(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部と、ロードビーム部と、該ロードビーム部に沿うフレキシャと、を備えたディスクドライブ用サスペンション、に用いる配線部材であって、
金属基板と、
前記金属基板上に形成され、互いに厚さの異なる厚肉部と薄肉部とを有するポリイミド層と、
前記ポリイミド層上に形成された導体であって、少なくともその一部が前記ポリイミド層の前記厚肉部と薄肉部とにわたって延びる導体と、
を具備したことを特徴とするディスクドライブ用サスペンションの配線部材。
【請求項２】
前記薄肉部に設ける前記導体の幅が、前記厚肉部に設ける前記導体の幅よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の配線部材。
【請求項３】
読取用導体と書込用導体とが互いに接近した状態で平行に隣り合う密な配線部と、
前記読取用導体と書込用導体との間が比較的離れている疎な配線部とを有し、
前記密な配線部に前記薄肉部を形成し、
該薄肉部に設ける前記読取用導体と書込用導体の少なくとも一方の幅を、前記厚肉部に設ける該導体の幅よりも小さくすることにより、
前記読取用導体と書込用導体との間に、クロストークを低減させるのに有効なスペースを確保したことを特徴とする請求項１または２に記載の配線部材。
【請求項４】
前記導体の長さ方向の一部に、前記ポリイミド層と前記金属基板とが互いに重ならない空中配線部が形成され、
該空中配線部に前記厚肉部を設け、かつ、
前記ポリイミド層と前記金属基板とが重なる部分に前記薄肉部を設けたことを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の配線部材。
【請求項５】
前記ベース部とロードビーム部との間に、該ロードビーム部の厚み方向に撓むヒンジ部が設けられており、
該ヒンジ部に沿う部分に前記薄肉部を設けたことを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載の配線部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置に内蔵されるディスクドライブ用サスペンションの配線部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転する磁気ディスクあるいは光磁気ディスク等に情報を記録し再生するためのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、軸を中心に旋回可能なキャリッジを有している。このキャリッジは、ポジショニング用モータによって、前記軸を中心に旋回駆動される。キャリッジは、アーム（アクチュエータアーム）と、このアームの先端部に設けたサスペンションと、サスペンションに取付けたスライダを含むヘッド部などを備えている。
【０００３】
ディスクが回転すると、サスペンション先端部のスライダがディスク表面から僅かに浮上するとともに、ディスクとスライダとの間にエアベアリングが形成される。このサスペンションは、ベースプレートを含むベース部と、サスペンションの長手方向に延びるロードビーム部と、レーザ溶接等によってロードビーム部に固定されるフレキシャ（flexure）などからなる。
【０００４】
フレキシャは、要求される仕様に応じて様々な形態のものがある。その一例として、配線付きフレキシャが開発されている。配線付きフレキシャは、薄いステンレス鋼からなる金属基板と、この金属基板上に形成された電気絶縁層としてのポリイミド層と、ポリイミド層上に形成された読取用導体および書込用導体などを含んでいる。
【０００５】
この配線付きフレキシャの読取用導体と書込用導体のそれぞれの一端は、フレキシャの先端部に設けたヘッド部のスライダの端子に電気的に接続される。読取用導体と書込用導体のそれぞれの他端は、例えばアクチュエータアームに近い部分に設けた端子に接続される。
【０００６】
配線部材の一部に、金属基板を設けない部分（いわゆる空中配線部）を有する配線部材において、従来は空中配線部の機械的強度を確保するために、ポリイミド層を一様に厚くする必要があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、厚いポリイミド層を用いた場合に電気部品とのインピーダンス整合をとると、配線部材の寸法的制約から、読取用導体と書込用導体との間の距離が狭くなってしまい、クロストーク（cross talk）の問題が生じる。クロストークは、書込用導体に伝送される信号が読取用導体に干渉し、また逆に、読取用導体に伝送される信号が書込用導体に干渉する現象である。
【０００８】
従ってこの発明の目的は、機械的強度を確保できかつクロストークが改善されるディスクドライブ用サスペンションの配線部材を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、配線部材の一部に厚いポリイミド層と薄いポリイミド層を設けることによって前記問題点を解決する。すなわち本発明の配線部材は、金属基板と、この金属基板上に形成され、互いに厚さの異なる厚肉部と薄肉部とを有するポリイミド層と、このポリイミド層上に形成された導体であって、少なくともその一部が前記ポリイミド層の前記厚肉部と薄肉部とにわたって延びる導体と、を具備している。例えばポリイミド層を薄くすることによって配線部材の低インピーダンス化が可能であり、ポリイミド層を厚くすれば高インピーダンス化が可能である。
【００１０】
本発明において、同一インピーダンスを得る場合、前記薄肉部に設ける前記導体の幅を、前記厚肉部に設ける前記導体の幅よりも小さくすることができる。
【００１１】
本発明の好ましい形態では、読取用導体と書込用導体とが互いに接近した状態で平行に隣り合う密な配線部と、前記読取用導体と書込用導体との間が比較的離れている疎な配線部とを有し、前記密な配線部に前記薄肉部を形成し、該薄肉部に設ける前記読取用導体と書込用導体の少なくとも一方の幅を、前記厚肉部に設ける該導体の幅よりも小さくすることにより、前記読取用導体と書込用導体との間に、クロストークを低減させるのに有効なスペースを確保する。
【００１２】
本発明の好ましい形態では、前記導体の長さ方向の一部に、前記ポリイミド層と前記金属基板とが互いに重ならない空中配線部が形成され、前記空中配線部に前記厚肉部を設けてもよい。こうすることにより、空中配線部の機械的強度が高まる。
【００１３】
ベース部とロードビーム部との間にヒンジ部が設けられている場合には、ヒンジ部に沿う部分に前記薄肉部を設けることにより、ヒンジ部に沿う部分を撓みやすくするとよい。また、コネクティングパッドに前記厚肉部を設けることによって、コネクティングパッドのキャパシタ成分を低減することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の第１の実施形態について、図１から図６を参照して説明する。図１に示すディスクドライブ用サスペンション１０Ａは、ベースプレート１１を含むベース部１２と、ベース部１２からサスペンション１０Ａのヘッド部１３の方向に延びるロードビーム部１４と、ロードビーム部１４に取付ける配線付きフレキシャ１５などを備えている。配線付きフレキシャ１５はこの発明で言う配線部材の一例である。ベース部１２は、ディスクドライブのアクチュエータアーム（図示せず）に固定される。
【００１５】
配線付きフレキシャ１５は、図２に示す金属基板２０を備えている。金属基板２０は、ばね性を有する導電材料（例えばステンレス鋼の圧延材）からなり、その厚さは例えば２０μｍ前後である。ロードビーム部１４の厚さは例えば１００μｍ前後である。
【００１６】
図３に示すように、金属基板２０上に、ポリイミドなどの合成樹脂からなるポリイミド層２１が形成されている。後述するように、ポリイミド層２１は、互いに厚さの異なる厚肉部２１ａと薄肉部２１ｂとを有している。
【００１７】
ポリイミド層２１上に一対の読取用導体２２が設けられ、かつ、読取用導体２２に沿って一対の書込用導体２３が設けられている。これらの導体２２，２３は銅などの導電材料からなり、ポリイミド層２１の上に積層された薄い銅板をエッチングすること、あるいは銅層をメッキによって形成することなどにより、所望の配線パターンとなるように形成されている。
【００１８】
図４〜図６に示すように、導体２２，２３の表面は、ポリイミド等の樹脂からなるカバー層２５によって覆われている。金属基板２０の適宜位置には、導体２２，２３のインピーダンスを調整するため、あるいは曲げ剛性等を調整するために開口部２６が形成されている。
【００１９】
金属基板２０の先端部には、厚み方向に撓むことのできる一対のアウトリガー部２０ａ，２０ｂと、アウトリガー部２０ａ，２０ｂによって支持されたタング部２０ｃが形成されている。タング部２０ｃには、ヘッド部１３を構成するスライダ２７（図１に２点鎖線で示す）が装着される。またこの金属基板２０は、ベース部１２の方向に延びる延出部２０ｄを有している。
【００２０】
スライダ２７には、例えばＭＲ素子などのように電気信号と磁気信号とを相互に変換可能な磁電変換素子が設けられている。この磁電変換素子によって読取られたディスクの記録データは電気信号に変換され、読取用導体２２を介してデータ処理回路（図示せず）に伝送される。データをディスクに記録する際には、記録すべきデータの電気信号が、上記データ処理回路から書込用導体２３を介して上記磁電変換素子に伝送される。
【００２１】
配線付きフレキシャ１５の金属基板２０は、ロードビーム部１４の厚み方向に重ねた状態でロードビーム部１４に取付けられている。例えばこの金属基板２０は、アウトリガー部２０ａ，２０ｂとタング部２０ｃを除いた箇所において、レーザ溶接等によってロードビーム部１４に固定される。
【００２２】
読取用導体２２の一端２２ａと、書込用導体２３の一端２３ａは、それぞれ配線付きフレキシャ１５の基部のコネクティングパッド２９に形成された端子３０，３１に接続されている。読取用導体２２の他端２２ｂと、書込用導体２３の他端２３ｂは、それぞれタング部２０ｃに設けられた端子３２，３３に接続されている。これらの端子３２，３３は、スライダ２７が備える前記磁電変換素子の端子部に、ワイヤボンディング等によって電気的に接続される。
【００２３】
この配線付きフレキシャ１５は、読取用導体２２と書込用導体２３とが互いに接近した状態で平行に隣り合う密な配線部４０を有している。また、読取用導体２２と書込用導体２３との間が比較的離れている疎な配線部４１を有している。疎な配線部４１における導体２２，２３間の距離は、密な配線部４０における導体２２，２３間の距離よりも大である。
【００２４】
読取用導体２２および書込用導体２３の長さ方向の一部、例えばアウトリガー部２０ａ，２０ｂに沿う部分に、ポリイミド層２１と金属基板２０とが互いに重ならない空中配線部４２ａ，４２ｂが形成されている。
【００２５】
ポリイミド層２１は、各導体２２，２３の長さ方向に関して、少なくとも２種類の厚さの部分を有している。すなわちこのポリイミド層２１は、互いに厚さが異なる厚肉部２１ａと薄肉部２１ｂとを有している。読取用導体２２と書込用導体２３は、厚肉部２１ａと薄肉部２１ｂとにわたって延びている。
【００２６】
厚肉部２１ａの厚さＴ１の一例は１０μｍである。薄肉部２１ｂの厚さＴ２の一例は５μｍである。ポリイミド層２１の厚さを異ならせる手段として、例えばポリイミド層２１に光硬化タイプの樹脂を用いることができる。この場合、露光時間を調整することにより、所望部位のポリイミド層２１の厚さを調整することができる。
【００２７】
この配線付きフレキシャ１５は、ポリイミド層２１と金属基板２０とが重なる部分、すなわち機械的強度が高い部分に、薄肉部２１ｂが設けられている。
【００２８】
また、図４と図５に示すように、空中配線部４２ａ，４２ｂに厚肉部２１ａが設けられている。
図６に示すように、同一インピーダンスに合わせるために、密な配線部４０に薄肉部２１ｂが設けられている。しかもこの密な配線部４０において、各導体２２，２３のそれぞれの幅Ｗ１´，Ｗ２´を、厚肉部２１ａに設ける導体２２，２３のそれぞれの幅Ｗ１，Ｗ２よりも小さくしている。
【００２９】
こうすることにより、読取用導体２２と書込用導体２３との間に、クロストークを低減させるのに有効なスペースＳが確保されている。また、コネクティングパッド２９に厚肉部２１ａを設けることにより、コネクティングパッド２９のキャパシタ成分を低減することができる。
【００３０】
図１０に模式的に示す配線付きフレキシャにおいて、導体２２，２３に生じるクロストークは、導体２２，２３間の距離Ｓ１によって左右される。
図１３は、導体２２，２３間の距離Ｓ１を１００μｍから５００μｍまで変化させたときに、導体２２，２３間の距離Ｓ１とクロストーク係数との関係を示している。ポリイミド層２１の厚さＴ１は１０μｍである。導体２２，２３の厚さは、それぞれ１７μｍである。図１３に示されるように、導体２２，２３間の距離Ｓ１が大きくなるほど、クロストーク係数が小さくなってゆく。すなわちクロストークを減らすには、導体２２，２３間の距離Ｓ１を大きくすればよい。
【００３１】
しかし配線付きフレキシャは、スペース的な制約から、配線幅Ｓ２を広くすることに限界がある。このため、限られた配線幅Ｓ２の範囲内で、導体２２，２３間の距離Ｓ１を広くとることが望まれる。ここでクロストークを減らすには、導体２２，２３のそれぞれの幅Ｗ１，Ｗ２のうち、少なくとも一方を小さくすればよい。
【００３２】
インピーダンスが一定とすると、導体２２，２３と金属基板２０との間の距離、すなわちポリイミド層２１が薄くなるほど、導体２２，２３の幅Ｗ１，Ｗ２が小さくなる。
【００３３】
例えば下記表１に示すように、ポリイミド層の厚さが１０μｍから５μｍに減少することにより、導体の幅を小さくすることができる。表１において、導体間の距離Ｇ（図１０に示す）は２０μｍである。
【００３４】
【表１】
0003877631.tif 000002
【００３５】
上記の理由により、図１１に示されるように、薄肉部２１ｂ上の導体２２，２３の幅Ｗ１´，Ｗ２´を小さくすることができる。このため、図１０に示す厚肉部２１ａに導体２２，２３を設ける場合と比較して、配線幅Ｓ２を変えることなく導体２２，２３間の距離Ｓ１を広げることが可能となる。
【００３６】
なお、図１２に示すように、ポリイミド層２１の読取用導体２２を設ける部分に薄肉部２１ｂを形成することにより、読取用導体２２の幅Ｗ１´を、図１０に示す読取用導体２２の幅Ｗ１よりも小さくすることもできる。
【００３７】
図１４は、インピーダンスを一定とした場合に、ポリイミド層２１の厚さと、導体２２，２３間の距離Ｓ１との関係を示している。図１４に示されるように、ポリイミド層２１の厚さが薄くなるほど、導体２２，２３間の距離Ｓ１を広くすることができる。
【００３８】
図１５は、ポリイミド層２１の厚さと、クロストーク係数との関係を示している。前述したように、ポリイミド層２１を薄くすることによって、導体２２，２３の幅を小さくすることができるため、図１５に示されるように、ポリイミド層２１の厚さが薄くなるほどクロストーク係数が小さくなる。すなわちポリイミド層２１を薄くすることにより、限られた配線幅Ｓ２の範囲内で、所定のインピーダンスを確保しつつ、クロストークを減少させることが可能となった。
【００３９】
図７は、本発明の第２の実施形態のディスクドライブ用サスペンション１０Ｂを示している。このサスペンション１０Ｂは、ベース部１２とロードビーム部１４との間に、ロードビーム部１４の厚み方向に撓むことのできるヒンジ部５０を備えている。
【００４０】
このサスペンション１０Ｂに取付ける配線付きフレキシャ１５は、ヒンジ部５０に対応する部分５１に、ポリイミド層２１の前記薄肉部２１ｂが形成されている。ヒンジ部５０に沿う部分５１に薄肉部２１ｂを設けたことにより、この部分５１の剛性が小さくなり、ヒンジ部５０の可撓性が確保される。それ以外の構成と作用について、この第２の実施形態のサスペンション１０Ｂは、第１の実施形態のサスペンション１０Ａと同様であるから、第１の実施形態のサスペンション１０Ａと共通の部位に同一の符号を付して説明は省略する。
【００４１】
図８と図９は、本発明の第３の実施形態のディスクドライブ用サスペンション１０Ｃを示している。このサスペンション１０Ｃは、いわゆるロングタイプの配線付きフレキシャ１５´を備えている。図９に示すように第３の実施形態のサスペンション１０Ｃの先端部は、前記第２の実施形態のサスペンション１０Ｂ（図７）と同様に構成されている。このため第２の実施形態のサスペンション１０Ｂと共通の部位に共通の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
これらの実施形態をはじめとして、この発明を実施するに当たり、金属基板やポリイミド層、読取用導体および書込用導体のそれぞれの形態など、この発明の構成要素をこの発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更して実施できることは言うまでもない。またこの発明は、配線付きフレキシャ以外のサスペンション用配線部材に適用することができる。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明によれば、ポリイミド層の厚さを部分的に変化させることにより、所望の機械的特性と電気的特性を得ることができる。例えばポリイミド層を薄くすることにより、配線部材の低インピーダンス化が可能である。ポリイミド層を厚くすれば、高インピーダンス化が可能である。このため、この配線部材に接続する電気部品との対応可能範囲を広くすることができる。また、厚肉部を設ける個所の機械的強度を高めることができる。
【００４４】
請求項２に記載した発明によれば、ポリイミド層を薄くするとともに導体の幅を小さくすることにより、実質的に一定のインピーダンスを確保することができるので、導体間の距離を広くすることが可能となる。
【００４５】
請求項３に記載した発明によれば、読取用配線と書込用配線が接近している密な配線部において、クロストーク特性を向上させることができる。
【００４６】
請求項４に記載した発明によれば、空中配線部の機械的強度を高めることができる。
【００４７】
請求項５に記載した発明によれば、ヒンジ部に沿う部分に薄肉部を設けることにより、ヒンジ部における配線部材の可撓性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態を示す配線部材を備えたディスクドライブ用サスペンションの平面図。
【図２】  図１に示された配線部材の金属基板の平面図。
【図３】  図１に示された配線部材の金属基板とポリイミド層の平面図。
【図４】  図１に示された配線部材の読取用導体の空中配線部の断面図。
【図５】  図１に示された配線部材の書込用導体の空中配線部の断面図。
【図６】  図１中のＦ６−Ｆ６に沿う配線部材の断面図。
【図７】  本発明の第２の実施形態を示すディスクドライブ用サスペンションの平面図。
【図８】  本発明の第３の実施形態を示すディスクドライブ用サスペンションの平面図。
【図９】  図８に示されたディスクドライブ用サスペンションの一部を拡大して示す平面図。
【図１０】  厚肉部を設けた配線部材の一部を模式的に示す断面図。
【図１１】  薄肉部を設けた配線部材の一部を模式的に示す断面図。
【図１２】  厚肉部と薄肉部とを設けた配線部材の一部を模式的に示す断面図。
【図１３】  導体間の距離と、クロストーク係数との関係を示す図。
【図１４】  ポリイミド層の厚さと、導体間の距離との関係を示す図。
【図１５】  ポリイミド層の厚さと、クロストーク係数との関係を示す図。
【符号の説明】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…ディスクドライブ用サスペンション
１５…配線付きフレキシャ（配線部材）
２０…金属基板
２１…ポリイミド層
２１ａ…厚肉部
２１ｂ…薄肉部
２２…読取用導体
２３…書込用導体
４０…密な配線部
４１…疎な配線部
４２ａ，４２ｂ…空中配線部
【図１】
0003877631.tif 000003
【図２】
0003877631.tif 000004
【図３】
0003877631.tif 000005
【図４】
0003877631.tif 000006
【図５】
0003877631.tif 000007
【図６】
0003877631.tif 000008
【図７】
0003877631.tif 000009
【図８】
0003877631.tif 000010
【図９】
0003877631.tif 000011
【図１０】
0003877631.tif 000012
【図１１】
0003877631.tif 000013
【図１２】
0003877631.tif 000014
【図１３】
0003877631.tif 000015
【図１４】
0003877631.tif 000016
【図１５】
0003877631.tif 000017