(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のヘッドアセンブリが搭載されたアクチュエータに使用するヘッドアセンブリであって、
サスペンションと；
前記サスペンションの側辺から垂れ下がったタブと；
前記サスペンションの先端部に搭載された磁気抵抗効果素子を有するヘッドスライダと；
前記サスペンション上に形成され、それぞれの一端が前記磁気抵抗効果素子に接続され、他端が前記タブまで伸長した一対のリードラインと；
前記タブ上の前記一対のリードラインに、高周波振動を印加しながらボンディングにより接続された第１金属ボールと；
を具備したことを特徴とするヘッドアセンブリ。
【請求項２】
前記第１金属ボールは金ボールから構成される請求項１記載のヘッドアセンブリ。
【請求項３】
前記一対のリードラインはそれぞれ金で被覆されており、前記ボンディングは前記金ボールと前記一対のリードラインの金被覆とを拡散結合することを特徴とする請求項２記載のヘッドアセンブリ。
【請求項４】
前記ヘッドスライダはその間に前記磁気抵抗効果素子が配置されてなる一対の磁気シールドを有しており；
前記サスペンション上に形成され、一端が前記磁気シールドの各々に接続された接地ラインと；
前記一対のリードラインの一方と前記接地ラインに高周波振動を印加しながらボンディングにより接続された第２金属ボールと；
を更に具備した請求項１記載のヘッドアセンブリ。
【請求項５】
複数のヘッドアセンブリが搭載されたアクチュエータに使用する磁気抵抗効果素子を有するヘッドスライダを支持するサスペンションであって、
前記サスペンションの側辺から垂れ下がったタブと；
それぞれ前記磁気抵抗効果素子に接続されるべき一端と、前記タブまで伸長する他端とを有する一対のリードラインと；
前記タブ上の前記一対のリードラインに高周波振動を印加しながらボンディングにより接続された金属ボールと；
を具備したことを特徴とするサスペンション。
【請求項６】
前記金属ボールは金ボールから構成されることを特徴とする請求項５記載のサスペンション。
【請求項７】
前記一対のリードラインはそれぞれ金で被覆されており、
前記ボンディングは、前記金ボールと前記一対のリードラインの金被覆とを拡散結合することを特徴とする請求項６記載のサスペンション。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンピュータの磁気ディスク装置に用いられるヘッドアセンブリに関する。
【０００２】
近年、磁気ディスク装置の小型化、高密度化に伴い、ヘッドスライダの浮上量が減少し、ごく低浮上あるいはスライダが記録媒体に接触する接触記録／再生の実現が望まれている。
【０００３】
また、従来の磁気誘導ヘッドは、磁気ディスクの小径化により周速（ヘッドと媒体との間の相対速度）が減少すると、再生出力が劣化する。そこで、再生出力が周速に依存せず、低周速でも大出力の得られる磁気抵抗効果ヘッド（ＭＲヘッド）又は巨大磁気抵抗効果ヘッド（ＧＭＲヘッド）の開発が望まれている。尚、本明細書で使用する磁気抵抗効果ヘッド（ＭＲヘッド）という用語は、巨大磁気抵抗効果ヘッド（ＧＭＲヘッド）も含むものとする。
【０００４】
【従来の技術】
ＭＲヘッドは磁気抵抗効果素子に一定のセンス電流を供給して、記録媒体の記録トラックから漏洩する信号磁界の大きさの変化を抵抗変化に変換し、媒体に記録された情報を電圧値の変化として再生する。
【０００５】
ＭＲヘッドは一般的に、ヘッドスライダに薄膜プロセス等で形成した磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）が一体成形されて構成されている。ヘッドスライダは更にデータ書き込み用のコイルを有しており、ステンレス鋼から形成されたサスペンションの先端部に接着等により搭載される。
【０００６】
ＭＲ素子及びコイルを磁気ディスク装置の記録再生回路へと接続するためのリードラインは、サスペンションに印刷された銅パターンから構成されている。サスペンションをアクチュエータアームの先端部に取り付けることにより、ＭＲ素子及びコイルがフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）等を介して記録再生回路へと接続される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＭＲヘッドスライダを支持するサスペンションでは、ＭＲ素子の端子間を接続する一対のリードラインあるいはこれらのリードラインとＭＲ素子の磁気シールドに接続された接地ラインの間は電気的に開放状態となっている。
【０００８】
従って、静電気に帯電した作業者がＭＲヘッドスライダを搭載したサスペンションを取り扱ったり、合成樹脂等の帯電しやすいケース等に入れて持ち運びを行なうと、帯電による過大電流がＭＲ素子を流れてＭＲ素子が焼損したり、あるいはＭＲ素子と磁気シールド間で帯電した静電気が放電してＭＲ素子を焼損する等の問題があった。
【０００９】
よって本発明の目的は、静電気に起因するＭＲ素子の焼損を未然に防止することのできるヘッドアセンブリを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、複数のヘッドアセンブリが搭載されたアクチュエータに使用するヘッドアセンブリであって、サスペンションと；前記サスペンションの側辺から垂れ下がったタブと；前記サスペンションの先端部に搭載された磁気抵抗効果素子を有するヘッドスライダと；前記サスペンション上に形成され、それぞれの一端が前記磁気抵抗効果素子に接続され、他端が前記タブまで伸長した一対のリードラインと；前記タブ上の前記一対のリードラインに、高周波振動を印加しながらボンディングにより接続された第１金属ボールと；を具備したことを特徴とするヘッドアセンブリが提供される。
【００１１】
好ましくは、金属ボールは金ボールから構成されており、一対のリードラインは金で被覆されている。ボンディング機械のキャピラリに高周波振動を印加しながらボンディングすることにより、金の拡散結合により金ボールと一対のリードラインが接続される。
【００１４】
本発明の他の側面によると、複数のヘッドアセンブリが搭載されたアクチュエータに使用する磁気抵抗効果素子を有するヘッドスライダを支持するサスペンションであって、前記サスペンションの側辺から垂れ下がったタブと；それぞれ前記磁気抵抗効果素子に接続されるべき一端と、前記タブまで伸長する他端とを有する一対のリードラインと；前記タブ上の前記一対のリードラインに高周波振動を印加しながらボンディングにより接続された金属ボールと；を具備したことを特徴とするサスペンションが提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、本発明のヘッドアセンブリを搭載した磁気ディスク装置の斜視図が示されている。符号１２はベース１４とカバー１６とから構成されるハウジング（ディスクエンクロージャ）である。
【００１６】
ベース１４上にはインナーハブモータによって回転駆動される図示しないスピンドルハブが設けられている。スピンドルハブには磁気ディスク２０と図示しないスペーサが交互に挿入され、ディスククランプ１８をスピンドルハブにネジ締結することにより、複数枚の磁気ディスク２０が所定間隔離間してスピンドルハブに取り付けられる。
【００１７】
符号２２はアクチュエータアームアセンブリ２６と磁気回路２８とから構成されるロータリーアクチュエータを示している。アクチュエータアームアセンブリ２６は、ベース１４に固定されたシャフト２４周りに回転可能に取り付けられている。
【００１８】
図２及び図３に最も良く示されるように、アクチュエータアームアセンブリ２６は、シャフト２４周りに回転可能に取り付けられたアクチュエータブロック２９と、アクチュエータアーム２９から一方向に伸長した複数のアクチュエータアーム３０と、アクチュエータアーム３０と反対方向に伸長したコイル支持部材３６を含んでいる。
【００１９】
各アクチュエータアーム３０の先端部にはヘッドアセンブリ３５が固定されている。ヘッドアセンブリ３５はヘッドスライダ３２と、先端部にヘッドスライダ３２を搭載したサスペンション３４とから構成される。
【００２０】
コイル支持部材３６によりコイル３８が支持されている。磁気回路２８と、磁気回路２８のギャップ中に挿入されるコイル３８とでボイスコイルモータ（ＶＣＭ）４０が構成される。
【００２１】
符号４２はヘッドスライダ３２に搭載されたＭＲ素子からの信号を取り出すメインフレキシブルプリント配線板（メインＦＰＣ）を示しており、図２に示すようにその一端がアクチュエータブロック２９の側面に固定されている。メインＦＰＣ４２の中間部分は固定部材４４に固定されており、メインＦＰＣ４２の他端が図示しないコネクタに電気的に接続されている。
【００２２】
図３に最も良く示されるように、中継ＦＰＣ５０がアクチュエータアーム３０の側面に接着され、更に中継ＦＰＣ５０の端子５２とヘッドアセンブリ３５のタブ７０に形成された端子とがボンディング接続され、中継ＦＰＣ５０の端子５４とメインＦＰＣ４２の端子４３とがボンディング接続される。
【００２３】
図１を再び参照すると、ベース１４上に環状パッキンアセンブリ４６が搭載されており、パッキンアセンブリ４６を間に挟んでカバー１６をベース１４にネジ締結することにより、ハウジング１２内が密封される。
【００２４】
図４は本発明第１実施形態のヘッドアセンブリ３５の斜視図を示しており、図５はその側面図を示している。例えば、ステンレス鋼から形成されたサスペンション３４の先端部には図６に詳細に示されたＭＲヘッド３２ａを有するヘッドスライダ３２が搭載されており、その基端部にはアクチュエータアーム３２にかしめ固定するためのスペーサ８０が溶接等により固定されている。
【００２５】
サスペンション３４上には一対のリードライン５８，６０からなるＭＲ配線パターン５６と、同じく一対のリードライン６４，６６からなるコイル配線パターン６２が印刷により形成されている。各リードライン５８，６０，６４，６６は主に銅からなり、銅の上にニッケルを介して金が蒸着されている。
【００２６】
リードライン５８，６０の一端はＭＲヘッド３２のＭＲ素子の端子にそれぞれ金ボール５９によりボンディング接続されている。一方、リードライン６４，６６の一端はＭＲヘッド３２のコイルにそれぞれ金ボール６５によりボンディング接続されている。
【００２７】
図５に示されるように、サスペンション３４の両側部にはサスペンションの剛性を確保するための一対のリブ（一方のみ図示）６８がサスペンション３４と一体的に形成されている。
【００２８】
更に、サスペンション３４のサイドエッジからタブ７０が垂れ下がっており、このタブ７０上に４個の端子７２，７４，７６，７８が形成されている。各端子７２，７４，７６，７８はそれぞれリードライン５８，６０，６４，６６に接続されている。
【００２９】
図６に示されるようにＭＲヘッド３２ａは、導電性基板８６と、該導電性基板８６上に積層された例えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）からなる非磁性絶縁層８８を有している。
【００３０】
非磁性絶縁層８８内には、例えばニッケル−鉄（Ｎｉ−Ｆｅ）から形成された第１及び第２磁気シールド９０，９２が埋め込まれている。第１及び第２磁気シールド９０，９２はヘッド３２ａの先端面（媒体対向面）９５に再生分解能を向上させるためのギャップ９４を画成している。
【００３１】
非磁性絶縁層８８内には一端がヘッド３２ａの先端面９５に露出した、例えばニッケル−鉄（Ｎｉ−Ｆｅ）から形成された磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）９６が埋め込まれている。
【００３２】
特に図示しないが、磁気抵抗効果素子９６の一対の端子にはセンス電流源が接続されており、磁気抵抗効果素子９６にはセンス電流源から一定のセンス電流が供給される。
【００３３】
符号１０４は一端がＭＲヘッド３２ａの先端面９５に露出し、他端が第２磁気シールド９２に結合した磁極であり、磁極１０４と第２磁気シールド９２の結合部を概略中心として導体コイル１０２が巻回されている。
【００３４】
コイル１０２に記録すべき情報で変調された電流を流すことにより、電流値に応じた磁界が誘導されて磁気ディスク２０の記録トラックに情報を磁気的に記録することができる。
【００３５】
磁気ディスク２０に記録された情報の読み出しには磁気抵抗効果素子９６を利用する。即ち、磁気ディスク２０の記録トラックからの信号磁束はヘッド３２ａ内に受け入れられ、磁気抵抗効果素子９６に流入し、磁気抵抗効果素子９６を磁化させる。磁気抵抗効果素子９６を通過した磁束は、第１及び第２磁気シールド９０，９２に吸収される。
【００３６】
磁気抵抗効果素子９６は信号磁束の大きさの変化に応じて、その抵抗値が変化する。磁気抵抗効果素子９６にはセンス電流源から一定のセンス電流が供給されているので、抵抗値の変化に応じて一対の端子間の電圧が変化し、磁気ディスク２０に記録された情報を電圧信号として再生することができる。
【００３７】
図４のＢ部分の拡大図である図７を参照すると、ＭＲ配線パターン５６の一対のリードライン５８，６０はそれぞれその幅が広くなった幅広部５８ａ，６０ａを有している。
【００３８】
図８に示すように、各リードライン５８，６０はステンレス鋼から形成されたサスペンション３４上に絶縁膜８２を介して形成されている。他の絶縁膜８３が絶縁膜８２上に形成されている。
【００３９】
上述したように、各リードライン５８，６０は主に銅から形成されており、銅の上にニッケルを蒸着し更にニッケルの上に金が蒸着されている。これは、コイル配線パターン６２のリードライン６４，６６も同様である。よって、各リードライン５８，６０，６４，６６の表面は金でカバーされている。
【００４０】
ＭＲ配線パターン５６の一対のリードライン５８，６０は幅広部５８ａ，６０ａにおいて金ボール８４によりボンディング接続されている。ボンディングは良く知られたボンディング機械を使用して達成される。
【００４１】
図９はボンディング機械のキャピラリ１０８の先端部分断面図を示している。キャピラリ１０８の中心穴１０９に金線１１０が挿入されており、図示しない電極とキャピラリ１０８間でスパークを発生させて金線１１０の先端に金ボール１１２を形成する。
【００４２】
そして、キャピラリ１０８を矢印Ａ方向に移動して、８０ｇｆ〜１００ｇｆの力でワーク１１４に押し付けながら、キャピラリ１０８に矢印Ｂ方向、即ち横方向の高周波振動を印加する。この高周波振動により金ボール１１２と表面に金被覆を有するワーク１１４が拡散結合し、金ボール１１２がワーク１１４にボンディングされる。
【００４３】
図７及び図８に示した本実施形態では、キャピラリ１０８に印加する高周波振動により金ボール８４とリードライン５８，６０の金とが拡散結合することにより、金ボール８４がリードライン５８，６０にボンディング接続される。
【００４４】
本実施形態では、ヘッドアセンブリ３５の電気的特性を測定するために、リードライン５８，６０にボンディング接続された金ボール８４を取り外し、測定終了後に再びリードライン５８，６０を金ボール８４でボンディング接続する必要がある。このため、金ボール８４のリードライン５８，６０に対する接合強度を調整する必要がある。
【００４５】
最適な接合強度について図１０のグラフを用いて説明する。横軸はボンディング機械の目盛りを示しており、目盛りが増加するとパワーが増加する。即ち、目盛りが増加するとキャピラリ１０８を横方向に振動するパワーが増加する。縦軸は接合強度（ｇｆ）を示している。
【００４６】
金ボールを半永久的にワークに接続する通常のボンディングでは、接合強度１４０〜１０８ｇｆ程度が必要である。しかし本実施形態では、電気的特性試験のために金ボール８４をある程度容易に取り外す必要があるため、６０〜１００ｇｆの範囲内の接合強度が望ましい。キャピラリ１０８のワークに対する押し付け力は８０ｇｆ，９０ｇｆ，１００ｇｆと３段階変化させた。
【００４７】
以下、本実施形態のヘッドアセンブリ３５を使用した磁気ディスク装置の組み立て工程について説明する。
まず、ＭＲ配線パターン５６及びコイル配線パターン６２を有するサスペンション３４のＭＲ配線パターン５６の一対のリードライン５８，６０に金ボール８４をボンディング接続して、リードライン５８，６０を短絡する。
【００４８】
次いで、サスペンション３４の先端部にＭＲヘッド３２を接着し、ＭＲヘッド３２の各端子と各リードライン５８，６０，６４，６６を電気的に接続してヘッドアセンブリ３５を組み立てる。この接続もボンディングにより行なわれる。
【００４９】
次いで、ヘッドアセンブリ３５の浮上量を測定する。次いで、金ボール８４を取り外して一対のリードライン５８，６０を電気的に開放した後、ヘッドアセンブリ３５の電気的な特性を測定する。金ボール８４の取り外しは、機械的に力を加えることにより行なうか、又は水等の洗浄液中で高周波洗浄を行なうことにより達成する。
【００５０】
ヘッドアセンブリ３５の電気的な特性測定が終了したら、再び一対のリードライン５８，６０を金ボール８４でボンディング接続し、リードライン５８，６０を短絡する。
【００５１】
その後、ヘッドアセンブリ３５をアクチュエータアーム３０の先端部にかしめ固定する。次いで、図３に示すように中継ＦＰＣ５０をアクチュエータアーム３０の側面に接着し、中継ＦＰＣ５０の各端子５２とヘッドアセンブリ３５の各端子とをボンディング接続し、中継ＦＰＣ５０の各端子５４とメインＦＰＣ４２の各端子４３とをボンディング接続する。
【００５２】
各端子間のボンディング接続終了後、金ボール８４を取り外してリードライン５８，６０の間を電気的に開放する。次いで、磁気ディスク装置を最終的に組み立てる。
【００５３】
本実施形態によれば、ヘッドアセンブリ３５を単体で取り扱うときには、ＭＲ素子９６に接続されたリードライン５８，６０間が金ボール８４により短絡されているので、静電気等が原因で発生した電流は金ボール８４を流れ、この電流がＭＲ素子９６を流れることが防止される。これにより、ＭＲ素子９６が静電気が原因で発生した電流により焼損されることが防止される。
【００５４】
図１１を参照すると、本発明第２実施形態のヘッドアセンブリ３５′の斜視図が示されている。本実施形態では、一対のリードライン１２０，１２２からなるＭＲ配線パターン１１８と同じく一対のリードライン１２６，１２８からなるコイル配線パターン１２４がサスペンション３４′上に形成されている。
【００５５】
サスペンション３４′の側縁からはタブ１３０が垂れ下がっており、各リードライン１２０，１２２，１２６，１２８はこのタブ１３０上まで伸長して、それぞれ端子１３２，１３４，１３６，１３８に接続されている。
【００５６】
そしてＭＲ配線パターン１１８のリードライン１２０，１２２はタブ１３０上でボンディングされた金ボール１４０により短絡されている。符号１２９はリブを示しており、１３１はかしめ用の穴を示している。
【００５７】
本実施形態では、短絡用の金ボール１４０がタブ１３０上に形成されているため、複数のヘッドアセンブリが搭載されたアクチュエータにおいて、金ボール１４０の着脱を比較的容易に行なうことができる。
【００５８】
図１２を参照すると、本発明第３実施形態の要部拡大図が示されている。本実施形態では、サスペンション３４′上に一対のリードライン１２０，１２２に加えて、第１及び第２磁気シールド９０，９２を接地するための接地ライン１４４が形成されている。
【００５９】
リードライン１２０，１２２間は金ボール１４６でボンディング接続されており、リードライン１２２と接地ライン１４４の間は金ボール１４８でボンディング接続されている。
【００６０】
本実施形態によると、リードライン１２０，１２２間及びリードライン１２２と接地ライン１４４の間がそれぞれ短絡されているので、静電気等が原因で発生した電流がこれらの金ボール１４６，１４８を流れる。
【００６１】
その結果、静電気等が原因で発生した電流がＭＲ素子９６を流れることが防止されると共に、ＭＲ素子９６と磁気シールド９０，９２間で放電することが防止され、ＭＲ素子９６が焼損することが防止される。
【００６２】
本実施形態の変形例として、リードライン１２０，１２２の間に接地ライン１４４を形成し、金ボール１４６でリードライン１２０と接地ライン１４４をボンディング接続し、金ボール１４８でリードライン１２２と接地ライン１４４をボンディング接続するようにしてもよい。符号１４２はサスペンション３４′に固定されたスペーサを示している。
【００６３】
上述した各実施形態はＭＲ素子の焼損を防止しているが本発明はこれに限定されるものではなく、静電気に弱い他のヘッド素子にも同様に適用可能である。
【００６４】
【発明の効果】
本発明のヘッドアセンブリは以上詳述したように構成したので、ヘッドアセンブリ単体で取り扱うときにはＭＲ素子の端子間及び／又はＭＲ素子と磁気シールド間が電気的に短絡状態となっているため、ＭＲ素子の端子間に静電気による過大電流が加わってもこの電流はボンディング接続された金属ボールを流れる。これにより、静電気の帯電に起因する過大電流がＭＲ素子を流れることが防止される。
【００６５】
更に、ＭＲ素子と磁気シールド間は短絡により同電位に近い状態となっているため、ＭＲ素子と磁気シールド間で帯電した静電気が放電を起こすことが防止される。その結果、静電気に起因するＭＲ素子の焼損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のヘッドアセンブリを具備した磁気ディスク装置の斜視図である。
【図２】アクチュエータアームアセンブリの平面図である。
【図３】アクチュエータアームアセンブリの側面図である。
【図４】本発明第１実施形態に係るヘッドアセンブリの平面図である。
【図５】第１実施形態のヘッドアセンブリ側面図である。
【図６】ＭＲヘッド部分の断面図である。
【図７】図４のＢ部分拡大図である。
【図８】図７の８−８線に沿った断面図である。
【図９】ボンディング機械のキャピラリの先端部分断面図である。
【図１０】ボンディングパワーを変化させたときの接合強度を示す図である。
【図１１】本発明第２実施形態に係るヘッドアセンブリの斜視図である。
【図１２】本発明第３実施形態の要部拡大図である。
【符号の説明】
３２  ヘッドスライダ
３２ａ  ＭＲヘッド
３４  サスペンション
３５  ヘッドアセンブリ
５６  ＭＲ配線パターン
５８，６０，６４，６６  リードライン
６２  コイル配線パターン
８４  金ボール
【図１】
0003923174.tif 000002
【図２】
0003923174.tif 000003
【図３】
0003923174.tif 000004
【図４】
0003923174.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003923174.tif 000007
【図７】
0003923174.tif 000008
【図８】
0003923174.tif 000009
【図９】
0003923174.tif 000010
【図１０】
0003923174.tif 000011
【図１１】
0003923174.tif 000012
【図１２】
0003923174.tif 000013