JP6689294B2 - 金誘電体接合部の信頼性を向上させたディスクドライブヘッドサスペンション構造 - Google Patents

金誘電体接合部の信頼性を向上させたディスクドライブヘッドサスペンション構造 Download PDF

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Description

[関連出願の相互参照]
本願は、2015年6月30日に出願された「金誘電体接合部の信頼性を向上させたディスクドライブヘッドサスペンション構造」という発明の名称の米国仮特許出願第62/186,721号の優先権を主張し、あらゆる目的でその全体が言及によって本明細書に組み込まれる。
本発明は、概してディスクドライブヘッドサスペンション及びフレクシャに関する。本発明の実施形態は、金(及び他の耐食性材料)誘電体インターフェイスを有する構造及び製造方法に関する。
一体型リード又は無線のディスクドライブヘッドサスペンション及びフレクシャは、銅又は銅合金のなどの比較的より腐食性のある導体の表面にめっき又は塗布される金及び/又はニッケルなどの比較的非腐食性の材料を有する構造を一般に含む。金は、ポリイミド又は他の誘電体層の開口部を介して導体上にめっきされることがある。これらのタイプの構造では、金めっきのエッジ部が誘電体との接合部又はインターフェイスを形成することが可能である。Yonekura等の特許文献1は、例えば、図19Cにおいてこのタイプの構造を有する「裏側アクセス」フレクシャ端子を開示している。配線層上の端子面は、金属層及び絶縁層における貫通孔により露出され、端子面は金めっきされている。
残念なことに、これらのタイプの構造における金めっきと誘電体層との間の接合部は、分離しやすい。金めっきと誘電体との間に形成される任意の空隙又は隙間は、湿気又は他の物質による導体へのアクセスを可能にし、導体は望ましくない腐食を受けやすくなる。ゆえに、金と誘電体との接合部の信頼性を向上させた、改善された構造が引き続き求められている。効率的に製造されることができるこれらのタイプの構造は特に望ましいものである。
米国特許出願公開第2013/0242436号明細書
本発明の実施形態は、誘電体層、導体層、誘電体層と導体層との間のシード層、及び導体層のシード層側上の非腐食層を含む、端子パッド又はフライングトレースなどの部分を備えた、ディスクドライブヘッドサスペンション又はフレクシャを含む。シード層は、誘電体層のエッジ部を越えて延びるストリップを有する。非腐食層は、シード層のストリップの上に延び、誘電体層のエッジ部と接触する。他の実施形態では、シード層と反対の誘電体層の側上にベース層を含む。
図1は、本発明の実施形態による、非腐食材料の誘電体接合部を有するフレクシャの部分の詳細な図である。 図2aは、本発明の実施形態による、図1に示されるフレクシャの部分製造時の工程ステップのシーケンスにおける構造の詳細な図である。 図2bは、本発明の実施形態による、図1に示されるフレクシャの部分製造時の工程ステップのシーケンスにおける構造の詳細な図である。 図2cは、本発明の実施形態による、図1に示されるフレクシャの部分製造時の工程ステップのシーケンスにおける構造の詳細な図である。 図2dは、本発明の実施形態による、図1に示されるフレクシャの部分製造時の工程ステップのシーケンスにおける構造の詳細な図である。 図2eは、本発明の実施形態による、図1に示されるフレクシャの部分製造時の工程ステップのシーケンスにおける構造の詳細な図である。
図1は、本発明の実施形態による非腐食材料の誘電体インターフェイス又は接合部を有する一体型リードサスペンション又はフレクシャ8の部分10の図である。図示されるように、部分10は、ステンレス鋼などのばね用金属であり得るベース層12と、ベース層表面上のポリイミド又は他の誘電体層14とを含む。導体層16は、ベース層12と反対の誘電体層14の側上にある。導体層16は、湿気や他の物質に暴露された場合に比較的腐食性がある金属である、銅又は銅合金を実施形態では含む。実施形態ではクロムを含むシード層18が、誘電体層14と導体層16との間に配置される。図示された実施形態では誘電体層14の少なくとも一部及びベース層12の一部が、エッジ部20を形成する。シード層18のセクション又はストリップ22は、誘電体層14のエッジ部20を越えて延びる。非腐食層24はシード層18に面する導体層16の表面上に配置される。また非腐食層24は、シード層のストリップ22にオーバーレイし、且つ誘電体層14と接触して、エッジ部20において誘電体層との接合部又はインターフェイスを形成する部分26を含む。非腐食層24は、湿気や他の物質に暴露された場合に導体層16に対して比較的非腐食性の金属である、金及び/又はニッケルを実施形態では含む。
部分10は、フレクシャ8におけるいくつかの異なる構造のいずれかであり得る。実施形態において、例えば、非腐食層24、及び導体層16の隣接部分は、一体型リードの裏側アクセス端子パッド(例えば、フレクシャ上の第2ステージアクチュエータモータ(図示せず)への接続用、又はフレクシャのテールにおいて、ディスクドライブ電子装置への他のコネクタ(図示せず)への接続用)であってもよい。これらの実施形態及び他の実施形態では、非腐食層24及び導体層16の隣接部分はまた、フレクシャ8上のベース層不支持リード又はフライングリードであってもよい。フレクシャ8のこれらの実施形態及び他の実施形態は、本発明の実施形態による非腐食性材料誘電体インターフェイスを有する10などの部分を備えた他の構造を含んでもよい。
シード層18のセクション又はストリップ22は、非腐食層24が接着する面を提供し、それによって非腐食性材料誘電体インターフェイスの強度及び統合性を高める。したがって、非腐食性材料誘電体インターフェイスは、分離しにくく、インターフェイスにおける導体層16の腐食の可能性を低減する。実施形態では、ストリップ22は、約300nmの深さ(例えば、ストリップのエッジ部と誘電体層14との間の距離)にすることができる。ストリップ22の深さは、他の実施形態では、より長い又は短い距離であってもよい。ストリップ22の深さ及び他の寸法は、例えば、誘電体層14、導体層16、シード層18及び/若しくは非腐食層24の特性及び/若しくは寸法、並びに/又は部分10の特性などの多くの要因のいずれかに基づいて決定されることができる(例えば、部分10にインターフェイスの統合性を損なう可能性のある応力がかかる程度)。
部分10を有するフレクシャ8を形成するための一連のステップを含む方法の実施形態は、図2a〜2eに関して記載される。図2aは、オーバーレイベース層12、誘電体層14、シード層18及び導体層16を有する構造を含む、製造の中間段階におけるフレクシャ8’及び部分10’の図である。フォトリソグラフィ(例えば、パターン状及び/又は非パターン状フォトレジストマスクの使用)に関連したウェットエッチング(例えば、化学的)及びドライエッチング(例えば、プラズマ)エッチング、電解めっき及び無電解めっき、並びにスパッタリングプロセスなどの従来のアディティブ堆積及び/又はサブトラクティブプロセスが、フレクシャ8及びフレクシャ8’の中間構造を製造するために用いられることができる。これらのタイプのアディティブプロセス及びサブトラクティブプロセスは、例えば、「デュアルステージアクチュエーションディスクドライブサスペンション用低抵抗グランドジョイント(Low Resistance Ground Joints for Dual Stage Actuation Disk DriveSuspensions)」)という発明の名称のBennin等の米国特許第8,885,299号明細書、「複数トレース構造を備えた一体型リードサスペンション(Integrated Lead Suspension with Multiple Trace Configurations)」という発明の名称のRice等の米国特許第8,169,746号明細書、「一体型リードサスペンションの多層グランドプレーン構造(Multi-Layer Ground Plane Structures for Integrated Lead Suspensions)」という発明の名称のHentges等の米国特許第8,144,430号明細書、「一体型リードサスペンションの多層グランドプレーン構造(Multi-Layer Ground Plane Structures for Integrated Lead Suspensions)という発明の名称のHentges等の米国特許第7,929,252号明細書、「サスペンション組立体用貴金属導電リード製造方法(Method for Making Noble Metal Conductive Leads for SuspensionAssemblies)」)という発明の名称のSwanson等の米国特許第7,388,733号明細書、「一体型リードサスペンションのめっきグランド形体(Plated Ground Features for Integrated Lead Suspensions)」という発明の名称のPeltoma等の米国特許第7,384,531号明細書である米国特許文献において概して公開されており、これらのすべてがあらゆる目的のために言及によって本明細書に組み込まれる。
図2bに示されるように、ベース層12の一部は、(例えば、パターン状のフォトレジストマスク及び化学エッチングを使用して)部分10’においてフレクシャ8’の構造から除去されることができる。ベース層12の一部が除去された後、図2cに示すように、部分10’における誘電体層14の一部を(例えば、パターンマスクを介したレーザエッチングによって)除去することができる。シード18の望ましくない部分は、図2dに示されるように、(例えば、化学エッチングによって)除去されることができる。その後、ストリップ22は、図2eに示されるように、シード層18上部の誘電体層14の露出したエッジ部の一部を(例えば、大気プラズマエッチングによって)除去することによって形成されることができる。ストリップ22を有する部分10’の形成に続いて、非腐食性層24を塗布して(すなわち、めっきして)図1に示される構造を作製することができる。
これらのタイプの製造方法には重大な有利性がある。これらのタイプの製造方法は部分10の効率的な製造を可能にする。
本発明は、好ましい実施形態に関して記載されているが、当業者は、本発明の意図及び範囲から逸脱することなく形態や詳細の変更を行うことができることを認識する。例えば、フレクシャ8の部分10を製造するために他の方法を使用することができる。

Claims (10)

  1. エッジ部を備えた誘電体層と、
    導体層と、
    前記誘電体層の前記エッジ部を越えて延びるストリップを有する、前記誘電体層と前記導体層との間のシード層と、
    前記シード層の前記ストリップ上に延び、前記誘電体層の前記エッジ部と接触する、前記導体層の前記シード層側上の非腐食層と、を含む部分を備えた装置
  2. 前記部分は、前記シード層と反対の前記誘電体層の側上にベース層をさらに含む、請求項1に記載の装置
  3. 前記部分を含む端子パッドを有する、請求項2に記載の装置
  4. 前記部分を含む端子パッドを有する、請求項1に記載の装置
  5. 前記部分を含むフライングリードを有する、請求項2に記載の装置
  6. 前記部分を含むフライングリードを有する、請求項1に記載の装置
  7. 装置の製造方法であって、
    シード層によって分離された導体層と誘電体層とを含み、前記誘電体層がエッジ部を備えた構造を準備するステップと、
    前記エッジ部に隣接する前記誘電体層の一部を除去して、前記誘電体層の前記エッジ部から延びる前記シード層のストリップを露出させるステップと、
    前記導体層の前記シード層側に、及び前記シード層の前記ストリップ上に、前記誘電体層の前記エッジ部と接触する非腐食層を塗布するステップと、を含む方法。
  8. 前記誘電体層の一部を除去することは、前記誘電体層をエッチングすることを含む、請求項7に記載の方法。
  9. 非腐食層を塗布することは、前記非腐食層をめっきすることを含む、請求項8に記載の方法。
  10. 非腐食層を塗布することは、前記非腐食層をめっきすることを含む、請求項7に記載の方法。
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