(57)【要約】【課題】  超小型ＨＤＤリードライトケーブルを加工する際の工程の煩雑さを省略化し、且つ安価な加工法に適したＨＤＤリードライトケーブル用積層体、及びこれを用いたＨＤＤリードライトケーブルの製造方法を提供する。【解決手段】  ステンレス層、絶縁性樹脂層、導体層よりなる積層体であって、ステンレス層の厚さが３０〜５００μｍであり、弾性率が１５０〜５００ＧＰａであり、引張強度が４００〜２０００Ｎ／ｍｍ2であるＨＤＤリードライトケーブル用積層体であり、また、上記ＨＤＤリードライトケーブル用積層体の導体層を回路加工し、さらに支持体として必要な部分を残しステンレス層を除去してＨＤＤリードライトケーブルとするＨＤＤリードライトケーブルの製造方法である。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス層、絶縁性樹脂層、導体層よりなる積層体であって、ステンレス層の厚さが３０〜５００μｍであり、弾性率が１５０〜５００ＧＰａであり、引張強度が４００〜２０００Ｎ／ｍｍ2であることを特徴とするＨＤＤリードライトケーブル用積層体。
【請求項２】
絶縁性樹脂層が少なくとも２層構造を有するポリイミド樹脂層であることを特徴とする請求項１記載のＨＤＤリードライトケーブル用積層体。
【請求項３】
請求項１〜２のいずれかに記載のＨＤＤリードライトケーブル用積層体の導体層を回路加工し、さらに支持体として必要な部分を残しステンレス層を除去してＨＤＤリードライトケーブルとすることを特徴とするＨＤＤリードライトケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、HDDリードライトケーブル基板としての好適な積層体及びそれを使用するHDDリードライトケーブルの製造方法に関するものである。詳しくは小型化するＨＤＤに対応し、安価且つ高精度に加工できる高機能性積層体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（以下、HDDという）の高容量化に向けた技術進化は目覚しく、スライダの小型化によって面記録密度は向上し、現在インチ当りの平均記憶容量は約40Gbits/in2まで達している。これら技術は、従来のワイヤ線を用いたワイヤタイプのサスペンションから配線が一体となったワイヤレスタイプのサスペンションに代替が進み、従来から問題であったワイヤ線の荷重の不均一化に基づく不安定性が解消されることによってサスペンションの浮揚姿勢は大幅に改善され、小型化するスライダを搭載する技術を可能にした。この小型化したスライダを搭載する技術が可能になったことによってトラック密度及び線記録(ビット)密度といった書き込み容量を飛躍的に向上する技術が達成された（非特許文献１及び２参照）。
一方、ノートパソコンなどの小型電子機器へ搭載されるＨＤＤは小型化薄型化が進み、携帯用音楽プレイヤーなどの携帯機器に搭載されるにいたり、１インチ径以下のディスクを内蔵した超小型ＨＤＤが実用化されている。
【０００３】
ところで、前記ワイヤレスサスペンションを介して読み込まれた情報はリードライトケーブルとよばれるフレキシブルプリント配線材料を介して出力される。このようなリードライトケーブルは出力処理を行うＨＤＤ内蔵基板とケーブルが一体構造を有することが一般的である（特許文献１）。基板部分にはＩＣ、コネクタなどの電子部品が搭載されるため、強度と平坦性を確保するため従来より剛直な裏打材にて補強する手法がとられている。裏打材としては、金属、樹脂など比較的加工性のよい材料をあらかじめ所望の形状に加工し、後からリードライトケーブルと一体化する工程にて製造されていた。
【特許文献１】特開平１１−５３８７５号公報
【非特許文献１】IDEMA Japan News No47.p8-
【非特許文献２】日経エレクトロニクス1998.4.6.p713-
【０００４】
しかしながら、１インチ以下の超小型HDDにおいては、従来のように後から裏打材を貼り合わせて一体化するには、リードライトケーブル及び裏打材が微小なため位置あわせ作業が困難となり、超小型化に対応するには問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、超小型ＨＤＤリードライトケーブルを加工する際の工程の煩雑さを省略化し、且つ安価な加工法に適したＨＤＤリードライトケーブル用積層体、及びこれを用いたＨＤＤリードライトケーブルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等はかかる課題を解決すべく鋭意検討した結果、十分な強度を有するステンレス箔上にポリイミド系樹脂を形成し、更に導体層を形成することによって、作業が容易なエッチング処理により裏打材となる支持体を加工することで、別途裏打材の加工、貼付工程を必要としない安価に加工できる好適な材料が得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、ステンレス層、絶縁性樹脂層、導体層よりなる積層体であって、ステンレス層の厚さが３０〜５００μｍであり、弾性率が１５０〜５００ＧＰａであり、強度が４００〜２０００Ｎ／ｍｍ2であることを特徴とするＨＤＤリードライトケーブル用積層体である。
また、本発明は、上記HDDリードライトケーブル用積層体の導体層を回路加工し、さらに支持体として必要な部分を残しステンレス層を除去してHDDリードライトケーブルとすることを特徴とするHDDリードライトケーブルの製造方法である。
【０００８】
以下、本発明のHDDリードライトケーブル用積層体（以下、積層体とも称する）について説明する。
【０００９】
本発明の積層体は、ステンレス層／絶縁性樹脂層／導体層からなる。
本発明の積層体で使用するステンレス層は、後に不要な部分をエッチングなどの手段により除去され、電子部品やコネクタ等が搭載される内臓基板部分の支持材となる。そのため、ある程度の弾性率と強度とを有する必要がある。本発明でステンレス層に使用するステンレス箔の弾性率としては１５０〜５００ＧＰａの範囲が好ましい。弾性率がこの範囲より低いと、そりなどが発生し平坦性が保てなくなり、この範囲より大きいと曲げ加工時の作業性が低下するので好ましくない。また、強度は４００〜２０００Ｎ／ｍｍ2の範囲が好ましい。この範囲より小さいとリードライトケーブルの加工時あるいはＨＤＤに搭載する際にステンレス層が破断、破壊する危険があり不良発生の原因となる。また、この範囲より大きすぎても実用上意味がなく、材料コストが高くなるので好ましくない。ステンレス層の厚さは３０〜５００μmの範囲にあることが特に好ましい。ステンレス層の厚みが２０μmに満たないと、上記弾性率及び強度が不足してくるので好ましくなく、２０μｍ以下で弾性率及び強度を確保しようとするとスレンレス箔のコストが高くなるため実用的ではない。また、５００μmより厚くなるとステンレス層をエッチングなどの手段により加工する際に作業性が低下し実用上の観点から好ましくない。
【００１０】
また、本発明におけるステンレス層の上に設けられる絶縁性樹脂層は、寸法安定性や反りの観点から、低熱膨張性であるポリイミド樹脂系からなるものが好ましいが、これに限定されない。エポキシ系樹脂などの汎用樹脂はコスト的に有利な反面、熱膨張係数が大きいため、反りなどが発生し易く、また繰り返し屈曲により回路の破断が起こりやすく耐屈曲性が低下するため好ましくない。
【００１１】
ポリイミド系樹脂としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミドなど、その構造中にイミド結合を有するものであればよい。ポリイミド系樹脂層は、単層のみからなるものでもよいが、好ましくは、複数層のポリイミド系樹脂層からなるものとして、ステンレス層、導体層などの金属層と接する面の少なくとも一方の面、好ましくは両面を金属層と良好な接着性を示すものを使用し、他の層は低熱膨張性のものとすることが好ましい。金属層と良好な接着性を示すポリイミド樹脂としては、そのガラス転移温度（Tg）が３００℃以下のものが挙げられる。また、ステンレス層又は導体層と接しない中間層には、HDDサスペンションに加工した時の寸法安定性の点からも温度変化に対する寸法変化率、すなわち線膨張係数が３０×１０-6／℃以下のものを使用することが好ましい。低熱膨張性を有する中間層のポリイミド樹脂層を厚くし、金属層と接する表面層に線膨張係数が高いポリイミド樹脂層を使用して、絶縁性樹脂層全体としての線膨張係数を１０×１０-6〜３０×１０-6／℃の範囲とすることが好ましい。
【００１２】
絶縁性樹脂層の厚みは５〜１８μmの範囲が好ましい。厚みが５μmに満たない場合はポリイミド系樹脂層等の絶縁性樹脂層の形成が困難で且つ十分な絶縁性を確保できないため電気信号のクロストークなどの障害が発生するため好ましくない。また、樹脂層の厚みが１８μm以上になると屈曲時の導体層にかかる応力が増大し破断の原因となるため好ましくない。
【００１３】
次に、本発明の積層体の製造方法の一例について説明する。
積層体を製造するにあたっては、まず、基体となるステンレス層上にポリイミド系樹脂液を塗布する。ポリイミド系樹脂の塗布は公知の方法により可能であり、通常、アプリケータを用いて塗布される。ポリイミド系樹脂液は、イミド化されたポリイミド樹脂が溶媒に溶解されたものを使用してもよいが、本発明においてはポリイミド系樹脂の前駆体溶液を使用し、塗布後、予備加熱により溶媒をある程度除去した後、熱処理によりイミド化をする方法が好ましい。なお、イミド化されたポリイミド系樹脂溶液を使用する場合には、当然、イミド化のための熱処理は省略される。このようにして、ポリイミド系樹脂層を形成した後、このポリイミド系樹脂層上に導電性を示す銅箔などの導電性金属箔をラミネートし３００℃以上の温度にて加熱プレスすることで導体層を形成させる。なお、上記例ではステンレス層上にポリイミド系樹脂液を塗布したのち導体層を加熱プレスしたが、導体層上にポリイミド系樹脂液を塗布した後ステンレス層を加熱プレスしてもよい。
【００１４】
次に、本発明のHDDリードライトケーブルの製法について説明する。
前記のようにして得られたステンレス層、ポリイミド系樹脂層、導体層からなる積層体の導体層表面に感光性レジストをラミネートまたは塗布し、露光、現像し、感光性レジストをマスクとして露出した導体層をエッチング処理して不要な部分を除去したのち感光層を剥離除去することでポリイミド系樹脂層上に所望の回路パターンを形成する。
この後、上記と同様な方法にてステンレス層をエッチング処理して不要な部分を除去し、最後に打ち抜き加工などの手段により所望の回路パターンと支持材部と形状を有するリードライトケーブルを得る。その後は公知の手段により内蔵回路部分に電子部品、コネクタ等を実装し、折り曲げ加工することでＨＤＤ搭載可能なリードライトケーブル部品とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の積層体は、ＨＤＤの超小型化を目指し、十分な強度を有するステンレス層上に絶縁性樹脂層、導体層を形成し、エッチング処理などの簡便な手段により導体層及びステンレス層を加工することによって、超小型化に対応したリードライトケーブルとすることが容易に可能となり、また小型化するリードライトケーブルの平坦性、位置精度を確保し且つ信頼性の高い小型リードライトケーブル部品を安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、実施例及び比較例などに基づき本発明を更に具体的に説明する。なお、実施例における基本特性の評価方法は以下の方法により、また、試料のポリイミド系樹脂は十分にイミド化が終了したものを用いた。
【００１７】
［平坦性の評価］
平坦性の測定は600×300mmの大きさにカットした積層体を室温で水平なテーブルに、ステンレス層を下にして静置したときの4隅とテーブル面との距離を測定し求めた。
【００１８】
また、実施例等に用いられる略号は以下の通りである。
BPDA：3,3',4,4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物
DADMB：４,４'-ジアミノ-2,2'-ジメチルビフェニル
BAPP： 2,2'-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン
DMAc：N,N-ジメチルアセトアミド
【００１９】
［合成例１］
線膨張係数が30×10-6／℃以下の低熱膨張性のポリイミド系樹脂層を合成するため、9.0モルのDADMBを秤量し、40Lのプラネタリーミキサーの中で攪拌しながら溶媒DMAc25.5kgに溶解させた。次いで、8.9モルのBPDAを加え、室温にて3時間攪拌を続けて重合反応を行い、粘稠なポリイミド前駆体Aの溶液を得た。
【００２０】
［合成例２］
ガラス転移温度が300℃以下のポリイミド系樹脂層として、6.3モルのBAPPを秤量し、40Lのプラネタリーミキサーの中で攪拌しながら溶媒DMAc25.5kgに溶解させた。次いで、6.4モルのBPDAを加え、室温にて3時間攪拌を続けて重合反応を行い、粘稠なポリイミド前駆体Bの溶液を得た。
【実施例１】
【００２１】
合成例2で得られたポリイミド前駆体Bの溶液をステンレス箔(新日本製鐵株式会社製、SUS304、テンションアニール処理品、厚み50μm、弾性率193Gpa、引張強度1400N/mm2)上に、硬化後の厚みが1μmになるように塗布して110℃で3分乾燥した後、その上に合成例１で得られたポリイミド前駆体Aの溶液を硬化後の厚さが7.5μmになるように塗布して110℃で10分乾燥し、更にその上に合成例2で得られたポリイミド前駆体Bの溶液を硬化後の厚みが1.5μmになるように塗布して110℃で3分乾燥した後、更に130〜360℃の範囲で数段階、各3分間段階的な熱処理によりイミド化を完了させ、ステンレス箔上に厚さ10μｍのポリイミド樹脂層からなる絶縁性樹脂層を備えた積層体を得た。なお、第１層目のポリイミド樹脂層と第３層目のポリイミド樹脂層は同じとした。
【００２２】
次に、バッチ処理として日鉱マテリアルズ社製圧延銅箔（NK120、厚み12μm）を得られたステンレス／ポリイミド樹脂積層体のポリイミド樹脂面に重ねあわせ、真空プレス機を用いて面圧15Mpa、温度320℃、プレス時間20分の条件で加熱加圧して目的のHDDリードライトケーブル用積層体を得た。このようにして得られたHDDリードライトケーブル用積層体について平坦性評価した結果、表１に示したように良好な結果が得られた。この積層体はエッチングによる加工が容易であり、リードライトケーブルとしての性能を満たしていた。
【実施例２】
【００２３】
ステンレス箔の厚さを100μmに変えた以外は実施例１と同様にして、ステンレス上に厚み10μmポリイミド樹脂層及び銅箔をラミネートしてHDDリードライトケーブル用積層体を作成した。平坦性を評価した結果を表１に示す。
【実施例３】
【００２４】
ステンレス箔(新日本製鐵株式会社製、SUS430、テンションアニール処理品、厚み100μm、弾性率204Gpa、引張強度900N/mm2)を用いた以外は実施例１と同様にしてステンレス上に厚み10μmポリイミド樹脂層及び銅箔をラミネートしてHDDリードライトケーブル用積層体を作成した。平坦性を評価した結果を表１に示す。
【実施例４】
【００２５】
ステンレス箔の厚さを200μmに変えた以外は実施例１と同様にして、ステンレス上に厚み10μmポリイミド樹脂層及び銅箔をラミネートしてHDDリードライトケーブル用積層体を作成した。平坦性を評価した結果を表１に示す。
【００２６】
［比較例１］
スレンレス箔の厚さを20μmに変えた以外は実施例１と同様ステンレス上に厚み10μmポリイミド樹脂層及び銅箔をラミネートし積層体を作成した。平坦性を評価した結果を表１に示す。
得られた積層体は銅箔側を内側にしてそりが発生し、リードライトケーブル用積層体として用いるには、そりが大きすぎて製造ラインに適合していなかった。
【００２７】
【表１】
2006281581.tif 000002