(57)【要約】【課題】誘電体リミッタを備えたサスペンション・アセンブリを提供する。【解決手段】サスペンション・アセンブリは、ロード・ビームとフレキシャ・アセンブリ１００を含む。フレキシャ・アセンブリは、ロード・ビームに固定される固定部１１９ｂと、固定部から延びているメイン・リング１１３ａ、１１３ｂ、１１５ａ、１１５ｂと、サブ・リング１１１ａ、１１１ｂと、可動側のリミッタ結合部１２７ａ、１２７ｂが定義されたフレキシャ・タング１２３が形成された金属層を含む。固定側のリミッタ結合部１２９ａ、１２９ｂは、メイン・リングに定義されている。誘電体リミッタは、固定側のリミッタ結合部と可動側のリミッタ結合部との間の結合部間距離より長い総長を有し、固定側のリミッタ結合部と可動側のリミッタ結合部とを結合する。【選択図】図３
2008152813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロード・ビームとフレキシャ・アセンブリを含む磁気ディスク装置用のサスペンション・アセンブリであって、前記フレキシャ・アセンブリが、
前記ロード・ビームに固定される固定部と、該固定部から延びているアーム部と、可動側のリミッタ結合部が定義され前記アーム部で支持されたフレキシャ・タングとが形成された金属層と、
配線下層部を含み前記金属層に積層された絶縁層と、
前記フレキシャ・アセンブリの前記フレキシャ・タング以外の部分に定義された固定側のリミッタ結合部と前記可動側のリミッタ結合部との間の結合部間距離より長い総長を有し、前記固定側のリミッタ結合部と前記可動側のリミッタ結合部とを結合する誘電体リミッタと
を有するサスペンション・アセンブリ。
【請求項２】
前記誘電体リミッタの総長が前記フレキシャ・タングがピボット動作をしている間は張力が働かず、前記フレキシャ・タングが塑性変形領域まで変位する前に張力が働くように選択されている請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項３】
前記誘電体リミッタの総長が前記結合部間距離に対して１１０％以上１３０％以下である請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項４】
前記絶縁層がポリイミドで形成され、前記誘電体リミッタが前記配線下層部と同一工程において前記ポリイミドで形成された請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項５】
前記誘電体リミッタの幅が０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲で、厚さが０．００３ｍｍ〜０．０２ｍｍの範囲で選択されている請求項４記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項６】
前記誘電体リミッタが帯状に形成され前記絶縁層の平面方向にうねっている請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項７】
前記固定側のリミッタ結合部が前記金属層の固定部に定義されている請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項８】
前記固定側のリミッタ結合部が、前記アーム部の固定部近辺に定義されている請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項９】
前記固定部が、前記ロード・ビームの先端側に形成された第１の固定部と基端側に形成された第２の固定部を含み、前記固定側のリミッタ結合部が前記第１の固定部に定義されている請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項１０】
前記フレキシャ・タングにディンプル・ポイントが定義され、前記可動側のリミッタ結合部が前記ディンプル・ポイントより空気流出端側に定義されている請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項１１】
前記アーム部が前記ロード・ビームの長手方向の軸に対して対象に形成された第１のアーム部と第２のアーム部を含み、前記第１のアーム部に第１の固定側のリミッタ結合部が定義され前記第２のアーム部に第２の固定側のリミッタ結合部が定義され、前記フレキシャ・タングに第１の可動側のリミッタ結合部と第２の可動側のリミッタ結合部が定義され、前記誘電体リミッタが前記第１の固定側のリミッタ結合部と前記第１の可動側のリミッタ結合部を結合する第１の誘電体リミッタと前記第２の固定側のリミッタ結合部と前記第２の可動側のリミッタ結合部を結合する第２の誘電体リミッタとで構成される請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項１２】
前記フレキシャ・タングが前記ロード・ビームの長手方向の軸に対して対象に形成された第１の張出部と第２の張出部を備え、前記第１の可動側のリミッタ結合部と前記第２の可動側のリミッタ結合部がそれぞれ前記第１の張出部と前記第２の張出部に定義されている請求項１１記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項１３】
前記第１の誘電体リミッタが前記第１のアーム部と前記フレキシャ・タングの間の空間に配置され、前記第２の誘電体リミッタが前記第２のアーム部と前記フレキシャ・タングの間の空間に配置される請求項１１記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項１４】
前記誘電体リミッタが前記アーム部と前記フレキシャ・タングとの間にある空間だけに配置されている請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項１５】
前記配線下層部に積層された配線層と前記配線層に積層されるカバー層を有し、前記誘電体リミッタが前記カバー層の積層工程で前記カバー層と同一材料で形成された請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項１６】
ロード・ビームとフレキシャ・アセンブリを含む磁気ディスク装置用のサスペンション・アセンブリであって、前記フレキシャ・アセンブリが、
前記ロード・ビームに固定される固定部と、該固定部から延びているアーム部と、該アーム部で支持されたフレキシャ・タングとが形成された金属層と、
可動側のリミッタ結合部が定義された配線下層部を含み前記金属層に積層された絶縁層と、
前記フレキシャ・アセンブリの前記フレキシャ・タング以外の部分に定義された固定側のリミッタ結合部と前記可動側のリミッタ結合部との間の結合部間距離より長い総長を有し、前記固定側のリミッタ結合部と前記可動側のリミッタ結合部とを結合する誘電体リミッタと
を有するサスペンション・アセンブリ。
【請求項１７】
前記誘電体リミッタが前記絶縁層と同一工程において前記絶縁層と同一材料で形成された請求項１６記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項１８】
前記固定側のリミッタ結合部が前記フレキシャ・アセンブリの先端側に定義され、前記可動側のリミッタ結合部が前記配線下層部の空気流出端側に定義された請求項１６記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項１９】
磁気ディスク装置であって、
磁気ディスクと、
前記磁気ディスクに対して回動動作をするサスペンション・アセンブリと、
前記サスペンション・アセンブリに取り付けられたヘッド／スライダとを有し、
前記サスペンション・アセンブリが請求項１〜請求項１８のいずれかに記載されたサスペンション・アセンブリである磁気ディスク装置。
【請求項２０】
ランプ機構を有する請求項１９記載の磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気ディスク装置に採用されるサスペンション・アセンブリのリミッタ構造に関し、さらに詳細にはサスペンション・アセンブリを小型化するのに適したリミッタ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置では、ヘッド／スライダが回転する磁気ディスク上を極わずかの高さ（フライング・ハイト）で浮上する。ヘッド／スライダは、サスペンション・アセンブリに取り付けられて磁気ディスク上で支持される。サスペンション・アセンブリはロード・ビームやフレキシャ・アセンブリを含み、フレキシャ・アセンブリはフレキシャ・タングを含む。ヘッド／スライダはフレキシャ・タングに取り付けられている。
【０００３】
サスペンション・アセンブリはアクチュエータ・ユニットに取り付けられて磁気ディスク上を回動する。サスペンション・アセンブリにヘッド／スライダが取り付けられた状態の構造をヘッド・ジンバル・アセンブリ（ＨＧＡ）という。ヘッド／スライダに形成された磁気ヘッドは、リード／ライトの際に、トラックに正確に位置合わせされる必要がある。しかし、磁気ディスク装置の各構成部品に生ずる製造上の様々な誤差、または、空気軸受やサスペンション・アセンブリの挙動の不規則性などにより、ヘッド／スライダをトラックへ位置合わせするときには誤差が生じる。
【０００４】
そのためにフレキシャ・タングは磁気ディスクに対してピッチ・アンド・ロール運動（pitch and roll motion）あるいはジンバル運動（gimbalmotion）として一般に知られている柔軟なピボット運動をすることによりこの誤差を補償する。フレキシャ・アセンブリは、この繊細なピボット運動を適正に行うために、そのバネ定数が正確に設定および管理されている。
【０００５】
一方、磁気ディスク装置に組み込まれたＨＧＡは、磁気ディスクが回転を停止している間はランプ機構に退避している。磁気ディスク装置は、退避状態（非動作状態）では動作状態に比べて、外部から加えられるより大きな衝撃力を許容する必要がある。衝撃力によりＨＧＡのヘッド／スライダに加速度が加えられると、ヘッド／スライダの質量によりそれを支持するフレキシャ・アセンブリは大きく変位する。変位が一定以上を超えるとフレキシャ・アセンブリが塑性変形して所定のピボット運動をすることができなくなるので、通常、サスペンション・アセンブリには、リミッタというフレキシャ・タングの変位を制限する機構が設けられている。なお、サスペンション・アセンブリの塑性変形は、非動作時の磁気ディスク装置に対する衝撃だけでなく、製造工程におけるＨＧＡの取り扱いに起因して発生する場合もある。
【０００６】
特許文献１には、フレキシャに形成されフレキシャ・タングが変位したときにロード・ビームと係合する構造のリミッタが開示されている。このような構造のリミッタは、フレキシャに折り曲げ加工が必要でコストの増大をもたらしたり、リミッタのためのスペースが必要で小型化に適切でないという問題をもたらしたりする。また、特許文献２には、特許文献１のような機械的な衝撃運動制限器ではなく、絶縁材料層の一部であるテザー部でたわみ舌辺の運動範囲を制限する技術を開示する。たわみ舌辺とたわみベースは直線的なテザー部で結合されている。
【特許文献１】特開２００６−５３９７１号公報
【特許文献２】特開平１０−６９７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２記載の技術は、直線的に形成されたテザー部がたわみ舌辺とたわみベース部を結合しているため、たわみベース部に対してたわみ舌辺がわずかでも変位するとテザー部がただちにその運動を抑制してしまうものと考えられる。このような構造のテザー部をリミッタとして採用すると、フレキシャ・タングの正常なピボット運動に影響を与えることがあり、サスペンション・アセンブリが小型化されるほどその影響は大きくなる。
【０００８】
そこで本発明の目的は、ピボット運動に影響を与えないで、かつ小型化に適した誘電体リミッタを備えるサスペンション・アセンブリを提供することにある。さらに本発明の目的は、機械的な加工を伴わないで形成することができる誘電体リミッタを備えたサスペンション・アセンブリを提供することにある。さらに本発明の目的は、サスペンション・アセンブリの絶縁層の製造工程で形成することができる誘電体リミッタを備えたサスペンション・アセンブリを提供することにある。さらに本発明の目的はそのようなサスペンション・アセンブリを採用した磁気ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の態様では、サスペンション・アセンブリがロード・ビームとフレキシャ・アセンブリを含み、フレキシャ・アセンブリは金属層と絶縁層を含んでいる。金属層はフレキシャ・アセンブリの運動性能を決定する機能を提供し、ロード・ビームに固定される固定部と、固定部から延びているアーム部と、可動側のリミッタ結合部が定義されアーム部で支持されたフレキシャ・タングとで構成されている。絶縁層は、配線下層部を含む。
【００１０】
そして、サスペンション・アセンブリは、ヘッド／スライダが取り付けられて磁気ディスク装置に組み込まれる。ヘッド／スライダがピボット運動をしている間は、結合部間距離よりも誘電体リミッタの総長が長いため、誘電体リミッタには張力が働かず、ヘッド／スライダは誘電体リミッタの影響を受けないでピボット運動をすることができる。
【００１１】
非動作時に磁気ディスク装置に外部から衝撃が加えられると、ヘッド／スライダに加えられる加速度により発生した力がフレキシャ・アセンブリを変位させる。そして両結合部間の距離が結合部間距離よりも長くなって誘電体リミッタに張力が働き始め、フレキシャ・アセンブリのそれ以上の変位を阻止する。可動側のリミッタ結合部は、絶縁層の配線下層部に設けることもできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、ピボット運動に影響を与えないで、かつ小型化に適した誘電体リミッタを備えるサスペンション・アセンブリを提供することができた。さらに本発明により、機械的な加工を伴わないで形成することができる誘電体リミッタを備えたサスペンション・アセンブリを提供することができた。さらに本発明により、サスペンション・アセンブリの絶縁層の製造工程で形成することができる誘電体リミッタを備えたサスペンション・アセンブリを提供することができた。さらに本発明によりそのようなサスペンション・アセンブリを採用した磁気ディスク装置を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
［磁気ディスク装置全体の構成］
図１は、本発明の実施の形態にかかる磁気ディスク装置１０の平面図である。ベース１１には、磁気ディスク１３、ヘッド支持機構１９、ランプ機構２１、ボイス・コイル・マグネット２５、およびボイス・コイル・ヨーク２３などが取り付けられている。磁気ディスク１３は、表面と裏面に記録層が形成された磁気記録媒体であり、下部に設けられたスピンドル・モータのハブに固定されてスピンドル軸３１を中心に回転可能に構成されている。
【００１４】
ヘッド支持機構１９は、ヘッド・ジンバル・アセンブリ（ＨＧＡ）２０とアクチュエータ・ユニット１８で構成されている。アクチュエータ・ユニット１８には先端部にＨＧＡ２０が固定されるアクチュエータ・アームが形成され、中央部にピボット・カートリッジ３９が挿入されるピボット・ハウジングが形成されており、さらに後端部にボイス・コイル２７が設けられている。ボイス・コイル２７は、コイル・サポート２６で保持されている。ＨＧＡ２０は、ヘッド／スライダ（図示せず。）と図２に示すサスペンション・アセンブリとで構成されている。
【００１５】
ボイス・コイル・マグネット２５とボイス・コイル・ヨーク２３との間には磁束空間が形成される。ボイス・コイル２７、ボイス・コイル・マグネット２５、およびボイス・コイル・ヨーク２３はアクチュエータ・ユニット１８を駆動するボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）を構成する。
【００１６】
磁束空間の間におかれたボイス・コイル２７に直流電流を流すことでヘッド支持機構１９は、ピボット軸を中心にして矢印ＡまたはＢ方向に回動する。磁気ディスク装置１０は、ヘッド支持機構１９が矢印Ａ方向に回転してゆくと、ＨＧＡ２０の先端に形成されたリフト・タブ２９がランプ機構２１の摺動面を滑走して、ホーム・ポジションで停止する。この動作をアンロードという。アンロードは、外部からのコマンドや内部的なイベントに基づいて磁気ディスク１３の回転を停止させ際に回転の停止前に行う。
【００１７】
これとは逆に、ホーム・ポジションにおかれたヘッド支持機構１９をランプ機構２１から矢印Ｂ方向に移動させて回転している磁気ディスク１３上を浮上させる動作をロードという。ロードは、磁気ヘッドが磁気ディスク１３に対するアクセスを開始する前に行う。ヘッド支持機構１９には、ヘッド・アンプ３３が取り付けられている。ヘッド・アンプ３３はヘッド／スライダとフレキシブル・ケーブル３５に接続されている。フレキシブル・ケーブル３５は、外部端子３７を経由してベース１１の外側に取り付けられた回路基板（図示せず。）に接続されている。
【００１８】
図２はＨＧＡ２０を構成するサスペンション・アセンブリの平面図である。図２（Ａ）は、磁気ディスク１３側から見た平面図で、図２（Ｂ）は図１と同じ方向から見た平面図である。サスペンション・アセンブリ５０は、ＨＧＡ２０からヘッド／スライダを取り除いた構造体である。サスペンション・アセンブリ５０は、主としてロード・ビーム５１、ヒンジ５３、マウント・プレート５５、およびフレキシャ・アセンブリ１００で構成されたマルチ・ピース型といわれるものであるが、本発明のフレキシャ・アセンブリの構造はこれに限定されるものではない。
【００１９】
マウント・プレート５５には、スエージ・スパッド５７が形成されている。マウント・プレート５５は、スエージング加工によりアクチュエータ・ユニット１８のアクチュエータ・アームに固定される。ロード・ビーム５１とマウント・プレート５５を結合するヒンジ５３は、ロード・ビーム５１に磁気ディスク１３の表面に向かう押付荷重（グラム・ロード）を与える。フレキシャ・アセンブリ１００は、複数の溶接スポットでロード・ビーム５１およびマウント・プレート５５にスポット溶接されている。フレキシャ・アセンブリ１００の端部には端子１０１が形成されており、端子１０１はフレキシブル・ケーブル３５に接続される。
【００２０】
図３は、フレキシャ・アセンブリ１００の先端部分の構造を示す平面図で、図４は図３（Ａ）の先端部分の拡大図である。フレキシャ・アセンブリ１００はフォトリソグラフィック・エッチング工程や蒸着工程などを含む微細加工技術を用いて積層構造で形成される。図３（Ａ）に複数の層が積層されて完成したフレキシャ・アセンブリ１００を示し、図３（Ｂ）〜図３（Ｅ）にフレキシャ・アセンブリ１００を構成する各層の構造を示す。図３（Ａ）は、完成したフレキシャ・アセンブリを磁気ディスク１３側からみた図であり、図３（Ｂ）〜図３（Ｅ）は、磁気ディスク１３の表面に向かって積層されていく順番で描かれている。
【００２１】
図３（Ｂ）は金属層１１０の平面を示しており、その材料としては３００シリーズのステンレス鋼を採用している。金属層１１０は、打ち抜き（スタンピング）により所望の形状に形成する。金属層１１０の材料はステンレス鋼に限定されるものではなく、ベリリウム、銅またはチタンなどの他の硬質のバネ材料を選択することもできる。金属層１１０は、フレキシャ・アセンブリ１００にバネ構造を提供する。本明細書においては、ＨＧＡ２０のリフト・タブ２９側を先端側といい、マウント・プレート５５側を基端側ということにする。
【００２２】
図４に詳細が示されているように、金属層１１０は、基端側の固定部１１９ａと先端側の固定部１１９ｂを有している。固定部１１９ａ、１１９ｂにはそれぞれ溶接スポット１２１ａ、１２１ｂが定義されている。固定部１１９ａ、１１９ｂは、溶接スポット１２１ａ、１２１ｂでそれぞれロード・ビーム５１にスポット溶接されてロード・ビームと一体になる。フレキシャ・アセンブリ１００は、溶接スポット１２１ａと１２１ｂとの間では、ロード・ビームに対して一切固定されていないため、フレキシャ・アセンブリ１００はその範囲でロード・ビーム５１から拘束されずにピボット運動をすることができる。金属層１１０の先端側は、ロード・ビーム５１の長手方向の軸（溶接スポット１２１ａと１２１ｂを通過する線）に対して対象な構造になっている。
【００２３】
固定部１１９ａからは、一対の帯状のアームであるサブ・リング１１１ａ、１１１ｂが先端側に延びており、固定部１１９ｂからは一対の帯状のアームであるメイン・リング１１３ａ、１１３ｂが基端側に延びている。サブ・リング１１１ａとメイン・リング１１３ａが合流する部分からはメイン・リング１１５ａが延びており、同様にサブ・リング１１１ｂとメイン・リング１１３ｂが合流する部分からはメイン・リング１１５ｂが延びている。メイン・リング１１３ａ、１１５ａ、１１３ｂ、１１５ｂ、およびサブ・リング１１１ａ、１１１ｂは、フレキシャ・タング１２３がピボット運動をすることができるように固定部１１９ａ、１１９ｂとフレキシャ・タング１２３とを結合する。
【００２４】
フレキシャ・タング１２３は、メイン・リング１１５ａ、１１５ｂに結合されている。フレキシャ・タング１２３およびその周辺のメイン・リングおよびサブ・リングは、機械的なリミッタを設ける必要がないため、ほぼ平坦に形成されている。フレキシャ・タング１２３には、点線で示したヘッド／スライダ５９が取り付けられてＨＧＡ２０を構成する。ヘッド／スライダ５９の磁気ヘッド側を空気流出端（トレイリング・エッジ）といい、反対側を空気流入端（リーディング・エッジ）という。本実施の形態においては、ヘッド／スライダ５９の先端側に磁気ヘッドが形成されている。ヘッド／スライダ５９の取り付け方向に合わせて、フレキシャ・タング１２３の先端側を空気流出端といい基端側を空気流入端ということにする。フレキシャ・タング１２３は、空気流入端の近くでメイン・リング１１５ａ、１１５ｂにより支持されている。ヘッド／スライダ５９は、磁気ディスク上を浮上する間およびランプ機構に退避している間、空気流入端より空気流出端が磁気ヘッドに近づくように傾斜している。
【００２５】
磁気ディスク１３は、フレキシャ・アセンブリ１００に対して基端側から先端側に向かう方向に回転する。磁気ディスク１３の表面に生じた粘性気流はヘッド／スライダ５９の空気流入端から空気軸受面と磁気ディスク表面との間に入り込み空気流出端からでていくように流れて、ヘッド／スライダの空気軸受面に浮力を与える。フレキシャ・タング１２３のほぼ中央部裏側には、ディンプル・コンタクト・ポイント（ＤＣＰ）１２５が定義されている。ロード・ビーム５１に形成されたディンプル（図示せず。）がＤＣＰ１２５に接触し、フレキシャ・タング１２３はディンプルを支点にして、ピッチング方向およびローリング方向にピボット運動をする。
【００２６】
フレキシャ・タング１２３の空気流出端には、図３（Ｄ）の配線層１６０の端部に形成されたリード・パッドをヘッド／スライダ５９の空気流出端の側面に設けられたボンディング・パッドに半田ボール接続する際に、リード・パッドを位置合わせするためのプラットフォーム１３１が形成されている。フレキシャ・タング１２３の端部からは、メイン・リング１１３ａ、１１３ｂ側に向かって、張出部１１７ａ、１１７ｂが延びている。張出部１１７ａ、１１７ｂにはそれぞれ可動側のリミッタ結合部１２７ａ、１２７ｂが定義されている。さらにメイン・リング１１３ａ、１１３ｂにはそれぞれ固定側のリミッタ結合部１２９ａ、１２９ｂが定義されている。固定側のリミッタ結合部１２９ａ、１２９ｂは、メイン・リング１１３ａ、１１３ｂの中で、固定部１１９ｂの近くの位置に選定されている。
【００２７】
図３（Ｃ）には、金属層１１０と配線層１６０（図３（Ｄ））とを絶縁するためにポリイミドで形成された絶縁層１５０が示されている。絶縁層１５０は、配線層１６０の経路に整合する配線下層部１５３と帯状の誘電体リミッタ１５１ａ、１５１ｂで構成されそれぞれ金属層１１０の上に積層される。配線下層部１５３と誘電体リミッタ１５１ａ、１５１ｂはともに、絶縁層１５０の積層工程で形成され、その厚さは、０．００３ｍｍ〜０．０２ｍｍの範囲で選択される。また、帯状に形成された誘電体リミッタの幅は０．０１〜０．１ｍｍの範囲で選択される。
【００２８】
誘電体リミッタ１５１ａは、可動側のリミッタ結合部１２７ａと固定側のリミッタ結合部１２９ａを結合し、誘電体リミッタ１５１ｂは、可動側のリミッタ結合部１２７ｂと固定側のリミッタ結合部１２９ｂを結合する。張出部１１７ａ、１１７ｂは、絶縁層１５０の配線下層部１５３やメイン・リング１１３ａ、１１３ｂと干渉しないように、誘電体リミッタ１５１ａ、１５１ｂをメイン・リング１１３ａ、１１３ｂとフレキシャ・タング１２３や配線下部層１５３で囲まれた空間に配置させる役目を果たす。誘電体リミッタ１５１ａ、１５１ｂはメイン・リング１１３ａ、１１５ａ、１１３ｂ、１１５ｂとフレキシャ・タング１２３との間にある空間だけに形成されている。
【００２９】
固定側のリミッタ結合部１２９ａと可動側のリミッタ結合部１２７ａとの間には、所定の結合部間距離が確保されている。また、固定側のリミッタ結合部１２９ｂと可動側のリミッタ結合部１２７ｂとの間にも、同じ距離の結合部間距離が確保されている。フレキシャ・タング１２３がピボット運動をするときは、固定側のリミッタ結合部と可動側のリミッタ結合部との間の距離は常に変動しているが、本明細書においては、結合部間距離はピボット運動をしているときの結合部間の最大距離をいうものとする。誘電体リミッタ１５１ａ、１５１ｂの総長は、結合部間距離よりも長くなるように余裕をもっている。ここで、誘電体リミッタの総長とは、誘電体リミッタを引っ張ったときに、余裕部分が延びて張力を発揮し始める直前の固定側の結合部と可動側の結合部との間にある部分の長さをいう。
【００３０】
誘電体リミッタ１５１ａ、１５１ｂは、メイン・リング１１３ａ、１１５ａ、１１３ｂ、１１５ｂとフレキシャ・タング１２３の間に形成された限られた空間で結合部間距離以上の総長を確保するために、絶縁層の平面方向に屈曲部を設けたり絶縁層の平面方向にうねるような波形にして形成したりすることができる。誘電体リミッタの総長が短すぎるとピボット運動の性能を低下させ、長すぎるとリミッタ機能を低下させるので、誘電体リミッタの総長は、好適には結合部間距離の１１０％以上１３０％以下にし、最適には１１５％以上１２５％以下にするとリミッタ機能とピボット運動の性能のバランスがとれて都合がよい。また、うねりを絶縁層の平面に垂直方向に設けると、誘電体リミッタがロード・ビームや磁気ディスク表面と接触してピボット運動に支障が生ずる可能性があるので望ましくない。
【００３１】
図３（Ｄ）には、配線下層部１５３の上に積層される銅の配線層１６０が示されている。配線層１６０は、ヘッド／スライダに対して電気的信号の通路を提供する。本実施の形態では、配線層１６０は合計６本の銅層で構成され、それぞれの銅層の先端にはリード・パッドが形成される。ヘッド／スライダ５９に形成されたリード・ヘッド、ライト・ヘッド、およびサーマル・コントロール用のヒータは、ヘッド／スライダの側面に形成されたスライダ・パッドに接続され、リード・パッドはスライダ・パッドに接続される。図３（Ｅ）には、配線層１６０の上に積層されるカバー層が示されている。カバー層１７０は、ポリイミドで形成され、配線層１６０の表面を保護するために設けられる。カバー層１７０は、フレキシャ・タング１２３に積層される制御領域１７１、１７３を含む。制御領域１７１、１７３は、フレキシャ・タング１２３の上にヘッド／スライダ５９を接着剤で接着する際にヘッド／スライダの姿勢を調整することを目的とする。なお、誘電体リミッタ１５１ａ、１５１ｂはカバー層１７０を積層する工程でカバー層の材料で形成してもよい。
【００３２】
図５は、ＨＧＡ２０のマウント・プレート５５を治具に取り付けて側面からみた状態を模式的に示した図である。図５においては、フレキシャ・タング１２３のロード・ビーム側に定義されたＤＣＰにディンプル６１が接触している様子が示されている。ライン６３は磁気ディスク表面に対応する仮想的な面を示している。ＨＧＡ２０が磁気ディスク装置に実際に組み込まれたときの磁気ディスク表面に対するマウント・プレート５５の高さは、Ｚ−Ｈｅｉｇｈｔとして示されている。ＨＧＡ２０は、ロード・ビーム５１がヒンジ５３によりヘッド／スライダ５９が磁気ディスクの表面に向かう方向に押付加重が加えられているため、図５（Ｂ）に示すように、実際に磁気ディスク上を浮上する状態に比べて、ヒンジ５３より先端側が磁気ディスクの方向に傾斜している。
【００３３】
図５（Ａ）は、ヘッド／スライダ５９の空気軸受面上のＤＣＰに対応する位置とライン６３が交差するまでリフト・タブ２９に矢印方向の力を加えて持ち上げた状態を示す。この場合にライン６３とヘッド／スライダの空気軸受面が形成するピッチ角を静的ピッチ角（ＰＳＡ）という。ＰＳＡは、ＨＧＡ２０をベース１１（図１）に取り付けない状態で測定する。ＰＳＡの符号は、ヘッド／スライダ５９の空気流入端より空気流出端が磁気ディスクの表面に近づく方向に形成されるときにプラスとし、離れる方向に形成されるときマイナスとする。空気軸受面が磁気ディスク１３の表面に平行であれば、ＰＳＡはゼロである。ＰＳＡには製造上の公差が設けられており、ヘッド／スライダは、ＰＳＡがプラスの値に設定された公差の範囲にあるときに適切なピボット運動をすることができる。
【００３４】
ＨＧＡ２０を搭載した磁気ディスク装置において、ヘッド／スライダ５９が磁気ディスク上を浮上してジンバル運動をしながらトラックの追従動作をしているときは、誘電体リミッタ１５１ａ、１５３ａは、波形の部分が延び縮みしてピボット運動に影響を与えない。ピボット運動の間、固定側のリミッタ結合部と可動側のリミッタ結合部との間の距離が変動すると、誘電体リミッタ１５１ａ、１５３ａの波形部分は、絶縁層のほぼ平面方向に変形するため、誘電体リミッタ１５１ａ、１５３ａは、ピボット運動中に磁気ディスク１３の表面やロード・ビーム５１などに接触することはない。
【００３５】
ＨＧＡ２０がランプ機構に退避しているときは、リフト・タブ２９が摺動面におかれ、ヘッド／スライダ５９はフレキシャ・アセンブリ１００に支持されてロード・ビーム５１につり下げられた状態になっている。磁気ディスク装置は、非動作時は動作時に比べて外部からのより大きな衝撃力を許容する必要がある。非動作時の磁気ディスク装置に衝撃が加えられて、ＨＧＡ２０に磁気ディスクの表面に向かう強い加速度が加えられたときには、ヘッド／スライダ５９の質量に加速度が作用してフレキシャ・タング、メイン・リング、およびサブ・リングに力を加えてこれらを変形させ、ヘッド／スライダは磁気ディスクに近づく方向に変位する。フレキシャ・アセンブリ１００はピボット運動をさせるために柔軟な構造になっているため自らこの力を抑制することはできない。したがって、所定範囲を超えるヘッド／スライダの変位を抑制しないとフレキシャ・アセンブリに塑性変形が生じてしまう。
【００３６】
図４に示したサスペンション・アセンブリ１００から誘電体リミッタ１５１ａ、１５１ｂを取り除いてヘッド／スライダを取り付けたＨＧＡを治具に固定し、治具に垂直方向の加速度を与えてみると、フレキシャ・アセンブリは、３０００Ｇの加速度で当初のＰＳＡに対してプラス方向に０．５度程度の角度で塑性変形をすることが観測された。なお、このサスペンション・アセンブリのピッチ剛性は０．７μＮｍ／ｄｅｇで、ロール剛性は０．７μＮｍ／ｄｅｇで、ピール剛性は５０Ｎ／ｍであり、スライダは、フェムト・スライダである。
【００３７】
ここでピッチ剛性（μＮｍ／ｄｅｇ）とは、ＤＣＰ１２５を中心にしてフレキシャ・タング１２３をピッチングの方向に単位角度傾斜させるときのモーメント（μＮｍ）で、ロール剛性（μＮｍ／ｄｅｇ）とは、ＤＣＰ１２５を中心にしてフレキシャ・タング１２３をローリング方向に単位角度傾斜させるときのモーメント（μＮｍ）をいう。また、ピール剛性（Ｎ／ｍ）とは、フレキシャ・タング１２３をＤＣＰ１２５の位置で単位長さだけ磁気ディスクの方向に変位させるのに要する力である。
【００３８】
同一構造のサスペンション・アセンブリ１００に誘電体リミッタ１５１ａ、１５１ｂを取り付けたＨＧＡ２０を治具に固定して同様に加速度を与えてみた。誘電体リミッタ１５１ａ、１５１ｂの総長は、フレキシャ・タング１２３が加速度で変位して可動側のリミッタ結合部１２７ａ、１２７ｂと、固定側のリミッタ結合部１２９ａ、１２９ｂとの距離が、フレキシャ・アセンブリが塑性変形領域に到達する前に張力が働くように選定されている。誘電体リミッタ１５１ａ、１５１ｂを設けたＨＧＡ２０では、誘電体リミッタ１５１ａ、１５１ｂは、フレキシャ・アセンブリ１００が塑性変形する直前まで変位したときに延びきって張力を発揮し始め、フレキシャ・タング１２３のそれ以上の変位を抑制して塑性変形を防止する。誘電体リミッタ１５１ａ、１５１ｂを設けたＨＧＡ２０に対して、治具に垂直方向の加速度を与えると、５０００Ｇまでの加速度でピッチ方向およびロール方向に塑性変形しないことが観測された。よって、誘電体リミッタ１５１ａ、１５１ｂは、ＨＧＡ２０がランプ機構２１に退避しているときの耐衝撃力の保証値を満たすことができる。
【００３９】
フレキシャ・タング１２３は、空気流入端側がメイン・リング１１５ａ、１１５ｂで支持されているため、ＨＧＡ２０に加速度が加えられたときのフレキシャ・タング１２３の変位は、空気流出端側が最も大きい。したがって、誘電体リミッタ１５１ａ、１５１ｂのリミッタ機能を効果的に発揮させるために、可動側のリミッタ結合部１２７ａ、１２７ｂは、できるだけ空気流出端側に設けることが望ましい。好ましくは、ＤＣＰ１２５よりも空気流出端側に設けるとよい。フレキシャ・アセンブリ１００に加速度が加えられたときには、フレキシャ・タング１２３とともに、メイン・リング１１３ａ、１１３ｂ、１１５ａ、１１５ｂおよびサブ・リング１１１ｂ、１１３ｂも変位する。そしてその変位量は、メイン・リングとサブ・リングの中で、固定部１１９ａ、１１９ｂから離れたメイン・リング１１５ａ、１１５ｂの近辺が最も大きくなる。したがって、固定側のリミッタ結合部１２９ａ、１２９ｂは、できるだけ固定部１１９ｂの近辺に設けるとリミッタ機能を発揮させる上で効果的である。
【００４０】
本実施の形態にかかる誘電体リミッタ１５１ａ、１５１ｂは、機械加工を必要とせず、従来のサスペンション・アセンブリの製造プロセスにおいて、絶縁層のパターンを多少変更するだけで形成することができるため、磁気ディスク装置の小型化に適しており、かつ、コストを低減することもできる。また、リミッタ機能を発揮すると同時にピボット運動の性能低下をもたらすようなこともない。
【００４１】
図６は、本発明の他の実施形態にかかるフレキシャ・アセンブリ２００の平面構造を示す部分拡大図である。フレキシャ・アセンブリ２００は、図４のフレキシャ・アセンブリ１００に対して、張出部１１７ａ、１１７ｂが存在しないことと、誘電体リミッタ１５５ａ、１５５ｂの可動側のリミッタ結合部１５７ａ、１５７ｂが絶縁層の配線下層部１５３に存在する点だけが異なる。すなわち、誘電体リミッタ１５５ａ、１５５ｂは、図３（Ｃ）の絶縁層１５０の積層工程において、可動側のリミッタ結合部１５７ａ、１５７ｂと固定側リミッタ結合部１５９ａ、１５９ｂをそれぞれ結合するように配線下層部１５３と同時にポリイミドで形成される。したがって、フレキシャ・アセンブリ１００では必要であった張出部１１７ａ、１１７ｂが不要になる。さらに、可動側のリミッタ結合部１５７ａ、１５７ｂを、フレキシャ・タング１２３の変位を効果的に抑制できるように空気流出端側に設けることができるため、誘電体リミッタ１５５ａ、１５５ｂにリミッタ効果を最大限発揮させることができる。
【００４２】
ただし、固定側のリミッタ結合部と可動側のリミッタ結合部の距離が短いため、ピボット運動を妨げないようにするために必要な誘電体リミッタの総長を確保するための空間が必要になる。フレキシャ・アセンブリ１００、２００では固定側のリミッタ結合部１２９ａ、１２９ｂ、１５９ａ、１５９ｂがメイン・リング１１３ａ、１１３ｂに設けられている。固定側のリミッタ結合部１２９ａ、１２９ｂ、１５９ａ、１５９ｂは、フレキシャ・アセンブリ１００、２００に加速度が加えられても変位が少なく、所定の強度を有する位置が望ましいので、固定部１１９ｂに設けてもよい。フレキシャ・アセンブリ１００、２００は、空気流出端が先端側に配置されるが、磁気ディスク１３の回転が反対方向の場合は、基端側に配置されることになる。その場合は、固定側のリミッタ結合部は、基端側の固定部に設けることになる。
【００４３】
また、本実施の形態では、フレキシャ・アセンブリの先端部分が、溶接スポット１２１ａ、１２１ｂの２カ所でロード・ビーム５９にスポット溶接されるが、本発明にかかる誘電体リミッタは、１カ所だけでスポット溶接される構造のフレキシャ・アセンブリにも適用することができる。
【００４４】
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】磁気ディスク装置の平面図である。
【図２】サスペンション・アセンブリの平面図である。
【図３】フレキシャ・アセンブリの構造を説明する図である。
【図４】フレキシャ・アセンブリの先端部を拡大した図である。
【図５】サスペンション・アセンブリを側面からみた状態を模式的に描いた図である。
【図６】フレキシャ・アセンブリの他の態様を説明する図である。
【符号の説明】
【００４６】
５０…サスペンション・アセンブリ
５１…ロード・ビーム
５３…ヒンジ
５５…マウント・プレート
５９…ヘッド／スライダ
６１…ディンプル
１００…フレキシャ・アセンブリ
１１０…金属層
１１１ａ、１１１ｂ…サブ・リング
１１３ａ、１１５ａ、１１３ｂ、１１５ｂ…メイン・リング
１１７ａ、１１７ｂ…張出部
１１９ａ、１１９ｂ…固定部
１２１ａ、１２１ｂ…溶接スポット
１２３…フレキシャ・タング
１２７ａ、１２７ｂ、１５７ａ、１５７ｂ…可動側のリミッタ結合部
１２９ａ、１２９ｂ、１５９ａ、１５９ｂ…固定側のリミッタ結合部
１５０…絶縁層
１５１ａ、１５１ｂ、１５５ａ、１５５ｂ…誘電体リミッタ
１５３…配線下層部
１６０…配線層
１７０…カバー層
【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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