JP2009301620A - 回路付サスペンション基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回路基板10と、回路基板10の上に形成される光導波路20とを備える回路付サスペンション基板1において、回路基板10に、スライダ24を支持するための台座30を設け、台座30によって、光導波路10がスライダ24と回路基板10の厚み方向において重なるように、光導波路20の配置を許容する。
【選択図】図1
Description
例えば、サスペンションと、その上に設けられ、レーザダイオードに接続される光導波路(第2光導波路)とを備える熱アシスト磁気記録ヘッドが提案されている。(例えば、特許文献1参照。)。
また、この回路付サスペンション基板では、長手方向一端部に設けられるジンバル部57には、ヘッドスライダ(図示せず)が搭載される搭載部58と、搭載部58の長手方向一方側に配置される、端子部56およびレーザ光を通過させるための開口部54とが形成されている。
この回路付サスペンション基板では、スライダを支持する台座が、光導波路がスライダと回路基板の厚み方向において重なるように配置されることを許容している。
その結果、光導波路における光信号の損失を低減することができる。
また、本発明の回路付サスペンション基板では、前記台座は、前記光導波路を位置決めするための位置決め部を兼ねることが好適である。
回路基板10は、ハードディスクドライブにおける磁気ヘッド25(図3および図10の仮想線)を実装して、その磁気ヘッド25を、磁気ヘッド25と図示しないハードディスクとが相対的に走行するときの空気流に抗して、ハードディスクとの間に微小な間隔を保持しながら支持する。
配線部2は、長手方向に延びる平面視略矩形状に形成されている。
タング部5は、スリット4により区画されており、これにより、平面視略矩形状に形成されている。また、タング部5は、搭載部8と端子形成部9とを備えている。
搭載部8は、磁気ヘッド25を実装するスライダ24(図3および図5参照)を搭載するための領域であって、タング部5の後側部に配置され、平面視略矩形状に形成されている。また、搭載部8は、タング部5の後端縁と間隔を隔てて配置されており、後述する係止部27が形成される領域が確保されるように配置されている。
出射開口部6は、回路基板10を回路基板10の厚み方向(以下、単に厚み方向という。)に貫通するように平面視略矩形状に形成されている。また、出射開口部6は、端子形成部9における幅方向中央に形成されている。
台座30は、搭載部8内に、スライダ24を支持するために設けられており、第1台座31および第2台座32を備えている。
第1台座31および第2台座32は、図2および図5に示すように、搭載部8の長手方向中央に配置され、幅方向において互いに間隔L3を隔てて対向配置されている。具体的には、第1台座31は、搭載部8の幅方向一方側に配置され、第2台座32は、搭載部8の幅方向他方側で、第1台座31と幅方向他方側に間隔L3を隔てて対向配置されている。
また、第1台座31および第2台座32は、長手方向に延びる平面視略矩形状で、平面視で互いに同一形状に形成されている。
台座30は、回路基板10(後述する金属支持基板11)の上に形成されている。台座30は、台座ベース絶縁層33と、台座ベース絶縁層33の上に形成される台座導体層34とを備えている。
台座ベース絶縁層33の寸法は、その長手方向長さが、例えば、150〜1500μm、好ましくは、300〜1000μmであり、その幅(幅方向長さ)が、例えば、20〜400μm、好ましくは、100〜300μmである。
台座導体層34の寸法は、その長手方向長さが、例えば、100〜1400μm、好ましくは、200〜900μmであり、その幅(幅方向長さ)が、例えば、10〜350μm、好ましくは、80〜250μmである。
そのため、台座30は、光導波路20がスライダ24と厚み方向において重なるように、光導波路20の配置を許容する。つまり、スライダ24の幅方向中央の下側において、第1台座31および第2台座32により幅方向に挟み込まれる空間に光導波路20が配置されるように、台座30が形成されている。
係止部27は、光導波路20を係止するために設けられ、スリット4(幅方向に延びる開口部分)を長手方向に挟むスリット4の長手方向両側に形成されている。
具体的には、図9(a)に示すように、係止部27は、スリット4の長手方向両側における回路基板10(金属支持基板11)の上に形成されており、スリット4の前側に形成される第1係止部28および第3係止部41と、スリット4の後側に形成される第2係止部29とからなる。
第1係止部28は、回路基板10におけるスリット4の先側端縁であって、タング部5の後端部に形成されている。すなわち、第1係止部28は、搭載部8の後側部で、具体的には、台座30の後側であって、スリット4の先端縁における回路基板10の表面に形成されている。第1係止部28は、幅方向に間隔を隔てて対向配置され、平面視略円形状の2つの突部から形成されている。第1係止部28の2つの突部は、その中心が、後述する光導波路20の幅方向両外側端縁に沿うように形成されている。
スリット4の先後方向両側端縁に形成される2つの係止部27間の長さL2(図8参照)、すなわち、第1係止部28と第2係止部29との間の長手方向長さ(間隔)L2は、例えば、100〜2000μm、好ましくは、200〜1000μm、さらに好ましくは、300〜800μmである。
第1係止部28、第3係止部41および第2係止部29の寸法は、その直径が、例えば、30〜200μm、好ましくは、50〜100μmである。また、第1係止部28における2つの突部間の幅方向における間隔W1は、第3係止部41における2つの突部間の幅方向における間隔および第2係止部29における2つの突部間の幅方向における間隔と同一であり、例えば、3μm以上、好ましくは、5μm以上、さらに好ましくは、80μm以上、通常、180μm以下である。
金属支持基板11は、図1に示すように、回路基板10の外形形状に対応して形成されている。
導体パターン13は、図1に示すように、外部側接続端子部16Aと、磁気側接続端子部16Bと、これら外部側接続端子部16Aおよび磁気側接続端子部16Bを接続するための信号配線15とを、一体的に連続して備えている。
複数の信号配線15は、第1配線15a、第2配線15b、第3配線15cおよび第4配線15dから形成されており、これら第1配線15a、第2配線15b、第3配線15cおよび第4配線15dが、幅方向一方側から幅方向他方側に向かって、順次配置されている。
光アシスト部17は、図1に示すように、回路付サスペンション基板1が光アシスト法に用いられるために設けられ、光導波路20と、発光素子18とを備えている。
また、光導波路20の長手方向途中には、図2、図8および図9に示すように、係止部27に係止される被係止部35がそれぞれ設けられている。
第1被係止部36、第3被係止部42および第2被係止部37は、第1係止部28の2つの突部、第3係止部41の2つの突部および第2係止部29の2つの突部に係止されるように、それぞれ形成されている。
また、第3被係止部42は、第3係止部41の2つの突部に対応するように、光導波路20の幅方向両外側端面が幅方向内側に向かって平面視略半円形状に向かって凹む2つの凹部として形成されている。第3被係止部42の2つの凹部は、幅方向において対向配置されている。
また、被係止部35では、回路基板10におけるスリット4の先後方向両側端縁の2つの係止部27(第1係止部28および第2係止部29)に対応する、2つの被係止部35間の直線長さL1が、2つの係止部27(第1係止部28および第2係止部29)間の直線長さL2より長く設定されている。具体的には、第1被係止部36と第2被係止部37との間の長手方向長さL1が、第1係止部28と第2係止部29との間の長手方向長さL2より長く設定されている。
そして、第1被係止部36と第2被係止部37との間の長さL1が、第1係止部28および第2係止部29との間の長さL2より長いことから、光導波路20は、図3および図9(c)に示すように、スリット4において弛んでいる。
そのため、光導波路20における第1被係止部36と第2被係止部37との間に、弛みが形成される。
なお、第1被係止部36と第3被係止部42との間の長さL4が、第1係止部28と第3係止部41との間の長さL5と同一であることから、これらに係止される第1被係止部36と第3被係止部42との間の光導波路20は、弛むことなく、直線状に形成される。
発光素子18は、光導波路20に光を入射させるための光源であって、例えば、電気エネルギーを光エネルギーに変換して、高エネルギーの光を出射する光源である。この発光素子18は、回路基板10の後端側に配置されており、より具体的には、配線部2の後端側に配置されており、第2配線15bと第3配線15cとの間に、これらと間隔を隔てて配置されている。
また、光導波路20は、図4および図5に示すように、アンダークラッド層21と、アンダークラッド層21の上に形成されるコア層22と、アンダークラッド層21の上に、コア層22を被覆するように形成されるオーバークラッド層23とを備えている。
また、光導波路20では、図2および図8に示すように、アンダークラッド層21およびオーバークラッド層23によって、被係止部35が形成されている。つまり、コア層22は、幅方向において、被係止部35の幅方向両外側端面と間隔を隔てて配置されている。
まず、この方法では、図6(a)〜図6(e)および図7(a)〜図7(d)に示すように、回路基板10を用意する。
回路基板10を用意するには、まず、図6(a)および図7(a)に示すように、金属支持基板11を用意する。金属支持基板11を形成する金属材料としては、例えば、ステンレス、42アロイなどが用いられ、好ましくは、ステンレスが用いられる。金属支持基板11の厚みは、例えば、10〜30μm、好ましくは、15〜25μmである。
ベース絶縁層12および台座ベース絶縁層33を形成する絶縁材料としては、例えば、ポリイミド、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂が用いられる。これらのうち、好ましくは、感光性の合成樹脂が用いられ、さらに好ましくは、感光性ポリイミドが用いられる。
また、ベース絶縁層12および台座ベース絶縁層33の形成は、金属支持基板11の表面に、上記した合成樹脂の溶液を均一に塗布した後、乾燥し、次いで、必要に応じて、加熱することによって硬化させ、その後、エッチングなどにより上記したパターンに形成することもできる。
このようにして形成されるベース絶縁層12および台座ベース絶縁層33の厚みは、例えば、1〜20μm、好ましくは、8〜15μmである。
導体パターン13、台座導体層34および係止導体層26を形成する導体材料としては、例えば、銅、ニッケル、金、錫、はんだ、またはこれらの合金などの導体材料が用いられ、好ましくは、銅が用いられる。
アディティブ法では、具体的には、まず、ベース絶縁層12および台座ベース絶縁層33を含む金属支持基板11の表面に、導体種膜を、スパッタリング法などにより形成する。次いで、その導体種膜の表面に、めっきレジストを、導体パターン13、台座導体層34および係止導体層26の反転パターンで形成する。その後、めっきレジストから露出する、ベース絶縁層12の導体種膜の表面および台座ベース絶縁層33の導体種膜の表面に、電解めっきにより、導体パターン13、台座導体層34および係止導体層26をそれぞれ形成する。その後、めっきレジストおよびそのめっきレジストが積層されていた部分の導体種膜を除去する。
これにより、台座30の厚みT1は、光導波路20がスライダ24と厚み方向において重なり、光導波路20の配置を許容するように、光導波路20の厚みと同じかあるいはそれ以上となるように設定される。具体的には、台座ベース絶縁層33の厚みと台座導体層34の厚みとの合計厚みT1が、例えば、4μm以上、好ましくは、13μm以上、さらに好ましくは、18μm以上、通常、60μm以下である。台座30の厚みT1が上記した範囲未満であると、光導波路20の配置を許容できない場合がある。
次いで、図6(d)および図7(d)に示すように、ベース絶縁層12の上にカバー絶縁層14を上記したパターンで形成する。カバー絶縁層14を形成する絶縁材料は、ベース絶縁層12の絶縁材料と同様のものが挙げられる。
また、カバー絶縁層14の形成は、導体パターン13を含むベース絶縁層12の表面に、上記した合成樹脂の溶液を均一に塗布した後、乾燥し、次いで、必要に応じて、加熱することによって硬化させ、その後、エッチングなどにより上記したパターンに形成することもできる。
このようにして形成されるカバー絶縁層14の厚みは、例えば、2〜25μm、好ましくは、3〜10μmである。
これにより、スリット4が形成され、タング部5とアウトリガー部7とを有するジンバル3と、配線部2とを備える回路基板10を用意することができる。
光導波路20を用意するには、図示しないポリエチレンテレフタレート(PET)シートなどの離型シートに、アンダークラッド層21、コア層22およびオーバークラッド層23を順次積層する。その後、光導波路20を離型シートから引き剥がす。
アンダークラッド層21を形成する材料としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂(脂環式エポキシ樹脂など)、アクリル樹脂、または、フルオレン誘導体樹脂、さらには、フルオレン誘導体樹脂と脂環式エポキシ樹脂との混合樹脂、これら樹脂と脂環式エーテル化合物(例えば、オキセタン化合物など)との混合樹脂が用いられる。これら樹脂は、好ましくは、感光剤を配合して、感光性樹脂として用いられる。好ましくは、感光性フルオレン誘導体樹脂(原料としては、感光性フルオレン系エポキシ樹脂)と脂環式エポキシ樹脂との混合樹脂が用いられる。また、感光剤としては、例えば、公知のオニウム塩などが用いられ、より具体的には、4,4-ビス[ジ(βヒドロキシエトキシ)フェニルスルフィニオ]フェニルスルフィド−ビス−ヘキサフルオロアンチモネートなどが用いられる。
次いで、コア層22を、アンダークラッド層21の上に形成する。
コア層22を上記したパターンで形成するには、例えば、上記した樹脂のワニス(樹脂溶液)を、公知の希釈剤を用いて調製して、そのワニスを、アンダークラッド層21を含む離型シートの表面に塗布後、乾燥し、必要により硬化させる。また、感光性樹脂が用いられる場合には、ワニスの塗布および乾燥後に、フォトマスクを介して露光して、公知の有機溶剤などにより未露光部分を溶解させることにより、現像して、その後、必要により硬化させる。
次いで、オーバークラッド層23を、アンダークラッド層21の上に、コア層22を被覆するように形成する。
オーバークラッド層23を被係止部35が形成されるパターンで形成するには、例えば、上記した樹脂のワニス(樹脂溶液)を、公知の希釈剤を用いて調製して、そのワニスを、コア層22およびアンダークラッド層21を含む離型シートの表面に、塗布後、乾燥し、必要により硬化させる。また、感光性樹脂が用いられる場合には、ワニスの塗布および乾燥後に、フォトマスクを介して露光して、公知の有機溶剤などにより未露光部分を溶解させることにより、現像して、その後、必要により硬化させる。
なお、光導波路20の厚みは、例えば、3〜50μm、好ましくは、12〜18μmである。
なお、第1被係止部36および第3被係止部42は、図8および図9(a)に示すように、第1係止部28および第2係止部29の間の直線長さL2が、第1被係止部36および第3被係止部42の間の光導波路20の直線長さL1より短くなるように、形成する。
光導波路20を配置するには、第1被係止部36および第2被係止部37間の光導波路20を弛ませながら、被係止部35を係止部27に係止させる。
具体的には、図9(a)の矢印に示すように、光導波路20の第1被係止部36と第2被係止部37とを先後方向において互いに近接させる。具体的には、第1被係止部36を後側に向かって移動させるとともに、第2被係止部37を先側に向かって移動させる。
その後、図9(c)に示すように、光導波路20を回路基板10の上面に配置する。
具体的には、光導波路20の被係止部35を、これに対応する係止部27に係止させる。すなわち、光導波路20において、第1被係止部36を第1係止部28に係止させ、かつ、第3被係止部42を第3係止部41に係止させるとともに、第2被係止部37を第2係止部29に係止させる。
そして、光導波路20の係止部27への係止および台座30への嵌込によって、光導波路20が位置決めされる。すなわち、光導波路20の先端が、出射開口部6に対して、位置決めされる。つまり、被係止部35および台座30は、光導波路20を位置決めするための位置決め部を兼ねている。
これにより、回路付サスペンション基板1を得る。
次に、このようにして得られた回路付サスペンション基板1に、磁気ヘッド25を実装したスライダ24を搭載して、ハードディスクドライブに搭載されるまでの概略を説明する。
なお、磁気ヘッド25が実装されたスライダ24を、上記した折り曲げの後、または、上記した折り曲げの前に、搭載部8に搭載する。なお、スライダ24の実装によって、磁気ヘッド25の図示しない端子部が、磁気側接続端子部16Bと電気的に接続される。
次に、この回路付サスペンション基板1をハードディスクドライブに搭載する。ハードディスクドライブへの搭載では、磁気ヘッド25が、磁気ヘッド25に対して相対回転する図示しないハードディスクと微小間隔を隔てて対向配置される。これにより、磁気ヘッド25が図示しないハードディスクに対して所定の角度で維持される。
そして、この回路付サスペンション基板1では、搭載部8に、磁気ヘッド25を実装するスライダ24が搭載され、搭載部8が折り曲げられることにより、磁気ヘッド25が図示しないハードディスクに対して所定の角度で維持される。
しかし、スリット4における光導波路20は、弛んでいるので、かかる張力の負荷により、厚み方向に伸長することができる。
また、光導波路20がスリット4を横切るように配置されるので、光導波路20の引き回しを不要として、光導波路20の配置を略直線形状に単純化でき、光信号の損失を低減することができる。そのため、製造コストを低減させながら、光信号の損失を低減できる。
具体的には、光導波路20は、第1台座31と第2台座32との間を先後方向に沿って通過するように配置され、これによって、厚み方向に投影したときには、光導波路20がスライダ24を先後方向に沿って通過するように配置される。
その結果、光導波路20における光信号の損失を低減することができる。
また、この回路付サスペンション基板1では、台座30による位置決めによって、光導波路20を簡便に位置決めすることができる。
なお、上記した回路付サスペンション基板1の製造方法の説明では、スリット4および出射開口部6の形成後に、光導波路20を配置したが、例えば、スリット4および出射開口部6の形成前に、光導波路20を配置することもできる。この場合には、スリット4および出射開口部6の形成におけるウエットエッチングでは、エッチング液として、光導波路20の保護の観点から、弱酸性水溶液が用いられる。
また、上記した説明では、係止部27を、係止導体層26のみから形成したが、例えば、図示しないが、係止ベース絶縁層、係止導体層26および係止カバー絶縁層からなる群から選択される少なくとも1層から形成することもできる(係止導体層26からなる1層を除く。)。
また、上記した説明では、第2係止部29を、スリット4の後側端縁に形成したが、例えば、図示しないが、スリット4の後端縁と後側に間隔を隔てて形成することもできる。つまり、第2係止部29を配線部2(の先後方向途中)に形成することもできる。
好ましくは、少なくとも第1係止部28を形成し、さらに好ましくは、第1係止部28および第3係止部41の両方を形成する。
また、上記した説明では、スリット4の先側に第1係止部28および第3係止部41を形成し、これにより、光導波路20を係止したが、例えば、図示しないが、第1係止部28および第3係止部41に代えて、台座30で光導波路20を係止することもできる。この場合には、図示しないが、第4被係止部を、光導波路20のアンダークラッド層21およびオーバークラッド層23には、台座30の平面視形状に対応する凹部として形成する。
補強板39を形成する金属としては、金属支持基板11の金属材料と同様のものが用いられる。また、補強板39は、平面視において、第1被係止部36、第3被係止部42および第2被係止部37をそれぞれ含む、幅方向に延びる略矩形状に形成されている。なお、補強板39の形状は、上記形状に限定されず、適宜の形状に形成することもできる。
補強板39を設ければ、被係止部35をより一層確実に係止部27に係止させて、より一層確実に弛みを形成することができる。
また、上記した図2および図4の説明では、被係止部35を、光導波路20の凹部として形成したが、例えば、図14および図15に示すように、アンダークラッド層21およびオーバークラッド層23におけるこれらの幅方向両外側端面とコア層22の幅方向両外側端面との間(幅方向途中)に、アンダークラッド層21およびオーバークラッド層23の厚み方向を貫通する丸孔として形成することもできる。
また、上記した説明では、台座30を、台座ベース絶縁層33および台座導体層34から形成したが、例えば、図示しないが、台座ベース絶縁層33、台座導体層34および台座カバー絶縁層からなる群から選択される少なくとも1層から形成することもできる(台座ベース絶縁層33および台座導体層34からなる2層を除く。)。
また、上記した説明では、第1台座31および第2台座32を、平面視略矩形状に形成したが、図示しないが、例えば、平面視円形状など、適宜の形状にそれぞれ形成することもできる。
図18において、台座30は、平面視において後側に向かって開く略U字状に形成されている。
また、出射開口部6は、搭載部8の先後方向中央に形成されている。また、出射開口部6は、幅方向に対向配置される台座30の幅方向内側において、これらと幅方向に間隔を隔てて配置されている。
20 光導波路
24 スライダ
25 磁気ヘッド
30 台座
Claims (2)
- 回路基板と、
前記回路基板の上に形成される光導波路とを備え、
前記回路基板には、スライダを支持するための台座が設けられ、
前記台座は、前記光導波路が前記スライダと前記回路基板の厚み方向において重なるように、前記光導波路の配置を許容することを特徴とする、回路付サスペンション基板。 - 前記台座は、前記光導波路を位置決めするための位置決め部を兼ねることを特徴とする、請求項1に記載の回路付サスペンション基板。
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