JP2024016576A - プリント回路基板およびディスク装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】配線の設置スペースを低減可能であるとともに、実装パッドの接合性向上を図ることが可能なプリント回路基板およびこれを備えるディスク装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、プリント回路基板は、絶縁層と、絶縁層上に設けられ、複数の接続パッド、複数の第1実装パッド、複数の第2実装パッド、それぞれ第1実装パッドと接続パッドとを接続した複数の第1配線および複数の第2配線を有する第1導電層と、絶縁層の他方の面に設けられ、それぞれ接続パッドに接続された複数の第3配線を有する第2導電層と、第2導電層および絶縁層を貫通して設けられ、第2実装パッドと第3配線とを接続した導電ビアと、を備えている。第1導電層は、第2実装パッドから第3配線と異なる方向に延出した第1補強パターンを有している。第2導電層は、第3配線に設けられ第2実装パッドと絶縁層を挟んで対向するパッド部と、パッド部から延出し絶縁層を挟んで第1補強パターンに対向する第3補強パターンと、を有している、【選択図】図6
Description
この発明の実施形態は、プリント回路基板およびこれを備えるディスク装置に関する。
ディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置は、一般に、筐体内に配設された磁気ディスク、磁気ディスクを支持および回転駆動するスピンドルモータ、およびヘッドアクチュエータを備えている。ヘッドアクチュエータは、それぞれ磁気ヘッドを支持した複数本のサスペンションアッセンブリを有している。各サスペンションアッセンブリは、ヘッドアクチュエータのアームに取り付けられたサスペンションと、サスペンションの上に設置された配線部材(フレキシャ)と、を備えている。配線部材のジンバル部に磁気ヘッドが支持されている。
配線部材の接続端部には、複数の接続端子が設けられている。これらの接続端子は、配線部材の配線を介して磁気ヘッドに電気的に接続されている。また、ヘッドアクチュエータのアクチュエータブロックにフレキシブルプリント回路基板(FPC)が搭載されている。FPCは、配線部材の接続端子が接合される多数の接続パッド、ヘッドIC等の電子部品が実装される多数の実装パッド、および、実装パッドに繋がる多数本の配線を有している。
近年の磁気ディスク装置において、更なる高密度化及び信頼性向上のために、各ヘッドの多機能化、ヘッド本数の増加が検討されている。これに伴い、配線部材の配線数および接続端部に設ける接続端子数を増加する必要がある。同時に、FPCに設ける接続パッド数、実装パッド数、配線本数をそれぞれ増加する必要がある。
しかしながら、FPCの寸法および設置スペースの制約から、配線本数および接続パッド数の更なる増加が困難になりつつある。また、配線本数の増加は、ヘッドICの小型化の障害となり得る。
そこで、本発明の実施形態の課題は、配線の設置スペースを低減可能であるとともに、実装パッドの接合性向上を図ることが可能なプリント回路基板、およびこれを備えるディスク装置を提供することにある。
実施形態によれば、プリント回路基板は、絶縁層と、前記絶縁層の一方の面に設けられ、複数の接続パッド、複数の第1実装パッド、複数の第2実装パッド、それぞれ前記第1実装パッドと前記接続パッドとを接続した複数の第1配線および複数の第2配線を有する第1導電層と、前記絶縁層の他方の面に設けられ、それぞれ前記接続パッドに接続された複数の第3配線を有する第2導電層と、前記第2導電層および前記絶縁層を貫通して設けられ、前記第2実装パッドと前記第3配線とを接続したメッキスルーホールと、を備えている。前記第1導電層は、前記第2実装パッドから前記第3配線と異なる方向に延出した第1補強パターンを含み、前記第2導電層は、前記第3配線に設けられ前記第2実装パッドと前記絶縁層を挟んで対向するパッド部と、前記パッド部から延出し前記絶縁層を挟んで前記第1補強パターンに対向する第3補強パターンと、を有している。
以下図面を参照しながら、実施形態に係るディスク装置ついて説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
(実施形態)
ディスク装置として、実施形態に係るハードディスクドライブ(HDD)について詳細に説明する。
図1は、トップカバーを分解して示す実施形態に係るHDDの分解斜視図である。
図示のように、HDDは、偏平なほぼ矩形状の筐体10を備えている。筐体10は、上面の開口した矩形箱状のベース12と、トップカバー14と、を有している。ベース12は、トップカバー14と隙間を置いて対向する矩形状の底壁12aと、底壁12aの周縁に沿って立設された複数の側壁12bとを有し、例えば、アルミニウムにより一体に成形されている。トップカバー14は、例えば、ステンレスにより矩形板状に形成されている。トップカバー14は、複数のねじ13によりベース12の側壁12b上にねじ止めされ、ベース12の上部開口を閉塞する。
ディスク装置として、実施形態に係るハードディスクドライブ(HDD)について詳細に説明する。
図1は、トップカバーを分解して示す実施形態に係るHDDの分解斜視図である。
図示のように、HDDは、偏平なほぼ矩形状の筐体10を備えている。筐体10は、上面の開口した矩形箱状のベース12と、トップカバー14と、を有している。ベース12は、トップカバー14と隙間を置いて対向する矩形状の底壁12aと、底壁12aの周縁に沿って立設された複数の側壁12bとを有し、例えば、アルミニウムにより一体に成形されている。トップカバー14は、例えば、ステンレスにより矩形板状に形成されている。トップカバー14は、複数のねじ13によりベース12の側壁12b上にねじ止めされ、ベース12の上部開口を閉塞する。
筐体10内には、記録媒体としての複数枚の磁気ディスク18、および磁気ディスク18を支持および回転させる駆動部としてのスピンドルモータ19が設けられている。スピンドルモータ19は、底壁12a上に配設されている。各磁気ディスク18は、例えば、直径96mm(3.5インチ)の円板状に形成された基板と、基板の上面および/または下面に形成された磁気記録層とを有している。基板は、非磁性体、例えば、ガラスあるいはアルミニウムで形成れている。磁気ディスク18は、スピンドルモータ19の図示しないハブに互いに同軸的に嵌合され、クランプばね20によりハブに固定されている。磁気ディスク18は、ベース12の底壁12aと平行に位置した状態に支持されている。磁気ディスク18は、スピンドルモータ19により所定の回転数で回転される。なお、本実施形態では、例えば5枚の磁気ディスク18が筐体10内に収容されているが、磁気ディスク18の枚数はこれに限らず、増減可能である。
筐体10内に、磁気ディスク18に対して情報の記録、再生を行なう複数の磁気ヘッド17、これらの磁気ヘッド17を磁気ディスク18に対して移動自在に支持したアクチュエータアッセンブリ(キャリッジアッセンブリ)22が設けられている。また、筐体10内に、アクチュエータアッセンブリ22を回動および位置決めするボイスコイルモータ(以下VCMと称する)24、磁気ヘッド17が磁気ディスク18の最外周に移動した際、磁気ヘッド17を磁気ディスク18から離間したアンロード位置に保持するランプロード機構25、および変換コネクタ等の電子部品が実装された基板ユニット(FPCユニット)21が設けられている。アクチュエータアッセンブリ22およびVCM24は、ヘッドアクチュエータを構成している。
アクチュエータアッセンブリ22は、支持シャフト26の回りで回動自在に支持されたアクチュエータブロック29と、アクチュエータブロック29から延出する複数のアーム32と、各アーム32から延出したサスペンションアッセンブリ30と、を有している。支持シャフト26は、底壁12aに立設されている。アクチュエータブロック29は、軸受ユニット28を介して支持シャフト26に支持されている。各サスペンションアッセンブリ30の先端部に磁気ヘッド17が支持されている。磁気ヘッド17は、リードヘッド、ライトヘッド、アシスト素子、ヒータ等を含んでいる。
ベース12の底壁12aの外面には、図示しないプリント回路基板がねじ止めされている。プリント回路基板は制御部を構成し、この制御部は、スピンドルモータ19の動作を制御するとともに、基板ユニット21を介してVCM24および磁気ヘッド17の動作を制御する。
図2は、アクチュエータアッセンブリおよびFPCユニットを示す斜視図、図3は、サスペンションアッセンブリを示す斜視図である。図2に示すように、アクチュエータアッセンブリ22は、透孔31を有するアクチュエータブロック29と、透孔31内に設けられた軸受ユニット(ユニット軸受)28と、アクチュエータブロック29から延出する複数、例えば、6本のアーム32と、各アーム32に取付けられたサスペンションアッセンブリ30と、サスペンションアッセンブリ30に支持された磁気ヘッド17と、を備えている。アクチュエータブロック29は、軸受ユニット28により、支持シャフト(枢軸)26の周りで、回動自在に支持されている。
本実施形態において、アクチュエータブロック29および6本のアーム32はアルミニウム等により一体に成形され、いわゆるEブロックを構成している。アーム32は、例えば、細長い平板状に形成され、支持シャフト26と直交する方向に、アクチュエータブロック29から延出している。6本のアーム32は、互いに隙間を置いて、平行に設けられている。
アクチュエータアッセンブリ22は、アクチュエータブロック29からアーム32と反対の方向へ延出する支持フレーム36を有し、この支持フレーム36により、ボイスコイル34が支持されている。図1に示すように、ボイスコイル34は、ベース12上にその1つが固定された一対のヨーク38間に位置し、これらのヨーク38、および何れかのヨークに固定された磁石とともにVCM24を構成している。
アクチュエータアッセンブリ22は、アクチュエータブロック29からアーム32と反対の方向へ延出する支持フレーム36を有し、この支持フレーム36により、ボイスコイル34が支持されている。図1に示すように、ボイスコイル34は、ベース12上にその1つが固定された一対のヨーク38間に位置し、これらのヨーク38、および何れかのヨークに固定された磁石とともにVCM24を構成している。
アクチュエータアッセンブリ22は、それぞれ磁気ヘッド17を支持した10本のサスペンションアッセンブリ30を備え、これらのサスペンションアッセンブリ30は各アーム32の先端部32aにそれぞれ取付けられている。複数のサスペンションアッセンブリ30は、磁気ヘッド17を上向きに支持するアップヘッドサスペンションアッセンブリと、磁気ヘッド17を下向きに支持するダウンヘッドサスペンションアッセンブリと、を含んでいる。
図3に示すように、サスペンションアッセンブリ30は、ほぼ矩形状のベースプレート44と、細長い板ばね状のロードビーム46と、細長い帯状のフレキシャ(配線部材)48と、を有している。ロードビーム46は、その基端部がベースプレート44の端部に重ねて固定されている。ロードビーム46は、ベースプレート44から延出し、延出端に向かって先細に形成されている。ベースプレート44およびロードビーム46は、例えば、ステンレスにより形成され、支持板(サスペンション)を構成している。
ベースプレート44は、その基端部に円形の開口、およびこの開口の周囲に位置する円環状の突起部51を有している。アーム32の先端部32aに形成されたかしめ孔40にベースプレート44の突起部51を嵌合し、この突起部51をかしめることで、ベースプレート44はアーム32の先端部32aに締結されている(図2参照)。ロードビーム46の基端部は、ベースプレート44の先端部に重ねて配置され、複数個所を溶接することによりベースプレート44に固定されている。
サスペンションアッセンブリ30のフレキシャ48は、ベースとなるステンレス等の金属板(裏打ち層)と、この金属板上に設置されたフレキシブルプリント配線基板(FPC)と、を有し、細長い帯状の積層板をなしている。
フレキシャ48は、先端側部分48aと基端側部分48bとを有している。先端側部分48aは、ロードビーム46およびベースプレート44に取付けられている。基端側部分48bは、ベースプレート44の側縁から外側に延出し、更に、アーム32に沿ってアーム32の基端部(アクチュエータブロック29)まで延びている。
フレキシャ48の先端側部分48aは、その先端部に形成された変位自在なジンバル部(弾性支持部)52を有している。磁気ヘッド17はジンバル部52に搭載されている。マイクロアクチュエータを構成する一対の圧電素子53がジンバル部52に搭載され、磁気ヘッド17の両サイドに配置されている。フレキシャ48の先端部は、図示しない配線、接続パッドを介して、磁気ヘッド17のリードヘッド素子、ライトヘッド素子、ヒータ、アシスト素子、HDIセンサ、その他の部材、および圧電素子53に電気的に接続されている。
フレキシャ48は、先端側部分48aと基端側部分48bとを有している。先端側部分48aは、ロードビーム46およびベースプレート44に取付けられている。基端側部分48bは、ベースプレート44の側縁から外側に延出し、更に、アーム32に沿ってアーム32の基端部(アクチュエータブロック29)まで延びている。
フレキシャ48の先端側部分48aは、その先端部に形成された変位自在なジンバル部(弾性支持部)52を有している。磁気ヘッド17はジンバル部52に搭載されている。マイクロアクチュエータを構成する一対の圧電素子53がジンバル部52に搭載され、磁気ヘッド17の両サイドに配置されている。フレキシャ48の先端部は、図示しない配線、接続パッドを介して、磁気ヘッド17のリードヘッド素子、ライトヘッド素子、ヒータ、アシスト素子、HDIセンサ、その他の部材、および圧電素子53に電気的に接続されている。
フレキシャ48は、基端側部分48bの一端に設けられた接続端部(テール接続端部)48cを有している。接続端部48cは、細長い矩形状に形成されている。接続端部48cは、基端側部分48bに対してほぼ直角に折り曲げられ、アーム32に対してほぼ垂直に位置している。接続端部48cには複数、例えば、13個の接続端子(接続パッド)50が設けられている。これらの接続端子50は、フレキシャ48の配線にそれぞれ接続されている。すなわち、フレキシャ48の複数の配線は、フレキシャ48のほぼ全長に亘って延び、一端は磁気ヘッド17に電気的に接続され、他端は、接続端部48cの接続端子(接続パッド)50に接続されている。
図2に示すように、10個のサスペンションアッセンブリ30は、6本のアーム32から延出し、互いにほぼ平行に向き合って、かつ、所定の間隔を置いて、並んで配置されている。これらのサスペンションアッセンブリ30は、5つのダウンヘッドサスペンションアッセンブリと5つのアップヘッドサスペンションアッセンブリとを構成している。各組のダウンヘッドサスペンションアッセンブリ30とアップヘッドサスペンションアッセンブリ30とは、所定の間隔を置いて互いに平行に位置し、磁気ヘッド17は、互いに向かい合って位置している。これらの磁気ヘッド17は、対応する磁気ディスク18の両面に対向して位置する。
図2に示すように、FPCユニット21は、ほぼ矩形状のベース部60、ベース部60の一側縁から延出した細長い帯状の中継部62、中継部62の先端部に連続して設けられたほぼ矩形状の接合部64を一体に有している。これらベース部60、中継部62、接合部64は、フレキシブルプリント回路基板(FPC)78により形成されている。
ベース部60の一方の表面(外面)上に、図示しない変換コネクタ、複数のコンデンサ63等の電子部品が実装され、図示しない配線に電気的に接続されている。ベース部60の他方の表面(内面)に、補強板として機能する2枚の金属板70、71がそれぞれ貼付されている。ベース部60は、筐体10の底壁12a上に配置され、2つのねじにより底壁12aにねじ止めされる。ベース部60上の変換コネクタは、筐体10の底面側に設けられる制御回路基板に接続される。
ベース部60の一方の表面(外面)上に、図示しない変換コネクタ、複数のコンデンサ63等の電子部品が実装され、図示しない配線に電気的に接続されている。ベース部60の他方の表面(内面)に、補強板として機能する2枚の金属板70、71がそれぞれ貼付されている。ベース部60は、筐体10の底壁12a上に配置され、2つのねじにより底壁12aにねじ止めされる。ベース部60上の変換コネクタは、筐体10の底面側に設けられる制御回路基板に接続される。
中継部62は、ベース部60からアクチュエータアッセンブリ22に向かって延びている。中継部62の延出端に設けられた接合部64は、アクチュエータブロック29の側面(設置面)とほぼ等しい高さおよび幅の矩形状に形成されている。接合部64は、アルミニウム等で形成された裏打ち板を介して、アクチュエータブロック29の設置面に貼付され、更に、固定ねじにより設置面にねじ止め固定されている。
10本のフレキシャ48の接続端部48cは、接合部64に設けられた複数の接続パッドに接合され、接合部64の配線に電気的に接続されている。複数の接続端部48cは、支持シャフト26と平行な方向に並んで配置されている。電子部品として、例えば、ヘッドIC(ヘッドアンプ)54が接合部64に実装されている。ヘッドIC54は、接合部64の接続パッドおよび配線を介して接続端部48cおよびベース部60に接続されている。更に、接合部64は、一対の接続パッド55を有し、これらの接続パッド55にボイスコイル34が接続されている。
アクチュエータアッセンブリ22の10個の磁気ヘッド17は、それぞれフレキシャ48の配線、接続端部48c、FPCユニット21の接合部64、中継部62を通して、ベース部60に電気的に接続される。更に、ベース部60は、変換コネクタを介して、筐体10の底面側のプリント回路基板に電気的に接続される。
アクチュエータアッセンブリ22の10個の磁気ヘッド17は、それぞれフレキシャ48の配線、接続端部48c、FPCユニット21の接合部64、中継部62を通して、ベース部60に電気的に接続される。更に、ベース部60は、変換コネクタを介して、筐体10の底面側のプリント回路基板に電気的に接続される。
次に、FPC78の接合部64の配線構造について詳細に説明する。
図4は、FPCの接合部の断面図、図5は、テール接続端部48cを接合する前の接合部64を示す側面図である。
図4に示すように、接合部64を構成しているフレキシブルプリント回路基板78は、ベース絶縁層80、ベース絶縁層80の一方の面に積層された第1導電層82a、第1導電層82aに積層された第1保護絶縁層84a、ベース絶縁層80の他方の面に積層された第2導電層82b、第2導電層82bに積層された第2保護絶縁層84bを有し、多層回路基板として構成されている。ベース絶縁層80、保護絶縁層84a、84bは、例えば、ポリイミドで形成されている。第1導電層82aは、例えば、銅箔で形成され、この銅箔をパターニングすることにより、複数の配線、接続パッド、および実装パッドを構成している。同様に、第2導電層82bは、例えば、銅箔で形成され、この銅箔をパターニングすることにより、複数の配線、およびパッドを構成している。
接合部64は、第2保護絶縁層84bの側が、接着層(断熱層)86により裏打ち板88に貼付されている。
図4は、FPCの接合部の断面図、図5は、テール接続端部48cを接合する前の接合部64を示す側面図である。
図4に示すように、接合部64を構成しているフレキシブルプリント回路基板78は、ベース絶縁層80、ベース絶縁層80の一方の面に積層された第1導電層82a、第1導電層82aに積層された第1保護絶縁層84a、ベース絶縁層80の他方の面に積層された第2導電層82b、第2導電層82bに積層された第2保護絶縁層84bを有し、多層回路基板として構成されている。ベース絶縁層80、保護絶縁層84a、84bは、例えば、ポリイミドで形成されている。第1導電層82aは、例えば、銅箔で形成され、この銅箔をパターニングすることにより、複数の配線、接続パッド、および実装パッドを構成している。同様に、第2導電層82bは、例えば、銅箔で形成され、この銅箔をパターニングすることにより、複数の配線、およびパッドを構成している。
接合部64は、第2保護絶縁層84bの側が、接着層(断熱層)86により裏打ち板88に貼付されている。
図5に示すように、接合部64は、ヘッドIC54が実装される実装領域RAと、サスペンションアッセンブリ30の接続端部48cが接続される10個の接続パッド群72とを有している。各接続パッド群72は、1列に並んで設けられた複数、例えば13個の接続パッド73を含んでいる。各接続パッド73には図示しないハンダペーストが塗布されている。接合部64は、実装領域RAに設けられた多数の実装パッドと、これらの実装パッドと接続パッド73とを接続する多数本の第1配線W1、第2配線W2と、実装パッドとFPCのベース部60とを接続する複数本の第4配線W4と、を有している。
接続パッド群72、実装パッド、第1配線W1、第2配線W2および第4配線W4は、FPC78の第1導電層82aで形成され、接続パッド群72および実装パッドは、接合部64の外表面に露出している。後述するように、接合部64は、FPC78の第2導電層により形成された複数本の第3配線を更に有している。
なお、本実施形態によれば、実装領域RAにおいて第1保護絶縁層84aは除去されている。
接続パッド群72、実装パッド、第1配線W1、第2配線W2および第4配線W4は、FPC78の第1導電層82aで形成され、接続パッド群72および実装パッドは、接合部64の外表面に露出している。後述するように、接合部64は、FPC78の第2導電層により形成された複数本の第3配線を更に有している。
なお、本実施形態によれば、実装領域RAにおいて第1保護絶縁層84aは除去されている。
図6は、FPCの接合部64における実装パッドおよび配線を模式的に示す平面図、図9は、図6の線A-Aに沿った接合部64の断面図である。
図6に示すように、接合部64の実装領域RAに複数の実装パッドMP1、MP2が設けられている。実装パッドMP1、MP2には、ハンダボール(バンプ)を介してヘッドIC54の接続端子が実装される。第1方向をX方向、これと直交する第2方向をY方向とした場合、実装パッドMP1、MP2は、それぞれ第1方向Xに延びる複数列に並んで設けられている。
図6に示すように、接合部64の実装領域RAに複数の実装パッドMP1、MP2が設けられている。実装パッドMP1、MP2には、ハンダボール(バンプ)を介してヘッドIC54の接続端子が実装される。第1方向をX方向、これと直交する第2方向をY方向とした場合、実装パッドMP1、MP2は、それぞれ第1方向Xに延びる複数列に並んで設けられている。
例えば、第1列の実装パッドMP1は、第1方向Xに所定のピッチP1で並んでいる。実装パッドMP1は、第1配線W1に接続され、第1配線W1を介して接続パッド73に接続される。実装領域RAの近傍において、複数の第1配線W1は、それぞれ第2方向Yに延びているとともに、第1方向Xに所定のピッチP1で並んでいる。
第2列の実装パッドMP2は、第1方向Xに所定のピッチP1で並んでいる。第2列の実装パッドMP2の内、例えば、第1方向Xに1つ置きに並んだ実装パッド(第1実装パッド)MP2Aは、第2配線W2に接続されている。第2配線W2は接続パッド73に接続される。実装領域RAの近傍において、複数本の第2配線W2は、第1方向Xに所定のピッチP1で並んで配置され、それぞれ第1方向Xに隣合う2本の第1配線W1の間に位置している。すなわち、第1配線W1および第2配線W2は、第1方向XにピッチP1/2で並んでいる。
第2列の実装パッドMP2は、第1方向Xに所定のピッチP1で並んでいる。第2列の実装パッドMP2の内、例えば、第1方向Xに1つ置きに並んだ実装パッド(第1実装パッド)MP2Aは、第2配線W2に接続されている。第2配線W2は接続パッド73に接続される。実装領域RAの近傍において、複数本の第2配線W2は、第1方向Xに所定のピッチP1で並んで配置され、それぞれ第1方向Xに隣合う2本の第1配線W1の間に位置している。すなわち、第1配線W1および第2配線W2は、第1方向XにピッチP1/2で並んでいる。
図6および図9に示すように、接合部64は、下層の第2導電層82bで形成された複数本の第3配線W3を有している。第2列の実装パッドMP2の内、他の実装パッド(第2実装パッド)MP2Bは、後述するブラインド・ビアを介して下層の第3配線W3に接続され、この第3配線W3を介して接続パッド73に接続される。実装領域RAの近傍において、複数の第3配線W3は、それぞれ第2方向Yに延びているとともに、第1方向XにピッチP1で並んでいる。更に、複数の第3配線W3は、それぞれ第2配線W2とFPC78の厚さ方向に重なって配置されている。すなわち、複数の第3配線W3は、それぞれ絶縁層80を挟んで第2配線W2に対向している。
図6に示すように、実装パッドMP1は、例えば、円形に形成されているとともに、その外周縁からほぼ直線状に延出した第1補強パターンPR1を含んでいる。第1補強パターンPR1の延出方向は、実装領域RAにおける第1配線W1の延出方向と平行で、かつ、実装パッドMP1対して、第1配線W1とほぼ反対の方向に延出している。第1補強パターンPR1は、ハンダの接合性(濡れ具合)を確認するため用いられる。
実装パッドMP2Aは、例えば、円形に形成されているとともに、その外周縁からほぼ直線状に延出した第1補強パターンPR1を含んでいる。第1補強パターンPR1は、実装パッドMP2に対し、第2配線W2の延出方向とほぼ反対の方向に延出している。第1補強パターンPR1は、ハンダの接合性(濡れ具合)を確認するため用いられる。
実装パッドMP2Bは、例えば、円形に形成されているとともに、その外周縁からほぼ直線状に延出した第1補強パターンPR1を含んでいる。第1補強パターンPR1の延出方向は、実装領域RAにおける第3配線W3の延出方向とほぼ反対の方向に延出している。
本実施形態によれば、実装パッドMP2Bは、第2補強パターンPR2を更に含んでいる。第2補強パターンPR2は、実装パッドMP2Bの外周縁から直線状に延出し、第3配線W3と重なる向きに設けられている。
第1補強パターンPR1および第2補強パターンPR2は、ハンダの接合性(濡れ具合)を確認するため用いられる。
本実施形態によれば、実装パッドMP2Bは、第2補強パターンPR2を更に含んでいる。第2補強パターンPR2は、実装パッドMP2Bの外周縁から直線状に延出し、第3配線W3と重なる向きに設けられている。
第1補強パターンPR1および第2補強パターンPR2は、ハンダの接合性(濡れ具合)を確認するため用いられる。
一例では、第1配線W1、第2配線W2、第3配線W3、第4配線W4の線幅は、同一の幅に形成している。また、実装パッドMP1、MP2A、MP2Bの径は、同一の径に形成している。
図7は、一方の実装パッドMP2Bと第3配線W3との形状、配置関係を示す平面図、図8は、他方の実装パッドMP2Bと第3配線W3との形状、配置関係を示す平面図である。
図7に示すように、第1導電層82aで形成された一方の実装パッドMP2Bは、円形のパッドとパッドの外周縁から互いに異なる方向に延出した第1補強パターンPR1および第2補強パターンPR2を一体に有している。実装パッドMP2Bの径をD1とした場合、第1補強パターンPR1の幅d1は、径D1よりも小さく形成され(D1>d1)、望ましく、径D1の50~90%程度に形成される。第1補強パターンPR1の延出方向の長さL1は、例えば、径D1の80~120%程度に形成される。
第2補強パターンPR2の幅d2は、径D1よりも小さく形成され(D1>d2)、望ましく、径D1の50~90%程度に形成される。第2補強パターンPR2の延出方向の長さL2は、例えば、径D1の80~120%程度に形成される。本実施形態において、第1補強パターンPR1および第2補強パターンPR2の幅d1、d2は、第3配線W3の線幅d3と同一の幅に設定されている。
図7に示すように、第1導電層82aで形成された一方の実装パッドMP2Bは、円形のパッドとパッドの外周縁から互いに異なる方向に延出した第1補強パターンPR1および第2補強パターンPR2を一体に有している。実装パッドMP2Bの径をD1とした場合、第1補強パターンPR1の幅d1は、径D1よりも小さく形成され(D1>d1)、望ましく、径D1の50~90%程度に形成される。第1補強パターンPR1の延出方向の長さL1は、例えば、径D1の80~120%程度に形成される。
第2補強パターンPR2の幅d2は、径D1よりも小さく形成され(D1>d2)、望ましく、径D1の50~90%程度に形成される。第2補強パターンPR2の延出方向の長さL2は、例えば、径D1の80~120%程度に形成される。本実施形態において、第1補強パターンPR1および第2補強パターンPR2の幅d1、d2は、第3配線W3の線幅d3と同一の幅に設定されている。
第2導電層(下層)82bで形成された第3配線W3は、実装パッドMP2Bに対応する円形のパッド部PD1とパッド部PD1から直線状に延出した第3補強パターンPR3とを一体に有している。パッド部PD1および第3補強パターンPR3は、実装パッドMP2Bおよび第1補強パターンPR1とほぼ同一の寸法、形状を有し、実装パッドMP2Bおよび第1補強パターンPR1とそれぞれFPC78の厚さ方向に重なる位置に設けられている。また、第3配線W3自体は、実装パッドMP2Bの第2補強パターンPR2と同一の線幅d3を有し、第2補強パターンPR2とFPC78の厚さ方向に重なる位置に設けられている。すなわち、第1補強パターンPR1、実装パッドMP2B、第2補強パターンPR2は、それぞれ絶縁層80を挟んで、第3補強パターンPR3、パッド部PD1、第3配線W3に対向している。
図8に示すように、第1導電層82aで形成された他方の実装パッドMP2Bは、円形のパッドとパッドの外周縁から互いに異なる方向に延出した第1補強パターンPR1および第2補強パターンPR2を一体に有している。第1補強パターンPR1は、実装パッドMP2Bから、第3配線W3とほぼ真逆の方向に延出している。実装パッドMP2Bの他の形状、寸法は、図7に示した実装パッドMP2Bと同一に形成されている。
図8に示すように、第2導電層(下層)82bで形成された第3配線W3は、実装パッドMP2Bに対応する円形のパッド部PD1とパッド部PD1から直線状に延出した第3補強パターンPR3とを一体に有している。第3補強パターンPR3は、パッド部PD1から、第3配線W3の延在方向とほぼ真逆の方向に延出している。
パッド部PD1および第3補強パターンPR3は、実装パッドMP2Bおよび第1補強パターンPR1とほぼ同一の寸法、形状を有し、実装パッドMP2Bおよび第1補強パターンPR1とそれぞれFPCの厚さ方向に重なる位置に設けられている。また、第3配線W3は、実装パッドMP2Bの第2補強パターンPR2と同一の線幅d3を有し、第2補強パターンPR2とFPCの厚さ方向に重なる位置に設けられている。
パッド部PD1および第3補強パターンPR3は、実装パッドMP2Bおよび第1補強パターンPR1とほぼ同一の寸法、形状を有し、実装パッドMP2Bおよび第1補強パターンPR1とそれぞれFPCの厚さ方向に重なる位置に設けられている。また、第3配線W3は、実装パッドMP2Bの第2補強パターンPR2と同一の線幅d3を有し、第2補強パターンPR2とFPCの厚さ方向に重なる位置に設けられている。
図9に示すように、実装パッドMP2Bは、第3配線W3のパッド部PD1に重なって位置している。パッド部PD1は、メッキスルーホール(導電ビアあるいはブラインド・ビアと称する場合がある)MTを介して実装パッドMP2Bに導通している。詳細には、メッキスルーホールMTは、ベース絶縁層80およびパッド部(第2導電層)PD1を貫通して形成されたスルーホールH1と、スルーホールH1に重ねて第3配線W3に積層された導電金属のメッキ層PL1と、を有している。スルーホールH1は、第1導電層82aを貫通せず、実装パッドMP2Bのほぼ中央部に対向している。メッキ層PL1は、パッド部PD1、スルーホールの内面、実装パッドMP2Bに重ねて形成されている。実装パッドMP2Bは、メッキスルーホールMTを介して下層の第3配線W3に電気的に接続されている。
第1導電層82aで形成された第1補強パターンPR1および第2補強パターンPR2は、FPCの厚さ方向において、下層の第3補強パターンPR3および第3配線W3にそれぞれ重なって配置されている。そのため、第1補強パターンPR1および第2補強パターンPR2は、第2導電層82bの側に傾くことがなく、あるいは段付きとなることがなくことなく、第2導電層82bおよびベース絶縁層80とほぼ平行な平面に保たれている。
ヘッドIC(プリアンプ)54は、その底面に設けられた複数の接続パッドT1と、接続パッドT1上に設けられたハンダボール(ハンダバンプ)PBとを有している。ヘッドIC54は、接合部64の実装領域RAに載置され、各接続パッドT1はハンダボールBPにより対応する実装パッドMP1、MP2A、MP2Bの何れかにハンダ接合される。
ハンダ接合の際、溶融したハンダの一部は、実装パッドから第1補強パターンPR1および/あるいは第2補強パターンPR2の上まで流れ出る場合がある。そのため、ヘッドIC54を接合部64の実装領域RAに実装した後、第1補強パターンPR1および第2補強パターンPR2へのハンダの流れ出し状態を確認することにより、ハンダ接合の良否を判定することができる。例えば、補強パターンへのハンダの流れ出しが過多である場合、ヘッドIC54の接続パッドT1を接続するハンダ量が少なくなり、接続不良が発生する場合がある。そのため、ハンダの流れ出しが過多の場合は、ハンダの接合性が悪いと判定することができる。また、ハンダの流れ出しが適量である場合は、ハンダ接合性が良好であり、安定した接続状態を確保できるものと判定することができる。
なお、他の実装パッドMP2Bは、上記と同様に、メッキスルーホールTMを介して下層の第3配線W3に直接、接続され、更に、第1補強パターンPR1および第2補強パターンPR2は、それぞれ下層の第3補強パターンPR3および第3配線W3と厚さ方向に重なって位置している。
なお、他の実装パッドMP2Bは、上記と同様に、メッキスルーホールTMを介して下層の第3配線W3に直接、接続され、更に、第1補強パターンPR1および第2補強パターンPR2は、それぞれ下層の第3補強パターンPR3および第3配線W3と厚さ方向に重なって位置している。
以上のように構成されたHDDのフレキシブルプリント回路基板によれば、実装領域RAに設けられた複数の実装パッドMPのうち、少なくとも1つ、あるいは複数の実装パッドは、メッキスルーホール(導電ビアあるいはブラインド・ビア)TMにより直接、2層目の第3配線W3に接続されている。これにより、1層目の第1配線W1、第2配線W2の本数を減らすことができ、配線の占有スペースを縮小することが可能となる。ヘッドIC54のサイズは、1層目の配線の本数に依存する部分が大きいため、上記のような配線本数の削減、占有スペースの縮小に伴い、ヘッドIC54のサイズ縮小が可能となる。ヘッドICを小さくすることにより、製造コストの削減を図ることができる。
実装パッドMPから延出する第1補強パターンPR1および第2補強パターンPR2を設けることにより、実装パッドMPにおけるハンダ接合性を容易に確認可能となる。更に、2層目の第3配線W3は第3補強パターンPR3を有し、1層目の第1補強パターンPR1および第2補強パターンPR2はそれぞれ2層目の第3補強パターンPR3および第3配線W3と厚さ方向に重なって配置されている。このような構成によれば、第1補強パターンPR1および第2補強パターンPR2は、第2導電層82bの側に傾くことがなく、あるいは段付きとなることがなくことなく、第2導電層82bとほぼ平行な平面に保たれる。これにより、ハンダ接合の際、ハンダが第1補強パターンPR1および第2補強パターンPR2の上に過度に流れ出すことを防止し、接続不良の発生を抑制することができる。
以上のことから、本実施形態によれば、配線の設置スペースを低減可能であるとともに、実装パッドの接合性向上を図ることが可能なプリント回路基板、およびこれを備えるディスク装置を提供することができる。
以上のことから、本実施形態によれば、配線の設置スペースを低減可能であるとともに、実装パッドの接合性向上を図ることが可能なプリント回路基板、およびこれを備えるディスク装置を提供することができる。
なお、実装領域RAに設けられた実装パッドのうち、メッキスルーホールTMを介して下層の配線に接続する実装パッドの数は、上述した実施形態に限らず、必要に応じて、増減可能である。1層目の配線の本数と、2層目の配線の本数とは、任意に調整可能である。また、第1配線W1、第2配線W2、第3配線W3は、実装領域RAから第2方向Yに延出している実施形態を示しているが、配線の延出方向は、第2方向Yに限らず、他の方向に延出する配線も含んでいることは言うまでもない。
第1配線W1および第2配線W2の配列ピッチは、上述した実施形態に限らず、任意に変更可能である。同時に、第1配線W1および第2配線W2は、一定のピッチに限らず、ランダムなピッチで配列しても良い。更に、第3配線W3は、第2配線W2に限らず、第1配線W1と重なる位置に配列してもよい。
第1配線W1および第2配線W2の配列ピッチは、上述した実施形態に限らず、任意に変更可能である。同時に、第1配線W1および第2配線W2は、一定のピッチに限らず、ランダムなピッチで配列しても良い。更に、第3配線W3は、第2配線W2に限らず、第1配線W1と重なる位置に配列してもよい。
実施形態において、実装パッドMP2Bは、円形のパッドから相反する方向に延出した第1補強パターンPR1および第2補強パターンPR2の2つの凸部を有している構成としているが、これに限らず、単一の補強パターンのみを設ける構成としても良い。
図10は、変形例に係るプリント回路基板の実装パッドおよび第3配線を示す平面図である。図示のように、変形例によれば、実装パッドMP2Bは、円形のパッドから配線と反対の方向に延出した第1補強パターンPR1のみを有している。対応する下層の第3配線W3は、パッド部PD1とパッド部PD1から直線状に延出した第3補強パターンPR3とを有している。
実装パッドMP2Bおよび第1補強パターンPR1は、それぞれ第3配線W3のパッド部PD1および第3補強パターンPR3と厚さ方向に重なって配置される。実装パッドMP2BはメッキスルーホールMTにより第3配線W3のパッド部PD1に接続されている。
図10は、変形例に係るプリント回路基板の実装パッドおよび第3配線を示す平面図である。図示のように、変形例によれば、実装パッドMP2Bは、円形のパッドから配線と反対の方向に延出した第1補強パターンPR1のみを有している。対応する下層の第3配線W3は、パッド部PD1とパッド部PD1から直線状に延出した第3補強パターンPR3とを有している。
実装パッドMP2Bおよび第1補強パターンPR1は、それぞれ第3配線W3のパッド部PD1および第3補強パターンPR3と厚さ方向に重なって配置される。実装パッドMP2BはメッキスルーホールMTにより第3配線W3のパッド部PD1に接続されている。
上記のように構成された変形例によれば、前述した実施形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。補強パターンの数を減らすことにより、ハンダ接合状態を確認できる部位が減少する反面、実装パッドの設置スペースが低減し、より一層の小型化を図ることが可能となる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
例えば、ディスク装置において、磁気ディスクは5枚に限らず、4枚以下あるいは6枚以上としてもよく、サスペンションアッセンブリの数および磁気ヘッドの数も磁気ディスクの設置枚数に応じて増減すればよい。プリント回路基板は、HDDのFPCユニットにに限らず、種々の電気機器の回路基板に適用することが可能である。
例えば、ディスク装置において、磁気ディスクは5枚に限らず、4枚以下あるいは6枚以上としてもよく、サスペンションアッセンブリの数および磁気ヘッドの数も磁気ディスクの設置枚数に応じて増減すればよい。プリント回路基板は、HDDのFPCユニットにに限らず、種々の電気機器の回路基板に適用することが可能である。
10…筺体、12…ベース、12a…底壁、12b…側壁、14…トップカバー、
18…磁気ディスク、17…磁気ヘッド、19…スピンドルモータ、
21…FPCユニット、22…アクチュエータアッセンブリ、
30…サスペンションアッセンブリ、48…フレキシャ(配線部材)、
48c…接続端部(テール接続端部)、50…接続端子、64…接合部、
80…ベース絶縁層、82a…第1導電層、82b…第2導電層、
W1…第1配線、W2…第2配線、W3…第3配線、PR1…第1補強パターン、
PR2…第2補強パターン、PR3…第3補強パターン、
MP1、MP2A、MP2B…実装パッド、TM…メッキスルーホール、
BP…ハンダボール
18…磁気ディスク、17…磁気ヘッド、19…スピンドルモータ、
21…FPCユニット、22…アクチュエータアッセンブリ、
30…サスペンションアッセンブリ、48…フレキシャ(配線部材)、
48c…接続端部(テール接続端部)、50…接続端子、64…接合部、
80…ベース絶縁層、82a…第1導電層、82b…第2導電層、
W1…第1配線、W2…第2配線、W3…第3配線、PR1…第1補強パターン、
PR2…第2補強パターン、PR3…第3補強パターン、
MP1、MP2A、MP2B…実装パッド、TM…メッキスルーホール、
BP…ハンダボール
Claims (11)
- 絶縁層と、
前記絶縁層の一方の面に設けられ、複数の接続パッド、複数の第1実装パッド、複数の第2実装パッド、それぞれ前記第1実装パッドと前記接続パッドとを接続した複数の第1配線および複数の第2配線を有する第1導電層と、
前記絶縁層の他方の面に設けられ、それぞれ前記接続パッドに接続された複数の第3配線を有する第2導電層と、
前記第2導電層および前記絶縁層を貫通して設けられ、前記第2実装パッドと前記第3配線とを接続した導電ビアと、を備え、
前記第1導電層は、前記第2実装パッドから前記第3配線と異なる方向に延出した第1補強パターンを含み、
前記第2導電層は、前記第3配線に設けられ前記第2実装パッドと前記絶縁層を挟んで対向するパッド部と、前記パッド部から延出し前記絶縁層を挟んで前記第1補強パターンに対向する第3補強パターンと、を有している、
プリント回路基板。 - 前記第3配線は、前記絶縁層を挟んで前記第1配線あるいは第2配線のいずれかに対向している、請求項1に記載のプリント回路基板。
- 半導体素子が実装される実装領域を有し、
前記第1実装パッドおよび前記第2実装パッドは、前記実装領域に並んで配置されている、請求項1に記載のプリント回路基板。 - 前記第1実装パッドおよび前記第2実装パッドは、一方向に交互に並んで配置されている、請求項1に記載のプリント回路基板。
- 前記第1配線および前記第2配線は、前記一方向に交互に並んで配置されている、請求項4に記載のプリント回路基板。
- 前記導電ビアは、前記第2導電層のパッド部および前記絶縁層を貫通し前記第2実装パッドに対向するスルーホールと、前記パッド部、前記スルーホールの内面、および前記第2実装パッドに重ねて形成されたメッキ層と、を含んでいる、請求項1に記載のプリント回路基板。
- 前記第1補強パターンの延出長さおよび幅は、前記第3補強パターンの延出長さおよび幅と実質的に一致している、請求項1に記載のプリント回路基板。
- 前記第1導電層は、前記第2実装パッドから前記第1補強パターンと異なる方向に延出し前記絶縁層を挟んで前記第3配線に対向する第2補強パターンを有している、請求項1に記載のプリント回路基板。
- 前記第2補強パターンは、前記第3配線の線幅と共通の幅を有している、請求項8に記載のプリント回路基板。
- ディスク状の記録媒体と、
前記記録媒体に対して情報を処理する磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドを前記記録媒体に対し移動可能に支持するアクチュエータアッセンブリと、
前記アクチュエータアッセンブリに接続された請求項1に記載のプリント回路基板と、
を備えるディスク装置。 - 前記第1実装パッドおよび前記第2実装パッドに実装された電子部品を更に備え、
前記アクチュエータアッセンブリは、前記磁気ヘッドに接続された配線部材を有し、前記配線部材は、前記プリント回路基板の前記接続パッドに接合された接続端部を有している、請求項10に記載のディスク装置。
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