JP4455301B2 - 配線回路基板およびその接続構造 - Google Patents
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Description
回路付サスペンション基板は、金属からなる支持基板の上に、フレキシブル配線回路基板が一体的に形成されており、そのフレキシブル配線回路基板には、磁気ヘッドに対して電気信号を伝達するための配線と、その配線の両端部に設けられる磁気ヘッド側端子部および中継側端子部とを一体的に備える導体パターンが形成されている。磁気ヘッド側端子部には、磁気ヘッドが接続されるとともに、中継側端子部には、中継フレキシブル配線回路基板の端子部が接続されている。
第2ベース絶縁層と、前記第2ベース絶縁層の上に互いに間隔を隔てて複数形成され、前記第1配線回路基板の第1端子部と接続するための第2端子部を含む第2導体パターンとを備える第2配線回路基板を備え、前記第2配線回路基板には、互いに隣接する各前記第2端子部の間において、前記第2ベース絶縁層を厚み方向に貫通し、前記第1配線回路基板を位置決めするための位置決め孔が形成されており、前記第1配線回路基板の前記突出部が、前記第2配線回路基板の前記位置決め孔に嵌合されていることを特徴としている。
また、本発明の接続構造によれば、第1配線回路基板と第2配線回路基板との交差方向における精度のよい相対配置を確保することができ、第1端子部と第2端子部の接続信頼性の向上を図ることができる。
図1において、この回路付サスペンション基板1は、ハードディスクドライブの磁気ヘッド(図示せず)を実装して、その磁気ヘッドを、磁気ヘッドと磁気ディスクとが相対的に走行する時の空気流に抗して、磁気ディスクとの間に微小な間隔を保持しながら支持するものであり、磁気ヘッドと、中継フレキシブル配線回路基板21とを接続するための導体パターン4が一体的に形成されている。
導体パターン4は、複数の配線4a、4b、4c、4dと、磁気ヘッド側端子8と、第1端子部としての中継側端子9とを一体的に備えている。複数の配線4a、4b、4c、4dは、回路付サスペンション基板1の長手方向に沿って延び、その幅方向において、互いに間隔を隔てて並列配置されている。
各ベース絶縁層側切欠部12は、中継側端子9が底面側から底面視略半略円弧状に露出するように、ベース絶縁層3の幅方向一端縁から、幅方向(ベース絶縁層3の厚み方向と直交する方向)に沿って、幅方向内方(他端縁)に向かって、端子部側切欠部10よりも大きな半略円弧状に切り欠かれるように形成されている。
各支持基板側切欠部13は、ベース絶縁層3が底面側から底面視略半略円弧状に露出するように、支持基板2の幅方向一端縁から、幅方向(支持基板2の厚み方向と直交する方向)に沿って、幅方向内方(他端縁)に向かって、ベース絶縁層側切欠部12よりも大きな半略円弧状に切り欠かれている。
次に、この回路付サスペンション基板1の製造方法を、図4を参照しつつ説明する。なお、図4では、図1のA−A線断面図として示している。
ベース絶縁層3を形成するための絶縁材料としては、特に制限されないが、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。これらのうち、好ましくは、耐熱性および耐薬品性の観点から、ポリイミド樹脂が用いられる。また、好ましくは、パターンの微細加工の容易性の観点から、感光性樹脂が用いられ、さらに好ましくは、感光性ポリイミド樹脂(感光性ポリアミック酸樹脂)が用いられる。
次に、この方法では、図4(c)に示すように、ベース絶縁層3の上に、導体パターン4を形成する。導体パターン4を形成するための導体材料としては、特に制限されないが、例えば、銅、ニッケル、金、はんだ、またはこれらの合金などが用いられ、導電性、廉価性および加工性の観点から、好ましくは、銅が用いられる。
すなわち、アディティブ法では、まず、ベース絶縁層3の全面に、種膜となる金属薄膜を形成する。金属薄膜は、クロム、ニッケル、銅およびこれらの合金などから、スパッタリング法などの薄膜形成法により形成する。次いで、その金属薄膜の表面に、導体パターン4の反転パターンで、めっきレジストを形成する。めっきレジストは、ドライフィルムレジストなどを用いて、公知の方法により形成する。その後、めっきレジストから露出するベース絶縁層3の表面に、導体パターン4を形成する。導体パターン4は、例えば、電解めっき、好ましくは、電解銅めっきにより形成する。その後、めっきレジストをエッチングまたは剥離により除去し、導体パターン4から露出する金属薄膜を、エッチングにより除去する。
導体パターン4の厚さは、例えば、3〜30μm、好ましくは、8〜18μmであり、各配線4a、4b、4c、4dの幅は、例えば、5〜500μm、好ましくは、10〜200μmであり、各配線4a、4b、4c、4d間の間隔は、例えば、5〜500μm、好ましくは、10〜200μmである。
次に、この方法では、図4(d)に示すように、導体パターン4を被覆するように、ベース絶縁層3の上に、カバー絶縁層5を形成する。
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、導体パターン4を被覆するように、ベース絶縁層3の全面に塗工した後、フォトマスクを介して露光し、続いて、現像することにより、各配線4a、4b、4c、4dが被覆され、その各配線4a、4b、4c、4dの両端部において、各磁気ヘッド側端子8および各中継側端子9に対応する部分が開口される所定のパターンに形成する。そして、ワニスを乾燥後、加熱により硬化させれば、各配線4a、4b、4c、4dが被覆され、各磁気ヘッド側端子8および各中継側端子9が露出する所定のパターンのカバー絶縁層5が形成される。
次に、この方法では、図4(e)に示すように、支持基板2に、各支持基板側切欠部13を形成する。各支持基板側切欠部13の形成は、化学エッチングなどの公知の方法が用いられる。なお、各支持基板側切欠部13の形成においては、磁気ヘッド搭載部6の切り抜きや回路付サスペンション基板1の外形加工を同時にすることもできる。また、各支持基板側切欠部13の開口幅W3(図2参照)は、例えば、250〜1000μmであり、切欠深さD3(図2参照)は、150〜800μmである。
このように、露出する端子部側切欠部10と支持基板2との間に、ベース絶縁層側切欠部12を露出させることで、各中継側端子9の支持基板2を介した短絡を防止することができる。
そして、このように得られた回路付サスペンション基板1では、各中継側端子9には端子部側切欠部10が、ベース絶縁層3にはベース絶縁層側切欠部12が、支持基板2には各支持基板側切欠部13が、それぞれ形成されている。そのため、後述するように、この回路付サスペンション基板1と接続する中継フレキシブル配線回路基板21のサスペンション側端子26のバンプ29を、端子部側切欠部10に受け入れさせれば、回路付サスペンション基板1と中継フレキシブル配線回路基板21とを、これらが互いに直交する方向で接続することができる。その結果、小型化を図りつつ、簡易な構成によって、中継フレキシブル配線回路基板21に対して直交する方向において、精度のよい接続を確保することができる。
図5は、本発明の第2配線回路基板の一実施形態としての中継フレキシブル配線回路基板を示す概略平面図である。
図5において、この中継フレキシブル配線回路基板21は、図示しないプリアンプICを実装して、磁気ヘッドからのリード・ライト信号を、そのプリアンプICで増幅して、各種制御デバイスに伝達するものであり、回路付サスペンション基板1と接続するための導体パターン23が一体的に形成されている。
導体パターン23は、複数の配線23a、23b、23c、23dと、第2端子部としてのサスペンション側端子26と、外部側端子27と、プリアンプIC端子28とを一体的に備えている。複数の配線23a、23b、23c、23dは、ベース絶縁層22の長手方向に沿って延び、その幅方向において、互いに間隔を隔てて並列配置されている。
次に、この中継フレキシブル配線回路基板21の製造方法を、図6を参照しつつ説明する。なお、図6では、図1の中継フレキシブル配線回路基板21の長手方向に沿う断面図として示している。
また、ベース絶縁層22の厚みは、例えば、5〜50μm、好ましくは、10〜25μmである。
また、導体パターン23を形成するには、特に制限されず、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が用いられる。
これによって、導体パターン23として、図5に示すように、各配線23a、23b、23c、23d、各サスペンション側端子26、各外部側端子27および各プリアンプIC端子28が一体的に形成される。
また、各サスペンション側端子26は、例えば、40〜1000μm□で形成される。
カバー絶縁層24を形成するための絶縁材料としては、特に制限されないが、例えば、ベース絶縁層22と同様の合成樹脂が用いられ、好ましくは、ポリイミド樹脂が用いられる。
次に、この方法では、図6(d)に示すように、各サスペンション側端子26および各外部側端子27に、溶融金属からなるバンプ29を形成する。溶融金属としては、特に制限されないが、製造効率およびコストの観点より、例えば、Sn−Ag系、Sn−Bi系、Sn−Cu系、Sn−Pb系、Sn−Ag−Cu系などのSn合金(はんだ合金)が用いられる。バンプ29は、公知の方法により、好ましくは、略半球形状(図7参照)に形成する。この場合、バンプ29の高さは、好ましくは、20〜500μmであり、底面が、好ましくは、40〜1000μmφである。
さらに、各サスペンション側端子26、各外部側端子27および各プリアンプIC端子28に対応するベース絶縁層22の裏面(ベース絶縁層22における導体パターン23が形成されている表面と反対側の裏面)には、図示しないが、例えば、金属箔などからなる補強板を、必要により接着剤層を介して貼着することもできる。
すなわち、図7に示すように、これらの接続は、まず、回路付サスペンション基板1の各中継側端子9と、中継フレキシブル配線回路基板21の各サスペンション側端子26とを、回路付サスペンション基板1と中継フレキシブル配線回路基板21とが直交するような状態で対向させて、図8に示すように、各中継側端子9の端子部側切欠部10に、各サスペンション側端子26のバンプ29を、回路付サスペンション基板1の幅方向内方に向けて受け入れさせることにより、各中継側端子9の端子部側切欠部10に、各サスペンション側端子26のバンプ29を嵌合させる。これによって、各中継側端子9と各サスペンション側端子26とが電気的に接続される。そして、このように接続された状態では、回路付サスペンション基板1と中継フレキシブル配線回路基板21とが、互いに約90°の角度で直角状に配置される。
各突出部31は、例えば、図4(e)に示す工程において、支持基板2に各支持基板側切欠部13を形成するとともに、回路付サスペンション基板1を外形加工するときに、同時に形成することができる。
なお、各突出部31にも、カバー絶縁層3、導体パターン4およびカバー絶縁層5を形成することができる。
このような突出部31を形成することで、その突出部31を位置決め孔32に対して位置決めさせることで、上記した直交方向において、回路付サスペンション基板1の中継フレキシブル配線回路基板21に対する精度のよい相対配置を確保することができる。
各位置決め孔32は、ベース絶縁層22を所定のパターンで形成する場合には、そのパターンと同時に形成することができる。また、予めフィルムとして用意される場合には、レーザ加工やパンチ加工などの穿孔加工により形成することができる。
このような位置決め孔32を形成することで、この位置決め孔32において、突出部31を位置決めすれば、中継フレキシブル配線回路基板21の回路付サスペンション基板1に対する精度のよい相対配置を確保することができる。
実施例1(回路付サスペンション基板の製造)
厚み25μmのステンレス箔からなる支持基板を用意して(図4(a)参照)、その支持基板の上に、厚み10μmのポリイミド樹脂からなるベース絶縁層を所定のパターンで形成した(図4(b)参照)。
次に、複数の配線、各磁気ヘッド側端子および各中継側端子部を一体的に備える導体パターンを、アディティブ法により形成した(図4(c)参照)。
その後、導体パターンを被覆するように、ベース絶縁層の上に、厚み4μmのポリイミド樹脂からなるカバー絶縁層を形成した(図4(d)参照)。
カバー絶縁層は、感光性ポリアミック酸樹脂のワニスを、導体パターンを被覆するように、ベース絶縁層の全面に塗工した後、フォトマスクを介して露光し、続いて、現像することにより、各配線が被覆され、その各配線の両端部において、各磁気ヘッド側端子および各中継側端子に対応する部分が開口される所定のパターンに形成した後、ワニスを乾燥後、加熱により硬化させることにより、各配線が被覆され、各磁気ヘッド側端子および各中継側端子が露出する所定のパターンとして形成した。
その後、各磁気ヘッド側端子および各中継側端子部に、厚み3μmのニッケルめっき層と、厚み1μmの金めっき層とを、無電解めっきにより順次形成し、これによって、回路付サスペンション基板を得た。
厚み12.5μmのポリイミド樹脂フィルムからなるベース絶縁層を用意し(図6(a)参照)、そのベース絶縁層の全面に、厚み15μmのエポキシ系接着剤を塗工して接着剤層を形成した後、その接着剤層を介して、ベース絶縁層に、厚みの18μmの圧延銅箔を貼着した。
カバー絶縁層は、予め各サスペンション側端子、各外部側端子および各プリアンプIC端子に対向する部分が開口されている厚み12.5μmのポリイミド樹脂フィルムに、厚み15μmのエポキシ系接着剤を塗工して接着剤層を形成した後、その接着剤層を介して、ベース絶縁層に、各配線が被覆され、各サスペンション側端子、各外部側端子および各プリアンプIC端子が露出する所定のパターンとして形成した。
実施例1の回路付サスペンション基板の各中継側端子と、実施例2の中継フレキシブル配線回路基板の各サスペンション側端子とを、回路付サスペンション基板と中継フレキシブル配線回路基板とが直交するような状態で対向させて、各中継側端子の端子部側切欠部に、各サスペンション側端子のバンプを、回路付サスペンション基板の幅方向内方に向けて受け入れさせることにより、各中継側端子の端子部側切欠部に、各サスペンション側端子のバンプを嵌合させた。これによって、各中継側端子と各サスペンション側端子とが電気的に接続された。
支持基板に、各支持基板側切欠部を形成するときに、互いに隣接する各中継側端子の間に対応する端縁から、回路付サスペンション基板の幅方向外方に突出する突出部が形成されるように、化学エッチングした以外は、実施例1と同様の方法により、回路付サスペンション基板を得た。なお、各突出部は、その幅を80μm、突出長さを50μmとして形成した。
補強板を貼着した後、YAGレーザ加工により、互いに隣接する各サスペンション側端子の間に、ベース絶縁層を厚み方向に貫通する位置決め孔を形成した以外は、実施例2と同様の方法により、回路付サスペンション基板を得た。
なお、各位置決め孔は、その幅を80μm、奥行きを40μmとして形成した。
実施例4の回路付サスペンション基板の各中継側端子と、実施例5の中継フレキシブル配線回路基板の各サスペンション側端子とを、回路付サスペンション基板と中継フレキシブル配線回路基板とが直交するような状態で対向させて、各突出部を各位置決め孔に差し込むと同時に、各中継側端子の端子部側切欠部に、各サスペンション側端子のバンプを、回路付サスペンション基板の幅方向内方に向けて受け入れさせることにより、各中継側端子の端子部側切欠部に、各サスペンション側端子のバンプを嵌合させた。これによって、各中継側端子と各サスペンション側端子とが電気的に接続された。
2 支持基板
3 ベース絶縁層
4 導体パターン
9 中継側端子
10 端子部側切欠部
11 切欠領域
12 ベース絶縁層側切欠部
13 支持基板側切欠部
21 中継フレキシブル配線回路基板
22 ベース絶縁層
23 導体パターン
24 カバー絶縁層
26 サスペンション側端子
29 バンプ
31 突出部
32 位置決め孔
Claims (3)
- 第1ベース絶縁層と、
前記第1ベース絶縁層の上に形成され、前記第1ベース絶縁層の端縁が延びる方向に沿って間隔を隔てて設けられる複数の第1端子部を含む第1導体パターンと、
前記第1ベース絶縁層において、前記第1導体パターンが形成されている表面と反対側の裏面に設けられる金属支持層とを備える第1配線回路基板であって、
前記第1端子部には、前記第1配線回路基板の端縁に沿って配置され、前記第1端子部の端縁から、前記第1端子部の厚み方向と直交する方向に沿って切り欠かれる端子部側切欠部が形成されており、
前記第1ベース絶縁層には、各前記第1端子部に対応して、前記端子部側切欠部によって囲まれる切欠領域に対応する部分が、前記第1端子部を前記厚み方向から露出させるように、前記端子部側切欠部の開口幅よりも広い開口幅で切り欠かれるベース絶縁層側切欠部が形成されており、
前記金属支持層には、各前記第1端子部に対応して、前記切欠領域に対応する部分が、前記第1端子部を前記厚み方向から露出させるように、前記ベース絶縁層側切欠部の開口幅よりも広い開口幅で切り欠かれる金属支持層側切欠部が形成されていることを特徴とする、第1配線回路基板。 - 互いに隣接する各前記第1端子部の間に対応する前記金属支持層には、その端縁から、前記金属支持層の厚み方向と直交する方向に沿って突出する突出部が形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の第1配線回路基板。
- 請求項2に記載の第1配線回路基板、および、
第2ベース絶縁層と、前記第2ベース絶縁層の上に互いに間隔を隔てて複数形成され、前記第1配線回路基板の第1端子部と接続するための第2端子部を含む第2導体パターンとを備える第2配線回路基板を備え、
前記第2配線回路基板には、互いに隣接する各前記第2端子部の間において、前記第2ベース絶縁層を厚み方向に貫通し、前記第1配線回路基板を位置決めするための位置決め孔が形成されており、
前記第1配線回路基板の前記突出部が、前記第2配線回路基板の前記位置決め孔に嵌合されていることを特徴とする、配線回路基板の接続構造。
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