(57)【要約】  種々の実施形態がヘッドサスペンションの電気的相互接続に関する。この電気的相互接続は、ばね金属層と、開口を有する誘電体層とを含むことができ、ばね金属層の一部分が、開口内部において誘電体層を通して曝露される。この電気的相互接続は、さらにトレース配線層を含むことができる。このトレース配線層は、誘電体層の上に配置され、かつ、ばね金属層に接続するように開口の中に延び込んでいる。開口内部のばね金属層の一部をトレース配線層によってカバーしないようにすることができる。開口を通してばね金属層が曝露されるのは、トレース配線層の幅が開口の幅より小さいことに起因する、および予期される位置ずれに起因することの少なくともいずれかの可能性がある。トレース配線層を腐食から保護するため、開口の上部にポリマーのカバーコートを被覆できる。
2015518229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドサスペンションの電気的相互接続であって、
第１側面と、前記第１側面の反対側の第２側面とを有する導電性のばね金属層と、
第１側面と、前記第１側面の反対側の第２側面とを有する誘電体層であって、前記誘電体層の第２側面は前記ばね金属層の第１側面上に配置され、前記誘電体層はその第１側面と第２側面との間に開口を有し、前記ばね金属層の第１側面の一部分が、前記開口内部において前記誘電体層を通して曝露される、誘電体層と、
第１部分および第２部分を有し、かつ、導電材料から形成されるトレース配線層であって、前記トレース配線層の第１部分は前記誘電体層の第１側面上に配置され、前記トレース配線層の第２部分は、前記ばね金属層の第１側面の一部分に機械的かつ電気的に接続するために前記開口の中に延び込んでおり、前記ばね金属層の第１側面の一部分の一部が前記トレース配線層によってカバーされない、トレース配線層と、
を含む電気的相互接続。
【請求項２】
前記電気的相互接続が、前記トレース配線層の電気回路を前記ばね金属層に対して電気的に接地する、請求項１に記載の電気的相互接続。
【請求項３】
前記トレース配線層の幅が前記開口の幅より小さい、請求項１または２に記載の電気的相互接続。
【請求項４】
前記トレース配線層の幅が約５〜１５μｍであり、前記開口の幅が前記誘電体層の厚さの約１／２以上である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気的相互接続。
【請求項５】
前記トレース配線層の幅が前記開口の幅より大きい、請求項１、２または４のいずれか一項に記載の電気的相互接続。
【請求項６】
前記トレース配線層の幅が、前記トレース配線層の第１部分および第２部分に沿って同じであり、かつ、前記トレース配線層の第１部分が、前記ばね金属層上に支持される電力消費構成要素と電気的に接続するために、前記誘電体層の第１側面に沿って延びている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気的相互接続。
【請求項７】
前記開口が、円形、正方形および長方形のいずれかの形状を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気的相互接続。
【請求項８】
前記トレース配線層によってカバーされない前記ばね金属層の第１側面の一部分の一部が第１部分および第２部分を含み、かつ、前記第１部分が、前記第２部分に対して前記トレース配線層の反対側に配置される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気的相互接続。
【請求項９】
前記開口の位置において前記トレース配線層の上面に広がるカバーコート層をさらに含み、前記カバーコート層は前記トレース配線層の腐食を抑制するポリマー層を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電気的相互接続。
【請求項１０】
前記トレース配線層の第１部分が腐食抑制タイプの金属でメッキされ、かつ、前記トレース配線層の第２部分は腐食抑制タイプの金属でメッキされない、請求項９に記載の電気的相互接続。
【請求項１１】
前記ばね金属層の第１側面の一部分の上に析出されるメッキのシード層をさらに含み、前記シード層は、前記トレース配線層と前記ばね金属層との間の接合を改善する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電気的相互接続。
【請求項１２】
ばね金属層と、誘電体層と、導電金属から形成される第１部分および第２部分を有するトレース配線層と、を含むタイプのヘッドサスペンション上の電気的相互接続を形成する方法であって、
前記ばね金属層に沿って前記誘電体層を配置するステップであって、前記誘電体層は第１側面および第２側面を有し、その第２側面が前記ばね金属層の第１側面の上に載るように配置される、ステップと、
前記誘電体層の第１側面および第２側面の間に開口を形成するステップであって、前記ばね金属層の第１側面の一部分が、前記開口の内部において前記誘電体層を通して曝露される、ステップと、
前記誘電体層の第１側面の上面に、前記トレース配線層を、前記トレース配線層の第１部分が前記誘電体層の第１側面に沿って広がり、かつ、前記トレース配線層の第２部分が、前記ばね金属層の第１側面の一部分に機械的および電気的に接続するために前記開口の中に延び込むように配置するステップであって、前記ばね金属層の第１側面の一部分の一部は前記トレース配線層によってカバーされない、ステップと、
を含む方法。
【請求項１３】
前記電気的相互接続が、前記トレース配線層の電気回路を前記ばね金属層に対して電気的に接地する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記トレース配線層の幅が前記開口の幅より小さい、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記トレース配線層の幅が前記開口の幅以上であり、かつ、前記ばね金属層の第１側面の一部分が位置ずれのために曝露される、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記トレース配線層の幅が、前記トレース配線層の第１部分および第２部分に沿って同じである、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記開口がエッチングによって形成され、かつ、前記トレース配線層が、電気メッキによって前記トレース配線層を堆積させることによって配置される、請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記トレース配線層の第２部分の上面にカバーコート層を被覆するステップをさらに含み、前記カバーコート層は前記トレース配線層の腐食を抑制するポリマー層を含む、請求項１２〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記トレース配線層の第１部分を腐食抑制タイプの金属でメッキするステップをさらに含み、前記トレース配線層の第２部分は前記腐食抑制タイプの金属でメッキされない、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
ばね金属層と、誘電体層と、導電金属から形成される第１部分および第２部分を有するトレース配線層と、を含むタイプのヘッドサスペンション上の電気的相互接続を形成する方法であって、
前記ばね金属層に沿って前記誘電体層を配置するステップであって、前記誘電体層は第１側面および第２側面を有し、その第２側面が前記ばね金属層の第１側面の上に載るように配置される、ステップと、
前記誘電体層の第１側面および第２側面の間に開口を形成するステップであって、前記ばね金属層の第１側面の一部分が、前記開口の内部において前記誘電体層を通して曝露され、前記開口は第１の幅を有するように形成される、ステップと、
前記誘電体層の第１側面の上面に、前記トレース配線層を、前記トレース配線層の第１部分が前記誘電体層の第１側面に沿って広がり、かつ、前記トレース配線層の第２部分が、前記ばね金属層の第１側面の一部分に機械的および電気的に接続するために前記開口の中に延び込むように配置するステップであって、前記第１部分および前記第２部分は第２の幅を有する、ステップと、
を含み、
前記トレース配線層を、前記開口と中心が芯合わされるように配置することを目的とし、かつ、
前記第１の幅および前記第２の幅を、前記開口に対する予期される横方向の位置ずれであって、前記ばね金属層の第１側面の一部分のいくらかが前記トレース配線層によってカバーされないことを可能とする位置ずれに基づいて設定する、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、ディスクドライブのヘッドサスペンションに組み込まれるタイプの集積リード線または無線のフレクシャに関する。
【背景技術】
【０００２】
集積リード線または無線のサスペンションおよびフレクシャ（すなわちサスペンションの構成要素）は、ディスクドライブまたは他の動的データ保存装置における読み取り／書き込み変換器を支持するのに用いられる。ディスクドライブのヘッドサスペンションに関係付けて使用されるタイプのフレクシャは一般的に知られており、市販されている。これらのデバイスは、通常、ステンレス鋼または他のばね金属の層の上面の銅または他の導電材料の層内に形成されるリード線またはトレース配線を含む。ポリイミドのような誘電体の絶縁材料の層が、トレース配線をばね金属の層から分離する。本発明の一実施形態においては、フレクシャが、ステンレス鋼の負荷ビームなどの他の構成要素に装着される。フレクシャの製作には、フォトリソグラフィー、湿式および乾式エッチング、および析出法などの減法および／または加法混色法を用いることができる。
【０００３】
ディスクドライブのヘッドサスペンションのフレクシャには、メッキされた接地形体を組み込む場合が多い。この接地形体は、例えば、トレース配線を、誘電体の絶縁層における開口を通して下層のステンレス鋼の層に電気的に相互接続するのに用いられる。例えば、いわゆる交互配置のトレース配線をステンレス鋼の層を貫通して電気的に相互接続するために、この接地形体を用いることができる。このタイプの接地形体と、関連する製造方法とが、例えば、トロンヌ（Ｔｒｏｎｎｅｓ）の（特許文献１）およびペルトマ（Ｐｅｌｔｏｍａ）の（特許文献２）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７，８７５，８０４号明細書
【特許文献２】米国特許第７，３８４，５３１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
接地形体が接続されるトレース配線の銅または他の導電材料は、多くの場合、ＮｉＡｕ（ニッケル−金）などの相対的に非腐食性の材料でメッキされる。しかしながら、ＮｉＡｕはステンレス鋼に良好に付着しない。従って、メッキされた接地形体は、絶縁層を貫通する開口と、その開口によって曝露されるステンレス鋼の層の一部分とをカバーするに十分な程（例えば直径において）大きくなければならない。さらに、接地形体の形成に用いられるフォトリソグラフィーおよび析出法に固有の限界による層対層間の位置ずれを受け入れる必要から、接地形体は、通常、絶縁層の開口よりかなり大きく作製される。
【０００６】
しかしながら、他の形体の使用および／またはアセンブリの小型化をも可能にするために、接地形体が占める空間を縮小できる一層小型の接地形体に対する必要性が依然として存在している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示のいくつかの態様は、サイズ（例えば直径）が縮小された相互接続に関する。接地形体とその接地形体を取り巻く領域とはポリマーのカバーコート材料でカバーできる。メッキされた接地形体および周囲領域が、カバーコートと、設計仕様と、特に最低仕様および他のサイズ仕様とによってカバーされるため、相互接続が、ステンレス鋼の領域が曝露される結果をもたらし得る層対層間の位置ずれを受け入れることが可能になる。本開示のいくつかの実施形態は、絶縁層における開口より小さい直径を有するメッキされた接地形体を含む。
【０００８】
本開示のいくつかの実施形態は、ステンレス鋼または他のばね金属の１つの層と、銅または他の導電材料の複数のトレース配線とを含む。ポリイミドまたは他の誘電体の絶縁材料の層が、相互接続の位置以外の位置において、トレース配線をステンレス鋼の層から分離する。開口は、相互接続における誘電体層を貫通して延びている。相互接続は、絶縁材料の開口の端部部分を超えてばね金属層と接触するトレース配線の一部分を含むことができる。ポリイミドなどの誘電体の絶縁材料の絶縁層またはカバーコート層が、相互接続の回りの領域であって、トレース配線によってカバーされない開口内のばね金属層の曝露された任意の一部分を含む領域をカバーできる。いくつかの実施形態においては、トレース配線は、相互接続において、誘電体層の開口の直径以下とすることができる幅を有する。他のいくつかの実施形態においては、トレース配線の幅は、相互接続における開口の直径以上である。トレース配線および開口の相対的な幅および／または直径には無関係に、このプロセスおよび他の製造仕様は、予期されるプロセスの変更に起因する層対層間の位置ずれの予期範囲を考慮して相互接続におけるトレース配線の幅が全開口をカバーするに十分な程大きくする必要はない。換言すれば、トレース配線の幅を、ばね金属層の一部分を相互接続の位置において曝露し得る（しかしする必要はない）ことが予測される程度に、開口の直径に対して狭くすることが可能である。相互接続上のカバーコート層のサイズは、プロセスの変更に起因する予期される位置ずれを考慮して、絶縁層における開口をカバーするのに十分な程大きく、それによって、相互接続におけるばね金属層のいかなる曝露された部分をもカバーする。相互接続の位置におけるトレース配線の部分は、ＡｕまたはＮｉ＆Ａｕなどの耐食性の材料によってメッキされなくてもよい。トレース配線の他の部分は、ＡｕまたはＮｉ＆Ａｕなどの耐食性の材料によってメッキできる。相互接続のトレース配線層の部分は、ステンレス鋼の層に相互接続されているトレース配線と同時に（すなわち同じプロセスステップにおいて）形成することが可能である。他の実施形態においては、相互接続のメッキされた導体層の部分を、トレース配線とは別個に形成することが可能である。
【０００９】
相互接続の位置におけるトレース配線の部分（例えば、カバーコートによってカバーされる部分）は、ＡｕまたはＮｉ＆Ａｕのような耐食性の材料によってメッキしなくてもよい。いくつかの実施形態においては、トレース配線の部分が、ばね金属層上に析出させることなくトレース配線上に析出させることが可能な無電解Ｎｉのような被膜を有することができる。トレース配線の他の部分は、ＡｕまたはＮｉ＆Ａｕなどの耐食性の材料によってメッキできる。このメッキ層は、耐食性以外に、他のハードディスクドライブの構成要素に対する電気的接続（ハンダ、超音波接合、導電性樹脂など）を容易にすることができ、低抵抗の電気的プロービングを可能にする。
【００１０】
別の実施形態は、相互接続における隣接するトレース配線部分より大きい直径を有する拡大直径のメッキされた相互接続部分を含む。ニッケルのようなトレース配線または他の導電材料と同じ材料にすることができる拡大直径のメッキされた領域は、絶縁層における開口の直径より小さい、またはそれに等しい、あるいはそれより大きい直径を有することができる。上記の実施形態と同様に、メッキされた領域の直径は、ばね金属層の部分を相互接続の位置において曝露し得る（しかしする必要はない）ことが予測される程度に、開口の直径に対して狭くすることが可能である。相互接続上部のカバーコート層のサイズは、プロセスの変更に起因する予期される位置ずれを考慮して、絶縁層における開口をカバーするのに十分な程大きく、それによって、相互接続におけるばね金属層のいかなる曝露された部分をもカバーする。
【００１１】
本開示の他の実施形態は、相互接続に隣接する少なくとも１つのトレース配線を含む。このトレース配線は、プロセスの変更に起因する予期される位置ずれを受け入れて、トレース配線が相互接続の開口の中に延び込むことを防止するのに十分な最小距離によって、相互接続から分離される。相互接続上部のカバーコート層は、隣接するトレース配線の部分を超えて広がることができる。カバーコートの領域内部の相互接続位置においては、トレース配線および開口のサイズに関する仕様は、予期される層対層間の位置ずれに対処するためのマージンを必要としない。カバーコート層でカバーされた相互接続の部分から離れた位置においては、予期される位置ずれに対処するための従来型またはその他の既知のマージンを用いることができる。
【００１２】
本発明のいくつかの実施形態においては、相互接続の幅は約１５μｍであり、開口の直径は約２０μｍである。隣接するトレース配線は、開口の端部から約２５μｍとすることができる。本発明の他の実施形態は、より大きいおよびより小さい開口、トレース配線、およびトレース配線間隔を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による電気的相互接続をその上に製作できる第１フレクシャの一部分の第１側面の等角図である。
【図２】図１のフレクシャの一部分の第２側面の等角図である。
【図３Ａ】ヘッドサスペンションの先行技術による相互接続の断面図である。
【図３Ｂ】先行技術による相互接続の電子顕微鏡による画像である。
【図４Ａ】本発明の種々の実施形態によるヘッドサスペンションの相互接続の上面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの相互接続の断面図である。
【図４Ｃ】本発明の種々の実施形態によるヘッドサスペンションの相互接続の電子顕微鏡による画像である。
【図５Ａ】本発明の種々の実施形態によるヘッドサスペンションの相互接続の上面図である。
【図５Ｂ】図５Ａの相互接続の断面図である。
【図５Ｃ】本発明の別の実施形態によるヘッドサスペンションの相互接続の電子顕微鏡による画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１および２は、無線または集積リード線のフレクシャ１０（すなわちサスペンションの構成要素）の一部分の両面を表しており、そのフレクシャ１０の一部分の上に、本発明による相互接続を製作できる。フレクシャの「リード線」または「銅」の側が図１に、「ステンレス鋼」の側が図２に示されている。フレクシャ１０は、誘電体層１６によって分離されるばね金属層１２と導体層１４とを含む材料の層状化シートから形成できる。通常ステンレス鋼（導電材料）であるばね金属層は、舌状体１８および側部ばねアーム２０などの構造部分の中に形成される。銅または銅合金とすることができる導体層１４は、複数の集積トレース配線２２の中に（例えばリード線として）形成される。トレース配線２２は、舌状体１８の端部の接合パッド２４の位置で終端する。誘電体層１６の部分も取り除かれるが、トレース配線２２がばね金属層１２を被覆している位置においては、誘電体層１６がほぼ残存している。符号１０などのフレクシャは、一般的に周知されており、ミネソタ州ハッチンソン（Ｈｕｔｃｈｉｎｓｏｎ）市のハッチンソン・テクノロジー社（Ｈｕｔｃｈｉｎｓｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）を含む多くの製造者から商業的に入手可能である。フレクシャ１０は、材料の層状化シートから、従来型またはその他の既知のフォトリソグラフィーおよびエッチング法を用いて製造することが可能である。しかしながら、本発明による相互接続は、他の方法によって製造されるものを含む他のタイプのサスペンションおよびサスペンション構成要素の中に組み込むことが可能である。
【００１５】
種々の位置において、トレース配線２２とばね金属層１２との間に電気的接続を作製できる。例えば、ばね金属層１２は、１つ以上の相互接続において、１つ以上のトレース配線２２用の電気的な接地接続を提供できる。このような相互接続は、以下にさらに述べるように、誘電体層１６を貫通する電気的接続を確立できる。
【００１６】
図３Ａおよび３Ｂは先行技術の相互接続のいくつかの態様を示す。具体的には、図３Ａは相互接続３００の断面図を示す。図３Ａに示すように、誘電体層３２２がばね金属層３２０の上面に広がっている。誘電体層３２２は、ばね金属層３２０によって支持されるフレクシャの電気トレース配線を電気的に分離できる。しかしながら、誘電体層３２２における開口３４０がばね金属層３２０の一部分を曝露し、ばね金属層３２０との電気的接続を可能にする。トレース配線層３２６は、開口３４０の内部に配置され、ばね金属層３２０との接触を作出すると共に、フレクシャの回路およびばね金属層３２０の間の電気的接続を確立する。カバーコート層３２４は、図示のように、トレース配線層３２６および誘電体層３２２の上面に設けることができる。
【００１７】
先行技術の実施形態においては、開口３４０内部のばね金属層３２０の全表面がトレース配線層３２６によってカバーされる。具体的には、図３Ａの実施形態において、開口３４０の幅３３０は０．０７０ミリメートルであり、一方、トレース配線層３２６の幅３３２は、トレース配線層３２６が開口３４０の上面を完全に覆って、誘電体層３２２の上面において横方向に繋がるように、０．１２０ミリメートルである。
【００１８】
トレース配線層３２６のサイズが相対的に大きいことは、位置ずれにも拘らずトレース配線層３２６によって開口３４０を完全にカバーするという設計要件によって、さらに説明される。開口３４０およびトレース配線層３２６を形成するための自動化技術によって、目標位置からの横方向の偏倚が誤差のマージンの範囲内に収まると予期することができる。本明細書で用いる位置ずれという用語は、要素の実際の搭載位置の目標搭載位置からの差異のことを言う。トレース配線層３２６は、開口３４０の幅３３０より大幅に大きい幅３３２を有するが、これは、トレース配線層３２６が、開口３４０との目標の芯合わせ中心線から、予期される誤差のマージンの範囲内の量だけ横方向にずれて析出されても、ばね金属層３２０が開口３４０の内部で曝露されないように、開口３４０をなお完全にトレース配線層３２６によって確実にカバーするためである。カバーコート層３２４は、トレース配線層３２６および／またはカバーコート層３２４の位置ずれを受け入れるようにさらなるマージンを提供するために、トレース配線層３２６の幅３３２より大きい幅３３４を有することができる。同様に、誘電体層３２２は、トレース配線層３２６の横方向の位置ずれを受け入れるためのさらなるマージンを提供するように、トレース配線層３２６の幅３３２より大きい幅３３６を有することができる。開口３４０の幅３３０の上面を確実に完全にカバーするためにトレース配線層３２６の幅３３２を拡大することによって、相互接続３００の全体の面積が増大する。図３Ｂは、図３Ａの実施形態と合致するトレース配線であって、誘電体層における開口の上部に広がり、かつ、それを完全にカバーするトレース配線の電子顕微鏡による上面の画像である。図３Ｂには、カバーコート層３２４は示されていない。
【００１９】
図４Ａは相互接続４００の上面図を示し、図４Ｂは、相互接続４００の対応する断面図を示す。相互接続４００は、トレース配線層４２６と金属ばね層４２０との間の機械的および電気的接続を作出する。金属ばね層４２０は、本明細書で言及する任意の金属ばね層として形成することが可能である。例えば、金属ばね層４２０はステンレス鋼から構成でき、金属ばね層４２０は、ヘッドサスペンション用の機械的支持体の実質的に大部分を構成でき、金属ばね層４２０はフレクシャ用の装着支持体として機能でき、そして、金属ばね層４２０は電気的な接地端として機能できる。金属ばね層４２０は第１側面および第２側面を含むことができる。第１側面は金属ばね層４２０の上面側に対応し、第２側面は底面側に対応できる。トレース配線層４２６は銅などの導電性金属から形成することが可能である。トレース配線層４２６は、１つ以上の読み取り／書き込み変換器、あるいはメモリ保存ドライブの他のエネルギー供給または消費構成要素に対する電力供給用の電気回路の一部とすることが可能である。
【００２０】
図４Ｂにはカバーコート層４２４が示されているが、図４Ａには示されていない。これは、カバーコート層４２４を表示すると、それによって部分的にまたは完全に見えなくなる他の構成要素を示すためである。誘電体層４２２は、金属ばね層４２０の上面に設けられ、かつ、開口４４０の部分を除いて、金属ばね層４２０とトレース配線層４２６との間に配置され、その両者を電気的に分離する。誘電体層４２２は第１側面および第２側面を有する。第１側面は誘電体層４２２の上面側に対応し、第２側面は底面側に対応できる。誘電体層４２２の第２側面は、金属ばね層４２０の第１側面（すなわち上面）上に析出させる。開口４４０は、誘電体層４２２の第１側面から第２側面に延びる誘電体層４２２内の空洞である。開口４４０は、トレース配線層４２６が誘電体層４２２を貫通して金属ばね層４２０に接触することを可能にして、トレース配線層４２６用の金属ばね層４２０に対する電気的な接地端を提供する。図４Ａにおいては、開口４４０は円形に示されているが、代わりの方式として、開口４４０を、正方形、長方形、楕円または他の形状にすることもできる。
【００２１】
図４Ａおよび４Ｂに示すように、金属ばね層４２０の第１側面の一部分が開口４４０を通して曝露される（カバーコート層４２４は無視して）。開口４４０がトレース配線層４２６によって完全にはカバーされないため、金属ばね層４２０の一部分が開口４４０を通して曝露されるのである。図示のように、トレース配線層４２６の幅４３２は開口４４０の幅４３０より小さく、その結果、金属ばね層４２０の一部分が誘電体層４２２を通して曝露される。いくつかの実施形態においては、トレース配線層４２６の幅４３２が開口４４０の幅４３０に等しい。トレース配線層４２６の幅４３２が開口４４０の幅４３０に等しい実施形態においても、トレース配線層４２６を開口４４０に対して載せる場合に予期される位置ずれによって、トレース配線層４２６が金属ばね層４２０の一部分をカバーせず、金属ばね層４２０の一部分が開口４４０を通して曝露される可能性が生じる。
【００２２】
本明細書において述べるように、トレース配線層４２６は腐食を受け易い。トレース配線層４２６を耐食性にする方策の第１の選択肢はトレース配線層４２６のメッキである。トレース配線層４２６は、Ａｕ、Ｎｉ＆Ａｕ、および／または他の金属でメッキすることが可能である。第２の選択肢は、ポリイミドなどのポリマーによるトレース配線層４２６の被膜処理である。カバーコート層４２４はポリマーの被膜とすることができる。図４Ａおよび４Ｂには、トレース配線層４２６の僅かな一部分しか示されていないこと、および、トレース配線層４２６は、誘電体層４２２の第１側面（すなわち上部表面）に沿ってヘッドサスペンションの他の部分まで広がっていることが理解されるであろう。カバーコート層４２４は、トレース配線層４２６の大部分（図４Ａに示されていない部分を含む）の上面に載せることができるが、被膜処理されない部分は、トレース配線層４２６を腐食から完全に保護するためにＡｕまたはＮｉ＆Ａｕでメッキできる。カバーコート層４２４の代わりにメッキを使用することは、トレース配線層４２６に端子接続部を作製しなければならない領域においては有用である。しかしながら、このようなＡｕまたはＮｉ＆Ａｕのメッキは、通常、金が金属ばね層４２０のステンレス鋼に良好に接合されないため、相互接続４００においては望ましくない場合がある。従って、少なくとも、開口４４０内部のトレース配線層４２６の部分は、耐食性金属でメッキしなくてもよい。そのため、図４Ｂに示すように、カバーコート層４２４が、開口４４０に沿ってトレース配線層４２６の上面に広がっている。いくつかの実施形態においては、全般的には耐食性のメッキ処理をトレース配線層４２６に適用できるが、開口４４０に沿って広がる、または広がるように設計されるトレース配線層４２６の部分からは、メッキ処理を選択的に取り除くことが可能である。いくつかの代替的な実施形態においては、全般的には耐食性のメッキ処理をトレース配線層４２６に適用できるが、開口４４０に沿って広がる、または広がるように設計されるトレース配線層４２６の部分に対しては、耐食性のメッキ処理を適用しないものとすることができる。いずれの場合においても、開口４４０内部のトレース配線層４２６の部分は、トレース配線層４２６の銅（または他の基質金属）が開口４４０内部で曝露されるように、メッキしないままにすることができる。トレース配線層４２６のメッキされずに曝露された銅（または他の基質金属）は、図示のように、開口４４０上部のカバーコート層４２４の被覆によって腐食から保護できる。カバーコート層４２４は、本明細書で説明するように、要素の予期される位置ずれに対処するために、開口４４０を超えて横方向に広がることができる。
【００２３】
トレース配線層４２６の幅４３２は約５μｍ以上とすることができる。いくつかの実施形態においては、トレース配線層４２６の幅４３２を約１５μｍとすることができる。いくつかの実施形態では、トレース配線層４２６の幅４３２を約５〜１５μｍとすることができる。他の寸法も想定できる。
【００２４】
他のいくつかの実施形態においては、開口４４０の幅４３０を約３５μｍ以上とすることができる。いくつかの実施形態においては、開口４４０を、誘電体層４２２の厚さ（すなわち開口４４０の第１側面から開口４４０の第２側面までの距離）に基づいて定めることができる。例えば、開口４４０の幅４３０を誘電体層４２２の厚さの約１／２以上とすることができる。いくつかの実施形態においては、開口４４０の幅４３０が約３５μｍ以上である。トレース配線層４２６の少なくとも一部分が開口４４０の内部において金属ばね層４２０に接触するようにトレース配線層４２６を確実に配置するために、相互接続４００の要素の種々の異なる寸法を、その要素の予期される位置ずれに基づいて用いることができる。開口４４０の内部におけるトレース配線層４２６の意図される配置は中心を芯合わせすることができる。ここで、トレース配線層４２６の中心を開口４４０の中心に合致させることを目的とする。しかしながら、特定のレベルの位置ずれ、この場合はトレース配線層４２６の中心と開口４４０の中心との間の芯のずれを、使用する機器および技術に基づいて予期するべきであることが知られている。そのため、金属ばね層４２０の幾分かが開口４４０を通してトレース配線層４２６によってカバーされないとしても、トレース配線層４２６を金属ばね層４２０に開口４４０を通して確実に接触させるために、要素の幅を、要素の予期される位置ずれに基づいて定めることが可能である。いくつかの場合には、開口４４０の幅４３０を、トレース配線層４２６の幅４３２と、位置決めのマージンとの関数として設定できる。例えば、開口４４０の幅４３０を、次の式、すなわち、
ＶＷ≧２＊（ＲＭ＋ＦＭ）−ＴＷ
に基づいて定めることができる。
【００２５】
この式において、ＶＷは開口４４０の幅４３０であり、ＲＭは位置決めのマージンであり、ＦＭは機能性ＰＧＦ導体最小値（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ＰＧＦ  ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｍｉｎｉｍｕｍ）であり、ＴＷはトレース配線層４２６の幅４３２である。ＲＭは、プロセスの変動に対処するために必要な最小設計距離であって、２つの異なる層の芯合わせから生じる設計距離のことを言う。ＲＭ値は、受け入れ可能なプロセス能力を既知の公差に基づいて規定することによって決定することが可能であり、通常、測定されるプロセス変動の標準偏差の３〜６倍である。いくつかの例においては、ＲＭを２０〜２５μｍとすることができる。代替的に、ＲＭ＋ＦＭもしくは他の位置ずれ距離を、２つ以上の配置された要素間において加算される全最大位置ずれとすることができる。ＦＭは、確実な電気的接続を確保するのに必要な導体層およびばね金属層の間の最小接触面積のことを言う。ＦＭは、使用材料のタイプに基づいて可変である可能性があり、信頼性試験によって決定できる。いくつかの場合には、ＦＭを、性能要件に適合するために設計が許可する最大電気抵抗に基づいて決定することもできる。
【００２６】
さらに、トレース配線層４２６の幅４３２および開口４４０の幅４３０を相対的に小さくすることによって、種々の他の構成要素を近接して配置することが可能になる。図４Ａおよび４Ｂは、トレース配線層４２６と平行に延びる隣接するトレース配線４５０を示している。この隣接するトレース配線４５０は、トレース配線層４２６と隣接するトレース配線４５０との間に分離距離４３８を有するように配置できる。この分離距離４３８によって、隣接するトレース配線４５０を意図に反して接地することになり得る、隣接するトレース配線４５０が開口４４０の内部に配置されるのを防止できる。分離距離４３８はそれぞれの導体の最も近接する端部から測定できる。分離距離４３８は約１５μｍとすることができる。いくつかの実施形態においては、分離距離４３８は約１５μｍ以上である。いくつかの場合には、分離距離４３８を、トレース配線層４２６の幅４３２と、開口４４０の幅４３０と、位置決めのマージンとの関数として設定できる。例えば、分離距離４３８（ＡＴ）を、次の式、すなわち、
ＡＴ≧（ＶＷ／２）−（ＴＷ／２）＋ＲＭ
に基づいて定めることができる。
【００２７】
この式において、ＴＷはトレース配線層４２６の幅４３２を指す。この場合、上記の式において用いるＲＭ関数は、具体的には、誘電体層４２２の位置決めマージンを指すことができる。接地形態のもう１つの尺度は、トレース配線層４２６の中心線からカバーコート層４２４の端部までの距離である。いくつかの実施形態においては、トレース配線層４２６の中心線からカバーコート層４２４の端部までの距離を、トレース配線層４２６の幅４３２と位置決めのマージンとの関数として設定できる。例えば、トレース配線層４２６の中心線からカバーコート層４２４の端部までの距離を、トレース配線層４２６の幅４３２の１／２プラス位置決めのマージン以上とすることができる。他のいくつかの実施形態においては、トレース配線層４２６の中心線からカバーコート層４２４の端部までの距離（ＤＥ）を、開口４４０の幅４３０の１／２プラス位置決めのマージン以上とすることができる。トレース配線層４２６の中心線から誘電体層４２２の端部までの距離は、ＤＥプラス端部の位置決めのマージン以上とすることができる。端部の位置決めのマージンは、いくつかの実施形態においては、約１５μｍとすることができる。
【００２８】
本発明の接地形体の製作には、従来型の、またはそれ以外に既知の付加的トレースサスペンションアセンブリ（ａｄｄｉｔｉｖｅ  ｔｒａｃｅ  ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ  ａｓｓｅｍｂｌｙ：ＴＳＡ＋）フォトリソグラフィーと、析出法と、湿式および乾式エッチング法とを用いることができる。例えば、開口４４０の空洞は、誘電体層４２２から（例えばエッチングによって）材料を取り除くことによって形成できる。相互接続４００の位置において、金属ばね層４２０を曝露するために、開口４４０を、誘電体層４２２を貫通してエッチング加工することができる。トレース配線層４２６は、別個に形成し、続いて誘電体層４２２の上に配置することが可能であり、および／または、（例えば電気メッキによって）堆積方式で形成できる。例えば、トレース配線層４２６を、開口４４０の内部における金属ばね層４２０のステンレス鋼の表面上に析出されたシード層から堆積させることができる。シード層はＣｒＣｕを含むことができる。
【００２９】
図４Ｃは、ステンレス鋼の層と接続するために開口内に延び込む導体の電子顕微鏡画像であり、開口はステンレス鋼の層の頂部の誘電体層の内部に形成されている。図示のように、導体の幅は開口の幅より小さい。ステンレス鋼のばね層の部分が、トレース配線層の横方向の両側において開口を通して曝露されている。
【００３０】
図５Ａは相互接続５００の上面図を示す。相互接続５００は、トレース配線層５２６と金属ばね層５２０との間に機械的および電気的接続を作出する。金属ばね層５２０は、本明細書で言及する任意の金属ばね層として形成できる。また、トレース配線層５２６は、本明細書で言及する任意の導体（例えば銅のトレース配線）として形成できる。トレース配線層５２６は、１つ以上の読み取り／書き込み変換器、あるいはメモリ保存ドライブの他の構成要素に電力供給するための電気回路の一部とすることが可能である。
【００３１】
図５Ｂにはカバーコート層５２４が示されているが、図５Ａには示されていない。これは、カバーコート層５２４を表現すると、カバーコート層５２４の下に部分的にまたは完全に隠れてしまう他の構成要素を、図５Ａにおいて示すためである。金属ばね層５２０は第１側面および第２側面を含むことができる。第１側面は金属ばね層５２０の上面側に対応し、第２側面は底面側に対応できる。誘電体層５２２は、金属ばね層５２０の上面に設けられ、かつ、開口５４０の部分を除いて、金属ばね層５２０とトレース配線層５２６との間に配置され、その両者を電気的に分離する。誘電体層５２２は第１側面および第２側面を有する。第１側面は誘電体層５２２の上面側に対応し、第２側面は底面側に対応できる。誘電体層５２２の第２側面は、金属ばね層５２０の第１側面（すなわち上面）に析出させる。開口５４０は、誘電体層５２２の第１側面から第２側面に延びる誘電体層５２２内の空洞である。誘電体層５２２における開口５４０は、トレース配線層５２６が金属ばね層５２０に接触することを可能にして、トレース配線層５２６用の金属ばね層５２０に対する電気的な接地端を提供する。図５Ａにおいては、開口５４０は円形に示されているが、代替方式として、開口５４０を、正方形、長方形、楕円または他の形状にすることもできる。
【００３２】
トレース配線層５２６の幅５３２は（図４Ａおよび４Ｂの実施形態とは異なって）開口５４０の幅５３０より大きいが、開口５４０の幅５３０と、トレース配線層５２６の幅５３２とは、なお全体的に従来型の相互接続より小さい。図４Ａおよび４Ｂの実施形態の場合と同様に、トレース配線層５２６を、開口５４０に近接するおよび／またはその内部のトレース配線層５２６の部分を除いて、耐食性のめっき（例えば、Ａｕ、またはＮｉ＆Ａｕ）でメッキ処理することが可能である。メッキがない部分で、トレース配線層５２６を、開口５４０を通して金属ばね層５２０と確実に接触させることができる。さらに、トレース配線層５２６の幅５３２は若干の位置ずれを許容できる。
【００３３】
トレース配線層５２６の幅５３２は約４０μｍとすることができ、一方、開口５４０の幅５３０は約２０μｍとすることができるが、他の寸法も可能である。トレース配線層５２６の少なくとも一部分が開口５４０の内部において金属ばね層５２０に接触するようにトレース配線層５２６を確実に配置するために、相互接続５００の要素の種々の異なる寸法を、その要素の予期される位置ずれに対する１つ以上の関係に基づいて用いることができる。開口５４０の内部におけるトレース配線層５２６の意図される配置は中心を芯合わせすることができ、ここで、トレース配線層５２６の中心を開口５４０の中心に合致させることを目的とする。しかしながら、特定のレベルの位置ずれ、この場合はトレース配線の中心と開口５４０の中心との間の芯のずれを、使用する機器および技術に基づいて予期するべきであることが知られている。そのため、金属ばね層５２０の幾分かが開口５４０を通してトレース配線層５２６によってカバーされないとしても、トレース配線層５２６を金属ばね層５２０に開口５４０を通して確実に接触させるために、要素の幅を要素の予期される位置ずれに基づいて定めることが可能である。
【００３４】
図５Ｂにおいて、トレース配線層５２６の幅５３２が開口５４０の幅５３０より大きいか、あるいはそれに等しいとしても、図４Ｂに関連して提示した寸法に関する式は、図５Ｂの実施形態の寸法にも適用可能である。例えば、分離距離５３８は、分離距離４３８と同様に計算できる。
【００３５】
トレース配線層５２６の幅５３２と、開口５４０の幅５３０とは、それぞれ、図３Ａおよび３Ｂの実施形態の開口３４０の幅３３０およびトレース配線層３２６の幅３３２より大幅に小さい。トレース配線層５２６の幅５３２と、開口５４０の幅５３０とが相対的に小さいことによって、他の構成要素がより小さくなり、他の部品またはより近い近接部分を収納することが可能になる。例えば、隣接する導体５５０の端部と、トレース配線層５２６および／または開口５４０の中心との間の分離距離５３８は、約３５μｍとすることができる。
【００３６】
図５Ｃは、ステンレス鋼の層と接続するために開口内に延び込む導体の電子顕微鏡画像を示し、開口はステンレス鋼の層の頂部の誘電体層の内部に形成されている。図示のように、導体の幅は開口の幅より大きい。導体内に窪みが示されているが、この部分において、導体が誘電体層の開口の中に延び込んでおり、ステンレス鋼の層と接続している。
【００３７】
本発明を好ましい実施形態を参照して説明したが、当業者は、本発明の本質および範囲から逸脱することなく、形態および詳細において変更を加え得ることを認めるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【国際調査報告】
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