JP2006202358A - 磁気ヘッドサスペンション及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】同一配線内の異なる接続方法に対応でき、しかもコストダウンを図ることができる磁気ヘッドサスペンションを提供すること。
【解決手段】ばね性を有する金属板上に磁気ヘッドと磁気ヘッド制御回路基板とを接続するための配線２が絶縁層を介して一体的に形成され、その配線上に配線めっきが施されてなる磁気ヘッドサスペンションにおいて、磁気ヘッド制御回路基板と接続される側の配線部分の上に施されためっきの厚さが磁気ヘッドとの接続部分の配線上に施されためっきの厚さよりも厚くなっている構成とする。パッド設計が微細化した次世代スライダーを搭載する際に要求される同一配線内での異なる接続方法、すなわちタング部でのＳＢＢ接続とテール部での超音波接続に対応することができ、しかも、めっき液の削減によりコストダウンを図ることができる
【選択図】図１

Description

本発明は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に用いられる磁気ヘッドサスペンション組立体の技術分野に属し、詳しくは、磁気ヘッドと制御回路基板とを接続するための配線が一体的に形成されてなる磁気ヘッドサスペンション及びその製造方法に関するものである。

近年、インターネットの普及等によりパーソナルコンピュータの情報処理量の増大や情報処理速度の高速化が要求されてきており、それに伴って、パーソナルコンピュータに組み込まれているハードディスクドライブ（ＨＤＤ）も大容量化や情報伝達速度の高速化が必要となってきている。そして、このＨＤＤに用いられる磁気ヘッドを支持している磁気ヘッドサスペンションと呼ばれる部品も、従来の金ワイヤ等の信号線を接続するタイプから、ステンレスのばねに直接銅配線等の信号線が形成されている、いわゆるワイヤレスサスペンションと呼ばれる配線一体型のものに移行している。

このような配線一体型サスペンションの製造方法の一つとして、特開平８−１８０３５３号公報には、ステンレス等のばね性金属層／絶縁層／導電層からなる積層板を用い、ばね性金属層と導電層に所定のパターンを施した後、絶縁層の一部をプラズマエッチングにより除去する方法が記載されている。また、端子接点を改良するため、ニッケル、金、銀、錫等のめっきをコネクタ位置に施すことも記載されている。
特開平８−１８０３５３号公報

上記したように、端子接点を改良するために、コネクタ位置にめっきを施すが、実際には、パターニングされた導電層上の全体に渡って電解めっきにより配線めっきを施している。すなわち、積層板を配線付きのサスペンション形状に加工した後、電解治具めっき方式で配線めっきを行っており、磁気ヘッドを搭載するタング部とそれ以外の部分（フライングリード部、テール部及びテストパッド部）のいずれもが均一なめっき厚になっている。ここで、テール部にある接続端子と磁気ヘッド制御回路への配線との接続方式は超音波接合であるため、これに対応できる厚めのめっき厚が必要であるにも拘わらず、タング部に搭載する磁気ヘッドのスライダーはＰｉｃｏスライダーであるため、その接続方式はＧＢＢ（ゴールド・ボール・ボンディング）となるが、配線めっきの厚さはテール部及びテストパッド部と同じ厚さで対応が可能である。

一方、携帯用途を始めとする各種の小型機器に搭載するＨＤＤへの要求が増加し、磁気ヘッドの小型化、高性能化が進んできており、これに伴って磁気ヘッドを支えるスライダーも微細化、高感度化が進み、いわゆるＰｉｃｏスライダーから次世代のＦｅｍｔｏスライダーに移行している。このようにスライダーが次世代スライダーに移行した場合、パッド設計が４パッドから６パッドへと微細化し、従来のＧＢＢでの熱圧接接続に対応できず、磁気ヘッドが破壊される恐れがあるため、タング部での接続方式がＳＢＢ（ソルダー・ボール・ボンディング）へ変更されることになる。ところが、ＳＢＢ接続ではめっき厚を厚くする必要がないため、従来の均一な厚さの配線めっきでは、同一配線内での異なる接続方式に対応できないという問題が生じ、しかも高価なめっき液に無駄が生じることになる。

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、同一配線内の異なる接続方法に対応でき、しかもコストダウンを図ることができる磁気ヘッドサスペンションを提供し、併せてその製造方法を提供することにある。

請求項１に記載の発明である磁気ヘッドサスペンションは、ばね性を有する金属板上に磁気ヘッドと磁気ヘッド制御回路基板とを接続するための配線が絶縁層を介して一体的に形成され、その配線上に配線めっきが施されてなる磁気ヘッドサスペンションにおいて、磁気ヘッド制御回路基板と接続される側の配線部分の上に施されためっきの厚さが磁気ヘッドとの接続部分の配線上に施されためっきの厚さよりも厚くなっていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明である磁気ヘッドサスペンションの製造方法は、請求項１に記載の磁気ヘッドサスペンションを製造する方法であって、電解治具めっき方式により、配線全面を露出するマスクを介して１回目のめっきを行い、続いて少なくとも磁気ヘッド制御回路基板と接続される側の配線部分を露出したマスクを介して２回目のめっきを行うことで、磁気ヘッド制御回路基板と接続される側の配線部分の上に施すめっきの厚さを磁気ヘッドとの接続部分の配線上に施すめっきの厚さよりも厚くする工程を含むことを特徴としている。

請求項３に記載の発明である磁気ヘッドサスペンションの製造方法は、請求項１に記載の磁気ヘッドサスペンションを製造する方法であって、めっき治具の下型と上型の間に設置した被めっき製品における磁気ヘッド制御回路基板と接続される側とは反対側を近くで覆うように下型内にめっき液に対しての遮蔽板を設置することと、下型内に配置する電解めっき用電極を被めっき製品における磁気ヘッド制御回路基板と接続される側の近傍に位置させることの併用により、磁気ヘッド制御回路基板と接続される側の配線部分の上に施すめっきの厚さを磁気ヘッドとの接続部分の配線上に施すめっきの厚さよりも厚くする工程を含むことを特徴としている。

請求項１に記載の発明である磁気ヘッドサスペンションは、ばね性を有する金属板上に磁気ヘッドと磁気ヘッド制御回路基板とを接続するための配線が絶縁層を介して一体的に形成され、その配線上に配線めっきが施されてなる磁気ヘッドサスペンションにおいて、磁気ヘッド制御回路基板と接続される側の配線部分の上に施されためっきの厚さが磁気ヘッドとの接続部分の配線上に施されためっきの厚さよりも厚くなっていることを特徴としているので、パッド設計が微細化した次世代の磁気ヘッドを搭載する際に要求される同一配線内での異なる接続方法、すなわち、タング部でのＳＢＢ接続と、磁気ヘッド制御回路基板と接続される側の配線部分での超音波接続に対応することができ、しかも、めっき液の削減によりコストダウンを図ることができる

請求項２に記載の発明である磁気ヘッドサスペンションの製造方法は、請求項１に記載の磁気ヘッドサスペンションを製造する方法であって、電解治具めっき方式により、配線全面を露出するマスクを介して１回目のめっきを行い、続いて少なくとも磁気ヘッド制御回路基板と接続される側の配線部分を露出したマスクを介して２回目のめっきを行うことで、磁気ヘッド制御回路基板と接続される側の配線部分の上に施すめっきの厚さを磁気ヘッドとの接続部分の配線上に施すめっきの厚さよりも厚くする工程を含むことを特徴としているので、既存の設備を使用した電解治具めっき方式の２回めっきにて、同一配線内での異なるめっき厚の制御が可能となる。

請求項３に記載の発明である磁気ヘッドサスペンションの製造方法は、請求項１に記載の磁気ヘッドサスペンションを製造する方法であって、めっき治具の下型と上型の間に設置した被めっき製品における磁気ヘッド制御回路基板と接続される側とは反対側を近くで覆うように下型内にめっき液に対しての遮蔽板を設置することと、下型内に配置する電解めっき用電極を被めっき製品における磁気ヘッド制御回路基板と接続される側の近傍に位置させることの併用により、磁気ヘッド制御回路基板と接続される側の配線部分の上に施すめっきの厚さを磁気ヘッドとの接続部分の配線上に施すめっきの厚さよりも厚くする工程を含むことを特徴としているので、既存の設備を改良した電解治具めっき方式の１回めっきにて、同一配線内での異なるめっき厚の制御が可能となる。

図１は本発明に係る磁気ヘッドサスペンションの一例を示す平面図である。

この磁気ヘッドサスペンション１は、平面的には図示のような細長状をしており、断面的には（図示はしないが）、ばね性を有する金属板としてのステンレス板上に絶縁層としてのポリイミド層を介してＣｕからなるパターン状の配線２が一体に設けられ、その配線２上の全体に渡って配線めっきとしての金めっきが施された構造をしている。

図１においてＡはスライダー搭載部３に搭載されるスライダー（磁気ヘッド）が接続されるタング部、Ｂはフライングリード部、Ｃは配線用の接続端子４が設けられたテール部、Ｄはテスト用の機器を接続するための接続端子５が設けられたテストパッド部であり、この磁気ヘッドサスペンション１では、磁気ヘッド制御回路と接続される側の端子４を含むテール部Ｃの配線２に施されためっきの厚さは磁気ヘッドとの接続部分を含むタング部Ａの配線２に施されためっきの厚さよりも厚くなっている。なお、テストパッド部Ｄはテストが済んだ後で切り離される部分である。

ここで、図１の磁気ヘッドサスペンションが搭載する磁気ヘッドのスライダーは次世代のＦｅｍｔｏスライダーである。この次世代スライダーは、パッド設計が微細化しているので、ＧＢＢで接続すると熱圧等により磁気ヘッドが破壊される恐れがある。そこで、ＳＢＢで接続しようとすると、従来の厚めの配線めっきである必要はなくなり、配線めっきを薄くすることが可能となる。一方、テール部Ｃ、特に磁気ヘッド制御回路基板への配線との接続端子４の部分での接続は超音波接続（ＵＳＢと略記）であるため、配線めっきが薄いと信頼性の確保が困難である。したがって、これを両立させるため、図１の磁気ヘッドサスペンション１では、磁気ヘッド制御回路基板への配線との接続部があるテール部Ｃの配線２に施すめっきの厚さを磁気ヘッドとの接続部分の配線２に施すめっきの厚さよりも厚くしているのである。

次に、このような配線めっきを有する磁気ヘッドサスペンションの２つの製造方法について説明する。

図２は第１の製造方法を説明するための工程図である。

この第１の方法では、図２（ａ）に示すように、サスペンション形状に加工された被めっき製品１０を準備する。例えば、ばね性金属層１１としてのステンレス、絶縁層１２としてのポリイミド、導電層１３としてのＣｕからなる積層板を用い、バネ性金属層１１と導電層１３を所定パターンに加工した後、絶縁層１２の一部をプラズマエッチングにより除去することで被めっき製品１０が得られる。この場合、パターニングされた導電層１３が配線部分となる。なお、図２ではタング部Ａとテール部Ｃを模式的に示している。

まず最初に、この被めっき製品１０をめっき治具にセットし、図２（ｂ）に示すように、配線部分を露出するめっき用マスク１４を取り付ける。このめっき用マスク１４は、固い支持板の表面にシリコンゴム等の弾性体を貼り、めっきを施す部分に開口を設けた板状の表面マスク１４ａと裏面マスク１４ｂで被めっき製品を挟むことで設ける。そして、Ｎｉめっきを施して配線全面に下地めっき層１５を形成した後、マスク１４ａ，１４ｂが付いたまま被めっき製品１０を別のめっき治具にセットし、第１回目の金めっきを行って下地めっき層１５の上に第１の金めっき層１６を形成する。その後、マスク１４ａ，１４ｂを取り外すことにより、図２（ｃ）に示す如く、配線全面に渡り、下地めっき層１５を介して第１の金めっき層１６が形成される。

続いて、被めっき製品１０を濡れたままの状態で別のめっき治具にセットし、図２（ｄ）に示すように、タング部Ａにある配線部分を覆うめっき用マスク１７を介して２回目の金めっきを行って、第１の金めっき層１５の上に第２の金めっき層１８を形成する。これにより、図２（ｅ）に示す如く、テール部Ｃの配線に施した金めっきの厚さが磁気ヘッドとの接続部分の配線に施した金めっきの厚さよりも厚くなった磁気ヘッドサスペンションが得られる。めっき用マスク１７も、固い支持板の表面にシリコンゴム等の弾性体を貼り、めっきを施す部分に開口を設けた板状の表面マスク１７ａと裏面マスク１７ｂで被めっき製品を挟むことで設ける。

ここで、第１の金めっき層１６と第２の金めっき層１８の連続性を考慮すると、一回目の金めっきに続けて、被めっき製品が濡れた状態を維持したままで２回目の金めっきを行うようにすることが好ましい。この場合、同じめっき治具内でマスクを交換するようにしても構わないが、予め異なるマスクをセットした別のめっき治具を準備しておき、被めっき製品を濡れたままで移動させる方が実際的である。

なお、電解治具めっき方式（スパージャーめっき方式とも言われる）では、上型と下型の間に被めっき製品をセットし、その囲まれためっき治具の下型内にめっき液を設定時間噴流させ、同時に内部に取り付けた電極から電流を流すことで被めっき製品にめっきを施すようになっており、めっき厚はめっき液の噴流時間、電流調整によって決定するようになっている。

タング部とテール部での接続方式を考慮すると、Ｎｉの下地めっきは０〜０．３μｍ、第１の金めっき層は０．５〜１．０μｍ、第２の金めっき層は第１の金めっき層と第２の金めっき層の総厚で２．０〜３．５μｍが好ましい。このように、第１の金めっき層は非常に薄いので、配線の全体に渡って厚みのある金めっきを施すことに比べると金めっきの削減量が多いことが分かる。

図３に上記の磁気ヘッドサスペンションを用いて組み立てた組立体の一部分を示す。タング部Ａでは、磁気ヘッドのスライダーＳがばね性金属層１１に直に載った状態で第１の金めっき層１６のみからなる薄めの配線めっきの部分に半田接続され、ハンダ１９を介して繋がっており、テール部Ｃでは、第１の金めっき層１６と第２の金めっき層１８からなる厚めの配線めっきの部分に制御回路基板からの配線Ｌが超音波接続され、金バンプ２０により繋がっている。なお、配線Ｌにおける２１は可撓性を有する基材層（例えばポリイミド）、２２は銅配線、２３はＮｉめっき層、２４はＡｕめっき層である。

図４は第２の方法を説明するためのめっき治具の概略構成図である。

図４において３１はめっき治具の下型、３２はめっき治具の上型、３３は両型に挟まれるようにセットされた被めっき製品であり、図示はしないが、下型３１と被めっき製品３３の間には配線部分を露出させるめっき用マスクが挟持されている。

通常は、図の点線で示す位置に２本の電解めっき用電極が設置されており、めっき治具の下型３１内にめっき液を噴流させながら同時に２本の電解めっき用電極から電流を流すことで、被めっき製品３３における配線の全面に均一な厚みで金めっきを施すようになっているが、この第２の方法では、下型３１と上型３２の間に設置した被めっき製品３３におけるタング部を近くで覆うように下型３１内にめっき液に対しての遮蔽板３４を設置するとともに、下型３１内に配置する電解めっき用電極３５を被めっき製品におけるテール部の近傍に位置させるようにしている。このように遮蔽板３４はタング部から少しだけ離れた位置に設置するが、両者の間隔は１ｍｍ程度である。また、電解めっき用電極３５は、被めっき製品から５ｍｍ程度離れた位置に設置する。

そして、第２の方法では、図４に示すような遮蔽板３４と電極３５を配置しためっき治具に、Ｎｉめっきからなる下地めっきを施した被めっき製品３３をセットして金めっきを行う。めっき治具内で噴流するめっき液は、遮蔽板３４により被メッキ製品のタング部への流れが減少させられるので、遮蔽板３４の後にあるタング部で形成される金めっきの厚さが薄くなる。また、テール部では電極３５が近くにあるので短時間で厚くめっきされることになる。したがって、図５に示すように、タング部Ａの配線上に施されるめっきの厚さはそれ以外のテール部Ｃを含む部分の配線上に施されるめっきの厚さよりも薄くなる。

金めっきの薄い部分と厚い部分の厚さは、遮蔽板３４と電極３５の形状や位置を適宜変更して決めることができる。ここでは、薄くめっきされる部分は０．５〜１．０μｍ程度で、厚くめっきされる部分は２．０〜３．５μｍ程度とするのが好ましい。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明してきたが、本発明による磁気ヘッドサスペンション及びその製造方法は、上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当然のことである。

本発明に係る磁気ヘッドサスペンションの一例を示す平面図である。 配線めっきを有する磁気ヘッドサスペンションの２つの製造方法のうちの第１の製造方法を説明するための工程図である。 第１の方法で製造した磁気ヘッドサスペンションを用いた組立体の説明図である。 配線めっきを有する磁気ヘッドサスペンションの２つの製造方法のうちの第２の製造方法を説明するためのめっき治具の概略構成図である。 第２の方法で製造した磁気ヘッドサスペンションの説明図である。

符号の説明

Ａ タング部
Ｂ フライングリード部
Ｃ テール部
Ｄ テストパッド部
１ 磁気ヘッドサスペンション
２ 配線
３ スライダー搭載部
４，５ 接続端子
１０ 被めっき製品
１１ ばね性金属層
１２ 絶縁層
１３ 導電層
１４ めっき用マスク
１４ａ 表面マスク
１４ｂ 裏面マスク
１５ 下地めっき層
１６ 第１の金めっき層
１７ めっき用マスク
１７ａ 表面マスク
１７ｂ 裏面マスク
１８ 第２の金めっき層
１９ ハンダ
２０ 金バンプ
２１ 基材層
２２ 銅配線
２３ Ｎｉめっき層
２４ Ａｕめっき層
３１ 下型
３２ 上型
３３ 被めっき製品
３４ 遮蔽板
３５ 電解めっき用電極

Claims (3)

1. ばね性を有する金属板上に磁気ヘッドと磁気ヘッド制御回路基板とを接続するための配線が絶縁層を介して一体的に形成され、その配線上に配線めっきが施されてなる磁気ヘッドサスペンションにおいて、磁気ヘッド制御回路基板と接続される側の配線部分の上に施されためっきの厚さが磁気ヘッドとの接続部分の配線上に施されためっきの厚さよりも厚くなっていることを特徴とする磁気ヘッドサスペンション。
2. 請求項１に記載の磁気ヘッドサスペンションを製造する方法であって、電解治具めっき方式により、配線全面を露出するマスクを介して１回目のめっきを行い、続いて少なくとも磁気ヘッド制御回路基板と接続される側の配線部分を露出したマスクを介して２回目のめっきを行うことで、磁気ヘッド制御回路基板と接続される側の配線部分の上に施すめっきの厚さを磁気ヘッドとの接続部分の配線上に施すめっきの厚さよりも厚くする工程を含むことを特徴とする磁気ヘッドサスペンションの製造方法。
3. 請求項１に記載の磁気ヘッドサスペンションを製造する方法であって、めっき治具の下型と上型の間に設置した被めっき製品における磁気ヘッド制御回路基板と接続される側とは反対側を近くで覆うように下型内にめっき液に対しての遮蔽板を設置することと、下型内に配置する電解めっき用電極を被めっき製品における磁気ヘッド制御回路基板と接続される側の近傍に位置させることの併用により、磁気ヘッド制御回路基板と接続される側の配線部分の上に施すめっきの厚さを磁気ヘッドとの接続部分の配線上に施すめっきの厚さよりも厚くする工程を含むことを特徴とする磁気ヘッドサスペンションの製造方法。
   

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