(57)【要約】【課題】ピール剛性を大きくし、かつ、ピッチ剛性とロール剛性を小さくしたサスペンション・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１００で構成される。フレキシャはロード・ビームに対して第１の固定点１０２ａと第２の固定点１０２ｂで結合され、１対の支持アーム１０８ａ、１０８ｂと帯状の１対の主アーム１０４ａ、１０４ｂとを含む第１のループ・バネ構造を有する。さらに、１対の支持アームと、総経路長が主アームより長い帯状の１対の補助アーム１０６ａ、１０６ｂとを含む第２のループ・バネ構造を有する。さらに、１対のタング・サポートで支持されているフレキシャ・タング１１２を有する。主アームからなるループ・バネ構造がフレキシャ・タングに対して支配的に剛性を提供する。【選択図】      図８
2004326891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロード・ビームと、スライダを支持するフレキシャとを含むサスペンション・アセンブリであって、前記フレキシャが
前記ロード・ビームに先端側で結合された第１の支持領域と、
前記ロード・ビームに支持端側で結合された第２の支持領域と、
前記スライダの支持領域とディンプル・コンタクト・ポイントとリーディング・エッジとを備えたフレキシャ・タングと、
前記フレキシャ・タングを支持するように前記第１の支持領域から延びており、前記フレキシャ・タングに剛性を付与するパラメータを有する第１のループ・バネ構造と、
前記フレキシャ・タングを支持するように前記第２の支持領域から延びており、前記フレキシャ・タングに剛性を付与するパラメータを有し、該パラメータの値が前記第１のループ・バネ構造が前記フレキシャ・タングに付与する剛性より小さい剛性を付与するように選択されている第２のループ・バネ構造と
を含む金属層と、
前記第２の支持領域において前記金属層に積層され前記第２の支持領域から分離して前記スライダに向かって延びる配線層と
を有するサスペンション・アセンブリ。
【請求項２】
前記第１のループ・バネ構造及び前記第２のループ・バネ構造はそれぞれ前記金属層が帯状のように形成されている１対のアームである請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項３】
前記パラメータが前記金属層の帯状のように形成されたアームの材質、経路長、厚さ、幅、経路の形状からなるグループから選択されるいずれか一つ又は二以上の組み合わせとして選択される請求項２記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項４】
前記金属層が０．０１５ｍｍ以上０．０２５ｍｍ以下の厚さのステンレス鋼である請求項２記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項５】
前記第１のループ・バネ構造の経路長に対して前記第２のループ・バネ構造の経路長が１．２倍以上である請求項４記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項６】
前記第１のループ・バネ構造の幅又は前記第２のループ・バネ構造の幅のいずれかが０．１５０ｍｍ以下である請求項４記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項７】
前記第１の支持領域が前記ロード・ビームの中心線を通る第１の固定点で前記ロード・ビームに結合され、前記第２の支持領域が前記ロード・ビームの中心線を通る第２の固定点で前記ロード・ビームに結合され、前記第１のループ・バネ構造を構成する帯状のように形成された１対のアームが前記第１の固定点近辺の第１の支持領域から延びており、前記第２のループ・バネ構造を構成する帯状のように形成された１対のアームが前記第２の固定点近辺の第２の支持領域から延びている請求項４記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項８】
前記第１の固定点と前記ディンプル・コンタクト・ポイントとの距離に対して前記ディンプル・コンタクト・ポイントと前記第２の固定点との距離が１．５倍以上ある請求項７記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項９】
前記第１の固定点と前記ディンプル・コンタクト・ポイントとの距離が１．２５ｍｍ以内である請求項７記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項１０】
前記第１のループ・バネ構造と前記第２のループ・バネ構造が、前記フレキシャ・タングを前記スライダの支持領域の中心よりリーディング・エッジ側で支持する請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項１１】
さらに、前記第１のループ・バネ構造と前記第２のループ・バネ構造が共通部分を備え、前記第１のループ・バネ構造及び前記第２のループ・バネ構造に代えて前記共通部分が前記フレキシャ・タングを支持する請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項１２】
前記配線層が銅層と誘電体層を含む請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項１３】
前記金属層の厚さが０．０１５ｍｍ以上０．０２５ｍｍ以下で、前記誘電体層の厚さが０．００５ｍｍ以上０．０２０ｍｍ以下で、前記銅層の厚さが０．００５ｍｍ以上０．０２０ｍｍ以下である請求項１２記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項１４】
前記ディンプル・コンタクト・ポイントが前記ロード・ビームに形成されたディンプルと前記フレキシャ・タングとの接触部として与えられる請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項１５】
前記ディンプル・コンタクト・ポイントが前記フレキシャに形成されたディンプルと前記ロード・ビームとの接触部として与えられる請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項１６】
さらに、前記フレキシャ・タングから延びるように前記金属層で形成されたリミッタを備える請求項１記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項１７】
ロード・ビームと、該ロード・ビームに結合されスライダを支持するフレキシャとを含むサスペンション・アセンブリであって、前記フレキシャが、
前記スライダの支持領域を備えるフレキシャ・タングと
先端側で前記ロード・ビームに結合された第１の支持領域と、該第１の支持領域から延びて支配的に剛性を与えるように前記フレキシャ・タングを支持する第１のバネ構造と、
支持端側で前記ロード・ビームに結合された第２の支持領域と、該第２の支持領域から延びて補助的に剛性を与えるように前記フレキシャ・タングを支持する第２のバネ構造と、
前記第２の支持領域において前記金属層に積層され前記第２の支持領域から分離して前記スライダに向かって延びる配線層と
を有するサスペンション・アセンブリ。
【請求項１８】
前記第２のバネ構造が前記フレキシャ・タングに与える剛性が前記第１のバネ構造と前記第２のバネ構造とが前記フレキシャ・タングに与える剛性の４０％以下である請求項１７記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項１９】
前記剛性が前記フレキシャ・タングのピッチ剛性又はピール剛性である請求項１８記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項２０】
ロード・ビームと、金属層を備えスライダを支持するフレキシャとを含むサスペンション・アセンブリであって、前記フレキシャが、
前記金属層で構成され前記ロード・ビームに支持される支持領域と、
前記スライダの支持領域とディンプル・コンタクト・ポイントとリーディング・エッジとを備え、前記金属層で形成されたフレキシャ・タングと、
前記ロード・ビームに支持される支持領域から延びて、前記フレキシャ・タングを前記スライダの取り付け位置の中心より前記リーディング・エッジ寄りで支持する支持構造と
を有するサスペンション・アセンブリ。
【請求項２１】
前記リーディング・エッジがトレイリング・エッジに比べて前記ロード・ビームの先端側に配置されている請求項２０記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項２２】
前記リーディング・エッジがトレイリング・エッジに比べて前記ロード・ビームの支持端側に配置されている請求項２０記載のサスペンション・アセンブリ。
【請求項２３】
回転円板形ディスクと、
前記回転円板型ディスクに対してデータの読み取り及び書き込み又はそのいずれか一方を行うヘッドと、
前記ヘッドが取り付けられたスライダと、
前記スライダを支持するサスペンション・アセンブリと、
前記サスペンション・アセンブリを支持するアクチュエータ機構とを含み、
前記サスペンション・アセンブリが請求項１〜請求項２２のいずれか１項に記載されたサスペンション・アセンブリである回転円板形記憶装置。
【請求項２４】
さらに、前記スライダを退避させるランプを含む請求項２３記載の回転円板形記憶装置。
【請求項２５】
前記アクチュエータ機構が前記回転円板形ディスクの表面上でピボット軸を中心に回動動作をする請求項２３記載の回転円板形記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置等の回転円板形記憶装置に使用するサスペンション・アセンブリに関するもので、さらには、トラック追従性、耐衝撃性及びロード・アンロード動作に優れた性能を発揮するサスペンション・アセンブリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置は、記録媒体である回転円板形磁気ディスクが高速で回転し、ヘッドがその表面を浮上しながら移動してデータの読み書きを行う。ヘッドはスライダに取り付けられ、スライダはサスペンション・アセンブリで支持される。サスペンション・アセンブリは、アクチュエータ機構で支持されて、磁気ディスクのほぼ半径方向に移動できるように構成されている。磁気ディスクが高速で回転すると表面に発生した粘性気流がスライダの下面に形成された空気軸受面（ＡＢＳ）と磁気ディスク表面との間を流れ空気軸受を形成してスライダに浮力を与え、スライダは僅かな間隙を保ってディスク上に浮上する。
【０００３】
図１に一般的なヘッド・サスペンション・アセンブリ５の概略を示す。ヘッド・サスペンション・アセンブリ５は、マウント・プレート２、ロード・ビーム４、ヒンジ１３、フレキシャ６、配線層８で構成されたマルチ・ピース型サスペンション・アセンブリとして構成されている。フレキシャ６がディスクと向き合う面側にはスライダ９が取り付けられる。スライダ９にはデータの読み書きのためのヘッド（図示せず。）が取り付けられている。ヘッド・サスペンション・アセンブリ５はマウント・プレート２によりアクチュエータ機構の一部であるアクチュエータ・アームに取り付けられる。ヒンジ１３は、ロード・ビームの荷重と剛性を分離して調整する役割を果たす。
【０００４】
配線層８は一端がスライダに取り付けられたヘッドに接続され、フレキシャ６の金属層の表面にフォトリソグラフィック・エッチング・プロセスにより誘電体層、導体層及び保護層などとして積層され、さらに金属層から分離されて空中を延びる領域を備えている。
【０００５】
ロード・ビーム４はアクチュエータ機構の動作に従ってスライダを所定のトラックへ位置づけると共に、スライダを磁気ディスク表面に押しつける負圧を生成する。スライダは、空気軸受から受ける浮力である正圧とロード・ビームによる負圧のバランスのもとで磁気ディスク表面から一定の距離を維持して浮上する。
【０００６】
図２は、図１に示したフレキシャ６をディスク側からみた平面図である。フレキシャ６は全体的に薄いステンレス鋼の金属層で形成され、支持領域１８の一部は溶接スポット２０でロード・ビーム４の支持端側でスポット溶接されている。支持領域１８からは、１対のアーム１０ａ、１０ｂがロード・ビームの先端側に向かって延び、先端領域１６で両者は一体になっている。さらにフレキシャ６には、先端領域１６とアーム１０ａ、１０ｂとで支持されるように形成されたフレキシャ・タング（ｆｌｅｘｕｒｅ  ｔｏｎｇｕｅ）１２が設けられている。
【０００７】
フレキシャ・タング１２のほぼ中央には、ディンプル・コンタクト・ポイント（ＤＣＰ）が定義され、ＤＣＰがほぼ中心にくるようにスライダ１０（図示せず。）が接着される。さらに、配線層１１ａ、１１ｂが金属層に積層するように形成され、支持領域１８の端部で金属層から分離して、スライダに設けられたボンディング・パッドの位置に整合するように終端している。フレキシャ・タング１２のアクチュエータ・アーム側には、リミッタ１４が形成されている。
【０００８】
図３は、図２に示したフレキシャ６の側面の概念的な構造を示す図である。フレキシャ・タング１２は、溶接スポット２０でロード・ビームに溶接された金属層の支持領域１８と２本のアーム１０ａ、１０ｂで構成された片持バネ構造で支持されている。ロード・ビーム４にはプレス加工で形成したディンプル７が形成されている。フレキシャ・タング１２のスライダ取付面の裏側のほぼ中央部にディンプル７が接触してＤＣＰを構成する。スライダはディンプルを中心に柔軟なピボット運動をしながら磁気ディスク上に形成された空気軸受の上を浮上して追従動作を行う。
【０００９】
ピボット運動は、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。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、又は、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、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が、ピボット運動によりスライダは僅かにピッチング運動したりローリング運動したりして空気軸受を維持しこの誤差を補償する。
【００１０】
ここで、ローリング運動とは、図１において、空気軸受面がディスク表面に一定の角度となるように位置づけられたスライダが、サスペンション・アセンブリの長手方向に考えたＸ軸の周りでピボット動作をすることであり、ピッチング運動とは、Ｘ軸に垂直でディスク面に平行な面に含まれるＹ軸の周りでピボット動作をすることである。ピッチング運動とローリング運動の特性は、サスペンション・アセンブリ全体の構造で定まるが、フレキシャ・タングのピッチ剛性（ｐｉｔｃｈ  ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）とロール剛性（ｒｏｌｌ  ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）が小さい方がトラックの追従性がよく良好な補償動作を実現できる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
スライダが所定のトラック上を浮上しながら追従動作をしている間、ディスク表面の形状が変化しても変化した形状に対してスライダが追従動作を維持できるように柔軟に支持する必要がある。これまでのフレキシャは主としてこの追従性を改善するためにフレキシャ・タングのピッチ剛性とロール剛性に注目して開発されてきた。
【００１２】
近年、磁気ディスク装置は記録密度の上昇に伴い、磁気ディスク表面におけるスライダの浮上高度が低くなり、さらに、モバイル装置に搭載されることも多くなったために一層の耐衝撃性が求められるようになってきた。また、ロード・アンロード方式の磁気ディスク記憶装置では、ディスクの回転を停止する際にディスクに隣接して設けられたランプという退避機構にスライダを退避（アンロード）させ、つぎにディスクにアクセスする際は、最初にディスクを回転して表面に粘性気流を生成したのちに、ランプからディスク表面にスライダを移動させている（ロード）。ロード・アンロードの際には、スライダをディスク表面から持ち上げたり、ディスク表面に降ろしたりする上下方向の動作が生ずる。
【００１３】
装置の耐衝撃性を向上させ、かつ、ロード・アンロード時にもスライダが磁気ディスクと接触したりすることなく安定した動作をさせるために、従来から考慮されてきたピッチング特性及びローリング特性に加えて、新たにピール剛性（ｐｅｅｌ  ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）という特性をフレキシャについて考慮する必要性が想起された。ピール剛性とは、ディスク表面に対する垂線に沿ってフレキシャ・タングに力を加えたときの縦剛性であり、耐衝撃性やロード・アンロード動作からはできるだけ大きいことが望ましい。
【００１４】
これまで、ピール剛性は、スライダがディスク表面上を浮上している通常の動作時には評価の必要性に乏しい特性で、サスペンション・アセンブリのパラメータとしてはあまり考慮されてこなかった。特に、コンタクト・スタート・ストップ方式を採用する磁気ディスク装置においては、ピール剛性はほとんど考慮されてこなかった。
【００１５】
フレキシャはロード・ビームから支点を得てスライダを支持するバネ構造と考えることができるが、従来のフレキシャの構造においては、ピール剛性を大きくしていくとピッチ剛性やロール剛性も同時に大きくなってしまい、剛性に関するパラメータをいかに調整したとしてもピール剛性が大きくピッチ剛性とロール剛性が小さいフレキシャを実現することはできなかった。
【００１６】
ここに、ピッチ剛性とロール剛性が小さく、ピール剛性は大きいという一見一つのバネ構造に対して相反する特性を同時に要求するようなフレキシャの実現が求められてきた。そこで、本発明はピール剛性の重要性に着目した新たな要求に対応できるサスペンション・アセンブリを実現するためのフレキシャを提供するもので、その目的は、磁気ディスク装置あるいは光磁気ディスク装置といった回転円板形記憶装置に使用する高性能のサスペンション・アセンブリを提供することにある。
【００１７】
さらに本発明の目的は、耐衝撃性を向上させ、かつ、ロード・アンロード方式への対応に優れたサスペンション・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、ピール剛性を大きくし、かつ、ピッチ剛性とロール剛性を小さくしたサスペンション・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、これらのサスペンション・アセンブリを用いた回転円板形記憶装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
フレキシャはロード・ビームに結合される固定端とスライダを支持するフレキシャ・タングの自由端からなるバネ構造を構成する。バネ構造を構成する各要素は、それぞれフレキシャ・タングに付与する剛性を変化させるパラメータを有している。本発明では、フレキシャにピール剛性が大きく、ピッチ剛性とロール剛性が小さいという相反する剛性を与える必要があるが、図２で説明した従来のフレキシャ構造では、アームの幅や長さといったパラメータをいかに制御しても３つの剛性を同時に満足のいく値にすることができなかった。そのひとつの理由は、アームに関するパラメータ値を調整すると、配線層が与える剛性の影響がでてしまうからである。
【００１９】
フレキシャという限られた材料や許容されるスペースのなかで課題を解決するために、ピッチ及びロール剛性に寄与するパラメータからピール剛性に寄与するパラメータを分離して考えることができる新たな構造のフレキシャを創作した。スライダをあるバネ構造で上から支えるとしたときにバネ効果を最大限発揮させるには、スライダの真上で支持すれば最も効率的にバネ効果を活用できる。ピール剛性はフレキシャ・タングの縦方向の剛性であるため、同一のバネ構造で支持する場合には、スライダの中心点又はＤＣＰと支持領域との距離を近づけるほどピール剛性を大きくすることができるといえる。
【００２０】
しかし、ＤＣＰと支持領域との距離を短くすると一般にはピッチ剛性及びロール剛性も同時に大きくなってしまう。さらに、配線層はロード・ビームの支持端側からスライダまで延びているため、フレキシャの金属層に配線層が一体として積層されているときは、配線層の長さが短くなるとフレキシャ・タングに与える剛性の影響が無視できなくなる。本発明では、まず、配線層の影響を排除してバネ構造のパラメータの設定を可能にするために、ロード・ビームの先端側からフレキシャ・タングを支持する支配的なバネ構造を導入した。この構造により、ＤＣＰと先端側の支持領域との距離を短くすることができ、ピール剛性を大きくすることができる。
【００２１】
さらに、配線層の影響を排除してピール剛性と大きくする基本構成を採用しているために、バネ構造の各種のパラメータの中から選択したパラメータの値を決定してピール剛性を低下させずに、ピッチ剛性とロール剛性を低く抑えたフレキシャを実現することができる。ピッチ剛性とロール剛性を設定するためにバネ構造のパラメータ値を変化させると、ピール剛性にも影響がでる。しかし、ピール剛性は最初に定められたＤＣＰと支持領域の距離というパラメータで大きく支配されるため、ピッチ剛性及びロール剛性を低くするようにバネ構造の各種パラメータ値を変化させたとしても、従来よりも高いピール剛性を備えたフレキシャが得られる。
【００２２】
さらに、このような構造のフレキシャの大量生産を実現するために、フレキシャ・タングはロード・ビームの支持端側からも補助的なバネ構造で支持される。補助的なバネ構造もフレキシャ・タングを支持するのでその剛性に影響を与えるが、フレキシャ・タングの剛性は、先端側の支配的なバネ構造で実現されているので、補助的なバネ構造は剛性への影響が小さくなるようにパラメータ及びその値を選択する。
【００２３】
本発明の第１の態様では、金属層を備えるフレキシャがロード・ビームとスライダの間に介在してスライダに対してループ・バネ構造を提供する。金属層は、先端側でロード・ビームに結合された第１の支持領域と支持端側でロード・ビームに結合された第２の支持領域を備え、第１の支持領域及び第２の支持領域からはそれぞれ第１のループ・バネ構造と第２のループ・バネ構造が延びてフレキシャ・タングを支持する。
【００２４】
ループ・バネ構造はそれぞれフレキシャ・タングの剛性に関するパラメータを備えている。たとえば、帯状のように形成されたアームの材質、経路長、厚さ、幅、経路の形状などをパラメータとして採用できる。このパラメータの中から適当なパラメータを一つあるいは複数選択してその値を決めることで、フレキシャ・タングの剛性を変化させることができる。
【００２５】
第２のループ・バネ構造は第１のループ・バネ構造より、フレキシャ・タングに対して小さい剛性を与えるようにパラメータ及びその値が選択されているので、フレキシャ・タングへの剛性は第１のループ・バネ構造で支配的に与えることができる。配線層は、ロード・ビームの支持端側からスライダに延びており、第１のループ・バネ構造は、先端側でロード・ビームに結合された第１の支持領域から延びているため、第１のループ・バネ構造はＤＣＰと第１の支持領域とを物理的に許容される範囲で接近させてピール剛性を大きくすることができる。
【００２６】
さらに、第１のループ・バネ構造に関するパラメータを選択してその値を変化させるとピール剛性は大きく維持したまま、ピッチ剛性及びロール剛性を小さく抑えた剛性を備えるフレキシャを得ることができる。１対のアームとは、ロード・ビームの中心線に対して対象に形成されたアームを意味する。アームが帯状のように形成されているということは、第１の支持領域又は第２の支持領域から分かれて細長く延びている部分を主体的に含んでいるアームの形状を意味し、部分的に拡幅された部分や狭窄な部分を備えていてもよい。
【００２７】
第１のループ・バネ構造及び第２のループ・バネ構造がフレキシャ・タングを支持する場合には相互に独立して支持してもよく、支持アームのような共通部分を設けて支持してもよい。第１の支持領域及び第２の支持領域は、全体がロード・ビームに結合されていてもよいが、それぞれ特定の固定点を設けて複数の位置や一つの位置で結合されていてもよい。
【００２８】
本態様においては、第１のループ・バネ構造が支配的に第２のループ・バネ構造が補助的にそれぞれフレキシャ・タングを支持しているが、第２のループ・バネ構造の目的は別にある。第２のループ・バネ構造は、サスペンション・アセンブリの組立工程において、第１の支持領域、第１の１対のループ・バネ構造、及びフレキシャ・タングの姿勢を維持して大量生産を可能にするために設けている。第２のループ・バネ構造がないと、組み立て作業の間これらを配線層だけで支持することになり、ロード・ビームへの取り付けが困難になる。配線層は、第２の支持領域では周知の方法で金属層の上に積層されている。
【００２９】
本発明の特定の態様においては、金属層の材質及びその厚さ、ループ・バネ構造の形状、幅、長さなどのパラメータを限定して好ましい剛性を得ることができる構造を提供するが、本発明の基本的な構造自体を採用することで、ピッチ剛性及びロール剛性を従来構造のサスペンション・アセンブリと同等にして、かつ、ピール剛性をそれより大きくしたサスペンション・アセンブリを実現できる。
【００３０】
相対的に大きな剛性を与える第１のバネ構造と小さな剛性を与える第２のバネ構造は、それぞれが与える剛性の割合として特定できる。本発明では、先端側で支持されるバネ構造がフレキシャ・タングに支配的に剛性を付与することで、配線層の影響を回避し、ピール剛性に関するパラメータを分離して望ましい剛性のサスペンション・アセンブリを得ることができる。剛性の支配率を割り振るためには、それぞれのバネ構造のパラメータの値に差を設ける。
【００３１】
本発明における他の態様のサスペンション・アセンブリは、フレキシャ・タングをスライダの取り付け位置の中心よりリーディング・エッジ寄りで支持する支持構造を備えている。その結果、ロード・アンロード方式の磁気ディスク装置に適用したときに、ロード時はスライダがヘッド側から先にディスク表面に向かって降りていき、アンロード時はリーディング・エッジ側から持ち上げられるためロード・アンロード時にスライダがディスク表面に接触するようなことがなくなる。スライダ取り付け位置の中心よりリーディング・エッジ寄りで支持する際、フレキシャ・タングのサイド・エッジを両端から支持してもリーディング・エッジを直接支持してもよい。
【００３２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図面全体をとおして同一構成要素には同一参照番号を付す。図４は、本発明の実施の形態に供する磁気ディスク装置５０の概略構成を示す平面図である。ハウジング５２は、上面に接合されるハウジング蓋（図示せず。）と共に密閉空間を形成し、内部にアクチュエータ・サスペンション・アセンブリ５４、磁気ディスク・スタック６６、ランプ６４、ロジックカード７１などを収納する。
【００３３】
磁気ディスク・スタック６６は、１枚又は複数枚のディスクがスピンドル軸６８の周りを一体となって回転できるようにスピンドル・ハブ（図示せず。）に積層して取り付けられ、それぞれの表面と裏面には記録面が形成されている。アクチュエータ・サスペンション・アセンブリ５４は、ピボット軸５８の周りで回動するアクチュエータ・アーム５６とサスペンション・アセンブリ６２を含む。アクチュエータ・アームの後方にはボイス・コイル・モータ６０が構成され、アクチュエータ・アーム５６をピボット駆動する。アクチュエータ・アーム５６、ピボット軸５８及びボイス・コイル・モータ６０は、ロータリー型アクチュエータを構成する。
【００３４】
アクチュエータ・アーム５６の先端には、サスペンション・アセンブリ６２が取り付けられている。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（共に図示せず。）で構成されている。フレキシャは、ヘッドが取り付けられたスライダを支持し、スライダは磁気ディスク・スタック６６の表面から気流による浮力を受けて一定の間隙を維持しながら浮上する。ヘッドはデータの読み書きの両方を行うものでも、いずれか一方だけを行うものでもよい。
【００３５】
ロード・ビームの先端には、タブ７０が形成されている。アクチュエータ・サスペンション・アセンブリ５４はディスクの回転を停止する前に、タブ７０をランプ６４の退避面を摺動させて、スライダを磁気ディスク表面から持ち上げながら退避させる。タブ７０、サスペンション・アセンブリ６２、及びアクチュエータ・アーム５６は、磁気ディスク・スタック６６のそれぞれの記録面に対応するように積層して設けられている。
【００３６】
磁気ディスク・スタック６６は矢印Ａの方向に回転し、アクチュエータ・サスペンション・アセンブリのピボット軸５８側又はロード・ビームの支持端側からタブ７０側又はロード・ビームの先端側に向かういわゆる順回転になっている。本実施の形態では、矢印Ｂの方向で示した逆回転の磁気ディスク装置に適したサスペンション・アセンブリも提供する。
【００３７】
図５は、磁気ディスク装置５０で使用するサスペンション・アセンブリ８０の概略を示す斜視図である。サスペンション・アセンブリ８０は、マウント・プレート８２、ロード・ビーム８４、ヒンジ８６、フレキシャ１００、配線層１１８で構成されているマルチ・ピース型といわれているものであるが、本発明のロード・ビームはこれに限定されるものではなく、３ピース形などの周知の他の形態のロード・ビームを採用することができる。サスペンション・アセンブリ８０はスエージ・スパッド９２がアクチュエータ・アーム５６の穴に嵌め込まれスエージ加工されて結合される。
【００３８】
図６は、図５に示したサスペンション・アセンブリ８０を拡大してロード・ビームの上からみた平面図（Ａ）及び下から見た平面図（Ｂ）である。図６（Ｂ）には、スポット溶接の位置を示す様々な溶接スポットが記載されている。各溶接スポットは、加圧下で電流を流したときに発生するジュール熱を利用して溶接される。溶接スポット１０２ａ〜１０２ｃの３つの溶接スポットはロード・ビームの中心線上に位置しており、溶接スポット１０２ａと１０２ｂとの間には、フレキシャ１００とロード・ビーム８４とを結合する場所は設けていない。
【００３９】
溶接スポット９２ａ〜９２ｄは、ヒンジ８６とロード・ビーム８４の溶接場所をそれぞれ示す。溶接スポット９６ａ〜９６ｇは、ヒンジ８６とマウント・プレート８２との溶接場所をそれぞれ示す。溶接スポット９４ａ〜９４ｃはそれぞれフレキシャ１００とヒンジ８６との結合場所を示す。
【００４０】
図７は、図６に示したフレキシャ１００の構造を示す図である。フレキシャ１００はフォトリソグラフィック・エッチング工程、蒸着工程などの微細加工技術を用いて積層構造として形成される。図７（Ａ）に複数の層が積層されて完成したフレキシャ１００を示し、フレキシャを構成する各層の構造を図７（Ｂ）〜図７（Ｅ）に示す。図７（Ａ）は、完成したフレキシャをディスク側からみた図であり、図７（Ｂ）〜図７（Ｅ）は、ディスク面に向かって積層されていく順番で描いている。
【００４１】
図７（Ｂ）は金属層９５の平面を示しており、材料として３００シリーズのステンレス鋼の中から、板厚が０．０２ｍｍのＳＵＳ３０４を選択した。本実施の形態に適用するステンレス鋼の板厚は、０．０１５ｍｍ以上０．０２５ｍｍ以内の範囲で選択することが望ましい。金属層９５は、打ち抜き（スタンピング）により所望の形状に形成してもよい。金属層９５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、銅又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。
【００４２】
金属層９５は、フレキシャ１００のバネ構造を形成するもので、本実施の形態では均一な厚さにしているが、金属層の厚さはバネ構造が与える剛性を決めるパラメータの一つであり、パラメータ値を決めるために部分的に厚さを変化させてもよい。厚さが部分的に変化する金属層は、周知のエッチング・プロセスにより容易に形成することができる。また、材質もパラメータの一つであり部分的に異なる材質を取り入れても良い。
【００４３】
図７（Ｂ）には、溶接スポット１０２ａ〜１０２ｂが示されているが、溶接スポット１０２ａと１０２ｂの位置及びほぼその間に存在している金属層９５の形状、厚さ、大きさなどは本発明の目的を達成するために特徴的に構成されており、大きいピール剛性を維持しつつ小さいピッチ剛性とローリング剛性とをもたらすことができる。
【００４４】
図７（Ｃ）には、金属層９５と銅層９８（図７（Ｄ）参照。）とを絶縁するためにポリイミドで形成された誘電体層９７が示されている。誘電体層９７は、その上にパターン化される銅層９８の経路に併せて金属層の上に積層される。銅層は、ヘッドに対して電気的信号の通路を提供し、誘電体層により金属層から絶縁される。本実施の形態では、誘電体層の厚さを０．０１ｍｍに選択しているが、０．００５ｍｍ〜０．０２０ｍｍの範囲で選択してもよい。なお、誘電体層９７の一部は、スライダを取り付ける際のスライダの姿勢制御のために使用される。
【００４５】
図７（Ｄ）には、スライダに取り付けられるヘッドに対する配線パターンである銅層９８が示されている。本実施の形態では、純粋な銅（ｐｕｒｅ  ｃｏｐｐｅｒ）を０．０１ｍｍの厚さになるようにパターン化しているが、銅層の厚さは０．００５ｍｍ〜０．０２０ｍｍの範囲で選択することができる。図７（Ｅ）は、カバー層９９で、銅層９８の表面を保護するために、その上にポリイミドの層を厚さ０．００３ｍｍ程度付着させる。誘電体層９７、銅層９８、及びカバー層９９は一体となって、配線層１１８を構成する。カバー層に代えて金メッキやその他の方法で表面を保護することもできる。
【００４６】
図８は、図７（Ａ）で示したフレキシャ１００を拡大した図である。フレキシャ１００の金属層９５は、先端側の溶接スポット又は固定点１０２ａと支持端側の溶接スポット又は固定点１０２ｂの２カ所でロード・ビーム（図示せず。）にスポット溶接されている。本明細書において、サスペンション・アセンブリのタブ７０側を先端側といい、アクチュエータ・アーム５６側を支持端側という（図４参照。）ことにする。固定点１０２ａと固定点１０２ｂとの間には、ロード・ビームに対する固定点を他に一切設けていないため、フレキシャ１００はその範囲でロード・ビームから拘束されずにジンバル運動をすることができる。
【００４７】
固定点１０２ａと１０２ｂとの間には、先端側の固定点１０２ａに近い位置にフレキシャ・タング１１２が配置されている。フレキシャ・タング１１２には、ほぼその中心にスライダが接着される。固定点１０２ａと１０２ｂとを結ぶ中心線上であってフレキシャ・タング１１２のほぼ中央には、ＤＣＰ１０５が定義されている。
【００４８】
金属層９５の一部を構成している先端側の支持領域１２０は固定点１０２ａでロード・ビームにスポット溶接され、固定点１０２ａの近辺の縁部からは、帯状の１対の主アーム１０４ａ及び１０４ｂが固定点１０２ａと１０２ｂを結ぶ中心線に対して対称的に支持端側に延びている。支持領域１２０は、ほぼその中心でスポット溶接されているが、複数の溶接スポットでロード・ビームに結合してもよい。
【００４９】
主アーム１０４ａ、１０４ｂは、中心線に対して垂直な部分、平行な部分、及び傾斜する部分を備え、フレキシャ・タング１１２の周囲を囲んで支持端側に延びており、位置１２５ａ、１２５ｂで副アーム１０６ａ、１０６ｂと一体となって支持アーム１０８ａ、１０８ｂを形成しフレキシャ・タング１１２のリーディング・エッジ１２３を支持する。ここでリーディング・エッジとは、フレキシャにスライダが取り付けられたときにヘッドが位置する側と反対側のフレキシャ・タングの端部をいい、一般には、スライダの空気軸受面に対して粘性気流が流入する側のことをいう。
【００５０】
フレキシャ・タング１１２のリーディング・エッジと反対側の端部をトレイリング・エッジという。本明細書においては、リーディング・エッジ及びトレイリング・エッジという用語は、フレキシャ・タングに取り付けられたスライダに対しても用いるものとする。さらに本明細書においては、フレキシャ・タングの縁のうち固定点１０２ａと１０２ｂとを結ぶ中心線に平行な両側部分をサイド・エッジということにする。
【００５１】
フレキシャ１００は、順回転の磁気ディスク装置に適応するものであり、磁気ディスクはフレキシャに対して支持端側から先端側に向かう矢印Ａで示す方向に回転する。ディスク表面に生じた粘性気流はスライダのリーディング・エッジ側から空気軸受面とディスク表面との間に入り込みトレイリング・エッジ側からでていくように流れて、スライダに浮力を与える。
【００５２】
金属層の一部を構成する支持領域１２２は、固定点１０２ｂでロード・ビームにスポット溶接され、固定点１０２ｂの近辺の端部から１対の副アーム１０６ａ、１０６ｂが先端側に向かって対称的に延びている。１対の副アームは、中心線に対してほぼ平行な部分とやや傾斜した部分を備え、位置１２５ａ、１２５ｂで主アーム１０４ａ、１０４ｂと一体になり、支持アーム１０８ａ、１０８ｂを通じてフレキシャ・タング１１２を支持する。支持領域１２２は全域をロード・ビームに結合してもよい。
【００５３】
主アームは、支持領域１２０から分かれた位置から位置１２５ａ、１２５ｂまでは幅が０．１ｍｍに形成されている。支持アーム１０８ａ、１０８ｂは、位置１２５ａ、１２５ｂに近い領域では０．０７５ｍｍに形成され、リーディング・エッジ１２３に近いところでは０．１ｍｍに形成されている。副アームは、支持領域１２２から分かれた位置から中心線に平行に延びている部分が幅０．１２５ｍｍで形成され、位置１２５ａ、１２５ｂに近いところでは、０．１ｍｍで形成されている。
【００５４】
主アーム、副アーム、及び支持アームの幅は０．０７５ｍｍから０．１５ｍｍの範囲で選択することが好ましい。下限は製造上の条件で定まり、上限は金属層の材質及び厚さを上述のように定めたときの好ましい幅として定めているが、材質及び厚さを変更したときにはこれと異なる範囲の幅を採用することもできる。
【００５５】
フレキシャ・タング１１２には、ポリイミドの領域１２４ａ〜１２４ｅが形成されている。ポリイミドの領域１２４ａ〜１２４ｅは、フレキシャ・タング１１２の上にスライダを接着剤で接着する際のスライダの姿勢制御を目的とするものであり、図７（Ｃ）の誘電体層の付着工程で金属層９５に付着される。
【００５６】
さらに、１対の対称的な配線層１１８ａ、１１８ｂが支持端側の支持領域１２２からフレキシャ・タングのトレイリング・エッジ側まで中心線に平行に延びている。配線層は、金属層の一部である支持領域１２２では金属層に積層されているが、支持領域１２２から分離したあとは、金属層の他の領域で積層されたりすることなくフレキシャ・タング近くの支持アーム１０８ａ、１０８ｂまで延びている。
【００５７】
フレキシャ・タング１１２のトレイリング・エッジ側には、配線層１１８ａ、１１８ｂを構成する銅層９８をスライダのトレイリング・エッジ側面に設けられたボンディング・パッドに接続する際、位置合わせとボンディングのための領域を提供するためのプラットフォーム１１４が形成されている。プラットフォーム１１４では、スライダの側面に設けられたボンディング・パッドと銅層９８とが半田ボールへのレーザ照射により電気的に接続される。
【００５８】
図９に図８のフレキシャ１００をロード・ビーム８４に取り付けたときの側面図を誇張的に示す。フレキシャ１００のフレキシャ・タング１１２には、ほぼ中央に収まるようにスライダ１５０が接着剤で接着される。本実施の形態ではスライダに、０．８５ｍｍ（長さ）×０．７ｍｍ（幅）×０．２３ｍｍ（厚さ）の大きさのものを採用しているが、１．２５ｍｍ（長さ）×１．０ｍｍ（幅）×０．３ｍｍといった他の大きさのスライダに適応するフレキシャも同じような構成で実現できる。
【００５９】
スライダのほぼ重心を通る垂線が通過する位置で、フレキシャ・タング１０４のスライダ取付面とは反対側の面と接触するように、ロード・ビーム８４にディンプル８５が形成されて、スライダのピボット運動の支点、すなわちＤＣＰをフレキシャ・タング１１２に与える。本実施の形態に係るディンプルは、ロード・ビームの表面からの高さが５０μｍになるように形成されているが、一般的には３０μｍ以上７０μｍ以下の範囲で選定することができる。ディンプルはロード・ビームに設けないでフレキシャに設けることもできる。
【００６０】
本実施の形態では、固定点１０２ａと１０２ｂとの間隔を、３．５５ｍｍにし、ＤＣＰ１０５と固定点１０２ａとの距離を１．２５ｍｍ以内に設定し、ＤＣＰと固定点１０２ｂまでの距離を２．３５ｍｍ以上に設定している。ＤＣＰと固定点１０２ｂとの距離は固定点１０２ａとＤＣＰとの距離の約１．８倍にしているともいえる。
【００６１】
ＤＣＰ１０５と固定点１０２ａとの距離は、金属層の材質及びその厚さを限定した本形態に係るフレキシャにおいて、ピール剛性を高くする上で意義がある数値である。当業者において明らかなように、固定点１０２ａの位置を基準にして距離を設定しているのは、支持領域１２０自体の剛性は大きいためにフレキシャ・タングに与える剛性からは無視できる一方、主アーム１０４ａ、１０４ｂが先端側の支持領域１２０から分かれる位置が、固定点１０２ａに近いからである。
【００６２】
副アームの経路長は主アームの経路長より約１．５倍長く設定している。ここで主アームの経路長とは、主アーム１０４ａ、１０４ｂが支持領域１２０から分かれた位置から支持アーム１０８ａ、１０８ｂを経由してフレキシャ・タングに到達するまで帯状のアームの中心に沿って測った長さであり、副アームの経路長とは、副アーム１０６ａ、１０６ｂが支持領域１２２から分かれた位置から支持アーム１０８ａ、１０８ｂを経由してフレキシャ・タングに到達するまで帯状のアームの中心に沿って測った長さであり、本明細書全体を通じて同じ意味で使用する。
【００６３】
本実施の形態には、支持アームを設けないで主アーム及び副アームが直接フレキシャ・タングを支持する構成も含む。この場合の経路長は、それぞれの支持領域から分かれた位置からフレキシャ・タングに到達するまでの帯状アームの中心に沿って測った長さとなる。
【００６４】
有限要素法（ＦＥＭ）で剛性を解析した結果、フレキシャ１００のピール剛性は８８．７９Ｎ／ｍ、ピッチ剛性は０．６６６μＮｍ／ｄｅｇ、ロール剛性は０．８５６μＮｍ／ｄｅｇとなった。図２で説明した従来構造のフレキシャ６のピール剛性は７０．８９Ｎ／ｍ、ピッチ剛性は１．５３０μＮｍ／ｄｅｇ、ロール剛性は１．３７０μＮｍ／ｄｅｇであり、フレキシャ１００はこれに比べてピール剛性が１２５％に上昇し、ピッチ剛性は４３．５％、ロール剛性が６２．５％にそれぞれ低下した。
【００６５】
ここでピッチ剛性（μＮｍ／ｄｅｇ）とは、ＤＣＰを中心にしてフレキシャ・タング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、ＤＣＰを中心にしてフレキシャ・タング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・タングをＤＣＰ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。ピッチ剛性、ロール剛性、及びピール剛性の測定は当業者ならば周知の方法で実施可能である。
【００６６】
ピッチ剛性及びロール剛性は、記録密度の増大及びトラッキング性能の向上のためできるだけ小さくすることが好ましい。しかし、図２に示すような形状のフレキシャでは、ピッチ剛性及びロール剛性を図８のフレキシャ１００と同じ程度まで下げるためにアーム８の幅を縮めていくと、同時にピール剛性が２５Ｎ／ｍまで低下してしまうので本発明の課題を実現することが困難であった。
【００６７】
本実施の形態において上記のような優れた特性を得ることができるのは、まず先端側の固定点１０２ａから延びる主アーム１０４ａ、１０４ｂと支持アーム１０８ａ、１０８ｂとにより形成されるループ・バネ構造がフレキシャ・タングに対して支配的に剛性を与えることができるからである。別の観点でいえば、副アーム１０６ａ、１０６ｂと支持アーム１０８ａ、１０８ｂとで形成するループ・バネ構造がフレキシャ・タングを補助的あるいは弱い剛性を付与するように支持しているからである。
【００６８】
この結果支配的なループ・バネ構造のパラメータ値を決定する上で、補助的なループ・バネ構造と配線層１１８ａ、１１８ｂとが与える剛性をそれほど考慮しないでもよい。よって、ＤＣＰから固定点１０２ａまでの距離を物理的な制約の範囲で適宜縮めることができるので、ピール剛性を大きくすることができる。本実施の形態では、金属層の材質及び厚さを一定にしているために、支配的なループ・バネ構造に残された剛性に関するパラメータとしては、帯状部分の経路長、経路の形状、幅がある。
【００６９】
これらのパラメータの値を変更していくと、ピール剛性にも影響はでるがその変化の割合はさほど大きくはないため、ピール剛性を大きく維持し、かつピッチ剛性とロール剛性を小さくするパラメータ値を比較的容易に決定することができる。これは、ピール剛性に関する主パラメータであるＤＣＰから先端側の支持領域までの距離を、ピッチ剛性及びロール剛性に関する支配的なループ・バネ構造のパラメータから分離して、剛性を両立させるパラメータ値を決定することができるフレキシャ構造を採用したからといえる。金属層の材質や厚さを変更することができればパラメータの種類が多くなり、より精密に剛性を制御することが可能になるが、これは製造コストと効果とのトレードオフといえる。
【００７０】
副アームによるループ・バネ構造がもたらす剛性の影響を主アームによるループ・バネ構造がもたらす影響に比べて小さくするためのパラメータ値を決定するために、支持領域１２０又は１２２から分かれたあとの主アーム又は副アームの幅に差を設けたり、経路長に差を設けたりしている。配線層は、支持領域１２２から分離してフレキシャ・タングで再び積層構造になるまで空間に配置されている領域の長さを長くすることにより、剛性への影響を小さくするように形成した。
【００７１】
つぎに、図１０に本実施の形態に係る他のフレキシャの例を示す。フレキシャ２００の材質、厚さ、積層構造、及び製作方法などはフレキシャ１００と同様なので説明を省略する。フレキシャ２００の金属層は、固定点２０２ａでロード・ビームにスポット溶接された先端側の支持領域２２０、固定点２０２ｂでロード・ビームにスポット溶接された支持端側の支持領域２２２、及びスライダを支持するフレキシャ・タング２１２を含む。本実施の形態に係るフレキシャ２００も磁気ディスクを矢印Ａの方向に回転させて使用する順回転の磁気ディスク装置に適応する。
【００７２】
先端側の支持領域２２０に設けられた固定点２０２ａの近辺からは、金属層が帯状の１対の主アーム２０４ａ、２０４ｂとして支持端側に延びている。本実施の形態では、フレキシャ・タング２１２のサイド・エッジ中央から１対のリミッタ２１０ａ、２１０ｂが中心線に対して垂直方向に延びており、かつ、中心線方向においてリーディング・エッジとスライダ取り付け位置の中心との間にあるサイド・エッジの両端からフレキシャ・タング２１２を支持するために、主アームは中心線に対して垂直方向に膨らんで大きなループ・バネ構造を形成するように経路を形成している。
【００７３】
主アームは位置２２５ａ、２２５ｂで副アーム２０６ａ、２０６ｂと合流して支持アーム２０８ａ、２０８ｂを形成する。支持アーム２０８ａ、２０８ｂは、フレキシャ・タング２１２のサイド・エッジを両側から支持する。支持端側の支持領域２２２に設けられた固定点２０２ｂの近辺からは、金属層が帯状の１対の副アーム２０６ａ、２０６ｂとして先端側に延びている。副アームは、中心線に対してほぼ平行に延びた後に膨らんで位置２２５ａ、２２５ｂで主アームと一体となり支持アーム２０８ａ、２０８ｂを経由してフレキシャ・タングを支持するループ・バネ構造を構成する。主アーム２０４ａ、２０４ｂの幅は支持領域２２０から分かれた部分から位置２２５ａ、２２５ｂまで０．１ｍｍとしている。また、副アーム２０６ａ、２０６ｂの幅は、支持領域２２２に近い部分を０．１２５ｍｍとし、位置２２５ａ、２２５ｂに近い部分を０．０７５ｍｍにしている。
【００７４】
支持端側の領域２２２から分かれて位置２２５ａ、２２５ｂに到達するまでの副アームの経路長を長くし、かつ、配線構造２１８ａ、２１８ｂが支持領域２２２から分離して再度フレキシャ・タング２１２に積層するまでの長さを長くすることで、それらがフレキシャの剛性に対して寄与する程度を少なくしている。本実施の形態では、副アームの経路長を主アームの経路長の約１．２倍にし、ＤＣＰと固定点２０２ｂとの距離を固定点２０２ａとＤＣＰの距離の約２．０倍にしている。
【００７５】
フレキシャ・タング２１２には、金属層によりリミッタ２１０ａ、２１０ｂが形成されている。リミッタは、フレキシャがロード・ビームに取り付けられたときにロード・ビームの開口部に係合し、スライダをランプに退避させたときに外部からの衝撃でフレキシャが大きく撓んで、スライダが他のスライダやランプに衝突するような挙動を制限する機能を果たす。リミッタはフレキシャ２００の金属層として形成された後に折り曲げ加工により成形される。
【００７６】
フレキシャ・タング２１２には、ポリイミドの領域２２４ａ〜２２４ｅが形成され、その上に２点鎖線２０７で示したスライダ支持領域にスライダを接着剤で接着する。フレキシャ・タング２１２のトレイリング・エッジ側には、プラットフォーム２１４が形成されている。本実施の形態に係るフレキシャ２００は、ピール剛性が６７Ｎ／ｍ、ピッチ剛性が０．６８μＮｍ／ｄｅｇ、ロール剛性が０．７７μＮｍ／ｄｅｇとなった。図２で説明した従来構造のフレキシャ６に対してフレキシャ２００は、ピール剛性が同等であるにもかかわらず、ピッチ剛性は４４％、ロール剛性が５６％にそれぞれ低下している。
【００７７】
フレキシャ２００において従来のフレキシャに比べてピール剛性を高くし、ピッチ剛性及びロール剛性を低くすることができたのは、フレキシャの金属層がフレキシャ１００と同質の特徴的な形状を備えているためである。フレキシャ・タングを支持するために、先端側の固定点２０２ａで支持される剛性上の支配的なループ・バネ構造と、支持端側の固定点２０２ｂで支持される剛性上の補助的なループ・バネ構造を導入し、補助的なループ・バネ構造と配線層２１８ａ、２１８ｂとがフレキシャ・タングの剛性に与える影響を十分に小さくし、ＤＣＰ２０５と固定点２０２ａを物理的な制約の範囲内で短くしていることによる。
【００７８】
つぎに、図１１に本実施の形態に係る他のフレキシャの例を示す。フレキシャ３００の材質、厚さ、積層構造、及び製作方法などは、フレキシャ１００と同様なので省略する。フレキシャ３００の金属層は、固定点３０２ａでロード・ビームにスポット溶接された先端側の支持領域３２０、固定点３０２ｂでロード・ビームにスポット溶接された支持端側の支持領域３２２、及びスライダを支持するフレキシャ・タング３１２を含む。
【００７９】
先端側の支持領域３２０の縁部から金属層が帯状の１対の主アーム３０４ａ、３０４ｂとして一旦先端側に傾斜して延び、屈曲して支持端側に延びている。位置３２５ａ、３２５ｂで副アーム３０６ａ、３０６ｂと一体になり、支持アーム３０８ａ、３０８ｂを形成している。本実施の形態に係るフレキシャは、図４の矢印Ｂの方向で示した逆回転で使用する磁気ディスク装置に適応するためフレキシャ・タング３１２のリーディング・エッジ３２３を先端側に配置し、さらに固定点３０２ａに極端に近接させている。
【００８０】
従って、ピッチ剛性及びロール剛性を低くするために、主アーム３０４ａ、３０４ｂは位置３２５ａ、３２５ｂまで延びる際比較的長い経路長を確保するために、やや複雑な経路をたどっている。支持アーム３０８ａ、３０８ｂは、フレキシャ・タング３１２のリーディング・エッジ近辺でサイド・エッジを両側から支持する。
【００８１】
フレキシャ・タング３１２のサイド・エッジ中央付近からは、１対のリミッタ３１０ａ、３１０ｂが固定点３０２ａと３０２ｂとを通る中心線に対してほぼ垂直方向に延びている。支持端側の支持領域３２２に設けられた固定点３０２ｂの近辺からは、金属層が帯状の１対の副アーム３０６ａ、３０６ｂとして中心線にほぼ平行に先端側に延びている。副アームは、中心線に対してほぼ平行な経路の後にリミッタ３１０ａ、３１０ｂと干渉しないようにやや膨らんだ経路をたどり、位置３２５ａ、３２５ｂで主アームと一体になって支持アーム３０８ａ、３０８ｂを形成する。本実施の形態において主アームの幅は支持領域３２０から分かれた部分から位置３２５ａ、３２５ｂまで０．０７５ｍｍとしている。また、副アームの幅は、支持領域３２２に近い部分を０．１２５ｍｍとし、位置３２５ａ、３２５ｂに近い部分を０．０７５ｍｍにしている。
【００８２】
フレキシャ・タング３１２の上には、ポリイミドの領域３２４ａ〜３２４ｃを形成し、その上にスライダ（図示せず。）を載せてフレキシャ・タングに接着剤で接着する。フレキシャ・タング３１２のトレイリング・エッジ側には、プラットフォーム３１４が形成され、配線構造３１８ａ、３１８ｂの支持構造とボンディングのための領域を提供している。副アームの経路長は主アームの経路長の約１．８倍にして、ＤＣＰと固定点３０２ｂとの距離を固定点３０２ａとＤＣＰ３０５との距離の約２．６倍の長さにしている。
【００８３】
フレキシャ３００は、ピール剛性が１００．７９Ｎ／ｍ、ピッチ剛性が０．６６６μＮｍ／ｄｅｇ、ロール剛性が０．７４４μＮｍ／ｄｅｇである。図２で説明した従来構造のフレキシャ６に比べてフレキシャ３００は、ピール剛性が１４２％に上昇し、ピッチ剛性は４３％、ロール剛性が５４％にそれぞれ低下している。
【００８４】
フレキシャ３００は、金属層がフレキシャ１００及びフレキシャ２００と同質の特徴的な形状を備えて効果的な剛性を創り出している。ＤＣＰ３０５と先端側の固定点３０２ａとの距離を、支持端側の固定点３０２ｂに対する距離より短くして、主アームと支持アームで構成するループ・バネ構造でフレキシャ・タングに対して主体的に剛性を与えている。
【００８５】
その結果、フレキシャ・タングが固定点３０２ａの近辺で支持される逆回転の磁気ディスク装置に適応するフレキシャに対しても、ピール剛性を維持し、かつ、主アームのループ・バネ構造に影響するパラメータである主アームの経路長、経路の形状及び幅をピッチ剛性及びピール剛性を低減するように適宜選択して、良好な特性を実現することができた。
【００８６】
図８、図１０、図１１に例示して支配的なループ・バネ構造と補助的なループ・バネ構造の二つのバネ・構造でフレキシャ・タングを支持する本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明においては、主アームを含むループ・バネ構造が先端側から支配的にフレキシャ・タングに剛性を与えるために、剛性に関するパラメータを分離して決定することができる。ピールに関するパラメータは主として、ＤＣＰと先端側の固定点との距離であり、ピッチ剛性とロール剛性のパラメータは主として、金属層の厚さ、帯状部分の幅、材質、アームの経路長などである。
【００８７】
本実施の形態では、材質と厚さを上述のように固定しているため、経路長、幅、経路の形状等のパラメータを調整することができる。所与の材質と厚さのもとでは、副アームの経路長を主アームの経路長より長くし、好ましくは１．２倍以上、さらに好ましくは１．５倍以上にする。
【００８８】
また、ＤＣＰから支持端側の固定点までの距離を先端側の固定点からＤＣＰまでの距離の１．５倍以上にし、さらに好ましくは１．８倍以上にする。距離の上限はサスペンション・アセンブリの全体寸法や、製造上の条件などで定めてよい。
【００８９】
本実施の形態として示したフレキシャ１００、２００、３００それぞれの支配的なループ・バネ構造と補助的なループ・バネ構造がフレキシャ・タングに付与する剛性の割合を有限要素法で計算すると、フレキシャ１００ではほぼ７０％対３０％となり、フレキシャ２００ではほぼ６０％対４０％となり、フレキシャ３００ではほぼ９０％対１０％となった。
【００９０】
本発明の好適な範囲としては、２つのループ・バネ構造がフレキシャ・タングに与える剛性のうち補助的なループ・バネ構造が保有する全体の剛性に対する割合（支配率）を４０％以下にし、さらに好適には３０％以下にし、さらに一層好適には１０％以下にするとよい。剛性の支配率を評価する代表特性としてピッチ剛性又はロール剛性のいずれか又は双方を選択することができる。支配率は副アームと主アームの両方で支持している場合の剛性を測定し、つぎにフレキシャ・タングを支持している主アーム又は副アームのいずれか一方のループを切断して剛性を測定して、それぞれの結果を比較することで求めることができる。
【００９１】
副アームは剛性への支配率は小さく、適切な３つの剛性を創り出すのに必須の要素ではないが、フレキシャの大量生産を実現する上では必須の構成要素である。副アームには、フレキシャとロード・ビームの組立工程でフレキシャ全体を安定した形状に維持して作業性を向上させる機能がある。副アームを除去してしまうと、主アーム、支持アーム、及びフレキシャ・タングからなる部分は、誘電体層、銅層、及びカバー層だけで支持端側の支持領域に連なることになり、ロード・ビームとの組立が困難だからである。
【００９２】
本実施の形態では、主アームと副アームが合流して一体となって支持アームを形成して支持アームがフレキシャ・タングのリーディング・エッジ又はサイド・エッジを支持している。しかし、本発明の思想には、支持アームを構成しないで主アーム及び副アームがそれぞれ独立した状態で対称的にフレキシャ・タングを支持する形態を含む。
【００９３】
つぎに、本発明の実施の形態において支持アームがフレキシャ・タングを支持する構造について説明する。図８、図１０、図１１で説明したフレキシャ・タングはスライダの取り付け位置の中心よりリーディング・エッジ側で支持されている。リーディング・エッジ側とは、フレキシャ・タングのリーディング・エッジ自体とスライダ取り付け位置の中心とリーディング・エッジの間に存在するフレキシャ・タングのサイド・エッジの両方を意味する。
【００９４】
フレキシャ・タングの支持点をリーディング・エッジ側に設けると、スライダをランプに退避させ（アンロード）、また復帰させる（ロード）ときのロード・アンロードに伴うスライダの上下動に対してフレキシャが適切な挙動を示す。リーディング・エッジはスライダの空気軸受面が空気軸受の粘性気流を最初に受ける側であり、アンロード、すなわちスライダをディスク面からランプに退避させるときは、スライダがロード・ビームの負圧を受けてディスクに接触しないようにする必要がある。
【００９５】
本実施の形態のようにリーディング・エッジ側でフレキシャ・タングを支持すると、アンロード時にトレイリング・エッジ側に比べてリーディング・エッジ側に持ち上げの力がより強く作用するため、スライダがディスクに接触しにくくなる。また、ロード時、すなわち、スライダを回転している磁気ディスクの表面上に戻すときは、トレイリング・エッジ側から降ろしていくと、スライダが気流から適切に浮力を受けてディスクに接触しないように浮上動作に移行することができる。
【００９６】
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これらの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使用することができることはいうまでもないことである。
【００９７】
【発明の効果】
本発明により追従性、耐衝撃性、及びロード・アンロード動作に優れたサスペンション・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、ピール剛性を大きくし、かつピッチ剛性とロール剛性を小さくしたサスペンション・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、これらのサスペンション・アセンブリを用いた回転円板形記憶装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁気ディスク装置に使用する従来のサスペンション・アセンブリの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示したフレキシャの平面図である。
【図３】図１のフレキシャ・タングを側面からみた図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置の概略構成を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るサスペンション・アセンブリの概略を示す斜視図である。
【図６】図５で示したサスペンション・アセンブリを上及び下からみた平面図である。
【図７】図５で示したサスペンション・アセンブリのフレキシャの構成を示す図である。
【図８】図７（Ａ）で示したフレキシャを拡大した図である。
【図９】図５で示したサスペンション・アセンブリの一部を側面からみた図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る他のフレキシャを示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係るさらに他のフレキシャを示す図である。
【符号の説明】
５０  磁気ディスク装置
５２  ハウジング
５４  アクチュエータ・サスペンション・アセンブリ
５６  アクチュエータ・アーム
５８  ピボット軸
６０  ボイル・コイル・モータ
６２  サスペンション・アセンブリ
６４  ランプ
６６  磁気ディスク・スタック
６８  スピンドル軸
７０  タブ
８０  サスペンション・アセンブリ
８２  マウント・プレート
８４  ロード・ビーム
８５  ディンプル
８６  ヒンジ
９２  スエージ・スパッド
９５  金属層
９７  誘電体層
９８  銅層
９９  カバー層
１００、２００，３００  フレキシャ
１０２ａ、１０２ｂ、２０２ａ、２０２ｂ、３０２ａ、３０２ｂ  溶接スポット（固定点）
１０４ａ、１０４ｂ、２０４ａ、２０４ｂ、３０４ａ、３０４ｂ  主アーム
１０５、２０５、３０５  ＤＣＰ（ディンプル・コンタクト・ポイント）
１０６ａ、１０６ｂ、２０６ａ、２０６ｂ、３０６ａ、３０６ｂ  副アーム
１０８ａ、１０８ｂ、２０８ａ、２０８ｂ、３０８ａ、３０８ｂ  支持アーム
１１２、２１２、３１２  フレキシャ・タング
１１４、２１４、３１４  プラットフォーム
１１８ａ、１１８ｂ、２１８ａ、２１８ｂ、３１８ａ、３１８ｂ  配線層
１２０、１２２、２２０、２２２、３２０、３２２  支持領域
１２３、２２３、３２３  リーディング・エッジ
２１０ａ、２１０ｂ、３１０ａ、３１０ｂ  リミッタ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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