JP4938551B2 - 配線付きフレキシャ、配線付きフレキシャの製造方法、及びヘッドサスペンション - Google Patents

Description

本発明は、ハードディスクドライブ用ヘッドサスペンションに設けられる配線付きフレキシャに係り、特に、相互にトレードオフ関係にある、静電気放電特性及びイオン・マイグレーション耐性の両課題を同時に解決し得る配線付きフレキシャ、配線付きフレキシャの製造方法、及びヘッドサスペンションに関する。

ハードディスクドライブ（ＨＤＤ「Hard Disk Drive」）に装備されるヘッドサスペンションにおいては、記録再生信号を伝送するために、磁気ヘッドの端子に接続される配線パターンが、ばね性を有するステンレス製薄板のフレキシャ（flexure）に可撓性樹脂のベース絶縁層を介して配設され、この配線パターンを可撓性樹脂製のカバー絶縁層が覆う構造となっている。

かかる構造においては、例えば組み付け時にフレキシャをクランプすること等によりカバー絶縁層の表面が擦れて正または負に静電帯電すると、静電誘導現象によって配線パターンにも帯電する。また、磁気ヘッドが設けられたスライダが静電帯電することも起こり得る。この場合、スライダをサスペンションに組み付ける工程において、磁気ヘッドの端子と配線パターンが金属間接続された瞬間に、配線パターンまたはスライダ側に帯電していた電荷が一気に放電されることで、磁気ヘッドにおける再生用素子の性能劣化乃至破壊を招来するおそれがある。

特に近年では、ハード・ディスクの再生用素子として、ＭＲヘッドやＧＭＲヘッド、更に感度の高いＴｕＭＲヘッドが用いられているため、静電気などの外乱に益々弱くなっている。そのため、静電気放電（ＥＳＤ「Electro Static Discharge」）破壊対策を施すことが強く要請されている。

そこで、本願出願人は、磁気ヘッドの静電気放電破壊対策として、読み取り用配線パターン側に、静電気を逃がすための導電可撓性樹脂のコーティングをフレキシャの表面に渡って設ける技術（特許文献１）を提案するとともに、ベース絶縁層に対して配線パターンを覆うカバー絶縁層を、微導電可撓性樹脂で形成する技術（特許文献２）を提案している。特許文献１，２の技術によれば、静電気放電に起因する再生用素子の性能劣化乃至破壊を未然に抑止することができる。

ところが、本発明者らの研究によると、磁気ヘッドの静電気放電破壊対策のみならず、配線間及び配線−金属基材間のイオン・マイグレーション現象に起因する品質・信頼性への影響を考慮することも必要であることがわかった。ここで、イオン・マイグレーション現象とは、配線間及び配線−金属基材間を横断して非金属媒体の上や中をイオンが移動する現象をいう。かかるイオン・マイグレーション対策は、静電気放電破壊対策とトレードオフ関係にあることから、静電気放電特性及びイオン・マイグレーション耐性の両課題を同時に解決することは困難を極め、かかる両課題を同時に解決し得る革新技術の開発が関係者の間で久しく待望されていた。

特開２００６−２２８３８６号公報 特開２００６−２６０７３３号公報

解決しようとする問題点は、相互にトレードオフ関係にある、静電気放電特性及びイオン・マイグレーション耐性の両課題を同時に解決することは出来なかった点である。

本発明者らは、相互にトレードオフ関係にある、静電気放電特性及びイオン・マイグレーション耐性の両課題を同時に解決し得る配線付きフレキシャを得ることを目的として、鋭意研究を進めていたところ、静電気放電破壊対策のみを考慮した従来のアプローチではイオン・マイグレーションを効果的に抑制できないことを知った。そこで、これまでとはアプローチを変えて、配線付きフレキシャの製造方法についていくつかの手法を検討し、そうした検討のなかから生まれた発想として、フレキシャそれ自体を、ある種の導電性ポリマーの溶液に浸漬することで、フレキシャ表面に導電性ポリマー層を試行錯誤しつつ形成してみた。そうしたところ、ある膜厚範囲で導電性ポリマー層を形成した場合、初期の目的にかなう電気的特性を備えた配線付きフレキシャが得られることを遂に見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明は、導電性金属薄板の基材に、スライダ実装部に接続される配線パターンを、可撓性樹脂のベース絶縁層を介して形成するとともに、前記ベース絶縁層に対して前記配線パターンを覆うカバー絶縁層を設けて構成される配線付きフレキシャであって、前記カバー絶縁層から前記基材にわたり断面方向の外面全周を導電性ポリマー層でコーティングして前記配線パターンに沿ったコーティングエリアとし、前記導電性ポリマー層の膜厚範囲を、当該導電性ポリマーの物性と当該膜厚との関係に基づく当該膜厚と当該フレキシャの表面抵抗値との相関特性上で、静電気帯電及び前記配線パターンのイオン・マイグレーションの両者を抑制することを考慮して１８〜１３０ｎｍとし、前記導電性ポリマー層のコーティングエリアは、イオン・マイグレーションを抑制することを考慮して前記スライダ実装部が除外されていることを最も主要な特徴とする。

本発明に係る配線付きフレキシャは、カバー絶縁層から前記基材にわたり断面方向の外面全周を導電性ポリマー層でコーティングして前記配線パターンに沿ったコーティングエリアとし、前記導電性ポリマー層の膜厚範囲を、当該導電性ポリマーの物性と当該膜厚との関係に基づく当該膜厚と当該フレキシャの表面抵抗値との相関特性上で、静電気帯電及び前記配線パターンのイオン・マイグレーションの両者を抑制することを考慮して１８〜１３０ｎｍとし、前記導電性ポリマー層のコーティングエリアは、イオン・マイグレーションを抑制することを考慮して前記スライダ実装部が除外されているので、従って、静電気放電特性及びイオン・マイグレーション耐性の両観点から好ましい品質・信頼性が得られる結果として、相互にトレードオフ関係にある、静電気放電特性及びイオン・マイグレーション耐性の両課題を同時に解決し得る配線付きフレキシャを得ることができる。

相互にトレードオフ関係にある、静電気放電特性及びイオン・マイグレーション耐性の両課題を同時に解決するという目的を、配線付きフレキシャに、カバー絶縁層から基材及び配線パターンから基材にわたり導電性ポリマー層で、静電気帯電及びイオン・マイグレーションの両者を抑制可能な膜厚をもってコーティングすることによって実現した。

［配線付きフレキシャの全体構成］
図１は、本発明実施例を適用した配線付きフレキシャの全体構成を表す平面図、図２は、同フレキシャのスライダ実装部側における部分構成を表す平面図、図３は、同フレキシャのスライダ実装部周辺を表す平面図である。
図１及び図２に示すように、配線付きフレキシャ１１は、ばね性を有する薄いステンレス鋼圧延板（ＳＳＴ）などの厚さ２０μｍ程度の導電性金属薄板で形成した基材１３上に、後述する電気絶縁層を介して、記録用及び再生用の各配線パターン１５ａ，１５ｂを形成して構成されている。配線パターン１５ａ，１５ｂの一端は、スライダ実装部１７における記録用端子１９ａ、再生用端子１９ｂにそれぞれ導通接続され、他端はフレキシャ１１の基部１６に形成された一対の端子１８ａ，１８ｂに接続されている。

スライダ実装部１７には、フレキシャ１１の厚み方向に撓むことのできる一対のアウトリガー部２１ａ，２１ｂと、アウトリガー部２１によって片持ち状に支持されたタング部２３が形成されている。このタング部２３に、記録用、再生用のスライダ（不図示）が装着される。このスライダには、前記端子１９ａ，１９ｂに対応し且つ記録用素子及び再生用素子に接続した端子が備えられ、相互に導通接続されている。

前記スライダには、例えばＭＲ素子、ＧＭＲ素子、或いはＴｕＭＲ素子などの、電気信号と磁気信号とを相互に変換可能な磁電変換素子が設けられている。この磁電変換素子によって読取られたディスクの記録データは電気信号に変換され、再生用配線パターン１５ｂを介してデータ処理回路（不図示）に伝送される。なお、データをディスクに記録する際には、記録すべきデータの電気信号が、上記データ処理回路から記録用配線パターン１５ａを介して上記磁電変換素子に伝送されることになる。

［絶縁層］
図４は、図１のＡ−Ａ線矢視断面拡大図の一例、図５は、図１のＢ−Ｂ線矢視断面拡大図である。

図４に示すように、配線パターン１５は、フレキシャ１１の基材１３上に可撓性樹脂のベース絶縁層３１を介して配設されている。これらの配線パターン１５は、例えば、記録用の第１の配線パターン１５ａ及び再生用の第２の配線パターン１５ｂから構成されている。具体的には、各配線パターン１５ａ，１５ｂは、例えば、それぞれ一対の配線から構成されている。これらの配線は、銅などの導電材料を素材として、例えば、ベース絶縁層３１の上に積層された薄い銅板をエッチングするか、又は銅層をメッキによって形成すること等によって、所望の配線パターンとなるように形成されている。

ベース絶縁層３１は、可撓性樹脂として例えばポリイミド等が用いられ、厚さ１０μｍ程度に形成されている。ベース絶縁層３１の表面抵抗率は、１０１４Ω／□程度であり、高い抵抗値をもって電気的な絶縁性能を備えている。

配線パターン１５は、一部を除き、ベース絶縁層３１に対してカバー絶縁層３３で覆われている。カバー絶縁層３３は、例えばポリイミド等の樹脂で形成され、ベース絶縁層３１に対する積層方向での厚みが、２０μｍ程度に形成されている。カバー絶縁層３３は、配線パターン１５の表面をカバーすることで、配線パターン１５を外力などから保護する役割を担っている。カバー絶縁層３３の表面抵抗率は、例えば１０11〜１０16Ω／□の範囲に設定されていて、回路動作上影響を受け難い高い抵抗値である。

なお、フレキシャ１１の基部１６において、図５に示すように、第１及び第２の配線パターン１５ａ，１５ｂの各々には、カバー絶縁層３３に開設された一対の孔部３５ａ，３５ｂをそれぞれ通して、第１の接続用端子及び第２の接続用端子１８ａ，１８ｂを外部に露出させることで、一対の端子１８ａ，１８ｂが形成されている。これら端子１８ａ，１８ｂの表面には、外部端子（不図示）との間における接触抵抗を低減させることを狙って、金メッキ３７ａ，３７ｂの処理が施されている。

［導電性ポリマー層］
上述のごとく構成された配線付きフレキシャ１１は、図４又は図５に示すように、その略全面にわたって略均一に、膜厚範囲１８〜１３０ｎｍの導電性ポリマー層３９でコーティングされている。なお、イオン・マイグレーション抑制の観点から、導電性ポリマー層３９のコーティングエリアとしては、スライダ実装部１７を含むその周辺部位を除外することが好ましい。これは、スライダ実装部１７を含むその周辺部位のうち、特にスライダパッド１９ａ，１９ｂ（図２参照）付近では、配線が密集しているため、かかる部位に導電性ポリマー層３９のコーティングを施すと、イオン・マイグレーションの助長を招来することに由来する。さて、こうした導電性ポリマー層３９のコーティングによって、配線付きフレキシャ１１における表面抵抗値は、およそ５Ｅ９Ω（膜厚１８ｎｍに相当）〜１Ｅ７Ω（膜厚１３０ｎｍに相当）の範囲に収束することになる。従って、後述するように、静電気放電特性及びイオン・マイグレーション耐性の両観点から好ましい品質・信頼性が得られる結果として、相互にトレードオフ関係にある、静電気放電特性及びイオン・マイグレーション耐性の両課題を同時に解決し得る配線付きフレキシャを得ることができる。

［配線付きフレキシャの製造方法］
次に、浸漬（ディッピング）法による配線付きフレキシャの製造方法について、各製造工程毎に説明する。

図６は、本発明に係る配線付きフレキシャの製造方法（ステップ１〜ステップ４参照）を示す工程図である。

ステップ１の前処理工程において、配線付きフレキシャを製造するための材料となる、適宜のサイズに成形されたシートの納入受け入れを行う。なお、このシートは、公知の製造方法によって、例えば、厚さ１５〜３０μｍのステンレス鋼圧延板からなる基板１３に対し、ベース絶縁層３１となる厚さ５〜２０μｍのポリイミド絶縁膜、配線パターン１５となる厚さ５〜２０μｍ程度のＣｕ膜、及び配線パターン１５を被覆するカバー絶縁層３３のそれぞれを、各自が所定の形状となるように、順次積層することで形成されている。次いで、シートの裏面及び表面の両面についてプラズマ洗浄を行うことにより、シート上に付着している塵埃等を除去する。次いで、シートから、複数の配線付きフレキシャが連鎖してなるフレームを順次切り出してゆく。こうして順次切り出したフレームを、その取り扱い性向上を狙って、個別治具にセットする。このセットの際に、フレームのスライダ実装部が上方に位置するようにする。そして、各個別治具を、共通治具にセットする。

ステップ２の塗工工程において、個別治具にセットしてあるフレームを、個別治具ごと、後述する導電性ポリマーの溶液に浸漬（ディッピング :dipping）する。この浸漬にあたり、図１及び図２に示すように、スライダ実装部１７を含むその周辺部位を除外して浸漬するようにする。これにより、スライダ実装部１７を含むその周辺部位を除外して導電性ポリマー層３９でコーティングされた配線付きフレキシャを得ることができる。

なお、図２に示すように、スライダ実装部１７におけるスライダパッド１９ａ，１９ｂ付近の部位では、特に配線が密集している。かかるスライダパッド１９ａ，１９ｂ付近の部位を除外して導電性ポリマー層３９のコーティングを施せば、所要のマイグレーション抑制効果を得ることができる。しかし、実際には、フレーム（配線付きフレキシャ）を導電性ポリマーの溶液に浸漬すると、導電性ポリマーの溶液がフレームの表面を這いあがるといった現象がみられる。しかも、この這いあがり現象は、スライダ実装部１７付近において顕著に生じる傾向がある。この場合、スライダパッド１９ａ，１９ｂに近接するぎりぎりの位置に至るまで、フレームを導電性ポリマーの溶液に浸漬すると、前記の這いあがり現象によって、導電性ポリマーの溶液がスライダパッド１９ａ，１９ｂにまで到達することも起こり得る。そこで、かかる這いあがり現象が生じた場合であっても、導電性ポリマーの溶液がスライダパッド１９ａ，１９ｂにまで到達することがないように、スライダ実装部１７を含むその周辺部位を除外して浸漬するにあたっては、図２に示すように、ディッピング上限位置を、スライダパッド１９ａ，１９ｂから所定距離Ｌ（図２参照）だけ離隔した位置に設定するようにしている。

また、フレーム（配線付きフレキシャ）表面における導電性ポリマー層３９の膜厚をコントロールするには、水系溶媒に導電性ポリマーを含有させてなる導電性ポリマー溶液における導電性ポリマーそれ自体の濃度を変えてゆけばよい。すなわち、例えば、導電性ポリマー層３９の膜厚を薄くしたいのであれば、導電性ポリマー溶液における導電性ポリマーそれ自体の濃度を薄くすればよく、また、導電性ポリマー層３９の膜厚を厚くしたいのであれば、導電性ポリマー溶液における導電性ポリマーそれ自体の濃度を濃くすればよい。

ただし、ステップ２の塗工工程における、フレームを導電性ポリマーの溶液に浸漬する処理に代えて、フレーム（配線付きフレキシャ）に対して導電性ポリマーの溶液を塗布、若しくは吹き付けする態様を採用しても良い。

ステップ３の成膜工程において、個別治具にセットしてあるフレームを、個別治具ごと後述する貧溶媒に浸漬する。この貧溶媒への浸漬にあたり、ステップ２の塗工工程と同様に、スライダ実装部１７を含むその周辺部位を除外して浸漬するようにする。かかる貧溶媒への浸漬処理を通じて、貧溶媒により導電性ポリマー溶液中の水分が吸収され、導電性ポリマー層３９の成膜が行われる。この貧溶媒を用いた成膜方法では、貧溶媒以外の物質はフレームに接触することが無いためにフレームを清浄な状態に維持することができ、さらに、導電性ポリマー層をほぼ均一な厚みをもって成膜できる。従って、乾燥後の膜厚均一度が向上するとともに、その外観が極めて良好となる。なお、フレームにとっては、その外観が重要な意味をもっている。すなわち、例えば、導電性ポリマー層３９の成膜を行う過程で、フレーム表面にゴミが付着したり、又は、乾燥縞が出来てしまった場合には、そのフレームは不良品として廃棄されることになるからである。

ただし、ステップ３の成膜工程における貧溶媒への浸漬処理に代えて、導電性ポリマー層における膜厚均一化、及び導電性ポリマー溶液の余剰分を除去することを狙って、エアースキージ ( Air squeegee)法、若しくはスピンコーター法による成膜方法を採用しても良い。このうち、エアースキージ法による成膜方法を採用した場合、フレームに接触することなく、フレーム表面を清浄な状態に維持したままで、フレーム表面に付着した導電性ポリマーの塗膜をエアーの吹きつけによって膜厚均一化及び余剰液剤の除去を行うことができるので、ステップ３の成膜工程における貧溶媒への浸漬処理を行った場合と同様に、平滑でムラのない、外観が良好な導電性ポリマー層３９の成膜を行うことができる。

ステップ４の乾燥工程において、ステップ３の成膜工程で貧溶媒への浸漬処理後の、個別治具にセットしてあるフレームを、共通治具にセットする。次いで、貧溶媒への浸漬処理後の、個別治具にセットしてあるフレームを、個別治具ごとオーブンに入れて焼き付け乾燥させる。そして、乾燥後の仕上がり品としてのフレームを対象として、外観・抵抗値等の観点から抜き取り検査を行い、以上をもって、浸漬（ディッピング）法による配線付きフレキシャの製造に係る全ての工程が終了する。

［導電性ポリマーの溶液、及び貧溶媒］
本発明で使用可能な導電性ポリマーの溶液としては、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールのようなパイ電子共役型ポリマーを、水系溶媒に溶解ないし分散させたものが好ましい。

パイ電子共役型ポリマーとは、すべての結合が共役二重結合で連結している高分子で、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリンなどをあげることができる。これらの中で、高導電性を有し、かつ、仕上がり外観が良好である等の観点から、特に、ポリ-3，4-エチレンヂオキシチオフェンが好ましい。ちなみに、本発明実施例では、導電性ポリマーとして、ポリ-3，4-エチレンヂオキシチオフェンを採用している。

ところで、配線付きフレキシャに、導電性ポリマーを単独でコーティングした場合、十分な密着性を得られない傾向がある。そこで、導電性ポリマーのフレキシャ表面への密着性を確保するため、高分子バインダーを併用することが望ましい。高分子バインダーとしては、水分散タイプないし水溶性の親水性バインダーが好ましいが、一部アルコール系など水以外の溶媒を含んでいてもよい。その他添加剤として、必要に応じて、濡れ性を調整するための界面活性剤、消泡剤、成膜調整剤等を適宜添加してもよい。

親水性バインダーとしては、例えば、水性アクリル-スチレン系樹脂として、バーノックWE-306、DNW-5000（大日本インキ化学工業株式会社製）、水性アクリル系樹脂として、ウオーターゾールAC-1124、S-701（大日本インキ化学工業株式会社製）、水溶性ポリエステル樹脂として、WB-630-25（センショウ化成株式会社製）、バイロナールMD1245（東洋紡績株式会社製）などを適宜使用することができる。

貧溶媒としては、水溶性の低分子溶剤が好ましく、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の低分子アルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等の低分子ケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサンなど低分子エーテル類を例示することができる。このうち、特に、低分子アルコール類や低分子ケトン類が好ましい。

［静電気除去特性−静電気放電の作用機序］
次に、上述の浸漬（ディッピング）法による配線付きフレキシャ１１の静電気除去特性のうち、静電気放電の作用機序について、図７、図８を参照して説明する。

図７は、図４に示すフレキシャの断面拡大図において、除電が行われる際の作用機序を示す図、図８は、図５に示すフレキシャの断面拡大図において、除電が行われる際の作用機序を示す図である。

図７に示すように、組み付け時におけるフレキシャ１１のクランプなどによりカバー絶縁層３３の表面が擦れる等に起因して例えば正電荷が静電帯電しても、この正電荷は、カバー絶縁層３３の表面を覆う導電性ポリマー層３９を通して基材１３の接地端子へと速やかに放電される。

一方、図８に示すように、カバー絶縁層３３の表面に生じた正電荷によって配線パターン１５上に負電荷が静電誘導されたとしても、この負電荷は、一対の端子１８ａ，１８ｂ表面に施された金メッキ３７ａ，３７ｂ、並びにカバー絶縁層３３の表面を覆う導電性ポリマー層３９を通して、基材１３の接地端子へと緩やかに放電される。

従って、例えば、磁気ヘッド実装工程において、スライダ実装部１７におけるスライダパッド１９ａ，１９ｂが磁気ヘッドの端子と金属間接続された瞬間、スライダパッド１９ａ，１９ｂ（配線パターン１５）または磁気ヘッド側に帯電していた電荷が一気に放電されることがなくなり、磁気ヘッドにおける再生用素子の性能劣化乃至破壊を未然に抑制することができる。

［静電気除去特性−導電性ポリマー層コーティングの表面抵抗値に与える影響］
次に、配線付きフレキシャ１１の静電気除去特性のうち、導電性ポリマー層コーティングの表面抵抗値に与える影響について、図９を参照して説明する。

図９は、導電性ポリマー層コーティングの有無が、配線付きフレキシャの表面抵抗値に与える影響を示す図である。

図９に示すように、導電性ポリマー層コーティングを施さない場合、配線付きフレキシャの表面抵抗値は、約１Ｅ＋１４Ω程度と非常に高い抵抗値を示したのに対し、導電性ポリマー層コーティングを施した場合には、その表面抵抗値は約１Ｅ＋８Ω程度と大きく減少する。このことから、導電性ポリマー層３９のコーティングが、配線付きフレキシャ１１の表面抵抗値低減に大きく寄与していることがわかる。

［静電気除去特性−表面抵抗値を変化させていったときの静電気放電効果の変化］
次に、配線付きフレキシャ１１の静電気除去特性のうち、その表面抵抗値を変化させていったときの静電気放電効果の変化について、図１０、図１１、及び１２を参照して説明する。

図１０は、カバー絶縁層３３と基材１３間の表面抵抗値（以下では、「カバー−基材間の表面抵抗値」と省略する。）を示す。カバー−基材間抵抗値が１．Ｅ＋１０Ωを超えると、搬送治具等によりカバー絶縁層３３が摩擦された際、カバー絶縁層３３表面に磁気ヘッドにおける再生用素子が致命的なダメージを受けるおそれがあるほどの高電圧が発生する。これに対し、１．Ｅ＋９Ω以下では、カバー絶縁層３３表面に電荷が帯電することは無く、結果として発生電位は１Ｖ以下と小さく、磁気ヘッドにおける再生用素子をダメージから保護することが可能となる。

図１１は、配線パターン１５と、基材１３間の表面抵抗値（以下では、「配線−基材間の表面抵抗値」と省略する。）を変化させていったときの、静電気放電効果に与える影響を示す。図１１は、配線−基材間の表面抵抗値を変化させるとともに、クーロンメータのプローブを介して配線パターンに０．１ナノクーロン（ｎＣ）の電荷を与えたときの、配線パターンの帯電荷量が０ナノクーロン（ｎＣ）になるまでの放電所要時間を示すものである。

図１１に示すように、配線−基材間の表面抵抗値がＥ１０Ω以上に大きくなると、カバー絶縁層３３が治具等により摩擦された際にカバー絶縁層３３表面に発生する電荷に対して、配線パターン１５に誘導的に発生する誘導帯電荷量が０．１ナノクーロン（ｎＣ）よりも大きくなっていくのに対し、配線−基材間の表面抵抗値がＥ９Ωを下回ると、誘導帯電荷量は０．０１ナノクーロン（ｎＣ）以下程度と大きく減少する。このことから、配線−基材間の表面抵抗値がＥ９Ωを下回ることを考慮して、配線付きフレキシャ１１の表面抵抗値を設定することが、誘導帯電荷量の低減に大きく寄与することがわかる。

また、図１２に示すように、配線−基材間の表面抵抗値が１．Ｅ＋９Ωを越えると、放電所要時間が１００秒を越えてゆくのに対し、配線−基材間の表面抵抗値が１．Ｅ＋９Ω以下と小さくなると、放電所要時間が５０秒以下と大きく減少する。このことから、配線−基材間の表面抵抗値がほぼＥ９Ω以下となることを考慮して、配線付きフレキシャ１１の表面抵抗値を設定することが、放電所要時間の短縮に大きく寄与することがわかる。

［耐環境特性−イオン・マイグレーション耐性］
次に、配線付きフレキシャ１１の耐環境特性に関し、導電性ポリマー層の全面コーティング、又はスライダ実装部１７を除く部分コーティングの相違が、イオン・マイグレーション耐性に与える影響について、図１３を参照して説明する。

図１３は、導電性ポリマー層の全面コーティング、又はスライダ実装部１７を除く部分コーティングの相違が、イオン・マイグレーション耐性に与える影響を示す図である。

図１３に示すように、導電性ポリマー層の全面コーティングでは、試験開始から約２００時間経過後にイオン・マイグレーション現象が生じたのに対し、導電性ポリマー層のスライダ実装部１７を除く部分コーティングでは、試験開始から５００時間経過以上のイオン・マイグレーション耐性が得られていることがわかる。このことから、導電性ポリマー層のスライダ実装部１７を除く部分コーティングが、配線付きフレキシャ１１のイオン・マイグレーション耐性の改善に大きく寄与していることがわかる。

［電気的特性−伝送損失］
次に、配線付きフレキシャ１１の電気的特性のうち、その表面抵抗値を変化させていったときの伝送損失の周波数特性について、図１４を参照して説明する。

図１４は、配線−基材間の表面抵抗値を変化させていったときの、伝送損失の周波数特性を示す図である。

図１４に示すように、配線−基材間の表面抵抗値が１．Ｅ＋７（Ｅ７）Ω以上では、伝送損失の周波数特性は右肩下がりでほぼ同等の特性を示すのに対し、配線−基材間の表面抵抗値がＥ６Ωでは、特に高周波領域での伝送損失の増大が顕著に現れる。これは、配線−基材間の表面抵抗値がＥ６Ωでは、導電性ポリマー層の膜厚が約２００ｎｍ程度と厚くなることから、寄生容量成分が増えることに由来するものと考えられる。以上のことから、配線−基材間の表面抵抗値が１．Ｅ＋７（Ｅ７）Ω以上となることを考慮して、配線付きフレキシャ１１の表面抵抗値を設定することが、伝送損失抑制に大きく寄与することがわかる。

［電気的特性−まとめ］
次に、配線付きフレキシャ１１の諸特性のまとめとして、導電性ポリマー層の膜厚を変化させていったときの、配線−基材間の表面抵抗値の相関関係について言及し、併せて、導電性ポリマー層の膜厚として、１８〜１３０ｎｍの範囲が好ましいとする根拠について述べる。

表１は、導電性ポリマー層の膜厚を変化させていったときの、配線−基材間の表面抵抗値の相関関係を示し、図１５は、導電性ポリマー層の膜厚として、１８〜１３０ｎｍの範囲が好ましいとする根拠に係る説明図を示す。

膜厚を変化させていったときの、配線−基材間の表面抵抗値の相関関係
実施例１
本発明に係る、スライダ実装部１７を含むその周辺部位を除外して導電性ポリマー溶液に浸漬する配線付きフレキシャの製造方法に従って、導電性ポリマー層の膜厚が１８．７ｎｍ、配線−基材間の表面抵抗値が５．Ｅ＋９Ωとなる配線付きフレキシャ１１を得た（表１及び図１５参照）。

実施例２
実施例１に係る製造方法と同様の製造方法に従って、導電性ポリマー層の膜厚が２７．３ｎｍ、配線−基材間の表面抵抗値が２．Ｅ＋９Ωとなる配線付きフレキシャ１１を得た（表１及び図１５参照）。

実施例３
実施例１に係る製造方法と同様の製造方法に従って、導電性ポリマー層の膜厚が３７ｎｍ、配線−基材間の表面抵抗値が８．Ｅ＋８Ωとなる配線付きフレキシャ１１を得た（表１及び図１５参照）。

実施例４
実施例１に係る製造方法と同様の製造方法に従って、導電性ポリマー層の膜厚が１００ｎｍ、配線−基材間の表面抵抗値が３．Ｅ＋７Ωとなる配線付きフレキシャ１１を得た（表１及び図１５参照）。

実施例５（最良の実施態様）
実施例１に係る製造方法と同様の製造方法に従って、導電性ポリマー層の膜厚が５０ｎｍ、配線−基材間の表面抵抗値が３．Ｅ＋８Ωとなる配線付きフレキシャ１１を得た（表１及び図１５参照）。

比較例１
実施例１〜５の比較例として、実施例１に係る製造方法と同様の製造方法に従って、導電性ポリマー層の膜厚が１０ｎｍ、配線−基材間の表面抵抗値が１．２Ｅ＋１０Ωとなる配線付きフレキシャ１１を得た（表１及び図１５参照）。

比較例２
実施例１〜５の比較例として、実施例１に係る製造方法と同様の製造方法に従って、導電性ポリマー層の膜厚が１５０ｎｍ、配線−基材間の表面抵抗値が５．Ｅ＋６Ωとなる配線付きフレキシャ１１を得た（表１及び図１５参照）。

比較例３
実施例１〜５の比較例として、実施例１に係る製造方法と同様の製造方法に従って、導電性ポリマー層の膜厚が２００ｎｍ、配線−基材間の表面抵抗値が１．Ｅ＋６Ωとなる配線付きフレキシャ１１を得た（表１及び図１５参照）。

［実施例１〜５の考察］
表１及び図１５に示すように、導電性ポリマー層３９の膜厚を、徐々に厚くなるように変化させてゆくと、導電性ポリマー層の表面抵抗値は、膜厚が厚くなるに従って徐々に減少してゆくことがわかる。ここで、図１５に示すように、導電性ポリマー層の膜厚が１８ｎｍ（実施例１に相当）の時の、その表面抵抗値は、約５．Ｅ＋９Ωであり、導電性ポリマー層の膜厚が１３０ｎｍの時の表面抵抗値は、約１．Ｅ＋７Ωであることがわかる。なお、上述した各種試験結果から明らかなように、導電性ポリマー層の表面抵抗値が、約１Ｅ７Ω以上であって、約５．Ｅ＋９Ω以下であるときに、静電気放電、マイグレーション、並びに伝送損失抑制の全ての観点から好ましい特性が得られていることがわかる。

従って、導電性ポリマー層の表面抵抗値にそれぞれ対応する導電性ポリマー層の膜厚である、１８〜１３０ｎｍの範囲に属する実施例１〜５が、良好な各種諸特性を得るために適していることが理解できる。

［実施例１〜５の効果］
本発明実施例１〜５に係る配線付きフレキシャ１１によれば、その略全面にわたって略均一に、膜厚１８〜１３０ｎｍの導電性ポリマー層３９でコーティングしたので、静電気放電特性及びイオン・マイグレーション耐性の両観点から好ましい品質・信頼性が得られる結果として、相互にトレードオフ関係にある、静電気放電特性及びイオン・マイグレーション耐性の両課題を同時に解決するとともに、伝送損失抑制効果をも併有する配線付きフレキシャ１１を得ることができる。

また、配線付きフレキシャ１１に導電性ポリマー層３９を、スライダ実装部１７を除くようにして部分コーティングしたので、配線付きフレキシャ１１のマイグレーション耐性を飛躍的に向上することができる。

しかも、配線付きフレキシャの製造方法として浸漬（ディッピング）法を採用したので、配線付きフレキシャ１１に対して、平滑でムラのない、外観が良好な導電性ポリマー層３９の成膜を行うことができる。

従って、本発明に係る配線付きフレキシャの製造方法を採用すれば、磁気ヘッド性能劣化または破壊による不良率を抑制して歩留まり向上に寄与する本来の目的と共に、サスペンション製造工程において、静電気による搬送治具等へのフレキシャ張り付きなどを抑止することで、サスペンション製造時の不良率を抑制するという副次的な効果も期待できる。

［本発明に係る配線付きフレキシャを組み込んだヘッドサスペンション］
図１６は、本発明に係る配線付きフレキシャ１１を組み込んだヘッドサスペンションの平面図である。

図１６に示すように、ヘッドサスペンション４１は、ロードビーム４２と、ベース部４３と、配線付きフレキシャ１１と、を備えている。

ロードビーム４２は、スライダ実装部１７に負荷荷重を与えるもので、剛体部４５とばね部４７とを備えている。剛体部４５は、例えばステンレス鋼で形成され、その厚みは比較的厚く、例えば１００μｍ程度に設定されている。

ばね部４７は、剛体部４５とは別体に形成されたもので、例えばばね性のある薄いステンレス鋼圧延板からなり、剛体部４５よりもそのばね定数が低く、精度の高い低ばね定数を有している。このばね部４７の板厚は例えば、ｔ＝４０μｍ程度に設定されている。ばね部４７は、その一端部が剛体部４５の後端部にレーザ溶接などによって固着されている。ばね部４７の他端部には、補強プレート４９が一体に設けられている。

ベース部４３は、ベースプレート５１を有している。このベースプレート５１は補強プレート４９に重ね合わされ、レーザ溶接などによって相互に固着されている。従って、ベースプレート５１が補強プレート４９により補強されてベース部４３が構成されている。このベース部４３が、キャリッジのアーム（不図示）に取り付けられて、軸回りに回転駆動されるように構成されている。

本発明に係る配線付きフレキシャ１１を組み込んだヘッドサスペンション４１によれば、膜厚１８〜１３０ｎｍの導電性ポリマー層３９でコーティングされた配線付きフレキシャ１１を組み込んだので、静電気放電特性及びイオン・マイグレーション耐性の両観点から好ましい品質・信頼性が得られる結果として、相互にトレードオフ関係にある、静電気放電特性及びイオン・マイグレーション耐性を同時に解決するとともに、伝送損失抑制効果をも併有するヘッドサスペンション４１を得ることができる。

［その他］
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは技術思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う配線付きフレキシャ、配線付きフレキシャの製造方法、及びヘッドサスペンションもまた、本発明における技術的範囲の射程に包含されるものである。

本発明実施例を適用した配線付きフレキシャの全体構成を表す平面図である。 配線付きフレキシャのスライダ実装部側における部分構成を表す平面図である。 配線付きフレキシャのスライダ実装部周辺を表す平面図である。 図１のＡ−Ａ線矢視断面拡大図である。 図１のＢ−Ｂ線矢視断面拡大図である。 本発明に係る配線付きフレキシャの製造方法（工程１〜工程１１参照）を示す工程図である。 図４に示すフレキシャの断面拡大図において、除電が行われる際の作用機序を示す図である。 図５に示すフレキシャの断面拡大図において、除電が行われる際の作用機序を示す図である。 導電性ポリマー層コーティングの有無が、配線付きフレキシャの表面抵抗値に与える影響を示す図である。 カバー材−基材間の表面抵抗値を変化させていったときの、静電気放電効果に与える影響を示す図である。 配線−基材間の表面抵抗値を変化させていったときの、静電気放電効果に与える影響を示す図である。 配線−基材間の表面抵抗値を変化させるとともに、クーロンメータのプローブを介して配線パターンに０．１ナノクーロンの電荷を与えたときの、配線パターンの帯電荷量が０になるまでの放電所要時間を示す図である。 導電性ポリマー層の全面コーティング、又はスライダ実装部を除く部分コーティングの相違が、マイグレーションに与える影響を示す図である。 配線−基材間の表面抵抗値を変化させていったときの、伝送損失の経時変化を示す図である。 導電性ポリマー層の膜厚を変化させていったときの、配線−基材間の表面抵抗値の対応関係等を示す図である。 本発明に係る配線付きフレキシャを組み込んだヘッドサスペンションの平面図である。

符号の説明

１１ 配線付きフレキシャ
１３ 基材
１５ 配線パターン
１７ スライダ実装部
２０ スライダパッド
２１ アウトリガー部
２３ タング部
３１ ベース絶縁層
３３ カバー絶縁層
３９ 導電性ポリマー層
４１ ヘッドサスペンション

Claims (12)

1. 導電性金属薄板の基材に、スライダ実装部に接続される配線パターンを、可撓性樹脂のベース絶縁層を介して形成するとともに、前記ベース絶縁層に対して前記配線パターンを覆うカバー絶縁層を設けて構成される配線付きフレキシャであって、
   前記カバー絶縁層から前記基材にわたり断面方向の外面全周を導電性ポリマー層でコーティングして前記配線パターンに沿ったコーティングエリアとし、
   前記導電性ポリマー層の膜厚範囲を、当該導電性ポリマーの物性と当該膜厚との関係に基づく当該膜厚と当該フレキシャの表面抵抗値との相関特性上で、静電気帯電及び前記配線パターンのイオン・マイグレーションの両者を抑制することを考慮して１８〜１３０ｎｍとし、
   前記導電性ポリマー層のコーティングエリアは、イオン・マイグレーションを抑制することを考慮して前記スライダ実装部が除外されている、
   ことを特徴とする配線付きフレキシャ。
2. 請求項１記載の配線付きフレキシャであって、
   前記導電性ポリマーは、パイ電子共役型ポリマーと親水性バインダーとの混合物である
   ことを特徴とする配線付きフレキシャ。
3. 請求項１又は２記載のフレキシャの製造方法であって、
   前記導電性金属薄板の基材に、前記スライダ実装部に接続される配線パターンを、前記可撓性樹脂のベース絶縁層を介して形成するとともに、前記ベース絶縁層に対して前記配線パターンを覆うカバー絶縁層を設けて構成される配線付きフレキシャに対して、導電性ポリマーの溶液の塗工処理を施すことで、膜厚範囲１８〜１３０ｎｍの導電性ポリマー層でコーティングされた配線付きフレキシャを得る
   ことを特徴とする配線付きフレキシャの製造方法。
4. 請求項３記載の配線付きフレキシャの製造方法であって、
   前記塗工処理は、前記配線付きフレキシャに対して前記導電性ポリマーの溶液を塗布、若しくは吹き付けする態様を含む
   ことを特徴とする配線付きフレキシャの製造方法。
5. 請求項３又は４記載の配線付きフレキシャの製造方法であって、
   前記配線付きフレキシャに対して、前記スライダ実装部を含むその周辺部位を除外して前記塗工処理を施すことにより、前記スライダ実装部を含むその周辺部位を除外して導電性ポリマー層でコーティングされた配線付きフレキシャを得る
   ことを特徴とする配線付きフレキシャの製造方法。
6. 請求項３〜５のうちいずれか一項に記載のフレキシャの製造方法であって、
   導電性金属薄板の基材に、スライダ実装部に接続される配線パターンを、可撓性樹脂のベース絶縁層を介して形成するとともに、前記ベース絶縁層に対して前記配線パターンを覆うカバー絶縁層を設けて構成される配線付きフレキシャを、導電性ポリマーの溶液に浸漬した後、当該浸漬によって付着した導電性ポリマーの溶液の成膜処理を施すことにより、膜厚範囲１８〜１３０ｎｍの導電性ポリマー層でコーティングされた配線付きフレキシャを得る
   ことを特徴とする配線付きフレキシャの製造方法。
7. 請求項６記載の配線付きフレキシャの製造方法であって、
   前記成膜処理は、エアースキージ ( Air squeegee) 法、若しくはスピンコーター法による態様を含む
   ことを特徴とする配線付きフレキシャの製造方法。
8. 請求項６記載の配線付きフレキシャの製造方法であって、
   前記成膜処理は、前記配線付きフレキシャを前記導電性ポリマーの貧溶媒中に浸漬する処理である
   ことを特徴とする配線付きフレキシャの製造方法。
9. 請求項８記載の配線付きフレキシャの製造方法であって、
   前記貧溶媒は、低分子アルコール、低分子ケトン、又は低分子エステルの群より選ばれた１又は２以上の組み合わせからなるものである
   ことを特徴とする配線付きフレキシャの製造方法。
10. 請求項６〜９のうちいずれか一項に記載の配線付きフレキシャの製造方法であって、
    前記配線付きフレキシャを、前記スライダ実装部を含むその周辺部位を除外して前記導電性ポリマーの溶液に浸漬することにより、前記スライダ実装部を含むその周辺部位を除外して導電性ポリマー層でコーティングされた配線付きフレキシャを得る
    ことを特徴とする配線付きフレキシャの製造方法。
11. 請求項３〜１０のうちいずれか一項に記載の配線付きフレキシャの製造方法であって、
    前記導電性ポリマーの溶液は、パイ電子共役型ポリマーと親水性バインダーとの混合物である
    ことを特徴とする配線付きフレキシャの製造方法。
12. 請求項１又は２記載の配線付きフレキシャを組み込んだ
    ことを特徴とするヘッドサスペンション。

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