(57)【要約】【課題】スライダの姿勢変化を抑制できる磁気ヘッドアッセンブリを得る。【解決手段】スライダの電極パッドとフレキシャ表面に接着したフレキシブル配線基板の電極パッドとを半田接合した磁気ヘッドアッセンブリにおいて、フレキシャは、その基端部から自由端部に向かって延びる左右一対のアウトリガーと、該一対のアウトリガーの先端部間を接続する接続部と、該接続部から一対のアウトリガーの間に延びてスライダを接着固定した舌部とを有し、接続部上には電極パッドの半田接合部が複数並んでいて、一対のアウトリガーには、半田接合部の並び延長線上に位置させて、フレキシャの自由端部側を変形容易にする変形容易部を形成した。【選択図】図３
2007128575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッド素子が組み込まれたスライダと、このスライダを支持するフレキシャと、このフレキシャの表面に接着固定されたフレキシブル配線基板とを備え、前記スライダの電極パッドと前記フレキシブル配線基板の電極パッドを半田接合した磁気ヘッドアッセンブリにおいて、
前記フレキシャは、該フレキシャの基端部から自由端部に向かって延びる左右一対のアウトリガーと、この一対のアウトリガーの先端部間を接続する接続部と、この接続部から前記一対のアウトリガーの間に延びる、前記スライダを接着固定した舌部とを有し、
前記接続部上には前記電極パッドの半田接合部が複数並んでいて、
前記一対のアウトリガーには、前記半田接合部の並び延長線上に位置させて、前記フレキシャの自由端部側を変形容易にする変形容易部がそれぞれ形成されていることを特徴とする磁気ヘッドアッセンブリ。
【請求項２】
請求項１記載の磁気ヘッドアッセンブリにおいて、前記変形容易部は、前記フレキシャの自由端部側を基端部側に向けて曲げた曲げ部からなる磁気ヘッドアッセンブリ。
【請求項３】
請求項１記載の磁気ヘッドアッセンブリにおいて、前記変形容易部は、前記アウトリガーを部分的に幅狭にする切欠きからなる磁気ヘッドアッセンブリ。
【請求項４】
請求項１記載の磁気ヘッドアッセンブリにおいて、前記変形容易部は、前記アウトリガーの面積を低減させる１または複数の開口からなる磁気ヘッドアッセンブリ。
【請求項５】
請求項４記載の磁気ヘッドアッセンブリにおいて、前記１または複数の開口は、前記半田接合部の並び方向と平行に形成されている磁気ヘッドアッセンブリ。
【請求項６】
請求項１記載の磁気ヘッドアッセンブリにおいて、前記変形容易部は、前記アウトリガーの表面または裏面に形成した溝からなる磁気ヘッドアッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スライダの電極パッドとフレキシブル配線基板の電極パッドとを半田接合する磁気ヘッドアッセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）で使用されるいわゆる磁気ヘッドアッセンブリは、ヘッド素子が組み込まれたスライダと、可撓性を有する金属薄板からなりスライダを弾性的に支持するフレキシャと、このフレキシャ表面に接着されヘッド素子と外部回路系を導通接続するフレキシブル配線基板とを備えている。フレキシャは、例えばスポット溶接によりロードビームに固定されている。この種の磁気ヘッドアッセンブリでは、従来一般に、互いに直交する位置関係でスライダのヘッド素子用の電極パッドとフレキシブル配線基板の電極パッドを金ボールボンディング方式により接合していたが、近年では、ボンディング領域（電極パッドの大きさ及び電極パッド間隔）の狭小化に対応できるよう、金ボールよりも小さい球径で形成可能な半田ボールを用いた半田ボールボンディング方式が提案されている。
【０００３】
半田ボールボンディング方式は、例えば半田ボールを溶融した状態で接合面に吹き付けるＳＪＢ（Ｓｏｌｄｅｒ  Ｊｅｔ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式のマウンターを用いて実行することができ、このマウンターから接合面に供給した溶融半田を凝固させることで、スライダの電極パッドとフレキシブル配線基板の電極パッドを接合している。スライダ及びフレキシブル配線基板の電極パッド表面（接合面）には、半田ぬれ性を上げるため、Ａｕ膜からなる表面保護層が形成されている。
【特許文献１】特開２００４−２８３９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のように半田ボールを溶融した状態で供給しようとすると、半田ボールは、接合面に供給されるや否や急激に冷やされ、十分拡散する前に固化してしまう。このため、半田ボールが固化する際に生じる収縮歪みにより、半田接合後のスライダ姿勢（ロール角、ピッチ角）が大きく変動することが問題になっている。この姿勢変化は、磁気ヘッドスライダの浮上特性、すなわち、出力特性を悪化させてしまう。
【０００５】
本発明は、上述の従来課題に鑑みてなされたもので、スライダの姿勢変化を抑制できる磁気ヘッドアッセンブリを得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、フレキシャの基端部側の変形がスライダの姿勢変化に影響を及ぼすこと、フレキシャの自由端部側の変形はスライダの姿勢変化に影響を及ぼさないこと、及び、フレキシャの自由端部側で半田固化による収縮歪みを吸収すれば半田接合前後におけるスライダ姿勢変化を抑制できることに着目してなされたものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、ヘッド素子が組み込まれたスライダと、このスライダを支持するフレキシャと、このフレキシャの表面に接着固定されたフレキシブル配線基板とを備え、スライダの電極パッドとフレキシブル配線基板の電極パッドを半田接合した磁気ヘッドアッセンブリにおいて、フレキシャは、スライダを接着固定した舌部と、この舌部をフレキシャ自由端部で接続する接続部と、この接続部の両側からフレキシャ基端部へ延びて前記舌部を弾性変形可能に支持する左右一対のアウトリガーとを有し、接続部上には電極パッドの半田接合部が複数並んでいて、一対のアウトリガーには、半田接合部の並び延長線上に位置させて、該アウトリガーの自由端部側を変形容易にする変形容易部がそれぞれ形成されていることを特徴としている。
【０００８】
変形容易部は具体的に、フレキシャの自由端部側を基端部側に向けて曲げた曲げ部、アウトリガーを部分的に幅狭にする切欠き、半田接合部の並列位置におけるアウトリガーの面積を低減させる１または複数の開口及びアウトリガーの表面または裏面に形成した溝により形成することができる。変形容易部を１または複数の開口で構成する場合には、変形容易度をあげるため、該１または複数の開口が半田接合部の並び方向と平行に形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、半田の固化による応力は変形容易部を介してアウトリガーの自由端部側で吸収されるので、フレキシャの基端部側の変形は抑えられ、スライダの姿勢変化を抑制できる磁気ヘッドアッセンブリを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態による磁気ヘッドアッセンブリ（完成状態）の全体構成を示す平面図である。磁気ヘッドアッセンブリ１は、スライダ１１とこれを支持する支持部材２とから構成されている。スライダ１１はセラミック材料で形成され、そのトレーリング端面にヘッド素子１２が形成されている。ヘッド素子１２は、磁気抵抗効果を利用してディスクＤからの洩れ磁界を検出し磁気信号を読み取るＭＲ素子（読み出しヘッド）と、コイルなどがパターン形成されたインダクティブ素子（書き込みヘッド）とを備えている。スライダ１１の支持部材２は、周知のように、回転駆動されるディスクＤ外に揺動支点を持ち該ディスクＤ上に延びるロードビーム２０と、このロードビーム２０に結合されたフレキシャ２１とで構成されている。
【００１１】
図２は、図１の磁気ヘッドアッセンブリ１を分解して各部材毎に示す分解斜視図である。ロードビーム２０とフレキシャ２１はともに、板ばね材料（金属材料、一般的にステンレス）により形成されている。ロードビーム２０は大略先細の平板状をなす自由端部（先端部）を有し、この自由端部付近に、図示下方向（ディスクＤ側）に突出する半球状接触部（半球状突起）２０ａが設けられている。フレキシャ２１は、基端部２１ａと、この基端部２１ａから前方（ロードビーム２０の自由端方向）に延びる左右一対のアウトリガー２１ｂと、この一対のアウトリガー２１ｂの先端部間を接続する接続部２１ｃと、一対のアウトリガー２１ｂの間で接続部２１ｃに接続された舌部２１ｄとを備えている。舌部２１ｄと一対のアウトリガー２１ｂ及び接続部２１ｃの間にはコ字形状のスリット２１ｅが形成されていて、舌部２１ｄは接続部２１ｃを中心に一対のアウトリガー２１ｂに対して弾性変形可能である。舌部２１ｄの上面はロードビーム２０の半球状接触部２０ａに突き当てられ、舌部２１ｄの下面に接着固定されたスライダ１１が半球状接触部２０ａの頂点を支点として姿勢を自由に変えることができる。ロードビーム２０は、スライダ１１をディスクＤに接触させる方向の弾性力を有する。
【００１２】
フレキシャ２１の下面には、図１及び図３に示すように、磁気ヘッドアッセンブリ１が装着されるハードディスク装置の回路系とヘッド素子１２とを導通接続するフレキシブル配線基板２２が接着固定されている。フレキシブル配線基板２２は、フレキシャ２１の接続部上に配置された複数の電極パッド２３（図３）を有し、該複数の電極パッド２３から一対のアウトリガー２１ｂに沿って該各アウトリガー２１ｂ上を延びてフレキシャ２１の基端部２１ａから引き出され、中継用フレキシブル配線基板２４を介して一つにまとめられている。中継用フレキシブル配線基板２４は、磁気ヘッドアッセンブリ１が搭載されるハードディスク装置の回路系に接続される。スライダ１１の端面１１ａにはヘッド素子１２に接続した複数の電極パッド１３が配置され、この複数の電極パッド１３とフレキシブル配線基板２２の複数の電極パッドとが互いに直交する位置関係で半田接合されている。複数の半田接合部３０は、フレキシャ２１の接続部２１ｃ上に、一列に並んで設けられている。
【００１３】
上記構成の磁気ヘッドアッセンブリ１において、フレキシャ２１の一対のアウトリガー２１ｂには、複数の半田接合部３０の並び延長線上に位置させて、該フレキシャ２１の自由端部側を変形容易にする変形容易部４１が形成されている。図３及び図４は、変形容易部４０を示す斜視図及び断面図である。本実施形態の変形容易部４１は、フレキシャ２１の自由端部を基端部２１ａ側（図３及び図４では反時計回り方向）に向けて折り曲げた曲折部からなる。フレキシャ２１は、その自由端部を基端部２１ａに向けて起立させる方向に応力が加えられると、変形容易部４１よりも自由端部側（一対のアウトリガー２１ｂの自由端部と接続部２１ｃ）のみが曲げられ、変形容易部４１よりも基端部２１ａ側（一対のアウトリガー２１ｂの先端部以外と基端部２１ａ）は変形されにくくなっている。変形容易部４１の折り曲げ角度は、１°程度とすることが好ましい。
【００１４】
ところで、上記複数の半田接合部３０は、図５に示すように、キャピラリ５０を用いて、レーザー照射により溶融した状態の半田ボール３１をスライダ１１及びフレキシブル配線基板２２の両電極パッド１３、２３の接合面上に自然落下させ、この溶融半田が接合面上で固化することにより形成される。この半田接合において、半田ボール３１が固化すると、半田収縮により、図６に示すように、スライダ１１の電極パッド１３をフレキシブル配線基板２２の電極パッド１３側へ引っ張り、また、フレキシブル配線基板２２の電極パッド２３をスライダ１１の電極パッド１３側へ引っ張るような応力Ｆが生じる。特に、溶融した状態の半田ボール３１を接合面上に供給した場合には該半田ボール３１が急激に冷やされるため、生じる収縮応力Ｆは大きい。この収縮応力Ｆによって、フレキシャ２１の変形容易部４１は変形する。本実施形態の変形容易部４１は、上述したようにフレキシャ２１の自由端部を基端部２１ａ側（図３及び図４の反時計回り方向）に向けて折り曲げた曲折部からなるので、収縮応力Ｆが加えられると変形容易部４１を介して該変形容易部４１よりも自由端部側（一対のアウトリガー２１ｂの自由端部と接続部２１ｃ）がさらに大きく曲げられる。このように変形容易部４１が変形することで、半田固化による収縮応力Ｆの大部分は変形容易部４１で吸収され、スライダ１１の電極パッド１３側、延いてはフレキシャ２１の基端部２１ａ側（一対のアウトリガー２１ｂの先端部外と基端部２１ａ）にかかる収縮応力は小さい。したがって、フレキシャ２１の基端部２１ａ側の変形は小さく、スライダ１１の姿勢変化も十分に抑制される。フレキシャ２１の自由端部側は曲がっていても、スライダ１１の姿勢及びヘッド特性に悪影響を与えないことを確認している。
【００１５】
次に、実施例によって本実施形態の効果を説明する。図７は、半田接合前後におけるスライダ１１の姿勢変化（ピッチ角度変化）の分布を示す折れ線グラフである。図７（Ａ）は上記曲折部からなる変形容易部４１を具備した本実施例を、図７（Ｂ）は変形容易部を具備しない比較例を示している。本実施例と比較例は、変形容易部４１の有無以外は同一構造をなし、同一製法で形成された磁気ヘッドアッセンブリである。このスライダ姿勢変化の測定は、同一の製法によって同時に形成した多数のサンプルに対して実行した。なお、実施例と比較例において、半田接合条件は以下のとおりである。
【００１６】
装置；ＰａｃＴｅｃｈ社製ＳＢＢ（Ｓｏｌｄｅｒ  Ｂａｌｌ  Ｂｕｍｐｅｒ）
レーザー照射；４１Ａで２ｍｓ
半田ボール径；１００μｍ
［実施例］
図７（Ａ）を見ると、半田接合前はピッチ角１１０〜１１５′付近でピークになっているのに対し、半田接合後はピッチ角８５〜９０′付近でピークになっており、半田接合前後におけるピーク位置の違いは２５′程度であることがわかる。
【００１７】
表１に、半田接合前後におけるスライダ姿勢変化（ピッチ角（′））の具体的な測定結果を示す。
［表１］
半田接合前              半田接合後              変化量
最大値    １４３．２５′          １１６．２７′          −２５．９′
平均値    １１２．２６５′          ８４．６９８′        −２７．５６７′
最小値      ９６．８２′            ６７．８′            −２９．９７′
最大−最小  ４６．４３′            ４８．４７′              ４．８８′
［比較例］
図７（Ｂ）を見ると、半田接合前はピッチ角１２０′付近でピークになっているのに対し、半田接合後はピッチ角７０〜７５′付近でピークになっており、半田接合前後におけるピーク位置の違いは５０′程度であることがわかる。また、半田接合後は、半田接合前よりもピッチ角のピークの傾斜が緩やかになっていることがわかる。
【００１８】
表２に、半田接合前後におけるスライダ姿勢変化（ピッチ角（′））の測定結果を示す。
［表２］
半田接合前        半田接合後              変化量
最大値     １４７．９５′    １０７．２９′          −４０．４５′
平均値     １１９．８２８′    ６６．９８２′        −５２．８４７′
最小値     １０２．９１        ４１．３４′        −１０４．４６′
最大−最小   ４５．０４′      ６５．９５′            ６４．０１′
図７及び表１、表２からも明らかなように、半田接合前後におけるスライダ姿勢の変化量は、比較例（最大−最小の変化量６４．０１′）よりも、実施例（最大−最小の変化量４．８８′）で大幅に小さくなる。よって、変形容易部４１を具備する本実施例のほうが、変形容易部を具備しない比較例よりもスライダ１１の姿勢変化を抑制できるといえる。
【００１９】
上記実施形態では、曲折部からなる変形容易部４１を備えているが、曲折部以外によっても変形容易部を構成することができる。具体的に例えば、一対のアウトリガー２１ｂの幅方向の両端部に形成された一対の切欠き４２からなる変形容易部により、該アウトリガー２１ｂを部分的に幅狭にして変形容易とする態様（図８）、一対のアウトリガー２１ｂに半田接合部３０の並び方向と平行に形成された１または複数の開口４３からなる変形容易部により、該アウトリガー２１ｂの面積を低減させて変形容易とする態様（図９）、一対のアウトリガー２１ｂの表面または裏面に形成した溝４４からなる変形容易部により、該アウトリガー２１ｂの厚みを減らして変形容易とする態様（図１０）とすることができる。これ以外であっても、半田接合部３０の並び延長線上で一対のアウトリガー２１ｂの機械的強度を部分的に弱めて該アウトリガー２１ｂを変形容易とする構成であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態による磁気ヘッドアッセンブリ（完成状態）の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１の磁気ヘッドアッセンブリを分解して各部材毎に示す分解斜視図である。
【図３】半田接合部の並び延長線上に設けた変形容易部を示す斜視図である。
【図４】図３の変形容易部を示す断面図である。
【図５】キャピラリを用いて半田ボール接合する方法を説明する模式図である。
【図６】半田固化により生じる収縮応力を説明する概念図である。
【図７】（Ａ）曲折部からなる変形容易部を具備した本実施例と（Ｂ）変形容易部を具備しない比較例において、半田接合前後におけるスライダの姿勢変化（ピッチ角度変化）の分布を示す棒グラフである。
【図８】別態様による変形容易部を示す平面図である。
【図９】別態様による変形容易部を示す平面図である。
【図１０】別態様による変形容易部を示す（Ａ）平面図及び（Ｂ）断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  磁気ヘッドアッセンブリ
２  支持部材
１１  スライダ
１２  ヘッド素子
１３  電極パッド
２０  ロードビーム
２１  フレキシャ
２１ａ  基端部
２１ｂ  アウトリガー
２１ｃ  接続部
２１ｄ  舌部
２１ｅ  スリット
２２  フレキシブル配線基板
２３  電極パッド
３０  半田接合部
３１  半田ボール
４１  変形容易部
４２  切欠き
４３  開口
４４  溝
【図１】
2007128575.tif 000003
【図２】
2007128575.tif 000004
【図３】
2007128575.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007128575.tif 000009
【図８】
2007128575.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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