(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの薄膜磁気ヘッド素子を有する磁気ヘッドスライダと、該磁気ヘッドスライダを先端部で支持する金属板部材による支持機構と、一端が前記薄膜磁気ヘッド素子の端子電極に電気的に接続されたリード導体を有するＦＰＣ部材とを備えており、該ＦＰＣ部材が、前記支持機構の表面に接着剤で密に固着された厚さが１２．７μｍ以下の樹脂によるベースフィルム層と、該ベースフィルム層上に形成されたリード導体層と、該リード導体層を覆う被覆層とを有しており、前記ベースフィルム層は前記リード導体層の片面側のみに設けられており、前記ＦＰＣ部材の両側縁部が接着剤によって封止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２】
前記支持機構が、支持アームへの固定部を有するベースプレートと、弾性を有するヒンジと、該ヒンジを介して前記ベースプレートに連結されたロードビームと、該ロードビームの先端部に固着されておりかつ前記磁気ヘッドスライダを搭載する弾性を有するフレクシャとを含んでいることを特徴とする請求項１に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項３】
前記フレクシャ上に前記ＦＰＣ部材の一部が密に固着されており、該フレクシャ上における前記ＦＰＣ部材の一部が、前記ベースフィルム層と、該ベースフィルム層上に形成された前記リード導体層とからのみなることを特徴とする請求項２に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項４】
前記ロードビーム上に前記ＦＰＣ部材の一部が密に固着されており、該ロードビーム上における前記ＦＰＣ部材の一部が、前記ベースフィルム層と、該ベースフィルム層上に形成された前記リード導体層と、該リード導体層を覆う被覆層とからなることを特徴とする請求項２又は３に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項５】
前記ベースフィルム層が、ポリイミド層であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項６】
前記薄膜磁気ヘッド素子の端子電極と前記ＦＰＣ部材のリード導体層との電気的接続が、ボールボンディングによってなされていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項７】
前記磁気ヘッドスライダが、幅が１．０ｍｍ以下、高さが０．３ｍｍ以下、長さが１．０ｍｍ以下の超小型磁気ヘッドスライダであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば磁気ディスク装置（ＨＤＤ）等に用いられる薄膜磁気ヘッド素子をサスペンション上に搭載してなるヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＨＤＤでは、ＨＧＡのサスペンションの先端部に取り付けられた磁気ヘッドスライダを、回転する磁気ディスクの表面から浮上させ、その状態で、この磁気ヘッドスライダに搭載された薄膜磁気ヘッド素子により磁気ディスクへの記録及び／又は磁気ディスクからの再生を行う。
【０００３】
磁気ヘッドスライダに設けられた薄膜磁気ヘッド素子の複数の端子電極には、複数の信号線の一端がそれぞれ電気的に接続されており、これら信号線の他端は、サスペンションを通って、その後端部又はその外側に設けられた外部接続端子にそれぞれ電気的に接続されている。
【０００４】
近年、このような磁気ヘッドスライダの信号線として、リードワイヤを用いない構造が普及している。即ち、ワイヤレスサスペンションや、フレクシブルプリント回路（ＦＰＣ）を用いた構造である。
【０００５】
ワイヤレスサスペンションは、信号線として、樹脂層、リード導体層及び樹脂層を順次積層したリードパターンをサスペンション上に直接形成して構成されるか、又はサスペンションとは別個のステンレス薄板上に樹脂層、リード導体層及び樹脂層を順次積層し、これをサスペンション上に接着して構成される。
【０００６】
ＦＰＣを用いた構造は、樹脂層上にリード導体を形成し、その上に樹脂の被覆層を形成してＦＰＣを構成し、このＦＰＣを通常のサスペンション上に接着して使用される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ワイヤレスサスペンションを用いてＨＧＡを構成すると、ワイヤレスサスペンション自体の製造コストが通常のサスペンションよりかなり高いことから、ＨＧＡの製造コストが非常に高くなってしまう。
【０００８】
ＦＰＣを通常のサスペンションに接着してＨＧＡを構成すれば、ＨＧＡの製造コストは安価となるが、ＦＰＣのスティフネスが大きいため、磁気ヘッドスライダの浮上特性が大幅に損なわれてしまう。特に、最近の超小型磁気ヘッドスライダ（例えば、幅が約０．７ｍｍ、高さが約０．２３ｍｍ、長さが約０．８７ｍｍ）においては、浮上面（ＡＢＳ）の面積が小さいため、ＦＰＣの高スティフネスによってサスペンションのばね定数が大きくなると、良好な浮上特性は全く期待できなくなる。さらに、ＦＰＣをサスペンションに取り付けた構造のＨＧＡは、その厚さが大きいことから横風の影響を多大に受け、これがサスペンションの挙動に大きく影響してしまう。
【０００９】
従って本発明は、従来技術の上述した問題点を解消するものであり、その目的は、製造コストが安価でありかつ超小型磁気ヘッドスライダを設けた場合にも良好な浮上特性を得ることができるＨＧＡを提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、製造コストが安価でありかつ横風に影響されない安定した浮上特性を得ることができるＨＧＡを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、少なくとも１つの薄膜磁気ヘッド素子を有する磁気ヘッドスライダと、磁気ヘッドスライダを先端部で支持する金属板部材による支持機構と、一端が薄膜磁気ヘッド素子の端子電極に電気的に接続されたリード導体を有するＦＰＣ部材とを備えており、ＦＰＣ部材が、支持機構の表面に接着剤で密に固着された厚さが１２．７μｍ以下のポリイミド層等の樹脂によるベースフィルム層と、ベースフィルム層上に形成されたリード導体層と、リード導体層を覆う被覆層とを有しており、ベースフィルム層はリード導体層の片面側のみに設けられており、ＦＰＣ部材の両側縁部が接着剤によって封止されているＨＧＡが提供される。
【００１２】
ＦＰＣ部材のポリイミド層等の樹脂によるベースフィルム層が、１２．７μｍ（０．５ｍｉｌ）以下の厚さであって非常に薄く、しかもリード導体層の片面側のみに設けられているのでＦＰＣ全体の厚さが非常に薄くなるので、大幅な低スティフネス化を実現できる。また、超小型磁気ヘッドスライダを備える場合にも非常に良好な浮上特性を得ることができ、しかも、高スピンドル回転にも対応可能となる。ＦＰＣ部材がこのように薄くかつ支持機構の表面に接着剤で密に固着されており、しかもＦＰＣ部材の両側縁部が接着剤によって封止されているため、横風の影響を受けることが極めて少なくなり、安定した浮上特性を得ることができ、高記録密度に対応可能となる。信号線に簡易な構造のＦＰＣを用いているため、製造コストが非常に安価となる。
【００１４】
支持機構が、支持アームへの固定部を有するベースプレートと、弾性を有するヒンジと、このヒンジを介してベースプレートに連結されたロードビームと、ロードビームの先端部に固着されておりかつ磁気ヘッドスライダを搭載する弾性を有するフレクシャとを含んでいることも好ましい。
【００１５】
フレクシャ上にＦＰＣ部材の一部が密に固着されており、フレクシャ上におけるＦＰＣ部材の一部が、ベースフィルム層と、このベースフィルム層上に形成されたリード導体層とからのみなることことも好ましい。
【００１６】
ロードビーム上にＦＰＣ部材の一部が密に固着されており、ロードビーム上におけるＦＰＣ部材の一部が、ベースフィルム層と、このベースフィルム層上に形成されたリード導体層と、リード導体層を覆う被覆層とからなることも好ましい。
【００１７】
薄膜磁気ヘッド素子の端子電極とＦＰＣ部材のリード導体層との電気的接続が、ボールボンディングによってなされていることが好ましい。
【００１８】
本発明の一実施態様においては、磁気ヘッドスライダが、幅が１．０ｍｍ以下、高さが０．３ｍｍ以下、長さが１．０ｍｍ以下の、例えば幅が約０．７ｍｍ、高さが約０．２３ｍｍ、長さが約０．８７ｍｍの、超小型磁気ヘッドスライダである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態としてＨＧＡ全体をスライダ搭載面側から見た平面図であり、図２は図１の実施形態におけるＨＧＡの先端部の拡大図、図３は図１のＡ−Ａ線断面図、図４は図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【００２０】
図１及び図２に示すように、本実施形態におけるＨＧＡは、サスペンション１０の先端部に薄膜磁気ヘッド素子を有する超小型磁気ヘッドスライダ１１を固着し、サスペンション１０上に接着固定されたＦＰＣ１２の接続パッド１２ａに薄膜磁気ヘッド素子の端子電極を例えば金ボール又ははんだボール等によるボールボンディングによって電気的に接続することによって構成される。
【００２１】
サスペンション１０は、図示しない支持アームへの取り付け部１３ａを有するベースプレート１３と、弾性を有するヒンジ１４と、このヒンジ１４を介してベースプレート１３に連結されたロードビーム１５と、ロードビーム１５の先端部に固着されておりかつ磁気ヘッドスライダ１１を搭載する弾性を有するフレクシャ１６とから主として構成されている。
【００２２】
ベースプレート１３は、ステンレス鋼板又は鉄板で構成されており、ヒンジ１４の一方の端部に溶接によって固着されている。このベースプレート１３を取り付け部１３ａで固定することによって、ＨＧＡの支持アームへの取り付けが行われる。
【００２３】
ヒンジ１４は、約３８μｍ程度の厚さの弾性を有するステンレス鋼板（例えばＳＵＳ３０４ＴＡ）で構成されており、ばね定数を小さくして荷重（ロードグラム）調整を容易にしている。
【００２４】
ロードビーム１５は、ヒンジ１４の他方の端部に溶接によって固着されている。このロードビーム１５は先端に向けて幅が狭くなる形状の約１００μｍ程度の厚さの比較的剛性を有するステンレス鋼板（例えばＳＵＳ３０４ＴＡ）で構成されている。このように、本実施形態では、ロードビーム１５を従来のものより比較的厚くすることにより、撓みを防いでいる。また、ロードビーム１５の側端は、曲げることなく平坦となっており、横風に対する抵抗が小さくなるように構成されている。
【００２５】
フレクシャ１６は、ロードビーム１５に設けられたディンプルに押圧される軟らかい舌部１６ａを持ち、この舌部１６ａで磁気ヘッドスライダ１１を柔軟に支えて自由姿勢を得やすくするような弾性を持っている。具体的には、厚さ約２０μｍのステンレス鋼板（例えばＳＵＳ３０４ＴＡ）によって構成されている。
【００２６】
なお、ベースプレート１３とヒンジ１４との固着、ヒンジ１４とロードビーム１５との固着、及びロードビーム１５とフレクシャ１６との固着は、複数の溶接点によるピンポイント固着によってなされている。
【００２７】
ベースプレート１３、ロードビーム１５及びフレクシャ１６の表面上には、ＦＰＣ１２の一部が接着剤によって密に接着固定されている。このＦＰＣ１２は、ベースプレート１３及びロードビーム１５間並びにベースプレート１３の後方では、空間に浮いた構造となっており、また、フレクシャ１６の先端部上に固着されている部分とその他の部分とではその構造が多少異なっている。
【００２８】
図３に示すように、その他の部分、即ちベースプレート１３及びロードビーム１５上に固着された部分並びに空間に浮いている部分では、ＦＰＣ１２は、例えばポリイミド等による薄い樹脂層（ベースフィルム層）３０と、その上に形成された例えばＣｕによるリード導体層３１と、リード導体層３１を覆う例えばポリイミド等による被覆層（オーバーコート層）３２とから構成されている。ベースフィルム層３０とロードビーム１５とは、例えばＵＶ樹脂系又はエポキシ樹脂系の接着剤３３によって密に固着されている。また、図示されていないが、ベースフィルム層３０とベースプレート１３とも、接着剤３３によって密に固着されている。
【００２９】
一方、図２に示すように、フレクシャ１６の先端部上に固着されている部分では、ＦＰＣ１２は、例えばポリイミド等による薄いベースフィルム層３０と、その上に形成された例えばＣｕに腐食防止のためのＡｕめっきを施したリード導体層３１とからのみで構成されており、オーバーコート層は存在しない。ベースフィルム層３０とフレクシャ１６とは、例えばＵＶ樹脂系又はエポキシ樹脂系の接着剤３３によって密に固着されている。ばね定数に大きな影響を与えるこの部分のＦＰＣ１２にオーバーコート層を設けないことにより、低スティフネス化をより一層促進できる。
【００３０】
ＦＰＣ１２全体に渡って、ポリイミド等の樹脂層であるベースフィルム層３０は、その厚さが１２．７μｍ（０．５ｍｉｌ）以下、例えば約１２．７μｍ、という非常に薄い値に設定されている。リード導体層３１の厚さは、約１８μｍである。ベースフィルム層３０が、このように非常に薄いため、低スティフネス化が可能となる。その結果、磁気ヘッドスライダ１１が、幅が約０．７ｍｍ、高さが約０．２３ｍｍ、長さが約０．８７ｍｍの超小型磁気ヘッドスライダの場合にも非常に良好な浮上特性を得ることができ、しかも、高スピンドル回転にも対応可能となる。
【００３１】
また、ＦＰＣ１２がこのように薄くかつサスペンション１０の表面に接着剤で密に固着されているため、横風の影響を受けることが非常に少なくなり、安定した浮上特性を得ることができ、高記録密度に対応可能となる。信号線にＦＰＣを用いているため、ワイヤレスサスペンションを用いる場合に比して、製造コストが大幅に安価となることはもちろんである。
【００３２】
ＦＰＣのベースフィルム層の厚さを従来のごとく２５．４μｍ（１ｍｉｌ）とした場合、及び１２．７μｍ（０．５ｍｉｌ）とした場合について、スティフネスのシミュレーションを実際に行った。その結果、ベースフィルム層の厚さが２５．４μｍから１２．７μｍに薄くなると、ピッチスティフネスが約３１％低下し、ロールスティフネスが約１３％低下した。
【００３３】
前述したような超小型磁気ヘッドスライダにおいては、その浮上高さは、ピッチスティフネスにより影響される。即ち、ピッチスティフネスが０．１μＮ／ｄｅｇ減少すると、この超小型磁気ヘッドスライダ使用時は、浮上高さのばらつきは標準偏差（σ）で０．０８ｎｍ改善される。
【００３４】
通常のピッチスティフネスを０．７程度とすると、ベースフィルム層の厚さを２５．４μｍから１２．７μｍに薄くすることにより、約０．２１の低スティフネス化を図れることとなり、これは浮上高さのばらつきではσで０．１６ｎｍの改善となる。
【００３５】
このような超小型磁気ヘッドスライダにおける浮上高さの目標値は、現在のところ、１０〜１５ｎｍ程度であるから、３σでばらつきを表すと、これはノミナル値に対して３〜５％の改善となり、充分に満足できる値である。
【００３６】
なお、ＦＰＣ１２のベースフィルム層３０の厚さを、絶縁が保たれる範囲で、１２．７μｍよりさらに薄くすればするほど、スティフネスは小さくなり、浮上高さのばらつきがより小さくなって浮上特性がより向上する。
【００３７】
また、図２及び図３に示すように、接着剤３３は、ベースフィルム層３０の両方の側縁部を隙間なく完全に覆うように充填されており、この部分を封示している。これにより、ＦＰＣ１２に対する横風の影響がさらに少なくなる。
【００３８】
なお、上述した実施形態において、サスペンション１０は、ベースプレート１３、ヒンジ１４、ロードビーム１５及びフレクシャ１６の４つの部材からなる４ピース構造（ＦＰＣ１２を入れれば５ピース構造）を有しているが、本発明に係るサスペンションはこのような構造に限定されるものではなく、例えばベースプレート、ロードビーム及びフレクシャの３つの部材からなる３ピース構造（ＦＰＣを入れれば４ピース構造）又はベースプレート及びフレクシャ−ロードビームの２つの部材からなる２ピース構造（ＦＰＣを入れれば３ピース構造）であっても良い。
【００３９】
また、ＦＰＣ１２は、ベースプレート１３の後方まで伸長している（ロングテール構造）が、本発明に係るＦＰＣはこのような構造に限定されるものではなく、例えばベースプレート上でその後部が終端しているような構造であっても良い。
【００４０】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【００４１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、ＦＰＣ部材のポリイミドによるベースフィルム層が、１２．７μｍ以下の厚さであって非常に薄く、しかもリード導体層の片面側のみに設けられているのでＦＰＣ全体の厚さが非常に薄くなるから、大幅な低スティフネス化を非常に安価に実現できる。また、超小型磁気ヘッドスライダを備える場合にも非常に良好な浮上特性を得ることができ、しかも、高スピンドル回転にも対応可能となる。ＦＰＣ部材がこのように薄くかつ支持機構の表面に接着剤で密に固着されており、しかもＦＰＣ部材の両側縁部が接着剤によって封止されているため、横風の影響を受けることが極めて少なくなり、安定した浮上特性を得ることができ、高記録密度に対応可能となる。信号線にＦＰＣを用いているため、ワイヤレスサスペンションを用いる場合に比して、製造コストが大幅に安価となることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてＨＧＡ全体をスライダ搭載面側から見た平面図である。
【図２】図１の実施形態におけるＨＧＡの先端部の拡大図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１０  サスペンション
１１  磁気ヘッドスライダ
１２  ＦＰＣ
１２ａ  接続パッド
１３  ベースプレート
１３ａ  取り付け部
１４  ヒンジ
１５  ロードビーム
１６  フレクシャ
１６ａ  舌部
３０  樹脂層（ベースフィルム層）
３１  リード導体層
３２  被覆層（オーバーコート層）
３３  接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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