정 작동기도 포함된다.

변환기는 공기 베어링 표면(air-bearing surface)을 갖는 슬라이더에 부착된다. 이 공기 베어링 표면은 디스크가 회전할 때 발생되는 공기 쿠션(cushion of air)상에 얹히게 된다. 공기 베어링 표면의 반대쪽에 있는 슬라이더의 표면은 서스펜션에 부착되며, 상기 서스펜션은 헤드 위치설정 작동기의 지지체에 부착된다. 극초소형 슬라이더는 1.25mm×1mm×0.3mm 두께일 수도 있다. 극초소형 슬라이더의 정확한 크기는 아직 확고하게 표준화되어 있지 않다. 그러나, 제시된 예들은 크기의 정도를 나타내며, 또한 그중 한 예는 극히 작은 치수를 갖는 장치에 사용되는 것이 명백하다.

서스펜션은 슬라이더와 작동기 아암사이에 치수 안정성을 제공한다. 또, 서스펜션은 회전 디스크상의 운동방향에 대해 슬라이더의 피칭 및 롤링 운동(pitch-and-roll motion of slider)의 유연성을 제어한다. 또한, 서스펜션은 요잉운동(yaw motion)에 대한 저항을 제공한다.

전형적으로, 서스펜션은 슬라이더의 공기 베어링 표면과 디스크 표면사이의 공기 베어링의 힘쪽으로 향하는 슬라이더에 대한 하중 또는 힘을 제공한다. 이러한 방식으로, 슬라이더는 디스크의 데이타 표면에 극히 근접하게 유지되지만, 그 디스크의 데이타 표면과 접촉되지 않게 유지된다.

통상의 서스펜션은 전형적으로 한 단부가 작동기 아암에 장착되는 부하 비임(load beam)과, 부하 비임의 다른 단부에 부착되고 그리고 슬라이더를 지지하는 가요체 요소(flexure element) 또는 가요체(flexure)로 구성된다. 이 가요체 요소는 일반적으로 슬라이더가 회전 디스크의 데이타 표면에 대해 각각의 상이한 각 위치(angular positions)를 취하는 것을 허용하기 위한 짐벌 배열을 갖는다.

부하 비임은 슬라이더를 디스크의 표면을 향해 가압하는 탄성의 스프링 작용을 제공하는 반면에, 전술한 바와같이 가요체는 슬라이더가 공기 베어링 표면과 회전 디스크 사이의 공기 쿠션상에 얹혀질 때 슬라이더에 대한 유연성을 제공한다. 이러한 서스펜션은 본 출원인에게 양도된 미국 특허 제 4,167,765 호에 개시되어 있다. 통상의 슬라이더는 본 출원인에게 또한 양도된 미국 특허 제 3,823,416 호에 설명되어 있다.

극초소형 슬라이더에 대한 서스펜션의 설계는 부하 짐벌의 강성도(stiffness), 슬라이더 접착 패드의 크기 및 디스크의 실영역(disk's real estate)을 가능한 많이 활용하기 위한 요구사항으로 인해 특히 어렵다. 더우기, 이러한 서스펜션은, 그의 다른 관심사항중에서도, 거친 취급 및 적재 손상을 견뎌낼 수 있도록 튼튼해야 된다. 와이어를 포함하여 요구된 피칭 및 롤링 강성도(pitch-and-roll stiffness)는 60mN-mm/rad 정도가 되어야 하기 때문에, 짐벌의 설계도 요구된다. 초소형 슬라이더의 요건은 2배 또는 3배 높다.

강성도를 감소시키는 통상적인 방법은 짐벌의 형상부(gimbal features)를 보다 얇게, 즉 약 0.020mm 두께로 하고 보다 길게 만드는 것이다. 이것은 취성(fragility)을 초래하며, 또 보다 큰 형상부 때문에 또한 가용가능한 디스크의 실영역을 적절히 활용하지 못한다. 취성은 충격 및 취급 손상을 견뎌낼 수 없기 때문에 바람직하지 않는 것이 명백하다. 더우기, 얇은 분리된 가요체가 부하 비임에 용접되는 경우, 열소산 및 체결력으로 인해 왜곡이 발생할 수 있다. 분명히, 매우 작은 부품(pieces)의 취급은 또한 추가적인 단점을 부과할 수도 있다.

적층된 서스펜션을 사용하여 이들의 문제점을 회피하는 일체형 가요체의 접근 방법이 개발되었다. 이 적층된 서스펜션에 있어서, 전기 도선은 배선사항이 배려되도록 부하 비임내에 일체로 되어 있다. 일체형 가요체는 부하 비임을 갖는 단일의 부품인 가요체이며, 부하 비임에 부가되고 그것에 용접되는 분리된 부품이 아니다.

적층된 서스펜션은 일반적으로 3개 층, 즉 스틸층, 폴리이미드 절연층 및 구리층을 포함한다. 전기 도선은 구리층내에 에칭될 수 있는 반면에, 폴리이미드층은 절연을 제공할 수 있다. 또한, 스틸층은 서스펜션의 강도 특성을 제공하도록 에칭될 수 있다.

전술한 유형의 적층된 서스펜션을 사용하는데 있어서의 한 문제점은 이러한 3개 층의 재료는 스탬핑/제조공정에 적합하지 않다는 사실에 있다. 예를들어, 일부 서스펜션에 있어서, 전체 서스펜션 구조체에 대해 강성을 제공하기 위한 피봇팅 오목부(pivoting dimple) 또는 플랜지와 같은 일부 형성된 부분을 스탬핑할 수 있는 것이 또한 요망된다.

또한, 적재(shipping)를 위해 또는 충격을 회피하기 위해 서스펜션을 디스크 화일로부터 언로딩하기 위한 필요성이 존재할 때, 다른 문제점이 발생한다. 이러한 목적을 위해서, 슬라이더 서스펜션 조립체가 슬라이더에 의한 디스크의 손상을 방지하기 위해서 디스크의 실영역의 외부로 이동될 수 있도록, 탭(tab)을 서스펜션상에 제공할 수도 있다.

본 발명은 극초소형 슬라이더에 대한 전술한 단점을 극복하는 개선된 슬라이더 서스펜션 조립체에 관한 것이다.

본 발명의 실시예는 데이타 디스크 화일용 극초소형 및 초소형 슬라이더와 함께 사용하기 위한 슬라이더 서스펜션 조립체를 포함한다. 이 슬라이더 서스펜션 조립체는 다수의 층을 구비하고, 화일 작동기 지지체의 반대쪽에 있는 한 단부에 장착되는 슬라이더를 갖도록 구성된 적층된 부하 비임(laminated load beam)을 포함한다. 적층된 부하 비임은 전기 도선이 슬라이더와의 접속을 위해 형성되어 있는 적어도 하나의 전기 전도성층을 구비한다. 보강부재가 전체 조립체에 대한 강성을 제공하도록 적층된 부하 비임에 부착된다. 이 보강부재는 스탬핑 공정에 의해 소망의 형상으로 제조될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 전기 도선은 슬라이더와 부하 아암 작동기 지지체간의 접속을 제공하도록 전기 전도성층내에 에칭된다.

다른 실시예에 있어서, 보강부재는 부하 비임의 스틸층에 부착될 수 있으며, 또한 실질적으로 Z형상 단면의 플랜지를 갖는 세장형의 형태로 제공될 수도 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 보강부재에는 슬라이더에 대해 조립체의 적절한 운동을 제공하기 위해 슬라이더에 접촉하도록 구성된 오목부가 형성될 수 있다.

본 발명의 성질 및 장점을 충분히 이해하기 위해서는 첨부도면과 관련한 이하의 상세한 설명을 참조하기 바란다.

도 1a는 슬라이더에 대한 접속부를 도시하기 위해 일부가 제거된 상태에서의 슬라이더 서스펜션 조립체(slider-suspension assembly)의 평면도

도 1b는 도 1a의 측면도

도 2는 도 1a의 II-II 선을 따라 절단한 단면도

도 3은 슬라이더가 부착되는 단부가 단면으로 도시되어 있는 적층된 부하 비임의 평면도

도 4는 오목부(dimple)가 스탬핑 공정중에 형성될 수 있는 장소를 도시하는 보강부재의 평면도

도 5는 부하 비임내에 형성된 가요부 요소를 도시하는 것으로 슬라이더에 부착된 부하 비임의 단부의 확대도

도 6은 도 5의 VI-VI 선을 따라 절단하고 도 4의 보강부재를 포함한 단면도

도 7은 보강재 및 슬라이더 접착 패드에 대한 다른 실시예의 단면도

도 1b은 보강부재의 다른 실시예의 평면도

도 8a, 도 8b 및 도 8c는 각기 도 8의 A-A 선, B-B 선 및 C-C 선을 따라 절단한 단면도

도 9는 슬라이더 서스펜션 조립체를 디스크 화일 기구에 로딩하고 그리고 그 슬라이더 서스펜션 조립체를 디스크 화일 기구로부터 언로딩하기에 유용한 보강부재의 단부에 있는 탭(tab)을 도시하는 보강부재의 평면도

도 10은 도 1에 도시된 유형의 슬라이더 서스펜션 조립체를 사용하는 자기 디스크 장치의 사시도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 스틸 기재(층) 11 : 절연층 12 : 구리층

13, 13', 13″ : 보강재(보강부재) 18 : 플랜지

19 : 가요부 20 : 부하 비임 21, 21' : 슬라이더 접착 패드

22 : 오목부(dimple) 25 : 로딩/언로딩 탭(load/unload tab)

30 : 슬라이더 32, 33 가요부 요소

37 : 구리선(copper trace) 40 : 자기 디스크 데이타 저장 시스템

50 : 디스크 52 : 작동기 아암 53 : 작동기

도면, 특히 도 1 내지 도 3을 참조하면, 부하 비임(load beam)(20)은 스틸 기재(steel substrate)(10)와, 폴리이미드 절연층(11)과, 구리층(12)으로 구성되어 있다. 상부 스틸 기재(층)(10)상에는 보강재(stiffener)(13)가 장착되어 있다. 보강재(13)는 용접에 의해 부하 비임상에 장착되며, 용접 스폿(weld spots)(16)은 보강재의 외측 연부를 따라서 분포되어 있다.

용접 스폿(16)은 부하 비임(20)의 연부로부터 이격되어 있고, 상기 부하 비임(20)은 슬라이더(slider) 및 그에 대한 슬라이더의 접속부를 포함한다. 이것은 짐벌 영역(gimbal area)에서 떨어져 있는 서스펜션(suspension)의 강성 부분이다. 따라서, 짐벌 영역은 용접에 의한 어떠한 왜곡도 발생되지 않는다. 질량을 감소시키기 위해서 경감 구멍(relief holes)(17)이 보강재 및 부하 비임(20)에 형성되어 있다. 경감 구멍의 위치 및 용접 스폿(16)의 위치는 동적운동(dynamics)을 최적화하도록 제공될 수 있다. 이후에 설명되는 바와 같이, 보강재(13)는 수개의 상이한 단면 배열을 갖도록 형성될 수 있다.

도 2에 명료하게 도시되어 있는 바와 같이, 이러한 환경에서의 보강재(13)는 대체로 Z형상으로 되어 있는 플랜지(18)를 구비한다. 스틸층(10)은 슬라이더의 단부에서 부분적으로 에칭되고, 또 이러한 부분적인 에칭(도 3)으로 인한 가요부(flexure)(19)를 갖는다. 윤곽(30)(도 1b)으로 도시된 슬라이더 자체는 슬라이더 접착 패드(21)에 접속하는 것에 의해 부하 비임과 접속된다.

도 5를 참조하면, 조립체의 슬라이더 단부의 확대도가 도시되어 있다. 이 실시예에 있어서, 스틸층(10)은 가요부 요소(flexure elements)(32)(33) 및 접착 패드(21)를 형성하도록 부분적으로 에칭되어 있다. 점선의 윤곽으로 부터 알수 있는 바와 같이, 슬라이더(30)는 접착 패드(21)에 의해 지지된다. 또한, 도 5에는 헤드 변환기 및 그 헤드 변환기에 접속된 구리선(copper traces)(37)에 대한 전기적 접속을 제공하는 패드(36)가 도시되어 있다. 구리선(37)은 전기신호를 변환기로부터 부하 비임의 타단부에 있는 헤드 작동기구로 전송한다.

또한, 접착 패드(21)는 도 5의 VI-VI 선에 따른 단면도인 도 6에 도시되어 있다. 도 6에서, 보강재(13')는 플랜지(18)를 갖도록 형성되어 있으며, 또 대체로 Z형상의 단면을 갖는다. 또한, 보강재(13')는 그의 중앙에 형성된 오목부(dimple)(22)를 구비한다. 이 오목부(22)는 폴리이미드 절연층(11) 위에 배치된 스틸층(10)상에 얹혀있다. 스틸층(10)은 슬라이더 접착 패드의 상부 표면(10A)를 형성하는 반면에, 구리층(12)은 땜납 이격 돌출부(solder spacing bump)(24)와의 기계적인 접촉을 형성하기 위한 구리 패드(23)를 갖는다.

구리층(12)은 또한, 슬라이더와의 전기적인 접속을 형성하기 위해 사용되는 그내에 에칭된 구리선(37)을 구비한다. 따라서, 슬라이더 접착 패드(21)는 상부 표면(10A) 및 하부 표면(26)(24)을 갖는다. 전술한 바와 같은 하부 표면(24)은 구리 패드(23)상에 형성된 스페이서이다. 슬라이더(30)는 접착 패드의 하부 표면에 접착된다. 이러한 목적을 위해서, 록타이트 코포레이션(Loctite Corporation)에 의해 제조되는 블랙맥스(Blackmax)와 같은 적절한 접착제를 사용한다. 접착제의 단면은 통상의 방식으로 이루어지므로 도면을 불필요하게 복잡하게 하는 것을 회피하기 위해서 도시하지 않았다.

도 6으로부터, 보강부재는 오목부를 갖는 형상을 만들도록 스탬핑 공정(stamping process)에 의해 형성될 수 있다는 것을 알 수 있다. 도 4에는 보강재(13)의 평면도가 도시되어 있으며, 도 4에서 오목부(22)의 위치는 슬라이더 접착 패드(21) 위에서 우측에 있는 것으로 표시되어 있다. 전술한 바와 같이 보강재(13)는 부하 비임의 스틸층(10)에 용접된다.

조립체는 적층된 부하 비임(laminated load beam)을 포함하며, 상기 적층된 부하 비임은 그 부하 비임에 형성된 일체 가요부와 그 부하 비임에 접속된 분리된 보강재 부품(separate stiffener piece)을 구비한다. 부하 비임은 예비하중을 위해 사용되는 힌지(hinges)를 제외하고는 어떠한 형성된 영역도 갖지 않는다. 부하 비임은, 통상 스틸 기재(10)로 구성되고 또 0.018mm 내지 0.0762mm 두께가 될 수 있는 평면상의 재료로 에칭된다. 이 실시예에 있어서, 중간의 절연 유전체층(11)의 두께는 0.005mm 내지 0.0254mm 일수 있으며, 반면에 전도체 구리층(12)의 두께는 0.0127mm 내지 0.0381mm 일수 있다. 또한 다른 두께도 수용될 수 있음은 명확하다. 0.0508mm 두께의 스틸 기재(10)와 0.018mm 두께의 절연층(11) 및 0.0178mm 두께의 구리층(12)을 갖는 부하 비임이 그 기능을 만족스럽게 수행하였다.

슬라이더 접착 패드(21) 및 슬라이더(30)를 지지하기 위한 짐벌 영역을 형성하기 위하여, 스틸층(기재)(10)의 부분적인 에칭이 그 두께의 약 절반까지 수행될 수 있다. 도 3에서, 가요부 다리(19)는 슬라이더의 후단 모서리 둘레에 이어져 있다는 것을 알수 있다. 이것은 극초소형 슬라이더(Pico-sized sliders)에 필요한 요구된 강성을 유지하기 위해 매우 중요하다.

전술한 슬라이더 접착 패드(21)는 가요부 다리의 단부에 제공된다. 슬라이더 접착 패드의 크기는 슬라이더의 접착을 최대로 용이하게 하기 위한 슬라이더 영역과 일치한다. 이렇게 하면, 접착제의 누출에 의해 악영향을 받는 위험상태에 있게 되는 어떠한 짐벌 형상부도 존재하지 않는다. 도 6에 표시된 바와 같이, 슬라이더 접착 패드(21)는 보강부재(13')의 오목부에 대한 안착 표면을 제공한다.

구리층과 슬라이더 사이에 간극(gap)을 형성하기 위해서, 땜납 돌출부가 접착패드의 하부 접착 표면 아래에 있는 구리 패드상에 침착된다. 이러한 간극은 전기 신호를 슬라이더에 장착된 변환기로부터 헤드 작동수단에 접속된 전자소자로 전송하기 위해 사용되는 구리선을 전기적으로 단락시키는 것을 회피하기 위해 필요하다.

전기 도체를 형성하는 구리선(37)은 부하 비임(20)의 측면상에서 인출하여 장착판(도시않됨) 둘레로 이어지게 함으로써 힌지(40)(도 1a)로 연장된다. 이러한 것에 의하면, 장착판이 서스펜션을 아암에 부착하기 위해 사용되는 경우, 장착판과 부하 비임(20) 사이에서 구리선을 압착하는 것을 회피할 수 있다. 이와는 달리, 구리선이 힌지(40)로 연장되고, 중간에 유연한 루프(gentle loop)를 이용하는 것에 의해 이들 사이에 연장되어 힌지 형성 곡률 변경을 보다 양호하게 흡수할 수 있다.

전술한 실시예에 있어서, 보강재(13)는 0.0305mm(1.2 mil) 또는 0.0635mm (2.5mil) 두께의 분리된 스틸 부품(steel piece)으로 구성될 수 있다. 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 보강재(13)(13')는 보강리브(stiffening ribs)를 형성하도록 종방향으로 연장되는 단순한 만곡부를 갖는 ″Z″ 형상으로 형성된 플랜지(18)를 구비한다. 오목부(22)는 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 슬라이더 단부에서 스탬핑될 수 있다.

보강재 및 슬라이더 접착 패드에 대한 다른 실시예는 도 7의 단면도에 도시되어 있다. 도 7에서, 보강재(13″)에는 오목부가 형성되어 있지 않으며, 이 보강재(13″)은 슬라이더(30)의 상부 표면과 대체로 평행한 실질적으로 평탄한 표면(31)을 갖는다. 이 실시예에 있어서, 스틸층(10')은 슬라이더 접착 패드(21')의 영역에서 부분적으로 에칭되어 있으며, 그에 따라 오직 중앙의 작은 영역이 슬라이더 접착 패드(21')내에 부분적으로 에칭된 돌기(22')를 효과적으로 형성한다. 상기 부분적으로 에칭된 둘러싸인 영역은 슬라이더(30)의 경사운동을 허용하도록 짐벌운동(gimbaling)에 필요한 간격을 제공한다.

도 1에 도시된 서스펜션에 대하여, 그 실높이는 슬라이더(30)의 두께(0.3mm), 땜납 돌출 스페이서(24)의 두께(0.015mm), 적층두께[0.0508mm의 스틸 기재(10), 0.0165mm의 폴리이미드 층(11) 및 0.0178mm의 구리층(12)], 오목부(22)의 높이(0.025mm), 보강재(13)의 두께(0.0381mm) 및 플랜지(18)의 높이(0.125mm)의 총합이다. 따라서, 서스펜션의 실높이는 총합하여 0.588mm가 된다.

서스펜션의 이러한 실높이는 여러가지 방법으로 감소될 수 있다. 예비하중이 너무 크지 않는 경우, 즉 4gm 정도 또는 그 이하인 경우, 보강재(13)의 플랜지(18)의 높이는 0.1mm까지 줄일 수 있다. 도시된 실시예에 있어서, 서스펜션은 오목부로부터 스웨이징 구멍의 중앙(swage hole center)까지 18.04mm의 길이를 갖는다. 서스펜션이 보다 짧다면, 플랜지(18)의 보다 낮은 높이도 보강재(13)에 대해 고려될 수 있다.

도 7에 도시된 실시예는 스틸 기재(10')를 슬라이더 접착 패드(21')의 영역내에서 부분적으로 에칭한 것으로, 보강재(13″)내에 형성된 돌기(22')는 스틸 기재(10')의 두께내에 포함되어 있기 때문에, 보다 낮은 전체 높이를 제공할 것이다. 슬라이더 접착 패드(21')의 상부 표면의 중앙 주변에 부분적으로 에칭된 영역은 전술한 바와 같이 짐벌운동을 위한 간격을 제공한다. 도 6에 도시된 바와 같은 형성된 오목부(22)는 보강재(13″)로부터 제거되어 있고, 또 그의 높이는 실높이를 제공하는 리스트에서 제거되어 있다. 이와는 달리, 슬라이더 접착 패드(21') 자체는 돌기가 감소된 두께의 접착 패드(21')상에 형성되도록 보다 작은 두께로 부분적으로 에칭될 수 있다. 따라서, 스틸 기재(10')의 부분적인 에칭 두께는 오직 스틸 기재(10')가 전체 실높이를 제공하는 것이 될 것이다.

디스크의 실영역(real estate)이 허용한다면, 슬라이더(30)로부터 헤드 작동부재의 전자소자로 전기적인 접속을 제공하는 구리선(37)은 슬라이더의 테두리(도시않됨)의 외부에 배치될 수 있다. 이것은 폴리이미드 층(11) 및 구리층(12)의 두께를 줄일 것이다.

도 8a, 도 8b 및 도 8c를 포함한 도 8은 보강재(13)의 다른 실시예를 도시한 것이다. 이 실시예에 있어서, 도 8a로부터 알 수 있는 바와 같이 보강재(13)는 부하 비임(20)이 도 8a 아래에 배치되면 근본적으로 박스형상의 단면을 형성할 것이다. 도 8b는 보강재(13)의 접착 패드(21)에 제공된 오목부(22)의 배열을 도시한 것이다. 도 8 및 도 9에 도시된 보강재(13)에 있어서, 보강재(13)는 로딩/언로딩 탭(load/unload tab)(25)을 제공하도록 접착 패드(21)를 지나 연장되어 있다. 도 8c는 보강재(13)의 로딩/언로딩 탭(25)의 단면도이다.

도 10은 도 1의 슬라이더 서스펜션 조립체(부하 비임)(20)가 다수의 디스크(50)를 갖는 자기 디스크 데이타 저장 시스템(40)과 작동관계로 장착되어 있는 상태를 도시한 것이다. 슬라이더 서스펜션 조립체(20)가 상측 디스크(50)의 상부 표면에 대면하는 것으로 도시되어 있지만, 각각의 디스크(50)는 개별적인 슬라이더 서스펜션 조립체를 갖는다는 것을 이해할 수 있다. 물론, 단일의 자기 디스크는 저장 및 공간의 요건에 의존하여 단일의 슬라이더 서스펜션 조립체와 함께 사용될 수도 있다.

공지되어 있는 바와 같이, 각각의 디스크(50)는 다수의 동심 데이타 트랙을 갖는다. 디스크는 스핀들 모터(도시않됨)에 접속되는 스핀들 축(51)상에 장착된다. 슬라이더 서스펜션 조립체(20)는 작동기 아암(52)상에 장착되고, 상기 작동기 아암(52)은 작동기(53)에 결합된다. 작동기(53)는 데이타가 디스크로부터 판독되거나 또는 그 디스크에 기록될 때 작동기 아암(52)을 각 디스크를 가로질러 방사상 방향으로 이동시킨다.

슬라이더를 회전 디스크(50)로부터 멀리 이동시키는 것이 요구될 때, 장치가 사용되고 있지 않을 때, 또는 장치가 적재되거나 또는 기계적으로 취급되고 있을 때, 전술한 바와 같은 로딩/언로딩 탭(25)이 활용된다. 이러한 것에 의해, 감응성 슬라이더(30) 및 가요부 요소(32)(33)에 대한 어떠한 기계적인 손상도 회피된다.

본 발명은 이용가능한 각종 실시예에 있어서 초소형 슬라이더에 용이하게 적용될 수 있음을 이해하여야 한다. 가요부 요소(32)(33)는 슬라이더(30)의 풋프린트(footprint)내에 포함될 수 있기 때문에, 디스크의 실영역의 활용이 초소형 슬라이더의 경우에 개선된다. 또한, 본 발명은 에칭된 구리선(37)보다는 분리된 와이어를 갖는 통상의 서스펜션에 적용될 수 있는 것이 명백하다.

상술한 방식으로, 스탬핑 공정에 의해 형성될 수도 있는 보강재(13)와 조합된 부하 비임(20)의 크기 및 강도에 대한 장점을 갖는 헤드 짐벌 조립체(head gimbal assembly)가 제공될 수 있다는 것을 알 수 있다.

디스크 화일에 있어서 적재/충격 및 정지마찰의 보호에 대한 필요성이 존재하는 경우, 추가의 요건이 발생한다. 이것은 로딩/언로딩 탭(25)을 서스펜션에 부가하는 것에 의해 해소된다. 이러한 탭은 디스크의 주변부의 외부에 있는 램프(ramp)위로 미끄럼 이동되고, 또한 서스펜션이 디스크의 외부로 이동하는 것을 허용하며, 그에 따라 슬라이더(30)에 의한 디스크의 손상을 방지한다. 전술한 바와 같이, 로딩/언로딩 탭은 부하 비임(20)에 부착된 보강재(13)의 강성부분에 접속되고, 또 슬라이더(30) 위로 그 후단부를 지나 소정 거리만큼 연장된다. 로딩/언로딩 탭(25)은 디스크의 실영역을 절약하도록 슬라이더(30) 위에 배치된다. 그러나, 로딩/언로딩 탭이 슬라이더 위에 있는 경우, 이 로딩/언로딩 탭은 서스펜션의 실높이를 증가시킨다. 실높이의 측정치는 슬라이더(30)의 공기 베어링 표면으로부터 슬라이더(30) 위의 가장 먼 서스펜션 형상부까지의 거리임을 주목해야 한다.

본 발명의 바람직한 실시예들이 상세히 설명되었지만, 당업자에게는 이들 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 본 발명의 정신 및 범위를 이탈하지 않고 이루어질 수 있다는 것이 명백하다.

본 발명은 스탬핑 공정에 의해 소망의 형상으로 제조될 수 있는 보강부재를 적층된 부하 비임에 설치함으로써 슬라이더 서스펜션 조립체에 대한 강성을 제공할 수 있고, 탭을 적층된 부하 비임에 설치하여 슬라이더에 의한 디스크의 손상을 방지할 수 있다.

Claims

데이타 기록 디스크 화일용 극초소형 및 초소형 슬라이더(pico-size and nano-size sliders)와 함께 사용하기 위한 슬라이더 서스펜션 조립체(a slider- suspension assembly)에 있어서,

① 적층된 부하 비임의 한 단부에 장착되고 그리고 상기 디스크 화일의 회전가능한 디스크의 표면에 인접하되 그 표면으로부터 이격된 슬라이더를 갖도록 구성된 다수의 층을 구비하고, 또한 전기 도선이 상기 슬라이더와의 접속을 위해 형성되어 있는 적어도 하나의 전기 전도성층을 구비하는 적층된 부하 비임(a laminated load beam)과,

② 상기 슬라이더 서스펜션 조립체에 대한 강성(stiffening)을 제공하도록 상기 적층된 부하 비임에 부착되고, 또한 스탬핑 공정(a stamping process)에 의해 소망의 형상으로 제조될 수 있는 분리된 보강부재(a separate stiffener member)를 포함하는 슬라이더 서스펜션 조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 부하 비임은 스틸층(a steel layer), 절연층(an insulating layer) 및 구리층(a copper layer)을 그 순서대로 가지며, 상기 전기 도선은 상기 구리층내에 형성되어 있는 슬라이더 서스펜션 조립체.
제 2 항에 있어서,

상기 보강부재는 상기 부하 비임의 상기 스틸층에 부착되어 있는 슬라이더 서스펜션 조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 보강부재 및 상기 부하 비임은 세장형(elongated)으로 되어 있고, 또 상기 보강부재는 실질적으로 Z형상 단면의 플랜지를 구비하는 슬라이더 서스펜션 조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 부하 비임은 그의 상기 한 단부에 배치된 슬라이더 접착 패드(a slider bonding pad)를 구비하며, 상기 슬라이더 접착 패드는 상기 보강부재에 접촉하도록 구성된 상부 표면과, 상기 슬라이더에 접촉하도록 구성된 하부 표면을 갖는 슬라이더 서스펜션 조립체.
제 5 항에 있어서,

상기 슬라이더 접착 패드의 상기 상부 표면은 실질적으로 평면상으로 되어 있고, 상기 보강부재에는 상기 슬라이더 접착 패드의 상기 상부 표면에 접촉하는 오목부(a dimple)가 형성되어 있는 슬라이더 서스펜션 조립체.
데이타 기록 디스크 화일용 극초소형 및 초소형 슬라이더(pico-size and nano-sized sliders)와 함께 사용하기 위한 슬라이더 서스펜션 조립체에 있어서,

① 적층된 부하 비임의 한 단부에 장착되고 그리고 상기 디스크 화일의 회전가능한 디스크의 표면에 인접하되 그 표면으로부터 이격된 슬라이더를 갖도록 구성된 다수의 층을 구비하고, 또한 전기 도선이 상기 슬라이더와의 접속을 위해 형성되어 있는 적어도 하나의 전기 전도성층을 구비하는 적층된 부하 비임과,

② 상기 슬라이더 서스펜션 조립체에 대한 강성을 제공하도록 상기 적층된 부하 비임에 부착되고, 또한 스탬핑 공정에 의해 소망의 형상으로 제조될 수 있는 보강부재(a stiffener member)를 포함하되,

상기 부하 비임은 그의 상기 한 단부에 배치된 슬라이더 접착 패드를 구비하며, 상기 슬라이더 접착 패드는 상기 보강부재에 접촉하도록 구성된 상부 표면과, 상기 슬라이더에 접촉하도록 구성된 하부 표면을 가지며, 또한 상기 슬라이더 접착 패드는 그의 중앙영역이 보다 얇고 그의 측면 영역이 보다 두꺼운 상부 표면을 가지며, 상기 슬라이더 접착 패드에는 상기 중앙영역의 중앙에 돌출된 부분이 형성되어 있으며, 상기 보강부재는 상기 슬라이더 접착 패드의 상기 돌출된 부분에 접촉하기 위한 실질적으로 평면상의 하단 표면을 갖는 슬라이더 서스펜션 조립체.
제 2 항에 있어서,

상기 전기 도선은 에칭에 의해 형성되어 있는 슬라이더 서스펜션 조립체.
제 3 항에 있어서,

상기 보강부재는 실질적으로 그의 전체 길이에 대해 박스형 단면을 갖도록 상기 스틸층상에 장착되어 있는 슬라이더 서스펜션 조립체.
제 2 항에 있어서,

상기 부하 비임의 상기 스틸층에는 그의 상기 한 단부에 가요부 요소(a flexure element)가 형성되어 있는 슬라이더 서스펜션 조립체.
제 10 항에 있어서,

상기 가요부 요소는 상기 스틸층의 상기 한 단부를 에칭하는 것에 의해 형성되어 있는 슬라이더 서스펜션 조립체.
제 5 항에 있어서,

상기 슬라이더 접착 패드의 상기 상부 표면은 스틸층의 일부로부터 형성되고, 상기 하부 표면은 구리층의 일부로부터 형성되는 슬라이더 서스펜션 조립체.
제 3 항에 있어서,

상기 보강부재는 상기 부하 비임의 상기 한 단부로부터 제거된 영역에 용접하는 것에 의해 상기 스틸층에 부착되어 있는 슬라이더 서스펜션 조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 보강부재에는 상기 부하 비임의 상기 한 단부에 로딩/언로딩 탭(a load/unload tab)이 설치되어 있는 슬라이더 서스펜션 조립체.
제 2 항에 있어서,

슬라이더 접착 패드가 상기 부하 비임의 상기 한 단부에 설치되고, 상기 전기 도선은 상기 슬라이더와 상기 슬라이더 접착 패드사이에 배치되는 슬라이더 서스펜션 조립체.
서스펜션 아암이 헤드/슬라이더 조합체(a head/slider combination)를 다수의 표면을 갖는 자기 디스크의 특별한 반경의 특정 트랙에 지지하고 위치설정하며, 상기 헤드/슬라이더 조합체는 외부 제어회로에 전기적으로 접속되는 자기 디스크 데이타 저장 시스템에 있어서, 상기 서스펜션 아암 및 헤드/슬라이더 조립체는

① 적층된 부하 비임의 한 단부에 장착되고 그리고 상기 자기 디스크의 상기 표면중 한 표면에 인접하되 그 표면으로부터 이격된 슬라이더를 갖도록 구성된 다수의 층을 구비하고, 또한 전기 도선이 상기 슬라이더와의 접속을 위해 형성되어 있는 적어도 하나의 전기 전도성층을 구비하는 적층된 부하 비임과,

② 상기 조립체에 대한 강성을 제공하도록 상기 적층된 부하 비임에 부착되고, 또한 스탬핑 공정에 의해 소망의 형상으로 제조될 수 있는 분리된 보강부재를 포함하는 자기 디스크 데이타 저장 시스템.
제 16 항에 있어서,

상기 부하 비임은 스틸층, 절연층 및 구리층을 그 순서대로 가지며, 상기 전기 도선은 상기 구리층내에 형성되어 있는 자기 디스크 데이타 저장 시스템.
제 17 항에 있어서,

상기 보강부재는 상기 부하 비임의 상기 스틸층에 부착되어 있는 자기 디스크 데이타 저장 시스템.
제 17 항에 있어서,

상기 보강부재 및 상기 부하 비임은 세장형으로 되어 있고, 또 상기 보강부재는 실질적으로 Z형상 단면의 플랜지를 구비하는 자기 디스크 데이타 저장 시스템.
제 16 항에 있어서,

상기 부하 비임은 그의 상기 한 단부에 배치된 슬라이더 접착 패드를 구비하며, 상기 슬라이더 접착 패드는 상기 보강부재에 접촉하도록 구성된 상부 표면과, 상기 슬라이더에 접촉하도록 구성된 하부 표면을 갖는 자기 디스크 데이타 저장 시스템.
제 20 항에 있어서,

상기 슬라이더 접착 패드의 상기 상부 표면은 실질적으로 평면상으로 되어 있고, 상기 보강부재에는 상기 슬라이더 접착 패드의 상기 상부 표면에 접촉하는 오목부가 형성되어 있는 자기 디스크 데이타 저장 시스템.
서스펜션 아암이 헤드/슬라이더 조합체를 다수의 표면을 갖는 자기 디스크의 특별한 반경의 특정 트랙에 지지하고 위치설정하며, 상기 헤드/슬라이더 조합체는 외부 제어회로에 전기적으로 접속되는 자기 디스크 데이타 저장 시스템에 있어서, 상기 서스펜션 아암 및 헤드/슬라이더 조립체는

① 적층된 부하 비임의 한 단부에 장착되고 그리고 상기 자기 디스크의 상기 표면중 한 표면에 인접하되 그 표면으로부터 이격된 슬라이더를 갖도록 구성된 다수의 층을 구비하고, 또한 전기 도선이 상기 슬라이더와의 접속을 위해 형성되어 있는 적어도 하나의 전기 전도성층을 구비하는 적층된 부하 비임과,

② 상기 조립체에 대한 강성을 제공하도록 상기 적층된 부하 비임에 부착되고, 또한 스탬핑 공정에 의해 소망의 형상으로 제조될 수 있는 보강부재를 포함하되,

상기 부하 비임은 그의 상기 한 단부에 배치된 슬라이더 접착 패드를 구비하며, 상기 슬라이더 접착 패드는 상기 보강부재에 접촉하도록 구성된 상부 표면과 상기 슬라이더에 접촉하도록 구성된 하부 표면을 가지며, 상기 슬라이더 접착 패드는 그의 중앙영역이 보다 얇고 그의 측면 영역이 보다 두꺼운 상부 표면을 가지며, 상기 슬라이더 접착 패드에는 상기 중앙영역의 중앙에 돌출된 부분이 형성되어 있으며, 상기 보강부재는 상기 슬라이더 접착 패드의 상기 돌출된 부분에 접촉하기 위한 실질적으로 평면상의 하단 표면을 갖는 자기 디스크 데이타 저장 시스템.
제 17 항에 있어서,

상기 전기 도선은 에칭에 의해 형성되어 있는 자기 디스크 데이타 저장 시스템.
제 18 항에 있어서,

상기 보강부재는 실질적으로 그의 전체 길이에 대해 박스형 단면을 갖도록 상기 스틸층상에 장착되어 있는 자기 디스크 데이타 저장 시스템.
제 17 항에 있어서,

상기 부하 비임의 상기 스틸층에는 그의 상기 한 단부에 가요부 요소가 형성되어 있는 자기 디스크 데이타 저장 시스템.
제 25 항에 있어서,

상기 가요부 요소는 상기 스틸층의 상기 한 단부를 에칭하는 것에 의해 형성되어 있는 자기 디스크 데이타 저장 시스템.
제 20 항에 있어서,

상기 슬라이더 접착 패드의 상기 상부 표면은 스틸층의 일부로부터 형성되고, 상기 하부 표면은 구리층의 일부로부터 형성되는 자기 디스크 데이타 저장 시스템.
제 18 항에 있어서,

상기 보강부재는 상기 부하 비임의 상기 한 단부로부터 제거된 영역에 용접하는 것에 의해 상기 스틸층에 부착되어 있는 자기 디스크 데이타 저장 시스템.
제 16 항에 있어서,

상기 보강부재에는 상기 부하 비임의 상기 한 단부에 로딩/언로딩 탭이 설치되어 있는 자기 디스크 데이타 저장 시스템.
제 17 항에 있어서,

슬라이더 접착 패드가 상기 부하 비임의 상기 한 단부에 설치되고, 상기 전기 도선은 상기 슬라이더와 상기 슬라이더 접착 패드사이에 배치되는 자기 디스크 데이타 저장 시스템.