JP2011108301A - Head gimbal assembly and method of manufacturing head slider - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヘッド・ジンバル・アセンブリ及びヘッド・スライダの製造方法に関し、特に、ヘッド・スライダを着脱可能なサスペンションを使用するヘッド・スライダの製造に関する。 The present invention relates to a head gimbal assembly and a method of manufacturing a head slider, and more particularly to manufacturing of a head slider using a suspension to which the head slider can be attached and detached.
ディスク・ドライブとして、光ディスク、光磁気ディスク、あるいはフレキシブル磁気ディスクなどの様々な態様のメディアを使用する装置が知られているが、その中で、ハードディスク・ドライブ(HDD)は、コンピュータの記憶装置として広く普及し、現在のコンピュータ・システムにおいて欠かすことができない記憶装置の一つとなっている。さらに、コンピュータにとどまらず、動画像記録再生装置、あるいはカーナビゲーション・システムなど、HDDの用途はその優れた特性により益々拡大している。 As a disk drive, there are known apparatuses that use various types of media such as an optical disk, a magneto-optical disk, and a flexible magnetic disk. Among them, a hard disk drive (HDD) is used as a storage device of a computer. It has become widespread and has become one of the storage devices that are indispensable in current computer systems. In addition to the computer, the use of HDDs such as a moving image recording / reproducing apparatus or a car navigation system is increasing more and more due to its excellent characteristics.
HDDは、データを記憶する磁気ディスクと、磁気ディスクへアクセスするヘッド・スライダとを備えている。ヘッド・スライダは、磁気ディスクとの間のデータ読み出し及び/もしくは書き込みを行うヘッド素子部と、ヘッド素子部がその上に形成されたスライダとを有している。ヘッド素子部は、磁気ディスクへの記録データに応じて電気信号を磁界に変換する記録素子及び/又は磁気ディスクからの磁界を電気信号に変換する再生素子を備えている。 The HDD includes a magnetic disk for storing data and a head slider for accessing the magnetic disk. The head slider has a head element portion that reads and / or writes data from and to the magnetic disk, and a slider on which the head element portion is formed. The head element section includes a recording element that converts an electric signal into a magnetic field according to recording data on the magnetic disk and / or a reproducing element that converts a magnetic field from the magnetic disk into an electric signal.
HDDは、さらに、ヘッド・スライダを磁気ディスク上の所望の位置に移動するアクチュエータを備えている。アクチュエータはボイス・コイル・モータ(VCM)によって駆動され、回動軸を中心として回動することによって、回転する磁気ディスク上でヘッド・スライダを半径方向に移動する。これによって、ヘッド素子部が磁気ディスクに形成された所望のトラックにアクセスし、データの読み出し/書き込みを行うことができる。 The HDD further includes an actuator that moves the head slider to a desired position on the magnetic disk. The actuator is driven by a voice coil motor (VCM), and rotates about the rotation axis to move the head slider in the radial direction on the rotating magnetic disk. As a result, the head element unit can access a desired track formed on the magnetic disk and read / write data.
アクチュエータは弾性を有するサスペンションを備え、ヘッド・スライダはサスペンションに接着剤によって固定されている。磁気ディスクに対向するヘッド・スライダの浮上面と回転している磁気ディスクとの間の空気の粘性による圧力が、サスペンションによって磁気ディスク方向に加えられる圧力とバランスすることによって、ヘッド・スライダは磁気ディスク上を所定のギャップを置いて浮上することができる。 The actuator includes an elastic suspension, and the head slider is fixed to the suspension with an adhesive. The pressure due to the viscosity of the air between the air bearing surface of the head slider facing the magnetic disk and the rotating magnetic disk balances with the pressure applied in the direction of the magnetic disk by the suspension. It is possible to ascend with a predetermined gap.
HDDの製造において、スライダ・ダイナミック・エレキテスト(スライダDET)と呼ばれるテストが行われる。典型的なスライダDETは、テスト装置に、ヘッド・スライダとサスペンションのアセンブリであるヘッド・ジンバル・アセンブリ(HGA)をセットし、回転する磁気ディスクに対して実際のリード/ライト処理を行う。これによって、ヘッド・スライダの浮上特性や記録再生特性の評価を行う。 In manufacturing the HDD, a test called a slider dynamic electric test (slider DET) is performed. In a typical slider DET, a head gimbal assembly (HGA), which is an assembly of a head slider and a suspension, is set in a test apparatus, and an actual read / write process is performed on a rotating magnetic disk. Thus, the flying characteristics and recording / reproducing characteristics of the head slider are evaluated.
スライダDETにおいて仕様を満足するHGAは次の製造工程へ進む。一方、不合格と判定されたHGAは、廃棄される。従って、ヘッド・スライダが仕様を満たさない場合には、ヘッド・スライダが固着されたサスペンションも共に廃棄され、HGA製造上の損失となっていた。 The HGA satisfying the specifications in the slider DET proceeds to the next manufacturing process. On the other hand, the HGA determined to be rejected is discarded. Therefore, when the head slider does not meet the specifications, the suspension to which the head slider is fixed is also discarded, resulting in a loss in manufacturing the HGA.
HGA製造におけるこのサスペンションの損失をなくすため、ヘッド・スライダを着脱可能なスライダDET装置が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2を参照。)。特許文献1のスライダDET装置は、スライダDET用のサスペンションを有しており、そのサスペンションは、ヘッド・スライダを着脱可能なソケットを有している。ソケットは、サスペンションのジンバルに接着固定されている。ソケットはマイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム(MEMS)である。特許文献2は、ヘッド・スライダを着脱するためのホールド機構をジンバルに直接形成したサスペンションを開示している。
In order to eliminate the loss of this suspension in the HGA manufacturing, a slider DET device in which a head slider can be attached and detached has been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). The slider DET device of Patent Document 1 has a suspension for the slider DET, and the suspension has a socket to which the head slider can be attached and detached. The socket is bonded and fixed to the suspension gimbal. The socket is a micro electro mechanical system (MEMS).
このようにヘッド・スライダ単体でのスライダDET装置を使用することによって、ヘッド・スライダを製品としてのサスペンションに搭載する前にテストを行うことができ、ヘッド・スライダの不良によるサスペンションの損失をなくすことができる。 By using the slider DET device with the head slider alone as described above, the head slider can be tested before being mounted on the suspension as a product, and the loss of the suspension due to the head slider failure is eliminated. Can do.
特許文献2に開示されているサスペンションは、ヘッド・スライダの接続パッドと当接する接続端子と、接続端子に向けてヘッド・スライダを押圧するクランプと、を有している。接続端子はバネ性を有しており、ヘッド・スライダと接続端子との物理的な接触及び導通を確実に確保する。また、接続端子と同じ側にストッパを有している。ストッパは、ヘッド・スライダの保持と位置決めを行う。具体的には、ヘッド・スライダは、ストッパとクランプとの間において保持されている。クランプは、ヘッド・スライダをストッパに向けて押圧し、ストッパはヘッド・スライダに当接し、それを支持する。
The suspension disclosed in
接続端子とクランプとによりヘッド・スライダを保持する構造と比較して、ストッパは、ヘッド・スライダをより正確な位置及び姿勢により保持することができる。また、全ての接続端子がバネ性を有することで、ヘッド・スライダが傾いて配置位置に挿入されても、全ての接続端子とヘッド・スライダの接続パッドとの接触及び導通をより確実に確保することができる。 Compared with the structure in which the head slider is held by the connection terminal and the clamp, the stopper can hold the head slider in a more accurate position and posture. In addition, since all the connection terminals have spring properties, even when the head slider is inclined and inserted into the arrangement position, contact and conduction between all the connection terminals and the connection pads of the head slider are more reliably ensured. be able to.
しかし、発明者らの検討によれば、従来のホールド構造は、DETに使用するサスペンションの構造として問題を有していることがわかった。DETにおいて、一つのサスペンションに対して多くのヘッド・スライダの着脱が行われる。接続端子の先端は、一般に、ヘッド・スライダの接続パッドとの導通及び酸化防止のため、金メッキ層により覆われている。接続端子の金メッキ層は、ヘッド・スライダの着脱により摩耗する。 However, according to studies by the inventors, it has been found that the conventional hold structure has a problem as a suspension structure used for DET. In DET, many head sliders are attached to and detached from one suspension. In general, the tips of the connection terminals are covered with a gold plating layer to prevent conduction and oxidation with the connection pads of the head slider. The gold plating layer of the connection terminal is worn when the head slider is attached or detached.
一回の着脱による摩耗量は少ない。しかし、多くのヘッド・スライダの着脱を繰り返すことで、金メッキ層の摩耗量は無視できない程に大きくなる。一方、従来構造におけるストッパの表層は、その内部と同様に、ジンバルの材料であるステンレスあるいはMEMSの材料であるシリコンで構成されている。これらの材料は金に比べて硬く、ヘッド・スライダの着脱による摩耗量は金よりも小さい。 Less wear due to a single attachment / detachment. However, by repeatedly attaching and detaching many head sliders, the amount of wear of the gold plating layer becomes so large that it cannot be ignored. On the other hand, the surface layer of the stopper in the conventional structure is made of stainless steel, which is a gimbal material, or silicon, which is a MEMS material, as in the interior. These materials are harder than gold, and the amount of wear due to the attachment / detachment of the head slider is smaller than that of gold.
このように、ヘッド・スライダの着脱の繰り返しによる接続端子の摩耗量とストッパの摩耗量との間の相違により、サスペンションの接続端子とヘッド・スライダの接続パッドとの接触特性が低下し、必要な導通を確実に確保することができなくなる。サスペンションを新たなものに交換すれば適正な接触特性を得ることができるが、サスペンションの無駄を小さくするためには、できるだけ多くのヘッド・スライダのテストを一つのサスペンションで行うことができることが望まれる。 As described above, the contact characteristic between the connection terminal of the suspension and the connection pad of the head slider decreases due to the difference between the wear amount of the connection terminal and the wear amount of the stopper due to repeated mounting and dismounting of the head slider. It becomes impossible to ensure continuity. Replacing the suspension with a new one can provide the proper contact characteristics, but in order to reduce the waste of the suspension, it is desirable to test as many head sliders as possible with a single suspension. .
従って、ヘッド・スライダの着脱の繰り返しによるサスペンションの接続端子とヘッド・スライダの接続パッドとの接触特性(導通特性)の低下を小さくすることができる技術が望まれる。 Therefore, there is a demand for a technique that can reduce a decrease in contact characteristics (conduction characteristics) between the connection terminals of the suspension and the connection pads of the head slider due to repeated mounting and dismounting of the head slider.
本発明の一態様のヘッド・ジンバル・アセンブリは、ヘッド・スライダと、前記ヘッド・スライダを保持するサスペンションとを有する。前記サスペンションは、前記ヘッド・スライダの複数の接続パッドと接触して信号伝送を行い、ばね性を有する複数の接続端子と、前記ヘッド・スライダを、前記複数の接続端子に向けて押圧するクランプと、前記複数の接続端子と別に設けられ、前記クランプの押圧力に対して前記ヘッド・スライダを支持し、前記クランプとの間で前記ヘッド・スライダを保持する、ストッパと、を有する。前記ストッパは、内部と、その内部の外側に形成された前記内部よりも磨耗しやすい表層部と、を有している。これにより、ヘッド・スライダのテストにおいて、ヘッド・スライダの接続パッドとサスペンションの接続端子との導通の信頼性を高めることができる。 A head gimbal assembly according to an aspect of the present invention includes a head slider and a suspension that holds the head slider. The suspension is in contact with a plurality of connection pads of the head slider to perform signal transmission, a plurality of connection terminals having spring properties, and a clamp that presses the head slider toward the plurality of connection terminals; And a stopper that is provided separately from the plurality of connection terminals, supports the head slider against the pressing force of the clamp, and holds the head slider between the clamp. The stopper has an inside and a surface layer portion formed on the outside of the inside and more easily worn than the inside. Thereby, in the test of the head slider, it is possible to improve the reliability of conduction between the connection pad of the head slider and the connection terminal of the suspension.
好ましくは、前記表層部は前記複数の接続端子の接触部と同一金属で形成されている。これにより、ストッパの形成が容易で、接続端子とストッパの摩耗量の相違を効果的に低減することができる。好ましくは、前記複数の接続端子の全てがばね性を有する。これにより、接続パッドと接続端子の導通の信頼性をより高めることができる。 Preferably, the surface layer portion is formed of the same metal as the contact portions of the plurality of connection terminals. Thereby, formation of a stopper is easy and the difference in the abrasion amount of a connection terminal and a stopper can be reduced effectively. Preferably, all of the plurality of connection terminals have a spring property. Thereby, the reliability of conduction between the connection pad and the connection terminal can be further improved.
好ましくは、前記複数の接続端子の両端に形成された二つのストッパを有し、前記二つのストッパそれぞれの表層部は前記複数の接続端子の接触部と同一金属で形成されている。これにより、安定してヘッド・スライダを保持し、また、ストッパの形成が容易で、接続端子とストッパの摩耗量の相違を効果的に低減することができる。 Preferably, there are two stoppers formed at both ends of the plurality of connection terminals, and a surface layer portion of each of the two stoppers is formed of the same metal as a contact portion of the plurality of connection terminals. Accordingly, the head slider can be stably held, the stopper can be easily formed, and the difference in the wear amount between the connection terminal and the stopper can be effectively reduced.
好ましくは、前記クランプは、前記ヘッド・スライダの端面に接触して押圧する二つの凸部を有している。これにより、安定してヘッド・スライダを押圧することができる。好ましくは、前記複数の接続端子のそれぞれは、第1の先端曲部と、その第1の先端曲部の先端に形成されており、前記第1の先端曲部よりも小さい第2の先端曲部とを有する。これにより、接続パッドと接続端子との導通の信頼性をより高めることができる。 Preferably, the clamp has two convex portions that come into contact with and press against an end surface of the head slider. Thereby, it is possible to stably press the head slider. Preferably, each of the plurality of connection terminals is formed at a first tip curve portion and a tip of the first tip curve portion, and a second tip curve smaller than the first tip curve portion. Part. Thereby, the reliability of conduction between the connection pad and the connection terminal can be further improved.
好ましくは、前記クランプから前記複数接続端子へと向かう方向に進むにつれて内側に近づくガイド部と、前記ガイド部と前記複数の接続端子との間の逃げ部と、をさらに有する。これにより、より確実に、ヘッド・スライダを適切な向きで保持することができる。好ましくは、前記ヘッド・スライダの浮上面に垂直な前記ヘッド・スライダの挿入方向に進むにつれて内側に近づくガイド部をさらに有する。これにより、より確実に、ヘッド・スライダを適切な向きで保持することができる。 Preferably, it further includes a guide portion that approaches the inside as it proceeds in a direction from the clamp toward the plurality of connection terminals, and a relief portion between the guide portion and the plurality of connection terminals. As a result, the head slider can be held in an appropriate orientation more reliably. Preferably, the head slider further includes a guide portion that approaches the inside as the head slider moves in a direction perpendicular to the flying surface of the head slider. As a result, the head slider can be held in an appropriate orientation more reliably.
本発明の他の態様は、ヘッド・スライダの製造方法である。この製造方法は、クランプを移動して前記ヘッド・スライダを配置する空間を広げる。前記空間に前記ヘッド・スライダを配置する。前記ヘッド・スライダを複数の接続端子及びストッパに向かって移動させる。前記ヘッド・スライダを、前記ストッパの表層部に接触させて止める。前記表層部は前記ストッパの内部の外側に形成され、その内部よりも磨耗しやすい。前記クランプと前記ストッパとの間で、前記複数の接続端子と前記ヘッド・スライダの複数の接続パッドとを接触させた状態で、前記ヘッド・スライダを保持する。前記ヘッド・スライダを前記サスペンションに保持した状態で、前記ヘッド・スライダのテストを行う。これにより、ヘッド・スライダのテストにおいて、ヘッド・スライダの接続パッドとサスペンションの接続端子との導通の信頼性を高めることができる。 Another aspect of the present invention is a method for manufacturing a head slider. In this manufacturing method, the clamp is moved to widen the space for arranging the head slider. The head slider is disposed in the space. The head slider is moved toward a plurality of connection terminals and stoppers. The head slider is brought into contact with the surface layer of the stopper and stopped. The surface layer portion is formed outside the inside of the stopper and is more easily worn than the inside. The head slider is held in a state where the plurality of connection terminals and the plurality of connection pads of the head slider are in contact with each other between the clamp and the stopper. The head slider is tested with the head slider held on the suspension. Thereby, in the test of the head slider, it is possible to improve the reliability of conduction between the connection pad of the head slider and the connection terminal of the suspension.
好ましくは、前記複数の接続端子の接触部と同一金属で形成されている前記表層部に接触させて、前記ヘッド・スライダを保持する。これにより、接続端子とストッパの摩耗量の相違を効果的に低減することができる。好ましくは、前記ヘッド・スライダの接続パッドを、バネ性を有する前記複数の接続端子に接触させる。これにより、接続パッドと接続端子の導通の信頼性をより高めることができる。 Preferably, the head slider is held in contact with the surface layer portion formed of the same metal as the contact portions of the plurality of connection terminals. Thereby, the difference in the wear amount of the connection terminal and the stopper can be effectively reduced. Preferably, the connection pad of the head slider is brought into contact with the plurality of connection terminals having a spring property. Thereby, the reliability of conduction between the connection pad and the connection terminal can be further improved.
好ましくは、前記ヘッド・スライダを、前記複数の接続端子の両端に形成された二つのストッパと前記クランプとの間で保持し、前記二つのストッパの表層部は前記複数の接続端子の接触部と同一金属で形成されている。これにより、接続端子とストッパの摩耗量の相違を効果的に低減することができる。 Preferably, the head slider is held between two stoppers formed at both ends of the plurality of connection terminals and the clamp, and a surface layer portion of the two stoppers is in contact with contact portions of the plurality of connection terminals. It is made of the same metal. Thereby, the difference in the wear amount of the connection terminal and the stopper can be effectively reduced.
好ましくは、前記クランプの二つの凸部により前記ヘッド・スライダの端面を押圧する。これにより、安定してヘッド・スライダを押圧することができる。好ましくは、前記複数の接続端子のそれぞれは、第1の先端曲部と、その第1の先端曲部の先端に形成されており、前記第1の先端曲部よりも小さい第2の先端曲部とを有し、前記第2の先端曲部は、前記ヘッド・スライダの接続パッドとの接触を繰り返すことで摩耗して前記接続端子の内部金属が露出する。これにより、接続パッドと接続端子との導通の信頼性をより高めることができる。 Preferably, the end surface of the head slider is pressed by two convex portions of the clamp. Thereby, it is possible to stably press the head slider. Preferably, each of the plurality of connection terminals is formed at a first tip curve portion and a tip of the first tip curve portion, and a second tip curve smaller than the first tip curve portion. The second end curved portion is worn by repeated contact with the connection pad of the head slider, and the internal metal of the connection terminal is exposed. Thereby, the reliability of conduction between the connection pad and the connection terminal can be further improved.
好ましくは、前記クランプから前記複数接続端子へと向かう方向に進むにつれて内側に近づくガイド部と、前記ガイド部と前記複数の接続端子との間の逃げ部と、に沿って、前記ヘッド・スライダを前記複数の接続端子に向けて挿入する。これにより、より確実に、ヘッド・スライダを適切な向きで保持することができる。好ましくは、前記ヘッド・スライダを、その浮上面に垂直な方向において前記空間に挿入して配置し、前記挿入はその挿入の方向において進むにつれて内側に近づくガイド部に沿っている。これにより、より確実に、ヘッド・スライダを適切な向きで保持することができる。 Preferably, the head slider is moved along a guide portion that approaches inward as it proceeds in a direction from the clamp toward the plurality of connection terminals, and a relief portion between the guide portion and the plurality of connection terminals. It is inserted toward the plurality of connection terminals. As a result, the head slider can be held in an appropriate orientation more reliably. Preferably, the head slider is inserted and arranged in the space in a direction perpendicular to the air bearing surface, and the insertion is along a guide portion that approaches the inside as it advances in the insertion direction. As a result, the head slider can be held in an appropriate orientation more reliably.
本発明によれば、ヘッド・スライダのテストにおいて、ヘッド・スライダの接続パッドとサスペンションの接続端子との導通の信頼性を高めることができる。 According to the present invention, in the test of the head slider, the reliability of conduction between the connection pad of the head slider and the connection terminal of the suspension can be improved.
以下に、本発明の実施の形態を説明する。各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。本形態においては、ディスク・ドライブ装置の一例であるハードディスク・ドライブ(HDD)について説明する。本形態は、ヘッド・スライダの製造におけるダイナミック・エレキテスト(動的電気特性試験:DET)に特徴を有している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted as necessary for the sake of clarity. In this embodiment, a hard disk drive (HDD) which is an example of a disk drive device will be described. This embodiment is characterized by a dynamic electric test (dynamic electric characteristic test: DET) in the manufacture of the head slider.
スライダDETにおいて欠陥が見つかったヘッド・スライダは廃棄される。本形態のサスペンションに対しては、ヘッド・スライダを着脱可能である。このため、スライダDETにおいてヘッド・スライダに欠陥が見つかった場合に、サスペンションをヘッド・スライダと共に破棄する必要がない。これによって、ヘッド・スライダの欠陥によりサスペンションが無駄になることを防止し、ヘッド・ジンバル・アセンブリ(HGA)の製造における歩留まりを向上することができる。HGAは、サスペンションとヘッド・スライダのアセンブリである。 A head slider in which a defect is found in the slider DET is discarded. A head slider can be attached to and detached from the suspension of this embodiment. For this reason, when a defect is found in the head slider in the slider DET, it is not necessary to discard the suspension together with the head slider. As a result, it is possible to prevent the suspension from being wasted due to a defect in the head slider, and to improve the yield in manufacturing the head gimbal assembly (HGA). The HGA is an assembly of a suspension and a head slider.
スライダDETをパスしたヘッド・スライダは、スライダDET装置のサスペンションから取り外されて、製品のサスペンションに実装されて後にHDDに実装される。本明細書において、HGAは、HDDに実装されるデバイスの他、スライダDETにおけるサスペンションとヘッド・スライダのアセンブリも含む。 The head slider that has passed the slider DET is removed from the suspension of the slider DET device, mounted on the suspension of the product, and then mounted on the HDD. In this specification, the HGA includes a suspension and a head slider assembly in the slider DET as well as a device mounted on the HDD.
本発明の好ましい形態において、スライダDET用サスペンションは、ヘッド・スライダを保持するホルダを有している。このホルダは、マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム(MEMS)で構成されている。MEMSは、機械要素と電子回路要素とを一つのシリコン基板に形成したデバイスであり、シリコン基板をエッチングすることにより形成した可動構造を有している。本発明は、ジンバルがヘッド・スライダを保持する構造を有するサスペンションを使用するスライダDETにも適用することができる。 In a preferred embodiment of the present invention, the slider DET suspension has a holder for holding the head slider. This holder is composed of a micro electro mechanical system (MEMS). MEMS is a device in which mechanical elements and electronic circuit elements are formed on one silicon substrate, and has a movable structure formed by etching the silicon substrate. The present invention can also be applied to a slider DET that uses a suspension having a structure in which a gimbal holds a head slider.
本形態のMEMSは、ヘッド・スライダを保持するためのクランプを有している。バネ性を有するクランプを外力により動かすことでヘッド・スライダの着脱を行うことができる。本形態のMEMSは、クランプに加え、ヘッド・スライダを支持するストッパを有している。ヘッド・スライダは、クランプとストッパとの間において保持される。クランプは、そのバネ性により、ヘッド・スライダをストッパに向けて押圧し、ストッパが押圧されているヘッド・スライダを支持する。ストッパはバネ性を有しておらず、不撓性である。従って、ヘッド・スライダの装着位置は、ストッパとの接触位置が基準となる。 The MEMS of this embodiment has a clamp for holding the head slider. The head slider can be attached and detached by moving the clamp having spring characteristics by an external force. The MEMS of this embodiment has a stopper for supporting the head slider in addition to the clamp. The head slider is held between the clamp and the stopper. The clamp presses the head slider toward the stopper due to its springiness, and supports the head slider against which the stopper is pressed. The stopper does not have springiness and is inflexible. Therefore, the mounting position of the head slider is based on the contact position with the stopper.
ストッパは、MEMSの接続端子とは別に設けられている。従って、ストッパは、ヘッド・スライダの信号伝送には寄与しない。接続端子は、ヘッド・スライダの接続パッドと接触する。接続端子と接続パッドとは導通し、これらはヘッド・スライダ上の素子とアンプ回路との間の信号を伝送する。 The stopper is provided separately from the connection terminal of the MEMS. Therefore, the stopper does not contribute to the signal transmission of the head slider. The connection terminal contacts the connection pad of the head slider. The connection terminals and the connection pads are conducted, and these transmit signals between the elements on the head slider and the amplifier circuit.
本形態のMEMSにおいて、接続端子はバネ性を有している。接続端子がバネ性を有することで、接続端子とヘッド・スライダの接続パッドとの間の適切な接触荷重が生まれ、それらの適切な導通を確保することができる。ヘッド・スライダを保持するためのストッパを接続端子と別に設けることで、いずれの接続端子にもバネ性を付与することができる。好ましい構成においては、全ての接続端子がバネ性を有している。 In the MEMS of this embodiment, the connection terminal has a spring property. Since the connection terminal has a spring property, an appropriate contact load between the connection terminal and the connection pad of the head slider is generated, and appropriate connection between them can be ensured. By providing a stopper for holding the head slider separately from the connection terminal, any connection terminal can be provided with a spring property. In a preferred configuration, all connection terminals have a spring property.
接続端子と接続パッドとの間の適切な導通を得るためには、接続端子と接続パッドとの間の接触荷重が、適切な範囲内にあることが必要である。接触荷重は、バネ性を有する接続端子の変位量(押し込み量)により決まる。つまり、ヘッド・スライダをMEMSに装着する前の接続端子先端の初期位置と、ヘッド・スライダ装着後の接続端子先端の位置(ヘッド・スライダの接続パッドの位置と同じ)との間の差分により決まる。 In order to obtain appropriate conduction between the connection terminal and the connection pad, the contact load between the connection terminal and the connection pad needs to be within an appropriate range. The contact load is determined by the displacement amount (push-in amount) of the connection terminal having spring properties. That is, it is determined by the difference between the initial position of the connection terminal tip before mounting the head slider on the MEMS and the position of the connection terminal tip after mounting the head slider (same as the position of the connection pad of the head slider). .
上述のように、ヘッド・スライダは、ヘッド・スライダの装着位置は、ストッパによって決まる。従って、ヘッド・スライダに接触している接続端子の先端位置も、ストッパとヘッド・スライダの接触位置により決まる。接続端子の変位量は、その初期位置とストッパのヘッド・スライダとの接触位置との間の距離により決まる。 As described above, in the head slider, the mounting position of the head slider is determined by the stopper. Therefore, the tip position of the connection terminal in contact with the head slider is also determined by the contact position between the stopper and the head slider. The displacement amount of the connection terminal is determined by the distance between the initial position and the contact position of the stopper with the head slider.
接続端子のバネ定数は、ヘッド・スライダの着脱の繰り返しにより大きく変化しない、あるいは、ヘッド・スライダの着脱の繰り返しによりわずかに低下する。そのため、接触荷重を所望範囲内に維持するためには、ヘッド・スライダの着脱の繰り返しにより、接続端子の変位量が大きく変化することなく、所望の範囲内に維持されていることが必要となる。 The spring constant of the connection terminal does not change greatly due to repeated attachment / detachment of the head / slider, or slightly decreases due to repeated attachment / detachment of the head / slider. Therefore, in order to maintain the contact load within the desired range, it is necessary that the displacement amount of the connection terminal does not change greatly due to repeated attachment and detachment of the head slider, and is maintained within the desired range. .
ヘッド・スライダの接続パッドと接触する接続端子の先端は、導通を確保するため、金属で構成されている。酸化による高抵抗化を防止するため、接続端子の先端は金層で覆われていることが通常である。典型的には、金層はメッキで形成される。この金層は、ヘッド・スライダの接続パッドとの接触を繰り返すことで、徐々に摩耗する。ヘッド・スライダの数回の着脱であれば金の摩耗は微々たるのであるが、多くのヘッド・スライダのテストを行ううちに、その摩耗量は、無視できない大きさになる。 The tip of the connection terminal that contacts the connection pad of the head slider is made of metal in order to ensure electrical continuity. In order to prevent an increase in resistance due to oxidation, the tip of the connection terminal is usually covered with a gold layer. Typically, the gold layer is formed by plating. This gold layer is gradually worn by repeated contact with the connection pads of the head slider. If the head slider is attached and detached several times, the wear of the gold is insignificant. However, as many head sliders are tested, the amount of wear becomes a level that cannot be ignored.
金層の摩耗量が大きくなると、それが接続端子の接触荷重に悪影響を及ぼしうる。これは、金層の摩耗により、接続端子の初期位置が変化するからである。従来構造のようにストッパのヘッド・スライダ接触位置(ヘッド・スライダ支持位置)が一定(無変化)である場合、接続端子の初期位置変化により、ヘッド・スライダ装着による変位量が小さくなる。このため、接続端子とヘッド・スライダの接続パッドとの間の接触荷重が小さくなり、導通特性が低下する。これにより、適正なスライダDETテストが阻害される。 When the wear amount of the gold layer increases, it can adversely affect the contact load of the connection terminal. This is because the initial position of the connection terminal changes due to wear of the gold layer. When the head-slider contact position (head-slider support position) of the stopper is constant (no change) as in the conventional structure, the displacement amount due to mounting of the head-slider becomes small due to the initial position change of the connection terminal. For this reason, the contact load between the connection terminal and the connection pad of the head slider is reduced, and the conduction characteristics are deteriorated. This hinders proper slider DET testing.
本形態のMEMSにおいて、ストッパ表面は、内部のストッパ本体部よりも摩耗しやすい材料で覆われている。好ましくは、ストッパ表面は、接続端子の表面と同じ材料で覆われており、典型的には、金層で覆われている。ストッパ表面は、MEMSの接続端子の表面と同様に、ヘッド・スライダの着脱を繰り返すことで摩耗する。これにより、ヘッド・スライダの装着における接続端子の押し込み量の変化が小さくことができ、接続端子のヘッド・スライダの接続パッドへの接触荷重の変化を小さくすることができる。 In the MEMS of this embodiment, the stopper surface is covered with a material that is more easily worn than the internal stopper body. Preferably, the stopper surface is covered with the same material as the surface of the connection terminal, and is typically covered with a gold layer. Similar to the surface of the connection terminal of the MEMS, the stopper surface is worn by repeated attachment and detachment of the head slider. Thereby, the change of the pushing amount of the connection terminal when the head slider is mounted can be reduced, and the change of the contact load of the connection terminal to the connection pad of the head slider can be reduced.
上述のように、ヘッド・スライダは、HDDに実装される前に、その製造工程においてスライダDETの対象となる。スライダDETにおいては、ヘッド・スライダをスライダDET用のサスペンションに装着してHGAを構成し、そのHGAをスライダDET装置にセットし、回転する磁気ディスクに対して実際のリード/ライト処理を行う。これによって、ヘッド・スライダの浮上特性や記録再生特性の評価を行う。 As described above, the head slider becomes the object of the slider DET in the manufacturing process before being mounted on the HDD. In the slider DET, a head slider is mounted on a suspension for the slider DET to form an HGA, the HGA is set in the slider DET device, and actual read / write processing is performed on the rotating magnetic disk. Thus, the flying characteristics and recording / reproducing characteristics of the head slider are evaluated.
具体的には、図1のフローチャートに示すように、まず、準備されたスライダDET用サスペンションにヘッド・スライダ装着して、HGAを構成する(S11)。この構成されたHGAをスライダDET装置にセットし、スライダDETを実行する(S12)。S12におけるDETの評価結果が「エラー」である場合、サスペンションらヘッド・スライダを取り外し、そのヘッド・スライダは廃棄する(S13)。その後、別の新たなヘッド・スライダをサスペンションに装着し(S14)、新たなヘッド・スライダのスライダDETを行う(S12)。 Specifically, as shown in the flow chart of FIG. 1, first, a head slider is mounted on the prepared slider DET suspension to constitute an HGA (S11). The configured HGA is set in the slider DET device, and the slider DET is executed (S12). If the DET evaluation result in S12 is “error”, the head slider is removed from the suspension, and the head slider is discarded (S13). Thereafter, another new head slider is mounted on the suspension (S14), and the slider DET of the new head slider is performed (S12).
工程S12におけるスライダDETの評価結果が「パス」である場合、ヘッド・スライダをサスペンションから取り外し、製品としてのサスペンションにそのヘッド・スライダを固定して製品としてのHGAを製造し、そのHGAをHDDに実装する(S15)。典型的には、接着剤により、ヘッド・スライダはサスペンションに固定される。 When the evaluation result of the slider DET in the step S12 is “pass”, the head slider is removed from the suspension, the head slider is fixed to the suspension as a product, and an HGA as a product is manufactured. Mounting (S15). Typically, the head slider is fixed to the suspension by an adhesive.
DET用サスペンションは引き続き、別のヘッド・スライダのDETに使用される。製品HGAは、アームやVCMコイルと組み立てられ、それらと共にヘッド・スタック・アセンブリ(HSA)を構成する。HSA、磁気ディスク、スピンドル・モータなどの部品がベースに実装され、トップ・カバーがベースの開口を覆うように固定される。その後、制御回路基板が実装されて、HDDが完成する。 The DET suspension will continue to be used for another head slider DET. The product HGA is assembled with an arm and a VCM coil, and together with them constitutes a head stack assembly (HSA). Parts such as an HSA, a magnetic disk, and a spindle motor are mounted on the base, and the top cover is fixed so as to cover the opening of the base. Thereafter, the control circuit board is mounted and the HDD is completed.
以下において、本形態のスライダDETにおいて用いられるサスペンションについて詳細に説明する。図2における上の図は、スライダDETのサスペンション1と、そのサスペンション1上に装着されているスライダ2とから構成されているHGAの全体を示す斜視図である。図2における下の図は、上の図における円で囲まれている部分の拡大斜視図とである。図2における各図は、HGAの磁気ディスクと対向する面を示している。
Hereinafter, the suspension used in the slider DET of this embodiment will be described in detail. The upper view in FIG. 2 is a perspective view showing the entire HGA composed of the suspension 1 of the slider DET and the
サスペンション1は、伝送配線11、ジンバル12(フレクシャとも呼ばれる)、ロード・ビーム13及びベース・プレート14、そしてMEMS15を有している。伝送配線11はヘッド・スライダ2上の素子の信号を伝送する。伝送配線11のリード線数は、ヘッド・スライダ2の構成によって変化し、図の例においては、伝送配線11は6本のリード線を有している。各リード線の一端はヘッド・アンプ(不図示)などの内部回路に接続され、各リード線の他端はMEMS15の接続パッドに接続される。リード線とMEMS15の接続パッドとは、典型的には、半田ボールあるいは金ボールによる相互接続により、電気的に接続される。
The suspension 1 includes a
ロード・ビーム13は、ステンレス鋼などによって形成され、精密な薄板ばねとして機能する。ロード・ビーム13の形状は、回動方向と垂直に長く延在し、薄くて軽量であると共に必要な剛性(ジンバル12よりも大きい)を有する。ロード・ビーム13の弾性により、ヘッド・スライダ2の浮上力に対抗する荷重を発生させる。この荷重と、ヘッド・スライダ2の浮上面と回転している磁気ディスクとの間の空気の粘性による圧力(浮上力)と、がバランスすることによって、ヘッド・スライダ2が所望高さで浮上する。
The
ジンバル12は、ロード・ビーム13の磁気ディスク面側に、レーザ・スポット溶接などによって固定される。ジンバル12は、例えばステンレス鋼で形成される。ジンバル12は所望の弾性を有し、変形可能に形成されている。ジンバル12の前部において、舌片状のジンバル・タングが形成されており、その上にMEMS15が固定されている。MEMS15は可動部と不動部で構成されており、不動部の一部がジンバル・タングに接着されている。
The
ジンバル・タングは、MEMS15及びそこに保持されているヘッド・スライダ2をピッチ方向あるいはロール方向に傾動させることができ、磁気ディスクのトラッキングに高い追従性を発揮する。MEMS15を除く部分のサスペンション1のデザインはHDDに実装されるサスペンションと同じ、あるいは、スライダDET専用にデザインすることができる。
The gimbal tongue can tilt the
本明細書において、ヘッド・スライダ2とベース・プレート14とを結ぶ方向を前後方向(図2におけるX)、ヘッド・スライダのABSに平行であって前後方向に垂直な方向を左右方向(図2におけるY)と呼ぶ。また、X、Y方向に対して垂直方向をZと呼ぶ。ヘッド・スライダ2が磁気ディスク上を浮上しているとき、円周方向が前後方向であり、半径方向が左右方向である。
In this specification, the direction connecting the
あるいは、磁気ディスク上で回動するHGAの回動方向が左右方向であり、回動軸(図2におけるP)とヘッド・スライダ2とを結ぶ方向が前後方向である。これらは、サスペンション1の主面(磁気ディスクと対向する面)に平行な面内において互いに垂直な方向である。また、ベース・プレート14に対してヘッド・スライダ2は前側にあり、ベース・プレート14はヘッド・スライダ2の後側にある。ヘッド・スライダ2と磁気ディスクとを結ぶ方向がZ方向である。
Alternatively, the rotation direction of the HGA rotating on the magnetic disk is the left-right direction, and the direction connecting the rotation shaft (P in FIG. 2) and the
ヘッド・スライダ2は、サスペンション1において、MEMS15に保持されている。図3の上図は、MEMS15の構造を示す平面図であり、下図は、MEMS15及びMEMS15に保持されているヘッド・スライダ2を示す平面図である。図3は、磁気ディスクに向かう面を図示している。MEMS15は、クランプ51、クランプばね52a、52b、接続端子53a〜53f、伝送線54a〜54f、接続パッド55a〜55f、リミッタ・バー56a、56b、ストッパ59a、59b、そして、固定本体部58を有している。図3下図に示すように、ヘッド・スライダ2は、MEMS15の孔57内において支持される。図3下図において、初期位置とホールド位置の双方のクランプ51が示されている。固定本体部58は、ジンバル12に接着されている
The
MEMS15は、エッチングにより形状が形成されたシリコン基板上に、信号伝送のための金属層が形成されている。典型的には、この金属は金であり、メッキにより形成される。MEMS15は、半導体製造技術を使用することで製造することができる。ヘッド・スライダ2は孔57内に位置し、ストッパ59a、59bとクランプ51との間で保持される。
In the
クランプ51は、ヘッド・スライダ2(孔57)の後側(リーディング側)にあり、ストッパ59a、59bと接続端子53a〜53fとは、ヘッド・スライダ2の前側(トレーリング側)にある。可動部の一部である本形態のクランプばね52a、52bは、ヘッド・スライダ2の左右両側にある。それらは屈曲しながら前後方向の延びており、前後方向の弾性をうむ。クランプ51はクランプばね52a、52bに結合しており、クランプばね52a、52bが、その弾性力によりクランプ51をヘッド・スライダ2側に引き付ける。従って、クランプ51によるクランプ力の方向は、前後方向である。
The
ヘッド・スライダ2の装着は、外力によりクランプ51を後方(ストッパ59a、59b及び接続端子53a〜53fから離れる方向、リーディング側)に平行移動し、拡張された孔57内に吸引チャックで保持しているヘッド・スライダ2を配置する。クランプ51を前方(ストッパ59a、59b及び接続端子53a〜53fに近づく方向、トレーリング側)に平行移動して、クランプ51とストッパ59a、59bとが、ヘッド・スライダ2を保持する。ヘッド・スライダ2の取り外しは、ヘッド・スライダ2を吸引チャックに吸着した状態でクランプ51を後方に平行移動し、ヘッド・スライダ2を孔57から取り出す。
The
ヘッド・スライダ2の装着方法を、より具体的に説明する。ヘッド・スライダ2が拡張された孔57内に配置されると、クランプばね52a、52bの収縮力によりクランプ51をヘッド・スライダ2に向かって移動する。クランプ51は、そのヘッド・スライダ2に対向する面に、ヘッド・スライダ2に対向する端面に二つの凸部511a、511bを有している。これら凸部511a、511bがヘッド・スライダ2のリーディング端面21(後端面)に当接し、そのリーディング端面21を押圧する。
The mounting method of the
ヘッド・スライダ2は、クランプ51と共に前方に移動し、そのトレーリング端面22が、接続端子53a〜53fに接触する。ヘッド・スライダ2はさらに前方へ移動して接続端子53a〜53fを押し込み、トレーリング端面22がストッパ59a、59bに接触する。ストッパ59a、59bとの接触によりヘッド・スライダ2(クランプばね52a、52bの収縮)が止まり、ストッパ59a、59bとクランプ51とに、ヘッド・スライダ2は挟持される。
The
クランプ51は、ヘッド・スライダ2に対向する端面に二つの凸部511a、511bを有しており、これら凸部511a、511bがリーディング端面21に接触し押圧する。二つの凸部511a、511bによりヘッド・スライダ2を押し込むことで、ヘッド・スライダ2をまっすぐに前方に押し込むことができる。設計によっては、クランプの凸部は一つでもよい。
The
二つの凸部511a、511bがヘッド・スライダ2のリーディング端面21と接触する位置の間に、リーディング端面21の左右方向における中心位置が存在する。左右対称構造を有するMEMS5においては、凸部511a、511bは、クランプ5の押圧面の左右方向における中心に対して対称な位置に形成されている。ヘッド・スライダ2の傾きをできるだけ小さくするため、凸部511a、511bの前後方向における寸法は同一である。凸部511a、511bにおけるヘッド・スライダ2との接触点を一定に保つように、凸部511a、511bの表面は凸曲面であることが好ましい。
A center position in the left-right direction of the
接続端子53a〜53fは、左右方向に離間して配列されており、それぞれがヘッド・スライダ2の接続パッドに接触することで電気的な接続(導通)を得ている。接続端子53a〜53fとMEMS5の接続パッド55a〜55fとを、伝送線54a〜54fが接続している。接続パッド55a〜55fと伝送線54a〜54fとは、固定本体部58上に形成されている。上述のように、接続パッド55a〜55fは、伝送配線のリード線と接続されており、リード信号やライト信号などのヘッド・スライダ2の信号は、接続端子53a〜53f、接続パッド55a〜55f、伝送線54a〜54fが伝送する。
The
本形態の接続端子53a〜53fは、全て、ばね性を有している。このように、MEMSの接続端子の全てがばね性を有することが好ましい。接続端子の一部がストッパの機能を有するサスペンションにおいては、ヘッド・スライダが傾いた姿勢でクランプにより動かされると、傾いた姿勢のまま接続端子とクランプの間で固定され、一部の接続端子とヘッド・スライダの接続パッドとの接触が不十分なものとなる可能性が増加するからである。
All of the
図4の上図は、MEMS5とヘッド・スライダ2のトレーリング側の一部拡大図である。ヘッド・スライダ2はMEMS5における保持位置において示されているが、接続端子53a〜53fは、その初期位置において示されている。従って、接続端子53a〜53fの一部は、ヘッド・スライダ2と重るように描いてある。接続端子53a〜53fは、ヘッド・スライダ2のトレーリング端面22上に形成されている接続パッド23a〜23fと接触する。
The upper part of FIG. 4 is a partially enlarged view of the trailing side of the MEMS 5 and the
前後方向においてばね性を有する接続端子53a〜53fは、上述のように、ヘッド・スライダ2によって初期位置から押し込まれ、収縮している。このため、接続端子53a〜53fは、ヘッド・スライダ2の接続パッド23a〜23fを押圧しており、接触荷重が存在している。この接触荷重により、接続端子53a〜53fと接続パッド23a〜23fとの適切な接触及び導通が得られる。接続端子53a〜53fのばね定数は異なっていてもよいが、好ましくは、同一である。
As described above, the
ヘッド・スライダ2のトレーリング端面22は、ストッパ59a、59bと接触し、そこに押し付けられている。ストッパ59a、59bはヘッド・スライダ2により押し込まれることなく(変形することなく)、そのスライダ対向面の位置が、ヘッド・スライダ2(トレーリング端面22)の停止位置である。ストッパ59a、59bは変形しないことが好ましいが、変形を全く禁ずるものではない。例えば、ストッパ59a、59bがばね性を有していても良いが、その構成においては、接続端子53a〜53よりも大きなばね定数を有することが必要である。
The trailing
接続端子53a〜53fのヘッド・スライダ2との接触点の初期位置は、ストッパ59a、59bよりもクランプ51に近い位置にある。つまり、クランプ51に向かって(後方に)、初期位置の接続端子53a〜53fは、ストッパ59a、59bよりも突出している。そのため、移動するヘッド・スライダ2がストッパ59a、59bで止まるまでに、接続端子53a〜53fが押し込まれ、変形する。
The initial positions of the contact points of the
好ましい本構成において、ストッパ59a、59bは、接続端子53a〜53fの列の両端に形成されている。接続端子53a〜53fの設計及び形成の妨げとならないように、ストッパ59a、59bはこれらの位置に形成されていることが好ましい。また、安定してヘッド・スライダ2を保持するためには、二つのストッパによりヘッド・スライダ2を支持することが好ましい。しかし、設計によっては、ストッパを接続端子の間に配置してもよい。また、ストッパは、接続端子と並んだ位置に形成しなくともよい。MEMSは複数のストッパを有することが好ましいが、一つのみのストッパを有するMEMSが本発明から排除されるものではない。
In this preferred configuration, the
図4の下図は、接続端子53aの先端部の構造を示す図である。他の接続端子53b〜53fも同様の構造を有している。接続端子53aは、シリコン層531とその上の金層532とを有している。金層532とシリコン層531との間には酸化絶縁層が形成されているが、図示していない。金層532はシリコン層531よりも突出しており、接続端子53aの先端は、金層532で構成されている。従って、接続端子53aの接触点は金層532で構成されており、金層532の先端がヘッド・スライダ2の接続パッド23aと接触する。
The lower diagram of FIG. 4 is a diagram showing the structure of the tip of the
図4の上図に示すように、ストッパ59a、59bの表面層は、本体のシリコン層591a、591bの上に形成された金層592a、592bである。ヘッド・スライダ2のトレーリング端面22は、金層592a、592bに接触しており、その金層592a、592bがヘッド・スライダ2を支持している。図の構成例においては、金層592a、592bはトレーリング端面22の接続パッド23a、23fと接触している。
As shown in the upper diagram of FIG. 4, the surface layers of the
金層592a、592bはスライダ本体と接触していてもよい。シリコン層591a、591bと金層592a、592bとの間には酸化絶縁層が形成されているが、図示していない。ストッパ59a、59bは金層592a、592bを有してはいるが、ヘッド・スライダ2の保持及び位置決めの基準としてのみ働き、信号伝送には寄与しない。
The gold layers 592a and 592b may be in contact with the slider body. Although an oxide insulating layer is formed between the
このように、ストッパ59a、59bのヘッド・スライダ2との接触点が金で構成されていることで、接続端子53a〜53fの磨耗量とストッパ59a、59bの磨耗量とを近づけることができる。このため、ヘッド・スライダの着脱の繰り返しによる、接続端子53a〜53fの接触荷重の変化を、小さくすることができる。
As described above, since the contact points of the
ストッパ59a、59bの接触面は、接続端子53a〜53fの接触面と同じ材料で構成されていることが好ましい。これにより、MEMS5の製造効率を上げることができ、また、ストッパ59a、59bと接続端子53a〜53fの磨耗量を近づけることができる。しかし、ストッパ59a、59bの接触面(表面)をその本体のシリコンよりも磨耗量が大きな他の材料で形成してもよい。例えば、磨耗しやすさが金に比較的近い金属によりストッパ59a、59bの接触面を形成してもよい。
The contact surfaces of the
図4の下図に示すように、接続端子53aの先端は2段構造になっている。具体的には、接続端子53aは、第1の先端曲部533とその先端の第2の先端曲部534とを有している。第2の先端曲部534は、第1の先端曲部533よりも小さい。第1の先端曲部533と第2の先端曲部534とは、金層532の一部である。第1の先端曲部533上の微小突起である第2の先端曲部534は、ヘッド・スライダの着脱を繰り返すことで磨耗し、消滅する。これにより、金層532の表面が除去されて、その内部が露出する。
As shown in the lower part of FIG. 4, the tip of the
金層532の製造において、その表面に高抵抗の層が形成されることがある。微小突起534がヘッド・スライダの接触パッド23aとの接触により磨耗することで、金層532の内部が露出し、接続端子53aと接触パッド23aとの間の適切な導通を得ることができる。第2の先端曲部534が除去された後は、第1の先端曲部533の表面の曲面が接触パッド23aと接触するため、良好な接触及び導通を得ることができる。
In manufacturing the
第2の先端曲部534は、第1の先端曲部533よりも、磨耗しやすいことが重要である。そのため、第2の先端曲部534の曲率半径は第1の先端曲部533の曲率半径よりも小さいことが好ましい。これにより、面圧を大きくなり第2の先端曲部534が磨耗しやすくなる。好ましくは、第2の先端曲部534の曲率半径は第1の先端曲部533の曲率半径の1/4以下である。上述のように、他の接続端子53b〜53fも同様の構造を有している。このように、すべての全ての接続端子53a〜53fが同様の2段構造を有することが好ましい。
It is important that the
図4の上図に示すように、MEMS5は、孔57の左右側壁において、ストッパ59a、59bの近くに孔57の一部を画定するガイド部571a、571bと、それらの前側に続くストレート逃げ部572a、572bとを有している。ガイド部571a、571bは、クランプ51から接続端子53a〜53f(ストッパ59a、59b)へと向かう方向(前方向)において見たときに内側(孔57の内側)に傾斜している。このガイド部571a、571bにより、孔57の左右方向における寸法(幅)は、接続端子53a〜53fに近づくにつれて小さくなり、孔57(の内壁)はテーパ状である。
As shown in the upper diagram of FIG. 4, the MEMS 5 includes
ガイド部571a、571bは、接続端子53a〜53fに向かって挿入されるヘッド・スライダ2を左右方向においてガイドし、ヘッド・スライダ2の接続パッド23a〜23fが接続端子53a〜53fに接触するようにする。ガイド部571a、571bと接続端子53a〜53fとの間にあるストレート逃げ部572a、572bは、ヘッド・スライダ2が左右方向において傾いた姿勢で固定されることを防ぐ。
The
図5は、ストレート逃げ部572a、572bの働きを模式的に示す図である。図5の上図に示すMEMSはストレート逃げ部572a、572bを有していない、つまり、ガイド部571a、571bがストッパ59a、59bまで続いている。下図は、図4に示している本実施形態のMEMS5であり、ストッパ59a、59bとガイド部571a、571bとの間にストレート逃げ部572a、572bを有している。
FIG. 5 is a diagram schematically showing the function of the
図5における下図に示すように、ストレート逃げ部572a、572bを有していない構成においては、ヘッド・スライダ2が傾いた姿勢でストッパ59a、59bに向かって挿入されると、ヘッド・スライダ2の一端がガイド部571a、571bの一方に接触し、もう一端がストッパ59a、59bの一方に接触して、ヘッド・スライダ2が固定される可能性がある。
As shown in the lower diagram of FIG. 5, in the configuration without the
これに対して、図5における上図に示す本実施形態の構成においては、ストレート逃げ部572a、572bにより、ヘッド・スライダ2、途中で停止することなく、2つのストッパ59a、59bまで挿入される。これにより、ヘッド・スライダ2の挿入における面内での姿勢にかかわらず、ヘッド・スライダ2の接続パッド23a〜23fと接続端子53a〜53fとを適切に接触させることができる。
On the other hand, in the configuration of the present embodiment shown in the upper diagram of FIG. 5, the
ガイド部のストッパ側に形成される逃げ部の形状は、直線状と異なる形状であってもよい。逃げ部は、ガイド部の最内端と同一あるいはそれよりも外側に形成される。図6は、孔57の外側に広がる凹状の逃げ部573a、573bを有する構成を示している。図6における下図は、ガイド部571bと逃げ部573bとの拡大図である。ガイド部571aと逃げ部573aも同様の構造を有しており、ガイド部571bと逃げ部573bと線対称の形状である。
The shape of the relief portion formed on the stopper side of the guide portion may be a shape different from the linear shape. The escape portion is formed on the same or outer side as the innermost end of the guide portion. FIG. 6 shows a configuration having
本構成において、逃げ部573bはガイド部571bと連続して、その接続端子側に形成されている。孔57の反対側において、逃げ部573bと同様に、ガイド部571aに連続し孔57の外側に広がる凹状の逃げ部573aが形成されている。このように、逃げ部は、テーパ部のストッパ側端(前端)と同一あるいはそれよりも外側に形成される。これにより、ヘッド・スライダ2のエッジがストッパの手前で孔57の側壁に当たって止まることを防ぐことができる。
In this configuration, the
ガイド部は、上記ガイド部571a、571bのように、ストッパ59a、59bに近づくにつれて孔57の内側に向かうテーパ形状を有することが好ましいが、異なる傾斜形状を有していてもよい。例えば、ガイド部は、端子に向かって徐々にスライダ2との隙間が小さくなるような構造(傾斜構造)であれば、孔57に露出する平坦面に代えて曲面の傾斜面を有していてもよい。また、左右両側にガイド部と逃げ部とを有することが好ましいが、その一方のみにガイド部と逃げ部とを有することでも、ヘッド・スライダ2の適切な位置決めに寄与することができる。
The guide portion preferably has a tapered shape that goes toward the inside of the
ヘッド・スライダ2の装着は、上下方向にヘッド・スライダ2を移動して孔57に挿入してのち、前後方向にヘッド・スライダ2を移動させてストッパ59a、59bに接触させる。上記ガイド部571a、571bは前後方向における移動のガイドである。好ましい構成において、MEMSは、上下方向(スライダ浮上面に垂直な方向)におけるヘッド・スライダ2の移動にためのガイド部を有している。
When the
図7は、上下方向におけるガイド部574a、574bを有するMEMSの構造を模式的に示す図である。図7の上図はMEMS5の平面図、下図は孔57の断面図である。ガイド部574a、574bは傾いており、ヘッド・スライダ2の挿入方向において、孔57の幅(左右側壁の間隔)が徐々に小さくなっている。ガイド部574a、574bは、孔57の左右の内壁に形成されており、ヘッド・スライダ2の挿入方向において見た場合に、内側に向かって下がる傾斜である。
FIG. 7 is a diagram schematically showing the structure of the MEMS having the
この傾斜は、異方性エッチングにより形成することが好ましい。これにより、容易かつ効率的に傾斜面を形成することができる。異方性エッチングは、シリコンの結晶面(結晶軸方向)によってエッチャントによるエッチング速度が異なる現象を利用するエッチング方法である。例えば、単結晶シリコンを使用して、<100>オリエンテーションにおけるエッチングにより略55°の傾斜面を形成することができる。 This inclination is preferably formed by anisotropic etching. Thereby, an inclined surface can be formed easily and efficiently. Anisotropic etching is an etching method that utilizes the phenomenon that the etching rate by an etchant differs depending on the crystal plane (crystal axis direction) of silicon. For example, a single crystal silicon can be used to form an inclined surface of approximately 55 ° by etching in the <100> orientation.
ガイド部574a、574bにより、ヘッド・スライダ2が左右方向においてずれた位置に挿入されても、ヘッド・スライダ2を孔57の中央に向けてガイドすることができる。また、図7の下図に示すように、ガイド部574a、574bの下側(ヘッド・スライダ挿入方向における奥)には、逃げ部575a、575bが形成されていることが好ましい。逃げ部575a、575bはガイド部574a、574bと連続して、その下側に形成されている。この構成において逃げ部575a、575bは、ガイド部574a、574bのストッパ側端(前端)と同一あるいはそれよりも外側に形成されている。これにより、ヘッド・スライダ2がガイド部574a、574b上で止まってしまうことを防ぐことができる。
The
逃げ部575a、575bは、図7に示すように、ストレート形状と異なる形状を有していてもよい。例えば、下に向かうにつれて外側に広がるように傾斜してもよい。つまり、逃げ部575a、575bは、ガイド部574a、574bとは逆に傾く傾斜でもよい。逃げ部は、ガイド部の最内端と同一あるいはそれよりも外側に形成される。
As shown in FIG. 7, the
孔57の左右両内壁にガイド部が形成されていることが好ましいが、一方の内壁のみに形成されたガイド部も、上下方向における挿入においてヘッド・スライダ2の位置補正に寄与することができる。ガイド部は、上記傾斜574a、574bのように、下に向かうにつれて孔57の内側に向かうテーパ形状を有することが好ましいが、異なる形状を有していてもよい。例えば、ガイド部は、下に向かって徐々にスライダ2との隙間が小さくなるような構造(傾斜構造)であれば、孔57に露出する平坦面に代えて曲面(の傾斜面)を有していてもよい。
The guide portions are preferably formed on the left and right inner walls of the
MEMS5は、前後方向でのヘッド・スライダ2の移動におけるガイド部571a、571bと共に、あるいは、それに代えて、ガイド部574a、574bを有することができる。構造にシンプルリシティの点からは、一方向のガイド部のみを有することが好ましい。ヘッド・スライダ2のより確実で正確な位置決めの点からは、二つの方向のガイド部を併せ持つことが好ましい。
The MEMS 5 can include
以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。本発明は、ヘッド・スライダの左右両側にクランプばねを有するMEMS及びHGAに特に有用であるが、他のクランプばね構造を有するMEMSやHGAに本発明を適用してもよい。また、クランプばねの形状は上記形状に限定されるものではない。 As mentioned above, although this invention was demonstrated taking preferable embodiment as an example, this invention is not limited to said embodiment. A person skilled in the art can easily change, add, and convert each element of the above-described embodiment within the scope of the present invention. The present invention is particularly useful for MEMS and HGAs having clamp springs on both the left and right sides of the head slider, but the present invention may be applied to MEMS and HGAs having other clamp spring structures. The shape of the clamp spring is not limited to the above shape.
上記好ましい例において、ヘッド・スライダはMEMSの孔内に固定されるが、MEMSにヘッド・スライダを載置するためのタングを設けることも可能である。しかし、MEMSの製造において、シリコンを加工して平坦なタングを形成する必要がある。タングのヘッド・スライダ載置面に凹凸や加工工程で付着した異物などがあると、ヘッド・スライダを正しい姿勢で保持することが難しい。従って、MEMSには貫通孔を形成し、貫通孔を通してMEMSを支持するジンバルにヘッド・スライダを載置し、貫通孔内で保持することが好ましい。 In the above preferred example, the head slider is fixed in the hole of the MEMS. However, it is possible to provide a tongue for mounting the head slider on the MEMS. However, in the manufacture of MEMS, it is necessary to process silicon to form a flat tongue. If there is unevenness or foreign matter adhering to the tongue / slider mounting surface during processing, it is difficult to hold the head / slider in the correct posture. Therefore, it is preferable to form a through hole in the MEMS, place the head slider on a gimbal that supports the MEMS through the through hole, and hold it in the through hole.
上述のMEMSと同様の構造を、ジンバルに形成することができる。つまり、複数の接続端子、クランプ及びクランプ・ばねをジンバルに形成し、ヘッド・スライダをジンバル・タングに着脱する。特に、上記構造は、ジンバルにヘッド・スライダを着脱するための構造を形成する場合にも有効である。 A structure similar to the above-described MEMS can be formed on the gimbal. That is, a plurality of connection terminals, clamps and clamp springs are formed on the gimbal, and the head slider is attached to and detached from the gimbal tongue. In particular, the above structure is also effective when a structure for attaching and detaching the head slider to the gimbal is formed.
1 サスペンション、2 ヘッド・スライダ、11 伝送配線、12 ジンバル
13 ロード・ビーム、14 ベース・プレート
15 マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム、21 リーディング端面
22 トレーリング端面、23a〜23f 接続パッド、51 クランプ
52a、52b クランプばね、53a〜55f 接続端子、54a〜54f 伝送線
55a〜55f 接続パッド、56a、56b リミッタ・バー、57 孔
58 固定本体部、59a、59b ストッパ、531 シリコン層、532 金層
533 第1の曲部、534 第2の曲部、571a、571b ガイド部
572a、572b ストレート逃げ部、573a 凹部逃げ部
574a、574b ガイド部、575a、575b 逃げ部
591a、591b シリコン層、592a、592b 金層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Suspension, 2 Head slider, 11 Transmission wiring, 12
Claims (16)
前記ヘッド・スライダを保持するサスペンションと、を有し、
前記サスペンションは、
前記ヘッド・スライダの複数の接続パッドと接触して信号伝送を行い、ばね性を有する複数の接続端子と、
前記ヘッド・スライダを、前記複数の接続端子に向けて押圧するクランプと、
前記複数の接続端子と別に設けられ、前記クランプの押圧力に対して前記ヘッド・スライダを支持し、前記クランプとの間で前記ヘッド・スライダを保持する、ストッパと、
を有し、
前記ストッパは、内部と、その内部の外側に形成された前記内部よりも磨耗しやすい表層部と、を有している、
ヘッド・ジンバル・アセンブリ。 A head slider and a suspension for holding the head slider,
The suspension is
A signal is transmitted in contact with a plurality of connection pads of the head slider, a plurality of connection terminals having spring properties,
A clamp that presses the head slider toward the plurality of connection terminals;
A stopper provided separately from the plurality of connection terminals, supporting the head slider against the pressing force of the clamp, and holding the head slider between the clamp,
Have
The stopper has an inside and a surface layer portion that is formed on the outside of the inside and is more easily worn than the inside.
Head gimbal assembly.
請求項1に記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。 The surface layer portion is formed of the same metal as the contact portions of the plurality of connection terminals.
The head gimbal assembly according to claim 1.
請求項1に記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。 All of the plurality of connection terminals have a spring property,
The head gimbal assembly according to claim 1.
前記二つのストッパそれぞれの表層部は前記複数の接続端子の接触部と同一金属で形成されている、
請求項1に記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。 Having two stoppers formed at both ends of the plurality of connection terminals;
The surface layer portion of each of the two stoppers is formed of the same metal as the contact portions of the plurality of connection terminals.
The head gimbal assembly according to claim 1.
請求項1に記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。 The clamp has two convex portions that contact and press against the end surface of the head slider.
The head gimbal assembly according to claim 1.
請求項1に記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。 Each of the plurality of connection terminals includes a first tip bend and a second tip bend formed at the tip of the first tip bend and smaller than the first tip bend. Have
The head gimbal assembly according to claim 1.
請求項1に記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。 2. The head gimbal according to claim 1, further comprising: a guide portion that approaches an inner side as it proceeds in a direction from the clamp toward the plurality of connection terminals; and a relief portion between the guide portion and the plurality of connection terminals. ·assembly.
請求項1に記載のヘッド・ジンバル・アセンブリ。 A guide portion that approaches the inside as the head slider moves in a direction perpendicular to the flying surface of the head slider;
The head gimbal assembly according to claim 1.
クランプを移動して前記ヘッド・スライダを配置する空間を広げ、
前記空間に前記ヘッド・スライダを配置し、
前記ヘッド・スライダを複数の接続端子及びストッパに向かって移動させ、
前記ヘッド・スライダを、前記ストッパの表層部に接触させて止め、前記表層部は前記ストッパの内部の外側に形成され、その内部よりも磨耗しやすく、
前記クランプと前記ストッパとの間で、前記複数の接続端子と前記ヘッド・スライダの複数の接続パッドとを接触させた状態で、前記ヘッド・スライダを保持し、
前記ヘッド・スライダを前記サスペンションに保持した状態で、前記ヘッド・スライダのテストを行う、
製造方法。 A method of manufacturing a head slider,
Move the clamp to widen the space to place the head slider,
Placing the head slider in the space;
Moving the head slider toward a plurality of connection terminals and stoppers;
The head slider is stopped by contacting the surface layer portion of the stopper, and the surface layer portion is formed outside the stopper, and is more easily worn than the inside.
In a state where the plurality of connection terminals and the plurality of connection pads of the head slider are in contact with each other between the clamp and the stopper, the head slider is held,
With the head slider held on the suspension, the head slider is tested.
Production method.
請求項9に記載の製造方法。 Holding the head slider in contact with the surface layer portion formed of the same metal as the contact portions of the plurality of connection terminals;
The manufacturing method according to claim 9.
請求項9に記載の製造方法。 Contacting the connection pads of the head slider with the plurality of connection terminals having spring properties;
The manufacturing method according to claim 9.
請求項9に記載の製造方法。 The head slider is held between two stoppers formed at both ends of the plurality of connection terminals and the clamp, and the surface layer portion of the two stoppers is made of the same metal as the contact portions of the plurality of connection terminals. Formed,
The manufacturing method according to claim 9.
請求項9に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 9, wherein the end surface of the head slider is pressed by two convex portions of the clamp.
前記第2の先端曲部は、前記ヘッド・スライダの接続パッドとの接触を繰り返すことで摩耗して前記接続端子の内部金属が露出する、
請求項9に記載の製造方法。 Each of the plurality of connection terminals includes a first tip bend and a second tip bend formed at the tip of the first tip bend and smaller than the first tip bend. Have
The second tip bend is worn by repeated contact with the connection pad of the head slider and the internal metal of the connection terminal is exposed.
The manufacturing method according to claim 9.
請求項9に記載の製造方法。 The head slider is moved along the guide portion that approaches the inner side as it proceeds in the direction from the clamp toward the plurality of connection terminals, and the relief portion between the guide portion and the plurality of connection terminals. Insert it toward the connection terminal,
The manufacturing method according to claim 9.
請求項9に記載の製造方法。 The head slider is inserted and arranged in the space in a direction perpendicular to the air bearing surface, and the insertion is along a guide portion that approaches inward as it advances in the insertion direction.
The manufacturing method according to claim 9.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009260543A JP2011108301A (en) | 2009-11-15 | 2009-11-15 | Head gimbal assembly and method of manufacturing head slider |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9858954B1 (en) | 2016-10-25 | 2018-01-02 | Western Digital Technologies, Inc. | Magnetic recording head test fixture for heat assisted magnetic recording head |
US20180240480A1 (en) * | 2017-02-23 | 2018-08-23 | Seagate Technology Llc | Slider test socket |
US11105847B1 (en) | 2018-06-18 | 2021-08-31 | Seagate Technology Llc | Data storage component test socket opener |
-
2009
- 2009-11-15 JP JP2009260543A patent/JP2011108301A/en active Pending
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US20180240480A1 (en) * | 2017-02-23 | 2018-08-23 | Seagate Technology Llc | Slider test socket |
US10839836B2 (en) | 2017-02-23 | 2020-11-17 | Seagate Technology Llc | Slider test socket |
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