JP2001043648A - 多層の構造素材が積層されたシートからヘッドサスペンションを製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層シート材からヘッドサスペンションを製
造する方法を提供する。 【解決手段】 本発明の方法は、ヘッドサスペンション
またはヘッドサスペンションの構成要素を、エッチング
ストップ層によって互いに分離された少なくとも２つの
ステンレス鋼金属層と導電層とを含む素材の積層シート
から製造する。各ステンレス鋼の層はエッチングされ
て、マウンティング領域、負荷ビーム、ばね領域、スプ
リングアーム、タワー、ヘッドリフト、延長ベースアー
ムおよびジンバルを含むグループから少なくとも一つの
サスペンションの機能部を形成する。導電素材層はエッ
チングされて導電体を形成する。少なくともエッチング
の一部分は、エッチングストップ層にもエッチングされ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的なディスク
ドライブヘッドサスペンションに関する。特に、本発明
は、積層シート材からヘッドサスペンションを製造する
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転ディスク上に磁気ヘッドを支持する
ヘッドサスペンションは、その性能を向上させるため
に、厚みを変化させた機能部を有するものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ステン
レス鋼の層の部分的なエッチングと関連する欠点によ
り、厚みを変化させた機能部を有するヘッドサスペンシ
ョンを製造することは困難である。例えば、公称厚み
０．１mmを有するステンレス鋼の層で、わずか０．０２
５mmの厚みの領域を備えたヘッドサスペンションの場
合、ヘッドサスペンションを０．０７５mmの深さまで部
分エッチングして０．０２５mmの機能部に形成する必要
がある。しかし、エッチング液が一つのステンレス鋼の
層を除去する深さを制御することは困難である。今日の
エッチング技術では、典型的なエッチングによりステン
レス鋼の層を部分エッチングすることができるのは、所
望する深さの約５マイクロメートルの範囲内であると、
経験的に決められている。しかしながら、サスペンショ
ンの構造の機能部を所望のいかなる厚みにも精密に形成
することが可能であることが望ましい。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、エッチングス
トップ層によって互いに分離された複数の金属層を含む
素材の積層シートからヘッドサスペンションまたはヘッ
ドサスペンションの構成要素を製造するための方法であ
る。この方法は、素材の層のそれぞれをエッチングし
て、マウンティング領域、負荷ビーム、ばね領域、スプ
リングアーム、タワー、ヘッドリフトアクチュエータア
ームの延長ベースおよびジンバルなど、サスペンション
の機能部を形成することを含む。そのため、このサスペ
ンションの機能部を所望する広範囲の厚みに精密に形成
することができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明は、シート素材の多層−積
層板からヘッドサスペンションまたはヘッドサスペンシ
ョンの構成要素（例えば、フレキシャや負荷ビームな
ど）を製造するための方法である。積層シートは、例え
ば、一方側が０．０２５mmのステンレス鋼（すなわち、
ばね金属材料）の層で、他方側が０．０７５mmのステン
レス鋼の層である積層板など、厚みが異なる層を互いに
接着したものとすることができる。以下に詳細を述べる
ように、積層板のステンレス鋼の各層は、その層の厚み
を完全に通過するようにエッチングして所望する機能部
に形成することができる。このような積層板の第一の利
点は、従来から行われているように形成工程を行うとき
に、アートワークによってレジストレーションを保持す
ることができることにある。ステンレス鋼の層は、ポリ
イミドやポリアミドなど、絶縁性接着剤のような接着剤
で互いに接着することができる。積層板のステンレス鋼
の層間を接着することにより、相当な減衰特性が付与さ
れることにもなる。ここでは本発明をステンレス鋼の複
数の層を有する典型的な積層板により記述したが、本発
明の方法は、他の素材の層を有する積層板を、あるい
は、(例えば、主要な電気的特性を備えた導線を構成す
る導電層と対立するものとして)主要な機械的特性ある
いは機能を備えた構造的なサスペンションの機能部を構
成する他の素材を使用することができることは、当業者
にとっては明白なことであろう。

【０００６】積層板は、いかなる所望の厚みのステンレ
ス鋼の層の構成とすることができると考慮される。例え
ば、０．１mmの厚さのサスペンションを形成するため
に、０．０５mmのステンレス鋼の２つの層を互いに接合
することができる。

【０００７】積層板の所望する領域においてステンレス
鋼の所望の層を完全に通過するエッチングすることによ
り、多層積層板をヘッドサスペンションの機能部を形成
することができる。例えば、添付した図１に示すよう
に、積層板１０は、ステンレス鋼の第１の層１２とステ
ンレス鋼の第２の層１４とにより構成することができ
る。接着層１６は、層１２と１４を互いに接着するのに
用いられている。タワー１８のような機能部は、第１の
層の所望の領域のタワー１８の周囲に層１２の厚みを完
全に通過するエッチングを行うことにより、ステンレス
鋼の第１の層にエッチングして形成することができる。
接着層１６に関しては、ステンレス鋼の層１４へのエッ
チングを阻止する「エッチングストップ("etch stop")
層」として使用される。このようにして、より精密に制
御された高さを有する機能部を形成することができる。

【０００８】本発明の重要な点は、積層板１０の機能部
を第２のステンレス鋼の層１４の厚さに形成するために
も使用することができることにある。このことは、第１
の層１２の選択された部分を除去して、第２の層を残し
て所望する機能部に形成することにより行われる。好適
には、ステンレス鋼の比較的薄い層１４が機能部を定め
るために使用されることに注意されたい。ここで記述す
るエッチング工程は、絶縁接着層１６の一またはそれ以
上の所望の位置を除去するためのマスクとしての金属を
使用するプラズマエッチングで終了することができる。

【０００９】積層板には、また、ステンレス鋼または他
の素材を多層(すなわち、２以上の層)にしたものを含め
て考慮される。例えば、３またはそれ以上の層を互いに
積層して多層金属とし、プラズマエッチングにより多層
積層板に機能部を形成することができる。異なる厚さの
金属を使用するだけでなく、制御された拡散部分エッチ
ング(例えば、パスコ(Pasco)による米国特許第５８４６
４４２に示されている)を使用して、積層板のいずれか
の層に部分エッチングを形成することにより、幾つもの
異なる組み合わせが可能である

【００１０】図２は３層の積層板１１０の断面図を示し
たものであり、一方、図３は主に上述した説明に従って
エッチングされた３層の積層板１１０を示したものであ
る。積層板１１０は、ステンレス鋼の第１層１１２と、
ステンレス鋼の中間層１１４と、ステンレス鋼の第３層
１１６とを含んでいる。接着層１１８は層１１２を１１
４に接着するのに使用され、また、接着層１２０は層１
１４を１１６に接着するのに使用される。

【００１１】積層板１１０に機能部を形成する最初の工
程は、標準的なＰＣＭ法を使用して金属層１１２と１１
６にパターンを形成し、層１１２と１１６にエッチング
して開口ＡおよびＢを形成する。その後、積層板１１０
には、例えばプラズマのような化学処理で金属をマスク
として使用して層１１８および／または１２０を侵食・
溶解するエッチングがさらに行われる。この代りに、図
に示した位置Ａにおける層１１８のように、その一部分
の素材だけが除去されるように層１１８および１２０に
パターンを形成することもできる。位置Ａにおける層１
２０は、後の工程でその位置における層１１８と共にエ
ッチングしてもよく、そのまま残しておく(すなわち、
図示したようにエッチングしないでおく)こともでき
る。層１１８および／または１２０が除去されると、そ
の後のパターニングを金属層１１４のエッチングに利用
することができる。開口”Ａ”と”Ｂ”が一致すると、
機能部が形成される。

【００１２】位置Ｂにおける層１２０は、そのまま残し
ておいても、上述したように除去しても、どちらでもよ
い。さらには、金属層１１４は、金属エッチングを位置
Ａと同様の断面に形成することもできる。

【００１３】さらにこれに代えて、金属層１１２および
１１６をマスクとして利用して、金属エッチング工程を
行うときに露出された接着層１１８および１２０をすべ
て除去することもできる。金属層１１４は、このように
して露出されて、さらにマスクキングされあるいはマス
キングされることなく、金属エッチングをさらに行うこ
とができる。この工程においては、上層１１２と１１６
を保護することが望ましい。必要であれば、これらのい
ずれの層にも部分エッチングを行うことができることに
も注意されたい。

【００１４】これらの各実施の形態においては、接着あ
るいは絶縁層は、ポリイミドまたはポリアミドとするこ
とができるが、ステンレス鋼の層の間を電気的に絶縁す
る必要がない場合には、これらは必要ではない。積層板
の金属層のエッチングを止めてその層の間を適当に接着
することができるものであれば、いかなる材料も使用す
ることができる。

【００１５】上述した方法により形成されたサスペンシ
ョンは、そのサスペンションのスエージング加工に起因
するサスペンショングラム負荷(suspension gram load)
の変化を減少させるのにも役立つ。図４に示したよう
に、延長ベースまたはアーム(ときに、商標名:アンアマ
ウント(Unamount) サスペンションと呼ばれることもあ
る)を、多層積層板のエッチングを通じてサスペンショ
ンの構造に組み込むことができる。図に示した実施の形
態では、積層板２１０は、ステンレス鋼２１２，２１
４、および２１６の３層により形成されてなるもので、
これらのステンレス鋼の層の間には接着剤が配置されて
互いに接着されている。この実施の形態においては、ア
ーム２２０は、ステンレス鋼２１２の層からエッチング
されたものとすることができる。この概念は、上述した
実施の形態（例えば、図１のタワー１８）に示された比
較的薄い金属層とは反対に、比較的厚い金属層２１６の
ディンプルまたはタワー２２２の配置に利用することが
できることに注意されたい

【００１６】上述した実施の形態においては、ヘッドサ
スペンションの機能部がタワー、負荷ポイント、および
延長ベース／アクチュエータアームヘッドサスペンショ
ンである場合を示したが、本発明の原理に従えば、エッ
チングまたは部分エッチング工程により形成される、い
かなるヘッドサスペンションの機能部も有利に形成する
ことができる。上述した原理に従えば、例えば、多層積
層板のステンレス鋼の層に形成されるヘッドリフトをエ
ッチングすることができ、同様に、サスペンション負荷
ビームのばね領域、負荷ビームのスプリングアーム、あ
るいはサスペンションをエッチングすることができる。

【００１７】さらに、本発明の原理に従って構成される
部品の選択は、銅／接着剤／ステンレス鋼／接着剤／ス
テンレス鋼の積層板の使用を含む。公知の技術を利用し
て銅の表面に電気回路を形成して、ステンレス鋼の層に
サスペンションの機能部を構成することができる。かか
る実施の形態では、サスペンションの負荷ポイント制御
が増加し、ゲインを最小にするのに有効となる。また、
積層板のステンレス鋼の層の表面に回路を構築すること
もできる。さらに、２つのステンレス鋼の層の間に接着
剤を介して中央に接着された銅素材を有する積層板を使
用することもできる。かかる実施の形態においては、中
央の銅の層をヘッドサスペンションのアースまたはシー
ルド層として使用することができる。

【００１８】以上、本発明を好適な実施の形態を参照し
て説明してきたが、この発明の精神および範囲から逸脱
することなく機能部や細部を変更することができること
は、当業者に認められることであろう。

【００１９】

【発明の効果】本発明の方法によれば、エッチングスト
ップ層によって互いに分離された複数の金属層を含む素
材の積層シートからヘッドサスペンションまたはヘッド
サスペンションの構成要素を製造するため、このサスペ
ンションの機能部を広範囲の所望する厚みに精密に形成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサスペンション機構の、ステンレス鋼
の２層を有する材料の積層シートの断面図である。

【図２】本発明により、サスペンションまたはサスペン
ション構成要素の製造に使用される、ステンレス鋼の３
層を有する材料の積層シートの断面図である。

【図３】図２に示された材料の積層シートの、各ステン
レス鋼層にサスペンションの機能部を形成した状態を示
す図である。

【図４】ステンレス鋼層に形成されたアクチュエータア
ーム延長ベースを含むサスペンション機構の、ステンレ
ス鋼の３層を有する材料の積層シートの断面図である。

【符号の説明】

１０、１１０、２１０ 積層板 １２、１４、１１２、１１４、１１６、２１２、２１
４、２１６ ステンレス鋼の層 １６、１１８、１２０ 接着層 １８ タワー ２２０ アーム ２２２ ディンプルまたはタワー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D059 AA01 BA01 CA02 CA11 CA14 DA01 DA26 DA31 DA33 EA03 EA12

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッドサスペンションまたはヘッドサス
   ペンションの構成要素を、エッチングストップ層によっ
   て互いに分離された複数のステンレス鋼金属層を含む素
   材の積層シートから製造する方法であって、素材の各層
   をエッチングしてサスペンションの機能部を形成するこ
   とを含む方法。
2. 【請求項２】 各金属層にエッチングして、マウンティ
   ング領域、負荷ビーム、ばね領域、スプリングアーム、
   タワー、ヘッドリフト、延長ベースアームおよびジンバ
   ルを含むグループから一つまたはそれ以上の機能部を形
   成する請求項１の方法。
3. 【請求項３】 金属層へのエッチングが、金属層のそれ
   ぞれを通過するエッチングを含む請求項２の方法。
4. 【請求項４】 さらに、エッチングストップ層を通過す
   るエッチングを含む請求項３の方法。
5. 【請求項５】 エッチングストップ層によって金属層か
   ら分離された少なくとも一つの導電金属層も含む、ヘッ
   ドサスペンションまたはヘッドサスペンションの構成要
   素を素材の積層シートから製造するための請求項１の方
   法。
6. 【請求項６】 さらに、導電金属層をエッチングして導
   電体を形成する請求項５の方法。
7. 【請求項７】 導電金属層へのエッチングが、導電金属
   層を通過するエッチングを含む請求項６の方法。
8. 【請求項８】 異なる厚みを有する複数の金属層を含む
   素材の積層シートから、ヘッドサスペンションまたはヘ
   ッドサスペンションの構成要素を製造するための請求項
   １の方法。
9. 【請求項９】 ヘッドサスペンションまたはヘッドサス
   ペンションの構成要素を製造するための方法であって、 エッチングストップ層によって互いに分離された少なく
   とも２つのステンレス鋼の層と導電金属層とを含む素材
   の積層シートを用意し、 ステンレス鋼の層のそれぞれをエッチングして、マウン
   ティング領域、負荷ビーム、ばね領域、スプリングアー
   ム、タワー、ヘッドリフト、アンアマウントベースおよ
   びジンバルを含むグループから少なくとも一つのサスペ
   ンションの機能部を形成し、 導電金属層を通過するエッチングを行って導電体を形成
   し、 少なくとも各エッチングストップ層の一部をエッチング
   することを含む方法。
10. 【請求項１０】 素材の積層シートを用意することが、
    異なる厚さを有する少なくとも２つのステンレス鋼の層
    を含む素材の積層シートを用意することを含む請求項９
    の方法。
11. 【請求項１１】 ヘッドサスペンションまたはヘッドサ
    スペンションの構成要素を、エッチングストップ層によ
    って互いに分離された複数のステンレス鋼金属層を含む
    素材の積層シートから製造する方法であって、素材の層
    のそれぞれをエッチングして電気的な特性を除いた主な
    機械的なサスペンション特性を付与するためのサスペン
    ションの機能部を形成することを含む方法。
12. 【請求項１２】 素材の層のエッチングが、素材の層の
    それぞれにエッチングして、マウンティング領域、負荷
    ビーム、ばね領域、スプリングアーム、タワー、ヘッド
    リフト、延長ベースアームおよびジンバルを含むグルー
    プから一つまたはそれ以上の機能部を形成することを含
    む請求項１１の方法。
13. 【請求項１３】 少なくとも一つの金属の層を含む素材
    の積層シートからヘッドサスペンションまたはヘッドサ
    スペンションの構成要素を製造する請求項１２に記載の
    方法。
14. 【請求項１４】 少なくとも２つの金属の層を含む素材
    の積層シートからヘッドサスペンションまたはヘッドサ
    スペンションの構成要素を製造する請求項１３に記載の
    方法。