JP6467017B2 - Suspension board assembly - Google Patents
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Description
本発明は、サスペンション基板集合体、詳しくは、圧電素子が実装されるサスペンション基板集合体に関する。 The present invention relates to a suspension board assembly, and more particularly to a suspension board assembly on which a piezoelectric element is mounted.
従来より、ヘッドスライダと、ヘッドスライダを変位させるために伸縮可能な圧電素子とが実装される回路付サスペンション基板が知られている。このような圧電素子は、回路付サスペンション基板が備える端子に接続される。 Conventionally, a suspension board with circuit on which a head slider and a piezoelectric element that can be expanded and contracted to displace the head slider are mounted is known. Such a piezoelectric element is connected to a terminal included in the suspension board with circuit.
しかるに、圧電素子は、一般に、チタン酸ジルコン酸鉛などの圧電セラミックスから形成されており、圧電素子の温度が過度に上昇すると、圧電素子の分極が消失し、圧電素子の伸縮量が低減する場合がある。そのため、圧電素子の温度が過度に上昇することなく、圧電素子を端子に接続することが種々検討されている。 However, the piezoelectric element is generally formed of piezoelectric ceramics such as lead zirconate titanate, and when the temperature of the piezoelectric element rises excessively, the polarization of the piezoelectric element disappears and the amount of expansion and contraction of the piezoelectric element decreases. There is. For this reason, various studies have been made on connecting the piezoelectric element to the terminal without excessively increasing the temperature of the piezoelectric element.
例えば、圧電素子を、180℃以下の融点を有する素子用はんだ部材により、素子接続端子に接続するサスペンション用基板が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 For example, a suspension substrate for connecting a piezoelectric element to an element connection terminal using an element solder member having a melting point of 180 ° C. or less has been proposed (for example, see Patent Document 1).
しかし、特許文献1に記載のサスペンション基板では、180℃以下の融点を有するはんだ部材、より具体的には、Sn(錫)−Bi(ビスマス)系のなどの特定のはんだ部材を使用する必要がある。そのため、はんだ部材の材料設計の自由度の向上を図るには限度がある。 However, in the suspension board described in Patent Document 1, it is necessary to use a solder member having a melting point of 180 ° C. or less, more specifically, a specific solder member such as Sn (tin) -Bi (bismuth). is there. Therefore, there is a limit in improving the degree of freedom in designing the material of the solder member.
そこで、本発明の目的は、はんだの材料設計の自由度の向上を図ることができながら、圧電素子の伸縮性能を確保することができる回路付サスペンション基板の製造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a suspension board with circuit that can ensure the expansion / contraction performance of a piezoelectric element while improving the degree of freedom of solder material design.
本発明の回路付サスペンション基板の製造方法は、金属支持層と、前記金属支持層の厚み方向一方面に配置されるベース絶縁層と、前記ベース絶縁層の前記厚み方向一方面に配置され、端子部を有する導体パターンとを備えるサスペンション基板を準備する第1工程と、圧電素子を前記端子部にはんだにより接合する第2工程であって、はんだを前記圧電素子の分極が消失し始める脱分極温度以上に加熱する第2工程と、前記端子部に接合された前記圧電素子が再分極するように、前記圧電素子に電圧を印加する第3工程とを含んでいることを特徴としている。 The method for manufacturing a suspension board with circuit of the present invention includes a metal support layer, a base insulating layer disposed on one surface in the thickness direction of the metal support layer, and a terminal disposed on the one surface in the thickness direction of the base insulating layer. A first step of preparing a suspension board having a conductor pattern having a portion, and a second step of joining the piezoelectric element to the terminal portion by solder, wherein the depolarization temperature at which the polarization of the piezoelectric element begins to disappear A second step of heating as described above and a third step of applying a voltage to the piezoelectric element so that the piezoelectric element bonded to the terminal portion is repolarized are included.
このような製造方法によれば、第2工程において、はんだが、脱分極温度以上に加熱されることにより溶融されて、圧電素子と端子部とが、はんだにより接合される。 According to such a manufacturing method, in the second step, the solder is melted by being heated to a depolarization temperature or higher, and the piezoelectric element and the terminal portion are joined by the solder.
このとき、圧電素子の温度が脱分極温度以上に上昇し、圧電素子の分極が消失する場合がある。しかし、第3工程において、圧電素子に、圧電素子が再分極されるように電圧が印加されるので、圧電素子の分極が復元し、伸縮性能が回復する。 At this time, the temperature of the piezoelectric element rises above the depolarization temperature, and the polarization of the piezoelectric element may disappear. However, in the third step, a voltage is applied to the piezoelectric element so that the piezoelectric element is repolarized, so that the polarization of the piezoelectric element is restored and the expansion / contraction performance is restored.
つまり、本発明の製造方法では、第2工程において、脱分極温度以下の融点を有するはんだに加え、脱分極温度以上の融点を有するはんだも使用することができるので、はんだの材料設計の自由度の向上を図ることができながら、圧電素子の伸縮性能を確保することができる。 That is, in the manufacturing method of the present invention, in the second step, in addition to the solder having a melting point not higher than the depolarization temperature, a solder having a melting point not lower than the depolarization temperature can be used. The expansion / contraction performance of the piezoelectric element can be ensured while improving the above.
また、前記脱分極温度は、前記圧電素子のキュリー温度の1/2以上であることが好適である。 The depolarization temperature is preferably 1/2 or more of the Curie temperature of the piezoelectric element.
このような製造方法によれば、第2工程において、はんだが、圧電素子のキュリー温度の1/2以上に加熱されるので、はんだを確実に溶融させることができ、圧電素子と端子部との接続信頼性の向上を図ることができる。 According to such a manufacturing method, in the second step, the solder is heated to ½ or more of the Curie temperature of the piezoelectric element, so that the solder can be reliably melted, and the piezoelectric element and the terminal portion Connection reliability can be improved.
また、前記第1工程において、前記サスペンション基板を複数準備し、複数の前記サスペンション基板を、それらの前記端子部が互いに電気的に接続される集合体として構成し、前記第2工程において、前記圧電素子を複数準備し、複数の前記圧電素子のそれぞれを、複数の前記サスペンション基板のそれぞれの前記端子部にはんだにより接合し、前記第3工程において、前記集合体に電圧を印加することにより、複数の前記サスペンション基板のそれぞれの前記端子部を介して、複数の前記圧電素子に一括して電圧を印加することが好適である。 Also, in the first step, a plurality of the suspension boards are prepared, and the plurality of suspension boards are configured as an assembly in which the terminal portions are electrically connected to each other. By preparing a plurality of elements, joining each of the plurality of piezoelectric elements to the respective terminal portions of the plurality of suspension boards by soldering, and applying a voltage to the aggregate in the third step, thereby It is preferable that a voltage is applied collectively to the plurality of piezoelectric elements via the terminal portions of the suspension board.
このような製造方法によれば、第3工程において、集合体に電圧を印加することにより、複数の圧電素子に一括して電圧が印加され、複数の圧電素子の分極が一括して復元する。 According to such a manufacturing method, in the third step, a voltage is applied to the plurality of piezoelectric elements at once by applying a voltage to the aggregate, and the polarization of the plurality of piezoelectric elements is restored at once.
そのため、複数の圧電素子のそれぞれに別々に電圧を印加する場合と比較して、製造工程の低減を図ることができる。その結果、回路付サスペンション基板の生産性の向上を図ることができる。 Therefore, it is possible to reduce the number of manufacturing steps as compared with the case where a voltage is separately applied to each of the plurality of piezoelectric elements. As a result, the productivity of the suspension board with circuit can be improved.
本発明の回路付サスペンション基板の製造方法では、はんだの材料設計の自由度の向上を図ることができながら、圧電素子の伸縮性能を確保することができる。 According to the method for manufacturing a suspension board with circuit of the present invention, it is possible to ensure the expansion / contraction performance of the piezoelectric element while improving the degree of freedom in designing the solder material.
本発明の回路付サスペンション基板の製造方法は、複数のサスペンション基板3を備えるサスペンション基板集合体1を準備する第1工程(図1参照)と、各サスペンション基板3に圧電素子2を接合する第2工程(図2および図3参照)と、複数の圧電素子2に一括して電圧を印加する第3工程(図3参照)と、サスペンション基板集合体1から各サスペンション基板3を切り出す第4工程(図4参照)とを含んでいる。
The method for manufacturing a suspension board with circuit of the present invention includes a first step of preparing a suspension board assembly 1 including a plurality of suspension boards 3 (see FIG. 1), and a second step of joining the
このような回路付サスペンション基板の製造方法では、図1に示すように、まず、第1工程において、集合体の一例としてのサスペンション基板集合体1を準備する。 In such a method of manufacturing a suspension board with circuit, as shown in FIG. 1, first, in a first step, a suspension board assembly 1 as an example of an assembly is prepared.
サスペンション基板集合体1は、複数のサスペンション基板3と、枠体4とを備えている。
The suspension board assembly 1 includes a plurality of
複数のサスペンション基板3のそれぞれは、紙面上下方向に延びる平帯形状に形成されている。そして、複数のサスペンション基板3は、紙面左右方向に互いに間隔を空けて配置されている。
Each of the plurality of
なお、以下の説明において、サスペンション基板集合体1およびサスペンション基板3の方向に言及するときには、図1の紙面上下方向を先後方向とし、図1の紙面左右方向を幅方向とする。また、図5の紙面上下方向を厚み方向とする。図5の紙面上側が厚み方向一方側であり、図5の紙面下側が厚み方向他方側である。
In the following description, when referring to the directions of the suspension board assembly 1 and the
枠体4は、厚み方向から見て、幅方向一方に向かって開放される略U字状に形成されており、複数のサスペンション基板3を囲むように配置されている。そして、枠体4は、各サスペンション基板3の前後両端部のそれぞれが接続されることにより、複数のサスペンション基板3を支持している。
The
このようなサスペンション基板集合体1は、図5Cに示すように、積層構造を有しており、具体的には、金属支持層の一例としての支持基板5、ベース絶縁層6、導体パターン7、および、カバー絶縁層8が、厚み方向の他方側から一方側に向かって順次積層されて形成されている。なお、図1〜図4では、便宜上、カバー絶縁層8を省略している。
As shown in FIG. 5C, the suspension board assembly 1 has a laminated structure. Specifically, the suspension board assembly 1 includes a
支持基板5は、図1に示すように、枠体4に対応する枠部10と、複数のサスペンション基板3のそれぞれに対応する複数の基板部11とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
枠部10は、厚み方向から見て幅方向の一方に向かって開放される略U字状に形成されており、1対の基板支持部分10Aと、架橋部分10Bとを備えている。
The
1対の基板支持部分10Aは、枠部10の先後両端部であって、先後方向に互いに間隔を空けて配置されている。1対の基板支持部分10Aのそれぞれは、厚み方向から見て幅方向に延びる略矩形の板状に形成されている。
The pair of substrate support
架橋部分10Bは、1対の基板支持部分10Aの幅方向他端部間に架設されている。架橋部分10Bは、厚み方向から見て先後方向に延びる略矩形の板状に形成されている。
The
複数の基板部11は、1対の基板支持部分10Aの先後方向の間に配置されており、幅方向に互いに間隔を空けて並列配置されている。
The plurality of
各基板部11は、図1および図4に示すように、基板本体12と、接続部13とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 4, each
基板本体12は、図4に示すように、長手方向に延びる平帯形状に形成されており、ジンバル部15と、補強部16と、配線支持部17とを備えている。
As shown in FIG. 4, the
ジンバル部15は、基板本体12の先端部であって、厚み方向から見て、略矩形の枠形状に形成されている。詳しくは、ジンバル部15は、複数(2つ)のアウトリガー部15Aと、先側連続部15Bと、後側連続部15Cとを備えている。
The
1対のアウトリガー部15Aは、ジンバル部15の左右両端部であって、幅方向に互いに間隔を隔てて配置されている。各アウトリガー部15Aは、厚み方向から見て、先後方向に延びる略矩形状に形成されている。
The pair of
先側連続部15Bは、ジンバル部15の先端部であって、1対のアウトリガー部15Aの先端部間に架設されている。先側連続部15Bは、厚み方向から見て、左右方向に延びる略矩形状に形成されている。
The front side
後側連続部15Cは、ジンバル部15の後端部であって、1対のアウトリガー部15Aの後端部間に架設されている。後側連続部15Cは、厚み方向から見て、左右方向に延びる略矩形状に形成されている。
The rear
補強部16は、図4に示すように、ジンバル部15内において、ジンバル部15と間隔を隔てて配置されている。補強部16は、厚み方向から見て略T字状に形成されており、矩形部16Aと、1対の張出部16Bとを有している。
As shown in FIG. 4, the reinforcing
矩形部16Aは、厚み方向から見て、先後方向に延びる略矩形状を有している。
The
1対の張出部16Bは、矩形部16Aの後端部に対して幅方向の両側に配置されており、矩形部16Aの幅方向両端部のそれぞれから幅方向両側に突出している。各張出部16Bは、厚み方向から見て略矩形状に形成されている。
The pair of
配線支持部17は、ジンバル部15の後端部から連続して後方へ延びる略平帯形状に形成されている。
The
接続部13は、図1に示すように、基板本体12と枠部10とを接続する部分であって、1対の先側接続部13Aと、1対の後側接続部13Bとを備えている。
As shown in FIG. 1, the connecting
1対の先側接続部13Aは、ジンバル部15の先側連続部15Bと、先側の基板支持部分10Aとの間に架設されている。1対の先側接続部13Aは、幅方向に間隔を隔てて配置されており、先側連続部15Bの幅方向両端部から、先側に向かって延び、先側の基板支持部分10Aの後端縁に接続されている。
The pair of front
1対の後側接続部13Bは、配線支持部17と、後側の基板支持部分10Aとの間に架設されている。1対の後側接続部13Bは、幅方向に間隔を隔てて配置されており、配線支持部17の後端部の幅方向両端部から、後側に向かって延び、後側の基板支持部分10Aの先端縁に接続されている。
The pair of rear
支持基板5は、例えば、ステンレス、42アロイ、アルミニウム、銅−ベリリウム、りん青銅などの金属材料から形成され、好ましくは、ステンレスから形成される。支持基板5の厚みは、例えば、10μm以上、例えば、50μm以下、好ましくは、25μm以下である。
The
ベース絶縁層6は、図4および図5Cに示すように、基板本体12の上面(厚み方向一方面)に積層(配置)されている。ベース絶縁層6は、第1端子形成部20と、スライダ搭載部21と、複数(2つ)の配線形成部22と、連結部23とを備えている。
As shown in FIGS. 4 and 5C, the
第1端子形成部20は、先側連続部15Bの上に配置されている。第1端子形成部20は、図4に示すように、厚み方向から見て、幅方向に延びる略矩形状に形成されている。
第1端子形成部20には、複数(2つ)の貫通穴20Aが形成されている。
The 1st
A plurality (two) of through
複数の貫通穴20Aのそれぞれは、第1端子形成部20の幅方向両端部のそれぞれに配置されている。複数の貫通穴20Aのそれぞれは、厚み方向から見て矩形状に形成されており、第1端子形成部20を厚み方向に貫通している(図5A参照)。
Each of the plurality of through
スライダ搭載部21は、補強部16の上に配置されている。スライダ搭載部21は、本体部21Aと、1対の第2端子形成部21Bとを備えている。
The
本体部21Aは、補強部16の矩形部16Aの上に配置されている。本体部21Aは、補強部16の矩形部16Aの外形形状とほぼ同じ形状に形成されている。本体部21Aの外周縁は、補強部16の矩形部16Aの外周縁よりもわずかに外側に配置されている。本体部21Aには、開口21Cが形成されている。
The
開口21Cは、本体部21Aの幅方向中央に配置されている。開口21Cは、厚み方向から見て略矩形状に形成されており、本体部21Aを厚み方向に貫通している。
The opening 21C is disposed at the center in the width direction of the main body 21A. The
1対の第2端子形成部21Bは、補強部16の1対の張出部16Bの上に配置されている。第2端子形成部21Bは、補強部16の張出部16Bの外形形状とほぼ同じ形状に形成されている。厚み方向から見て、第2端子形成部21Bの外周縁は、補強部16の張出部16Bの外周縁よりもわずかに外側に配置されている。
The pair of second
複数の配線形成部22のそれぞれは、スライダ搭載部21の幅方向外側にそれぞれ配置されている。複数の配線形成部22のそれぞれは、第1直線部22Aと、膨出部22Bと、第2直線部22Cとを備えている。
Each of the plurality of
第1直線部22Aは、配線形成部22の先端部であって、スライダ搭載部21の本体部21Aの幅方向両側に間隔を隔てて配置されている。また、第1直線部22Aは、アウトリガー部15Aの幅方向内側に間隔を隔てて配置されている。第1直線部22Aは、厚み方向から見て、先後方向に延びる略直線形状に形成されている。第1直線部22Aの先端部は、スライダ搭載部21の本体部21Aの先端部に連続している。第1直線部22Aの後端部は、第2端子形成部21Bの先側に配置されている。
The first
膨出部22Bは、第2端子形成部21Bの幅方向外方を回り込むように後方へ延びている。詳しくは、膨出部22Bは、第1直線部22Aの後端部から連続して幅方向外方へ延び、後方へ屈曲して、第2端子形成部21Bの幅方向外方を後方へ延びている。膨出部22Bは、第2端子形成部21Bの幅方向外側に間隔を隔てて配置されている。また、膨出部22Bは、アウトリガー部15Aの幅方向内側に間隔を隔てて配置されている。
The bulging
第2直線部22Cは、膨出部22Bの後端部から連続して後方へ延びている。第2直線部22Cは、配線支持部17の上に配置されている。
The second straight portion 22C continuously extends rearward from the rear end portion of the bulging
連結部23は、第1端子形成部20の後端部と、スライダ搭載部21および配線形成部22のそれぞれの先端部とを連結している。連結部23は、厚み方向から見て、幅方向に延びる略矩形状を有している。
The connecting
ベース絶縁層6は、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、アクリル、ポリエーテル、ニトリル、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂から形成され、好ましくは、熱寸法安定性などの観点から、ポリイミドから形成される。また、ベース絶縁層6の厚みは、例えば、1μm以上、好ましくは、3μm以上、例えば、35μm以下、好ましくは、20μm以下である。
The insulating
導体パターン7は、ベース絶縁層6の上面(厚み方向一方面)に配置されている。導体パターン7は、複数(4つ)の磁気ヘッド接続端子25と、複数(4つ)の第1外部接続端子26と、複数(4つ)の第1配線27と、端子部の一例としての複数(2つ)の第1端子28と、複数(2つ)の第2端子29と、複数(2つ)の第2外部接続端子30と、複数(2つ)の第2配線31とを備えている。
The
複数の磁気ヘッド接続端子25は、スライダ搭載部21の先側部分において、幅方向に互いに間隔を隔てて並列配置されている。複数の磁気ヘッド接続端子25のそれぞれは、厚み方向から見て、先後方向に延びる略矩形状に形成されている。
The plurality of magnetic
複数の第1外部接続端子26のそれぞれは、外部制御基板(図示せず)などに接続されるものであり、外部制御基板(図示せず)の構成に応じて、その形状や配置、接合方法を任意に選択することができる。具体的には、この実施形態において、複数の第1外部接続端子26は、配線形成部22の後端部において、幅方向に互いに間隔を隔てて並列配置されている。複数の第1外部接続端子26は、厚み方向から見て、先後方向に延びる略矩形状に形成されている。
Each of the plurality of first
複数の第1配線27のそれぞれは、対応する磁気ヘッド接続端子25の先端部から連続し、スライダ搭載部21の本体部21Aおよび配線形成部22の上を通って第1外部接続端子26に連続するように、互いに間隔を隔てて形成されている。
Each of the plurality of
複数の第1端子28のそれぞれは、複数の貫通穴20Aのそれぞれを塞ぐように、第1端子形成部20の幅方向両端部のそれぞれに配置されている(図5A参照)。複数の第1端子28のそれぞれは、厚み方向から見て略矩形状に形成されている。
Each of the plurality of
複数の第1端子28のそれぞれは、図5Aに示すように、複数の貫通穴20Aのそれぞれを介して、ジンバル部15の先側連続部15Bに接触している。これにより、複数の第1端子28のそれぞれは、ジンバル部15の先側連続部15Bに電気的に接続(接地)されている。つまり、複数のサスペンション基板3のそれぞれの第1端子28は、支持基板5を介して、互いに電気的に接続されている。
As shown in FIG. 5A, each of the plurality of
複数の第2端子29のそれぞれは、対応する第2端子形成部21Bの上に配置されている。複数の第2端子29のそれぞれは、図4に示すように、厚み方向から見て略矩形状に形成されている。
Each of the plurality of
複数の第2外部接続端子30のそれぞれは、外部制御基板(図示せず)などに接続されるものであり、外部制御基板(図示せず)の構成に応じて、その形状や配置、接合方法を任意に選択することができる。具体的には、この実施形態において、複数の第2外部接続端子30は、配線形成部22の後端部において、すべての第1外部接続端子26よりも幅方向内方に配置されている。複数の第2外部接続端子30のそれぞれは、厚み方向から見て略矩形状に形成されている。
Each of the plurality of second
複数の第2配線31のそれぞれは、対応する第2端子29の幅方向内方端部から連続し、スライダ搭載部21の本体部21Aの上を先側に向かい、後側へ向かって折り返した後、配線形成部22の上を後側へ向かうように通って第2外部接続端子30に連続するように形成されている。
Each of the plurality of
導体パターン7は、例えば、銅、ニッケル、金、はんだ、またはこれらの合金などの導体材料から形成され、好ましくは、銅から形成されている。また、導体パターン7の厚みは、例えば、3μm以上、好ましくは、5μm以上であり、例えば、30μm以下、好ましくは、20μm以下である。
The
カバー絶縁層8は、磁気ヘッド接続端子25、第1外部接続端子26、第1端子28の中央部、第2端子29の中央部および第2外部接続端子30を露出し、第1端子28の周縁部、第2端子29の周縁部、第1配線27および第2配線31を被覆するように、ベース絶縁層6の上面(厚み方向一方面)に形成されている。
The insulating
カバー絶縁層8は、ベース絶縁層6と同様の合成樹脂から形成され、好ましくは、ポリイミドから形成される。カバー絶縁層8の厚みは、例えば、2μm以上、好ましくは、4μm以上、また、例えば、20μm以下、好ましくは、15μm以下である。
The insulating
次いで、各サスペンション基板3に圧電素子2を接合する(第2工程)。
Next, the
各サスペンション基板3に圧電素子2を接合するには、まず、図1および図2に示すように、第1端子28および第2端子29の上面(厚み方向一方面)に、はんだ40を配置する。
In order to join the
はんだ40を形成する合金としては、例えば、錫(Sn)−鉛(Pb)、錫(Sn)−ビスマス(Bi)、亜鉛(Zn)−アルミニウム(Al)、錫(Sn)−銅(Cu)、錫(Sn)−アンチモン(Sb)、錫(Sn)−銀(Ag)、錫(Sn)−亜鉛(Zn)、錫(Sn)−銀(Ag)−鉛(Pb)、錫(Sn)−鉛(Pb)−ビスマス(Bi)、錫(Sn)−アンチモン(Sb)−鉛(Pb)、錫(Sn)−ビスマス(Bi)−銅(Cu)、錫(Sn)−ビスマス(Bi)−インジウム(In)、錫(Sn)−ビスマス(Bi)−銀(Ag)、錫(Sn)−銅(Cu)−ニッケル(Ni)、錫(Sn)−亜鉛(Zn)−ビスマス(Bi)、錫(Sn)−銀(Ag)−銅(Cu)、錫(Sn)−銀(Ag)−アルミニウム(Al)、錫(Sn)−銀(Ag)−アンチモン(Sb)−鉛(Pb)、錫(Sn)−亜鉛(Zn)−銅(Cu)−ニッケル(Ni)、錫(Sn)−銅(Cu)−ビスマス(Bi)−ニッケル(Ni)、錫(Sn)−銅(Cu)−ビスマス(Bi)−インジウム(In)、錫(Sn)−銀(Ag)−銅(Cu)−アンチモン(Sb)、錫(Sn)−銀(Ag)−銅(Cu)−ニッケル(Ni)、錫(Sn)−銀(Ag)−ニッケル(Ni)−コバルト(Co)、錫(Sn)−銀(Ag)−ビスマス(Bi)−銅(Cu)、錫(Sn)−銅(Cu)−ニッケル(Ni)−コバルト(Co)、錫(Sn)−銅(Cu)−ニッケル(Ni)−ゲルマニウム(Ge)、錫(Sn)−銀(Ag)−銅(Cu)−インジウム(In)、錫(Sn)−銀(Ag)−銅(Cu)−ニッケル(Ni)−ゲルマニウム(Ge)、錫(Sn)−銀(Ag)−銅(Cu)−ニッケル(Ni)−インジウム(In)、錫(Sn)−銀(Ag)−銅(Cu)−ビスマス(Bi)−インジウム(In)、錫(Sn)−銀(Ag)−銅(Cu)−ビスマス(Bi)−ニッケル(Ni)、錫(Sn)−銅(Cu)−ニッケル(Ni)−ゲルマニウム(Ge)−コバルト(Co)などが挙げられる。
Examples of alloys forming the
このようなはんだ40を形成する合金のなかでは、好ましくは、Sn−Ag−Cuが挙げられる。
Of the alloys forming the
はんだ40の融点は、例えば、70℃以上、好ましくは、180℃以上、例えば、350℃以下、好ましくは、250℃以下である。
The melting point of the
このようなはんだ40を、第1端子28および第2端子29の上面に配置する方法としては、例えば、公知の印刷機による印刷、または、ディスペンサーで塗布などが挙げられる。
Examples of the method of arranging
はんだ40のうち、第1端子28の上面に配置されるはんだ40(以下、第1はんだ40Aとします。)の厚み方向の寸法は、図5Bに示すように、例えば、0.1μm以上、好ましくは、1μm以上であり、例えば、500μm以下、好ましくは、300μm以下である。また、第1はんだ40Aの厚み方向一端部は、好ましくは、カバー絶縁層8の厚み方向一方面よりも突出している。
Of the
はんだ40のうち、第2端子29の上面に配置されるはんだ40(以下、第2はんだ40Bとします。)の厚み方向の寸法は、例えば、0.1μm以上、好ましくは、1μm以上であり、例えば、500μm以下、好ましくは、300μm以下である。また、第2はんだ40Bの厚み方向一端部は、好ましくは、カバー絶縁層8の厚み方向一方面よりも突出している。
Of the
続いて、複数のサスペンション基板3に対応する複数の圧電素子2を準備する。
Subsequently, a plurality of
圧電素子2は、先後方向に伸縮可能なアクチュエータであって、電気が供給され、その電圧が制御されることによって伸縮する。
The
圧電素子2は、図5Bに示すように、素子本体2Aと、第1素子端子2Bと、第2素子端子2Cとを備えている。
As shown in FIG. 5B, the
素子本体2Aは、図4に示すように、厚み方向から見て先後方向に延びる矩形状に形成されている。素子本体2Aは、例えば、公知の圧電材料、より具体的には、圧電セラミックスなどから形成されている。
As shown in FIG. 4, the
圧電セラミックスとしては、例えば、BaTiO3(チタン酸バリウム、キュリー点:約135℃)、PbTiO3(チタン酸鉛、キュリー点:約490℃)、Pb(Zr,Ti)O3(ジルコン酸チタン酸鉛(PZT)、キュリー点:約350℃)、SiO2(水晶、キュリー点:約573℃)、LiNbO3(ニオブ酸リチウム、キュリー点:約1210℃)、PbNb2O6(メタニオブ酸鉛、キュリー点:約570℃)などが挙げられ、好ましくは、PZTが挙げられる。 Examples of piezoelectric ceramics include BaTiO 3 (barium titanate, Curie point: about 135 ° C.), PbTiO 3 (lead titanate, Curie point: about 490 ° C.), Pb (Zr, Ti) O 3 (zirconate titanate). Lead (PZT), Curie point: about 350 ° C., SiO 2 (quartz, Curie point: about 573 ° C.), LiNbO 3 (lithium niobate, Curie point: about 1210 ° C.), PbNb 2 O 6 (lead metaniobate, Curie point: about 570 ° C.) and the like, preferably PZT.
このような圧電セラミックスのキュリー点(温度)は、例えば、100℃以上、好ましくは、130℃以上、例えば、400℃以下、好ましくは、370℃以下である。なお、キュリー点(温度)とは、圧電材料の分極が完全に消失する臨界温度である。 The Curie point (temperature) of such a piezoelectric ceramic is, for example, 100 ° C. or higher, preferably 130 ° C. or higher, for example, 400 ° C. or lower, preferably 370 ° C. or lower. The Curie point (temperature) is a critical temperature at which the polarization of the piezoelectric material completely disappears.
第1素子端子2Bは、図5Bに示すように、素子本体2Aの下面(厚み方向他方面)の先端部に配置されており、素子本体2Aと電気的に接続されている。
As shown in FIG. 5B, the
第2素子端子2Cは、素子本体2Aの下面の後端部に配置されており、第1素子端子2Bに対して、後方に間隔を空けて配置されている。第2素子端子2Cは、素子本体2Aと電気的に接続されている。
The
このような圧電素子2は、図3に示すように、複数のサスペンション基板3のそれぞれに対して、2つずつ配置される。
As shown in FIG. 3, two such
各サスペンション基板3に対応する2つの圧電素子2は、図4に示すように、幅方向に互いに間隔を隔てて配置される。各圧電素子2は、図5Bに示すように、第1素子端子2Bが対応する第1はんだ40Aと接触し、かつ、第2素子端子2Cが第2はんだ40Bと接触するように、カバー絶縁層8に対して上方(厚み方向の一方)に配置される。
As shown in FIG. 4, the two
また、本実施形態では、圧電素子2が配置されるとともに、スライダ50がベース絶縁層6のスライダ搭載部21の上面(厚み方向一方面)に配置される。
In the present embodiment, the
スライダ50は、厚み方向から見て矩形状に形成され、その先端部において、図示ない磁気ヘッドを有している。図示ない磁気ヘッドは、複数の磁気ヘッド接続端子25に対応して複数設けられている。
The
詳しくは、スライダ50は、スライダ搭載部21の開口21C(図1参照)から露出される補強部16に接着剤を介して貼付される。なお、図示しない磁気ヘッドは、対応する磁気ヘッド接続端子25の後側に僅かな間隔を隔てて配置されている。
Specifically, the
その後、図示しない磁気ヘッドと、対応する磁気ヘッド接続端子25との間に、図示しないはんだボールを配置する。
Thereafter, a solder ball (not shown) is arranged between the magnetic head (not shown) and the corresponding magnetic
続いて、複数の圧電素子2およびスライダ50が配置されたサスペンション基板集合体1をリフローする。
Subsequently, the suspension board assembly 1 on which the plurality of
サスペンション基板集合体1をリフローするには、サスペンション基板集合体1をリフロー炉内において、圧電素子2の素子本体2Aの脱分極開始温度以上に加熱する。
In order to reflow the suspension substrate assembly 1, the suspension substrate assembly 1 is heated to a depolarization start temperature or higher of the
脱分極開始温度とは、圧電素子2の素子本体2Aの分極が消失し始める温度、厳密には、素子本体2Aの分極が1%消失する温度である。脱分極開始温度は、一般に圧電材料のキュリー温度の1/2以上、例えば、圧電材料のキュリー温度の2/3程度である。
The depolarization start temperature is a temperature at which the polarization of the
加熱温度は、脱分極開始温度以上、かつ、はんだ40の融点以上であって、例えば、180℃以上、好ましくは、200℃以上、さらに好ましくは、220℃以上、例えば、300℃以下、好ましくは、250℃以下である。加熱時間は、例えば、10秒以上、好ましくは、15秒以上、例えば、180秒以下、好ましくは、60秒以下である。
The heating temperature is equal to or higher than the depolarization start temperature and equal to or higher than the melting point of the
これによって、第1はんだ40Aは、図5Cに示すように、第1端子28の上面(厚み方向一方面)全体に広がるように溶融されて、第1素子端子2Bと第1端子28とを接合し、第2はんだ40Bは、第2端子29の上面全体に広がるように溶融されて、第2素子端子2Cと第2端子29とを接合する。
As a result, as shown in FIG. 5C, the
つまり、複数の圧電素子2のそれぞれが、はんだ40により、複数のサスペンション基板3のそれぞれの第1端子28および第2端子29に接合される。
That is, each of the plurality of
また、図示しないはんだボールが溶融されて、図示しない磁気ヘッドと、対応する磁気ヘッド接続端子25とが接合される。
Further, a solder ball (not shown) is melted, and a magnetic head (not shown) and a corresponding magnetic
これによって、圧電素子2およびスライダ50が、複数のサスペンション基板3のそれぞれに実装されて、第2工程が完了する。
Thereby, the
しかるに、第2工程では、複数の圧電素子2が配置されたサスペンション基板集合体1が、素子本体2Aの脱分極開始温度以上に加熱されているため、圧電素子2の素子本体2Aの分極が、一部または全部消失しており、圧電素子2の伸縮性能が低下している。
However, in the second step, the suspension substrate assembly 1 on which the plurality of
次いで、図3に示すように、圧電素子2が再分極するように、複数の圧電素子2に一括して電圧を印加する(第3工程)。
Next, as shown in FIG. 3, a voltage is collectively applied to the plurality of
複数の圧電素子2に一括して電圧を印加するには、まず、支持基板5の枠部10に、公知の電圧印加装置51を電気的に接続する。
In order to apply a voltage to the plurality of
そして、電圧印加装置51から枠部10に電圧を印加する。
Then, a voltage is applied from the
印加電圧としては、例えば、1V以上、好ましくは、30V以上、例えば、1000V以下、好ましくは、200V以下である。 The applied voltage is, for example, 1 V or more, preferably 30 V or more, for example, 1000 V or less, preferably 200 V or less.
電圧の印加時間としては、例えば、1秒以上、好ましくは、5秒以上、例えば、60秒以下、好ましくは、30秒以下である。 The voltage application time is, for example, 1 second or longer, preferably 5 seconds or longer, for example, 60 seconds or shorter, preferably 30 seconds or shorter.
これによって、電圧印加装置51からの電圧が、図3および図5Cに示すように、枠部10、1対の先側接続部13Aおよび先側連続部15Bに順次伝達され、第1端子28および第1はんだ40Aを介して、圧電素子2の第1素子端子2Bに印加される。
As a result, as shown in FIGS. 3 and 5C, the voltage from the
つまり、電圧印加装置51からの電圧が、支持基板5(枠部10、1対の先側接続部13Aおよび先側連続部15B)に伝達され、各サスペンション基板3の第1端子28を介して、複数の圧電素子2に一括して印加される。すると、圧電素子2の素子本体2Aは、第2工程において少なくとも一部が消失した分極が復元し(再分極)、伸縮性能が回復する。
That is, the voltage from the
次いで、サスペンション基板集合体1から各サスペンション基板3を切り出す(第4工程)。
Next, each
サスペンション基板集合体1から各サスペンション基板3を切り出すには、図3および図4に示すように、各サスペンション基板3の接続部13(先側接続部13Aおよび後側接続部13Bのそれぞれ)を、その先後方向の途中で切断する。
In order to cut out each
以上によって、図4に示すように、圧電素子2が実装されるサスペンション基板3(回路付サスペンション基板の一例)が、サスペンション基板集合体1から切り出される。
As a result, as shown in FIG. 4, the suspension board 3 (an example of a suspension board with circuit) on which the
このような回路付サスペンション基板の製造方法では、第2工程において、はんだ40が、図5Cに示すように、脱分極温度以上に加熱されることにより溶融されて、圧電素子2と第1端子28とが、はんだ40により接合される。
In such a method of manufacturing a suspension board with circuit, in the second step, as shown in FIG. 5C, the
そのため、第2工程では、圧電素子2の素子本体2Aの温度が脱分極温度以上に上昇し、素子本体2Aの分極が消失する場合がある。この点、図3に示すように、第3工程において、圧電素子2に、素子本体2Aが再分極されるように電圧が印加されるので、素子本体2Aの分極が復元し、伸縮性能が回復する。
Therefore, in the second step, the temperature of the
また、第2工程において、はんだ40が、圧電素子2の素子本体2Aのキュリー温度の1/2以上に加熱されるので、はんだ40を確実に溶融させることができ、第1素子端子2Bと第1端子28との接続信頼性の向上を図ることができる。
In the second step, since the
また、第3工程において、サスペンション基板集合体1の枠部10に電圧を印加することにより、複数の圧電素子2に一括して電圧が印加される。そのため、第2工程において、複数の圧電素子2の素子本体2Aの分極の少なくとも一部が消失していても、第3工程において、複数の圧電素子2の素子本体2Aの分極は一括して復元する。
Further, in the third step, a voltage is applied to the plurality of
その結果、複数の圧電素子2のそれぞれに別々に電圧を印加する場合と比較して、製造工程の低減を図ることができ、ひいては、圧電素子2を実装するサスペンション基板3の生産性の向上を図ることができる。
As a result, the manufacturing process can be reduced as compared with the case where voltages are separately applied to each of the plurality of
また、上記の実施形態では、第1工程において、サスペンション基板3を複数備えるサスペンション基板集合体1を準備するが、これに限定されず、サスペンション基板3を1つずつ準備してもよい。この場合、第2工程において、個々のサスペンション基板3に圧電素子2を実装し、第3工程において、圧電素子2が実装される個々のサスペンション基板3に電圧を印加する。
In the above embodiment, the suspension board assembly 1 including a plurality of
また、上記の実施形態では、スライダ50は、第2工程において、圧電素子2とともに、サスペンション基板3に実装したが、スライダ50をサスペンション基板3に実装するタイミングは、第1工程の後であれば特に制限されない。例えば、スライダ50は、第3工程の後、サスペンション基板3に実装してもよく、第4工程の後、サスペンション基板集合体1から切り出されたサスペンション基板3に実装してもよい。
In the above embodiment, the
しかし、上記の実施形態のように、圧電素子2とスライダ50とをともに、第2工程において、サスペンション基板3に実装することが、リフロー工程の低減の観点から好ましい。
However, it is preferable from the viewpoint of reducing the reflow process that both the
これら変形例によっても、上記した実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 Also according to these modified examples, the same effects as those of the above-described embodiment can be achieved.
なお、上記の実施形態および変形例のそれぞれは、適宜組み合わせることができる。 In addition, each of said embodiment and modification can be combined suitably.
1 サスペンション基板集合体
2 圧電素子
3 サスペンション基板
5 支持基板
6 ベース絶縁層
7 導体パターン
28 第1端子
40 はんだ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記複数のサスペンション基板のそれぞれは、
金属支持層に含まれる基板部と、
前記基板部の厚み方向一方面に配置されるベース絶縁層と、
前記ベース絶縁層の前記厚み方向一方面に配置される配線と、前記基板部と電気的に接続される端子部とを備える導体パターンと、を備え、
前記複数の圧電素子のそれぞれは、はんだにより、複数の前記端子部のそれぞれに接合され、
前記枠体は、前記複数のサスペンション基板に接続され、前記複数のサスペンション基板を支持することを特徴とする、サスペンション基板集合体。 A plurality of suspension boards, a plurality of piezoelectric elements, and a frame,
Each of the plurality of suspension boards is
A substrate part included in the metal support layer;
A base insulating layer disposed on one surface in the thickness direction of the substrate portion;
A conductor pattern including a wiring disposed on one surface in the thickness direction of the base insulating layer and a terminal portion electrically connected to the substrate portion;
Each of the plurality of piezoelectric elements is joined to each of the plurality of terminal portions by solder ,
The suspension board assembly, wherein the frame body is connected to the plurality of suspension boards and supports the plurality of suspension boards.
前記ベース絶縁層は、貫通穴を有し、
前記端子部は、前記貫通穴内に配置され、前記貫通穴を介して前記基板部と接触することを特徴とする、請求項1に記載のサスペンション基板集合体。 The metal supporting layer includes a frame portion corresponding to the frame, corresponding to the plurality of suspension boards, and a plurality of the substrate portion connected to the frame portion,
The base insulating layer has a through hole;
2. The suspension board assembly according to claim 1, wherein the terminal part is disposed in the through hole and contacts the board part through the through hole .
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