JP2011066234A - 配線回路基板、その接続構造および接続方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】先側に向かって幅広に区画される載置面9を備えるサスペンション側端子7を備える中継フレキシブル配線回路基板2を用意し、中継側端子28を備える回路付サスペンション基板21を用意し、第1バンプ12を、サスペンション側端子7の載置面9に載置し、中継フレキシブル配線回路基板2と回路付サスペンション基板21とを、第1平面10と第2平面11とが直交するように、配置し、第1バンプ12を溶融することにより、サスペンション側端子7と中継側端子28とを第1バンプ12を介して接続する。
【選択図】図8
Description
また、上記した接続において、回路付サスペンション基板および中継フレキシブル配線回路基板を、それらの各平面が互いに直交するように配置することも知られている。
特許文献1では、サスペンション側端子の表面に半球状のバンプを形成し、その後、そのバンプを中継側端子の切欠部に嵌合させることによって、小型化を図っている。
さらに、バンプと切欠部との接触が不十分となって、中継側端子とサスペンション側端子との接続が不十分となる場合もある。
本発明の目的は、第1配線回路基板と第2配線回路基板とを、第1平面と第2平面とが交差するように配置しても、第1端子および第2端子の簡単、かつ、確実な接続を図ることができる、配線回路基板、その接続構造および接続方法を提供することにある。
また、本発明の配線回路基板では、前記第1配線回路基板は、前記第1配線を被覆し、前記第1端子を部分的に露出するカバー絶縁層を備え、前記載置面が、前記カバー絶縁層から、前記第2端子に向かうに従って幅広に露出されることにより、前記第2端子に向かうに従って幅広に区画されていることが好適である。
また、本発明の配線回路基板では、前記載置面は、前記第1配線回路基板の厚み方向に投影したときに、略三角形状に区画されていることが好適である。
また、本発明の配線回路基板の接続構造は、溶融金属が載置されるための載置面を備える第1端子および前記第1端子に連続する第1配線を有する第1導体パターンを備える第1配線回路基板と、前記第1端子と前記溶融金属を介して接続される第2端子および前記第2端子に連続する第2配線を有する第2導体パターンを備える第2配線回路基板とを備え、前記第1配線回路基板と前記第2配線回路基板とは、前記第1端子を含む第1平面と前記第2端子を含む第2平面とが交差するように、配置され、前記載置面が、前記第2端子に向かうに従って幅広に区画され、前記第1端子と前記第2端子とが、前記溶融金属を介して接続されていることが好適である。
そのため、本発明の配線回路基板の接続方法では、載置面に溶融金属を載置して、溶融金属を溶融させると、溶融金属は、第2端子に向かうに従って偏在する。つまり、溶融金属は、第2端子に向かうに従って、厚く形成される。
そのため、第1端子および第2端子の溶融金属を介した接続、さらには、第1配線回路基板および第2配線回路基板の接続を、確実に図ることができる。
さらに、溶融金属は、第2端子に向かうに従って厚く形成されるため、その分、溶融金属の形成に用いる金属量を低減させても、第2端子と接触することができる。そのため、コストを低減することができる。
図6において、この配線回路基板1は、第1配線回路基板としての中継フレキシブル配線回路基板2と、第2配線回路基板としての回路付サスペンション基板21とを備えている。
中継フレキシブル配線回路基板2は、図2に示すように、第1ベース絶縁層3と、第1ベース絶縁層3の上に形成される第1導体パターン4と、第1ベース絶縁層3の上に、第1導体パターン4を被覆するように形成されるカバー絶縁層としての第1カバー絶縁層5とを備えている。
第1導体パターン4は、第1端子としてのサスペンション側端子7と、外部側端子8と、サスペンション側端子7および外部側端子8と電気的に接続される第1配線6とを一体的に有している。
具体的には、各サスペンション側端子7は、図3に示すように、先側に向かうに従って幅広となる、平面視(厚み方向に投影したときに)略台形状(台形ランド状)に形成されている。
外部側端子8は、図1に示すように、中継フレキシブル配線回路基板2の後端部(長手方向他端部)に配置され、幅方向に沿って、互いに間隔を隔てて複数(6つ)並列配置されている。
第1配線6は、長手方向に延び、幅方向において、互いに間隔を隔てて複数(6つ)並列配置されている。第1配線6は、その先端が、サスペンション側端子7の後端縁に連続するとともに、第1配線6の後端が、外部側端子8の先端縁に連続するように形成されている。
詳しくは、第1カバー絶縁層5は、幅方向において、第1ベース絶縁層3の上面および第1配線6の上面および幅方向両側面を被覆している。また、第1カバー絶縁層5は、長手方向において、第1ベース絶縁層3よりやや短く形成されており、サスペンション側端子7および外部側端子8を露出している。
また、第1カバー絶縁層5の後端部は、図6に図示されないが、複数の外部側端子8の長手方向中央および後端部を露出し、先端部を被覆している。第1カバー絶縁層の後端縁は、幅方向に沿う直線状に形成され、第1ベース絶縁層3の後端縁よりも外部側端子8が配置される領域を隔てて先側に配置されている。
載置面9は、図3に示すように、第1カバー絶縁層5から露出するサスペンション側端子7の表面とされている。つまり、載置面9は、サスペンション側端子7の長手方向途中および先端部の表面とされている。これにより、載置面9は、先側に向かうに従って幅広となる、平面視(厚み方向に投影したときに)略台形状に区画されている。
第1ベース絶縁層3を形成するための絶縁材料としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂などの合成樹脂が用いられる。好ましくは、ポリイミド樹脂が用いられる。
このようにして得られる第1ベース絶縁層3の厚みは、例えば、5〜20μm、好ましくは、7〜15μmである。
第1導体パターン4を形成する導体材料としては、例えば、銅、ニッケル、金、またはこれらの合金などが用いられる。好ましくは、銅が用いられる。
第1導体パターン4は、例えば、アディティブ法やサブトラクティブ法など、公知のパターンニング法によって、上記したパターンに形成する。
また、各第1配線6の幅(幅方向長さ)は、例えば、2〜200μm、好ましくは、5〜100μmである。各第1配線6間の間隔(幅方向における間隔)の間隔は、例えば、2〜200μm、好ましくは、5〜100μmである。
また、各サスペンション側端子7の後端縁の幅は、第1配線6の幅と実質的に同一である。また、各サスペンション側端子7の先端縁の幅は、後端縁の幅に対して大きく、具体的には、例えば、125μm以上、好ましくは、150μm以上、さらに好ましくは、250μm以上であり、通常、1000μm以下である。また、各サスペンション側端子7の間隔は、後端縁において、例えば、20〜100μm、好ましくは、30〜50μmであり、先端縁において、2〜20μm、好ましくは、5〜10μmである。
また、各サスペンション側端子7において、幅方向に対向する両端縁の成す角度αは、例えば、20〜120度、好ましくは、40〜90度である。
また、各外部側端子8の幅および間隔は、例えば、20〜800μm、好ましくは、30〜500μmである。
第1カバー絶縁層5を形成するための絶縁材料としては、上記した第1ベース絶縁層3を形成するための絶縁材料と同様のものが用いられる。
第1カバー絶縁層5を形成するには、例えば、感光性樹脂(感光性ポリアミック酸樹脂)のワニスを、第1ベース絶縁層3および第1導体パターン4の上面に塗布した後、フォトマスクを介して露光および現像し、その後、加熱により、乾燥および硬化する。
その後、支持板を、剥離またはエッチングにより除去する。
これによって、中継フレキシブル配線回路基板2を得る。
回路付サスペンション基板21は、図4に示すように、ハードディスクドライブに搭載され、磁気ヘッド(図示せず)を実装するものであり、磁気ヘッドと、上記した中継フレキシブル配線回路基板2とを接続するための第2導体パターン24が一体的に形成されている。
金属支持基板22は、図4に示すように、回路付サスペンション基板21の外形形状をなし、長手方向に延びる平面視略矩形状の薄板から形成されている。詳しくは、金属支持基板22は、その先端部(回路付サスペンション基板21の長手方向一端部)が、幅方向(長手方向に直交する方向)両側に膨出するとともに、後端部(長手方向他端部)が、幅方向一側に膨出するように形成されている。
第2導体パターン24は、図4に示すように、ヘッド側端子27と、第2端子としての中継側端子28と、ヘッド側端子27および中継側端子28と電気的に接続される第2配線26とを一体的に有している。
具体的には、ヘッド側端子27は、長手方向に延びる平面視略矩形状(角ランド)に形成されている。各ヘッド側端子27の先端縁は、金属支持基板22の先端縁と間隔を隔てて配置され、金属支持基板22の先端縁と平行状に配置されている。
すなわち、中継側端子28は、長手方向に沿って間隔を隔てて複数(6つ)並列配置されており、各中継側端子28は、幅方向に延びる平面視略矩形状(角ランド)に形成されている。中継側端子28の後端縁(幅方向一端縁)は、金属支持基板22の幅方向一端縁と間隔を隔てて配置されている。
詳しくは、第2カバー絶縁層25は、長手方向途中では、第2ベース絶縁層23の上面(表面)および第1配線26の上面(表面)および幅方向両側面を被覆している。また、第2カバー絶縁層25は、図6には図示されないが、先端部が、ヘッド側端子27をすべて露出している。第2カバー絶縁層25の先端縁は、幅方向に沿う直線状に形成され、金属支持基板22の先端縁よりもヘッド側端子27が配置される領域を隔てて後側に配置されている。
この回路付サスペンション基板21を得るには、図5に示すように、まず、金属支持基板22を用意する。
金属支持基板22の厚みは、例えば、15〜50μm、好ましくは、20〜30μmである。
第2ベース絶縁層23を形成するための絶縁材料としては、上記した第1ベース絶縁層3を形成するための絶縁材料と同様のものが用いられる。
第2ベース絶縁層23を形成するには、例えば、感光性樹脂(感光性ポリアミック酸樹脂)のワニスを、金属支持基板22の上面全面に塗布した後、フォトマスクを介して露光および現像し、その後、加熱により、乾燥および硬化する。
次いで、第2導体パターン24を、第2ベース絶縁層23の上に形成する。
第2導体パターン24を形成する導体材料は、上記した第1導体パターン4を形成する導体材料と同様のものが用いられる。
このようにして得られる第2導体パターン24の厚みは、例えば、3〜50μm、好ましくは、5〜20μmである。
また、各第2配線26の幅は、例えば、2〜100μm、好ましくは、5〜50μmである。各第2配線26間の間隔は、例えば、2〜100μm、好ましくは、5〜50μmである。
また、各ヘッド側端子27の幅(幅方向長さ)、および、各中継側端子28の幅(長手方向長さ)は、例えば、20〜800μm、好ましくは、30〜500μmである。
次いで、第2カバー絶縁層25を、第2ベース絶縁層23の上に、第2導体パターン24を被覆するように形成する。
第2カバー絶縁層25を形成するには、例えば、感光性樹脂(感光性ポリアミック酸樹脂)のワニスを、第2ベース絶縁層23および第2導体パターン24の上面(表面)に塗布した後、フォトマスクを介して露光および現像し、その後、加熱により、乾燥および硬化する。
これによって、回路付サスペンション基板21を得る。
次に、中継フレキシブル配線回路基板2と回路付サスペンション基板21とを接続する方法について、図2、図5〜図8を参照して説明する。
次いで、この方法では、図2の仮想線で示すように、第1バンプ12を、中継フレキシブル配線回路基板2のサスペンション側端子7の載置面9に載置する。
第1バンプ12の材料としては、例えば、錫、インジウム、銀、銅、亜鉛、鉛、金、アンチモンおよびビスマスから選択される少なくとも2種以上からなる合金(はんだ合金)が用いられる。好ましくは、錫を含む錫合金が用いられる。また、上記したはんだ合金を含有するクリームはんだを用いることもできる。
載置された第1バンプ12は、断面略半円形状または断面略半楕円形状に形成される。
第1バンプ12の高さは、例えば、20〜500μmであり、底面の直径(最大長さ)が、例えば、40〜1000μmである。
第2バンプ13の材料としては、上記した第1バンプ12の材料と同様のものが用いられる。また、第2バンプ13の載置方法としては、上記した第1バンプ12の載置方法と同様の方法が用いられる。また、第2バンプ13は、図5の仮想線で示すように、断面略半円形状または断面略半楕円形状に形成される。また、第2バンプ13の寸法は、第1バンプ12の寸法と同様である。
第1平面10は、図6および図7の仮想線で示すように、中継フレキシブル配線回路基板2における第1導体パターン4に沿って広がる平面である。
つまり、回路付サスペンション基板21を、第1平面10および第2平面11が直交するように、中継フレキシブル配線回路基板2の先側に対向配置する。詳しくは、回路付サスペンション基板21を、中継フレキシブル配線回路基板2の先側において、中継フレキシブル配線回路基板2に対して、間隔を隔てて略90度の角度で配置する。
次いで、この方法では、載置面9に載置された第1バンプ12と、中継側端子28の表面に載置された第2バンプ13とを、溶融する。
第1バンプ12および第2バンプ13を溶融するには、レーザー(Xeランプレーザー)照射、または、はんだごてなどの加熱方法よって、第1バンプ12および第2バンプ13を、それらの溶融温度以上にそれぞれ加熱する。好ましくは、レーザー照射により、第1バンプ12および第2バンプ13をそれぞれ加熱する。
第1バンプ12および第2バンプ13を接触させるには、図7の矢印で示すように、中継フレキシブル配線回路基板2と、回路付サスペンション基板21とを互いに近接(スライド)させる。例えば、中継フレキシブル配線回路基板2のサスペンション側端子7を、回路付サスペンション基板21の中継側端子28に向けて、第1平面10に沿って近接させる。
なお、外部側端子8(図1参照)は、公知の方法によって外部基板の端子(図示しない)と接続するとともに、ヘッド側端子27(図4参照)は、公知の方法によって磁気ヘッドの端子(図示しない)と接続する。
そのため、上記した中継フレキシブル配線回路基板2と回路付サスペンション基板21との接続では、載置面9に第1バンプ12を載置して、第1バンプ12を溶融させると、図7に示すように、第1バンプ12は、先側に向かうに従って偏在する。
そして、中継フレキシブル配線回路基板2と回路付サスペンション基板21とを、第1平面10と第2平面11とが直交するように配置することにより、中継側端子28の表面に形成される第2バンプ13が、第1バンプ12において厚く形成される部分と、広い接触面積で接触することができる。
また、サスペンション側端子7が、平面視略台形状の簡易な構成で形成されるので、第1平面10と第2平面11とが交差するように中継フレキシブル配線回路基板2と回路付サスペンション基板21とを配置しても、サスペンション側端子7および中継側端子28の簡単な接続を図ることができる。
さらにまた、第1バンプ12の形成に用いる材料の量を低減させるので、第1バンプ12をコンパクトに形成できる。そのため、幅方向において、第1バンプ12同士の接触に起因する、互いに隣接するサスペンション側端子7同士の短絡を、有効に防止することができる。
なお、上記した説明では、第2バンプ13の上部表面を、湾曲状に形成しているが、例えば、図5、図7および図8の破線に示すように、平滑状に形成することもできる。
第2バンプ13の上部表面(平滑面)は、第2平面11と平行状に形成されている。
また、上記した説明では、第2バンプ13を、中継側端子28の表面に形成しているが、例えば、図示しないが、第2バンプ13を、中継側端子28の表面に形成することなく、サスペンション側端子7および中継側端子28を、第1バンプ12を介して接続することもできる。
また、上記した説明では、第1バンプ12および第2バンプ13の溶融直後に、サスペンション側端子7と中継側端子28とを近接させているが、例えば、図示しないが、サスペンション側端子7と中継側端子28とを予め近接配置しておき、その後、第1バンプ12および第2バンプ13を溶融させることにより、第1バンプ12および第2バンプ13を接触させて、サスペンション側端子7および中継側端子28を接続することができる。
また、上記した説明では、第1バンプ12を、その溶融温度未満で実施する印刷方法によって載置しているが、例えば、第1バンプ12を、フローなどの、第1バンプ12の溶融温度以上で加熱する加熱塗布方法などによって、載置することもできる。
つまり、第1バンプ12は、載置面9に載置された後から、サスペンション側端子7および中継側端子28の接続のために溶融されるまでの形状と、その後、上記の接続のために溶融された後の形状とが、実質的に同一になっている。
上記した説明では、サスペンション側端子7を、平面視略台形状に形成しているが、その形状は限定されず、例えば、図9に示すように、略直角を有する略台形状に形成することができ、例えば、図10に示すように、幅方向に対向する両端縁が湾曲する略台形状に形成することができ、図11および図12に示すように、重心が先側にある略六角形状に形成することができる。
また、各サスペンション側端子7における幅方向他端縁は、先側に向かうに従って幅方向一端縁と離間するように、幅方向一端縁に対して傾斜して形成されている。
図10において、各サスペンション側端子7は、幅方向に対向する両端縁が外方に向かって湾曲する平面視略台形状に形成されている。
図11において、サスペンション側端子7は、図3に示すサスペンション側端子7の先端部の幅方向両端部が略三角形状に切り欠かれた略六角形状に形成されている。
先部31の先端縁は、第1ベース絶縁層3の先端縁と同一位置に配置されている。また、先部31の幅方向両端縁は、先側に向かうに従って互いに近接するように形成されている。
先部31の長さは、後部の長さより短く形成されており、これにより、各サスペンション側端子7の重心が先側に存在している。
なお、後部32の後端縁は、第1カバー絶縁層5の先端縁に被覆されている。
図12において、各サスペンション側端子7は、平面視略矩形状の先部31と、先部31の後側に連続して形成される、平面視略矩形状の後部32とを備えている。
図13において、サスペンション側端子7は、長手方向に延びる平面視略矩形状(角ランド状)に形成されている。各サスペンション側端子7の幅および間隔は、例えば、20〜800μm、好ましくは、30〜500μmである。
切欠部14は、先側に向かうに従って幅広となる、平面視略台形状に形成されている。切欠部14の寸法(平面視の寸法、つまり、長さおよび間隔)は、上記した図3および図6に示すサスペンション側端子7の寸法と同様である。
これにより、切欠部14は、サスペンション側端子7の載置面9を、上記した平面視略台形状に部分的に露出している。
つまり、サスペンション側端子7の載置面9は、第1カバー絶縁層5の各切欠部14から、先側に向かうに従って幅広となる平面視略台形状に露出されるとともに、サスペンション側端子7における載置面9以外の表面(具体的には、後端部の両端縁)は、第1カバー絶縁層5に被覆されている。
このような載置面9に載置される第1バンプ12は、サスペンション側端子7および中継側端子28の接続のための溶融時に、第1カバー絶縁層5の切欠部14によって、後側に後退することを防止する堰となるため、第2バンプ13とより一層確実に接触して、サスペンション側端子7および中継側端子28のより一層確実な接続を図ることができる。
図14において、第1カバー絶縁層5の切欠部14は、先側に向かうに従って幅広に形成される、平面視略三角形状に形成されている。
これによって、サスペンション側端子7の載置面9は、第1カバー絶縁層5の各切欠部14から、先側に向かうに従って幅広となる平面視略三角状に露出される。
一方、図13に示す中継フレキシブル配線回路基板2では、載置面9が、図14の載置面9に比べて、広く区画されているので、第1バンプ12の形成に用いる材料の量を増大させても、幅方向に互いに隣接するサスペンション側端子7同士の短絡を有効に防止しながら、第1バンプ12を、第2バンプ13と確実に接触することができる。そのため、サスペンション側端子7と中継側端子28との確実な接続を図ることができる。
2 フレキシブル配線回路基板
4 第1導体パターン
5 第1カバー絶縁層
6 第1配線
7 サスペンション側端子
9 載置面
10 第1平面
11 第2平面
12 第1バンプ
21 回路付サスペンション基板
24 第2導体パターン
26 第2配線
27 ヘッド側端子
Claims (7)
- 溶融金属が載置されるための載置面を備える第1端子および前記第1端子に連続する第1配線を有する第1導体パターンを備える第1配線回路基板と、
前記第1端子と前記溶融金属を介して接続される第2端子および前記第2端子に連続する第2配線を有する第2導体パターンを備える第2配線回路基板とを備え、
前記第1配線回路基板と前記第2配線回路基板とは、前記第1端子を含む第1平面と前記第2端子を含む第2平面とが交差するように、配置され、
前記載置面が、前記第2端子に向かうに従って幅広に区画されていることを特徴とする、配線回路基板。 - 前記第1配線回路基板は、前記第1配線を被覆し、前記第1端子を露出するカバー絶縁層を備え、
前記第1端子が、前記第2端子に向かうに従って幅広に形成されることにより、前記載置面が、前記第2端子に向かうに従って幅広に区画されていることを特徴とする、請求項1に記載の配線回路基板。 - 前記第1配線回路基板は、前記第1配線を被覆し、前記第1端子を部分的に露出するカバー絶縁層を備え、
前記載置面が、前記カバー絶縁層から、前記第2端子に向かうに従って幅広に露出されることにより、前記第2端子に向かうに従って幅広に区画されていることを特徴とする、請求項1に記載の配線回路基板。 - 前記載置面は、前記第1配線回路基板の厚み方向に投影したときに、略台形状に区画されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の配線回路基板。
- 前記載置面は、前記第1配線回路基板の厚み方向に投影したときに、略三角形状に区画されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の配線回路基板。
- 溶融金属が載置されるための載置面を備える第1端子および前記第1端子に連続する第1配線を有する第1導体パターンを備える第1配線回路基板と、
前記第1端子と前記溶融金属を介して接続される第2端子および前記第2端子に連続する第2配線を有する第2導体パターンを備える第2配線回路基板とを備え、
前記第1配線回路基板と前記第2配線回路基板とは、前記第1端子を含む第1平面と前記第2端子を含む第2平面とが交差するように、配置され、
前記載置面が、前記第2端子に向かうに従って幅広に区画され、
前記第1端子と前記第2端子とが、前記溶融金属を介して接続されていることを特徴とする、配線回路基板の接続構造。 - 外方に向かうに従って幅広に区画される載置面を備える第1端子および前記第1端子に連続する第1配線を有する第1導体パターンを備える第1配線回路基板を用意する工程、
第2端子および前記第2端子に連続する第2配線を有する第2導体パターンを備える第2配線回路基板を用意する工程、
溶融金属を、前記第1端子の前記載置面に載置する工程、
前記第1配線回路基板と前記第2配線回路基板とを、前記第1端子を含む第1平面と前記第2端子を含む第2平面とが交差するように、配置する工程、および、
前記溶融金属を溶融することにより、前記第1端子と前記第2端子とを前記溶融金属を介して接続する工程を備えていることを特徴とする、配線回路基板の接続方法。
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