(57)【要約】【課題】剛性及びストローク特性の向上を図りつつ、製造コストの軽減を図ることができる磁気ヘッド用のマイクロアクチュエータを提供すること。【解決手段】フレキシャに接合されるベース部と、このベース部に接合され湾曲変形可能な一対のアーム部と、を備え、一対のアーム部にて磁気ヘッドスライダを挟持し当該アーム部が湾曲変形することによって磁気ヘッドスライダを遥動させるマイクロアクチュエータであって、各アーム部の一部に、磁気ヘッドスライダの挟持方向における各アーム部の幅を狭小にする凹部をそれぞれ設けた。【選択図】図４
2007207287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシャに接合されるベース部と、このベース部に接合され湾曲変形可能な一対のアーム部と、を備え、前記一対のアーム部にて磁気ヘッドスライダを挟持し当該アーム部が湾曲変形することによって前記磁気ヘッドスライダを遥動させるマイクロアクチュエータであって、
前記各アーム部の一部に、前記磁気ヘッドスライダの挟持方向における前記各アーム部の幅を狭小にする凹部をそれぞれ設けた、
ことを特徴とするマイクロアクチュエータ。
【請求項２】
前記各凹部を、前記各アーム部にて挟持される前記磁気ヘッドスライダに対向する面に形成した、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】
前記各アーム部の長手方向に沿って取り付けられ、当該各アーム部を湾曲変形させるよう印加される駆動信号に基づいて伸縮変形するＰＺＴ素子をそれぞれ備えた、
ことを特徴とする請求項２記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項４】
前記各凹部を、前記アーム部の先端側に位置する前記各ＰＺＴ素子の先端側端部の近傍に形成した、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】
前記各凹部を、前記ＰＺＴ素子の前記先端側端部を基準として、前記アーム部の長手方向に沿った所定の範囲内に形成した、ことを特徴とする請求項４記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項６】
前記各凹部を形成する前記所定の範囲は、前記アーム部の前記ベース部との接合箇所から前記磁気ヘッドスライダとの接合箇所までの長さをｄ１とした場合に、前記ＰＺＴ素子の先端側端部から前記アーム部の先端側に向かって前記ｄ１の１０％の位置と、当該ＰＺＴ素子の先端側端部から前記ベース部側に向かって前記ｄ１の４５％の位置と、の間の範囲である、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】
前記各凹部を形成する前記所定の範囲は、前記アーム部の前記ベース部との接合箇所から前記磁気ヘッドスライダとの接合箇所までの長さをｄ１とした場合に、前記ＰＺＴ素子の先端側端部位置と、当該ＰＺＴ素子の先端側端部から前記ベース部側に向かって前記ｄ１の４５％の位置と、の間の範囲である、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８】
前記各凹部を形成する前記所定の範囲は、前記アーム部の前記ベース部との接合箇所から前記磁気ヘッドスライダとの接合箇所までの長さをｄ１とした場合に、前記ＰＺＴ素子の先端側端部から前記アーム部の先端側に向かって前記ｄ１の１０％の位置と、当該ＰＺＴ素子の先端側端部から前記ベース部側に向かって前記ｄ１の３５％の位置と、の間の範囲である、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９】
前記アーム部の長手方向における前記各凹部の開口幅は、前記ＰＺＴ素子の先端側端部から前記アーム部の先端側に向かって前記ｄ１の１０％の位置と、当該ＰＺＴ素子の先端側端部から前記ベース部側に向かって前記ｄ１の４５％の位置と、の間の長さ以下である、ことを特徴とする請求項６，７又は８記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１０】
前記各凹部の凹み深さは、前記磁気ヘッドスライダの挟持方向における前記アーム部の幅の１０％以上の深さである、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】
フレキシャに請求項１乃至１０記載の前記マイクロアクチュエータを搭載し、このマイクロアクチュエータの前記一対のアーム部にて磁気ヘッドスライダを挟持した、ことを特徴とするヘッドジンバルアッセンブリ。
【請求項１２】
請求項１１記載の前記ヘッドジンバルアッセンブリを備えた、ことを特徴とするハードディスクドライブ。
【請求項１３】
フレキシャに接合されるベース部と、このベース部に接合され湾曲変形可能な一対のアーム部と、を備え、前記一対のアーム部にて磁気ヘッドスライダを挟持し当該アーム部が湾曲変形することによって前記磁気ヘッドスライダを遥動させるマイクロアクチュエータを製造する方法であって、
前記各アーム部の一部に、前記磁気ヘッドスライダの挟持方向における前記各アーム部の幅を狭小にする凹部をそれぞれ形成する工程を有する、
ことを特徴とするマイクロアクチュエータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロアクチュエータにかかり、特に、磁気ヘッドの微小位置決めを行うアクチュエータに関する。また、このアクチュエータを用いたヘッドジンバルアッセンブリ及びその製造方法、並びに、ハードディスクドライブに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報記憶装置であるハードディスクドライブは、記憶媒体である磁気ディスクに対してデータの記録再生を行う磁気ヘッドスライダを装着したヘッドジンバルアッセンブリを搭載している。従来例におけるヘッドジンバルアッセンブリ１００の一例を、図２０に示す。
【０００３】
ヘッドジンバルアッセンブリ１００は、磁気ヘッドスライダ１０１と、この磁気ヘッドスライダ１０１を先端部に装着するばね性を有するフレキシャ１０２と、このフレキシャ１０２上に形成され磁気ヘッドスライダ１０１に対する信号の伝達を行うＦＰＣ１０３（フレキシブルプリント回路）と、上記フレキシャ１０２を支持するロードビーム１０４と、を備えている。そして、このロードビーム１０４が、図示しないベースプレートを介してヘッドアームに装着される。さらに、複数のヘッドジンバルアッセンブリ１００が、各ヘッドアームを介してキャリッジにて積層固定され、ボイスコイルモータにて回転駆動されるよう軸支されることで、ヘッドスタックアッセンブリ（図示せず）が構成される。
【０００４】
そして、ヘッドジンバルアッセンブリ１００は、ボイスコイルモータによって回転駆動されることで、その先端部に装着された磁気ヘッドスライダの位置決めを行う。しかし、近年では、磁気ディスクの高記録密度化により、ボイスコイルモータによる制御では磁気ヘッドの位置決め精度が不十分である。
【０００５】
そこで、さらに微小位置決めを行うために、図２０に示すよう、マイクロアクチュエータ１１０がヘッドジンバルアッセンブリ１００のフレキシャ１０２のタング面に装着されている。このマイクロアクチュエータ１１０は、略コ字状に形成されており、その開口端側に記録再生素子部が位置するよう磁気ヘッドスライダ１０１を保持している。以下、さらに詳述する。
【０００６】
図２１（ａ）に、磁気ヘッドスライダ１０１を搭載したマイクロアクチュエータ１１０の構成を示す。この図に示すように、マイクロアクチュエータ１１０は、フレキシャ１０２に装着されるベース部１１１と、その両端から同一方向に延びるよう接合された一対のアーム部１１２，１１３と、を備えて略コ字状に形成されており、当該一対のアーム部１１２，１１３間に空間が形成されている。そして、この空間部に磁気ヘッドスライダ１０１が収容され保持される。その保持方法は、各アーム部１１２，１１３の先端部付近の内側に、磁気ヘッドスライダ１０１の先端付近の各側面をエポキシ樹脂などの接着剤１１４，１１５を設けて固着する。なお、磁気ヘッドスライダ１は、アーム部１１２，１１３の先端部から突出して固着されている。
【０００７】
ここで、図２０及び図２１（ａ）においては、磁気ヘッドスライダ１０１の上面側（図示面側）に対向して磁気ディスク（図示せず）が位置することとなる。従って、磁気ヘッドスライダ１のアーム部１１２，１１３から突出した先端側の磁気ディスク対向面（上面）には、磁気ヘッド素子部（図示せず）が形成されていると共に、その先端側の端面（左側端面）には記録再生素子側端子が形成されている。
【０００８】
また、ベース部１１１と一対のアーム部１１２，１１３とは、弾性を有するセラミック焼結体にて一体的に形成されているが、各アーム部１１２，１１３のベース部１１１に対する接合部分（各アーム部付け根部分）には、所定の切り欠き部（隙間）が形成されており、かかる場所にはエポキシ樹脂などの弾性体１１６，１１７が充填されている。
【０００９】
そして、各アーム部１１２，１１３の側面には、それぞれＰＺＴ１１８，１１９が装着されている。これらＰＺＴ１１８，１１９は、電圧が印加されることによって伸縮する素子である。これにより、弾性を有するアーム部１１２，１１３は、ほぼ磁気ディスク面に沿って湾曲変形することとなる。従って、一対のアーム部１１２，１１３の先端部に装着されている磁気ヘッドスライダ１０１の記録再生素子部を、ほぼ磁気ディスク面に沿って遥動駆動させることができ、微小位置決め制御を行うことができる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−２９５９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そして、上述した従来例におけるマイクロアクチュエータにおいては、アーム部１１２，１１３の遥動幅であるストロークが大きくなるよう高いストローク特性と、磁気ディスク上における浮上時の風乱に耐えるべく高い剛性と、が要求されている。そして、従来例における形状にて高剛性を得るためには、
（１）アーム部１１２，１１３の幅Ｌ１１を太くすること、
（２）アーム部１１２，１１３の長さＬ１２（ここでは、ベース部１１１との固定箇所から磁気ヘッドスライダ１０１の固定箇所までの長さ）を短くすること、
（３）ベース部１１１の長さＬ１３を長くすること、
（４）ＰＺＴ１１８，１１９の使用枚数（積層数）を増加させること、
が挙げられる（図２１（ｂ）参照）。
【００１２】
ここで、図２２に、ＰＺＴ１１８，１１９の積層数ごとにアーム部１１２，１１３の幅Ｌ１１を変化させたときのマイクロアクチュエータ１１０の剛性とストローク特性との関係を示す。なお、線図Ｌ１０１，Ｌ１０２，Ｌ１０３は、それぞれＰＺＴ１１８，１１９が４層、５層、６層の場合であり、左からアーム部１１２，１１３の幅Ｌ１１を、０．８，０．７，０．６μｍに変化させたときの値を示している。この図の矢印Ｙ１０１に示すように、ＰＺＴ１１８，１１９の使用枚数を増加させることでマイクロアクチュエータ１１０の剛性とストローク特性は向上する。なお、図２２における各特性の値（縦軸、横軸）は、ある特定の形状のマイクロアクチュエータに対する割合にて表している。
【００１３】
しかしながら、ＰＺＴ１１８，１１９の使用枚数、つまり、積層数を増加させることは、マイクロアクチュエータ１１０のコストが増加する、という問題が生じる。一方で、も上述した（１）〜（３）の対応を行った場合には、マイクロアクチュエータ１１０の剛性は向上するものの、線図Ｌ１０１，Ｌ１０２，Ｌ１０３はそれぞれ図２２の矢印Ｙ１０２に示す方向に移動するため、マイクロアクチュエータ１１０のストローク特性が大幅に低下する、という問題も生じる。
【００１４】
このため、本発明では、上記従来例の有する不都合を改善し、特に、剛性及びストローク特性の向上を図りつつ、製造コストの軽減を図ることができる磁気ヘッド用の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】
【００１５】
そこで、本発明の一形態であるマイクロアクチュエータは、
フレキシャに接合されるベース部と、このベース部に接合され湾曲変形可能な一対のアーム部と、を備え、一対のアーム部にて磁気ヘッドスライダを挟持し当該アーム部が湾曲変形することによって磁気ヘッドスライダを遥動させるマイクロアクチュエータであって、
各アーム部の一部に、磁気ヘッドスライダの挟持方向における各アーム部の幅を狭小にする凹部をそれぞれ設けた、
ことを特徴としている。
【００１６】
そして、各凹部を、各アーム部にて挟持される磁気ヘッドスライダに対向する面に形成した、ことを特徴としている。
【００１７】
上記発明によると、マイクロアクチュエータのアーム部に設けた凹部によって当該アーム部が湾曲変形しやすくなり、磁気ヘッドスライダの磁気ディスク面に対する遥動範囲（ストローク）を拡大させることができる。従って、マイクロアクチュエータの剛性の向上を図るべく、アーム部の長さを短く形成したり幅を広く形成した場合であっても、高ストロークを実現でき、高性能なマイクロアクチュエータを製造することができる。
【００１８】
また、各アーム部の長手方向に沿って取り付けられ、当該各アーム部を湾曲変形させるよう印加される駆動信号に基づいて伸縮変形するＰＺＴ素子をそれぞれ備えた、ことを特徴としている。
【００１９】
これにより、アーム部の外側面にＰＺＴ素子を取り付けることによって磁気ヘッドスライダを遥動させるようアーム部を湾曲変形させる場合であっても、上述したようにアーム部に凹部を設けることで、ＰＺＴ素子の積層数を増加させることなく、低コストにてマイクロアクチュエータの剛性及びストローク性能の向上を図ることができる。
【００２０】
また、各凹部を、アーム部の先端側に位置する各ＰＺＴ素子の先端側端部の近傍に形成した、ことを特徴としている。このとき、各凹部を、ＰＺＴ素子の先端側端部を基準として、アーム部の長手方向に沿った所定の範囲内に形成した、ことを特徴としている。
【００２１】
さらに具体的には、各凹部を形成する所定の範囲は、アーム部のベース部との接合箇所から磁気ヘッドスライダとの接合箇所までの長さをｄ１とした場合に、ＰＺＴ素子の先端側端部からアーム部の先端側に向かってｄ１の１０％の位置と、当該ＰＺＴ素子の先端側端部からベース部側に向かってｄ１の４５％の位置と、の間の範囲である、ことを特徴としている。
【００２２】
各凹部を形成する所定の範囲は、アーム部のベース部との接合箇所から磁気ヘッドスライダとの接合箇所までの長さをｄ１とした場合に、ＰＺＴ素子の先端側端部位置と、当該ＰＺＴ素子の先端側端部からベース部側に向かってｄ１の４５％の位置と、の間の範囲である、ことを特徴としている。
【００２３】
各凹部を形成する所定の範囲は、アーム部の前記ベース部との接合箇所から磁気ヘッドスライダとの接合箇所までの長さをｄ１とした場合に、ＰＺＴ素子の先端側端部からアーム部の先端側に向かってｄ１の１０％の位置と、当該ＰＺＴ素子の先端側端部からベース部側に向かってｄ１の３５％の位置と、の間の範囲である、ことを特徴としている。
【００２４】
さらに、アーム部の長手方向における各凹部の開口幅は、ＰＺＴ素子の先端側端部からアーム部の先端側に向かってｄ１の１０％の位置と、当該ＰＺＴ素子の先端側端部からベース部側に向かってｄ１の４５％の位置と、の間の長さ以下である、ことを特徴としている。
【００２５】
また、各凹部の凹み深さは、磁気ヘッドスライダの挟持方向におけるアーム部の幅の１０％以上の深さである、ことを特徴としている。
【００２６】
上記のようにアーム部上における凹部の形成位置を設定することで、より効果的にマイクロアクチュエータの剛性及びストローク性能の向上を図ることができる。
【００２７】
また、本発明では、上述したマイクロアクチュエータをフレキシャに搭載し、このマイクロアクチュエータの一対のアーム部にて磁気ヘッドスライダを挟持しているヘッドジンバルアッセンブリ、さらには、このヘッドジンバルアッセンブリを備えたハードディスクドライブを提供している。
【００２８】
また、本発明の他の形態であるマイクロアクチュエータの製造方法は、
フレキシャに接合されるベース部と、このベース部に接合され湾曲変形可能な一対のアーム部と、を備え、一対のアーム部にて磁気ヘッドスライダを挟持し当該アーム部が湾曲変形することによって磁気ヘッドスライダを遥動させるマイクロアクチュエータを製造する方法であって、
各アーム部の一部に、磁気ヘッドスライダの挟持方向における各アーム部の幅を狭小にする凹部をそれぞれ形成する工程を有する、
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２９】
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、マイクロアクチュエータのアーム部に設けた凹部によって当該アーム部が湾曲変形しやすくなり、磁気ヘッドスライダの磁気ディスク面に対する遥動範囲を拡大させることができることから、アーム部の長さを短く形成したり幅を広く形成してマイクロアクチュエータを高剛性に形成した場合であっても、高ストロークを実現することができる。さらには、ＰＺＴを装備したとしても積層数を抑制してコスト削減を図ることができる、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】
【００３０】
本発明では、磁気ヘッドスライダを挟持し遥動させるマイクロアクチュエータを形成するアーム部に、凹部を形成した、ことを特徴としている。以下、その形成位置などの詳細を説明する。
【実施例１】
【００３１】
本発明の第１の実施例を、図１乃至図１４を参照して説明する。図１はハードディスクドライブの構成を示す図である。図２はヘッドジンバルアッセンブリの構成を示す図であり、図３はその先端部分の拡大図である。図４は磁気ヘッド用のマイクロアクチュエータの構成を示す図である。図５乃至図１４は、マイクロアクチュエータの形状による剛性及びストローク特性を示す説明図である。
【００３２】
図１に示すハードディスクドライブ５０は、記憶媒体である磁気ディスク３０に対してデータの記録再生を行う磁気ヘッドスライダ１を搭載したヘッドジンバルアッセンブリ２０を、筐体４０に収容して備えている。なお、磁気ディスク３０は複数枚備えられており、各磁気ディスク３０に対応して複数のヘッドジンバルアッセンブリ２０がキャリッジにて積層されて設けられており、ヘッドスタックアッセンブリを構成している。
【００３３】
そして、ヘッドスタックアッセンブリは、ボイスコイルモータにて回転駆動されるよう軸支されている。このボイスコイルモータにて回転駆動されることで、各ヘッドジンバルアッセンブリ２０の先端部に装着された磁気ヘッドスライダ１の位置決め制御を行う。そして、さらに、本発明では、各ヘッドジンバルアッセンブリ２０ごとに、磁気ヘッドスライダ１を先端部にて保持する磁気ヘッド用のマイクロアクチュエータ１０を備えており、磁気ヘッドスライダ１の記録再生素子部分の微小位置決め制御を行う。以下、特に、ヘッドジンバルアッセンブリ２０、及び、マイクロアクチュエータ１０について詳述する。
【００３４】
図２に、本発明におけるヘッドジンバルアッセンブリ２０の構成を示す。ヘッドジンバルアッセンブリ２０は、磁気ヘッドスライダ１と、この磁気ヘッドスライダ１を先端部に装着するばね性を有するフレキシャ２と、このフレキシャ２上に形成され磁気ヘッドスライダ１に対する信号の伝達を行うＦＰＣ３（フレキシブルプリント回路）と、上記フレキシャ２を支持するロードビーム４と、を備えている。そして、このロードビーム４が、図示しないベースプレートを介してヘッドアームに装着される。
【００３５】
そして、磁気ヘッドスライダ１は、上述したように微小位置決め行うマイクロアクチュエータ１０を介してフレキシャ２に備えられているため、当該フレキシャ２は、これに対応した形状にて形成されている。図３に、磁気ヘッドスライダ１が装備されたフレキシャ２の先端部付近の拡大図を示す。
【００３６】
図３に示すように、フレキシャ２は、ロードビーム４に装備さればね性を有するタング面２ａａが形成されたフレキシャ本体２ａと、フレキシャ本体部２ａから分離されており磁気ヘッドスライダ１の先端部（図３の左側端部）に形成された記録再生素子側端子（図示せず）に半田接合される分離部２ｂと、により構成されている。そして、フレキシャ２のタング面２ａａには、磁気ヘッドスライダ１が挟持されたマイクロアクチュエータ１０が装備されている。
【００３７】
次に、本発明の特徴となる磁気ヘッド用のマイクロアクチュエータ１０の構成を、図４を参照して説明する。図４（ａ）は、磁気ヘッドスライダ１を保持した状態のアクチュエータ１０の構成を示す図である。この図に示すように、マイクロアクチュエータ１０は、フレキシャ２のタング面２ａａに装着されるベース部１１と、その両端に接合され同一方向に延びる一対のアーム部１２，１３と、を備えて略コ字状に形成されている。なお、マイクロアクチュエータ１０のベース部１１と一対のアーム部１２，１３とは、弾性を有するセラミック焼結体にて一体的に形成されている。
【００３８】
そして、このマイクロアクチュエータ１０における一対のアーム部１１２，１１３間に形成された空間部には、磁気ヘッドスライダ１が収容され保持される。その保持方法は、各アーム部１２，１３の先端部付近の内側に、磁気ヘッドスライダ１の各側面をエポキシ樹脂などの接着剤１４，１５を設けて固着している。なお、この図の例では、磁気ヘッドスライダ１は、アーム部１２，１３の先端部から突出して固着されているが、このように突出せずに固着されていてもよい。
【００３９】
ここで、図４（ａ）においては、磁気ヘッドスライダ１０１の上面側（図示面側）に対向して磁気ディスク３０が位置することとなる。従って、磁気ヘッドスライダ１のアーム部１２，１３から突出した先端側の磁気ディスク対向面（上面）には、磁気ヘッド素子部（図示せず）が形成されていると共に、その先端側の端面（左側端面）には記録再生素子側端子が形成されている。
【００４０】
また、ベース部１１と一対のアーム部１２，１３とは、弾性を有するセラミック焼結体にて一体的に形成されているが、各アーム部１２，１３のベース部１１に対する接合部分（各アーム部付け根部分）には、所定の切り欠き部（隙間）が形成されており、かかる場所にはエポキシ樹脂などの弾性体１６，１７が充填されている。
【００４１】
そして、各アーム部１２，１３の側面には、それぞれＰＺＴ１８，１９が装着されている。これらＰＺＴ１８，１９は、電圧が印加されることによって伸縮する素子である。これにより、弾性を有するアーム部１２，１３は、ほぼ磁気ディスク面に沿って湾曲変形することとなる。従って、一対のアーム部１２，１３の先端部に装着されている磁気ヘッドスライダ１の記録再生素子部を、ほぼ磁気ディスク面に沿って遥動駆動させることができ、微小位置決め制御を行うことができる。例えば、図３の矢印Ｙに示すように磁気ヘッドスライダ１の先端部が遥動されるが、このとき、当該磁気ヘッドスライダ１の先端部に半田接合されるフレキシャの分離部２ｂも同時に遥動されることとなる。
【００４２】
そして、本実施例におけるマイクロアクチュエータ１０の各アーム部１２，１３には、磁気ヘッドスライダ１を収容する内側面の一部に、凹部１２ａ，１３ａが形成されている。つまり、アーム部１２，１３の磁気ヘッドスライダ１に対向する面の一部に、当該アーム部１２，１３の幅Ｗ１（図４（ｂ）参照）が狭小になるよう切り欠き状の凹みが形成されている。なお、この凹部１２ａ，１３ａは、アーム部１２，１３を形成する際に、ドライエッチングなどで形成される。なお、上記凹部１２ａ，１３ａは、アーム部１２，１３のベース部１１への接合部となる弾性体１６，１７の先端側端部から磁気ヘッドスライダ１を固着する接着剤１４，１５の後端側端部までの長さｄ１（後述する図１２（ａ）参照）の範囲内に、当該ｄ１よりも狭い開口部の幅Ｗ３（図４（ｂ）参照）を有するよう形成されている。
【００４３】
次に、上述した凹部１２ａ，１３ａの適切な形成位置を検討すべく行った種々の実験結果について説明する。ここで、図４（ｂ）に示すように、アーム部１２，１３の磁気ヘッドスライダ１を挟持する方向における幅をＷ１とし、凹部１２ａ，１３ａの凹み深さをＷ２とする。そして、凹部１２ａ，１３ｂの開口部の幅をＷ３とする。また、凹部１２ａ，１３のアーム部先端側の端部と、ＰＺＴ１８，１９のアーム部先端側の端部と、の距離をＡ１とする。さらに、凹部１２ａ，１３ａのアーム部先端側の端部と、磁気ヘッドスライダ１を固着する接着剤１４，１５までの距離をＡ２とする。このとき、ＰＺＴ１８，１９のアーム部先端側の端部は、接着剤１４，１５付近にまで延びて形成されており、つまり、ＰＺＴ１８，１９が比較的長く形成されていることとする。
【００４４】
そして、図５に、アーム部１２，１３の形状を変化させた場合のマイクロアクチュエータ１０の剛性及びストローク特性の変化を示す。まず、線図Ｌ１は、従来例における形状のマイクロアクチュエータであり（図４（ｂ）でアーム部１２，１３に凹部１２ａ，１３ａが形成されていない形状）、ＰＺＴ１１８，１１９が５層で、左側の点からアーム部１２，１３の幅Ｗ１を、０．８，０．７５，０．７，０．６５，０．６μｍに変化させたときの各特性値を示している。一方、線図Ｌ２は、図４（ｂ）に示す形状のマイクロアクチュエータ１０における特性を示している。ここで、線図Ｌ２におけるマイクロアクチュエータ１０は、アーム部１２，１３の幅Ｗ１が７０μｍ、凹部１２ａ，１３ａの深さＷ２が５０μｍである。つまり、凹部１２ａ，１３ａ箇所におけるアーム部の幅が２０μｍとなっている。また、凹部の開口部の幅Ｗ３が０．１６ｍｍである。そして、線図Ｌ２上の最も右側の点は、上記マイクロアクチュエータ１０の凹部１２ａ，１３ａの先端側端部を磁気ヘッドスライダ１の固定部分である接着剤１４，１５の位置（Ａ２＝０）に形成した場合の特性を示しており、その左側に位置する他の点は、接着剤１４の位置から離れる方向（図４（ｂ）で右方向）に凹部１２ａ，１３ａの位置を順に移動させたとき、つまり、Ａ２の距離の値が大きくなるよう移動させたときの特性値を示している。すると、符号Ｃ１で囲って示すように、剛性、及び、ストローク特性が共に優れている箇所が確認できる。
【００４５】
この様子をさらに図６乃至図７を参照して説明する。図６は、図４（ｂ）に示すＡ１の距離を横軸にとり（図４（ｂ）にてアーム部先端方向（左方向）を正方向（＋）とする）、ＰＺＴ１８，１９と凹部１２ａ，１３ａとの位置に応じた剛性（線図Ｌ４）とストローク特性（線図Ｌ３）を示している。また、図７は、図４（ｂ）に示すＡ２の距離を横軸にとり（図４（ｂ）にてアーム部先端方向（左方向）を正方向（＋）とする）、磁気ヘッドスライダ１の固定部分である接着剤１４，１５と凹部１２ａ，１３ａとの位置に応じた剛性（線図Ｌ６）とストローク特性（線図Ｌ５）を示している。すると、それぞれ符号Ｃ２及び符号Ｃ３にて囲って示すように、剛性、及び、ストローク特性が共に優れている箇所が確認できる。
【００４６】
続いて、上記と同様に、今度は、図８に示すように、ＰＺＴ１８，１９が比較的短く形成されており、当該ＰＺＴ１８，１９の先端側の端部が上記と比較して接着剤１４，１５の位置から離れてベース部１１よりに取り付けられているマイクロアクチュエータ１０の場合を示す。そして、図９に、アーム部１２，１３の形状を変化させた場合のマイクロアクチュエータ１０の剛性及びストローク特性の変化を示す。まず、線図Ｌ７は、図５の線図Ｌ１と同様に、従来例における形状のマイクロアクチュエータであり（図８でアーム部１２，１３に凹部１２ａ，１３ａが形成されていない形状）、ＰＺＴ１１８，１１９が５層で、左からアーム部１２，１３の幅Ｗ１を、０．８，０．７５，０．７，０．６５，０．６μｍに変化させたときの様子を示している。一方、線図Ｌ８は、図８に示す形状のマイクロアクチュエータ１０における特性であって、特に、アーム部１２，１３の幅Ｗ１が７０μｍ、凹部１２ａ，１３ａの深さＷ２が４０μｍの場合である。また、線図Ｌ９は、同様に図８に示す形状のマイクロアクチュエータ１０における特性であって、特に、アーム部１２，１３の幅Ｗ１が９０μｍ、凹部１２ａ，１３ａの深さＷ２が７０μｍの場合である。
【００４７】
そして、線図Ｌ８，Ｌ９上のそれぞれにおける最も右側の点は、上記マイクロアクチュエータ１０の凹部１２ａ，１３ａの位置を磁気ヘッドスライダ１の固定部分である接着剤１４，１５の後端部側の位置（Ａ２＝０）に形成した場合の特性を示しており、その左側に位置する点は、接着剤１４の位置から離れる方向（図８で右方向）に凹部１２ａ，１３ａの位置を移動させたとき、つまり、Ａ２の距離の値が大きくなるよう移動させたときの特性を示している。
【００４８】
この様子をさらに図１０乃至図１１を参照して説明する。図１０は、図８に示すＡ１の距離を横軸にとり（図８にてアーム部先端方向（左方向）を正方向（＋）とする）、ＰＺＴ１８，１９と凹部１２ａ，１３ａとの位置に応じた剛性（線図Ｌ１１）とストローク特性（線図Ｌ１０）を示している。また、図１１は、図８に示すＡ２の距離を横軸にとり（図８にてアーム部先端方向（左方向）を正方向（＋）とする）、磁気ヘッドスライダ１の固定部分である接着剤１４，１５と凹部１２ａ，１３ａとの位置に応じた剛性（線図Ｌ１３）とストローク特性（線図Ｌ１２）を示している。そして、それぞれ符号Ｃ４及び符号Ｃ５にて囲って示すように、剛性、及び、ストローク特性が共に優れている箇所が確認できる。
【００４９】
以上のように、アーム部１２，１３に形成した凹部１２ａ，１３ａの形成位置を変化させることで、高い剛性及びストローク特性を同時に得ることができる。この条件について、図１２乃至図１３を参照して説明する。
【００５０】
ここで、図１２（ａ）に示すように、アーム部１２，１３の長さ、この場合には、ベース部１１との接合部となる弾性体１６，１７の先端側端部から、磁気ヘッドスライダ１を固着する接着剤１４，１５の後端側端部までの長さをｄ１＝０．６４ｍｍとし、接着剤１４，１５の後端側端部からＰＺＴ１８，１９のアーム部先端側の端部までの距離をｄ２とする。また、ＰＺＴ１８，１９のアーム部先端側の端部から凹部１２ａ，１３のアーム部先端側の端部までの距離をｄ３とし、凹部１２ａ，１３ｂの開口部の幅をｄ４＝０．１６ｍｍとする。
【００５１】
そして、図４（ｂ）に示すように、ＰＺＴ１８，１９の長さが比較的長く、ＰＺＴ１８，１９と接着剤１４，１５との距離が近い場合であって、例えばｄ２＝０．０８ｍｍ離れている場合には（図１２（ａ）の左方向を正方向とすると、ｄ２＝−０．０８ｍｍ）、上述した図５乃至図７（特に、図６）から、マイクロアクチュエータ１０の剛性及びストローク特性が同時に優れている上記ｄ３の範囲を、−０．１２〜０．００ｍｍと求めることができる（図１２（ａ）の左方向を正方向（プラス方向）とする）。そして、この数値に凹部１２ａ，１３ａの開口部の幅ｄ４をマイナス方向に加算することで、ＰＺＴ１８，１９のアーム部先端側の端部を基準とした位置は、−０．２８〜０．００ｍｍとなる（図１３（ａ）上段参照）。さらに、これをアーム部１２，１３の長さである上記ｄ１に対する割合で示すと、図１３（ｂ）の上段に示すように、−４３．７５０％（約−４５％）〜０．００％の範囲が求められる。
【００５２】
同様に、図８に示すように、ＰＺＴ１８，１９の長さが比較的短く、ＰＺＴ１８，１９と接着剤１４，１５との距離が遠い場合であって、例えばｄ２＝０．２２ｍｍだけ離れている場合には（図１２（ａ）の左方向を正方向とすると、ｄ２＝−０．２２ｍｍ）、上述した図９乃至図１１（特に、図１０）から、マイクロアクチュエータ１０の剛性及びストローク特性が同時に優れているｄ３の範囲を、−０．０５〜０．０５ｍｍと求めることができる。そして、この数値に凹部１２ａ，１３ａの開口部の幅ｄ４をマイナス方向に加算することで、ＰＺＴ１８，１９のアーム部先端側の端部を基準とした位置は、−０．２１〜０．０５ｍｍとなる（図１３（ａ）下段参照）。さらに、これをアーム部１２，１３の長さであるｄ１に対する割合で示すと、図１３（ｂ）の下段に示すように、−３２．８１３％（約−３５％）〜７．８１３％（約１０％）となる。
【００５３】
以上より、図１２（ｂ）に示すように、アーム部１２，１３の長さｄ１に対して、ＰＺＴ１８，１９のアーム部先端側の端部の位置Ｒ（図１２（ｂ）参照）を基準として、先端方向を正方向（＋）とした場合に、＋１０％（先端側に１０％：符号Ｒ１参照）、及び、−４５％（後端側に４５％：符号Ｒ２参照）の範囲に凹部１２ａ，１３ａを形成すると望ましい。
【００５４】
さらに、図１４に、従来例と上述した本発明とにおけるマイクロアクチュエータの剛性、及び、ストローク特性の比較結果を示す。この図の線図Ｌ１４，Ｌ１５，Ｌ１６は、従来例の形状、つまり、本発明の特徴となる凹部１２，１３が形成されていないマイクロアクチュエータであって、それぞれ４層（Ｌ１４）、５層（Ｌ１５）、６層（Ｌ１６）のＰＺＴを備えている。そして、各線図上の点は、図の左側から、アーム部の幅Ｗ１をそれぞれ０．８，０．７５，０．７，０．６５，０．６ｍｍと変化させたときの値を示している。
【００５５】
一方、図１４の線図Ｌ１７，Ｌ１８は、上述したようにアーム部１２，１３に凹部１２ａ，１３ａを有すると共に、５層のＰＺＴ１８，１９を有するマイクロアクチュエータ１０の剛性及びストローク特性を示す。具体的には、線図Ｌ１７は、アーム部の幅Ｗ１が７０μｍであって、左側から凹部の深さＷ２を１０，２０，３０，４０，５０μｍと変化させたときの値を示している。また、線図Ｌ１８は、アーム部の幅Ｗ１が７５μｍであって、左側から凹部の深さＷ２を１０，２０，３０，４０，５０μｍと変化させたときの値を示している。
【００５６】
そして、図１４の符合Ｃ６で囲った範囲に示すように、同じ５層のＰＺＴを装備しているマイクロアクチュエータの場合には、本発明におけるもの（線図Ｌ１７，Ｌ１８）は、強度の低下を抑制しつつ、ストローク特性を向上させることができる。つまり、凹部を設けることで、ＰＺＴの枚数を増加させることなく、ＰＺＴの枚数を増加させた場合と同様の効果を有する。
【００５７】
以上より、マイクロアクチュエータ１０の剛性の向上を図るべく、アーム部１２，１３の長さを短く形成したり幅を広く形成した場合であっても、アーム部１２，１３に設けた凹部１２ａ，１３ａによって当該アーム部１２，１３が湾曲しやすくなり、磁気ヘッドスライダ１の磁気ディスク面に対する遥動範囲を拡大させることができる。そして、所定の剛性及びストロークを得るためにＰＺＴ１８，１９の積層数を増加させる必要も無い。従って、高剛性、かつ、高ストロークを実現でき、高性能なマイクロアクチュエータを低コストにて製造することができる。
【００５８】
そして、上述したように、ＰＺＴ１８，１９の形成長さに応じて、当該ＰＺＴの先端側の端部を基準とした所定の範囲内に凹部をアーム部に形成することで、より効果的な剛性及びストローク特性を得ることができる。
【００５９】
また、図２，３に示すように、上述したマイクロアクチュエータ１０をフレキシャ２に搭載し、当該マイクロアクチュエータ１０にて磁気ヘッドスライダ１を挟持して搭載することで、高性能なヘッドジンバルアッセンブリ２０を構成することができる。そして、図１に示すように、このヘッドジンバルアッセンブリ２０を搭載したハードディスクドライブ５０を構成することで、低コストかつ信頼性の高いハードディスクドライブ５０を製造することができる。
【実施例２】
【００６０】
次に、本発明の第２の実施例を、図１５乃至図１９を参照して説明する。図１５は、特性実験に用いるマイクロアクチュエータの構成を示す図であり、図１６乃至図１８は、マイクロアクチュエータの特性の実験結果を示す図である。そして、図１９は、特性実験の結果に基づくマイクロアクチュエータの構成を示す図である。なお、本実施例では、マイクロアクチュエータ１０の凹部１２ａ，１３ａの適切な形状を検討するための種々の実験を行っている。
【００６１】
まず、図１５（ａ）〜（ｃ）は、図１２（ｂ）で示したＰＺＴ１８，１９の先端側端部Ｒから、先端方向を正方向として、＋１０％（Ｒ１）及び−４５％（Ｒ２）の範囲内に、各凹部１２ａ，１３ａが形成されていない場合において、当該凹部１２ａ，１３ａの開口部の幅ｄ４をそれぞれ変更したときの形状を示している。具体的には、凹部１２ａ，１３ａが、アーム部１２，１３のベース部１１との後端側（弾性体１６，１７箇所）に形成されており、その幅ｄ４が、図１５（ｂ）に示すように徐々に広げり、図１５（ｃ）に示すように、磁気ヘッドスライダ１を固着する接着剤１４，１５部分にまで広がるよう変化させたときの様子を示している。
【００６２】
そして、図１６は、図１５（ａ）に示すように、アーム部１２，１３の幅Ｗ１を７０μｍ、凹部１２ａ，１３ａの凹み深さＷ２を４０μｍに設定し、アーム部１２，１３の長さｄ１が０．６４ｍｍであるのに対して、図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、凹部１２ａ，１３ａの開口部の幅ｄ４を変化させたときのアクチュエータ１０の特性の変化を示している。ここで、横軸には、上述した図６等と同様に、ＰＺＴ１８，１９の先端側端部から凹部１２ａ，１３ａの先端側部分までの距離（図４（ｂ）で符号Ａ１参照）を示しており、縦軸は、凹部１２ａ，１３ａが形成されていない場合のアクチュエータの剛性とストローク特性を１００％とした場合との比較結果を示している。なお、ＰＺＴ１８，１９のアーム部先端側の端部は、接着剤１４，１５付近にまで延びて形成されており、つまり、ＰＺＴ１８，１９が比較的長く形成されていることとする。そして、図１６の各線図Ｌ２１，Ｌ２２は、左から凹部１２ａ，１３ａの開口部の幅ｄ４を、それぞれ０．１６，０．４２，０．５６，０．６４ｍｍと変化させたときの剛性（線図Ｌ２２）とストローク特性（線図Ｌ２１）を示している。この図からは、凹部１２ａ，１３ａの開口部の幅ｄ４を広げることで、剛性の低下を抑制しつつ、ストローク特性の向上を図ることができる、ことがわかる。
【００６３】
また、図１７は、アーム部１２，１３の幅Ｗ１を７０μｍ、凹部１２ａ，１３ａの凹み深さＷ２を１０μｍに設定し、アーム部１２，１３の長さｄ１が０．６４ｍｍであるのに対して、凹部１２ａ，１３ａの開口部の幅ｄ４を変化させたときのアクチュエータ１０の特性の変化を示している。そして、図１７の各線図Ｌ２３，Ｌ２４は、左から凹部１２ａ，１３ａの開口部の幅ｄ４を、それぞれ０．１６，０．４２，０．５６，０．６４ｍｍと変化させたときの剛性（線図Ｌ２４）とストローク特性（線図Ｌ２３）を示している。この図からは、凹部１２ａ，１３ａの凹み深さＷ２が小さい場合であっても、剛性の低下を抑制しつつ、ストローク特性の向上を図ることができる、ことがわかり、さらに、上記図１６を参照することで、凹み深さＷ２を増大させることで、さらにストローク特性が向上することがわかる。
【００６４】
また、図１８は、実施例１で説明した図１２（ｂ）に示すように、ＰＺＴ１８，１９の先端側端部Ｒから、先端側に＋１０％（Ｒ１）及び−４５％（Ｒ２）の範囲内に、各凹部１２ａ，１３ａが形成されている場合において、当該凹部１２ａ，１３ａの開口部の幅ｄ４の長さをそれぞれ変更したときの特性の変化を示している。このとき、アーム部１２，１３の幅Ｗ１を７０μｍ、凹部１２ａ，１３ａの凹み深さＷ２を４０μｍに設定し、アーム部１２，１３の長さｄ１が０．６４ｍｍであるのに対して、凹部１２ａ，１３ａの開口部の幅ｄ４を変化させている。そして、図１７の各線図Ｌ２５，Ｌ２６は、左から凹部１２ａ，１３ａの開口部の幅ｄ４を、それぞれ０．１６，０．２６，０．３４ｍｍと変化させたときの剛性（線図Ｌ２６）とストローク特性（線図Ｌ２５）を示している。この図から、上述した図１２（ｂ）に示す好適な凹部１２ａ，１３ａの形成範囲（Ｒ１，Ｒ２）の長さ以下に当該凹部１２ａ，１３ａの開口部の幅ｄ４を形成することで、剛性の低下を抑制しつつ、ストローク特性が向上することがわかる。
【００６５】
上記実験結果より（実施例１の実験結果も含めて）、アーム部１２，１３の幅Ｗ１が７０μｍに対して凹部１２ａ，１３ａの凹み深さＷ２が１０μｍ以上である場合に、マイクロアクチュエータの特性の向上を期待できる。従って、１０μｍ／７０μｍ＝約１４％であることから、アーム部１２，１３の幅Ｗ１に対する凹部１２ａ，１３ａの凹み深さＷ２が、１０％以上になるよう設計すると望ましい。特に、上記実験結果から、凹部１２ａ，１３ａの凹み深さＷ２が４０μｍである場合にさらなる特性の向上を期待できることから、４０μｍ／７０μｍ＝約５７％であり、その前後の値に設計するとなお望ましい。また、その上限値としては、１００％であってもよい。つまり、凹部１２ａ，１３ａがアーム部１２，１３を切断するよう形成されていてもよい。但し、かかる場合には、凹部１２ａ，１３ａにて切断されたアーム部１２，１３部分が、ＰＺＴ１８，１９によって連結されるよう構成されている必要がある。つまり、少なくともＰＺＴ１８，１９の先端側端部が、凹部１２ａ，１３ａよりも先端側に位置するよう形成されている必要がある。
【００６６】
さらに、上記実験結果から、凹部１２ａ，１３ａの開口部の幅Ｗ１は、上述した凹部１２ａ，１３ａの形成位置として望ましい範囲である、ＰＺＴ１８，１９のアーム部先端側の端部の位置Ｒ（図１２（ｂ）参照）を基準とし、先端方向を正方法（＋）とした場合に、アーム部１２，１３の長さｄ１の＋１０％（先端側に１０％：符号Ｒ１参照）、及び、−４５％（後端側に４５％：符号Ｒ２参照）の間の長さ以下であると望ましい。つまり、図１９（ａ）に示すような凹部１２ａ，１３ａの開口部の幅（＝｜Ｒ１｜＋｜Ｒ２｜）を上限として、図１９（ｂ）に示すように、それ以下に形成すると望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
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の微小位置決め制御を行うために、ハードディスクドライブに装備されるヘッドジンバルアッセンブリのフレキシャに搭載することができ、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】ハードディスクドライブの構成を示す図である。
【図２】ヘッドジンバルアッセンブリの構成を示す図である。
【図３】マイクロアクチュエータをフレキシャに搭載したときの様子を示す図である。
【図４】図４（ａ），（ｂ）は、本発明におけるマイクロアクチュエータの構成を示す図である。
【図５】本発明と従来例とにおけるマイクロアクチュエータの特性の実験結果を示す図である。
【図６】本発明におけるマイクロアクチュエータの特性の実験結果を示す図である。
【図７】本発明におけるマイクロアクチュエータの特性の実験結果を示す図である。
【図８】本発明におけるマイクロアクチュエータの構成を示す図である。
【図９】本発明と従来例とにおけるマイクロアクチュエータの特性の実験結果を示す図である。
【図１０】本発明におけるマイクロアクチュエータの特性の実験結果を示す図である。
【図１１】本発明におけるマイクロアクチュエータの特性の実験結果を示す図である。
【図１２】本発明におけるマイクロアクチュエータの構成を示す図である。
【図１３】図１３（ａ），（ｂ）は、凹部の位置決めに関する検討結果を示す図である。
【図１４】本発明におけるマイクロアクチュエータの特性の実験結果を示す図である。
【図１５】図１５（ａ）〜（ｃ）は、実施例２における特性実験時のマイクロアクチュエータの構成を示す図である。
【図１６】実施例２におけるマイクロアクチュエータの特性の実験結果を示す図である。
【図１７】実施例２におけるマイクロアクチュエータの特性の実験結果を示す図である。
【図１８】実施例２におけるマイクロアクチュエータの特性の実験結果を示す図である。
【図１９】図１９（ａ），（ｂ）は、実施例２における凹部の形状に関する検討結果を示す図である。
【図２０】従来におけるヘッドジンバルアッセンブリの構成を示す図である。
【図２１】図２１（ａ），（ｂ）は、従来例におけるマイクロアクチュエータの構成を示す図である。
【図２２】従来例におけるマイクロアクチュエータの特性の実験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  磁気ヘッドスライダ
２  フレキシャ
３  ＦＰＣ
４  ロードビーム
１０  マイクロアクチュエータ
１１  ベース部
１２，１３  アーム部
１４，１５  接着剤
１８，１９  ＰＺＴ
２０  ヘッドジンバルアッセンブリ
３０  磁気ディスク
４０  筐体
５０  ハードディスクドライブ
２ａ  フレキシャ本体
２ｂ  分離部
２ａａ  タング面
【図１】
2007207287.tif 000003
【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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