JP2008276922A - サスペンション用基板、サスペンション、ヘッド付サスペンションおよびハードディスク - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属基板と、上記金属基板上に形成され、上記金属基板が露出するグランド端子用開口部を有する絶縁層と、上記絶縁層上に形成され、上記グランド端子用開口部の周囲を囲む開口形成部を含む接地用配線と、上記グランド端子用開口部にグランド端子用材料が充填されて形成され、上記金属基板および上記接地用配線に接続されたグランド端子とを有するサスペンション用基板であって、上記開口形成部が、上記グランド端子用材料によって全幅にわたって被覆され、上記グランド端子が、上記グランド端子用開口部内の上記金属基板を給電層として用いた電解めっき法により充填された上記グランド端子用材料からなるサスペンション用基板により課題を解決する。
【選択図】図2
Description
しかしながら、特許文献2に開示されている接地手段では、通常、上記金属パッドに上記グランド端子によって被覆されない箇所であるプラットホームが形成されるため、上記金属パッドの設置面積が広いものとなり、近年のHDDの高密度化に伴う磁気ヘッドの小型化によって、設置スペースの微小化が求められているサスペンション用基板への設置が困難となる場合が生じる可能性があるといった問題があった。また、このようなプラットホームを有する金属パッドを小型化した場合、グランド端子を形成する際に、高い位置精度が要求されることにより、形成が困難となる可能性があるといった問題があった。
また、上記開口形成部が、上記グランド端子用材料によって全幅にわたって被覆されていることにより、接続安定性に優れたものとすることができる。
さらに、上記グランド端子が電解めっき法により充填されて形成されていることにより、上記グランド端子が上記金属基板および上記接地用配線と安定的に接続するものとすることができる。その結果、静電破壊防止やノイズ抑制を確実に図ることができる。
以下、本発明のサスペンション用基板、サスペンション、ヘッド付サスペンション、およびハードディスクドライブについて詳細に説明する。
まず、本発明のサスペンション用基板について説明する。本発明のサスペンション用基板は、金属基板と、上記金属基板上に形成され、上記金属基板が露出するグランド端子用開口部を有する絶縁層と、上記絶縁層上に形成され、上記グランド端子用開口部の周囲を囲む開口形成部を含む接地用配線と、上記グランド端子用開口部にグランド端子用材料が充填されて形成され、上記金属基板および上記接地用配線に接続されたグランド端子とを有し、上記グランド端子が、上記グランド端子用開口部内の上記金属基板を給電層として用いた電解めっき法により充填された上記グランド端子用材料からなるものであることを特徴とするものであって、上記接地用配線の表面が、保護めっき層によって直接被覆されている態様(第1態様)と、上記接地用配線の表面が、上記グランド端子を形成するグランド端子用材料によって直接被覆されている態様(第2態様)との2つの態様に分けることができる。以下、本発明のサスペンション用基板を、各態様に分けて説明する。
まず、本発明のサスペンション用基板の第1態様について説明する。本態様のサスペンション用基板は、上述したサスペンション用基板において、上記接地用配線の表面が、保護めっき層によって直接被覆されている態様である。
ここで、上記開口形成部5は、その上面が上記グランド端子用材料6によって全幅にわたって被覆されており、上記グランド端子用材料6によって被覆されていない箇所であるプラットホームが形成されていない。また、上記開口形成部5を含む接地用配線4の表面の全てが、保護めっき層8によって直接被覆されている。
また、上記グランド端子は、上記グランド端子用開口部内の上記金属基板を給電層として用いた電解めっき法により充填された上記グランド端子用材料からなるものである。
また、上記開口形成部が、上記グランド端子用材料によって全幅にわたって被覆されていることにより、接続安定性に優れたものとすることができる。
さらに、上記グランド端子用開口部に上記グランド端子用材料が充填されて形成され、上記金属基板および上記接地用配線に接続されたグランド端子を有することにより、このような接地用配線を、例えば、スライダーに接続した場合には、上記スライダーの静電破壊防止、およびノイズの抑制を十分に図ることができる。またサスペンション用基板上に形成された信号用配線の近傍に設置した場合には、上記サスペンション用基板上に発生するノイズの抑制を十分に図ることができ、信号用配線を通る信号の安定化を図ることができる。
またさらに、上記接地用配線に、保護めっき層が形成されているため、上記接地用配線を腐食に強いものとすることができる。
本態様に用いられるグランド端子は、グランド端子用開口部に、グランド端子用材料が充填されて形成され、後述する接地用配線および金属基板に接続されるものである。
ここで、金属基板および接地用配線に接続されるとは、上記金属基板および接地用配線に直接接触していることのみを指すのではなく、上記グランド端子が、上記金属基板および接地用配線を電気的に接続し、導通させることができることをいう。したがって、上記金属基板および接地用配線と、上記グランド端子とが導電性を有する材料からなる他の層を介して接続している場合も含むものである。
本態様に用いられるグランド端子が形成されるグランド端子用開口部は、後述する絶縁層に金属基板が露出するように形成されるものであり、その周囲が後述する接地用配線に含まれる開口形成部によって囲まれているものである。
本態様において、上記グランド端子用開口部の形状が円状である場合、その直径は、30μm〜300μmの範囲内であることが好ましく、なかでも30μm〜200μmの範囲内であることが好ましく、特に50μm〜100μmの範囲内であることが好ましく、なかでも特に、50μm〜60μmの範囲内であることが好ましい。上記範囲より大きいと、高密度化されてピッチの狭い信号用配線が形成されているサスペンション用基板上に、上記グランド端子用開口部を形成することが困難となるからであり、上記範囲より小さいと、形成が困難となるからである。
本態様においては、なかでも、図3および図4に示すように、上記開口形成部が、上記接地用配線のうち上記グランド端子用開口部の近隣でその外径が広くなるように形成されていることが好ましい。上記開口形成部によって周囲を囲まれたグランド端子用開口部を容易に形成することができるからである。
また、本態様においては、特に、上記グランド端子用開口部の外縁部と、上記開口形成部の外縁部との距離が一定となるように形成されていることが好ましい。上記開口形成部によって囲まれたグランド端子用開口部をより容易に形成することができるからである。
なお、図3〜5では、上記接地用配線の説明の容易のため、本態様のサスペンション用基板を構成するグランド端子用材料、保護めっき層についての描画を省略した。
本態様に用いられるグランド端子用材料は、上記グランド端子用開口部に充填され、上記接地用配線および金属基板に接続されるものであって、さらに後述する接地用配線に含まれる開口形成部を全幅にわたって被覆するように形成されるものである。
ここで、開口形成部を全幅にわたって被覆するとは、上記グランド端子用開口部の周囲を囲むように形成される開口形成部の表面のうち、少なくとも上面の全てを被覆するものである。
なお、これらの材料は、XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)により同定することができる。
なお、上記グランド端子用開口部における膜厚とは、上記金属基板表面から鉛直方向に、上記グランド端子用材料の表面までの距離のうち、最も短い距離である。
本態様に用いられるグランド端子は、上記グランド端子用開口部に、上記グランド端子用材料が充填されて形成され、後述する接地用配線および金属基板に接続されるものである。
本態様に用いられる接地用配線は、後述する絶縁層上に形成され、開口形成部を含むものである。
本態様に用いられる開口形成部は、上記接地用配線のうち、上記グランド端子用開口部の周囲を囲むように形成されている箇所である。
本態様においては、上記のいずれも好適に用いることができるが、なかでも、上述したように、上記開口形成部が、上記接地用配線のうち、上記グランド端子用開口部の近隣で、外径が広くなるように形成されるものであることが好ましく、特に、上記グランド端子用開口部の外縁部と、上記開口形成部の外縁部との距離が一定となるように形成されたものであることが好ましい。上記開口形成部が上記グランド端子用開口部の周囲を囲むように形成されることを容易なものとすることができるからである。
また、本態様においては、上記開口形成部が、上記グランド端子用材料によって全幅にわたって被覆されていることにより、上記グランド端子用材料の形成時に高い位置精度が要求されず、上記開口形成部の小型化を容易なものとすることができる。このため、上記範囲であることにより、本態様のサスペンション用基板の効果をより発揮することができるからである。
さらに、上記開口形成部が上記グランド端子用材料によって被覆されることを容易なものとすることができるからである。
なお、上記外径とは、上記開口形成部の最大幅をいうこととする。
本態様に用いられる接地用配線は、上記開口形成部を含むものであり、開口形成部以外に、例えばスライダー接触部等の他の部分を含んでいても良い。
また、図8に例示するように上記接地用配線4が、上記スライダー設置位置20を囲むように形成されるものであっても良い。通常、サスペンション用基板とスライダーとは接着剤を用いて接着されるものであるため、上記接地用配線が、上記サスペンション用基板とスライダーとが接着する箇所であるスライダー設置位置を囲むように形成されることで、接着剤の流れ出しを防ぐことができるからである。
さらに、図9に例示するように、サスペンション用基板の先端部以外の部分に設けても良い。図9においては、接地用配線4が、信号用配線14と信号用配線14との間に形成されており、また、開口形成部5およびグランド端子用開口部3も上記信号用配線14と信号用配線14との間に設けられている。このようにサスペンション用基板の先端部以外の部分に配置された配線間に設けられる場合には、上記接地用配線が上記配線に沿って形成されることが好ましい。ノイズ除去効果等に優れたものとすることができるからである。
なお、図7〜9では、上記接地用配線の説明の容易のため、本態様のサスペンション用基板を構成するグランド端子用材料、保護めっき層についての描画を省略した。
本態様に用いられる絶縁層は、後述する金属基板上に形成され、上記金属基板が露出するグランド端子用開口部を有するものである。
本態様に用いられる金属基板は、導電性を有し、さらにサスペンション用途に用いられるため、通常、適度なばね性を有するものである。
本態様に用いられる保護めっき層は、上記接地用配線の表面に直接形成されるものである。上記接地用配線の材質は、通常、銅(Cu)であり、腐食を生じやすい。このため、上記接地用配線の表面に、他の金属からなる、保護めっき層を形成することによって、上記接地用配線を腐食に強いものとすることができる。
本態様のサスペンション用基板は、必要に応じて、上記絶縁層上にカバーレイ(CL)を有するものであっても良い。上記カバーレイの厚みとしては、特に限定されるものではないが、通常5μm〜30μm程度である。上記カバーレイの材料としては、特に限定されるものではなく、一般的なフレキシブル基板等に用いられるカバーレイと同様の材料を用いることができる。
ここで、上記感光性ドライフィルムを用いたカバーレイの形成方法としては、上記感光性ドライフィルムを、ドライフィルムラミネータにて配線面上にラミネートする。次いで、露光用パターンを介して紫外線を照射することにより、必要な部分のみ像を形成する。そして、不要部については、使用したドライフィルムに適した現像液を用いて除去する方法を挙げることができる。また、このカバーレイヤーは、更に紫外線(UV)照射、加熱処理、またはUV照射と加熱処理との両者を行い、必要な物性を発現させるものであっても良い。
また、上記液状カバー材としては、耐熱性や耐薬品性のある樹脂皮膜が形成できるものであればよく、エポキシ系やポリイミド系の樹脂を用いることができる。樹脂組成物は、単一、もしくは混合物のどちらでも良い。また、上記液状カバー材を用いたカバーレイの形成方法としては、上記液状カバー材の塗布、乾燥を行い、次いで、感光性ドライフィルムを用いる場合と同様に露光および現像を行う方法を挙げることができる。
また、本態様に用いられる信号用配線間のピッチ幅としては、最も狭い箇所において、60μm〜200μmの範囲内であることが好ましく、なかでも60μm〜100μmの範囲内であることが好ましい。上記範囲であることにより、本態様のサスペンション用基板は、その効果をより発揮することができるからである。
続いて、図11(a)に示すように、ドライフィルム等のフォトレジスト11を設け、所定の形状にパターニングする。次いで、絶縁層形成用層2´をエッチングによりパターニング(図11(b))し、上記フォトレジスト11を剥離することにより、グランド端子用開口部3を有する絶縁層2を形成する(図11(c))。
さらに、上記接地用配線4を給電層として用いて、上記接地用配線4の表面に保護めっき層8を形成する(図11(d))。
さらにその後、上記積層体の両面にドライフィルム等のフォトレジスト11を設け、所定の形状にパターニングし(図11(e))、上記金属基板1を給電層として用いて電解めっきにより、上記グランド端子用材料6として金属を、上記グランド端子用開口部3に充填し、上記金属基板1と、上記接地用配線4とを接続するグランド端子7を形成した後、上記フォトレジスト11を剥離することにより、本態様のサスペンション用基板10を形成する方法を用いることができる(図11(f))。
ここで、図10(a)〜(d)が、接地用配線形成工程であり、図11(a)〜(c)が、絶縁層形成工程である。また、図11(d)が、保護めっき層形成工程であり、図11(e)〜(f)が、グランド端子形成工程である。
次に、本発明のサスペンション用基板の第2態様について説明する。本態様のサスペンション用基板は、上述したサスペンション用基板において、上記接地用配線の表面が、上記グランド端子を形成するグランド端子用材料によって直接被覆されている態様である。
ここで、上記開口形成部5は、その表面の全てが上記グランド端子用材料6によって被覆されており、上記グランド端子用材料6によって被覆されていない箇所であるプラットホームが形成されていない。また、上記接地用配線4の表面の全てが、上記グランド端子7を形成するグランド端子用材料6によって直接被覆されているものである。
また、上記グランド端子は、上記グランド端子用開口部内の上記金属基板を給電層として用いた電解めっき法により充填された上記グランド端子用材料からなるものである。
本態様に用いられるグランド端子は、グランド端子用開口部に、グランド端子用材料が充填されて形成され、上記接地用配線および金属基板に接続されるものである。
なお、上記グランド端子用開口部は、上記「1.第1態様」の項に記載したものと同様の内容とすることができる。
ここで、上記グランド端子用材料は、上記接地用配線の表面のうち、少なくとも上記接地用配線に含まれる開口形成部の全幅と、後述するカバーレイ等が形成されず、腐食等から保護されない表面の全てとを被覆するように形成されていれば良い。したがって、上記接地用配線の全ての表面を被覆するように形成されていても良く、上記開口形成部の上面の全て、およびカバーレイ等で被覆されない露出部分のみ被覆するように形成されたものであっても良い。
また、図15および図15のC−C線断面図である図16に例示するように、上記接地用配線4がカバーレイ9により被覆された箇所以外の表面のみを被覆するように上記グランド端子用材料5が形成されたものとすることができる。すなわち、上記接地用配線の全表面が、上記グランド端子用材料またはカバーレイにより被覆されているものとすることができる。
なお、図15および図16中の符号については、図12および図13のものと同一のものである。
なお、上記グランド端子用開口部における膜厚とは、上記金属基板表面から、上記グランド端子用材料の表面までの距離のうち、最も短い距離である。
本態様のサスペンション用基板は、通常、信号用配線を有するものである。また、必要に応じて、上記絶縁層上にカバーレイ(CL)を有するものであっても良い。上記信号用配線およびカバーレイとしては、上記「1.第1態様」の「(6)サスペンション用基板」の項に記載した内容と同様のものを用いることができる。
本態様においては、なかでも、少なくとも上記接地用配線の表面のうち上記グランド端子用材料により被覆されない箇所に形成されることが好ましい。上記接地用配線の表面が上述したような保護層に被覆されない場合であっても、上記接地用配線を腐食から安定的に保護することができるからである。
次に、本発明のサスペンションについて説明する。本発明のサスペンションは、上記サスペンション用基板を含むことを特徴とするものである。
ここで、上記サスペンション用基板は、上記「A.サスペンション用基板」の項に記載のサスペンション用基板である。
なお、図17中の符号については、図7のものと同一のものである。
このようなサスペンション用基板としては、上記「A.サスペンション用基板」の項に記載の内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。
次に、本発明のヘッド付サスペンションについて説明する。本発明のヘッド付サスペンションは、上記サスペンションと、上記サスペンション上に搭載された磁気ヘッドスライダーとを有することを特徴とするものである。
ここで、上記サスペンションは、上記「B.サスペンション」の項に記載のサスペンションである。
なお、図18中の符号については、図17のものと同一のものである。
上記サスペンションとしては、上記「B.サスペンション」の項に記載の内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。
次に、本発明のハードディスクドライブについて説明する。本発明のハードディスクドライブは、上記ヘッド付サスペンションを含むことを特徴とするものである。
ここで、上記ヘッド付サスペンションは、上記「C.ヘッド付サスペンション」の項に記載のサスペンションである。
このようなヘッド付サスペンションとしては、上記「C.ヘッド付サスペンション」の項に記載の内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。
[実施例1]
(サスペンション用基板の作製)
厚さ20μmのSUS304(金属基板)と、厚さ10μmのポリイミド層(絶縁層形成用層)と、厚さ9μmの電解銅からなるCu配線層(配線層形成用層)が、この順に積層された積層体を用意し、この積層体に以下の述べる化学エッチング等を行うことにより、信号用配線と信号用配線との間に接地用配線およびグランド端子が形成され、ダウンサイジングされた接地手段を有するサスペンション用基板を得た。
ここで、上記接地用配線の上記開口形成部以外での線幅は、25μmとした。
また、上記接地用配線の形成と同時に、線幅が上記接地用配線の上記開口形成部以外での線幅と同じであり、上記接地用配線との間隔が、上記開口形成部が形成されない領域において25μmであり、上記開口形成部が形成される領域において100μmである信号用配線を形成した。
なお、上記開口形成部が形成される領域での間隔とは、上記開口形成部の外縁部と、信号用配線との距離である。
また、上記グランド端子用材料を形成する際においては、位置ずれ等が発生することなく形成することができた。
実施例で作製したサスペンション用基板の接地手段のサイズおよび抵抗値を、従来のサスペンション用基板のものと比較した。
その結果、従来のサスペンション用基板では、接地用配線およびグランド端子用材料からなる接地手段の外径が270μm程度であり、接地用配線および信号用配線の配線間隔が100μm以上必要であった。これに対して、実施例で製造したサスペンション用基板は、接地用配線およびグランド端子用材料からなる接地手段の外径が、開口形成部の外径と同じである150μmであり、接地用配線および信号用配線の配線間隔が100μmと、従来のサスペンション用基板に比べ小型化を図ることができた。
また、得られたサスペンション用基板のグランド端子における抵抗値は、0.2Ωであり、従来のサスペンション用基板の接地手段におけるグランド端子と同等の特性を得ることが出来た。
実施例1と同様の方法により、外径が270μmであり、直径100μmの開口を有する開口形成部を有する接地用配線を形成した。
その後、実施例1と同様の方法によりニッケル(Ni)を、グランド端子用開口部に、金属基板を給電部として電解めっきすることにより充填しグランド端子を形成した。
形成されたグランド端子を実体顕微鏡(倍率100倍)により撮影した。その結果を図22に示す。また、サスペンション用基板を、断面観察用樹脂に包埋し、図22におけるX−X線の位置でダイヤモンドブレードにより切断し、その断面を、精密研磨後に実体顕微鏡(倍率100倍)により撮影した。得られた断面を図23に示す。
実施例と同様の方法により、直径が100μmであり、金属基板が露出したグランド端子開口部を有する接地用配線を形成した。
次いで、はんだペーストを、上記グランド端子開口部上にディスペンス法にて塗布し、リフロー炉にて加熱処理してはんだペーストを溶融させることによりグランド端子を形成した。このようにしてサスペンション用基板を作製した。
2、102 … 絶縁層
2´ … 絶縁層形成用層
3、103 … グランド端子用開口部
4、104 … 接地用配線
4´ … 接地用配線形成用層
5、105 … 開口形成部
6、106 … グランド端子用材料
7、107 … グランド端子
8、108 … 保護めっき層
10、100 … サスペンション用基板
11 … フォトレジスト
14 … 信号用配線
20 … スライダー設置位置
109 … プラットホーム
30 … サスペンション
40 … ヘッド付サスペンション
50 … ハードディスクドライブ
Claims (8)
- 金属基板と、
前記金属基板上に形成され、前記金属基板が露出するグランド端子用開口部を有する絶縁層と、
前記絶縁層上に形成され、前記グランド端子用開口部の周囲を囲む開口形成部を含む接地用配線と、
前記グランド端子用開口部にグランド端子用材料が充填されて形成され、前記金属基板および前記接地用配線に接続されたグランド端子とを有するサスペンション用基板であって、
前記開口形成部が、前記グランド端子用材料によって全幅にわたって被覆され、
前記グランド端子が、前記グランド端子用開口部内の前記金属基板を給電層として用いた電解めっき法により充填された前記グランド端子用材料からなるものであることを特徴とするサスペンション用基板。 - 前記接地用配線の表面が、前記グランド端子を形成するグランド端子用材料によって直接被覆されていることを特徴とする請求項1に記載のサスペンション用基板。
- 前記接地用配線の表面が、保護めっき層によって直接被覆されていることを特徴とする請求項1に記載のサスペンション用基板。
- 前記接地用配線に含まれる開口形成部の外径が、50μm〜400μmの範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載のサスペンション用基板。
- 前記絶縁層のグランド端子用開口部の直径が、30μm〜300μmの範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかの請求項に記載のサスペンション用基板。
- 請求項1から請求項5までのいずれかの請求項に記載のサスペンション用基板を含むことを特徴とするサスペンション。
- 請求項6に記載のサスペンションと、前記サスペンション上に搭載された磁気ヘッドスライダーとを有することを特徴とするヘッド付サスペンション。
- 請求項7に記載のヘッド付サスペンションを含むことを特徴とするハードディスクドライブ。
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