JP2005196839A - Hddサスペンション用基板材料 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ステンレス箔を成型加工してなるHDDサスペンション用基板材料であって、該ステンレス箔の少なくとも片側の表面上に、金属種としてクロムを除く金属酸化物又は金属水酸化物の一方または両方を主とした被膜層と、絶縁性樹脂層を少なくとも積層してなることを特徴とするHDDサスペンション用基板材料である。
【選択図】 なし
Description
(1) ステンレス箔を成型加工してなるHDDサスペンション用基板材料であって、該ステンレス箔の少なくとも片側の表面上に、金属種としてクロムを除く金属酸化物又は金属水酸化物の一方または両方を主とした被膜層と、絶縁性樹脂層を少なくとも積層してなることを特徴とするHDDサスペンション用基板材料。
(2) 前記被膜層の平均膜厚が5μm以下である前記(1)記載のHDDサスペンション用基板材料。
(3) 前記被膜層のステンレス箔に対する被覆率が10%以上である前記(1)又は(2)に記載のHDDサスペンション用基板材料。
(4) 前記被膜層がステンレス箔上に島状分布する前記(1)〜(3)のいずれかに記載のHDDサスペンション用基板材料。
(5) 前記被膜層にクラックが存在する前記(1)〜(4)のいずれかに記載のHDDサスペンション用基板材料。
(6) 前記金属種がジルコニウム、チタン、ケイ素から選ばれる1種又は2種以上である前記(1)記載のHDDサスペンション用基板材料。
(7) 前記金属種がチタンである前記(1)記載のHDDサスペンション用基板材料。
(8) 前記被膜層を有するステンレス箔と絶縁性樹脂層との接着力が0.54kN/m以上である前記(1)記載のHDDサスペンション用基板材料。
(9) 前記ステンレス箔の厚みが10〜100μmである前記(1)記載のHDDサスペンション用基板材料。
(10) 前記絶縁性樹脂層の厚みが1〜150μmである前記(1)記載のHDDサスペンション用基板材料。
(11) 前記絶縁性樹脂層が耐熱性のポリイミド系樹脂である前記(1)記載のHDDサスペンション用基板材料。
(12) 前記耐熱性ポリイミド系樹脂層が高熱膨張性ポリイミド/低熱膨張性ポリイミド/高熱膨張性ポリイミドの三層構造を成す前記(11)記載のHDDサスペンション用基板材料。
(13) 前記耐熱性ポリイミド系樹脂層の線膨張係数が1×10-5〜3×10-5/℃の範囲にある前記(12)記載のHDDサスペンション用基板材料。
(14) さらに前記絶縁性樹脂層の上に金属層を積層してなる前記(1)記載のHDDサスペンション用基板材料。
(15) 前記金属層が金属箔である前記(14)記載のHDDサスペンション用基板材料。
(16) 前記金属箔が表面処理された金属箔である前記(15)記載のHDDサスペンション用基板材料。
(17) 前記金属箔がステンレス箔又は銅箔である前記(15)又は(16)記載のHDDサスペンション用基板材料。
(18) 前記金属層と絶縁性樹脂層との接着力が0.54kN/m以上である前記(14)記載のHDDサスペンション用基板材料。
(19) HDDサスペンションを構成するロードビーム用基板材料である前記(1)〜(18)のいずれかに記載のHDDサスペンション用基板材料。
(20) HDDサスペンションを構成するフレクシャーブランク用基板材料である前記(1)〜(18)のいずれかに記載のHDDサスペンション用基板材料。
本発明は、ステンレス箔を成型加工してなるHDDサスペンション用基板材料であり、該ステンレス箔の少なくとも片側の表面上に、金属種としてクロムを除く金属酸化物又は金属水酸化物の一方又は両方を主とした被膜層と、絶縁性樹脂層を少なくとも積層したものである。
基板材料として、各種厚みのステンレス箔(SUS304)を用いた。
また、Al箔、Cu箔等も必要に応じて用いた。
基板材料への金属酸化物及び金属水酸化物の付与は、液相析出法とスパッタ法によった。液相析出法の処理液としては、(1) 0.1mol/Lヘキサフルオロケイ酸アンモニウム水溶液、(2) 0.1mol/Lヘキサフルオロチタン酸アンモニウム水溶液、(3) 0.1mol/Lヘキサフルオロジルコン酸アンモニウム水溶液をそれぞれ用いた。ステンレス箔を上記処理液へ浸漬し、アルミニウムを対極としたカソード電解により、金属酸化物及び金属水酸化物をステンレス箔上に成膜した。成膜条件は、電流密度を100mA/cm2に制御して、室温で1〜10分間の電解とし、成膜後、水洗し、乾燥した。
また、スパッタ法は、Si、Ti、Zrをターゲットとし、下地金属板上に金属酸化物を成膜した。
成膜した被覆層について、X線光電子分光法と赤外線分光法により、金属酸化物及び金属水酸化物の生成を確認した。
絶縁性樹脂は、以下の手法によりそれぞれ作製した。
まず、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン292.3g(1mol)を5Lのセパラブルフラスコ中で攪拌しながら、3690.0gのN,N-ジメチルアセトアミドを溶解させた。この溶液を氷浴で冷却しながら、窒素気流中で3,4,3’,4’-ジフェニルスルフォンテトラカルボン酸二無水物358.3g(1mol)を加えた。この溶液を室温に戻して、3時間攪拌を続けて重合させて、ポリイミド前駆体溶液Aを得た。
(1) 密着性評価
目的とする界面の密着性評価は、目的とする界面を構成する金属材料に、幅3.2mmの直線状のパターニングを施し、測定用サンプルを作成した後、ポリイミド樹脂層側を固定板に貼り付け、目的とする界面のみが剥離するように引張試験機(東陽精機株式会社製、ストログラフーMI)を用いて、目的とする界面を構成する金属材料を90°方向に引き剥がした際の接着力を測定することで行った。評価基準は、0.54kN/m以上を○、0.54kN/m未満を×とした。
基板材料上に形成した被覆層の被覆率は、次のようにして求めた。走査型電子顕微鏡を用いて、倍率10000倍で観察後、画像処理により下地金属と被覆層を区別して、その比率を求め、これを任意の5箇所について行い、その平均を被覆率とした。
ステンレス箔上に形成したポリイミド樹脂層のエッチング性能を評価した。試料を50℃の100%水加ヒドラジンに浸漬して、ポリイミド樹脂層のエッチング速度の比較をした。無処理のステンレス箔上に形成したポリイミド樹脂層のエッチング速度を基準とし、これよりエッチング速度が速い場合を○、同等の場合を△、遅い場合を×とした。
厚さ10μmのステンレス箔上に、表1に示す条件で各種被覆層を形成した。また、比較材として、無処理のステンレス箔も用いた。
厚さ10μmの銅箔の表面に各種厚みのポリイミド樹脂層を形成した。樹脂層の合計厚みを10μmとする場合の形成方法は、試料表面に硬化後の膜厚が1μmとなるように、上述のポリイミド前駆体溶液Aを塗布して、130℃、4分間乾燥した。次に、この上に上述のポリイミド前駆体溶液Bを硬化後の二層膜厚が9μmとなるように塗布して、130℃、8分間乾燥した。さらに、上述のポリイミド前駆体溶液Cを硬化後の二層膜厚が10μmとなるように塗布して、130℃、4分間乾燥した。このように、ポリイミド樹脂層を3層積層した試料を、窒素気流中で最高到達温度が360℃となる条件で熱処理を行い、樹脂層の硬化を完了させた。
上記銅箔上に形成した樹脂層とステンレス箔の処理面が向き合うように重ね合わせた後、真空プレス機を用いて面圧100kg/cm2、温度320℃、プレス時間60分間の条件で加熱圧着した。
表1のNo.10と同条件で処理した厚さ10μmのポリイミド層を有する10μmステンレス箔に対して、表3で示す条件で、ポリイミド樹脂表面上に金属層を形成した。10μm厚さのAl箔(No.71)、Cu箔(No.75)の表面処理方法の詳細は、それぞれ、表1のNo.10、20と同じ酸化物層形成条件で行った。
Claims (20)
- ステンレス箔を成型加工してなるHDDサスペンション用基板材料であって、該ステンレス箔の少なくとも片側の表面上に、金属種としてクロムを除く金属酸化物又は金属水酸化物の一方または両方を主とした被膜層と、絶縁性樹脂層を少なくとも積層してなることを特徴とするHDDサスペンション用基板材料。
- 前記被膜層の平均膜厚が5μm以下である請求項1記載のHDDサスペンション用基板材料。
- 前記被膜層のステンレス箔に対する被覆率が10%以上である請求項1又は2に記載のHDDサスペンション用基板材料。
- 前記被膜層がステンレス箔上に島状分布する請求項1〜3のいずれかに記載のHDDサスペンション用基板材料。
- 前記被膜層にクラックが存在する請求項1〜4のいずれかに記載のHDDサスペンション用基板材料。
- 前記金属種がジルコニウム、チタン、ケイ素から選ばれる1種又は2種以上である請求項1記載のHDDサスペンション用基板材料。
- 前記金属種がチタンである請求項1記載のHDDサスペンション用基板材料。
- 前記被膜層を有するステンレス箔と絶縁性樹脂層との接着力が0.54kN/m以上である請求項1記載のHDDサスペンション用基板材料。
- 前記ステンレス箔の厚みが10〜100μmである請求項1記載のHDDサスペンション用基板材料。
- 前記絶縁性樹脂層の厚みが1〜150μmである請求項1記載のHDDサスペンション用基板材料。
- 前記絶縁性樹脂層が耐熱性ポリイミド系樹脂である請求項1記載のHDDサスペンション用基板材料。
- 前記耐熱性ポリイミド系樹脂層が高熱膨張性ポリイミド/低熱膨張性ポリイミド/高熱膨張性ポリイミドの三層構造を成す請求項11記載のHDDサスペンション用基板材料。
- 前記耐熱性ポリイミド系樹脂層の線膨張係数が1×10-5〜3×10-5/℃の範囲にある請求項12記載のHDDサスペンション用基板材料。
- さらに前記絶縁性樹脂層の上に金属層を積層してなる請求項1記載のHDDサスペンション用基板材料。
- 前記金属層が金属箔である請求項14記載のHDDサスペンション用基板材料。
- 前記金属箔が表面処理された金属箔である請求項15記載のHDDサスペンション用基板材料。
- 前記金属箔がステンレス箔又は銅箔である請求項15又は16記載のHDDサスペンション用基板材料。
- 前記金属層と絶縁性樹脂層との接着力が0.54kN/m以上である請求項14記載のHDDサスペンション用基板材料。
- HDDサスペンションを構成するロードビーム用基板材料である請求項1〜18のいずれかに記載のHDDサスペンション用基板材料。
- HDDサスペンションを構成するフレクシャーブランク用基板材料である請求項1〜18のいずれかに記載のHDDサスペンション用基板材料。
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