JP5724232B2 - Suspension substrate, method for manufacturing suspension substrate, suspension, suspension with element, and hard disk drive - Google Patents
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Description
本発明は、金属支持基板の一部を配線層のジャンパー部として用いたサスペンション用基板に関し、より詳しくは、配線層とジャンパー部の周囲に存在する金属支持基板との絶縁性が高いサスペンション用基板に関する。 The present invention relates to a suspension substrate in which a part of a metal support substrate is used as a jumper portion of a wiring layer, and more specifically, a suspension substrate having high insulation between the wiring layer and the metal support substrate existing around the jumper portion. About.
近年、インターネットの普及等によりパーソナルコンピュータの情報処理量の増大や情報処理速度の高速化が要求されてきており、それに伴って、パーソナルコンピュータに組み込まれているハードディスクドライブ（ＨＤＤ）も大容量化や情報伝達速度の高速化が必要となってきている。そのため、ＨＤＤに用いられるサスペンション用基板（フレキシャー）にも高機能化が求められている。 In recent years, due to the spread of the Internet and the like, there has been a demand for an increase in the amount of information processing of personal computers and an increase in information processing speed, and along with this, the capacity of hard disk drives (HDD) incorporated in personal computers has increased. Increasing information transmission speed is required. For this reason, higher functions are also required for suspension substrates (flexures) used in HDDs.
サスペンション用基板の高機能化の一例としては、配線層と金属支持基板とをビアを介して電気的に接続し、金属支持基板をグランドとして機能させる技術が知られている。例えば特許文献１においては、配線と同じ金属層からなる金属パッドを配線とは独立して形成し、その金属パッドの一部から絶縁層を貫通して金属薄板に至る開口を設け、その開口に金属めっきによる導通部分を設けることにより、金属パッドと金属薄板とを電気的に接続した磁気ヘッドサスペンションが開示されている。また、サスペンション用基板の高機能化の他の例としては、素子と外部回路基板とを電気的に接続する配線層に、いわゆるインターリーブ構造を採用することが知られている（特許文献２）。 As an example of enhancing the functionality of a suspension substrate, a technique is known in which a wiring layer and a metal support substrate are electrically connected via vias and the metal support substrate functions as a ground. For example, in Patent Document 1, a metal pad made of the same metal layer as the wiring is formed independently of the wiring, and an opening extending from a part of the metal pad through the insulating layer to the metal thin plate is provided. A magnetic head suspension in which a metal pad and a metal thin plate are electrically connected by providing a conductive portion by metal plating is disclosed. In addition, as another example of enhancing the functionality of a suspension substrate, it is known to employ a so-called interleave structure for a wiring layer that electrically connects an element and an external circuit substrate (Patent Document 2).
従来の配線層は、金属支持基板上に絶縁層を介して積層されるため、配線層と金属支持基板との絶縁性は高い。一方、サスペンション用基板の高機能化に伴い、配線層と絶縁層を貫通するビアとを電気的に接続し、金属支持基板の一部を配線層のジャンパー部として用いることが想定される。ジャンパー部としては、例えば浮島状のものを挙げることができる。 Since the conventional wiring layer is laminated on the metal support substrate via the insulating layer, the insulation between the wiring layer and the metal support substrate is high. On the other hand, with the enhancement of the functionality of the suspension substrate, it is assumed that the wiring layer and the via penetrating the insulating layer are electrically connected, and a part of the metal support substrate is used as a jumper portion of the wiring layer. As a jumper part, a floating island-like thing can be mentioned, for example.
一方、金属支持基板および絶縁層の間には、製造段階での加熱処理により、両者の成分が相互拡散した拡散層が生じる場合がある。この拡散層は、金属支持基板の成分を含有するため、絶縁層よりも導電性が高い。また、拡散層は絶縁層成分を含有するため金属支持基板のエッチング工程では除去することが困難である。このため、金属支持基板をエッチング除去しジャンパー部を形成する際、ジャンパー部の周囲に、導電性が比較的高い拡散層が残存し、配線層と金属支持基板との絶縁性が低下するという問題がある。 On the other hand, between the metal support substrate and the insulating layer, there may be a diffusion layer in which both components are mutually diffused by heat treatment in the manufacturing stage. Since this diffusion layer contains the components of the metal support substrate, it has higher conductivity than the insulating layer. Further, since the diffusion layer contains an insulating layer component, it is difficult to remove in the etching process of the metal support substrate. Therefore, when the metal support substrate is removed by etching to form the jumper portion, a diffusion layer having a relatively high conductivity remains around the jumper portion, and the insulation between the wiring layer and the metal support substrate is deteriorated. There is.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、金属支持基板の一部を配線層のジャンパー部として用いたサスペンション用基板であって、配線層とジャンパー部の周囲に存在する金属支持基板との絶縁性が高いサスペンション用基板を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a suspension substrate in which a part of a metal support substrate is used as a jumper portion of a wiring layer, and the metal support existing around the wiring layer and the jumper portion. The main object is to provide a suspension substrate having high insulation from the substrate.
上記課題を解決するために、本発明においては、金属支持基板と、上記金属支持基板上に形成された絶縁層と、上記絶縁層上に形成された配線層とを有するサスペンション用基板であって、上記金属支持基板および上記絶縁層の間には、上記金属支持基板および上記絶縁層の成分が相互拡散した拡散層が形成され、上記配線層が、上記絶縁層を貫通するビアと電気的に接続されたビア接続配線層を有し、二以上の上記ビアが、上記金属支持基板の一部であるジャンパー部により電気的に接続され、上記ジャンパー部を囲む上記拡散層が除去され、上記ジャンパー部と上記金属支持基板とが絶縁されていることを特徴とするサスペンション用基板を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a suspension substrate having a metal support substrate, an insulating layer formed on the metal support substrate, and a wiring layer formed on the insulating layer. A diffusion layer in which components of the metal support substrate and the insulating layer are mutually diffused is formed between the metal support substrate and the insulating layer, and the wiring layer is electrically connected to a via penetrating the insulating layer. A via connection wiring layer connected to each other, wherein the two or more vias are electrically connected by a jumper part which is a part of the metal support substrate, the diffusion layer surrounding the jumper part is removed, and the jumper is removed. A suspension substrate is provided in which the portion and the metal support substrate are insulated.
本発明によれば、ジャンパー部を囲む拡散層が除去され、ジャンパー部と金属支持基板とが絶縁されていることから、配線層（ビア接続配線層）とジャンパー部の周囲に存在する金属支持基板との絶縁性が高いサスペンション用基板とすることができる。 According to the present invention, since the diffusion layer surrounding the jumper portion is removed and the jumper portion and the metal support substrate are insulated, the metal support substrate existing around the wiring layer (via connection wiring layer) and the jumper portion. The suspension substrate can be made highly insulating.
上記発明においては、上記ビア接続配線層が、リード配線層またはライト配線層として機能する第一配線層および第二配線層であり、上記第一配線層および第二配線層は、それぞれ、一または二以上の分岐配線層を有し、第一配線層に属する配線層と、上記第二配線層に属する配線層とが交互に配置されたインターリーブ構造が形成されていることが好ましい。低インピーダンス化を図ることができるからである。 In the above invention, the via connection wiring layer is a first wiring layer and a second wiring layer functioning as a read wiring layer or a write wiring layer, and the first wiring layer and the second wiring layer are each one or It is preferable that an interleave structure is formed in which two or more branch wiring layers are provided, and wiring layers belonging to the first wiring layer and wiring layers belonging to the second wiring layer are alternately arranged. This is because the impedance can be reduced.
上記発明においては、上記ビア接続配線層がノイズシールド用配線層であり、上記ノイズシールド用配線層がリード配線層およびライト配線層の外側に配置されていることが好ましい。外部からの輻射によるノイズの発生を効果的に抑制することができるからである。 In the above invention, it is preferable that the via connection wiring layer is a noise shielding wiring layer, and the noise shielding wiring layer is disposed outside the read wiring layer and the write wiring layer. This is because generation of noise due to radiation from the outside can be effectively suppressed.
上記発明においては、上記ビア接続配線層が、上記ノイズシールド用配線層の他に、クロストーク防止用配線層を有し、上記クロストーク防止用配線層が上記リード配線層および上記ライト配線層の間に配置され、上記ノイズシールド用配線層のビアと、上記クロストーク防止用配線層のビアとが、同一の上記ジャンパー部により電気的に接続されていることが好ましい。リード配線層およびライト配線層のクロストークを防止することができるからである。 In the above invention, the via connection wiring layer has a crosstalk preventing wiring layer in addition to the noise shielding wiring layer, and the crosstalk preventing wiring layer includes the lead wiring layer and the write wiring layer. Preferably, the vias of the noise shielding wiring layer and the vias of the crosstalk preventing wiring layer are electrically connected by the same jumper portion. This is because crosstalk between the read wiring layer and the write wiring layer can be prevented.
また、本発明においては、金属支持基板と、上記金属支持基板上に形成された絶縁層と、上記絶縁層上に形成された配線層とを有し、上記金属支持基板および上記絶縁層の間には上記金属支持基板および上記絶縁層の成分が相互拡散した拡散層が形成され、上記配線層が上記絶縁層を貫通するビアと電気的に接続されたビア接続配線層を有し、二以上の上記ビアが上記金属支持基板の一部であるジャンパー部により電気的に接続されたサスペンション用積層体を準備する積層体準備工程と、上記サスペンション用積層体の上記ジャンパー部を囲む上記拡散層をエッチングにより除去し、上記ジャンパー部と上記金属支持基板とを絶縁する拡散層除去工程と、を有することを特徴とするサスペンション用基板の製造方法を提供する。 The present invention also includes a metal support substrate, an insulating layer formed on the metal support substrate, and a wiring layer formed on the insulating layer, and is provided between the metal support substrate and the insulating layer. Includes a diffusion layer in which components of the metal support substrate and the insulating layer are mutually diffused, and the wiring layer has a via connection wiring layer electrically connected to a via penetrating the insulating layer, and two or more A laminate preparing step of preparing a suspension laminate in which the via is electrically connected by a jumper portion which is a part of the metal support substrate; and the diffusion layer surrounding the jumper portion of the suspension laminate. There is provided a manufacturing method of a suspension substrate, characterized by including a diffusion layer removing step for removing the insulating layer by etching to insulate the jumper portion from the metal support substrate.
本発明によれば、サスペンション用積層体に対して、拡散層除去工程を行うことにより、配線層（ビア接続配線層）とジャンパー部の周囲に存在する金属支持基板との絶縁性が高いサスペンション用基板を得ることができる。 According to the present invention, by performing the diffusion layer removing process on the suspension laminate, the suspension layer has high insulation between the wiring layer (via connection wiring layer) and the metal support substrate existing around the jumper portion. A substrate can be obtained.
上記発明においては、上記サスペンション用積層体が、上記金属支持基板を形成するためのレジストパターンを有し、上記拡散層除去工程において、上記レジストパターンから露出する上記拡散層を除去することが好ましい。工程の簡略化を図ることができるからである。 In the above invention, it is preferable that the suspension laminate has a resist pattern for forming the metal support substrate, and the diffusion layer exposed from the resist pattern is removed in the diffusion layer removal step. This is because the process can be simplified.
上記発明においては、上記エッチングが、ドライエッチングであることが好ましい。異方性エッチングを容易に行うことができ、サイドエッチングが生じないという利点があるからである。 In the said invention, it is preferable that the said etching is dry etching. This is because anisotropic etching can be easily performed and side etching does not occur.
上記発明においては、上記ドライエッチングが、プラズマエッチングであることが好ましい。 In the above invention, the dry etching is preferably plasma etching.
上記発明においては、上記エッチングが、ウェットエッチングであることが好ましい。ドライエッチングに比べてエッチングレートが高いという利点があるからである。 In the said invention, it is preferable that the said etching is wet etching. This is because there is an advantage that the etching rate is higher than that of dry etching.
また、本発明においては、上述したサスペンション用基板を含むことを特徴とするサスペンションを提供する。 The present invention also provides a suspension including the above-described suspension substrate.
本発明によれば、上述したサスペンション用基板を用いることで、配線層（ビア接続配線層）とジャンパー部の周囲に存在する金属支持基板との絶縁性が高いサスペンションとすることができる。 According to the present invention, by using the suspension substrate described above, a suspension having high insulation between the wiring layer (via connection wiring layer) and the metal support substrate existing around the jumper portion can be obtained.
また、本発明においては、上述したサスペンションと、上記サスペンションの素子実装領域に実装された素子と、を有することを特徴とする素子付サスペンションを提供する。 The present invention also provides an element-equipped suspension comprising the above-described suspension and an element mounted in an element mounting region of the suspension.
本発明によれば、上述したサスペンションを用いることで、配線層（ビア接続配線層）とジャンパー部の周囲に存在する金属支持基板との絶縁性が高い素子付サスペンションとすることができる。 According to the present invention, by using the above-described suspension, a suspension with an element having high insulation between the wiring layer (via connection wiring layer) and the metal support substrate existing around the jumper portion can be obtained.
また、本発明においては、上述した素子付サスペンションを含むことを特徴とするハードディスクドライブを提供する。 The present invention also provides a hard disk drive including the above-described suspension with an element.
本発明によれば、上述した素子付サスペンションを用いることで、より高機能化されたハードディスクドライブとすることができる。 According to the present invention, a hard disk drive with higher functionality can be obtained by using the above-described suspension with an element.
本発明のサスペンション用基板は、配線層（ビア接続配線層）とジャンパー部の周囲に存在する金属支持基板との絶縁性を高くすることができるという効果を奏する。 The suspension substrate of the present invention has an effect that the insulation between the wiring layer (via connection wiring layer) and the metal supporting substrate existing around the jumper portion can be enhanced.
以下、本発明のサスペンション用基板、サスペンション用基板の製造方法、サスペンション、素子付サスペンションおよびハードディスクドライブについて詳細に説明する。 The suspension substrate, suspension substrate manufacturing method, suspension, suspension with element, and hard disk drive of the present invention will be described in detail below.
Ａ．サスペンション用基板
まず、本発明のサスペンション用基板について説明する。本発明のサスペンション用基板は、金属支持基板と、上記金属支持基板上に形成された絶縁層と、上記絶縁層上に形成された配線層とを有するサスペンション用基板であって、上記金属支持基板および上記絶縁層の間には、上記金属支持基板および上記絶縁層の成分が相互拡散した拡散層が形成され、上記配線層が、上記絶縁層を貫通するビアと電気的に接続されたビア接続配線層を有し、二以上の上記ビアが、上記金属支持基板の一部であるジャンパー部により電気的に接続され、上記ジャンパー部を囲む上記拡散層が除去され、上記ジャンパー部と上記金属支持基板とが絶縁されていることを特徴とするものである。
A. First, the suspension substrate of the present invention will be described. The suspension substrate of the present invention is a suspension substrate having a metal support substrate, an insulating layer formed on the metal support substrate, and a wiring layer formed on the insulating layer, and the metal support substrate. In addition, a diffusion layer in which components of the metal support substrate and the insulating layer are mutually diffused is formed between the insulating layers, and the wiring layer is electrically connected to a via penetrating the insulating layer. A wiring layer is provided, and two or more of the vias are electrically connected by a jumper portion that is a part of the metal support substrate, the diffusion layer surrounding the jumper portion is removed, and the jumper portion and the metal support The substrate is insulated from the substrate.
図１は、一般的なサスペンション用基板の一例を示す模式図である。図１（ａ）はサスペンション用基板の概略平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。なお、図１（ａ）では、便宜上、カバー層の記載は省略している。図１（ａ）に示されるサスペンション用基板２０は、一方の先端部分に形成された素子実装領域１１と、他方の先端部分に形成された外部回路基板接続領域１２と、素子実装領域１１および外部回路基板接続領域１２を電気的に接続する複数の配線層１３ａ〜１３ｄとを有するものである。配線層１３ａおよび配線層１３ｂは一対の配線層であり、同様に、配線層１３ｃおよび配線層１３ｄも一対の配線層である。これらの２つの配線層は、一方がライト用の配線層であり、他方がリード用の配線層である。一方、図１（ｂ）に示されるように、サスペンション用基板は、金属支持基板１と、金属支持基板１上に形成された絶縁層２と、絶縁層２上に形成された配線層３と、配線層３を覆うカバー層４とを有するものである。 FIG. 1 is a schematic view showing an example of a general suspension substrate. FIG. 1A is a schematic plan view of a suspension substrate, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. In FIG. 1A, the cover layer is not shown for convenience. A suspension substrate 20 shown in FIG. 1A includes an element mounting region 11 formed at one tip portion, an external circuit board connection region 12 formed at the other tip portion, an element mounting region 11 and an external portion. A plurality of wiring layers 13a to 13d for electrically connecting the circuit board connection region 12 are provided. The wiring layer 13a and the wiring layer 13b are a pair of wiring layers. Similarly, the wiring layer 13c and the wiring layer 13d are also a pair of wiring layers. One of these two wiring layers is a writing wiring layer, and the other is a reading wiring layer. On the other hand, as shown in FIG. 1B, the suspension substrate includes a metal support substrate 1, an insulating layer 2 formed on the metal support substrate 1, and a wiring layer 3 formed on the insulating layer 2. And a cover layer 4 covering the wiring layer 3.
本発明のサスペンション用基板は、配線層が、絶縁層を貫通するビアと電気的に接続されたビア接続配線層を有することを一つの特徴とする。ビア接続配線層の一例について、図２を用いて説明する。図２（ａ）は、インターリーブ構造を有するビア接続配線層を配線層側から観察した概略平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）を金属支持基板側から観察した概略断面図である。図２（ａ）に示すように、第一配線層３ａは分岐配線層３ａ´を有し、第一配線層３ａおよび分岐配線層３ａ´はそれぞれ絶縁層を貫通するビア５を有する。その２つのビア５は、図２（ｂ）に示すように、金属支持基板１の一部であるジャンパー部６ａにより電気的に接続されている。同様に、第二配線層３ｂも分岐配線層３ｂ´を有し、第二配線層３ｂおよび分岐配線層３ｂ´はそれぞれ絶縁層を貫通するビア５を有し、その２つのビア５は、金属支持基板１の一部を配線に用いたジャンパー部６ｂにより電気的に接続されている。また、図２（ａ）に示すように、第一配線層に属する配線層（３ａ、３ａ´）と、第二配線層に属する配線層（３ｂ、３ｂ´）とは、交互に配置され、インターリーブ構造が形成されている。 One feature of the suspension substrate of the present invention is that the wiring layer has a via connection wiring layer electrically connected to a via penetrating the insulating layer. An example of the via connection wiring layer will be described with reference to FIG. 2A is a schematic plan view of a via connection wiring layer having an interleaved structure observed from the wiring layer side, and FIG. 2B is a schematic cross section of FIG. 2A observed from the metal support substrate side. FIG. As shown in FIG. 2A, the first wiring layer 3a has a branch wiring layer 3a ′, and each of the first wiring layer 3a and the branch wiring layer 3a ′ has a via 5 penetrating the insulating layer. The two vias 5 are electrically connected by a jumper portion 6a that is a part of the metal support substrate 1, as shown in FIG. Similarly, the second wiring layer 3b also has a branch wiring layer 3b '. Each of the second wiring layer 3b and the branch wiring layer 3b' has a via 5 penetrating the insulating layer, and the two vias 5 are made of metal. A part of the support substrate 1 is electrically connected by a jumper portion 6b using wiring. Further, as shown in FIG. 2A, the wiring layers (3a, 3a ′) belonging to the first wiring layer and the wiring layers (3b, 3b ′) belonging to the second wiring layer are alternately arranged, An interleaved structure is formed.
図３（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図２（ａ）のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面図である。図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、金属支持基板１および絶縁層２の間には、金属支持基板１および絶縁層２の成分が相互拡散した拡散層７が形成されている。この拡散層７は、通常、製造段階での加熱処理により生じるものである。製造段階での加熱処理の一例としては、絶縁層２およびカバー層（図示せず）を形成する際の加熱処理を挙げることができる。例えば、絶縁層またはカバー層の材料がポリイミド樹脂である場合、イミド化を行うために加熱処理が行われる。この加熱処理の際に、金属支持基板１および絶縁層２の成分が相互拡散し、拡散層７が形成される。なお、配線層の応力緩和のための加熱処理によっても、同様に拡散層が生じ得る。また、拡散層の厚さは、加熱処理の条件によって異なるものであるが、通常５ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内である。拡散層の存在は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）、Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）、エネルギー分散型Ｘ線分光（ＥＤＸ）、オージェ電子分光（ＡＥＳ）等により確認することができる。また、本発明における拡散層は、金属支持基板の構成成分を２ａｔ％以上３０ａｔ％以下の範囲で含有する層であることが好ましい。金属支持基板の成分が３０ａｔ％以下になると金属支持基板のエッチング工程で拡散層を除去するのが困難になり、金属支持基板の成分が２ａｔ％以上になると絶縁性を著しく低下させるからである。金属成分の含有量（金属支持基板の成分量）はＸＰＳ、ＡＥＳ等により確認することができる。例えば金属支持基板がＳＵＳである場合、拡散成分として、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｍｏ等が挙げられる。 3A to 3C are an AA sectional view, a BB sectional view, and a CC sectional view of FIG. 2A, respectively. As shown in FIGS. 3A to 3C, a diffusion layer 7 in which components of the metal support substrate 1 and the insulating layer 2 are interdiffused is formed between the metal support substrate 1 and the insulating layer 2. This diffusion layer 7 is usually generated by heat treatment in the manufacturing stage. As an example of the heat treatment in the manufacturing stage, heat treatment when forming the insulating layer 2 and the cover layer (not shown) can be given. For example, when the material of the insulating layer or the cover layer is a polyimide resin, heat treatment is performed to perform imidization. During this heat treatment, the components of the metal support substrate 1 and the insulating layer 2 are interdiffused to form a diffusion layer 7. Note that a diffusion layer can also be formed by heat treatment for stress relaxation of the wiring layer. Moreover, although the thickness of a diffusion layer changes with conditions of heat processing, it is in the range of 5 nm-50 nm normally. The presence of the diffusion layer is confirmed by scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), Auger electron spectroscopy (AES), etc. be able to. Moreover, it is preferable that the diffusion layer in this invention is a layer which contains the structural component of a metal support substrate in 2 at% or more and 30 at% or less. This is because if the component of the metal support substrate is 30 at% or less, it is difficult to remove the diffusion layer in the etching process of the metal support substrate, and if the component of the metal support substrate is 2 at% or more, the insulating property is remarkably lowered. The content of the metal component (component amount of the metal support substrate) can be confirmed by XPS, AES, or the like. For example, when the metal support substrate is SUS, examples of the diffusion component include Fe, Cr, Ni, Mg, and Mo.
また、図３（ａ）に示すように、ジャンパー部６ａは、通常、ジャンパー部６ａの周囲に存在する金属支持基板１とは独立するように（絶縁されるように）形成されている。さらに、本発明のサスペンション用基板は、ジャンパー部６ａを囲む拡散層７が除去され、ジャンパー部６ａと金属支持基板１とが絶縁されていることを大きな特徴とする。 Further, as shown in FIG. 3A, the jumper portion 6a is normally formed so as to be independent (insulated) from the metal support substrate 1 existing around the jumper portion 6a. Furthermore, the suspension substrate of the present invention is characterized in that the diffusion layer 7 surrounding the jumper portion 6a is removed and the jumper portion 6a and the metal support substrate 1 are insulated.
このように、本発明によれば、ジャンパー部を囲む拡散層が除去され、ジャンパー部と金属支持基板とが絶縁されていることから、配線層（ビア接続配線層）とジャンパー部の周囲に存在する金属支持基板との絶縁性が高いサスペンション用基板とすることができる。ここで、ジャンパー部を囲む拡散層を除去しない場合、図４（ａ）に示すように、ジャンパー部６と、その周囲に存在する金属支持基板１との絶縁性が、拡散層７の影響によって低くなってしまう。このように絶縁性が低くなると、電気信号のロスが大きくなる、電気信号のノイズが大きくなる、絶縁信頼性が低下する等の問題が生じる。これに対して、本発明においては、図４（ｂ）に示すように、ジャンパー部６を囲む拡散層が除去されていることから、ジャンパー部６と、その周囲に存在する金属支持基板１との絶縁性を高くすることができ、上記の問題を解決することができる。
以下、本発明のサスペンション用基板について、サスペンション用基板の部材と、サスペンション用基板の構成とに分けて説明する。
As described above, according to the present invention, since the diffusion layer surrounding the jumper portion is removed and the jumper portion and the metal support substrate are insulated, they exist around the wiring layer (via connection wiring layer) and the jumper portion. The suspension substrate can be highly insulating from the metal supporting substrate. Here, when the diffusion layer surrounding the jumper portion is not removed, the insulation between the jumper portion 6 and the metal supporting substrate 1 existing around the jumper portion 6 is affected by the diffusion layer 7 as shown in FIG. It will be lower. Thus, when insulation property becomes low, the loss of an electrical signal will become large, the noise of an electrical signal will become large, insulation reliability will fall, etc. will arise. On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 4B, since the diffusion layer surrounding the jumper portion 6 is removed, the jumper portion 6 and the metal support substrate 1 existing around the jumper portion 6 The insulation can be increased, and the above problem can be solved.
Hereinafter, the suspension substrate of the present invention will be described separately for the suspension substrate member and the suspension substrate configuration.
１．サスペンション用基板の部材
まず、本発明のサスペンション用基板の部材について説明する。本発明のサスペンション用基板は、金属支持基板、絶縁層、ビアおよび配線層を有するものである。
1. First, members of the suspension substrate of the present invention will be described. The suspension substrate of the present invention has a metal support substrate, an insulating layer, a via, and a wiring layer.
本発明における金属支持基板は、サスペンション用基板の支持体として機能するものである。金属支持基板の材料は、ばね性を有する金属であることが好ましく、具体的にはＳＵＳ等を挙げることができる。また、金属支持基板の厚さは、その材料の種類により異なるものであるが、例えば１０μｍ〜２０μｍの範囲内である。 The metal support substrate in the present invention functions as a support for the suspension substrate. The material of the metal support substrate is preferably a metal having spring properties, and specific examples include SUS. Moreover, although the thickness of a metal support substrate changes with kinds of the material, it exists in the range of 10 micrometers-20 micrometers, for example.
本発明における絶縁層は、金属支持基板上に形成されるものである。絶縁層の材料は、絶縁性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば樹脂を挙げることができる。上記樹脂としては、例えばポリイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂およびポリ塩化ビニル樹脂を挙げることができ、中でもポリイミド樹脂が好ましい。絶縁性、耐熱性および耐薬品性に優れているからである。また、絶縁層の材料は、感光性材料であっても良く、非感光性材料であっても良い。絶縁層の厚さは、例えば５μｍ〜３０μｍの範囲内であることが好ましく、５μｍ〜１８μｍの範囲内であることがより好ましく、５μｍ〜１２μｍの範囲内であることがさらに好ましい。 The insulating layer in the present invention is formed on a metal support substrate. The material of the insulating layer is not particularly limited as long as it has insulating properties, and examples thereof include a resin. Examples of the resin include polyimide resin, polybenzoxazole resin, polybenzimidazole resin, acrylic resin, polyether nitrile resin, polyether sulfone resin, polyethylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate resin, and polyvinyl chloride resin. Of these, polyimide resin is preferred. It is because it is excellent in insulation, heat resistance and chemical resistance. In addition, the material of the insulating layer may be a photosensitive material or a non-photosensitive material. The thickness of the insulating layer is, for example, preferably in the range of 5 μm to 30 μm, more preferably in the range of 5 μm to 18 μm, and still more preferably in the range of 5 μm to 12 μm.
本発明における配線層は、絶縁層上に形成されるものである。配線層の材料は、導電性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば金属を挙げることができ、中でも銅（Ｃｕ）が好ましい。また、配線層は、電解めっき法により形成されたものであることが好ましい。配線層の厚さは、例えば５μｍ〜１８μｍの範囲内であることが好ましく、９μｍ〜１２μｍの範囲内であることがより好ましい。また、配線層の表面には、めっき部が形成されていても良い。めっき部を設けることにより、配線層の劣化（腐食等）を防止できるからである。中でも、本発明においては、端子となる配線層の部分にめっき部が形成されていることが好ましい。めっき部の種類は特に限定されるものではないが、例えばＮｉめっき、Ａｕめっき等を挙げることができる。めっき部の厚さは、例えば０．１μｍ〜４．０μｍの範囲内である。 The wiring layer in the present invention is formed on the insulating layer. The material of the wiring layer is not particularly limited as long as it has conductivity, but for example, a metal can be cited, and copper (Cu) is particularly preferable. The wiring layer is preferably formed by an electrolytic plating method. The thickness of the wiring layer is preferably in the range of 5 μm to 18 μm, for example, and more preferably in the range of 9 μm to 12 μm. Further, a plating portion may be formed on the surface of the wiring layer. This is because the deterioration (corrosion or the like) of the wiring layer can be prevented by providing the plating portion. Especially, in this invention, it is preferable that the plating part is formed in the part of the wiring layer used as a terminal. Although the kind of plating part is not specifically limited, For example, Ni plating, Au plating, etc. can be mentioned. The thickness of the plating portion is, for example, in the range of 0.1 μm to 4.0 μm.
本発明におけるビアは、絶縁層を貫通し、ビア接続配線層およびジャンパー部を電気的に接続するものである。本発明におけるビアは、めっき法により形成されたビアめっき部であることが好ましい。ビアめっき部としては、例えばＮｉめっき部、Ａｇめっき部、Ａｕめっき部およびＣｕめっき部等を挙げることができ、中でもＮｉめっき部であることが好ましい。導電性および耐腐食性に優れ、かつ、安価だからである。 The via in the present invention penetrates the insulating layer and electrically connects the via connection wiring layer and the jumper part. The via in the present invention is preferably a via plating portion formed by a plating method. Examples of the via plating part include a Ni plating part, an Ag plating part, an Au plating part, a Cu plating part, and the like. Among these, a Ni plating part is preferable. This is because it is excellent in conductivity and corrosion resistance and is inexpensive.
また、本発明のサスペンション用基板は、図１（ｂ）に示すように、配線層３を覆うカバー層４を有することが好ましい。カバー層を設けることにより、配線層の劣化（腐食等）を防止できるからである。カバー層の材料としては、例えば、上述した絶縁層の材料として記載した樹脂を挙げることができ、中でもポリイミド樹脂が好ましい。また、カバー層の材料は、感光性材料であっても良く、非感光性材料であっても良い。カバー層の厚さは、例えば２μｍ〜３０μｍの範囲内であることが好ましく、２μｍ〜１０μｍの範囲内であることがより好ましい。 The suspension substrate of the present invention preferably has a cover layer 4 that covers the wiring layer 3 as shown in FIG. This is because providing the cover layer can prevent the deterioration (corrosion or the like) of the wiring layer. Examples of the material for the cover layer include the resins described as the material for the insulating layer described above, and among them, a polyimide resin is preferable. The material of the cover layer may be a photosensitive material or a non-photosensitive material. The thickness of the cover layer is preferably in the range of 2 μm to 30 μm, for example, and more preferably in the range of 2 μm to 10 μm.
２．サスペンション用基板の構成
次に、本発明のサスペンション用基板の構成について説明する。本発明のサスペンション用基板は、図４に示したように、ジャンパー部６を囲む拡散層７が除去され、ジャンパー部６と金属支持基板１とが絶縁されていることを大きな特徴とする。本発明において、「拡散層が除去された」とは、拡散層が完全に除去された状態のみならず、拡散層が薄化された状態をも含む。拡散層が薄化された状態である場合、所望の絶縁性を発揮し得る程度に拡散層が薄化されていることが好ましい。この場合、ジャンパー部とその周囲に存在する金属支持基板との間の抵抗値は、１×１０９Ω以上であることが好ましい。上記抵抗値が１×１０９Ωよりも小さいと、十分な絶縁信頼性が得られず、結果として、他の配線層に悪影響（例えばノイズ）を与える可能性があるからである。このように、絶縁信頼性の観点から、１×１０９Ω以上の抵抗値は一つの重要な指標となる。さらに、上記抵抗値は、１×１０１０Ω以上であることがより好ましく、１×１０１１Ω以上であることがさらに好ましく、１×１０１２Ω以上であることが特に好ましい。
2. Next, the configuration of the suspension substrate of the present invention will be described. As shown in FIG. 4, the suspension substrate of the present invention is characterized in that the diffusion layer 7 surrounding the jumper portion 6 is removed and the jumper portion 6 and the metal support substrate 1 are insulated. In the present invention, “the diffusion layer is removed” includes not only a state in which the diffusion layer is completely removed but also a state in which the diffusion layer is thinned. When the diffusion layer is in a thinned state, it is preferable that the diffusion layer is thinned to such an extent that a desired insulating property can be exhibited. In this case, it is preferable that the resistance value between the jumper portion and the metal support substrate existing around the jumper portion is 1 × 10 9 Ω or more. This is because if the resistance value is smaller than 1 × 10 9 Ω, sufficient insulation reliability cannot be obtained, and as a result, other wiring layers may be adversely affected (for example, noise). Thus, from the viewpoint of insulation reliability, a resistance value of 1 × 10 9 Ω or more is an important index. Furthermore, the resistance value is 1 more preferably × at 10 10 Omega or more, more preferably 1 × 10 11 Omega or more, and particularly preferably 1 × 10 12 Omega more.
本発明において、拡散層が除去されたことは、例えば、金属支持基板が存在しない位置の拡散層の厚さと、金属支持基板が存在する位置の拡散層の厚さとを比較することにより、確認することができる。拡散層の厚さは、例えばＳＥＭ、ＴＥＭ等により測定することができる。また、拡散層が除去されたことは、拡散層が除去された絶縁層の表面の元素分析を行うことによっても確認することができる。例えば、金属支持基板の材料がＳＵＳである場合、拡散層には、通常、ＣｒおよびＦｅ等の金属成分が検出される。これらの金属成分を、拡散層を除去していない部分と比較し、これらの金属成分の割合に違いがあれば、拡散層が除去されたことを確認することができる。特に、本発明においては表面分析の方法として、ガスによるエッチングを伴う深さ方向の分析を用いることが好ましい。深さ方向における金属成分のピークの位置を比較することによって、拡散層が除去されたことを確認することができる。なお、拡散層を除去していない部分として、例えば、金属支持基板を剥離することにより露出させた拡散層の一部を用いることができる。特に、金属支持基板がＳＵＳである場合には、塩化第二鉄系エッチング液を用いて金属支持基板をエッチング除去し、露出させた拡散層の一部を、拡散層を除去していない部分として用いることができる。 In the present invention, the removal of the diffusion layer is confirmed, for example, by comparing the thickness of the diffusion layer at the position where the metal support substrate does not exist with the thickness of the diffusion layer at the position where the metal support substrate exists. be able to. The thickness of the diffusion layer can be measured by, for example, SEM, TEM or the like. The removal of the diffusion layer can also be confirmed by performing elemental analysis on the surface of the insulating layer from which the diffusion layer has been removed. For example, when the material of the metal support substrate is SUS, metal components such as Cr and Fe are usually detected in the diffusion layer. When these metal components are compared with the part from which the diffusion layer is not removed, if there is a difference in the ratio of these metal components, it can be confirmed that the diffusion layer has been removed. In particular, in the present invention, it is preferable to use analysis in the depth direction accompanied by etching with gas as a method of surface analysis. By comparing the position of the peak of the metal component in the depth direction, it can be confirmed that the diffusion layer has been removed. In addition, as a part which has not removed the diffusion layer, for example, a part of the diffusion layer exposed by peeling the metal support substrate can be used. In particular, when the metal support substrate is SUS, the metal support substrate is removed by etching using a ferric chloride etching solution, and a part of the exposed diffusion layer is defined as a portion where the diffusion layer is not removed. Can be used.
特に、金属支持基板の材料がＳＵＳである場合、拡散層除去後の絶縁層表面における、ＦｅおよびＣｒの合計の割合が、１６ａｔ％以下であることが好ましい。１×１０９Ω以上の抵抗値を得ることができ、絶縁信頼性を十分に高くすることができるからである。同様に、金属支持基板の材料がＳＵＳである場合、拡散層除去後の絶縁層表面におけるＣｒの割合が、１０ａｔ％以下であることが好ましい。１×１０９Ω以上の抵抗値を得ることができ、絶縁信頼性を十分に高くすることができるからである。図５に示すように、例えば金属支持基板の材料がＳＵＳであり、絶縁層の材料がポリイミド樹脂（ＰＩ）である場合、ＳＵＳ側にＣｒをリッチに含む領域（Ｃｒ−ＰＩ領域）が形成され、ＰＩ側にＦｅをリッチに含む領域（Ｆｅ−ＰＩ領域）が形成された拡散層が得られる。このような場合、まずＣｒ−ＰＩ領域から除去されるため、特に、Ｃｒの割合が１０ａｔ％以下であることが好ましい。 In particular, when the material of the metal support substrate is SUS, the total ratio of Fe and Cr on the surface of the insulating layer after removing the diffusion layer is preferably 16 at% or less. This is because a resistance value of 1 × 10 9 Ω or more can be obtained, and the insulation reliability can be sufficiently increased. Similarly, when the material of the metal support substrate is SUS, it is preferable that the Cr ratio on the surface of the insulating layer after removing the diffusion layer is 10 at% or less. This is because a resistance value of 1 × 10 9 Ω or more can be obtained, and the insulation reliability can be sufficiently increased. As shown in FIG. 5, for example, when the material of the metal support substrate is SUS and the material of the insulating layer is polyimide resin (PI), a region rich in Cr (Cr-PI region) is formed on the SUS side. A diffusion layer in which a region containing Fe rich (Fe-PI region) is formed on the PI side is obtained. In such a case, since it is first removed from the Cr-PI region, it is particularly preferable that the ratio of Cr is 10 at% or less.
また、本発明においては、ジャンパー部を囲む拡散層が除去され、さらに、拡散層が除去された位置の絶縁層も除去されていることが好ましい。拡散層を完全に除去することができるからである。具体的には、図６（ａ）に示すように、拡散層５が除去された位置の絶縁層２も除去されていることが好ましい。絶縁層２は、厚さ方向において、例えば０．０１μｍ以上除去されていることが好ましく、０．１μｍ〜１μｍの範囲内で除去されていることがより好ましい。また、本発明においては、ジャンパー部と、その周囲に存在する金属支持基板とが絶縁されていれば良いことから、図７（ａ）に示すように、ジャンパー部６の周囲の全ての拡散層が除去されたものであっても良く、図７（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、ジャンパー部６の周囲の一部の拡散層が除去されたものであっても良い。なお、ジャンパー部の形状は、ジャンパー部の周囲の金属支持基板から独立していれば、特に限定されるものではない。 In the present invention, it is preferable that the diffusion layer surrounding the jumper portion is removed, and further, the insulating layer at the position where the diffusion layer is removed is also removed. This is because the diffusion layer can be completely removed. Specifically, as shown in FIG. 6A, it is preferable that the insulating layer 2 at the position where the diffusion layer 5 is removed is also removed. The insulating layer 2 is preferably removed in the thickness direction by, for example, 0.01 μm or more, and more preferably from 0.1 μm to 1 μm. Further, in the present invention, it is sufficient that the jumper portion and the metal supporting substrate existing around the jumper portion are insulated from each other, so that all the diffusion layers around the jumper portion 6 as shown in FIG. May be removed, or as shown in FIGS. 7B, 7C, and 7D, a part of the diffusion layer around the jumper portion 6 may be removed. . The shape of the jumper part is not particularly limited as long as it is independent of the metal support substrate around the jumper part.
また、本発明のサスペンション用基板は、配線層が、絶縁層を貫通するビアと電気的に接続されたビア接続配線層を有することを一つの特徴とする。ビア接続配線層の種類は、その機能によって異なるものであるが、例えば、ライト配線層、リード配線層、ノイズシールド用配線層、クロストーク防止用配線層、電源用配線層、グランド用配線層、フライトハイトコントロール用配線層、センサー用配線層、アクチュエータ用配線層、熱アシスト用配線層等を挙げることができる。 Further, the suspension substrate of the present invention is characterized in that the wiring layer has a via connection wiring layer electrically connected to a via penetrating the insulating layer. The type of via connection wiring layer varies depending on its function.For example, a write wiring layer, a read wiring layer, a noise shielding wiring layer, a crosstalk preventing wiring layer, a power wiring layer, a ground wiring layer, Examples include a flight height control wiring layer, a sensor wiring layer, an actuator wiring layer, and a heat assist wiring layer.
また、本発明においては、ビア接続配線層が第一配線層および第二配線層であり、第一配線層および第二配線層は、それぞれ一または二以上の分岐配線層を有し、第一配線層に属する配線層と、第二配線層に属する配線層とが交互に配置されたインターリーブ構造が形成されていることが好ましい。低インピーダンス化を図ることができるからである。特に、このインターリーブ構造は、リード配線層またはライト配線層として機能するビア接続配線層に形成されていることが好ましく、ライト配線層として機能するビア接続配線層に形成されていることがより好ましい。ライト配線層側では、特に低インピーダンス化が求められているからである。なお、インターリーブ構造の具体的な構造については、上述した図２に記載した通りである。 In the present invention, the via connection wiring layers are the first wiring layer and the second wiring layer, and each of the first wiring layer and the second wiring layer has one or two or more branch wiring layers, It is preferable that an interleave structure is formed in which wiring layers belonging to the wiring layer and wiring layers belonging to the second wiring layer are alternately arranged. This is because the impedance can be reduced. In particular, the interleave structure is preferably formed in a via connection wiring layer that functions as a read wiring layer or a write wiring layer, and more preferably formed in a via connection wiring layer that functions as a write wiring layer. This is because low impedance is particularly required on the write wiring layer side. The specific structure of the interleave structure is as described in FIG.
また、本発明においては、ビア接続配線層がノイズシールド用配線層であり、ノイズシールド用配線層がリード配線層およびライト配線層の外側に配置されていることが好ましい。外部からの電磁波の輻射によるノイズの発生を効果的に抑制することができるからである。ここで、図８（ａ）はサスペンション用基板の概略平面図であり、図８（ｂ）〜（ｄ）はそれぞれ図８（ａ）のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面図である。本発明においては、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、ノイズシールド用配線層３３がリード配線層３１およびライト配線層３２の外側に配置され、図８（ｃ）に示すように、ノイズシールド用配線層３３と電気的に接続されるビア（図中の左右の２つのビア）５が、ジャンパー部６により電気的に接続されていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the via connection wiring layer is a noise shielding wiring layer, and the noise shielding wiring layer is disposed outside the read wiring layer and the write wiring layer. This is because generation of noise due to radiation of electromagnetic waves from the outside can be effectively suppressed. Here, FIG. 8A is a schematic plan view of the suspension substrate, and FIGS. 8B to 8D are AA sectional view, BB sectional view, and C- It is C sectional drawing. In the present invention, as shown in FIGS. 8A and 8B, the noise shield wiring layer 33 is disposed outside the read wiring layer 31 and the write wiring layer 32, as shown in FIG. 8C. The vias (two vias on the left and right in the figure) 5 electrically connected to the noise shield wiring layer 33 are preferably electrically connected by the jumper portion 6.
さらに、本発明においては、図８（ａ）、（ｄ）に示すように、ビア接続配線層が、ノイズシールド用配線層３３の他に、クロストーク防止用配線層３４を有し、クロストーク防止用配線層３４がリード配線層３１およびライト配線層３２の間に配置され、図８（ｃ）に示すように、ノイズシールド用配線層３３のビア５と、クロストーク防止用配線層３４のビアとが、同一のジャンパー部６により電気的に接続されていることが好ましい。リード配線層３１およびライト配線層３２のクロストークを防止することができるからである。なお、クロストークは、リード配線層３１およびライト配線層３２が近接する領域（配線密度が高い領域、例えば素子実装領域の周辺）で生じやすい。また、ノイズシールド用配線層３３およびクロストーク防止用配線層３４は、電源用配線層、グランド用配線層またはその他の配線層の機能を兼ね備えていても良い。 Furthermore, in the present invention, as shown in FIGS. 8A and 8D, the via connection wiring layer has a crosstalk preventing wiring layer 34 in addition to the noise shielding wiring layer 33, and the crosstalk. The prevention wiring layer 34 is disposed between the read wiring layer 31 and the write wiring layer 32. As shown in FIG. 8C, the via 5 of the noise shielding wiring layer 33 and the crosstalk prevention wiring layer 34 are formed. The vias are preferably electrically connected by the same jumper portion 6. This is because crosstalk between the read wiring layer 31 and the write wiring layer 32 can be prevented. Crosstalk is likely to occur in a region where the read wiring layer 31 and the write wiring layer 32 are close to each other (a region where the wiring density is high, for example, around the element mounting region). Further, the noise shield wiring layer 33 and the crosstalk preventing wiring layer 34 may also have the functions of a power supply wiring layer, a ground wiring layer, or other wiring layers.
Ｂ．サスペンション用基板の製造方法
次に、本発明のサスペンション用基板の製造方法について説明する。本発明のサスペンション用基板の製造方法は、金属支持基板と、上記金属支持基板上に形成された絶縁層と、上記絶縁層上に形成された配線層とを有し、上記金属支持基板および上記絶縁層の間には上記金属支持基板および上記絶縁層の成分が相互拡散した拡散層が形成され、上記配線層が上記絶縁層を貫通するビアと電気的に接続されたビア接続配線層を有し、二以上の上記ビアが上記金属支持基板の一部であるジャンパー部により電気的に接続されたサスペンション用積層体を準備する積層体準備工程と、上記サスペンション用積層体の上記ジャンパー部を囲む上記拡散層をエッチングにより除去し、上記ジャンパー部と上記金属支持基板とを絶縁する拡散層除去工程と、を有することを特徴とするものである。
B. Next, a method for manufacturing a suspension substrate according to the present invention will be described. The suspension substrate manufacturing method of the present invention includes a metal support substrate, an insulating layer formed on the metal support substrate, and a wiring layer formed on the insulating layer. A diffusion layer in which the components of the metal support substrate and the insulating layer are mutually diffused is formed between the insulating layers, and the wiring layer has a via connection wiring layer electrically connected to a via penetrating the insulating layer. And a laminate preparing step of preparing a suspension laminate in which two or more of the vias are electrically connected by a jumper portion which is a part of the metal support substrate, and surrounding the jumper portion of the suspension laminate A step of removing the diffusion layer by etching, and a step of removing the diffusion layer that insulates the jumper portion from the metal support substrate.
図９は、本発明のサスペンション用基板の製造方法の一例を示す概略断面図である。図９は図３（ａ）と同様に、図２（ａ）のＡ−Ａ断面図に相当するものである。図９においては、まず、金属支持基板１と、金属支持基板１上に形成された絶縁層２と、絶縁層２上に形成された配線層３と、配線層３を覆うカバー層４とを有し、金属支持基板１および絶縁層２の間には金属支持基板１および絶縁層２の成分が相互拡散した拡散層７が形成され、配線層３が絶縁層２を貫通するビア５と電気的に接続されたビア接続配線層３Ａを有し、二以上のビア５が、金属支持基板１の一部であるジャンパー部６により電気的に接続されたサスペンション用積層体２１を準備する（図９（ａ））。このサスペンション用積層体２１は、拡散層を除去する前のサスペンション用基板に相当するものである。また、図９（ａ）では、金属支持基板１を形成するためのレジストパターン８を剥離せずにサスペンション用積層体２１に残している。次に、金属支持基板１側から、露出する拡散層７をドライエッチング９により除去する（図９（ｂ））。最後に、レジストパターン８を剥離し、サスペンション用基板２０を得る（図９（ｃ））。 FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing a suspension substrate according to the present invention. FIG. 9 corresponds to the AA cross-sectional view of FIG. 2A, similarly to FIG. In FIG. 9, first, a metal support substrate 1, an insulating layer 2 formed on the metal support substrate 1, a wiring layer 3 formed on the insulating layer 2, and a cover layer 4 covering the wiring layer 3 are provided. A diffusion layer 7 in which components of the metal support substrate 1 and the insulating layer 2 are mutually diffused is formed between the metal support substrate 1 and the insulating layer 2, and the wiring layer 3 is electrically connected to the via 5 penetrating the insulating layer 2. A suspension laminate 21 having a via connection wiring layer 3A that is electrically connected and two or more vias 5 electrically connected by a jumper portion 6 that is a part of the metal support substrate 1 is prepared (see FIG. 9 (a)). The suspension laminate 21 corresponds to a suspension substrate before the diffusion layer is removed. In FIG. 9A, the resist pattern 8 for forming the metal support substrate 1 is left on the suspension laminate 21 without being peeled off. Next, the exposed diffusion layer 7 is removed by dry etching 9 from the metal support substrate 1 side (FIG. 9B). Finally, the resist pattern 8 is peeled off to obtain a suspension substrate 20 (FIG. 9C).
本発明によれば、サスペンション用積層体に対して、拡散層除去工程を行うことにより、配線層（ビア接続配線層）とジャンパー部の周囲に存在する金属支持基板との絶縁性が高いサスペンション用基板を得ることができる。
以下、本発明のサスペンション用基板の製造方法について、工程ごとに説明する。
According to the present invention, by performing the diffusion layer removing process on the suspension laminate, the suspension layer has high insulation between the wiring layer (via connection wiring layer) and the metal support substrate existing around the jumper portion. A substrate can be obtained.
Hereinafter, the manufacturing method of the suspension substrate according to the present invention will be described step by step.
１．積層体準備工程
本発明における積層体準備工程は、金属支持基板と、上記金属支持基板上に形成された絶縁層と、上記絶縁層上に形成された配線層とを有し、上記金属支持基板および上記絶縁層の間には上記金属支持基板および上記絶縁層の成分が相互拡散した拡散層が形成され、上記配線層が上記絶縁層を貫通するビアと電気的に接続されたビア接続配線層を有し、二以上の上記ビアが上記金属支持基板の一部であるジャンパー部により電気的に接続されたサスペンション用積層体を準備する工程である。
1. Laminated body preparation process The laminated body preparation process in this invention has a metal support substrate, the insulating layer formed on the said metal support substrate, and the wiring layer formed on the said insulating layer, The said metal support substrate And a via connection wiring layer in which a diffusion layer in which components of the metal support substrate and the insulating layer are mutually diffused is formed between the insulating layers, and the wiring layer is electrically connected to a via penetrating the insulating layer And a suspension laminate in which two or more of the vias are electrically connected by a jumper portion which is a part of the metal support substrate.
本発明におけるサスペンション用積層体は、拡散層を除去する前のサスペンション用基板に相当するものである。サスペンション用積層体の製造方法は特に限定されるものではなく、アディティブ法を用いても良く、サブトラクティブ法を用いても良い。 The suspension laminate in the present invention corresponds to the suspension substrate before the diffusion layer is removed. The manufacturing method of the suspension laminate is not particularly limited, and an additive method or a subtractive method may be used.
図１０は、サブトラクティブ法によるサスペンション用積層体の製造方法の一例を示す概略断面図である。なお、図１０の左の列はジャンパー部を形成する部分を示し、図１０の中央の列は、例えば素子との接続を行う第一端子部を形成する部分を示し、図１０の右の列は、例えば外部回路基板との接続を行う第二端子部（フライングリード部）を形成する部分を示す。 FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing a suspension laminate by a subtractive method. Note that the left column in FIG. 10 shows a portion that forms a jumper portion, and the middle column in FIG. 10 shows a portion that forms a first terminal portion that is connected to an element, for example, and the right column in FIG. Indicates, for example, a portion for forming a second terminal portion (flying lead portion) for connection to an external circuit board.
図１０においては、まず、金属支持部材１Ｘと、金属支持部材１Ｘ上に形成された絶縁部材２Ｘと、絶縁部材２Ｘ上に形成された導体部材３Ｘとを有する積層部材を準備する（図１０（ａ−１）〜（ａ−３））。この積層部材は、製造段階での加熱処理により、拡散層７が生じている。次に、金属支持部材１Ｘおよび導体部材３Ｘの両面に、ＤＦＲを用いてレジストパターンを作製し、そのレジストパターンから露出する金属支持部材１Ｘおよび導体部材３Ｘをウェットエッチングする。これにより、ビア接続配線層３Ａを含む配線層３を形成する（図１０（ｂ−１）〜（ｂ−３））。この際、第二端子部を形成する位置の金属支持部材１Ｘも同時にエッチングする（図１０（ｂ−３））。 In FIG. 10, first, a laminated member having a metal supporting member 1X, an insulating member 2X formed on the metal supporting member 1X, and a conductor member 3X formed on the insulating member 2X is prepared (FIG. 10 ( a-1) to (a-3)). In this laminated member, the diffusion layer 7 is generated by the heat treatment in the manufacturing stage. Next, a resist pattern is prepared on both surfaces of the metal support member 1X and the conductor member 3X using DFR, and the metal support member 1X and the conductor member 3X exposed from the resist pattern are wet-etched. Thereby, the wiring layer 3 including the via connection wiring layer 3A is formed (FIGS. 10B-1 to 10B-3). At this time, the metal support member 1X at the position where the second terminal portion is formed is also etched simultaneously (FIG. 10 (b-3)).
その後、配線層３を覆うカバー層４を形成する（図１０（ｃ−１）〜（ｃ−３））。この際、ジャンパー部のビア、第一端子部および第二端子部を形成する位置のカバー層４に開口を設ける。次に、カバー層４を形成した部材の両面に所定のレジストパターンを形成し、そのレジストパターンから露出する絶縁部材２Ｘをウェットエッチングし、絶縁層２を形成する（図１０（ｄ−１）〜（ｄ−３））。この際、ジャンパー部のビアおよび第二端子部を形成する位置の絶縁部材２Ｘをエッチングし除去する（図１０（ｄ−１）、（ｄ−３））。次に、ビア接続配線層３Ａの表面、ならびに、第一端子部および第二端子部を形成する位置の配線層３の表面に、めっき部１０を形成する（図１０（ｅ−１）〜（ｅ−３））。次に、ジャンパー部に電解めっき法によりビア５を形成する（図１０（ｆ−１）〜（ｆ−３））。次に、ビア５を形成した部材の両面に所定のレジストパターンを形成し、そのレジストパターンから露出する金属支持部材１Ｘをウェットエッチングし、外形加工を行い、金属支持基板１を形成する（図１０（ｇ−１）〜（ｇ−３））。これにより、サスペンション用積層体を得る。なお、図示していないが、金属支持部材１Ｘをウェットエッチングする際のレジストパターンが、上述した図９におけるレジストパターン８に該当する。 Thereafter, the cover layer 4 covering the wiring layer 3 is formed (FIGS. 10C-1 to 10C-3). At this time, an opening is provided in the cover layer 4 at a position where the via of the jumper portion, the first terminal portion, and the second terminal portion are formed. Next, a predetermined resist pattern is formed on both surfaces of the member on which the cover layer 4 is formed, and the insulating member 2X exposed from the resist pattern is wet-etched to form the insulating layer 2 (FIG. 10D-1). (D-3)). At this time, the insulating member 2X at the position where the via and the second terminal portion of the jumper portion are formed is removed by etching (FIGS. 10 (d-1) and 10 (d-3)). Next, the plating portion 10 is formed on the surface of the via connection wiring layer 3A and the surface of the wiring layer 3 at the position where the first terminal portion and the second terminal portion are to be formed (FIG. 10 (e-1) to ( e-3)). Next, the via 5 is formed in the jumper portion by electrolytic plating (FIGS. 10 (f-1) to (f-3)). Next, a predetermined resist pattern is formed on both surfaces of the member in which the via 5 is formed, the metal support member 1X exposed from the resist pattern is wet-etched, and an outer shape process is performed to form the metal support substrate 1 (FIG. 10). (G-1) to (g-3)). As a result, a suspension laminate is obtained. Although not shown, the resist pattern when the metal support member 1X is wet etched corresponds to the resist pattern 8 in FIG. 9 described above.
また、図１０においては、種々のウェットエッチングを行っているが、ウェットエッチングに用いられるエッチング液は、各材料の特性を考慮して、適宜選択することが好ましい。例えば、金属支持基板にＳＵＳを用いている場合、および、配線層に銅を用いている場合には、エッチング液として、例えば塩化鉄系エッチング液を用いることができる。また、絶縁層およびカバー層にポリイミド樹脂を用いている場合は、エッチング液として、例えばアルカリ系エッチング液（例えば有機アミン化合物および水酸化ナトリウムを含むエッチング液）を用いることができる。 In FIG. 10, various types of wet etching are performed, but it is preferable that an etching solution used for wet etching is appropriately selected in consideration of characteristics of each material. For example, when SUS is used for the metal support substrate and copper is used for the wiring layer, for example, an iron chloride-based etchant can be used as the etchant. In the case where a polyimide resin is used for the insulating layer and the cover layer, for example, an alkaline etching solution (for example, an etching solution containing an organic amine compound and sodium hydroxide) can be used as the etching solution.
また、上述した積層部材を用いてサスペンション用積層体を製造する場合、積層体準備工程は、例えば、（ｉ）金属支持部材、絶縁部材および導体部材がこの順に積層した積層部材を準備する積層部材準備工程と、（ii）上記導体部材をエッチングし、ビア接続配線層を有する配線層を形成する配線層形成工程と、（iii）上記配線層から露出する上記絶縁部材をエッチングし、絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、（iv）上記絶縁層の開口に、上記ビア接続配線層および金属支持基板を電気的に接続するビアを形成するビア形成工程と、（ｖ）上記金属支持部材をエッチングし、ジャンパー部を有する金属支持基板を形成する金属支持基板形成工程と、を少なくとも有する。さらに、積層体準備工程は、配線層を覆うカバー層を形成するカバー層形成工程、および、配線層の表面にめっき部を形成するめっき部形成工程の少なくとも一方をさらに有していても良い。 Moreover, when manufacturing the laminated body for suspension using the laminated member mentioned above, a laminated body preparation process prepares the laminated member which laminated | stacked the metal support member, the insulating member, and the conductor member in this order, for example (i) A preparation step; (ii) a wiring layer formation step of etching the conductor member to form a wiring layer having a via connection wiring layer; and (iii) etching the insulating member exposed from the wiring layer to form an insulating layer. An insulating layer forming step to be formed; (iv) a via forming step of forming a via for electrically connecting the via connection wiring layer and the metal supporting substrate in the opening of the insulating layer; and (v) the metal supporting member. And a metal support substrate forming step of forming a metal support substrate having a jumper portion by etching. Furthermore, the laminate preparation process may further include at least one of a cover layer forming process for forming a cover layer covering the wiring layer and a plating part forming process for forming a plating part on the surface of the wiring layer.
２．拡散層除去工程
次に、本発明における拡散層除去工程について説明する。本工程は、上記サスペンション用積層体の上記ジャンパー部を囲む上記拡散層をエッチングにより除去し、上記ジャンパー部と上記金属支持基板とを絶縁する工程である。
2. Diffusion Layer Removal Step Next, the diffusion layer removal step in the present invention will be described. In this step, the diffusion layer surrounding the jumper portion of the suspension laminate is removed by etching to insulate the jumper portion from the metal support substrate.
本発明においては、上述した図９に示すように、サスペンション用積層体２１が、金属支持基板１を形成するためのレジストパターン８を有し、拡散層除去工程において、レジストパターン８から露出する拡散層７を除去することが好ましい。工程の簡略化を図ることができるからである。 In the present invention, as shown in FIG. 9 described above, the suspension laminate 21 has the resist pattern 8 for forming the metal supporting substrate 1, and the diffusion exposed from the resist pattern 8 in the diffusion layer removing step. It is preferred to remove layer 7. This is because the process can be simplified.
拡散層を除去するためのエッチングとしては、例えばドライエッチングおよびウェットエッチングを挙げることができる。ドライエッチングには、異方性エッチングを容易に行うことができ、サイドエッチングが生じないという利点がある。また、ドライエッチングでは、エッチング時間とエッチング量とが線形的な関係を有することから、膜厚管理（エッチング量の管理）が容易であるという利点がある。一方、ウェットエッチングには、ドライエッチングに比べてエッチングレートが高いという利点がある。また、拡散層を除去する際に、拡散層の奥に存在する絶縁層を粗面化させるように、エッチングを行っても良い。絶縁層を粗面化させることにより、表面積が増え、抵抗値の増加を図ることができるからである。絶縁層を粗面化する方法は、ドライエッチングであっても良く、ウェットエッチングであっても良い。 Examples of the etching for removing the diffusion layer include dry etching and wet etching. Dry etching has an advantage that anisotropic etching can be easily performed and side etching does not occur. In dry etching, the etching time and the etching amount have a linear relationship, so that there is an advantage that the film thickness management (etching amount management) is easy. On the other hand, wet etching has the advantage of a higher etching rate than dry etching. Further, when removing the diffusion layer, etching may be performed so as to roughen the insulating layer existing behind the diffusion layer. This is because by roughening the insulating layer, the surface area is increased and the resistance value can be increased. The method for roughening the insulating layer may be dry etching or wet etching.
本工程におけるドライエッチングは、拡散層を除去可能な方法であれば特に限定されるものではないが、例えばプラズマエッチングを挙げることができる。プラズマエッチング（反応性イオンエッチング）は、プラズマによりガスをイオン化・ラジカル化してエッチングを行うものである。プラズマエッチングに用いられるガスの種類は、特に限定されるものではないが、例えばＯ２ガス等を挙げることができる。さらに本発明においては、Ｏ２ガスに、ＣＦ４ガス、ＮＦ３ガス、ＳＦ６ガス等のフッ素含有ガスを混合して、プラズマエッチングを行うことが好ましい。Ｏ２ガスとフッ素含有ガスとの体積流量比は、特に限定されるものではないが、例えばＯ２ガス：フッ素含有ガス＝６０：４０〜９５：５の範囲内であることが好ましい。プラズマエッチング時の圧力は、例えば３００ｍＴｏｒｒ以下であることが好ましく、１００ｍＴｏｒｒ〜２５０ｍＴｏｒｒの範囲内であることがより好ましい。 The dry etching in this step is not particularly limited as long as it is a method capable of removing the diffusion layer, and examples thereof include plasma etching. Plasma etching (reactive ion etching) is performed by ionizing and radicalizing a gas with plasma. The type of gas used for plasma etching, but are not particularly limited, and may be, for example, O 2 gas or the like. Furthermore, in the present invention, it is preferable to perform plasma etching by mixing O 2 gas with a fluorine-containing gas such as CF 4 gas, NF 3 gas, or SF 6 gas. The volume flow rate ratio between the O 2 gas and the fluorine-containing gas is not particularly limited, but is preferably in the range of, for example, O 2 gas: fluorine-containing gas = 60: 40 to 95: 5. The pressure during plasma etching is preferably, for example, 300 mTorr or less, and more preferably in the range of 100 mTorr to 250 mTorr.
また、プラズマエッチング以外のドライエッチングとしては、例えば反応性ガスエッチング（例えばＸｅＦ２ガスを用いたエッチング）等を挙げることができる。 Examples of dry etching other than plasma etching include reactive gas etching (for example, etching using XeF 2 gas).
また、本発明においては、図９（ｂ）に示したように、金属支持基板１を形成するためのレジストパターン８を有するサスペンション用積層体２１に対して、ドライエッチングを行っても良いが、金属支持基板１のエッチングレートが十分に低い場合は、レジストパターン８を剥離した後に、ドライエッチングを行うことが好ましい。レジストパターンを剥膜してからドライエッチングを行うと、レジストからのアウトガスの影響がなくなり、真空排気時間を短縮できるからである。実際に真空排気時間を検討したところ、例えば５０ｍＴｏｒｒまで排気した場合、レジストを剥膜しない状態では１０分程度必要であったのに対し、レジストを剥膜したものについては５分程度で排気可能であった。また、レジストパターンが有機物である場合、剥膜せずに有機物除去性の高い反応性ガスを用いたドライエッチングを行うと、反応性ガスがドライフィルムとの反応でも消費され、相対的に拡散層の除去に消費される反応性ガスの量が減少する。その結果、所望の抵抗値を得るための処理時間が長くなる。実際に処理時間を検討したところ、例えば抵抗値１×１０１１Ωを得るのに、レジストを剥膜しない状態では１２分程度必要であるのに対し、レジストを剥膜したものについては２分程度まで短縮できた。 In the present invention, as shown in FIG. 9 (b), the suspension laminate 21 having the resist pattern 8 for forming the metal supporting substrate 1 may be dry-etched. When the etching rate of the metal support substrate 1 is sufficiently low, it is preferable to perform dry etching after removing the resist pattern 8. This is because if dry etching is performed after the resist pattern is removed, the influence of outgas from the resist is eliminated, and the vacuum exhaust time can be shortened. As a result of actually examining the evacuation time, for example, when evacuating to 50 mTorr, it took about 10 minutes in the state where the resist was not peeled off, but in the case where the resist was peeled off, the evacuation was possible in about 5 minutes. there were. In addition, when the resist pattern is organic, if dry etching is performed using a reactive gas having a high organic substance-removing property without peeling, the reactive gas is consumed even by the reaction with the dry film, and a relatively diffusion layer. The amount of reactive gas consumed for removal of is reduced. As a result, the processing time for obtaining a desired resistance value becomes long. When the processing time was actually examined, for example, in order to obtain a resistance value of 1 × 10 11 Ω, about 12 minutes were required in the state where the resist was not removed, but about 2 minutes for the case where the resist was removed. We were able to shorten to.
一方、本工程におけるウェットエッチングは、拡散層を除去可能な方法であれば特に限定されるものではない。本工程におけるウェットエッチングに用いられるエッチング液は、拡散層に含まれる成分によって異なるものであるが、アルカリ系エッチング液（例えば有機アミン化合物および水酸化ナトリウムを含むエッチング液）、酸系エッチング液（例えば過マンガン酸を含むエッチング液）等を挙げることができる。また、金属支持基板の材料がＳＵＳである場合には、フェリシアン化カリウムを含むエッチング液を用いることが好ましい。クロム成分を効果的にエッチングできるからである。また、本工程でウェットエッチングを行う場合は、所定のレジストパターンを設けることが好ましく、図９（ａ）に示したように、レジストパターン６を有するサスペンション用積層体２１に対して、ウェットエッチングを行うことが好ましい。また、本発明により得られるサスペンション用基板については、上記「Ａ．サスペンション用基板」に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。 On the other hand, the wet etching in this step is not particularly limited as long as the method can remove the diffusion layer. The etching solution used for wet etching in this step varies depending on the components contained in the diffusion layer, but an alkaline etching solution (for example, an etching solution containing an organic amine compound and sodium hydroxide), an acid etching solution (for example, And an etching solution containing permanganic acid). Further, when the material of the metal support substrate is SUS, it is preferable to use an etching solution containing potassium ferricyanide. This is because the chromium component can be effectively etched. In addition, when performing wet etching in this step, it is preferable to provide a predetermined resist pattern. As shown in FIG. 9A, wet etching is performed on the suspension laminate 21 having the resist pattern 6. Preferably it is done. Further, the suspension substrate obtained by the present invention is the same as the content described in the above-mentioned “A. Suspension substrate”, and therefore description thereof is omitted here.
Ｃ．サスペンション
次に、本発明のサスペンションについて説明する。本発明のサスペンションは、上述したサスペンション用基板を含むことを特徴とするものである。
C. Suspension Next, the suspension of the present invention will be described. The suspension of the present invention includes the above-described suspension substrate.
本発明によれば、上述したサスペンション用基板を用いることで、配線層（ビア接続配線層）とジャンパー部の周囲に存在する金属支持基板との絶縁性が高いサスペンションとすることができる。 According to the present invention, by using the suspension substrate described above, a suspension having high insulation between the wiring layer (via connection wiring layer) and the metal support substrate existing around the jumper portion can be obtained.
図１１は、本発明のサスペンションの一例を示す概略平面図である。図１１に示されるサスペンション４０は、上述したサスペンション用基板２０と、素子実装領域１１が形成されている表面とは反対側のサスペンション用基板２０の表面に備え付けられたロードビーム３０とを有するものである。 FIG. 11 is a schematic plan view showing an example of the suspension of the present invention. A suspension 40 shown in FIG. 11 includes the above-described suspension substrate 20 and a load beam 30 provided on the surface of the suspension substrate 20 opposite to the surface on which the element mounting region 11 is formed. is there.
本発明のサスペンションは、少なくともサスペンション用基板を有し、通常は、さらにロードビームを有する。サスペンション用基板については、上記「Ａ．サスペンション用基板」に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。また、ロードビームは、一般的なサスペンションに用いられるロードビームと同様のものを用いることができる。 The suspension of the present invention has at least a suspension substrate, and usually further has a load beam. The suspension substrate is the same as the content described in “A. Suspension substrate”, and therefore, the description thereof is omitted here. The load beam can be the same as the load beam used for a general suspension.
Ｄ．素子付サスペンション
次に、本発明の素子付サスペンションについて説明する。本発明の素子付サスペンションは、上述したサスペンションと、上記サスペンションの素子実装領域に実装された素子と、を有することを特徴とするものである。
D. Next, the suspension with an element of the present invention will be described. A suspension with an element of the present invention includes the above-described suspension and an element mounted in an element mounting region of the suspension.
本発明によれば、上述したサスペンションを用いることで、配線層（ビア接続配線層）とジャンパー部の周囲に存在する金属支持基板との絶縁性が高い素子付サスペンションとすることができる。 According to the present invention, by using the above-described suspension, a suspension with an element having high insulation between the wiring layer (via connection wiring layer) and the metal support substrate existing around the jumper portion can be obtained.
図１２は、本発明の素子付サスペンションの一例を示す概略平面図である。図１２に示される素子付サスペンション５０は、上述したサスペンション４０と、サスペンション４０の素子実装領域１１に実装された素子４１とを有するものである。 FIG. 12 is a schematic plan view showing an example of the suspension with an element of the present invention. A suspension with an element 50 shown in FIG. 12 includes the suspension 40 described above and an element 41 mounted on the element mounting region 11 of the suspension 40.
本発明の素子付サスペンションは、少なくともサスペンションおよび素子を有するものである。サスペンションについては、上記「Ｃ．サスペンション」に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。また、素子実装領域に実装される素子としては、例えば、磁気ヘッドスライダ、アクチュエータ、半導体等を挙げることができる。また、上記アクチュエータは、磁気ヘッドを有するものであっても良く、磁気ヘッドを有しないものであっても良い。 The suspension with an element of the present invention has at least a suspension and an element. The suspension is the same as the content described in “C. Suspension”, and therefore, the description thereof is omitted here. In addition, examples of elements mounted in the element mounting area include a magnetic head slider, an actuator, and a semiconductor. The actuator may have a magnetic head or may not have a magnetic head.
Ｅ．ハードディスクドライブ
次に、本発明のハードディスクドライブについて説明する。本発明のハードディスクドライブは、上述した素子付サスペンションを含むことを特徴とするものである。
E. Next, the hard disk drive of the present invention will be described. The hard disk drive of the present invention is characterized by including the above-described suspension with an element.
本発明によれば、上述した素子付サスペンションを用いることで、より高機能化されたハードディスクドライブとすることができる。 According to the present invention, a hard disk drive with higher functionality can be obtained by using the above-described suspension with an element.
図１３は、本発明のハードディスクドライブの一例を示す概略平面図である。図１３に示されるハードディスクドライブ６０は、上述した素子付サスペンション５０と、素子付サスペンション５０がデータの書き込みおよび読み込みを行うディスク５１と、ディスク５１を回転させるスピンドルモータ５２と、素子付サスペンション５０の素子を移動させるアーム５３およびボイスコイルモータ５４と、上記の部材を密閉するケース５５とを有するものである。 FIG. 13 is a schematic plan view showing an example of the hard disk drive of the present invention. The hard disk drive 60 shown in FIG. 13 includes the above-described suspension 50 with an element, a disk 51 on which the element suspension 50 writes and reads data, a spindle motor 52 that rotates the disk 51, and the elements of the suspension 50 with an element. And a voice coil motor 54, and a case 55 for sealing the above-described members.
本発明のハードディスクドライブは、少なくとも素子付サスペンションを有し、通常は、さらにディスク、スピンドルモータ、アームおよびボイスコイルモータを有する。素子付サスペンションについては、上記「Ｄ．素子付サスペンション」に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。また、その他の部材についても、一般的なハードディスクドライブに用いられる部材と同様のものを用いることができる。 The hard disk drive of the present invention has at least a suspension with an element, and usually further includes a disk, a spindle motor, an arm, and a voice coil motor. The suspension with an element is the same as that described in the above “D. Suspension with an element”, and therefore description thereof is omitted here. As other members, the same members as those used in a general hard disk drive can be used.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the technical idea described in the claims of the present invention has substantially the same configuration and exhibits the same function and effect regardless of the case. It is included in the technical scope of the invention.
以下、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
［実施例１］
まず、厚さ１８μｍのＳＵＳ３０４（金属支持部材）、厚さ１０μｍのポリイミド樹脂層（絶縁部材）、厚さ５μｍの電解銅層（導体部材）を有する積層部材を準備した。次に、ＳＵＳ側で位置精度が重要な治具孔と、電解銅側でビア接続配線層を含む配線層とを形成できるように、ドライフィルムを用いて同時にパターニングし、パターン状のレジストを形成した。その後、塩化第二鉄液を用いてエッチングし、エッチング後レジスト剥膜を行った。この際、２本のライト配線層がインターリーブ構造となるように、パターニングを行った。
[Example 1]
First, a laminated member having SUS304 (metal support member) having a thickness of 18 μm, a polyimide resin layer (insulating member) having a thickness of 10 μm, and an electrolytic copper layer (conductor member) having a thickness of 5 μm was prepared. Next, a patterned resist is formed by patterning simultaneously using a dry film so that a jig hole whose positional accuracy is important on the SUS side and a wiring layer including a via connection wiring layer on the electrolytic copper side can be formed. did. Then, it etched using the ferric chloride liquid, and resist stripping was performed after the etching. At this time, patterning was performed so that the two write wiring layers had an interleaved structure.
次に、パターニングされた配線層上に、ポリイミド前駆体溶液をダイコーターでコーティングし、乾燥後、レジスト製版し現像と同時にポリイミド前駆体膜をエッチングし、その後、窒素雰囲気下、加熱することにより硬化（イミド化）させ、カバー層を形成した。カバー層は配線層を覆うように形成され、配線層上に形成されたカバー層の厚さは１０μｍであった。次に、配線層下の絶縁部材をパターニングするために、レジスト製版し、露出する部位のポリイミド樹脂をエッチング処理した。 Next, a polyimide precursor solution is coated on the patterned wiring layer with a die coater, dried, resist plate-making, etched at the same time as the polyimide precursor film, and then cured by heating in a nitrogen atmosphere. (Imidization) to form a cover layer. The cover layer was formed so as to cover the wiring layer, and the thickness of the cover layer formed on the wiring layer was 10 μm. Next, in order to pattern the insulating member under the wiring layer, resist plate-making was performed, and the exposed polyimide resin was etched.
次に、ライト配線層および金属支持部材を電気的に接続するビアを、Ｎｉ電解めっき法に形成した。次に、レジストパターンから露出する金属支持部材のエッチングを行い、ジャンパー部を有する金属支持基板を形成した。次に、レジストパターンを剥膜した後に、ジャンパー部の周囲の拡散層を、プラズマエッチングにより除去した。プラズマエッチングには、ＮＦ３ガスおよびＯ２ガスの混合ガス（体積流量比：ＮＦ３／Ｏ２＝１５／８５）を用い、１５０ｍＴｏｒｒ、出力６０００Ｗの条件で行った。これにより、サスペンション用基板を得た。 Next, a via for electrically connecting the write wiring layer and the metal support member was formed by Ni electrolytic plating. Next, the metal support member exposed from the resist pattern was etched to form a metal support substrate having a jumper portion. Next, after stripping the resist pattern, the diffusion layer around the jumper portion was removed by plasma etching. The plasma etching was performed using a mixed gas of NF 3 gas and O 2 gas (volume flow ratio: NF 3 / O 2 = 15/85) under conditions of 150 mTorr and an output of 6000 W. As a result, a suspension substrate was obtained.
［実施例２］
プラズマエッチングの代わりに、フェリシアン化カリウムを含むエッチング液（３０℃）を用いたウェットエッチングを行ったこと以外は、実施例１と同様にしてサスペンション用基板を得た。
[Example 2]
A suspension substrate was obtained in the same manner as in Example 1 except that wet etching was performed using an etching solution (30 ° C.) containing potassium ferricyanide instead of plasma etching.
［実施例３］
プラズマエッチングの代わりに、過マンガン酸カリウムを含むエッチング液（４５℃）を用いたウェットエッチングを行ったこと以外は、実施例１と同様にしてサスペンション用基板を得た。
[Example 3]
A suspension substrate was obtained in the same manner as in Example 1 except that wet etching using an etching solution (45 ° C.) containing potassium permanganate was performed instead of plasma etching.
［比較例１］
プラズマエッチングを行わなかったこと以外は、実施例１と同様にしてサスペンション用基板を得た。
[Comparative Example 1]
A suspension substrate was obtained in the same manner as in Example 1 except that plasma etching was not performed.
［評価１］
実施例１〜３で得られたサスペンション用基板において、拡散層除去処理時間に対する配線間抵抗の変化を測定した。ここで、配線間抵抗は、ライト配線層Ｗ１とライト配線層Ｗ２との抵抗値である。拡散層が存在すると、ライト配線層Ｗ１のジャンパー部とその周囲に存在する金属支持基板との絶縁性、および、ライト配線層Ｗ２のジャンパー部とその周囲に存在する金属支持基板との絶縁性が、共に低くなることから、結果として、ライト配線層Ｗ１およびライト配線層Ｗ２の配線間抵抗が小さくなる。配線間抵抗の拡散層除去処理時間に対する変化の結果を図１４〜図１６に示す。
[Evaluation 1]
In the suspension substrates obtained in Examples 1 to 3, the change in inter-wiring resistance with respect to the diffusion layer removal processing time was measured. Here, the wiring resistance between a resistance value of the write wiring layer W 1 and the write wiring layer W 2. Insulation of the diffusion layer is present, the jumper portion of the write wiring layer W 1 and the insulating property between the metal supporting board existing around, and, jumper portion of the write wiring layer W 2 and the metal supporting board existing around sex, since both lower, as a result, the wiring resistance between the write wiring layer W 1 and write wiring layer W 2 is reduced. 14 to 16 show the results of changes in inter-wire resistance with respect to the diffusion layer removal processing time.
図１４〜図１６に示されるように、エッチングの処理時間が長くなる程、配線間抵抗の値が大きくなり、配線層とジャンパー部の周囲に存在する金属支持基板との絶縁性が高くなることが確認された。なお、比較例１では、拡散層を除去していないため、配線間抵抗は１×１０８Ωであった。 As shown in FIGS. 14 to 16, the longer the etching processing time, the larger the resistance value between wirings, and the higher the insulation between the wiring layer and the metal support substrate existing around the jumper part. Was confirmed. In Comparative Example 1, since the diffusion layer was not removed, the inter-wiring resistance was 1 × 10 8 Ω.
次に、実施例１で得られたサスペンション用基板において、金属割合に対する配線間抵抗の変化を測定した。金属割合は、ＸＰＳにより測定した。その結果を図１７および図１８に示す。図１７に示すように、ＦｅおよびＣｒの合計の割合が１６ａｔ％以下である場合に、１×１０９Ω以上の抵抗値を得られた。同様に、図１８に示すように、Ｃｒの合計の割合が１０ａｔ％以下である場合に、１×１０９Ω以上の抵抗値を得られた。 Next, in the suspension substrate obtained in Example 1, the change in inter-wire resistance with respect to the metal ratio was measured. The metal ratio was measured by XPS. The results are shown in FIGS. As shown in FIG. 17, when the total ratio of Fe and Cr was 16 at% or less, a resistance value of 1 × 10 9 Ω or more was obtained. Similarly, as shown in FIG. 18, when the total ratio of Cr was 10 at% or less, a resistance value of 1 × 10 9 Ω or more was obtained.
また、図１９は、実施例１で得られたサスペンション用基板における、拡散層除去部および拡散層残存部を示すＳＥＭ写真である。図１９に示されるように、拡散層除去部は、チャージアップの影響により、拡散層残存部よりも暗く見えた。このように、ＳＥＭを用いることにより、拡散層が除去されているか否かを判断することができた。 FIG. 19 is an SEM photograph showing the diffusion layer removed portion and the diffusion layer remaining portion in the suspension substrate obtained in Example 1. As shown in FIG. 19, the diffusion layer removal portion appeared darker than the diffusion layer remaining portion due to the effect of charge-up. Thus, it was possible to determine whether or not the diffusion layer was removed by using SEM.
１…金属支持基板、 ２…絶縁層、 ３…配線層、３Ａ…ビア接続配線層、 ４…カバー層、 ５…ビア、 ６…ジャンパー部、 ７…拡散層、 ８…レジストパターン、 ９…ドライエッチング、 １０…めっき部、 １１…素子実装領域、 １２…外部回路基板接続領域、 １３…配線層、 ２０…サスペンション用基板、 ２１…サスペンション用積層体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Metal support substrate, 2 ... Insulating layer, 3 ... Wiring layer, 3A ... Via connection wiring layer, 4 ... Cover layer, 5 ... Via, 6 ... Jumper part, 7 ... Diffusion layer, 8 ... Resist pattern, 9 ... Dry Etching, 10 ... plated portion, 11 ... element mounting area, 12 ... external circuit board connection area, 13 ... wiring layer, 20 ... suspension board, 21 ... suspension laminate
Claims (5)
前記サスペンション用積層体の前記ジャンパー部を囲む前記拡散層をエッチングにより除去し、前記ジャンパー部と前記金属支持基板とを絶縁する拡散層除去工程と、
を有することを特徴とするサスペンション用基板の製造方法。 A metal support substrate, an insulating layer formed on the metal support substrate, and a wiring layer formed on the insulating layer, the metal support substrate and the insulating layer between the metal support substrate and A diffusion layer in which components of the insulating layer are mutually diffused is formed, the wiring layer has a via connection wiring layer electrically connected to a via penetrating the insulating layer, and two or more of the vias support the metal A laminate preparation step of preparing a laminate for suspension electrically connected by a jumper portion which is a part of the substrate;
Removing the diffusion layer surrounding the jumper portion of the laminate for suspension by etching, and removing the diffusion layer to insulate the jumper portion from the metal support substrate;
A method for manufacturing a suspension substrate, comprising:
前記拡散層除去工程において、前記レジストパターンから露出する前記拡散層を除去することを特徴とする請求項１に記載のサスペンション用基板の製造方法。 The suspension laminate has a resist pattern for forming the metal support substrate,
2. The method for manufacturing a suspension substrate according to claim 1 , wherein the diffusion layer exposed from the resist pattern is removed in the diffusion layer removal step.
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