CN114512148A - 悬架组件及盘装置 - Google Patents
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Abstract
实施方式提供能够将磁头相对于布线部件稳定地接合的悬架组件及盘装置。悬架组件具备：支承板(38)，具有前端部及基端部；布线部件，具有金属板(46)、层叠于金属板的第1绝缘层(80)、层叠于第1绝缘层且形成有多个布线(W)及连接焊盘(54)的导电层(82)、和层叠于导电层及第1绝缘层的第2绝缘层(84)，设置于支承板之上；及磁头(17)，载置于布线部件。磁头具有：头滑块，具有位于前端部侧的流出端和位于基端部侧的流入端；和连接焊盘(PT)，设置于流出端且电连接于布线。布线部件具有：头设置区域，搭载磁头；和蚀刻区域(PE)，至少一部分位于头设置区域内且隔开间隙(G1)而与头滑块的流入端侧的端部相对。
Description
本申请享受以日本专利申请2020-190263号(申请日：2020年11月16日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及悬架组件及具备它的盘装置。
背景技术
作为盘装置，例如，硬盘驱动器(HDD)具备：多张磁盘，旋转自如地配设于壳体内；多个磁头，对磁盘进行信息的读、写；以及头致动器，将磁头支承为能够相对于磁盘移动。
头致动器具有：致动器块，被支承为转动自如；和多条悬架组件(有时也称作万向节组件)，从致动器块分别延伸出，在前端部支承有磁头。悬架组件具有：基体板，一端固定于臂；加载梁，从基体板延伸出；以及柔性件(布线部件)，设置于加载梁及基体板上。柔性件具有移位自如的万向节部，在该万向节部搭载有磁头。
通常，磁头通过粘接剂贴附固定于悬架的前端部或柔性件的万向节部。磁头通过焊料、导电性粘接剂等电连接于柔性件的布线。
发明内容
本发明的实施方式提供能够将磁头相对于布线部件稳定地接合的悬架组件及具备它的盘装置。
根据实施方式，悬架组件具备：支承板，具有前端部及基端部；布线部件，具有金属板、层叠于所述金属板上的第1绝缘层、层叠于所述第1绝缘层上且形成有多个布线及连接焊盘的导电层、和层叠于所述导电层及所述第1绝缘层的第2绝缘层，设置于所述支承板之上；以及磁头，载置于所述布线部件，具备具有位于所述前端部侧的流出端和位于所述基端部侧的流入端的头滑块、和设置于所述流出端且电连接于所述布线的连接焊盘。所述布线部件具有：头设置区域，搭载所述磁头；和蚀刻区域，至少一部分位于所述头设置区域内且隔开间隙而与所述头滑块的所述流入端侧的端部相对。
附图说明
图1是示出实施方式的硬盘驱动器(HDD)的立体图。
图2是示出所述HDD的致动器组件的立体图。
图3是示出所述致动器组件的1个头悬架组件的立体图。
图4是所述头悬架组件的分解立体图。
图5是所述头悬架组件的俯视图。
图6是将磁头省略而示出的所述头悬架组件的万向节部的俯视图。
图7是沿着图5的线A-A的万向节部的剖视图。
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边对实施方式的盘装置进行说明。
此外，公开终究不过是一例，关于就本领域技术人员而言保持发明主旨的情况下的适当变更且能够容易想到的技术方案，当然包含于本发明的范围中。另外，为了使说明更清楚，存在附图中与实际的形态相比，对各部分的大小、形状等示意性地进行表示的情况，但这终究是一例，不对本发明的解释构成限定。另外，有时在本说明书和各附图中，对于与关于已出现的附图已描述过的要素同样的要素，标注同一标号，适当省略详细的说明。
(实施方式)
作为盘装置，对实施方式的硬盘驱动器(HDD)进行详细说明。
图1是将顶罩拆掉而示出的实施方式的HDD的立体图。
如图所示，HDD具备矩形形状的壳体10。壳体10具有上表面开口的矩形箱状的基体12和未图示的顶罩。基体12具有矩形形状的底壁12a和沿着底壁12a的周缘立起设置的侧壁12b，例如，由铝一体成形。顶罩例如由不锈钢形成为矩形板状，通过多个螺纹件螺纹固定于基体12的侧壁12b上。
在壳体10内，设置有作为盘状的记录介质的多张磁盘18及对磁盘18进行支承及使其旋转的主轴马达19。主轴马达19配设于底壁12a。各磁盘18例如具有：基板，形成为直径95mm(3.5英寸)的圆板状，由非磁性体例如玻璃或铝形成；和磁记录层，形成于基板的上表面(第1面)及下表面(第2面)。磁盘18彼此同轴地嵌合于主轴马达19的未图示的毂(hub)，而且由夹紧弹簧20夹紧。由此，磁盘18被支承为位于与基体12的底壁12a平行的位置的状态。多张磁盘18通过主轴马达19而以预定的转速旋转。
在本实施方式中，例如，4张磁盘18配置于壳体10内，但磁盘18的张数不限于此，也可以设为3张以下或5张以上。
在壳体10内设置有：多个磁头17，对磁盘18进行信息的记录、再现；和致动器组件22，将这些磁头17支承为相对于磁盘18移动自如。另外，在壳体10内设置有：音圈马达(VCM)24，使致动器组件22转动及定位；斜坡加载机构25，在磁头17移动到磁盘18的最外周时，将磁头17保持于从磁盘18离开的卸载位置；以及基板单元(FPC单元)21，安装有变换连接器等电子部件。
在基体12的底壁12a的外表面，螺纹固定有未图示的印刷电路基板。印刷电路基板构成了控制主轴马达19的动作并且经由基板单元21控制VCM24及磁头17的动作的控制部。
图2是示出致动器组件22的立体图。如图所示，致动器组件22具备：致动器块29，具有通孔26；轴承单元(单元轴承)28，设置于通孔26内；多条例如5条臂32，从致动器块29延伸出；悬架组件30，安装于各臂32；以及磁头17，支承于悬架组件30。致动器块29通过轴承单元28，支承为绕着立起设置于底壁12a的支承轴(枢轴)31转动自如。
在本实施方式中，致动器块29及5条臂32由铝等一体成形，构成了所谓的E块。臂32例如形成为细长的平板状，在与支承轴31正交的方向上，从致动器块29延伸出。5条臂32彼此隔开间隙，平行设置。
致动器组件22具有从致动器块29向与臂32相反的方向延伸出的支承框33。构成VCM24的一部分的音圈35支承于支承框33。如图1所示，音圈35位于一对磁轭37之间，与这些磁轭37及固定于某一磁轭的磁体一起构成了VCM24，该一对磁轭37的其中之一固定于基体12上。
如图2所示，致动器组件22具备分别支承有磁头17的8个悬架组件30。这些悬架组件30分别安装于各臂32的前端部32a。多个悬架组件30包括将磁头17向上支承的朝上头悬架组件和将磁头17向下支承的朝下头悬架组件。朝上头悬架组件及朝下头悬架组件通过将同一构造的悬架组件30改变上下朝向地配置而构成。
在本实施方式中，在图2中，在最上部的臂32安装有朝下头悬架组件30，在最下部的臂32安装有朝上头悬架组件30。在中间的3条臂32各自，安装有朝上头悬架组件30及朝下头悬架组件30。
接着，对悬架组件30的一例进行详细说明。
图3是示出悬架组件的立体图，图4是悬架组件的分解立体图，图5是悬架组件的俯视图。
如图3及图4所示，各悬架组件30具有从臂32延伸出的悬架34，在该悬架34的前端部安装有磁头17。此外，将磁头17及支承着它的悬架组件30合称为头悬架组件。
作为支承板发挥功能的悬架34具有：矩形形状的基体板36，由几百微米厚的金属板构成；和细长的板簧状的加载梁38，由几十微米厚的金属板构成。关于加载梁38，其基端部重叠配置于基体板36的前端部，通过将多个部位焊接而固定于基体板36。加载梁38的前端部构成了支承板的前端部，加载梁38的基端部及基体板36构成了支承板的基端部。加载梁38的基端部的宽度形成为与基体板36的宽度大致相等。在加载梁38的前端突出设置有棒状的翼片(tab)40。
基体板36在其基端部具有圆形的开口36a及位于该开口36a的周围的圆环状的突起部36b。基体板36通过将突起部36b嵌合于在臂32的凿密座面形成的未图示的圆形的凿密孔并对该突起部36b进行凿密，而紧固连结于臂32的前端部32a。基体板36的基端也可以通过激光焊接、点焊或粘接而固定于臂32的前端部32a。
悬架组件30具有：细长的带状的柔性件(布线部件)42，用于传递记录信号、再现信号及压电元件的驱动信号；和一对压电元件(例如PZT元件)50，安装于柔性件42。如图2及图3所示，柔性件42具有：前端侧部分42a，配置于加载梁38及基体板36上；基端侧部分42b，从基体板36的侧缘向外侧延伸出，沿着臂32的侧缘延伸至致动器块29；以及连接端部42c，从基端侧部分42b的延出端延伸出。连接端部42c具有排列设置的多个连接焊盘(电极焊盘)43。这些连接焊盘43电接合于在致动器块29设置的布线基板51的连接端子。
如图3、图4、图5所示，柔性件42的前端部位于加载梁38的前端部之上，构成了作为弹性支承部发挥功能的万向节部44。磁头17载置及固定于万向节部44上，经由该万向节部44支承于加载梁38。作为驱动元件的一对压电元件50安装于万向节部44，配置于磁头17的两侧。
柔性件42具有成为基体的不锈钢等的金属薄板(金属板)46和贴附或固定于金属薄板46上的带状的层叠部件(柔性印刷布线基板：FPC)48，呈细长的层叠板。层叠部件(FPC)48具有：基体绝缘层(第1绝缘层)，大部分固定于金属薄板46；导电层(布线图案)，形成于基体绝缘层上，构成多个信号布线、驱动布线、多个连接焊盘；以及罩绝缘层(第2绝缘层)，覆盖导电层而层叠于基体绝缘层上。作为导电层，例如使用铜箔，通过对该铜箔进行图案化而形成了多个信号布线、驱动布线及连接焊盘。
在柔性件42的前端侧部分42a，金属薄板46贴附或者通过多个焊接点点焊于加载梁38及基体板36的表面上。在一例中，金属薄板46具有焊接于加载梁38的基端部的2个焊接点(第1焊接部)B1和焊接于加载梁38的前端部的1个焊接点(第2焊接部)B2。即，金属薄板46在位于磁头17的前导端(流出端)侧的焊接点B1和位于磁头17的尾随端(流入端)侧的焊接点B2的至少2个部位焊接于加载梁38。
在万向节部44中，金属薄板46一体地具有：大致矩形形状的舌部(支承部)44a，位于前端侧；大致矩形形状的基端部(第1端部)44b，与舌部44a夹着空间而位于基端侧；能够弹性变形的一对外支架(连杆部)44c，分别将基端部44b与舌部44a连结，将舌部44a支承为能够移位；连结框44d，从一方的外支架44c绕过舌部44a的前端侧而延伸至另一方的外支架44c；以及大致矩形形状的固定焊盘部(第2端部)44e，从连结框44d延伸出，与舌部44a的前端部相对。固定焊盘部44e位于连结框44d与舌部44a之间。
基端部44b贴附于加载梁38的表面上，在焊接点B1点焊于加载梁38。固定焊盘部44e在焊接点B2点焊于加载梁38的前端部。焊接点B2位于悬架34的中心轴线C1上。
如图4所示，舌部44a形成为能够载置磁头17的大小及形状，例如形成为大致矩形形状。舌部44a配置成其宽度方向的中心轴线与悬架34的中心轴线C1一致。舌部44a具有：后端部45a，位于基端部44b侧；和前端部45b，位于悬架34的前端侧。后端部45a的宽度方向的两侧部分别连结于外支架44c。在舌部44a，后端部45a与前端部45b之间的中央部与其他部分相比，被缩窄为窄的宽度。
舌部44a的大致中心部抵接于在加载梁38的前端部突出设置的凹坑(凸部)52。舌部44a能够通过一对外支架44c及连结框44d弹性变形而以凹坑52为支点向各种朝向移位。由此，舌部44a及搭载于舌部44a的磁头17能够灵活地跟随于磁盘18的表面变动而在翻滚方向或者俯仰方向上移位，在磁盘18的表面与磁头17之间维持微小间隙。
如图3、图4、图5所示，在万向节部44，柔性件42的层叠部件48配置于金属板46上，沿着中心轴线C1从基端部44b通过所述空间而延伸至舌部44a之上。即，层叠部件48具有：基端部48a，贴附于基端部44b之上；前端部48b，贴附于舌部44a；以及一对带状的桥部48c，从基端部48a呈两岔(两股)状延伸至前端部48b。前端部48b构成了搭载磁头17的头设置区域。
在前端部48b，多个连接焊盘(电极焊盘)54在宽度方向上排列设置。另外，在前端部48b，设置有用于连接压电元件50的多个连接焊盘(电极焊盘)55。层叠部件48具有从连接焊盘54绕过前端部48b的两侧缘部而延伸到基端部48a侧的多条信号布线W及从连接焊盘55延伸到基端部48a侧的多条驱动布线W。这些信号布线W及驱动布线W跨层叠部件48的大致全长地延伸，与连接端部42c的连接焊盘43相连。如图4所示，在前端部48b的中央部，尤其是不存在布线W的区域，设置有通孔86。在该通孔86填充后述的粘接剂。
磁头17具有大致矩形形状的头滑块17a和设置于头滑块17a的未图示的记录元件(写头)及读元件(读头)。头滑块17a具有与磁盘18的表面相对的上表面(ABS)17b和相反侧的背面17c、位于加载梁38的前端侧的流出端17d、以及进入加载梁38的基端部侧的流入端17e。磁头17具有设置于头滑块17a的流出端17d的多个连接焊盘PT。这些连接焊盘PT电连接于磁头17的记录元件、读元件、加热器等。
磁头17在头滑块17a的背面17c与前端部48b相对的状态下，与前端部48b重叠而载置于舌部44a之上，通过粘接剂固定于前端部48b。磁头17配置成长度方向的中心轴线与悬架34的中心轴线C1一致，另外，磁头17的大致中心部位于凹坑52之上。磁头17的连接焊盘PT通过焊料或银糊剂等导电性粘接剂Sd(参照图7)电连接于前端部48b的多个连接焊盘54。由此，磁头17经由连接焊盘54连接于层叠部件48的信号布线W。
一对压电元件50例如使用了矩形板状的薄膜压电元件(PZT元件)。压电元件50不限于薄膜型(厚度10μm左右)，也可以使用体块(bulk)型或体块层叠型(厚度40μm以上)的压电元件。另外，压电元件50不限于PZT元件，也可以使用其他压电元件。而且，驱动元件不限于压电元件，也可以使用能够通过施加电流而伸缩的其他驱动元件。
压电元件50配置成其长度方向(伸缩方向)与悬架34的中心轴线C1平行。2个压电元件50配置于磁头17的宽度方向的两侧，彼此平行地排列配置。各压电元件50的长度方向的两端部安装于前端部48b的连接焊盘55且电连接。由此，压电元件50经由连接焊盘55连接于层叠部件48的驱动布线W。
接着，对磁头17的安装构造进行详细说明。
图6是将罩绝缘层省略而示出的万向节部44的俯视图，图7是沿着图5的线A-A的万向节部的剖视图。
如图6所示，层叠部件(FPC)48的前端部48b贴附于舌部44a上，并且构成了搭载磁头17的头设置区域。在头设置区域，在不存在布线W的区域设置有通孔86。另外，前端部48b具有至少一部分位于头设置区域内且与头滑块17a的流入端侧的端部相对的蚀刻区域(凹处)PE。磁头17通过填充到通孔86的粘接剂Ad粘接固定于头设置区域。
如图6及图7所示，层叠部件48的前端部48b具有：基体绝缘层(第1绝缘层)80，固定于由金属板46构成的舌部44a；导电层(布线图案)82，形成于基体绝缘层80上，构成多个信号布线W、驱动布线W、多个连接焊盘；以及罩绝缘层(第2绝缘层)84，覆盖导电层82而层叠于基体绝缘层80上。作为导电层，例如使用铜箔，通过对该铜箔进行图案化而形成了多个信号布线W、驱动布线W及连接焊盘54、55。通孔86贯通基体绝缘层80及罩绝缘层84而形成。
磁头17通过填充到通孔86的粘接剂Ad粘接固定于舌部44a。填充到通孔86的粘接剂Ad与头滑块17a的背面17c、金属板46的表面及通孔86的内周面接触。因而，粘接剂Ad的接触面积变大，粘接强度提高。头滑块17a的背面17c的中央部分抵接于罩绝缘层84，并且与凹坑52相对。
前端部48b的蚀刻区域PE设置于比凹坑52靠磁头17的流入端17e侧的位置。蚀刻区域PE隔开间隙G1而与头滑块17a的流入端17e侧的端部相对。根据本实施方式，蚀刻区域PE形成为比头滑块17a的宽度宽的宽度，而且，超出头滑块17a的流入端17e而向基端部48a侧延伸。
根据本实施方式，在蚀刻区域PE，通过对基体绝缘层80的一部分进行局部蚀刻而形成了凹处(第1凹处)PE1。凹处PE1的深度d形成为基体绝缘层80的层厚T的30～70％左右。在一例中，基体绝缘层80的层厚T形成为8μm，凹处PE1的深度d形成为3～5μm。信号布线W的至少一部分设置于凹处PE1的底面之上。在层叠于基体绝缘层80上的罩绝缘层84，与凹处PE1及信号布线W重叠的区域与凹处PE1的深度相应地凹陷，形成了与凹处PE1对应的形状的凹处(第2凹处)PE2。在一例中，罩绝缘层84的凹处PE2的深度成为了3～5μm。
由此，位于比凹坑52靠磁头17的流入端17e侧的头滑块17a的端部，不抵接于罩绝缘层84，隔开间隙G1而与凹处PE2的底面相对。间隙G1相当于凹处PE2的深度。
头滑块17a直接载置于罩绝缘层84之上。因而，设置于头滑块17a的流出端17d的连接焊盘PT与信号布线W侧的连接焊盘54的间隔G2成为与间隙G1同等程度，在一例中成为了3～5μm。连接焊盘PT与连接焊盘54通过导电性粘接剂Sd彼此电连接。
层叠部件48的前端部48b具有设置于通孔86与连接焊盘54之间的多个例如2个支承柱81。各支承柱81由导电层82及罩绝缘层84形成为例如圆柱形状。2个支承柱81设置于与头滑块17a的流出端17d侧的2个角部相对的位置。头滑块17a的背面17c的角部抵接于支承柱81。即，头滑块17a的流出端17d侧的2个角部载置于支承柱81之上，由支承柱81支承。
另一方面，如图1及图2所示，HDD的基板单元21一体地具有：大致矩形形状的基体部58；细长的带状的中继部57，从基体部58延伸出；以及布线基板51，与中继部57的前端连续地设置。基体部58、中继部57及布线基板51由柔性印刷布线基板(FPC)形成。基体部58配置于基体12的底壁12a之上，布线基板51安装于致动器块29的设置面。
在基体部58，安装有未图示的变换连接器、多个电容器等电子部件。在布线基板51，设置有未图示的许多连接焊盘。前述的多个悬架组件30的柔性件42的连接端部42c例如通过焊料分别接合于布线基板51的连接焊盘。另外，在布线基板51安装有头IC(头放大器)53，该头IC53经由未图示的多个布线连接于连接焊盘及基体部58。由此，致动器组件22的8个磁头17分别经由柔性件42的布线、连接端部42c、布线基板51、头IC53、中继部57而电连接于基体部58。
如图1所示，斜坡加载机构25具有：斜坡60，设置于基体12；和翼片40，能够与斜坡60接合。如前所述，翼片40设置于悬架组件30的加载梁38的前端。斜坡60固定于基体12的底壁12a，位于磁盘18的周缘部附近。斜坡60具备形成为块状的斜坡主体62。在斜坡主体62的一侧部，形成有对设置于8个悬架组件30的翼片40分别进行支承及引导的8个引导面(引导部)64。
HDD工作时，致动器组件22通过VCM24而绕着支承轴31转动，多个磁头17在与各磁盘18的表面相对的状态下，向所期望的寻道位置移动。如图1所示，HDD不工作时，致动器组件22转动到磁头17位于磁盘18的最外周之外的卸载位置，多个悬架组件30的翼片40搭上分别对应的斜坡60的引导面64。由此，磁头17通过斜坡60而保持于从磁盘18离开了的卸载位置。
根据以上那样构成的HDD及悬架组件，通过在搭载磁头17的层叠部件48的头设置区域设置具有凹处PE1、PE2的蚀刻区域PE，在磁头17的流入端17e侧的端部与层叠部件48之间形成了间隙G1。因而，能够在伴随于压电元件50的驱动的、以凹坑52为中心的磁头17的旋转移动时，防止磁头17的流入端17e与层叠部件48的接触，使磁头17顺畅地移动。根据上述构成，无需再设置用于形成间隙的第2罩绝缘层，能够将磁头17直接重叠地载置于罩绝缘层84。因而，能够与第2罩绝缘层的厚度相应地，缩窄磁头17的连接焊盘PT与层叠部件48的连接焊盘54的间隔，能够将这些连接焊盘PT、54通过导电性粘接剂SD容易且可靠地接合。即，能够良好地进行连接焊盘的接合工序。
根据本实施方式，层叠部件48具有支承柱81，通过该支承柱81支承着磁头17的流出端17d侧的端部。因而，能够在磁头17的旋转移动时，限制磁头17的流出端17d及连接焊盘PT的移位，减低作用于连接焊盘PT与连接焊盘54的接合部的负荷。由此，能够保持可靠的接合状态，谋求可靠性的提高。
根据以上，根据本实施方式，能够得到能够将磁头相对于布线部件稳定地接合的悬架组件及具备它的盘装置。
本发明不原样限定于上述实施方式，在实施阶段，可以在不脱离其要旨的范围内将构成要素变形而具体化。另外，通过上述实施方式公开的多个构成要素的适当的组合，可以形成各种发明。例如，也可以从实施方式所示的全部构成要素中删除几个构成要素。而且，也可以将跨不同实施方式的构成要素适当组合。
例如，层叠部件48的蚀刻区域PE不限于矩形形状，可以选择其他任意形状。蚀刻区域PE设为了具有对基体绝缘层80进行局部蚀刻而形成的凹处的构成，但不限于此，也可以设为不仅对基体绝缘层还对金属板、导电层、罩绝缘层中的任1个或2个以上进行局部蚀刻而形成凹处的构成。
构成悬架组件的要素的材料、形状、尺寸等不限定于上述实施方式，可以根据需要进行各种变更。在盘装置中，磁盘不限于4张，也可以设为3张以下或6张以上，悬架组件的数量及磁头的数量也根据磁盘的设置张数而增减即可。
Claims (6)
1.一种悬架组件，具备：
支承板，具有前端部及基端部；
布线部件，具有金属板、层叠于所述金属板的第1绝缘层、层叠于所述第1绝缘层且形成有多个布线及连接焊盘的导电层、和层叠于所述导电层及所述第1绝缘层的第2绝缘层，设置于所述支承板之上；以及
磁头，载置于所述布线部件，具备：具有位于所述前端部侧的流出端和位于所述基端部侧的流入端的头滑块、和设置于所述流出端且电连接于所述布线的连接焊盘，
所述布线部件具有：头设置区域，搭载所述磁头；和蚀刻区域，至少一部分位于所述头设置区域内且隔开间隙而与所述头滑块的所述流入端侧的端部相对。
2.根据权利要求1所述的悬架组件，
所述布线部件具有被支承为能够相对于所述支承板移位且构成所述头设置区域的舌部，所述支承板具有经由所述舌部及所述布线部件而抵接于所述头滑块的凸部，
所述蚀刻区域位于比所述凸部靠所述流入端侧的位置。
3.根据权利要求2所述的悬架组件，
所述布线部件具有贯通所述第2绝缘层及所述第1绝缘层而形成且位于所述流出端与所述凸部之间的通孔，所述磁头通过填充到所述通孔的粘接剂而贴附于所述金属板。
4.根据权利要求1所述的悬架组件，
所述蚀刻区域包括形成于所述第1绝缘层的第1凹处、和形成于所述第2绝缘层且位于与所述第1凹处重叠的位置的第2凹处。
5.根据权利要求1所述的悬架组件，
所述布线部件具有设置于所述头设置区域且支承着所述头滑块的所述流出端侧的端部的支承柱。
6.一种盘装置，具备：
盘状的记录介质，具有记录层；和
权利要求1所述的悬架组件。
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