(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自由端部側に磁気ヘッドを有し、基部の粗動回転軸を中心に往復揺動運動するスイングアーム；このスイングアーム中に固定され、電圧を印加することにより該スイングアームの先端自由端部を上記粗動回転軸を中心とする円弧方向に微動させる圧電素子；及び樹脂ベース上に、この圧電素子の電圧印加電極に給電する給電ラインを設けたＦＰＣ基板；を備えた微動トラッキング装置を有する磁気ヘッドアクチュエータにおいて、
上記ＦＰＣ基板の樹脂ベース及び給電ラインを圧電素子の電圧印加電極上まで延長して、給電ラインの延長端に、樹脂ベースを円形に除去した樹脂ベース除去部と該樹脂ベース除去部周縁の表裏を覆う樹脂ベースを環状に残した樹脂ベース残存部とを設け、上記樹脂ベース除去部に形成した貫通穴に通した金ボールボンディングによって給電ラインと圧電素子の電圧印加電極を導通接続させたことを特徴とする微動トラッキング装置を有する磁気ヘッドアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１記載の微動トラッキング装置を有する磁気ヘッドアクチュエータにおいて、スイングアームには、圧電素子を落とし込む空間が該圧電素子の伸縮方向に一対で形成されており、この空間と圧電素子の伸縮方向の両端部との間に、該圧電素子の伸縮をスイングアームに伝達する絶縁性伸縮伝達樹脂が介在している微動トラッキング装置を有する磁気ヘッドアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１または２項記載の微動トラッキング装置を有する磁気ヘッドアクチュエータにおいて、圧電素子は、極性を逆にした一対が備えられている微動トラッキング装置を有する磁気ヘッドアクチュエータ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項記載の微動トラッキング装置を有する磁気ヘッドアクチュエータにおいて、ＦＰＣ基板には、磁気ヘッドへのトレースラインが一緒に形成されている微動トラッキング装置を有する磁気ヘッドアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、微動トラッキング装置を有する磁気ヘッドアクチュエータに関し、特にその圧電素子への給電構造に関する。
【０００２】
ＨＤＤに広く用いられている磁気ヘッドアクチュエータは、基部の回転軸を中心に往復揺動運動するスイングアームの自由端部側に、回転駆動されるハードディスクに対向する磁気ヘッドを設け、ハードディスクからのトラッキング信号に基づき、アクチュエータによりこのスイングアームを回転軸を中心に揺動させている。微動トラッキング装置は、トラック幅（間隔）の微細化に対応するため、スイングアーム中に、電圧が印加されたとき伸縮する圧電素子（ピエゾ素子、ＰＺＴ）を固定し、この圧電素子の伸縮により、該スイングアームの先端自由端部を該アームの回転軸を中心とする円弧方向に微動させる構成としたものである。
【０００３】
この微動トラッキング装置を有する磁気ヘッドアクチュエータでは従来、圧電素子のグランド電位電極はスイングアームに導通させ、駆動電圧印加電極に対しては、スイングアームに沿わせるＦＰＣ基板の給電ラインを介して給電している。このＦＰＣ基板の給電ラインと圧電素子の電圧印加電極とは従来、金ワイヤボンディング（Au Wire Bonding）によって接続されていた。
【０００４】
しかし金ワイヤボンディングによる配線は、周知のように、工数が多いためコスト高であるばかりでなく、ミクロンオーダの細線によるため、外力が加わると簡単に切断してしまうという問題がある。特に、磁気ヘッドアクチュエータのように、組立後、別工程でＨＤＤに組み付けられる要素部品では切断の可能性が高く、導通不良、歩留まりの悪化に繋がる。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、微動トラッキング装置を有する磁気ヘッドアクチュエータにおいて、圧電素子への配線が容易で、切断や導通不良等の事故が生じにくい装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【発明の概要】
本発明は、金ワイヤボンディングによることなく圧電素子の電圧印加電極とＦＰＣ基板の給電ラインとを接続するために、ＦＰＣ基板の給電ラインを電圧印加電極上に延長して樹脂ベースを除去し、この樹脂ベース除去部分において、金ボールボンディングにより給電ラインと電圧印加電極とを電気的かつ機械的に接続するという着眼によってなされたものである。
【０００７】
すなわち、本発明による微動トラッキング装置を有する磁気ヘッドアクチュエータは、自由端部側に磁気ヘッドを有し、基部の粗動回転軸を中心に往復揺動運動するスイングアーム；このスイングアーム中に固定され、電圧を印加することにより該スイングアームの先端自由端部を上記粗動回転軸を中心とする円弧方向に微動させる圧電素子；及び樹脂ベース上に、この圧電素子の電圧印加電極に給電する給電ラインを設けたＦＰＣ基板；を備えた微動トラッキング装置を有する磁気ヘッドアクチュエータにおいて、上記ＦＰＣ基板の樹脂ベース及び給電ラインを圧電素子の電圧印加電極上まで延長して、給電ラインの延長端に、樹脂ベースを円形に除去した樹脂ベース除去部と該樹脂ベース除去部周縁の表裏を覆う樹脂ベースを環状に残した樹脂ベース残存部とを設け、上記樹脂ベース除去部に形成した貫通穴に通した金ボールボンディングによって給電ラインと圧電素子の電圧印加電極を導通接続させたことを特徴としている。
【０００８】
スイングアームには、圧電素子を落とし込む空間が該圧電素子の伸縮方向に一対で形成されており、この空間と圧電素子の伸縮方向の両端部との間に、該圧電素子の伸縮をスイングアームに伝達する絶縁性伸縮伝達樹脂が介在していることが好ましい。この態様によれば、絶縁性伸縮伝達樹脂により圧電素子がスイングアームに直接接触することがなく、圧電素子の欠けや損失を回避できる。
【０００９】
スイングアーム上の圧電素子は、理論的には単一でも成立するが、磁気ヘッド部分により大きな変位を生じさせるために極性を逆にした一対を備えるタイプに適用するのが実際的である。
【００１０】
また、圧電素子への給電ラインを有するＦＰＣ基板は、磁気ヘッドへのトレースラインを有するＦＰＣ基板とは別体でもよいが、共通ＦＰＣ基板とするのが実際的である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本実施形態による磁気ヘッドアクチュエータを備えたＨＤＤの全体構造を示す。回転軸１１を中心に回転駆動されるハードディスク（磁気ディスク）１２の外には、スイングアーム（ロードビーム、ジンバルばね）２０の基部が粗動回転軸１３を中心に往復揺動自在に支持されている。このスイングアーム２０の先端自由端部側には、磁気ヘッド（フレキシャ）２１が支持されており、アクチュエータ１４によってスイングアーム２０が粗動回転軸１３を中心に往復揺動すると、磁気ヘッド２１がハードディスク１２の略半径方向に往復移動する。
【００１２】
スイングアーム２０には、互いに極性を逆にした一対の圧電素子２２が、粗動回転軸１３と磁気ヘッド２１を結ぶ直線の両側に互いに平行に固定されている。圧電素子２２は、図１ないし図３に示すように、表裏の一面をグランド電位電極２２Ｇ、他面を電圧印加電極２２Ｖとしたもので、グランド電位電極２２Ｇと電圧印加電極２２Ｖの間に同じ印加電圧を与えたとき、粗動回転軸１３と磁気ヘッド（フレキシャ）２１を結ぶ直線と平行な方向の長さＬが一方は伸び、他方は縮むように、分極方向が設定されている。
【００１３】
スイングアーム２０には、一対の圧電素子２２の長さＬ方向の伸縮がスイングアーム２０に伝達されるように、圧電素子２２を落とし込む一対の空間２０Ｓ（図３）が形成されており、長さＬ方向の両端部と空間２０Ｓとの間の空間に絶縁性伸縮伝達樹脂２４が充填されている。以上のようにスイングアーム２０に結合された一対の圧電素子２２は、その一方が伸び他方が縮むと、スイングアーム２０の先端部（磁気ヘッド２１）を粗動回転軸１３を中心とする円弧方向に微動させる。この微動のオーダーは、現在の技術レベルでは、例えば、各圧電素子２２に１μｍの伸縮が生じたとき、磁気ヘッド２１に粗動回転軸１３を中心とする円弧方向へ１０μｍ前後の微動が生じる程度である。図示例では、グランド電位電極２２Ｇは導電性樹脂２５（図３）によって、金属（導電材料）からなるスイングアーム２０に導通し、スイングアーム２０は接地されている。
【００１４】
磁気ヘッド２１用と圧電素子２２用とに共通としたＦＰＣ基板３０は、樹脂ベース（通常ポリイミド樹脂）３１上に、磁気ヘッド２１へのトレースライン３２と、圧電素子２２への給電ライン３３とを備えている。トレースライン３２は、一端部が磁気ヘッド２１に他端部が記録再生回路１５に接続されており、給電ライン３３は一端部が圧電素子２２の電圧印加電極２２Ｖに接続され、他端部が制御回路１６に接続されている。制御回路１６はまた、アクチュエータ１４に接続されている。アクチュエータ１４と圧電素子２２は、制御回路１６からの制御信号により制御され、磁気ヘッド２１は、記録再生回路１５との間で記録（再生）情報信号を授受すると同時に、ハードディスク１２からトラッキング信号を受けて制御回路１６に入力し、制御回路１６は、アクチュエータ１４及び圧電素子２２を制御して、スイングアーム２０（磁気ヘッド２１）を正しいトラック位置に制御する。
【００１５】
本実施形態は、例えば以上のように構成される磁気ヘッドアクチュエータの圧電素子２２と給電ライン３３との接続構造に特徴がある。前述のように、従来は、圧電素子２２と給電ライン３３とが金ワイヤボンディングによって接続されており、コスト及び断線の問題があった。
【００１６】
図４ないし図８は、圧電素子２２の電圧印加電極２２Ｖと給電ライン３３の接続構造を説明する図である。ＦＰＣ基板３０の樹脂ベース３１と給電ライン３３は、圧電素子２２の電圧印加電極２２Ｖ上に延長されており、この樹脂ベース３１と給電ライン３３の延長部分は、圧電素子２２への接続前においてはＦＰＣ基板３０側に保持されている。
【００１７】
ＦＰＣ基板３０の樹脂ベース３１は、圧電素子２２の電圧印加電極２２Ｖに位置する給電ライン３３の上下において、部分的に除去されている。図示例では、円形に除去されていて、樹脂ベース３１は、給電ライン３３の端部の表裏に環状に残されており、給電ライン３３は、環状残存部３１Ａによって囲まれた円形の樹脂ベース除去部３１Ｂに露出する。別言すれば、給電ライン３３は、この環状残存部３１Ａの内側（樹脂ベース除去部３１Ｂ）以外が樹脂ベース（通常ポリイミド樹脂）３１によって覆われ強化されている。つまり、給電ライン３３は、樹脂ベース３１を切断しなければ切断されることはない。給電ライン３３には、この環状残存部３１Ａの内側（樹脂ベース除去部３１Ｂ）に位置させて、貫通穴３３Ａが形成されている。給電ライン３３は通常銅（Ｃｕ）からなる。樹脂ベース３１の残存部の形状は、円形である必要はないが、閉曲線とするのが強度上有利である。環状残存部３１Ａの内径は、例えば０．２〜０．数ｍｍ程度とする。
【００１８】
本実施形態では、図６ないし図８に示すように、ＦＰＣ基板３０の給電ライン３３と圧電素子２２の電圧印加電極２２Ｖとの接続に当たって、環状残存部３１Ａを電圧印加電極２２Ｖ上に位置させ、金ボールボンディングにより、金ボール４３を給電ライン３３の貫通穴３３Ａから電圧印加電極２２Ｖ側に挿入し、給電ライン３３と電圧印加電極２２Ｖとを接続する。この実施形態によると、給電ライン３３が樹脂ベース３１の環状残存部３１Ａによって強化されているので、断線の可能性が殆どなく、量産性と信頼性を両立することができる。
【００１９】
ＦＰＣ基板３０の樹脂ベース３１上に任意のパターンでトレースライン３２及び給電ライン３３を形成する技術は確立されており、また、一度形成した樹脂ベース３１を、任意のパターンで除去するのは、エッチング等の物理化学的手法により容易に可能である。具体的には例えば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置を用いてチャンバー内のイオンガスと樹脂ベースとを反応させて樹脂ベースの一部を取り除き、パターンを形成することができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、圧電素子を用いた微動トラッキング装置を有する磁気ヘッドアクチュエータにおいて、圧電素子への配線が容易で、切断や導通不良等の事故が生じにくい装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による磁気ヘッドアクチュエータを有するＨＤＤ全体の平面図である。
【図２】図１の磁気ヘッドアクチュエータ（スイングアーム）単体の裏面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】ＦＰＣ基板の樹脂ベース及び給電ラインの延長部分を示す拡大平面図である。
【図５】ＦＰＣ基板の樹脂ベース除去部分の拡大平面図である。
【図６】ＦＰＣ基板の給電ラインと圧電素子の電圧印加電極との接続態様を説明する斜視図である。
【図７】接続前の状態の断面図である。
【図８】接続後の状態の断面図である。
【符号の説明】
１１  回転軸
１２  ハードディスク
１３  粗動回転軸
１４  アクチュエータ
１５  記録再生回路
１６  制御回路
２０  スイングアーム
２０Ｓ  空間
２１  磁気ヘッド
２２  圧電素子
２２Ｖ  電圧印加電極
２２Ｇ  グランド電位電極
２４  絶縁性伸縮伝達樹脂
２５  導電性樹脂
３０  ＦＰＣ基板
３１  樹脂ベース
３１Ａ  環状残存部
３１Ｂ  樹脂ベース除去部
３２  トレースライン
３３  給電ライン
３３Ａ  貫通穴
４３  金ボール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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