JP6125145B2 - 配線回路基板 - Google Patents

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Description

本発明は、ハード・ディスク・ドライブ(Hard Disk Drive「HDD」)のヘッド・サスペンション等に供される配線用のフレキシャ等である配線回路基板に関する。
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いる。このため、HDDに用いられる配線用のフレキシャにも高機能化が求められている。
このフレキシャは、通常、リード配線とライト配線とを有し、配線テールの端子部をメイン基板に接合している。
端子部とメイン基板との接合には各種方式があり、大まかには、サスペンション側のフライング・リード型端子をメイン基板側のパッド型端子に超音波接合する方式、双方のパッドを導電性部材で接合する方式がある。
フライング・リード型端子の場合は、導体パターンを埋設形成した絶縁層が開口部を備えて前記導体パターンの表裏両面を部分的に露出させてフライング・リードとした端子部を有している。このフライング・リード型端子の端子部のフライング・リードをパッド型端子に超音波接合する。
この場合、フライング・リードの物理的強度が弱く、そのために幅広部を形成して強度を向上させたものが、特許文献1として開示されている。
しかし、単に幅広部を形成すると強度向上により断線を防止できてもフライング・リードの伸びが少なくなり、超音波による接合性の低下を招いていた。
このため、幅広部の幅にも限界を招き、接合時にフライング・リードが捻じれを規制できず、接合性が低下する恐れがあった。
特開2003−31915公報
解決しようとする問題点は、フライング・リードの物理的強度が弱く、そのために幅広部を形成するとフライング・リードの伸びが少なくなって接合性の低下を招き、幅広部の幅にも限界を招いて接合時にフライング・リードが捻じれ、接合性が低下する点である。
本発明は、フライング・リードの伸びを維持しつつ接合時の捻じれを抑制し、接合性を向上させることを可能とするため、複数本の配線でなる導体パターンを埋設形成した絶縁層が開口部を備え、前記導体パターンの配線が、前記開口部で表裏両面を露出して並列させた端子部を有する配線回路基板であって、前記絶縁層は金属支持層に支持され、前記金属支持層は、前記開口部を露出させる窓部を備え、前記各配線の前記絶縁層に埋設形成された部分に前記各端子部から漸次幅広に形成されて幅広部へ向かう連繋部を前記各端子部の各端部側に一体に備え、前記各端子部よりも幅が広く前記絶縁層内で前記各配線とそれぞれ一体となる前記幅広部を前記各連繋部に連続して一体に備え、前記端子部に対する延長上で前記各連繋部に設けられ又は前記各連繋部と各幅広部とに渡って設けられ又は前記各連繋部と前記各端子部の各端部側とに渡って設けられ又は前記各連繋部と各幅広部と前記各端子部の各端部側とに渡って設けられ又は前記各端子部の各端部側に設けられ前記開口部内側への伸びを促進するために前記各端子部よりも幅が狭く分断された易延伸部を備えたことを特徴とする。
本発明は、上記構成であるから、ねじれ規制部によりフライング・リード接合時の捻じれを規制することができ、しかも、易延伸部により接合時の導体パターンの伸びを許容し、接合性を向上させることができる
フレキシャの平面図である。(参考例) 端子部の拡大平面図である。(参考例) 端子部の拡大断面図である。(参考例) 導体パターンを露出させた端子部の拡大平面図である。(実施例1) 導体パターンの要部拡大平面図である。(実施例1) 導体パターンの要部拡大平面図である。(実施例2) 導体パターンの要部拡大平面図である。(比較例3) 導体パターンの要部拡大平面図である。(実施例4) 導体パターンの要部拡大平面図である。(実施例5) 導体パターンの要部拡大平面図である。(実施例6) 導体パターンの要部拡大平面図である。(実施例7) 導体パターンの要部拡大平面図である。(実施例8) 導体パターンの要部拡大平面図である。(実施例9) 導体パターンの要部拡大平面図である。(実施例10) 導体パターンの要部拡大平面図である。(実施例11) 導体パターンの要部拡大平面図である。(実施例12)
フライング・リードの伸びを維持しつつ接合時の捻じれを抑制し、接合性を向上させることを可能にするという目的を、捻じれ規制部と易延伸部とにより実現した。
[参考例]
図1〜図3は、本発明実施例の前提構造となる参考例に係り、図1は、フレキシャの平面図、図2、端子部の拡大平面図、図3は、端子部の拡大断面図である。
図1〜図3のように、配線回路基板の一例であるヘッド・サスペンションのフレキシャ1は、ハード・ディスク・ドライブ(HDD)の記録再生用のヘッド部である磁気ヘッド(図示せず)を支持するものである。
フレキシャ1には、磁気ヘッドと外部の回路としてのリード・ライト基板3とを接続するための配線5a、5b、7a、7bが、導体パターンである配線パターン9として一体的に形成されている。
このフレキシャ1は、長手方向に延びる金属支持層としてのステンレス製薄板11上に、絶縁層であるベース層13が形成され、ベース層13上に、配線パターン9が形成され、配線パターン9の上に、絶縁層であるカバー層15が形成されている。
したがって、導体パターンである配線パターン9が、絶縁層であるベース層13及びカバー層15間に埋設形成されている。また、絶縁層であるベース層13及びカバー層15は、金属支持層であるステンレス製薄板11に支持された構成となっている。
ステンレス製薄板11の先端部には、タング17が形成され、磁気ヘッドと配線パターン9とを接続するための磁気ヘッド側接続端子19が形成されている。ステンレス製薄板11の後端部には、リード・ライト基板3と配線パターン9とを接続するための端子部としての外部側接続端子21が形成されている。
外部側接続端子21には、開口部23が形成され、この開口部23により配線パターン9の表裏両面を部分的に露出させて、フライング・リード9aとしている。また、ステンレス製薄板11は、窓部11aを備え、前記開口部23を露出させている。
なお、この参考例では開口部23内において露出する配線パターン9の両面にニッケルメッキ層25及び金メッキ層27が形成されている。
配線パターン9に、外部側接続端子21のフライング・リード9aよりも幅を広くした幅広部29が開口部23の縁部23aと交差して設けられている。
このようなフレキシャ1によれば、幅広部29により開口部23の縁部23aにおいて配線パターン9の物理的強度が向上する。
このため、その外部側接続端子21のフライング・リード9aをリード・ライト基板3側にボンディング・ツールにより超音波振動を加えて接続する際などに、開口部23の縁部23aにおいてフライング・リード9aに応力が集中しても、幅広部29により断線を有効に防止することができ、接続信頼性を向上させることができる。
しかし、幅広部29を形成するとフライング・リード9aの伸びが少なくなり、超音波による接合性の低下を招く恐れがあるため、幅広部29の幅にも限界を招く。このため、接合時にフライング・リード9aの捻じれが避けられず、接合性が低下する恐れがあった。
[捻じれ規制部]
図4は、本発明の実施例1に係り、導体パターンを露出させた端子部の拡大平面図、図5は、導体パターンの要部拡大平面図である。
図4、図5のように、外部側接続端子21Aも、参考例と同様にフレキシャ1Aの後端部に形成されたものであり、フレキシャの基本的な構造は、参考例を前提とする。但し、外部側接続端子21Aは、他の構造のフレキシャにも適用できることは勿論である。なお、参考例と対応する構成部分には、同符号にAを付して説明し、重複した説明は省略する。
長手方向に延びる金属支持層としてのステンレス製薄板11A上に、絶縁層であるベース層13Aが形成され、ベース層13A上に、配線パターン9Aが形成されている。配線パターン9Aの上には、絶縁層であるカバー層(図示せず)が形成されている。したがって、導体パターンである配線パターン9Aが、絶縁層であるベース層13A及びカバー層間に埋設形成されている。
なお、配線パターン9Aは、リード・ライト基板に接続するための配線5Aa、5Ab、7Aa、7Ab以外に、例えばセンサ用の配線31、ヒータ用の配線33を備えている。
外部側接続端子21Aには、開口部23Aが形成され、この開口部23Aにより配線パターン9Aの表裏両面を部分的に露出させて、フライング・リード9Aaとしている。ステンレス製薄板11Aは、窓部11Aaを備え、前記開口部23Aを露出させている。本実施例の開口部23Aは、ステンレス製薄板11Aの窓部11Aaと連繋して開口を成している。
なお、この実施例においても参考例と同様に、開口部23A内において露出する配線パターン9Aの両面にニッケルメッキ層及び金メッキ層を形成してもよい。
開口部23Aの縁部23Aaと交差する配線パターン9Aの部分に、開口部23A内で表裏が露出した配線パターン9Aの部分であるフライング・リード9Aaよりも幅を広くした捻じれ規制部29Aa、29Abが設けられている。
捻じれ規制部29Aa、29Abは、幅広部35及び連繋部37からなっている。
幅広部35は、直線的な平行側部35aにより一定の幅で形成され、フライング・リード9Aaよりも幅広になっている。幅広部35は、フライング・リード9Aaの補強及び捻じれ規制機能を備えるものであり、必ずしも一定の幅である必要はない。幅広部35は、湾曲側部35b、35cを介して各配線5Aa、7Aa、31に連続し、又は湾曲側部35b、35dを介して各配線5Ab、7Ab、33に連続している。
連繋部37は、フライング・リード9Aa及び幅広部35間を連繋させるものであり、直線的な傾斜側部37aによりフライング・リード9Aaから幅広部35へ漸次幅広に形成されている。フライング・リード9Aaから傾斜側部37aへは、湾曲により滑らかに連続し、応力集中を避ける。この傾斜側部37aは、開口部23Aの縁部23Aaで平行側部35aに連続する。
連繋部37は、補強及び捻じれ規制機能を備えるものであり、必ずしも直線的な傾斜側部37aに形成される必要はなく、湾曲した傾斜側部等で形成することもできる。
捻じれ規制部29Aa、29Abには、スリット部39により易延伸部40が設けられている。スリット部39は、捻じれ規制部29Aa、29Abの開口部23A内への伸びを促進するために主に連繋部37を幅方向に分断させるものである。スリット部39は、捻じれ規制部29Aa、29Abを厚み方向に貫通形成されている。但し、捻じれ規制部29Aa、29Abの開口部23A内への伸びを促進するために主に連繋部37を幅方向に分断させる機能を備えるものであれば、必ずしも貫通形成するものには限らない。スリット部39は、フライング・リード9Aaの幅方向中央に対応して位置し、フライング・リード9Aaに平行に直線的に延出している。スリット部39の一端は、フライング・リード9Aaの領域に僅かに至り、同他端は、幅広部35の領域に僅かに至っている。但し、スリット部39の長さ寸法は、適宜変更することができる。
したがって、フライング・リード9Aaを、リード・ライト基板側にボンディング・ツールにより超音波振動を加えて接続するような場合などにおいて、フライング・リード9aの捻じれトルクは、連繋部37から開口部23Aの縁部23Aaで受けられ、且つ幅広部35へも伝達されて分散される。
かかる捻じれトルクの伝達、分散により、接合時にフライング・リード9aの捻じれが規制され、接続信頼性を向上させることができる。
また、開口部23Aの縁部23Aaにおいて連繋部37に応力が集中しようとしても、応力は、漸次幅広に形成された連繋部37を介して集中を避けながら幅広部35へ伝達され、この幅広部35に分散される。
かかる応力の伝達及び分散により、接合時にフライング・リード9aの断線も有効に防止することができ、かかる点においても接続信頼性を向上させることができる。
さらに、フライング・リード9Aaの領域及び幅広部35の領域に至るスリット部39により幅方向の連続性が分断されるため、フライング・リード9Aa及び幅広部35間の伸びが促進され、超音波による接合性の向上を図ることができる。
図6は、本発明の実施例2に係り、導体パターンの要部拡大平面図である。なお、基本的な構成は実施例1と同様であり、対応する構成部分には、符号のAをBに代えて付し、又符号にBを付し、重複した説明は省略する。
本実施例のフレキシャ1Bは、易延伸部40Bがスリット部39Bにより形成されている。スリット部39Bは、2本平行に配置され、フライング・リード9Baの幅を3等分する位置に対応している。スリット部39Bの長さ寸法は、適宜変更することができる。
本実施例でも、フライング・リード9Ba及び幅広部35B間の伸びをさらに促進させることができ、超音波による接合性の向上を図ることができる。
その他、実施例1と同様な効果を奏することができる。
図7は、本発明の実施例3に係り、導体パターンの要部拡大平面図である。なお、基本的な構成は実施例2と同様であり、対応する構成部分には、符号のBをCに代えて付し、重複した説明は省略する。
本実施例のフレキシャ1Cは、易延伸部40Cがスリット部39Cにより形成されている。スリット部39Cは、2本配置され、スリット部39Cの一端がフライング・リード9Baの幅を3等分する位置に対応し、同他端が幅広部35をほぼ3等分する位置に対応して直線的に延出され、幅方向に傾斜設定されている。スリット部39Cの長さ寸法は、適宜変更することができる。
本実施例でも、フライング・リード9Ca及び幅広部35C間の伸びを促進させることができ、超音波による接合性の向上を図ることができる。
その他、実施例2と同様な効果を奏することができる。
図8は、本発明の実施例4に係り、導体パターンの要部拡大平面図である。なお、基本的な構成は実施例1と同様であり、対応する構成部分には、符号のAをDに代えて付し、重複した説明は省略する。
本実施例のフレキシャ1Dは、スリット部39Dに加えて、細長の穴部41を設けて易延伸部40Dを形成したものである。
穴部41は、幅広部35Dに設けられ、スリット部39Dと幅広部35Dの平行側部35Daとの間に配置され、平行側部35Daと平行に直線的に設定されている。穴部41の一端は、開口部23Dの縁部23Daとステンレス製薄板の窓部11Daの縁部11Daaとの間でスリット部39Dの端部に長手方向でオーバーラップし、同他端は、縁部11Daaに延出方向でオーバーラップしている。スリット部39D及び穴部41の長さ寸法は、適宜変更することができる。
本実施例では、穴部41が幅広部35Dをスリット部39Dと平行側部35Daとの間で分断しているため、フライング・リード9Da及び幅広部35D間の伸びに加え、幅広部35Dの伸びも促進させることができ、超音波による接合性の向上を図ることができる。
その他、実施例1と同様な効果を奏することができる。
図9は、本発明の実施例5に係り、導体パターンの要部拡大平面図である。なお、基本的な構成は実施例3と同様であり、対応する構成部分には、符号のCをEに代えて付し、重複した説明は省略する。
本実施例のフレキシャ1Eは、2本のスリット部の端部を幅広部35E側で結合し、U字状のスリット部39Eとして易延伸部40Eを形成した。スリット部39EのU字の長さ寸法は、適宜変更することができる。
本実施例では、フライング・リード9Ea及び幅広部35E間で中抜きした形態となり、フライング・リード9Ea及び幅広部35E間の伸びをより確実に促進させることができ、超音波による接合性の向上を図ることができる。
その他、実施例3と同様な効果を奏することができる。
図10は、本発明の実施例6に係り、導体パターンの要部拡大平面図である。なお、基本的な構成は実施例1と同様であり、対応する構成部分には、符号のAをFに代えて付し、重複した説明は省略する。
本実施例のフレキシャ1Fは、易延伸部40Fを形成するスリット部39Fの端部を幅広部35F側のほぼ全体にまで延設し、平行側部35Fa及び湾曲側部35Fb、35Fc、又は平行側部35Fa及び湾曲側部35Fb、35Fdに沿った穴部である長穴43を形成した。スリット部39Fの端部は、長穴43に解放され連続している。幅広部35Fでの配線として機能する部分の総幅は、フライング・リード9Faの配線幅と同程度に設定されている。
本実施例では、スリット部39Fに加えて、幅広部35Fを平行側部35Fa及び湾曲側部35Fb、35Fc、又は平行側部35Fa及び湾曲側部35Fb、35Fdに沿って中抜きした形態となり、幅広部35Fで配線として機能する部分の総幅は、フライング・リード9Faの配線幅と同程度に設定されるため、電気的特性の乱れを抑制することができる。
なお、スリット部39Fの端部は、長穴43に解放させない構成とし、その長さ寸法を適宜変更することもできる。
その他、実施例1と同様な効果を奏することができる。
図11は、本発明の実施例7に係り、導体パターンの要部拡大平面図である。なお、基本的な構成は実施例1と同様であり、対応する構成部分には、符号のAをGに代えて付し、重複した説明は省略する。
本実施例のフレキシャ1Gは、実施例2のスリット部39に代えて、三角形の穴部45により易延伸部40Gを形成した。穴部45の三角形は、フライング・リード9Ga側へ頂点が指向している。穴部45両側で配線として機能する部分の総幅は、フライング・リード9Gaの配線幅と同程度に設定されている。
本実施例では、穴部45によりフライング・リード9Ga及び幅広部35G間の伸びをより確実に促進させることができ、超音波による接合性の向上を図ることができる。
しかも、穴部45両側で連繋部37Gの幅寸法を維持することができ、フライング・リード9Ga側から伝達される捻じれトルクを確実に伝達、分散することができる。
また、穴部45の両側で配線として機能する部分の総幅は、フライング・リード9Gaの配線幅と同程度に設定されているため、電気的特性の乱れを抑制することができる。
その他、実施例1と同様な効果を奏することができる。
図12は、本発明の実施例8に係り、導体パターンの要部拡大平面図である。なお、基本的な構成は実施例1と同様であり、対応する構成部分には、符号のAをHに代えて付し、重複した説明は省略する。
本実施例のフレキシャ1Hは、易延伸部40Hを形成するスリット部39Hに加え、幅広部35Hでステンレス製薄板と重なる部分として抜き部47を大きく設けた。抜き部47の両側で配線として機能する部分の総幅は、フライング・リード9Haの配線幅と同程度に設定されている。
そして、ステンレス製薄板と重なる部分で抜き部47を大きく設けたため、キャパシタンスの増加を抑制することができる。
また、抜き部47の両側で配線として機能する部分の総幅は、フライング・リード9Haの配線幅と同程度に設定されているため、電気的特性の乱れを抑制することができる。
その他、実施例1と同様な効果を奏することができる。
図13は、本発明の実施例9に係り、導体パターンの要部拡大平面図である。なお、基本的な構成は実施例8と同様であり、対応する構成部分には、符号のHをIに代えて付し、重複した説明は省略する。
本実施例のフレキシャ1Iは、易延伸部40Iを形成するスリット部39Iの端部を抜き部47Iに開放して連続させた。
本実施例でも、実施例8と同様な効果を奏することができる。
図14は、本発明の実施例10に係り、導体パターンの要部拡大平面図である。なお、基本的な構成は実施例1と同様であり、対応する構成部分には、符号のAをJに代えて付し、重複した説明は省略する。
本実施例のフレキシャ1Jは、捻じれ規制部29Ja、29Jb及び端子部9Ja間に長穴である穴部49により易延伸部40Jを形成した。
捻じれ規制部29Ja、29Jbは、配線幅方向で対象形状に形成され、連繋部37Jの直線的な傾斜側部37Jaは、穴部49の一端部側から窓部11Ja側に至っている。
本実施例では、捻じれ規制部29Ja、29Jb及び端子部9Ja間で開口部23J内への伸びが促進され、実施例1と同様な効果を奏することができる。
図15は、本発明の実施例11に係り、導体パターンの要部拡大平面図である。なお、基本的な構成は実施例10と同様であり、対応する構成部分には、符号のJをKに代えて付し、重複した説明は省略する。
本実施例のフレキシャ1Kは、捻じれ規制部29Ka、29Kb及び端子部9Ka間に相対的な薄肉部49Kをパーシャルエッチングにより設けて易延伸部40Kを形成した。
本実施例では、捻じれ規制部29Ka、29Kb及び端子部9Ka間で開口部23K内への伸びが促進され、実施例10と同様な効果を奏することができる。
図16は、本発明の実施例12に係り、導体パターンの要部拡大平面図である。なお、基本的な構成は実施例10と同様であり、対応する構成部分には、符号のJをLに代えて付し、重複した説明は省略する。
本実施例のフレキシャ1Lは、捻じれ規制部29La、29Lbに長穴の穴部51を設けて易延伸部40Lを形成した。穴部51は、一端が開口部23L内へ至り、他端が幅広部35Lの傾斜側部35Lb間に至っている。傾斜側部35Lbは、配線5Laに連続する。なお、他の配線に関しても同様の形態としている。
幅広部35Lの配線幅W1、W2は等しく、端子部9Laの配線幅bに対し、W1+W2>bとなるように設定されている。
本実施例では、電気的な乱れを抑制できながら、捻じれ規制部29La、29Lbの全体幅を確保して捻じれ剛性を高め、W1+W2>bとなるように設定することで強度確保ができた。その他、実施例10と同様な効果を奏することができる。
[その他]
金属支持層としてのステンレス製薄板は省略することもできる。
フレキシャ以外の配線回路基板として適用することもできる。
1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、1I フレキシャ(配線回路基板)
9A 配線パターン(導体パターン)
9Aa フライング・リード
11A ステンレス製薄板(金属支持層)
13A ベース層(絶縁層)
21A、21B、21C、21D、21E、21F、21G、21H、21I 外部側接続端子(端子部)
23A、23B、23C、23D、23E、23F、23G、23H、23I 開口部
23Aa、23Ba、23Ca、23Da、23Ea、23Fa、23Ga、23Ha、23Ia 縁部
39、39B、39C、39D、39E、39F、39G、39H、39I スリット部
40、40B、40C、40D、40E、40F、40G、40H、40I、40J、40K、40L 易延伸部
41、45、49,51 穴部
43 長穴(穴部)
47、47I 抜き部
49K 薄肉部

Claims (5)

  1. 複数本の配線でなる導体パターンを埋設形成した絶縁層が開口部を備え、
    前記導体パターンの配線が、前記開口部で表裏両面を露出して並列させた端子部を有する配線回路基板であって、
    前記絶縁層は金属支持層に支持され、
    前記金属支持層は、前記開口部を露出させる窓部を備え、
    前記各配線の前記絶縁層に埋設形成された部分に前記各端子部から漸次幅広に形成されて幅広部へ向かう連繋部を前記各端子部の各端部側に一体に備え、
    前記各端子部よりも幅が広く前記絶縁層内で前記各配線とそれぞれ一体となる前記幅広部を前記各連繋部に連続して一体に備え、
    前記端子部に対する延長上で前記各連繋部に設けられ又は前記各連繋部と各幅広部とに渡って設けられ又は前記各連繋部と前記各端子部の各端部側とに渡って設けられ又は前記各連繋部と各幅広部と前記各端子部の各端部側とに渡って設けられ又は前記各端子部の各端部側に設けられ前記開口部内側への伸びを促進するために前記各端子部よりも幅が狭く分断された易延伸部を備えた、
    ことを特徴とする配線回路基板。
  2. 請求項1記載の配線回路基板であって、
    前記易延伸部は、前記各連繋部又は前記各連繋部及び各幅広部又は前記各連繋部及び前記各端子部の各端部又は前記各連繋部及び各幅広部及び前記各端子部の各端部又は前記各端子部の各端部を前記配線の幅方向に分断するスリット部又は穴部若しくはスリット部及び穴部により形成した、
    ことを特徴とする配線回路基板。
  3. 複数本の配線でなる導体パターンを埋設形成した絶縁層が開口部を備え、
    前記導体パターンの配線が、前記開口部で表裏両面を露出して並列させた端子部を有する配線回路基板であって、
    前記絶縁層は金属支持層に支持され、
    前記金属支持層は、前記開口部を露出させる窓部を備え、
    前記各配線の前記絶縁層に埋設形成された部分に前記各端子部から漸次幅広に形成されて幅広部へ向かう連繋部を前記各端子部の各端部側に一体に備え、
    前記各端子部よりも幅が広く前記絶縁層内で前記各配線とそれぞれ一体となる前記幅広部を前記各連繋部に連続して一体に備え、
    前記各端子部の各端部側に設けられ前記開口部内側への伸びを促進するために相対的な薄肉部を設けて形成した易延伸部を備えた、
    ことを特徴とする配線回路基板。
  4. 請求項1〜3の何れか1項に記載の配線回路基板であって、
    前記幅広部は、前記金属支持層と重なる部分を貫通除去した抜き部を備えた、
    ことを特徴とする配線回路基板。
  5. 請求項1〜4の何れか1項に記載の配線回路基板であって、
    前記導体パターンを記録再生用のヘッド部への配線パターンとするヘッド・サスペンションのフレキシャである、
    ことを特徴とする配線回路基板。
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