JP6160916B2 - Suspension board, suspension, suspension with head and hard disk drive - Google Patents
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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の伸縮方向における位置ずれを抑制するとともにアクチュエータ素子の一対の電極が短絡することを防止してアクチュエータ素子の接合強度を向上させ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。 The present invention relates to a suspension substrate, a suspension, a suspension with a head, and a hard disk drive. In particular, the displacement of the actuator element in the expansion / contraction direction is suppressed, and a pair of electrodes of the actuator element is prevented from being short-circuited. The present invention relates to a suspension substrate, a suspension, a suspension with a head, and a hard disk drive capable of improving the bonding strength.
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(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、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。 2. Description of the Related Art Generally, a hard disk drive (HDD) includes a suspension substrate (flexure) on which a magnetic head slider (hereinafter simply referred to as a head slider) for writing and reading data to and from a disk storing data is mounted. Yes. The suspension substrate is formed so as to extend from a head region where the head slider is mounted to a tail region connected to an FPC substrate (flexible printed circuit board). An insulating layer is provided on the metal support layer and the metal support layer. And a wiring layer having a plurality of wirings stacked on each other, and data is written to or read from the disk by flowing an electric signal through each wiring.
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ヘッドスライダを移動させるために、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。 In such a hard disk drive, in order to move the head slider to a desired data track on the disk, a VCM actuator (voice coil motor) that rotates an actuator arm that supports the head slider is controlled by a servo control system. ing.
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、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。 In recent years, there has been an increasing demand for an increase in disk capacity. In order to meet this demand, the density of the disk is increased and the width of the track is reduced. For this reason, it may be difficult to accurately align the head slider with a desired track by the VCM actuator.
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とを協働させて、所望のトラックにヘッドスライダを移動させるデュアルアクチュエータ(Dual Stage Actuator:DSA)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、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、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、ヘッドスライダの位置を微小調整する。このようにして、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。 In order to cope with this, there is known a dual actuator (DSA) type suspension in which a VCM actuator and a PZT microactuator cooperate to move a head slider to a desired track (for example, Patent Document 1). This PZT microactuator is composed of a piezo element (piezoelectric element) made of PZT (lead zirconate titanate), and expands and contracts when a voltage is applied to move the head slider minutely. In such a dual actuator type suspension, the VCM actuator roughly adjusts the position of the head slider, and the PZT microactuator finely adjusts the position of the head slider. In this way, the head slider is aligned with a desired track quickly and accurately.
しかしながら、特許文献1に示すサスペンションにおいては、ピエゾ素子は、比較的厚さの厚いベースプレートに実装されている。このことにより、ピエゾ素子の厚さが厚くなり、ピエゾ素子のコストが高くなるという問題があった。また、ピエゾ素子の厚さが厚くなる場合、ピエゾ素子の質量が増大する。このため、ハードディスクドライブにおいてディスクを回転している間、ディスクの回転により生じる気流の乱れ(風乱)によって振動するサスペンションの振動特性が悪化するという問題もあった。さらに、この場合、サスペンションのロード時(動き出し時)、アンロード時(退避時)の耐衝撃性が低下するという問題もあった。 However, in the suspension shown in Patent Document 1, the piezo element is mounted on a relatively thick base plate. As a result, there is a problem that the thickness of the piezo element increases and the cost of the piezo element increases. Further, when the thickness of the piezo element increases, the mass of the piezo element increases. For this reason, while the disk is rotating in the hard disk drive, there is also a problem that the vibration characteristics of the suspension that vibrates due to the turbulence (wind turbulence) caused by the rotation of the disk deteriorates. Further, in this case, there is a problem that the shock resistance at the time of suspension loading (when starting to move) and unloading (when retracting) is lowered.
このようなことに対処するため、特許文献2および3に示すように、ピエゾ素子を、サスペンション用基板のヘッド領域に実装させたサスペンションが提案されている。この場合、ピエゾ素子の厚さを薄くすることが可能となる。またこの場合、ピエゾ素子をヘッドスライダの近傍に配置することができるため、ヘッドスライダの位置合わせの精度向上を図ることができる。とりわけ、ピエゾ素子がヘッドスライダの下方に配置されるため、ヘッドスライダの位置合わせの精度をより一層向上させることが可能となる。
In order to cope with such a situation, as shown in
このようなピエゾ素子の接続パッドは、導体層の接続パッドに半田接合されている。ここでは、半田は、導体層とピエゾ素子との間に介在された絶縁層に設けられた開口部に収容されている。 The connection pad of such a piezo element is soldered to the connection pad of the conductor layer. Here, the solder is accommodated in an opening provided in an insulating layer interposed between the conductor layer and the piezoelectric element.
ピエゾ素子を半田接合する際、溶融した半田のセルフアライメント効果を利用して、ピエゾ素子を精度良く位置決めすることが行われている。例えば、ピエゾ素子の伸縮方向の位置決めについてセルフアライメント効果を利用する場合、絶縁層の矩形状の開口部を画定するピエゾ素子の伸縮方向外側の端辺が、対応する矩形状のピエゾ素子の伸縮方向(長手方向)の端辺に平面視で重なる位置に配置される。このことにより、ピエゾ素子の一対の電極を接続するための半田をそれぞれ溶融させた場合、溶融した半田の表面張力がピエゾ素子の対応する電極に作用してピエゾ素子にセルフアライメント効果が働く。すなわち、当該絶縁層の開口部の端辺が、ピエゾ素子が伸縮方向に位置ずれすることを規制し、ピエゾ素子の伸縮方向における位置ずれが抑制される。 When soldering a piezo element, the piezo element is accurately positioned by utilizing the self-alignment effect of molten solder. For example, when the self-alignment effect is used for positioning in the expansion / contraction direction of the piezo element, the outer edge of the piezo element in the expansion / contraction direction that defines the rectangular opening of the insulating layer is the expansion / contraction direction of the corresponding rectangular piezo element. It arrange | positions in the position which overlaps with the edge of (longitudinal direction) planarly. Thus, when the solder for connecting the pair of electrodes of the piezo element is melted, the surface tension of the melted solder acts on the corresponding electrode of the piezo element, and a self-alignment effect works on the piezo element. That is, the edge of the opening of the insulating layer restricts the piezo element from being displaced in the expansion / contraction direction, and the displacement of the piezo element in the expansion / contraction direction is suppressed.
しかしながら、この場合、絶縁層の開口部が、実装されたピエゾ素子の伸縮方向の端辺よりピエゾ素子の外側に突出しない。このことにより、ピエゾ素子の伸縮方向外側に、半田のフィレットを形成することが困難になり、ピエゾ素子の半田による接合強度が不足し得るという問題がある。 However, in this case, the opening of the insulating layer does not protrude to the outside of the piezoelectric element from the end in the expansion / contraction direction of the mounted piezoelectric element. This makes it difficult to form a solder fillet on the outer side of the piezo element in the expansion / contraction direction, and there is a problem that the bonding strength of the piezo element with solder may be insufficient.
ところで、ピエゾ素子の接合強度を向上させるために、図13に示すように、絶縁層200の開口部201の幅w1をピエゾ素子210の幅w2より大きくして、ピエゾ素子210の幅方向外側に半田のフィレット220を形成するという対策も考えられる。しかしながら、ピエゾ素子210の側面にはピエゾ素子210の一対の電極が露出されているため、ピエゾ素子210の幅方向外側に半田のフィレット220が形成された場合、ピエゾ素子210の一対の電極が短絡(ショート)するおそれがある。
By the way, in order to improve the bonding strength of the piezo element, the width w1 of the
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の伸縮方向における位置ずれを抑制するとともにアクチュエータ素子の一対の電極が短絡することを防止してアクチュエータ素子の接合強度を向上させ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。 The present invention has been made in consideration of such points, and suppresses displacement of the actuator element in the expansion / contraction direction and prevents the pair of electrodes of the actuator element from short-circuiting, thereby increasing the bonding strength of the actuator element. An object is to provide a suspension substrate, a suspension, a suspension with a head, and a hard disk drive that can be improved.
本発明は、ヘッドスライダと、半田部材を用いて接続可能な一対の電極を有し、前記ヘッドスライダを変位させる伸縮可能なアクチュエータ素子と、が実装されるサスペンション用基板であって、金属支持層と、前記金属支持層上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層上に設けられ、前記アクチュエータ素子の前記電極に前記半田部材を介して接続される素子接続端子を有する配線層と、を備え、前記金属支持層に、前記アクチュエータ素子を収容する収容開口部が設けられ、前記絶縁層に、前記素子接続端子を前記収容開口部に露出させるとともに前記半田部材が収容される第1端子開口部および第2端子開口部が設けられ、前記第1端子開口部の前記アクチュエータ素子の伸縮方向外側の端辺は、前記アクチュエータ素子が実装された場合に当該アクチュエータ素子の伸縮方向の端辺に平面視で重なる位置に配置され、前記第2端子開口部は、前記第1端子開口部の前記端辺から前記アクチュエータ素子の外側に延びて当該第1端子開口部と連通し、前記第2端子開口部の幅は、前記第1端子開口部の幅より小さく、かつ、実装される前記アクチュエータ素子の幅より小さいことを特徴とするサスペンション用基板を提供する。 The present invention is a suspension substrate on which a head slider and a pair of electrodes that can be connected using a solder member, and an expandable / contractible actuator element that displaces the head slider are mounted. And an insulating layer provided on the metal support layer, and a wiring layer provided on the insulating layer and having an element connection terminal connected to the electrode of the actuator element via the solder member. The metal support layer is provided with a receiving opening for receiving the actuator element, and the insulating layer exposes the element connection terminal to the receiving opening and the first terminal opening for receiving the solder member. When the actuator element is mounted on the outer edge of the first terminal opening in the direction of expansion and contraction of the actuator element. The second terminal opening extends from the end of the first terminal opening to the outside of the actuator element and is disposed at a position overlapping the end of the actuator element in the expansion / contraction direction in plan view. Provided is a suspension substrate, wherein the suspension terminal communicates with the opening, and the width of the second terminal opening is smaller than the width of the first terminal opening and smaller than the width of the actuator element to be mounted. .
なお、上述したサスペンション用基板において、前記第2端子開口部は、平面視で矩形状に形成されている、ようにしてもよい。 In the suspension substrate described above, the second terminal opening may be formed in a rectangular shape in plan view.
また、上述したサスペンション用基板において、前記第2端子開口部は、平面視で前記アクチュエータ素子の伸縮方向外側に向って先細状に形成されている、ようにしてもよい。 In the suspension substrate described above, the second terminal opening may be tapered toward the outside of the actuator element in the expansion / contraction direction in a plan view.
また、上述したサスペンション用基板において、前記第2端子開口部は複数設けられている、ようにしてもよい。 In the suspension substrate described above, a plurality of the second terminal openings may be provided.
また、上述したサスペンション用基板において、前記第1端子開口部の幅は、実装される前記アクチュエータ素子の幅の80%以上120%以下である、ようにしてもよい。 In the suspension substrate described above, the width of the first terminal opening may be not less than 80% and not more than 120% of the width of the actuator element to be mounted.
また、上述したサスペンション用基板において、前記第1端子開口部の幅は、実装される前記アクチュエータ素子の幅の96%以上である、ようにしてもよい。 In the suspension substrate described above, the width of the first terminal opening may be 96% or more of the width of the actuator element to be mounted.
また、上述したサスペンション用基板において、前記第1端子開口部の幅は、実装される前記アクチュエータ素子の幅と同一である、ようにしてもよい。 In the suspension substrate described above, the width of the first terminal opening may be the same as the width of the actuator element to be mounted.
本発明は、上述したサスペンション用基板と、前記サスペンション用基板に実装された前記アクチュエータ素子と、を備え、前記アクチュエータ素子の前記電極は、前記端子開口部に収容された前記半田部材を介して前記素子接続端子に接続されていることを特徴とするサスペンションを提供する。 The present invention comprises the above-described suspension substrate and the actuator element mounted on the suspension substrate, and the electrode of the actuator element is inserted through the solder member accommodated in the terminal opening. A suspension characterized by being connected to an element connection terminal.
本発明は、上述したサスペンションと、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。 The present invention provides a suspension with a head, comprising the above-described suspension and the head slider mounted on the suspension.
本発明は、上述した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。 The present invention provides a hard disk drive including the above-described suspension with a head.
本発明によれば、アクチュエータ素子の伸縮方向における位置ずれを抑制するとともにアクチュエータ素子の一対の電極が短絡することを防止してアクチュエータ素子の接合強度を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while suppressing the position shift in the expansion / contraction direction of an actuator element, it can prevent that a pair of electrode of an actuator element short-circuits, and can improve the joint strength of an actuator element.
図1乃至図11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。 A suspension substrate, a suspension, a suspension with a head, and a hard disk drive according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale, the vertical / horizontal dimension ratio, and the like are appropriately changed and exaggerated from those of the actual ones.
図1に示すように、ヘッド付サスペンション111は、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。このうちヘッドスライダ112は、後述するディスク123(図8参照)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のヘッド領域2に接着剤を用いて接合されている。なお、ヘッドスライダ112のスライダ端子(図示せず)は、スライダ用半田部材によってヘッド端子41に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 1, the suspension with
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上に取り付けられたロードビーム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、サスペンション用基板1のヘッド領域2に実装された一対のピエゾ素子(アクチュエータ素子)104と、を備えている。このうちベースプレート102およびロードビーム103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。
The
また、ロードビーム103は、サスペンション用基板1の金属支持層20(後述)に、溶接により取り付けられるようになっている。なお、ロードビーム103には、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には、図1に示すように、当該ロードビーム103の治具孔とアライメント(位置合わせ)を行うための治具孔5が設けられている。このことにより、サスペンション用基板1にロードビーム103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103との位置合わせを行うことができるようになっている。ロードビーム103の治具孔およびサスペンション用基板1の治具孔5は、図1に示す長手方向軸線(X)上に配置されている。
The
図1および図2に示すように、ピエゾ素子104は、長手方向(図2のP方向)に伸縮可能に構成されている。これにより、一対のピエゾ素子104は、ヘッドスライダ112をスウェイ方向(旋回方向、図2の矢印Q方向)に変位させることができるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ここで、ピエゾ素子104の構造についてより具体的に説明する。図3に示すように、ピエゾ素子104は、一対の電極(第1電極104a、第2電極104b)と、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104cと、を有している。各電極104a、104bは、サスペンション用基板1の後述する素子接続端子45、46に接続される接続パッド(第1接続パッド104d、第2接続パッド104e)をそれぞれ含んでいる。一対の接続パッド104d、104eは、圧電材料部104cの絶縁層10の側の面において、伸縮方向(長手方向)における両端部に形成され、後述する絶縁層10の端子開口部11、12に収容された半田部材105を介して素子接続端子45、46に接続されている(図4参照)。
Here, the structure of the
各電極104a、104bは、ピエゾ素子104の一方の端部から他方の端部に向って伸縮方向に延び、一方の電極104aと他方の電極104bとの間に所定のギャップを介在させるように形成されている。これらの電極104a、104bの間に、圧電材料部104cの材料が介在されている。電極104a、104bは、ピエゾ素子104の平面方向にも延びており、ピエゾ素子104の側面104f、104g(図5参照)で外部に露出されている。すなわち、接続パッド104d、104eを含む電極104a、104bは、ピエゾ素子104の全幅にわたって形成されており、接続パッド104d、104eの幅は、ピエゾ素子104の幅と同一となっている。
Each of the
ところで、一対のピエゾ素子104の圧電材料部104c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104が収縮すると共に、他方のピエゾ素子104が伸長するようになっている。すなわち、ピエゾ素子104は、電極104a、104b間に所定の電圧が印加されることにより図2の矢印P方向に伸縮可能な圧電素子として構成されている。
By the way, the
このようなピエゾ素子104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104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104の伸縮が、ヘッドスライダ112に均等に伝達されるようになっている。
As shown in FIG. 1, such a
半田部材105には、融点が低い材料を用いることが好適である。このことにより、半田部材を溶融させるために加熱する際、加熱温度を低減することができ、ピエゾ素子104の温度が上昇することにより圧電材料部104cの分極が消失されることを防止できる。このような半田部材としては、例えば、Sn(錫)とBi(ビスマス)とを含有するSn−Bi系半田材料により形成することが好適である。Biを含有させることにより、半田材料の融点を低くすることができる。例えば、Sn−Bi系半田材料のうち融点が180℃以下の半田材料としては、35重量(wt)%以上70重量%以下のBiを含有したSn−Bi系半田材料が挙げられる。また、融点が160℃以下の半田材料としては、50重量%以上63重量%以下のBiを含有したSn−Bi系半田材料が挙げられる。特に、半田部材は、58重量%(wt%)のBiを含有するSn−58Bi系半田材料により形成されていることが好適である。58重量%のBiを含有させた場合、Sn−Bi系半田材料の中でも最も低い融点(共晶点、139℃)を有する半田材料とすることができ、分極の消失をより一層防止することができる。なお、半田部材は、Sn−58Bi系半田材料以外にも、例えば、Sn−57Bi−1Ag系半田材料により形成されていてもよい。この場合、Ag(銀)を含有させることにより、融点の低い半田材料の強度を増大させることができる。
It is preferable to use a material having a low melting point for the
このような半田部材105を用いてピエゾ素子104の電極104a、104bを素子接続端子45、46に接続することにより、接合信頼性を向上させることができる。すなわち、半田部材105の代わりに銀ペーストを用いることもできるが、半田部材105の方が銀ペーストよりも接着力を向上させることができる。このため、半田部材105と素子接続端子45、46との接触面積が小さい場合であっても、半田部材105と素子接続端子45、46との接合信頼性を向上させることができる。また、銀ペーストを用いる場合には、銀ペーストを構成する銀フィラーが飛散して、ハードディスクドライブ121内の汚染源になる可能性があるが、半田部材105を用いる場合には、このような汚染を回避できる。
By connecting the
次に、サスペンション用基板1について説明する。 Next, the suspension substrate 1 will be described.
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112とピエゾ素子104とが実装されるヘッド領域(ジンバル領域)2と、FPC基板(外部接続基板)131が接続されるテール領域3と、を有している。ヘッド領域2には、ヘッドスライダ112に接続される複数のヘッド端子41が設けられ、テール領域3には、FPC基板131に接続される複数のテール端子(外部接続基板端子)42が設けられている。ヘッド端子41とテール端子42とは、後述する複数の信号配線43によってそれぞれ接続されている。
As shown in FIG. 1, the suspension substrate 1 includes a head region (gimbal region) 2 on which the
図1、図2および図4に示すように、サスペンション用基板1は、金属支持層20と、金属支持層20上に設けられた絶縁層10と、絶縁層10上に設けられ、複数の配線43、44を有する配線層40と、を備えている。すなわち、金属支持層20に、絶縁層10を介して配線層40が積層されている。絶縁層10上には、配線43、44を覆う保護層50が設けられている。上述したヘッドスライダ112は、サスペンション用基板1の保護層50の側(保護層50上)に配置され、ピエゾ素子104は、金属支持層20の側に配置されている。なお、図1および図2においては、図面を明瞭にするために、保護層50は省略している。
As shown in FIGS. 1, 2, and 4, the suspension substrate 1 includes a
金属支持層20は、図2および図4に示すように、金属支持層本体21と、ヘッド領域2に配置され、ヘッドスライダ112が取り付けられたタング部22と、を有している。金属支持層本体21とタング部22とは、長手方向軸線(X)に沿って延びる中央連結部24によって連結されている。中央連結部24の幅は小さくなっており、これにより中央連結部24は柔軟性を有し、ヘッドスライダ112のピボット運動が阻害されることを防止すると共に、ピエゾ素子104の伸縮動作が阻害されることを防止している。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
ヘッド領域2において、金属支持層20に、ピエゾ素子104を収容する収容開口部25が設けられている。収容開口部25は、中央連結部24の両側に配置されている。すなわち、一対の収容開口部25の間に中央連結部24が配置されている。本実施の形態においては、収容開口部25の外側(中央連結部24の側とは反対側)には、金属支持層20を構成する部材は形成されていない。しかしながら、ピエゾ素子104の伸縮動作に支障が無ければ、収容開口部25の外側に、金属支持層20を構成する部材が形成されていてもよい。
In the
配線層40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43と、ピエゾ素子104に接続される一対の素子配線44と、を有している。このうち、信号配線43は、ヘッド端子41とテール端子42とを接続しており、この信号配線43に電気信号が流されることによって、ヘッドスライダ112がディスク123(図8参照)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。テール端子42から延びる素子配線44は、第2素子接続端子46に接続されており、ピエゾ素子104の第2電極104bに所定の電圧を印加するようになっている。
The
配線層40は、ピエゾ素子104の第1電極104aに接続される第1素子接続端子45と、ピエゾ素子104の第2電極104bに接続される第2素子接続端子46と、を有している。このうち、第1素子接続端子45は、ピエゾ素子104の第1電極104aの第1接続パッド104dを接地している。すなわち、第1素子接続端子45は、ピエゾ素子104の接地をとるためのものとなっており、後述の導電接続部60を介して、金属支持層20のタング部22に電気的に接続されている。第2素子接続端子46は、上述したように、ピエゾ素子104の第2電極104bの第2接続パッド104eに所定の電圧を印加するためのものとなっており、第2素子接続端子46には、素子配線44が接続されている。
The
図4に示すように、絶縁層10に、素子接続端子45、46を収容開口部25の側に露出させる第1端子開口部11および第2端子開口部12が設けられている。素子接続端子45、46のうち端子開口部11、12に露出された部分に、ニッケル(Ni)めっきおよび金(Au)めっきがこの順に施されて形成されためっき層(図示せず)が設けられている。このことにより、素子接続端子45、46が腐食することを防止するとともに、ピエゾ素子104の電極104a、104bと素子接続端子45、46との接続抵抗を低減している。なお、ヘッド端子41およびテール端子42にも、同様にして、めっき層が設けられている。
As shown in FIG. 4, the insulating
図4に示すように、第1端子開口部11および第2端子開口部12には、ピエゾ素子104と素子接続端子45、46とを電気的に接続する上述した半田部材105が収容される。端子開口部11、12に半田部材105を収容する方法としては、半田粒106(図9(a)参照)を有する半田ペーストを端子開口部11、12内に印刷法で塗布する方法が好適である。半田ペーストは、微細な粉末状の半田粒106がフラックスによってペースト状に形成されたものである。このような半田ペーストを半田部材105とすることができる。この場合、半田粒106が溶融することによって、ピエゾ素子104の電極104a、104bと配線層40の素子接続端子45、46とが電気的に接続される。
As shown in FIG. 4, the above-described
図5および図6に示すように、第1端子開口部11は、平面視で矩形状に形成されており、第1端子開口部11の幅w1は、実装されるピエゾ素子104の幅w2の80%以上120%以下となっている。とりわけ、第1端子開口部11の幅w1は、ピエゾ素子104の幅w2の96%以上、さらには、図5に示すように、ピエゾ素子104の幅w2と同一であることが好ましい。ここで、同一とは、厳密に同一という意味に限られることはなく、同一とみなすことができる程度の製造誤差等を含む意味として用いている。また、平面視とは、金属支持層20と絶縁層10と配線層40とが積層された積層方向から見た状態、より具体的には、図1、図2、図5、図6などに示された状態を意味する。なお、図5では、一例として、第2素子接続端子46の側における第1端子開口部11とピエゾ素子104との関係を示しているが、第1素子接続端子45の側における第1端子開口部11とピエゾ素子104との関係も同様にすることができる(後述する図10および図12も同様である)。また、図5では、第2素子接続端子46の下方に素子配線44が形成されている例を示しているが、図1および図2に示すように、素子配線44は、第2素子接続端子46の側方に形成されていてもよい。
As shown in FIGS. 5 and 6, the first
また、本実施の形態においては、第1端子開口部11が全体的にピエゾ素子104で覆われるようになっている。より具体的には、図5および図7に示すように、第1端子開口部11のピエゾ素子104の伸縮方向外側の端辺11a(第1端子開口部11を画定する端面に相当)が、ピエゾ素子104が実装された場合にピエゾ素子104の伸縮方向の端辺(または端面)104hに平面視で重なる位置に、言い換えると当該端辺104hに平面視で一致する位置に配置されている。すなわち、第1端子開口部11は、実装されるピエゾ素子104の接続パッド104d、104eに平面視で一致する形状を有している。ここで、一致とは、厳密に一致という意味に限られることはなく、一致とみなすことができる程度の製造誤差等を含む意味として用いている。
Further, in the present embodiment, the first
図5および図6に示すように、第2端子開口部12は、第1端子開口部11の端辺11aからピエゾ素子104の外側に延びて第1端子開口部11と連通している。すなわち、第1端子開口部11の端辺11aからピエゾ素子104の外側に、単一の第2端子開口部12が突出するように形成され、第1端子開口部11と第2端子開口部12とは離間することなく一体のあるいは連続状の開口部を形成している。
As shown in FIGS. 5 and 6, the second terminal opening 12 extends from the
また、第2端子開口部12は、平面視で矩形状に形成されており、第2端子開口部12の幅w3は、第1端子開口部11の幅w1より小さく、かつ、ピエゾ素子104の幅w2より小さくなっている。そして、第1端子開口部11のピエゾ素子104の伸縮方向外側の端辺11aは、幅方向において第2端子開口部12の両外側に形成されている。言い換えると、第2端子開口部12は、第1端子開口部11の中央側に形成されている。ここで、第1端子開口部11の端辺11aは、半田部材105を溶融させた際にピエゾ素子104が伸縮方向に位置ずれすることを規制するためのものとなっている。この端辺11aを、第1端子開口部12に対して幅方向の両外側に形成することにより、ピエゾ素子104に対する位置ずれ規制をピエゾ素子104の幅方向に均等に作用させることができ、半田部材105を溶融させた際にピエゾ素子104が平面視で傾いたり(旋回したり)、位置ずれしたりすることを防止できる。
The second terminal opening 12 is formed in a rectangular shape in plan view, and the width w3 of the second terminal opening 12 is smaller than the width w1 of the first
上述したように、第1素子接続端子45は、絶縁層10および第1素子接続端子45を貫通する導電接続部(ビア)60によって、金属支持層20のタング部22に電気的に接続されている。導電接続部60は、絶縁層10および第1素子接続端子45に形成された貫通孔(図示せず)にニッケルめっきまたは銅めっきを施すことにより形成することが好適である。このようにして、第1素子接続端子45が接地されるようになっている。
As described above, the first
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。 Next, materials constituting each layer of the suspension substrate 1 will be described in detail.
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以上10μm以下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43、44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。
The material of the insulating
配線層40の各配線43、44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43、44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43、44の厚さは、5μm以上18μm以下であることが好ましい。このことにより、各配線43、44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41、テール端子42および素子接続端子45、46は、各配線43、44と同一の材料、同一の厚みとなっており、配線層40を構成している。
The
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、42アロイ、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、このうち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、15μm以上20μm以下であることが好ましい。このことにより、金属支持層20の導電性、弾力性、および強度を確保することができる。
The material of the
保護層50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50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50の厚さは、配線43、44上において3μm以上10μm以下であることが好ましい。
As a material of the
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に回転可能に取り付けられ、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、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、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ヘッドスライダ112を含むヘッド付サスペンション111と、を有している。このうちヘッド付サスペンション111は、ケース122に対して移動可能に取り付けられており、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が取り付けられている。また、ヘッド付サスペンション111は、ボイスコイルモータ125にアーム126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121を制御する制御部(図示せず)に接続されたFPC基板131(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。
Next, the
次に、本実施の形態によるサスペンション用基板1の製造方法について説明する。ここでは、一例として、サブトラクティブ法によりサスペンション用基板1を製造する場合について説明するが、アディティブ法により製造することもできる。 Next, a method for manufacturing the suspension substrate 1 according to the present embodiment will be described. Here, as an example, the case where the suspension substrate 1 is manufactured by the subtractive method will be described, but it can also be manufactured by the additive method.
まず、金属支持層20と絶縁層10と配線層40とが積層された積層体(図示せず)を準備する。続いて、配線層40が、所望の形状にエッチングされて、ヘッド端子41、テール端子42、配線43、44、および素子接続端子45、46が形成される。このうちヘッド端子41および素子接続端子45、46は、ヘッド領域2に形成される。次に、絶縁層10上に、各配線43、44を覆う保護層50が所望の形状で形成される。続いて、絶縁層10が所望の形状にエッチングされる。この際、ヘッド領域2において、絶縁層10に第1端子開口部11および第2端子開口部12が形成される。その後、金属支持層20が所望の形状にエッチングされて外形加工され、ヘッド領域2において、金属支持層20にタング部22および収容開口部25が形成される。このようにして、本実施の形態によるサスペンション用基板1が得られる。
First, a laminate (not shown) in which the
次に、ピエゾ素子104を実装する方法を含む、本実施の形態によるサスペンション101の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
まず、ベースプレート102(図1参照)に、ロードビーム103を介して、上述の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102にロードビーム103が溶接により固定され、続いて、ロードビーム103に設けられた治具孔(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5とにより、ロードビーム103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20に溶接が施されて、ロードビーム103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。
First, the above-described suspension substrate 1 is attached to the base plate 102 (see FIG. 1) via the
次に、ピエゾ素子104が実装される。ピエゾ素子104の実装方法について図9を用いて説明する。
Next, the
まず、図9(a)に示すように、第1端子開口部11および第2端子開口部12に半田部材105が収容される。具体的には、端子開口部11、12内に、印刷法によって半田粒106を有する半田ペーストが塗布される。
First, as shown in FIG. 9A, the
続いて、図9(b)に示すように、金属支持層20の収容開口部25にピエゾ素子104が収容される。この際、ピエゾ素子104の接続パッド104d、104eが、塗布された半田部材105に接して平面視で重なるようにピエゾ素子104が所定の位置に配置される。
Subsequently, as shown in FIG. 9B, the
次に、図9(c)に示すように、半田部材105が加熱される。このことにより、半田粒106が溶融してリフローし、第1素子接続端子45上の半田粒106が、ピエゾ素子104の第1電極104aの第1接続パッド104dと、第1素子接続端子45に溶着される。このようにして、ピエゾ素子104の第1接続パッド104dが第1素子接続端子45に半田接合される。同様に、第2素子接続端子46上の半田粒106が、ピエゾ素子104の第2電極104bの第2接続パッド104eと第2素子接続端子46に溶着される。このようにして、ピエゾ素子104の第2接続パッド104eが第2素子接続端子46に半田接合される。
Next, as shown in FIG. 9C, the
リフロー時、第1端子開口部11の幅がピエゾ素子104の幅の80%以上120%以下となっていることにより、ピエゾ素子104が、幅方向に位置ずれすることが抑制されるとともに、ピエゾ素子104の一対の電極104a、104bが短絡することを防止できる。
When the reflow is performed, the width of the first
すなわち、第1端子開口部11の幅がピエゾ素子104の幅の80%以上100%未満である場合、リフロー時に溶融した半田が、第1端子開口部11の幅より大きい幅を有するピエゾ素子104の接続パッド104d、104eの全体に濡れ広がろうとする力が、ピエゾ素子104に作用してピエゾ素子104が移動する。ここで、図10に示すように、ピエゾ素子104が図10に示す左方向に移動した場合、ピエゾ素子104の移動は、ピエゾ素子104の移動方向とは反対側の側面104gが第1端子開口部11の縁に達したときに停止し得る。このような理論によれば、第1端子開口部11の幅がピエゾ素子104の幅の80%以上100%未満である場合、ピエゾ素子104の幅方向の移動量(位置ずれ量)をピエゾ素子104の幅の10%以内に抑制できる。一般に、ピエゾ素子104の幅方向の位置ずれ量は、ピエゾ素子104の幅の10%以内であれば許容される。このため、ピエゾ素子104を許容範囲内に配置することができ、ピエゾ素子104が実装不良として扱われることを回避できる。
That is, when the width of the first
ここで、本実施の形態によるサスペンション用基板1に実装されたピエゾ素子104の位置ずれ量を測定した結果を図11に示す。図11では、各サスペンション用基板1の素子接続端子45、46にピエゾ素子104を半田接合し、ピエゾ素子104の幅方向の所定の位置(目標値)からの位置ずれ量をそれぞれ測定した。図11には、測定された位置ずれ量の絶対値が実施例としてプロットされており、合計で20個の測定データが示されている。
Here, FIG. 11 shows the result of measuring the positional deviation amount of the
なお、ピエゾ素子104の幅は230μmとし、第1端子開口部11の幅は220μmとした。この場合、第1端子開口部11の幅は、ピエゾ素子104の幅の約96%となっている。
The width of the
また、比較例として、第1端子開口部11の幅を140μmとした場合のピエゾ素子104の幅方向の位置ずれ量も本実施例と同様に測定して、合計で20個の測定データを図11に示すグラフにプロットした。比較例における第1端子開口部11の幅は、ピエゾ素子104の幅の約61%となっている。
As a comparative example, the amount of displacement in the width direction of the
図11に示されているデータには、ばらつきが見られ、ピエゾ素子104の位置ずれ量が、理論的に考えられる値よりも大きいデータが含まれているということができる。このばらつきは、何らかの理由により、ピエゾ素子104の側面104fまたは104gが第1端子開口部11の縁を越えて位置ずれを大きくする方向に移動したこと、ピエゾ素子104が傾いたことなどによるものと考えることができる。また、位置ずれ量の測定は、サスペンション用基板1の治具孔5(図1参照)を用いて行っているため、この治具孔5の位置や形状の精度によってもピエゾ素子104の位置ずれ量のデータにばらつきが生じ得るものと考えられる。
It can be said that the data shown in FIG. 11 includes variation and includes data in which the displacement amount of the
しかしながら、図11にも示されているように、比較例においては、ピエゾ素子104の幅方向の位置ずれ量の平均値が約24μmとなったが、これに対して本実施例においては、ピエゾ素子104の幅方向の位置ずれ量の平均値が約9μmとなった。このことにより、第1端子開口部11の幅を、ピエゾ素子104の幅に近づけることにより、実装されるピエゾ素子104の幅方向の位置ずれ量が低減され、ピエゾ素子104の幅方向の位置ずれ量を抑制できることが確認できた。
However, as shown in FIG. 11, in the comparative example, the average value of the positional deviation amount in the width direction of the
また、図11にも示されているように、比較例におけるピエゾ素子104の位置ずれ量のばらつき範囲よりも、本実施例におけるピエゾ素子104の位置ずれ量のばらつき範囲が小さくなっていることがわかる。言い換えると、本実施例においては、20回の測定により得られたピエゾ素子104の位置ずれ量の最大値が、約22μmとなっており、ピエゾ素子104の位置ずれ量を22μm以内に抑えることができている。一般に、ピエゾ素子104の幅が230μmの場合、ピエゾ素子104の位置ずれ量の許容最大値はピエゾ素子104の幅の10%である23μmとなるため、図11に示す結果によれば、全てのピエゾ素子104を許容範囲内に配置することができ、ピエゾ素子104が実装不良として扱われることを回避できる。すなわち、第1端子開口部11の幅を、ピエゾ素子104の幅に近づけることにより、ピエゾ素子104の位置ずれ量が、ピエゾ素子104の位置ずれ量の一般的な許容値であるピエゾ素子104の幅の10%を超えてばらつくことを抑制し、実装不良として扱われる確率を低減できる。
Further, as shown in FIG. 11, the variation range of the positional deviation amount of the
また、第1端子開口部11の幅がピエゾ素子104の幅の80%以上100%未満である場合、ピエゾ素子104の幅方向外側に、溶融した半田によるフィレット(図13参照)が形成されることを防止できる。このため、ピエゾ素子104の側面104f、104gで露出する一対の電極104a、104bが、半田のフィレットによって短絡することを防止できる。
When the width of the first
一方、第1端子開口部11の幅がピエゾ素子104の幅の100%を超えて120%以内である場合、第1端子開口部11の幅をピエゾ素子104の幅より大きくすることができる。このことにより、溶融した半田によるセルフアライメント効果が働き、ピエゾ素子104の幅方向の位置ずれは防止され、ピエゾ素子104を所定の位置に配置することができる。また、この場合、ピエゾ素子104の幅方向外側に半田のフィレット(図13参照)が形成され得るが、第1端子開口部11の幅がピエゾ素子104の幅の120%以内であることから、形成されるフィレットの高さを低減することができる。このことにより、ピエゾ素子104の側面104f、104gで露出する一対の電極104a、104bが、半田のフィレットによって短絡することを防止できる。
On the other hand, when the width of the first
さらに、第1端子開口部11の幅がピエゾ素子104の幅と同一である場合には、溶融した半田によるセルフアライメント効果が働き、ピエゾ素子104の幅方向の位置ずれは防止され、ピエゾ素子104を所定の位置に配置することができる。また、ピエゾ素子104の幅方向外側に、溶融した半田によるフィレット(図13参照)が形成されることを防止でき、ピエゾ素子104の一対の電極104a、104bが短絡することを防止できる。
Further, when the width of the first
また、リフロー時、第1端子開口部11のピエゾ素子104の伸縮方向外側の一対の端辺11aが、収容開口部25に収容されたピエゾ素子104の伸縮方向の端辺104hに平面視で重なっている。このことにより、溶融した半田部材105によるセルフアライメント効果が働き、第1端子開口部11の端辺11aは、ピエゾ素子104が伸縮方向に位置ずれすることを規制して、ピエゾ素子104の伸縮方向の位置ずれが抑制される。
Further, at the time of reflow, the pair of
このようにして、ピエゾ素子104が、幅方向かつ伸縮方向に位置ずれすることが抑制されるとともに、ピエゾ素子104の一対の電極104a、104bが短絡することを防止できるサスペンション101が得られる。
In this way, it is possible to obtain the
ところで、第2端子開口部12が、第1端子開口部11の端辺11aから、ピエゾ素子104の外側に延びている。このことにより、第2端子開口部12に収容された半田部材105が溶融することにより、半田のフィレット107を形成することができる。形成されたフィレット107は、ピエゾ素子104の伸縮方向の端辺(より具体的には端面)104hに付着して、ピエゾ素子104と半田部材105との接触面積を増大させ、ピエゾ素子104の半田による接合強度を向上させることができる。また、フィレット107は、ピエゾ素子104の伸縮方向移動を規制することもでき、ピエゾ素子104が伸縮方向に位置ずれすることを防止できる。
By the way, the second terminal opening 12 extends from the
次に、上述のようにして得られたサスペンション101にヘッドスライダ112が実装されて、本実施の形態によるヘッド付サスペンション111が得られる。この場合、例えば、ソルダージェット法により、ヘッド端子41上に、溶融した半田材料が供給される。このことにより、ヘッド端子41上に供給された半田材料がヘッドスライダ112のスライダ端子とヘッド端子41に溶着されてスライダ用半田部材が形成され、ヘッド端子41にヘッドスライダ112のスライダ端子が半田接合される。このようにして、ヘッドスライダ112がサスペンション用基板1に実装される。
Next, the
さらに、このヘッド付サスペンション111がハードディスクドライブ121のアーム126に取り付けられると共に、サスペンション用基板1のテール端子42にFPC基板131(図1参照)が接続されて、図8に示すハードディスクドライブ121が得られる。
Further, the suspension with
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、スピンドルモータ124によってディスク123が回転し、ボイスコイルモータ125によって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に沿って移動する。この際、ヘッドスライダ112は、ディスク123の回転により生じた気流の影響を受けて、タング部22と共にピボット運動を行いながら、ディスク123に所望のフライングハイトを保って浮上する。この状態で、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、FPC基板131に接続されている制御部(図示せず)とヘッドスライダ112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43によって、ヘッド端子41(図1参照)とテール端子42との間で伝送される。
When writing and reading data in the
ヘッドスライダ112を移動させる際、ボイスコイルモータ125が、ヘッドスライダ112の位置を大まかに調整し、ピエゾ素子104が、ヘッドスライダ112の位置を微小調整する。すなわち、ピエゾ素子104の第2電極104bに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2の矢印P方向)に、一方のピエゾ素子104が収縮すると共に他方のピエゾ素子104が伸長する。この場合、ピエゾ素子104には、素子配線44、第2素子接続端子46および半田部材105を介して所定の電圧が入力される。
When moving the
ピエゾ素子104が伸縮すると、ヘッド領域2に実装されているヘッドスライダ112がスウェイ方向(図2の矢印Q方向)に移動する。この場合、ピエゾ素子104は精度良く配置されて実装されているため、ヘッドスライダ112を、ディスク123の所望のトラックに、精度良く位置合わせすることができる。
When the
このように本実施の形態によれば、第1端子開口部11のピエゾ素子104の伸縮方向外側の端辺11aから延びる第2端子開口部12の幅が、第1端子開口部11の幅より小さく、かつ、ピエゾ素子104の幅より小さくなっている。第1端子開口部11の端辺11aがピエゾ素子104の伸縮方向の端辺104hと平面視で重なっていることから、半田部材105が溶融した際、第1端子開口部11の端辺11aは、ピエゾ素子104が伸縮方向に位置ずれすることを規制できる。また、第2端子開口部12に収容された半田部材105によって、ピエゾ素子104の伸縮方向外側に半田のフィレット107を形成することができる。このフィレット107によっても、ピエゾ素子104の伸縮方向の位置ずれを防止できる。このため、ピエゾ素子104の伸縮方向における位置ずれを抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the width of the second terminal opening 12 extending from the
また、本実施の形態によれば、上述した半田のフィレット107によって、ピエゾ素子104と半田部材105との接触面積を増大させることができる。このことにより、ピエゾ素子104の一対の電極104a、104bが短絡することを防止してピエゾ素子104の半田による接合強度を向上させることができる。
Further, according to the present embodiment, the contact area between the
また、本実施の形態によれば、第2端子開口部12は、平面視で矩形状に形成されている。このことにより、第2端子開口部12における半田部材105の収容量を確保して、形成される半田のフィレット107の高さを確保することができる。このため、ピエゾ素子104の半田による接合強度をより一層向上させることができる。
Further, according to the present embodiment, the second terminal opening 12 is formed in a rectangular shape in plan view. As a result, the amount of the
また、本実施の形態によれば、半田部材105が収容される絶縁層10の第1端子開口部11の幅が、実装されるピエゾ素子104の幅の80%以上120%以下となっている。このことにより、第1端子開口部11の幅をピエゾ素子104の幅に近づけることができる。このため、ピエゾ素子104が幅方向に位置ずれすることを抑制できる。
Further, according to the present embodiment, the width of the first terminal opening 11 of the insulating
また、本実施の形態によれば、ピエゾ素子104の幅方向外側に溶融した半田によって形成され得るフィレットの高さを低減することができる。このことにより、フィレットによってピエゾ素子104の側面104f、104gで露出された一対の電極104a、104bが短絡することを防止できる。
Further, according to the present embodiment, the height of the fillet that can be formed by the solder melted on the outer side in the width direction of the
また、第1端子開口部11の幅が実装されるピエゾ素子104の幅の96%以上である場合、ピエゾ素子104の幅方向の位置ずれ量をより一層抑制できる。さらに、第1端子開口部11の幅が実装されるピエゾ素子104の幅と同一である場合には、溶融した半田によるセルフアライメント効果によりピエゾ素子104の幅方向の位置ずれをより一層防止することができる。また、ピエゾ素子104の幅方向外側にフィレットが形成されることをより一層防止でき、ピエゾ素子104の一対の電極104a、104bが短絡することをより確実に防止できる。
Further, when the width of the first
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。 As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail. However, the suspension substrate, the suspension, the suspension with a head, and the hard disk drive according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and the gist of the present invention. Various modifications can be made without departing from the scope.
上述した本実施の形態においては、単一の矩形状の第2端子開口部12が設けられている例について説明した。しかしながら、第2端子開口部12の個数、形状は任意とすることができる。
In the above-described embodiment, the example in which the single rectangular second terminal opening 12 is provided has been described. However, the number and shape of the second
例えば、図12(a)に示すように、第2端子開口部12は複数設けられていてもよい。図12(a)に示す形態においては、第1端子開口部11の端辺11aから、3つの第2端子開口部12がピエゾ素子104の外側に延びるように形成されている。3つの第2端子開口部12は、互いに離間し、第2端子開口部12の間にも第1端子開口部11の端辺11aが形成されている。この場合、半田部材105の使用量を低減しながら、半田のフィレット107を、幅方向に分散させて均等化して配置させることができ、ピエゾ素子104の伸縮方向の位置ずれを効果的に抑制することができるとともに、ピエゾ素子104が伸縮した際にピエゾ素子104が平面視で傾くこと(旋回すること)を防止できる。
For example, as shown in FIG. 12A, a plurality of second
また、第2端子開口部12は、ピエゾ素子104の伸縮方向外側に向って先細状に形成されていてもよい。例えば、図12(b)に示すように、第2端子開口部12を平面視で二等辺三角形のように形成し、三角形の頂点(伸縮方向における最も外側の頂点、図12(b)における最も下側の点)を、ピエゾ素子104の幅方向の中心を通って伸縮方向に延びる軸線上に配置させることができる。この場合、ピエゾ素子104の側面104f、104gに、溶融した半田が回り込んで付着することを防止できる。また、図12(c)に示すように、2つの第2端子開口部12が設けられて、各第2端子開口部12を平面視で直角三角形のように形成し、第1端子開口部11の端辺11aから垂直に延びる辺を、ピエゾ素子104の幅方向に互いに離間させて幅方向外側に配置させるようにしてもよい。この場合、半田部材105の使用量を低減しながら、半田のフィレット107を、幅方向に分散させて均等化させることができ、ピエゾ素子104の伸縮方向の位置ずれを効果的に抑制することができるとともに、ピエゾ素子104が伸縮した際にピエゾ素子104が平面視で傾くこと(旋回すること)を防止できる。
Further, the second terminal opening 12 may be formed in a tapered shape toward the outer side in the expansion / contraction direction of the
また、上述した本実施の形態においては、第1端子開口部11の幅がピエゾ素子104の幅の80%以上120%以下であ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端子開口部11の幅は、この範囲に限定されることはない。この場合においても、ピエゾ素子104の伸縮方向における位置ずれを抑制するとともに、ピエゾ素子104の一対の電極104a、104bが短絡することを防止してピエゾ素子104の半田による接合強度を向上させることができる。
In the above-described embodiment, the example in which the width of the first
1 サスペンション用基板
10 絶縁層
11 第1端子開口部
11a 端辺
12 第2端子開口部
20 金属支持層
25 収容開口部
40 配線層
45 第1素子接続端子
46 第2素子接続端子
101 サスペンション
104 ピエゾ素子
104a、104b 電極
104h 端辺
105 半田部材
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Suspension board |
Claims (9)
金属支持層と、
前記金属支持層上に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられ、前記アクチュエータ素子の前記電極に前記半田部材を介して接続される素子接続端子を有する配線層と、を備え、
前記金属支持層に、前記アクチュエータ素子を収容する収容開口部が設けられ、
前記絶縁層に、前記素子接続端子を前記収容開口部に露出させるとともに前記半田部材が収容される第1端子開口部および第2端子開口部が設けられ、
前記第1端子開口部の前記アクチュエータ素子の伸縮方向外側の端辺は、前記アクチュエータ素子が実装された場合に当該アクチュエータ素子の伸縮方向の端辺に平面視で重なる位置に配置され、
前記第2端子開口部は、前記第1端子開口部の前記端辺から前記アクチュエータ素子の外側に延びて当該第1端子開口部と連通し、
前記第2端子開口部の幅は、前記第1端子開口部の幅より小さく、かつ、実装される前記アクチュエータ素子の幅より小さく、
前記第2端子開口部は複数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。 A suspension substrate having a head slider and a pair of electrodes connectable using a solder member, and an extendable actuator element for displacing the head slider,
A metal support layer;
An insulating layer provided on the metal support layer;
A wiring layer provided on the insulating layer and having an element connection terminal connected to the electrode of the actuator element via the solder member;
The metal support layer is provided with an accommodation opening for accommodating the actuator element,
The insulating layer is provided with a first terminal opening and a second terminal opening in which the element connection terminal is exposed to the accommodation opening and the solder member is accommodated.
The end of the first terminal opening on the outside in the expansion / contraction direction of the actuator element is disposed at a position overlapping the end in the expansion / contraction direction of the actuator element in plan view when the actuator element is mounted,
The second terminal opening extends from the end side of the first terminal opening to the outside of the actuator element and communicates with the first terminal opening.
Width of the second terminal opening is smaller than the width of the first terminal opening, and, rather smaller than the width of the actuator device mounted,
A suspension substrate, wherein a plurality of the second terminal openings are provided .
前記サスペンション用基板に実装された前記アクチュエータ素子と、を備え、
前記アクチュエータ素子の前記電極は、前記端子開口部に収容された前記半田部材を介して前記素子接続端子に接続されていることを特徴とするサスペンション。 The suspension substrate according to any one of claims 1 to 6 ,
The actuator element mounted on the suspension substrate,
The suspension according to claim 1, wherein the electrode of the actuator element is connected to the element connection terminal via the solder member housed in the terminal opening.
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。 A suspension according to claim 7 ;
A suspension with a head, comprising: the head slider mounted on the suspension.
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