JP2013161506A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】サスペンション用基板に導電性接着剤を介して接続されるアクチュエータ素子との接続信頼性を向上させることができるサスペンション用基板を提供する。
【解決手段】本発明によるサスペンション用基板１は、基板本体２と、基板本体２に引出部４を介して連結され、アクチュエータ素子４４に導電性接着剤を介して接続される素子接続部３と、を備えている。引出部４および素子接続部３は、絶縁層１０と、絶縁層１０のアクチュエータ素子４４の側とは反対側の面に設けられた配線層１２と、を有している。引出部４において、絶縁層１０のアクチュエータ素子４４の側の面は露出されている。絶縁層１０は、引出部４に設けられた、平面視で曲げられた帯状の絶縁曲部３５ａ、３５ｂを有している。
【選択図】図４

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、サスペンション用基板に導電性接着剤を介して接続されるアクチュエータ素子との接続信頼性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。

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が実装されたサスペンション用基板を備えている。このサスペンション用基板は、磁気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。

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磁気ヘッドスライダを移動させるために、磁気ヘッドスライダを支持するアクチュエータアームを回転させる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。

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、磁気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。

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（Ｄｕａｌ Ｓｔａｇｅ Ａｃｔｕａｔｏｒ：ＤＳＡ）とを協働させて、所望のトラックに磁気ヘッドスライダを移動させるデュアルアクチュエータ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乃至３参照）。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）からなる圧電素子等のピエゾ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、磁気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、磁気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、磁気ヘッドスライダの位置を微小調整する。このようにして、磁気ヘッドスライダを、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。

特許文献１および２に示すサスペンションにおいては、ピエゾ素子に給電するための素子接続部は、引出部を介して基板本体に連結されており、当該ピエゾ素子に導電性接着剤を用いて電気的に接続されるようになっている。また、特許文献３に示すサスペンションにおいては、ワイヤを用いて、サスペンション用基板とピエゾ素子と電気的に接続するようになっている。

特開２０１０−１６５４０６号公報 特開２０１０−２６７３３１号公報 特開２０１０−１９２０１０号公報

しかしながら、素子接続部を、導電性接着剤を用いてピエゾ素子に接続させる際、導電性接着剤と素子接続部との接触面積を増大させるために、素子接続部がピエゾ素子の側に押し込まれる。その後、導電性接着剤を加熱処理して硬化させている（キュア工程）。このため、キュア工程において、素子接続部には、ピエゾ素子の側に押し込まれる前の形状に戻ろうとする引出部の反発力が作用する。とりわけ、引出部の剛性が高い場合、この引出部の反発力は大きくなる。この結果、素子接続部と導電性接着剤とが剥離し、サスペンション用基板とピエゾ素子との接続信頼性が低下するという問題が生じる。

また、素子接続部が戻される際に素子接続部と導電性接着剤とが剥離することを防止するために、導電性接着剤の使用量を増やして、素子接続部と導電性接着剤との接触面積を増大させる場合がある。しかしながら、この場合、素子接続部をピエゾ素子の側に押し込んだ際、導電性接着剤が素子接続部の周囲に大きくはみ出すという問題がある。また、引出部の反発力が大きい場合、この反発力により素子接続部が戻される量を考慮して素子接続部の押込量が増大されるが、この場合においても、導電性接着剤が素子接続部の周囲に大きくはみ出すという問題がある。この結果、はみ出した導電性接着剤が、ロードビームなどの他の周囲の構造物に達して短絡し、サスペンション用基板とピエゾ素子との接続信頼性が低下するという問題が生じる。

さらに、ワイヤを用いる場合、ワイヤの取り付け方によっては、ワイヤが周囲の構造物に接して短絡するという問題がある。また、ワイヤを取り付けるための工程が必要となり、ピエゾ素子の実装工程が煩雑化するという問題もある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、サスペンション用基板に導電性接着剤を介して接続されるアクチュエータ素子との接続信頼性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。

本発明は、アクチュエータ素子に導電性接着剤を介して接続されるサスペンション用基板において、基板本体と、前記基板本体に引出部を介して連結され、前記アクチュエータ素子に前記導電性接着剤を介して接続される素子接続部と、を備え、前記引出部および前記素子接続部は、絶縁層と、前記絶縁層の前記アクチュエータ素子の側とは反対側の面に設けられた配線層と、を有し、前記引出部において、前記絶縁層の前記アクチュエータ素子の側の面は露出され、前記絶縁層は、前記引出部に設けられた、平面視で曲げられた帯状の絶縁曲部を有していることを特徴とするサスペンション用基板を提供する。

なお、上述したサスペンション用基板において、前記絶縁層は、２つの前記絶縁曲部を有しているようにしてもよい。

また、上述したサスペンション用基板において、前記引出部において、前記配線層は、前記絶縁層の前記絶縁曲部に沿って平面視で曲げられているようにしてもよい。

また、上述したサスペンション用基板において、前記素子接続部において、前記絶縁層の前記アクチュエータ素子の側の面に金属支持層が設けられ、前記配線層は、前記素子接続部に設けられた、前記アクチュエータ素子に前記導電性接着剤を介して電気的に接続される素子接続端子を有し、前記絶縁層に、当該絶縁層を貫通する絶縁層貫通孔が設けられ、 前記絶縁層貫通孔内に、前記配線層の前記素子接続端子に電気的に接続され、ニッケルにより形成されたニッケル埋設部が埋設され、前記金属支持層に、当該金属支持層を貫通し、前記ニッケル埋設部を露出させ、前記導電性接着剤が注入される金属支持層貫通孔が設けられているようにしてもよい。

また、上述したサスペンション用基板において、前記素子接続部において、前記絶縁層の前記アクチュエータ素子の側の面に金属支持層が設けられ、前記配線層は、前記素子接続部に設けられた、前記アクチュエータ素子に前記導電性接着剤を介して電気的に接続される素子接続端子を有し、前記絶縁層に、当該絶縁層を貫通する絶縁層貫通孔が設けられ、前記配線層の前記素子接続端子は、その一部が前記絶縁層貫通孔内に埋設され、前記金属支持層に、当該金属支持層を貫通し、前記素子接続端子を露出させ、前記導電性接着剤が注入される金属支持層貫通孔が設けられているようにしてもよい。

本発明は、ベースプレートと、前記ベースプレートに、ロードビームを介して取り付けられた上述の前記サスペンション用基板と、前記ベースプレートおよび前記ロードビームの少なくとも一方に接合されると共に、前記サスペンション用基板の前記素子接続部に前記導電性接着剤を介して接続された前記アクチュエータ素子と、を備えたことを特徴とするサスペンションを提供する。

本発明は、上述した前記サスペンションと、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。

本発明は、上述した前記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。

本発明によれば、導電性接着剤を介して接続されるアクチュエータ素子との接続信頼性を向上させることができる。

図１は、本発明の実施の形態におけるサスペンション用基板の一例を示す平面図である。 図２は、図１のサスペンション用基板の断面の一例を示す図である。 図３は、図１のサスペンション用基板の素子接続部の断面を示す図である。 図４は、図１のサスペンション用基板の引出部を示す拡大平面図である。 図５は、図４の引出部の断面を示す図である。 図６は、本発明の実施の形態におけるサスペンションの一例を示す平面図である。 図７は、図６のサスペンションの一部を示す裏面図である。 図８は、図６のサスペンションにおけるピエゾ素子の一例を示す斜視図である。 図９は、図６のサスペンションにおいて、素子接続部の長手方向軸線（Ｘ）に垂直な断面を示す図である。 図１０は、図６のサスペンションにおいて、素子接続部の長手方向軸線（Ｘ）に沿った断面を示す図である。 図１１は、本発明の実施の形態におけるヘッド付サスペンションの一例を示す平面図である。 図１２は、本発明の実施の形態におけるハードディスクドライブの一例を示す斜視図である。 図１３（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態におけるサスペンションにおいて、素子接続部をピエゾ素子に接続する方法を示す図である。 図１４は、図３の変形例（変形例１）を示す図である。 図１５は、図３の他の変形例（変形例２）を示す図である。 図１６は、図４の変形例（変形例３）を示す図である。

図１乃至図１２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。

図１に示すように、サスペンション用基板１は、基板本体２と、基板本体２の両側方に配置された一対の素子接続部３であって、ピエゾ素子４４に導電性接着剤（例えば、銀ペースト）を介して接続される一対の素子接続部３と、を備えている。このうち、基板本体２は、ヘッドスライダ５２（図１１参照）が実装されるヘッド部２ａと、ＦＰＣ基板７１（図１１参照）が接続されるテール部２ｂと、を有している。ヘッド部２ａには、ヘッドスライダ５２に接続される複数のヘッド端子５が設けられ、テール部２ｂには、ＦＰＣ基板７１に接続される複数のテール端子（外部接続基板端子）６が設けられており、ヘッド端子５とテール端子６とが、後述する複数の信号配線１３ａを介してそれぞれ接続されている。各素子接続部３は、引出部４を介して基板本体２に連結されている。

サスペンション用基板１は、図２に示すように、絶縁層１０と、絶縁層１０のピエゾ素子４４の側の面（図９および図１０参照）に設けられた金属支持層１１と、絶縁層１０のピエゾ素子４４の側とは反対側の面に設けられた配線層１２と、を有している。そして、絶縁層１０上には、配線層１２を覆う保護層２０が設けられていることが好ましい。より具体的には、本実施の形態におけるサスペンション用基板１の基板本体２および素子接続部３は、金属支持層１１と絶縁層１０と配線層１２と保護層２０とが積層された層構成を有している。しかしながら、引出部４は、金属支持層１１が設けられていない層構成、すなわち、絶縁層１０と配線層１２と保護層２０とが積層された層構成となっており、絶縁層１０のピエゾ素子４４の側の面は露出されている。なお、図１および後述する図４においては、図面を明瞭にするために、保護層２０は省略している。

図１に示すように、配線層１２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１３ａと、ピエゾ素子４４に接続される一対の素子配線１３ｂと、を有している。このうち、信号配線１３ａは、ヘッド端子５とテール端子６とを接続しており、この信号配線１３ａに電気信号が流されることによって、ディスク６３（図１２参照）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。また、素子配線１３ｂは、後述する素子接続端子１６を介してピエゾ素子４４に電圧を印加するようになっている。

一対の素子接続部３は、いずれも平面視で略円形状に形成されている。また、各素子接続部３において、配線層１２は、ピエゾ素子４４に導電性接着剤を介して電気的に接続される円形状の素子接続端子１６を有している。各素子接続端子１６は、配線層１２の素子配線１３ｂにそれぞれ接続されている。また、素子接続端子１６は、各配線１３ａ、１３ｂと同一の材料からなり、各配線１３ａ、１３ｂと略同一の厚さを有しており、ヘッド端子５、テール端子６および配線１３ａ、１３ｂと共に配線層１２を構成している。ここで、平面視とは、金属支持層１１と絶縁層１０と配線層１２とが積層された方向から見た状態（例えば、図１および図４における紙面に垂直方向から見た状態）を意味する。

図２および図３に示すように、金属支持層１１は、素子接続部３に設けられたリング状の金属枠体部１７を有している。金属枠体部１７は、基板本体２における金属支持層１１を構成する金属支持層本体部分１１ａと分離されている。また、絶縁層１０は、素子接続部３に設けられたリング状の絶縁枠体部１８を有している。

金属支持層１１の金属枠体部１７は、当該金属枠体部１７を貫通する金属支持層貫通孔３２を形成している。また、絶縁層１０の絶縁枠体部１８は、金属支持層貫通孔３２に対応して、当該絶縁枠体部１８を貫通する絶縁層貫通孔３３を形成している。このようにして、配線層１２の素子接続端子１６のピエゾ素子４４側の面が、金属支持層貫通孔３２および絶縁層貫通孔３３により露出されるようになっている。すなわち、金属支持層貫通孔３２および絶縁層貫通孔３３により、素子接続端子１６のピエゾ素子４４の側の面を露出させる注入孔３１が構成されている。そして、本実施の形態においては、素子接続端子１６は、絶縁層貫通孔３３上に設けられており、注入孔３１の金属支持層貫通孔３２および絶縁層貫通孔３３に、導電性接着剤が注入されるようになっている。

素子接続端子１６の絶縁層貫通孔３３において露出された面に、ニッケル（Ｎｉ）めっきおよび金（Ａｕ）めっきが順次施されて、めっき層１５が形成されている。このことにより、素子接続端子１６の露出された面が腐食することを防止している。なお、このめっき層１５の厚さは、０．１μｍ〜４．０μｍであることが好ましい。

図２および図３に示すように、絶縁層１０上には、配線層１２を覆う保護層２０が設けられている。素子接続部３における保護層２０には、図３に示すように、素子接続端子１６の上面の中央部分を露出させる検査用貫通孔２１が設けられている。この検査用貫通孔２１において素子接続端子１６が露出されているため、プローブ等の導通検査器を用いることにより、素子接続部１６の上面から素子接続部１６とピエゾ素子４４との間の導通検査を行うことができるようになっている。検査用貫通孔２１において素子接続端子１６の露出された面に、検査用めっき層２２が形成されている。この検査用めっき層２２は、上述しためっき層１５と同様にして、ニッケルめっきおよび金めっきが順次施されて形成されている。

図４に示すように、各引出部４は、読取配線および書込配線などの信号配線１３ａに沿って形成された基板本体２と、平面視で略円形状の素子接続部３とを連結する部分であって、図５に示すように、金属支持層１１を構成する部分が形成されることなく、絶縁層１０のピエゾ素子４４の側の面が露出された部分である。このように金属支持層１１を構成する部分が形成されていないことにより、引出部４は、基板本体２よりもサスペンション用基板１に対して垂直方向（図１および図４における紙面の垂直方向）の柔軟性を有するように構成されている。

各引出部４において、絶縁層１０は、平面視で曲げられた帯状の絶縁曲部３５ａ、３５ｂを有している。すなわち、本実施の形態においては、図４に示すように、引出部４において、絶縁層１０は、２つの絶縁曲部（第１絶縁曲部３５ａおよび第２絶縁曲部３５ｂ）を有している。また、各絶縁曲部３５ａ、３５ｂにおいて、絶縁層１０は、比較的大きな丸みを帯びて湾曲するように形成されている。なお、絶縁曲部３５ａ、３５ｂにおける“曲り”の程度は、これに限られることはなく、平面視で角部を有すると認められる程度に曲げられて当該角部に比較的小さな丸みが帯びるようになっていてもよい。

引出部４における絶縁層１０は、図４に示すように、基板本体２の側に設けられた第１絶縁曲部３５ａと、素子接続部３の側に設けられた第２絶縁曲部３５ｂと、第１絶縁曲部３５ａと第２絶縁曲部３５ｂとを連結する第１絶縁連結部３６ａと、を有している。このうち、第１絶縁連結部３６ａは、基板本体２に沿って帯状に延びるように形成されている。また、第２絶縁曲部３５ｂと絶縁枠体部１８とは、第２絶縁連結部３６ｂによって連結されている。さらに、基板本体２における絶縁層１０の絶縁層本体部分１０ａと第１絶縁曲部３５ａとは絶縁基部３７によって連結されている。この絶縁基部３７は、本実施の形態においては、絶縁層本体部分１０ａから延長されるように平板状に形成されている。

図４に示すように、第１絶縁連結部３６ａと絶縁基部３７との間に、ギャップＸの第１空間３８ａが形成されている。また、第１絶縁連結部３６ａと絶縁枠体部１８との間に、ギャップＹの第２空間３８ｂが形成されている。第１空間３８ａのギャップＸは、第２空間３８ｂのギャップＹより大きい方が好ましい。この場合、比較的剛性が高い絶縁基部３７側の第１絶縁曲部３５ａをより一層柔軟にすることができ、素子接続部３を基板本体２に対して撓みやすくすることができる。また、この場合、第１絶縁曲部３５ａの曲率を、第２絶縁曲部３５ｂの曲率より大きくして、ギャップＸをギャップＹより大きくするようにしてもよい。ここで、第１空間３８ａおよび第２空間３８ｂは、絶縁層１０、配線層１２および保護層２０のいずれもが形成されていない領域となっている。

また、本実施の形態においては、引出部４における配線層１２の素子配線１３ｂは、絶縁層１０の第１絶縁曲部３５ａおよび第２絶縁曲部３５ｂに沿って平面視で曲げられている。すなわち、素子配線１３ｂは、第１絶縁曲部３５ａ、第１絶縁連結部３６ａ、第２絶縁曲部３５ｂおよび第２絶縁連結部３６ｂに沿って形成されている。同様に、引出部４における保護層２０は、第１絶縁曲部３５ａ、第１絶縁連結部３６ａ、第２絶縁曲部３５ｂおよび第２絶縁連結部３６ｂに沿って平面視で曲げられている。

図１に示すように、基板本体２には、サスペンション用基板１をロードビーム４３に取り付ける際に、ロードビーム４３とアライメント（位置合わせ）を行うための２つの治具孔２５が設けられている。各治具孔２５は、長手方向軸線（Ｘ）上に配置されている。すなわち、当該長手方向軸線（Ｘ）は、各治具孔２５を通っている。

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。

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〜３０μｍ、とりわけ８μｍ〜１０μｍであることが好ましい。このことにより、金属支持層１１と各配線１３ａ、１３ｂ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。

各配線１３ａ、１３ｂ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１３ａ、１３ｂ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１３ａ、１３ｂの厚さは、例えば１μｍ〜１８μｍ、とりわけ９μｍ〜１２μｍであることが好ましい。このことにより、各配線１３ａ、１３ｂ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５、テール端子６および素子接続端子１６は、各配線１３ａ、１３ｂと同一の材料、同一の厚みからなっている。

金属支持層１１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、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、ステンレスを用いることが好適である。金属支持層１１の厚さは、１０μｍ〜３０μｍ、とりわけ１５μｍ〜２０μｍであることが好ましい。このことにより、金属支持層１１の導電性、剛性、および弾力性を確保することができる。

保護層２０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２０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２０の厚さは、２μｍ〜３０μｍであることが好ましい。

次に、図６乃至図１０を用いて、本実施の形態によるサスペンション４１について説明する。図６に示すサスペンション４１は、ベースプレート４２と、ベースプレート４２上に取り付けられ、サスペンション用基板１の金属支持層１１を保持するロードビーム４３と、上述のサスペンション用基板１と、ベースプレート４２およびロードビーム４３の少なくとも一方に接合されると共に、サスペンション用基板１の接続構造領域３に接続されたピエゾ素子４４と、を有している。

このうちベースプレート４２は、ステンレスからなり、図７に示すように、サスペンション用基板１のヘッド部２ａの側に配置されたヘッド側プレート４２ａと、テール部２ｂの側に配置されたテール側プレート４２ｂと、ヘッド側プレート４２ａとテール側プレート４２ｂとを連結した可撓部４２ｃと、を有している。また、ベースプレート４２は、ピエゾ素子４４を収容する収容開口部４２ｄを有している。この収容開口部４２ｄは、ヘッド側プレート４２ａ、テール側プレート４２ｂおよび可撓部４２ｃにより形成されている。

ロードビーム４３は、ベースプレート４２と同様にステンレスからなり、図６および図７に示すように、サスペンション用基板１のヘッド部２ａの側に配置されたヘッド側ビーム４３ａと、テール部２ｂの側に配置されたテール側ビーム４３ｂと、ヘッド側ビーム４３ａとテール側ビーム４３ｂとを連結した可撓部４３ｃと、を有している。また、ロードビーム４３は、ピエゾ素子４４の素子接続部３の側の面を露出させる露出開口部４３ｄを有している。この露出開口部４３ｄは、ヘッド側ビーム４３ａ、テール側ビーム４３ｂおよび可撓部４３ｃにより形成されている。

本実施の形態においては、このようにして形成されたベースプレート４２およびロードビーム４３にピエゾ素子４４が接合されている。すなわち、図１０に示すように、ピエゾ素子４４は、ベースプレート４２の収容開口部４２ｄに収容されて、ベースプレート４２に接合されると共に、ロードビーム４３のベースプレート４２の側の面に接合されている。このことにより、ピエゾ素子４４を、ベースプレート４２およびロードビーム４３の厚さ方向において、これらの中心付近に配置させることができ、ピエゾ素子４４の伸縮力を、損失させることを抑制し、ベースプレート４２およびロードビーム４３に効率良く伝達することができる。また、図９および図１０に示すように、サスペンション用基板１の素子接続部３は、ロードビーム４３の露出開口部４３ｄを介してピエゾ素子４４に接続されている。

また、ロードビーム４３には、サスペンション用基板１の各治具孔２５に対応して、ビーム治具孔（図示せず）が設けられており、サスペンション用基板１にロードビーム４３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４３との位置合わせを行うことができるようになっている。このロードビーム４３の治具孔は、長手方向軸線（Ｘ）上に配置されている。そして、ロードビーム４３とサスペンション用基板１とが溶接により固定されるようになっている。

ピエゾ素子４４は、電圧が印加されることにより、図６および図１１の矢印Ｐ方向に伸縮する圧電素子として構成されており、ヘッドスライダ５２をスウェイ方向（旋回方向、図６および図１１の矢印Ｑ方向）に移動させるためのものである。各ピエゾ素子４４は、図８に示すように、互いに対向する一対の電極４４ａと、一対の電極４４ａ間に介在され、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４４ｂと、を有している。一対のピエゾ素子４４の圧電材料部４４ｂ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４４が収縮すると共に、他方のピエゾ素子４４が伸長するようになっている。このようなピエゾ素子４４は、図６に示すように、ロードビーム４３の長手方向軸線（Ｘ）に沿って配置されており、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４４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４４の伸縮が、ヘッドスライダ５２に均等に伝達されるようになっている。

図１０に示すように、各ピエゾ素子４４は、非導電性接着剤からなる非導電性接着部４６を介してベースプレート４２およびロードビーム４３に接合されている。ピエゾ素子４４の一方（サスペンション用基板１とは反対側）の電極４４ａは、図７および図１０に示すように、導電性接着剤からなる第１導電性接着部４７を介してベースプレート４２のヘッド側ビーム４２ａに電気的に接続されている（なお、第１導電性接着部４７は、テール側ビーム４２ｂに電気的に接続されてもよく、あるいは、一方のピエゾ素子４４からベースプレート４２の可撓部４２ｃを介して他方のピエゾ素子４４に延びるように一体に形成されてもよい）。また、ピエゾ素子４４の他方（サスペンション用基板１の側）の電極４４ａは、図９および図１０に示すように、導電性接着剤からなる第２導電性接着部４８を介して素子接続部３に接合されると共に電気的に接続されている。すなわち、素子接続部３における注入孔３１の金属支持層貫通孔３２および絶縁層貫通孔３３に導電性接着剤が注入されて第２導電性接着部４８が形成され、ピエゾ素子４４が第２導電性接着部４８を介して素子接続部３に接合されると共に、ピエゾ素子４４の当該他方の電極４４ａが、第２導電性接着部４８を介して配線層１２の素子接続端子１６に電気的に接続されている。

次に、図１１により、本実施の形態におけるヘッド付サスペンション５１について説明する。図１１に示すヘッド付サスペンション５１は、上述したサスペンション４１と、サスペンション用基板１のヘッド端子５に接続されたヘッドスライダ５２と、を有している。

次に、図１２により、本実施の形態におけるハードディスクドライブ６１について説明する。図１２に示すハードディスクドライブ６１は、ケース６２と、このケース６２に回転自在に取り付けられ、データが記憶されるディスク６３と、このディスク６３を回転させるスピンドルモータ６４と、ディスク６３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６３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５２を含むヘッド付サスペンション５１と、を有している。このうちヘッド付サスペンション５１は、ケース６２に対して移動自在に取り付けられており、ケース６２にはヘッド付サスペンション５１のヘッドスライダ５２をディスク６３上に沿って移動させるボイスコイルモータ６５が取り付けられている。また、ヘッド付サスペンション５１は、ボイスコイルモータ６５にアーム６６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６１を制御する制御部（図示せず）に接続されたＦＰＣ基板７１（図１１参照）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７１を介して、制御部とヘッドスライダ５２との間で伝送されるようになっている。

次に、本実施の形態によるサスペンション用基板１をサブトラクティブ法により製造する場合について説明する。

まず、絶縁層１０と、絶縁層１０の一方の面に設けられた金属支持層１１と、絶縁層１０の他方の面に設けられた配線層１２と、を有する積層体（図示せず）を準備する。続いて、配線層１２が、所望の形状にエッチングされて、配線１３ａ、１３ｂ、ヘッド端子５、テール端子６および素子接続端子１６が形成される。この際、金属支持層１１も同様にエッチングされて金属支持層貫通孔３２が形成される。次に、絶縁層１０上に、各配線１３を覆う保護層２０が形成される。続いて、絶縁層１０が所望の形状にエッチングされると共に、絶縁層貫通孔３３を含む絶縁枠体部１８が形成される。その後、金属支持層１１がエッチングされて、外形加工され、金属枠体部１７が形成される。この際、引出部４において、金属支持層１１がエッチングにより除去され、引出部４における絶縁層１０のピエゾ素子４４の側の面が露出される。このようにして、所望の形状の引出部４を含む本実施の形態におけるサスペンション用基板１が得られ、図４に示すような引出部４の形状であっても、容易に作製することができる。

次に、本実施の形態におけるサスペンション４１の製造方法について説明する。

まず、図１３（ａ）に示すように、ベースプレート４２に、ロードビーム４３を介して、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４２にロードビーム４３が溶接により固定され、続いて、ロードビーム４３に設けられたビーム治具孔（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２５とにより、ロードビーム４３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１１に溶接が施されて、ロードビーム４３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。

続いて、図１３（ｂ）に示すように、ベースプレート４２およびロードビーム４３に、ピエゾ素子４４が接合される。この場合、まず、ベースプレート４２の収容開口部４２ｄを形成するヘッド側ビーム４２ａ、テール側ビーム４２ｂおよび可撓部４２ｃの端面に非導電性接着剤が塗布されると共に、ロードビーム４３のベースプレート４２の側の面のうち収容開口部４２ｄによって露出されている部分に、非導電性接着剤が塗布されて非導電性接着部４６が形成される。その後、ピエゾ素子４４が、ベースプレート４２の収容開口部４２ｄに収容され、非導電性接着部４６を介して、ピエゾ素子４４が、ベースプレート４２およびロードビーム４３に接合される。

次に、図１３（ｃ）に示すように、サスペンション用基板１の注入孔３１を構成する金属支持層貫通孔３２および絶縁層貫通孔３３に、所定量の導電性接着剤４８ａが注入される。この場合、導電性接着剤４８ａは、サスペンション用基板１の金属枠体部１７とピエゾ素子４４との間の隙間から注入される。また、この際、ピエゾ素子４４とベースプレート４２のヘッド側ビーム４２ａとの境界部分に導電性接着剤が塗布されて、ピエゾ素子４４とベースプレート４２のヘッド側ビーム４２ａとを電気的に接続する第１導電性接着部４７が形成される。

次いで、図１３（ｄ）に示すように、素子接続部３がピエゾ素子４４の側（図１３（ｄ）の矢印Ｒ方向）に押し込まれる。このことにより、導電性接着剤４８ａが、金属枠体部１７とピエゾ素子４４との間の隙間で広がり、導電性接着剤４８ａと金属枠体部１７との接触面積および導電性接着剤４８ａとピエゾ素子４４との接触面積が増大し、第２導電性接着部４８が形成される。

その後、非導電性接着部４６、第１導電性接着部４７および第２導電性接着部４８を加熱処理して硬化させる（キュア工程）。このようにして、ピエゾ素子４４が実装された図６に示すサスペンション４１が得られる。すなわち、素子接続部３とピエゾ素子４４とを導電性接着剤を用いて電気的に接続することができ、ピエゾ素子４４の実装工程が煩雑化されることを抑制し、ピエゾ素子４４が実装された図６に示すサスペンション４１を容易に作製することができる。

このサスペンション４１のヘッド端子５に、ヘッドスライダ５２が接続されて図１１に示すヘッド付サスペンション５１が得られる。さらに、このヘッド付サスペンション５１がハードディスクドライブ６１のケース６２に取り付けられて、図１２に示すハードディスクドライブ６１が得られる。

図１２に示すハードディスクドライブ６１においてデータの書き込みおよび読み取りを行う際、ボイスコイルモータ６５によりヘッド付サスペンション５１のヘッドスライダ５２がディスク６３上に沿って移動し、スピンドルモータ６４により回転しているディスク６３に所望のフライングハイトを保って近接する。このことにより、ヘッドスライダ５２とディスク６３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７１を介して、ＦＰＣ基板７１に接続されている制御部（図示せず）とヘッドスライダ５２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１３ａによってヘッド端子５とテール端子６との間で伝送される。

ヘッドスライダ５２を移動させる際、ボイスコイルモータ６５が、ヘッドスライダ５２の位置を大まかに調整し、ピエゾ素子４４が、ヘッドスライダ５２の位置を微小調整する。すなわち、サスペンション用基板１の素子接続部３の側のピエゾ素子４４の電極４４ａに、素子配線１３ｂおよび素子接続端子１６を介して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６および図１１の矢印Ｐ方向）に、一方のピエゾ素子４４が収縮すると共に他方のピエゾ素子４４が伸長する。この場合、ベースプレート４２の可撓部４２ｂとロードビーム４３の可撓部４３ｃとが弾性変形し、ロードビーム４３の先端側に位置するヘッドスライダ５２がスウェイ方向（旋回方向Ｑ）に移動することができる。このようにして、ヘッドスライダ５２を、ディスク６３の所望のトラックに、迅速に、かつ精度良く位置合わせすることができる。

このように本実施の形態によれば、基板本体２と素子接続部３とを連結する引出部４において、絶縁層１０は、平面視で曲げられた帯状の第１絶縁曲部３５ａおよび第２絶縁曲部３５ｂを有している。このことにより、引出部４は、サスペンション用基板１に対して垂直方向（図１および図４の紙面に垂直な方向）の柔軟性を増大させることができる。このため、導電性接着剤を加熱処理して硬化させるキュア工程において、ピエゾ素子４４の側に押し込まれていた素子接続部３が押し込まれる前の形状に戻ろうとする反発力を低減することができる。この結果、素子接続部３と導電性接着剤により形成された第２導電性接着部４８とが剥離することを防止できる。さらに、本実施の形態によれば、引出部４における素子配線１３ｂが、第１絶縁曲部３５ａおよび第２絶縁曲部３５ｂに沿って平面視で曲げられており、引出部４の柔軟性をより一層増大させることができる。

また、本実施の形態によれば、上述したように、素子接続部３が押し込まれる前の形状に戻ろうとする反発力を低減できる。このことにより、押し込まれた素子接続部３が引出部４の反発力によって戻される量を低減させることができる。すなわち、素子接続部３の押込量の決定に見込まれるべき素子接続部３が戻される量が低減される。このため、素子接続部３の押込量を低減することができ、導電性接着剤が素子接続部３の周囲にはみ出すことを抑制できる。また、素子接続部３が戻される量が低減されるため、素子接続部３が戻される量を見込んで導電性接着剤の注入量を増大させることが不要となる。すなわち、導電性接着剤の使用量を全体として低減することができる。このため、導電性接着剤がロードビーム４３などの他の周囲の構造物に達して短絡することを抑制できる。

また、本実施の形態によれば、上述したように、引出部４の柔軟性が増大している。このことにより、導電性接着剤の加熱処理によって引出部４に応力が負荷されることを抑制できる。さらに、電圧が印加されたピエゾ素子４４が変形する場合、ピエゾ素子４４の変形が引出部４によって阻止されることを抑制でき、ピエゾ素子４４の変形に素子接続部３がスムーズに追従することができる。また、この場合、ピエゾ素子４４の変形により引出部４に負荷される応力を低減することもできる。

さらに、本実施の形態によれば、引出部４における配線層１２の素子配線１３ｂは、絶縁層１０により支持されている。このことにより、素子配線１３ｂが、他の周囲の構造物に接して短絡することを防止できる。とりわけ、本実施の形態のように、素子配線１３ｂが保護層２０により覆われている場合には、素子配線１３ｂの短絡をより一層確実に防止することができる。

なお、本実施の形態においては、素子接続端子１６が絶縁層貫通孔３３上に設けられ、注入孔３１の金属支持層貫通孔３２および絶縁層貫通孔３３に、導電性接着剤が注入され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、例えば、図１４に示すように、絶縁層貫通孔３３内に、ニッケルにより形成されたニッケル埋設部８１が埋設されて、当該ニッケル埋設部８１が素子接続端子１６に電気的に接続されるようにしてもよい（変形例１）。この場合、金属支持層貫通孔３２によりニッケル埋設部８１が露出され、導電性接着剤は、絶縁層貫通孔３３内に注入されることはなく、金属支持層貫通孔３２内に注入される。すなわち、導電性接着剤は、金属支持層貫通孔３２および絶縁層貫通孔３３により構成される注入孔３１の一部（金属支持層貫通孔３２）に注入される。このため、導電性接着剤の使用量を低減することができ、導電性接着剤が素子接続部３の周囲にはみ出すことを抑制できる。なお、ニッケル埋設部８１の下面を、絶縁層１０の下面と同一平面上に位置させてもよいが、図１４に示すように、ニッケル埋設部８１の下面を、絶縁層１０の下面より下方に位置させて、ニッケル埋設部８１が、絶縁層１０から下方（ピエゾ素子４４の側）に突出するようにしてもよい。この場合、導電性接着剤の使用量をより一層低減することができる。また、この場合、導電性接着剤とニッケル埋設部８１との接触面積を増大させることができ、導電性接着剤と素子接続端子１６との電気的接続の信頼性を向上させることができる。なお、ニッケル埋設部８１の露出された面には、めっき層１５が形成されていることが好適である。

また、本実施の形態においては、素子接続端子１６が絶縁層貫通孔３３上に設けられてい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、図１５に示すように、サスペンション用基板１がアディティブ法により作製されて、素子接続端子１６の一部が、絶縁層貫通孔３３内に埋設されるようにしてもよい（変形例２）。この場合、金属支持層貫通孔３２により素子接続端子１６が露出され、導電性接着剤は、絶縁層貫通孔３３内に注入されることはなく、金属支持層貫通孔３２内に注入される。すなわち、導電性接着剤は、金属支持層貫通孔３２および絶縁層貫通孔３３により構成される注入孔３１の一部（金属支持層貫通孔３２）に注入される。このため、導電性接着剤の使用量を低減することができ、導電性接着剤が素子接続部３の周囲にはみ出すことを抑制できる。

また、本実施の形態においては、引出部４における絶縁層１０の第１絶縁曲部３５ａと基板本体２における絶縁層本体部分１０ａとを連結する絶縁基部３７が平板状に形成されてい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、図１６に示すように、絶縁基部３７が、基板本体２に沿って帯状に延びるように形成されていてもよい（変形例３）。この場合、引出部４の柔軟性をより一層増大させることができ、引出部４の反発力をより一層低減することができる。なお、図１６においては、絶縁基部３７は、第１絶縁曲部３５ａおよび第２絶縁曲部３５ｂよりも大きな丸みを帯びてなだらかに湾曲するように形成されているが、このような形状に限られることはない。

また、上述した本実施の形態においては、引出部４において、絶縁層１０が、第１絶縁曲部３５ａおよび第２絶縁曲部３５ｂを有してい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、引出部４における絶縁層１０は、１つの絶縁曲部のみを有するように構成して、例えば、平面視でＬ字状またはＵ字状に形成されるようにしてもよい。この場合においても、引出部４の柔軟性を増大させることができ、引出部４の反発力を低減することができる。すなわち、引出部４における絶縁層１０が、少なくとも一つの絶縁曲部を有していれば、全体形状は任意とすることができる。

さらに、本実施の形態においては、引出部４における配線層１２の素子配線１３ｂが、絶縁層１０の第１絶縁曲部３５ａ、第１絶縁連結部３６ａ、第２絶縁曲部３５ｂおよび第２絶縁連結部３６ｂに沿って曲げられている例について説明した。しかしながら、引出部４における素子配線１３ｂは、絶縁層１０に沿った形状に限られることはない。例えば、当該素子配線１３ｂを、基板本体２から素子接続部３に略直線状に形成させることも可能である。この場合においても、素子配線１３ｂは、一般に、例えば銅などのような絶縁層１０よりも柔軟な材料により形成されるため、引出部４の柔軟性を増大させることができ、引出部４の反発力を低減することができる。

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。

１ サスペンション用基板
２ 基板本体
２ａ ヘッド部
２ｂ テール部
３ 素子接続部
４ 引出部
５ ヘッド端子
６ テール端子
１０ 絶縁層
１０ａ 絶縁層本体部分
１１ 金属支持層
１１ａ 金属支持層本体部分
１２ 配線層
１３ａ 信号配線
１３ｂ 素子配線
１５ めっき層
１６ 素子接続端子
１７ 金属枠体部
１８ 絶縁枠体部
２０ 保護層
２１ 検査用貫通孔
２２ 検査用めっき層
２５ 治具孔
３１ 注入孔
３２ 金属支持層貫通孔
３３ 絶縁層貫通孔
３５ａ 第１絶縁曲部
３５ｂ 第２絶縁曲部
３６ａ 第１絶縁連結部
３６ｂ 第２絶縁連結部
３７ 絶縁基部
３８ａ 第１空間
３８ｂ 第２空間
４１ サスペンション
４２ ベースプレート
４２ａ ヘッド側プレート
４２ｂ テール側プレート
４２ｃ 可撓部
４２ｄ 収容開口部
４３ ロードビーム
４３ａ ヘッド側ビーム
４３ｂ テール側ビーム
４３ｃ 可撓部
４３ｄ 露出開口部
４４ ピエゾ素子
４４ａ 電極
４４ｂ 圧電材料部
４６ 非導電性接着部
４７ 第１導電性接着部
４８ 第２導電性接着部
４８ａ 導電性接着剤
５１ ヘッド付サスペンション
５２ ヘッドスライダ
６１ ハードディスクドライブ
６２ ケース
６３ ディスク
６４ スピンドルモータ
６５ ボイスコイルモータ
６６ アーム
７１ ＦＰＣ基板
８１ ニッケル埋設部

Claims (8)

1. アクチュエータ素子に導電性接着剤を介して接続されるサスペンション用基板において、
   基板本体と、
   前記基板本体に引出部を介して連結され、前記アクチュエータ素子に前記導電性接着剤を介して接続される素子接続部と、を備え、
   前記引出部および前記素子接続部は、絶縁層と、前記絶縁層の前記アクチュエータ素子の側とは反対側の面に設けられた配線層と、を有し、
   前記引出部において、前記絶縁層の前記アクチュエータ素子の側の面は露出され、
   前記絶縁層は、前記引出部に設けられた、平面視で曲げられた帯状の絶縁曲部を有していることを特徴とするサスペンション用基板。
2. 前記絶縁層は、２つの前記絶縁曲部を有していることを特徴とする請求項１に記載のサスペンション用基板。
3. 前記引出部において、前記配線層は、前記絶縁層の前記絶縁曲部に沿って平面視で曲げられていることを特徴とする請求項１または２に記載のサスペンション用基板。
4. 前記素子接続部において、前記絶縁層の前記アクチュエータ素子の側の面に金属支持層が設けられ、
   前記配線層は、前記素子接続部に設けられた、前記アクチュエータ素子に前記導電性接着剤を介して電気的に接続される素子接続端子を有し、
   前記絶縁層に、当該絶縁層を貫通する絶縁層貫通孔が設けられ、
   前記絶縁層貫通孔内に、前記配線層の前記素子接続端子に電気的に接続され、ニッケルにより形成されたニッケル埋設部が埋設され、
   前記金属支持層に、当該金属支持層を貫通し、前記ニッケル埋設部を露出させ、前記導電性接着剤が注入される金属支持層貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のサスペンション用基板。
5. 前記素子接続部において、前記絶縁層の前記アクチュエータ素子の側の面に金属支持層が設けられ、
   前記配線層は、前記素子接続部に設けられた、前記アクチュエータ素子に前記導電性接着剤を介して電気的に接続される素子接続端子を有し、
   前記絶縁層に、当該絶縁層を貫通する絶縁層貫通孔が設けられ、
   前記配線層の前記素子接続端子は、その一部が前記絶縁層貫通孔内に埋設され、
   前記金属支持層に、当該金属支持層を貫通し、前記素子接続端子を露出させ、前記導電性接着剤が注入される金属支持層貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のサスペンション用基板。
6. ベースプレートと、
   前記ベースプレートに、ロードビームを介して取り付けられた請求項１乃至５のいずれかに記載の前記サスペンション用基板と、
   前記ベースプレートおよび前記ロードビームの少なくとも一方に接合されると共に、前記サスペンション用基板の前記素子接続部に前記導電性接着剤を介して接続された前記アクチュエータ素子と、を備えたことを特徴とするサスペンション。
7. 請求項６に記載の前記サスペンションと、
   前記サスペンションに実装されたヘッドスライダと、を備えたことを特徴とするヘッド付サスペンション。
8. 請求項７に記載の前記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。

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