特許 6241705 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、ハードディスクドライブおよびサスペンション用基板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6241705

(24)【登録日】2017年11月17日

(45)【発行日】2017年12月6日

(54)【発明の名称】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、ハードディスクドライブおよびサスペンション用基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G11B 5/60 20060101AFI20171127BHJP

   G11B 21/10 20060101ALI20171127BHJP

   G11B 21/21 20060101ALI20171127BHJP

【ＦＩ】

   G11B5/60 P

   G11B21/10 N

   G11B21/21 D

【請求項の数】9

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-69181(P2013-69181)

(22)【出願日】2013年3月28日

(65)【公開番号】特開2014-191853(P2014-191853A)

(43)【公開日】2014年10月6日

【審査請求日】2016年1月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002897

【氏名又は名称】大日本印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(74)【代理人】

【識別番号】100107537

【弁理士】

【氏名又は名称】磯貝 克臣

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(74)【代理人】

【識別番号】100150717

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 和也

(72)【発明者】

【氏名】平 田 賢 郎

(72)【発明者】

【氏名】細 田 哲 史

(72)【発明者】

【氏名】西 山 甚

(72)【発明者】

【氏名】古 庄 宏 樹

【審査官】 斎藤 眞

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１２９２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９８９７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３４５５４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０３０８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２６１２１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１１Ｂ ５／５６−５／６０

Ｇ１１Ｂ ２１／１０

Ｇ１１Ｂ ２１／１６−２１／２６

Ｈ０５Ｋ １／０５

Ｈ０５Ｋ １／０９

Ｈ０５Ｋ ３／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヘッドスライダと、前記ヘッドスライダを変位させる伸縮自在なアクチュエータ素子とが実装されるヘッド領域を有するサスペンション用基板において、
金属支持層と、
前記金属支持層上に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられ、素子接続端子を有する配線層と、を備え、
前記ヘッド領域において、前記金属支持層に、前記アクチュエータ素子を収容する収容開口部が設けられ、
前記絶縁層に、前記素子接続端子を前記収容開口部に露出させる端子開口部が設けられ、
前記端子開口部内に、前記アクチュエータ素子と前記素子接続端子とを接続する導電層が設けられ、
前記導電層は、前記素子接続端子の前記絶縁層側の面に設けられた半田層と、前記半田層の前記素子接続端子側とは反対側の面に設けられた導電性接着剤層と、を有し、
前記素子接続端子のうち前記端子開口部に露出された部分に、めっき層が設けられ、
前記導電層の前記半田層は、前記めっき層を介して前記素子接続端子に接続されていることを特徴とするサスペンション用基板。

【請求項2】

前記導電性接着剤層の一部は、前記端子開口部内に形成され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。

【請求項3】

前記導電性接着剤層は、前記端子開口部から前記収容開口部の側に突出し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。

【請求項4】

前記半田層の前記導電性接着剤層側の面は、前記絶縁層の前記金属支持層側の面と、同一平面上に配置され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。

【請求項5】

前記導電性接着剤層は、前記半田層の当該導電性接着剤層側の面の一部に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のサスペンション用基板。

【請求項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、
前記サスペンション用基板の前記ヘッド領域に実装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。

【請求項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用基板の前記ヘッド領域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。

【請求項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。

【請求項9】

ヘッドスライダと、前記ヘッドスライダを変位させる伸縮自在なアクチュエータ素子とが実装されるヘッド領域を有するサスペンション用基板の製造方法において、
金属支持層と、前記金属支持層上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層上に設けられ、素子接続端子を有する配線層と、を備えた基板材料体であって、前記ヘッド領域をなす領域において、前記金属支持層に、前記アクチュエータ素子を収容する収容開口部が設けられ、前記絶縁層に、前記素子接続端子を前記収容開口部に露出させる端子開口部が設けられた、基板材料体を準備する工程と、
前記端子開口部内に、実装される前記アクチュエータ素子と前記素子接続端子とを接続する導電層を形成する工程と、を備え、
前記導電層を形成する工程は、前記素子接続端子の前記絶縁層側の面に半田層を形成する工程と、前記半田層を形成する工程の後、前記半田層の前記素子接続端子側とは反対側の面に、導電性接着剤層を形成する工程と、を有し、
前記基板材料体を準備する工程において、前記素子接続端子のうち前記端子開口部に露出された部分に、めっき層が設けられ、
前記導電層を形成する工程において、前記導電層の前記半田層は、前記めっき層を介して前記素子接続端子に接続されることを特徴とするサスペンション用基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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、ハードディスクドライブおよびサスペンション用基板の製造方法に係り、とりわけ、実装されるアクチュエータ素子との電気的接続の信頼性を向上させるとともにアクチュエータ素子の信頼性低下を抑制す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、ハードディスクドライブおよびサスペンション用基板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

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（フレキシャー）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。

【0003】

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動させる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。

【0004】

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。

【0005】

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）からなるピエゾ素子（圧電素子）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。

【0006】

特許文献１においては、サスペンション用基板のヘッド領域にピエゾ素子が実装されている。この場合、ピエゾ素子をヘッドスライダに近接して配置することができるため、ヘッドスライダの位置合わせの精度向上が可能となる。なお、特許文献１においては、金属支持層にピエゾ素子を収容する収容開口部が設けられ、絶縁層のうち収容開口部に露出された部分に、ピエゾ素子が配置されるようになっている。また、絶縁層には端子開口部が設けられており、この端子開口部内に、ピエゾ素子に電気的に接続される素子接続端子が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１２−９９２０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１においては、端子開口部内に設けられた素子接続端子の下面が、絶縁層の下面と同一平面上に形成されている。このことにより、ピエゾ素子と素子接続端子との電気的接続の信頼性向上が困難になるという問題がある。例えば、半田ボールを用いてピエゾ素子と素子接続端子とを電気的に接続する場合、半田ボールが、素子接続端子から位置ずれしやすくなる。この場合、アクチュエータ素子と素子接続端子とを半田材料によって電気的に接続することが困難になり得る。また、半田ペーストを用いる場合には、半田ペーストが、素子接続端子から周囲に濡れ広がるという問題があり、この場合においても、アクチュエータ素子と素子接続端子とを半田材料によって電気的に接続することが困難になり得る。

【0009】

また、ピエゾ素子と素子接続端子とを半田材料によって電気的に接続する場合、アクチュエータ素子の信頼性が低下し得るという問題もある。すなわち、半田材料をアクチュエータ素子の電極に溶着させる際、半田材料が加熱されるが、この際、アクチュエータ素子が、熱的損傷を受ける可能性がある。

【0010】

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、実装されるアクチュエータ素子との電気的接続の信頼性を向上させるとともにアクチュエータ素子の信頼性低下を抑制す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、ハードディスクドライブおよびサスペンション用基板の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は、ヘッドスライダと、前記ヘッドスライダを変位させる伸縮自在なアクチュエータ素子とが実装されるヘッド領域を有するサスペンション用基板において、金属支持層と、前記金属支持層上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層上に設けられ、素子接続端子を有する配線層と、を備え、前記ヘッド領域において、前記金属支持層に、前記アクチュエータ素子を収容する収容開口部が設けられ、前記絶縁層に、前記素子接続端子を前記収容開口部に露出させる端子開口部が設けられ、前記端子開口部内に、前記アクチュエータ素子と前記素子接続端子とを接続する導電層が設けられ、前記導電層は、前記素子接続端子の前記絶縁層側の面に設けられた半田層と、前記半田層の前記素子接続端子側とは反対側の面に設けられた導電性接着剤層と、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。

【0012】

なお、上述したサスペンション用基板において、前記導電性接着剤層の一部は、前記端子開口部内に形成されている、ようにしてもよい。

【0013】

また、上述したサスペンション用基板において、前記導電性接着剤層は、前記端子開口部から前記収容開口部の側に突出している、ようにしてもよい。

【0014】

また、上述したサスペンション用基板において、前記半田層の前記導電性接着剤層側の面は、前記絶縁層の前記金属支持層側の面と、同一平面上に配置されている、ようにしてもよい。

【0015】

また、上述したサスペンション用基板において、前記導電性接着剤層は、前記半田層の当該導電性接着剤層側の面の一部に形成されている、ようにしてもよい。

【0016】

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サスペンション用基板と、前記サスペンション用基板の前記ヘッド領域に実装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。

【0017】

本発明は、上述のサスペンションと、前記サスペンション用基板の前記ヘッド領域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を提供する。

【0018】

本発明は、上述の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。

【0019】

本発明は、ヘッドスライダと、前記ヘッドスライダを変位させる伸縮自在なアクチュエータ素子とが実装されるヘッド領域を有するサスペンション用基板の製造方法において、金属支持層と、前記金属支持層上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層上に設けられ、素子接続端子を有する配線層と、を備えた基板材料体であって、前記ヘッド領域をなす領域において、前記金属支持層に、前記アクチュエータ素子を収容する収容開口部が設けられ、前記絶縁層に、前記素子接続端子を前記収容開口部に露出させる端子開口部が設けられた、基板材料体を準備する工程と、前記端子開口部内に、実装される前記アクチュエータ素子と前記素子接続端子とを接続する導電層を形成する工程と、を備え、前記導電層を形成する工程は、前記素子接続端子の前記絶縁層側の面に半田層を形成する工程と、前記半田層の前記素子接続端子側とは反対側の面に、導電性接着剤層を形成する工程と、を有していることを特徴とするサスペンション用基板の製造方法を提供する。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、実装されるアクチュエータ素子との電気的接続の信頼性を向上させるとともにアクチュエータ素子の信頼性低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１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2】図２は、図１のヘッド付サスペンションにおけるヘッド領域を拡大して示す平面図である。

【図3】図３は、図２のヘッド領域を示す部分断面図である。

【図4】図４は、図３の部分拡大断面図である。

【図5】図５は、図１のヘッド付サスペンションを含むハードディスクドライブの一例を示す斜視図である。

【図6】図６（ａ）〜（ｃ）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製造方法を説明する図である。

【図7】図７（ａ）、（ｂ）は、図６に示すサスペンション用基板にピエゾ素子を実装する方法を説明する図である。

【図8】図８は、図４の変形例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

図１乃至図７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、ハードディスクドライブおよびサスペンション用基板の製造方法について説明する。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。

【0023】

図１に示すように、ヘッド付サスペンション１１１は、サスペンション１０１と、サスペンション用基板１のヘッド領域２に実装されたヘッドスライダ１１２と、を備えている。このうちヘッドスライダ１１２は、後述するディスク１２３（図５参照）に対してデータの書き込みおよび読み取りを行うためのものであり、後述するサスペンション用基板１のヘッド領域２に接着剤を用いて接合されている。なお、ヘッドスライダ１１２のスライダ端子（図示せず）は、半田材料によってヘッド端子４１に電気的に接続されている。

【0024】

サスペンション１０１は、ベースプレート１０２と、ベースプレート１０２上に取り付けられたロードビーム１０３と、ロードビーム１０３に取り付けられたサスペンション用基板１と、サスペンション用基板１のヘッド領域２に実装された一対のピエゾ素子（アクチュエータ素子）１０４と、を備えている。このうちベースプレート１０２およびロードビーム１０３は、いずれも、好適にはステンレスにより形成され、互いに溶接されて固定されている。

【0025】

また、ロードビーム１０３は、サスペンション用基板１の金属支持層２０（後述）に、溶接により取り付けられるようになっている。なお、ロードビーム１０３には、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には、図１に示すように、当該ロードビーム１０３の治具孔とアライメント（位置合わせ）を行うための治具孔５が設けられている。このことにより、サスペンション用基板１にロードビーム１０３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１０３との位置合わせを行うことができるようになっている。ロードビーム１０３の治具孔およびサスペンション用基板１の治具孔５は、図１に示す長手方向軸線（Ｘ）上に配置されている。

【0026】

図１および図２に示すように、ピエゾ素子１０４は、長手方向（図２のＰ方向）に伸縮自在に構成されている。これにより、一対のピエゾ素子１０４は、ヘッドスライダ１１２をスウェイ方向（旋回方向、図２の矢印Ｑ方向）に変位させることができるようになっている。また、各ピエゾ素子１０４は、図３に示すように、一対の電極（第１電極１０４ａ、第２電極１０４ｂ）と、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１０４ｃと、を有している。一対の電極１０４ａ、１０４ｂは、圧電材料部１０４ｃの絶縁層１０の側の面において、圧電材料部１０４ｃのうち伸縮方向における両端部（第１素子端部１０４ｄおよび第２素子端部１０４ｅ）に形成されている。すなわち、ピエゾ素子１０４は、伸縮方向における端部として、第１素子端部１０４ｄと第２素子端部１０４ｅとを有しており、第１素子端部１０４ｄに第１電極１０４ａが形成され、第２素子端部１０４ｅに第２電極１０４ｂが形成されている。

【0027】

図２および図３に示すように、ピエゾ素子１０４の第１電極１０４ａは、後述する第１導電層７１を介して、サスペンション用基板１の第１素子接続端子４５（後述）に接続されている。この第１素子接続端子４５は、導電接続部６０（後述）を介して、金属支持層２０に接続されて電気的に接地されている。第２電極１０４ｂは、後述する第２導電層７２を介して、サスペンション用基板１の第２素子接続端子４６（後述）に電気的に接続されている。この第２素子接続端子４６は、後述する素子配線４４に接続されており、第２素子接続端子４６には、ピエゾ素子１０４を伸縮させるために所定の電圧が印加されるようになっている。

【0028】

図３に示すように、各素子端部１０４ｄ、１０４ｅには、非導電性接着剤（例えば、ＵＶ硬化樹脂）１０６が塗布されている。非導電性接着剤１０６は、ピエゾ素子１０４をサスペンション用基板１に機械的に接合するためのものである。

【0029】

一対のピエゾ素子１０４の圧電材料部１０４ｃ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１０４が収縮すると共に、他方のピエゾ素子１０４が伸長するようになっている。すなわち、ピエゾ素子１０４は、電極１０４ａ、１０４ｂ間に所定の電圧が印加されることにより図２の矢印Ｐ方向に伸縮自在な圧電素子として構成されている。

【0030】

このようなピエゾ素子１０４は、図１に示すように、長手方向軸線（Ｘ）に沿って細長の矩形状に形成されており、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１０４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１０４の伸縮が、ヘッドスライダ１１２に均等に伝達されるようになっている。

【0031】

次に、サスペンション用基板１について説明する。

【0032】

図１に示すように、サスペンション用基板１は、ヘッドスライダ１１２とピエゾ素子１０４とが実装されるヘッド領域（ジンバル領域）２と、ＦＰＣ基板（外部接続基板）１３１が接続されるテール領域３と、を有している。ヘッド領域２には、ヘッドスライダ１１２に接続される複数のヘッド端子４１が設けられ、テール領域３には、ＦＰＣ基板１３１に接続される複数のテール端子（外部接続基板端子）４２が設けられている。ヘッド端子４１とテール端子４２とは、後述する複数の信号配線４３によってそれぞれ接続されている。

【0033】

図１乃至図３に示すように、サスペンション用基板１は、金属支持層２０と、金属支持層２０上に設けられた絶縁層１０と、絶縁層１０上に設けられ、複数の配線４３、４４を有する配線層４０と、を備えている。すなわち、金属支持層２０に、絶縁層１０を介して配線層４０が積層されている。絶縁層１０上には、配線４３、４４を覆う保護層５０が設けられている。上述したヘッドスライダ１１２は、サスペンション用基板１の保護層５０の側（保護層５０上）に配置され、ピエゾ素子１０４は、金属支持層２０の側に配置されている。なお、図１および図２においては、図面を明瞭にするために、保護層５０は省略している。

【0034】

金属支持層２０は、図２乃至図４に示すように、金属支持層本体２１と、ヘッド領域２に配置され、ヘッドスライダ１１２が取り付けられたタング部２２と、を有している。金属支持層本体２１とタング部２２とは、長手方向軸線（Ｘ）に沿って延びる中央連結部２４によって連結されている。中央連結部２４の幅は小さくなっており、これにより中央連結部２４は柔軟性を有し、ヘッドスライダ１１２のピボット運動が阻害されることを防止すると共に、ピエゾ素子１０４の伸縮動作が阻害されることを防止している。

【0035】

ヘッド領域２において、金属支持層２０に、ピエゾ素子１０４を収容する矩形状の収容開口部２５が設けられている。収容開口部２５は、中央連結部２４の両側に配置されている。すなわち、一対の収容開口部２５の間に中央連結部２４が配置されている。本実施の形態においては、収容開口部２５の外側（中央連結部２４の側とは反対側）には、金属支持層２０を構成する部材は形成されていない。しかしながら、ピエゾ素子１０４の伸縮動作に問題が無ければ、収容開口部２５の外側に、金属支持層２０を構成する部材が形成されていてもよい。

【0036】

配線層４０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４３と、ピエゾ素子１０４に接続される一対の素子配線４４と、を有している。このうち、信号配線４３は、ヘッド端子４１とテール端子４２とを接続しており、この信号配線４３に電気信号が流されることによって、ヘッドスライダ１１２がディスク１２３（図６参照）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。テール端子４２から延びる素子配線４４は、第２素子接続端子４６に接続されており、ピエゾ素子１０４の第２電極１０４ｂに所定の電圧を印加するようになっている。

【0037】

配線層４０は、ピエゾ素子１０４の第１電極１０４ａに接続される第１素子接続端子４５と、ピエゾ素子１０４の第２電極１０４ｂに接続される第２素子接続端子４６と、を有している。このうち、第１素子接続端子４５は、ピエゾ素子１０４の第１電極１０４ａを接地して、ピエゾ素子１０４の接地をとるためのものであり、後述の導電接続部６０を介して、金属支持層２０のタング部２２に電気的に接続されている。第２素子接続端子４６は、上述したように、ピエゾ素子１０４の第２電極１０４ｂに所定の電圧を印加するためのものであり、第２素子接続端子４６には、素子配線４４が接続されている。

【0038】

図３に示すように、絶縁層１０に、素子接続端子４５、４６をピエゾ素子１０４の側に露出させる端子開口部１１が設けられている。素子接続端子４５、４６のうち端子開口部１１に露出された部分に、ニッケル（Ｎｉ）めっきおよび金（Ａｕ）めっきがこの順に施されて形成されためっき層（図示せず）が設けられている。このことにより、素子接続端子４５、４６が腐食することを防止するとともに、ピエゾ素子１０４の電極１０４ａ、１０４ｂと素子接続端子４５、４６との接続抵抗を低減している。なお、ヘッド端子４１およびテール端子４２にも、同様にして、めっき層が設けられている。

【0039】

図３および図４に示すように、端子開口部１１には、ピエゾ素子１０４と素子接続端子４５、４６とを電気的に接続する導電層（第１導電層７１、第２導電層７２）が設けられている。このうち、第１導電層７１は、第１素子接続端子４５に対応する端子開口部１１内に設けられており、第２導電層７２は、第２素子接続端子４６に対応する端子開口部１１内に設けられている。なお、図４（後述する図６乃至図８も同様）においては、第１導電層７１を示しているが、第２導電層７２は、第１導電層７１と同様の構成とすることができるため、第２導電層７２を示す部分拡大断面図は省略する。

【0040】

図４に示すように、導電層７１、７２は、素子接続端子４５、４６の絶縁層１０の側の面に設けられた半田層７３と、半田層７３の素子接続端子４５、４６の側とは反対側の面（ピエゾ素子１０４の側の面）に設けられた導電性接着剤層７４と、を有している。このうち、導電性接着剤層７４は、例えば、銀ペースト（エポキシ樹脂などのバインダーと、銀フィラーとが混合されたペースト）などの導電性接着剤により形成されている。この導電性接着剤層７４は、ピエゾ素子１０４の電極１０４ａ、１０４ｂに接続されるようになっている。このようにして、ピエゾ素子１０４の電極１０４ａ、１０４ｂと素子接続端子４５、４６とが、半田層７３および導電性接着剤層７４を介して、電気的に接続されるようになっている。なお、導電性接着剤層７４は、半田層７３の導電性接着剤層７４の側の面（ピエゾ素子１０４の側の面）の全体に設けられていることが好適である。また、導電性接着剤層７４は、端子開口部１１から収容開口部２５の側（ピエゾ素子１０４の側）に盛り上がるように突出していることが好適である。

【0041】

図４に示すように、導電性接着剤層７４の一部は、端子開口部１１内に形成されている。すなわち、半田層７３のピエゾ素子１０４の側の面は、絶縁層１０の金属支持層２０の側の面より、上側（素子接続端子４５、４６の側）に配置されている。

【0042】

このような、半田層７３と導電性接着剤層７４とを含む導電層７１、７２は、本実施の形態においては、サスペンション用基板１を構成する部材として取り扱う。

【0043】

上述したように、第１素子接続端子４５は、導電接続部（ビア）６０によって、金属支持層２０のタング部２２に電気的に接続されている。すなわち、絶縁層１０に絶縁層貫通孔１２が設けられ、配線層４０に配線層貫通孔４８が設けられており、この絶縁層貫通孔１２および配線層貫通孔４８に、ニッケルめっきまたは銅めっきを施すことにより導電接続部６０が形成されている。このようにして、第１素子接続端子４５が接地されるようになっている。なお、図３に示す形態においては、導電接続部６０は、保護層５０により覆われており、導電接続部６０の腐食を防止している。

【0044】

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。

【0045】

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〜１０μｍであることが好ましい。このことにより、金属支持層２０と各配線４３、４４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。

【0046】

配線層４０の各配線４３、４４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４３、４４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４３、４４の厚さは、５μｍ〜１８μｍであることが好ましい。このことにより、各配線４３、４４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４１、テール端子４２および素子接続端子４５、４６は、各配線４３、４４と同一の材料、同一の厚みとなっており、配線層４０を構成している。

【0047】

金属支持層２０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、４２アロイ、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、このうちステンレスを用いることが好適である。金属支持層２０の厚さは、１５μｍ〜２０μｍであることが好ましい。このことにより、金属支持層２０の導電性、剛性、および弾力性を確保することができる。

【0048】

保護層５０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５０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５０の厚さは、配線４３、４４上において３μｍ〜１０μｍであることが好ましい。

【0049】

次に、図５により、本実施の形態におけるハードディスクドライブ１２１について説明する。図５に示すハードディスクドライブ１２１は、ケース１２２と、このケース１２２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１２３と、このディスク１２３を回転させるスピンドルモータ１２４と、ディスク１２３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１２３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１１２を含むヘッド付サスペンション１１１と、を有している。このうちヘッド付サスペンション１１１は、ケース１２２に対して移動自在に取り付けられており、ケース１２２にはヘッド付サスペンション１１１のヘッドスライダ１１２をディスク１２３上に沿って移動させるボイスコイルモータ１２５が取り付けられている。また、ヘッド付サスペンション１１１は、ボイスコイルモータ１２５にアーム１２６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１２１を制御する制御部（図示せず）に接続されたＦＰＣ基板１３１（図１参照）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１３１を介して、制御部とヘッドスライダ１１２との間で伝送されるようになっている。

【0050】

次に、本実施の形態によるサスペンション用基板１の製造方法について図６を用いて説明する。

【0051】

まず、基板材料体１ａを準備する（図６（ａ）参照）。ここで、基板材料体１ａとは、本実施の形態における導電層７１、７２を含むサスペンション用基板１を作製するための基板であって、図６（ａ）に示すように、導電層７１、７２が形成される前の段階の基板のことを意味する。ここでは、基板材料体１ａを、一例として、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。

【0052】

まず、金属支持層２０と絶縁層１０と配線層４０とが積層された積層体（図示せず）を準備する。続いて、配線層４０が、所望の形状にエッチングされて、ヘッド端子４１、テール端子４２、配線４３、４４、および素子接続端子４５、４６が形成される。次に、絶縁層１０上に、各配線４３、４４を覆う保護層５０が所望の形状で形成される。続いて、絶縁層１０が所望の形状にエッチングされる。この際、ヘッド領域２をなす領域において、絶縁層１０に端子開口部１１が形成される。その後、金属支持層２０が所望の形状にエッチングされて外形加工され、ヘッド領域２をなす領域において、金属支持層２０にタング部２２および収容開口部２５が形成される。このようにして、基板材料体１ａが得られる。

【0053】

基板材料体１ａを準備した後、ピエゾ素子１０４と素子接続端子４５、４６とを接続するための導電層７１、７２が形成される。

【0054】

この場合、まず、素子接続端子４５、４６の端子開口部１１に露出された面に、半田層７３が形成される（図６（ｂ）参照）。

【0055】

半田層７３の形成方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、端子開口部１１内に、半田ボールを供給し、この半田ボールにレーザ光を照射することによって半田ボールを加熱して溶融させ、素子接続端子４５、４６に溶着した半田層７３を得ることができる。なお、半田ボールを溶融させる際、半田ボールは３００℃以上に加熱されることが好適である。

【0056】

また、半田層７３を形成する方法としては、半田ボールを用いる方法以外にも、例えば、印刷法によって半田層７３を形成することができる。この場合、半田ペースト（クリーム半田ともいう）を、端子開口部１１内に塗布して、加熱して溶融させることにより、素子接続端子４５、４６に溶着した半田層７３を得ることができる。ここで、半田ペーストは、微細な粉末状の半田粒がフラックスによってペースト状に形成されたものである。このことから、印刷後に加熱すると半田粒が溶融して、素子接続端子４５、４６の露出された面に溶着した半田層７３が形成される。更には、ソルダージェット法により、溶融された半田を端子開口部１１内に供給して、素子接続端子４５、４６に溶着した半田層７３を得ることもでき、めっき法によって半田層７３を得ることもできる。

【0057】

半田層７３が形成された後、半田層７３の素子接続端子４５、４６の側とは反対側の面に、導電性接着剤層７４が形成される（図６（ｃ）参照）。この場合、まず、導電性接着剤が、印刷法により半田層７３上に塗布される。この際、塗布される導電性接着剤は、端子開口部１１から盛り上がるように塗布されることが好適である。

【0058】

このようにして、本実施の形態による、半田層７３と導電性接着剤層７４とを含む導電層７１、７２が端子開口部１１に設けられたサスペンション用基板１が得られる。

【0059】

次に、上述のようにして得られたサスペンション用基板１を用いたサスペンション１０１の製造方法について、図７を用いて説明する。

【0060】

まず、ベースプレート１０２（図１参照）に、ロードビーム１０３を介して、上述の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１０２にロードビーム１０３が溶接により固定され、続いて、ロードビーム１０３に設けられた治具孔（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５とにより、ロードビーム１０３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２０に溶接が施されて、ロードビーム１０３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。

【0061】

次に、ピエゾ素子１０４が、サスペンション用基板１のヘッド領域２に実装される（図７（ａ）参照）。この場合、まず、ピエゾ素子１０４が収容開口部２５に収容される。このことにより、ピエゾ素子１０４の電極１０４ａ、１０４ｂが、導電層７１、７２の導電性接着剤層７４に電気的に接続される。

【0062】

その後、導電性接着剤層７４の導電性接着剤を焼成して、硬化させる。なお、焼成処理は、２００℃で所定の時間行われることが好適である。

【0063】

導電性接着剤を硬化した後、ピエゾ素子１０４の両端部に、非導電性接着剤１０６が塗布される（ポッティング）。その後、塗布された非導電性接着剤１０６を、気中環境下に放置して、硬化させる（図７（ｂ）参照）。このことにより、ピエゾ素子１０４がサスペンション用基板１に、機械的に接合され、ヘッド領域２にピエゾ素子１０４が実装される。

【0064】

このようにして、サスペンション用基板１にピエゾ素子１０４が実装され、本実施の形態によるサスペンション１０１が得られる。

【0065】

その後、得られたサスペンション１０１にヘッドスライダ１１２が実装されて、本実施の形態によるヘッド付サスペンション１１１が得られる。

【0066】

さらに、このヘッド付サスペンション１１１がハードディスクドライブ１２１のアーム１２６に取り付けられると共に、サスペンション用基板１のテール端子４２にＦＰＣ基板１３１（図１参照）が接続されて、図５に示すハードディスクドライブ１２１が得られる。

【0067】

図５に示すハードディスクドライブ１２１においてデータの書き込みおよび読み取りを行う際、スピンドルモータ１２４によってディスク１２３が回転し、ボイスコイルモータ１２５によってヘッド付サスペンション１１１のヘッドスライダ１１２がディスク１２３に沿って移動する。この際、ヘッドスライダ１１２は、ディスク１２３の回転により生じた気流の影響を受けて、タング部２２と共にピボット運動を行いながら、ディスク１２３に所望のフライングハイトを保って浮上する。この状態で、ヘッドスライダ１１２とディスク１２３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１３１を介して、ＦＰＣ基板１３１に接続されている制御部（図示せず）とヘッドスライダ１１２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４３によって、ヘッド端子４１（図１参照）とテール端子４２との間で伝送される。

【0068】

ヘッドスライダ１１２を移動させる際、ボイスコイルモータ１２５が、ヘッドスライダ１１２の位置を大まかに調整し、ピエゾ素子１０４が、ヘッドスライダ１１２の位置を微小調整する。すなわち、ピエゾ素子１０４の第２電極１０４ｂに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２の矢印Ｐ方向）に、一方のピエゾ素子１０４が収縮すると共に他方のピエゾ素子１０４が伸長する。この場合、ピエゾ素子１０４には、素子配線４４、第２素子接続端子４６および第２導電層７２を介して所定の電圧が入力される。

【0069】

ピエゾ素子１０４が伸縮すると、ヘッド領域２に実装されているヘッドスライダ１１２がスウェイ方向（図２の矢印Ｑ方向）に移動する。このことから、ヘッドスライダ１１２を、ディスク１２３の所望のトラックに、精度良く位置合わせすることができる。

【0070】

このように本実施の形態によれば、端子開口部内に、実装されるピエゾ素子１０４と素子接続端子４５、４６とを接続する導電層７１、７２が設けられている。このことにより、導電層７１、７２を、端子開口部１１に係止することができる。このため、導電層７１、７２が、素子接続端子４５、４６から位置ずれすることを防止し、ピエゾ素子１０４と素子接続端子４５、４６との電気的接続の信頼性を向上させることができる。

【0071】

また、本実施の形態によれば、導電性接着剤層７４の一部が、端子開口部１１内に形成されている。このことにより、導電性接着剤層７４を端子開口部１１に係止することがでる。このため、導電層７１、７２が、素子接続端子４５、４６から位置ずれすることをより一層防止でき、ピエゾ素子１０４と素子接続端子４５、４６との電気的接続の信頼性をより一層向上させることができる。また、この場合、導電性接着剤層７４を形成する導電性接着剤を塗布した際、塗布された導電性接着剤が、端子開口部１１の周囲に濡れ広がることにより金属支持層２０に達して短絡することを抑制でき、電気的接続の信頼性を向上させることができる。

【0072】

また、本実施の形態によれば、上述したように、導電性接着剤層７４の一部が、端子開口部１１内に形成されていることにより、端子開口部１１からの導電性接着剤層７４の突出量を低減することができる。このため、ピエゾ素子１０４を、絶縁層１０に近接させて（または密着させて）実装することができ、ピエゾ素子１０４の実装を安定化させることができる。

【0073】

また、本実施の形態によれば、素子接続端子４５、４６と導電性接着剤層７４との間に、半田層７３が介在されている。ここで、導電性接着剤は、素子接続端子４５、４６上に形成されためっき層との接触抵抗が比較的大きくなる。このため、めっき層と導電性接着剤層７４との間に半田層７３を介在させることにより、ピエゾ素子１０４と素子接続端子４５、４６との接続抵抗を低減することができ、ピエゾ素子１０４と素子接続端子４５、４６との電気的接続の信頼性を向上させることができる。

【0074】

また、本実施の形態によれば、素子接続端子４５、４６に、半田層７３および導電性接着剤層７４を含む導電層７１、７２を介して、ピエゾ素子１０４を電気的に接続することができる。このことにより、比較的高価な導電性接着剤の使用量を低減し、サスペンション用基板１の材料コストを低減することができる。また、導電性接着剤の使用量を低減することにより、導電性接着剤の印刷作業を容易にすることができる。この場合、導電性接着剤の塗布後の焼成時間を短縮することもでき、ピエゾ素子１０４に熱的損傷を与えることを抑制できる。

【0075】

また、本実施の形態によれば、端子開口部１１内に半田層７３が形成された後、導電性接着剤層７４が形成され、その後、ピエゾ素子１０４が収容開口部２５に収容される。この場合、収容開口部２５にピエゾ素子１０４を収容する前に、半田層７３を形成するための半田材料を加熱して溶融させることができる。すなわち、半田材料を溶融させる際に、ピエゾ素子１０４が熱的損傷を受けることを回避できる。この結果、ピエゾ素子１０４の信頼性が低下することを抑制できる。なお、導電性接着剤を焼成する際に、ピエゾ素子１０４が加熱され得るが、導電性接着剤を焼成する際の温度は、半田を溶融する際の温度より低いため、ピエゾ素子１０４と素子接続端子４５、４６とを、導電性接着剤を用いずに半田材料によって接続する場合よりも、ピエゾ素子１０４が受ける熱的損傷を低減することができる。

【0076】

さらに、本実施の形態によれば、導電性接着剤層７４は、端子開口部１１から収容開口部２５の側に突出している。このことにより、導電性接着剤層７４とピエゾ素子１０４の電極１０４ａ、１０４ｂとの接続面積を増大させて、電気的接続の信頼性を向上させることができる。

【0077】

なお、上述した本実施の形態においては、導電性接着剤層７４の一部が、端子開口部１１内に配置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、例えば、図８に示すように、導電性接着剤層７４は、端子開口部１１内に入り込まないように形成されていてもよい。すなわち、半田層７３の導電性接着剤層７４側の面が、絶縁層１０の金属支持層２０の側の面と、同一平面上に配置されていてもよい。この場合、導電性接着剤層７４を形成するための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。このため、材料コストをより一層低減し、導電性接着剤の印刷作業性をより一層向上させ、焼成時間をより一層短縮させることができる。ここで、同一とは、厳密に同一という意味に限られることはなく、同一とみなすことができる程度の製造誤差等を含む意味として用いている。

【0078】

また、上述した本実施の形態においては、導電性接着剤層７４は、半田層７３の導電性接着剤層７４の側の面の全体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、導電性接着剤層７４は、半田層７３の導電性接着剤層７４の側の面の一部に形成されるようにしてもよい。この場合、半田層７３の当該面の一部に、導電性接着剤層７４が形成され、当該面の他の部分が露出される。このことにより、導電性接着剤層７４を形成するための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。このため、材料コストをより一層低減し、導電性接着剤の印刷作業性をより一層向上させ、焼成時間をより一層短縮させることができる。

【0079】

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、ハードディスクドライブおよびサスペンション用基板の製造方法は、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。

【符号の説明】

【0080】

１ サスペンション用基板
２ ヘッド領域
１０ 絶縁層
１１ 端子開口部
２０ 金属支持層
２５ 収容開口部
４０ 配線層
４５ 第１素子接続端子
４６ 第２素子接続端子
７１ 第１導電層
７２ 第２導電層
７３ 半田層
７４ 導電性接着剤層
１０１ サスペンション
１０２ ベースプレート
１０３ ロードビーム
１０４ ピエゾ素子
１１１ ヘッド付サスペンション
１１２ ヘッドスライダ
１２１ ハードディスクドライブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】