JP2016015194A - サスペンション用基板、サスペンション、およびサスペンション用基板の製造方法 - Google Patents

サスペンション用基板、サスペンション、およびサスペンション用基板の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、熱アシスト用素子に容易に電力を供給できるサスペンション用基板を提供することを主目的とする。
【解決手段】本発明は、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配線層とを有するサスペンション用基板であって、上記金属支持基板は、記録用素子を実装する記録用素子実装領域に、熱アシスト用素子を嵌め込むように配置するための開口部を有し、上記配線層は、上記熱アシスト用素子に電力を直接供給する端子部を有する熱アシスト用配線層を備え、上記熱アシスト用配線層の上記端子部が、上記絶縁層とは反対側の表面で上記熱アシスト用素子と接続する端子部であり、上記熱アシスト用素子は、上記絶縁層側に折り曲げられた上記端子部と、導電性接続部を介して電気的に接続されることを特徴とするサスペンション用基板を提供することにより、上記課題を解決する。
【選択図】図10

Description

本発明は、例えばハードディスクドライブ(HDD)に用いられるサスペンション用基板に関する。
近年、インターネットの普及等によりパーソナルコンピュータの情報処理量の増大や情報処理速度の高速化が要求されてきており、それに伴って、パーソナルコンピュータに組み込まれているハードディスクドライブ(HDD)も大容量化や情報伝達速度の高速化が必要となってきている。
HDDの大容量化(高記録密度化)のためには、記録媒体における磁性体粒子のサイズを小さくすることが有効である。しかしながら、磁性体粒子のサイズが小さすぎると、個々の磁性体粒子の磁化は熱的に不安定になり、記録した情報を長時間保持することが困難となる。これは、磁性体粒子のサイズが小さくなると、その異方性磁気エネルギーKuV(Kuは単位体積あたりの磁気異方性エネルギー、Vは磁性体粒子の体積)が小さくなり、磁化が熱揺らぎkT(kはボルツマン定数、Tは絶対温度)によってランダムに配向し、減磁が生じるためである。この限界を超常磁性限界という。
この超常磁性限界を伸ばすためには、保磁力の大きな磁性体粒子を用いることが有効である。しかしながら、保磁力の大きな磁性体粒子を用いると、磁化の極性を反転させるために必要な反転磁界強度が大きくなり、記録媒体に情報を記録することが困難になる。この問題を解決する手法として、熱アシスト記録が知られている(特許文献1〜7、非特許文献1)。熱アシスト記録では、記録の直前に記録媒体を加熱することによって、磁性体粒子の保磁力を一時的に下げて記録を行う。そのため、保磁力の大きな磁性体粒子を用いた場合であっても、記録媒体に情報を記録することが容易となるという利点がある。
特開2009−301597号公報 特開2010−40112号公報 特開2008−159159号公報 特開2008−59695号公報 特開2008−130165号公報 特開2008−59645号公報 特開2010−146655号公報
「HDD容量を現行製品の5倍に高め、データセンターの消費電力低減にも貢献する熱アシスト方式の記録ヘッド基本技術を開発」、はいたっく、株式会社 日立製作所、2010年6月号、p.17−18
熱アシスト用素子として、例えば半導体レーザーダイオード素子が知られている。このような熱アシスト用素子に電力を供給する方法として、例えば特許文献6の図8には、スライダ111上に、LD駆動電力供給用リードライン116、117を設ける方法が開示されている。しかしながら、スライダの表面に、電力供給用リードラインを設けると、スライダの製造工程が複雑になるという問題がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、熱アシスト用素子に容易に電力を供給できるサスペンション用基板を提供することを主目的とする。
上記課題を解決するために、本発明においては、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配線層とを有するサスペンション用基板であって、上記金属支持基板は、記録用素子を実装する記録用素子実装領域に、熱アシスト用素子を嵌め込むように配置するための開口部を有し、上記配線層は、上記熱アシスト用素子に電力を直接供給する端子部を有する熱アシスト用配線層を備えることを特徴とするサスペンション用基板を提供する。
本発明によれば、サスペンション用基板が、熱アシスト用素子に直接電力を供給する端子部を有する熱アシスト用配線層を有することから、熱アシスト用素子に容易に電力を供給することができる。
上記発明においては、上記熱アシスト用配線層の上記端子部が、上記絶縁層側の表面で上記熱アシスト用素子と接続する端子部であることが好ましい。
上記発明においては、上記熱アシスト用配線層の上記端子部が複数設けられ、隣り合う上記端子部の間に、上記絶縁層から構成される隔壁が形成されていることが好ましい。半田等で接続を行う場合に、ショートの発生を防止できるからである。
上記発明においては、上記熱アシスト用配線層の上記端子部が、上記絶縁層とは反対側の表面で上記熱アシスト用素子と接続する端子部であることが好ましい。
上記発明においては、上記熱アシスト用配線層の上記端子部が、上記絶縁層側とは反対側の表面、および、上記絶縁層側の表面が露出する構造の端子部であることが好ましい。端子部を折り曲げやすくなるからである。
また、本発明においては、上述したサスペンション用基板と、上記サスペンション用基板の上記金属支持基板側の表面に設けられ、上記サスペンション用基板の上記開口部に対応する位置に開口部を有するロードビームと、を有することを特徴とするサスペンションを提供する。
本発明によれば、上述したサスペンション用基板を用いることで、熱アシスト用素子に容易に電力を供給することができる。
また、本発明においては、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配線層とを有するサスペンション用基板の製造方法であって、金属支持部材と、上記金属支持部材上に形成された絶縁部材と、上記絶縁部材上に形成された導体部材とを有する積層部材を準備する積層部材準備工程と、上記導体部材をエッチングすることにより、熱アシスト用素子に電力を直接供給する端子部を有する熱アシスト用配線層を有する上記配線層を形成する配線層形成工程と、上記金属支持部材をエッチングすることにより、記録用素子を実装する記録用素子実装領域に、熱アシスト用素子を嵌め込むように配置するための開口部を有する金属支持基板を形成する金属支持基板形成工程と、上記絶縁部材をエッチングすることにより、上記絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、を有することを特徴とするサスペンション用基板の製造方法を提供する。
本発明によれば、上記の各工程を行うことにより、熱アシスト用素子に電力を直接供給できるサスペンション用基板を得ることができる。
本発明のサスペンション用基板は、熱アシスト用素子に容易に電力を供給できるという効果を奏する。
一般的なサスペンション用基板の一例を示す模式図である。 一般的な熱アシスト用素子および記録用素子の一例を示す概略断面図である。 本発明のサスペンション用基板を説明する概略平面図である。 本発明のサスペンション用基板を説明する概略断面図である。 本発明のサスペンション用基板の一例を示す概略平面図である。 図5における領域Xを説明する模式図である。 本発明のサスペンション用基板を説明する模式図である。 本発明における端子部を説明する概略平面図である。 本発明のサスペンション用基板の他の例を示す概略平面図である。 本発明のサスペンション用基板の他の例を示す概略平面図である。 図10における領域Xを説明する概略平面図である。 図10における領域Yを説明する概略平面図である。 本発明のサスペンション用基板を説明する模式図である。 本発明のサスペンション用基板の他の例を示す概略平面図である。 本発明のサスペンションの一例を示す模式図である。 ロードビームの開口部を説明する概略平面図である。 本発明のサスペンション用基板の製造方法の一例を示す概略断面図である。
以下、本発明のサスペンション用基板、サスペンション、およびサスペンション用基板の製造方法について詳細に説明する。
A.サスペンション用基板
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配線層とを有するサスペンション用基板であって、上記金属支持基板は、記録用素子を実装する記録用素子実装領域に、熱アシスト用素子を嵌め込むように配置するための開口部を有し、上記配線層は、上記熱アシスト用素子に電力を直接供給する端子部を有する熱アシスト用配線層を備えることを特徴とするものである。
図1は、一般的なサスペンション用基板の一例を示す模式図である。図1(a)はサスペンション用基板の概略平面図であり、図1(b)は図1(a)のA−A断面図である。なお、図1(a)では、便宜上、カバー層の記載は省略している。図1(a)に示されるサスペンション用基板100は、一方の先端部分に形成された記録用素子実装領域101と、他方の先端部分に形成された外部回路基板接続領域102と、記録用素子実装領域101および外部回路基板接続領域102を電気的に接続する複数の配線層103a〜103dとを有するものである。配線層103aおよび配線層103bは一対の配線層であり、同様に、配線層103cおよび配線層103dも一対の配線層である。これらの2つの配線層は、一方がライト用配線層であり、他方がリード用配線層である。一方、図1(b)に示されるように、サスペンション用基板は、金属支持基板1と、金属支持基板1上に形成された絶縁層2と、絶縁層2上に形成された配線層3と、配線層3を覆うカバー層4とを有するものである。
図2は、一般的な熱アシスト用素子および記録用素子の一例を示す概略断面図である。図2における熱アシスト用素子210は、半導体基板201と、第一クラッド層202と、活性層203と、第二クラッド層204と、反射ミラー205とを有する。一方、図2における記録用素子(記録体)220は、スライダ211と、磁界発生素子212と、近接場光発生素子213と、光導波路214とを有するものである。また、熱アシスト用素子210および記録用素子220は、接着層230により接合されている。ここで、活性層203からの出力光は、反射ミラー205で反射し、光導波路214を通過し、近接場光発生素子213に至る。これにより、磁界発生素子212が記録を行う直前に記録媒体を加熱することができ、磁性体粒子の保磁力を一時的に下げることができる。
図3は、本発明のサスペンション用基板を説明する概略平面図である。なお、図3(a)では、便宜上、カバー層の記載は省略している。また、図3(b)〜(d)は、図3(a)のサスペンション用基板を構成する、金属支持基板、絶縁層および配線層をそれぞれ示す概略平面図である。図3(a)に例示されるように、本発明のサスペンション用基板は、リード用配線層3a、3bと、ライト用配線層3c、3dと、熱アシスト用素子(図示せず)に電力を直接供給する端子部3E、3Fを有する熱アシスト用配線層3e、3fとを有する。例えば、端子部3E、3Fは、半導体レーザーダイオード素子のn極、p極と、それぞれ接続する端子部である。なお、熱アシスト用配線層3e、3fの一方の端子部は、上記のように、熱アシスト用素子に電力を供給できるように、開口部12の近傍に配置される。一方、熱アシスト用配線層3e、3fの他方の端子部は、例えば、リード用配線層およびライト用配線層と同様に、テール部の外部回路基板接続領域に配置される。
また、図3(b)に示すように、本発明のサスペンション用基板は、金属支持基板1が、記録用素子実装領域101に、熱アシスト用素子を嵌め込むように配置するための開口部12を有する。本発明における「記録用素子実装領域」とは、サスペンション用基板において、実装される記録用素子と、平面視上一致する領域をいう。また、本発明における開口部12の位置は、平面視上、記録用素子実装領域101の少なくとも一部と重複するように形成されていれば良い。さらに、図3(a)、(b)に示すように、リード用配線層3a、3bと、ライト用配線層3c、3dとは、記録用素子実装領域Xの中心線Aに対して、略対称に形成されている。このように配置することにより、記録用素子が水平を維持しやすくなる。同様に、熱アシスト用配線層3e、3fも、開口部12の近傍を除き、記録用素子実装領域の中心線Aに対して、略対称に形成されていることが好ましい。
また、図4に示すように、サスペンション用基板100は、その表面上に記録用素子220を実装するものであることが好ましい。さらに、開口部12に熱アシスト用素子210を嵌め込むように配置することにより、開口部12から露出する記録用素子220上に熱アシスト用素子210が実装されることが好ましい。なお、サスペンション用基板100と記録用素子220との間、および、熱アシスト用素子210と記録用素子220との間には、それぞれ、接着層が形成されていても良い。
本発明によれば、サスペンション用基板が、熱アシスト用素子に直接電力を供給する端子部を有する熱アシスト用配線層を有することから、熱アシスト用素子に容易に電力を供給することができる。また、本発明のサスペンション用基板に、スライダ等を実装する場合、スライダ等の表面に電力供給用リードラインを設ける必要がないため、従来の製造方法で得られたスライダ等をそのまま用いることができる。さらに、スライダ等の構造を簡略化でき、コストアップを抑制することができる。
また、スライダ等の表面に電力供給用リードラインを設ける場合、電力供給用リードラインと熱アシスト用素子との接点、および、電力供給用リードラインとサスペンション用基板との接点の両者が、接触不良の原因となる可能性があった。これに対して、本発明によれば、電力供給用リードライン(熱アシスト用配線層)と熱アシスト用素子との接点は存在するものの、電力供給用リードラインとサスペンション用基板との接点は存在しないことから、接触不良が生じにくいという利点がある。
また、一般的な接続方法ではないものの、特許文献4の図2には、レーザーダイオード40の電極47、48を、フレキシャ201の電極パッド247、248と、リフロー半田により電気的に接続した構造が開示されている。しかしながら、特許文献4に開示された構造は、フレキシャ201が開口部を有するものではない。そのため、レーザーダイオード40の発熱の影響を大きく受け、スライダ22の浮上特性に悪影響を与えてしまう。これに対して、本発明における金属支持基板は、開口部を有することから、熱アシスト用素子の熱を効率良く放熱できる。また、特許文献4に開示された構造は、フレキシャ201、光源ユニット23、スライダ22の順に積層された構造である。一般的に、スライダは、片側が斜めにカットされており、その傾斜より空気の流れをスライダ底面の溝に送り込み、負圧により下向きの力を発生させ、浮上量の安定化と位置決め精度とを保っている。しかしながら、特許文献4に開示された構造では、フレキシャとスライダとの間に光源ユニットを配置しているため、その光源ユニットが空気の流れをスライダ底面に送り込む際の障壁となり、浮上量制御が困難となるという問題がある。これに対して、本発明における金属支持基板は、開口部に熱アシスト用素子を嵌め込むように配置することができ、サスペンション用基板上に記録用素子を、熱アシスト用素子を介さずに配置することができる。その結果、浮上量制御が容易になるという利点がある。
また、本発明における金属支持基板は開口部を有しているものの、サスペンション用基板の表面全体で、記録用素子を保持することが可能である(上記の図4参照)。そのため、特許文献6の図14のような接続方式に比べて、サスペンション用基板と、記録用素子との接触面積を大きくすることができ、接続信頼性を十分に高くすることができる。その結果、記録用素子の浮上姿勢をコントロールすることが容易になる。一般的に、記録用素子の読み込み部をディスク面に近づけるために、サスペンション用基板の記録用素子実装領域には、十分な柔軟性が必要となる。そのため、サスペンション用基板と、記録用素子との接触面積が小さいと、柔軟性が損なわれてしまい、記録用素子の浮上姿勢をコントロールすることが困難になる。
以下、本発明のサスペンション用基板について、サスペンション用基板の部材と、サスペンション用基板の構成とに分けて説明する。
1.サスペンション用基板の部材
まず、本発明のサスペンション用基板の部材について説明する。本発明のサスペンション用基板は、金属支持基板、絶縁層および配線層を有するものである。
本発明における金属支持基板は、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。金属支持基板の材料は、ばね性を有する金属であることが好ましく、具体的にはSUS等を挙げることができる。また、金属支持基板の厚さは、その材料の種類により異なるものであるが、例えば10μm〜20μmの範囲内である。
本発明における絶縁層は、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。
本発明における配線層は、絶縁層上に形成されるものである。配線層の材料は、導電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、例えば金属を挙げることができ、中でも銅(Cu)が好ましい。また、配線層の材料は、圧延銅であっても良く、電解銅であっても良い。配線層の厚さは、例えば5μm〜18μmの範囲内であることが好ましく、9μm〜12μmの範囲内であることがより好ましい。また、配線層の一部の表面には、配線めっき部が形成されていても良い。配線めっき部を設けることにより、配線層の劣化(腐食等)を防止できるからである。中でも、本発明においては、素子または外部回路基板との接続を行う端子部に配線めっき部が形成されていることが好ましい。配線めっき部の種類は特に限定されるものではないが、例えば、Auめっき、Niめっき、Agめっき、Cuめっき等を挙げることができる。中でも、本発明においては、配線層の表面側から、NiめっきおよびAuめっきが形成されていることが好ましい。配線めっき部の厚さは、例えば0.1μm〜4μmの範囲内である。
本発明における配線層は、少なくとも熱アシスト用素子に電力を直接供給する端子部を有する熱アシスト用配線層を備える。さらに、上記配線層は、通常、ライト用配線層およびリード用配線層を有する。また、上記配線層は、必要に応じて、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、グランド用配線層、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、アクチュエータ用配線層等を有していても良い。
また、本発明のサスペンション用基板は、配線層を覆うように形成されたカバー層を有していても良い。カバー層を設けることにより、配線層の劣化(腐食等)を防止できる。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。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。
2.サスペンション用基板の構成
次に、本発明のサスペンション用基板の構成について説明する。本発明のサスペンション用基板は、金属支持基板が、記録用素子を実装する記録用素子実装領域に、熱アシスト用素子を嵌め込むように配置するための開口部を有することを一つの特徴とする。「記録用素子実装領域」については上述した通りである。また、上記開口部は、熱アシスト用素子を嵌め込むように配置するためのものであれば、金属支持基板の外周面から完全に分離した開口部(例えば図3(b)に示す開口部)であっても良く、開口部の一部が金属支持基板の外周面に接続する切り欠き部を有する開口部であっても良い。さらに、開口部の形状は、熱アシスト用素子を嵌め込むように配置できるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、長方形、台形、多角形、円等を挙げることができる。
また、本発明のサスペンション用基板は、その表面上に、記録用素子が実装されるものであることが好ましい。中でも、本発明のサスペンション用基板は、配線層を覆う上記カバー層を有し、そのカバー層上に、記録用素子が実装されるものであることが好ましい。記録用素子の平坦性を担保しやすいからである。特に、上記図3に示すように、本発明のサスペンション用基板は、記録用素子実装領域101に、絶縁層2g、配線層3gおよびカバー層(図示せず)を有するまくら部13を有することが好ましい。より記録用素子の平坦性を担保しやすいからである。
次に、本発明のサスペンション用基板と、熱アシスト用素子との接続方法について説明する。本発明においては、熱アシスト用配線層の端子部と、熱アシスト用素子の端子部とが直接電気的に接続される。熱アシスト用配線層の端子部は、絶縁層側の表面で接続するものであっても良く、絶縁層とは反対側の表面で接続するものであっても良い。
まず、熱アシスト用配線層の端子部が、絶縁層側の表面で熱アシスト用素子と接続する場合について、図5〜図7を用いて説明する。図5は、本発明のサスペンション用基板の一例を示す概略平面図である。なお、図5では、便宜上、カバー層の記載は省略している。図6(a)は図5における領域Xの拡大図であり、図6(b)は図6(a)を絶縁層側から観察した概略平面図であり、図6(c)は図6(a)のA−A断面図である。図7(a)は、金属支持基板、熱アシスト用素子および記録用素子の位置関係を示す斜視図であり、図7(b)は図7(a)のA−A断面図である。
ここで、図5に示されるサスペンション用基板は、端子部3E、3Fを有する熱アシスト用配線層3e、3fを有する。この端子部3E、3Fには、カバー層4が設けられており(図6(a))、絶縁層2側の表面で熱アシスト用素子と接続される(図6(b))。絶縁層2側で露出する端子部3E、3Fの表面には、上述した配線めっき部が形成されていることが好ましい。また、図7(a)に示すように、熱アシスト用素子210は、金属支持基板1の開口部12に嵌め込まれるように配置される。熱アシスト用素子210は、熱アシスト用配線層との接続のため、一部の厚さが薄いことが好ましい。また、図7(b)に示すように、熱アシスト用素子210は、端子部3Eと、半田等の導電性接続部240を介して電気的に接続される。
図5〜図7に示すように、熱アシスト用配線層の端子部が、絶縁層側の表面で熱アシスト用素子と接続する場合、以下のような利点がある。すなわち、熱アシスト用素子を、端子部の絶縁層側の表面で接続することにより、空気の流れを利用したスライダ底面からの負圧による下向きの力を、柔軟性のあるフレキシャ(サスペンション用基板)に直に伝えることが可能となり、記録用素子の浮上姿勢をコントロールしやすくなるという利点がある。ここで、サスペンション用基板に対して、記録用素子に加えて、熱アシスト用素子を実装させる場合、記録用素子のみを実装させる場合に比べて、熱アシスト用素子の分だけ重量が増加する。そのため、記録コイルを位置決めするボイスコイルモータやデュアルステージアクチュエーター(マイクロもしくはミリアクチュエーター)の負担が大きくなり高速位置決めの妨げになることがことが考えられる。また、HDDに衝撃が加わった場合等、位置決めの際の外乱の増加につながり、激しい場合には微小な浮上量を維持できず記録用素子がディスクと接触してしまう問題(クラッシュ)が発生しやすくなる。そのため、サスペンションの浮上姿勢をよりコントロールすることが重要となる。また、熱アシスト用素子を端子部の絶縁層側の表面で接続するサスペンション用基板では、熱アシスト用素子の放熱をサポートするヒートシンクの設置が容易になるという利点がある。
なお、特許文献4の図2のような接続方法では、負圧による下向きの力を大きくしなければ、フレキシャ(サスペンション用基板)にその力を伝えることができず、その結果、浮上姿勢をコントロールすることが困難となる。加えて、半導体レーザー素子の微細化に対して、スライダの接触面積を十分確保できなくなるという問題ある。
また、本発明においては、熱アシスト用配線層の端子部が複数設けられ、隣り合う端子部の間に、絶縁層から構成される隔壁が形成されていることが好ましい。半田等で接続を行う場合に、ショートの発生を防止できるからである。特に、熱アシスト用配線層の端子部が、絶縁層側の表面で熱アシスト用素子と接続する場合、接続部位の視認性が低くなる。そのため、隔壁を設けることで、より確実にショートの発生を防止できる。具体的には、図8(a)に示すように、端子部3Eおよび端子部3Fの間に、絶縁層2から構成される隔壁2aが形成されていることが好ましい。隔壁2aの幅Wは、特に限定されるものではないが、例えば10μm〜200μmの範囲内であることが好ましく、15μm〜40μmの範囲内であることがより好ましい。
さらに、ショートの発生を防止するという観点からは、図8(a)に示すように、絶縁層2が、端子部3E、3FをそれぞれUの字型に囲んでいても良く、図8(b)に示すように、絶縁層2が、端子部3E、3Fの全周を囲んでいても良い。また、図8(a)、(b)では、端子部3Eの端部の位置と、端子部3Fの端部の位置とをずらしている。これにより、ショートの発生をより効果的に防止できるが、隔壁を設けることで十分にショートの発生を抑制できるのであれば、図8(c)に示すように、端子部3Eの端部の位置と、端子部3Fの端部の位置と一致させても良い。また、図8(a)、(b)のように、端子部3Eの端部の位置と、端子部3Fの端部の位置とをずらすことにより、例えばpn極間距離が近い熱アシスト用素子を用いた場合であっても、端子部のサイズを小さくする必要が無く、接続信頼性を高く維持することができる。
また、本発明においては、図6(a)、(b)に示すように、カバー層4の端部41の位置が、端子部3E、3Fの端部の位置よりも張り出していないことが好ましい。カバー層4の端部41の位置が張り出していると、半田等で接続を行う場合に接続不良が生じる可能性があるからである。
また、図5に示したサスペンション用基板の他の態様としては、例えば図9に示すものを挙げることができる。この場合、端子部3E、3Fが、長方形の開口部12における、サスペンション用基板の内部側の長辺に配置されている。
次に、熱アシスト用配線層の端子部が、絶縁層とは反対側の表面で熱アシスト用素子と接続する場合について、図10〜図13を用いて説明する。図10は、本発明のサスペンション用基板の一例を説明する概略平面図である。なお、図10では、便宜上、カバー層の記載は省略している。図11(a)は図10における領域Xの拡大図であり、図11(b)は図11(a)を絶縁層側から観察した概略平面図である。図12(a)は図10における領域Yの拡大図であり、図12(b)は図12(a)を絶縁層側から観察した概略平面図である。図13(a)は、金属支持基板、熱アシスト用素子および記録用素子の位置関係を示す斜視図であり、図13(b)は図13(a)のA−A断面図である。
ここで、図10に示されるサスペンション用基板は、端子部3E、3Fを有する熱アシスト用配線層3e、3fを有する。例えば、端子部3Eは、半導体レーザーダイオード素子のゲート電極と接続する端子であり、端子部3Fは、半導体レーザーダイオード素子のn極またはp極と接続する端子部である。半導体レーザーダイオード素子として、npn型またはpnp型のレーザートランジスタを用いた場合には、通常、図10のように端子部を設ける。この場合、端子部3Fが等電位となるように、熱アシスト用配線層3fを途中で分岐させる。また、レーザートランジスタを用いた場合には、レーザーのON/OFFを制御したり、n極またはp極のポテンシャルを制御し、レーザー強度の強さを調整したりすることができる。
また、図10における端子部3E、3Fは、絶縁層とは反対側の表面で熱アシスト用素子と接続される(図11(a)、図12(a))。露出する端子部3E、3Fの表面には、上述した配線めっき部が形成されていることが好ましい。また、この場合、端子部は、絶縁層とは反対側の表面で少なくとも露出していれば良いが、中でも、図11(b)、図12(b)に示すように、端子部3E、3Fが、絶縁層2側の表面も露出する構造の端子部であることが好ましい。端子部を折り曲げやすくなるからである。ここで、図12(b)に示すように、両面が露出した端子部の長さをLとした場合、Lは、例えば30μm〜200μmの範囲内であることが好ましく、40μm〜130μmの範囲内であることがより好ましい。また、図13(a)に示すように、熱アシスト用素子210は、金属支持基板1の開口部12に嵌め込まれるように配置される。また、図13(b)に示すように、熱アシスト用素子210は、絶縁層2側に折り曲げられた端子部3Fと、半田等の導電性接続部240を介して電気的に接続される。
図13(b)に示すように、熱アシスト用配線層の端子部が、折り曲げられて熱アシスト用素子と接続する場合、以下のような利点がある。すなわち、記録用素子に対して、熱アシスト用素子の配置可能な面積を大きく確保できるため、記録用素子と熱アシスト用素子との位置関係を制御することが容易になるという利点がある。ここで、記録用素子上に配置する熱アシスト用素子の位置は、磁極脇に形成した導波路(スライダ中の導波路)に対して正確に合わせないと、光源とスライダ間の導波路とスライダ中の導波路との光の結合効率、もしくは、光源とスライダ中の導波路との光の結合効率が低下してしまい、その結果、スライダ中の導波路に導入される光強度が低下し、ディスクの上昇温度が低下してしまうという問題が生じる。そのため、記録用素子と熱アシスト用素子との位置関係を制御することが重要となる。また、記録用素子に対して、熱アシスト用素子の配置可能な面積を大きく確保できるため、高出力化に伴って熱アシスト用素子のサイズが大きくなっても、容易に配置することができる。また、配線層を折り曲げることにより、折り曲げない場合に比べて、熱アシスト用素子を配置可能な面積が大きくなるので、熱アシスト用素子のサイズが大きくなっても、開口部のサイズを変更しなくて良いという利点もある。配線層を折り曲げない場合は、その接続構造を熱アシスト用素子の底面に作製しなければならず、熱アシスト用素子を配置可能な面積が小さくなってしまう。また、配線層を折り曲げることにより、側面に接続構造を配す熱アシスト用素子において、その素子にリード線を設けることなく、接続が可能となるという利点もある。
また、本発明においては、絶縁層が、熱アシスト用配線層の端子部と、その他の端子部との間に、凹部を有することが好ましい。熱アシスト用配線層の端子部を折り曲げる際に生じる力が、その他の端子部に伝わることを防止できるからである。具体的には、図11(a)、(b)に示すように、絶縁層2が、端子部3Eと、その他の端子部3A、3Cとの間に、凹部Aを有することが好ましい。なお、その他の端子部は、熱アシスト用配線層の端子部であっても良く、熱アシスト用配線層以外の配線層の端子部であっても良い。凹部Aの深さDは、特に限定されるものではないが、例えば10μm〜50μmの範囲内であることが好ましく、15μm〜30μmの範囲内であることがより好ましい。
また、本発明においては、熱アシスト用配線層の端子部の下に位置する絶縁層が、金属支持基板よりも張り出していることが好ましい。端子部のフレキシビリティーを向上させることができ、例えば、熱アシスト用素子の位置ズレによる影響を緩和することができるからである。具体的には、図12(b)に示すように、端子部3Fの下に位置する絶縁層2が、金属支持基板1よりも張り出し、張り出し部Bが形成されていることが好ましい。ここで、図12(b)に示すように、金属支持基板1の端部と、絶縁層2の端部との距離をLとした場合、Lは、例えば30μm〜200μmの範囲内であることが好ましく、40μm〜130μmの範囲内であることがより好ましい。また、フレキシビリティー向上の観点からは、図12(a)に示すように、端子部3Fの下に位置する絶縁層2が、カバー層4よりも張り出していることが好ましい。
また、図10に示したサスペンション用基板の他の態様としては、例えば図14(a)〜(c)に示すものを挙げることができる。図14(a)では、端子部3Fが、長方形の開口部における、サスペンション用基板の内部側の長辺に配置されている。図14(b)では、端子部3Fが、長方形の開口部の短辺にそれぞれ配置されている。図14(c)では、端子部3E、3Fが、長方形の開口部の短辺にそれぞれ配置されている。
次に、本発明における熱アシスト用素子および記録用素子について説明する。本発明における熱アシスト用素子は、記録用素子の記録を熱によりアシストできるものであれば特に限定されるものではない。中でも、本発明における熱アシスト用素子は、光を利用した素子であることが好ましい。光ドミナント記録方式による熱アシスト記録を行うことができるからである。光を利用した熱アシスト用素子としては、例えば半導体レーザーダイオード素子を挙げることができる。半導体レーザーダイオード素子は、pn型の素子であっても良く、pnp型またはnpn型の素子であっても良い。光を利用した熱アシスト用素子は、出力光をスライダ等に設けられた光導波路に導くために、必要に応じて、反射レンズ、集光レンズ等を有していても良い。また、半導体レーザーダイオード素子は、面発光レーザーであっても良く、端面発光レーザーであっても良い。
一方、本発明における記録用素子(記録体)としては、熱アシスト用素子の作用により、記録特性が向上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、スライダと磁気発生素子とを有するものであることが好ましく、上記図2に示したように、磁気発生素子と、スライダと、光導波路と、近接場光発生素子とを有するものがより好ましい。
B.サスペンション
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と、上記サスペンション用基板の上記金属支持基板側の表面に設けられ、上記サスペンション用基板の上記開口部に対応する位置に開口部を有するロードビームと、を有することを特徴とするものである。
図15は、本発明のサスペンションの一例を示す模式図である。図15(a)は、本発明のサスペンションの一例を示す概略平面図であり、図15(b)は図15(a)をロードビーム側から観察した概略平面図であり、図15(c)は図15(b)のA−A断面図である。図15(a)、(b)に示すように、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100と、サスペンション用基板100の金属支持基板1側の表面に設けられ、サスペンション用基板100の開口部12に対応する位置に開口部301を有するロードビーム310とを有するものである。また、図15(c)に示すように、本発明においては、サスペンション用基板100の表面上に、記録用素子220が実装され、サスペンション用基板100およびロードビーム310の開口部に、熱アシスト用素子210が嵌め込まれるように配置される。
本発明によれば、上述したサスペンション用基板を用いることで、熱アシスト用素子に容易に電力を供給することができる。さらに、サスペンション用基板の金属支持基板と、ロードビームとが、ともに開口部を有することから、熱アシスト用素子の熱を効率良く放熱できる。
本発明におけるサスペンション用基板は、上記「A.サスペンション用基板」に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。また、本発明におけるロードビームは、サスペンション用基板の開口部に対応する位置に開口部を有するものであれば特に限定されるものではない。「サスペンション用基板の開口部に対応する位置」とは、平面視上、サスペンション用基板の開口部の少なくとも一部で重複する位置をいう。中でも、ロードビームにおける開口部は、熱アシスト用素子を嵌め込むように配置できることが好ましい。
また、本発明におけるロードビームは、図15(b)に示すように、開口部301が凹部302を有していても良い。上記図2に示したように、熱アシスト用素子210が反射ミラー205を有する場合に、反射ミラー205が適正位置に配置しているかを容易に確認できるからである。また、開口部301が凹部302を有していれば、反射ミラー205の蓄熱を効果的に抑制できる。また、ロードビームの開口部の形状(凹部を含めない形状)としては、特に限定されるものではないが、例えば、長方形(図16(a))、台形(図16(b))、直線および/または曲線から構成される任意の形状(図16(c))、多角形(図示せず)、円(図示せず)等を挙げることができる。
C.サスペンション用基板の製造方法
次に、本発明のサスペンション用基板の製造方法について説明する。本発明のサスペンション用基板の製造方法は、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配線層とを有するサスペンション用基板の製造方法であって、金属支持部材と、上記金属支持部材上に形成された絶縁部材と、上記絶縁部材上に形成された導体部材とを有する積層部材を準備する積層部材準備工程と、上記導体部材をエッチングすることにより、熱アシスト用素子に電力を直接供給する端子部を有する熱アシスト用配線層を有する上記配線層を形成する配線層形成工程と、上記金属支持部材をエッチングすることにより、記録用素子を実装する記録用素子実装領域に、熱アシスト用素子を嵌め込むように配置するための開口部を有する金属支持基板を形成する金属支持基板形成工程と、上記絶縁部材をエッチングすることにより、上記絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、を有することを特徴とするものである。
図17は、本発明のサスペンション用基板の製造方法の一例を示す概略断面図である。図17は図6(c)と同様に、図6(a)のA−A断面図に相当するものである。図17においては、まず、金属支持部材1Xと、金属支持部材1X上に形成された絶縁部材2Xと、絶縁部材2X上に形成された導体部材3Xとを有する積層部材を準備する(図17(a))。次に、導体部材3Xおよび金属支持部材1Xの表面に、ドライフィルムレジスト(DFR)を用いて、所定のレジストパターンを形成し、そのレジストパターンから露出する導体部材3Xおよび金属支持部材1Xをウェットエッチングすることにより、端子部3E、3Fを有する熱アシスト用配線層、および、開口部を形成する(図17(b))。なお、図17(b)では、開口部の形成により、金属支持部材1Xが除去されている。
その後、端子部3E、3Fを覆うようにカバー層4を形成する(図17(c))。次に、絶縁部材2Xに対して所定のレジストパターンを形成し、そのレジストパターンから露出する絶縁部材2Xをウェットエッチングすることにより、絶縁層2を形成する(図17(d))。次に、絶縁層2から露出する端子部3E、3Fに、配線めっき部5を形成する(図17(d))。これにより、サスペンション用基板を得ることができる。なお、図17では、上記図5に示すようなサスペンション用基板を得ることができるが、上記図10に示すようなサスペンション用基板を得る場合には、例えば、カバー層の形成方法を適宜変更すれば良い。
本発明によれば、上記の各工程を行うことにより、熱アシスト用素子に電力を直接供給できるサスペンション用基板を得ることができる。
以下、本発明のサスペンション用基板の製造方法について、工程ごとに説明する。
1.積層部材準備工程
本発明における積層部材準備工程は、金属支持部材と、上記金属支持部材上に形成された絶縁部材と、上記絶縁部材上に形成された導体部材とを有する積層部材を準備する工程である。本発明における積層部材は、市販の積層部材を用いても良く、金属支持部材上に、絶縁部材および導体部材を形成することによって形成しても良い。
2.配線層形成工程
本発明における配線層形成工程は、上記導体部材をエッチングすることにより、熱アシスト用素子に電力を直接供給する端子部を有する熱アシスト用配線層を有する上記配線層を形成する工程である。
配線層の形成方法としては、例えば、積層部材の導体部材上に、レジストパターンを形成し、そのレジストパターンから露出する導体部材をウェットエッチングする方法を挙げることができる。ウェットエッチングに用いるエッチング液の種類は、導体部材の種類に応じて適宜選択することが好ましく、例えば導体部材の材料が銅である場合には、塩化鉄系エッチング液等を用いることができる。
3.金属支持基板形成工程
本発明における金属支持基板形成工程は、上記金属支持部材をエッチングすることにより、記録用素子を実装する記録用素子実装領域に、熱アシスト用素子を嵌め込むように配置するための開口部を有する金属支持基板を形成する工程である。
金属支持基板の形成方法としては、例えば、積層部材の金属支持部材上に、レジストパターンを形成し、そのレジストパターンから露出する金属支持部材をウェットエッチングする方法を挙げることができる。ウェットエッチングに用いるエッチング液の種類は、金属支持部材の種類に応じて適宜選択することが好ましく、例えば金属支持部材の材料がSUSである場合には、塩化鉄系エッチング液等を用いることができる。また、本工程は、上述した配線層形成工程と同時に行うことが好ましい。
4.絶縁層形成工程
本発明における絶縁層形成工程は、上記絶縁部材をエッチングすることにより、上記絶縁層を形成する工程である。
絶縁層の形成方法としては、例えばウェットエッチングを挙げることができる。ウェットエッチングに用いるエッチング液の種類は、絶縁層の種類に応じて適宜選択することが好ましく、例えば絶縁層の材料がポリイミド樹脂である場合は、アルカリ系エッチング液等を用いることができる。
5.その他の工程
本発明のサスペンション用基板の製造方法は、上述した工程の他に、上記配線層を覆うカバー層を形成するカバー層形成工程を有していても良い。カバー層の形成方法は、特に限定されるものではなく、カバー層の材料に応じて適宜選択することが好ましい。例えば、カバー層の材料が感光性材料である場合には、全面形成したカバー層に露光現像を行うことによりパターン状のカバー層を得ることができる。また、カバー層の材料が非感光性材料である場合は、全面形成したカバー層の表面に所定のレジストパターンを形成し、そのレジストパターンから露出した部分を、ウェットエッチングにより除去することによりパターン状のカバー層を得ることができる。
また、本発明のサスペンション用基板の製造方法は、配線層の一部に配線めっき部を形成する配線めっき部形成工程を有していても良い。配線めっき部の形成方法は、電解めっき法であっても良く、無電解めっき法であっても良いが、電解めっき法であることが好ましい。また、本発明のサスペンション用基板の製造方法は、絶縁層を貫通し、配線層および金属支持基板を電気的に接続するビア部を形成するビア部形成工程を有していても良い。ビア部の形成方法としては、例えばめっき法(電解めっき法、無電解めっき法)を挙げることができる。さらに、本発明のサスペンション用基板の製造方法は、金属支持基板の外形加工を行う外形加工工程を有していても良い。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。
以下、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。
[実施例]
厚さ20μmのSUS304である金属支持部材の上に、非感光性ポリイミド系の絶縁層形成材料を用い、厚さ10μmの絶縁部材を塗工法にて形成した。さらに、その絶縁部材上にシード層となるNi−Cr−Cuをスパッタリング法で約300nmコーティングし、それを導通媒体としCuめっきにて厚さ9μmのCuめっき層である導体部材を形成し、積層部材を得た(図17(a))。
次に、SUS側で位置精度が重要な治具孔と、Cuめっき層側で目的とする配線層とを形成できるように、ドライフィルムを用いて同時にパターニングし、パターン状のレジストを得た。その後、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い、熱アシスト用配線層を含む配線層、および、開口部を有する金属支持基板を得た(図17(b))。
次に、配線層および絶縁部材上に、非感光性ポリイミド系の液状カバー層形成材料をダイコーターでコーティングした。乾燥後、レジスト製版し、現像と同時にカバー層形成材料をエッチングした。その後、エッチング後のカバー層形成用材料を硬化させ、カバー層を得た(図17(c))。次に、絶縁部材に対して、レジスト製版し、有機アルカリエッチング液を用いてエッチングし、エッチング後にレジスト剥膜を行い、絶縁層を得た(図17(d))。
次に、熱アシスト用配線層の端子部を酸洗浄し、その後、治具めっき法による電解Auめっきを行い、配線めっき部を形成した(図17(e))。次に、金属支持基板と配線層との導通を取る目的として、レジスト製版を行い、電解Niめっきを行い、レジスト剥膜を行い、ビアを形成した。なお、電解Niめっき浴には標準的なスルファミン酸Niめっき浴を用い、電解浸漬めっき(0.2A、14分)で電解Niめっきを行った。最後に、SUSの外形加工を行うため、レジスト製版を行い、SUS側のみエッチングし、エッチング後にレジスト剥膜を行い、サスペンション用基板を得た。
1…金属支持基板、 2…絶縁層、 3…配線層、 3e、3f…熱アシスト用配線層、 3E、3F…端子部、 4…カバー層、 5…配線めっき部、 11…治具孔、 12…開口部、 13…まくら部、 100…サスペンション用基板、 101…記録用素子実装領域、 102…外部回路基板接続領域、 103…配線層、 210…熱アシスト用素子、 220…記録用素子、 230…接着層、 240…導電性接続部、 301…開口部、 302…凹部、 310…ロードビーム

Claims (9)

  1. 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配線層とを有するサスペンション用基板であって、
    前記金属支持基板は、記録用素子を実装する記録用素子実装領域に、熱アシスト用素子を嵌め込むように配置するための開口部を有し、
    前記配線層は、前記熱アシスト用素子に電力を直接供給する端子部を有する熱アシスト用配線層を備え、
    前記熱アシスト用配線層の前記端子部が、前記絶縁層とは反対側の表面で前記熱アシスト用素子と接続する端子部であり、
    前記熱アシスト用素子は、前記絶縁層側に折り曲げられた前記端子部と、導電性接続部を介して電気的に接続されることを特徴とするサスペンション用基板。
  2. 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配線層とを有するサスペンション用基板であって、
    前記金属支持基板は、記録用素子を実装する記録用素子実装領域に、熱アシスト用素子を嵌め込むように配置するための開口部を有し、
    前記配線層は、前記熱アシスト用素子に電力を直接供給する端子部を有する熱アシスト用配線層を備え、
    前記金属支持基板に対し、前記記録用素子が実装される表面とは反対側の表面には、前記熱アシスト用配線層の前記端子部が形成されていないことを特徴とするサスペンション用基板。
  3. 前記熱アシスト用配線層の前記端子部が、前記絶縁層側の表面で前記熱アシスト用素子と接続する端子部であることを特徴とする請求項2に記載のサスペンション用基板。
  4. 前記熱アシスト用配線層の前記端子部が複数設けられ、隣り合う前記端子部の間に、前記絶縁層から構成される隔壁が形成されていることを特徴とする請求項3に記載のサスペンション用基板。
  5. 前記熱アシスト用配線層の前記端子部が、前記絶縁層とは反対側の表面で前記熱アシスト用素子と接続する端子部であることを特徴とする請求項2に記載のサスペンション用基板。
  6. 前記熱アシスト用配線層の前記端子部が、前記絶縁層側とは反対側の表面、および、前記絶縁層側の表面が露出する構造の端子部であることを特徴とする請求項1または請求項5に記載のサスペンション用基板。
  7. 請求項1から請求項6までのいずれかの請求項に記載のサスペンション用基板と、
    前記サスペンション用基板の前記金属支持基板側の表面に設けられ、前記サスペンション用基板の前記開口部に対応する位置に開口部を有するロードビームと、
    を有することを特徴とするサスペンション。
  8. 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配線層とを有するサスペンション用基板の製造方法であって、
    金属支持部材と、前記金属支持部材上に形成された絶縁部材と、前記絶縁部材上に形成された導体部材とを有する積層部材を準備する積層部材準備工程と、
    前記導体部材をエッチングすることにより、熱アシスト用素子に電力を直接供給する端子部を有する熱アシスト用配線層を有する前記配線層を形成する配線層形成工程と、
    前記金属支持部材をエッチングすることにより、記録用素子を実装する記録用素子実装領域に、熱アシスト用素子を嵌め込むように配置するための開口部を有する金属支持基板を形成する金属支持基板形成工程と、
    前記絶縁部材をエッチングすることにより、前記絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
    を有し、
    前記熱アシスト用配線層の前記端子部が、前記絶縁層とは反対側の表面で前記熱アシスト用素子と接続する端子部であり、
    前記熱アシスト用素子は、前記絶縁層側に折り曲げられた前記端子部と、導電性接続部を介して電気的に接続されることを特徴とするサスペンション用基板の製造方法。
  9. 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配線層とを有するサスペンション用基板の製造方法であって、
    金属支持部材と、前記金属支持部材上に形成された絶縁部材と、前記絶縁部材上に形成された導体部材とを有する積層部材を準備する積層部材準備工程と、
    前記導体部材をエッチングすることにより、熱アシスト用素子に電力を直接供給する端子部を有する熱アシスト用配線層を有する前記配線層を形成する配線層形成工程と、
    前記金属支持部材をエッチングすることにより、記録用素子を実装する記録用素子実装領域に、熱アシスト用素子を嵌め込むように配置するための開口部を有する金属支持基板を形成する金属支持基板形成工程と、
    前記絶縁部材をエッチングすることにより、前記絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
    を有し、
    前記金属支持基板に対し、前記記録用素子が実装される表面とは反対側の表面には、前記熱アシスト用配線層の前記端子部が形成されていないことを特徴とするサスペンション用基板の製造方法。
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