CN109545247B

CN109545247B - 硬盘驱动器的挠性件

Info

Publication number: CN109545247B
Application number: CN201810996456.6A
Authority: CN
Inventors: 山田幸惠
Original assignee: Japan Clockwork Co ltd
Current assignee: Japan Clockwork Co ltd
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2018-08-29
Publication date: 2020-10-02
Anticipated expiration: 2038-08-29
Also published as: JP6961434B2; JP2019061729A; US10475476B2; CN109545247A; US20190096434A1

Abstract

硬盘驱动器(1)的挠性件(15)配备有金属基底(18)和形成于金属基底(18)上的布线构件(20)。布线构件(20)配备绝缘层(30)和导体层(40)。绝缘层(30)具有平坦部(23)和从平坦部(23)凸起的凸起部(24)。导体层(40)具有沿侧表面(24B)形成的连接端子(22)。

Description

硬盘驱动器的挠性件

技术领域

本发明涉及例如配备有布线构件的制造成多层的硬盘驱动器的挠性件。

背景技术

硬盘驱动器的挠性件配备有由薄不锈钢板制成的金属基底和形成于金属基底上的布线构件，并且在可以弹性弯曲的万向节部安装有形成磁头的滑块。在万向节部不只安装有滑块，还安装有可以在摇摆方向旋转滑块的微致动器等构件。随着挠性件的功能增加，安装于万向节部的构件数量正变多。

挠性件的布线构件配备有将安装万向节部的构件和设置于托架的外部电路电连接的多个布线。形成于布线两端的连接端子通过焊料或银膏连接到安装于万向节部的构件或托架的外部电路上。

当安装于万向节部的构件增加时，相应的布线数变多，会导致相邻的布线或连接端子越来越接近。如果是布线的话，可以将各布线变细从而扩大布线之间的距离。但是，为了确保连接可靠性连接端子需要有充足的面积，而且宽幅必须较大。如果这样的话，连接端子之间的距离窄，焊料就会流到相邻的连接端子上有可能造成短路。

例如，在美国专利第5892637号说明书中，在multi-piece integratedsuspension assembly中，为了与slider pads，公开了一种机械弯曲竖立的conductiveleads的末端。在空间非常有限的挠性件，考虑将该连接端子竖立起来以减小平面视角下连接端子的面积。

但是，在微小的万向节部中进行这样的机械加工很麻烦。如果弯曲部的形状精度不好的话，在安装构件侧的连接端子之间有可能产生接续不良，并且如果在机械加工时纤细的万向节部受到损伤，可以导致挠性件的成品率变差。而且，追加当前不存在的机械加工的话，需要新的工序或为了工序而投资新的设备。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种不需要机械加工，并且具有优异的安装密度或连接可靠性的硬盘驱动器的挠性件。

根据一个实施例的挠性件用于硬盘驱动器并且配备有由金属板制成的金属基底和形成于金属基底上的布线构件。布线构件配备有形成于金属基底上的绝缘层和形成于绝缘层上的导体层。绝缘层具有与金属基底平行的平坦部和从平坦部凸起的凸起部。凸起部具有与金属基底平行的上表面和连接上表面和平坦部的侧表面。导体层具有沿侧表面形成的连接端子。

附图说明

构成本说明书的一部分的附图用于对本发明目前优选的实施例进行图示，同时结合上面给出的一般性描述以及下列的详细描述，以助于对本发明的本质进行说明。

图1是示出硬盘驱动器的一例的透视图。

图2是在滑块侧表面视角下的悬架的一例的平面图。

图3是示出布线构件的一例的截面图。

图4是示出连接接头的一例的截面图。

图5是示出连接接头的其他例的截面图。

图6是示出连接接头的其他例的截面图。

图7是示出第1实施例的透视图。

图8是示出第2实施例的透视图。

图9是示出第3实施例的透视图。

图10是示出第4实施例的透视图。

图11是示出第5实施例的平面图。

图12是示出第6实施例的平面图。

图13是示出第7实施例的平面图。

图14是示出第8实施例的截面图。

具体实施方式

本发明的各实施例涉及挠性件15，其通过将连接端子22形成于凸起部24的侧表面24B上，使平面视角下的连接端子22所占面积紧凑。通过将二维配置的连接端子22配置成三维从而使之产生多余的空间。其结果是可以扩大连接端子22之间的距离，从而提高连接可靠性。

通过这样的挠性件15，即使连接端子22的数量增加，提高安装构件安装密度，也可以充分确保连接端子22之间的距离，从而使安装密度和连接可靠性两者兼备。而且，仅变更布线构件的掩模图案就可以实施，不需要增加机械加工等新工序或因为增加的工序而投资新的设备。可以防止由于机械加工而造成的损伤。因此，挠性件具有高的产品价值的同时，可以将制造成本的增加控制在最小化。

凸起部24不是通过对金属基底18进行弯曲等的机械加工而形成的，而是改变绝缘层30的掩模图案来形成的。例如，凸起部24可以通过堆叠从挠性件15的屋部16开始使用的第1绝缘覆盖层32而形成。也可以用诸如半色调处理等刮除平坦部23的基底绝缘层31，留下凸起部24。以下，参照图1至图14对各实施例的挠性件进行详细说明。

图1是示出硬盘驱动器的一例的透视图。如图1所示，硬盘驱动器(HDD)1配备有壳体2、以轴3为中心旋转的磁盘4、可以绕支轴5旋转的托架6、用于驱动托架6的音圈马达、连接到壳体2外部的外部装置的控制器8等。壳体2用盖子(未示出)封闭。托架6和控制器8之间通过柔性基板9连接。

托架6中设有臂10。臂10的顶端部安装有悬架11。悬架11的顶端部安装有构成磁头的滑块12。当磁盘4高速旋转时，空气流入磁盘4和滑块12的浮起表面之间，从而形成空气轴承。当托架6通过音圈马达7旋转时，悬架11向磁盘4的径方向移动，从而使滑块12移动至磁盘4的期望轨道。

图2是在滑块12的侧表面的视角下的悬架的一例平面图。如图2所示，悬架11配备有固定于托架6的臂10的基板13、负载梁14、和带有布线的挠性件(flexure withconductors)15。图2的箭头W所示的方法为挠性件15的长度方向。

挠性件15沿臂10及负载梁14配置，尾部16设于基端部上，万向节部17设于顶端部。尾部16连接于支轴5附近的柔性基板9。滑块12安装于万向节部17上。滑块12通过悬架11构成磁头万向节组件(head gimbal assembly)。

在万向节部17中，不只安装有滑块12，还安装有诸如微致动器和激光二极管等的各种构件。例如，微致动器用于双级致动器，并使滑块12在摇摆方向上略微枢转。例如，激光二极管用于热辅助法，并且当信息记录在磁盘4上时加热磁盘4，从而暂时降低磁性体粒子。替代激光二极管，也可以安装微波装置。

挠性件15配备有金属基底18和形成于金属基底18上的布线构件20。金属基底18是例如由薄不锈钢钢板等金属板制成，并固定于负载梁14上。布线构件20配备有电连接安装于万向节部17上的构件和尾部16的多个布线21。布线21的两端形成有连接端子22。

图3是示出布线构件20的一例的截面图。如图3中的箭头Z所示的方向为布线构件20的厚度方向。布线构件20配备有形成于金属基底18上的绝缘层30和形成于绝缘层30上的导体层40。在如图3所示的示例中，绝缘层30含有基底绝缘层31，第1绝缘覆盖层32及第2绝缘覆盖层33。导体层40含有第1导体层41和第2导体层42。

基底绝缘层31形成于金属基底18上。第1导体层41形成于基底绝缘层31上。第1绝缘覆盖层32形成于基底绝缘层31上，并覆盖第1导体层。第2导体层42形成于第1绝缘覆盖层32上。第2绝缘覆盖层33形成于第1绝缘覆盖层32上，并覆盖第2导体层。

导体层40分别是由例如铜等金属材料制成，构成所述布线21或连接端子22。第1导体层41及第2导体层42的厚度的一例是9μm(4～16μm)。绝缘层30分别是由例如聚酰亚胺的电绝缘材料制成的。基底绝缘层31及第1绝缘覆盖层32的厚度的一例是10μm(5～30μm)，第2绝缘覆盖层33的厚度的一例是5μm(2～10μm)。包含于绝缘层30内的各层可以通过诸如半色调处理的多色调处理对每个部位进行厚度调节。

图4是示出连接接头22的一例的截面图。与本发明相关的一个特征是连接端子22的形成于凸起部24的侧表面24B上。凸起部24可以称作凸起的突部。形成于凸起部24及其侧表面24B的连接端子22可以自由地形成于任何一个部位，但是特别适合于空间非常受限的万向节部17或尾部16。

如图4所示，绝缘层30具有与金属基底18平行的平坦部23和从平坦部23凸起(突出)的凸起部24。在如图4所示的示例中，与平坦部23不具有第1绝缘覆盖层32相反的是，凸起部24具有第1绝缘覆盖层32。

凸起部24具有与金属基底18平行的上表面24A和连接上表面24A和平坦部23的侧表面24B。在侧表面24B中形成有由第2导体层42制成的连接端子22。连接端子22沿着侧表面24B在厚度方向Z上延伸。连接端子22由镍或金等难以腐蚀的金属制成的焊接层42覆盖。

图5是示出连接端子22的其他例的截面图。在如图5所示的例子中，绝缘覆盖层(第1绝缘覆盖层32和第2绝缘覆盖层33)为单层，导体层40(第1导体层41，第2导体层42)为单层，凸起部24中未层叠有第1绝缘覆盖层32。平坦部23及凸起部24是由共同的基底绝缘层31形成。例如，凸起部24可以通过半色调处理等使基底绝缘层31变薄以留下该凸起部24而形成，但是本发明不限于此。

图6是示出连接端子22的其他例的截面图。在如图4及图5所示的例子中，在布线21的延伸侧即靠近布线21的另一端的一侧的侧表面24B上形成了连接端子22。在如图6所示的例子中，在与布线21的延伸侧相反的一侧，即在布线21的另一端的一侧的侧表面24B上形成有连接端子22。如图4至图6所示，可以在不受布线21的延伸方向X的影响的任一侧表面24B上形成连接端子22。

接下来参考图7至图14，对排列有多个连接端子22的第1至第8实施例进行说明。在各实施例中，相同的附图标记被赋予具有和已经说明的实施例相同或类似功能的构成要素，并省略得复说明。

图7至图10示出了第1至第4实施例的透视图。如图7所示的第1实施例，凸起部24的侧表面24B上可以形成有多个连接端子221、222、223。如图8所示的第2实施例，可以存在形成于凸起部24的侧表面24B的连接端子222和形成于平坦部23的连接端子221、223。

如图9和图10所示，可以形成与凸起部24的上表面24A及侧表面24B相连的连接端子223。此时，除了连接端子223外，可以存在有如图9所示的第3实施例形成于平坦部23上的连接端子221，或者可以存在如图10所示的第4实施例形成于凸起部24的上表面24A上的连接端子221。

图11为示出第5实施例的平面图，为了便于说明省略了绝缘覆盖层露出了布线21。如图11中箭头X所示的方向为布线构件20的延伸方向，箭头Y所示的方向为布线构件20的宽度方向。所述延伸方向X、宽度方向Y以及如图3所示的厚度方向Z相互垂直。

布线构件20有可能在万向节部17或尾部16中弯曲，因此延伸方向X不必和挠性件15的长度方向W一致。延伸方向X含有第1方向X1和与第1方向X1相反侧的第2方向X2。第1方向X1例如为朝向达至尾部16的布线1的基端的方向，第2方向X2例如为朝向达至万向节部17的布线21的顶端的方向。

在第5实施例中，布线构件20具有多个凸起部24(例如第1凸起部241，第2凸起部242，第3凸起部243)。第1凸起部241，第2凸起部242，第3凸起部243以之字形排列。换而言之，第1凸起部241、第2凸起部242、第3凸起部243沿宽度方向Y排列。第2凸起部242位于第1凸起部241和第3凸起部243之间，并且相对于1凸起部241和第3凸起部243朝第2方向X2偏移。

例如，形成于第1凸起部241及第3凸起部243的连接端子22(221、223)形成于第1方向X1侧的侧表面24B上。形成于第2凸起部242的连接端子22(222)形成于第2方向X2侧的侧表面24B上。在连接端子22形成于平坦部23时，用如图11中的右上斜线表示。如果根据第5实施例，与在平坦部23中形成连接端子22的情况相比，可以使平面视角下的连接端子22的面积更紧凑。

第1凸起部241和第3凸起部243在与邻接的第2凸起部242相反的第1方向X1侧的侧表面24B上形成有连接端子22(221、223)。第2凸起部242在与邻接的第1凸起部241和第3凸起部243相反的第2方向X2侧上形成有连接端子22(222)。由此，根据第5实施例，与连接端子22形成于平坦部23的情况相比，可以扩大邻接的连接端子22之间的距离D5。形成于侧表面24B的连接端子22之间的距离D5比形成于平坦部23时的连接端子22之间的距离D0大。

如图12所示的第6实施例，可以第1凸起部241及第3凸起部243的连接端子221、223形成于和邻接的第2凸起部242相同侧(第2方向X2侧)的侧表面24B上，且第2凸起部242的连接端子222形成于和邻接的第1凸起部241及第3凸起部243相同侧(第1方向X1侧)的侧表面24B上。如果根据第6实施例的话，可以比平面视角下连接端子22的面积更紧凑。

在如图13所示的第7实施例中，第1凸起部241及第4凸起部244沿延伸方向X排列。第4凸起部244位于第1凸起部241的第2方向X2侧。第1凸起部241的连接端子22(221)形成于与第4凸起部244相反侧(第1方向X1侧)。第4凸起部244的连接端子22(222)形成于与第1凸起部241相反侧(第2方向X2侧)。

对于第2凸起部242及第3凸起部243，也可以分别将凸起部24并列布置在延伸方向X上。而且，对于这两个凸起部24，可以与第2凸起部242和第3凸起部243的布置一样地设置连接端子22。根据第7实施例，可以将多个连接端子22(221、224)布置在与连接端子22形成于平坦部23时的面积相同的面积上。

图14是示出第8实施例的截面图。第8实施例与第1至第7实施例不同的是，连接端子22不形成于侧表面24B上而是形成于上表面24A上。多个凸起部24相互分隔开并列排在布线构件20的宽度方向Y上。在相邻凸起部24的谷间形成有低于凸起部24的上表面的平坦部23。当连接端子22形成在凸起部24的上表面24A上并上升时，多余的焊料S就会吸附于侧表面24B上。因此，与没有高低差的情况相比，可以控制相邻的连接端子22之间的短路。

以上说明的各实施例的挠性件15在凸起部24的侧表面24B或上表面24A上形成连接端子22。由于将二维配置的连接端子22配置成三维从而使之产生了多余的空间，因此可以扩大连接端子22之间的距离并且提高连接可靠性。即使增加连接端子22的数量，提高安装构件安装密度，也可以充分确保连接端子22之间的距离，从而使安装密度和连接可靠性两者可以兼备。

而且，仅变更布线构件20的掩模图案就可以实施各实施例，因此不需要增加机械加工等新工序或因为增加的工序而投资新的设备。由此，可以防止由于机械加工而造成的损伤。因此，可以提高挠性件15的产品价值的同时，可以将制造成本的增加控制在最小限度内。

作为本领域的技术人员，可以很容易地联想到其他的优点和变形例。因此，高概念化的本发明不受上述特定的详细结构以及公开于本说明书的代表例的限制。进一步地，可以在所附的权利要求范围内及不脱离本发明的主旨的情况下进行各种变形。

例如，在如图4所示的例子中，可以不将第1绝缘层32层积在凸起部24中，而是删除或使平坦部23的基底绝缘层31变薄，以扩大形成连接端子22的侧表面24B的空间。由此，可以进一步扩大平坦部23和上表面24A之间的高低差。

Claims

1.一种硬盘驱动器（1）的挠性件（15），其特征在于，包括：

金属基底（18），所述金属基底由金属板制成，

布线构件（20），所述布线构件（20）形成于所述金属基底（18）上；

所述布线构件（20）配备有形成于所述金属基底（18）上的绝缘层（30）和形成于所述绝缘层（30）上的导体层（40）；

所述绝缘层（30）具有与所述金属基底（18）平行的平坦部（23）和从所述平坦部（23）凸起的凸起部（24）；

所述凸起部（24）具有与所述金属基底（18）平行的上表面（24A）和连接所述上表面（24A）和所述平坦部（23）的侧表面（24B）；

所述导体层（40）具有沿所述侧表面（24B）形成的连接端子（22）；

所述连接端子（22）被金属形成的镀层（43）覆盖，

所述镀层（43）通过所述连接端子（22）与所述侧表面（24B）相对。

2.根据权利要求1所述的挠性件（15），其特征在于，包括第1凸起部（241）、第2凸起部（242）及第3凸起部（243）；

所述布线构件（20）的延长方向（X）包括第1方向（X1）和与第1方向（X1）相反侧的第2方向（X2）；

所述第1凸起部（241）和所述第3凸起部（243）沿与所述延长方向（X）垂直的宽度方向（Y）并列；

所述第2凸起部（242）在所述宽度方向（Y）上位于所述第1凸起部（241）和所述第3凸起部（243）之间，并且在所述延长方向（X）上相对于所述第1凸起部（241）和所述第3凸起部（243）位于所述第2方向（X2）侧；

所述第1凸起部（241）和所述第3凸起部（243）的所述连接端子（22）分别形成于所述第1方向（X1）侧的所述第1凸起部（241）和所述第3凸起部（243）的所述侧表面（24B）上；

所述第2凸起部（242）的所述连接端子（22）形成于所述第2方向（X2）侧的所述第2凸起部（242）的所述侧表面（24B）。

3.根据权利要求1所述的挠性件（15），其特征在于，包括第1凸起部（241）、第2凸起部（242）及第3凸起部（243）；

所述第1凸起部（241）和所述第3凸起部（243）沿与所述延长方向（X）垂直的宽度方向并列；

所述第2凸起部（242）在所述宽度方向（Y）上位于所述第1凸起部（241）和所述第3凸起部（243）之间，并且在所述延长方向（X）上比所述第1凸起部（241）和所述第3凸起部（243）位于所述第2方向（X2）侧；

所述第1凸起部（241）和所述第3凸起部（243）的所述连接端子（22）分别形成于所述第2方向（X2）侧的所述第1凸起部（241）和所述第3凸起部（243）的所述侧表面（24B）上；

所述第2凸起部（242）的所述连接端子（22）形成于所述第1方向（X1）侧的所述第2凸起部（242）的所述侧表面（24B）。

4.根据权利要求1所述的挠性件（15），其特征在于，并列于所述布线构件（20）的延长方向上，包括作为所述凸起部（24）的第1凸起部（241）和第4凸起部（244）；

所述延长方向（X）含有第1方向（X1）和与第1方向（X1）相反侧的第2方向（X2）；

所述第4凸起部（244）比所述第1凸起部（241）还要靠所述第2方向（X2）侧；

所述第1凸起部（241）的所述连接端子（22）形成于所述第1方向（X1 ）侧的所述第1凸起部（241）的所述侧表面（24B）；

所述第4凸起部（244）的所述连接端子（22）形成于所述第2方向（X2）侧的所述第4凸起部（244）的所述侧表面（24B）。

5.根据权利要求1所述的挠性件（15），其特征在于，所述绝缘层（30）包括形成于所述金属基底（18）上的基底绝缘层（31），形成于所述基底绝缘层（31）上的第1绝缘覆盖层（32）和形成于所述第1绝缘覆盖层（32）上的第2绝缘覆盖层（33）；

所述平坦部（23）中未堆叠有所述第1绝缘覆盖层（32），

所述凸起部（24）中堆叠有所述第1绝缘覆盖层（32）。

6.一种硬盘驱动器（1）的挠性件（15），其特征在于，包括：

金属基底（18），所述金属基底由金属板制成，

所述绝缘层（30）具有与所述金属基底（18）平行的平坦部（23）和从所述平坦部（23）凸起的多个凸起部（24）；

所述多个凸起部（24）相互分隔并并列排布；

所述导体层（40）具有分别形成于所述多个凸起部（24）的上表面（24A）的连接端子（22），

所述平坦部（23）的一部分形成在两个相邻的所述凸起部（24）之间的间隙中。

7.根据权利要求6所述的挠性件（15），其特征在于，所述绝缘层（30）包括形成于所述金属基底（18）上的基底绝缘层（31），形成于所述基底绝缘层（31）上的第1绝缘覆盖层（32）和形成于所述第1绝缘覆盖层（32）上的第2绝缘覆盖层（33）；

所述平坦部（23）中未堆叠有所述第1绝缘覆盖层（32），

所述凸起部（24）中堆叠有所述第1绝缘覆盖层（32）。