配線板の接続構造、その形成方法およびＨＤＤ
【課題】 接続パッド部の底部に位置する端子と、露出リードとを確実に接続して耐久性のある接続部を得ることができる、配線板の接続構造等を提供する。
【解決手段】 接続パッド部Ｋを有する主フレキシブル配線板２０と、フライングリード１１を有するフレキシブル配線板１０と、ＡＣＦ５と、フライングリードおよび端子２１を覆うように位置する樹脂７とを備え、ＡＣＦの導電接続部の周りに開口５ｈがあり、該開口を通って、導電接続部の露出リードおよび端子を覆う樹脂は連続して接続パッド部の底部をなす基材２２に接着していることを特徴とする。
【解決手段】 接続パッド部Ｋを有する主フレキシブル配線板２０と、フライングリード１１を有するフレキシブル配線板１０と、ＡＣＦ５と、フライングリードおよび端子２１を覆うように位置する樹脂７とを備え、ＡＣＦの導電接続部の周りに開口５ｈがあり、該開口を通って、導電接続部の露出リードおよび端子を覆う樹脂は連続して接続パッド部の底部をなす基材２２に接着していることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線板の接続構造、その形成方法およびＨＤＤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、ヘッドを磁気ディスク上の任意の位置に移動させるアクチュエータを備える。アクチュエータは、ボイスコイルなどによって駆動され、ピボット軸（揺動軸）を中心として揺動することによって、ヘッドを磁気ディスクの半径方向に移動させる。これによってヘッド素子部が、磁気ディスクの任意のトラックにアクセスして、データの読み出し／書き込み処理を行うことができる。ヘッドからの信号を伝送するフレキシブル配線板およびヘッド支持部品は、まとめて、フレキシャ、（ヘッド）サスペンション等と呼ばれる。そして、このサスペンション、ピボット軸などを含んでピボット軸を中心に揺動する部品複合体は、ＡＰＦＡ(Actuator Pivot Flex Assembly)と呼ばれる。ＡＰＦＡには、フレキシャからの信号をＨＤＤの信号処理部に伝送するために配置される筐体側のフレキシブル配線板または主フレキシブル配線板も含まれる。主フレキシブル配線板は、その一端が筐体固定のコネクタ等に固定され、他端における接続パッド部がピボット軸の外側面に固定されてフレキシャ中のリードと導電接続される（特許文献１）。コネクタは、主フレキシブル配線板に実装される場合もあるし、また別体の場合もある。また、主フレキシブル配線板にはプリアンプが搭載される場合がある。
【０００３】
上記の部品のうち、サスペンション（またはフレキシャ）は、ヘッドを保持するジンバルを支持する板状部品（ロードビーム、マウントプレート）などの弾性金属薄板を含む機械部品と、ヘッドとの間で信号を伝達するフレキシブル配線板（単体）とを備える。サスペンションは、比較的厚みのある金属板で形成された三角形状のアームに取り付けられる。アームは、上記のアクチュエータによって駆動されて、ピボット軸の周りを回転する。
ヘッド側のフレキシブル配線板は、ヘッドと、主フレキシブル配線板である実装配線体とを電気的に接続する。ヘッドとの間の信号は、この主フレキシブル配線板および筐体のボードに固定されたコネクタを経て、電子回路へと伝えられる。
ヘッド側のフレキシブル配線板と、筐体側の主フレキシブル配線板とは、ピボット軸の外側面部において端子（電極）同士が導電接続される。ヘッド側のフレキシブル配線板の端子（電極）を構成する導体パターンは剥き出しにされ、フライングリードまたは露出リードなどと呼ばれる。また、主フレキシブル配線板の端子は、筐体側のフレキシブル配線板の絶縁層（カバーレイ）を部分的に除去された凹部または狭間部をなす接続パッド部の底の基材上に位置する配線である。一般に、この導電接続には、半田接合、超音波接合などが用いられる。半田接合は、これまで多用されてきたが、溶剤の蒸発などの問題があり、超音波接合の使用が増える傾向にある。超音波接合において能率良く確実な接合を可能にする方法が開示されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４２２７０号公報
【特許文献２】特開２００７−１７３３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の主フレキシブル配線板の接続パッド部の特有の形状（凹状または狭間状）により、耐久性のある確実な超音波接合部を形成することが難しいという問題がある。すなわち、超音波接合では、超音波溶接治具によって主フレキシブル配線板の露出リードを、主フレキシブル配線板の接続パッド部へと押し込み、露出リードと接続パッド部の端子とを接触させた状態で超音波振動エネルギを加えて接合する。このため、露出リードは、接合後にスプリングバックを生じて元の平坦な形状へと部分的に復元して、超音波接合部を離間させる場合が多く認められた。このため、上記の問題を克服できる、ヘッド側のフレキシブル配線板と主フレキシブル配線板の端子同士の耐久性のある接続部または接合部を実現できる接続方法が望まれている。
また、ＨＤＤにおけるＡＰＦＡに限定されず、他の多くの電子機器にも、絶縁層で囲まれた凹部に形成される接続パッド部は普通にあり、凹部の底に位置する端子に露出リードを確実に接続させて耐久性のある導電接続部を形成する技術は汎用性が高く、重要である。なお、上記の説明および以後の説明において、「接続」の語はＡＣＦ等に用い、「接合」の語は超音波接合等に用いるが、厳密な区別はなく、両者の間で混用してもよい。
【０００６】
本発明は、配線板において凹部または狭間をなす接続パッド部の底部に位置する端子と、フレキシブル配線板の露出リードとを確実に接続して耐久性のある接続部を得ることができる、配線板の接続構造、その形成方法およびＨＤＤ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】
【０００７】
本発明の配線板の接続構造は、絶縁層が除かれた底部の基材上に端子が配置されている接続パッド部を有する配線板と、絶縁層が抜かれた端子部において導体パターンが露出された露出リードを有するフレキシブル配線板と、露出リードと基材上の端子との間に介在して導電接続する異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）と、導電接続された部分の露出リードおよび端子を覆うように位置する樹脂とを備える。そして、ＡＣＦの導電接続部の周りに開口があり、該開口を通って、導電接続部の露出リードおよび端子を覆う樹脂は連続して接続パッド部の底部をなす基材に接着していることを特徴とする。
上記の構成によれば、導電接続部は、樹脂で被覆された上で、その樹脂が接続パッド部の基材にまで届いて接着されるので、導電接続部が補強されて、確実に接続状態が維持される。
【０００８】
ＡＣＦにおける開口は、（ｒ１）該ＡＣＦに設けられた開口パターン、（ｒ２）露出リードの長手方向と交差する方向に延びる複数本の帯状のＡＣＦの間、および、（ｒ３）露出リードの長手方向と交差する方向に延びる一本の帯状のＡＣＦと側部スペース、の（ｒ１）〜（ｒ３）のうちのいずれか一つとすることができる。
経済性を重視する場合など、仕様に応じて上記の選択肢（ｒ１）〜（ｒ３）から適切な形態を選ぶことができる。いずれの選択肢においても、導電接続部の補強をより強固にすることができる。
【０００９】
樹脂は、開口の周囲でＡＣＦを上下から挟むようにできる。
これによって開口部の寸法、位置などによらず、ＡＣＦを含んで強固な補強となる樹脂を形成することができる。
【００１０】
樹脂を、（ｓ１）端子ごとに分離して配置されている、（ｓ２）接続パッド部を一つの単位に、端子すべてに連続して樹脂が配置されている、および（ｓ３）接続パッド部の領域内で、一つまたは複数の所定の範囲に樹脂が配置されている、の（ｓ１）〜（ｓ３）のうちのいずれか一つの配置とすることができる。
これによって、この配線板の接続構造が用いられる装置に適合した配置を選択することができる。
【００１１】
本発明のハードディスクは、上記のいずれかの配線板の接続構造が用いられていることを特徴とする。
これによって、配線板（主フレキシブル配線板）と、フレキシブル配線板（フレキシャ）との導電接続部が、高レベルの耐久性、信頼性をもつようにでき、当該ＨＤＤの信頼性および耐久性を確保することにつながる。
【００１２】
本発明の配線板の接続構造の形成方法は、露出リードを有するフレキシブル配線板および接続パッド部底部の基材上に端子を有する配線板、を準備する工程と、接続パッドの寸法に合った寸法、またはそれより小さい寸法、をもつＡＣＦに対して、接続パッド部の端子に対応する領域の周囲に開口を設ける工程と、配線板の接続パッド部の上に、ＡＣＦを、端子に対応する領域をその端子に重ねるように位置合わせして配置し、そのＡＣＦの上に、フレキシブル配線板を、露出リードが端子に重なるように位置合わせして配置して、熱圧着ツールによって加熱加圧して圧着する工程と、熱圧着によって導電接続された部分の露出リードを覆うように、溶媒に希釈された樹脂を配置しつつ、該希釈された樹脂をＡＣＦの開口を通して接続パッドの底部に届かせ、その後、溶媒を放散させて固化する加熱処理を行うことを特徴とする。
この方法によって、露出リードと端子との導電接続を強固に補強して耐久性を高める樹脂を、容易かつ確実に設けることができる。
【００１３】
ＡＣＦに開口を設けて位置合わせする工程では、１本または複数本のＡＣＦを露出リードの長手方向の長さよりも小さい巾を持つように寸法を整えたあと、１本の該ＡＣＦを側部スペースができるように、または複数本のＡＣＦを間ができるように並行させて、配置し、開口を通して樹脂を接続パッド部の底部に届かせるときはＡＣＦの側部スペースまたは間を通して樹脂を底部に届かせることができる。
上記の方法によれば、簡単な工程で、また高価なＡＣＦの使用量を少なくして、耐久性の高い導電接続部を形成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によって、配線板の接続パッド部の底部に位置する端子と、フレキシブル配線板の露出リードとを確実に接続して耐久性のある接続部を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１の配線板の接続構造が用いられたＨＤＤ、（ｂ）フレキシブル配線板、を示す図である。
【図２】図１に示す配線板の接続構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＩＩＡ−ＩＩＡ線に沿う断面図である。
【図３】図２の接続構造を形成しようとして、ＡＣＦを配置しようとする状態を示す図である。
【図４】フライングリードと端子との間にＡＣＦを挟んで熱圧着した状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２の配線板の接続構造を示し、（ａ）は平面図、またｂ）はＶＢ−ＶＢ線に沿う断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３の配線板の接続構造を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態４における配線板の接続構造を示す断面図である。
【図８】図７の接続構造を形成するためにＡＣＦを配置しようとする状態を示す図である。
【図９】フライングリードと端子との間にＡＣＦを挟んで熱圧着した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施の形態１）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１の配線板の接続構造Ｊを含むアクチュエータピボットフレックスアセンブリ（ＡＰＦＡ）５０を備えるＨＤＤ１００を示す図である。また図１（ｂ）はフレキシブル配線板またはフレキシャ１０を示す図である。ＨＤＤ１００は、データを記録する磁気ディスク９０と、磁気ディスクとの間で、データの書き込みおよび読み出しを行うヘッド（図１には図示せず）を備えている。ヘッドは、ヘッド支持体（ロードビーム、マウントプレートなど）３１に取り付けられて磁気ディスク９０に対面している。ヘッド、ヘッド支持体３１などは、アーム３２の先に取り付けられている。アーム３２は、１枚の磁気ディスクを対象にするものもあるが、多くは、複数の磁気ディスクを対象にする。複数のアームが間隔をあけて重なっており、フレキシャまたはフレキシブル配線板１０は、アームの間または側面を伝って、ピボット軸３９の外側面にまで到達する。ＡＰＦＡ５０の中で、フレキシャまたはフレキシブル配線板１０は、ヘッドからの信号を主フレキシブル配線板または筐体側フレキシブル配線板２０にまで伝送する重要な部分を構成する。
ＡＰＦＡ５０は、アーム３２、ピボット軸３９、ボイスコイル３３等によって駆動されるアクチュエータを備え、ヘッドを磁気ディスク９０の所定の位置へと回転移動させる。フレキシャ１０および主フレキシブル配線板２０もＡＰＦＡ５０に含まれる。
【００１７】
主フレキシブル配線板２０または筐体側フレキシブル配線板２０は、ＡＰＦＡ５０の回転に支障をきたさないように、幅方向をＨＤＤの床面に対して立てながら、一方の端２２にはコネクタ（図示せず）等を実装して、筐体床面に固定する。他方の端の、端子（電極）２１が配列された接続パッド部Ｋは、ピボット軸３９の外側面に固定される。
図１（ｂ）において、フレキシブル配線板またはフレキシャ１０は、サスペンション板１５の先にヘッドスライダ１９を備えており、ヘッドで読み込んだ信号は導体パターン１８を経て、その導体パターンが剥き出しにされた露出リードまたはフライングリード１１にまで伝送される。フレキシャ１０の端子部Ｔに位置する露出リードまたはフライングリード１１は、主フレキシブル配線板２０の接続パッド部Ｋにおいて端子２１と導電接続される。
【００１８】
図２は、ピボット軸３９の外側面における、フレキシャ１０の端子部Ｔにおけるフライングリード１１と、主フレキシブル配線板２０の接続パッド部Ｋにおける端子（電極）２１とが、異方性導電フィルム（ＡＣＦ:Anisotropic Conductive Film）５を介在させることで導電接続された導電接続部または配線板の接続構造Ｊを示す図である。図２（ａ）が平面図で、図２（ｂ）はＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿う断面図である。
主フレキシブル配線板２０の接続パッド部Ｋでは、絶縁層またはカバーレイ２３を除去され、基材２２上の端子２１は、開口側および側面で露出している。端子２１は、絶縁層２３の狭間の底において、基材２２上に位置する。すなわち端子２１は、絶縁層２３で囲まれた凹部の底に位置する。
なお、ここで凹部とは、四方が絶縁層で囲まれていなくてもよく、たとえば対向する二方面に絶縁層が位置しており、いわゆる狭間であってもよい。
【００１９】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態における特徴は、次のとおりである。
（１）フライングリード１１と端子２１との導電接続は、ＡＣＦ５を間に介在させることで実現されている。
（２）ＡＣＦ５には、フライングリード１１と端子２１との間に挟まれて圧縮圧着された部分５ａの周囲に、開口５ｈが配置された開口パターンが設けられている。
（３）フライングリード１１および端子２１を覆って補強するために配置した樹脂７は、ＡＣＦ５の開口５ｈを通って、接続パッド部Ｋの基材２２にまで届いて基材２２に接着している。ＡＣＦ５は、圧着された部分５ａ、開口５ｈ、および非圧縮部５ｃを含んでいる。
上記の特徴の結果、樹脂７による強固な補強が形成されて、フライングリード１１と端子２１とが離間するおそれは無くなり、高い耐久性で導電接続が保持される。さらに、ＡＣＦ５を用いることで簡単に信頼性の高い導電接続を得ることができる。
なお、上記の開口５ｈは、導電接続部の周りに配置されるものがあれば、他の開口５ｈが、熱圧着部にあってもよい。すなわち開口５ｈの加工精度はそれほど必要なく、少なくとも導電接続部の周りにあれば問題ない。
【００２０】
従来の接続構造では、フライングリード１１がフラットであって、絶縁層１３の延長部に含まれるように並行する部分からなるので、次の問題があった。超音波接合などで接合するとき、接合相手の接続パッド部Ｋ内の底に位置する端子２１に接触させるためにフライングリード１１に押し込み力を加えて押さえ込んで接合していた。しかしながら押さえ込まれたフライングリード１１には、元のフラット形状に、部分的または大きく、戻るように復元力が生じて接続部が離間して接続不良を生じることがあった。
【００２１】
しかし、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態では、補強のための樹脂７を用いた上で、その樹脂が接続パッド部Ｋの底を形成する基材２２に届いてその基材２２に接着するの。この結果、図２（ｂ）に見られるように、樹脂７による強固な補強が形成される。
図２では、補強用の樹脂７は接続パッド部Ｋの全体に配置してあるが、接続パッド部Ｋの全体ではなく、所定の領域のフライングリード１１／端子２１に限定して補強用の樹脂７を配置してもよい。また、図２では、補強用の樹脂７は、接続パッド部Ｋの全体に連続しているが、導電接続された１対のフライングリード１１／端子２１ごとに分かれていてもよい。実施の形態２において、そのような例を示す。
【００２２】
フレキシブル配線板１０のフライングリード１１は、絶縁層１３から導体パターンを剥き出しにしたものである。フレキシブル配線板１０の絶縁層１３、主フレキシブル配線板２０の基材２２およびカバーレイ２３には、たとえばポリイミド、ポリエステル等の、フレキシブル配線板用として汎用性のある樹脂を使用することができる。また、特に、柔軟性に加えて高い耐熱性をも有していることが好ましく、このような樹脂としては、例えば、ポリアミド系の樹脂や、ポリイミド、ポリアミドイミド等のポリイミド系の樹脂が好適に使用される。絶縁層１３、基材２２、カバーレイ２３の厚みは、１〜３０μｍとするのがよい。
導体パターンまたはフライングリード１１、もしくは端子２１には、銅箔などの金属を用いることができる。超音波接続する場合には、金めっき層を形成するのがよい。金めっき層の下地に銅、ニッケルめっき層を形成することができる。端子２１の厚みは、１０μｍ〜３０μｍの範囲、たとえば１８μｍとするのがよい。また、フライングリード２５の厚みは、１０μｍ〜２５μｍの範囲、たとえば２０μｍとするのがよい。
【００２３】
図３は、フレキシャ１０のフライングリード１１と、主フレキシブル配線板２０の端子２１との接続部Ｊを形成する方法を示すフローチャートである。フライングリード１１を備えるフレキシブル配線板１０に、サスペンション板等を付け加えて複合体のフレキシャ（サスペンション）を形成する。このフレキシャ１０のフライングリード１１と、主フレキシブル配線板２０の端子２１とを導電接続する。
一方、ＡＣＦ５については、予め、圧着される領域５ａの周りに開口５ｈが設けられた開口パターンを形成しておく。ＡＣＦ５は、導電性粒子を含有した異方導電性を有する異方導電性接着剤であって、熱硬化性接着樹脂を用いる場合は、エポキシ樹脂、高分子量エポキシ樹脂であるフェノキシ樹脂、硬化剤、及び導電性粒子を必須成分とする熱硬化性の接着剤である。ＡＣＦ５としては、例えば、絶縁性の熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂およびフェノキシ樹脂を主成分とし、ニッケル、銅、銀、金等の導電性粒子が分散されたものが使用できる。エポキシ樹脂を使用することにより、ＡＣＦ５のフィルム形成性、耐熱性、および接着力を向上させることが可能となる。ＡＣＦ５の厚みは、３０μｍ〜４５μｍの範囲、たとえば３５μｍとするのがよい。
【００２４】
ＡＣＦ５に含有されるエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型、Ｆ型、Ｓ型、ＡＤ型、またはビスフェノールＡ型とビスフェノールＦ型との共重合型のエポキシ樹脂や、ナフタレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等を使用することができる。また、ＡＣＦ５は、上述のエポキシ樹脂のうち、少なくとも1種を含有していればよい。
【００２５】
また、エポキシ樹脂及びフェノキシ樹脂の分子量は、ＡＣＦ５に要求される性能を考慮して、適宜選択することができる。例えば、高分子量のエポキシ樹脂を使用すると、フィルム形成性が高く、また、接続温度における樹脂の溶融粘度を高くでき、後述の導電性粒子の配向を乱すことなく接続できる効果がある。一方、低分子量のエポキシ樹脂を使用すると、架橋密度が高まって耐熱性が向上するという効果が得られる。また、加熱時に、上述の硬化剤と速やかに反応し、接着性能を高めるという効果が得られる。従って、分子量が１５０００以上の高分子量エポキシ樹脂と分子量が２０００以下の低分子量エポキシ樹脂とを組み合わせて使用することが、性能のバランスが取れるため、好ましい。なお、高分子量エポキシ樹脂と低分子量エポキシ樹脂の配合量は、適宜、選択することができる。
【００２６】
また、ＡＣＦ５は、硬化剤として潜在性硬化剤を含有しており、エポキシ樹脂の硬化を促進させるための硬化剤を含有することにより、高い接着力を得ることができる。潜在性硬化剤は、低温での貯蔵安定性に優れ、室温では殆ど硬化反応を起こさないが、熱や光等により、速やかに硬化反応を行う硬化剤である。このような潜在性硬化剤としては、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、アミンイミド、ポリアミン系、第３級アミン、アルキル尿素系等のアミン系、ジシアンジアミド系、酸無水物系、フェノール系、および、これらの変性物が例示され、これらは単独または２種以上の混合物として使用できる。
【００２７】
ＡＣＦ５には導電性粒子が分散されており、導電性粒子は、微細な金属粒子（例えば、球状の金属微粒子や金属でメッキされた球状の樹脂粒子からなる金属微粒子）が多数、直鎖状に繋がった形状、または針形状を有する、所謂アスペクト比が大きい形状を有する金属粉末により形成されている。また、本実施の形態においては、ＡＣＦ３３に占める導電性粒子の割合は、０．０００１体積％以上０．２体積％以下とするのがよい。
上記は、ＡＣＦ５に熱硬化性接着剤を用いた場合について詳しく説明したが、熱可塑性樹脂を用いてもよいことは、上記のとおりである。
【００２８】
接続パッド部Ｋにおいて、端子２１／ＡＣＦ５の圧着される領域５ａ／フライングリード１１、の位置が合うように調整したあと、熱圧着ツール（図示せず）をフライングリード１１の上から押し当てて、加熱しながら圧着する。図４は、熱圧着されて導電接続された状態を示す図である。
この状態のままでは、上述のようにフライングリード１１の復元力によって、時間の経過につれて当該フライングリード１１と端子２１との離間が生じるおそれがある。この離間を防止するために、上記のように補強用の樹脂７を配置する。
【００２９】
樹脂７については次の点が重要である。まず樹脂７としては、どのような樹脂でもよいが、たとえば絶縁性の熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂、フェノキシ樹脂などを用いるのがよい。これらの樹脂を溶剤（溶媒）中に希釈して、粘度を調整する。溶剤は、これらの樹脂をその溶剤中に溶解させたあと、塗布接着後に乾燥固化できるものならば何でもよい。たとえば溶剤には、ケトン系としてはシクロヘキサン、イソホロンなど、エステル系としては酢酸ブチルなど、またエーテル＋エステル系としてはセロソルブアセテート、プロプレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ブチルカルビトールアセテート、カルビトールアセテートなど、を挙げることができる。上記以外の溶剤に、芳香族系、アミド系、などを用いてもよい。
粘度の調整は、接続パッド部Ｋ全体に連続して樹脂を配置する場合は粘度は小さく、また、特定の領域に限定して補強用の樹脂を配置する場合は基材２２に濡れて広がらないように粘度は高めに調整するのがよい。
図４の状態の接続パッド部Ｋ（実際は、カバーレイ２３で囲まれている）に位置するフライングリード１１を覆うように樹脂を流す。接続パッド部Ｋを適当に傾けて樹脂の流れを適正にする。その後、加熱処理して溶媒を放散して硬化させる。これによって、基材２２に接着された導電接続部（端子２１／ＡＣＦ５ａ／フライングリード１１）を被覆する補強用の樹脂７が形成される。
【００３０】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２の配線板の接続構造Ｊを示す図である。図５（ａ）は平面図、また図５（ｂ）はＶＢ−ＶＢ線に沿う断面図である。実施の形態１（図２参照）では、補強用の樹脂７は、接続パッド部Ｋの全体に連続する形態をとった。本実施の形態では、接続パッド部Ｋの所定の領域に限定して、その領域の導電接続されたフライングリード１１／端子２１を被覆する、補強用の樹脂７を配置する点に特徴がある。
図５（ａ）に示すように、樹脂７は、限定された領域の（フライングリード１１／ＡＣＦ５ａ／端子２１）を被覆して、その領域内でＡＣＦ５の開口５ｈを通って主フレキシブル配線板２０の基材２２にまで届き、その基材２２に接着している。
これによって、たとえばフライングリード１１／ＡＣＦ５ａ／端子２１において、最も離間が生じやすい領域を狙いうちにして、強力な補強用の樹脂７を配置することができる。
【００３１】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３の配線板の接続構造Ｊを示す図である。本実施の形態では、次の点に特徴を有する。
（１）ＡＣＦ５の面積を接続パッド部Ｋの面積より大きく縮小して、フライングリード１１の中央部を含む領域に限定した。フライングリード１１の端（すなわち絶縁層１３に覆われる部分に続く部分）では、元来、端子２１から基材（図示せず）の厚み分だけ離れているので、導電接続に寄与しにくい。ＡＣＦ５は高価であり、経済性を高めるために、使用する面積は小さいほうが望ましい。これらのことを考慮すると、図６に示すように、フライングリードの端に対応する領域にＡＣＦ５を配置しないで、中央部を含む領域に限定してＡＣＦ５を配置することは合理性にかなっている。
（２）補強用の樹脂７は、フライングリード１１の復元力に対して効果的に対抗できる位置、たとえばフライングリード１１の中央部分に限定して配置した。フライングリード１１の中央部分に、強力な補強用の樹脂７を配置する。この補強用の樹脂７は、ＡＣＦ５の開口５ｈを通って基材２２にまで届き当該基材２２に接着した上で、端子２１／ＡＣＦ５ａ／フライングリード１１、を被覆している。
本実施の形態により、経済性を高めた上で、耐久性に優れた配線板の接続構造Ｊを得ることができる。上記の導電接続は、ＡＣＦ５を介在させて行うため、非常に簡単に遂行することができる。
【００３２】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４の配線板の接続構造Ｊを示す図である。本実施の形態では、次の点に特徴を有する。
（１）ＡＣＦ５の巾をフライングリード１１の長手方向の長さよりも狭くして、１本だけ、配置している。ＡＣＦ５の巾が狭いため、接続パッド部Ｋ内において、そのＡＣＦ５とカバーレイ１３，２３との間に側部スペースＳｐを生じている。
（２）補強用の樹脂７は、導電接続部のフライングリード１１の上から被覆するように配置され、側部スペースＳｐから接続パッド部Ｋの底部の基材２２に到達してその基材２２に接着する。
（３）ＡＣＦ５は、フライングリード１１の中央付近でのみ、そのフライングリード１１と端子２１との間に介在する。このフライングリード１１の中央付近は、フライングリード１１が最も端子２１の側に張り出しやすい箇所である。すなわち中央付近で、フライングリード１１と端子２１との導電接続を確保しやすい。この部分において確実な導電接続を実現した上で、樹脂７による補強をすることで耐久性にある導電接続を簡単に実現することができる。
【００３３】
図８および図９は、実施の形態１における図３および図４に対応する製造段階の図である。本実施の形態では、ＡＣＦ５の巾は、フライングリード１１の長さよりも相当小さくする。たとえばフライングリード１１の長さまたは接続パッド部Ｋの短辺の、１／２以下にする。ＡＣＦ５には、その他の加工はされない。巾を狭くした結果、図９に示すように、熱圧着されたあと、導電接続部のＡＣＦ５の側部にスペースＳｐができる。この側部スペースＳｐを通って、フライングリード１１の上から被覆するように配置された樹脂７は、非常に容易に基材２２に到達してその基材２２に接着することができる。
被覆するとき溶媒に希釈された樹脂７の粘度は、実施の形態１等の開口パターンから基材２２に到達させる場合よりも、より高く（硬めに）するのがよい。
【００３４】
高価なＡＣＦ５の面積（量）は少なくて済み、また、そのＡＣＦ５に開口５ｈを設ける工程などは必要はない。巾を狭くする工程のみが必要であるが、簡単な作業で済ますことができる。この結果、経済性に優れた導電接続構造Ｊを得ることができる。
【００３５】
（その他の実施の形態）
実施の形態１〜４は、ＨＤＤ用のフレキシブル配線板および接続構造について説明した。しかし、本発明の配線板の接続構造は、ＨＤＤ用に限定されず、その他の汎用および特殊用途のものに用いることができる。
【００３６】
上記において、本発明の実施の形態および実施例について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態および実施例は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の配線板の接続構造等によれば、凹部または狭間をなす接続パッド部の底部に位置する端子と、フレキシブル配線板のフライングリードとを、ＡＣＦを用いて、簡単かつ確実に接続して耐久性のある接続部を得ることができる。ＡＣＦを用いることで導電接続の作業を簡単かつ容易に遂行できる。さらに、経済性と信頼性を両立できるように、ＡＣＦの使用面積を縮小して効果的な箇所に限定して使用し、補強用の樹脂を用いて導電接続の耐久性を確保することができる。
【符号の説明】
【００３８】
５ ＡＣＦ、５ａ ＡＣＦの圧着部、５ｃ ＡＣＦの非圧着部、５ｈ ＡＣＦの開口、７ 樹脂、１０ フレキシブル配線板（フレキシャ）、１１ フライングリード（露出リード）、１３ 絶縁層（カバーレイ）、１５ サスペンション板、１８ 導体（配線）パターン、１９ ヘッドスライダ、２０ 主フレキシブル配線板、２１ 端子、２２ 主フレキシブル配線板の基材、２３ 主フレキシブル配線板のカバーレイ、２９ 主フレキシブル配線板の端、３１ ヘッド支持体、３２ アーム、３３ ボイスコイル、３９ ピボット（揺動）軸、５０ ＡＰＦＡ、９０ 磁気ディスク、１００ ＨＤＤ、Ｋ 主フレキシブル配線板の接続パッド部、Ｔ フレキシャの端子部、Ｊ 接続部、Ｓｐ 側部スペース。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線板の接続構造、その形成方法およびＨＤＤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、ヘッドを磁気ディスク上の任意の位置に移動させるアクチュエータを備える。アクチュエータは、ボイスコイルなどによって駆動され、ピボット軸（揺動軸）を中心として揺動することによって、ヘッドを磁気ディスクの半径方向に移動させる。これによってヘッド素子部が、磁気ディスクの任意のトラックにアクセスして、データの読み出し／書き込み処理を行うことができる。ヘッドからの信号を伝送するフレキシブル配線板およびヘッド支持部品は、まとめて、フレキシャ、（ヘッド）サスペンション等と呼ばれる。そして、このサスペンション、ピボット軸などを含んでピボット軸を中心に揺動する部品複合体は、ＡＰＦＡ(Actuator Pivot Flex Assembly)と呼ばれる。ＡＰＦＡには、フレキシャからの信号をＨＤＤの信号処理部に伝送するために配置される筐体側のフレキシブル配線板または主フレキシブル配線板も含まれる。主フレキシブル配線板は、その一端が筐体固定のコネクタ等に固定され、他端における接続パッド部がピボット軸の外側面に固定されてフレキシャ中のリードと導電接続される（特許文献１）。コネクタは、主フレキシブル配線板に実装される場合もあるし、また別体の場合もある。また、主フレキシブル配線板にはプリアンプが搭載される場合がある。
【０００３】
上記の部品のうち、サスペンション（またはフレキシャ）は、ヘッドを保持するジンバルを支持する板状部品（ロードビーム、マウントプレート）などの弾性金属薄板を含む機械部品と、ヘッドとの間で信号を伝達するフレキシブル配線板（単体）とを備える。サスペンションは、比較的厚みのある金属板で形成された三角形状のアームに取り付けられる。アームは、上記のアクチュエータによって駆動されて、ピボット軸の周りを回転する。
ヘッド側のフレキシブル配線板は、ヘッドと、主フレキシブル配線板である実装配線体とを電気的に接続する。ヘッドとの間の信号は、この主フレキシブル配線板および筐体のボードに固定されたコネクタを経て、電子回路へと伝えられる。
ヘッド側のフレキシブル配線板と、筐体側の主フレキシブル配線板とは、ピボット軸の外側面部において端子（電極）同士が導電接続される。ヘッド側のフレキシブル配線板の端子（電極）を構成する導体パターンは剥き出しにされ、フライングリードまたは露出リードなどと呼ばれる。また、主フレキシブル配線板の端子は、筐体側のフレキシブル配線板の絶縁層（カバーレイ）を部分的に除去された凹部または狭間部をなす接続パッド部の底の基材上に位置する配線である。一般に、この導電接続には、半田接合、超音波接合などが用いられる。半田接合は、これまで多用されてきたが、溶剤の蒸発などの問題があり、超音波接合の使用が増える傾向にある。超音波接合において能率良く確実な接合を可能にする方法が開示されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４２２７０号公報
【特許文献２】特開２００７−１７３３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の主フレキシブル配線板の接続パッド部の特有の形状（凹状または狭間状）により、耐久性のある確実な超音波接合部を形成することが難しいという問題がある。すなわち、超音波接合では、超音波溶接治具によって主フレキシブル配線板の露出リードを、主フレキシブル配線板の接続パッド部へと押し込み、露出リードと接続パッド部の端子とを接触させた状態で超音波振動エネルギを加えて接合する。このため、露出リードは、接合後にスプリングバックを生じて元の平坦な形状へと部分的に復元して、超音波接合部を離間させる場合が多く認められた。このため、上記の問題を克服できる、ヘッド側のフレキシブル配線板と主フレキシブル配線板の端子同士の耐久性のある接続部または接合部を実現できる接続方法が望まれている。
また、ＨＤＤにおけるＡＰＦＡに限定されず、他の多くの電子機器にも、絶縁層で囲まれた凹部に形成される接続パッド部は普通にあり、凹部の底に位置する端子に露出リードを確実に接続させて耐久性のある導電接続部を形成する技術は汎用性が高く、重要である。なお、上記の説明および以後の説明において、「接続」の語はＡＣＦ等に用い、「接合」の語は超音波接合等に用いるが、厳密な区別はなく、両者の間で混用してもよい。
【０００６】
本発明は、配線板において凹部または狭間をなす接続パッド部の底部に位置する端子と、フレキシブル配線板の露出リードとを確実に接続して耐久性のある接続部を得ることができる、配線板の接続構造、その形成方法およびＨＤＤ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】
【０００７】
本発明の配線板の接続構造は、絶縁層が除かれた底部の基材上に端子が配置されている接続パッド部を有する配線板と、絶縁層が抜かれた端子部において導体パターンが露出された露出リードを有するフレキシブル配線板と、露出リードと基材上の端子との間に介在して導電接続する異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）と、導電接続された部分の露出リードおよび端子を覆うように位置する樹脂とを備える。そして、ＡＣＦの導電接続部の周りに開口があり、該開口を通って、導電接続部の露出リードおよび端子を覆う樹脂は連続して接続パッド部の底部をなす基材に接着していることを特徴とする。
上記の構成によれば、導電接続部は、樹脂で被覆された上で、その樹脂が接続パッド部の基材にまで届いて接着されるので、導電接続部が補強されて、確実に接続状態が維持される。
【０００８】
ＡＣＦにおける開口は、（ｒ１）該ＡＣＦに設けられた開口パターン、（ｒ２）露出リードの長手方向と交差する方向に延びる複数本の帯状のＡＣＦの間、および、（ｒ３）露出リードの長手方向と交差する方向に延びる一本の帯状のＡＣＦと側部スペース、の（ｒ１）〜（ｒ３）のうちのいずれか一つとすることができる。
経済性を重視する場合など、仕様に応じて上記の選択肢（ｒ１）〜（ｒ３）から適切な形態を選ぶことができる。いずれの選択肢においても、導電接続部の補強をより強固にすることができる。
【０００９】
樹脂は、開口の周囲でＡＣＦを上下から挟むようにできる。
これによって開口部の寸法、位置などによらず、ＡＣＦを含んで強固な補強となる樹脂を形成することができる。
【００１０】
樹脂を、（ｓ１）端子ごとに分離して配置されている、（ｓ２）接続パッド部を一つの単位に、端子すべてに連続して樹脂が配置されている、および（ｓ３）接続パッド部の領域内で、一つまたは複数の所定の範囲に樹脂が配置されている、の（ｓ１）〜（ｓ３）のうちのいずれか一つの配置とすることができる。
これによって、この配線板の接続構造が用いられる装置に適合した配置を選択することができる。
【００１１】
本発明のハードディスクは、上記のいずれかの配線板の接続構造が用いられていることを特徴とする。
これによって、配線板（主フレキシブル配線板）と、フレキシブル配線板（フレキシャ）との導電接続部が、高レベルの耐久性、信頼性をもつようにでき、当該ＨＤＤの信頼性および耐久性を確保することにつながる。
【００１２】
本発明の配線板の接続構造の形成方法は、露出リードを有するフレキシブル配線板および接続パッド部底部の基材上に端子を有する配線板、を準備する工程と、接続パッドの寸法に合った寸法、またはそれより小さい寸法、をもつＡＣＦに対して、接続パッド部の端子に対応する領域の周囲に開口を設ける工程と、配線板の接続パッド部の上に、ＡＣＦを、端子に対応する領域をその端子に重ねるように位置合わせして配置し、そのＡＣＦの上に、フレキシブル配線板を、露出リードが端子に重なるように位置合わせして配置して、熱圧着ツールによって加熱加圧して圧着する工程と、熱圧着によって導電接続された部分の露出リードを覆うように、溶媒に希釈された樹脂を配置しつつ、該希釈された樹脂をＡＣＦの開口を通して接続パッドの底部に届かせ、その後、溶媒を放散させて固化する加熱処理を行うことを特徴とする。
この方法によって、露出リードと端子との導電接続を強固に補強して耐久性を高める樹脂を、容易かつ確実に設けることができる。
【００１３】
ＡＣＦに開口を設けて位置合わせする工程では、１本または複数本のＡＣＦを露出リードの長手方向の長さよりも小さい巾を持つように寸法を整えたあと、１本の該ＡＣＦを側部スペースができるように、または複数本のＡＣＦを間ができるように並行させて、配置し、開口を通して樹脂を接続パッド部の底部に届かせるときはＡＣＦの側部スペースまたは間を通して樹脂を底部に届かせることができる。
上記の方法によれば、簡単な工程で、また高価なＡＣＦの使用量を少なくして、耐久性の高い導電接続部を形成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によって、配線板の接続パッド部の底部に位置する端子と、フレキシブル配線板の露出リードとを確実に接続して耐久性のある接続部を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１の配線板の接続構造が用いられたＨＤＤ、（ｂ）フレキシブル配線板、を示す図である。
【図２】図１に示す配線板の接続構造を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＩＩＡ−ＩＩＡ線に沿う断面図である。
【図３】図２の接続構造を形成しようとして、ＡＣＦを配置しようとする状態を示す図である。
【図４】フライングリードと端子との間にＡＣＦを挟んで熱圧着した状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２の配線板の接続構造を示し、（ａ）は平面図、またｂ）はＶＢ−ＶＢ線に沿う断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３の配線板の接続構造を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態４における配線板の接続構造を示す断面図である。
【図８】図７の接続構造を形成するためにＡＣＦを配置しようとする状態を示す図である。
【図９】フライングリードと端子との間にＡＣＦを挟んで熱圧着した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施の形態１）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１の配線板の接続構造Ｊを含むアクチュエータピボットフレックスアセンブリ（ＡＰＦＡ）５０を備えるＨＤＤ１００を示す図である。また図１（ｂ）はフレキシブル配線板またはフレキシャ１０を示す図である。ＨＤＤ１００は、データを記録する磁気ディスク９０と、磁気ディスクとの間で、データの書き込みおよび読み出しを行うヘッド（図１には図示せず）を備えている。ヘッドは、ヘッド支持体（ロードビーム、マウントプレートなど）３１に取り付けられて磁気ディスク９０に対面している。ヘッド、ヘッド支持体３１などは、アーム３２の先に取り付けられている。アーム３２は、１枚の磁気ディスクを対象にするものもあるが、多くは、複数の磁気ディスクを対象にする。複数のアームが間隔をあけて重なっており、フレキシャまたはフレキシブル配線板１０は、アームの間または側面を伝って、ピボット軸３９の外側面にまで到達する。ＡＰＦＡ５０の中で、フレキシャまたはフレキシブル配線板１０は、ヘッドからの信号を主フレキシブル配線板または筐体側フレキシブル配線板２０にまで伝送する重要な部分を構成する。
ＡＰＦＡ５０は、アーム３２、ピボット軸３９、ボイスコイル３３等によって駆動されるアクチュエータを備え、ヘッドを磁気ディスク９０の所定の位置へと回転移動させる。フレキシャ１０および主フレキシブル配線板２０もＡＰＦＡ５０に含まれる。
【００１７】
主フレキシブル配線板２０または筐体側フレキシブル配線板２０は、ＡＰＦＡ５０の回転に支障をきたさないように、幅方向をＨＤＤの床面に対して立てながら、一方の端２２にはコネクタ（図示せず）等を実装して、筐体床面に固定する。他方の端の、端子（電極）２１が配列された接続パッド部Ｋは、ピボット軸３９の外側面に固定される。
図１（ｂ）において、フレキシブル配線板またはフレキシャ１０は、サスペンション板１５の先にヘッドスライダ１９を備えており、ヘッドで読み込んだ信号は導体パターン１８を経て、その導体パターンが剥き出しにされた露出リードまたはフライングリード１１にまで伝送される。フレキシャ１０の端子部Ｔに位置する露出リードまたはフライングリード１１は、主フレキシブル配線板２０の接続パッド部Ｋにおいて端子２１と導電接続される。
【００１８】
図２は、ピボット軸３９の外側面における、フレキシャ１０の端子部Ｔにおけるフライングリード１１と、主フレキシブル配線板２０の接続パッド部Ｋにおける端子（電極）２１とが、異方性導電フィルム（ＡＣＦ:Anisotropic Conductive Film）５を介在させることで導電接続された導電接続部または配線板の接続構造Ｊを示す図である。図２（ａ）が平面図で、図２（ｂ）はＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿う断面図である。
主フレキシブル配線板２０の接続パッド部Ｋでは、絶縁層またはカバーレイ２３を除去され、基材２２上の端子２１は、開口側および側面で露出している。端子２１は、絶縁層２３の狭間の底において、基材２２上に位置する。すなわち端子２１は、絶縁層２３で囲まれた凹部の底に位置する。
なお、ここで凹部とは、四方が絶縁層で囲まれていなくてもよく、たとえば対向する二方面に絶縁層が位置しており、いわゆる狭間であってもよい。
【００１９】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態における特徴は、次のとおりである。
（１）フライングリード１１と端子２１との導電接続は、ＡＣＦ５を間に介在させることで実現されている。
（２）ＡＣＦ５には、フライングリード１１と端子２１との間に挟まれて圧縮圧着された部分５ａの周囲に、開口５ｈが配置された開口パターンが設けられている。
（３）フライングリード１１および端子２１を覆って補強するために配置した樹脂７は、ＡＣＦ５の開口５ｈを通って、接続パッド部Ｋの基材２２にまで届いて基材２２に接着している。ＡＣＦ５は、圧着された部分５ａ、開口５ｈ、および非圧縮部５ｃを含んでいる。
上記の特徴の結果、樹脂７による強固な補強が形成されて、フライングリード１１と端子２１とが離間するおそれは無くなり、高い耐久性で導電接続が保持される。さらに、ＡＣＦ５を用いることで簡単に信頼性の高い導電接続を得ることができる。
なお、上記の開口５ｈは、導電接続部の周りに配置されるものがあれば、他の開口５ｈが、熱圧着部にあってもよい。すなわち開口５ｈの加工精度はそれほど必要なく、少なくとも導電接続部の周りにあれば問題ない。
【００２０】
従来の接続構造では、フライングリード１１がフラットであって、絶縁層１３の延長部に含まれるように並行する部分からなるので、次の問題があった。超音波接合などで接合するとき、接合相手の接続パッド部Ｋ内の底に位置する端子２１に接触させるためにフライングリード１１に押し込み力を加えて押さえ込んで接合していた。しかしながら押さえ込まれたフライングリード１１には、元のフラット形状に、部分的または大きく、戻るように復元力が生じて接続部が離間して接続不良を生じることがあった。
【００２１】
しかし、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態では、補強のための樹脂７を用いた上で、その樹脂が接続パッド部Ｋの底を形成する基材２２に届いてその基材２２に接着するの。この結果、図２（ｂ）に見られるように、樹脂７による強固な補強が形成される。
図２では、補強用の樹脂７は接続パッド部Ｋの全体に配置してあるが、接続パッド部Ｋの全体ではなく、所定の領域のフライングリード１１／端子２１に限定して補強用の樹脂７を配置してもよい。また、図２では、補強用の樹脂７は、接続パッド部Ｋの全体に連続しているが、導電接続された１対のフライングリード１１／端子２１ごとに分かれていてもよい。実施の形態２において、そのような例を示す。
【００２２】
フレキシブル配線板１０のフライングリード１１は、絶縁層１３から導体パターンを剥き出しにしたものである。フレキシブル配線板１０の絶縁層１３、主フレキシブル配線板２０の基材２２およびカバーレイ２３には、たとえばポリイミド、ポリエステル等の、フレキシブル配線板用として汎用性のある樹脂を使用することができる。また、特に、柔軟性に加えて高い耐熱性をも有していることが好ましく、このような樹脂としては、例えば、ポリアミド系の樹脂や、ポリイミド、ポリアミドイミド等のポリイミド系の樹脂が好適に使用される。絶縁層１３、基材２２、カバーレイ２３の厚みは、１〜３０μｍとするのがよい。
導体パターンまたはフライングリード１１、もしくは端子２１には、銅箔などの金属を用いることができる。超音波接続する場合には、金めっき層を形成するのがよい。金めっき層の下地に銅、ニッケルめっき層を形成することができる。端子２１の厚みは、１０μｍ〜３０μｍの範囲、たとえば１８μｍとするのがよい。また、フライングリード２５の厚みは、１０μｍ〜２５μｍの範囲、たとえば２０μｍとするのがよい。
【００２３】
図３は、フレキシャ１０のフライングリード１１と、主フレキシブル配線板２０の端子２１との接続部Ｊを形成する方法を示すフローチャートである。フライングリード１１を備えるフレキシブル配線板１０に、サスペンション板等を付け加えて複合体のフレキシャ（サスペンション）を形成する。このフレキシャ１０のフライングリード１１と、主フレキシブル配線板２０の端子２１とを導電接続する。
一方、ＡＣＦ５については、予め、圧着される領域５ａの周りに開口５ｈが設けられた開口パターンを形成しておく。ＡＣＦ５は、導電性粒子を含有した異方導電性を有する異方導電性接着剤であって、熱硬化性接着樹脂を用いる場合は、エポキシ樹脂、高分子量エポキシ樹脂であるフェノキシ樹脂、硬化剤、及び導電性粒子を必須成分とする熱硬化性の接着剤である。ＡＣＦ５としては、例えば、絶縁性の熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂およびフェノキシ樹脂を主成分とし、ニッケル、銅、銀、金等の導電性粒子が分散されたものが使用できる。エポキシ樹脂を使用することにより、ＡＣＦ５のフィルム形成性、耐熱性、および接着力を向上させることが可能となる。ＡＣＦ５の厚みは、３０μｍ〜４５μｍの範囲、たとえば３５μｍとするのがよい。
【００２４】
ＡＣＦ５に含有されるエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型、Ｆ型、Ｓ型、ＡＤ型、またはビスフェノールＡ型とビスフェノールＦ型との共重合型のエポキシ樹脂や、ナフタレン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等を使用することができる。また、ＡＣＦ５は、上述のエポキシ樹脂のうち、少なくとも1種を含有していればよい。
【００２５】
また、エポキシ樹脂及びフェノキシ樹脂の分子量は、ＡＣＦ５に要求される性能を考慮して、適宜選択することができる。例えば、高分子量のエポキシ樹脂を使用すると、フィルム形成性が高く、また、接続温度における樹脂の溶融粘度を高くでき、後述の導電性粒子の配向を乱すことなく接続できる効果がある。一方、低分子量のエポキシ樹脂を使用すると、架橋密度が高まって耐熱性が向上するという効果が得られる。また、加熱時に、上述の硬化剤と速やかに反応し、接着性能を高めるという効果が得られる。従って、分子量が１５０００以上の高分子量エポキシ樹脂と分子量が２０００以下の低分子量エポキシ樹脂とを組み合わせて使用することが、性能のバランスが取れるため、好ましい。なお、高分子量エポキシ樹脂と低分子量エポキシ樹脂の配合量は、適宜、選択することができる。
【００２６】
また、ＡＣＦ５は、硬化剤として潜在性硬化剤を含有しており、エポキシ樹脂の硬化を促進させるための硬化剤を含有することにより、高い接着力を得ることができる。潜在性硬化剤は、低温での貯蔵安定性に優れ、室温では殆ど硬化反応を起こさないが、熱や光等により、速やかに硬化反応を行う硬化剤である。このような潜在性硬化剤としては、イミダゾール系、ヒドラジド系、三フッ化ホウ素−アミン錯体、アミンイミド、ポリアミン系、第３級アミン、アルキル尿素系等のアミン系、ジシアンジアミド系、酸無水物系、フェノール系、および、これらの変性物が例示され、これらは単独または２種以上の混合物として使用できる。
【００２７】
ＡＣＦ５には導電性粒子が分散されており、導電性粒子は、微細な金属粒子（例えば、球状の金属微粒子や金属でメッキされた球状の樹脂粒子からなる金属微粒子）が多数、直鎖状に繋がった形状、または針形状を有する、所謂アスペクト比が大きい形状を有する金属粉末により形成されている。また、本実施の形態においては、ＡＣＦ３３に占める導電性粒子の割合は、０．０００１体積％以上０．２体積％以下とするのがよい。
上記は、ＡＣＦ５に熱硬化性接着剤を用いた場合について詳しく説明したが、熱可塑性樹脂を用いてもよいことは、上記のとおりである。
【００２８】
接続パッド部Ｋにおいて、端子２１／ＡＣＦ５の圧着される領域５ａ／フライングリード１１、の位置が合うように調整したあと、熱圧着ツール（図示せず）をフライングリード１１の上から押し当てて、加熱しながら圧着する。図４は、熱圧着されて導電接続された状態を示す図である。
この状態のままでは、上述のようにフライングリード１１の復元力によって、時間の経過につれて当該フライングリード１１と端子２１との離間が生じるおそれがある。この離間を防止するために、上記のように補強用の樹脂７を配置する。
【００２９】
樹脂７については次の点が重要である。まず樹脂７としては、どのような樹脂でもよいが、たとえば絶縁性の熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂、フェノキシ樹脂などを用いるのがよい。これらの樹脂を溶剤（溶媒）中に希釈して、粘度を調整する。溶剤は、これらの樹脂をその溶剤中に溶解させたあと、塗布接着後に乾燥固化できるものならば何でもよい。たとえば溶剤には、ケトン系としてはシクロヘキサン、イソホロンなど、エステル系としては酢酸ブチルなど、またエーテル＋エステル系としてはセロソルブアセテート、プロプレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ブチルカルビトールアセテート、カルビトールアセテートなど、を挙げることができる。上記以外の溶剤に、芳香族系、アミド系、などを用いてもよい。
粘度の調整は、接続パッド部Ｋ全体に連続して樹脂を配置する場合は粘度は小さく、また、特定の領域に限定して補強用の樹脂を配置する場合は基材２２に濡れて広がらないように粘度は高めに調整するのがよい。
図４の状態の接続パッド部Ｋ（実際は、カバーレイ２３で囲まれている）に位置するフライングリード１１を覆うように樹脂を流す。接続パッド部Ｋを適当に傾けて樹脂の流れを適正にする。その後、加熱処理して溶媒を放散して硬化させる。これによって、基材２２に接着された導電接続部（端子２１／ＡＣＦ５ａ／フライングリード１１）を被覆する補強用の樹脂７が形成される。
【００３０】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２の配線板の接続構造Ｊを示す図である。図５（ａ）は平面図、また図５（ｂ）はＶＢ−ＶＢ線に沿う断面図である。実施の形態１（図２参照）では、補強用の樹脂７は、接続パッド部Ｋの全体に連続する形態をとった。本実施の形態では、接続パッド部Ｋの所定の領域に限定して、その領域の導電接続されたフライングリード１１／端子２１を被覆する、補強用の樹脂７を配置する点に特徴がある。
図５（ａ）に示すように、樹脂７は、限定された領域の（フライングリード１１／ＡＣＦ５ａ／端子２１）を被覆して、その領域内でＡＣＦ５の開口５ｈを通って主フレキシブル配線板２０の基材２２にまで届き、その基材２２に接着している。
これによって、たとえばフライングリード１１／ＡＣＦ５ａ／端子２１において、最も離間が生じやすい領域を狙いうちにして、強力な補強用の樹脂７を配置することができる。
【００３１】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３の配線板の接続構造Ｊを示す図である。本実施の形態では、次の点に特徴を有する。
（１）ＡＣＦ５の面積を接続パッド部Ｋの面積より大きく縮小して、フライングリード１１の中央部を含む領域に限定した。フライングリード１１の端（すなわち絶縁層１３に覆われる部分に続く部分）では、元来、端子２１から基材（図示せず）の厚み分だけ離れているので、導電接続に寄与しにくい。ＡＣＦ５は高価であり、経済性を高めるために、使用する面積は小さいほうが望ましい。これらのことを考慮すると、図６に示すように、フライングリードの端に対応する領域にＡＣＦ５を配置しないで、中央部を含む領域に限定してＡＣＦ５を配置することは合理性にかなっている。
（２）補強用の樹脂７は、フライングリード１１の復元力に対して効果的に対抗できる位置、たとえばフライングリード１１の中央部分に限定して配置した。フライングリード１１の中央部分に、強力な補強用の樹脂７を配置する。この補強用の樹脂７は、ＡＣＦ５の開口５ｈを通って基材２２にまで届き当該基材２２に接着した上で、端子２１／ＡＣＦ５ａ／フライングリード１１、を被覆している。
本実施の形態により、経済性を高めた上で、耐久性に優れた配線板の接続構造Ｊを得ることができる。上記の導電接続は、ＡＣＦ５を介在させて行うため、非常に簡単に遂行することができる。
【００３２】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４の配線板の接続構造Ｊを示す図である。本実施の形態では、次の点に特徴を有する。
（１）ＡＣＦ５の巾をフライングリード１１の長手方向の長さよりも狭くして、１本だけ、配置している。ＡＣＦ５の巾が狭いため、接続パッド部Ｋ内において、そのＡＣＦ５とカバーレイ１３，２３との間に側部スペースＳｐを生じている。
（２）補強用の樹脂７は、導電接続部のフライングリード１１の上から被覆するように配置され、側部スペースＳｐから接続パッド部Ｋの底部の基材２２に到達してその基材２２に接着する。
（３）ＡＣＦ５は、フライングリード１１の中央付近でのみ、そのフライングリード１１と端子２１との間に介在する。このフライングリード１１の中央付近は、フライングリード１１が最も端子２１の側に張り出しやすい箇所である。すなわち中央付近で、フライングリード１１と端子２１との導電接続を確保しやすい。この部分において確実な導電接続を実現した上で、樹脂７による補強をすることで耐久性にある導電接続を簡単に実現することができる。
【００３３】
図８および図９は、実施の形態１における図３および図４に対応する製造段階の図である。本実施の形態では、ＡＣＦ５の巾は、フライングリード１１の長さよりも相当小さくする。たとえばフライングリード１１の長さまたは接続パッド部Ｋの短辺の、１／２以下にする。ＡＣＦ５には、その他の加工はされない。巾を狭くした結果、図９に示すように、熱圧着されたあと、導電接続部のＡＣＦ５の側部にスペースＳｐができる。この側部スペースＳｐを通って、フライングリード１１の上から被覆するように配置された樹脂７は、非常に容易に基材２２に到達してその基材２２に接着することができる。
被覆するとき溶媒に希釈された樹脂７の粘度は、実施の形態１等の開口パターンから基材２２に到達させる場合よりも、より高く（硬めに）するのがよい。
【００３４】
高価なＡＣＦ５の面積（量）は少なくて済み、また、そのＡＣＦ５に開口５ｈを設ける工程などは必要はない。巾を狭くする工程のみが必要であるが、簡単な作業で済ますことができる。この結果、経済性に優れた導電接続構造Ｊを得ることができる。
【００３５】
（その他の実施の形態）
実施の形態１〜４は、ＨＤＤ用のフレキシブル配線板および接続構造について説明した。しかし、本発明の配線板の接続構造は、ＨＤＤ用に限定されず、その他の汎用および特殊用途のものに用いることができる。
【００３６】
上記において、本発明の実施の形態および実施例について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態および実施例は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の配線板の接続構造等によれば、凹部または狭間をなす接続パッド部の底部に位置する端子と、フレキシブル配線板のフライングリードとを、ＡＣＦを用いて、簡単かつ確実に接続して耐久性のある接続部を得ることができる。ＡＣＦを用いることで導電接続の作業を簡単かつ容易に遂行できる。さらに、経済性と信頼性を両立できるように、ＡＣＦの使用面積を縮小して効果的な箇所に限定して使用し、補強用の樹脂を用いて導電接続の耐久性を確保することができる。
【符号の説明】
【００３８】
５ ＡＣＦ、５ａ ＡＣＦの圧着部、５ｃ ＡＣＦの非圧着部、５ｈ ＡＣＦの開口、７ 樹脂、１０ フレキシブル配線板（フレキシャ）、１１ フライングリード（露出リード）、１３ 絶縁層（カバーレイ）、１５ サスペンション板、１８ 導体（配線）パターン、１９ ヘッドスライダ、２０ 主フレキシブル配線板、２１ 端子、２２ 主フレキシブル配線板の基材、２３ 主フレキシブル配線板のカバーレイ、２９ 主フレキシブル配線板の端、３１ ヘッド支持体、３２ アーム、３３ ボイスコイル、３９ ピボット（揺動）軸、５０ ＡＰＦＡ、９０ 磁気ディスク、１００ ＨＤＤ、Ｋ 主フレキシブル配線板の接続パッド部、Ｔ フレキシャの端子部、Ｊ 接続部、Ｓｐ 側部スペース。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層が除かれた底部の基材上に端子が配置されている接続パッド部を有する配線板と、
絶縁層が抜かれた端子部において導体パターンが露出された露出リードを有するフレキシブル配線板と、
前記露出リードと前記基材上の端子との間に介在して導電接続する異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）と、
前記導電接続された部分の前記露出リードおよび端子を覆うように位置する樹脂とを備え、
前記異方性導電フィルムの前記導電接続部の周りに開口があり、該開口を通って、前記導電接続部の前記露出リードおよび端子を覆う樹脂は連続して前記接続パッド部の底部をなす基材に接着していることを特徴とする、配線板の接続構造。
【請求項２】
前記異方性導電フィルムにおける開口は、（ｒ１）該異方性導電フィルムに設けられた開口パターン、（ｒ２）前記露出リードの長手方向と交差する方向に延びる複数本の帯状の異方性導電フィルムの間、および、（ｒ３）前記露出リードの長手方向と交差する方向に延びる一本の帯状の異方性導電フィルムと側部スペース、の（ｒ１）〜（ｒ３）のうちのいずれか一つであることを特徴とする、請求項１に記載の配線板の接続構造。
【請求項３】
前記樹脂は、前記開口の周囲で前記異方性導電フィルムを上下から挟むように位置することを特徴とする、請求項１または２に記載の配線板の接続構造。
【請求項４】
前記樹脂は、（ｓ１）端子ごとに分離して配置されている、（ｓ２）接続パッド部を一つの単位に、端子すべてに連続して樹脂が配置されている、および（ｓ３）接続パッド部の領域内で、一つまたは複数の所定の範囲に樹脂が配置されている、の（ｓ１）〜（ｓ３）のうちのいずれか一つの配置であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の配線板の接続構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の配線板の接続構造が用いられていることを特徴とする、ハードディスクドライブ。
【請求項６】
露出リードを有するフレキシブル配線板および接続パッド部底部の基材上に端子を有する配線板、を準備する工程と、
前記接続パッド部の寸法に合った寸法、またはそれより小さい寸法、をもつ異方性導電フィルムに対して、前記接続パッド部の端子に対応する領域の周囲に開口を設ける工程と、
前記配線板の接続パッド部の上に、前記異方性導電フィルムを、前記端子に対応する領域をその端子に重ねるように位置合わせして配置し、その異方性導電フィルムの上に、前記フレキシブル配線板を、前記露出リードが前記端子に重なるように位置合わせして配置して、熱圧着ツールによって加熱加圧して圧着する工程と、
前記熱圧着によって導電接続された部分の露出リードを覆うように、溶媒に希釈された樹脂を配置しつつ、該希釈された樹脂を前記異方性導電フィルムの前記開口を通して前記接続パッドの底部に届かせ、その後、溶媒を放散させて固化する加熱処理を行うことを特徴とする、配線板の接続構造。
【請求項７】
前記異方性導電フィルムに開口を設けて位置合わせする工程では、１本または複数本の前記異方導電性フィルムを前記露出リードの長手方向の長さよりも小さい巾を持つように寸法を整えたあと、１本の該異方性導電フィルムを前記側部スペースができるように、または複数本の異方性導電フィルムを前記間ができるように並行させて、配置し、前記開口を通して前記樹脂を前記接続パッド部の底部に届かせるときは前記異方性導電フィルムの側部スペースまたは間を通して前記樹脂を前記底部に届かせることを特徴とする、請求項６に記載の配線板の接続構造。
【請求項１】
絶縁層が除かれた底部の基材上に端子が配置されている接続パッド部を有する配線板と、
絶縁層が抜かれた端子部において導体パターンが露出された露出リードを有するフレキシブル配線板と、
前記露出リードと前記基材上の端子との間に介在して導電接続する異方性導電フィルム（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film）と、
前記導電接続された部分の前記露出リードおよび端子を覆うように位置する樹脂とを備え、
前記異方性導電フィルムの前記導電接続部の周りに開口があり、該開口を通って、前記導電接続部の前記露出リードおよび端子を覆う樹脂は連続して前記接続パッド部の底部をなす基材に接着していることを特徴とする、配線板の接続構造。
【請求項２】
前記異方性導電フィルムにおける開口は、（ｒ１）該異方性導電フィルムに設けられた開口パターン、（ｒ２）前記露出リードの長手方向と交差する方向に延びる複数本の帯状の異方性導電フィルムの間、および、（ｒ３）前記露出リードの長手方向と交差する方向に延びる一本の帯状の異方性導電フィルムと側部スペース、の（ｒ１）〜（ｒ３）のうちのいずれか一つであることを特徴とする、請求項１に記載の配線板の接続構造。
【請求項３】
前記樹脂は、前記開口の周囲で前記異方性導電フィルムを上下から挟むように位置することを特徴とする、請求項１または２に記載の配線板の接続構造。
【請求項４】
前記樹脂は、（ｓ１）端子ごとに分離して配置されている、（ｓ２）接続パッド部を一つの単位に、端子すべてに連続して樹脂が配置されている、および（ｓ３）接続パッド部の領域内で、一つまたは複数の所定の範囲に樹脂が配置されている、の（ｓ１）〜（ｓ３）のうちのいずれか一つの配置であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の配線板の接続構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の配線板の接続構造が用いられていることを特徴とする、ハードディスクドライブ。
【請求項６】
露出リードを有するフレキシブル配線板および接続パッド部底部の基材上に端子を有する配線板、を準備する工程と、
前記接続パッド部の寸法に合った寸法、またはそれより小さい寸法、をもつ異方性導電フィルムに対して、前記接続パッド部の端子に対応する領域の周囲に開口を設ける工程と、
前記配線板の接続パッド部の上に、前記異方性導電フィルムを、前記端子に対応する領域をその端子に重ねるように位置合わせして配置し、その異方性導電フィルムの上に、前記フレキシブル配線板を、前記露出リードが前記端子に重なるように位置合わせして配置して、熱圧着ツールによって加熱加圧して圧着する工程と、
前記熱圧着によって導電接続された部分の露出リードを覆うように、溶媒に希釈された樹脂を配置しつつ、該希釈された樹脂を前記異方性導電フィルムの前記開口を通して前記接続パッドの底部に届かせ、その後、溶媒を放散させて固化する加熱処理を行うことを特徴とする、配線板の接続構造。
【請求項７】
前記異方性導電フィルムに開口を設けて位置合わせする工程では、１本または複数本の前記異方導電性フィルムを前記露出リードの長手方向の長さよりも小さい巾を持つように寸法を整えたあと、１本の該異方性導電フィルムを前記側部スペースができるように、または複数本の異方性導電フィルムを前記間ができるように並行させて、配置し、前記開口を通して前記樹脂を前記接続パッド部の底部に届かせるときは前記異方性導電フィルムの側部スペースまたは間を通して前記樹脂を前記底部に届かせることを特徴とする、請求項６に記載の配線板の接続構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１５０８７２（Ｐ２０１２−１５０８７２Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０８８９（Ｐ２０１１−１０８８９）
【出願日】平成２３年１月２１日（２０１１．１．２１）
【出願人】（５００４００２１６）住友電工プリントサーキット株式会社 (197)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２１日（２０１１．１．２１）
【出願人】（５００４００２１６）住友電工プリントサーキット株式会社 (197)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]