反転したディンプルを有するヘッドジンバルアセンブリのためのスライダ
【課題】ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）を形成するための装置および方法が提供される。
【解決手段】さまざまな実施例に従うと、スライダが、対向する第１および第２の側面と、前記第１の側面上の空気軸受機構と、上記第２の側面から延在し、スライダの多軸回転を促進するようにされるディンプルとを有するよう形成される。
【解決手段】さまざまな実施例に従うと、スライダが、対向する第１および第２の側面と、前記第１の側面上の空気軸受機構と、上記第２の側面から延在し、スライダの多軸回転を促進するようにされるディンプルとを有するよう形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
概要
本発明のさまざまな実施例は一般的に、改善されたヘッドジンバルアセンブリ（head gimbal assembly）（ＨＧＡ）、および当該ヘッドジンバルアセンブリを作製するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例示的な実施例によると、ＨＧＡは対向する第１および第２の側面と、上記第１の側面上の空気軸受機構と、上記第２の側面から延在し、スライダの多軸回転を促進するようにされるディンプルとを有するスライダを含む。
【０００３】
本発明のさまざまな実施例を特徴付けるこれらおよびその他の特徴および局面は、以下の詳細な説明および添付の図面を考慮すると、理解することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】例示的なデータ記憶装置の展開図を与える図である。
【図２Ａ】例示的なサスペンションアセンブリを示す図である。
【図２Ｂ】図２Ａのサスペンションアセンブリのジンバルプレートを示す図である。
【図３Ａ】スライダ／ディンプルの位置合わせ不良によって発生し得るピッチオフセットを示す図である。
【図３Ｂ】スライダ／ディンプルの位置合わせ不良によって発生し得るロールオフセットを示す図である。
【図４】本発明のさまざまな実施例に従ったヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）の例示的な構造を示す図である。
【図５Ａ】さまざまな実施例に従った別の例示的なＨＧＡのある局面を示す図である。
【図５Ｂ】さまざまな実施例に従った別の例示的なＨＧＡのある局面を示す図である。
【図５Ｃ】さまざまな実施例に従った別の例示的なＨＧＡのある局面を示す図である。
【図６Ａ】さまざまな実施例に従って形成された別の例示的なＨＧＡについての製造シーケンスを示す図である。
【図６Ｂ】さまざまな実施例に従って形成された別の例示的なＨＧＡについての製造シーケンスを示す図である。
【図６Ｃ】さまざまな実施例に従って形成された別の例示的なＨＧＡについての製造シーケンスを示す図である。
【図６Ｄ】さまざまな実施例に従って形成された別の例示的なＨＧＡについての製造シーケンスを示す図である。
【図７Ａ】さまざまな実施例に従って形成されるＨＧＡとの使用に好適なロードビーム構成を示す図である。
【図７Ｂ】さまざまな実施例に従って形成されるＨＧＡとの使用に好適な異なるロードビーム構成を示す図である。
【図８】本発明のさまざまな実施例に従って実行されるステップを例示するＨＧＡ作製手順を提供する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
詳細な説明
本開示は一般的に、データ記憶装置における使用に好適な改善されたヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）構成に関する。
【０００６】
ＨＧＡはしばしば、データの読込および書込動作を促進するよう、回転している媒体表面に隣接するデータ変換器を支持するのに用いられる。例示的なＨＧＡは、スライダに搭載される別個の書込および読込変換素子を含み得る。このスライダには、改良型空気軸受（advanced air bearing）、すなわちＡＡＢといった空気軸受面が設けられる。ＡＡＢは、スライダが関連する回転面に隣接して流体力学的に支持されることを可能にする。この支持は、当該面の高速回転によってもたらされる流体の流れ（たとえば空気、ヘリウムなど）によって行われる。スライダと変換素子との組合せは、「ヘッド」とも呼ばれることがある。
【０００７】
このヘッドは、ジンバルに機械的に結合され得る。スライダは、半球（ドーム）形状のディンプルによって、媒体表面の形状に追随するよう複数の軸に沿って旋回することが可能である。これらの軸は、ピッチ軸（上昇または下降回転）と、ロール軸（横方向回転）とを含み得る。
【０００８】
ジンバルはしばしば、柔軟なサスペンション（フレキシャ）の遠位端にて支持され、これによりアクチュエータアセンブリの回転可能なアクチュエータアームから突出し得る。これにより、アクチュエータは制御可能に回転されて、変換素子が関連するトラックに対してデータを読込む／書込む関係になるようにし得るとともに、当該スライダが必要に応じてジンバルの周りを縦方向および横方向に移動して、上記トラックの上において安定した飛行関係にスライダを維持し得る。
【０００９】
少なくともいくつかのＨＧＡ構成では、スライダの飛行特性は、ジンバルがスライダに加える３つの主な荷重によって支配され得る。これらの荷重は、予荷重（ＰＬ）、ピッチトルク（ＰＴ）、およびロールトルク（ＲＴ）として特徴付けられ得る。ＰＬは一般的に、スライダの質量中心を通ってジンバルが適用する力を構成する。ＰＴは一般的に、ピッチ静的姿勢（pitch static attitude（ＰＳＡ））およびジンバルのピッチ剛性によってもたらされる。ＲＴは一般的に、ロール静的姿勢（roll static attitude（ＲＳＡ））およびジンバルのロール剛性によってもたらされる。
【００１０】
現実世界の製造環境では、スライダに対するディンプルの位置に変動性が導入され得る。この変動性は、ジンバルの形成および取付工程、スライダ作製および組付工程、および相互接続回路組付工程の結果生じ得る。これらの変動は直交する３つの次元に沿って示され得る。これらの変動が累積すると、スライダの飛行特性においてピッチおよび／またはロールオフセット誤差が著しくなり得る。将来世代のＨＧＡではサイズおよび飛行高さ特性が低減されることになると考えられるので、ディンプルの配置誤差に対する感度がより高いレベルになると考えられる。
【００１１】
したがって、本発明のさまざまな実施例は、ディンプルとスライダとの相対的な配置における制御の改善を提供する改善されたＨＧＡ構成に向けられる。これらの実施例は、まず図１を検討することで理解され得る。図１は、例示的なデータ記憶装置１００の展開図を与える図である。装置１００は、基部デッキ１０４および上部カバー１０６から形成される筐体１０２を含む。筐体の中には、空気雰囲気または低密度の不活性ガス雰囲気（たとえば、ヘリウム）といった流体雰囲気が保持される。
【００１２】
スピンドルモータ１０８は、多数の記憶媒体（たとえば、磁気ディスク）１１０を選択された高い回転速度で回転するよう構成される。アクチュエータアセンブリ１１２は、柔軟なサスペンションアセンブリ（フレキシャ）１１６の対応するアレイを支持する剛性のアクチュエータアーム１１４を含む。各フレキシャ１１６の端部には、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）１１８が存在する。各ＨＧＡは、ＨＧＡが関連する表面の上を所望の飛行高さで飛行することを可能にする空気軸受を形成するスライダを含む。参照のために、本願明細書においては「空気軸受」という用語は、周囲の雰囲気の流体がヘリウムのような非空気の雰囲気であっても用いられる。スライダの上には読込および書込変換素子が配され、これにより媒体表面上に規定されるデータトラックに対する読込および書込動作が促進される。
【００１３】
アクチュエータ１１２はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１２０によって回転される。アクチュエータ１１４を装置のプリント回路基板（ＰＣＢ）１２４に結合するフレキシブルプリント回路ケーブル（フレックス回路）１２２上に導電性の信号経路が形成される。装置のＰＣＢは、基部デッキ１０４の外面上に搭載され、ホストとインターフェイス接続するよう当該装置によって用いられる通信および制御回路網を支持する。いくつかの実施例では、装置１００が非活性化されると、ＨＧＡが媒体表面から傾斜構造１２８上に降ろされることを可能にするよう傾斜積載タブ１２６が各ＨＧＡ１１８に隣接して順方向に突出してもよい。
【００１４】
図２Ａは、例示的なサスペンションアセンブリ１３０の等角図である。基部１３２は、ロードビーム１３４を予荷重屈曲部１３６により支持する。ＨＧＡ１３８は、ロードビーム１３４の遠位端にて支持され、変換器（ヘッド）１４０およびジンバルプレート１４２を含む。ジンバルプレート１４２の上面平面図が図２Ｂに示される。
【００１５】
ジンバルプレートは、支持タブ１４６を規定する切欠き開口部１４４を含む。スライダは、タブ１４６の下側表面に固定される。半球形状のディンプル１４８が、タブ１４６の上面に力を加える。
【００１６】
ジンバルプレート１４２の基部取付部１５０は、好適な接着剤（図示せず）を用いてロードビームの下側表面に固定される。これにより、ジンバル荷重力をもたらすことを補助するばね力が提供される。ディンプル１４８によって提供されるボール接点により、ピッチ軸（ｘ方向）およびロール軸（ｙ方向）に沿ったヘッド１４０の接触が可能になる。図面に示されるさまざまな構成要素の形状、方位、相対的な寸法、およびアスペクト比は単に例示的なものであって、所望のように変動し得ることが理解されるであろう。ヘッド１４０の変換素子への電気的な相互接続は、ジンバルプレートに沿ってスライダへと経路付けされるフレックス回路（図示せず）によって提供され得る。
【００１７】
図３Ａおよび図３Ｂは、ヘッド１４０に対するディンプル１４８の相対的な配置における誤差がどれだけＨＧＡ１３８の飛行特性に影響を与え得るかを示す。図３Ａにはピッチオフセット（ＰＯ）誤差が示され、図３Ｂにはロールオフセット（ＲＯ）誤差が示される。誤差はこれらの図に示されるのと反対の方向に延び得ることも理解されるであろう。
【００１８】
図３Ａでは、ヘッド１４０のスライダ１５２はタブ１４６（図２Ｂ）に結合される。スライダ１５２は、媒体１５６の上にスライダを所望の飛行高さで支持するよう空気軸受（ＡＡＢ）表面１５４を含む。
【００１９】
ディンプルからの予荷重力ＦＰＬは、ベクトル１５８によって示され、名目上理想的な中心位置に適用される。この位置は、たとえばスライダ１５２の中心（質量中心）を通ることによって、スライダ１５２が媒体に対してピッチ角なしで名目上飛行するように選択され得る。代替的には、適用されるジンバルの力の位置は、少量の正または負のピッチをスライダに与えるよう選択されてもよい。たとえば、いくつかのＨＧＡ設計では、スライダの後縁上の読込／書込変換素子が媒体表面により近くなるように少量の負のピッチ（上昇姿勢）が与えられる。この姿勢は、媒体表面上の汚染粒子の軽減にも役立ち得る。
【００２０】
ＨＧＡ１３８の作製の間の製造ばらつきにより、予荷重力ＦＰＬが適用される実際の位置は、ベクトル１６０によって例示されるようにｘ方向に沿ってオフセットされ得ると考えられる。このオフセットは、図３Ａに示されるように、望まれないピッチ角１６２をスライダ１５２上に導入する傾向があり得る。同様に図３Ｂは、スライダ１５２にとって望まれないロール角の導入へと至る、ベクトル１６４によるｙ方向に沿う予荷重力ＦＰＬにおけるオフセットの影響を示す。
【００２１】
したがって、このようなディンプル／スライダの位置合わせ不良の影響を低減する改善されたＨＧＡ構造がさまざまな実施例によって提供される。以下に説明するように、これらのさまざまなＨＧＡ構造では、ディンプルをスライダの上面上に直接的に配置する。
【００２２】
図４は、いくつかの実施例に従って構成される例示的なＨＧＡ１７０を示す。ＨＧＡ１７０は、下面１７４に沿った空気軸受（ＡＡＢ）機構を有するスライダ１７２を含む。読込または書込素子のようなデータ変換素子１７６が、スライダ１７２の後縁（ＴＥ）に沿って支持される。データ変換素子１７６による使用のために、フレックス回路が電気的な相互接続を提供する。フレックス回路は、電気絶縁ポリイミド層１８０上に形成される導電層（たとえば、銅トレース）１７８を含む。ステンレス鋼のジンバルプレートが１８２にて示される。
【００２３】
半球（ドーム）形状のディンプル１８４が、空気軸受面１７４と反対のスライダ１７２の上面１８６に接続される。いくつかの実施例では、ディンプル１８４は、射出成形、フォトリソグラフィ、マイクロインプリンティングなどといった好適な製造工程を用いて液晶ポリマー（ＬＣＰ）のような好適な硬質材から形成される。ディンプル１８４は、上部スライダ表面１８６に直接的に形成されてもよく、または別個に作製されて上部スライダ表面１８６に取付けられてもよい。すなわち、ディンプル１８４は、上部スライダ表面１８６に直接接触してもよく、またはディンプル１８４とスライダ表面１８６との間に位置する接続界面を有してもよい。
【００２４】
ディンプル１８４を収容するよう、フレックス回路ならびにジンバルプレート層１７８、１８０および１８２のそれぞれに開口部が形成され得る。ディンプル１８４は、適切な位置に一度配置されると、ロードビーム１８８の下側表面に接触係合され、これによりスライダ１７２の多軸回転を可能にする。なお、空気軸受面１７４に対するディンプル１８４の位置の製造ばらつきは、実質的に単一の要因、すなわちディンプル１８４をスライダ１７２の上面１８６上に所望の位置に正確に配置する能力に限定される。
【００２５】
図５Ａ−図５Ｃは、本発明のさまざまな実施例に従って構成された別のＨＧＡ１９０を示す。ＨＧＡ１９０は、下面１９４に沿った空気軸受機構を有するスライダ１９２を用いる。ディンプル１９６が薄膜支持リング１９８上に形成される。上記と同様に、ディンプル１９６はＬＣＰまたは他の好適な材料から形成されてもよい。支持リング１９８はポリイミドまたは他の好適な材料から形成されてもよい。
【００２６】
第１の整列機構２００が、空気軸受面１９４と反対側のスライダの上面２０２上に設けられる。第１の整列機構は、示されるように間隔を空けたパッドの連なりといった任意の数の形態を取り得る。これらのパッドは、印刷またはエッチングといったさまざまな処理を用いて形成され得る。支持リング１９８の下側には、パッド２００と連動する戻り止めの連なりといったような第２の整列機構２０４が設けられ得る。戻り止めも、印刷またはエッチングといった好適な処理を用いて形成され得る。第１および第２の整列機構２００、２０４は、スライダ１９２上へのディンプル１９６の正確な配置を確実にする自己整列を提供するよう構成される。ディンプルをスライダに取付けるために、接着剤または他の取付機構が所望のように用いられ得る。
【００２７】
ディンプル１９６がスライダ１９２に一度取付けられると、図５Ｂに示されるように、スライダは銅およびポリイミド層２０８、２１０を有するフレックス回路２０６およびジンバルプレート２１２といったさまざまな構成要素に取付けられ得る。上記と同様に、図５Ｃの上面平面図に示されるように、ディンプル１９６を取り囲んで収容するように共通の整列した開口部２１４がこれらの層に設けられ得る。
【００２８】
これによりディンプル１９６は、スライダからジンバル２１２上の面へ、ロードプレートへと延在することになる。図２Ｂにおける１４６のようなジンバルタブが用いられ得るが、このようなジンバルタブは必ずしも必要ではないということは図５Ｃから明らかであろう。むしろ、ジンバルプレート２１２は、（ディンプル開口部２１４を除いた）実質的に平坦な直線の中空ではないバーであり得る。整列開口部２１６が、ロードビームへの取付けを促進するよう、所望のようにジンバルの取付端部２１８を通って延在し得る。
【００２９】
代替的な実施例では、スライダ１９２の上面２０２の部分がレーザーアブレーションのような好適な材料除去処理を用いてエッチングまたはそうでなければ除去され、これによりスライダ１９２を構成する同じ材料からディンプル１９６を一体化して形成する。
【００３０】
図６Ａ−図６Ｄは、本発明のさらなる実施例に従ったＨＧＡ２２０の例示的な部分のさまざまな概略図を提供する図である。図６Ａでは、スライダ２２１は、間隔を空けた複数の突出部２２４を有する整列領域２２２を有する。これらの突出部２２４は、スライダ上の所定の位置の周りに配される。いくつかの実施例では、突出部２２４は、溝またはノッチを有するスライダの上面の部分を取除くことにより形成される。
【００３１】
スライダ２２１はさらに、間隔を空けた複数の整列板２２８を有する形成機構２２６を有するよう構成される。形成機構２２６および整列板２２８は、スライダ２２１上の所定の位置の周りに整列領域２２２を適切に形成するよう、スライダ２２１上に構成または組み付けられ得る。例示的な実施例では、整列板２２８は、整列機構２２２が中に存在する境界を提供する。
【００３２】
図６Ｂは、図６Ａの断面Ａ−Ａに沿ったスライダ２２１の側面図を提供する図である。スライダは、上記整列機構２２２および突出部２２４を第１の側面上に有し、空気軸受機構２３０をその反対の第２の側面上に有する。上記と同様に、空気軸受機構２３０は、スライダに対して流体力学的な支持を提供するようデータ記憶媒体に連続的に面するように構成される。示されるように、整列板２２８はスライダ２２１の高さの全体にわたって連続し、これにより上部および底部側面の両方について整列パラメータを提供する。
【００３３】
図６Ｃではスライダ２２１の底面図が提供される。当該底面図は、整列板２２８に対応する例示的な空気軸受機構２３０を示す。本発明のさまざまな実施例は、整列板２２８の整列補助によりスライダ２２１の上にさらに形成または組付けられ得る空気軸受突出部２３２を含む。なお、整列板２２８のさまざまな形状、サイズ、および方位は、限定されず、所望のように修正され得る。しかしながら、整列板２２８をスライダ２２１の高さにわたって延在させることにより、製造の一貫性を増加させつつ、単一の構造要素によって、スライダの対向する側面上にて機構を整列させるとともに製造時間を低減することが可能になる。
【００３４】
図６Ｄは、ディンプルと係合するようにされる整列機構２２２および突出部２２４と、動作の間に記憶媒体の上への所望の飛行を提供するようにされる空気軸受機構２３０とを有するスライダ２２１の正面図を示す図である。スライダ２２１のさまざまな機構は任意の順番で形成または組付けられ得るが、いくつかの実施例では、スライダおよび整列板は、スライダが空気軸受機構２３０および整列機構２２２が形成される前に製造される順番で製造される。
【００３５】
図７Ａは、本発明のさまざまな実施例に従った別の例示的なＨＧＡ２５０を示す図である。図７Ａは、第１の側面上に空気軸受機構２５４を有し、第１の側面とは反対の第２の側面にディンプル２５６を有するスライダ２５２を示す。スライダ２５２はジンバル２５８およびフレックス回路２６０に取付けられる。ジンバル２５８は、整列ブロック２６６を用いてロードビーム２６４に取付けられる。整列ブロック２６６は、ジンバル２５８とロードビーム２６４との間に挿入され、ジンバル２５８およびロードビーム２６４のそれぞれに接着剤または他の好適な取付機構を用いて取付けられる。
【００３６】
ディンプル２５６の曲線からなる部分がロードビーム２６４（ロール中心）に接触する点が媒体表面から距離Ｈ１のところに存在する。したがって、図７Ａの構成は動作特性の向上を提供するが、分離距離Ｈ１では、動作における衝撃および共振振動に応答してスライダが許容できない量のロールおよびピッチ誤差の外乱に晒される場合がある。
【００３７】
図７Ｂは、図７Ａにおけるディンプル２５６よりも大きな曲率半径を有するより短いディンプル２７２が用いられることを除いて、ＨＧＡ２５０と名目上同じである別の例示的なＨＧＡ２７０を与える図である。さらに、段が設けられたロードビーム２７４には、局所的低部２７６が設けられる。局所的低部２７６には、上述したより短いディンプル２７２が接触して当接する。ジンバル２５８は、より高い整列ブロック２７８によって、ロードビーム２７４の凸部２８０に固定される。この構成により、より低いロール中心距離Ｈ２が得られ、これにより動作における衝撃および共振振動に対する抵抗が向上する。
【００３８】
図８は、上で論じたさまざまな実施例に従って実行されるＨＧＡ作製手順３００についてのフローチャートを提供する図である。初めにステップ３０２において、第１の側面上に空気軸受機構を有するスライダが設けられる。この空気軸受機構は、スライダブロックをエッチングしてそこから材料を取除くか、またはさまざまな要素をスライダブロックに取付けることによって形成され得る。このステップの間に、空気軸受機構を有するスライダの側上に整列板が所望のように形成され得る。読込／書込変換素子、信号経路、および導電性パッドなどを含む他の機構もこのステップの間にスライダ上に同様に形成されてもよい。
【００３９】
次いで、スライダの反対側の第２の側面の上にディンプルが形成される。これは、上で論じたようにさまざまな方法で行われ得る。
【００４０】
たとえば、ステップ３０４に示されるように、ディンプルはスライダ本体上に直接的に形成され得る。いくつかの実施例ではこれは、液晶ポリマー（ＬＣＰ）といった材料を第２の表面の上の所望の位置に堆積させることにより実行される。この材料は、最終的な所望の形状を提供することに対処することが可能である。他の実施例では、エッチングまたは他の何らかの好適な材料除去処理がスライダ本体に適用され、共通の基材から一体の単体としてディンプルおよびスライダを提供するように材料を取除く。ディンプルは、半球形状を有するように形成されてもよいが、これは必ずしも必要ではない。
【００４１】
代替的には、ディンプルはスライダ本体とは別個に形成され、次いでスライダ本体に取付けられてもよい。たとえば、ステップ３０６に示されるように、第１の整列機構が第２の側面上に形成され得る。この整列機構は、スライダ本体の質量中心に対して所望の関係で配置される複数の突出部または窪み部を含んでもよい。
【００４２】
次いで、ステップ３０８においてディンプルが形成される。これは、ＬＣＰもしくは他の好適な材料を成形することによって、または好適なエッチングまたはリソグラフィ処理を適用することによって行われてもよい。ディンプルは上で論じたポリイミドリングのような支持リングを所望のように統合し得る。ステップ３０８の間に形成されるディンプルは、ステップ３０６の第１の整列機構と自己整列するように構成される第２の整列機構を含んでもよい。しかしながら、このような整列機構は必ずしも必要でないということが理解されるであろう。
【００４３】
次にステップ３１０において、第１および第２の整列機構が相互に接続されてディンプルをスライダに取付ける。これは、接着剤または何らかの他の好適な機械的な取付処理を用いて実行されてもよい。
【００４４】
ディンプルが一度スライダに取付けられると、ステップ３１２において、ジンバルおよびフレックス回路がスライダに付与され、これによりヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）が形成され得る。所望のように、ジンバルおよびフレックス回路は、ディンプルを収容するとともにスライダと係合するようにされる開口部を有するように構成される。フレックス回路は、スライダに電気的に接続され得る回路に対応する独立した多くの導電トレースを有するように構成され得る。ステップ３１２の間のスライダへのフレックス回路の接続は、これらのさまざまな要素同士の間の電気的な相互接続を確立することを含み得る。
【００４５】
ジンバルおよびフレックス回路がスライダ上に組み付けられてＨＧＡを形成した後、このＨＧＡはステップ３１４においてサスペンションアセンブリのロードビームに取付けられる。ステップ３１６では、組み付けられたサスペンションアセンブリに対して検査および調節がなされる。その後、ステップ３１８において、この完成したサスペンションアセンブリはデータ記憶装置に統合される。ステップ３２０にて、この手順は終了する。
【００４６】
なお、手順３００によって示されるさまざまなステップは限定的なものではなく、所望のように変更、再構成、または省略され得る。整列パラメータをスライダの第１および第２の側面に同時に提供するために整列板がスライダ上に形成されるさらなる処理が含まれ得る。
【００４７】
当業者ならば理解し得るように、本願明細書において例示されたさまざまな実施例は、有用な動作特性および低減された製作処理の変動をＨＧＡ構成に提供し得る。反転したディンプルをスライダ上に配置するように適用されるさまざまな処理ステップによって、スライダ／ディンプル配置の変動量が、従来の機械的な組付け公差よりも実質的に小さいマスク位置合わせ不良の誤差の範囲にまで低減される。これにより、ピッチおよびロールオフセット誤差が著しく低減され得る。
【００４８】
さらに、上記のスライダ上へのディンプルの配置によって、正確に整列されたディンプルとスライダとの関係が得られる小さい公差の処理を用いて組付け前の製造が容易になる。整列機構の使用はさらに、適切なディンプルの位置を保証し得る。本願明細書において論じられたさまざまな実施例には、多くの可能性のある用途があり、ある分野の電子媒体またはあるタイプのデータ記憶装置に限定されないということが理解されるであろう。
【００４９】
本開示について、「バランスされる」という用語は、スライダおよびディンプルの両方に対する力の平衡であると解釈される。たとえば、ディンプルおよびスライダの位置合わせ不良は、図３Ａおよび図３Ｂに示されるように、均等な力の欠如およびその結果発生するディンプルに対するスライダの角偏差によりバランスされていないロールおよびピッチオフセットを引き起こし得る。ディンプルの周りにおいてスライダがバランスされていれば、横方向または回転方向の正味の力がスライダまたはディンプルのいずれの上にも存在しない。スライダ上に配されるかまたは取付けられるディンプルへの参照は、ディンプルをスライダに直接的に取付けることとして理解されることとなる。
【００５０】
上記の説明において本発明のさまざまな実施例の多くの特性および利点を本発明のさまざまな実施例の構造および機能の詳細とともに記載してきたが、この詳細な説明は単に例示目的であって、特に部分の構造および構成において、添付の特許請求の範囲が表現される文言の広く一般的な意味によって示される全範囲に対する本発明の原理内で詳細が変更されてもよいということは理解されるべきである。
【符号の説明】
【００５１】
２３０，２５４ 空気軸受機構、１４８，１８４，１９６，２５６，２７２ ディンプル、１５２，１７２，１９２，２２１，２５２ スライダ。
【技術分野】
【０００１】
概要
本発明のさまざまな実施例は一般的に、改善されたヘッドジンバルアセンブリ（head gimbal assembly）（ＨＧＡ）、および当該ヘッドジンバルアセンブリを作製するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例示的な実施例によると、ＨＧＡは対向する第１および第２の側面と、上記第１の側面上の空気軸受機構と、上記第２の側面から延在し、スライダの多軸回転を促進するようにされるディンプルとを有するスライダを含む。
【０００３】
本発明のさまざまな実施例を特徴付けるこれらおよびその他の特徴および局面は、以下の詳細な説明および添付の図面を考慮すると、理解することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】例示的なデータ記憶装置の展開図を与える図である。
【図２Ａ】例示的なサスペンションアセンブリを示す図である。
【図２Ｂ】図２Ａのサスペンションアセンブリのジンバルプレートを示す図である。
【図３Ａ】スライダ／ディンプルの位置合わせ不良によって発生し得るピッチオフセットを示す図である。
【図３Ｂ】スライダ／ディンプルの位置合わせ不良によって発生し得るロールオフセットを示す図である。
【図４】本発明のさまざまな実施例に従ったヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）の例示的な構造を示す図である。
【図５Ａ】さまざまな実施例に従った別の例示的なＨＧＡのある局面を示す図である。
【図５Ｂ】さまざまな実施例に従った別の例示的なＨＧＡのある局面を示す図である。
【図５Ｃ】さまざまな実施例に従った別の例示的なＨＧＡのある局面を示す図である。
【図６Ａ】さまざまな実施例に従って形成された別の例示的なＨＧＡについての製造シーケンスを示す図である。
【図６Ｂ】さまざまな実施例に従って形成された別の例示的なＨＧＡについての製造シーケンスを示す図である。
【図６Ｃ】さまざまな実施例に従って形成された別の例示的なＨＧＡについての製造シーケンスを示す図である。
【図６Ｄ】さまざまな実施例に従って形成された別の例示的なＨＧＡについての製造シーケンスを示す図である。
【図７Ａ】さまざまな実施例に従って形成されるＨＧＡとの使用に好適なロードビーム構成を示す図である。
【図７Ｂ】さまざまな実施例に従って形成されるＨＧＡとの使用に好適な異なるロードビーム構成を示す図である。
【図８】本発明のさまざまな実施例に従って実行されるステップを例示するＨＧＡ作製手順を提供する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
詳細な説明
本開示は一般的に、データ記憶装置における使用に好適な改善されたヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）構成に関する。
【０００６】
ＨＧＡはしばしば、データの読込および書込動作を促進するよう、回転している媒体表面に隣接するデータ変換器を支持するのに用いられる。例示的なＨＧＡは、スライダに搭載される別個の書込および読込変換素子を含み得る。このスライダには、改良型空気軸受（advanced air bearing）、すなわちＡＡＢといった空気軸受面が設けられる。ＡＡＢは、スライダが関連する回転面に隣接して流体力学的に支持されることを可能にする。この支持は、当該面の高速回転によってもたらされる流体の流れ（たとえば空気、ヘリウムなど）によって行われる。スライダと変換素子との組合せは、「ヘッド」とも呼ばれることがある。
【０００７】
このヘッドは、ジンバルに機械的に結合され得る。スライダは、半球（ドーム）形状のディンプルによって、媒体表面の形状に追随するよう複数の軸に沿って旋回することが可能である。これらの軸は、ピッチ軸（上昇または下降回転）と、ロール軸（横方向回転）とを含み得る。
【０００８】
ジンバルはしばしば、柔軟なサスペンション（フレキシャ）の遠位端にて支持され、これによりアクチュエータアセンブリの回転可能なアクチュエータアームから突出し得る。これにより、アクチュエータは制御可能に回転されて、変換素子が関連するトラックに対してデータを読込む／書込む関係になるようにし得るとともに、当該スライダが必要に応じてジンバルの周りを縦方向および横方向に移動して、上記トラックの上において安定した飛行関係にスライダを維持し得る。
【０００９】
少なくともいくつかのＨＧＡ構成では、スライダの飛行特性は、ジンバルがスライダに加える３つの主な荷重によって支配され得る。これらの荷重は、予荷重（ＰＬ）、ピッチトルク（ＰＴ）、およびロールトルク（ＲＴ）として特徴付けられ得る。ＰＬは一般的に、スライダの質量中心を通ってジンバルが適用する力を構成する。ＰＴは一般的に、ピッチ静的姿勢（pitch static attitude（ＰＳＡ））およびジンバルのピッチ剛性によってもたらされる。ＲＴは一般的に、ロール静的姿勢（roll static attitude（ＲＳＡ））およびジンバルのロール剛性によってもたらされる。
【００１０】
現実世界の製造環境では、スライダに対するディンプルの位置に変動性が導入され得る。この変動性は、ジンバルの形成および取付工程、スライダ作製および組付工程、および相互接続回路組付工程の結果生じ得る。これらの変動は直交する３つの次元に沿って示され得る。これらの変動が累積すると、スライダの飛行特性においてピッチおよび／またはロールオフセット誤差が著しくなり得る。将来世代のＨＧＡではサイズおよび飛行高さ特性が低減されることになると考えられるので、ディンプルの配置誤差に対する感度がより高いレベルになると考えられる。
【００１１】
したがって、本発明のさまざまな実施例は、ディンプルとスライダとの相対的な配置における制御の改善を提供する改善されたＨＧＡ構成に向けられる。これらの実施例は、まず図１を検討することで理解され得る。図１は、例示的なデータ記憶装置１００の展開図を与える図である。装置１００は、基部デッキ１０４および上部カバー１０６から形成される筐体１０２を含む。筐体の中には、空気雰囲気または低密度の不活性ガス雰囲気（たとえば、ヘリウム）といった流体雰囲気が保持される。
【００１２】
スピンドルモータ１０８は、多数の記憶媒体（たとえば、磁気ディスク）１１０を選択された高い回転速度で回転するよう構成される。アクチュエータアセンブリ１１２は、柔軟なサスペンションアセンブリ（フレキシャ）１１６の対応するアレイを支持する剛性のアクチュエータアーム１１４を含む。各フレキシャ１１６の端部には、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）１１８が存在する。各ＨＧＡは、ＨＧＡが関連する表面の上を所望の飛行高さで飛行することを可能にする空気軸受を形成するスライダを含む。参照のために、本願明細書においては「空気軸受」という用語は、周囲の雰囲気の流体がヘリウムのような非空気の雰囲気であっても用いられる。スライダの上には読込および書込変換素子が配され、これにより媒体表面上に規定されるデータトラックに対する読込および書込動作が促進される。
【００１３】
アクチュエータ１１２はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１２０によって回転される。アクチュエータ１１４を装置のプリント回路基板（ＰＣＢ）１２４に結合するフレキシブルプリント回路ケーブル（フレックス回路）１２２上に導電性の信号経路が形成される。装置のＰＣＢは、基部デッキ１０４の外面上に搭載され、ホストとインターフェイス接続するよう当該装置によって用いられる通信および制御回路網を支持する。いくつかの実施例では、装置１００が非活性化されると、ＨＧＡが媒体表面から傾斜構造１２８上に降ろされることを可能にするよう傾斜積載タブ１２６が各ＨＧＡ１１８に隣接して順方向に突出してもよい。
【００１４】
図２Ａは、例示的なサスペンションアセンブリ１３０の等角図である。基部１３２は、ロードビーム１３４を予荷重屈曲部１３６により支持する。ＨＧＡ１３８は、ロードビーム１３４の遠位端にて支持され、変換器（ヘッド）１４０およびジンバルプレート１４２を含む。ジンバルプレート１４２の上面平面図が図２Ｂに示される。
【００１５】
ジンバルプレートは、支持タブ１４６を規定する切欠き開口部１４４を含む。スライダは、タブ１４６の下側表面に固定される。半球形状のディンプル１４８が、タブ１４６の上面に力を加える。
【００１６】
ジンバルプレート１４２の基部取付部１５０は、好適な接着剤（図示せず）を用いてロードビームの下側表面に固定される。これにより、ジンバル荷重力をもたらすことを補助するばね力が提供される。ディンプル１４８によって提供されるボール接点により、ピッチ軸（ｘ方向）およびロール軸（ｙ方向）に沿ったヘッド１４０の接触が可能になる。図面に示されるさまざまな構成要素の形状、方位、相対的な寸法、およびアスペクト比は単に例示的なものであって、所望のように変動し得ることが理解されるであろう。ヘッド１４０の変換素子への電気的な相互接続は、ジンバルプレートに沿ってスライダへと経路付けされるフレックス回路（図示せず）によって提供され得る。
【００１７】
図３Ａおよび図３Ｂは、ヘッド１４０に対するディンプル１４８の相対的な配置における誤差がどれだけＨＧＡ１３８の飛行特性に影響を与え得るかを示す。図３Ａにはピッチオフセット（ＰＯ）誤差が示され、図３Ｂにはロールオフセット（ＲＯ）誤差が示される。誤差はこれらの図に示されるのと反対の方向に延び得ることも理解されるであろう。
【００１８】
図３Ａでは、ヘッド１４０のスライダ１５２はタブ１４６（図２Ｂ）に結合される。スライダ１５２は、媒体１５６の上にスライダを所望の飛行高さで支持するよう空気軸受（ＡＡＢ）表面１５４を含む。
【００１９】
ディンプルからの予荷重力ＦＰＬは、ベクトル１５８によって示され、名目上理想的な中心位置に適用される。この位置は、たとえばスライダ１５２の中心（質量中心）を通ることによって、スライダ１５２が媒体に対してピッチ角なしで名目上飛行するように選択され得る。代替的には、適用されるジンバルの力の位置は、少量の正または負のピッチをスライダに与えるよう選択されてもよい。たとえば、いくつかのＨＧＡ設計では、スライダの後縁上の読込／書込変換素子が媒体表面により近くなるように少量の負のピッチ（上昇姿勢）が与えられる。この姿勢は、媒体表面上の汚染粒子の軽減にも役立ち得る。
【００２０】
ＨＧＡ１３８の作製の間の製造ばらつきにより、予荷重力ＦＰＬが適用される実際の位置は、ベクトル１６０によって例示されるようにｘ方向に沿ってオフセットされ得ると考えられる。このオフセットは、図３Ａに示されるように、望まれないピッチ角１６２をスライダ１５２上に導入する傾向があり得る。同様に図３Ｂは、スライダ１５２にとって望まれないロール角の導入へと至る、ベクトル１６４によるｙ方向に沿う予荷重力ＦＰＬにおけるオフセットの影響を示す。
【００２１】
したがって、このようなディンプル／スライダの位置合わせ不良の影響を低減する改善されたＨＧＡ構造がさまざまな実施例によって提供される。以下に説明するように、これらのさまざまなＨＧＡ構造では、ディンプルをスライダの上面上に直接的に配置する。
【００２２】
図４は、いくつかの実施例に従って構成される例示的なＨＧＡ１７０を示す。ＨＧＡ１７０は、下面１７４に沿った空気軸受（ＡＡＢ）機構を有するスライダ１７２を含む。読込または書込素子のようなデータ変換素子１７６が、スライダ１７２の後縁（ＴＥ）に沿って支持される。データ変換素子１７６による使用のために、フレックス回路が電気的な相互接続を提供する。フレックス回路は、電気絶縁ポリイミド層１８０上に形成される導電層（たとえば、銅トレース）１７８を含む。ステンレス鋼のジンバルプレートが１８２にて示される。
【００２３】
半球（ドーム）形状のディンプル１８４が、空気軸受面１７４と反対のスライダ１７２の上面１８６に接続される。いくつかの実施例では、ディンプル１８４は、射出成形、フォトリソグラフィ、マイクロインプリンティングなどといった好適な製造工程を用いて液晶ポリマー（ＬＣＰ）のような好適な硬質材から形成される。ディンプル１８４は、上部スライダ表面１８６に直接的に形成されてもよく、または別個に作製されて上部スライダ表面１８６に取付けられてもよい。すなわち、ディンプル１８４は、上部スライダ表面１８６に直接接触してもよく、またはディンプル１８４とスライダ表面１８６との間に位置する接続界面を有してもよい。
【００２４】
ディンプル１８４を収容するよう、フレックス回路ならびにジンバルプレート層１７８、１８０および１８２のそれぞれに開口部が形成され得る。ディンプル１８４は、適切な位置に一度配置されると、ロードビーム１８８の下側表面に接触係合され、これによりスライダ１７２の多軸回転を可能にする。なお、空気軸受面１７４に対するディンプル１８４の位置の製造ばらつきは、実質的に単一の要因、すなわちディンプル１８４をスライダ１７２の上面１８６上に所望の位置に正確に配置する能力に限定される。
【００２５】
図５Ａ−図５Ｃは、本発明のさまざまな実施例に従って構成された別のＨＧＡ１９０を示す。ＨＧＡ１９０は、下面１９４に沿った空気軸受機構を有するスライダ１９２を用いる。ディンプル１９６が薄膜支持リング１９８上に形成される。上記と同様に、ディンプル１９６はＬＣＰまたは他の好適な材料から形成されてもよい。支持リング１９８はポリイミドまたは他の好適な材料から形成されてもよい。
【００２６】
第１の整列機構２００が、空気軸受面１９４と反対側のスライダの上面２０２上に設けられる。第１の整列機構は、示されるように間隔を空けたパッドの連なりといった任意の数の形態を取り得る。これらのパッドは、印刷またはエッチングといったさまざまな処理を用いて形成され得る。支持リング１９８の下側には、パッド２００と連動する戻り止めの連なりといったような第２の整列機構２０４が設けられ得る。戻り止めも、印刷またはエッチングといった好適な処理を用いて形成され得る。第１および第２の整列機構２００、２０４は、スライダ１９２上へのディンプル１９６の正確な配置を確実にする自己整列を提供するよう構成される。ディンプルをスライダに取付けるために、接着剤または他の取付機構が所望のように用いられ得る。
【００２７】
ディンプル１９６がスライダ１９２に一度取付けられると、図５Ｂに示されるように、スライダは銅およびポリイミド層２０８、２１０を有するフレックス回路２０６およびジンバルプレート２１２といったさまざまな構成要素に取付けられ得る。上記と同様に、図５Ｃの上面平面図に示されるように、ディンプル１９６を取り囲んで収容するように共通の整列した開口部２１４がこれらの層に設けられ得る。
【００２８】
これによりディンプル１９６は、スライダからジンバル２１２上の面へ、ロードプレートへと延在することになる。図２Ｂにおける１４６のようなジンバルタブが用いられ得るが、このようなジンバルタブは必ずしも必要ではないということは図５Ｃから明らかであろう。むしろ、ジンバルプレート２１２は、（ディンプル開口部２１４を除いた）実質的に平坦な直線の中空ではないバーであり得る。整列開口部２１６が、ロードビームへの取付けを促進するよう、所望のようにジンバルの取付端部２１８を通って延在し得る。
【００２９】
代替的な実施例では、スライダ１９２の上面２０２の部分がレーザーアブレーションのような好適な材料除去処理を用いてエッチングまたはそうでなければ除去され、これによりスライダ１９２を構成する同じ材料からディンプル１９６を一体化して形成する。
【００３０】
図６Ａ−図６Ｄは、本発明のさらなる実施例に従ったＨＧＡ２２０の例示的な部分のさまざまな概略図を提供する図である。図６Ａでは、スライダ２２１は、間隔を空けた複数の突出部２２４を有する整列領域２２２を有する。これらの突出部２２４は、スライダ上の所定の位置の周りに配される。いくつかの実施例では、突出部２２４は、溝またはノッチを有するスライダの上面の部分を取除くことにより形成される。
【００３１】
スライダ２２１はさらに、間隔を空けた複数の整列板２２８を有する形成機構２２６を有するよう構成される。形成機構２２６および整列板２２８は、スライダ２２１上の所定の位置の周りに整列領域２２２を適切に形成するよう、スライダ２２１上に構成または組み付けられ得る。例示的な実施例では、整列板２２８は、整列機構２２２が中に存在する境界を提供する。
【００３２】
図６Ｂは、図６Ａの断面Ａ−Ａに沿ったスライダ２２１の側面図を提供する図である。スライダは、上記整列機構２２２および突出部２２４を第１の側面上に有し、空気軸受機構２３０をその反対の第２の側面上に有する。上記と同様に、空気軸受機構２３０は、スライダに対して流体力学的な支持を提供するようデータ記憶媒体に連続的に面するように構成される。示されるように、整列板２２８はスライダ２２１の高さの全体にわたって連続し、これにより上部および底部側面の両方について整列パラメータを提供する。
【００３３】
図６Ｃではスライダ２２１の底面図が提供される。当該底面図は、整列板２２８に対応する例示的な空気軸受機構２３０を示す。本発明のさまざまな実施例は、整列板２２８の整列補助によりスライダ２２１の上にさらに形成または組付けられ得る空気軸受突出部２３２を含む。なお、整列板２２８のさまざまな形状、サイズ、および方位は、限定されず、所望のように修正され得る。しかしながら、整列板２２８をスライダ２２１の高さにわたって延在させることにより、製造の一貫性を増加させつつ、単一の構造要素によって、スライダの対向する側面上にて機構を整列させるとともに製造時間を低減することが可能になる。
【００３４】
図６Ｄは、ディンプルと係合するようにされる整列機構２２２および突出部２２４と、動作の間に記憶媒体の上への所望の飛行を提供するようにされる空気軸受機構２３０とを有するスライダ２２１の正面図を示す図である。スライダ２２１のさまざまな機構は任意の順番で形成または組付けられ得るが、いくつかの実施例では、スライダおよび整列板は、スライダが空気軸受機構２３０および整列機構２２２が形成される前に製造される順番で製造される。
【００３５】
図７Ａは、本発明のさまざまな実施例に従った別の例示的なＨＧＡ２５０を示す図である。図７Ａは、第１の側面上に空気軸受機構２５４を有し、第１の側面とは反対の第２の側面にディンプル２５６を有するスライダ２５２を示す。スライダ２５２はジンバル２５８およびフレックス回路２６０に取付けられる。ジンバル２５８は、整列ブロック２６６を用いてロードビーム２６４に取付けられる。整列ブロック２６６は、ジンバル２５８とロードビーム２６４との間に挿入され、ジンバル２５８およびロードビーム２６４のそれぞれに接着剤または他の好適な取付機構を用いて取付けられる。
【００３６】
ディンプル２５６の曲線からなる部分がロードビーム２６４（ロール中心）に接触する点が媒体表面から距離Ｈ１のところに存在する。したがって、図７Ａの構成は動作特性の向上を提供するが、分離距離Ｈ１では、動作における衝撃および共振振動に応答してスライダが許容できない量のロールおよびピッチ誤差の外乱に晒される場合がある。
【００３７】
図７Ｂは、図７Ａにおけるディンプル２５６よりも大きな曲率半径を有するより短いディンプル２７２が用いられることを除いて、ＨＧＡ２５０と名目上同じである別の例示的なＨＧＡ２７０を与える図である。さらに、段が設けられたロードビーム２７４には、局所的低部２７６が設けられる。局所的低部２７６には、上述したより短いディンプル２７２が接触して当接する。ジンバル２５８は、より高い整列ブロック２７８によって、ロードビーム２７４の凸部２８０に固定される。この構成により、より低いロール中心距離Ｈ２が得られ、これにより動作における衝撃および共振振動に対する抵抗が向上する。
【００３８】
図８は、上で論じたさまざまな実施例に従って実行されるＨＧＡ作製手順３００についてのフローチャートを提供する図である。初めにステップ３０２において、第１の側面上に空気軸受機構を有するスライダが設けられる。この空気軸受機構は、スライダブロックをエッチングしてそこから材料を取除くか、またはさまざまな要素をスライダブロックに取付けることによって形成され得る。このステップの間に、空気軸受機構を有するスライダの側上に整列板が所望のように形成され得る。読込／書込変換素子、信号経路、および導電性パッドなどを含む他の機構もこのステップの間にスライダ上に同様に形成されてもよい。
【００３９】
次いで、スライダの反対側の第２の側面の上にディンプルが形成される。これは、上で論じたようにさまざまな方法で行われ得る。
【００４０】
たとえば、ステップ３０４に示されるように、ディンプルはスライダ本体上に直接的に形成され得る。いくつかの実施例ではこれは、液晶ポリマー（ＬＣＰ）といった材料を第２の表面の上の所望の位置に堆積させることにより実行される。この材料は、最終的な所望の形状を提供することに対処することが可能である。他の実施例では、エッチングまたは他の何らかの好適な材料除去処理がスライダ本体に適用され、共通の基材から一体の単体としてディンプルおよびスライダを提供するように材料を取除く。ディンプルは、半球形状を有するように形成されてもよいが、これは必ずしも必要ではない。
【００４１】
代替的には、ディンプルはスライダ本体とは別個に形成され、次いでスライダ本体に取付けられてもよい。たとえば、ステップ３０６に示されるように、第１の整列機構が第２の側面上に形成され得る。この整列機構は、スライダ本体の質量中心に対して所望の関係で配置される複数の突出部または窪み部を含んでもよい。
【００４２】
次いで、ステップ３０８においてディンプルが形成される。これは、ＬＣＰもしくは他の好適な材料を成形することによって、または好適なエッチングまたはリソグラフィ処理を適用することによって行われてもよい。ディンプルは上で論じたポリイミドリングのような支持リングを所望のように統合し得る。ステップ３０８の間に形成されるディンプルは、ステップ３０６の第１の整列機構と自己整列するように構成される第２の整列機構を含んでもよい。しかしながら、このような整列機構は必ずしも必要でないということが理解されるであろう。
【００４３】
次にステップ３１０において、第１および第２の整列機構が相互に接続されてディンプルをスライダに取付ける。これは、接着剤または何らかの他の好適な機械的な取付処理を用いて実行されてもよい。
【００４４】
ディンプルが一度スライダに取付けられると、ステップ３１２において、ジンバルおよびフレックス回路がスライダに付与され、これによりヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）が形成され得る。所望のように、ジンバルおよびフレックス回路は、ディンプルを収容するとともにスライダと係合するようにされる開口部を有するように構成される。フレックス回路は、スライダに電気的に接続され得る回路に対応する独立した多くの導電トレースを有するように構成され得る。ステップ３１２の間のスライダへのフレックス回路の接続は、これらのさまざまな要素同士の間の電気的な相互接続を確立することを含み得る。
【００４５】
ジンバルおよびフレックス回路がスライダ上に組み付けられてＨＧＡを形成した後、このＨＧＡはステップ３１４においてサスペンションアセンブリのロードビームに取付けられる。ステップ３１６では、組み付けられたサスペンションアセンブリに対して検査および調節がなされる。その後、ステップ３１８において、この完成したサスペンションアセンブリはデータ記憶装置に統合される。ステップ３２０にて、この手順は終了する。
【００４６】
なお、手順３００によって示されるさまざまなステップは限定的なものではなく、所望のように変更、再構成、または省略され得る。整列パラメータをスライダの第１および第２の側面に同時に提供するために整列板がスライダ上に形成されるさらなる処理が含まれ得る。
【００４７】
当業者ならば理解し得るように、本願明細書において例示されたさまざまな実施例は、有用な動作特性および低減された製作処理の変動をＨＧＡ構成に提供し得る。反転したディンプルをスライダ上に配置するように適用されるさまざまな処理ステップによって、スライダ／ディンプル配置の変動量が、従来の機械的な組付け公差よりも実質的に小さいマスク位置合わせ不良の誤差の範囲にまで低減される。これにより、ピッチおよびロールオフセット誤差が著しく低減され得る。
【００４８】
さらに、上記のスライダ上へのディンプルの配置によって、正確に整列されたディンプルとスライダとの関係が得られる小さい公差の処理を用いて組付け前の製造が容易になる。整列機構の使用はさらに、適切なディンプルの位置を保証し得る。本願明細書において論じられたさまざまな実施例には、多くの可能性のある用途があり、ある分野の電子媒体またはあるタイプのデータ記憶装置に限定されないということが理解されるであろう。
【００４９】
本開示について、「バランスされる」という用語は、スライダおよびディンプルの両方に対する力の平衡であると解釈される。たとえば、ディンプルおよびスライダの位置合わせ不良は、図３Ａおよび図３Ｂに示されるように、均等な力の欠如およびその結果発生するディンプルに対するスライダの角偏差によりバランスされていないロールおよびピッチオフセットを引き起こし得る。ディンプルの周りにおいてスライダがバランスされていれば、横方向または回転方向の正味の力がスライダまたはディンプルのいずれの上にも存在しない。スライダ上に配されるかまたは取付けられるディンプルへの参照は、ディンプルをスライダに直接的に取付けることとして理解されることとなる。
【００５０】
上記の説明において本発明のさまざまな実施例の多くの特性および利点を本発明のさまざまな実施例の構造および機能の詳細とともに記載してきたが、この詳細な説明は単に例示目的であって、特に部分の構造および構成において、添付の特許請求の範囲が表現される文言の広く一般的な意味によって示される全範囲に対する本発明の原理内で詳細が変更されてもよいということは理解されるべきである。
【符号の説明】
【００５１】
２３０，２５４ 空気軸受機構、１４８，１８４，１９６，２５６，２７２ ディンプル、１５２，１７２，１９２，２２１，２５２ スライダ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する第１および第２の側面と、前記第１の側面上の空気軸受機構と、前記第２の側面から延在し、スライダの多軸回転を促進するようにされるディンプルとを有するスライダを含む、装置。
【請求項２】
ディンプルはスライダの第２の側面と接触係合する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ディンプルは、前記スライダから材料を取除いて同時に前記スライダと前記第２の側面とを形成することによりスライダの第２の側面上に一体的に形成される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
スライダは第１の材料から形成され、ディンプルはスライダ上に成形される第２の材料から形成される、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
ジンバルが第２の側面に固定され、予荷重力をディンプルに与える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
ジンバルは開口部を有し、ディンプルが前記開口部を通って前記ジンバルに対して非接触関係で延在する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記スライダに搭載されるデータ変換素子のために導電経路を提供するよう第２の側面にフレックス回路が取付けられる、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
スライダは実質的に直線のジンバルプレートを含むジンバルに取付けられ、前記ジンバルプレートの一端は整列ブロックを用いてロードビームに取付けられ、前記整列ブロックは前記一端と前記ロードビームとの間に配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
スライダの第２の側面は第１の整列機構を有し、ディンプルは第２の整列機構を有する支持リング上に別個に形成され、ディンプルは第２の整列機構への第１の整列機構の相互接続によりスライダに取付けられる、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
ディンプルが接触係合する低部と、低部に隣接し、スライダに固定されるジンバルプレートが取付けられる凸部とを有する段が設けられたロードビームをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
第１の側面上に空気軸受機構を有するスライダを形成するステップと、
第１の側面とは反対の第２の側面上にディンプルを配置するステップとを含み、ディンプルはスライダの多軸回転を促進するよう前記第２の側面から延在する、方法。
【請求項１２】
ディンプルを形成するステップをさらに含み、前記配置するステップは、形成したディンプルを前記第２の側面に取付けるステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記スライダを形成するステップは、第１の整列機構を前記第１の側面に設けるステップを含み、前記配置するステップは、ディンプルを支持部材の第１の側面に形成し、かつ第２の整列機構を支持部材の反対側の第２の側面に形成するステップと、第２の整列機構を第１の整列機構と接触整列させるステップとを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ディンプルは、前記スライダから材料を取除いて同時に前記スライダと前記第２の側面とを形成することによりスライダの第２の側面上に一体的に形成され、ディンプルおよびスライダは共通の材料の単体構造を有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
スライダは第１の材料から形成され、ディンプルはスライダ上に射出成形される第２の材料から形成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
スライダを開口部を有するジンバルに取付けるステップをさらに含み、ディンプルは当該開口部を通って前記ジンバルに対して非接触関係で延在し、さらに、ディンプルの曲線表面がロードアームに接触係合するようにジンバルを前記ロードアームに取付けるステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
スライダは、如何なるロールオフセットおよびピッチオフセットもなくディンプルの周りでバランスされる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
第１の側面上に空気軸受機構を有するとともに第２の側面上に第１の整列機構を有するスライダを設けるステップと、
第２の整列機構が搭載される直線表面を有するディンプルを形成するステップと、
ディンプルをスライダ上の所定の位置に固定するよう第２の整列機構を第１の整列機構に相互接続するステップと、
ディンプルがロードビームと係合するようジンバルを超えて延在するようにジンバルの開口部内にディンプルを収容するステップとを含む、方法。
【請求項１９】
ロードビームは、ロール中心高さを低減するようディンプルと係合する段が設けられた領域を有する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記形成するステップは、支持部材の第１の側面にディンプルを形成するとともに、支持部材の反対側の第２の側面に第２の整列機構を形成するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項１】
対向する第１および第２の側面と、前記第１の側面上の空気軸受機構と、前記第２の側面から延在し、スライダの多軸回転を促進するようにされるディンプルとを有するスライダを含む、装置。
【請求項２】
ディンプルはスライダの第２の側面と接触係合する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ディンプルは、前記スライダから材料を取除いて同時に前記スライダと前記第２の側面とを形成することによりスライダの第２の側面上に一体的に形成される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
スライダは第１の材料から形成され、ディンプルはスライダ上に成形される第２の材料から形成される、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
ジンバルが第２の側面に固定され、予荷重力をディンプルに与える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
ジンバルは開口部を有し、ディンプルが前記開口部を通って前記ジンバルに対して非接触関係で延在する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記スライダに搭載されるデータ変換素子のために導電経路を提供するよう第２の側面にフレックス回路が取付けられる、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
スライダは実質的に直線のジンバルプレートを含むジンバルに取付けられ、前記ジンバルプレートの一端は整列ブロックを用いてロードビームに取付けられ、前記整列ブロックは前記一端と前記ロードビームとの間に配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
スライダの第２の側面は第１の整列機構を有し、ディンプルは第２の整列機構を有する支持リング上に別個に形成され、ディンプルは第２の整列機構への第１の整列機構の相互接続によりスライダに取付けられる、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
ディンプルが接触係合する低部と、低部に隣接し、スライダに固定されるジンバルプレートが取付けられる凸部とを有する段が設けられたロードビームをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
第１の側面上に空気軸受機構を有するスライダを形成するステップと、
第１の側面とは反対の第２の側面上にディンプルを配置するステップとを含み、ディンプルはスライダの多軸回転を促進するよう前記第２の側面から延在する、方法。
【請求項１２】
ディンプルを形成するステップをさらに含み、前記配置するステップは、形成したディンプルを前記第２の側面に取付けるステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記スライダを形成するステップは、第１の整列機構を前記第１の側面に設けるステップを含み、前記配置するステップは、ディンプルを支持部材の第１の側面に形成し、かつ第２の整列機構を支持部材の反対側の第２の側面に形成するステップと、第２の整列機構を第１の整列機構と接触整列させるステップとを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ディンプルは、前記スライダから材料を取除いて同時に前記スライダと前記第２の側面とを形成することによりスライダの第２の側面上に一体的に形成され、ディンプルおよびスライダは共通の材料の単体構造を有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
スライダは第１の材料から形成され、ディンプルはスライダ上に射出成形される第２の材料から形成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
スライダを開口部を有するジンバルに取付けるステップをさらに含み、ディンプルは当該開口部を通って前記ジンバルに対して非接触関係で延在し、さらに、ディンプルの曲線表面がロードアームに接触係合するようにジンバルを前記ロードアームに取付けるステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
スライダは、如何なるロールオフセットおよびピッチオフセットもなくディンプルの周りでバランスされる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
第１の側面上に空気軸受機構を有するとともに第２の側面上に第１の整列機構を有するスライダを設けるステップと、
第２の整列機構が搭載される直線表面を有するディンプルを形成するステップと、
ディンプルをスライダ上の所定の位置に固定するよう第２の整列機構を第１の整列機構に相互接続するステップと、
ディンプルがロードビームと係合するようジンバルを超えて延在するようにジンバルの開口部内にディンプルを収容するステップとを含む、方法。
【請求項１９】
ロードビームは、ロール中心高さを低減するようディンプルと係合する段が設けられた領域を有する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記形成するステップは、支持部材の第１の側面にディンプルを形成するとともに、支持部材の反対側の第２の側面に第２の整列機構を形成するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−９４２３６（Ｐ２０１２−９４２３６Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２９６３１（Ｐ２０１１−２２９６３１）
【出願日】平成２３年１０月１９日（２０１１．１０．１９）
【出願人】（５００３７３７５８）シーゲイト テクノロジー エルエルシー (278)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１９日（２０１１．１０．１９）
【出願人】（５００３７３７５８）シーゲイト テクノロジー エルエルシー (278)
【Ｆターム（参考）】
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