懸架用基板及其製造方法

2023-09-19 11:47:15

專利名稱：懸架用基板及其製造方法
技術領域：
本發明涉及能夠以低成本生產，且能夠充分地實現防止靜電破壞或抑制幹擾的懸架用基板。
背景技術：
近年來，由於網際網路的普及等，正在要求個人計算機的信息處理量的增大或信息處理速度的高速化，伴隨於此，組入個人計算機的硬碟驅動器
(HDD)也需要大容量化或信息傳遞速度的高速化。還有，在該HDD中使用的支撐磁頭的被稱作磁頭懸架的部件也從連接以往的金屬線等信號線的型式向在不鏽鋼的彈簧直接形成有銅配線等信號線的所謂的被稱作無線懸架的配線一體型的部件轉移。
最近，對在以便攜用途為首的各種小型設備上搭載的HDD的要求也正在增加，因此，隨著HDD高密度化，磁頭的小型化得以進展，磁頭由於其高靈敏度化，導致容易受到靜電的帶電引起的影響。從而，由於在滑塊上積存的電荷，存在小型的磁頭元件的特性變化，或最差的情況下破壞的問題。
另外，作為其他問題，為了提高HDD的信號傳遞速度及精度，近年來，傾向於使用更高頻的電信號，但隨著頻率變高，存在發送的電信號的幹擾噪聲增加的問題。幹擾噪聲的產生原因被認為是金屬基板和配線層的電位差引起的。
針對這些問題，例如，在專利文獻l中公開了以下所述的技術等，艮P-為了磁頭的防止靜電破壞，在磁頭和懸架之間使用導電性樹脂進行電連接，通過將銅等導電性材料利用濺射法、鍍敷法、或蒸鍍法等來形成懸架側的接地(earth)電極。
另外，例如，在專利文獻2中公開了以下所述的技術，即為了抑制幹擾噪聲的發生，在帶有配線的懸架上設置使配線和懸架用基板短路的地
4線端子。在所述地線端子的形成工序中，使用有源法，因此，需要基於乾式工序的供電層形成工序、及基於電解鍍敷法的配線層形成工序。
根據上述以往技術可知，在接地電極或地線端子的形成時，需要進行所謂濺射法、鍍敷法、蒸鍍法的相對需要時間的工序。因此，存在生產率低，而且成本也變高的問題。
專利文獻l:日本特開平8—111015號公報
專利文獻2:日本特開2006 — 12205公報

發明內容
本發明是鑑於上述實情而做成的，其主要目的在於，提供一種能夠以低成本生產，且能夠充分地實現防止靜電破壞或抑制幹擾的懸架用基板。
為了解決上述問題，在本發明中，提供一種懸架用基板，其具有金屬基板；形成於所述金屬基板上，且具有露出所述金屬基板的開口部的絕緣層；形成於所述絕緣層上，且配置於所述開口部附近的接地用配線層；形成於所述開口部，且與所述金屬基板及所述接地用配線層接觸的地線端子，其中，所述地線端子由熔點為45(TC以下的金屬形成。
根據本發明可知，由於為了形成地線端子而使用的金屬的熔點或液相點比較低，所以具有能夠容易地形成地線端子的優點。
在上述發明中，優選所述地線端子在俯視的情況下具有在所述開口部的區域內具有頂點的凸部形狀。這樣的形狀的地線端子例如可以通過以熔融的狀態定量滴落熔點為45(TC以下的金屬的方法來形成，該方法容易實現低成本化或工序的簡略化。
在上述發明中，優選形成所述地線端子的金屬為無鉛焊錫。因為能夠降低對環境的負荷。
在上述發明中，優選所述接地用配線層在俯視的情況下形成為包圍所述開口部，且所述接地用配線層具有氣孔部，其抑制在形成所述地線端子時發生的空氣積存。因為通過抑制空氣積存的發生，能夠充分地增大地線端子和金屬基板的接觸面積。
在上述發明中，優選所述開口部附近處的所述接地用配線層的形狀為線狀。因為難以發生空氣積存。
5在上述發明中，優選所述地線端子僅形成於由所述開口部的端部包圍的區域的內部。因為能夠小型化在開口部附近配置的接地用配線層，而能夠實現節省空間或輕量化。
在上述發明中，優選在所述地線端子、和所述金屬基板的接合界面形成有金屬間化合物層。因為地線端子和金屬基板的電連接會變得更良好，而降低電阻。
在本發明中，提供一種懸架用基板的製造方法，其特徵在於，包括地線端子形成工序，使用具有金屬基板；形成於所述金屬基板上、且具有露出所述金屬基板的開口部的絕緣層；形成於所述絕緣層上，且配置於所述開口部附近的接地用配線層的基板形成用部件，通過向所述開口
部以熔融的狀態定量滴落熔點為45(TC以下的金屬，形成與所述金屬基板
及所述接地用配線層接觸的地線端子。
根據本發明可知，通過向開口部滴落熔融的金屬而形成地線端子，能夠實現低成本化或工序的簡略化。
在上述發明中，優選以熔融的狀態定量滴落所述金屬的滴落方法是使用具有規定的直徑的金屬球，使所述金屬球依次熔融，並將所述金屬球滴落的方法。因為通過適當選擇作為原料的金屬球的直徑，能夠自由地調節熔融的金屬的滴落量。
在上述發明中，優選在以熔融的狀態滴落所述金屬時，熔融的金屬的直徑小於所述開口部的直徑。因為通過將熔融的金屬的直徑形成為比開口部的直徑小，能夠使熔融的金屬更可靠地著落。
本發明中，可以實現一種能夠提供能夠以低成本生產，且能夠充分地實現防止靜電破壞或抑制幹擾的懸架用基板的效果。


圖1是表示本發明的懸架用基板的一例的概略俯視圖。
圖2是圖1的X—X剖面圖。
圖3是表示利用鍍敷法形成的地線端子的形狀的概略剖面圖。圖4是說明本發明的地線端子的概略剖面圖。圖5是說明本發明的地線端子的概略剖面圖。圖6是表示本發明的懸架用基板的另一例的概略俯視圖。圖7是說明本發明中使用的接地用配線層的概略俯視圖。圖8是說明空氣積存的概略剖面圖。
圖9是說明氣孔部的概略俯視圖。
圖io是說明本發明中使用的接地用配線層的說明圖。
圖11是說明本發明中使用的接地用配線層的概略俯視圖。
圖12是說明本發明中使用的接地用配線層的概略剖面圖。圖13是說明本發明中使用的接地用配線層的大小的概略剖面圖。圖14是說明本發明中使用的保護層的概略剖面圖。圖15是例示本發明的地線端子周邊的結構的概略俯視圖。圖16是表示本發明的懸架用基板的製造方法的一例的工序圖。圖17是表示本發明的懸架用基板的製造方法的另一例的工序圖。圖中1—金屬基板；2 —絕緣層；3a—接地用配線層；3b—寫入用配線層；3C —讀出用配線層；4一地線端子；5 —開口部；6 —空氣積存；7 —氣孔部；8 —保護層(cover lay); IO—基板形成用部件；ll一滴落裝置；12—熔融的金屬。
具體實施例方式
以下，詳細說明本發明的懸架用基板及其製造方法。A.懸架用基板
首先，說明本發明的懸架用基板。本發明的懸架用基板，其特徵在於，具有金屬基板；形成於所述金屬基板上，且具有露出所述金屬基板的開口部的絕緣層；形成於所述絕緣層上，且配置於所述開口部附近的接地用配線層；形成於所述開口部，且與所述金屬基板及所述接地用配線層接觸的地線端子，其中，所述地線端子由瑢點為45(TC以下的金屬形成。
根據本發明可知，由於為了形成地線端子而使用的金屬的熔點或液相點比較低，所以具有能夠容易地形成地線端子的優點。另外，以往的通過濺射法、蒸鍍法、鍍敷法等形成的地線端子經過相對需要時間的工序，因此，存在生產率低，成本也高的問題，但在本發明中，例如後述一樣，通過將熔融的金屬向開口部滴落，能夠容易地形成地線端子。其次，使用附圖，說朋本發明的懸架用基板。圖l是表示本發明的懸架用基板的一例的概略俯視圖，更具體來說，是放大表示搭載有磁頭滑塊的前端部的概略俯視圖。如圖l所示的懸架用基板具有在具有彈簧性的作為金屬基板1的SUS上經由作為絕緣層2的聚醯亞胺，形成有由CU構
成的圖案狀配線層(接地用配線層3a、寫入用配線層3b、讀出用配線層
3C)的結構。進而，圖1所示的懸架用基板具有使金屬基板1和接地用
配線層3a導通的地線端子4。
圖2是圖1的X—X剖面圖。如圖2所示，本發明的懸架用基板具有-金屬基板l;形成於金屬基板l上，且具有露出金屬基板1的開口部5的絕緣層2;形成於絕緣層2上，且配置於開口部5附近的接地用配線層3a;形成於開口部5，與金屬基板l及接地用配線層3a接觸的地線端子4。本發明的特徵在於，地線端子4由具有特定的熔點的金屬形成。
另外，在本發明中，如圖2所示，優選在平面觀察的情況下(圖2的A方向)，地線端子4具有在開口部5的區域內具有頂點的凸部形狀。因為這樣的形狀的地線端子例如可以通過向開口部滴落熔融的金屬來形成，該方法容易實現低成本化或工序的簡略化。通常，若向開口部滴落熔融的金屬，則在著落後，熔融的金屬流動，因此，形成將著地點作為頂點的凸部形狀。另外，用其他表現來表示的情況下，優選上述地線端子是通過以熔融的狀態定量滴落熔點為45(TC以下的金屬而形成的。另一方面，若通過鍍敷法來形成本發明的地線端子，則如圖3所示，地線端子4的形狀為在開口部5的中心附近具有凹部。
以下，對於本發明的懸架用基板，按結構進行說明。
1.地線端子
首先，說明本發明中使用的地線端子。本發明中使用的地線端子形成於後述開口部，與金屬基板及接地用配線層接觸，具有使兩者導通的功能。進而，本發明中使用的地線端子，其特徵在於，由熔點為450'C以下的金屬形成。其中，優選上述金屬的熔點為35(TC以下，尤其優選25(TC以下。因為，若上述金屬的瑢點低，則容易熔融金屬，能夠簡便地形成地線端子。
還有，在本發明中，"熔點"是指在一定壓力下，固相狀態的物質與液相保持平衡時的溫度，還稱為熔解點。還有，在單體金屬或兩者以上成分的共晶組成(由含有兩種以上成分的液體同時結晶的兩種以上結晶的混合物)的情況下，熔點與凝固點(液體固體化的溫度) 一致。另外，不是由保持平衡而共存的兩種以上成分構成的共晶組成的金屬的情況下，觀察表示由保持平衡而共存的兩種以上成分構成的液體及固體的組成、和溫度即熔點的關係的狀態圖時，縱軸設為溫度(熔點)，橫軸設為組成(成分的比例)，關於液相的組成，描繪液相和固相保持平衡的溫度的情況下，得到液相線(liquidus)，但將在此的液相點作為熔點。
另外，上述金屬的熔點的下限只要是在常溫(25°C)下為固體，就不特別限定，但通常為IO(TC以上。
上述金屬的熔點可以按照JISZ3198 — 1，利用示差熱分析(DTA)或示差掃描熱量測定(DSC)來測定。作為熱分析裝置，例如，可以舉出雷加克(U力、夕)公司制DSC8230、 G8120等。
本發明中使用的金屬只要是上述熔點以下的金屬即可，可以為單體金屬，也可以為合金，但其中在本發明中，優選上述金屬為合金。其原因在於，通過混合低熔點的金屬，能夠容易地得到熔點低的合金，從而能夠使用範圍廣的種類的金屬。
作為上述金屬，只要是上述熔點以下的合金，就不特別限定，但具體而言，可以舉出含有從由錫(Sn)、鉛(Pb)、鋅(Zn)、銀(Ag)、銅(Cu)、銦(In)、鉍(Bi)、銻(Sb)、鎳(Ni)及鍺(Ge)構成的組中選擇至少兩種以上金屬的合金等。其中，在本發明中，優選上述合金為含有從由錫(Sn)、鉛(Pb)、銀(Ag)、銅(Cu)及鉍(Bi)構成的組中選擇至少兩種以上金屬的合金。
另外，在本發明中，作為上述合金，優選使用焊錫。還有，焊錫通常可以大體分為含鉛焊錫、和無鉛焊錫。在本發明中，含鉛焊錫是指以鉛(Pb)及錫(Sn)作為主成分，熔點為上述溫度以下的熔融材料。無鉛焊錫是指不含有鉛(Pb)，以錫(Sn)作為主成分，熔點為上述溫度以下的熔融材料。其中，在本發明中，作為上述合金，優選使用無鉛焊錫。因為能夠降
低對環境的負荷。
作為上述無鉛焊錫，具體來說，可以舉出Sn—Sb系、Sn—Cu系、Sn一Cu—Ni系、Sn—Ag系、Sn—Ag—Cu系、Sn—Ag—Cu—Bi系、Sn—
9Zn系、Sn—Ag—In—Bi系、Sn—Zn系、Sn—Bi系、及Sn—In系、Sn—Sb系的焊錫等。
作為上述含鉛焊錫，具體來說，可以舉出Sn—Pb系、Sn—Ag—Pb系、Sn—Pb—Bi系、Sn—Sb—Pb系、Sn—Ag—Sb—Pb系焊錫等。
另一方面，作為上述單體金屬，只要是上述熔點以下的金屬，就不特別限定，但例如可以舉出錫(Sn)及鉛(Pb)等。
作為上述地線端子的形狀，只要能夠使金屬基板和接地用配線層導通，就不特別限定。上述地線端子的形狀因後述的開口部的形狀等而不同。
作為上述地線端子的電阻值，不特別限定，但例如，為5Q以下，其中優選1Q以下，更優選0.5Q以下。
在本發明中，通過使低熔點的金屬熔融而將其向絕緣層的開口部滴落來形成地線端子的情況下，為了除去在SUS等金屬表面形成的金屬氧化物膜，也可進行助熔劑處理。還有，這樣的助熔劑處理在利用鍍敷法等來形成地線端子的情況下不使用。因此，通過調查助瑢劑殘渣的存在，能夠判斷地線端子是否由鍍敷法等來製造。還有，助熔劑殘渣的存在可以通過離子色譜法、AES (Atomic Emission Spectroscopy)及XPS (X — rayPhotoelectron Spectroscopy )來確認。
另外，在本發明中，優選上述地線端子僅形成於由所述開口部的端部包圍的區域的內部。因為能夠小型化在開口部附近配置的接地用配線層，而能夠實現省空間或輕量化。另外，只要是能夠實現地線端子附近的輕量化，就能夠實現金屬基板的薄型化。
具體來說，如圖4 (a)所示，可以舉出地線端子4僅形成於由開口部5的端部B包圍的區域的內部的結構等。還有，在本發明中，如圖4 (b)所示，接地用配線層3a也可具有小於開口部5的開口。另外，從提高接合可靠性的觀點來說，優選地線端子形成為填滿開口部。另一方面，從輕量化的觀點來說，地線端子形成為未填滿開口部的一部分也可。
還有，作為這樣的地線端子的形成方法，例如，後述"B.懸架用基板的製造方法"中的記載，可以舉出在以熔融的狀態將金屬向開口部滴落時，使熔融的金屬的直徑小於開口部的直徑的方法等。
另外，在本發明中，優選在上述地線端子和上述金屬基板的接合界面
10形成有金屬間化合物層。因為地線端子和金屬基板的電連接變得更良好，電阻變低。具體來說，如圖5所示，可以舉出在地線端子4和金屬基板1的接合界面形成有金屬間化合物層21的結構等。
通常，上述金屬間化合物層具有構成地線端子的金屬、和構成金屬基
板的金屬這兩者的成分。例如，作為構成地線端子的金屬，使用Cu、 Au，作為金屬基板，在使用SUS304作為金屬基板的情況下，金屬間化合物層具有Cu元素、Au元素、Sn元素等。
另外，金屬間化合物層的組成例如可以通過EDX或AES來測定剖面而得到。
作為上述金屬間化合物層的膜厚，只要是能夠提高地線端子和金屬基板的電連接性，就不特別限定，不過，例如在0.1nm 5.0,的範圍，其中，優選在1.0]im 3.0nm的範圍內。
還有，作為這樣的金屬間化合物層的形成方法，例如，後述的"B.懸架用基板的製造方法"中的記載，可以舉出對露出的金屬基板進行氧化膜除去，然後，在清洗後的金屬基板的表面形成有金屬氧化物膜之前為止，使熔融的金屬和露出的金屬基板接觸的方法等。
2.絕緣層及接地用配線層
接著，說明本發明中使用的絕緣層及接地用配線層。本發明中使用的絕緣層形成於金屬基板上，具有露出金屬基板的開口部。另一方面，本發明中使用的接地用配線層形成於絕緣層上，且配置於開口部附近。
本發明中使用的絕緣層在形成地線端子的位置具有露出金屬基板的開口部。作為上述開口部的形狀，只要是能夠讓地線端子使金屬基板和接地用配線層導通的形狀，就不特別限定，不過，例如可以舉出圓狀、橢圓狀、四邊形、五邊形等任意多邊形狀、梳狀、十字狀及棒狀等。還有，作為開口部的形狀，通常為圓狀。在開口部的形狀為圓的情況下，其直徑通常為50拜 300(im左右。
作為上述開口部的位置，只要是能夠讓地線端子使金屬基板和接地用配線層導通的位置，就不特別限定，可以在任意的部位形成。例如，如上述圖1所示，可設置於搭載有磁頭滑塊的懸架用基板的前端部，如圖6所示，也可設置於懸架用基板的前端部以外的部分。在圖6中，接地用配線層3a形成於寫入用配線層3b和讀出用配線層3c之間，並在形成有所述 接地用配線層3a的絕緣層2的區域內設置有開口部5。
另一方面，本發明中使用的接地用配線層形成於絕緣層上，且配置於 開口部附近。在本發明中，使接地用配線層和金屬基板經由地線端子導通。 還有，"開口部附近"是指經由地線端子，實質上能夠與開口部接地的位 置。例如，是指自開口部的端部50pm的範圍內的區域。
上述接地用配線層的形狀只要是經由地線端子，與金屬基板導通的形 狀，就不特別限定，可以設定為任意的形狀。通常，在平面觀察的情況下， 上述接地用配線層以包圍開口部的方式形成。具體來說，如圖7所示，接 地用配線層3a在平面觀察的情況下，以包圍形成於絕緣層2的開口部5 的方式形成。
還有，如上所述，在接地用配線層從平面觀察形成為包圍開口部的情 況下，且如後所述，通過使低熔點的金屬熔融並將其向開口部滴落而形成 地線端子的情況下，在滴落時，沒有空氣的釋放部位，發生空氣積存，其 結果是，地線端子和金屬基板的接觸可能不充分。具體來說，如圖8所示， 發生空氣積存6，地線端子4和金屬基板1的接觸可能不充分。
因此，在如上所述的情況下，優選接地用配線層及絕緣層的至少一方 具有抑制在形成上述地線端子時發生的空氣積存的氣孔部。因為通過抑制 空氣積存的發生，能夠充分地增大地線端子和金屬基板的接觸面積。作為 具有氣孔部的接地用配線層的一例，例如，如圖9 (a)所示，可以舉出具 有氣孔部7的接地用配線層3a等。同樣，接地用配線層3a及絕緣層2兩 者具有氣孔部7也可(圖9 (b))，僅絕緣層具有氣孔部也可(未圖示)。 還有，在接地用配線層由銅形成的情況下，可以設置2(^m 50nm左右的 氣孔部。另外，接地用配線層或絕緣層具有多個氣孔部也可。
另外，在本發明中，將上述接地用配線層形成為在平面觀察的情況下 包圍開口部也可。具體來說，如圖10 (a)所示，也可以為將接地用配線 層3a只形成於開口部5的附近的情況。即，開口部附近處的接地用配線 層的形狀可以為線狀。在這種情況下，也如圖10 (b)所示，地線端子4 能夠使接地用配線層3a和金屬基板1充分導通。在這種情況下，不需要 在接地用配線層或絕緣層設置上述氣孔部。另外，如圖11 (a)所示，多個線狀接地用配線層3a形成於開口部5的附近也可。由此，能夠提高接 合可靠性。另一方面，如圖11 (b)所示，將線狀接地用配線層3a形成為 在平面觀察的情況下與開口部5接觸。由此，能夠提高開口部的位置的設 計自由度。
另外，在本發明中，如圖12 (a)所示，接地用配線層3a具有小於開 口部5的開口部也可，如圖12 (b)所示，接地用配線層3a具有與開口部 5相同的大小的開口也可，如圖12 (c)所示，接地用配線層3a具有大於 開口部5的開口也可。
在本發明中，如後所述，通過以熔融的狀態將熔點為45(TC以下的金 屬向開口部定量滴落，能夠形成與金屬基板及接地用配線層接觸的地線端 子(參照後述的圖16)。在這種情況下，與以往的利用鍍敷法等形成地線 端子的方法相比，能夠小型化接地用配線層，而能夠實現省空間或輕量化。 還有，從防止絕緣層的劣化的觀點來說，優選形成接地用配線層，以使地 線端子和絕緣層不接觸。在此，如圖13所示，將開口部5的端部、和從 開口部5遠離的一側的接地用配線層3a的端部之間的距離設為距離C。 本發明中，在使用上述方法而形成地線端子的情況下，與以往的鍍敷法等 相比，能夠小型化接地用配線層。在這種情況下，能夠將距離C設為75, 以下，其中，可以設為5(Hxm以下。
進而，在本發明中，如上所述，在以熔融的狀態將金屬向開口部滴落 時，優選使熔融的金屬的直徑小於開口部的之間(參照後述的圖17)。因 為能夠進而小型化配置於開口部附近的接地用配線層。在這種情況下，能 夠將距離C設為40pm以下，其中，能夠設為30|im以下。另一方面，從 確保接地用配線層的機械強度的觀點來說，距離C通常為2(Him以上。
作為上述絕緣層的厚度，只要是能夠發揮期望的絕緣性，就不特別限 定，但通常為5nm 10pm左右。另一方面，作為上述接地用配線層的厚 度，只要是能夠發揮期望的導電性，就不特別限定，但通常為6, 18nm 左右。
作為上述絕緣層的材料，例如，可以舉出聚醯亞胺(PI)等。另一方 面，作為上述接地用配線層的材料，例如，可以舉出銅(Cu)等。進而， 對上述接地用配線層利用鎳(Ni)或金(Au)實施鍍敷處理也可。尤其是，在進行金(All)鍍敷處理的情況下，焊錫和接地用配線層的接合性變高， 但當金鍍敷厚度較厚時，在與焊錫的接合界面，脆的鍍敷的Au和焊錫的
Sn相互擴散，生成非常脆的Au—Su的金屬間化合物，或生成相互金屬的 擴散速度的差異引起的柯肯達爾(Kirkendall)空隙，接合狀態時常變得不 穩定，因此，優選金鍍敷厚度0.5pm以下，更優選0.1pm 0.2nm左右。
3. 金屬基板
其次，說明本發明中使用的金屬基板。本發明中使用的金屬基板只要 是具有導電性，就不特別限定。本發明的懸架用基板使用於懸架用途，因 此，金屬基板通常具有適度的彈簧性。
在本發明中，優選上述金屬基板在形成開口部的表面一側具有導電 層。因為，通過設置導電層，基於地線端子的導通變得更有效。作為上述 導電層的材料，具體來說，可以舉出銅(Cu)等。上述導電層，例如可以 通過鍍敷法等來形成。
作為上述金屬基板的厚度，根據金屬基板的材料等而不同，不特別限 定，但通常為5pm 2(^m的範圍內。另外，作為上述金屬基板的材料， 例如，可以舉出SUS等。
4. 其他
本發明的懸架用基板至少具有上述金屬基板、具有開口部的絕緣層、 接地用配線層及地線端子。進而，通常，本發明的懸架用基板在接地用配 線層上具有保護層(CL)。在本發明中，如圖14 (a)所示，以覆蓋接地 用配線層3a的一部分的方式，形成保護層8也可，如圖14 (b)所示，以 不覆蓋接地用配線層3a的方式，形成保護層8也可。還有，前者相當於 所謂SMD (solder mask defined),後者相當於所謂的NSMD (Non—solder maskdefmed)。作為上述保護層的厚度，不特別限定，但通常為5pm 3(^m 左右，其中優選5pm 15nm的範圍內。作為上述保護層的材料，不特別 限定，可以使用與在通常的撓性基板等中使用的保護層相同的材料。
圖15是例示本發明的地線端子周邊的結構的概略俯視圖。圖15 (a) 表示保護層8不覆蓋接地用配線層3a的NSMD型地線端子4，其沿接地 用配線層3a的開口形成地線端子4。圖15 (b)表示保護層(接地用配線 層用保護層)8覆蓋接地用配線層3a的一部分的SMD型地線端子4，其具有氣孔部7、接地用配線層用保護層8及絕緣層用保護層8'。在這種情
況下，沿接地用配線層用保護層8的開口而形成地線端子4。圖15 (c) 表示保護層8覆蓋接地用配線層3a的一部分的SMD型地線端子4，其具 有線狀的接地用配線層3a。在這種情況下，沿保護層8的開口而形成地線 端子4。圖15(d)表示保護層8不覆蓋接地用配線層3a的一部分的NSMD 型地線端子4，其具有氣孔部7。在這種情況下，沿接地用配線層3a的開 口而形成地線端子4。
另外，本發明的懸架用基板除了上述接地用配線層之外，還通常具有 寫入用配線層及讀出用配線層。寫入甩配線層及讀出用配線層由與上述接 地用配線層相同的材料形成也可，由不同的材料形成也可，但通常由相同 的材料形成。因為能夠實現成本的降低。
作為本發明的懸架用基板的用途，不特別限定，但例如使用於硬碟驅
動器(HDD)的磁頭懸架等。 B.懸架用基板的製造方法
其次，說明本發明的懸架用基板的製造方法。本發明的懸架用基板的 製造方法包括地線端子形成工序，其使用基板形成用部件，通過向所述 開口部以融的狀態定量滴落熔點為450'C以下的金屬熔，形成與所述金屬 基板及所述接地用配線層接觸的地線端子，其中，所述基板形成用部件具 有金屬基板、形成於所述金屬基板上，且具有露出所述金屬基板的開口部 的絕緣層、形成於所述絕緣層上，且配置於所述開口部附近的接地用配線 層。
根據本發明可知，通過向開口部滴落熔融的金屬，形成地線端子，能 夠實現低成本化或工序的簡略化。例如，利用以往的鍍敷法形成地線端子 的情況下，需要層疊幹薄膜的工序、對幹薄膜曝光的工序、將曝光後的幹 薄膜顯影的工序、除去形成地線端子的開口部的SUS表面氧化膜的工序、 對開口部進行鍍敷的工序、剝離幹薄膜的工序等大量工序。進而，為了對 微小的開口部迸行鍍敷，需要在其他大量區域進行掩模處理，是效率非常 差的作業。相對於此，在本發明中，能夠僅通過滴落熔融的金屬的工序、 和根據需要進行的、僅通過金屬基板的預處理工序來形成地線端子，從而 能夠實現成本化或工序的簡略化。
15進而，在本發明中，為了使金屬熔融，需要加熱，但對於地線端子形 成前的懸架用基板(基板形成用部件)，原則上不需要加熱。因此，例如， 能夠防止作為絕緣層使用的聚醯亞胺等的劣化。另外，例如，開口部的形 狀複雜的情況下，若通過以往的鍍敷法來形成地線端子，則得到的地線端 子變脆，有時不具有充分的強度。相對於此，在本發明中，以熔融狀態滴 落金屬，因此，具有不存在像鍍敷法一樣得到的地線端子變脆的情況的優 點。另外，根據本發明，能夠相對任意的形狀的開口部而形成地線端子。
其次，使用附圖，說明本發明的懸架用基板的製造方法。圖16是表 示本發明的懸架用基板的製造方法的一例的工序圖。圖16所示的懸架用 基板的製造方法具有如下所述的地線端子形成工序(圖16 (C))，即準 備具有金屬基板1、形成於金屬基板1，且具有露出金屬基板1的開口部5
的絕緣層2、和形成於絕緣層2上，且配置於開口部5附近的接地用配線 層3a的基板形成用部件10 (圖16 (a))，然後，使用滴落裝置U，向開 口部5定量滴落熔融的金屬12 (圖16 (b))，由此，形成與金屬基板l及 接地用配線層3a接觸的地線端子4。 1.地線端子形成工序
首先，說明本發明的地線端子形成工序。在本發明的地線端子形成工 序中，使用上述的基板形成用部件。該基板形成用部件至少具有金屬基板、 具有開口部的絕緣層、接地用配線層及地線端子。關於這些結構部件，與 上述"A.懸架用基板"中記載的內容相同，因此，省略在此的說明。另 外，在本工序中，使用具有特定範圍的熔點的金屬。關於該金屬，也與上 述"A.懸架用基板"中記載的內容相同，因此，省略在此的說明。
作為以熔融的狀態滴落上述金屬的方法，只要是能夠定量滴落熔融的 金屬的方法，就不特別限定，但例如，可以舉出使用具有規定的直徑的金 屬球，使上述金屬球依次熔融，並將其滴落的方法、及在規定的容器中將 金屬以熔融的狀態積存，從所述容器每次少量地定量滴落的方法等。
其中，在本發明中，上述滴落方法優選使用具有規定的直徑的金屬球， 使上述金屬球依次熔融，並將其滴落的方法。因為通過適當選擇作為原料 的金屬球的直徑，能夠自由地調節熔融的金屬的滴落量。作為金屬球的直 徑，不特別限定，但通常為100pm 25(Him左右。在本發明中，優選考慮開口部的大小等來確定金屬球的直徑。
作為使用上述金屬球而進行滴落的滴落裝置，例如，可以舉出具有供 給上述金屬球的原料供給部、使供給的上述金屬球熔融的熔融部、和滴落 熔融的上述金屬球的滴落部的滴落裝置等。在這樣的裝置中，首先，向原 料供給部填充作為原料的金屬球，然後，從原料供給部向熔融部依次供給 金屬球，使供給的金屬球熔融。作為熔融的方法，例如，可以舉出YAG 雷射器等方法。然後，從滴落部向開口部滴落熔融的金屬。作為滴落熔融
的金屬的方法，例如，可以舉出利用N2等惰性氣體擠出熔融的金屬球的 方法等。作為這樣的滴落裝置，具體來說，可以舉出PAC — TECH PACKAGING TECHNOLOGIES Gmbh公司制、SB2—JET等。
在本發明中，以一次來滴落形成地線端子所需的規定量的熔融的金屬 也可，分為多次滴落也可。在以一次來滴落的情況下，具有工序數目少的 優點，在分為多次滴落的情況下，具有通過每次少量滴落而能夠抑制空氣 積存的發生的優點。g卩，在分為多次而滴落熔融的金屬的情況下，具有在 接地用配線層或絕緣層上不設置上述"A.懸架用基板"中記載的氣孔部 的優點。
另外，在本發明中，優選以在以熔融的狀態滴落上述金屬時，不與開 口部的端部接觸的方式設定熔融的金屬的直徑。具體來說，優選在以熔融 的狀態滴落上述金屬時，熔融的金屬的直徑小於上述開口部的直徑。通過 將熔融的金屬的直徑設為比開口部的直徑小，能夠使熔融的金屬更可靠地 著落。由此，能夠抑制空氣積存的發生，增加金屬基板和地線端子的接合 面積，提高接合可靠性。進而，通過提高著落的精度，能夠小型化配置於 開口部附近的接地用配線層，能夠實現省空間或輕量化。另外，只要是能 夠實現地線端子附近的輕量化，就能夠實現金屬基板的薄型化。
具體來說，如圖17 (a)所示，在使用滴落裝置11，將熔融的金屬12 向開口部5滴落時，使熔融的金屬12的水平方向的直徑12x小於開口部5 的直徑。由此，如圖17 (b)所示，容易地使熔融的金屬12著落於從開口 部5露出的金屬基板1的表面。進而，如圖17 (c)所示，得到的地線端 子4僅形成於由開口部5的端部包圍的區域的內部。還有，關於得到的地 線端子，與上述"A.懸架用基板"中記載的內容相同，因此，省略在此的說明。
在本發明中，熔融的金屬的直徑是指在從滴落裝置等滴落的熔融的金 屬進入開口部時的、水平方向的大小(圖17 (a)的符號12X)。另一方面， 開口部的直徑根據開口部的形狀而不同，但例如，開口部的形狀為圓的情 況下是指其直徑。在本發明中，熔融的金屬的直徑(實際上，僅能夠載明 熔融前的焊錫球尺寸，不能計測熔融中的金屬系)與開口部的直徑相比，
例如，優選小lOpm以上，其中優選在15pm 30)im的範圍內比其小。
還有，例如，如圖16 (a)所示，接地用配線層3a的直徑小於開口部 5的直徑的情況下，熔融的金屬的直徑與接地用配線層的直徑相比，優選 在上述範圍內比其小。
另外，若熔融的金屬的直徑過小，則形成的地線端子可能不能充分地 連接金屬基板和接地用配線層。因此，以一次的滴落來形成地線端子的情 況下，優選將熔融的金屬的直徑設定為能夠充分地連接金屬基板和接地用 配線層的程度。此時，優選考慮熔融的金屬的體積和開口部的面積的關係。 另一方面，即使在熔融的金屬的金屬的直徑過小的情況下，也如上所述， 通過分為多次來滴落，能夠充分地連接金屬基板和接地用配線層。
作為熔融的金屬的直徑，不特別限定，但通常為40nm 15(Him的範 圍內，其中優選60nm 100pm的範圍內。另一方面，開口部的直徑如上 述"A.懸架用基板"中的記載，通常為5(^m 300nm左右，但將熔融的 金屬的直徑設為比開口部的直徑小的情況下，例如，優選8(^m 15(Him 的範圍內。
另外，在本發明中，優選對於在上述開口部露出的金屬基板，進行氧 化膜除去處理，然後，在清洗後的上述金屬基板的表面形成金屬氧化物膜 之前為止，使熔融的金屬和露出的上述金屬基板接觸。其原因在於，通過 在金屬氧化物膜的形成前形成地線端子，能夠得到電阻低的地線端子。另 外，與後述的使用助瑢劑的方法相比，不需要助熔劑塗敷工序或助熔劑清 洗工序，因此，能夠實現工序的簡略化。進而，在使用助熔劑的情況下， 若滴落熔融的金屬，助熔劑飛散，同時地線端子也可能飛散。與其相對， 進行氧化膜除去處理，則不發生助熔劑的飛散等問題，也能夠防止地線端 子的飛散。
18另外，通常情況下，當對金屬基板進行氧化膜除去處理時，能夠除去 在金屬基板的表面存在的金屬氧化物膜，但認為在氧化膜除去處理後，將 金屬基板放置於大氣中等的情況下，在金屬基板的表面再次形成金屬氧化 物膜。該金屬氧化物膜為提高地線端子的電阻的成分，從而優選在形成金 屬氧化物膜之前，形成地線端子。
在本發明中，"在金屬基板的表面形成金屬氧化物膜之前"是指金屬 氧化物膜沒有形成到地線端子能夠發揮作為目的的電阻值的程度的狀態。 作為目的的電阻值根據懸架用基板的用途等而不同，不過，例如為1.0Q 以下，其中優選在0.3Q以下的範圍內。
還有， 一般認為，通過在金屬氧化物膜的形成前而形成地線端子，從 而在地線端子和金屬基板的接合界面形成金屬間化合物層。關於金屬間化 合物層，與上述"A.懸架用基板"中記載的內容相同，因此，省略在此 的說明。另外，在本發明中，優選對在上述開口部露出的金屬基板進行氧 化膜除去處理，然後，在上述地線端子和上述金屬基板的接合界面能夠形 成金屬間化合物層的時間即能夠形成金屬間化合物層的時間的範圍內，使 熔融的金屬、和露出的上述金屬基板接觸。
在本發明中，作為金屬基板使用SUS304的情況下，若測定氧化膜除 去處理前的SUS304表面的元素組成，則Fe/Cr的元素組成比不足1。這 被認為是在SUS304的表面形成了氧化鉻膜。另一方面，若對SUS304進 行氧化膜除去處理，則SUS304表面的氧化鉻膜被除去，Fe/Cr的元素組 成比趨向於增加。
另外，在本發明中，預先在開口部配置作為原料的金屬球，使所述金 屬球熔融，由此形成地線端子。該方法是與所謂的SBB(solder ball bonding) 相同的方法。
2.其他工序
在本發明中，在向開口部滴落熔融的金屬之前，進行基板形成用部件 的預處理也可。作為上述預處理，具體來說，可以舉出除去在開口部露出 的金屬基板表面的金屬氧化物膜的助熔劑處理工序、除去在開口部露出的 金屬基板表面的金屬氧化物膜的酸洗工序、除去在開口部露出的金屬基板 表面殘留的有機物的等離子體清洗工序、及除去在開口部露出的金屬基板表面殘留的油分的脫脂工序等。尤其，在本發明中，作為上述預處理工序， 優選進行等離子體清洗工序。另外，在本發明中，組合兩種以上上述預處 理也可。
在上述助熔劑處理工序中，作為使用的助熔劑，不特別限定，優選根 據金屬基板的種類，適當選擇。作為這樣的助熔劑，可以使用在通常的焊 錫等中使用的助熔劑相同的助熔劑。
在上述等離子體清洗工序中，進行金屬基板上的有機物殘渣除去的同
時，進行金屬基板上的氧化膜除去。處理氣體分別單獨選擇He、 N2、 Ar， 或3%以下的氫混合氣體，等離子體裝置優選平行平板類型、磁控管類型 等能量效率高的類型。
在上述酸洗工序中，作為使用的酸洗液，例如，可以舉出鹽酸、硫酸、 過氧化氫水、磷酸、酸性氟化銨等，這些可以單獨或以混合物使用。
在上述脫脂工序中，作為使用脫脂的方法，不特別限定，但例如，可 以舉出使用了碳酸鈉、氫氧化鈉等的鹼脫脂、乳劑脫脂、溶劑脫脂、使用 了磷酸、矽酸鹽等的酸性脫脂、使用了表面活性劑、螯合劑等的脫脂等， 這些可以使用一種或合用兩種以上。
還有，本發明不限定於上述實施方式。上述實施方式是例示，具有本 發明的專利請求的範圍中記載的技術思想、和基本上相同的結構，起到相 同的作用效果的結構在任何情況下也均包括在本發明的技術範圍內。
實施例
以下，使用實施例，進一步具體說明本發明。 (基板形成用部件的製作)
準備依次層疊有厚度20pm的SUS304 (金屬基板)、厚度10pm的聚 醯亞胺層(絕緣層)、厚度18pm的電解銅箔構成的Cu配線層(配線層) 的層疊體，通過對該層疊體進行以下所述的化學蝕刻等，得到基板形成用 部件。首先，利用化學蝕刻，將形成地線端子的Cu配線層的區域(接地 用Cu配線層)加工為外徑250pm、內徑(開口直徑)100nm的形狀，其 次，為了限定懸架用基板的外形，將SUS進行化學蝕刻，接著，對聚醯亞 胺層進行化學蝕刻，形成直徑10(Him的開口部。然後，在接地用Cu配線層表面通過電解鍍敷0.2nm左右的Ni，通過電解，鍍敷0.5pm左右的Au。 進而，塗敷用於保護配線的感光性保護層，進行曝光、顯影，形成規定的 形狀的保護層，由此得到基板形成用部件。 (懸架用基板的製作)
其次，為了活性化開口部中的SUS表面，作為預處理，使用磷酸，進 行了處理(酸洗)。然後，準備直徑0.1mm的Sn—3.0Ag—0.5Cu的無鉛焊 錫(焊錫球)，使用Pac—Tech公司制SBZ—JET，使焊錫球熔融的同時， 將其向開口部滴落，由此得到多張本發明的懸架用基板。這些懸架用基板 的地線端子中的電阻值平均為6.10Q，其中5Q以下的為40。/。， 1Q以下的 為5%。
在滴落熔融的焊錫之前，利用前進等離子體系統(7—千:/，X7)
7亍厶)公司制的平行平板型等離子體清洗裝置而代替酸洗，用Ar氣體 進行5分鐘的處理，活性化SUS表面，除此之外，與實施例l相同，而得 到多張懸架用基板。這些懸架用基板的地線端子中的電阻值平均為1.25 Q，其中5Q以下的為90。/。， 10以下的為65%。 [實施例3]
在滴落熔融的焊錫之前，代替酸洗，進行SUS用助熔劑(日本斯費利 (只^i;7)公司制NS—23)的塗敷，活性化SUS表面，除此之外，與 實施例1相同，而得到多張懸架用基板。這些懸架用基板的地線端子中的 電阻值平均為5.55Q，其中5^以下的為60%， 1^以下的為5%。
首先，準備與實施例l相同的基板形成用部件(開口直徑為lO(Him)。 其次，準備直徑0.1mm的Sn—3.0Ag—0.5Cu的無鉛焊錫(焊錫球)，使用 Pac—Tech公司制SB2—JET，將瑢融的焊錫球的水平方向的直徑調節為 80pm，向開口部滴落，形成地線端子。
權利要求
1. 一種懸架用基板，其特徵在於，具有金屬基板；形成於所述金屬基板上，且具有露出所述金屬基板的開口部的絕緣層；形成於所述絕緣層上，且配置於所述開口部附近的接地用配線層；形成於所述開口部，且與所述金屬基板及所述接地用配線層接觸的地線端子，其中，所述地線端子由熔點為450℃以下的金屬形成。
2. 根據權利要求1所述的懸架用基板，其特徵在於， 所述地線端子具有俯視時在所述開口部的區域內具有頂點的凸部形狀。
3. 根據權利要求1或2所述的懸架用基板，其特徵在於， 形成所述地線端子的金屬為無鉛焊錫。
4. 根據權利要求1 3中任一項所述的懸架用基板，其特徵在於， 所述接地用配線層形成為俯視時包圍所述開口部， 所述接地用配線層具有氣孔部，該氣孔部抑制在形成所述地線端子時發生的空氣積存。
5. 根據權利要求1 3中任一項所述的懸架用基板，其特徵在於， 所述開口部附近處的所述接地用配線層的形狀為線狀。
6. 根據權利要求1 5中任一項所述的懸架用基板，其特徵在於， 所述地線端子僅形成於由所述開口部的端部包圍的區域的內部。
7. 根據權利要求1 6中任一項所述的懸架用基板，其特徵在於， 在所述地線端子和所述金屬基板的接合界面形成有金屬間化合物層。
8. —種懸架用基板的製造方法，其特徵在於，包括地線端子形成工序，使用具有金屬基板；形成於所述金屬基板上、 且具有露出所述金屬基板的開口部的絕緣層；形成於所述絕緣層上，且配 置於所述開口部附近的接地用配線層的基板形成用部件，通過向所述開口部以熔融的狀態定量滴落瑢點為45(TC以下的金屬， 形成與所述金屬基板及所述接地用配線層接觸的地線端子。
9. 根據權利要求8所述的懸架用基板的製造方法，其特徵在於， 以熔融的狀態定量滴落所述金屬的滴落方法是使用具有規定直徑的金屬球，使所述金屬球依次熔融並滴落的方法。
10.根據權利要求8或9所述的懸架用基板的製造方法，其特徵在於， 在以熔融的狀態滴落所述金屬時，熔融的金屬的直徑小於所述開口部的直徑。
全文摘要
本發明提供一種能夠以低成本生產，且能夠充分地實現防止靜電破壞或抑制幹擾的懸架用基板。該懸架用基板具有金屬基板；形成於所述金屬基板上，且具有露出所述金屬基板的開口部的絕緣層；形成於所述絕緣層上，且配置於所述開口部附近的接地用配線層；形成於所述開口部，且與所述金屬基板及所述接地用配線層接觸的地線端子，其中，所述地線端子由熔點為450℃以下的金屬形成。
文檔編號G11B5/60GK101467206SQ20078002226
公開日2009年6月24日 申請日期2007年6月20日 優先權日2006年6月22日
發明者三浦陽一, 毒島伸一郎, 芹澤徹 申請人:大日本印刷株式會社