JP2007157209A - 磁気記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録再生信号をより安定させることのできる磁気記録装置を提供する。
【解決手段】磁気記録媒体と、磁気ヘッド部であって、磁気記録媒体に対して情報を記録する記録ヘッド及び、磁気記録媒体に記録されている情報を再生する再生ヘッドを含む磁気ヘッド部と、磁気ヘッド部を、磁気記録媒体に対して相対移動可能に支持する支持部であって、可撓性を有するフレクシャ、記録ヘッドに接続される記録配線ペア、及び再生ヘッドに接続される再生配線ペアを含んだ支持部と、を有し、支持部に含まれる記録配線ペアと、再生配線ペアとが、フレクシャの表裏に夫々配置される磁気記録装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハードディスク等の磁気記録装置に関する。

本発明の背景となる磁気記録装置としてのハードディスクの例について説明する。ハードディスクは一般に、図１２に示すように、記録媒体１と、スピンドルモータ２と、ヘッドスタックアセンブリ３と、ボイスコイルモータ４と、回路部５とを含んで構成されている。

スピンドルモータ２は、記録媒体１を回転駆動する。ボイスコイルモータ４は、ヘッドスタックアセンブリ３を駆動し、記録媒体１に対して相対移動させる。回路部５は、記録媒体１に対して記録し／再生するべき情報を符号化及び復号する処理や、スピンドルモータ２やボイスコイルモータ４を駆動する処理等を行う。

ヘッドスタックアセンブリ３は、図１３に示すように、フレキシブル基板部３１と、補強部３２と、サスペンション体３３とを含んで構成され、さらにサスペンション体３３は、キャリッジ３４と、ベースプレート３５と、ロードビーム３６とを含む。

フレキシブル基板部３１にはプリアンプが設けられる。このプリアンプは、磁気ヘッドに対して電気的に接続され、記録／再生に係る信号の増幅を行う。補強部３２上には、フレキシブル基板部３１が設置されている。また、このフレキシブル基板部３１は、サスペンション体３３に接触する位置に設置される。

サスペンション体３３のキャリッジ３４の断面を図１４に示す。図１４に示すように、このキャリッジ３４は、フレクシャ４１と、ポリイミド層４２とを積層させて構成される。ポリイミド層４２には、記録用配線ペア４５と再生用配線ペア４６とが共に、フレクシャ４１の一方面側に並走するように設けられている。

ベースプレート３５はキャリッジ３４によって支持され、ロードビーム３６を支持する。ロードビーム３６の先端部には、磁気ヘッドＨが設けられる。磁気ヘッドＨは、記録用配線ペア４５と、再生用配線ペア４６とに接続されている。

記録用配線ペア４５と再生用配線ペア４６とは、フレキシブル基板部３１側に設けられた接続パッドＰを介してプリアンプに接続される。この接続パッドは、記録用配線ペア４５と再生用配線ペア４６とに含まれる各電気的線路を略一列に配列したものとなっている。またサスペンション体３３側の接続端子は、半田バンプによって形成されてもよいし、サスペンション体３３自体を折り曲げ加工し、記録用配線ペア４５と再生用配線ペア４６とのそれぞれを露出させた、いわゆるフライングリード方式によるものであってもよい。この接続端子がフレキシブル基板部３１側の接続パッドに電気的に接触することで、プリアンプと磁気ヘッドとが電気的に接続されることになる。

このように、磁気ヘッドＨに対して接続される配線は、記録用配線ペア４５と、再生用配線ペア４６とを含んでなり、図１４に示したように、これらの配線ペアに含まれる少なくとも４つの電気的線路４５ａ、４５ｂ、４６ａ、４６ｂは、略同一の平面上に一列に配列されている。

ここで、一般に記録用配線ペア４５に流される電流（記録電流）は、再生用配線ペア４６に流される電流（再生電流）に比べて電流量が大きく、記録用配線ペア４５によって誘起される電磁界が、再生用配線ペア４６を流れる電流に影響を与える、いわゆるクロストークが生じ得る。同様に、接続端子Ｔにおいても同様に、クロストークが生じ得る。

ここでデータの記録・再生の際、各配線ペア４５，４６で導かれる記録電流や再生電流の周波数は、近年のデータ転送速度の向上に伴って、高くなっている。記録電流の波形は、図１５に示すようにオーバーシュート部分１００と、定常電流部分１０１とを含む。このオーバーシュート部分１００で磁気ヘッドＨを磁化し、記録磁界を生じさせて、記録媒体にデータを書込む。このオーバーシュート部分１００は、数百ピコ秒のオーダーで急峻に立ち上がる。

記録用配線ペア４５と再生用配線ペア４６との間は、浮遊キャパシタンス及び相互インダクタンスが存在し、分布定数的に結合しているので、単位時間あたりの電圧／電流の変化が急峻なほど、クロストークは大きくなる。つまり、一般的には高周波に対応したプリアンプほどクロストークが増大し、再生ヘッドへの衝撃が懸念される。

記録用配線ペア４５ａ，４５ｂにそれぞれ流される記録電流は、その大きさが略等しく、互いに逆方向となっている。このため、例えば接続端子Ｔと接続パッドＰにおける記録用配線ペア４５ａ，ｂに対応する各端子間の距離を小さくすればするほどクロストークの量を低減できる。しかし、現実には、これらの端子の加工精度のために、上記端子間の距離を３００μm未満とすることは困難である。このため、いかなる方式で接続端子Ｔ等を形成しようとも、クロストークの低減量は限られてしまう。

本発明は、上記実情に鑑みて為されたもので、記録用配線ペア４５によって誘起される電磁界による再生用配線ペア４６へのクロストークを低減し、記録再生信号をより安定させることのできる磁気記録装置を提供することを、その目的の一つとする。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、磁気記録装置であって、磁気記録媒体と、磁気ヘッド部であって、前記磁気記録媒体に対して情報を記録する記録ヘッド及び、前記磁気記録媒体に記録されている情報を再生する再生ヘッドを含む磁気ヘッド部と、前記磁気ヘッド部を、前記磁気記録媒体に対して相対移動可能に支持する支持部であって、可撓性を有するフレクシャ、前記記録ヘッドに接続される記録配線ペア、及び前記再生ヘッドに接続される再生配線ペアを含んだ支持部と、を有し、前記支持部に含まれる記録配線ペアと、再生配線ペアとが、前記フレクシャの表裏に夫々配置されることを特徴としている。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形態に係る磁気記録装置は、図１に示すように、記録媒体１と、スピンドルモータ２と、ヘッドスタックアセンブリ６と、ボイスコイルモータ４と、回路部５とを含んで構成されている。

スピンドルモータ２は、記録媒体１を回転駆動する。ボイスコイルモータ４は、ヘッドスタックアセンブリ３を駆動し、記録媒体１に対して相対移動させる。回路部５は、記録媒体１に対して記録し／再生するべき情報を符号化及び復号する処理や、スピンドルモータ２やボイスコイルモータ４を駆動する処理等を行う。なお、図１２に示した、関連する一般のハードディスク装置と同様の構成をとる部分については、同一の符号を付している。

本発明の実施の形態に係るヘッドスタックアセンブリ６は、図２に示すように、フレキシブル基板部３１と、補強部３２と、支持部としてのサスペンション体６０とを含んで構成され、さらにサスペンション体６０は、キャリッジ６１と、ベースプレート６２と、ロードビーム６３とを含む。

ここでフレキシブル基板部３１にはプリアンプが搭載されている。このフレキシブル基板部３１は、補強部３２を回路搭載面の裏側に貼り付けることで補強され、サスペンション体６０に接触する位置に配置される。

本実施の形態におけるサスペンション体６０のキャリッジ６１の断面を図３に示す。図３は、キャリッジ６１を図２に示したＡ−Ａ断面で破断したときの断面図である。図３に示すように、このキャリッジ６１は、導体で形成されるフレクシャ７１と、可撓性部材としてのポリイミド層７２とを含み、このポリイミド層７２は、まずフレクシャ７１に積層される。また、このポリイミド層７２には記録用配線ペア７５と再生用配線ペア７６とが形成される。このキャリッジ６１は、ポリイミド層７２に含まれる記録用配線ペア７５と再生用配線ペア７６との間を折り目として、Ｕ字形に折り曲げられ、フレクシャ７１の表裏に、記録用配線ペア７５と、再生用配線ペア７６とがそれぞれ配置されるように接着する。

このとき、再生用配線ペア７６に含まれる各配線７６ａ，７６ｂのそれぞれの中心によって規定される範囲内Ｒに、記録用配線ペア７５に含まれる各配線７５ａ，７５ｂのそれぞれの中心位置Ｃａ，Ｃｂが含まれるように折り曲げる。または、記録用配線ペア７５に含まれる各配線７５ａ，７５ｂ間の中心位置と、再生用配線ペア７６に含まれる各配線７６ａ，７６ｂ間の中心位置とが実質的に一致するように折り曲げる。

このように配置したことで、例えば記録用配線ペア７５がコモンモードで駆動されると、記録用の各配線７５ａ，ｂが誘起する磁場は、各配線７５ａ，７５ｂ間の中心位置に対して、フレクシャ７１の幅方向に対称となる。従って、再生用の各配線７６ａ，ｂに誘起される電位は実質的に同電位となって、電位の誘起による電位差の発生がなく、クロストークの発生が抑制される。

一方、記録用配線ペア７５がディファレンシャルモードで駆動される場合、記録用の各配線７５ａ，ｂを流れる信号により作られる電界はコモンモードにおけるものと異なり、再生用の各配線７６ａ，ｂに誘起される電位が同電位となることはないが、導体であるフレクシャ７１がシールドとして働き、再生用の各配線７６ａ，ｂに誘起される電位を小さくし、クロストークの発生が抑制できる。

なお、このように記録用配線ペア７５と再生用配線ペア７６とをフレクシャ７１の表裏にそれぞれ分けて配置する区間は、フレキシブル基板部３１側の接続パッドＴから磁気ヘッドまでの全域ではなく、接続パッドＴからロードビーム６３の基部までの、いわゆる並走主要部分としてもよい。

次に、このように各配線ペア７５，７６を形成した可撓性部材を折り曲げて、フレクシャ７１の表裏に被着させた場合、記録用配線ペア７５と再生用配線ペア７６の接続パッドはフレクシャ７１に対してそれぞれ上下に別れて配置される。そこでこの場合は、図４に示すように、各配線７５ａ，ｂ，７６ａ，ｂのプリアンプ側の端部を、フレクシャ７１の一方側の端部へ導く。そして、フレクシャの当該一方側端部において、フレクシャ７１の長手方向に略一定の間隔をおいて、フレクシャ７１の一面側に記録用配線ペア７５の各配線７５ａ，ｂが配置され、フレクシャ７１の他面側で、これらと重ならない位置に再生用配線ペア７６の各配線７６ａ，ｂを配置する。

また、フレキシブル基板部３１には、当該フレキシブル基板部３１に搭載したプリアンプからキャリッジ６１のフレクシャ７１に設けられた各配線７５ａ，ｂ，７６ａ，ｂの接触予定位置へ回路配線が形成される。

本実施の形態においてヘッドスタックアセンブリ６を製造する場合は、このフレキシブル基板部３１上の各接触予定位置に、対応する配線７５ａ，ｂ，７６ａ，ｂが接触するよう、キャリッジ６１とフレキシブル基板部３１との相対的位置を合わせて固定する。この相対的な位置合わせを容易にするため、フレキシブル基板部３１には、図５に示すように、キャリッジ６１の厚みに対応した幅の切り込みを形成してもよい。この切り込みは、キャリッジ６１が差し込まれたとき、フレキシブル基板部３１上の各接触予定位置と対応する配線７５ａ，ｂ，７６ａ，ｂが接触するよう、その深さ（Ｄ）が調整される。なお、この切り込みを入れる場合、サスペンション６０との間で不要なショートを引き起こすことのないよう、補強部３２をフレキシブル基板部３１よりも数百ミクロン程度小さくなるよう形成しておく。

このように記録用配線ペア７５の接続パッドと、再生用配線ペア７６の接続パッドとをフレクシャ７１の表裏にそれぞれ設置することで、導体であるフレクシャ７１をシールドとして機能させ、クロストークの発生が抑制できる。

なお、ここまでの説明では、各配線ペア７５，７６を形成した可撓性部材を折り曲げて、フレクシャ７１に巻き付けることで、各配線ペア７５，７６をフレクシャ７１の表裏にそれぞれ配置するようにしていたが、本実施の形態はこれに限られるものではない。

例えば、本実施の形態におけるサスペンション体６０のキャリッジ６１の断面の別の例を図６に示す。図６に示すように、記録用配線ペア７５を形成した可撓性部材としてのポリイミド層と、フレクシャ７１と、再生用配線ペア７６を形成した可撓性部材としてのポリイミド層とをこの順に積層配置したものとしてもよい。

このように記録配線ペア７５と、再生配線ペア７６とを、夫々個別の層に形成し、記録配線ペア７５と、再生配線ペア７６とをそれぞれ形成した各層をフレクシャ７１の表裏にそれぞれ配することで、導体であるフレクシャ７１をシールドとして機能させ、クロストークの発生が抑制できる。また、この場合も、再生用配線ペア７６に含まれる各配線７６ａ，７６ｂのそれぞれの中心によって規定される範囲内に、再生用配線ペア７５に含まれる各配線７５ａ，７５ｂのそれぞれの中心位置が含まれるように各層内の配線ペアを配置することとしてもよい。または、記録用配線ペア７５に含まれる各配線７５ａ，７５ｂ間の中心位置と、再生用配線ペア７６に含まれる各配線７６ａ，７６ｂ間の中心位置とが実質的に一致するように各層内の配線ペアを配置することとしてもよい。この配置とすることでコモンモードで記録用配線ペア７５を駆動したときのクロストークを低減できる。

さらに、ここで各配線ペア７５，７６をそれぞれ形成した部材と、フレクシャ７１との間に、銅、またはそれよりも導電率の高い材質による中間層７７を形成してもよい（図７）。この中間層７７のシールド効果により、再生用配線ペア７６に誘起されるクロストークをより低減できる。

さらに近年では、磁気ヘッドＨに、ヒーターを設け、プリアンプ側から当該ヒーターの加熱量を制御することも行われている。この場合には、既に説明した記録用配線ペア７５と再生用配線ペア７６とに加えて、ヒーター用配線ペア７８が並行して設けられる。この場合において、各ヒーター用配線７８ａ，７８ｂを、図８に示すように、フレクシャ７１を挟んで対向する位置に配置してもよい。このようにすると、フレクシャ７１両面の重量バランスが略均一となる。ここでヒーター用配線７８ａ，７８ｂの記録用配線ペア７５や再生用配線ペア７６に対する位置としては、これらの配線ペア７５，７６の配置位置に対して折り曲げ位置より遠方にあってもよい（図８）し、各配線ペア７５，７６の中央位置にあってもよい。

また、このヒーター用配線ペア７８は、図９に示すように、フレクシャ７１に対して、再生用配線ペア７６と同じ面側に配置されてもよい。これにより記録用配線ペア７５を流れる信号によるヒーター用配線ペア７８に流れる信号に対するクロストークを低減できる。

さらにヒーター用配線ペア７８を、フレクシャ７１に対して、記録用配線ペア７５と同じ面側に配置してもよい。

なお、ここではヒーターが、２つの信号線によって伝達される信号で駆動される例（ディファレンシャルドライブ方式の例）を示したが、シングルエンドドライブ方式等、１つの信号線で伝達される信号でヒーターを駆動する場合は、図１０に示すように、当該ヒーター用配線７９を、フレクシャ７１に対して、再生用配線ペア７６と同じ面側に配置されてもよい。これにより記録用配線ペア７５を流れる信号によるヒーター用配線７９に流れる信号に対するクロストークを低減できる。

さらにヒーター用配線７９を、フレクシャ７１に対して、記録用配線ペア７５と同じ面側に配置してもよい。

さらに、ここまでの説明において、フレクシャ７１を折り曲げる場合、フレクシャ７１を、銅、ないしそれよりも導電率の高い導体８１を挟んで折り曲げ、フレクシャ７１で、この導体８１を内包することとしてもよい（図１１）。これにより、フレクシャ７１のシールド効果を向上でき、クロストークをより低減できる。また、この導体８１は、可撓性のあるものとして、サスペンション体３３の板バネ特性を維持するようにしてもよい。

本実施の形態の磁気記録装置は、ホスト側コンピュータに接続されて、このホスト側コンピュータからの指示に応答して動作する。例えばホスト側コンピュータから、データの記録が指示されると、回路部５において、当該記録の対象となったデータが符号化されるとともに、記録媒体上の記録位置に、磁気ヘッドＨを移動するようボイスコイルモータ４が駆動される。

そして、記録の対象となるデータ（符号化されたデータ）がヘッドスタックアセンブリ６に出力され、ヘッドスタックアセンブリ６のプリアンプにおいて、当該符号化されたデータに対応する信号が増幅され、記録用配線ペア７５を介して磁気ヘッドＨへと送出される。

また、ホスト側コンピュータから、データの再生が指示されると、回路部５により記録媒体上の再生対象データが格納された位置に、磁気ヘッドＨを移動するようボイスコイルモータ４が駆動される。また、磁気ヘッドＨの再生ヘッドにて読み取られた信号が再生用配線ペア７６を介してプリアンプに到来する。プリアンプでは、再生用配線ペア７６によって伝達された信号を増幅して回路部５に出力し、回路部５が当該信号からデータを復号してホスト側コンピュータに出力する。

ここで記録用配線ペア７５に急峻に変化する電流が、たとえディファレンシャルモードで流され、記録用配線ペア７５を流れる電流で生じる磁界が、再生用配線ペア７６との間に配されたフレクシャ７１によりシールドされ、再生用配線ペア７６へのクロストークを低減でき、記録再生信号をより安定させることができる。

本発明の実施の形態に係る磁気記録装置の構成例を表すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るヘッドスタックアセンブリの例を表す概要図である。 本発明の実施の形態に係るキャリッジの断面図である。 本発明の実施の形態に係るキャリッジ側の接続端子例を表す概要図である。 本発明の実施の形態に係るヘッドスタックアセンブリのプリアンプ側の端子の例を表す概要図である。 本発明の実施の形態に係るキャリッジの別の例を表す断面図である。 本発明の実施の形態に係るキャリッジのさらに別の例を表す断面図である。 本発明の実施の形態に係るキャリッジのさらに別の例を表す断面図である。 本発明の実施の形態に係るキャリッジのさらに別の例を表す断面図である。 本発明の実施の形態に係るキャリッジのさらに別の例を表す断面図である。 本発明の実施の形態に係るキャリッジのさらに別の例を表す断面図である。 一般的な磁気記録装置の構成例を表すブロック図である。 一般的なヘッドスタックアセンブリの例を表す概要図である。 一般的なキャリッジのさらに別の例を表す断面図である。 書き込み電流の変化の例を表す説明図である。

符号の説明

１ 記録媒体、２ スピンドルモータ、３，６ ヘッドスタックアセンブリ、４ ボイスコイルモータ、５ 回路部、３１ フレキシブル基板部、３２ 補強部、３３，６０ サスペンション体、３４，６１ キャリッジ、３５，６２ ベースプレート、３６，６３ ロードビーム、４１，７１ フレクシャ、４２，７２ ポリイミド層、４５，７５ 記録用配線ペア、４６，７６ 再生用配線ペア、７７ 中間層、７８ ヒーター用配線ペア、７９ ヒーター用配線、８１ 導体。

Claims (7)

1. 磁気記録媒体と、
   磁気ヘッド部であって、前記磁気記録媒体に対して情報を記録する記録ヘッド及び、前記磁気記録媒体に記録されている情報を再生する再生ヘッドを含む磁気ヘッド部と、
   前記磁気ヘッド部を、前記磁気記録媒体に対して相対移動可能に支持する支持部であって、可撓性を有するフレクシャ、前記記録ヘッドに接続される記録配線ペア、及び前記再生ヘッドに接続される再生配線ペアを含んだ支持部と、
   を有し、
   前記支持部に含まれる記録配線ペアと、再生配線ペアとが、前記フレクシャの表裏に夫々配置されることを特徴とする磁気記録装置。
2. 請求項１に記載の磁気記録装置であって、
   前記支持部における記録配線ペアと、再生配線ペアとは、可撓性部材に形成されており、当該可撓性部材をフレクシャの表裏に亘って巻き付いた状態に配置し、記録配線ペアと、再生配線ペアとが、前記フレクシャの表裏に夫々配置されることを特徴とする磁気記録装置。
3. 請求項１に記載の磁気記録装置であって、
   前記支持部における記録配線ペアと、再生配線ペアとは、夫々個別の部材に形成され、
   前記記録配線ペアと、再生配線ペアとをそれぞれ形成した各部材をフレクシャの表裏にそれぞれ配して、前記記録配線ペアと、再生配線ペアとが、前記フレクシャの表裏に夫々配置することを特徴とする磁気記録装置。
4. 請求項１に記載の磁気記録装置であって、
   前記磁気ヘッド部は、さらにヒーターを備え、
   前記支持部は、前記磁気ヘッド部のヒーターに接続されるヒーター用配線を含み、当該ヒーター用配線が、前記フレクシャの表裏のいずれか一方に配されることを特徴とする磁気記録装置。
5. 請求項４に記載の磁気記録装置であって、
   前記支持部のヒーター用配線は、前記フレクシャの表裏のうち、再生配線ペアが配されている側に配されることを特徴とする磁気記録装置。
6. 請求項１に記載の磁気記録装置であって、
   前記支持部に導体を内包したことを特徴とする磁気記録装置。
7. 請求項１に記載の磁気記録装置であって、
   前記支持部の記録配線ペアと、再生配線ペアとの磁気ヘッドとは異なる端側の端子が、前記フレクシャの表裏のうち、それぞれが設けられている面側に設けられることを特徴とする磁気記録装置。
   

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