JP5793897B2 - サスペンション用基板、サスペンション、素子付サスペンション、ハードディスクドライブ、およびサスペンション用基板の製造方法 - Google Patents

サスペンション用基板、サスペンション、素子付サスペンション、ハードディスクドライブ、およびサスペンション用基板の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、ビアめっき部のサイズを制御したサスペンション用基板に関する。
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。HDDに用いられるサスペンション用基板(フレキシャ)は、通常、金属支持基板(例えばステンレス鋼)、絶縁層(例えばポリイミド樹脂)、配線層(例えばCu)がこの順に積層された基本構造を有する。
サスペンション用基板における配線層は、通常、特許文献1に示すように、絶縁層の同一表面上に一対で形成される(平面配列の配線層)。これに対して、特許文献2〜4に示すように、配線層を、絶縁層を介して縦に積層したもの(積層配列の配線層)が知られている。
また、配線層および金属支持基板を、絶縁層を貫通するビア端子で電気的に接続したサスペンション用基板が知られている。例えば、特許文献5においては、めっき法によりビア端子を形成することが開示されている。また、特許文献6においては、ベース開口部に金属充填層(ビア端子)を形成することが開示されている。ビア端子を設けることにより、例えば、静電気による素子の破壊や、配線層間のノイズを低減することができる。
特開2005−11387号公報 特開2010−108537号公報 特開平9−022570号公報 特開平10−003632号公報 特開2006−202359号公報 特開2007−58967号公報
HDDの高機能化に伴い、サスペンション用基板に必要とされる配線層の数は増加傾向にある。積層配列の配線層は、平面配列の配線層に比べて、構造上、配線層の数の増加に対応しやすいという利点がある。しかしながら、配線層の数の増加傾向は顕著であり、積層配列の配線層を採用した場合であっても、デザイン上、配線層の間隔を狭くせざるを得ない状況が生じている。一方、ビア端子が他の配線層と近接すると、ノイズの発生が問題になる。そのため、ビア端子のサイズは、限られたスペースの中で制御されている必要がある。しかしながら、めっき法により形成されたビア端子(ビアめっき部)は、そのサイズの制御が難しいという問題がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ビアめっき部のサイズを制御したサスペンション用基板を提供することを主目的とする。
上記課題を解決するために、本発明においては、金属支持基板と、上記金属支持基板上に形成された第一絶縁層と、上記第一絶縁層上に形成された第一配線層と、上記第一配線層上に形成された第二絶縁層と、上記第二絶縁層上に形成された第二配線層と、を有するサスペンション用基板であって、上記第一配線層が、開口部を有するビア接続用配線層を有し、上記ビア接続用配線層の上記開口部の周囲を覆うようにダム部が形成され、上記ダム部が、上記第二絶縁層から構成され、上記ビア接続用配線層の上記開口部において、上記ビア接続用配線層および上記金属支持基板を、上記第一絶縁層を貫通して電気的に接続するビアめっき部が形成され、上記ビアめっき部の頂部が、上記ダム部の頂部と同一か、それよりも低いことを特徴とするサスペンション用基板を提供する。
本発明によれば、少なくとも第二絶縁層から構成されたダム部を形成し、さらに、ビアめっき部の頂部の位置を、ダム部の頂部の位置と同一か、その位置よりも低くすることにより、ビアめっき部のサイズを制御したサスペンション用基板とすることができる。
上記発明においては、上記ダム部が、上記第二絶縁層と、上記第二絶縁層上に形成された第三絶縁層とから構成されていることが好ましい。ダムとしての機能がより発揮されるからである。
また、本発明においては、金属支持基板と、上記金属支持基板上に形成された第一絶縁層と、上記第一絶縁層上に形成された第一配線層と、上記第一配線層上に形成された第二絶縁層と、上記第二絶縁層上に形成された第二配線層と、を有するサスペンション用基板であって、上記第一配線層が、開口部を有するビア接続用配線層を有し、上記ビア接続用配線層の上記開口部の周囲を覆うようにダム部が形成され、上記ダム部が、上記第二絶縁層と、上記第二絶縁層上に形成され、上記第二配線層であるダム用配線層と、上記ダム用配線層を覆うように形成された第三絶縁層とから構成され、上記ビア接続用配線層の上記開口部において、上記ビア接続用配線層および上記金属支持基板を、上記第一絶縁層を貫通して電気的に接続するビアめっき部が形成され、上記ビアめっき部の頂部が、上記ダム部の頂部と同一か、それよりも低いことを特徴とするサスペンション用基板を提供する。
本発明によれば、第二絶縁層、ダム用配線層および第三絶縁層から構成されたダム部を形成し、さらに、ビアめっき部の頂部の位置を、ダム部の頂部の位置と同一か、その位置よりも低くすることにより、ビアめっき部のサイズを制御したサスペンション用基板とすることができる。
また、本発明においては、金属支持基板と、上記金属支持基板上に形成された第一絶縁層と、上記第一絶縁層上に形成された第一配線層と、上記第一配線層上に形成された第二絶縁層と、上記第二絶縁層上に形成された第二配線層と、を有するサスペンション用基板であって、上記第二配線層が、開口部を有するビア接続用配線層を有し、上記ビア接続用配線層の上記開口部の端部に、薄肉部から構成されたダム部が形成され、上記ビア接続用配線層の上記開口部において、上記ビア接続用配線層および上記金属支持基板を、上記第一絶縁層および上記第二絶縁層を貫通して電気的に接続するビアめっき部が形成され、上記ビアめっき部の頂部が、上記ダム部の頂部と同一か、それよりも低いことを特徴とするサスペンション用基板を提供する。
本発明によれば、薄肉部を有するビア接続用配線層をダム部として用い、さらに、ビアめっき部の頂部の位置を、ダム部の頂部の位置と同一か、その位置よりも低くすることにより、ビアめっき部のサイズを制御したサスペンション用基板とすることができる。
上記発明においては、上記ダム部が、上記薄肉部を有する上記ビア接続用配線層と、上記ビア接続用配線層上に形成された第三絶縁層とから構成され、上記第三絶縁層が、平面視上、上記薄肉部を覆うように形成されていることが好ましい。第三絶縁層の突起部分が蓋として機能し、ダムとしての機能がより発揮されるからである。
上記発明においては、上記ビアめっき部が、素子実装領域内またはその近傍に形成されていることが好ましい。サスペンション用基板に素子を実装する場合に、素子が傾くことを防止できるからである。
また、本発明においては、上述したサスペンション用基板と、上記サスペンション用基板の上記金属支持基板側の表面に設けられたロードビームと、を有することを特徴とするサスペンションを提供する。
本発明によれば、上述したサスペンション用基板を用いることで、ビアめっき部と他の配線層との間にノイズが発生することを抑制したサスペンションとすることができる。
また、本発明においては、上述したサスペンションと、上記サスペンションに配置された素子と、を有することを特徴とする素子付サスペンションを提供する。
本発明によれば、上述したサスペンションを用いることで、ビアめっき部と他の配線層との間にノイズが発生することを抑制した素子付サスペンションとすることができる。
また、本発明においては、上述した素子付サスペンションを有することを特徴とするハードディスクドライブを提供する。
本発明によれば、上述した素子付サスペンションを用いることで、より高機能化されたハードディスクドライブとすることができる。
また、本発明においては、金属支持基板と、上記金属支持基板上に形成された第一絶縁層と、上記第一絶縁層上に形成された第一配線層と、上記第一配線層上に形成された第二絶縁層と、上記第二絶縁層上に形成された第二配線層と、を有し、上記第一配線層が、開口部を有するビア接続用配線層を有し、上記ビア接続用配線層の上記開口部の周囲を覆うようにダム部が形成され、上記ダム部が、上記第二絶縁層から構成されたサスペンション用基板の製造方法であって、上記ビア接続用配線層の上記開口部において、上記ビア接続用配線層および上記金属支持基板を、上記第一絶縁層を貫通して電気的に接続するビアめっき部を形成するビアめっき部形成工程を有し、上記ビアめっき部の頂部を、上記ダム部の頂部と同一か、それよりも低くすることを特徴とするサスペンション用基板の製造方法を提供する。
本発明によれば、少なくとも第二絶縁層から構成されたダム部を形成し、さらに、ビアめっき部の頂部の位置を、ダム部の頂部の位置と同一か、その位置よりも低くすることにより、ビアめっき部のサイズを制御したサスペンション用基板を得ることができる。
また、本発明においては、金属支持基板と、上記金属支持基板上に形成された第一絶縁層と、上記第一絶縁層上に形成された第一配線層と、上記第一配線層上に形成された第二絶縁層と、上記第二絶縁層上に形成された第二配線層と、を有し、上記第一配線層が、開口部を有するビア接続用配線層を有し、上記ビア接続用配線層の上記開口部の周囲を覆うようにダム部が形成され、上記ダム部が、上記第二絶縁層と、上記第二絶縁層上に形成され、上記第二配線層であるダム用配線層と、上記ダム用配線層を覆うように形成された第三絶縁層とから構成されたサスペンション用基板の製造方法であって、上記ビア接続用配線層の上記開口部において、上記ビア接続用配線層および上記金属支持基板を、上記第一絶縁層を貫通して電気的に接続するビアめっき部を形成するビアめっき部形成工程を有し、
上記ビアめっき部の頂部を、上記ダム部の頂部と同一か、それよりも低くすることを特徴とするサスペンション用基板の製造方法を提供する。
本発明によれば、第二絶縁層、ダム用配線層および第三絶縁層から構成されたダム部を形成し、さらに、ビアめっき部の頂部の位置を、ダム部の頂部の位置と同一か、その位置よりも低くすることにより、ビアめっき部のサイズを制御したサスペンション用基板を得ることができる。
また、本発明においては、金属支持基板と、上記金属支持基板上に形成された第一絶縁層と、上記第一絶縁層上に形成された第一配線層と、上記第一配線層上に形成された第二絶縁層と、上記第二絶縁層上に形成された第二配線層と、を有し、上記第二配線層が、開口部を有するビア接続用配線層を有し、上記ビア接続用配線層の上記開口部の端部に、薄肉部から構成されたダム部が形成されたサスペンション用基板の製造方法であって、上記ビア接続用配線層の上記開口部において、上記ビア接続用配線層および上記金属支持基板を、上記第一絶縁層および上記第二絶縁層を貫通して電気的に接続するビアめっき部を形成するビアめっき部形成工程を有し、上記ビアめっき部の頂部を、上記ダム部の頂部と同一か、それよりも低くすることを特徴とするサスペンション用基板の製造方法を提供する。
本発明によれば、薄肉部を有するビア接続用配線層をダム部として用い、さらに、ビアめっき部の頂部の位置を、ダム部の頂部の位置と同一か、その位置よりも低くすることにより、ビアめっき部のサイズを制御したサスペンション用基板を得ることができる。
本発明のサスペンション用基板は、ビアめっき部のサイズを正確に制御できるという効果を奏する。
積層配列の配線層を有するサスペンション用基板の一例を示す模式図である。 本発明のサスペンション用基板の一例を示す模式図である。 本発明におけるビアめっき部を説明する概略断面図である。 本発明におけるビアめっき部を説明する概略断面図である。 本発明におけるビア接続配線層を説明する概略平面図である。 本発明におけるビアめっき部を説明する概略平面図である。 ビアめっき部による素子の傾きを説明する概略断面図である。 インターリーブ構造を説明する概略平面図である。 本発明のサスペンション用基板の他の例を示す模式図である。 本発明におけるビアめっき部を説明する概略断面図である。 本発明のサスペンション用基板の他の例を示す模式図である。 本発明における薄肉部を説明する概略断面図である。 本発明における薄肉部を説明する概略断面図である。 本発明のサスペンション用基板の他の例を示す模式図である。 本発明のサスペンションの一例を示す概略平面図である。 本発明の素子付サスペンションの一例を示す概略平面図である。 本発明のハードディスクドライブの一例を示す概略平面図である。 本発明のサスペンション用基板の製造方法の一例を示す概略断面図である。 本発明のサスペンション用基板の製造方法の他の例を示す概略断面図である。 本発明のサスペンション用基板の製造方法の他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、素子付サスペンション、ハードディスクドライブ、およびサスペンション用基板の製造方法について詳細に説明する。
A.サスペンション用基板
本発明のサスペンション用基板は、ダム部の構成によって、3つの実施態様に大別することができる。以下、本発明のサスペンション用基板について、第一実施態様〜第三実施態様に分けて説明する。
1.第一実施態様
第一実施態様のサスペンション用基板は、金属支持基板と、上記金属支持基板上に形成された第一絶縁層と、上記第一絶縁層上に形成された第一配線層と、上記第一配線層上に形成された第二絶縁層と、上記第二絶縁層上に形成された第二配線層と、を有するサスペンション用基板であって、上記第一配線層が、開口部を有するビア接続用配線層を有し、上記ビア接続用配線層の上記開口部の周囲を覆うようにダム部が形成され、上記ダム部が、上記第二絶縁層から構成され、上記ビア接続用配線層の上記開口部において、上記ビア接続用配線層および上記金属支持基板を、上記第一絶縁層を貫通して電気的に接続するビアめっき部が形成され、上記ビアめっき部の頂部が、上記ダム部の頂部と同一か、それよりも低いことを特徴とするものである。
図1(a)は、積層配列の配線層を有するサスペンション用基板の一例を示す概略平面図であり、図1(b)は図1(a)のA−A断面図である。なお、図1(a)では、便宜上、カバー層(第三絶縁層)の記載は省略している。図1(a)に示されるサスペンション用基板100は、一方の先端部分に形成された素子実装領域101と、他方の先端部分に形成された外部回路基板接続領域102と、素子実装領域101および外部回路基板接続領域102を電気的に接続する配線層103とを有するものである。また、図1(a)における配線層103は、一方がライト用配線層であり、他方がリード用配線層である。
また、図1(b)に示すように、サスペンション用基板100は、金属支持基板1と、金属支持基板1上に形成された第一絶縁層2と、第一絶縁層2上に形成された第一配線層3と、第一配線層3上に形成された第二絶縁層4と、第二絶縁層4上に形成された第二配線層5と、第二配線層5を覆うように形成された第三絶縁層6とを有するものである。第二絶縁層4を介して、第一配線層3および第二配線層5が積層されることにより、一対の配線層が形成されている。なお、低インピーダンス化の観点から、第一配線層3および第二配線層5の下の金属支持基板1は除去されていることが好ましい。
図2(a)は第一実施態様における配線層の位置関係の一例を示す概略平面図であり、図2(b)は図2(a)のA−A断面図である。なお、図2(a)では、便宜上、サスペンション用基板の構成部材のうち、特定の配線層のみを示している。図2(a)、(b)に示すように、第一絶縁層2上に形成された第一配線層は、ライト用配線層3aと、開口部31を有するビア接続用配線層3bとを有する。また、ビア接続用配線層3bの開口部31の周囲を覆うように、第二絶縁層4および第三絶縁層6から構成されたダム部7が形成されている。なお、第二絶縁層4から露出するビア接続用配線層3bは、配線めっき部8により被覆されている。また、ビア接続用配線層3bの開口部31において、ビア接続用配線層3bおよび金属支持基板1を、第一絶縁層2を貫通して電気的に接続するビアめっき部9が形成されている。第一実施態様においては、ビアめっき部9の頂部Tを、ダム部7の頂部Tと同一か、それよりも低くする(金属支持基板側にする)ことを大きな特徴とする。なお、図2(b)では、ライト用配線層3aおよびライト用配線層5aの間に形成された第二絶縁層4と、ダム部7を構成する第二絶縁層4とが連続的に形成されているが、両者は必ずしも連続的に形成されている必要はなく、断続的であっても良い。また、図2(b)では、ライト用配線層5aの上に形成された第三絶縁層6とダム部7を構成する第三絶縁層6とが断続的に形成されているが、両社は必ずしも断続的に形成されている必要はなく、連続的であっても良い。
第一実施態様によれば、少なくとも第二絶縁層から構成されたダム部を形成し、さらに、ビアめっき部の頂部の位置を、ダム部の頂部の位置と同一か、その位置よりも低くすることにより、ビアめっき部のサイズを制御したサスペンション用基板とすることができる。これにより、ビアめっき部と他の配線層との間にノイズが発生することを抑制できる。
ここで、第一実施態様のサスペンション用基板は、上述した積層配列の配線層を有する。そのため、従来の平面配列の配線層を有するサスペンション用基板にはない、第二絶縁層を構成要素の一部として備える。第二絶縁層は、第一配線層および第二絶縁層の間を絶縁するものであり、十分な厚みを有している。その結果、第二絶縁層がダムとして機能し、ビアめっき部のサイズを制御することができる。
この効果について図3を用いて説明する。図3(a)に示すように、第一実施態様のサスペンション用基板は、ビア接続用配線層3bの開口部31の周囲を覆うように、第二絶縁層4から構成されたダム部7が形成されている。このようなダム部7を形成することで、ビアめっき部9のサイズを制御することができる。言い換えると、ダム部7を形成することで、ビアめっき部9の成長を制御しやすくなる。さらに、ビアめっき部9の頂部の位置を、ダム部7の頂部の位置と同一か、その位置よりも低くすることにより、ビアめっき部9のサイズを所望の大きに制御でき、ビアめっき部9のサイズが大きくなりすぎることを防止できる。これにより、ビアめっき部と他の配線層との間にノイズが発生することを抑制できる。
これに対して、従来の積層配列の配線層を有するサスペンション用基板の場合、図3(b)に示すように、第二絶縁層は存在せず、ビア接続用配線層3bの表面にはカバー層(第三絶縁層)が存在する場合が多い。カバー層は、ビア接続用配線層3bを保護することを目的とした層であり、その厚さを大きくなると、反りの発生等の問題が生じるため、通常は、できるだけ薄く形成される。そのため、カバー層はダムとして機能せず、ビアめっき部の成長を制御することが困難となる。その結果、ビアめっき部のサイズは意図に反して大きくなる場合がある。
このように、第一実施態様においては、積層配列の配線層を有するサスペンション用基板に特有の構成である第二絶縁層をダム部として用いることで、ビアめっき部のサイズを制御したサスペンション用基板とすることができるのである。
以下、第一実施態様のサスペンション用基板について、サスペンション用基板の部材と、サスペンション用基板の構成とに分けて説明する。
(1)サスペンション用基板の部材
まず、第一実施態様のサスペンション用基板の部材について説明する。第一実施態様のサスペンション用基板は、金属支持基板、第一絶縁層、第一配線層、第二絶縁層、第二配線層、ビアめっき部を少なくとも有するものである。
第一実施態様における金属支持基板は、サスペンション用基板の支持体として機能するものである。金属支持基板の材料は、ばね性を有する金属であることが好ましく、具体的にはステンレス鋼等を挙げることができる。また、金属支持基板の厚さは、その材料の種類により異なるものであるが、例えば10μm〜20μmの範囲内である。
第一実施態様における第一絶縁層は、金属支持基板上に形成されるものである。第一絶縁層の材料は、絶縁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、例えば樹脂を挙げることができる。上記樹脂としては、例えばポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂およびポリ塩化ビニル樹脂を挙げることができ、中でもポリイミド樹脂が好ましい。絶縁性、耐熱性および耐薬品性に優れているからである。また、第一絶縁層の材料は、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。第一絶縁層の厚さは、例えば5μm〜30μmの範囲内であることが好ましく、5μm〜18μmの範囲内であることがより好ましく、5μm〜12μmの範囲内であることがさらに好ましい。
第一実施態様における第一配線層は、第一絶縁層上に形成されるものである。第一配線層の材料は、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、例えば金属を挙げることができ、中でも銅(Cu)が好ましい。また、第一配線層の材料は、圧延銅であっても良く、電解銅であっても良い。第一配線層の厚さは、例えば5μm〜18μmの範囲内であることが好ましく、9μm〜12μmの範囲内であることがより好ましい。また、第一配線層の一部の表面には、配線めっき部が形成されていることが好ましい。配線めっき部を設けることにより、第一配線層の劣化(腐食等)を防止できるからである。中でも、第一実施態様においては、素子や外部回路基板との接続を行う端子部に配線めっき部が形成されていることが好ましい。配線めっき部の種類は特に限定されるものではないが、例えば、Auめっき、Niめっき、Agめっき等を挙げることができる。中でも、第一実施態様においては、第一配線層の表面側から、NiめっきおよびAuめっきが形成されていることが好ましい。配線めっき部の厚さは、例えば0.1μm〜4μmの範囲内である。
第一実施態様における第二絶縁層は、第一配線層上に形成されるものである。第二絶縁層の材料は、絶縁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、上記の第一絶縁層の材料として記載したものを用いることができる。中でも、第二絶縁層の材料は、ポリイミド樹脂であることが好ましい。また、第二絶縁層の材料は、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。
第一実施態様における第二配線層は、第二絶縁層上に形成されるものである。第二配線層の材料は、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、上記の第一配線層の材料として記載したものを用いることができる。中でも、第二配線層の材料は、銅(Cu)であることが好ましい。また、第二配線層の寸法の好ましい範囲は、上述した第一配線層の寸法の好ましい範囲と同様であるので、ここでの記載は省略する。第二配線層の端子部には、上述した配線めっき部が形成されていることが好ましい。
第一実施態様における第三絶縁層は、第二配線層を覆うように形成されるものである。第三絶縁層を設けることにより、第二配線層の劣化(腐食等)を防止できる。第三絶縁層の材料としては、例えば、上述した第一絶縁層の材料として記載したものを挙げることができ、中でもポリイミド樹脂が好ましい。また、第三絶縁層の材料は、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。
第一実施態様におけるビアめっき部は、ビア接続用配線層の開口部において、ビア接続用配線層および金属支持基板を、第一絶縁層を貫通して電気的に接続するものである。ビアめっき部の材料としては、例えばニッケル(Ni)、銀(Ag)、金(Au)および銅(Cu)等を挙げることができ、中でもニッケル(Ni)が好ましい。導電性および耐腐食性に優れ、かつ、安価だからである。特にニッケルを用いて、電解めっき法によりビアめっき部を形成する場合、用いられる電解Niめっき浴としては、例えばワット浴およびスルファミン酸浴等を挙げることができる。なお、これらのめっき浴には、適宜、添加剤を用いることにより、光沢度や皮膜応力を調整することができる。また、ビアめっき部の材料は、例えばビア接続用配線層と異なる材料であることが好ましい。
(2)サスペンション用基板の構成
次に、第一実施態様のサスペンション用基板の構成について説明する。第一実施態様のサスペンション用基板は、図4(a)に示すように、ビア接続用配線層3bの開口部の周囲を覆うように、第二絶縁層4から構成されたダム部7が形成され、ビアめっき部9の頂部が、ダム部7の頂部と同一か、それよりも低いことを大きな特徴とする。なお、図4(a)では、ダム部7が第二絶縁層4のみから構成されている。また、ビアめっき部9の頂部がダム部7の頂部よりも低い場合であっても、ビアめっき部9の頂部はビア接続用配線層3bの頂部より高いことが好ましい。接触面積が大きくなることで、接続信頼性が向上するからである。
ビア接続用配線層3bの開口部のサイズ(図4(a)におけるA)は、例えば30μm〜120μmの範囲内であり、40μm〜70μmの範囲内であることが好ましい。また、第二絶縁層4は、通常、ビア接続用配線層3bを覆うように形成される。この場合、ビア接続用配線層3bの上面の一部が露出するように、第二絶縁層4の開口部が形成されていることが好ましい。ビア接続用配線層3bの上面を覆うようにビアめっき部9が形成されることで、接続信頼性が向上するからである。第二絶縁層4の開口部のサイズ(図4(a)におけるB)は、例えば55μm〜145μmの範囲内であり、70μm〜110μmの範囲内であることが好ましい。また、開口部におけるビア接続用配線層3bのサイズ(図4(a)におけるC)は、例えば80μm〜170μmの範囲内であり、100μm〜140μmの範囲内であることが好ましい。また、ビア接続用配線層3b上における第二絶縁層4の厚さ(図4(a)におけるD)は、例えば4μm〜16μmの範囲内であり、10μm〜12μmの範囲内であることが好ましい。
第一実施態様はおいては、図4(b)に示すように、第二絶縁層4および第三絶縁層6から構成されたダム部7が形成されていても良い。第三絶縁層6は、通常、図2(b)の左側に示すように、ライト用配線層5aを保護するカバー層として機能するものであるが、図4(b)に示すように、ダム部7の構成要素とすることもできる。この場合、ダム部7の頂部は、第三絶縁層6の頂部になる。一方、第一実施態様においては、ビアめっき部9の近傍に形成された第三絶縁層6を、ダム部7の構成要素として用いなくても良い。すなわち、ダム部7の構成要素を第二絶縁層4のみとし(言い換えると、第二絶縁層4の開口のみでビアめっき部9のサイズを規定し)、第三絶縁層6を、例えば素子実装時の枕部として用いても良い。第三絶縁層6を枕部とすることで、素子実装時の平坦性を確保しやすくなる。第三絶縁層6の厚さ(図4(b)におけるE)は、例えば4μm〜8μmの範囲内であり、5μm〜7μmの範囲内であることが好ましい。第二絶縁層4と第三絶縁層6との厚さの差(図4(b)における(D−E))は、例えば8μm以下であり、3μm〜7μmの範囲内であることが好ましい。
また、第一実施態様のサスペンション用基板は、第一絶縁層上に第一配線層を有し、第二絶縁層上に第二配線層を有する。第一実施態様においては、第一配線層および第二配線層として、任意の機能を有する配線層を用いることができる。第一配線層および第二配線層の具体例としては、ライト用配線層、リード用配線層、グランド用配線層、ノイズシールド用配線層、電源用配線層、フライトハイトコントロール用配線層、センサー用配線層、アクチュエータ用配線層、熱アシスト用配線層等を挙げることができる。
また、第一実施態様のサスペンション用基板は、通常、第一配線層および第二配線層の少なくとも一方が、ライト用配線層およびリード用配線層を有する。特に、第一実施態様においては、第一配線層および第二配線層がライト用配線層を有し、これらのライト用配線層が平面視上重複するように配置され、一対の配線を構成していることが好ましい。具体的には、図2(b)に示すように、第二絶縁層4を介して、ライト用配線層3aとライト用配線層5aとが平面視上重複するように配置されていることが好ましい。このような積層配列の配線層は、平面配列の配線層に比べて、低インピーダンス化を図りやすいからである。また、第一実施態様においては、第一配線層および第二配線層がリード用配線層を有し、これらのリード用配線層が平面視上重複するように配置され、一対の配線を構成していても良い。さらに、ライト用配線層およびリード用配線層の両方が、上記の積層配列の配線層であっても良い。また、第一実施態様においては、第一配線層のみがライト用配線層およびリード用配線層を有していても良く、第二配線層のみがライト用配線層およびリード用配線層を有していても良く、第一配線層がライト用配線層およびリード用配線層の一方を有し、第二配線層がライト用配線層およびリード用配線層の他方を有していても良い。
また、第一実施態様においては、第一配線層が、ビア接続用配線層を有する。ビア接続用配線層は開口部を有し、この開口部にビアめっき部を形成し、ビア接続配線層と金属支持基板とは電気的に接続される。ビア接続用配線層は、ビアめっき部を介して金属支持基板と電気的に接続されるものであれば特に限定されるものではなく、上述した第一配線層および第二配線層に用いられる各種配線層であれば良い。中でも、ビア接続用配線層は、グランド用配線層またはノイズシールド用配線層であることが好ましい。
ビア接続用配線層の開口部の形状は、特に限定されるものではなく、円、楕円状、任意の多角形、櫛状、十字状、棒状等を挙げることができる。また、図5(a)に示すように、ビア接続用配線層3bの開口部31は、ビア接続用配線層3bの終端部に形成されていても良く、図5(b)に示すように、ビア接続用配線層3bの開口部31は、ビア接続用配線層3bの中間部に形成されていても良い。
また、第一実施態様においては、ビアめっき部が、素子実装領域内またはその近傍に形成されていることが好ましい。具体的には、図6に示すように、ライト用配線層3a、5aおよびリード用配線層3c、5cの終端部に素子実装領域101があり、その領域内または近傍にビアめっき部9が形成されていることが好ましい。サスペンション用基板に素子を実装する場合に、素子が傾くことを防止できるからである。
この効果について、図7を用いて説明する。図7(a)は、素子実装領域に、従来のビアめっき部19と、第一配線層3とが形成された態様である。この場合、ビアめっき部19は周囲より突出した形状となっている。そのため、素子実装領域に接着部110を介して素子301を実装すると、素子301に傾きが生じる。その結果、素子301とサスペンション用基板との接続を良好に行えないという問題がある。さらに、ビアめっき部19と素子301とが点接触しているため、点接触の箇所に応力集中が生じた場合に、素子301にダメージが生じるという可能性もある。
また、図7(b)は、素子実装領域に、2つの従来のビアめっき部19が形成された態様である。サスペンション用基板の高機能化に伴い、素子実装領域に、複数のビアめっき部19が形成される場合がある。この場合、2つのビアめっき部19は、共に周囲より突出した形状となっている。ビアめっき部19の厚さは、通常、めっきの際に露出する金属支持基板の面積に大きく依存する。そして、露出する金属支持基板の面積は、ドライフィルムレジスト等のパターニングの精度に依存する。また、ビアめっき部19の厚さは、めっき時の電気抵抗値にも依存する。以上の要因から、複数のビアめっき部19を形成する場合、それぞれのビアめっき部19の高さには、多少のバラつきが生じ、その結果、上記図7(a)と同様に、素子301に傾きが生じる等の問題がある。
これに対して、図7(c)に示すように、第一実施態様におけるビアめっき部9の頂部が、例えば第三絶縁層6よりも低いため、素子301の傾きを防止でき、素子301とサスペンション用基板との接続を良好に行うことができる。
ここで、上記の「素子実装領域」とは、平面視上、素子が実装される領域と一致するサスペンション用基板の領域をいう。また、「素子実装領域の近傍」とは、素子実装領域の領域外であって、ビアめっき部が実装される素子と接触可能な位置をいう。サスペンション用基板は、通常、ばね性を有するため、ビアめっき部が素子実装領域外に形成されていても、サスペンション用基板が撓むことにより、ビアめっき部と素子とが接触する場合がある。また、実際に素子を実装する際に、実装される位置に微少なズレ(誤差)が生じる場合がある。このような場合であっても、第一実施態様のサスペンション用基板を用いることで、ビアめっき部が素子に悪影響を与えることを防止することができる。また、ビアめっき部が素子実装領域の近傍にある場合、ビアめっき部と素子実装領域との平面視上の最短距離は、例えば100μm以下であることが好ましい。
また、第一実施態様においては、ビア接続用配線層を、配線を複数に分岐させ交互に配置する、インターリーブ構造の配線層として用いても良い。ここで、インターリーブ構造の配線層について、図8を用いて説明する。図8(a)は、インターリーブ構造の配線層の概略平面図であり、図8(b)は、図8(a)を金属支持基板側から観察した概略平面図である。なお、図8(a)のA−A断面図が図4(a)に相当する。図8(a)に示すように、ライト用配線層W1aは分岐配線層W1bを有し、W1aおよびW1bはそれぞれ第一絶縁層2を貫通するビアめっき部9を有する。その2つのビアめっき部9は、図8(b)に示すように、金属支持基板1の一部であるジャンパー部1aにより電気的に接続されている。同様に、ライト用配線層W2aも分岐配線層W2bを有し、W2aおよびW2bはそれぞれ絶縁層を貫通するビアめっき部9を有し、その2つのビアめっき部9は、金属支持基板1の一部であるジャンパー部1aにより電気的に接続されている。また、図8(a)に示すように、ライト用配線層Wに属する配線層(W1a、W1b)と、ライト用配線層Wに属する配線層(W2a、W2b)とは、交互に配置されている。なお、図8では、インターリーブ構造の配線層がライト用配線層である場合を用いて説明したが、インターリーブ構造の配線層がリード用配線層である場合においても同様である。
2.第二実施態様
次に、第二実施態様のサスペンション用基板について説明する。第二実施態様のサスペンション用基板は、金属支持基板と、上記金属支持基板上に形成された第一絶縁層と、上記第一絶縁層上に形成された第一配線層と、上記第一配線層上に形成された第二絶縁層と、上記第二絶縁層上に形成された第二配線層と、を有するサスペンション用基板であって、上記第一配線層が、開口部を有するビア接続用配線層を有し、上記ビア接続用配線層の上記開口部の周囲を覆うようにダム部が形成され、上記ダム部が、上記第二絶縁層と、上記第二絶縁層上に形成され、上記第二配線層であるダム用配線層と、上記ダム用配線層を覆うように形成された第三絶縁層とから構成され、上記ビア接続用配線層の上記開口部において、上記ビア接続用配線層および上記金属支持基板を、上記第一絶縁層を貫通して電気的に接続するビアめっき部が形成され、上記ビアめっき部の頂部が、上記ダム部の頂部と同一か、それよりも低いことを特徴とするものである。
図9(a)は第二実施態様における配線層の位置関係の一例を示す概略平面図であり、図9(b)は図9(a)のA−A断面図である。なお、図9(a)では、便宜上、サスペンション用基板の構成部材のうち、特定の配線層のみを示している。図9(a)、(b)に示すように、第一絶縁層2上に形成された第一配線層は、ライト用配線層3aと、開口部31を有するビア接続用配線層3bとを有する。また、ビア接続用配線層3bの開口部31の周囲を覆うように、第二絶縁層4と、ダム用配線層11と、第三絶縁層6とから構成されたダム部7が形成されている。なお、第二絶縁層4から露出するビア接続用配線層3bは、配線めっき部8により被覆されている。また、ビア接続用配線層3bの開口部31において、ビア接続用配線層3bおよび金属支持基板1を、第一絶縁層2を貫通して電気的に接続するビアめっき部9が形成されている。第二実施態様においては、ビアめっき部9の頂部Tを、ダム部7の頂部Tと同一か、それよりも低くする(金属支持基板側にする)ことを大きな特徴とする。なお、図9(b)では、ライト用配線層3aおよびライト用配線層5aの間に形成された第二絶縁層4と、ダム部7を構成する第二絶縁層4とが連続的に形成されているが、両者は必ずしも連続的に形成されている必要はなく、断続的であっても良い。また、図9(b)では、ライト用配線層5aの上に形成された第三絶縁層6とダム部7を構成する第三絶縁層6とが断続的に形成されているが、両社は必ずしも断続的に形成されている必要はなく、連続的であっても良い。
第二実施態様によれば、第二絶縁層、ダム用配線層および第三絶縁層から構成されたダム部を形成し、さらに、ビアめっき部の頂部の位置を、ダム部の頂部の位置と同一か、その位置よりも低くすることにより、ビアめっき部のサイズを制御したサスペンション用基板とすることができる。これにより、ビアめっき部と他の配線層との間にノイズが発生することを抑制できる。
ここで、第二実施態様のサスペンション用基板は、上述した積層配列の配線層を有する。そのため、従来の平面配列の配線層を有するサスペンション用基板にはない、第二絶縁層を構成要素の一部として備える。第二絶縁層は、第一配線層および第二配線層の間を絶縁するものであり、通常は、十分な厚みを有している。一方で、図9(b)に示すように、第二絶縁層4を介して、例えばライト用配線層3aとライト用配線層5aとが平面視上重複するように配置されている場合、両者のカップリングを強くするために、絶縁性を確保できる範囲において、第二絶縁層4の厚さを薄くすることが好ましい場合がある。第二絶縁層4の厚さを薄くした場合、第二絶縁層4がダムとして十分な機能を有しない場合が考えられる。そのような場合であっても、第三絶縁層6で保護されたダム用配線層11をダム部7に用いることで、ダムとしての機能を維持できる。
以下、第二実施態様のサスペンション用基板について、サスペンション用基板の部材と、サスペンション用基板の構成とに分けて説明する。
(1)サスペンション用基板の部材
第二実施態様のサスペンション用基板の部材については、上記「1.第一実施態様 (1)サスペンション用基板の部材」に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。
(2)サスペンション用基板の構成
第二実施態様のサスペンション用基板は、図10に示すように、ビア接続用配線層3bの開口部の周囲を覆うように、第二絶縁層4と、ダム用配線層11と、第三絶縁層6とから構成されたダム部7が形成され、ビアめっき部9の頂部が、ダム部7の頂部と同一か、それよりも低いことを大きな特徴とする。また、ビアめっき部9の頂部がダム部7の頂部よりも低い場合であっても、ビアめっき部9の頂部はビア接続用配線層3bの頂部より高いことが好ましい。接触面積が大きくなることで、接続信頼性が向上するからである。また、ダム用配線層11の平面視形状は特に限定されるものではないが、例えばリング状を挙げることができる。
ビア接続用配線層3bの開口部のサイズ(図10におけるA)、第二絶縁層4の開口部のサイズ(図10におけるB)、および、開口部におけるビア接続用配線層3bのサイズ(図10におけるC)については、上述した第一実施態様に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。一方、ビア接続用配線層3b上における第二絶縁層4の厚さ(図10におけるD)は、例えば4μm〜12μmの範囲内であり、6μm〜10μmの範囲内であることが好ましい。また、ダム用配線層11の厚さ(図10におけるF)は、例えば4μm〜12μmの範囲内であり、5μm〜9μmの範囲内であることが好ましい。第三絶縁層6の厚さ(図10におけるE)は、例えば2μm〜7μmの範囲内であり、3μm〜5μmの範囲内であることが好ましい。
なお、第二実施態様のサスペンション用基板の構成における、その他の事項については、上記「1.第一実施態様 (2)サスペンション用基板の構成」に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。
3.第三実施態様
次に、第三実施態様のサスペンション用基板について説明する。第三実施態様のサスペンション用基板は、金属支持基板と、上記金属支持基板上に形成された第一絶縁層と、上記第一絶縁層上に形成された第一配線層と、上記第一配線層上に形成された第二絶縁層と、上記第二絶縁層上に形成された第二配線層と、を有するサスペンション用基板であって、上記第二配線層が、開口部を有するビア接続用配線層を有し、上記ビア接続用配線層の上記開口部の端部に、薄肉部から構成されたダム部が形成され、上記ビア接続用配線層の上記開口部において、上記ビア接続用配線層および上記金属支持基板を、上記第一絶縁層および上記第二絶縁層を貫通して電気的に接続するビアめっき部が形成され、上記ビアめっき部の頂部が、上記ダム部の頂部と同一か、それよりも低いことを特徴とするものである。
図11(a)は第三実施態様における配線層の位置関係の一例を示す概略平面図であり、図11(b)は図11(a)のA−A断面図である。なお、図11(a)では、便宜上、サスペンション用基板の構成部材のうち、特定の配線層のみを示している。図11(a)、(b)に示すように、第二絶縁層4上に形成された第二配線層は、ライト用配線層5aと、開口部51を有するビア接続用配線層5bとを有する。また、ビア接続用配線層5bの開口部51の端部に、他よりも薄い薄肉部52が形成され、薄肉部52および第三絶縁層6から構成されたダム部7が形成されている。なお、第三絶縁層6から露出するビア接続用配線層5bは、配線めっき部8により被覆されている。また、ビア接続用配線層5bの開口部51において、ビア接続用配線層5bおよび金属支持基板1を、第一絶縁層2および第二絶縁層4を貫通して電気的に接続するビアめっき部9が形成されている。第三実施態様においては、ビアめっき部9の頂部Tを、ダム部7の頂部Tと同一か、それよりも低くする(金属支持基板側にする)ことを大きな特徴とする。なお、図11(b)では、ライト用配線層3aおよびライト用配線層5aの間に形成された第二絶縁層4と、ダム部7を構成する第二絶縁層4とが連続的に形成されているが、両者は必ずしも連続的に形成されている必要はなく、断続的であっても良い。また、図11(b)では、ライト用配線層5aの上に形成された第三絶縁層6とダム部7を構成する第三絶縁層6とが断続的に形成されているが、両社は必ずしも断続的に形成されている必要はなく、連続的であっても良い。
第三実施態様によれば、薄肉部を有するビア接続用配線層をダム部として用い、さらに、ビアめっき部の頂部の位置を、ダム部の頂部の位置と同一か、その位置よりも低くすることにより、ビアめっき部のサイズを制御したサスペンション用基板とすることができる。これにより、ビアめっき部と他の配線層との間にノイズが発生することを抑制できる。
以下、第三実施態様のサスペンション用基板について、サスペンション用基板の部材と、サスペンション用基板の構成とに分けて説明する。
(1)サスペンション用基板の部材
第三実施態様のサスペンション用基板の部材については、上記「1.第一実施態様 (1)サスペンション用基板の部材」に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。
(2)サスペンション用基板の構成
第三実施態様のサスペンション用基板は、図11(b)に示すように、ビア接続用配線層5bの開口部の端部に、薄肉部52から構成されたダム部7が形成され、ビアめっき部9の頂部が、ダム部7の頂部と同一か、それよりも低いことを大きな特徴とする。また、ビアめっき部9の頂部がダム部7の頂部よりも低い場合であっても、ビアめっき部9の頂部は薄肉部52の表面を覆っていることが好ましい。接触面積が大きくなることで、接続信頼性が向上するからである。また、薄肉部52は、第三絶縁層6をマスクとしたエッチングにより形成されたものであることが好ましい。
また、図12に示すように、ビア接続用配線層5bの厚さをT、薄肉部52を形成するためにエッチングされた厚さをTとすると、T/Tの値は、例えば0.3〜0.8の範囲内であり、0.4〜0.7の範囲内であることが好ましく、0.4〜0.6の範囲内であることがさらに好ましい。T/Tの値が小さすぎると、ビアめっき部のめっき厚の制御が難しくなる可能性があり、T/Tの値が大きすぎると、薄肉部の機械的強度が低くなり、薄肉部の破損が生じる可能性があるからである。また、Tの値は、ビア接続用配線層5bの厚さによって異なるものであるが、例えば4μm〜10μmの範囲内、中でも5μm〜8μmの範囲内であることが好ましい。一方、図12に示すように、薄肉部52の幅をWとすると、Wの値は、例えば3μm〜30μmの範囲内であり、4μm〜20μmの範囲内であることが好ましい。なお、薄肉部52は、ビア接続用配線層5bの端部に沿って形成されるものであり、その端部の周囲に対して少なくとも一部に形成されていれば良く、中でも端部の全周にわたって形成されていることが好ましい。ビアめっき部のめっき厚の制御が容易になるからである。
第三実施態様のサスペンション用基板は、図13に示すように、ダム部7が、薄肉部52を有するビア接続用配線層5bと、ビア接続用配線層5b上に形成された第三絶縁層6とから構成されていることが好ましい。ダムとしての機能がより発揮されるからである。また、第三絶縁層6は、平面視上、薄肉部52を覆うように形成されていることが好ましい。第三絶縁層6の突起部分が蓋として機能し、ダムとしての機能がより発揮されるからである。第三絶縁層6の突起部分の幅をZとすると、Zの値は、例えば3μm以上であり、中でも4μm〜8μmの範囲内であることが好ましい。
また、第三実施態様のサスペンション用基板は、図14(a)に示すように、ビアめっき部9が、ビア接続用配線層5b、第一配線層3および金属支持基板1を電気的に接続するものであっても良い。また、図14(b)に示すように、第一絶縁層2上に直接第二絶縁層4が形成されていても良い。さらに、第三実施態様においては、ビア接続用配線層を、配線を複数に分岐させ交互に配置する、インターリーブ構造の配線層として用いても良い。
なお、第三実施態様のサスペンション用基板の構成における、その他の事項については、上記「1.第一実施態様 (2)サスペンション用基板の構成」に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。
B.サスペンション
次に、本発明のサスペンションについて説明する。本発明のサスペンションは、上述したサスペンション用基板と、上記サスペンション用基板の上記金属支持基板側の表面に設けられたロードビームと、を有することを特徴とするものである。
図15は、本発明のサスペンションの一例を示す概略平面図である。図15に示されるサスペンション300は、上述したサスペンション用基板100と、サスペンション用基板100の金属支持基板側の表面に設けられたロードビーム200とを有するものである。
本発明によれば、上述したサスペンション用基板を用いることで、ビアめっき部と他の配線層との間にノイズが発生することを抑制したサスペンションとすることができる。
本発明のサスペンションは、少なくともサスペンション用基板およびロードビームを有する。本発明におけるサスペンション用基板については、上記「A.サスペンション用基板」に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。一方、本発明におけるロードビームは、サスペンション用基板の金属支持基板側の表面に設けられるものである。ロードビームの材料は、特に限定されるものではないが、例えば金属を挙げることができ、ステンレス鋼であることが好ましい。
C.素子付サスペンション
次に、本発明の素子付サスペンションについて説明する。本発明の素子付サスペンションは、上述したサスペンションと、上記サスペンションに配置された素子と、を有することを特徴とするものである。
図16は、本発明の素子付サスペンションの一例を示す概略平面図である。図16に示される素子付サスペンション400は、上述したサスペンション300と、サスペンション300(サスペンション用基板100の素子実装領域101)に実装された素子301とを有するものである。
本発明によれば、上述したサスペンションを用いることで、ビアめっき部と他の配線層との間にノイズが発生することを抑制した素子付サスペンションとすることができる。
本発明の素子付サスペンションは、少なくともサスペンションおよび素子を有する。本発明におけるサスペンションについては、上記「B.サスペンション」に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。本発明における素子としては、例えば、磁気ヘッドスライダ、アクチュエータ、半導体等を挙げることができる。また、上記アクチュエータは、磁気ヘッドを有するものであっても良く、磁気ヘッドを有しないものであっても良い。また、本発明における素子は、磁気ヘッドスライダのように、ディスクに対して記録再生を行う素子(記録再生用素子)であることが好ましい。
D.ハードディスクドライブ
次に、本発明のハードディスクドライブについて説明する。本発明のハードディスクドライブは、上述した素子付サスペンションを有することを特徴とするものである。
図17は、本発明のハードディスクドライブの一例を示す概略平面図である。図17に示されるハードディスクドライブ500は、上述した素子付サスペンション400と、素子付サスペンション400がデータの書き込みおよび読み込みを行うディスク401と、ディスク401を回転させるスピンドルモータ402と、素子付サスペンション400の素子を移動させるアーム403およびボイスコイルモータ404と、上記の部材を密閉するケース405とを有するものである。
本発明によれば、上述した素子付サスペンションを用いることで、より高機能化されたハードディスクドライブとすることができる。
本発明のハードディスクドライブは、少なくとも素子付サスペンションを有し、通常は、さらにディスク、スピンドルモータ、アームおよびボイスコイルモータを有する。素子付サスペンションについては、上記「C.素子付サスペンション」に記載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。
E.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。本発明のサスペンション用基板の製造方法は、ダム部の構成によって、3つの実施態様に大別することができる。以下、本発明のサスペンション用基板の製造方法について、第一実施態様〜第三実施態様に分けて説明する。
1.第一実施態様
第一実施態様のサスペンション用基板の製造方法は、金属支持基板と、上記金属支持基板上に形成された第一絶縁層と、上記第一絶縁層上に形成された第一配線層と、上記第一配線層上に形成された第二絶縁層と、上記第二絶縁層上に形成された第二配線層と、を有し、上記第一配線層が、開口部を有するビア接続用配線層を有し、上記ビア接続用配線層の上記開口部の周囲を覆うようにダム部が形成され、上記ダム部が、上記第二絶縁層から構成されたサスペンション用基板の製造方法であって、上記ビア接続用配線層の上記開口部において、上記ビア接続用配線層および上記金属支持基板を、上記第一絶縁層を貫通して電気的に接続するビアめっき部を形成するビアめっき部形成工程を有し、上記ビアめっき部の頂部を、上記ダム部の頂部と同一か、それよりも低くすることを特徴とするものである。
図18は、第一実施態様のサスペンション用基板の製造方法の一例を示す概略断面図である。なお、図18は、図2(a)のA−A断面図に相当する断面図である。図18においては、まず、金属支持部材1A、絶縁部材2Aおよび導体部材3Aがこの順に積層された積層部材を準備する(図18(a))。次に、導体部材3Aに対して、ウェットエッチングによるパターニングを行い、ライト用配線層3a、リード用配線層(図示せず)、およびビア接続用配線層3bを有する第一配線層を形成する(図18(b))。次に、第一配線層上に、第二絶縁層4を形成する(図18(c))。この際、ビア接続用配線層3b上に、ダム部となる第二絶縁層4を形成する。
その後、第二絶縁層4側の表面に、スパッタリングによりシード層を形成し、そのシード層の上にレジストパターンを形成し、レジストパターンから露出するシード層の表面に、ライト用配線層5aを形成する(図18(d))。次に、レジストパターンおよびシード層を除去し、その後、ライト用配線層5aを覆う第三絶縁層6を形成する(図18(e))。次に、絶縁部材2Aに対して、ウェットエッチングによるパターニングを行い、絶縁層2を形成する(図18(f))。この際、ビア接続用配線層3bの開口部から露出する絶縁部材2Aも除去する。次に、開口部の周囲にビア接続用配線層3bの表面に、配線めっき部8を形成する(図18(g))。次に、金属支持部材1Aからの給電でめっきを成長させることにより、ビアめっき部9を形成する(図18(h))。最後に、金属支持部材1Aに対して、ウェットエッチングによるパターニングを行い、金属支持基板1を形成する(図18(i))。これにより、サスペンション用基板を得る。
第一実施態様によれば、少なくとも第二絶縁層から構成されたダム部を形成し、さらに、ビアめっき部の頂部の位置を、ダム部の頂部の位置と同一か、その位置よりも低くすることにより、ビアめっき部のサイズを制御したサスペンション用基板を得ることができる。これにより、ビアめっき部と他の配線層との間にノイズが発生することを抑制できる。
第一実施態様のサスペンション用基板の製造方法は、ビアめっき部形成工程において、ビアめっき部の頂部を、ダム部の頂部と同一か、それよりも低くするものであれば特に限定されるものではない。
以下、第一実施態様のサスペンション用基板の製造方法の一例について、工程ごとに説明する。
(1)積層部材準備工程
第一実施態様における積層部材準備工程は、金属支持部材と、上記金属支持部材上に形成された絶縁部材と、上記絶縁部材上に形成された導体部材とを有する積層部材を準備する工程である。
積層部材の金属支持部材をエッチングすることにより金属支持基板が得られ、積層部材の絶縁部材をエッチングすることにより第一絶縁層が得られ、積層体の導体部材をエッチングすることにより第一配線層が得られる。積層部材は、市販の三層材であっても良く、金属支持部材に対して絶縁層および導体部材を順次形成して得られたものであっても良い。
(2)第一配線層形成工程
第一実施態様における第一配線層形成工程は、上記導体部材をエッチングし、第一配線層を形成する工程である。また、第一実施態様における第一配線層は、開口部を有するビア接続用配線層を有するものである。
第一配線層の形成方法としては、例えば、積層部材の導体部材上に、ドライフィルムレジスト(DFR)等を用いてレジストパターンを形成し、そのレジストパターンから露出する導体部材をウェットエッチングする方法を挙げることができる。ウェットエッチングに用いられるエッチング液の種類は、導体部材の種類に応じて適宜選択することが好ましく、例えば導体部材の材料がCuである場合には、塩化鉄系エッチング液等を用いることができる。
また、第一実施態様においては、導体部材のエッチングと同時に、金属支持部材のエッチングを行っても良い。金属支持部材のエッチングは、例えば、治具孔の形成のためのエッチングを挙げることができる。また、必要であれば、後述する金属支持基板形成工程で行う加工の少なくとも一部を、導体部材のエッチングと同時に行っても良い。
(3)第二絶縁層形成工程
第一実施態様における第二絶縁層形成工程は、第一配線層上に、第二絶縁層を形成する工程である。また、第一実施態様においては、第二絶縁層形成工程で、ビア接続用配線層上に、ダム部となる第二絶縁層を形成することが好ましい。
第二絶縁層の形成方法は、特に限定されるものではなく、第二絶縁層の材料に応じて適宜選択することが好ましい。例えば、第二絶縁層の材料が感光性材料である場合には、全面形成した第二絶縁層に露光現像を行うことによりパターン状の第二絶縁層を得ることができる。また、第二絶縁層の材料が非感光性材料である場合は、全面形成した第二絶縁層の表面に所定のレジストパターンを形成し、そのレジストパターンから露出した部分を、ウェットエッチングにより除去することによりパターン状の第二絶縁層を得ることができる。
(4)第二配線層形成工程
第一実施態様における第二配線層形成工程は、第二絶縁層上に、第二配線層を形成する工程である。第二配線層の形成方法としては、例えば電解めっき法等を挙げることができる。電解めっき法を用いる場合、第二配線層の形成前に、スパッタリング法により第二絶縁層の表面にシード層を形成することが好ましい。
(5)第三絶縁層形成工程
第一実施態様における第三絶縁層形成工程は、第二配線層を覆うように第三絶縁層を形成する工程である。また、上述したように、第三絶縁層を、例えば素子実装時の枕部として用いても良い。
第三絶縁層の形成方法は、特に限定されるものではなく、第三絶縁層の材料に応じて適宜選択することが好ましい。例えば、第三絶縁層の材料が感光性材料である場合には、全面形成した第三絶縁層に露光現像を行うことによりパターン状の第三絶縁層を得ることができる。また、第三絶縁層の材料が非感光性材料である場合は、全面形成した第三絶縁層の表面に所定のレジストパターンを形成し、そのレジストパターンから露出した部分を、ウェットエッチングにより除去することによりパターン状の第三絶縁層を得ることができる。
(6)第一絶縁層形成工程
第一実施態様における第一絶縁層形成工程は、上記絶縁部材をエッチングし、第一絶縁層を形成する工程である。また、第一実施態様においては、第一絶縁層形成工程で、ビア接続用配線層の開口部から露出する絶縁部材をエッチングすることが好ましい。
第一絶縁層の形成方法としては、例えば、絶縁部材に対して、ドライフィルムレジスト(DFR)等を用いてレジストパターンを形成し、そのレジストパターンから露出する絶縁部材をウェットエッチングする方法を挙げることができる。ウェットエッチングに用いるエッチング液の種類は、絶縁部材の種類に応じて適宜選択することが好ましく、例えば絶縁部材の材料がポリイミド樹脂である場合は、アルカリ系エッチング液等を用いることができる。
(7)ビアめっき部形成工程
第一実施態様におけるビアめっき部形成工程は、上記ビア接続用配線層の上記開口部において、上記ビア接続用配線層および上記金属支持基板を、上記第一絶縁層を貫通して電気的に接続するビアめっき部を形成する工程である。
ビアめっき部の形成方法としては、所望のビアめっき部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が、例えば電解めっき法を挙げることができる。例えば、Niめっきのビアめっき部を形成する場合、用いられる電解Niめっき浴としては、例えば、ワット浴およびスルファミン酸浴等を挙げることができる。また、めっき条件は、ビアめっき部の頂部を、ダム部の頂部と同一か、それよりも低くすることができる条件であれば特に限定されるものではなく、所望の条件(めっき時間、印加電圧等)を選択すれば良い。
(8)金属支持基板形成工程
第一実施態様における金属支持基板形成工程は、金属支持基板形成工程は、上記金属支持部材をエッチングし、金属支持基板を形成する工程である。
金属支持部材をエッチングする方法は特に限定されるものでないが、具体的には、ウェットエッチング等を挙げることができる。ウェットエッチングに用いるエッチング液の種類は、金属支持部材の種類に応じて適宜選択することが好ましく、例えば金属支持部材の材料がステンレス鋼である場合は、塩化鉄系エッチング液等を用いることができる。
(9)その他の工程
第一実施態様のサスペンション用基板の製造方法は、配線層の一部に配線めっき部を形成する配線めっき部形成工程を有していても良い。配線めっき部を形成する方法としては、具体的には、電解めっき法を挙げることができる。
2.第二実施態様
第二実施態様のサスペンション用基板の製造方法は、金属支持基板と、上記金属支持基板上に形成された第一絶縁層と、上記第一絶縁層上に形成された第一配線層と、上記第一配線層上に形成された第二絶縁層と、上記第二絶縁層上に形成された第二配線層と、を有し、上記第一配線層が、開口部を有するビア接続用配線層を有し、上記ビア接続用配線層の上記開口部の周囲を覆うようにダム部が形成され、上記ダム部が、上記第二絶縁層と、上記第二絶縁層上に形成され、上記第二配線層であるダム用配線層と、上記ダム用配線層を覆うように形成された第三絶縁層とから構成されたサスペンション用基板の製造方法であって、上記ビア接続用配線層の上記開口部において、上記ビア接続用配線層および上記金属支持基板を、上記第一絶縁層を貫通して電気的に接続するビアめっき部を形成するビアめっき部形成工程を有し、上記ビアめっき部の頂部を、上記ダム部の頂部と同一か、それよりも低くすることを特徴とするものである。
図19は、第二実施態様のサスペンション用基板の製造方法の一例を示す概略断面図である。なお、図19は、図9(a)のA−A断面図に相当する断面図である。また、図19(a)〜(c)は、上述した図18(a)〜(c)と同様である。
その後、第二絶縁層4側の表面に、スパッタリングによりシード層を形成し、そのシード層の上にレジストパターンを形成し、レジストパターンから露出するシード層の表面に、ライト用配線層5aおよびダム用配線層11を形成する(図19(d))。次に、レジストパターンおよびシード層を除去し、その後、ライト用配線層5aおよびダム用配線層11をそれぞれ覆う第三絶縁層6を形成する(図19(e))。その後の図19(f)〜(i)は、上述した図18(f)〜(i)と同様であるので、ここでの記載は省略する。
第二実施態様によれば、第二絶縁層、ダム用配線層および第三絶縁層から構成されたダム部を形成し、さらに、ビアめっき部の頂部の位置を、ダム部の頂部の位置と同一か、その位置よりも低くすることにより、ビアめっき部のサイズを制御したサスペンション用基板を得ることができる。これにより、ビアめっき部と他の配線層との間にノイズが発生することを抑制できる。
第二実施態様のサスペンション用基板の製造方法は、ビアめっき部形成工程において、ビアめっき部の頂部を、ダム部の頂部と同一か、それよりも低くするものであれば特に限定されるものではない。また、第二実施態様のサスペンション用基板の製造方法の各工程は、例えば、第二配線層形成工程においてダム用配線層を形成したこと、および、第三絶縁層形成工程においてダム用配線層を覆うように第三絶縁層を形成したこと以外は、上述した第一実施態様のサスペンション用基板の製造方法の各工程に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。
3.第三実施態様
第三実施態様のサスペンション用基板の製造方法は、金属支持基板と、上記金属支持基板上に形成された第一絶縁層と、上記第一絶縁層上に形成された第一配線層と、上記第一配線層上に形成された第二絶縁層と、上記第二絶縁層上に形成された第二配線層と、を有し、上記第二配線層が、開口部を有するビア接続用配線層を有し、上記ビア接続用配線層の上記開口部の端部に、薄肉部から構成されたダム部が形成されたサスペンション用基板の製造方法であって、上記ビア接続用配線層の上記開口部において、上記ビア接続用配線層および上記金属支持基板を、上記第一絶縁層および上記第二絶縁層を貫通して電気的に接続するビアめっき部を形成するビアめっき部形成工程を有し、上記ビアめっき部の頂部を、上記ダム部の頂部と同一か、それよりも低くすることを特徴とするものである。
図20は、第三実施態様のサスペンション用基板の製造方法の一例を示す概略断面図である。なお、図20は、図11(a)のA−A断面図に相当する断面図である。また、図20(a)〜(c)は、上述した図18(a)〜(c)と同様である。
その後、第二絶縁層4側の表面に、スパッタリングによりシード層を形成し、そのシード層の上にレジストパターンを形成し、レジストパターンから露出するシード層の表面に、ライト用配線層5aおよびビア接続用配線層5bを形成する(図20(d))。次に、レジストパターンおよびシード層を除去し、その後、ライト用配線層5aおよびビア接続用配線層5bをそれぞれ覆う第三絶縁層6を形成する(図20(e))。この際、ビア接続用配線層5bに対しては、ビア接続用配線層5bの開口部の周囲を覆うように、第三絶縁層6を形成する。次に、第三絶縁層6をマスクとして、ビア接続用配線層5bのウェットエッチングを行い、薄肉部52を形成する(図20(f))。その後の図20(g)〜(j)は、上述した図18(f)〜(i)と同様であるので、ここでの記載は省略する。
第三実施態様によれば、薄肉部を有するビア接続用配線層をダム部として用い、さらに、ビアめっき部の頂部の位置を、ダム部の頂部の位置と同一か、その位置よりも低くすることにより、ビアめっき部のサイズを制御したサスペンション用基板を得ることができる。これにより、ビアめっき部と他の配線層との間にノイズが発生することを抑制できる。
第三実施態様のサスペンション用基板の製造方法は、ビアめっき部形成工程において、ビアめっき部の頂部を、ダム部の頂部と同一か、それよりも低くするものであれば特に限定されるものではない。また、第三実施態様のサスペンション用基板の製造方法の各工程は、例えば、第二配線層形成工程においてビア接続用配線層を形成したこと、第三絶縁層形成工程においてビア接続用配線層を覆うように第三絶縁層を形成したこと、および、ビア接続用配線層の開口部の端部に薄肉部を形成したこと以外は、上述した第一実施態様のサスペンション用基板の製造方法の各工程に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。
なお、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。
以下、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。
[実施例1]
まず、厚さ18μmのSUS304(金属支持部材)、厚さ10μmのポリイミド樹脂層(絶縁部材)、厚さ9μmの電解銅層(導体部材)を有する積層部材を準備した(図18(a))。次に、ドライフィルムレジストを積層部材の両面にラミネートし、レジストパターンを形成した。次に、塩化第二鉄液を用いてエッチングし、エッチング後レジスト剥膜を行った。これにより、導体部材から第一配線層を形成した(図18(b))。なお、図示しないが、金属支持部材には治具孔を形成した。
その後、パターニングされた第一配線層上に、ポリイミド前駆体溶液をダイコーターでコーティングした。乾燥後、レジスト製版し現像と同時にポリイミド前駆体膜をエッチングし、その後、窒素雰囲気下、加熱することにより硬化(イミド化)させ、第二絶縁層を形成した(図18(c))。次に、第二絶縁層の表面上に、スパッタリング法によりCrからなるシード層を形成した。次に、シード層上に所定のレジストパターンを形成し、そのレジストパターンから露出する部分に、電解銅めっき法により、第二配線層を形成した(図18(d))。
その後、パターニングされた第二配線層上に、ポリイミド前駆体溶液をダイコーターでコーティングした。乾燥後、レジスト製版し現像と同時にポリイミド前駆体膜をエッチングし、その後、窒素雰囲気下、加熱することにより硬化(イミド化)させ、第三絶縁層を形成した(図18(e))。次に、絶縁部材をパターニングするために、レジスト製版し、露出する部位のポリイミド樹脂をウェットエッチングで除去した(図18(f))。
その後、電解めっき法により、ビア接続用配線層の開口部の周囲に、配線めっき部(Auめっき部)を形成した(図18(g))。次に、スルファミン酸Niめっき浴を用いた電解めっき法により、ビアめっき部を形成した(図18(h))。最後に、不要な金属支持部材をウェットエッチングにより除去することで、サスペンション用基板を得た(図18(i))。得られたサスペンション用基板に対して、図4に示す寸法を測定したところ、A=60μm、B=85μm、C=110μm、D=10μm、E=6μmであった。
[実施例2]
第二配線層形成工程においてダム用配線層を形成したこと、および、第三絶縁層形成工程においてダム用配線層を覆うように第三絶縁層を形成したこと以外は、実施例1と同様にしてサスペンション用基板を得た(図19(a)〜(i))。得られたサスペンション用基板に対して、図10に示す寸法を測定したところ、A=60μm、B=85μm、C=110μm、D=6μm、E=4μm、F=5μmであった。
[実施例3]
第二配線層形成工程においてビア接続用配線層を形成したこと、第三絶縁層形成工程においてビア接続用配線層を覆うように第三絶縁層を形成したこと、および、ビア接続用配線層の開口部の端部に薄肉部を形成したこと以外は、実施例1と同様にしてサスペンション用基板を得た(図20(a)〜(j))。なお、薄肉部は、第三絶縁層をマスクとしたウェットエッチングにより形成した。得られたサスペンション用基板に対して、図12、図13に示す寸法を測定したところ、T=9μm、T=5μm、W=12μm、Z=6μmであった。また、ビア接続用配線層の開口部のサイズは、実施例1と同じであった。
1…金属支持基板、 2…第一絶縁層、 3…第一配線層、 3a…ライト用配線層、 3b…ビア接続用配線層、 3c…リード用配線層、 4…第二絶縁層、 5…第二配線層、 5a…ライト用配線層、 5b…ビア接続用配線層、 5c…リード用配線層、 6…第三絶縁層、 7…ダム部、 8…配線めっき部、 9…ビアめっき部、 11…ダム用配線層、 31…開口部、 51…開口部、 52…薄肉部、 100…サスペンション用基板、 101…素子実装領域、 102…外部回路基板接続領域、 103…配線層

Claims (8)

  1. 金属支持基板と、前記金属支持基板上に形成された第一絶縁層と、前記第一絶縁層上に形成された第一配線層と、前記第一配線層上に形成された第二絶縁層と、前記第二絶縁層上に形成された第二配線層と、を有するサスペンション用基板であって、
    前記第一配線層が、開口部を有するビア接続用配線層を有し、
    前記ビア接続用配線層の前記開口部の周囲を覆うようにダム部が形成され、
    前記ダム部が、前記第二絶縁層と、前記第二絶縁層上に形成された第三絶縁層とから構成され、
    前記ビア接続用配線層の前記開口部において、前記ビア接続用配線層および前記金属支持基板を、前記第一絶縁層を貫通して電気的に接続するビアめっき部が形成され、
    前記ビアめっき部の頂部が、前記ダム部の頂部と同一か、それよりも低く、かつ前記ビア接続用配線層の前記金属支持基板と反対側の表面を超えて形成されていることを特徴とするサスペンション用基板。
  2. 金属支持基板と、前記金属支持基板上に形成された第一絶縁層と、前記第一絶縁層上に形成された第一配線層と、前記第一配線層上に形成された第二絶縁層と、前記第二絶縁層上に形成された第二配線層と、を有するサスペンション用基板であって、
    前記第一配線層が、開口部を有するビア接続用配線層を有し、
    前記ビア接続用配線層の前記開口部の周囲を覆うようにダム部が形成され、
    前記ダム部が、前記第二絶縁層と、前記第二絶縁層上に形成され、前記第二配線層であるダム用配線層と、前記ダム用配線層を覆うように形成された第三絶縁層とから構成され、
    前記ビア接続用配線層の前記開口部において、前記ビア接続用配線層および前記金属支持基板を、前記第一絶縁層を貫通して電気的に接続するビアめっき部が形成され、
    前記ビアめっき部の頂部が、前記ダム部の頂部と同一か、それよりも低く、かつ前記ビア接続用配線層の前記金属支持基板と反対側の表面を超えて形成されていることを特徴とするサスペンション用基板。
  3. 前記ビアめっき部が、素子実装領域内またはその近傍に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. 請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載のサスペンション用基板と、前記サスペンション用基板の前記金属支持基板側の表面に設けられたロードビームと、を有することを特徴とするサスペンション。
  5. 請求項4に記載のサスペンションと、前記サスペンションに配置された素子と、を有することを特徴とする素子付サスペンション。
  6. 請求項5に記載の素子付サスペンションを有することを特徴とするハードディスクドライブ。
  7. 金属支持基板と、前記金属支持基板上に形成された第一絶縁層と、前記第一絶縁層上に形成された第一配線層と、前記第一配線層上に形成された第二絶縁層と、前記第二絶縁層上に形成された第二配線層と、を有し、前記第一配線層が、開口部を有するビア接続用配線層を有し、前記ビア接続用配線層の前記開口部の周囲を覆うようにダム部が形成され、前記ダム部が、前記第二絶縁層と、前記第二絶縁層上に形成された第三絶縁層とから構成されたサスペンション用基板の製造方法であって、
    前記ビア接続用配線層の前記開口部において、前記ビア接続用配線層および前記金属支持基板を、前記第一絶縁層を貫通して電気的に接続するビアめっき部を形成するビアめっき部形成工程を有し、
    前記ビアめっき部形成工程では、前記ビアめっき部の頂部を、前記ダム部の頂部と同一か、それよりも低く、かつ前記ビア接続用配線層の前記金属支持基板と反対側の表面を超えるように形成することを特徴とするサスペンション用基板の製造方法。
  8. 金属支持基板と、前記金属支持基板上に形成された第一絶縁層と、前記第一絶縁層上に形成された第一配線層と、前記第一配線層上に形成された第二絶縁層と、前記第二絶縁層上に形成された第二配線層と、を有し、前記第一配線層が、開口部を有するビア接続用配線層を有し、前記ビア接続用配線層の前記開口部の周囲を覆うようにダム部が形成され、前記ダム部が、前記第二絶縁層と、前記第二絶縁層上に形成され、前記第二配線層であるダム用配線層と、前記ダム用配線層を覆うように形成された第三絶縁層とから構成されたサスペンション用基板の製造方法であって、
    前記ビア接続用配線層の前記開口部において、前記ビア接続用配線層および前記金属支持基板を、前記第一絶縁層を貫通して電気的に接続するビアめっき部を形成するビアめっき部形成工程を有し、
    前記ビアめっき部形成工程では、前記ビアめっき部の頂部を、前記ダム部の頂部と同一か、それよりも低く、かつ前記ビア接続用配線層の前記金属支持基板と反対側の表面を超えるように形成することを特徴とするサスペンション用基板の製造方法。
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