JP2014220023A - ハードディスク装置用プリント配線板及びハードディスク装置 - Google Patents

ハードディスク装置用プリント配線板及びハードディスク装置 Download PDF

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Abstract

【課題】サスペンション用プリント配線板を接続する部分に精度の高い配線を高密度で形成できるとともに、繰り返し屈曲される部分の屈曲性を確保でき、さらに、接続部の信頼性を高めることができる。
【解決手段】先端側に上記サスペンション用プリント配線板が接続されるとともに中央部に増幅集積回路16が搭載された第1のプリント配線板15aと、上記第1のプリント配線板に接続されるとともに、第1のプリント配線板の基端側から延出させられて屈曲可能に保持される第2のプリント配線板15bと、上記第1のプリント配線板との間に上記第2のプリント配線板の一部を挟み込んで接続するとともに、上記キャリッジ側部に固定される取付プレート48とを備え、上記第1のプリント配線板の裏面側に設けた第1のプリント配線板側接続パッド部43と上記第2のプリント配線板の表面側に設けた第2のプリント配線板側接続パッド部45とが異方性導電接着剤層を介して接続されている。
【選択図】図5

Description

本願発明は、ハードディスク装置用プリント配線板に関する。詳しくは、所要の部分に接続配線を高い密度で精度高く形成することが可能であるとともに、所要の部分に屈曲性を確保できるハードディスク装置用プリント配線板及びハードディスク装置に関する。
コンピュータの記憶装置として汎用されているハードディスク装置は、情報が記録されるとともにモータで回転可能に支持された磁気ディスクと、この磁気ディスクに対して情報を読み書きするヘッドコアとを備えて構成されている。上記ヘッドコアは、上記磁気ディスク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に保持されている。
上記ヘッドスタックアセンブリは、ボイスコイルモータ(VCM)によって軸回りに揺動可能に支持されたキャリッジと、このキャリッジのアーム部に設けられたサスペンションとを備え、このサスペンションの先端部分に設けられる磁気ヘッド部に上記ヘッドコアが保持されている。
上記ヘッドコアは、上記サスペンションに沿って設けられるサスペンション用プリント配線板に形成された配線に接続されており、この配線を介して情報が読み書きされる。上記サスペンション用プリント配線板は、上記サスペンションの中央部分をアーム部の軸に向かって延びるとともに、上記アーム部の中間部において上記キャリッジ側部に引き出される。そして、サスペンション用プリント配線板の基端部が、上記キャリッジの側部に固定されたプリント配線板の先端部に接続される。
上記プリント配線板の基端部は、上記サスペンション用プリント配線板を接続した側と反対方向に屈曲可能に延出させられており、ハードディスク装置内に設けられた増幅用プリント配線板あるいは外部へ信号を出力するコネクタに接続されている。
上記プリント配線板の基端部は、揺動する上記キャリッジと、固定的に設けられた増幅用プリント配線板あるいはコネクタとに掛け渡し状に接続される。このため、上記プリント配線板の基端部は、キャリッジの揺動動作とともに繰り返し屈曲させられる。したがって、上記プリント配線板として、繰り返し屈曲性の高いサブトラクティブ法によって製造されたプリント配線板を採用するのが好ましい。
上記サブトラクティブ法は、絶縁基材の全面に貼り付けられた導体層から、不要な部分をエッチングによって取り除くことにより配線を設ける手法である。配線を構成する銅箔等を上記絶縁基材に確実に貼着することができるため、屈曲性が高い。
特開2008−59663号公報
上記構成のハードディスク装置においては、複数の磁気ディスクを小さな隙間を介して回転可能に配列支持し、各磁気ディスク間の隙間に、上記サスペンション用プリント配線板が各々配置されている。このため、上記プリント配線板には、上記磁気ディスクの間隔と同じ間隔で、上記複数のサスペンション用プリント配線板が接続される。上記のようなプリント配線板の接続構造においては、プリント配線板の上記サスペンション用プリント配線板が接続される先端側の縁部近傍に多数の櫛歯状の接続配線が形成されている。
上記のような構成であるため、上記プリント配線板の先端側の縁部近傍の配線スペースが限られ、接続配線の配線ピッチが非常に小さくなる。したがって、上記サスペンション用プリント配線板を接続する部分の上記接続配線には、高い寸法精度が要求される。
さらに、高密度化に対応したハードディスク装置においては、ヘッドコアから引き出される配線数が増加している。このため、上記プリント配線板にさらなる精度の向上が求められている。
上記サブトラクティブ法によるプリント配線板の製造方法は、屈曲性に優れるものの、エッチングよって配線を形成するため、配線の形状・寸法精度が低い。例えば、導体層の厚さが12〜18μmのプリント配線板の場合、サブトラクティブ法によって、配線幅30μm以下、配線間隔30μm以下の配線を設けるのは困難であり、非常に精度の高い加工が必要となったり、配線数の増加に対応した配線パターンを形成できない場合も考えられる。このため、ハードディスク装置用プリント配線板に、サブトラクティブ法によって形成されたプリント配線板を採用するには限界がある。
精度の高い配線を形成することが可能なアディティブ法によって、プリント配線板を製造することも考えられる。上記アディティブ法は、絶縁基材に対して導体層を形成しない部分にレジスト層を形成し、レジスト層のない部分に電解メッキあるいは無電解メッキを施すことにより、配線パターンを形成するものである。上記アディティブ法では、レジスト層のパターン解像度を高く設定することにより、配線幅30μm以下、配線間隔30μm以下の精度の高い配線を形成することも可能となり、配線密度をさらに高めることも可能である。
ところが、上記アディティブ法によって形成されたプリント配線板は、絶縁基材の表面にメッキ法によって配線を設ける手法であるため、上記配線と上記絶縁基材との接合強度が低い。このため、繰り返し屈曲させると配線が剥離したり断線するという問題が生じやすい。したがって、繰り返し屈曲変形させられる部分に使用するのに適さない。また、接続配線に高い精度が要求されるのは、サスペンション用プリント配線板が接続される先端側縁部から増幅集積回路が設けられた間の領域であり、プリント配線板の全体をアディティブ法によって形成された精度の高いプリント配線板を用いて形成すると、製造コストが増加する恐れもある。このため、ハードディスク装置のプリント配線板として、上記アディティブ法によって製造したプリント配線板を採用するのは困難である。
上述したように、配線パターンの精度が要求されるのは、サスペンション用プリント配線板が接続される先端側縁部から増幅集積回路が設けられる領域である。このため、サブトラクティブ法によって形成されたプリント配線板と、アディティブ法によって形成されたプリント配線板とを接続したものや、サブトラクティブ法によって形成されてはいるが、異なる精度の配線が設けられたプリント配線板を接続したものを採用することも考えられる。
ところが、プリント配線板が繰り返し屈曲させられると、これらプリント配線板の接続部分にも、上記屈曲による応力や変形が及ぶ。このため、接続部分に変形や応力が生じないように構成する必要があり、接続構造が複雑になるという問題がある。特に、異方性導電接着剤を用いて上記2つのプリント配線板を接続する場合、繰り返し応力や変形によって接続部分に剥離等も生じやすくなる。
本願発明は、上述の問題を解決するために案出されたものであり、サスペンション用プリント配線板を接続する部分に精度の高い配線を高密度で形成できるとともに、繰り返し屈曲される部分の屈曲性を確保でき、さらに、接続部の信頼性を高めることができるハードディスク装置用プリント配線板を提供することを課題とする。
本願発明は、揺動可能に支持されたヘッドスタックアセンブリのキャリッジ側部に固定され、先端側にサスペンション用プリント配線板が接続されるハードディスク装置用プリント配線板であって、先端側に上記サスペンション用プリント配線板が接続されるとともに中央部に増幅集積回路が搭載された第1のプリント配線板と、上記第1のプリント配線板に接続されるとともに、上記第1のプリント配線板の基端側から延出させられて屈曲可能に保持される第2のプリント配線板と、上記第1のプリント配線板との間に上記第2のプリント配線板の一部を挟み込んで接続するとともに、上記キャリッジ側部に固定される取付プレートとを備え、上記第1のプリント配線板の裏面側に設けた第1のプリント配線板側接続パッド部と上記第2のプリント配線板の表面側に設けた第2のプリント配線板側接続パッド部とが、異方性導電接着剤層を介して接続されて構成される。
また、上記構成のプリント配線板を適用して、種々のハードディスク装置を構成することができる。
サスペンション用プリント配線板を接続する部分に精度の高い配線を高密度で形成できるとともに、繰り返し屈曲される部分の屈曲性を確保できる。
本願発明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のヘッドスタックアセンブリの拡大平面図である。 図2に示すヘッドスタックアセンブリの右側面図である。 図3に示すプリント配線板の要部拡大平面図である。 図4におけるV−V線に沿う断面図である。 本願発明に係るプリント配線板の使用形態を示す分解図である。 図4に示すサスペンション用プリント配線板の接続部構造を示す分解斜視図である。 サスペンション用プリント配線板の他の接続構造を示す分解斜視図である。 プリント配線板の第2の実施形態を示す断面図である。 プリント配線板の第3の実施形態を示す断面図である。 プリント配線板の第4の実施形態を示す要部の平面図である。 図11に示す実施形態のXII−XII線に沿う断面図である。 図11に示す実施形態のXIII−XIII線に沿う要部の断面図である。 第1のプリント配線板の製造工程の概略を示す図面である。 第2のプリント配線板の製造工程の概略を示す図面である。
〔本願発明の実施形態の概要〕
本願発明は、揺動可能に支持されたヘッドスタックアセンブリのキャリッジ側部に固定され、先端側にサスペンション用プリント配線板が接続されるハードディスク装置用プリント配線板であって、先端側に上記サスペンション用プリント配線板が接続されるとともに中央部に増幅集積回路が搭載された第1のプリント配線板と、上記第1のプリント配線板に接続されるとともに、第1のプリント配線板の基端側から延出させられて屈曲可能に保持される第2のプリント配線板と、上記第1のプリント配線板との間に上記第2のプリント配線板の一部を挟み込んで接続するとともに、上記キャリッジ側部に固定される取付プレートとを備え、上記第1のプリント配線板の裏面側に設けた第1のプリント配線板側接続パッド部と上記第2のプリント配線板の表面側に設けた第2のプリント配線板側接続パッド部とが、異方性導電接着剤層を介して接続されて構成されるハードディスク装置用プリント配線板に係るものである。
本願発明に係るハードディスク装置用プリント配線板は、製造手法及び形態が異なる2つのプリント配線板を接続して構成されたものである。上記第1のプリント配線板と上記第2のプリント配線板は、要求される機能に応じて種々の手法や形態で形成することができる。
上記第1のプリント配線板は、上記キャリッジ側部に固定されるとともに、サスペンション用プリント配線板が接続される。したがって、精度の高い配線を高い密度で形成できる手法で製造するのが好ましい。このため、上記第1のプリント配線板として、アディティブ法によって製造されたプリント配線板を採用するのが好ましい。上記第1のプリント配線板は、屈曲変形させられることはない。したがって、フレキシブルプリント配線板のみならず、硬質の基板を用いて形成されるリジッドプリント配線板を採用することもできる。上記アディティブ法を採用することにより、配線幅30μm以下で、かつ配線間隔30μm以下の高い密度の配線を設けることも可能となる。また、サブトラクティブ法によって形成されるプリント配線板を第1のプリント配線板として採用する場合においても、精度の高い加工が要求される範囲が限定されることになるため、製造コストを削減できる。
上記第1のプリント配線板に、上記サスペンション用プリント配線板を接続する手法や接続部の形態は特に限定されることはない。たとえば、半田接合、超音波溶接等の手法を用いて接続することができる。また、上記サスペンション用プリント配線板を接続するために、先端縁部にサスペンション用プリント配線板接続パッド部を設けて、上記の種々の手法を用いて接続することができる。上記サスペンション用プリント配線板接続パッド部の配列形態も特に限定されることはない。たとえば、先端縁部に直角方向に所定間隔を開けて配列することができる。また、先端縁部に直交するスリットを設け、このスリットの縁部に沿って上記サスペンション用プリント配線板接続パッド部を配列することもできる。
上記第2のプリント配線板は、上記キャリッジの揺動に伴って屈曲変形させられるため、屈曲性が要求される。このため、少なくともフレキシブルプリント配線板が採用される。サブトラクティブ法によって製造されたフレキシブルプリント配線板を採用するのがより好ましい。上記サブトラクティブ法によって製造されたフレキシブルプリント配線板は、絶縁基材にあらかじめ貼着された導体層から接続配線が形成されるため、屈曲性が高い。したがって、上記サブトラクティブ法によって製造されたフレキシブルプリント配線板を第2のプリント配線板に採用することにより、断線等の問題が生じることはなく、信頼性の高いハードディスク装置用プリント配線板を構成できる。なお、上記第2のプリント配線板は、サスペンション用プリント配線板が接続される固定部先端側に比べて配線スペースに余裕があるため、上記第1のプリント配線板ほどの密度及び精度で配線を設ける必要はない。したがって、上記サブトラクティブ法によって製造されたフレキシブルプリント配線板を採用しても問題は生じない。
本願発明では、上記第1のプリント配線板との間に、上記第2のプリント配線板の一部を挟み込んで接続するとともに、上記キャリッジ側部に固定される取付プレートが設けられる。上記第1のプリント配線板と上記取付プレートとの間に第2のプリント配線板を挟み込んで接続することにより、第1のプリント配線板と上記第2のプリント配線板との接合強度を高めることができる。これにより、第2のプリント配線板が繰り返し屈曲変形させられても、上記屈曲による応力や変形が上記接続部分に及ぶのを防止できる。また、第1のプリント配線板と上記第2のプリント配線板とを一体的なプリント配線板として取り扱うことが可能となり、搬送やヘッドスタックアセンブリの組立作業中に、上記第1のプリント配線板と上記第2のプリント配線板とが分離する恐れもなくなる。また、上記取付プレートを設けることにより、キャリッジ側部への取付作業も容易になる。
上記第1のプリント配線板と上記第2のプリント配線板とは、異方性導電接着剤を用いて接続するのが好ましい。異方性導電接着剤の形態は特に限定されることはない。ペースト状やフィルム状の異方性導電接着剤を採用することができる。第1のプリント配線板と第2のプリント配線板とを接続してから取付プレートに取り付けることもできるし、取付プレートに第2のプリント配線板を接合した後に第1のプリント配線を接続することもできる。また、上記取付プレートに、第1のプリント配線板側接続パッド部と第2のプリント配線板側接続パッド部とを重ね合わせた状態で、これら接続パッド部を加熱押圧して接合すると、上記第1のプリント配線板と上記第2のプリント配線板との位置決めが容易になり、上記第1のプリント配線板と上記第2のプリント配線板との接続を確実に行うことができる。
上記取付プレートの形態は特に限定されることはない。両側面が平坦状の取付プレートを採用することができる。上記取付プレートを上記キャリッジ側部に固定されるキャリッジ側取付面と、上記第1のプリント配線板との間に上記第2のプリント配線板を挟み込んで固定する段付面とを備えて構成することができる。
上記段付面を設けることにより、第2のプリント配線板を第1のプリント配線板との間で挟み込んで、確実に保持することができる。また、第2のプリント配線板が屈曲させられても、屈曲に伴う変形や応力が、接続パッド部に及ぶのを防止することができる。さらに、上記段付面を利用して第2のプリント配線板を位置決めすることができるため、組み付け作業を容易に行うこともできる。上記取付プレートを構成する材料は特に限定されることはない。たとえば、プレス加工により上記段付面を形成したアルミ製やステンレス製のものを採用できる。また、樹脂製のシート状あるいは板状の取付プレートを採用することもできる。
上記取付プレートは、キャリッジ側部への取付を容易に行うため、ある程度の剛性を備えるものを採用するのが好ましい。また、キャリッジ側部への接着作業を容易に行うため、段付面を形成した側と反対側は、平坦状に形成するのが好ましい。
上記第1のプリント配線板を、表面側に形成されるとともに、上記増幅集積回路が接続される表面側接続配線を設けた表面側導体層と、裏面側に形成されるとともに上記表面側接続配線に接続された第1のプリント配線板側接続パッド部を設けた裏面側導体層とを備える両面プリント配線板から形成するのが好ましい。両面プリント配線板を採用することにより、多数の配線を容易に形成することが可能となる。また、上記接続パッド部を容易に設けることもできる。さらに、第2のプリント配線板及び取付プレートに対する接続作業を容易に行うこともできる。
上記第1のプリント配線板側接続パッド部を第1のプリント配線板の縁部に設けて接続すると、第2のプリント配線板が屈曲させられる際の応力や変形が接続部分に及ぶ恐れがある。このため、上記第1のプリント配線板の基端側縁部からできるだけ離れた内側に、上記第1のプリント配線板側接続パッド部を形成するのが好ましい。上記第1のプリント配線板側接続パッド部を第1のプリント配線板の中央部、たとえば、増幅集積回路が設けられる領域またはこの領域に隣接する領域に設けることができる。また、第1のプリント配線板の基端側縁部から2mm以上内側に設けるのが好ましい。
また、第2のプリント配線板の幅方向両側部に変形や応力等が作用しやすい。このため、第2のプリント配線板の両側部に設けられる接続パッド部を、第1のプリント配線板において、より内側で接続するように構成するのが好ましい。たとえば、第1のプリント配線板側接続パッド部及び第2のプリント配線板側接続パッド部を、第1のプリント配線板の基端側縁部に直交する方向にずらして設け、幅方向両側部の接続パッド部をより内側で接続するように構成することもできる。
さらに、上記増幅集積回路の直下又はその近傍に、上記第1のプリント配線板側接続パッド部を形成することができる。この構成を採用すると、第1のプリント配線板の中央部において、第1のプリント配線板と第2のプリント配線板の電気的接続を行うことができる。この構成においては、第2のプリント配線板が屈曲させられた場合にも、応力や変形が接続パッド部に及ぶことはない。また、接続構造を増幅集積回路の直下又はその近傍に設けることにより、これまで利用することがなかった増幅集積回路の裏面側領域を有効に利用することが可能となり、接続に必要な配線スペースを減少させることができる。このため、プリント配線板を小型化することが可能になる。あるいは、余裕が出たスペースに他の配線を設けることもできる。
上記第2のプリント配線板を、上記第2のプリント配線板側接続パッド部を設けた表面側導体層と、少なくとも上記取付プレートとの間に挟み込まれる部分に形成された裏面側導体層とを備える両面プリント配線板から形成することができる。
上記第2のプリント配線板は、中間部分が繰り返し屈曲させられる。屈曲部分の屈曲性を高めるには、片面配線板を採用するのが好ましい。一方、両端部は他の部材との接続部が設けられるため、上記屈曲によって作用する応力や変形が作用しないように構成するのが望ましい。上記構成を採用することにより、中間部分における屈曲性を確保できるとともに、接続構造が設けられる端部の変形抵抗を高めることができる。特に、第1のプリント配線板と取付プレートに挟み込まれる部分に裏面側導体層を設けることにより、第1のプリント配線板との接続部分の変形抵抗を高めることがでる。これにより、第1のプリント配線板と第2のプリント配線板の接続構造の信頼性を高めることができる。
通常、第2のプリント配線板は、中間部分において屈曲させられる。このため、上記第2のプリント配線板を帯状に形成するとともに、長手方向中間部に、上記裏面側導体層を除去した屈曲部を設けることができる。この構成によって、所要の部分に屈曲を集中させることも可能となる。一方、両端部の剛性が高まり、上記屈曲による応力や変形が、端部に設けた接続構造に及ぶのを防止することが可能となる。
〔本願発明の実施形態の詳細〕
以下、本願発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図1は、本願発明が適用されるハードディスク装置1の全体平面図である。ハードディスク装置1は、ケース2内に、情報が記録されるとともにモータで回転可能に支持された複数の磁気ディスク3と、この磁気ディスク3に対して情報を読み書きするヘッドコアとを備える。上記ヘッドコアは、上記磁気ディスク3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4に保持されている。
図2及び図3に示すように、上記ヘッドスタックアセンブリ4は、基端部に設けられたボイスコイルモータ6によって軸13の回りに揺動可能に支持されたキャリッジ7と、キャリッジ7のアーム部8に設けられたサスペンション9とを備え、このサスペンション9の先端部分に設けられる磁気ヘッド部10に図示しない上記ヘッドコアが保持されている。
上記ヘッドコアは、上記サスペンション9に沿って設けられるサスペンション用プリント配線板11に形成された接続配線12に接続されており、この接続配線12を介して情報がやりとりされる。上記サスペンション用プリント配線板11は、上記サスペンション9の中央部分を上記アーム部8の軸13に向かって延びるとともに、上記アーム部8の中間部において上記キャリッジ7の側部に引き出される。そして、このサスペンション用プリント配線板11の基端部が、上記キャリッジ7の側部に固定されたプリント配線板15の先端側に接続される。
図3に示すように、本実施形態では、3枚の両面記録磁気ディスク3を所定の隙間Hを介して回転可能に支持するとともに、両外側部及び上記各隙間Hに上記サスペンション9が設けられる。上記両外側部のサスペンション9には、両側の磁気ディスクに対向する磁気ヘッド部10を設けたサスペンション用プリント配線板11が配置される。一方、中間部分の上記隙間Hにも、一対の上記サスペンション9が挿入されているとともに、これらサスペンション9に、両側の磁気ディスク表面に各々対向する磁気ヘッド部10を設けたサスペンション用プリント配線板11が保持されている。
図4に上記図3の要部拡大図を示す。図5に、図4におけるV−V線に沿う断面を示す。図7及び図8に、上記プリント配線板15と上記サスペンション用プリント配線板11の接続構造に係る分解斜視図を示す。
本実施形態に係るプリント配線板15は、上記キャリッジ7の側部に固定された矩形状の第1のプリント配線板15aと、上記第1のプリント配線板15aの基端側から屈曲可能に延出させられた長尺矩形状の第2のプリント配線板15bとを備えて構成される。そして、これら第1のプリント配線板15aと第2のプリント配線板15bとが配線板接続部41を介して一体的に接続されている。
上記第1のプリント配線板15aは、矩形状に形成されているとともに、中央部に信号増幅のための増幅集積回路16を備える。また、先端側に、上記サスペンション用プリント配線板11との接続を行うためのサスペンション用プリント配線板接続部17が設けられている。本実施形態に係る上記第1のプリント配線板15aは、上記増幅集積回路を接続する接続配線を形成する表面側導体層24aと、上記第2のプリント配線板を接続する第1のプリント配線板側接続パッド部43が設けられる裏面側導体層24bを備える両面フレキシブルプリント配線板から構成されている。
上記サスペンション用プリント配線板接続部17には、図7に示すように、各サスペンション用プリント配線板11の接続パッド部31に対応した、複数のサスペンション用プリント配線板接続パッド部19が、先端側の縁部に直交するとともに所定間隔で配列形成されている。上記サスペンション用プリント配線板接続パッド部19は、磁気ディスク3の枚数に対応して複数組形成されている。上記サスペンション用プリント配線板接続パッド部19から延出する接続配線21は、隣り合う接続パッド部間の領域を通って、上記増幅集積回路16に接続されている。
サスペンション用プリント配線板11の基端部に設けられた上記接続パッド部31を、上記サスペンション用プリント配線板接続パッド部19に重ね合わせて超音波接合することにより、プリント配線板15と上記サスペンション用プリント配線板11とが接続される。
サスペンション用プリント配線板11と、プリント配線板15の接続構造は、図7に示す実施形態に限定されることはない。図8に、サスペンション用プリント配線板の他の接続構造を示す分解斜視図を示す。
この実施形態では、上記サスペンション用プリント配線板接続部17は、先端側の縁部に直交するスリット18aと、側部に形成された矩形状の切欠部18bとを備えて構成される。上記各スリット18a及び上記切欠部18bの接続縁部20a、20bには、上記サスペンション用プリント配線板11に形成された接続パッド部31に対応した複数のサスペンション用プリント配線板接続パッド部19が所定間隔で形成されている。上記サスペンション用プリント配線板接続パッド部19から延出する接続配線21は、接続縁部20a,20bの間の領域を通って、上記増幅集積回路16に接続されている。
上記サスペンション用プリント配線板11は、基端側に断面L字状の接続縁部32が設けられており、この接続縁部32に沿って、上記接続パッド部31が形成されている。上記サスペンション用プリント配線板11の基端を上記接続縁部20a、20bに沿わせるとともに、上記接続パッド部31と上記サスペンション用プリント配線板接続パッド部19とを重ね合わせて超音波接合することにより、プリント配線板15と上記サスペンション用プリント配線板11とが接続される。なお、接合手法は、超音波接合に限定されることはなく、半田接合等を採用することもできる。
上記第1のプリント配線板15aの上記増幅集積回路16より基端側、すなわち、上記サスペンション用プリント配線板接続部17と反対側の裏面側に、上記第1のプリント配線板15aと第2のプリント配線板15bとを接続する配線板接続部41が設けられている。上記配線板接続部41を構成する第1のプリント配線板側接続部41aは、上記増幅集積回路16から基端側に引き出した表面側接続配線42の先端部を、裏面側に形成された第1のプリント配線板側接続パッド部43にブラインドビアホール60を介して接続することにより構成されている。
一方、上記第2のプリント配線板15bは、長尺矩形状のフレキシブルプリント配線板から形成されており、片面(図3、図4では表面側)に、上記第1のプリント配線板側接続パッド部43の数に対応した数の接続配線44が平行に設けられている。上記第2のプリント配線板15bの先端部には、上記第1のプリント配線板側接続部41aに接続される第2のプリント配線板側接続部41bが形成されている。上記第2のプリント配線板側接続部41bは、上記接続配線44の先端に、上記第1のプリント配線板側接続パッド部43に対応した第2のプリント配線板側接続パッド部45を設けて構成されている。
図3に示すように、上記第2のプリント配線板15bの上記第2のプリント配線板側接続部41bと反対側の端部には、上記接続配線44を介して信号を入出力するためのコネクタ部46が設けられている。本実施形態では、上記第2のプリント配線板15bを長手方向に延びる上記接続配線44を直角方向に屈曲させて上記コネクタ部46が設けられている。
図5に、図4のV−V線に沿う要部断面を示す。
この図に示すように、上記第1のプリント配線板15aは、ポリイミド樹脂フィルム等から形成された絶縁基材22と、この絶縁基材22の表面に積層形成されるとともに、上記表面側接続配線42、上記サスペンション用プリント配線板接続パッド部19等が形成された表面側導体層24aと、上記絶縁基材22の裏面に積層形成されるとともに、上記第1のプリント配線板側接続パッド部43等が形成された裏面側導体層24bと、上記表面側導体層24aを、接着剤層25aを介して覆うように設けられた表面側絶縁被覆層26aと、上記裏面側導体層24bを、接着剤層25bを介して覆うように設けられた裏面側絶縁被覆層26bとを備えて構成される。上記各接続パッド部19,43の上記絶縁被覆層26a,26bが除去されて、各接続パッド部19,43が露出させられている。
上記第2のプリント配線板15bは、ポリイミド樹脂フィルム等から形成された絶縁基材50と、この絶縁基材50に積層されるとともに、上記接続配線44及び上記第2のプリント配線板側接続パッド部45等が形成された導体層51と、上記導体層51を、接着剤層57を介して覆うように設けられた絶縁被覆層52とを備えて構成される。上記第2のプリント配線板側接続パッド部45の上記絶縁被覆層52が除去されて、上記第2のプリント配線板側接続パッド部45が露出させられている。
図5に示すように、上記第1のプリント配線板15aの第1のプリント配線板側接続パッド部43と、上記第2のプリント配線板15bの第2のプリント配線板側接続パッド部45とが重ね合わされて、異方性導電接着剤層58を介して接合され、上記第1のプリント配線板15aと上記第2のプリント配線板15bとが一体化されている。なお、本実施形態では、第2のプリント配線板15bの表面側と第1のプリント配線板15aの積層面の全体に上記異方性導電接着剤層58が設けられているが、第1のプリント配線板側接続パッド部43と上記第2のプリント配線板側接続パッド部45の接合部分のみに上記異方性導電接着剤層58を設けることもできる。
本実施形態では、上記第1のプリント配線板の裏面側に、金属材料から形成された取付プレート48が設けられている。実施形態における上記取付プレート48は、アルミ板あるいはステンレス板をプレス成形して形成されており、上記第1のプリント配線板15aと同じ平面形態を備えて構成されている。上記取付プレート48の厚みは特に限定されることはない。たとえば、100〜500μmの厚みのものを採用できる。
上記取付プレート48の基端側には、段付面61が形成されている。上記段付面61は、上記第2のプリント配線板15bの先端側の平面形態及び厚みに対応して形成されている。上記段付面61を含む取付プレート48の表面と、上記第1のプリント配線板15a及び第2のプリント配線板15bが、接着剤層62を介して接着固定されている。
上記構成においては、上記第2のプリント配線板15bの先端部が、上記取付プレート48と上記第1のプリント配線板15aとの間に挟み込まれるようにして固定されているため、接合強度が極めて高い。これにより、上記第2のプリント配線板15bの中間部が屈曲させられても、上記屈曲による応力や変形が、上記配線板接続部41に及ぶことがない。このため、上記第1のプリント配線板側接続パッド部43と上記第2のプリント配線板側接続パッド部45とが剥離する恐れがなくなり、接続信頼性が高いプリント配線板15を構成することができる。
また、上記段付面61に第2のプリント配線板15bを位置決めして、第1のプリント配線板15aとの接合を行うことにより位置決め精度を高めて、これらプリント配線板の接続作業を容易に行うことも可能となる。
さらに、上記第1のプリント配線板15aの接続配線21は、採用する磁気ディスクの枚数によってパターンが異なるが、第2のプリント配線板15bの接続配線44は、平行状であり、配線数が磁気ディスクの枚数によって大きく変更されることはない。
このため、図6に示すように、同じパターンで形成された接続配線44を備える第2のプリント配線板15bに、磁気ディスクの枚数等に応じて形成された配線パターンを備える複数の異なる第1のプリント配線板(15a−1、15a−2,15a−3)を選択的に接続して、所要のプリント配線板15を構成することが可能となる。このため、全体を1枚のプリント配線から形成する従来の手法に比べて、製造コストを格段に低減させることが可能となる。
また、上記第1のプリント配線板15aに精度の高い接続配線を備えるプリント配線板を採用する一方、上記第2のプリント配線板15bに屈曲性能の高いプリント配線板を採用することができるため、プリント配線板の信頼性も高まる。
本実施形態に係る上記第1のプリント配線板15aは、アディティブ法によって製造されたものを採用するのが好ましい。本実施形態に係る上記第1のプリント配線板15aの製造方法の概要を図14に示す。
アディティブ法においては、図14の(a)工程において、絶縁基材を構成する樹脂フィルムが準備される。
図14の(b)工程において、上記絶縁基材22の表面側及び裏面側に、導体層24a,24bを形成しない部分、すなわち、上記接続配線21,42や接続パッド部19,43等を設けない部分にレジスト層55を積層形成する。そして、図14の(c)工程において、これらレジスト層形成部分以外の部分に電解又は無電解メッキを施す。これにより、接続配線21,42や接続パッド部19,43等を形成する。その後、図14の(d)工程において、上記レジスト層55を除去し、図14の(e)工程において、接着剤層25a,25bを介してポリイミド樹脂フィルム等から構成される絶縁被覆層26a,26bが設けられる。
上記アディティブ法によって、プリント配線板を製造する場合、上記レジスト層のパターンを精度高く形成することにより、配線密度及び精度の高い接続配線を形成することができる。このため、上記アディティブ法によって製造したプリント配線板を上記第1のプリント配線板15aに採用することにより、フレキシブルプリント配線板を接続するための櫛歯状のサスペンション用プリント配線板接続部17に、配線幅30μm以下、配線間隔30μm以下の小さな間隔で接続配線21や接続パッド部19を設けることが可能となり、接続配線の増加に対応することも可能となる。なお、上記各層の厚みは、特に限定されることはない。たとえば、上記絶縁基材22や絶縁被覆層26a,26bとして厚みが9〜25μmの樹脂フィルムを採用するとともに、上記導電層を5〜20μmの厚みで形成し、全体の厚みを80〜150μmにすることができる。
一方、上記アディティブ法は、絶縁基材22上にメッキ法によって接続配線等を構成する導体層24a,24bを形成するものであるため、上記絶縁基材22と導体層24a,24bの間の接合強度が低く、屈曲耐性も低い。しかし、本実施形態では、上記第1のプリント配線板15aは、上記キャリッジ7側部に固定される部分であるため、屈曲耐性は要求されず、問題が生じることはない。
図15に、上記第2のプリント配線板15bを製造する方法の概略を示す。本実施形態では、第2のプリント配線板15bは、サブトラクティブ法によって片面基板として形成される。
サブトラクティブ法においては、図15の(a)工程に示すように、ポリイミド樹脂フィルム等から形成される絶縁基材50にあらかじめ銅箔等の導体層51が積層された積層シートを基材としてプリント配線板が製造される。
図15の(b)工程において、上記導体層51の表面に、上記接続配線44及び上記第2の配線板側接続パッド部45に対応したパターンでレジスト層56が印刷手法等を用いて積層形成される。すなわち、上記導体層51の配線となる部分の表面に、レジスト層56が形成される。次に、図15の(c)工程に示すように、金属腐食性のあるエッチング液を用いて、上記導体層51の上記レジスト層56が形成されていない部分を除去する。これにより、上記レジスト層56に対応した接続配線等が形成される。その後、図15の(d)工程に示すように、上記レジスト層56を除去する。そして、図15の(e)工程において、接着剤層57を介して絶縁被覆層52が設けられる。なお、上述した印刷手法を用いてレジストパターンを形成する手法に代えて、導体層上にフォトレジストが塗布されたものを使用し、感光させてから溶剤で溶かすことにより、上記レジスト層の接続配線パターンを形成することもできる。また、必要に応じて、上記第2のプリント配線板を両面配線板として構成することもできる。なお、上記各層の厚みは特に限定されることはない。たとえば、上記絶縁基材50や絶縁被覆層52として9〜25μmの樹脂フィルムを採用するとともに、上記導電層を5〜20μmの厚みで形成し、全体の厚みを40〜100μmにすることができる。
上記サブトラクティブ法によって製造される第2のプリント配線板15bは、上記導体層51があらかじめ積層されたシート材から形成されるため、繰り返し屈曲させても上記導体層51と上記絶縁基材50とが剥離しにくく、屈曲性が高い。したがって、本実施形態に係るハードディスク装置用プリント配線板の第2のプリント配線板15bに好適である。一方、上記サブトラクティブ法によって形成される配線パターンは、導体層51をエッチングすることによって形成されるため、配線パターンの精度が上記アディティブ法によるものと比べて低いが、上記第2のプリント配線板15bにおける配線密度はそれほど高くないため、問題が生じることはない。
本実施形態では、上記第1のプリント配線板15aにアディティブ法によって形成されたプリント配線板を採用するとともに、上記第2のプリント配線板15bにサブトラクティブ法によって形成されたプリント配線板を採用している。そして、これら第1のプリント配線板15aと第2のプリント配線板15bとが、配線板接続部41を介して一体的に接続されるとともに、取付プレート48上に接合された形態を備えている。上記構成を採用することにより、上記第1のプリント配線板15aにおいては、サスペンション用プリント配線板11を接続するための、配線密度及び精度の高い配線を設けることが可能となり、接続配線の増加にも対応することが可能となる。一方、上記第2のプリント配線板15bの屈曲性が高いため、接続配線が剥離したり、断線することがなく、信頼性の高い配線を設けることができる。
なお、上述したアディティブ法及びサブトラクティブ法は、これら製造手法の一例を示すものであり、上記アディティブ法に属する他の手法、及び上記サブトラクティブ法に属する他の手法を用いたプリント配線板を接続して構成することもできる。また、サブトラクティブ法によって高い精度及び高密度で形成された配線を備える第1のプリント配線板と、サブトラクティブ法によって形成されているが精度及び配線密度が上記第1のプリント配線板ほど高くない第2のプリント配線板とを接続した構成を採用することもできる。
また、本実施形態では、上記取付プレート48が第1のプリント配線板15aの裏面側に一体的に積層されるため、上記キャリッジ7に対する取付強度やサスペンション用プリント配線板11に対する位置決め精度を高めることも可能となる。なお、上記第1のプリント配線板15aと上記第2のプリント配線板15bとを接合してから、上記取付プレート48に接着剤層62を介して接合することもできるし、上記取付プレート48の段付面61に第2のプリント配線板15bを接合してから、上記第1のプリント配線板15aを積層して接合することもできる。
図9に、本願発明に係るプリント配線板115の第2の実施形態を示す。なお、図9において、下2桁の符号が第1の実施形態の符号と同一の部材は、第1の実施形態の部材と同一の部材を表す。
図9に示す実施形態では、第2のプリント配線板115bに両面配線板を採用している。上記第2のプリント配線板は、図15に示す手法において、導体層151a,151b及び絶縁被覆層152a,152bを絶縁基材150の両面に設けることにより形成される。なお、第1のプリント配線板115aと第2のプリント配線板115bの接続構造は、第1の実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、第2のプリント配線板115aの長手方向中間部において、一方の導体層151b及び絶縁被覆層152bを除去した領域を設けている。一方の導体層151b及び絶縁被覆層152bを除去した領域では、プリント配線板の厚みが減少するため屈曲性が高まる。一方、双方の導体層151a,151b及び絶縁被覆層152a,152bを設けた部位の剛性、すなわち変形抵抗は大きくなる。このため、一方の導体層151b及び絶縁被覆層152bを除去した領域に、上記屈曲変形を集中させることができる。また、上記双方の導体層151a,151b及び絶縁被覆層152a,152bを設けた部位に、上記屈曲による応力や変形が及びにくくなる。
本実施形態では、図9に示すように、上記第2のプリント配線板115bの先端部を、上記第1のプリント配線板115aと取付プレート148の間に挟み込むように構成している。また、上記挟み込んだ部分から所定長さ部分を両面配線板として構成している。このため、第2のプリント配線板115bが、第1のプリント配線板115a及び取付プレート148から延出する縁部に応力や変形が集中することがなくなり、第1のプリント配線板115aと第2のプリント配線板115bの接合強度が高まる。
図10に、本願発明に係るプリント配線板の第3の実施形態を示す。この実施形態においても、下2桁の符号が第1の実施形態の符号と同一の部材は、第1の実施形態の部材と同一の部材を表す。
第3の実施形態では、第1のプリント配線板側接続パッド部243と第2のプリント配線板側接続パッド部245とを、増幅集積回路216の直下あるいはその近傍で接合している。この構成を採用することにより、第1のプリント配線板側接続パッド部243と第2のプリント配線板側接続パッド部245とを、第1のプリント配線板の中央部で接合することができる。このため、第2のプリント配線板215bの屈曲による応力や変形が、上記接続パッド部に及ぶことがなくなり、電気的接続の信頼性が高まる。また、第1のプリント配線板215aと取付プレート248の間に挟み込まれる第2のプリント配線板215bの長さも長くなるため、接続強度も高まる。さらに、増幅集積回路216の近傍あるいは直下の領域を利用することにより、接続スペースを小さくすることが可能となる。このため、プリント配線板215の小型化を図ることができる。また、配線スペースに余裕ができるため、他の配線や他の電子部品の実装スペースを拡大することもできる。
また、本実施形態では、取付プレート248に、第1の段付面261aと、第2の段付面261bとを設けている。上記第1の段付面261aは、第1の実施形態と同様に、第2のプリント配線板215bの先端部を挟み込むためのものである。一方、第2の段付面261bは、第2のプリント配線板側接続パッド部245に対応した部位に形成されており、上記第2のプリント配線板側接続パッド部245を押圧できるように構成されている。上記第2の段付面261bを設けることにより、第1のプリント配線板側接続パッド部243と第2のプリント配線板側接続パッド部245との電気的接続の信頼性を高めることができる。また、上記取付プレート248上で、上記第1のプリント配線板215aと上記第2のプリント配線板215bとを積層して挟圧し、これら部材を同時に接合することもできる。
図11から図13に、本願発明に係るプリント配線板315の第4の実施形態を示す。この実施形態においても、下2桁の符号が第1の実施形態の符号と同一の部材は、第1の実施形態の部材と同一の部材を表す。
第4の実施形態は、第1のプリント配線板側接続パッド部343と第2のプリント配線板側接続パッド部345との接続構造の一部を、増幅集積回路316を接続するための接続パッド部342aの直下に設けたものである。
図11に示すように、増幅集積回路316の下面には、第1のプリント配線板315a上の上記接続配線321の端部に、増幅集積回路316を接続するための接続パッド部342aが設けられる。本実施形態では、上記接続パッド部342aの直下にブラインドビアホール380及び第1のプリント配線板側接続パッド部343を設けている。上記構成を採用することにより、第2の実施形態と同様に、第1のプリント配線板側接続パッド部343と第2のプリント配線板側接続パッド部345とを、第1のプリント配線板315aの中央部で接合することができる。このため、第2のプリント配線板315bの屈曲による応力や変形が、上記接続パッド部に及ぶことがなくなり、電気的接続の信頼性が高まる。また、増幅集積回路316を設けた領域の裏面側を有効に利用することが可能となり、接続スペースを小さくすることが可能となる。このため、プリント配線板の小型化を図ることができる。また、配線スペースに余裕ができるため、他の配線や他の電子部品の実装スペースを拡大することもできる。
さらに、図11に示すように、第4の実施形態では、第2のプリント配線板315bの先端部両側に、上記第1のプリント配線板315aと上記取付プレート348の段付面361の縁部近傍に挟み込まれる耳部371を設けている。図13に示すように、上記耳部371とこれに積層される第1のプリント配線板315aには貫通孔375が設けられており、第1のプリント配線板315aと第2のプリント配線板315bとを挟み込むように半田372を流し込んでいる。上記第1のプリント配線板315aの絶縁被覆層326aには、導体層324aが露出する凹部373が形成されているとともに、第2のプリント配線板の絶縁基材350にも、導体層351が露出する凹部377が形成されている。また、上記取付プレート348の対応部位にも凹部374が形成されており、流れ込んだ半田が溜まる領域376が形成されるように構成している。
上記構成を採用することにより、第1のプリント配線板315aと第2のプリント配線板315bの接合部位の両側に、半田による一種のピンが形成される。このため、上記第1のプリント配線板315aと上記第2のプリント配線板315bの縁部における接合強度を高めることができる。さらに、上記半田は、上記取付プレート348と上記第2のプリント配線板315bの導体層351の間を満たしているため、これら部材の接合強度を高めることもできる。
本願発明は、上述の実施形態に限定されることはない。今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本願発明の範囲は、上記説明した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本願発明に係るプリント配線板を採用することにより、高い精度で多数の配線を設けることができるとともに、屈曲耐性の高いハードディスク装置用プリント配線板を製造することが可能となる。
1 ハードディスク装置
2 ケース
3 磁気ディスク
4 ヘッドスタックアセンブリ
6 ボイスコイルモータ
7 キャリッジ
8 アーム部
9 サスペンション
10 磁気ヘッド部
11 サスペンション用プリント配線板
12 接続配線
13 軸
15 プリント配線板
15a 第1のプリント配線板
15b 第2のプリント配線板
16 増幅集積回路
17 サスペンション用プリント配線板接続部
18a スリット
18b 切欠部
19 サスペンション用プリント配線板接続パッド部
20a 接続縁部
20b 接続縁部
21 接続配線
22 絶縁基材
24a 表面側導体層
24b 裏面側導体層
25a 接着剤層
25b 接着剤層
26a 表面側絶縁被覆層
26b 裏面側絶縁被覆層
31 接続パッド部(サスペンション用プリント配線板の)
32 接続縁部
41 配線板接続部
41a 第1のプリント配線板側接続部
41b 第2のプリント配線板側接続部
42 表面側接続配線
43 第1のプリント配線板側接続パッド部
44 接続配線
45 第2のプリント配線板側接続パッド部
46 コネクタ部
48 取付プレート
50 絶縁基材
51 導体層
52 絶縁被覆層
55 レジスト層
56 レジスト層
57 接着剤層
58 異方性導電接着剤層
60 ブラインドビアホール
61 段付面
62 接着剤層
H 隙間
115 プリント配線板
115a 第1のプリント配線板
115b 第2のプリント配線板
148 取付プレート
150 絶縁基材
151a 導体層
151b 導体層
152a 絶縁被覆層
152b 絶縁被覆層
215a 第1のプリント配線板
215b 第2のプリント配線板
216 増幅集積回路
243 第1のプリント配線板側接続パッド部
245 第2のプリント配線板側接続パッド部
248 取付プレート
261a 第1の段付面
261b 第2の段付面
315 プリント配線板
315a 第1のプリント配線板
315b 第2のプリント配線板
316 増幅集積回路
321 接続配線
324a 導体層
326 絶縁被覆層
342a 接続パッド部(増幅集積回路の)
343 第1のプリント配線板側接続パッド部
345 第2のプリント配線板側接続パッド部
348 取付プレート
350 絶縁基材
351 導体層
361 段付面
371 耳部
372 半田
373 凹部
375 貫通孔
376 半田が溜まる領域
377 凹部
380 ブラインドビアホール

Claims (7)

  1. 揺動可能に支持されたヘッドスタックアセンブリのキャリッジ側部に固定され、先端側にサスペンション用プリント配線板が接続されるハードディスク装置用プリント配線板であって、
    先端側に上記サスペンション用プリント配線板が接続されるとともに中央部に増幅集積回路が搭載された第1のプリント配線板と、
    上記第1のプリント配線板に接続されるとともに、第1のプリント配線板の基端側から延出させられて屈曲可能に保持される第2のプリント配線板と、
    上記第1のプリント配線板との間に上記第2のプリント配線板の一部を挟み込んで接続するとともに、上記キャリッジ側部に固定される取付プレートとを備え、
    上記第1のプリント配線板の裏面側に設けた第1のプリント配線板側接続パッド部と上記第2のプリント配線板の表面側に設けた第2のプリント配線板側接続パッド部とが異方性導電接着剤層を介して接続されている、ハードディスク装置用プリント配線板。
  2. 上記取付プレートは、上記キャリッジ側部に固定されるキャリッジ側取付面と、
    上記第1のプリント配線板との間に上記第2のプリント配線板を挟み込んで固定する段付面とを備える、請求項1に記載のハードディスク装置用プリント配線板。
  3. 上記第1のプリント配線板の中央部に、上記第1のプリント配線板側接続パッド部が形成されている、請求項1又は請求項2に記載のハードディスク装置用プリント配線板。
  4. 上記増幅集積回路の直下又はその近傍に、上記第1のプリント配線板側接続パッド部が形成されている、請求項3に記載のハードディスク装置用プリント配線板。
  5. 上記第2のプリント配線板は、上記第1のプリント配線板側接続パッド部に接続される第2のプリント配線板側接続パッド部を設けた表面側導体層と、
    少なくとも上記取付プレートとの間に挟み込まれる部分に形成された裏面側導体層とを備える、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のハードディスク装置用プリント配線板。
  6. 上記第2のプリント配線板は帯状に形成されているとともに、長手方向中間部に、上記裏面側導体層を除去した屈曲部を備える、請求項5に記載のハードディスク装置用プリント配線板。
  7. 請求項1に記載したハードディスク装置用プリント配線板を備える、ハードディスク装置。
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