JP2010015618A - 回路付サスペンション基板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属支持基板11、金属支持基板11の上に形成されるベース絶縁パターン12およびベース絶縁パターン12の上に形成される導体パターン13を備える回路基板10を用意し、導体層43またはベース絶縁層42から形成される位置決め部35を、回路基板10に設け、別途、光導波路20を用意し、光導波路20を、位置決め部35に位置決めしながら回路基板10に設置する。そして、導体パターン13を形成する工程、または、ベース絶縁パターン12を形成する工程を、位置決め部35を設ける工程と同時に実施する。
【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。)。
本発明の目的は、光導波路が精度よく設置される回路付サスペンション基板およびその製造方法を提供することにある。
また、本発明の回路付サスペンション基板では、前記導体パターンと前記位置決め部とは、導体層から形成されることが好適である。
また、本発明の回路付サスペンション基板では、前記絶縁パターンと前記位置決め部とは、絶縁層から形成されることが好適である。
また、本発明の回路付サスペンション基板では、前記位置決め部は、前記光導波路を挟んで対向配置され、前記光導波路の前記対向方向両側と接触していることが好適である。
また、本発明の回路付サスペンション基板では、前記位置決め部は、前記光導波路が延びる方向にわたって間隔を隔てて複数配置されていることが好適である。
また、本発明の回路付サスペンション基板の製造方法は、金属支持基板、前記金属支持基板の上に形成される絶縁パターンおよび前記絶縁パターンの上に形成される導体パターンを備える回路基板を用意する工程、光導波路を用意する工程、前記光導波路を前記回路基板に対して位置決めするための位置決め部を、前記回路基板に設ける工程、および、前記光導波路を、前記位置決め部に位置決めしながら前記回路基板に設置する工程を備えることを特徴としている。
また、本発明の回路付サスペンション基板の製造方法では、前記回路基板を用意する工程において、前記絶縁パターンの上に前記導体パターンを形成する工程を、前記位置決め部を設ける工程と同時に実施することが好適である。
また、本発明の回路付サスペンション基板の製造方法では、前記回路基板を用意する工程において、前記金属支持基板の上に前記絶縁パターンを形成する工程を、前記位置決め部を設ける工程と同時に実施す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(図示せず)を実装して、その磁気ヘッドを、磁気ヘッドとハードディスク(図示せず)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。
また、ジンバル3は、スリット4に幅方向において挟まれるタング部5と、スリット4の幅方向両外側に配置されるアウトリガー部7とを一体的に備えている。
搭載部8は、磁気ヘッドを実装するスライダ(図示せず)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、後述する第1位置決め部26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(図示せず)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、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。
台座ベース部33は、後述するベース絶縁層42から形成されている。台座ベース部33は、搭載部8における金属支持基板11の表面において、台座30の外形形状に対応して形成されている。
第1台座31および第2台座32間の幅方向間隔は、例えば、10〜250μm、好ましくは、15〜150μmである。
すなわち、位置決め部35は、先後方向に間隔を隔てて配置されており、具体的には、第1位置決め部26、第2位置決め部27、第3位置決め部28および第4位置決め部29からなる。
第1位置決め部26は、ジンバル3の先後方向途中に設けられ、具体的には、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位置決め部26は、搭載部8の後側部で、具体的には、台座30の後側で、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。
金属支持基板11は、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、ヘッド側接続端子部16Bと、これら外部側接続端子部16Aおよびヘッド側接続端子部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。また、導体パターン13は、導体層43から形成されている。
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。
ヘッド側接続端子部16Bは、ジンバル3に配置され、より具体的には、タング部5の端子形成部9に配置されている。ヘッド側接続端子部16Bは、各信号配線15の先端部がそれぞれ接続されるように、複数(4つ)設けられている。また、このヘッド側接続端子部16Bは、幅方向に間隔を隔てて配置されている。このヘッド側接続端子部16Bには、磁気ヘッドの端子部(図示せず)が接続される。
光導波路20は、回路基板10に設置されており、配線部2およびジンバル3にわたって、信号配線15と間隔を隔てて配置されている。具体的には、光導波路20は、長手方向に沿う平面視直線形状に形成され、回路基板10の幅方向中央位置に配置されている。また、光導波路20は、第1の1対の配線15eと第2の1対の配線15fとの間において、これらと並行して延びるように配置されている。
また、光導波路20は、幅方向において位置決め部35に挟まれている。すなわち、光導波路20の幅方向両外側面は、位置決め部35の幅方向内側面と接触している。具体的には、光導波路20の幅方向一側面は、一方の第1突部26a、一方の第2突部27a、一方の第3突部28aおよび一方の第4突部29aの幅方向他側面(幅方向最他端面)と接触し、光導波路20の幅方向他側面は、他方の第1突部26b、他方の第2突部27b、他方の第3突部28bおよび他方の第4突部29aの幅方向一側面(幅方向最一端縁)と接触して、それらの間で嵌合されている。
また、光導波路20は、発光素子18と光学的に接続されている。すなわち、光導波路20は、その後端が、発光素子18と接続されるとともに、その先端が、出射開口部6に臨むように形成されている。
光導波路20の寸法は、その幅が、幅方向に対向する位置決め部35の2つの突部間の間隔W1と同一である。
また、光導波路20は、図2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。
次に、回路付サスペンション基板1の製造方法について、図3を参照して説明する。
まず、この方法では、図3(a)〜図3(d)に示すように、回路基板10を用意する。
金属支持層41は、後の工程において外形加工により金属支持基板11に形成されるシート形状をなし、このような金属支持層41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る。好ましくは、ステンレスが用いられる。金属支持層41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42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42の形成は、金属支持層41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42の厚みは、例えば、1〜20μm、好ましくは、8〜15μmである。
次いで、図3(c)に示すように、導体パターン13、台座導体部34(図1参照)および位置決め導体部36を有する導体層43を形成する。
導体層43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42を含む金属支持層41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、台座導体部34および位置決め導体部36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42の導体種膜の表面に、電解めっきにより、導体層43を形成する。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、導体パターン13、台座導体部34および位置決め導体部36(位置決め部35)を同時に形成することができる。
これにより、導体層43から形成される位置決め部35を形成することができる。
カバー絶縁層44を形成するには、導体層43(位置決め導体部36を除く)を含むベース絶縁層42の表面に、例えば、感光性の合成樹脂を塗布し、乾燥後、上記したパターンで露光および現像し、必要により硬化させる。
さらに、カバー絶縁層44の形成は、例えば、合成樹脂を上記したパターンのフィルムに予め形成して、そのフィルムを、導体層43(位置決め導体部36を除く)を含むベース絶縁層42の表面に、公知の接着剤層を介して貼着することもできる。
その後、図8および図9が参照されるように、必要により、ヘッド側接続端子部16Bおよび外部側接続端子部16Aと、台座導体部34と、位置決め導体部36との表面に、金属めっき層38を形成する。金属めっき層38は、例えば、金やニッケルから、電解めっき、または、無電解めっきにより、形成する。金属めっき層38の厚みは、例えば、0.5〜5μm、好ましくは、0.5〜3μmである。
スリット4および出射開口部6の形成および金属支持層41の外形加工としては、例えば、放電、レーザ、機械打ち抜き、エッチングなどが用いられる。好ましくは、エッチング(ウエットエッチング)が用いられる。また、ウエットエッチングでは、例えば、塩化第二鉄水溶液などの酸性水溶液がエッチング液として用いられる。
また、この方法では、図3(e)の仮想線で示すように、光導波路20を用意する。
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の上に、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。
具体的には、図3(e)の矢印に示すように、光導波路20のアンダークラッド層21の幅方向両外側面が位置決め部35(位置決め導体部36)の幅方向内側面と接触するように、光導波路20を、位置決め部35における各2つの突部間に挿入する。
次いで、配線部2の後側部において、図1に示すように、光導波路20の後端と光学的に接続されるように、発光素子18を、回路基板10の上に設置する。発光素子18を設置するときには、必要により、接着剤層を介して、回路基板10の上面に配置する。
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、磁気ヘッドを実装したスライダを搭載して、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。
まず、磁気ヘッドが実装されたスライダを搭載部8に搭載する。なお、スライダの実装によって、磁気ヘッドの端子部(図示せず)が、ヘッド側接続端子部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、磁気ヘッドが、磁気ヘッドに対して相対回転するハードディスク(図示せず)と微小間隔を隔てて対向配置される。これにより、磁気ヘッドがハードディスク(図示せず)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、光導波路20は、位置決め部35によって回路基板10に対して位置決めされている。そのため、光導波路20と回路基板10との精度のよい相対配置を確保することができる。
また、回路付サスペンション基板1の製造方法は、導体パターン13を形成する工程を、位置決め部35を設ける工程と同時に実施する。
また、光導波路20の幅方向両外側面が、それを挟んで対向配置される位置決め部35の2つの突部の幅方向内側面と接触されるため、光導波路20の幅方向における位置決めを高い精度で実施することができる。
また、4つの位置決め部(第1位置決め部26、第2位置決め部27、第3位置決め部28および第4位置決め部29)を、それぞれ、2つの突部(2つの第1突部26aおよび26b、2つの第2突部27aおよび27b、2つの第3突部28aおよび28b、2つの第4突部29aおよび29b)から形成したが、例えば、図示しないが、それぞれ、1つの突部のみから形成し、これらによって、幅方向において光導波路を挟むこともできる。
これにより、光導波路20の幅方向における位置決めを高い精度で確実に確保することができる。
上記した説明では、位置決め部35を、導体層43から形成したが、例えば、図4に示すように、ベース絶縁層42から形成することもできる。
そして、位置決めベース部37は、回路基板10を用意する工程において、ベース絶縁パターン12を形成する工程と同時に実施することにより、形成される。
そして、つまり、回路付サスペンション基板1の製造方法は、ベース絶縁パターン12を形成する工程を、位置決め部35の位置決めベース部37を設ける工程と同時に実施する。
図6〜図9は、本発明の回路付サスペンション基板の他の実施形態の断面図を示す。
下地ベース部39は、位置決め導体部36と金属支持基板11との間に介在されている。すなわち、下地ベース部39は、金属支持基板11の上面において、光導波路20が設置される部分に対応し、かつ、位置決め導体部36が形成される部分に対応するパターンで形成される。つまり、下地ベース部39は、先後方向に延び、平面視において位置決め導体部36を含むように形成されている。また、下地ベース部39は、ベース絶縁層42から形成されている。
そして、このような回路付サスペンション基板1を形成するには、まず、金属支持層41を用意し(図3(a)参照)、次いで、ベース絶縁パターン12、台座ベース部33および下地ベース部39を有するベース絶縁層42を形成し(図3(b)および図6参照)、次いで、導体パターン13、台座導体部34および位置決め導体部36を有する導体層43を形成し(図3(c)参照)、次いで、カバー絶縁パターン14からなるカバー絶縁層44を形成する。
また、上記した図6の説明では、下地ベース部39を幅方向にわたって連続して形成したが、例えば、図7に示すように、下地ベース部39に、ベース開口部40を形成することもできる。
ベース開口部40が形成されることにより、下地ベース部39は、第1下地ベース部46および第2下地ベース部47からなる。
そして、回路基板10に設置される光導波路20と、金属支持基板11との間に、厚み方向において、隙間(ベース開口部40)が形成される。
また、上記した図7に示す説明では、第1下地ベース部46および第2下地ベース部47の幅方向内側面を位置決め部35からそれぞれ露出させたが、例えば、図8に示すように、第1下地ベース部46および第2下地ベース部47の幅方向内側面を位置決め部35によりそれぞれ被覆することもできる。
第2下地ベース部47の上面の幅方向途中および幅方向一端部と、第2下地ベース部47の幅方向一側面とは、各他方の突部(他方の突部26b、他方の突部27b、他方の突部28bおよび他方の突部29b)により被覆されている。
また、位置決め導体部36の表面(幅方向内側面)に形成される金属めっき層38が、光導波路20の幅方向両外側面と接触する。
また、上記した説明では、第1下地ベース部46および第2下地ベース部47を、それぞれ、幅方向に連続して形成したが、例えば、図9に示すように、第1下地ベース部46および第2下地ベース部47に、第1ベース開口部48および第2ベース開口部49を、それぞれ形成することもできる。
そして、位置決め部35は、第1下地ベース部46および第2下地ベース部47からなる位置決めベース部37から形成されており、第1下地ベース部46における第1ベース開口部48の幅方向他側の幅方向他端面、および、第2下地ベース部47における第2ベース開口部49の幅方向一側の幅方向一端面が、光導波路20の幅方向両外側面と接触している。
このように位置決め部35を形成すれば、各突部の下部が、第1ベース開口部48および第2ベース開口部49に充填され、金属支持基板11の上面と接触するので、各位置決め部35を金属支持基板11に対して強固に固定することができる。
10 回路基板
11 金属支持基板
12 ベース絶縁パターン
13 導体パターン
20 光導波路
35 位置決め部
42 ベース絶縁層
43 導体層
Claims (8)
- 金属支持基板、前記金属支持基板の上に形成される絶縁パターンおよび前記絶縁パターンの上に形成される導体パターンを備える回路基板と、
前記回路基板に設置される光導波路と、
前記回路基板に設けられ、前記光導波路を前記回路基板に対して位置決めするための位置決め部と
を備えることを特徴とする、回路付サスペンション基板。 - 前記導体パターンと前記位置決め部とは、導体層から形成され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。
- 前記絶縁パターンと前記位置決め部とは、絶縁層から形成され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。
- 前記位置決め部は、前記光導波路を挟んで対向配置され、前記光導波路の前記対向方向両側と接触していることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の回路付サスペンション基板。
- 前記位置決め部は、前記光導波路が延びる方向にわたって間隔を隔てて複数配置されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の回路付サスペンション基板。
- 金属支持基板、前記金属支持基板の上に形成される絶縁パターンおよび前記絶縁パターンの上に形成される導体パターンを備える回路基板を用意する工程、
光導波路を用意する工程、
前記光導波路を前記回路基板に対して位置決めするための位置決め部を、前記回路基板に設ける工程、および、
前記光導波路を、前記位置決め部に位置決めしながら前記回路基板に設置する工程
を備えることを特徴とする、回路付サスペンション基板の製造方法。 - 前記回路基板を用意する工程において、前記絶縁パターンの上に前記導体パターンを形成する工程を、前記位置決め部を設ける工程と同時に実施することを特徴とする、請求項6に記載の回路付サスペンション基板の製造方法。
- 前記回路基板を用意する工程において、前記金属支持基板の上に前記絶縁パターンを形成する工程を、前記位置決め部を設ける工程と同時に実施することを特徴とする、請求項6に記載の回路付サスペンション基板の製造方法。
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