(57)【要約】【課題】  電気的結合のための接続及び方法を開示する。【解決手段】  第１の回路の組を有する回路基板が、この回路基板の表面に設けられたボンディングパッドを有する。ボンディングパッドは、第１の回路の組に電気的に結合される。第２の回路の組を有するフレキシブル回路基板が、回路基板の表面と対向するフレキシブル回路基板の表面に設けられた接続パッドを有する。接続パッドは、第２の回路の組に電気的に結合される。導電性材料のボールが、ボンディングパッド上に設けられる。クランプ機構が、接続パッドを導電性材料のボールに押圧する。【選択図】  図４
2005072550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回路の組を有する回路基板と、
前記第１の回路の組に電気的に結合された前記回路基板の表面に設けられたボンディングパッドと、
第２の回路の組を有するフレキシブル回路基板と、
前記回路基板の表面と対向する前記フレキシブル回路基板の表面に設けられており、前記第２の回路の組に電気的に結合された接続パッドと、
前記ボンディングパッド上に設けられた導電性材料のボールと、
前記接続パッドを前記導電性材料のボールに押圧するクランプ機構とを備えていることを特徴とする回路アセンブリ。
【請求項２】
前記導電性材料のボールが、金ボールであることを特徴とする請求項１に記載の回路アセンブリ。
【請求項３】
前記導電性材料のボールが、はんだボールであることを特徴とする請求項１に記載の回路アセンブリ。
【請求項４】
前記ボンディングパッドが、金で被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の回路アセンブリ。
【請求項５】
はんだバンプが、前記ボンディングパッド上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回路アセンブリ。
【請求項６】
前記回路基板の表面に結合された複数のボンディングパッドと、
前記回路基板の表面と対向する前記フレキシブル回路基板の表面に結合された複数の接続パッドと、
各ボンディングパッド上に設けられた導電性材料のボールとを更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の回路アセンブリ。
【請求項７】
前記クランプ機構が、ネジ及びナット、ピン並びにクリップを含むグループのうちの１つであることを特徴とする請求項１に記載の回路アセンブリ。
【請求項８】
データを記録する磁気ディスクと、
前記磁気ディスクからデータを読み出すための磁気変換素子を含むスライダと、
前記磁気ディスクの上で、前記スライダを支持するヘッドジンバルアセンブリと、
前記磁気ディスクに対して前記ヘッドジンバルアセンブリを移動させるボイスコイルモータと、
前記磁気変換素子及び前記ボイスコイルモータを制御する第１の回路の組を有する回路基板と、
前記第１の回路の組に電気的に結合した前記回路基板の表面に設けられたボンディングパッドと、
第２の回路の組を有するフレキシブル回路基板と、
前記回路基板の表面と対向する前記フレキシブル回路基板の表面に結合されており、前記第２の回路の組に電気的に結合された接続パッドと、
前記ボンディングパッド上に設けられた導電性材料のボールと、
前記接続パッドを前記導電性材料のボールに押圧するクランプ機構とを備えていることを特徴とするディスクドライブ。
【請求項９】
前記導電性材料のボールが、金ボールであることを特徴とする請求項８に記載のハードディスクドライブ。
【請求項１０】
前記導電性材料のボールが、はんだボールであることを特徴とする請求項８に記載のハードディスクドライブ。
【請求項１１】
前記ボンディングパッドが、金で被覆されることを特徴とする請求項８に記載のハードディスクドライブ。
【請求項１２】
はんだバンプが、前記ボンディングパッド上に配置されていることを特徴とする請求項８に記載のハードディスクドライブ。
【請求項１３】
前記回路基板の表面に結合された複数のボンディングパッドと、
前記回路基板の表面と対向する前記フレキシブル回路基板の表面に結合された複数の接続パッドと、
各ボンディングパッド上に設けられた導電性材料のボールとを更に備えていることを特徴とする請求項８に記載のハードディスクドライブ。
【請求項１４】
クランプ機構が、ネジ及びナット、ピン並びにクリップを含むグループのうちの１つであることを特徴とする請求項８に記載のハードディスクドライブ。
【請求項１５】
ボンディングパッドを回路基板の表面に設け、
前記回路基板の第１の回路の組を電気的に結合し、
前記回路基板の表面と対向するフレキシブル回路基板の表面に、接続パッドを設け、
前記フレキシブル回路基板の第２の回路の組を電気的に結合し、
導電性材料のボールを前記ボンディングパッド上に設け、
前記接続パッドを前記導電性材料のボールにクランプすることを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記導電性材料のボールが、金ボールであることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記導電性材料のボールが、はんだボールであることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記ボンディングパッドが、金めっきされることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
はんだバンプが、前記ボンディングパッド上に配置されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
更に、複数のボンディングパッドを前記回路基板の表面に結合し、
複数の接続パッドを前記回路基板の表面と対向する前記フレキシブル回路基板の表面に結合し、
導電性材料のボールを各ボンディングパッド上に設けることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ハードディスクドライブに関する。特に、本発明は、フレキシブル回路アセンブリを回路基板に電気的に結合する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、典型的なディスクドライブの説明図である。この典型的なディスクドライブは、磁気ハードディスク１０１からの読み出し及び磁気ハードディスク１０１への書き込みのために構成されたヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）を備えている。ＨＧＡ及び磁気ハードディスク１０１は、メインボード１０３の支持体１０２に取り付けられている。ディスク１０１は、スピンドルモータ１０４により、支持体１０２に対して回転させられる。典型的には、ＨＧＡは、アクチュエータアーム１０５及びロードビーム１０６を含む。ＨＧＡは、磁気ハードディスク１０１上で、磁気読み出し／書き込みスライダ１０７を支持し、位置決めする。スライダは、読み出し／書き込み機能を実施する変換素子を含む。ＨＧＡは、アクチュエータフレーム１０９により、ピボットベアリングアセンブリ１０８の軸の周りを支持体１０２に対して回転する。アクチュエータフレーム１０９は、磁石１１１により駆動されるアクチュエータコイル１１０を含む。中継フレキシブルプリント回路１１２は、磁気読み出し／書き込みスライダ１０７の変換素子にボードユニット１１３を接続する。変換素子からの信号は、フレーム１０９に結合されたプリント回路基板（ＰＣＢ）１１４を介し、中継フレキシブルプリント回路１１２を通って伝送される。
【０００３】
フレキシブルプリント回路アセンブリ１１２は、複数の異なる方法を用いて、ＰＣＢ１１４に電気的に結合可能となっている。図２は、従来技術による、フレキシブル回路アセンブリ１１２をＰＣＢ１１４に電気的に結合する一つの方法の説明図である。フレキシブルプリント回路アセンブリ１１２のフレキシブル基板２０１は、ＰＣＢ１１４の回路基板２０２の上に配置される。回路基板２０２は、剛性又は可撓性を有するように構成可能である。この場合、ボンディングパッド２０３が、回路基板２０２上に設けられており、ＰＣＢ１１４内で回路に電気的に結合されている。接続パッド２０４が、フレキシブル基板２０１上に設けられており、フレキシブル回路アセンブリ１１２内で回路に電気的に結合されている。ボンディングパッド２０３と接続パッド２０４とが整列配置される。次いで、はんだバンプ２０５が、ボンディングパッド２０３及び接続パッド２０４上に載置される。はんだバンプ２０５は、銅のコア２０６を備えても良い。次いで、加熱された先端２０７が、はんだバンプ２０５をリフローするために使用される。先端２０７は、レーザ又は超音波エネルギを利用して加熱可能である。先端２０７は、フレキシブル基板２０１を回路基板２０２に向けて所定時間押圧し、先端２０７からの熱は、ボンディングが形成されるように対向するはんだバンプ２０５を共に溶融する。銅のコア２０６が接触し、電気的接続が生じる。
【０００４】
図３は、従来技術による、フレキシブル回路アセンブリ１１２をＰＣＢ１１４に電気的に結合する他の方法の説明図である。フレキシブルプリント回路アセンブリ１１２のフレキシブル基板２０１は、ＰＣＢ１１４の回路基板２０２の上に配置される。ボンディングパッド２０３が、回路基板２０２上に設けられており、ＰＣＢ１１４内で回路に電気的に結合されている。接続パッド２０４が、フレキシブル基板２０１上に設けられており、フレキシブル回路アセンブリ１１２内で回路に電気的に結合されている。この場合、ボンディングパッド２０３及び接続パッド２０４は、金で被覆されている。異方性導電フィルム（ＡＣＦ）３０１が、ボンディングパッド２０３上に取り付けられる。ボンディングパッド２０３と接続パッド２０４とが整列配置される。次いで、加熱された先端２０７が、フレキシブル基板２０１を回路基板２０２に向けて所定時間押圧する。先端２０７からの熱は、接続パッド２０４に対してボンディングが形成されるようにＡＣＦ３０１を溶融する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
レーザ加熱された先端２０７を使用するには、高い精度を要する。さらにまた、この方法を実施するのに必要とされるツールはかなり高価である。さらに、整列配置工程に必要な精度は、これらの接合工程の効率を著しく低減させる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、電気的接続が及び電気的に結合する方法が提供される。本発明の一実施形態において、第１の回路の組を具備する回路基板は、その回路基板の表面に設けられたボンディングパッドを有している。ボンディングパッドは、第１の回路の組に電気的に結合されている。第２の回路の組を有するフレキシブル回路基板は、回路基板の表面と対向するフレキシブル回路基板の表面に設けられた接続パッドを有している。接続パッドは、第２の回路の組に電気的に結合されている。導電性材料のボールが、ボンディングパッド上に設けられている。クランプ機構が、接続パッドを導電性材料のボールに押圧する。これらのボンディングパッドの相互接続は、接続パッドをボンディングパッドに位置合わせるのに必要な公差を緩和する。このことにより、ある程度の幾何学公差又は歪みが許容され、アセンブリ工程におけるパッドの欠点が許容され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図４は、本発明による、フレキシブル回路アセンブリをプリント回路基板（ＰＣＢ）に電気的に結合する工程の一実施形態の説明図である。フレキシブルプリント回路アセンブリのフレキシブル基板４０１が、アクチュエータフレーム１０９に装着されたＰＣＢの回路基板４０２の上に配置される。回路基板４０２は、剛性又は可撓性がある。ボンディングパッド４０３が、回路基板４０２の表面に設けられており、ＰＣＢ内で回路に電気的に結合されている。接続パッド４０４が、回路基板と対向するフレキシブル基板４０１の表面に設けられており、フレキシブル回路アセンブリ内で回路に電気的に結合されている。複数のボンディングパッド４０３を回路基板４０２上に設け、適切な数の接続パッド４０４をフレキシブル基板４０１上に設けることができる。ボンディングパッド４０３及び接続パッド４０４は、金で形成可能であり、適切に位置合わせされる。金属材料のボール４０５が、各ボンディングパッド４０３に装着される。金属材料のボール４０５は、金で形成可能である。次いで、クランプ機構４０６は、接続パッド４０４が、金ボール４０５と接触するように、接続パッド４０４を押圧する。クランプ機構は、ネジ及びナット、ピン、又はクリップのような多様な機構のいずれかを含み得る。金ボール４０５は、ボンディングパッド４０３と接続パッド４０４との間の電気的接続を形成する。
【０００８】
図５は、フレキシブル回路アセンブリをＰＣＢに電気的に結合する工程の他の実施形態の説明図である。フレキシブルプリント回路アセンブリのフレキシブル基板４０１は、アクチュエータフレーム１０９に装着されたＰＣＢの回路基板４０２の上に配置される。ボンディングパッド４０３は、回路基板４０２上に設けられており、ＰＣＢ内で回路に電気的に結合されている。接続パッド４０４は、フレキシブル基板４０１上に設けられており、フレキシブル回路アセンブリ内で回路に電気的に結合されている。複数のボンディングパッド４０３を回路基板４０２上に設け、適切な数の接続パッド４０４をフレキシブル基板４０１上に設けることが可能である。この実施形態において、ボンディングパッド４０３は、銅のコアを具備したはんだバンプ５０１を有する。ボンディングパッド４０３及び接続パッド４０４は、整列配置される。はんだボール５０２が、各ボンディングパッドに設けられている。クランプ機構４０６は、接続パッド４０４が、はんだボール５０２と接触するように接続パッド４０４を押圧する。図４の実施形態のように、クランプ機構４０６は、ネジ及びナット、ピン、又はクリップのような多様な機構のいずれかを含み得る。はんだボール５０２は、ボンディングパッド４０３と接続パッド４０４との間の電気的接続を形成する。
【０００９】
図６は、ハードディスクドライブ６０１の電気的接続の一実施形態の断面図である。フレキシブルプリント回路アセンブリのフレキシブル基板４０１は、アクチュエータフレーム１０９に装着されたＰＣＢの回路基板４０２の上に配置される。ボンディングパッド４０３は、回路基板４０２上に設けられており、ＰＣＢ内で回路に電気的に結合されている。接続パッド４０４は、フレキシブル基板４０１上に設けられており、フレキシブル回路アセンブリ内で回路に電気的に結合されている。複数のボンディングパッド４０３を回路基板４０２上に設け、同じ数の接続パッド４０４をフレキシブル基板４０１上に設けられている。ボンディングパッド４０３は、銅のコアを具備したはんだバンプ５０１を有する。ボンディングパッド４０３及び接続パッド４０４は、整列配置される。はんだボール５０２が、各ボンディングパッド４０３に設けられている。この実施形態において、接続パッド４０４は、ネジ６０２及びナット６０３により、はんだボール５０２と接触した状態に維持される。この電気的接続は、ボードユニットをスピンドルモータに結合するようなハードディスクドライブのいずれか２つの部品を電気的に結合するために使用される。
【００１０】
図７は、ＭＰ３プレーヤ７０１の電気的接続の一実施形態の断面図である。フレキシブルプリント回路アセンブリのフレキシブル基板４０１は、アクチュエータフレーム１０９に装着されたＰＣＢの回路基板４０２の上に配置される。回路基板４０２は、剛性又は可撓性がある。ボンディングパッド４０３は、回路基板４０２上に設けられており、ＰＣＢ内で回路に電気的に結合される。接続パッド４０４は、フレキシブル基板４０１上に設けられており、フレキシブル回路アセンブリ内で回路に電気的に結合される。複数のボンディングパッド４０３を回路基板４０２上に設け、同じ数の接続パッド４０４をフレキシブル基板４０１上に設けることができる。ボンディングパッド４０３及び接続パッド４０４は、金のパッドであり得る。ボンディングパッド４０３及び接続パッド４０４は、整列配置される。金ボール４０５は、各ボンディングパッド４０３に設けられる。この実施形態において、接続パッド４０４は、スプリングクリップ７０２により、金ボール４０５と接触した状態に維持される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】典型的なディスクドライブの説明図である。
【図２】従来技術による、フレキシブル回路アセンブリをＰＣＢに電気的に結合する一つの方法の説明図である。
【図３】従来技術による、フレキシブル回路アセンブリをＰＣＢに電気的に結合する他の方法の説明図である。
【図４】本発明による、フレキシブル回路アセンブリをプリント回路基板に電気的に結合する工程の一実施形態の図である。
【図５】本発明による、フレキシブル回路アセンブリをＰＣＢに電気的に結合する工程の他の実施形態の図である。
【図６】本発明による、ハードディスクドライブの電気的接続の一実施形態の断面図である。
【図７】本発明による、ＭＰ３プレーヤの電気的接続の一実施形態の断面図である。
【符号の説明】
【００１２】
１０１  磁気ハードディスク
１０２  ベース
１０３  メインボード
１０４  スピンドルモータ
１０５  アクチュエータアーム
１０６  ロードビーム
１０７  スライダ
１０８  ピボットベアリングアセンブリ
１０９  アクチュエータフレーム
１１０  アクチュエータコイル
１１１  磁石
１１２  中継フレキシブルプリント回路
１１３  ボードユニット
１１４  プリント回路基板
２０１、４０１  フレキシブル基板
２０２、４０２  回路基板
２０３、４０３  ボンディングパッド
２０４、４０４  接続パッド
２０５、５０１  はんだバンプ
２０６  コア
２０７  先端
３０１  ＡＣＦ
４０５  金属材料のボール
４０６  クランプ機構
５０２  はんだボール
６０１  ハードディスクドライブ
６０２  ネジ
６０３  ナット
７０１  ＭＰ３プレーヤ
７０２  スプリングクリップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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2005072550.tif 000011
2005072550.tif 000012
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