(57)【要約】【課題】  フライングリードを基板パッドに接合する際に、フライングリードと基板パッドとの接合性を確保し、フライングリードを基板パッドに確実に超音波接合することができるフライングリードの接合方法を提供する。【解決手段】  並列に配列された複数の基板パッド１７の各々にフライングリード１８を位置合わせし、ボンディングツール２０によりフライングリード１８に超音波振動を作用させ、各々の基板パッド１７とフライングリード１８とを接合するフライングリードの接合方法において、前記フライングリード１８は、前記基板パッド１７よりも幅広に形成され、前記基板パッド１７に前記フライングリード１８を位置合わせし、前記ボンディングツール２０により前記フライングリード１８を前記基板パッド１７に押圧しつつフライングリード１８に超音波振動を作用させてフライングリードと基板パッドとを接合することを特徴とする。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に配列された複数の基板パッドの各々にフライングリードを位置合わせし、ボンディングツールによりフライングリードに超音波振動を作用させ、各々の基板パッドとフライングリードとを接合するフライングリードの接合方法において、
前記フライングリードは、前記基板パッドよりも幅広に形成され、
前記基板パッドに前記フライングリードを位置合わせし、前記ボンディングツールにより前記フライングリードを前記基板パッドに押圧しつつフライングリードに超音波振動を作用させてフライングリードと基板パッドとを接合することを特徴とするフライングリードの接合方法。
【請求項２】
並列に配列された複数の基板パッドの各々にフライングリードを位置合わせし、ボンディングツールによりフライングリードに超音波振動を作用させ、各々の基板パッドとフライングリードとを接合するフライングリードの接合方法において、
前記フライングリードは、前記ボンディングツールが当接する一方の面が絶縁層によって被覆して形成され、
前記基板パッドに前記フライングリードを位置合わせし、前記ボンディングツールにより前記フライングリードを前記絶縁層を介して前記基板パッドに押圧しつつ、フライングリードに超音波振動を作用させてフライングリードと基板パッドとを超音波接合することを特徴とするフライングリードの接合方法。
【請求項３】
並列に配列された複数の基板パッドの各々にフライングリードを位置合わせし、ボンディングツールによりフライングリードに超音波振動を作用させ、各々の基板パッドとフライングリードとを接合するフライングリードの接合方法において、
前記フライングリードは、リードの端部を折曲して形成され、
前記基板パッドに前記フライングリードを位置合わせし、前記ボンディングツールにより前記折曲部を厚さ方向に配置して、前記フライングリードを前記基板パッドに押圧しつつフライングリードに超音波振動を作用させてフライングリードと基板パッドとを超音波接合することを特徴とするフライングリードの接合方法。
【請求項４】
並列に配列された複数の基板パッドの各々にフライングリードを位置合わせし、ボンディングツールによりフライングリードに超音波振動を作用させ、各々の基板パッドとフライングリードとを接合するフライングリードの接合方法において、
前記フライングリードは、リード部の表面にめっき層が被着して断面の外形形状が楕円形に形成され、
前記基板パッドに前記フライングリードを位置合わせし、前記ボンディングツールにより前記フライングリードを前記基板パッドに押圧しつつフライングリードに超音波振動を作用させてフライングリードと基板パッドとを超音波接合することを特徴とするフライングリードの接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフライングリードの接合方法に関し、より詳細には、超音波接合方法を利用して基板パッドにフライングリードを接合する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、磁気ディスク装置に用いられるキャリッジアセンブリの全体構成を示す。キャリッジアセンブリは、媒体の枚数に対応して複数個設けられたキャリッジアーム１０の先端に、磁気ヘッドを搭載したサスペンション１２を取り付けて形成される。キャリッジアーム１０の基部にはアクチュエータ軸１４が設けられ、キャリッジアーム１０はアクチュエータ軸１４を支持軸として媒体の表面に対して平行に回動操作される。
サスペンション１２に搭載された磁気ヘッドと信号伝送回路とを電気的に接続する方法にはいくつかの方法がある。図８は、サスペンション１２に設けられるサスペンション基板の端部を、キャリッジアーム１０の基部側面に取り付けられたフレキシブル基板１６の取り付け位置まで延出させて形成した、いわゆるロングテールサスペンション基板を用いた接続構造を示す。
【０００３】
このロングテールサスペンション基板を用いた接続構造では、フレキシブル基板１６に設けられた基板パッドと、ロングテールサスペンション基板の端部から延出するフライングリード１８とを位置合わせし、超音波ツールを用いてフライングリード１８を基板パッドに接合する。図９は、フライングリード１８とフレキシブル基板１６に設けた基板パッド１７とをボンディングツール２０を用いて超音波接合する状態を示す。
【０００４】
超音波接合は半導体チップをフリップチップ接続によって基板に搭載する場合や、リードにワイヤをボンディングする場合に利用されており、確実な超音波接合がなされるようにするための方法がいろいろと提案されている。
特許文献１は、振動抑制部材を介してリードフレームを押さえることによりリードフレームの共振を防止してワイヤボンディングする方法を示す。特許文献２は、基板電極に導電性材料を塗布して接合電極を形成することにより接合面積を確保して接合する方法を示す。特許文献３、４は、異方性導電性膜を介在させ互いに密着する方向に超音波を印加して接合する方法を示す。特許文献５は、接合面を粗面として接合する方法を示す。特許文献６は、接合面に非導電性接着剤を塗布して接合する方法を示す。
【特許文献１】特開平１０−１５０１３７号公報
【特許文献２】特開２００５−１３６３９９号公報
【特許文献３】特開平０８−１４６４５１号公報
【特許文献４】特開平１０−１８９６５７号公報
【特許文献５】特開平０５−６３０３８号公報
【特許文献６】特開２００５−９３５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図８に示すロングテールサスペンション基板を用いる接続構造では、フライングリード１８は微小間隔をおいて多数本、並列に配置されているから、フライングリード１８を一本ずつ基板パッド１７に超音波接合することも可能であるが、図９に示すように、一度に複数本のフライングリード１８を超音波接合する方法が効率的である。
図９では、２本のフライングリード１８にボンディングツール２０を当接して、超音波接合している。しかしながら、ボンディングツール２０に複数本のフライングリード１８を当接させて超音波接合する方法の場合は、ボンディングツール２０の作用面が平坦面に形成されているために、接合面に凹凸があると接合ポイントごとに接合強度がばらつき、接合部分の接合信頼性が損なわれるという問題がある。
【０００６】
図１０は、フライングリード１８と基板パッド１７との接合界面を断面方向から見た状態を説明的に示す。接合界面は、接合部分の表面の凸部が潰れ、酸化膜が破れて接合されることにより、実際に接続している部分と酸化膜を介して接続している部分、接触していない部分Ａが混在した状態になる。
フライングリード１８と基板パッド１７とは、ともに外表面に金めっきが施され、金−金接合によって接続される。この金めっき層は、フライングリード１８と基板パッド１７の表面の凹凸を吸収する作用を有する。しかしながら、金めっき層の厚さは３μｍ程度であり、この金めっき層が接合面の凹凸を吸収する十分な作用を有するものではない。
【０００７】
本発明は、これらの課題を解決すべくなされたものであり、フライングリードを基板パッドに接合する際に、フライングリードと基板パッドとの接合性を確保して、フライングリードを基板パッドに確実に超音波接合することができるフライングリードの接合方法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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を備える。
すなわち、並列に配列された複数の基板パッドの各々にフライングリードを位置合わせし、ボンディングツールによりフライングリードに超音波振動を作用させ、各々の基板パッドとフライングリードとを接合するフライングリードの接合方法において、前記フライングリードは、前記基板パッドよりも幅広に形成され、前記基板パッドに前記フライングリードを位置合わせし、前記ボンディングツールにより前記フライングリードを前記基板パッドに押圧しつつフライングリードに超音波振動を作用させてフライングリードと基板パッドとを接合することを特徴とする。
フライングリードを基板パッドよりも幅広に形成したことによって、ボンディングツールに超音波振動を作用させて接合する際に、基板パッドのエッジ部がフライングリードにくい込むようにして接合され、フライングリードと基板パッドとが確実に超音波接合される。
【０００９】
また、並列に配列された複数の基板パッドの各々にフライングリードを位置合わせし、ボンディングツールによりフライングリードに超音波振動を作用させ、各々の基板パッドとフライングリードとを接合するフライングリードの接合方法において、前記フライングリードは、前記ボンディングツールが当接する一方の面が絶縁層によって被覆して形成され、前記基板パッドに前記フライングリードを位置合わせし、前記ボンディングツールにより前記フライングリードを前記絶縁層を介して前記基板パッドに押圧しつつ、フライングリードに超音波振動を作用させてフライングリードと基板パッドとを超音波接合することを特徴とする。フライングリードの一方の面に設けた絶縁層が緩衝層として作用し、基板パッド等の厚さばらつき、接合面の平面度のばらつきを吸収して確実な超音波接合を可能にする。
【００１０】
また、並列に配列された複数の基板パッドの各々にフライングリードを位置合わせし、ボンディングツールによりフライングリードに超音波振動を作用させ、各々の基板パッドとフライングリードとを接合するフライングリードの接合方法において、前記フライングリードは、リードの端部を折曲して形成され、前記基板パッドに前記フライングリードを位置合わせし、前記ボンディングツールにより前記折曲部を厚さ方向に配置して、前記フライングリードを前記基板パッドに押圧しつつフライングリードに超音波振動を作用させてフライングリードと基板パッドとを超音波接合することを特徴とする。
リードの端部に設けた折曲ぶがスプリング性を備えていることから、超音波接合時に基板パッド等の厚さばらつき、接合面の平面度のばらつきを吸収して確実な超音波接合を可能にする。
【００１１】
また、並列に配列された複数の基板パッドの各々にフライングリードを位置合わせし、ボンディングツールによりフライングリードに超音波振動を作用させ、各々の基板パッドとフライングリードとを接合するフライングリードの接合方法において、前記フライングリードは、リード部の表面にめっき層が被着して断面の外形形状が楕円形に形成され、前記基板パッドに前記フライングリードを位置合わせし、前記ボンディングツールにより前記フライングリードを前記基板パッドに押圧しつつフライングリードに超音波振動を作用させてフライングリードと基板パッドとを超音波接合することを特徴とする。リードの断面形状が楕円形となるめっき層を設けることにより、ボンディングツールを用いてフライングリードを基板パッドに接合する際にめっき層が潰れ、基板パッド等の厚さばらつき、接合面の平面度のばらつきを吸収して確実に超音波接合することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るフライングリードの接合方法によれば、基板パッドとフライングリードとの厚さのばらつきや接合面の平面度がばらつきを吸収して、基板パッドとフライングリードとを確実に超音波接合することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係るフライングリードの接合方法の実施の形態として、キャリッジアセンブリを組み立てる際に、ロングテールサスペンション基板に設けられているフライングリード１８をフレキシブル基板１６に接合する場合を例に説明する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）は、キャリッジアーム１０の側面に取り付けられたフレキシブル基板１６に、ロングテールサスペンション基板のフライングリード１８を位置合わせしている状態を示す。フライングリード１８はフレキシブル基板１６に設けられた各々の基板パッド１７に１本ずつ位置合わせして配置する。
本実施形態のフライングリードの接合方法において特徴とする構成は、フレキシブル基板１６の表面に露出させて設ける基板パッド１７をフライングリード１８よりも狭幅に設け、基板パッド１７にフライングリード１８を位置合わせした際に、基板パッド１７の両側面位置よりもフライングリード１８の両側面位置が外方に位置するように設定した点にある。
【００１５】
フライングリード１８はフレキシブル基板１６に所定間隔をあけて並列に配列された基板パッド１７の配列に合わせて、所定間隔に並列して形成される。基板パッド１７の表面およびフライングリード１８の表面には金めっきが施される。
図１（ｂ）は、ボンディングツール２０をフライングリード１８に押接させ、ボンディングツール２０に超音波振動を作用させてフライングリード１８と基板パッド１７とを超音波接合している状態を示す。
本実施形態では、フライングリード１８を、基板パッド１７よりも幅広に形成しているから、ボンディングツール２０によりフライングリード１８に超音波振動を作用させた際に、基板パッド１７の側面のエッジ部分がフライングリード１８の接合面（下面）にくい込むように作用し、これによって基板パッド１７とフライングリード１８とが確実に接合される。
【００１６】
このように、基板パッド１７のエッジ部をフライングリード１８にくい込ませるようにして超音波接合する方法によれば、基板パッド１７の平面度がばらついているような場合であっても、基板パッド１７にフライングリード１８が確実にくい付いて接合される、基板パッド１７の平面度や厚さにばらつきが生じていても、これらのばらつきを吸収して確実な超音波接合が可能となることから、作用面が平坦面に形成されたボンディングツール２０により、一度に複数本のフライングリード１８を基板パッド１７に押接して超音波接合する場合でも確実な超音波接合が可能となる。
【００１７】
なお、本実施形態のように、基板パッド１７のエッジの作用を利用して、フライングリード１８を超音波接合する方法の場合には、基板パッド１７の剛性を高めておくことによって基板パッド１７とフライングリード１８とをさらに確実に接合することができる。基板パッド１７は、フレキシブル基板の絶縁基材の表面に被着された導体層、たとえば銅層をエッチングして配線パターンを形成する際に同時に形成する。銅層からなる基板パッド１７を露出させて形成した後、金めっきの下地層として剛性層、たとえばニッケルめっき層を形成し、その上に金めっきを施すことにより基板パッド１７の剛性を高めることができる。
【００１８】
（第２の実施の形態）
図２、３は、フライングリード１８と、フレキシブル基板１６に設けられた基板パッド１７とを超音波接合によって接合するフライングリードの接合方法についての第２の実施の形態を示す。
図２（ｂ）は、基板パッド１７に接続する従来のフライングリード１８の構成を示す。図２は、基板パッド１７およびフライングリード１８を側面方向（幅方向）から見た状態である。従来のフライングリード１８は、フライングリード１８のリードを構成する導体部１８０の両面をポリイミドフィルム等の絶縁層１８ｂ、１８ｃにより被覆し、基板パッド１７が形成されている部位に対応する領域部分の絶縁層１８ｂ、１８ｃを除去して、基板パッド１７を長手方向に跨ぐリード部１８ａでは導体部１８０の両面が露出するように設けている。
【００１９】
図２（ａ）は、本実施形態でのフライングリード１８の構成を示す。本実施形態のフライングリード１８は、超音波接合時にボンディングツール２０が押接される一方の面、すなわち、フライングリード１８の基板パッド１７に対向する面とは反対側の面については、導体部１８０の全域を絶縁層１８ｂによって被覆され、基板パッド１７に対向するリード部１８ａでは、基板パッド１７の接合面に対応する領域部分の絶縁層１８ｃが除去されて露出する。
【００２０】
図３は、ボンディングツール２０を用いて、本実施形態の構成に係るフライングリード１８を基板パッド１７に超音波接合している状態を示す。本実施形態のフライングリード１８では、ボンディングツール２０の作用面が当接する面が絶縁層１８ｂによって被覆されているから、ボンディングツール２０によりフライングリード１８を基板パッド１７に押接しながら超音波振動を作用させた際に、リード部１８ａとボンディングツール２０の作用面との間に挟まれた絶縁層１８ｂが緩衝作用を奏し、基板パッド１７とリード部１８ａの接合面の平面度にばらつきが生じていたり、基板パッド１７やリード部１８ａの厚さがばらついていたりしていても、これらのばらつきを吸収してフライングリード１８と基板パッド１７とを確実に接合することができる。基板パッド１７の表面とリード部１８ａの露出面には金めっきが施され、基板パッド１７とリード部１８ａとは金−金接続によって接合される。
【００２１】
（第３の実施の形態）
図４、５は、フライングリード１８とフレキシブル基板１６に設けられた基板パッド１７とを超音波接合によって接合するフライングリードの接合方法についての第３の実施の形態を示す。
図４は、基板パッド１７に接合するフライングリード１８を側面方向から見た状態を示す。本実施形態のフライングリードの接合方法において使用するフライングリード１８は、ロングテールサスペンション基板の端部から延出するリード部１８ａをＵ字形（横向き）に折曲して折曲部１８ｄを形成したものである。折曲部１８ｄは基板パッド１７と略同長に形成し、折曲した部位でリードの対向片が互いに若干離間するように設けて、折曲部１８ｄがスプリング性を備えるようにする。
【００２２】
図５は、折曲部１８ｄが形成されたフライングリード１８と基板パッド１７とを位置合わせし、ボンディングツール２０によりフライングリード１８を厚さ方向に押接して、ボンディングツール２０により超音波振動を作用させ、フライングリード１８と基板パッド１７とを接合している状態を示す。
ボンディングツール２０は、図のように、折曲部１８ｄを厚さ方向に挟む配置、すなわち折曲部１８ｄの弾性が作用する配置として、フライングリード１８を基板パッド１７に接合する。スプリング性を備えた折曲部１８ｄによりフライングリード１８を基板パッド１７に接合する構成とすることで、基板パッド１７とフライングリード１８の平面度がばらついていてもこれらのばらつきを吸収してフライングリード１８と基板パッド１７とを接合することができる。
【００２３】
（第４の実施の形態）
図６、７は、フライングリード１８とフレキシブル基板１６に設けられた基板パッド１７とを超音波接合によって接合するフライングリードの接合方法についての第４の実施の形態を示す。
図６は、基板パッド１７に接合するフライングリード１８を長手方向の断面方向から見た状態を示す。本実施形態のフライングリードの接合方法において使用するフライングリード１８は、リード部１８ａの表面に被着形成する金めっき層１９を断面形状が楕円形となるように厚付けしたことを特徴とする。図６は、各々の基板パッド１７の上方にフライングリード１８を位置合わせした状態を示す。
【００２４】
図７は、ボンディングツール２０を用いてフライングリード１８を基板パッド１７に押接し、ボンディングツール２０からフライングリード１８に超音波振動を印加し、フライングリード１８を基板パッド１７に接合している状態を示す。
フライングリード１８の表面に被着する金めっき層１９を断面形状で楕円形とすることにより、ボンディングツール２０によりフライングリード１８を基板パッド１７に押接した際に、フライングリード１８の断面部で最も肉厚となるリードの幅方向の中央部がボンディングツール２０と基板パッド１７とに当接する。ボンディングツール２０によりフライングリード１８に超音波振動を作用させながら徐々に押圧力を高めていくと、金めっき層１９の凸部分が徐々に潰され、接合面積が徐々に拡大していきながら接合される。
【００２５】
本実施形態のように、リード部１８ａに設ける金めっき層１９を断面形状で楕円形に形成すると、ボンディングツール２０によってフライングリード１８を押し潰すようにして接合する作用が的確に作用するから、基板パッド１７の平面度やフライングリード１８の厚さ等がばらついていても、これらのばらつきを吸収して接合することが可能となる。
【００２６】
なお、上記実施形態においては、キャリッジアセンブリの組み立て工程において、フレキシブル基板１６とロングテールサスペンション基板に設けられているフライングリード１８とを超音波接合する場合を例としてフライングリードの接合方法について説明したが、本発明はキャリッジアセンブリの組み立てに限らず、配線基板に設けられた接続端子（基板パッド）とフライングリードとを超音波接合方法を利用して接続するといった場合にも適用可能である。また、フライングリードを一括して接合する場合に限らず、フライングリードと基板パッドとを１本ずつ接合するといった場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ボンディングツールを用いてフライングリードと基板パッドとを超音波接合する第１の実施の形態を示す説明図である。
【図２】第２の実施の形態におけるフライングリードの構成（ａ）と、従来のフライングリードの構成を示す断面図である。
【図３】ボンディングツールを用いてフライングリードと基板パッドとを超音波接合する第２の実施の形態を示す説明図である。
【図４】第３の実施の形態におけるフライングリードの構成を示す側面図である。
【図５】ボンディングツールを用いてフライングリードと基板パッドとを超音波接合する第３の実施の形態を示す説明図である。
【図６】第４の実施の形態におけるフライングリードの構成を端面方向から見た断面図である。
【図７】ボンディングツールを用いてフライングリードと基板パッドとを超音波接合する第４の実施の形態を示す説明図である。
【図８】ロングテールサスペンション基板を用いてキャリッジアセンブリを組み立てる方法を示す斜視図である。
【図９】ボンディングツールによりフライングリードと基板パッドとを接合する従来方法を示す説明図である。
【図１０】フライングリードと基板パッドとの接合界面の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  キャリッジアーム
１２  サスペンション
１６  フレキシブル基板
１７  基板パッド
１８  フライングリード
１８ａ  リード部
１８ｂ、１８ｃ  絶縁層
１８ｄ  折曲部
１９  金めっき層
２０  ボンディングツール
【図１】
2007173363.tif 000003
【図２】
2007173363.tif 000004
【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】
2007173363.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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