JP5484176B2 - 配線回路基板およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、配線回路基板およびその製造方法に関する。
ハードディスクドライブ装置等のドライブ装置にはアクチュエータが用いられる。このようなアクチュエータは、回転軸に回転可能に設けられるアームと、アームに取り付けられる磁気ヘッド用のサスペンション基板とを備える。サスペンション基板は、磁気ディスクの所望のトラックに磁気ヘッドを位置決めするための配線回路基板である。
図11は、従来のサスペンション基板(例えば特許文献1参照)の縦断面図である。
このサスペンション基板910においては、金属基板902上に第1の絶縁層904が形成されている。第1の絶縁層904上には、書込用配線パターンW12および読取用配線パターンR12が距離L1離間するように形成されている。
第1の絶縁層904上には、書込用配線パターンW12および読取用配線パターンR12を覆うように第2の絶縁層905が形成されている。第2の絶縁層905上には、読取用配線パターンR12の上方位置で書込用配線パターンW11が形成され、書込用配線パターンW12の上方位置で読取用配線パターンR11が形成されている。
上下に位置する読取用配線パターンR11と書込用配線パターンW12との間の距離、および上下に位置する読取用配線パターンR12と書込用配線パターンW11との間の距離は、ともにL2である。
上記構成を有するサスペンション基板910においては、書込用配線パターンW11,W12と読取用配線パターンR11との間の距離が、書込用配線パターンW11,W12と読取用配線パターンR12との間の距離とそれぞれほぼ等しい。これにより、書込用配線パターンW11,W12に書込み電流が流れる場合には、読取用配線パターンR11,R12に発生する誘導起電力の大きさがほぼ等しくなると考えられる。そのため、書込用配線パターンW11,W12と読取用配線パターンR11,R12との間のクロストークを低減することができる。
特開2004−133988号公報
近年、磁気ディスクの記録密度の向上およびPMR(垂直磁気記録)方式の導入等により、書込み時に大きな電流が必要とされる。それにより、磁気ヘッドおよびサスペンション基板の配線パターンの低インピーダンス化が求められる。
本発明の目的は、配線パターンの特性インピーダンスが低減された配線回路基板およびその製造方法を提供することである。
[A]本発明
(1)第1の発明に係る配線回路基板は、金属支持基板と、金属支持基板上に形成されるベース絶縁層と、ベース絶縁層上に形成され、信号線路対を構成する第1および第2の配線パターンと、第1および第2の配線パターンの少なくとも一部を覆うようにベース絶縁層上に形成されるカバー絶縁層と、第1および第2の配線パターンの上方に位置しかつ金属支持基板に電気的に接続されるようにカバー絶縁層上に設けられるグランド層とを備え、第1の配線パターンは、第1および第2の線路を有し、第2の配線パターンは、第3および第4の線路を有し、第1および第2の線路の一端部側が互いに電気的に接続されるとともに、第1および第2の線路の他端部側が互いに電気的に接続され、第3および第4の線路の一端部側が互いに電気的に接続されるとともに、第3および第4の線路の他端部側が互いに電気的に接続され、第1および第2の線路のいずれか一方が第3および第4の線路の間に配置され、第3および第4の線路のいずれか一方が第1および第2の線路の間に配置され、第1の配線パターンの第1または第2の線路と第2の配線パターンの第3または第4の線路とが交差する第1の交差領域と、第1の配線パターンの第1または第2の線路と第2の配線パターンの第3または第4の線路とが交差する第2の交差領域とが設けられ、第1の交差領域に配置される第1の配線パターンの第1または第2の線路の部分が分断され、第1の交差領域に配置される第2の配線パターンの第3または第4の線路の部分がベース絶縁層上で分断された第1の配線パターンの第1または第2の線路の部分の間を通るように配置され、カバー絶縁層は、第1および第2の貫通孔を有し、第1の交差領域において第1および第2の配線パターンを覆うように設けられる第1のカバー部を含み、グランド層は、第1のカバー部上に設けられ、グランド層の他の領域から電気的に分離された第1の接続領域を有し、分断された第1の配線パターンの第1または第2の線路の部分の一方は、第1のカバー部の第1の貫通孔を通して第1の接続領域に電気的に接続され、分断された第1の配線パターンの第1または第2の線路の部分の他方は、第1のカバー部の第2の貫通孔を通して第1の接続領域に電気的に接続されるものである。
その配線回路基板においては、第1の配線パターンの第1および第2の線路のいずれか一方が第2の配線パターンの第3および第4の線路の間に配置され、第2の配線パターンの第3および第4の線路のいずれか一方が第1の配線パターンの第1および第2の線路の間に配置される。この場合、第1の線路の一側面および他側面ならびに第2の線路の一側面および他側面のうち3つの側面と、第3の線路の一側面および他側面ならびに第4の線路の一側面および他側面のうち3つの側面とが互いに対向する。それにより、第1の配線パターンと第2の配線パターンとの対向面積が大きくなる。したがって、第1および第2の配線パターンのキャパシタンスが大きくなる。その結果、第1および第2の配線パターンの特性インピーダンスが低減される。
また、第1および第2の配線パターンは、ベース絶縁層を挟んで金属支持基板と対向し、カバー絶縁層を挟んでグランド層と対向する。それにより、第1および第2の配線パターンのキャパシタンスがさらに大きくなる。その結果、第1および第2の配線パターンの特性インピーダンスがさらに低減される。
また、第1の配線パターンの第1または第2の線路と第2の配線パターンの第3または第4の線路とが交差する第1の交差領域と、第1の配線パターンの第1または第2の線路と第2の配線パターンの第3または第4の線路とが交差する第2の交差領域とが設けられ、第1の交差領域に配置される第1の配線パターンの第1または第2の線路の部分が分断され、第1の交差領域に配置される第2の配線パターンの第3または第4の線路の部分がベース絶縁層上で分断された第1の配線パターンの第1または第2の線路の部分の間を通るように配置され、カバー絶縁層は、第1および第2の貫通孔を有し、第1の交差領域において第1および第2の配線パターンを覆うように設けられる第1のカバー部を含み、グランド層は、第1のカバー部上に設けられ、グランド層の他の領域から電気的に分離された第1の接続領域を有し、分断された第1の配線パターンの第1または第2の線路の部分の一方は、第1のカバー部の第1の貫通孔を通して第1の接続領域に電気的に接続され、分断された第1の配線パターンの第1または第2の線路の部分の他方は、第1のカバー部の第2の貫通孔を通して第1の接続領域に電気的に接続され
この場合、第1の交差領域において、第1の配線パターンの第1および第2の線路の電気的接続性を維持しつつ第1の配線パターンの第1または第2の線路と第2の配線パターンの第3または第4の線路とを交差させることができる。したがって、簡単な構成で第1〜第4の線路を所望の位置に配置することができる。
また、第1の交差領域において、分断された第1の配線パターンの第1または第2の線路の部分が、グランド層の一部である第1の接続領域を介して電気的に接続されるので、他の層を別個に形成する必要がなく、製造工程の複雑化が抑制される。
)カバー絶縁層は、第3および第4の貫通孔を有し、第2の交差領域において第1および第2の配線パターンを覆うように設けられる第2のカバー部を含み、グランド層は、第2のカバー部上に設けられ、グランド層の他の領域から電気的に分離された第2の接続領域をさらに含み、第2の交差領域に配置される第2の配線パターンの第3または第4の線路の部分が分断され、第2の交差領域に配置される第1の配線パターンの第1または第2の線路の部分がベース絶縁層上で分断された第2の配線パターンの第3または第4の線路の部分の間を通るように配置され、分断された第2の配線パターンの第3または第4の線路の部分の一方は、第2のカバー部の第3の貫通孔を通して第2の接続領域に電気的に接続され、分断された第2の配線パターンの第3または第4の線路の部分の他方は、第2のカバー部の第4の貫通孔を通して第2の接続領域に電気的に接続されてもよい。
この場合、第2の交差領域において、第2の配線パターンの第3および第4の線路の電気的接続性を維持しつつ第2の配線パターンの第3または第4の線路と第1の配線パターンの第1または第2の線路とを交差させることができる。したがって、簡単な構成で第1〜第4の線路を所望の位置に配置することができる。
また、第2の交差領域において、分断された第2の配線パターンの第3または第4の線路の部分が、グランド層の一部である第2の接続領域を介して電気的に接続されるので、他の層を別個に形成する必要がなく、製造工程の複雑化が抑制される。
また、第1および第2の交差領域において、分断された第1の配線パターンの第1または第2の線路の部分および分断された第2の配線パターンの第3または第4の線路の部分が同様の構成で接続される。したがって、第1の配線パターンと第2の配線パターンとの平衡性が確保される。その結果、第1の配線パターンおよび第2の配線パターンにおいて良好な伝送特性が得られる。
)グランド層の第1および第2の接続領域を除く他の領域が、金属支持基板に電気的に接続されてもよい。この場合、グランド層の帯電が防止される。それにより、第1および第2の配線パターンにおける伝送特性の悪化が防止される。
)カバー絶縁層の厚みは、ベース絶縁層の厚みよりも小さくてもよい。この場合、カバー絶縁層の厚みを小さくすることにより、グランド層と第1および第2の配線パターンとの距離が小さくなる。それにより、第1および第2の配線パターンの特性インピーダンスをより低減することができる。また、ベース絶縁層上に他の配線パターンが形成されている場合に、ベース絶縁層の厚みを維持しつつカバー絶縁層の厚みを小さくすることにより、他の配線パターンの特性インピーダンスを低減することなく、第1および第2の配線パターンの特性インピーダンスを低減することができる。
)第1の線路の一端部側または第2の線路の一端部側から分岐する第5の線路と、第1の線路の他端部側または第2の線路の他端部側から分岐する第6の線路と、第3の線路の一端部側または第4の線路の一端部側から分岐する第7の線路と、第3の線路の他端部側または第4の線路の他端部側から分岐する第8の線路とをさらに備え、第5の線路の幅および第6の線路の幅の各々は、第1の線路の幅と第2の線路の幅との合計であり、第7の線路の幅および第8の線路の幅の各々は、第3の線路の幅と第4の線路の幅との合計であってもよい。
この場合、第1の配線パターンにおいて、第1および第2の線路の一体的な特性インピーダンスと、第5および第6の線路の各々の特性インピーダンスとが等しくなる。同様に、第2の配線パターンにおいて、第3および第4の線路の一体的な特性インピーダンスと、第7および第8の線路の各々の特性インピーダンスとが等しくなる。それにより、第1および第2の配線パターンにおける伝送損失が低減される。
)第2の発明に係る配線回路基板の製造方法は、金属支持基板上にベース絶縁層を形成する工程と、ベース絶縁層上に信号線路対を構成する第1および第2の配線パターンを形成する工程と、第1および第2の配線パターンの少なくとも一部を覆うようにベース絶縁層上にカバー絶縁層を形成する工程と、第1および第2の配線パターンの上方に位置しかつ金属支持基板に電気的に接続されるようにカバー絶縁層上にグランド層を形成する工程とを備え、第1および第2の配線パターンを形成する工程は、第1の配線パターンが第1および第2の線路からなるとともに第2の配線パターンが第3および第4の線路からなり、第1および第2の線路の一端部側が互いに電気的に接続され、第1および第2の線路の他端部側が互いに電気的に接続され、第3および第4の線路の一端部側が互いに電気的に接続され、第3および第4の線路の他端部側が互いに電気的に接続され、第1の配線パターンの第1および第2の線路のいずれか一方が第2の配線パターンの第3および第4の線路の間に位置し、第2の配線パターンの第3および第4の線路のいずれか一方が第1の配線パターンの第1および第2の線路の間に位置し、第1の配線パターンの第1または第2の線路と第2の配線パターンの第3または第4の線路とが第1の交差領域において交差しかつ第1の配線パターンの第1または第2の線路と第2の配線パターンの第3または第4の線路とが第2の交差領域において交差し、第1の交差領域に配置される第1の配線パターンの第1または第2の線路の部分が分断され、第1の交差領域に配置される第2の配線パターンの第3または第4の線路の部分がベース絶縁層上で分断された第1の配線パターンの第1または第2の線路の部分の間を通るように配置されるように、第1および第2の配線パターンをベース絶縁層上に形成する工程とを含み、カバー絶縁層を形成する工程は、第1および第2の貫通孔を有しかつ第1の交差領域において第1および第2の配線パターンを覆うように第1のカバー部を形成する工程を含み、グランド層を形成する工程は、第1のカバー部上にグランド層の他の領域から電気的に分離された第1の接続領域を形成する工程を含み、第1および第2の配線パターンを形成する工程は、分断された第1の配線パターンの第1または第2の線路の部分の一方を第1のカバー部の第1の貫通孔を通して第1の接続領域に電気的に接続し、かつ分断された第1の配線パターンの第1または第2の線路の部分の他方を第1のカバー部の第2の貫通孔を通して第1の接続領域に電気的に接続する工程をさらに含むものである。
その製造方法においては、第1の配線パターンの第1および第2の線路のいずれか一方が第2の配線パターンの第3および第4の線路の間に配置され、第2の配線パターンの第3および第4の線路のいずれか一方が第1の配線パターンの第1および第2の線路の間に配置される。この場合、第1の線路の一側面および他側面ならびに第2の線路の一側面および他側面のうち3つの側面と、第3の線路の一側面および他側面ならびに第4の線路の一側面および他側面のうち3つの側面とが、互いに対向する。それにより、第1の配線パターンと第2の配線パターンとの対向面積が大きくなる。したがって、第1および第2の配線パターンのキャパシタンスが大きくなる。その結果、第1および第2の配線パターンの特性インピーダンスが低減される。
また、第1および第2の配線パターンは、ベース絶縁層を挟んで金属支持基板と対向し、カバー絶縁層を挟んでグランド層と対向する。それにより、第1および第2の配線パターンのキャパシタンスがさらに大きくなる。その結果、第1および第2の配線パターンの特性インピーダンスがさらに低減される。
[B]参考形態
(1)第1の参考形態に係る配線回路基板は、金属支持基板と、金属支持基板上に形成されるベース絶縁層と、ベース絶縁層上に形成され、信号線路対を構成する第1および第2の配線パターンと、第1および第2の配線パターンの少なくとも一部を覆うようにベース絶縁層上に形成されるカバー絶縁層と、第1および第2の配線パターンの上方に位置するようにカバー絶縁層上に設けられるグランド層とを備え、第1の配線パターンは、第1および第2の線路を有し、第2の配線パターンは、第3および第4の線路を有し、第1および第2の線路の一端部側が互いに電気的に接続されるとともに、第1および第2の線路の他端部側が互いに電気的に接続され、第3および第4の線路の一端部側が互いに電気的に接続されるとともに、第3および第4の線路の他端部側が互いに電気的に接続され、第1および第2の線路のいずれか一方が第3および第4の線路の間に配置され、第3および第4の線路のいずれか一方が第1および第2の線路の間に配置されるものである。
また、第1の配線パターンの第1または第2の線路と第2の配線パターンの第3または第4の線路とが交差する第1の交差領域と、第1の配線パターンの第1または第2の線路と第2の配線パターンの第3または第4の線路とが交差する第2の交差領域とが設けられ、第1の交差領域に配置される第1の配線パターンの第1または第2の線路の部分が分断され、第1の交差領域に配置される第2の配線パターンの第3または第4の線路の部分がベース絶縁層上で分断された第1の配線パターンの第1または第2の線路の部分の間を通るように配置され、カバー絶縁層は、第1および第2の貫通孔を有し、第1の交差領域において第1および第2の配線パターンを覆うように設けられる第1のカバー部を含み、グランド層は、第1のカバー部上に設けられ、グランド層の他の領域から電気的に分離された第1の接続領域を有し、分断された第1の配線パターンの第1または第2の線路の部分の一方は、第1のカバー部の第1の貫通孔を通して第1の接続領域に電気的に接続され、分断された第1の配線パターンの第1または第2の線路の部分の他方は、第1のカバー部の第2の貫通孔を通して第1の接続領域に電気的に接続されてもよい。
(2)第2の参考形態に係る配線回路基板の製造方法は、金属支持基板上にベース絶縁層を形成する工程と、ベース絶縁層上に信号線路対を構成する第1および第2の配線パターンを形成する工程と、第1および第2の配線パターンの少なくとも一部を覆うようにベース絶縁層上にカバー絶縁層を形成する工程と、カバー絶縁層上にグランド層を第1および第2の配線パターンの上方に位置するように形成する工程とを備え、第1および第2の配線パターンを形成する工程は、第1の配線パターンが第1および第2の線路からなるとともに第2の配線パターンが第3および第4の線路からなり、第1および第2の線路の一端部側が互いに電気的に接続され、第1および第2の線路の他端部側が互いに電気的に接続され、第3および第4の線路の一端部側が互いに電気的に接続され、第3および第4の線路の他端部側が互いに電気的に接続され、第1の配線パターンの第1および第2の線路のいずれか一方が第2の配線パターンの第3および第4の線路の間に位置し、第2の配線パターンの第3および第4の線路のいずれか一方が第1の配線パターンの第1および第2の線路の間に位置するように、第1および第2の配線パターンをベース絶縁層上に形成する工程とを含むものである。
本発明によれば、第1および第2の配線パターンの特性インピーダンスが低減される。
本発明の一実施の形態に係るサスペンション基板の平面図である。 書込用配線パターンの構成を示す模式図である。 図1のサスペンション基板のA−A線断面図である。 図2の交差領域の詳細を示す平面図および断面図である。 書込用配線パターンの線路の連結部分を模式的に示す平面図である。 サスペンション基板の製造工程を示す縦断面図である。 サスペンション基板の製造工程を示す縦断面図である。 サスペンション基板の製造工程を示す縦断面図である。 書込用配線パターンの他の構成例を示す図である。 書込用配線パターンのさらに他の構成例を示す図である。 従来のサスペンション基板の縦断面図である。
以下、本発明の一実施の形態に係る配線回路基板およびその製造方法について図面を参照しながら説明する。以下、本発明の一実施の形態に係る配線回路基板として、ハードディスクドライブ装置のアクチュエータに用いられるサスペンション基板の構造およびその製造方法について説明する。
(1)サスペンション基板の構造
図1は本発明の一実施の形態に係るサスペンション基板の平面図である。図1に示すように、サスペンション基板1は、金属製の長尺状基板により形成されるサスペンション本体部10を備える。サスペンション本体部10には複数の孔部Hが形成されている。サスペンション本体部10上には、太い点線で示すように、書込用配線パターンW1,W2、読取用配線パターンR1,R2およびグランドパターンGNが形成されている。書込用配線パターンW1と書込用配線パターンW2とは、一対の信号線路対を構成する。また、読取用配線パターンR1と読取用配線パターンR2とは、一対の信号線路対を構成する。
サスペンション本体部10の先端部には、U字状の開口部11を形成することにより磁気ヘッド搭載部(以下、タング部と呼ぶ)12が設けられている。タング部12の端部には5つの電極パッド21,22,23,24,25が形成されている。
サスペンション本体部10の他端部には5つの電極パッド31,32,33,34,35が形成されている。タング部12上の電極パッド21〜24とサスペンション本体部10の他端部の電極パッド31〜34とは、それぞれ書込用配線パターンW1,W2および読込用配線パターンR1,R2により電気的に接続されている。また、タング部12上の電極パッド25とサスペンション本体部10の他端部の電極パッド35とは、グランドパターンGNにより電気的に接続されている。後述のように、グランドパターンGNは、サスペンション本体部10に電気的に接続されている。
サスペンション基板1を備える図示しないハードディスク装置においては、磁気ディスクに対する情報の書込み時に一対の書込用配線パターンW1,W2に電流が流れる。また、磁気ディスクに対する情報の読込み時に一対の読込用配線パターンR1,R2に電流が流れる。
(2)書込用配線パターン
次に、書込用配線パターンW1,W2の構成について説明する。図2は、書込用配線パターンW1,W2の構成を示す模式図である。
図2に示すように、書込用配線パターンW1は、線路LA1〜LA5により構成される。電極パッド21に線路LA1が接続され、電極パッド31に線路LA2が接続される。
線路LA3,LA4の一端部は、線路LA1に一体化する。線路LA3の他端部と線路LA5の一端部とが交差領域CN1において電気的に接続される。交差領域CN1の詳細については後述する。線路LA4,LA5の他端部は、線路LA2に一体化する。
書込用配線パターンW2は、線路LB1〜LB5により構成される。電極パッド22に線路LB1が接続され、電極パッド32に線路LB2が接続される。
線路LB3,LB4の一端部は、線路LB1に一体化する。線路LB3の他端部と線路LB5の一端部とが交差領域CN2において電気的に接続される。交差領域CN2の詳細については後述する。線路LB4,LB5の他端部は、線路LB2に一体化する。
書込用配線パターンW1の線路LA3,LA4および書込用配線パターンW2の線路LB4,LB5は、互いに平行に配置されるとともに、線路LB4,LB5間に線路LA3が位置し、線路LA3,LA4間に線路LB5が位置するように配置される。書込用配線パターンW1の線路LA3は、交差領域CN2において書込用配線パターンW2の線路LB3,LB5の端部間を通って延び、書込用配線パターンW2の線路LB5は、交差領域CN1において書込用配線パターンW1の線路LA3,LA5の端部間を通って延びる。
図3は、図1のサスペンション基板1のA−A線断面図である。図3に示すように、サスペンション本体部10上にベース絶縁層41が形成される。ベース絶縁層41上に、読取用配線パターンR1,R2、書込用配線パターンW1,W2の線路LA3,LA4,LB4,LB5、およびグランドパターンGNが並列に形成される。グランドパターンGNは、ベース絶縁層41に形成されるスルーホールTH1を通してサスペンション本体部10に電気的に接続される。
読取用配線パターンR1,R2、書込用配線パターンW1,W2およびグランドパターンGNを覆うように、ベース絶縁層41上に第1のカバー絶縁層42が形成される。第1のカバー絶縁層42上において、書込用配線パターンW1,W2の上方の領域にグランド層43が形成される。グランド層43を覆うように、第1のカバー絶縁層42上に第2のカバー絶縁層44が形成される。
グランド層43は、第1のカバー絶縁層42に形成されるスルーホールTH2を通してグランドパターンGNに電気的に接続される。これにより、グランド層43がグランドパターンGNを介してサスペンション本体部10に電気的に接続される。なお、グランド層43がグランドパターンGNを介さずにサスペンション本体部10に直接接続されてもよい。
図4(a)は、図2の交差領域CN1の詳細を示す平面図であり、図4(b)は、図4(a)のB−B線断面図である。
図4(a)および図4(b)に示すように、線路LB5の両側に線路LA3の端部および線路LA5の端部が配置される。線路LA3の端部および線路LA5の端部には、円形の接続部G1,G2がそれぞれ設けられる。接続部G1,G2上の第1のカバー絶縁層42の部分に、貫通孔H11,H12がそれぞれ形成される。第1のカバー絶縁層42の貫通孔H11,H12を埋めるように、例えば銅からなる接続層T1,T2がそれぞれ形成される。
グランド層43には環状の開口OPが形成される。これにより、グランド層43の他の領域から電気的に分離された長円状の領域RG1が、接続層T1上から接続層T2上に延びるように設けられる。これにより、線路LA3,LA5が接続層T1,T2を介してグランド層43の領域RG1にそれぞれ電気的に接続される。すなわち、グランド層43の領域RG1を介して線路LA3,LA5が互いに電気的に接続される。
接続部G1の直径は線路LA3の幅より大きいことが好ましく、接続部G2の直径は線路LA5の幅より大きいことが好ましい。また、接続層T1(貫通孔H11)の横断面における直径は線路LA3の幅より大きいことが好ましく、接続層T2(貫通孔H12)の横断面における直径は線路LA5の幅より大きいことが好ましい。それにより、線路LA3,LA5間の電気的接続性が十分に確保される。
また、接続層RG1の幅WCは、接続層T1,T2の間において、一定であることが好ましい。その場合、接続層RG1における伝送損失が低減される。
また、接続部G1,G2の形状は、円形に限らず、楕円形、三角形、四角形または扇形等の他の形状であってもよい。また、接続層T1,T2(貫通孔H11,H12)の横断面形状は、円形に限らず、楕円形、三角形、四角形または扇形等の他の形状であってもよい。また、接続層RG1の形状は、長円形に限らず、長方形等の他の形状であってもよい。
なお、交差領域CN2は、交差領域CN1と同様の構成を有する。すなわち、グランド層43の他の領域から分離された領域RG1を介して線路LB3,LB5が互いに電気的に接続される。
次に、書込用配線パターンW1,W2を構成する各線路の幅について説明する。図5(a)には、書込用配線パターンW1の線路LA1,LA3,LA4の連結部分が模式的に示され、図5(b)には、線路LA2,LA4,LA5の連結部分が模式的に示される。
図5(a)および図5(b)に示すように、書込用配線パターンW1の線路LA1,LA2の幅w1,w2は互いに等しい。線路LA3,LA4,LA5の幅w3,w4,w5は互いに等しく、線路LA1,LA2の幅w1,w2よりも小さい。
線路LA3,LA4,LA5の幅w3,w4,w5は、線路LA1,LA2の幅w1,w2のそれぞれ2分の1であることが好ましい。その場合、線路LA3,LA4,LA5における特性インピーダンスと線路LA1,LA2の各々における特性インピーダンスとがほぼ等しくなる。それにより、書込用配線パターンW1における伝送損失が低減される。
同様に、書込用配線パターンW2の線路LB1,LB2の幅は互いに等しい。線路LB3,LB4,LB5の幅は互いに等しく、線路LB1,LB2の幅よりも小さい。
線路LB3,LB4,LB5の幅は、線路LB1,LB2の幅のそれぞれ2分の1であることが好ましい。その場合、線路LB3,LB4,LB5における特性インピーダンスと線路LB1,LB2の各々における特性インピーダンスとがほぼ等しくなる。それにより、書込用配線パターンW2における伝送損失が低減される。
なお、書込用配線パターンW1において良好な伝送特性が得られるのであれば、線路LA1〜LA5の幅w1〜w5が任意の値に設定されてもよい。同様に、書込用配線パターンW2において良好な伝送特性が得られるのであれば、線路LB1〜LB5の幅が任意の値に設定されてもよい。
(3)書込用配線パターンW1,W2の特性インピーダンス
書込用配線パターンW1,W2の特性インピーダンスは、書込用配線パターンW1,W2のキャパシタンスが大きいほど小さくなる。書込用配線パターンW1,W2のキャパシタンスは、書込用配線パターンW1と書込用配線パターンW2との対向面積が大きいほど大きくなる。
すなわち、書込用配線パターンW1と書込用配線パターンW2との対向面積が大きいほど、書込用配線パターンW1,W2の特性インピーダンスが小さくなる。
本実施の形態に係るサスペンション基板1においては、図3に示したように、書込用配線パターンW1を構成する線路LA3,LA4および書込用配線パターンW2を構成する線路LB4,LB5が、互いに平行に配置されるとともに、線路LB4,LB5間に線路LA3が位置し、線路LA3,LA4間に線路LB5が位置するように配置される。この場合、書込用配線パターンW1の線路LA4の一側面と書込用配線パターンW2の線路LB5の一側面とが互いに対向し、書込用配線パターンW2の線路LB5の他側面と書込用配線パターンW1の線路LA3の一側面とが互いに対向し、書込用配線パターンW1の線路LA3の他側面と書込用配線パターンW2の線路LB4の一側面とが互いに対向する。このように、書込用配線パターンW1の複数の面と書込用配線パターンW2の複数の面とが互いに対向する。
一方、書込用配線パターンW1,W2がそれぞれ一本の線路からなる場合には、書込用配線パターンW1の一側面と書込用配線パターンW2の一側面とが互いに対向するのみである。したがって、本実施の形態では、書込用配線パターンW1,W2がそれぞれ一本の線路からなる場合と比べて、書込用配線パターンW1と書込用配線パターンW2との対向面積が全体として大きくなり、書込用配線パターンW1,W2の特性インピーダンスが小さくなる。
また、本実施の形態では、書込用配線パターンW1,W2が第1のカバー絶縁層42を挟んでグランド層43と対向し、ベース絶縁層41を挟んでサスペンション本体部10と対向する。それにより、書込用配線パターンW1,W2のキャパシタンスがさらに大きくなる。その結果、書込用配線パターンW1,W2の特性インピーダンスがさらに小さくなる。
また、第1のカバー絶縁層42の厚みt1が小さいほど、グランド層43と書込用配線パターンW1,W2との間の距離が小さくなり、書込用配線パターンW1,W2のキャパシタンスが大きくなる。それにより、書込用配線パターンW1,W2の特性インピーダンスが小さくなる。同様に、ベース絶縁層41の厚みt2が小さいほど、サスペンション本体部10と書込用配線パターンW1,W2との間の距離が小さくなり、書込用配線パターンW1,W2のキャパシタンスが大きくなる。それにより、書込用配線パターンW1,W2の特性インピーダンスが小さくなる。
ただし、ベース絶縁層41の厚みt2を小さくすると、読取用配線パターンR1,R2の特性インピーダンスも小さくなる。磁気ディスクから情報を適正に読み取るために、読取用配線パターンR1,R2には比較的大きい特性インピーダンスが要求される。そこで、読取用配線パターンR1,R2の特性インピーダンスを磁気ディスクからの情報の読み取りに適した値に維持しつつ書込用配線パターンW1,W2の特性インピーダンスを十分に小さくするために、第1のカバー絶縁層42の厚みt1がベース絶縁層41の厚みt2よりも小さいことが好ましい。
(4)サスペンション基板の製造方法
次に、サスペンション基板1の製造方法について説明する。図6〜図8は、サスペンション基板1の製造工程を示す縦断面図である。ここでは、図3に示した書込用配線パターンW1,W2の線路LA3,LA4,LB4,LB5およびその周辺部分(以下、伝送領域と呼ぶ)の製造工程、および図4に示した交差領域CN1の製造工程について説明する。図6(a)〜図8(g)の上段に伝送領域の製造工程を示し、下段に交差領域CN1の製造工程を示す。なお、図6〜図8においては、グランドパターンGNの図示が省略される。
まず、図6(a)に示すように、例えばステンレスからなるサスペンション本体部10上に接着剤を用いて例えばポリイミドからなるベース絶縁層41を積層する。
サスペンション本体部10の厚みは例えば5μm以上50μm以下であり、10μm以上30μm以下であることが好ましい。サスペンション本体部10の材料としては、ステンレスに代えてアルミニウム等の他の金属または合金等を用いてもよい。
ベース絶縁層41の厚みは例えば1μm以上15μm以下であり、2μm以上12μm以下であることが好ましい。ベース絶縁層41の材料としては、ポリイミドに代えてエポキシ等の他の絶縁材料を用いてもよい。
次に、図6(b)に示すように、ベース絶縁層41上に例えば銅からなる書込用配線パターンW1,W2を形成する。伝送領域においては、書込用配線パターンW1の線路LA3,LA4および書込用配線パターンW2の線路LB4,LB5が、互いに平行に配置されるとともに、線路LB4,LB5間に線路LA3が位置し、線路LA3,LA4間に線路LB5が位置するように配置される。
交差領域CN1においては、書込用配線パターンW1の線路LA3,LA5および書込用配線パターンW2の線路LB5が形成される。線路LA3,LA5の端部には、接続部G1,G2が形成される。
書込用配線パターンW1,W2は、例えばセミアディティブ法を用いて形成してもよく、サブトラクティブ法等の他の方法を用いて形成してもよい。
書込用配線パターンW1,W2の厚みは例えば2μm以上16μm以下であり、3μm以上13μm以下であることが好ましい。また、書込用配線パターンW1,W2の線路LA1,LA2,LB1,LB2の幅は例えば5μm以上250μm以下であり、8μm以上150μm以下であることが好ましい。線路LA3〜LA5,LB3〜LB5の幅は例えば5μm以上200μm以下であり、8μm以上100μm以下であることが好ましい。接続部G1,G2の直径は例えば30μm以上300μm以下であり、50μm以上150μm以下であることが好ましい。書込用配線パターンW1,W2の材料としては、銅に限らず、金(Au)またはアルミニウム等の他の金属、もしくは銅合金またはアルミニウム合金等の合金を用いてもよい。
次に、図6(c)に示すように、書込用配線パターンW1,W2を覆うようにベース絶縁層41上に例えばポリイミドからなる第1のカバー絶縁層42を形成する。第1のカバー絶縁層42の厚みは例えば3μm以上26μm以下であり、4μm以上21μm以下であることが好ましい。第1のカバー絶縁層42の材料としては、ポリイミドに代えてエポキシ等の他の絶縁材料を用いてもよい。
次に、図7(d)に示すように、交差領域CN1において、線路LA3,LA5の接続部G1,G2上の第1のカバー絶縁層42の部分に、例えばレーザを用いたエッチングまたはウェットエッチングにより貫通孔H11,H12を形成する。貫通孔H11,H12の直径は例えば20μm以上200μm以下であり、40μm以上100μm以下であることが好ましい。
次に、図7(e)に示すように、交差領域CN1において、第1のカバー絶縁層42の貫通孔H11,H12を埋めるように例えば銅からなる接続層T1,T2をそれぞれ形成する。接続層T1,T2の材料としては、銅に限らず、金もしくはアルミニウム等の他の金属、または銅合金もしくはアルミニウム合金等の合金を用いてもよい。
次に、図8(f)に示すように、第1のカバー絶縁層42上において、書込用配線パターンW1,W2の上方の領域に例えば銅からなるグランド層43を形成する。この場合、交差領域CN1,CN2において、グランド層43に環状の開口OPを形成することにより、接続層T1上から接続層T2上に延びるグランド層43の領域RG1をグランド層43の他の領域から分離する。グランド層43の厚みは、例えば1μm以上16μm以下であり、2μm以上13μm以下であることが好ましい。グランド層43の領域RG1の面積は、例えば3200μm以上180000μm以下であり、5000μm以上80000μm以下であることが好ましい。グランド層43の材料としては、銅に限らず、金もしくはアルミニウム等の他の金属、または銅合金もしくはアルミニウム合金等の合金を用いてもよい。
また、グランド層43の材料としては、サスペンション本体部10の材料よりも導電性が高い材料を用いることが好ましい。この場合、読取用配線パターンR1,R2の特性インピーダンスを磁気ディスクからの情報の読み取りに適した値に維持しつつ、書込用配線パターンW1,W2の特性インピーダンスをより十分に小さくすることができる。
次に、図8(g)に示すように、グランド層43を覆うように、第1のカバー絶縁層42上に例えばポリイミドからなる第2のカバー絶縁層44を形成する。第2のカバー絶縁層44の厚みは例えば3μm以上26μm以下であり、4μm以上21μm以下であることが好ましい。第2のカバー絶縁層44の材料としては、ポリイミドに代えてエポキシ等の他の絶縁材料を用いてもよい。このようにして、サスペンション基板1が完成する。
(5)効果
本実施の形態に係るサスペンション基板1においては、同一平面上において、書込用配線パターンW1を構成する線路LA3,LA4および書込用配線パターンW2を構成する線路LB4,LB5が、互いに平行に配置されるとともに、線路LB4,LB5間に線路LA3が位置し、線路LA3,LA4間に線路LB5が位置するように配置される。これにより、書込用配線パターンW1,W2の特性インピーダンスが低減される。
また、書込用配線パターンW1,W2が第1のカバー絶縁層42を挟んでグランド層43と対向し、ベース絶縁層41を挟んでサスペンション本体部10と対向する。それにより、書込用配線パターンW1,W2のキャパシタンスがさらに大きくなる。その結果、書込用配線パターンW1,W2の特性インピーダンスがさらに低減される。
また、本実施の形態では、交差領域CN1において書込用配線パターンW1の線路LA3,LA5がグランド層43の領域RG1を介して電気的に接続され、交差領域CN2において書込用配線パターンW2の線路LB3,LB5がグランド層43の領域RG1を介して電気的に接続される。
この場合、書込用配線パターンW1の線路LA3,LA5間を通るように書込用配線パターンW2の線路LB5を配置することができ、書込用配線パターンW2の線路LB3,LB5間を通るように書込用配線パターンW1の線路LA3を配置することができる。それにより、書込用配線パターンW1の線路LA3,LA4と書込用配線パターンW2の線路LB4,LB5とを交互にかつ平行に配置することができる。したがって、簡単な構成で、電極パッド21,31と電極パッド22,32との間の電気的接続性を確保しつつ、書込用配線パターンW1,W2の特性インピーダンスを低減することができる。
また、グランド層43の領域RG1を介して書込用配線パターンW1の線路LA3,LA4および書込用配線パターンW2の線路LB4,LB5がそれぞれ接続されるので、他の層が別途形成される場合に比べて、製造工程の複雑化が抑制される。
また、交差領域CN1の構成と交差領域CN2の構成とが同様であるので、交差領域CN1における伝送損失と交差領域CN2における伝送損失とが互いにほぼ等しい。したがって、書込用配線パターンW1と書込用配線パターンW2との間に大きな伝送特性の差が生じることがない。その結果、磁気ディスクへの書込み動作を適正に行うことができる。
また、書込用配線パターンW1,W2の上方にグランド層43が形成されるので、書込用配線パターンW1,W2の下方にグランド層43が形成される場合に比べて、書込用配線パターンW1,W2における信号の伝送特性が良好になる。仮に、ベース絶縁層41上にグランド層43が形成され、第1のカバー絶縁層42上に書込用配線パターンW1,W2が形成された場合、グランド層43の開口OP上において第1のカバー絶縁層42に凹凸が生じる。それに伴い、第1のカバー絶縁層42上に形成される書込用配線パターンW1,W2に凹凸が生じる。そのため、信号の反射等が生じることにより、書込用配線パターンW1,W2における信号の伝送特性が悪化する。それに対して、ベース絶縁層41上に書込用配線パターンW1,W2が形成され、第1のカバー絶縁層42上にグランド層43が形成されることにより、書込用配線パターンW1,W2に凹凸が生じることが防止される。それにより、書込用配線パターンW1,W2における信号の伝送特性の悪化が防止される。
(6)他の実施の形態
(6−1)
電極パッド21,22,31,32の位置等に応じて、書込用配線パターンW1,W2の構成および交差領域の位置等を適宜変更してもよい。
図9は、書込用配線パターンW1,W2の他の構成例を示す図である。図9の例では、書込用配線パターンW2の線路LB4が交差領域CN3を介して線路LB6に電気的に接続される。交差領域CN3の構成は、交差領域CN1,CN2の構成と同様である。線路LB6は線路LB2に一体化する。また、書込用配線パターンW1の線路LA2が線路LA3に接続され、書込用配線パターンW2の線路LB4と線路LB6との間を通るように配置される。
このような場合も、電極パッド21,31と電極パッド22,32との間の電気的接続性を確保しつつ、書込用配線パターンW1,W2の特性インピーダンスを低減することができる。
(6−2)
上記実施の形態では、交差領域CN1において書込用配線パターンW1の部分がグランド層43の領域RG1に電気的に接続され、交差領域CN2において書込用配線パターンW2の部分がグランド層43の領域RG1に電気的に接続されるが、これに限らず、交差領域CN1,CN2において共通の書込用配線パターンの部分がグランド層43の領域RG1に電気的に接続されてもよい。
図10は、書込用配線パターンW1,W2のさらに他の構成例を示す図である。図10の例では、交差領域CN1,CN2において書込用配線パターンW1の部分がグランド層43の領域RG1に電気的に接続される。具体的には、交差領域CN2において、書込用配線パターンW1の線路LA3がグランド層43の領域RG1に電気的に接続されるとともに、書込用配線パターンW1の線路LA1,LA4がグランド層43の領域RG1に電気的に接続される。これにより、書込用配線パターンW1の線路LA1,LA3,LA4がグランド層43の領域RG1を介して互いに電気的に接続される。
このような場合も、電極パッド21,31と電極パッド22,32との間の電気的接続性を確保しつつ、書込用配線パターンW1,W2の特性インピーダンスを低減することができる。
(7)参考形態
上記実施の形態では、交差領域CN1において線路LA3,LA5がグランド層43の領域RG1を介して互いに電気的に接続され、交差領域CN2において線路LB3,LB5がグランド層43の領域RG1を介して互いに電気的に接続されるが、線路LA3,LA5が他の方法で互いに電気的に接続されてもよく、線路LB3,LB5が他の方法で互いに電気的に接続されてもよい。
例えば、線路LA3,LA5がサスペンション本体部10の一部領域を介して互いに電気的に接続されてもよく、線路LB3,LB5がサスペンション本体部10の一部領域を介して互いに電気的に接続されてもよい。また、線路LA3,LA5を互いに電気的に接続するための他の導体層が別途形成されてもよく、線路LB3,LB5を互いに電気的に接続するための他の導体層が別途形成されてもよい。
) 請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
上記実施の形態においては、書込用配線パターンW1が第1の配線パターンの例であり、書込用配線パターンW2が第2の配線パターンの例であり、第1のカバー絶縁層42がカバー絶縁層、ならびに第1および第2のカバー部の例である。
また、グランド層43の領域RG1が第1および第2の接続領域の例であり、線路LA3,LA5が第1の線路の例であり、線路LA4が第2の線路の例であり、線路LB3,LB5が第3の線路の例であり、線路LB4が第4の線路の例であり、線路LA1が第5の線路の例であり、線路LA2が第6の線路の例であり、線路LB1が第7の線路の例であり、線路LB2が第8の線路の例であり、交差領域CN1が第1の交差領域の例であり、交差領域CN2が第2の交差領域の例であり、貫通孔H11が第1および第3の貫通孔の例であり、貫通孔H12が第2および第4の貫通孔の例である。
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
本発明は、種々の電気機器または電子機器等に利用することができる。
1 サスペンション基板
10 サスペンション本体部
41 ベース絶縁層
42 第1のカバー絶縁層
43 グランド層
44 第2のカバー絶縁層
R1,R2 読取用配線パターン
T1、T2 接続層
W1,W2 書込用配線パターン
LA1〜LA5,LB1〜LB5 線路
CN1,CN2 交差領域

Claims (6)

  1. 金属支持基板と、
    前記金属支持基板上に形成されるベース絶縁層と、
    前記ベース絶縁層上に形成され、信号線路対を構成する第1および第2の配線パターンと、
    前記第1および第2の配線パターンの少なくとも一部を覆うように前記ベース絶縁層上に形成されるカバー絶縁層と、
    前記第1および第2の配線パターンの上方に位置しかつ前記金属支持基板に電気的に接続されるように前記カバー絶縁層上に設けられるグランド層とを備え、
    前記第1の配線パターンは、第1および第2の線路を有し、
    前記第2の配線パターンは、第3および第4の線路を有し、
    前記第1および第2の線路の一端部側が互いに電気的に接続されるとともに、前記第1および第2の線路の他端部側が互いに電気的に接続され、
    前記第3および第4の線路の一端部側が互いに電気的に接続されるとともに、前記第3および第4の線路の他端部側が互いに電気的に接続され、
    前記第1および第2の線路のいずれか一方が前記第3および第4の線路の間に配置され、前記第3および第4の線路のいずれか一方が前記第1および第2の線路の間に配置され
    前記第1の配線パターンの前記第1または第2の線路と前記第2の配線パターンの前記第3または第4の線路とが交差する第1の交差領域と、
    前記第1の配線パターンの前記第1または第2の線路と前記第2の配線パターンの前記第3または第4の線路とが交差する第2の交差領域とが設けられ、
    前記第1の交差領域に配置される前記第1の配線パターンの前記第1または第2の線路の部分が分断され、前記第1の交差領域に配置される前記第2の配線パターンの前記第3または第4の線路の部分が前記ベース絶縁層上で前記分断された第1の配線パターンの前記第1または第2の線路の部分の間を通るように配置され、
    前記カバー絶縁層は、第1および第2の貫通孔を有し、前記第1の交差領域において前記第1および第2の配線パターンを覆うように設けられる第1のカバー部を含み、
    前記グランド層は、前記第1のカバー部上に設けられ、前記グランド層の他の領域から電気的に分離された第1の接続領域を有し、
    前記分断された第1の配線パターンの前記第1または第2の線路の部分の一方は、前記第1のカバー部の前記第1の貫通孔を通して前記第1の接続領域に電気的に接続され、前記分断された第1の配線パターンの前記第1または第2の線路の部分の他方は、前記第1のカバー部の前記第2の貫通孔を通して前記第1の接続領域に電気的に接続されることを特徴とする配線回路基板。
  2. 前記カバー絶縁層は、第3および第4の貫通孔を有し、前記第2の交差領域において前記第1および第2の配線パターンを覆うように設けられる第2のカバー部を含み、
    前記グランド層は、前記第2のカバー部上に設けられ、前記グランド層の他の領域から電気的に分離された第2の接続領域をさらに含み、
    前記第2の交差領域に配置される前記第2の配線パターンの前記第3または第4の線路の部分が分断され、前記第2の交差領域に配置される前記第1の配線パターンの前記第1または第2の線路の部分が前記ベース絶縁層上で前記分断された前記第2の配線パターンの前記第3または第4の線路の部分の間を通るように配置され、
    前記分断された前記第2の配線パターンの前記第3または第4の線路の部分の一方は、前記第2のカバー部の前記第3の貫通孔を通して前記第2の接続領域に電気的に接続され、前記分断された前記第2の配線パターンの前記第3または第4の線路の部分の他方は、前記第2のカバー部の前記第4の貫通孔を通して前記第2の接続領域に電気的に接続されることを特徴とする請求項記載の配線回路基板。
  3. 前記グランド層の前記第1および第2の接続領域を除く他の領域が、前記金属支持基板に電気的に接続されたことを特徴とする請求項記載の配線回路基板。
  4. 前記カバー絶縁層の厚みは、前記ベース絶縁層の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の配線回路基板。
  5. 前記第1の線路の一端部側または前記第2の線路の一端部側から分岐する第5の線路と、
    前記第1の線路の他端部側または前記第2の線路の他端部側から分岐する第6の線路と、
    前記第3の線路の一端部側または前記第4の線路の一端部側から分岐する第7の線路と、
    前記第3の線路の他端部側または前記第4の線路の他端部側から分岐する第8の線路とをさらに備え、
    前記第5の線路の幅および前記第6の線路の幅の各々は、前記第1の線路の幅と前記第2の線路の幅との合計であり、前記第7の線路の幅および前記第8の線路の幅の各々は、前記第3の線路の幅と前記第4の線路の幅との合計であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の配線回路基板。
  6. 金属支持基板上にベース絶縁層を形成する工程と、
    前記ベース絶縁層上に信号線路対を構成する第1および第2の配線パターンを形成する工程と、
    前記第1および第2の配線パターンの少なくとも一部を覆うように前記ベース絶縁層上にカバー絶縁層を形成する工程と、
    前記第1および第2の配線パターンの上方に位置しかつ前記金属支持基板に電気的に接続されるように前記カバー絶縁層上にグランド層を形成する工程とを備え、
    前記第1および第2の配線パターンを形成する工程は、
    前記第1の配線パターンが第1および第2の線路からなるとともに前記第2の配線パターンが第3および第4の線路からなり、前記第1および第2の線路の一端部側が互いに電気的に接続され、前記第1および第2の線路の他端部側が互いに電気的に接続され、前記第3および第4の線路の一端部側が互いに電気的に接続され、前記第3および第4の線路の他端部側が互いに電気的に接続され、前記第1の配線パターンの前記第1および第2の線路のいずれか一方が前記第2の配線パターンの前記第3および第4の線路の間に位置し、前記第2の配線パターンの前記第3および第4の線路のいずれか一方が前記第1の配線パターンの前記第1および第2の線路の間に位置し、前記第1の配線パターンの前記第1または第2の線路と前記第2の配線パターンの前記第3または第4の線路とが第1の交差領域において交差しかつ前記第1の配線パターンの前記第1または第2の線路と前記第2の配線パターンの前記第3または第4の線路とが第2の交差領域において交差し、前記第1の交差領域に配置される前記第1の配線パターンの前記第1または第2の線路の部分が分断され、前記第1の交差領域に配置される前記第2の配線パターンの前記第3または第4の線路の部分が前記ベース絶縁層上で前記分断された第1の配線パターンの前記第1または第2の線路の部分の間を通るように配置されるように、前記第1および第2の配線パターンを前記ベース絶縁層上に形成する工程とを含み、
    前記カバー絶縁層を形成する工程は、第1および第2の貫通孔を有しかつ前記第1の交差領域において前記第1および第2の配線パターンを覆うように第1のカバー部を形成する工程を含み、
    前記グランド層を形成する工程は、前記第1のカバー部上に前記グランド層の他の領域から電気的に分離された第1の接続領域を形成する工程を含み、
    前記第1および第2の配線パターンを形成する工程は、
    前記分断された第1の配線パターンの前記第1または第2の線路の部分の一方を前記第1のカバー部の前記第1の貫通孔を通して前記第1の接続領域に電気的に接続し、かつ前記分断された第1の配線パターンの前記第1または第2の線路の部分の他方を前記第1のカバー部の前記第2の貫通孔を通して前記第1の接続領域に電気的に接続する工程をさらに含むことを特徴とする配線回路基板の製造方法。
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