(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ディスク上を浮上するスライダと、
このスライダが取り付けられたフレキシャと、
前記フレキシャを支持するロード・ビームとからなり、
前記フレキシャは、前記スライダにボンディングされるフレキシャ舌と、前記スライダの読み出し／書き込み要素の終端用のチップ・プラットフォームと、このチップ・プラットフォームと前記フレキシャ舌とを接続するコンプライアンス部材とを備え、
このコンプライアンス部材は、前記チップ・プラットフォームが前記ロード・ビームと前記スライダとが接続されている方向に変形しやすいように可撓性を有するカンチレバーであるデータ記録ディスク・ドライブ用のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
【請求項２】
前記フレキシャは、更に、前記フレキシャ舌をほぼ取り囲む、第１のフレキシャ脚と、第２のフレキシャ脚とを含む一対のフレキシャ脚を備えた請求項１記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
【請求項３】
更に、ディスク・ドライブ制御電子回路に対して前記スライダを接続する複数の導電性トレースを備えた請求項１記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
【請求項４】
更に、前記フレキシャ舌をほぼ取り囲む一対のフレキシャ脚と、このフレキシャ脚から伸延して前記導電性トレースを支持する一対のタブを備えた請求項３記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
【請求項５】
前記タブは、前記フレキシャ脚にほぼ垂直に伸延し、かつ前記フレキシャ脚の先端から0.5mmに位置する請求項４記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
【請求項６】
前記コンプライアンス部材は前記フレキシャの中心軸に沿って配置されている請求項３記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
【請求項７】
前記フレキシャは、
支持層と、
前記スライダ及び前記ディスク・ドライブ制御電子回路を相互接続する複数の導電性トレースとして前記支持層上に形成された導電層であって、前記各導電性トレースがその各端近傍にボンディング領域を設けて、前記スライダ及び前記ディスク・ドライブ制御電子回路に電気接続させる前記導電層と、
前記支持層上に堆積されて前記ボンディング領域を絶縁させる誘電体の絶縁層とを含む積層構造である請求項１記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
【請求項８】
前記支持層はステンレス鋼材を備え、かつ厚さが0.076mm又はそれ以下である請求項７記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
【請求項９】
前記絶縁層はポリイミドを備え、厚さが0.018mm又はそれ以下である請求項７記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
【請求項１０】
前記導電層はCu-Ni-Si-Mg合金、Be-Cu-Ni合金及びCu-Ti合金からなるグループから選択された導電材料を含む請求項７記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
【請求項１１】
前記導電層は厚さがほぼ0.018mm又はそれ以下である請求項１０記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
【請求項１２】
前記コンプライアンス部材は長さが0.3mmから1.0mmの範囲にある請求項７記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
【請求項１３】
前記コンプライアンス部材は幅が0.075mmから0.3mmの範囲にある請求項７記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
【請求項１４】
同心円のデータ・トラックのデータ面を有するディスクと、
前記ディスクに取り付けられて前記ディスクに対してほぼ垂直な軸の周りで前記ディスクを回転させる手段と、
前記ディスクが回転しているときに前記データ面と作動的な関係により保持されたスライダと、
前記スライダに取り付けられて前記データ面からデータを読み出すと共に該データ面にデータを書き込むトランスデューサと、
前記ディスクに対してほぼ半径方向に移動して前記トランスデューサへ前記データ・トラックをアクセスさせるアクチュエータと、
前記データ面から読み出したデータ及びこれに書き込むデータを処理する電子回路モジュールと、
前記アクチュエータに取り付けられたロード・ビームとこのロード・ビームに接続されたフレキシャとを備え、このフレキシャは、前記スライダにボンディングされるフレキシャ舌と、前記トランスデューサの終端を支持するチップ・プラットフォームと、このチップ・プラットフォームと前記フレキシャ舌とを接続するコンプライアンス部材とからなり、このコンプライアンス部材は前記チップ・プラットフォームが前記ロード・ビームと前記スライダとが接続されている方向に変形しやすいように可撓性を有する様に構成されたカンチレバーであるサスペンションと、
前記トランスデューサ及び前記電子モジュールを相互接続する複数の導電性トレースであって、それぞれの端部近傍にボンディング領域を設けて、前記トランスデューサ及び前記電子モジュールに接続する前記導電性トレースと、
２つの端部を有するアクチュエータ・アームであって、その第１の端部が前記サスペンションの取り付けられ、かつ第２の端部が前記アクチュエータ・シャフトに取り付けられている前記アクチュエータ・アームと
を含むデータ記録ディスク・ドライブ。
【請求項１５】
前記フレキシャは、更に、前記フレキシャ舌をほぼ取り囲む、第１のフレキシャ脚と第２のフレキシャ脚とを含む一対のフレキシャ脚を備えた請求項１４記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
【請求項１６】
更に、前記各フレキシャ脚から伸延し、かつ前記導電性トレースを支持する一対のタブを備えている請求項１５記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
【請求項１７】
前記タブは前記各フレキシャ脚に対してほぼ垂直に伸延し、かつ前記各フレキシャ脚の先端から0.5mmに配置されている請求項１６記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
【請求項１８】
前記コンプライアンス部材は前記フレキシャの中心軸に沿って配置されている請求項１４記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
【請求項１９】
前記コンプライアンス部材は0.3mmから1.0mmの範囲の長さを有する請求項１８記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
【請求項２０】
前記コンプライアンス部材は0.075mmから0.3mmの範囲の幅を有する請求項１８記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
【請求項２１】
同心円のデータ・トラックのデータ面を有するディスクと、
前記ディスクに取り付けられて前記ディスクにほぼ垂直な軸の周りで前記ディスクを回転させる手段と、
前記ディスクが回転しているときに前記データ面と作動的な関係により保持されたスライダと、
前記スライダに取り付けられて前記データ面からデータを読み出すと共に前記データ面にデータを書き込むトランスデューサと、
前記スライダを前記ディスクに対してほぼ半径方向に移動して前記トランスデューサに前記データ・トラックをアクセス可能にさせるアクチュエータと、
前記データ面から読み出したデータ及びこれに書き込むデータを処理する電子モジュールと、
前記アクチュエータに取り付けられたロード・ビームとこのロード・ビームに接続されたフレキシャを備えたサスペンションと、
２つの端部を有するアクチュエータ・アームであって、その第１の端部が前記サスペンションに取り付けられ、かつ第２の端部が前記アクチュエータ・シャフトに取り付けられている前記アクチュエータ・アームとを備え、
前記フレキシャは、前記スライダにボンディングされるフレキシャ舌と、前記トランスデューサの終端用のチップ・プラットフォームと、このチップ・プラットフォームと前記フレキシャ舌とを接続するコンプライアンス部材とを備え、このコンプライアンス部材は前記チップ・プラットフォームが前記ロード・ビームと前記スライダとが接続されている方向に変形しやすいように可撓性を有するカンチレバーであり、
更に前記フレキシャは支持層、前記スライダ及び前記電子モジュールを相互接続する複数の導電性トレースとして前記支持層上に形成され、前記各導電性トレースが前記スライダ及び前記ディスク・ドライブ制御電子回路に対する電気接続のためにその端部近傍にボンディング領域を有する導電層、及び前記ベース層上に堆積された誘電体の絶縁層を備えたデータ記録ディスク・ドライブ。
【請求項２２】
前記支持層はステンレス鋼材を備え、かつ厚さが0.076mm又はそれ以下である請求項２１記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
【請求項２３】
前記支持層はステンレス鋼材を備え、かつ厚さが0.018mm又はそれ以下である請求項２１記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
【請求項２４】
前記導電層はCu-Ni-Si-Mg合金、Be-Cu-Ni合金及びCu-Ti合金からなるグループから選択された導電材料を備えている請求項２１記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
【請求項２５】
前記導電層は厚さがほぼ0.018mm又はそれ以下である請求項２１記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
【請求項２６】
前記コンプライアンス部材は長さが0.3mmから1.0mmの範囲にある請求項２１記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
【請求項２７】
前記コンプライアンス部材は幅が0.075mmから0.3mmの範囲にある請求項２１記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
【請求項２８】
前記フレキシャは、更に、第１のフレキシャ脚及び前記フレキシャ舌をほぼ取り囲む第２のフレキシャ脚を含む一対のフレキシャ脚を備えた請求項２１記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
【請求項２９】
更に、前記各フレキシャ脚から伸延し、かつ前記導電性トレースを支持する一対のタブを備えた請求項２８記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
【請求項３０】
前記タブは前記各フレキシャ脚に対してほぼ垂直に伸延し、かつ前記フレキシャ脚の先端から0.5mmに位置する請求項２９記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、概してデータ記録ディスク・ドライブ用の一体型リード・サスペンション・アセンブリに関し、特に一体型サスペンション・リードとトランスデューサとの間に所望の機械的及び電気的な接続が得られるように、トランスデューサを垂直方向及び角度方向に変形が可能な一体型サスペンション内のロード・ビームに接続するフレキシャ（ｆｌｅｘｕｒｅ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスク・ドライブのような直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）は、回転可能磁気記録ディスクの同心円トラック上に情報を記憶する。回転ディスク上の所望情報を読み出す又は書き込むために、サスペンション・アーム上の磁気ヘッド又は他のトランスデューサ要素は、ロータリ・アクチュエータ又はリニア・アクチュエータによりトラックからトラックへと移動する。このサスペンション・アームはヘッド・サスペンション・アセンブリの部分であり、これには典型的にアクチュエータ・アームに取り付けられたロード・ビーム、このロード・ビームに接続されたフレキシャとして知られているフレキシャ部材、及び前記フレキシャに取り付けられたトランスデューサ即ち磁気ヘッドが含まれる。実際には、ディスクからデータを読み出す又はディスクにデータを書き込む磁気ヘッドは、エアー・ベアリング・スライダ内に配置される。ディスクが回転している間は、スライダが回転ディスクの表面からわずかに浮上し、ロード・ビームがスライダを支持し、かつフレキシャがジンバルに避けられないディスク面の振れ、又は平滑性のばらつきに対する傾きを調整させるようにしている。フレキシャ及びトランスデューサの組み合わせは、しばしばヘッド・ジンバル・アセンブリと呼ばれている。
【０００３】
サスペンション・システム例は下記引用文献、即ち、
１９９６年  ２月１３日発行の米国特許第５，４９１，５９７号、
１９９６年  ２月１６日発行の米国特許第５，４９０，０２７号、
１９９５年  ６月２７日発行の米国特許第５，４２８，４８９号、
１９９５年１２月２７日発行の米国特許第５，３７７，０６４号、
１９９４年  １月２５日発行の米国特許第５，２８２，１０２号、
１９９３年  ６月  ６日発行の米国特許第５，２２５，９５０号、
１９９３年  ３月３０日発行の米国特許第５，１９８，９４５号、
１９９３年  ２月１６日発行の米国特許第５，１８７，６２５号、
１９９２年  ５月１９日発行の米国特許第５，１１５，３６３号、
１９９１年  ２月２６日発行の米国特許第５，９９６，６２３号、
１９８９年  １月１０日発行の米国特許第４，７９７，７６３号、
１９８８年  ８月  ２日発行の米国特許第４，７６１，６９９号、
１９９２年  ６月３日発行のヨーロッパ特許出願公報第０４８７９１４Ａ２号、１９９４年１０月２７日発行のＰＣＴ公報第ＷＯ９４／２４６６４号、
１９９４年  ６月２１日発行のＰＣＴ公報第ＷＯ９４／１６４３８号、
１９９４年  ６月  ９日発行のＰＣＴ公報第ＷＯ９４／１２９７４号、及び
１９８４年１１月２４日発行の特公昭和第５９−２０７０６５号
に示されている。
【０００４】
従来技術が示すように、通常のエアー・ベアリング・スライダ・サスペンション・アセンブリでは、スライダがエポキシ接着によりサスペンションのフレキシャ要素に機械的に取り付けられている。トランスデューサと読み出し／書き込み電子回路との間の電気的な接続は、サスペンション・ロード・ビームの長さにわたって配線され、かつフレキシャ要素及びスライダ上に伸延しているツイスト・ペア・ケーブルからなる。このワイヤの終端はスライダ上に位置するトランスデューサのボンディング領域又はパッドにはんだ付け又は超音波によりボンディングされている。他の型式のサスペンションは複合又は積層構造であり、その上にパターン化された電気的なリードが形成されている。積層構造では、スライダが積層構造にエポキシ接着され、かつトランスデューサ・リードがサスペンション上に形成される。本出願人の米国特許第４，７６１，６９９号は、通常のスライダを用いる積層サスペンションを説明しており、はんだボール接続により、積層サスペンションに対するスライダの機械的な接続、及び積層サスペンション上のリードに対するトランスデューサの電気的な接続の両方を得ている。
【０００５】
ヘッド・ジンバル・アセンブリはスライダに正しくピボット接続できる必要があるので、動作中に、エアー・ベアリングを保持すると共に、ヨーの動きに対して適当な剛性を保持するために、スライダが製造、及びわずかなピッチングとローリングとによる動作での不規則性を補償できることは周知である。ロールはディスク面におけるアクチュエータ・アームから直接伸延する長軸周りの回転と定義され、またピッチはロールに対して垂直な軸周りの回転であって、しかもディスク面に存在する回転として定義される。ヨーはエアー・ベアリング面に対して垂直な軸周りの旋回である。フレキシャは、有用であるためには、エアー・ベアリングの飛行高度許容誤差のために十分に低いピッチ及びロール剛性を達成すると共に、十分に高いヨー剛性を達成する必要がある。
【０００６】
ヘッド・ジンバル・アセンブリに関する他の重要な要件は、良好なダイナミック特性が得られることである。サスペンションがトラックをシークするために作動されているとき、又はエア・フローのような外力により励起されているときは、フレキシャのある種の振動モードが励起され得る。振動モードの関心はフレキシャ脚が曲げモードから外れることである。この振動モードが励起されると、サスペンションはスウェイ方向に大きな利得を示す。従って、サーボ問題をなくすために、この振動モードをその周波数範囲において高く設定することが望ましい。
【０００７】
導電ベースを用いるディスク・ドライブに関連した問題の一つは、通常のサスペンション又は積層型式のサスペンションがサスペンションに付加された絶縁層のためにスライダをボンディングしているボンディング領域の部分で垂直方向の変位を発生することである。スライダ・ボンディング・パッドがサスペンション上の電気的なリード又はワイヤにボンディングされたときに、絶縁層により磁気ヘッドが短絡しないようにする必要がある。この垂直方向の変位は、スライダにフレキシャをボンディングするときに見られるスライダの背面とフレキシャとの間のギャップを定義する。
【０００８】
スライダ・ボンディング領域におけるこのような垂直変位の結果、いくつかの問題が発生する。例えば、スライダがフレキシャにボンディングされると、フレキシャ舌はスライダの背面と面一となる必要がある。垂直偏向のためにフレキシャ舌上の歪みが大き過ぎるときは、フレキシャにスライダを確実にボンディングすることができない。通常、製造中に、スライダがフレキシャにボンディングされているのであれば、スライダはツール・ブロックに保持されている。そのときに、一体型のフレキシャを有するサスペンションは、スライダに押圧されている。フレキシャの一部分は、スライダの背面及びフレキシャ舌がボンディングのために背中合わせとなるように、垂直方向に僅かに偏向する必要がある。しかし、このようにする際に、内力及びモーメントが発生する。更に、スライダをボンディングした後に、エポキシが硬化して、ツール・ボックスからサスペンションが取り出され、内力及びモーメントがフレキシャを回転させ、かつサスペンションのピッチ及び静的な姿勢をバイアスさせることになる。
【０００９】
従来技術の解決方法において発生する他の欠点は、フレキシャにスライダをボンディングするために適用可能な力の量がサスペンション・ロード・ビームのグラム・ロードである、ということにある。フレキシャの先端は、この力の量より大きくない力を用いて垂直方向に十分に変形されるべきコンプライアンスでなければならない。この変形に要求される力の量が小さければ、それだけフレキシャに対する歪み及び静的な姿勢バイアスが小さくなる。
【００１０】
ボンディング領域における垂直方向の変位の結果として発生する他の欠点は、ティルティング（チルチング）の問題である。フレキシャの先端が垂直方向に変位すると、これもティルトすることが知られている。このチルチングはいくつかの理由から好ましものではない。フレキシャの先端はスライダの読み出し／書き込み要素終端用のプラットフォームである。読み出し／書き込み要素及びフレキシャ・プラットフォームを含むスライダの縁は、理想的には、互いに垂直となる必要がある。垂線からの量は終端の許容誤差を増加させる。更に、低プロファイルのサスペンションのために、サスペンション・ロード・ビームとフレキシャとの間の距離が短い。フレキシャの先端におけるチルチングはその短い距離を更に減少させ、かつ干渉の可能性を増加させる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従って、フレキシャがエアー・ベアリング・スライダに対して適当なサポートを提供すると共に、一体型のサスペンション・アセンブリの複数の層に対応している一体型のサスペンション・アセンブリを提供する利点がある。更に、浮上高許容誤差に必要とされる低いピッチ及びロール剛性を増加させること、同時にヨー剛性を増加させることなく、曲げモードの振動から外れたフレキシャ脚の周波数を増加させる手段を設けると都合がよいと思われる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前述したように本発明の目的により、かつ従来技術に限界を克服するために、本発明は、スライダを支持するロード・ビームと、前記ロード・ビームをスライダに接続するフレキシャであって、前記スライダを取り付けたボンディング領域を含む前記フレキシャと、前記スライダの読み出し／書き込み要素の終端を支持するチップ終端プラットフォームと、このチップ終端プラットフォーム及び前記ボンディング領域を可撓性の接続をするヒンジ状コンプライアンス部材と備えたディスク・ドライブにおけるスライダを支持するサスペンション・システムである。
【００１３】
前記フレキシャは、更に、前記スライダ搭載領域を部分的に取囲む一対のほぼ平行な可撓性の長さ方向の脚を含む。各脚は更に、前記フレキシャの長軸にほぼ垂直に外側に伸延する小さなサイド・タブを含む。複数の電気的なリードは、前記チップ終端プラットフォーム上に位置するスライダ終端パッドから、前記サイド・タブに接続された前記フレキシャ脚に沿って配線され、前記制御電子回路に接続される。
【００１４】
好ましい実施例において、前記サスペンションは、支持層、絶縁層及び導電層を含む積層構造である。前記支持層はステンレス鋼、チタン又はベリリウム銅のような非磁性体の高強度材からなる。前記サスペンションのいくつかの領域において前記支持層には、ポリイミド、テフロン又はエポキシのような電気絶縁材料からなる絶縁層が重なっている。前記複数の電気的なリードは、好ましくは、銅又は金メッキされた銅であり、任意選択として、電気的に絶縁する被覆層、例えばポリイミドにより保護されてもよい。
【００１５】
前記ヒンジ状コンプライアンス部材は前記支持層の一部として形成され、かつ前記チップ終端プラットフォームに前記フレキシャ舌を可撓性をもって取り付けている。前記コンプライアンス部材はカンチレバー要素として機能し、前記一体型のトレースとほぼ平行して前記フレキシャの中心軸に沿って配置される。
【００１６】
本発明によれば、前記サスペンションがボンディングのために前記スライダに押圧されると、フレキシャのチップ終端プラットフォームが前記絶縁層の厚さに等しい量により垂直方向に変位される。この変位量はスライダの背面をフレキシャ支持層と同一平面となるようにし、固定したボンディングを前記フレキシャと前記スライダとの間に形成できるようにする。同時に、コンプライアンス部材も一端がチップ・プラットフォームに取り付けられるので、変形される。前記コンプライアンス部材は、前記変位方向に十分に柔軟となるように設計されているので、力のグラム・ロード量より小さな力に順応する。コンプライアンス部材の剛性はスライダの搭載領域周辺でフレキシャのチップ終端プラットフォームから導かれた一体型トレースと平衡するように設計されているので、チップ・プラットフォームは変位した際にティルトすることがない。コンプライアンス部材も垂直方向の剛性が非常に小さくなるように設計されているので、静的な合成姿勢変化が最小化される。発生が予想される静的な合成姿勢変化は１方向であり、その量は予測可能であり、従ってこれを製造処理において更なるいくつか静的な姿勢調整により調整することができる。更に、コンプライアンス部材がフレキシャの中心軸に沿って配置されるので、コンプライアンス部材の変形は、フレキシャ舌を縦方向に曲げるモーメントを発生することはない。従って、フレキシャのボンディング領域はスライダ背面に対して平坦のままであり、これが良好なスライダのボンディングに帰結する。
【００１７】
更に、好ましい実施例によれば、角度コンプライアンスが更にヒンジ状コンプライアンス部材のいずれかの側に対して望ましい。スライダ取り付け処理では、この角度コンプライアンスが電気的なリードをスライダの全面に予め配置したはんだバンプと揃えるために必要である。このために、一体型のサスペンションは、更に、一対の第２のコンプライアンス部材を備えており、それぞれはヒンジ状コンプライアンス部材の終端から外側にかつ直角に伸延する。前記第２のコンプライアンス部材は、更に前記コンプライアンス部材の遠端をチップ終端パッドに接続するカンチレバー部材である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は総体的な参照番号１１０により表されたディスク・ドライブ・システムのそれぞれ側面図及び上面図を示す。ディスク・ドライブ・システム１１０はスピンドル１１４に搭載され、複数のスタックド積層磁気記録ディスク１１２を備えている。スタックド積層磁気記録ディスク１１２は、通常の微粒子即ち薄膜記録ディスクであってもよく、又は他の実施例として、液体ベアリング・ディスクであってもよい。スピンドル１１４はスピンドル・モータ１１６に取り付けられ、このスピンドル・モータ１１６はこのスピンドル１１４及びスタックド積層磁気記録ディスク１１２を回転させる。シャーシ１２０はディスク・ドライブ・システム１１０用のハウジングをなす。スピンドル・モータ１１６及びアクチュエータ・シャフト１３０はシャーシ１２０に取り付けられている。ハブ・アセンブリ１２３はアクチュエータ・シャフト１３０の周りを回転し、かつ複数のアクチュエータ・アーム１３４を支持している。スタックのアクチュエータ・アーム１３４はしばしば「コーム(comb)」と呼ばれる。ロータリ・ボイス・コイル・モータ１４０はシャーシ１２０と、アクチュエータ・アーム１３４の背部とに取り付けられている。
【００１９】
複数のサスペンション・アセンブリ１５０はアクチュエータ・アーム１３４に取り付けられている。複数のトランスデューサ・ヘッド即ちスライダ１５２はサスペンション・アセンブリ１５０にそれぞれ取り付けられている。スライダ１５２は、スタックド積層磁気記録ディスク１１２の近傍に配置されており、従って動作において、読み出し及び書き込みのためにスタックド積層磁気記録ディスク１１２と電磁的な通信をする。ロータリ・ボイス・コイル・モータ１４０はサスペンション・アセンブリ１５０をスタックド積層磁気記録ディスク１１２上の所望半径方向位置に移動させるためにアクチュエータ・シャフト１３０周りでアクチュエータ・アーム１３４を回転させる。アクチュエータ・シャフト１３０、ハブ１３２、アクチュエータ・アーム１３４及びロータリ・ボイス・コイル・モータ１４０をまとめてロータリ・アクチュエータ・アセンブリと呼んでもよい。
【００２０】
コントローラ装置１６０はディスク・ドライブ・システム１１０に対する総合的な制御を行う。コントローラ装置１６０は、典型的には、中央処理装置（ＣＰＵ）、メモリ装置及び他のディジタル回路を含む（図示なし）。しかし、これらの構成は、コンピュータ技術に習熟する者がハードウエア・ロジックとして達成可能なことも明らかであるとしなければならない。コントローラ装置１６０はアクチュエータ制御／ドライブ装置１６６に接続されており、またアクチュエータ制御／ドライブ装置１６６はロータリ・ボイス・コイル・モータ１４０に接続されている。この構成はコントローラ装置１６０にスタックド積層磁気記録ディスク１１２の回転を制御できるようにする。ホスト・システム１８０、通常、コンピュータ・システムは、コントローラ装置１６０に接続される。ホスト・システム１８０はコントローラ装置１６０にディジタル・データを送出してスタックド積層磁気記録ディスク１１２上に記憶させてもよく、又は指定された位置にあるこのディジタル・データスタックド積層磁気記録ディスク１１２から読み出してホスト・システム１８０に送出することを要求してもよい。DASD装置の基本動作は当該技術分野において周知であり、McGraw-Hill Book（マックグローヒル・ブック）社、1990年発行、ミー及びダニエル(C. Dennis Mee, Eric D. Daniel)著、「The Magnetic Recording Handbook（磁気記録ハンドブック）」に更に詳細に説明されている。
【００２１】
図３〜図８は本発明による好ましい実施例のサスペンション・アセンブリを種々の観点から見た図である。具体的に述べると、図３は斜視図であり、図４〜図６はフレキシャの中心線に沿った断面図であり、図７は底面図であり、図８は平面図である。
【００２２】
図３を参照すると、本発明のフレキシャ２５０は、フレキシャ本体２０２と、スライダ支持フレキシャ舌２２０と、コンプライアンス部材２６４によりフレキシャ舌２２０に可撓性をもって接続されたフレキシャ・チップ・プラットフォーム２０８とからなることが分かる。第１の好ましい実施例において、コンプライアンス部材は形状が長方形であり、ほぼ幅が0.1 mm、長さが0.65 mmである。スライダ１５２のボンディング領域（点線により示され、総体的に番号２５２により引用される。）は、ほぼスライダ支持フレキシャ舌２２０を取り囲んでいる。
【００２３】
ここで図４〜図６を参照すると、フレキシャ２５０は第１層２３０、第２層２３２及び第３層２３４からなる。第１層２３０はフレキシャ２５０の長さにわたり伸延し、第２層２３２の第１面に隣接して配置されている。第２層２３２はコンプライアンス部材の遠端２２１からチップ・プラットフォーム２０８の遠端へ第１層２３０に重なっている。第３層２３４は第２層２３２の第１面に隣接して配置されて、終端パッド２１２、２１４、２１６及び２１８を定めるので、第２層２３２は第３層２３４から第１層２３０を分離すると共に、第１層（ベース層）２３０、第２層２３２及び第３層２３４が全て互いに平行となる面に位置する。フレキシャの３つの層は以下のように機能する。第１層２３０はサスペンション・アセンブリ１５０に対して剛性を与える堅い層である。第２層２３２は第１層２３０と第３層２３４との間に電気的な絶縁体として機能する誘電材料からなる。更に導電トレース２１０を定める第３層２３４は、好ましくは、読み出し／書き込み要素終端が良好な導電体として機能する必要があるので、高導電性合金（例えば銅合金）からなる。
【００２４】
図４〜図６に示した種々の要素用の代表的な寸法及び組成は、以下のようである。好ましい実施例において、第１層２３０は、約0.51 mmの範囲の厚さを有し、高硬度の301、302又は304ステンレス鋼を含む。より一般的な用語によると、第１層２３０は約0.076 mm又はそれ未満の厚さを有し、ステンレス鋼のような剛性の材料を含む。典型的には、第１層は300シリースのステンレス鋼を含むが、他の硬質の材料（例えば、ベリリウム、銅又はチタン）を使用することもできる。
【００２５】
好ましい実施例において、第２層２３２はポリイミドを含み、これは約3.0 〜 3.5の範囲にある誘電体定数を有し、イー・アイ・デュポン・ド・ネムールズ・アンド・カンパニー（E. I. DuPOont de Nemours and Company )により製造されたカプトン・イー（Kapton E)商品名のポリイミドの特性に類似した特性を有する。更に、好ましい実施例において、第２層２３２は0.018 mm又はそれ未満の厚さを有し、かつポリイミドの熱膨張係数（CTE )は、積層を製造した後に積層が中立歪み条件に存在する。
【００２６】
好ましい実施例において、第３層２３４は0.0178 mm の範囲の厚さを有し、オーリン・ブラス（組成 96.2 ~ 98.4 %  Cu; 3 %  Ni; 0.65  %  Si及び0.15 %  Mg )により製造されたTM03テンパー（全硬熱テンパー(full hard heat temper)）による銅合金C7015のような、銅−ニッケル−シリコン−マグネシュウム合金を含む。より一般的な用語によると、第３層は高強度導電材料を含み、約0.018 mm又は未満の厚さを有する。
【００２７】
図４及び図６を引き続いて参照すると、より一般的な表現では、コンプライアンス部材２６４は0.3〜1.0 mmの範囲の長さ、及び0.075〜0.3 mmの範囲の幅を有する。コンプライアンス部材の厚さは、第１層２３０の支持層の厚さと同一である。説明した寸法は例示であって、限定ではないことを意図していることを理解すべきである。例えば、他の実施例において、コンプライアンス部材２６４は、サスペンションの所望動作パラメータに従って、より長く、かつより薄く、又はより短く、かつより厚くてもよい。同様に、コンプライアンス部材は、代替として形状が長方形又は正方形というよりも菱形、即ち中心がやや湾曲していてもよい。更に、コンプライアンス部材は、図７及び図８に関連して示し、かつ説明するように、フレキシャ２５０上のスライダのボンディング領域２５２を可撓性をもって接続する１より、多いヒンジ状要素からなるものでもよい。
【００２８】
本発明によれば、図４〜図６に関連して説明するように、サスペンション・アセンブリ１５０がボンディングのためにスライダ１５２に押圧されると、チップ・プラットフォーム２０８は第２層２３２の厚さに等しい量により垂直方向に変位される。この変位量は、スライダの背面２５４を第１層２３０と隙間のない面一とすることができるものにし、かつフレキシャ２５０とスライダ１５２との間に固定ボンディングを形成できるものにする。同時に、コンプライアンス部材２６４はチップ・プラットフォーム２０８の遠端２２１に取り付けられているので、コンプライアンス部材２６４も変形するものとなる。コンプライアンス部材２６４は、変位方向５０４に対して十分に柔軟性となるように設計されるので、１グラム未満の負荷量の力にも順応する。更に、コンプライアンス部材２６４は垂直方向の剛性が非常に低くなるように設計されているので、サスペンションの合成静的姿勢変化が最小化される。どのような合成静的姿勢変化も１方向であって、予測可能となり、従ってその後の製造段階において何らかの静的な調整方法により調整可能となる。
【００２９】
説明のために、ここで図７及び図８を参照すると、横方向におけるフレキシャ２５０の幾何学的な中心を表す線（横方向の中心線）５０４が示されている。好ましい実施例において、横方向の中心線はフレキシャをほぼ対称的な２つに２等分するので、フレキシャ２５０の重さが線５０４を軸として平衡する。コンプライアンス部材２６４がフレキシャ２０４の中心軸５０４に沿って配置されるので、コンプライアンス部材２６４の変形により縦方向５０６にスライダ支持のフレキシャ舌２２０を曲げるモーメントを発生させることがないことも明らかである。スライダ１５２がフレキシャ２５０にボンディングされる際に、コンプライアンス部材２６４はフレキシャ舌２２０をスライダの背面２５４に関して面一に保持し、これがスライダ１５２を良く保持する結果となる。
【００３０】
このコンプライアンス部材２６４の配置は、更にスライダ１５２を中心とした均一なピッチング及びローリング動作も可能にさせる。ピッチは、中心線５０４に対して垂直な軸５０２周りにおけるスライダ１５２の回転と定義される。ロールは、引き出し線が曲線の矢印５０６により示す中心線５０４周りの回転と定義される。
【００３１】
ここで本発明によるフレキシャの平面図である図８を参照すると、スライダ１５２が示されており、スライダ１５２は、フレキシャ舌２２０、コンプライアンス部材２６４、左チップ・プラットフォーム２３６及び右チップ・プラットフォーム２３８上に、全体としてボンディング領域２５２上に配置されている。特に、スライダ１５２は、適当な手段、例えば接着剤によりその下面２５４上のフレキシャ２５０に接着される。スライダ１５２はロード・ビーム・ディンプル２３８の最低点上に配置される。スライダ１５２は、スライダ１５２の端面上のコンタクト・パッドが互いに接近して左チップ・プラットフォーム２３６及び右チップ・プラットフォーム２３８上のボンディング・パッド２１２、２１４、２１６及び２１８と整合されるように、フレキシャ２５０にボンディングされる。ディスク・ドライブの電子回路に対する接続のために、複数の銅及びポリイミド・トレース（一体化されたトレース）２１０が左チップ・プラットフォーム２３６及び右チップ・プラットフォーム２３８の上のボンディング・パッド２１２、２１４、２１６及び２１８から、フレキシャ脚２２２、２２４の外側、次いで、フレキシャ本体２０２の下に配線される。
【００３２】
図８を引き続き参照すると、長さにわたってフレキシャ脚２２２及び２２４と共に銅及びポリイミド・トレース２１０がサイド・タブ２６６、２６８により支持され、これらサイド・タブ２６６、２６８はフレキシャ２５０のベース層２３０により一体に形成されている。サイド・タブ２６６、２６８は、支持されない銅及びポリイミド・トレース２１０の自由長を減少させるための用いられ、従ってサイド・タブ２６６、２６８、コンプライアンス部材２６４、及びチップ・プラットフォーム２０８間で短いループを作成することによりフレキシャ２５０のヨー剛性を効果的に増加させたものである。サイド・タブ２６６、２６８の配置は、フレキシャのピッチ及びロール剛性を顕著に増加させないように、設計される。ピッチ及びロール剛性に対する衝撃を最小化するために、サイド・タブ２６６、２６８は、フレキシャ脚の先端を表す２つの半径２７２、２７４からある距離を置いて配置される。好ましい実施例において、この距離は0.5 mmの範囲にあるが、しかしこの距離は設計と応用とでは異なったものとなり得る。サイド・タブ２６６、２６８はフレキシャ２５０の第１層２３０の厚さに等しい厚さを有し、かつ0.1 mm〜0.5 mmの範囲にある幅を有する。好ましくは、この幅は0.2 mmである。サイド・タブはフレキシャ脚から約0.25 mm外側に突出している。しかし、この距離はサスペンションの所望動作特性に従って1 mmまで増加させることができる。
【００３３】
ヒンジ状のコンプライアンス部材２６４は、更に、サスペンション・アセンブリ１５０がボンディングのためにスライダ１５２に押圧されると、フレキシャ先端２４４がフレキシャ２５０の第２層２３２の厚さに等しい量により垂直方向に変位するように、左チップ・プラットフォーム２３６、右チップ・プラットフォーム２３８及びフレキシャ舌２２０に柔軟性をもって取り付けられる。この変位量は、スライダ１５２の下面がフレキシャ２５０の第１層２３０と面一となるようにして、スライダの背面２５４と第１層２３０との間に接着剤の強力な接着を可能にさせる。しかし、同時に、コンプライアンス部材２６４は、更に、スライダ搭載領域２５２周りにフレキシャのチップ・プラットフォーム２０８から配線された一体化された銅及びポリイミド・トレース２１０と平衡するように変形するので、チップ・プラットフォーム２０８は変位されたときに、ティルトすることがない。換言すると、チップ・プラットフォーム２０８は、スライダ１５２がフレキシャ２５０にボンディングされたときに、やや平行して持ち上げられる。
【００３４】
図７及び図８を引き続き参照すると、フレキシャ２５０は、更に、一対の第２層２３２及び第３層２３４を備えており、これらはその終端から外側へ直角にコンプライアンス部材２６４に伸延していることが明らかである。これらの第２層２３２及び第３層２３４は、それぞれ左チップ・プラットフォーム２３６及び右チップ・プラットフォーム２３８で終っている。これらのコンプライアンス部材はフレキシャ２５０に対して左右のコンプライアンスを提供し、これが更に、スライダの前面における読み出し／書き込み要素の終端パッドにより、ボンディング・パッド２１２、２１４、２１６及び２１８間アライメントを取るのを改善する。
【００３５】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の項を開示する。
【００３６】
（１） ロード・ビームと、前記ロード・ビームに接続されたフレキシャであって、舌、チップ・プラットフォーム、並びにこれらチップ・プラットフォーム及び前記舌を可撓性をもって接続するヒンジ状コンプライアンス部材を備えた、前記フレキシャと、 前記フレキシャに取り付けられたスライダとを含むデータ記録ディスク・ドライブ用のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
（２）  前記フレキシャは、更に、フレキシャ舌をほぼ取り囲む、第１のフレキシャ脚と、前記第２のフレキシャ脚とを含む一対のフレキシャ脚を備えた上記（１）記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
（３）  更に、ディスク・ドライブ制御電子回路に対して前記スライダを接続する複数の導電性トレースを備えた上記（１）記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
（４）  更に、前記フレキシャ脚から伸延して前記導電性トレースを支持する一対のタブを備えた上記（３）記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。（５）  前記タブは、前記フレキシャ脚にほぼ垂直に伸延し、かつ前記フレキシャ脚の先端から0.5 mmに位置する上記（４）記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
（６）  前記コンプライアンス部材は前記フレキシャの中心軸に沿って配置されている上記（３）記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
（７）  前記フレキシャは、支持層と、前記スライダ及び前記ディスク・ドライブ制御電子回路を相互接続する複数の導電性トレースとして前記支持層上に形成された導電層であって、前記各導電性トレースがその各端近傍にボンディング領域を設けて、前記スライダ及び前記ディスク・ドライブ制御電子回路に電気接続させる前記導電層と、前記支持層上に堆積されて前記ボンディング領域を絶縁させる誘電体の絶縁層とを含む積層構造である上記（３）記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
（８）  前記支持層はステンレス鋼材を備え、かつ厚さが0.076 mm又はそれ以下である上記（７）記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
（９）  前記絶縁層はポリイミドを備え、厚さが0.018 mm又はそれ以下である上記（７）記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
（１０）  前記導電層はCu-Ni-Si-Mg合金、Be-Cu-Ni合金及びCu-Ti合金からなるグループから選択された導電材料を含む上記（７）記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
（１１）  前記導電層は厚さがほぼ0.018 mm又はそれ以下である上記（１０）記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
（１２） 前記コンプライアンス部材は長さが0.3 mmから1.0 mmの範囲にある上記（７）記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
（１３） 前記コンプライアンス部材は厚さが0.075 mmから0.3mmの範囲にある上記（１２）記載のヘッド・サスペンション・アセンブリ。
（１４） 同心円のデータ・トラックのデータ面を有するディスクと、前記ディスクに取り付けられて前記ディスクに対してほぼ垂直な軸の周りで前記ディスクを回転させる手段と、前記ディスクが回転しているときに前記データ面と作動的な関係により保持されたスライダと、前記スライダに取り付けられて前記データ面からデータを読み出すと共に該データ面にデータを書き込むトランスデューサと、前記ディスクに対してほぼ半径方向に移動して前記トランスデューサへ前記データ・トラックをアクセスさせるアクチュエータと、前記データ面から読み出したデータ及びこれに書き込むデータを処理する電子回路モジュールと、ロード・ビーム、及びこのロード・ビームに接続されたフレキシャを備えたサスペンションであって、前記フレキシャは舌、チップ・プラットフォーム、該チップ・プラットフォーム及び該舌を可撓性をもって接続するヒンジ状のコンプライアンス部材を含む、前記サスペンションと、前記トランスデューサ及び前記電子モジュールを相互接続する複数の導電性トレースであって、それぞれの端部近傍にボンディング領域を設けて、前記トランスデューサ及び前記電子モジュールに接続する前記導電性トレースと、２つの端部を有するほぼ剛性のサポートであって、その第１の端部が前記サスペンションの取り付けられ、かつ前記第２の端部が前記アクチュエータに取り付けられている前記サポートとを含むデータ記録ディスク・ドライブ。
（１５）  前記フレキシャは、更に、フレキシャ舌をほぼ取り囲む、第１のフレキシャ脚と前記第２のフレキシャ脚とを含む一対のフレキシャ脚を備えた上記（１４）記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
（１６）  更に、前記フレキシャ脚から伸延し、かつ前記導電性トレースを支持する一対のタブを備えている上記（１５）記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
（１７）  前記タブは前記フレキシャ脚に対してほぼ垂直に伸延し、かつ前記フレキシャ脚の先端から0.5 mmに配置されている上記（１６）記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
（１８）  前記コンプライアンス部材は前記フレキシャの中心軸に沿って配置されている上記（１４）記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
（１９）  前記コンプライアンス部材は0.3 mmから1.0 mmの範囲の長さを有する上記（１８）記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
（２０）  前記コンプライアンス部材は0.075 mmから0.3 mmの範囲の長さを有する上記（１９）記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
（２１）  同心円のデータ・トラックのデータ面を有するディスクと、前記ディスクに取り付けられて前記ディスクにほぼ垂直な軸の周りで前記ディスクを回転させる手段と、前記ディスクが回転しているときに前記データ面と作動的な関係により保持されたスライダと、前記スライダに取り付けられて前記データ面からデータを読み出すと共に該データ面にデータを書き込むトランスデューサと、前記スライダを前記ディスクに対してほぼ半径方向に移動して前記トランスデューサに前記データ・トラックをアクセス可能にさせるアクチュエータと、前記データ面から読み出したデータ及びこれに書き込むデータを処理する電子モジュールと、ロード・ビーム、及びこのロード・ビームに接続されたフレキシャを備えたサスペンションであって、前記フレキシャは舌、チップ・プラットフォーム、及び該チップ・プラットフォーム及び該舌を可撓性をもって接続するヒンジ状のコンプライアンス部材を備え、前記フレキシャは支持層、前記スライダ及び前記電子モジュールを相互接続する複数の導電性トレースとして前記支持層上に形成され、前記各導電性トレースが前記スライダ及び前記ディスク・ドライブ制御電子回路に対する電気接続のためにその端部近傍にボンディング領域を有する導電層、及び前記ベース層上に堆積された誘電体の絶縁層を備えた前記サスペンションと、２つの端部を有するほぼ剛性のサポートであって、その第１の端部が前記サスペンションの取り付けられ、かつ前記第２の端部が前記アクチュエータに取り付けられている前記サポートとを備えたデータ記録ディスク・ドライブ。
（２２）  前記支持層はステンレス鋼材を備え、かつ厚さが0.076 mm又はそれ以下である上記（２１）記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
（２３）  前記支持層はステンレス鋼材を備え、かつ厚さが0.018 mm又はそれ以下である上記（２１）記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
（２４）  前記導電層はCu-Ni-Si-Mg合金、Be-Cu-Ni合金及びCu-Ti合金からなるグループから選択された導電材料を備えている上記（２１）記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
（２５）  前記導電層は厚さがほぼ0.018 mm又はそれ以下である上記（２１）記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
（２６）  前記コンプライアンス部材は長さが0.3 mmから1.0 mmの範囲にある上記（２１）記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
（２７）  前記コンプライアンス部材は厚さが0.075 mmから0.3 mmの範囲にある上記（２１）記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
（２８）  前記フレキシャは、更に、第１のフレキシャ脚及び前記フレキシャ舌をほぼ取り囲む第２のフレキシャ脚を含む一対のフレキシャ脚を備えた上記（２１）記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
（２９）  更に、前記フレキシャ脚から伸延し、かつ前記導電性トレースを支持する一対のタブを備えた上記（２８）記載のデータ記録ディスク・ドライブ。（３０）  前記タブは前記フレキシャ脚に対してほぼ垂直に伸延し、かつ前記フレキシャ脚の先端から0.5 mmに位置する上記（２９）記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディスク・ドライブ・システムの側面図及びコントローラ装置をブロック形式により示す図である。
【図２】一つのディスク・ドライブ・システムの上面図である。
【図３】本発明によるサスペンション・アセンブリの好ましい実施例の側方斜視図である。
【図４】スライダがサスペンションに取り付けられる前の本発明によるサスペンション・アセンブリの側断面図である。
【図５】サスペンションにボンディングされているスライダを示す本発明によるサスペンション・アセンブリの側断面図である。
【図６】サスペンション・アセンブリにボンディングされているスライダを示すサスペンション・アセンブリの側断面図である。
【図７】本発明によるサスペンション・アセンブリの好ましい実施例の底面図である。
【図８】サスペンション・アセンブリ上にパターン化された導電リードを示す、本発明によるサスペンション・アセンブリの好ましい実施例の平面図である。
【符号の説明】
２０２            フレキシャ本体
２０４            フレキシャ
２０８            チップ・プラットフォーム
２１０            導電トレース
２３０            第１層
２３２            第２層
２３４            第３層
２３６            左チップ・プラットフォーム
２３８            右チップ・プラットフォーム
【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】
0003965233.tif 000006
【図６】
0003965233.tif 000007
【図７】
0003965233.tif 000008
【図８】
0003965233.tif 000009