JP2017117513A - サスペンション用基板、サスペンション、ヘッド付サスペンション、およびハードディスクドライブ - Google Patents

サスペンション用基板、サスペンション、ヘッド付サスペンション、およびハードディスクドライブ Download PDF

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賢郎 平田
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Abstract

【課題】 本発明は、一対の差動配線を構成する2本の配線間においてイオンマイグレーションによる電気的な短絡が発生することを抑制しつつ、差動インピーダンスを低減することが可能なサスペンション用基板、サスペンション、ヘッド付サスペンション、およびハードディスクドライブを提供することを目的とするものである。【解決手段】 サスペンション用基板の配線を、厚み方向において底面の幅よりも大きい幅を有する部分を備えている配線とすることにより、上記課題を解決する。【選択図】 図3

Description

本発明は、主に、ハードディスクドライブ(HDD)に用いられ、データが記憶されるディスクに対してデータの書き込み、および、読み取りを行う磁気ヘッドスライダが実装されるサスペンション用基板に関するものである。
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。
一般に、ハードディスクドライブ(HDD)は、データが記憶されるディスクに対してデータの書き込み、および読み取りを行う磁気ヘッドスライダが実装されるサスペンション用基板を備えている。
このサスペンション用基板は、一般に、バネ性を有する金属支持基板と、前記金属支持基板の上に形成されたベース絶縁層と、前記ベース絶縁層の上に形成された複数の配線と、を有している。
上記のサスペンション用基板の配線の形成方法としては、従来からフレキシブルプリント配線板の製造に用いられてきたサブトラクティブ法やセミアディティブ法が知られている(特許文献1)。
上記のサブトラクティブ法とは、主にエッチングで配線を形成する方法であり、例えば、図12に示すように、金属支持基板111、ベース絶縁層112、配線材層114が順次形成された積層体を用意し(図12(a))、前記配線材層114の上にレジストパターン117を形成し(図12(b))、前記レジストパターン117から露出する前記配線材層114をエッチングした後に(図12(c))、前記レジストパターン117を剥離除去して(図12(d))、所望の配線(例えば、114aおよび114b)を形成する方法である。
なお、形成された配線は、腐食等による劣化を防止するため、通常、図12(e)に示すように、端子部となる部分を除いてカバー絶縁層115で被覆される。
一方、上記のセミアディティブ法とは、主にめっきで配線を形成する方法であり、例えば、図13に示すように、金属支持基板211の上にベース絶縁層212を形成し(図13(a))、前記ベース絶縁層212の上にレジストパターン217を形成し(図13(b))、前記レジストパターン217から露出する前記ベース絶縁層212の上に配線(例えば、214aおよび214b)の材料になる金属を必要な厚さにめっき形成した後に(図13(c))、前記レジストパターン217を剥離除去して(図13(d))、所望の配線(例えば、214aおよび214b)を形成する方法である。
なおこの場合も、形成された配線は、腐食等による劣化を防止するため、通常、図13(e)に示すように、端子部となる部分を除いてカバー絶縁層215で被覆される。
そして、上記の各方法を用いて製造された従来のサスペンション用基板の配線の断面形状は、例えば、図14(a)または(b)に示す形態のように、配線上面の幅(W102)が配線底面の幅(W101)よりも小さな略台形の形状か、または、配線上面の幅(W102)が配線底面の幅(W101)と同じである矩形の形状になる。
なお、従来、上記のサブトラクティブ法(図12)における前記配線材層114としては圧延銅箔などが用いられてきたが、近年では、主に配線の微細化のため、前記配線材層114は電解めっき法で形成された電解銅になってきており、前記ベース絶縁層112と前記配線材層114の間には、めっき給電のための薄膜導体材層が設けられている場合がある。この場合には、配線を形成した後に、配線間に露出する不要な薄膜導体材層の部分を除去することになる。
また、上記のサブトラクティブ法(図13)においても、配線をめっきで形成するために、前記ベース絶縁層212を形成する工程(図13(a))と前記レジストパターン217を形成する工程(図13(b))の間に、前記ベース絶縁層212の上にめっき給電のための薄膜導体材層を形成する工程を行う場合がある。この場合も、配線を形成した後には、配線間に露出する不要な薄膜導体材層の部分を除去することになる。
特開2006−24521号公報
上記のようなサスペンション用基板の配線の幾つか(例えば、書込配線や読込配線)は、第1信号配線と、前記第1信号配線とは電気的に独立した第2信号配線とを、平面的に並行配列させた構成の一対の差動配線を有しており、前記一対の差動配線間には、分布定数回路としての差動伝送路の特性インピーダンスである差動インピーダンスが存在する。
上記の差動インピーダンスは、磁気ヘッドや外部回路の低インピーダンス化に伴い、インピーダンスマッチングの観点から、低インピーダンス化することが要求されている。上記のような低インピーダンス化を達成する方法としては、例えば、前記一対の差動配線を構成する2本の配線の間の距離を小さくする方法がある。
しかしながら、従来のサスペンション用基板において上記のように配線間の距離を小さくする場合には、イオンマイグレーションの問題が生じやすい。前記イオンマイグレーションの問題について、以下説明する。
上述のように、従来のサスペンション用基板の配線の断面形状は、図14(a)または(b)に示すように、配線上面の幅(W102)が配線底面の幅(W101)よりも小さな略台形の形状か、または、配線上面の幅(W102)が配線底面の幅(W101)と同じである矩形の形状になる。それゆえ、従来のサスペンション用基板においては、前記2本の配線の底面間の距離が、前記2本の配線の間で最も短い距離に等しくなる。
より具体的に説明すると、例えば、図15(a)に示すように、2本の配線114a、114bの断面形状が配線上面の幅が配線底面の幅よりも小さな略台形の形状の場合には、配線114aの底面と配線114bの底面との間の距離(S100)が、配線114aと配線114bの間隔の中で最も近接した距離となる。
また、図15(b)に示すように、2本の配線214a、214bの断面形状が配線上面の幅が配線底面の幅と同じである矩形の形状の場合には、配線214aと配線214bの間の距離は、配線上面から配線底面に至るまで同じ距離(S200)になる。すなわち、配線214aの底面と配線214bの底面との間も距離(S200)になり、この距離(S200)は配線214aと配線214bの間隔の中で最も近接した距離に等しい。
ここで、上記のような配線構造(各配線に伝送される電気信号が互いに逆位相となる一対の差動配線構造、すなわち、絶縁層の上に正負の電極が対向して配設されているような構造)において生じやすい問題として、イオンマイグレーションによる電気的な短絡がある。なお、イオンマイグレーションとは、電界の影響で金属成分が非金属媒体の上や中を横切って移動する現象である。
このイオンマイグレーションは、絶縁層の界面に生じやすい。それゆえ、例えば、図15(a)や図15(b)に示すように、一対の差動配線を構成する2本の配線がベース絶縁層の上に互いに近接した位置で形成されており、前記2本の配線の底面間の距離が、前記2本の配線の間で最も短い距離に等しくなるような構造を有するサスペンション用基板においては、前記2本の配線間のベース絶縁層の界面(例えば、図15(a)に示すベース絶縁層112とカバー絶縁層115との間)に前記イオンマイグレーションが生じやすい。
したがって、従来のサスペンション用基板においては、イオンマイグレーションが発生しやすいベース絶縁層の界面に近接する部分における前記一対の差動配線の間隔が最も短くなってしまい、低インピーダンス化のために前記一対の差動配線を構成する2本の配線の間の距離を小さくすると、前記配線間で前記イオンマイグレーションによる電気的な短絡が発生しやすいという問題があった。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、一対の差動配線を構成する2本の配線間においてイオンマイグレーションによる電気的な短絡が発生することを抑制しつつ、差動インピーダンスを低減することが可能なサスペンション用基板、サスペンション、ヘッド付サスペンション、およびハードディスクドライブを提供することを目的とする。
本発明者は、種々研究した結果、サスペンション用基板の配線を、厚み方向において底面の幅よりも大きい幅を有する部分を備えている配線とすることで、上記課題を解決できることを見出して本発明を完成したものである。
すなわち、本発明の請求項1に係る発明は、金属支持基板上に形成されたベース絶縁層の上に複数の配線が形成されているサスペンション用基板であって、前記ベース絶縁層の上にカバー絶縁層が形成されており、前記配線は、厚み方向において底面の幅よりも大きい幅を有する部分を備えており、前記複数の配線が、第1信号配線と、前記第1信号配線とは電気的に独立した第2信号配線とを、平面的に並行配列させた構成を有しており、前記配線の上面から底面の間で最も大きい幅を有する部分が、前記配線の上面であって、前記配線の底面から上面に至るまでの間の配線幅が連続的に大きくなる形態を有することを特徴とするサスペンション用基板である。
また、本発明の請求項2に係る発明は、金属支持基板上に形成されたベース絶縁層の上に複数の配線が形成されているサスペンション用基板であって、前記ベース絶縁層の上にカバー絶縁層が形成されており、前記配線は、厚み方向において底面の幅よりも大きい幅を有する部分を備えており、前記複数の配線が、第1信号配線と、前記第1信号配線とは電気的に独立した第2信号配線とを、平面的に並行配列させた構成を有しており、前記配線の上面から底面の間で最も大きい幅を有する部分が、前記配線の胴部に存在し、前記配線の底面から前記配線の前記最も大きい幅を有する部分までの間の配線幅が徐々に大きくなり、前記配線の前記最も大きい幅を有する部分から前記配線の上面までの間の配線幅が徐々に小さくなる形態を有することを特徴とするサスペンション用基板である。
また、本発明の請求項3に係る発明は、前記配線の上に前記カバー絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のサスペンション用基板である。
また、本発明の請求項4に係る発明は、前記複数の配線が、互いに電気的に接続された複数の前記第1信号配線と、前記第1信号配線とは電気的に独立し、互いに電気的に接続された複数の前記第2信号配線とを、平面的に交互配列させた構成を有していることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のサスペンション用基板である。
また、本発明の請求項5に係る発明は、前記金属支持基板には、前記第1信号配線と前記第2信号配線とを配列させた領域と重なる位置に、前記第1信号配線と前記第2信号配線とを配列させた領域の幅よりも大きな開口幅を有する開口部が形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のサスペンション用基板である。
また、本発明の請求項6に係る発明は、請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載のサスペンション用基板と、ロードビームとを含むことを特徴とするサスペンションである。
また、本発明の請求項7に係る発明は、請求項6に記載のサスペンションと、前記サスペンションに実装された磁気ヘッドスライダとを有することを特徴とするヘッド付サスペンションである。
また、本発明の請求項8に係る発明は、請求項7に記載のヘッド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である。
本発明のサスペンション用基板においては、イオンマイグレーションによる電気的な短絡が発生することを抑制しつつ、差動インピーダンスを低減することができる。
そして、本発明のサスペンション用基板を用いることで、低インピーダンスでありながら、短絡の発生を抑制した信頼性の高いサスペンション、ヘッド付サスペンション、およびハードディスクドライブを得ることができる。
本発明に係る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1における領域RのA−A断面図である。 本発明に係るサスペンション用基板の配線の断面形状の例を示す説明図である。 本発明に係るサスペンション用基板と従来のサスペンション用基板との相違を説明するための概略断面図である。 本発明に係る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5(b)に示すサスペンション用基板のインターリーブ配線の回路構成を示す説明図である。 本発明に係るサスペンション用基板の製造方法の一例を示す模式的工程図である。 図7に続く本発明に係るサスペンション用基板の製造方法の一例を示す模式的工程図である。 本発明に係るサスペンションの一例を示す概略平面図である。 本発明に係るヘッド付サスペンションの一例を示す概略平面図である。 本発明に係るハードディスクドライブの一例を示す概略斜視図である。 従来のサスペンション用基板の製造方法の一例を示す模式的工程図である。 従来のサスペンション用基板の製造方法の他の例を示す模式的工程図である。 従来のサスペンション用基板の配線の断面形状の例を示す説明図である。 従来のサスペンション用基板の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、ヘッド付サスペンション、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。
[サスペンション用基板]
まず、本発明のサスペンション用基板の平面構成について説明する。
図1は、本発明に係る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1に示すように、本発明に係るサスペンション用基板1は、先端部分に磁気ヘッドスライダを実装するためのタング部2を有し、テール側端部に外部の読取回路または書込回路と接続するための接続端子部3を有し、タング部2と接続端子部3との間に、前記磁気ヘッドと書込回路とを電気的に接続するための書込配線を含む配線群4と、前記磁気ヘッドと読取回路とを電気的に接続する読取配線を含む配線群5を有するものである。
ここで、書込配線を含む配線群4と読取配線を含む配線群5は、相互の電気的な影響を極力避けるため、および、サスペンション用基板の力学的平衡を保つため、各々、サスペンション用基板の長手方向の両外縁に沿うように配設されている。
なお、図1における書込配線を含む配線群4と読取配線を含む配線群5の配置関係は、一例であって、他の配置関係であっても構わない。例えば、図1における書込配線を含む配線群4の位置に、読取配線を含む配線群5が配設され、読取配線を含む配線群5の位置に、書込配線を含む配線群4が配設されていても良い。
次に、本発明に係るサスペンション用基板の断面構成について説明する。
本発明に係るサスペンション用基板は、金属支持基板上に形成されたベース絶縁層の上に複数の配線が形成されているサスペンション用基板であって、前記配線は、厚み方向において底面の幅よりも大きい幅を有する部分を備えていることを特徴とする。ここで、本発明において配線の「底面」とは、配線の前記ベース絶縁層側の面を指し、配線の「上面」とは、配線の前記ベース絶縁層側とは反対側の面を指す。
このような構成を有しているため、本発明に係るサスペンション用基板においては、一対の差動配線を構成する2本の配線間においてイオンマイグレーションによる電気的な短絡が発生することを抑制しつつ、差動インピーダンスを低減することができる。
以下、図面を用いて、本発明の構成と効果の関係について詳細に説明する。
図2は、本発明に係るサスペンション用基板の構成例を示す断面図であり、図1における領域RのA−A断面図である。
例えば、図2に示す形態の本発明に係るサスペンション用基板10において金属支持基板11上に形成されたベース絶縁層12の上には、配線14aおよび配線14bが形成されている。そして、配線14aおよび配線14bはいずれも、厚み方向において底面の幅よりも大きい幅を有する部分を備えている。
なお、本実施形態における前記配線14aおよび前記配線14bは、第1信号配線と、前記第1信号配線とは電気的に独立した第2信号配線とを、平面的に並行配列させた構成の一対の差動配線である。
上述のように、本発明に係る配線は、厚み方向において底面の幅よりも大きい幅を有する部分を備えていることを特徴とする。言い換えれば、本発明に係る配線は、底面から上面までの間において、底面とは異なる部分に底面よりも幅広の部分を備えているものであれば良い。
上記のような形態を有する配線の代表的な断面形状の例を、図3に示す。
ここで、図3(a)および(b)は、配線14aの厚み方向において、底面の幅(W1)よりも大きい幅(W2)を有する部分が、配線の上面である形態を例示し、図3(c)は、配線14aの厚み方向において、底面の幅(W1)よりも大きい幅(W2)を有する部分が、配線の胴部(上面と底面の間)に存在する形態を例示するものである。
より、詳しく述べると、例えば図3(a)に示す形態においては、配線14aの底面から上面に向かって高さH1までの間の配線幅はW1からW2へと徐々に大きくなるが、高さH1からさらにH2を加えた高さ位置(すなわち上面)までの間の配線幅は、略同一の大きさ(W2)である。一方、図3(b)に示す形態においては、配線14aの底面から上面に到るまでの間、配線幅はW1からW2へと連続的に大きくなる。
なお、図3(a)においては、説明容易とするために、配線14aの断面形状を直線的な外形を有する多角形で表現しているが、本発明はこの形態に限定されず、配線の底面から上面に向かって一定の高さ位置(図3(a)に示すH1)までの間は、その配線幅が大きくなるように顕著に変化して行き、前記高さ位置から上面までの間は、配線幅に変化があってもその変化の程度が、先の変化(配線の底面から一定の高さ位置までの変化)よりも小さいような形態を含むものである。
一方、図3(c)に示す形態においては、配線14aの底面から上面に向かって高さH3までの間の配線幅はW1からW2へと徐々に大きくなるが、高さH3からさらにH4を加えた高さ位置(すなわち上面)までの間の配線幅はW2からW3へと徐々に小さくなる。
なお、図3(c)に示す例においては、上面の配線幅W3が底面の配線幅W1よりも大きい形態を示しているが、本発明はこの形態に限定されず、上面の配線幅W3が底面の配線幅W1よりも小さい形態であっても良い。
次に、上記のような形態の配線を有する本発明に係るサスペンション用基板の効果について、図4を用いて説明する。
図4は、本発明に係るサスペンション用基板と従来のサスペンション用基板との相違を説明するための概略断面図であり、(a)は本発明に係るサスペンション用基板を、(b)は従来のサスペンション用基板を、それぞれ示している。なお、図4においては、説明を容易にするために、金属支持基板やカバー絶縁層の記載は省略している。
例えば、図4(b)に示す例のように、従来のサスペンション用基板100においては、一対の差動配線を構成する配線114aと配線114bとを、設計ピッチ(各配線の中心線間の距離)がP100となるように形成した場合、配線114aと配線114bとの間の最短距離は、各配線の底面間の距離S100になる。すなわち、配線114aと配線114bは、各々の底面において最も近づくことになる。
一方、本発明に係るサスペンション用基板の配線は、厚み方向において底面の幅よりも大きい幅を有する部分を備えている。それゆえ、例えば図4(a)に示す形態の本発明に係るサスペンション用基板10においては、一対の差動配線を構成する配線14aと配線14bとを、設計ピッチ(各配線の中心線間の距離)がP1となるように形成した場合、配線14aと配線14bとの間の最短距離は、各配線の底面間の距離S1よりも短くなる(図4(a)においては、前記最短距離は距離S2)。すなわち、配線14aと配線14bは、各々の底面とは異なる部分において最も近づくことになる。
それゆえ、例えば、上記の設計ピッチP1と設計ピッチP100が同じ大きさであっても、本発明に係る配線の底面間の距離S1は、従来の配線の底面間の距離S100よりも大きいものになる。すなわち、本発明においては、上述のイオンマイグレーションが生じやすい絶縁層の界面(図4(a)におけるベース絶縁層12の表面)において、配線間の距離を従来よりも大きくすることができる。
したがって、本発明においては、低インピーダンス化のために一対の差動配線間の設計ピッチ(各配線の中心線間の距離)を小さくしても、前記配線間で前記イオンマイグレーションが生じることを抑制することができる。
言い換えれば、本発明に係るサスペンション用基板は、前記イオンマイグレーションによる電気的な短絡が発生することを抑制しつつ、差動インピーダンスを低減することができる。
ここで、本発明に係るサスペンション用基板は、前記配線および前記ベース絶縁層の上にカバー絶縁層が形成されていることが好ましい。
前記配線が腐食等により劣化することを防止するためである。また、両配線の間をカバー絶縁層で埋めることにより、配線間の容量性結合の容量をより大きくすることもできるからである。
例えば、図2に示す形態の本発明に係るサスペンション用基板10においては、前記配線14a、14bおよび前記ベース絶縁層12の上にカバー絶縁層15が形成されている。
また、前記配線14a、14bと前記ベース絶縁層12との間には、図2に示す形態のように、薄膜導体13a、13bが形成されていても良い。
例えば、前記配線14a、14bを電解めっき法で形成する場合、前記ベース絶縁層12の上にはシード層として薄膜導体層が形成され、配線形成後には前記薄膜導体層の前記配線から露出する部分がエッチング除去されるが、前記薄膜導体層の前記配線下にある部分は残留する。この残留する前記薄膜導体層の部分が、例えば、前記薄膜導体13a、13bである。
前記薄膜導体13a、13bは、例えばスパッタリング法によって形成され、その材料は、例えばCu(銅)を含む金属であり、その厚さは、例えば0.05μm〜2.0μmの範囲内である。
なお、上述の説明においては、短絡防止の作用効果が特に顕著となる例として、本発明に係るサスペンション用基板の配線が差動配線である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明に係るサスペンション用基板は、有する配線が厚み方向において底面の幅よりも大きい幅を有する部分を備えていることによって、ベース絶縁層の界面でイオンマイグレーションが生じることを抑制することができるものであればよい。
一方、本発明に係るサスペンション用基板の配線は、インターリーブ配線を構成していても良い。すなわち、本発明に係るサスペンション用基板における前記複数の配線は、互いに電気的に接続された複数の前記第1信号配線と、前記第1信号配線とは電気的に独立し、互いに電気的に接続された複数の前記第2信号配線とを、平面的に交互配列させた構成を有していても良い。
この場合も、イオンマイグレーションによる電気的な短絡が発生することを抑制しつつ、前記差動インピーダンスをより低減することができるからである。
例えば、図5(b)に示すように、本発明に係るサスペンション用基板は、2本の前記第1信号配線(例えば、34aと34c)と2本の前記第2信号配線(例えば、34bと34d)とを、ベース絶縁層12の上に平面的に交互配列させた構成を有していても良い。
なお、図5(b)においては図示しないが、配線34aと配線34cは互いに電気的に接続されており、配線34bと配線34dは互いに電気的に接続されている。そして、配線34aや配線34cで構成される第1信号配線と配線34bや配線34dで構成される第2信号配線とは、互いに電気的に独立している。この各配線の電気的な接続の関係については、図6を用いて次に説明する。
図6は、図5(b)に示すサスペンション用基板のインターリーブ配線の回路構成を示す説明図である。
図6に示すように、インターリーブ配線40は、接続端子41aと接続端子41cを電気的に接続する第1信号配線、および、接続端子41bと接続端子41dを電気的に接続する第2信号配線で構成される一対の差動配線からなり、前記第1信号配線は、分岐点42aで配線34aと配線34cに分岐し、同様に、前記第2信号配線は、分岐点42bで配線34bと配線34dに分岐し、分岐した各配線は互いに逆位相の電気信号が伝送される配線が隣になるように、図面の左端から34a、34b、34c、34dの順で並列に配設されている。
そして、同位相の電気信号が伝送される配線34a、34cは、それぞれ、接続ビア43a、43bを経由して接続線44aで電気的に接続されており、同様に、配線43b、43dは、接続ビア43c、43dを経由して接続線44bで電気的に接続されている。
例えば、本発明においては、上記の接続ビア43a、43b、43c、43dを図5(b)に示すベース絶縁層12に形成し、接続線44aおよび接続線44bを金属支持基板31の開口部36に形成することができる。
上記のように、インターリーブ配線は、一対の差動配線を分岐して交互配列することによって、分岐構造を有しない通常の差動配線よりも前記差動インピーダンスをより低減することができる。
また、本発明において、前記金属支持基板には、前記第1信号配線と前記第2信号配線とを配列させた領域と重なる位置に、前記第1信号配線と前記第2信号配線とを配列させた領域の幅よりも大きな開口幅を有する開口部が形成されても良い。
前記配線とその下の金属支持基板が誘導もしくは容量性結合を形成することによって、高周波信号の伝送ロスが大きくなることを抑制するためである。
例えば、図5(a)に示す形態の本発明に係るサスペンション用基板20においては、金属支持基板21には、配線14aと配線14bとを配列させた領域と重なる位置に、配線14aと配線14bとを配列させた領域の幅よりも大きな開口幅を有する開口部26が形成されている。
なお、上記の「前記第1信号配線と前記第2信号配線とを配列させた領域の幅」とは、前記第1信号配線と前記第2信号配線とを配列させた長手方向に垂直な方向の長さであって、例えば、図5(a)においては、図面上配線14aの底面の左端から配線14bの右端までの長さを指す。
同様に、図5(b)に示す形態の本発明に係るサスペンション用基板30においては、金属支持基板31には、配線34a〜配線34dを配列させた領域と重なる位置に、配線34a〜配線34dを配列させた領域の幅よりも大きな開口幅を有する開口部36が形成されている。
なお、上記の「前記第1信号配線と前記第2信号配線とを配列させた領域の幅」とは、前記第1信号配線と前記第2信号配線とを配列させた長手方向に垂直な方向の長さであって、例えば、図5(b)においては、図面上配線34aの底面の左端から配線34dの右端までの長さを指す。
次に、本発明のサスペンション用基板を構成する各部材について説明する。
[金属支持基板]
本発明に係る金属支持基板の材料としては、サスペンション用基板の支持体として機能し、所望のばね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、例えばステンレス鋼を挙げることができる。
金属支持基板の厚さは、例えば、10μm〜30μmの範囲内、中でも15μm〜25μmの範囲内であることが好ましい。
[ベース絶縁層]
本発明に係るベース絶縁層は、金属支持基板の表面上に形成されるものであり、ベース絶縁層の上に形成される各配線と金属支持基板とを電気的に絶縁するものである。
ベース絶縁層の材料としては、所望の絶縁性や誘電率を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えばポリイミド等を挙げることができる。また、ベース絶縁層の材料は、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。ベース絶縁層の厚さは、例えば、5μm〜30μmの範囲内である。
[配線]
本発明に係る配線の材料としては、所望の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、例えば銅(Cu)等を挙げることができる。各配線は、露出する場合、その表面にニッケル(Ni)、金(Au)による保護めっき層が形成されていても良い。
配線の厚さとしては、例えば、3μm〜18μmの範囲内、中でも4μm〜15μmの範囲内であることが好ましい。配線の厚さが小さすぎると、充分な低インピーダンス化を図ることができない可能性があり、配線の厚さが大きすぎると、サスペンション用基板の剛性が高くなり過ぎる可能性があるからである。
配線の線幅としては、例えば、10μm〜100μmの範囲内であることが好ましい。配線の線幅が小さすぎると、所望の導電性を得ることができない可能性があり、配線の線幅が大きすぎると、サスペンション用基板の充分な高密度化を図ることができない可能性があるからである。
本発明において、前記配線は、その厚み方向において底面の幅よりも大きい幅を有する部分を備えていればよく、この条件を満たす限り前記底面の幅の寸法については、特に限定されない。
しかしながら、前記配線を前記ベース絶縁層上に安定して形成するために、前記底面の幅は、前記配線の上面から底面の間で最も大きい幅を有する部分の幅に対して、10%〜40%程度小さい幅であることが好ましい。
例えば、前記配線の上面から底面の間で最も大きい幅を有する部分の幅が20μmの場合は、前記底面の幅は12μm〜18μmの範囲であることが好ましい。
また同一平面での配線間の距離は、例えば10μm〜30μmの範囲内であることが好ましい。この距離が小さすぎると、高い加工精度を要求し、コストアップ等を招くことになるため好ましくなく、一方、この距離が大きすぎると、サスペンション用基板の充分な高密度化を図ることができない可能性があるからである。
本発明において、前記配線は、その厚み方向において底面の幅よりも大きい幅を有する部分を備えていればよく、この条件を満たす限り前記配線の底面間の距離については、特に限定されない。
しかしながら、上記のように、前記配線を前記ベース絶縁層上に安定して形成するために、前記底面の幅は、前記配線の上面から底面の間で最も大きい幅を有する部分の幅に対して、10%〜40%程度小さい幅であることが好ましい。
それゆえ、例えば、前記配線の上面から底面の間で最も大きい幅を有する部分の幅が20μmであって、その部分における配線間の距離が20μmの場合は、前記底面間の距離は22μm〜28μmの範囲であることが好ましい。
[カバー絶縁層]
腐食等による劣化を防止するため、本発明に係る各配線は、カバー絶縁層で覆われていることが好ましい。また、各配線の隙間をカバー絶縁層で埋めることにより、各配線間の容量性結合の容量をより大きくすることもできる。
カバー絶縁層の材料としては、例えばポリイミド等を挙げることができる。また、カバー絶縁層の材料は、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。
カバー絶縁層の厚さは、例えば、第2の配線群を構成する各配線の上で4μm〜30μmの範囲内である。
[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。なお、煩雑となるのを避けるため、ここでは、各種の形態のうち上記の図5(b)に示す形態について説明する。なお、本発明のサスペンション用基板の製造方法は、上述した構成を有するサスペンション用基板を得ることができる方法であれば特に限定されるものではない。
図7および図8は、図5(b)に示す形態の本発明に係るサスペンション用基板の製造方法の一例を示す模式的工程図である。
本実施形態のサスペンション用基板30を製造するには、まず、金属支持基板材31Aの上にベース絶縁層12を形成し(図7(a))、次にスパッタリング法を用いて、ベース絶縁層12の上に薄膜導体材層33を形成する(図7(b))。
次に、薄膜導体材層33の上にレジスト層37Aを形成し(図7(c))、フォト製版技術を用いて配線となる箇所が開口されたレジストパターン37を形成する(図7(d))。
ここで、本発明においては、レジストパターン37の開口の底面の幅を、レジストパターン37の開口の他の部分の幅よりも小さくなるようにする。例えば、図7(d)に示すように、レジストパターン37の開口の底面の幅(WR1)を、レジストパターン37の開口の上面の幅(WR2)よりも小さくなるようにする。
上記のような形状の開口は、レジストの解像度や感度を調整することや、フォト製版時の露光量を制御することで形成することができる。また、現像後のレジストパターンにおいては、開口の底面の両側の側壁から、開口の底面の幅が他の部分の幅よりも小さくなるような残渣(裾引き)が形成されてしまうことがあるため、この残渣(裾引き)を意図的に利用して、上記のような形状の開口を形成しても良い。
次に、薄膜導体材層33をシード層に用いた電解めっき法により、レジストパターン37の開口に配線34a、34b、34c、34dを形成し(図7(e))、その後、レジストパターン37を剥離除去し(図7(f))、配線34a、34b、34c、34dで覆われた部分(薄膜導体33a、33b、33c、33dとなる部分)以外の露出する薄膜導体材層33をエッチング除去する(図7(g))。
次いで、配線34a、34b、34c、34dを被覆するようにカバー絶縁層15を形成し(図7(h))、最後に、金属支持基板材31Aをエッチングして開口部36を有する金属支持基板31を形成して、本実施形態に係るサスペンション用基板30を得る(図7(i))。
なお、煩雑となるのを避けるため図示はしないが、本発明においては、例えば、上記の図6に示した接続ビア43a、43b、43c、43dをベース絶縁層12に形成し、接続線44aおよび接続線44bを金属支持基板31の開口部36に形成することができる。
[サスペンション]
次に、本発明に係るサスペンションについて説明する。本発明に係るサスペンションは、上述した本発明に係るサスペンション用基板と、ロードビームとを含むことを特徴とするものである。
図9は、本発明に係るサスペンションの一例を示す概略平面図である。図9に示されるサスペンション50は、上述したサスペンション用基板1と、サスペンション用基板1の裏面側(金属支持基板側)に備え付けられたロードビーム51、及びベースプレート(図示せず)とを有するものである。ロードビーム、及びベースプレートは、一般的なサスペンションに用いられるロードビーム、ベースプレートと同様のものを用いることができる。
本発明においては、上述した本発明に係るサスペンション用基板を用いることで、低インピーダンスでありながら短絡の発生を抑制した信頼性の高いサスペンションとすることができる。
[ヘッド付サスペンション]
次に、本発明に係るヘッド付サスペンションについて説明する。本発明に係るヘッド付サスペンションは、上述した本発明に係るサスペンションと、該サスペンションに実装された磁気ヘッドスライダとを有するものである。
図10は、本発明に係るヘッド付サスペンションの一例を示す概略平面図である。図10に示されるヘッド付サスペンション60は、上述したサスペンション50と、サスペンション50のタング部2に実装された磁気ヘッドスライダ61とを有するものである。
なお、サスペンション50については、上述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、磁気ヘッドスライダ61は、一般的なヘッド付サスペンションに用いられる磁気ヘッドスライダと同様のものを用いることができる。
本発明によれば、上述した本発明に係るサスペンション用基板を用いることで、低インピーダンスでありながら短絡の発生を抑制した信頼性の高いヘッド付サスペンションとすることができる。
[ハードディスクドライブ]
次に、本発明に係るハードディスクドライブについて説明する。本発明に係るハードディスクドライブは、上述した本発明に係るヘッド付サスペンションを含むことを特徴とするものである。
図11は、本発明に係るハードディスクドライブの一例を示す概略斜視図である。
図11に示されるハードディスクドライブ70は、ケース71と、このケース71に回転自在に取り付けられ、データが記憶されるディスク72と、このディスク72を回転させるスピンドルモータ73と、ディスク72に所望のフライングハイトを保って近接するように設けられ、ディスク72に対してデータの書き込みおよび読み込みを行うスライダを含むヘッド付サスペンション60とを有している。このうちヘッド付サスペンション60は、ケース71に対して移動自在に取り付けられ、ケース71にはヘッド付サスペンション60のスライダをディスク72上に沿って移動させるボイスコイルモータ74が取り付けられている。また、ヘッド付サスペンション60は、ボイスコイルモータ74にアーム75を介して取り付けられている。
なお、ヘッド付サスペンションについては、上述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、その他の部材についても、一般的なハードディスクドライブに用いられる部材と同様のものを用いることができる。
本発明によれば、上述したヘッド付サスペンションを用いることで、より高機能化され、信頼性の高いハードディスクドライブとすることができる。
以上、本発明に係るサスペンション用基板、サスペンション、ヘッド付サスペンション、およびハードディスクドライブについて説明してきたが、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。
1、10、20、30・・・サスペンション用基板
2・・・タング部
3・・・接続端子部
4、5・・・配線群
11、21、31・・・金属支持基板
12・・・ベース絶縁層
13a、13b・・・薄膜導体
14a、14b・・・配線
15・・・カバー絶縁層
26、36・・・開口部
31A・・・金属支持基板材
33・・・薄膜導体材層
33a、33b、33c、33d・・・薄膜導体
34a、34b、34c、34d・・・配線
37A・・・レジスト層
37・・・レジストパターン
40・・・インターリーブ配線
41a、41b、41c、41d・・・接続端子
42a、42b・・・分岐点
43a、43b、43c、43d・・・接続ビア
44a、44b・・・接続線
50・・・サスペンション
51・・・ロードビーム
60・・・ヘッド付サスペンション
61・・・磁気ヘッドスライダ
70・・・ハードディスクドライブ
71・・・ケース
72・・・ディスク
73・・・スピンドルモータ
74・・・ボイスコイルモータ
75・・・アーム
100、200・・・サスペンション用基板
111、211・・・金属支持基板
112、212・・・ベース絶縁層
114・・・配線材層
114a、114b、214a、214b・・・配線
115・・・カバー絶縁層
117、217・・・レジストパターン

Claims (8)

  1. 金属支持基板上に形成されたベース絶縁層の上に複数の配線が形成されているサスペンション用基板であって、
    前記ベース絶縁層の上にカバー絶縁層が形成されており、
    前記配線は、厚み方向において底面の幅よりも大きい幅を有する部分を備えており、
    前記複数の配線が、第1信号配線と、前記第1信号配線とは電気的に独立した第2信号配線とを、平面的に並行配列させた構成を有しており、
    前記配線の上面から底面の間で最も大きい幅を有する部分が、前記配線の上面であって、前記配線の底面から上面に至るまでの間の配線幅が連続的に大きくなる形態を有することを特徴とするサスペンション用基板。
  2. 金属支持基板上に形成されたベース絶縁層の上に複数の配線が形成されているサスペンション用基板であって、
    前記ベース絶縁層の上にカバー絶縁層が形成されており、
    前記配線は、厚み方向において底面の幅よりも大きい幅を有する部分を備えており、
    前記複数の配線が、第1信号配線と、前記第1信号配線とは電気的に独立した第2信号配線とを、平面的に並行配列させた構成を有しており、
    前記配線の上面から底面の間で最も大きい幅を有する部分が、前記配線の胴部に存在し、前記配線の底面から前記配線の前記最も大きい幅を有する部分までの間の配線幅が徐々に大きくなり、前記配線の前記最も大きい幅を有する部分から前記配線の上面までの間の配線幅が徐々に小さくなる形態を有することを特徴とするサスペンション用基板。
  3. 前記配線の上に前記カバー絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のサスペンション用基板。
  4. 前記複数の配線が、互いに電気的に接続された複数の前記第1信号配線と、前記第1信号配線とは電気的に独立し、互いに電気的に接続された複数の前記第2信号配線とを、平面的に交互配列させた構成を有していることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のサスペンション用基板。
  5. 前記金属支持基板には、前記第1信号配線と前記第2信号配線とを配列させた領域と重なる位置に、前記第1信号配線と前記第2信号配線とを配列させた領域の幅よりも大きな開口幅を有する開口部が形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のサスペンション用基板。
  6. 請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載のサスペンション用基板と、ロードビームとを含むことを特徴とするサスペンション。
  7. 請求項6に記載のサスペンションと、前記サスペンションに実装された磁気ヘッドスライダとを有することを特徴とするヘッド付サスペンション。
  8. 請求項7に記載のヘッド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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