JP5562619B2 - 電子部品と配線回路基板との接続構造、配線回路基板アッセンブリ、および、電子部品の検査方法 - Google Patents
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Description
ヘッドスライダは、例えば、回路付サスペンション基板などに実装され、そのヘッドスライダに搭載される磁気ヘッドの端子が、回路付サスペンション基板の導体パターンに電気的に接続されるとともに、回路付サスペンション基板とハードディスクとが相対的に走行するときの空気流に抗して、それらの間に微少な間隔を保持するように浮上する。これによって、磁気ヘッドによるハードディスクへの磁気記録が、可能とされている。
また、高密度のハードディスクドライブに対応するヘッドスライダの製造工程において不良品が生ずる場合がある。そのため、ヘッドスライダの製造においては、通常、ヘッドスライダの電気特性および浮上特性が検査され、良品と不良品とが選別されている。
そして、検査において不良品と判断されたスライダは、回路付サスペンション基板に実装されることなく、単独で廃棄され、一方、良品と判断されたスライダのみが、回路付サスペンション基板に実装される。
一方、半田ボールの盛り上がりおよび膨出を抑制するため、例えば、半田ボールの体積を減少させると、導体層のパターン終端部と、磁気ヘッドの端子との接合強度が低下するという不具合がある。
また、特許文献2に記載の方法では、通常、半田を完全に再溶融および除去することは困難であるため、テストヘッドサスペンシンアセンブリから取り出されたスライダの端子に半田が残存する(すなわち、端子が汚染される)場合がある。
また、特許文献2に記載の方法では、スライドとサスペンショントレースとを半田により接続する工程や、その半田を再溶融および除去する工程などを要するため、スライダの製造において、工数および時間がかかるという不具合がある。
そのため、このような電子部品と配線回路基板との接続構造では、ハードディスクドライブが高密度化され、各端子間の間隔が狭くなる場合にも、優れた接続信頼性を確保しつつ、各端子部および各外部端子間における短絡を防止することができる。
そのため、このような電子部品と配線回路基板との接続構造では、電子部品を配線回路基板から取り出すときにも、半田の再溶融および除去などを不要とすることができるため、取り出しに要する工数を低減するとともに、外部端子の半田による汚染を防止することができる。
このような電子部品と配線回路基板との接続構造では、配線回路基板が、金属支持基板のばね力に抗して反らされ、その導体パターンの端子部が、金属支持基板のばね力によって、電子部品の外部端子に当接される。
また、本発明の電子部品と配線回路基板との接続構造では、前記端子部は、前記金属支持基板の長手方向と直交する幅方向において、間隔を隔てて、複数並列配置されており、前記金属支持基板は、複数の前記端子部を、幅方向において挟むように配置されていることが好適である。
また、本発明の配線回路基板アッセンブリは、電子部品と配線回路基板とを備え、前記電子部品は、複数の外部端子を備えており、前記配線回路基板は、金属支持基板と、前記金属支持基板の上に形成されるベース絶縁層と、前記ベース絶縁層の上に形成される導体パターンとを備えており、前記導体パターンが、複数の前記外部端子と接続するための複数の端子部を備えており、前記電子部品および前記配線回路基板は、前記外部端子と前記端子部とが対向するように配置されており、前記配線回路基板が、前記導体パターンが反るように湾曲されるとともに、前記反りの反力により、前記端子部と前記外部端子とが当接され、前記電子部品と前記配線回路基板とが電気的に接続されていることを特徴としている。
そのため、このような配線回路基板アッセンブリでは、ハードディスクドライブが高密度化され、各端子間の間隔が狭くなる場合にも、優れた接続信頼性を確保しつつ、各端子部および各外部端子間における短絡を防止することができる。
そのため、このような配線回路基板アッセンブリでは、電子部品を配線回路基板から取り出すときにも、半田の再溶融および除去などを不要とすることができるため、取り出しに要する工数を低減するとともに、外部端子の半田による汚染を防止することができる。
そのため、このような電子部品の検査方法によれば、電子部品を配線回路基板から取り出すときにも、半田の再溶融および除去などを不要とすることができ、取り出しに要する工数を低減するとともに、外部端子の半田による汚染を防止することができる。その結果、電子部品を検査した後、良好に取り出し、他の配線回路基板に実装することができる。
また、本発明の電子部品と配線回路基板との接続構造、および、配線回路基板アッセンブリによれば、配線回路基板に接続された電子部品を、その配線回路基板から取り出す場合においても、その工数を低減しつつ、電子部品の外部端子が汚染されることを防止することができる。
配線部2は、長手方向に延びる平面視略矩形状に形成されている。
ジンバル部3は、配線部2の先端から連続して形成され、配線部2に対して幅方向(長手方向と直交する方向)両外側に膨出する平面視略矩形状に形成されている。
第1開口部4は、平面視において先側に向かって開く略凹字形状のスリットとして形成されている。また、第2開口部5は、第1開口部4よりも先側において、第1開口部4と略同一の幅方向長さ、および、第1開口部4よりも短い長手方向長さを有し、平面視において先側に向かって開く略凹字形状のスリットとして、形成されている。
第1タング部6は、平面視略矩形状に形成されており、ヘッドスライダ搭載部9を備えている。
台座19は、平面視略矩形平板形状に形成されており、ヘッドスライダ搭載部9の幅方向に沿って間隔を隔てて複数(2つ)設けられている。
第2タング部7は、平面視略矩形状に形成されており、端子形成部10を備えている。
なお、詳しくは後述するが、第2タング部7において、端子形成部10の下面の金属支持基板11は、平面視略矩形状に切り欠かれており、これにより、切り欠き部20が形成されている(破線参照)。
各信号配線15は、回路付サスペンション基板1の長手方向に沿って複数(8本)設けられ、幅方向において互いに間隔を隔てて並列配置されている。
ジンバル部3において、第1配線15a、第2配線15b、第3配線15cおよび第4配線15dは、第1開口部4および第2開口部5の幅方向一方側外方のアウトリガー部8に配置され、第5配線15e、第6配線15f、第7配線15gおよび第8配線15hは、第1開口部4および第2開口部5の幅方向他方側外方のアウトリガー部8に配置されている。
また、このような磁気ヘッド側接続端子部17は、各信号配線15の先端部がそれぞれ接続されるように、幅方向(金属支持基板11の長手方向と直交する幅方向)において、間隔を隔てて、複数(8つ)並列配置されている。
そして、この回路付サスペンション基板1は、図2に示すように、金属支持基板11と、金属支持基板11の上に形成されるベース絶縁層12と、ベース絶縁層12の上に形成される導体パターン13と、ベース絶縁層12の表面に、導体パターン13を被覆するように形成されるカバー絶縁層14とを備えている。
ベース絶縁層12は、金属支持基板11の周端縁、第1開口部4および第2開口部5に対応する部分が露出するように、配線部2およびジンバル部3における導体パターン13が形成される位置に対応するように形成されている。より具体的には、ベース絶縁層12は、金属支持基板11より長手方向および幅方向がやや短くなる平帯状に形成されている。
カバー絶縁層14は、配線部2およびジンバル部3にわたって配置され、ベース絶縁層12が形成される位置に対応するように配置されている。カバー絶縁層14は、外部側接続端子部16および磁気ヘッド側接続端子部17に対応する部分が露出し、信号配線15を被覆するように形成されている。
次いで、この回路付サスペンション基板1の製造方法について、図3および図4を参照して、説明する。
まず、この方法では、図3(a)に示すように、金属支持基板11を用意する。
次いで、この方法では、図3(b)に示すように、金属支持基板11の上に、ベース絶縁層12および台座19を形成する。
これにより形成されるベース絶縁層12および台座19の厚みは、例えば、1〜35μm、好ましくは、8〜15μmである。
次いで、この方法では、図3(c)に示すように、導体パターン13を上記したパターンで形成する。
導体パターン13を形成する方法としては、例えば、アディティブ法、サブトラクティブ法などの公知のパターンニング法が挙げられる。好ましくは、アディティブ法が挙げられる。
また、各外部側接続端子部16および各磁気ヘッド側接続端子部17の幅は、例えば、5〜1000μm、好ましくは、10〜500μmであり、各外部側接続端子部16間の間隔、および、各磁気ヘッド側接続端子部17間の間隔は、例えば、5〜500μm、好ましくは、10〜100μmである。
カバー絶縁層14は、例えば、ベース絶縁層12で例示した絶縁材料から形成される。
カバー絶縁層14を上記したパターンで形成するには、例えば、導体パターン13およびベース絶縁層12を含む金属支持基板11の表面に、感光性の絶縁材料のワニスを塗布し、乾燥後、フォトマスクを介して露光し、現像後、必要により硬化させる。
これにより、カバー絶縁層14は、外部側接続端子部16および磁気ヘッド側接続端子部17に対応する部分が開口され、信号配線15が被覆されるパターンとして形成される。
次いで、この方法では、図4(e)に示すように、金属支持基板11を部分的に除去する。より具体的には、第1開口部4、第2開口部5および切り欠き部20が形成される部分に対応する金属支持基板11を除去するとともに、回路付サスペンション基板1を外形加工する。
例えば、ウェットエッチングでは、まず、金属支持基板11の外形形状に対応させるとともに、第1開口部4、第2開口部5および切り欠き部20を形成する部分を除く金属支持基板11の裏面と、金属支持基板11、ベース絶縁層12およびカバー絶縁層14の表面とに、エッチングレジストを形成する。エッチングレジストは、ドライフィルムフォトレジストなどを用いて、露光および現像する公知のフォト加工により形成する。その後、エッチングレジストから露出する金属支持基板11をエッチングする。金属支持基板11は、例えば、エッチング液として、塩化第二鉄水溶液を用いて、浸漬法またはスプレー法によって、ウェットエッチングする。その後、エッチングレジストを、公知のエッチング法または剥離により除去する。
ベース絶縁層12の除去方法としては、例えば、ドライエッチングやウェットエッチングなどの公知のエッチング法、ドリル加工やレーザ加工が挙げられる。
金属めっき層18を形成する材料としては、金やニッケルなどの金属が挙げられ、また、金属めっき層18の形成方法としては、無電解めっき法や電解めっき法が挙げられる。好ましくは、電解金めっきにより、金からなる金属めっき層18を形成する。
そして、このように形成される回路付サスペンション基板1には、ヘッドスライダ27が、実装され、これにより、配線回路基板アッセンブリとしての回路付サスペンション基板アッセンブリ31が、形成される。
ヘッドスライダ27を実装するには、例えば、まず、ヘッドスライダ搭載部9において、台座19の上面、および/または、ヘッドスライダ27の下面に接着剤を塗布し、次いで、ヘッドスライダ27を、その後端部が第1開口部4側へ突出するとともに、その先端部が第2開口部5側へ突出するように、台座19に接着剤を介して搭載する。その後、回路付サスペンション基板1とヘッドスライダ27とを電気的に接続する。
ヘッドスライダ27は、図2(b)に示すように、磁気ヘッド(図示せず)に接続される複数(8つ)の外部端子28を、先端部に備えている。
そして、このヘッドスライダ27と回路付サスペンション基板1との接続構造において、ヘッドスライダ27および回路付サスペンション基板1は、図2(b)に示すように、それらの外部端子28と磁気ヘッド側接続端子部17とが対向するように配置されている。
このとき、回路付サスペンション基板1では、端子形成部10の後側において、磁気ヘッド側接続端子部17が、第2開口部5側に突出しているため、その磁気ヘッド側接続端子部17と外部端子28とが、それぞれ対向する。
すなわち、この接続構造では、回路付サスペンション基板1の第2タング部7の後端部(遊端部)が、その上面に形成される磁気ヘッド側接続端子部17とともに、導体パターン13が反るように、上方に向かって湾曲されている。
また、このような接続構造では、必要により、磁気ヘッド側接続端子部17と外部端子28とを、少量の半田(図示せず)により接続する。
このようなヘッドスライダ27と回路付サスペンション基板1との接続構造、および、回路付サスペンション基板アッセンブリ31では、回路付サスペンション基板1の反りの反力により、磁気ヘッド側接続端子部17と外部端子28とが当接されるため、それらを接合するための半田の体積を減少させても、半田の盛り上がりおよび膨出を抑制するとともに、ヘッドスライダ27と回路付サスペンション基板1とを良好に接続することができる。
すなわち、このようなヘッドスライダ27と回路付サスペンション基板1との接続構造、および、回路付サスペンション基板アッセンブリ31では、磁気ヘッド側接続端子部17と外部端子28とを当接するのみで、ヘッドスライダ27と回路付サスペンション基板1とを接続することもでき、このような場合には、半田による接続を不要とすることができる。
樹脂30により封止すれば、磁気ヘッド側接続端子部17と外部端子28との当接を、より確実に維持することができ、その結果、回路付サスペンション基板1とヘッドスライダ27との接続信頼性を、より向上することができる。
そのため、このようなヘッドスライダ27と回路付サスペンション基板1との接続構造では、より簡易かつ確実に、導体パターン13の磁気ヘッド側接続端子部17と、ヘッドスライダ27の外部端子28とを当接させて、ヘッドスライダ27と回路付サスペンション基板1とを電気的に接続することができる。
より具体的には、この実施形態では、図5(a)に示すように、金属支持基板11およびベース絶縁層12から導体パターン13の下面を部分的に露出させ、その露出する導体パターン13を、磁気ヘッド側接続端子部17とする。
また、上記した説明では、第2タング部7において、端子形成部10の下面の金属支持基板11に切り欠き部20を形成し、金属支持基板11が複数の各磁気ヘッド側接続端子部17を幅方向において挟むように、金属支持基板11および各磁気ヘッド側接続端子部17を配置したが、参考実施形態としては、例えば、図6に示すように、切り欠き部20を形成せずに、第2タング部7の遊端側(後側)の金属支持基板11を、除去することもできる。
また、この実施形態では、金属支持基板11は、第2タング部7において第2開口部5に幅方向に囲まれる金属支持基板11の幅方向両端縁と、ベース絶縁層12およびカバー絶縁層14の幅方向両端縁とがそれぞれ面一となるように、形成および配置される。
このような実施形態においても、回路付サスペンション基板1(より具体的には、磁気ヘッド側接続端子部17の先部と厚み方向において重複する金属支持基板11)の反りの反力(ばね力)により、磁気ヘッド側接続端子部17と外部端子28とを当接させることができる。
さらに、上記した説明では、第2タング部7の遊端側(後側)において金属支持基板11を除去し、一方、金属支持基板11の幅方向両端縁と、ベース絶縁層12およびカバー絶縁層14の幅方向両端縁とをそれぞれ面一とした(図6参照)が、例えば、図7に示すように、第2タング部7の後側および幅方向両端側において、金属支持基板11を除去することもできる。
すなわち、この実施形態では、第2タング部7において、金属支持基板11は、ベース絶縁層12およびカバー絶縁層14よりも、幅方向および長手方向においてわずかに小さく形成される。
このような実施形態においても、回路付サスペンション基板1(より具体的には、磁気ヘッド側接続端子部17の先部と厚み方向において重複する金属支持基板11)の反りの反力(ばね力)により、磁気ヘッド側接続端子部17と外部端子28とを当接させることができる。
また、上記した説明では、第2タング部7の遊端側(後側)において金属支持基板11を除去し、一方、金属支持基板11の幅方向両端縁と、ベース絶縁層12およびカバー絶縁層14の幅方向両端縁とをそれぞれ面一とした(図6参照)が、例えば、図8に示すように、第2タング部7において、金属支持基板11を、ベース絶縁層12およびカバー絶縁層14よりも幅方向両外側に膨出させることもできる。
すなわち、この実施形態では、第2タング部7において、金属支持基板11は、ベース絶縁層12およびカバー絶縁層14よりも、長手方向においてわずかに小さく、かつ、幅方向においてわずかに大きく形成される。
このような実施形態においても、回路付サスペンション基板1(より具体的には、磁気ヘッド側接続端子部17の先部と厚み方向において重複する金属支持基板11)の反りの反力(ばね力)により、磁気ヘッド側接続端子部17と外部端子28とを当接させることができる。
すなわち、通常、ヘッドスライダ27は、製造後、回路付サスペンション基板に実装される前に、検査用基板に搭載され、その電気特性および浮上特性が検査される。このようなヘッドスライダ27の検査において、検査用基板が、上記した回路付サスペンション基板1(図2、図5、図6、図7または図8参照。)と同様の構成である場合には、上記したヘッドスライダ27と回路付サスペンション基板1との接続構造を採用し、ヘッドスライダ27を検査することができる。
以下において、ヘッドスライダ27の検査方法について、図9を参照して説明する。
図9(a)に示すように、このヘッドスライダ27の検査方法では、まず、複数の外部端子28を備える電子部品としてのヘッドスライダ27を用意する。また、その一方で、配線回路基板として、上記の回路付サスペンション基板1と同様の構成を備える検査用基板21を用意する。
すなわち、この検査方法では、上記と同様に、ヘッドスライダ27を台座19の上に載置し、検査用基板21の第2タング部7の後端部(遊端部)を、その上に形成される磁気ヘッド側接続端子部17とともに、導体パターン13が反るように、上方に向かって湾曲させる。
すなわち、磁気ヘッド側接続端子部17を、反りの反力、より具体的には、金属支持基板11のばね力により、検査用基板21の後側に向かって押圧する。
また、このような検査方法において、ヘッドスライダ27の後端部には、必要により、ヘッドスライダ27を支持するヘッドスライダ支持基板29が、設けられている。
より具体的には、このようなヘッドスライダ支持基板29は、その先端部がヘッドスライダ27の後端部に接続されるとともに、第1開口部4に挿通されており、また、後端部の上面が、検査用基板21(金属支持基板11)の下面に接着されている。
このようなヘッドスライダ支持基板29は、特に制限されないが、例えば、金属支持基板11で例示した金属材料などから形成されている。
これにより、磁気ヘッド側接続端子部17と外部端子28とを当接させ、検査用基板21とヘッドスライダ27とを電気的に接続する。
樹脂30により封止すれば、磁気ヘッド側接続端子部17と外部端子28との当接を、より確実に維持することができ、その結果、検査用基板21とヘッドスライダ27との接続信頼性を、より向上することができる。
そして、これにより、ヘッドスライダ27が不良品と判断される場合には、そのヘッドスライダ27を、検査用基板21から取り出し、回路付サスペンション基板に実装することなく、単独で廃棄する。
このようなヘッドスライダ27の検査方法では、検査用基板21の反りの反力(金属支持基板11のばね力)により、磁気ヘッド側接続端子部17と外部端子28とが当接されるため、半田による接続を不要とすることができる。
2 配線部
3 ジンバル部
4 第1開口部
5 第2開口部
6 第1タング部
7 第2タング部
9 ヘッドスライダ搭載部
10 端子形成部
11 金属支持基板
12 ベース絶縁層
13 導体パターン
14 カバー絶縁層
15 信号配線
16 外部側接続端子部
17 磁気ヘッド側接続端子部
18 金属めっき層
19 台座
20 切り欠き部
27 ヘッドスライダ
28 外部端子
29 ヘッドスライダ支持基板
30 樹脂
Claims (4)
- 電子部品と配線回路基板との接続構造において、
前記電子部品は、複数の外部端子を備えており、
前記配線回路基板は、金属支持基板と、前記金属支持基板の上に形成されるベース絶縁層と、前記ベース絶縁層の上に形成される導体パターンとを備えており、
前記導体パターンが、複数の前記外部端子と接続するための複数の端子部を備えており、
前記端子部は、端子形成部に配置され、前記金属支持基板の長手方向と直交する幅方向において、間隔を隔てて、複数並列配置されており、
前記金属支持基板は、前記端子形成部において切り欠かれており、これによって、複数の前記端子部を、幅方向において挟むように配置されており、
前記端子部は、前記端子形成部において前記ベース絶縁層のみに支持されるとともに、前記外部端子との接続部分が前記ベース絶縁層から露出されており、
前記電子部品および前記配線回路基板は、前記外部端子と前記端子部とが対向するように配置されており、
前記配線回路基板が、前記導体パターンが反るように湾曲されるとともに、前記反りの反力により、前記端子部と前記外部端子とが当接され、
前記電子部品と前記配線回路基板とが電気的に接続されていることを特徴とする、電子部品と配線回路基板との接続構造。 - 前記金属支持基板のばね力により、前記端子部が、前記外部端子に当接していることを特徴とする、請求項1に記載の電子部品と配線回路基板との接続構造。
- 電子部品と配線回路基板とを備え、
前記電子部品は、複数の外部端子を備えており、
前記配線回路基板は、金属支持基板と、前記金属支持基板の上に形成されるベース絶縁層と、前記ベース絶縁層の上に形成される導体パターンとを備えており、
前記導体パターンが、複数の前記外部端子と接続するための複数の端子部を備えており、
前記端子部は、端子形成部に配置され、前記金属支持基板の長手方向と直交する幅方向において、間隔を隔てて、複数並列配置されており、
前記金属支持基板は、前記端子形成部において切り欠かれており、これによって、複数の前記端子部を、幅方向において挟むように配置されており、
前記端子部は、前記端子形成部において前記ベース絶縁層のみに支持されるとともに、前記外部端子との接続部分が前記ベース絶縁層から露出されており、
前記電子部品および前記配線回路基板は、前記外部端子と前記端子部とが対向するように配置されており、
前記配線回路基板が、前記導体パターンが反るように湾曲されるとともに、前記反りの反力により、前記端子部と前記外部端子とが当接され、
前記電子部品と前記配線回路基板とが電気的に接続されていることを特徴とする、配線回路基板アッセンブリ。 - 複数の外部端子を備える電子部品を用意する工程、
金属支持基板と、前記金属支持基板の上に形成されるベース絶縁層と、前記ベース絶縁層の上に形成される導体パターンとを備え、前記導体パターンが、複数の前記外部端子と接続するための複数の端子部を備え、前記端子部は、端子形成部に配置され、前記金属支持基板の長手方向と直交する幅方向において、間隔を隔てて、複数並列配置されており、前記金属支持基板は、前記端子形成部において切り欠かれており、これによって、複数の前記端子部を、幅方向において挟むように配置されており、前記端子部は、前記端子形成部において前記ベース絶縁層のみに支持されるとともに、前記外部端子との接続部分が前記ベース絶縁層から露出されている配線回路基板を用意する工程、
前記電子部品および前記配線回路基板を、前記外部端子と前記端子部とが対向するように配置する工程、
前記配線回路基板を、前記導体パターンが反るように湾曲させる工程、および、
前記反りの反力により、前記端子部と前記外部端子とを当接させる工程
を備えることを特徴とする、電子部品の検査方法。
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