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KR20070021159A - Etched Dielectric Film in Hard Disk Drive - Google Patents

Etched Dielectric Film in Hard Disk Drive Download PDF

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Publication number
KR20070021159A
KR20070021159A KR1020067019525A KR20067019525A KR20070021159A KR 20070021159 A KR20070021159 A KR 20070021159A KR 1020067019525 A KR1020067019525 A KR 1020067019525A KR 20067019525 A KR20067019525 A KR 20067019525A KR 20070021159 A KR20070021159 A KR 20070021159A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dielectric film
film
thickness
etching
etched
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
KR1020067019525A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
로버트 에스. 도드스워쓰
구오핑 마오
비키 엘. 리치먼드
루이 양
Original Assignee
쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 filed Critical 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority to KR1020067019525A priority Critical patent/KR20070021159A/en
Publication of KR20070021159A publication Critical patent/KR20070021159A/en
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Abstract

하드 디스크 드라이브에서 사용하기 위한 에칭된 유전 필름. 유전 필름은 지지 금속 기판에 부착될 때 약 25㎛ 이상의 두께를 갖고, 약 20㎛ 이하의 두께까지 에칭된다.Etched dielectric film for use in hard disk drives. The dielectric film has a thickness of about 25 μm or more when attached to the supporting metal substrate, and is etched to a thickness of about 20 μm or less.

에칭된 유전 필름, 하드 디스크 드라이브, 금속 기판 Etched Oilfield Films, Hard Disk Drives, Metal Substrates

Description

하드 디스크 드라이브 내의 에칭된 유전 필름 {ETCHED DIELECTRIC FILM IN HARD DISK DRIVES}Etched dielectric film in hard disk drive {ETCHED DIELECTRIC FILM IN HARD DISK DRIVES}

본 발명은 하드 디스크 드라이브에서 유용한 유전 필름에 관한 것이다.The present invention relates to dielectric films useful in hard disk drives.

중합체 필름 기재 위의 에칭된 구리 또는 인쇄된 중합체 필름은 가요성 회로 또는 가요성 인쇄 배선이라 일컬어질 수도 있다. 원래는 부피가 큰 배선 다발을 대체하기 위해 고안되어진 가요성 회로는, 현재의 절삭날 전자 조립체에서 요구되는 소형화 및 움직임을 위해 유일한 해결책이다. 얇고 경량이고 복잡한 장치를 위해 이상적인 가요성 회로 설계 해결책은, 단면 전도성 경로로부터 복합 다층 3-차원 패키지까지의 범위에 이르른다.The etched copper or printed polymeric film on the polymeric film substrate may be referred to as a flexible circuit or flexible printed wiring. Originally designed to replace bulky wire bundles, flexible circuits are the only solution for the miniaturization and movement required in current cutting edge electronic assemblies. Ideal flexible circuit design solutions for thin, lightweight and complex devices range from single-sided conductive paths to complex multi-layer three-dimensional packages.

가요성 회로는 또한 하드 디스크 드라이브에서 사용된다. 현대의 컴퓨터는, 디지탈 데이타를 빠른 속도로 저장하고 검색할 수 있는 매체를 필요로 한다. 디스크 위의 자기화 (하드) 층은 빠르고 정확한 데이타 저장 및 검색을 위해 신뢰성있는 매체인 것으로 입증되었다. 하드 디스크로부터 데이타를 판독하고 하드 디스크에 데이타를 기록하는 디스크 드라이브가 컴퓨터 시스템의 인기있는 부품이 되었다. 디스크 위의 메모리 위치에 접근하기 위하여, 판독/기록 헤드 (또한, "슬라이더"라고 일컬어짐)가 디스크 표면의 약간 위에 위치하는 반면, 디스크는 필수적으 로 일정한 속도로 판독/기록 헤드 아래를 회전한다. 판독/기록 헤드를 회전 디스크 위에서 방사상으로 이동시킴으로써, 디스크 위의 모든 메모리 위치에 접근할 수 있다. 판독/기록 헤드는, 디스크가 고속 회전할 때 형성되는 디스크와 슬라이더 사이에 위치한 공기 베어링 위의 표면 위에 떠있도록 공기역학적으로 배열된 슬라이더를 포함하기 때문에, 전형적으로 "플라잉(flying)" 헤드라 일컬어진다. 공기 베어링은 "플라잉 높이"라 일컬어지는 높이에서 디스크 표면 위로 판독/기록 헤드를 떠받친다. 가요성 회로는, 디스크 드라이브 서스펜션(suspension) 조립체의 슬라이더에 의해 지탱된 자기 헤드에 대한 연결을 제공한다. 이것은 소형 자기-저항(MR) 기록 헤드에 디스크 드라이브 회로를 연결시키는 어려움을 극복한다.Flexible circuits are also used in hard disk drives. Modern computers require media that can store and retrieve digital data at high speed. The magnetization (hard) layer on the disk has proven to be a reliable medium for fast and accurate data storage and retrieval. Disk drives that read data from and write data to hard disks have become popular parts of computer systems. In order to access the memory location on the disc, the read / write head (also called "slider") is located slightly above the surface of the disc, while the disc essentially rotates below the read / write head at a constant speed. . By moving the read / write head radially over the rotating disk, all memory locations on the disk can be accessed. The read / write head is typically referred to as a " flying " head because it includes a slider that is aerodynamically arranged to float on a surface on an air bearing positioned between the disc and the slider that is formed when the disk is rotating at high speed. Lose. The air bearings hold the read / write head above the disk surface at a height called "flying height". The flexible circuit provides a connection to the magnetic head supported by the slider of the disc drive suspension assembly. This overcomes the difficulty of connecting the disk drive circuit to the small magnetoresistive (MR) write head.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명의 하나의 측면은, 금속 기판 및 상기 금속 기판에 부착된 유전 필름을 포함하는 하드 디스크 드라이브의 플렉셔 조립체를 포함하고; 상기 유전 필름이 폴리이미드, 액정 중합체 및 폴리카르보네이트로 구성된 군에서 선택되는 중합체를 포함하며, 상기 유전 필름이 약 25㎛ 이상의 원래의 두께로부터 약 20㎛ 미만의 두께로 에칭되어지는 것인 물품을 제공한다. One aspect of the invention includes a flexure assembly of a hard disk drive comprising a metal substrate and a dielectric film attached to the metal substrate; The dielectric film comprises a polymer selected from the group consisting of polyimide, liquid crystal polymer and polycarbonate, wherein the dielectric film is etched to a thickness of less than about 20 μm from its original thickness of at least about 25 μm To provide.

본 발명의 다른 측면은, 금속 기판을 제공하고; 상기 금속 기판에 유전 필름을 부착시키고, 여기에서 상기 유전 필름은 폴리이미드, 액정 중합체 및 폴리카르보네이트로 구성된 군에서 선택되는 중합체를 포함하며 상기 필름은 약 25㎛ 이상의 두께를 갖고; 상기 유전 필름을 약 20㎛ 미만의 두께로 에칭시키는 것을 포함하는 방법을 제공한다.Another aspect of the invention provides a metal substrate; Attaching a dielectric film to the metal substrate, wherein the dielectric film comprises a polymer selected from the group consisting of polyimide, liquid crystal polymer and polycarbonate, the film having a thickness of at least about 25 μm; A method is provided that includes etching the dielectric film to a thickness of less than about 20 μm.

달리 언급되지 않는 한, 성분들의 농도는 여기에서 중량%로 표현된다.Unless stated otherwise, the concentrations of the components are expressed herein in weight percent.

도 1은 하드 디스크 드라이브의 헤드 짐벌(gimbal) 조립체의 플렉셔를 나타낸다.1 shows a flexure of a head gimbal assembly of a hard disk drive.

도 2a 내지 2m은 하드 디스크 드라이브의 플렉셔 구조를 제조하기 위하여 본 발명의 방법을 포함하는 단계를 나타낸다. 2A-2M illustrate steps involving the method of the present invention to fabricate the flexure structure of a hard disk drive.

필요에 따라 본 발명의 세부사항을 이하에 개시한다; 그러나, 개시된 구현양태는 단지 일례일 뿐이라는 것을 이해해야 한다. 따라서, 여기에 개시된 특정한 구조적 및 기능적 세부사항이 제한적으로 해석되지 말아야 하며, 단순히 청구범위의 기초로서, 그리고 본 발명을 다양하게 사용하기 위해 당업자에게 교시되는 전형적인 기초로서 해석해야 한다.Details of the invention are disclosed below as needed; However, it should be understood that the disclosed embodiments are merely exemplary. Accordingly, the specific structural and functional details disclosed herein should not be interpreted as limiting, but merely as a basis for the claims and as a typical basis taught to those skilled in the art for various uses of the invention.

하드 디스크 드라이브(Hard disk drive ( HDDHDD ) 및 플렉셔) And flexure

집적 하드 디스크 드라이브 플렉셔를 제조하기 위한 출발 물질은 전형적으로 캐스트(cast)(즉, 용매-코팅) 유전 층을 가진 지지 금속 층 또는 금속 지지 층 및 접착제에 의해 함께 결합된 두꺼운 유전 층을 포함한다. 필름을 캐스팅하는 것은 특정한 바람직한 두께를 가진 얇은 필름을 수득하는 빠른 방법을 제공할 수 있지만, 이러한 유형의 필름은 또한 단점을 갖는다. 캐스트 필름은 에칭하는 것이 곤란할 수 있고, 이는 유전 필름의 패턴화를 곤란하게 만들 수 있다. 이와 반대로, 본 발명의 측면은 쉽게 에칭할 수 있는 유전 필름(및, 적용가능하다면 접착제)을 선택 및 사용할 수 있다.Starting materials for making integrated hard disk drive flexures typically include a support metal layer having a cast (ie, solvent-coated) dielectric layer or a thick dielectric layer bonded together by a metal support layer and an adhesive. . Casting films can provide a quick way to obtain thin films with certain desired thicknesses, but films of this type also have disadvantages. Cast films can be difficult to etch, which can make patterning of dielectric films difficult. In contrast, aspects of the present invention may select and use dielectric films (and adhesives, where applicable) that are easily etchable.

가요성 회로는 전형적으로 25㎛ 초과의 두께를 가진 유전 기판 재료를 사용한다. 50㎛ 미만 두께를 가진 필름의 자동화 취급 및 처리가 어려운 것으로 알려져 있으며 따라서 비용 효율적이 아니다. 하드 디스크 드라이브 장치를 위한 플렉스-온-서스펜션(flex-on-suspension) 회로와 같은 가요성 회로는, 가요성 유전 기판이 25㎛보다 더 얇다면, 개선된 장치 성능을 제공할 수 있다. 여기에 교시된 바와 같이, 유전 기판을 균일하게 에칭하여 얇아진 유전 층을 제공할 수 있다. 일부 구현양태에서, 단지 기판의 선택된 영역 또는 특징 만을 추가로 얇게 하는 것이 유용할 수도 있다. 예를들어, 통상적인 물리적 방법에 의해서는 제조될 수 없는 비지지 또는 캔틸레버식 납 구조를 형성할 수 있기 때문에, 가요성 회로 기판에서 블라인드 홀을 형성하기 위한 화학적 에칭이 유리할 수 있다.Flexible circuits typically use dielectric substrate materials with thicknesses greater than 25 μm. Automated handling and processing of films with thicknesses below 50 μm is known to be difficult and therefore not cost effective. Flexible circuits, such as flex-on-suspension circuits for hard disk drive devices, can provide improved device performance if the flexible dielectric substrate is thinner than 25 μm. As taught herein, the dielectric substrate may be uniformly etched to provide a thinner dielectric layer. In some implementations, it may be useful to further thin only selected regions or features of the substrate. For example, chemical etching for forming blind holes in a flexible circuit board may be advantageous because it can form an unsupported or cantilevered lead structure that cannot be manufactured by conventional physical methods.

헤드 서스펜션 조립체(HSA)의 플렉셔는 다층 복합체를 사용하여 조립될 수 있는 하드 디스크 드라이브의 구조적 요소를 나타낸다. 미국 특허 5,701,218호 및 5,956,212호에 기재된 바와 같은 플렉셔는 기계적 강도를 위한 스테인레스 스틸의 층, 전기 절연을 위한 폴리이미드 층, 및 전기 전달을 위한 연성 구리 층을 포함한다.The flexure of the head suspension assembly (HSA) represents a structural element of a hard disk drive that can be assembled using a multilayer composite. Flexures as described in US Pat. Nos. 5,701,218 and 5,956,212 include a layer of stainless steel for mechanical strength, a polyimide layer for electrical insulation, and a soft copper layer for electrical transfer.

서스펜션 플렉셔는 매우 균일한 물질을 사용하여 만들어져야 하며, 이것은 작지만 매우 균일한 특징을 갖도록 주문에 따라 만들어질 수 있다. 강성도 정도가 플렉셔의 성능에 중요하기 때문에, 재료 두께가 매우 중요하다. 증가된 데이타 밀도를 위한 요건은 판독/기록 헤드를 더 낮게 떠있는 것을 필요로 한다. 현재, 60 내지 90GB/sq 데이타 용량의 전형적인 헤드는 회전 매체 위의 10nm 미만에서 떠있는 것이 필요하다. 이는 플렉셔의 절대 강성도가 감소되는 것을 필요로 한다. 유전 층의 두께를 감소시키고 복합체의 중량을 낮추면, 개선된 가요성을 가진 플렉셔를 만들 수 있다.The suspension flexure should be made using a very uniform material, which can be customized to have a small but very uniform characteristic. Since the degree of stiffness is critical to the performance of the flexure, the material thickness is very important. The requirement for increased data density requires floating the read / write head lower. Currently, typical heads of 60 to 90 GB / sq data capacity need to float below 10 nm on the rotating medium. This requires that the absolute stiffness of the flexure is reduced. Reducing the thickness of the dielectric layer and lowering the weight of the composite can result in flexure with improved flexibility.

플렉셔 기본 재료는 전형적으로, 미세하고 균일한 입자 구조를 만들기 위해 적어도 1/2 경질 상태까지 감겨지고 담금질된 스테인레스 스틸 호일이다. 바람직하게는, 이것은 12 내지 25㎛ 범위의 매우 균일한 두께를 갖는다. 스틸 표면은 전형적으로 에칭되어 0.1 내지 0.5㎛ RMS의 미세한 규칙적인 조직을 만든다. 일반적으로 사용되는 스테인레스 스틸 재료는 HDD 적용을 위해 25㎛ (1.0mil)의 두께를 가진 비-자성 A.I.S.I. (아메리칸 아이언 앤드 스틸 인스티튜트) 302 또는 304 등급 스틸, 예컨대 닛뽕 스틸(일본 도오꾜)에 의해 만들어진 유형 304 H-TA MW이다.The flexure base material is typically a stainless steel foil wound and quenched to at least 1/2 a hard state to create a fine and uniform particle structure. Preferably, it has a very uniform thickness in the range of 12 to 25 μm. The steel surface is typically etched to create fine regular textures of 0.1 to 0.5 μm RMS. Commonly used stainless steel materials are non-magnetic A.I.S.I. (American Iron and Steel Institute) A type 304 H-TA MW made by 302 or 304 grade steel, such as Nippon Steel (Tokyo, Japan).

기계적 강도를 위한 스테인레스 스틸 층, 및 유전 중합체 필름의 표면 위에 형성된 전도성 트레이스(trace)를 위해 전기 절연 담체를 제공하기 위한 유전 중합체 층을 가진 복합 적층판에서 출발하여, 추가의 도금 기술 또는 서브트랙티브(subtractive) 처리에 의해 플렉셔를 제조할 수도 있다. 어느 하나의 방법은 자기-저항성(MR) 판독-기록 헤드를 하드 디스크 드라이브에 상호연결시키기 위해 필요한 회로 패턴을 만든다.Additional plating techniques or subtractives, starting with a composite laminate having a stainless steel layer for mechanical strength and a dielectric polymer layer for providing an electrically insulating carrier for conductive traces formed on the surface of the dielectric polymer film, The flexure may be produced by a subtractive treatment. Either method creates the circuit pattern needed to interconnect the magnetoresistive (MR) read-write heads to the hard disk drive.

도 1은 본 발명에 따라 만들어진 플렉셔(110)를 나타낸다. 플렉셔(110)는 금속 트레이스 층(122)을 지탱하고 금속 지지 구조(130)에 결합되는 가요성 회로 상호연결부(120)를 포함한다. 짐벌 팔(arm)(132) 및 혀(tongue)(134)가 또한 금속 지지 층(130)의 일부이다. 커버코트 중합체(124)는 가요성 회로 상호연결부(120)의 일부를 보호한다.1 shows a flexure 110 made in accordance with the present invention. The flexure 110 includes a flexible circuit interconnect 120 that supports the metal trace layer 122 and is coupled to the metal support structure 130. Gimbal arm 132 and tongue 134 are also part of metal support layer 130. Covercoat polymer 124 protects a portion of flexible circuit interconnect 120.

에칭제Etchant

에칭제라고도 일컬어지는 고 알칼리성 현상액은 알칼리 금속 염 및 임의로 가용화제를 포함한다. 알칼리 금속 염 단독의 용액이 폴리이미드를 위한 에칭제로서 사용될 수 있지만, LCP 및 폴리카르보네이트를 에칭할 때 에칭 속도가 느리다. 그러나, 가용화제를 알칼리 금속 염 에칭제와 조합할 때, 중합체 주쇄, LCP 및 폴리카르보네이트에서 카르복실 에스테르 단위를 가진 폴리이미드 공중합체를 효과적으로 에칭하기 위해 이것을 사용할 수 있다.High alkaline developer, also referred to as etchant, includes alkali metal salts and optionally solubilizers. Although a solution of alkali metal salts alone can be used as an etchant for polyimide, the etch rate is slow when etching LCP and polycarbonate. However, when the solubilizer is combined with an alkali metal salt etchant, it can be used to effectively etch polyimide copolymers with carboxyl ester units in the polymer backbone, LCP and polycarbonate.

본 발명에서 사용하기 위해 적절한 수용성 염은 예를들어 수산화칼륨(KOH), 수산화나트륨(NaOH), 치환된 수산화암모늄, 예컨대 수산화테트라메틸암모늄 및 수산화암모늄 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 유용한 알칼리성 에칭제는 미국 특허 6,611,046B1 및 6,403,211B1에 기재된 바와 같이 알칼리 금속 수산화물, 특히 수산화칼륨을 포함한 알칼리 금속 염의 수용액 및 아민과의 혼합물을 포함한다. 에칭제 용액의 유용한 농도는 에칭되어지는 폴리카르보네이트 필름의 두께 뿐만 아니라 선택된 포토레지스트의 유형 및 두께에 의존하여 다양하게 변한다. 하나의 구현양태에서 적절한 염의 전형적으로 유용한 농도는 약 30중량% 내지 55중량%의 범위이고, 다른 구현양태에서 약 40중량% 내지 약 50중량%의 범위이다. 적절한 가용화제의 전형적으로 유용한 농도는 하나의 구현양태에서 약 10중량% 내지 약 35중량%의 범위이고, 다른 구현양태에서 약 15중량% 내지 약 30중량%의 범위이다. KOH-함유 에칭제는 가장 짧은 시간에 최적으로 에칭된 특징을 제공하기 때문에, 고 알칼리성 용액을 생성하기 위해 가용화제와 함께 KOH의 사용이 바람직하다. 에칭 용액은 에칭 동안에 일반적으로 약 50℃(122℉) 내지 약 120℃(248℉), 바람직하게는 약 70℃(160℉) 내지 약 95℃(200℉)의 온도이다.Suitable water soluble salts for use in the present invention include, for example, potassium hydroxide (KOH), sodium hydroxide (NaOH), substituted ammonium hydroxides such as tetramethylammonium hydroxide and ammonium hydroxide or mixtures thereof. Useful alkaline etching agents include mixtures with aqueous solutions of alkali metal salts, especially alkali metal salts including potassium hydroxide and mixtures with amines, as described in US Pat. Nos. 6,611,046B1 and 6,403,211B1. Useful concentrations of etchant solutions vary depending on the type and thickness of the selected photoresist as well as the thickness of the polycarbonate film to be etched. Typically useful concentrations of suitable salts in one embodiment range from about 30% to 55% by weight, and in other embodiments range from about 40% to about 50% by weight. Typically useful concentrations of suitable solubilizers range from about 10% to about 35% by weight in one embodiment and from about 15% to about 30% by weight in another embodiment. Since KOH-containing etchant provides the best etched characteristics in the shortest time, the use of KOH with solubilizers is preferred to produce a high alkaline solution. The etching solution is generally at a temperature of about 50 ° C. (122 ° F.) to about 120 ° C. (248 ° F.), preferably about 70 ° C. (160 ° F.) to about 95 ° C. (200 ° F.).

전형적으로, 에칭제 용액 중의 가용화제는 아민 화합물, 바람직하게는 알칸올아민이다. 본 발명에 따른 에칭제 용액을 위한 가용화제는 에틸렌 디아민, 프로필렌 디아민, 에틸아민, 메틸에틸아민, 및 알칸올아민, 예컨대 에탄올아민, 디에탄올아민, 프로판올아민 등을 포함한 아민으로 구성된 군에서 선택될 수도 있다. 본 발명에 따른 아민 가용화제를 포함한 에칭제 용액은 상기 언급된 퍼센트 범위 내에서 가장 효율적으로 작용한다. 이는, 폴리카르보네이트 또는 액정 중합체를 에칭하기 위해 작용하는 이중 메카니즘이 존재할 수도 있고, 다시말해서 아민이 수용액 중의 제한된 범위의 알칼리 금속 염 농도 내에서 가장 효율적으로 폴리카르보네이트 또는 액정 중합체를 위한 가용화제로서 작용한다는 것을 시사한다. 가장 효과적인 범위의 에칭제 용액을 알아냄으로써, 이전에 드릴링, 천공 및 레이저 삭마의 표준 방법을 사용해서는 달성될 수 없었던 미세 구조 특징을 가진 폴리카르보네이트 또는 액정 중합체를 기초로 하여 가요성 인쇄 회로를 제조할 수 있다.Typically, the solubilizer in the etchant solution is an amine compound, preferably alkanolamine. The solubilizer for the etchant solution according to the invention can be selected from the group consisting of amines including ethylene diamine, propylene diamine, ethylamine, methylethylamine, and alkanolamines such as ethanolamine, diethanolamine, propanolamine and the like. It may be. The etchant solution comprising the amine solubilizer according to the invention works most efficiently within the above mentioned percentage ranges. This may indicate that there is a dual mechanism that acts to etch the polycarbonate or liquid crystal polymer, that is to say that the amine is most efficiently soluble for the polycarbonate or liquid crystal polymer within a limited range of alkali metal salt concentrations in an aqueous solution. It acts as a topic. By identifying the most effective range of etchant solutions, flexible printed circuits based on polycarbonate or liquid crystal polymers with microstructural features that could not be achieved using standard methods of drilling, drilling and laser ablation were previously available. It can manufacture.

에칭 조건 하에서, 유전 필름 기판의 차폐되지 않은 부위가, 예를들어 알칼리 금속 염의 충분히 진한 수용액의 존재하에서 가용화제의 작용에 의해 녹게 된다. 에칭을 위해 필요한 시간은 에칭되어지는 폴리카르보네이트의 유형 및 두께, 에칭 용액의 조성, 에칭 온도, 분무 압력, 및 에칭된 영역의 원하는 깊이에 의존된다.Under etching conditions, the unshielded portion of the dielectric film substrate is melted by the action of a solubilizer, for example in the presence of a sufficiently concentrated aqueous solution of an alkali metal salt. The time required for etching depends on the type and thickness of the polycarbonate to be etched, the composition of the etching solution, the etching temperature, the spray pressure, and the desired depth of the etched area.

재료material

본 발명은 하드 디스크 드라이브 가요성 회로에서 사용하기 위한 에칭된 유전 필름을 제공한다. 조절된 두께의 영역을 도입하기 위해 필름을 에칭하는 것은, 알칼리성 에칭 용액의 존재하에서 팽윤되지 않는 필름에서 가장 효과적이다. 본 발명의 유전 필름은, 중합체 주쇄에 카르복실 에스테르 단위를 가진 폴리이미드 공중합체를 포함하여 폴리카르보네이트, 액정 중합체 또는 폴리이미드일 수도 있다. 바람직하게는, 에칭되어지는 필름은 실질적으로 충분히 경화된다.The present invention provides an etched dielectric film for use in hard disk drive flexible circuits. Etching the film to introduce regions of controlled thickness is most effective in films that do not swell in the presence of alkaline etching solutions. The dielectric film of the present invention may be a polycarbonate, liquid crystal polymer or polyimide, including a polyimide copolymer having a carboxyl ester unit in the polymer backbone. Preferably, the film to be etched is substantially sufficiently cured.

현재의 연속적인 롤-대-롤 가요성 회로 제조 방법은 25㎛ 두께의 기본 유전 기판을 사용한다. 그러나, 하드 디스크 드라이브 제조업자들은, 더욱 양호한 가요성을 위하여 15㎛, 12.5㎛, 10㎛ 이하의 두께를 가진 더 얇은 유전 층을 요구하고 있다. 유전 필름 기판의 두께는 가요성 회로 공정 및 제조와 관련된 곤란함의 정도에 관련될 수 있다. 필름 웹이 약 25㎛ 두께 미만이라면, 재료 취급 문제는 회로 구조의 지속적인 제조를 곤란하게 만들 수 있다. 25㎛ 미만의 균일한 두께의 비지지 필름은 인쇄된 회로 제조의 다-단계 공정 동안에 불가역적으로 늘어나거나 뒤틀리는 경향이 있다. 이러한 문제는 본 발명에 따른 유전 필름을 사용하여 극복될 수도 있으며, 본 발명에서 필름을 금속 기판에 부착시킨 후에 25㎛ 두께 미만으로 얇게 만들어서 금속 기판이 얇아진 유전 층을 지지하도록 하고, 이는 연속적인 롤-대-롤 가요성 회로 제조 공정에 의해 처리될 수 있다.Current continuous roll-to-roll flexible circuit fabrication methods use basic dielectric substrates of 25 μm thickness. However, hard disk drive manufacturers are demanding thinner dielectric layers with thicknesses of 15 μm, 12.5 μm, and 10 μm or less for better flexibility. The thickness of the dielectric film substrate may be related to the degree of difficulty associated with manufacturing and manufacturing flexible circuits. If the film web is less than about 25 μm thick, material handling problems can make continuous fabrication of circuit structures difficult. Unsupported films of uniform thickness less than 25 μm tend to be irreversibly stretched or distorted during the multi-step process of printed circuit fabrication. This problem may be overcome by using the dielectric film according to the present invention, in which the film is thinned to less than 25 μm thickness after the film is attached to the metal substrate so that the metal substrate supports the thinned dielectric layer, which is a continuous roll It can be processed by a-to-roll flexible circuit manufacturing process.

대안적으로, 얇아진 영역을 가진 고 가요성 유전 필름 기판의 용도는, 하드 디스크 드라이브를 위한 서스펜션 구조를 포함한다. 하드 디스크 드라이브 용도에서, 가요성 회로는 25㎛ 필름으로부터 만들어질 수 있지만, 헤드 짐벌 조립체에서 가요성 회로의 일부가 유리하게는 더욱 양호한 가요성을 위하여 15㎛, 12.5㎛, 10㎛ 또는 그 미만의 두께를 가질 수도 있다. Alternatively, the use of highly flexible dielectric film substrates with thinned areas includes suspension structures for hard disk drives. In hard disk drive applications, the flexible circuit can be made from a 25 μm film, but part of the flexible circuit in the head gimbal assembly advantageously has a size of 15 μm, 12.5 μm, 10 μm or less for better flexibility. It may have a thickness.

유전 물질의 조절된 깊이 에칭의 존재는, 하드 디스크 드라이브 적용을 개선시키는데 공헌한다. 예를들어, 하드 디스크 드라이브 적용에서, 가요성 회로의 주요 부분은 25㎛ 유전 필름으로 만들어질 수도 있다. 약 12.5㎛로의 두께 감소는 회로의 헤드-짐벌 조립체 영역에서 감소된 강성도를 가진 유전 기판을 제공한다. 이러한 강성도의 감소는 하드 디스크 드라이브 서스펜션의 기계적 속성에 미치는 유전 필름의 영향을 최소화한다. 유전 필름의 영향의 감소는 판독/기록 헤드의 ㅍ플라잉 높이에서 변동을 적게 한다. 이는 시그날 강도를 증가시키고, 시그날 면적 밀도를 더욱 크게 할 수 있으며 이는 기억 용량을 더욱 크게 만든다. 필름을 얇게 만드는 것은, 전력에 매우 민감한 휴대용 하드 드라이브에서 더 낮은 전력 모터를 사용할 수 있도록 한다.The presence of controlled depth etching of the dielectric material contributes to improving hard disk drive applications. For example, in hard disk drive applications, the main part of the flexible circuit may be made of a 25 μm dielectric film. The thickness reduction to about 12.5 μm provides a dielectric substrate with reduced stiffness in the head-gimbal assembly area of the circuit. This reduction in stiffness minimizes the impact of the dielectric film on the mechanical properties of the hard disk drive suspension. Reduction of the influence of the dielectric film results in less variation in the flying height of the read / write head. This increases the signal strength and can further increase the signal area density, which makes the memory capacity even larger. Thinning the film allows lower power motors to be used in power-sensitive portable hard drives.

폴리이미드Polyimide

폴리이미드 필름은 복잡한 절삭형 전자 조립체의 요건을 충족시키는 가요성 회로를 위해 일반적으로 사용되는 기판이다. 필름은 열 안정성 및 낮은 유전 상수와 같은 뛰어난 성질을 갖는다.Polyimide films are substrates commonly used for flexible circuits that meet the requirements of complex cut electronic assemblies. The film has excellent properties such as thermal stability and low dielectric constant.

미국 특허 6,611,046 B1호에 기재된 바와 같이, 회로와 인쇄 회로판 간의 전기적 상호연결을 위해 요구되기 때문에, 가요성 폴리이미드 회로에서 화학적으로 에칭된 바이어스 및 관통구를 생성하는 것이 가능하다. 구멍 형성을 위해 폴리이미드 물질을 완전히 제거하는 것은 비교적 일반적이다. 일반적으로 사용되는 폴리이미드 필름이 통상적인 에칭제 용액의 존재하에서 조절할 수 없을 정도로 팽윤될 때, 구멍 형성 없이 에칭을 조절하는 것은 매우 곤란하다. 가장 통상적으로 입수가능한 폴리이미드 필름은 피로멜리트 디안히드라이드(PMDA) 또는 옥시디아닐린(ODA) 또는 비페닐 디안히드라이드(BPDA), 또는 페닐렌 디아민(PPD)의 단량체를 포함한다. 상표명 캡톤(KAPTON) H, K, E 필름(미국 오하이오주 서클빌의 이.아이. 듀퐁 드 네무와 앤드 컴퍼니로부터 입수가능함) 및 아피칼(APICAL) AV, NP 필름(일본 오쓰 카네카 코포레이션으로부터 입수가능함)으로 명명된 필름 제품을 제조하기 위하여 하나 이상의 단량체를 포함한 폴리이미드 중합체가 사용될 수 있다. 이러한 유형의 필름은 통상적인 화학 에칭제의 존재하에서 팽윤된다. 팽윤은 필름의 두께를 변화시키고, 국소적인 레지스트의 박리를 일으킬 수도 있다. 이것은 에칭된 필름 두께의 조절을 소실시킬 수도 있고, 박리된 부분으로의 에칭제 이동으로 인하여 불규칙 형태의 특징을 유발할 수도 있다.As described in US Pat. No. 6,611,046 B1, it is possible to create chemically etched biases and through holes in flexible polyimide circuits, as is required for electrical interconnection between circuits and printed circuit boards. It is relatively common to completely remove the polyimide material for pore formation. When the polyimide film generally used is swelled beyond control in the presence of a conventional etchant solution, it is very difficult to control the etching without hole formation. Most commonly available polyimide films include monomers of pyromellitic dianhydride (PMDA) or oxydianiline (ODA) or biphenyl dianhydride (BPDA), or phenylene diamine (PPD). KAPTON H, K, E Films (available from E.I. DuPont de Nemuwa and Company, Circleville, Ohio, USA) and APICAL AV, NP Films (Otsu Kaneka Corporation, Japan) Polyimide polymers comprising one or more monomers may be used to make a film product. Films of this type swell in the presence of conventional chemical etchant. Swelling changes the thickness of the film and may cause local peeling of the resist. This may result in loss of control of the etched film thickness and may lead to irregular shaped features due to the etchant migration to the delaminated portion.

다른 공지된 폴리이미드 필름과 반대로, 아피칼 HPNF 필름(일본 오쓰 카네카 코포레이션으로부터 입수가능함)의 조절가능한 박막화를 보여주는 증거가 존재한다. 비-팽윤성 아피칼 HPNF 필름의 중합체 주쇄에서 카르복실 에스테르 구조 단위의 존재는, 이러한 폴리이미드와 알칼리성 에칭제와 접촉될 때 팽윤되는 것으로 알려진 기타 폴리이미드 중합체 간의 차이점을 나타낸다.In contrast to other known polyimide films, there is evidence showing an adjustable thinning of the Apical HPNF film (available from Otsu Kaneka Corporation, Japan). The presence of carboxylic ester structural units in the polymer backbone of the non-swellable epical HPNF film indicates the difference between these polyimides and other polyimide polymers known to swell when contacted with an alkaline etchant.

아피칼 HPNF 폴리이미드 필름은 p-페닐렌 비스(트리멜리트 산 모노에스테르 안히드라이드)를 포함한 단량체의 중합으로부터 에스테르 단위 함유 구조를 이끌어내는 공중합체인 것으로 생각된다. 다른 에스테르 단위 함유 폴리이미드 중합체는 통상적으로 알려져 있지 않다. 그러나, 아피칼 HPNF를 위해 사용되는 것과 유사한 단량체의 선택에 의존하여 다른 에스테르 단위 함유 폴리이미드 중합체를 합성하는 것은 당업자에게 합당한 일이다. 이러한 합성은, 아피칼 HPNF와 유사하게, 조절가능하게 에칭될 수도 있는 필름을 위한 폴리이미드 중합체의 범위를 확장할 수 있다. 에스테르 함유 폴리이미드 중합체의 수를 증가시키기 위해 선택될 수도 있는 물질은 1,3-디페놀 비스(안히드로-트리멜리테이트), 1,4-디페놀 비스(안히드로-트리멜리테이트), 에틸렌 글리콜 비스(안히드로-트리멜리테이트), 비페놀 비스(안히드로-트리멜리테이트), 옥시-디페놀 비스(안히드로-트리멜리테이트), 비스(4-히드록시페닐 설파이드) 비스(안히드로-트리멜리테이트), 비스(4-히드록시벤조페논) 비스(안히드로-트리멜리테이트), 비스(4-히드록시페닐 설폰) 비스(안히드로-트리멜리테이트), 비스(히드록시페녹시벤젠), 비스(안히드로-트리멜리테이트), 1,3-디페놀 비스(아미노벤조에이트), 1,4-디페놀 비스(아미노벤조에이트), 에틸렌 글리콜 비스(아미노벤조에이트), 비페놀 비스(아미노벤조에이트), 옥시-디페놀 비스(아미노벤조에이트), 비스(4-아미노벤조에이트) 비스(아미노벤조에이트) 등을 포함한다. Apical HPNF polyimide films are believed to be copolymers that derive ester unit containing structures from the polymerization of monomers including p-phenylene bis (trimelitic acid monoester anhydride). Other ester unit containing polyimide polymers are not commonly known. However, it is reasonable for one skilled in the art to synthesize other ester unit containing polyimide polymers depending on the choice of monomers similar to those used for Apical HPNF. Such synthesis may extend the range of polyimide polymers for films that may be controllably etched, similarly to Apical HPNF. Materials that may be selected to increase the number of ester-containing polyimide polymers include 1,3-diphenol bis (anhydro- trimellitate), 1,4-diphenol bis (anhydro- trimellitate), ethylene Glycol Bis (Anhydro-Trimellitate), Biphenol Bis (Anhydro-Trimellitate), Oxy-Diphenol Bis (Anhydro-Trimellitate), Bis (4-hydroxyphenyl Sulfide) Bis (Anhydro -Trimelitate), bis (4-hydroxybenzophenone) bis (anhydro-trimelitate), bis (4-hydroxyphenyl sulfone) bis (anhydro-trimelitate), bis (hydroxyphenoxy Benzene), bis (anhydro- trimellitate), 1,3-diphenol bis (aminobenzoate), 1,4-diphenol bis (aminobenzoate), ethylene glycol bis (aminobenzoate), biphenol Bis (aminobenzoate), oxy-diphenol bis (aminobenzoate), bis (4-aminoben Joate) bis (aminobenzoate) and the like.

미국 특허 6,611,046 B1호에 기재된 것과 같은 수산화칼륨 또는 수산화나트륨 용액을 단독으로 사용하거나, 가용화제를 함유한 알칼리성 에칭제를 사용하여, 폴리이미드 필름을 에칭할 수도 있다.The polyimide film may be etched using solely potassium hydroxide or sodium hydroxide solutions, such as those described in US Pat. No. 6,611,046 B1, or by using alkaline etching agents containing solubilizers.

LCPLCP

액정 중합체(LCP) 필름은 폴리이미드 필름에 비해 개선된 고 주파 성능, 낮은 유전 손실 및 낮은 수분 흡수성을 가진 가요성 회로의 기판으로서 적절한 재료를 나타낸다. LCP 필름의 특징은, 전기 절연성, 포화 시 0.5% 미만의 수분 흡수성, 도금된 관통공을 위해 사용되는 구리의 열 팽창 계수에 접근하는 열 팽창 계수, 및 1kHz 내지 45GHz의 작용 주파수 범위에 걸쳐 3.5을 초과하지 않는 유전 상수를 포함한다. 액정 중합체의 유리한 성질이 앞서 알려졌으나, 처리 상의 곤란으로 인해 복잡한 전자 조립체에 액정 중합체를 적용하는 것이 방해받는다. 여기에 기재된 가용화제를 가진 에칭제는, 플렉스-온-서스펜션 조립체를 위한 에칭가능한 기판으로서 폴리이미드 대신에 LCP 필름을 사용할 수 있도록 한다. 액정 중합체와 아피칼 HPNF 폴리이미드 간의 유사성은, 양쪽 유형의 중합체 구조에서 카르복실 에스테르 단위의 존재이다. Liquid crystal polymer (LCP) films represent suitable materials as substrates for flexible circuits with improved high frequency performance, low dielectric loss and low water absorption compared to polyimide films. LCP films feature electrical insulation, less than 0.5% water absorption at saturation, a coefficient of thermal expansion that approaches the coefficient of thermal expansion of copper used for plated through-holes, and 3.5 over an operating frequency range of 1 kHz to 45 GHz. Dielectric constants that do not exceed. While the advantageous properties of liquid crystal polymers are known above, the difficulty in processing prevents the application of liquid crystal polymers to complex electronic assemblies. Etchants with solubilizers described herein allow the use of LCP films instead of polyimides as etchable substrates for flex-on-suspension assemblies. The similarity between the liquid crystal polymer and the Apical HPNF polyimide is the presence of carboxyl ester units in both types of polymer structures.

액정 중합체의 비-팽윤성 필름은 BIAC 필름(일본 오까야마껭의 저팬 고어-텍스 인코포레이티드)와 같은 p-페닐렌테레프탈아미드를 함유한 공중합체, 및 LCP CT 필름(일본 오까야마껭의 쿠라레이 컴퍼니 리미티드)과 같은 p-히드록시벤조산을 함유한 공중합체를 포함하는 방향족 폴리에스테르를 포함한다.Non-swellable films of liquid crystal polymers include copolymers containing p-phenylene terephthalamide, such as BIAC films (Japan Gore-Tex Inc., Okayama, Japan), and LCP CT films (Kura, Okakayama, Japan). Aromatic polyesters, including copolymers containing p-hydroxybenzoic acid, such as Lay Company Limited).

본 발명의 일부 구현양태는 바람직하게는, 유전 층을 압출하고 액정 중합체 필름을 텐터(이축 연신)시킨 적층된 복합체를 사용한다. 미국 특허 4,975,312호에 기재된 공정 개발은, 상표명 벡트라(VECTRA) (나프탈렌 기재, 훽스트 셀라니즈 코포레이션으로부터 입수가능함) 및 자이다르(XYDAR) (비페놀 기재, 아모코 퍼포먼스 프러덕츠로부터 입수가능함)로 확인된, 통상적으로 입수가능한 액정 중합체(LCP)의 다축 (예, 이축) 배향된 서모트로픽 중합체 필름을 제공하였다. 이러한 유형의 다축 배향 LCP 필름은, 가요성 인쇄 회로를 위해 적절한 기판, 및 하드 디스크 드라이브에서 사용된 플렉스-온-서스펜션 조립체와 같은 장치 조립체를 제조하기 위해 적절한 회로 상호연결부를 나타낸다.Some embodiments of the present invention preferably use a laminated composite in which the dielectric layer is extruded and the liquid crystal polymer film is tentered (biaxially stretched). The process development described in US Pat. No. 4,975,312 is available under the trade names VECTRA (naphthalene based, available from Zest Celanese Corporation) and Zydar (biphenol based, available from Amoco Performance Products). A multiaxial (eg biaxial) oriented thermotropic polymer film of the identified, commonly available liquid crystal polymer (LCP) was provided. Multiaxially oriented LCP films of this type represent suitable substrates for flexible printed circuits, and circuit interconnects suitable for making device assemblies, such as flex-on-suspension assemblies used in hard disk drives.

다축 배향 LCP 필름의 개발은, 가요성 회로를 위한 필름 기판 및 관련 장치를 제공하지만, 이러한 가요성 회로를 형성하고 결합시키는 방법을 제한한다. 중요한 제약은 LCP와 함께 사용하기 위한 화학 에칭 방법의 부족이다. 이러한 기술이 없으면, 비지지된 캔티레버식 납 또는 관통공과 같은 복잡한 회로 구조 또는 각진 측벽을 가진 바이어스를 인쇄된 회로 설계에 포함시킬 수 없다.The development of multiaxially oriented LCP films provides film substrates and related devices for flexible circuits, but limits the method of forming and bonding such flexible circuits. An important constraint is the lack of chemical etching methods for use with LCP. Without this technique, complex circuit structures such as unsupported cantilevered lead or through holes or biases with angled sidewalls cannot be included in the printed circuit design.

폴리카르보네이트Polycarbonate

폴리카르보네이트는 폴리이미드에 비해 더 낮은 흡수성 및 더 낮은 유전 손실을 가지며, 이것은 예컨대 무선 통신 또는 마이크로파 장치를 위해 고 주파수(GHz)에서 적용하기 위해 매우 중요한 성질이다. Polycarbonates have lower absorbency and lower dielectric losses compared to polyimides, which is a very important property for applications at high frequencies (GHz), for example for wireless communication or microwave devices.

수산화칼륨 및 수산화나트륨 용액 단독을 사용하여 폴리카르보네이트 필름을 에칭할 수도 있지만, 에칭 속도가 너무 느려서 단지 필름의 표면 만을 효과적으로 에칭할 수 있다. 얇은 폴리카르보네이트 기판 또는 빈 공간 및/또는 선택적으로 형성된 움푹 들어간 영역을 가진 폴리카르보네이트 기판을 가진 가요성 인쇄 회로를 제조하는 에칭 능력은, 이전에 개시되지 않은 특정한 재료 및 공정 능력을 필요로 한다. 지금까지, 폴리카르보네이트 필름의 저-비용 패턴화가, 폴리카르보네이트 필름이 높은 부피 적용으로 적용되는 것을 막는 주된 문제였다. 그러나, 여기에 개시되고 교시된 바와 같이, 가용화제를 예를들어 알칼리 금속 및 암모니아의 수용성 염을 포함한 고 알칼리성 수성 에칭제 용액과 조합할 때, 폴리카르보네이트를 쉽게 에칭할 수 있다.Potassium hydroxide and sodium hydroxide solution alone may be used to etch the polycarbonate film, but the etch rate is too slow to effectively etch only the surface of the film. Etching capabilities to produce flexible printed circuits with thin polycarbonate substrates or polycarbonate substrates with voids and / or optionally formed recessed areas require specific materials and processing capabilities not previously disclosed. Shall be. To date, low-cost patterning of polycarbonate films has been a major problem preventing polycarbonate films from being applied in high volume applications. However, as disclosed and taught herein, polycarbonates can be easily etched when combining solubilizers with, for example, high alkaline aqueous etchant solutions including water soluble salts of alkali metals and ammonia.

정확한 형태의 빈 공간, 오목부 및 조절된 두께의 기타 영역을 도입하기 위해 필름을 에칭하는 것은, 알칼리성 에칭제 용액의 존재하에서 팽윤되지 않는 필름을 사용하는 것을 필요로 한다. 팽윤은 필름의 두께를 변화시키고 레지스트의 국소 박리를 일으킬 수도 있다. 이것은 박리된 부위 내로의 에칭제 이동으로 인하여 에칭된 필름 두께의 조절을 상실하고 불규칙 형태의 특징을 유발할 수 있다. 본 발명에 따르면, 필름의 조절된 에칭은, 실질적으로 비-팽윤 중합체를 사용할 때 가장 성공적이다. "실질적으로 비-팽윤"이란, 에칭 공정의 두께-감소 작용을 방해하지 않기 위하여 알칼리성 에칭제에 노출될 때 의미없는 양만큼 팽윤되는 필름을 가리킨다. 예를들어, 일부 에칭제 용액에 노출될 때, 일부 폴리이미드는 두께의 감소를 효과적으로 조절할 수 없는 정도까지 팽윤될 것이다. 적절한 비-팽윤 폴리카르보네이트 물질의 예는 치환 및 비치환 폴리카르보네이트; 폴리카르보네이트 배합물, 예컨대 GE 플라스틱스(미국 메사츄세츠주 피츠필드)로부터 상표명 자일렉스(XYLEX)로 입수가능한 배합물을 포함한 폴리카르보네이트/지방족 폴리에스테르 배합물, 폴리카르보네이트/폴리에틸렌테레프탈레이트(PC/PET) 배합물, 폴리카르보네이트/폴리부틸렌테레프탈레이트(PC/PBT) 배합물, 및 폴리카르보네이트/폴리(에틸렌 2,6-나프탈레이트)((PPC/PBT, PC/PEN) 배합물, 및 폴리카르보네이트와 열가소성 수지와의 기타 배합물; 및 폴리카르보네이트 공중합체, 예컨대 폴리카르보네이트/폴리에틸렌테레프탈레이트(PC/PET) 및 폴리카르보네이트/폴리에테르이미드 (PC/PEI)를 포함한다. 본 발명에서 사용하기 위해 적절한 다른 유형의 물질은 폴리카르보네이트 라미네이트이다. 이러한 라미네이트는 서로 인접한 적어도 2개의 상이한 폴리카르보네이트 층을 가질 수 있거나, 또는 열가소성 물질 층에 인접한 적어도 하나의 폴리카르보네이트 층을 가질 수 있다 (예를들어, GE 플라스틱스로부터의 폴리카르보네이트/폴리비닐 플루오라이드 라미네이트인 렉산(LEXAN) GS125DL). 폴리카르보네이트 물질은 카본 블랙, 실리카, 알루미나 등으로 충진될 수 있거나, 또는 난연제, UV 안정화제, 안료 등과 같은 첨가제를 함유할 수도 있다.Etching the film to introduce precisely shaped voids, recesses and other areas of controlled thickness requires the use of a film that does not swell in the presence of an alkaline etchant solution. Swelling may change the thickness of the film and cause local peeling of the resist. This results in loss of control of the etched film thickness due to etchant migration into the exfoliated site and can lead to irregular shaped features. According to the invention, the controlled etching of the film is most successful when using substantially non-swelling polymers. "Substantially non-swelling" refers to a film that swells by an insignificant amount when exposed to an alkaline etchant so as not to interfere with the thickness-reducing action of the etching process. For example, when exposed to some etchant solution, some polyimide will swell to such an extent that the reduction in thickness cannot be effectively controlled. Examples of suitable non-swelled polycarbonate materials include substituted and unsubstituted polycarbonates; Polycarbonate blends, such as polycarbonate / aliphatic polyester blends, including polycarbonate / aliphatic polyester blends, including those available under the trade name XYLEX from GE Plastics (Pittsfield, Mass., USA) (PC / PET) blend, polycarbonate / polybutylene terephthalate (PC / PBT) blend, and polycarbonate / poly (ethylene 2,6-naphthalate) ((PPC / PBT, PC / PEN) blend, and Other blends of polycarbonates and thermoplastics, and polycarbonate copolymers such as polycarbonate / polyethylene terephthalate (PC / PET) and polycarbonate / polyetherimide (PC / PEI) Another type of material suitable for use in the present invention is a polycarbonate laminate, which laminates at least two different polycars adjacent to each other. It may have a carbonate layer or may have at least one polycarbonate layer adjacent to a thermoplastic layer (eg, LEXAN, which is a polycarbonate / polyvinyl fluoride laminate from GE Plastics). GS125DL) The polycarbonate material may be filled with carbon black, silica, alumina, or the like, or may contain additives such as flame retardants, UV stabilizers, pigments and the like.

접착제glue

트레이스 서스펜션 조립체(TSA)를 위한 플렉셔는 금속 층을 포함한 적층 재료, 예를들어 결합 접착제에 의해 폴리이미드 또는 폴리카르보네이트 중합체 필름에 결합된 스테인레스 스틸 호일(SST)을 사용할 수 있다. 중합체 필름이 다른 금속 층, 예를들어 구리(Cu) 호일에 더욱 결합될 수도 있다.The flexure for the trace suspension assembly (TSA) may use a laminate material comprising a metal layer, for example stainless steel foil (SST) bonded to a polyimide or polycarbonate polymer film by a bonding adhesive. The polymer film may be further bonded to another metal layer, for example copper (Cu) foil.

적절한 접착제는 열가소성 접착제, 예컨대 열가소성 폴리이미드(TPPI)또는 기타 습식 화학 에칭성 접착제를 포함한다. 접착제는 전형적으로 매우 얇은 층, 예를들어 약 0.5 내지 약 5㎛ 두께의 범위로 적용된다. 접착제-코팅된 유전 층은, 양쪽 층을 전형적으로 서로의 20℃ 내의 온도로, 그러나 접착제 물질의 Tg 위로 약 30℃ 내지 60℃의 온도로 가열한 다음, 가열된 대향 압반 또는 롤을 사용하여 층들을 함께 가압하여, 접착제가 스테인레스 스틸의 표면 조직 내로 강제로 흘러 들어가게 함으로써 전형적으로 스테인레스 스틸 호일에 적층된다. 공업 규격 180°박리 접착 시험을 사용하여 실온에서 측정된 바람직한 접착성은 2파운드/선형 인치(pli)보다 큰 것이 필요하다.Suitable adhesives include thermoplastic adhesives such as thermoplastic polyimide (TPPI) or other wet chemical etchable adhesives. The adhesive is typically applied in a very thin layer, for example in the range of about 0.5 to about 5 μm thick. The adhesive-coated dielectric layer is typically heated both layers to a temperature within 20 ° C. of each other, but to a temperature of about 30 ° C. to 60 ° C. above the Tg of the adhesive material, followed by use of a heated counter platen or roll. They are pressed together and are typically laminated to stainless steel foil by forcing the adhesive into the surface tissue of the stainless steel. The desired adhesion measured at room temperature using the industry standard 180 ° peel adhesion test needs to be greater than 2 pounds / linear pli.

비-접착제Non-adhesive

부착되어진 적층판의 대안으로서, 하드 디스크 드라이브를 위한 플렉셔를 형성하기 위하여 복합 구조를 사용할 수도 있다. 접착제를 사용하지 않은 채로 복합 구조를 형성하기 위하여 열가소성 필름, 예컨대 액정 중합체 및 폴리카르보네이트가 적절하다. 필름의 표면을 에칭제 처리하기 위하여 알칼리 금속 염 및 가용화제를 함유한 에칭 용액을 사용함으로써 열가소성 필름을 스테인레스 스틸과 같은 지지 금속 호일에 결합할 수도 있다. 적어도 하나의 산 처리된 표면을 가진 금속 호일은, 열가소성 필름을 흐르게 하는 온도에서 지지 금속 호일 및 열가소성 필름에 약 100psi 내지 약 500psi 압력을 적용할 때, 에칭제 처리된 표면에 대한 결합을 형성할 것이다. 금속 호일의 결합 표면은 전형적으로 강한 산성 에칭 조성물로 처리된다. 스테인레스 스틸을 위해 적절한 산성 에칭제는 크롬산과 같은 부식성 산 및 질산과 염산의 혼합물을 포함한다.As an alternative to the laminates attached, a composite structure may be used to form the flexure for the hard disk drive. Thermoplastic films such as liquid crystal polymers and polycarbonates are suitable for forming composite structures without the use of adhesives. The thermoplastic film may be bonded to a supporting metal foil such as stainless steel by using an etching solution containing an alkali metal salt and a solubilizer to treat the surface of the film as an etchant. A metal foil having at least one acid treated surface will form bonds to the etchant treated surface when applying a pressure from about 100 psi to about 500 psi to the support metal foil and the thermoplastic film at a temperature flowing the thermoplastic film. . The bonding surface of the metal foil is typically treated with a strong acid etch composition. Suitable acid etchant for stainless steel include corrosive acids such as chromic acid and mixtures of nitric acid and hydrochloric acid.

열가소성-금속 적층판의 두번째 면을 에칭제 처리하여, 이것을 두번째 금속 호일에 결합시킬 수도 있다. 국제 출원 WO 00/23987호는, 스테인레스 스틸 호일과 구리 호일 간의 결합을 위해 용융된 액정 중합체를 가진 적층판 재료를 형성하기 위하여, 고온 적층 프레스의 사용을 설명하고 있다. 이러한 3-층 재료는 플렉스-온-서스펜션(FOS) 적용, 트레이스 서스펜션 조립체(TSA) 및 관련된 디스크 드라이브 서스펜션 조립체를 위해 유용할 수 있다.The second side of the thermoplastic-metal laminate may be etchant treated to bond it to the second metal foil. International application WO 00/23987 describes the use of hot laminate presses to form laminate materials with molten liquid crystal polymer for bonding between stainless steel foil and copper foil. Such three-layer materials may be useful for flex-on-suspension (FOS) applications, trace suspension assemblies (TSAs), and related disk drive suspension assemblies.

대안적으로, 열가소성-금속 적층판의 두번째 면을 에칭제 처리하여 금속화를 위해 적절한 표면을 형성할 수도 있다. 이러한 금속화 공정은 통상적인 도금 기술을 사용하여 추가의 금속 층으로 보강되어지는 시드 층을 무전해 침착 또는 진공 침착하는 것을 포함할 수도 있다. 무전해 금속 도금을 사용할 때, 금속-seeded 열가소성 금속 적층판을 제조하기 위한 방법은, 약 30중량% 내지 약 50중량%의 수산화칼륨 및 약 10중량% 내지 약 35중량%의 s을 포함하는 수용액을 적용하여 에칭된 열가소성-금속 적층판 기판을 제공하는, 열가소성-금속 적층판 기판을 제공하는 단계를 포함할 수도 있다. 에칭된 열가소성-금속 적층판 기판에 주석(II) 용액을 적용한 다음, 팔라듐(II) 용액을 적용하면, 금속-입힌 열가소성-금속 적층판을 제공한다.Alternatively, the second side of the thermoplastic-metal laminate may be etched to form a surface suitable for metallization. Such metallization processes may include electroless deposition or vacuum deposition of seed layers that are reinforced with additional metal layers using conventional plating techniques. When using electroless metal plating, a method for producing a metal-seeded thermoplastic metal laminate comprises an aqueous solution comprising from about 30% to about 50% by weight potassium hydroxide and from about 10% to about 35% by weight s. Providing a thermoplastic-metal laminate substrate, which may be applied to provide a etched thermoplastic-metal laminate substrate. Applying the tin (II) solution to the etched thermoplastic-metal laminate substrate followed by the palladium (II) solution provides a metal-coated thermoplastic-metal laminate.

하나의 면 위에 있는 열가소성-금속 적층판 및 지지체 금속과 다른 면 위에 있는 금속 입힌 층 간의 결합 개선은, 복합 구조의 무결성 및 내구성을 증가시킨다. 금속-입힌 층은, 담체 기판 위에 전기 전도성 트레이스를 형성하기 위해 일반적으로 사용되는 서브트랙티브 공정보다는 오히려, 첨가 공정을 사용하는 인쇄 회로 형성의 대안을 제공한다.Improved bonding between the thermoplastic-metal laminate and support metal on one side and the metallized layer on the other side increases the integrity and durability of the composite structure. Metal-clad layers provide an alternative to forming printed circuits using additive processes, rather than the subtractive processes commonly used to form electrically conductive traces on carrier substrates.

회로-형성 방법Circuit-forming method

유전 중합체 필름의 총 두께를 감소시키는 것에 추가로, 유전 필름의 여러 특징을 형성하기 위해 여기에 개시된 에칭제를 사용할 수 있다.In addition to reducing the total thickness of the dielectric polymer film, the etchant disclosed herein can be used to form various features of the dielectric film.

오목하거나 얇은 영역, 비지지 납, 관통공 및 필름의 다른 회로 특징을 형성하는 것은 전형적으로, 광-가교된 네가티브 작용 마스크, 수성 가공가능한 포토레지스트 또는 금속 마스크를 사용하여 중합체 필름의 일부를 보호하는 것을 필요로 한다. 에칭 공정 동안에, 포토레지스트는 유전 필름으로부터의 팽윤 또는 박리를 실질적으로 나타내지 않는다.Forming concave or thin areas, unsupported lead, through-holes and other circuit features of the film is typically used to protect portions of the polymer film using photo-crosslinked negative action masks, aqueous processable photoresists or metal masks. Needs one. During the etching process, the photoresist exhibits substantially no swelling or delamination from the dielectric film.

본 발명에 따른 유전 필름에서 사용하기 위해 적절한 네가티브 포토레지스트는 미국 특허 3,469,982호; 3,448,098호; 3,867,153호 및 3,526,504호에 개시된 것과 같은 네가티브 작용성이고 수성 현상가능한 광중합체 조성물을 포함한다. 이러한 포토레지스트는 적어도 가교가능한 단량체 및 광개시제를 포함하는 중합체 기질을 포함한다. 포토레지스트에서 전형적으로 사용되는 중합체는 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트 및 아크릴산의 공중합체, 스티렌 및 말레 안히드라이드 이소부틸 에스테르의 공중합체 등을 포함한다. 가교가능한 단량체는 트리메틸롤 프로판 트리아크릴레이트와 같은 다아크릴레이트일 수도 있다.Negative photoresists suitable for use in the dielectric film according to the invention are described in US Pat. No. 3,469,982; 3,448,098; Negative functional and aqueous developable photopolymer compositions such as those disclosed in 3,867,153 and 3,526,504. Such photoresists comprise a polymer substrate comprising at least a crosslinkable monomer and a photoinitiator. Polymers typically used in photoresists include copolymers of methyl methacrylate, ethyl acrylate and acrylic acid, copolymers of styrene and male anhydride isobutyl esters, and the like. The crosslinkable monomer may be a polyacrylate, such as trimethylol propane triacrylate.

통상적으로 입수가능한 수성 염기, 예를들어 본 발명에 따라 사용되는 탄산나트륨 현상가능한 네가티브 작용성 포토레지스트는 폴리메틸-메타크릴레이트 포토레지스트 물질, 예컨대 이.아이.듀퐁 드 네무와 앤드 컴퍼니로부터 상표명 리스톤(RISTON)으로 입수가능한 것, 예를들어 리스톤 4720을 포함한다. 다른 유용한 예는 리로날(LeaRonal, Inc., 미국 뉴욕주 프리포트)로부터 입수가능한 AP850 및 히다찌 케미칼 컴퍼니 리미티드로부터 입수가능한 포텍(PHOTEC) HU 350을 포함한다. 상표명 아쿠아 머(AQUA MER)의 건식 필름 포토레지스트 조성물은 맥더미드(MacDermid)(미국 코넥티컷주 워터베리)로부터 입수가능하다. 이들은 "SF" 및 "CF" 시리즈를 포함한 아쿠어 머 포토레지스트의 몇가지 시리즈이고, SF120, SF125 및 CF2.0이 이러한 물질의 대표 예이다.Aqueous commercially available aqueous bases, for example sodium carbonate developable negative functional photoresists used in accordance with the present invention, are commercially available from polymethyl-methacrylate photoresist materials such as E.I.Dupont de Nemu and Company. (RISTON) available, for example Liston 4720. Other useful examples include AP850 available from LeaRonal, Inc., Freeport, New York, USA, and PHOTEC HU 350 available from Hitachi Chemical Company Limited. A dry film photoresist composition under the trade name AQUA MER is available from MacDermid (Waterberry, Connecticut, USA). These are several series of accumulator photoresists, including the "SF" and "CF" series, and SF120, SF125 and CF2.0 are representative examples of such materials.

중합체-금속 적층판의 유전 필름을 가요성 회로 제조 공정에서 여러 단계로 화학적 에칭할 수도 있다. 원래의 두께에서 필름의 벌크를 유지하면서 필름의 단지 선택된 지역 또는 벌크 필름을 얇게 하기 위하여, 제조 순서의 초기에서 에칭 단계의 도입을 사용할 수도 있다. 대안적으로, 가요성 회로 제조 공정의 후기에서 필름의 선택된 부분을 박막화 하는 것은, 필름 두께를 변경하기 전에 다른 회로 특징을 도입하는 장점을 가질 수 있다. 이 공정에서 선택적 기판 박막화가 일어나는 때와는 무관하게, 필름-취급 특징은 통상적인 가요성 회로의 제조와 관련된 특징과 유사하게 유지된다.The dielectric film of the polymer-metal laminate may also be chemically etched in several steps in a flexible circuit manufacturing process. In order to thin the bulk film or only selected areas of the film while maintaining the bulk of the film at the original thickness, the introduction of an etching step may be used at the beginning of the manufacturing sequence. Alternatively, thinning selected portions of the film later in the flexible circuit manufacturing process may have the advantage of introducing other circuit features before changing the film thickness. Regardless of when selective substrate thinning occurs in this process, the film-handling characteristics remain similar to those associated with the manufacture of conventional flexible circuits.

도 2a 내지 2m은 본 발명의 미세 피치 서스펜션 조립체의 제조 방법을 나타낸다. 도 2a는 적층판 웹 구조를 형성하기 위하여 유전 재료(212)의 층이 그 위에 적층되어지는 금속 기판(210), 전형적으로 스테인레스 스틸 호일을 나타낸다. 유전체는 접착제를 사용함으로써 또는 열가소성 유전 필름의 용융-결합에 의해 금속 호일에 적층될 수도 있다. 접착제가 사용된다면, 적절한 접착제는 일본 도오꾜 카네카로부터 상표명 픽세오(PIXEO)로 입수가능한 TPPI와 같은 에칭된 습윤 화학약품일 수 있다. 스테인레스 스틸 호일은 전형적으로 12㎛ 내지 50㎛ 두께, 다른 구현양태에서 18㎛ 내지 25㎛ 두께이다. 유전 층은 전형적으로 약 25㎛ 내지 약 75㎛ 두께이다. 접착제 두께는 전형적으로 약 2㎛ 내지 약 5㎛이다.2A-2M illustrate a method of making a fine pitch suspension assembly of the present invention. 2A shows a metal substrate 210, typically a stainless steel foil, on which a layer of dielectric material 212 is laminated thereon to form a laminate web structure. The dielectric may be laminated to the metal foil by using an adhesive or by melt-bonding the thermoplastic dielectric film. If an adhesive is used, a suitable adhesive may be an etched wet chemical such as TPPI, available under the tradename PIXEO from Token Kaneka, Japan. Stainless steel foils are typically 12 μm to 50 μm thick, in other embodiments 18 μm to 25 μm thick. The dielectric layer is typically about 25 μm to about 75 μm thick. The adhesive thickness is typically about 2 μm to about 5 μm.

도 2b에 도시된 바와 같이, 적층판 웹 구조를, 유전 필름 층을 용해시키는 에칭 욕을 통해 통과시켜, 얇은 유전 층(212')을 형성한다. 에칭 욕은 상기 기재된 바와 같이 금속 호일에 적용되는 유전 층의 유형에 적절한 에칭제 용액을 함유한다. 방법은 웹의 가로 및 웹의 세로 방향에서 균일한 에칭 깊이를 제공할 수 있다. 이어서, 적층판 웹을 스퍼터 챔버 내에 위치시키고, 이곳에서 얇은 전도성 층을 유전 표면에 적용한다. 스퍼터링된 층의 두께는 전형적으로 약 10nm 내지 약 200nm이다. 이러한 방법을 위해 사용된 전형적인 물질은, 이에 한정되지 않지만 Ni, Cr 및 Ni/Co/Cu 금속 합금 (미국 뉴욕주 뉴 해트포드의 스페셜 메탈스 코포레이션으로부터 상표명 모넬(MONEL)으로 입수가능함) 또는 스퍼터링에 의해 적용하기 위해 적절한 높은 융점을 가진 기타 물질을 포함한다. 이어서, 약 1㎛ 내지 약 5㎛의 전체 두께까지 전도성 층을 형성하기 위해 도금 욕에 웹을 위치시키고, 이것은 이후의 공정에서 취급을 더욱 힘들게 만든다 (또한, 이후의 전기도금 단계 동안에 저 저항성 자계 금속으로서 작용하도록 한다). 전형적인 도금 물질은 구리 및 니켈을 포함한다. 도 2c는 금속 층(214)을 가진 적층판 웹을 도시한다. 적층판 웹을 회로화하기 위하여 반-첨가제 공정을 사용할 수도 있다. 표면 층을 예를들어 포타슘 퍼옥시모노설페이트, 예컨대 이.아이.듀퐁 드 네무와 (미국 델라웨어주 윌밍턴)로부터 상표명 슈릿치(SUREETCH)로 입수가능한 것의 용액으로 먼저 세정할 수도 있다. 이어서, 습윤 또는 건조 상태일 수도 있는 포토레지스트의 층(218)을 금속 기판(210)에 적용하고, 포토레지스트의 층(216)을 금속 층(214)에 적용한다. 이어서, 포토레지스트 층을 적절한 방사선으로의 노출에 의해 이미지화하고 현상하여 도 2d에 나타낸 것과 같은 회로 패턴을 형성한다. 포토레지스트 패턴은 특정한 부위에 대한 이후의 금속 전기도금을 제한한다. 전형적으로, 회로 패턴 금속 특징의 가장자리는 포토레지스트에 의해 한정되고, 따라서 폭을 좁게 하고, 핏치를 좁게 하고, 특징이 반복되도록 만드는 것이 가능하다. 금속 층(214) 위에서 생길 수 있는 트레이스 패턴과 금속 기판(210)에서의 에칭된 특징 간에 더욱 밀접한 정렬을 제공하기 위하여, 정렬된 포토툴을 사용하여 포토레지스트 층(216) 및 (218)을 동시에 이미지화할 수도 있다. 도 2e에 도시된 것과 같은 이후의 단계는, 금속 층(214) 위에 회로 패턴으로 금속을 도금하여 회로 트레이스(220)를 형성하는 것이다. 이 공정 동안에, 금속 기판(210)은 기저 포텐셜로 존재하거나 또는, 전도성 트레이스 금속이 금속 기판(210) 위에 도금되는 것을 막기 위하여 도금 욕 중에서 금속의 포텐셜에 대해 약간 반대 극성으로 존재할 수도 있다 (대안적으로, 금속 기판(210)은 포토레지스트에 의해 보호될 수도 있다). 도 2f에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 (222)의 다른 층을 포토레지스트 층(216) 및 회로 트레이스(220)에 적용한다. 이어서 포토레지스트를 플러드(flood) 노출시켜, 불용성 차단 보호 회로 트레이스(22)를 형성한다. 이어서, 도 2g에 나타낸 것과 같이, 포토레지스트 층(218)의 패턴에 의해 노출된 금속 층(210)의 일부를 얇은 유전 층(121')으로 에칭시킨다. 금속 층이 스테인레스 스틸이라면, 적절한 에칭제는 염화철 및 염화구리를 포함할 수도 있다. 도 2h에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 층(222) 및 포토레지스트 층의 나머지 부분(216) 및 (218)을 제거한다. 일단 포토레지스트가 제거되면, 기저에 있는 표면 금속 층(214) 및 회로 트레이스의 얇은 층(220)을 에칭하여 도 2i에 도시된 바와 같이 전도성 회로 트레이스(220)를 남긴다.As shown in FIG. 2B, the laminate web structure is passed through an etch bath that dissolves the dielectric film layer to form a thin dielectric layer 212 ′. The etching bath contains an etchant solution suitable for the type of dielectric layer applied to the metal foil as described above. The method can provide uniform etch depth in the transverse and longitudinal directions of the web. The laminate web is then placed in a sputter chamber, where a thin conductive layer is applied to the dielectric surface. The thickness of the sputtered layer is typically about 10 nm to about 200 nm. Typical materials used for this method include, but are not limited to, Ni, Cr and Ni / Co / Cu metal alloys (available under the trade name Monel from Special Metals Corporation, New Hatford, NY, USA) or sputtering. And other materials with a high melting point suitable for application by The web is then placed in a plating bath to form a conductive layer up to an overall thickness of about 1 μm to about 5 μm, which makes handling more difficult in subsequent processes (also, a low resistive magnetic field metal during subsequent electroplating steps). To act as Typical plating materials include copper and nickel. 2C shows a laminate web with a metal layer 214. A semi-additive process may also be used to circuit the laminate web. The surface layer may first be washed, for example, with a solution of potassium peroxymonosulfate such as E. DuPont de Nemu and Wilmington, Delaware, under the tradename SUREETCH. Next, a layer 218 of photoresist, which may be wet or dry, is applied to the metal substrate 210, and a layer 216 of photoresist is applied to the metal layer 214. The photoresist layer is then imaged and developed by exposure to appropriate radiation to form a circuit pattern as shown in FIG. 2D. The photoresist pattern limits subsequent metal electroplating to specific sites. Typically, the edges of the circuit pattern metal features are defined by the photoresist, thus making it possible to narrow the width, narrow the pitch, and make the features repeat. To provide a closer alignment between trace patterns that may occur on metal layer 214 and etched features in metal substrate 210, photoresist layers 216 and 218 may be simultaneously used using aligned phototools. You can also image. A subsequent step, such as shown in FIG. 2E, is to plate the metal in a circuit pattern on the metal layer 214 to form the circuit trace 220. During this process, the metal substrate 210 may be at a base potential or may be slightly opposite polarity relative to the potential of the metal in the plating bath to prevent the conductive trace metal from being plated onto the metal substrate 210 (alternatively Metal substrate 210 may be protected by a photoresist). As shown in FIG. 2F, another layer of photoresist 222 is applied to photoresist layer 216 and circuit trace 220. The photoresist is then flood exposed to form an insoluble blocking protection circuit trace 22. Subsequently, as shown in FIG. 2G, a portion of the metal layer 210 exposed by the pattern of the photoresist layer 218 is etched with a thin dielectric layer 121 ′. If the metal layer is stainless steel, suitable etchant may include iron chloride and copper chloride. As shown in FIG. 2H, the photoresist layer 222 and the remaining portions 216 and 218 of the photoresist layer are removed. Once the photoresist is removed, the underlying surface metal layer 214 and the thin layer 220 of circuit traces are etched away, leaving conductive circuit traces 220 as shown in FIG. 2I.

이후의 단계는 얇아진 유전 층(212')에서 특징을 만드는 것을 포함한다. 초기에, 포토레지스트를 기존 구조의 양쪽 면에 적용한다. 포토툴을 적층판 구조의 각각의 면에서 금속 패턴에 정렬하고, 포토레지스트의 양쪽 층을 적절한 방사선으로의 노출에 의해 이미지화하고, 앞서 기재된 바와 동일한 방식으로 현상한다. 이에 의해서, 결국 도 2j에 나타낸 것과 같이, 각각 회로 트레이스(220) 및 에칭된 금속 기판(210)에 정렬된 패턴화 포토레지스트 층(224) 및 (226)이 얻어진다. 그 다음, 유전 층(212)의 노출된 부분을 형태화하거나 노출에 의해, 예를들어 플라스마 또는 화학 에칭제로의 노출에 의해 제거하고, 포토레지스트 층(224) 및 (226)의 나머지 부분을 제거하여 도 2k에 나타낸 플렉셔 구조를 남긴다. 적절한 방법이 당업자에게 알려져 있다. 이어서, 도 21에 도시된 바와 같이, 전기 결합 또는 접촉 상용성을 위해 적절한 전도성 물질(228), 예를들어 금의 추가의 층으로 회로 트레이스(220)를 도금할 수 있도록, 포토레지스트의 다른 층 또는 층들을 구조의 하나 또는 양쪽 면 위에 적용하고, 이미지화하고 현상할 수도 있다. 임의로, 도 2m에 도시된 바와 같이 회로 트레이스(220) 위에 보호 층을 형성하기 위하여, 최종 단계로서, 커버코트(230)의 층을 적용하고 노출시키고 현상할 수도 있다.Subsequent steps include characterizing the thinned dielectric layer 212 ′. Initially, photoresist is applied to both sides of the existing structure. The phototool is aligned with the metal pattern on each side of the laminate structure, both layers of photoresist are imaged by exposure to appropriate radiation, and developed in the same manner as previously described. This results in patterned photoresist layers 224 and 226 aligned to circuit trace 220 and etched metal substrate 210, respectively, as shown in FIG. 2J. The exposed portions of dielectric layer 212 are then removed by shaping or by exposure, for example by exposure to plasma or chemical etchant, and the remaining portions of photoresist layers 224 and 226 removed. This leaves the flexure structure shown in FIG. 2K. Appropriate methods are known to those skilled in the art. Then, as shown in FIG. 21, another layer of photoresist, such that the circuit trace 220 can be plated with an additional layer of conductive material 228, such as gold, suitable for electrical bonding or contact compatibility. Alternatively, layers may be applied, imaged and developed on one or both sides of the structure. Optionally, as a final step, a layer of covercoat 230 may be applied, exposed and developed to form a protective layer over circuit trace 220 as shown in FIG. 2M.

이 방법의 장점은, 구조 위의 어느 곳에서라도, 금속 기판(210)과 금속 층(214) 양쪽 모두에서 특징을 형성할 수 있다는 것이다. 이것은, 전기 트레이스 또는 구조적(예, 스틸) 요소의 어느 하나의 "플라잉" (유전체에 의해 지지되지 않음) 특징을 생성하는 것을 가능하게 한다. 임의로, 최종 생성물의 기능적 요건과 조화되는 유전 물질을 플렉셔 구조에 적용할 수도 있다. 이어서, 하드 디스크 드라이브를 위해 복잡한 헤드 짐벌 조립체를 형성하기 위하여, 플렉셔는 서스펜션 부-조립체의 부하 가로대에 적층되거나, 부착되거나 또는 용접될 준비가 되어 있다. An advantage of this method is that anywhere on the structure, features can be formed on both the metal substrate 210 and the metal layer 214. This makes it possible to create a "flying" (not supported by dielectric) of either an electrical trace or a structural (eg steel) element. Optionally, a dielectric material may be applied to the flexure structure that matches the functional requirements of the final product. The flexure is then ready to be stacked, attached or welded to the load rung of the suspension sub-assembly to form a complex head gimbal assembly for the hard disk drive.

유사한 공정은 에칭 단계를 포함한 가요성 회로의 제조이고, 이것은 다양한 공지된 에칭-전 및 에칭-후 절차와 함께 사용될 수도 있다. 이러한 절차의 순서는 특정한 적용을 위해 바람직한 대로 변할 수 있다. 단계의 전형적인 첨가 순서는 다음과 같이 설명될 수 있다:A similar process is the fabrication of flexible circuits, including etching steps, which may be used with various known pre-etch and post-etch procedures. The order of these procedures may vary as desired for the particular application. A typical addition sequence of steps can be described as follows:

표준 적층 기술을 사용하여, 얇은 구리 면을 가진 유전 필름을 포함한 기판의 양쪽 면 위에 수성의 가공가능한 포토레지스트를 적층한다. 전형적으로, 기판은 약 25㎛ 내지 약 75㎛의 중합체 필름 층을 갖고, 구리 층이 약 1 내지 약 5㎛ 두께이다. Using standard lamination techniques, an aqueous processable photoresist is deposited on both sides of a substrate, including a dielectric film with a thin copper side. Typically, the substrate has a polymer film layer of about 25 μm to about 75 μm and the copper layer is about 1 to about 5 μm thick.

포토레지스트의 두께는 약 10㎛ 내지 약 50㎛이다. 마스크를 통하여 자외선 등에 포토레지스트의 양쪽 면을 이미지방식으로 노출할 때, 포토레지스트의 노출된 부분이 가교에 의해 불용성으로 된다. 이어서, 적층판의 양쪽 면 위에서 원하는 패턴이 수득될 때까지, 묽은 수용액, 예를들어 0.5 내지 1.5% 탄산나트륨 용액으로 비노출 중합체를 제거함으로써 레지스트를 현상한다. 적층판의 구리 면을 원하는 두께까지 더욱 도금한다. 이어서, 앞서 기재된 바와 같이 약 50℃ 내지 약 120℃의 온도에서 에칭제 용액의 욕에 적층판을 위치시킴으로써 중합체 필름의 화학적 에칭을 진행하여, 가교된 레지스트에 의해 덮혀지지 않은 중합체의 일부를 에칭하여 없앤다. 이것은 원래의 얇은 구리 층의 특정한 부위를 노출시킨다. 이어서, 약 25℃ 내지 약 80℃, 바람직하게는 약 25℃ 내지 약 60℃에서 알칼리 금속 수산화물의 2 내지 5% 용액 중에서 레지스트를 적층판의 양쪽 면으로부터 벗겨낸다. 이어서, 중합체 필름에 해롭지 않은 에칭제, 예를들어 일렉트로케미칼스 인코포레이티드로부터 입수가능한 퍼마 에치(PERMA ETCH)를 사용하여 원래의 얇은 구리 층의 노출된 부분을 에칭시킨다. The thickness of the photoresist is about 10 μm to about 50 μm. When both sides of the photoresist are exposed to the ultraviolet light through a mask in an image manner, the exposed portions of the photoresist become insoluble by crosslinking. The resist is then developed by removing the unexposed polymer with a dilute aqueous solution, for example 0.5-1.5% sodium carbonate solution, until the desired pattern is obtained on both sides of the laminate. The copper side of the laminate is further plated to the desired thickness. Subsequently, the polymer film is chemically etched by placing the laminate in a bath of etchant solution at a temperature of about 50 ° C. to about 120 ° C. as described above to etch away a portion of the polymer that is not covered by the crosslinked resist. . This exposes certain areas of the original thin copper layer. The resist is then stripped from both sides of the laminate in a 2-5% solution of alkali metal hydroxide at about 25 ° C. to about 80 ° C., preferably at about 25 ° C. to about 60 ° C. The exposed portions of the original thin copper layer are then etched using an etchant that is not harmful to the polymer film, such as PERMA ETCH, available from Electrochemicals, Inc.

대안적인 서브트랙티브 공정에서, 표준 적층 기술을 사용하여, 수성 가공가능한 포토레지스트를 중합체 필름 면과 구리 면을 가진 기판의 양쪽 면 위에 다시 적층한다. 기판은 약 25㎛ 내지 약 75㎛ 두께의 중합체 필름 층으로 구성되고, 구리 층은 약 5㎛ 내지 약 40㎛ 두께이다. 포토레지스트를 적절한 마스크를 통해 양쪽 면 위에서 자외선 등에 노출시키고, 레지스트의 노출된 부분을 가교시킨다. 이어서, 적층판의 양쪽 면 위에서 원하는 패턴이 얻어질 때까지 묽은 수용액으로 이미지를 현상시킨다. 구리 층을 에칭하여 회로를 얻고, 중합체 층의 일부를 노출시킨다. 수성 포토레지스트의 추가의 층을 구리 면 위의 첫번째 레지스트 위에 적층하고, (구리 표면 위의) 노출된 중합체 필름 표면을 추가의 에칭으로부터 보호하기 위하여 방사선 원으로의 플러드 노출에 의해 가교시킨다. 가교된 레지스트에 의해 덮혀지지 않은 (필름 면 위의) 중합체 필름의 면적을, 약 70℃ 내지 약 120℃의 온도에서, 알칼리 금속 염 및 가용화제를 함유하는 에칭제 용액으로 에칭하고, 포토레지스트를 앞서 기재된 바와 같이 묽은 염기성 용액으로 양쪽 면으로부터 벗겨낸다. In an alternative subtractive process, using standard lamination techniques, the aqueous processable photoresist is laminated again on both sides of the substrate with the polymer film side and the copper side. The substrate is comprised of a polymer film layer about 25 μm to about 75 μm thick, and the copper layer is about 5 μm to about 40 μm thick. The photoresist is exposed to ultraviolet light or the like on both sides through a suitable mask and the exposed portions of the resist are crosslinked. The image is then developed with dilute aqueous solution until the desired pattern is obtained on both sides of the laminate. The copper layer is etched to obtain a circuit, exposing a portion of the polymer layer. An additional layer of aqueous photoresist is deposited over the first resist on the copper side and crosslinked by flood exposure to the radiation source to protect the exposed polymer film surface (on the copper surface) from further etching. The area of the polymer film (on the film side) not covered by the crosslinked resist is etched with an etchant solution containing an alkali metal salt and a solubilizer at a temperature of about 70 ° C. to about 120 ° C. and the photoresist is Peel off from both sides with dilute basic solution as described previously.

회로 필름을 통해 전도성 경로를 도입하기 위하여 필요한 바에 따라 유전 중합체 물질을 완전히 제거하는 관통공 및 관련 공극을 에칭하기 전 또는 후에, 조절된 화학 에칭을 사용하여 가요성 회로의 유전 필름 내로 조절된 두께의 영역을 도입하는 것이 가능하다. 인쇄된 회로에 표준 공극을 도입하는 단계는 전형적으로 회로 제조 공정을 통해 중간 쯤에 발생한다. 기판을 통해 모든 길을 에칭하기 위한 하나의 단계 및 조절된 깊이의 오목한 영역을 에칭하기 위한 두번째 에칭 단계를 포함함으로써, 대략 동일한 시간 틀 내에서 필름 에칭을 완결하는 것이 편리하다. 이것은 포토레지스트를 적절히 사용함으로써 달성될 수 있고, 자외선으로의 노출에 의해 선택된 패턴으로 가교된다. 현상 시에, 포토레지스트를 제거하면, 오목한 영역을 도입하기 위해 에칭되어지는 유전 필름의 부위를 드러낸다.Before or after etching through-holes and associated pores that completely remove the dielectric polymer material as needed to introduce conductive pathways through the circuit film, a controlled thickness of controlled thickness into the dielectric film of the flexible circuit may be used. It is possible to introduce areas. The introduction of standard voids into the printed circuit typically occurs halfway through the circuit fabrication process. By including one step for etching all the way through the substrate and the second etching step for etching the concave region of controlled depth, it is convenient to complete film etching within approximately the same time frame. This can be achieved by appropriate use of the photoresist and crosslinked in a selected pattern by exposure to ultraviolet light. Upon development, removing the photoresist reveals portions of the dielectric film that are to be etched to introduce the recessed areas.

대안적으로, 가요성 회로의 다른 특징을 완결한 후에 추가의 단계로서 중합체 필름 내에 오목한 영역을 도입할 수도 있다. 추가의 단계는 가요성 회로의 양쪽 면에 포토레지스트를 적층한 다음, 선택된 패턴에 따라 포토레지스트를 가교하기 위해 노출시키는 것을 필요로 한다. 앞서 기재된 알칼리 금속 탄산염의 묽은 용액을 사용하여 포토레지스트를 현상하면, 필름의 압흔 및 관련된 얇은 영역을 만들기 위해 조절된 깊이까지 에칭되어지는 유전 필름의 영역이 노출된다. 가요성 회로의 유전 기판 내로 원하는 깊이의 오목부를 에칭하기 위해 충분한 시간이 지난 후에, 보호된 가교 포토레지스트를 앞에서와 같이 벗겨내고, 선택적으로 얇게 된 영역을 포함하는 회로를 깨끗하게 헹군다. Alternatively, concave areas may be introduced into the polymer film as an additional step after completing other features of the flexible circuit. An additional step requires stacking photoresist on both sides of the flexible circuit and then exposing the photoresist for crosslinking according to the selected pattern. Developing the photoresist using a dilute solution of the alkali metal carbonate described above exposes areas of the dielectric film that are etched to a controlled depth to create indentations and associated thin regions of the film. After sufficient time has passed to etch the recesses of the desired depth into the dielectric substrate of the flexible circuit, the protected crosslinked photoresist is stripped as before and the circuit containing the optionally thinned area is rinsed clean.

상기 기재된 방법 단계는, 개별적인 단계를 사용하는 회분식 공정으로 수행될 수 있거나, 또는 공급 롤로부터 와인드-업 롤 까지의 공정 순서를 통해 웹 재료를 전달하기 위해 고안된 장치를 사용하는 자동화 방식으로 수행될 수도 있으며, 이것은 중합체 필름에서 조절된 깊이의 압흔 및 선택적으로 얇게 된 영역을 포함하는 대량 생산 회로를 수집한다. 자동화 공정은, 포토레지스트 코팅을 적용하고, 노출시키고, 현상하기 위해서 뿐만 아니라, 금속 부분을 에칭 및 도금하고, 출발 금속의 중합체 필름을 중합체 적층판에 에칭하기 위한 다양한 가공 위치를 가진 웹 취급 장치를 사용한다. 에칭 위치는, 가교된 포토레지스트에 의해 보호되지 않은 웹의 부분을 에칭하기 위하여 이동 웹 위에 에칭제를 분무하는 제트 노즐과 함께 다수의 분무 막대를 포함한다. The method steps described above may be carried out in a batch process using individual steps or in an automated manner using an apparatus designed for delivering web material through the process sequence from the feed roll to the wind-up roll. This collects mass production circuits comprising controlled depth indentations and optionally thinned areas in the polymer film. The automated process uses a web handling device with various processing locations to apply, expose and develop photoresist coatings, as well as to etch and plate metal parts and to etch polymer films of starting metal onto polymer laminates. do. The etching location includes a plurality of spray rods with jet nozzles that spray etchant over the moving web to etch portions of the web that are not protected by the crosslinked photoresist.

가요성 회로, "TAB" (테이프 자동화 결합) 공정을 위한 상호연결 결합 테이프, 마이크로플렉스 회로 등과 같은 최종 제품을 만들기 위하여, 신뢰할 수 있는 장치 상호연결을 위해 요구되는 바에 따라, 금, 주석 또는 니켈과 함께 구리의 여러 층 및 도금 부위를 이후의 납땜 절차에 첨가하기 위해 통상적인 처리를 사용할 수도 있다.Interconnecting tapes for flexible circuits, "TAB" (tape automated bonding) processes, such as gold, tin, or nickel, as required for reliable device interconnection, to make end products Conventional treatment may also be used to add several layers of copper and plating sites together in subsequent soldering procedures.

실시예Example 1 내지 4 1 to 4

재료material

유전 필름 기판Dielectric film substrate

A. BIAC 필름 - 재팬 고어-텍스 인코포레이티드 (일본 오까야마껭)에 의해 제조되는 25㎛ 두께의 액정 중합체(LCP) 필름.A. BIAC Film-A 25 μm thick liquid crystal polymer (LCP) film made by Japan Gore-Tex Incorporated (Okayama, Japan).

B. 아피칼 HPNF - 가네까 코포레이션(일본 오쓰)에 의해 제조되는 필름(50 마이크론 필름).B. Apical HPNF-Film (50 micron film) manufactured by Kaneka Corporation (Otsu, Japan).

에칭제Etchant 조성 Furtherance

AA. 33중량% 수산화칼륨 + 19중량% 에탄올아민 + 48중량% 탈이온수AA. 33 weight% potassium hydroxide + 19 weight% ethanolamine + 48 weight% deionized water

BB. 45중량% 수산화칼륨 + 55중량% 탈이온수BB. 45 wt% potassium hydroxide + 55 wt% deionized water

CC. 35중량% 수산화칼륨 + 15중량% 에탄올아민 + 50중량% 탈이온수CC. 35 wt% potassium hydroxide + 15 wt% ethanolamine + 50 wt% deionized water

포토레지스트Photoresist

조절된 에칭을 위한 영역의 선택된 위치를 위하여 건식 필름 포토레지스트를 사용하였다. 포토레지스트 재료는 맥더미드 인코포레이티드(미국 코넥티컷주 워터베리)로부터 제품명 SF310, SF315 또는 SF320으로 입수가능하다.Dry film photoresist was used for selected locations of areas for controlled etching. Photoresist materials are available from McDermid Incorporated (Waterberry, Connecticut, USA) under the trade names SF310, SF315 or SF320.

표 1은, p-페닐렌 비스(트리멜리트산 모노에스테르 안히드라이드) 단량체로부터 유래된 중합체를 포함하는 25㎛ 액정 중합체 필름 및 50㎛ 폴리이미드 필름을, 가요성 회로를 제조하기 위한 종래의 자동화 장치를 사용하여 취급할 수 있다는 증거를 제공한다. 가요성 회로 제조 공정 동안에, 포토레지스트의 선택적 제거에 의해 노출되는 필름의 영역을 조절적으로 얇게 하기 위하여, 표에 나타낸 에칭제를 자동 분무하였다. 이것은 원래의 필름 두께의 25% 내지 50% 까지 감소된 필름 두께를 가진 오목한 부분을 생성한다.Table 1 shows a conventional automation for producing a 25 μm liquid crystal polymer film and a 50 μm polyimide film comprising a polymer derived from a p-phenylene bis (trimelitic acid monoester anhydride) monomer. Provide evidence that the device can be handled. During the flexible circuit fabrication process, the etchant shown in the table was automatically sprayed to controlly thin the area of the film exposed by selective removal of the photoresist. This creates a recess with a reduced film thickness of 25% to 50% of the original film thickness.

폴리이미드 및 액정 중합체Polyimide and liquid crystal polymer 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 필름film AA BB BB BB 에칭제Etchant AAAA BBBB CCCC BBBB 온도Temperature 71℃71 ℃ 93℃93 ℃ 82℃82 ℃ 88℃88 ℃ 선 속도Line speed 38cm/분38 cm / min 41cm/분41 cm / min 102cm/분102 cm / min 75cm/분75 cm / min 에칭 후 두께Thickness after etching 12.5㎛12.5㎛ 12.0㎛12.0㎛ 11.0㎛11.0㎛ 21.6㎛21.6 ㎛

본 발명의 부분 박막화 방법은 매우 정확할 수 있다. 예를들어, 실시예 4는 스테인레스 스틸의 적층판이고, 50mm 아피칼 HPNF 필름을 45중량% KOH 에칭제로 에칭하여 그의 전체 두께를 감소시켰다. 필름은 약 1.5분의 체류 시간을 경험하였다. 얻어진 재료는 21.63㎛로의 평균 두께 감소를 가졌으며, 표준 편차는 0.85㎛였다. 원래의 아피칼 HPNF 필름의 조도의 표준 편차가 0.65㎛이고, 이것은 에칭 공정이 최종 적층판 웹의 표면 조도에 최소의 효과를 가지면서 웹의 가로 및 세로에서 균일하다는 것을 나타낸다.The partial thinning method of the present invention can be very accurate. For example, Example 4 is a laminate of stainless steel and the 50 mm Apical HPNF film was etched with 45 wt% KOH etchant to reduce its overall thickness. The film experienced a residence time of about 1.5 minutes. The material obtained had an average thickness reduction to 21.63 μm with a standard deviation of 0.85 μm. The standard deviation of roughness of the original Apical HPNF film is 0.65 μm, indicating that the etching process is uniform across the web, both horizontally and vertically, with minimal effect on the surface roughness of the final laminate web.

실시예Example 5 내지 9 및  5 to 9 and 비교예Comparative example C1C1

일련의 실시예를 위하여, 상이한 유형의 폴리카르보네이트 필름을 에칭하기 위하여 상이한 에칭제 용액을 사용하였다. 수성 가공가능한 포토레지스트를 표준 적층 기술을 사용하여 중합체 필름 면을 가진 기판의 양쪽 면 위에 적층하였다. 마스크를 통해 자외선 등에 포토레지스트의 양쪽 면을 이미지방식 노출시킬 때, 포토레지스트의 노출된 부분은 가교에 의해 불용성으로 된다. 이어서, 원하는 패턴이 적층판의 양쪽 면 위에서 수득될 때까지, 묽은 수용액, 예를들어 0.5 내지 1.5% 탄산나트륨 용액으로 비노출 중합체를 제거함으로써 레지스트를 현상한다.For a series of examples, different etchant solutions were used to etch different types of polycarbonate films. An aqueous processable photoresist was laminated on both sides of the substrate with the polymer film side using standard lamination techniques. When imagewise exposing both sides of the photoresist through ultraviolet light through a mask, the exposed portions of the photoresist become insoluble by crosslinking. The resist is then developed by removing the unexposed polymer with a dilute aqueous solution, for example 0.5-1.5% sodium carbonate solution, until the desired pattern is obtained on both sides of the laminate.

실시예 5, 7 내지 9 및 C1을 위하여, 필름을 2-면 에칭하였다. 다시말해서, 필름의 어느 한쪽 면에 코팅 또는 레지스트를 적용하지 않았으며, 그 결과 양쪽 면이 에칭제에 노출되었다. 에칭 속도 결정을 결정하기 위하여, 작은 필름 샘플(약 1cm × 약 1cm)을 절단하고 에칭제 용액에 침지시켰다. 그 결과 양쪽 면 위에서 에칭된 샘플 필름이 얻어졌다. 감소된 두께의 반을 에칭 시간으로 나눔으로써, 에칭 속도(2개의 한쪽 면에서)를 결정하였다. For Examples 5, 7-9 and C1, the film was 2-sided etched. In other words, no coating or resist was applied to either side of the film, and as a result both sides were exposed to the etchant. To determine the etch rate determination, a small film sample (about 1 cm × about 1 cm) was cut and immersed in the etchant solution. As a result, a sample film etched on both sides was obtained. By dividing half of the reduced thickness by the etching time, the etching rate (on one side) was determined.

실시예 6을 위하여, 필름을 1-면 에칭하였다. 건식 수성 가공가능한 포토레지스트를 폴리카르보네이트 필름 재료의 양쪽 면 위에 적층하였다. 레지스트의 한쪽 면을 플러드-노출시키고, 다른쪽 면을 패턴화 마스크 하에서 노출시켰다. 포토레지스트의 노출된 부분은 가교에 의해 불용성으로 되었다. 노출된 중합체를 묽은 수성 0.5 내지 1.5% 탄산나트륨 용액으로 제거함으로써 레지스트를 현상시키고, 그 결과 한쪽 면 위에 레지스트의 고형 층을 갖고 다른쪽 면 위에 레지스트의 패턴화 층을 가진 폴리카르보네이트 필름이 얻어졌다. 샘플의 단일 면을 에칭하기 위한 속도를 표 3에 나타낸다. 단면 에칭을 위하여, 예를들어 하나의 면을 포토레지스트로 덮을 때, 에칭 속도가 2면 에칭 속도의 절반이다. 레지스트를 가진 폴리카르보네이트 필름을 위하여, 레지스트의 한쪽 면 (2mil 두께)을 먼저 플러드-노출시키고, 다른쪽 면을 마스크 하에서 노출한 다음 현상하였다. 구체적으로 언급되지 않은 한, 85℃의 수조를 사용하여, 모든 에칭 실험을 교반하지 않으면서 비이커에서 수행하였다. 폴리카르보네이트 필름을 위한 에칭 결과를 표 3에 요약한다. 달리 규정되지 않은 한, 에칭제 조성을 KOH 대 가용화제 (에탄올아민)의 비율로서 표 3에 나타내었으며, 조성물의 나머지는 물이었다. 예를들어, 실시예 5는 에칭제 컬럼에서 '45/20'을 나타내고, 이것은 45중량%의 KOH, 20중량%의 에탄올아민 및 나머지의 물의 에칭제 조성을 표시한다. "A" 내지 "I"의 명칭은 하기 표 2에서 A 내지 I로 명명된 폴리카르보네이트 필름에 상응한다.For Example 6, the film was etched one-sided. Dry aqueous processable photoresist was laminated on both sides of the polycarbonate film material. One side of the resist was flood-exposed and the other side was exposed under a patterned mask. The exposed portion of the photoresist became insoluble by crosslinking. The resist was developed by removing the exposed polymer with dilute aqueous 0.5-1.5% sodium carbonate solution, resulting in a polycarbonate film having a solid layer of resist on one side and a patterned layer of resist on the other side. . The rate for etching a single side of the sample is shown in Table 3. For single-sided etching, for example when covering one side with photoresist, the etching rate is half of the two sided etching rate. For polycarbonate films with resist, one side (2 mils thick) of the resist was first flood-exposed and the other side exposed under a mask and then developed. Unless specifically stated, using a water bath at 85 ° C., all etching experiments were carried out in a beaker without stirring. The etching results for the polycarbonate film are summarized in Table 3. Unless otherwise specified, the etchant composition is shown in Table 3 as the ratio of KOH to solubilizer (ethanolamine), with the remainder of the composition being water. For example, Example 5 shows '45 / 20 'in the etchant column, which indicates the etchant composition of 45 wt% KOH, 20 wt% ethanolamine and the remaining water. The names "A" through "I" correspond to polycarbonate films named A through I in Table 2 below.

폴리카르보네이트 필름Polycarbonate film 물질 상표명Substance brand name 화학 조성Chemical composition 필름 두께Film thickness 입수처Where to get A1A1 렉산(LEXAN) T2F DD112LEXAN T2F DD112 폴리카르보네이트 (매끄러움/무광 마감)Polycarbonate (smooth / matte finish) 132㎛132㎛ GE 플라스틱스 (미국 메사츄세츠주 피츠필드)GE Plastics (Pittsfield, Massachusetts, USA) A2A2 렉산(LEXAN) T2F DD112LEXAN T2F DD112 폴리카르보네이트 (매끄러움/무광 마감)Polycarbonate (smooth / matte finish) 260㎛260 ㎛ GE 플라스틱스GE Plastics BB 렉산(LEXAN) T2F OQ112LEXAN T2F OQ112 폴리카르보네이트 (광학적 투명)Polycarbonate (Optical Transparent) 254㎛254㎛ GE 플라스틱스GE Plastics CC 렉산(LEXAN) FR83 116LEXAN FR83 116 난연제를 가진 폴리카르보네이트Polycarbonate with flame retardant 128㎛128 μm GE 플라스틱스GE Plastics DD 자일렉스(XYLEX) D7010MCXYLEX D7010MC PC 및 지방족 폴리에스테르 배합물PC and Aliphatic Polyester Blends 125㎛125 μm GE 플라스틱스GE Plastics EE 자일렉스(XYLEX) D5010MCXYLEX D5010MC PC 및 지방족 폴리에스테르 배합물PC and Aliphatic Polyester Blends 165㎛165 ㎛ GE 플라스틱스GE Plastics FF 자일렉스(XYLEC) D56XYLEC D56 PC 및 지방족 폴리에스테르 배합물PC and Aliphatic Polyester Blends 164㎛164㎛ GE 플라스틱스GE Plastics GG 렉산(LEXAN) 8B25LEXAN 8B25 폴리카르보네이트 (카본 블랙으로 충진됨)Polycarbonate (filled with carbon black) 265㎛265 ㎛ GE 플라스틱스GE Plastics HH 젤룩스 내츄럴 필름ZELUX Natural Film 폴리카르보네이트 (매끄러움/무광 마감)Polycarbonate (smooth / matte finish) 50㎛50 μm 웨스트레이크 플라스틱스 컴퍼니(미국 펜실바니아주 레니)Westlake Plastics Company (Lenny, PA) II 마크로폴 DPF 5014Macropole DPF 5014 폴리카르보네이트 (벨벳감촉/매우 미세한 무광 마감) Polycarbonate (Velvet, Very Fine Matte) 150㎛150 μm 바이엘 플라스틱스 디비젼(미국 펜실바니아주 피츠버그)Bayer Plastics Division (Pittsburgh, PA)

폴리카르보네이트(PC) 에칭 결과의 요약Summary of Polycarbonate (PC) Etching Results 폴리이미드 필름 유형Polyimide film type A1A1 A2A2 BB CC DD EE FF GG HH II 실시예Example 에칭제Etchant 단일면 에칭 속도(㎛/분)Single-sided Etch Rate (μm / min) 55 45/2045/20 23.023.0 -- 2020 15.315.3 11.011.0 2.02.0 1.21.2 -- -- -- 66 42/21*† 42/21 * † -- 26.026.0 -- -- -- -- -- -- 14.714.7 1919 77 40/2040/20 15.615.6 -- 14.114.1 9.09.0 7.17.1 1.31.3 1.21.2 17.017.0 -- 11.911.9 88 36/2836/28 15.015.0 -- 14.814.8 10.010.0 7.97.9 1.61.6 1.51.5 -- -- -- 99 33/3333/33 11.511.5 -- 11.111.1 7.67.6 5.05.0 1.81.8 1.71.7 -- -- -- C1C1 45/045/0 2.52.5 -- 2.82.8 1.21.2 1.01.0 0.20.2 0.0340.034 -- -- -- * 에칭 온도는 약 92℃이었다. †적정 결과는 41.8중량% KOH 및 20.9중량% 에탄올아민의 실제 농도를 나타내었다.* The etching temperature was about 92 degreeC. † Titer results showed actual concentrations of 41.8 wt.% KOH and 20.9 wt.% Ethanolamine.

본 발명의 개시내용에 비추어, 본 발명의 의도 및 범위에서 벗어나지 않으면서 여기에 개시된 구현양태에 다양한 변화를 행할 수 있다는 것을 당업자라면 이해할 것이다.It will be appreciated by those skilled in the art, in light of the present disclosure, that various changes may be made in the embodiments disclosed herein without departing from the spirit and scope of the invention.

Claims (17)

금속 기판 및 상기 금속 기판에 부착된 유전 필름을 포함하고, 상기 유전 필름이 폴리이미드, 액정 중합체 및 폴리카르보네이트로 구성된 군에서 선택되는 중합체를 포함하며, 상기 유전 필름이 약 25㎛ 이상의 원래 두께로부터 약 20㎛ 미만의 두께까지 에칭되는 것인, 하드 디스크 드라이브의 플렉셔 조립체를 포함하는 물품.A metal substrate and a dielectric film attached to the metal substrate, wherein the dielectric film comprises a polymer selected from the group consisting of polyimide, liquid crystal polymer, and polycarbonate, wherein the dielectric film has an original thickness of about 25 μm or greater And a flexure assembly of the hard disk drive. 제1항에 있어서, 유전 필름이 중합체 주쇄 내에 카르복실 에스테르 구조 단위를 가진 폴리이미드인 물품.The article of claim 1, wherein the dielectric film is a polyimide having carboxyl ester structural units in the polymer backbone. 제1항에 있어서, 유전 필름이 접착제 층에 의해 금속 기판에 부착되는 것인 물품.The article of claim 1, wherein the dielectric film is attached to the metal substrate by an adhesive layer. 제1항에 있어서, 유전 필름이 접착제 층 없이 금속 기판에 부착된 액정 중합체인 물품.The article of claim 1, wherein the dielectric film is a liquid crystal polymer attached to a metal substrate without an adhesive layer. 제1항에 있어서, 유전 필름이 약 10㎛ 미만의 두께로 에칭되는 물품.The article of claim 1, wherein the dielectric film is etched to a thickness of less than about 10 μm. 제1항에 있어서, 유전 필름 위에 패턴화된 전도성 층을 추가로 포함하는 물 품.The article of claim 1, further comprising a patterned conductive layer over the dielectric film. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 비지지 캔틸레버 납을 포함하는 물품.The article of claim 1 comprising at least one unsupported cantilever lead. 금속 기판을 제공하고;Providing a metal substrate; 폴리이미드, 액정 중합체 및 폴리카르보네이트로 구성된 군에서 선택되는 중합체를 포함하고, 약 25㎛ 이상의 두께를 갖는 유전 필름을 상기 금속 기판에 부착하고;Attaching a dielectric film to the metal substrate, the dielectric film comprising a polymer selected from the group consisting of polyimide, liquid crystal polymer, and polycarbonate, the dielectric film having a thickness of at least about 25 μm; 약 20㎛ 미만의 두께까지 상기 유전 필름을 에칭하는 것을 포함하는 방법.Etching the dielectric film to a thickness of less than about 20 μm. 제8항에 있어서, 유전 필름이 중합체 주쇄에 카르복실 에스테르 구조 단위를 가진 폴리이미드인 방법.The method of claim 8, wherein the dielectric film is a polyimide having carboxyl ester structural units in the polymer backbone. 제8항에 있어서, 유전 필름이 접착제 층에 의해 금속 기판에 부착되는 것인 방법.The method of claim 8, wherein the dielectric film is attached to the metal substrate by an adhesive layer. 제8항에 있어서, 유전 필름이 접착제 층 없이 금속 기판에 부착된 액정 중합체인 방법.The method of claim 8, wherein the dielectric film is a liquid crystal polymer attached to a metal substrate without an adhesive layer. 제10항에 있어서, 유전 필름이 약 10㎛ 미만의 두께까지 에칭되어지는 방법.The method of claim 10, wherein the dielectric film is etched to a thickness of less than about 10 μm. 제8항에 있어서, 유전 필름이The method of claim 8, wherein the dielectric film is 약 30중량% 내지 약 55중량%의 알칼리 금속 염; 및About 30 wt% to about 55 wt% alkali metal salt; And 용액에 용해되어진 약 10중량% 내지 약 35중량%의 가용화제About 10% to about 35% by weight solubilizer dissolved in solution 를 포함한 수용액으로 에칭되는 것인 방법.Etching with an aqueous solution comprising. 제8항에 있어서, 상기 알칼리 금속 염이 수산화나트륨 및 수산화칼륨으로 구성된 군에서 선택되는 것인 방법.The method of claim 8, wherein the alkali metal salt is selected from the group consisting of sodium hydroxide and potassium hydroxide. 제8항에 있어서, 상기 가용화제가 아민인 방법.The method of claim 8, wherein the solubilizer is an amine. 제8항에 있어서, 상기 가용화제가 에탄올아민인 방법.The method of claim 8, wherein the solubilizer is ethanolamine. 제8항에 있어서, 약 50℃ 내지 약 120℃의 온도에서 에칭을 수행하는 방법.The method of claim 8, wherein the etching is performed at a temperature of about 50 ° C. to about 120 ° C. 10.
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