硬盘驱动器用带电路的悬挂基板 【技术领域】
本发明涉及硬盘驱动器用的带电路的悬挂基板。背景技术 作为计算机、 电子设备等的存储装置 ( 记录部件 ) 使用的硬盘驱动器 ( 以下称为 HDD) 使圆盘状的磁盘 ( 碟片 ) 与磁头 ( 滑块 ) 相对旋转运动, 通过由此产生的空气流的压 力, (I) 使上述磁头不接触磁盘地浮起并支撑, 并且, (II) 通过悬浮的弹性来将上述磁头推 至磁盘侧, 使该推力与上述空气流的向上压力平衡, 从而将磁头与上述磁盘的间隔 ( 间隙 ) 保持为适当的距离。
作为支撑和安装上述 HDD 的磁头的结构, 提出了在具有弹性的臂状的悬挂基板上 一体化形成有用于将该磁头与装置的控制部件连接的电路 ( 布线 ) 图案的、 带电路的悬挂 基板, 并投入了实用 ( 参照专利文献 1)。
该 HDD 用的带电路的悬挂基板的结构例如采用如下技术方案 : 在不锈钢箔基材上 形成由聚酰亚胺树脂等构成的绝缘层, 在该绝缘层上形成由铜等构成的规定图案的导体层 ( 薄膜 ) 作为电路 ( 电气布线 )。进而, 在上述导体层上或其表面形成作为端子的导电部, 在除了该端子的区域以外的整个表面层叠用于覆盖上述绝缘层和导体层的绝缘覆盖层。 而 且, 在臂状的前端部 ( 尖端部 ) 搭载 ( 安装 ) 具有磁头的滑块 ( 参照专利文献 2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献 1 : 日本特开 2008-310946 号公报
专利文献 2 : 日本特开平 10-265572 号公报
发明内容 发明要解决的问题
然而, 随着近年来的磁盘的记录密度提高, HDD 要求更精密地调整上述滑块 ( 磁 头 ) 相对于磁盘的 PSA(pitch static attitude : 姿势角 ), 上述 HDD 用带电路的悬挂基板 也期望尽可能减小由温度和湿度的变化导致的上述 PSA 的变化。
作为解决对策, 迄今为止, 为了减少伴随温度变化的滑块的 PSA 变化, 采取了使基 材和导体层的热膨胀系数接近基底绝缘层和覆盖绝缘层的对策。另外, 为了抑制伴随湿度 变化的滑块的 PSA 变化, 采取了使基材和导体层的湿度膨胀系数接近基底绝缘层和覆盖绝 缘层的对策。然而, 使树脂制的基底绝缘材料和覆盖绝缘材料的热膨胀系数和湿度膨胀系 数同时接近金属制基材和导体层的热膨胀系数和湿度膨胀系数是极为困难的。尤其, 由于 由金属构成的基材和导体层的湿度膨胀系数基本为 0( 零 ), 因此使作为树脂的基底绝缘材 料和覆盖绝缘材料的湿度膨胀系数接近上述金属制基材和导体层的湿度膨胀系数是极为 困难的。因此, 例如在上述专利文献 1 中, 为了使上述树脂材料的湿度膨胀系数接近金属材 料的湿度膨胀系数而牺牲了上述树脂材料的感光性、 其他必要物性, 这便是现状。
本发明是鉴于这种情况而做出的, 其目的在于, 提供硬盘驱动器用带电路的悬挂 基板, 其相对于湿度变化的 PSA( 姿势角 ) 变化小, 能稳定地以高精度支撑具有磁头的滑块。
用于解决问题的方案
为了达成上述目的, 本发明的硬盘驱动器用带电路的悬挂基板的第一要旨为如下 技术方案 : 一种硬盘驱动器用带电路的悬挂基板, 其具有金属制基材、 和设置在上述金属 制基材上的基底绝缘层、 和设置在上述基底绝缘层上的由规定的布线电路图案构成的导体 层、 和以覆盖上述导体层的状态设置的覆盖绝缘层, 上述基底绝缘层和覆盖绝缘层中的至 少一个在 25℃下的拉伸储能模量为 0.1 ~ 1.0GPa。
另外, 本发明的第二要旨为如下技术方案 : 一种硬盘驱动器用带电路的悬挂基板, 其具有金属制基材、 和设置在上述金属制基材上的基底绝缘层、 和设置在上述基底绝缘层 上的由规定的布线电路图案构成的第一导体层、 和设置在上述第一导体层上的中间绝缘 层、 和设置在上述中间绝缘层上的由规定的布线电路图案构成的第二导体层、 和设置在上 述第二导体层上的覆盖绝缘层, 上述基底绝缘层、 中间绝缘层和覆盖绝缘层中的至少一个 绝缘层在 25℃下的拉伸储能模量为 0.1 ~ 1.0GPa。
即, 本发明人为了解决上述问题而着眼于构成 HDD 用带电路的悬挂基板的覆盖层 ( 绝缘层 ) 的树脂材料的各种物性, 进行了研究。在该过程中, 在上述悬挂基板中, 作为影 响由湿度导致的上述滑块的 PSA 变化量的因子, 代替迄今研究的湿度膨胀系数, 本发明人 着眼于绝缘树脂材料的拉伸储能模量并想到将其作为指标来活用。于是, 进一步反复研究 而查明, 与如以往所述使作为树脂的基底绝缘材料和覆盖绝缘材料的湿度膨胀系数接近金 属制基材和导体层的湿度膨胀系数相比, 使上述绝缘层在 25℃下的拉伸储能模量为 0.1 ~ 1.0GPa 可更有效地抑制伴随湿度变化的悬挂基板的膨胀、 收缩, 从而完成了本发明。如此, 本发明是打破了以往现有的技术常识而做出的。
此外, 本发明的 “拉伸储能模量” 是指在依据 JISK7244-4 : 1999“塑料 - 动态机械 特性的试验方法 - 第 4 部 : 拉伸振动 - 非共振法” 测定的动态粘弹性中的、 以拉伸模式测定 的储能模量 (E’ ) 在 25℃下的值。另外, 用于测定上述 “拉伸储能模量” 的试样制作步骤和 测定步骤在后述的具体实施方式中详细说明。
发明的效果
如上所述, 本发明的第一要旨的 HDD 用带电路的悬挂基板如下构成 : 具有金属制 基材、 和设置在上述金属制基材上的基底绝缘层、 和设置在上述基底绝缘层上的由规定的 布线电路图案构成的导体层、 和以覆盖上述导体层的状态设置的覆盖绝缘层, 上述基底绝 缘层和上述覆盖绝缘层中的至少一个在 25℃下的拉伸储能模量为 0.1 ~ 1.0GPa。因此, 该 HDD 用带电路的悬挂基板不容易发生由湿度变化导致的膨胀、 收缩。由此, 本发明的 HDD 用 带电路的悬挂基板相对于湿度变化的 HDD 的滑块的 PSA 变化小, 可以稳定地以高精度支撑 具有磁头的上述滑块。
另外, 在上述 HDD 用带电路的悬挂基板中, 上述基底绝缘层和覆盖绝缘层在 25℃ 下的拉伸储能模量各自为 0.1 ~ 1.0GPa 时, 涉及 PSA 变化的所有绝缘层都不容易发生由湿 度变化导致的膨胀、 收缩。由此, 该 HDD 用带电路的悬挂基板由湿度变化导致的 HDD 的滑块 的 PSA 变化更小, 可以更稳定地支撑该滑块。
而且, 在本发明的 HDD 用带电路的悬挂基板中, 上述基底绝缘层和覆盖绝缘层由含有下述成分 (A) 和成分 (B) 的感光性树脂组合物构成时, 可以更稳定地以高精度支撑具 有磁头的上述滑块而不会降低树脂的感光性、 其他必要物性。
(A) 下述通式 (1) 所示的 1, 4- 二氢吡啶衍生物。
[ 化学式 1]
[ 式 (1) 中, R1 是碳数 1 ~ 3 的烷基, R2、 R3 是氢原子或碳数 1 ~ 2 的烷基, 彼此可 以相同也可以不同。]
(B) 使四羧酸二酐与具有两个含胺结构的末端且具有聚醚结构的二胺化合物反应 而得到的聚酰亚胺树脂或其前体树脂。
另外, 本发明的第二要旨的 HDD 用带电路的悬挂基板如下构成 : 具有金属制基材、 和设置在上述金属制基材上的基底绝缘层、 和设置在上述基底绝缘层上的由规定的布线电 路图案构成的第一导体层、 和设置在上述第一导体层上的中间绝缘层、 和设置在上述中间 绝缘层上的由规定的布线电路图案构成的第二导体层、 和设置在上述第二导体层上的覆盖 绝缘层, 上述基底绝缘层、 中间绝缘层和覆盖绝缘层中的至少一个绝缘层在 25℃下的拉伸 储能模量为 0.1 ~ 1.0GPa。因此, 该 HDD 用带电路的悬挂基板与前述第一要旨的 HDD 用带 电路的悬挂基板同样, 不容易发生由湿度变化导致的膨胀、 收缩。由此, 本发明的 HDD 用带 电路的悬挂基板相对于湿度变化的 HDD 的滑块的 PSA 变化小, 可以稳定地以高精度支撑具 有磁头的上述滑块。
另外, 在上述 HDD 用带电路的悬挂基板中, 上述基底绝缘层、 中间绝缘层和覆盖绝 缘层在 25℃下的拉伸储能模量全部为 0.1 ~ 1.0GPa 时, 更加不容易发生由湿度变化导致的 膨胀、 收缩。由此, 该 HDD 用带电路的悬挂基板由湿度变化导致的 HDD 的滑块的 PSA 变化更 小, 可以更稳定地支撑该滑块。
此外, 在本发明的 HDD 用带电路的悬挂基板中, 上述基底绝缘层和覆盖绝缘层由 含有下述成分 (A) 和成分 (B) 的感光性树脂组合物构成时, 可以更稳定地以高精度支撑具 有磁头的上述滑块而不会降低树脂的感光性、 其他必要物性, 是优选的。
(A) 下述通式 (1) 所示的 1, 4- 二氢吡啶衍生物。
[ 化学式 2]
[ 式 (1) 中, R1 是碳数 1 ~ 3 的烷基, R2、 R3 是氢原子或碳数 1 ~ 2 的烷基, 彼此可 以相同也可以不同。]
(B) 使四羧酸二酐与具有两个含胺结构的末端且具有聚醚结构的二胺化合物反应 而得到的聚酰亚胺树脂或其前体树脂。 附图说明图 1 的 (a) 为说明本发明的实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板的构成的立体 图, 图 1 的 (b) 为示意性示出图 1 的 (a) 的 P 部的结构的剖面图。
图 2 为示意性说明本发明的实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板的制法的说明 图。
图 3 同样为示意性说明本发明的实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板的制法的说 明图。
图 4 同样为示意性说明本发明的实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板的制法的说 明图。
图 5 同样为示意性说明本发明的实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板的制法的说 明图。
图 6 同样为示意性说明本发明的实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板的制法的说 明图。
图 7 同样为示意性说明本发明的实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板的制法的说 明图。
图 8 同样为示意性说明本发明的实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板的制法的说 明图。
图 9 同样为示意性说明本发明的实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板的制法的说 明图。
图 10 同样为示意性说明本发明的实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板的制法的 说明图。
图 11 同样为示意性说明本发明的实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板的制法的 说明图。
图 12 同样为示意性说明本发明的实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板的制法的 说明图。
图 13 同样为示意性说明本发明的实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板的制法的 说明图。
图 14 同样为示意性说明本发明的实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板的制法的 图 15 同样为示意性说明本发明的实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板的制法的 图 16 同样为示意性说明本发明的实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板的制法的 图 17 同样为示意性说明本发明的实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板的制法的说明图。
说明图。
说明图。
说明图。 图 18 的 (a) 为示出实施例中制作的评价用带电路的悬挂基板的 PSA 变化的测定 方法的侧视图, 图 18 的 (b) 为示出该测定方法的正视图。
附图标记说明
1 硬盘驱动器用带电路的悬挂基板
2 基材
3 基底绝缘层
4 导体层
5覆盖绝缘层具体实施方式
接着, 基于附图来详细说明本发明的实施方式。
图 1 的 (a) 为说明本发明的实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板的构成的立体 图, 图 1 的 (b) 为放大示出图 1 的 (a) 的 P 部的结构的示意剖面图。此外, 在图 1 的 (a) 中, 省略了被覆盖层 ( 覆盖绝缘层 5) 覆盖的绝缘层 ( 基底绝缘层 3) 和导体层 4 的图示。
该实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板 1 如图 1 的 (a)、 图 1 的 (b) 所示, 由金属 制基材 2、 和设置在基材 2 上的基底绝缘层 3、 和设置在基底绝缘层 3 上的导体层 4、 和以覆 盖导体层 4 的状态设置的覆盖绝缘层 5 等构成。该 HDD 用带电路的悬挂基板 1 与以往的悬 挂基板所不同的特征在于 : 上述基底绝缘层 3 和覆盖绝缘层 5 在 25℃下的拉伸储能模量各 自被设定为 0.1 ~ 1.0GPa。
根据上述构成, 该 HDD 用带电路的悬挂基板 1 不论基底绝缘层 3 和覆盖绝缘层 5 的湿度膨胀系数如何, 伴随湿度变化的悬挂基板的膨胀、 收缩均变得极小。因此, 上述 HDD 用带电路的悬挂基板 1 不容易发生由湿度变化所导致的膨胀、 收缩等引起的翘曲、 变形。另 外, 即使在将包含磁头的滑块安装在上述导体层 4 的滑块用端子部 4c 上、 将轴等插通到上 述基材 2 的孔 2a 中来进行轴支撑的情况下, 上述滑块相对于湿度变化的 PSA( 姿势角 ) 变 化也很小, 可以稳定地以高精度支撑使得该滑块相对于磁盘维持适当的间隙。
此外, 上述固化后的基底绝缘层 3 和覆盖绝缘层 5 在 25℃下的拉伸储能模量的适 宜范围通常为 0.1 ~ 1.0GPa, 更优选为 0.15 ~ 0.9GPa, 进一步优选为 0.2 ~ 0.8GPa。上述 各绝缘层 3、 5 在 25℃下的拉伸储能模量如下测定。即, 制作由感光性树脂组合物构成的薄 膜 ( 绝缘层 ), 将该薄膜切断成宽度 5mm× 长度 30mm, 制作测定用试样。接着, 使用粘弹性 测定装置 RSAIII(Rheometric Scientific 公司制造 ), 一边在频率 1Hz 的条件下拉伸上述 试样, 一边在 0 ~ 50℃的范围 ( 升温速度 5℃ / 分钟 ) 测定动态粘弹性 (E’ ), 读取 25℃下的值。 另外, 在上述各绝缘层 3、 5 在 25℃下的拉伸储能模量小于 0.1GPa 时, 各绝缘层 3、 5 的表面具有粘性而容易与其他粘合, 因此会出现其处理变困难的倾向。另外, 上述各绝缘 层 3、 5 在 25℃下的拉伸储能模量大于 1.0GPa 时, 由湿度变化导致的各绝缘层 3、 5 的膨胀、 收缩增大, 会出现伴随此的滑块的 PSA 变化增大的倾向。
详细说明上述 HDD 用带电路的悬挂基板 1 的结构。
作为上述金属制基材 2, 例如使用将不锈钢箔、 铝箔等薄片状的金属 ( 箔 ) 冲切成 规定形状而形成的基材。作为金属箔, 通常可适宜地使用厚度 10 ~ 60μm 的金属箔, 其中, 从振动特性的观点出发, 可适宜地使用 15 ~ 30μm 的金属箔。 另外, 在基材 2 的一端侧 ( 在 图示右侧, 基板 1 的根侧 ) 设置有孔 2a, 该孔 2a 用于将该 HDD 用带电路的悬挂基板 1 插通 在未图示的步进马达等的轴上来进行轴支撑。另外, 在基材 2 的另一端侧 ( 在图示左侧, 基 板 1 的前端侧 ) 形成有大致コ字形的狭缝 2b、 通过 2b 而用于使包含磁头的滑块 ( 未图示 ) 的姿势角稳定的悬架 (gimbal)。
另外, 构成上述电路的导体层 4 通过镀敷铜等来形成, 如图 1 所示, 在其一端 ( 根 侧 ) 设置有用于连接 HDD 的控制部件的控制用端子部 4b, 并且在位于其另一端 ( 前端侧 ) 的上述悬架的部位形成有用于连接、 安装上述滑块的滑块用端子部 4c。 此外, 导体层 4 的其 余的细线部位是用于将它们之间接线的布线部 4a。 另外, 导体层 4 实际为多层结构, 在由上 述镀敷得到的导体层 4 与基底绝缘层 3( 树脂制 ) 之间夹着配置有用于提高该导体层 4 与 树脂的密合性的、 1 层或 2 层以上的基底导体层 ( 省略图示 )。该基底导体层的细节在后述 制法中说明。
而且, 本实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板 1 的特征构成如上所述, 在于 : 配置 在上述基材 2 与导体层 4 之间的基底绝缘层 3、 和以覆盖导体层 4 的状态设置的覆盖绝缘层 5 在 25℃下的拉伸储能模量各自被设定为 0.1 ~ 1.0GPa。
作为构成赋予本发明特征的基底绝缘层 3 和覆盖绝缘层 5 的树脂的例子, 例如可 列举出由聚酰亚胺树脂等构成的感光性树脂组合物。该感光性树脂组合物设计、 配混成具 有通过电子射线、 紫外线等光线的照射而固化的性质, 并且固化后在 25℃下的拉伸储能模 量为 0.1 ~ 1.0GPa。
另外, 上述感光性树脂组合物可以使用光刻法等容易地在上述基材 2 上形成所需 图案的绝缘层 ( 绝缘膜 )。例如, 通过涂布等在基材 2 上形成由上述感光性树脂组合物构 成的膜之后, 隔着具有规定的开口图案的掩模照射电子射线、 紫外线等来使所需部分固化, 此后用显影液显影, 将未固化的不需要部分冲洗掉, 从而可以得到规定图案的基底绝缘层 3 和覆盖绝缘层 5。
作为构成上述 HDD 用带电路的悬挂基板的基底绝缘层 3 和覆盖绝缘层 5 的感光性 树脂组合物 ( 绝缘材料树脂 ) 的具体例子, 可适宜地列举出含有下述的成分 (A) 和成分 (B) 的树脂材料。
(A) 下述通式 (1) 所示的 1, 4- 二氢吡啶衍生物。
[ 化学式 3]
[ 式 (1) 中, R1 是碳数 1 ~ 3 的烷基, R2、 R3 是氢原子或碳数 1 ~ 2 的烷基, 彼此可 以相同也可以不同。]
(B) 使四羧酸二酐与具有两个含胺结构的末端且具有聚醚结构的二胺化合物 ( 以 下称为 PE 二胺化合物 ) 反应而得到的聚酰亚胺树脂或其前体树脂。
上述成分 (B) 中使用的 PE 二胺化合物在减小聚酰亚胺在 25℃下的拉伸储能模量 方面是优选的。该 PE 二胺化合物是具有聚醚结构且具有至少两个含胺结构的末端的化合 物, 例如可列举出具有聚丙二醇结构的末端二胺、 具有聚乙二醇结构的末端二胺、 具有聚 1, 4- 丁二醇结构的末端二胺、 以及具有多个这些结构的末端二胺等。
上述 PE 二胺化合物所具有的聚醚结构是具有两个以上用 -A-0- 表示的亚烷氧基 的结构 (A 表示亚烷基, O 表示氧原子 )。作为上述单元 A 的亚烷基一般碳数为 1 ~ 10, 优 选为 2 ~ 5, 例如可列举出亚甲基、 亚乙基、 亚丙基、 亚丁基等。 此外, 多个亚烷氧基可以相同 也可以是不同。另外, 作为上述单元 A 的亚烷基可以具有取代基 ( 例如甲基、 聚醚基、 氨基 聚醚基等 )。
另外, 上述 PE 二胺化合物在两个末端具有的胺结构可以相同也可以不同, 可以是 伯胺、 仲胺、 叔胺中的任意一种, 优选为伯胺。作为胺结构, 例如可列举出甲胺、 乙胺、 丙胺, 优选丙胺。
此外, 上述 PE 二胺化合物的数均分子量优选为 500 以上, 更优选为 1000 ~ 5000。
作为上述 PE 二胺化合物的具体例子, 可列举出以下的式 (2) ~ (5) 所示的化合 物。
[ 化学式 4]
[ 式 (2) 中, a 表示 2 以上的整数, 优选为 5 ~ 80。] [ 化学式 5]
[ 式 (3) 中, b、 c、 d 各自表示 0 以上的整数。其中, b+c+d 为 2 以上, 优选为 5 ~ [ 化学式 6]1050。]
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[ 式 (4) 中, e、 f、 g 各自表示 0 以上的整数。其中, e+f+g 为 2 以上, 优选为 5 ~ [ 化学式 7]30。]
[ 式 (5) 中, h 表示 1 以上的整数, 优选为 1 ~ 4。]
另一方面, 前述成分 (B) 中的四羧酸二酐与上述 PE 二胺化合物反应 ( 合成 ) 时, 优选除了该 PE 二胺化合物 ( 具有聚醚结构 ) 以外还组合使用不具有聚醚结构的其他种类 的二胺化合物。
作为在上述合成时组合使用的二胺化合物, 例如可列举出如下的脂肪族二胺和芳 香族二胺等。作为脂肪族二胺, 例如可列举出乙二胺、 1, 6- 己二胺、 1, 8- 二氨基辛烷、 1, 10- 二氨基癸烷、 1, 12- 二氨基十二烷、 4, 9- 二氧杂 -1, 12- 二氨基十二烷、 1, 3- 双 (3- 氨基 丙基 )-1, 1, 3, 3- 四甲基二硅氧烷 (α, ω- 双 ( 氨基丙基 ) 四甲基二硅氧烷 ) 等。脂肪族 二胺的分子量通常为 50 ~ 1000, 优选为 100 ~ 300。
作为上述芳香族二胺, 例如可列举出 4, 4’ - 二氨基二苯醚、 3, 4’ - 二氨基二苯醚、 3, 3’ - 二氨基二苯醚、 间苯二胺、 对苯二胺、 4, 4’ - 二氨基二苯丙烷、 3, 3’ - 二氨基二苯丙烷、 4, 4’ - 二氨基二苯甲烷、 3, 3’ - 二氨基二苯甲烷、 4, 4’ - 二氨基二苯硫醚、 3, 3’ - 二氨基二 苯硫醚、 4, 4’ - 二氨基二苯砜、 3, 3’ - 二氨基二苯砜、 1, 4- 双 (4- 氨基苯氧基 ) 苯、 1, 3- 双 (4- 氨基苯氧基 ) 苯、 1, 3- 双 (3- 氨基苯氧基 ) 苯、 1, 3- 双 (4- 氨基苯氧基 )-2, 2- 二甲基 丙烷、 4, 4’ - 二氨基二苯甲酮等。在这些当中, 4, 4’ - 二氨基二苯醚、 对苯二胺是优选的。
而且, 作为前述成分 (B) 中使用的四羧酸二酐, 例如可列举出 3, 3’ , 4, 4’ - 联苯四 羧酸二酐、 2, 2’ , 3, 3’ - 联苯四羧酸二酐、 3, 3’ , 4, 4’ - 二苯甲酮四羧酸二酐、 2, 2’ , 3, 3’ -二 苯甲酮四羧酸二酐、 4, 4’ - 氧双邻苯二甲酸酐、 2, 2- 双 (2, 3- 二羧基苯基 ) 六氟丙烷二酐、 2, 2- 双 (3, 4- 二羧基苯基 ) 六氟丙烷二酐 (6FDA)、 双 (2, 3- 二羧基苯基 ) 甲烷二酐、 双 (3, 4- 二羧基苯基 ) 甲烷二酐、 双 (2, 3- 二羧基苯基 ) 砜二酐、 双 (3, 4- 二羧基苯基 ) 砜二酐、 均苯四酸二酐、 乙二醇双偏苯三酸二酐等。在这些当中, 3, 3’ , 4, 4’ - 联苯四羧酸二酐、 4, 4’ - 氧双邻苯二甲酸酐、 2, 2- 双 (3, 4- 二羧基苯基 ) 六氟丙烷二酐 (6FDA)、 均苯四酸二酐 是优选的。此外, 这些化合物可以单独使用或将两种以上组合使用。
另外, 在前述成分 (B) 中, 作为由四羧酸二酐与 PE 二胺化合物的反应得到的聚酰 亚胺树脂或其前体树脂, 可列举出以下的式 (6) ~ (9) 所示的化合物。此外, 在以下的式 (6) ~ (9) 中, Ar 表示含有至少一个芳香环的结构。另外, Ar 的优选碳数为 6 ~ 30, 例如可 列举出苯环、 联苯、 二苯醚等。
[ 化学式 8]
[ 式 (6) 中, a 表示 2 以上的整数, 优选为 5 ~ 80。] [ 化学式 9]
[ 式 (7) 中, b、 c、 d 各自表示 0 以上的整数。其中, b+c+d 为 2 以上, 优选为 5 ~ [ 化学式 10]50。]
[ 式 (8) 中, e、 f、 g 各自表示 0 以上的整数。其中, e+f+g 为 2 以上, 优选为 5 ~ [ 化学式 11]30。]
[ 式 (9) 中, h 表示 1 以上的整数, 优选为 1 ~ 4。]
接着, 基于附图说明上述 HDD 用带电路的悬挂基板的制作方法。图 2 ~图 17 是示 意性说明本实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板的制法的说明图。
关于该实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板 1 的制作, 首先, 如图 2 所示, 用逗点 涂布法 (comma coating)、 喷注涂布法 (fountain coating) 等在厚度 5 ~ 30μm 的不锈钢 箔基材 2 的整面涂布含有前面的实施方式中说明的成分 (A) 和成分 (B) 的感光性树脂组合 物 ( 以下称为 PI 感光性树脂组合物 ) 的溶液, 使得所得树脂层的厚度为 2 ~ 20μm、 优选为 3 ~ 15μm, 在 60 ~ 200℃、 优选在 80 ~ 180℃下加热、 成膜, 从而形成上述 PI 感光性树脂 组合物的覆膜 13( 之后的基底绝缘层 3)。
接着, 隔着适宜的光掩模对该 PI 感光性树脂组合物的覆膜 13 照射紫外线, 曝光成 2 2 规定图案。在这里, 曝光量为 50 ~ 2000mJ/cm 的范围, 优选为 100 ~ 1500mJ/cm 的范围,
曝光波长通常为 200 ~ 450nm 的范围, 优选为 240 ~ 420nm 的范围。
该曝光之后, 将覆膜 13 在 90 ~ 210℃、 优选在 100 ~ 200℃的温度下加热约 1 ~ 20 分钟左右 ( 曝光后加热 ), 接着, 进行碱显影处理。此后, 将上述图案化的 PI 感光性树脂 组合物的覆膜 13 在 150 ~ 400℃ ×1 ~ 180 分钟左右的条件下加热固化, 形成如图 3 所示 的、 在不锈钢箔基材 2 上的由 PI 感光性树脂层构成的图案化的基底绝缘层 3。
接着, 如图 4 所示, 在具有基底绝缘层 3 的不锈钢箔基材 2 的上表面上, 作为前面 说过的基底导体层, 使用溅射法依次连续形成铬或钛制的薄膜 ( 基底导体层 14A) 和铜制的 薄膜 ( 基底导体层 14B)。上述铬或钛制的薄膜 (14A) 具有提高铜制的薄膜 (14B) 与基底绝 缘层 3 的密合性的效果。在这里, 对于膜厚, 优选上述基底导体层 14 为 10 ~ 60nm、 基底导 体层 14B 为 30 ~ 200nm 的范围。
此后, 如图 5 所示, 在上述基底导体层 14B 上, 使用电镀形成厚度 2 ~ 15μm 左右 的由铜构成的导体层 4。
接着, 如图 6 所示, 在导体层 4 上形成由光致抗蚀剂或层压干膜构成的图案状的掩 模 M1, 进行曝光和显影处理 ( 蚀刻 ), 如图 7 所示, 在除去非图案部的导体层 4 之后移除上 述掩模 M1, 如图 8 所示, 将导体层 4 形成为规定电路图案。此外, 铜制的导体层 4( 和基底导 体层 14B) 的蚀刻优选利用碱蚀刻。另外, 由于基底导体层 14B 与上述导体层 14 一体化, 因 此省略之后的图示。
接着, 如图 9 所示, 通过蚀刻除去在除规定电路图案以外的区域形成的基底导体 层 14A, 在前述基底绝缘层 3 上完成规定电路图案的导体层 4。此外, 由铬或钛构成的薄膜 ( 基底导体层 14A) 的蚀刻例如可使用铁氰化钾系的蚀刻液, 以及高锰酸钾、 偏硅酸钠系等 的蚀刻液。另外, 与基底导体层 14B 同样, 基底导体层 14A 也与上述导体层 4 一体化, 因此 省略之后的图示。
此后, 如图 10 所示, 进行化学镀镍, 在上述导体层 4 与不锈钢箔基材 2 的表面 ( 上 表面 ) 形成硬质的镍薄膜 15 来覆盖、 保护导体层 4 的表面。上述镍薄膜 15 的膜厚为不露 出下层的导体层 4 的程度即可, 通常为 0.05 ~ 1μm 的范围。
此外, 至此是在基材 2 上形成的导体层 4( 布线部 4a、 控制用端子部 4b、 滑块用端 子部 4c) 所共通的工序, 此后, 要将图示左侧的导体层 4 形成为布线部 4a、 在图示右侧的导 体层 4 的上表面形成端子部 4b( 或 4c), 因而说明其工序。
即, 如图 11 所示, 在图示左侧的布线部 4a 处, 与前述基底绝缘层 3 的形成同样, 将 上述 PI 感光性树脂组合物涂布、 成膜来形成覆盖该布线部 4a 的覆盖绝缘层 5。另一方面, 在预定形成端子部 4b 的导体层 4( 图示右侧 ) 处, 也进行与前述基底绝缘层 3 同样的 PI 感 光性树脂组合物的涂布、 成膜, 通过使用光刻法的图案化, 以留下导体层 4 上表面的端子部 4b 形成用规定区域 ( 通常为在圆形或椭圆形的凹部 5a 的底部形成的露出面 ) 以及用于进 行后述电镀的引线部 20( 露出面 ) 的方式形成覆盖端子部 4b 的覆盖绝缘层 5。
接着, 如图 12 所示, 除去用于形成端子部 4b 的导体层 4( 图示右侧 ) 和不锈钢箔 基材 2 上的镍薄膜 15。此后, 用抗镀敷层 (plating resist) 覆盖除上述端子部 4b 用的凹 部 5a 以外的覆盖绝缘层 5 的表面以及基底绝缘层 3 和不锈钢箔基材 2 的表面, 然后将电极 连接于上述引线部 20, 通过电镀在上述覆盖绝缘层 5 的凹部 5a 内依次层叠镍层 16 和金层 17, 形成端子部 4b。此外, 上述镍层 16 的厚度为 1 ~ 5μm、 金层 17 的厚度为 0.05 ~ 1μm左右是适当的。此后, 如图 13 所示, 将上述抗镀敷层除去。
接着, 如图 14 所示, 在形成有上述端子部 4a 的导体层 4( 图示右侧 ), 通过化学蚀 刻除去电镀所用的引线部 20。该引线部 20( 和一体化的铬或钛制的基底导体层 14A) 的除 去与前述同样, 可以使用铁氰化钾系的蚀刻液, 高锰酸钾、 偏硅酸钠系等的蚀刻液。
此后, 为了通过化学蚀刻将不锈钢箔基材 2 蚀刻成所需形状, 如图 15 所示, 在基底 绝缘层 3 和覆盖绝缘层 5 上形成由光致抗蚀剂或层压干膜等构成的图案状的掩模 M2。
接着, 如图 16 所示, 使用所需蚀刻液将不锈钢箔基材 2 蚀刻成所需形状。作为蚀 刻液, 例如可使用氯化铁、 氯化铜等的水溶液。
在上述蚀刻处理之后, 如图 17 所示, 将上述掩模 M2 除去, 用纯水洗涤, 干燥。如 上, 得到本实施方式的 HDD 用带电路的悬挂基板 1。即, 该 HDD 用带电路的悬挂基板 1 在不 锈钢箔基材 2 上具有由含有前述成分 (A) 和成分 (B) 的 PI 感光性树脂组合物构成的基底 绝缘层 3, 在该基底绝缘层 3 上的由铜构成的导体层 4 形成为规定的电路图案。而且, 除了 端子部 4b( 和 4c) 以外, 在上述导体层 4 上设置有由上述 PI 感光性树脂组合物构成的覆盖 绝缘层 5, 该导体层 4 被覆盖保护。
接着, 与比较例结合来说明实施例。然而, 本发明并不限定于以下的实施例。
实施例
在以下的实施例中, 使用感光性树脂组合物 α1 ~ α4 来形成基底绝缘层和覆盖 绝缘层, 制作实施例 1 ~ 4 的 HDD 用带电路的悬挂基板, 所述感光性树脂组合物 α1 ~ α4 含有包括在前述成分 (B) 中的聚酰亚胺前体 B 1、 B 2、 B 3 或含羧基的线型聚合物 D 以及在 前述成分 (A) 中记载的 1, 4- 二氢吡啶衍生物 A。另外, 使用含有不包括在上述成分 (B) 中 的聚酰亚胺前体 C1、 C2 的感光性树脂组合物 β1、 β2 形成基底绝缘层和覆盖绝缘层, 制作 比较例 1、 2 的 HDD 用带电路的悬挂基板。
此外, 制作基底绝缘层和覆盖绝缘层中的一者使用感光性树脂组合物 α1、 另一 者使用感光性树脂组合物 β1 的实施例 5、 6 的 HDD 用带电路的悬挂基板, 并制作绝缘层为 基底绝缘层、 中间绝缘层和覆盖绝缘层的三层构成且所有绝缘层均使用感光性树脂组合物 α1 的实施例 7 的 HDD 用带电路的悬挂基板。
接着, 使用这些实施例 1 ~ 7 和比较例 1、 2 的 HDD 用带电路的悬挂基板 ( 供试用 ), 测定制作 ( 完成 ) 后在 25℃、 50% RH 下的 “翘曲” 和在 25℃下使湿度从 10% RH 到 80% RH 变化时的 “PSA( 姿势角 ) 变化” , 比较结果。
首先, 合成 ( 聚合 ) 构成各感光性树脂组合物的聚酰亚胺前体 B 1、 B2、 B3、 C 1、 C2 和含羧基的线型聚合物 D, 接着, 添加 1, 4- 二氢吡啶衍生物 A、 1, 3- 二氮杂 -2, 4- 环戊二烯 ( 咪唑 )、 助剂等添加剂, 混合调制, 制作用于形成实施例 1 ~ 7 和比较例 1、 2 的 HDD 用带电 路的悬挂基板的绝缘层的、 感光性树脂组合物 α1 ~ α4 和感光性树脂组合物 β1、 β2 的 溶液。
聚酰亚胺前体 B1 的合成
将 35.5g 下述式 (10) 所示的二胺 (D-2000, MITSUI FINE CHEMICAL Inc. 制造, n = 33, 大致分子量 : 2000) 和 19.4g 4, 4’ - 二氨基二苯醚 ( 以下称为 DDE) 溶解在 533g N- 甲 基 -2- 吡咯烷酮 ( 以下称为 NMP) 中, 添加 25g 均苯四酸二酐 ( 以下称为 PMDA) 使其反应, 得到聚酰亚胺前体 B1 的溶液。[ 化学式 12][ 式 (10) 中, n 表示 2 以上的整数, 优选为 5 ~ 80。此外, 上述二胺 D-2000 的 n = 33, 下述二胺 D-4000 的 n = 68。]
聚酰亚胺前体 B2 的合成
代替上述二胺 D-2000, 使 27.5g 二胺 (D-4000, MITSUI FINE CHEMICAL Inc. 制造, 上述式 (10) 中 n = 68 的化合物, 大致分子量 : 4000)、 15.2g DDE、 344g NMP、 18.0PMDA 与上 述聚酰亚胺前体 B 1 同样地反应, 得到聚酰亚胺前体 B2 的溶液。
聚酰亚胺前体 B3 的合成
将 27.2g 下述式 (11) 所示的二胺 (XJT-542, MITSUI FINE CHEMICAL Inc. 制造, 大致分子量 : 1000) 和 12.9g DDE 溶解在 340g NMP 中, 添加 20g PMDA 使其反应, 得到聚酰 亚胺前体 B3 的溶液。
[ 化学式 13][ 式 (11) 中, p+r = 6.0, q = 9.0。]
聚酰亚胺前体 C1 的合成
将 11.7g 1, 4- 二氨基苯 (PDA) 和 8.5g 2, 2’ - 双 ( 三氟甲基 )-4, 4’ - 二氨基联 苯 (TFMB) 溶解在 340g NMP 中, 添加 39.8g3, 4, 3’ , 4’ - 二苯基四羧酸二酐 (BPDA) 使其反 应, 得到聚酰亚胺前体 C1 的溶液。
聚酰亚胺前体 C2 的合成
将 29.2g 下述式 (12) 所示的二胺 (HF-BAPP) 溶解在 340gNMP 中, 然后添加 30.8g 下述式 (13) 所示的 TA44BP 使其反应, 得到聚酰亚胺前体 C2 的溶液。
[ 化学式 14]
[ 化学式 15]含羧基的线型聚合物 D 的合成
将 10g 甲基丙烯酸、 80g 丙烯酸丁酯、 10g 甲基丙烯酸甲酯、 100g 丙二醇单甲醚乙酸 酯、 1.0g 偶氮二异丁腈在氮气气氛下投入 300ml 的可拆式烧瓶, 边搅拌边升温, 在 90℃下反 应 5 小时, 得到含羧基的线型聚合物 D 的溶液 ( 固体成分 50 重量% )( 含羧基的线型聚合 物 D 的羧酸当量计算值 : 860, 重均分子量 : 30000)。
1, 4- 二氧吡啶衍生物 A
在前述成分 (A) 中记载的 1, 4- 二氢吡啶衍生物 [ 参照下述式 (1)] 中, 式中的 R1 为 C2H5, R2、 R3 为 CH3 的化合物。
[ 化学式 16]
感光性树脂组合物的制备
接着, 按照表 1 所示的比例配混下述表 1 所示的各配混成分, 进行混合, 从而制备 成为绝缘层的形成材料的、 感光性树脂组合物 α1 ~ α4 和感光性树脂组合物 β1、 β2。 其 中, 下述表 1 中的数字 ( 配混比例 ) 为不挥发成分的重量份数, 各列的总和为 100 重量份。
表1
( 重量份 )
EPIKOTE YL980 : 三菱化学公司制造, 双酚 A 型环氧树脂 ARONIX M-140 : 东亚合成公司制造, 丙烯酸 -2-(1, 2- 环己烷二甲酰亚胺 ) 乙酯 接着, 使用如上制备的感光性树脂组合物制作评价用的 HDD 用带电路的悬挂基板。 评价用带电路的悬挂基板的制作
实施例 1
在厚度 18μm 的不锈钢 (SUS304) 箔基材上涂布上述感光性树脂组合物 α1( 聚酰 亚胺系 ), 然后在 120℃下加热干燥 2 分钟, 形成感光性树脂组合物 α1 的覆膜。接着, 隔着 2 光掩模以 700mJ/cm 的曝光量照射紫外线, 在 180℃下加热 3 分钟, 然后用 5%四甲基氢氧 化铵 (TMAH)/45%纯水 /50%乙醇的显影液进行 30℃ ×2 分钟的显影, 形成正型图像, 进而, 在 0.01 托的真空下加热至 300℃, 形成图案化的由聚酰亚胺树脂构成的基底绝缘层 ( 膜厚 10μm)。
将上述得到的带基底绝缘层的不锈钢箔基材的一部分切取, 然后浸渍在氯化铁蚀 刻液中, 除去不锈钢箔, 得到膜厚 10μm 的绝缘层 ( 薄膜 )。使用该薄膜, 按照后述方法测 定、 确认绝缘层在 25℃下的拉伸储能模量、 热膨胀系数和湿度膨胀系数。
接着, 在残留在不锈钢箔基材上的基底绝缘层上, 通过溅射处理以使铬和铜分别 为 30nm( 铬 )/70nm( 铜 ) 的膜厚来形成薄膜, 然后在该铜薄膜上进行厚度 10μm 的电镀铜, 从而形成导体层。 接着, 通过使用干膜抗蚀剂的图案形成技术来进行曝光和显影处理, 然后 通过蚀刻除去除电路图案部分以外的铜导体层, 在除去干膜抗蚀剂后蚀刻除去铬薄膜, 在 基底绝缘层上得到芯宽度 / 芯间间距= 50/50μm 的电路图案的导体层。
接着, 在电路图案的导体层表面进行厚度 0.1μm 的化学镀镍来覆盖、 保护铜导体 层的表面。此后, 再次使用感光性树脂组合物 α1, 用与上述基底绝缘层同样的方法形成正 型的覆盖绝缘层 ( 导体层上的厚度 5μm), 然后使用干膜抗蚀剂进行曝光、 显影, 在不锈钢 箔基材上形成规定图案, 然后将不锈钢箔基材浸渍在氯化铁蚀刻液中, 得到 5×30mm 尺寸 的评价用带电路的悬挂基板 ( 实施例 1 : 总厚度 43μm)。
实施例 2
除了使用感光性树脂组合物 α2( 聚酰亚胺系 ) 代替感光性树脂组合物 α1 以外, 与实施例 1 同样地制作 5×30mm 尺寸的评价用带电路的悬挂基板 ( 实施例 2)。此外, 与实 施例 1 同样, 在制作途中将带基底绝缘层的不锈钢箔基材的一部分切下, 除去不锈钢箔, 制 作膜厚 10μm 的绝缘层 ( 薄膜 ), 使用该薄膜测定绝缘层在 25℃下的拉伸储能模量、 热膨胀 系数和湿度膨胀系数。
实施例 3
使用感光性树脂组合物 α3( 聚酰亚胺系 ) 代替感光性树脂组合物 α1, 使用开口 图案与实施例 1 相反转的掩模将各绝缘层形成为负型图像, 除此以外, 与实施例 1 同样地制 作 5×30mm 尺寸的评价用带电路的悬挂基板 ( 实施例 3)。此外, 与实施例 1 同样, 在制作 途中将带基底绝缘层的不锈钢箔基材的一部分切下, 除去不锈钢箔, 制作膜厚 10μm 的绝 缘层 ( 薄膜 ), 使用该薄膜测定绝缘层在 25℃下的拉伸储能模量、 热膨胀系数和湿度膨胀系 数。
实施例 4
在厚度 18μm 的不锈钢 (SUS 304) 箔基材上涂布感光性树脂组合物 α4( 环氧 系 ), 然后在 100℃下加热干燥 3 分钟, 形成感光性树脂组合物 α4 的覆膜。接着, 隔着光掩 2 模以 500mJ/cm 的曝光量照射紫外线, 在 110℃下加热 5 分钟, 然后用 1%碳酸钠水溶液 ( 显
影液 ) 进行 30℃ ×2 分钟的显影, 形成负型图像, 进而, 加热至 150℃, 形成图案化的基底绝 缘层 ( 膜厚 10μm)。
将上述得到的带基底绝缘层的不锈钢箔基材的一部分切取, 然后浸渍在氯化铁蚀 刻液中, 除去不锈钢箔, 得到膜厚 10μm 的绝缘层 ( 薄膜 )。使用该薄膜, 按照后述方法测 定、 确认绝缘层在 25℃下的拉伸储能模量、 热膨胀系数和湿度膨胀系数。
接着, 在残留在不锈钢箔基材上的基底绝缘层上, 通过溅射处理以使铬和铜分别 为 30nm( 铬 )/70nm( 铜 ) 的膜厚来形成薄膜, 然后在该铜薄膜上进行厚度 10μm 的电镀铜, 从而形成导体层。 接着, 通过使用干膜抗蚀剂的图案形成技术来进行曝光和显影处理, 然后 通过蚀刻除去除电路图案部分以外的铜导体层, 在除去干膜抗蚀剂后蚀刻除去铬薄膜, 在 基底绝缘层上得到芯宽度 / 芯间间距= 50/50μm 的电路图案的导体层。
接着, 在电路图案的导体层表面进行厚度 0.1μm 的化学镀镍来覆盖、 保护铜导体 层的表面。此后, 再次使用感光性树脂组合物 α4, 用与上述基底绝缘层同样的方法形成负 型的覆盖绝缘层 ( 导体层上的厚度 5μm), 然后使用干膜抗蚀剂进行曝光、 显影, 在不锈钢 箔基材上形成所需图案, 然后将不锈钢箔基材浸渍在氯化铁蚀刻液中, 制作 5×30mm 尺寸 的评价用带电路的悬挂基板 ( 实施例 4)。
比较例 1
使用比较用的感光性树脂组合物 β1( 聚酰亚胺系 ) 代替感光性树脂组合物 α1, 使用开口图案与实施例 1 相反转的掩模将各绝缘层形成为负型图像, 除此以外, 与实施例 1 同样地制作 5×30mm 尺寸的评价用带电路的悬挂基板 ( 比较例 1)。此外, 与实施例 1 同样, 在制作途中将带基底绝缘层的不锈钢箔基材的一部分切下, 除去不锈钢箔, 制作膜厚 10μm 的绝缘层 ( 薄膜 ), 使用该薄膜测定绝缘层在 25℃下的拉伸储能模量、 热膨胀系数和湿度膨 胀系数。
比较例 2
在厚度 18μm 的不锈钢 (SUS304) 箔基材上涂布比较用的感光性树脂组合物 β2( 聚酰亚胺系 ), 然后加热至 400 ℃, 形成由聚酰亚胺树脂构成的基底绝缘层 ( 膜厚 10μm)。
将上述得到的带基底绝缘层的不锈钢箔基材的一部分切取, 然后浸渍在氯化铁蚀 刻液中, 除去不锈钢箔, 得到膜厚 10μm 的绝缘层 ( 薄膜 )。使用该薄膜, 按照后述方法测 定、 确认绝缘层在 25℃下的拉伸储能模量、 热膨胀系数和湿度膨胀系数。
接着, 在残留在不锈钢箔基材上的基底绝缘层上, 通过溅射处理以使铬和铜分别 为 30nm( 铬 )/70nm( 铜 ) 的膜厚来形成薄膜, 然后在该铜薄膜上进行厚度 10μm 的电镀铜, 从而形成导体层。 接着, 通过使用干膜抗蚀剂的图案形成技术来进行曝光和显影处理, 然后 通过蚀刻除去除电路图案部分以外的铜导体层, 在除去干膜抗蚀剂后蚀刻除去铬薄膜, 在 基底绝缘层上得到芯宽度 / 芯间间距= 50/50μm 的电路图案的导体层。
接着, 在电路图案的导体层表面进行厚度 0.1μm 的化学镀镍来覆盖、 保护铜导体 层的表面。此后, 再次使用感光性树脂组合物 β2, 用与上述基底绝缘层同样的方法来固化 形成覆盖绝缘层 ( 导体层上的厚度 5μm), 然后使用干膜抗蚀剂进行曝光、 显影, 在覆盖绝 缘层上形成所需图案, 然后使用聚酰亚胺蚀刻液除去不需要的覆盖绝缘层。
接着, 使用干膜抗蚀剂在不锈钢箔基材上形成所需图案, 然后将不锈钢箔基材浸渍在氯化铁蚀刻液中, 得到 5×30mm 尺寸的评价用带电路的悬挂基板 ( 比较例 2)。
实施例 5
在厚度 18μm 的不锈钢 (SUS304) 箔基材上涂布比较用的感光性树脂组合物 β2( 聚酰亚胺系 ), 与比较例 1 同样地形成负型的基底绝缘层 ( 膜厚 10μm)。此外, 该基底 绝缘层在 25℃下的拉伸储能模量、 热膨胀系数和湿度膨胀系数与比较例 1 的绝缘层是同等 的。
接着, 与实施例 1 同样, 在残留在不锈钢箔基材上的基底绝缘层上得到芯宽度 / 芯 间间距= 50/50μm 的电路图案的导体层。 接着, 在电路图案的导体层表面进行厚度 0.1μm 的化学镀镍来覆盖、 保护铜导体层的表面, 然后使用感光性树脂组合物 α1( 聚酰亚胺系 ), 与实施例 1 同样地形成正型的覆盖绝缘层 ( 导体层上的厚度 5μm)。此外, 可认为该覆盖 绝缘层在 25℃下的拉伸储能模量、 热膨胀系数和湿度膨胀系数与实施例 1 的绝缘层是同等 的。
接着, 使用干膜抗蚀剂进行曝光、 显影, 在不锈钢箔基材上形成所需图案, 然后将 不锈钢箔基材浸渍在氯化铁蚀刻液中, 得到 5×30mm 尺寸的评价用带电路的悬挂基板 ( 实 施例 5)。如上所述, 该实施例 5 的评价用带电路的悬挂基板使用比较例 1 用的感光性树脂 组合物来形成基底绝缘层并使用实施例 1 用的感光性树脂组合物来形成覆盖绝缘层。
实施例 6
在厚度 18μm 的不锈钢 (SUS304) 箔基材上涂布感光性树脂组合物 α1( 聚酰亚胺 系 ), 与实施例 1 同样地形成正型的基底绝缘层 ( 膜厚 10μm)。此外, 该基底绝缘层在 25℃ 下的拉伸储能模量、 热膨胀系数和湿度膨胀系数与实施例 1 的绝缘层是同等的。
接着, 与实施例 1 同样地在残留在不锈钢箔基材上的基底绝缘层上得到芯宽度 / 芯间间距= 50/50μm 的电路图案的导体层。接着, 在电路图案的导体层表面进行厚度 0.1μm 的化学镀镍来覆盖、 保护铜导体层的表面, 然后使用比较用的感光性树脂组合物 β2( 聚酰亚胺系 ), 与比较例 1 同样地形成负型的覆盖绝缘层 ( 导体层上的厚度 5μm)。此 外, 可认为该覆盖绝缘层在 25℃下的拉伸储能模量、 热膨胀系数和湿度膨胀系数与比较例 1 的绝缘层是同等的。
接着, 使用干膜抗蚀剂进行曝光、 显影, 在不锈钢箔基材上形成所需图案, 然后将 不锈钢箔基材浸渍在氯化铁蚀刻液中, 得到 5×30mm 尺寸的评价用带电路的悬挂基板 ( 实 施例 6)。如上所述, 与实施例 5 相反, 该实施例 6 的评价用带电路的悬挂基板使用实施例 1 用的感光性树脂组合物来形成基底绝缘层并使用比较例 1 用的感光性树脂组合物来形成 覆盖绝缘层。
实施例 7
在厚度 18μm 的不锈钢 (SUS304) 箔基材上涂布上述感光性树脂组合物 α1( 聚酰 亚胺系 ), 然后在 120℃下加热干燥 2 分钟, 形成感光性树脂组合物 α1 的覆膜。接着, 隔着 2 光掩模以 700mJ/cm 的曝光量照射紫外线, 在 180℃下加热 3 分钟, 然后用 5%四甲基氢氧化 铵 (TMAH)/45%纯水 /50%乙醇的显影液进行 30℃ ×2 分钟的显影, 形成正型图像。进而, 在 0.01 托的真空下加热至 300℃, 形成图案化的由聚酰亚胺树脂构成的基底绝缘层 ( 膜厚 5μm)。此外, 该基底绝缘层在 25℃下的拉伸储能模量、 热膨胀系数和湿度膨胀系数与实施 例 1 的绝缘层是同等的。接着, 在基底绝缘层上, 通过溅射处理以使铬和铜分别为 30nm( 铬 )/70nm( 铜 ) 的 膜厚来形成薄膜, 然后在该铜薄膜上进行厚度 5μm 的电镀铜, 从而形成第一导体层。接着, 通过使用干膜抗蚀剂的图案形成技术进行曝光和显影处理, 然后通过蚀刻除去除电路图案 部分以外的铜导体层, 在除去干膜抗蚀剂后蚀刻除去铬薄膜, 在基底绝缘层上得到芯宽度 / 芯间间距= 50/50μm 的电路图案的第一导体层。此后, 在第一导体层的表面进行厚度 0.1μm 的化学镀镍来覆盖、 保护第一导体层的表面。
接着, 使用感光性树脂组合物 α1, 用与上述基底绝缘层同样的方法在第一导体层 上形成正型的中间绝缘层 ( 第一导体层上的厚度 5μm)。 接着, 用与上述第一导体层同样的 方法在上述中间绝缘层上形成厚度 5μm 的由铜薄膜构成的电路图案的第二导体层, 在其 表面上进行厚度 0.1μm 的化学镀镍来覆盖、 保护第二导体层的表面。
此后, 再次使用感光性树脂组合物 α1, 用与上述基底绝缘层和中间绝缘层同样的 方法形成正型的覆盖绝缘层 ( 第二导体层上的厚度 5μm), 然后使用干膜抗蚀剂进行曝光、 显影, 在不锈钢箔基材上形成所需图案, 然后将不锈钢箔基材浸渍在氯化铁蚀刻液中, 得到 5×30mm 尺寸的评价用带电路的悬挂基板 ( 实施例 7 : 总厚度 43μm)。该实施例 7 的评价 用带电路的悬挂基板具有基底绝缘层、 中间绝缘层、 覆盖绝缘层这三个绝缘层, 它们均使用 实施例 1 用的感光性树脂组合物形成。此外, 可认为上述中间绝缘层和覆盖绝缘层在 25℃ 下的拉伸储能模量、 热膨胀系数和湿度膨胀系数均与实施例 1 的绝缘层是同等的。
25℃下的拉伸储能模量
如上所述, 在实施例 1 ~ 4 和比较例 1、 2 的各评价用带电路的悬挂基板的制作途 中测定固化后的基底绝缘层在 25℃下的拉伸储能模量。为了测定拉伸储能模量, 首先, 如 上所述, 从基底绝缘层上剥离不锈钢箔基材, 制作薄膜状的绝缘层, 将该薄膜状绝缘层切断 成宽度 5mm× 长度 30mm, 制作测定用试样。接着, 使用粘弹性测定装置 RSAIII(Rheometric Scientific 公司制造 ), 一边在频率 1Hz 的条件下拉伸上述薄膜状绝缘层, 一边在 0 ~ 50℃ 的范围 ( 升温速度 5℃ / 分钟 ) 测定动态粘弹性 (E’ ), 读取 25℃下的值 ( 单位 : Pa)。
此外, 作为参考, 使用与上述薄膜状绝缘层相同的样品测定 “湿度膨胀系数” 和 “热 膨胀系数” 。这些结果与上述 “25℃下的拉伸储能模量” 一并示于下述表 2。
湿度膨胀系数
湿度膨胀系数通过使用湿度控制型热机械分析装置 HC-TMA4000SA(Bruker AXS 公 司制造 ) 测定在 25℃下使湿度从 10% RH 到 80% RH 变化时的各绝缘层的伸长率, 从而求出 ( 单位 : ppm/RH% )。
热膨胀系数
热膨胀系数通过使用热机械分析装置 TMA8310(Rigaku 公司制造 ) 测定使温度从 25℃到 60℃变化时的各绝缘层的伸长率, 从而求出 ( 单位 : ppm/K)。
另外, 使用所得各评价用带电路的悬挂基板, 测定在 25℃、 50% RH 下的 “翘曲” 以 及在 25℃下使湿度从 10% RH 到 80% RH 变化时的 “PSA( 姿势角 ) 变化” 。
翘曲
将上述实施例 1 ~ 4 和比较例 1、 2 的各评价用带电路的悬挂基板 (5×30mm 大小 ) 载置在平坦的玻璃板上, 测定从该玻璃板的上表面到评价用带电路的悬挂基板的最高部位 的高度 (mm)。对于翘曲的评价, 将小于 1mm 的评价为○, 将 1mm 以上的评价为 ×。PSA 变化
上述各评价用带电路的悬挂基板 1 如上所述, 在不锈钢箔基材 ( 厚度 18μm)2 上 依次层叠有基底绝缘层 ( 厚度 10μm)3、 由铜构成的导体层 ( 厚度 10μm)4、 覆盖绝缘层 ( 厚 度 5μm)5, 被切断成宽度 5mm× 长度 30mm 的长条状。
PSA 变化的测定如下 : 首先, 如图 18 的 (a)、 图 18 的 (b) 所示, 在用 2 块载玻片 ( 厚 度 1mm)G1、 G2 夹持试样 ( 基板 1) 的状态下, 将其设定在测定装置的规定位置, 将该装置整 个放入恒温恒湿槽备用。此外, 在图中, 符号 S 是玻璃制的测定台。
接着, 将恒温恒湿槽内调节为 25℃ ×10% RH, 等待试样稳定。 在温度湿度稳定后, 如图 18 的 (a) 所示, 在距上述 2 片载玻片 G1、 G2 的端部 4mm 处, 透过测定台 S 对试样照射 激光 ( 空心箭头 )L, 通过其反射来测定 10% RH 下测定台 S 与基板 1 的背面 ( 不锈钢箔基 材 2) 之间的距离 H10(μm)。
接着, 将恒温恒湿槽内调节为 25℃ ×80% RH, 同样等待试样稳定。在温度湿度稳 定后, 与上述同样地照射激光 L, 通过其反射来测定 80% RH 下测定台 S 与基板 1 的背面之 间的距离 H80(μm)。
接着, 求出 25℃ ×10% RH 时的距离 H10 与 25℃ ×80% RH 时的距离 H80 的差作为 ΔH(μm), 使用下式算出 PSA 变化。
PSA 变化 (deg/% RH) = ATAN(ΔH/4000)/π×180/70( 其中, ΔH = |H80-H10|)
对于 PSA 变化的评价, 将其值小于 0.002 的评价为◎, 将 0.002 以上且小于 0.006 的评价为○, 将 0.006 以上的评价为 ×, 示于下述表 2。
表2
由上述表 2 中的实施例 1 ~ 7 的评价用带电路的悬挂基板的结果可以看出, 基底 绝缘层 3 和覆盖绝缘层 5 中的至少一个在 25℃下的拉伸储能模量在 0.1 ~ 1.0GPa 范围内 时, 基板形成后的翘曲产生少, 使湿度变化时的带电路的悬挂基板的 PSA( 姿势角 ) 变化得 到抑制。
与此相对, 可以看出, 尽管比较例 1、 2 的评价用带电路的悬挂基板的湿度膨胀系 数低于实施例 1 ~ 7 的评价用带电路的悬挂基板, 但基板形成后的翘曲和使湿度变化时的
PSA 变化大于这些实施例 1 ~ 7 的悬挂基板, 对湿度是敏感的。
产业上的可利用性
本发明的带电路的悬挂基板适用于需要由湿度变化导致的膨胀、 收缩小、 必须以 高精度稳定地支撑包含磁头的滑块的硬盘驱动器装置的带电路的悬挂基板。