JP3655452B2

JP3655452B2 - ヘッドサスペンションアッセンブリ、これを備えた磁気ディスク装置、および中継プリント回路基板とメインプリント回路基板との接続方法

Info

Publication number: JP3655452B2
Application number: JP35854197A
Authority: JP
Inventors: 隆弘浅野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-12-25
Filing date: 1997-12-25
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2017-12-25
Also published as: JPH11191210A; US6396665B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、磁気ディスク装置に関し、特に、キャリッジアッセンブリに支持された磁気ヘッドをフレキシブルプリント回路基板を介して制御部に接続した磁気ディスク装置、この磁気ディスク装置に用いるヘッドサスペンションアッセンブリ、および中継プリント回路基板とメインプリント回路基板との接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、磁気ディスク装置は、ケース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、磁気ヘッドを支持したキャリッジアッセンブリ、キャリッジアッセンブリを駆動するボイスコイルモータ、基板ユニット等を備えて構成されている。
【０００３】
キャリッジアッセンブリは、ケースに取り付けられた軸受部と、軸受部から延出した複数のアームと、を備え、各アームには、サスペンションを介して磁気ヘッドが取り付けられている。基板ユニットは、軸受部近傍まで延出したメインフレキシブルプリント回路基板（以下メインＦＰＣと称する）を有している。また、各磁気ヘッドは、アーム上に設けられた中継フレキシブルプリント回路基板（以下中継ＦＰＣと称する）の一端に接続され、中継ＦＰＣの他端部はメインＦＰＣに接続されている。従って、各磁気ヘッドは、中継ＦＰＣおよびメインＦＰＣを介して基板ユニットに電気的に接続され、この基板ユニットによって制御される。
【０００４】
一般に、メインＦＰＣおよび中継ＦＰＣのようなフレキシブルプリント回路基板は、絶縁材からなるベース層と、ベース層上に形成されているとともに接続部にパッドを有する導体パターンと、パッドを除いて導体パターン全体を被覆したカバー層と、を備えている。
【０００５】
メインＦＰＣの延出端には、接続部を構成する複数のパッドが設けられ、各パッドには金あるいは半田がメッキされている。また、各中継ＦＰＣの他端部には、接続部を構成する複数のパッドが設けられているとともに、各パッド上には金属のバンプが形成され、更に、このバンプに重ねて半田層が形成されている。
【０００６】
メインＦＰＣの接続部と中継ＰＦＣの他端部とを電気的に接続する場合、メインＦＰＣのパッドと中継ＦＰＣのバンプとが対向するように、中継ＦＰＣの他端部をメインＦＰＣの接続部に対向配置する。この状態で、中継ＦＰＣのベース層側から半田ごて等の加熱部材によりバンプおよびパッド上の半田層を加熱することにより、これらの半田層を溶融させ、メインＦＰＣの接続部に設けられたパッドと、中継ＦＰＣの他端部に設けられたパッドとを電気的かつ機械的に接続する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような磁気ディスク装置において、メインＦＰＣと中継ＦＰＣとを接続する際、半田層を溶融させるための熱は、中継ＦＰＣのベース層を通して半田層に加えられるため、半田層を迅速かつ十分に溶融することが困難となる。そのため、予備半田層表面に酸化膜が形成され易く、接続の信頼性が低下する。また、半田付け後の接続状態を直接目視で検査することが困難であり、接続部の品質保証が難しく、信頼性維持の点で大きな障害となる。
【０００８】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、メインフレキシブルプリント回路基板と中継フレキシブルプリント回路基板とを容易にかつ確実に接続することができるとともに、接続部の目視検査が可能となり、接続の信頼性が高く高品質で、かつ、組立性の良い磁気ディスク装置、磁気ディスク装置に用いるヘッドサスペンションアッセンブリ、および中継プリント回路基板とメインプリント回路基板との接続方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、磁気ディスク装置に用いるヘッドサスペンションアッセンブリにおいて、この発明に係るヘッドサスペンションアッセンブリは、磁気ヘッドが取り付けられた一端とアームに固定された他端とを有する板状のサスペンションと、
上記サスペンションおよびアーム上に固定されているとともに、上記磁気ヘッドに接続された一端部と、上記アームまで延びた接続端部と、を有する中継プリント回路基板と、を備え、
上記中継プリント回路基板は、ベース層と、ベース層上に形成された導体パターンと、上記導体パターンを被覆したカバー層と、上記接続端部に設けられているとともにそれぞれ上記ベース層およびカバー層を貫通して延びる透孔により構成された複数の開口と、を有し、上記導体パターンは、それぞれ上記開口内に突出した複数の電極パッドを備え、上記各電極パッドは、上記開口のほぼ中心を通る方向に延びたスリットを有していることを特徴としている。
【００１０】
この発明に係る磁気ディスク装置は、磁気ディスクと、上記磁気ディスクに対して情報の記録再生を行う磁気ヘッドと、上記磁気ヘッドを上記磁気ディスクに対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリと、
上記磁気ヘッドに対して信号を入出力する基板ユニットと、上記基板ユニットから延出しているとともに、上記キャリッジアッセンブリに取付けられた延出端部を有するメインプリント回路基板と、上記キャリッジアッセンブリ上に設けられ、上記磁気ヘッドに接続された一端部と、上記メインプリント回路基板に接続された接続端部とを有する中継プリント回路基板と、を備えている。
【００１１】
上記メインプリント回路基板は、ベース層と、ベース層上に形成されているとともに、上記延出端部に位置した複数の接続パッドを有する導体パターンと、上記パッドを除いて上記導体パターンを被覆したカバー層と、半田により上記各接続パッド上に形成されたバンプと、を有し、
上記中継プリント回路基板は、ベース層と、ベース層上に形成された導体パターンと、上記導体パターンを被覆したカバー層と、上記メインプリント回路基板のパッドに対応して上記接続端部に設けられているとともにそれぞれ上記ベース層およびカバー層を貫通して延びる透孔により構成された複数の開口と、を有し、上記導体パターンは、それぞれ上記開口内に突出した複数の電極パッドを備え、上記各電極パッドは、上記開口のほぼ中心を通る方向に延びたスリットを有している。
【００１２】
そして、上記中継プリント回路基板の接続端部は、上記メインプリント回路基板のバンプが上記開口を通して中継プリント回路基板の上記電極パッドと接触するように、メインプリント回路基板の延出端部と対向配置され、上記中継プリント回路基板の電極パッドは、上記開口を介して上記各バンプを加熱溶融することにより、上記メインプリント回路基板の接続パッドに半田付けされていることを特徴としている。
【００１３】
上記構成の磁気ディスク装置によれば、メインプリント回路基板の延出端部に中継プリント回路基板の接続端部を接続する際、接続端部の開口を通して電極パッドあるいはバンプを直接加熱して半田を加熱溶融することができる。同時に、開口を通して接続状態を視認することも可能となる。
【００１４】
また、上記磁気ディスク装置において、上記各電極パッドは、上記加熱溶融した半田が上記開口を通って上記中継プリント回路基板の外面側へ回り込めるように、上記開口の一部を閉塞して設けられていることを特徴としている。
【００１５】
この構成によれば、加熱溶融された半田は、中継プリント回路基板の開口を通して反対側にも回りこみ、電極パッド全体を覆うようにして接続される。
【００１６】
更に、この発明に係る磁気ディスク装置によれば、上記メインプリント回路基板の各バンプは、加熱溶融前の状態において、上記中継プリント回路基板の接続端部の厚さよりも高く形成され、上記中継プリント回路基板の開口を通して上記中継プリント回路基板の上記メインプリント回路基板と反対側の面から突出しているとともに上記電極パッドを上記中継プリント回路基板から突出する方向へ押し上げていることを特徴とする。
【００１７】
上記構成の磁気ディスク装置によれば、電極パッドを上記開口を通して中継プリント回路基板から突出させることにより、電極パッドに対して加熱源を容易に接触されることが可能となり、接続作業性の向上を図ることができる。
【００１８】
この発明に係る磁気ディスク装置によれば、上記メインプリント回路基板の各バンプは、半田よりも融点の高い導電材料によって上記接続パッド上に形成された第１バンプと、半田により上記第１バンプを覆うように形成された第２バンプと、を有して構成されている。
【００１９】
上記構成の磁気ディスク装置によれば、第１バンプを設けることにより、半田の加熱溶融時においてもバンプの高さを容易に制御することができ、電極パッドの接続位置を所望の位置に制御することが可能となる。
【００２０】
また、磁気ディスク装置の磁気ヘッドから延出した中継プリント回路基板の接続端部と、基板ユニットから導出したメインプリント回路基板の延出端部とを接続する接続方法において、
この発明に係る接続方法は、ベース層と、ベース層上に形成されているとともに、上記延出端部に位置した複数の接続パッドを有する導体パターンと、上記パッドを除いて上記導体パターンを被覆したカバー層と、半田により、上記中継プリント回路基板の接続端部の厚さよりも高く上記各接続パッド上に形成されたバンプと、を有するメインプリント回路基板を用意し、
ベース層と、ベース層上に形成された導体パターンと、上記導体パターンを被覆したカバー層と、上記メインプリント回路基板のパッドに対応して上記接続端部に設けられた複数の開口と、を有し、上記導体パターンの複数の電極パッドがそれぞれ上記開口内に突出している中継プリント回路基板を用意し、
上記中継プリント回路基板の接続端部を、上記メインプリント回路基板のバンプが上記開口を通して中継プリント回路基板の上記電極パッドと接触するように、メインプリント回路基板の延出端部と対向配置し、
上記バンプにより上記中継プリント回路基板の上記電極パッドを上記中継プリント回路基板から突出する方向へ押し上げた状態で、上記電極パッドに加熱源を接触させ、電極パッドを介して上記各バンプを加熱溶融し、上記中継プリント回路基板の電極パッドを上記メインプリント回路基板の対応する接続パッドに半田付けすることを特徴とする接続方法。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら、この発明を磁気ディスク装置としてのハードディスクドライブ（以下ＨＤＤと称する）に適用した実施の形態について詳細に説明する。
【００２２】
図１に示すように、ＨＤＤは、上面の開口した矩形箱状のケース１２と、複数のねじ１１によりケースにねじ止めされてケースの上端開口を閉塞するトップカバー１４と、を有している。
【００２３】
ケース１０内には、磁気記録媒体としての磁気ディスク１６、この磁気ディスクを支持および回転させるスピンドルモータ１８、磁気ディスクに対して情報の記録、再生を行なう複数の磁気ヘッド、これらの磁気ヘッドを磁気ディスク１６に対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリ２２、キャリッジアッセンブリ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、およびプリアンプ等を有する基板ユニット２１が収納されている。
【００２４】
また、ケース１２の底壁外面には、基板ユニット１７を介してスピンドルモータ１８、ＶＣＭ２１、および磁気ヘッドの動作を制御する図示しないプリント回路基板がねじ止めされている。
【００２５】
磁気ディスク１６は、直径６５ｍｍ（２．５インチ）に形成され、上面および下面に磁気記録層を有している。磁気ディスク１６は、スピンドルモータ１８の図示しないハブに同軸的に嵌合されているとともにクランプばね１７によりクランプされ、所定の速度で回転駆動される。
【００２６】
図１ないし図３に示すように、キャリッジアッセンブリ２２は、ケース１０の底壁上に固定された軸受組立体２６を備えている。軸受組立体２６は、ケース１０の底壁に立設された枢軸２７と、枢軸に一対の軸受を介して回転自在に支持された円筒形状のハブ２８と、を有している。ハブ２８の下端には環状のフランジ３０が形成され、上端部外周にはねじ部３１が形成されている。
【００２７】
また、キャリッジアッセンブリ２２は、ハブ２８に取り付けられた２本のアーム３２ａ、３２ｂおよびスペーサリング３４と、各アームに支持された２つの磁気ヘッド組立体３６と、を備えている。
【００２８】
アーム３２ａおよび３２ｂは、例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス系の材料により、板厚２５０μｍ程度の薄い平板状に形成され、その一端、つまり、基端には円形の透孔３３が形成されている。
【００２９】
各磁気ヘッド組立体３６は、板ばねによって形成された細長いサスペンション３８と、サスペンションの先端に固定された磁気ヘッド４０と、を備えている。サスペンション３８は、板厚６０〜７０μｍの板ばねにより構成され、その基端がスポット溶接あるいは接着によりアーム３２ａ、３２ｂの先端に固定され、アームから延出している。各アーム、このアームに固定された磁気ヘッド組立体３６、および後述する中継ＦＰＣは、共同してこの発明におけるヘッドサスペンションアッセンブリを構成している。
【００３０】
各磁気ヘッド４０は、図示しないほぼ矩形状のスライダとこのスライダに形成された記録再生用のＭＲ（磁気抵抗）ヘッドとを有し、サスペンション３８の先端部に固定されている。また、各磁気ヘッド４０は、図示しない４つの電極を有している。なお、サスペンション３８は、アームと同一の材料によりアームと一体的に形成されていてもよい。
【００３１】
磁気ヘッド組立体３６の固定されたアーム３２ａおよび３２ｂは、透孔３３にハブ２８を挿通することにより、フランジ３０上に積層された状態でハブの外周に嵌合されている。また、スペーサリング３４は、アーム３２ａ、３２ｂ間に挟まれた状態でハブ２８の外周に嵌合されている。
【００３２】
ハブ２８の外周に嵌合された２本のアーム３２ａ、３２ｂ、およびスペーサリング３４は、ハブ２８のねじ部３１に螺合されたナット４２とフランジ３０との間に挟持され、ハブの外周面上に固定保持されている。それにより、２本のアーム３２ａ、３２ｂは、所定の間隔を置いて互いに平行に位置しているとともにハブ２８から同一の方向へ延出している。
【００３３】
アーム３２ａ、３２ｂに取り付けられた磁気ヘッド組立体３６の磁気ヘッド４０は互いに向かい合って位置し、アームおよびハブ２８と一体的に回動可能となっている。スペーサリング３４は、アーム３２ａ、３２ｂと反対方向へ延出した２本の支持フレーム４３を有し、これらの支持フレームにはＶＣＭ１６の一部を構成するボイスコイル４４が固定されている。また、スペーサリング３４には、後述するメインＦＰＣの延出端部をねじ止めするためのねじ孔３４ａが形成されている。
【００３４】
図１からよくわかるように、上記のように構成されたキャリッジアッセンブリ２２をケース１０に組み込んだ状態において、磁気ディスク１６はアーム３２ａ、２６ｂ間に位置している。そして、アーム３２ａ、３２ｂに取り付けられた磁気ヘッド４０は、磁気ディスク１６の上面および下面にそれぞれ接触し、磁気ディスク１６を両面側から挟持している。各磁気ヘッド３２は、サスペンション３８のばね力により所定のヘッド荷重が印加され、磁気ディスクの停止状態において磁気ディスク表面に押しつけられている。
【００３５】
一方、図１に示すように、キャリッジアッセンブリ２２をケース１０に組み込んだ状態において、スペーサリング３４の支持フレーム４３に固定されたボイスコイル４４は、ケース１０上に固定された一対のヨーク４８間に位置し、これらのヨークおよび一方のヨークに固定された図示しない磁石とともにＶＣＭ１６を構成している。そして、ボイスコイル４４に通電することにより、キャリッジアッセンブリ２２が回動し、磁気ヘッド４０は磁気ディスク１６の所望のトラック上に移動および位置決めされる。
【００３６】
図１に示すように、基板ユニット１７は、ケース１０の底壁上に固定された矩形状の基板本体５２を有し、この基板本体上には、複数の電子部品およびコネクタ等が実装されている。また、基板ユニット２１は、基板本体５２から延出しキャリッジアッセンブリ２２に接続された帯状のメインフレキシブルプリント回路基板（以下メインＦＰＣと称する）５４を一体に有している。
【００３７】
図２、および図４ないし図７に示すように、メインプリント回路基板として機能するメインＦＰＣ５４は延出端部５４ａを有し、この延出端部５４ａは、キャリッジアッセンブリ２２のスペーサリング３４にねじ止め固定されている。
【００３８】
メインＦＰＣ５６は、フレキシブルプリント回路基板により基板本体５２と一体的に形成されており、ポリイミド等の絶縁材からなるベースフィルム（ベース層）５６と、ベースフィルム上に形成された銅箔をパターニングすることにより構成された導体パターン５８と、後述する導体パターンのパッド部を除いて、導体パターン５８およびベースフィルム５６上に被覆された絶縁材からなるカバー層６０と、を有している。また、メインＦＰＣ５４の延出端部５４ａの裏面には、アルミニウム等からなる補強板６１が接着固定されている。
【００３９】
メインＦＰＣ５４の導体パターン５８は、ＦＰＣの軸方向に沿って互いに平行に延びる多数の導線６２を有している。また、メインＦＰＣ５４の延出端部５４ａには、磁気ヘッド４０の数に対応して２組６３ａ、６３ｂの接続パッド６４（パッド部）が形成され、それぞれ導線６２を介して基板本体５２に導通している。各組の接続パッド６４は、磁気ヘッド４０の電極数に対応して４個づつ設けられ、所定の配列、例えば、一定の間隔を置いてメインＦＰＣ５６の軸方向に直線状に並んで設けられている。そして、２組６３ａおよび６３ｂは、互いに平行にかつ、所定の間隔を置いて設けられている。
【００４０】
なお、各組６３ａ、６３ｂは、続パッド６４に並んで設けられた補強用の補助パッド６５を含んで構成されている。
【００４１】
各接続パッド６０および補助パッド６３は例えば円形に形成され、その表面には半球状のバンプ６６が形成されている。このバンプ６６は、パッド表面上に半田よりも融点の高い導電金属、例えば、銅、ニッケル等で形成された第１バンプ６７と、この第１バンプに重ねて形成された半田からなる第２バンプ６８とによって構成されている。各バンプ６６の突出高さは、メインＦＰＣ５４のカバー層６０表面から、後述する中継ＦＰＣの厚さよりも大きな高さだけ突出するように設定されている。
【００４２】
メインＦＰＣ５４の延出端部５４ａは、その先端部から上方と突出した突出片７０を有しているとともに、導体パターン５８は、突出片７０に重ねて形成されたグランドパッド７１を有している。突出片７０の部分において、カバー層６０は除去され、グランドパッド７１は露出している。また、延出端部５４ａの先端および突出片７０には、延出端部５４ａをキャリッジアッセンブリ２２の軸受組立体２６にねじ止めするための透孔７２およ切欠７３がそれぞれ形成されている。
【００４３】
そして、図４に示すように、メインＦＰＣ５４の延出端部５４ａは、切欠７３が透孔７２と整列するように突出片７０を折曲げ、これら切欠および透孔を通して、ねじ７２をスペーサリング３４のねじ孔３４ａ（図３参照）にねじ込むことによって、キャリッジアッセンブリ２２の軸受組立体２６に固定されている。
【００４４】
一方、キャリッジアッセンブリ２２の各磁気ヘッド４０は、それぞれ中継フレキシブルプリント回路基板（以下中継ＦＰＣと称する）７４を介してメインＦＰＣ５４の対応する接続パッド組６３ａ、６３ｂに電気的に接続されている。図３に示すように、中継ＦＰＣ７４は、キャリッジアッセンブリ２２の各アーム３２ａ、３２ｂおよびサスペンション３０の表面に貼り付け固定され、サスペンションの先端からアームの基端に亘って延びている。
【００４５】
中継ＦＰＣ７４は、全体として細長い帯状に形成され、サスペンション３０の先端に位置した先端部７４ａと、アーム３２ａ、３２ｂの基端から導出した接続端部７４ｂと、を有している。先端部７４ａには、磁気ヘッド４０の電極に電気的に接続された図示しない４つの第１電極パッドが設けられている。また、図３および図４に示すように、接続端部７４ｂには、４つの第２電極パッド７６および１つの補助パッド７７が設けられている。そして、各第２電極パッド７６（パッド部）は導線７８を介して対応する第１電極パッドに導通している。
【００４６】
中継ＦＰＣ７４の接続端部７４ｂ側の端部は直角に折曲げられ、アームの表面に対して直角に、かつ、軸受組立体２６に固定されたメインＦＰＣ５４の延出端部５４ａと平行に対向して延びている。また、接続端部７４ｂは、アームの延出方向、つまり、メインＦＰＣ５４の長手方向に延びる細長い矩形状に形成されている。
【００４７】
図８ないし図１０に示すように、中継ＦＰＣ７４は、ポリイミド等の絶縁材からなるベース層８０と、ベース層上に形成された銅箔からなり第１および第２電極パッド７６、導線７８を構成した導体パターン８１と、第１電極パッドを除き、導体パターン８１に重ねてベース層上に形成された絶縁材からなるカバー層８２と、を有している。
【００４８】
また、接続端部７４ｂには、ほぼ矩形状の５つの開口８４が形成されている。これらの開口８４は、接続端部７０ｂのほぼ長手方向に沿って所定の間隔で並んで設けられ、特に、メインＦＰＣ５６側の対応する組の５つのバンプ６６と同一の配列状態に設けられている。各開口８４は、バンプ６６の径よりも僅かに大きな幅Ｗ、およびバンプ６６の径よりも十分に大きな長さＬを有している。また、各開口８４は、ベース層８０およびカバー層８２を同一形状に除去して形成された透孔によって構成されている。
【００４９】
接続端部７４ｂに設けられた各第２電極パッド７６および補助パッド７７は、それぞれ対向する開口８４内に突出し、開口の長手方向約半分を閉塞している。それにより、各第２電極パッド７６および補助パッド７７は、それぞれ開口８４を介して中継ＦＰＣ７４のベース層８０側およびカバー層８２側に露出している。
【００５０】
図３ないし図５および図８に示すように、接続端部７４ｂを除いて、中継ＦＰＣ７４のベース層８０の表面には、ステンレスからなる板厚３０μｍの薄板（以下フレクシャと称する）８６が貼付されている。そして、中継ＦＰＣ７４は、フレクシャ８６がアームおよびサスペンション３０の表面に接触した状態で、キャリッジアッセンブリ２２に固定されている。
【００５１】
上記のように構成された各中継ＦＰＣ７４の接続端部７４ｂは、第２電極パッド７６および補助パッド７７を、メインＦＰＣ５４側の対応する組のバンプ６６に半田付けすることにより、メインＦＰＣ延出端部５４ａに電気的かつ機械的に接続されている。この場合、各接続端部７４ｂとメインＦＰＣ延出端部５４ａとの接続は以下の工程により行う。
【００５２】
図４、図５、および図１１（ａ）に示すように、まず、各中継ＦＰＣ７４の接続端部７４ｂを、５つの開口８４の中心が対応する組の５つのバンプ６６の中心とが対向するように、メインＦＰＣ５４の延出端部５４ａに対して対向配置する。続いて、延出端部５４ａの表面に貼付された粘着テープ８７に各接続端部７４ｂの先端部を貼り付けるとともに、メインＦＰＣ５４の先端部に設けられた突出片７０を折返し、この突出片７０と延出端部５４ａとの間に、各中継ＦＰＣ７４の接続端部７４ｂの基端側部分を挟持する。そして、この状態で、延出端部５４ａの透孔７２および切欠７３にねじ７２を挿通し、キャリッジアッセンブリ２２のねじ孔３４ａにねじ込むことにより、メインＦＰＣ５４の延出端部５４ａおよび中継ＦＰＣ７４の接続端部７４ｂをキャリッジアッセンブリ２２に固定する。
【００５３】
この状態において、各接続端部７４ｂは、メインＦＰＣの延出端部５４ａに対して所定位置に位置決め保持されている。そして、図１１（ｂ）に示すように、各接続端部６４ｂは、そのカバー層８１が延出端部５４ａのカバー層６０に密着している。また、延出端部５４ａ側の各バンプ６６は、接続端部７４ｂの対向する開口８４内に侵入し、第２電極パッド７６に接触しているとともにこの第２電極パッドを押し上げている。ここで、各バンプ６６の突出高さは、接続端部７４ｂの厚さよりも大きな高さだけカバー層６０から突出するように設定さらえていることから、第２電極パッド７６はバンプ６６に押し上げられ、開口８４を通してベース層８０から突出している。
【００５４】
続いて、図１１（ｂ）に示すように、中継ＦＰＣ７４のベース層８０側から突出している第２電極パッド７６およびバンプ６６上端部に、このベース層８０側から加熱源であるヒータチップ８８を押し当てる。これにより、第２電極パッド７６を介してバンプ６６の半田層６６が加熱されて溶融する。図１１（ｃ）に示すように、溶融した半田は、開口８４内を第２電極パッド７６の下面側に流れるとともに、開口８４を通って第２電極パッド７６上面側にも流れる。それにより、各第２電極パッド７６は対応するバンプ６６を介して接続パッド６４に半田付けされる。
【００５５】
なお、各バンプ６６の第１バンプ６７は半田よりも高い融点を有していることから、溶融することなく存続し、第２電極パッド７６は第１バンプ６７上に接触し、接続パッド６４とほぼ平行な状態て半田付けされる。その結果、中継ＦＰＣ７４の各第２電極パッド７６は、延出端部５４ａ側の接続パッド６４に電気的かつ機械的に接続される。
【００５６】
また、各接続端部７４ｂに設けられている補助パッド７７は、上記と同様の工程により、メインＦＰＣ延出端部５４ａの補助パッド６５に半田付けされ、メインＦＰＣ５４に対する接続端部７４ｂの接続強度を補強する。
【００５７】
上記のようにして中継ＦＰＣ７４の接続端部７４ｂをメインＦＰＣ５４の延出端部５４ａに接続することにより、各磁気ヘッド４０は、中継ＦＰＣ７４、メインＦＰＣ５４を介して基板ユニット２１に電気的に接続されている。
【００５８】
更に、突出片７０によって各中継ＦＰＣ７４の一部を挟んだ状態でメインＦＰＣ延出端部５４ａをねじ７２によってキャリッジアセンブリ２２にねじ止めすることのより、各中継ＦＰＣ７４のベース層８０に貼付されたフレクシャ８６は、突出片７０に形成されたグランドパターン７１に接触する。これにより、中継ＦＰＣ７４ｇが固定されている各アームおよびサスペンションは、グランドパターン７１、および導線６２を介して基板ユニット２１のグランドに導通している。
【００５９】
以上のように構成されたＨＤＤによれば、メインＦＰＣ５４の延出端部５４ａ側の接続パッドにはバンプ６６が設けられ、各中継ＦＰＣ７４の接続端部７４ｂには、開口８４が形成され、各第２電極パッド７６は、開口８４内に露出して設けられている。そのため、上述したように、延出端部５４ａと各中継ＦＰＣ７４の接続端部７４ｂとを接続する際、開口８４を通して第２電極パッドおよびバンプ６６をヒータチップによって直接加熱することができ、半田を迅速かつ充分に溶融して半田付けすることができる。従って、メインＦＰＣ５４側の接続パッド６４と中継ＦＰＣ７４側の第２電極パッド７６とを容易にかつ確実に接続することができるとともに、接続作業性の向上を図ることができる。
【００６０】
同時に、中継ＦＰＣ７４の開口８４を通して、これら接続パッドと第２電極パッドとの接続状態を目視により確認することができ、接続の信頼性を高くし、品質向上を図ることが可能となる。
【００６１】
また、メインＦＰＣ５４の延出端部５４ａに中継ＦＰＣ７４を接続する際、延出端部の突出片７０によって中継ＦＰＣを挟み込んでねじ止めすることにより、ねじ止め時の負荷が中継ＦＰＣに作用することを防止できるとともに、中継ＦＰＣに貼り付けられたフレクシャ８６と突出片に設けられたグランドパターン７１とを確実に接触させてキャリッジアッセンブリ２２全体のグランド接続を実現でき、組立作業性および品質の向上を図ることができる。
【００６２】
更に、上述した中継ＦＰＣ７４のねじ止めとともに、粘着テープ８７によって中継ＦＰＣ先端部を仮止めすることにより、半田付け作業が終了するまでの間、中継ＦＰＣをメインＦＰＣ延出端部に対して高い位置精度にて保持することができる。
【００６３】
以上の全ての構成により、中継ＦＰＣとメインＦＰＣとの接続の信頼性を向上し、高品位のＨＤＤを提供することができる。
【００６４】
上述した実施の形態において、中継ＦＰＣ７４の第２電極パッド７６は、開口８４のほぼ半分を閉じるように形成されているが、接続時において、ヒータチップとの接触を容易にするため、図１２に示すように、第２電極パッド７６に、開口８４の中心を通って延びるスリット７６を設けてもよい。この場合、メインＦＰＣ５４側のバンプ６６によって第２電極パッド７６を容易に押し上げることができ、安定した加熱状態を確保することができる。
【００６５】
図１３に示す変形例によれば、中継ＦＰＣ７４の第２電極パッド７６は、開口８４の長手方向に沿って開口の一端から他端側に向かって延出した細長い舌状、つまり、片持ち形状に形成されている。また、開口８４は、カバー層８２側の開口面積がベース層８０側の開口面積よりも小さくなるように形成され、カバー層８２は、第２電極パッド７６の自由端を支持する支持部９０を構成している。
【００６６】
このような構成によれば、第２電極パッド７６は細長い舌状に形成されていることから、接続時、メインＦＰＣ５４側のバンプ６６によって第２電極パッド７６を容易に押し上げることができるとともに、溶融した半田が回り込める空間を大きくとることができ、接続の信頼性を一層向上することが可能となる。また、カバー層８２に設けた支持部９０により、第２電極パッド７６の加熱源側への変形のみを許容し、反対方向への変形を規制している。これにより、接続前の状態において、第２電極パッドの不必要な遊びを低減し、折れ曲がり、切離等の損傷を最小限に押されることができる。
【００６７】
図１４ないし図１７は、この発明の第２の実施の形態に係るＨＤＤのメインＦＰＣ５４、および中継ＦＰＣ７４の接続端部７４ｂを示している。第２の実施の形態によれば、中継ＦＰＣ７４の接続端部７４ｂに形成された各開口８４は、接続端部７４ｂの一側縁に開口したほぼ円弧状の切欠によって構成されている。そして、各第２電極パッド７６は、開口８４の基端側部分、つまり、接続端部７４ｂの一側縁から離間した側の端部、を閉塞するように開口８４内に突出している。
【００６８】
また、メインＦＰＣ５４の延出端部５４ａ側に設けられたバンプ６６は、メインＦＰＣの延出方向と平行に並んで設けられている。他の構成は前述した第１の実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６９】
上記のように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。また、第２の実施の形態によれば、中継ＦＰＣ７４の第２電極パッド７６は、接続端部７４ｂの一側縁に沿って設けられていることから、各第２電極パッドの面積を大きくすることができ、その結果、接続の信頼性を一層向上させることができる。すなわち、通常、中継ＦＰＣは、接続前において磁気ヘッドの検査を行うために、第２電極パッドから導出した検査用導線、およびこの検査用導線に接続された検査用パッドを備えて構成されている。そして、検査終了後、これらの検査用導線およびパッドは接続端部７４ｂから切除される。そして、本実施の形態のように、第２電極パッド７６が接続端部７４ｂの一側縁に沿って設けられている場合、上述した検査用導線およびパッドを、接続端部７４ｂから完全に切除することが可能となり、その分、第２電極パッドの面積を大きくすることが可能となる。
【００７０】
なお、第２の実施の形態においても、図１８（ａ）に示すように、各第２電極パッド７６にその中心を通って延びるスリット７６ａを形成してもよいく、あるいは、図１８（ｂ）に示すように、第２電極パッド７６を接続端部７４ｂの一側縁に向かって延出した細長い舌片状、つまり、片持ち状に形成してもよい。
【００７１】
この発明は上述した実施の形態、および上述した変形例に限定されることなく、この発明の範囲内で更に種々変形可能である。例えば、第２電極パッドはその少なくとも一部が開口内に露出した構成となっていればよく、第２電極パッドの形状、および開口の形状を必要に応じて種々変形可能である。また、磁気ディスクの枚数、磁気ヘッドの数、アームの数等は、必要に応じて増減可能である。
【００７２】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、メインフレキシブルプリント回路基板の接続部にバンプを設け、中継フレキシブルプリント回路基板の接続部に開口およびこの開口内に突出した電極パッドを設けることにより、開口を通して直接、電極パッドあるいはバンプを加熱することができるとともに、開口を通して接続状態を視認することができ、メインフレキシブルプリント回路基板と中継フレキシブルプリント回路基板とを容易にかつ確実に接続することができるとともに、接続部の目視検査が可能となり、接続の信頼性が高く高品質で、かつ、組立性の良い磁気ディスク装置、ヘッドサスペンションアッセンブリ、および中継プリント回路基板とメインプリント回路基板との接続方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態に係るＨＤＤを示す分解斜視図。
【図２】上記ＨＤＤに設けられたキャリッジアッセンブリの斜視図。
【図３】上記キャリッジアッセンブリの分解斜視図。
【図４】上記ＨＤＤに設けられた基板ユニットから延出したメインＦＰＣの延出端部と中継ＦＰＣの接続端部とを接続した状態を示す正面図。
【図５】上記接続状態を示す平面図。
【図６】上記メインＦＰＣの延出端部を拡大して示す平面図。
【図７】上記メインＦＰＣの延出端部に設けられたバンプ部分を示す断面図。
【図８】上記中継ＦＰＣの接続端部を示す平面図。
【図９】上記中継ＦＰＣのパッド部を拡大して示す平面図。
【図１０】図９の線Ａ−Ａに沿った断面図。
【図１１】上記メインＦＰＣの延出端部と上記中継ＦＰＣの接続端部との接続工程を示す断面図。
【図１２】上記中継ＦＰＣのパッド部の変形例を概略的に示す平面図。
【図１３】図１３（ａ）は、上記中継ＦＰＣのパッド部を拡大して示す平面図、図１７（ｂ）は図１３（ａ）の線Ｂ−Ｂに沿った断面図。
【図１４】この発明の第２の実施の形態におけるメインＦＰＣの延出端部と中継ＦＰＣの接続端部とを接続した状態を示す正面図。
【図１５】上記メインＦＰＣの延出端部を拡大して示す平面図。
【図１６】上記中継ＦＰＣの接続端部を示す平面図。
【図１７】図１７（ａ）は、上記中継ＦＰＣのパッド部を拡大して示す平面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）の線Ｃ−Ｃに沿った断面図。
【図１８】上記中継ＦＰＣのパッド部の変形例をそれぞれ概略的に示す平面図。
【符号の説明】
１２…ケース
１６…磁気ディスク
１８…スピンドルモータ
２１…基板ユニット
２２…キャリッジアッセンブリ
２４…ボイスコイルモータ
２６…軸受組立体
４０…磁気ヘッド
５４…メインＦＰＣ
５４ａ…延出端部
５６…ベース層
５８…導体パターン
６０…カバー層
６４…接続パッド
６６…バンプ
６７…第１バンプ
６８…第２バンプ
７０…突出片
７１…グランドパターン
７４…中継ＦＰＣ
７４ｂ…接続端部
７６…第２電極パッド
７６ａ…スリット
８０…ベース層
８１…導体パターン
８２…カバー層
８４…開口
８８…ヒータチップ
９０…支持部
９４…バンプチップ

Claims

磁気ディスク装置に用いるヘッドサスペンションアッセンブリにおいて、
磁気ヘッドが取り付けられた一端とアームに固定された他端とを有する板状のサスペンションと、
上記サスペンションおよびアーム上に固定されているとともに、上記磁気ヘッドに接続された一端部と、上記アームまで延びた接続端部と、を有する中継プリント回路基板と、を備え、
上記中継プリント回路基板は、ベース層と、ベース層上に形成された導体パターンと、上記導体パターンを被覆したカバー層と、上記接続端部に設けられているとともにそれぞれ上記ベース層およびカバー層を貫通して延びる透孔により構成された複数の開口と、を有し、上記導体パターンは、それぞれ上記開口内に突出した複数の電極パッドを備え、上記各電極パッドは、上記開口のほぼ中心を通る方向に延びたスリットを有していることを特徴とするヘッドサスペンションアッセンブリ。
磁気ディスク装置に用いるヘッドサスペンションアッセンブリにおいて、
磁気ヘッドが取り付けられた一端とアームに固定された他端とを有する板状のサスペンションと、
上記サスペンションおよびアーム上に固定されているとともに、上記磁気ヘッドに接続された一端部と、上記アームまで延びた接続端部と、を有する中継プリント回路基板と、を備え、
上記中継プリント回路基板は、ベース層と、ベース層上に形成された導体パターンと、上記導体パターンを被覆したカバー層と、上記接続端部に設けられているとともにそれぞれ上記ベース層およびカバー層を貫通して延びる透孔により構成された複数の開口と、を有し、上記導体パターンは、それぞれ上記開口内に突出した複数の電極パッドを備え、
上記各電極パッドは、上記開口に対して、片持ち状に延出して形成され、上記中継プリント回路基板のベース層およびカバー層の一方は、上記開口内に突出し上記電極パッドの自由端を支持した支持部を有していることを特徴とするヘッドサスペンションアッセンブリ。
磁気ディスク装置に用いるヘッドサスペンションアッセンブリにおいて、
磁気ヘッドが取り付けられた一端とアームに固定された他端とを有する板状のサスペンションと、
上記サスペンションおよびアーム上に固定されているとともに、上記磁気ヘッドに接続された一端部と、上記アームまで延びた接続端部と、を有する中継プリント回路基板と、を備え、
上記中継プリント回路基板は、ベース層と、ベース層上に形成された導体パターンと、上記導体パターンを被覆したカバー層と、上記接続端部に設けられているとともにそれぞれ上記接続端部の一側縁に開口した切欠により構成された複数の開口と、を有し、上記導体パターンは、それぞれ上記開口内に突出した複数の電極パッドを備え、上記各電極パッドは、上記開口のほぼ中心を通る方向に延びたスリットを有していることを特徴とするヘッドサスペンションアッセンブリ。
上記各電極パッドは、上記開口に対して、片持ち状に延出して形成されていることを特徴とする請求項３に記載のヘッドサスペンションアッセンブリ。
磁気ディスクと、
上記磁気ディスクに対して情報の記録再生を行う磁気ヘッドと、
上記磁気ヘッドを上記磁気ディスクに対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリと、
上記磁気ヘッドに対して信号を入出力する基板ユニットと、
上記基板ユニットから延出しているとともに、上記キャリッジアッセンブリに取付けられた延出端部を有するメインプリント回路基板と、
上記キャリッジアッセンブリ上に設けられ、上記磁気ヘッドに接続された一端部と、上記メインプリント回路基板に接続された接続端部とを有する中継プリント回路基板と、を備え、
上記メインプリント回路基板は、ベース層と、ベース層上に形成されているとともに、上記延出端部に位置した複数の接続パッドを有する導体パターンと、上記パッドを除いて上記導体パターンを被覆したカバー層と、半田により上記各接続パッド上に形成されたバンプと、を有し、
上記中継プリント回路基板は、ベース層と、ベース層上に形成された導体パターンと、上記導体パターンを被覆したカバー層と、上記メインプリント回路基板のパッドに対応して上記接続端部に設けられているとともにそれぞれ上記ベース層およびカバー層を貫通して延びる透孔により構成された複数の開口と、を有し、上記導体パターンは、それぞれ上記開口内に突出した複数の電極パッドを備え、
上記各電極パッドは、上記開口のほぼ中心を通る方向に延びたスリットを有し、
上記中継プリント回路基板の接続端部は、上記メインプリント回路基板のバンプが上記開口を通して中継プリント回路基板の上記電極パッドと接触するように、メインプリント回路基板の延出端部と対向配置され、上記中継プリント回路基板の電極パッドは、上記開口を介して上記各バンプを加熱溶融することにより、上記メインプリント回路基板の接続パッドに半田付けされていることを特徴とする磁気ディスク装置。
上記各電極パッドは、上記加熱溶融した半田が上記開口を通って上記中継プリント回路基板の外面側へ回り込めるように、上記開口の一部を閉塞して設けられていることを特徴とする請求項５に記載の磁気ディスク装置。
磁気ディスクと、
上記磁気ディスクに対して情報の記録再生を行う磁気ヘッドと、
上記磁気ヘッドを上記磁気ディスクに対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリと、
上記磁気ヘッドに対して信号を入出力する基板ユニットと、
上記基板ユニットから延出しているとともに、上記キャリッジアッセンブリに取付けられた延出端部を有するメインプリント回路基板と、
上記キャリッジアッセンブリ上に設けられ、上記磁気ヘッドに接続された一端部と、上記メインプリント回路基板に接続された接続端部とを有する中継プリント回路基板と、を備え、
上記メインプリント回路基板は、ベース層と、ベース層上に形成されているとともに、上記延出端部に位置した複数の接続パッドを有する導体パターンと、上記パッドを除いて上記導体パターンを被覆したカバー層と、半田により上記各接続パッド上に形成されたバンプと、を有し、
上記中継プリント回路基板は、ベース層と、ベース層上に形成された導体パターンと、上記導体パターンを被覆したカバー層と、上記メインプリント回路基板のパッドに対応して上記接続端部に設けられているとともにそれぞれ上記ベース層およびカバー層を貫通して延びる透孔により構成された複数の開口と、を有し、上記導体パターンは、それぞれ上記開口内に突出した複数の電極パッドを備え、
上記各電極パッドは、上記開口に対して、片持ち状に延出して形成され、上記中継プリント回路基板のベース層およびカバー層の一方は、上記開口内突出し上記電極パッドの自由端を支持した支持部を有し、
上記中継プリント回路基板の接続端部は、上記メインプリント回路基板のバンプが上記開口を通して中継プリント回路基板の上記電極パッドと接触するように、メインプリント回路基板の延出端部と対向配置され、上記中継プリント回路基板の電極パッドは、上記開口を介して上記各バンプを加熱溶融することにより、上記メインプリント回路基板の接続パッドに半田付けされていることを特徴とする磁気ディスク装置。
磁気ディスクと、
上記磁気ディスクに対して情報の記録再生を行う磁気ヘッドと、
上記磁気ヘッドを上記磁気ディスクに対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリと、
上記磁気ヘッドに対して信号を入出力する基板ユニットと、
上記基板ユニットから延出しているとともに、上記キャリッジアッセンブリに取付けられた延出端部を有するメインプリント回路基板と、
上記キャリッジアッセンブリ上に設けられ、上記磁気ヘッドに接続された一端部と、上記メインプリント回路基板に接続された接続端部とを有する中継プリント回路基板と、を備え、
上記メインプリント回路基板は、ベース層と、ベース層上に形成されているとともに、上記延出端部に位置した複数の接続パッドを有する導体パターンと、上記パッドを除いて上記導体パターンを被覆したカバー層と、半田により上記各接続パッド上に形成されたバンプと、を有し、
上記中継プリント回路基板は、ベース層と、ベース層上に形成された導体パターンと、上記導体パターンを被覆したカバー層と、上記メインプリント回路基板のパッドに対応して上記接続端部に設けられているとともにそれぞれ上記接続端部の一側縁に開口した切欠により構成された複数の開口と、を有し、上記導体パターンは、それぞれ上記開口内に突出した複数の電極パッドを備え、
上記各電極パッドは、上記開口のほぼ中心を通る方向に延びたスリットを有し
上記中継プリント回路基板の接続端部は、上記メインプリント回路基板のバンプが上記開口を通して中継プリント回路基板の上記電極パッドと接触するように、メインプリント回路基板の延出端部と対向配置され、上記中継プリント回路基板の電極パッドは、上記開口を介して上記各バンプを加熱溶融することにより、上記メインプリント回路基板の接続パッドに半田付けされていることを特徴とする磁気ディスク装置。
上記メインプリント回路基板の各バンプは、加熱溶融前の状態において、上記中継プリント回路基板の接続端部の厚さよりも高く形成され、上記中継プリント回路基板の開口を通して上記中継プリント回路基板の上記メインプリント回路基板と反対側の面から突出しているとともに上記電極パッドを上記中継プリント回路基板から突出する方向へ押し上げていることを特徴とする請求項５ないし８のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
上記メインプリント回路基板の各バンプは、半田よりも融点の高い導電材料によって上記接続パッド上に形成された第１バンプと、半田により上記第１バンプを覆うように形成された第２バンプと、を有していることを特徴とする請求項５ないし９のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
磁気ディスク装置の磁気ヘッドから延出した中継プリント回路基板の接続端部と、基板ユニットから導出したメインプリント回路基板の延出端部とを接続する接続方法において、
ベース層と、ベース層上に形成されているとともに、上記延出端部に位置した複数の接続パッドを有する導体パターンと、上記パッドを除いて上記導体パターンを被覆したカバー層と、半田により、上記中継プリント回路基板の接続端部の厚さよりも高く上記各接続パッド上に形成されたバンプと、を有するメインプリント回路基板を用意し、
ベース層と、ベース層上に形成された導体パターンと、上記導体パターンを被覆したカバー層と、上記メインプリント回路基板のパッドに対応して上記接続端部に設けられた複数の開口と、を有し、上記導体パターンの複数の電極パッドがそれぞれ上記開口内に突出している中継プリント回路基板を用意し、
上記中継プリント回路基板の接続端部を、上記メインプリント回路基板のバンプが上記開口を通して中継プリント回路基板の上記電極パッドと接触するように、メインプリント回路基板の延出端部と対向配置し、
上記バンプにより上記中継プリント回路基板の上記電極パッドを上記中継プリント回路基板から突出する方向へ押し上げた状態で、上記電極パッドに加熱源を接触させ、電極パッドを介して上記各バンプを加熱溶融し、上記中継プリント回路基板の電極パッドを上記メインプリント回路基板の対応する接続パッドに半田付けすることを特徴とする接続方法。
磁気ディスク装置の磁気ヘッドから延出した中継プリント回路基板の接続端部と、基板ユニットから導出したメインプリント回路基板の延出端部とを接続する接続方法において、
ベース層と、ベース層上に形成されているとともに、上記延出端部に位置した複数の接続パッドを有する導体パターンと、上記パッドを除いて上記導体パターンを被覆したカバー層と、半田よりも融点の高い導電材料によって上記接続パッド上に形成された第１バンプおよび半田により上記第１バンプを覆うように形成された第２バンプを具備したバンプと、を有するメインプリント回路基板を用意し、
ベース層と、ベース層上に形成された導体パターンと、上記導体パターンを被覆したカバー層と、上記メインプリント回路基板のパッドに対応して上記接続端部に設けられた複数の開口と、を有し、上記導体パターンの複数の電極パッドがそれぞれ上記開口内に突出している中継プリント回路基板を用意し、
上記中継プリント回路基板の接続端部を、上記メインプリント回路基板のバンプが上記開口を通して中継プリント回路基板の上記電極パッドと接触するように、メインプリント回路基板の延出端部と対向配置し、
上記開口を介して上記各バンプを加熱溶融し、上記中継プリント回路基板の電極パッドを上記メインプリント回路基板の対応する接続パッドに半田付けし、上記半田付け時、上記第２バンプを加熱溶融し上記第１バンプによって各電極パッドを所定の高さに保持することを特徴とする接続方法。