JP4498951B2 - Wiring member and flexure manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、磁気ヘッドサスペンションアセンブリ用等、種々の用途に用いられる配線部材、及び磁気ヘッドサスペンションアセンブリ用のワイヤレスサスペンションの部材であるフレキシャーの製造方法に関する。 The present invention relates to a wiring member used for various applications such as a magnetic head suspension assembly and a method of manufacturing a flexure that is a member of a wireless suspension for a magnetic head suspension assembly.
近年、磁気ヘッドサスペンションアセンブリ用等、種々の用途に、それぞれの目的に合わせ、金属層からなる支持基材、絶縁層、配線層をこの順に積層し、各層を所定形状にエッチング加工した構造の配線部材が用いられている。
例えば、特開2002−25213号公報(特許文献1)には、金属層、絶縁層、導電性層をこの順に積層した積層基材を用い、サブトラクティブ法により配線部を形成し、金属層をエッチング法により加工し、ウェットエッチングにより絶縁層を加工する、磁気ヘッドサスペンション用のワイヤレスサスペンションブランク(以下、単に、ワイヤレスサスペンションとも言う)の記載がある。
また、特開2000−49195号公報(特許文献2)には、ハードディスクドライブ(HDDとも言う)用のワイヤレスサスペンションブランクの製造方法について具体的な記載はないが、以下に示す如き電子部品用部材の製造方法が開示されている。
この製造方法では、積層体として、ポリイミドフィルムの両面に積層した金属箔から構成される3層のものを用いており、ポリイミドフィルムの両面に積層した金属箔上にそれぞれレジストパターンを形成し、両方の金属箔をエッチング液にて同時にエッチング処理した後、レジストパターンを剥離してから、片方の金属箔をマスクに利用してプラズマエッチングすることでポリイミドフィルムをパターニングし、しかる後に、マスクに使用した金属箔を除去することで、パターニングされたポリイミドフィルムとパターニングされた金属箔との積層体である電子部品用部材を得るもので、この製造方法もサブトラクティブ法により配線部を形成するものである。
一方また、特開2002−25026号公報(特許文献3)には、金属層からなる支持基材上に絶縁層を配設した積層基材を用い、絶縁層上にセミアディティブ法により配線部を形成し、金属層をエッチング法により加工し、ウェットエッチングにより絶縁層を加工する、配線部材の製造方法の記載がある。
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-25213 (Patent Document 1), a wiring substrate is formed by a subtractive method using a laminated base material in which a metal layer, an insulating layer, and a conductive layer are laminated in this order. There is a description of a wireless suspension blank (hereinafter also simply referred to as a wireless suspension) for a magnetic head suspension, which is processed by an etching method and an insulating layer is processed by wet etching.
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-49195 (Patent Document 2) does not specifically describe a method of manufacturing a wireless suspension blank for a hard disk drive (also referred to as an HDD). A manufacturing method is disclosed.
In this manufacturing method, as a laminate, a three-layer structure composed of metal foils laminated on both sides of a polyimide film is used, and a resist pattern is formed on each of the metal foils laminated on both sides of the polyimide film. After simultaneously etching the metal foil with an etching solution, the resist pattern was peeled off, and then the polyimide film was patterned by plasma etching using one metal foil as a mask, and then used as a mask. By removing the metal foil, a member for an electronic component which is a laminate of the patterned polyimide film and the patterned metal foil is obtained, and this manufacturing method also forms a wiring portion by a subtractive method. .
On the other hand, in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-25026 (Patent Document 3), a laminated base material in which an insulating layer is disposed on a supporting base material made of a metal layer is used, and a wiring portion is formed on the insulating layer by a semi-additive method. There is a description of a method for manufacturing a wiring member that is formed, a metal layer is processed by an etching method, and an insulating layer is processed by wet etching.
前述のサブトラクティブ法により配線部の形成を行う方法の場合、配線の形成は、予め積層された導電層(あるいは金属薄)をエッチング形成するだけであり、形成される配線全体にわたり同じ材質となる。
導電層(あるいは金属薄)としては、電解銅箔あるいは圧延銅箔のいずれか一方を用いている。
また、前述のセミアディティブ法により配線部の形成を行う方法の場合も、配線全体がメッキ形成されるため、形成される配線全体にわたり同じ材質となる。
尚、簡単には、セミアディティブ法は、形成しようとする配線部を含む金属部をめっき形成し、更にエッチング加工を行って、めっき形成された金属部から配線を形成する加工方法であり、また、サブトラクティブ法は、あらかじめ作製されている金属層を選択エッチングにて配線部を形成する加工方法である。
一般に、セミアディティブ法による配線の形成は、サブトラクティブ法による配線形成に比べて、配線の微細化には優れるが生産性の面で劣る。
In the case of the method of forming the wiring portion by the above-described subtractive method, the wiring is formed by etching a conductive layer (or a thin metal layer) that has been laminated in advance, and the same material is used throughout the formed wiring. .
As the conductive layer (or thin metal), either an electrolytic copper foil or a rolled copper foil is used.
Also, in the case of the method of forming the wiring portion by the semi-additive method described above, since the entire wiring is formed by plating, the same material is used throughout the entire wiring to be formed.
In brief, the semi-additive method is a processing method in which a metal part including a wiring part to be formed is formed by plating, and etching is further performed to form a wiring from the plated metal part. The subtractive method is a processing method for forming a wiring portion by selective etching of a metal layer that has been prepared in advance.
In general, the formation of wiring by the semi-additive method is excellent in miniaturization of wiring but is inferior in productivity compared to the formation of wiring by the subtractive method.
ところで、最近では、HDD用の磁気ヘッドサスペンション用アセンブリの微細化の要求は強く、ワイヤレスサスペンションにおいても、更なる微細化が求められている。
これに伴い、ワイヤレスサスペンションにおいては、特に、バネ特性に優れたものが要求されるようになってきた。
ワイヤレスサスペンションの微細化に伴い、圧延銅箔を素材としサブトラクティブ法により配線層を形成した場合には、圧延銅箔の剛性が無視できなくなり、ワイヤレスサスペンションに要求されるバネ特性に対応した支持基材の外形を決めるためのシュミレーションが難しくなると言う問題が出てきた。
また、電解銅箔を素材としサブトラクティブ法により配線層を形成した場合には、あるいは、セミアディティブ法にて配線層を形成した場合には、バネ特性に対応した支持基材の外形を決めるためのシュミレーションにおいて配線の剛性を無視することはでき、該シュミレーションにおいては有利であるが、ワイヤレスサスペンションとその制御回路との電気的接続は超音波ボンディングにより行われているため、配線素材の剛性から、超音波ボンディング性の面で劣ると言う問題がある。
尚、ワイヤレスサスペンションとその制御回路との電気的接続は、通常、これらを接続するための中継回路部を介して行われるが、超音波ボンディングによりワイヤレスサスペンションと中継回路部との電気的接続がなされた後に、検査等により、ワイヤレスサスペンションとその制御回路との間の中継回路部に不具合が判明した場合には、ワイヤレスサスペンションを中継回路部との接続を剥がすこともあり、これに対応するためにも、ワイヤレスサスペンションの接続部としては剛性の高いことが要求される。
Recently, there is a strong demand for miniaturization of HDD magnetic head suspension assemblies, and further miniaturization of wireless suspensions is also demanded.
As a result, wireless suspensions that are particularly excellent in spring characteristics have been required.
With the miniaturization of wireless suspension, when a wiring layer is formed by using a rolled copper foil as a subtractive method, the rigidity of the rolled copper foil cannot be ignored, and the support base corresponding to the spring characteristics required for the wireless suspension. There has been a problem that the simulation for determining the outer shape of the material becomes difficult.
In addition, when the wiring layer is formed by the subtractive method using electrolytic copper foil as the material, or when the wiring layer is formed by the semi-additive method, to determine the outer shape of the support substrate corresponding to the spring characteristics In this simulation, the rigidity of the wiring can be ignored, which is advantageous in the simulation, but since the electrical connection between the wireless suspension and its control circuit is made by ultrasonic bonding, There is a problem that it is inferior in terms of ultrasonic bonding.
The electrical connection between the wireless suspension and its control circuit is usually made through a relay circuit unit for connecting them, but the wireless suspension and the relay circuit unit are electrically connected by ultrasonic bonding. After that, if a problem is found in the relay circuit section between the wireless suspension and its control circuit by inspection etc., the wireless suspension may be disconnected from the relay circuit section. However, the connection portion of the wireless suspension is required to have high rigidity.
上記のように、最近では、HDD用の磁気ヘッドサスペンション用アセンブリの微細化の要求は強く、ワイヤレスサスペンションにおいても、更なる微細化が求められているが、ワイヤレスサスペンションの更なる微細化に際して、ワイヤレスサスペンションに要求されるバネ特性に対応した支持基材の外形を決めるためのシュミレーションが簡単に行え、且つ、制御回路との電気的接続を超音波ボンディングで行う際の接続部が超音波ボンディング性に優れたワイヤレスサスペンションが求められていた。
本発明はこれに対応するもので、特に、最近のワイヤレスサスペンションの更なる微細化に際して、要求されるバネ特性に対応した支持基材の外形を決めるためのシュミレーションが簡単に行え、且つ、制御回路との電気的接続を超音波ボンディングで行う際の接続部が超音波ボンディング性に優れた、ワイヤレスサスペンションの部材であるフレキシャーを提供しようとするもので、より具体的には、バネ特性を発現させる金属層からなり、所定の形状に外形加工された支持基材上に、絶縁層を介して、電解銅箔からなる配線部と圧延銅箔からなる配線部との2種からなる配線を形成し、且つ、電解銅箔からなる配線部と圧延銅箔からなる配線部との接続部を、配線部同士を導電性の接続層を介して積層した積層構造とし、前記配線の(超音波ボンディングにて制御回路側との電気的接続を行うための)超音波ボンディング接続部を圧延銅箔にて形成し、また、前記配線の磁気ヘッドサスペンションの先端側となる先端部側を電解銅箔で形成している磁気ヘッドサスペンションアセンブリ用のワイヤレスサスペンションの部材であるフレキシャーを、提供しようとするものである。
同時に、そのようなワイヤレスサスペンションの部材であるフレキシャーの製造方法を提供しようとするものである。
As described above, recently, there is a strong demand for miniaturization of magnetic head suspension assemblies for HDDs, and there is a demand for further miniaturization of wireless suspensions. Simulation for determining the outer shape of the support base corresponding to the spring characteristics required for the suspension can be performed easily, and the connection part when performing electrical connection with the control circuit by ultrasonic bonding is ultrasonic bonding There was a need for an excellent wireless suspension.
The present invention is compatible with this, and in particular, when further miniaturizing a recent wireless suspension, it is possible to easily perform a simulation for determining the outer shape of the supporting base material corresponding to the required spring characteristics, and to provide a control circuit. It is intended to provide a flexure that is a member of a wireless suspension with excellent ultrasonic bonding at the connection part when making electrical connection with ultrasonic bonding, and more specifically, to exhibit spring characteristics On the support substrate made of a metal layer and processed into an outer shape in a predetermined shape, a wiring composed of two types, a wiring portion made of electrolytic copper foil and a wiring portion made of rolled copper foil, is formed via an insulating layer. And the connection part of the wiring part which consists of electrolytic copper foil, and the wiring part which consists of rolled copper foil is made into the laminated structure which laminated | stacked wiring parts through the conductive connection layer, and (super An ultrasonic bonding connection portion (for electrical connection with the control circuit side by wave bonding) is formed of rolled copper foil, and the tip end side which is the tip end side of the magnetic head suspension of the wiring is electrolytic copper A flexure that is a member of a wireless suspension for a magnetic head suspension assembly formed of foil is provided.
At the same time, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a flexure that is a member of such a wireless suspension.
本発明の配線部材は、支持基材上に配線を形成した配線部材であって、前記配線は2つ以上の剛性の異なる配線部からなり、剛性の異なる配線部同士の接続部は、配線部同士が導電性の接続層を介して積層された積層構造であり、前記支持基材はバネ特性を発現させる金属層からなり、所定の形状に外形加工されており、絶縁層を介して前記配線を形成しており、且つ、当該配線部材は、磁気ヘッドサスペンションアセンブリ用のワイヤレスサスペンションの部材であるフレキシャーであり、前記配線により、スライダーと制御回路とをつなぐもので、前記配線は、電解銅箔からなる配線部と圧延銅箔からなる配線部との2種からなり、少なくとも前記配線の制御回路側との超音波ボンディング接続部を圧延銅箔にて形成し、磁気ヘッドサスペンションのスライダー側となるその先端部側を電解銅箔で形成していることを特徴とするものである。
そして、上記に記載の配線部材であって、前記導電性の接続層はNi層、Au層、Ni層をこの順にめっき形成して積層したものであることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの配線部材であって、前記バネ特性を発現させる金属層がステンレスからなることを特徴とするものである。
The wiring member of the present invention is a wiring member in which a wiring is formed on a supporting base material, and the wiring is composed of two or more wiring portions having different rigidity, and a connecting portion between wiring portions having different rigidity is a wiring portion. It is a laminated structure in which each other is laminated via a conductive connection layer, and the support base material is made of a metal layer that expresses spring characteristics, is externally processed into a predetermined shape, and the wiring is formed via an insulating layer. forms a, and, the wiring member is a flexure is a member of the wireless suspension for a magnetic head suspension assembly, by the wiring, but connecting the slider and the control circuit, the wiring is electrolytic copper foil A wiring portion made of rolled copper foil and a wiring portion made of rolled copper foil, and at least an ultrasonic bonding connecting portion to the control circuit side of the wiring is formed by rolled copper foil, And it is characterized in that it forms the front end portion of the slider side Pensions in electrolytic copper foil.
In the wiring member described above, the conductive connection layer is formed by plating and layering a Ni layer, an Au layer, and a Ni layer in this order.
In any one of the wiring members described above, the metal layer that exhibits the spring characteristics is made of stainless steel.
本発明のフレキシャーの製造方法は、バネ特性を発現させる金属層からなり、所定の形状に外形加工された支持基材上に、絶縁層を介して、電解銅箔からなる配線部と圧延銅箔からなる配線部との2種からなる配線を形成し、且つ、電解銅箔からなる配線部と圧延銅箔からなる配線部との接続部を、配線部同士を導電性の接続層を介して積層した積層構造とし、前記配線の超音波ボンディングにて制御回路側との電気的接続を行うための超音波ボンディング接続部を圧延銅箔にて形成し、また、前記配線の磁気ヘッドサスペンションのスライダー側となるその先端部側を電解銅箔で形成している、磁気ヘッドサスペンションアセンブリ用のワイヤレスサスペンションの部材であるフレキシャーを製造するための、フレキシャーの製造方法であって、順に、(a)圧延銅箔の一面上に、形成する配線形状に合わせて、電解銅箔からなる配線部を、圧延銅箔側から圧延銅箔をエッチングする際にエッチングストッパー層となる導電性の接続層を介して、積層して形成する、電解銅箔配線部形成工程と、(b)電解銅箔からなる配線部形成側に、絶縁層、接着材層を順に配した絶縁層部を設け、これを介して前記金属層を貼り合わせる貼り合わせ工程とを行い、相前後して、(c)ビア接続部形成領域の前記圧延銅箔を孔開けし、該ビア接続部形成領域の前記絶縁層部を前記金属層側に達するように孔開けし、孔開けされた孔部に導電性材料を配して、圧延銅箔側と金属層側とを電気的に接続して導通させる、接続工程と、(d)レジスト製版によるエッチング法により、圧延銅箔からなる配線部を形成する配線形状に形成する、圧延銅箔配線部形成工程とを行い、更に順に、(e)電解銅箔からなる配線部、圧延銅箔からなる配線部からなる配線側を、超音波ボンディング接続部を含む所定の領域を露出させて、保護膜で覆う保護膜形成工程と、(f)レジスト製版によるエッチング法により、前記絶縁層部をエッチングストッパー層として、前記金属層の外形加工を行う外形加工工程と、(h)前記配線側を耐エッチング性膜にて覆った状態にて、露出している領域の前記絶縁層部をエッチングして除去する、エッチング除去工程と、(i)超音波ボンディング接続部となる露出している圧延銅箔表面、露出している電解銅箔表面に、それぞれ、めっきを施す、めっき工程とを行うことを特徴とするものである。
そして、上記のフレキシャーの製造方法であって、前記金属層がステンレスであり、前記絶縁層、接着材層が、いずれも、ポリイミド樹脂からなることを特徴とするものである。
The manufacturing method of the flexure of the present invention comprises a metal layer that expresses spring characteristics, and a wiring portion made of electrolytic copper foil and a rolled copper foil on a support base material that has been externally processed into a predetermined shape with an insulating layer interposed therebetween. Forming a wiring composed of two kinds of wiring and a wiring portion composed of electrolytic copper foil and a wiring portion composed of rolled copper foil, and connecting the wiring portions to each other via a conductive connection layer. An ultrasonic bonding connection portion for making electrical connection with the control circuit side by ultrasonic bonding of the wiring is formed of rolled copper foil, and a slider of the magnetic head suspension of the wiring forming the front end portion of the side in the electrolytic copper foil, flexure for manufacturing a a member of the wireless suspension for a magnetic head suspension assembly, a manufacturing method der of flexure In order, (a) on one surface of the rolled copper foil, the wiring portion made of electrolytic copper foil is used as an etching stopper layer when the rolled copper foil is etched from the rolled copper foil side in accordance with the wiring shape to be formed. An electrolytic copper foil wiring portion forming step formed by laminating via a conductive connection layer; and (b) an insulating layer in which an insulating layer and an adhesive layer are arranged in this order on the wiring portion forming side made of the electrolytic copper foil. the section provided, have rows and extent bonding Engineering bonding the metal layer through which, in tandem, to drilling the rolled copper foil (c) via connection portion formation region, the via connection part The insulating layer part of the formation region is perforated so as to reach the metal layer side, and a conductive material is arranged in the perforated hole part to electrically connect the rolled copper foil side and the metal layer side. (D) etching from the rolled copper foil by a resist plate-making etching method. Forming a wiring shape to form a wiring portion, have rows and extent rolled copper foil wiring portion formed Engineering, further sequentially, the wiring side consisting of the wiring portion, the wiring portion made of rolled copper foil made of (e) an electrolytic copper foil A protective film forming step of exposing a predetermined region including the ultrasonic bonding connection portion and covering with a protective film; and (f) an etching method using a resist plate making the insulating layer portion as an etching stopper layer, and An outer shape processing step for performing outer shape processing, and (h) an etching removal step of etching and removing the insulating layer portion in the exposed region in a state where the wiring side is covered with an etching resistant film; (I) A plating process is performed in which plating is performed on the exposed rolled copper foil surface and the exposed electrolytic copper foil surface, which are to be ultrasonic bonding connection portions, respectively.
Then, I manufacturing method der the above flexure, the metal layer is stainless steel, the insulating layer, the adhesive layer are both and is characterized by comprising a polyimide resin.
(作用)
本発明の請求項1の配線部材は、このような構成にすることにより、配線部材の各部あるいは各領域において、目的にあった剛性の配線部を形成することを可能とし、更に、剛性の異なる配線部同士の接続を、強固に確実なものとし、且つ、その作製において、配線部同士の接続部の形成を容易なものとしている。
具体的には、配線は2つ以上の剛性の異なる配線部からなり、剛性の異なる配線部同士の接続部は、配線部同士が導電性の接続層を介して積層された積層構造であり、前記支持基材はバネ特性を発現させる金属層からなり、所定の形状に外形加工されており、絶縁層を介して前記配線を形成しており、且つ、当該配線部材は、磁気ヘッドサスペンションアセンブリ用のワイヤレスサスペンションの部材であるフレキシャーであり、前記配線により、スライダーと制御回路とをつなぐもので、前記配線は、電解銅箔からなる配線部と圧延銅箔からなる配線部との2種からなり、少なくとも前記配線の制御回路側との超音波ボンディング接続部を圧延銅箔にて形成し、磁気ヘッドサスペンションのスライダー側となるその先端部側を電解銅箔で形成していることにより、これを達成している。
詳しくは、配線が、電解銅箔からなる配線部と圧延銅箔からなる配線部との2種からなる形態で、電解銅箔からなる配線部において、その微細化の自由度を上げるとともに、圧延銅箔からなる配線部において超音波ボンディング性を向上させることを可能としている。
そして、前記導電性の接続層としては、Ni層、Au層、Ni層をこの順にめっき形成して積層したものが挙げられるが、この層構成により、接続層が、電解銅箔からなる配線部と圧延銅箔からなる配線部とが、強固に確実に積層でき、且つ、Au層が配線形成のための圧延銅箔のエッチングにおいてエッチングストッパー層として機能できる。
尚、導電性の接続層の層構成としては、これに限定されないが、Ni層、Au層、Ni層の構成は簡単で好ましい。
特に、支持基材はバネ特性を発現させる金属層からなり、所定の形状に外形加工されており、絶縁層を介して前記配線を形成していることにより、2以上の剛性の異なる配線部の配設の仕方により、配線のバネ特性への影響を簡単に制御することを可能としている。 特に、また、前記配線と制御回路側との電気的接続をワイヤボンディングにて行う、ヘッドサスペンションアセンブリ用のワイヤレスサスペンションであることにより、最近のワイヤレスサスペンションの更なる微細化において、配線の微細化要求に対応でき、要求されるバネ特性に対応した支持基材の外形を決めるためのシュミレーションが簡単に行え、且つ、制御回路との電気的接続をワイヤボンディングで行う際の接続部がワイヤボンディング性に優れたワイヤレスサスペンションの提供を可能としている。
バネ特性を発現させる金属層としては、ステンレスが挙げられる。
(Function)
According to the first aspect of the present invention, the wiring member according to the first aspect of the present invention can form a rigid wiring portion suitable for the purpose in each part or each region of the wiring member, and the rigidity is different. The connection between the wiring portions is firmly and surely formed, and the connection portion between the wiring portions is easily formed in the production.
Specifically, the wiring is composed of two or more wiring portions having different rigidity, and the connection portion between the wiring portions having different rigidity is a laminated structure in which the wiring portions are stacked via a conductive connection layer, The support base is made of a metal layer that exhibits spring characteristics, is externally processed into a predetermined shape, forms the wiring via an insulating layer, and the wiring member is used for a magnetic head suspension assembly of a flexure is a member of the wireless suspension, by the wiring, but connecting the slider and the control circuit, the wiring consists of two wiring portion made of rolled copper foil and the wiring portion made of an electrolytic copper foil And forming at least the ultrasonic bonding connection portion with the control circuit side of the wiring with a rolled copper foil, and forming the tip portion side which becomes the slider side of the magnetic head suspension with the electrolytic copper foil. By that, we have achieved this.
Specifically, the wiring is in the form of two types of wiring part consisting of electrolytic copper foil and wiring part consisting of rolled copper foil. In the wiring part consisting of electrolytic copper foil, the degree of freedom of miniaturization is increased and rolled. The ultrasonic bonding property can be improved in the wiring portion made of copper foil.
Examples of the conductive connection layer include a Ni layer, an Au layer, and a Ni layer formed in this order by plating , and this layer structure allows the connection layer to be a wiring made of an electrolytic copper foil. And the wiring portion made of the rolled copper foil can be firmly and reliably laminated, and the Au layer can function as an etching stopper layer in the etching of the rolled copper foil for wiring formation.
The layer structure of the conductive connection layer is not limited to this, but the structure of the Ni layer, Au layer, and Ni layer is simple and preferable.
In particular, the support base is made of a metal layer that expresses spring characteristics, is contoured into a predetermined shape, and forms the wiring via an insulating layer, so that two or more wiring portions having different rigidity can be obtained. The influence on the spring characteristics of the wiring can be easily controlled by the way of arrangement. In particular, because of the wireless suspension for the head suspension assembly in which the wiring and the control circuit are electrically connected by wire bonding, there is a demand for finer wiring in the recent further miniaturization of the wireless suspension. It is easy to simulate to determine the outer shape of the support substrate corresponding to the required spring characteristics, and the connection part when making electrical connection with the control circuit by wire bonding is wire bonding property It is possible to provide excellent wireless suspension.
An example of the metal layer that exhibits spring characteristics is stainless steel.
本発明のフレキシャーの製造方法は、このような構成にすることにより、特に、最近のワイヤレスサスペンションの更なる微細化において、配線の微細化要求に対応でき、要求されるバネ特性に対応した支持基材の外形を決めるためのシュミレーションが簡単に行え、且つ、制御回路との電気的接続を超音波ボンディングで行う際の接続部が超音波ボンディング性に優れた、ワイヤレスサスペンションの部材であるフレキシャーを製造することができる、フレキシャーの製造方法の提供を可能としている。
より具体的には、バネ特性を発現させる金属層からなり、所定の形状に外形加工された支持基材上に、絶縁層を介して、電解銅箔からなる配線部と圧延銅箔からなる配線部との2種からなる配線を形成し、電解銅箔からなる配線部と圧延銅箔からなる配線部との接続は、配線部同士を導電性の接続層を介して積層されて電気的に接続しており、前記配線の超音波ボンディングにて制御回路側との電気的接続を行うための超音波ボンディング接続部を圧延銅箔にて形成し、また、前記配線の磁気ヘッドサスペンションのスライダー側となるその先端部側を電解銅箔で形成している、、磁気ヘッドサスペンションアセンブリ用のワイヤレスサスペンションの部材であるフレキシャーを製造する、フレキシャーの製造方法の提供を可能とした。
The flexure manufacturing method of the present invention has the above-described structure, and in particular, in the recent further miniaturization of the wireless suspension, the support base corresponding to the required spring characteristics can be met. Manufactures flexures that are members of wireless suspensions that can be easily simulated to determine the outer shape of the material, and have excellent ultrasonic bonding properties when connecting to the control circuit using ultrasonic bonding. It is possible to provide a manufacturing method of a flexure that can be performed.
More specifically, a wiring portion made of an electrolytic copper foil and a wiring made of a rolled copper foil on a support base material made of a metal layer that expresses spring characteristics and externally processed into a predetermined shape via an insulating layer The wiring part consisting of two types of the copper part and the wiring part consisting of the electrolytic copper foil and the wiring part consisting of the rolled copper foil are electrically connected by laminating the wiring parts via a conductive connection layer. An ultrasonic bonding connection portion is formed of rolled copper foil for electrical connection with the control circuit side by ultrasonic bonding of the wiring, and the slider side of the magnetic head suspension of the wiring It is possible to provide a flexure manufacturing method for manufacturing a flexure that is a member of a wireless suspension for a magnetic head suspension assembly, the tip portion of which is made of electrolytic copper foil.
本発明は、上記のように、配線において、その微細化の自由度を挙げるとともに、超音波ボンディング性を向上させることを可能とし、更に、支持基材がバネ特性を発現させる金属層からなる場合において、そのバネ特性を配線により制御することを可能とし、更に、剛性の異なる配線部同士の接続を、強固に確実なものとし、且つ、その作製において、配線部同士の接続部形成を容易なものとしている。
更に、最近のワイヤレスサスペンションの更なる微細化において、配線の微細化要求に対応でき、要求されるバネ特性に対応した支持基材の外形を決めるためのシュミレーションが簡単に行え、且つ、制御回路との電気的接続を超音波ボンディングで行う際の接続部が超音波ボンディング性に優れたワイヤレスサスペンションの部材であるフレキシャーの提供を可能としている。
同時に、そのようなフレキシャーの製造方法の提供を可能としている。
As described above, the present invention increases the degree of freedom in miniaturization of the wiring, improves the ultrasonic bonding property, and further, the support base material is made of a metal layer that exhibits spring characteristics. In this method, the spring characteristics can be controlled by wiring, and the connection between wiring parts having different rigidity can be firmly and reliably connected, and the connection part can be easily formed in the production. It is supposed to be.
Furthermore, in recent miniaturization of wireless suspensions, it is possible to meet the demands for miniaturization of wiring, easily perform the simulation for determining the outer shape of the support base corresponding to the required spring characteristics, and the control circuit and It is possible to provide a flexure that is a member of a wireless suspension in which a connection portion when performing electrical connection of the above by ultrasonic bonding is excellent in ultrasonic bonding properties.
At the same time, it is possible to provide a method for manufacturing such a flexure.
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1(a)は本発明の配線部材の実施の形態の1例の配線と支持基材の配設状態を透視して示した概略で、図1(b)は図1(a)のA11−A21−A31を通る断面を示した図で、図1(c)は図1(a)のB11−B21−B31を通る断面を示した図で、図1(d)は図1(b)の接続部141を拡大して、その接続層110を介した積層構造を示した図で、図2〜図4は図1に示す配線部材を製造する製造方法の工程を示した図で、図5は本発明の配線部材の他の形態例を説明するための図である。
尚、図1(a)においては、配線の状態を分かり易くするために、支持基材170A、圧延銅箔配線130、電解銅箔配線120、それぞれの間の絶縁層、配線を覆う保護層は図示していないが、図1(b)、図1(c)においては、各間の絶縁層や保護層を示している。
また、図2〜図4において、(a)〜(q)は図1(a)のA11−A21−A31を通る断面における状態を、(a1)〜(q1)は図1(a)のB11−B21−B31を通る断面における状態を示したもので、(a1)〜(q1)は、それぞれ、工程的に(a)〜(q)に対応する。
図1〜図5において、110は接続層、111、113はNi層、112はAu層、120は電解銅箔、120Aは先端部、121、122は電解銅箔配線、130は圧延銅箔、130Aは接続部(端子部とも言う)、131〜133は圧延銅箔配線、132Aは接続用開口、132Bは接続部、141〜143は接続部、150は絶縁層部、160はめっき部、170は金属層、170Aは支持基材、181〜184はレジスト、181A〜183Aは(レジストの)開口、190はカバー層(保護層とも言う)、510は第1の配線部、520は第2の配線部、530は第3の配線部である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is a schematic view showing an example of the arrangement of wiring and a supporting base material as an example of the embodiment of the wiring member of the present invention, and FIG. 1B is A11 in FIG. FIG. 1C is a diagram showing a cross section passing through B11-B21-B31 in FIG. 1A, and FIG. 1D is a diagram showing FIG. FIG. 2 is an enlarged view of the connecting
In FIG. 1A, in order to make the state of the wiring easy to understand, the supporting base 170A, the rolled
Moreover, in FIGS. 2-4, (a)-(q) is the state in the cross section which passes along A11-A21-A31 of Fig.1 (a), (a1)-(q1) is B11 of Fig.1 (a). -B21-B31 shows a state in a cross section, and (a1) to (q1) respectively correspond to (a) to (q) in a process.
1 to 5, 110 is a connection layer, 111 and 113 are Ni layers, 112 is an Au layer, 120 is an electrolytic copper foil, 120A is a tip portion, 121 and 122 are electrolytic copper foil wirings, 130 is a rolled copper foil, 130A is a connection part (also referred to as a terminal part), 131 to 133 are rolled copper foil wiring, 132A is a connection opening, 132B is a connection part, 141 to 143 are connection parts, 150 is an insulating layer part, 160 is a plating part, 170 Is a metal layer, 170A is a support substrate, 181 to 184 are resists, 181A to 183A are openings (of the resist), 190 is a cover layer (also referred to as a protective layer), 510 is a first wiring portion, and 520 is a second substrate A wiring part 530 is a third wiring part.
はじめに、本発明の配線部材の実施の形態の1例を図1に基づいて説明する。
本例の配線部材は、所定の形状に外形加工されたバネ特性を発現させるステンレスからなる板状の支持基材170上に、ポリイミド樹脂からなる絶縁層(絶縁層部150)を介して配線を形成した磁気ヘッドサスペンションアセンブリ用のワイヤレスサスペンションの部材であるフレキシャーで、配線により、スライダーと制御回路とをつなぐもので、
前記配線は、その配線は、電解銅箔120と圧延銅箔130との2種からなり、少なくとも配線の超音波ボンディング接続部 (接続部130A)を圧延銅箔130にて形成し、磁気ヘッドサスペンションのスライダー側となるその先端部側120Aを電解銅箔120で形成している。
そして、特に、電解銅箔からなる配線部と圧延銅箔からなる配線部との接続部(141、142)を、配線部同士を、順に、Ni層111、Au層112、Ni層113からなる導電性の接続層を介して積層した積層構造としている。
尚、本例の配線部材であるワイヤレスサスペンションは、これを制御する制御回路側への中継をするための中継配線と超音波ボンディングすることにより、中継配線を介して、制御回路側との電気的接続を行うものである。
本例の配線部材においては、図2〜図4に示す製造工程により作製されるもので、簡単には、圧延銅箔130の一面上に、形成する配線形状に合わせて、電解銅箔120からなる配線部を、圧延銅箔側から圧延銅箔をエッチングする際にエッチングストッパー層となるNi層111、Au層112、Ni層113からなる導電性の接続層を介して、積層した後に、圧延銅箔130からなる配線部をエッチングして形成されている。
絶縁層部150としては、本例では、絶縁層としてのポリイミド樹脂の支持基材170A側に、支持基材270Aを接着するための接着材層としてのポリイミド樹脂を順に積層して設けたものである。
絶縁層部150を形成する前記絶縁層、接着材層を、いずれも、ポリイミド樹脂とすることにより、化学的、機械的、電気的にも安定なものとしている。
また、カバー層190にもポリイミド樹脂を用いている。
本例においては、電解銅箔配線121と圧延銅箔配線131との接続は両配線間に設けらた接続部141にてなされており、また、電解銅箔配線122と圧延銅箔配線133との接続は両配線間に設けられた接続部242にてなされており、圧延銅箔配線132と支持基材270Aとの接続は両配線間に設けらたビア構造の接続部143にてなされており、ここでは、圧延銅箔配線231、233側は信号配線と接続する側で、圧延銅箔配線232側がグランドと接続する側の配線である。
ビア構造の接続部143においては、電解Cu等をめっき形成して充填して導電性としたり、導電性ペースト、導電性粒子を混入した樹脂等を充填して硬化させて導電性とし、電気的に接続している。
First, an example of an embodiment of a wiring member of the present invention will be described with reference to FIG.
In the wiring member of this example, wiring is provided on a plate-like
The wiring is composed of two types of
In particular, the connection portions (141, 142) between the wiring portion made of electrolytic copper foil and the wiring portion made of rolled copper foil, and the wiring portions are made up of the Ni layer 111, the Au layer 112, and the Ni layer 113 in this order. It is a laminated structure in which layers are laminated via conductive connection layers.
In addition, the wireless suspension which is the wiring member of this example is electrically connected to the control circuit side via the relay wiring by ultrasonic bonding with the relay wiring for relaying to the control circuit side for controlling this. The connection is made.
In the wiring member of this example, it is produced by the manufacturing process shown in FIGS. 2 to 4. From the
In this example, the insulating
The insulating layer and the adhesive layer that form the insulating
The
In this example, the connection between the electrolytic
In the via-structure connection portion 143, electrolytic Cu or the like is plated and filled to make it conductive, or filled with a conductive paste, resin mixed with conductive particles, or the like and cured to make it electrically conductive. Connected to.
次に、本例の配線部材の製造方法の1例を、図2〜図4に基づいて説明する。
先ず、圧延銅箔130の一面上に、形成する配線形状に合わせて、電解銅箔120からなる配線部を、圧延銅箔側から圧延銅箔をエッチングする際にエッチングストッパー層となる導電性の接続層を介して、積層して形成する。
本例では、レジスト製版により、圧延銅箔130 (図2(a))の一面上に、形成する配線形状に合わせて、開口181Aを有するレジスト181を形成した(図2(b))後、開口181A部に、順に、Niめっき、Auめっき、Niめっきを、それぞれ、0.5μm、0.05μm、5μm、程度の厚さに公知のめっき法により形成した後、更に、配線部となる電解銅箔120を開口181A部にめっき形成する。(図1(c))
尚、レジスト181としては、所望の解像性があり、処理性適正があれば特に限定されないが、通常は、処理性の良いもの(例えばドライフィルムレジスト等)が好ましい。
Next, an example of the manufacturing method of the wiring member of this example is demonstrated based on FIGS.
First, on one surface of the rolled
In this example, a resist 181 having an opening 181A was formed on one surface of the rolled copper foil 130 (FIG. 2A) in accordance with the shape of the wiring to be formed by resist plate-making (FIG. 2B). Ni plating, Au plating, and Ni plating are formed on the opening 181A in order to a thickness of about 0.5 μm, 0.05 μm, and 5 μm, respectively, and then electrolytically used as a wiring portion.
The resist 181 is not particularly limited as long as it has a desired resolution and proper processability, but a resist with good processability (such as a dry film resist) is usually preferable.
次いで、電解銅箔120からなる配線部形成側に、絶縁層、接着材層を順に配した絶縁層部150を設け(図2(d))、これを介してステンレスからなる金属層170を貼り合わせる。(図2(e))
Next, an insulating
次いで、ビア構造の接続部143形成領域の圧延銅箔130を孔開けし、ビア構造の接続部143形成領域の絶縁層部150を金属層170側に達するように孔開けし、孔開けされた孔部に導電性材料を配して、圧延銅箔130側と金属層170側とを電気的に接続して導通させる。
本例では、レジスト製版により、配線側にビア構造の接続部143形成用の開口182Aを設けたレジスト182を設け(図2(f))、該開口182からエッチングにより、金属層170を貫通させる。(図2(g))
次いで、貫通した金属層170の開口132Aから絶縁層部150を金属層170側に達するように孔開けし(図3(h))、孔開けされた孔部に導電性材料を配して、圧延銅箔130側と金属層170側とを電気的に接続して導通させる。 (図3(i))
尚、レジスト182としては、所望の解像性があり、処理性適正があれば特に限定されないが、通常は、処理性の良いもの(例えばドライフィルムレジスト等)が好ましい。
Next, the rolled
In this example, resist 182 is provided with an opening 182A for forming a connection portion 143 having a via structure on the wiring side by resist engraving (FIG. 2F), and the
Next, the insulating
The resist 182 is not particularly limited as long as it has a desired resolution and appropriate processability, but a resist with good processability (such as a dry film resist) is usually preferable.
次いで、レジスト182を除去した(図3(j))後、レジスト製版によるエッチング法により、圧延銅箔130からなる配線部を形成する配線形状に形成する。(図3(k))〜図3(l))
尚、レジスト183としては、所望の解像性があり、処理性適正があれば特に限定されないが、通常は、処理性の良いもの(例えばドライフィルムレジスト等)が好ましい。
圧延銅箔130のエッチング液としては、通常、塩化第二鉄溶液が用いられる。
Next, after removing the resist 182 (FIG. 3 (j)), it is formed into a wiring shape that forms a wiring portion made of the rolled
The resist 183 is not particularly limited as long as it has a desired resolution and appropriate processability, but a resist with good processability (for example, a dry film resist) is usually preferable.
As an etching solution for the rolled
次いで、電解銅箔120からなる配線部、圧延銅箔130からなる配線部からなる配線側を、超音波ボンディング接続部を含む所定の領域を露出させて、保護膜190で覆う。(図3(m))
次いで、レジスト製版によるエッチング法により、前記絶縁層部150をエッチングストッパー層として、前記金属層170の外形加工を行い、レジスト(図示していない)を除去しておく。(図9(n))
次いで、前記配線側を耐エッチング性膜(レジスト184)にて覆った状態にて、露出している領域の前記絶縁層部150をエッチングして除去する。(図4(o))
絶縁層部150は、ポリイミド樹脂で、有機アルカリでエッチングを行う。
尚、レジスト184としては、所望の解像性があり、処理性適正があれば特に限定されないが、通常は、処理性の良いもの(例えばドライフィルムレジスト等)が好ましい。
Next, the wiring portion made of the
Next, the outer shape of the
Next, in a state where the wiring side is covered with an etching resistant film (resist 184), the exposed insulating
The insulating
The resist 184 is not particularly limited as long as it has a desired resolution and appropriate processability, but a resist with good processability (such as a dry film resist) is usually preferable.
次いで、レジスト184を除去した(図4(p))後、
超音波ボンディング接続部となる露出している圧延銅箔表面、露出している電解銅箔表面に、それぞれ、めっきを施す、めっき工程を行う。(図4(q))
めっきとしては超音波ボンディング性の良いものが好ましく、通常、順に、公知のNiめっき、Auめっきが施されるがこれに限定されない。
このようにして、本例の配線部材は形成される。
Next, after removing the resist 184 (FIG. 4 (p)),
A plating process is performed in which plating is performed on the exposed rolled copper foil surface and the exposed electrolytic copper foil surface, which serve as ultrasonic bonding connection portions. (Fig. 4 (q))
As the plating, those having good ultrasonic bonding properties are preferable. Usually, known Ni plating and Au plating are performed in this order, but are not limited thereto.
In this way, the wiring member of this example is formed.
尚、上記製造例は1例でこれに限定はされない。
場合によっては、上記本例の配線部材の製造方法における、ビア接続部形成領域の圧延銅箔130を孔開けし、該ビア接続部形成領域の絶縁層部150を金属層170側に達するように孔開けし、孔開けされた孔部に導電性材料を配して、圧延銅箔130側と金属層170側とを電気的に接続して導通させる工程(これを接続工程と言う)と、レジスト製版によるエッチング法により、圧延銅箔からなる配線部を形成する配線形状に形成する工程(これを圧延銅箔配線部形成工程と言う)とを、順序逆にしても良い。
また、図5(a)に示すように、上記本例の配線部材と同じく、第1の配線部510と第2の配線部520から配線がなり、剛性の異なる第1の配線部510と第2の配線部520とが導電性の接続層(図示していない)にて電気的に接続する形態の他に、図5(b)に示すように、それぞれ剛性の異なる3つの配線部(第1の配線部510、第2の配線部520、第3の配線部530)から配線がなり、第1の配線部510、第3の配線部530が、それぞれ、第2の配線部520と導電性の接続層(図示していない)にて電気的に接続する形態も挙げられる。
この場合の製造方法としては、例えば、図2〜図3に示す製造方法における、電解銅箔120からなる配線部の形成と同じ工程を、第1の配線部510、第3の配線部530形成に、それぞれ、個別に適用しても良い。
剛性の異なる4以上の配線部からなる配線を持つ形態もありえる。
In addition, the said manufacture example is one example and is not limited to this.
In some cases, in the manufacturing method of the wiring member of the present example, the rolled
Further, as shown in FIG. 5A, as in the case of the wiring member of the present example, the first wiring portion 510 and the second wiring portion 520 are used for wiring, and the first wiring portion 510 and the first wiring portion having different rigidity are provided. In addition to the form in which the second wiring part 520 is electrically connected by a conductive connection layer (not shown), as shown in FIG. 1 wiring portion 510, second wiring portion 520, and third wiring portion 530), and the first wiring portion 510 and the third wiring portion 530 are electrically connected to the second wiring portion 520, respectively. A form of electrical connection with a conductive connection layer (not shown) is also included.
As a manufacturing method in this case, for example, the same steps as the formation of the wiring portion made of the
There may be a form having wiring composed of four or more wiring parts having different rigidity.
110 接続層
111、113 Ni層
112 Au層
120 電解銅箔
120A 先端部
121、122 電解銅箔配線
130 圧延銅箔
130A 接続部(端子部とも言う)
131〜133 圧延銅箔配線
132A 接続用開口
132B 接続部
141〜143 接続部
150 絶縁層部
160 めっき部
170 金属層
170A 支持基材
181〜184 レジスト
181A〜183A (レジストの)開口
190 カバー層(保護層とも言う)
510 第1の配線部
520 第2の配線部
530 第3の配線部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 Connection layer 111, 113 Ni layer 112
131-133 Rolled copper foil wiring 132A Connection opening 132B Connection part 141-143
510 1st wiring part 520 2nd wiring part 530 3rd wiring part
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