(57)【要約】      （修正有）【課題】スライダのフライングハイト調整とスライダの位置合わせのための微細な進路調整の両方が可能なヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）とその製造方法を提供する。【解決手段】ＨＧＡ３は、スライダ２０３’と、スライダ２０３’を装着するサスペンション２１３’と、スライダ２０３’とサスペンション２１３’の間に配置されるフライングハイト調整のための少なくとも一つの薄膜又はセラミックの圧電素子を具備する。ＨＧＡ３はさらに、スライダの水平位置を調整するピンチタイプマイクロアクチュエータ又は金属フレームタイプマイクロアクチュエータを具備する。【選択図】図３
2005346909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライダと、
前記スライダを装着するサスペンションと、
前記スライダのフライングハイトを調整するためのフライングハイト調整装置と、
を具備することを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２】
前記フライングハイト調整装置は少なくとも一つの圧電素子の薄膜又はセラミックの圧電素子を具備することを特徴とする請求項１に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項３】
前記フライングハイト調整装置は前記スライダと前記サスペンションの間に配置されることを特徴とする請求項１に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項４】
前記ヘッドジンバルアセンブリはさらに、前記スライダの水平位置を調整するマイクロアクチュエータを具備することを特徴とする請求項１に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項５】
前記マイクロアクチュエータはピンチタイプマイクロアクチュエータ又は金属フレームタイプマイクロアクチュエータであることを特徴とする請求項４に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項６】
前記マイクロアクチュエータは、少なくとも一つの圧電素子の薄膜又はセラミックの圧電素子を具備することを特徴とする請求項４に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項７】
前記マイクロアクチュエータはさらに前記圧電素子を支持するための支持ベースを具備することを特徴とする請求項６に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項８】
前記フライングハイト調整装置は、前記サスペンションと前記支持ベースとの間に位置することを特徴とする請求項７に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項９】
前記フライングハイト調整装置は前記支持ベースと前記スライダとの間に位置することを特徴とする請求項７に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１０】
前記支持ベースは底面板と、上面板と、前記底面板と前記上面板とに物理的に結合する誘導ビームとを具備することを特徴とする請求項７に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１１】
前記支持ベースは２個の側面ビームと、前記２個の側面ビームと結合する底面ビームからなるフレームであることを特徴とする請求項７に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１２】
前記フライングハイト調整装置はその上に形成された複数の接着パッドを具備することを特徴とする請求項１に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１３】
前記サスペンションは、前記フライングハイト調整装置上の前記接着パッドに対応して複数の接着パッドを具備し、前記フライングハイト調整装置は、前記フライングハイト調整装置の前記接着パッドと前記サスペンションの前記接着パッドとを電気的に結合することにより前記サスペンションと電気的に接続されることを特徴とする請求項１２に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１４】
前記フライングハイト調整装置の前記接着パッドは前記サスペンションの前記接着パッドとワイヤボンディングにより電気的に接続されることを特徴とする請求項１３に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１５】
スライダとフライングハイト調整装置とサスペンションとを形成するステップと、
前記スライダと前記サスペンションとの間に前記フライングハイト調整装置を配置するステップと、
前記フライングハイト調整装置を前記スライダと前記サスペンションに結合させるステップと、
を具備することを特徴とするヘッドジンバルアセンブリの製造方法。
【請求項１６】
前記フライングハイト調整装置は、圧電素子の薄膜又はセラミックの圧電素子により作られることを特徴とする請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記方法はさらに、前記スライダの水平位置を調整するマイクロアクチュエータを形成するステップを具備することを特徴とする請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記マイクロアクチュエータを形成するステップは、
少なくとも１つの圧電素子を形成するステップと、
支持ベースを形成するステップと、
前記支持ベースに少なくとも１つの圧電素子を接着するステップと、
を具備することを特徴とする請求項１７に記載の製造方法。
【請求項１９】
支持ベースを形成するステップは、底面板を形成するステップと、上面板を形成するステップと、前記底面板と前記上面板とに物理的に結合する誘導ビームとを形成するステップを具備することを特徴とする請求項１８に記載の製造方法。
【請求項２０】
前記支持ベースを形成するステップは、２個の側面ビーム形成するステップと、前記２個の側面ビームと結合する底面ビームとを形成するステップを具備することを特徴とする請求項１８に記載の製造方法。
【請求項２１】
前記フライングハイト調整装置を形成するステップは、その上に複数の接着パッドを形成するステップを具備することを特徴とする請求項１５に記載の製造方法。
【請求項２２】
前記サスペンションを形成するステップは、前記フライングハイト調整装置上の前記接着パッドに対応して前記サスペンション上に複数の接着パッドを形成するステップを具備することを特徴とする請求項２１に記載の製造方法。
【請求項２３】
前記フライングハイト調整装置と前記サスペンションとを結合させるステップは、前記フライングハイト調整装置の前記接着パッドと前記サスペンションの前記接着パッドとを電気的に結合するステップを具備することを特徴とする請求項２２に記載の製造方法。
【請求項２４】
前記フライングハイト調整装置の前記接着パッドと前記サスペンションの前記接着パッドとを電気的に結合するステップはワイヤボンディングにより実行されることを特徴とする請求項２１に記載の製造方法。
【請求項２５】
スライダと、
前記スライダのフライングハイトを調整するためのフライングハイト調整装置と、
サスペンションと、
を具備するヘッドジンバルアセンブリと、
前記ヘッドジンバルアセンブリと結合するドライブアームと、
ディスクと、
前記ディスクを回転させるためのスピンドルモータと、
を具備するディスクドライブユニット。
【請求項２６】
前記フライングハイト調整装置は、少なくとも一つの圧電素子の薄膜又はセラミックの圧電素子を具備することを特徴とする請求項２５に記載のディスクドライブユニット。
【請求項２７】
前記フライングハイト調整装置は、前記スライダと前記サスペンションとの間に配置されることを特徴とする請求項２５に記載のディスクドライブユニット。
【請求項２８】
前記ヘッドジンバルアセンブリはさらに、前記スライダの水平位置を調整するマイクロアクチュエータを具備することを特徴とする請求項２５に記載のディスクドライブユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクドライブユニット及びその製造方法に関し、とりわけ、ヘッドジンバルアセンブリ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスクドライブは、データを記憶させるための磁気媒体として用いられる情報記憶装置である。図１ａ及び１ｂを参照すると、従来技術における典型的なディスクドライブは磁気ディスク１０１及びその上にスライダ２０３を取り付けたヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ、付番せず）を動かすドライブアーム１０４を具備する。ディスク１０１は、ディスク１０１を回転させるスピンドルモータ１０２に装着され、ドライブアーム１０４の動作を制御するためにボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１０７が装備され、これにより、ディスク１０１からデータを読み込むためあるいはディスク１０１にデータを書き込むためディスク１０１の表面を横切ってトラックからトラックへ動くスライダ２０３の動作を制御する。
【０００３】
しかしながら、ＶＣＭによるスライダ２０３の移動に伴う特有の許容誤差（動的な遊び）のために、スライダ２０３は精密な位置合わせのための進路調整を達成することができない。
【０００４】
上述の問題を解決するために、スライダ２０３の移動を修正するために圧電（ＰＺＴ）マイクロアクチュエータがここで用いられる。すなわち、ＰＺＴマイクロアクチュエータは、ＶＣＭ１０７とドライブアーム１０４の許容誤差を非常に小さな規模で補正するためにスライダ２０３の動作を修正する。これにより小さなトラック幅が可能となりディスクドライブユニットの「インチ当たりのトラック数」（ＴＰＩ）を５０％増加させる（表面記憶密度も増加させる）。
【０００５】
図１ｄを参照すると、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２０５は、各々の側に２個のＰＺＴ（不図示）を有するセラミックのビームを具備するセラミックのＵ字型フレーム２９７を具備する。図１ｃと１ｄを参照すると、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２０５は物理的にサスペンション２１３と結合しており、セラミックのビーム２０７の一方の側にサスペンションのプリントパターン２１０にマイクロアクチュエータ２０５を結合させるための３個のコネクションボール（ゴールドボールボンディング、又はソルダボールボンディング、ＧＢＢ又はＳＢＢ）がある。加えて、スライダ２０３をサスペンション２１３と電気的に結合させるために４個のメタルボール２０８（ＧＢＢ又はＳＢＢ）がある。図２は、スライダ２０３をマイクロアクチュエータ２０５に挿入する詳細工程を示している。スライダ２０３は、スライダ２０３の動きがドライブアーム１０４から独立したものとなるように、エポキシの点２１２にて２点２０６で２本のセラミックのビーム２０７と接着されている。
【０００６】
サスペンションのプリントパターン２１０を通じて電源が供給されると、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２０５は伸張又は収縮し、Ｕ字型フレーム２９７を変形させることでスライダ２０３をディスク１０１上に動かす。このようにして微細な進路調整を行うことができる。
【０００７】
しかし、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２０５はヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）２７７の位置合わせのための進路調整に用いることができるだけで、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）２７７のフライングハイト調整（ＦＨ調整）に用いることができない。よく知られている通り、フライングハイトはディスクドライブの非常に重要なパラメータである。すなわち、フライングハイトが高すぎると、スライダ２０３のディスク１０１からのデータの読み出し又はディスク１０１へのデータの書き込みに影響を与える。逆に、フライングハイトが低すぎると、スライダ２０３はディスク１０１に引っかき傷をつけそれによりスライダ２０３及び／又はディスク１０１に損傷を与える。今日のディスクドライブ業界において、ディスクドライブの容量が急速に増大するにつれて、ディスクドライブのトラックピッチとトラック幅がますます狭くなり、従ってスライダ２０３のフライングハイトもますます低くなり、ＨＧＡにおけるフライングハイトの微細な調整はますます重要になってきている。それ故に、フライングハイトの調整と位置合わせための微細な進路調整の両方が可能なヘッドジンバルアセンブリとディスクドライブとその製造方法を提供する必要があり、それにより、ディスク１０１からのデータの読み込み又はディスク１０１へのデータの書き込みをスライダ２０３が首尾よく行うことができる。
【発明の開示】
【０００８】
本発明の主な特徴は、フライングハイトの調整が可能なヘッドジンバルアセンブリとディスクドライブとその製造方法を提供することである。
【０００９】
本発明の他の特徴は、フライングハイトの調整と位置合わせための微細な進路調整の両方が可能なヘッドジンバルアセンブリとディスクドライブとその製造方法を提供することである。
【００１０】
上記の特徴を達成するために、ヘッドジンバルアセンブリは、スライダと、前記スライダを装着するサスペンションと、前記スライダのフライングハイトを調整するためのフライングハイト調整装置とを具備する。本発明において、前記フライングハイト調整装置は少なくとも一つの圧電素子の薄膜又はセラミックの圧電素子を具備する。前記フライングハイト調整装置は前記スライダと前記サスペンションの間に配置される。本発明の一実施の形態において、ヘッドジンバルアセンブリはさらに、前記スライダの水平位置を調整するマイクロアクチュエータを具備する。前記マイクロアクチュエータにはピンチタイプマイクロアクチュエータ又は金属フレームタイプマイクロアクチュエータとがある。本発明において、前記マイクロアクチュエータは、少なくとも一つの圧電素子の薄膜又はセラミックの圧電素子を具備する。
【００１１】
本発明の一実施の形態において、前記マイクロアクチュエータはさらに前記圧電素子を支持するための支持ベースを具備する。前記フライングハイト調整装置は、前記サスペンションと前記支持ベースとの間に位置する。他の実施の形態においては、前記フライングハイト調整装置は前記支持ベースと前記スライダとの間に位置する。前記支持ベースは底面板と、上面板と、前記底面板と前記上面板とに物理的に結合する誘導ビーム（ｌｅａｄｉｎｇ  ｂｅａｍ）とを具備する。本発明の一実施の形態として、前記支持ベースは２個の側面ビームと、前記２個の側面ビームと結合する底面ビームからなるフレームとしてもよい。
【００１２】
一実施の形態において、前記フライングハイト調整装置はその上に形成された複数の接着パッドを具備する。前記フライングハイト調整装置上の接着パッドに対応して、前記サスペンションは複数の接着パッドを具備する。前記フライングハイト調整装置の接着パッドと前記サスペンションの接着パッドとを電気的に結合することにより前記フライングハイト調整装置は前記サスペンションと電気的に接続される。一実施の形態において、前記フライングハイト調整装置の接着パッドは前記サスペンションの接着パッドとワイヤボンディングにより電気的に接続される。
【００１３】
ヘッドジンバルアセンブリの製造方法は、スライダとフライングハイト調整装置とサスペンションとを形成するステップと、前記スライダと前記サスペンションとの間に前記フライングハイト調整装置を配置するステップと、前記フライングハイト調整装置を前記スライダと前記サスペンションに結合させるステップとを具備する。本発明において、前記フライングハイト調整装置は、圧電素子の薄膜又はセラミックの圧電素子により作られる。本方法はさらに、前記スライダの水平位置を調整するマイクロアクチュエータを形成するステップを具備する。前記マイクロアクチュエータを形成するステップは、少なくとも１つの圧電素子を形成するステップと、支持ベースを形成するステップと、前記支持ベースに少なくとも１つの圧電素子を接着するステップとを具備する。一実施の形態として、支持ベースを形成するステップは、底面板と、上面板と、前記底面板と前記上面板とに物理的に結合する誘導ビームとを形成するステップを具備する。他の実施の形態として、前記支持ベースを形成するステップは、２個の側面ビームと前記２個の側面ビームと結合する底面ビームとを形成するステップを具備する。本発明において、前記フライングハイト調整装置を形成するステップは、その上に複数の接着パッドを形成するステップを具備する。前記サスペンションを形成するステップは、前記フライングハイト調整装置上の接着パッドに対応して前記サスペンション上に複数の接着パッドを形成するステップを具備する。前記フライングハイト調整装置と前記サスペンションとを結合させるステップは、前記フライングハイト調整装置の接着パッドと前記サスペンションの接着パッドとを電気的に結合するステップを具備する。一実施の形態において、前記フライングハイト調整装置の接着パッドと前記サスペンションの接着パッドとを電気的に結合するステップはワイヤボンディングにより実行される。
【００１４】
ディスクドライブユニットはＨＧＡと、前記ＨＧＡと結合するドライブアームと、ディスクと、前記ディスクを回転させるためのスピンドルモータとを具備する。前記ＨＧＡは、スライダと、前記スライダのフライングハイトを調整するためのフライングハイト調整装置と、サスペンションとを具備する。本発明において、フライングハイト調整装置は、少なくとも一つの圧電素子の薄膜又はセラミックの圧電素子を具備する。前記フライングハイト調整装置は、前記スライダと前記サスペンションとの間に位置する。前記ヘッドジンバルアセンブリはさらに、前記スライダの水平位置を調整するマイクロアクチュエータを具備する。
【００１５】
従来技術と比較すると、本発明の前記ＨＧＡはフライングハイトの調整のためにフライングハイト調整装置を用いるので、フライングハイトの微細な調整を成し遂げることができる。加えて、本発明はまた、ヘッド進路調整のためのマイクロアクチュエータを用いてフライングハイトの調整のためにフライングハイト調整装置を用いることができるので、本発明のディスクドライブによりフライングハイトの微細な調整と位置合わせのための微細な進路調整の両方を成し遂げることができ、従って、前記ディスクドライブユニットのＴＰＩが大幅に改善される。
【００１６】
本発明をより分かりやすくするために、いくつかの具体的な実施の形態を添付図を参照しながら説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図３を参照すると、本発明のヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）３は、スライダ２０３’と、マイクロアクチュエータユニット３０と、スライダ２０３’及びマイクロアクチュエータユニット３０を装着するためのサスペンション２１３’とを具備する。
【００１８】
さらに図３を参照すると、サスペンション２１３’は、ロードビーム３２６と、フレクシャ３２５と、ヒンジ３２４とベースプレート３２１とを具備する。ロードビーム３２６は積層基準穴として形成された３個の開口４０８と複数のディンプル３２９（図７参照）とを有する。ヒンジ３２４とベースプレート３２１においてそれぞれ２つの穴３２２と３２３が設けられる。穴３２２はドライブアームと共にＨＧＡ３にスエージ加工を施すために用いられ、穴３２３はサスペンション２１３’の重量を減らすために用いられる。フレクシャ３２５には、制御システムと接続させるための複数の接続パッド３１８が一方の端に設けられ、複数の電気的なマルチプリントパターン３０９，３１１が他の端に設けられている。図４及び７を参照すると、フレクシャ３２５は、マイクロアクチュエータユニット３０を支持し、ロードビーム３２６のディンプル３２９を通じて常にスライダ２０３’の中央部に負荷が加わるようにするために用いられるサスペンション舌部３２８もまた具備する。サスペンション舌部３２８は、その上に接着パッド８０１，８０２，８０３，８０５が形成される。
【００１９】
図８を参照すると、マイクロアクチュエータユニット３０は、マイクロアクチュエータ（付番せず）とフライングハイト調整装置（付番せず）を具備する。本実施の形態において、マイクロアクチュエータは金属フレームタイプマイクロアクチュエータであり、金属支持ベース３０２と２個の側面ＰＺＴ素子３０３を具備する圧電（ＰＺＴ）ユニットとを具備する。フライングハイト調整装置は、２個の接着パッドを備えた底面ＰＺＴ素子である。本発明において、支持ベース３０２はステンレス鋼で作るのが好ましい。支持ベース３０２は、底面板４０１と、上面板４０２と、前記底面板４０１と前記上面板４０２とを物理的に結合する誘導ビーム４０４とを具備する。本発明の一実施の形態として、底面板４０１はその両側に２個の側面ビーム４０１ａ及び４０１ｂを形成しており、上面板４０２もまた、その両側に２個の側面ビーム４０２ａ及び４０２ｂを形成している。加えて、上面板４０２と底面板４０１の各々に、誘導ビーム４０４と結合する側に設けられた２つの隙間４０９がある。隙間４０９によりＰＺＴユニットの移動距離を伸ばすことができ、それにより、スライダ２０３’を大きく移動することができる。本発明の一実施の形態として、底面ＰＺＴ素子３０４は、Ｔ字型で、ＰＺＴベース３０８とＰＺＴアーム３０９とを具備する。ＰＺＴベース３０８上に２個の接着パッド３０５が設けられている。側面ＰＺＴ素子３０３の各々にはその両側に電気接着パッド７０２，７０３が設けられている。側面ＰＺＴ素子３０３と底面ＰＺＴ素子３０４とは単一層または多層構造の薄膜ＰＺＴ素材で作られることが好ましい。また、側面ＰＺＴ素子３０３と底面ＰＺＴ素子３０４とをセラミックＰＺＴ素材で作ることもできる。
【００２０】
図１０ａ，１０ｃ，１０ｅ，及び１０ｆは、位置合わせのための進路調整機能を行うための２個の側面ＰＺＴ素子３０３に対する第１の操作方法を示している。本実施の形態において、２個の側面ＰＺＴ素子３０３は同一の分極方向を持ち、図１０ａに示すように、一方の端４０４で共通に接地され、他端４０１ａ及び４０１ｂで図１０ｃに示すように反対位相の波形４０５及び４０６の２つの電圧が加えられる。図１０ｅ及び１０ｆを参照すると、電圧が加えられると、２個の側面ＰＺＴ素子３０３の一方が伸張すると共に他方が同じ半周期で収縮する。電圧が次の半周期に入ると、２個の側面ＰＺＴ素子３０３が位相を変え、一方が収縮すると共に他方が伸張する。これにより、スライダ２０３’をディスク表面と平行に動かし、ヘッドの進路調整を行う。
【００２１】
図１０ｂ及び１０ｄは、位置合わせのための進路調整機能を行うための側面ＰＺＴ素子３０３に対する他の操作方法を示している。本実施の形態において、２個の側面ＰＺＴ素子３０３は反対方向の２つの分極方向を持ち、図１０ｂに示すように、一方の端４０４で共通に接地され、他端４０１ａ及び４０１ｂで同一波形４０７（図１０ｄ参照）の２つの電圧が加えられる。電圧が加えられると、２個の側面ＰＺＴ素子３０３の一方が伸張すると共に他方が同じ半周期で収縮し、電圧が次の半周期に入ると、２個の側面ＰＺＴ素子３０３の一方が収縮すると共に他方が伸張する。これにより、スライダ２０３’は、周期的に、右側から左側に動きそして左側から右側に戻る。
【００２２】
図１０ｇ及び１０ｈは底面ＰＺＴ素子３０４に用いることのできる２つの異なった分極方向を示す。図１０ｊはＦＨ調整機能を行うための底面ＰＺＴ素子３０４の２つの操作方法を示し、底面ＰＺＴ素子３０４には、図１０ｉに示すような単一の波形４１１が加えられる。図１０ｊを参照すると、電圧が加えられないとき底面ＰＺＴ素子３０４は元の位置にとどまり、正の電圧が加えられると、底面ＰＺＴ素子３０４は位置４１２ａまで上方に曲がり、負の電圧が加えられると、底面ＰＺＴ素子３０４は位置４１２ｃまで下方に曲がる。このようにして、サスペンションの静的な勾配が変化し、スライダ２０３’の静的な特性が変化し、そして、スライダ２０３’のＦＨ調整を成し遂げることができる。
【００２３】
図９を参照すると、マイクロアクチュエータユニット３０を形成するステップは、まず支持ベース３０２と２個の側面ＰＺＴ素子３０３を用意するステップと、次いで、支持ベース３０２の２つの側面に２個の側面ＰＺＴ素子３０３を接着するステップと、最後に、底面ＰＺＴ素子３０４を用意し支持ベース３０２に接着するステップとを具備する。その後、スライダ２０３’を用意し、２個の側面ＰＺＴ素子３０３と底面ＰＺＴ素子３０４とが装着された支持ベース３０２に接着する。
【００２４】
図８及び９を参照すると、本発明の一実施の形態として、２個の側面ＰＺＴ素子３０３の内の一方が支持ベース３０２の２つの側面ビーム４０１ａと４０２ａに接着され、他方が支持ベース３０２の２つの側面ビーム４０１ｂと４０２ｂに接着される。ＰＺＴベース３０８を底面板４０１の裏面に異方性導電膜（ＡＣＦ）を介して接着剤またはエポキシで接着させることで底面ＰＺＴ素子３０４は支持ベース３０２の裏面に接着され、それにより、ＰＺＴアーム３０９が支持ベース３０２の誘導ビーム４０４の下に位置することになり、ＰＺＴベース３０８の２個の接着パッド３０５が下方に露出することになる。本発明において、スライダ２０３’の一方の端は、物理的且つ電気的にＡＣＦを介して接着剤またはエポキシにより上面板４０２と接着され、他端は支持ベース３０２の誘導ビーム４０４上に位置する。物理的に結合することにより、スライダ２０３’をマイクロアクチュエータユニット３０と一緒に動かすことができ、電気的に接続することは、スライダ２０３’の静電気（ＥＳＤ）による損傷を防止する手助けとなる。
【００２５】
上記組立が終わった後、図５を参照すると、スライダ２０３’を有するマイクロアクチュエータユニット３０は、異方性導電膜（ＡＣＦ）を介してフレクシャ３２５のサスペンション舌部３２８と部分的に接着し、これにより、底面ＰＺＴ素子３０４はサスペンション舌部３２８と支持ベース３０２とに挟まれる（図７参照）。従って、底面ＰＺＴ素子３０４の２個の接着パッド３０５は２個の接着パッドと電気的に結合しそして電気的なマルチプリントパターン３１１を介して接続パッド３１８と電気的に結合する。同時に、スライダ２０３’の複数の滑りパッド７０１と側面ＰＺＴ素子３０３の電気接着パッド７０２，７０３は対応する接着パッド８０１，８０２，８０３に位置する。また、マイクロアクチュエータユニット３０の円滑な動作を確保するために平行隙間３１３がマイクロアクチュエータユニット３０とサスペンション舌部３２８との間に形成される。詳しくは図７参照のこと。
【００２６】
図６を参照すると、本発明において、スライダ２０３’をサスペンション２１３’の２本の電気的なマルチプリントパターン３１１と電気的に結合させるため、滑りパッド７０１を接着パッド８０１と電気的に結合させるのに４個のメタルボール２０８’（ＧＢＢ又はＳＢＢ）が用いられる。同時に、マイクロアクチュエータユニット３０を電気的なマルチプリントパターン３１１に電気的に結合させるために、接着パッド７０２，７０３を接着パッド８０２及び８０３と電気的に結合するのに３個のメタルボール２０９’が用いられる。電気的なマルチプリントパターン３０９，３１１を通して接着パッド３１８は、スライダ２０３’とマイクロアクチュエータユニット３０とを制御システム（不図示）に接続する。
【００２７】
他の実施の形態において、図１１を参照すると、底面ＰＺＴ素子３０４もまた、２個の接着パッド３０５を上方に露出させてスライダ２０３’と支持ベース３０２との間に置くことができる。続いて、図１２を参照すると、底面ＰＺＴ素子３０４の接着パッド３０５はサスペンション舌部３２８の接着パッド８０５と電気的に接続されている。図１３を参照すると、本発明の一実施の形態において、電気的な結合は以下のように形成される。すなわち、最初に、底面ＰＺＴ素子３０４の接着パッド３０５に、ボンディング装置（不図示）から出力されるワイヤ９９１部分を溶かして形成した（ゴールドボールボンディング、ソルダボールボンディング、またはレーザウエルディングのような方法で）メタルボール９０１を接着させ、そして、ワイヤ９９１を切ることなく他のメタルボール９０２を形成するためにサスペンション舌部３２８の接着パッド８０５にボンディング装置を移動させる。本実施の形態において、本発明のＨＧＡの構成と組立に関して上述以外の変更はなされない。従って、上記以外の詳細な説明は省略する。
【００２８】
図１４を参照すると、本発明の他の実施の形態によるマイクロアクチュエータユニット３０’もまた、マイクロアクチュエータ（付番せず）とフライングハイト調整装置（付番せず）とを具備する。本実施の形態において、マイクロアクチュエータはピンチタイプのマイクロアクチュエータであり、Ｕ字型フレーム３０２’と圧電（ＰＺＴ）ユニットを具備する。Ｕ字型フレーム３０２’は、２個の側面ビーム２０７’と、この２個の側面ビーム２０７’と結合する底面ビーム３９８とを具備する。本発明において、ＰＺＴユニットは、Ｕ字型フレーム３０２’の２個の側面ビーム２０７’にそれぞれ接着された２個のＰＺＴ素子３０３’を具備する。本実施の形態において、フライングハイト調整装置は、２個の接着パッド３０５’を装備した底面ＰＺＴ素子３０４’である。本発明の一実施の形態として、図１６及び１７を参照すると、底面ＰＺＴ素子３０４’はＡＣＦを介してサスペンション舌部３２８と完全に結合しており、従って、２個の接着パッド３０５’は、サスペンション舌部３２８の２個の接着パッド８０５と結合している。側面ＰＺＴ素子３０３’の各々はその両端に３個の電気的接着パッド７０２’，７０３’を形成している。底面ＰＺＴ素子３０４’は単一層または多層構造の薄膜ＰＺＴで作られることが好ましい。側面ＰＺＴ素子３０３’と底面ＰＺＴ素子３０４’とをセラミックＰＺＴで作ることもできる。
【００２９】
図１９ａ，１９ｃ，１９ｅ，及び１９ｆは、位置合わせの進路調整機能を行うための２個の側面ＰＺＴ素子３０３’に対する第１の操作方法を示している。本実施の形態において、２個の側面ＰＺＴ素子３０３’ は同一の分極方向を持ち、図１９ａに示すように、一方の端４０４’で共通に接地され、他端４０１’ａ及び４０１’ｂで図１９ｃに示すように反対位相の波形４０５’及び４０６’の２つの電圧が加えられる。図１９ｅ及び１９ｆを参照すると、電圧が加えられると、２個の側面ＰＺＴ素子３０３’の一方が伸張すると共に他方が同じ半周期で収縮する。電圧が次の半周期に入ると、２個の側面ＰＺＴ素子３０３’が位相を変え、２個の側面ＰＺＴ素子３０３’の一方が収縮すると共に他方が伸張する。これにより、スライダ２０３’をディスク表面と平行に動かし、ヘッドの進路調整を行う。
【００３０】
図１９ｂ及び１９ｄは、位置合わせのための進路調整機能を行うための側面ＰＺＴ素子３０３’に対する他の操作方法を示している。本実施の形態において、２個の側面ＰＺＴ素子３０３’は反対方向の２つの分極方向を持ち、図１９ｂに示すように、一方の端４０４’で共通に接地され、他端４０１’ａ及び４０１’ｂで同一波形４０７’（図１９ｄ参照）の２つの電圧が加えられる。電圧が加えられると、２個の側面ＰＺＴ素子３０３’の一方が伸張すると共に他方が同じ半周期で収縮し、電圧が次の半周期に入ると、２個の側面ＰＺＴ素子３０３’の一方が収縮すると共に他方が伸張する。これにより、スライダ２０３’は、周期的に、右側から左側に動きそして左側から右側に戻る。
【００３１】
図１９ｇはＦＨ調整機能を行うための底面ＰＺＴ素子３０４’の２つの操作方法を示し、本発明において、底面ＰＺＴ素子３０４’により２つの異なった分極方向が選択的に用いられる。本発明において、底面ＰＺＴ素子３０４’には単一波形の電圧が加えられ、電圧が加えられないとき底面ＰＺＴ素子３０４’は元の位置にとどまり、正の電圧が加えられると、底面ＰＺＴ素子３０４’は位置４１２ａ’まで上方に曲がり、負の電圧が加えられると、底面ＰＺＴ素子３０４’は位置４１２ｃ’まで下方に曲がる。このようにしてスライダ２０３’が上下に動かされ、スライダ２０３’のＦＨ調整を成し遂げることができる。
【００３２】
図１６を参照すると、マイクロアクチュエータユニット３０’を形成するステップは、まず、２個の側面ＰＺＴ素子３０３’を有するＵ字型フレーム３０２’を用意するステップと、図１７に示すように、これをサスペンション舌部３２８に接着するステップとを具備する。最後に、スライダ２０３’を用意し、図１５に示すように２個の点９０７で側面ビーム２０７’と結合させ、スライダ２０３’を有するＵ字型フレーム３０２’を、間に底面ＰＺＴ素子３０４’を挟み込むためにサスペンション舌部３２８上に取り付ける。
【００３３】
本発明において、図１４及び１６を参照すると、スライダ２０３’を有するＵ字型フレーム３０２’は、Ｕ字型フレーム３０２’の底面ビーム３９８とサスペンション舌部３２８とを部分的に結合させることにより、サスペンション舌部３２８上に取り付けられる。従って、２個の側面ＰＺＴ素子３０３’の接着パッド７０２’及び７０３’と滑りパッド７０１は、サスペンション舌部３２８上の対応する接着パッド８０２，８０３，及び８０１に位置する。続いて、図１８を参照すると、スライダ２０３’をサスペンション２１３’の２本の電気的なマルチプリントパターン３０９と電気的に結合させるため、滑りパッド７０１を接着パッド８０１と電気的に結合させるのに４個のメタルボール３１０（ＧＢＢ又はＳＢＢ）が用いられる。同時に、マイクロアクチュエータユニット３０’を電気的なマルチプリントパターン３１１に電気的に結合させるために、接着パッド７０２’，７０３’を接着パッド８０２及び８０３と電気的に結合するのに３個のメタルボール３２０が用いられ、このようにして、図２０に示すようなマイクロアクチュエータユニット３０’を有するＨＧＡが形成される。電気的なマルチプリントパターン３０９，３１１を通して、接着パッド３１８は、スライダ２０３’とマイクロアクチュエータユニット３０’とを制御システム（不図示）に接続する。
【００３４】
動作電圧がマイクロアクチュエータユニット３０’に加わると、２個の側面ＰＺＴ素子３０３’がスライダ２０３’をディスク表面と平行に動かし、ヘッドの進路調整を行う。それと同時に、底面ＰＺＴ素子３０４’がスライダ２０３’をディスク表面と垂直に動かし、ＦＨ調整を行う。
【００３５】
本発明において、本発明のディスクドライブは、ベースプレート、ディスク、スピンドルモータ、及び本発明のＨＧＡを有するＶＣＭを組み立てることにより作られる。本発明のマイクロアクチュエータユニットを用いたＨＧＡとハードディスクの構造及び／又は組立工程は、本技術分野における通常の知識を有する者に良く知られているので、このような構造と組立についてはここでは省略する。
【００３６】
本発明において、マイクロアクチュエータユニットはフライングハイト調整装置に用いる単一のＰＺＴ素子（底面ＰＺＴ素子３０４又は３０４’のような）により置き換えることができる。単一のＰＺＴ素子を有するＨＧＡとディスクドライブユニットの構造と製造方法は、ＨＧＡ３とディスクドライブユニットの上記記述に従い本技術分野における通常の知識を有する者により容易に実現できるので、これらの詳細な記述はここでは省略する。
【００３７】
本発明は、その思想を逸脱することなく他の形態で実施することができることは明らかである。従って、本実施例及び実施の形態は全て解説のためのものであり発明を限定するものではない。また、本発明はここに記載された詳細説明に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１ａ】従来のディスクドライブの斜視図である。
【図１ｂ】図１ａの部分拡大図である。
【図１ｃ】従来技術によるＨＧＡの斜視図である。
【図１ｄ】図１ｃの部分拡大図である。
【図２】スライダを図１ｃにおけるＨＧＡのマイクロアクチュエータに挿入する詳細工程を示す。
【図３】本発明の第１の実施の形態によるＨＧＡの斜視図である。
【図４】スライダとマイクロアクチュエータユニットとがメタルボールによりサスペンションと接着される前の図３におけるＨＧＡの部分分解斜視図である。
【図５】スライダとマイクロアクチュエータユニットとがメタルボールによりサスペンションと接着される前の図３における組み立てられたＨＧＡの部分拡大斜視図である。
【図６】スライダとマイクロアクチュエータユニットとがメタルボールによりサスペンションと接着された後の図３における組み立てられたＨＧＡの部分拡大斜視図である。
【図７】マイクロアクチュエータユニットにおける図３のＨＧＡの横断面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態による図３のＨＧＡにおけるマイクロアクチュエータを示す。
【図９】図８におけるマイクロアクチュエータの組立とその上にスライダを取り付ける工程を示す。
【図１０ａ】本発明の一実施の形態による同一の分極方向を持つ、図８におけるマイクロアクチュエータの２つの側の圧電素子の電気的な接続関係を示す。
【図１０ｂ】本発明の他の実施の形態による相異なる分極方向を持つ、図８におけるマイクロアクチュエータの２つの側の圧電素子の電気的な接続関係を示す。
【図１０ｃ】図１０ａの２つの側のＰＺＴ素子のそれぞれに加えられた２つの電圧波形を示す。
【図１０ｄ】図１０ａの２つの側のＰＺＴ素子のそれぞれに加えられた電圧波形を示す。
【図１０ｅ】スライダをディスク表面と平行な方向に動かす図１０ａの２つの側のＰＺＴ素子の２つの異なった運転方法を示す。
【図１０ｆ】スライダをディスク表面と平行な方向に動かす図１０ａの２つの側のＰＺＴ素子の２つの異なった運転方法を示す。
【図１０ｇ】本発明の２つの実施の形態による図８のマイクロアクチュエータユニットの底面ＰＺＴ素子の２つの異なった分極方向を示す。
【図１０ｈ】本発明の２つの実施の形態による図８のマイクロアクチュエータユニットの底面ＰＺＴ素子の２つの異なった分極方向を示す。
【図１０ｉ】図１０ｇ又は図１０ｈの底面ＰＺＴ素子に加えられる電圧波形を示す。
【図１０ｊ】スライダをディスク表面と垂直な方向に動かす図１０ｇ又は図１０ｈの底面ＰＺＴ素子の２つの運転方法を示す。
【図１１】図８のマイクロアクチュエータユニットのもう１つの組立方法を示す。
【図１２】図１１の組み立てられたマイクロアクチュエータユニットを有するＨＧＡの部分斜視図である。
【図１３】図１１のマイクロアクチュエータユニットとサスペンションとの間の電気的接続関係を示す。
【図１４】本発明の第２の実施の形態によるマイクロアクチュエータユニットの分解斜視図である。
【図１５】図１４のマイクロアクチュエータユニットのＵ字フレームに装着されたスライダを示す斜視図である。
【図１６】図１４のマイクロアクチュエータユニットを有する本発明のＨＧＡの部分分解斜視図である。
【図１７】図１６のＨＧＡのサスペンション上に装着された図１４のマイクロアクチュエータユニットの底面ＰＺＴ素子を示す部分斜視図である。
【図１８】スライダと図１４のマイクロアクチュエータユニットとをメタルボールによりサスペンションに接着した後の図１６の組み立てられたＨＧＡの部分斜視図である。
【図１９ａ】本発明の一実施の形態による同一の分極方向を持つ、図１４におけるマイクロアクチュエータの２つの側のＰＺＴ素子の電気的な接続関係を示す。
【図１９ｂ】本発明の他の実施の形態による相異なる分極方向を持つ、図１４におけるマイクロアクチュエータの２つの側のＰＺＴ素子の電気的な接続関係を示す。
【図１９ｃ】図１９ａの２つの側のＰＺＴ素子のそれぞれに加えられた２つの電圧波形を示す。
【図１９ｄ】図１９ａの２つの側のＰＺＴ素子のそれぞれに加えられた電圧波形を示す。
【図１９ｅ】スライダをディスク表面と平行な方向に動かす図１９ａの２つの側のＰＺＴ素子の２つの異なった運転方法を示す。
【図１９ｆ】スライダをディスク表面と平行な方向に動かす図１９ａの２つの側のＰＺＴ素子の２つの異なった運転方法を示す。
【図１９ｇ】スライダをディスク表面と垂直な方向に動かす図１４の底面ＰＺＴ素子の２つの運転方法を示す。
【図２０】本発明の第２の実施の形態による図１８のＨＧＡの単一斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
３        ヘッドジンバルアセンブリ
３０      マイクロアクチュエータユニット
２０３’  スライダ
２１３’  サスペンション
３０２    支持ベース
３０３    側面ＰＺＴ素子
３０４    底面ＰＺＴ素子
３０５    接着パッド
４０１    底面板
４０２    上面板
４０１ａ，４０１ｂ  側面ビーム
４０２ａ，４０２ｂ  側面ビーム
７０２，７０３      接着パッド
【図１ａ】
2005346909.tif 000003
【図１ｂ】
2005346909.tif 000004
【図１ｃ】
2005346909.tif 000005
【図１ｄ】
2005346909.tif 000006
【図２】
2005346909.tif 000007
【図３】
2005346909.tif 000008
【図４】
2005346909.tif 000009
【図５】
2005346909.tif 000010
【図６】
2005346909.tif 000011
【図７】
2005346909.tif 000012
【図８】
2005346909.tif 000013
【図９】
2005346909.tif 000014
【図１０ａ】
2005346909.tif 000015
【図１０ｂ】
2005346909.tif 000016
【図１０ｃ】
2005346909.tif 000017
【図１０ｄ】
2005346909.tif 000018
【図１０ｅ】
2005346909.tif 000019
【図１０ｆ】
2005346909.tif 000020
【図１０ｇ】
2005346909.tif 000021
【図１０ｈ】
2005346909.tif 000022
【図１０ｉ】
2005346909.tif 000023
【図１０ｊ】
2005346909.tif 000024
【図１１】
2005346909.tif 000025
【図１２】
2005346909.tif 000026
【図１３】
2005346909.tif 000027
【図１４】
2005346909.tif 000028
【図１５】
2005346909.tif 000029
【図１６】
2005346909.tif 000030
【図１７】
2005346909.tif 000031
【図１８】
2005346909.tif 000032
【図１９ａ】
2005346909.tif 000033
【図１９ｂ】
2005346909.tif 000034
【図１９ｃ】
2005346909.tif 000035
【図１９ｄ】
2005346909.tif 000036
【図１９ｅ】
2005346909.tif 000037
【図１９ｆ】
2005346909.tif 000038
【図１９ｇ】
2005346909.tif 000039
【図２０】
2005346909.tif 000040
【外国語明細書】
2005346909.tif 000041
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