JP4140630B2

JP4140630B2 - 磁気ヘッドアセンブリ及び磁気ヘッドアセンブリの製造方法

Info

Publication number: JP4140630B2
Application number: JP2005326065A
Authority: JP
Inventors: 尚城太田; 望蜂須賀
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2005-11-10
Filing date: 2005-11-10
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2025-11-10
Also published as: US7742260B2; US20070103815A1; JP2007133966A

Description

本発明は、磁気抵抗効果（ＭＲ）読出しヘッド素子を備えた磁気ヘッドスライダとサスペンション等の支持機構とをアセンブルしてなる磁気ヘッドアセンブリ、磁気ヘッドアセンブリを備えた磁気ディスクドライブ装置及び磁気ヘッドアセンブリの製造方法に関する。

一般に、ＭＲ読出しヘッド素子に対してそのトラック幅方向から圧縮応力を印加すると、ＭＲ出力波形の線形性が著しく悪化することが知られている。

しかしながら、本願発明者等の研究によれば、圧縮応力は確かに出力波形の線形性を悪化させるが、同じトラック幅方向であっても引張り応力を印加した場合には、出力波形の線形性が悪化せず、むしろ、既に悪化している素子についてもトラック幅方向の引張り応力を印加することによって出力波形の線形性が改善されることが見出された。

薄膜磁気ヘッドに応力を印加して特性を改善する公知技術として、ＭＲヘッド素子ではなくインダクティブヘッド素子によって読み書きを行なう薄膜磁気ヘッドにおいて、圧電素子層を設けてこれを駆動することによって磁性膜にトラック幅方向の引張り応力を発生させ、この磁性膜にトラック幅方向を容易軸とする安定な異方性を付与する技術が知られている（例えば、特許文献１）。

特開平５−０３６０２２号公報

このような公知技術によれば、安定した負磁歪の磁区形状をトラック領域に形成することができ、その結果、ウイグルノイズの無い正常な再生波形を得ることができるが、これは、インダクティブ読出しヘッド素子に関するものであり、ＭＲ読出しヘッド素子に関するものでは全くない。しかも、磁気ヘッド内に圧電素子層及びその駆動電極等を作成する必要があるため、構造が複雑となるのみならず、製造工程が複雑となり、製造コストもその分、増大する。

従って本発明の目的は、ＭＲ読出しヘッド素子の出力波形の線形性を改善することができ、しかも、薄膜磁気ヘッドの構造を複雑化することが全くない磁気ヘッドアセンブリ及び磁気ヘッドアセンブリの製造方法を提供することにある。

本発明によれば、少なくともＭＲ読出し磁気ヘッド素子が形成されている素子形成面、磁気記録媒体に対向する浮上面（ＡＢＳ）及びＡＢＳとは反対側の面であり溝のない平面状の固着面を有する磁気ヘッドスライダと、磁気ヘッドスライダを固着支持している支持機構とを備えており、磁気ヘッドスライダと支持機構とが、固着面上にトラック幅方向に走る少なくとも１つの帯状パターンを有する硬化時収縮性樹脂材料層を少なくとも用いることによってＭＲ読出し磁気ヘッド素子にその出力の直線性改善のための引張り応力をかけるように固着されている磁気ヘッドアセンブリが提供される。ここで、磁気ヘッドアセンブリとは、磁気ヘッドスライダとその支持機構とを機械的、電気的に組み立てたアセンブリである。具体例を挙げると、磁気ヘッドスライダとサスペンションとのアセンブリの場合にはヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）と称され、磁気ヘッドスライダとこれを支持するサスペンション及び支持アームのアセンブリの場合にはヘッドアームアセンブリ（ＨＡＡ）と称され、ＨＡＡが複数積み重ねられる場合にはヘッドスタックアセンブリ（ＨＳＡ）と称されることが多い。

磁気ヘッドスライダとその支持機構とを硬化時収縮性樹脂材料層を少なくとも用いて固着する場合に、その硬化時収縮性樹脂材料層が固着面上にトラック幅方向に走る少なくとも１つの帯状パターンを有するように構成する。これにより、樹脂材料層が硬化する際に、磁気ヘッドスライダには、クラウン方向の応力がほとんど印加されず、クロスクラウン方向（キャンバー方向）のみの応力が印加されることとなる。その結果、ＭＲ読出しヘッド素子の部分には、クロスクラウン方向の引張り応力のみが印加されるので、読出し波形の直線性が非常に良好となる。しかも、磁気ヘッドスライダ自体の構造を変える必要が全くないため、製造工程が複雑化すること及び製造コストが増大することもない。

硬化時収縮性樹脂材料層が、固着面上であって素子形成面の近傍位置に形成された１つの帯状パターンを含んでいることが好ましい。

硬化時収縮性樹脂材料層が、固着面上であって素子形成面の近傍位置を包含する位置に互いに平行に形成された複数の帯状パターンを含んでいることも好ましい。

硬化時収縮性樹脂材料層が、固着面上であって素子形成面の近傍位置に形成された１つの帯状パターンと、固着面上であって素子形成面から離れた位置に形成された点状パターンとを含んでいることも好ましい。

硬化時収縮性樹脂材料層が、熱可塑性樹脂材料又は反応硬化性樹脂材料からなる層であることも好ましい。

本発明によれば、さらに、上述した磁気ヘッドアセンブリと、磁気記録媒体とを備えた磁気ディスクドライブ装置が提供される。

本発明によれば、さらにまた、少なくともＭＲ読出し磁気ヘッド素子が形成されている素子形成面、磁気記録媒体に対向するＡＢＳ及びＡＢＳとは反対側の面であり溝のない平面状の固着面を有する磁気ヘッドスライダと、磁気ヘッドスライダを固着支持するための支持機構とを用意し、硬化時収縮性樹脂材料層を磁気ヘッドスライダの固着面上又は支持機構の表面上にトラック幅方向に走る少なくとも１つの帯状パターンを有するように形成し、硬化時収縮性樹脂材料層を硬化させることによってＭＲ読出し磁気ヘッド素子にその出力の直線性改善のための引張り応力をかけるように磁気ヘッドスライダと支持機構とを固着する磁気ヘッドアセンブリの製造方法が提供される。

本発明によれば、ＭＲ読出しヘッド素子の部分には、クロスクラウン方向の引張り応力のみが印加されるので、読出し波形の直線性が非常に良好となる。しかも、磁気ヘッドスライダ自体の構造を変える必要が全くないため、製造工程が複雑化すること及び製造コストが増大することもない。

図１は本発明の一実施形態として、磁気ディスクドライブ装置の要部の構成を概略的に示す斜視図であり、図２は図１のＨＧＡの一構成例を示す斜視図である。

図１において、１０はスピンドルモータ１１の回転軸の回りを回転する複数の磁気ディスク、１２は複合型薄膜磁気ヘッド（磁気ヘッドスライダ）をトラック上に位置決めするためのアセンブリキャリッジ装置、１３は薄膜磁気ヘッドの読み書き動作を制御するための記録再生及び電流制御回路をそれぞれ示している。

アセンブリキャリッジ装置１２には、複数の駆動アーム１４が設けられている。これら駆動アーム１４は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１５によってピボットベアリング軸１６を中心にして角揺動可能であり、この軸１６に沿った方向にスタックされている。各駆動アーム１４の先端部には、ＨＧＡ１７が取り付けられている。各ＨＧＡ１７には、磁気ヘッドスライダ２１が、各磁気ディスク１０の表面に対向するように設けられている。磁気ディスクドライブ装置に、単数の磁気ディスク１０、駆動アーム１４及びＨＧＡ１７を設けるようにしても良い。

図２に示すように、ＨＧＡは、サスペンション２０の先端部に、インダクティブ書込みヘッド素子及びＭＲ読出しヘッド素子を有する磁気ヘッドスライダ２１を固着し、さらにその磁気ヘッドスライダ２１の端子電極に配線部材２５の一端を電気的に接続して構成される。

サスペンション２０は、磁気ヘッドスライダ２１に印加される荷重を発生するロードビーム２２と、このロードビーム２２上に固着され支持された弾性を有するフレクシャ２３と、ロードビーム２２の基部に設けられたベースプレート２４と、フレクシャ２３及びロードビーム２２上に設けられておりリード導体及びその両端に電気的に接続された接続パッドからなる配線部材２５とから主として構成されている。もちろん、本発明の磁気ヘッドアセンブリにおけるサスペンションの構造は、以上述べた構造に限定されるものではないことは明らかである。

磁気ヘッドスライダ２１のサスペンション２０への固着は、本実施形態では、磁気ヘッドスライダ２１のＡＢＳ２１ａとは反対側の固着面２１ｄをフレクシャ２３の表面に反応硬化性樹脂材料層を用いて接着することで行なわれている。固着面２１ｄに形成される反応硬化性樹脂材料層は、図３に示すように、磁気ヘッドスライダ２１のインダクティブ書込みヘッド素子及びＭＲ読出し磁気ヘッド素子が形成されている素子形成面（トレーリング面）２１ｂに接して又はその近傍においてトラック幅方向に走る１つの帯状パターン３０と、素子形成面２１ｂとは反対側の面（リーディング面）２１ｃの近傍においてトラック幅方向の中央部に設けられた点状パターン３１とからなっている。

具体的には、図４に示すように、磁気ヘッドスライダ２１の固着面２１ｄ上に、例えばアラルダイト等のエポキシ系の２液性接着剤の基剤をインクジェット法、シルクスクリーン法、オフセット印刷法若しくはその他の印刷法又は塗布方法によって帯状パターン４０及び点状パターン４１にパターニングし、一方、フレクシャ２３の表面上の対応する位置に、２液性エポキシ系接着剤の硬化剤をインクジェット法、シルクスクリーン法、オフセット印刷法若しくはその他の印刷法又は塗布方法によって帯状パターン４２及び点状パターン４３にパターニングした後、これらを貼り合わせることにより、接着剤部分を硬化及び収縮させる。反応硬化性樹脂接着剤としては、２液性接着剤に代えて、反応基剤が内在するエポキシ系、フェノール系、メラニン系、尿素系、不飽和ポリエステル系、又はアルキド系の接着剤を用いても良いし、雰囲気中の水分で触媒される１液性のαシアノアクリレート等の接着剤を用いても良い。

接着剤が素子形成面２１ｂに接するか又はその近傍においてトラック幅方向に走る帯状パターン４０及び４２として形成されているため、その硬化により、磁気ヘッドスライダ２１の固着面２１ｄ側の素子形成面２１ｂには、図５の矢印５０で示すトラック幅方向の収縮応力が印加され、これに伴ってＡＢＳ２１ａ側の素子形成面２１ｂには矢印５１で示すトラック幅方向の引張り応力が印加される。これにより、クラウン方向へは応力がほとんど印加されないが、クロスクラウン方向へは応力が印加される。その結果、ＭＲ読出しヘッド素子の読出し波形の直線性が非常に良好となる。しかも、このようなクロスクラウン方向への引張り応力は、接着剤の硬化収縮で発生するため、磁気ヘッドスライダ２１自体の構造を変える必要がない。従って、磁気ヘッドアセンブリの製造工程が複雑化すること及び製造コストが増大することも全くない。

図６及び図７は寸法が１２５０μｍ×１０００μｍ×３００μｍの磁気ヘッドスライダ（ピコスライダ）について、実際に、アラルダイト層を素子形成面より２００μｍの幅の帯状パターンにパターニング形成し、反応硬化接着する前及び後に測定して得た印加磁場対ＭＲ出力特性をそれぞれ表しており、横軸は印加磁場の強さ（Ｏｅ）、縦軸はＭＲ出力（μＶ）を表している。

図６に示すように接着する前は出力波形に直線性がなく、不具合のあるＭＲ読出しヘッド素子であっても、本実施形態のごとく反応硬化接着することにより、クロスクラウン量が通常はゼロであるのに比して約５０ｎｍほど増大し、一方、クラウン量は規格内に維持された。その結果、図７に示すように出力波形の直線性が非常に良好となった。

上述した実施形態の一変更態様として、図８に示すように、反応硬化性樹脂材料層のパターンを、磁気ヘッドスライダ２１の素子形成面２１ｂに接して又はその近傍においてトラック幅方向に走る第１の帯状パターン８０と、素子形成面２１ｂとは反対側の面２１ｃの近傍において第１の帯状パターン８０と平行に即ちトラック幅方向に走る第２の帯状パターン８１とからなるように構成しても良い。

また、他の変更態様として、図９に示すように、反応硬化性樹脂材料層のパターンを、磁気ヘッドスライダ２１の素子形成面２１ｂに接して又はその近傍においてトラック幅方向に走る１つの帯状パターン９０のみとし、素子形成面２１ｂとは反対側の面２１ｃの部分９１で、硬化収縮性のない接着剤を用いるか又は半田を用いることにより磁気ヘッドスライダとサスペンションとを接着するように構成しても良い。

以上述べた実施形態及び変更態様では、磁気ヘッドスライダ側に反応硬化性樹脂材料の基剤をフレクシャ側に反応硬化性樹脂材料の硬化剤をパターニング形成するようにしているが、これらは互いに逆に形成するようにしても良い。また、あらかじめ、基材と硬化剤とを混ぜたものを磁気ヘッドスライダ側又はフレクシャ側にパターニング形成するようにしても良い。

図１０は、本発明の他の実施形態における磁気ヘッドスライダとサスペンションとの固着手順を説明する図である。

この実施形態では、磁気ヘッドスライダとサスペンションとの固着を熱可塑性樹脂材料による接着で行なっている。本実施形態において、接着方法を除くその他の構成は図１の実施形態の場合とほぼ同様である。従って、本実施形態において、図１の実施形態の場合と同じ構成要素については同じ参照番号を用いている。

図１０に示すように、まず、例えばドライフィルムレジスト等のアクリル系のフォトレジストを磁気ヘッドスライダ２１の固着面２１ｄの全体に塗布又は貼り付けする。通常のレジスト材料の場合は塗布し、シートレジストの場合は貼り付けすることによってフォトレジスト層１００を固着面２１ｄの全面に形成する。

次いで、このフォトレジスト層１００を露光・現像してパターン１０１及び１０２を形成する。

次いで、このようなフォトレジストパターン１０１及び１０２を有する磁気ヘッドスライダ２１をフレクシャ２３の表面上に貼り合わせて加熱、加圧して接着剤部分を硬化及び収縮させ、さらに冷却する。これにより、素子形成面２１ｂに接するか又はその近傍においてトラック幅方向に走る帯状パターン１０３と、素子形成面２１ｂとは反対側の面２１ｃの近傍においてトラック幅方向の中央部に設けられた点状パターン１０４との熱硬化接着剤層が形成される。

接着剤が素子形成面２１ｂに接するか又はその近傍においてトラック幅方向に走る帯状パターン１０３として形成されているため、その硬化により、磁気ヘッドスライダ２１のＡＢＳ２１ａ側の素子形成面２１ｂにはトラック幅方向の引張り応力が印加される。これにより、クラウン方向へは応力がほとんど印加されないが、クロスクラウン方向へは応力が印加される。その結果、ＭＲ読出しヘッド素子の読出し波形の直線性が非常に良好となる。しかも、このようなクロスクラウン方向への引張り応力は、接着剤の硬化収縮で発生するため、磁気ヘッドスライダ２１自体の構造を変える必要がない。従って、磁気ヘッドアセンブリの製造工程が複雑化すること及び製造コストが増大することも全くない。

熱可塑性樹脂接着剤としては、ドライフィルムレジストに代えて、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリカーボネート系、ポリ塩化ビニル系、ポリ塩化ビニリデン系、ポリスチレン系、ポリ酢酸ビニル系又はフッ素系の樹脂材料を帯状パターン１０３及び点状パターン１０４のごとく磁気ヘッドスライダ２１の固着面２１上にパターニング塗布し、これをサスペンション２０のフレクシャ２３に貼り合わせた後、加熱、加圧して接着剤部分を硬化及び収縮させ、さらに冷却するようにしても良い。また、磁気ヘッドスライダ側に接着剤パターンを形成するのではなく、サスペンション側に形成するようにしても良い。

なお、図８及び図９に示したごとき変更態様が本実施形態においても適用可能であることはいうまでもない。

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。

本発明の一実施形態として、磁気ディスクドライブ装置の要部の構成を概略的に示す斜視図である。図１の実施形態におけるＨＧＡの一構成例を示す斜視図である。図１の実施形態において磁気ヘッドスライダとサスペンションとの固着形態を示す平面図である。図１の実施形態における磁気ヘッドスライダとサスペンションとの固着手順を説明する図である。接着剤の硬化及び収縮によって生じる応力を説明する図である。反応硬化接着する前に測定して得た印加磁場対ＭＲ出力特性を表わす特性図である。反応硬化接着した後に測定して得た印加磁場対ＭＲ出力特性を表わす特性図である。図１の実施形態の一変更態様において磁気ヘッドスライダとサスペンションとの固着形態を示す平面図である。図１の実施形態の他の変更態様において磁気ヘッドスライダとサスペンションとの固着形態を示す平面図である。本発明の他の実施形態における磁気ヘッドスライダとサスペンションとの固着手順を説明する図である。

符号の説明

１０磁気ディスク
１１スピンドルモータ
１２アセンブリキャリッジ装置
１３記録再生及び電流制御回路
１４駆動アーム
１５ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
１６ピボットベアリング軸
１７ＨＧＡ
２０サスペンション
２１磁気ヘッドスライダ
２１ａＡＢＳ
２１ｂ素子形成面
２１ｃ反対側の面
２１ｄ固着面
２２ロードビーム
２３フレクシャ
２４ベースプレート
２５配線部材
３０、４０、８０、８１、９０、１０３帯状パターン
３１、４１、１０４点状パターン
５０トラック幅方向の収縮応力
５１トラック幅方向の引張り応力
９１部分
１００フォトレジスト
１０１、１０２パターン

Claims

少なくとも磁気抵抗効果読出し磁気ヘッド素子が形成されている素子形成面、磁気記録媒体に対向する浮上面及び該浮上面とは反対側の面であり溝のない平面状の固着面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固着支持している支持機構とを備えており、該磁気ヘッドスライダと該支持機構とが、前記固着面上にトラック幅方向に走る少なくとも１つの帯状パターンを有する硬化時収縮性樹脂材料層を少なくとも用いることによって前記磁気抵抗効果読出し磁気ヘッド素子にその出力の直線性改善のための引張り応力をかけるように固着されていることを特徴とする磁気ヘッドアセンブリ。
前記硬化時収縮性樹脂材料層が、前記固着面上であって前記素子形成面の近傍位置に形成された１つの帯状パターンを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッドアセンブリ。
前記硬化時収縮性樹脂材料層が、前記固着面上であって前記素子形成面の近傍位置を包含する位置に互いに平行に形成された複数の帯状パターンを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッドアセンブリ。
前記硬化時収縮性樹脂材料層が、前記固着面上であって前記素子形成面の近傍位置に形成された１つの帯状パターンと、前記固着面上であって前記素子形成面から離れた位置に形成された点状パターンとを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッドアセンブリ。
前記硬化時収縮性樹脂材料層が、熱可塑性樹脂材料からなる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項に記載の磁気ヘッドアセンブリ。
前記硬化時収縮性樹脂材料層が、反応硬化性樹脂材料からなる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項に記載の磁気ヘッドアセンブリ。
請求項１から６のいずれか１項に記載の磁気ヘッドアセンブリと、前記磁気記録媒体とを備えたことを特徴とする磁気ディスクドライブ装置。
少なくとも磁気抵抗効果読出し磁気ヘッド素子が形成されている素子形成面、磁気記録媒体に対向する浮上面及び該浮上面とは反対側の面であり溝のない平面状の固着面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固着支持するための支持機構とを用意し、硬化時収縮性樹脂材料層を前記磁気ヘッドスライダの前記固着面上又は前記支持機構の表面上にトラック幅方向に走る少なくとも１つの帯状パターンを有するように形成し、該硬化時収縮性樹脂材料層を硬化させることによって前記磁気抵抗効果読出し磁気ヘッド素子にその出力の直線性改善のための引張り応力をかけるように前記磁気ヘッドスライダと前記支持機構とを固着することを特徴とする磁気ヘッドアセンブリの製造方法。