專利名稱：用于降低透濕性的具有柔性電路互聯(lián)的磁頭懸掛裝置的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及使用柔性電路互聯(lián)的磁頭懸掛組件的磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置(suspension)，其透濕性降低，從而翹曲降低，其中所述電路的至少一個(gè)主表面有選擇地或連續(xù)地涂有至少一層類金剛石碳的膜。
已有技術(shù)的描述用于旋轉(zhuǎn)式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的磁頭懸掛組件是彈簧結(jié)構(gòu)，它將浮動(dòng)磁頭保持并定位在距離快速旋轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(如磁硬盤驅(qū)動(dòng)器或光盤驅(qū)動(dòng)器)恰好幾個(gè)納米的位置。該組件包括諸如以下部件懸掛裝置(通常用金屬，如不銹鋼制成)、彈簧、承重梁和萬向架(gimbal fixture)，后兩個(gè)部件必須具有剛性區(qū)和柔性彈簧區(qū)，還包括磁頭，磁頭包括與氣墊頭或“滑動(dòng)頭(slider)”相連的一個(gè)靈敏度高的傳送器。
萬向架是懸掛裝置的最關(guān)鍵部位之一。懸掛組件能夠在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器表面的氣墊上浮動(dòng)(或者“飛行”)得越靠近，存儲(chǔ)器上能存儲(chǔ)的信息就密集。然而，關(guān)鍵在于懸掛組件不應(yīng)與磁盤接觸，因?yàn)榕c旋轉(zhuǎn)磁盤的碰撞不僅會(huì)破壞懸掛裝置，而且會(huì)損壞存儲(chǔ)磁盤及其上所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。因此，必須使懸掛組件和萬向架實(shí)現(xiàn)精確的平衡。萬向架必須具有響應(yīng)性，為的是保持位于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)磁盤的許多微小峰谷上方的高度。萬向架還必須防止靜態(tài)的俯仰和搖擺。
常規(guī)的萬向架由單片材料形成，包括一對(duì)環(huán)繞中央孔的柔性外臂。例如參見美國(guó)專利4,167,765。當(dāng)磁頭讀寫數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，它接收和發(fā)出電脈沖信息。這些脈沖與適當(dāng)?shù)姆糯蠛吞幚黼娐废嗦?lián)。通常使用不連續(xù)的導(dǎo)體來連接放大系統(tǒng)和磁頭懸掛組件上的磁頭。這種做法是有利的，因?yàn)榉糯笙到y(tǒng)和磁頭可以分開制造，且能適應(yīng)多種結(jié)構(gòu)。然而，隨著技術(shù)的發(fā)展，該“互聯(lián)”系統(tǒng)必須能夠傳送多種信號(hào)，會(huì)需要多個(gè)導(dǎo)體和其它零件。然而，隨著導(dǎo)體數(shù)目的增加，互聯(lián)系統(tǒng)的相互作用會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)知的偏磁(biases)和負(fù)載，這可能會(huì)改變磁頭的定位，或者導(dǎo)致懸掛組件難以對(duì)磁盤表面的變化作出反饋。這會(huì)明顯地影響存儲(chǔ)信息的密度和讀取信息的可靠性。互聯(lián)系統(tǒng)還會(huì)由于給萬向架這一關(guān)鍵部位添加了剛性而對(duì)萬向架部位的柔性產(chǎn)生不利影響。此外，在生產(chǎn)步驟過程中脆性導(dǎo)體會(huì)被損壞?，F(xiàn)已嘗試了多種改進(jìn)來提高互聯(lián)系統(tǒng)的質(zhì)量，而既不降低數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度也不增加讀/寫錯(cuò)誤的可能性。
撓性的電路也已被用于懸掛裝置中的互聯(lián)系統(tǒng)。撓性電路遵循懸掛組件的表面形態(tài)，且可以在多個(gè)部位進(jìn)行連接。它們?yōu)樵黾踊驕p少沿柔性電路路徑的電阻提供了選擇。它們比不連續(xù)的導(dǎo)體較為隱蔽，具有受控的阻抗。然而，它們的使用卻產(chǎn)生了至少兩個(gè)顯著問題。吸濕會(huì)產(chǎn)生不希望有的應(yīng)力和翹曲，膜底材使柔性電路具有高的剛性。
在工業(yè)中已知有多種柔性電路，柔性電路是在柔性底材上形成的電路。柔性電路是在諸如聚合材料的柔性介電底材上形成的電路，包括美國(guó)專利4,231,154中所述的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電層。該電路還可包含其它層，包括附加的絕緣層，包括粘合劑層、封裝層、加強(qiáng)層(stiffener)等。用來將柔性電路與例如另一個(gè)柔性電路、印刷線路板等進(jìn)行互聯(lián)的方式也不同。電路可以只位于一個(gè)主表面上，或者位于兩個(gè)主表面上,例如參見美國(guó)專利4,480,288。
美國(guó)專利4,819,094揭示了阻尼式磁頭懸掛組件，其中柔性電路粘結(jié)在一懸架上，以提供阻尼，并且顯得比不連續(xù)導(dǎo)體較為隱蔽。
美國(guó)專利4,996,623揭示了具有互聯(lián)系統(tǒng)的懸掛組件，該互聯(lián)系統(tǒng)包括一片聚酰亞胺材料夾在兩層金屬層之間。多個(gè)導(dǎo)體可形成于銅層內(nèi)。
美國(guó)專利5,491,597揭示了一種萬向架，具有電互聯(lián)組件，它是堅(jiān)固和支承性的，當(dāng)與磁頭懸掛組件連接時(shí)，就是該互聯(lián)系統(tǒng)能夠成形并用作萬向架。該萬向互聯(lián)裝置包括一套跡線(trace)，較好由鈹銅形成，涂有一層介電薄層。跡線可以用粘合劑層合在承重梁上，粘合劑也可以是介電材料。
英國(guó)專利申請(qǐng)GB 2295918A揭示了一種用于支承磁性讀/寫頭(滑動(dòng)頭)的磁頭懸掛體系，它具有兩個(gè)帶有兩個(gè)柔性指狀部位的彎曲臂。電互聯(lián)系統(tǒng)包括連接磁頭的電導(dǎo)體，沿一個(gè)或兩個(gè)彎曲臂放置，或者鄰近第二個(gè)彎曲臂但位于其外，以免增加第二個(gè)彎曲臂的剛性。導(dǎo)體由包含導(dǎo)電層、介電層和支承層的層合材料組成。
然而，以前的努力未涉及的柔性電路的一個(gè)困難，是用于柔性電路的介電材料的吸濕性。當(dāng)介電材料吸水時(shí)它會(huì)膨脹，導(dǎo)致翹曲。這會(huì)改變懸掛組件的靜態(tài)姿勢(shì)，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)丟失。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(如磁盤驅(qū)動(dòng)器)需要在潮濕的環(huán)境下工作。因此，希望柔性電路最好少吸一些水，少一點(diǎn)翹曲。磁盤驅(qū)動(dòng)組件的位置和使用位置之間的濕度變化會(huì)在懸掛撓性電路產(chǎn)生濕氣引起的問題。
金剛石涂層和類金剛石碳膜是人們已知的。這些產(chǎn)品提供了硬質(zhì)涂層和改進(jìn)的耐磨性，通常涂覆在經(jīng)受摩擦和磨損的剛性表面上，如涂覆在眼鏡透鏡、擋風(fēng)玻璃等的玻璃上。
美國(guó)專利5,508,071揭示了用于環(huán)狀內(nèi)表面的金剛石涂層，用以提高耐磨性。該涂層淀積在諸如金屬、合金或陶瓷的底材上。因?yàn)榻饎偸瘜拥幕瘜W(xué)氣相淀積(CVD)發(fā)生在非常高的溫度，所以它不能用于許多會(huì)在形成金剛石的高溫下降解的聚合物底材，如聚酰亞胺。此外，CVD金剛石涂層的多晶本性決定了它是硬性和脆性非常高、柔性很弱的涂層。術(shù)語“類金剛石碳”通常是指非晶性材料，尤其是那些四面體型金剛石鍵占多數(shù)的材料。
美國(guó)專利4,576,964揭示了阻擋膜，它由具有非晶態(tài)碳涂層粘合于其上的軟性聚合物底材制成。
美國(guó)專利5,508,092揭示了一種光學(xué)透明的很耐磨損的涂覆底材，它包含母體底材、一層或多層中間層和類金剛石碳或其它低摩擦系數(shù)材料的頂涂層。
本發(fā)明的發(fā)明人現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，淀積在柔性電路上的一層或多層貼合良好的類金剛石碳層不僅能提供耐磨保護(hù)，而且能通過有效地阻擋濕氣而降低因濕度增加引起的翹曲現(xiàn)象，并且提供了穩(wěn)定性和材料堅(jiān)固性的手段，會(huì)大大減少這些精密材料在加工時(shí)的損壞。最后，類金剛石碳的涂層能為導(dǎo)體提供非脫氣的覆蓋涂層或絕緣層。
柔性電路可以有選擇地加以涂覆，使得粘合區(qū)保持沒有涂層，或者被完全涂覆后再從粘合區(qū)剝落除去。此外，貼合良好的類金剛石碳層可以直接涂覆在柔性電路底材的非導(dǎo)體面上，或者可以在電路的諸如顯影、蝕刻和鍍敷步驟之后進(jìn)行涂覆，或者可以在這些步驟中每一步時(shí)都涂覆一層。
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置，它包括一個(gè)柔性電路，在其至少一個(gè)主表面上淀積有至少一層類金剛石碳(diamond like carbon)層，本發(fā)明還提供制造包括該柔性電路的萬向架的方法。
本發(fā)明的磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置包括a)至少一層聚合物介電材料，其上具有至少一層導(dǎo)電性材料，各層具有兩個(gè)主表面，至少一層所述層具有至少一個(gè)孔，b)位于至少一層的至少一個(gè)主表面上的至少一層類金剛石碳層，所述碳層的厚度為300-3000埃，硬度為8-9。
在一個(gè)實(shí)施方案中，在整個(gè)柔性電路上淀積一層類金剛石碳層。在另一個(gè)實(shí)施方案中，僅在一些選定區(qū)域，如在通路或通孔周圍淀積一層。還可以在諸如通路或通孔的內(nèi)壁上淀積一層類金剛石碳層。在另一個(gè)實(shí)施方案中，在形成電路結(jié)構(gòu)時(shí)在許多層上淀積多層類金剛石碳。
柔性電路可以用連續(xù)的粘合劑層與懸掛裝置連接，或者可以僅在預(yù)定位置具有粘合劑(點(diǎn)狀粘合)。在用連續(xù)的粘合劑層將電路與懸掛裝置粘接的實(shí)施方案中，只有在電路的粘合劑層背面的那個(gè)面上需要一層類金剛石碳。在電路通過點(diǎn)狀粘合來連接的情況下，應(yīng)在電路的兩面都涂覆一層類金剛石碳。這能在電路和組件之間提供阻隔濕氣的阻擋層，從而帶來額外的益處。在該區(qū)域減少或基本上消除濕氣能顯著地提高浮動(dòng)特性和尺寸穩(wěn)定性。
以下術(shù)語當(dāng)用于本發(fā)明時(shí)具有下述意義。
1.術(shù)語“萬向架組件”指懸掛裝置中使磁頭搖擺和俯仰的部件。
2.術(shù)語“懸掛裝置”指用來支承磁頭并提供與空氣浮力作用相反的彈簧彈力，以便將磁頭保持在磁盤上方恒定高度的組件。
3.術(shù)語“類金剛石碳”和“富含碳的膜”在本行業(yè)中是同義的且可互換，如Ed.J.Mort和F.Joanne在1986年的CRC Press，Boca Raton，F(xiàn)L的“等離子體淀積的膜”一書中所述，它們指主要由碳構(gòu)成的沒有長(zhǎng)程原子有序的碳膜。
4.術(shù)語“孔”指一層柔性電路中的開口。該孔可延伸穿過該層的一部分，或者可延伸完全穿過該層?？卓赏ㄟ^各種技術(shù)來形成，包括機(jī)械沖孔、化學(xué)蝕刻以及激光燒蝕。
5.術(shù)語“通孔”指完全延伸穿過其一面上暴露著金屬跡線的柔性電路一個(gè)層的孔。
6.術(shù)語“通路”指把一導(dǎo)電跡線與另一導(dǎo)電跡線或平面相連的金屬化通孔。
7.術(shù)語“盲通路”指不完全延伸穿過柔性電路一層的金屬化孔。
8.術(shù)語“蝕刻”和“銑削(milling)”用作同義詞，它們包括除去材料的機(jī)械、化學(xué)和光學(xué)工藝，包括化學(xué)蝕刻、激光燒蝕、機(jī)械銑削等。
本文所用的所有比例、份數(shù)和百分?jǐn)?shù)，除非另外指出，均以重量計(jì)。
附圖的簡(jiǎn)要說明

圖1是本發(fā)明磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置的透視圖。
圖2是本發(fā)明磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置的側(cè)視剖面圖。
圖3是磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置的側(cè)視剖面圖。
圖4是本發(fā)明磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置另一個(gè)實(shí)施方案的透視圖。
圖5是用于磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置互聯(lián)的常規(guī)底材的剖面圖。
圖6示出一種底材，它具有施加在聚酰亞胺膜兩面上提高性能的類金剛石碳。
圖7示出一種底材，它具有施加在敷銅的聚酰亞胺膜兩面上提高性能的類金剛石碳。
圖8示出測(cè)量因吸濕性引起的翹曲的試驗(yàn)器具。
發(fā)明的詳細(xì)說明本發(fā)明的磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置包括至少一層貼合良好的類金剛石碳(DLC)層。類金剛石碳涂層還被稱為“薄膜富含碳的涂層”，它含有兩種碳-碳鍵，即三角型石墨鍵(sp2)和四面體型金剛石鍵(sp3)，四面體型鍵占優(yōu)。因此，該膜顯示金剛石的許多性能，如非常硬、化學(xué)惰性、耐腐蝕性，并且不透水蒸氣和氧氣，還顯示石墨的一些性能，如光滑性和對(duì)聚合材料的強(qiáng)粘合性。它還具有極低的電導(dǎo)率，并在較寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)優(yōu)良的光學(xué)透明性。用于柔性電路載體和本發(fā)明柔性電路的類金剛石碳層的厚度為300-3000埃，較好為1000-2000埃。
在相同條件下對(duì)未涂敷的聚酰亞胺進(jìn)行的又對(duì)比測(cè)試發(fā)現(xiàn)，把厚度為1000埃的一層類金剛石碳涂敷到50μm(2密耳)的聚酰亞胺上能基本上消除翹曲；使激光燒蝕的孔的同心度和配準(zhǔn)度提高95％；使水和氧氣的滲透率分別減小92％和93％；使聚酰亞胺和銅之間的粘合力損失減小96％；使撓曲剛度增加43％。
在一些情況下，在形成電路以前將一層或多層類金剛石碳淀積在裸露的底材介電材料(典型的是聚酰亞胺膜)上。在另一些情況下，適當(dāng)?shù)氖窃谥T如顯影、蝕刻和鍍敷等各電路形成步驟之間或在這些步驟的每一步之間，涂敷一層或多層類金剛石碳的中間層。還可以在任意一層介電層(如金屬層)上涂覆一層類金剛石碳。所得結(jié)構(gòu)的所需屬性規(guī)定了類金剛石碳層的設(shè)計(jì)、布置及數(shù)目。任何附加的層也必須足夠軟足以隨撓性電路而彎曲，以便于處理、操縱和裝配，而不引起電路斷裂或損壞。
本發(fā)明電路所包含的類金剛石碳層，可用已開發(fā)的包括使用固體碳源或烴源的淀積這種碳層的各種方法中的任何一種(離子束、等離子體等)進(jìn)行涂覆。淀積方法可以是分批淀積或連續(xù)淀積，當(dāng)然就生產(chǎn)效率而言，連續(xù)淀積是較好的。
在本發(fā)明的較佳制品和方法中，使用連續(xù)等離子體工藝并結(jié)合離子加速來淀積類金剛石碳層。一般對(duì)可旋轉(zhuǎn)電極元件通電而將高頻電場(chǎng)施加到含碳環(huán)境，可以產(chǎn)生富含碳的等離子體。富含碳的等離子體內(nèi)的離子朝電極加速，而撞擊與旋轉(zhuǎn)電極接觸的底材。
還可以諸如氟、硅、氧、硫、氮、銅、鉻、鈦和鎳等材料對(duì)類金剛石碳進(jìn)行功能化。在類金剛石碳淀積的最終階段之前，通過逐步增加各種氣體的濃度并減小烴前體的濃度，用適當(dāng)氣體的混合物可進(jìn)行初始階段的淀積。這一過程叫做“摻雜”。
柔性電路底材是可被部分固化或大致完全固化的軟性聚合物介電膜。有用的有機(jī)聚合物包括聚酰亞胺以及改性的聚酰亞胺，如聚酯酰亞胺和聚酰亞胺酯、聚硅氧烷酰亞胺，和聚酰胺，聚甲基丙烯酸甲酯，聚酯，如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯，以及它們的混合物。較好的是聚酰亞胺，特別好的是由均苯四酸酐和4，4-二氨基二苯醚制得的聚酰亞胺聚合物，可商購自E.I.DuPont de Nemours and Company，商品名為Kapton。其變體包括KaptonH、KaptonE和KaptonV。還可從DuPont獲得的另一種有用的聚酰亞胺前體為PyralinTM。此處還可使用得自Ube Industries，Ltd.的UpilexTM和Kamaka Films的ApicalTM。
通常由諸如錫、金、銀、銅等導(dǎo)電金屬來形成導(dǎo)電層。這些層的厚度和布置與所需的電路或電子封裝的具體類型密切有關(guān)。
柔性電路中還可包括中間層、加強(qiáng)層、接地面，還有絕緣層等，這些層會(huì)在下文與較佳實(shí)施方案一起討論。
類金剛石碳(DLC)層或涂層淀積在本發(fā)明磁盤驅(qū)動(dòng)器所用的柔性電路上，可對(duì)電路和磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置提供多種好處。薄膜富含碳的涂層含有兩種碳-碳鍵，即三角型石墨鍵(sp2)和四面體型金剛石鍵(sp3)，四面體型鍵占優(yōu)。因此，該膜顯示金剛石的許多性能，如非常硬、化學(xué)惰性、耐腐蝕性，并且不透水蒸氣和氧氣，還顯示石墨的一些性能，如光滑性和對(duì)聚合材料的強(qiáng)粘合性。它還具有極低的電導(dǎo)率，并在較寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)光學(xué)透明性優(yōu)良。
有用的類金剛石碳層的厚度為300-3000埃，較好為500-2000埃。
載體和電路的制造工藝描述本發(fā)明柔性電路和載體的制造工藝包括在其上淀積至少一層類金剛石碳的步驟，該步驟可結(jié)合諸如金屬濺射、鍍敷抗蝕劑層合、抗蝕劑暴露、顯影、蝕刻和鍍敷等各種公知的過程一起使用。這些過程的順序可根據(jù)具體用途而改變。在想要淀積不止一層類金剛石碳時(shí)可使用多個(gè)淀積步驟，例如，直接淀積在底材上用以提高平整度和產(chǎn)生通路的一層類金剛石碳，以及淀積在金屬層頂部上以提供諸如耐磨和熱調(diào)制等益處的一層類金剛石碳。這里所述的過程對(duì)于載體和柔性電路同樣適用。
制造柔性電路或載體的一種添加工藝具有如下所述一系列典型步驟首先，在膜底材的聚合物(如聚酰亞胺)一面上淀積一層貼合良好的類金剛石碳層。底材可以用諸如把固化的聚合物層粘接到銅箔上、把液體聚酰亞胺涂敷到銅箔上等各種方法來制造。通常，底材由25微米到125微米的聚合膜層構(gòu)成，其中銅層為1到5微米厚。涂層可淀積在聚酰亞胺的一面或兩面上。
接著，以鉻和銅構(gòu)成的籽晶層對(duì)聚酰亞胺膜(或涂有類金剛石碳的膜)進(jìn)行濺射。然后利用標(biāo)準(zhǔn)層合技術(shù)用的熱滾筒，把光致抗蝕劑層合在具有聚合物膜面和銅面的底材的兩面上，所述光致抗蝕劑可以是以水基或溶劑基的，且可以是負(fù)或正的光致抗蝕劑。光致抗蝕劑的厚度從35到50微米。然后將兩面上的光致抗蝕劑透過掩?；蛘障喙ぞ弑┞队谧贤夤饣蝾愃戚椪障?，使光致抗蝕劑的曝光部分產(chǎn)生交聯(lián)作用。再用適當(dāng)?shù)娜軇?duì)光致抗蝕劑的未曝光部分進(jìn)行顯影，在含水光致抗蝕劑的情況下，施加一種稀的水溶液例如0.5-1.5％的碳酸鈉或碳酸鉀溶液，直至在層合體的兩面上獲得所需圖案。然后除去光致抗蝕劑，使層合體的銅面可以進(jìn)一步鍍敷到所需的電路厚度。如有必要，還可在銅的頂部，或其背面上淀積一層或多層類金剛石碳層。
然后，把層合體置于溫度從50℃到120℃的濃堿液中，該堿液蝕刻掉聚合膜上未被交聯(lián)蝕刻劑覆蓋的部分。這樣就暴露出原來薄銅層的某些區(qū)域。然后，在20-80℃，較好是20-60℃的2-5％的堿性金屬氫氧化物溶液中從層合體的兩面上將抗蝕劑除去。接著，用不會(huì)損害聚合膜的蝕刻劑(如購自Electrochemicals，Inc.的Perma-etch)蝕刻掉曝光處原來的薄銅層。最終電路的一面上有銅電路，相背一面的聚酰亞胺表面上有類金剛石涂層，且在內(nèi)部層之間或個(gè)別部分上有任意的類金剛石碳層。
接著對(duì)電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換和檢查；即將底材切割成較小的條，檢查質(zhì)量。
在另一種叫做扣除工藝(substractive process)的工藝中，以鉻和銅構(gòu)成的籽晶層濺射聚酰亞胺膜。使用標(biāo)準(zhǔn)層合技術(shù)，把可用水處理的光致抗蝕劑層合在具有聚合物膜面和厚銅面的底材的兩面上。此工藝中所使用的底材由厚12-125微米的聚合物膜層與厚12-40微米的銅層構(gòu)成(在添加工藝中，銅層為1-5微米厚)。
然后，將兩面上的光致抗蝕劑透過合適的掩模暴露于紫外光或類似輻照下，使光致抗蝕劑的曝光部分產(chǎn)生交聯(lián)作用。然后，用稀的水溶液對(duì)圖案顯影，直到在層合體的跡線面上獲得所需圖案。然后蝕刻去厚銅層獲得電路，由此暴露出聚合物層部分。
然后，在銅面的第一抗蝕劑上面層合另一層含水光致抗蝕劑，讓其大量暴露于輻射源而產(chǎn)生交聯(lián)作用，以防止暴露的聚合膜表面(在銅面上的)被進(jìn)一步蝕刻。然后用70-120℃的濃堿蝕刻去未被交聯(lián)抗蝕劑覆蓋的聚合物膜(在膜面上的)的區(qū)域，然后以稀的堿溶液從兩面上除去光致抗蝕劑。接著對(duì)電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換和檢查；即將底材切割成較小的條，檢查其質(zhì)量。
和添加工藝一樣，可在初始層合和濺射步驟完成后，涂敷類金剛石碳層。
先前的方法把類金剛石碳層涂敷在整個(gè)底材上。在選擇性的涂敷工藝中，只在聚酰亞胺表面需要保護(hù)的區(qū)域上涂敷類金剛石碳層。這些工藝通常在電路化后完成。一個(gè)選擇性工藝是機(jī)械掩模工藝，是在快速蝕刻和轉(zhuǎn)換步驟后通過適當(dāng)?shù)难谀硗糠箢惤饎偸紝印?br> 這些工藝還可包括其它步驟，諸如在蝕刻浴、漂洗步驟之前或之后把膜浸泡在熱水中等。還可把酸浴用于蝕刻后的中和，坯料清潔步驟可接在鍍敷步驟之后。
為了產(chǎn)生最終的柔性電路，可以添加其它層并加工，可依據(jù)常規(guī)的手段給鍍銅層鍍金、錫或鎳，用于隨后的焊接過程等。在使用諸如機(jī)械掩蔽工藝等選擇性涂敷工藝時(shí)，也可在此最終鍍敷步驟之后涂敷類金剛石碳層。
將柔性電路與懸掛裝置的懸掛件互聯(lián)的手段可選自任何常規(guī)手段，連接焊接區(qū)或包括焊球等其它的連接點(diǎn)、回流焊接、熱壓接合、金屬絲接合、內(nèi)部引線接合等。
在附圖中討論的實(shí)施方案是說明性的，并不用來限制本發(fā)明的范圍，這一范圍僅由權(quán)利要求書來表示。
附圖的詳細(xì)說明圖1示出了硬盤驅(qū)動(dòng)器懸掛裝置，其中常規(guī)的不銹鋼彎曲件(flexure)100具有附著于其上的柔性電路120，該柔性電路的外露表面上有跡線130，并且接合頭140與該柔性電路連接。在柔性電路120的外露面上沒有類金剛石碳的涂層。
圖2和圖3示出了本發(fā)明不同實(shí)施方案的側(cè)視剖面圖。在圖2中，電路具有兩層連續(xù)的類金剛石碳層260，在聚酰亞胺底材280的每一面上各有一層。然后形成電路跡線270。圖3的實(shí)施方案具有一層連續(xù)的類金剛石碳涂層360，位于聚酰亞胺鄰近不銹鋼懸掛裝置的一面上。在電路跡線350的頂上已經(jīng)選擇性地涂有另一層類金剛石碳層360。
圖4示出了磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置，其中不銹鋼懸掛裝置400具有附著在其上的柔性電路420，該柔性電路的外露表面上具有跡線430，并且接合頭440與柔性電路連接。在該實(shí)施方案中，在柔性電路420的外露面是已經(jīng)淀積有類金剛石碳的涂層460。
圖5示出了用于磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置互聯(lián)的常規(guī)底材500，它具有一層聚酰亞胺層510，其上鍍敷有一層銅520。在圖6所示的底材600中，聚酰亞胺610的兩面已經(jīng)由類金剛石碳涂層630改性，用以降低濕氣和氧氣的透過率，用這個(gè)層630將銅層630與聚酰亞胺610隔開。
圖7示出的底材700具有聚酰亞胺層710和敷銅層720。敷銅膜的兩面具有涂覆于其上的類金剛石碳730。
圖8示出了試驗(yàn)器具800，其中樣品810處于已知濕度和溫度的室中。這使得能夠測(cè)量因吸濕引起的翹曲。將該樣品放入器具一端的夾具820中，處于濕度高于前述濕度的環(huán)境中。測(cè)量樣品偏離試驗(yàn)器具表面的距離，此測(cè)量值即為翹曲。當(dāng)沒有任何類金剛石碳涂層的樣品處于100％相對(duì)濕度(RH)時(shí)，翹曲約為5毫米。當(dāng)類似于圖6和圖7所示的樣品經(jīng)過涂覆，處于100％RH時(shí)，未觀察到翹曲。
權(quán)利要求
1.一種磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置，它包括通過柔性電路與懸掛裝置電連接的傳送頭，所述柔性電路包括a)至少一層具有兩個(gè)主表面的聚合物介電材料，b)位于其上的至少一層具有兩個(gè)主表面的導(dǎo)電性材料，c)位于至少一層的至少一個(gè)主表面上的至少一層類金剛石碳層，所述涂層的厚度為300-3000埃，硬度為8-9。
2.如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置，其特征在于所述柔性電路具有涂覆在所述聚合物介電材料層的至少一個(gè)主表面的至少一部分上的一層類金剛石碳層。
3.如權(quán)利要求2所述的磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置，其特征在于所述層涂覆在所述聚合物介電材料層的兩個(gè)主表面上。
4.如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置，其特征在于所述柔性電路具有涂覆在所述柔性電路的所述導(dǎo)電性材料的至少一個(gè)主表面上的一層類金剛石碳層。
5.如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置，其特征在于所述柔性電路具有涂覆在所述導(dǎo)電性材料的至少一個(gè)主表面和所述聚合物介電材料的至少一個(gè)主表面上的類金剛石碳層。
6.如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置，其特征在于所述柔性電路具有連續(xù)涂覆在至少一個(gè)表面上的所述類金剛石碳層。
7.如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置，其特征在于所述柔性電路具有選擇性涂覆在至少一個(gè)表面上的所述類金剛石碳層。
8.如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置，其特征在于所述導(dǎo)電性材料層粘接在所述聚合物介電材料層上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種磁盤驅(qū)動(dòng)懸掛裝置,包括通過柔性電路與懸掛裝置電連接的傳送頭,所述柔性電路具有一層介電層和至少一層導(dǎo)電材料層,在電路的至少一層的至少一個(gè)主表面上有至少一層類金剛石碳,類金剛石碳涂層的厚度為300－3000埃,硬度為8－9。類金剛石碳層可以直接涂覆在介電材料底材上,也可以是覆蓋層,或者以兩種方法使用。
文檔編號(hào)H05K3/38GK1322349SQ99811906
公開日2001年11月14日 申請(qǐng)日期1999年2月11日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月13日
發(fā)明者N·P·克羅伊特, 楊瑞 申請(qǐng)人:美國(guó)3M公司