(57)【要約】スライダ・テスター用の、ジンバル（１１２）および支持ビームに連結されたソケット（１０６）を有するヘッド吊持組立体（１００）が提供される。この組立体はまた電気的相互結線（１０４）も含む。ソケット（１０６）はスライダ（１０８）を装脱可能に取付け、電気的相互結線（１０４）をスライダ（１０８）に電気的に接続するようになされる。
2004531014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持ビームおよびジンバルを含む支持ビーム組立体と、
ジンバルに連結され、スライダを装脱可能に固定するソケットと、
スライダがソケットに固定されたとき、スライダに対して装脱可能に連結されるようになされる電気的相互連結装置とを含むスライダ・テスター用のヘッド吊持組立体。
【請求項２】
電気的相互連結装置がスライダを導電体に電気的に接続する可撓電気接点を含み、この電気的な接続は、スライダがソケットに固定されたときに遠隔回路とスライダとの間で信号をやり取りさせる請求項１に記載された装置。
【請求項３】
ソケットがクランプ・バーおよび接点領域を含み、クランプ・バーはスライダを接点領域に押付ける請求項１に記載された装置。
【請求項４】
スライダのクランプ止めまたは取外しのためにクランプ・バーを調整するように構成されたビームばねをソケットが含んでいる請求項３に記載された装置。
【請求項５】
ビームばねの個々のビームが第一の端部と第二の端部との間をこれら端部間の長手方向軸線に平行に延在する請求項４に記載された装置。
【請求項６】
ビームばねの個々のビームの第一の群は第一の端部が固定した部材に連結され、第二の端部がシャトル・バーに連結されており、ビームばねの個々のビームの第二の群は第一の端部がローター部に連結され、第二の端部がシャトル・バーに連結されている請求項５に記載された装置。
【請求項７】
ビームばねの個々のビームが中央部分から第一の端部および第二の端部へ向かって傾斜するように、個々のビームの、その長手方向軸線に直角でソケット頂面に平行な方向の第一の端部および第二の端部における幅が、個々のビームの中央部分の幅よりも広い請求項５に記載された装置。
【請求項８】
ソケットが超小型電子機械式システム（ＭＥＭＳ）である請求項１に記載された装置。
【請求項９】
ソケットがシリコンで形成されている請求項１に記載された装置。
【請求項１０】
ソケットが硬い保護被覆を含む請求項１に記載された装置。
【請求項１１】
被覆が窒化シリコン化合物である請求項１０に記載された装置。
【請求項１２】
ソケットが頑丈な導電被膜を含む請求項１に記載された装置。
【請求項１３】
導電被膜がタンタル、チタン、クローム、鉄、モリブデン、ニッケル、コバルトを含んで成る群から選ばれた金属で形成される請求項１２に記載された装置。
【請求項１４】
ソケットが、スライダの装着および取外し用の固定プレートにソケットをピン止めする位置決め要素を含む請求項１に記載された装置。
【請求項１５】
ソケットがジンバルに接着された隔離部材を含む請求項１に記載された装置。
【請求項１６】
支持ビームに連結され、ディスク面に対するスライダの高精度位置決めを行うマイクロアクチュエータをさらに含む請求項１に記載された装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載されたヘッド吊持組立体を使用したスライダ・テスター。
【請求項１８】
支持ビームおよびジンバルを含む支持ビーム組立体と、
ジンバルに連結され、ディスク面に対するスライダの高精度位置決めを行うマイクロアクチュエータと、
マイクロアクチュエータに連結され、スライダを装脱可能に固定するソケットと、
スライダがソケットに固定されたとき、スライダに対して装脱可能に連結されるようになされる電気的相互連結装置とを含むスライダ・テスター用のヘッド吊持組立体。
【請求項１９】
スライダを導電体に電気的に接続する可撓電気回路を電気的相互連結装置が含み、スライダがソケットに固定されたときに、この電気的接続が遠隔回路とスライダとの間で信号をやり取りする請求項１８に記載された装置。
【請求項２０】
ソケットがクランプ・バーおよび接触領域を含み、クランプ・バーがスライダを接触領域に押付ける請求項１８に記載された装置。
【請求項２１】
スライダをクランプしまたは取外すために、クランプ・バーを調整するように構成されたビームばねをソケットが含む請求項１８に記載された装置。
【請求項２２】
請求項１８に記載されたヘッド吊持組立体を使用したスライダ・テスター。
【請求項２３】
請求項１に記載されたヘッド吊持組立体を使用したスライダ・テスター。
【請求項２４】
（ａ）支持ビーム組立体を準備する段階、
（ｂ）電気的相互連結装置を準備する段階、
（ｃ）スライダを装脱可能に取付け、電気的相互連結装置をスライダに電気的に接続するように成されたソケットを準備する段階、
（ｄ）支持ビーム組立体にソケットを連結する段階、および
（ｅ）電気的相互連結装置がソケットに電気的に接続されるように電気的相互連結装置をヘッド吊持組立体に取付ける段階、
を含むスライダ・テスター用のヘッド吊持組立体の製造方法。
【請求項２５】
シリコンを深く反応エッチング（ＤＲＩＥ）する製造工程でソケットが形成される請求項２４に記載された方法。
【請求項２６】
ソケットがメッキによる製造工程で形成される請求項２４に記載された方法。
【請求項２７】
シリコンのモールド成形による製造工程でソケットが形成される請求項２４に記載された方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスク駆動式データ記憶装置に関する。さらに詳しくは、本発明はディスク駆動式記憶装置に使用されるスライダのテストに使用されるスライダ・テスター用のヘッド吊持組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスク駆動装置では、データは記憶用ディスクの同芯状のトラックに記憶される。多くの装置において、データはディスクの物理的特性を変化させる書込みヘッドを使用して記憶される。読取りヘッドを所望のトラック上に位置決めし、そのトラックに沿ってディスクの物理的特性を検出することにより、データはディスクから読取られる。例えば磁気ディスク駆動装置では、読取りヘッドはディスクに沿って磁気モーメントの境界を検出する。
【０００３】
読取りヘッドまたは書込みヘッドを製造する工程は、製造される読取りヘッドまたは書込みヘッドの形式によって相違する。それにも拘わらず、全てのヘッド製造方法は、製造が非常に複雑であること、造作寸法が小さいこと、また製造上の間違いを生じ易いことなどの共通した特徴を共有している。このために、それぞれの製造方法は仕様に合わないヘッドを幾分か生じる。不良ヘッドを正確に検出するために、変換ヘッドはディスク面上でテストしなければならない。特に、それぞれの変換ヘッドは書込みおよび（または）読取り作動の実行時にディスク面から浮上されねばならない。ディスク駆動装置の初期の製造技術では、この種のテストはヘッドを完成ディスク駆動装置として組み立てた後に行われていた。しかしながらヘッドが不良であると見出しても、ディスク駆動装置を再度組み立てなければならないので、駆動装置でのテストは容認できないことが分かった。
【０００４】
駆動装置でのテストが有効でないことを解消するために、ディスク駆動装置に組込まれる前にヘッド・ジンバル組立体（ＨＧＡ）のテストを可能にする「スピン・スタンド」が開発された。ＨＧＡは、変換ヘッドを有するスライダと、スライダを位置決めする支持枠（ビームおよびジンバル支持材）と、ヘッドおよび駆動電子装置の間で電気信号を運ぶ可撓回路とを含む。一般に、スピン・スタンドは回転するコンピュータ・ディスクと、ＨＧＡを支持すると共に変換ヘッドを回転ディスク上の所望位置へ移動させる取付け支持体とを含む。ＨＧＡの全ての構成部品のうち、変換器が最も複雑に製造される部品である。スピン・スタンドは、例えば誤り率テスト、パルス幅フィフティー・テスト（ｐｕｌｓｅ  ｗｉｄｔｈ−ｆｉｆｔｙ  ｔｅｓｔｉｎｇ）、トラック平均振幅テストおよびトラック・スキャン・テストを含む一連のテストを変換ヘッドに対して実施できるようにする。ＨＧＡの不良はしばしば変換器の電気的機能不全が原因する。ＨＧＡの構成部材は永久的に取付けられるので、変換器に欠陥が見い出されると、組立体全体が廃棄される。変換器を内蔵するスライダに加えて、基板、支持ビーム、ジンバル支持材および可撓回路を含む組立体の全体を廃棄することは無駄であり、不必要に製造費用を増大させることになる。
【０００５】
趨勢も、変換器の近くに配置した能動集積回路を含む新規なＨＧＡ設計に向かっている。例えば、集積回路は支持ビーム上の可撓回路に配置される。変換器がピックアップした弱い信号は、例えばデータ読取り時において次の信号増幅ステージに進む前に、その集積回路によって直ちに増幅される。変換器に隣接して能動回路を配置することは、ＨＧＡのＳ／Ｎ比を実質的に向上させる。従来技術によるＨＧＡテストの取り組み方を採択するならば、状況はさらに悪化し、一層の無駄を生じることになる。何故なら、テストで不良となった場合に能動回路もまた廃棄せざるを得なくなるからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこれらの問題点に対処し、従来技術に優る他の利点を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
スライダ・テスター用の、ジンバルおよび支持ビームに連結されたソケットを含むヘッド吊持組立体が提供される。この組立体は、当業者に認識されるであろう可撓回路や他の配線のような電気的相互連結装置も含む。ソケットはスライダを装脱可能に固定すると共に、電気的相互連結装置をスライダに電気的に接続するようになされる。
【０００８】
本発明を特徴づけるこれらおよび他のさまざまな特徴ならびに利点は、以下の詳細な説明を読み、添付図面を参照することで明白となるであろう。
【実施例１】
【０００９】
図１は本発明の実施例に従うヘッド吊持組立体１００の頂面図である。ヘッド吊持組立体１００は支持ビーム組立体１０２と、可撓回路１０４と、ソケット１０６とを含み、ソケット１０６はスライダ１０８を装脱可能に固定する。支持ビーム組立体１０２はビーム１１０およびジンバル１１２を含む。ビーム１１０はステンレス鋼で形成されることが好ましく、また、取付け穴１１５を含む第一の端部１１４から、図解のために寸法を誇張した開口フレーム１１８と、ジンバル領域１２２の初期荷重付与凹部１２０とを含む第二の端部１１６まで延在している。ビーム１１０は初期荷重付与ばね領域１２４を含み、初期荷重付与ばね領域１２４は初期荷重付与凹部１２０で付与される初期荷重を発生する。ビーム１１０の本体は側部レール１２６を含み、側部レール１２６は開口フレーム１１８に沿って延在している。ジンバル１１２は典型的にステンレス鋼で形成される。ジンバル１１２は本体１１３を含み、本体１１３は一対の支柱１３０および一対の連結部１３２へ延在しており、ジンバル１１２の端部のブリッジ１３４を支持している。ジンバル１１２は、ビーム１１０の開口フレーム１１８内の開口と整合された開口を含む。ソケット１０６はジンバル１１２のブリッジ１３４に接着される。ヘッド吊持組立体１００はビーム１１０の第二の端部１１６の近くで幾分複雑であり、図２に拡大してさらに詳細に示される。
【００１０】
図２はビーム１１０の第二の端部１１６におけるヘッド吊持組立体１００の一部分の底面図を示す。可撓回路１０４は結線１３６を有し、結線１３６は内方へ曲がってソケット１０６の本体上の電気接点（図示せず）に接続される。ソケット１０６は領域１３５でブリッジ１３４に接着される。スライダ１０８はソケット１０６に装脱可能に固定されており、従ってテストのために容易に挿入および取外しができる。ソケット１０６の詳細は図３に関連して以下に説明される。
【００１１】
図３はソケット１０６とスライダ１０８との関係を示す分解図である。ソケット１０６は、テストに備えたスライダ１０８の迅速且つ容易な挿入および取外しを可能にする。ソケット１０６は超小型電子機械式システム（ＭＥＭＳ）であり、本体１４０と電気接点１４２とを含み、電気接点１４２は別個にエッチング加工されて接着剤で本体１４０に接着され、スライダ１０８に対する電気的接続を与える。本体１４０は通常はシリコンで形成され、クランプ・バー１４３および接触領域１４４を含んでいる。スライダ１０８はクランプ・バー１４３と接触領域１４４との間に装脱可能に固定される。クランプ・バー１４３はビームばね１５０によってスライダ１０８に押付けられる。ビームばね１５０の個々のビーム１５２は第一の端部１５４と第二の端部１５６との間を長手方向に延在する。この実施例の個々のビーム１５２は通常は長手方向軸線１６２に沿って第一の端部１５４と第二の端部１５６との間で均一な横断面を有する。接点１４２の第一の端部１４１は接触領域１４４へと下方へ曲げられてスライダ１０８の接着パッド１５８と組合うようになされ、また、塑性変形することなく全ての接着パッドと信頼できる電気的接触を確立するために要求される適当な撓みを生じる十分な可撓性を有する。可撓回路１０４（図１および図２）は接点１４２の第二の端部１４５に接続される。個別のワイヤーのような他の電気的な相互連結装置を可撓回路１０４に代えて使用することができる。本体１４０に含まれる隔離（ｓｔａｎｄｏｆｆ）部材１４６はジンバル１１２（図１および図２）のブリッジ領域１３５（図２）に接着される。穴１４８のような位置決め造作部が、スライダ１０８の装着および取外しを助成する固定プレート（図示せず）に対してソケット１０６をピン止めするために備えられている。
【００１２】
ソケット１０６は本体１４０に力を矢印１６０で示す方向へ加えることでスライダ１０８を受入れるために開かれる。スライダ１０８がクランプ・バー１４３と接触領域１４４との間に配置され、矢印１６０の方向の力が解除された後、スライダ１０８はクランプ・バー１４３と接触領域１４４との間にしっかりと保持される。ばね１５０がクランプ・バー１４３をスライダ１０８に対して押付け、これにより電気接点１４２は接着パッド１５８に電気的に接続される。ソケット１０６内のばね１５０は、軸線１６２に直角な方向に比較的大きな直線方向の開閉（２００μｍ／０．００８インチ）移動範囲を形成するが、それ以外の方向の望ましくない動きは生じないように設計される。
【００１３】
図３の実施例では、本体１４０はシャトル・バー１５７と、固定部材１５９と、ローター１６１とを含む。シャトル・バー１５７には、当業者に折曲げビーム構造として知られている構造が含まれる。ビームの一部（一般に半分）は一端が固定部材１５９に連結され、そのビームの他端はシャトル・バー１５７に連結される。残りのビームは一端がシャトル・バー１５７に連結され、残りの端部はローター１６１に連結される。この構造により、ビームの曲げによって生じるビームの長さ方向の機械的な短縮が軸線１６２に沿うシャトル・バー１５７の僅かな移動を生じるが、固定部材１５９に対する軸線１６２に沿ったローター１６１の移動は生じない。このことは、クランプ・バー１４３がスライダ１０８上を締め付けたときにスライダ１０８の横方向の捩れを生じないで軸線１６２に直角な方向のクランプ・バー１４３の所望される直線状の開閉を与える。典型的には、ばね１５０の個々のビーム１５２は第一の端部１５４と第二の端部１５６との間で２〜３ｍｍの長さである。約２ｍｍの長さのビーム１５２を有するばねはスライダ１０８に約３５グラムのクランプ力を与え、これよりも長いビームばね（約３ｍｍ）は約１０グラムのクランプ力を与える。
【００１４】
図４−１〜図４−６は開位置および閉位置におけるソケット１０６の部分の頂面図および断面図を示している。図４−１〜図４−３は開位置におけるソケット１０６の頂面図、側面図および斜視図を示し、図４−４〜図４−６はソケット１０６が閉位置のときの同じ図面を示している。図４−６は接点１４２に電気的に連結されたスライダ接着パッド１５８を示している。上述したように、接点１４２は別々にエッチングされ、接着剤によってソケット１０６の本体１４０に接着される。
【００１５】
図５は本発明のヘッド吊持組立体１００を組み込んだスライダ・テスターの例の斜視図である。スライダ・テスター２００は、スピンドル・モーター２０４で回転されるスピンドル２０２に取付けられたディスク２０６を含む。スピンドル・モーター２０４はプラットフォーム２０８の直下に位置する基部２１４上に載置されている。基部２１４は機械的安定性を与えるために重量のある花崗岩ブロックを含む。ヘッド吊持組立体１００は、「Ｘ」方向の位置決め機構２０７および「Ｙ」方向の位置決め機構２１３によりディスク２０６上で位置決めされる。「Ｘ」方向の位置決め機構２０７はガイド・レール２１０，２１２の間を移動するプラットフォーム２０８を含む。参照の目的で、ガイド・レール２１０，２１２に沿うプラットフォーム２０８の動きは、矢印２１５で示されるように「Ｘ」方向の動きと見なされる。「Ｙ」方向の位置決め機構２１３はキャリッジ２１６を含み、キャリッジ２１６はレール２１８，２２０の間を矢印２１７で示されるように「Ｙ」方向に移動する。
【００１６】
プラットフォーム２０８は移動時に空気クッションによって支持することができ、また、プラットフォーム２０８とその直下に位置する花崗岩の基部２１４との間を真空にすることで特定位置にて安定化させることができる。プラットフォーム２０８と同様に、キャリッジ２１６は移動時に空気クッションによって支持することができ、また、真空圧を付与することで所定位置に固定することができる。位置エンコーダ２２１，２２３は、プラットフォーム２０８の位置を示すためにガイド２１０に沿って、またキャリッジ２１６の位置を示すためにガイド２２０に沿ってそれぞれ配置されることができる。
【００１７】
キャリッジ２１６およびプラットフォーム２０８は、一方のガイド・レールとそれぞれプラットフォームまたはキャリッジとの間に取付けられたサーボ・モーターまたはステップモーターによって作動される。磁気作動構造がガイド・レールおよびプラットフォームに組込まれたリニア・モーターのような他の形式のモーターも使用できる。それらのモーターは一般に、吊持チャック２４２に連結されたヘッド吊持組立体１００の粗調整を行う。吊持チャック２４２は高精度位置決めプラットフォーム２４０に取付けられる。高精度位置決めプラットフォーム２４０は、ソケット１０６に対して変換ヘッドの微調整を行うために、吊持チャック２４２をＸ方向に移動させることのできる圧電素子またはボイス・コイル作動装置その他の機構を介して吊持チャック２４２に連結される。
【００１８】
ヘッド吊持組立体の装着作業時に、ピボット・モーター２２８は偏心カム２２９を回転させ、レバー・アーム２２７および枢動プラットフォーム２２６の後端をピボット・ピン２３６，２３８のまわりに回転させる。これにより吊持装置２４４を担持する吊持チャック２４２が圧電プラットフォーム２４０上に位置され、スピンドル・モーター２０４が付勢されてディスク２０６を所望速度で回転させる。ヘッド吊持組立体１００の端部のスライダ１０８（図１および図２）がディスク２０６の下側を移動するようにキャリッジ２１６は前進移動できる。スライダ１０８がディスク２０６に沿って所望の半径位置に位置決めされるように支持プラットフォーム２０８も移動される。スライダ１０８がディスク２０６に対する所望位置に近づくと、モーター２２８が偏心カム２２９を回転させて枢動プラットフォーム２２６をそのレベル位置に戻し、ヘッドをディスク２０６と近接させる。その後、ヘッド吊持組立体１００はディスク２０６の表面上方を浮動する。微細位置決めプラットフォーム２４０が含まれないならば、吊持チャック２４２は直接に枢動プラットフォーム２２６上に取付けられる。
【００１９】
ヘッド吊持組立体１００は電気リード線によってプリント回路２３０に接続され、このプリント回路は制御ボックス２４８に対する他の接続を有している。制御ボックス２４８は、ヘッド吊持組立体１００の位置決めおよびスライダ１０８に実施するテストの形式を制御する。特に、制御ボックス２４８はテスト・トラックの位置、ディスクに書込むデータ、およびテスト・データのリードバック時に書込みの行われたトラック内での読取りヘッドの位置を指令する。微細位置決めプラットフォーム２４０を使用すれば、スライダ１０８はリードバック時にトラック内のさまざまな位置へ移動されて、スライダ１０８の読取り部材のオフトラックの感度プロフィルが決定できるようになされる。
【実施例２】
【００２０】
図６および図７は、ヘッド吊持組立体１００（図１）に類似し、スライダ１０８の良好なトラック位置決めを行うマイクロアクチュエータをさらに含むヘッド吊持組立体を示している。図６はヘッド吊持組立体３００の一部の底面図を示す。ヘッド吊持組立体３００において、可撓回路３０４はマイクロアクチュエータ３０８の本体３１０に隣接する電気接点（図示せず）に接続されるように内方へ曲がった結線３０６を有している。可撓回路３０４はまたソケット１０６に接続される電気結線３１８も含む。マイクロアクチュエータ３０８はブリッジ１３４に接着され、スライダ１０８はマイクロアクチュエータに接着されている。マイクロアクチュエータ３０８は細い可撓アーム３１２を含み、可撓アーム３１２はマイクロアクチュエータ３０８が付勢されたときにスライダ１０８とブリッジ１３４との間の相対的な動きを可能にする。マイクロアクチュエータ３０８はスライダ・テスター（図５のスライダ・テスター２００のような）の位置決めシステムによって作動できる。基板４０４および支持ビーム４０６に連結されたマイクロアクチュエータ４０２（図７に示される）もスライダ１０８をディスク面上方で実際に移動させるために伸縮できる。
【実施例３】
【００２１】
図８は本発明の他の実施例によるソケットとスライダとの間の関係を示す分解図である。ソケット５００は図３に示したソケット１０６と一般に同じである。ソケット５００の本体５０２は本体１４０（図３）と似ているが、小型で一層耐久性の高い装置となす付随的な増強部材を含んでいる。それらの増強部材には、静電気放電を引起こす電荷を排除する頑丈な導電被覆と、硬い保護表面被覆と、エッチング加工したシリコンから表面欠陥を取り除くための酸化処理膜とが含まれる。硬い保護表面被覆は、高温低圧の化学蒸着（ＣＶＤ）処理によって固着された窒化シリコン化合物であることが好ましい。頑丈な導電被覆はタンタル、チタン、クローム、鉄、モリブデン、ニッケル、コバルト、またはそれらの金属の合金のような比較的硬い金属で形成されることが好ましい。頑丈な導電金属層と硬い保護層との両方が使用されるならば、硬い保護層は酸化処理の後にシリコンに付与され、導電層はその硬い保護層の上に付与される。図８に見られるように、ビームばね５０４の個々のビーム５０６はテーパーを付されるか、第一の端部５０８と第二の端部５１０との間の領域でＹ軸に沿って不均一な横断面を有する。ビーム５０４は、実質的にその全長に亘って一様な応力を発生してビーム材料の一層有効な使用を可能にするためにテーパーを付されるのであって、これによって小さな装置全体寸法で同じ最大ビーム応力のもとで同じクランプ力を達成することができる。接点パッド５１４を含む可撓フィンガ５１２が電気接点１４２（図３）に代えて含まれている。スライダ１０８が所定位置にクランプされると、フィンガ５１２は約１０μｍほど偏倚する。可撓回路のような電気的相互連結装置は接点パッド５１４で約９０゜折曲げられ、スライダ１０８が所定位置にクランプされたときに個々の接点パッドが電気的相互連結装置の個々のリード線または可撓電気接点をスライダ１０８の接着パッド（ここには示されていない）に押付けて、電気的テストのための一時的な接触を形成する。可撓回路の個々のリード線はスライダ接着パッドと押圧接触される端部を硬い金で被覆できる。硬い金被覆は可撓回路の静脈を十分にエッチングさせる。タブ・キャップ５１６はスライダ１０８をＺ軸に沿う実質的に正確な高さ位置に保持するために含まれる。タブ・キャップ５１６の頂面は、アーマチュア（ここには図示されていない）のジンバルに接着される孤立キャップと同様に作用する。ソケット５００は垂直方向すなわちＺ軸方向およびＹ軸方向に実質的に剛く、従ってクランプ・バー５０３（図１のバー１４３に類似する）はスライダ１０８がクランプされるとＸ軸方向の真直に移動する。スライダ位置の望ましくない揺れをもたらすＹ軸方向の移動を生じることなくＸ軸方向にクランプ・バー５０３を移動させるために、ビーム５０４は折曲げた可撓状態で配置される。ソケット５００の残りの部材は図３のソケット１０６の部材に類似する。
【００２２】
上述したソケット（１０６，５００）の実施例は約５０μｍほど隔てられたビーム（１５２，５０６）のような部材を含む。それらの部材は寸法が小さく、両者間の間隔が非常に僅かであるので、光化学エッチングおよび放電加工のような通常の加工技術はソケット（１０６，５００）の製造に適さない。ソケット（１０６，５００）は、以下に説明する深い反応イオン・エッチング（マクロエッチング）（ＤＲＩＥ）、メッキによる製造、およびシリコン・モールド工程を使用して製造することができる。
【００２３】
ＤＲＩＥシリコン製造工程は、標準的な半導体製造工程と同様に、シリコン基材に対してバッチ形態（配列されたソケットが同時に製造される）にて実施される。一般にこの工程は、シリコン・ウェーハの第一の面上のビームおよびタブ構造のＤＲＩＥ、およびシリコン・ウェーハの第一の面とは反対側の第二の面上の孤立部材のＤＲＩＥとを含む。ＤＲＩＥシリコン製造工程は以下に詳細に説明される。
【００２４】
ＤＲＩＥシリコン製造工程は、先ず、シリコン・ウェーハ上に約２５０μｍ厚の二酸化シリコン・マスク層を成長させることを含む。ビームおよびタブのパターンを有するフォトレジスト・パターンが二酸化シリコン・マスク層上に被覆される。その後、この二酸化シリコン・マスク層のシリコン面に達する反応イオン・エッチングが遂行されてフォトレジストから二酸化シリコン層へビームおよびタブのパターンが転写される。これに続いて、酸素プラズマ・アッシュによってフォトレジストを剥取ってシリコン・ウェーハ上にパターン形成されたマスク層を残す。次に、シリコン・ウェーハを約２００μｍの深さまで剥取るビームおよびタブ構造のＤＲＩＥが遂行される。その後、フッ化水素酸を使用して二酸化シリコン・マスクが剥取られる。これに続いて、ウェーハの水洗いおよび乾燥が行われる。水洗いおよび乾燥の後、ウェーハは弾かれ、孤立キャップ・マスクを有するフォトレジスト・パターンが付与される。その後、ウェーハを通してビームおよびタブに達する隔離（ｓｔａｎｄｏｆｆ）キャップのＤＲＩＥが遂行される。これに続いてフォトレジスト・マスクのプラズマによる剥離が行われた後、高温酸化炉を使用して二酸化シリコンの成長が行われ、欠陥のある外側のエッチングされたシリコン表面を二酸化シリコンに変換する。その後、二酸化シリコン膜が剥取られて、滑らかで欠陥の無いシリコン面が露出される。その後、スパッタリング工程を使用してソケットの金属化が行われ、導電面が形成される。その後、シリコン保持タブを破断することで製造されたソケットがウェーハ・フレームから解放される。これは、脆いシリコン保持タブの破壊を引き起こすように捩りのような方法で遂行できる。
【００２５】
上述したＤＲＩＥシリコン製造工程の幾つかの変種工程が可能である。それらの変種工程には、ビームおよびタブの光エッチング工程と隔離キャップの光エッチング工程の順序を逆にする方法、異なる被覆材料を使用する方法、および非シリコン材の隔離キャップを接着／グルーイングする方法が含まれる。
【００２６】
上述したように、ＤＲＩＥ工程はシリコン・ソケットの製造を含む。非シリコン材のソケットはメッキによる製造工程を使用して製造でき、これは標準的な半導体製造工程と同様に基材に対してバッチ形態で行われる。この工程はシリコン・ウェーハ上にＴａのような金属シード層を先ず固着させることを含む。次に約５０μｍの金属膜がシード層上にメッキされ、これが隔離キャップ層として作用する。その後、ビームおよびタブ構造と逆のフォト・パターンが隔離キャップ層上に被覆される。このフォト・パターンは約２００μｍ厚であり、通常は感光性のエポキシ製モールド型である。フォト・パターン間の隔離キャップ層の露出部分はモールド内の金属でメッキされる。モールド型の表面を超えて金属メッキが行われると、ラッピング／化学機械的平面加工段階が実施されて過剰材料を除去する。金属メッキの後、フォト・パターン・モールド型が例えば沸騰したメタノールを使用して抽出される。これにより隔離キャップ層の第一の面と、隔離キャップ層の第二の面から突出するメッキされた金属ビームおよびタブ構造面に隣接してシリコン・ウェーハを残す。その後、メッキされた金属構造を有する隔離キャップ層は、水酸化ポッタシウムでシリコン・ウェーハをウェット・エッチングするか、シード層をウェット・エッチングすることによってシリコン・ウェーハから取除かれる。その後、メッキされた構造を有する隔離キャップ層は弾かれ、メッキされた構造を熱除去膜に接触させる状態で熱除去膜に取付けられる。その後、フォトレジストのエッチング・マスクが隔離キャップ層上にフォトパターン形成される。これに続き、隔離キャップ層のウェット・エッチングにより隔離キャップが形成された後、フォトレジスト層が剥取られる。その後、加熱することで熱除去膜が除去されて完成ソケットとなす。
【００２７】
メッキによる製造工程では幾つかの変種工程が可能である。それらの工程にはフォトレジスト、ポリイミドその他の大体メッキ・モールド材料の使用、キャップ層をメッキする以外に事前成形した金属基体の使用、および隔離キャップ層ならびにメッキしたビームおよびタブ構造に対する異種金属の使用が含まれる。
【００２８】
非シリコン製ソケットはシリコン・モールド成形工程によっても形成することができ、これはシリコンＤＲＩＥエッチングのエッチング能力を、メッキによる製造工程で与えられる非シリコン材料の選択肢と組合わせる工程である。シリコン・モールド成形工程はまた、標準的な半導体製造工程と同様に、基体に対してバッチ形態にて行われる。モールド型として作用するシリコン・ウェーハに先ずビームおよびタブ構造の逆形状がエッチングされる。このモールド型は典型的に焼く２００μｍの深さである。このシリコン・モールド型はその後、犠牲膜と、エッチングされたパターンに合致するシード層とで被覆される。モールド型はＮｉＣｏのような構造材料をシリコン・モールド型内にメッキまたは固着することで充填される。その後、ラッピングまたは化学機械的平面加工が行われてモールド型の表面より上方に突出した材料を除去する。モールド型内の構造材料はビーム構造およびタブ面を形成する。その後、シード層がモールド型の頂面を横断して固着された後、隔離キャップのフォトレジスト・パターンがシード層上に被覆される。その後、フォトレジスト被覆が剥取られた後、薄いシード層膜がウェーハ面の頂部からイオン研磨される。その後、モールド型がウェット・エッチング工程によって除去され、完成ソケットを形成する。メッキ以外に低圧化学蒸着または金属有機化学蒸着のような変種の方法も上述したシリコン・モールド成形工程に使用できる。
【００２９】
要約すれば、スライダ・テスター用のヘッド吊持組立体（１００）が提供され、このヘッド吊持組立体は支持ビーム組立体（１０２）およびソケット（１０６，５００）を含み、ソケットは支持ビーム組立体（１０２）に連結されている。この組立体はまた、例えば可撓回路（１０４）に備えられる電気的相互連結装置も含む。ソケット（１０６，５００）はスライダ（１０８）を装脱可能に固定するように、また可撓回路（１０４）をスライダ（１０８）に電気的に接続するようになされる。
【００３０】
ヘッド吊持組立体（１００）の一実施例で、ソケット（１０６，５００）はクランプ・バー（１４３，５０３）を含み、これらのクランプ・バーはスライダ（１０８）を接触領域（１４４）に押付ける。
【００３１】
本発明の他の実施例はスライダ・テスター用のヘッド吊持組立体（１００）の製造方法に関する。この方法は、支持ビーム組立体（１０２）と、可撓回路（１０４）と、スライダ（１０８）を装脱可能に固定し、可撓回路（１０４）をスライダ（１０８）に電気的に接続するようになされたソケット（１０６）との準備を含む。この方法は、支持ビーム組立体（１０２）に対するソケット（１０６）の連結と、支持ビーム組立体（１０２）およびソケット（１０６）に対する可撓回路（１０４）の取付けとを含み、可撓回路（１０４）を支持ビーム組立体（１０２）で支持し、ソケット（１０６）に電気的に接続する。
【００３２】
本発明のさまざまな実施例における多くの特徴および利点を前述の記載で説明してきたが、本発明の各種の実施例の構造および機能の詳細と共にこの開示は図解のためだけのものに過ぎず、細部に変更を加えることができ、特に特許請求の範囲の請求項を表現している用語の広く一般的な意味で示される全範囲にわたって、本発明の基本範囲に含まれる構造および部品の配置の変更を行うことができることを理解しなければならない。例えば、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、実質的に同じ機能を保持しつつ、特定の部材をヘッド吊持組立体の特定の応用例に応じて変更することができる。さらに、本明細書に記載した好ましい実施例はスライダ・テスター用のヘッド吊持組立体に関するが、当業者には本発明の教示がスライダ・テスター・システムに限定されず、本発明の範囲および精神から逸脱することなくスライダを使用する他のシステムに適用できることは認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のヘッド吊持組立体の頂面図である。
【図２】図１のヘッド吊持組立体の一部の底面図である。
【図３】ソケットおよびスライダの関係状態を示す分解図である。
【図４】図４−１〜図４−６は開位置および閉位置におけるソケットの一部の頂面図および断面図を示している。
【図５】本発明で有用なスライダ・テスターである。
【図６】マイクロアクチュエータをジンバル領域に含んでいるヘッド吊持組立体の一部の底面図である。
【図７】支持ビームに連結されたマイクロアクチュエータを含むヘッド吊持組立体の頂面図である。
【図８】本発明の他の実施例によるソケットおよびスライダの関係状態を示す分解図である。
【符号の説明】
【００３４】
１００  ヘッド吊持組立体
１０２  支持ビーム組立体
１０４  可撓回路
１０６  ソケット
１０８  スライダ
１１０  ビーム
１１２  ジンバル
１１３  ジンバルの本体
１１４  第一の端部
１１５  取付け穴
１１６  第二の端部
１１８  開口フレーム
１２０  初期荷重付与凹部
１２２  ジンバル領域
１２４  初期荷重付与ばね領域
１２６  側部レール
１３０  支柱
１３２  連結部
１３４  ブリッジ
１３５  ブリッジ領域
１３６  結線
１４０  超小型電子機構システムの本体
１４１  第一の端部
１４２  電気接点
１４３  クランプ・バー
１４４  接触領域
１４５  第二の端部
１４６  孤立部材
１４８  穴
１５０  ビームばね
１５２  ビーム
１５４  第一の端部
１５６  第二の端部
１５７  シャトル・バー
１５８  接着パッド
１５９  固定部材
１６０  矢印
１６１  ローター
１６２  長手方向軸線
２００  スライダ・テスター
２０２  スピンドル
２０４  スピンドル・モーター
２０６  ディスク
２０７  「Ｘ」方向の位置決め機構
２０８  プラットフォーム
２１０，２１２  ガイド・レール
２１３  「Ｙ」方向の位置決め機構
２１４  基部
２１５，２１７  矢印
２１６  キャリッジ
２１８，２２０  レール
２２１，２２３  位置エンコーダ
２２６  枢動プラットフォーム
２２７  レバー・アーム
２２８  ピボット・モーター
２２９  偏心カム
２３０  プリント回路
２３６，２３８  ピボット・ピン
２４０  微細位置決めプラットフォーム
２４２  吊持チャック
２４４  吊持装置
２４８  制御ボックス
３００  ヘッド吊持組立体
３０４  可撓回路
３０６  結線
３０８  マイクロアクチュエータ
３１０  マイクロ・アクチュエータの本体
３１２  可撓アーム
３１８  電気的相互結線
４０２  マイクロアクチュエータ
４０４  基板
４０６  支持ビーム
５００  ソケット
５０２  本体
５０３  クランプ・バー
５０４  ビームばね
５０６  ビーム
５０８  第一の端部
５１０  第二の端部
５１２  可撓フィンガ
５１４  接点パッド
５１６  タブ・キャップ
【国際公開パンフレット】
2004531014.tif 000003
2004531014.tif 000004
2004531014.tif 000005
2004531014.tif 000006
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2004531014.tif 000029
2004531014.tif 000030
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004531014.tif 000031
2004531014.tif 000032
【国際調査報告】
2004531014.tif 000033
2004531014.tif 000034