(57)【要約】【課題】高精度なヘッド位置調整を実現しつつ、ヘッドジンバルアセンブリの共振特性を改善するよう構成されたマイクロアクチュエータを提供すること。【解決手段】ヘッドジンバルアセンブリ用のマイクロアクチュエータは、ヘッドジンバルアセンブリのサスペンションフレキシャに一体化されたボトム支持部と、ヘッドジンバルアセンブリの磁気ヘッドスライダを支持するトップ支持部と、このトップ支持部とボトム支持部とを連結する一対のサイドアームと、を有する金属フレームを備えている。そして、トップ支持部は、回転プレートと、当該回転プレートを各サイドアームに接合する接合アームと、接合パッドを支持する電気パッド支持プレートと、を有している。さらに、マイクロアクチュエータは、各サイドアームにそれぞれ搭載され、当該各サイドアームを選択的に可動させるよう励起されるＰＺＴ素子を備えている。【選択図】図１
2007179726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドジンバルアセンブリ用のマイクロアクチュエータであって、
ヘッドジンバルアセンブリのサスペンションフレキシャに一体化されたボトム支持部と、ヘッドジンバルアセンブリの磁気ヘッドスライダを支持するトップ支持部と、このトップ支持部と前記ボトム支持部とを連結する一対のサイドアームと、を有する金属フレームを備え、
前記トップ支持部は、回転プレートと、当該回転プレートを前記各サイドアームに接合する接合アームと、接合パッドを支持する電気パッド支持プレートと、を有しており、
前記各サイドアームにそれぞれ搭載され、当該各サイドアームを選択的に可動させるよう励起されるＰＺＴ素子を備えた、
ことを特徴とするマイクロアクチュエータ。
【請求項２】
前記各ＰＺＴ素子は、前記各サイドアームの内側で相互に対向する表面に搭載されている、
ことを特徴とする請求項１記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項３】
前記各ＰＺＴ素子は、薄膜ＰＺＴ，セラミックＰＺＴ又はＰＭＮ−ＰＴである、
ことを特徴とする請求項１又は２記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項４】
前記各ＰＺＴ素子は、単層あるいは多層構造である、
ことを特徴とする請求項３記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項５】
前記回転プレートは、作動時に前記磁気ヘッドスライダが前記接合アームに拘束されないよう当該磁気ヘッドスライダを支持する段差部を有する、
ことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項６】
前記段差部は、ポリマー層、エポキシ層又は金属層にて形成されている、
ことを特徴とする請求項５記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項７】
前記トップ支持部の接合アームは、湾曲構造を有する、
ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項８】
前記接合アームは、前記各サイドアームに、前記フレームの長手方向に沿って同一位置に接合されている、
ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６又は７記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項９】
前記接合アームは、前記回転プレートに、当該回転プレートの中心に対して対称的に接合されている、
ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７又は８記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１０】
前記ボトム支持部と前記各サイドアームとの間に、内部側に向かう切り欠き部又は空間部が形成されている、
ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１１】
前記各接合アームは、それぞれ少なくとも１つの穴を有する、
ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１２】
前記各接合アームは、それぞれ少なくとも１つの部分的な浸食領域を有する、
ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０又は１１記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１３】
前記各接合アームは、その中央箇所よりも幅広の端部をそれぞれ有する、
ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１又は１２記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１４】
マイクロアクチュエータと、磁気ヘッドスライダと、サスペンションフレキシャを有するサスペンションと、を備えると共に、
前記マイクロアクチュエータは、
前記サスペンションフレキシャに一体化されたボトム支持部と、磁気ヘッドスライダを支持するトップ支持部と、このトップ支持部と前記ボトム支持部とを連結する一対のサイドアームと、を有する金属フレームを備え、
前記トップ支持部は、回転プレートと、当該回転プレートを前記各サイドアームに接合する接合アームと、接合パッドを支持する電気パッド支持プレートと、を有しており、
前記各サイドアームにそれぞれ搭載され、当該各サイドアームを選択的に可動させるよう励起されるＰＺＴ素子を備えた、
ことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１５】
前記サスペンションは、前記回転プレートを支持するディンプルを有するロードビームを備えた、
ことを特徴とする請求項１４記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１６】
前記磁気ヘッドスライダの中心と、前記回転プレートの中心と、前記ディンプルとが、同一軸上に配置されている、
ことを特徴とする請求項１５記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１７】
前記各ＰＺＴ素子は、前記各サイドアームの内側で相互に対向する表面に搭載されている、
ことを特徴とする請求項１４，１５又は１６記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１８】
前記各ＰＺＴ素子は、薄膜ＰＺＴ，セラミックＰＺＴ又はＰＭＮ−ＰＴである、
ことを特徴とする請求項１４，１５，１６又は１７記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１９】
前記各ＰＺＴ素子は、単層あるいは多層構造である、
ことを特徴とする請求項１８記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２０】
前記回転プレートは、作動時に前記磁気ヘッドスライダが前記接合アームに拘束されないよう当該磁気ヘッドスライダを支持する段差部を有する、
ことを特徴とする請求項１４，１５，１６，１７，１８又は１９記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２１】
前記段差部は、ポリマー層、エポキシ層又は金属層にて形成されている、
ことを特徴とする請求項２０記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２２】
前記トップ支持部の接合アームは、湾曲構造を有する、
ことを特徴とする請求項１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０又は２１記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２３】
前記接合アームは、前記各サイドアームに、前記フレームの長手方向に沿って同一位置に接合されている、
ことを特徴とする請求項１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１又は２２記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２４】
前記接合アームは、前記回転プレートに、当該回転プレートの中心に対して対称的に接合されている、
ことを特徴とする請求項１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２又は２３記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２５】
前記ボトム支持部と前記各サイドアームとの間に、内部側に向かう切り欠き部又は空間部が形成されている、
ことを特徴とする請求項１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３又は２４記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２６】
前記各接合アームは、それぞれ少なくとも１つの穴を有する、
ことを特徴とする請求項１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４又は２５記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２７】
前記各接合アームは、それぞれ少なくとも１つの部分的な浸食領域を有する、
ことを特徴とする請求項１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５又は２６記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２８】
前記各接合アームは、その中央箇所よりも幅広の端部をそれぞれ有する、
ことを特徴とする請求項１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６又は２７記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２９】
マイクロアクチュエータと、磁気ヘッドスライダと、サスペンションフレキシャを有するサスペンションと、を備えたヘッドジンバルアセンブリと、
当該ヘッドジンバルアセンブリと接合されるドライブアームと、
ディスクと、
当該ディスクを回転させるスピンドルモータと、を備えたディスク装置であって、
前記マイクロアクチュエータは、
前記サスペンションフレキシャに一体化されたボトム支持部と、前記磁気ヘッドスライダを支持するトップ支持部と、このトップ支持部と前記ボトム支持部とを連結する一対のサイドアームと、を有する金属フレームを備え、
前記トップ支持部は、回転プレートと、当該回転プレートを各サイドアームに接合する接合アームと、接合パッドを支持する電気パッド支持プレートと、を有しており、
前記各サイドアームにそれぞれ搭載され、当該各サイドアームを選択的に可動させるよう励起されるＰＺＴ素子を備えた、
ことを特徴とするディスク装置。
【請求項３０】
マイクロアクチュエータと、磁気ヘッドスライダと、サスペンションフレキシャを有するサスペンションと、を備えると共に、
前記マイクロアクチュエータは、
前記サスペンションフレキシャに一体化されたボトム支持部と、前記磁気ヘッドスライダを支持するトップ支持部と、このトップ支持部と前記ボトム支持部とを連結する一対のサイドアームと、を有する金属フレームを備え、
前記トップ支持部は、回転プレートと、当該回転プレートを各サイドアームに接合する接合アームと、接合パッドを支持する電気パッド支持プレートと、を有しており、
前記各サイドアームにそれぞれ搭載され、当該各サイドアームを選択的に可動させるよう励起されるＰＺＴ素子を備え、
前記サスペンションは、前記回転プレートを支持するディンプルを有するロードビームを備え、前記磁気ヘッドスライダの中心と、前記回転プレートの中心と、前記ディンプルとが、同一軸上に配置されている、
ことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項３１】
ヘッドジンバルアセンブリの製造方法であって、
サスペンションフレキシャにマイクロアクチュエータフレームを一体化し、
前記マイクロアクチュエータフレームにＰＺＴ素子を搭載し、
サスペンショントレースに前記ＰＺＴ素子を電気的に接続し、
前記ＰＺＴ素子の特性検査を行い、
前記マイクロアクチュエータフレームにスライダを搭載し、
サスペンショントレースに前記スライダを電気的に接続し、
前記スライダの特性検査を行い、
その後、最終検査を行う、
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３２】
ヘッドジンバルアセンブリの製造方法であって、
サスペンションフレキシャにマイクロアクチュエータフレームを一体化し、
前記マイクロアクチュエータフレームにＰＺＴ素子を搭載し、
サスペンションに前記サスペンションフレキシャを搭載し、
サスペンショントレースに前記ＰＺＴ素子を電気的に接続し、
前記ＰＺＴ素子の特性検査を行い、
前記マイクロアクチュエータフレームにスライダを搭載し、
サスペンショントレースに前記スライダを電気的に接続し、
前記スライダの特性検査を行い、
その後、最終検査を行う、
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３３】
ヘッドジンバルアセンブリの製造方法であって、
サスペンションフレキシャにマイクロアクチュエータフレームを一体化し、
前記マイクロアクチュエータフレームにＰＺＴ素子を搭載し、
サスペンションに前記サスペンションフレキシャを搭載する、
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３４】
ヘッドジンバルアセンブリの製造方法であって、
サスペンションフレキシャにマイクロアクチュエータフレームを一体化し、
前記マイクロアクチュエータフレームのほぼ平面状に配置された各サイドアームにＰＺＴ素子を搭載し、
前記各サイドアームを直立成型するよう曲折し、
サスペンションに前記サスペンションフレキシャを搭載する、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ記憶可能なディスク装置に関し、特に、ディスク装置のヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）用のマイクロアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報記憶装置として、データを記憶するための磁気ディスクと、この磁気ディスク上で位置決めされ当該磁気ディスクに対してデータを記録再生するための可動式記録再生ヘッドと、を備えたディスク装置がある。
【０００３】
ユーザは、上述したようなディスク装置に対して、大記憶容量を希望することはもちろんのこと、より高速にかつより正確な記録再生動作をも期待している。従って、ディスク装置の製造者は、例えば、データトラックの密度の増加や、トラック幅を狭くしたり、かつ／あるいは、トラック間隔を狭くしたりすることによって、より大容量になるようディスク装置を改良し続けている。
【０００４】
しかしながら、トラック密度を増加させ、高記録密度のディスクを用いて迅速かつ正確に記録再生動作を実現するためには、ディスク装置が記録再生ヘッドの位置決め制御において、上記トラック密度の増加に適切に対応して作動する必要がある。ところが、トラック密度の増加に伴い、記憶媒体上の目的のデータトラック上で迅速かつ正確な記録再生ヘッドの位置決め制御を行うことは、より困難な技術となる。従って、ディスク装置の製造者は、増加し続けているトラック密度の利益を生かすために、記録再生ヘッドの位置決め制御を改良する方法を常に探究している。
【０００５】
そして、高密度のディスクに対する記録再生ヘッドの位置決め制御を改良するためにディスクドライブの製造者によって効果的に用いられている一つの手法として、主となるアクチュエータと連動して作動するマイクロアクチュエータとして知られている補助アクチュエータを用いており、これにより、迅速かつ正確な記録再生ヘッドの位置決め制御を実現する。このようなマイクロアクチュエータが組み込まれたディスクドライブは、２段アクチュエータシステムとして知られている。
【０００６】
そして、記録再生ヘッドの速度を増加したり、高密度記録媒体上の目的のトラック上に記録再生ヘッドを微小位置調整するために、従来より、種々の２段アクチュエータシステムが開発されている。そのような２段アクチュエータシステムは、一般的には、主のアクチュエータとなるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）と、ＰＺＴマイクロアクチュエータといった補助的なマイクロアクチュエータと、を備えている。
【０００７】
上述した主なアクチュエータとなるボイルコイルモータ（ＶＣＭアクチュエータ）は、記録媒体上の目的のデータトラック上に、記録再生ヘッドを位置合わせするために支持するアクチュエータアームを回転させるサーボコントロールシステムによって制御されている。また、補助アクチュエータであるＰＺＴマイクロアクチュエータは、位置決め速度を増加させたり、目的のトラック上に記録再生ヘッドを正確に微小調整するよう、ＶＣＭアクチュエータと協働して用いられる。従って、ＶＣＭアクチュエータが、記録再生ヘッドの位置を大きく調整し、その上で、ＰＺＴマイクロアクチュエータが、記録媒体と相対的に記録再生ヘッドの位置が最適となるよう微小調整する。このようにＶＣＭアクチュエータとＰＺＴマイクロアクチュエータが連結して協働することによって、効果的にかつ正確に高密度記録媒体に対する情報の記録再生を実現することができる。
【０００８】
そして、マイクロアクチュエータの周知の構成としては、記録再生ヘッドの微小な位置決め調整を行うためのＰＺＴ素子が組み込まれているものがある。そのようなＰＺＴマイクロアクチュエータは、選択的にＰＺＴ素子を伸縮させるよう励起可能な電気的構成を備えている。そして、ＰＺＴマイクロアクチュエータは、例えば、記録再生ヘッドを回転させて駆動する動作をマイクロアクチュエータに生じさせるべく、伸縮するよう構成されている。このような動作は、ＶＣＭアクチュエータだけを用いたディスクドライブと比較して、記録再生ヘッドの位置を高速かつ高精度に調整するために行われる。例えば、下記の特許文献１，２に、従来例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータが開示されている。また、ＰＺＴマイクロアクチュエータの他の例が、下記特許文献３，４に開示されている。
【０００９】
ここで、図２５に、従来例におけるディスク装置を示す。この図に示すように、ディスク装置は、ディスクを回転させるスピンドルモータ１０２に搭載された磁気ディスク１０１を備えている。そして、ボイスコイルモータアーム１０４が、記録再生ヘッドが組み込まれた磁気ヘッドスライダ１０３を搭載したマイクロアクチュエータ１０５を有するヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）１００を支持している。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）は、上記ボイスコイルモータアーム１０４の動作を制御するために設けられており、換言すると、磁気ヘッドスライダ１０３をディスク１０１の表面にてトラック間を移動するよう制御するために備えられている。これにより、記録再生ヘッドにて、ディスクに対するデータの記録再生が可能となる。そして、作動中には、記録再生ヘッドが組み込まれた磁気ヘッドスライダ１０３と回転している磁気ディスク１０１との間における空力的な相互作用によって浮上力が生じる。この浮上力は、ＨＧＡ１００のサスペンションによって与えられるバネ力と反対方向に等しく生じており、これにより、磁気ヘッドスライダが、回転している磁気ディスク１０の表面上空を所定の高さに浮上され、当該磁気ヘッドスライダの浮上高さが保たれることとなる。
【００１０】
図２６は、２段アクチュエータが組み込まれた上記図２５に示す従来例におけるディスク装置のヘッドジンバルアッセンブリ１００（ＨＧＡ）を示す。ここで、従来技術では、ＶＣＭやヘッドサスペンションアセンブリの固有の精度誤差により、ディスクに対してデータの記録再生を正確に行うための記録再生ヘッドの性能に悪影響を与え、磁気ヘッドスライダ１０３は、迅速かつ微小位置決め制御を実現することができない。従って、ＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５は、上述したように、磁気ヘッドスライダと記録再生ヘッドとの位置制御を改善するために備えられている。特に、ＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５は、ＶＣＭ及び／又はヘッドサスペンションアセンブリの耐共振性を補うために、ＶＣＭと比べてより微小に磁気ヘッドスライダ１０３の位置ずれを補正する。そして、マイクロアクチュエータ１０５は、例えば、より狭いデータトラック間隔を有するディスクに対して使用することで、ディスク装置におけるトラックパーインチ（トラック／インチ（ＴＰＩ））の値を５０％増加させることができる。同時に、ヘッドのシークタイム、及び、セットリングタイムを減少させることができる。このようにして、ＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５によって、ディスク装置、及び、それに用いられるデータストレージディスクの表面記録密度の飛躍的な増加が可能となる。
【００１１】
そして、図２６に示すように、ＨＧＡ１００は、フレキシャ１０８を有するサスペンション１０６を備えており、このフレキシャ１０８は、ＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５及び磁気ヘッドスライダ１０３を支持するサスペンションタング部１１０を備えている。また、サスペンショントレース１１２が、フレキシャ１０８に設けられており、サスペンションタング部１１０の形成位置とは反対側に延びて形成されている。そして、サスペンショントレース１１２は、ＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５及び磁気ヘッドスライダ１０３と、コントロールシステムに接続された接合パッド１２０とを、電気的に接続している。
【００１２】
ここで、図２７に、従来例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５を示す。このＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５は、トップ支持部１３２、ボトム支持部１３４、これら支持部１３２，１３４を相互に連結する２つのサイドアーム１３６，１３８、を有する金属製のフレーム１３０、を有している。そして、各サイドアーム１３６、１３８は、自身に取り付けられた各ＰＺＴ素子１４０，１４２を備えている。なお、磁気ヘッドスライダ１０３は、トップ支持部１３２に支持される。
【００１３】
そして、図２８に示すように、上記ＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５は、フレーム１３０のボトム支持部１３４によってサスペンションタング部１１０に物理的に接合される。このボトム支持部１３４は、例えば、エポキシやレーザ溶接によってサスペンションタング部１１０に搭載されうる。このとき、例えば３つの電子接合用ボール１５０（金ボールボンディング（ＧＢＢ）又は半田ボールボンディング（ＳＢＢ））といった複数のボールが、ＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５を各ＰＺＴ素子１４０，１４２の側面に位置するサスペンショントレース１１２に接合するために設けられる。加えて、複数の電気的ボール、例えば、４つの金属ボール１５２（ＧＢＢ又はＳＢＢ）が、記録再生素子の電気的接続のために、磁気ヘッドスライダ１０３をサスペンショントレース１１２に接合するよう設けられている。
【００１４】
図２９に示すように、サスペンション１０６のロードビーム１６０は、その上に形成され、サスペンションタング部１１０を支持するディンプル１６２を有している。そして、サスペンションタング部１１０とＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５の間には、ＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５と磁気ヘッドスライダ１０３が作動時に円滑かつ自由に可動するよう、平行な隙間１７０が形成されている。
【００１５】
そして、サスペンショントレース１１２を通じて電力がＰＺＴ素子１４０，１４２に電力が供給されると、２つのサイドアーム１３６，１３８を同一の側面方向に曲げるよう、当該ＰＺＴ素子１４０，１４２は伸縮する。そして、サイドアーム１３６，１３８が曲げられることにより、フレーム１３０がせん断変形し、ほぼ長方形であったフレームが平行四辺形となり、トップ支持部１３２に移動が生じる。すると、このトップ支持部１３２に接合された磁気ヘッドスライダ１０３にも移動が生じ、記録再生ヘッドを微小位置決め調整すべく、磁気ヘッドスライダ１０３をディスクのトラック上にて移動させることができる。このようにして、磁気ヘッドスライダ１０３の微小位置決め制御を実現している。
【００１６】
ここで、図３０は、ＰＺＴ素子１４０，１４２に電圧が印加されたときにおけるＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５の作用を示す図である。例えば、正の極性を有するマイクロアクチュエータのＰＺＴ素子１４０に正弦波の電圧を印加すると、つまり、正弦波電圧の一周期の始め半分までの区間では、ＰＺＴ１４０は収縮し、サイドアーム１３６に波状の変形が生じる。すると、磁気ヘッドスライダ１０３は、トップ支持部１３２上に搭載されているため、このサイドアーム１３６の変形により、磁気ヘッドスライダ１０３が左方向移動される（図３０参照）。同様に、正の極性を有するマイクロアクチュエータのＰＺＴ素子１４２に負の正弦波の電圧を印加すると、つまり、一周期の後半の区間では、ＰＺＴ１４２は収縮し、サイドアーム１３８に波状の変形が生じる。すると、この変形により、磁気ヘッドスライダ１０３は、右方向移動される（図示せず）。もちろん、この動作は、電気制御回路及びＰＺＴ素子の極性方向によって異なるが、動作原理は公知である。
【００１７】
このように、上記ＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５は、当該ＰＺＴマイクロアクチュエータ１０５に波形的な変形を生じさせ磁気ヘッドスライダを遥動可動させる断続的な伸縮をＰＺＴ素子１４０，１４２が受けることで、並進、あるいは、遥動して可動する。しかしながら、上述した断続的な動作は、サスペンションタング部１１０に搭載されたボトム支持部１３４を介して、当該サスペンションタング部１１０に反力を生じさせる。そして、このような反力は、サスペンションに共振を生じさせ、これにより、ディスク装置の性能、特に、サーボ帯域を制限してしまう、という問題が生じる。
【００１８】
例えば、図３１に、従来のＰＺＴマイクロアクチュエータの共振特性を表すテストデータを示す。この図に示すように、ＰＺＴが励起されＰＺＴマイクロアクチュエータが可動すると、サスペンションの反力が比較的大きくなるため、サスペンションに共振が生じる。ここで、符号１６０の曲線は、ベースプレートが振動または励起されたときの共振曲線を表し、符号１７０の曲線は、マイクロアクチュエータが励起されたときの共振曲線を表す。この図に示すように、両曲線１６０，１７０は、似た波形となっている。以上より、上述した不都合を回避すべく、改善が必要とされる。
【００１９】
【特許文献１】特開２００２−１３３８０３号公報
【特許文献２】特開２００２−７４８７１号公報
【特許文献３】米国特許第６，６７１，１３１号明細書
【特許文献４】米国特許第６，７００，７４９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
従って、本発明は、上記従来例の有する不都合を改善し、特に、高精度なヘッド位置調整を実現しつつ、ヘッドジンバルアセンブリの共振特性を改善するよう構成されたマイクロアクチュエータを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の一形態は、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）の共振特性を改善するよう構成されたマイクロアクチュエータに関する。特に、ＨＧＡのサスペンションフレキシャに一体化された回転式マイクロアクチュエータに関する。
【００２２】
そして、本発明の一形態であるヘッドジンバルアセンブリ用のマイクロアクチュエータは、まず、ヘッドジンバルアセンブリのサスペンションフレキシャに一体化されたボトム支持部と、ヘッドジンバルアセンブリの磁気ヘッドスライダを支持するトップ支持部と、このトップ支持部とボトム支持部とを連結する一対のサイドアームと、を有する金属フレームを備えている。そして、上記トップ支持部は、回転プレートと、当該回転プレートを各サイドアームに接合する接合アームと、接合パッドを支持する電気パッド支持プレートと、を有している。さらに、マイクロアクチュエータは、各サイドアームにそれぞれ搭載され、当該各サイドアームを選択的に可動させるよう励起されるＰＺＴ素子を備えた、という構成を採っている。
【００２３】
また、各ＰＺＴ素子は、各サイドアームの内側で相互に対向する表面に搭載されている、ことを特徴としている。また、各ＰＺＴ素子は、薄膜ＰＺＴ，セラミックＰＺＴ又はＰＭＮ−ＰＴである、ことを特徴としている。さらに、各ＰＺＴ素子は、単層あるいは多層構造である、ことを特徴としている。
【００２４】
また、回転プレートは、作動時に磁気ヘッドスライダが接合アームに拘束されないよう当該磁気ヘッドスライダを支持する段差部を有する、ことを特徴としている。そして、段差部は、ポリマー層、エポキシ層又は金属層にて形成されている、ことを特徴としている。
【００２５】
また、トップ支持部の接合アームは、湾曲構造を有する、ことを特徴としている。そして、接合アームは、各サイドアームに、フレームの長手方向に沿って同一位置に接合されている、ことを特徴としている。また、接合アームは、回転プレートに、当該回転プレートの中心に対して対称的に接合されている、ことを特徴としている。
【００２６】
また、ボトム支持部と各サイドアームとの間に、内部側に向かう切り欠き部又は空間部が形成されている、ことを特徴としている。
【００２７】
さらに、各接合アームは、それぞれ少なくとも１つの穴を有する、ことを特徴としている。また、各接合アームは、それぞれ少なくとも１つの部分的な浸食領域を有する、ことを特徴としている。また、各接合アームは、その中央箇所よりも幅広の端部をそれぞれ有する、ことを特徴としている。
【００２８】
また、本発明の他の形態であるヘッドジンバルアセンブリは、まず、マイクロアクチュエータと、磁気ヘッドスライダと、サスペンションフレキシャを有するサスペンションと、を備えている。そして、上記マイクロアクチュエータは、サスペンションフレキシャに一体化されたボトム支持部と、磁気ヘッドスライダを支持するトップ支持部と、このトップ支持部とボトム支持部とを連結する一対のサイドアームと、を有する金属フレームを備えており、上記トップ支持部は、回転プレートと、当該回転プレートを各サイドアームに接合する接合アームと、接合パッドを支持する電気パッド支持プレートと、を有している。さらに、マイクロアクチュエータは、各サイドアームにそれぞれ搭載され、当該各サイドアームを選択的に可動させるよう励起されるＰＺＴ素子を備えた、という構成を採っている。
【００２９】
そして、上記サスペンションは、回転プレートを支持するディンプルを有するロードビームを備えた、ことを特徴としている。このとき、磁気ヘッドスライダの中心と、回転プレートの中心と、ディンプルとが、同一軸上に配置されている、ことを特徴としている。
【００３０】
また、本発明の他の形態であるディスク装置は、まず、マイクロアクチュエータと、磁気ヘッドスライダと、サスペンションフレキシャを有するサスペンションと、を備えたヘッドジンバルアセンブリと、当該ヘッドジンバルアセンブリと接合されるドライブアームと、ディスクと、当該ディスクを回転させるスピンドルモータと、を備えている。そして、上記マイクロアクチュエータは、サスペンションフレキシャに一体化されたボトム支持部と、磁気ヘッドスライダを支持するトップ支持部と、このトップ支持部とボトム支持部とを連結する一対のサイドアームと、を有する金属フレームを備えており、上記トップ支持部は、回転プレートと、当該回転プレートを各サイドアームに接合する接合アームと、接合パッドを支持する電気パッド支持プレートと、を有している。さらに、マイクロアクチュエータは、各サイドアームにそれぞれ搭載され、当該各サイドアームを選択的に可動させるよう励起されるＰＺＴ素子を備えた、という構成を採っている。
【００３１】
また、本発明の他の形態であるヘッドジンバルアセンブリは、マイクロアクチュエータと、磁気ヘッドスライダと、サスペンションフレキシャを有するサスペンションと、を備えている。そして、上記マイクロアクチュエータは、サスペンションフレキシャに一体化されたボトム支持部と、磁気ヘッドスライダを支持するトップ支持部と、このトップ支持部とボトム支持部とを連結する一対のサイドアームと、を有する金属フレームを備えており、上記トップ支持部は、回転プレートと、当該回転プレートを各サイドアームに接合する接合アームと、接合パッドを支持する電気パッド支持プレートと、を有している。さらに、マイクロアクチュエータは、各サイドアームにそれぞれ搭載され、当該各サイドアームを選択的に可動させるよう励起されるＰＺＴ素子を備えており、また、上記サスペンションは、回転プレートを支持するディンプルを有するロードビームを備え、磁気ヘッドスライダの中心と、回転プレートの中心と、ディンプルとが、同一軸上に配置されている、という構成を採っている。
【００３２】
また、本発明の他の形態であるヘッドジンバルアセンブリの製造方法は、サスペンションフレキシャにマイクロアクチュエータフレームを一体化し、マイクロアクチュエータフレームにＰＺＴ素子を搭載し、サスペンショントレースにＰＺＴ素子を電気的に接続し、ＰＺＴ素子の特性検査を行い、マイクロアクチュエータフレームにスライダを搭載し、サスペンショントレースにスライダを電気的に接続し、スライダの特性検査を行い、その後、最終検査を行う、という構成を採っている。
【００３３】
また、本発明におけるヘッドジンバルアセンブリの製造方法の他の形態は、サスペンションフレキシャにマイクロアクチュエータフレームを一体化し、マイクロアクチュエータフレームにＰＺＴ素子を搭載し、サスペンションにサスペンションフレキシャを搭載し、サスペンショントレースにＰＺＴ素子を電気的に接続し、ＰＺＴ素子の特性検査を行い、マイクロアクチュエータフレームにスライダを搭載し、サスペンショントレースにスライダを電気的に接続し、スライダの特性検査を行い、その後、最終検査を行う、という構成を採っている。
【００３４】
また、本発明におけるヘッドジンバルアセンブリの製造方法の他の形態は、サスペンションフレキシャにマイクロアクチュエータフレームを一体化し、マイクロアクチュエータフレームにＰＺＴ素子を搭載し、サスペンションにサスペンションフレキシャを搭載する、という構成を採っている。
【００３５】
さらに、本発明の他の形態であるヘッドジンバルアセンブリの製造方法の他の形態は、サスペンションフレキシャにマイクロアクチュエータフレームを一体化し、マイクロアクチュエータフレームのほぼ平面状に配置された各サイドアームにＰＺＴ素子を搭載し、各サイドアームを直立成型するよう曲折し、サスペンションに前記サスペンションフレキシャを搭載する、という構成を採っている。
【００３６】
なお、本発明のさらなる特徴及び利点は、後述する実施例にて、本発明の本質の一部を解説し、及び、図示した図面等を参照して説明する。
【発明の効果】
【００３７】
本発明は、以上のように構成され機能するので、これによると、高精度なヘッド位置調整を図ると共に、ヘッドジンバルアセンブリの共振特性が改善されたマイクロアクチュエータを提供することができる、という従来にない優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の種々の実施例を、図を参照して説明する。なお、種々の図においては、同様の参照番号は同様の部分を表している。
【００３９】
上述したように、本発明は、マイクロアクチュエータを用いて磁気ヘッドスライダを高精度に駆動する際に、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）における共振特性を改善するよう構成されている。そして、本発明の一形態は、ＨＧＡにおける共振特性を改善するために、ＨＧＡのサスペンションフレキシャに一体化された回転式ＰＺＴマイクロアクチュエータを備えている。そして、ＨＧＡの共振特性を改善することによって、ディスク装置の性能が改善される。
【００４０】
以下では、ＨＧＡに装備されるマイクロアクチュエータのいくつかの実施例を、説明する。なお、本発明におけるマイクロアクチュエータは、図示するようなＨＧＡの構成に限らず、共振特性の改善を望むマイクロアクチュエータを備えたいかなるディスク装置に実装されてもよい。また、本発明は、産業上におけるマイクロアクチュエータを有する他の所定の装置に利用されてもよい。
【実施例１】
【００４１】
［構成］
図１乃至図７は、本発明の第１の実施例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２が組み込まれたヘッドジンバルアセンブリ２１０（ＨＧＡ）を示している。このＨＧＡ２１０は、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２と、磁気ヘッドスライダ２１４と、サスペンション２１６と、を備えている。そして、以下に詳細に示すように、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２は、磁気ヘッドスライダ２１４を搭載あるいは支持するために、サスペンション２１６と一体化されている。
【００４２】
そして、図１，３，４に示すように、サスペンション２１６は、ベースプレート２１８と、ロードビーム２２０と、ヒンジ２２２と、フレキシャ２２４と、このフレキシャ２２４に形成されたインナー及びアウターサスペンショントレース２２６，２２７と、を備えている。また、ベースプレート２１８は、ディスク装置のボイスコイルモータ（ＶＣＭ）のドライブアームにサスペンション２１６を接合する際に用いられる搭載用穴２２８を備えている。なお、ベースプレート２１８の形状は、ディスク装置の構造や型によって変化しうる。また、ベースプレート２１８は、ＶＣＭのドライブアームにサスペンション２１６を安定して支持するよう、例えば、金属といった比較的硬い、あるいは、剛性材料にて形成されている。
【００４３】
ヒンジ２２２は、ベースプレート２１８及びロードビーム２２０上に、例えば、レーザ溶接にて搭載されている。そして、図示するように、ヒンジ２２２は、上記ベースプレート２１８に設けられた搭載用穴２２８に対応する穴２３０を有している。また、ヒンジ２２２は、ロードビーム２２０を支持するためのホルダーバー２３２を有している。
【００４４】
ロードビーム２２０は、上記ヒンジ２２２のホルダーバー２３２上に、例えば、レーザ溶接にて搭載されている。そして、図３に示すように、ロードビーム２２０は、その上に、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２を拘束して支持するためのディンプル２３４を有している。
【００４５】
フレキシャ２２４は、例えば、レーザ溶接にて、ヒンジ２２２とロードビーム２２０に搭載されている。そして、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２のフレーム２４０（例えば、金属製）は、タング部形成箇所にフレキシャ２２４と一体化されている。なお、フレーム２４０は、ロードビーム２２０上のディンプル２３４に拘束され支持される。また、ＰＺＴ素子２４２，２４３が、フレーム２４０の各サイドアーム２５８，２５９に搭載されている。さらに、フレーム２４０は、サスペンション２１６上で磁気ヘッドスライダ２１４を支持する。
【００４６】
また、サスペンショントレース２２６，２２７には、外部コントロールシステムに接続される複数の接合パッド２３８を設けられており、磁気ヘッドスライダ２１４とＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２のＰＺＴ素子２４２，２４３とに電気的に接続される。そして、サスペンショントレース２２６，２２７は、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）にて形成され、所定の本数の信号線を有している。
【００４７】
図２及び図５乃至図７に示すように、接合パッド２４４は、インナーサスペンショントレース２２６をＰＺＴ素子２４２，２４３に設けられた接合パッド２４６に電気的に接続すべく、インナーサスペンショントレース２２６に直接接続される。また、接合パッド２４８は、磁気ヘッドスライダ２１４に設けられた接合パッド２５０にアウターサスペンショントレース２２７を電気的に接続するために、当該アウターサスペンショントレース２２７に直接接続されている。
【００４８】
ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）は、ＨＧＡ２１０が磁気ヘッドスライダ２１４の位置決め制御を可能とし、ディスク装置内のディスク上の目的のデータトラック上に記録再生ヘッドを対応させるために、ドライブアームつまりＨＧＡ２１０を駆動制御すべくディスク装置に装備されている。また、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２は、作動時のヘッドシーキングタイム及びセットリングタイムを減少させるばかりでなく、装置の高速及び微小位置決め制御を実現するために備えられている。従って、ＨＧＡ２１０がディスク装置組み込まれている場合には、ＶＣＭアクチュエータが記録再生ヘッドの大きな位置決め制御を行い、また、後述するＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２が記録再生ヘッドの微小位置決め制御を行う、といった２段アクチュエータシステムが装備されることとなる。
【００４９】
そして、図２及び図５乃至図７に示すように、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２は、サスペンションフレキシャ２２４と一体化されたフレーム２４０と、このフレーム２４０に搭載されたＰＺＴ素子２４２，２４３と、を備えている。
【００５０】
フレーム２４０は、トップ支持部２５４と、ボトム支持部２５６と、トップ支持部２５４及びボトム支持部２５６を連結するサイドアーム２５８，２５９と、を備えている。そして、図示するように、ボトム支持部２５６は、タング部形成箇所にてフレキシャ２２４と一体化されている。また、トップ支持部２５４は、回転プレート２６０と、この回転プレート２６０と各サイドアーム２５８，２５９とを連結する連結アームであるブリッジ２６２，２６４と、電気パッド支持プレート２６６と、を備えている。なお、回転プレート２６０は、ロードビーム２２０のディンプル２３４に対応して配置されており、当該ディンプル２３４に支持されている。
【００５１】
図５乃至図７に示すように、ボトム支持部２５６と各サイドアーム２５８，２５９との間には、内部側に向かう切り欠き部あるいは空間部２５７は、形成されている。つまり、ボトム支持部２５６の各サイドアーム２５８，２５９との各連結箇所には、当該各サイドアーム２５８，２５９の先端側（トップ支持部２５４側）とは反対方向に向かって切除された切り欠き部あるいは空間部２５７が形成されている。この形状により、より長い作動長さを有するサイドアーム２５８，２５９となり、また、サイドアーム２５８，２５９の可動がより自由となる。
【００５２】
また、図７に示すように、ブリッジ２６２は、曲線（湾曲）形状にて形成され、相対する両端部２６２ａ，２６２ｂを有しており、また、ブリッジ２６４も同様に、曲線形状にて形成され、相対する両端部２６４ａ，２６４ｂを有している。そして、各ブリッジ２６２，２６４の一方の各端部２６２ａ，２６４ａは、回転プレート２６０に接合されており、他方の各端部２６２ｂ，２６４ｂは、それぞれ各サイドアーム２５８，２５９に接合されている。
【００５３】
なお、本実施例では、図示するように、他方の端部２６２ｂ，２６４ｂは各サイドアーム２５８，２５９に接合されていて、このとき、端部２６２ｂ，２６４ｂは、各サイドアーム２５８，２５９の長手方向であるＹ軸方向において同じ位置に接合されている。すなわち、各他方の端部２６２ｂ，２６４ｂの各サイドアーム２５８，２５９に対する各接合箇所から、当該各サイドアーム２５８，２５９の各端部まで距離が、それぞれ同一となっている。また、一方の端部２６２ａ，２６４ａは、回転プレート２６０に対して、当該回転プレート２６０の中心に対して対称の位置に接合されている。このように、一方の端部２６２ａ，２６４ａの接合箇所が、回転プレート２６０の重心に対照的に位置していることとなる。そして、この配置により、ＰＺＴ素子２４２，２４３が使用時に励起されると、回転プレート２６０がその重心を中心として回転可能となる。なお、ブリッジ２６２，２６４の形状や接合位置は上述したものに限定されず、他の形状で形成されていてもよく、他の接合位置に接合されていてもよい。
【００５４】
図５及び図６に示すように、ＰＺＴ素子２４２，２４３は、フレーム２５２の各サイドアーム２５８，２５９の内側表面に装備されている。そして、接合パッド２４６（例えば、２つ）がＰＺＴ素子２４２，２４３に形成されており、この接合パッド２４６は、ＰＺＴ素子２４２，２４３とインナーサスペンショントレース２２６とを電気的に接続するためのものである。また、各ＰＺＴ素子２４２，２４３は、板形状であり、セラミックＰＺＴや薄膜ＰＺＴ、マグネシウムニオブ酸チタン酸鉛（ＰＭＮ−ＰＴ）、などのＰＺＴ部材にて形成されており、また、単層構造あるいは多層構造にて形成されていてもよい。
【００５５】
また、図示するように、インナーサスペンショントレース２２６に接続される接合パッド２４４が、フレーム２４０のボトム支持部２５６に設けられている。そして、図２に示すように、各ＰＺＴ素子２４２，２４３に形成されたＰＺＴ接合パッド２４６は、インナーサスペンショントレース２２６上の各接合パッド２４４に、例えば電気的接合ボール２６８（ＧＢＢ又はＳＢＢ）を用いて電気的に接合される。これにより、インナーサスペンショントレース２２６を介して、ＰＺＴ素子２４２，２４３に電源が供給可能となる。
【００５６】
トップ支持部２５４は、フレーム２４０に磁気ヘッドスライダ２１４を接合するよう構成されている。具体的には、回転プレート２６０は、例えば、ポリマー層、エポキシ層、金属層にて形成された段差部２７０を有している。そして、磁気ヘッドスライダ２１４は、回転プレート２６０の上記段差部２７０に部分的に搭載されており、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２の動作時には、連結アームあるいはブリッジ２６２，２６４に接触せず、拘束されない。また、アウターサスペンショントレース２２７に接続されている接合パッド２４８は、トップ支持部２５４の電気パッド支持プレート２６６上に設けられている。そして、磁気ヘッドスライダ２１４に設けられた例えば６つの接合パッドからなる接合パッド２５０は（図６参照）、図２に示すように、例えば、電気的接合ボールボール２７２（ＧＢＢ又はＳＢＢ）を用いて、上記接合パッド２４８に電気的に接続される。これにより、磁気ヘッドスライダ２１４及びその記録再生素子が、アウターサスペンショントレース２２７に電気的に接続される。
【００５７】
また、本実施例では、図示するように、アウターサスペンショントレース２２７には、磁気ヘッドスライダ２１４の各側面に隣接する位置に、湾曲部２７４が形成されている。これにより、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２の作動時におけるアウターサスペンショントレース２２７の剛性による応力を逃がすことができ、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２は、より円滑に作動可能となる。
【００５８】
また、ロードビーム２２０のディンプル２３４は、回転プレート２６０の重心を支持している。従って、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２とディンプル２３４との間に、平行な隙間を形成する必要が無いため、製造が容易となる。つまり、このような配置により、従来技術では必要であった隙間の調整や、変形可能なようサスペンションタング部の剛性の調整を行う必要がなくなる。
【００５９】
そして、ヘッドジンバルアセンブリ２１０が組み立てられると、磁気ヘッドスライダ２１４の中心は、ロードビーム２２０のディンプル２３４の位置に対応する回転プレート２６０の中心に対応して位置する。従って、磁気ヘッドスライダ２１４と回転プレート２６０との中心と、ディンプル２３４とは、同一軸上に位置することとなる。
【００６０】
具体的には、磁気ヘッドスライダ２１４は、トップ支持部２５４の回転プレート２６０に搭載され、磁気ヘッドスライダ２１４の重心は、実質的に回転プレート２６０の重心と一致する。また、フレーム２４０は、サスペンションフレキシャ２２４に一体化されており、回転プレート２６０の重心は、サスペンション２１６のディンプル２３４と一致する。このような配置により、ＰＺＴ素子２４２，２４３が励起されることによって回転プレート２６０が回転したときに、磁気ヘッドスライダ２１４と回転プレート２６０は、サスペンションのディンプル２３４の中心周りを回転する。
【００６１】
ここで、図８（ａ）は、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２の２つのＰＺＴ素子２４２，２４３間における電気的接続構造の具体例を示し、図８（ｂ）は、駆動電圧の様子を示す。図示するように、ＰＺＴ素子２４２，２４３は、同一方向の極性を有しており、共通のグラウンドを有している。また、正弦波形の電圧がＰＺＴ素子２４２，２４３を駆動するために供給される。そして、図９（ａ）は、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２が駆動されていないときの状態を示しており、図９（ｂ）及び図９（ｃ）は、電圧が供給されたときのＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２を示している。図９（ｂ）、図９（ｃ）に示すように、電圧が正弦波形のはじめの半周期のときには、ＰＺＴ素子２４２，２４３が縮小し、両サイドアーム２５８，２５９が曲げられ、あるいは、内側に向かって変形する。すると、２つのブリッジ２６２，２６４が回転プレート２６０にその中心に対して対称に接合されており、当該回転プレート２６０上に磁気ヘッドスライダ２１４が搭載されているため、当該磁気ヘッドスライダ２１４は、その中心に対して右側に向かって回転する。その後、供給される電圧が次の半周期になると、ＰＺＴ素子２４２，２４３は、元に戻る、あるいは、伸張し、その結果、磁気ヘッドスライダ２１４は戻る方向（左側）に回転しうる。
【００６２】
また、図１０（ａ）は、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２の２つのＰＺＴ素子２４２，２４３間における電気的接続構造の他の具体例を示し、図１０（ｂ）は、駆動電圧の様子を示す。図に示すように、ＰＺＴ素子２４２，２４３は、反対方向の極性を有しており、共通のグラウンドを有している。また、２つの異なる正弦波形の電圧が、ＰＺＴ素子２４２，２４３を駆動するために別々に供給される。そして、電圧が正弦波形のはじめの半周期のときには、ＰＺＴ素子２４２，２４３の一方は正の極性を有し、他方は負の極性を有しているため、ＰＺＴ素子２４２，２４３は縮小し、両サイドアーム２５８，２５９が曲げられ、あるいは、内側に向かって変形しうる。すると、２つのブリッジ２６２，２６４は、回転プレート２６０にその中心に対して対称に接合されており、当該回転プレート上に磁気ヘッドスライダ２１４が搭載されているため、当該磁気ヘッドスライダ２１４は、その中心に対して右側に向かって回転する（図９（ｂ）参照）。その後、供給される電圧が次の半周期になると、ＰＺＴ素子２４２，２４３は、元に戻る、あるいは、伸張し、その結果、磁気ヘッドスライダ２１４は左側に向かって回転する。
【００６３】
図１１及び図１２は、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２の共振テストデータを示す。図１１は、共振ゲインを示し、図１２は、共振位相を示す。図に示すように、曲線２８０、曲線２８４は、それぞれサスペンションベースプレートが振動あるいは励起されたときの共振ゲイン、共振位相を示す。そして、曲線２８２、曲線２８６は、それぞれＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２のＰＺＴ素子２４２，２４３が励起されたときの共振ゲイン、共振位相を示す。そして、本実施例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２は、サスペンションと一体化されているため、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２が作動されるときには比較的に小さな反力がサスペンションにかかるだけであるため、共振特性が改善されうる。これにより、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２は、上述した図３１に示す従来モデルにおけるサスペンション共振特性を有しない。従って、本実施例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２は、ディスク装置の性能が大幅に改善され、高サーボ帯域を達成することができる。
【００６４】
また、ＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２は、従来の遥動式ではなく回転式で作動するため、サスペンション構造は、特にタング構造が簡素化されている。これにより、サスペンションの製造が容易となり、コストを削減することができる。さらには、例えば、減量化により耐衝撃性といったＨＧＡの静的、動的特性が改善されうる。
【００６５】
［製造方法］
続いて、上述したヘッドジンバルアセンブリ２１０（ＨＧＡ）の製造方法を説明する。図１３は、本発明の本実施例におけるＨＧＡ２１０の製造及び組み立て時における主な工程を示す。まず、製造が開始されると（ステップ１）、ＰＺＴ素子２４２，２４３が、サスペンション２１６のフレキシャ２２４と一体化されたフレーム２４０に搭載される（ステップ２）。続いて、ＰＺＴ素子２４２，２４３が、インナーサスペンショントレース２２６に電気的に接合され（ステップＳ３）、ＰＺＴ素子２４２，２４３の特性チェック（検査）が実行される（ステップＳ４）。その後、磁気ヘッドスライダ２１４がフレーム２４０に搭載され（ステップ５）、当該スライダ２１４がアウターサスペンショントレース２２７に電気的に接続される（ステップ６）。そして、磁気ヘッドスライダスライダ２１４の特性試験が実行される（ステップ７）。最後に、最終検査が実施され（ステップ８）、製造及び組み立て工程が完了する（ステップ９）。
【実施例２】
【００６６】
図１４乃至図１６は、本発明の第２の実施例におけるＨＧＡ２１０の製造方法及び組み立て方法の主な工程を示す。まず、製造開始後に、ＰＺＴ素子２４２，２４３が、サスペンション２１６のフレキシャ２２４と一体化されたフレーム２４０の各サイドアーム２５８，２５９に搭載される（図１４、図１５参照）。続いて、図１６に示すように、フレキシャ２２４が、例えば溶接にて、サスペンション２１６を構成するベースプレート２１８、ロードビーム２２０及びヒンジ２２２に搭載される。なお、本実施例では、複数のフレキシャを含むフレキシャシートに形成された各フレキシャに対して、例えば自動システムにて、ＰＺＴ素子が搭載されてもよい。これにより、組立工程の容易化、及び、コストの削減を図ることができる。
【実施例３】
【００６７】
図１７は、本発明の第３の実施例におけるＨＧＡ２１０の製造方法及び組み立て方法の主な工程を示す。まず、製造が開始されると（ステップ１１）、ＰＺＴ素子２４２，２４３が、フレキシャ２２４と一体化されたフレーム２４０に搭載される（ステップ１２）。続いて、フレキシャ２２４が、例えば溶接にて、サスペンション２１６を構成するベースプレート２１８、ロードビーム２２０及びヒンジ２２２に搭載される（ステップ１３）。その後、ＰＺＴ素子２４２，２４３が、インナーサスペンショントレース２２６に電気的に接合され（ステップＳ１４）、ＰＺＴ素子２４２，２４３上で特性チェックが実行される（ステップＳ１５）。続いて、スライダ２１４がフレーム２４０に搭載され（ステップ１６）、当該スライダ２１４がアウターサスペンショントレース２２７に電気的に接続される（ステップ１７）。そして、スライダ上で特性試験が実行される（ステップ１８）。最後に、最終検査が実施され（ステップ１９）、製造及び組み立て工程が完了する（ステップ２０）。
【実施例４】
【００６８】
図１８乃至２１は、本発明の第４の実施例におけるＨＧＡ２１０の製造方法及び組み立て方法の主な工程を示す。まず、製造が開始されると、図１８及び図１９に示すように、ＰＺＴ素子２４２，２４３が、フレキシャ２２４と一体化されたフレーム２４０の各サイドアーム２５８，２５９に搭載される。ここでは、図示するように、サイドアーム２５８，２５９は、フレーム２４０等を含めて、はじめはほぼ平面状に形成されている。続いて、図２０に示すように、フレーム２４０のサイドアーム２５８，２５９が、フレーム２４０等に対して直立成形されるよう曲げられる。その後、図２１に示すように、フレキシャ２２４が、例えば溶接にて、サスペンション２１６を構成するベースプレート２１８、ロードビーム２２０及びヒンジ２２２に搭載される。なお、本実施例では、複数のフレキシャを含むフレキシャシートに形成された各フレキシャに、例えば自動システムにて、ＰＺＴ素子が搭載されてもよい。そして、搭載後には、それぞれのフレームのサイドアームが直立となるよう曲げられる。その後、各フレキシャは、フレキシャシートから切り離され、各サスペンションを構成するよう、例えば溶接にて、ベースプレート、ロードビーム及びヒンジに搭載される。
【実施例５】
【００６９】
図２２は、本発明の第５の実施例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ３１２を示す。本実施例では、フレーム２４０の各ブリッジ２６２，２６４が少なくとも１つの穴３９０を有している。この穴３９０は、ＰＺＴマイクロアクチュエータ３１２の作動時における剛性を低減させるために形成されている。なお、ＰＺＴマイクロアクチュエータ３１２の他の構成は、上述したＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２とほぼ同様であるため、同一の符号で示す。このように、構造的には異なるが、本実施例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ３１２は、上述したＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２とほぼ同様の作用原理を有する。
【実施例６】
【００７０】
図２３は、本発明の第６の実施例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ４１２を示す。本実施例では、フレーム２４０の各ブリッジ２６２，２６４が少なくとも１つの部分的な浸食領域４９２（エッチングされた領域）を有している。この浸食領域４９２は、ブリッジ２６２，２６４の厚みを薄くしており、ＰＺＴマイクロアクチュエータ４１２の作動時における剛性を低減させるために形成されている。なお、ＰＺＴマイクロアクチュエータ４１２の他の構成は、上述したＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２とほぼ同様であるため、同一の符号で示す。このように、構造的には異なるが、本実施例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ４１２は、上述したＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２とほぼ同様の作用原理を有する。
【実施例７】
【００７１】
図２４は、本発明の第７の実施例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ５１２を示す。本実施例では、フレーム２４０の各ブリッジ２６２，２６４が弱強度部５９４を有する。この弱強度部５９４は、各ブリッジ２６２，２６４の各端部が、その中央部分よりも幅広に構成されていることで形成されている。つまり、各ブリッジ２６２，２６４の中央部分の幅が、両端部に比べて狭く形成されている。従って、この弱強度部５９４は、ＰＺＴマイクロアクチュエータ４１２の作動時における剛性を低減させる。なお、ＰＺＴマイクロアクチュエータ５１２の他の構成は、上述したＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２とほぼ同様であるため、同一の符号で示す。このように、構造的には異なるが、本実施例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ５１２は、上述したＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２とほぼ同様の作用原理を有する。
【実施例８】
【００７２】
次に、本発明の第８の実施例を説明する。本実施例では、ヘッドジンバルアセンブリ２１０（図１参照）を、上述した各実施例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータ２１２，３１２，４１２，５１２を組み込んで構成している。そして、このヘッドジンバルアセンブリ２１０は、ディスク装置（ＨＤＤ）に装備される。なお、本実施例におけるディスク装置は、搭載されるＰＺＴマイクロアクチュエータ以外では上述した図２５で示したものと同様の構成を採っているため、当該ディスク装置の構造、動作、組み立て方法などは当業者にとって周知であり、その詳細な説明は省略する。
【００７３】
なお、ＰＺＴマイクロアクチュエータは、いかなる構成のディスク装置、あるいは、同様にマイクロアクチュエータを有する他の装置であっても、組み込んで実現することは可能である。例えば、ＰＺＴマイクロアクチュエータは、高回転可能なディスク装置に用いるとよい。
【００７４】
本発明は、上述した実施例を参照して説明したが、かかる内容に限定されず、本発明の思想の範囲に含まれる種々の改良や同等の変形例も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明であるマイクロアクチュエータは、磁気ヘッドスライダを搭載して駆動するために利用することができ、特に、ディスク装置に搭載されるヘッドジンバルアセンブリに装備することができる。従って、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】実施例１におけるＰＺＴマイクロアクチュエータを装備したヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）を示す斜視図である。
【図２】図１に開示したＨＧＡの一部を示す斜視図である。
【図３】図１に開示したＨＧＡの一部を示す側面図である。
【図４】図１に開示したＨＧＡの分解斜視図である。
【図５】図１に開示したＨＧＡの一部を示す斜視図であり、磁気ヘッドスライダとＰＺＴ素子を取り外した図である。
【図６】図１に開示したＨＧＡの一部を示す斜視図であり、磁気ヘッドスライダを取り外した図である。
【図７】図４に開示したサスペンションフレキシャの一部を示す斜視図である。
【図８】図８（ａ）は、図１に開示したＰＺＴマイクロアクチュエータに搭載されたＰＺＴ素子間の電気的接続構造の一例を示す図であり、図７（ｂ）は、ＰＺＴ素子に供給される電圧の様子を示す。
【図９】図９は、図１に開示したＨＧＡに搭載された磁気ヘッドスライダとＰＺＴマイクロアクチュエータの動作を示す上面図であり、図９（ａ）は静止状態を示し、図９（ｂ）は電圧が供給されて駆動されたときの様子を示す。図９（ｃ）は、図９（ｂ）で磁気ヘッドスライダを取り外したときの図である。
【図１０】図１０（ａ）は、図１に開示したＰＺＴマイクロアクチュエータに搭載されたＰＺＴ素子間の電気的接続構造の一例を示す図であり、図１０（ｂ）は、ＰＺＴ素子に供給される電圧の様子を示す。
【図１１】図１に開示したＰＺＴマイクロアクチュエータの共振ゲインのテストデータを示す図である。
【図１２】図１に開示したＰＺＴマイクロアクチュエータの共振位相のテストデータを示す図である。
【図１３】実施例１におけるＰＺＴマイクロアクチュエータの製造工程を示すフローチャートである。
【図１４】実施例２におけるヘッドジンバルアセンブリの製造及び組み立て工程を示す図である。
【図１５】実施例２におけるヘッドジンバルアセンブリの製造及び組み立て工程を示す図であり、図１４の続きを示す。
【図１６】実施例２におけるヘッドジンバルアセンブリの製造及び組み立て工程を示す図であり、図１５の続きを示す。
【図１７】実施例３におけるＰＺＴマイクロアクチュエータの製造工程を示すフローチャートである。
【図１８】実施例４におけるヘッドジンバルアセンブリの製造及び組み立て工程を示す図である。
【図１９】実施例４におけるヘッドジンバルアセンブリの製造及び組み立て工程を示す図であり、図１８の続きを示す。
【図２０】実施例４におけるヘッドジンバルアセンブリの製造及び組み立て工程を示す図であり、図１９の続きを示す。
【図２１】実施例４におけるヘッドジンバルアセンブリの製造及び組み立て工程を示す図であり、図２０の続きを示す。
【図２２】実施例５におけるＰＺＴマイクロアクチュエータを示す図である。
【図２３】実施例６におけるＰＺＴマイクロアクチュエータを示す図である。
【図２４】実施例７におけるＰＺＴマイクロアクチュエータを示す図である。
【図２５】従来例におけるディスク装置を示す斜視図である。
【図２６】従来例におけるヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）を示す斜視図である。
【図２７】図２６に開示したＨＧＡに搭載された磁気ヘッドスライダとＰＺＴマイクロアクチュエータの斜視図である。
【図２８】図２６に開示したＨＧＡの一部を示す斜視図である。
【図２９】図２６に開示したＨＧＡの一部を示す側面図である。
【図３０】図２６に開示したＨＧＡの磁気ヘッドスライダとＰＺＴマイクロアクチュエータの上面図である。
【図３１】従来例におけるＰＺＴマイクロアクチュエータの共振特性試験データを示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
２１０  ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）
２１２  ＰＺＴマイクロアクチュエータ
２１４  磁気ヘッドスライダ
２１６  サスペンション
２１８  ベースプレート
２２０  ロードビーム
２２２  ヒンジ
２２４  サスペンションフレキシャ
２２６  インナーサスペンショントレース
２２７  アウターサスペンショントレース
２４０  フレーム
２４２，２４３  ＰＺＴ素子
２５４  トップ支持部
２５６  ボトム支持部
２５８，２５９  サイドアーム
２６０  回転プレート
２６２，２６４  ブリッジ
２６６  電気パッド支持プレート
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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