JP2013211074A - サスペンション用基板、サスペンション、素子付サスペンションおよびハードディスクドライブ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導体層3が、サスペンション用基板10のテール部側に配置された接続端子領域12内に、上記基板の短手方向に形成されたフライングリード端子部を有し、上記端子部が、上記基板の長手方向に並列的に配置され、金属支持基板1が、上記端子部の一端を支持する第一支持部1a−1と、上記端子部の他端を支持する第二支持部1a−2と、第一支持部および第二支持部に挟まれた第一開口部1bと、第一開口部のテール部側に上記第一開口部と連続するように設けられ、かつ、上記基板の短手方向の全幅にわたって形成された第二開口部1cと、を有し、上記端子部間に、平面視上、上記第一開口部を跨ぐように形成された補強部4を有する。
【選択図】図2
Description
ここで、フライングリード端子部は、上記金属支持基板、絶縁層、およびカバー層に形成された開口部から露出する部位であり、物理的な強度が弱いといった問題がある。このような問題に対しては、例えば、特許文献1に開示されるように、フライングリード端子部の幅を、開口部の端縁部において太くすることにより強度向上を図る方法が開示されている。
ところが、短手方向にフライングリード端子部を形成した場合には、サスペンション用基板の長手方向の長さが長くなり、単位面積あたりの材料から得られるサスペンション用基板の個数(面付け個数)が少なくなり、コストが高くなる場合があるといった問題があった。
また、上記補強部を有することにより、上記支持部の変形を抑制することができ、上記フライングリード端子部の変形および断線の少ないものとすることができ、接続安定性に優れたものとすることができる。
以下、本発明のサスペンション用基板、サスペンション、素子付サスペンションおよびハードディスクドライブについて詳細に説明する。
まず、本発明のサスペンション用基板について説明する。
本発明のサスペンション用基板は、金属支持基板と、上記金属支持基板上に形成された絶縁層と、上記絶縁層上に形成された導体層と、を有するサスペンション用基板であって、上記導体層が、上記サスペンション用基板のテール部側に配置された接続端子領域内に、上記サスペンション用基板の短手方向に形成されたフライングリード端子部を有し、複数の上記フライングリード端子部が、上記サスペンション用基板の長手方向に並列的に配置され、上記金属支持基板が、上記フライングリード端子部の一端を支持する第一支持部と、上記フライングリード端子部の上記一端と対向する他端を支持する第二支持部と、上記第一支持部および第二支持部に挟まれた第一開口部と、上記第一開口部のテール部側に上記第一開口部と連続するように設けられ、かつ、上記サスペンション用基板の短手方向の全幅にわたって形成された第二開口部と、を有し、上記複数のフライングリード端子部間に、平面視上、上記第一開口部を跨ぐように形成された補強部を有することを特徴とするものである。
また、本発明のサスペンション用基板10は、金属支持基板1と、上記金属支持基板1上に形成された絶縁層2と、上記絶縁層2上に形成された導体層3と、を有するものであって、上記導体層3が、上記サスペンション用基板10のテール部側に配置された接続端子領域12内に、上記サスペンション用基板10の短手方向(Xで示される方向)に形成されたフライングリード端子部3bを有し、複数の上記フライングリード端子部3bが、上記サスペンション用基板10の長手方向(Yで示される方向)に並列的に配置され、上記金属支持基板1が、上記フライングリード端子部3bの一端を支持する第一支持部1a−1と、上記フライングリード端子部3bの上記一端と対向する他端を支持する第二支持部1a−2と、上記第一支持部1a−1および第二支持部1a−2に挟まれた第一開口部1b(図2中の点線で囲まれた開口部)と、上記第一開口部1bのテール部側に上記第一開口部1bと連続するように設けられ、かつ、上記サスペンション用基板10の短手方向(Xで示される方向)の全幅にわたって形成された第二開口部1cと、を有し、上記複数のフライングリード端子部3b間に、平面視上、上記第一開口部1bを跨ぐように形成された補強部4を有するものである。また、上記第二開口部1cおよび上記テール部の端部の間にテスト用端子3tを有し、上記配線層3aを覆うように形成されたカバー層5を有するものである。
なお、この例においては、上記補強部4は、上記金属支持基板1からなるものである。また、上記フライングリード端子部3bの表面が保護めっき層6により被覆されているものである。
また、図1および図2においては、説明の容易のため、絶縁層、カバー層、および保護めっき層について省略するものである。
また、上記金属支持基板が、上記第一開口部および上記第一開口部のテール部側に上記第一開口部と接続された第二開口部が形成されたものであること、すなわち、上記金属支持基板が上記第一開口部のテール部側に上記第一開口部を囲む下部金属支持枠を有しないものであることにより、上記接続端子領域を長手方向の長さの短いものとすることができ、本発明のサスペンション用基板を長手方向の長さの短いものとすることができる。そして、短縮された長さが積み重なることにより、一の材料から形成できるサスペンション用基板の数を増加させることができる等、面付け個数を大きく改善でき、低コスト化を図ることができる。
これに対して、上述のような補強部を有することにより、上記支持部を効果的に支持し補強することができる。また、その結果、上記フライングリード端子部の変形および断線の少ないものとすることができ、接続安定性に優れたものとすることができるのである。
さらに、上記金属支持基板に形成された第二開口部をカットライン用開口部として用いることが可能であり、その場合には、切断治具の摩耗の少ないものとすることができる。
以下、本発明のサスペンション用基板の各構成について説明する。
本発明における補強部は、上記複数のフライングリード端子部間に、平面視上、上記第一開口部を跨ぐように形成されるものである。
また、平面視上、上記第一開口部を跨ぐように形成されるとは、平面視上、上記補強部の一方の端部が上記第一支持部と接続され、かつ、上記一方の端部と反対側の端部が上記第二支持部と接続されることをいうものである。
ここで、上記補強部の、上記支持部と接続され、上記第一開口部により隔てられた両端部は、既に説明した図1〜4に示すように、同一部材からなるものであっても良く、図6に示すように、異なる部材からなるものであっても良い。なお、図6においては、一方の端部が金属支持基板、絶縁層、導電層および保護めっき層からなり、他方の端部が導電層、保護めっき層およびカバー層からなるものである。
ここで、本発明のサスペンション用基板を構成する部材としては、具体的には、上記金属支持基板、絶縁層および導体層を少なくとも挙げることができ、カバー層や保護めっき層等も用いることができる。
また、上記補強部が複数形成される場合には、各補強部が既に説明した図2〜図5および図7〜図13に示すように同一の構成からなるものであっても良いが、図14に例示するように、異なる構成からなるものであっても良い。
なお、図7〜図14中の符号については、図3と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。また、図7〜図8においては、説明の容易のため、絶縁層、カバー層、および保護めっき層について省略するものである。
一方、上記フライングリード端子部にボンディングツールを押し当てて、外部回路基板と接続される際にボンディングツールにより一括で接続されるフライングリード端子部間に形成される場合には、上記補強部は、その厚みがフライングリード部の厚みより薄いものであることであることが好ましく、特に、上記絶縁層で構成されるものであることが好ましい。上記補強部が柔軟性を有するものとすることができ、ボンディングツールによる押し込みを容易なものとすることができるからである。また、上記絶縁層で構成されることにより、ボンディングツールや接続される外部回路基板等との物理的な干渉を防ぐことができるからである。
また、上記フライングリード端子部と外部回路基板とがはんだにより接続される場合には、表面に導電性を有する部材が露出しないもの、すなわち、表面が絶縁性を有する部材により覆われているものであることが好ましく、なかでも、絶縁性を有する部材のみからなる積層構造であることが好ましい。表面が絶縁性を有する部材により覆われているものであることにより、隣接するフライングリード端子部間の短絡を防ぐことができるからである。また、上記積層構造であることにより、はんだが隣接するフライングリード端子部へと流動することを防止する壁として用いることができ、また、形成が容易だからである。
なお、上記表面が絶縁性を有する部材により覆われているものとしては、具体的には、既に説明した図7や図12、図13に示すように、絶縁層および/またはカバー層のような絶縁性を有する部材のみからなるものを挙げることができる。また、導電性を有する部材が露出しないもののうち、導電性を有する部材が絶縁性を有する部材により表面が覆われているものとしては、具体的には、既に説明した図11に示すように、金属支持基板、絶縁層、導体層およびカバー層の積層構造であり、上記金属支持基板および導体層が絶縁層およびカバー層により表面が被覆されているものを挙げることができる。
また、上記フライングリード端子部にボンディングツールを押し当てて外部回路基板と接続される場合には、安定接続の観点から、図15に例示するように外部回路基板と接続の際に用いられるボンディングツールと平面視上重ならない箇所のみに形成されることが好ましい。
なお、図15は、外部回路基板と接続する際に用いられるボンディングツールの配置の一例を示すものである。また、図15中の符号については、図2と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。また、図15においては、説明の容易のため、絶縁層、カバー層、および保護めっき層について省略するものである。
具体的には30μm〜500μmの範囲内とすることができ、なかでも、50μm〜 200μmの範囲内とすることができる。
なお、上記補強部の幅は、具体的には、図2中のh1の長さをいうものである。
本発明における金属支持基板は、第一支持部、第二支持部、第一開口部および第二開口部を有するものであり、サスペンション用基板の支持体として機能するものである。
ここで、端を支持するとは、上記第一開口部により隔てられた上記フライングリード端子部の端部が、上記第一支持部および第二支持部と絶縁層を介して接続されていることをいうものである。
なお、上記第二支持部の上記幅は、具体的には、図2中のh7を示すものである。
なお、図16中の符号については、図2と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。また、図16においては、説明の容易のため、絶縁層、カバー層、および保護めっき層について省略するものである。
なお、上記第一開口部の幅は、具体的には、図2中のh2を示すものである。
なお、上記第二開口部の幅は、具体的には、図2中のh3を示すものである。
なお、図17中の符号については、図2と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。また、図17においては、説明の容易のため、絶縁層、カバー層、および保護めっき層について省略するものである。
本発明における導体層は、上記絶縁層上に形成され、フライングリード端子部を有するものである。
また、フライングリード端子部とは、両表面が露出したものである。また、露出しているとは、保護めっき層により表面が被覆されている場合も含むものである。
ここで、サスペンション用基板の長手方向とは、例えばサスペンション用基板の中心にある、複数の基準穴を結んだ中心線に平行な方向をいい、サスペンション用基板の短手方向とは、サスペンション用基板の長手方向に直交する方向をいうものである。
なお、既に説明した図1においては、複数のフライングリード端子部が上記長手方向と同一方向に並列的に配置され、フライングリード端子部が上記短手方向と同一方向に形成されている例を示すものである。
さらに、フライングリード端子部の形成方向とは、開口部の両端との交点同士を結ぶ方向をいうものであり、具体的には、図18中のQで示される方向をいうものである。また、フライングリード端子部が短手方向に形成されるとは、フライングリード端子部の形成方向が、短手方向と同一方向となるものに限定されるものではなく、短手方向±30°の範囲内の方向に形成されることを示すものである。
なお、図18中の符号については、図2と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
また、長方形状である場合におけるフライングリード端子部の幅、すなわち、上記フライングリード端子部の本発明のサスペンション用基板の長手方向の長さとしては、サスペンション用基板に一般的に用いられるものと同様とすることができ、例えば、50μm〜300μmの範囲内であることが好ましく、なかでも、100μm〜200μmの範囲内であることが好ましい。
なお、上記幅は、具体的には、図2中のh4の長さをいうものである。
なお、上記間隔は、具体的には、図2中のh5の長さをいうものである。
なお、上記距離は、具体的には、図2中のh6の長さをいうものである。
このような配線層としては、ライト用配線層、リード用配線層、熱アシスト用配線層、アクチュエータ素子用配線層、グランド用配線層、ノイズシールド用配線層、クロストーク防止用配線層、電源用配線層、フライトハイトコントロール用配線層、センサー用配線層等を挙げることができる。
なお、テスト用端子の形状については、四角形状や円形状等のサスペンション用基板に一般的に用いられるものとすることができる。
また、このようなテスト用端子については、通常、性能確認後に、サスペンション用基板から除去されるものである。例えば、上記第二開口部をカットラインとして用いて、テール部側に形成されたテスト用端子を除去することができる。
本発明に用いられる絶縁層は、上記金属支持基板上に形成されるものである。絶縁層の材料は、絶縁性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば樹脂を挙げることができる。上記樹脂としては、例えばポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂およびポリ塩化ビニル樹脂を挙げることができ、中でもポリイミド樹脂が好ましい。絶縁性、耐熱性および耐薬品性に優れているからである。また、絶縁層の材料は、感光性材料であっても良く、非感光性材料であっても良い。絶縁層の厚さは、例えば5μm〜30μmの範囲内であることが好ましく、5μm〜18μmの範囲内であることがより好ましく、5μm〜12μmの範囲内であることがさらに好ましい。
なお、塗布方法としては、均一な厚みの絶縁層形成用層を形成可能な方法であれば特に限定されるものではなく、一般的な塗布方法を用いることができる。
具体的には、グラビアコート法、リバースコート法、ナイフコート法、ディップコート法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、スピンコート法、ロールコート法、プリント法、浸漬引き上げ法、カーテンコート法、ダイコート法、キャスティング法、バーコート法等を挙げることができる。また、必要に応じて、上記絶縁層形成用塗工液を塗布後に、乾燥処理、加熱処理を施しても良い。
本発明のサスペンション用基板は、上記金属支持基板、絶縁層、導体層および補強部を少なくとも有するものであり、必要に応じて他の構成を有するものであっても良い。
このような他の構成としては、例えば、導体層を覆うように形成されるカバー層を挙げることができる。カバー層を有することにより、導体層の劣化(腐食等)を防止できる。
このようなカバー層の材料としては、例えば、上述した絶縁層の材料として記載したものを挙げることができ、なかでもポリイミド樹脂が好ましい。また、カバー層の材料は、感光性材料であっても良く、非感光性材料であっても良い。カバー層の厚さは、例えば2μm〜30μmの範囲内であることが好ましく、2μm〜10μmの範囲内であることがより好ましい。
また、カバー層の平面視形状としては、一般的なサスペンション用基板と同様の形状とすることができる。
本発明において、上記保護めっき層を形成する方法としては、例えば、電解めっき法を挙げることができる。
具体的には、図19に例示するように、まず、金属支持基板形成用層1X、絶縁層形成用層2Xおよび導体層形成用層3Xがこの順に積層した積層部材を準備する(図19(a))。次に、積層部材の両面にドライフィルムレジスト(DFR)を配置し、露光現像を行うことにより、所定のレジストパターンを形成する。次に、レジストパターンから露出する部分をウェットエッチングし、第一開口部1bおよび第二開口部が形成された支持部を有する金属支持基板1、金属支持基板1からなる補強部4およびフライングリード端子部3bを含む導体層を形成する(図19(b))。その後、図19(c)に例示するように、導体層の一部を覆い、フライングリード端子部3bが露出するような開口部を有するカバー層5をパターン状に形成する。カバー層5の材料が感光性材料である場合は、露光現像により所定のパターンを形成することができる。一方、カバー層5の材料が非感光性材料である場合は、DFRを用いて所定のレジストパターンを形成し、レジストパターンから露出する部分をウェットエッチングすることにより、所定のパターンを形成することができる。その後、所定のレジストパターンを形成し、絶縁層形成用層をウェットエッチングし、第一開口部に開口を有する絶縁層2を形成する(図19(d))。その後、フライングリード端子部3bの表面に保護めっき層6を形成する方法を挙げることができる(図19(e))。
次に、本発明のサスペンションについて説明する。本発明のサスペンションは、上述したサスペンション用基板を含むことを特徴とするものである。
次に、本発明の素子付サスペンションについて説明する。本発明の素子付サスペンションは、上述したサスペンションと、上記サスペンションの素子実装領域に実装された素子と、を有することを特徴とするものである。
次に、本発明のハードディスクドライブについて説明する。本発明のハードディスクドライブは、上述した素子付サスペンションを含むことを特徴とするものである。
まず、厚さ18μmのSUS304(金属支持部材)、厚さ10μmのポリイミド樹脂層(絶縁部材)、厚さ9μmの電解銅層(導体部材)を有する積層部材を準備した(図19(a))。次に、ドライフィルムレジストを積層部材の両面にラミネートし、レジストパターンを形成した。次に、塩化第二鉄液を用いてエッチングし、エッチング後レジスト剥膜を行った。これにより、金属支持部材から第一開口部1b、第二開口部、第一支持部、第二支持部および治具孔を有する金属支持基板1、および金属支持基板1からなる補強部4を形成し、導体部材からフライングリード端子部3bを含む導体層を形成した(図19(b))。
その後、パターニングされた配線層上に、ポリイミド前駆体溶液をダイコーターでコーティングし、所定のパターニングによりカバー層を形成した(図19(c))。次に、絶縁部材をパターニングするために、レジスト製版し、露出する部位のポリイミド樹脂をウェットエッチングで除去し、第一開口部に開口を有する絶縁層を形成した(図19(d))。次に、金属支持基板からの給電により、フライングリード端子部に、電解Auめっきにより保護用めっき層を形成した(図19(e))。最後に、金属支持基板の外形加工を行った。これにより、サスペンション用基板を得た。
上記第一開口部内に形成された金属支持基板1をマスクとして、ウェットエッチングすることで金属支持基板1および絶縁層2からなる補強部4を形成(図21(a)〜(b))した以外は、実施例1と同様にしてサスペンション用基板を得た。
2…絶縁層
3…導体層
4…補強部
5…カバー層
10…サスペンション用基板
11…素子実装領域
12…外部回路基板接続領域
30…サスペンション
40…素子付サスペンション
50…ハードディスクドライブ
Claims (5)
- 金属支持基板と、
前記金属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導体層と、
を有するサスペンション用基板であって、
前記導体層が、前記サスペンション用基板のテール部側に配置された接続端子領域内に、前記サスペンション用基板の短手方向に形成されたフライングリード端子部を有し、
複数の前記フライングリード端子部が、前記サスペンション用基板の長手方向に並列的に配置され、
前記金属支持基板が、
前記フライングリード端子部の一端を支持する第一支持部と、
前記フライングリード端子部の前記一端と対向する他端を支持する第二支持部と、
前記第一支持部および第二支持部に挟まれた第一開口部と、
前記第一開口部のテール部側に前記第一開口部と連続するように設けられ、かつ、前記サスペンション用基板の短手方向の全幅にわたって形成された第二開口部と、
を有し、
前記複数のフライングリード端子部間に、平面視上、前記第一開口部を跨ぐように形成された補強部を有することを特徴とするサスペンション用基板。 - 前記導体層が、前記第二開口部および前記テール部の端部の間にテスト用端子を有することを特徴とする請求項1に記載のサスペンション用基板。
- 請求項1または請求項2に記載のサスペンション用基板を含むことを特徴とするサスペンション。
- 請求項3に記載のサスペンションと、前記サスペンションのスライダ実装領域に実装された素子と、を有することを特徴とする素子付サスペンション。
- 請求項4に記載の素子付サスペンションを含むことを特徴とするハードディスクドライブ。
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