JP2010171040A - 配線回路基板およびその製造方法 - Google Patents

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Naoki Shibata
直樹 柴田
Yasushi Tamura
康 田村
Hiroyuki Tanabe
浩之 田辺
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Abstract

【課題】錫めっき層を正常に形成することが可能な配線回路基板の製造方法を提供することである。
【解決手段】サスペンション本体部10aの一端部の電極パッド21〜25と他端部の電極パッド31〜35とは、それぞれ書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1により電気的に接続されている。グランドパターンG1は、接地部GP1において、サスペンション本体部10aに接続されている。書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1は、分離部10b上において、延長パターン50に一体化している。延長パターン50は、接地部GP2において支持基板10に接続されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、配線回路基板およびその製造方法に関する。
ハードディスクドライブ装置等のドライブ装置に用いられるアクチュエータは、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(例えば特許文献1参照)。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、例えばステンレスからなる金属基板を備える。金属基板上にベース絶縁層が形成され、ベース絶縁層上に所定の配線パターンおよびグランドパターンが形成される。グランドパターンは、金属基板に電気的に接続される。
特開2004−133988号公報
サスペンション基板の製造時には、配線パターンおよびグランドパターンの表面に無電解錫めっき処理が施される。これにより、配線パターンおよびグランドパターンの表面を覆うように錫めっき層が形成される。
ところで、配線パターンの表面とグランドパターンの表面とでは、無電解錫めっき処理時における錫の析出状態が異なる。そのため、共通の条件で無電解錫めっき処理を行った場合、配線パターンおよびグランドパターンの一方において、錫めっき層が正常に析出しないことがある。それにより、サスペンション基板の外観不良が発生する。また、配線パターンおよびグランドパターンの寸法精度が低下することもある。
本発明の目的は、錫めっき層を正常に形成することが可能な配線回路基板の製造方法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、互いに分離されるべき本体部および分離部を含む金属支持基板と、金属支持基板上に形成されるベース絶縁層と、第1の接地部において金属支持基板に電気的に接続されるようにベース絶縁層上に形成される配線パターンと、第2の接地部において金属支持基板に電気的に接続されるようにベース絶縁層上に形成されるグランドパターンと、配線パターンおよびグランドパターンの表面に形成される錫めっき層とを備え、第1の接地部は金属支持基板の分離部に設けられ、第2の接地部は金属支持基板の本体部に設けられたものである。
その配線回路基板においては、配線パターンが第1の接地部において金属支持基板に電気的に接続され、グランドパターンが第2の接地部において金属支持基板に電気的に接続される。配線パターンおよびグランドパターンの表面には、錫めっき層が形成される。
この場合、配線パターンおよびグランドパターンが金属支持基板に電気的に接続された状態で無電解錫めっき処理を行うことにより、配線パターンおよびグランドパターンの表面にほぼ均一に錫を析出させることができる。それにより、配線パターンおよびグランドパターンの表面に正常に錫めっき層を形成することができる。
また、第1の接地部が金属支持基板の分離部に設けられ、第2の接地部が金属支持基板の本体部に設けられているので、金属支持基板の本体部と分離部とが分離された場合、本体部上において、配線パターンが金属支持基板から絶縁された状態になり、グランドパターンが金属支持基板と電気的に接続された状態になる。そのため、本体部上において、配線パターンを信号伝送用として機能させ、グランドパターンを接地用として機能させることが可能になる。
(2)錫めっき層は、有機カルボン酸を含む無電解めっき液を用いて形成さてもよい。
この場合、配線パターンおよびグランドパターンの表面により良好に錫めっき層が形成される。
(3)配線パターンは複数の導体線からなり、複数の導体線は、金属支持基板の本体部上において互いに独立に延びるとともに分離部上において互いに一体化し、一体化した複数の導体線が第1の接地部において金属支持基板の分離部に接触してもよい。
この場合、複数の導体線が一箇所において金属支持基板に電気的に接続されるので、製造が容易になるとともに、省スペース化が可能になる。
(4)配線パターンは複数の導体線からなり、第1の接地部は複数設けられ、複数の導体線は、複数の第1の接地部において金属支持基板の分離部にそれぞれ接触してもよい。
この場合、複数の導体線をより確実に金属支持基板に電気的に接続することができる。
(5)第2の発明に係る配線回路基板の製造方法は、本体部および分離部を含む金属支持基板上にベース絶縁層を形成する工程と、金属支持基板の分離部に設けられた第1の接地部において金属支持基板に電気的に接続されるようにベース絶縁層上に配線パターンを形成し、金属支持基板の本体部に設けられた第2の接地部において金属支持基板に電気的に接続されるようにベース絶縁層上にグランドパターンを形成する工程と、配線パターンおよびグランドパターンの表面に無電解錫めっき処理を行う工程と、無電解錫めっき処理後に、金属支持基板の本体部と分離部とを分離する工程とを備えたものである。
その製造方法においては、配線パターンが第1の接地部において金属支持基板に電気的に接続され、グランドパターンが第2の接地部において金属支持基板に電気的に接続される。その状態で、無電解錫めっき処理により配線パターンおよびグランドパターンの表面に錫めっき層が形成される。この場合、配線パターンおよびグランドパターンの表面にほぼ均一に錫を析出させることができる。それにより、配線パターンおよびグランドパターンの表面に正常に錫めっき層を形成することができる。
また、第1の接地部が金属支持基板の分離部に設けられ、第2の接地部が金属支持基板の本体部に設けられるので、金属支持基板の本体部と分離部とが分離されることにより、本体部上において、配線パターンが金属支持基板と絶縁された状態になり、グランドパターンが金属支持基板と電気的に接続された状態になる。それにより、本体部上において、配線パターンを信号伝送用として機能させ、グランドパターンを接地用として機能させることが可能になる。
(6)無電解錫めっき処理を行う工程において、有機カルボン酸を含む無電解錫めっき液を用いてもよい。
この場合、配線パターンおよびグランドパターンの表面により良好に錫めっき層を形成することができる。
本発明によれば、配線パターンおよびグランドパターンの表面にほぼ均一に錫を析出させることができる。それにより、配線パターンおよびグランドパターンの表面に正常に錫めっき層を形成することができる。
本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A−A線断面図である。 接地部の詳細を示す縦断面図である。 サスペンション基板の製造工程を示す縦断面図である。 実施例1〜3において形成された錫めっき層が示される。 比較例において形成された錫めっき層が示される。 本発明の他の実施の形態に係るサスペンション基板の部分平面図である。
以下、本発明の実施の形態に係る配線回路基板およびその製造方法について図面を参照しながら説明する。以下、本発明の実施の形態に係る配線回路基板として、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製造方法について説明する。
(1)サスペンション基板の構造
図1は、本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2は、図1のサスペンション基板のA−A線断面図である。
図1に示すように、サスペンション基板1は、金属製の支持基板10を備える。支持基板10は、長尺状のサスペンション本体部10aおよび分離部10bを有する。後述のように、サスペンション基板1の使用時には、分離部10bがサスペンション本体部10aから境界線BLに沿って切り離される。
サスペンション本体部10aおよび分離部10b上には、太い点線で示すように、書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1が形成されている。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はそれぞれ信号線路対を形成する。
サスペンション本体部10aには複数の孔部Hが形成されている。また、サスペンション本体部10aの先端部には、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10a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5つの電極パッド21,22,23,24,25が形成されている。
サスペンション本体部10aの他端部には5つの電極パッド31,32,33,34,35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により電気的に接続されている。
タング部12上の電極パッド25とサスペンション本体部10の他端部の電極パッド35とは、グランドパターンG1により電気的に接続されている。グランドパターンG1は、タング部12の近傍の接地部GP1において、サスペンション本体部10aに接続されている。接地部GP1の詳細については後述する。
書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1は、電極パッド31〜35から分離部10b上の領域に延びている。分離部10b上において、書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1は、延長パターン50に一体化している。延長パターン50は、接地部GP2において支持基板10に接続されている。これにより、書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1がそれぞれ支持基板10に電気的に接続される。接地部GP2の詳細については後述する。
図2に示すように、支持基板10上には、ベース絶縁層41が形成されている。ベース絶縁層41上に、書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1が形成されている。書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1の表面には、錫めっき層S1が形成されている。書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1を覆うように、ベース絶縁層41上にカバー絶縁層42が形成されている。
次に、接地部GP1,GP2の詳細について説明する。図3は、接地部GP2の詳細を示す縦断面図である。接地部GP1の構成は、図3に示す接地部GP2の構成と同様である。
図3に示すように、接地部GP2においては、ベース絶縁層41に開口SHが形成されている。ベース絶縁層41の開口SHの側面および支持基板10の上面に沿って延長パターン50が形成されている。これにより、ベース絶縁層41の開口SH内で延長パターン50が支持基板10に接続される。
(2)製造方法
次に、サスペンション基板1の製造方法について説明する。図4は、サスペンション基板1の製造工程を示す縦断面図である。なお、図4においては、図2に示した断面(図1のA−A線断面)おける製造工程が示される。
まず、図4(a)に示すように、例えばステンレスからなる支持基板10上に接着剤等を用いて例えばポリイミドからなるベース絶縁層41を積層する。
支持基板10の厚みは例えば5μm以上50μm以下であり、10μm以上30μm以下であることが好ましい。支持基板10としては、ステンレスに代えてアルミニウム等の他の金属または合金等を用いてもよい。
ベース絶縁層41の厚みは例えば1μm以上15μm以下であり、2μm以上12μm以下であることが好ましい。ベース絶縁層41としては、ポリイミドに代えてエポキシ等の他の絶縁材料を用いてもよい。
次に、図4(b)に示すように、ベース絶縁層41上に例えば銅からなる書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1を形成する。同時に、支持基板10の分離部10b上の領域に延長パターン50(図1)を形成する。この場合、図3に示したように、ベース絶縁層41に開口SHを形成することにより、グランドパターンG1を接地部GP1において支持基板10に接続し、延長パターン50を接地部GP2において支持基板10に接続する。
書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2、グランドパターンG1および延長パターン50は、例えばセミアディティブ法を用いて形成してもよく、サブトラクティブ法等の他の方法を用いて形成してもよい。
書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2、グランドパターンG1および延長パターン50の厚みは例えば3μm以上16μm以下であり、6μm以上13μm以下であることが好ましい。また、書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1の幅は例えば5μm以上30μm以下であり、10μm以上25μm以下であることが好ましい。延長パターン50の幅は例えば40μm以上200μm以下であり、80μm以上150μm以下であることが好ましい。
書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2、グランドパターンG1および延長パターン50としては、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てもよい。
次に、図4(c)に示すように、書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2、グランドパターンG1および延長パターン50(図1)の表面に無電解錫めっき処理を施す。これにより、書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2、グランドパターンG1および延長パターン50の表面に錫めっき層S1が形成される。錫めっき層S1の厚みは例えば0.15μm以上1μm以下であることが好ましい。
ここで、無電解錫めっき処理に用いられる無電解錫めっき液について説明する。無電解錫めっき液は、メタンスルフォン酸錫等の有機酸錫および硫酸錫等の無機酸錫の少なくとも一方から分離した錫イオン(Sn2+)を含む。また、無電解錫めっき液は、クエン酸等の有機カルボン酸を含むことが好ましい。この場合、書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1に良好に錫めっき層S1を形成することができる。
さらに、無電解錫めっき液は、チオ尿素、次亜リン酸および界面活性剤を含んでもよい。この場合、チオ尿素は、キレート効果によって配線パターンW1およびグランドパターンG1の銅の電位を卑にする。次亜リン酸は、錫イオンの酸化防止剤として作用する。
次に、図4(d)に示すように、書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1を覆うようにベース絶縁層41上に例えばポリイミドからなるカバー絶縁層42を形成する。
カバー絶縁層42の厚みは例えば4μm以上26μm以下であり、5μm以上21μm以下であることが好ましい。第2の絶縁層42としては、ポリイミドに代えてエポキシ等の他の絶縁材料を用いてもよい。
その後、図1の境界線BLに沿ってサスペンション本体部10aと分離部10bとが分離され、その状態でサスペンション基板1が使用される。
(3)効果
本実施の形態では、書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1がそれぞれ支持基板10に電気的に接続される。この場合、無電解錫めっき処理時に、書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1の表面にほぼ均一に錫を析出させることができる。それにより、書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1の表面に正常に錫めっき層S1を形成することができる。
また、錫めっき層S1上にさらに金めっき層等の他のめっき層を形成する場合、錫めっき層S1が正常に形成されていることにより、これらの他のめっき層を良好に形成することが可能になる。
なお、最終的に支持基板10はサスペンション本体部10aと分離部10bとに分離される。そのため、使用時には、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が支持基板10から絶縁される。また、書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1がそれぞれ電気的に独立した状態になる。
(4)実施例および比較例
(4−1)実施例1〜3
実施例1〜3では、上記実施の形態のサスペンション基板1を作製した。なお、実施例1では、無電解錫めっき処理時に、錫イオン、メタンスルフォン酸、チオ尿素、次亜リン酸および界面活性剤を含む無電解錫めっき液を用いた。実施例2では、無電解錫めっき処理時に、錫イオン、クエン酸、メタンスルフォン酸、チオ尿素、次亜リン酸および界面活性剤を含む無電解錫めっき液を用いた。実施例3では、無電解錫めっき処理時に、錫イオン、クエン酸、フェノールスルホン酸、メタンスルフォン酸、チオ尿素、次亜リン酸および界面活性剤を含む無電解錫めっき液を用いた。
(4−2)比較例
比較例では、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を支持基板10に電気的に接続しない点を除いて上記実施例1と同様にサスペンション基板を作製した。
(4−3)錫めっき層の形成状態
図5には、実施例1〜3において形成された錫めっき層S1が示され、図6には、比較例において形成された錫めっき層S1が示される。なお、図5および図6においては、書込用配線パターンW1,W2およびグランドパターンG1の表面に形成された錫めっき層S1が示される。
図5に示すように、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が支持基板10に電気的に接続された実施例1〜3においては、書込用配線パターンW1,W2およびグランドパターンG1の表面にほぼ均一に錫めっき層S1が形成された。
一方、図6に示すように、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が支持基板10に電気的に接続されない比較例においては、書込用配線パターンW1,W2の表面に形成された錫めっき層S1の状態とグランドパターンG1の表面に形成された錫めっき層S1の状態とが異なった。具体的には、書込用配線パターンW1,W2の表面に形成された錫めっき層S1の表面に比べてグランドパターンG1の表面に形成された錫めっき層S1の表面が粗くなった。
これらの結果から、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が支持基板10に電気的に接続されることにより、書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1の表面に正常に錫めっき層S1が形成されることがわかった。
また、図5に示すように、有機カルボン酸(クエン酸)を含む無電解錫めっき液を用いた実施例2,3においては、有機カルボン酸を含まない無電解錫めっき液を用いた実施例1に比べて錫めっき層S1の表面がより滑らかになった。これにより、有機カルボン酸を含む無電解錫めっき液を用いて無電解錫めっき処理を行うことにより、より良好に錫めっき層S1が形成されることがわかった。
(5)他の実施の形態
上記実施の形態では、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が延長パターン50に一体化し、その延長パターン50が支持基板10に接続されることにより、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が支持基板10に電気的に接続されるが、他の構成で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が支持基板10に電気的に接続されてもよい。
図7は、本発明の他の実施の形態に係るサスペンション基板1の部分平面図である。図7の例が図1の例と異なるのは、以下の点である。
図7の例では、分離部10b上において書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1が一体化せずにそれぞれ独立に延びる。書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1は、接地部GP11〜GP15においてそれぞれベース絶縁層41(図2)に形成される開口を通して支持基板10に接触するように形成される。接地部GP11〜GP15の構成は、図3に示した接地部GP2の構成と同様である。
この場合も、書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1がそれぞれ支持基板10に電気的に接続される。それにより、無電解錫めっき処理時に、書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1にほぼ均一に錫を析出させることができる。その結果、書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンG1に正常に錫めっき層S1を形成することができる。
また、上記実施の形態では、グランドパターンG1が接地点GP2,GP15において支持基板10の分離部10bに接続されるが、グランドパターンG1が支持基板10の分離部10bに接続されなくてもよい。
(6)請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素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。
上記実施の形態では、支持基板10が金属支持基板の例であり、サスペンション本体部10aが本体部の例であり、接地部GP2が第1の接地部の例であり、接地部GP1が第2の接地部の例であり、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が配線パターンおよび導体線の例である。
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。
本発明は、種々の配線回路基板に有効に利用することができる。
1 サスペンション基板
10 支持基板
10a サスペンション本体部
10b 分離部
41 ベース絶縁層
42 カバー絶縁層
50 延長パターン
G1 グランドパターン
GP1、GP2 接地部
R1,R2 読取用配線パターン
S1 錫めっき層
W1,W2 書込用配線パターン

Claims (6)

  1. 互いに分離されるべき本体部および分離部を含む金属支持基板と、
    前記金属支持基板上に形成されるベース絶縁層と、
    第1の接地部において前記金属支持基板に電気的に接続されるように前記ベース絶縁層上に形成される配線パターンと、
    第2の接地部において前記金属支持基板に電気的に接続されるように前記ベース絶縁層上に形成されるグランドパターンと、
    前記配線パターンおよびグランドパターンの表面に形成される錫めっき層とを備え、
    前記第1の接地部は前記金属支持基板の前記分離部に設けられ、前記第2の接地部は前記金属支持基板の前記本体部に設けられることを特徴とする配線回路基板。
  2. 前記錫めっき層は、有機カルボン酸を含む無電解めっき液を用いて形成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. 前記配線パターンは複数の導体線からなり、
    前記複数の導体線は、前記金属支持基板の前記本体部上において互いに独立に延びるとともに前記分離部上において互いに一体化し、
    一体化した前記複数の導体線が前記第1の接地部において前記金属支持基板の前記分離部に接触す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。
  4. 前記配線パターンは複数の導体線からなり、
    前記第1の接地部は複数設けられ、
    前記複数の導体線は、前記複数の第1の接地部において前記金属支持基板の前記分離部にそれぞれ接触す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。
  5. 本体部および分離部を含む金属支持基板上にベース絶縁層を形成する工程と、
    前記金属支持基板の前記分離部に設けられた第1の接地部において前記金属支持基板に電気的に接続されるように前記ベース絶縁層上に配線パターンを形成し、前記金属支持基板の前記本体部に設けられた第2の接地部において前記金属支持基板に電気的に接続されるように前記ベース絶縁層上にグランドパターンを形成する工程と、
    前記配線パターンおよびグランドパターンの表面に無電解錫めっき処理を行う工程と、
    無電解錫めっき処理後に、前記金属支持基板の前記本体部と前記分離部とを分離する工程とを備えたことを特徴とする配線回路基板の製造方法。
  6. 前記無電解錫めっき処理を行う工程において、有機カルボン酸を含む無電解錫めっき液を用いることを特徴とする請求項5記載の配線回路基板の製造方法。
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