(57)【要約】  本発明は、電気的性能特性を提供するよう製造プロセス中にハードディスクドライブのスライダを浮上させるスライダ支持装置に関する。本発明は、単一の支持構造体中に組み込まれた、電気的相互接続技術、ジンバル作用機構体、予荷重機構体及びスライダ支持機構体を含む一体型設計を開示する。
2014525641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに積み重ねられた多数の層を含むスライダテスタ組立体であって、前記スライダテスタ組立体は、
前記多数の層のうちの１つによって構成されたベースを有するソケット組立体を含み、前記ソケット組立体は、閉鎖湾曲ばねビームを介して加えられた張力によってスライダを解除可能に固定することができるよう動作可能であり、
前記多数の層の複数の区分で構成された電気相互接続組立体を含み、前記電気相互接続組立体は、前記スライダが前記ソケット組立体内に固定されると、前記スライダに結合するよう動作可能であり、前記電気相互接続組立体は、前記区分のうちの１つによって構成された可撓性電気接点を含み、前記可撓性電気接点は各々、前記多数の層のうちの中間層によって対応のソケットトレースから間隔を置いて位置した遠位端を有する、スライダテスタ組立体。
【請求項２】
前記中間層は、前記可撓性電気接点の近位端と対応の前記ソケットトレースとの間に配置されている、請求項１記載のスライダテスタ組立体。
【請求項３】
前記ソケット組立体は、前記閉鎖湾曲ばねビーム上に形成された接触領域を含み、前記接触領域は、前記スライダを前記可撓性電気接点の前記遠位端に押し付けている、請求項１記載のスライダテスタ組立体。
【請求項４】
前記ソケット組立体は、積み重ね形態にある複数個の閉鎖湾曲ビームばねを含み、前記複数個の閉鎖湾曲ビームばねは、予荷重を前記スライダに加えるよう構成されている、請求項３記載のスライダテスタ組立体。
【請求項５】
前記ソケット組立体の前記ベースは、前記スライダ挿入及び解除中、前記ソケット組立体の運動を拘束する開口部を有する、請求項１記載のスライダテスタ組立体。
【請求項６】
前記ソケット組立体は、前記スライダをロードしたりアンロードしたりするための固定プレートに前記ソケット組立体をピン止めする位置決め特徴部を含む、請求項１記載のスライダテスタ組立体。
【請求項７】
前記閉鎖湾曲ばねビームは、中間部が荷重を受けて可撓性をもたらすよう凸状であるように形作られ、前記閉鎖湾曲ビームは、単一の曲線部を有する、請求項１記載のスライダテスタ組立体。
【請求項８】
中間可撓性電気接点が複数個の山形曲がり部を有し、残りの可撓性電気接点がそれぞれ単一の山形曲がり部を有する、請求項１記載のスライダテスタ組立体。
【請求項９】
スライダテスタ用のヘッドサスペンション組立体であって、
荷重ビーム及びジンバルを含むサスペンション荷重ビーム組立体と、
前記ジンバルに結合されたソケットとを含み、前記ソケットは、スライダを閉鎖湾曲ばねビーム内に解除可能に固定するようになっており、前記ソケットは、多数の積み重ね層によって構成され、前記ソケットは、前記スライダを前記ソケット内に固定すると、前記スライダに結合されるようになった電気相互接続部を含み、前記電気相互接続部は、前記多数の積み重ね層のサブセットによって構成され、前記電気相互接続部は、外側の剛性電気接点及び内側の可撓性電気接点を含み、前記内側の可撓性電気接点は、複数の曲がり部を備えた中間の可撓性電気接点を含み、残りの可撓性電気接点は、単一の曲がり部を有する、ヘッドサスペンション組立体。
【請求項１０】
前記可撓性電気接点の各々の端によって定められる平面は、前記剛性電気接点の端によって定められる平面を越えて延びる、請求項９記載のヘッドサスペンション組立体。
【請求項１１】
前記ソケットは、前記閉鎖湾曲ばねビーム上に形成された接触領域を含み、前記接触領域は、前記スライダを前記可撓性電気接点に押し付けている、請求項９記載のヘッドサスペンション組立体。
【請求項１２】
前記湾曲閉鎖ばねビームは、前記多数の積み重ね層によって構成されている、請求項９記載のヘッドサスペンション組立体。
【請求項１３】
前記ソケットは、スライダ挿入及び解除中、前記ソケットを拘束する開口部を有している、請求項９記載のヘッドサスペンション組立体。
【請求項１４】
前記閉鎖湾曲ばねビームは、前記スライダの少なくとも３つの側部の周囲の周りを延び、前記閉鎖湾曲ばねビームは、弧の形態の単一の連続曲線部を有する、請求項９記載のヘッドサスペンション組立体。
【請求項１５】
スライダテスタのための組立体であって、
閉鎖湾曲ばねビームによりスライダを解除可能に固定するようになったソケット組立体を含み、前記ソケット組立体に結合されたジンバル組立体のディンプルの表面は、予荷重を荷重ステムから前記ソケット組立体の表面に伝達し、前記ソケット組立体は、前記ソケット組立体を形成する複数個の層のうちの少なくとも１つによって構成された複数個の可撓性電気接点を含み、前記複数個の可撓性電気接点は、前記複数個の層のうちの次の下側の層にしっかりと固定された第１の端部及び前記スライダを前記ソケット組立体内に固定すると、前記第１の端部の方へ偏向するよう動作する第２の端部を有する、組立体。
【請求項１６】
前記複数個の層のうちの前記次の下側の層は、前記複数個の可撓性電気接点の各々の一部分の下で延びている、請求項１５記載の組立体。
【請求項１７】
前記可撓性電気接点の各々は、トレースに結合され、前記トレースは、前記複数個の可撓性電気接点の各々の前記第２の端部の底面から間隔を置いて位置している、請求項１５記載の組立体。
【請求項１８】
前記複数個の可撓性電気接点は、上側絶縁層と下側絶縁層との間に配置されている、請求項１５記載の組立体。
【請求項１９】
前記複数個の可撓性電気接点は、外側の剛性電気接点相互間に配置されている、請求項１５記載の組立体。
【請求項２０】
前記可撓性電気接点の各々の前記第２の端部は、約０．５ミル〜約１．５ミルにわたって偏向する、請求項１５記載の組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、基板の磁気記録を試験するための浮上可能なクランプ組立体及び浮上可能クランプ組立体の製造及び使用方法に関する。本発明の方法により、ハードディスクドライブ業界で用いられている磁気スライダの機械的浮上及び磁気試験が可能である。本発明は、電気的性能特性を提供するよう製造プロセス中にハードディスクドライブのスライダを浮上させるスライダ支持装置に関する。
【０００２】
〔関連出願の説明〕
本願は、２０１１年８月９日に出願された米国特許出願第１３／２０６，３８４号の一部係属出願であり、この米国特許出願は、２０１０年１１月２日に出願された米国特許出願第１２／９３８，０５５号の一部係属出願であり、この米国特許出願は、２０１０年７月１２日に出願された米国特許仮出願第６１／３６３，５３７号の出願日の利益を主張する出願である。
【背景技術】
【０００３】
磁気ヘッドを含むディスクドライブヘッドジンバル組立体（ＨＧＡ）は、データをディスクドライブに書き込んだりこれから読み取ったりするために用いられている。従来型磁気ヘッド（スライダとも言う）は、テスタがスライダを浮上させ、ヘッド媒体間隔を設定し、そして書き込み及び読み取り要素の磁気性能について試験することができるようにすることによって、磁気ヘッドを製造プロセス中、読み取り／書き込み性能について試験するときにサスペンションに取り付けられる。スライダテスタは、ＨＧＡの性能を特徴付けるために用いられる。検査結果として、欠陥がないことが判明したスライダは、ディスクドライブ製造に組み込まれる。機能していないことが判明したスライダは、破棄される。破棄されたスライダは、機能していないＨＧＡの処分かスライダを取り外してサスペンションを再利用することによる再加工かのいずれかを必要とする場合がある。スライダの取り外し／再加工作業により、サスペンションの損傷が生じると共にピッチ及びロールの静的変形が生じる。
【０００４】
したがって、個々のスライダを各々検査することができるスライダテスタが開発された。図１に示されている米国特許第６，９４３，９７１（Ｂ２）号明細書に記載された従来型スライダテスタでは、スライダは、サスペンションを模したように支持される。記録媒体、例えば磁気ディスクを回転させてスライダに対して空気軸受面を提供し、それにより適正なヘッド媒体間隔をもたらして書き込み及び読み取り作業を実施する。サスペンションへのスライダの永続的な組付けを行わないでスライダの性能を測定するテスタは、コスト面で有利である。テスタは、スライダの近似条件をシミュレートすることができる。しかしながら、動的浮上高さ調節方式の出現により、接触検出作業は、磁気媒体と書き込み及び読み取りセンサとの間に適正な隙間を設定するよう実施される。
【０００５】
その結果、スライダ支持装置が開発されたが、このスライダ支持装置は、スライダを取り外し可能に備えることができる実際のサスペンションの荷重ビーム及び撓み具と同様な仕方で構成された荷重ビーム及び撓み具を有する。かかるスライダ支持装置の１つが米国特許出願公開第２００６／０２３６５２７（Ａ１）号明細書及び同第２００７／０２６３３２５（Ａ１）号明細書に記載されている。図２及び図３は、スライダを取り外し可能に試験するヘッドジンバル組立体を示している。図２に示されているように、この従来型スライダ支持装置は、舌部を含む部分と、ばねとして働く一対のベロー部分、第１の支持部分及び第２の支持部分等を有し、これら部分は、撓み具の一部を構成する。各ベロー部分は、塑性変形により形成された頂部及び底部を有する。この形成は、撓み具の一部をその厚さの方向に波のように波形にすることによって達成できる。スライダをベロー部分が図示されていないジグによって矢印Ｔの方向に引き延ばされた状態で舌部上に配置する。しかる後、ベローを加えられた張力から解除し、その後、スライダをベローばねと支持体との間にクランプする。ベロー構造体のストロークを増大させるためには、ベローの数を増やすのが良い。ばね構造体の長さを増大させることは可能ではなく、かかる長さは、スライダ構造体のサイズによって制限される。ベローは、ベローの塑性変形による形成中、製造公差に起因してスライダを舌部からポンと弾き出す傾向のある望ましくない面外モーメントを及ぼす。このモーメントは又、磁気媒体損傷及びスライダ媒体接触を生じさせたり生じさせなかったりするのに寄与するピッチ及びロール静的トルクの発生の一因となる場合がある。
【０００６】
米国特許出願公開第２００６／０２３６５２７（Ａ１）号明細書からの図３は、スライダの前縁のところに位置した支持体に垂直な剛性タブとなるよう形成された荷重ビームの一部分を示している。支持体上の後縁のところに位置した可撓性タブの第２の形成作業を実施する。可撓性タブは、スライダを支持体内に形成された舌部中に挿入する開口部を提供するよう変形する。可撓性タブは、スライダをロード中及びアンロード中、磁気媒体上に固定する保持力を生じさせる。剛性タブは、スライダと電気相互接続部の電気相互接続を可能にするよう構成されているのが良い。図３の実施形態には、図２と関連して上述したのと同じ問題がある。
【０００７】
図４に示された米国特許第６，９４３，９７１（Ｂ２）号明細書からの別の提案された解決手段により、ばね特性を備えた金属プレートで作られた撓み具を備えるスライダ支持装置が提供され、撓み具は、第１の舌部を含む部分、スライダを支持するための第２の舌部を含む第２の支持部分を有する。ばね部分は、一対の板ばねで構成され、これら板ばねは各々、第１の舌部の側部に沿って形成されると共に引っ張り荷重を受けたときにスライダを第１の支持部分と第２の支持部分との間に挿入することができる長さまで延びるよう構成された複数個の交互の凸部と凹部を含む。このジグザグ設計により、ばねのストロークが増大するという利益が提供されると共に塑性変形が制限される。交互に位置する凹部と凸部は、低い面外剛性及びスライダテスタ内の回転磁気媒体上へのロード中における風摩擦による励振を受ける広い露出不動産領域を提供する。風摩擦による励振により、書き込み読み取り作業中にスライダに及ぼされる面外励振が生じ、その結果、軌道外れの運動が生じる。この設計は、システムの振動数応答を増大させる上で制限をもたらし、その結果、ジグザグの数が減少し、それによりこの設計のストロークが制限される。
【０００８】
図５に示されているような米国特許第６，４５９，２６０号明細書からの別の機構体を含むスライダテスタ用のスライダサスペンション組立体が提供されている。この組立体は、電気相互接続部、例えばフレックス回路を含む。ソケットがスライダを固定すると共にこの電気相互接続部をスライダに電気的に結合するようになっている。ソケットは、スライダをソケット開口部内に固定するよう密に間隔を置いて位置した要素を含む。クランプバーがビームばねの助けによりスライダに押し付けられ、このビームばねは、スライダに対して長手方向に延びている。スライダをクランプバーと電気的相互接続部との間に配置した後、スライダをしっかりと支持する。クランプバーに取り付けられた長手方向ばねがスライダを押圧してこれを電気接点に押し付ける。多数のビームばねがスライダを定位置に固定するよう加えられる荷重を増大するようになっている。ビームのところでの応力を最小限に抑えると、その結果として、スライダの前縁及び後縁のところに長いテーパ付きビームが設計され、その結果、サスペンション端部のところの過剰な質量を追加する実質的に大型の設計が得られる。この質量増加により、ヘッド組立体の振動数応答が減少すると共にロード／アンロード接触確立の向上が生じ、それにより振動数応答劣化が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第６，９４３，９７１（Ｂ２）号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００６／０２３６５２７（Ａ１）号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００７／０２６３３２５（Ａ１）号明細書
【特許文献４】米国特許第６，４５９，２６０号明細書
【発明の概要】
【００１０】
本発明の実施形態は、このような背景技術の下で実現している。
【００１１】
本発明は、電気的性能特性を提供するよう製造プロセス中にハードディスクドライブのスライダを浮上させるスライダ支持装置に関する。本発明は、単一の支持構造体中に組み込まれた、電気的相互接続技術、ジンバル作用機構体、予荷重機構体及びスライダ支持機構体を含む一体型設計を開示する。
【００１２】
スライダソケット装置がばね特性を備えた金属プレートで形成されている撓み具を備えている。撓み具は、スライダをソケットに固定するための閉鎖湾曲ビームを備えたクランプを含む第１の部分と、スライダをソケットに当てて支持するための扁平なホルダプレートを含む第２の部分と、スライダを相互接続撓み具に押し付けるためのガイドを含む第３の部分と、２つの固定箇所及び一連の可撓性電気接点を備えた相互接続構造を含む第４の部分と、ピッチ及びロール剛性をソケットに提供するジンバル機構体を含む第５の部分と、予荷重機構体を予荷重ステムを介してソケットに押し付けられた成形ディンプル上に移送する第６の部分とを含む。閉鎖湾曲ばねは、スライダを扁平なホルダプレート中に固定する付勢力をもたらし、この閉鎖湾曲ばねは、スライダをソケット内に固定する力を提供するよう弾性的に変形するよう設計されている。閉鎖湾曲ばねは、一実施形態では、スライダの少なくとも３つの縁の外周部を包囲する。別の実施形態では、閉鎖湾曲ばねは、弛緩位置において単一の曲線部を有する。さらに別の実施形態では、閉鎖湾曲ばねは、積み重ね形態において複数個の閉鎖湾曲ばねを含むのが良い。
【００１３】
一実施形態は、スライダソケットと呼ばれるスライダ保持組立体の製造方法に関し、スライダソケットは、スライダソケット内に形成されたキャビティ内に固定されているスライダの前縁に及ぼされる予荷重を提供するよう閉鎖形態で配置された一連の湾曲ばねを含む。湾曲ばね構造体は、保持力をスライダの前縁に加える膜力を生じさせる。スライダの後縁は、電気接点をもたらすよう一連の相互接続ばねに接触する。２つの剛性の相互接続部は、データム（datum ）を提供するようスライダの遠くの端部のところに配置される。２つの剛性相互接続部相互間に配置された一連の可撓性相互接続部は、閉鎖湾曲ばねによってスライダ上に加えられた荷重を受けて変形し、それによりスライダと浮上可能スライダ組立体との確実な電気的接触が得られる。電気的相互接続部を備えたスライダ試験ソケットは、ジンバル作用及び予荷重組立体に取り付けられる。ジンバル組立体は、成形されたディンプルを介して予荷重をスライダ試験ソケットに加える。ジンバルは、スライダ試験ソケットが媒体に適合することができるようロール剛性とピッチ剛性の両方を提供する。予荷重ステムが曲線状ばね構造体に取り付けられ、この予荷重ステムは、成形されたディンプルを介して予荷重をスライダ試験ソケットに加える。曲線状ばね構造体は、通常の偏向の影響を受けて最小限の回転を行い、それにより電気的試験確認中、スライダ試験ソケットの回転が阻止される。
【００１４】
別の実施形態では、電気的相互接続部を備えた閉鎖湾曲ばねを含むスライダ試験ソケットが伝統的なサスペンションに取り付けられる。試験ソケットは、サスペンションのジンバルに取り付けられる。ジンバル取り付け部は、電気的接続を確立するようソケットの可撓性相互接続部に合致する相互接続部を有する。サスペンションは、ジンバル取り付け部及び予荷重曲がり部を介する予荷重を提供する。
【００１５】
別の実施形態は、種々のコンポーネントのウェーハ状層を作成し、これら層が互いに位置合わせし、そしてこれら層を取り付けるステップを含む電気試験ソケットの製造方法に関する。層をまず最初にパターニングし、そしてエッチングしてばね構造体、スライダポケット層及び他のスペーサ層を含む種々の機能的層を形成する。位置合わせ特徴部を各層上に作成して最初の組み立てに先立って所要の公差を定めて維持する。
【００１６】
別の実施形態は、本来的に損傷を受けやすい軟質金でメッキされたスライダ電気的接続部の引っ掻きの恐れを減少させるようスライダによって電気接点に伝達される印加荷重と同一の方向に変形する可撓性電気接点を製造する方法に関する。可撓性電気接点を電気的接触状態を向上させるよう１〜２ミクロンの硬質の金でメッキする。
【００１７】
別の実施形態は、軟質金でメッキされたスライダ電気的接続部の引っ掻きを促進するよう印加荷重とは異なる方向に変形する可撓性電気接点を製造する方法に関する。可撓性電気接点を１〜２ミクロンの硬質金でメッキして電気的接続具合を向上させる。金の代替手段として、別の実施形態では、パラジウムコバルト又はパラジウムニッケル被膜を用いることができる。
【００１８】
別の実施形態では、２つの湾曲ビームを互いに連結する可撓性ヒンジを備えた撓み具を形成する方法に関する。可撓性ヒンジは、撓み具の回転運動を可能にすることによって湾曲ビームの端部のところの境界条件を変更し、それにより、同じ曲率半径を備えた湾曲ビームと比較して最大応力が減少する。
【００１９】
別の実施形態は、ジンバル組立体に結合されたソケットを有するスライダテスタのための組立体に関する。ソケットは、スライダを支持するよう構成されたソケットポケットの側の周囲に沿ってぐるりと延びる閉鎖湾曲ビーム中にスライダを解除可能に固定するよう構成されている。閉鎖湾曲ビームの一端部は、弾性ヒンジの第１の端部に結合される。弾性ヒンジの第２の端部は、２次湾曲ビームの第１の端部に結合される。閉鎖湾曲ビームの第２の端部は、延長部に取り付けられ、弾性ヒンジは、閉鎖湾曲ビームと２次湾曲ビームの動きを切り離す。
【００２０】
別の実施形態では、スライダテスタのための組立体が提供される。この組立体は、スライダを閉鎖湾曲ばねビーム中に解除可能に固定するようになったソケット組立体を含み、ソケット組立体に結合されたジンバル組立体のディンプルの表面は、予荷重を荷重ステムからソケットの表面に伝達する。スライダをソケット内に固定したときにスライダに結合されるようになった電気相互接続部が提供される。電気相互接続部は、ソルダパッドの接触面に実質的に平行である接触面を有する可撓性電気接点を含み、ソルダパッドは、可撓性電気接点を介して信号をスライダから遠隔の回路に送るよう動作できる。
【００２１】
別の実施形態では、スライダテスタのためのヘッドサスペンション組立体が提供される。ヘッドサスペンションは、予荷重ばね組立体に取り付けられた第１の端部を有する荷重ステム及び荷重ステムの第２の端部に取り付けられたジンバル組立体を含む。ソケットがジンバル組立体に結合される。ソケットは、スライダを閉鎖湾曲ばねビーム中に解除可能に固定するようになっており、ジンバル組立体のディンプルの表面は、予荷重を荷重ステムからソケットの表面に伝達する。電気相互接続部がスライダをソケット内に固定したときにスライダに結合されるようになっており、電気相互接続部は、ソルダパッドの接触面に実質的に平行である接触面を有する可撓性電気接点を含み、ソルダパッドは、可撓性電気接点を介して信号をスライダから遠隔の回路に送るよう動作する。一実施形態では、電気相互接続部は、スライダをソケット内に固定したときにスライダに結合されるようになっており、電気相互接続部は、外側剛性電気接点及び内側可撓性電気接点を含み、内側可撓性電気接点は、ソルダパッドの接触面に実質的に平行である接触面を有し、ソルダパッドは、可撓性電気接点を介して信号をスライダから遠隔の回路に送るよう動作できる。
【００２２】
一実施形態では、互いに積み重ねられた多数の層を含むスライダテスタ組立体が提供される。スライダテスタ組立体は、多数の層のうちの１つによって構成されたベースを有するソケット組立体を含み、ソケット組立体は、閉鎖湾曲ばねビームを介して加えられた張力によってスライダを解除可能に固定することができるよう動作可能である。スライダテスタ組立体は、多数の層の複数の区分で構成された電気相互接続組立体を含む。電気相互接続組立体は、スライダがソケット組立体内に固定されると、スライダに結合するよう動作可能であり、電気相互接続組立体は、区分のうちの１つによって構成された可撓性電気接点を含む。可撓性電気接点は各々、多数の層のうちの中間層によって対応のソケットトレースから間隔を置いて位置した遠位端を有する。
【００２３】
別の実施形態では、スライダテスタ用のヘッドサスペンション組立体が提供される。スライダテスタ組立体は、荷重ビーム及びジンバルを含むサスペンション荷重ビーム組立体を含む。ソケットがジンバルに結合されており、ソケットは、スライダを閉鎖湾曲ばねビーム内に解除可能に固定するようになっており、ソケットは、多数の積み重ね層によって構成されている。ソケットは、スライダをソケット内に固定すると、スライダに結合されるようになった電気相互接続部を含む。電気相互接続部は、多数の積み重ね層のサブセットによって構成され、電気相互接続部は、外側の剛性電気接点及び内側の可撓性電気接点を含む。内側可撓性電気接点は、複数の曲がり部を備えた中間の可撓性電気接点を含み、残りの可撓性電気接点は、単一の曲がり部を有する。
【００２４】
一実施形態では、スライダテスタのための組立体が提供される。この組立体は、閉鎖湾曲ばねビームによりスライダを解除可能に固定するようになったソケット組立体を含み、ソケット組立体に結合されたジンバル組立体のディンプルの表面は、予荷重を荷重ステムからソケット組立体の表面に伝達する。ソケット組立体は、ソケット組立体を形成する複数個の層のうちの少なくとも１つによって構成された複数個の可撓性電気接点を含む。複数個の可撓性電気接点は、複数個の層のうちの次の下側の層にしっかりと固定された第１の端部及びスライダをソケット組立体内に固定すると、第１の端部の方へ偏向するよう動作する第２の端部を有する。
【００２５】
本発明の他の観点及び他の利点は、本発明の原理を例示的に示す添付の図面と関連して以下の詳細な説明を考慮すると明らかになろう。
本発明は、その別の利点と共に、添付の図面と関連して行われる以下の説明を参照すると最も良く理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】先行技術のスライダ試験装置の略図である。
【図２】先行技術のスライダ試験ソケットの略図である。
【図３】先行技術のスライダ試験ソケットの略図である。
【図４】先行技術のスライダ試験ソケットの略図である。
【図５】先行技術のスライダ試験ソケットの略図である。
【図６】本発明の実施形態としての浮上スライダ試験ソケットの略図である。
【図７】本発明の実施形態としての組み立て状態のスライダ試験ソケットの詳細図である。
【図８Ａ】本発明の実施形態としての電気相互接続部及びジンバルを備えたスライダ試験ソケットの分解組立図である。
【図８Ｂ】本発明の実施形態としての電気相互接続部を備えたスライダ試験ソケットの分解組立図である。
【図９Ａ】本発明の実施形態に従って予荷重をゼロ荷重下で且つ最大偏向下でスライダに提供する湾曲ばねの平面図である。
【図９Ｂ】本発明の実施形態に従って予荷重をゼロ荷重下で且つ最大偏向下でスライダに提供する湾曲ばねの平面図である。
【図９Ｃ】本発明の実施形態に従って予荷重をゼロ荷重下で且つ最大偏向下でスライダに提供するために湾曲ばねの一端部を連結する可撓性ヒンジのための有限要素解析の結果を示す平面図である。
【図９Ｄ】本発明の一実施形態に従って各２次湾曲撓み具に連結された一体形可撓性ヒンジを有する湾曲撓み具の有限要素解析の結果を示す平面図。
【図１０】本発明の実施形態としての湾曲ばねのエッチング層の略図である。
【図１１】本発明の実施形態としてのジンバルの略図である。
【図１２】本発明の実施形態としての予荷重の通常の偏向状態を示す斜視図である。
【図１３】本発明の実施形態としての予荷重の通常の偏向状態の平面図である。
【図１４Ａ】本発明の実施形態としての相互接続組立体の略図である。
【図１４Ｂ】本発明の実施形態としての相互接続組立体の略図である。
【図１５Ａ】本発明の実施形態としての静的状態の且つ変形した相互接続ばねの略図である。
【図１５Ｂ】本発明の実施形態としての静的状態の且つ変形した相互接続ばねの略図である。
【図１６】電気相互接続部が標準型サスペンション上に組み付けられたスライダ試験ソケットの略図である。
【図１７】本発明の実施形態に従って変位リミッタが頂部及び底部にエッチングにより形成されたスライダ試験ソケットの略図である。
【図１８】電気相互接続部が標準型サスペンションに組み付けられたスライダ試験ソケットの概略拡大図である。
【図１９】本発明の実施形態としての電気相互接続組立体を備えたスライダ試験ソケットの概略拡大図である。
【図２０】本発明の一実施形態としての内側電気コネクタを含むスライダ試験ソケット組立体を示す単純化された略図である。
【図２１】本発明の一実施形態としての図２０の相互接続組立体を示す単純化された略図である。
【図２２】本発明の一実施形態としてのプレーナ形試験ソケットを示す単純化された略図である。
【図２３】本発明の一実施形態としてのプレーナ形試験ソケット組立体を形成するよう互いにくっつけられ又は取り付けられた一連の層を示す単純化された略図である。
【図２４】本発明の一実施形態としての相互接続層の細部を更に示す単純化された略図である。
【図２５】本発明の一実施形態としての一体形プレーナ電気相互接続部の細部を示す単純化された略図である。
【図２６】本発明の一実施形態に従って頂部カバーが取り外された状態の一体形プレーナ電気相互接続部を示す単純化された略図である。
【図２７】本発明の一実施形態としてのプレーナ形ソケットからの一体化電気コネクタの断面側面図を示す単純化された略図である。
【図２８】本発明の一実施形態に従って弛緩された且つ荷重を受けた状態にある一体化電気相互接続部の平面図の有限要素解析の結果を示す単純化された略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本明細書において説明する実施形態は、スライダを試験する方法及び装置を提供する。当業者には明らかなように、本発明は、これら特定の細部のうちの幾つか又は全てなしでも実施できる。他の場合、本発明を不必要にぼかさないようにするために周知のプロセス操作については詳細に説明していない。
【００２８】
図６は、以下に詳細に説明する種々のコンポーネントを含む浮上可能なスライダ試験ソケット１００を示している。スライダ試験ソケット１０がジンバル構造体３０に取り付けられている。ジンバル構造体３０の中央領域は、予荷重ステム５０に取り付けられ、予荷重ステム５０は、可撓性予荷重ばね４０に連結されている。可撓性予荷重ばね４０は、可撓性予荷重撓み具と呼ばれる。可撓性予荷重ばね４０は、予荷重ばねの外側中央領域の内側周面から予荷重ばねの内側中央領域の外側周面まで半径方向に延びた複数個の曲線状ばねを有する。理解されるべきこととして、曲線状ばねは、荷重の方向に偏向し、捩れることがない。加うるに、予荷重ばね４０は、ディスクの回転から生じる振動及び風により影響を受けないようにするために先行技術と比較して、予荷重ばねがディスクから遠くに配置されているので、上述した先行技術の実施形態のうちのどれよりも極めて高い共振振動数を有する。加うるに、ステム５０は、この形態に起因して風及び振動による励振の影響を受けにくい。したがって、本明細書において説明する実施形態に関する捩り及び揺れモードは、先行技術の機構体と比較して実質的に減少している。可撓性電気相互接続部２０が本発明の一実施形態に従って電気的接続を提供するようスライダ試験ソケット１０に取り付けられている。上述のコンポーネントの各々のそれ以上の細部について以下に説明する。
【００２９】
図７は、本発明の一実施形態としてのスライダ試験ソケット１０のコンポーネントを詳細に示している。一連の閉鎖湾曲ビーム４が開口部６を拘束し、荷重を開口部１を介して加えることによって加えられた予荷重下で一斉に開閉する積み重ね形態で組み立てられている。当業者であれば理解されるように、スライダを試験ソケット内に配置するための開口部を作ることによってスライダ試験ソケット１０内へのスライダの配置を行うようツールを利用するのが良い。一実施形態では、多数の湾曲ビームが図７に示されているように互いに積み重ねられている。変形実施形態では、単一の湾曲ビームが多数の湾曲ビームよりも利用されても良い。ビーム４の中間部分のところのビーム４の曲率半径は、変位力関係に相関されている。閉鎖湾曲ビーム４の一端部のところに形成された延長部２がスライダをソケットポケット３から落下することがないよう保持するためにスライダの前縁との接触力をもたらす。スライダ試験ソケット１０内へのスライダの挿入中、湾曲ビーム４を伸長させて接触特徴部２を動かし、それによりソケットポケット３内へのスライダの挿入に十分な隙間を生じさせる。案内ポケット５内に形成された特徴部が可撓性電気相互接続部２１との接触を保証するようスライダを案内するデータムとなり、その結果、スライダの表面上に設けられたボンドパッドが可撓性相互接続部２１に接触するようになる。理解されるべきこととして、延長部２及び変形状態の湾曲ビーム４を介してスライダの前縁に提供される予荷重は、可撓性相互接続部２１を変形させるのに必要な力よりも大きい。可撓性相互接続部２１からの抵抗に打ち勝つ際、スライダは、相互接続組立体２０の各端部のところに設けられた２つの固定状態の剛性相互接続部に当たる。スライダ試験ソケット１０のソケットポケット３の対向した表面は、ジンバル構造体３０に取り付けられている。予荷重がステム５０を介して提供され、ステム５０は、図６を参照して説明したようにジンバル構造体３０に取り付けられている。理解されるべきこととして、本明細書で説明する実施形態は、従来技術の機構体と比較して、非常に高い面外れの剛性を提供し、その結果、ディスクを回転させるスピンドルの振動及び遊びは、本発明の実施形態により極めて容易に吸収されるようになる。
【００３０】
図８Ａは、本発明の一実施形態としての試験ソケット組立体の分解組み立て図である。互いに積み重ねられた一連の閉鎖湾曲ビーム４が湾曲ビーム組立体とソケットポケット３との間に設けられた中間層８の表面に取り付けられた状態で示されている。スペーサ７がジンバル３０に必要な隙間を提供し、ジンバル構造体３０の剛性区分３３は、スペーサ７の対応の区分に取り付けられている。ディンプル３２が予荷重ステムからの荷重を試験ソケット組立体のソケットポケット３の後面に伝達する。ディンプル３２は、剛性取り付け区分３３から延びるジンバルストラット３１から延びる平坦な表面上に設けられている。一実施形態では、ジンバルストラット３１の平坦な表面からのディンプル３２の延長部は、スペーサ７の厚さに等しい。当業者であれば理解されるように、ジンバルストラット３１は、ディスクの動きに結合されている。スライダのボンドパッドと試験ユニットに通じるトレースとの間の電気的接続をもたらす相互接続部２０が別個に組み立てられて試験ソケット組立体に取り付けられている。
【００３１】
別の実施形態では、図８Ｂは、閉鎖湾曲ばねビーム４′，４″をサンドイッチした頂部プレート１１０と底部プレート１１１及び電気的相互接続部２０の一部分を含む試験ソケット組立体の分解組み立て図である。スライダ１５は、湾曲ビーム４′，４″により形成されたキャビティ内に収納されている。湾曲ビーム４′，４″のサンドイッチ状態は、湾曲ビームがこの実施形態では、面外に変形するのを阻止し、即ち、ばね又は湾曲ビームは、一方向にのみ自由に動く。かくして、図８Ｂの実施形態は、この実施形態では、湾曲ビーム４′，４″の伸長又は変形の量に制限を加える。頂部１１０の側面上に設けられた縁１１２が底部１１１に設けられた対応の縁と結合して接触特徴部を挿通させる隙間を構成する。別の実施形態では、縁１１２は、湾曲ビーム４′，４″の運動を制限し又は決定する。
【００３２】
図９Ａは、開口部６によって提供される固定境界条件下において湾曲閉鎖ビーム４の静的且つ変形済みの位置を示す有限要素解析の結果を提供している。荷重は、ピンを介してばね層上に形成された接触特徴部の開口部１に加えられる。理解されるべきこととして、湾曲ビーム４は、湾曲ビーム４′によって示されているように外部から加えられた荷重を受けて実質的に平べったくなるよう設計されている。湾曲形態は、大規模な偏向に適しており、他方、構造体に加わる応力を最小限に抑える。図２及び図４に示されている先行技術の実施形態は、外力を受けた状態で大規模な伸長をもたらすのに多数の波形部又はジグザグ部を必要としていた。かかる波形又はジグザグ部特徴部は、構造体を面外運動の際に弱め、しかも貧弱な動的性能を生じさせると共にロード及びアンロード中にスライダを解除する傾向を生じさせる。本発明の実施形態の連続湾曲ビーム４は、可変剛性をもたらす。低い剛性は、クランプの開放中及びクランプが開いているときに望ましく、ビームの曲率は、自己制限の場合に極めて大きな抵抗を生じさせる真っ直ぐな状態になるよう減少する。湾曲ビーム４の側方コンプライアンスと面外運動との間のトレードオフの関係は、先行技術の実施形態とは対照的に最小限であり、それにより優れたロード及びアンロード性能が得られる。
【００３３】
図９Ｂは、高速開口部６Ａ，６Ｂによって提供される固定境界条件下において閉鎖湾曲ビーム４の静的且つ変形済みの位置を示す有限要素解析の結果を示している。上述したように、荷重は、ピンを介してばね層上に形成された開口部１に加えられる。図示のように、閉鎖湾曲ビーム４は、ビーム４′の位置によって示されているように外部から加えられた荷重を受けて実質的に平べったくなるよう設計されている。閉鎖湾曲形態は、大規模な偏向に適しており、他方、構造体に加わる応力を最小限に抑える。スライダ１５が開口部１に加えられた荷重を受けて閉鎖湾曲ビーム４の伸長により形成された開口部内に挿入される。隙間９がビーム４′によって示された開放形態と挿入状態のスライダ１５との間に維持される。隙間９は、邪魔をしないでスライダ１５の挿入を保証するようスライダ配置公差及びスライダ挿入マージンを提供する。変形後の閉鎖ビーム４′の解除時に、予荷重がスライダ１５の前縁に加えられる。予荷重は、スライダを相互接続構造体２０に押し付けてスライダとスライダ試験ソケット組立体との電気的接触を保証する。スライダ１５は、ソケットポケット３及び湾曲ビーム４（図７参照）の上方に設けられた開口部内に挿入される。閉鎖湾曲ビーム４の偏向により生じる予荷重がスライダを可撓性電気相互接続部２０の方へ押圧する。
【００３４】
図９Ｃは、本発明の一実施形態に従って２次湾曲撓み具２１０に連結された単一の一体形可撓性ヒンジ２２０を備えた湾曲撓み具４の有限要素解析の結果を示している。変形状態の及び変形していない状態の撓み具の重ね合わせにより、開放隙間９が生じている。可撓性ヒンジ２２０を用いる方式により、ソケットの全体サイズを増大させないで開放隙間９を増大させることができる。可撓性ヒンジ２２０は、曲率半径が同じの湾曲ビーム４と比較して最大応力を減少させる湾曲ビームの回転運動を可能にすることによって湾曲ビーム４の端部のところの境界条件を変化させる。図９Ｃの実施形態では、主湾曲ビーム４は、一端部がスライダ試験ソケットの固定箇所のところに取り付けられ、主湾曲ビームの別の端部がヒンジ及び２次湾曲ビームに取り付けられている。
【００３５】
図９Ｄは、本発明の一実施形態に従って各２次湾曲撓み具に提供された一体形可撓性ヒンジを備える湾曲撓み具の有限要素解析の結果を示している。主湾曲ビーム４は、開放位置で示され、伸長位置は、主湾曲ビーム４′で示されている。可撓性ヒンジ２２０ａ，２２０ｂにより、主湾曲ビーム４は、主湾曲ビームの半径方向中心とは異なる中心周りに回転し又は回動することができる。かくして、可撓性ヒンジ２２０ａ，２２０ｂの追加により、湾曲ビーム４は、湾曲ビームに課せられる制約を少なくした状態で偏向する上で高い自由度を有する。弾性回転ヒンジ２２０ａ，２２０ｂは、主湾曲ビーム４の互いに反対側の端部を２つの２次湾曲ビーム構造体２１０ａ，２１０ｂに接合している。２次湾曲ビーム構造体の一端部は、最終的には、直接的にかあるいは中間構造体を介するかのいずれかによりソケットポケット３に結合されている。非線形モデリングにより、追加の伸長が約５０パーセントだけ２次湾曲ビームによって追加されることが立証される。加うるに、全体的偏向は、２次湾曲ビーム２１０ａ，２１０ｂにより達成され、主湾曲ビーム４は、伸長中、最小応力にさらされる。当業者であれば理解されるように、可撓性ヒンジ２２０ａ，２２０ｂは、全体的応力を最小限に抑えるために主湾曲ビーム４と２次湾曲ビーム２１０ａ，２１０ｂとの間で圧力をバランスさせる。可撓性ヒンジ２２０ａ，２２０ｂは、主湾曲ビーム４を固定端部から切り離し、それにより、主湾曲ビームは、リンク機構体と類似して変形すると共に回転することができる。さらに、可撓性ヒンジ２２０ａ，２２０ｂは、主湾曲ビーム４と２次ビーム２１０ａ，２１０ｂの動きを切り離し、それにより２次元における主湾曲ビームの運動を可能にする。フィデューシャル（fiducial）２２２が本発明の一実施形態に従ってビジョンシステムのための基準箇所を提供する。注目されるべきこととして、ヒンジ止め構造体は、図９Ｂに示されているように試験ソケットの他方の側で鏡映関係をなしている。
【００３６】
理解されるべきこととして、図９Ｃ及び図９Ｄの実施形態は、湾曲ビームの末端部のところに一連の回転弾性継手、即ちヒンジを導入する一方でスライダとの単一の接触箇所を保つことによって主湾曲ビームに課される拘束の実質的な緩和を可能にする。弾性回転継手又はヒンジの導入により、追加の湾曲弾性ビーム、即ち２次湾曲ビームの導入が可能であり、それにより、主湾曲弾性ビームの有効長さをその全体寸法を増大させることなく増大させる。かくして、本明細書において説明する実施形態は、湾曲ビームに加わる応力を最小限に抑えた状態でクランプ開きの相当な増大を可能にし、他方、弾性ヒンジの受ける応力は、極めて小さい。当業者であれば理解されるように、回転継手は、一軸回転装置のための一軸回転機能を提供する継手を意味している。
【００３７】
図１０は、荷重を受けてない状態で閉鎖湾曲ばね層を含むエッチングされた金属製シート６０を記載している。スライダ試験ソケット内に収められた各コンポーネントをシートの状態で製作することができる。次に、シートを積み重ねて付着させ、それによりスライダ試験ソケットが形成される。シートに利用される材料は、一実施形態では、ベリリウム銅、ベリリウムニッケル又はステンレス鋼であるのが良い。しかしながら、例示の材料は本発明を限定するものではないので、スライダ試験ソケットに他の材料を利用することができるということは理解されるべきである。
【００３８】
図１１は、ジンバル作用ストラット３１を備えたジンバル３０、予荷重をスライダ試験ソケットに伝達するディンプル３２及びスライダ試験ソケットへの取り付け特徴部３３の略図である。ディンプル３２のためのジンバル３０の平坦な表面からの突出部の最大伸長は、予荷重伝達とジンバル作用の両方を許容するよう図８Ａに示されたスペーサ層７の厚さによって定められる間隔にマッチしている。ディンプル３２の突出部をスペーサ層７にマッチさせることにより、予荷重をジンバル作用ストラット３１に伝達せずしかも望ましくないピッチ及びロール動的挙動を生じさせることなく、予荷重伝達とジンバル作用が同時に可能である。先行技術とは対照的に、本発明の実施形態のディンプル構造体は、ピッチ及びロール運動を可能にするようジンバル上に形成される一方で、予荷重がジンバル作用ストラット３１を変形させないで加えられる。
【００３９】
図６の予荷重ステム５０は、開口部４３を介して図１２及び図１３に示された予荷重ばね４０に取り付けられている。磁気ディスクの振れに起因した電気試験中におけるスライダのトラック外れ運動を生じさせないようにするために回転を最小限にした状態で通常の偏向を可能にする予荷重ばねを設計することが極めて望ましい。図１２は、固定外縁部４１と、図１３に示されているように回転を最小限に抑えた状態で大きな面外変形をもたらすよう配置された可動中央構造体４３との間に取り付けられた一連の曲線状ばね４２を示している。図１２は、ｚ方向における変位を示す側面斜視図であり、図１３は、ｘ又はｙ方向における他の偏向を示していないｚ軸線に沿う平面図であり、即ち、偏向は、荷重と一線をなした１つの次元に制限されている。曲線状予荷重ばね４０の通常の可撓性は、電気試験操作中の磁気ディスクの振れを補償する上で重要である。ｘ方向又はｙ方向における回転又は変位がなく、先行技術を比較してディスクから遠くに位置した予荷重ばねを設けた状態で変位をｚ方向に制限することにより、本発明の実施形態をディスクの回転により生じる振動及び風により影響を受けないようにすることができる。本質的に、予荷重ばねは、これら実施形態では、サスペンションアームから結合解除される。
【００４０】
図１４Ａは、絶縁体２３Ａ〜２３Ｆで互いに隔てられた一連の６個の相互接続部２１Ａ〜２１Ｄ並びに２４Ａ及び２４Ｂを示している。２つの剛性相互接続部２４Ａ，２４Ｂは、相互接続組立体２０の外縁部のところに配置され、これら相互接続部は、スライダのためのデータムとして且つ可撓性相互接続部２１Ａ〜２１Ｄの偏向のための停止部として働く。電気相互接続部２５Ａ〜２５Ｆは、ボールボンディング、ボールジェッティング（ball jetting）等又は任意他の適当な技術により別の相互接続部（図１８及び図１９参照）との電気接続部を形成するようスライダ試験ソケットの外縁部を越えて延びている。可撓性電気相互接続部２６Ａ〜２６Ｄは、密な電気的接触を提供するようスライダ後縁との接触中に偏向される。当業者であれば理解されるように、任意適当な導電性材料を相互接続部２１Ａ〜２１Ｄ、２４Ａ、２４Ｂ及び２５Ａ〜２５Ｆに用いることができ、任意適当な絶縁材料を絶縁体２３Ａ〜２３Ｆに用いることができる。電気接点は、一実施形態では、パラジウムコバルト（ＰｄＣｏ）、パラジウムニッケル（ＰｄＮｉ）又は金（Ａｕ）で被覆される。
【００４１】
図１４Ｂは、エッチングによりばね組立体４（図８Ｂ及び図１６も又参照されたい）に形成されたＶ溝２８Ａ，２８Ｂを介してソケット組立体１０（図６〜図８Ｂも又参照されたい）中に挿入された相互接続部組立体２０を平面図で示している。可撓性ビーム２７Ａ，２７ＢがＶ溝２８Ａ，２８Ｂ中に締り嵌め関係をなして嵌まり込むよう電気相互接続部組立体２０の互いに反対側の端部のところに形成されている。可撓性ビーム２７Ａ，２７Ｂは、変形してスライダボンドパッド場所に対して電気相互接続部組立体２０の自動位置合わせを生じさせる。スライダは、一実施形態では、位置合わせ公差の積み重ねを減少させるようＶ溝と同一の層上に形成された傾斜路又はランプ特徴部３９Ａ，３９Ｂによって案内される。当業者であれば理解されるように、実施形態は、この種の締り嵌めには限定されない。というのは、他形式の嵌合が可能であり、この締り嵌めは、オプションであるとすぎないと言って良い。
【００４２】
図１５Ａは、加重条件下において可撓性相互接続部の静的且つ変形後の形状を重ね合わせることによって可撓性相互接続部２１の設計上の細部を示している。ばね２９は、荷重と実質的に同一方向に動くようスライダ接触下で偏向する。特徴部２８は、絶縁体層２３に取り付けられている（図１４Ａを参照されたい）。特徴部２７は、スライダ試験ソケットへの組み立てのためのデータムとなる。
【００４３】
図１５Ｂは、加重条件下において可撓性相互接続部の静的且つ変形後の形状を重ね合わせることによって可撓性相互接続部２１′の設計上の細部を示している。ばね２９′は、スライダ電気接点の新たな領域を露出させるようスライダにより加えられる荷重とは異なる方向に動くようスライダ接触下で偏向する。図１５Ａ又は図１５Ｂの実施形態のいずれの場合においても、相互接続部２１の接触部分は、インターフェースの寿命を長くするためにＰｄＣｏ、ＰｄＮｉ又はＡｕで被覆されるのが良い。
【００４４】
図１６は、スライダ試験ソケット１０内に組み立てられた電気相互接続部２０を示している。図示のように、湾曲ビーム４の一端部は、最終的には、図７及び図８Ａに示されているようにソケットポケットに結合されている。図１６に戻ってこれを参照すると、湾曲ビーム４の他端部は、接触力を試験ソケット１０内に設けられたスライダの前縁に加える延長部に結合されている。図１６に示された湾曲ビームに関する実施形態に代えて図９Ｃ及び図９Ｄのヒンジ並びに１次及び２次湾曲ビームを備えた実施形態が提供されていることが理解されるべきである。
【００４５】
図１７は、頂部プレート及び底部プレートが湾曲ビームをサンドイッチした状態の試験ソケットの前縁を示している。スライダを定位置にクランプする一方で、可撓性湾曲ビーム４′，４″が図８ｂを参照して上述したように外力に起因して平面外に変形するのを阻止するために可撓性湾曲ビームが変形することができるよう頂部プレート１１０と底部プレート１１１との間には頂部及び底部隙間１１２Ａ，１１２Ｂが形成されている。
【００４６】
図１８は、可撓性電気相互接続部組立体２０がサスペンション６０上に組み付けられたスライダ試験ソケット組立体１０を示している。第１に、ソケット組立体は、ボンディング作業によりサスペンションジンバル７０に取り付けられている。電気相互接続部の延長部２５は、組み立てプロセス中、はんだ接合を可能にするよう相互接続部組立体２０のサスペンション電気相互接続部８０と整列する。サスペンション（６０）は、市販されていて当業界では周知である。理解されるべきこととして、この実施形態では、ソケット組立体は、図６の予荷重ばね４０とは対照的に、既存のサスペンションと組み合わされている。
【００４７】
図１９は、可撓性相互接続部２１とジンバル相互接続部８０との間のスライダ試験ソケット１０の取り付け状態の拡大図である。はんだボール１０１が可撓性相互接続部の延長部とジンバル撓みリード８０との接合部上に施されている。理解されるべきこととして、図１９は、一取り付け技術を示しており、これは、本発明を限定するものではない。というのは、任意公知の取り付け技術を本明細書において説明する実施形態に利用できるからである。
【００４８】
図２０は、本発明の一実施形態に従って内側電気コネクタを含むスライダ試験ソケット組立体を示す単純化された略図である。試験ソケット１０は、この実施形態では内側電気コネクタとも呼ばれる可撓性電気相互接続部組立体２０を有するものとして示されている。電気相互接続部組立体２０は、図２０に示されているように挿入案内として役立つ位置合わせピン５１２と呼ばれる位置決め特徴部の助けによって試験ソケット１０上に組み立てられている。一実施形態では、２つの剛性電気ピンが相互接続部組立体２０を形成するよう一連の可撓性電気ピンをサンドイッチしている。「内側」という用語は、接点はんだジェットパッド５０４の接触面が電気接点パッド５０２の接触面と同一の方向又は向きを有するよう配置され又は差し向けられていることを意味しているものと理解されるべきである。すなわち、接点はんだジェットパッド５０４の接触面と電気接点パッド５０２のための接触面は、この実施形態では、実質的に互いに平行である。かくして、図１９を参照すると、はんだボール１０１がはんだジェットパッド５０４の表面上に施され、リード８０が図２０の実施形態では、相互接続部組立体２０の下で延びている。この実施形態では、リードは、図１４Ａの実施形態の剛性電気接点に平行ではなく、図２１の外側剛性電気接点５１６の頂面と実質的に直交した仕方で延びている。したがって、試験ソケット組立体１０の形状係数は、図２０の実施形態ではよりコンパクトである。クランプ特徴部３００は、スライダを電気接点パッド５０２の表面に押し付ける荷重をもたらす。
【００４９】
図２１は、本発明の一実施形態としての図２０の相互接続部組立体の単純化された略図である。相互接続部組立体２０は、一連の交互に位置する電気接点５０２と絶縁体５０６を含む。図２１に示されているように、電気接点５０２は、スライダの電気パッドとの接触時に偏向を可能にするようばね５１４に取り付けられている。理解されるべきこととして、ばね特徴部５１４は、スライダと電気接点５０２との接触時に比較的大規模な偏向を可能にする。一実施形態では、ばね特徴部５１４は、接点５０２の導電性アーム延長部に設けられた“Ｕ”ターンである。電気接点５０２の足又はベースのところには、はんだジェットパッド５０４が設けられ、このはんだジェットパッドは、サスペンションとの連結のためにはんだボールを受け入れるよう作られている。２つの剛性電気接点５１６が一実施形態では、接触面を形成し、図１４Ａの剛性相互接続部２４ａ，２４ｂとほぼ同じように機能するよう可撓性電気接点５０２をサンドイッチしている。コネクタ組立体全体にわたって設けられた絶縁パッド５０６が電気コネクタを互いに隔て又は絶縁するために接点５０２の組立体相互間に交互に配置されている。位置合わせピン５１２がスペーサ５０８によって電気接続部から電気的に絶縁されている。理解されるべきこととして、位置合わせピン５１２がＶ切欠き開口部中に押し込まれ又は図２０に示されているように穴としての開口部を通って試験ソケット内に押し込まれ、それにより相互接続部組立体の正確な配置場所を保証している。
【００５０】
図２２〜図２８を参照して以下に説明する実施形態は、電気的性能特性を提供するよう製造プロセスにおいてハードディスクドライブのスライダを浮上させるスライダ支持装置に関する変形実施形態に関する。これら実施形態は、電気相互接続部、ジンバル作用機構体、予荷重機構体及びスライダ支持機構体を含む一体形設計を提供し、これら全ては、単一の支持構造体内に一体化されている。電気相互接続部は、上述の実施形態において説明したようにソケット組立体内に挿入される別個のコンポーネントではなく、スライダ支持機構体内に完全に一体化される。かくして、図２２〜図２８を参照して説明するプレーナ形試験ソケットの実施形態は、一ステッププロセスにより実現可能であり、この場合、電気相互接続部構造体は、試験ソケット組立体の機械的構造体と同時に形成される。すなわち、図１４Ａ，図１４Ｂ及び図２１を参照して説明する電気的相互接続部は、別個の製作及び次の組み立て作業が回避されるよう組立体中に一体化される。
【００５１】
図２２は、本発明の一実施形態としてのプレーナ形試験ソケットを示す単純化された略図である。プレーナ形試験ソケット組立体１０は、以下に詳細に説明するように互いに取り付けられ又はくっつけられた複数の積み重ね層で構成されている。プレーナ形試験ソケット組立体１０は、張力をスライダの一方の表面に加えてポケット６００内に配置されているときのスライダの別の表面を可撓性一体形電気相互接続部の遠位端部６０２に押し付ける。上述したように、積み重ね状態の閉鎖湾曲ビーム４は、開口部６を拘束し、荷重を開口部１を介して加え、それにより表面３００をスライダの表面に押し付けることによって及ぼされる予荷重下で一斉に開閉する。フィデューシャル２２２が本発明の一実施形態に従ってビジョンシステムの基準箇所を提供する。スライダポケットのベース又はポケット６００がプレーナ形試験ソケット組立体内に挿入されたスライダの底面を支持する。案内ポケット５内に作られた特徴部は、可撓性電気相互接続部の遠位端部６０２との接触を保証するようスライダを案内するデータムとなり、その結果、スライダの表面上のボンドパッドが可撓性相互接続部に接触するようになる。
【００５２】
図２３は、本発明の一実施形態に従ってプレーナ形試験ソケット組立体を形成するよう互いにくっつけられ又は取り付けられた一連の層を示す単純化された略図である。一実施形態では、多数の層は、各層の表面に塗布された接着剤によって互いにくっつけられる。ソケット６１０は、相互接続部分６１２を含む。相互接続部分６１２は、ソケット層６１４及び中間層６１６で構成されている。インターフェースプレート６１８がソケット組立体のために電気的絶縁を行う。理解されるべきこととして、インターフェースプレート６１８は、任意適当な絶縁材料で構成できる。ソケット層６１４は、サスペンションアーム及び外部装置への電気的相互接続部となる。ソケット層６１４のうちの層６１４ａは、ソケット６１０の下層に機械的強度を提供する。理解されるべきこととして、単一の層が層６１４ａについて示されているが、実施形態は、単一の層に限定されることはない。というのは、必要な支持体を構成するよう任意数の層を一体化できるからである。中間層６１６が一体形プレーナ電気コネクタを開発し続けた。層６１６ａは、可撓性相互接続部とサスペンションアーム及び外部装置に通じる電気相互接続部との間に隙間を生じさせる。層６１６ｂ，６１６ｃは、スライダのパッドに接触する可撓性相互接続部を構成する。層６２０は、別の絶縁層であり、それにより、相互接続層６１２を絶縁層６１８，６２０相互間にサンドイッチする。理解されるべきこととして、層６１８は、図６及び図７並びに図１１〜図１３を参照して上述したサスペンションジンバル組立体とインターフェースするのが良い。層６２２は、絶縁層６２０に固定され、この層６２２は、一実施形態に従ってスライダとインターフェースする頂部インターフェース層である。理解されるべきこととして、相互接続層６１２は、任意適当な導電性材料、例えば、一実施形態ではベリリウム銅で構成される。別の実施形態では、スライダパッドに接触する可撓性延長部の端部は、金メッキされる。
【００５３】
図２４は、本発明の一実施形態に従って相互接続層の細部を更に示す単純化された略図である。図２４に示されているように、ひとまとめにコネクタパックと呼ばれる場合のある相互接続層６１２は、一体形電気相互接続部を形成する複数個の積み重ね層を含む。ソケット層６１４は、一実施形態では、プレーナソケットからジンバル電気トレースを介して外部装置までの出相互接続線６３０ａ，６３０ｂを提供する。はんだボール又はバンプが一実施形態では、相互接続線６３０ａ，６３０ｂとジンバル電気トレースとの間の相互接続を行うことができる。中間層６１６ａ〜６１６ｃは、スライダから出相互接続線６３０ａ，６３０ｂまでの電気路となる。層６１６ａは、可撓性相互接続線と出トレースとの間の中間間隔保持セグメント６３２となる単一の中間層を含む。上述したように、層６１６ａは、単一の積み重ね層であっても良く、あるいは、別の実施形態では、多数の中間積み重ね層を提供しても良い。中間層６１６ｂ，６１６ｃは、ソケット組立体内に挿入されたスライダのボンドパッドに結合する可撓性相互接続部６３４を備える。理解されるべきこととして、２つの層６１６ｂ，６１６ｃが互いに上下に設けられるが、これよりも多い数又は少ない数の層を用いて可撓性相互接続部６３４を構成しても良い。出相互接続線６３０ａ，６３０ｂ、中間間隔保持セグメント６３２及び可撓性相互接続部６３４の構成のそれ以上の細部について図２７を参照して提供する。一実施形態では、可撓性相互接続部６３４と出トレース６３０との間の間隔は、スライダの厚さにマッチしている。
【００５４】
図２５は、本発明の一実施形態としての一体形プレーナ電気相互接続部の詳細を示す単純化された略図である。一体形電気相互接続部は、可撓性相互接続部６３４から間隔を置いて設けられた出トレース６３０を含む。理解されるべきこととして、可撓性相互接続部６３４と出電気トレース６３０との間の間隔は、中間セグメントの層の数によって定まる。電気相互接続部組立体は、一実施形態では、絶縁層６２２，６１８相互間にサンドイッチされている。可撓性電気相互接続部６３４は、剛性相互接続部６４０相互間に設けられている。一実施形態では、剛性相互接続部６４０は、以下に更に詳細に説明するように、可撓性相互接続部６３４の端部によって定まる平面から部分的に引っ込められている。
【００５５】
図２６は、本発明の一実施形態に従って頂部カバーが取り外された状態の一体形プレーナ電気相互接続部を示す単純化された略図である。中間相互接続部６３４ａ及び外側相互接続部６３４ｂを含む可撓性相互接続部６３４が剛性相互接続部６４０相互間に設けられている。可撓性相互接続部６３４及び剛性相互接続部６４０は、遠位端部のところが出相互接続トレース６３０から間隔を置いて設けられていると共に近位端部のところが中間セグメントにより互いに結合されている。中間相互接続部６３４ａは、ｚ形態に構成され、外側相互接続部６３４ｂは、ｖ形態に構成されている。すなわち、中間相互接続部６３４ａは、２つのＶ字形曲がり部を含み、外側インサート可撓性相互接続部６３４ｂは、単一のＶ字形曲がり部を含む。理解されるべきこととして、Ｖ字形及びＺ字形ばねは、一実施形態では、スライダの表面との接触時に可撓性相互接続部の偏向を保証する。理解されるべきこととして、可撓性相互接続部６３４は、特定の幾何学的形状を備えた状態で示されているが、実施形態は、この幾何学的形状に限定されることはない。すなわち、可撓性相互接続部６３４は、電気信号をスライダから出相互接続部６３０に伝送する能力を維持した状態で偏向を可能にする任意適当なばね状相互接続部であって良い。
【００５６】
図２７は、本発明の一実施形態に従ってプレーナソケットからの一体形電気コネクタの側面断面を示す単純化された略図である。可撓性相互接続部６３４は、可撓性相互接続部に押し付けられたスライダからのボンドパッド６４６に結合されている。可撓性相互接続部６３４は、近位端部のところで可撓性相互接続部と出相互接続部を結合する中間層６３２によって遠位端部のところが出相互接続部６３０から間隔を置いて設けられている。絶縁体層６２０，６１８が一体形電気相互接続部をサンドイッチしている。はんだボール６４２が出相互接続部６３０とジンバルサスペンションからの電気リード６４４とを電気的に結合する。多数の出相互接続部６３０が互いに積み重ねられた実施形態では、はんだボール６４２は、少なくとも最も下に位置し又は最も外側に位置する出相互接続部に結合されている。理解されるべきこととして、３つの中間層６３２が互いに積み重ねられた状態で示されているが、可撓性相互接続部６３４と出相互接続部６３０との間の間隔をもたらすよう任意数の中間層を利用することができる。
【００５７】
図２８は、本発明の一実施形態に従って弛緩された且つ荷重を受けた状態にある一体化電気相互接続部の平面図の有限要素解析の結果を示す単純化された略図である。図２８に示されているように、可撓性電気相互接続部６３４ａ，６３４ｂは、荷重がスライダによって可撓性相互接続部の端部に加えられると、弛緩位置から引っ込む。荷重が可撓性相互接続部６３４ａ，６３４ｂを剛性相互接続部６４０によって定められる平面に向かって押す。一実施形態では、可撓性相互接続部６３４ａ，６３４ｂの動く距離６５０は、約０．５ミル（約１２ミクロン）〜約１．５ミル（約３５ミクロン）である。理解されるべきこととして、中間可撓性相互接続部の形状は、可撓性相互接続部相互間の間隔を一定に保つために隣接の左側及び右側の可撓性相互接続部にマッチするよう構成されている。すなわち、中間可撓性相互接続部は、２つの曲がり部を有し、２つの曲がり部のうちの一方は、隣接の可撓性相互接続部の単一の曲がり部の各々にマッチしている。
【００５８】
値の範囲が提供される場合、その範囲の上限と下限との間の各中間の値（別段の明示の規定がなければ下限の単位の１／１０まで）及び記載された範囲の任意他の状態又は中間値は、本発明の範囲に含まれる。狭い範囲に別個独立に含まれる場合のあるこれら小さい範囲の上限と下限も又、記載された範囲内の特に除外される限度を条件として、本発明の範囲に含まれる。記載された範囲が限度のうちの一方又は両方を含む場合、これら含まれる限度のいずれか一方又は両方を除外する範囲も又本発明に含まれる。
【００５９】
別段の規定がなければ、本明細書で用いられる全ての技術的及び科学的用語は、本発明の属する技術分野の当業者によって通常理解されるのと同一の意味を有する。本明細書において説明した方法及び材料とほぼ同じ又は均等な任意の方法及び材料も又本発明の実施又は試験で使用できるが、好ましい方法及び材料について上述した。本明細書において言及したサイトの特許文献及び非特許文献（先行技術文献）を引用先行技術文献との関連がある方法及び／又は材料を開示すると共に説明するものとして引用し、これらの記載内容を本明細書の一部とする。
【００６０】
本明細書において説明した先行技術文献は、本願の出願日以前のこれらの開示についてのみ提供されている。本明細書においては、本発明が先の発明によってかかる先行技術文献に先行することに基づく権利はないという承認として解されるべきものはなにもない。さらに、提供される先行技術文献の日付は、別個独立に確認することが必要な場合のある実際の公開日とは異なる場合がある。
【００６１】
本発明の他の実施形態が可能である。上述の説明は、多くの具体性を含むが、これらは、本発明の範囲を限定するものと解されてはならず、本発明の現時点において好ましい実施形態のうちの幾つかの例示であるにすぎない。また、実施形態の特定の特徴及び観点の種々のコンビネーション又はサブコンビネーションを想到することができ、これらは、本発明の範囲に依然として含まれることが想定される。理解されるべきこととして、開示した実施形態の種々の特徴及び観点を開示した発明の様々な対応を形成するために互いに組み合わせることができ又は置換できる。かくして、本明細書において開示する本発明の少なくとも幾つかの観点は、上述の特定の開示した実施形態によって制限されるべきではない。
【００６２】
かくして、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及びこれらの法上の均等範囲に基づいて定められるべきである。したがって、理解されるように、本発明の範囲は、当業者に明らかになる場合のある他の実施形態を完全に含み、したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載以外のものによっては限定されず、単数の要素の言及は、明示の記載がなければ「たった１つ」を意味するものではなく、「１つ又は２つ以上」を意味する。当業者に知られている上述の好ましい実施形態の要素の全ての構造的、化学的、及び機能的均等例を参照により本明細書に明確に含まれ、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に含まれるものである。さらに、装置又は方法が本発明により解決されるべき各課題及び全ての課題を解決することが必要とされるわけではない。というのは、かかる装置又は方法は、特許請求の範囲に記載された本発明に含まれるからである。さらに、本明細書における開示において要素、コンポーネント又は方法ステップは特許請求の範囲に明確に記載されているかどうかとは無関係に公衆に提供されるようになった要素、コンポーネント又は方法ステップは存在しない。
【００６３】
上述の本発明を理解しやすくする目的で幾分詳細に説明したが、或る特定の変更及び改造は、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で実施できることは明らかである。したがって、本発明の実施形態は、本発明を限定するものではなく例示として考慮されるべきであり、本発明は、本明細書において与えられた細部には限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲及び均等範囲内で改造可能である。
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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