JP5939468B2 - サスペンション用基板、サスペンション、ヘッド付サスペンションおよびハードディスクドライブ - Google Patents

Description

本発明は、サスペンション用基板、サスペンション、ヘッド付サスペンションおよびハードディスクドライブに係り、とりわけ、アクチュエータ素子を実装する際にアクチュエータ素子の破損を防止することができるサスペンション用基板、サスペンション、ヘッド付サスペンションおよびハードディスクドライブに関する。

一般に、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、データが記憶されるディスクに対してデータの書き込みおよび読み取りを行う磁気ヘッドスライダが実装されたサスペンション用基板（フレキシャー）を備えている。このサスペンション用基板は、磁気ヘッドスライダが実装されるヘッド領域から、ＦＰＣ基板（フレキシブルプリント基板）に接続されるテール領域に延びるように形成されており、金属支持層と、金属支持層に絶縁層を介して積層された複数の配線を有する配線層と、を備え、各配線に電気信号を流すことにより、ディスクに対してデータの書き込みまたは読み取りを行うようになっている。

このようなハードディスクドライブにおいては、ディスク上の所望のデータトラックに磁気ヘッドスライダを移動させるために、磁気ヘッドスライダを支持するアクチュエータアームを回動させるＶＣＭアクチュエータ（ボイスコイルモータ）を、サーボコントロールシステムによって制御している。

ところで、近年、ディスクの容量増大の要求が高まっている。この要求に応えるために、ディスクが高密度化されて、トラックの幅が小さくなっている。このため、ＶＣＭアクチュエータによって、磁気ヘッドスライダを所望のトラックに精度良く位置合わせすることが困難な場合がある。

このことに対処するために、ＶＣＭアクチュエータとＰＺＴマイクロアクチュエータ（Ｄｕａｌ Ｓｔａｇｅ Ａｃｔｕａｔｏｒ：ＤＳＡ）とを協働させて、所望のトラックに磁気ヘッドスライダを移動させるデュアルアクチュエータ方式のサスペンションが知られている（例えば、特許文献１参照）。このＰＺＴマイクロアクチュエータは、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）からなるピエゾ素子（圧電素子）により構成され、電圧が印加されることにより伸縮し、磁気ヘッドスライダを微小に移動させるようになっている。このようなデュアルアクチュエータ方式のサスペンションにおいては、ＶＣＭアクチュエータが、磁気ヘッドスライダの位置を大まかに調整し、ＰＺＴマイクロアクチュエータが、磁気ヘッドスライダの位置を微小調整する。このようにして、磁気ヘッドスライダを、所望のトラックに、迅速に、かつ精度良く位置合わせするようになっている。

特許文献１に示すヘッドジンバルアセンブリにおいては、サスペンション用基板に実装されるヘッドスライダの近傍に、ピエゾ素子が実装されている。

特開２０１０−１４６６３１号公報

通常、ピエゾ素子の一方の電極に接続される素子接続端子と、他方の電極に接続される第２素子接続端子との間には開口部が形成されている。このことにより、一対の素子接続端子の間でピエゾ素子が柔軟に伸縮するようにして、ピエゾ素子の伸縮が阻害されることを抑制している。

しかしながら、ピエゾ素子を実装する際、ピエゾ素子は素子接続端子に押圧されて接合される。このため、上述のような開口部が形成されている場合、ピエゾ素子が撓み、破損するおそれがある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、アクチュエータ素子を実装する際にアクチュエータ素子の破損を防止することができるサスペンション用基板、サスペンション、ヘッド付サスペンションおよびハードディスクドライブを提供することを目的とする。

本発明は、第１の解決手段として、実装されるヘッドスライダを変位させる伸縮自在なアクチュエータ素子の一方の電極に接続される第１素子接続領域と、当該アクチュエータ素子の他方の電極に接続される第２素子接続領域と、を有するサスペンション用基板において、絶縁層と、前記絶縁層の一方の面に設けられた金属支持層と、前記絶縁層の他方の面に設けられた配線層と、前記絶縁層の前記配線層側の面に設けられ、当該配線層を覆う保護層と、を備え、前記絶縁層は、前記アクチュエータ素子と平面視で重なるように前記第１素子接続領域から前記第２素子接続領域に延びる補強部を有していることを特徴とするサスペンション用基板を提供する。

なお、上述した第１の解決手段によるサスペンション用基板において、前記補強部の一側方に、前記金属支持層、前記絶縁層、前記配線層および前記保護層を貫通するスリット部が設けられている、ようにしてもよい。

また、上述した第１の解決手段によるサスペンション用基板において、前記補強部の両側方に、前記金属支持層、前記絶縁層、前記配線層および前記保護層を貫通するスリット部が設けられている、ようにしてもよい。

本発明は、第２の解決手段として、実装されるヘッドスライダを変位させる伸縮自在なアクチュエータ素子の一方の電極に接続される第１素子接続領域と、当該アクチュエータ素子の他方の電極に接続される第２素子接続領域と、を有するサスペンション用基板において、絶縁層と、前記絶縁層の一方の面に設けられた金属支持層と、前記絶縁層の他方の面に設けられた配線層と、前記絶縁層の前記配線層側の面に設けられ、当該配線層を覆う保護層と、を備え、前記保護層は、前記絶縁層と異なる材料により形成され、前記保護層は、前記アクチュエータ素子と平面視で重なるように前記第１素子接続領域から前記第２素子接続領域に延びる補強部を有していることを特徴とするサスペンション用基板を提供する。

なお、上述した第２の解決手段によるサスペンション用基板において、前記保護層は、前記絶縁層の厚さより小さい厚さを有している、ようにしてもよい。

また、上述した第２の解決手段によるサスペンション用基板において、前記補強部の一側方に、前記金属支持層、前記絶縁層、前記配線層および前記保護層を貫通するスリット部が設けられている、ようにしてもよい。

また、上述した第２の解決手段によるサスペンション用基板において、前記補強部の両側方に、前記金属支持層、前記絶縁層、前記配線層および前記保護層を貫通するスリット部が設けられている、ようにしてもよい。

本発明は、ロードビームと、前記ロードビームに取り付けられた上述したいずれかの前記サスペンション用基板と、前記サスペンション用基板に接続された前記アクチュエータ素子と、を備えたことを特徴とするサスペンションを提供する。

本発明は、上述した前記サスペンションと、前記サスペンションに実装された前記ヘッドスライダと、を備えたことを特徴とするヘッド付サスペンションを提供する。

本発明は、上述した前記ヘッド付サスペンションを備えた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、アクチュエータ素子を実装する際にアクチュエータ素子の破損を防止することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態におけるヘッド付サスペンションの一例を示す平面図である。 図２は、図１の第１素子接続領域および第２素子接続領域を示す断面図である。 図３（ａ）は、図１のヘッド付サスペンションにおいて、サスペンション用基板を示す平面図であり、図３（ｂ）は、絶縁層と金属支持層とを示す平面図であり、図３（ｃ）は、金属支持層を示す平面図である。 図４（ａ）は、図１の裏面図であり、図４（ｂ）は、図３（ａ）の裏面図である。 図５は、本発明の第１の実施の形態におけるハードディスクドライブの一例を示す斜視図である。 図６（ａ）は、図４（ｂ）の変形例を示す図であり、図６（ｂ）は、図４（ｂ）の他の変形例を示す図である。 図７は、図２の変形例を示す図である。 図８は、本発明の第２の実施の形態におけるヘッド付サスペンションの一例を示す平面図である。 図９は、図８の第１素子接続領域および第２素子接続領域を示す断面図である。 図１０（ａ）は、図８のヘッド付サスペンションにおいて、サスペンション用基板を示す平面図であり、図１０（ｂ）は、絶縁層と金属支持層とを示す平面図であり、図１０（ｃ）は、金属支持層を示す平面図である。 図１１は、図９の変形例を示す図である。

図面を用いて、本発明の実施の形態におけるサスペンション用基板、サスペンション、ヘッド付サスペンションおよびハードディスクドライブについて説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

（第１の実施の形態）
図１に示すように、ヘッド付サスペンション５１は、サスペンション４１と、サスペンション用基板１に実装されたヘッドスライダ５２と、を備えている。このうちヘッドスライダ５２は、後述するディスク６３（図５参照）に対してデータの書き込みおよび読み取りを行うためのものであり、後述するサスペンション用基板１のタング部３１に接着剤を用いて接合され、ヘッド端子５に電気的に接続されている。

サスペンション４１は、ベースプレート４２と、ベースプレート４２上に取り付けられたロードビーム４３と、ロードビーム４３に取り付けられたサスペンション用基板１と、サスペンション用基板１に接続された一対のピエゾ素子（アクチュエータ素子）４４と、を備えている。このうちベースプレート４２およびロードビーム４３は、いずれも、好適にはステンレスにより形成され、互いに溶接されて固定されている。

また、ロードビーム４３は、サスペンション用基板１の金属支持層１１（後述）に、溶接により取り付けられるようになっている。また、ロードビーム４３には、サスペンション用基板１の各治具孔２５（後述）に対応して、ビーム治具孔（図示せず）が設けられており、サスペンション用基板１にロードビーム４３を取り付ける際に、サスペンション用基板１とロードビーム４３との位置合わせを行うことができるようになっている。このロードビーム４３の治具孔は、図１に示す長手方向軸線（Ｘ）上に配置されている。

ピエゾ素子４４は、ヘッドスライダ５２をスウェイ方向（旋回方向、図１の矢印Ｑ方向）に変位させるためのものであり、ヘッドスライダ５２の両側に配置されている。各ピエゾ素子４４は、一対の電極４４ａと、一対の電極４４ａ間に設けられ、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電セラミックスからなる圧電材料部４４ｂと、を有している。なお、一対の電極４４ａは、互いに離間して圧電材料部４４ｂに電圧を印加した場合に所望の伸縮量を得ることが可能であれば、任意の形状とすることができる。

一対のピエゾ素子４４の圧電材料部４４ｂは、互いに１８０°異なる分極方向となるように形成されており、所定の電圧が印加されると、一方のピエゾ素子４４が収縮すると共に、他方のピエゾ素子４４が伸長するようになっている。すなわち、ピエゾ素子４４は、電極４４ａ間に所定の電圧が印加されることにより図１の矢印Ｐ方向に伸縮自在な圧電素子として構成されている。このようなピエゾ素子４４は、図１に示すように、長手方向軸線（Ｘ）に沿って細長の矩形状に形成されており、その伸縮方向が、当該長手方向軸線（Ｘ）に平行となっている。また、ピエゾ素子４４は、長手方向軸線（Ｘ）に対して互いに線対称に配置されており、各ピエゾ素子４４の伸縮が、ヘッドスライダ５２に均等に伝達されるようになっている。

次に、サスペンション用基板１について説明する。

図１に示すように、サスペンション用基板１は、ヘッドスライダ５２が実装されるジンバル部２ａと、ＦＰＣ基板７１が接続されるテール部２ｂと、を有している。ジンバル部２ａには、ヘッドスライダ５２に接続される複数のヘッド端子５が設けられ、テール部２ｂには、ＦＰＣ基板７１に接続される複数のテール端子（外部接続基板端子）６が設けられており、ヘッド端子５とテール端子６とが、後述する複数の信号配線１３を介してそれぞれ接続されている。

また、サスペンション用基板１は、ピエゾ素子４４の一方の電極４４ａに導電性接着剤４８（例えば、銀ペースト）を介して接続される第１素子接続領域３ａと、当該ピエゾ素子４４の他方の電極４４ａに導電性接着剤４８を介して接続される第２素子接続領域３ｂと、を有している。第１素子接続領域３ａおよび第２素子接続領域３ｂは、ヘッドスライダ５２の両側にそれぞれ配置されている。

図１および図２に示すように、サスペンション用基板１は、絶縁層１０と、絶縁層１０の一方の面（接続されるピエゾ素子４４の側の面）に設けられた金属支持層１１と、絶縁層１０の他方の面（ピエゾ素子４４の側とは反対側の面）に設けられた配線層１２と、を備えている。すなわち、サスペンション用基板１においては、金属支持層１１に絶縁層１０を介して配線層１２が積層されており、金属支持層１１の側にピエゾ素子４４が配置されるようになっている。

配線層１２は、複数の配線、すなわち、一対の読取配線と一対の書込配線とを含む信号配線１３と、ピエゾ素子４４に接続される一対の素子配線１４と、を有している。このうち、信号配線１３は、ヘッド端子５とテール端子６とを接続しており、この信号配線１３に電気信号が流されることによって、ヘッドスライダ５２がディスク６３（図５参照）に対してデータの書き込みまたは読み取りを行うようになっている。また、素子配線１４は、後述する第２素子接続端子１６ｂを介してピエゾ素子４４に所定の電圧を印加するようになっている。

配線層１２は、第１素子接続領域３ａに設けられた、ピエゾ素子４４の一方の電極４４ａに導電性接着剤４８を介して接続される第１素子接続端子１６ａを有している。第１素子接続領域３ａは、ピエゾ素子４４の対応する電極４４ａを接地するためのものであり、第１素子接続端子１６ａは、第１素子接続端子１６ａおよび絶縁層１０を貫通する導電接続部（接地ビア）１８を介して、金属支持層１１の金属支持層本体３０（後述）に電気的に接続されている。なお、導電接続部１８は、ニッケルめっきにより形成することができる。

配線層１２は、第２素子接続領域３ｂに設けられた、ピエゾ素子４４の他方の電極４４ａに導電性接着剤４８を介して接続される第２素子接続端子１６ｂを有している。第２素子接続端子１６ｂには、配線層１２の素子配線１４が接続され、ピエゾ素子４４の対応する電極４４ａに、所定の電圧を印加するようになっている。

第１素子接続端子１６ａおよび第２素子接続端子１６ｂは、各配線１３、１４と同一の材料により形成され、各配線１３、１４と略同一の厚さを有しており、ヘッド端子５、テール端子６および配線１３、１４と共に配線層１２を構成している。

金属支持層１１は、図３および図４に示すように、金属支持層本体３０と、ヘッドスライダ５２が実装され、金属支持層本体３０とは離間したタング部３１と、を有している。タング部３１の両側に一対のアーム部３２が設けられている。各アーム部３２は、タング部３１に沿って延びるように形成されている。タング部３１に対して金属支持層本体３０側とは反対側に金属支持層先端部３３が設けられている。この金属支持層先端部３３は、長手方向軸線（Ｘ）に対して直交する方向に延びて、タング部３１およびアーム部３２に連結されている。タング部３１と各アーム部３２との間には、ピエゾ素子４４を収容する収容開口部３４が設けられている。この収容開口部３４は、第１素子接続領域３ａから第２素子接続領域３ｂに延びるように、平面視で細長の矩形状に形成されている。

第１素子接続領域３ａの第１素子接続端子１６ａは、金属支持層本体３０に対応する位置に配置され、第２素子接続領域３ｂの第２素子接続端子１６ｂは、金属支持層先端部３３に対応する位置に配置されている。具体的には、図３（ｃ）および図４（ｂ）に示すように、金属支持層本体３０は、第１支持部３５を含み、第１素子接続端子１６ａは、この第１支持部３５上に配置されて、当該第１支持部３５に支持されている。また、金属支持層先端部３３は第２支持部３６を含み、第２素子接続端子１６ｂは、この第２支持部３６上に配置されて、当該第２支持部３６に支持されている。なお、図３（ｃ）および図４（ｂ）においては、第１支持部３５および第２支持部３６の平面形状は、いずれもＵ字状になっているが、これに限られることはない。

図２に示すように、第１素子接続領域３ａおよび第２素子接続領域３ｂに、素子接続端子１６ａ、１６ｂに接続される導電性接着剤４８を係止する絶縁層係止開口部８１がそれぞれ設けられている。この絶縁層係止開口部８１は、対応する素子接続端子１６ａ、１６ｂを収容開口部３４側に露出させている。また、絶縁層係止開口部８１は、当該絶縁層係止開口部８１に充填される導電性接着剤４８を係止するようになっている。このことにより、ピエゾ素子４４の接続時には流動性を有する導電性接着剤４８が、ピエゾ素子４４と絶縁層１０との間から周囲に流出することを防止できる。なお、素子接続端子１６ａ、１６ｂのうち絶縁層係止開口部８１から露出された部分に、めっき層（図示せず）が形成されていることが好ましい。この場合、めっき層は、ニッケル（Ｎｉ）めっき、金（Ａｕ）めっきを順次施すことにより形成されることが好適である。

図２に示すように、各ピエゾ素子４４は、導電性接着剤４８により素子接続端子１６ａ、１６ｂに電気的に接続されている。導電性接着剤４８は、絶縁層係止開口部８１内に充填されている。この絶縁層係止開口部８１内に充填された導電性接着剤４８が、ピエゾ素子４４の対応する電極４４ａに接続されている。

また、各ピエゾ素子４４は、非導電性接着剤４６により金属支持層１１および絶縁層１０に接合されている。この非導電性接着剤４６は、導電性接着剤４８を覆うように塗布されている。一般に、非導電性接着剤４６は導電性接着剤４８より接合力が強いため、導電性接着剤４８だけでなく、非導電性接着剤４６を用いることにより、ピエゾ素子４４と各素子接続領域３ａ、３ｂとの接合信頼性、すなわち接続信頼性を向上させることができる。

ところで、図２に示すように、絶縁層１０の配線層１２の側の面に、配線層１２を覆う保護層２０が設けられている。ここでは、各素子接続端子１６ａ、１６ｂが保護層２０により覆われている。なお、図１および図３においては、図面を明瞭にするために、保護層２０は省略している。

絶縁層１０は、ピエゾ素子４４と平面視で重なるように第１素子接続領域３ａから第２素子接続領域３ｂに延びる絶縁層補強部（補強部）９５を有している。この絶縁層補強部９５は、ピエゾ素子４４と略平行に延び、ピエゾ素子４４と平面視で重なるように形成されている。図２においては、絶縁層補強部９５は、ピエゾ素子４４の下方に配置されている。なお、第１素子接続領域３ａと第２素子接続領域３ｂとの間の領域において、配線層１２および保護層２０を貫通する貫通開口部３７ａが形成されており、サスペンション用基板１のジンバル部２ａにおいて、ピエゾ素子４４の伸縮に対する可撓性を向上させている。

絶縁層補強部９５の両側方に、金属支持層１１、絶縁層１０、配線層１２および保護層２０を貫通するスリット部９６が設けられている。各スリット部９６は、ピエゾ素子４４と略平行に延びるように形成されている。

また、図１に示すように、サスペンション用基板１には、サスペンション用基板１をロードビーム４３に取り付ける際に、ロードビーム４３とアライメント（位置合わせ）を行うための２つの治具孔２５が設けられている。各治具孔２５は、長手方向軸線（Ｘ）上に配置されている。すなわち、当該長手方向軸線（Ｘ）は、各治具孔２５を通っている。

次に、サスペンション用基板１の各層を構成する材料について詳細に述べる。

絶縁層１０の材料としては、所望の絶縁性を有する材料であれば特に限定されることはないが、例えば、ポリイミド（ＰＩ）を用いることが好適である。なお、絶縁層１０の材料は、感光性材料であっても非感光性材料であっても用いることができる。また、絶縁層１０の厚さは、５μｍ〜３０μｍ、とりわけ８μｍ〜１０μｍであることが好ましい。このことにより、金属支持層１１と各配線１３、１４との間の絶縁性能を確保するとともに、サスペンション用基板１全体としての剛性が喪失されることを防止することができる。

各配線１３、１４は、電気信号を伝送するための導体として構成されており、各配線１３、１４の材料としては、所望の導電性を有する材料であれば特に限定されることはないが、銅（Ｃｕ）を用いることが好適である。銅以外にも、純銅に準ずる電気特性を有する材料であれば用いることもできる。ここで、各配線１３、１４の厚さは、例えば１μｍ〜１８μｍ、とりわけ９μｍ〜１２μｍであることが好ましい。このことにより、各配線１３、１４の伝送特性を確保するとともに、サスペンション用基板１全体としての柔軟性が喪失されることを防止することができる。なお、ヘッド端子５、テール端子６および素子接続端子１６ａ、１６ｂは、各配線１３、１４と同一の材料、同一の厚みとなっている。

金属支持層１１の材料としては、所望の導電性、弾力性、および強度を有するものであれば特に限定されることはないが、例えば、ステンレス、アルミニウム、ベリリウム銅、またはその他の銅合金を用いることができ、ステンレスを用いることが好適である。金属支持層１１の厚さは、１０μｍ〜３０μｍ、とりわけ１５μｍ〜２０μｍであることが好ましい。このことにより、金属支持層１１の導電性、剛性、および弾力性を確保することができる。

保護層２０の材料としては、樹脂材料、例えば、ポリイミドを用いることが好適である。なお、保護層２０の材料は、感光性材料であっても非感光性材料であっても用いることができる。保護層２０の厚さは、２μｍ〜３０μｍ、とりわけ２〜６μｍであることが好ましい。

次に、図５により、本実施の形態におけるハードディスクドライブ６１について説明する。図５に示すハードディスクドライブ６１は、ケース６２と、このケース６２に回転自在に取り付けられ、データが記憶されるディスク６３と、このディスク６３を回転させるスピンドルモータ６４と、ディスク６３に所望のフライングハイトを保って近接するように設けられ、ディスク６３に対してデータの書き込みおよび読み取りを行うヘッドスライダ５２を含むヘッド付サスペンション５１と、を有している。このうちヘッド付サスペンション５１は、ケース６２に対して移動自在に取り付けられており、ケース６２にはヘッド付サスペンション５１のヘッドスライダ５２をディスク６３上に沿って移動させるボイスコイルモータ６５が取り付けられている。また、ヘッド付サスペンション５１は、ボイスコイルモータ６５にアーム６６を介して取り付けられると共に、ハードディスクドライブ６１を制御する制御部（図示せず）に接続されたＦＰＣ基板７１（図１参照）に接続されている。このようにして、電気信号が、サスペンション用基板１とＦＰＣ基板７１を介して、制御部とヘッドスライダ５２との間で伝送されるようになっている。

次に、本実施の形態によるサスペンション用基板１をサブトラクティブ法により製造する場合について説明する。なお、アディティブ法によって製造することもできる。

まず、絶縁層１０と、絶縁層１０の一方の面に設けられた金属支持層１１と、絶縁層１０の他方の面に設けられた配線層１２と、を有する積層体（図示せず）を準備する。続いて、配線層１２が、所望の形状にエッチングされて、配線１３、１４、ヘッド端子５、テール端子６および素子接続端子１６ａ、１６ｂが形成される。この際、金属支持層１１も同様にエッチングされて収容開口部３４が形成される。次に、絶縁層１０上に、各配線１３を覆う保護層２０が形成される。続いて、絶縁層１０が所望の形状にエッチングされると共に、絶縁層補強部９５が形成される。その後、金属支持層１１がエッチングされて、外形加工され、タング部３１などが形成される。このようにして、本実施の形態におけるサスペンション用基板１が得られる。

次に、本実施の形態におけるサスペンション４１の製造方法について説明する。

まず、ベースプレート４２に、ロードビーム４３を介して、上述のようにして得られたサスペンション用基板１が、溶接により取り付けられる。この場合、まず、ベースプレート４２にロードビーム４３が溶接により固定され、続いて、ロードビーム４３に設けられたビーム治具孔（図示せず）と、サスペンション用基板１に設けられた治具孔２５とにより、ロードビーム４３とサスペンション用基板１とのアライメントが行われる。その後、サスペンション用基板１の金属支持層１１に溶接が施されて、ロードビーム４３とサスペンション用基板１が互いに接合されて固定される。

次に、ピエゾ素子４４が第１素子接続領域３ａおよび第２素子接続領域３ｂに接続される。この場合、まず、導電性接着剤４８が、絶縁層係止開口部８１に塗布される。続いて、ピエゾ素子４４が収容開口部３４に収容され、素子接続端子１６ａ、１６ｂに押圧される。このことにより、ピエゾ素子４４の電極４４ａが、導電性接着剤４８に接続される。ピエゾ素子４４が押圧される際、絶縁層補強部９５により、ピエゾ素子４４の撓みが抑制される。次に、導電性接着剤４８を覆うように、非導電性接着剤４６が塗布される。その後、導電性接着剤４８および非導電性接着剤４６を硬化する。このことにより、ピエゾ素子４４が、金属支持層１１および絶縁層１０に接合される。

このようにして、本実施の形態によるサスペンション４１が得られる。

その後、得られたサスペンション４１にヘッドスライダ５２が実装されて、ヘッドスライダ５２がヘッド端子５に接続され、図１に示すヘッド付サスペンション５１が得られる。さらに、このヘッド付サスペンション５１がハードディスクドライブ６１のケース６２に取り付けられて、図５に示すハードディスクドライブ６１が得られる。

図５に示すハードディスクドライブ６１においてデータの書き込みおよび読み取りを行う際、ボイスコイルモータ６５によりヘッド付サスペンション５１のヘッドスライダ５２がディスク６３上に沿って移動し、スピンドルモータ６４により回転しているディスク６３に所望のフライングハイトを保って近接する。このことにより、ヘッドスライダ５２とディスク６３との間で、データの受け渡しが行われる。この間、サスペンション用基板１とＦＰＣ基板７１を介して、ＦＰＣ基板７１に接続されている制御部（図示せず）とヘッドスライダ５２との間で電気信号が伝送される。このような電気信号は、サスペンション用基板１においては、各信号配線１３によってヘッド端子５とテール端子６との間で伝送される。

ヘッドスライダ５２を移動させる際、ボイスコイルモータ６５が、ヘッドスライダ５２の位置を大まかに調整し、ピエゾ素子４４が、ヘッドスライダ５２の位置を微小調整する。すなわち、サスペンション用基板１の第２素子接続領域３ｂの側のピエゾ素子４４の電極４４ａに、素子配線１４および第２素子接続端子１６ｂを介して所定の電圧を印加することにより、長手方向軸線（Ｘ）に沿った方向（図１の矢印Ｐ方向）に、一方のピエゾ素子４４が収縮すると共に他方のピエゾ素子４４が伸長する。この場合、金属支持層１１のアーム部３２が弾性変形し、タング部３１に実装されているヘッドスライダ５２がスウェイ方向（図１の矢印Ｑ方向）に変位することができる。このようにして、ヘッドスライダ５２を、ディスク６３の所望のトラックに、迅速に、かつ精度良く位置合わせすることができる。とりわけ、ピエゾ素子４４は、ヘッドスライダ５２の両側に配置されている。このことにより、ピエゾ素子４４をヘッドスライダ５２に近接して配置することができ、ピエゾ素子４４の伸縮力の伝達損失を低減し、ヘッドスライダ５２を精度良く変位させることができる。

このように本実施の形態によれば、絶縁層１０は、ピエゾ素子４４と平面視で重なるように第１素子接続領域３ａから第２素子接続領域３ｂに延びる絶縁層補強部９５を有している。このことにより、ピエゾ素子４４を押圧して実装する際、この押圧力を絶縁層補強部９５が受けることができ、ピエゾ素子４４が撓むことを防止できる。このため、ピエゾ素子４４を実装する際にピエゾ素子４４の破損を防止することができる。

また、本実施の形態によれば、絶縁補強部９５により、第１素子接続領域３ａの第１素子接続端子１６ａと、第２素子接続領域３ｂの第２素子接続端子１６ｂとを、略平行に維持することができる。この場合、ピエゾ素子４４と素子接続端子１６ａ、１６ｂの接合信頼性を向上させることができる。また、この場合、ピエゾ素子４４がサスペンション用基板１に対して傾斜することを防止でき、ピエゾ素子４４の伸縮力の伝達損失を低減し、ヘッドスライダ５２を精度良く変位させることができる。

また、本実施の形態によれば、絶縁層補強部９５の両側方に、金属支持層１１、絶縁層１０、配線層１２および保護層２０を貫通するスリット部９６が設けられている。このことにより、第１素子接続領域３ａと第２素子接続領域３ｂとの間で、ピエゾ素子４４の伸縮に対する可撓性を向上させることができ、ピエゾ素子４４の伸縮力をヘッドスライダ５２に効率良く伝達させることができる。

なお、上述した本実施の形態においては、第１素子接続領域３ａが、金属支持層本体３０に対応する位置に配置され、第２素子接続領域３ｂが、金属支持層１１の金属支持層先端部３３に対応する位置に配置されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、第１素子接続領域３ａは、金属支持層本体３０に対応する位置に配置され、第２素子接続領域３ｂは、タング部３１に対応する位置に配置されていても良い。

例えば、図６（ａ）、（ｂ）に示す形態では、金属支持層１１のタング部３１は、金属支持層本体３０、一対のアーム部３２および金属支持層先端部３３と離間しており、島状に形成されている。ここでの島状とは、タング部３１が、金属支持層本体３０、アーム部３２、金属支持層先端部３３と、金属支持層１１を構成する部材では連結されていないということを意味している。そして、金属支持層本体３０は、第１素子接続領域３ａの第１素子接続端子１６ａを支持する第１支持部３５を含んでいる。すなわち、第１素子接続端子１６ａは、第１支持部３５上に配置されて当該第１支持部３５に支持されている。また、タング部３１は、その金属支持層先端部３３側の部分に設けられた、アーム部３２側に突出する突出部３８と、この突出部３８に設けられ、第２素子接続領域３ｂの第２素子接続端子１６ｂを支持する第２支持部３６と、を含んでいる。すなわち、第２素子接続端子１６ｂは、第２支持部３６上に配置されて当該第２支持部３６に支持されている。なお、図６（ｂ）に示すように、第２支持部３６と突出部３８は、タング部３１のうち長手方向の中央部に配置されるようにしてもよい。図６（ａ）、（ｂ）に示す形態では、タング部３１は島状に形成されているため、サスペンション用基板１のジンバル部２ａにおいて、ピエゾ素子４４の伸縮に対する可撓性を向上させることができ、ピエゾ素子４４の伸縮によって、ヘッドスライダ５２をより大きく変位させることができる。

また、上述した本実施の形態においては、絶縁層補強部９５の両側方に、スリット部９６が設けられている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、絶縁層補強部９５の一側方のみにスリット部９６が設けられるようにしてもよい。この場合、絶縁層補強部９５の他側は、絶縁層１０のタング部３１に対応する部分または配線１３、１４を支持する部分に一体に形成される。この場合においても、第１素子接続領域３ａと第２素子接続領域３ｂとの間で、ピエゾ素子４４の伸縮に対する可撓性を向上させることができ、ピエゾ素子４４の伸縮力をヘッドスライダ５２に効率良く伝達させることができる。また、絶縁層補強部９５の両側方共にスリット部９６が設けられていなくてもよい。この場合、ピエゾ素子４４を実装する際にピエゾ素子４４の破損をより一層防止することができる。

また、上述した本実施の形態においては、絶縁層１０が、ピエゾ素子４４と平面視で重なるように第１素子接続領域３ａから第２素子接続領域３ｂに延びる絶縁層補強部９５を有している例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、例えば、図７に示すように、保護層２０が、ピエゾ素子４４と平面視で重なるように第１素子接続領域３ａから第２素子接続領域３ｂに延びる保護層補強部（補強部）９７を有していてもよい。この場合においても、上述した絶縁層１０の絶縁層補強部９５と同様に、ピエゾ素子４４を実装する際にピエゾ素子４４の破損を防止することができる。とりわけ、保護層２０が、絶縁層１０の厚さより小さい厚さを有している場合には、第１素子接続領域３ａと第２素子接続領域３ｂとの間で、ピエゾ素子４４の伸縮に対する可撓性を向上させることができ、ピエゾ素子４４の伸縮力をヘッドスライダ５２に効率良く伝達させることができる。この場合においても、絶縁層１０のスリット部９６と同様なスリット部（図示せず）が保護層２０の保護層補強部９７の両側方に設けられていることが好適である。

なお、保護層補強部９７は、保護層補強部９７の絶縁層１０の側の面が絶縁層１０の配線層１２の側の面と略同一平面上に配置されるように形成される。また、第１素子接続領域３ａと第２素子接続領域３ｂとの間の領域において、絶縁層補強部９５が除去されるように、絶縁層１０を貫通する貫通開口部３７ｂが形成されており、ピエゾ素子４４の伸縮に対する可撓性を向上させている。

図７に示す形態においては、保護層２０は、絶縁層１０と異なる材料により形成されている。この場合、保護層２０は、絶縁層１０のエッチング液ではエッチングされない、若しくは絶縁層１０よりもエッチング液への溶解性が低い材料により形成されていることが好ましい。例えば、絶縁層１０がポリイミドにより形成される場合には、保護層２０を、絶縁層１０のポリイミドより高分子量のポリイミドであって、エッチング液に対して低溶解性のポリイミド、あるいは、エポキシ系などの熱硬化型樹脂で形成することが好ましい。このことにより、絶縁層１０をエッチングする際、保護層２０がエッチングされることを防止でき、保護層２０の保護層補強部９７を形成することができる。

（第２の実施の形態）
次に、図８乃至図１０により、本発明の第２の実施の形態におけるサスペンション用基板について説明する。

図８乃至図１０に示す第２の実施の形態においては、アクチュエータ素子は配線層側に配置されている点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図８乃至図１０において、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

本実施の形態においては、図８および図９に示すように、ピエゾ素子４４は、素子接続端子１６ａ、１６ｂに対して絶縁層１０とは反対側、すなわち、サスペンション用基板１の保護層２０の側に配置されるようになっている。この場合、配線層１２は、絶縁層１０のピエゾ素子４４の側の面に設けられている。なお、図８においては、図面を明瞭にするために、ロードビーム４３および保護層２０は省略している。図９は、第１素子接続領域３ａおよび第２素子接続領域３ｂの断面を示しているが、図面を明瞭にするために、ピエゾ素子４４と交差する配線１３、１４等は省略されている。

図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、金属支持層１１は、金属支持層本体３０と、ヘッドスライダ５２が実装され、金属支持層本体３０とは離間した島状のタング部３１と、を有している。タング部３１の両側には、一対のアーム部３２が設けられている。各アーム部３２は、タング部３１に沿って延びるように形成されている。また、タング部３１に対して金属支持層本体３０側とは反対側に金属支持層先端部３３が設けられている。金属支持層先端部３３は、タング部３１と離間しており、タング部３１は島状になっている。ここでの島状とは、タング部３１が、金属支持層本体３０、アーム部３２および金属支持層先端部３３と、金属支持層１１を構成する部材では連結されていないということを意味している。

図８および図９に示すように、第１素子接続領域３ａの第１素子接続端子１６ａは、金属支持層１１の金属支持層先端部３３に対応する位置に配置されている。すなわち、第１素子接続端子１６ａは、金属支持層先端部３３上に配置されて、当該金属支持層先端部３３に支持されている。また、第１素子接続領域３ａの第１素子接続端子１６ａは、第１の実施の形態と同様に、導電接続部（接地ビア）１８を介して金属支持層の金属支持層先端部３３に電気的に接続され、ピエゾ素子４４の対応する電極４４ａを接地している。

第２素子接続領域３ｂの第２素子接続端子１６ｂは、タング部３１に対応する位置に配置されている。具体的には、図１０に示すように、タング部３１は、その金属支持層本体３０の側の部分に設けられた、アーム部３２の側に突出する突出部３８を含んでおり、この突出部３８上に、第２素子接続端子１６ｂが配置されて当該突出部３８に支持されている。この第２素子接続端子１６ｂには、第１の実施の形態と同様に、素子配線１４が接続されている。なお、本実施の形態においては、一対のピエゾ素子４４に対応して、テール端子６から延びる２つの素子配線１４が第２素子接続端子１６ｂにそれぞれ接続されている例を示しているが、これに限られることはなく、テール端子６から延びる１つの素子配線１４を一方の第２素子接続端子１６ｂに接続して、当該一方の第２素子接続端子１６ｂから他方の第２素子接続端子１６ｂに他の配線（図示せず）を介して接続するようにしてもよい。

絶縁層１０の絶縁層補強部９５は、金属支持層先端部３３に対応する位置に配置された第１素子接続領域３ａから、タング部３１に対応する位置に配置された第２素子接続領域３ｂに延びている。なお、本実施の形態における絶縁層補強部９５は、配線１３、１４を支持する絶縁層１０の部分と交差し、当該部分を越えて、第１素子接続領域３ａと第２素子接続領域３ｂとの間で延びている。また、第１素子接続領域３ａと第２素子接続領域３ｂとの間の領域において、金属支持層１１を貫通する貫通開口部３９ａが形成され、配線層１２および保護層２０を貫通する貫通開口部３９ｂが形成されており、サスペンション用基板１のジンバル部２ａにおいて、ピエゾ素子４４の伸縮に対する可撓性を向上させている。なお、図８に示すように、第１素子接続領域３ａと第２素子接続領域３ｂとの間の領域には、配線層１２の配線１３、１４とこれらの配線１３、１４を保護する保護層２０の部分がピエゾ素子４４と交差するように形成されているが、図９においては、図面を明瞭にするために、これらの配線１３、１４および保護層２０の当該部分は省略している。

絶縁層補強部９５の両側方に、金属支持層１１、絶縁層１０、配線層１２および保護層２０を貫通するスリット部９６が設けられている。各スリット部９６は、ピエゾ素子４４と略平行に延びるように形成されている。

図９に示すように、各ピエゾ素子４４は、導電性接着剤４８により素子接続端子１６ａ、１６ｂに電気的に接続されている。すなわち、素子接続端子１６ａ、１６ｂに、端子係止開口部８３が設けられ、当該端子係止開口部８３内に導電性接着剤４８が充填されている。この端子係止開口部８３内に充填された導電性接着剤４８が、ピエゾ素子４４の対応する電極４４ａに接続されている。

また、各ピエゾ素子４４は、非導電性接着剤４６により保護層２０（または素子接続端子１６ａ、１６ｂ）に接合されている。この非導電性接着剤４６は、導電性接着剤４８を覆うように塗布されている。一般に、非導電性接着剤４６は、導電性接着剤４８より接合力が強いため、導電性接着剤４８だけでなく、非導電性接着剤４６を用いることにより、ピエゾ素子４４と各素子接続領域３ａ、３ｂとの接合信頼性を向上させることができる。

素子接続端子１６ａ、１６ｂのピエゾ素子４４の側の面の一部には、保護層２０が形成されていることが好適である。本実施の形態においては、図８に示すように、ピエゾ素子４４は、各配線１３、１４と重なり合い、各配線１３、１４上に保護層２０を介して配置されるようになるため、素子接続端子１６ａ、１６ｂ上に保護層２０の一部が形成されることにより、ピエゾ素子４４を安定して取り付けることができる。なお、保護層２０は、導電性接着剤４８との接触面積が確保できれば、端子係止開口部８３内の一部に形成されていてもよい。

本実施の形態において、一対のピエゾ素子４４に所定の電圧を印加すると、一方のピエゾ素子４４が図８の矢印Ｐ方向に伸縮すると共に、他方のピエゾ素子４４が矢印Ｐ方向に伸長する。これにより、ジンバル部２ａにおける絶縁層１０および配線層１２が弾性変形し、タング部３１に実装されているヘッドスライダ５２がスウェイ方向（旋回方向Ｑ）に変位する。

このように本実施の形態によれば、絶縁層１０は、ピエゾ素子４４と平面視で重なるように第１素子接続領域３ａから第２素子接続領域３ｂに延びる絶縁層補強部９５を有している。このことにより、ピエゾ素子４４を押圧して実装する際、この押圧力を絶縁層補強部９５が受けることができ、ピエゾ素子４４が撓むことを防止できる。このため、ピエゾ素子４４を実装する際にピエゾ素子の破損を防止することができる。

また、本実施の形態によれば、絶縁層補強部９５により、第１素子接続領域３ａの第１素子接続端子１６ａと、第２素子接続領域３ｂの第２素子接続端子１６ｂとを、略平行に維持することができる。この場合、ピエゾ素子４４と素子接続端子１６ａ、１６ｂの接合信頼性を向上させることができる。また、この場合、ピエゾ素子４４がサスペンション用基板１に対して傾斜することを防止でき、ピエゾ素子４４の伸縮力の伝達損失を低減し、ヘッドスライダ５２を精度良く変位させることができる。

また、本実施の形態によれば、絶縁層補強部９５の両側方に、金属支持層１１、絶縁層１０、配線層１２および保護層２０を貫通するスリット部９６が設けられている。このことにより、第１素子接続領域３ａと第２素子接続領域３ｂとの間で、ピエゾ素子４４の伸縮に対する可撓性を向上させることができ、ピエゾ素子４４の伸縮力をヘッドスライダ５２に効率良く伝達させることができる。

なお、上述した本実施の形態においては、絶縁層補強部９５の両側方に、スリット部９６が設けられている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、絶縁層補強部９５の一側方のみにスリット部９６が設けられるようにしてもよい。この場合、絶縁層補強部９５の他側は、絶縁層１０のタング部３１に対応する部分または配線１３、１４を支持する部分に一体に形成される。この場合においても、第１素子接続領域３ａと第２素子接続領域３ｂとの間で、ピエゾ素子４４の伸縮に対する可撓性を向上させることができ、ピエゾ素子４４の伸縮力をヘッドスライダ５２に効率良く伝達させることができる。また、絶縁層補強部９５の両側方共にスリット部９６が設けられていなくてもよい。この場合、ピエゾ素子４４を実装する際にピエゾ素子４４の破損をより一層防止することができる。

また、上述した本実施の形態においては、絶縁層１０が、ピエゾ素子４４と平面視で重なるように第１素子接続領域３ａから第２素子接続領域３ｂに延びる絶縁層補強部９５を有している例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、例えば、図１１に示すように、保護層２０が、ピエゾ素子４４と平面視で重なるように第１素子接続領域３ａから第２素子接続領域３ｂに延びる保護層補強部（補強部）９７を有していてもよい。この場合においても、上述した絶縁層１０の絶縁層補強部９５と同様に、ピエゾ素子４４を実装する際にピエゾ素子４４の破損を防止することができる。とりわけ、保護層２０が、絶縁層１０の厚さより小さい厚さを有している場合には、第１素子接続領域３ａと第２素子接続領域３ｂとの間で、ピエゾ素子４４の伸縮に対する可撓性を向上させることができ、ピエゾ素子４４の伸縮力をヘッドスライダ５２に効率良く伝達させることができる。この場合においても、絶縁層１０のスリット部９６と同様なスリット部（図示せず）が保護層２０の保護層補強部９７の両側方に設けられていることが好適である。

なお、保護層補強部９７は、保護層補強部９７の絶縁層１０の側の面が絶縁層１０の配線層１２の側の面と略同一平面上に配置されるように形成される。また、第１素子接続領域３ａと第２素子接続領域３ｂとの間の領域において、絶縁補強部９５が除去されるように、金属支持層１１および絶縁層１０を貫通する貫通開口部３９ｃが形成されており、ピエゾ素子４４の伸縮に対する可撓性を向上させている。

図１１に示す形態においては、保護層２０は、絶縁層１０と異なる材料により形成されている。この場合、保護層２０は、絶縁層１０のエッチング液ではエッチングされない、若しくは絶縁層１０よりもエッチング液への溶解性が低い材料により形成されていることが好ましい。例えば、絶縁層１０がポリイミドにより形成される場合には、保護層２０を、絶縁層１０のポリイミドより高分子量のポリイミドであって、エッチング液に対して低溶解性のポリイミド、あるいは、エポキシ系などの熱硬化型樹脂で形成することが好ましい。このことにより、絶縁層１０をエッチングする際、保護層２０がエッチングされることを防止でき、保護層２０の保護層補強部９７を形成することができる。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明してきたが、本発明によるサスペンション用基板、サスペンション、ヘッド付サスペンションおよびハードディスクドライブは、上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、上述した実施の形態を、部分的に、適宜組み合わせることも可能である。

１ サスペンション用基板
３ａ 第１素子接続領域
３ｂ 第２素子接続領域
１０ 絶縁層
１１ 金属支持層
１２ 配線層
２０ 保護層
４１ サスペンション
４３ ロードビーム
４４ ピエゾ素子
４４ａ 電極
５１ ヘッド付サスペンション
５２ ヘッドスライダ
６１ ハードディスクドライブ
９５ 絶縁層補強部
９６ スリット部
９７ 保護層補強部

Claims (10)

1. 実装されるヘッドスライダを変位させる伸縮自在なアクチュエータ素子の一方の電極に接続される第１素子接続領域と、当該アクチュエータ素子の他方の電極に接続される第２素子接続領域と、を有するサスペンション用基板において、
   絶縁層と、
   前記絶縁層の一方の面に設けられた金属支持層と、
   前記絶縁層の他方の面に設けられた配線層と、
   前記絶縁層の前記配線層側の面に設けられ、当該配線層を覆う保護層と、を備え、
   前記絶縁層は、前記アクチュエータ素子と平面視で重なるように前記第１素子接続領域から前記第２素子接続領域に延びる補強部を有していることを特徴とするサスペンション用基板。
2. 前記補強部の一側方に、前記金属支持層、前記絶縁層、前記配線層および前記保護層を貫通するスリット部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のサスペンション用基板。
3. 前記補強部の両側方に、前記金属支持層、前記絶縁層、前記配線層および前記保護層を貫通するスリット部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のサスペンション用基板。
4. 実装されるヘッドスライダを変位させる伸縮自在なアクチュエータ素子の一方の電極に接続される第１素子接続領域と、当該アクチュエータ素子の他方の電極に接続される第２素子接続領域と、を有するサスペンション用基板において、
   絶縁層と、
   前記絶縁層の一方の面に設けられた金属支持層と、
   前記絶縁層の他方の面に設けられた配線層と、
   前記絶縁層の前記配線層側の面に設けられ、当該配線層を覆う保護層と、を備え、
   前記保護層は、前記絶縁層と異なる材料により形成され、
   前記保護層は、前記アクチュエータ素子と平面視で重なるように前記第１素子接続領域から前記第２素子接続領域に延びる補強部を有していることを特徴とするサスペンション用基板。
5. 前記保護層は、前記絶縁層の厚さより小さい厚さを有していることを特徴とする請求項４に記載のサスペンション用基板。
6. 前記補強部の一側方に、前記金属支持層、前記絶縁層、前記配線層および前記保護層を貫通するスリット部が設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載のサスペンション用基板。
7. 前記補強部の両側方に、前記金属支持層、前記絶縁層、前記配線層および前記保護層を貫通するスリット部が設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載のサスペンション用基板。
8. ロードビームと、
   前記ロードビームに取り付けられた請求項１乃至７のいずれかに記載の前記サスペンション用基板と、
   前記サスペンション用基板に接続された前記アクチュエータ素子と、を備えたことを特徴とするサスペンション。
9. 請求項８に記載の前記サスペンションと、
   前記サスペンションに実装された前記ヘッドスライダと、を備えたことを特徴とするヘッド付サスペンション。
10. 請求項９に記載の前記ヘッド付サスペンションを備えたことを特徴とするハードディスクドライブ。

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