专利名称：带电路的悬挂基板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及在硬盘驱动器中的搭载磁头的带电路的悬挂基板及其制造方法。
背景技术：
以往，在硬盘驱动器中采用搭载磁头的带电路的悬挂基板。例如公知有在由不锈钢等构成的金属支承基板上依次层叠基底绝缘层和导体图案而成的带电路的悬挂基板 (例如参照日本特开2010-40115号公报)。而且，在该带电路的悬挂基板中，在金属支承基板的磁头搭载区域中接合有用于安装磁头的滑橇，并连接有磁头的连接端子和头侧端子。然而，在日本特开2010-40115号公报所述的带电路的悬挂基板中，在环境温度变化时，由金属支承基板和滑橇的热膨胀率的差异导致金属支承基板和滑橇以不同的比例膨胀。于是，有可能在搭载于滑橇的磁头的连接端子和头侧端子的连接部分发生应变， 导致在磁头的连接端子和头侧端子相连接的连接部分产生裂纹。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够缓和施加于磁头的连接端子和端子部间的连接部分的应力，能够可靠地维持它们的连接的带电路的悬挂基板。本发明的带电路的悬挂基板包括金属支承基板、绝缘层、导体图案，该绝缘层形成在上述金属支承基板之上，该导体图案形成在上述绝缘层之上且具有用于与安装于滑橇的磁头的连接端子相连接的端子部，其特征在于，其划分有用于配置上述滑橇的滑橇搭载区域，在上述滑橇搭载区域中互相隔开间隔地设有多个上述端子部，在上述滑块搭载区域中， 在上述金属支承基板上形成有以使配置有上述端子部的上述绝缘层露出的方式开口的开口部。另外，在本发明的带电路的悬挂基板中，优选在上述滑橇搭载区域，在上述开口部内，与上述端子部相对应地设有由上述金属支承基板构成的第一加强部。另外，在本发明的带电路的悬挂基板中，优选在上述滑橇搭载区域，在上述开口部内，以与上述第一加强部分开的方式设有由上述金属支承基板构成的第二加强部。另外，本发明的带电路的悬挂基板的制造方法的特征在于，包括以下工序层叠工序形成金属支承基板、绝缘层、导体图案，该绝缘层形成在上述金属支承基板之上，该导体图案形成在上述绝缘层之上且具有用于与安装于滑橇的磁头的连接端子相连接的端子部； 蚀刻工序在用于配置上述滑橇的滑橇搭载区域中蚀刻上述金属支承基板，使配置有上述端子部的上述绝缘层的下表面露出。在利用本发明的带电路的悬挂基板制造方法获得的带电路的悬挂基板中，在配置有端子部的滑橇搭载区域中，在金属支承基板上形成有以使绝缘层露出的方式开口的开口部。
因此，即使环境温度变化且金属支承基板和滑橇以不同的比例膨胀，导致对磁头的连接端子和端子部间的接合部分被施加应力，也能够在开口部处缓和该应力。结果，能够提高磁头的连接端子和端子部的连接可靠性。
图1是表示本发明的带电路的悬挂基板的第一实施方式的部分省略俯视图。图2是图1所示的悬架(gimbal)部的A-A剖视图。图3是用于说明本发明的带电路的悬挂基板制造方法的一个实施方式的工序图， 图3(a)表示准备金属支承基板的工序，图3(b)表示形成基底绝缘层的工序，图3(c)表示形成导体图案的工序，图3(d)表示形成覆盖绝缘层和台座的工序，图3(e)表示在蚀刻金属支承基板的蚀刻工序。图4是用于说明本发明的带电路的悬挂基板的第二实施方式的说明图(俯视图)。图5是用于说明本发明的带电路的悬挂基板的第三实施方式的说明图(俯视图)。图6是用于说明本发明的带电路的悬挂基板的第三实施方式的变形例的说明图 (俯视图)。图7是用于说明本发明的带电路的悬挂基板的第四实施方式的说明图(俯视图)。
具体实施例方式图1是表示本发明的带电路的悬挂基板的第一实施方式的部分省略俯视图。图2 是图1所示的悬架部的A-A剖视图。如图1所示，带电路的悬挂基板1形成为沿着长度方向延伸的大致平带形状。在带电路的悬挂基板1的长度方向一端部设有用于安装滑橇7 (图2中假想线所示)的悬架部2，该滑橇7用于安装磁头6 (图2中假想线所示)。悬架部2形成为俯视时大致呈矩形，在其大致中央形成有朝向长度方向一侧敞口的、被切削为俯视时大致呈U字形的切口部3。而且，在悬架部2中，以被切口部3隔开的方式划分有外伸支架部4和舌部5。外伸支架部4在悬架部2中是切口部3的外侧部分，其形成为俯视时大致呈矩形框状。舌部5在悬架部2中是切口部3的内侧部分，其与外伸支架部4的长度方向一端部连续，形成为向长度方向另一侧延伸的侧视时大致呈矩形。在舌部5中还划分有用于安装滑橇7的滑橇搭载区域8。滑橇搭载区域8被划分为在舌部5的大致整个区域上俯视时大致呈矩形。如图1及图2所示，带电路的悬挂基板1包括金属支承基板11、形成在金属支承基板11之上的作为绝缘层的基底绝缘层12、形成在基底绝缘层12之上的导体图案13、以包覆导体图案13的方式形成在基底绝缘层12之上的覆盖绝缘层14。金属支承基板11形成为与带电路的悬挂基板1的外形形状相对应的形状。基底绝缘层12形成于除了形成有切口部3的部分之外的将要形成有导体图案13 的部分和舌部5的整个面上。导体图案13 —体地包括沿着带电路的悬挂基板1的长度方向延伸且用于与磁头6的连接端子9相连接的多个(6个)作为端子部的头侧端子17、用于与读/写基板等外部基板等相连接的多个(6个)外部侧端子18、及将对应的头侧端子17和外部侧端子18分别连接起来的多个(6个)配线19。各头侧端子17形成为俯视时大致呈圆形(圆形凸台形状)，其在滑橇搭载区域8 的长度方向一端部，在与长度方向正交的宽度方向上互相隔开间隔地并列配置。各外部侧端子18形成为俯视时大致呈矩形(矩形凸台形状)，其在带电路的悬挂基板1的长度方向另一端部，在宽度方向上互相隔开间隔地并列配置。各配线19自各外部侧端子18朝向长度方向一侧延伸，在悬架部2中以与外伸支架部4相对应地向宽度方向鼓出的方式弯曲并朝向长度方向一侧延伸，在悬架部2的长度方向一端部向长度方向另一侧折回之后，在滑橇搭载区域8中连接于各头侧端子17。如图2所示，覆盖绝缘层14以包覆各配线19、使各头侧端子17和各外部侧端子 18露出(未图示)的方式形成在基底绝缘层12上。而且，在该带电路的悬挂基板1的滑橇搭载区域8中，在金属支承基板11上形成有开口部15。开口部15在滑橇搭载区域8的长度方向一侧的一半部分中，以沿着厚度方向贯穿金属支承基板11的方式形成为在仰视时沿着宽度方向延伸的大致矩形，从而使基底绝缘层12从下侧露出。详细而言，开口部15在层叠方向(金属支承基板11、基底绝缘层12、导体图案13 和覆盖绝缘层14的层叠方向，下同)上投影时，以包含各头侧端子17的方式形成为1个开口。另外，开口部15未形成在滑橇搭载区域8中的、接合有滑橇7的长度方向另一侧的一半部分。另外，在该带电路的悬挂基板1的滑橇搭载区域8中，设有用于支承滑橇7的台座 10。台座10在滑橇搭载区域8的长度方向另一侧的一半部分中，在基底绝缘层12上形成为俯视时大致呈矩形框状。图3是用于说明本发明的带电路的悬挂基板制造方法的一个实施方式的工序图， 图3(a)准备金属支承基板的工序，图3(b)表示形成基底绝缘层的工序，图3(c)表示形成导体图案的工序，图3(d)表示形成覆盖绝缘层和台座的工序，图3(e)表示蚀刻金属支承基板的蚀刻工序。接着，参照图3说明该带电路的悬挂基板1的制造方法。首先，在该方法中，作为层叠工序按顺序形成金属支承基板11、基底绝缘层12、导体图案13和覆盖绝缘层14。在层叠工序中，如图3(a)所示地准备金属支承基板11。作为形成金属支承基板11的金属，例如可采用不锈钢、42合金等，优选采用不锈钢。金属支承基板11的热膨胀率例如为IOX 10_6 20 X ΙΟ—6/°C，优选为12X 10_6 18X10_6/°C。另外，金属支承基板11的厚度例如为8 50 μ m，优选为10 30 μ m。其次，如图3(b)所示地在金属支承基板11之上形成基底绝缘层12。
作为形成基底绝缘层12的绝缘材料，例如可采用聚酰亚胺、聚醚腈、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯等合成树脂。其中，优选采用感光性的合成树脂，更优选采用感光性聚酰亚胺。为了形成基底绝缘层12，在金属支承基板11的表面例如涂敷感光性的合成树脂的溶液，在烘干之后，以要形成的基底绝缘层12的图案曝光并显影，根据需要使其加热硬化。另外，基底绝缘层12也能够通过这样的方式形成，即，例如预先将合成树脂形成为上述图案的膜，借助公知的粘接剂层将该膜粘贴在金属支承基板11的表面。基底绝缘层12的厚度例如为1 20 μ m，优选为8 15 μ m。接着，如图3(c)所示地在基底绝缘层12之上形成导体图案13。作为形成导体图案13的导体材料，例如可采用铜、镍、金、锡、焊锡、或者这些的合金等的导体材料，优选采用铜。为了形成导体图案13，例如可采用加成法、减成法等公知的图案形成法，优选采用加成法。在加成法中，具体而言，首先，利用溅射法等在包含基底绝缘层12的金属支承基板11的表面形成导体种膜。其次，以导体图案13的反转图案在该导体种膜的表面形成抗镀层。之后，利用电解电镀在自抗镀层露出的基底绝缘层12的导体种膜的表面形成导体图案13。之后，除去抗镀层和层叠有该抗镀层的部分的导体种膜。导体图案13的厚度例如为3 50 μ m，优选为5 25 μ m。另外，在导体图案13中，配线19的宽度例如为10 100 μ m，优选为12 50 μ m， 各配线19之间的间隔例如为10 100 μ m，优选为12 50 μ m。另外，在导体图案13中，头侧端子17的直径例如为10 100 μ m，优选为12 50 μ m，各头侧端子17之间的间隔例如为10 100 μ m，优选为12 50 μ m。接着，如图3(d)所示，在基底绝缘层12之上以包覆导体图案13的方式形成覆盖绝缘层14，并形成台座10。形成覆盖绝缘层14和台座10的绝缘材料能够列举出与基底绝缘层12的绝缘材料相同的材料。为了形成覆盖绝缘层14和台座10，在包含导体图案13的基底绝缘层12的表面涂敷例如感光性的合成树脂的溶液，在烘干之后，以上述图案(与覆盖绝缘层14和台座10相对应的图案)曝光并显影，根据需要使其加热硬化。另外，覆盖绝缘层14和台座10也能够通过这样的方式形成，即，例如预先将合成树脂形成为上述图案的膜，借助公知的粘接剂层将该膜粘贴在包含导体图案13的基底绝缘层12的表面。覆盖绝缘层14和台座10的厚度例如为2 25 μ m，优选为3 10 μ m。另外，台座10形成为与滑橇7的宽度方向长度和长度方向长度相对应的宽度方向长度和长度方向长度。接着，在该方法中，作为蚀刻工序，蚀刻金属支承基板11，形成切口部3，并形成开口部15，在滑橇搭载区域8中使基底绝缘层12的下表面自金属支承基板11露出。金属支承基板11的蚀刻可以利用公知的方法，例如，可在将除了形成切口部3和开口部15的部分之外的部分掩蔽之后进行化学蚀刻。
具体地讲，例如采用将氯化铁水溶液等用作蚀刻液地喷射或者浸渍的湿蚀刻(化学蚀刻)法。由此，通过在金属支承基板11上形成切口部3，划分出外伸支架部4和舌部5，并且，在滑橇搭载区域8中形成开口部15。切口部3的狭缝宽度例如为30 1000 μ m,优选为50 500 μ m。另外，舌部5的宽度方向长度例如为200 2000 μ m，优选为200 1000 μ m。另外，各外伸支架部4的宽度方向长度例如为30 500 μ m,优选为50 300 μ m。另外，开口部15的宽度方向长度例如为150 1900 μ m，优选为200 900 μ m。另夕卜，开口部15的长度方向长度例如为100 500 μ m,优选为200 400 μ m。另外，头侧端子17的长度方向各端缘与开口部15的长度方向各端缘之间的间隔例如为20 500 μ m,优选为50 200 μ m,配置在宽度方向最外侧的头侧端子17的宽度方向外侧端缘与开口部15的宽度方向外侧端缘之间的间隔例如为20 500 μ m，优选为50 200 μ Hio接着，在该方法中，根据需要对头侧端子17进行电镀。电镀方法、电镀所采用的金属并没有特别的限制，例如通过依次进行电解镀镍和电解镀金来层叠镀镍层和镀金层。另外，镀镍层和镀金层的厚度均优选为1 5μπι左右。由此，能够制造带电路的悬挂基板1。之后，如图2中假想线所示，在该带电路的悬挂基板1的滑橇搭载区域8中接合有安装有磁头6的滑橇7。详细而言，向台座10的内侧填充粘接剂(未图示)，滑橇7借助该粘接剂接合于基底绝缘层12。另外，磁头6的连接端子9在滑橇搭载区域8的长度方向一侧端部焊锡连接于头侧端子17。滑橇7例如由陶瓷等构成，其热膨胀率例如大于0、小于等于IOX 10_6/°C，优选为 1 X IO"6 5X1(T6,C。在该带电路的悬挂基板1的配置有头侧端子17的滑橇搭载区域8中，在金属支承基板11上形成有为了使基底绝缘层12露出而开口的开口部15。因此，即使由于环境温度的变化，使金属支承基板11和滑橇7以不同的比例膨胀而对磁头6的连接端子9和头侧端子17间的连接部分施加应力，也能够在开口部15中缓和该应力。详细而言，通常，金属支承基板11的热膨胀率大于滑橇7的热膨胀率，因此，由于环境温度的变化，使金属支承基板11比滑橇7伸展得更长。于是，由于磁头6的连接端子 9和头侧端子17的连接部分比滑橇7和基底绝缘层12间的接合部分更牢固，因此，在对该连接部分施加由热膨胀率的不同引起的应力时，易于产生裂纹。但是，如上所述，在带电路的悬挂基板1中，以使配置有头侧端子17的基底绝缘层 12露出的方式在金属支承基板11中形成开口部15，因此，即使金属支承基板11和滑橇7 以不同的比例膨胀，也能够在开口部15中缓和对磁头6的连接端子9和头侧端子17间的连接部分施加的应力，从而能够提高磁头6的连接端子9和头侧端子17的连接可靠性。第二实施方式
图4是用于说明本发明的带电路的悬挂基板的第二实施方式的说明图。另外，在第二实施方式中，对与第一实施方式相同的构件标注相同的附图标记，省略其说明。在上述第一实施方式中，蚀刻开口部15内的全部金属支承基板11，但在第二实施方式中，如图4所示，在开口部15内以与各头侧端子17相对应地残留金属支承基板11的方式进行蚀刻，并在层叠方向上投影时使残留的金属支承基板11与各头侧端子17重叠。由此，在滑橇搭载区域8中，在头侧端子17的下方形成由金属支承基板11构成的仰视时大致呈圆形的第一加强部21。第一加强部21的直径比头侧端子17的直径大出例如5 30%，优选大出10 20%，例如为30 200 μ m，优选为50 150 μ m。另外，形成有第一加强部21的部分之外的面积占开口部15的面积的比例例如为 30 90%，优选为50 80%。在第二实施方式中，能够获得与上述第一实施方式相同的作用效果，并且，利用第一加强部21的刚性，能够在滑橇搭载区域8中提高带电路的悬挂基板1的刚性。第三实施方式图5是用于说明本发明的带电路的悬挂基板的第三实施方式的说明图。图6是用于说明本发明的带电路的悬挂基板的第三实施方式的变形例的说明图。另外，在第三实施方式中，对与第一实施方式和第二实施方式相同的构件标注相同的附图标记，省略其说明。在上述第一实施方式中，将开口部15在滑橇搭载区域8的长度方向一侧一半部分形成为沿着宽度方向延伸的大致矩形，将各头侧端子17在滑橇搭载区域8的长度方向一侧一半部分中在宽度方向上互相隔开间隔地并列配置，但开口部15的形成范围和形状、头侧端子17的个数和排列并没有特别的限定，能够根据接合的滑橇7适当地设定。具体而言，在第三实施方式中，如图5所示，将滑橇搭载区域8在舌部5的宽度方向大致中央形成为在舌部5的整个长度方向上沿着长度方向延伸的大致矩形，将各头侧端子17在滑橇搭载区域8中沿着长度方向以两列并列配置。另外，在第三实施方式中，磁头6的连接端子9形成在滑橇7的下表面，用于搭载磁头6的滑橇7以载置在头侧端子17上的方式配置在滑橇搭载区域8中。而且，磁头6的连接端子9将和头侧端子17相连接。配置在长度方向最外侧的头侧端子17的长度方向外侧端缘与开口部15的长度方向外侧端缘之间的间隔例如为20 500 μ m，优选为50 200 μ m，头侧端子17的宽度方向各端缘与开口部15的宽度方向各端缘之间的间隔例如为20 500 μ m，优选为50 200 μ Hio在第三实施方式中，能够获得与上述第一实施方式相同的作用效果。另外，在第三实施方式中，如图6所示，也能够在开口部15内以与各头侧端子17 相对应地残留金属支承基板11的方式进行蚀刻，并在层叠方向上投影时使残留的金属支承基板11与各头侧端子17重叠，在头侧端子17的下方形成由金属支承基板11构成的仰视时大致呈圆环形状的第一加强部21。第一加强部21的直径与第二实施方式的第一加强部21的直径相同。另外，形成有第一加强部21的部分之外的面积占开口部15的面积的比例例如为 30 90%，优选为50 80%。
在第三实施方式的变形例中，也能够获得与上述第二实施方式相同的作用效果。第四实施方式图7是用于说明本发明的带电路的悬挂基板的第四实施方式的说明图。另外，在第四实施方式中，对与第三实施方式相同的构件标注相同的附图标记，省略其说明。在上述第三实施方式的变形例中，与各头侧端子17相对应地形成第一加强部21， 并在层叠方向上投影时使第一加强部21与各头侧端子17重叠，但在第四实施方式中，如图 7所示，在头侧端子17的下方形成第一加强部21，并且，在第一加强部21之间形成第二加强部31。第二加强部31由金属支承基板11形成为仰视时大致呈圆形，其以与第一加强部 21分开的方式，在两列第一加强部21之间与两列第一加强部21成龃龉状地排成一列。第二加强部31的直径例如为20 200 μ m，优选为50 150 μ m。另外，除了形成有第一加强部21和第二加强部31的部分之外的面积占开口部15 的面积的比例例如为20 80%，优选为30 60%。在第四实施方式的变形例中，也能够获得与上述第三实施方式相同的作用效果。另外，利用第二加强部31的刚性，能够在滑橇搭载区域8中进一步提高带电路的悬挂基板1的刚性，并且，能够利用第二加强部31谋求自磁头6散热。其他变形例在上述第二实施方式、第三实施方式和第四实施方式中，将第一加强部21和第二加强部31形成为仰视时大致呈圆形，但第一加强部21和第二加强部31的形状没有特别的限定，例如也能够形成为仰视时大致呈矩形、仰视时大致呈六边形。实施例下面示出实施例，更具体地说明本发明，但本发明并不被任何实施例限定。首先，准备厚度20μπι的由不锈钢(热膨胀率18X10_6/°C)构成的金属支承基板(参照图3 (a))，接下来，在金属支承基板的表面涂敷感光性聚酰胺酸树脂的清漆，在烘干之后进行曝光并显影，并进一步加热硬化，从而，以上述图案形成厚度10 μ m的由聚酰亚胺构成的基底绝缘层(参照图3(b))。接着，在包含金属支承基板的基底绝缘层的表面，利用铬溅射和铜溅射等依次形成作为导体薄膜的厚度0. 03 μ m的铬薄膜和厚度0. 07 μ m的铜薄膜。接着，在导体薄膜的表面形成与导体图案反转的图案的抗镀层，之后，利用电解铜镀在自抗镀层露出的导体薄膜的表面形成厚度15 μ m的导体图案。接着，利用化学蚀刻除去抗镀层和形成有抗镀层的部分的导体薄膜(参照图3(c))。由此，以在宽度方向上互相隔开40 μ m的间隔地并列配置的方式形成6个宽度方向长度60 μ m的头侧端子。接着，在包含导体图案的基底绝缘层的表面涂敷感光性聚酰胺酸树脂的清漆，在烘干之后进行曝光并显影，并进一步加热硬化，从而，以包覆配线并使头侧端子和外部侧端子露出的图案形成厚度5μ m的由聚酰亚胺构成的覆盖绝缘层(参照图3(d))。接着，通过将氯化铁水溶液用作蚀刻液的湿蚀刻除去滑橇搭载区域的金属支承基板(参照图3(e))。由此，形成狭缝宽度100 μ m的切口部及宽度方向长度600 μ m、长度方向长度300 μ m的仰视时大致呈矩形的开口部。由此，获得带电路的悬挂基板。比较例除了在第一蚀刻工序中不蚀刻金属支承基板之外，与上述实施例同样地获得带电路的悬挂基板。评价(冷热循环试验)在实施例和比较例中获得的带电路的悬挂基板的滑橇搭载区域中接合滑橇(热膨胀率7. 5 X 10-6/oC )，并且，在头侧端子上焊锡连接磁头的连接端子，获得接合有滑橇的带电路的悬挂基板。将该带电路的悬挂基板从-40°C加热至150°C及从150°C冷却至-40°C 的过程作为1个循环，将其加热并冷却1000个循环，观察磁头的连接端子和头侧端子的连接部分。在实施例的带电路的悬挂基板中，在连接部分未发现变化。另一方面，在比较例的带电路的悬挂基板中，在连接部分发现了裂纹。另外，上述说明作为本发明的例示实施方式来提供，但其只是单纯的例示，并不应限定地解释。对于该技术领域的技术人员显而易见的本发明的变形例包含在后述的权利要求书中。
权利要求
1.一种带电路的悬挂基板，该带电路的悬挂基板包括金属支承基板、绝缘层、导体图案，该绝缘层形成在上述金属支承基板之上，该导体图案形成在上述绝缘层之上且具有用于与安装于滑橇的磁头的连接端子相连接的端子部，其特征在于，划分有用于配置上述滑橇的滑橇搭载区域；在上述滑橇搭载区域中互相隔开间隔地设有多个上述端子部；在上述滑橇搭载区域中，在上述金属支承基板上形成有以使配置有上述端子部的上述绝缘层露出的方式开口的开口部。
2.根据权利要求1所述的带电路的悬挂基板，其特征在于，在上述滑橇搭载区域中，在上述开口部内，与上述端子部相对应地设有由上述金属支承基板构成的第一加强部。
3.根据权利要求2所述的带电路的悬挂基板，其特征在于，在上述滑橇搭载区域中，在上述开口部内，以与上述第一加强部分开的方式设有由上述金属支承基板构成的第二加强部。
4.一种带电路的悬挂基板的制造方法，其特征在于，包括以下工序层叠工序形成金属支承基板、绝缘层、导体图案，该绝缘层形成在上述金属支承基板之上，该导体图案形成在上述绝缘层之上且具有用于与安装于滑橇的磁头的连接端子相连接的端子部；蚀刻工序在用于配置上述滑橇的滑橇搭载区域中蚀刻上述金属支承基板，使配置有上述端子部的上述绝缘层的下表面露出。
全文摘要
本发明提供带电路的悬挂基板及其制造方法。该带电路的悬挂基板包括金属支承基板、形成在上述金属支承基板之上的绝缘层、形成在上述绝缘层之上且具有用于与安装于滑橇的磁头的连接端子相连接的端子部的导体图案。划分有用于配置上述滑橇的滑橇搭载区域，在上述滑橇搭载区域中互相隔开间隔地设有多个上述端子部，在上述滑橇搭载区域中，在上述金属支承基板上形成有以使配置有上述端子部的上述绝缘层露出的方式开口的开口部。
文档编号G11B5/48GK102280111SQ201110117368
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月5日 优先权日2010年5月20日
发明者石井淳 申请人:日东电工株式会社