JP2006216185A

JP2006216185A - 導電部材、それを用いるディスク装置、及び導電部材の製造方法

Info

Publication number: JP2006216185A
Application number: JP2005029631A
Authority: JP
Inventors: Nobumasa Nishiyama; 延昌西山
Original assignee: Hitachi Global Storage Technologies Netherlands BV
Current assignee: HGST Netherlands BV
Priority date: 2005-02-04
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2006-08-17
Also published as: US20060175080A1; US7724475B2

Abstract

【課題】導線部からパッド部までのインピーダンスを整合させ、その電気的特性を改善できる導電部材を提供する。
【解決手段】バックサイド金属層１１と、バックサイド金属層１１上に形成された絶縁層１２と、絶縁層１２上に形成される導線部１３と、絶縁層１２上に形成され、導線部１３に電気的に接続されるパッド部１４とを備え、バックサイド金属層１１のうち、パッド部１４に対応する位置に、少なくとも一つの開口及び支持構造体１５が形成された導電部材１０である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハードディスクなどのディスク装置内部で用いられる導電部材に関する。

近年、ハードディスクの小型化が進み、それに伴って内部で用いられる各種部材の小型化、薄型化がますます進行している。

例えば、ハードディスクの磁気媒体に対してデータの読み書きを行う磁気ヘッドアセンブリには、磁気ヘッドと、これに電気的に接続され、磁気ヘッドが読み出した信号を増幅するプリアンプ回路とが含まれ、これら磁気ヘッド及びプリアンプ回路は、インターコネクト（Integrated Lead Suspension；ＩＬＳ）と呼ばれる導電部材が用いられている。

この導電部材は、バックサイドとなる金属の層（バックサイド金属層）と、その一方表面上に形成されたポリイミド層（絶縁のための層）と、このポリイミド層上に形成された導線部とを含む。また、導線部のプリアンプ回路に接続される側には、略矩形のパッド部が形成されている。このパッド部は、プリアンプ回路を搭載するフレキシブル基板の面に対して垂直をなす位置に誘導され、そして、半田などの導電材料を用いて、フレキシブル基板側の端子に電気的に接続される。

なお、こうしたハードディスク等で用いられる配線基板における、絶縁体層の形成に関する技術が特許文献１等に開示されている。

また、伝送線路部の伝送損失低減化のためのバックサイド金属層の形成に関する技術が特許文献２等に開示されている。

特許文献２では、線路損失を低減するために、導線部真下のバックサイド金属層に孔をあけている。この孔は、伝送線路の差動伝送特性を良くするために、２つの導体にまたがる孔をあけている。
特開２００２−００９２０３号公報特開２００３−１５２４０４号公報

しかしながら、上記従来の導電部材においては、一定の面積を有するパッド部と、これに対して絶縁層を介して配置されているバックサイド金属層との間でキャパシタンス（静電容量）が生じる。また、パッド部は、半田付け等の都合上、一定の面積を確保しなければならず、リアクタンスが低下する。このように、パッド部の近傍では、リアクタンス低下及びキャパシタンス増大という２つの要因が相俟って、インピーダンスが低下する。そして、導線部とパッド部との間で、インピーダンスの不整合が発生して、電気的特性が劣化するという問題点があった。

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、導線部からパッド部までのインピーダンスを整合させ、その電気的特性を改善できる導電部材を提供することを、その目的の一つとする。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、導電部材であって、バックサイド金属層と、前記バックサイド金属層上に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に形成される導線部と、前記絶縁層上に形成され、前記導線部に電気的に接続されるパッド部とを備え、前記バックサイド金属層のうち、前記パッド部に対応する位置に、少なくとも一つの開口及び支持構造体が形成されていることを特徴としている。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施の形態の導電部材１０は、ハードディスク等の磁気ディスク装置に内蔵される。この導電部材１０は、図１に示すように、バックサイドとなる金属の層（バックサイド金属層）１１と、その一方表面上に形成されたポリイミド層（絶縁のための層）１２と、このポリイミド層１２上に形成された導線部１３とを含む。また、導線部１３のプリアンプ回路に接続される側には、略矩形の複数のパッド部１４が形成されている。

本実施の形態の一側面によると、このバックサイド金属層１１のうち、パッド部１４に対抗する部分の少なくとも一部が取り除かれて、開口が形成される。すなわち、本実施の形態の導電部材１０の一例は、図２に示すように、バックサイド金属層１１のうち、パッド部１４の裏側に相当する領域に少なくともその一部が重なりあう領域（Ｒ）をエッチングなどの方法で除去して、開口を形成する。図２は、パッド部１４近傍を平面視したものであり、バックサイド金属層１１のうち、開口を形成する領域（Ｒ）を破線にて示している。

なお、導電部材１０の通常の製造工程では、導線部１３及びパッド部１４を形成した後、その導通状態の試験のため、パッド部１４にプローブとしてのピンを圧接することがある。このとき圧接力によっては、バックサイド金属層１１に開口が形成されてしまっているため、パッド部１４の機械強度が不足し、パッド部１４を破損することも考えられる。

そこで、本実施の形態の別の側面によると、図３に示すように、バックサイド金属層１１のうち、パッド部１４に対応する位置（パッド部１４に対抗する領域の少なくとも一部）に、支持構造体１５と、少なくとも一つの開口とが形成される。この支持構造体１５は、図３に示すように、パッド部１４の中心近傍にあって、パッド部１４の面積よりも小さい面積を有する島状領域１５ａを備える。すなわち、この島状領域１５ａは、パッド部１４上で、主としてプローブとしてのピンが圧接されるべき部分を含む領域である。島状領域１５ａは、必ずしも矩形でなくてもよく、図３に示すように、対角線上で対向する一対の角を欠いた形状でもよい。

また、支持構造体１５は、この島状領域１５ａを支持するビーム１５ｂを含む。すなわち、ビーム１５ｂは、島状領域１５ａと、開口外周のバックサイド金属層１１とを連結する。

一方、パッド部１４では、パッド間の関係を低減するために、バックサイド金属層１１に支持構造体１５を設置する場合は、パッド毎に支持構造体を設置することが望ましい。たとえば、隣接パッド間で、支持構造体１５を共有する形を設定すると、隣接パッド間ではクロスカップリングが増加し、雑音誘導の原因になる。したがって、支持構造体１５を分離することにより、クロスカップリングを低減できる。

本実施の形態の導電部材１０は、このような構成を備えるので、パッド部１４に対向する金属部分の面積を低減し、パッド部１４によるキャパシタンスを低減する。そしてこれにより、インピーダンスの低下を図る。

図４は、本実施の形態の導電部材１０におけるインピーダンスの例を模式的に示したものである。図４に示すように、本実施の形態の導電部材１０上に形成された導線部１３及びパッド部１４のインピーダンスは、全体に亘って略一定となっている。この図４のインピーダンスの例は、測定用信号を発射し、反射波を測定して、その反射波の当来時刻に対する信号の強度をプロットすることで得られるものである。

ここで本実施の形態の上記側面に係る導電部材１０の製造方法には、次のステップが含まれる。すなわち、
（１）バックサイド金属層１１上に絶縁層１２を形成し、
（２）その絶縁層１２上に、導線部１３と、この導線部１３に電気的に接続されるパッド部１４を形成し、
（３）バックサイド金属層１１のうち、パッド部１４に対応する位置（パッド部１４の直下の領域）に、支持構造体１５の形状である所定形状部分を除いて開口を形成する。

これによりバックサイド金属層１１の、パッド部１４に対応する位置に、支持構造体１５を備えた開口が形成される。

ところで、本実施の形態のさらに別の側面によれば、導電部材１０の製造方法として、バックサイド金属層１１のうち、パッド部１４に対応する位置に、例えば所定のサイズの矩形状の開口を形成し、次いで、当該矩形状の開口内部に、別の部材として製造した所定形状の支持構造体を設置して固定してもよい。この側面では、導電部材１０の製造方法には、次のステップが含まれる。すなわち、
（１）バックサイド金属層１１上に絶縁層１２を形成し、
（２）その絶縁層１２上に、導線部１３と、この導線部１３に電気的に接続されるパッド部１４を形成し、
（３）バックサイド金属層１１のうち、パッド部に対応する位置（パッド部１４の直下の領域）に、開口を形成する。
（４）支持構造体１５となる部材を別途形成しておく。一例として、バックサイド金属層１１に略矩形状に開口を形成した場合、この支持構造体１５は図５に示すように、略十字型の形状を備え、ビーム２１と島状領域２２と、を含むものでよい。ここでビーム２１の長さは、バックサイド金属層１１に形成された開口の周縁部の矩形の各辺の長さとする。これにより、支持構造体１５は、バックサイド金属層１１の開口に嵌り込むことができるように形成される。
（５）別途形成した支持構造体１５を、バックサイド金属層１１に形成した開口に嵌め込んで、開口の周縁部に固定する。

これにより、バックサイド金属層１１に形成した開口内部に、所定形状の支持構造体１５が形成される。

なお、この実施の形態の側面において、上記別途生成される支持構造体１５の素材は、バックサイド金属層１１に用いられている素材と同じものを用いてもよいし、異なってもよい。

次に、本発明の実施の形態の、さらに別の側面であるディスク装置について説明する。このディスク装置は、図６に示すように、磁気ディスク媒体３１と、磁気ヘッド部３２と、磁気ヘッド支持部３３と、回路部３４と、を含んで構成され、そして、この磁気ヘッド部３２と回路部３４とを、上述の導電部材１０を用いて電気的に接続したものである。

磁気ヘッド部３２は、磁気ディスク媒体３１上で浮上し、磁気ディスク媒体３１に対して相対移動して、磁気ディスク媒体３１に磁気的に記録された情報を電気的信号として出力するとともに、電気的信号として入力された記録信号に基づいて磁界を生じ、磁気ディスク媒体３１に情報を磁気的に記録する。また、この磁気ヘッド部３２は、磁気ヘッド支持部３３によって支持される。

導電部材１０に含まれる導線部１３及びパッド部１４は、この磁気ヘッド部３２との間で入出力される電気信号を伝達する。回路部３４上の各端子は、対応するパッド部１４に対して半田などで接合される。

回路部３４は、磁気ヘッド部３２との間で入出力される電気的信号を増幅するプリアンプ部３４ａに接続され、プリアンプ部３４ａが出力する電気的信号を、所定のフォーマットの電気的信号として、ホストとなるパーソナルコンピュータ装置に対して出力するとともに、ホストからの入力信号をプリアンプ部３４ａに出力する制御回路部３４ｂとを含んで構成される。ここでプリアンプ部３４ａは、磁気ヘッド支持部３３に固定されている。本実施の形態においては、導電部材１０は、回路部３４のうち、このプリアンプ部３４ａに接続される。

このディスク装置によると、磁気ヘッド部３２が出力する電気的信号は、導電部材１０上の導線部１３を介してパッド部１４に伝達され、パッド部１４を介してプリアンプ部３４ａ側に伝達される。このとき、導電部材１０のバックサイド金属層１１のうち、パッド部１４に対向する部分の少なくとも一部が除去されていることで、パッド部１４の浮遊キャパシタンスが低減され、それによってパッド部１４のインピーダンス低下が免れ、導線部１３部分のインピーダンスと、パッド部１４のインピーダンスとの整合が図られる。

そしてこれにより、磁気ヘッド部３２と回路部３４との間の電気的信号に、反射波などの歪みが生じにくくなり、信号のエラーレートが低減される。

本発明の実施の形態に係る導電部材の斜視図である。本発明の実施の形態に係る導電部材の平面図である。本発明の実施の形態の別の側面に係る導電部材の平面図である。本発明の実施の形態に係る導電部材上の導線部及びパッド部におけるインピーダンスの例を示す説明図である。別体として形成される場合の支持構造体の例を表す平面図である。本発明の実施の形態の別の側面に係るディスク装置の概要を表す図である。

符号の説明

１０導電部材、１１バックサイド金属層、１２絶縁層、１３導線部、１４パッド部、１５支持構造体、２１ビーム、２２島状領域、３１磁気ディスク媒体、３２磁気ヘッド部、３３磁気ヘッド支持部、３４回路部。

Claims

バックサイド金属層と、
前記バックサイド金属層上に形成された絶縁層と、
前記絶縁層上に形成される導線部と、
前記絶縁層上に形成され、前記導線部に電気的に接続されるパッド部とを備え、
前記バックサイド金属層のうち、前記パッド部に対応する位置に、少なくとも一つの開口及び支持構造体が形成されていることを特徴とする導電部材。
請求項１に記載の導電部材であって、
前記バックサイド金属層のうち、前記支持構造体となるべき部分を除いて、その一部を除去し、前記開口及び支持構造体が形成されることを特徴とする導電部材。
請求項１に記載の導電部材であって、
前記バックサイド金属層のうち、前記パッド部に対応する位置に、開口を形成し、次いで、当該開口内部に、支持構造体を設置して、前記支持構造体が形成されることを特徴とする導電部材。
請求項１に記載の導電部材であって、
前記支持構造体の一部に、島状領域を備えてなることを特徴とする導電部材。
請求項１に記載の導電部材を用いて、磁気ヘッド部と回路部とを電気的に接続してなることを特徴とするディスク装置。
バックサイド金属層上の絶縁層上に導線部を形成し、
前記導線部に電気的に接続されるパッド部を、前記絶縁層上に形成し、
前記バックサイド金属層のうち、前記パッド部に対応する位置に、所定形状部分を除いて開口を形成し、
前記バックサイド金属層の、前記パッド部に対応する位置に、前記所定形状の支持構造体を備えた開口を形成することを特徴とする導電部材の製造方法。
バックサイド金属層上の絶縁層上に導線部を形成し、
前記導線部に電気的に接続されるパッド部を、前記絶縁層上に形成し、
前記バックサイド金属層のうち、前記パッド部に対応する位置に、開口を形成し、
前記形成した開口内部に、所定形状の支持構造体を設置する、
ことを特徴とする導電部材の製造方法。