(57)【要約】【課題】磁気ディスク装置に適用してその小型化を促進しかつ信頼性を確保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。【解決手段】配線基板として、感光性ポリイミドを加熱・硬化させた第１のポリイミド層と、このポリイミド層上に電解銅めっき層を成長させて形成された銅層パターンと、この銅層パターン上を覆う、感光性ポリイミドを加熱・硬化させた第２のポリイミド層とを具備する。また、磁気ディスク装置として、この配線基板と、この基板に接続を有し、かつ該接続を介して相互伝送される電気信号の入力／出力を行うヘッドが搭載されたヘッドキャリッジと、ヘッドキャリッジに搭載されたヘッドにより磁気情報の読み出し／書き込みがなされる磁気ディスクとを具備する。【選択図】図２
2006005228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光性ポリイミドを加熱・硬化させた第１のポリイミド層と、
前記第１のポリイミド層上に電解銅めっき層を成長させて形成された銅層パターンと、
前記形成された銅層パターン上を覆う、感光性ポリイミドを加熱・硬化させた第２のポリイミド層と
を具備することを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記第１のポリイミド層の前記銅層パターンを有する側の面とは異なる側の面に設けら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３】
前記第２のポリイミド層が、前記銅層パターンの一部を露出するように複数の開口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４】
前記第２のポリイミド層の前記複数の開口それぞれが、前記銅層パターンにおける別個の電気的ノードについての開口であることを特徴とする請求項３記載の配線基板。
【請求項５】
感光性ポリイミドを加熱・硬化させた第１のポリイミド層と、前記第１のポリイミド層上に電解銅めっき層を成長させて形成された銅層パターンと、前記形成された銅層パターン上を覆う、感光性ポリイミドを加熱・硬化させた第２のポリイミド層とを有する配線基板と、
前記配線基板に接続を有し、かつ該接続を介して相互伝送される電気信号の入力／出力を行うヘッドが搭載されたヘッドキャリッジと、
前記ヘッドキャリッジに搭載された前記ヘッドにより磁気情報の読み出し／書き込みがなされる磁気ディスクと
を具備することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項６】
ステンレス層上に第１の液状の感光性ポリイミドを塗布する工程と、
前記塗布された第１の液状の感光性ポリイミドを露光・現像・加熱硬化することより所定形状パターンの第１のポリイミド層を形成する工程と、
前記形成された第１のポリイミド層上に所定パターンの電解銅めっき層を成長させる工程と、
前記所定パターンの電解銅めっき層を含めて前記第１のポリイミド層上に第２の液状の感光性ポリイミドを塗布する工程と、
前記電解銅めっき層の一部が露出するように前記塗布された第２の液状の感光性ポリイミドを露光・現像・加熱硬化することにより所定パターンの第２のポリイミド層を形成する工程と
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、小型の磁気ディスク装置用として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は、ディスク等が収容されるディスクエンクロージャのサイズ自体が小さく、そこに内蔵される各配線基板についても小型化への対応が必要である。また、小型化対応のみならず信頼性の確保も重要である。
【０００３】
ディスクエンクロージャ内部で使用・配置される配線基板には、その機能上屈曲性が必要とされるものがある。その代表的なものにキャリッジ上のヘッド等と信号をやり取りするためキャリッジに延設されるケーブルとしての配線基板がある。キャリッジはヘッドを伴って磁気ディスク上を移動するため、これに伴い、延設された配線基板はその屈曲状態が激しく変化する。したがって、その信頼性については屈曲状態が変化しない通常使用の場合より考慮が必要である。また、キャリッジ移動の際の外乱要因（負荷）となるのをできるだけ避ける意味では、剛性は小さい方が好ましい。
【０００４】
小型化という意味では、使用される配線基板の部品実装領域でランド間がますます狭ピッチ化される傾向に対応する必要がある。狭ピッチでは、部品実装時の接続不良が生じやすく信頼性を損なう可能性がある。このように、小型の磁気ディスク装置ではその使用する配線基板に対し常に小型化対応と信頼性確保という相反する事項が求められる。なお、このような狭ピッチ、高信頼性のフレキシブル配線基板として使用できそうな一例として下記特許文献１に記載のものがある。同文献内容は、フレキシブル配線基板の特にカバーレイに特徴があり、その物理的・化学的、および機械的性質の改善に言及がある。
【特許文献１】特開２００３−１４９８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の状況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、磁気ディスク装置に適用してその小型化を促進しかつ信頼性を確保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】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明に係る配線基板は、感光性ポリイミドを加熱・硬化させた第１のポリイミド層と、前記第１のポリイミド層上に電解銅めっき層を成長させて形成された銅層パターンと、前記形成された銅層パターン上を覆う、感光性ポリイミドを加熱・硬化させた第２のポリイミド層とを具備することを特徴とする。
【０００７】
すなわち、この配線基板では、銅パターン層上の絶縁層が感光性ポリイミドの加熱・硬化により形成されている。よって、フォトマスクにより微細なパターン形成が容易であり、例えば狭ピッチのランド間にもポリイミド層を形成することができる。これにより部品接続時の接続不良を低減できる。また、配線基板全体として薄く、屈曲において負荷となる程度がより小さい。さらに、単純な構造であるがゆえ構造が破壊しにくい。ゆえに磁気ディスクに適用してその小型化、信頼性確保に向いている。
【０００８】
また、本発明に係る磁気ディスク装置は、感光性ポリイミドを加熱・硬化させた第１のポリイミド層と、前記第１のポリイミド層上に電解銅めっき層を成長させて形成された銅層パターンと、前記形成された銅層パターン上を覆う、感光性ポリイミドを加熱・硬化させた第２のポリイミド層とを有する配線基板と、前記配線基板に接続を有し、かつ該接続を介して相互伝送される電気信号の入力／出力を行うヘッドが搭載されたヘッドキャリッジと、前記ヘッドキャリッジに搭載された前記ヘッドにより磁気情報の読み出し／書き込みがなされる磁気ディスクとを具備することを特徴とする。
【０００９】
すなわちこの磁気ディスク装置は、上記の配線基板を、ヘッドキャリッジに接続されるケーブルとしての配線基板として用いたものである。したがって、磁気ディスク装置として小型化、信頼性確保が実現されている。
【００１０】
また、本発明に係る配線基板の製造方法は、ステンレス層上に第１の液状の感光性ポリイミドを塗布する工程と、前記塗布された第１の液状の感光性ポリイミドを露光・現像・加熱硬化することより所定形状パターンの第１のポリイミド層を形成する工程と、前記形成された第１のポリイミド層上に所定パターンの電解銅めっき層を成長させる工程と、前記所定パターンの電解銅めっき層を含めて前記第１のポリイミド層上に第２の液状の感光性ポリイミドを塗布する工程と、前記電解銅めっき層の一部が露出するように前記塗布された第２の液状の感光性ポリイミドを露光・現像・加熱硬化することにより所定パターンの第２のポリイミド層を形成する工程とを具備することを特徴とする。
【００１１】
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】
【００１２】
本発明によれば、磁気ディスク装置に適用してその小型化を促進しかつ信頼性を確保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ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施態様として、前記第１のポリイミド層の前記銅層パターンを有する側の面とは異なる側の面に設けられたステンレス層をさらに具備する、としてもよい。ステンレス層を機械的な補強層として有する構造である。
【００１４】
また、実施態様として、前記第２のポリイミド層は前記銅層パターンの一部を露出するように複数の開口を有している、としてもよい。例えば部品実装用のランドとする場合である。
【００１５】
また、実施態様として、前記第２のポリイミド層の前記複数の開口それぞれは、前記銅層パターンにおける別個の電気的ノードについての開口である、とすることができる。すなわち、開口を微細なパターンで設けることが可能であることから、銅層パターンの、電気的に別個のノードごとに開口を設けるようにしたものである。これにより、それらの露出されたノード間で生じ得る半田のショート不良発生を効果的に低減できる。
【００１６】
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、図２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な断面で示す工程図である。図２は図１の続図であり、それぞれ図で（ａ）から順に工程が進行する。またこれらの図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。
【００１７】
本実施形態の配線基板を製造するには、まず、用意されたステンレス板を用い、例えば、一定のギャップが設定されたふたつのローラ間にこのステンレス板を通過させながらその上全面に液状の感光性ポリイミドを適用する。これにより、図１（ａ）に示すように、ステンレス層１１上に一定厚の感光性ポリイミド層１２が塗布されたものが得られる。ステンレス層１１はこの配線基板の製造時における基材（土台）としても機能するものであり、その厚さは例えば２５μｍから１００μｍ程度である。感光性ポリイミド層１２は例えば１０μｍ程度である。
【００１８】
次に、図１（ｂ）に示すように、塗布で得られた感光性ポリイミド層１２を所定パターンにパターニングしパターン形成されたポリイミド層１２ａにする。このためには、例えば、感光性ポリイミド層１２上に所定パターンのフォトマスクを配置して所定の光を照射し感光性ポリイミド層１２の露光を行う。そして、フォトマスクを除去し、露光された感光性ポリイミド層１２に現像、加熱硬化の各処理を行う。これにより得られるパターン形成されたポリイミド層１２ａは配線基板におけるベース層として機能するが、その形状はフォトマスクにより決定されるので細密な部分を有するものもたやすく製造できる。
【００１９】
次に、図１（ｃ）に示すように、パターン形成されたポリイミド層１２ａ上全面に電解銅めっきのためのシード層（例えば下地にクロム、その上に銅）１３を、例えばクロム０．０１μｍから０．０５μｍ程度、銅０．１μｍから０．５μｍ程度の厚さで形成する。そして、図１（ｄ）に示すように、形成されたシード層１３上に所定パターンのレジスト１４を形成する。ここでの所定パターンは、導電体（銅層）パターンを形成するためのパターンである。レジスト１４は例えば周知のフォトレジスト（液状やシート状のもの：細かいパターンではシート状のものが有利）を用いて形成することができる。
【００２０】
次に、シード層１３を電流供給路として用いて電解銅めっき工程を行い、図１（ｅ）に示すように、レジスト１４の抜けた部位のシード層１３上に電解銅めっき層１５を成長させる。成長させる厚さは例えば１２μｍ程度である。電解銅めっき層１５が形成されたら、図２（ａ）に示すようにレジスト１４を除去し、さらに、図２（ｂ）に示すようにシード層１３を例えばウエットエッチングにより除去する。これにより電解銅めっき層１５による導電体（銅層）パターンができあがる。なお、このあと電解銅めっき層１５の表面に腐食防止用のニッケルめっき（不図示）を施すようにしてもよい。
【００２１】
ここで得られる導電体パターンは、配線パターンや部品実装のためのランドとして使うことができる。例えば配線パターンとして用いるとき、図示するように断面が矩形に近く、平面図として同じ面積であればエッチングで形成した配線パターンより許容電流密度の高い配線パターンとできる利点がある。
【００２２】
次に、図２（ｃ）に示すように、電解銅めっき層１５上を含めてパターン形成されたポリイミド層１２ａ上全面に、液状の感光性ポリイミドを、感光性ポリイミド層１２の塗布・形成と同様にして適用しこれを感光性ポリイミド層１６とする。感光性ポリイミド層１６は同１２と同様の組成のものを用いることができる。感光性ポリイミド層１６の形成厚さは例えば５μｍ程度である。
【００２３】
次に、図２（ｄ）に示すように、塗布で得られた感光性ポリイミド層１６を所定パターンにパターニングしパターン形成されたポリイミド層１６ａにする。このためには、例えば、感光性ポリイミド層１６上に所定パターンのフォトマスクを配置して所定の光を照射し感光性ポリイミド層１６の露光を行う。そして、フォトマスクを除去し、露光された感光性ポリイミド層１６に現像、加熱硬化の各処理を行う。ここで得られるパターン形成されたポリイミド層１６ａは配線基板におけるカバー層として機能する。
【００２４】
所定パターンにされることにより、図示するように、電解銅めっき層１５の一部はポリイミド層１６ａの開口１６ｂにより露出状態とされる。この露出された部分の電解銅めっき層１５は、例えば部品実装ランドやコネクタへの接続電極として使用することができる。開口のパターンはフォトマスクにより決定されるので、細密な部分を有するものもたやすく製造できる。
【００２５】
次に、図２（ｅ）に示すように、ステンレス層１１を所定パターンにパターニングしパターン形成されたステンレス層１１ａにする。このためには、例えば、ステンレス層１１上（ポリイミド層１２ａ側と反対側）に所定パターンのレジストを形成し、このレジストをマスクにステンレス層１１を例えば塩化鉄でウエットエッチングすればよい。このレジストは例えば周知のフォトレジスト（液状やシート状のもの：細かいパターンではシート状のものが有利）を用いて形成することができる。パターン形成で残されたステンレス層１１ａは、この配線基板の構造上、例えば機械的な補強層として機能するものである。
【００２６】
以上のように製造される配線基板は、ステンレス層１１ａを除けば、ベース層としてのポリイミド層１２ａ、導電体（銅層）パターンとしての電解銅めっき層１５、カバー層としてのポリイミド層１６ａからなっており、構造が非常に単純である。特に上下ポリイミド層と導電体パターンとの間に接着樹脂層を要しないことから、使用温度範囲として、接着樹脂層のガラス転移点に制約されず、広い使用可能温度を有している。実験によれば、ポリイミド層１２ａ、１６ａの部分が４５０℃で重量減少するまで大きな特性変化が認められなかった。
【００２７】
また、特にカバー層としてのポリイミド層１６ａが露光・現像によるパターニングで得られるので、その形成精度が非常に高い。このため、従来よく知られた方法、例えばあらかじめ開口を形成したポリイミド層を接着樹脂で接着する方法の場合のような高い貼り合わせ精度を要するというようなことがない。また、ポリイミド層を貼り合わせたあと開口をレーザ加工により形成する場合よりも生産性が高い。レーザ加工の場合はポリイミド層１６の下層が電解銅めっき層１５である領域に限られるという制約もある。
【００２８】
この結果、本実施形態では、電解銅めっき層１５によるランドや電極のパターン形成を細密なものにした上で、生産性よくそれらのランドや電極に対応した開口１６ｂを形成することができる。例えば、ポリイミド層１６ａの開口１６ｂは、直径で０．４ｍｍ未満のものでもたやすく形成できる。これにより、細密パターンのランドや電極で別個の電気的ノードのものにはそれぞれ別個の開口１６ｂを形成するようにポリイミド層１６ａのパターン形成が可能である。この意味で、あらかじめポリイミド層に開口を形成する従来の場合のように、その開口加工のための治具を製作する上での精度制約も受けない。
【００２９】
また、このような細密パターンのランドや電極それぞれに対応して開口を形成したポリイミド層を接着樹脂で貼り合わせる従来の場合には、ポリイミド層の接着樹脂側にあらかじめ貼付されているセパレータを剥がす際にその細密な部位で接着樹脂のポリイミド層からの脱落が生じやすい。例えばポリイミド層の開口間の距離として０．２５ｍｍ未満ではこのような脱落は顕著である。このような場合は接着不良が発生する。
【００３０】
これを避けるためには、開口を別個の電気的ノードで一括して設ける構造のポリイミド層にせざるを得ないが、これでは部品実装時にノード間での半田ショートが発生しやすくなる。ポリイミド層による溶融半田の堰き止め効果がなくなるからである。そこで例えばノード間にさらにレジスト材を設ける構造もあるが工程の複雑化は否めない。上記実施形態ではこのような不都合は一切なくなる。さらにポリイミド層の加工端からのダスト発生もなくなる。
【００３１】
また、配線パターンとして電解銅めっき層１５を使用しているものの、圧延銅を使用する場合のような屈曲性の確保も、その厚さを相当に薄く形成することにより可能である。これにより、この配線基板を高屈曲性を要する用途にも適用することができる。これは配線基板全体として単純な層構造で薄く形成していることとも関連している。
【００３２】
次に、本発明の一実施形態に係る配線基板を磁気ディスク装置に利用する場合の例を図３を参照して説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る配線基板を磁気ディスク装置に利用する態様を示す上面図である。図３に示すように、この磁気ディスク装置は、磁気ディスク３１、ディスククランパ３２、ヘッドキャリッジ３３、ヘッド３４、ピボット３５、ボイスコイルモータ３６、ヘッドキャリッジ連絡配線基板３７を有する。全体としての大きさは、例えば縦３２ｍｍ、横２４ｍｍである。
【００３３】
磁気ディスク３１は、円周方向の磁気パターンとして情報を保持する円盤状のメディアであり、その半径方向に移動するヘッドキャリッジ３３の先端に設けられたヘッド３４により磁気信号の書き込み／読み出しが行われる。ディスククランパ３２は、磁気ディスク３１の回転中心をその下側に設けられたスピンドルモータ（不図示）の側に締め付け固定するものである。ヘッドキャリッジ３３は、その先端に設けられたヘッド３４を磁気ディスク３１上で浮上させつつ半径方向に移動させるものである。
【００３４】
ヘッド３４は、磁気ディスク３１に情報を書き込むための電気信号／磁気信号の変換、および磁気ディスク３１から情報を読み出すための磁気信号／電気信号の変換を行うものである。書き込み／読み出しの電気信号は、ヘッドキャリッジ３３に接続を有するヘッドキャリッジ連絡配線基板３７から相互に伝送される。ピボット３５は、ヘッドキャリッジ３３の移動（旋回）中心として回転自在にヘッドキャリッジ３３を支持するものである。ボイスコイルモータ３６は、ヘッドキャリッジ３３をピボット３５中心に旋回させるための駆動源となるものである。
【００３５】
ヘッドキャリッジ連絡配線基板３７は、ヘッドキャリッジ３３に連絡（接続）してヘッド３４との間で相互にやり取りされる信号を伝送するものである。この信号には、ボイスコイルモータ３６への信号を含んでもよい。また、図示するように、主として信号伝送のためのケーブルとして機能しかつヘッドキャリッジ３３の旋回により屈曲状態が変化する部位と、この部位に連続して形状固定した、主に部品実装を行うための領域（部品の図示は省略）とを有する。
【００３６】
このような磁気ディスク装置において、ヘッドキャリッジ連絡配線基板３７は上記説明の実施形態に係る配線基板である。これにより、屈曲状態が変化する部位では、その全体としての薄さによりヘッドキャリッジ３３移動の際の負荷となる程度がより小さくなっている。また、積層構造の単純さにより構造破壊がされにくく信頼性も確保されている。さらに、部品実装を行うための領域では、部品実装用の細密に配置されたランドごとにカバー層としてのポリイミド層が開口されているので、部品実装時における半田ショートなどの接続不良発生が効果的に低減されている。これらにより小型の磁気ディスク装置に適用する場合に必要な条件を満たしている。
【００３７】
図４は、図３中に示したヘッドキャリッジ連絡配線基板３７のみの構成を示す上面図である。図４に示すように、この配線基板３７には、ところによりステンレス層３７ｂ（＝図２（ｅ）におけるパターン形成されたステンレス層１１ａ）が設けられている。この領域は屈曲性の発揮が必要ないので、逆に機械的な剛性を高める意図である。また、部品実装用の領域では、部品実装用のランド３７ａが露出されている。図示していないが、これらのランド３７ａ間やヘッドキャリッジ３３側へのケーブルとしての部位では電解銅めっき層による配線パターンが形成されている。
【００３８】
図５は、図４に示したヘッドキャリッジ連絡配線基板３７における部品実装領域の構成を拡大して示す上面図である。図５に示すように、部品実装用のランド３７ａは、上面のポリイミド層１６ａの開口１６ｂによりそれぞれ個別に露出されている。ランド３７ａは、図２（ｅ）における電解銅めっき層１５に相当している。ランド３７ａが開口１６ｂにより個別に露出することにより、部品が実装される工程において、ポリイミド層１６ａが溶融半田の堰き止め機能を発揮する。これにより半田ショートなどの不良発生を効果的に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【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な断面で示す工程図。
【図２】図１の続図であって、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な断面で示す工程図。
【図３】本発明の一実施形態に係る配線基板を磁気ディスク装置に利用する態様を示す上面図。
【図４】図３中に示したヘッドキャリッジ連絡配線基板の構成を示す上面図。
【図５】図４に示したヘッドキャリッジ連絡配線基板における部品実装領域の構成を拡大して示す上面図。
【符号の説明】
【００４０】
１１…ステンレス層、１１ａ…パターン形成されたステンレス層、１２…感光性ポリイミド層、１２ａ…パターン形成されたポリイミド層、１３…シード層、１４…レジスト、１５…電解銅めっき層。１６…感光性ポリイミド、１６ａ…パターン形成されたポリイミド層、１６ｂ…ポリイミド層の開口、３１…磁気ディスク、３２…ディスククランパ、３３…ヘッドキャリッジ、３４…ヘッド、３５…ピボット、３６…ボイスコイルモータ、３７…ヘッドキャリッジ連絡配線基板、３７ａ…部品実装用ランド、３７ｂ…ステンレス層。
【図１】
2006005228.tif 000003
【図２】
2006005228.tif 000004
【図３】
2006005228.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006005228.tif 000007