JP4384606B2 - 光ディスクドライブ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）等の光ディスクの再生、記録に用いられる薄型光ピックアップ装置及び薄型光ピックアップ装置を組み込んだ光ディスクドライブ装置に関するものである。

光ディスクドライブ装置及びこれに組み込まれる光ピックアップ装置に係る従来技術は、例えば、特開平８−９６３９０号公報（特許文献１）及び特開平９−３２００７８号公報（特許文献２）に記載される。

特許文献１には、光ディスクの表面からの戻り光ビームをフォトディテクタ（受光素子）により受光し、このフォトディテクタからの出力信号を外部に取り出すと共に、外部から駆動制御される二軸アクチュエータ（Ａｃｔｕａｔｏｒ）に支持された光学ピックアップ（Ｐｉｃｋ−ｕｐ）において、当該光ピックアップの本体側面に配置されたフレキシブルプリント基板と、当該フレキシブルプリント基板に接続されて上記二軸アクチュエータの駆動制御信号と上記フォトディテクタからの出力信号を伝送する接続コードとの夫々の接続部に形成されたランドが記される。フレキシブルプリント基板の上記接続部には、接続コードに結線される信号ラインの夫々に対応した複数個のランドが形成され、接続コードにおける上記接続部（以下、光学ピックアップ側の端部）には、当該フレキシブルプリント基板に形成された当該複数個のランドに夫々接触するように複数のランドが形成される。この接続コードは、その光学ピックアップ側の端部が、弾性材料から成る押圧部材によって、光学ピックアップの側面に設けられたフレキシブルプリント基板に圧接される。

また、特許文献２には、対物レンズを保持するレンズホルダーに永久磁石を巻きつけたムービングマグネット方式の光ピックアップにおいて、コイルに通電するフレキシブル基板１の穴に第２の引出しフレキシブル基板を挿入し、位置決めしてからはんだ付け作業をすることで、組立作業性の改善と部品点数を削減した光ピックアップを提供することが示されている。

また、特開２００４−６３３５６号公報（特許文献３）には、フレキシブル基板が複雑な形状を持つ場合に、複数に分けたフレキシブル基板を嵌合させたり、接続することにより、素材板からの取り数を多くして素材板の無駄を低減できるフレキシブル基板を提供することが記載されている。

特開平８−９６３９０号公報 特開平９−３２００７８号公報 特開２００４−６３３５６号公報

最近の光ピックアップ装置の高機能化に伴い、当該光ピックアップ装置本体とこれが搭載された光ディスクドライブ装置のドライブ側とを接続する印刷回路基板（フレキシブル基板）の光ピックアップ装置本体に固定されている部分は、そこに形成される信号配線の高密度化に対応すべく、配線が形成された複数の層を絶縁膜で隔てながら積層してなる所謂多層のフレキシブル基板として形成され、光ピックアップ装置本体における実装面積（フレキシブル基板の面積）の低減が図られる。これに対し、当該印刷回路基板の少なくともドライブ側のコネクタに挿し込まれる部分付近（又は、当該部分から上記光ピックアップ装置本体への固定部分へ延在する領域）では、ドライブ側のコネクタに対する光ピックアップ装置本体の移動に対応すべく、上記配線を１層（単層）にまとめて形成して、その屈曲性を確保するため、当該部分の例えば、ドライブ側のコネクタに挿し込まれる部分付近の面積は光ピックアップ装置本体に固定される部分の２倍近くに大きくなる。従って、多層配線部分と単層配線部分とを備えた上記印刷回路基板を一体化して作製するとなると、その多層部分の取り数が少なくなるというコスト面での大きな課題が生じた。

また、現在の高機能化されたフレキシブル基板ではピン数が非常に多く、ピン間隔も狭ピッチになる傾向にあるため、上記特許文献１の技術によりフレキシブル基板に貫通孔をあける精度に比べ、狭ピッチ部分の位置合わせ精度の方が厳しくなり、その結果、接続の際の歩留まりが非常に悪いという課題があった。

また、上記特許文献２の従来技術においては、第２のフレキシブル基板に部品が配置される部分も含まれる。そのため、第２のフレキシブル基板はドライブ側のコネクタに挿し込まれる部分とチップ部品が実装される部分とを一体化させて製造されるため、上記に示した同様の課題が挙げられる。

また、上記特許文献３の従来技術は、厚みに余裕のある光ピックアップ装置には有効であるが、その厚みが低減された所謂薄型の光ピックアップ装置においては、厚み制限が厳しく、光ピックアップ装置内のフレキシブル基板にコネクタをつけることができないという課題があった。

本発明の目的は、上記課題を解決すべく、薄型化とＣＤのみでなく、各種規格に応じたＤＶＤでも再生や記録できることなど高性能な光ピックアップ装置に要求される性能を満たし、且つ低コストで信頼性を維持したフレキシブル基板を備えた光ディスクドライブ装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、少なくとも半導体チップ部品を実装した光ピックアップ装置本体および光学系を有する光モジュールが設けられ且つ光ディスクの内周側及び外周側に水平方向に直線的に往復走行される光ピックアップ用ケースと、ドライブ側のコネクタに挿し込まれるフレキシブル基板（可撓印刷回路基板）とを備えた光ディスクドライブ装置において、本発明では、当該フレキシブル基板を、前記光ピックアップ用ケースに設けられた光ピックアップ装置本体の上面に固定された第１のフレキシブル基板と、当該光ピックアップ用ケースの上部の端近傍で当該第１のフレキシブル基板に接続され且つ前記ドライブ側のコネクタに向けて延びた第２のフレキシブル基板とに分割する。前記ドライブとは、前記光ディスクを回転させる駆動装置や前記光ピックアップ装置本体との信号の送受信を行なう回路が設けられたユニットであり、これに対して前記光ピックアップ用ケースの位置が変動する。前記第１のフレキシブル基板と前記第２のフレキシブル基板とが接続される前記光ピックアップ用ケース上部の端近傍とは、例えば当該光ピックアップ用ケースの当該第２のフレキシブル基板が当該ドライブ側のコネクタに向けて引き出される縁から当該ピックアップ装置本体に到る領域を指し、例えば光ピックアップ用ケースのピックアップ装置本体に対向する側壁やピックアップ装置本体が置かれる底面の上部がこれに該当する。なお、前記光ピックアップ用ケースにおける前記光ピックアップ装置本体の配置に応じ、前記第１のフレキシブル基板は当該光ピックアップ装置本体の上面でなく、下面又は側面に固定してもよい。

前記第１のフレキシブル基板と前記第２のフレキシブル基板との電気的な接続は、第１のフレキシブル基板の第１の接続端部に形成された配線導体と、第２のフレキシブル基板の第２の接続端部に形成された配線導体とを、前記光ピックアップ用ケース上部の端近傍でこれらの重ね位置を合わせ、接合材を用いて接続して行う。第２のフレキシブル基板の第２の接続端部とは反対側の端部は前記ドライブ側のコネクタに挿し込まれるように作製するとよい。前記光ピックアップ用ケース上部の前記端近傍にて重なり合って接続される前記第１の接続端部の配線導体と前記第２の接続端部の配線導体との接続部を、前記光ピックアップ本体を保護するために前記光ピックアップ用ケース（例えば、その上部側）に取り付けられるカバーで押し付けて、当該配線導体間の接続強度を確保してもよい。

また、本発明は、前記第１のフレキシブル基板の厚みを、前記第２のフレキシブル基板の厚みより厚くしたことを特徴とする。

また、本発明は、前記第１のフレキシブル基板の配線導体の層数を、前記第２のフレキシブル基板の配線導体の層数よりも多くしたことを特徴とする。
また、本発明は、前記第２のフレキシブル基板を１層（単層）の配線導体で形成し、前記第１のフレキシブル基板を複数層の配線導体で形成することを特徴とする。
また、本発明は、前記第１及び第２の接続端部の配線導体の接合面が水平方向（例えば、前記光ピックアップ装置本体の上面又は下面に沿った面内）であり、前記カバーは上面カバーであることを特徴とする。
また、本発明は、前記第１の接続端部を前記第１のフレキシブル基板からほぼ垂直方向に折り曲げて形成し、前記第２の接続端部を前記第２のフレキシブル基板からほぼ垂直方向に折り曲げて形成し、該第１及び第２の接続端部の配線導体の接合面がほぼ垂直方向であり、前記カバーは裏面カバーからほぼ垂直方向に折り曲げて形成された部材であることを特徴とする。
また、本発明は、更に、前記第２のフレキシブル基板における前記第２の接続端部の近傍に孔を設け、その部分を前記光ピックアップ用ケースに形成された丸や四角の凸状部分に通したことを特徴とする。
また、本発明は、更に、前記第１及び第２のフレキシブル基板における接続端部の近傍に孔を設け、その部分を前記光ピックアップ用ケースに形成された丸や四角の凸状部分に通したことを特徴とする。

また、本発明は、更に、前記第１及び第２のフレキシブル基板における接続端部の近傍に配線導体以外に導体層を設け、前記導体層間を接続したことを特徴とする。

また、本発明は、前記第１の接続端部の配線導体および前記第２の接続端部の配線導体の各々における各配線導体の幅を、前記接続部を形成する接続範囲においてほぼ一様に形成したことを特徴とする。

また、本発明は、前記第１の接続端部の配線導体および前記第２の接続端部の配線導体の各々における各配線導体の幅を、前記接続部を形成する接続範囲において複数に分け、各配線導体を分岐してほぼ一様に形成したことを特徴とする。

また、本発明は、前記接合材をはんだとしたことを特徴とする。
また、本発明は、前記接合材を異方導電性接着剤または異方導電性フィルムとしたことを特徴とする。
また、本発明は、前記第１のフレキシブル基板は、光学モジュールを接続するサブフレキシブル基板に接続して形成することを特徴とする。

本発明によれば、光ピックアップ装置及びこれを備えた光ディスクドライブ装置の薄型化や、ＣＤのみならず、各種規格に応じたＤＶＤでも再生や記録を可能ならしめる高性能な光ピックアップ装置への要求仕様を満たし、且つ低コストで信頼性を維持したフレキシブル基板を備えた光ディスクドライブ装置を実現することができる。

本発明に係るフレキシブル基板及びこれを用いた光ピックアップ装置の実施の形態について図面を用いて説明する。

図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明に係る光ピックアップ装置本体からドライブ側のコネクタまでのフレキシブル基板を、光ピックアップ装置本体に固定されている高密度化を重視した２層以上の第１のフレキシブル基板と、屈曲性を重視した１層のドライブ側のコネクタに挿し込まれる第２のフレキシブル基板とに光ピックアップ用ケースの走行方向（光ディスク（又はドライブ）に対する変位方向）の端部で分割した状態を示す斜視図及び断面図である。

図２（ａ）及び（ｂ）は、分割された上記第１のフレキシブル基板と上記第２のフレキシブル基板とを光ピックアップ用ケースの走行方向の端部で接続した状態を示す斜視図及び断面図である。

図３（ａ）及び（ｂ）は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように接続された接続部を光ピックアップ装置本体を保護するための金属製カバーで押付けして光ピックアップ用ケースに取り付けた状態を示す斜視図及び断面図である。

図４は、本発明に係る光ピックアップ装置を光ディスクドライブ装置に組み込んだ状態を示す斜視図である。光ディスクドライブ装置１０は、図１（ａ）乃至図３（ｂ）に例示された光ピックアップ装置本体１（及びこれが搭載されたケース３）と、ドライブと呼ばれる光ディスクを回転させる駆動装置（光ディスクが嵌合されるロータ１６として示される）や光ピックアップ装置本体との信号の送受信を行なう回路が設けられたユニットとで構成されるが、後者に関する詳細な図示は割愛する。ドライブに対する光ピックアップ装置本体１の位置は、図示されたドライブ側カバー９の溝に沿って、言わば光ディスクの半径方向に変位する。

図５は、本発明に係る光ピックアップ装置におけるフレキシブル基板の動作を示す側面図であり、（ａ）は光ディスクの最も外周側に光ピックアップ装置が移動した（最外周のトラックにアクセスした）場合、（ｂ）光ディスクに対して最も内周側に光ピックアップ装置が移動した（最内周のトラックにアクセスした）場合である。

ところで、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクの再生、記録に用いられる薄型（厚み：７ｍｍ以下）の光ピックアップ装置、または薄型の光ピックアップ装置を組み込んだ光ディスクドライブ装置１０は、図１乃至図４に示すよう構造になっている。即ち、光ピックアップ装置は、Ｚｎ（亜鉛）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、ＰＰＳ(Poly Phenylene Sulfide)樹脂などのいずれかを主成分としたダイカストやモールドで形成され、主軸側シャフト６で駆動されて副軸側シャフト７に沿って光ディスクの内周側及び外周側に直線的に往復走行する光ピックアップ用ケース３と、該光ピックアップ用ケース３上に、光ディスクから読み取った情報を信号処理したり、光ディスクに書き込むための情報についての信号処理などを行うＬＳＩ半導体チップ部品が実装された光ピックアップ装置本体１と、光学系を構成するための部品である発光素子、各種レンズ、ミラー、受光素子などで構成される。そして、発光素子や受光素子などの光モジュールやＬＳＩ半導体チップ部品が接続される一部のフレキシブル基板は、サブフレキシブル基板として存在させても良い。

さらに、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、光ピックアップ装置本体からドライブ側のコネクタ挿入部８までのフレキシブル基板を、高密度化を重視した２層以上（多層）の光ピックアップ装置本体に固定される第１のフレキシブル基板（２−ａ）と、屈曲性を重視した１層のドライブ側のコネクタに挿し込まれる第２のフレキシブル基板（２−ｂ）とに光ピックアップ用ケース３の走行方向の端部で分割した状態で製造される。

即ち、第１のフレキシブル基板（２−ａ）は高密度化を重視して多層で構成されるため、第１のフレキシブル基板を多数並べた連続的な状態であるシート状に製造されたものから、切り出す（打ち抜く）ことによって個々の第１のフレキシブル基板を製造することが可能となって、光ピックアップ装置本体１に固定される第１の多層フレキシブル基板の取り数が大幅にあがり、コスト削減に大きく寄与することが可能となる。

このように、分割して製造された第１のフレキシブル基板（２−ａ）の端部と第２のフレキシブル基板（２−ｂ）の端部とは、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように光ピックアップ用ケース３の走行方向の端部において、互いに平行な状態で導体同士が重ね合されて接続され、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように該接続部を押付けした状態で、光ピックアップ装置本体１を保護するための金属製カバー４が光ピックアップ用ケース３に対して取り付けされることになる。

即ち、第１のフレキシブル基板（２−ａ）よりも屈曲性が重視された（例えば、剛性を小さくした）ドライブ側のコネクタに挿し込まれる第２のフレキシブル基板（２−ｂ）の接続端部は、光ピックアップ用ケース３の走行方向の端部において光ピックアップ装置本体に固定されているフレキシブル基板（２−ａ）の接続端部に互いに平行にして配線導体同士を重ね位置合わせをして接合材により接続された状態で、金属製カバー４で押さえられた構成となる。このように、第１のフレキシブル基板（２−ａ）と第２のフレキブル基板（２−ｂ）との接続部を金属製カバー４で押さえ付けることによって、図５に示すように光ピックアップ用ケース３が光ディスクの内周側や外周側に走行する際、第1のフレキシブル基板（２−ａ）と第２のフレキシブル基板（２−ｂ）の接続部（２−ａｂ４）に負荷（例えば、第２のフレキシブル基板（２−ｂ）への弱い引張り応力）が繰り返し作用したとしても剥がれることを防止することが可能となる。

なお、分割された第１及び第２のフレキシブル基板（２−ａ）、（２−ｂ）は、各々、銅箔等から配線導体部（２−ａ１）、（２−ｂ１）をポリイミドや接着剤を含む絶縁樹脂（２−ａ２）、（２−ａ３）、（２−ｂ２）、（２−ｂ３）で挟むようにシート状に形成されて製造される。なお、図１（ｂ）乃至図３（ｂ）においては、第１のフレキシブル基板（２−ａ）と第２のフレキシブル基板（２−ｂ）とを接続する接続端部を示したものであり、内部はＬＳＩ半導体チップ部品等と接続するために多層（多層部は図示せず）の配線層を有して構成される。

このように、本発明に係る分割された第１のフレキシブル基板（多層構造）と第２のフレキシブル基板（単層構造）との接続技術は、主に薄型の光ピックアップ装置の場合に適用可能である。

まず、本発明に係る第１のフレキシブル基板（２−ａ）と第２のフレキシブル基板（２−ｂ）を接続する方法の第１の実施例について図１乃至図６を用いて説明する。

図６は、本発明に係る光ピックアップ装置の概略製造工程を示すフロー図である。

ところで、光ピックアップ装置の概略製造工程は、シート状で納入されたフレキシブル基板をそれぞれ打ち抜く工程（Ｓ４１）と、その後、最終的に光ピックアップ装置本体１に固定される予定の第１のフレキシブル基板（２−ａ）にＬＳＩチップ部品をはんだペーストなどのはんだ材で固定し、その後リフローすることによりＬＳＩチップ部品を第１のフレキシブル基板（２−ａ）と電気的に接続して実装する工程（Ｓ４２）と、その後、最終的に光ピックアップ装置本体に固定される予定の第１のフレキシブル基板（２−ａ）に、発光素子や受光素子が接続されたサブのフレキシブル基板をはんだ接続する工程（Ｓ４３）と、その後、各種光学部品・光素子を調整、接着する工程（Ｓ４４）と、主に、図６に示すＡ〜Ｄのいずれかにおいて第２のフレキシブル基板（２−ｂ）を、第１のフレキシブル基板（２−ａ）に接続する工程と、その後、光ピックアップ装置本体１を保護するために金属製カバー付けを行う工程（Ｓ４５）と、その後最終チェックを行う工程（Ｓ４６）等から構成される。

即ち、第１のフレキシブル基板（２−ａ）と第２のフレキシブル基板（２−ｂ）の接続をする工程は、主に、図６に示すＡ〜Ｄのいずれかにおいて接続することが考えられる。Ａは工程（Ｓ４１）の後、Ｂは、工程（Ｓ４２）の後、Ｃは、工程（Ｓ４３）の後、Ｄは工程（Ｓ４４）の後である。Ｄのように最後にすれば、途中工程における第２のフレキシブル基板の外観不良を大幅に減らすことができ、光ピックアップ装置全体の歩留まりを大きく向上させることが可能となる。

このように、第１のフレキシブル基板と第２のフレキシブル基板との接続は上記Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれでも良いが、Ｄの場合について図１〜図６、図１２を用いて詳細に説明する。

まず、図１及び図２の（ａ）に示すように光ピックアップ用ケース３上の対物レンズ５側に、光ピックアップ装置本体に固定されている第１のフレキシブル基板（２−ａ）が配置されている。該第１のフレキシブル基板（２−ａ）は、電気的なテスティングをした状態で、光ピックアップ装置の発光素子や受光素子及び各種光学部品の調整工程（Ｓ４４）が行なわれた後の状態を示してある。テスティングの方法は、プローブピンを用いても良いし、コネクタを用いても良い。

次に、図１及び図２の（ｂ）に示すように、第２のフレキシブル基板（２−ｂ）を第１のフレキシブル基板（２−ａ）に対して、ＣＣＤカメラ（図示せず）などで導体のピッチ部分を拡大して撮像し、該撮像した画像信号を基に位置合わせをし(特に、第２のフレキシブル基板（２−ｂ）における図５に示すように湾曲する部分(光ピックアップ本体１に近い部分)での幅方向の中心線が、光ピックアップ用ケース３の走行方向に向く（例えば、角度ずれθｚを生じさせない）ように正確に位置合わせをして光ピックアップ用ケース３が走行した際第２のフレキシブル基板（２−ｂ）に偏った力が作用させないようにすることが重要となる。)、図２（ｂ）に示すようにツールヒータ（図示せず）で接続部（２−ａｂ４）に局所的に加圧・加熱することにより、光ピックアップ装置の高さ方向に垂直に重ね合せてはんだや異方導電性シート及び接着剤で接続する。その位置合わせの際、図１２（ａ）及び図１２の（ｂ）に示すように、第１のフレキシブル基板（２−ａ）と第２のフレキシブル基板（２−ｂ）に、同じサイズの角形及び円形などの位置合わせマーク（２−ａ５）、（２−ｂ５）を用い、ＣＣＤカメラや顕微鏡（図示せず）などでその位置合わせマーク同士が重なるように確認しながら接続するのが良い。なお、位置合わせマークの大きさを第１のフレキシブル基板に対して第２のフレキシブル基板の方を小さくすれば、重ね合わせた位置合わせマークが透過して下側のマークが観察できるため、位置ずれの程度がわかり望ましい構造である。

そして、図３（ａ）（ｂ）に示すように、対物レンズ５側から金属製カバー４を被せて、フレキシブル基板同士の接続に関与する工程は終了する。このように、第１のフレキシブル基板（２−ａ）と第２のフレキブル基板（２−ｂ）との接続部を金属製カバー４で押さえ付けることによって、図５に示すように光ピックアップ用ケース３が走行する際、第1のフレキシブル基板（２−ａ）と第２のフレキシブル基板（２−ｂ）の接続部（２−ａｂ４）に負荷が繰り返し作用したとしても剥がれることを防止することが可能となる。

なお、第２のフレキシブル基板（２−ｂ）は屈曲性重視であるが、光ピックアップ装置は数百万回のアクセスに耐える必要があり、第２のフレキシブル基板（２−ｂ）の剛性は、長さ１０ｍｍ、幅９ｍｍのフレキシブル基板を用いた場合、例えば、半径２ｍｍで折り曲げた時の反力が２．０×１０^−２Ｎ以上となることが望ましい。なお、第１のフレキシブル基板（２−ａ）よりも第２のフレキシブル基板（２−ｂ）の剛性を低くする手段として、第１のフレキシブル基板（２−ａ）よりも第２のフレキシブル基板（２−ｂ）の厚みを薄くしても可能であり、その場合、第２のフレキシブル基板（２−ｂ）の厚みとしては４０μｍ以上であることが望ましい。上記に示した値より小さい場合は、配線部分の断線が発生しやすくなる。また、剛性が低すぎるため、ドライブ側のカバー９によって押さえられずに第２のフレキシブル基板（２−ｂ）が折れ曲がってしまい傷は逆に多くなるという課題が発生する。また、その他の手段としては、第２のフレキシブル基板（２−ｂ）が１層のフレキシブル基板でも配線数を満足する場合には、第１のフレキシブル基板（２−ａ）を２層以上、第２のフレキシブル基板（２−ｂ）を１層とするのが望ましい形態である。

接合材としては、はんだめっきやはんだペーストなどが挙げられるが、その場合、ＬＳＩチップ部品を接続するのに用いるはんだペーストの融点よりも、フレキシブル基板同士を接続するはんだめっき（２−ａ４）、（２−ｂ４）の融点を高くして温度階層をつけておくことが望ましく、局所加熱すれば、フレキシブル基板同士の接続部（２−ａｂ４）のみはんだを溶かすことができ、リペア可能となる。なお、接続材料は、はんだめっきやはんだペーストのみに限らず、その他の供給のされ方の異なるはんだ材及び異方導電性接着剤または異方導電性フィルムなど導通と接続がともにとれる部材であれば良い。

また、上記で示したフレキシブル基板の（２−ａ２）、（２−ａ３）及び（２−ｂ２）、（２−ｂ３）部分は、配線導体を内挿したポリイミドを含む樹脂やアクリル系またはエポキシ系の接着剤からなり、接着剤を含まない部分があっても良く、多層化されたフレキシブル基板の場合はその中に銅箔等の配線導体を含んでいる。

なお、Ｄ部分でフレキシブル基板同士を接続する場合には、発光素子や受光素子及び光学部品の調整の際に、第１のフレキシブル基板（２−ａ）でテスティングしなければならない。そのため、図７には接続後の状態を示してあるが、第２のフレキシブル基板（２−ｂ）のはんだめっき（２−ｂ４）を厚くし、接続部（２−ａｂ４）とは別に、テスティング部（２−ａ４）を１００μｍ以上設けておく構造も有効である。

次に、本発明に係る第１のフレキシブル基板（２−ａ）と第２のフレキシブル基板（２−ｂ）を接続する方法の第２の実施例について図８を用いて説明する。図８は第２の実施例を示す図である。第２の実施例において、第１の実施例と相違する点は、第１のフレキシブル基板（２−ａ）と第２のフレキシブル基板（２−ｂ）とが光ピックアップ装置の高さ方向に対して、反対側に接続され、光ピックアップ用ケース３に取り付けられて固定される金属製カバー４によって第１のフレキシブル基板（２−ａ）が固定される構造である。なお、この構造は、LSIのチップが金属製カバー４側に実装されず、光ピックアップ用ケース3側に実装されている場合、LSIの実装と同一面のはんだめっきを接続に用いることにすれば、片面にしかはんだめっきをする必要がなくなるため、コスト低減が可能である。

次に、本発明に係る第１のフレキシブル基板（２−ａ）と第２のフレキシブル基板（２−ｂ）を接続する方法の第３の実施例について図９を用いて説明する。図９は第３の実施例を示す図である。第３の実施例において、第１及び第２の実施例と相違する点は、接続端部を光ピックアップ装置の高さ方向（垂直方向）に折り曲げて水平方向に重ね合せて接続され、光ピックアップ用ケース３の裏面に取り付けられて固定される金属製下カバー（４−１）の垂直部分で押さえた構造であり、高さ方向の制限が厳しい場合は有効である。なお、本第３の実施例は、第１のフレキシブル基板の接続端部を曲げた状態にしておいて光ピックアップ用ケース３に対して押し当てて第２のフレキシブル基板の接続端部に接続しても良いし、光ピックアップ装置の高さ方向に垂直に重ねて接続した後で、接続端部を折り曲げて下カバー（４−１）で押さえても良い。

次に、本発明に係る第１のフレキシブル基板（２−ａ）と第２のフレキシブル基板（２−ｂ）を接続する方法の第４の実施例について図１０を用いて説明する。図１０は第４の実施例を示す図である。第４の実施例において、第１〜第３の実施例と相違する点は、光ピックアップ用ケース３に対して、対物レンズ５とは反対側に、第１のフレキシブル基板（２−ａ）と第２のフレキシブル基板（２−ｂ）との接続部（２−ａｂ４）を設けた構造となっており、設計上、対物レンズ５側に第１のフレキシブル基板（２−ａ）を配置できない場合に有効である。この第４の実施例の場合、接続部（２−ａｂ４）を下カバー（４−１）で押し付けることになる。

次に、本発明に係る第１のフレキシブル基板（２−ａ）と第２のフレキシブル基板（２−ｂ）を接続する方法の第５の実施例について図１１を用いて説明する。図１１は第５の実施例を示す図である。第５の実施例において、第１〜第４の実施例と相違する点は、光ピックアップ用ケース３上の第１のフレキシブル基板（２−ａ）の端部と第２のフレキシブル基板（２−ｂ）の主軸側シャフト６の側に突き出させた方形状の片端部とを接続した構造であり、光ピックアップ装置上の部品配置により、上記構造でも可能である。なお、図１１では、光ピックアップ用ケース３上において副軸側シャフト７の方に接続部があるが、主軸側シャフト６の方で接続するのでも良い。

光ピックアップ装置本体１は数百万回のアクセスに耐える必要があり、上記図３で示したように金属製のカバー４で局所的に接続部を押さえつけることに加えて、接続部にストレスがかかりにくい構造にすることが望ましい。そこで、接続部にストレスがかかりにくい構造の第６の実施例について以下説明する。

まず、図１３に示す構造について説明する。図１３（ａ）はその上面図、図１３（ｂ）はその断面図を示す。即ち、第２のフレキシブル基板（２−ｂ）の接続範囲外の部分に貫通孔１１を設け、そこに光ピックアップ用ケース３に固定されて形成された丸や四角の凸状（棒状）のガイドピン１２を、上記貫通孔１１に通す構造であり、狭ピッチ接続の場合、位置合わせの精度よりも貫通孔を設ける精度の方が悪く、「がた」のある状態となるが、その「がた（機械的な遊び）」により、フレキシブル基板２のアクセスの際の動きによりかかる接続部のストレスを緩和することが可能である。上記、光ピックアップ用ケース３に固定されて形成された丸や四角の凸状 (棒状) のガイドピン１２を通す貫通孔１１は第２のフレキシブル基板（２−ｂ）に加えて、第１のフレキシブル基板（２−ａ）にも設け、ともに通しても良く、その場合、簡易的な位置合わせの基準として用いることができ、上記に示した図１２の位置合わせマーク（２−ａ５）、（２−ｂ５）と組み合わせることで作業性が非常によくなり、有効である。

なお、上記凸状のガイドピン１２を通す貫通穴１１は複数有る方が望ましく、接続範囲外に加えて、接続範囲内や第１のフレキシブル基板（２−ａ）と第２のフレキシブル基板（２−ｂ）が重なる領域に設けることも有効である。また、貫通孔１１にねじなどを通し、フレキシブル基板２に反りなどが発生しないようにした上で、光ピックアップ用ケース３に固定しても良い。

次に、図１４に示す構造について説明する。図１４（ａ）はその上面図、図１４（ｂ）はその断面図を示す。図１４に示す構造は、凸状部分(棒状部分)をカバー４側に設けた構造であり、該凸状部分を光ピックアップ用ケース３に嵌合させ固定されることが望ましい。また、上記に示した以外に接着剤などでカバー４の凸状部分と光ピックアップ用ケース３を接着させ、固定するのも良い。

次に、図１５に示す構造について説明する。図１５は、第１のフレキシブル基板（２−ａ）と第２のフレキシブル基板（２−ｂ）の電気的接続範囲外にまで接続パッド１３を設け、接続することで、ストレスを低減でき、さらに、初期の接続強度を増大させることが可能となる。なお、接続パッド１３としては配線を形成する銅箔を含む金属にすればよく、形成するためのコストもかからないので有効である。さらに、接合材として、接着剤及び粘着テープで固定した場合、ポリイミド同士を接着する場合に比べ、金属同士を接着する方が接着性も良く、強度を増大できる構造となる。また、はんだペーストやはんだめっきなどでも良く、電解はんだめっきを用いる場合、接続パッド１３に導通がとれるように、配線と同様に電流が流れる部分を設ければ良い。また、接続パッド１３は、面積を確保することが目的であり、上記に示した四角以外の構造でも良い。

次に、図１６に示す構造について説明する。図１６は、第２のフレキシブル基板（２−ｂ）を折り曲げて、カバー４で押さえることにより、ストレスを低減でき、有効である。その際、第２のフレキシブル基板（２−ｂ）の曲げる回数は数回でも良く、その場合、下カバー（４−１）で押さえても良い。

次に、図１７に示す構造について説明する。即ち、カバー４と第２のフレキシブル基板（２−ｂ）の間及び第２のフレキシブル基板（２−ｂ）と光ピックアップ用ケース３の間に弾性率の低い接着剤や粘着テープ１４を充填している構造であり、ストレスを低減させるのに有効な手段である。なお、充填する部分はカバー４と第２のフレキシブル基板（２−ｂ）または第２のフレキシブル基板（２−ｂ）と光ピックアップ用ケース３の間の一方か両方のどちらでも良い。

次に、はんだめっきを用いて接続する際の具体的な第１０の実施例について図１８を用いて説明する。即ち、第１のフレキシブル基板（２−ａ）の端部と第２のフレキシブル基板（２−ｂ）の端部を接続する際、接続する配線導体のピッチが小さくなり、接合材としてはんだめっきを用いると、はんだめっき（２−ａ４）、（２−ｂ４）（接続部の上面図であるため図中に記載せず）厚を厳しく管理をしなければならない。その理由としては、はんだめっき厚のばらつきが大きいと加圧・加熱する際に、位置合わせした配線接続部がずれてしまい、その場合、はんだブリッジによるショート及び接続強度不足になってしまうことがある。

光ピックアップ装置のフレキシブル基板は、カバー４から引き出される部分では、グランド線など配線幅が広い部分と、信号線など配線幅が狭い部分が混在し、配線幅が狭い部分が片側による傾向にある。そのため、配線の幅に依存して、電解はんだめっき厚は大きくばらつく要因となる。通常、配線幅が一定の場合でも、その配線の端の部分の方が電流が集中するため、配線幅の端の部分が厚くなり、中央部分が薄くなる傾向がある。その上、光ピックアップ装置で用いられるフレキシブル基板のように配線幅が狭いものと広いものが混在した場合、そのばらつきが多くなる傾向にある。さらに、電解はんだめっき付着部の幅が広い方が、狭い部分に比べ、電解はんだめっき厚が厚くなる傾向にある。その結果、図１８で示すように、接続範囲内の電解はんだめっき（２−ａ４）、（２−ｂ４）（接続部の上面図であるため図中に記載せず）のＡ’部分の配線幅を狭い配線幅に合わせることにより、はんだめっき（２−ａ４）、（２−ｂ４）（接続部の上面図であるため図中に記載せず）の厚みばらつきを低減することができると共に、空気の巻き込みによるボイドを低減することが可能となる。その際、図１８に示すようなフレキシブル基板の端近辺の高密度配線の部分においては、図１９に示すように接続部配線（２−ａ４）間の距離ΔＷ１を広げることにより、はんだブリッジによるショートを減らすことが可能であり有効な方法である。

また、はんだブリッジが起きない程度、接続配線間の距離ΔＷ１を広げることが可能であれば、接続部配線（２−ａ４）の幅ΔＷ２を広げることにより、接続精度も緩和することが可能となる。

次に、他の実施例について図２０を用いて説明する。即ち、接続範囲内の電解はんだめっき（２−ａ４）、（２−ｂ４）（接続部の上面図であるため図中に記載せず）のＡ’部分の配線幅が広い部分を狭い配線幅に合わせて複数に分けることにより、はんだめっき（２−ａ４）、（２−ｂ４）（接続部の上面図であるため図中に記載せず）の厚みばらつきを抑え、さらにはんだブリッジ及び空気の巻き込みによるボイドを低減可能な構造となっている。

以上説明した実施の形態によれば、次に説明する効果が得られる。
即ち、現在、光ピックアップ装置に要求される性能として、光ピックアップ装置の薄型化や、ＣＤのみならず、各種規格に応じたＤＶＤでも再生や記録を実行ならしめる等の高性能化が望まれている。さらに、今後、次世代ディスクを再生・録画するために、青色半導体レーザを組み込んだ３波長互換性のある薄型の光ピックアップ装置が必要になると想定される。そのため、光ピックアップ装置で用いられるフレキシブル基板は高密度化がさらに要求され、フレキシブル基板の多層構造の積層数も増える傾向にある。本発明における構造をとれば、コネクタを使用できない薄型光ピックアップ装置において、第１のフレキシブル基板側を多層構造などの高密度化、第２のフレキシブル基板を薄く屈曲性重視にでき、ドライブ組み込み後のアクセスの際、第２のフレキシブル基板のドライブ側のカバーとのこすれによる傷を大幅に減らすことが可能となる。さらに、光ピックアップ装置の薄型化により重量を小さくしなければならないが、第２のフレキシブル基板をさらに剛性を低くすることにより反力を小さくでき、アクセスの際、光ピックアップ装置の送りの妨げを低減することが可能となる。その上、第２のフレキシブル基板の工程中における外観不良を大幅に減らすことができ、光ピックアップ装置全体の歩留まり大きく向上することが可能となる。なお、接続部にはんだを用いればリペアも可能となる。その上、従来一体化されていたフレキシブル基板に比べて、多層部分と単層部分を分離することにより第１の多層フレキシブル基板の取り数が大幅に増え、コスト削減に大きく寄与することが可能となる。さらに、第２のフレキシブル基板のみを変えることによって、光ディスクドライブ側の異なる仕様にも対応が可能となる。

本発明に係る高密度化を重視した第１のフレキシブル基板と、屈曲性を重視した第２のフレキシブル基板とを光ピックアップ用ケースの走行方向の端部で分割した状態を示す斜視図及び断面図である。 分割された第１のフレキシブル基板と第２のフレキシブル基板とを光ピックアップ用ケースの走行方向の端部で接続した状態を示す斜視図及び断面図である。 図２に示すように接続された接続部を光ピックアップ装置本体を保護するための金属製カバーで押付けて光ピックアップ用ケースに取り付けた状態を示す斜視図及び断面図である。 本発明に係る光ピックアップ装置を光ディスクドライブ装置に組み込んだ状態を示す斜視図である。 本発明に係る光ピックアップ装置におけるフレキシブル基板の動作を示す側面図である。 本発明に係る光ピックアップ装置の概略製造工程を示すフロー図である。 図６のＤでフレキシブル基板同士を接続する場合の実施例においてテスティングを容易にした構造における、接続後の状態を示す図である。 本発明に係る第１のフレキシブル基板と第２のフレキシブル基板を接続する方法の第２の実施例を示す図である。 本発明に係る第１のフレキシブル基板と第２のフレキシブル基板を接続する方法の第３の実施例を示す図である。 本発明に係る第１のフレキシブル基板と第２のフレキシブル基板を接続する方法の第４の実施例を示す図である。 本発明に係る第１のフレキシブル基板と第２のフレキシブル基板を接続する方法の第５の実施例を示す図である。 本発明に係る第２のフレキシブル基板の接続端部と第１のフレキシブル基板の接続端部とを接続する際の位置合わせ構造を説明するための図で、（ａ）は第２のフレキシブル基板の接続端部を、（ｂ）は第１のフレキシブル基板の接続端部を示す図である。 本発明に係る接続部のストレスをさらに低減させるための第６の実施例を示す図である。 図１３とは異なる実施例を示す図である。 本発明に係る接続部のストレスをさらに低減させるための第７の実施例を示す図である。 本発明に係る接続部のストレスをさらに低減させるための第８の実施例を示す図である。 本発明に係る接続部のストレスをさらに低減させるための第９の実施例を示す図である。 本発明に係る接続部における配線導体の形状についての説明図である。 図１８と異なる配線導体の形状についての説明図である。 図１８とさらに異なる配線導体の形状についての説明図である。

符号の説明

１…光ピックアップ装置本体、２−ａ…第１のフレキシブル基板、２−ａ１…配線導体（銅箔）、２−ａ２、２−ａ３…ポリイミド＋接着剤、２−ａ４…はんだめっき (接合材)、２−ａ５…位置合わせマーク、２−ｂ…第２のフレキシブル基板、２−ｂ１…配線導体（銅箔）、２−ｂ２、２−ｂ３…ポリイミド＋接着剤、２−ｂ４…はんだめっき（接合材）、２−ｂ５…位置合わせマーク、２−ａｂ４…接続部、３…光ピックアップ用ケース、４…金属製カバー、４−１…下カバー、５…対物レンズ、６…主軸側シャフト、７…副軸側シャフト、８…コネクタ挿入部、９…ドライブ側カバー、１０…光ディスクドライブ装置、１１…貫通孔、１２…ガイドピン、１３…接続パッド、１４…接着剤及び粘着テープ、１５…コネクタ。

Claims (14)

1. 少なくとも半導体チップ部品を実装した光ピックアップ装置本体および光学系を有する光モジュールを設け、光ディスクの内周側及び外周側に水平方向に直線的に往復走行される光ピックアップ用ケースと、ドライブ側のコネクタに挿し込まれるフレキシブル基板とを備えた光ディスクドライブ装置において、
   第１のフレキシブル基板を前記光ピックアップ用ケースに設けられた光ピックアップ装置本体の上面に固定し、
   該光ピックアップ装置本体の上面に固定される第１のフレキシブル基板における第１の接続端部の配線導体と、前記第１のフレキシブル基板と分割して製造された前記ドライブ側のコネクタに挿し込まれる第２のフレキシブル基板における第２の接続端部の配線導体とを光ピックアップ用ケース上の端近傍で重ね位置合わせをして接合材を用いて接続し、
   前記光ピックアップ用ケース上の端近傍の前記第１及び第２の接続端部の配線導体同士を接合接続される接続部を、前記光ピックアップ本体を保護するための前記光ピックアップ用ケースに取り付けられるカバーで押し付けて構成することを特徴とする光ディスクドライブ装置。
2. 前記第１のフレキシブル基板の厚みを、前記第２のフレキシブル基板の厚みより厚くしたことを特徴とする請求項１記載の光ディスクドライブ装置。
3. 前記第１のフレキシブル基板の配線導体の層数を、前記第２のフレキシブル基板の配線導体の層数よりも多くして形成することを特徴とする請求項１記載の光ディスクドライブ装置。
4. 前記第２のフレキシブル基板を１層の配線導体で形成し、前記第１のフレキシブル基板を複数層の配線導体で形成することを特徴とする請求項１記載の光ディスクドライブ装置。
5. 前記第１及び第２の接続端部の配線導体の接合面が水平方向であり、前記カバーは上面カバーであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の光ディスクドライブ装置。
6. 前記第１の接続端部を前記第１のフレキシブル基板からほぼ垂直方向に折り曲げて形成し、前記第２の接続端部を前記第２のフレキシブル基板からほぼ垂直方向に折り曲げて形成し、該第１及び第２の接続端部の配線導体の接合面がほぼ垂直方向であり、前記カバーは裏面カバーからほぼ垂直方向に折り曲げて形成された部材であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の光ディスクドライブ装置。
7. 前記第２のフレキシブル基板における前記第２の接続端部の近傍に孔を設け、その部分を前記光ピックアップ用ケースに形成された丸や四角の凸状部分に通したことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の光ディスクドライブ装置。
8. 前記第１及び第２のフレキシブル基板における接続端部の近傍に孔を設け、その部分を前記光ピックアップ用ケースに形成された丸や四角の凸状部分に通したことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の光ディスクドライブ装置。
9. 前記第１及び第２のフレキシブル基板における接続端部の近傍に配線導体以外に導体層を設け、前記導体層間を、接合材を用いて接続したことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の光ディスクドライブ装置。
10. 前記第１の接続端部の配線導体および前記第２の接続端部の配線導体の各々における各配線導体の幅を、前記接続部を形成する接続範囲においてほぼ一様に形成したことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の光ディスクドライブ装置。
11. 前記第１の接続端部の配線導体および前記第２の接続端部の配線導体の各々における各配線導体の幅を、前記接続部を形成する接続範囲において複数に分け、各配線導体を分岐してほぼ一様に形成したことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の光ディスクドライブ装置。
12. 前記接合材をはんだとしたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の光ディスクドライブ装置。
13. 前記接合材を異方導電性接着剤または異方導電性フィルムとしたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の光ディスクドライブ装置。
14. 前記第１のフレキシブル基板は、光モジュールを接続するサブフレキシブル基板に接続して形成することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載の光ディスクドライブ装置。

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