(57)【要約】【課題】構成としてより単純でかつ部品実装などの機能にも対応しまた磁気ディスク装置としての小型化にも貢献する配線基板およびその製造方法、ならびにその適用の磁気ディスク装置を提供すること。【解決手段】屈曲性がある素材からなる第１の絶縁層と、第１の絶縁層の一部領域上に積層された第２の絶縁層と、第１の絶縁層と第２の絶縁層との間に設けられた第１の配線層と、第２の絶縁層上に設けられた第２の配線層とを具備し、第１の絶縁層が２層以上の絶縁層からなり、該２層以上の絶縁層の間それぞれにさらに第３の配線層を有し、第１の配線層と第３の配線層との電気的層間接続が、中空円筒状または中空円錐台状のめっき層を有し、該中空の内部が、第２の絶縁層の素材が変形進入して充填されている。【選択図】図１
2006005001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈曲性がある素材からなる第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層の一部領域上に積層された第２の絶縁層と、
前記第１の絶縁層と前記第２の絶縁層との間に設けられた第１の配線層と、
前記第２の絶縁層上に設けられた第２の配線層とを具備し、
前記第１の絶縁層が２層以上の絶縁層からなり、該２層以上の絶縁層の間それぞれにさらに第３の配線層を有し、
前記第１の配線層と前記第３の配線層との電気的層間接続が、中空円筒状または中空円錐台状のめっき層を有し、該中空の内部が、前記第２の絶縁層の素材が変形進入して充填されていること
を特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記第２の絶縁層が、２層以上の絶縁層からなり、該２層以上の絶縁層の間それぞれにさらに第４の配線層を有することを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項３】
前記第２の絶縁層が、屈曲性のある素材ではないことを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項４】
前記第２の配線層が、面実装型コネクタを実装するためのランドを有していることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項５】
前記第１の絶縁層のうち前記第２の絶縁層が積層されていない領域の形状が、リボン状であることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項６】
前記第１の絶縁層の前記第２の絶縁層が積層された側とは反対の側に積層されたステンレス層をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項７】
屈曲性がある素材からなる第１の絶縁層と、前記絶縁層の一部領域上に積層された第２の絶縁層と、前記絶縁層と前記第２の絶縁層との間に設けられた第１の配線層と、前記第２の絶縁層上に設けられた第２の配線層とを具備し、前記第１の絶縁層が２層以上の絶縁層からなり、該２層以上の絶縁層の間それぞれにさらに第３の配線層を有し、前記第１の配線層と前記第３の配線層との電気的層間接続が、中空円筒状または中空円錐台状のめっき層を有し、該中空の内部が、前記第２の絶縁層の素材が変形進入して充填されている配線基板であって、前記第２の配線層が、面実装型コネクタを実装するためのランドを有している前記配線基板と、
前記ランドに実装された面実装型コネクタと、
前記面実装型コネクタを介して前記配線基板に電気的に接続された密閉構造のディスクエンクロージャと
を具備することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項８】
屈曲性のある素材からなる第１の絶縁層上に積層された金属層をパターニングする工程と、
前記パターニングされた金属層を有する前記第１の絶縁層上に屈曲性のある第２の絶縁層を積層一体化する工程と、
前記第２の絶縁層の所定位置に前記パターニングされた金属層に達する穴を開口する工程と、
前記開口された穴の内壁面を含めて前記第２の絶縁層上にめっき層を形成する工程と、
前記形成されためっき層をパターニングする工程と、
前記パターニングされためっき層を有する前記第２の絶縁層の一部領域上に加熱による流動性を有する樹脂層を配置し加圧加熱して積層一体化する工程と
を具備することを特徴とする配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板およびその製造方法、ならびに配線基板を有する磁気ディスク装置に係り、特に、磁気ディスク装置に適用してその小型化に好適な配線基板およびその製造方法、ならびにそのような配線基板を有する磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯機器や電子機器の高機能化、小型軽量化の進展に伴い、大容量ディジタル情報をストレージするための代表的な装置である磁気ディスク装置においてもその小型化が求められている。このような小型の磁気ディスク装置では、ディスク等が収容される容器部材であるディスクエンクロージャの部分のみならず外部と信号のやり取りを行うためのケーブルに相当するフレキシブル配線基板に至るまできめ細かな小型化への貢献が必要である。
【０００３】
ディスクエンクロージャ内部に配置される実装配線基板と外部との接続のためのフレキシブル配線基板には、その一部に電気・電子部品の実装領域を設けることが求められることもある。このように磁気ディスク装置に延設されるフレキシブル配線基板は単なるケーブルとしての機能以外に別の機能を求められ得る。なお、このような配線基板として採用できそうな従来技術としては下記特許文献１に開示のものがある。この技術ではフレキシブルな領域の基板素材とリジッドな領域の基板素材との結合が専用のフィルム基材でなされている。フィルム基材を介する電気的な層間接続は、そのフィルム基材に穿設された貫通孔に導電体を充填することによっている。これにより構成としてはやや複雑である。
【特許文献１】特開２００２−６４２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたもので、配線基板およびその製造方法、ならびにその配線基板を有する磁気ディスク装置において、構成としてより単純でかつ部品実装などの機能にも対応しまた磁気ディスク装置としての小型化にも貢献することが可能な配線基板およびその製造方法、ならびにそのような配線基板を有する磁気ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明に係る配線基板は、屈曲性がある素材からなる第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層の一部領域上に積層された第２の絶縁層と、前記第１の絶縁層と前記第２の絶縁層との間に設けられた第１の配線層と、前記第２の絶縁層上に設けられた第２の配線層とを具備し、前記第１の絶縁層が２層以上の絶縁層からなり、該２層以上の絶縁層の間それぞれにさらに第３の配線層を有し、前記第１の配線層と前記第３の配線層との電気的層間接続が、中空円筒状または中空円錐台状のめっき層を有し、該中空の内部が、前記第２の絶縁層の素材が変形進入して充填されていることを特徴とする。
【０００６】
すなわち、屈曲性のある素材からなる第１の絶縁層が２層以上あり、その２層以上の絶縁層の間にある第３の配線層と、第１の絶縁層の上にある第１の配線層との層間接続が、中空円筒状または中空円錐台状のめっき層を有している。さらに、その中空の内部が、第１の絶縁層の上部に積層された第２の絶縁層の素材の変形進入により充填されている、という構造になっている。このような構造では、屈曲性のある素材からなる第１の絶縁層の積層も、その上部に積層される第２の絶縁層の積層もほぼ同様のプロセスにより行うことが可能である。したがって構造としてより単純である。また第２の配線層には部品実装ができる。さらに必要な領域のみかつ必要な層数のみ第２の絶縁層を積層することで全体として軽量（小型、薄型）の配線基板となる。
【０００７】
また、本発明に係る磁気ディスク装置は、屈曲性がある素材からなる第１の絶縁層と、前記絶縁層の一部領域上に積層された第２の絶縁層と、前記絶縁層と前記第２の絶縁層との間に設けられた第１の配線層と、前記第２の絶縁層上に設けられた第２の配線層とを具備し、前記第１の絶縁層が２層以上の絶縁層からなり、該２層以上の絶縁層の間それぞれにさらに第３の配線層を有し、前記第１の配線層と前記第３の配線層との電気的層間接続が、中空円筒状または中空円錐台状のめっき層を有し、該中空の内部が、前記第２の絶縁層の素材が変形進入して充填されている配線基板であって、前記第２の配線層が、面実装型コネクタを実装するためのランドを有している前記配線基板と、前記ランドに実装された面実装型コネクタと、前記面実装型コネクタを介して前記配線基板に電気的に接続された密閉構造のディスクエンクロージャとを具備することを特徴とする。
【０００８】
すなわちこの磁気ディスク装置は、上記の配線基板の第２の配線層に面実装型コネクタを実装し、この実装されたコネクタを介して配線基板とディスクエンクロージャとが接続された構造である。したがって、磁気ディスク装置としての小型化に貢献できる。
【０００９】
また、本発明に係る配線基板の製造方法は、屈曲性のある素材からなる第１の絶縁層上に積層された金属層をパターニングする工程と、前記パターニングされた金属層を有する前記第１の絶縁層上に屈曲性のある第２の絶縁層を積層一体化する工程と、前記第２の絶縁層の所定位置に前記パターニングされた金属層に達する穴を開口する工程と、前記開口された穴の内壁面を含めて前記第２の絶縁層上にめっき層を形成する工程と、前記形成されためっき層をパターニングする工程と、前記パターニングされためっき層を有する前記第２の絶縁層の一部領域上に加熱による流動性を有する樹脂層を配置し加圧加熱して積層一体化する工程とを具備することを特徴とする。
【００１０】
この製造方法は、上記の配線基板を製造するひとつの例である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、構成としてより単純でかつ部品実装などの機能にも対応しまた磁気ディスク装置としての小型化にも貢献することが可能な配線基板およびそのような配線基板の製造方法、ならびにこのような配線基板を有する磁気ディスク装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施態様として、前記第２の絶縁層は、２層以上の絶縁層からなり、該２層以上の絶縁層の間それぞれにさらに第４の配線層を有するとしてもよい。第４の配線層によりさらに多層配線基板とする場合である。
【００１３】
また、実施態様として、前記第２の絶縁層は、屈曲性のある素材ではないとすることができる。例えば第２の絶縁層をリジッドな素材にし、その領域に屈曲性を求めない場合に適用できる。
【００１４】
また、実施態様として、前記第２の配線層は、面実装型コネクタを実装するためのランドを有している、とすることができる。ディスクエンクロージャとの接続のための面実装型コネクタを実装するためである。
【００１５】
また、実施態様として、前記第１の絶縁層のうち前記第２の絶縁層が積層されていない領域の形状は、リボン状であるとすることができる。リボン状であれば各種の変形に対応しやすく、携帯機器や電子機器の内部に組み付ける場合の適応性がよい。
【００１６】
また、実施態様として、前記第１の絶縁層の前記第２の絶縁層が積層された側とは反対の側に積層されたステンレス層をさらに具備するようにしてもよい。ステンレス層の存在により屈曲性のある第１の絶縁層の剛性が増加し製造過程での取り扱いが容易になる。ステンレス層は、その後、必要のない領域では例えばエッチングにより除去できる。
【００１７】
以上を踏まえ、以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る配線基板の製造過程を模式的断面で示す工程図である。同図中において、同一または同一相当の部位には同一符号を付してある。まず、図１（ａ）に示すように、片面に金属層としての銅層１２が張り付けられたポリイミド層１１からなる板を用意する。ポリイミド層１１は屈曲性のある素材でありかつ絶縁層である。ポリイミド層１１の代わりに液晶ポリマーやアラミドなどの屈曲性のある絶縁素材を利用することもできる。なお、この板の平面としての形状については後述する。
【００１８】
次に、図１（ｂ）に示すように、銅層１２を所定パターンにパターニングしてパターン形成された銅層１２ａを得る。このパターニングには、例えば周知のフォトリソグラフィ法を利用しエッチング加工によりなすことができる。パターン形成された銅層１２ａは配線層のひとつとして機能するものである。次に、図１（ｃ）に示すように、パターン形成された銅層１２ａが存在する面にポリイミド層１３を積層し一体化する。この積層一体化には、例えば積層方向の加圧・加熱による真空プレスを利用することができる。
【００１９】
続いて、図１（ｄ）に示すように、積層されたポリイミド層１３の所定位置に、パターン形成された銅層１２ａに達する開口穴１４ａまたは除去部１４ｂを形成する。開口穴１４ａ、除去部１４ｂの形成には、例えばレーザ加工やエッチング加工を利用することができる。または、ポリイミド層１３の代わりに屈曲性がありかつ感光性を有する素材を積層し、この素材を所定パターンに露光して現像することによっても開口穴１４ａ、除去部１４ｂを形成することができる。開口穴１４ａの形状は、円筒状またはレーザ加工の具合によっては銅層１２ａ側の底面が小面積の円錐台状の形状などとすることができる。
【００２０】
次に、図１（ｅ）に示すように、開口穴１４ａの内壁面上を含めてポリイミド層１３の所定領域全面に例えば銅のめっき層１５を形成する。めっき層１５の形成は、例えば、周知の、無電解めっきおよび電解めっきの２段階めっき層形成方法を利用することができる。さらに、図１（ｆ）に示すように、形成されためっき層１５を所定のパターンにパターニングしてパターン形成されためっき層１５ａを得る。パターン形成されためっき層１５ａは配線層のひとつとして機能する。パターン形成されためっき層１５ａは、銅層１２ａとの電気的層間接続が、中空円筒状または中空円錐台状のめっき層によりなされていることになる。
【００２１】
図１（ｃ）から図１（ｆ）に示した工程は、次のような変形例を適用することも可能である。まず、図１（ｃ）の段階で、あらかじめ片面に銅層が張り付けられたポリイミド層１３を用意しこのポリイミド層を下側にして図１（ｂ）に示す積層体上に積層一体化する。次に、開口穴１４ａ、除去部１４ｂを形成する位置のポリイミド層１３上の銅層を、例えば周知のフォトリソグラフィ法を利用してエッチング除去する。さらに、そのエッチングにより残存する銅層をマスクにポリイミド層１３を例えばレーザ加工またはエッチング加工し開口穴１４ａ、除去部１４ｂを形成する。
【００２２】
そして、開口穴１４ａの内壁面上を含めて銅層上全面に例えば銅のめっき層を形成する。さらに、形成されためっき層を含めた銅層を所定のパターンにパターニングしてパターン形成されためっき層を得るというものである。この変形例では、銅のめっき層形成において、無電解めっきの段階がより短時間で済む。無電解めっきによる銅層形成が開口穴１４ａの内壁面に形成されればよいからである。
【００２３】
パターン形成されためっき層１５ａが得られたら、次に図１（ｇ）に示すように、絶縁層としての熱硬化性樹脂層１６をポリイミド層１３上の所定領域上に積層して一体化する。熱硬化性樹脂層１６には、例えばリジッドな素材であるエポキシ樹脂を用いることができる。配線基板としての用途によってはリジッドな素材ではなく屈曲性のある素材を利用することもできる。熱硬化性樹脂層１６の積層一体化では、積層方向の加圧・加熱プレスの途上でその樹脂が流動化し、開口穴１４ａの内壁面のめっき層に囲まれる中空にも進入するように変形が起こる。
【００２４】
次に、図１（ｈ）に示すように、積層された熱硬化性樹脂層１６の所定位置に、パターン形成されためっき層１５ａに達する開口穴１７を形成する。開口穴１７の形成には、例えばレーザ加工やエッチング加工を利用することができる。または、熱硬化性樹脂層１６として感光性を有する素材を積層し、この素材を所定パターンに露光して現像することによっても開口穴１７を形成することができる。開口穴１７の形状も、開口穴１４ａと同様に、円筒状またはレーザ加工の具合によってはめっき層１５ａ側の底面が小面積の円錐台状の形状などとすることができる。
【００２５】
次に、図１（ｉ）に示すように、開口穴１７の内壁面上を含めて熱硬化性樹脂層１６上全面に例えば銅のめっき層１８を形成する。めっき層１８の形成も、めっき層１５の形成と同様に、例えば、周知の、無電解めっきおよび電解めっきの２段階めっき層形成方法を利用することができる。さらに、形成されためっき層１８を所定のパターンにパターニングしてパターン形成されためっき層を得る。パターン形成されためっき層は配線層のひとつとして機能する。このパターン形成されためっき層は、めっき層１５ａとの電気的層間接続が、中空円筒状または中空円錐台状のめっき層によりなされていることになる。
【００２６】
なお、以上の図１（ｇ）から以降の工程は、上記で述べた図１（ｃ）から図１（ｆ）についての変形例と同様な工程を適用することもできる。
【００２７】
図２は、本発明の一実施形態に係る配線基板の構成を示す断面図および上面図であり、かつ、図１に示した工程により得られた配線基板を示す図である。図２において図１と同一または同一相当の部位には同一符号を付してある。図２に示す熱硬化性樹脂層１６上のパターン形成されためっき層１８ａは、めっき層１８（図１（ｆ））をパターニングして得られたものである。
【００２８】
この配線基板２０は、図２（ｂ）に示すように、矩形状の部分（熱硬化性樹脂層１６の領域）がリジッドな領域であり、この矩形状の部分から延設されたリボン状の部分が屈曲性を有する領域である。リジッドな領域にもその下層にはポリイミド層１１、１３が存在する。リボン状の部分はケーブルとしての機能を有し、その先端部分はパターン形成された銅層１２ａの露出（実際には表面に腐食防止の加工がされている）によりコネクタに接続されるべき端子部になっている。
【００２９】
そして、この端子部から銅層１２ａの配線が延びリジッドな領域では３層の配線層を有する配線基板となっている。熱硬化性樹脂層１６側の最上面では、配線層（めっき層１８ａ）により各種の電子／電気部品（受動部品、能動部品などのほか例えば面実装型コネクタなど）を実装するためのランドが設けられ得る。またランド以外の領域には図示していないが必要に応じ半田レジストを形成するようにしてもよい。
【００３０】
このようなリジッドな領域と屈曲性のある領域とを有する配線基板２０は、屈曲性のある素材からなる絶縁層（ポリイミド層１１、１３）の積層も、その上部に積層される絶縁層（熱硬化性樹脂層１６）の積層も上記のようにほぼ同様のプロセスにより行うことが可能である。したがって構造としてより単純である。また熱硬化性樹脂層１６上の配線層（めっき層１８ａ）には部品実装ができる。さらに必要な領域のみかつ必要な層数のみ熱硬化性樹脂層１６を積層することで全体として軽量（小型、薄型）の配線基板となる。熱硬化性樹脂層１６上にさらに熱硬化性樹脂層およびパターン形成されためっき層を積層していけば配線層数を増加させることができる。
【００３１】
さらに、図示していないが、必要に応じて、ポリイミド層１１に銅層１２ａに達する開口穴を例えばエッチング加工により設けて、これをポリイミド層１１の側から電気的検査を行うための検査パッドとする構成の配線基板とすることも可能である。
【００３２】
次に、本発明の別の実施形態に係る配線基板について図３を参照して説明する。図３は、本発明の別の実施形態に係る配線基板の構成を示す断面図および上面図である。図３においてすでに説明した部位と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。その部分は加えることがない限り説明を省略する。
【００３３】
この実施形態の配線基板２０Ａでは、最下層のポリイミド層１１の下面側一部にステンレス層３１が設けられている。このステンレス層３１により、この実施形態では、屈曲性のある領域の先端に設けられた端子部の剛性を増し補強している。このような補強により屈曲性を有する部分のコネクタへの接続における耐久性が増加する。
【００３４】
このような配線基板２０Ａは、例えば次のような工程により製造することができる。図１（ａ）に示した段階で、下からステンレス層、ポリイミド層１１、銅層１２の積層構造になっている積層板を用いる。このような積層板は一般に周知であり容易に入手できる。以降の図１（ｂ）からの工程は同様に行う。これらの工程では、ステンレス層のある積層板を最下層の板としているので、ポリイミド層１１のみの場合より剛性が増して変形しにくく作業性が向上する。また、熱硬化性樹脂層１６にも屈曲性のある素材を使用した構成の場合には、その上の配線層であるめっき層１８ａへの部品実装作業も同様により円滑になる。
【００３５】
上記の作業がすべて終了したのち、ポリイミド層１１の下のステンレス層は必要な部分を残して例えばエッチング除去する。この実施形態では、上記のように、屈曲性のある領域の先端に設けられた端子部に相当する領域のステンレス層３１を残しているが、必要に応じて他の領域のステンレス層を残すようにしてもよい。なお、当然ながら、図２に示すように製造しておいてから、最後に必要な領域にステンレス層３１を張り付けるようにしても図３に示すような構造とすることができる。
【００３６】
次に、本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置について図４を参照して説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示す正面図および上面図である。図４において、すでに説明した構成要素と同一のものには同一符号を付してある。
【００３７】
この磁気ディスク装置では、上記で説明した配線基板２０Ａを用い、これを密閉構造のディスクエンクロージャ４１への電気的接続のためのケーブルとしている。図示するようにディスクエンクロージャ４１の内部には、記録メディアとしての磁気ディスク４２や、磁気ディスク４２に信号を読み書きする磁気ヘッドを備えその半径方向に移動するアーム４３などが設けられ、このほか信号処理やサーボ処理などの電気処理を行うための実装基板が設けられている。
【００３８】
ディスクエンクロージャ４１と配線基板２０Ａとの接続は、配線基板２０Ａのリジッドな領域に設けられた面実装型コネクタ４４によっている。コネクタ４４により、内部に設けられた実装基板との電気的接続がなされる。配線基板２０Ａのコネクタ４４が設けられている面上には必要に応じて他の部品を実装するようにしてもよい。
【００３９】
このような構成の磁気ディスク装置として、その厚さｔが例えば３．３ｍｍ程度、図４（ｂ）におけるディスクエンクロージャ４１の短辺が例えば２４ｍｍ程度、長辺が例えば３２ｍｍ程度の小型のものが供給され得る。このような磁気ディスク装置としての小型・薄型化に配線基板２０Ａも貢献している。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係る配線基板の製造過程を模式的断面で示す工程図。
【図２】本発明の一実施形態に係る配線基板の構成を示す断面図および上面図。
【図３】本発明の別の実施形態に係る配線基板の構成を示す断面図および上面図。
【図４】本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示す正面図および上面図。
【符号の説明】
【００４１】
１１…ポリイミド層、１２…銅層、１２ａ…パターン形成された銅層、１３…ポリイミド層、１４ａ…ポリイミド層除去開口穴、１４ｂ…ポリイミド層除去部、１５…めっき層、１５ａ…パターン形成されためっき層、１６…熱硬化性樹脂層、１７…熱硬化性樹脂層除去開口穴、１８…めっき層、１８ａ…パターン形成されためっき層、２０、２０Ａ…配線基板、３１…ステンレス層、４１…ディスクエンクロージャ、４２…磁気ディスク、４３…アーム、４４…面実装型コネクタ。
【図１】
2006005001.tif 000003
【図２】
2006005001.tif 000004
【図３】
2006005001.tif 000005
【図４】
2006005001.tif 000006