(57)【要約】    【課題】  スライダ用パッドとリード用パッドのハンダ・ボール接続において、優れた接続性能を備えるヘッド／スライダ支持構造を提供する。    【解決手段】  スライダ１０３とリード線２３０とをハンダ・ボール２３３をリフローして接続するヘッド／スライダ支持構造において、スライダ用パッド１０４とリード線２３０の先端部との接続距離２３７を短くすることによりハンダ接続の性能を向上させる。リード線は、スライダ用パッドの前方で傾斜している。【選択図】      図７
2005251262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライダ支持部と、
底面が前記スライダ支持部に固定され、ヘッドと該ヘッドに接続されたスライダ用パッドを備えるヘッド／スライダと、
前記スライダ用パッドにハンダ・ボール接続が可能なリード線とを有し、
前記リード線の先端部を含む平面と前記スライダ用パッドを含む平面とが前記ハンダ・ボールを配置する面において９０度未満の交差角で交差するヘッド／スライダ支持構造。
【請求項２】
前記交差角が７０度〜８０度である請求項１記載のヘッド／スライダ支持構造。
【請求項３】
前記ヘッド／スライダ支持構造が金属層と前記リード線を形成する導体層と前記金属層と前記導体層を絶縁する誘電体層との積層構造を含む配線一体型フレキシャ・アセンブリであり、前記リード線の先端部が前記誘電体層から分離して前記交差角を形成する請求項１記載のヘッド／スライダ支持構造。
【請求項４】
前記ヘッド／スライダ支持構造が金属層と前記リード線を形成する導体層と前記金属層と前記導体層を絶縁する誘電体層との積層構造を含む配線一体型フレキシャ・アセンブリであり、前記リード線の先端部と前記誘電体層が一体となって前記金属層から分離して前記交差角を形成する請求項１記載のヘッド／スライダ支持構造。
【請求項５】
前記ヘッド／スライダ支持構造が金属層と前記リード線を形成する導体層と前記金属層と前記導体層を絶縁する誘電体層との積層構造を含む配線一体型フレキシャ・アセンブリであり、前記金属層と前記誘電体層と前記導体層とが一体となって傾斜して前記交差角を形成する請求項１記載のヘッド／スライダ支持構造。
【請求項６】
前記スライダ用パッドの前方に前記金属層で形成したプラットフォームを有し、前記プラットフォームの上に積層した前記誘電体層が前記プラットフォームの端部を超えて前記スライダ用パッドに向かって延びている請求項５記載のヘッド／スライダ支持構造。
【請求項７】
前記誘電体層の上に積層した前記導体層が前記誘電体層の端部を超えて前記スライダ用パッドに向かって延びている請求項６記載のヘッド／スライダ支持構造。
【請求項８】
回転円板形記録媒体と、
アクチュエータ・アセンブリと、
前記アクチュエータ・アセンブリに結合されたヘッド／スライダ支持構造とを備え、該ヘッド／スライダ支持構造が請求項１〜請求項７のいずれかに記載したヘッド／スライダ支持構造である回転円板形記憶装置。
【請求項９】
前記スライダ用パッドを前記スライダの支持端側の側面に形成した請求項８記載の回転円板形記憶装置。
【請求項１０】
スライダ支持部と、
底面が前記スライダ支持部に固定され、ヘッドと該ヘッドに接続されたスライダ用パッドを備えるヘッド／スライダと、
前記スライダ用パッドにハンダ・ボール接続が可能なリード線とを有し、
前記リード線の先端部を含む平面と前記スライダ用パッドとが前記ハンダ・ボールを配置する面において９０度を超える交差角で交差するヘッド／スライダ支持構造。
【請求項１１】
前記交差角が１００度〜１２０度の範囲にある請求項１０記載のヘッド／スライダ支持構造。
【請求項１２】
前記ヘッド／スライダ支持構造が金属層と前記リード線を形成する導体層と前記金属層と前記導体層を絶縁する誘電体層との積層構造を含む配線一体型フレキシャ・アセンブリであり、前記リード線の先端部が前記誘電体層から分離して前記交差角を形成する請求項１０記載のヘッド／スライダ支持構造。
【請求項１３】
前記ヘッド／スライダ支持構造が金属層と前記リード線を形成する導体層と前記金属層と前記導体層を絶縁する誘電体層との積層構造を含む配線一体型フレキシャ・アセンブリであり、前記リード線の先端部と前記誘電体層が一体となって前記金属層から分離して前記交差角を形成する請求項１０記載のヘッド／スライダ支持構造。
【請求項１４】
回転円板形記録媒体と、
アクチュエータ・アセンブリと、
前記アクチュエータ・アセンブリに結合されたヘッド／スライダ支持構造とを備え、該ヘッド／スライダ支持構造が請求項１０〜請求項１３のいずれかに記載したヘッド／スライダ支持構造である回転円板形記憶装置。
【請求項１５】
スライダ支持部と、
底面が前記スライダ支持部に固定され、ヘッドと該ヘッドに接続されたスライダ用パッドを備えるヘッド／スライダと、
前記スライダ用パッドにハンダ・ボール接続が可能なリード線を有し、
前記リード線の先端部を含む平面が前記スライダ用パッドと直角に交差するヘッド／スライダ支持構造。
【請求項１６】
前記ヘッド／スライダ支持構造が金属層と前記リード線を形成する導体層と前記金属層と前記導体層を絶縁する誘電体層との積層構造を含む配線一体型フレキシャ・アセンブリであり、前記スライダ用パッドの前方に位置する金属層を含む平面が前記スライダ支持部を構成する金属層を含む平面に対して変位している請求項１５記載のヘッド／スライダ支持構造。
【請求項１７】
前記スライダ用パッドの前方に前記金属層で形成したプラットフォームを有し、前記プラットフォームの上に積層した前記誘電体層が前記プラットフォームの端部を超えて前記スライダ用パッドに向かって延びている請求項１５記載のヘッド／スライダ支持構造。
【請求項１８】
前記誘電体層の上に積層した前記導体層が前記誘電体層の端部を超えて前記スライダ用パッドに向かって延びている請求項１７記載のヘッド／スライダ支持構造。
【請求項１９】
回転円板形記録媒体と、
アクチュエータ・アセンブリと、
前記アクチュエータ・アセンブリに結合されたヘッド／スライダ支持構造とを備え、該ヘッド／スライダ支持構造が請求項１５〜請求項１８のいずれかに記載したヘッド／スライダ支持構造である回転円板形記憶装置。
【請求項２０】
前記スライダ用パッドを前記スライダの支持端側の側面に形成した請求項１９記載の回転円板形記憶装置。
【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、光磁気ディスク装置等のスライダに設けたヘッドと回路基板に接続するリード線をハンダ接続する技術に関し、さらに詳細には、ハンダ・ボールを使ったスライダ用パッドとリード線との接続の確実性を向上する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置は、磁気的信号と電気的信号を変換するヘッドが磁気ディスクに対してデータの書き込み又は読み取りを行っている。ヘッドとスライダとでヘッド／スライダを構成し、ヘッド／スライダをサスペンション・アセンブリという支持構造が支持する。ヘッド／スライダはデータの読み取り又は書き込みを行う際、ピッチ・アンド・ロール運動又はジンバル運動というトラック追従動作をしながら高速回転する磁気ディスク上を浮上する。
【０００３】
回路基板には磁気ディスク装置の制御及びデータ転送を行う半導体チップを実装しており、ヘッドと磁気ディスク装置の回路基板とはリード線で電気的に接続する必要がある。近年、記録密度の向上と共にヘッドの制御特性に対する要求が厳しくなり、リード線の重量や配置等がヘッドの位置制御に与える影響を無視できない状況になってきた。その結果、フレキシャに配線を接着したり配線パターンを形成したりして、配線がフレキシャのジンバル特性に与えるバラツキを軽減する配線一体型フレキシャ・アセンブリを採用する傾向にある。配線一体型フレキシャ・アセンブリでは、ヘッドに接続したスライダ用パッドとリード線の端部を電気的に接続する必要がある。一つの接続方法として特許文献１が示すような超音波接着法がある。この方法は、スライダ用パッドにリード線の端部を載せゴールド・ボールにボンディング・ツールで振動を与えながら接続するというものである。近年、磁気ディスク装置の小型化が進みスライダも小型化してジンバル運動もより繊細になってきたため、リード線の接続時にスライダやリード線にできるだけストレスを与えない必要が生じてきている。また、超音波接着法では、接着の過程で発生した静電気が放電してスライダやヘッドを破壊する恐れがあり、より小型化したヘッド／スライダの接着法としては限界が指摘されている。
【０００４】
ヘッド／スライダとリード線を接続する他の方法として、接続部に対して非接触で接続できるハンダ・ボール接着法が存在する。特許文献２は、ハンダ・ボール接着法に関する技術を開示する。同文献の図４及び図５は、スライダに設けたボンディング・パッドとリード用パッドが直角になるように配置し、両パッドに接触するように球形のハンダ・ボールを仮固定した後に、レーザ光でハンダをリフローしてハンダ接続する方法を示している。また、特許文献３は同じくハンダ・ボール接続に関し、同文献の図４及び図５、さらにその説明において、ヘッド用パッドとリード用パッドの角度が９０度になることを明記している。
【０００５】
特許文献４では、同文献の発明に対する従来技術を同文献の図５で説明している。同文献には図５に関する説明において、スライダを取り付ける前には、スライダを搭載するフレキシャ・タングとサポート層とは同一レベルになっていると記載している。さらに、短絡故障の可能性をなくすために誘電体層を銅トレースよりスライダ側に延ばす必要があり、結果として、スライダをフレキシャ・タングに取り付け、さらに、銅トレースとトランスデューサ・パッドとをハンダ・ボール又はゴールド・ボールで接続する間、誘電体層をスライダの下部で誘電体層の厚さ分だけ押し下げなければならないと記載している。
【特許文献１】特開平１１−９６７１０号公報
【特許文献２】特開２００２−２５１７０５号公報
【特許文献３】特開２００３−１２３２１７号公報
【特許文献４】米国特許５８９６２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１は、リード用パッドとスライダ用パッドとをハンダ・ボール接続するときの状態を説明する図である。図１（Ａ）は、フレキシャの支持構造を構成する金属層１９ａ、１９ｂと、金属層１９ａ、１９ｂの上に積層した誘電体層１７ａ、１７ｂと、リード線を構成するように誘電体層１７ｂの上に積層した銅層２１を示している。誘電体層１７ａの上にはスライダ１１を取り付け、スライダ１１には図示しないヘッドに接続したスライダ用パッド１３を設けている。スライダ１１を支持する金属層１９ａはフレキシャ・タングといい、図示しないロード・ビームに形成したディンプルを支点にしてジンバル運動を行う。
【０００７】
スライダ用パッド１３の前面には、リード線２１がスライダ１１に対して空間２５を残した位置まで延びており、リード線２１の先端部にはリード用パッド２９を形成している。スライダ用パッド１３とリード用パッド２９に接触するように球形のハンダ・ボール１５を仮固定して矢印Ａ方向からレーザ光を照射するとハンダ・ボール１５は溶解し、その後レーザ光の照射を停止して放置・冷却すると図１（Ｂ）に示すハンダ・フィレット２７が形成され、両パッドを電気的に接続することができる。ハンダ・ボール接続では、ハンダ・ボール１５をリフローする際、溶解したハンダが一方のパッドに強く引き付けられてハンダ・フィレット２７が他方のパッドに接続していなかったり、ハンダ・フィレット２７とパッドとの接続面積が足りなかったり、接続強度が足りなかったり、隣のパッドと短絡してしまったりというような接続不良が発生することがある。
【０００８】
接続不良の対策を検討していく過程で、適切なハンダ・ボール接続を行うにはパッドのハンダ濡れ性を改善したりハンダの材質を改良したりすること等に加えて、スライダ用パッド１３とリード用パッド２９との間の接続距離２３を短くすることが有効な方法であることがわかってきた。接続距離２３はリード用パッド２９の先端部とスライダ用パッド１３の端部との最短距離である。接続距離２３を短縮するには、リード線２１をスライダ１１にさらに近づけることにより空間２５を狭くして水平方向の距離を短縮する方法があるが、スライダ１１を誘電体層１７ａに固定するときの位置公差を確保しなければならない点で限界がある。
【０００９】
次に両パッド間の垂直方向の距離を短縮しようとすると、特許文献２又は特許文献３においても示しているように、フレキシャは従来から、スライダ用パッド１３を含む面とリード用パッド２９を含む面とが直角に交差するように構成していたのでそれを変更する必要性が生じてくる。直角に交差させていた理由は、一般的にハンダ・ボール接続を採用している配線一体型フレキシャ構造では、リード用パッド２９を支持する金属層１９ｂとスライダ１１を支持する金属層１９ａとは同一工程で同一材料を使って同一平面として形成しており、特別な理由がない限り平面構造を維持してきた点にあると思われる。
【００１０】
さらに、フレキシャは、繊細なジンバル運動を行う構造体であるため、金属層１９ａ、１９ｂに変位部を設けたり、屈曲部を設けたりして動作特性が変化することを避けてきた点にあると思われる。さらに、特許文献２に示すようにハンダ接続の際、スライダ用パッドとリード用パッドとが鉛直方向に対してそれぞれ４５度ずつ開くように接続装置にセットするとハンダ・ボールの供給作業や固定作業を円滑にできて都合がよいという点にあったと思われる。よって、これまで、スライダ用パッド１３を含む面とリード用パッド２９を含む面との接続距離は、図１に示す構造のように決まっていた。
【００１１】
特許文献４の図５では、サポート層がトランスデューサ・パッド側に傾斜している状態を示しているが、傾斜の量はせいぜい誘電体層の厚さ分だけなので、実質的にはトランスデューサ・パッドの延長面と銅トレースの延長面は直角に公差しているといえる。よって、接続距離２３は、スライダ１１の側面に設けたスライダ用パッド１３の底部とスライダ１１の底面との距離Ｂ、及びリード線２１とスライダ１１の間に設けた空間２５の広さで決まってくる。上述のとおり空間２５を狭くするには限界があり、また、ハンダ・ボール接続による金属層１９ａとスライダ用パッド１３との短絡を防止する上で距離Ｂも所定の長さが必要である。
【００１２】
そこで本発明の目的は、スライダ用パッドとリード用パッドのハンダ・ボール接続において、優れた接続性能を備えるヘッド／スライダ支持構造を提供することにある。さらに本発明の目的は、優れた接続性能を備えるヘッド／スライダ支持構造を備えた回転円板形記憶装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の原理は、スライダとリード線とをハンダ・ボール接続するヘッド／スライダ支持構造において、スライダ用パッドの端部とリード線の先端部との接続距離を短くすることによりハンダ接続の性能を向上させる点にある。
【００１４】
本発明の第１の態様は、スライダ支持部と、底面が前記スライダ支持部に固定され、ヘッドと該ヘッドに接続されたスライダ用パッドを備えるヘッド／スライダと、前記スライダ用パッドにハンダ・ボール接続が可能なリード線とを有し、前記リード線の先端部を含む平面と前記スライダ用パッドを含む平面とが前記ハンダ・ボールを配置する面において９０度未満の交差角で交差するヘッド／スライダ支持構造を提供する。
【００１５】
リード線の先端部を含む平面とスライダ用パッドを含む平面とを、ハンダ・ボールを配置する面において９０度未満の交差角で交差させることにより、両者の接続距離を短縮し、ハンダ・ボールをリフローしたときに確実に接続させることができる。交差角は７０度〜８０度にすると、ハンダ・ボールの大きさと接続距離の関係が好適になる。リード線の先端部は、スライダ用パッドと電気的に接続する部位であり、適宜ハンダ・ボールを固定するパッドを形成してもよい。
【００１６】
ハンダ・ボール接続は、高密度記録に適応するヘッド／スライダ支持構造として採用される配線一体型フレキシャ・アセンブリに適用するとヘッドに静電破壊を生じたり、構造体に余分なストレスを与えたりしないために効果的である。配線一体型フレキシャ・アセンブリは、金属層とリード線を形成する導体層と金属層と導体層を絶縁する誘電体層との積層構造を含んでおり、リード線の先端部を誘電体層から分離して折り曲げ交差角を形成することができる。さらに、リード線の先端部と誘電体層を一体として金属層から分離して折り曲げて交差角を形成したり、金属層と誘電体層と導体層とを一体として傾斜させて交差角を形成することができる。さらには、リード線の先端部の下に位置する金属層及び誘電体層又はそのいずれか一方を他の部分より厚く積層して、リード線の先端部が傾斜するようにしてもよい。
【００１７】
スライダ用パッドの前方に設けた金属層のプラットフォームの上に積層した誘電体層が、プラットフォームの端部を超えて前記スライダ用パッドに向かって延びていることにより、ハンダ・ボール接続をしたときに導体層と金属層が短絡することを防止できる。さらに、導体層が誘電体層の端部を超えてスライダ用パッドに向かって延びていることにより、レーザ光を照射したときに誘電体層が焼損することを防止できる。
【００１８】
本発明の第２の態様は、スライダ支持部と、底面が前記スライダ支持部に固定され、ヘッドと該ヘッドに接続されたスライダ用パッドを備えるヘッド／スライダと、前記スライダ用パッドにハンダ・ボール接続が可能なリード線とを有し、前記リード線の先端部を含む平面と前記スライダ用パッドとが前記ハンダ・ボールを配置する面において９０度を超える交差角で交差するヘッド／スライダ支持構造を提供する。
【００１９】
第２の態様では、リード線がスライダ用パッドに対して第一の態様とは異なる方向に傾斜することにより接続距離を短縮している。交差角は９０度を超える角度であればよいが、好ましくは、１００度〜１２０度の範囲である。
【００２０】
本発明の第３の態様は、スライダ支持部と、底面が前記スライダ支持部に固定され、ヘッドと該ヘッドに接続されたスライダ用パッドを備えるヘッド／スライダと、前記スライダ用パッドにハンダ・ボール接続が可能なリード線を有し、前記リード線の先端部を含む平面が前記スライダ用パッドと直角に交差するヘッド／スライダ支持構造を提供する。
【００２１】
第３の態様では、リード線はスライダ用パッドに対して直角に向いているが、リード線を含む平面はスライダ用パッドと交差しているため、従来の接続構造よりも接続距離を短くすることができる。第一の態様〜第三の態様はいずれも磁気ディスク装置、光磁気ディスク装置等の回転円板形記憶装置に適用することができる。また、回転円板形記憶装置の回転方向は正回転だけでなく逆回転であってもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、スライダ用パッドとリード用パッドのハンダ・ボール接続において優れた接続性能を備えるヘッド／スライダ支持構造を提供することができた。さらに本発明により、優れた接続性能を備えるヘッド／スライダ支持構造を備えた回転円板形記憶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】
【００２３】
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ことにする。図２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。ベース５２はカバー（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・ヘッド・サスペンション・アセンブリ５４、磁気ディスク６６、ランプ６４、及び半導体素子７１などを収納する。
【００２４】
磁気ディスク６６は、スピンドル軸６８の周りを下部に設けたスピンドル・モータ（図示せず。）で回転するようにスピンドル・ハブ（図示せず。）に固定しており、少なくとも一面には磁性層を形成している。磁気ディスク６６は、２枚以上を積層することもできる。磁気ディスク６６が回転する方向がアクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリ５４との関係で、矢印Ａの場合を正回転といい、矢印Ｂの場合を逆回転という。正回転と逆回転の相違は、主としてスライダにおけるヘッドの位置に現れるが、本発明は正回転及び逆回転のいずれの磁気ディスク装置に適用することもできる。
【００２５】
アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリ５４は、アクチュエータ・アセンブリ５７とヘッド・サスペンション・アセンブリ６２でピボット軸５８を中心に回動可能なように構成している。アクチュエータ・アセンブリ５７は、ヘッド・サスペンション・アセンブリ６２を取り付けるアクチュエータ・アーム５６と、ボイス・コイル（図示せず。）を保持するコイル・サポート５９と、アクチュエータ・アーム５６とコイル・サポート５９の連絡部分に当たるピボット・ハウジングで構成している。ボイス・コイルと共にボイス・コイル・モータを構成するために、ボイス・コイル・ヨーク６０をベースに設け、ボイス・コイル・ヨーク６０の裏側には永久磁石であるボイス・コイル・マグネット（図示せず。）を取り付けている。
【００２６】
ヘッド・サスペンション・アセンブリ６２は、後に詳細を説明するロード・ビームとフレキシャ（共に図示せず。）で構成する。ロード・ビームの先端には、マージ・リップ７０を形成し、磁気ディスク６６が回転を停止する前に、マージ・リップ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６６の表面上から退避させるいわゆるロード・アンロード方式を実現する。ただし本発明は、ロード・アンロード方式への適用に限定するものではなく、コンタクト・スタート・ストップ方式に適用することも可能である。マージ・リップ７０、ヘッド・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６６の記録面に対応するように積層構造として形成する。アクチュエータ・アセンブリ５７には中継端子７３を設け、一端をヘッドに接続した配線トレース（図示せず。）と、一端を半導体素子７１に接続したフレキシブル・プリント回路基板７４との接続を行う。
【００２７】
図３は、本発明の実施の形態に係るヘッド・サスペンション・アセンブリ６２の構成を説明する斜視図である。ヘッド・サスペンション・アセンブリ６２は、マウント・プレート７９、２ピースのロード・ビーム７５ａ、７５ｂ、ヒンジ７７、及びフレキシャ・アセンブリ１００で構成している。フレキシャ・アセンブリ１００は、後に説明するように配線一体型の構造を採用しており配線トレース１０５を有する。フレキシャ・アセンブリ１００のフレキシャ・タング（図示せず。）には、磁気ディスク６６と向き合う面側にヘッド／スライダ１０３を取り付ける。
【００２８】
フレキシャ・アセンブリ１００は、スポット溶接又は接着剤でロード・ビーム７５ａ、７５ｂ、ヒンジ７７に固定し、さらにマウント・プレート７９、ロード・ビーム７５ａ、７５ｂ、及びヒンジ７７も、スポット溶接又は接着剤で一体になるように固定する。マウント・プレート７９をスエージ加工してヘッド・サスペンション・アセンブリ６２をアクチュエータ・アーム５６に固定する。ロード・ビーム７５ａ、７５ｂはアクチュエータ・アセンブリ５７と共に回動してヘッド／スライダ１０３を所定のトラックまで運ぶと共に、ヘッド／スライダ１０３を磁気ディスク６６の表面に押しつける押付荷重を供給する。ヘッド／スライダ１０３は、空気軸受面が空気流から受ける浮力である正圧とロード・ビーム７５による押付荷重のバランスのもとで回転する磁気ディスク６６の表面から一定の距離を維持して浮上する。
【００２９】
配線層トレース１０５は、一端がスライダ用パッド（図示せず。）に接続され、他端が中継端子７３に接続されている。配線一体型フレキシャ・アセンブリは一般に、ヘッド／スライダを支持しかつジンバル運動を行う構造体としての金属層と、配線トレースを構成する導体層と、金属層と導体層とを絶縁する誘電体層を積層し、導体層の上に腐食防止のために適宜カバー層を設けたりメッキ処理を施したりする。このような積層構造を備える配線一体型フレキシャ・アセンブリには、製造方法の相違により、アディティブ・タイプ、サブトラクティブ・タイプ、及びフレキシブル基板タイプの３つのタイプがある。
【００３０】
アディティブ・タイプは、フォトリソグラフィ技術を用いて各層を順番に積み上げていく方法である。サブトラクティブ・タイプは、金属層、誘電体層、導体層、及びカバー層等であらかじめ形成したシートをエッチングして所定の構造を形成する方法である。フレキシブル基板タイプは、誘電体層、導体層、及びカバー層で所定の形状に形成したフレキシブル・プリント回路基板を金属層の上に貼り付ける方法である。本実施の形態に係るフレキシャ・アセンブリ１００はアディティブ・タイプであるが、本発明はいずれのタイプの配線一体型フレキシャ・アセンブリに適用することもできる。さらに本発明は、配線一体型フレキシャ・アセンブリへの適用に限定するものではなく、スライダ用パッドとリード用パッドをハンダ・ボール接続するあらゆるタイプのフレキシャ・アセンブリに適用することができる。
【００３１】
図４及び図５は、配線一体型フレキシャ・アセンブリ１００の構造を説明するための図である。図４は、図３に示したフレキシャ・アセンブリ１００を拡大してロード・ビームの上から見た平面図（Ａ）及び下から見た平面図（Ｂ）である。図４（Ｂ）には、フレキシャ・アセンブリを組み立てるためのスポット溶接の位置を示す様々な溶接スポットを示している。図４（Ｂ）は、ヘッド／スライダ１０３の取り付け場所であるフレキシャ・タング１０１を示している。フレキシャ・アセンブリ１００はロード・ビーム７５ａに対して、溶接スポット１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃの３カ所で固定しており、フレキシャ・タング１０１は、ジンバル運動を可能にするためにロード・ビーム７５ａに固定していない。
【００３２】
図５は、図４に示した配線一体型フレキシャ・アセンブリ１００の積層構造を示す図である。フレキシャ・アセンブリ１００は、上述のとおりフォトリソグラフィック・エッチング工程、蒸着工程などの半導体加工技術を用いて形成する。図５（Ａ）には、複数の層を積層して完成したフレキシャ・アセンブリ１００を示し、フレキシャ・アセンブリ１００を構成する各層の構造を図５（Ｂ）〜図５（Ｅ）に示す。図５（Ａ）は、完成したフレキシャ・アセンブリ１００を磁気ディスク６６側から見た図であり、ヘッド／スライダ１０３は図の簡略化のために省略してある。図５（Ｂ）〜図５（Ｅ）は、磁気ディスク表面に向かって積層していく順番で描いている。
【００３３】
図５（Ｂ）は金属層１１１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を選定している。また、金属層１１１の材料はステンレス鋼に限定するものではなく、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。金属層１１１は、フレキシャ・タング１０１及びプラットフォーム２１４を含む。
【００３４】
図５（Ｃ）は、金属層１１１と導体層１１５（図７（Ｄ）参照。）とを絶縁するためにポリイミドで形成した誘電体層１１３の平面を示す。誘電体層１１３は、導体層１１５のパターンに合わせた形状で金属層１１１の上に積層する。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。なお、誘電体層１１３の一部はフレキシャ・タング１０１の上にも積層している。
【００３５】
図５（Ｄ）は、ヘッドに対する配線パターンである導体層１１５を示している。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積層してパターン化している。導体層の材料は、銅に限定するものではなく、アルミニウムや銀等の他の材料であってもよい。図５（Ｅ）は、導体層１１５の表面を保護するためのカバー層１１７のパターンを示しており、厚さ０．００３ｍｍ程度のポリイミドの層を導体層１１５の上に付着させている。誘電体層１１３、導体層１１５、及びカバー層１１７は一体となって、配線トレース１０５を構成する。金属層１１１、誘電体層１１３、導体層１１５、及びカバー層１１７の各厚さは例示であって、本発明の範囲をこれらに限定するものではない。
【００３６】
図６は、図５に示したフレキシャ・アセンブリ１００の先端部を拡大した図である。本明細書において、ヘッド・サスペンション・アセンブリ６２のマージ・リップ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ことにする（図２参照）。フレキシャ・アセンブリ１００の先端側の溶接スポット１１２ａと支持端側の溶接スポット１１２ｂとの間には、金属層１１１の一部であるフレキシャ・タング１０１を形成している。フレキシャ・タング１０１には、溶接スポット１１２ａと１１２ｂとを結ぶ中心線上であってフレキシャ・タング１０１のほぼ中央に、ディンプル・コンタクト・ポイント（以下、ＤＣＰという。）２０５を定義している。ＤＣＰ２０５は、フレキシャ・タングが裏側（紙面の裏側に相当する。）でロード・ビーム７５ａに形成したディンプルと接触して、ジンバル運動の支点を構成する。さらに、フレキシャ・タング１０１の表側（紙面の手前に相当する。）には、接着剤でヘッド・スライダ１０３を取り付ける。
【００３７】
先端側の支持領域２２０は、金属層１１１の一部であり溶接スポット１１２ａでロード・ビーム７５ａにスポット溶接する。溶接スポット１１２ａの近辺の縁部からは、帯状の一対の主アーム２０４が溶接スポット１１２ａと１１２ｂを結ぶ中心線に対して対称に支持端側に延びている。主アーム２０４は、フレキシャ・タング１０１の周囲を囲んで支持端側に延びており、一対の位置２２５で副アーム２０６と一体となって、一対の支持アーム２０８を形成しフレキシャ・タング１０１のリーディング・エッジ２２３を支持する。主アーム２０４、副アーム２０６、支持アーム２０８はすべて金属層１１１の一部である。
【００３８】
ここでリーディング・エッジ２２３とは、フレキシャ・タング１０１にヘッド／スライダ１０３を取り付けたときにヘッドが位置する側と反対側のフレキシャ・タングの端部をいう。フレキシャ・タング１０１のリーディング・エッジに対して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・タングに取り付けたヘッド／スライダ１０３に対しても用いるものとする。
【００３９】
本実施の形態に係るフレキシャ・アセンブリ１００は、順回転の磁気ディスク装置に適応するものであり、図２において磁気ディスク６６はフレキシャ・タング１０１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。磁気ディスク表面に生じた粘性気流はヘッド／スライダ１０３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・エッジ側から出ていくように流れて、ヘッド／スライダ１０３に浮力を与える。
【００４０】
金属層１１１の一部である支持領域２２２は、溶接スポット１１２ｂでロード・ビーム７５ａにスポット溶接する。溶接スポット１１２ｂの近辺から１対の副アーム２０６が先端側に向かって対称に延びている。フレキシャ・タング１０１には、誘電体層１１３の一部である複数のポリイミドの島状領域２２４が付着している。島状領域２２４は、フレキシャ・タング１０１の上にヘッド／スライダ１０３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５（Ｃ）の誘電体１１３層又はカバー層１１７の付着工程で金属層１０１に積層している。さらに、一対の配線トレース１０５が支持端側の支持領域２２２からフレキシャ・タング１０１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。配線トレース１０５は、支持領域２２２では金属層１１１に付着しているが、支持領域２２２から分離したあとは、金属層１１１の他の領域に付着することなくフレキシャ・タング１０１近くの支持アーム２０８まで延びている。
【００４１】
一対の配線トレース１０５は、導体層が各２本ずつに分かれており全体で４本のリード線を含んでいる。フレキシャ・タング１０１のトレイリング・エッジ側には、リード線をヘッド／スライダ１０３のトレイリング・エッジ側の側面に設けたスライダ用パッドに接続する際、リード線の端部をスライダ用パッドに位置合わせするためのプラットフォーム２１４を形成している。プラットフォーム２１４は金属層１１１の一部であり、誘電体層１１３及び導体層１１５と共にフレキシャ・タング１０１を含む平面に対して１０度〜２０度スライダ１０３が取り付く方向に傾斜している。
【００４２】
図７は、ヘッド／スライダとリード線の接続構造の実施形態を説明するための側面図である。リード線２３０は配線トレース１０５の構成要素であり、導体層１１５の一部でもある。図７の接続構造は、図６のフレキシャ・タング１０１にヘッド／スライダ１０３を搭載した状態でのＸ−Ｘ断面の一部を示している。フレキシャ・タング１０１は、ポリイミドの島状領域２２４を介在してスライダ１０３の底面１３５を固定している。ヘッド／スライダ１０３のトレイリング・エッジ側の側面１３１と空気軸受面１３３が形成するコーナーには、ヘッド１０２を形成している。ヘッド１０２は記録及び再生又はそのいずれか一方の機能を備えている。
【００４３】
ヘッド／スライダの側面１３１には、ヘッド１０２に接続したスライダ用パッド１０４を設けている。スライダ用パッド１０４は、リード線２３０の数に合わせてスライダの側面１３１に並べて形成している。スライダ用パッド１０４は、ヘッド／スライダの底面１３５より空気軸受面１３３寄りに形成して、ハンダ・ボール接続によりスライダ用パッド１０４がスライダ１０３の本体と短絡するのを防止する。金属層１１１は、ヘッド／スライダの側面１３１を含む平面と交差する位置の近辺でスライダ用パッド１０４側に折れ曲がっており、金属層１１１の一部であるプラットフォーム２１４、その上に付着している誘電体層１１３、さらに、誘電体層１１３の上に付着しているリード線２３０が一体となって傾斜している。折れ曲がる位置は、本実施の形態に限定するものではなく後に述べるように接続距離２３７を形成できればいかなる位置で曲げてもよい。また、折れ曲がった構造はプレス加工で形成することができる。プラットフォーム２１４とフレキシャ・タング１０１との間には、ヘッド／スライダ１０３とリード線２３０との相互の位置関係の寸法公差を確保するために開口部２２７を設けている。
【００４４】
リード線２３０の下部に位置する誘電体層１１３は、プラットフォーム２１４の端部２１５よりさらにスライダ用パッド１０４に接近するように開口部２２７の中を延びている。リード線２３０は、誘電体層１１３の端部１１４よりさらにスライダ用パッド１０４に接近するように開口部２２７の中を延びている。誘電体層１１３をプラットフォームの端部２１５より延ばしているのは、ハンダ・ボール接続により、リード線２３０とプラットフォーム２１４との間が短絡することを防止するためである。また、誘電体層１１３の端部１１４よりリード線２３０を延ばしているのは、ハンダ・ボール２３３をリフローするためのレーザ光を照射したときに、誘電体層１１３が焼損することを防ぐためである。
【００４５】
リード線２３０の先端部には、特許文献３に示すような周知のハンダ・ボール保持構造を有するリード用パッド２３５を形成している。リード用パッド２３５はその形状に係わらずリード線に設けたハンダ・ボール接続の位置という意味である。ヘッド／スライダ１０３は、側面１３１がフレキシャ・タング１０１のトレイリング・エッジ２３１より開口部２２７寄りに位置するようにフレキシャ・タング１０１に固定し、ハンダ・ボール２３３のリフロー時にフレキシャ・タング１０１がスライダ用パッド１０４又はリード用パッド２３５と短絡することを防止する。リード用パッド２３５とスライダ用パッド１０４との間にハンダ・ボール２３３を仮固定してレーザ光線でリフローすることにより両パッドを接続することができる。フレキシャ・アセンブリ１００は、スライダ用パッド１０４を含む平面と、リード線２３０を含む平面との交差角が９０度未満になるように構成して、接続距離２３７を図１で説明した接続距離２３に比べて短くすることができ、ハンダ・ボール接続の品質及び歩留まりを向上することができる。交差角は好ましくは７０度〜８０度の範囲であり、交差角の下限は使用するハンダ・ボール２３３の大きさで決まる。
【００４６】
図８は、ヘッド／スライダとリード線の接続構造の他の実施の形態を説明するための側面図である。図８（Ａ）の接続構造は、ヘッド／スライダの側面１３１を含む平面と交差する位置の近辺でリード線２３０だけが誘電体層１３１から分離してスライダ用パッド１０４側に折れ曲がり、接続距離２３７を形成している。このような構造は、アディティブ・タイプの配線一体型フレキシャ・アセンブリ及びサブトラクティブ・タイプの配線一体型フレキシャ・アセンブリのいずれにおいてもプレス加工で形成することができる。
【００４７】
図８（Ｂ）の接続構造は、金属層１１１、誘電体層１１３、及び導体層１１５が、ヘッド／スライダの側面１３１を含む平面と交差する位置の近辺で図の上方に変位し接続距離２３９を形成している。この構成においては、リード線２３０を含む平面がスライダ用パッド１０４と交差し、接続距離２３９は図１で示した接続距離２３より短くなっている。変位の量は、リード線２３０を含む平面が、スライダ用パッド１０４の下側側面１０６より上側になるように設定する。リード線２３０を含む平面がスライダ用パッド１０４の下側側面１０６より上側になるように構成するには、金属層１１１の上に誘電体層１１３を厚く積層したり、導体層１１５を積層したりしてもよい。
【００４８】
図９は、ヘッド／スライダとリード線の接続構造の他の実施の形態を説明するための側面図である。図９の接続構造は、リード線２３０の先端部を含む平面とスライダ用パッド１０４が９０度を超える交差角で交差し、接続距離２４１を形成している。接続距離２４１は図１に示した接続距離２３より短くなっている。図９では、リード線２３０が誘電体層１１３から分離して上方に折れ曲がっているが、リード線２３０と誘電体層１１３とを一体にして折れ曲げてもよい。誘電体層１１３はプラットフォーム２１４の端部２１５を超えてスライダ用パッド１０４側に延びており、リード線２３０は誘電体層の端部１１４を超えてスライダ用パッド１０４側に延びている。交差角は、ハンダ・ボールの径、接続距離、ヘッド／スライダ構造、及びハンダ・ボール固定の作業性等で変化するが本実施の形態では、１００度〜１２０度の範囲に設定している。
【００４９】
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】
【００５０】
【図１】リード用パッドとヘッド用パッドとをハンダ・ボール接続するときの状態を説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るヘッド・サスペンション・アセンブリの構成を説明する図である。
【図４】フレキシャ・アセンブリ１００の構造を説明するための図である。
【図５】フレキシャ・アセンブリ１００の構造を説明するための図である。
【図６】図５（Ａ）に示したフレキシャ・アセンブリ１００を拡大した図である。
【図７】ヘッド／スライダとリード線の接続構造の実施形態を説明するための側面図である。
【図８】ヘッド／スライダとリード線の接続構造の他の実施形態を説明するための側面図である。
【図９】ヘッド／スライダとリード線の接続構造の他の実施形態を説明するための側面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１１  スライダ
１３  スライダ用パッド
１５  ハンダ・ボール
１７  誘電体層
１９  金属層
２１  銅層（リード線）
２３  接続距離
２５  間隔
２７  ハンダ・フィレット
２９  リード用パッド
５０  磁気ディスク装置
５２  ベース
５４  アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリ
５６  アクチュエータ・アーム
５７  アクチュエータ・アセンブリ
５８  ピボット軸
５９  コイル・サポート
６０  ボイル・コイル・ヨーク
６２  ヘッド・サスペンション・アセンブリ
６４  ランプ
６６  磁気ディスク
６８  スピンドル軸
７０  マージ・リップ
７１  半導体素子
７３  中継端子
７４  フレキシブル・プリント回路基板
７５  ロード・ビーム
７７  ヒンジ
７９  マウント・プレート
１００  フレキシャ・アセンブリ
１０１  フレキシャ・タング
１０２  ヘッド
１０３  ヘッド／スライダ
１０４  スライダ用パッド
１０５  配線トレース
１１１  金属層
１１２  溶接スポット
１１３  誘電体層
１１５  導体層
１１７  カバー層
１３１  スライダの側面
１３３  空気軸受面
１３５  スライダの底面
２０４  主アーム
２０６  副アーム
２２３  リーディング・エッジ
２２７  開口部
２３０  リード線
２３１  トレイリング・エッジ
２３３  ハンダ・ボール
２３５  リード用パッド
２３７、２３９、２４１  接続距離
【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】
2005251262.tif 000008
【図７】
2005251262.tif 000009
【図８】
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【図９】
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