JP2010050251A - 配線回路基板 - Google Patents

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Abstract

【課題】断線および接続不良等の異常を容易かつ確実に検出することができる配線回路基板を提供する。
【解決手段】サスペンション基板1は、金属製のサスペンション本体部10を備える。サスペンション本体部10上に、樹脂製の絶縁層40が形成され、さらにその絶縁層40上にヒータ配線パターンH1が形成されている。サスペンション基板1の一端部近傍および他端部近傍で絶縁層40に孔部GVが形成されている。孔部GVの内部にヒータ配線パターンH1の材料の一部が充填される。これにより、孔部GV内にヒータ配線パターンH1とサスペンション本体部10との接続部が形成される。ヒータ配線パターンH1には、ヒータ接続パッドAと電源パッドBとの中間位置に検査パッドCが形成されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、配線回路基板に関する。
ハードディスクドライブ装置等のドライブ装置にはアクチュエータが用いられる。このようなアクチュエータは、回転軸に回転可能に設けられるアームと、アームに取り付けられる磁気ヘッド用のサスペンション基板とを備える。サスペンション基板は、磁気ディスクの所望のトラックに磁気ヘッドを位置決めするための配線回路基板である。
サスペンション基板は、金属基板、絶縁層および複数の配線パターンが積層された構造を有する。複数の配線パターンには、例えば書込用配線パターン、読取用配線パターンおよびヒータ配線パターンが含まれる。
ヒータ配線パターンは、磁気ヘッドに設けられるヒータに接続される。磁気ヘッドにヒータ(発熱体)が設けられた磁気ディスク装置が、例えば特許文献1に記載されている。
図7は、従来のサスペンション基板の一例を示す模式的縦断面図である。図7のサスペンション基板900においては、金属基板902上に絶縁層903が形成されている。絶縁層903上に、ヒータ配線パターン901が形成されている。
ヒータ配線パターン901は、サスペンション基板900の一端部から他端部に延びるように形成されている。ヒータ配線パターン901の両端には、それぞれパッド91,92が形成されている。なお、実際には、パッド91,92はヒータ配線パターン901と同一平面上に形成されている。
サスペンション基板900の一端部近傍において、絶縁層903には、ヒータ配線パターン901を接地するための孔部GVが形成されている。これにより、ヒータ配線パターン901は、孔部GV内の接続部を通して金属基板902に接続される。
上記サスペンション基板900について、ヒータ配線パターン901の断線、およびヒータ配線パターン901と金属基板902との接続不良を検査する場合、以下のように行う。
まず、一端側のパッド91および他端側のパッド92に検査用プローブを接触させる。これにより、パッド91とパッド92との間、すなわちヒータ配線パターン901の抵抗値が測定される。また、パッド91またはパッド92、および金属基板902の接触用箇所93に検査用プローブを接触させる。これにより、パッド91またはパッド92と、接触用箇所93との間の抵抗値が測定される。
測定された抵抗値が予め設定された抵抗値に比べて著しく大きくなる場合、当該測定箇所に断線または接続不良が発生していると判断することができる。
例えば、パッド91,92間で断線が発生している場合、パッド91,92間の抵抗値は著しく大きくなる。また、ヒータ配線パターン901と金属基板902との間で接続不良が発生している場合、パッド91またはパッド92と接触用箇所93との間の抵抗値は著しく大きくなる。この場合、断線および接続不良の検出が容易である。
特開2003−272335号公報
ところで、ヒータ配線パターン901が確実に接地されるように、図7の絶縁層903に複数の孔部GVが形成された構成が提案されている。
図8は、絶縁層903に複数の孔部GVが形成されたサスペンション基板900の一例を示す模式的縦断面図である。このサスペンション基板900においては、絶縁層903の他端部近傍にもヒータ配線パターン901を接地するための孔部GVが形成されている。
これにより、本サスペンション基板900においては、ヒータ配線パターン901からなるパッド91,92間の導通路、ヒータ配線パターン901から一方の孔部GVを通して金属基板902につながる導通路、およびヒータ配線パターン901から他方の孔部GVを通して金属基板902につながる導通路が形成される。
このような構成を有するサスペンション基板900では、ヒータ配線パターン901の中央部に断線が生じた場合でも、パッド91とパッド92とが金属基板902を通して電気的に接続されている。このため、パッド91とパッド92との間の抵抗値はさほど大きくならない。
また、一方の孔部GV内の接続部で不良が生じた場合でも、パッド91,92と金属基板902とが、他方の孔部GV内の接続部を通して電気的に接続されている。そのため、パッド91またはパッド92と金属基板902との間の抵抗値がさほど大きくならない。
したがって、ヒータ配線パターン901の断線、およびパッド91,92と金属基板902との接続部での不良を検出することが困難である。
本発明の目的は、断線および接続不良等の異常を容易かつ確実に検出することができる配線回路基板を提供することである。
(1) 第1の発明に係る配線回路基板は、導電性の支持基板と、支持基板上に形成された絶縁層と、絶縁層上に形成された配線パターンと、配線パターンの一端側および他端側にそれぞれ接続される第1および第2のパッドと、配線パターンに接続される第3のパッドとを備え、配線パターンは、絶縁層を貫通する第1および第2の接続部により支持基板に電気的に接続され、第3のパッドは、配線パターンにおける第1および第2の接続部の間に配置されるものである。
この配線回路基板においては、第1のパッドと第3のパッドとが配線パターンを通して電気的に接続され、第2のパッドと第3のパッドとが配線パターンを通して電気的に接続される。また、第1のパッドと支持基板とが配線パターンおよび第1の接続部を通して電気的に接続され、第2のパッドと支持基板とが配線パターンおよび第2の接続部を通して電気的に接続される。
配線パターンにおける第1のパッドと第3のパッドとの間で断線が発生している場合、配線パターンの第1のパッドと第3のパッドとの間の抵抗値が、断線が発生していない場合に比べて著しく大きくなる。
同様に、配線パターンにおける第2のパッドと第3のパッドとの間で断線が発生している場合、配線パターンの第2のパッドと第3のパッドとの間の抵抗値が、断線が発生していない場合に比べて著しく大きくなる。
また、第1の接続部で配線パターンと支持基板との接続不良が発生した場合、第1のパッドと支持基板との間の抵抗値が、接続不良が発生していない場合に比べて著しく大きくなる。
同様に、第2の接続部で配線パターンと支持基板との接続不良が発生した場合、第2のパッドと支持基板との間の抵抗値が、接続不良が発生していない場合に比べて著しく大きくなる。
これにより、第1のパッドと第2のパッドとの間の抵抗値、第1のパッドと第3のパッドとの間の抵抗値、第2のパッドと第3のパッドとの間の抵抗値、第1のパッドと支持基板との間の抵抗値、第2のパッドと支持基板との間の抵抗値、および第3のパッドと支持基板との間の抵抗値を測定することにより、断線の発生および接続不良の発生ならびにその発生箇所を容易かつ確実に検出することができる。
(2) 第3のパッドは、配線パターンにおける第1および第2の接続部の略中央位置に配置されてもよい。
この場合、正常時に、配線パターンの第1のパッドと第3のパッドとの間の抵抗値と配線パターンの第2のパッドと第3のパッドとの間の抵抗値とがほぼ等しくなる。これにより、断線または接続不良の発生時に、第1のパッドと第2のパッドとの間の抵抗値、第1のパッドと第3のパッドとの間の抵抗値、第2のパッドと第3のパッドとの間の抵抗値、第1のパッドと支持基板との間の抵抗値、第2のパッドと支持基板との間の抵抗値、および第3のパッドと支持基板との間の抵抗値のうち、少なくとも1つの抵抗値が、正常時に比べて確実に著しく大きくなる。
(3) 支持基板は長尺形状を有し、支持基板に設けられ、信号の読み書きを行うためのヘッド部をさらに備え、第1のパッドは、ヘッド部に設けられる発熱体に電気的に接続されてもよい。
この場合、配線回路基板をハードディスクドライブ装置等のドライブ装置のサスペンション基板として用いることができる。そして、磁気ディスクに対する情報の書込みおよび読込みを行うことができる。このようなサスペンション基板における発熱体用の配線パターンの断線の発生および配線パターンと支持基板との接続不良の発生ならびにその発生箇所を容易かつ確実に検出することができる。
本発明によれば、断線および接続不良を容易かつ確実に検出することができる。
[1]実施の形態
以下、本発明の一実施の形態に係る配線回路基板について図面を参照しながら説明する。以下、本発明の一実施の形態に係る配線回路基板の一例として、ハードディスクドライブ装置のアクチュエータに用いられるサスペンション基板の構造およびその作製方法について説明する。
(1)サスペンション基板の構造について
図1は、本発明の一実施の形態に係るサスペンション基板の上面図である。図1に示すように、サスペンション基板1は、金属製の長尺状基板により形成されるサスペンション本体部10を備える。サスペンション本体部10の材料としては、例えばステンレス鋼(SUS)が用いられる。また、ステンレス鋼に限らず、アルミニウム(Al)等を用いることもできる。
サスペンション本体部10上には、太い実線で示すように、書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2、およびヒータ配線パターンH1,H2が形成されている。ヒータ配線パターンH1,H2は、書込用配線パターンW1,W2と読取用配線パターンR1,R2との間に位置する。
これらのパターンW1,W2,R1,R2,H1,H2としては、例えば銅(Cu)が用いられる。また、銅に限らず、金(Au)、アルミニウム等の他の金属、または銅合金、アルミニウム合金等の合金を用いることもできる。
サスペンション本体部10の一端部(先端部)には、U字状の開口部11を形成することにより磁気ヘッド搭載部(以下、タング部と呼ぶ)12が設けられている。タング部12は、サスペンション本体部10に対して所定の角度をなすように破線Rの箇所で折り曲げ加工される。タング部12の端部には4つの電極パッド21,22,23,24が形成されている。タング部12の両側方には、ヒータ接続パッドA,Sが形成されている。
なお、ヒータ接続パッドA,S間には、図示しないヒータ(発熱体)が接続される。本サスペンション基板1を備えるハードディスクドライブ装置においては、このヒータを駆動することにより、タング部12を熱膨張させ、書込素子または読取素子と記録媒体との間隔をより小さく制御することが可能である。
サスペンション本体部10の他端部には、6つの電極パッド31,32,33,34,B,Tが形成されている。
タング部12上の電極パッド21〜24とサスペンション本体部10の他端部の電極パッド31〜34とは、それぞれ配線パターンW1,W2,R1,R2により電気的に接続されている。ヒータ接続パッドAとサスペンション本体部10の他端部における電極パッドBとは、ヒータ配線パターンH1により電気的に接続されている。ヒータ接続パッドSとサスペンション本体部10の他端部における電極パッドTとは、ヒータ配線パターンH2により電気的に接続されている。また、サスペンション本体部10には複数の円形開口部Nが形成されている。
ヒータ配線パターンH1には、サスペンション基板1の一端側から順に、グランドパッドGP1、検査パッドC、およびグランドパッドGP2が形成されている。なお、検査パッドCは、グランドパッドGP1およびグランドパッドGP2間の中央に形成されている。
図2は、図1のサスペンション基板1の模式的縦断面図である。図2では、ヒータ配線パターンH1の長手方向に沿った縦断面図が示されている。なお、実際には、ヒータ接続パッドA、電源パッドBおよび検査パッドCは、ヒータ配線パターンH1と同一平面上に形成されているが、図2では理解を容易にするため、ヒータ接続パッドA、検査パッドCおよび電極パッドBをヒータ配線パターンH1の上方に示している。
図2に示すように、サスペンション本体部10上に、樹脂製の絶縁層40が形成され、さらにその絶縁層40上にヒータ配線パターンH1が形成されている。絶縁層40としては、例えばポリイミド樹脂を用いることができる。また、ポリイミド樹脂に限らず、エポキシ樹脂等を用いることもできる。
ここで、サスペンション基板1の一端部近傍において、絶縁層40に孔部GVが形成されている。また、サスペンション基板1の他端部近傍においても、絶縁層40に孔部GVが形成されている。
絶縁層40上にヒータ配線パターンH1が形成される際に、孔部GVの内部にヒータ配線パターンH1の材料の一部が充填される。これにより、孔部GV内にヒータ配線パターンH1とサスペンション本体部10との接続部が形成される。
(2)効果
図2のサスペンション基板1について、ヒータ配線パターンH1の断線、およびヒータ配線パターンH1とサスペンション本体部10との接続不良を検査する場合、ヒータ接続パッドA、検査パッドC、電源パッドB、およびサスペンション本体部10の接触用箇所Dに検査用プローブを接触させる。これにより、各接触部間の抵抗値が測定される。なお、接触用箇所Dは、上述の2つの孔部GVの中央に設定されることが好ましい。
以下の説明においては、ヒータ接続パッドA、検査パッドC、電源パッドB、および接触用箇所Dを、それぞれ符号A、B、CおよびDで表記する。
上記構成を有するサスペンション基板1においては、ヒータ配線パターンH1のAC間で断線が発生している場合、ヒータ配線パターンH1のAC間の抵抗値が、断線が発生していない場合に比べて著しく大きくなる。
同様に、ヒータ配線パターンH1のBC間で断線が発生している場合、ヒータ配線パターンH1のBC間の抵抗値が、断線が発生していない場合に比べて著しく大きくなる。
また、一端部側の孔部GV内の接続部でヒータ配線パターンH1とサスペンション本体部10との接続不良が発生した場合、サスペンション本体部10のAD間の抵抗値が、接続不良が発生していない場合に比べて著しく大きくなる。
同様に、他端部側の孔部GV内の接続部でヒータ配線パターンH1とサスペンション本体部10との接続不良が発生した場合、サスペンション本体部10のBD間の抵抗値が、接続不良が発生していない場合に比べて著しく大きくなる。
本実施の形態においては、AC間の距離とBC間の距離とがほぼ同じであることが好ましく、AD間の距離とBD間の距離とがほぼ同じであることが好ましい。この場合、正常時にAB間の抵抗値とBC間の抵抗値とがほぼ等しくなり、AD間の抵抗値とBD間の抵抗値とがほぼ等しくなる。
これにより、断線または接続不良の発生時に、AB間、AC間、AD間、BC間、BD間およびCD間の抵抗値の少なくとも1つが正常時の抵抗値に比べて著しく大きくなる。その結果、断線または接続不良の箇所を容易かつ確実に識別することができる。
(3)サスペンション基板における他の回路構成について
上記では、ヒータ配線パターンH1について説明したが、ヒータ配線パターンH1に代えて、ヒータ配線パターンH2についての構成を上記と同様とする場合には、ヒータ配線パターンH2について、断線および接続不良の有無を容易かつ確実に検出することができる。
また、書込用配線パターンW1,W2および読取用配線パターンR1,R2に関しても、一端部近傍および他端部近傍にサスペンション本体部10との接続部を設け、各パターンW1,W2,R1,R2の略中央部に検査パッドCを設けることにより、断線および接続不良の有無を容易かつ確実に検出することが可能となる。
(4)請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
上記実施の形態においては、サスペンション本体部10が支持基板の例であり、ヒータ配線パターンH1が配線パターンの例であり、ヒータ接続パッドAが第1のパッドの例であり、電源パッドBが第2のパッドの例であり、検査パッドCが第3のパッドの例であり、図2の一端部側の孔部GV内の接続部が第1の接続部の例であり、図2の他端部側の孔部GV内の接続部が第2の接続部の例であり、図1のタング部12がヘッド部の例である。
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
[2]実施例
(1)正常時の抵抗値
図3は、実施例に係るサスペンション基板1の回路図および各部分の抵抗値を示す図である。本例では、ヒータ配線パターンH1におけるAC間およびBC間の抵抗値をそれぞれ1.20Ωとする。また、ヒータ接続パッドAから一端部側の孔部GV内の接続部を経由してサスペンション本体部10の接触用箇所Dに至る導通路の抵抗値、ならびに電源パッドBから他端部側の孔部GV内の接続部を経由してサスペンション本体部10の接触用箇所Dに至る導通路の抵抗値をそれぞれ0.4Ωとする。
このとき、図3(b)に示すように、AB間、AC間、BC間、CD、AD間およびBD間の抵抗値は、それぞれ0.60Ω、0.75Ω、0.75Ω、0.80Ω、0.35Ωおよび0.35Ωとなる。以下、正常時の各部間の抵抗値を正常抵抗値と呼ぶ。
(2)異常時の抵抗値
ここで、図3の回路構成に断線または接続不良等の異常が発生した場合の抵抗値について説明する。
(2−1)BD間の接続不良
図4は、図3のBD間の孔部GV内の接続部で接続不良が発生した場合の抵抗値を説明するための図である。
図4(a)に本例の回路図が示されている。この場合、電源パッドBから他端部側の孔部GVを経由して接触用箇所Dに至る導通路の抵抗値が、接続不良が発生していない場合に比べて著しく大きくなる。これにより、図4(b)に示すように、AB間、AC間、BC間、CD間、AD間、およびBD間の抵抗値は、それぞれ2.40Ω、1.20Ω、1.20Ω、1.60Ω、0.40Ωおよび2.80Ωとなる。以下、断線または接続不良が存在する場合の抵抗値を異常抵抗値と呼ぶ。
本例の異常抵抗値と正常抵抗値とを比較する。図4(b)の四角で囲むように、AB間の異常抵抗値は正常抵抗値に比べて4倍の値を示す。また、CD間の異常抵抗値は正常抵抗値に比べて2倍の値を示す。さらに、BD間の異常抵抗値は正常抵抗値に比べて8倍の値を示す。
当該検査において、異常の有無は、測定された抵抗値が正常抵抗値に比べて±150%の範囲内であるか否かで判断される。これにより、測定された抵抗値が当該範囲内である場合には正常であると判断され、測定された抵抗値がその範囲よりも大きい場合には異常であると判断される。
したがって、図4の例では、AB間、CD間およびBD間の測定抵抗値を確認することにより、BD間の接続不良を容易かつ確実に検出することができる。
上記では、BD間の接続不良時の例を説明したが、AD間の接続不良時についても同様に、当該異常を容易かつ確実に検出することができる。
(2−2)BC間の断線
図5は、図3のヒータ配線パターンH1のBC間で断線が発生した場合の抵抗値を説明するための図である。図5(a)に本例の回路図が示されている。この場合、ヒータ配線パターンH1のBC間の抵抗値が、断線が発生していない場合に比べて著しく大きくなる。これにより、図5(b)に示すように、AB間、AC間、BC間、CD間、AD間、およびBD間の異常抵抗値は、それぞれ0.80Ω、1.20Ω、2.00Ω、1.60Ω、0.40Ωおよび0.40Ωとなる。
本例の異常抵抗値と正常抵抗値とを比較する。図5(b)の四角で囲むように、BC間の異常抵抗値は正常抵抗値に比べて約2.6倍の値を示す。また、CD間の異常抵抗値は正常抵抗値に比べて2倍の値を示す。
したがって、図5の例では、BC間およびCD間の測定抵抗値を確認することにより、BC間の断線を容易かつ確実に検出することができる。
上記では、BC間の断線時の例を説明したが、AC間の断線時についても同様に、当該異常を容易かつ確実に検出することができる。
(2−3)BC間の断線およびBD間の接続不良
図6は、図3のヒータ配線パターンH1のBC間で断線が発生し、かつBD間の孔部GV内の接続部で接続不良が発生した場合の抵抗値を説明するための図である。
図6(a)に本例の回路図が示されている。この場合、ヒータ配線パターンH1のBC間の抵抗値が、断線が発生していない場合に比べて著しく大きくなる。また、電源パッドBから他端部側の孔部GVを経由して接触用箇所Dに至る導通路の抵抗値が、接続不良が発生していない場合に比べて著しく大きくなる。
これにより、図6(b)に示すように、AB間、BC間およびBD間の異常抵抗値が正常抵抗値に比べて著しく大きくなる。一方、AC間、CD間およびAD間の異常抵抗値は、それぞれ1.20Ω、1.60Ωおよび0.40Ωとなる。
本例の異常抵抗値と正常抵抗値とを比較する。図6(b)の四角で囲むように、AB間、BC間およびBD間の異常抵抗値は正常抵抗値に比べて著しく大きい。また、CD間の異常抵抗値は正常抵抗値に比べて2倍の値を示す。
したがって、図6の例では、AB間、BC間、BD間、接点CD間の測定抵抗値を確認することにより、BC間の断線およびBD間の接続不良を容易かつ確実に検出することができる。
上記では、BC間で断線が発生し、かつBD間で接続不良が発生した時の例を説明したが、AC間で断線が発生し、かつAD間で接続不良が発生した時についても同様に、当該異常の有無を容易かつ確実に検出することができる。
本発明は、種々の電気機器または電子機器等に利用することができる。
本発明の一実施の形態に係るサスペンション基板の上面図である。 図1のサスペンション基板の模式的縦断面図である。 実施例に係るサスペンション基板の回路図および所定部分間の抵抗値を示す図である。 図3のBD間の孔部内の接続部で接続不良が発生した場合の抵抗値を説明するための図である。 図3のヒータ配線パターンのBC間で断線が発生した場合の抵抗値を説明するための図である。 図3のヒータ配線パターンのBC間で断線が発生し、かつBD間の孔部内の接続部で接続不良が発生した場合の抵抗値を説明するための図である。 従来のサスペンション基板の一例を示す模式的縦断面図である。 絶縁層に複数の孔部が形成されたサスペンション基板の一例を示す模式的縦断面図である。
符号の説明
1 サスペンション基板
10 サスペンション本体部
12 タング部
40 絶縁層
A,S ヒータ接続パッド
B,T 電源パッド
C 検査パッド
GV 孔部
H1,H2 ヒータ配線パターン
W1,W2 書込用配線パターン
R1,R2 読取用配線パターン

Claims (3)

  1. 導電性の支持基板と、
    前記支持基板上に形成された絶縁層と、
    前記絶縁層上に形成された配線パターンと、
    前記配線パターンの一端側および他端側にそれぞれ接続される第1および第2のパッドと、
    前記配線パターンに接続される第3のパッドとを備え、
    前記配線パターンは、前記絶縁層を貫通する第1および第2の接続部により前記支持基板に電気的に接続され、
    前記第3のパッドは、前記配線パターンにおける前記第1および第2の接続部の間に配置されることを特徴とする配線回路基板。
  2. 前記第3のパッドは、前記配線パターンにおける前記第1および第2の接続部の略中央位置に配置されることを特徴とする請求項1記載の配線回路基板。
  3. 前記支持基板は長尺形状を有し、
    前記支持基板に設けられ、信号の読み書きを行うためのヘッド部をさらに備え、
    前記第1のパッドは、前記ヘッド部に設けられる発熱体に電気的に接続されることを特徴とする請求項1または2記載の配線回路基板。
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