JP5098767B2 - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
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Description
しかしながら、特許文献2に開示されている接地手段では、上記金属パッドの設置面積が広いものとなるため、近年のHDDの高密度化に伴う磁気ヘッドの小型化によって、設置スペースの微小化が求められているサスペンション用基板への設置が困難となる可能性があるといった問題があった。
また、上記グランド端子が電解めっき法により充填されて形成されていることにより、上記グランド端子が上記金属基板および上記接地用配線と安定的に接続するものとすることができる。その結果、静電破壊防止やノイズ抑制を確実に図ることができる。
また、上記グランド端子用開口部が、上記接地用配線と離れた位置に形成されているものとしても良い。上記グランド端子用開口部の形成が容易となるからである。
以下、本発明の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詳細に説明する。
まず、本発明のサスペンション用基板について説明する。本発明のサスペンション用基板は、金属基板と、上記金属基板上に形成され、上記金属基板が露出するグランド端子用開口部を有する絶縁層と、上記絶縁層上に形成された接地用配線と、上記グランド端子用開口部にグランド端子用材料が充填されて形成され、上記金属基板および上記接地用配線に接続されたグランド端子とを有し、上記グランド端子用開口部の周囲に、上記接地用配線が形成されていない箇所を有し、上記グランド端子が、上記グランド端子用開口部内の上記金属基板を給電層として用いた電解めっき法により充填された上記グランド端子用材料からなるものであることを特徴とするものであって、上記接地用配線の表面に、保護めっき層が形成されている態様(第1態様)と、上記接地用配線の表面が、上記グランド端子を形成するグランド端子用材料によって直接被覆されている態様(第2態様)との2つの態様に分けることができる。以下、本発明のサスペンション用基板を、各態様に分けて説明する。
まず、本発明のサスペンション用基板の第1態様について説明する。本態様のサスペンション用基板は、上述したサスペンション用基板において、上記接地用配線の表面に、保護めっき層が形成されている態様である。
ここで、上記グランド端子用開口部3の周囲は、一部に上記接地用配線4が形成されているのみであり、他の大部分には上記接地用配線4が配置されていない。また、上記接地用配線4の表面は、保護めっき層7が形成されている。
また、上記グランド端子は、上記グランド端子用開口部内の上記金属基板を給電層として用いた電解めっき法により充填された上記グランド端子用材料からなるものである。
また、上記接地用配線が、上記グランド端子を介して上記金属基板に接続されていることにより、このような接地用配線を、例えば、スライダーに接続した場合には、上記スライダーの静電破壊防止、およびノイズの抑制を十分に図ることができる。また、上記接地用配線を、本発明のサスペンション用基板上に形成された信号用配線の近傍に設置した場合には、上記サスペンション用基板上に発生するノイズの抑制を十分に図ることができ、信号用配線を通る信号の安定化を図ることができる。
さらに、上記接地用配線に、保護めっき層が形成されているため、上記接地用配線を腐食に強いものとすることができる。
本態様に用いられるグランド端子は、グランド端子用開口部に、グランド端子用材料が充填されて形成され、後述する接地用配線および金属基板に接続されるものである。
ここで、金属基板および接地用配線に接続されるとは、上記金属基板および接地用配線に直接接触していることを指すのではなく、上記グランド端子が、上記金属基板および接地用配線を電気的に接続し、導通させることができることをいう。したがって、上記金属基板および接地用配線と、上記グランド端子とが導電性を有する材料からなる他の層を介して接続している場合も含むものである。
本態様に用いられるグランド端子が形成されるグランド端子用開口部は、後述する絶縁層に金属基板が露出するように形成されるものであり、さらに、その周囲に後述する接地用配線が形成されていない箇所を有するものである。
なお、図3〜8では、上記グランド端子用開口部の、接地用配線に対する形成位置の説明の容易のため、本態様のサスペンション用基板を構成するグランド端子用材料、保護めっき層の描画を省略した。
また、本態様においては、特に、上記グランド端子用開口部および接地用配線が接するものであって、さらに上記接地用配線に開口部が形成されていないものであることが好ましい。上記グランド端子と、上記接地用配線との接続が容易となるからである。
ここで、上記接地用配線にグランド端子用開口部が形成されている場合においては、上記接地用配線のグランド端子用開口部の大きさが、上記絶縁層に形成されるグランド端子用開口部の大きさより大きい場合も含むものである。
ところで、図4に例示されるような形態の接地用配線4はグランド用開口部3で切断されているが、グランド端子用材料5が充填されることにより導通する。又、グランド用開口部3で2つに切断された接地用配線4に保護層めっき層7を電解めっきで形成する場合は、各々の接地用配線に給電線を設ければ形成できる。
なお、図9および図10は、上記グランド端子用開口部の平面視形状の容易のために、上記サスペンション用基板を構成する、グランド端子用材料、保護めっき層の描画を省略した。
本態様において、上記グランド端子用開口部の形状が円状である場合、その直径は、30μm〜300μmの範囲内であり、なかでも30μm〜200μmの範囲内であり、特に50μm〜80μmの範囲内であることが好ましく、なかでも特に、50μm〜60μmの範囲内であることが好ましい。上記範囲であることにより、高密度化によりピッチの狭い信号用配線が形成されている場合であっても、上記グランド端子用開口部を、容易に設置することができるからである。また、本態様におけるグランド端子の形成方法である電解めっきであれば精度良く形成することができるからである。
また、本態様においては、なかでも、上記グランド端子用開口部の平面視形状が、半円状であることが好ましい。上記グランド端子用開口部に形成されるグランド端子が、上記接地用配線と、安定的に接続することができるからである。
本態様に用いられるグランド端子用材料は、上記グランド端子用開口部に充填されるものであって、上記接地用配線および金属基板に接続されるものである。
なお、これらの材料は、XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)により同定することができる。
本態様においては、なかでも、上記接地用配線の表面を全て被覆するものであることが好ましい。上記グランド端子用材料と、上記接地用配線との接続が安定なものになるからである。
なお、上記グランド端子用開口部に充填された箇所での膜厚とは、上記金属基板表面から、上記グランド端子用材料の表面までの距離である。
本態様に用いられるグランド端子は、上記グランド端子用開口部に、上記グランド端子用材料が充填されて形成されるものであり、さらに後述する金属基板および接地用配線に接続されるものである。
本態様に用いられる接地用配線は、後述する絶縁層上に形成され、上記グランド端子を介して金属基板に接続されるものである。
また、図16に例示するように上記接地用配線4が、上記スライダー設置位置20を囲むように形成されるものであっても良い。通常、サスペンション用基板とスライダーとは接着剤を用いて接着されるものであるため、上記接地用配線が、上記サスペンション用基板とスライダーとが接着する箇所であるスライダー設置位置を囲むように形成されることで、接着剤の流れ出しを防ぐことができるからである。
さらに、図17に例示するように、サスペンション用基板の先端部以外の部分に設けても良い。図17においては、接地用配線4が、信号用配線14と信号用配線14との間に形成され、その接地用配線4が形成された絶縁層2の領域内に、グランド端子用開口部3が設けられている。また、このようにサスペンション用基板の先端部以外の部分に配置された配線間に設けられ、上記磁気ヘッドスライダーに接続されていない場合には、上記接地用配線が上記配線に沿って形成されることが好ましい。ノイズ除去効果等に優れたものとすることができるからである。
なお、図15〜17では、上記接地用配線の説明の容易のため、本態様のサスペンション用基板を構成するグランド端子用材料、保護めっき層についての描画を省略した。
本態様に用いられる絶縁層は、後述する金属基板上に形成され、上記金属基板が露出するグランド端子用開口部を有するものである。
本態様に用いられる金属基板は、導電性を有し、さらにサスペンション用途に用いられるため、通常、適度なばね性を有するものである。
本態様に用いられる保護めっき層は、上記接地用配線の表面に直接形成されるものである。上記接地用配線の材質は、通常、銅(Cu)であり、腐食を生じやすい。このため、上記接地用配線の表面に、他の金属からなる、保護めっき層を形成することによって、上記接地用配線を腐食に強いものとすることができる。
を用いることができ、なかでも、金(Au)を好ましく用いることができる。耐腐食性に優れる金属であるため、上記接地用配線を腐食に強いものとすることができるからである。
本態様のサスペンション用基板は、必要に応じて、上記絶縁層上にカバーレイ(CL)を有するものであっても良い。上記カバーレイの厚みとしては、特に限定されるものではないが、通常5μm〜30μm程度である。上記カバーレイの材料としては、特に限定されるものではなく、一般的なフレキシブル基板等に用いられるカバーレイと同様の材料を用いることができる。
ここで、上記感光性ドライフィルムを用いたカバーレイの形成方法としては、上記感光性ドライフィルムを、ドライフィルムラミネータにて配線面上にラミネートする。次いで、露光用パターンを介して紫外線を照射することにより、必要な部分のみ像を形成する。そして、不要部については、使用したドライフィルムに適した現像液を用いて除去する方法を挙げることができる。また、このカバーレイヤーは、更に紫外線(UV)照射、加熱処理、またはUV照射と加熱処理との両者を行い、必要な物性を発現させるものであっても良い。
また、上記液状カバー材としては、耐熱性や耐薬品性のある樹脂皮膜が形成できるものであればよく、エポキシ系やポリイミド系の樹脂を用いることができる。樹脂組成物は、単一、もしくは混合物のどちらでも良い。また、上記液状カバー材を用いたカバーレイの形成方法としては、上記液状カバー材の塗布、乾燥を行い、次いで、感光性ドライフィルムを用いる場合と同様に露光および現像を行う方法を挙げることができる。
また、本態様に用いられる信号用配線間のピッチ幅としては、最も狭い箇所において、60μm〜200μmの範囲内であることが好ましく、なかでも60μm〜100μmの範囲内であることが好ましい。上記範囲であることにより、本態様のサスペンション用基板は、その効果をより発揮することができるからである。
続いて、図19(a)に示すように、ドライフィルム等のフォトレジスト11を設け、所定の形状にパターニングする。次いで、絶縁層形成用層2´をエッチングによりパターニング(図19(b))し、上記フォトレジスト11を剥離することにより、グランド端子用開口部3を有する絶縁層2形成する(図19(c))。
さらに、上記接地用配線4を給電層として用いて、上記接地用配線4の表面に保護めっき層7を形成する(図19(d))。
さらにその後、上記積層体の両面にドライフィルム等のフォトレジスト11を設け、所定の形状にパターニングし(図19(e))、上記金属基板1を給電層として用いて電解めっきにより、上記グランド端子用材料5として金属を、上記グランド端子用開口部3に充填し、上記金属基板1と、上記接地用配線4とを接続するグランド端子6を形成した後、上記フォトレジスト11を剥離することにより、本態様のサスペンション用基板10を形成する方法を用いることができる(図19(f))。
ここで、図18(a)〜(d)が、接地用配線形成工程であり、図19(a)〜(c)が、絶縁層形成工程である。また、図19(d)が、保護めっき層形成工程であり、図19(e)〜(f)が、グランド端子形成工程である。
次に、本発明のサスペンション用基板の第2態様について説明する。本態様のサスペンション用基板は、上述したサスペンション用基板において、上記接地用配線の表面が、上記グランド端子を形成するグランド端子用材料によって直接被覆されている態様である。
ここで、上記グランド端子用開口部3の周囲は、一部に上記接地用配線4が形成されているのみであり、他の大部分には上記接地用配線4が配置されていない。また、上記接地用配線4の表面が、上記グランド端子6を形成するグランド端子用材料5によって直接被覆されている。
また、上記グランド端子は、上記グランド端子用開口部内の上記金属基板を給電層として用いた電解めっき法により充填された上記グランド端子用材料からなるものである。
本態様に用いられるグランド端子は、グランド端子用開口部に、グランド端子用材料が充填されて形成され、上記接地用配線および金属基板に接続されるものである。
なお、上記グランド端子用開口部は、上記「1.第1態様」の「(1)グランド端子」の「(a)グランド端子用開口部」の項に記載したものと同様の内容とすることができる。
ここで、上記グランド端子用材料は、上記接地用配線の表面のうち、少なくとも後述するカバーレイ等が形成されず、腐食等から保護されない表面の全てを被覆するように形成されていれば良い。したがって、上記接地用配線の全ての表面を被覆するように形成されていても良く、カバーレイ等で被覆されない露出部分のみに形成されたものであっても良い。
また、図23および図23のC−C線断面図である図24に例示するように、上記接地用配線4がカバーレイ9により被覆された箇所以外の表面のみを被覆するように上記グランド端子用材料5が形成されたものとすることができる。すなわち、上記接地用配線の全表面が、上記グランド端子用材料またはカバーレイにより被覆されているものとすることができる。
なお、図23および図24中の符号については、図20および図21のものと同一のものである。
なお、上記グランド端子用開口部に充填された箇所での膜厚とは、上記金属基板表面から鉛直方向の、上記グランド端子用材料の表面までの距離である。
本態様のサスペンション用基板は、通常、信号用配線を有するものである。また、必要に応じて、上記絶縁層上にカバーレイ(CL)を有するものであっても良い。上記信号用配線およびカバーレイとしては、上記「1.第1態様」の「(6)サスペンション用基板」の項に記載した内容と同様のものを用いることができる。
本態様においては、なかでも、少なくとも上記接地用配線の表面のうち上記グランド端子用材料により被覆されない箇所に形成されることが好ましい。上記接地用配線の表面が上述したような保護層に被覆されない場合であっても、上記接地用配線を腐食から安定的に保護することができるからである。
次に、本発明のサスペンションについて説明する。本発明のサスペンションは、上記サスペンション用基板を含むことを特徴とするものである。
ここで、上記サスペンション用基板は、上記「A.サスペンション用基板」の項に記載のサスペンション用基板である。
なお、図25中の符号については、図15のものと同一のものである。
このようなサスペンション用基板としては、上記「A.サスペンション用基板」の項に記載の内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。
次に、本発明のヘッド付サスペンションについて説明する。本発明のヘッド付サスペンションは、上記サスペンションと、上記サスペンション上に搭載された磁気ヘッドスライダーとを有することを特徴とするものである。
ここで、上記サスペンションは、上記「B.サスペンション」の項に記載のサスペンションである。
なお、図26中の符号については、図25のものと同一のものである。
上記サスペンションとしては、上記「B.サスペンション」の項に記載の内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。
次に、本発明のハードディスクドライブについて説明する。本発明のハードディスクドライブは、上記ヘッド付サスペンションを含むことを特徴とするものである。
ここで、上記ヘッド付サスペンションは、上記「C.ヘッド付サスペンション」の項に記載のサスペンションである。
このようなヘッド付サスペンションとしては、上記「C.ヘッド付サスペンション」の項に記載の内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。
[実施例1]
厚さ20μmのSUS304(金属基板)と、厚さ10μmのポリイミド層(絶縁層形成用層)と、厚さ9μmの電解銅からなるCu配線層(配線形成用層)とが、この順に積層された積層体を用意し、この積層体に図18、図19に示したサスペンション用基板の製造方法で以下の述べる化学エッチング等を行うことにより、信号用配線と信号用配線との間に接地用配線およびグランド端子が形成され、従来より狭い面積で実現された接地手段を有するサスペンション用基板を得た。
このようにして得られたサスペンション用基板のグランド端子における抵抗値は、0.2Ωであり、従来のサスペンション用基板の接地手段におけるグランド端子と同等の特性を得ることが出来た。
さらに、従来の図28および図29に示すような従来のサスペンション用基板では、通常、グランド端子用開口部の直径が100μm程度であり、グランド端子用開口の周囲の接地用配線の線幅が85μm程度であることから、グランド端子および接地用配線をあわせた接地手段全体の幅は270μm程度であるのに対し、図30および図31に示す本実施例によるグランド端子およびグランド端子用開口部の周囲の接地用配線をあわせた接地手段全体の幅は75μmであり、より小さい寸法で実現することができた。
実施例1と同様の方法により、幅50μmの接地用配線と上記接地用配線に隣接する半径が50μmである半円形状のグランド端子開口部とを形成した。その後、実施例1と同様の方法によりニッケル(Ni)を、グランド端子用開口部に、金属基板を給電部として電解めっきすることにより充填しグランド端子を形成した。
形成されたグランド端子を実体顕微鏡(倍率500倍)により撮影した。その結果を図32に示す。また、サスペンション用基板を、断面観察用樹脂に包埋し、図32におけるX−X線の位置でダイヤモンドブレードにより切断し、その断面を、精密研磨後に実体顕微鏡(倍率500倍)により撮影した。得られた断面を図33に示す。
実施例と同様の方法により、幅50μmの接地用配線と、上記接地用配線に隣接する直径が150μmのグランド端子開口部を形成した。
得られたサスペンション用基板を、実体顕微鏡(倍率500倍)により撮影した。その結果を図35に示す。
2、102 … 絶縁層
2´ … 絶縁層形成用層
3、103 … グランド端子用開口部
4、104 … 接地用配線
4´ … 接地用配線形成用層
5、105 … グランド端子用材料
6、106 … グランド端子
7、107 … 保護めっき層
10、100 … サスペンション用基板
11 … フォトレジスト
20 … スライダー設置位置
30 … サスペンション
40 … ヘッド付サスペンション
50 … ハードディスクドライブ
Claims (8)
- 金属基板と、
前記金属基板上に形成され、前記金属基板が露出するグランド端子用開口部を有する絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された接地用配線と、
前記グランド端子用開口部にグランド端子用材料が充填されて形成され、前記金属基板および前記接地用配線に接続されたグランド端子とを有し、
前記グランド端子用開口部の周囲に、前記接地用配線が形成されていない箇所を有するサスペンション用基板であって、
前記グランド端子が、前記グランド端子用開口部内の前記金属基板を給電層として用いた電解めっき法により充填された前記グランド端子用材料からなるものであり、
前記接地用配線の全表面が、前記グランド端子用材料またはカバーレイで被覆され、
前記接地用配線の表面が、前記グランド端子を形成するグランド端子用材料によって直接被覆されていることを特徴とするサスペンション用基板。 - 前記接地用配線に、グランド端子用開口部が形成されていない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。
- 前記グランド端子用開口部の外縁部が、前記接地用配線に接するように形成されていることを特徴とする請求項2に記載のサスペンション用基板。
- 前記グランド端子用開口部が、前記接地用配線と離れた位置に形成されていることを特徴とする請求項2に記載のサスペンション用基板。
- 前記接地用配線のグランド端子用開口部に隣接する領域が、断面視上、前記グランド端子用材料によって表面の全てが直接被覆されていることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかの請求項に記載のサスペンション用基板。
- 請求項1から請求項5までのいずれかの請求項に記載のサスペンション用基板を含むことを特徴とするサスペンション。
- 請求項6に記載のサスペンションと、前記サスペンション上に搭載された磁気ヘッドスライダーとを有することを特徴とするヘッド付サスペンション。
- 請求項7に記載のヘッド付サスペンションを含むことを特徴とするハードディスクドライブ。
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