CN1741136A

CN1741136A - 线路板

Info

Publication number: CN1741136A
Application number: CNA2005100884573A
Authority: CN
Inventors: 大薮恭也; 船田靖人; 金川仁纪; 大泽徹也
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2004-07-27
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2025-07-27
Also published as: EP1622434B1; JP2006040414A; US20060023435A1; CN1741136B; US7471519B2; DE602005017333D1; EP1622434A1

Abstract

为了提供一种能防止特性阻抗的不匹配、将来自磁头的电信号向控制板部分有效地传递的线路板，将支持磁头(15)用的悬浮基板部分(2)和使磁头(15)动作用的控制板部分(3)连成一体，形成线路板(1)。更具体就是，在公用衬底绝缘层(9)上，由同一材料同时形成在悬浮基板部分(2)的与磁头(15)相连的第一导体层(10)和在控制板部分(3)的与前置放大器IC(12)相连的第二导体层(11)，进而，在公用衬底绝缘层(9)上形成覆盖第一导体层(10)和第二导体层(11)的公用覆盖绝缘层(13)。在该线路板(1)中，在悬浮基板部分(2)和控制板部分(3)的边界不需要第一导体层(10)与第二导体层(11)的连接点。

Description

线路板

技术领域

本发明涉及线路板，详细来说就是涉及用于硬盘驱动器中的线路板。

背景技术

如图4所示，在硬盘驱动器中设置安装磁头51(参照图5)的带有电路的悬浮基板52和与该带有电路的悬浮基板52相连的、使磁头51动作用的控制电路板53。

如图5所示，带有电路的悬浮基板52在不锈钢薄片等的金属基板54上依次叠层衬底绝缘层55、由线路图形形成的导体层56、以及覆盖绝缘层57。

在带有电路的悬浮基板52的长度方向的一端设置安装磁头用的磁头端口58。磁头端口58这样形成，在其一端将覆盖绝缘层57打口，使导体层56露出。然后，在一端安装磁头51，磁头端口58经镀层59与磁头51相连。

带有电路的悬浮基板52的长度方向的另一端设置与控制电路板53连接用的控制电路板端口60。控制电路板端口60这样形成，在其另一端将衬底绝缘层55打开，使导体层56露出。然后，在另一端相对配置控制电路板53的一端，控制电路板端口60经镀层61与如下所述的悬浮基板端口62相连。

控制电路板53依次叠层衬底绝缘层63、由线路图形构成的导体层64、以及覆盖绝缘层65。还有，对于与后述的前置放大器端口68和外部端口66对应的部分。在衬底绝缘层63的与叠层导体层64的相反一侧叠层增强层71和72。

在控制电路板53的长度方向的一端设置与上述控制电路板端口60连接用的悬浮基板端口62。悬浮基板端口62这样形成，在其一端将覆盖绝缘层65打开，使导体层64露处。然后，在一端相对配置带有电路的悬浮基板52的另一端，悬浮基板端口62经镀层61与控制电路板端口60相连。

在控制电路板53的长度方向的另一端设置与各种控制器件连接用的外部端口66。外部端口66这样形成，在其另一端将覆盖绝缘层65打开，使导体层64露出。然后，在另一端相对配置未图示的各种控制器件，外部端口66经镀层70与各种控制器件相连。

在控制电路板53的长度方向的一端附近设置与前置放大器IC67连接用的前置放大器端口68。前置放大器端口68这样形成，在其一端附近将覆盖绝缘层65打开，使导体层64露出。然后，在一端附近安装前置放大器IC67，前置放大器端口68经镀层69与前置放大器IC67相连。

这样，从磁头51输出的电信号从磁头51经带电路的悬浮基板52的导体层56，在控制电路板端口60和悬浮基板端口62中继之后，向控制电路板53的导体层64传递，经前置放大器IC67放大之后，由外部端口66向各种控制器件输出。

另外还知道有，在悬浮基板与控制电路板之间有中继柔性线路板(参照例如特开2002-222578号公报)。

而且，伴随着近年来的线路图形的高密度化、布线微细化、进而电信号的高频化，在从带电路的悬浮基板向控制电路板传递电信号时，特性阻抗的控制越来越重要。

但是，在控制电路板端口60与悬浮基板端口62的连接点的电阻变化很大，产生特性阻抗的不匹配的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能防止特性阻抗的不匹配、将来自磁头的电信号向控制板部分有效地传递的线路板。

本发明的线路板具有以下特点，包括具有与磁头相连的第一导体层、支持上述磁头用的悬浮基板部分；和具有与前置放大器相连的第二导体层、使磁头动作用的控制板部分，上述悬浮基板部分与上述控制板部分连成一体，上述第一导体层和上述第二导体层由同一材料形成。

另外，本发明的线路板适合于通过上述第一导体层与上述前置放大器相连、使上述第一导体层经上述前置放大器与上述第二导体层电连接。

另外，本发明的线路板适合于上述悬浮基板部分和上述控制板部分包括公用衬底绝缘层，在上述悬浮基板部分，上述第一导体层形成于公用衬底绝缘层之上，在上述控制板部分，上述第二导体层形成于公用衬底绝缘层之上，该公用衬底绝缘层由同一材料构成，连成一体。

另外，在该情况下适合于上述悬浮基板部分和上述控制板部分包括公用覆盖绝缘层，在上述悬浮基板部分，在上述衬底绝缘层上形成公用覆盖绝缘层以覆盖上述第一导体层，在上述控制板部分，在上述衬底绝缘层上形成公用覆盖绝缘层以覆盖上述第二导体层，该公用覆盖绝缘层由同一材料构成，连成一体。

本发明的线路板包括连成一体的支持磁头用的悬浮基板部分和使磁头动作用的控制板部分，第一导体层和第二导体层由同一材料形成。因此，在悬浮基板部分和控制板部分的边界不需要连结悬浮基板部分的第一导体层与控制板部分的第二导体层用的连接点。其结果，能防止在这样的连接点产生特性阻抗的不匹配，能将来自磁头的电信号向控制板部分有效地传递。

附图说明

图1是表示本发明线路板的一实施方式的俯视图。

图2是图1所示线路板的沿着长度方向的主要部分的剖面图。

图3是表示图1所示线路板的制造方法的制造工序图，

(a)准备金属基板的工序，

(b)在金属基板上形成衬底绝缘层的工序

(c)在衬底绝缘层上由同一材料同时形成第一导体层和第二导体层的工序，

(d)在衬底绝缘层上形成覆盖绝缘层以覆盖第一导体层和第二导体层的工序，

(e)局部除去金属基板的工序，

(f)形成磁头端口、外部端口、以及前置放大器的各个端口的工序。

图4是表示现有的带电路的悬浮基板和控制电路板的俯视图。

图5是图4所示的带电路的悬浮基板和控制电路板的沿着长度方向的主要部分的剖面图。

具体实施方式

图1是表示本发明线路板的一实施方式的俯视图。图2是图1所示的线路板的沿着长度方向的主要部分的剖面图。

在图1中，该线路板1包括连成一体的支持磁头15(参照图2)用的悬浮基板部分2和使磁头动作用的控制板部分3。

悬浮基板部分2配置在线路板1的长度方向一侧。从上面看该悬浮基板部分2，形成略呈曲柄(crank)形状，在其一端设置与磁头15连接用的磁头端口5。在磁头端口5中，在宽度方向(与线路板1的长度方向正交的方向，以下相同)并列配置多个端子5a。

另外，在悬浮基板部分2形成与磁头端口5连接的第一导体层10作为线路图形。该第一导体层10形成一端延伸至磁头端口5、另一端延伸至与后述的前置放大器端口7的连接点、在宽度方向互相以规定间隔隔开并列排列的多条布线10a。各条布线10a的一端与磁头端口5的各个端子5a连接，另一端与前置放大器端口7连接。

在线路板1的长度方向的另一侧配置控制板部分3。从上面看该控制板部分3，形成略呈L字形，包括外部端口6和前置放大器安装部4。在外部端口6中，在线路板1的另一端沿宽度方向并列配置与各种控制器件连接用的多个端子6a。

另外，在控制板部分3，形成与外部端口6连接的第二导体层11作为线路图形。该第二导体层11形成一端延伸至与后述的前置放大器端口7的连接点、另一端延伸至外部端口6、在宽度方向互相以规定间隔隔开并列排列的多条布线11a。各条布线11a的一端与前置放大器端口7连接，另一端与外部端口6的各个端子6a连接。

前置放大器安装部4配置在线路板1的长度方向的中间、与悬浮基板部分2相邻的控制板部分3的一端。从上面看该前置放大器安装部4，形成宽度较宽略呈矩形的形状，设置前置放大器端口7。在前置放大器端口7中，在长度方向以规定间隔隔开相对配置与第一导体层10连接的第一端子7a和与第二导体层11连接的第二端子7b。各个第一端子7a和各个第二端子7b沿宽度方向并列配置多个。第一导体层10和第二导体层11如上所述，延伸至该前置放大器端口7，第1导体层10的各条布线10a与各个第一端子7a相连，第二导体层11的各条布线11a与各个第二端子7b相连。

另外，在该前置放大器端口7安装前置放大器IC12。该前置放大器IC12与各个第一端子7a和各个第二端子7b相连。

接着参照图3简单地说明该线路板1的制造方法。

在该方法中，首先，如图3(a)所示，准备金属基板8。

对于金属基板8不作特别的限制，能用例如由不锈钢、42合金等构成的金属薄片或金属薄板。另外，其厚度例如为10～100μm，最好为15～30μm。

接着，在该方法中，如图3(b)所示，在悬浮基板部分2和控制板部分3，由同一材料按规定图形连成一体地形成公用衬底绝缘层9。作为衬底绝缘层9，能用聚酰亚胺系树脂、丙烯系树脂、聚醚腈系树脂、聚醚磺系树脂、聚对苯二甲醇乙二醇酯系树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯系树脂、聚氯乙烯系树脂等的合成树脂。其中，以规定的图形形成衬底绝缘层9时，用感光性的合成树脂，最好用感光性的聚酰亚胺树脂。

例如，当使用感光性的聚酰亚胺树脂，在金属基板8上以规定图形形成衬底绝缘层9时，首先，将感光性聚酰亚胺树脂的母体(聚酰胺酸树脂)溶液在整个金属基板8的表面上涂布之后，使其干燥，以形成感光性聚酰亚胺树脂的母体的皮膜。接着，隔着光掩膜使皮膜曝光，必要时加热之后，利用显影，将该皮膜形成规定的图形。然后，将皮膜例如最终达到250℃以上进行加热固化(亚胺化)，以规定的图形形成由聚酰亚胺树脂形成的衬底绝缘层9。

还有，当不使用感光性合成树脂时，例如预先形成合成树脂作为规定图形的干膜，将其贴在金属基板8上。

另外，衬底绝缘层9的厚度例如为1～30μm。

接着，在该方法中，如图3(c)所示，在公用的衬底绝缘层9上按上述线路图形同时形成第一导体层10和第二导体层11。第1导体层10和第二导体层11由同一材料形成，例如由铜、镍、金、焊料或这些合金形成。最好由铜形成。

另外，以上述线路图形形成第一导体层10和第二导体层11时，例如在衬底绝缘层9上通过相减法、相加法等公知的图形形成法来形成上述线路图形。

在相减法中，首先，在整个衬底绝缘层9的表面，必要时经粘结剂层同时叠层第一导体层10和第二导体层11，接着，在该第一导体层10和第二导体层11上形成与线路图形相同的图形的蚀刻保护膜，将该蚀刻保护膜作为抗蚀剂，同时对第1导体层10和第2导体层11进行刻蚀，然后，除去蚀刻保护膜。

在相加法中，首先，在衬底绝缘层9上通过溅射法等形成由导体薄膜够成的种膜，接着，在该种膜上以与线路图形相反的图形形成镀层保护膜之后，在从镀层保护膜中露出的种膜表面通过电镀。同时形成第一导体层10和第二导体层11作为线路图形，然后，除去在镀层保护膜和在该镀层保护膜上叠层的局部种膜。

在这些图形形成法中，从能形成微细的线路图形的观点来看，最好使用相加法。

第一导体层10和第二导体层11的厚度为例如2～25μm，最好为5～20μm。

还有，在第一导体层10和第二导体层11的表面，虽未图示，但最好通过化学镀镍等形成由硬质的镍薄膜构成的金属保护膜。金属保护膜的厚度为例如0.05～0.1μm。

接着，如图3(d)所示，在悬浮基板部分2和控制板部分3，用同一材料按规定图形连成一体地形成覆盖第一导体层10和第二导体层11用的公用覆盖绝缘层13。

覆盖绝缘层13在衬底绝缘层9上覆盖第一导体层10和第二导体层11，且将磁头端口5的端子5a的形成部位、外部端口6的端子6a的形成部位、以及前置放大器端口7的第一端子7a和第二端子7b的形成部位打开，作为规定图形形成。

该覆盖绝缘层13能由与衬底绝缘层9相同的材料、以相同的方法形成。例如，当使用感光性聚酰亚胺来形成覆盖绝缘层13时，首先，将感光性聚酰亚胺树脂的母体(聚酰胺酸树脂)的液体在整个衬底绝缘层9的表面上涂布之后，使其干燥，以形成感光性聚酰亚胺树脂的母体的皮膜。接着，隔着光掩膜使皮膜曝光，必要时加热之后，利用显影，将该皮膜形成为上述规定的图形。然后，将皮膜例如最终达到250℃以上进行加热固化(亚胺化)，以规定的图形形成由聚酰亚胺树脂形成的覆盖绝缘层13。

还有，当不使用感光性合成树脂时，例如预先形成合成树脂作为规定图形的干膜，将其贴在衬底绝缘层9上。

另外，覆盖绝缘层13的厚度例如为1～30μm。

接着，如图3(e)所示，通过对金属基板8进行化学蚀刻等公知的方法切成规定的外形形状，同时除了与悬浮基板部分2对应的部分、与前置放大器端口7对应的部分、以及与外部端口6对应的部分以外，通过化学蚀刻等公知的方法来除去与衬底绝缘层9相对的金属基板8。

然后，如图3(f)所示，利用电镀等，在磁头端口5的端子5a的形成部位从覆盖绝缘层13露出的第一导体层10的表面、在外部端口6的端子6a的形成部位从覆盖绝缘层13中露出的第二导体层11的表面、以及在前置放大器端口7的第一端子7a和第二端子7b的形成部位从覆盖绝缘层13中露出的第一导体层10和第二导体层11的表面，构成由镀层形成的各个端子5a、6a、7a和7b，来得到线路板1。

在该线路板1中，如图2所示，前置放大器端口7的第一端子7a和第二端子7b与前置放大器IC12相连，另外，磁头端口5的端子5a与磁头15相连，虽未图示，但外部端口6的端子6a与各种控制器件相连，安装在硬盘驱动器中。

该线路板1在悬浮基板部分2，依次叠层作为支持基板16的金属基板8、衬底绝缘层9、第一导体层10以及覆盖绝缘层13，支持磁头15，使其在与磁盘之间保持极微小的间隔。另外，在控制板部分3，依次叠层衬底绝缘层9、第二绝缘层11以及覆盖绝缘层13(只是，在前置放大器安装部4和外部端口6设置作为增强层18的金属基板8)，通过前置放大器IC12对从磁头15输出的电信号进行放大。

然后，在该线路板1中，从磁头15输出的电信号从磁头端口5向第一导体层10传递，经前置放大器端口7通过前置放大器IC12放大之后，向第二导体层11传递，但该线路板1将现有的带电路的悬浮基板和控制电路板连成一体而形成，第一导体层10和第二导体层11在公用的衬底绝缘层9上由同一材料同时形成。因此，在悬浮基板部分2与控制板部分3的边界，能不需要将悬浮基板部分2的第一导体层10与控制板部分3的第二导体层11连接用的连接点。其结果，能防止在这样的连接点产生的特性阻抗的不匹配，能将来自磁头的电信号向控制板部分有效地传递。

而且，在该线路板1中，由于在悬浮基板部分2和控制板部分3用同一材料连续形成公用的衬底绝缘层9和覆盖绝缘层13，因此更能防止特性阻抗的不匹配。

实施例

以下表示实施例，来更具体地说明本发明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1

准备由厚为25μm的不锈钢薄片(SUS304H-TA)形成的金属基板(参照图3(a))，在该金属基板上涂布感光性聚酰亚胺树脂的母体溶液，使其干燥后的厚度为24μm，然后通过用130℃将其干燥，来形成感光性聚酰亚胺树脂的母体的皮膜。接着隔着光掩膜对该皮膜进行曝光(405nm，1500mJ/cm²)，在180℃对曝光部分进行加热之后，通过使用碱性显影液进行显影，以负型的图像该该皮膜形成位规定图形。接着，用350℃对形成图形的皮膜进行加热，使其固化(亚胺化)，由此，以规定图形形成由厚为10μm的聚酰亚胺树脂构成的衬底绝缘层(参照图3(b))。

接着，在整个金属基板和衬底绝缘层的表面通过溅射法依次形成厚为300的铬薄膜和厚为700的铜薄膜作为种膜。然后，在种膜上使用干膜保护膜以线路图形的反向图形来形成镀层保护膜。然后，利用电镀铜，在从镀层保护膜中露出的种膜上以规定的线路图形分别形成由厚为12μm的铜薄片构成的第一导体层和第二导体层(参照图3(c))。还有，在宽度方向，线路图形形成4条互相以规定间隔隔开并列配置的布线。

然后，在通过化学蚀刻法除去镀层保护膜之后，通过化学蚀刻法来除去从第一导体层和第二导体层中露出的种膜(铜薄膜和铬薄膜)。

接着，在第一导体层和第二导体层以及金属基板的表面，通过化学镀镍形成由厚为0.1μm的硬质的镍薄膜构成的金属保护膜。

接着，在金属保护膜和衬底绝缘层上涂布感光性聚酰亚胺树脂的母体溶液之后，通过用130℃加热来形成感光性聚酰亚胺树脂的母体的皮膜。然后，隔着光掩膜对该皮膜进行曝光(405nm，1500mJ/cm²)，用180℃对曝光部分进行加热之后，通过使用碱性显影液进行显影，用该皮膜来覆盖第一导体层和第二导体层，且形成作为磁头端口的端子的形成部位、控制板端口的端子的形成部位、以及前置放大器端口的第一端子和第二端子的形成部位开口的规定图形。接着，用350℃对形成图形的皮膜进行加热，使其固化(亚胺化)，由此，在衬底绝缘层上以覆盖第一导体层和第二导体层的规定图形形成由厚为3μm的聚酰亚胺树脂构成覆盖绝缘层(参照图3(d))。

然后，剥离从覆盖绝缘层的开口部分露出的金属保护膜和金属基板上形成的金属保护膜。

接着，通过化学蚀刻法将金属基板切成规定的外形形状，同时除了与悬浮基板部分对应的部分、与前置放大器端口对应的部分、以及与控制板端口对应的部分以外，通过化学蚀刻法除去与衬底绝缘层相对的金属基板(参照图3(e))。

然后，通过采用电镀镍和电镀金，在磁头端口的端子形成部位从覆盖绝缘层中露出的第一导体层的表面、在控制板端口的端子形成部位从覆盖绝缘层中露出的第二导体层的表面、以及在前置放大器端口的端子形成部位从覆盖绝缘层中露出的第一导体层和第二导体层的边界表面，形成厚为2μm的镀镍层和厚为1μm的镀金层，来形成各个端子，得到线路板(参照图3(f))。

该线路板的前置放大器端口的端子与前置放大器IC相连，同时磁头端口的端子与磁头相连。

比较例1

准备在由厚为25μm的不锈钢薄片(SUS304H-TA)构成的金属基板上依次叠层由厚为10μm的聚酰亚胺树脂构成的衬底绝缘层、由厚为12μm的铜薄片的线路图形构成的导体层、以及由厚为3μm的聚酰亚胺树脂构成的覆盖绝缘层的带电路的悬浮基板。

另外，准备依次叠层由厚为12.5μm的聚酰亚胺树脂构成的衬底绝缘层、由厚为18μm的铜薄片的线路图形构成的导体层、以及由厚为12.5μm的聚酰亚胺树脂构成的覆盖绝缘层、并在前置放大器端口安装前置放大器IC的控制电路板。还有，该控制电路板在衬底绝缘层、导体层、以及覆盖绝缘层的各层间有厚为15μm的粘结层。

然后，带电路的悬浮基板的磁头端口与磁头连接之后，将带电路的悬浮基板的控制电路板端口与控制电路板的悬浮基板端口焊接(参照图4和图5)。

评价

通过域反射(TDR)法测量了在实施例1的线路板的磁头端口与前置放大器端口间和前置放大器端口与外部端口间的特性阻抗。其结果表示如下。还有，特性阻抗的设计值在磁头端口与前置放大器端口间为50Ω，在前置放大器端口与外部端口间为100Ω。

磁头端口与前置放大器端口间 50Ω

前置放大器端口与外部端口间 100Ω

通过域反射(TDR)法测量了在比较例1的带电路的悬浮基板的磁头端口与控制电路板端口间、悬浮基板端口与前置放大器端口间、以及前置放大器端口与外部端口间的特性阻抗。其结果表示如下。还有，特性阻抗的设计值与实施例1的相同。

磁头端口与控制电路板端口间 50Ω

悬浮基板端口与前置放大器端口间 95Ω

前置放大器端口与外部端口间 100Ω

在比较例1中，在磁头端口与前置放大器端口之间的控制电路板端口与悬浮基板端口连接点，电阻变化很大，产生特性阻抗不匹配的情况。

还有，上述说明是作为本发明例示的实施方式提供的，这只不过是单纯的例示，不作为限定的解释。对于本领域的技术人员来说很明显的本发明的变形例包括在后述的权项范围内。

Claims

1.一种线路板，其特征在于，

包括具有与磁头相连的第一导体层、支持所述磁头用的悬浮基板部分和具有与前置放大器相连的第二导体层、使磁头动作用的控制板部分，

所述悬浮基板部分与所述控制板部分连成一体，

所述第一导体层和所述第二导体层由同一材料形成。

2.如权利要求1所述的线路板，其特征在于，通过所述第一导体层与所述前置放大器相连，使所述第一导体层经所述前置放大器与所述第二导体层电连接。

3.如权利要求1所述的线路板，其特征在于，

所述悬浮基板部分和所述控制板部分包括公用衬底绝缘层，在所述悬浮基板部分，所述第一导体层形成于所述公用衬底绝缘层之上，在所述控制板部分，所述第二导体层形成于所述公用衬底绝缘层之上，所述公用衬底绝缘层由同一材料构成，连成一体。

4.如权利要求3所述的线路板，其特征在于，

所述悬浮基板部分和所述控制板部分包括公用覆盖绝缘层，在所述悬浮基板部分，在所述衬底绝缘层上形成公用覆盖绝缘层以覆盖所述第一导体层，在所述控制板部分，在所述衬底绝缘层上形成所述公用覆盖绝缘层以覆盖所述第二导体层，所述公用覆盖绝缘层由同一材料构成，连成一体。