JP6037216B2 - Flexure substrate for suspension - Google Patents
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Description
本発明は、ハードディスクドライブ(HDD)に用いられるサスペンション用フレキシャー基板に関し、詳しくは接続端子部の強度に優れたサスペンション用フレキシャー基板に関するものである。 The present invention relates to a suspension flexure substrate used in a hard disk drive (HDD), and more particularly to a suspension flexure substrate excellent in strength of a connection terminal portion.
近年、インターネットの普及等によりパーソナルコンピュータの情報処理量の増大や情報処理速度の高速化が要求されてきており、それに伴って、パーソナルコンピュータに組み込まれているハードディスクドライブ(HDD)も大容量化や情報伝達速度の高速化が必要となってきている。 In recent years, due to the spread of the Internet and the like, there has been a demand for an increase in the amount of information processing of personal computers and an increase in information processing speed. Increasing information transmission speed is required.
ハードディスクドライブは磁気記録媒体である磁気ディスク、それを高速回転させるスピンドルモータ、磁気ディスクに対して情報を読取または書込する磁気ヘッド、それを高精度に保持しつつ移動させるための各部品、これらの駆動制御回路および信号処理回路などによって構成されている。 A hard disk drive is a magnetic disk that is a magnetic recording medium, a spindle motor that rotates the magnetic disk at high speed, a magnetic head that reads or writes information on the magnetic disk, and each component that moves it while holding it with high precision. Drive control circuit and signal processing circuit.
そして、このハードディスクドライブに用いられる磁気ヘッドを支持している磁気ヘッドサスペンションと呼ばれる部品においては、一般的に、ステンレスのばねに直接銅配線等の信号線が形成されている、いわゆるワイヤレスサスペンションと呼ばれる配線一体型(フレキシャー)が採用されている。 A component called a magnetic head suspension that supports a magnetic head used in this hard disk drive is generally called a so-called wireless suspension in which a signal line such as a copper wiring is formed directly on a stainless spring. Wiring integrated type (flexure) is adopted.
ここで、通常、配線には、磁気ヘッドや外部回路と電気的に接続するための接続端子部が形成されているが、従来、この接続端子部の表面には、電気的接続を良好に行うために、Ni(ニッケル)やAu(金)などの金属めっき層が形成されている。 Here, the wiring usually has a connection terminal portion for electrical connection with a magnetic head or an external circuit. Conventionally, a good electrical connection is made on the surface of the connection terminal portion. Therefore, a metal plating layer such as Ni (nickel) or Au (gold) is formed.
また、このような接続端子部として、近年、電子・電気機器の高密度化および小型化に対応すべく、導体パターンの片面だけではなく、両面を露出して利用するいわゆるフライングリードが普及しつつある。 In addition, as such connection terminal portions, so-called flying leads that are used not only on one side but also on both sides of a conductor pattern are becoming widespread in recent years in order to cope with higher density and downsizing of electronic and electrical devices. is there.
図7および図8は、フライングリードを有する接続端子部の構成の一例を例示する説明図であり、図7は概略平面図を、図8は図7におけるD−Dにおける断面図を示す。
図7および図8に示すように、SUS等からなる金属支持基板200と、金属支持基板200の上に形成される第1絶縁層300と、その第1絶縁層300の上に形成される配線層400と、配線層400を被覆する第2絶縁層500とを備えたサスペンション用フレキシャー基板において、フライングリード450を有する接続端子部700は、金属支持基板200および第1絶縁層300を開口して、配線層400の裏面を露出させるとともに、第2絶縁層500を開口して配線層400の表面を露出させ、露出させた配線層400の片面または両面に、必要に応じて金属めっき層を設けることにより形成される。
そして、このようなフライングリード450を有する接続端子部700は、例えば、ボンディングツールなどを用いて、超音波振動を加えることにより、外部端子と接続される。
7 and 8 are explanatory views illustrating an example of the configuration of the connection terminal portion having a flying lead. FIG. 7 is a schematic plan view, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line DD in FIG.
As shown in FIGS. 7 and 8, a metal support substrate 200 made of SUS or the like, a first insulating layer 300 formed on the metal support substrate 200, and a wiring formed on the first insulating layer 300 In the suspension flexure substrate including the layer 400 and the second insulating layer 500 that covers the wiring layer 400, the connection terminal portion 700 having the flying lead 450 opens the metal support substrate 200 and the first insulating layer 300. The back surface of the wiring layer 400 is exposed, the second insulating layer 500 is opened to expose the surface of the wiring layer 400, and a metal plating layer is provided on one or both sides of the exposed wiring layer 400 as necessary. Is formed.
And the connection terminal part 700 which has such a flying lead 450 is connected with an external terminal by applying ultrasonic vibration using a bonding tool etc., for example.
しかし、このようなフライングリード450を有する接続端子部700では、配線層400の両面が露出しているので、超音波が伝達されやすく、超音波振動による接合には適している反面、物理的強度が弱く、第1絶縁層300および第2絶縁層500の開口の端縁部、すなわち第1絶縁層300および第2絶縁層500と接続端子部の配線層400が交差する部分において配線層400に応力が集中して、配線層400が断線しやすいという不具合がある。 However, in the connection terminal portion 700 having such a flying lead 450, since both surfaces of the wiring layer 400 are exposed, ultrasonic waves are easily transmitted and suitable for bonding by ultrasonic vibration, but physical strength. The edge of the opening of the first insulating layer 300 and the second insulating layer 500, that is, at the portion where the first insulating layer 300 and the second insulating layer 500 and the wiring layer 400 of the connection terminal portion intersect with the wiring layer 400 is weak. There is a problem that the stress is concentrated and the wiring layer 400 is easily disconnected.
そこで、図9に示すように、第1絶縁層300および第2絶縁層500と接続端子部700の配線層400が交差する部分において配線層400の幅を太くする事により、強度を確保するサスペンション用フレキシャー基板が提案されている(特許文献1)。 Therefore, as shown in FIG. 9, a suspension that ensures strength by increasing the width of the wiring layer 400 at a portion where the first insulating layer 300 and the second insulating layer 500 intersect with the wiring layer 400 of the connection terminal portion 700. A flexure substrate has been proposed (Patent Document 1).
また、接続端子部の配線層の露出面の片面に絶縁膜を形成した構成とし、この絶縁膜により接続端子部の配線層を補強して、切れ難くする方法も提案されている(特許文献2)。 In addition, a method has been proposed in which an insulating film is formed on one side of the exposed surface of the wiring layer of the connection terminal portion, and the wiring layer of the connection terminal portion is reinforced by this insulating film to make it difficult to cut (Patent Document 2). ).
しかしながら、特許文献1に記載されているような、フライングリードが形成された接続端子部の開口端縁部において配線層の幅を太くする方法では、配線層同士の間隔を狭める事ができず、微細化に不利である。また、配線層同士の間隔を狭める事ができないことから、今後、配線数がより増える場合には、配線層間の絶縁信頼性を保つ事ができないという不具合もある。 However, as described in Patent Document 1, in the method of increasing the width of the wiring layer at the opening edge of the connection terminal portion where the flying lead is formed, the interval between the wiring layers cannot be reduced, It is disadvantageous for miniaturization. In addition, since the distance between the wiring layers cannot be reduced, there is a problem in that the insulation reliability between the wiring layers cannot be maintained when the number of wirings increases in the future.
また、特許文献2に記載されているような、接続端子部の配線の露出面の片面に絶縁膜を形成し、この絶縁膜により配線を補強して切れ難くする方法では、外部端子との接続に際し、ボンディングツールを用いて超音波振動を加える場合に、ボンディングツールと配線の間には絶縁膜が存在するため、配線には超音波振動が直接伝わらず、外部端子との接続強度を確実に保つという接続信頼性に問題が残る。 Further, in the method of forming an insulating film on one side of the exposed surface of the wiring of the connection terminal portion as described in Patent Document 2, and reinforcing the wiring by this insulating film to make it difficult to cut, connection with an external terminal is possible. When applying ultrasonic vibration using a bonding tool, since there is an insulating film between the bonding tool and the wiring, the ultrasonic vibration is not directly transmitted to the wiring and the connection strength with the external terminal is ensured. The problem remains in connection reliability of maintaining.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、配線がより微細化、あるいは高密度化される場合でも、接続端子部の配線強度を確保して断線を効果的に防止しつつ、外部端子との接続信頼性も確保することができるサスペンション用フレキシャー基板を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when the wiring is miniaturized or densified, while ensuring the wiring strength of the connection terminal portion and effectively preventing disconnection, the external It is an object of the present invention to provide a suspension flexure substrate that can ensure connection reliability with a terminal.
上記課題を解決する為に、本発明におけるサスペンション用フレキシャー基板は、金属支持基板と、金属支持基板上の絶縁層と、絶縁層上の配線層と、絶縁層および配線層上の保護層とを有するサスペンション用フレキシャー基板であって、前記金属支持基板、絶縁層および保護層とが開口されて形成された接続端子部の周辺において、絶縁層と保護層の一方または双方が、平面視で配線層と重なる部分を含む領域において存在していない後退領域を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a flexure substrate for suspension according to the present invention includes a metal supporting substrate, an insulating layer on the metal supporting substrate, a wiring layer on the insulating layer, and an insulating layer and a protective layer on the wiring layer. A suspension flexure substrate, wherein one or both of the insulating layer and the protective layer is a wiring layer in a plan view around the connection terminal portion formed by opening the metal support substrate, the insulating layer, and the protective layer. And a receding region that does not exist in the region including the overlapping portion.
また、本発明におけるサスペンション用フレキシャー基板は、前記後退領域の周縁において、絶縁層と保護層の一方または双方の層の端部が曲線であることを特徴とする。 Moreover, the flexure substrate for suspension according to the present invention is characterized in that the edge of one or both of the insulating layer and the protective layer is curved at the periphery of the receding region.
また、本発明におけるサスペンション用フレキシャー基板は、平面視での前記保護層の後退領域の面積が、前記絶縁層の後退領域の面積よりも大きいことを特徴とする。 In the flexure substrate for suspension according to the present invention, the area of the receding region of the protective layer in plan view is larger than the area of the receding region of the insulating layer.
また、本発明におけるサスペンション用フレキシャー基板は、平面視での前記絶縁層の後退領域の面積が、前記保護層の後退領域の面積よりも大きいことを特徴とする。 In the flexure substrate for suspension according to the present invention, the area of the receding region of the insulating layer in plan view is larger than the area of the receding region of the protective layer.
また、本発明におけるサスペンション用フレキシャー基板は、金属支持基板の開口部が、平面視において前記絶縁層の開口部および後退領域を含むことを特徴とする。 The suspension flexure substrate according to the present invention is characterized in that the opening of the metal support substrate includes the opening of the insulating layer and a receding region in plan view.
また、本発明におけるサスペンション用フレキシャー基板は、前記後退領域は、前記配線層の前記線幅方向側面に平面視でそれぞれ重なるように別体に設けられていることを特徴とする。 In the flexure substrate for suspension according to the present invention, the receding region is provided separately so as to overlap the side surface in the line width direction of the wiring layer in plan view.
また、本発明におけるサスペンション用フレキシャー基板は、前記絶縁層と前記保護層の双方が、前記後退領域を有し、前記絶縁層の前記後退領域の少なくとも一部と前記保護層の前記後退領域の少なくとも一部とが、平面視で互いに重なり合うことにより積層方向に貫通する貫通領域を形成し、前記貫通領域は、前記配線層の前記線幅方向側面を露出させていることを特徴とする。 In the flexure substrate for suspension according to the present invention, both the insulating layer and the protective layer have the receding region, and at least a part of the receding region of the insulating layer and at least the receding region of the protective layer. A part thereof overlaps each other in plan view to form a through region penetrating in the stacking direction, and the through region exposes the side surface in the line width direction of the wiring layer.
本発明によれば、端子接続時における超音波などによる応力が、配線層の特定部分に集中することを緩和でき、配線層の断線や変形の起きにくいサスペンション用フレキシャー基板を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can relieve | moderate that the stress by the ultrasonic wave at the time of terminal connection concentrates on the specific part of a wiring layer, and can provide the flexure board | substrate for suspensions which a wiring layer does not disconnect or generate | occur | produce easily.
以下、本発明のサスペンション用フレキシャー基板について詳細に説明する。 Hereinafter, the flexure substrate for suspension of the present invention will be described in detail.
図1(a)は、本発明に係るサスペンション用フレキシャー基板の概略平面図であり、図1(b)は、図1(a)のX−Xにおける断面図である。フレキシャー基板1は、金属支持基板2と、金属支持基板2上に設けられた絶縁層3と、絶縁層3上に設けられた配線層4と、配線層4上に設けられた保護層5とを有する。図1(a)では、配線層4を簡略化して示しているため、例えばX−X部における配線層は1本で示されているが、配線の本数はこれに限らず、例えば、図1(b)に示すようにX−X部に2本あっても良く、また上下2本ずつの2層構造となっていても良い。
配線層4はその一端がスライダヘッド設置領域6に連結され、他端が接続端子部7に連結されており、接続端子部7において外部回路の端子と超音波ボンディングによって接合される。
FIG. 1A is a schematic plan view of a suspension flexure substrate according to the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. The flexure substrate 1 includes a metal support substrate 2, an insulating layer 3 provided on the metal support substrate 2, a wiring layer 4 provided on the insulating layer 3, and a protective layer 5 provided on the wiring layer 4. Have In FIG. 1A, since the wiring layer 4 is shown in a simplified manner, for example, the number of wiring layers in the XX section is shown as one, but the number of wirings is not limited to this. For example, FIG. As shown in (b), there may be two in the XX section, or a two-layer structure with two upper and lower portions.
One end of the wiring layer 4 is connected to the slider head installation region 6 and the other end is connected to the connection terminal portion 7. The connection terminal portion 7 is joined to a terminal of an external circuit by ultrasonic bonding.
図2は、本発明の第1の形態において、接続端子部7の近傍を拡大した平面図である。
図2(a)は保護層5側から見た平面図、図2(b)は金属支持基板2側(あるいは絶縁層3側)から見た平面図である。また、図3(a)は図2のA−Aにおける断面図であり、図3(b)は図2のB−Bにおける断面図である。図2および図3において接続端子部7は、金属支持基板2、絶縁層3および保護層5のいずれもが開口された領域であり、該領域では配線層4の表裏およびその線幅方向側面4aが露出している。すなわち、例えば図2(b)においては、破線で示された領域Xが接続端子部7である。接続端子部7において、配線層4はフライングリードを形成しており、外部回路の端子との接続性を向上させるため、必要に応じてその片面または両面に金めっき等の他の金属層を有していても良い。
FIG. 2 is an enlarged plan view of the vicinity of the connection terminal portion 7 in the first embodiment of the present invention.
2A is a plan view seen from the protective layer 5 side, and FIG. 2B is a plan view seen from the metal support substrate 2 side (or the insulating layer 3 side). 3A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 2 and 3, the connection terminal portion 7 is a region in which all of the metal support substrate 2, the insulating layer 3, and the protective layer 5 are opened. In this region, the front and back of the wiring layer 4 and the side surface 4a in the line width direction thereof. Is exposed. That is, for example, in FIG. 2B, a region X indicated by a broken line is the connection terminal portion 7. In the connection terminal portion 7, the wiring layer 4 forms a flying lead, and other metal layers such as gold plating are provided on one side or both sides as necessary in order to improve the connection with the terminal of the external circuit. You may do it.
一方、接続端子部の外周において、配線層4の絶縁層3側における、絶縁層3の端部31が、接続端子部から遠ざかる方向に後退しており、後退領域80が形成されている。後退領域80において、配線層4の側面は露出していないが、絶縁層3側の面は露出している。図2では、保護層5においては端部51が接続端子部から遠ざかる方向に後退する部分は無い。したがって、後退領域80において、配線層4の一方の面は露出しているが、他方の面および側面は露出していない。 On the other hand, on the outer periphery of the connection terminal portion, the end portion 31 of the insulating layer 3 on the insulating layer 3 side of the wiring layer 4 is retreated in a direction away from the connection terminal portion, and a retreated region 80 is formed. In the receding region 80, the side surface of the wiring layer 4 is not exposed, but the surface on the insulating layer 3 side is exposed. In FIG. 2, in the protective layer 5, there is no part which the edge part 51 recedes in the direction away from a connection terminal part. Therefore, in the receding region 80, one surface of the wiring layer 4 is exposed, but the other surface and side surfaces are not exposed.
また図2および図3において、金属支持基板2は、接続端子部7と、後退領域80とを含むように開口されている。これは接続端子部7において配線層4をボンディングする際に、配線層4と金属支持基板2が接触してショートするのを防ぐためである。 2 and 3, the metal support substrate 2 is opened so as to include the connection terminal portion 7 and the receding region 80. This is to prevent the wiring layer 4 and the metal support substrate 2 from coming into contact with each other and short-circuiting when bonding the wiring layer 4 in the connection terminal portion 7.
図4は、後退領域80とその近傍(図2(b)の領域C)を拡大した図である。後退領域80(あるいは絶縁層3)の端部31の形状は、図4(a)に示すように半円状であっても良く、あるいは図4(b)のような多角形状、図4(c)のような台形状もしくは図4(d)のような矩形状であっても良い。さらには、図4(e)のように、配線層4上とその近傍とに跨って、一体的に図4(a)ないし図4(d)のような端部形状を有していても良い。端部形状をこのような形状とすることで、配線層4が露出する部分と露出しない部分との境界線を長くとることができ、配線層4を超音波ボンディングにより外部回路の配線と接続するときに、超音波ボンディングによる絶縁層の端部31への応力の集中を緩和し、配線層4の断線や変形などの不良の発生を抑制することができる。図4においては、後退領域80が図4(a)のように頂点を有さない端部形状、あるいは図4(b)のように頂点の内角が大きい形状であるもののほうが好ましい。図4(a)のように頂点を有さなければ、頂点での応力集中を避けることができ、図4(b)のように頂点の内角が大きい形状であれば、頂点での応力集中は非常に小さいものとなるからである。また、後退領域80の後退長さL(後退領域80の、配線層4の線幅方向と直交する方向における最大長さ)は、特に限定はされないが、配線層4の線幅の0.5〜2倍程度が好ましい。
後退領域80の後退長さLが配線層4の線幅に対して小さすぎると、配線層4の断線や変形を起きにくくする効果が発揮されにくくなり、逆に大きすぎると、配線層4が露出する部分が大きくなって配線層4の劣化が起きやすくなり、導電率の悪化やインピーダンス制御への悪影響が考えられるからである。配線層4の線幅は特に限定されないが、例えば10μm〜200μmの範囲が挙げられる。配線層4の線幅が小さすぎると、導電性が悪くなる可能性があり、配線層4の線幅が大きすぎると、サスペンション用フレキシャー基板を十分に高密度化することができない可能性があるためである。
FIG. 4 is an enlarged view of the receding region 80 and the vicinity thereof (region C in FIG. 2B). The shape of the end 31 of the receding region 80 (or the insulating layer 3) may be semicircular as shown in FIG. 4A, or a polygonal shape as shown in FIG. A trapezoidal shape as shown in c) or a rectangular shape as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 4 (e), even if it has an end shape as shown in FIGS. 4 (a) to 4 (d) integrally over the wiring layer 4 and its vicinity. good. By making the end shape like this, the boundary line between the exposed portion and the unexposed portion of the wiring layer 4 can be made long, and the wiring layer 4 is connected to the wiring of the external circuit by ultrasonic bonding. Sometimes, stress concentration on the end portion 31 of the insulating layer due to ultrasonic bonding can be alleviated, and occurrence of defects such as disconnection or deformation of the wiring layer 4 can be suppressed. In FIG. 4, it is preferable that the receding region 80 has an end shape that does not have a vertex as shown in FIG. 4A or a shape that has a large interior angle of the vertex as shown in FIG. 4B. If there is no vertex as shown in FIG. 4A, stress concentration at the vertex can be avoided. If the interior angle of the vertex is large as shown in FIG. 4B, the stress concentration at the vertex is This is because it becomes very small. The receding length L of the receding region 80 (the maximum length of the receding region 80 in the direction orthogonal to the line width direction of the wiring layer 4) is not particularly limited, but is 0.5% of the line width of the wiring layer 4. About 2 times is preferable.
If the receding length L of the receding region 80 is too small with respect to the line width of the wiring layer 4, the effect of making the wiring layer 4 difficult to break or deform is hardly exhibited. This is because the exposed portion becomes large and the wiring layer 4 is likely to be deteriorated, and the deterioration of conductivity and the adverse effect on impedance control can be considered. Although the line width of the wiring layer 4 is not specifically limited, For example, the range of 10 micrometers-200 micrometers is mentioned. If the line width of the wiring layer 4 is too small, the conductivity may be deteriorated. If the line width of the wiring layer 4 is too large, the suspension flexure substrate may not be sufficiently densified. Because.
図5は、本発明の第2の形態において、接続端子部7の近傍を拡大した平面図である。
図5(a)は保護層5側から見た平面図、図5(b)は金属支持基板2側(あるいは絶縁層3側)から見た平面図である。また、図6(a)は図5のA−Aにおける断面図であり、図6(b)は図5のB−Bにおける断面図である。図5および図6において、図2および図3と共通する箇所については同じ符号を付し、説明を省略する。本実施例では、接続端子部の外周において、配線層4の保護層5側における保護層5の端部51が、接続端子部から遠ざかる方向に後退しており、後退領域81が形成されている。
FIG. 5 is an enlarged plan view of the vicinity of the connection terminal portion 7 in the second embodiment of the present invention.
5A is a plan view seen from the protective layer 5 side, and FIG. 5B is a plan view seen from the metal support substrate 2 side (or the insulating layer 3 side). 6A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 5, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. In FIG. 5 and FIG. 6, the same reference numerals are given to portions common to FIG. 2 and FIG. In the present embodiment, the end portion 51 of the protective layer 5 on the protective layer 5 side of the wiring layer 4 is retreated in the direction away from the connection terminal portion on the outer periphery of the connection terminal portion, and a retreat region 81 is formed. .
また本実施例においては、図6に示すように、配線層4上において、絶縁層3の端部31の位置と保護層5の端部51の位置とが一致していない。これは絶縁層3と保護層5とで各々の端部の位置をずらすことで、応力の集中を緩和させるためである。図5および図6においては、絶縁層3が存在しない部分の面積が、保護層5が存在しない部分の面積よりも大きくなっているが、保護層5が存在しない部分の面積が、絶縁層3が存在しない部分の面積よりも大きくなっていても良い。ただし、超音波ボンディングを行うときには、配線層4に対して、絶縁層3側に比較的大きな応力が加わるため、図5、図6のように、後退領域における絶縁層3の端部31が、保護層5の端部51よりも接続端子部7から遠ざかるように形成するほうが配線層4の断線、変形等のリスクを軽減することができ、好ましい。 Further, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the position of the end 31 of the insulating layer 3 and the position of the end 51 of the protective layer 5 do not coincide on the wiring layer 4. This is because the stress concentration is alleviated by shifting the positions of the end portions of the insulating layer 3 and the protective layer 5. 5 and 6, the area of the portion where the insulating layer 3 does not exist is larger than the area of the portion where the protective layer 5 does not exist, but the area of the portion where the protective layer 5 does not exist is larger than the area of the insulating layer 3. It may be larger than the area of the portion where no exists. However, when ultrasonic bonding is performed, a relatively large stress is applied to the wiring layer 4 on the insulating layer 3 side. Therefore, as shown in FIGS. 5 and 6, the end 31 of the insulating layer 3 in the receding region is It is preferable to form the protective layer 5 so as to be farther from the connection terminal portion 7 than the end portion 51 of the protective layer 5 because the risk of disconnection and deformation of the wiring layer 4 can be reduced.
後退領域81(あるいは保護層5)の端部51の形状は、第1の形態で述べた絶縁層3の端部31の形状と同じように形成すれば良い。また、保護層5の端部51の形状と、絶縁層3の端部31の形状とが、同じ形状であっても異なる形状であっても良い。 The shape of the end portion 51 of the receding region 81 (or the protective layer 5) may be formed in the same manner as the shape of the end portion 31 of the insulating layer 3 described in the first embodiment. Further, the shape of the end 51 of the protective layer 5 and the shape of the end 31 of the insulating layer 3 may be the same or different.
図21は、本発明の第3の形態において、接続端子部7の近傍を拡大した平面図である。図21(a)は保護層5側から見た平面図、図21(b)は金属支持基板2側(あるいは絶縁層3側)から見た平面図である。また、図22は、後退領域80とその近傍(図2(b)の領域C)を拡大した図である。図21および図22において、図2および図3と共通する箇所については同じ符号を付し、説明を省略する。本実施例では、接続端子部の外周において、後退領域80は、配線層4の線幅方向側面4aに平面視でそれぞれ重なるように別体に設けられている。すなわち、図2(b)に示す領域Cに、2つの後退領域80が設けられ、各後退領域80は配線層4とその近傍とに跨がって形成されている。これにより、配線層4の線幅方向にわたって、配線層4にかかる応力をより一層効果的に緩和することができる。 FIG. 21 is an enlarged plan view of the vicinity of the connection terminal portion 7 in the third embodiment of the present invention. 21A is a plan view seen from the protective layer 5 side, and FIG. 21B is a plan view seen from the metal support substrate 2 side (or the insulating layer 3 side). FIG. 22 is an enlarged view of the receding region 80 and its vicinity (region C in FIG. 2B). 21 and 22, the same reference numerals are given to portions common to FIGS. 2 and 3, and description thereof is omitted. In the present embodiment, the receding region 80 is provided separately on the outer periphery of the connection terminal portion so as to overlap the line width direction side surface 4a of the wiring layer 4 in plan view. That is, two receding regions 80 are provided in the region C shown in FIG. 2B, and each receding region 80 is formed across the wiring layer 4 and the vicinity thereof. Thereby, the stress applied to the wiring layer 4 can be more effectively reduced over the line width direction of the wiring layer 4.
図21では、保護層5においては端部51が接続端子部7から遠ざかる方向に後退する部分は無い。したがって、後退領域80において、配線層4の一方の面は露出しているが、他方の面は露出していない。また、図22に示すように、保護層5の開口部55の配線層4に直交する縁55aが、絶縁層3の開口部35の配線層4に直交する縁35aより、接続端子部7から遠ざかる方向に形成されている。これは応力の集中を緩和させるためである。なお、保護層5の縁55aが絶縁層3の縁35aより接続端子部7から遠ざかる方向に形成されることで、後退領域80において、配線層4の線幅方向側面4aの一部が露出されている。 In FIG. 21, the protective layer 5 has no portion where the end portion 51 recedes in the direction away from the connection terminal portion 7. Therefore, in the receding region 80, one surface of the wiring layer 4 is exposed, but the other surface is not exposed. Further, as shown in FIG. 22, the edge 55 a orthogonal to the wiring layer 4 of the opening 55 of the protective layer 5 is connected to the connection terminal portion 7 from the edge 35 a orthogonal to the wiring layer 4 of the opening 35 of the insulating layer 3. It is formed in the direction to go away. This is to relieve stress concentration. The edge 55a of the protective layer 5 is formed in a direction away from the connection terminal portion 7 from the edge 35a of the insulating layer 3, so that a part of the side surface 4a in the line width direction of the wiring layer 4 is exposed in the receding region 80. ing.
図22に示すように、接続端子部7の外周において、互いに隣接する配線層4の間に、絶縁層3の絶縁層残余部37が形成されている。これにより、接続端子部7を支持する絶縁層3の強度を確保している。なお、各後退領域80が、配線層4上の絶縁層3の部分と絶縁層残余部37との間に介在されていることで、配線層4の断線や変形などの不良の発生をより抑制することができる。 As shown in FIG. 22, an insulating layer residual portion 37 of the insulating layer 3 is formed between the wiring layers 4 adjacent to each other on the outer periphery of the connection terminal portion 7. Thereby, the strength of the insulating layer 3 that supports the connection terminal portion 7 is secured. In addition, since each receding region 80 is interposed between the portion of the insulating layer 3 on the wiring layer 4 and the insulating layer residual portion 37, the occurrence of defects such as disconnection or deformation of the wiring layer 4 is further suppressed. can do.
また、各後退領域80の端部31の形状は、第1の形態で述べた絶縁層3の端部31の形状と同じように形成すれば良い。これにより、配線層4が露出する部分と露出しない部分との境界線を長くとることができ、配線層4を超音波ボンディングにより外部回路の配線と接続するときに、超音波ボンディングによる絶縁層3の端部31への応力の集中を緩和し、配線層4の断線や変形などの不良の発生を抑制することができる。 Moreover, what is necessary is just to form the shape of the edge part 31 of each receding area | region 80 similarly to the shape of the edge part 31 of the insulating layer 3 described in the 1st form. Thereby, the boundary line between the part where the wiring layer 4 is exposed and the part where the wiring layer 4 is not exposed can be made long. When the wiring layer 4 is connected to the wiring of the external circuit by ultrasonic bonding, the insulating layer 3 by ultrasonic bonding is used. It is possible to alleviate the concentration of stress on the end portion 31 and to suppress the occurrence of defects such as disconnection or deformation of the wiring layer 4.
なお、図21および図22に示す形態においては、図23に示すように、各後退領域80が、その配線層4側の縁が配線層4の線幅方向側面4aに平面視で重なるとともに、当該配線層4の線幅方向側面4aから配線層4の側方に形成されていても良い。この場合、後退領域は、配線層4の近傍に形成され、後退領域80の配線層4側の縁は、当該配線層4の線幅方向側面4aに平面視で連続するように形成され、配線層4の応力集中をより緩和することができる。 In the form shown in FIGS. 21 and 22, as shown in FIG. 23, each receding region 80 has its edge on the wiring layer 4 side overlapping the line width direction side surface 4 a of the wiring layer 4 in plan view. The wiring layer 4 may be formed on the side of the wiring layer 4 from the side surface 4a in the line width direction. In this case, the receding region is formed in the vicinity of the wiring layer 4, and the edge of the receding region 80 on the wiring layer 4 side is formed so as to be continuous with the side surface 4a in the line width direction of the wiring layer 4 in plan view. The stress concentration of the layer 4 can be further relaxed.
図24は、本発明の第4の形態において、接続端子部7の近傍を拡大した平面図である。図24(a)は保護層5側から見た平面図、図24(b)は金属支持基板2側(あるいは絶縁層3側)から見た平面図である。また、図25(a)は、図24のA−Aにおける断面図であり、図25(b)は、図24のB−Bにおける断面図である。また、図26は、後退領域80とその近傍(図2(b)の領域C)を拡大した図である。図24ないし図26において、図21および図22と共通する箇所については同じ符号を付し、説明を省略する。本実施例では、接続端子部の外周において、配線層4の保護層5側における保護層5の端部51が、接続端子部から遠ざかる方向に後退しており、後退領域81が形成されている。当該後退領域81は、配線層4の線幅方向側面4aに平面視でそれぞれ重なるように別体に設けられている。すなわち、図2(b)に示す領域Cに、2つの後退領域80および2つの後退領域81が設けられている。これにより、配線層4の線幅方向にわたって、配線層4にかかる応力をより一層効果的に緩和することができる。 FIG. 24 is an enlarged plan view of the vicinity of the connection terminal portion 7 in the fourth embodiment of the present invention. 24A is a plan view seen from the protective layer 5 side, and FIG. 24B is a plan view seen from the metal support substrate 2 side (or the insulating layer 3 side). 25A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 24, and FIG. 25B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 26 is an enlarged view of the receding region 80 and the vicinity thereof (region C in FIG. 2B). 24 to 26, the same reference numerals are given to portions common to FIGS. 21 and 22, and the description thereof is omitted. In the present embodiment, the end portion 51 of the protective layer 5 on the protective layer 5 side of the wiring layer 4 is retreated in the direction away from the connection terminal portion on the outer periphery of the connection terminal portion, and a retreat region 81 is formed. . The receding region 81 is provided separately so as to overlap the line width direction side surface 4a of the wiring layer 4 in plan view. That is, two receding regions 80 and two receding regions 81 are provided in the region C shown in FIG. Thereby, the stress applied to the wiring layer 4 can be more effectively reduced over the line width direction of the wiring layer 4.
絶縁層3の後退領域80の一部と対応する保護層5の後退領域81の一部とが、平面視で互いに重なり合うことにより積層方向に貫通する貫通領域85を形成している。各貫通領域85は、対応する配線層4の線幅方向側面4aを露出させている。これにより、互いに対応する後退領域80および81において、配線層4の線幅方向側面4aは露出するとともに、絶縁層3側の面および保護層5側の面は露出し、配線層4への応力の集中をより緩和している。 A part of the receding region 80 of the insulating layer 3 and a part of the receding region 81 of the protective layer 5 corresponding to each other overlap each other in plan view, thereby forming a through region 85 penetrating in the stacking direction. Each penetrating region 85 exposes the corresponding side 4a of the wiring layer 4 in the line width direction. Thereby, in the receding regions 80 and 81 corresponding to each other, the side surface 4a in the line width direction of the wiring layer 4 is exposed, the surface on the insulating layer 3 side and the surface on the protective layer 5 side are exposed, and stress on the wiring layer 4 is exposed. Is more relaxed.
また本実施例においては、図25および図26に示すように、配線層4上において、絶縁層3の端部31の位置と保護層5の端部51の位置とが一致していない。これは絶縁層3と保護層5とで各々の端部の位置をずらすことで、応力の集中を緩和させるためである。接続端子部7の外周においては、絶縁層3が存在しない部分の面積が、保護層5が存在しない部分の面積よりも小さくなっているが、保護層5が存在しない部分の面積が、絶縁層3が存在しない部分の面積よりも小さくなっていても良い。 In this embodiment, as shown in FIGS. 25 and 26, the position of the end 31 of the insulating layer 3 and the position of the end 51 of the protective layer 5 do not coincide on the wiring layer 4. This is because the stress concentration is alleviated by shifting the positions of the end portions of the insulating layer 3 and the protective layer 5. In the outer periphery of the connection terminal portion 7, the area of the portion where the insulating layer 3 does not exist is smaller than the area of the portion where the protective layer 5 does not exist, but the area of the portion where the protective layer 5 does not exist It may be smaller than the area of the part where 3 does not exist.
図26に示すように、接続端子部7の外周において、互いに隣接する配線層4の間に、保護層5の保護層残余部57が形成されている。これにより、接続端子部7を支持する保護層5の強度を確保している。なお、各後退領域81が、配線層4上の保護層5の部分と保護層残余部57との間に介在されていることで、配線層4の断線や変形などの不良の発生をより抑制することができる。 As shown in FIG. 26, the protective layer residual portion 57 of the protective layer 5 is formed between the wiring layers 4 adjacent to each other on the outer periphery of the connection terminal portion 7. Thereby, the intensity | strength of the protective layer 5 which supports the connection terminal part 7 is ensured. In addition, since each receding region 81 is interposed between the protective layer 5 portion on the wiring layer 4 and the protective layer residual portion 57, the occurrence of defects such as disconnection and deformation of the wiring layer 4 is further suppressed. can do.
後退領域81(あるいは保護層5)の端部51の形状は、第1の形態および第3の形態で述べた絶縁層3の端部31の形状と同じように形成すれば良い。また、保護層5の端部51の形状と、絶縁層3の端部31の形状とが、同じ形状であっても異なる形状であっても良い。さらに、図23に示す後退領域80と同様に、図24ないし図26に示す後退領域80、81が、その配線層4側の縁が配線層4の線幅方向側面4aに平面視で重なるとともに、当該配線層4の線幅方向側面4aから配線層4の側方に形成されていても良い。
また、絶縁層3の後退領域80の全体と対応する保護層5の後退領域81の全体とが、貫通領域85を形成するようにしても良い。
What is necessary is just to form the shape of the edge part 51 of the retreat area | region 81 (or protective layer 5) similarly to the shape of the edge part 31 of the insulating layer 3 described in the 1st form and the 3rd form. Further, the shape of the end 51 of the protective layer 5 and the shape of the end 31 of the insulating layer 3 may be the same or different. Further, similarly to the receding region 80 shown in FIG. 23, the receding regions 80 and 81 shown in FIG. 24 to FIG. 26 have the edge on the wiring layer 4 side overlapping the line width direction side surface 4 a of the wiring layer 4 in plan view. The wiring layer 4 may be formed on the side of the wiring layer 4 from the side surface 4a in the line width direction.
Further, the entire receding region 80 of the insulating layer 3 and the corresponding receding region 81 of the protective layer 5 may form the penetrating region 85.
次に、本発明に係るサスペンション用フレキシャー基板の製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing a flexure substrate for suspension according to the present invention will be described.
図10〜図20は、前記第1の形態のサスペンション用フレキシャー基板の製造方法の一例を示した図である。図10〜図20において、(a)はフレキシャー基板の上面(保護層側)から見た平面図、(b)はフレキシャー基板の下面(金属支持基板側)から見た平面図、(c)は(a)(b)におけるA−A断面図(配線層となる部分での断面図)である。 10 to 20 are views showing an example of a manufacturing method of the suspension flexure substrate of the first embodiment. 10 to 20, (a) is a plan view seen from the upper surface (protective layer side) of the flexure substrate, (b) is a plan view seen from the lower surface (metal support substrate side) of the flexure substrate, and (c) is It is AA sectional drawing (sectional drawing in the part used as a wiring layer) in (a) and (b).
まず、図10のように、金属支持基板2、絶縁層3、シード層40および金属めっき層41を備えた基板材料9を用意する。金属支持基板2としては、SUS材が好適であるが、所望の剛性を有するものであれば特に限定されない。絶縁層3としては、例えばポリイミドが挙げられるが、絶縁性を有するものであれば特に限定されない。シード層40としては、例えばニッケル(Ni)、クロム(Cr)、銅(Cu)をスパッタリングにより形成したものが挙げられるが、その層上に金属めっき層41を形成できるものであれば特に限定されない。またシード層40は、配線層4の形成後は金属めっき層41と一体となって配線層4を成す層である。 First, as shown in FIG. 10, a substrate material 9 including a metal supporting substrate 2, an insulating layer 3, a seed layer 40 and a metal plating layer 41 is prepared. The metal support substrate 2 is preferably a SUS material, but is not particularly limited as long as it has a desired rigidity. Examples of the insulating layer 3 include polyimide. However, the insulating layer 3 is not particularly limited as long as it has insulating properties. Examples of the seed layer 40 include nickel (Ni), chromium (Cr), and copper (Cu) formed by sputtering, but are not particularly limited as long as the metal plating layer 41 can be formed on the layer. . The seed layer 40 is a layer that forms the wiring layer 4 integrally with the metal plating layer 41 after the wiring layer 4 is formed.
次に、図11のように、金属めっき層41と金属支持基板2とをそれぞれ覆うようにレジスト層90、91を形成し、さらにパターニングを行う。レジスト層90、91の形成方法としては、ドライフィルムレジストをラミネートする方法や、液状レジストをスピンコートやスリットコートなどの方法により塗布する方法が挙げられる。レジスト層90、91のパターニング方法としては、例えば、所望のパターンが形成されたフォトマスクを用いてレジストを露光した後に現像を行う、いわゆるフォトリソグラフィによる方法が挙げられる。パターニングにより、レジスト層90のうち、配線層4が形成されない部分のレジストが除去され、また、レジスト層91のうち、金属支持基板2が開口される部分のレジストが除去される。 Next, as shown in FIG. 11, resist layers 90 and 91 are formed so as to cover the metal plating layer 41 and the metal support substrate 2, respectively, and further patterned. Examples of the method for forming the resist layers 90 and 91 include a method of laminating a dry film resist and a method of applying a liquid resist by a method such as spin coating or slit coating. As a patterning method for the resist layers 90 and 91, for example, a so-called photolithography method in which a resist is exposed using a photomask on which a desired pattern is formed and then developed is used. By the patterning, a portion of the resist layer 90 where the wiring layer 4 is not formed is removed, and a portion of the resist layer 91 where the metal support substrate 2 is opened is removed.
次に、図12のように、シード層40および金属めっき層41のうちのレジスト層90が存在しない部分に対して化学エッチングを行って配線層4を形成し、また、金属支持基板2のうちレジスト層91が存在しない部分に対しても化学エッチングを行って、金属支持基板開口部25が形成される。エッチング後にレジスト90、91は剥離される(図13)。 Next, as shown in FIG. 12, the wiring layer 4 is formed by performing chemical etching on the portion of the seed layer 40 and the metal plating layer 41 where the resist layer 90 is not present. Chemical etching is also performed on the portion where the resist layer 91 does not exist, so that the metal support substrate opening 25 is formed. After the etching, the resists 90 and 91 are peeled off (FIG. 13).
次に、図14のように、絶縁層3と配線層4とを覆うように保護層5を形成する。保護層5としては絶縁層3と同じ材料を用いることができるが、これには限定されない。 Next, as shown in FIG. 14, the protective layer 5 is formed so as to cover the insulating layer 3 and the wiring layer 4. Although the same material as the insulating layer 3 can be used for the protective layer 5, it is not limited to this.
次に、図15のように、保護層5側の面を覆うようにレジスト層92を形成し、また、金属支持基板側の面を覆うようにレジスト層93を形成し、さらにパターニングを行う。
レジスト層92、93の形成方法およびパターニング方法は、上述したレジスト層90、91の形成方法と同様な方法が適用可能である。ここでレジスト層92のパターニング形状を、平面視において並列する複数の配線層4(金属めっき層41)を跨ぐ矩形パターンと、各配線層4上における矩形パターンの外周に接続した半円状のパターンとが、連続的につながった形状としておく。パターニングにより、レジスト層92のうち、保護層5が開口される部分が除去される。
Next, as shown in FIG. 15, a resist layer 92 is formed so as to cover the surface on the protective layer 5 side, and a resist layer 93 is formed so as to cover the surface on the metal support substrate side, and further patterning is performed.
A method similar to the method for forming the resist layers 90 and 91 described above can be applied to the method for forming the resist layers 92 and 93 and the patterning method. Here, the pattern shape of the resist layer 92 is a rectangular pattern straddling a plurality of wiring layers 4 (metal plating layers 41) arranged in parallel in a plan view, and a semicircular pattern connected to the outer periphery of the rectangular pattern on each wiring layer 4 Are connected continuously. By patterning, a portion of the resist layer 92 where the protective layer 5 is opened is removed.
次に、図16のように、保護層5のうち、レジスト層92が形成されていない部分が除去され、次いでレジスト層92およびレジスト層93が除去される(図17)。保護層5の除去方法としては、例えば保護層5がポリイミド材で形成されている場合、有機アルカリ液によるエッチングや、プラズマエッチングが挙げられる。保護層5が除去された部分である、保護層開口部55の形状は、平面視において並列する複数の配線層4(金属めっき層41)を跨ぐ矩形パターンと、各配線層4上における矩形パターンの外周に接続した半円状パターンとが、連続的につながった形状であり、絶縁層3と配線層4とが露出する。 Next, as shown in FIG. 16, a portion of the protective layer 5 where the resist layer 92 is not formed is removed, and then the resist layer 92 and the resist layer 93 are removed (FIG. 17). As a method for removing the protective layer 5, for example, when the protective layer 5 is formed of a polyimide material, etching with an organic alkaline solution or plasma etching may be used. The shape of the protective layer opening 55, which is a portion from which the protective layer 5 has been removed, includes a rectangular pattern straddling a plurality of wiring layers 4 (metal plating layers 41) arranged in parallel in a plan view, and a rectangular pattern on each wiring layer 4 The semicircular pattern connected to the outer periphery of the substrate is continuously connected, and the insulating layer 3 and the wiring layer 4 are exposed.
次に、図18のように、保護層5側の面を覆うようにレジスト層94を形成し、また、金属支持基板2側の面を覆うようにレジスト層95を形成し、さらにパターニングを行う。レジスト層94、95の形成方法およびパターニング方法は、上述したレジスト層90〜93の形成方法およびパターニング方法と同様である。ここでパターニング形状を、平面視において並列する複数の配線層4(金属めっき層41)を跨ぐ矩形パターンと、各配線層4上における矩形パターンの外周に接続した半円状のパターンとが、連続的につながった形状としておく。また、絶縁層3が開口された後の絶縁層開口部35(図20参照)が、保護層開口部55よりも平面視で面積が大きくなるように、あるいは、絶縁層3が開口された後の絶縁層開口部35が、保護層開口部55よりも平面視で面積が小さくなるようにしておく。すなわち、配線層4上で絶縁層3の端部31と保護層5の端部51とが平面視位置で一致しない形状とする。さらに、絶縁層開口部35が、金属支持基板開口部25よりも平面視で面積が小さくなるようにしておく。パターニングによって、レジスト層94のうち、絶縁層3が開口される部分が除去される。 Next, as shown in FIG. 18, a resist layer 94 is formed so as to cover the surface on the protective layer 5 side, and a resist layer 95 is formed so as to cover the surface on the metal supporting substrate 2 side, and further patterning is performed. . The formation method and patterning method of the resist layers 94 and 95 are the same as the formation method and patterning method of the resist layers 90 to 93 described above. Here, the pattern shape is a rectangular pattern straddling a plurality of wiring layers 4 (metal plating layers 41) arranged in parallel in plan view, and a semicircular pattern connected to the outer periphery of the rectangular pattern on each wiring layer 4 is continuous. Keep the shape connected. Further, the insulating layer opening 35 (see FIG. 20) after the insulating layer 3 is opened has a larger area in plan view than the protective layer opening 55, or after the insulating layer 3 is opened. The insulating layer opening 35 has an area smaller than that of the protective layer opening 55 in plan view. That is, the end 31 of the insulating layer 3 and the end 51 of the protective layer 5 do not coincide with each other on the wiring layer 4 in the plan view. Furthermore, the area of the insulating layer opening 35 is made smaller than that of the metal support substrate opening 25 in plan view. By patterning, the portion of the resist layer 94 where the insulating layer 3 is opened is removed.
次に、図19のように、絶縁層3のうち、レジスト層94が形成されていない部分が除去される。絶縁層3の除去方法としては、例えば絶縁層3がポリイミド材で形成されている場合、保護層5の除去方法で述べた方法と同じ方法が挙げられる。 Next, as shown in FIG. 19, a portion of the insulating layer 3 where the resist layer 94 is not formed is removed. As a method for removing the insulating layer 3, for example, when the insulating layer 3 is formed of a polyimide material, the same method as described in the method for removing the protective layer 5 can be used.
次に、図20のように、レジスト層94およびレジスト層95が除去され、本発明によるサスペンション用フレキシャー基板が得られる。 Next, as shown in FIG. 20, the resist layer 94 and the resist layer 95 are removed, and the flexure substrate for suspension according to the present invention is obtained.
以上、本発明によるサスペンション用フレキシャー基板の製造方法を説明したが、製造方法はこれに限定されるものではない。 The manufacturing method of the suspension flexure substrate according to the present invention has been described above, but the manufacturing method is not limited to this.
以下、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
SUS材からなる金属支持基板と、ポリイミドからなる絶縁層と、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)、銅(Cu)のスパッタリング層からなるシード層と、銅めっき層からなる金属めっき層と、を積層した基板材料を用意し、その両面にドライフィルムレジストを貼り合わせた。次いでドライフィルムレジストに対して露光および現像によるパターニングを行った。パターニング形状は、金属めっき層側は配線パターンの形状とし、金属支持基板側は接続端子部を含むような矩形状とした。その後、塩化第二鉄液を用いて金属めっき層と金属支持基板に対してエッチングを行い、また露出した金属めっき層が除去された部分のシード層を除去した。これにより、絶縁層上に配線層が形成され、また、金属支持基板に矩形の開口部が形成された。 A metal support substrate made of SUS material, an insulating layer made of polyimide, a seed layer made of a sputtering layer of nickel (Ni), chromium (Cr), copper (Cu), and a metal plating layer made of a copper plating layer Laminated substrate materials were prepared, and a dry film resist was bonded to both sides thereof. Subsequently, the dry film resist was patterned by exposure and development. The patterning shape was a wiring pattern shape on the metal plating layer side and a rectangular shape including the connection terminal portion on the metal support substrate side. Thereafter, the metal plating layer and the metal supporting substrate were etched using ferric chloride solution, and the seed layer where the exposed metal plating layer was removed was removed. As a result, a wiring layer was formed on the insulating layer, and a rectangular opening was formed in the metal support substrate.
続いて、配線層が形成された側の面にポリイミドからなる保護層を形成し、さらにそれを覆うようにレジストを形成した。また、金属支持基板側の面にもレジストを形成した。
次いで、レジストに対して露光、現像によるパターニングを行った。保護層側のレジストのパターニング形状は、金属支持基板の開口部と同じ中心位置を持つ矩形パターンと、各配線層上における矩形パターンの外周に接続した半円状のパターンとが、連続的につながった形状とし、かつ金属支持基板の開口部よりも面積の小さい形状とした。その後、有機アルカリ液を用いて保護層に対してエッチングを行った。これにより、配線層の保護層側の面のうち、接続端子部および後退領域の部分が露出した。
Subsequently, a protective layer made of polyimide was formed on the surface on which the wiring layer was formed, and a resist was formed so as to cover it. A resist was also formed on the surface of the metal support substrate.
Next, the resist was subjected to patterning by exposure and development. The resist pattern on the protective layer side is continuously connected by a rectangular pattern having the same center position as the opening of the metal support substrate and a semicircular pattern connected to the outer periphery of the rectangular pattern on each wiring layer. And a shape having a smaller area than the opening of the metal support substrate. Thereafter, the protective layer was etched using an organic alkali solution. As a result, the connection terminal portion and the receding region of the surface on the protective layer side of the wiring layer were exposed.
続いて、保護層側の面および金属支持基板側の面を覆うようにレジストを形成し、レジストに対して露光、現像によるパターニングを行った。金属支持基板側のレジストのパターニング形状は、金属支持基板の開口部と同じ中心位置を持つ矩形パターンと、各配線層上における矩形パターンの外周に接続した半円状のパターンとが、連続的につながった形状であり、また金属支持基板の開口部よりも面積が小さい形状とした。尚且つ、各配線層上における矩形パターンの外周に接続した半円状のパターンの端部は、配線層を介して反対側に位置する保護層の端部よりも、矩形パターンの中心位置よりも遠くなるようにした。その後、有機アルカリ液を用いて絶縁層に対してエッチングを行った。これにより、配線層の一部において表裏が露出し、フライングリードが形成された。その後、配線層のうち、外部回路と接続される側の面に対して金メッキを行い、本発明におけるサスペンション用フレキシャー基板を得た。 Subsequently, a resist was formed so as to cover the surface on the protective layer side and the surface on the metal support substrate side, and patterning by exposure and development was performed on the resist. The resist pattern on the metal support substrate side consists of a rectangular pattern having the same center position as the opening of the metal support substrate and a semicircular pattern connected to the outer periphery of the rectangular pattern on each wiring layer. The shape was connected, and the area was smaller than the opening of the metal support substrate. In addition, the end of the semicircular pattern connected to the outer periphery of the rectangular pattern on each wiring layer is more than the center position of the rectangular pattern than the end of the protective layer located on the opposite side through the wiring layer. I tried to be far away. Thereafter, the insulating layer was etched using an organic alkali solution. As a result, the front and back surfaces were exposed in part of the wiring layer, and flying leads were formed. Thereafter, the surface of the wiring layer on the side connected to the external circuit was gold-plated to obtain a flexure substrate for suspension in the present invention.
次に、一例として、図27乃至図32を用いて、金属支持基板2の側からボンディングツールで配線層4を押圧した場合のシミュレーションについて説明する。当該シミュレーションにおける解析対象は、図27に示すように、配線層4のフライングリードを長手方向で半分にするとともに幅方向で半分にしたものである。図27に示す解析対象における金属支持基板2のZ方向長さは100μmであり、絶縁層3のX方向長さは250μmである。なお、図28(a)は、解析対象を、図27中の矢印Eから見た正面図であり、図28(b)は、解析対象を、図27中の矢印Fから見た側方図である。また、図面を明瞭にするために、図27乃至図29においては、後退領域は省略されている。 Next, as an example, a simulation when the wiring layer 4 is pressed with a bonding tool from the metal support substrate 2 side will be described with reference to FIGS. 27 to 32. As shown in FIG. 27, the analysis target in the simulation is that the flying leads of the wiring layer 4 are halved in the longitudinal direction and halved in the width direction. The length in the Z direction of the metal supporting substrate 2 in the analysis target shown in FIG. 27 is 100 μm, and the length in the X direction of the insulating layer 3 is 250 μm. 28A is a front view of the analysis target as viewed from the arrow E in FIG. 27, and FIG. 28B is a side view of the analysis target as viewed from the arrow F in FIG. It is. For the sake of clarity, the retracted region is omitted in FIGS.
図28(a)に示すように、金属支持基板2、絶縁層3、配線層4および保護層5を、周期対称を考慮して固定部SによってX方向を固定した。また、図28(b)に示すように、解析対象の配線層4の先端部を、Z方向への変位はないものとして固定部SによってZ方向を固定した。また、解析対象の金属支持基板2を、本来ならば定盤に支持されていることを考慮して固定部SによってY方向を固定し、金属支持基板2、絶縁層3、配線層4および保護層5の基端部を本来ならば構造物が続いていることを考慮して固定部SによってZ方向を固定した。 As shown in FIG. 28A, the metal support substrate 2, the insulating layer 3, the wiring layer 4, and the protective layer 5 were fixed in the X direction by the fixing portion S in consideration of the periodic symmetry. Further, as shown in FIG. 28B, the tip portion of the wiring layer 4 to be analyzed is fixed in the Z direction by the fixing portion S assuming that there is no displacement in the Z direction. Further, the metal support substrate 2 to be analyzed is fixed in the Y direction by the fixing portion S in consideration of the fact that it is originally supported by the surface plate, and the metal support substrate 2, the insulating layer 3, the wiring layer 4, and the protection The Z direction was fixed by the fixing portion S in consideration of the fact that the base end portion of the layer 5 was originally structured.
解析では、配線層4がボンディングツールで押圧されることを模擬するために、図29に示すように、配線層4の先端側の所定の範囲がY方向に10μm変位する状態を模擬した。この変位を与えた範囲の縁と、絶縁層開口部35(図26等参照)の縁35aとの距離は、図29に示すように、50μmとした。また、金属支持基板2の厚さを18μm、絶縁層3の厚さを10μm、配線層4の厚さを9μm、配線層4上の保護層4の厚さを4μmとした。 In the analysis, in order to simulate that the wiring layer 4 is pressed by the bonding tool, a state in which a predetermined range on the tip side of the wiring layer 4 is displaced by 10 μm in the Y direction as shown in FIG. As shown in FIG. 29, the distance between the edge of the range in which this displacement was applied and the edge 35a of the insulating layer opening 35 (see FIG. 26, etc.) was 50 μm. The thickness of the metal support substrate 2 was 18 μm, the thickness of the insulating layer 3 was 10 μm, the thickness of the wiring layer 4 was 9 μm, and the thickness of the protective layer 4 on the wiring layer 4 was 4 μm.
解析は、図5および図6に示す本発明の第2の形態に対応するモデル1と、図24乃至図26に示す本発明の第4の形態に対応するモデル2と、比較例としてモデル1またはモデル2から後退領域80、81が取り除かれた形態のモデル3と、について行った。モデル1では、図30に示すような金属支持基板2側から見た平面形状を図27に示す解析モデルに反映させ、モデル2では、図31に示すような金属支持基板2側から見た平面形状を解析モデルに反映させた。モデル3では、図32に示すような金属支持基板2側から見た平面形状を解析モデルに反映させた。なお、図30乃至図32において示した寸法の単位はμmである。 The analysis includes a model 1 corresponding to the second embodiment of the present invention shown in FIGS. 5 and 6, a model 2 corresponding to the fourth embodiment of the present invention shown in FIGS. 24 to 26, and a model 1 as a comparative example. Alternatively, the test was performed on the model 3 in which the receding regions 80 and 81 were removed from the model 2. In model 1, the planar shape viewed from the metal support substrate 2 side as shown in FIG. 30 is reflected in the analysis model shown in FIG. 27, and in model 2, the plane viewed from the metal support substrate 2 side as shown in FIG. The shape was reflected in the analysis model. In the model 3, the planar shape viewed from the metal support substrate 2 side as shown in FIG. 32 is reflected in the analysis model. The unit of the dimension shown in FIGS. 30 to 32 is μm.
このようにして解析を行い、配線層4に発生した最大応力を、表1に示す。
表1に示されているように、モデル3に比べて、モデル1および2において、最大応力が低減することが確認できた。このことにより、後退領域80、81を設けることにより、ボンディングツール等によって配線層4が押圧された場合における配線層4への応力の集中を緩和可能であることがわかる。 As shown in Table 1, it was confirmed that the maximum stress was reduced in the models 1 and 2 compared to the model 3. Thus, it can be seen that by providing the receding regions 80 and 81, stress concentration on the wiring layer 4 when the wiring layer 4 is pressed by a bonding tool or the like can be alleviated.
なお、上記の実施形態は例示であり、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。すなわち、図1におけるサスペンション用フレキシャー基板1の接続端子部7に本発明が適用可能であることはもちろんのこと、例えば、スライダヘッド接地領域6において、サスペンション用フレキシャー基板1とスライダヘッド(図示せず)との電気的接続を行う端子においても本発明は適用可能である。つまり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。 In addition, said embodiment is an illustration and this invention is not limited to said embodiment. That is, the present invention can be applied to the connection terminal portion 7 of the suspension flexure substrate 1 in FIG. 1, for example, in the slider head grounding region 6, the suspension flexure substrate 1 and the slider head (not shown). The present invention can also be applied to terminals that are electrically connected to the terminal. In other words, a device having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and having the same function and effect is included in the technical scope of the present invention in any case. Is done.
1 … サスペンション用フレキシャー基板
2 … 金属支持基板
3 … 絶縁層
4 … 配線層
4a … 線幅方向側面
5 … 保護層
6 … スライダヘッド設置領域
7 … 接続端子部
9 … 基板材料
25 … 金属支持基板開口部
31 … (絶縁層の)端部
35 … 絶縁層開口部
35a … 縁
37 … 絶縁層残余部
40 … シード層
41 … 金属めっき層
51 … (保護層の)端部
55 … 保護層開口部
55a … 縁
57 … 保護層残余部
80 … (絶縁層側の)後退領域
81 … (保護層側の)後退領域
85 … 貫通領域
90 … レジスト層
91 … レジスト層
92 … レジスト層
93 … レジスト層
94 … レジスト層
95 … レジスト層
200 … 金属基板
300 … 絶縁層
400 … 配線層
450 … フライングリード
500 … 保護層
700 … 接続端子部
L … 後退長さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Flexure substrate for suspension 2 ... Metal support substrate 3 ... Insulation layer 4 ... Wiring layer 4a ... Line width direction side surface 5 ... Protective layer 6 ... Slider head installation area 7 ... Connection terminal part 9 ... Substrate material 25 ... Metal support substrate opening Part 31 ... End part (of insulating layer) 35 ... Insulating layer opening part 35a ... Edge 37 ... Insulating layer residual part 40 ... Seed layer 41 ... Metal plating layer 51 ... End part (of protective layer) 55 ... Protective layer opening part 55a ... Edge 57 ... Protective layer remainder 80 ... Recessed area (on insulating layer side) 81 ... Recessed area (on protective layer side) 85 ... Through area 90 ... Resist layer 91 ... Resist layer 92 ... Resist layer 93 ... Resist layer 94 ... Resist layer 95 ... Resist layer 200 ... Metal substrate 300 ... Insulating layer 400 ... Wiring layer 450 ... Flying lead 500 ... Protective layer 700 … Connection terminal L… Retraction length
Claims (6)
前記金属支持基板、絶縁層および保護層がいずれも開口されており、配線層の表裏およびその線幅方向側面が露出している接続端子部を有し、
前記接続端子部の周辺において、絶縁層と保護層の双方が、平面視で配線層と重なる部分を含む領域において存在していない後退領域を有し、
前記後退領域は、前記配線層の前記線幅方向側面に平面視でそれぞれ重なるように別体に設けられ、
前記絶縁層の前記後退領域の少なくとも一部と前記保護層の前記後退領域の少なくとも一部とが、平面視で互いに重なり合うことにより積層方向に貫通する貫通領域を形成し、
前記貫通領域は、前記配線層の前記線幅方向側面を露出させていることを特徴とするサスペンション用フレキシャー基板。 A suspension flexure substrate having a metal support substrate, an insulating layer on the metal support substrate, a wiring layer on the insulating layer, and a protective layer on the insulating layer and the wiring layer,
The metal support substrate, the insulating layer, and the protective layer are all open, and have a connection terminal portion in which the front and back of the wiring layer and the side surface in the line width direction are exposed,
Wherein in the vicinity of the connection terminal portion, bi towards the insulating layer and the protective layer, it has a retraction area that does not exist in a region including a portion overlapping with the wiring layer in plan view,
The receding region is provided separately so as to overlap the side surface in the line width direction of the wiring layer in plan view,
At least a part of the receding region of the insulating layer and at least a part of the receding region of the protective layer form a penetrating region penetrating in the stacking direction by overlapping each other in plan view;
A flexure substrate for suspension , wherein the through region exposes the side surface in the line width direction of the wiring layer .
前記金属支持基板、絶縁層および保護層がいずれも開口されており、配線層の表裏およびその線幅方向側面が露出している接続端子部を有し、The metal support substrate, the insulating layer, and the protective layer are all open, and have a connection terminal portion where the front and back of the wiring layer and the side surface in the line width direction are exposed,
前記接続端子部の周辺において、絶縁層が、平面視で配線層と重なる部分を含む領域において存在していない後退領域を有することを特徴とするサスペンション用フレキシャー基板。A suspension flexure substrate characterized in that, around the connection terminal portion, the insulating layer has a receding region that does not exist in a region including a portion overlapping the wiring layer in plan view.
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