JP2000207719A

JP2000207719A - 回路付きサスペンション基板と配線回路基板との接続構造

Info

Publication number: JP2000207719A
Application number: JP11005083A
Authority: JP
Inventors: Tadao Okawa; 忠男大川; Toshihiko Omote; 利彦表; Yuji Hotta; 祐治堀田
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1999-01-12
Filing date: 1999-01-12
Publication date: 2000-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】回路付きサスペンション基板と配線回路基板
との接続信頼性の高い接続構造を提供する。【解決手段】回路付きサスペンション基板１０に設け
たパッド１Ａに、異方導電性フィルム３０の一方の主面
を熱圧着または圧着により接合し、配線回路基板２０に
設けたパッド２Ａに、異方導線性フィルム３０の他方の
主面を熱圧着または圧着により接合する。これにより、
異方導電性フィルム３０のフィルム基材とパッド１Ａ、
２Ａが接着し、かつ、異方導電性フィルム３０の導通路
３１の両端部がそれぞれパッド１Ａと２Ａに接触した状
態となる。この導通路３１の端部とパッドとの接触はフ
ィルム基材とパッドとの接着によって保持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は回路付きサスペンシ
ョン基板と配線回路基板との接続構造に関し、詳しく
は、信頼性の高い接続構造を確実に得るための技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、コンピュータの外部記憶装置と
して用いられるハードディスク装置等の磁気ディスク装
置において、磁気記録や再生を行うには、磁気ディスク
と磁気ヘッドを相対的に走行させ、これによって生じる
空気流に抗して磁気ヘッドを磁気ディスク側へ弾性的に
押し付けて、磁気ヘッドと磁気ディスクとの間に一定の
微小な間隔を保つことが必要である。このように、磁気
ヘッドを空気流に抗して磁気ディスク側へ弾性的に押し
付ける磁気ヘッド支持装置がサスペンションである。こ
のサスペンション（磁気ヘッド支持装置）は通常ステン
レス箔等の弾性箔基材からなり、一般にサスペンション
基板と呼ばれている。

【０００３】ところで、近年、コンピュータやその周辺
機器である記憶装置は、容量の向上の一方で、小型化や
低価格化が求められている。このような要望を背景に、
なかでも、ハードディスクドライブの技術が著しい進歩
を見せている。磁気ヘッドにおいても、従来からのメタ
ルインギャップ（ＭＩＧ）に対して、最近では、コイル
部分を薄膜化した薄膜磁気ヘッド（ＴＦＨ）や、更に
は、読み書き兼用で且つ記憶容量も飛躍的に大きい薄膜
−磁気抵抗複合ヘッド（ＭＲ）の開発が急がれている。

【０００４】しかしながら、かかるヘッド部において、
従来から行われている、所要の導線をサスペンション基
板上に引き回して配線する配線技術では、その導線がサ
スペンションの基板の弾性率に影響を与え、磁気ヘッド
が磁気ディスクとの間で一定の間隔を保てなくなる。ま
た、場合によっては、磁気ディスク装置に接触して、磁
気ディスク装置の耐久性を低下させてしまうこともあ
る。そこで、近年、ヘッドを実装するサスペンション基
板上に直接導体回路を形成してなる回路付きサスペンシ
ョン基板が実用化されるに至っている。

【０００５】磁気ヘッド装置内において、回路付きサス
ペンション基板は、絶縁性基材に導体回路を形成した配
線回路基板に接続され、この配線回路基板から送られて
くるリード・ライト信号がその導体回路に流れるように
組付けられる。

【０００６】図８は従来の回路付きサスペンション基板
と配線回路基板との接続構造を示し、両者間の接続は、
配線回路基板５０の導体回路５１の一端に設けられたハ
ンダバンプ５２を、回路付きサスペンション基板６０の
導体回路６１の一端に設けられた金パッド６２に融着し
て接合することにより行われている。図中、５３は導体
回路５１の他端に設けられたハンダバンプ、６３は導体
回路６１の他端に設けられた金パッド、６４は基板に実
装された磁気ヘッドである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ハ
ンダバンプと金パッドの接合部にはハンダ／金共晶が生
成するため、脆化が起こりやすく、このため、接合部に
クラック等が発生して、導通不良となってしまう場合が
ある。また、接合時は導通状態にあっても、外力を受け
た場合に、クラックが大きくなって、導通が絶たれてし
まう場合がある。このように、従来の回路付きサスペン
ション基板と配線回路基板をハンダバンプと金パッドに
より接続する構造では、信頼性の高い接続状態を確実に
得ることができないという問題があった。

【０００８】また、ハンダバンプと金パッドを接合する
作業時に、両者間の位置ずれ等によって接合が不完全に
なされた場合、一旦融着したハンダバンプと金パッドを
分離することができない。このため、接合作業のやり直
し、すなわち、リワークを行うことができないという問
題があった。

【０００９】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たものであり、接続信頼性の高い回路付きサスペンショ
ン基板と配線回路基板の接続構造を提供することを課題
としている。また、接続作業のミス等により不完全な接
続となってしまった場合にも、リワークして接続信頼性
の高い接続構造を得ることができるようにすることを課
題としてる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、以下の特徴を有している。（１）回路付きサスペンション基板に設けたパッドと配
線回路基板に設けたパッドとを異方導電性フィルムを介
して接続してなる回路付きサスペンション基板と配線回
路基板との接続構造。（２）異方導電性フィルムのフィルム基材が両パッドに
接着し、かつ、異方導電性フィルムの導通路の端部が両
パッドに接触した状態にある上記（１）に記載の回路付
きサスペンション基板と配線回路基板との接続構造。（３）異方導電性フィルムのフィルム基材が両パッドに
接着し、かつ、異方導電性フィルムの導通路の端部が両
パッドに融着した状態にある上記（１）に記載の回路付
きサスペンション基板と配線回路基板との接続構造。（４）パッドの少なくとも表面がＡｕからなる上記
（１）〜（３）のいずれかに記載の回路付きサスペンシ
ョン基板と配線回路基板との接続構造。（５）異方導電性フィルムが、第１の絶縁性材料からな
るフィルム基材中に、導電性材料からなる複数の導通路
が、互いに絶縁された状態で、かつ該フィルム基板を厚
み方向に貫通した状態で配置され、各導通路が、当該フ
ィルム基材の表裏面に両端部が露出し、かつ露出した両
端部を除いた表面が第２の材料に被覆されたものであっ
て、第１の絶縁性材料と第２の材料の少なくとも１つが
接着性材料からなるものである、上記（１）〜（４）の
いずれかに記載の回路付きサスペンション基板と配線回
路基板との接続構造。

【００１１】

【作用】本発明では、異方導電性フィルムのフィルム基
材がパッド（ここにパッドとは配線回路基板のパッド及
び回路付きサスペンション基板のパッドの両者を指
す。）に接着することにより、異方導電性フィルムの導
通路がパッドに接触した状態が得られる。よって、異方
導電性フィルムの導通路とパッドの接触状態が、フィル
ム基材とパッドとの接着によって保持され、その結果、
回路付きサスペンション基板のパッドと配線回路基板の
パッド間が物理的にも、かつ電気的にも良好に接続され
た接続構造が得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照しなが
ら詳しく説明する。図１は本発明の回路付きサスペンシ
ョン基板と配線回路基板との接続構造の概要を示した図
である。

【００１３】回路付きサスペンション基板１０の導体回
路１の両端にはパッド１Ａ、１Ｂが設けられている。一
方、配線回路基板２０の導体回路２の一端にはパッド２
Ａが、他端にはハンダバンプ２Ｂが設けられている。回
路付きサスペンション基板１０のパッド１Ａに、異方導
電性フィルム３０の一方の主面３０Ａが接合し、配線回
路基板２０のパッド２Ａに異方導電性フィルム３０の他
方の主面３０Ｂが接合して、回路付きサスペンション基
板１０の導体回路１と配線回路基板２０の導体回路２が
異方導電性フィルム３０内の導通路３１を介して導通し
ている。磁気ヘッド４は、回路付きサスペンション基板
１０上に実装されて、導体回路２の他端に設けられたパ
ッド１Ｂに接続されている。

【００１４】異方導電性フィルム３０の主面３０Ａ、３
０Ｂとパッド１Ａ、２Ａの接合部は、異方導電性フィル
ムの主面をパッドに熱圧着または圧着することで形成さ
れる。すなわち、熱圧着または圧着により、異方導電性
フィルムのフィルム基材がパッドに接着し、かつフィル
ムの主面に露出する導通路の端部がパッドに接触して導
通状態が得られている。よって、導通路の端部とパッド
間の導通は、フィルム基材とパッドの接着下に保持さ
れ、異方導電性フィルムとパッド間は信頼性の高い接続
状態が形成されている。

【００１５】図２、図３（ａ）（ｂ）は上記回路付きサ
スペンション基板１０の具体例を示している。ステンレ
ス箔基材１０ａの上にポリイミド等からなる絶縁層１０
ｂを有し、その上に導体層１０ｄからなる所定のパター
ン回路が薄膜として形成されている。先端には基材への
切り込みによって、ジンバル１０ｅが基材に一体に形成
されており、この上に磁気ヘッドを有するスライダ（図
示せず）が固定される。前後の端部には接続端子として
のパッド１Ａ、１Ｂが設けられている。

【００１６】図３（ａ）はパッドを設けた部分の断面を
示し、図２のＡ−Ａ線における断面図である。ステンレ
ス箔基材１０ａの上に、ポリイミド等からなる絶縁層１
０ｂを有し、その上にクロム薄膜１０ｃを介して銅導体
層１０ｄからなる所定のパターン回路が薄膜として形成
されている。この導体層の上にニッケル薄膜１０ｆと金
薄膜１０ｇをこの順に積層してなるパッド１Ａが設けら
れている。ニッケル薄膜１０ｆは銅導体層１０ｄと金薄
膜１０ｇの相互反応を防止するバリア膜として設けられ
ている。各パッド１Ａの周囲は基板保護のための保護層
（フォトレジスト、ドライフィルムラミネート）１０ｈ
で包囲されている。

【００１７】図３（ｂ）はジンバルとその周囲部の断面
図で、図２のＢ−Ｂ線における断面を示している。ステ
ンレス箔基材１０ａの上に、ポリイミド等からなる絶縁
層１０ｂを有し、その上にクロム薄膜１０ｃを介して銅
導体層１０ｄからなる所定のパターン回路（導体回路）
が薄膜として形成されている。この導体層はニッケル薄
膜１０ｆからなる被覆で保護されており、更に、基板保
護のための保護層１０ｈによって被覆保護されている。

【００１８】回路付きサスペンション基板の基板本体と
なる金属箔基材は、一般に、上記図示の例のようなステ
ンレス箔の他、アルミニウム箔、銅−ベリリウム箔、リ
ン青銅箔等が使用される。また、導体回路を構成する導
体層及びパッドに用いる導電性材料には、公知の導電性
材料が用いられ、多くの場合、金属材料が用いられる。
特に、上記図示の例に示すように、パッドの表面層は、
極めて良好な導電性を示すＡｕ薄膜で構成するのが好ま
しく、回路を形成する導体層には一般に安価でかつ導電
性にも優れた銅を用いるのが好ましい。また、この場
合、上記図示の例に示すように、銅導体層とＡｕ薄膜と
の相互反応による導電性の低下を防止するために、銅導
体層とＡｕ薄膜の間にニッケル薄膜等のバリア層を介在
させるのが好ましい。

【００１９】また、異方導電性フィルムの主面に接合さ
れるパッドは、矩形、円形等の一般的な形状のパッドで
あり、また、パッドの大きさは、基板の形態、導体層の
幅等に応じて適宜決定される。一般的には、例えば、矩
形または円形を例とした場合、通常、最大でその一辺ま
たは直径が３００〜５００μｍ程度、最小でその一辺ま
たは直径が１０〜４０μｍ程度である。また、パッド間
の間隔は、基板形態や大きさ等によっても異なるが、一
般的に、最大で２００〜３００μｍ程度、最小で１０〜
４０μｍ程度である。

【００２０】上記配線回路基板２０は、少なくとも、絶
縁性の基板本体と、基板本体に設けられた導体層からな
る所定の回路パタ−ンと、導体層を保護する保護膜と、
外部導体との接続用の端子とを、基本要素とする。本発
明では、回路付きサスペンション基板との接続を行うた
めの端子として、パッド２Ａが設けられている。導体層
やパッドの材質は特に限定されないが、例えば、上記回
路付きサスペンション基板のそれと同様の理由で、上記
図示の例の回路付きサスペンション基板における、導体
層やパッドの材質と同様の金属材料を用いるのが好まし
い。また、パッド２Ａの形状やパッドのピッチは、基本
的に、接続する回路付きサスペンション基板のパッドの
それと同様にするのが一般的である。

【００２１】基板の形態は、リジッドでも、フレキシブ
ルでもよいが、軽量薄形化のためにＦＰＣ（Flexible P
rinted Circuit) を用いる場合が多い。

【００２２】配線回路基板は、回路付きサスペンション
基板にリード・ライト信号を送るものである。通常、ア
センブリのし易さから、回路付きサスペンション基板に
中継ケーブル用ＦＰＣが接続され、中継ケーブル用ＦＰ
Ｃにリード・ライト用ＦＰＣが接続される。

【００２３】また、回路付きサスペンション基板が、サ
スペンション基板に中継ケーブルが一体化した、所謂、
ロングテイルタイプの回路付きサスペンション基板であ
る場合、異方導電性フィルムを介して、回路付きサスペ
ンション基板とリード・ライト用ＦＰＣが直接接続され
る。なお、このタイプでは回路付きサスペンション基板
の導体回路の一部が中継ケーブルであり、中継ケーブル
に設けたパッドとリード・ライト用ＦＰＣの導体回路に
設けたパッドが異方導電性フィルムに接合される。かか
る接続形態は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）の将
来の高周波化に対応するための一形態である。

【００２４】本発明に用いる異方導電性フィルムは、
「一定方向のみに電気的導電性を有するが他の方向には
電気的に絶縁され、かつ、フィルム基材が絶縁性で且つ
接着性を示すフィルム」であり、半導体素子、ＩＣ、Ｌ
ＳＩ等と基板上に形成された導体パターンとの接続等に
使用されている従来公知のフィルムである。

【００２５】図４（ａ）（ｂ）はその基本形態を示し、
絶縁性のフィルム基材３０ａに、各導通路３１が互いに
絶縁された状態で、かつフィルム基材３０ａの厚み方向
に貫通した状態で配置され、さらに、各導通路３１がフ
ィルム基材３０ａの両主面に両方の端部３２が露出した
形態である。ここで「互いに絶縁された状態」とは、各
導通路が互いに接触せずにフィルム基板内で独立してい
る状態をいう。

【００２６】異方導電性フィルムの代表的なものとして
は、フィルム基材中に導電性微粒子が分散してなるも
の、フィルム基材に厚み方向に貫通する複数の孔を設
け、各貫通孔に導電性物質を充填してなるものがある。
また、特に好適なものとして、本件出願人の特願平９−
１１７２４４号で提案した、第１の絶縁性材料からな
るフィルム基材３０ａ中に、導電性材料からなる複数の
導通路３１が、互いに絶縁された状態で、かつ該フィル
ム基材３０ａを厚み方向に貫通した状態で配置され、各
導通路が、当該フィルム基材３０ａの表裏面に両端部３
２が露出し、かつ露出した両端部を除いた表面が第２の
材料３３で被覆されたものであって、第１の絶縁性材料
と第２の材料の少なくとも１つが接着性材料からなるも
の（図５）、等がある。

【００２７】なお、のフィルムは、加熱や加圧を施す
までは、導電性微粒子がフィルム基材中に分散した状態
にあり、接続対象物に接触させて、加熱、加圧すること
により、フィルム基材の溶融、変形と共に、各導電性微
粒子がフィルムを貫通する導通路を形成し、図４（ａ）
（ｂ）に示す形態となる。

【００２８】上記の異方導電性フィルムは、例えば、
金属細線に第２の材料からなる被覆層を形成し、さらに
第１の絶縁性材料からなる被覆層を形成して絶縁導線と
し、該絶縁導線を芯材にロール状に巻く工程、該ロール
状物を加熱および／または加圧して、当該第１の絶縁性
材料からなる被覆層どうしを融着および／または圧着さ
せる工程、および該ロール状物を、巻きつけられた絶縁
導線と角度をなして交差する平面を断面として所定のフ
ィルム厚さに切断する工程を包含する製造方法によって
製造される。

【００２９】なお、上記の異方導電性フィルムは、フ
ィルムに加熱や加圧を施すとにより、各導電性微粒子が
接触して導通路を形成するものであり、その断面径（フ
ィルムの主面と平行な断面での径）及び導通路間の間隔
を制御しにくい。一方、上記の異方導電性フィルム
は導通路の径及び導通路間の間隔を所望の値に高精度に
制御できる。よって、パッド間の間隔が１００μｍ以下
のパッド構造の基板間の接続には、上記の異方導電
性フィルムを用いるのが好ましい。

【００３０】上記の異方導電性フィルムは、フィル
ム基材の全体が、接着性を有する絶縁性材料で構成さ
れ、上記の異方導電性フィルムは、多くの場合、第１
の絶縁性材料に、接着性を有する絶縁性材料が用いられ
る。

【００３１】接着性を有する絶縁性材料は、そのままの
状態で接着性を示すか、あるいはそのままの状態では接
着性を示さないが、加熱および／または加圧により接着
可能となる絶縁性材料であり、例えば、加熱および／ま
たは加圧により融着および／または圧着する熱可塑性樹
脂や、加熱により溶融、硬化して接着する熱硬化性樹脂
が用いられる。具体的には、熱可塑性ポリイミド樹脂、
エポキシ樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミド樹
脂、シリコーン樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、
ポリカルボジイミド樹脂、フッ素樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。

【００３２】接着性を有する絶縁性材料が、熱可塑性樹
脂からなる場合、パッドとの接合部を再加熱して樹脂を
可塑化することにより、フィルムのパッドへの接着を解
くことができる。よって、フィルム主面とパッドとの接
合状態が好ましくない場合（基材樹脂とパッドとの接着
が不完全な場合や、導通路の端部とパッドとの接触が不
完全な場合）、接合のやり直し（リワーク）を行うこと
ができる。一方、熱硬化性樹脂からなる場合、高温にな
るほど硬化が進むので、高温での接着力が高くなり、接
続信頼性が一層向上する。

【００３３】また、フィルムの主面をパッドに熱圧着ま
たは圧着した後、接合部に更に加熱を施して導通路の端
部をパッドに融着させてもよく、この場合、異方導電性
フィルムの主面とパッド間がより強固に接合し、接続信
頼性が一層向上する。

【００３４】上記のフィルムの場合、前記したよう
に、第１の絶縁性材料が基本的に接着性を有する絶縁性
材料であり、第２の材料は絶縁性であっても非絶縁性で
あってもよい。絶縁性である場合、上記例示の熱可塑性
樹脂や熱硬化性樹脂が用いられる。ただし、第２の材料
は、第１の絶縁材料と異なる材料となるような組み合わ
せとして用いられる。この場合、第１の絶縁性材料と第
２の材料を適宜選択することにより、上記の異方導
電性フィルムのようなフィルム基材が単一の材料で構成
されたものに比べて、フィルムの強度、耐熱性、誘電特
性、応力緩和特性の点で優れたものとなる。よって、上
記の異方導電性フィルムを用いることにより、結果的
に、強度的にも導通性の点からもより信頼性の高い接続
を得ることができる。

【００３５】具体的には、フィルム基材と導通路との接
着性を良好とするためには、例えば、第１の絶縁性材料
としてポリエーテルイミド樹脂を、第２の材料としてポ
リアミド樹脂を選択する。また、フィルムの強度を良好
とするためには、例えば、第１の絶縁性材料としてポリ
イミド樹脂を、第２の材料としてエポキシ樹脂を選択す
る。また、フィルムの耐熱性を良好とするためには、例
えば、第１の絶縁性材料としてポリイミド樹脂やポリカ
ルボジイミド樹脂を、第２の材料としてポリエステル樹
脂やポリウレタン樹脂を選択する。

【００３６】フィルム基材には、各種の充填剤、可塑剤
等あるいはゴム材料が添加されていてもよく、充填剤と
しては、例えば、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、可塑剤として
は、例えば、ＴＣＰ（リン酸トリクレシル）、ＤＯＰ
（フタル酸ジオクチル）、ゴム材料としては、例えばＮ
ＢＳ（アクリロニトリルブタジエンゴム）、ＳＢＳ（ポ
リスチレン−ポリブチレン−ポリスチレン）等が挙げら
れる。

【００３７】異方導電性フィルムの導通路を構成する導
電性材料としては、公知の材料が挙げられ、例えば、
銅、金、アルミニウム、ニッケル、ハンダ等の金属材料
が挙げられる。また、これら金属材料とポリイミド樹
脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂等の有機
材料との混合物を用いてもよい。電気特性の点で金属材
料が好ましく、特に金、銅などの良導体を用いるのが好
ましい。

【００３８】異方導電性フィルムにおける各導通路の形
状は、図４、図５に示すような円柱状の他、多角柱状等
の他の形状であってもよい。また、その断面の径（フィ
ルムの主面と平行な断面での径）は、円柱状または多角
柱状を例とした場合、最大のもので、その直径又は一辺
が３００〜５００μｍ程度、最小のもので、その直径又
は一辺が１０〜４０μｍ程度である。回路付きサスペン
ション基板と配線回路基板との電気的接続は、回路付き
サスペンション基板側の各パッドを、配線回路基板側の
所定のパッドに１対１の関係で導通させることが前提で
ある。よって、異方導電性フィルムの各導通路の端部は
複数のパッド間に跨がって接触しないように、少なくと
も、パッド間の間隔よりも小さい径でなければならな
い。よって、通常、接続する回路付きサスペンション基
板のパッド間の間隔に応じて、各導通路の端部の径がパ
ッド間の間隔よりも小さい異方導電性フィルムを選択し
て使用する。

【００３９】図６（ａ）（ｂ）は導通路の好適な態様を
示している。図６（ａ）は、導通路３１の大部分を銅
（Ｃｕ）で形成し、導通路の両端部をＮｉ／Ａｕめっき
で形成したものである。また、図６（ｂ）は、導通路３
１の両端部を除く大部分を銅（Ｃｕ）で形成し、導通路
の両端部をＮｉ／ハンダめっきで形成したものである。
図６（ａ）の形態とした場合、前記した表面をＡｕ膜と
するパッドの好ましい形態と組み合わせることで、導通
路の端部とパッドの接触がＡｕ同士の接触となり、極め
て良好な導通性が得られる。また、図６（ｂ）の形態と
した場合、フィルムの主面をパッドに熱圧着または圧着
して、フィルムの基材樹脂をパッドに接着した後、接合
部を加熱するとハンダが速やかに溶融してパッドに融着
する。よって、一旦、パッドに接着した基材樹脂が可塑
化して接着が解かれてしまうような事態を生じることな
く、導通路の端部がパッドに融着して、強固な接続を得
ることができる。

【００４０】なお、上記図６の態様の導通路を有する異
方導電性フィルムは、例えば、上記の異方導電性フィ
ルムにおいて、銅、Ｎｉ、ハンダ（Ａｕ）の順に３段階
のメッキを行って導通路を形成する方法、上記の異方
導電性フィルムの銅細線による導通路の端部を、酸或い
はアルカリによるケミカルエッチング等を用いて選択的
にエッチングし、エッチングにより除去された凹部に、
Ｎｉ、ハンダ（Ａｕ）の順にメッキを行う方法により得
ることができる。

【００４１】異方導電性フィルムは、通常、図１、図
４、図５、図６の例に示すような、フィルム基材の主面
に対して導通路が直交して配置された形態のものを用い
るが、図７に示すような、導通路３１がフィルム基材３
０ａの主面の垂線に対して角度αをなすように配置され
たものを用いてもよい。フィルム基材の主面に対して導
通路が直交して配置されたフィルムを用いた場合、図１
に示すように、回路付きサスペンション基板のパッド１
Ａの直上に、異方導電性フィルム３０を挟んで、接続対
象となる配線回路基板側のパッド２Ａが配置された接続
構造となる。従って、接続作業時に３者（回路付きサス
ペンション基板のパッド１Ａ、異方導電性フィルムの導
通路３１、配線回路基板側のパッド２Ａ）の位置合わせ
が容易となる。一方、図７に示す、導通路がフィルム基
材の主面の垂線に対して角度αをなすように配置された
フィルムを用いた場合、接続後に導通路に対してフィル
ムの厚さの方向の外力が加わっても、力がフィルムに分
散され、クッション効果が生じて接続不良を起こし難
い。よって、接続信頼性がより向上したものとなる。

【００４２】上記の異方導電性フィルムは、前記した
ように、接続時に加熱と加圧が必須であるが、上記
の形態の異方導電性フィルムを用いる場合、フィルム基
材が圧着のみで接着するものであれば、異方導電性フィ
ルムの主面をパッドに接触させて加圧するだけでよい。
フィルム基材が加熱、加圧で接着するものであれば、加
熱、加圧を行う。

【００４３】上記の異方導電性フィルムを用いる場
合、導電性微粒子が導通路を成すように並ぶために、通
常、かなりの高温に加熱し、かつ、３０ｋｇｆ／ｍｍ²
以上に加圧する。このため、場合によっては、回路付き
サスペンション基板の基板本体である箔基材が弾性劣化
や変形を起こす危険性がある。一方、上記の異方導
電性フィルムを用いる場合、加熱温度は通常２００〜３
５０℃程度でよく、加圧の圧力も０．１〜１ｋｇｆ／ｍ
ｍ²程度でよい。よって、上記の異方導電性フィル
ムを用いれば、接続作業時、回路付きサスペンション基
板の基板本体である箔基材が弾性劣化や変形を起こすこ
なく、接合作業を行うことができる。

【００４４】異方導電性フィルムの厚みは、好ましくは
２５〜２００μｍ、より好ましくは５０〜１００μｍで
ある。厚みが２５μｍ未満の場合、異方導電性フィルム
の接着力が劣る傾向にあり、逆に２００μｍを超える
と、接続抵抗が高くなり電気的信頼性の点で好ましくな
い。

【００４５】本発明において、より信頼性の高い接続を
得るために、異方導電性フィルム全体としての弾性率
は、接続後の温度変化による伸縮などによって生じる応
力を緩和させる点から、好ましくは１〜２００００ＭＰ
ａ、より好ましくは１０〜２０００ＭＰａである。ここ
での弾性率は、ＤＭＳ（粘弾性測定装置ＳＥＩＫＯ
ＤＭＳ）を用い、引っ張りモード、周波数１０Ｈｚ一
定、−３０〜３００℃、昇温速度１０℃／ｍｉｎの条件
で測定した値である。

【００４６】また、異方導電性フィルム全体としての線
膨張係数は、好ましくは２〜１００ｐｐｍ、より好まし
くは１６〜５０ｐｐｍである。この線膨張係数が２ｐｐ
ｍ未満の場合、フィルムが固く脆く、逆に１００ｐｐｍ
を超える場合、寸法安定性が悪いので好ましくない。こ
こでの線膨張係数は、ＴＭＡ（熱機械的測定 TMA/SS10
0 ）により、引っ張りモード、３０〜３００℃、昇温速
度１０℃／ｍｉｎ、荷重１ｇの条件で測定した値であ
る。

【００４７】

【実施例】実施例１〈回路付きサスペンション基板〉図２、３に示す回路付
きサスペンション基板を用意した。異方導電性フィルム
との接合に用いるパッドは、銅導体層上にＮｉバリア層
を介してＡｕ表面層を形成した積層構造とし、縦４００
μｍ×横４５０μｍ（ピッチ方向が４００μｍ）の矩形
形状とした。４個のパッドをピッチ６００μｍで基板の
端辺に沿って一列に並ぶように形成した。

【００４８】〈異方導電性フィルム〉図５（ａ）の態様
の導通路を有する異方導電性フィルムを製作した。先
ず、外径φ３０μｍの銅線の表面にポリエーテルイミド
樹脂（ウルラム−１０００、日本ポリイミド製、弾性率
１０００ＭＰａ）によって、厚さ約１０μｍの被覆層を
形成し、総外径φ約５０μｍの絶縁導線を形成した。次
に、巻線装置を用いて、全長（巻き幅）３００ｍｍ、断
面形状３０ｍｍ×３０ｍｍの正方形の角柱状プラスチッ
ク芯材に整列巻きを行い線材を最密充填して、１層当た
りの平均巻き数６０００ターン、巻き層数２５０層（＝
層の厚さ約１２ｍｍ）の巻線コイルを形成した。

【００４９】得られたロール状の巻線コイルを、約３０
０℃に加熱しながら、６０ｋｇ／ｃｍ²で加圧し、ポリ
エーテルイミド樹脂を融着させ、室温まで冷却して、巻
き付けた線材が互いに一体化した巻線コイルブロックを
得た。この巻線コイルブロックを、巻き付けられた線材
と垂直に交わる面（プラスチック芯材の中心軸を含む平
面に平行な面）を断面としてシート状にスライスし、フ
ィルム面の形状３００ｍｍ×約１２ｍｍ、厚さ１０ｍｍ
の異方導電性フィルムの前段階のシートを得た。得られ
たシートをさらに薄くスライスし、外径寸法を仕上げ
て、フィルム面の形状３００ｍｍ×１２ｍｍ、厚さ０．
０６ｍｍの、異方導電性フィルムを得た。この異方導電
性フィルムの主面に露出する導通路（銅線）間は２５μ
ｍであった。次に、銅線からなる導通路の端部に、酸に
よるケミカルエッチングを施し、エッチングにより除去
された凹部に、Ｎｉ、Ａｕの順にメッキを行って、２μ
ｍのＮｉ層と、０．１μｍのＡｕ層を順次形成し、凹部
を埋め込んで、異方導電性フィルムを得た。

【００５０】この異方導電性フィルムを、前記の手法に
により測定したところ、弾性率は１６００ＭＰａ、線膨
張係数は４７．７ｐｐｍであった。さらに、細く裁断す
ることにより、約１ｍｍ×約４ｍｍ×厚さ０．０６ｍｍ
の、目的の異方導電性フィルムを得た。

【００５１】〈接続信頼性試験〉基板本体がポリイミド
樹脂からなり、銅導体層からなる回路パターンがポリイ
ミド樹脂からなる保護層で保護され、基板の一端側の銅
導体層の端部上に、上記回路付きサスペンション基板で
設けたパッドと、同一構造（Ｎｉ／Ａｕ）で、同一寸法
形態のパッドを設けたＦＰＣを用意した。なお、基板の
銅導体層の他端側の銅導体層上には、検査用端子を設け
た。

【００５２】上記回路付きサスペンション基板のパッド
上に上記作製した異方導電性フィルムの一方の主面を重
ね、更に、この異方導電性フィルムの他方の主面に上記
ＦＰＣの主面を重ねて、この状態で、温度２５０℃、圧
力約０．３ｋｇｆ／ｍｍ²で熱圧着することにより、異
方導電性フィルムの両主面にパッドを接合して、図１に
示す接続形態を得た。接合部は、異方導電性フィルムの
基材がパッドに接着し、導通路の端部がパッドに面接触
していた。

【００５３】この回路付きサスペンション基板とＦＰＣ
を異方導電性フィルムを介して接続した試験品を、１０
００個作製し、各々について、ＦＰＣの検査用端子とし
て設けられたハンダバンプ２Ｂと、回路付きサスペンシ
ョン基板の磁気ヘッドを実装した側のパッド１Ｂ間の抵
抗値を測定することにより導通検査を行った。その結
果、不良品の発生はなく、良品率１００％であった。

【００５４】実施例２導通路の両端部のＮｉ／Ａｕメッキに代えて、Ｎｉとハ
ンダをこの順にメッキした以外は実施例１の異方導電性
フィルムと同一構成の異方導電性フィルムを作製した。
この異方導電性フィルムを用い、回路付きサスペンショ
ン基板とＦＰＣは実施例１と同じものを用いて、図１に
示す接続形態で、回路付きサスペンション基板とＦＰＣ
を異方導電性フィルムを介して接続した。なお、異方導
電性フィルムの基材樹脂のパッドへの接着後、更に、３
５０℃で異方導電性フィルムの主面とパッドの接合部を
加熱して、導通路の端部のハンダとパッドを熱融着し
た。

【００５５】この回路付きサスペンション基板とＦＰＣ
を異方導電性フィルムを介して接続した試験品を、１０
００個作製し、各々について、ＦＰＣの検査用端子とし
て設けられたハンダバンプ２Ｂと、回路付きサスペンシ
ョン基板の磁気ヘッドを実装した側のパッド１Ｂ間の抵
抗値を測定することにより導通検査を行った。その結
果、不良品の発生はなく、良品率１００％であった。

【００５６】比較例回路付きサスペンション基板との接続用端子がハンダバ
ンプである以外は実施例で用いたＦＰＣと同一構成のＦ
ＰＣを用意し、回路付きサスペンション基板は実施例と
同じものを用いた。回路付きサスペンション基板のパッ
ドにＦＰＣのハンダバンプを融着して、図８に示す接続
形態で、回路付きサスペンション基板とＦＰＣを接続し
た。

【００５７】この回路付きサスペンション基板とＦＰＣ
を接続した試験品を、１０００個作製し、各々につい
て、ＦＰＣの検査用端子として設けられたハンダバンプ
と、回路付きサスペンション基板の磁気ヘッドを実装し
た側のパッド間の抵抗値を測定することにより導通検査
を行った。その結果、良品率は７０％であった。

【００５８】実施例１と比較例の試験品についてリワー
ク性を調べた。比較例の試験品は、ハンダバンプとパッ
ドの融着による接合部を分離することはできなかった。
これに対し、実施例１の試験品の異方導電性フィルムの
主面とパッドとの接合部は、２００℃に加熱してフィル
ム基材の樹脂を可塑化することで分離され、再度、熱圧
着することで接合した。再接合後の試験品について上記
導通検査を行ったところ、良好な導通状態が得られてい
た。

【００５９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の回路付きサスペンション基板と配線回路基板の接続構
造によれば、異方導電性性フィルムを介して回路付きサ
スペンション基板のパッドと配線回路基板のパッドが接
続されてなることにより、物理的にも、電気的にも、良
好な接続を得ることができ、その結果、信頼性の高い接
続構造を得ることができる。

【００６０】また、接続作業のミス等により不完全な接
続となってしまった場合にも、リワークして接続信頼性
の高い接続構造を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回路付きサスペンション基板と配線回
路基板の接続構造の概要を示した図である。

【図２】回路付きサスペンション基板の具体例の斜視図
である。

【図３】（ａ）図は図２のＡ−Ａ線における断面図、
（ｂ）図は図２のＢ−Ｂ線における断面図である。

【図４】（ａ）図は本発明に用いる異方導電性フィルム
の一具体例の平面図、（ｂ）図は（ａ）図のｂ−ｂ線に
おける断面図である。

【図５】（ａ）図は本発明に用いる異方導電性フィルム
の他の具体例の平面図、（ｂ）図は（ａ）図のｂ−ｂ線
における断面図である。

【図６】（ａ）図及び（ｂ）図は導通路の好適な態様を
示した図である。

【図７】導通路のフィルム内での一配置形態を示した図
である。

【図８】従来の回路付きサスペンション基板と配線回路
基板の接続構造の概要を示した図である。

【符号の説明】

１、２導体回路１Ａ、１Ｂ、２Ａパッド２Ｂハンダバンプ４磁気ヘッド１０回路付きサスペンション基板２０配線回路基板３０異方導電性フィルム３１導通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者堀田祐治大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内Ｆターム(参考） 5D042 NA01 TA06 TA09 5D059 AA01 BA01 CA30 DA36 EA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回路付きサスペンション基板に設けたパ
ッドと配線回路基板に設けたパッドとを異方導電性フィ
ルムを介して接続してなる回路付きサスペンション基板
と配線回路基板との接続構造。
【請求項２】異方導電性フィルムのフィルム基材が両
パッドに接着し、かつ、異方導電性フィルムの導通路の
端部が両パッドに接触した状態にある請求項１に記載の
回路付きサスペンション基板と配線回路基板との接続構
造。
【請求項３】異方導電性フィルムのフィルム基材が両
パッドに接着し、かつ、異方導電性フィルムの導通路の
端部が両パッドに融着した状態にある請求項１に記載の
回路付きサスペンション基板と配線回路基板との接続構
造。
【請求項４】パッドの少なくとも表面がＡｕからなる
請求項１〜３のいずれかに記載の回路付きサスペンショ
ン基板と配線回路基板との接続構造。
【請求項５】異方導電性フィルムが、第１の絶縁性材
料からなるフィルム基材中に、導電性材料からなる複数
の導通路が、互いに絶縁された状態で、かつ該フィルム
基板を厚み方向に貫通した状態で配置され、各導通路
が、当該フィルム基材の表裏面に両端部が露出し、かつ
露出した両端部を除いた表面が第２の材料に被覆された
ものであって、第１の絶縁性材料と第２の材料の少なく
とも１つが接着性材料からなるものである、請求項１〜
４のいずれかに記載の回路付きサスペンション基板と配
線回路基板との接続構造。