JP4572055B2

JP4572055B2 - Wiring member, suspension and head gimbal assembly

Info

Publication number: JP4572055B2
Application number: JP2002072001A
Authority: JP
Inventors: 建和田; 隆本田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2022-03-15
Also published as: JP2003272119A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば磁気ディスク装置（ＨＤＤ）等に用いられる薄膜磁気ヘッドの書込みヘッド素子及び読出しヘッド素子に電気的に接続される配線部材、配線部材を備えたサスペンション、及び薄膜磁気ヘッド及びサスペンションを搭載してなるヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＨＤＤでは、ＨＧＡのサスペンションの先端部に取り付けられた磁気ヘッドスライダを、回転する磁気ディスクの表面から浮上させ、その状態で、この磁気ヘッドスライダに搭載された書込み磁気ヘッド素子により磁気ディスクへの記録を行い、同じく搭載された読出し磁気ヘッド素子により磁気ディスクからの再生を行う。
【０００３】
磁気ヘッドスライダに設けられた書込み磁気ヘッド素子及び読出し磁気ヘッド素子用の端子電極には、信号線の一端がそれぞれ電気的に接続されており、これら信号線の他端は、サスペンションを通って、その後端部又はその外側に設けられた外部接続端子にそれぞれ電気的に接続されている。
【０００４】
近年、このような磁気ヘッドスライダへの信号線、即ち配線部材として、リードワイヤを用いない構造が普及している。これは、ワイヤレスサスペンションや、フレクシブルプリント回路（ＦＰＣ）を用いた構造である。
【０００５】
ワイヤレスサスペンションは、配線部材として、樹脂層、トレース導体層及び樹脂層を順次積層したパターンをサスペンション上に直接形成して構成されるか、又はサスペンションとは別個のステンレス薄板上に樹脂層、トレース導体層及び樹脂層を順次積層し、これをサスペンション上にレーザ溶接して構成される。
【０００６】
配線部材としてＦＰＣを用いた構造は、樹脂層上にトレース導体層を形成し、その上に樹脂の被覆層を形成してＦＰＣを構成し、このＦＰＣを通常のサスペンション上に接着して使用される。
【０００７】
このようなワイヤレスサスペンション及びＦＰＣを用いた構造において、書込み磁気ヘッド素子の２つの端子電極に接続される１対のトレース導体層及び読出し磁気ヘッド素子の２つの端子電極に接続される１対のトレース導体層をそれぞれ構成する従来の導体パターンは、書込み側においても読出し側においても、同じ間隔を隔てて互いに隣接しかつ同じ線幅を有する１対の平行線パターンとして形成されている。特に、ＦＰＣを用いた構造においては、高い機械的剛性を持たせないために、書込み側においても読出し側においても、線幅をより細くしかつ間隔をより狭くすることが行われていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
近年のＨＤＤの大容量化及び高記録密度化に伴い、記録信号の高周波数化が進んでおり、配線部材の有する容量（キャパシタンス）成分及び誘導（インダクタンス）成分が無視できなくなってきている。
【０００９】
今後、さらなる大容量化が進み、読出しヘッド素子にトンネル型巨大磁気抵抗効果（ＴＧＭＲ）素子等が用いられると、その構造ゆえに素子抵抗がより増大することから、読出し周波数の高周波数化を図るためには、配線部材の容量成分をさらに低下させることが重要な課題となってくる。しかしながら、配線部材の容量成分を低下させることは、誘導成分を増大させることにつながり、電流の立ち上がり時間が遅れて書込み特性を悪化させる原因となる。
【００１０】
従って本発明は、従来技術のこの課題を解消するためのものであり、その目的は、読出し周波数の高周波数化を図ることができかつ書込み特性を悪化させることがない配線部材、サスペンション及びＨＧＡを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、実装された際には薄膜磁気ヘッドの書込みヘッド素子に一端が電気的に接続される１対の書込み側トレース導体層と、実装された際には薄膜磁気ヘッドの読出しヘッド素子に一端が電気的に接続される１対の読出し側トレース導体層と、１対の書込み側トレース導体層及び１対の読出し側トレース導体層が上表面上に積層形成されており、実装された際には下表面がグランド導体面に接触せしめられる樹脂層とを少なくとも備えた配線部材であって、少なくとも一部において、即ち書込み側トレース導体層及び読出し側トレース導体層の主要な部分において、１対の読出し側トレース導体層間の間隙Ｓ_Ｒが１対の書込み側トレース導体層間の間隙Ｓ_Ｗより大きい配線部材が提供される。
【００１２】
本発明によれば、さらに、金属支持部材と、金属支持部材上に積層形成された配線部材とを備えたサスペンションであって、配線部材が、実装された際には薄膜磁気ヘッドの書込みヘッド素子に一端が電気的に接続される１対の書込み側トレース導体層と、実装された際には薄膜磁気ヘッドの読出しヘッド素子に一端が電気的に接続される１対の読出し側トレース導体層と、１対の書込み側トレース導体層及び１対の読出し側トレース導体層が上表面上に積層形成されており、下表面が金属支持部材に接触している樹脂層とを少なくとも有しており、少なくとも一部において、即ち書込み側トレース導体層及び読出し側トレース導体層の主要な部分において、１対の読出し側トレース導体層間の間隙Ｓ_Ｒが１対の書込み側トレース導体層間の間隙Ｓ_Ｗより大きいサスペンションが提供される。
【００１３】
本発明によれば、さらにまた、金属支持部材と、金属支持部材上に装着されており、書込みヘッド素子及び読出しヘッド素子を有する磁気ヘッドスライダと、金属支持部材上に積層形成された配線部材とを備えたＨＧＡであって、配線部材が、書込みヘッド素子に一端が電気的に接続されている１対の書込み側トレース導体層と、読出しヘッド素子に一端が電気的に接続されている１対の読出し側トレース導体層と、１対の書込み側トレース導体層及び１対の読出し側トレース導体層が上表面上に積層形成されており、下表面が金属支持部材に接触している樹脂層とを少なくとも有しており、少なくとも一部において、即ち書込み側トレース導体層及び読出し側トレース導体層の主要な部分において、１対の読出し側トレース導体層間の間隙Ｓ_Ｒが１対の書込み側トレース導体層間の間隙Ｓ_Ｗより大きいＨＧＡが提供される。
【００１４】
少なくとも一部において、即ち書込み側トレース導体層及び読出し側トレース導体層の主要な部分において、各読出し側トレース導体層の幅Ｗ_Ｒが各書込み側トレース導体層の幅Ｗ_Ｗより小さいことが好ましい。
【００１５】
図１は、サスペンションの一部をその配線部材の走る方向と垂直に切った断面図であり、１０は金属支持部材（グランド導体）、１１はその上に積層形成された配線部材をそれぞれ示している。配線部材１１は、樹脂層１２と、その上にパターニングされた１対の書込み側又は読出し側トレース導体層１３ａ及び１３ｂと、これらトレース導体層１３ａ及び１３ｂを被覆する被覆層１４とから形成されている。
【００１６】
樹脂層１２の厚さＤ、トレース導体層１３ａ及び１３ｂの厚さＴ_Ｗ又はＴ_Ｒは、サスペンションや配線部材の製造工法の関係上から、書込み側と読出し側とで互いに異ならせることが非常に困難である。このため、通常は、書込み側及び読出し側共に、同じ厚さの樹脂層及びトレース導体層を用いる。
【００１７】
容量成分は、対グランド容量成分Ｃ_Ｇと線間容量成分Ｃ_Ｌとから構成されるが、読出し側の配線の容量成分を低減化する場合、特にトンネル型ＧＭＲ素子においては、対グランド容量成分Ｃ_Ｇを低減化するよりも線間容量成分Ｃ_Ｌを低減化した方がより良好な周波数特性が得られることが本願発明者等のシミュレーション結果から判明している。従って、読出し側トレース導体層の線間容量成分Ｃ_Ｌを低減するべくその間隙Ｓ_Ｒをより大きくすることが望ましい。書込み側において、このようにトレース導体層の間隙Ｓ_Ｗを大きくすることは、誘導成分が増大するので望ましくない。従って、少なくとも一部において、読出し側トレース導体層間の間隙Ｓ_Ｒのみを、これが１対の書込み側トレース導体層間の間隙Ｓ_Ｗより大きくなるように広げ、読出し側の配線の容量成分をより低減化している。
【００１８】
なお、これに加えて対グランド容量成分Ｃ_Ｇを低減化することもさらに読出し側の配線の容量成分を低減化することとなる。そのためには、読出し側トレース導体層の幅Ｗ_Ｒをより小さくすることが望ましい。書込み側において、このようにトレース導体層の幅Ｗ_Ｗを小さくすると、書込み電流による発熱が問題となるので望ましくない。従って、少なくとも一部において、読出し側トレース導体層の幅Ｗ_Ｒのみを、これが各書込み側トレース導体層の幅Ｗ_Ｗより小さくなるように狭くすることがより好ましい。
【００１９】
本発明によれば、さらに、実装された際には薄膜磁気ヘッドの書込みヘッド素子に一端が電気的に接続される１対の書込み側トレース導体層と、実装された際には薄膜磁気ヘッドの読出しヘッド素子に一端が電気的に接続される１対の読出し側トレース導体層と、１対の書込み側トレース導体層及び１対の読出し側トレース導体層が上表面上に積層形成されており、実装された際には下表面がグランド導体面に接触せしめられる樹脂層とを少なくとも備えた配線部材であって、各読出し側トレース導体層の幅及び厚さをＷ_Ｒ及びＴ_Ｒとし、１対の読出し側トレース導体層間の間隙をＳ_Ｒとし、樹脂層の厚さをＤとすると、読出し側トレース導体層の主要な部分において、（Ｗ_Ｒ／Ｄ）／（Ｔ_Ｒ／Ｓ_Ｒ）が、５．７以上である配線部材が提供される。
【００２０】
本発明によれば、またさらに、金属支持部材と、金属支持部材上に積層形成された配線部材とを備えたサスペンションであって、配線部材が、実装された際には薄膜磁気ヘッドの書込みヘッド素子に一端が電気的に接続される１対の書込み側トレース導体層と、実装された際には薄膜磁気ヘッドの読出しヘッド素子に一端が電気的に接続される１対の読出し側トレース導体層と、１対の書込み側トレース導体層及び１対の読出し側トレース導体層が上表面上に積層形成されており、下表面が金属支持部材に接触している樹脂層とを少なくとも有しており、各読出し側トレース導体層の幅及び厚さをＷ_Ｒ及びＴ_Ｒとし、１対の読出し側トレース導体層間の間隙をＳ_Ｒとし、樹脂層の厚さをＤとすると、読出し側トレース導体層の主要な部分において、（Ｗ_Ｒ／Ｄ）／（Ｔ_Ｒ／Ｓ_Ｒ）が、５．７以上であるサスペンションが提供される。
【００２１】
本発明によれば、さらに、金属支持部材と、金属支持部材上に装着されており、書込みヘッド素子及び読出しヘッド素子を有する磁気ヘッドスライダと、金属支持部材上に積層形成された配線部材とを備えたＨＧＡであって、配線部材が、書込みヘッド素子に一端が電気的に接続されている１対の書込み側トレース導体層と、読出しヘッド素子に一端が電気的に接続されている１対の読出し側トレース導体層と、１対の書込み側トレース導体層及び１対の読出し側トレース導体層が上表面上に積層形成されており、下表面が金属支持部材に接触している樹脂層とを少なくとも有しており、各読出し側トレース導体層の幅及び厚さをＷ_Ｒ及びＴ_Ｒとし、１対の読出し側トレース導体層間の間隙をＳ_Ｒとし、樹脂層の厚さをＤとすると、読出し側トレース導体層の主要な部分において、（Ｗ_Ｒ／Ｄ）／（Ｔ_Ｒ／Ｓ_Ｒ）が、５．７以上であるＨＧＡが提供される。
【００２２】
トレース導体層１３ａ及び１３ｂが単位長さを有していると考えると、図１に示すように、読出し側の各トレース導体層のグランド導体面に対向する面の面積はＷ_Ｒで表され、読出し側の各トレース導体層の配線間隔方向の面の面積はＴ_Ｒで表される。従って、読出し側の配線部材の対グランド容量成分Ｃ_ＧはＷ_Ｒ／Ｄに対応しており、読出し側の配線部材の線間容量成分Ｃ_ＬはＴ_Ｒ／Ｓ_Ｒに対応している。即ち、（Ｗ_Ｒ／Ｄ）／（Ｔ_Ｒ／Ｓ_Ｒ）は読出し側トレース導体層のＣ_Ｇ／Ｃ_Ｌを表すこととなる。読出し側トレース導体層の主要な部分において、この読出し側トレース導体層のＣ_Ｇ／Ｃ_Ｌ、即ち、（Ｗ_Ｒ／Ｄ）／（Ｔ_Ｒ／Ｓ_Ｒ）を５．７以上とすれば、１００ＭＨｚ以上の周波数領域における読出し側トレース導体層の線間容量の実測値を０．５ｐＦ以下に抑えられることが本願発明者等の実験結果から判明している。
【００２３】
金属支持部材が、薄膜磁気ヘッド即ち磁気ヘッドスライダの浮上姿勢を安定させるための弾性を有するフレクシャと、フレクシャを支持しており、薄膜磁気ヘッド即ち磁気ヘッドスライダに荷重を印加するためのロードビームとを含んでいることが好ましい。
【００２４】
読出しヘッド素子が、磁気抵抗効果（ＭＲ）膜を備えた磁気ヘッド素子であることも好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図２は本発明のＨＧＡの一実施形態を示しており、（Ａ）はそのＨＧＡ全体の平面図、（Ｂ）はその磁気ヘッドスライダの斜視図であり、図３はそのサスペンション及び配線部材の先端部を詳細に示す拡大平面図である。
【００２６】
これらの図に示すように、本実施形態のＨＧＡは、サスペンション２０上に配線部材であるＦＰＣ２１を固着し、このサスペンション２０及びＦＰＣ２１の先端部に少なくとも１つの薄膜磁気ヘッド素子を備えた磁気ヘッドスライダ２２を固着することによって構成される。なお、図示されていないが、そのＦＰＣ２１の途中にヘッド駆動及び読出し信号増幅用ＩＣチップを装着しても良い。
【００２７】
サスペンション２０は、磁気ヘッドスライダ２２を一方の端部で担持する弾性を有するフレクシャ２３と、フレクシャ２３を支持固着しておりこれも弾性を有するロードビーム２４と、ロードビーム２４の基部に設けられたベースプレート２５とから主として構成されている。
【００２８】
磁気ヘッドスライダ２２には、書込みヘッド素子及びＭＲ読出しヘッド素子による少なくとも１つの薄膜磁気ヘッド素子２２ａと、書込みヘッド素子に電気的に接続されている２つの端子電極２２ｂ_１及び２２ｂ_２と、ＭＲ読出しヘッド素子に電気的に接続されている２つの端子電極２２ｂ_３及び２２ｂ_４とが形成されている。磁気ヘッドスライダ２２の大きさは、単なる一例であるが、１．２５ｍｍ×１．０ｍｍ×０．３ｍｍである。ＭＲ読出しヘッド素子は、例えばトンネル型ＧＭＲ素子である。
【００２９】
フレクシャ２３は、ロードビーム２４に設けられたディンプルを中心とする軟らかい舌部（図示なし）を持ち、この舌部で磁気ヘッドスライダ２２を柔軟に支えて浮上姿勢を安定させるような弾性を持っている。このフレクシャ２３は、本実施形態では、厚さ約２５μｍのステンレス鋼板（例えばＳＵＳ３０４ＴＡ）によって構成されている。
【００３０】
ロードビーム２４は、磁気ヘッドスライダ２２を磁気ディスク方向に押さえつけて浮上量を安定させるための弾性を持っている。このロードビーム２４は、先端に向けて幅が狭くなる形状の約６０〜６５μｍ厚の弾性を有するステンレス鋼板で構成されており、フレクシャ２３をその全長に渡って固着支持している。フレクシャ２３とロードビーム２４とのこの固着は、レーザ溶接等によるスポット溶接でなされている。なお、本実施形態のように、フレクシャ２３とロードビーム２４とが独立した部品である３ピース構造のサスペンションでは、ロードビーム２４の剛性はフレクシャ２３の剛性より高くなっている。
【００３１】
ベースプレート２５は、ロードビーム２４より肉厚のステンレス鋼又は鉄で構成されており、ロードビーム２４の基部にレーザ等によるスポット溶接で固着されている。このベースプレート２５の取り付け部２５ａを図示しない支持アームに機械的なかしめにより固着することによって、ＨＧＡの支持アームへの取り付けが行われる。
【００３２】
フレクシャ２３及びロードビーム２４の表面上には、ＦＰＣ２１の一部が接着剤によって接着固定されている。ただし、このＦＰＣ２１は、ロードビーム２４及びベースプレート２５の間で空間に浮いた構造となっており、さらに、ベースプレート２５の後方に長く延長したロングテール構造となっている。
【００３３】
ＦＰＣ２１には、書込みヘッド素子用の信号線として１対の書込み側トレース導体層２６ａ_１及び２６ａ_２とＭＲ読出しヘッド素子用の信号線として１対の読出し側トレース導体層２６ａ_３及び２６ａ_４とが設けられている。ＦＰＣ２１の先端部には、書込みヘッド素子用の接続パッド２６ｂ_１及び２６ｂ_２と読出しヘッド素子用の接続パッド２６ｂ_３及び２６ｂ_４とが設けられており、後端部には、外部接続用の接続パッド２６ｃ_１、２６ｃ_２、２６ｃ_３及び２６ｃ_４とが設けられている。
【００３４】
書込み側トレース導体層２６ａ_１及び２６ａ_２並びに読出し側トレース導体層２６ａ_３及び２６ａ_４は、ＦＰＣ２１の先端部に向かって、互いに離れてスライダ２２の両側を進み、それらの先端が接続パッド２６ｂ_１及び２６ｂ_２並びに接続パッド２６ｂ_３及び２６ｂ_４にそれぞれ接続されている。また、書込み側トレース導体層２６ａ_１及び２６ａ_２並びに読出し側トレース導体層２６ａ_３及び２６ａ_４の後端は、外部接続用の接続パッド２６ｃ_１、２６ｃ_２、２６ｃ_３及び２６ｃ_４にそれぞれ接続されている。
【００３５】
図４は、図２の実施形態のＦＰＣ２１についてその走る方向と垂直に切った断面図であり、同図（Ａ）は書込み側トレース導体層２６ａ_１及び２６ａ_２の部分、読出し側トレース導体層２６ａ_３及び２６ａ_４の部分をそれぞれ示している。
【００３６】
同図に示すように、ＦＰＣ２１は、例えばポリイミド等による薄い樹脂層（ベースフィルム層）２７上に形成された例えばＣｕ等により書込み側トレース導体層２６ａ_１及び２６ａ_２並びに読出し側トレース導体層２６ａ_３及び２６ａ_４を形成し、これら導体パターンを例えばポリイミド等による被覆層（オーバーコート層）２８によって覆うことにより形成される。ベースフィルム層２７とフレクシャ２３又はロードビーム２４とは、例えばＵＶ樹脂系又はエポキシ樹脂系の接着剤によって固着されている。
【００３７】
サスペンションの先端部上に固着されている部分では、ＦＰＣ２１は、例えばポリイミド等による薄いベースフィルム層２７と、その上に形成された例えばＣｕに腐食防止のためのＡｕめっきを施した書込み側トレース導体層２６ａ_１及び２６ａ_２並びに読出し側トレース導体層２６ａ_３及び２６ａ_４からのみで構成されており、オーバーコート層は存在しない。ベースフィルム層２７とフレクシャ２３とは、例えばＵＶ樹脂系又はエポキシ樹脂系の接着剤によって固着されている。ばね定数に大きな影響を与えるこの部分のＦＰＣ２１にオーバーコート層を設けないことにより、低スティフネス化を促進できる。
【００３８】
図４から明らかのように、本実施形態においては、読出し側トレース導体層２６ａ_３及び２６ａ_４の導体層間隙Ｓ_Ｒが、書込み側トレース導体層２６ａ_１及び２６ａ_２の導体層間隙Ｓ_Ｗより大きく設定されている。さらに、読出し側トレース導体層２６ａ_３及び２６ａ_４の幅Ｗ_Ｒが、書込み側トレース導体層２６ａ_１及び２６ａ_２の幅Ｗ_Ｗより小さく設定されている。
【００３９】
ベースフィルム層２７の厚さＤ、読出し側トレース導体層２６ａ_３及び２６ａ_４の厚さＴ_Ｒ及び書込み側トレース導体層２６ａ_１及び２６ａ_２の厚さＴ_Ｗは、サスペンションや配線部材の製造工法の関係上から、書込み側と読出し側とで互いに異ならせることが非常に困難であるので、書込み側及び読出し側共に、同じ厚さのものを用いている。
【００４０】
読出し側トレース導体層２６ａ_３及び２６ａ_４が単位長さを有すると仮定すれば、読出し側の各トレース導体層のグランド導体面に対向する面の面積はＷ_Ｒで表され、読出し側の各トレース導体層の配線間隔方向の面の面積はＴ_Ｒで表される。従って、読出し側の配線部材の線間容量成分Ｃ_ＬはＴ_Ｒ／Ｓ_Ｒに対応しており、読出し側の配線部材の対グランド容量成分Ｃ_ＧはＷ_Ｒ／Ｄに対応している。
【００４１】
その結果、Ｄ及びＴ_Ｒが一定であれば、Ｓ_Ｒが大きいほど読出し側の線間容量成分Ｃ_Ｌが小さくなり、Ｗ_Ｒが小さいほど読出し側の配線部材の対グランド容量成分Ｃ_Ｇが小さくなることとなる。書込み側のトレース導体層２６ａ_１及び２６ａ_２の導体層間隙Ｓ_Ｗを大きくすると誘導成分が増大し、また、書込み側トレース導体層２６ａ_１及び２６ａ_２の幅Ｗ_Ｗを小さくすると書込み電流による発熱が問題となる。このため、Ｓ_Ｗは大きくできず、Ｗ_Ｗは小さくできない。従って、本実施形態ではＳ_ＲはＳ_Ｗより大きく、Ｗ_ＲはＷ_Ｗより小さく設定されているのである。
【００４２】
図５及び図６は、線間隔が異なる配線部材の容量成分及び誘導成分の対周波数特性をそれぞれ示している。これらの図において、Ａはベースフィルム層の厚さが３５μｍ、線間隔が５０μｍ、線幅が３５μｍであり、Ｂはベースフィルム層の厚さが３５μｍ、線間隔が２００μｍ、線幅が３５μｍである。線間隔を広げたＢの方が、全ての周波数帯域において容量成分が小さくなっている。逆に、線間隔が従来と同様のＡについては、これより誘導成分が小さくなっている。従って、書込み側のトレース導体層２６ａ_１及び２６ａ_２の導体層間隙Ｓ_ＷをＡのように従来と同様に設定し、読出し側トレース導体層２６ａ_３及び２６ａ_４の導体層間隙Ｓ_ＲをＢのように大きくすれば、読出し側のみの線間容量成分Ｃ_Ｌが低下して良好な周波数特性が得られる。
【００４３】
図７は、トンネル型ＧＭＲ素子の周波数特性の線間容量依存性をシミュレーションした結果を示す特性図であり、（Ｂ）は（Ａ）の主要部を拡大した図である。また、図８は、トンネル型ＧＭＲ素子の周波数特性の対グランド容量依存性をシミュレーションした結果を示す特性図であり、（Ｂ）は（Ａ）の主要部を拡大した図である。
【００４４】
これらの図から明らかのように、線間容量成分がＣ_Ｌ＝１．０（ｐＦ）からＣ_Ｌ＝０．５（ｐＦ）に下がった際に周波数特性が急激に改善されている。一方、対グランド容量成分については、Ｃ_Ｇ＝６.０（ｐＦ）からＣ_Ｇ＝３.０（ｐＦ）に下がった際に周波数特性が多少改善されているが、線間容量の場合ほどではない。従って、読出し側の配線の容量成分を低減化する場合、特にトンネル型ＧＭＲ素子においては、対グランド容量成分Ｃ_Ｇを低減化するよりも線間容量成分Ｃ_Ｌを低減化した方がより良好な周波数特性が得られることが分かる。従って、読出し側の配線では、線間容量成分Ｃ_Ｌを低減するべくその間隙Ｓ_Ｒをより大きくすることが良好な周波数特性を得る点で望ましい。
【００４５】
読出し側配線部材について、トレース導体層２６ａ_３及び２６ａ_４の厚さＴ_Ｒを一定（Ｔ_Ｒ＝１８μｍ）に保ち、ベースフィルム層２７の厚さＤ、トレース導体層２６ａ_３及び２６ａ_４の間隙Ｓ_Ｒ及び幅Ｗ_Ｒを変えた試料を実際に作成し、その対グランド容量及び線間容量を測定した。その測定結果が表１に示されている。なお、表１において、Ｃ_Ｇ／Ｃ_Ｌは、（Ｗ_Ｒ／Ｄ）／（Ｔ_Ｒ／Ｓ_Ｒ）から算出した計算値である。
【００４６】
【表１】

【００４７】
表１において、試料１は現行の配線部材の寸法である。線間容量値を０．５ｐＦ以下に抑えるためには、試料７〜１１のように読出し側トレース導体層のＣ_Ｇ／Ｃ_Ｌ、即ち、（Ｗ_Ｒ／Ｄ）／（Ｔ_Ｒ／Ｓ_Ｒ）を７以上にする必要がある。しかしながら、実際には、１００ＭＨｚを越えた高周波帯での容量値が問題となるため、Ｃ_Ｇ／Ｃ_Ｌが５．７以上であれば良いこととなる。
【００４８】
このように、本実施形態によれば、読出し側トレース導体層の間隙Ｓ_Ｒが書込み側トレース導体層間隙Ｓ_Ｗより大きく設定されており、さらに、読出し側トレース導体層の幅Ｗ_Ｒが書込み側トレース導体層の幅Ｗ_Ｗより小さく設定されている。その結果、書込み側の誘導成分の増大化及び発熱の増大を招くことなく、読出し側のみの容量成分を低減化でき、読出し周波数特性を大幅に改善することができる。しかも、読出し側のＣ_Ｇ／Ｃ_Ｌを５．７以上としているため、高周波領域における線間容量を低減化でき読出し周波数特性の改善を図ることができる。
【００４９】
図９は、本発明の他の実施形態のＦＰＣ９１についてその走る方向と垂直に切った断面図であり、同図（Ａ）は書込み側トレース導体層９６ａ_１及び９６ａ_２の部分、読出し側トレース導体層９６ａ_３及び９６ａ_４の部分をそれぞれ示している。本実施形態におけるＦＰＣ以外の構成は図２の実施形態の場合と全く同様である。
【００５０】
同図に示すように、ＦＰＣ９１は、例えばポリイミド等による図２の実施形態の場合より厚い樹脂層（ベースフィルム層）９７上に形成された例えばＣｕ等により書込み側トレース導体層９６ａ_１及び９６ａ_２並びに読出し側トレース導体層９６ａ_３及び９６ａ_４を形成し、これら導体パターンを例えばポリイミド等による被覆層（オーバーコート層）９８によって覆うことにより形成される。ベースフィルム層９７とフレクシャ２３又はロードビーム２４とは、例えばＵＶ樹脂系又はエポキシ樹脂系の接着剤によって固着されている。
【００５１】
サスペンションの先端部上に固着されている部分では、ＦＰＣ９１は、例えばポリイミド等による薄いベースフィルム層９７と、その上に形成された例えばＣｕに腐食防止のためのＡｕめっきを施した書込み側トレース導体層９６ａ_１及び９６ａ_２並びに読出し側トレース導体層９６ａ_３及び９６ａ_４からのみで構成されており、オーバーコート層は存在しない。ベースフィルム層９７とフレクシャ２３とは、例えばＵＶ樹脂系又はエポキシ樹脂系の接着剤によって固着されている。ばね定数に大きな影響を与えるこの部分のＦＰＣ９１にオーバーコート層を設けないことにより、低スティフネス化を促進できる。
【００５２】
図９から明らかのように、本実施形態においては、読出し側トレース導体層９６ａ_３及び９６ａ_４の導体層間隙Ｓ_Ｒが、書込み側トレース導体層９６ａ_１及び９６ａ_２の導体層間隙Ｓ_Ｗより大きく設定されている。さらに、読出し側トレース導体層９６ａ_３及び９６ａ_４の幅Ｗ_Ｒが、書込み側トレース導体層９６ａ_１及び９６ａ_２の幅Ｗ_Ｗより小さく設定されている。特に、本実施形態では、ベースフィルム層９７の厚さＤが図４に示すものより厚くなっている。このようにベースフィルム層９７の厚さを増大させることは、ＦＰＣを用いた構造では容易に実現が可能である。
【００５３】
ベースフィルム層９７の厚さＤ、読出し側トレース導体層９６ａ_３及び９６ａ_４の厚さＴ_Ｒ及び書込み側トレース導体層９６ａ_１及び９６ａ_２の厚さＴ_Ｗは、サスペンションや配線部材の製造工法の関係上から、書込み側と読出し側とで互いに異ならせることが非常に困難であるので、書込み側及び読出し側共に、同じ厚さのものを用いている。
【００５４】
図１０は、ベースフィルム層の厚さ、トレース導体層の線間隔及び線幅が異なる配線部材の容量成分の対周波数特性をそれぞれ示している。同図において、ａはベースフィルム層の厚さが１８μｍ、線間隔が４０μｍ、線幅が４０μｍであり、ｂはベースフィルム層の厚さが５０μｍ、線間隔が２００μｍ、線幅が３５μｍである。線間隔を広げかつベースフィルム層の厚さを大きくしたｂの方が、ａより全ての周波数帯域において容量成分が小さくなっている。しかも、図５に示したＢよりも図１０のｂの方が、全ての周波数帯域において容量成分がより小さくなっている。従って、ベースフィルム層の厚さを大きくすることによって、より良好な周波数特性が得られることが分かる。
【００５５】
本実施形態におけるその他の構成、変更態様及び作用効果等は、図２の実施形態の場合とほぼ同様である。
【００５６】
なお、上述した実施形態は配線部材としてＦＰＣを用いた構造であるが、配線部材として、樹脂層、トレース導体層及び樹脂層を順次積層したパターンをサスペンション上に直接形成した構造、又はサスペンションとは別個のステンレス薄板上に樹脂層、トレース導体層及び樹脂層を順次積層し、これをサスペンション上にレーザ溶接した構造を有するワイヤレスサスペンションについても、本発明が同様に適用可能であることは明らかである。
【００５７】
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。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明では、少なくとも一部において、１対の読出し側トレース導体層間の間隙Ｓ_Ｒが１対の書込み側トレース導体層間の間隙Ｓ_Ｗより大きい。容量成分は、対グランド容量成分Ｃ_Ｇと線間容量成分Ｃ_Ｌとから構成されるが、読出し側の配線の容量成分を低減化する場合、特にトンネル型ＧＭＲ素子においては、対グランド容量成分Ｃ_Ｇを低減化するよりも線間容量成分Ｃ_Ｌを低減化した方がより良好な周波数特性が得られる。従って、読出し側トレース導体層の線間容量成分Ｃ_Ｌを低減するべくその間隙Ｓ_Ｒをより大きくすることが望ましい。書込み側において、このようにトレース導体層の間隙Ｓ_Ｗを大きくすることは、誘導成分が増大するので望ましくない。従って、少なくとも一部において、読出し側トレース導体層間の間隙Ｓ_Ｒを１対の書込み側トレース導体層間の間隙Ｓ_Ｗより大きくして、読出し側の配線のみの容量成分をより低減化している。
【００５９】
なお、これに加えて対グランド容量成分Ｃ_Ｇを低減化することもさらに読出し側の配線の容量成分を低減化することとなる。そのためには、読出し側トレース導体層の幅Ｗ_Ｒをより小さくすることが望ましい。書込み側において、このようにトレース導体層の幅Ｗ_Ｗを小さくすると、書込み電流による発熱が問題となるので望ましくない。従って、少なくとも一部において、読出し側トレース導体層の幅Ｗ_Ｒを各書込み側トレース導体層の幅Ｗ_Ｗより小さくしている。
【００６０】
本発明によれば、さらに、各読出し側トレース導体層の幅及び厚さをＷ_Ｒ及びＴ_Ｒとし、１対の読出し側トレース導体層間の間隙をＳ_Ｒとし、樹脂層の厚さをＤとすると、読出し側トレース導体層の主要な部分において、（Ｗ_Ｒ／Ｄ）／（Ｔ_Ｒ／Ｓ_Ｒ）が、５．７以上である。この（Ｗ_Ｒ／Ｄ）／（Ｔ_Ｒ／Ｓ_Ｒ）は読出し側トレース導体層のＣ_Ｇ／Ｃ_Ｌを表すこととなる。読出し側トレース導体層の主要な部分において、この読出し側トレース導体層のＣ_Ｇ／Ｃ_Ｌ、即ち、（Ｗ_Ｒ／Ｄ）／（Ｔ_Ｒ／Ｓ_Ｒ）を５．７以上とすれば、１００ＭＨｚ以上の周波数領域における読出し側トレース導体層の線間容量の実測値を０．５ｐＦ以下に抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｗ_Ｗ、Ｗ_Ｒ、Ｓ_Ｗ、Ｓ_Ｒ、Ｔ_Ｗ、Ｔ_Ｒ及びＤを説明するために、サスペンションの一部をその配線部材の走る方向と垂直に切った断面図である。
【図２】本発明のＨＧＡの一実施形態として、そのＨＧＡ全体を示す平面図及びその磁気ヘッドスライダを示す斜視図である。
【図３】図２の実施形態におけるサスペンション及び配線部材の先端部を詳細に示す拡大平面図である。
【図４】図２の実施形態におけるＦＰＣについてその走る方向と垂直に切った断面図である。
【図５】線間隔が異なる配線部材の容量成分の対周波数特性を示す特性図である。
【図６】線間隔が異なる配線部材の誘導成分の対周波数特性を示す特性図である。
【図７】トンネル型ＧＭＲ素子の周波数特性の線間容量依存性をシミュレーションした結果を示す特性図である。
【図８】トンネル型ＧＭＲ素子の周波数特性の対グランド容量依存性をシミュレーションした結果を示す特性図である。
【図９】本発明の他の実施形態におけるＦＰＣについてその走る方向と垂直に切った断面図である。
【図１０】線間隔及びベースフィルム層の厚さが異なる配線部材の容量成分の対周波数特性を示す特性図である。
【符号の説明】
２０サスペンション
２１、９１ＦＰＣ
２２磁気ヘッドスライダ
２２ａ薄膜磁気ヘッド素子
２２ｂ_１、２２ｂ_２、２２ｂ_３、２２ｂ_４端子電極
２３フレクシャ
２４ロードビーム
２５ベースプレート
２５ａ取り付け部
２６ａ_１、２６ａ_２、９６ａ_１、９６ａ_２書込み側トレース導体層
２６ａ_３、２６ａ_４、９６ａ_３、９６ａ_４読出し側トレース導体層
２６ｂ_１、２６ｂ_２書込みヘッド素子用の接続パッド
２６ｂ_３、２６ｂ_４読出しヘッド素子用の接続パッド
２６ｃ_１、２６ｃ_２、２６ｃ_３、２６ｃ_４外部接続用の接続パッド
２７、９７樹脂層（ベースフィルム層）
２８、９８被覆層（オーバーコート層）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a write head element and a wiring member electrically connected to a read head element of a thin film magnetic head used in, for example, a magnetic disk device (HDD), a suspension including the wiring member, and a thin film magnetic head and a suspension. The present invention relates to an installed head gimbal assembly (HGA).
[0002]
[Prior art]
In the HDD, the magnetic head slider attached to the tip of the HGA suspension is levitated from the surface of the rotating magnetic disk, and in this state, recording on the magnetic disk is performed by the write magnetic head element mounted on the magnetic head slider. And reading from the magnetic disk by the read magnetic head element mounted in the same manner.
[0003]
One end of each signal line is electrically connected to the terminal electrodes for the write magnetic head element and the read magnetic head element provided on the magnetic head slider, and the other end of these signal lines passes through the suspension. It is electrically connected to the external connection terminal provided at the rear end portion or the outside thereof.
[0004]
In recent years, a structure in which a lead wire is not used as a signal line to such a magnetic head slider, that is, a wiring member has become widespread. This is a structure using a wireless suspension or a flexible printed circuit (FPC).
[0005]
The wireless suspension is configured by directly forming a pattern in which a resin layer, a trace conductor layer, and a resin layer are sequentially laminated on the suspension as a wiring member, or a resin layer and a trace conductor on a stainless steel thin plate separate from the suspension. A layer and a resin layer are sequentially laminated and laser-welded onto the suspension.
[0006]
A structure using FPC as a wiring member is formed by forming a trace conductor layer on a resin layer and forming a resin coating layer thereon to form an FPC, and bonding this FPC onto a normal suspension. The
[0007]
In such a structure using the wireless suspension and the FPC, a pair of trace conductor layers connected to the two terminal electrodes of the write magnetic head element and a pair of traces connected to the two terminal electrodes of the read magnetic head element The conventional conductor patterns constituting the respective conductor layers are formed as a pair of parallel line patterns that are adjacent to each other at the same interval and have the same line width on both the writing side and the reading side. In particular, in a structure using an FPC, in order not to have high mechanical rigidity, the line width is made narrower and the interval is made narrower on both the writing side and the reading side.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
With the recent increase in capacity and recording density of HDDs, the frequency of recording signals has increased, and the capacity (capacitance) component and inductive (inductance) component of the wiring members cannot be ignored.
[0009]
In the future, when the capacity is further increased and a tunnel type giant magnetoresistive effect (TGMR) element or the like is used for the read head element, the element resistance is further increased due to its structure, so that the read frequency can be increased. Therefore, it is an important issue to further reduce the capacitance component of the wiring member. However, reducing the capacitance component of the wiring member leads to an increase in the inductive component, which causes a delay in the current rise time and deteriorates the write characteristics.
[0010]
Therefore, the present invention is to solve this problem of the prior art, and an object of the present invention is to provide a wiring member, a suspension, and an HGA that can increase the read frequency and do not deteriorate the write characteristics. It is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a pair of write-side trace conductor layers whose one ends are electrically connected to a write head element of a thin film magnetic head when mounted, and a read head of a thin film magnetic head when mounted. A pair of read-side trace conductor layers, one pair of write-side trace conductor layers, and a pair of read-side trace conductor layers that are electrically connected at one end to the element are laminated on the upper surface and mounted. A wiring member having at least a resin layer whose lower surface is brought into contact with the ground conductor surface, in at least a part, that is, in a main part of the write side trace conductor layer and the read side trace conductor layer, A gap S between a pair of readout side trace conductor layers _R Is a gap S between a pair of write side trace conductor layers _W A larger wiring member is provided.
[0012]
According to the present invention, there is further provided a suspension including a metal support member and a wiring member laminated on the metal support member, and the write head element of the thin film magnetic head when the wiring member is mounted. A pair of write-side trace conductor layers whose one end is electrically connected to each other, and a pair of read-side trace conductor layers whose one end is electrically connected to the read head element of the thin film magnetic head when mounted. A pair of write side trace conductor layers and a pair of read side trace conductor layers are laminated on the upper surface, and the lower surface has at least a resin layer in contact with the metal support member; The gap S between the pair of read side trace conductor layers at least in part, ie, in the main part of the write side trace conductor layer and the read side trace conductor layer. _R Is a gap S between a pair of write side trace conductor layers _W A larger suspension is provided.
[0013]
According to the present invention, furthermore, a metal support member, a magnetic head slider mounted on the metal support member and having a write head element and a read head element, and a wiring member laminated on the metal support member, The wiring member includes a pair of write-side trace conductor layers whose one end is electrically connected to the write head element, and a pair whose one end is electrically connected to the read head element. A read-side trace conductor layer, a pair of write-side trace conductor layers and a pair of read-side trace conductor layers formed on the upper surface, and a resin layer whose lower surface is in contact with the metal support member; A gap between a pair of read side trace conductor layers, at least in part, i.e., in a major portion of the write side trace conductor layer and the read side trace conductor layer. _R Is a gap S between a pair of write side trace conductor layers _W A larger HGA is provided.
[0014]
The width W of each read-side trace conductor layer, at least in part, ie in the main part of the write-side trace conductor layer and the read-side trace conductor layer. _R Is the width W of each write side trace conductor layer _W Preferably it is smaller.
[0015]
FIG. 1 is a cross-sectional view in which a part of a suspension is cut perpendicularly to the direction in which the wiring member runs. Reference numeral 10 denotes a metal support member (ground conductor), and 11 denotes a wiring member formed thereon. Yes. The wiring member 11 is formed of a resin layer 12, a pair of write or read side

trace conductor layers

13a and 13b patterned thereon, and a covering layer 14 covering the

trace conductor layers

13a and 13b. Yes.
[0016]
The thickness D of the resin layer 12 and the thickness T of the

trace conductor layers

13a and 13b _W Or T _R It is very difficult to make the write side and the read side different from each other due to the manufacturing method of the suspension and the wiring member. For this reason, a resin layer and a trace conductor layer having the same thickness are usually used on both the writing side and the reading side.
[0017]
Capacitance component is to ground capacitance component C _G And line capacitance component C _L In the case of reducing the capacitance component of the wiring on the readout side, particularly in the tunnel type GMR element, the capacitance component to ground C _G Rather than reducing the line capacitance component C _L From the simulation results of the inventors of the present application, it has been found that better frequency characteristics can be obtained by reducing the frequency. Therefore, the line-to-line capacitance component C of the readout side trace conductor layer _L To reduce the gap S _R It is desirable to increase the value. On the writing side, the gap S between the trace conductor layers is thus obtained. _W Increasing the value is undesirable because the induction component increases. Thus, at least in part, the gap S between the read side trace conductor layers _R Only, this is the gap S between the pair of write side trace conductor layers S _W The capacitance component of the wiring on the readout side is further reduced by expanding it to be larger.
[0018]
In addition to this, the capacitance component C to ground _G Further reducing the capacitance also reduces the capacitance component of the wiring on the readout side. For this purpose, the width W of the read-side trace conductor layer _R It is desirable to make the smaller. On the write side, the width W of the trace conductor layer is thus _W If is made small, heat generation due to a write current becomes a problem, which is not desirable. Therefore, at least in part, the width W of the read side trace conductor layer _R This is the width W of each write side trace conductor layer _W It is more preferable to make it narrow so as to be smaller.
[0019]
Further, according to the present invention, the pair of write-side trace conductor layers whose one ends are electrically connected to the write head element of the thin film magnetic head when mounted, and the thin film magnetic head of the thin film magnetic head when mounted. A pair of read side trace conductor layers electrically connected at one end to the read head element, a pair of write side trace conductor layers and a pair of read side trace conductor layers are laminated on the upper surface; A wiring member having at least a resin layer whose bottom surface is brought into contact with the ground conductor surface when mounted, wherein the width and thickness of each readout side trace conductor layer are set to W _R And T _R And the gap between the pair of readout side trace conductor layers is S _R When the thickness of the resin layer is D, in the main part of the readout side trace conductor layer, (W _R / D) / (T _R / S _R ) Is 5.7 or more.
[0020]
According to the present invention, there is further provided a suspension including a metal support member and a wiring member laminated on the metal support member, and the write head of the thin film magnetic head when the wiring member is mounted. A pair of write side trace conductor layers whose one end is electrically connected to the element, and a pair of read side trace conductor layers whose one end is electrically connected to the read head element of the thin film magnetic head when mounted. A pair of write-side trace conductor layers and a pair of read-side trace conductor layers are laminated on the upper surface, and at least a resin layer whose lower surface is in contact with the metal support member , The width and thickness of each readout side trace conductor layer is W _R And T _R And the gap between the pair of readout side trace conductor layers is S _R When the thickness of the resin layer is D, in the main part of the readout side trace conductor layer, (W _R / D) / (T _R / S _R ) Is 5.7 or higher.
[0021]
According to the present invention, a metal support member, a magnetic head slider mounted on the metal support member and having a write head element and a read head element, and a wiring member laminated on the metal support member are provided. The HGA is provided with a wiring member having a pair of write-side trace conductor layers having one end electrically connected to the write head element and a pair having one end electrically connected to the read head element A read side trace conductor layer, a pair of write side trace conductor layers and a pair of read side trace conductor layers are laminated on the upper surface, and a resin layer whose lower surface is in contact with the metal support member. Having at least the width and thickness of each read side trace conductor layer as W _R And T _R And the gap between the pair of readout side trace conductor layers is S _R When the thickness of the resin layer is D, in the main part of the readout side trace conductor layer, (W _R / D) / (T _R / S _R ) Is 5.7 or higher.
[0022]
Assuming that the trace conductor layers 13a and 13b have a unit length, as shown in FIG. 1, the area of the surface facing the ground conductor surface of each trace conductor layer on the readout side is W _R The area of the surface in the wiring interval direction of each trace conductor layer on the readout side is T _R It is represented by Therefore, the capacitance component C to ground of the wiring member on the readout side _G Is W _R / D and the line-to-line capacitance component C of the readout side wiring member _L Is T _R / S _R It corresponds to. That is, (W _R / D) / (T _R / S _R ) Is C on the readout side trace conductor layer. _G / C _L Will be expressed. In the main part of the read side trace conductor layer, C _G / C _L That is, (W _R / D) / (T _R / S _R ) Of 5.7 or more, it has been found from the experimental results of the present inventors that the measured value of the line-to-line capacitance of the readout-side trace conductor layer in the frequency region of 100 MHz or more can be suppressed to 0.5 pF or less. .
[0023]
The metal supporting member has a flexure having elasticity for stabilizing the flying posture of the thin film magnetic head, that is, the magnetic head slider, and a load beam that supports the flexure and applies a load to the thin film magnetic head, that is, the magnetic head slider. It is preferable that it contains.
[0024]
It is also preferable that the read head element is a magnetic head element provided with a magnetoresistive effect (MR) film.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
2A and 2B show an embodiment of the HGA of the present invention. FIG. 2A is a plan view of the entire HGA, FIG. 2B is a perspective view of the magnetic head slider, and FIG. 3 shows the suspension and wiring members. It is an enlarged plan view which shows a front-end | tip part in detail.
[0026]
As shown in these drawings, the HGA of the present embodiment has an FPC 21 as a wiring member fixed on a suspension 20 and a magnetic head slider having at least one thin-film magnetic head element at the tip of the suspension 20 and the FPC 21. It is constituted by fixing 22. Although not shown in the figure, an IC chip for head drive and read signal amplification may be mounted in the middle of the FPC 21.
[0027]
The suspension 20 has an elastic flexure 23 that supports the magnetic head slider 22 at one end thereof, and supports and fixes the flexure 23. The suspension 20 is also provided at the base of the load beam 24. It is mainly composed of the base plate 25.
[0028]
The magnetic head slider 22 includes at least one thin-film magnetic head element 22a including a write head element and an MR read head element, and two terminal electrodes 22b electrically connected to the write head element. ₁ And 22b ₂ And two terminal electrodes 22b electrically connected to the MR read head element ₃ And 22b ₄ And are formed. The size of the magnetic head slider 22 is merely an example, but is 1.25 mm × 1.0 mm × 0.3 mm. The MR read head element is, for example, a tunnel type GMR element.
[0029]
The flexure 23 has a soft tongue (not shown) centered on dimples provided on the load beam 24, and has elasticity so that the magnetic head slider 22 is flexibly supported by this tongue to stabilize the flying posture. Yes. In this embodiment, the flexure 23 is made of a stainless steel plate (for example, SUS304TA) having a thickness of about 25 μm.
[0030]
The load beam 24 has elasticity for pressing the magnetic head slider 22 toward the magnetic disk and stabilizing the flying height. The load beam 24 is made of a stainless steel plate having a thickness of about 60 to 65 μm and having a width that narrows toward the tip, and firmly supports the flexure 23 over its entire length. This fixation between the flexure 23 and the load beam 24 is performed by spot welding such as laser welding. Note that, in the three-piece structure suspension in which the flexure 23 and the load beam 24 are independent components as in the present embodiment, the rigidity of the load beam 24 is higher than that of the flexure 23.
[0031]
The base plate 25 is made of stainless steel or iron that is thicker than the load beam 24, and is fixed to the base of the load beam 24 by spot welding using a laser or the like. By attaching the mounting portion 25a of the base plate 25 to a support arm (not shown) by mechanical caulking, the HGA is attached to the support arm.
[0032]
On the surface of the flexure 23 and the load beam 24, a part of the FPC 21 is bonded and fixed with an adhesive. However, the FPC 21 has a structure that floats in the space between the load beam 24 and the base plate 25, and further has a long tail structure that extends long behind the base plate 25.
[0033]
The FPC 21 includes a pair of write side trace conductor layers 26a as signal lines for the write head element. ₁ And 26a ₂ And a pair of read side trace conductor layers 26a as signal lines for the MR read head element ₃ And 26a ₄ And are provided. At the tip of the FPC 21, there is a connection pad 26b for the write head element. ₁ And 26b ₂ Connection pad 26b for the read head element ₃ And 26b ₄ And a connection pad 26c for external connection at the rear end. ₁ , 26c ₂ , 26c ₃ And 26c ₄ And are provided.
[0034]
Write side trace conductor layer 26a ₁ And 26a ₂ In addition, the read-side trace conductor layer 26a ₃ And 26a ₄ Are moved away from each other toward both ends of the slider 22 toward the front end of the FPC 21, and the front ends thereof are connected to the connection pads 26b. ₁ And 26b ₂ And connection pad 26b ₃ And 26b ₄ Are connected to each. Further, the write-side trace conductor layer 26a ₁ And 26a ₂ In addition, the read-side trace conductor layer 26a ₃ And 26a ₄ The rear end is a connection pad 26c for external connection. ₁ , 26c ₂ , 26c ₃ And 26c ₄ Are connected to each.
[0035]
FIG. 4 is a cross-sectional view of the FPC 21 of the embodiment of FIG. 2 cut perpendicularly to the direction in which the FPC 21 runs. FIG. 4A shows the write-side trace conductor layer 26a. ₁ And 26a ₂ Part of the readout side trace conductor layer 26a ₃ And 26a ₄ Each part is shown.
[0036]
As shown in the figure, the FPC 21 is formed of a write side trace conductor layer 26a made of, for example, Cu formed on a thin resin layer (base film layer) 27 made of, for example, polyimide. ₁ And 26a ₂ In addition, the read-side trace conductor layer 26a ₃ And 26a ₄ These conductor patterns are formed by covering with a covering layer (overcoat layer) 28 made of polyimide or the like. The base film layer 27 and the flexure 23 or the load beam 24 are fixed by, for example, a UV resin-based or epoxy resin-based adhesive.
[0037]
In the portion fixed on the tip of the suspension, the FPC 21 is composed of, for example, a thin base film layer 27 made of polyimide or the like, and a write-side trace conductor in which, for example, Cu formed thereon is plated with Au to prevent corrosion. Layer 26a ₁ And 26a ₂ In addition, the read-side trace conductor layer 26a ₃ And 26a ₄ The overcoat layer does not exist. The base film layer 27 and the flexure 23 are fixed by, for example, a UV resin-based or epoxy resin-based adhesive. By not providing an overcoat layer on this portion of the FPC 21 that greatly affects the spring constant, it is possible to promote a reduction in stiffness.
[0038]
As is apparent from FIG. 4, in the present embodiment, the read-side trace conductor layer 26a ₃ And 26a ₄ Conductor layer gap S _R Is the write side trace conductor layer 26a. ₁ And 26a ₂ Conductor layer gap S _W It is set larger. Further, the read-side trace conductor layer 26a ₃ And 26a ₄ Width W _R Is the write side trace conductor layer 26a. ₁ And 26a ₂ Width W _W It is set smaller.
[0039]
The thickness D of the base film layer 27, the readout side trace conductor layer 26a ₃ And 26a ₄ Thickness T _R And write side trace conductor layer 26a ₁ And 26a ₂ Thickness T _W Since it is very difficult to make the writing side and the reading side different from each other due to the manufacturing method of the suspension and the wiring member, the writing side and the reading side have the same thickness.
[0040]
Read side trace conductor layer 26a ₃ And 26a ₄ Is assumed to have a unit length, the area of the surface facing the ground conductor surface of each trace conductor layer on the readout side is W _R The area of the surface in the wiring interval direction of each trace conductor layer on the readout side is T _R It is represented by Therefore, the line-to-line capacitance component C of the readout side wiring member _L Is T _R / S _R To the ground capacitance component C of the wiring member on the readout side _G Is W _R / D is supported.
[0041]
As a result, D and T _R If S is constant, S _R Is larger, the line capacitance component C on the readout side _L Becomes smaller, W _R Is smaller, the capacitance component C to ground of the wiring member on the readout side _G Will become smaller. Trace conductor layer 26a on the writing side ₁ And 26a ₂ Conductor layer gap S _W Is increased, the inductive component increases, and the write-side trace conductor layer 26a ₁ And 26a ₂ Width W _W If the value is reduced, heat generation due to the write current becomes a problem. For this reason, S _W Can not be large, W _W Cannot be small. Therefore, in this embodiment, S _R Is S _W Bigger, W _R Is W _W It is set smaller.
[0042]
FIGS. 5 and 6 show the frequency characteristics of the capacitive component and the inductive component of the wiring members having different line intervals, respectively. In these drawings, A has a base film layer thickness of 35 μm, a line spacing of 50 μm, and a line width of 35 μm, and B has a base film layer thickness of 35 μm, a line spacing of 200 μm, and a line width of 35 μm. . In B where the line interval is widened, the capacitance component is smaller in all frequency bands. On the other hand, for A, which has the same line spacing as the conventional one, the inductive component is smaller than this. Therefore, the trace conductor layer 26a on the write side ₁ And 26a ₂ Conductor layer gap S _W Is set in the same manner as in the prior art as in A, and the read-side trace conductor layer 26a ₃ And 26a ₄ Conductor layer gap S _R Is made large as B, the line capacitance component C only on the readout side _L As a result, the frequency characteristics are reduced and a favorable frequency characteristic is obtained.
[0043]
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the result of simulating the dependence of the frequency characteristics of the tunnel type GMR element on the capacitance between lines, and FIG. 7B is an enlarged view of the main part of FIG. FIG. 8 is a characteristic diagram showing the result of simulating the dependence of the frequency characteristics of the tunnel type GMR element on the ground capacitance, and (B) is an enlarged view of the main part of (A).
[0044]
As is apparent from these figures, the line capacitance component is C _L = 1.0 (pF) to C _L When the frequency falls to 0.5 (pF), the frequency characteristics are drastically improved. On the other hand, with respect to the ground capacitance component, C _G = 6.0 (pF) to C _G When the frequency is reduced to 3.0 (pF), the frequency characteristics are slightly improved, but not as much as in the case of the capacitance between lines. Accordingly, when reducing the capacitance component of the wiring on the reading side, particularly in the tunnel type GMR element, the capacitance component C to ground _G Rather than reducing the line capacitance component C _L It can be seen that better frequency characteristics can be obtained by reducing. Therefore, in the wiring on the readout side, the line capacitance component C _L To reduce the gap S _R It is desirable to increase the frequency in terms of obtaining good frequency characteristics.
[0045]
For the readout side wiring member, the trace conductor layer 26a ₃ And 26a ₄ Thickness T _R Is constant (T _R = 18 μm), the thickness D of the base film layer 27, the trace conductor layer 26a ₃ And 26a ₄ Gap S _R And width W _R Samples with different values were actually prepared, and their capacitance to ground and line-to-line capacitance were measured. The measurement results are shown in Table 1. In Table 1, C _G / C _L (W _R / D) / (T _R / S _R ).
[0046]
[Table 1]

[0047]
In Table 1, sample 1 is the dimension of the current wiring member. In order to suppress the capacitance between lines to 0.5 pF or less, as in Samples 7 to 11, C on the readout side trace conductor layer _G / C _L That is, (W _R / D) / (T _R / S _R ) Must be 7 or more. However, in actuality, the capacitance value in the high frequency band exceeding 100 MHz becomes a problem, so C _G / C _L If it is 5.7 or more, it will suffice.
[0048]
Thus, according to the present embodiment, the gap S between the read-side trace conductor layers _R Is the write side trace conductor layer gap S _W Further, the width W of the reading side trace conductor layer is set larger. _R Is the width W of the write-side trace conductor layer _W It is set smaller. As a result, the capacitance component only on the reading side can be reduced without causing an increase in inductive component on the writing side and an increase in heat generation, and the reading frequency characteristic can be greatly improved. Moreover, C on the reading side _G / C _L Therefore, the line capacitance in the high frequency region can be reduced, and the read frequency characteristics can be improved.
[0049]
FIG. 9 is a cross-sectional view of an FPC 91 according to another embodiment of the present invention cut perpendicularly to the direction in which the FPC 91 runs. FIG. 9A shows the write-side trace conductor layer 96a. ₁ And 96a ₂ Part of the readout side trace conductor layer 96a ₃ And 96a ₄ Each part is shown. The configuration other than the FPC in this embodiment is exactly the same as that of the embodiment of FIG.
[0050]
As shown in the figure, the FPC 91 is formed of a write-side trace conductor layer 96a made of, for example, Cu or the like formed on a thick resin layer (base film layer) 97 made of, for example, polyimide. ₁ And 96a ₂ In addition, the readout side trace conductor layer 96a ₃ And 96a ₄ And the conductor pattern is covered with a coating layer (overcoat layer) 98 made of polyimide or the like. The base film layer 97 and the flexure 23 or the load beam 24 are fixed by, for example, a UV resin-based or epoxy resin-based adhesive.
[0051]
In the portion fixed on the tip of the suspension, the FPC 91 is composed of, for example, a thin base film layer 97 made of polyimide or the like, and a write side trace conductor in which, for example, Cu is plated with Au to prevent corrosion. Layer 96a ₁ And 96a ₂ In addition, the readout side trace conductor layer 96a ₃ And 96a ₄ The overcoat layer does not exist. The base film layer 97 and the flexure 23 are fixed by, for example, a UV resin-based or epoxy resin-based adhesive. By not providing an overcoat layer on this portion of the FPC 91 that greatly affects the spring constant, it is possible to promote low stiffness.
[0052]
As is apparent from FIG. 9, in this embodiment, the read-side trace conductor layer 96a ₃ And 96a ₄ Conductor layer gap S _R Is the write side trace conductor layer 96a. ₁ And 96a ₂ Conductor layer gap S _W It is set larger. Further, the read-side trace conductor layer 96a ₃ And 96a ₄ Width W _R Is the write side trace conductor layer 96a. ₁ And 96a ₂ Width W _W It is set smaller. In particular, in this embodiment, the thickness D of the base film layer 97 is thicker than that shown in FIG. Increasing the thickness of the base film layer 97 in this way can be easily realized with a structure using FPC.
[0053]
Thickness D of base film layer 97, readout side trace conductor layer 96a ₃ And 96a ₄ Thickness T _R And write side trace conductor layer 96a ₁ And 96a ₂ Thickness T _W Since it is very difficult to make the writing side and the reading side different from each other due to the manufacturing method of the suspension and the wiring member, the writing side and the reading side have the same thickness.
[0054]
FIG. 10 shows the frequency characteristics of the capacitive components of the wiring members having different thicknesses of the base film layer, line intervals and line widths of the trace conductor layers, respectively. In the figure, a is a base film layer thickness of 18 μm, line spacing is 40 μm, and line width is 40 μm, and b is base film layer thickness of 50 μm, line spacing is 200 μm, and line width is 35 μm. In the case of b in which the line spacing is increased and the thickness of the base film layer is increased, the capacitance component is smaller in all frequency bands than in a. Moreover, in FIG. 10b, the capacitance component is smaller in all frequency bands than B shown in FIG. Therefore, it can be seen that better frequency characteristics can be obtained by increasing the thickness of the base film layer.
[0055]
Other configurations, changes, effects, and the like in the present embodiment are substantially the same as those in the embodiment of FIG.
[0056]
In the above-described embodiment, the FPC is used as the wiring member. However, as the wiring member, a structure in which a pattern in which a resin layer, a trace conductor layer, and a resin layer are sequentially laminated is directly formed on the suspension, or a suspension. It is clear that the present invention can be similarly applied to a wireless suspension having a structure in which a resin layer, a trace conductor layer, and a resin layer are sequentially laminated on separate stainless thin plates and laser-welded on the suspension. .
[0057]
The above-described embodiments are all illustrative of the present invention and are not limited to the present invention, and the present invention can be implemented in various other variations and modifications. Therefore, the scope of the present invention is defined only by the claims and their equivalents.
[0058]
【The invention's effect】
As described above in detail, in the present invention, the gap S between the pair of read side trace conductor layers is at least partially. _R Is a gap S between a pair of write side trace conductor layers _W Greater than. Capacitance component is to ground capacitance component C _G And line capacitance component C _L In the case of reducing the capacitance component of the wiring on the readout side, particularly in the tunnel type GMR element, the capacitance component to ground C _G Rather than reducing the line capacitance component C _L A better frequency characteristic can be obtained by reducing. Therefore, the line-to-line capacitance component C of the readout side trace conductor layer _L To reduce the gap S _R It is desirable to increase the value. On the writing side, the gap S between the trace conductor layers is thus obtained. _W Increasing the value is undesirable because the induction component increases. Thus, at least in part, the gap S between the read side trace conductor layers _R Between the pair of write side trace conductor layers S _W The capacitance component of only the wiring on the reading side is further reduced by increasing the capacitance.
[0059]
In addition to this, the capacitance component C to ground _G Further reducing the capacitance also reduces the capacitance component of the wiring on the readout side. For this purpose, the width W of the read-side trace conductor layer _R It is desirable to make the smaller. On the write side, the width W of the trace conductor layer is thus _W If is made small, heat generation due to a write current becomes a problem, which is not desirable. Therefore, at least in part, the width W of the read side trace conductor layer _R The width W of each write side trace conductor layer _W It is smaller.
[0060]
According to the present invention, the width and thickness of each readout side trace conductor layer is further set to W _R And T _R And the gap between the pair of readout side trace conductor layers is S _R When the thickness of the resin layer is D, in the main part of the readout side trace conductor layer, (W _R / D) / (T _R / S _R ) Is 5.7 or more. This (W _R / D) / (T _R / S _R ) Is C on the readout side trace conductor layer. _G / C _L Will be expressed. In the main part of the read side trace conductor layer, C _G / C _L That is, (W _R / D) / (T _R / S _R ) Of 5.7 or more, the measured value of the line-to-line capacitance of the readout-side trace conductor layer in the frequency region of 100 MHz or more can be suppressed to 0.5 pF or less.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 W _W , W _R , S _W , S _R , T _W , T _R 4A and 4B are cross-sectional views in which a part of the suspension is cut perpendicular to the direction in which the wiring member runs in order to explain D and D.
FIG. 2 is a plan view showing the entire HGA and a perspective view showing the magnetic head slider as an embodiment of the HGA of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged plan view showing in detail a suspension and a distal end portion of a wiring member in the embodiment of FIG. 2;
4 is a cross-sectional view of the FPC in the embodiment of FIG. 2 cut perpendicularly to the direction in which it runs.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing frequency characteristics of capacitance components of wiring members having different line intervals.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing frequency characteristics of inductive components of wiring members having different line intervals.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the result of simulating the line-to-line capacitance dependence of the frequency characteristics of a tunnel type GMR element.
FIG. 8 is a characteristic diagram showing the result of simulating the dependence of the frequency characteristic of the tunnel type GMR element on the ground capacitance.
FIG. 9 is a cross-sectional view of an FPC according to another embodiment of the present invention cut perpendicular to the direction in which it runs.
FIG. 10 is a characteristic diagram showing frequency characteristics of capacitance components of wiring members having different line intervals and base film layer thicknesses.
[Explanation of symbols]
20 Suspension
21, 91 FPC
22 Magnetic head slider
22a Thin film magnetic head element
22b ₁ 22b ₂ 22b ₃ 22b ₄ Terminal electrode
23 Flexure
24 Load beam
25 Base plate
25a Mounting part

26a

₁ 26a ₂ 96a ₁ 96a ₂ Write side trace conductor layer
26a ₃ , 26a ₄ 96a ₃ 96a ₄ Read side trace conductor layer

26b

₁ 26b ₂ Connection pad for write head element

26b

₃ 26b ₄ Connection pad for read head element
26c ₁ , 26c ₂ , 26c ₃ , 26c ₄ Connection pad for external connection
27, 97 Resin layer (base film layer)
28, 98 Coating layer (overcoat layer)

Claims

実装された際には薄膜磁気ヘッドの書込みヘッド素子に一端が電気的に接続される１対の書込み側トレース導体層と、実装された際にはトンネル型巨大磁気抵抗効果読出しヘッド素子に一端が電気的に接続される１対の読出し側トレース導体層と、該１対の書込み側トレース導体層及び該１対の読出し側トレース導体層が上表面上に積層形成されており、実装された際には下表面がグランド導体面に接触せしめられる樹脂層とを少なくとも備えた配線部材であって、前記１対の読出し側トレース導体層間の間隙Ｓ_Ｒが前記１対の書込み側トレース導体層間の間隙Ｓ_Ｗより大きいことを特徴とする配線部材。A pair of write-side trace conductor layers, one end of which is electrically connected to the write head element of the thin film magnetic head when mounted, and one end of the tunnel type giant magnetoresistive read head element when mounted. A pair of electrically connected read-side trace conductor layers, the pair of write-side trace conductor layers, and the pair of read-side trace conductor layers are laminated on the upper surface and mounted. a wiring member comprising at least a resin layer in which the lower surface is brought into contact with the ground conductor surface, the prior Symbol pair of the read-side trace conductor layers gap S _R is said pair of write side trace conductor layers wiring member being larger than the gap S _W.

前記各読出し側トレース導体層の幅Ｗ_Ｒが前記各書込み側トレース導体層の幅Ｗ_Ｗより小さいことを特徴とする請求項１に記載の配線部材。Wiring member according to claim 1, the width W _R of the front Symbol each read-side trace conductor layer, wherein the less than the width W _W of the write-side trace conductor layer.

金属支持部材と、該金属支持部材上に積層形成された配線部材とを備えたサスペンションであって、該配線部材が、実装された際には薄膜磁気ヘッドの書込みヘッド素子に一端が電気的に接続される１対の書込み側トレース導体層と、実装された際にはトンネル型巨大磁気抵抗効果読出しヘッド素子に一端が電気的に接続される１対の読出し側トレース導体層と、該１対の書込み側トレース導体層及び該１対の読出し側トレース導体層が上表面上に積層形成されており、下表面が前記金属支持部材に接触している樹脂層とを少なくとも有しており、前記１対の読出し側トレース導体層間の間隙Ｓ_Ｒが前記１対の書込み側トレース導体層間の間隙Ｓ_Ｗより大きいことを特徴とするサスペンション。A suspension comprising a metal support member and a wiring member laminated on the metal support member, wherein the wiring member is electrically mounted at one end to the write head element of the thin film magnetic head when mounted. A pair of write-side trace conductor layers connected; a pair of read-side trace conductor layers that are electrically connected at one end to a tunnel-type giant magnetoresistive read head element when mounted; write-side trace conductor layer and said pair of read-side trace conductor layer are laminated on the upper surface, at least and a resin layer which is a lower surface in contact with the metal support member, prior to suspension serial pair of reading-side trace conductor layers of the gap S _R being greater than the gap S _W of the pair of write side trace conductor layers.

前記各読出し側トレース導体層の幅Ｗ_Ｒが前記各書込み側トレース導体層の幅Ｗ_Ｗより小さいことを特徴とする請求項３に記載のサスペンション。The suspension of claim 3, the width W _R of the front Symbol each read-side trace conductor layer, wherein the less than the width W _W of the write-side trace conductor layer.

前記金属支持部材が、前記薄膜磁気ヘッドの浮上姿勢を安定させるための弾性を有するフレクシャと、該フレクシャを支持しており、前記薄膜磁気ヘッドに荷重を印加するためのロードビームとを含んでいることを特徴とする請求項３又は４に記載のサスペンション。 The metal support member includes a flexure having elasticity for stabilizing the flying posture of the thin film magnetic head, and a load beam that supports the flexure and applies a load to the thin film magnetic head. The suspension according to claim 3 or 4, characterized in that.

金属支持部材と、該金属支持部材上に装着されており、書込みヘッド素子及びトンネル型巨大磁気抵抗効果読出しヘッド素子を有する磁気ヘッドスライダと、該金属支持部材上に積層形成された配線部材とを備えたヘッドジンバルアセンブリであって、該配線部材が、前記書込みヘッド素子に一端が電気的に接続されている１対の書込み側トレース導体層と、前記トンネル型巨大磁気抵抗効果読出しヘッド素子に一端が電気的に接続されている１対の読出し側トレース導体層と、該１対の書込み側トレース導体層及び該１対の読出し側トレース導体層が上表面上に積層形成されており、下表面が前記金属支持部材に接触している樹脂層とを少なくとも有しており、前記１対の読出し側トレース導体層間の間隙Ｓ_Ｒが前記１対の書込み側トレース導体層間の間隙Ｓ_Ｗより大きいことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。A metal support member, a magnetic head slider mounted on the metal support member and having a write head element and a tunnel type giant magnetoresistive read head element, and a wiring member laminated on the metal support member A head gimbal assembly comprising: a pair of write-side trace conductor layers, one end of which is electrically connected to the write head element; and one end of the tunnel type giant magnetoresistive read head element. A pair of read-side trace conductor layers electrically connected to each other, the pair of write-side trace conductor layers, and the pair of read-side trace conductor layers formed on the upper surface. There has at least a resin layer in contact with the metal support member, prior Symbol pair of reading-side trace conductor layers of the gap S _R is the pair of write side tray HGA being greater than the gap S _W of the scan conductor layers.

前記各読出し側トレース導体層の幅Ｗ_Ｒが前記各書込み側トレース導体層の幅Ｗ_Ｗより小さいことを特徴とする請求項６に記載のヘッドジンバルアセンブリ。The head gimbal assembly of claim 6, the width W _R of the front Symbol each read-side trace conductor layer, wherein the less than the width W _W of the write-side trace conductor layer.

前記金属支持部材が、前記磁気ヘッドスライダの浮上姿勢を安定させるための弾性を有するフレクシャと、該フレクシャを支持しており、前記磁気ヘッドスライダに荷重を印加するためのロードビームとを含んでいることを特徴とする請求項６又は７に記載のヘッドジンバルアセンブリ。 The metal support member includes a flexure having elasticity for stabilizing the flying posture of the magnetic head slider, and a load beam that supports the flexure and applies a load to the magnetic head slider. 8. The head gimbal assembly according to claim 6, wherein the head gimbal assembly.