用于磁盘驱动器磁头悬架挠性件的接地特征.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380015747.8

申请日:

2013.03.21

公开号:

CN104205216A

公开日:

2014.12.10

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G11B 5/127申请公布日:20141210|||实质审查的生效IPC(主分类):G11B5/127申请日:20130321|||公开

IPC分类号:

G11B5/127

主分类号:

G11B5/127

申请人:

哈特奇桑科技公司

发明人:

K·T·托比亚斯

地址:

美国明尼苏达州

优先权:

2012.03.22 US 61/614,304

专利代理机构:

北京市路盛律师事务所 11326

代理人:

唐超尘;王桂玲

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内容摘要

各个实施例涉及磁头悬架的电互连。电互连可包括弹性金属层和具有孔的介电层,在孔内通过介电层暴露弹性金属层的部分。电互连可进一步包括布置于介电层上且延伸进孔中以与弹性金属层连接的迹线层。在孔内的弹性金属层的部分可以不被迹线层覆盖。通过孔暴露弹性金属层可以是因为迹线层的宽度小于孔的宽度,和/或该暴露可以是因为所预料的未对准。聚合物外套层可被施加到孔上以保护迹线层不被腐蚀。

权利要求书

1.  一种磁头悬架的电互连,包括:
弹性金属层,所述弹性金属层是导电的,所述弹性金属层具有第一侧和与第一侧相对的第二侧;
介电层,其具有第一侧和与第一侧相对的第二侧,介电层的第二侧布置在弹性金属层的第一侧上,介电层具有在介电层的第一侧和介电层的第二侧之间的孔,在孔内通过介电层暴露弹性金属层的第一侧的部分;及
迹线层,其具有第一部分和第二部分,迹线层由导电的金属形成,迹线层的第一部分布置在介电层的第一侧上,迹线层的第二部分延伸进孔中以机械连接并电连接弹性金属层的第一侧的部分,其中弹性金属层的第一侧的部分的一部分没有被迹线层覆盖。

2.
  根据权利要求1所述的电互连,其中电互连将迹线层的电路电接地到弹性金属层。

3.
  根据权利要求1或2所述的电互连,其中迹线层的宽度小于孔的宽度。

4.
  根据前述任一权利要求所述的电互连,其中迹线层的宽度约为5-15微米且孔的宽度约为介电层厚度的一半或更大。

5.
  根据权利要求1、2或4所述的电互连,其中迹线层的宽度大于孔的宽度。

6.
  根据前述任一权利要求所述的电互连,其中迹线层的宽度沿着迹线层的第一部分和迹线层的第二部分是相同的,且其中迹线层的第一部分沿着介电层的第一侧延伸以电连接耗电组件,耗电组件支撑在金属弹性层上。

7.
  根据前述任一权利要求所述的电互连,其中所述孔具有圆形、正方形或长方形的形状。

8.
  根据前述任一权利要求所述的电互连,其中没有被迹线层覆盖的弹性金属层的第一侧的部分的一部分包括第一部分和第二部分,且其中第一部分相对于第二部分位于迹线层的相对侧上。

9.
  根据前述任一权利要求所述的电互连,进一步包括在所述孔的位置 处在迹线上延伸的外套层,所述外套层包括抑制迹线层腐蚀的聚合物层。

10.
  根据权利要求9所述的电互连,其中所述迹线层的第一部分电镀有抑制腐蚀类型的金属,且其中所述迹线层的第二部分没有电镀抑制腐蚀类型的金属。

11.
  根据前述任一权利要求所述的电互连,进一步包括布置在弹性金属层的第一侧的部分上的电镀的晶种层,所述晶种层改善在迹线层和弹性金属层之间的接合。

12.
  一种用于在磁头悬架上形成电互连的方法,所述电互连包括弹性金属层、介电层及迹线层,所述迹线层具有由导电金属形成的第一部分和第二部分,所述方法包括:
沿着弹性金属层布置介电层,所述介电层具有第一侧和第二侧,布置介电层以使得介电层的第二侧在弹性金属层的第一侧上面;
在介电层的第一侧和介电层的第二侧之间形成孔,在孔内通过介电层暴露弹性金属层的第一侧的部分;及
在介电层的第一侧上布置迹线层,使得迹线层的第一部分沿着介电层的第一侧延伸且迹线层的第二部分延伸进孔中以机械连接并电连接弹性金属层的第一侧的部分,其中弹性金属层的第一侧的部分的一部分没有被迹线层覆盖。

13.
  根据权利要求12所述的方法,其中电互连将迹线层的电路电接地到弹性金属层。

14.
  根据权利要求12或13所述的方法,其中迹线层的宽度小于孔的宽度。

15.
  根据权利要求12或13所述的方法,其中迹线层的宽度等于或大于孔的宽度且由于未对准而暴露弹性金属层的第一侧的部分。

16.
  根据权利要求12-15中任一项所述的方法,其中迹线层的宽度沿着迹线层的第一部分和迹线层的第二部分是相同的。

17.
  根据权利要求12-16中任一项所述的方法,其中通过蚀刻来形成所述孔且通过电镀来堆积迹线层以布置迹线层。

18.
  根据权利要求12-17中任一项所述的方法,进一步包括在迹线层 的第二部分上施加外套层,所述外套层包括抑制迹线层腐蚀的聚合物层。

19.
  根据权利要求18所述的方法,进一步包括用抑制腐蚀类型的金属来电镀迹线层的第一部分,其中迹线层的第二部分没有用抑制腐蚀类型的金属电镀。

20.
  一种用于在磁头悬架上形成电互连的方法,所述电互连包括弹性金属层、介电层以及迹线层,所述迹线层具有由导电金属形成的第一部分和第二部分,所述方法包括:
沿着弹性金属层布置介电层,所述介电层具有第一侧和第二侧,布置介电层以使得介电层的第二侧在弹性金属层的第一侧上;
在介电层的第一侧和介电层的第二侧之间形成孔,在孔内通过介电层暴露弹性金属层的第一侧的部分,所形成的孔具有第一宽度;及
在介电层的第一侧上布置迹线层,使得迹线层的第一部分沿着介电层的第一侧延伸且迹线层的第二部分延伸进孔中以机械连接并电连接弹性金属层的第一侧的部分,所述第一部分和第二部分具有第二宽度,
其中迹线层旨在布置为与孔中心对齐,及
其中基于所预料的相对于孔的横向未对准来设置第一宽度和第二宽度,所述孔允许弹性金属层的第一侧的部分的一部分不被迹线层覆盖。

说明书

用于磁盘驱动器磁头悬架挠性件的接地特征
技术领域
本发明总体上涉及并入到磁盘驱动器磁头悬架中的一种集成引线或无线的挠性件。
背景技术
集成引线或无线的悬架和挠性件(即,悬架组件)用来支持磁盘驱动器或其它动态数据存储系统中的读/写传感器。这种与磁盘驱动器磁头悬架一起使用的挠性件已经被广泛知道且商业上可得。这些设备通常包括在不锈钢或其它弹性金属层上的铜或其它导电材料层中形成的引线或迹线。例如聚酰亚胺的介电绝缘材料层将迹线与弹性金属层分隔开。在本发明的一实施例中,挠性件被安装到其它组件例如不锈钢承载杆上。减成和/或加成工艺例如光刻、湿法和干法刻蚀,以及沉积工艺可用来制作挠性件。
电镀的接地特征经常被并入到磁盘驱动器磁头悬架挠性件中。这些接地特征被用来例如通过介电绝缘层中的孔将迹线电互连到下面的不锈钢层。例如,它们可用来电互连通过不锈钢层的所谓的交错迹线。这些类型的接地特征和相关联的制造方法公开在例如Tronnes的美国专利7,875,804和Peltoma的美国专利7,384,531中。
接地特征所连接到的具有迹线的铜或其它导电材料经常例如电镀有相对耐腐蚀的材料,例如NiAu(镍-金)。但是,NiAu不能很好地粘附到不锈钢上。因此,电镀的接地特征必须(例如在直径上)足够大,以能覆盖穿过绝缘层的孔和由该孔所暴露的不锈钢层的部分。而且,因为需要容纳由形成接地特征所用的光刻和沉积工艺中固有的限制而导致的层与层的未对准,接地特征通常需要做得比绝缘层的孔更大。
然而,持续的需要更小的接地特征,其可降低占用空间以允许也使用其它特征和/或实现组合件的小型化。
附图说明
图1是根据本发明的在其上可制作电互连的第一挠性件的一部分的第一侧的等距视图,
图2是图1所示挠性件部分的第二侧的等距视图,
图3A是现有技术的磁头悬架的互连的横截面视图,
图3B是由电子显微镜观察的现有技术互连的图像,
图4A是根据本发明各个实施例的磁头悬架的互连的俯视图,
图4B是图4A所示互连的横截面视图,
图4C是根据本发明各个实施例的由电子显微镜观察的磁头悬架的互连的图像,
图5A是根据本发明各个实施例的磁头悬架的互连的俯视图,
图5B是图5A所示互连的横截面视图,
图5C是根据本发明另一实施例的由电子显微镜观察的磁头悬架的互连的图像。
发明内容
本发明的一些方面涉及减小尺寸(例如在直径上)的互连。接地特征和包围接地特征的区域可以由聚合物外套层材料覆盖。由于电镀的接地特征和周围区域被外套层覆盖,因此根据设计规定且特别是最小和其它尺寸规定,互连能容纳可能导致暴露的不锈钢区域的层与层的未对准。本发明的一些实施例包括直径小于绝缘层中孔径的电镀接地特征。
本发明的一些实施例包括不锈钢或其它弹性金属层,以及多条铜或其它导电材料的迹线。聚酰亚胺或其它介电绝缘材料层在除了有互连的地方将迹线从不锈钢层隔开。孔在互连处延伸通过介电层。互连可包括在绝缘材料孔的边缘部分上延伸且与弹性金属层接触的迹线的一部分。介电绝缘材料例如聚酰亚胺的绝缘或外套层可覆盖互连周围的区域,包括没有被迹线覆盖的孔中的弹性金属层的任何暴露部分。在一些实施例中,迹线在互连处的宽度可小于或等于介电层孔的直径。在其它一些实施例中,迹线 宽度等于或大于在互连处的孔的直径。不考虑迹线和孔的相对宽度和/或直径,考虑到由于所预料的工艺偏差引起的所预料的层与层的未对准范围,工艺和其它制造规范不要求迹线在互连处的宽度足够大到能覆盖整个孔。换言之,迹线的宽度可以相对于孔的直径如此的小,以致于可以预料弹性金属层的部分可以(但不必须)在互连位置处暴露。考虑到由于工艺偏差引起的所预料的未对准,在互连上的外套层的尺寸要足够大以便能覆盖在绝缘层中的孔,且将由此覆盖弹性金属层在互连处的任何暴露的部分。迹线在互连位置处的部分可以不被耐腐蚀材料例如金或镍金电镀。迹线的其它部分可由耐腐蚀材料例如金或镍金电镀。可在将迹线互连到不锈钢层的同时(即,在相同的工艺步骤中)形成互连的迹线层部分。在其它实施例中,可与迹线分离地形成互连的电镀导体层部分。
迹线在互连位置处的部分(例如,由外套层覆盖的部分)可以不被耐腐蚀材料例如金或镍金电镀。在一些实施例中,迹线的部分可具有涂层例如无电镀镍,该涂层可以被沉积在迹线上而不被沉积在弹性金属层上。迹线的其它部分可由耐腐蚀材料例如金或镍金电镀。除了耐腐蚀外,电镀层还能有利于到其它磁盘驱动器组件的电连接(焊料焊接、超声焊接、导电树脂等)并允许低电阻电探测。
另一实施例包括扩大直径的电镀互连部分,其直径大于在互连处的邻近迹线部分。扩大直径的电镀区域可具有与迹线或其它导电材料(例如镍)相同的材料,其直径可小于、等于或大于绝缘层中孔的直径。如上述实施例那样,电镀区域的直径可相对于孔的直径如此的小以致于可预料弹性金属层的部分可以(但不必须)在互连位置处暴露。考虑到由于工艺偏差引起的所预料的未对准,在互连上的外套层的尺寸足够大以便能覆盖绝缘层中的孔,且将由此覆盖在互连处的弹性金属层的任何暴露部分。
本发明的其它实施例包括邻近互连的至少一条迹线。该迹线以最小距离从互连隔开,该最小距离足够容纳由工艺偏差引起的所预料的未对准且防止迹线延伸进互连的孔中。在互连上的外套层可以在邻近迹线的部分上延伸。在外套层区域内的互连位置处,迹线和孔的尺寸的规范不需要裕度来顾及所预料的层与层的未对准。在与互连的被外套层覆盖的部分隔开 的位置处,传统或其它已知的裕度可用来顾及所预料的未对准。
在本文的一些实施例中,互连的宽度大约为15微米且孔的直径大约为20微米。邻近的迹线可离孔的边缘大约25微米。本发明的其它实施例包括更大或更小的孔、迹线和迹线间隔。
具体实施方式
图1和图2是根据本发明的在其上可制作互连的无线或集成引线的挠性件10(即,悬架组件)的一部分的相对侧的图示。挠性件的“引线”或“铜”侧如图1所示,且“不锈钢”侧如图2所示。挠性件10可由层压的材料薄片形成,该薄片包含弹性金属层12和由介电层16隔开的导体层14。通常是不锈钢(导电材料)的弹性金属层形成为结构部分,例如舌片18和侧部弹性臂20。可以是铜或铜合金的导体层14形成为多个集成的迹线22(例如,引线)。迹线22在接合焊盘24处终止在舌片18的端部。还去除介电层16的一些部分但通常在迹线22覆盖弹性金属层12的地方保留介电层16。例如10这样的挠性件通常已知且在商业上从许多制造商处可得到,这些制造商包括美国明尼苏达州哈特奇桑市的哈特奇桑科技公司(Hutchinson Technology Incorporated)。挠性件10可由使用传统或其它已知光刻和蚀刻工艺的层压的材料薄片制造。但是,根据本发明的互连可并入到其它类型的悬架和悬架组件(包括由其它工艺所制造的那些悬架和悬架组件)中。
电连接可在不同的位置处制作于迹线22和弹性金属层12之间。例如,弹性金属层12能为一个或更多的迹线22在一个或更多的互连处提供接地电连接。这样的互连能建立通过介电层16的电连接,如本文进一步将论述的那样。
图3A至3B显示现有技术的互连的一些方面。具体而言,图3A显示了互连300的横截面视图。如图3A所示,介电层322在弹性金属层320上延伸。介电层322能电隔离开由弹性金属层320支撑的挠性件的电迹线。但是,在介电层322中的孔340暴露弹性金属层320的一部分以允许与弹性金属层320的电连接。迹线层326布置在孔340内以与弹性金属层320 接触且在挠性件电路与弹性金属层320之间建立电连接。外套层324可设置在迹线层326和介电层322上方,如图所示。
在现有技术的实施例中,弹性金属层320在孔340内的整个表面被迹线层326覆盖。具体而言,在图3A的实施例中,孔340的宽度330是0.070毫米,而迹线层326的宽度332是0.120毫米,使得迹线层326完全跨越过孔340且继续横向地在介电层322上。
设计需求进一步考虑到相对大尺寸的迹线层326,以便尽管在未对准的情况下也能由迹线层326完整地覆盖孔340。可以预料的是用于形成孔340和迹线层326的自动技术在误差裕度内横向地从目标位置偏离。本文所用的“未对准”指的是元件的实际布置与目标布置之间的差别。迹线层326具有的宽度332显著地大于孔340的宽度330,以确保即便在所预料的误差裕度一定范围内横向地偏离与孔340的目标中心对齐地沉积形成迹线层326,孔340仍然将完全地被迹线层326覆盖,使得不在孔340内暴露弹性金属层340。外套层324的宽度334可大于迹线层326宽度332以提供进一步的裕度来容纳迹线层326和/或外套层324的未对准。同理,介电层322的宽度336可大于迹线层326的宽度332以提供进一步的裕度来容纳迹线层326的横向未对准。为确保完全地覆盖孔340的宽度330而扩展的迹线层326的宽度332会增加互连300的整体占位面积。图3B显示了由电子显微镜观察的与图3A所示的实施例一致的迹线的俯视图,该迹线在介电层的孔上延伸且完全地覆盖该孔。外套层324没有在图3B中示出。
图4A示出互连400的俯视图,而图4B示出相应的互连400的横截面视图。互连400实现迹线层426和金属弹性层420之间的机械和电连接。金属弹性层420可被配置为本文所提及的任何金属弹性层。例如,金属弹性层420可由不锈钢制成,金属弹性层420可提供对磁头悬架的大部分机械支撑,金属弹性层420可用作挠性件的安装支撑,且金属弹性层420可用作电接地。金属弹性层420可包括第一侧和第二侧。第一侧可对应金属弹性层420的顶侧且第二侧可对应金属弹性层420的底侧。迹线层426可由导电金属例如铜形成。迹线层426可以是为存储器存储驱动器的一个或更多的读/写换能器或其它的供能或耗能组件供电的电路的一部分。
外套层424显示于图4B中但没有显示于图4A中,以便能显示那些被外套层424部分地或完全地遮挡的其它组件。介电层422设置在金属弹性层420上,且除了孔440外,介电层422在金属弹性层420和迹线层426之间且电隔离开金属弹性层420和迹线层426。介电层422具有第一侧和第二侧。第一侧可对应介电层422的顶侧且第二侧可对应介电层422的底侧。介电层422的第二侧布置在金属弹性层420的第一侧(即,顶侧)上。孔440是在介电层422中从介电层422的第一侧延伸到第二侧的空洞。孔440允许迹线层426通过介电层422接触金属弹性层420,以为迹线层426提供到金属弹性层420的电接地。孔440在图4A中显示为圆形,但孔440替代地可以是正方形、长方形、椭圆形或其它形状。
如图4A至4B所示,通过孔440(不考虑外套层424)暴露弹性金属层420的第一侧的一部分。由于孔440没有完全地被迹线层426所覆盖,因此通过孔440会暴露弹性金属层420的这部分。如图所示,迹线层426的宽度432小于孔440的宽度430,使得通过介电层422来暴露金属弹性层420的这部分。在一些实施例中,迹线层426的宽度432等于孔440的宽度430。甚至在迹线层426的宽度432等于孔440的宽度430的实施例中,所预料的迹线层426相对于孔440的未对准定位可允许金属弹性层420的一部分不被迹线层426覆盖且通过孔440暴露弹性金属层420的一部分。
如本文所述,迹线层426易于受到腐蚀。对迹线层426的第一种耐腐蚀选择是电镀迹线层426。迹线层426可以由金、镍金、和/或其它金属电镀。第二种选择是用聚合物涂覆迹线层426,例如用聚酰胺涂覆。外套层424可以是聚合物涂层。可以理解的是,仅有一小部分的迹线层426显示在图4A至4B中,且迹线层426沿着介电层422的第一侧(即,顶侧)延伸到磁头悬架的其它部分。外套层424可布置在大部分迹线层426(包括那些未示于图4A中的部分)的上面,而未被涂覆的部分可由金或镍金电镀以保护整个迹线层426不受腐蚀。代替外套层424而使用电镀在对迹线层426进行端子连接的区域处很有用。但是,由于金通常不会与金属弹性层420的不锈钢很好地接合,因此可能不期望沿着互连400进行这样的金或镍金的电镀。因此,至少在孔440内的迹线层426部分可以不由耐腐蚀 金属电镀。由此,外套层424在迹线层426上沿着孔440延伸,如图4B所示。在一些实施例中,耐腐蚀电镀可总体上施加到迹线层426上,但电镀可以有选择性地从迹线层426沿孔440延伸或计划沿孔440延伸的部分去除。在一些替代实施例中,耐腐蚀电镀可总体上施加到迹线层426上但不施加到迹线层426沿孔440延伸或计划沿孔440延伸的部分。在每种情况下,在孔440内的迹线层426部分可不被电镀,使得迹线层426的铜(或其它基础的基底金属)暴露在孔440内。如图所示,通过在孔440上应用外套层424,迹线层426的未电镀且暴露的铜(或其它基础的基底金属)可免受腐蚀。外套层424可横向地延伸超出孔440,以顾及所预料的元件的未对准,如本文所述。
迹线层426的宽度432可以是大约5微米或更大。在一些实施例中,迹线层426的宽度432可以是大约15微米。在一些实施例中,迹线层426的宽度432可以是大约5-15微米。还可以设想其它的尺寸。
在其它一些实施例中,孔440的宽度430可以是大约35微米或更大。在一些实施例中,孔440可以基于介电层422的厚度(即,从孔440的第一侧到孔440的第二侧的距离)。例如,孔440的宽度430可以大约是介电层422厚度的一半或更大。在一些实施例中,孔440的宽度430大约是35微米或更大。可基于所预料的元件的未对准来使用互连400的元件的不同尺寸以确保迹线层426仍然布置为使得迹线层426的至少一部分接触在孔440内的金属弹性层420。迹线层426在孔440内的预期布置可以中心对准,其中迹线层426的中心旨在与孔440的中心对齐。但是,可已知的是,基于所采用的装备和技术可预料特定程度的未对准,即在这种情况下指在迹线层426的中心和孔440的中心之间的未对准。由此,即便一些金属弹性层420没有通过孔440被迹线层426覆盖,元件的宽度可以基于所预料的元件的未对准,以确保迹线层426通过孔440接触金属弹簧层420。在一些情况中,孔440的宽度430可设为迹线层426的宽度432和对准裕度的函数。例如,孔440的宽度430可基于如下公式:
VW≥2*(RM+FM)-TW
其中,VW=孔440的宽度430;RM=对准裕度;FM=功能性的PGF导体最小值;且TW=迹线层426的宽度432。RM指的是顾及对齐两个不同层所产生的工艺偏差所需的最小设计距离。基于已知公差通过定义可接受的工艺能力可确定RM的值,其通常是所测得的工艺偏差的标准偏差的3到6倍。在一些示例中,RM可以是20-25微米。RM+FM或其它未对准的度量可以替代地是在两个或更多布置元件之间累加的总的最大未对准。FM指的是在导体层和弹性金属层之间的为确保可靠的电连接而必要的最小接触面积。FM可以基于所用材料的类型而变化,且可通过可靠性测试而确定。在一些情况下,FM还可以基于设计允许的最大电阻而确定,以满足性能要求。
而且,迹线层426的相对小的宽度432和孔440的相对小的宽度430允许各个其它组件的靠近的布置。图4A至4B显示了平行于迹线层426延伸的邻近的迹线450。邻近的迹线450可以布置为在迹线层426与邻近的迹线450之间具有隔离距离438。隔离距离438可防止邻近的迹线450被布置在孔440内,那会无意地使邻近的迹线450接地。隔离距离438可从相应导体的最接近的边缘测量。隔离距离438可以大约是15微米。在一些实施例中,隔离距离438可大约是15微米或更大。在一些情况下,隔离距离438可设为迹线层426的宽度432、孔440的宽度430和对准裕度的函数。例如,隔离距离438(AT)可以基于如下公式:
AT≥(VW/2)-(TW/2)+RM
TW指的是迹线层426的宽度432。在这些情况下,在上述公式中所用的RM函数可特别地指介电层422的对准裕度。接地配置的另一个测量是从迹线层426的中心线到外套层424的边缘的距离。在一些实施例中,可将从迹线层426的中心线到外套层424的边缘的距离设为迹线层426的宽度432和对准裕度的函数。例如,从迹线层426中心线到外套层424的边缘的距离可大于或等于迹线层426的宽度432的一半加上对准裕度。在另一些实施例中,从迹线层426的中心线到外套层424的边缘的距离(DE) 可以大于或等于孔440的宽度430的一半加上对准裕度。从迹线层426的中心线到介电层422的边缘的距离可以大于或等于DE加上边缘对准裕度。在一些实施例中,边缘对准裕度可约为15微米。
传统或其它已知的附加迹线悬架组合件(TSA+)光刻、沉积以及湿法和干法蚀刻工艺可用来制作本发明的接地特征。例如,可通过从介电层422去除材料(例如通过蚀刻)来形成孔440的空洞。孔440可通过介电层422进行蚀刻以在互连400的位置暴露金属弹性层420。迹线层426可单独地形成然后布置在介电层422上和/或可通过堆积(例如电镀)而形成。例如,迹线层426可由在孔440内的沉积在金属弹性层420的不锈钢表面上的晶种层堆积而成。晶种层可包括含铬铜(CrCu)。
图4C显示的是电子显微镜观察的导体的图像,该导体延伸进孔内以与不锈钢层连接,该孔形成在高于不锈钢层的介电层内。如图所示,导体的宽度小于孔的宽度。不锈钢弹性层的部分在迹线层的相对横向侧上通过孔暴露。
图5A显示的是互连500的俯视图。互连500实现迹线层526和金属弹性层520之间的机械和电连接。金属弹性层520可以被配置为本文所提及的任何金属弹性层。迹线层526可被配置为本文所提及的任何导体(例如铜迹线)。迹线层526可以是为存储器存储驱动器的一个或更多读/写换能器或其它组件供电的电路的一部分。
外套层524示于图5B中但未示于图5A中,以便在图5A中示出那些部分地或完整地在外套层524下面的其它组件。金属弹性层520可包括第一侧和第二侧。第一侧可对应于金属弹性层520的顶侧且第二侧可对应于金属弹性层520的底侧。介电层522设置在金属弹性层520的上面,且除了孔540外在金属弹性层520和迹线层526之间电隔离开金属弹性层520和迹线层526。介电层522具有第一侧和第二侧。第一侧可对应于介电层522的顶侧且第二侧可对应于介电层522的底侧。介电层522的第二侧布置在金属弹性层520的第一侧(即,顶侧)上。孔540是在介电层522中从介电层522的第一侧延伸到介电层522的第二侧的空洞。介电层522中的孔540允许迹线层526接触金属弹性层520,以为迹线层526提供到金 属弹性层520的电接地。孔540在图5A中显示为圆形,但孔540替代地可以是正方形、长方形、椭圆形或其它形状。
当迹线层526的宽度532大于孔540的宽度530时(不像图4A至4B中的实施例那样),孔540的宽度530和迹线层526的宽度532仍然总体上小于传统的互连。如图4A至4B所示的实施例,迹线层526可由耐腐蚀镀层(例如,金或镍金)来电镀,除了接近孔540和/或在孔540内的迹线层526的部分。在没有电镀的情况下,迹线层526可通过孔540实现与金属弹性层520的可靠连接。而且,迹线层526的宽度532可允许一定程度的未对准。
迹线层526的宽度532可以是大约40微米,而孔540的宽度530可以是大约20微米,但是其它的尺寸也是可能的。基于与元件的预料未对准的一个或更多的关系可使用互连500的元件的不同尺寸,以确保仍布置迹线层526使得迹线层526的至少一部分在孔540内与金属弹性层520接触。在孔540内的迹线层526的预期布置可以是中心对齐的,其中迹线层526的中心旨在与孔540的中心对齐。但是,可以知道的是,基于所用的装备和技术,可以期望特定程度的未对准,在这种情况下指在迹线的中心和孔540的中心之间的未对准。由此,元件的宽度可基于所预料的元件的未对准,以确保即便一些金属弹性层526没有通过孔540被迹线层526所覆盖,迹线层526也可通过孔540接触金属弹性层520。
即便在图5B中迹线层526的宽度532大于或等于孔540的宽度530,与图4B相关的尺寸公式可用于图5B实施例的尺寸上。例如,可类似于隔离距离438来计算隔离距离538。
迹线层526的宽度532和孔540的宽度530每个都显著小于图2A至2B实施例的孔340的宽度330和迹线层326的宽度332。迹线层526的相对小的宽度532和孔540的相对小的宽度530可允许其它组件更小,以容纳另外的部件或得到更紧密的邻近度。例如,在邻近导体550的边缘与迹线层526(和/或孔540)的中心之间的隔离距离538可大约是35微米。
图5C显示的是电子显微镜观察的导体的图像,该导体延伸进孔中以与不锈钢层接触,该孔形成在高于不锈钢层的介电层内。如图所示,导 体的宽度大于孔的宽度。凹坑在导体中显示于导体延伸进介电层中的孔之处,以实现与不锈钢层的连接。
虽然参考优选实施例描述了本发明,本领域的技术人员将意识到在不脱离本发明的精神和范围的情况下可对形式和细节作出改变。

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1、10申请公布号CN104205216A43申请公布日20141210CN104205216A21申请号201380015747822申请日2013032161/614,30420120322USG11B5/12720060171申请人哈特奇桑科技公司地址美国明尼苏达州72发明人KT托比亚斯74专利代理机构北京市路盛律师事务所11326代理人唐超尘王桂玲54发明名称用于磁盘驱动器磁头悬架挠性件的接地特征57摘要各个实施例涉及磁头悬架的电互连。电互连可包括弹性金属层和具有孔的介电层,在孔内通过介电层暴露弹性金属层的部分。电互连可进一步包括布置于介电层上且延伸进孔中以与弹性金属层连接的迹线层。在孔内。

2、的弹性金属层的部分可以不被迹线层覆盖。通过孔暴露弹性金属层可以是因为迹线层的宽度小于孔的宽度,和/或该暴露可以是因为所预料的未对准。聚合物外套层可被施加到孔上以保护迹线层不被腐蚀。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014092286PCT国际申请的申请数据PCT/US2013/0333412013032187PCT国际申请的公布数据WO2013/142711EN2013092651INTCL权利要求书2页说明书7页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书7页附图4页10申请公布号CN104205216ACN104205216A1/2页21一种磁。

3、头悬架的电互连,包括弹性金属层,所述弹性金属层是导电的,所述弹性金属层具有第一侧和与第一侧相对的第二侧;介电层,其具有第一侧和与第一侧相对的第二侧,介电层的第二侧布置在弹性金属层的第一侧上,介电层具有在介电层的第一侧和介电层的第二侧之间的孔,在孔内通过介电层暴露弹性金属层的第一侧的部分;及迹线层,其具有第一部分和第二部分,迹线层由导电的金属形成,迹线层的第一部分布置在介电层的第一侧上,迹线层的第二部分延伸进孔中以机械连接并电连接弹性金属层的第一侧的部分,其中弹性金属层的第一侧的部分的一部分没有被迹线层覆盖。2根据权利要求1所述的电互连,其中电互连将迹线层的电路电接地到弹性金属层。3根据权利要求。

4、1或2所述的电互连,其中迹线层的宽度小于孔的宽度。4根据前述任一权利要求所述的电互连,其中迹线层的宽度约为515微米且孔的宽度约为介电层厚度的一半或更大。5根据权利要求1、2或4所述的电互连,其中迹线层的宽度大于孔的宽度。6根据前述任一权利要求所述的电互连,其中迹线层的宽度沿着迹线层的第一部分和迹线层的第二部分是相同的,且其中迹线层的第一部分沿着介电层的第一侧延伸以电连接耗电组件,耗电组件支撑在金属弹性层上。7根据前述任一权利要求所述的电互连,其中所述孔具有圆形、正方形或长方形的形状。8根据前述任一权利要求所述的电互连,其中没有被迹线层覆盖的弹性金属层的第一侧的部分的一部分包括第一部分和第二部。

5、分,且其中第一部分相对于第二部分位于迹线层的相对侧上。9根据前述任一权利要求所述的电互连,进一步包括在所述孔的位置处在迹线上延伸的外套层,所述外套层包括抑制迹线层腐蚀的聚合物层。10根据权利要求9所述的电互连,其中所述迹线层的第一部分电镀有抑制腐蚀类型的金属,且其中所述迹线层的第二部分没有电镀抑制腐蚀类型的金属。11根据前述任一权利要求所述的电互连,进一步包括布置在弹性金属层的第一侧的部分上的电镀的晶种层,所述晶种层改善在迹线层和弹性金属层之间的接合。12一种用于在磁头悬架上形成电互连的方法,所述电互连包括弹性金属层、介电层及迹线层,所述迹线层具有由导电金属形成的第一部分和第二部分,所述方法包。

6、括沿着弹性金属层布置介电层,所述介电层具有第一侧和第二侧,布置介电层以使得介电层的第二侧在弹性金属层的第一侧上面;在介电层的第一侧和介电层的第二侧之间形成孔,在孔内通过介电层暴露弹性金属层的第一侧的部分;及在介电层的第一侧上布置迹线层,使得迹线层的第一部分沿着介电层的第一侧延伸且迹线层的第二部分延伸进孔中以机械连接并电连接弹性金属层的第一侧的部分,其中弹性金属层的第一侧的部分的一部分没有被迹线层覆盖。13根据权利要求12所述的方法,其中电互连将迹线层的电路电接地到弹性金属层。14根据权利要求12或13所述的方法,其中迹线层的宽度小于孔的宽度。权利要求书CN104205216A2/2页315根据。

7、权利要求12或13所述的方法,其中迹线层的宽度等于或大于孔的宽度且由于未对准而暴露弹性金属层的第一侧的部分。16根据权利要求1215中任一项所述的方法,其中迹线层的宽度沿着迹线层的第一部分和迹线层的第二部分是相同的。17根据权利要求1216中任一项所述的方法,其中通过蚀刻来形成所述孔且通过电镀来堆积迹线层以布置迹线层。18根据权利要求1217中任一项所述的方法,进一步包括在迹线层的第二部分上施加外套层,所述外套层包括抑制迹线层腐蚀的聚合物层。19根据权利要求18所述的方法,进一步包括用抑制腐蚀类型的金属来电镀迹线层的第一部分,其中迹线层的第二部分没有用抑制腐蚀类型的金属电镀。20一种用于在磁头。

8、悬架上形成电互连的方法,所述电互连包括弹性金属层、介电层以及迹线层,所述迹线层具有由导电金属形成的第一部分和第二部分,所述方法包括沿着弹性金属层布置介电层,所述介电层具有第一侧和第二侧,布置介电层以使得介电层的第二侧在弹性金属层的第一侧上;在介电层的第一侧和介电层的第二侧之间形成孔,在孔内通过介电层暴露弹性金属层的第一侧的部分,所形成的孔具有第一宽度;及在介电层的第一侧上布置迹线层,使得迹线层的第一部分沿着介电层的第一侧延伸且迹线层的第二部分延伸进孔中以机械连接并电连接弹性金属层的第一侧的部分,所述第一部分和第二部分具有第二宽度,其中迹线层旨在布置为与孔中心对齐,及其中基于所预料的相对于孔的横。

9、向未对准来设置第一宽度和第二宽度,所述孔允许弹性金属层的第一侧的部分的一部分不被迹线层覆盖。权利要求书CN104205216A1/7页4用于磁盘驱动器磁头悬架挠性件的接地特征技术领域0001本发明总体上涉及并入到磁盘驱动器磁头悬架中的一种集成引线或无线的挠性件。背景技术0002集成引线或无线的悬架和挠性件即,悬架组件用来支持磁盘驱动器或其它动态数据存储系统中的读/写传感器。这种与磁盘驱动器磁头悬架一起使用的挠性件已经被广泛知道且商业上可得。这些设备通常包括在不锈钢或其它弹性金属层上的铜或其它导电材料层中形成的引线或迹线。例如聚酰亚胺的介电绝缘材料层将迹线与弹性金属层分隔开。在本发明的一实施例中。

10、,挠性件被安装到其它组件例如不锈钢承载杆上。减成和/或加成工艺例如光刻、湿法和干法刻蚀,以及沉积工艺可用来制作挠性件。0003电镀的接地特征经常被并入到磁盘驱动器磁头悬架挠性件中。这些接地特征被用来例如通过介电绝缘层中的孔将迹线电互连到下面的不锈钢层。例如,它们可用来电互连通过不锈钢层的所谓的交错迹线。这些类型的接地特征和相关联的制造方法公开在例如TRONNES的美国专利7,875,804和PELTOMA的美国专利7,384,531中。0004接地特征所连接到的具有迹线的铜或其它导电材料经常例如电镀有相对耐腐蚀的材料,例如NIAU镍金。但是,NIAU不能很好地粘附到不锈钢上。因此,电镀的接地特。

11、征必须例如在直径上足够大,以能覆盖穿过绝缘层的孔和由该孔所暴露的不锈钢层的部分。而且,因为需要容纳由形成接地特征所用的光刻和沉积工艺中固有的限制而导致的层与层的未对准,接地特征通常需要做得比绝缘层的孔更大。0005然而,持续的需要更小的接地特征,其可降低占用空间以允许也使用其它特征和/或实现组合件的小型化。附图说明0006图1是根据本发明的在其上可制作电互连的第一挠性件的一部分的第一侧的等距视图,0007图2是图1所示挠性件部分的第二侧的等距视图,0008图3A是现有技术的磁头悬架的互连的横截面视图,0009图3B是由电子显微镜观察的现有技术互连的图像,0010图4A是根据本发明各个实施例的磁。

12、头悬架的互连的俯视图,0011图4B是图4A所示互连的横截面视图,0012图4C是根据本发明各个实施例的由电子显微镜观察的磁头悬架的互连的图像,0013图5A是根据本发明各个实施例的磁头悬架的互连的俯视图,0014图5B是图5A所示互连的横截面视图,0015图5C是根据本发明另一实施例的由电子显微镜观察的磁头悬架的互连的图像。说明书CN104205216A2/7页5发明内容0016本发明的一些方面涉及减小尺寸例如在直径上的互连。接地特征和包围接地特征的区域可以由聚合物外套层材料覆盖。由于电镀的接地特征和周围区域被外套层覆盖,因此根据设计规定且特别是最小和其它尺寸规定,互连能容纳可能导致暴露的不。

13、锈钢区域的层与层的未对准。本发明的一些实施例包括直径小于绝缘层中孔径的电镀接地特征。0017本发明的一些实施例包括不锈钢或其它弹性金属层,以及多条铜或其它导电材料的迹线。聚酰亚胺或其它介电绝缘材料层在除了有互连的地方将迹线从不锈钢层隔开。孔在互连处延伸通过介电层。互连可包括在绝缘材料孔的边缘部分上延伸且与弹性金属层接触的迹线的一部分。介电绝缘材料例如聚酰亚胺的绝缘或外套层可覆盖互连周围的区域,包括没有被迹线覆盖的孔中的弹性金属层的任何暴露部分。在一些实施例中,迹线在互连处的宽度可小于或等于介电层孔的直径。在其它一些实施例中,迹线宽度等于或大于在互连处的孔的直径。不考虑迹线和孔的相对宽度和/或直。

14、径,考虑到由于所预料的工艺偏差引起的所预料的层与层的未对准范围,工艺和其它制造规范不要求迹线在互连处的宽度足够大到能覆盖整个孔。换言之,迹线的宽度可以相对于孔的直径如此的小,以致于可以预料弹性金属层的部分可以但不必须在互连位置处暴露。考虑到由于工艺偏差引起的所预料的未对准,在互连上的外套层的尺寸要足够大以便能覆盖在绝缘层中的孔,且将由此覆盖弹性金属层在互连处的任何暴露的部分。迹线在互连位置处的部分可以不被耐腐蚀材料例如金或镍金电镀。迹线的其它部分可由耐腐蚀材料例如金或镍金电镀。可在将迹线互连到不锈钢层的同时即,在相同的工艺步骤中形成互连的迹线层部分。在其它实施例中,可与迹线分离地形成互连的电镀。

15、导体层部分。0018迹线在互连位置处的部分例如,由外套层覆盖的部分可以不被耐腐蚀材料例如金或镍金电镀。在一些实施例中,迹线的部分可具有涂层例如无电镀镍,该涂层可以被沉积在迹线上而不被沉积在弹性金属层上。迹线的其它部分可由耐腐蚀材料例如金或镍金电镀。除了耐腐蚀外,电镀层还能有利于到其它磁盘驱动器组件的电连接焊料焊接、超声焊接、导电树脂等并允许低电阻电探测。0019另一实施例包括扩大直径的电镀互连部分,其直径大于在互连处的邻近迹线部分。扩大直径的电镀区域可具有与迹线或其它导电材料例如镍相同的材料,其直径可小于、等于或大于绝缘层中孔的直径。如上述实施例那样,电镀区域的直径可相对于孔的直径如此的小以致。

16、于可预料弹性金属层的部分可以但不必须在互连位置处暴露。考虑到由于工艺偏差引起的所预料的未对准,在互连上的外套层的尺寸足够大以便能覆盖绝缘层中的孔,且将由此覆盖在互连处的弹性金属层的任何暴露部分。0020本发明的其它实施例包括邻近互连的至少一条迹线。该迹线以最小距离从互连隔开,该最小距离足够容纳由工艺偏差引起的所预料的未对准且防止迹线延伸进互连的孔中。在互连上的外套层可以在邻近迹线的部分上延伸。在外套层区域内的互连位置处,迹线和孔的尺寸的规范不需要裕度来顾及所预料的层与层的未对准。在与互连的被外套层覆盖的部分隔开的位置处,传统或其它已知的裕度可用来顾及所预料的未对准。0021在本文的一些实施例中。

17、,互连的宽度大约为15微米且孔的直径大约为20微米。邻近的迹线可离孔的边缘大约25微米。本发明的其它实施例包括更大或更小的孔、迹线和迹说明书CN104205216A3/7页6线间隔。具体实施方式0022图1和图2是根据本发明的在其上可制作互连的无线或集成引线的挠性件10即,悬架组件的一部分的相对侧的图示。挠性件的“引线”或“铜”侧如图1所示,且“不锈钢”侧如图2所示。挠性件10可由层压的材料薄片形成,该薄片包含弹性金属层12和由介电层16隔开的导体层14。通常是不锈钢导电材料的弹性金属层形成为结构部分,例如舌片18和侧部弹性臂20。可以是铜或铜合金的导体层14形成为多个集成的迹线22例如,引线。

18、。迹线22在接合焊盘24处终止在舌片18的端部。还去除介电层16的一些部分但通常在迹线22覆盖弹性金属层12的地方保留介电层16。例如10这样的挠性件通常已知且在商业上从许多制造商处可得到,这些制造商包括美国明尼苏达州哈特奇桑市的哈特奇桑科技公司HUTCHINSONTECHNOLOGYINCORPORATED。挠性件10可由使用传统或其它已知光刻和蚀刻工艺的层压的材料薄片制造。但是,根据本发明的互连可并入到其它类型的悬架和悬架组件包括由其它工艺所制造的那些悬架和悬架组件中。0023电连接可在不同的位置处制作于迹线22和弹性金属层12之间。例如,弹性金属层12能为一个或更多的迹线22在一个或更多。

19、的互连处提供接地电连接。这样的互连能建立通过介电层16的电连接,如本文进一步将论述的那样。0024图3A至3B显示现有技术的互连的一些方面。具体而言,图3A显示了互连300的横截面视图。如图3A所示,介电层322在弹性金属层320上延伸。介电层322能电隔离开由弹性金属层320支撑的挠性件的电迹线。但是,在介电层322中的孔340暴露弹性金属层320的一部分以允许与弹性金属层320的电连接。迹线层326布置在孔340内以与弹性金属层320接触且在挠性件电路与弹性金属层320之间建立电连接。外套层324可设置在迹线层326和介电层322上方,如图所示。0025在现有技术的实施例中,弹性金属层32。

20、0在孔340内的整个表面被迹线层326覆盖。具体而言,在图3A的实施例中,孔340的宽度330是0070毫米,而迹线层326的宽度332是0120毫米,使得迹线层326完全跨越过孔340且继续横向地在介电层322上。0026设计需求进一步考虑到相对大尺寸的迹线层326,以便尽管在未对准的情况下也能由迹线层326完整地覆盖孔340。可以预料的是用于形成孔340和迹线层326的自动技术在误差裕度内横向地从目标位置偏离。本文所用的“未对准”指的是元件的实际布置与目标布置之间的差别。迹线层326具有的宽度332显著地大于孔340的宽度330,以确保即便在所预料的误差裕度一定范围内横向地偏离与孔340的。

21、目标中心对齐地沉积形成迹线层326,孔340仍然将完全地被迹线层326覆盖,使得不在孔340内暴露弹性金属层340。外套层324的宽度334可大于迹线层326宽度332以提供进一步的裕度来容纳迹线层326和/或外套层324的未对准。同理,介电层322的宽度336可大于迹线层326的宽度332以提供进一步的裕度来容纳迹线层326的横向未对准。为确保完全地覆盖孔340的宽度330而扩展的迹线层326的宽度332会增加互连300的整体占位面积。图3B显示了由电子显微镜观察的与图3A所示的实施例一致的迹线的俯视图,该迹线在介电层的孔上延伸且完全地覆盖该孔。外套层324没有在图3B中示出。0027图4A。

22、示出互连400的俯视图,而图4B示出相应的互连400的横截面视图。互连说明书CN104205216A4/7页7400实现迹线层426和金属弹性层420之间的机械和电连接。金属弹性层420可被配置为本文所提及的任何金属弹性层。例如,金属弹性层420可由不锈钢制成,金属弹性层420可提供对磁头悬架的大部分机械支撑,金属弹性层420可用作挠性件的安装支撑,且金属弹性层420可用作电接地。金属弹性层420可包括第一侧和第二侧。第一侧可对应金属弹性层420的顶侧且第二侧可对应金属弹性层420的底侧。迹线层426可由导电金属例如铜形成。迹线层426可以是为存储器存储驱动器的一个或更多的读/写换能器或其它的。

23、供能或耗能组件供电的电路的一部分。0028外套层424显示于图4B中但没有显示于图4A中,以便能显示那些被外套层424部分地或完全地遮挡的其它组件。介电层422设置在金属弹性层420上,且除了孔440外,介电层422在金属弹性层420和迹线层426之间且电隔离开金属弹性层420和迹线层426。介电层422具有第一侧和第二侧。第一侧可对应介电层422的顶侧且第二侧可对应介电层422的底侧。介电层422的第二侧布置在金属弹性层420的第一侧即,顶侧上。孔440是在介电层422中从介电层422的第一侧延伸到第二侧的空洞。孔440允许迹线层426通过介电层422接触金属弹性层420,以为迹线层426提。

24、供到金属弹性层420的电接地。孔440在图4A中显示为圆形,但孔440替代地可以是正方形、长方形、椭圆形或其它形状。0029如图4A至4B所示,通过孔440不考虑外套层424暴露弹性金属层420的第一侧的一部分。由于孔440没有完全地被迹线层426所覆盖,因此通过孔440会暴露弹性金属层420的这部分。如图所示,迹线层426的宽度432小于孔440的宽度430,使得通过介电层422来暴露金属弹性层420的这部分。在一些实施例中,迹线层426的宽度432等于孔440的宽度430。甚至在迹线层426的宽度432等于孔440的宽度430的实施例中,所预料的迹线层426相对于孔440的未对准定位可允许。

25、金属弹性层420的一部分不被迹线层426覆盖且通过孔440暴露弹性金属层420的一部分。0030如本文所述,迹线层426易于受到腐蚀。对迹线层426的第一种耐腐蚀选择是电镀迹线层426。迹线层426可以由金、镍金、和/或其它金属电镀。第二种选择是用聚合物涂覆迹线层426,例如用聚酰胺涂覆。外套层424可以是聚合物涂层。可以理解的是,仅有一小部分的迹线层426显示在图4A至4B中,且迹线层426沿着介电层422的第一侧即,顶侧延伸到磁头悬架的其它部分。外套层424可布置在大部分迹线层426包括那些未示于图4A中的部分的上面,而未被涂覆的部分可由金或镍金电镀以保护整个迹线层426不受腐蚀。代替外套。

26、层424而使用电镀在对迹线层426进行端子连接的区域处很有用。但是,由于金通常不会与金属弹性层420的不锈钢很好地接合,因此可能不期望沿着互连400进行这样的金或镍金的电镀。因此,至少在孔440内的迹线层426部分可以不由耐腐蚀金属电镀。由此,外套层424在迹线层426上沿着孔440延伸,如图4B所示。在一些实施例中,耐腐蚀电镀可总体上施加到迹线层426上,但电镀可以有选择性地从迹线层426沿孔440延伸或计划沿孔440延伸的部分去除。在一些替代实施例中,耐腐蚀电镀可总体上施加到迹线层426上但不施加到迹线层426沿孔440延伸或计划沿孔440延伸的部分。在每种情况下,在孔440内的迹线层42。

27、6部分可不被电镀,使得迹线层426的铜或其它基础的基底金属暴露在孔440内。如图所示,通过在孔440上应用外套层424,迹线层426的未电镀且暴露的铜或其它基础的基底金属可免受腐蚀。外套层424可横向地延伸超出孔440,以顾及所预料的元件的未对准,如本文所述。说明书CN104205216A5/7页80031迹线层426的宽度432可以是大约5微米或更大。在一些实施例中,迹线层426的宽度432可以是大约15微米。在一些实施例中,迹线层426的宽度432可以是大约515微米。还可以设想其它的尺寸。0032在其它一些实施例中,孔440的宽度430可以是大约35微米或更大。在一些实施例中,孔440可。

28、以基于介电层422的厚度即,从孔440的第一侧到孔440的第二侧的距离。例如,孔440的宽度430可以大约是介电层422厚度的一半或更大。在一些实施例中,孔440的宽度430大约是35微米或更大。可基于所预料的元件的未对准来使用互连400的元件的不同尺寸以确保迹线层426仍然布置为使得迹线层426的至少一部分接触在孔440内的金属弹性层420。迹线层426在孔440内的预期布置可以中心对准,其中迹线层426的中心旨在与孔440的中心对齐。但是,可已知的是,基于所采用的装备和技术可预料特定程度的未对准,即在这种情况下指在迹线层426的中心和孔440的中心之间的未对准。由此,即便一些金属弹性层42。

29、0没有通过孔440被迹线层426覆盖,元件的宽度可以基于所预料的元件的未对准,以确保迹线层426通过孔440接触金属弹簧层420。在一些情况中,孔440的宽度430可设为迹线层426的宽度432和对准裕度的函数。例如,孔440的宽度430可基于如下公式VW2RMFMTW0033其中,VW孔440的宽度430;RM对准裕度;FM功能性的PGF导体最小值;且TW迹线层426的宽度432。RM指的是顾及对齐两个不同层所产生的工艺偏差所需的最小设计距离。基于已知公差通过定义可接受的工艺能力可确定RM的值,其通常是所测得的工艺偏差的标准偏差的3到6倍。在一些示例中,RM可以是2025微米。RMFM或其它。

30、未对准的度量可以替代地是在两个或更多布置元件之间累加的总的最大未对准。FM指的是在导体层和弹性金属层之间的为确保可靠的电连接而必要的最小接触面积。FM可以基于所用材料的类型而变化,且可通过可靠性测试而确定。在一些情况下,FM还可以基于设计允许的最大电阻而确定,以满足性能要求。0034而且,迹线层426的相对小的宽度432和孔440的相对小的宽度430允许各个其它组件的靠近的布置。图4A至4B显示了平行于迹线层426延伸的邻近的迹线450。邻近的迹线450可以布置为在迹线层426与邻近的迹线450之间具有隔离距离438。隔离距离438可防止邻近的迹线450被布置在孔440内,那会无意地使邻近的迹。

31、线450接地。隔离距离438可从相应导体的最接近的边缘测量。隔离距离438可以大约是15微米。在一些实施例中,隔离距离438可大约是15微米或更大。在一些情况下,隔离距离438可设为迹线层426的宽度432、孔440的宽度430和对准裕度的函数。例如,隔离距离438AT可以基于如下公式ATVW/2TW/2RM0035TW指的是迹线层426的宽度432。在这些情况下,在上述公式中所用的RM函数可特别地指介电层422的对准裕度。接地配置的另一个测量是从迹线层426的中心线到外套层424的边缘的距离。在一些实施例中,可将从迹线层426的中心线到外套层424的边缘的距离设为迹线层426的宽度432和对。

32、准裕度的函数。例如,从迹线层426中心线到外套层424的边缘的距离可大于或等于迹线层426的宽度432的一半加上对准裕度。在另一些实施例中,从迹线层426的中心线到外套层424的边缘的距离DE可以大于或等于孔440说明书CN104205216A6/7页9的宽度430的一半加上对准裕度。从迹线层426的中心线到介电层422的边缘的距离可以大于或等于DE加上边缘对准裕度。在一些实施例中,边缘对准裕度可约为15微米。0036传统或其它已知的附加迹线悬架组合件TSA光刻、沉积以及湿法和干法蚀刻工艺可用来制作本发明的接地特征。例如,可通过从介电层422去除材料例如通过蚀刻来形成孔440的空洞。孔440可。

33、通过介电层422进行蚀刻以在互连400的位置暴露金属弹性层420。迹线层426可单独地形成然后布置在介电层422上和/或可通过堆积例如电镀而形成。例如,迹线层426可由在孔440内的沉积在金属弹性层420的不锈钢表面上的晶种层堆积而成。晶种层可包括含铬铜CRCU。0037图4C显示的是电子显微镜观察的导体的图像,该导体延伸进孔内以与不锈钢层连接,该孔形成在高于不锈钢层的介电层内。如图所示,导体的宽度小于孔的宽度。不锈钢弹性层的部分在迹线层的相对横向侧上通过孔暴露。0038图5A显示的是互连500的俯视图。互连500实现迹线层526和金属弹性层520之间的机械和电连接。金属弹性层520可以被配置。

34、为本文所提及的任何金属弹性层。迹线层526可被配置为本文所提及的任何导体例如铜迹线。迹线层526可以是为存储器存储驱动器的一个或更多读/写换能器或其它组件供电的电路的一部分。0039外套层524示于图5B中但未示于图5A中,以便在图5A中示出那些部分地或完整地在外套层524下面的其它组件。金属弹性层520可包括第一侧和第二侧。第一侧可对应于金属弹性层520的顶侧且第二侧可对应于金属弹性层520的底侧。介电层522设置在金属弹性层520的上面,且除了孔540外在金属弹性层520和迹线层526之间电隔离开金属弹性层520和迹线层526。介电层522具有第一侧和第二侧。第一侧可对应于介电层522的顶。

35、侧且第二侧可对应于介电层522的底侧。介电层522的第二侧布置在金属弹性层520的第一侧即,顶侧上。孔540是在介电层522中从介电层522的第一侧延伸到介电层522的第二侧的空洞。介电层522中的孔540允许迹线层526接触金属弹性层520,以为迹线层526提供到金属弹性层520的电接地。孔540在图5A中显示为圆形,但孔540替代地可以是正方形、长方形、椭圆形或其它形状。0040当迹线层526的宽度532大于孔540的宽度530时不像图4A至4B中的实施例那样,孔540的宽度530和迹线层526的宽度532仍然总体上小于传统的互连。如图4A至4B所示的实施例,迹线层526可由耐腐蚀镀层例如。

36、,金或镍金来电镀,除了接近孔540和/或在孔540内的迹线层526的部分。在没有电镀的情况下,迹线层526可通过孔540实现与金属弹性层520的可靠连接。而且,迹线层526的宽度532可允许一定程度的未对准。0041迹线层526的宽度532可以是大约40微米,而孔540的宽度530可以是大约20微米,但是其它的尺寸也是可能的。基于与元件的预料未对准的一个或更多的关系可使用互连500的元件的不同尺寸,以确保仍布置迹线层526使得迹线层526的至少一部分在孔540内与金属弹性层520接触。在孔540内的迹线层526的预期布置可以是中心对齐的,其中迹线层526的中心旨在与孔540的中心对齐。但是,可。

37、以知道的是,基于所用的装备和技术,可以期望特定程度的未对准,在这种情况下指在迹线的中心和孔540的中心之间的未对准。由此,元件的宽度可基于所预料的元件的未对准,以确保即便一些金属弹性层526没有通过孔540被迹线层526所覆盖,迹线层526也可通过孔540接触金属弹性层520。说明书CN104205216A7/7页100042即便在图5B中迹线层526的宽度532大于或等于孔540的宽度530,与图4B相关的尺寸公式可用于图5B实施例的尺寸上。例如,可类似于隔离距离438来计算隔离距离538。0043迹线层526的宽度532和孔540的宽度530每个都显著小于图2A至2B实施例的孔340的宽度。

38、330和迹线层326的宽度332。迹线层526的相对小的宽度532和孔540的相对小的宽度530可允许其它组件更小,以容纳另外的部件或得到更紧密的邻近度。例如,在邻近导体550的边缘与迹线层526和/或孔540的中心之间的隔离距离538可大约是35微米。0044图5C显示的是电子显微镜观察的导体的图像,该导体延伸进孔中以与不锈钢层接触,该孔形成在高于不锈钢层的介电层内。如图所示,导体的宽度大于孔的宽度。凹坑在导体中显示于导体延伸进介电层中的孔之处,以实现与不锈钢层的连接。0045虽然参考优选实施例描述了本发明,本领域的技术人员将意识到在不脱离本发明的精神和范围的情况下可对形式和细节作出改变。说明书CN104205216A101/4页11图1图2说明书附图CN104205216A112/4页12图3A现有技术图3B现有技术说明书附图CN104205216A123/4页13图4A图4B图4C说明书附图CN104205216A134/4页14图5A图5B图5C说明书附图CN104205216A14。

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