JP4168038B2 - ヘッドスライダ支持体 - Google Patents

Description

本発明は磁気ディスク装置に用いられるヘッドスライダ組立体に関する。

磁気ヘッドを搭載した磁気ヘッドスライダはロードビームの先端に取り付けられ、記録再生時には磁気ディスクに対して浮上した状態とされる。

近年、磁気ディスク装置の信頼性の一種であるＨＤＩ(Head Disc
Interface)特性の向上が求められている。

このためには、磁気ヘッドスライダを小型化することや、該スライダを磁気ディスクの方向に付勢するためのバネ荷重を軽減することが有効である。

磁気ヘッドスライダを小型化すると、以下の事柄が発生する。

(1)スライダの小型化に伴い、それを保持する支持バネのサイズも小さくしなくてはならない。これは、ディスクのうねりに対するヘッドの追従特性を維持し、ひいてはヘッドの浮上安定性を維持するためである。

バネ荷重を軽減すると、以下の事項が発生する。

(2)バネ荷重の軽減によりヘッドの浮上剛性が低下する。

また、スライダや支持バネ等の部品が小さくなることにより、組立誤差が大きくなる。

このため、磁気ヘッドスライダを支持する装置は、磁気ヘッドスライダの浮上の安定性を十分に保証しうる構成であることが必要とされる。

一般には、磁気ヘッドスライダ組立体は、ロードビーム、ロードビームに固定したジンバル、このジンバルに固定された磁気ヘッドスライダからなる構成である。

この構成では、部品サイズの縮小化に伴い、組立（位置合せ）が困難となる。組立誤差があると、磁気ヘッドスライダがアンバランス浮上（斜めに傾いて浮上すること）してしまう。これにより、浮上ヘッドの信頼性が損なわれるだけでなくＲ／Ｗ特性にも悪影響を与え、ひいては磁気ディスク装置の信頼性の低下をきたしてしまう。

そこで、ヘッド支持機構の組立（位置合わせ）精度不良によるスライダのアンバランス浮上の要因をなくすため、支持バネ（従来のロードビームとジンバル）を一体化し、組立を不要にした構成が、特開平３−１８９９７６号公報に示されている。

図３３は上記公報に示されている磁気ヘッドスライダ組立体１を示す。

２は磁気ディスク、３はアクチュエータ部、４はロードビーム（フレクシャともいう）である。

５はジンバル部であり、ロードビーム４に略コ字状の開口（貫通孔）６，７を形成することにより、ロードビーム４自体に残置形成してある。

ジンバル部５は、ロードビーム４を横切る方向に延出する両持ち状の梁８と、この梁８の中央より両側に舌状に張り出している舌部９，１０とよりなる。

磁気ヘッドスライダ１１の背面はロードビームの幅方向に溝加工されており、舌部９，１０にまたがって固定してある。

磁気ヘッドスライダ１１は、梁８のねじれを伴って、矢印１２で示すようにピッチング方向に回動し、梁８の曲がりを伴って、矢印１３で示すようにローリング方向に回動する。

小型の磁気ヘッドスライダの浮上の安定性を確保するには、ジンバル部の回転剛性を低くする必要がある。

また、ロードビーム４は剛性を必要とするため、ロードビーム４の厚さｔを薄くすることはできない。

ロードビーム４の厚さｔを薄くせずに、上記構造のジンバル部５の回転剛性を低くするには、梁８の長さｌを長くせざるを得ない。

梁８の長さｌを長くすると、以下の問題点が生ずる。

(1) 梁８の曲げ及び捩じれの振動の共振点が大幅に下がってしまう。これにより、磁気ヘッドスライダ１１の浮上量が変動し易くなる。

(2) ロードビーム４の幅Ｗが広くなり、ロードビーム４自体の振動の共振点が下がってしまう。これにより、磁気ヘッドスライダ１１の浮上が不安定となり易くなる。

即ち、従来のロードビーム、ジンバルを一体化した支持バネ構造の場合、ジンバル部の共振点を落とさず、回転剛性だけを小さくする構造を実現するのは非常に困難であった。

また、スライダの小型化やバネ荷重の軽減に伴う浮上剛性の低下により、ヘッドにつながっているリード線の剛性の影響が無視できなくなってくる。つまり、リード線の剛性がスライダに及ぼす影響により、剛性のかかり方次第ではスライダが傾いて浮上する。特に再生用ヘッドに磁気抵抗効果型ヘッド（ＭＲヘッド）を用いた場合、記録用のインダクティブ型ヘッドと組合わされるために記録／再生兼用のヘッドの２倍の４本のリード線が必要となり、余計にリード線の剛性の影響を受けやすくなる。これにより、浮上ヘッドの信頼性が損なわれるだけでなくＲ／Ｗ特性にも悪影響を与え、磁気ディスク装置の信頼性の低下をきたす。

また、スライダとロードビームとの電気的接続の信頼性を向上させる必要もある。

そこで、本発明は、上記課題を解決したヘッドスライダ支持体を提供することを目的とする。

本発明は、先端にヘッドスライダを支持するためのシート状のヘッドスライダ支持体であって、
本体部と、
該本体部よりも先端側に位置し、前記ヘッドスライダを固定するためのヘッドスライダ固定部と、
前記ヘッドスライダ固定部を前記本体部に連結する梁部とを有し、
該ヘッドスライダ固定部は、その先端側に端子部を有し、後端側に凸状パターンを有する構成としたことを特徴とする。

凸状パターンは、スライダを接着するときの接着剤が固定部外に流出しないようにする機能と、その接着の際にスライダが配線パターンの厚みによって傾かないようにする機能を有する。よって、凸状パターンを設けたことによって、スライダを接着するときの接着剤が固定部外に流出しないようにすることが出来、且つ、その接着の際にスライダが配線パターンの厚みによって傾かないように出来る。

以下発明を実施するための最良の形態について説明する。

先ず、本発明と関連する磁気ヘッドスライダ組立体２０の５つの例について説明する。
〔第１の例〕
図１は、磁気ヘッドスライダ組立体２０を表裏反転した状態で示す。

この磁気ヘッドスライダ組立体２０を、３．５インチタイプの磁気ディスク装置２２０に適用した例を図２に示す。

磁気ディスク装置２２０は、エンクロージャ２２１内に、径が３．５インチの磁気ディスク２２２、及びヘッド位置決め用アクチュエータ２２３等が組込まれた構造を有する。

２１はステンレス製のロードビームであり、アクチュエータのアーム部２２に固定してある。

ロードビーム２１の基部側はＲ曲げされている弾性部２３であり、弾性部２３より先端側が剛性部２４である。弾性部２３が後述する磁気ヘッドスライダ３５に、磁気ディスク２２１に当接する方向の荷重を付与する。このロードビームの厚みは、全体が均一でかつ汎用の３３８０タイプ（ＩＢＭ）のヘッド支持機構のロードビームの約１／３、例えば２５μｍ程度である。

ここで、ロードビーム２１の幅Ｗ1 は、出来るだけ小としてある（４ｍｍ以下が望ましい）。その理由は、ロードビーム２１の振動の共振点を不要に低下させないためである。

２５はジンバル部であり、ロードビーム２１自体に形成してある。

ジンバル部２５は、ロードビーム２１に、一対のコ字形状開口２６，２７を、ロードビーム２１の長手方向上向き合う配置で形成し、且つ、ロードビーム２１の両側に沿ってスリット状の開口２８，２９を形成することにより残置形成してある。

ジンバル部２５は、磁気ヘッドスライダ固定部３０と、一対の第１の梁部３１，３２と、一対の第２の梁部３３，３４とを有する。

磁気ヘッドスライダ固定部３０は、磁気ヘッドスライダ３５を固定するのに十分な程度の大きさ、例えば、磁気ヘッドスライダ３５の平面外形寸法（ａ＝２ｍｍ、ｂ＝１．６ｍｍ）と対応する寸法ａ×ｂを有する。但し、接着強度があれば、これ以下の寸法でも何ら差し支えない。

磁気ヘッドスライダ３５は、軽荷重構造のスライダ、例えば本出願人による特開平４−２２８１５７号に示されたスライダを使用するのが望ましい。このスライダの浮上面と反対側の背面は平坦面となっており、その背面を前記固定部３０に接着剤により接着固定する。この場合、スライダと固定部の各中心を一致させる。

第１の梁部３１，３２は、上記固定部３０の中心（スライダの中心でもある）３６を通り、ロードビーム長手方向中心線３７に直交して固定部３０を横切る線３８（ロードビーム幅方向線）に沿って、固定部３０の両側より外方に延出している。

第１の梁部３１，３２の長さは、ｌ1 である。

第２の梁部３３，３４は夫々上記第１の梁部３１，３２の先端より、第１の梁部３１，３２と直交して両側に、上記線３７と平行に延出しており、先端側は、点４０，４１，４２，４３で、ロードビーム２１のうちジンバル部２５の周囲の部分と連結してある。なお、見方を変えれば、第２の梁部３３，３４は、ロードビーム２１のうちジンバル部２５の周囲の部分４０〜４３より延出している。

この第２の梁部３３，３４は、両持ち梁状であり、第１の梁部３１，３２の先端がつながっている中央部から両端までの長さは、ｌ2 である。

第２の梁部３３と第１の梁部３１とが、Ｔ字状梁３９Ａを構成する。同じく、 第２の梁部３４と第１の梁部３２とが、Ｔ字状梁３９Ｂを構成する。そして全体ではＨ字状梁を構成する。

固定部３０、第１の梁部３１，３２及び第２の梁部３３，３４は、共にロードビーム２１の一部によって形成してある。

ここで、上記第１の梁部３１，３２の長さｌ1 はロードビーム２１の幅Ｗ1 により制約を受ける。ここで、幅Ｗ1
を大きくすると、ロードビーム２１の曲げやねじり共振点が下がり、スライダの浮上特性を悪化させてしまうため、幅Ｗ1 を大きくすることはできない。しかし、本実施例では、第２の梁部３３，３４の長さ２×ｌ2
は、ロードビーム２１の幅Ｗ1 による制約を受けず、長くできる。

そこで、第２の梁部３３，３４は長く形成してあり、寸法ｌ2 とｌ1 との関係は、ｌ2 ＞ｌ1
となっている。

上記Ｔ字は、脚部の長さに比べて、腕部の長さの長い偏平な形状となっている。

回転中の磁気ディスクにうねりが発生したり、ゴミが付着した場合を考えると、磁気ヘッドスライダ３５は、Ｔ字状をなす第１の梁部３１，３２及び第２の梁部３３，３４の撓みを伴って矢印４４で示すようにピッチング方向に回動する。この時、ジンバルの第１の梁部３１，３２はねじりの変形を伴い、さらに第２の梁部３３，３４は曲の変形を伴う。

又矢印４５で示すようにローリング方向にも回動する。この時ジンバルの第１の梁部３１，３２はお互いに逆向きに曲げの変形を伴い、さらに第２の梁部３３，３４はこれも又、逆向きに曲げの変形を伴う。

一次曲げの共振モードを図３に示す。ロードビーム根元部の弾性部での変形が見られると同時にジンバル部の第１の梁部３１，３２、第２の梁部３３，３４が共に同じ方向の曲げの変形を伴って変形しているのがわかる。

一次ねじりの共振モードを図４に示す。ロードビーム根元部の弾性部では左右の高さが異なってねじられて変形している。ジンバル部は、図の右側の梁は上側に凸になるように変形しており、その反対側の梁は、下側に凸になるように変形し、ねじりモードを示している。ここで例えば上記寸法ｌ2 とｌ1 との関係をｌ2 ／ｌ1 が３〜４倍に設計すると、スライダのピッチング、ローリングの両方向の回転剛性は同じ程度に十分軟くなる。

磁気ヘッドスライダ３５には、磁気ディスク２２１に対する相対的走査方向４６上、後側の端面４７に、再生用のＭＲヘッドと記録用のインダクティブ型ヘッドとを一体化した複合型の磁気ヘッド４８、及び４つの端子部１００Ａ〜１００Ｄが形成してある。

図５及び図６に示すように、直径が３０μｍのリード線１５Ａ〜１５Ｄの一端が上記端子部１００Ａ〜１００Ｄに接続してある。

端子部１００Ａ〜１００Ｄに接続された４本のリード線１５Ａ〜１５Ｄは、磁気ヘッドスライダ３５が固定されている側とは反対側に引き回され、最初に、上記固定部３０の中心３６の個所で、接着剤１６により固定されている。

その後、リード線１５Ａ〜１５Ｄは、ロードビーム２１の長手方向中心線３７に沿ってロードビーム２１の基部側に向かって延在し、ロードビーム２１上二個所で接着剤１６により固定されている。

１７-1は第１の固定点、１７-2は第２の固定点、１７-3は第３の固定点である。

第１の固定点１７-1は磁気ヘッドスライダ３５と一体に動くため、端子部１００Ａ〜１００Ｄから引き出されて第１の固定点１７-1に到る間のリード線の剛性は考慮する必要がなく、リード線に余長は実質上不要であり、特別に余長は設けていない。

また、第１の固定点１７-1から第２の固定点１７-2までの距離は長く、この部分のリード線の剛性がジンバルの回転剛性に影響を与えることは殆ど無い。

上記構成の磁気ヘッドスライダ組立体２０は、以下に挙げる特長を有する。

(1) 特に、Ｔ字形状の梁部を有し、その梁形状の特性により、ジンバル部２５の回転剛性は相当に小さい。

(2) ジンバル部２５は４個所４０〜４３で支持されているため、第２の梁部３３，３４が長くても、ジンバル部２５の振動の共振点は高い。

(3) ロードビーム２１の先端の幅Ｗ1 を小さくすることができるため、ロードビーム２１の振動の共振点は高い。

(4) 上記(1),(2),(3)により、磁気ヘッドスライダ３５の浮上安定性が良い。

(5) 第１の梁部３１，３２の長さｌ1 が短く、同一平面内に形成されているため、コンタクトスタートストップ時に受ける力に対する強度が強く、第１の梁部３１，３２は剪断破壊しにくい。

(6) リード線１５Ａ〜１５Ｄの剛性が、ジンバル部２５の回転剛性に影響を及ぼさない。

上記のように、ジンバル部２５がスライダ固定部の中心に対して対称に１対のＴ字型の梁（全体Ｈ字型の梁）を有する一体型ジンバル構造であることにより、低回転剛性及び高共振点を実現する。具体的には回転剛性は例えば前述した３３８０タイプのヘッド支持機構の約１／３以下になるが、共振点は同ヘッド支持機構と同程度となる。

このことにより、小型で浮上剛性の低いスライダを搭載する場合でも、このスライダを安定に浮上させることを可能にする。

表１，表２は２ｍｍの長さのスライダを搭載した本実施例のヘッド支持機構と、従来から用いられている３３８０タイプのヘッド支持機構（３．２ｍｍの長さのスライダを搭載）との特性比較を示す。

等価質量比（支持バネ等価質量／スライダ質量）を合わせるため、本実施例の支持機構の全長は短く（１０ｍｍ）されており、３３８０タイプのほぼ１／２以下となっている。また、ロードビームの厚み（２５μｍ）は３３８０タイプのほぼ１／３である。

表１は本実施例におけるジンバル部のピッチとロール剛性、ロードビームの上下剛性と、３３８０タイプのジンバルのピッチ剛性とロール剛性、ロードビームの上下剛性をコンピュータによりシミュレーションした比較データを示す。

この表からジンバル部の溝の幅、長さを最適に設計することにより、従来の３３８０タイプのジンバルの１／３以下の回転剛性が得られることがわかる。

又、表２は両者の共振周波数の比較をコンピュータでシミュレーション化したもので、類似したデータが得られている。

このように本実施例の磁気ヘッドスライダ組立体は低剛性でかつ高共振周波数を持つ特性が得られていることがわかる。

次に、他の実施例について説明するに、各図中、図１に示す構成部分と対応する部分には同一符号を付す。
〔第２の例〕
図７の磁気ヘッドスライダ組立体５０は、ジンバル部５１を有する。

ジンバル部５１は、図１のジンバル部２５を、中心３６に関して９０度回転した向きとしたものである。

Ｔ字状梁５２，５３が、ロードビーム２１の長手方向に並んでいる。
〔第３の例〕
図８の磁気ヘッドスライダ組立体６０は、ジンバル部６１を有する。

第２の梁部３３Ａ，３４Ａの第１の梁部３１，３２に対する角度αを鋭角としてある。

これにより、ロードビーム２１の幅Ｗ1 を大きくせずに、第２の梁部３３Ａ，３４Ａの長さ２×ｌ2aは、図１の第２の梁部３３，３４の長さ２×ｌ2
より長い。

また、ロードビーム部の先端の幅が狭くできる。

これにより、ジンバル部６１の回転剛性は、図１のジンバル部２５に比べて低い。

従って、磁気ヘッドスライダ３５は、図１の装置に比べて、より安定に浮上する。
〔第４の例〕
図９の磁気ヘッドスライダ組立体７０は、ジンバル部７１を有する。

磁気ヘッドスライダ３５Ａは、両側に鍔部７２，７３を有する。

ジンバル部７１の磁気ヘッドスライダ固定部３０Ａは、磁気ヘッドスライダ３５Ａに対応する大きさの開口７４を有し、枠形状である。７６は枠部である。

磁気ヘッドスライダ３５Ａは、図９に示すように、開口７４に嵌合されて、且つ鍔部７２，７３を枠部７６に接着されて（７５は接着部を示す）、固定部３０Ａに固定してある。

磁気ヘッドスライダ３５Ａの重心Ｇは、図１０に示すように高さ方向上、大略ロードビーム２１の面上に位置している。

このため、シーク時に、磁気ヘッドスライダ３５Ａは重心Ｇの位置に力を加えられて動かされる。このため、磁気ヘッドスライダ３５Ａに重心Ｇ回りの不要な回動力は発生せず、即ち、磁気ヘッドスライダ３５Ａのマスアンバランスが小さくなり、シーク動作時などにおいて磁気ヘッドスライダ３５Ａの安定な浮上を保つ。

また、磁気ヘッド組立体の高さ寸法が小さくなる。これにより、磁気ディスクの積層間隔が小さくでき、単位高さあたりにより多くのディスクを実装できるため、装置の体積記憶密度ひいては記憶容量を増大できる。
〔第５の例〕
図１１の磁気ヘッドスライダ組立体８０において、磁気ヘッドスライダ３５Ｂは、全周に亘って鍔部８１を有する。

この磁気ヘッドスライダ３５Ｂは、開口７４に嵌合させて、且つ鍔部８１を磁気ヘッドスライダ固定部３０Ａに接着されて固定してある。

即ち、前記の第４実施例と異なり、磁気ヘッドスライダ３５Ｂは、全周を固定部３０Ａに接着固定してある。このため、接着力が増し、信頼性が向上する。

次に本発明の各実施例について説明する。
〔第１実施例〕
図１２は磁気ヘッドスライダ組立体９０を示す。

図１３に併せて示すように、この機構９０は、低浮上剛性のスライダの浮上に影響を与えるリード線の剛性の影響を無くするようにしたものである。例えば、４本のリード線がスライダとロードビームとの間に接続されている場合（図５参照）で、各リード線の直径が３０μｍ、リード線余長部（自由長）が１ｍｍとすると、ジンバル部の回転剛性はリード線が配線されていない場合に比べ約５倍となり、これはスライダの浮上安定性を損なうものである。

９１，９２，９３，９４は、例えばメッキで形成された銅薄膜をフォトリソグラフィーによりパターニングした銅製の配線パターンであり、ロードビーム２１の下面の中央をロードビーム２１の長手方向に延在しており、厚さは約５μｍ、幅は約５０μｍである。この厚み及び幅は導体パターンの抵抗値及びロードビームの容量により決定される。

９５Ａ〜９５Ｄは銅製の端子部であり、ロードビーム２１の基部側に設けてある。

９６Ａ〜９６Ｄは銅製の端子部であり、ジンバル部２５の磁気ヘッドスライダ固定部３０の端部３０ａに設けてある。

端子部９５Ａ〜９５Ｄ，９６Ａ〜９６Ｄには、例えばＡｕメッキが施されており、Ｃｕの露出を防ぐと共に、ボンディング特性を上げている。

配線パターン９１，９２，９３，９４の一端は、夫々端子部９５Ａ，９５Ｂ，９５Ｃ，９５Ｄにまで延在している。

４本の配線パターン９１〜９４のうちの半分の２本の配線パターン９１，９２の他端側は、第２の梁部３３Ａ、第１の梁部３１に沿って延在しており、端子９６Ａ，９６Ｂに到っている。

残りの２本の配線パターン９３，９４の他端側は、第２の梁部３４Ａ、第１の梁部３２に沿って延在しており、端子９６Ｃ，９６Ｄに到っている。

配線パターン９１，９２，９３，９４は、図１４に示すように、ロードビーム２１に対しては、絶縁膜９７により絶縁されており、且つ表面を保護膜９８で覆われている。

絶縁膜９７及び保護膜９８は、共に、感光性ポリイミド製であり、コーティングにより成膜され厚さは約５μｍ程度で十分である。この絶縁膜９７及び保護膜９８はフォトリソグラフィー技術によってパターニングされている。この絶縁膜の厚みは導体パターン（Ｃｕ製）とロードビーム（Ａｌ製）間の容量によって決定される。

ポリイミドは後述する焼鈍に耐えうる耐熱性を有する。また、ポリイミドは、感光性を有するものである故、パターニングが容易である。更に、ポリイミド膜９７，９８は耐食性を有するため非常に信頼性が高い。

各端子部９５Ａ〜９５Ｄ，９６Ａ〜９６Ｄは、保護膜９８で覆われていず腐食し易い。そこで、腐食を防止するため、各端子９５Ａ〜９５Ｄ，９６Ａ〜９６Ｄの表面は、メッキまたは蒸着により成膜された約１μｍの厚さのＡｕ製の膜（図示せず）により覆われている。

図１５に示すように、磁気ヘッドスライダ３５は、固定部３０に接着剤により接着固定してあり、上記端子部９６Ａ〜９６Ｄと磁気ヘッドスライダ３５の端面４７上に形成された磁気ヘッド４８の端子部１００Ａ〜１００Ｄとが、９０°の角度をもって配設されており、夫々Ａｕボール１０１Ａ〜１０１Ｄによって接続されている。

Ａｕボール１０１Ａ〜１０１Ｄは、例えば金ボールボンダ装置により形成される。

また端子部９６Ａ〜９６Ｄと端子部１００Ａ〜１００ＤとはＡｕボール１０１Ａ〜１０１Ｄで接続され易いように、図１５に示すように位置している。

Ａｕボール１０１Ａ〜１０１Ｄが圧接し易いように、端子部１００Ａ〜１００Ｄは、ヘッドスライダ３５の高さ方向に細長の形状を有し、且つ、ヘッドスライダ３５と固定部３０に固定した状態で、端子部９６Ａ〜９６Ｄに対向するように配置してある。

なお、配線パターン９１〜９４についてみると、ロードビームをアーム部２２に螺子止めする時に使用する固定用孔１０２Ｃと治具取付け用孔１０２Ｂ，１０２Ｂとをそれぞれ迂回しながらヘッドスライダ３５のきわまで延在している。

図１２及び図１３中、１０３Ａ〜１０３Ｄ，１０４Ａ〜１０４Ｄは、ダミーパターンであり、配線パターン９１〜９４のうち、治具取付け用孔１０２Ａ，１０２Ｂの外周に形成されている迂回部分と対称に形成してある。

このダミーパターン１０３Ａ〜１０３Ｄ，１０４Ａ〜１０４Ｄの部分にも配線パターン９１〜９４の部分と同じく、絶縁膜９７及び保護膜９８が設けてある。

このダミーパターン１０３Ａ〜１０３Ｄ，１０４Ａ〜１０４Ｄは、ロードビーム２１の幅方向上の機械的強度のバランスをとるために設けてある。

１０６，１０７は補助膜であり、ロードビーム２１の左右端に沿って帯状に形成してある。

この補助膜１０６，１０７は、後述する曲げ加工時に、ロードビーム２１をクランプするときに、クランプ力をこの部分と配線パターン９１〜９４の部分とで受けるようにするために設けてある。即ち、クランプ力が配線パターン９１〜９４の部分にだけかかって、配線パターン９１〜９４を傷めてしまうことのないように設けてある。

図１２及び図１３中、１０８は凸状パターンであり、スライダを接着するときの接着剤が固定部外に流出しないようにする機能と、その接着の際にスライダが配線パターンの厚みによって傾かないようにする、つまり上記ダミーパターンと同様な機能をもたすために設けてあり、該配線パターンと同じメッキ銅薄膜により構成される。この凸状パターン１０８上にも保護膜９８が設けられている。なお、接着剤は配線パターンと凸状パターンとの間の段差部上に塗布される。

上記のロードビーム２１は、図１６に示す工程によって製造される。

まず、パターン形成工程１１０を行う。

ここでは、ステンレス板上に、感光性ポリイミドを塗布し、フォトリソグラフィ技術によって絶縁膜９７を形成し、その上にメッキ等により銅薄膜を形成し、この銅薄膜をフォトリソグラフィ技術によって例えば銅製の配線パターン９１〜９４を形成し、更には、再び感光性ポリイミドを塗布し、フォトリソグラフィ技術によって保護膜９８及び補助膜１０６，１０７を形成する。Ｃｕ膜は、メッキ法のほかに蒸着によって形成することも可能である。ポリイミドは、塗布によるスピンコートで形成した後、パターニングし、エッチングする。絶縁膜とＣｕ膜、Ｃｕ膜と保護膜との間には密着性、信頼性を向上させるためにＣｒ膜等の薄膜を介在させることも可能である。

次に、エッチング工程１１１を行い、ステンレス板に開口２６〜２９及び孔１０２Ａ〜１０２Ｃをあけ、ジンバル部２５とロードビーム２１の外形を形成する。

以上の結果、図１７に示すように、ステンレス板２０１上に、打ち抜き前のロードビーム２０２がマトリクス状に並んだ状態となる。

次に曲げ工程１１２を行い、ステンレス板の両側を曲げて、リブ２１ａを形成する。この作業はプレスで行い、ステンレス板ごとにまとめて行うこともできる。

最後に、焼鈍工程１１３を行い、約４００℃に加熱して、内部応力を除く。

更に、スライダ接着と、Ａｕボンディングもこの状態で行うことにより、完全自動化が可能で、工程、コストとも大幅に低減できる。

ロードビーム２１は焼鈍工程がなくても製造しうる。

この場合には、図１８に示すように、パターン形成工程１１０及びエッチング工程１１１を行った後、この状態でスライダ接着と、Ａｕボンディングを行い、その後に曲げ工程１１２を行ってリブ２１ａを形成する。

なお、図１９に示すように磁気ヘッドとして記録／再生兼用のインダクティブ型ヘッド４８Ａ，４８Ｂを使用した場合、磁気ヘッドスライダ３５は二つの端子部１００Ａ，１００Ｂを有する。ジンバル部２５についてみると、２本の配線パターン９１Ａ，９２Ａはジンバル部の片側の梁部３２，３４Ａにだけ延在するように設けられ、反対側のもう一方の梁部３１，３３Ａには２本のダミーパターン２１０，２１１が形成されて、ジンバル部の左右の機械的強度のバランスをとるように構成される。

上記構成の磁気ヘッドスライダ組立体９０は以下に挙げる特長を有する。

(1) ロードビーム２１上に直接配設パターン９１〜９４が形成してあるため、リード線の引き廻しが無く、ロードビーム２１にリード線を通すためのチューブが固着されていず、リード線及びチューブの剛性によるアンバランス力がスライダに働くことが完全に無くなっている。従って、磁気ヘッドスライダ３５の浮上は安定する。

(2) ダミーパターン１０３Ａ〜１０３Ｄ，１０４Ａ〜１０４Ｄを設けたことにより、ロードビーム２１の回転剛性は方向性を有しない。これにより、磁気ヘッドスライダ３５の浮上は安定する。

(3) Ａｕボール１０１Ａ〜１０１Ｄを使用した圧着接続は、組立の自動化を可能とする。

なお、前記各実施例において、梁部は曲線状でもよい。

さて次に、より小型の磁気ディスク装置に適用して有効なヘッド支持機構の実施例について述べる。
〔第２実施例〕
図２０は磁気ヘッドスライダ組立体２３０を表裏反転した状態を示す。
この磁気ヘッドスライダ組立体２３０を、１．８インチタイプの磁気ディスク装置２３１に適用した例を図２１に示す。

磁気ディスク装置２３１は、ＩＣメモリカードと外形寸法同一のエンクロージャ２３２内に、１枚の径が１．８インチの磁気ディスク２３３、及び２組の磁気ヘッドスライダ組立体を取付けたヘッド位置決め用アクチュエータ２３４等が組込まれた構造を有し、図２の磁気ディスク装置２２０に比べて相当に小型である。

磁気ディスク装置２３１の小型化に伴って、磁気ヘッドスライダ３５Ｃは、小型となっており、その平面外形寸法ａ×ｂが１．０ｍｍ×０．８ｍｍと、図１の磁気ヘッドスライダ３５の体積で約１／４と小さい。

このように、磁気ヘッドスライダ３５Ｃが小サイズとなると、これを安定に浮上させるには、磁気ヘッドスライダ組立体は、図１の磁気ヘッドスライダ組立体３０に比べて、共振周波数は低下せずに、剛性が相当に小さい特性を有することが必要とされる。

図２０中、ロードビーム２３５は、ステンレス製であり、基部側をアクチュエータ２３４のアーム部２３６に固定してある（図２１参照）。

ロードビーム２３５は、幅Ｗ2 が約２ｍｍ、長さＬが約９ｍｍ、厚さｔが約２５μｍであり、図１中のロードビーム２１に比べて、体積で約１／２と小さい。

ロードビーム２３５のサイズが小さいため、後述する曲げ等の共振周波数は高い。

ロードビーム２３５は、シート状片であり、曲げ加工を全く施していないフラットな薄板片からなる。このため、磁気ヘッドスライダの浮上の安定性を害する曲げ加工誤差の問題もない。

ロードビーム２３５は、ロードビーム本体部２３７と、先端側のジンバル部２３８とよりなる。

ジンバル部２３８は、ロードビーム２３５に、略Ｕ字状の開口部（貫通孔）２３９を設けることによって、ロードビーム２３５自体に残置形成されている。

このジンバル部２３８は、磁気ヘッドスライダ固定部２４０と、第２の梁部２４１と、第３の梁部２４２と、つなぎ部２４３と、第１の梁部２４４とを有する。

磁気ヘッドスライダ固定部２４０は、磁気ヘッドスライダ３５Ｃに対応する大きさを有する。

第２及び第３の梁部２４１，２４２は、ロードビーム本体部２３７の先端の幅方向上両端から延出しており、磁気ヘッドスライダ固定部２４０の両側を、ロードビームの先端方向に延在している。

つなぎ部２４３は、ロードビーム２３５の幅方向に延在しており、上記第１の梁部２４１の先端側と上記第１の梁部２４２の先端側とをつないでいる。

第１の梁部２４４は、つなぎ部２４３の中央からより上記ロードビーム本体部２３７の方向に延在しており、先端に磁気ヘッドスライダ固定部２４０を有する。このように、磁気ヘッドスライダ固定部は第１の梁部、つなぎ部、第２，第３の梁部を介してロードビーム本体部に連結されるため、それら梁部の撓みによって回転剛性が小さい。

ロードビーム本体部２３７には、治具取付用の孔２４５，２４６，２４７及び一対のスリット２４８，２４９が形成してある。

上記開孔２３９、孔２４５，２４６，２４７及びスリット２４８，２４９は、エッチングにより形成される。

ロードビーム２３５には、図１２に示すと略同様に、端子部９５Ａ〜９５Ｄ、９６Ａ〜９６Ｄ、及び配線パターン９１〜９４が、ロードビーム２３５の長手方向中心に対して左右対称に形成してある。

磁気ヘッドスライダ３５Ｃは、固定部２４０に接着固定され、端子部９６Ａ〜９６Ｄと端子部１００Ａ〜１００Ｄとが、図１５に示すと同様に、Ａｕボールによって接続される。

図２２（Ａ），（Ｂ）に示すように、アーム部２３６の先端側は、一度上がって下がるように、逆Ｖ字状に折り曲げてあり、斜上向き部分２３６ａと斜下向き部分２３６ｂとを有する。

ロードビーム２３５は、アーム部２３６の斜下向き部分２３６ｂの下面に固定してあり、斜下方向に延在しており、水平に対して角度θ傾斜している。

磁気ディスク装置２３１においては、２組の磁気ヘッドスライダ組立体２３０が１枚の磁気ディスク２３３を挟むように配置されており、磁気ヘッドスライダ組立体２３５は磁気ディスク２３３の非回転時には図２３に示すように、磁気ヘッドスライダ３５Ｃを磁気ディスク２３３に接触させており、このときロードビーム本体部２３７が強制的に湾曲して弾性変形せしめられており、ロードビーム本体部２３７に蓄積された弾性力によって磁気ヘッドスライダを、磁気ディスク２３３側に付勢する荷重Ｆ1 を得ている。

アーム部２３６は逆Ｖ字状に折り曲げられてあるため、図２３中、二点鎖線で示すように単に斜め下方に折曲した場合に比べて、アーム部２３６の先端２３６ｃ、磁気ディスク２３３との間に広い隙間２５０を確保することが出来る。

次に、ロードビーム２３５が磁気ヘッドスライダ３５Ｃに作用するモーメントについて考察する。

図２４に示すように、ロードビーム本体部２３７及び第３の梁部２４４が撓むため、磁気ヘッドスライダ３５Ｃには、浮上力が作用する中心２５１に関して、モーメントが作用する。

ロードビーム本体部２３７及び第２，第３の梁部２４１，２４２は、反時計方向のモーメントＭ１を作用する。

第１の梁部２４４は、時計方向のモーメントＭ２を作用する。

ロードビーム２３５の各部の寸法は適宜定めてあり（例えば全長９ｍｍ、ジンバル部の長さ２．５ｍｍ、ロードビーム本体部５．７ｍｍ、幅２ｍｍである）、上記のモーメントＭ１，Ｍ２とは釣り合っている。

このことによっても、磁気ヘッドスライダ３５Ｃは、安定に浮上する。

次に、磁気ヘッドスライダ３５Ｃのピッチング及びローリングについて、図２０を参照して説明する。

(1)ピッチング
磁気ヘッドスライダ３５Ｃは、第１の梁部２４４及び第２，第３の梁部２４１，２４２、更にはロードビーム本体部２３７の撓みを伴って、矢印４４で示すピッチング方向に回動する。このとき全ての梁は円弧状にそり、ジンバル部２３８の撓みに加えて、ロードビーム本体部２３７が撓む。

このため、ピッチ剛性は十分に小さくなる。

(2)ローリング
磁気ヘッドスライダ３５Ｃは、主に第２，第３の梁部２４１，２４２が上下方向に互いに逆方向の撓み、及びロードビーム本体部２３７のねじれを伴って、矢印４５で示すローリング方向に回動する。

このときにも、ジンバル部２３８の撓みに加えて、ロードビーム本体部２３７がねじれる。

このため、ロール剛性も十分に小さい。

次に、回転中の磁気ディスクにうねりが発生したり、ゴミが付着した際における磁気ヘッドスライダ組立体２３０のロードビーム２３５の一次曲げ及び一次ねじりについて説明する。

(1)一次曲げ
ロードビーム２３５は、図２５に示すように、曲がり変形する。

即ち、ロードビーム本体部２３７と、ジンバル部２３８の第３，第１，第２の梁部２４１，２４２，２４４が撓んで、図２３に示す状態となる。

ロードビーム２３５は、このように全体がフレキシブルに造られているが一次曲げの共振周波数はその剛性の低さに反して高い。

(2)一次ねじり
ロードビーム２３５は、図２６に示すようにねじり変形する。

即ち、ジンバル部２３８に加えて、ロードビーム本体部２３７が変形する。

従って、ロードビーム２３５は、このように全体がフレキシブルに造られているが一次ねじりの共振周波数はその剛性の低さに反して高い。

表３，表４は、本実施例の磁気ヘッドスライダ組立体２３０と、図１の第１実施例の磁気ヘッドスライダ組立体３０との特性比較を示す。

表３は、コンピュータによるシミュレーションによって得た、本実施例におけるロードビーム２３５のピッチ剛性、ロール剛性及び上下剛性を、第１実施例のものと比較して示す。

この表３から、ピッチ剛性及びロール剛性が第１実施例のものの１／４程度と低いことが分かる。

表４は、コンピュータによるシミュレーションによって得た、本実施例における共振周波数を、第１実施例のものと比較して示す。

この表４から、一次曲げ共振周波数、一次ねじり共振周波数、面内共振周波数が依然として十分に高いことが分かる。

表３及び表４から、本実施例の磁気ヘッドスライダ組立体２３０は、第１実施例の磁気ヘッドスライダ組立体３０と同じく高い共振周波数を有し、且つ機構３０と比べて、格段に低い剛性を有する特性が得られていることがわかる。

従って、小サイズの磁気ヘッドスライダ３５Ｃは、浮上状態を十分に安定に保たれる。

なお、ロードビームの変形例としてロードビーム本体２３７の基部側を曲げることによって、ロードビームを図１と同様に支持して、図２３中の荷重Ｆ1 を付与することもできる。

この場合、スリット２４８，２４９の外側の部分２５５，２５６だけを曲げる。このため、スリット２４８，２４９の間に位置する配線パターン９１〜９４に不要な応力が作用しない。

次に、ロードビーム２３５のジンバル部２３８の変形例について説明する。

図２７のジンバル部２３８−１は、幅Ａの広い第１の梁部２４４−１を有し、且つ寸法Ｂの広い開口２３９−１を有する。

第２，第３の梁部２４１−１，２４２−２の長さは長い。

図２８のジンバル部２３８-2は、幅寸法Ｃの小さい第２，第３の梁部２４１−２，２４２−２を有する。

図２９のジンバル部２３８−３は、幅寸法Ｄの大きい第２，第３の梁部２４１−３，２４２−３を有する。

図３０のジンバル部２３８−４は、磁気ヘッドスライダ固定部２４０の先端の中央と、ロードビーム本体部２３７の先端との間を、第４の梁部２６０で連結した構成である。

第４の梁によって磁気ヘッドスライダ固定部の変屈を防止できるが、回転剛性も大きくなるので、この第４の梁は幅を小さくすると、長さを長くすることが望ましい。

図３１のジンバル部２３８−５は、円弧状の第２，第３の梁部２４１−５，２４２−５を有する。

また、図３２に示すように、曲げ加工したコネクティングプレート２６１を用意し、これをアーム部２３６Ａに固定し、ロードビーム２３５をコネクティングプレート２６１に固定した構成としてもよい。

この構成によれば、アーム部２３６Ａに曲げ加工を不要とし得る。

なお、第１〜第５の例及び第１実施例では、ロードビームのバネ部にＲ曲げを設けて磁気ヘッドスライダの荷重を得たが、第２実施例のようにこのバネ部を平坦なままにしてアーム部の取付け構造を採用しても良い。

第１の例になる磁気ヘッドスライダ組立体を下面側からみた図である。 図１の磁気ヘッドスライダ組立体を適用してなる３．５インチ磁気ディスク装置の平面図である。 ロードビームの一次曲げ状態を示す図である。 ロードビームの一次ねじり状態を示す図である。 図１の磁気ヘッドスライダ組立体を上面側からみた斜視図である。 図２の磁気ヘッドスライダ組立体の側面図である。 第２の例になる磁気ヘッドスライダ組立体を示す図である。 第３の例になる磁気ヘッドスライダ組立体を示す図である。 第４の例になる磁気ヘッドスライダ組立体を示す図である。 図９の機構の側面図である。 第５の例になる磁気ヘッドスライダ組立体を示す図である。 本発明の第１実施例になる磁気ヘッドスライダ組立体を示す図である。 図１２中、ロードビームの先端側の部分を拡大して示す図である。 図１２中、XIV-XIV 線に沿う断面図である。 磁気ヘッドスライダの端子部と固定部上の端子部との接続状態を示す図である。 図１２中のロードビームの製造工程を示す図である。 図１６中、エッチング工程が完了したときの状態を示す図である。 ロードビームの別の製造工程を示す図である。 本発明の変形例を示す図である。 本発明の第２実施例になる磁気ヘッドスライダ組立体を示す図である。 図２０の磁気ヘッドスライダ組立体を適用してなる１．８インチ磁気ディスク装置の平面図である。 図２０の磁気ヘッドスライダ組立体を示す図である。 磁気ヘッドスライダ組立体が磁気ディスク装置に組込まれたときの状態を示す図である。 図２３の状態を誇張して示す図である。 ロードビームの一次曲げの状態を示す図である。 ロードゲームの一次ねじりの状態を示す図である。 ロードビームのジンバル部の第１の変形例を示す図である。 ロードビームのジンバル部の第２の変形例を示す図である。 ロードビームのジンバル部の第３の変形例を示す図である。 ロードビームのジンバル部の第４の変形例を示す図である。 ロードビームのジンバル部の第５の変形例を示す図である。 本発明の第２実施例の変形例を示す図である。 従来の磁気ヘッドスライダ組立体の１例を示す図である。

符号の説明

１５Ａ〜１５Ｄ リード線
１６ 接着剤
１７Ａ 第１の固定点
１７Ｂ 第２の固定点
１７Ｃ 第３の固定点
２０，５０，６０，８０，９０ 磁気ヘッド支持装置
２１ ロードビーム
２２ アクチュエータのアーム部
２３ 弾性部
２４ 剛性部
２５，５１，６１，７１ ジンバル部
２６，２７ コ字形開口
２８，２９ スリット状開口
３０，３０Ａ 磁気ヘッドスライダ固定部
３１，３２ 第１の梁部
３３，３４ 第２の梁部
３５，３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ 磁気ヘッドスライダ
３６ 磁気ヘッドスライダ固定部の中心
３７ ロードビーム長手方向中心線
３８ 横切る線
３９Ａ，３９Ｂ，５２，５３ Ｔ字状梁
４０〜４３ 連結点
４４，４５ 矢印
４７ 端面
４８ 磁気ヘッド
７２，７３，８１ 鍔部
７４ 開口
７５ 接着部
７６ 枠部
９１，９２，９３，９４ 配線パターン
９５Ａ〜９５Ｄ，９６Ａ〜９６Ｄ，１００Ａ〜１００Ｄ 端子部
９７ 絶縁膜
９８ 保護膜
１０１Ａ〜１０１Ｄ Ａｕボール
１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ 孔
１０３Ａ〜１０３Ｄ，１０４Ａ〜１０４Ｄ ダミーパターン
１０６，１０７ 補助膜
１０８ 凸状パターン
２０１ ステンレス板
２０２ 打ち抜き前のアーム
２１０，２１１ ダミーパターン
２２０ ３．５インチ磁気ディスク装置
２２１ ３．５インチ磁気ディスク
２２３ ヘッド位置決め用アクチュエータ
２３０ 磁気ヘッドスライダ組立体
２３１ 磁気ディスク装置
２３２ エンクロージャ
２３３ １．８インチの磁気ディスク
２３４ ヘッド位置決め用アクチュエータ
２３５ ロードビーム
２３６ アーム部
２３６ａ 斜上向き部分
２３６ｂ 斜下向き部分
２３６ｃ 先端部
２３７ ロードビーム本体部
２３８ ジンバル部
２３９ Ｕ字状開口
２４０ 磁気ヘッドスライダ固定部
２４１ 第２の梁部
２４２ 第３の梁部
２４３ つなぎ部
２４４ 第１の梁部
２４５，２４６，２４７ 孔
２４８，２４９ スリット
２５０ 隙間
２５１ 浮上力作用中心
２５５，２５６ スリット２４８，２４９の外側の部分
２６０ 第４の梁部
２６１ コネクティングプレート

Claims (1)

1. 先端にヘッドスライダを支持するためのシート状のヘッドスライダ支持体であって、
   本体部と、
   該本体部よりも先端側に位置し、前記ヘッドスライダを固定するためのヘッドスライダ固定部と、
   前記ヘッドスライダ固定部を前記本体部に連結する梁部とを有し、
   該ヘッドスライダ固定部は、その先端側に端子部を有し、後端側に凸状パターンを有する構成としたことを特徴とするヘッドスライダ支持体。

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