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WO2006109507A1 - Hddサスペンション用積層体及びその製造方法 - Google Patents

Hddサスペンション用積層体及びその製造方法 Download PDF

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Publication number
WO2006109507A1
WO2006109507A1 PCT/JP2006/305922 JP2006305922W WO2006109507A1 WO 2006109507 A1 WO2006109507 A1 WO 2006109507A1 JP 2006305922 W JP2006305922 W JP 2006305922W WO 2006109507 A1 WO2006109507 A1 WO 2006109507A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
thickness
polyimide
conductor layer
laminate
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/305922
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kengo Takada
Naoya Okabayashi
Kazunori Oomizo
Mari Sakurai
Original Assignee
Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
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 Nippon Steel Chemical Co., Ltd. filed Critical Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
Priority to US11/887,415 priority Critical patent/US20120114965A1/en
Priority to JP2007512480A priority patent/JPWO2006109507A1/ja
Publication of WO2006109507A1 publication Critical patent/WO2006109507A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/05—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
    • H05K1/056—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate the metal substrate being covered by an organic insulating layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/4806—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed specially adapted for disk drive assemblies, e.g. assembly prior to operation, hard or flexible disk drives
    • G11B5/4833—Structure of the arm assembly, e.g. load beams, flexures, parts of the arm adapted for controlling vertical force on the head
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0137—Materials
    • H05K2201/0154—Polyimide
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    • Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component

Definitions

  • the present invention relates to a substrate material used for an HDD suspension and a method of manufacturing the same.
  • HDDs hard disk drives
  • HDDs are expected to increase in capacity and size in the future, and the suspension (hereinafter referred to as HD D suspension) that constitutes the flexure blank that reads magnetism in HD D will also be reduced in size and wiring. Thin line is progressing.
  • the suspension hereinafter referred to as HD D suspension
  • the wire-type suspensions that have been used in the past have been replaced with suspensions with integrated wiring that have stable buoyancy and positional accuracy with respect to the disk that is the storage medium.
  • TS A trace suspension assembly
  • the TSA suspension can easily form flying leads by laminating high-strength alloy copper foils, and has a high degree of freedom in shape processing, is relatively inexpensive, and has high dimensional accuracy. Widely used because of good things.
  • WO98 / 08216 discloses an HDD suspension laminate in which a polyimide-based resin layer and a conductor layer are sequentially formed on a stainless steel substrate.
  • Patent Laid-Open No. 9-283930 discloses a structure and manufacturing method of a multilayer printed wiring board for avoiding malfunction due to crosstalk noise of adjacent patterns in a microstrip structure.
  • Patent Document 1 Pamphlet of WO98 / 08216
  • Patent Document 2 JP-A-9-283930
  • the present invention avoids data loss and crosstalk talk associated with high frequency by providing a conductor layer as a ground layer on a stainless steel layer, which is a spring material of a conventional suspension substrate material. It is an object of the present invention to provide a suspension laminate that can handle high capacity and a manufacturing method thereof.
  • the present invention is an HDD suspension laminate comprising a stainless steel layer, a conductor layer a, an insulating layer, and a conductor layer b, wherein the conductor layer a has a conductivity in the range of 10 to 100% IACS.
  • the thickness of the stainless steel layer is 10 to 50 ⁇ m
  • the thickness of the conductor layer a is 0.1 to 10 ⁇ m
  • the thickness of the insulating layer is 5 to 20 ⁇ m
  • the thickness of the conductor layer b is 5 to 5 ⁇ m. in 50 mu m
  • an HDD suspend Nshiyon for laminate wherein the insulating layer is made of polyimide ⁇ of linear expansion coefficient 1 X 10- 5 ⁇ 3 X 10- 5 / ° C.
  • the present invention provides one or more polyimide precursors on a conductor layer a of a laminated member comprising a stainless steel layer having a thickness of 10 to 50 ⁇ m and a conductor layer a having a thickness of 0.1 to 10 ⁇ m.
  • a method for producing a laminate for an HDD suspension comprising: forming an insulating layer made of a polyimide-based resin, and then superposing and heat-pressing a conductor layer b having a thickness of 5 to 50 ⁇ m on the insulating layer. It is.
  • the present invention applies one or more polyimide precursor solutions or polyimide resin solutions on a conductor layer b having a thickness of 5 to 50 m, and is dried and heat-treated at a temperature of 250 ° C or higher. a row!, after forming an insulating layer made of polyimide ⁇ coefficient of linear expansion 1 X 10- 5 ⁇ 3 X 10- 5 / ° C in a thickness of 5 to 20 mu m, thickness of 10 to 50 mu m A stainless steel layer and a conductor layer a with a thickness of 0.1 to 30 ⁇ m.
  • a method for manufacturing a laminated body for an HDD suspension characterized in that the conductor layer a side of the laminated member is thermocompression-bonded so as to face the insulating layer.
  • the HDD suspension laminate of the present invention is provided with the conductor layer a as the ground layer on the stainless steel layer, which is a spring material, thereby avoiding data loss and crosstalk associated with high frequencies and reducing the size of the HDD.
  • 'It is a laminate for HDD suspension that can handle high capacity.
  • the HDD suspension laminate has a good adhesive force between the conductor layer a or the conductor layer b and the insulating layer, and excellent dimensional accuracy. A laminate can be obtained.
  • the conductor layer a in the present invention is formed of a metal layer having a conductivity of 10% IACS or more, and particularly preferably a layer having conductivity selected from Cu and a Cu alloy.
  • the conductivity at this time must be in the range of 10-100% IACS. If it is smaller than this range, the crosstalk cannot be suppressed and it may cause malfunction.
  • a material cost of 100% IACS or higher is not preferable because the material cost increases.
  • the conductivity (% IACS) is the conductivity of each material in% when the conductivity is 100% when measured using the 4-point probe method of International Annealed Copper Standard. It is a representation. 100% IACS is equivalent to 1.7241 ⁇ — 8 ⁇ ⁇ ⁇ .
  • the conductor layer a is preferably formed by a method such as plating the stainless steel layer. At that time, it is preferable to provide the Cr, Mo, Ni, Si and a mixture thereof by means of electrolytic plating or vapor deposition as a surface treatment of the stainless steel layer before the plating treatment.
  • the conductor layer a is formed on these surface-treated stainless steel layers by a method such as electrolytic plating.
  • As the conductor layer a copper or copper alloy having excellent conductivity is used, and the thickness thereof is 0.1 to 10 m. If it is smaller than 0.1 ⁇ m, the noise reduction effect will be manifested, and if it exceeds 10 m, a uniform thickness layer will be obtained, which may cause quality variations.
  • the surface roughness Ra of the surface in contact with the conductor layer a and the insulating layer is preferably 0.1 ⁇ m to 1.0 m. That's right. If it is smaller than this range, the adhesive strength with the insulating layer is lowered, and if it is larger than this range, a uniform noise reduction effect can be obtained.
  • Ra represents the arithmetic average roughness (JIS B 0601-1994) in the surface roughness.
  • the stainless steel layer in the present invention is not particularly limited, but is annealed at a temperature of 300 ° C or higher, which is preferable for stainless steel foil, specifically SUS304, from the viewpoint of spring characteristics and dimensional stability. SUS304 is particularly preferred.
  • the thickness of the stainless steel layer used is in the range of 10-50 ⁇ m, preferably in the range of 18-30 ⁇ m. If the thickness of the stainless steel layer is less than 10 ⁇ m, it may not be possible to secure a panel property that sufficiently suppresses the flying height of the slider, while if it exceeds 50 m, the rigidity becomes too large and the mounted slider has a low flying height. May become difficult.
  • the insulating layer in the present invention is preferably made of a polyimide-based resin.
  • the polyimide-based resin examples include polyimide, polyamideimide, polyetherimide, etc. If it has a bond, What is the thickness of the insulating layer? ⁇ 18 m. If the thickness of the insulating layer is less than 5 m, the reliability of the electrical insulation is reduced and the dielectric properties deteriorate, and if it exceeds 20 m, it is difficult to pattern the insulating layer with high accuracy. Will occur.
  • the linear expansion coefficient of the insulating layer is 1 X 10- 5 ⁇ 3 X 10- 5 / ° C, preferably 1.5 X 10- 5 ⁇ 2.5 X 10- 5 / ° C. It is smaller than the linear expansion coefficient of 1 X 10- 5 / ° C of the insulating layer, even larger than the contrary 3 X 10- 5 / ° C, the etching removal of the stainless steel layer or conductor layer or conductor layer b of the laminate This causes a problem that warpage is likely to occur.
  • the adhesive strength between the insulating layer and the conductor layer a and between the insulating layer and the conductor layer b is preferably in the range of 0.5 to 10 kN / m. Therefore, when the insulating layer is a polyimide resin layer made of polyimide resin, it is desirable that this polyimide resin layer has a certain degree of adhesion performance.
  • polyimide ⁇ layer generally linear expansion coefficient is more than 3 X 10- 5 / ° C, although some relatively good bonding strength with the conductive layer of metal to indicate to the tendency, the linear expansion coefficient 1 X 10- 5 ⁇ 3 X 10- 5 / ° polyimide ⁇ layer C, there is a tendency not exhibit good adhesion strength and metals, and the like. Therefore, as a preferred form of the poly imide ⁇ layer in the present invention, the linear expansion coefficient 2.5 X 10- 5 / ° C or lower thermal expansion A polyimide ⁇ layer, it is preferable to a multilayer structure comprising at least two layers of the linear expansion coefficient 3 X 10- 5 / ° C or more high thermal expansion polyimide ⁇ layer.
  • the coefficient of linear expansion 3 X 10- 5 / ° and C or more first high thermal expansion polyimide ⁇ layer, linear expansion coefficient 2.5 X 10- 5 / ° C or lower thermal expansion polyimide a system ⁇ layer, a three-layer structure is good is made of a linear expansion coefficient 3 X 10- 5 / ° C or more second high thermal expansion polyimide ⁇ layer.
  • the first and second high thermal expansion polyimide resin layers may be the same polyimide resin or different polyimide resins.
  • the insulating layer is formed of three or more polyimide-based resin layers
  • the ratio (taZtb) is preferably in the range of 0.1 to 0.5.
  • the conductor layer b in the present invention is preferably formed from an alloy copper foil.
  • the alloy copper foil refers to an alloy foil containing copper as an essential element and containing at least one kind of different elements other than copper, such as chromium, zirconium, nickel, silicon, zinc, and beryllium. The content is 90% by weight or more.
  • the copper foil before lamination has a tensile strength of 500 MPa or more and a conductivity of 65% or more. If the tensile strength of the conductor layer b is less than 500 MPa, sufficient copper foil strength cannot be obtained when a flying lead is formed, and problems such as disconnection are likely to occur. If the conductivity is less than 65%, the noise generated from the copper foil resistor is dissipated as heat, making impedance control difficult and the transmission speed not satisfactory.
  • the insulation layer obtained by etching and removing the stainless steel layer, conductor layer a, and conductor layer b of the HDD suspension laminate was heated to 250 ° C using a thermo-mechanical analyzer (manufactured by Seiko Electronics Co., Ltd.). After holding at that temperature for 20 minutes, cooling was performed at a rate of 10 ° C / min, and the average linear expansion coefficient from 240 ° C to 100 ° C was determined.
  • DA-NPG 1,3-bis (4-aminophenoxy) -2,2-dimethylpropane
  • DAPE 4,4'-Diaminodiphenyl ether
  • APB 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene
  • 7.5 mol of m-TB was weighed and dissolved in 25.5 kg of solvent DM Ac with stirring in a 40 L planetary mixer. Next, 7.5 mol of BPDA was added, and the polymerization reaction was carried out by continuing the stirring at room temperature for 3 hours to obtain a viscous polyimide precursor E solution.
  • Resist is applied to one side of a stainless steel foil (SUS304, tension annealed product, stainless steel thickness 20 m) manufactured by Nippon Steel Co., Ltd., poured into a plating bath, and copper plating (conductor layer a: thickness 0) on one side l ⁇ m, conductivity 100% IACS) with copper plating stainless steel foil A was prepared.
  • the surface roughness Ra of the copper plating surface at this time was 0.05 m.
  • the surface roughness Ra can be adjusted by changing the voltage at the time of plating and the processing time.
  • Resist is applied to one side of a stainless steel foil (SUS304, tension annealed product, stainless steel thickness 20 m) manufactured by Nippon Steel Co., Ltd., and then poured into a metal bath. After adjusting, the surface roughness Ra of the copper plating surface is 0.50 m, copper plating (conductor layer a: thickness 1.0 m, conductivity 100% IACS) is attached to one side, and stainless steel foil B with copper plating is attached. Produced.
  • a stainless steel foil SUS304, tension annealed product, stainless steel thickness 20 m
  • IACS conductivity 100% IACS
  • the polyimide precursor A solution obtained in Synthesis Example 1 was cured on a copper foil (manufactured by Nikko Materials Corporation, NK-120, copper foil thickness 12 ⁇ m, strength 556 MPa, conductivity 79%). After coating to a thickness of 1 ⁇ m and drying at 110 ° C for 3 minutes, the polyimide precursor B solution obtained in Synthesis Example 2 was further cured to a thickness of 7.5 m. And then dried at 110 ° C for 10 minutes, and further coated thereon with the polyimide precursor A solution obtained in Synthesis Example 1 so that the thickness after curing is 1.5 ⁇ m.
  • Example 1 In Example 1, except that stainless steel foil B with copper plating was used instead of stainless steel foil A with copper plating V, a laminated body B for HDD suspension was obtained in the same manner as in Example 1 except that V was used. . H obtained The adhesive strength was measured for the DD suspension laminate B, and the linear expansion coefficient for the HDD suspension laminate B (insulation layer). Furthermore, the occurrence of crosstalk in this HDD suspension laminate B was evaluated. The results are shown in Table 1.
  • Example 3 Example 3
  • the polyimide precursor C solution obtained in Synthesis Example 3 was cured on a copper foil (manufactured by Nikko Materials Co., Ltd., NK-120, copper foil thickness 12 ⁇ m, strength 556 MPa, conductivity 79%). After coating to a thickness of 1 ⁇ m and drying at 110 ° C for 3 minutes, the polyimide precursor B solution obtained in Synthesis Example 2 was further cured to a thickness of 7.5 m. And then dried at 110 ° C for 10 minutes, and further coated with the polyimide precursor A solution obtained in Synthesis Example 1 so that the thickness after curing is 1.5 ⁇ m.
  • the imidization is completed by stepwise heat treatment for 3 minutes each in the range of 130 to 360 ° C, and the thickness on the copper foil (conductor layer b)
  • a laminated member having a 10 ⁇ m polyimide resin layer (insulating layer) was obtained.
  • the copper plating (conductor layer a) side of the stainless steel foil A with copper plating prepared in Preparation Example 1 is overlaid on the polyimide surface (insulating layer) of the laminated member obtained above, and a vacuum press machine
  • the laminate C for HDD suspension was obtained by thermocompression bonding under conditions of surface pressure of 7 MPa, temperature of 315 ° C, and press time of 80 minutes.
  • the obtained laminate C for HDD suspension was measured for adhesive strength, and the linear expansion coefficient of polyimide (insulating layer) in the laminate C for HDD suspension was measured. Furthermore, the occurrence of crosstalk in this HDD suspension laminate C was evaluated. The results are shown in Table 1.
  • a laminate D for HDD suspension was obtained in the same manner as in Example 3, except that the stainless steel foil B with copper plating was used instead of the stainless steel foil A with copper plating V in Example 3.
  • the adhesive strength of the obtained laminate D for HD D suspension was measured, and the linear expansion coefficient of the polyimide (insulating layer) in the laminate D for HDD suspension was measured. Furthermore, we evaluated the occurrence of crosstalk in the laminate D for HDD suspension. The results are shown in Table 1.
  • the polyimide precursor D solution obtained in Synthesis Example 4 was cured on copper foil (manufactured by Nikko Materials Co., Ltd., NK-120, copper foil thickness 12 ⁇ m, strength 556 MPa, conductivity 79%). After coating to a thickness of 1 ⁇ m and drying at 110 ° C for 3 minutes, the polyimide precursor E solution obtained in Synthesis Example 5 was further cured to a thickness of 7.5 m. And then dried at 110 ° C. for 10 minutes, and further, the polyimide precursor D solution obtained in Synthesis Example 4 was applied so that the thickness after curing was 1.5 ⁇ m.
  • the copper plating (conductor layer a) side of the stainless steel foil A with copper plating prepared in Preparation Example 1 is overlaid on the polyimide surface (insulating layer) of the laminated member obtained above, and a vacuum press machine Was used for thermocompression bonding under conditions of a surface pressure of 7 MPa, a temperature of 315 ° C, and a press time of 80 minutes to obtain a laminate E for HDD suspension.
  • the adhesive strength of the obtained HDD suspension laminate E was measured, and the linear expansion coefficient of the polyimide (insulation layer) in the HDD suspension laminate E was measured. Furthermore, the occurrence of crosstalk in the laminate E for HDD suspension was evaluated. The results are shown in Table 1.
  • a laminated body F for HDD suspension was obtained in the same manner as in Example 5, except that the stainless steel foil B with copper plating was used instead of the stainless steel foil A with copper plating.
  • the adhesive strength of the obtained laminate D for HD D suspension was measured, and the linear expansion coefficient of the polyimide (insulating layer) in the laminate F for HDD suspension was measured. Furthermore, the occurrence of crosstalk in the HDD suspension laminate F was evaluated. The results are shown in Table 1.
  • the polymer obtained in Synthesis Example 1 was placed on the copper plating side of the stainless steel foil A with copper plating produced in Production Example 1, the polymer obtained in Synthesis Example 1 was placed. Apply a solution of lyimide precursor A to a thickness of 1 ⁇ m after curing, dry at 110 ° C for 3 minutes, and then cure the solution of polyimide precursor B obtained in Synthesis Example 1 on it. After coating to a thickness of 7.5 ⁇ m and drying at 110 ° C for 10 minutes, the polyimide precursor A solution obtained in Synthesis Example 1 was further cured to a thickness of 1.5 ⁇ m.
  • a laminated member having a polyimide resin layer (insulating layer) having a thickness of 10 ⁇ m on the copper plating (conductor layer a) of A was obtained.
  • the first layer of polyimide ⁇ layer and the third layer of polyimide ⁇ layer was the same in coefficient of linear expansion in contact with the copper plated are both 58.5 X 10- 5 / ° C, also linear expansion coefficient of the second layer of polyimide ⁇ layer is dark in 1.46 X 10- 5 / ° C.
  • a copper foil manufactured by Nikko Materials Co., Ltd., NK-120, copper foil thickness 12 ⁇ m, strength 556 MPa, conductivity 79%) was prepared as the conductor layer b, and this was used as the polyimide of the above laminated member.
  • the laminate (G) for HDD suspension was obtained by superimposing it on the surface (insulating layer) and thermocompression bonding using a vacuum press machine under the conditions of surface pressure of 7 MPa, temperature of 315 ° C, and press time of 80 minutes.
  • the adhesive strength of the obtained HDD suspension laminate G was measured, and the linear expansion coefficient of the polyimide (insulation layer) in the HDD suspension laminate G was measured. Furthermore, the occurrence of crosstalk in this laminate G for HDD suspension was evaluated. The results are shown in Table 2.
  • a laminate H for HDD suspension was obtained in the same manner as in Example 7 except that the stainless steel foil B with copper plating was used instead of the stainless steel foil A with copper plating in Example 7.
  • the obtained H DD suspension laminate H was measured for adhesion strength, and the polyimide (insulating layer) in this HDD suspension laminate H was measured for linear expansion coefficient. Furthermore, the occurrence of crosstalk in this laminate D for HD D suspension was evaluated. The results are shown in Table 2.
  • the solution of the polyimide precursor A obtained in Synthesis Example 1 was applied to the copper plating side of the stainless steel foil A with copper plating prepared in Preparation Example 1 so that the thickness after curing was 1 ⁇ m. After drying at 110 ° C for 3 minutes, the polyimide precursor B solution obtained in Synthesis Example 2 is further cured to a thickness of 7.5 Apply to a thickness of ⁇ m, dry at 110 ° C for 10 minutes, and then apply the polyimide precursor C solution obtained in Synthesis Example 3 to a thickness of 1.5 ⁇ m after curing.
  • the imidization was completed by stepwise heat treatment for 3 minutes each in the range of 130 to 360 ° C, and the copper plating of copper foil with copper plating (conductor)
  • a laminated member having a polyimide resin layer (insulating layer) having a thickness of 10 ⁇ m on layer a) was obtained.
  • the linear expansion coefficient of the first layer of polyimide ⁇ layer in contact with the copper plated is 58.5 X 10- 5 / ° C
  • the linear expansion coefficient of the third layer of polyimide ⁇ layer was 43.4 X 10- 5 / ° C.
  • a copper foil manufactured by Nikko Materials Co., Ltd., NK-120, copper foil thickness 12 ⁇ m, strength 556 MPa, conductivity 79%) was prepared as the conductor layer b, and this was prepared as the polyimide of the above laminated member It was laminated with the surface (insulating layer), and heat-pressed under conditions of a surface pressure of 7 MPa, a temperature of 315 ° C, and a press time of 80 minutes using a vacuum press machine to obtain a laminate I for HDD suspension. The adhesive strength of the obtained HDD suspension laminate I was measured, and the linear expansion coefficient of the polyimide (insulation layer) in this HDD suspension laminate I was measured. Furthermore, the occurrence of crosstalk in the laminate I for HDD suspensions was evaluated. The results are shown in Table 2.
  • a laminate J for HDD suspension was obtained in the same manner as in Example 9, except that the stainless steel foil B with copper plating was used instead of the stainless steel foil A with copper plating V in Example 9.
  • the adhesive strength of the obtained laminate J for HD D suspension was measured, and the linear expansion coefficient of the polyimide (insulating layer) in this HDD suspension laminate J was measured. Furthermore, the occurrence of crosstalk in this HDD suspension laminate J was evaluated. The results are shown in Table 2.
  • the solution of the polyimide precursor D obtained in Synthesis Example 4 was applied on the copper plating side of the stainless steel foil A with copper plating prepared in Preparation Example 1 so that the thickness after curing was 1 ⁇ m. After drying at 110 ° C for 3 minutes, the polyimide precursor E solution obtained in Synthesis Example 5 was applied thereon so that the thickness after curing was 7.5 ⁇ m, and at 110 ° C for 10 minutes. Then, apply the solution of Polyimide Precursor D obtained in Synthesis Example 4 so that the thickness after curing is 1.5 ⁇ m, and dry at 110 ° C for 3 minutes.
  • the imidization is completed by a stepwise heat treatment for 3 minutes each in the range of 130 to 360 ° C, and the thickness is 10 ⁇ m on the copper plating (conductor layer a) of stainless steel foil A with copper plating.
  • a laminated member having m polyimide resin layer (insulating layer) was obtained.
  • the first layer of polyimide ⁇ layer and the third layer of polyimide ⁇ layer was the same in coefficient of linear expansion in contact with the copper plated are both 59.4 X 10- 5 / ° C, also linear expansion coefficient of the second layer of polyimide ⁇ layer is dark in 1.20 X 10- 5 / ° C.
  • a copper foil manufactured by Nikko Materials Co., Ltd., NK-120, copper foil thickness 12 ⁇ m, strength 556 MPa, conductivity 79%) was prepared as the conductor layer b, and this was used as the polyimide of the above laminated member It was laminated with the surface (insulating layer), and the laminate K for HDD suspension was obtained by thermocompression bonding under the conditions of surface pressure 7MPa, temperature 315 ° C, press time 80 minutes using a vacuum press. The adhesive strength of the obtained HDD suspension laminate K was measured, and the linear expansion coefficient of the polyimide (insulation layer) in the HDD suspension laminate K was measured. Furthermore, the occurrence of crosstalk in this laminate K for HDD suspension was evaluated. The results are shown in Table 2.
  • a laminate L for HDD suspension was obtained in the same manner as in Example 11 except that the stainless steel foil B with copper plating was used instead of the stainless steel foil A with copper plating.
  • the obtained laminate L for HDD suspension was measured for adhesive strength, and the laminate for HDD suspension L polyimide (insulating layer) was measured for linear expansion coefficient. Furthermore, the occurrence of crosstalk in the laminate L for HDD suspension was evaluated. The results are shown in Table 2.
  • HDD suspension laminates M to R were obtained using a steel-treated product and a stainless steel thickness of 20 ⁇ m.
  • Table 3 shows the evaluation results of adhesive strength, coefficient of linear expansion, and occurrence of crosstalk measured for the obtained HDD suspension laminates M to R in the same manner as in Examples 1 to 12.
  • Example 1 Example 2 1
  • Example 3 Example 4
  • Example 5 Example 6 Laminated body A Laminated body B Laminated body C Laminated body D Laminated body E Laminated body F Adhesive strength Resin-copper plating 0.06 1.29 0.02 1.23 0.05 1.36
  • “resin-copper plating” represents the adhesive strength between the insulating layer and the conductor layer a.
  • Resin-Copper represents the adhesive strength between the insulating layer and conductor layer b (the same applies to Tables 2 and 3).

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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
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Abstract

  高周波に伴うデータロス及びクロストークトークを回避し、HDDの小型化・高容量化に対応可能なHDDサスペンション用積層体及びその製造方法を提供する。 　厚さ10～50μmのステンレス層と、厚さ0.1～10μmかつ導電率10～100%IACSの金属層からなる導体層aと、厚さ5～20μmかつ線膨張係数1×10-5～3×10-5/°Cのポリイミド系樹脂からなる絶縁層と、厚さ5～50μmの導体層bとからなるHDDサスペンション用積層体であり、また、ステンレス層と導体層aとからなる積層部材の導体層ａの上に1層以上のポリイミド系前駆体溶液等を塗工し、乾燥及び250°C以上の温度で熱処理を行い厚さ5～20μmかつ線膨張係数1×10-5～3×10-5/°Cのポリイミド系樹脂からなる絶縁層を形成し、絶縁層の上に厚さ5～50μmの導体層bを加熱圧着するHDDサスペンション用積層体の製造方法である。

Description

明 細 書
HDDサスペンション用積層体及びその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、 HDDサスペンションに用いられる基板材料及びその製造方法に関する ものである。
背景技術
[0002] ハードディスクドライブ（以下、 HDD)は、近年のパーソナルコンピュータの需要増加 や家電、カーナビ等の各種アプリケーションへの新規搭載などに伴い、その生産量 が軒並み増加している。また HDDは今後大容量化や小型化が進むと予想され、 HD Dにおいて磁気を読み取るフレクシヤーブランクを構成するサスペンション（以下、 HD Dサスペンション)部分についてもまた、小型化及び配線の多線化、細線ィ匕が進んで いる。また、高容量ィ匕が進むに従い従来使用されてきたワイヤタイプのサスペンション から、記憶媒体であるディスクに対し浮力と位置精度が安定した配線一体型のサス ペンションへと大半が置き換わっている。この配線一体型サスペンションの中で、 TS A (トレースサスペンションアッセンブリ）法と呼ばれるステンレス箔一ポリイミド榭脂一 銅箔の積層体をエッチング加工により所定の形状に加工するタイプがある。
[0003] TSA方式サスペンションは高強度を有する合金銅箔を積層することによって、容易 にフライングリードを形成させることが可能であり、形状加工での自由度が高いことや 比較的安価で寸法精度が良いことから幅広く使用されている。 WO98/08216には、ス テンレス基体上にポリイミド系榭脂層及び導体層が逐次に形成されてなる HDDサス ペンション用積層体が開示されている。
[0004] し力しながら、高容量ィ匕によりデータを高密度化するため高周波化が進み、高周波 信号のロスが大きくなるという問題が生じる。また、小型化による微細配線ィ匕に伴う配 線間の狭幅化によってクロストークと呼ばれる配線間のレスポンスエラーを引き起こす おそれがある。特開平 9-283930にはマイクロストリップ構造での隣接パターンのクロス トークノイズによる誤作動を回避するための多層プリント配線板の構造および製造方 法が開示されている。 特許文献 1： WO98/08216号パンフレット
特許文献 2：特開平 9-283930号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 本発明は、従来のサスペンション用基板材料のバネ材であるステンレス層にアース 層として導体層を設けることで、高周波に伴うデータロスおよびクロストークトークを回 避し、 HDDの小型化'高容量ィ匕に対応可能なサスペンション用積層体及びその製造 方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明者等は、力かる課題を解決すべく鋭意検討した結果、片面に導電性のメッ キ処理を行ったステンレス層との積層体を製造することで、本発明を完成するに至つ た。
[0007] すなわち、本発明は、ステンレス層、導体層 a、絶縁層、導体層 bからなる HDDサス ペンション用積層体であって、導体層 aが導電率 10〜100%IACSの範囲の導電率を有 する金属層からなり、ステンレス層の厚みが 10〜50 μ m、導体層 aの厚みが 0.1〜10 μ m、絶縁層の厚みが 5〜20 μ m、導体層 bの厚みが 5〜50 μ mで、かつ絶縁層が線膨 張係数 1 X 10— 5〜3 X 10— 5/°Cのポリイミド系榭脂からなることを特徴とする HDDサスぺ ンシヨン用積層体である。
[0008] また、本発明は、厚さ 10〜50 μ mのステンレス層と厚さ 0.1〜10 μ mの導体層 aとから なる積層部材の導体層 aの上に 1層以上のポリイミド系前駆体溶液又はポリイミド系榭 脂溶液を塗工し、乾燥及び 250°C以上の温度で熱処理を行って厚さ 5〜20 mで線 膨張係数 1 X 10— 5〜3 X 10— 5/°Cのポリイミド系榭脂からなる絶縁層を形成した後、この 絶縁層の上に厚さ 5〜50 μ mの導体層 bを重ねて加熱圧着することを特徴とする HDD サスペンション用積層体の製造方法である。
更に、本発明は、厚さ 5〜50 mの導体層 bの上に 1層以上のポリイミド系前駆体溶 液又はポリイミド系榭脂溶液を塗工し、乾燥及び 250°C以上の温度で熱処理を行!、 厚さ 5〜20 μ mで線膨張係数 1 X 10— 5〜3 X 10— 5/°Cのポリイミド系榭脂からなる絶縁層 を形成した後、厚さ 10〜50 μ mのステンレス層と厚さ 0.1〜30 μ mの導体層 aとからな る積層部材の導体層 a側を上記絶縁層に対向させて加熱圧着することを特徴とする HDDサスペンション用積層体の製造方法である。
発明の効果
[0009] 本発明の HDDサスペンション用積層体は、バネ材であるステンレス層にアース層と して導体層 aを設けているため、高周波に伴うデータロスおよびクロストークを回避し、 HDDの小型化'高容量ィ匕に対応可能な HDDサスペンション用積層体である。また、 本発明の HDDサスペンション用積層体の製造方法によれば、 HDDサスペンション用 積層体における導体層 aあるいは導体層 bと絶縁層との接着力が良好で、かつ寸法 精度にすぐれた HDDサスペンション用積層体を得ることができる。
発明を実施するための最良の形態
[0010] 本発明における導体層 aは、導電率 10%IACS以上の導電性を有する金属層から形 成され、特に Cu及び Cu合金から選定される導電性を有する層が望ましい。このときの 導電率は 10〜100%IACSの範囲であることが必要である。この範囲より小さいとクロスト ークを抑えきることができなくなり、誤動作の原因となる。反対に、 100%IACS以上であ つても材料コストが高くなるので好ましくない。なお、導電率 (％IACS)は、万国標準軟 銅（International Annnealed Copper Standard)を 4探針法を用いて測定したときの導 電率を 100%としたときの各素材の導電率を％で表したものである。 100%IACSは 1.7241 χΐθ— 8 Ω ·πιに相当する。
[0011] また、ステンレス層と導体層 aの剥離強度を確保するため、導体層 aとステンレス層 の間に Cr、 Mo、 Ni、 Si及びその混合物力 なる層を設けることが望ましい。
導体層 aはステンレス層にめっき処理を施すなどの方法で形成することが簡便で好 ましい。その際に、めっき処理前のステンレス層の表面処理として前記 Cr、 Mo、 Ni、 Si 及びその混合物力 なる層を電解めつき又は蒸着などの手段で設けることが好まし V、。これら表面処理されたステンレス層に電解めつき処理などの方法で導体層 aを形 成する。導体層 aとしては、導電性に優れた銅又は銅合金が用いられ、その厚さは 0.1 〜10 mである。 0.1 μ mより小さいとノイズ低減効果が発現しに《なり、また 10 mを 超えると均一な厚さの層が得られに《なり、品質のばらつきが発生する恐れがある。 また、導体層 aと絶縁層と接する面の表面粗さ Raは 0.1 μ m〜1.0 mにすることが望ま しい。この範囲より小さいと絶縁層との接着力が低下し、またこの範囲より大きいと均 一なノイズ低減効果が得られに《なり好ましくない。尚、上記 Raは、表面粗さにおけ る算術平均粗さ（JIS B 0601-1994)を示す。
[0012] 本発明におけるステンレス層は、特に制約はないが、ばね特性や寸法安定性の観 点から、ステンレス箔、具体的には SUS304が好ましぐ 300°C以上の温度でァニール 処理された SUS304が特に好ましい。用いられるステンレス層の厚さは 10〜50 μ mの 範囲、好ましくは 18〜30 μ mの範囲である。ステンレス層の厚みが 10 μ mに満たない と、スライダの浮上量を十分抑えるパネ性を確保できないおそれがあり、一方、 50 mを超えると剛性が大きくなりすぎ、搭載されるスライダの低浮上化が困難となるおそ れがある。
[0013] また、本発明における絶縁層については、ポリイミド系榭脂からなるのが好ましぐこ の際、ポリイミド系榭脂としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド等、そ の構造中にイミド結合を有するものであればょ 、。絶縁層の厚さにつ 、ては 5〜20 μ m、好ましくは？〜 18 mである。絶縁層の厚さが 5 mより小さいと電気的絶縁の信頼 が低下すると同時に誘電特性が悪くなるという問題が発生し、 20 mを超えると高精 度の絶縁層のパターンユングが行い難いという問題が発生する。また、絶縁層の線 膨張係数は 1 X 10— 5〜3 X 10— 5/°C、好ましくは 1.5 X 10— 5〜2.5 X 10— 5/°Cである。絶縁 層の線膨張係数が 1 X 10— 5/°Cより小さくても、逆に 3 X 10— 5/°Cより大きくても、積層体 のステンレス層または導体層または導体層 bをエッチング除去した際に反りが発生し 易いという問題が発生する。
[0014] また、本発明においては、絶縁層と導体層 aとの間、及び絶縁層と導体層 bとの間に おける接着力は、それぞれ 0.5〜10kN/mの範囲であるのが好ましい。そのため、絶縁 層がポリイミド系榭脂からなるポリイミド榭脂層の場合、このポリイミド系榭脂層はある 程度の接着性能を有することが望ましい。ところで、一般的に線膨張係数が 3 X 10— 5/ °Cを超えるポリイミド系榭脂層は、金属からなる導体層と比較的良好な接着強度を示 す傾向にあるものの、線膨張係数が 1 X 10— 5〜3 X 10— 5/°Cのポリイミド系榭脂層は、金 属等と良好な接着強度を示さないという傾向がある。そのため、本発明におけるポリ イミド系榭脂層の好ましい形態としては、線膨張係数 2.5 X 10— 5/°C以下の低熱膨張性 ポリイミド系榭脂層と、線膨張係数 3 X 10— 5/°C以上の高熱膨張性ポリイミド系榭脂層と の少なくとも 2層を含む多層構造とするのがよい。
[0015] 更に好ましくは、線膨張係数 3 X 10— 5/°C以上の第 1の高熱膨張性ポリイミド系榭脂 層と、線膨張係数 2.5 X 10— 5/°C以下の低熱膨張性ポリイミド系榭脂層と、線膨張係数 3 X 10— 5/°C以上の第 2の高熱膨張性ポリイミド系榭脂層とからなる 3層構造であるのが よい。ここで、第 1及び第 2の高熱膨張性ポリイミド系榭脂層は同一のポリイミド系榭脂 であっても、異なポリイミド系榭脂であってもよい。このようにポリイミド系榭脂層を低熱 膨張性ポリイミド系榭脂層と高熱膨張性ポリイミド系榭脂層とを組み合わせて多層構 造とすることで、低熱膨張性と高接着性の両方の条件を満足する絶縁層を形成する ことが可能となる。
[0016] 絶縁層を 3層以上のポリイミド系榭脂層から形成する場合、両最外層のポリイミド系 榭脂層の合計厚み (ta)と他の中間のポリイミド系榭脂層の厚み (tb)の比 (taZtb)が 0.1〜0.5の範囲とするのが好ましい。
[0017] 本発明における導体層 bは、合金銅箔から形成されることが好ましい。ここで、合金 銅箔とは、銅を必須として含有し、クロム、ジルコニウム、ニッケル、シリコン、亜鉛、ベ リリウム等の銅以外の少なくとも 1種以上の異種の元素を含有する合金箔を指し、銅 含有率 90重量％以上のものを言う。
合金銅箔としては、銅含有率 95重量％以上のものを使用することが好ましい。併せ て、積層前の銅箔の引張強度が 500MPa以上であり、かつ、導電率が 65%以上であ るのが好ましい。導体層 bの引張強度が 500MPaに満たないと、フライングリードを形 成した場合に十分な銅箔強度が得られず断線などの問題が発生し易い。また、導電 率が 65%に満たないと、銅箔の抵抗体から発生するノイズが熱として発散され、イン ピーダンス制御が困難となり、送信速度も満足するものとならない。
[0018] 以下実施例等により本発明をさらに詳しく説明する。
[0019] [接着強度の測定]
導体層 aと絶縁層と間の接着力については、 HDDサスペンション用積層体のステン レス層および導体層 aに幅 3.2mmの直線状のパターンニングを施し、導体層 bはその ままにして測定用試験片を作成し、これを固定板に貼り付け、引張試験機 (東洋精機 株式会社製、ストログラフ- Ml)を用いて、上記直線状パターンの 90° 引き剥がし強さ を測定した。また、導体層 bと絶縁層と間の接着力については、導体層 bを幅 3.2mmの 直線状にパターンユングし、ステンレス層と導体層 aはそのままにして測定用試験片 を作成し、上記と同様にして導体層 bと絶縁層との 90° 引き剥がし強さを測定した。
[0020] [線膨張係数の測定]
HDDサスペンション用積層体のステンレス層、導体層 aおよび導体層 bをエッチング 除去し得られた絶縁層を、サーモメカ-カルアナライザー (セイコー電子株式会社製） を用いて 250°Cまで昇温し、更にその温度で 20分保持した後、 10°C/分の速度で冷却 して 240°Cから 100°Cまでの平均線膨張率を求めた。
[0021] [クロストーク評価方法]
先ず、導体層 bに写真蝕刻技術を用いて線幅、線間ともに 25 m幅のリード線を作 成し、 HDD用基板の情報を読み書きする為の磁気書き込み用装置、磁気読み取り 用装置を装着した HDD用フレクシヤーを作成する。次に、上記磁気書き込み用回路 に周波数を自由に変更できる発信機 (東陽テク-力製:周波数応答アナライザ 1260 型、ェヌエフ回路設計ブロック:周波数特性分析器 FRA5096)を接続し、一方の端か ら 1Hzから 15MHzまで周波数を変えながら交流電圧を印加し、他方から出力される電 圧を測定し、出力電圧印加電圧の比率を算出し、印加電圧の減衰が認められなかつ た場合をクロストーク無しとし、減衰が認められた場合をクロストーク有りとした。
[0022] 下記の合成例の説明において用いられる略号は、以下の通りである。
PMDA:無水ピロメリット酸
BTDA：ベンゾフエノン- 3,4,3' ,4' -テトラカルボン酸-無水物
BPDA: 3,3，，4,4， -ビフエ-ルテトラカルボン酸二無水物
DA-NPG: 1,3-ビス（4-アミノフエノキシ） -2,2-ジメチルプロパン
MABA： 4—ァミノ— N— (4—ァミノ— 2—メトキシフエ-ル)—ベンゾアミド
DAPE： 4,4'-ジァミノジフエ-ルエーテル
APB： 1,3-ビス（3-アミノフエノキシ）ベンゼン
BAPP : 2,2' -ビス [4- (4-アミノフエノキシ)フエ-ル]プロパン
m-TB： 2,2'-ジメチル- 4,4'-ジアミノビフエ-ル DMAc： Ν,Ν-ジメチルァセトアミド
[0023] [合成例 1]
10.0モルの DANPGを秤量し、 40Lのプラネタリーミキサーの中で攪拌しながら溶媒 D MAc35.2kgに溶解させた。次いで、 4.0モルの PMDAと 6.0モルの BTDAとをカ卩え、室 温にて 3時間攪拌を続けて重合反応を行 ヽ、粘稠なポリイミド前駆体 Aの溶液を得た
[0024] [合成例 2]
8.0モルの MABAと 5.0モルの DAPEを秤量し、 40Lのプラネタリーミキサーの中で攪 拌しながら溶媒 DMAc34.3kgに溶解させた。次いで、 13.0モルの PMDAをカ卩え、室温 にて 3時間攪拌を続けて重合反応を行 ヽ、粘稠なポリイミド前駆体 Bの溶液を得た。
[0025] [合成例 3]
1 0.0モルの APBを秤量し、 40Lのプラネタリーミキサーの中で攪拌しながら溶媒 DM Ac36.7kgに溶解させた。次いで、 4.0モルの PMDAと 6.0モルの BTDAとをカ卩え、室温 にて 3時間攪拌を続けて重合反応を行 ヽ、粘稠なポリイミド前駆体 Aの溶液を得た。
[0026] [合成例 4]
7.0モルの BAPPを秤量し、 40Lのプラネタリーミキサーの中で攪拌しながら溶媒 DM Ac25.5kgに溶解させた。次いで、 7.0モルの BPDAを加え、室温にて 3時間攪拌を続 けて重合反応を行 、、粘稠なポリイミド前駆体 Dの溶液を得た。
[0027] [合成例 5]
7.5モルの m- TBを秤量し、 40Lのプラネタリーミキサーの中で攪拌しながら溶媒 DM Ac25.5kgに溶解させた。次いで、 7.5モルの BPDAを加え、室温にて 3時間攪拌を続 けて重合反応を行 、、粘稠なポリイミド前駆体 Eの溶液を得た。
[0028] [作製例 1]
新日本製鐡株式会社製のステンレス箔 (SUS304、テンションァニール処理品、ステ ンレス厚み 20 m)の片面にレジストを張り、メツキ浴槽中に流し、片面に銅メツキ（導 体層 a :厚み 0. l ^ m,導電率 100%IACS)が付いた銅メツキ付ステンレス箔 Aを作製し た。このときの銅メツキ面の表面粗度 Raは 0.05 mであった。なお、この表面粗度 Ra はメツキ時の電圧及び処理時間を変更することにより調整することができる。 [0029] [作製例 2]
新日本製鐡株式会社製のステンレス箔 (SUS304、テンションァニール処理品、ステ ンレス厚み 20 m)の片面にレジストを張り、メツキ浴槽中に流し、作製例 1と同様に電 圧及び処理時間を調整して銅メツキ面の表面粗度 Raが 0.50 mであって、片面に銅 メツキ（導体層 a：厚み 1. 0 m、導電率 100%IACS)が付 、た銅メツキ付ステンレス箔 Bを作製した。
実施例 1
[0030] 合成例 1で得られたポリイミド前駆体 Aの溶液を銅箔（日鉱マテリアルズ式会社製、 N K-120,銅箔厚み 12 μ m、強度 556MPa、導電率 79%)上に硬化後の厚みが 1 μ mにな るように塗布して 110°Cで 3分乾燥した後、その上に合成例 2で得られたポリイミド前駆 体 Bの溶液を硬化後の厚さが 7.5 mになるように塗布して 110°Cで 10分乾燥し、更に その上に合成例 1で得られたポリイミド前駆体 Aの溶液を硬化後の厚みが 1.5 μ mにな るように塗布して 110°Cで 3分乾燥した後、更に 130〜360°Cの範囲で数段階、各 3分 間段階的な熱処理によりイミドィ匕を完了させ、銅箔 (導体層 b)上に厚さ 10 μ mのポリイ ミド榭脂層 (絶縁層）を有する積層部材を得た。なお、銅箔 (導体層 b)に接する第 1層 目のポリイミド榭脂層と第 3層目のポリイミド榭脂層は同じであって線膨張係数はいず れも 58.5 X 10— 5/°Cであり、また、第 2層目のポリイミド榭脂層の線膨張係数は 1.46 X 10 — 5/°Cであった。
[0031] 次に、作製例 1で作製した銅メツキ付ステンレス箔 Aの銅メツキ（導体層 a)側を、上記 で得られた積層部材のポリイミド面 (絶縁層）と重ね合わせ、真空プレス機を用いて、 面圧 7MPa、温度 315°C、プレス時間 80分の条件で加熱圧着して HDDサスペンション 用積層体 Aを得た。得られた HDDサスペンション用積層体 Aについて接着強度を、ま た、この HDDサスペンション用積層体 Aにおけるポリイミド (絶縁層）について線膨張 係数を測定した。更に、この HDDサスペンション用積層体 Aのクロストークの発生につ いて評価した。結果を表 1に示す。
実施例 2
[0032] 実施例 1にお!/ヽて銅メツキ付ステンレス箔 Aの代わりに銅メツキ付ステンレス箔 Bを用 V、た以外は実施例 1と同様にして HDDサスペンション用積層体 Bを得た。得られた H DDサスペンション用積層体 Bにつ 、て接着強度を、またこの HDDサスペンション用積 層体 Bのポリイミド (絶縁層）について線膨張係数を測定した。更に、この HDDサスぺ ンシヨン用積層体 Bのクロストークの発生にっ 、て評価した。結果を表 1に示す。 実施例 3
[0033] 合成例 3で得られたポリイミド前駆体 Cの溶液を銅箔（日鉱マテリアルズ式会社製、 N K- 120、銅箔厚み 12 μ m、強度 556MPa、導電率 79%)上に硬化後の厚みが 1 μ mにな るように塗布して 110°Cで 3分乾燥した後、その上に合成例 2で得られたポリイミド前駆 体 Bの溶液を硬化後の厚さが 7.5 mになるように塗布して 110°Cで 10分乾燥し、更に その上に合成例 1で得られたポリイミド前駆体 Aの溶液をそれぞれ硬化後の厚みが 1. 5 μ mになるように塗布して 110°Cで 3分乾燥した後、更に 130〜360°Cの範囲で数段 階、各 3分間段階的な熱処理によりイミドィ匕を完了させ、銅箔 (導体層 b)上に厚さ 10 μ mのポリイミド榭脂層（絶縁層）を有する積層部材を得た。なお、銅箔 (導体層 b)に 接する第 1層目のポリイミド榭脂層の線膨張係数は 43.4 X 10— 5/°C、第 2層目のポリイミ ド榭脂層の線膨張係数は 1.46 X 10— 5/°C、及び第 3層目のポリイミド榭脂層の線膨張 係数は 58.5 X 10— 5/°Cであった。
[0034] 次に、作製例 1で作製した銅メツキ付ステンレス箔 Aの銅メツキ（導体層 a)側を、上記 で得られた積層部材のポリイミド面 (絶縁層）と重ね合わせ、真空プレス機を用いて、 面圧 7MPa、温度 315°C、プレス時間 80分の条件で加熱圧着して HDDサスペンション 用積層体 Cを得た。得られた HDDサスペンション用積層体 Cについて接着強度を、ま た、この HDDサスペンション用積層体 Cにおけるポリイミド (絶縁層）について線膨張 係数を測定した。更に、この HDDサスペンション用積層体 Cのクロストークの発生につ いて評価した。結果を表 1に示す。
実施例 4
[0035] 実施例 3にお ヽて銅メツキ付ステンレス箔 Aの代わりに銅メツキ付ステンレス箔 Bを用 V、た以外は実施例 3と同様にして HDDサスペンション用積層体 Dを得た。得られた HD Dサスペンション用積層体 Dについて接着強度を、また、この HDDサスペンション用積 層体 Dにおけるポリイミド (絶縁層）について線膨張係数を測定した。更に、この HDD サスペンション用積層体 Dのクロストークの発生にっ 、て評価した。結果を表 1に示す 実施例 5
[0036] 合成例 4で得られたポリイミド前駆体 Dの溶液を銅箔（日鉱マテリアルズ式会社製、 N K-120,銅箔厚み 12 μ m、強度 556MPa、導電率 79%)上に硬化後の厚みが 1 μ mにな るように塗布して 110°Cで 3分乾燥した後、その上に合成例 5で得られたポリイミド前駆 体 Eの溶液を硬化後の厚さが 7.5 mになるように塗布して 110°Cで 10分乾燥し、更に その上に合成例 4で得られたポリイミド前駆体 Dの溶液を硬化後の厚みが 1.5 μ mにな るように塗布して 110°Cで 3分乾燥した後、更に 130〜360°Cの範囲で数段階、各 3分 間段階的な熱処理によりイミドィ匕を完了させ、銅箔 (導体層 b)上に厚さ 10 μ mのポリイ ミド榭脂層 (絶縁層）を有する積層部材を得た。なお、銅箔 (導体層 b)に接する第 1層 目のポリイミド榭脂層と第 3層目のポリイミド榭脂層は同じであって線膨張係数はいず れも 59.4 X 10— 5/°Cであり、また、第 2層目のポリイミド榭脂層の線膨張係数は 1.20 X 10 — 5/°Cであった。
[0037] 次に、作製例 1で作製した銅メツキ付ステンレス箔 Aの銅メツキ（導体層 a)側を、上記 で得られた積層部材のポリイミド面 (絶縁層）と重ね合わせ、真空プレス機を用いて、 面圧 7MPa、温度 315°C、プレス時間 80分の条件で加熱圧着して HDDサスペンション 用積層体 Eを得た。得られた HDDサスペンション用積層体 Eについて接着強度を、ま た、この HDDサスペンション用積層体 Eにおけるポリイミド (絶縁層）について線膨張 係数を測定した。更に、 HDDサスペンション用積層体 Eのクロストークの発生について 評価した。結果を表 1に示す。
実施例 6
[0038] 実施例 5にお ヽて銅メツキ付ステンレス箔 Aの代わりに銅メツキ付ステンレス箔 Bを用 V、た以外は実施例 5と同様にして HDDサスペンション用積層体 Fを得た。得られた HD Dサスペンション用積層体 Fについて接着強度を、また、この HDDサスペンション用積 層体 Fにおけるポリイミド (絶縁層）について線膨張係数を測定した。更に、 HDDサス ペンション用積層体 Fのクロストークの発生にっ 、て評価した。結果を表 1に示す。 実施例 7
[0039] 作製例 1で作製した銅メツキ付ステンレス箔 Aの銅メツキ側に、合成例 1で得られたポ リイミド前駆体 Aの溶液を硬化後の厚みが 1 μ mになるように塗布して 110°Cで 3分乾燥 した後、その上に合成例 1で得られたポリイミド前駆体 Bの溶液を硬化後の厚さが 7.5 μ mになるように塗布して 110°Cで 10分乾燥し、更にその上に合成例 1で得られたポリ イミド前駆体 Aの溶液を硬化後の厚みが 1.5 μ mになるように塗布して 110°Cで 3分乾 燥した後、更に 130〜360°Cの範囲で数段階、各 3分間段階的な熱処理によりイミド化 を完了させ、銅メツキ付ステンレス箔 Aの銅メツキ (導体層 a)上に厚さ 10 μ mのポリイミ ド榭脂層（絶縁層）を有する積層部材を得た。なお、銅メツキに接する第 1層目のポリ イミド榭脂層と第 3層目のポリイミド榭脂層は同じであって線膨張係数はいずれも 58.5 X 10— 5/°Cであり、また、第 2層目のポリイミド榭脂層の線膨張係数は 1.46 X 10— 5/°Cで めつに。
[0040] 次に、導体層 bとして銅箔（日鉱マテリアルズ式会社製、 NK- 120、銅箔厚み 12 μ m 、強度 556MPa、導電率 79%)を用意し、これを上記積層部材のポリイミド面 (絶縁層）と 重ね合わせ、真空プレス機を用いて、面圧 7MPa、温度 315°C、プレス時間 80分の条 件で加熱圧着して HDDサスペンション用積層体 Gを得た。得られた HDDサスペンショ ン用積層体 Gについて接着強度を、また、この HDDサスペンション用積層体 Gにおけ るポリイミド (絶縁層）について線膨張係数を測定した。更に、この HDDサスペンション 用積層体 Gのクロストークの発生について評価した。結果を表 2に示す。
実施例 8
[0041] 実施例 7にお ヽて銅メツキ付ステンレス箔 Aの代わりに銅メツキ付ステンレス箔 Bを用 V、た以外は実施例 7と同様にして HDDサスペンション用積層体 Hを得た。得られた H DDサスペンション用積層体 Hについて接着強度を、また、この HDDサスペンション用 積層体 Hにおけるポリイミド (絶縁層）について線膨張係数を測定した。更に、この HD Dサスペンション用積層体 Hのクロストークの発生について評価した。結果を表 2に示 す。
実施例 9
[0042] 作製例 1で作製した銅メツキ付ステンレス箔 Aの銅メツキ側に、合成例 1で得られたポ リイミド前駆体 Aの溶液を硬化後の厚みが 1 μ mになるように塗布して 110°Cで 3分乾燥 した後、その上に合成例 2で得られたポリイミド前駆体 Bの溶液を硬化後の厚さが 7.5 μ mになるように塗布して 110°Cで 10分乾燥し、更にその上に合成例 3で得られたポリ イミド前駆体 Cの溶液を硬化後の厚みが 1.5 μ mになるように塗布して 110°Cで 3分乾 燥した後、更に 130〜360°Cの範囲で数段階、各 3分間段階的な熱処理によりイミド化 を完了させ、銅メツキ付ステンレス箔 Aの銅メツキ (導体層 a)上に厚さ 10 μ mのポリイミ ド榭脂層（絶縁層）を有する積層部材を得た。なお、銅メツキに接する第 1層目のポリ イミド榭脂層の線膨張係数は 58.5 X 10— 5/°C、第 2層目のポリイミド榭脂層の線膨張係 数は 1.46 X 10— 5/°C、及び第 3層目のポリイミド榭脂層の線膨張係数は 43.4 X 10— 5/°C であった。
[0043] 次に、導体層 bとして銅箔（日鉱マテリアルズ式会社製、 NK-120,銅箔厚み 12 μ m 、強度 556MPa、導電率 79%)を用意し、これを上記積層部材のポリイミド面 (絶縁層）と 重ね合わせ、真空プレス機を用いて、面圧 7MPa、温度 315°C、プレス時間 80分の条 件で加熱圧着して HDDサスペンション用積層体 Iを得た。得られた HDDサスペンショ ン用積層体 Iについて接着強度を、また、この HDDサスペンション用積層体 Iにおける ポリイミド (絶縁層）について線膨張係数を測定した。更に、この HDDサスペンション 用積層体 Iのクロストークの発生について評価した。結果を表 2に示す。
実施例 10
[0044] 実施例 9にお ヽて銅メツキ付ステンレス箔 Aの代わりに銅メツキ付ステンレス箔 Bを用 V、た以外は実施例 9と同様にして HDDサスペンション用積層体 Jを得た。得られた HD Dサスペンション用積層体 Jについて接着強度を、また、この HDDサスペンション用積 層体 Jにおけるポリイミド (絶縁層）について線膨張係数を測定した。更に、この HDD サスペンション用積層体 Jのクロストークの発生について評価した。結果を表 2に示す 実施例 11
[0045] 作製例 1で作製した銅メツキ付ステンレス箔 Aの銅メツキ側に、合成例 4で得られたポ リイミド前駆体 Dの溶液を硬化後の厚みが 1 μ mになるように塗布して 110°Cで 3分乾燥 した後、その上に合成例 5で得られたポリイミド前駆体 Eの溶液を硬化後の厚さが 7.5 μ mになるように塗布して 110°Cで 10分乾燥し、更にその上に合成例 4で得られたポリ イミド前駆体 Dの溶液を硬化後の厚みが 1.5 μ mになるように塗布して 110°Cで 3分乾 燥した後、更に 130〜360°Cの範囲で数段階、各 3分間段階的な熱処理によりイミド化 を完了させ、銅メツキ付ステンレス箔 Aの銅メツキ (導体層 a)上に厚さ 10 μ mのポリイミ ド榭脂層（絶縁層）を有する積層部材を得た。なお、銅メツキに接する第 1層目のポリ イミド榭脂層と第 3層目のポリイミド榭脂層は同じであって線膨張係数はいずれも 59.4 X 10— 5/°Cであり、また、第 2層目のポリイミド榭脂層の線膨張係数は 1.20 X 10— 5/°Cで めつに。
[0046] 次に、導体層 bとして銅箔（日鉱マテリアルズ式会社製、 NK- 120、銅箔厚み 12 μ m 、強度 556MPa、導電率 79%)を用意し、これを上記積層部材のポリイミド面 (絶縁層）と 重ね合わせ、真空プレス機を用いて、面圧 7MPa、温度 315°C、プレス時間 80分の条 件で加熱圧着して HDDサスペンション用積層体 Kを得た。得られた HDDサスペンショ ン用積層体 Kについて接着強度を、また、この HDDサスペンション用積層体 Kにおけ るポリイミド (絶縁層）について線膨張係数を測定した。更に、この HDDサスペンション 用積層体 Kのクロストークの発生について評価した。結果を表 2に示す。
実施例 12
[0047] 実施例 11にお ヽて銅メツキ付ステンレス箔 Aの代わりに銅メツキ付ステンレス箔 Bを 用いた以外は実施例 11と同様にして HDDサスペンション用積層体 Lを得た。得られた HDDサスペンション用積層体 Lについて接着強度を、また、この HDDサスペンション 用積層体 Lポリイミド (絶縁層）について線膨張係数を測定した。更に、この HDDサス ペンション用積層体 Lのクロストークの発生について評価した。結果を表 2に示す。
[0048] [比較例 1〜6]
実施例 1、 3、 5、 7、 9、及び 11で用いた銅メツキ付ステンレス箔の変わりに銅メツキ 処理を行って ヽな 、新日本製鐡株式会社製のステンレス箔 (SUS304、テンションァ- ール処理品、ステンレス厚み 20 μ m)を用いて HDDサスペンション用積層体 M〜Rを 得た。得られた HDDサスペンション用積層体 M〜Rについて、実施例 1〜12と同様に して測定'評価した接着強度、線膨張係数及びクロストーク発生の評価結果を表 3〖こ 示す。
[0049] [表 1] 実施例 1 実施例 2 1 実施例 3 実施例 4 実施例 5 実施例 6 積層体 A 積層体 B 積層体 C 積層体 D 積層体 E 積層体 F 接着強度 樹脂-銅メツキ 0.06 1.29 0.02 1.23 0.05 1.36
(kN/m) 樹脂 -銅 1.15 1.14 1.18 1.15 1.21 1.22 線膨張係数 ( X 10- 5,C) 2.1 2.1 2.2 2.3 2.4 2.3 クロストーク 4E 46
※ 接着強度のうち 「樹脂 -銅メツキ」 は絶縁層と導体層 aとの問の接着強度を表し、
「樹脂-銅」 は絶縁層と導体層 bとの間の接着強度を表す （表 2及び 3においても同様）。
[0050] [表 2]
Figure imgf000015_0001
[0051] [表 3] 比較例 1 比較例 2 比較例 3 比較例 4 比較例 5 比較例 6 積層体 M 積層体 N 積層体 0 積層体 P 積層体 (¾ 積層体 H 接着強度 樹脂- 0.14 1.09 0.09 1.11 0.12 1.24
(kN/m) 樹脂/銅 1.15 1.18 1.21 1.08 1.11 1.19 線膨張係数 （X 10— 5/°c) 2.1 2.2 2.4 2.2 2.3 2.3 ト 有 有 有 有 有 有

Claims

請求の範囲
[1] ステンレス層、導体層 a、絶縁層、導体層 bからなる HDDサスペンション用積層体で あって、導体層 aが導電率 10〜100%IACSの範囲の導電率を有する金属層力 なり、 ステンレス層の厚みが 10〜50 μ m、導体層 aの厚み力0.1〜10 μ m、絶縁層の厚みが 5 〜20 μ m、導体層 bの厚みが 5〜50 μ mで、かつ絶縁層が線膨張係数 1 X 10— 5〜3 X 1 0一5/。 Cのポリイミド系榭脂からなることを特徴とする HDDサスペンション用積層体。
[2] 絶縁層と導体層 aの接着強度が 0.5kN/m〜10.0kN/mの範囲であって、絶縁層と導 体層 bの接着強度が 0.5kN/m〜10.0kN/mの範囲であることを特徴とする請求項 1記 載の HDDサスペンション用積層体。
[3] 導体層 aの絶縁層側の表面が、表面粗さ Ra 0.1 μ m〜1.0 μ mであることを特徴とす る請求項 1記載の HDDサスペンション用積層体。
[4] 厚さ 10〜50 μ mのステンレス層と厚さ 0.1〜10 μ mの導体層 aとからなる積層部材の 導体層 aの上に 1層以上のポリイミド系前駆体溶液又はポリイミド系榭脂溶液を塗工し 、乾燥及び 250°C以上の温度で熱処理を行って厚さ 5〜20 /z mで線膨張係数 1 X 10— 5 〜3 X 10— 5/°Cのポリイミド系榭脂からなる絶縁層を形成した後、この絶縁層の上に厚 さ 5〜50 μ mの導体層 bを重ねて加熱圧着することを特徴とする HDDサスペンション用 積層体の製造方法。
[5] 厚さ 5〜50 μ mの導体層 bの上に 1層以上のポリイミド系前駆体溶液又はポリイミド系 榭脂溶液を塗工し、乾燥及び 250°C以上の温度で熱処理を行い厚さ 5〜20 mで線 膨張係数 1 X 10— 5〜3 X 10— 5/°Cのポリイミド系榭脂からなる絶縁層を形成した後、厚さ 10〜50 μ mのステンレス層と厚さ 0.1〜10 μ mの導体層 aとからなる積層部材の導体層 a側を上記絶縁層に対向させて加熱圧着することを特徴とする HDDサスペンション用 積層体の製造方法。
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