JP6071048B2 - サスペンション用基板およびその製造方法、サスペンション、ヘッド付サスペンション、ヘッド付サスペンションと外部接続基板との組合体およびハードディスクドライブ - Google Patents

サスペンション用基板およびその製造方法、サスペンション、ヘッド付サスペンション、ヘッド付サスペンションと外部接続基板との組合体およびハードディスクドライブ Download PDF

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本発明は、サスペンション用基板およびその製造方法、サスペンション、ヘッド付サスペンション、ヘッド付サスペンションと外部接続基板との組合体およびハードディスクドライブに係り、とりわけ、外部接続基板を装着する際、配線と金属支持層とを導通させる導通部が外部接続基板の外部端子とショートすることを防止できるサスペンション用基板およびその製造方法、サスペンション、ヘッド付サスペンション、ヘッド付サスペンションと外部接続基板との組合体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(以下、単にヘッドスライダと記す)が実装されたサスペンション用基板を備えている。このようなサスペンション用基板は、ヘッドスライダが実装されるヘッド領域から、外部接続基板(FPC基板、フレキシブルプリント基板)が接合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、を備えている。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が行われるようになっている。
サスペンション用基板のテール領域には、上述したように、FPC基板が装着されるようになっている。すなわち、サスペンション用基板のテール領域には、各配線に接続されたフライングリード(接続端子)が設けられており、各フライングリードが、金属支持層および絶縁層に形成された略矩形状の開口部に並列配置されて露出し、この開口部を介して、FPC基板のFPC端子に超音波接合されるようになっている(例えば、特許文献1参照)。
US8295014B1
ところで、サスペンション用基板のテール領域には、一の配線と金属支持層とを導通させるための導通部が絶縁層を貫通して設けられている。このような導通部により、インターリーブを形成することができる。
しかしながら、このようにテール領域に形成されたインターリーブ形成用の導通部は、サスペンション用基板のテール領域をFPC基板に装着する際、FPC基板とショートしてしまうことがあった。
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、外部接続基板を装着する際、配線と金属支持層とを導通させるインターリーブ形成用の導通部が外部接続基板の外部端子と誤ってショートしてしまうことを確実に防止することができるサスペンション用基板およびその製造方法、サスペンション、ヘッド付サスペンション、ヘッド付サスペンションと外部接続基板との組合体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、外部接続基板に装着されるテール領域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であって、複数の配線と、前記テール領域に設けられると共に前記配線の各々に接続され、ボンディングツールを用いて前記外部接続基板の外部端子に接合可能な複数の接続端子と、を有する配線層と、を備え、前記接続端子は前記外部接続基板の外部端子に接合されるとともに金属支持層と反対側に位置する接合面を有し、前記テール領域内に絶縁層を貫通して延び、一の配線を対応する金属支持層へ導通させる導通部が設けられ、少なくとも前記テール領域内の配線および導通部のうち接続端子の接合面側の面を覆って保護層が設けられることを特徴とするサスペンション用基板である。
本発明は、前記テール領域内の導通部はインターリーブ形成用の導通部であることを特徴とするサスペンション用基板である。
本発明は、前記絶縁層および前記金属支持層に、前記接続端子のうち接合面と反対側の面を露出させる開口部が設けられていることを特徴とするサスペンション用基板である。
本発明は、前記接続端子の接合面と反対側の面は前記絶縁層および前記金属支持層により覆われていることを特徴とするサスペンション用基板である。
本発明は、前記接続端子はボンディングツールにより前記外部接続基板の外部端子に超音波接合されることを特徴とするサスペンション用基板である。
本発明は、前記接続端子はボンディングツールにより前記外部接続基板の外部端子に熱圧着により接合されることを特徴とするサスペンション用基板である。
本発明は、ベースプレートと、前記ベースプレートに、ロードビームを介して取り付けられた上記記載の前記サスペンション用基板と、を備えたことを特徴とするサスペンションである。
本発明は、上記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である。
本発明は、上記記載の前記ヘッド付サスペンションと、前記サスペンション用基板の前記テール領域に装着された前記外部接続基板と、を備え、前記サスペンション用基板の前記接続端子の前記接合面に、前記外部接続基板の前記外部端子が接合されていることを特徴とするヘッド付サスペンションと外部接続基板との組合体である。
本発明は、上記記載の前記ヘッド付サスペンションと前記外部接続基板との前記組合体を備えたことを特徴とするハードディスクドライブである。
本発明は、外部接続基板に装着されるテール領域を有するサスペンション基板の製造方法において、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を有する積層体を準備する工程と、配線層にエッチングを施すことにより、前記テール領域内に複数の配線と、前記外部接続基板の外部端子に接合される接続端子と、導通部用の貫通口を形成する工程と、絶縁層に第1エッチングを施すことにより、導通部用の貫通口を形成する工程と、配線層の貫通口および絶縁層の貫通口内にめっきを施して導通部を形成する工程と、配線層の配線および導通部を覆って保護層を形成する工程と、を備えたことを特徴とするサスペンション基板の製造方法である。
本発明は、前記配線層にエッチングする際、同時に前記金属支持層にもエッチングを施して、前記接続端子に対応する領域に開口を形成し、前記保護層を形成した後、前記絶縁層に第2エッチングを施すことにより前記接続端子に対応する領域に開口を形成して、前記接続端子の両面を露出させることを特徴とするサスペンション基板の製造方法である。
本発明によれば、外部接続基板を装着する際、配線と金属支持層とを導通させる導通部が誤って外部接続基板の外部端子とショートすることを確実に防止することができる。
図1は、本発明の実施の形態におけるサスペンション用基板の一例を示す平面図である。 図2(a)は本発明の実施の形態におけるサスペンション用基板において、テール領域を示す図であり、図2(b)は図2(a)のA−A線断面図である。 図3(a)は本発明の実施の形態におけるサスペンション用基板において、接続端子の変形例を示す図であり、図3(b)は図3(a)のB−B線断面図である。 図4は、本発明の実施の形態におけるサスペンションの一例を示す平面図である。 図5は、本発明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6は、本発明の実施の形態において、フライングリードをFPC端子に超音波接合する方法を示す図である。 図7は、本発明の実施の形態において、フライングリードをFPC端子に熱圧着により接合する方法を示す図である。 図8は、本発明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9(a)〜(f)は、本発明の実施の形態において、サスペンション用基板の製造方法を示す図である。 図10は、本発明の実施の形態において、導電部を示す拡大図である。
発明の実施の形態
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およびその製造方法、サスペンション、ヘッド付サスペンション、ヘッド付サスペンションと外部接続基板との組合体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。
図1に示すように、サスペンション用基板1は、後述するヘッドスライダ(図5参照)112が実装されるヘッド領域2から、FPC基板(外部接続基板、フレキシブルプリント基板、図6参照)131が装着されるテール領域3に延びるように形成されている。なお、本実施の形態におけるヘッド領域2は、実装されるヘッドスライダ112に接続されるヘッド端子32に近接した領域を意味し、テール領域3は、FPC基板131に接続される後述するフライングリード33を含む領域を意味している。
図1乃至図3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の一方の面に設けられた金属支持層20と、絶縁層10の他方の面に設けられた配線層30と、を備えている。配線層30は、読取配線および書込配線を含む複数の配線31と、テール領域3に設けられると共に各配線31に接続されたフライングリード(接続端子)33と、を有している。フライングリード33は、ボンディングツール60(図10参照)を用いてFPC基板131のFPC端子(外部端子)132に超音波接合可能に構成されている。また、フライングリード33には、試験線34が接続されており、サスペンション用基板1の製造時に、各配線31の導通検査などを行うことができるようになっている。なお、ヘッド領域2には、各配線31に接続されたヘッド端子32およびピエゾ素子用端子32a等が設けられている。
図2(a)(b)に示すように、絶縁層10および金属支持層20には、フライングリード33を露出させる開口部70が設けられている。この開口部70は、略矩形状に形成されており、絶縁層10に設けられた絶縁開口部11と、金属支持層20に設けられた金属開口部21と、を有している。そして、金属開口部21のフライングリード33の長手方向に沿う長さ(図2(b)における寸法A)は、絶縁開口部11のフライングリード33の長手方向に沿う長さ(図2(b)における寸法B)より長くなっている。なお、図2(a)において、便宜上、テール領域3は後述する保護層40を取り除いて示されている。
図2(a)(b)に示すように、フライングリード33は、細長の矩形状に形成されており、開口部70上で並列配置されている。すなわち、フライングリード33は、その長手方向に直交する方向に沿って並列配置されている。なお、図2(a)(b)においては、8つのフライングリード33が設けられている例を示しているが、フライングリード33の個数はこれに限られることはない。
また、図2(a)(b)に示すように、フライングリード33は、ボンディングツール60に押圧されるツール面35と、FPC基板131のFPC端子132に接合される接合面36と、を有している。本実施の形態においては、図2(a)(b)、図6および図7に示されているように、フライングリード33のツール面35は、接合面36と反対側に位置し、絶縁層10および金属支持層20の側に配置されて、上述した金属開口部21および絶縁開口部11によって露出されている。そして、金属開口部21および絶縁開口部11は、超音波接合用のボンディングツール60(図6)あるいは熱圧着用のボンディングツール61(図7)が挿入可能に構成されており、サスペンション用基板1にFPC基板131を装着する際には、ボンディングツール60、61が金属開口部21および絶縁開口部11に挿入されて、フライングリード33のツール面35を押圧するようになっている。フライングリード33の接合面36は、絶縁層10の側とは反対側に配置されて、後述する保護開口部41によって露出されている。
フライングリード33のツール面35の表面粗さは、接合面36の表面粗さより小さくなっている。例えば、フライングリード33のツール面35は、JIS B0601−2001で規定される算術平均粗さ(Ra)が、0.06μm以下となる表面粗さを有していることが好ましく、フライングリード33の接合面36は、算術平均粗さが0.06μmを超える表面粗さを有していることが好ましい。
図2(a)(b)に示すように、フライングリード33のツール面35には、ツール面側めっき層37が設けられ、フライングリード33の接合面36には、接合面側めっき層38が設けられている。これらのめっき層37、38は、ニッケル(Ni)めっきおよび金(Au)めっきが順次施されることにより形成されており、フライングリード33のツール面35および接合面36が腐食することを防止している。このようなめっき層36、37の厚さは、0.1μm〜4.0μmであることが好ましい。また、上述のようにフライングリード33のツール面35の表面粗さが接合面36の表面粗さより小さくなっていることにより、ツール面側めっき層37の表面粗さは、接合面側めっき層38の表面粗さよりも小さくなっている。すなわち、ツール面側めっき層37の表面粗さは、フライングリード33のツール面35の表面粗さにほぼ等しい表面粗さを有し、接合面側めっき層38の表面粗さは、フライングリード33の接合面36の表面粗さにほぼ等しい表面粗さを有している。
また、図2(a)(b)に示すように、絶縁層10の配線層30の側の面には、配線層30の配線31および試験線34を覆い、配線31および試験線34の腐食を防止するための保護層40が設けられている。この保護層40には、フライングリード33を露出させる保護開口部41が設けられている。保護開口部41のフライングリード33の長手方向に沿う長さ(図2(a)(b)における寸法C)は、絶縁開口部11のフライングリード33の長手方向に沿う長さ(図2(a)(b)における寸法B)より長くなっている。一方、保護開口部41の寸法Cは、金属開口部21の寸法Aより小さくなっている。また、保護層40のうち配線31を覆う部分の厚さ(図2(a)(b)における寸法D)は、金属支持層20と絶縁層10との合計の厚さより薄くなっている。なお、図1および図2(a)においては、図面を明瞭にするために、保護層40は省略している。
ところで図2(a)(b)、図9(a)〜(g)および図10に示すように、サスペンション用基板1のテール領域3内に絶縁層10を貫通して延び一の配線31と対応する金属支持層20とを導通させる一の導通部50が設けられている。
この導通部50は例えばニッケル(Ni)めっきにより形成されており、一の配線31と金属支持層20とを導通させている。そして一の配線31と導通する金属支持層20は、一の導通部50と同一構造をもつ他の導通部50を介して同様に他の配線31と導通している。
このようにサスペンション用基板1のテール領域3内には、合計一対の導通部50が形成され、この一対の導通部50により一つのフライングリード33に接続された配線31を2本に分岐しインターリーブを形成する。
なお分岐された2本の配線31は、ヘッド領域2まで延びて、テール領域3の一対の導通部50と同様の構造をもつ導通部(図示せず)により1本の配線に合流する。
また、図2(a)(b)、図9(a)〜(g)および図10に示すように、テール領域3内の配線31は保護層40により覆われているが、同様にテール領域3内の一対の導通部50のうちフライングリード33の接合面36側の面も保護層40により覆われている。
更に導通部50の詳細を図10により説明する。導通部50は一の配線31と金属支持層20とを導通させるものであり、後述のように予め配線層30および絶縁層10に貫通孔39、19を形成しておき、この貫通孔39、19内にNiめっきを施すことにより導通部50を形成することができる。
ところで、配線層30の貫通孔39は、配線層30に対するエッチングにより形成されるが、この場合、配線層30に貫通孔39を形成すると同時に、配線層30の貫通孔39近傍に貫通孔39に向って傾斜するハーフエッチング部30Aを形成しておく(図10参照)。
このように配線層30の貫通孔39近傍にハーフエッチング部30Aを形成することにより、導通部50の上方への突出量を抑えることができ、このことにより導通部50を覆う保護層40も過度に外方へ突出することはなく、保護層40の表面を可能な限り平坦化することができる。
次に、各構成部材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20と各配線31との間の絶縁性能を確保すると共に、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。
配線31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、配線31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、配線31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、配線31の伝送特性を確保すると共に、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。ヘッド端子32、フライングリード33および試験線34は、配線31と同一の材料および同一の厚さで形成されている。
金属支持層20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20の厚さは、10μm〜30μm、とりわけ15μm〜20μmとすることができる。このことにより、金属支持層20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40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40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、保護層40のうち配線31を覆う部分の厚さ(図3におけるD寸法)は、上述したように絶縁層10と金属支持層20との合計の厚さより薄くなっており、特に、4μm〜6μmとすることが好ましい。このことにより、後述するように、テール領域3にFPC基板131が装着された場合であっても配線31の絶縁性能を確保することができ、また、配線31が腐食することを防止すると共に、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。
次に、図4により、本実施の形態におけるサスペンション101について説明する。図4に示すサスペンション101は、ベースプレート102と、ベースプレート102上に取り付けられ、サスペンション用基板1の金属支持層20を保持するロードビーム103と、ロードビーム103に取り付けられたサスペンション用基板1と、を備えている。
続いて、図5により、本実施の形態におけるヘッド付サスペンション111について説明する。図5に示すヘッド付サスペンション111は、上述したサスペンション101と、サスペンション用基板1のヘッド領域2に実装されたヘッドスライダ112と、を備えている。
次に、図6により、本実施の形態におけるヘッド付サスペンションとFPC基板との組合体141について説明する。当該組合体141は、ヘッド付サスペンション111と、サスペンション用基板1のテール領域3に装着されたFPC基板131と、を備えている。このうち、FPC基板131は、図6に示すようにサスペンション用基板1の保護層40の側に配置されており、サスペンション用基板1のフライングリード33が超音波接合用のボンディングツール60により、FPC基板131のFPC端子132の側に押し込められて、フライングリード33の接合面36に、接合面側めっき層38を介してFPC端子132が超音波接合されている。なお、FPC基板131は、絶縁板133と、絶縁板133上に設けられた上述のFPC端子132と、を有している。このうちFPC端子132には、ニッケルめっきおよび金めっきがこの順に施されている。
なお、図6に示すような超音波接合用のボンディングツール60を用いる代わりに、図7に示すような熱圧着用のボンディングツール61を用いてフライングリード33の接合面36に、接合面側めっき層38を介してFPC基板131のFPC端子132を熱圧着により接合してもよい。
図7において、FPC基板131上には予めACFテープ135が貼付けられており、フライングリード33とFPC端子132はこのACFテープ135を介して熱圧着により接合されている。この場合、ACFテープ135は熱硬化性樹脂と、この熱硬化性樹脂中に混入された導電性の微細金属粒子とを含み、微細金属粒子同士が接合することによりACFテープ135は高い導通性を有する。
図6および図7のいずれの場合も、ヘッド付サスペンション111のフライングリード33と、FPC基板131のFPC端子132とがボンディングツール60、61を用いて接合されるが、この際ヘッド付サスペンション111の保護層40側がFPC基板131側を向くことになる。
ヘッド付サスペンション111のテール領域3には、上述のように配線31と金属支持層20とを導通させる導通部50が設けられているが、この導通部50のうちフライングリード33の接合面36側の面は保護層40により覆われている(図2(a)(b)参照)。
このためヘッド付サスペンション111のフライングリード33とFPC基板131のFPC端子132とを接合する際、上記の導通部50がFPC基板131側とショートしてしまうことはない。
すなわち、導通部50が保護層40により覆われることなく外方へ露出した場合、ヘッド付サスペンション111のフライングリード33とFPC基板131のFPC端子132とを接合する際、FPC端子132の形状および配置位置によってはFPC端子132と導通部50が接触することも考えられる(図6参照)。あるいはFPC端子132の形状および配置位置によっては、ACFテープ135と導通部50が接触することも考えられる(図7参照)。
これに対して本実施の形態によれば、ヘッド付サスペンション111の導通部50は保護層40により覆われているため、ヘッド付サスペンション111のフライングリード33とFPC基板131のFPC端子132とを接合する際、FPC端子132と導通部50とがショートすることを確実に防止することができる。
次に、図8により、本実施の形態におけるハードディスクドライブ121について説明する。図8に示すハードディスクドライブ121は、ケース122と、このケース122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123と、このディスク123を回転させるスピンドルモータ124と、上述したヘッド付サスペンションとFPC基板との組合体141と、を備えている。このうちヘッド付サスペンション111は、ディスク123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ており、ヘッド付サスペンション111に実装されたヘッドスライダ112は、ディスク123に対してデータの書き込みおよび読み取りを行うようになっている。また、ヘッド付サスペンション111は、ケース122に対して移動自在に取り付けられている。ケース122には、ヘッド付サスペンション111のヘッドスライダ112をディスク123上に沿って移動させるボイスコイルモータ125が取り付けられており、ボイルコイルモータ125に、アーム126を介してヘッド付サスペンション111が取り付けられている。さらに、ヘッド付サスペンション111に装着されたFPC基板131は、ハードディスクドライブ121を制御する制御部(図示せず)に接続されている。このことにより、電気信号が、サスペンション用基板1とFPC基板131を介して、制御部とヘッドスライダ112との間で伝送されるようになっている。
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。ここでは、まず、サブトラクティブ法によりサスペンション用基板1を製造する方法について図9(a)〜(g)により説明する。
なお、サスペンション用基板1は、アディティブ法により製造しても良い。
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20と、絶縁層10の他方の面に設けられた配線層30と、を有する積層体1Aを準備する(図9(a)参照)。
この場合、まず厚さ20μmのSUS304からなる金属支持層20を準備し、この金属支持層20上に絶縁層形成材材料としての非感光性ポリイミドを用い、厚さ10μmの絶縁層20を塗工により形成する。さらにその絶縁層10上にシード層となるCrをスパッタリングにより約15nmコーティングし、これを導通媒体としてCuめっきにより厚さ9μmのCuめっき層からなる配線層30を形成して、3層構造の積層体1Aを得る(図9(a))。
次に図9(b)に示すように、金属支持層20に位置精度が求められる治具孔を形成するとともに、配線層30側で配線31、34およびフライングリード33を形成するためドライフィルムを用い、このドライフィルムをパターニングしてレジストパターンを形成する。その後塩化第二鉄液を用いてエッチングを施し、エッチング後にレジストパターンを剥離して、金属支持層20に治具孔およびフライングリード33用の金属開口部31を形成する。同時に配線層30に、配線31、34およびフライングリード33を形成する。この際、配線層30に導通部50用の貫通孔39も形成される。
なお金属支持層30および配線層20をエッチングする方法は、特に限定されるものではないが、ウエットエッチング法が好ましい。ウエットエッチング法で用いられるエッチング液の種類は金属支持層30および配線層20の材料によって適宜選択されるが、例えば金属支持層30がSUS製の場合、エッチング液として塩化鉄系のエッチング液を用いることができる。またレジストパターンはドライフィルを用いて形成することができ、レジストパターンから露出する金属支持層20および配線層30をエッチングすることができる。
次に図9(c)に示すように、絶縁層10となる非感光性ポリイミド上にレジストパターンを設け、有機アルカリエッチング液を用いてエッチングし、エッチング後にレジストパターンを除去する。
このようにして絶縁層10にパターン状形状をもたせるとともに、導通部50用の貫通孔19を形成する。
非感光性ポリイミドをエッチングする方法は特に限定するものではないが、例えば積層体1Aの表面に所望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露出部をウエットエッチングする方法が挙げられる。ウエットエッチングに用いるエッチング液としては、絶縁層10の種類に応じて適宜選択することが好ましく、非感光性ポリイミドをエッチングする場合はアルカリ系エッチング液が用いられる。
次に図9(d)に示すように、貫通孔19、39内に、金属支持層20に達する導通部50が形成される。この場合、積層体1Aの表面にレジストパターンが設けられ、電解Niめっきを施すことにより、導通部50が形成される。
なお電解Niめっきを施す際、その前処理として金属支持層11の表面に対して溶解処理が施される。この場合金属支持層11の溶解処理としては、表面の脱脂および不動態被膜の除去による活性化が行なわれる。
このような金属支持層20に対する溶解処理としては、例えばアルカリ電解処理、酸電解処理、酸浸漬処理等が挙げられる。
本実施の形態においては、酸電解処理(0.4〜0.8A,30〜60秒)が実施され、その後に標準的なスルファミン酸Niめっき浴を用い、電解浸漬めっき(0.1〜0.3A,10〜15分)による電解Niめっきを実施する。
次に図9(e)に示すように、配線層30の配線31、34および導通部50を覆って、保護開口部41を有する保護層40が塗布される。
その後、図9(f)に示すように、非感光性ポリイミドからなる絶縁層10にレジストパターンが設けられ、有機アルカリエッチング液を用いてエッチングが施され、エッチング後にレジストパターンが剥離される。このようにして、絶縁層10にフライングリード33用の絶縁開口部11が形成される。
非感光性ポリイミドをエッチングする方法は特に限定するものではないが、例えば積層体1Aの表面に所望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露出部をウエットエッチングする方法が挙げられる。ウエットエッチングに用いるエッチング液としては、絶縁層10の種類に応じて適宜選択することが好ましく、非感光性ポリイミドをエッチングする場合はアルカリ系エッチング液が用いられる。
また絶縁層10に絶縁開口部11が形成される際、同時に絶縁層10が所望の形状に外形加工される。なお、絶縁層10のエッチングは、プラズマエッチングで行うこともできる。
次に、配線31をめっき用給電層として、フライングリード33に、ニッケルめっきおよび金めっきが順次施されて、めっき層37、38が形成される(図9(g)参照)。すなわち、フライングリード33のツール面35にツール面側めっき層37が形成されると共に、接合面36に接合面側めっき層38が形成される。この際、ヘッド端子32にもめっき処理が行われる。なお、ツール面側めっき層37は、光沢めっきにより形成してもよい。この場合、接合面36は、フィルム等で保護することが好適である。このことにより、ツール面側めっき層37の表面粗さをより一層小さくすることができる。また、接合面側めっき層38は、粗化めっき(電解めっき、無電解めっき)により形成してもよい。この場合、ツール面35は、フィルム等で保護することが好適である。このことにより、接合面側めっき層38の表面粗さを増大させることができる。
このようにして、図1に示すサスペンション用基板1が得られる。
得られたサスペンション用基板1に、ベースプレート102およびロードビーム103が溶接により取り付けられて本実施の形態によるサスペンション101が得られる。このサスペンション101のヘッド領域2に、ヘッドスライダ112が実装されて、図5に示すヘッド付サスペンション111が得られる。
図5に示すヘッド付サスペンション111のサスペンション用基板1に、FPC基板131が装着されて、図6に示すヘッド付サスペンションとFPC基板との組合体141が得られる。
この場合、図6に示すように、まず、サスペンション用基板1のフライングリード33の接合面36に対向するように、FPC基板131のFPC端子132が位置合わせされる。続いて、ボンディングツール60が、超音波振動しながら、金属開口部21および絶縁開口部11に挿入されて、フライングリード33のツール面35に、ツール面側めっき層37を介して当接し、フライングリード33を下方(FPC端子132の側)へ押圧する。この際、フライングリード33は、柔軟性を有しているため、ボンディングツール60から押圧力を受けてFPC端子132の側に押し込まれるように変形する。なお、ボンディングツール60は、8つのフライングリード33を一度に超音波接合可能な矩形状の断面を有しており、その長手方向が、フライングリード33の並列方向に沿うようにフライングリード33に押し当てられる。
次に、ボンディングツール60がフライングリード33を押圧することにより、図6に示すように、フライングリード33が接合面側めっき層38を介してFPC端子132に当接する。この後、接合面側めっき層38とFPC端子132との界面に超音波振動が伝播され、フライングリード33とFPC端子132とが超音波接合される。この場合、接合面側めっき層38の金と、FPC端子132の表面にめっきされた金とが擦り合わされて、金属結合される。
なお、図6において、ヘッド付サスペンション111のフライングリード33に、FPC基板131のFPC端子132をボンディングツール60を用いて超音波接合した例を示したが、図7に示すようにヘッド付サスペンション111のフライングリード33にFPC基板131のFPC端子132をボンディングツール61を用いて熱圧着により接合することにより、ヘッド付サスペンションとFPC基板との組合体を作製してもよい。
図7において、ヘッド付サスペンション111のフライングリード33とFPC基板131のFPC端子132との間にはACFテープ135が介在されている。
図6および図7において、ヘッド付サスペンション111の導通部50は保護層40により覆われているため、ヘッド付サスペンション111のフライングリード33とFPC基板131のFPC端子132とを接合する際、FPC端子132と導通部50とがショートすることはない。
このようにして、サスペンション用基板1のテール領域3に、FPC基板131が装着され、ヘッド付サスペンションとFPC基板との組合体141が得られる。
その後、ヘッド付サスペンションとFPC基板との組合体141がアーム126に取り付けられて、図8に示すハードディスクドライブ121が得られる。
図8に示すハードディスクドライブ121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125によりヘッド付サスペンション111のヘッドスライダ112がディスク123上に沿って移動し、スピンドルモータ124により回転しているディスク123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112とディスク123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131を介して、制御部とヘッドスライダ112との間で電気信号が伝送される。より詳細には、電気信号は、サスペンション用基板1のフライングリード33と、FPC基板131のFPC端子132とを介して、サスペンション用基板1とFPC基板131との間で伝送される。また、サスペンション用基板1においては、フライングリード33とヘッド端子32とに接続された各配線31により電気信号が伝送される。
このように本実施の形態によれば、ヘッド付サスペンション111の導通部50が保護層40により覆われているため、ヘッド付サスペンション111のフライングリード33とFPC基板131のFPC端子132とを接合する際、FPC端子132と導通部50がショートしてしまうことはない。
本発明の変形例
次に本発明によるサスペンション用基板1の接続端子の変形例について図3(a)(b)により説明する。
図3(a)(b)に示す変形例は、図2(a)(b)に示す配線層31のフライングリード33の代わりに、FPC基板131のFPC端子133に接続される接続端子33Aを設けたものであり、他は上述した実施の形態と同一である。
すなわち、図3(a)(b)に示すように、サスペンション用基板1のテール領域3において、配線層31にフライングリード33を設ける代わりに、配線層30に接続端子33Aが設けられている。この接続端子33Aの表面はFPC基板131のFPC端子132に接合される接合面36となっており、この接合面36に接合面側めっき層38が設けられ、接合面側めっき層38はNiめっきおよびAuめっきを順次施すことにより形成される。
また図3(a)(b)に示すように、接続端子33の絶縁層10側の面は絶縁層10および金属支持層20により覆われている。さらにテール領域3には8つの接続端子33Aが設けられており、各接続端子33Aは開口71を介して互いに離間している。
1 サスペンション用基板
1A 積層体
2 ヘッド領域
3 テール領域
10 絶縁層
11 絶縁開口部
20 金属支持層
21 金属開口部
30 配線層
31 配線
32 ヘッド端子
33 フライングリード
33A 接続端子
34 試験線
35 ツール面
36 接合面
37 ツール面側めっき層
38 接合面側めっき層
40 保護層
41 保護開口部
50 導通部
60 ボンディングツール
61 ボンディングツール
70 開口部
71 開口部
101 サスペンション
102 ベースプレート
103 ロードビーム
111 ヘッド付サスペンション
112 ヘッドスライダ
121 ハードディスクドライブ
122 ケース
123 ディスク
124 スピンドルモータ
125 ボイスコイルモータ
126 アーム
131 FPC基板
132 FPC端子
133 絶縁板
141 組合体

Claims (14)

  1. 外部接続基板に装着されるテール領域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であって、複数の配線と、前記テール領域に設けられると共に前記配線の各々に接続され、ボンディングツールを用いて前記外部接続基板の外部端子に接合可能な複数の接続端子と、を有する配線層と、を備え、
    前記接続端子は前記外部接続基板の外部端子に接合されるとともに金属支持層と反対側に位置する接合面を有し、
    前記テール領域内に絶縁層の貫通孔および配線層の貫通孔を貫通して延び、一の配線を対応する金属支持層へ導通させる導通部が設けられ、
    記テール領域内の配線および導通部のうち接続端子の接合面側の面を覆って保護層が設けられ
    前記配線層の前記貫通孔近傍にハーフエッチング部が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. 外部接続基板に装着されるテール領域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であって、複数の配線と、前記テール領域に設けられると共に前記配線の各々に接続され、ボンディングツールを用いて前記外部接続基板の外部端子に接合可能な複数の接続端子と、を有する配線層と、を備え、
    前記接続端子は前記外部接続基板の外部端子に接合されるとともに金属支持層と反対側に位置する接合面を有し、
    前記テール領域内に絶縁層を貫通して延び、一の配線を対応する金属支持層へ導通させる導通部が設けられ、
    前記テール領域内の配線および導通部のうち接続端子の接合面側の面を覆って保護層が設けられ、
    前記接続端子は前記接合面と、前記金属支持層側に位置するツール面とを有し、前記ツール面の表面粗さは前記接合面の表面粗さより小さいことを特徴とするサスペンション用基板。
  3. 前記テール領域内の導通部はインターリーブ形成用の導通部であることを特徴とする請求項1または2に記載のサスペンション用基板。
  4. 前記絶縁層および前記金属支持層に、前記接続端子のうち接合面と反対側の面を露出させる開口部が設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のサスペンション用基板。
  5. 前記接続端子の接合面と反対側の面は前記絶縁層および前記金属支持層により覆われていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のサスペンション用基板。
  6. 前記接続端子はボンディングツールにより前記外部接続基板の外部端子に超音波接合されることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のサスペンション用基板。
  7. 前記接続端子はボンディングツールにより前記外部接続基板の外部端子に熱圧着により接合されることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のサスペンション用基板。
  8. ベースプレートと、
    前記ベースプレートに、ロードビームを介して取り付けられた請求項1乃至のいずれかに記載の前記サスペンション用基板と、を備えたことを特徴とするサスペンション。
  9. 請求項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. 請求項に記載の前記ヘッド付サスペンションと、
    前記サスペンション用基板の前記テール領域に装着された前記外部接続基板と、を備え、
    前記サスペンション用基板の前記接続端子の前記接合面に、前記外部接続基板の前記外部端子が接合されていることを特徴とするヘッド付サスペンションと外部接続基板との組合体。
  11. 請求項10に記載の前記ヘッド付サスペンションと前記外部接続基板との前記組合体を備えたことを特徴とするハードディスクドライブ。
  12. 外部接続基板に装着されるテール領域を有するサスペンション基板の製造方法において、
    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を有する積層体を準備する工程と、
    配線層にエッチングを施すことにより、前記テール領域内に複数の配線と、前記外部接続基板の外部端子に接合される接続端子と、導通部用の貫通を形成する工程と、
    前記配線層にエッチングする際、同時に前記金属支持層にもエッチングを施して、前記接続端子に対応する領域に開口を形成する工程と、
    絶縁層に第1エッチングを施すことにより、導通部用の貫通を形成する第1エッチング工程と、
    配線層の貫通および絶縁層の貫通内にめっきを施して導通部を形成する工程と、
    配線層の配線および導通部を覆って保護層を形成する工程と、
    前記保護層を形成した後、前記絶縁層に第2エッチングを施すことにより前記接続端子に対応する領域に開口を形成して、前記接続端子の両面を露出させる第2エッチング工程とを備えた、ことを特徴とするサスペンション用基板の製造方法。
  13. 外部接続基板に装着されるテール領域を有するサスペンション基板の製造方法において、
    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を有する積層体を準備する工程と、
    配線層にエッチングを施すことにより、前記テール領域内に複数の配線と、前記外部接続基板の外部端子に接合される接続端子と、導通部用の貫通孔を形成する工程と、
    絶縁層に第1エッチングを施すことにより、導通部用の貫通孔を形成する工程と、
    配線層の貫通孔および絶縁層の貫通孔内にめっきを施して導通部を形成する工程と、
    配線層の配線および導通部を覆って保護層を形成する工程と、を備え、
    前記配線層の前記貫通孔近傍にハーフエッチング部が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の製造方法。
  14. 外部接続基板に装着されるテール領域を有するサスペンション基板の製造方法において、
    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を有する積層体を準備する工程と、
    配線層にエッチングを施すことにより、前記テール領域内に複数の配線と、前記外部接続基板の外部端子に接合される接続端子と、導通部用の貫通孔を形成する工程と、
    絶縁層に第1エッチングを施すことにより、導通部用の貫通孔を形成する工程と、
    配線層の貫通孔および絶縁層の貫通孔内にめっきを施して導通部を形成する工程と、
    配線層の配線および導通部を覆って保護層を形成する工程と、を備え、
    前記接続端子は前記金属支持層側に位置するツール面と、前記金属支持層と反対側に位置する接合面とを有し、前記ツール面の表面粗さは前記接合面の表面粗さより小さい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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