JPH07287952A - 電気信号用トレース相互接続体 - Google Patents

電気信号用トレース相互接続体

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 サスペンションアセンブリの剛性及び可撓性
に対応して薄くて軽い形状とし、製造効率と信頼性を向
上させたトレース相互接続体を提供すること。 【構成】 ハードディスク駆動装置内のヘッドアセンブ
リ12に対して電気信号を送受信するために組み付けられ
る電気信号用のトレース相互接続体28であって、サスペ
ンションアセンブリ10の形状に対応する剛性領域30及び
可撓性領域32と、ヘッドアセンブリ12の電気端子に接続
される構造の先端部24と、基端部25と、第１，第２主表
面とを有する、薄くて軽い細長いほぼ平板状の導体を備
え、さらに、この導体の選択された領域に塗布された薄
い絶縁膜を有する。この相互接続体28は、その輪郭形状
が支持部材もしくは長いストリップ材に連続して成形さ
れ、これにより、サスペンションアセンブリ10に対する
各相互接続体の位置合わせ及び組み立てを容易にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイナミックメモリ装
置または剛性ディスク駆動装置内のヘッドサスペンショ
ンアセンブリにおいて浮動ヘッドアセンブリに対して電
気信号を送受信するための改良形電気相互接続用導体及
び相互接続体アセンブリに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】回転式データ記憶装置内のヘッドサスペ
ンションアセンブリ（略称をＨＳＡという。）は、ヘッ
ドアセンブリ・ナノメータを回転式データ記憶装置の高
速回転する凹凸表面から離れた位置に保持、位置決めす
る難しい仕事を行うばね構造体である。ＨＳＡは、今日
では最も一般的なディスク駆動装置である磁気ハードデ
ィスク駆動装置か、光学ディスク駆動装置などの他の形
式の駆動装置の一部にすることができる。
【０００３】ＨＳＡは様々な素子を有しており、最も一
般的なものはサスペンションアセンブリとヘッドアセン
ブリである。ヘッドアセンブリが磁気ディスクの表面に
接近して浮動できるほど、より高密度に情報を記憶する
ことができる。データ密度が高くなるほど、多くを記憶
し、小型化することができる。しかし、高速回転してい
るディスクと衝突すれば、ヘッド及びディスクの表面の
両方がそれに記憶されているデータと共に破壊されるた
め、ヘッドアセンブリはディスクに接触（「クラッシ
ュ」）してはならない。
【０００４】この微妙で正確な位置決めを達成するた
め、サスペンションアセンブリは、ヘッドアセンブリに
加えられた負荷をスライダ上の空気流の上昇揚力に抵抗
して注意深くバランスを取る必要がある。
【０００５】ヘッドがディスクに対して書き込み及び読
み取りを行う時、それは符号化された情報の電気信号を
送受信する。これらの電気信号は適当な回路で増幅、処
理される。信号の送信には、剛性のアクチュエータアー
ムの上方の、動的「浮動」スライダとデータチャンネル
の静的回路との間に導体が必要である。
【０００６】また、技術の進歩に伴って、多数の信号を
処理できなければならない。
【０００７】このようなことから、従来のＨＳＡ相互接
続体システムは、銅線または可撓性回路を用いている。
ワイヤ相互接続導体は、非導電性ＰＴＦＥ管（0.25〜0.
38mm）に挿入された細い絶縁銅線（44AWG 以上）を手動
で配線して用いる。絶縁銅線を管で包囲することによっ
て、サスペンション部材との振動接触で損傷が生じる可
能性をなくすことができる。
【０００８】ＰＴＦＥ管は一般的にサスペンションアセ
ンブリの先端部からサスペンションの中心または側部レ
ール、上表面または下表面に沿ってサスペンションアセ
ンブリの基端部を通過するまで延出している。スライダ
の動的性能及び浮動特性を大きく低下させないようにす
るため、細いワイヤだけをサスペンションを通過してヘ
ッドの電気端子まで手動で曲げて、サービスループを形
成している。
【０００９】最近の開発によれば、ＰＴＦＥ管をなくし
て、より線の対をサスペンションアセンブリに接着剤で
スポット接着して用いている。これによって、ＰＴＦＥ
管に関連して追加されるコスト及び高さをなくすことが
できる。しかし、平面度、直線性を確保し、再現性及び
チューブレスワイヤ接続導体の設置正確度を向上させる
ために、引張り装置等の複雑な自動機械が必要である。
【００１０】別の一般的な相互接続体システムは、電気
可撓性回路を用いている。電気可撓性回路は、プラスチ
ックフィルム層内に積層された平板形または丸形の導電
ワイヤである。最も一般的な可撓性回路の１つは、通常
は約25マイクロメートル厚さのポリイミド材である絶縁
基板の上に付設された約18〜35マイクロメートル厚さの
軟質銅の平板層で形成されている。可撓性回路の相互接
続導体は、サスペンションアセンブリに接着剤で接着さ
れることが多い。
【００１１】第３形式のサスペンションアセンブリ相互
接続導体は、サスペンションアセンブリ構造の機能を補
う（薄膜上層等）か、その一体素子として機能するプラ
スチック化合物を用いている。相互接続体の導電素子
は、プラスチック構造体に熱ステーキングするか、それ
に一体に成形することができる。これによって、低輪
郭、好ましい動的応答、及びサスペンションアセンブリ
への保護取り付けが与えられる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術に
おいて、問題は、ＨＳＡでは、相互接続体アセンブリが
競合する制限的な構造要件を切り抜けるように設計され
なければならないことである。ＨＳＡのすべての素子の
相互作用が注意深くバランスを取ったシステムを形成す
る。理想的な相互接続体アセンブリは、厳密な機械的及
び製造上の要件を満足させなければならない。
【００１３】第１に、相互接続体アセンブリは、ヘッド
アセンブリの正確は位置決めを変更することになる予想
できない負荷やバイヤスを受けないようにする必要があ
り、またディスクの表面の変化、振動及び移動を調節す
るばね領域の能力を低下させてはならない。
【００１４】第２の構造要件は、製造上の拘束から生じ
るものである。製造工程の初期にサスペンションアセン
ブリに付け加える必要がある脆弱な電気導体または相互
接続体は、後の製造段階で損傷を受けやすい。
【００１５】故障や予想できない負荷及びバイヤスを避
けるためには厳密なトレランスが必要である。
【００１６】最後になるが、今日のデータ密度の要件か
ら、ヘッドをディスクに従来より接近した位置で浮動さ
せることを必要としているので、不正確な製造や原因不
明の負荷または剛性を受け入れる余裕はさらに小さくな
る。相互接続体システムは、多数の信号を正確に送信し
ながら、製造及び取り付けが効果的かつ正確であり、質
量、剛性、塑性変形及び厚さが最小であることが必要で
ある。
【００１７】このような事情に鑑みて、本発明は、ヘッ
ドサスペンションアセンブリの製造を簡単にし、またヘ
ッドサスペンションのばね領域に可撓性を与えて、信頼
性のある電気信号用のトレース相互接続体を提供するこ
とを目的としている。
【００１８】また、本発明は、トレース、すなわち基板
を持たない平板状の電気導体を用いて、薄くて軽く、か
つ複雑な形状に形作らずに製造効率と寸法精度を向上さ
せ、さらに、良好な電気特性を与えるとともに、サスペ
ンションアセンブリの剛性及び可撓性に予期しない影響
を及ぼさない構成からなる電気信号用のトレース相互接
続体を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、信頼性がある電気トレース相互接続導
体、及びこれを含む相互接続体アセンブリを開示してい
る。また、改良形ＨＳＡ及びこの新規なトレース相互接
続体を用いる新規で効果的な製造方法も開示している。
【００２０】ＨＳＡにおける相互接続体が、ＨＳＡを横
切って電気信号を伝達する。通常の経路は、ヘッドアセ
ンブリを増幅及び処理回路に通じるコネクタに接続する
ものである。本発明のトレース相互接続体は、トレース
と呼ばれる新規な予めに成形された単層の薄く、基板を
使用しない細長いほぼ平板状導体を含むＨＳＡ相互接続
体である。トレースは、単層の薄い平板状の導電材で形
成されている。
【００２１】トレース相互接続体は、サスペンションア
センブリから分離して形成される。この分離構造によっ
て、製造中の破損が減少し、ＨＳＡの構造が簡単にな
る。各トレース相互接続体は、サスペンションアセンブ
リの少なくとも一部分の表面位相に一致するようにＸ、
Ｙ及びＺ座標に沿って予め成形及び配置されている。ト
レース相互接続体は、サスペンションアセンブリの剛性
領域及び可撓性領域に対応した剛性領域及び／または可
撓性領域と、先端部と、基端部と、第１，第２の主表面
とを備えている。
【００２２】トレース相互接続体は、ヘッドアセンブリ
の端子から基端部の接続端子まで延在している。トレー
ス相互接続体の先端部は、ヘッド上の電気端子に接続す
る構造になっている。基端部は、処理及び増幅回路に続
く導体に接続する構造になっている。接続を容易にする
ため、両端部に接続端子を設けてもよい。トレース相互
接続体に好ましい素材は、ばね素材として作用できる十
分な高降伏強さ及び高引張り強さを備えている。ばね素
材は、ＨＳＡの製造及び使用中に与えられる負荷で塑性
変形（降伏）しないものである。このため、本発明は、
ベリリウム銅合金トレースの新規な使用を開示してい
る。好適な製造方法には、トレース相互接続体の光化学
的エッチングが含まれる。
【００２３】電気絶縁を保障するために必要な厚さしか
ない薄い絶縁膜がトレース相互接続体を被覆している。
別の接着剤でトレース相互接続体をサスペンションアセ
ンブリに取り付けてもよい。絶縁材が接着剤としての機
能を兼ねるようにしてもよい。
【００２４】トレース相互接続体は、その長さ方向に沿
って幅及び厚さを変化させてもよく、また片持ち式のト
レース舌片を設けてもよい。舌片(tang)は、トレース相
互接続体の先端部から突出した枝部であり、トレース相
互接続体をヘッド上の縁部取り付け形トランスジューサ
電気接着パッドに接続しやすくしている。
【００２５】相互接続体アセンブリは、通常は互いに横
に平行に並んでいる１つまたは複数のトレース相互接続
体を含む。
【００２６】好適な実施例では、光化学的エッチングさ
れた２つのトレース相互接続体が設けられている。目立
った特徴の１つとして、一体状の隔離絶縁器が第１主表
面から突出してトレース相互接続体を負荷ビームから分
離させており、これによってキャパシタンスを減少させ
ている。トレース相互接続体の端部のスライダ接着パッ
ドが相互接続体アセンブリを直接的にヘッドアセンブリ
に機械的に取り付けている。トレース相互接続体の端部
及び電気接続端子を適当な金属で被覆することができ
る。
【００２７】相互接続体アセンブリにはまた、トレース
相互接続体を取り囲んで、位置合わせ及び組み立てを行
うためのブラケットとなる支持部材（受け金物）を設け
てもよい。支持部材には、Ｌ形、Ｃ形またはＯ形にする
ことができる平面的な周縁部が設けられている。支持部
材にはまた、工具位置合わせ孔と、トレース相互接続体
に取り付ける支持タブとが設けられている。
【００２８】多重信号相互接続体アセンブリの場合、複
数組のトレース相互接続体を互いに上下に重ねて積層化
することができる。これらの相互接続体の剛性を低減す
るため、トレース相互接続体の可撓性領域及び端部を単
一平面上に互いに間隔をおいた関係で扇状に広げてもよ
い。
【００２９】
【実施例】本発明の特徴、特性及び利点は、添付の図面
を参照した以下の詳細な説明から明らかになるであろ
う。
【００３０】本発明のトレース相互接続体は、非常に良
好な電気性能及び優れた機械的特性を与える。トレース
相互接続体は、ヘッドアセンブリに対して電気信号を送
受信するために新規な導電性のトレース、すなわち予め
に成形された弾性のある単層の薄く、基板を使用しない
細長いほぼ平板状の導体を用いている。電気トレース相
互接続体及び相互接続体アセンブリは、サスペンション
アセンブリに容易に取り付けられ、薄くて軽く、複雑な
形容に形作らずに、製造効率がよく、サスペンションア
センブリの可撓性に対する悪影響を最小限に抑えること
ができる。
【００３１】「相互接続体アセンブリ」とは、ヘッドサ
スペンションアセンブリ（ＨＳＡ）における、導体、コ
ネクタ、絶縁体及び構造機構を含む相互接続体システム
全体のことである。
【００３２】図１及び図２に示されているＨＳＡは、回
転式データ記憶装置の選択されたトラック上にヘッドア
センブリ12を位置決めする素子の組み合わせ体である。
ＨＳＡには、サスペンションアセンブリ10と、相互接続
体アセンブリ11と、ヘッドアセンブリ12とが含まれる。
図１及び図２は、本発明による相互接続体アセンブリ11
がどのようにしてＨＳＡの素子になるかを示している。
【００３３】サスペンションアセンブリ10は、ＨＳＡの
ばね及び負荷素子である。それの主な仕事は、回転式デ
ータ記憶装置すなわちディスク（図示せず）の選択され
たトラック上に浮動スライダヘッドアセンブリ12を正確
に位置決めすることである。サスペンションアセンブリ
10には、負荷ビーム16とジンバル17とが設けられてお
り、可撓性領域18と剛性領域20とを備えている。ヘッド
アセンブリ12には、トランスジューサ（「ヘッド」）13
及び電気端子14に取り付けられた空気軸受スライダが設
けられている。
【００３４】相互接続体アセンブリ11は、浮動ヘッドア
センブリ12に対して電気信号すなわちパルスを送受信す
るＨＳＡの素子である。これらの電気信号は、データ記
憶装置に対して書き込みまたは読み取りを行う情報を符
号化している。相互接続体アセンブリ11は、サスペンシ
ョンアセンブリ10から分離した構造になっている。それ
は裏当て表面を必要としないため、それはＨＳＡ製造工
程のかなり遅い段階でサスペンションアセンブリ10に取
り付けることができる。
【００３５】本発明の相互接続体システムの重要な素子
は、トレース相互接続体28である。トレース相互接続体
28は、トレース、すなわち新規な単層で薄いほぼ平板状
の無基板形ＨＳＡ導体を有している。トレース相互接続
体28は、サスペンションアセンブリの表面を横断して、
ヘッドアセンブリ12の電気端子14から増幅及び処理回路
に通じたコネクタまで延在する細長い部材として予めに
成形することができる。
【００３６】それは比較的可撓性にすることができる
が、弾性を備えて、本形式及び寸法では自立的にするこ
とができる。それは、初期製造段階で所望の形状または
パターンに予めに成形することができる。また、オフセ
ット及び負荷に合わせてそれを後で調節することもでき
る。それは、好ましくは高降伏強さ及び高引張り強さを
備えたばね素材で製造される。ばね素材は、ＨＳＡの製
造及び使用中に与えられる負荷で塑性変形（降伏）しな
いものである。
【００３７】好適な実施例では、トレース相互接続体28
は、それを使用しようとするサスペンションアセンブリ
10の少なくとも一部分の表面位相に一致するようにＸ、
Ｙ及びＺ座標に沿って予めに成形されている。それは、
負荷ビーム16及びジンバル17の剛性領域20及び可撓性領
域18に対応した剛性領域30及び可撓性領域32を備えてい
る。それはまた、先端部24、基端部25、図３にわかりや
すく示されている第１主表面26、及び反対側の第２主表
面（参照番号なし）を備えている。先端部24は、ヘッド
アセンブリの電気端子に電気的に結合できる構造及び配
置になっているのに対して、基端部25は、処理回路に接
続できる形状になっている。第１主表面26は、一般的に
サスペンションアセンブリ10に面する側である。
【００３８】相互接続体アセンブリ11は、電気信号をヘ
ッドから増幅及び処理回路（図示せず）へ送信するため
にこれらのトレース相互接続体28の少なくとも１つを用
いる。
【００３９】図１及び図２に示されているような好適な
形式では、同一平面で横に並んでほぼ平行な経路で電気
端子14と回路（図示せず）に通じる導体に結合する接続
端子21との間に延在している２つのトレース相互接続体
28が設けられている。２つのトレース相互接続体が回路
を完成している。１つの読み取り／書き込み回路が読み
取り及び書き込みモードの両方で機能することができ
る。回路導体を接続する接続端子21は、それぞれのトレ
ース相互接続体28の基端部に配置することができる。ト
レース相互接続体の配置及び出口位置は、回路の位置及
サスペンションアセンブリ10の形状に合わせて変化させ
ることができる。混成実施例では、他の形式の導体を含
むこともできる。
【００４０】好適なトレース相互接続体28の、図４Ａ及
び図４Ｂに示されているような断面はほぼ矩形である
が、トレース相互接続体を他の低輪郭断面形状にするこ
ともできる。トレース相互接続体28は、手動による経路
指定、操作または引張り装置を必要としないでサスペン
ションアセンブリ10に合わせることができる。相互接続
体アセンブリ11全体は、特定のサスペンションアセンブ
リを介して完全に通過するように合わせるために細分化
されても良いし、また、他の標準的なサスペンションア
センブリに適合するように汎用化することもできる。
【００４１】図１、図２、図５及び図６は、様々なサス
ペンションアセンブリに適用される相互接続体アセンブ
リ11の様々な形式を示している。最適のはめ合いを達成
するため、サスペンションアセンブリ10の表面位相を分
析して、それに応じて製造モデル（例えばエッチングマ
スクまたは押し抜きプレス）を調節する。図２は、サス
ペンションアセンブリ10に組み合わせた図１の相互接続
体アセンブリ11を示している。
【００４２】図１及び図２の相互接続体アセンブリ11に
示されているように、トレース相互接続体28は、それが
サスペンションアセンブリ10に与える剛直化の影響を増
減させ、また断面抵抗を変化させることによってそれの
電気特性を最適化できるようにするため、それぞれの領
域に沿って厚さ及び幅を変化させることができる。トレ
ース相互接続体の端部及び／または接続端子21上を金属
被覆することによって、接着部位の冶金学的特性及び電
気的特性を向上させることができる。
【００４３】トレース相互接続体28を成形してから、選
択された部分が、サスペンションアセンブリ10から電気
的に絶縁するのに適した図４Ａ及び図４Ｂに示されてい
る薄い絶縁膜34で被覆される。絶縁膜34は、トレース接
続部28に対して、噴射、浸せき、ロールまたは印刷塗装
することができる。それは、トレース相互接続体28全体
に塗布してもよいが、第１表面26、（後述する）スライ
ダ接着パッド46または隔離絶縁器48等の特定部分だけに
塗布してもよい。
【００４４】図３に示されているように、隔離絶縁器48
は、トレース相互接続体28を負荷ビーム16から分離させ
る、一般的にペグ状に成形され隆起部分である。それら
は一般的に正方形であるが、どのような形状にしてもよ
い。それらは、相互接続体アセンブリ11の電気特性をさ
らに改善するために使用されている。一体形隔離絶縁器
48は、トレース相互接続体28の第１表面26から突出して
いる。これによって、トレース相互接続体28及び負荷ビ
ーム16間の空気クッションがさらなる絶縁層として作用
できるため、導体からサスペンション面へ分散するキャ
パシタンスを減少させることができる。空気クッション
は優れた絶縁特性を備えているだけでなく、相互接続体
アセンブリ11の質量を増加させない。
【００４５】トレース相互接続体28を製造する好適な方
法は、平板状の弾性のある導電性無基板形素材、好まし
くはベリリウム銅からトレースを光化学的にエッチング
するものである。エッチングは、信頼性及び最適はめあ
いを保障するために必要な細密機構パターン化を可能に
する。トレース相互接続体28は、押し抜きまたは電気放
電加工（ＥＤＭ）することもできる。
【００４６】図３に示されているように、相互接続体ア
センブリ11にはさらに、トレース相互接続体28の取扱い
易さ及び変形に対する抵抗力をさらに向上させる支持部
材40を設けることもできる。支持部材40は、個々のトレ
ース相互接続体28の位置合わせ及び組み立て用及び相互
接続体アセンブリ11全体のキャリヤ及び支持部材とな
る。支持部材40は、トレース相互接続体28だけでなく、
取り付けられたサスペンションアセンブリ10用の保護シ
ャシとして機能する。それも絶縁被覆してもよい。
【００４７】支持部材40には、Ｏ形、Ｃ形、Ｌ形、また
は相互接続体アセンブリ11の少なくとも一側縁部に沿っ
て延在するＩ形でもよい平面状の周縁部41が設けられて
いる。支持部材にはまた、工具位置合わせ孔42と、平面
状の周縁部41にトレース相互接続体28を取り付けて固定
する取り外し可能な支持タブ44とが設けられている。支
持部材40は、サスペンションアセンブリ10を跨ぐことが
できるように、また周縁部41がトレース相互接続体28の
サスペンションアセンブリ10への取り付けを妨害しない
ように設計されている。相互接続体アセンブリ11がサス
ペンションアセンブリ10に取り付けられてからは、支持
部材40はＨＳＡ全体の支持部材として機能することがで
きる。必要がなくなれば、支持タブ44を切り離すことに
よって支持部材40を取り除くことができる。
【００４８】相互接続体アセンブリ11の好適な製造方法
の１つでは、トレース相互接続体28と同じ導電材シー
ト、好ましくは高降伏強さ、高引張り強さの金属シート
から支持部材40を同時に製造する。図11に示されている
ように、複数の相互接続体アセンブリ11を導電材の大き
いシートまたは長いストリップの連続部分に自動的に同
時に製造することができる。相互接続体アセンブリ11を
互いに横に並べて製造し、共有の支持部材周縁部41で分
離かつ支持することができる。
【００４９】支持部材40に取り付けられているので、相
互接続体アセンブリ11が非常に強いため、相互接続体ア
センブリ11をサスペンションアセンブリ10に取り付ける
前に、ヘッドアセンブリ12を直接的に相互接続体の先端
部24に電気的及び機械的に結合することができる。相互
接続体アセンブリ11へのヘッドアセンブリ12の電気的及
び機械的接着を容易にするため、スライダ接着パッド46
を先端部24の一部として形成してもよい。各スライダ接
着パッド46には、ヘッドアセンブリ12を相互接続体アセ
ンブリ11に機械的取り付け及び／または電気的結合する
のに適した広い平坦な水平表面が設けられている。これ
らの電気的結合では、接着剤として導電性エポキシを使
用することができる。
【００５０】さらに後述するトレース舌片50も、図12に
示されているように、電気接続を容易にするために使用
することができる。ヘッドアセンブリ12を相互接続体ア
センブリ11に取り付けることによって、様々なサスペン
ションアセンブリに取り付ける用意ができている図８に
示された頑丈なヘッド相互接続体ハーネス70が形成され
る。ハーネス70は、独立的に運搬したり販売することが
できる。
【００５１】トレース相互接続体28を取り付ける時にな
れば、トレース相互接続体28をサスペンションアセンブ
リ10に積み重ねやすくするため、適当な接着剤34を第１
絶縁膜34上に塗布してもよい。接着剤36は、圧力、熱ま
たは紫外線硬化させてもよい。それを塗布するのは、相
互接続体アセンブリ11全体を被覆する形式でも、部分形
式でもよい。接着剤を隔離絶縁器48、接点及び／または
他の選択領域、例えば接着パッド46等に制限してもよ
い。それの塗布は、噴霧式でもＸ−Ｙ座標液体ドット式
でもよい。相互接続体アセンブリ11の選択領域にパター
ン化した腐食防止膜38を付着させてもよい。
【００５２】本発明の実施例はさらに、３ＭのEC2290エ
ポキシ等の絶縁体としても機能する接着剤を用いること
によって、相互接続体アセンブリ11の厚さをさらに減少
させて効率を高めることができる。この絶縁／接着剤
は、約6.4 マイクロメートル厚さになるようにトレース
にスプレー塗布される。絶縁膜34は、腐食防止膜として
も機能する。図４Ａ及び図４Ｂに示されているように、
膜は様々な形で様々な順序で塗布することができる。
【００５３】一体形隔離絶縁器48を形成する好適な方法
は、相互接続体アセンブリ11をエッチングする間、第１
表面26の小部分を保護するものである。隔離絶縁器の位
置のトレース厚さを減少させないことによって、一体状
の隔離絶縁器48が残る。隔離絶縁器48は、可撓性領域32
を避けて、剛性領域30だけに設けられるように配置する
ことができる。各トレース相互接続体28はさらに、可撓
性領域32付近に傾斜部分を設けてもよく、その傾斜部分
は可撓性領域32をＺ軸方向においてサスペンションアセ
ンブリ10により接近した平面に位置決めする。この形式
では、図10に示されているように、トレース相互接続体
28が可撓性領域18を越える時に、負荷ビーム16との間の
Ｚ軸方向距離が減少するようにトレースが下向きに傾斜
している。このように、厚さ及び輪郭、従って剛性が、
剛性領域30で増加し、可撓性領域32で減少するようにす
ることができる。
【００５４】トレース相互接続体28を「Ｓ」字形ばね部
材として成形することもできる。「Ｓ」字形状では、ト
レース相互接続体28が鋭角で可撓性領域18を横切るた
め、剛直化効果ベクトルが減少する。
【００５５】前述したように、トレース相互接続体の別
のさらなる特徴は、先端部から突出している、図５及び
図12に示されているような片持ち式トレース舌片50であ
る。舌片50は直線状でもよいが、半径方向に急カーブし
て、トレース相互接続体28の平面からほぼ直角にヘッド
アセンブリ12に向かって延出するようにすることもでき
る。舌片50は、超音波接合等の公知の技術を使用して垂
直方向に取り付けられた電気端子14へ接続しやすくして
いる。
【００５６】図13に示されている本発明の変更例は、読
み取り／書き込み回路を完成するために、１つまたは複
数のトレース相互接続体及びサスペンションアセンブリ
自体をさらなる導体として用いることを考えている。こ
れは、導電性サスペンションアセンブリを電気的に絶縁
して、それをヘッドの電気端子14の１つに結合するもの
である。トレース、突出舌片、接着パッドまたは従来の
導体を接続手段として用いることができるであろう。
【００５７】ほとんどのＨＳＡは、サスペンションアセ
ンブリ10を電気接地として利用している。しかし、トレ
ース相互接続体28及びヘッドアセンブリ12はサスペンシ
ョンアセンブリ10から電気的に絶縁されているので、図
14に詳細に示されている追加トレースをヘッドアセンブ
リ12のスライダの電気接地として利用して、静電蓄積を
防止することができる。このトレースは、一端部がスラ
イダに接続し、他端部が負荷ビーム16、アクチュエータ
アーム、シャシまたはフレームに、または他の適当な大
地に接続している。導電性エポキシがこのトレースの接
続部を被覆している。
【００５８】電気接合部位の冶金学的な要件を改善する
ため、電子たわみケーブルパッドまたはヘッドの電気端
子14に対する付着結果を改善できるように母材を金、
錫、はんだ等の適当な接触金属でフライス加工処理中に
被覆したり、パターンメッキすることができる。予め配
置して自動化できる接着を可能にするため、先端部24
（ヘッド側端部）及び基端部25（電子機器側端部）はパ
ターン化するか、絶縁材または接着剤が付着しないよう
にマスキングすることができる。接着処理の必要を容易
にするため、これらの端部だけに融和性のある冶金処理
を行うこともできる。
【００５９】トレース相互接続体28の好適な素材は、良
好な導体であって、導体の損傷を防止できる高引張り強
さ及び高降伏強さを備えていなければならない。好適な
素材は、降伏強さが約1.24ギガパスカル、引張り強さが
約1.31ギガパスカルのベリリウム銅合金（BeCu172 ）で
ある。従来の銅だけの導体からの発明的発展によって、
トレース相互接続体を自立的にして損傷を受け難くする
ことができる。BeCuは純銅より導電性が低いために従来
は見過ごされていたが、BeCuは、一般的なサスペンショ
ンアセンブリを形成するために使用されているステンレ
ス鋼の1.14ギガパスカルの降伏強さ及び1.31ギガパスカ
ルの引張り強さにほぼ一致することによって、一般的な
導体に使用されている現在の素材に勝る大きな構造的利
点を与える。
【００６０】低強度の非ばね素材は、不都合な取扱い及
び組み立て作業中に容易に降伏して、未知応力を負荷ビ
ーム16及びジンバル17に与えるが、それは必ずジンバル
アセンブリの公称静止姿勢において移動を生じる。負荷
を受けた状態でサスペンションアセンブリのばね特性
（引張り強さが一般的に最低で1.1 ギガパスカル、降伏
強さが一般的に最低で1.0 ギガパスカル）にほぼ一致し
た高強度ばね素材は、ジンバルアセンブリに静止姿勢で
不都合な移動を加える可能性を大幅に減少させる。
【００６１】しかし、本発明は、ベリリウム銅に制限さ
れるものではない。支持部材40を用いることによって、
なまし銅等の軟質の金属からなるトレース相互接続体ア
センブリ11を基板なしで製造及び取扱いすることができ
るようになる。
【００６２】図１及び図２の好適な実施例では、相互接
続体アセンブリ11は、約50マイクロメートル厚さの隔離
絶縁器と6.4 マイクロメートル厚さの絶縁膜34とを備え
た12マイクロメートル厚さの光化学エッチング加工され
た２つのベリリウム銅合金トレースを設けている。それ
には、スライダ接着パッド46と、可撓性領域に沿って徐
々に幅が狭く、厚みが薄くなるトレース28とが含まれ
る。
【００６３】多数の信号をヘッド13に対して送受信する
必要があるヘッドアセンブリの場合のトレース相互接続
体アセンブリ11には２通りある。１つには、横に並べた
さらなるトレース相互接続体28を設けることができる。
２つ目として、特に相互接続体を設置する表面が狭い負
荷ビームの場合、多重信号積層配列形相互接続体アセン
ブリ60を製造することができる。
【００６４】図６に示されているように、この多重信号
相互接続体アセンブリ60では、トレース相互接続体組が
それぞれの少なくとも一部分で互いに積み重ねられて多
段組配列を形成している。第１組のトレース22には、同
一平面上に配置された１つまたは複数のトレース相互接
続体が設けられている。少なくとも１つのトレース相互
接続体を含む第２組のトレース23が、第１組22の上に積
み重ねられている。さらなるトレース組を追加して、そ
れぞれの追加トレース組を先行組の上に重ねて積層化
し、先行トレース組の少なくとも一部分に一致する形状
及び配置にすることができる。それぞれ少なくとも１つ
のトレース相互接続体を含むトレース組が積層組配列を
形成している。
【００６５】追加組23のトレース相互接続体は、サスペ
ンションアセンブリ10及びそれらの下方のトレース相互
接続体の部分の両形状に一致するように予め成形されて
いる。隔離絶縁器48及び絶縁膜34が、個々のトレース相
互接続体28を互いに電気的に絶縁している。これによっ
て、多重信号相互接続体アセンブリ60が負荷ビーム16上
に占める経路区域が減少する。多重信号相互接続体アセ
ンブリ60の剛度を低下させるため、個々のトレース相互
接続体28を、可撓性領域18等の剛度敏感領域に沿って、
サスペンションアセンブリ10に平行な平面上で間隔をお
いた関係で扇状に広げてもよい。
【００６６】本発明の利点は、ヘッドサスペンションア
センブリの製造中にさらに明らかになるであろう。製造
工程に本相互接続体アセンブリを組み込む好適な方法が
２つある。第１のものとして、機械的及び／または電気
的なヘッド接着に先立って、トレース相互接続体28を標
準的サスペンションアセンブリ構造に取り付けることが
できる。サスペンションアセンブリ10を最初に、一般的
に受け入れられている設計の実際に従って製造する。相
互接続体アセンブリ11を別に製造する。別体の相互接続
体アセンブリ11をサスペンションアセンブリ10の表面
に、通常はディスクに面した側部に取り付けるが、異な
った構造のＨＳＡでは反対側に取り付けることもある。
この形式では、相互接続体アセンブリ11を予めに接着し
たサスペンションアセンブリに対して、後でヘッドアセ
ンブリ12の機械的及び電気的接着を行う。この製造方法
はより効果的であり、標準形ワイヤまたは可撓性回路の
使用に伴った複雑な取り付けや有効降伏損失を軽減す
る。
【００６７】ＨＳＡを製造する第２の方法では、相互接
続体アセンブリ11をサスペンションアセンブリ10に取り
付ける前に、ヘッドアセンブリ12を支持部材形の相互接
続体アセンブリ11に接着する。これによって、図８に示
されている上記のヘッド相互接続体ハーネス70が形成さ
れる。ＨＳＡを完成するためには、ヘッド相互接続体ハ
ーネス70をサスペンションアセンブリ10の表面に接着す
るだけでよい。相互接続体アセンブリ11が強いことはま
た、相互接続体ハーネス70をサスペンションアセンブリ
に取り付けるための独立製品として市販することを可能
にする。
【００６８】ヘッド相互接続体ハーネス70の場合、サス
ペンションアセンブリの製造からスライダ接着の工程が
なくなる。それは、スライダをサスペンションに接着す
る前に、より線の対をスライダに接着する現在の実行に
似ている。ハーネス70を用いることによって、ジンバル
ばねの損傷からスライダの静止姿勢を予測不可能に移動
させることになる、損傷を生じる可能性があるスライダ
の固定及び超音波溶接作業の影響がなくなる。個々のサ
スペンションからスライダ接着工程を切り離すことは、
導電性トレースへのアクセスを改善し、自動化にとって
理想的な、再現性のある段差付きストリップ形式にトレ
ースを間隔を置いて、離設することによって、製造も容
易にする。
【００６９】トレース相互接続体28には、現在のシステ
ムに勝る多くの利点がある。それの導電性素材の固有剛
性のため、トレース相互接続体は支持を基板に頼らな
い。厚く制約が多いポリイミド支持層をなくすことによ
って、素材コストやシード層及びメッキ処理段階が減少
する。基板の裏当てがないため、剛度を低くし、低い輪
郭であって、同等の可撓性回路よりも質量が小さいトレ
ース相互接続体28が得られる。電気信号用に一体形トレ
ース舌片50またはスライダ接着パッド46を用いることに
よって、制御が可能な一貫した作動ループが可能にな
る。
【００７０】ほとんどの絶縁素材が、可撓性回路を支持
するために必要な厚さより小さい厚さで十分な絶縁性を
与えることができる（絶縁に対しては2.5 マイクロメー
トル必要であるのに対して、可撓性回路を支持するため
には25マイクロメートルが必要最小限である）十分な絶
縁強さを備えているため、トレース相互接続体28は、絶
縁／接着剤の薄いスプレー膜を用いるだけである。絶縁
膜として接着剤を用いることによって、さらにトレース
の厚さを減少させることができる。これによって、高さ
寸法が低くなり、サスペンションアセンブリ10のせん断
軸がサスペンションの中心線の方へ戻る方向へ移動す
る。
【００７１】トレース相互接続体28は、選択的なトレー
スの幅／厚さの減少、「Ｓ」字形ばね部材及び隔離絶縁
器48の設置によって、さらに剛度を減少させることがで
きる。トレース幅の変更の結果、さらに長さ方向の抵抗
も減少させることができる。大地に対するキャパシタン
スも、一体形隔離絶縁器48の特性及び空気ギャップを絶
縁材として使用することによって減少する。
【００７２】トレース相互接続体28の最も注目すべき特
徴は、それの構造的強さと、塑性変形に抵抗できる能力
である。高強度素材を用いることによって、加圧入力中
の可変バイヤス応力に耐えることができるようになる。
支持部材（受け金物）40を用いることによって事前に成
形することができ、サスペンションアセンブリ10に対す
る機械的変位及び負荷効果を避けることができる。トレ
ース相互接続体が強いことによって、サスペンションア
センブリから独立的に形成された別体の相互接続体アセ
ンブリ11またはヘッド相互接続体ハーネス70等の自立形
実施例が可能になる。このように強度があり、薄い形状
で可撓性である特徴を組み合わせることによって、複雑
なスライダの用例を処理するために多重信号相互接続体
アセンブリ用に多数の導体組を積み重ねることができる
ようになる。
【００７３】トレース相互接続体28は、処理及び製造を
大いに助ける。無基板形の相互接続体作成方法は、不正
確な絶縁体のパターン化を必要としない。ポリイミドに
較べて、金属は非常に正確な仕様で容易に成形すること
ができる。このため、サスペンションアセンブリ10の
Ｘ、Ｙ及びＺ軸に沿って安定した相互接続体経路指定及
び接続を行うことができ、多数のサスペンション構造に
適合する融通性が得られる。超音波接合で形成されたタ
ブまたははんだ付けによる多重スライダ形式も検討でき
る。長さ方向に導体の厚さを変化させたり、微細機構パ
ターン化には部分エッチングを用いることができる。
【００７４】ベリリウム銅は良好な導電性を備えてなが
ら、必要な厚さで自立し、塑性変形に耐えることができ
る十分な引張り強さ及び降伏強さを備えている。取り付
け形支持部材40を用いることによって、キャリヤ部材、
剛性アセンブリ、及びなまし銅等の低強度の素材を用い
ることを可能にする処理補助が得られる。トレース相互
接続体28は個別に製造されて、後の製造段階で追加され
るだけにすることができるため、低降伏強さ及び低引張
り強さの素材でも、ＨＳＡ製造工程中に破損する可能性
が低い。
【００７５】事前に成形された強い相互接続体を用いる
ことによって、他の種類の導体を設置するためには必要
な複雑な自動機械を必要としない。トレース相互接続体
28は、負荷ビーム16及びジンバル17の形状によって定め
られる配置及び経路指定を行うことができる。トレース
相互接続体28の取り付けは、局部的に接着剤を塗布した
チューブレスワイヤ相互接続体の場合のように、但しも
っと制御された再現性のある形式で進めることができ
る。チューブレス自動接着とは異なって、トレース相互
接続体28は、平面度、直線性または適当な配置を確保す
るために引張り装置を必要としない。素材強さ特徴と、
負荷ビーム16の剛性領域20でトレースの断面を大きくす
ることができることによって、経路指定で工具による大
きな補助を必要としない開示された相互接続体の固有安
定性を与えることができる。前述のコネクタ舌片50また
はパッド46によって、インピーダンス、負荷またはバイ
ヤスの変動を生じない、また絡まったり断線しない低い
輪郭で幾何学的制御が可能な作動ループが可能になる。
【００７６】
【発明の効果】以上説明したことから、本発明のトレー
ス相互接続体は、剛性、塑性変形及び厚さが最小である
細長いほぼ平板状の導体で形成されているので、基板の
裏当てを必要とせず、全体に軽く、かつ薄くでき、サス
ペンションに対する負荷及び剛性効果を軽減することが
できる。
【００７７】また、トレース相互接続体は、サスペンシ
ョンアセンブリから分離して独立してその形状を事前に
成形することができ、しかも、サスペンションアセンブ
リに対応して剛性領域及び可撓性領域を設けることによ
り、様々なサスペンションの微細構造に一致させ、その
経路に沿って抵抗及び寸法を変化させることができる。
【００７８】また、本発明は、独立的ワイヤの利点と可
撓性回路の利点とを組み合わせる一方、それら両者の主
な欠点を排除でき、サスペンションアセンブリの剛性及
び可撓性に予期しない影響を及ぼさない構成となり、良
好な電気特性を有する信頼性のある電気接続用のトレー
ス相互接続体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴である電気相互接続体アセンブリ
を含むヘッドサスペンションアセンブリの展開斜視図で
ある。
【図２】図１の組み付けられたヘッドサスペンションア
センブリの斜視図である。
【図３】相互接続体アセンブリに支持部材が形成されて
いる本発明の変更例の底面図である。
【図４】導電性トレース及び追加被膜を示す、第１実施
例（４Ａ），第２実施例（４Ｂ）の拡大断面図である。
【図５】トレース舌片等の本発明の特徴を示す変更形相
互接続体アセンブリの展開斜視図である。
【図６】本発明の特徴を示す多重信号形相互接続体アセ
ンブリの斜視図である。
【図７】Ｌ形支持部材を含む相互接続体アセンブリの変
更実施例の上面斜視図である。
【図８】サスペンションアセンブリに取り付ける用意が
できているヘッド相互接続体ハーネスの平面図である。
【図９】トレース相互接続体の変更例の可撓性領域の拡
大側面図である。
【図１０】可撓性領域が傾斜してサスペンションアセン
ブリの可撓性領域に接近している、トレース相互接続体
の別の変更例の可撓性領域の拡大側面図である。
【図１１】大形シート状の導電性素材の連続領域に同時
に形成された複数の相互接続体アセンブリの平面図であ
る。
【図１２】ヘッドアセンブリの電気端子に接続している
相互接続体ハーネスのタングの拡大詳細図である。
【図１３】サスペンションアセンブリを追加導体として
使用している変更形ヘッドサスペンションアセンブリの
斜視図である。
【図１４】接地トレース相互接続体を含む電気相互接続
体アセンブリの先端部の拡大展開詳細斜視図である。
【符号の説明】
10 ヘッドサスペンションアセンブリ 11 トレース相互接続体アセンブリ 12 ヘッドアセンブリ 24 先端部 25 基端部 26 第１主表面 28 トレース相互接続体 30 剛性領域 32 可撓性領域 34 絶縁膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トッド ブッチャー アメリカ合衆国 ミネソタ 55385 スチ ューワート ルーラル ルート ２ ボッ クス 161 (72)発明者 ジェフリー ダヴリュ． グリーン アメリカ合衆国 サウスダコタ 57103 シオックス フォールズ アパートメント 203 サウス クリフ アベニュー 4700 (72)発明者 ガーリー イー． ガスタフソン アメリカ合衆国 ミネソタ 55324 ダー ウイン カサー 33 66872 (72)発明者 ライアン ジュアゲンソン アメリカ合衆国 ミネソタ 55350 ハッ チンソンアパートメント ディー８ テキ サス アベニュー ノースウエスト 1035 (72)発明者 ブレント ディー． リーン アメリカ合衆国 ミネソタ 55409 ミネ アポリスブライスデル アベニュー サウ ス 4255

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 可撓性領域及び剛性領域を含み、Ｙ軸方
    向の長さと、Ｙ軸に直交するＸ軸方向に測定された幅
    と、Ｘ及びＹ両軸に直交するＺ軸方向に測定された高さ
    とを備えており、ヘッドアセンブリを回転式データ記憶
    装置の上方で位置決めするサスペンションアセンブリと
    組み合わされて、ヘッドアセンブリに対して電気信号を
    送受信するためのトレース相互接続体であって、 前記ヘッドアセンブリから接続端子まで延出して、前記
    サスペンションアセンブリの少なくとも一部分の表面上
    に一致するようにＸ、Ｙ及びＺ座標に沿って予め成形さ
    れており、かつ前記サスペンションアセンブリの可撓性
    領域及び剛性領域に対応する可撓性領域及び剛性領域
    と、前記ヘッドアセンブリの電気端子に電気的に接続さ
    れる先端部と、この他端側の基端部と、第１，第２の主
    表面とを備えている、単層の薄く細長いほぼ平板状の導
    体を有し、さらに、 この導体の選択された領域に薄く塗布された絶縁膜とを
    有していることを特徴とするトレース相互接続体。
  2. 【請求項２】 さらに、トレース相互接続体をサスペン
    ションアセンブリに取り付けるための接着手段を有して
    いることを特徴とする請求項１のトレース相互接続体。
  3. 【請求項３】 接着手段は、トレース相互接続体の選択
    された領域に塗布された接着剤を含むことを特徴とする
    請求項２のトレース相互接続体。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載のトレース相互接続体を
    少なくとも２つ互いに平行に横に並べて設け、各トレー
    ス相互接続体を他方から電気的に絶縁したことを特徴と
    するトレース相互接続体アセンブリ。
  5. 【請求項５】 絶縁膜は接着剤としても機能することを
    特徴とする請求項１のトレース相互接続体。
  6. 【請求項６】 トレース相互接続体は、ベリリウム銅合
    金を含む組成物であることを特徴とする請求項１のトレ
    ース相互接続体。
  7. 【請求項７】 さらに、導体の先端部に配置されたスラ
    イダ接着パッドを有しており、接着パッドは、ヘッドア
    センブリをトレース相互接続体に取り付けて結合するの
    に適した幅広の接触表面を設けていることを特徴とする
    請求項１のトレース相互接続体。
  8. 【請求項８】 さらに、導体の第１主表面から離れてＺ
    軸方向に突出した隔離絶縁器を有していることを特徴と
    する請求項１のトレース相互接続体。
  9. 【請求項９】 隔離絶縁器は導体の剛性領域だけに配置
    されており、導体はさらに、可撓性領域付近に傾斜部分
    を設けており、傾斜部分が可撓性領域をＺ軸方向におい
    てサスペンションアセンブリに近づいた平面上に位置決
    めしていることを特徴とする請求項８のトレース相互接
    続体。
  10. 【請求項１０】 導体はさらに、可撓性領域に沿って幅
    が変化することを特徴とする請求項１のトレース相互接
    続体。
  11. 【請求項１１】 導体はさらに、可撓性領域に沿って厚
    さが変化することを特徴とする請求項１のトレース相互
    接続体。
  12. 【請求項１２】 さらに、導体の先端部から突出した片
    持ち式トレース舌片を有しており、この舌片は半径方向
    に急カーブして、導体からほぼ直角にヘッドアセンブリ
    に向かって延出していることを特徴とする請求項１のト
    レース相互接続体。
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