JP2012155803A - プリント配線板の接続構造、該プリント配線板の接続構造を備えるヘッド・スタック・アセンブリ、該ヘッド・スタック・アセンブリを備える磁気ディスク装置及びプリント配線板の接続構造の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程の複雑化及びコストの増大化を防止することができると共に、電気的及び機械的な接続信頼性を向上させることができるプリント配線板の接続構造、該プリント配線板の接続構造を備えるヘッド・スタック・アセンブリ、該ヘッド・スタック・アセンブリを備える磁気ディスク装置及びプリント配線板の接続構造の製造方法の提供を課題とする。
【解決手段】基材３２１ａ上に露出リード３２１ｂを備える第１のプリント配線板３２１と、リード３２１ｂを受ける導体３３３ｂを備える第２のプリント配線板３３３と、リード３２１ｂと導体３３３ｂとを接続する異方性導電材料５００を備えるプリント配線板の接続構造１０００であって、導体３３３ｂは基材３３３ａ上に積層される絶縁層３３３ｃの一部を開口してなる凹部Ｕに露出した状態に構成すると共に、異方性導電材料５００は凹部Ｕを埋めるように介在して構成してある。
【選択図】 図３

Description

本発明は、プリント配線板の接続構造、該プリント配線板の接続構造を備えるヘッド・スタック・アセンブリ、該ヘッド・スタック・アセンブリを備える磁気ディスク装置及び前記プリント配線板の接続構造の製造方法に関する。

ハードディスク・ドライブ等の磁気ディスク装置には、磁気ディスクに記録された記録データの書き込みや記録データの読み込み（記録／再生）を行うためにヘッド・スタック・アセンブリ（Ｈｅａｄ Ｓｔａｃｋ Ａｓｓｅｍｂｌｙ：以下、ＨＳＡとする。）が使用されている。
近年、磁気ディスク装置の小型化・高密度化等に伴い、ＨＳＡを構成するサスペンション側のプリント配線板の端子とアクチュエータ・アセンブリ側のプリント配線板の端子とを接続してなるプリント配線板の接続構造の電気的及び機械的強度が、ＨＳＡの信頼性を左右する重要な要素となってきている。
従来、このようなプリント配線板の接続構造は、サスペンション側のプリント配線板の端子をいわゆるフライングリードとして形成し、アクチュエータ・アセンブリ側のプリント配線板の端子とボンディングツール等を用いて超音波接続することで形成されるものが一般的であった。
このようなプリント配線板の接続構造を示す従来技術として、例えば下記特許文献１がある。

特許第３６９２３１４号公報

上記特許文献１は、配線回路基板に関する発明で、端子部と外部端子とをボンディングツールにより超音波振動を加えて接続するような場合において、開口部の端縁部において両面が露出する導体パターンに応力が集中しても、その導体パターンの断線を有効に防止することができ、接続信頼性を向上させることができるメリットがある。
しかし、フライングリードを用いる構成であることから、製造工程が複雑化し、コストが増大するという問題があった。
また超音波接続を用いてプリント配線板の接続構造を形成する従来のプリント配線板の接続構造においては、フライングリードとして形成されるサスペンション側の端子を、凹部の底に形成されるアクチュエータ・アセンブリ側の端子に接続させるものが一般的であった。よってフライングリードが凹部に押し込まれた屈曲形状（略Ｕ字形状）となることで、フライングリードの復元力（スプリングバック）により、端子間の接続が剥がれる可能性があり、接続信頼性が低いという問題があった。

そこで本発明は上記従来における問題点を解決し、製造工程の複雑化及びコストの増大化を防止することができると共に、電気的及び機械的な接続信頼性を向上させることができるプリント配線板の接続構造、該プリント配線板の接続構造を備えるヘッド・スタック・アセンブリ、該ヘッド・スタック・アセンブリを備える磁気ディスク装置及び前記プリント配線板の接続構造の製造方法の提供を課題とする。

本発明のプリント配線板の接続構造は、基材上に露出リードを備える第１のプリント配線板と、前記露出リードを受ける導体を備える第２のプリント配線板と、前記露出リードと前記導体とを接続する異方性導電材料と、を備えるプリント配線板の接続構造であって、前記露出リードを受ける導体は、基材上に積層される絶縁層の一部を開口してなる凹部に露出した状態に構成すると共に、前記異方性導電材料は、前記凹部を埋めるように介在して構成してあることを第１の特徴としている。

上記本発明の第１の特徴によれば、プリント配線板の接続構造は、基材上に露出リードを備える第１のプリント配線板と、前記露出リードを受ける導体を備える第２のプリント配線板と、前記露出リードと前記導体とを接続する異方性導電材料と、を備えるプリント配線板の接続構造であって、前記露出リードを受ける導体は、基材上に積層される絶縁層の一部を開口してなる凹部に露出した状態に構成すると共に、前記異方性導電材料は、前記凹部を埋めるように介在して構成してあることから、異方性導電材料を用いる構成とすることで、超音波接続を用いることなくプリント配線板の接続構造を形成することができる。よって第１のプリント配線板にフライングリードを形成する必要がない。従って製造工程の複雑化及びコストの増大化を防止することができる。
また凹部を埋めるように異方性導電材料を介在させる構成とすることで、第１のプリント配線板を屈曲させることなく、フラットなままで第２のプリント配線板と接続することができる。よって電気的及び機械的な接続信頼性を向上させることができる。

また本発明のプリント配線板の接続構造は、上記本発明の第１の特徴に加えて、前記異方性導電材料は、前記凹部の周辺部にわたって介在して構成してあることを第２の特徴としている。

上記本発明の第２の特徴によれば、上記本発明の第１の特徴による作用効果に加えて、前記異方性導電材料は、前記凹部の周辺部にわたって介在して構成してあることから、一段と機械的な接続信頼性を向上させることができる。

また本発明のプリント配線板の接続構造は、上記本発明の第１又は第２の特徴に加えて、前記異方性導電材料は、異方性導電フィルムであることを第３の特徴としている。

上記本発明の第３の特徴によれば、上記本発明の第１又は第２の特徴による作用効果に加えて、前記異方性導電材料は、異方性導電フィルムであることから、作業性の良いプリント配線板の接続構造とすることができる。

また本発明のプリント配線板の接続構造は、上記本発明の第１〜第３の何れか１つの特徴に加えて、前記露出リードの幅を、前記凹部に収まる幅としてあることを第４の特徴としている。

上記本発明の第４の特徴によれば、上記本発明の第１〜第３の何れか１つの特徴による作用効果に加えて、前記露出リードの幅を、前記凹部に収まる幅としてあることから、一段と電気的な接続信頼性を向上させることができる。

また本発明のヘッド・スタック・アセンブリは、上記本発明の第１〜第４の何れか１つの特徴に記載のプリント配線板の接続構造を備えることを第５の特徴としている。

上記本発明の第５の特徴によれば、ヘッド・スタック・アセンブリは、上記本発明の第１〜第４の何れか１つの特徴に記載のプリント配線板の接続構造を備えることから、製造工程の複雑化及びコストの増大化を防止することができると共に、電気的及び機械的な接続信頼性を向上させることができる。

また本発明の磁気ディスク装置は、上記本発明の第５の特徴に記載のヘッド・スタック・アセンブリを備えることを第６の特徴としている。

上記本発明の第６の特徴によれば、磁気ディスク装置は、上記本発明の第５の特徴に記載のヘッド・スタック・アセンブリを備えることから、製造工程の複雑化及びコストの増大化を防止することができると共に、電気的及び機械的な接続信頼性を向上させることができる。

また本発明のプリント配線板の接続構造の製造方法は、基材上に露出リードを備える第１のプリント配線板を準備する工程と、前記第１のプリント配線板の下方に、基材上に積層される絶縁層の一部を開口してなる凹部に前記露出リードを受ける導体を備える第２のプリント配線板を準備する工程と、前記凹部を埋めるように異方性導電ペーストを配置する工程と、前記凹部とその周辺部にわたって異方性導電フィルムを配置する工程と、前記第１のプリント配線板の上方から、熱圧着ツールで圧力をかけて熱圧着する工程とを備えることを第７の特徴としている。

上記本発明の第７の特徴によれば、プリント配線板の接続構造の製造方法は、基材上に露出リードを備える第１のプリント配線板を準備する工程と、前記第１のプリント配線板の下方に、基材上に積層される絶縁層の一部を開口してなる凹部に前記露出リードを受ける導体を備える第２のプリント配線板を準備する工程と、前記凹部を埋めるように異方性導電ペーストを配置する工程と、前記凹部とその周辺部にわたって異方性導電フィルムを配置する工程と、前記第１のプリント配線板の上方から、熱圧着ツールで圧力をかけて熱圧着する工程とを備えることから、超音波接続を用いることなくプリント配線板の接続構造を形成することができる。よって第１のプリント配線板にフライングリードを形成する必要がない。従って製造工程の複雑化及びコストの増大化を防止することができる。
また第１のプリント配線板を屈曲させることなく、フラットなままで第２のプリント配線板と接続することができる。よって電気的及び機械的な接続信頼性を向上させることができる。

また本発明のプリント配線板の接続構造の製造方法は、基材上に露出リードを備える第１のプリント配線板を準備する工程と、前記第１のプリント配線板の下方に、基材上に積層される絶縁層の一部を開口してなる凹部に前記露出リードを受ける導体を備える第２のプリント配線板を準備する工程と、異方性導電フィルムを硬化温度未満に加熱して前記凹部を埋めるように仮圧着させる工程と、前記凹部とその周辺部に異方性導電フィルムを配置する工程と、前記第１のプリント配線板の上方から、熱圧着ツールで圧力をかけて熱圧着する工程とを備えることを第８の特徴としている。

上記本発明の第８の特徴によれば、プリント配線板の接続構造の製造方法は、基材上に露出リードを備える第１のプリント配線板を準備する工程と、前記第１のプリント配線板の下方に、基材上に積層される絶縁層の一部を開口してなる凹部に前記露出リードを受ける導体を備える第２のプリント配線板を準備する工程と、異方性導電フィルムを硬化温度未満に加熱して前記凹部を埋めるように仮圧着させる工程と、前記凹部とその周辺部に異方性導電フィルムを配置する工程と、前記第１のプリント配線板の上方から、熱圧着ツールで圧力をかけて熱圧着する工程とを備えることから、超音波接続を用いることなくプリント配線板の接続構造を形成することができる。よって第１のプリント配線板にフライングリードを形成する必要がない。従って製造工程の複雑化及びコストの増大化を防止することができる。
また第１のプリント配線板を屈曲させることなく、フラットなままで第２のプリント配線板と接続することができる。よって電気的及び機械的な接続信頼性を向上させることができる。
また異方性導電フィルムのみを用いる構成とすることで、作業性の良いプリント配線板の接続構造の製造方法とすることができる。

本発明のプリント配線板の接続構造、該プリント配線板の接続構造を備えるヘッド・スタック・アセンブリ、該ヘッド・スタック・アセンブリを備える磁気ディスク装置及び前記プリント配線板の接続構造の製造方法によれば、製造工程の複雑化及びコストの増大化を防止することができると共に、電気的及び機械的な接続信頼性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係るプリント配線板の接続構造が適用されるハードディスク装置の内部構造を示す平面図である。 図１に示すハードディスク装置のヘッド・スタック・アセンブリを示す図で、（ａ）は全体平面図、（ｂ）はサスペンション側のプリント配線板とアクチュエータ・アセンブリ側のプリント配線板とを示す平面図である。 本発明の実施形態に係るプリント配線板の接続構造の要部を示す図で、（ａ）はプリント配線板の接続構造が形成された状態を示す斜視図、（ｂ）はプリント配線板の接続構造の分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るプリント配線板の接続構造の要部を示す図で、（ａ）はプリント配線板の接続構造が形成された状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線方向における断面図である。 プリント配線板の接続構造の要部を示す図で、（ａ）は本発明の実施形態に係るプリント配線板の接続構造における図４（ａ）のＢ−Ｂ線方向における断面図、（ｂ）は従来のプリント配線板の接続構造における断面図である。 本発明の実施形態に係るプリント配線板の接続構造の製造方法を簡略化して示す断面図である。 本発明の実施形態に係るプリント配線板の接続構造の製造方法を簡略化して示す断面図である。

以下の図面を参照して、本発明の実施形態に係るプリント配線板の接続構造、該プリント配線板の接続構造を備えるヘッド・スタック・アセンブリ、該ヘッド・スタック・アセンブリを備える磁気ディスク装置及び前記プリント配線板の接続構造の製造方法を説明し、本発明の理解に供する。しかし、以下の説明は本発明の実施形態であって、特許請求の範囲に記載の内容を限定するものではない。

まず図１〜図５を参照して、本発明の実施形態に係るプリント配線板の接続構造、該プリント配線板の接続構造を備えるヘッド・スタック・アセンブリ、該ヘッド・スタック・アセンブリを備える磁気ディスク装置を説明する。

本発明の実施形態に係るプリント配線板の接続構造１０００は、図１に示す、磁気ディスク装置としてのコンピュータのハードディスク装置１を構成するヘッド・スタック・アセンブリ（Ｈｅａｄ Ｓｔａｃｋ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）３００を形成するものである。
前記ハードディスク装置１は、図１に示すように、本体となるケース１００内に、情報が記録されると共にモータで回転可能に支持された複数の磁気ディスク２００と、この磁気ディスク２００に対して情報を読み書きする図示しないヘッドコアとを備える。このヘッドコアは、磁気ディスク２００の表面において揺動できるように、ヘッド・スタック・アセンブリ３００に保持されていると共に、外部配線との接続を担う固定部４００と電気接続されている。

図２（ａ）も参照して、前記ヘッド・スタック・アセンブリ３００は、磁気ヘッド部３１０と、サスペンション３２０と、アクチュエータ・アセンブリ（Ａｃｔｕａｔｏｒ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）３３０と、ボイスコイルモータ３４０とから構成される。

前記磁気ヘッド部３１０は、情報の書き込み及び読み出しを行うためのもので、図示しないヘッドコアを備える。
このヘッドコアは、図２（ａ）には詳しくは図示していないが、サスペンション３２０に沿って設けられるサスペンション用プリント配線板３２１に接続されており、このサスペンション用プリント配線板３２１を介して情報がやりとりされる。

前記サスペンション３２０は、磁気ヘッド部３１０を支持すると共に、磁気ヘッド部３１０に対して磁気ディスク２００方向に弾性力を加える機能を有するものである。
またサスペンション３２０は、図２（ａ）に示すように、プリント配線板の接続構造１０００における第１のプリント配線板となるサスペンション用プリント配線板３２１を備えている。

このサスペンション用プリント配線板３２１は、センス電流、書き込み情報及び読み出し情報を送信するためのフレキシブルプリント配線板であり、図２（ｂ）、図３に一部を示すように、ヘッド領域Ｈに形成される図示しない電極が磁気ヘッド部３１０と、端子領域Ｔ１に形成されるリード３２１ｂが後述するアクチュエータ・アセンブリ用プリント配線板３３３の端子領域Ｔ２（いわゆる接続パッド部）に形成される導体３３３ｂと電気的に接続されている。
またサスペンション用プリント配線板３２１は、図３、図４に示すように、主として基材３２１ａと、リード３２１ｂと、絶縁層３２１ｃとから構成される。

前記基材３２１ａは、サスペンション用プリント配線板３２１の基台となるものであり、絶縁性の樹脂フィルムで形成されている。
樹脂フィルムとしては、柔軟性に優れた樹脂材料からなるものが使用される。例えばポリイミドフィルムやポリエステルフィルム等のフレキシブルプリント配線板を形成する樹脂フィルムとして通常用いられるものであれば、如何なるものであってもよい。
また特に、柔軟性に加えて高い耐熱性をも有しているものが望ましい。例えばポリアミド系の樹脂フィルムや、ポリイミド、ポリアミドイミドなどのポリイミド系の樹脂フィルムや、ポリエチレンナフタレートを好適に用いることができる。
また耐熱性樹脂としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等、フレキシブルプリント配線板を形成する耐熱性樹脂として通常用いられるものであれば、如何なるものであってもよい。
また基材３２１ａの厚みは、９μｍ〜１１μｍ程度とすることが望ましい。

前記リード３２１ｂは、サスペンション用プリント配線板３２１の回路配線や端子等を構成するものである。
本実施形態においては、図３（ｂ）に示すように、特に端子領域Ｔ１に形成されるリード３２１ｂは、絶縁層３２１ｃに被覆されることのない、露出リードとして３本が所定の間隔をあけて並行して形成されている。
このリード３２１ｂは、基材３２１ａに積層される導電性金属箔をエッチングする等の公知の形成方法を用いて形成することができる。
導電性金属箔としては、銅（Ｃｕ）を用いることができる。勿論、銅（Ｃｕ）に限るものではなく、フレキシブルプリント配線板の導電層を形成する導電性金属箔として通常用いられるものであれば如何なるものであってもよい。また銅の表面に金めっき層を形成する構成としてもよい。
なおリード３２１ｂの厚みは、８μｍ〜１３μｍ程度とすることが望ましい。

前記絶縁層３２１ｃは、サスペンション用プリント配線板３２１の絶縁を確保するための層である。
この絶縁層３２１ｃは、カバーレイやソルダーレジスト等からなり、公知の形成方法を用いて形成することができる。
なお絶縁層３２１ｃの厚みは、３μｍ〜７μｍ程度、より好ましくは３μｍ〜５μｍ程度とすることが望ましい。

前記アクチュエータ・アセンブリ３３０は、主として磁気ヘッド部３１０及びサスペンション３２０を揺動可能に保持すると共に、サスペンション用プリント配線板３２１と固定部４００との電気的な接続を行うためのものである。
このアクチュエータ・アセンブリ３３０は、図２（ａ）に示すように、主として磁気ヘッド部３１０及びサスペンション３２０を揺動可能に保持するためのアクチュエータユニット３３１と、ボイスコイルモータ３４０の回転力を伝達させるためのピボット軸３３２と、アクチュエータ・アセンブリ用プリント配線板３３３とから構成される。

前記アクチュエータ・アセンブリ用プリント配線板３３３は、プリント配線板の接続構造１０００における第２のプリント配線板となるフレキシブルプリント配線板であり、サスペンション用プリント配線板３２１と固定部４００との電気的な接続に用いられるものである。
より具体的には、図２（ｂ）、図３に一部を示すように、端子領域Ｔ２に形成される導体３３３ｂがサスペンション用プリント配線板３２１の端子領域Ｔ１に形成されるリード３２１ｂと、コネクタ領域Ｋに形成される図示しない電極が固定部４００と電気的に接続されている。これによりサスペンション用フレキシブルプリント配線板３２１に制御信号や磁気ディスク２００に記録されるべき信号並びに電力を供給すると共に、磁気ディスク２００から再生された信号を受信する。

このアクチュエータ・アセンブリ用プリント配線板３３３は、図３、図４に示すように、主として基材３３３ａと、導体３３３ｂと、絶縁層３３３ｃとから構成される。
なお基材３３３ａと、導体３３３ｂと、絶縁層３３３ｃとは、それぞれ既述した基材３２１ａと、リード３２１ｂと、絶縁層３２１ｃと同一部材、同一機能を果たすものであることから、以下の詳細な説明は省略するものとする。

前記導体３３３ｂは、アクチュエータ・アセンブリ用プリント配線板３３３の回路配線や端子等を構成するものである。
本実施形態においては、特に端子領域Ｔ２に形成される導体３３３ｂは、サスペンション用プリント配線板３２１における端子領域Ｔ１に形成される露出リードたるリード３２１ｂを受けるべく、基材３３３ａ上に積層される絶縁層３３３ｃの一部を開口してなる凹部Ｕに露出した状態で３本が所定の間隔をあけて並行して形成されている。
なお図４（ａ）に示す凹部Ｕの幅Ｗ１は、３ｍｍ〜２０ｍｍ程度とすることが望ましい。

また本実施形態においては、図３、図４に示すように、サスペンション用プリント配線板３２１の端子領域Ｔ１に形成される露出リードたるリード３２１ｂと、アクチュエータ・アセンブリ用プリント配線板３３３の端子領域Ｔ２に露出状態に形成される導体３３３ｂとを、異方性導電材料５００を介して接続してある。
より具体的には、アクチュエータ・アセンブリ用プリント配線板３３３の凹部Ｕを埋めるように後述する異方性導電ペースト５１０を配置すると共に、凹部Ｕとその周辺部にわたって後述する異方性導電フィルム５２０を配置し、端子領域Ｔ２の上方に端子領域Ｔ１が位置するようにサスペンション用プリント配線板３２１を配置させた状態で、後述する加熱加圧治具６００を用いてサスペンション用プリント配線板３２１の上方から加熱加圧することでプリント配線板の接続構造１０００を形成してある。

このような構成とすることで、異方性導電材料５００は熱圧着により加圧方向（垂直方向）に導電性を、面方向（水平方向）に絶縁性を有すると共に、加熱に伴う熱硬化で接着性を有するものであることから、第１のプリント配線板たるサスペンション用プリント配線板３２１と、第２のプリント配線板たるアクチュエータ・アセンブリ用プリント配線板３３３とを熱圧着により電気的及び機械的に接続させ、プリント配線板の接続構造１０００を形成することができる。
また凹部Ｕ及びその周辺部に異方性導電材料５００を介在させる構成とすることで、図３（ａ）、図４（ｂ）、図５（ａ）に示すように、第１のプリント配線板たるサスペンション用プリント配線板３２１を屈曲させることなく、フラットなままで第２のプリント配線板たるアクチュエータ・アセンブリ用プリント配線板３３３と電気的及び機械的に接続させることができる。
また異方性導電材料５００は加圧方向（垂直方向）にのみ導電性を有すると共に、面方向（水平方向）に絶縁性を有する特性を備えることから、図３（ｂ）に示すように、端子領域Ｔ１に形成される３本のリード３２１ｂを露出リードとすると共に、端子領域Ｔ２に形成される３本の導体３３３ｂを１箇所の凹部Ｕに露出した状態で配設する構成としても、対向するリード３２１ｂ、導体３３３ｂ間には導電性を付与し、隣接するリード３２１ｂ、導体３３３ｂ間には絶縁性を確保することができる。
更に本実施形態においては、図４（ｂ）に示すように、露出リードとしてのリード３２１ｂの幅Ｗ２を、凹部Ｕに収まる幅としてある。このような構成とすることで、リード３２１ｂと導体３３３ｂとを、より近接させた状態で接続することができ、一段と電気的な接続信頼性を向上させることができる。

これに対して従来のプリント配線板の接続構造１００００は、図５（ｂ）に示すように、サスペンション側のプリント配線板３２１０の端子領域に形成するリード３２１０ｂをいわゆるフライングリードＦとして形成し、アクチュエータ・アセンブリ側のプリント配線板３３３０の端子領域に形成する導体３３３０ｂとボンディングツール等を用いて超音波振動を加えて接続（超音波接続）することで形成されるものが一般的であった。
なお、ここで「フライングリード」とは、導体のみによる空中配線のことを意味する。
よってフライングリードＦを形成するために製造工程が複雑化し、コストが増大するという問題があった。
また絶縁層３３３０ｃに形成される凹部Ｕの底面に形成される導体３３３０ｂに対して、図示しない超音波溶接具を用いてフライングリードＦを接続させる構成であることから、図５（ｂ）に示すように、フライングリードＦが凹部Ｕに押し込まれた屈曲形状となる。
よってフライングリードＦの復元力（スプリングバック）が導体３３３０ｂとフライングリードＦとの接続を剥離させる方向に働くことで、導体３３３０ｂとフライングリードＦとの接続が剥がれる可能性があり、電気的及び機械的な接続信頼性が低いという問題があった。

このような問題に対して従来、超音波接続をした後にフライングリードＦと導体３３３０ｂとの接続部を絶縁性樹脂で樹脂モールドするプリント配線板の接続構造もあったが、製造工程が複雑化し、コストが増大するという問題があった。
また従来、凹部Ｕに半田を埋めるように介在させることで、第１のプリント配線板を屈曲させることなく、フラットなままで第２のプリント配線板と接続させる構成のプリント配線板の接続構造もあったが、サスペンション側のプリント配線板の端子領域に複数のリードを、アクチュエータ・アセンブリ側のプリント配線板の端子領域に複数の導体を形成する場合には、隣接するリード及び導体間の絶縁を確保するための構成が必要となり、製造工程が複雑化し、コストが増大するという問題があった。
なお従来のプリント配線板の接続構造１００００において、本発明の実施形態におけるプリント配線板の接続構造１０００と同一部材、同一機能を果たすものには、上３桁の番号及びアルファベットに同一番号、同一アルファベットを付し、以下の説明を省略するものとする。
また図５（ｂ）においては、フライングリードＦの下面及びフライングリードＦと接続される導体３３３０ｂの上面を被覆する金めっき層を省略して図示するものとする。

よって本発明の実施形態に係るプリント配線板の接続構造１０００の構成とすることで、超音波接続を用いることなくプリント配線板の接続構造を形成することができる。よってサスペンション用プリント配線板３２１の端子領域Ｔ１に形成されるリード３２１ｂをフライングリードとして形成する必要がない。
従って製造工程の複雑化及びコストの増大化を防止することができるプリント配線板の接続構造１０００、該プリント配線板の接続構造１０００を備えるヘッド・スタック・アセンブリ３００、該ヘッド・スタック・アセンブリ３００を備える磁気ディスク装置１とすることができる。
また異方性導電材料５００を用いる構成とすることで、サスペンション用プリント配線板３２１を屈曲させることなく、フラットなままでアクチュエータ・アセンブリ用プリント配線板３３３と電気的及び機械的に接続することができる。
よって簡易な構成で電気的及び機械的な接続信頼性を向上させることができるプリント配線板の接続構造１０００、該プリント配線板の接続構造１０００を備えるヘッド・スタック・アセンブリ３００、該ヘッド・スタック・アセンブリ３００を備える磁気ディスク装置１とすることができる。

前記ボイスコイルモータ３４０は、アクチュエータユニット３３１に保持される磁気ヘッド部３１０及びサスペンション３２０を揺動するためのモータである。

前記固定部４００は、本体となるケース１００内に配置され、主として外部配線との接続を担うものであり、図示しないコネクタによりアクチュエータ・アセンブリ用プリント配線板３３３と接続されている。

前記異方性導電ペースト５１０と異方性導電フィルム５２０とからなる異方性導電材料５００は、導電性粒子Ｒを含有した異方導電性を有する異方導電性接着剤であって、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を主成分に含む。
熱硬化性樹脂を用いる場合は、エポキシ樹脂、高分子量エポキシ樹脂であるフェノキシ樹脂、硬化剤、及び導電性粒子を必須成分とする熱硬化性の接着剤である。
異方性導電材料５００としては、例えば絶縁性の熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂及びフェノキシ樹脂を主成分とし、ニッケル、銅、銀、金等の導電性粒子Ｒが分散されたものを用いることができる。エポキシ樹脂を用いることで、異方性導電材料５００のフィルム形成性、耐熱性、及び接着力を向上させることができる。

また異方性導電材料５００に含有されるエポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールＡ型、Ｆ型、Ｓ型、ＡＤ型、又はビスフェノールＡ型とビスフェノールＦ型との共重合型のエポキシ樹脂や、ナフタレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等を用いることができる。

またエポキシ樹脂及びフェノキシ樹脂の分子量は、異方性導電材料５００に要求される性能を考慮して、適宜選択することができる。
例えば高分子量のエポキシ樹脂を用いた場合は、フィルム形成性が高く、また接続温度における樹脂の溶融粘度を高くすることができ、導電性粒子Ｒの配向を乱すことなく接続できる効果がある。一方、低分子量のエポキシ樹脂を用いた場合は、架橋密度が高まって耐熱性が向上するという効果が得られる。また加熱時に、既述した硬化剤と速やかに反応し、接着性能を高めるという効果が得られる。よって平均分子量が１５０００以上の高分子量エポキシ樹脂と平均分子量が２０００以下の低分子量エポキシ樹脂とを組み合わせて用いることが、性能のバランスが取れるため好ましい。また高分子量エポキシ樹脂と低分子量エポキシ樹脂との配合量は、適宜選択することができる。
なお、ここで「平均分子量」とは、ＴＨＦ展開のゲルパーミッションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）から求められたポリスチレン換算の重量分子量のことを意味する。

また異方性導電材料５００は、硬化剤として潜在性硬化剤を含有しており、エポキシ樹脂の硬化を促進させるための硬化剤を含有することにより、高い接着力を得ることができる。潜在性硬化剤は、低温での貯蔵安定性に優れ、室温では殆ど硬化反応を起こさないが、熱や光等により速やかに硬化反応を行う硬化剤である。
このような潜在性硬化剤としては、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、アミンイミド、ポリアミン系、第３級アミン、アルキル尿素系等のアミン系、ジシアンジアミド系、酸無水物系、フェノール系、及びこれらの変性物が例示され、これらは単独または２種以上の混合物として用いることができる。

またこれらの潜在性硬化剤中でも、低温での貯蔵安定性、及び速効果性に優れているとの観点から、イミダゾール系潜在性硬化剤を用いることが望ましい。イミダゾール系潜在性硬化剤としては、公知のイミダゾール系潜在性硬化剤を用いることができる。より具体的には、イミダゾール化合物のエポキシ樹脂との付加物が例示される。イミダゾール化合物としては、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−プロピルイミダゾール、２−ドデシルイミダゾール、２−フィニルイミダゾール、２−フィニル−４−メチルイミダゾール、４−メチルイミダゾール等が挙げられる。

また特にこれらの潜在性硬化剤をポリウレタン系、ポリエステル系等の高分子物質や、ニッケル、銅等の金属薄膜、及びケイ酸カルシウム等の無機物で被覆してマイクロカプセル化したものは、長期保存性と速硬化性という矛盾した特性の両立を図ることができるため、好ましい。よってマイクロカプセル型イミダゾール系潜在性硬化剤を用いることが特に好ましい。

また異方性導電材料５００には導電性粒子Ｒが分散されており、導電性粒子Ｒは、微細な金属粒子（例えば球状の金属微粒子や金属でメッキされた球状の樹脂粒子からなる金属微子）が多数、直鎖状に繋がった形状、または針形状を有する、いわゆるアスペクト比が大きい形状を有する金属粉末により形成されている。
上記は異方性導電材料５００に熱硬化性接着剤を用いた場合について詳しく説明したが、熱可塑性樹脂を主成分として用いる構成としてもよい。
なお異方性導電ペースツ５１０の大きさ、厚みは、加熱加圧後に凹部Ｕを埋めるように異方性導電材料５００を介在させることができる大きさ、厚みであることが必要である。
また異方性導電フィルム５２０の大きさ、厚みは、加熱加圧後に凹部Ｕの周辺部にわたって異方性導電材料５００を介在させることができる大きさ、厚みであることが必要である。

次に図６、図７を参照して、本発明の実施形態に係るプリント配線板の接続構造１０００の製造方法を説明する。

まず図６（ａ）を参照して、端子領域Ｔ１において、基材３２１ａ上に露出リードたるリード３２１ｂを備える第１のプリント配線板であるサスペンション用プリント配線板３２１を準備する。
次に図６（ｂ）を参照して、サスペンション用プリント配線板３２１の下方に、端子領域Ｔ２において、基材３３３ａ上に積層される絶縁層３３３ｃの一部を開口してなる凹部Ｕに、リード３２１ｂを受ける導体３３３ｂを備える第２のプリント配線板であるアクチュエータ・アセンブリ用プリント配線板３３３を準備する。
次に図６（ｃ）を参照して、凹部Ｕを埋めるように異方性導電ペースト５１０を、メタルマスクを用いてスクリーン印刷により配置する。
次に図７（ａ）を参照して、凹部Ｕとその周辺部にわたって異方性導電フィルム５２０を配置する。これにより凹部Ｕ及びその周辺部にわたって異方性導電材料５００が配置される。
次に図７（ｂ）を参照して、サスペンション用プリント配線板３２１の上方から、熱圧着ツールたる加熱加圧治具６００で圧力をかけて熱圧着する。
なお熱圧着条件は、温度１００℃〜３００℃、保持時間５秒〜４５秒、圧力１ＭＰａ〜９ＭＰａの範囲、より好ましくは、温度２００℃、保持時間１５秒、圧力３ＭＰａとするのが望ましい。この温度は異方性導電材料５００の温度である。
このため既述した熱圧着条件における温度２００℃は、異方性導電材料５００の温度が２００℃になるように、ヒータを内蔵した加熱加圧治具６００の温度をより高い温度に設定することになる。また保持時間は、加熱加圧治具６００により既述した圧力で押圧する時間である。
以上の工程を経ることで、図７（ｃ）に示すプリント配線板の接続構造１０００が形成される。

このような構成とすることで、超音波接続を用いることなくプリント配線板の接続構造１０００を形成することができる。よって第１のプリント配線板たるサスペンション用プリント配線板３２１の端子領域Ｔ１に形成するリード３２１ｂをフライングリードとして形成する必要がない。従って製造工程の複雑化及びコストの増大化を防止することができるプリント配線板の接続構造の製造方法とすることができる。
また第１のプリント配線板たるサスペンション用プリント配線板３２１を屈曲させることなく、フラットなままで第２のプリント配線板たるアクチュエータ・アセンブリ用プリント配線板３３３と接続することができる。よって電気的及び機械的な接続信頼性を向上させることができるプリント配線板の接続構造の製造方法とすることができる。

このようにして形成されるプリント配線板の接続構造１０００は、ヘッド・スタック・アセンブリ３００を形成した状態で、ハードディスク装置１の内部に配設される。
なおプリント配線板の接続構造１０００の製造方法は、既述した製造順序に限るものではなく、適宜変更可能である。例えば第２のプリント配線板たるアクチュエータ・アセンブリ用プリント配線板３３３の凹部Ｕ及びその周辺部にわたって異方性導電材料５００を配置した後、第１のプリント配線板たるサスペンション用プリント配線板３２１を準備するような製造順序とすることができる。

また本実施形態においては、凹部Ｕとその周辺部にわたって異方性導電材料５００を配置する構成として、まず凹部Ｕを埋めるように異方性導電ペースト５１０をスクリーン印刷により配置し、その後、凹部Ｕとその周辺部にわたって異方性導電フィルム５２０を配置する構成としたが、必ずしもこのような構成に限るものではなく、凹部Ｕとその周辺部にわたって異方性導電材料５００を配置することができる構成であれば、如何なる構成を用いてもよい。
例えば異方性導電フィルム５２０を硬化温度未満に加熱して凹部Ｕを埋めるように仮圧着させ、その後凹部Ｕとその周辺部に異方性導電フィルム５２０を配置する構成とすることができる。このような構成とすることで、作業性の良いプリント配線板の接続構造及びプリント配線板の接続構造の製造方法とすることができる。

また本実施形態においては、第１のプリント配線板たるサスペンション用プリント配線板３２１と、第２のプリント配線板たるアクチュエータ・アセンブリ用プリント配線板３３３とを何れもフレキシブルプリント配線板とする構成としたが、必ずしもこのような構成に限るものではなく、他の構成のプリント配線板を用いる構成としてもよい。
また本実施形態においては、図４（ｂ）に示すように、露出リードたるリード３２１ｂの幅Ｗ２と、アクチュエータ・アセンブリ用プリント配線板３３３の端子領域Ｔ２に露出状態に形成される導体３３３ｂの幅Ｗ３とを同一幅とする構成としたが、必ずしもこのような構成に限るものではなく、幅Ｗ２と幅Ｗ３とを異なる幅とする構成としてもよい。

本発明によれば、プリント配線板の接続構造において、製造工程の複雑化及びコストの増大化を防止することができると共に、電気的及び機械的な接続信頼性を向上させることができることから、プリント配線板の接続構造を備えるヘッド・スタック・アセンブリ、該ヘッド・スタック・アセンブリを備える磁気ディスク装置の分野における産業上の利用性が高い。

１ ハードディスク装置
１００ ケース
２００ 磁気ディスク
３００ ヘッド・スタック・アセンブリ
３１０ 磁気ヘッド部
３２０ サスペンション
３２１ サスペンション用プリント配線板
３２１ａ 基材
３２１ｂ リード
３２１ｃ 絶縁層
３３０ アクチュエータ・アセンブリ
３３１ アクチュエータユニット
３３２ ピボット軸
３３３ アクチュエータ・アセンブリ用プリント配線板
３３３ａ 基材
３３３ｂ 導体
３３３ｃ 絶縁層
４００ 固定部
５００ 異方性導電材料
５１０ 異方性導電ペースト
５２０ 異方性導電フィルム
６００ 加熱加圧治具
１０００ プリント配線板の接続構造
３２１０ サスペンション用プリント配線板
３２１０ａ 基材
３２１０ｂ リード
３２１０ｃ 絶縁層
３３３０ アクチュエータ・アセンブリ用プリント配線板
３３３０ａ 基材
３３３０ｂ 導体
３３３０ｃ 絶縁層
１００００ プリント配線板の接続構造
Ｆ フライングリード
Ｈ ヘッド領域
Ｋ コネクタ領域
Ｒ 導電性粒子
Ｔ１ 端子領域
Ｔ２ 端子領域
Ｕ 凹部
Ｗ１ 幅
Ｗ２ 幅
Ｗ３ 幅

Claims (8)

1. 基材上に露出リードを備える第１のプリント配線板と、前記露出リードを受ける導体を備える第２のプリント配線板と、前記露出リードと前記導体とを接続する異方性導電材料と、を備えるプリント配線板の接続構造であって、前記露出リードを受ける導体は、基材上に積層される絶縁層の一部を開口してなる凹部に露出した状態に構成すると共に、前記異方性導電材料は、前記凹部を埋めるように介在して構成してあることを特徴とするプリント配線板の接続構造。
2. 前記異方性導電材料は、前記凹部の周辺部にわたって介在して構成してあることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の接続構造。
3. 前記異方性導電材料は、異方性導電フィルムであることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント配線板の接続構造。
4. 前記露出リードの幅を、前記凹部に収まる幅としてあることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のプリント配線板の接続構造。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載のプリント配線板の接続構造を用いることを特徴とするヘッド・スタック・アセンブリ。
6. 請求項５に記載のヘッド・スタック・アセンブリを用いることを特徴とする磁気ディスク装置。
7. 基材上に露出リードを備える第１のプリント配線板を準備する工程と、前記第１のプリント配線板の下方に、基材上に積層される絶縁層の一部を開口してなる凹部に前記露出リードを受ける導体を備える第２のプリント配線板を準備する工程と、前記凹部を埋めるように異方性導電ペーストを配置する工程と、前記凹部とその周辺部にわたって異方性導電フィルムを配置する工程と、前記第１のプリント配線板の上方から、熱圧着ツールで圧力をかけて熱圧着する工程とを備えることを特徴とするプリント配線板の接続構造の製造方法。
8. 基材上に露出リードを備える第１のプリント配線板を準備する工程と、前記第１のプリント配線板の下方に、基材上に積層される絶縁層の一部を開口してなる凹部に前記露出リードを受ける導体を備える第２のプリント配線板を準備する工程と、異方性導電フィルムを硬化温度未満に加熱して前記凹部を埋めるように仮圧着させる工程と、前記凹部とその周辺部に異方性導電フィルムを配置する工程と、前記第１のプリント配線板の上方から、熱圧着ツールで圧力をかけて熱圧着する工程とを備えることを特徴とするプリント配線板の接続構造の製造方法。

Images