CN102543101A - 一种硬盘磁头焊盘及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种硬盘磁头焊盘及其制备方法。本发明的技术方案要点是：一种硬盘磁头焊盘，包括：黏附层、种子层和金凸块，此硬盘磁头焊盘的种子层由镍-铁种子层和金种子层组成，此硬盘磁头焊盘的结构从内部到表层依次为：黏附层、镍-铁种子层、金种子层、金凸块，所述金种子层的厚度为50~70nm，金凸块的厚度为1.5~4.5μm，并且公开了制备所述硬盘磁头焊盘的工艺流程。本发明在镍-铁种子层上再加一层50~70nm的金种子层时，此磁头晶片经过去离子水与十二烷基磺酸钠溶液的浸润后，均能实现电镀金凸块的目的，且电镀工艺合格，金凸块不发生脱落，从而获得可焊性优良的硬盘磁头焊盘。
Description
技术领域：
本发明涉及一种硬盘磁头，特别是一种硬盘磁头焊盘及其制备方法。
背景技术：
目前计算机中数据容量最大、保存时间最长的存储媒质是硬盘。随着数据存储对硬盘容量和可靠性要求的提高，在提高硬盘容量的同时，对磁头的可靠性也提出了更高的要求。磁头作为硬盘的核心部件，担负着数据信息的读、写任务，决定着寻道能力的高低。磁头飞行高度、润滑性能、磁头和磁片表面状态决定了硬盘的容量，而磁头焊点的可靠性决定了磁头的可靠性，并最终决定了整个硬盘的可靠性。
某公司为满足开发新产品的要求，需要将目前磁头焊盘电镀使用的金种子层改为镍-铁种子层以减少焊接时金凸块变形进而提高焊接精度，获得可焊性优良的硬盘磁头焊盘。然而，直接在纯镍-铁种子层上电镀金凸块，会出现金凸块脱落现象。
发明内容：
本发明的目的是为了克服金凸块脱落现象，在镍-铁种子层上再加一层50~70nm的金种子层，进而实现电镀金凸块，由于金种子层和金凸块均为纯金，故可将二者看作一个整体，实现在镍-铁种子层上电镀金凸块。
本发明的技术方案是：一种硬盘磁头焊盘，包括：黏附层、种子层和金凸块，其特征在于：所述硬盘磁头焊盘的种子层由镍-铁种子层和金种子层组成，此硬盘磁头焊盘的结构从内部到表层依次为：黏附层、镍-铁种子层、金种子层、金凸块，所述金种子层的厚度为50~70nm，金凸块的厚度为1.5~4.5μm。
本发明所述的硬盘磁头焊盘的制备方法，其特征在于制备工艺为：（1）打磨晶片，然后在晶片上溅射钽或钛作为黏附层；（2）在此黏附层上溅射一层镍-铁种子层，再溅射一层50~70nm的金种子层，镍-铁种子层和金种子层的形成方法如图2所示；（3）涂布光刻胶，光刻显影出电镀所需的图形；（4）上述晶片经去离子水和十二烷基磺酸钠溶液润湿后进行金凸块电镀，褪除光刻胶即形成硬盘磁头焊盘。所述的硬盘磁头焊盘的制备方法中金凸块的电镀工艺为：金盐浓度：10.5g/L，Na2SO3 浓度：30g/L，pH ：6.5，电镀溶液温度：53~57°C，溶液密度：16°S.G./ Baume，电流密度：2A/ft2，阳极:阴极比：1:1，金凸块电镀速率：0.15μm/min。
本发明提供了一种硬盘磁头焊盘及其制备方法，在镍-铁种子层上再加一层50~70nm的金种子层时，此磁头晶片经过去离子水与十二烷基磺酸钠溶液的浸润后，均能实现电镀金凸块的目的，且电镀工艺合格，金凸块不发生脱落。
说明书附图：
图1是磁头焊盘金属表面结构与晶片相对位置的示意图
图面说明：1、晶片，2、钽或钛层，3、镍-铁合金种子层，4、金种子层，5、金凸块。
图2是离子束溅射沉积形成种子层的示意图
具体实施方式：
结合附图详细描述实施例。以下实施例所用的两种晶片的直径同为6英寸，具有不同的内部结构，分别为假晶片，其成分为Al2O3和TiC，以及报废的晶片，其底部为真实的电脑硬盘磁头晶片内部结构，是由于生产过程中某些原因而报废的；以下实施例中种子层的形成均是通过903M型种子层沉积设备完成的。
实施例1
先将假晶片打磨，然后在晶片上溅射钽或钛作为黏附层，在此黏附层上溅射一层镍-铁种子层，然后再溅射一层50nm的金种子层，镍-铁种子层和金种子层的形成方法如图2所示；涂布光刻胶，光刻显影出电镀所需的图形，上述晶片经去离子水和十二烷基磺酸钠溶液润湿后进行金电镀，电镀金凸片的厚度为1.5μm褪除光刻胶即形成硬盘磁头焊盘。所用的金电镀液的型号为：TG25E，金凸块的电镀工艺为：金盐浓度：10.5g/L，Na2SO3 浓度：30g/L，pH ：6.5，电镀溶液温度：53°C，溶液密度：16°S.G./ Baume，电流密度：2A/ft2，阳极:阴极比：1:1，金凸块电镀速率：0.15μm/min。
实施例2
先将假晶片打磨，然后在晶片上溅射钽或钛作为黏附层，在此黏附层上溅射一层镍-铁种子层，然后再溅射一层50nm的金种子层，镍-铁种子层和金种子层的形成方法如图2所示；涂布光刻胶，光刻显影出电镀所需的图形，上述晶片经去离子水和十二烷基磺酸钠溶液润湿后进行金电镀，电镀金凸片的厚度为4.5μm褪除光刻胶即形成硬盘磁头焊盘。所用的金电镀液的型号为：TG25E，金凸块的电镀工艺为：金盐浓度：10.5g/L，Na2SO3 浓度：30g/L，pH ：6.5，电镀溶液温度：57°C，溶液密度：16°S.G./ Baume，电流密度：2A/ft2，阳极:阴极比：1:1，金凸块电镀速率：0.15μm/min。
实施例3
先将报废晶片打磨，然后在晶片上溅射钽或钛作为黏附层，在此黏附层上溅射一层镍-铁种子层，然后再溅射一层50nm的金种子层，镍-铁种子层和金种子层的形成方法如图2所示；涂布光刻胶，光刻显影出电镀所需的图形，上述晶片经去离子水和十二烷基磺酸钠溶液润湿后进行金电镀，电镀金凸片的厚度为1.5μm褪除光刻胶即形成硬盘磁头焊盘。所用的金电镀液的型号为：TG25E，金凸块的电镀工艺为：金盐浓度：10.5g/L，Na2SO3 浓度：30g/L，pH ：6.5，电镀溶液温度：55°C，溶液密度：16°S.G./ Baume，电流密度：2A/ft2，阳极:阴极比：1:1，金凸块电镀速率：0.15μm/min。
实施例4
先将报废晶片打磨，然后在晶片上溅射钽或钛作为黏附层，在此黏附层上溅射一层镍-铁种子层，然后再溅射一层50nm的金种子层，镍-铁种子层和金种子层的形成方法如图2所示；涂布光刻胶，光刻显影出电镀所需的图形，上述晶片经去离子水和十二烷基磺酸钠溶液润湿后进行金电镀，电镀金凸片的厚度为4.5μm褪除光刻胶即形成硬盘磁头焊盘。所用的金电镀液的型号为：TG25E，金凸块的电镀工艺为：金盐浓度：10.5g/L，Na2SO3 浓度：30g/L，pH ：6.5，电镀溶液温度：54°C，溶液密度：16°S.G./ Baume，电流密度：2A/ft2，阳极:阴极比：1:1，金凸块电镀速率：0.15μm/min。
实施例5
先将假晶片打磨，然后在晶片上溅射钽或钛作为黏附层，在此黏附层上溅射一层镍-铁种子层，然后再溅射一层70nm的金种子层，镍-铁种子层和金种子层的形成方法如图2所示；涂布光刻胶，光刻显影出电镀所需的图形，上述晶片经去离子水和十二烷基磺酸钠溶液润湿后进行金电镀，电镀金凸片的厚度为1.5μm褪除光刻胶即形成硬盘磁头焊盘。所用的金电镀液的型号为：TG25E，金凸块的电镀工艺为：金盐浓度：10.5g/L，Na2SO3 浓度：30g/L，pH ：6.5，电镀溶液温度：56°C，溶液密度：16°S.G./ Baume，电流密度：2A/ft2，阳极:阴极比：1:1，金凸块电镀速率：0.15μm/min。
实施例6
先将假晶片打磨，然后在晶片上溅射钽或钛作为黏附层，在此黏附层上溅射一层镍-铁种子层，然后再溅射一层70nm的金种子层，镍-铁种子层和金种子层的形成方法如图2所示；涂布光刻胶，光刻显影出电镀所需的图形，上述晶片经去离子水和十二烷基磺酸钠溶液润湿后进行金电镀，电镀金凸片的厚度为4.5μm褪除光刻胶即形成硬盘磁头焊盘。所用的金电镀液的型号为：TG25E，金凸块的电镀工艺为：金盐浓度：10.5g/L，Na2SO3 浓度：30g/L，pH ：6.5，电镀溶液温度：55°C，溶液密度：16°S.G./ Baume，电流密度：2A/ft2，阳极:阴极比：1:1，金凸块电镀速率：0.15μm/min。
对于实施例1~6制备的硬盘磁头焊盘，使用型号为471 Vinyl，3M的胶带进行拉扯实验，其检测方法如下：（1）在晶片上电镀金凸块后，清洗、甩干，用胶带做拉扯实验，以检查金凸块的牢固性；（2）在离子束蚀刻去掉所要图形以外的种子层和黏附层后再次检查是否有金凸块后脱离；（3）在完成性能测试后再检查一次金凸块是否脱离。检测结果表明：实施例1~6中硬盘晶片上所电镀的金凸块通过上述测试无任何金凸块脱落，电镀工艺均合格。
Claims (3)
1.一种硬盘磁头焊盘，包括：黏附层、种子层和金凸块，其特征在于：所述硬盘磁头焊盘的种子层由镍-铁种子层和金种子层组成，此硬盘磁头焊盘的结构从内部到表层依次为：黏附层、镍-铁种子层、金种子层、金凸块，所述金种子层的厚度为50~70nm，金凸块的厚度为1.5~4.5μm。
2.一种制备权利要求1所述的硬盘磁头焊盘的方法，其特征在于制备工艺为：（1）打磨晶片，然后在晶片上溅射钽或钛作为黏附层；（2）在此黏附层上溅射一层镍-铁种子层，再溅射一层50~70nm的金种子层；（3）涂布光刻胶，光刻显影出电镀所需的图形；（4）上述晶片经去离子水和十二烷基磺酸钠溶液润湿后进行金凸块电镀，褪除光刻胶即形成硬盘磁头焊盘。
3.根据权利要求2所述的硬盘磁头焊盘的制备方法，其特征在于：所述金凸块的电镀工艺为：金盐浓度：10.5g/L，Na2SO3 浓度：30g/L，pH ：6.5，电镀溶液温度：53~57°C、溶液密度：16°S.G./ Baume，电流密度：2A/ft2，阳极:阴极比：1:1，金凸块电镀速率：0.15μm/min。
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