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MXPA06009604A - Pelicula dielectrica grabada en unidades de disco duro - Google Patents

Pelicula dielectrica grabada en unidades de disco duro

Info

Publication number
MXPA06009604A
MXPA06009604A MXPA/A/2006/009604A MXPA06009604A MXPA06009604A MX PA06009604 A MXPA06009604 A MX PA06009604A MX PA06009604 A MXPA06009604 A MX PA06009604A MX PA06009604 A MXPA06009604 A MX PA06009604A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
dielectric film
film
layer
thickness
dielectric
Prior art date
Application number
MXPA/A/2006/009604A
Other languages
English (en)
Inventor
Mao Guoping
Yang Rui
S Dodsworth Robert
L Richmond Vicki
Original Assignee
S Dodsworth Robert
Mao Guoping
L Richmond Vicki
Yang Rui
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 S Dodsworth Robert, Mao Guoping, L Richmond Vicki, Yang Rui filed Critical S Dodsworth Robert
Publication of MXPA06009604A publication Critical patent/MXPA06009604A/es

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Abstract

Una película dieléctrica grabada para el uso en una unidad de disco duro. La película dieléctrica tiene un espesor de aproximadamente 25 (m o mayor cuando se une a un sustrato metálico de soporte, y se graba subsiguientemente a un espesor de aproximadamente 20 (m o menos.

Description

PELÍCULA DIELÉCTRICA GRABADA EN UNIDADES DE DISCO DURO Campo de la Invención La invención se refiere a películas dieléctricas útiles en unidades de disco duro.
Antecedente de la Invención Un patrón de polímero impreso o de cobre grabado en una base de película polimérica se puede referir como un circuito flexible o cableado impreso, flexible. Originalmente diseñado para reemplazar los voluminosos arneses de cableado, la circuitería flexible frecuentemente es la única solución para la miniaturización y movimiento necesario para los actuales montajes electrónicos innovadores. Delgados, de peso ligero e ideales para dispositivos complicados, las soluciones de diseño de circuito flexible varían desde rutas conductoras de un sólo lado a complejos paquetes tridimensionales de múltiples capas . Adicionalmente, los circuitos flexibles se usan en unidades de disco duro. Las computadoras modernas requieren medios en los cuales se puedan almacenar y recuperar rápidamente los datos digitales. Las capas magnetizables (duras) en los discos han probado ser un medio confiable para el almacenamiento y recuperación rápida y confiable de datos .
REF: 175274 Las unidades de disco que leen datos desde, y escriben datos a, discos duros han llegado a ser componentes populares de los sistemas de computadora. Para tener acceso a las ubicaciones de memoria en un disco, un cabezal de lectura/escritura (también referido como un "dispositivo deslizante" ) se proporciona ligeramente por arriba de la superficie del disco en tanto que el disco gira por debajo del cabezal _ de lectura/escritura a una velocidad esencialmente constante. Al mover - el cabezal de lectura/escritura de forma radial sobre el disco giratorio, se puede tener acceso a todas las ubicaciones de memoria en el disco. El cabezal de lectura/escritura se refiere típicamente como un cabezal "volador" debido a que incluye un dispositivo deslizante configurado aerodinámicamente para sobrevolar por arriba de la superficie en una ubicación de aire localizada entre el disco y el dispositivo deslizante que se forma conforme el disco gira a altas velocidades. La ubicación de aire soporta el cabezal de lectura/escritura por arriba de la superficie del disco a una altura referida como "la altura de vuelo" . Un circuito flexible proporciona conexión al cabezal magnético transportado por el dispositivo deslizante de un montaje de suspensión de unidad de disco. Esto supera las dificultades de conectar la circuitería de la unidad de disco a los pequeños cabezales de grabación, magneto-resistivos (MR) .
Breve Descripción de la Invención Un aspecto de la presente invención proporciona un articulo que comprende: un montaje de flexión de una unidad de disco duro que comprende un substrato metálico y una capa dieléctrica unida al substrato metálico, la película dieléctrica que comprende un polímero seleccionado del grupo que consiste de poliimidas, polímeros de cristal líquido, y policarbonatos, donde la película dieléctrica se ha grabado a un espesor de menos de aproximadamente 20 µm a partir de un espesor original de aproximadamente 25 µm o mayor. Otro aspecto de la presente invención proporciona un método que comprende: proporcionar un substrato metálico, unir una película dieléctrica al substrato metálico, la película dieléctrica que comprende un polímero seleccionado del grupo que consiste de poliimidas, polímeros de cristal líquido, y policarbonatos, la película que tiene un espesor de aproximadamente 25 µm o mayor, grabar la película dieléctrica a un espesor de menos de aproximadamente 20 µm. A menos que se señale de otro modo, las concentraciones de los componentes se presentan en términos de % en peso.
Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 ilustra un soporte flexible para un montaje de suspensión cardan de cabezal de una unidad de disco duro. Las Figuras 2a-2m ilustran los pasos, incluyendo un método de la presente invención, para elaborar una estructura de flexión para una unidad de disco duro.
Descripción Detallada de la Invención Como se requiere, se describen en la presente los detalles de la presente invención; sin embargo, se va a entender que las modalidades descritas son sólo de ejemplo. Por lo tanto, los detalles funcionales y estructurales específicos descritos en la presente no se proponen como limitantes, sino solo como una base para las reivindicaciones y como una base representativa para la enseñanza a un experto en la técnica para emplear de forma variada la presente invención.
Unidades de Disco Duro (HDD y Soportes Flexibles Los materiales de inicio para elaborar soportes flexibles integrados de unidades de disco duro comprenden típicamente una capa metálica de soporte que tiene una capa dieléctrica moldeada (es decir, revestida por solvente) o una capa de soporte de metal y una capa dieléctrica gruesa, unidas de forma adhesiva conjuntamente. En tanto que el moldeado de una película puede proporcionar un método rápido para obtener una película delgada que tenga un espesor deseado particular, estos tipos de película también tienen desventajas. Pueden ser difíciles de grabar las películas moldeadas, lo que hace difícil la estructuración de la película dieléctrica. Por el contrario, los aspectos de la presente invención permiten la selección y uso de películas dieléctricas (y adhesivos, si es aplicable) que son fácilmente grabables . Típicamente, _ los circuitos flexibles usan materiales de substrato dieléctrico que son de más de 25 µm de grueso. El manejo y procesamiento automatizado de películas de menos de 50 µm de grueso se conoce que es difícil y por lo tanto no es rentable. Los circuitos flexibles tal como los circuitos de flexión en suspensión para dispositivos de unidades de disco duro pueden proporcionar desempeño mejorado del dispositivo si el substrato dieléctrico flexible es más delgado de 25 µm. Como se enseña en la presente, los substratos dieléctricos se pueden grabar de forma uniforme para proporcionar una capa dieléctrica delgada. En algunas modalidades, puede ser útil el adelgazamiento adicional de únicamente las regiones seleccionadas o características del substrato. Por ejemplo, el grabado químico para formar agujeros sin salida en substratos de circuitos flexibles puede ser ventajoso debido a que permite la formación de estructuras de conductores, no soportadas o voladizas, lo que no se puede producir por métodos físicos convencionales. El soporte flexible de un montaje de suspensión de cabezal (HSA) representa un elemento estructural de una unidad de disco duro que se puede fabricar usando un producto compuesto de múltiples capas. Un soporte flexible, como se describe en las por sus siglas en inglés) 5,701,218 y 5,956,212, comprende una capa de acero inoxidable para resistencia mecánica, una capa de poliimida para aislamiento eléctrico y una capa de cobre dúctil para transmisión eléctrica. Los soportes flexibles de suspensión se deben elaborar usando materiales muy uniformes, que puede ser personalizado para tener características pequeñas pero muy uniformes . Debido a que el grado de rigidez es crítico al desempeño del soporte flexible, son muy críticos los espesores de los materiales. La necesidad de una densidad incrementada de datos requiere que el cabezal de lectura/escritura vuele bajo. Los cabezales típicos a 60-90 GB/sq en la capacidad de datos actualmente se requiere que vuelen a menos de 10 nm por arriba del medio giratorio. Esto requiere que se reduzca la rigidez absoluta del soporte flexible . La disminución del espesor de la capa flexible y el abatimiento del peso del producto compuesto permite la construcción de soportes flexibles que tienen flexibilidad mejorada.
El material base del soporte flexible típicamente es una hoja de acero inoxidable, laminada y templada para producir una estructura de grano uniforme, fina y al menos una condición de XÁ dura. De manera preferente tiene un espesor muy uniforme en el intervalo de 12-25 µm. La superficie de acero se graba típicamente para producir una textura regular fina de 0.1-0.5 µm RMS . Un material de acero inoxidable comúnmente usado es el acero grado 302 o 304 de A.I.S.I. (American Iron and Steel Institute) no magnético, que tiene un espesor de 25 µm (1.0 milésimas de pulgada), tal como el tipo 304 H-5A MW elaborado por Nippon Steel, Tokio, Japón, para aplicaciones en HDD. Se puede producir un soporte flexible iniciando con un producto laminado compuesto que tiene una capa de acero inoxidable para resistencia mecánica, y una capa de polímero dieléctrico para proporcionar un portador eléctricamente aislante para los trazos conductores formados en la superficie de la capa de polímero dieléctrico ya sea por técnicas de enchapado con aditivo o procesamiento de sustracción. Cualquier método produce la estructura de circuito necesaria para la interconexión de un cabezal de lectura/escritura magneto-resistivo (MR) -a una unidad de disco duro. La Figura 1 ilustra un soporte flexible 110 elaborado de acuerdo con la presente invención. El soporte flexible 110 comprende una interconexión 120 dé circuito flexible, que soporta las capas 122 de trazos metálicos y se une a la estructura 130 de soporte de metal. También los brazos 132 de suspensión cardan y la lengua 134 son porciones de la capa 130 de soporte de metal. El polímero 124 de capa de sellado protege las porciones de la interconexión 120 de circuito flexible.
Grabador La solución reveladora altamente alcalina, referida en la presente como un grabador, comprende una sal de metal alcalino y opcionalmente un solubilizador. Se puede usar una solución de solo la sal de metal alcalino como un grabador para poliimida pero tiene una baja velocidad de grabado cuando graba LCP y policarbonato. Sin embargo, cuando un solubilizador se combina con el grabador de sal de metal alcalino, se puede usar para grabar de forma efectiva copolímeros de poliimida que tienen unidades de éster carboxílico en la estructura polimérica, LCP, y policarbonatos. Las sales solubles en agua adecuadas para el uso en la presente invención incluyen, por ejemplo, hidróxido de potasio (KOH) , hidróxido de sodio (NaOH) , hidróxidos de amonio sustituidos, tal como hidróxido de tetrametilamonio e hidróxido de amonio y mezclas de los mismos. Los grabadores alcalinos útiles incluyen soluciones acuosas de sales de metales alcalinos que incluyen hidróxidos de metales alcalinos, particularmente hidróxidos de potasio, y sus mezclas con aminas, como se descrie en las por sus siglas en inglés) 6,611,046 Bl y 6,403,211 Bl . Las concentraciones útiles de las soluciones grabadoras varían dependiendo del espesor de la película de policarbonato que se va a grabar, así como del tipo y espesor de la sustancia fotoprotectora elegida. Las concentraciones útiles, típicas de una sal adecuada varían en una modalidad desde aproximadamente 30 % en peso a 55 % en peso y en otra modalidad desde aproximadamente 40 % en peso a aproximadamente 50 % en peso. Las concentraciones útiles, típicas de un solubilizador adecuado varían en una modalidad desde aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 35 % en peso y en otra modalidad desde aproximadamente 15 % en peso a aproximadamente 30 % en peso. El uso de KOH con un solubilizador se prefiere para producir una solución altamente alcalina debido a que los grabadores que contienen KOH proporcionan características óptimamente grabadas en la cantidad más corta de tiempo. La solución de grabado en general está a una temperatura desde aproximadamente 50°C (122°F) a aproximadamente 120°C (248°F) de manera preferente desde aproximadamente 70°C (160°F) a aproximadamente 95°C (200°F) durante el grabado. Típicamente, el solubilizador en la solución grabadora es un compuesto de amina, de manera preferente un alcanolamina. Los solubilizadores para las soluciones grabadoras de acuerdo con la presente invención se pueden elegir del grupo que consiste de aminas, incluyendo etilen- diamina, propilen-diamina, etil-amina, metiletilamina y alcanolaminas tal como etanolamina, dietanolamina, propanolamina, y similares. La solución grabadora, que incluye el solubilizador de -amina, de acuerdo con la presente invención trabaja de manera más efectiva dentro de los intervalos de porcentaje referidos anteriormente. Esto sugiere que puede haber un mecanismo doble en el trabajo para grabar policarbonatos o polímeros de cristal . líquido, es decir, la amina actúa como un solubilizador para el policarbonato o polímeros de cristal líquido de manera más efectiva dentro de un intervalo limitado de concentraciones de la sal de metal alcalino en solución acuosa. El descubrimiento de este intervalo más efectivo de soluciones grabadoras permite la elaboración de circuitos impresos flexibles en base a policarbonatos o polímeros de cristal líquido que tienen características finamente estructuradas, que anteriormente no se podían lograr, usando los métodos normales de perforación, perforado y ablación con láser. Bajo las condiciones de grabado, las áreas no enmascaradas de un substrato de película dieléctrica llegan a ser solubles por acción del solubilizador en la presencia de una solución acuosa suficientemente concentrada de, por ejemplo, una sal de metal alcalino. El tiempo requerido para el grabado depende del tipo y espesor de la película de policarbonato que se va a grabar, la composición de la solución de grabado, la temperatura de grabado, la presión de la expresión, y la profundidad deseada de la región grabada.
Materiales La presente invención proporciona una película dieléctrica grabada para el uso en un circuito flexible de unidad de disco duro. El grabado de películas para introducir regiones de espesor controlado, es más efectivo con películas que no se inflan en la presencia de soluciones grabadoras alcalinas . Las películas dieléctricas de la presente invención pueden ser policarbonatos, polímeros de cristal líquido, o poliimidas, incluyendo copolímeros de poliimida que tienen unidades de éster carboxílico en la estructura polimérica. De manera preferente se cura de una manera sustancialmente completa la película que se graba. Los procesos actuales de fabricación de circuitos flexibles continuos, rollo por rollo, utilizan un substrato dieléctrico base que es de 25 µm de grueso. Sin embargo, los fabricantes de unidades de disco duro están demandando capas dieléctricas más delgadas que tienen un espesor de 15 µm, 12.5 µm, 10 µm o menos para mejor flexibilidad. El espesor del substrato de película dieléctrica puede relacionarse al nivel de dificultad asociado con el procesamiento y elaboración del circuito flexible. Si la trama de película es de menos de aproximadamente 25 µm de grueso, los problemas con el manejo del material pueden conducir a dificultades en la elaboración consistente de estructuras de circuito. Las películas no soportadas de espesor uniforme menores de 25 µm tienden a estirarse de manera irreversible o distorsionarse de otro modo durante el proceso de múltiples pasos de la producción de circuitos impresos. Este problema se puede superar usando películas dieléctricas de acuerdo con la presente invención en las cuales el adelgazamiento a menos de 25 µm de grueso puede presentarse después de que la película se ha adherido a un substrato metálico tal que el substrato metálico soporte la capa dieléctrica adelgazada permitiéndole que se procese por los procesos de fabricación de circuitos flexibles continuos, rollo por rollo. De manera alternativa, las aplicaciones para los substratos de película dieléctrica, altamente flexibles, que tienen regiones adelgazadas, incluyen estructura de suspensión para unidades de disco duro. En aplicaciones de disco duro, un circuito flexible se puede hacer de una película de 25 µm, pero la porción del circuito flexible en el área del montaje de suspensión cardan de cabezal puede tener de manera ventajosa un espesor de 15 µm, 12.5 µm, 10 µm o menos para mejor flexibilidad. La existencia del grabado para profundidad controlada de materiales dieléctricos contribuye a la mejora en aplicaciones de unidades de disco duro. Por ejemplo, en aplicaciones de unidades de disco duro, la porción principal de un circuito flexible se puede hacer de una película dieléctrica de 25 µm. La reducción en el espesor a aproximadamente 12.5 µm proporciona un substrato dieléctrico que tiene rigidez reducida en la región de montaje de suspensión cardan de cabezal del circuito. La reducción en la rigidez reduce al mínimo la influencia de la película dieléctrica en los atributos mecánicos de la suspensión de la unidad de disco duro. La reducción de la influencia de la película dieléctrica conduce a menos variación en el peso de vuelo del cabezal de lectura/escritura. Esto incrementa la fuerza de la señal, permitiendo mayor densidad de área de señal, lo que permite mayor capacidad de memoria. El adelgazamiento de la película también facilita el uso de un motor de menos potencia en unidades de disco, portátiles muy sensibles a la potencia. Poliimida La película de poliimida es un substrato comúnmente usado para circuitos flexibles. ue cumplen con los requisitos de los montajes electrónicos complejos, innovadores. La película tiene excelentes propiedades tal como estabilidad térmica y baja constante dieléctrica. Como se describe en la patente de los Estados Unidos No. 6,611,046 Bl es posible producir vías químicamente grabadas y agujeros de paso químicamente grabados, en circuitos flexibles de poliimida, como se necesita para interconexión eléctrica entre el circuito y una tarjeta de circuitos impresos . Es relativamente común, la remoción completa del material de poliimida, para la formación de agujeros. El grabado controlado sin formación de agujeros es muy difícil cuando las películas de poliimida comúnmente usadas se inflan de forma incontrolada en la presencia de las soluciones grabadoras convencionales . La película de poliimida más comercialmente disponible comprende monómeros de dianhídrido piromélico (PMDA) , u oxidianilina (ODA) , o dianhídrido de difenilo (BPDA) , o fenilen-diamina (PPD) . Se pueden usar polímeros de poliimida incluyendo uno o más de estos monómeros, para producir productos de película designados bajo el nombre comercial películas KAPTON H, K, E (disponible de E. I. du Pont de Nemours and Company, Circleville, OH) y películas APICAL AV, NP (disponible de Kaneka Corporation, Otsu, Japón) . Las películas de este tipo se inflan en la presencia de grabadores químicos convencionales . El inflamiento cambia el espesor de la película y puede provocar deslaminación localizada de la sustancia protectora. Esto puede conducir a pérdida de control del espesor de la película grabada y a características formadas irregulares debido a la migración del grabador a las áreas deslaminadas. En contraste a otras películas conocidas de poliimida, hay evidencia que muestra adelgazamiento controlable de las películas APICAL HPNF (disponibles de Kaneka Corporation, Otsu, Japón) . La existencia de unidades estructurales de éster carboxílico en la estructura polimérica de una película APICAL HPNF que no se infla, significa una diferencia entre esta poliimida y otros polímeros de poliimida que se conoce que se inflan o hinchan al contacto con grabadores alcalinos . La película de poliimida APICAL HPNF se cree que es un copolímero que se deriva de su estructura que contiene unidades éster a partir de la polimerización de monómeros incluyendo p-fenileno-bis (anhídrido de monoéster de ácido trimetílico) . Otros polímeros de poliimida que contienen unidades de éster no se conocen de forma comercial. Sin embargo, para un experto en la técnica, sería razonable sintetizar otros polímeros de poliimida que contengan unidades de éster dependiendo de la selección de los monómeros similares a aquellos usados para APICAL HPNF. Estas síntesis pueden extender la variedad de polímeros de poliimida para película, que, tal como APICAL HPNF se puedan grabar de forma controlada. Los materiales que se pueden seleccionar para incrementar el número de polímeros de poliimida que contienen éster incluyen 1,3-difenol- bis (anhidro-trimelitato) , 1,4-difenol bis (anhidro- trimelitato) , etilen-glicol bis (anhidro-trimelitato) , bifenol bis (anhidro-trimelitato) , oxi-difenol bis(anhidro- trimelitato) , bis (4-hidroxifenil-sulfuro) bis (anhidro- trimelitato) , bis (4-hidroxibenzofenona) bis (anhidro- trimelitato) , bis (4 -hidroxifenil-sulfona) bis (anhidro- trimelitato) , bis (hidroxifenoxibenceno) , bis (anhidro- trimelitato), 1,3-difenol bis (aminobenzoato) - 1,4-difenol bis (aminobenzoato) , etilen-glicol bis (aminobenzoato) , bifenol bis (aminobenzoato) , oxi-difenol bis (aminobenzoato) , bis (4-aminobenzoato) bis (aminobenzoato) , y similares. Las películas de poliimida se pueden grabar usando soluciones de hidróxido de potasio o hidróxido de sodio solo, como se descrie en la Patente de los Estados Unidos No . 6,611,046 Bl, o usando un grabador alcalino que contiene un solubilizador .
LCP Las películas de polímero de cristal líquido (LCP) representan materiales adecuados como substratos para circuitos flexibles que tienen desempeño mejorado de alta frecuencia, menor pérdida dieléctrica, y menor absorción de humedad que las películas de poliimida. Las características de las películas de LCP incluyen aislamiento eléctrico, absorción de humedad menor de 0.5 % en la saturación, un coeficiente de expansión térmica que se aproxima a aquel del cobre usado para agujeros de paso enchapados, y una constante dieléctrica que no excede 3.5 sobre el intervalo de frecuencia funcional de 1 kHz a 45 GHz. Estas propiedades benéficas de los polímeros de cristal líquido se conocieron anteriormente pero las dificultades con el procedimiento impidieron la aplicación de los polímeros de cristal líquido a los montajes electrónicos complejos. El grabador con el solubilizador descrito en la presente hace posible el uso de la película LCP en lugar de poliimida como un substrato grabable para montajes de flexión en suspensión. Una similitud entre los polímeros de cristal líquido y la poliimida APICAL HPNF es la presencia de unidades de éster carboxílico en ambos tipos de estructuras de polímero. Las películas que no se inflan o hinchan de polímeros de cristal líquido comprenden poliésteres aromáticos que incluyen copolímeros que contienen p-fenilenterftalamida tal como película BIAC (Japan Goro-Tex Inc., Okayama-Ken, Japón) y copolímeros que contienen ácido p-hidroxibenzoico tal como la película LCP CT (Kuraray Co., Ltd, Okayama, Japón) . Algunas modalidades de la presente invención usan de manera preferente un producto compuesto laminado en el cual la capa dieléctrica es películas de polímero de cristal líquido, extruidas y enrambladas (y axialmente estiradas) . Un desarrollo de proceso, descrito en la Patente de los Estados Unidos No. 4,975,312, proporcionó películas de polímero termotrópico, multiaxialmente (por ejemplo, biaxialmente) orientadas de polímeros de cristal líquido (LCP) comercialmente disponibles identificados por los nombres comerciales VECTRA (basada en naftaleno, disponible de Hoechst Celanese Corp.) y XYDAR (basada en bifenol, disponible de Amoco Performance Products) . Las películas de LCP multiaxialmente orientadas de este tipo representan substratos adecuados para circuitos flexibles impresos e interconexiones de circuitos adecuadas para la producción de montajes de dispositivos tal como montajes de flexión en suspensión usadas en unidades de disco duro. El desarrollo de películas de LCP multiaxialmente orientadas , en tanto que proporciona un substrato de película para circuitos flexibles y dispositivos relacionados, se sometió a limitaciones en los métodos para formar y unir estos circuitos flexibles. Una limitación importante fue la carencia de un método de grabado químico para el uso con LCP. Sin esta técnica, no pueden ser incluidas en un diseño de circuitos impresos las estructuras complejas de circuitos tal como conductores voladizos, no soportados o agujeros de paso o vías que tienen paredes laterales en ángulo.
Policarbonato Los policarbonatos también tienen menor absorción de agua que la poliimida y menor disipación dieléctrica, que son propiedades muy importantes para aplicaciones a alta frecuencia (GHz) , tal como para dispositivos de microondas o de comunicación inalámbrica. En tanto que las películas de policarbonato se pueden grabar usando soluciones de hidróxido de potasio e hidróxido de sodio solo, la velocidad de grabado es lenta de modo que se puede grabar efectivamente la superficie de la película. Las capacidades de grabado para producir circuitos flexibles impresos que tengan substratos adelgazados de policarbonato o substratos de policarbonato con huecos y/o regiones dentadas, selectivamente formadas, requieren materiales específicos y capacidades específicas de proceso no descritas anteriormente. Hasta ahora, la estructuración a bajo costo de la película de policarbonato ha sido una cuestión clave que impide que las películas de policarbonato se apliquen en aplicaciones de alto volumen. Sin embargo, como se describe y enseña en la presente, los policarbonatos se pueden grabar fácilmente cuando se combina un solubilizador con soluciones grabadoras, acuosas, altamente alcalinas, que comprenden, por ejemplo, sales solubles en agua de metales alcalinos y amoniaco. El grabado de películas para introducir huecos formados de manera precisa, depresiones y otras regiones de espesor controlado requiere el uso de una película que no se infle ni hinche en la presencia de las soluciones grabadoras alcalinas . El inflamiento cambia el espesor de la película y puede provocar deslaminación localizada de la sustancia protectora. Esto puede conducir a pérdida de control del espesor de la película grabada y características formadas irregulares debido a la migración del grabador a las áreas deslaminadas. El grabado controlado de las películas, de acuerdo a la presente invención) es muy exitosa con polímeros que sustancialmente no se inflan. "Que sustancialmente no se inflan" se refiere a una película que se infla por una cantidad insignificante cuando se expone a un grabador alcalino para no impedir la acción de reducción de espesor del proceso de grabado. Por ejemplo, cuando se expone a algunas soluciones grabadoras, algunas poliimidas se inflarán o hincharán a un grado tal que su espesor no se puede controlar de forma efectiva en la reducción. Los ejemplos de materiales adecuados de policarbonato que no se inflan incluyen policarbonatos sustituidos e insustituidos . Mezclas de policarbonato tal como mezclas de policarbonato/poliéster alifático, incluyendo las mezclas disponibles bajo el nombre comercial XYLEX de GE Plastics, Pittsfield, MA, mezclas de policarbonato/polietilentereftalato (PC/PET) , mezclas de policarbonato/polibutilentereftalato (PC/PBT) , y mezclas de policarbonato/poli (etilen-2 , 2-naftaleno) (PPC/PBT, PC/PEN) , y cualquier otra mezcla de policarbonato con . una resina termoplástica; y copolímeros de policarbonato tal como policarbonato/polietilentereftalato (PC/PET) y policarbonato/polieterimida (PC/PEI) . Otro tipo de material adecuado para el uso en la presente invención es un producto laminado de policarbonato. Este producto laminado puede tener al menos dos diferentes capas de policarbonato adyacentes entre sí o puede tener al menos una capa de policarbonato adyacente a una capa de material termoplástico (por ejemplo, LEXAN GS125DL que es un producto laminado de policarbonato/fluoruro de polivinilo de GE PLastics) . Los materiales de policarbonato también se pueden rellenar con negro de carbón, sílice, alúmina y similares que pueden contener aditivos tal como retardantes a la flama, estabilizadores de UV, pigmento y similares.
Adhesivo Los soportes flexibles para montajes de suspensión de trazos (TSA) pueden usar un material laminado que comprende una capa metálica, por ejemplo, hoja de acero inoxidable (SST) unida a una película de polímero de poliimida o policarbonato por un adhesivo de unión. La película de polímero se puede unir adicionalmente a otra capa metálica, por ejemplo, una hoja de cobre (Cu) .
Los adhesivos adecuados incluyen adhesivos termoplásticos, tal como poliimida termoplástica (TPPI) , u otro adhesivo húmedo químicamente grabable. El adhesivo se aplica típicamente a una capa muy delgada, por ejemplo, en el intervalo de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 5 µm de grueso. La capa dieléctrica revestida con adhesivo se lámina típicamente a una hoja de acero inoxidable al calentar ambas capas a temperaturas típicamente dentro de 20 °C, entre sí, pero a aproximadamente 30 a 60 °C por arriba de la Tg del material adhesivo, luego prensando conjuntamente las capas, usando platinas o rodillos opuestos calentados, para forzar a - que el adhesivo fluya a la textura superficial del acero inoxidable. La adhesión deseada como se mide a temperatura ambiente usando las pruebas de adhesión de desprendimiento a 180° de norma industrial necesita ser mayor de 2 libras por pulgada lineal (pli) .
No adhesivo Como alternativa a un producto laminado adherido, se pueden usar estructuras compuestas para formar un soporte flexible para una unidad de disco duro. Las películas termoplásticas, tal como polímeros de cristal líquido y policarbonato, son adecuados para formar una estructura compuesta sin el uso de un adhesivo. Las películas termoplásticas se pueden unir a una hoja metálica de soporte, tal acero inoxidable, al usar una solución de grabado que contiene una sal de metal alcalino y solubilizador para tratar con grabador una superficie de la película. Una hoja metálica que tiene al menos una superficie tratada con ácido formará un enlace a la superficie tratada con grabador en la aplicación de aproximadamente 100 lb/pulg2 a aproximadamente 500 lb/pulg2 de presión a la hoja metálica de soporte y la película termoplástica a temperaturas que provoquen que fluya la película termoplástica. La superficie de unión de la hoja metálica se trata típicamente con una composición grabadora fuertemente acida. Los grabadores ácidos adecuados para acero inoxidable incluyen ácidos corrosivos tal como ácido crómico y mezclas de ácido nítrico y ácido clorhídrico. El segundo lado del producto laminado termoplástico-metal también se puede tratar con grabador de modo que se pueda unir a una segunda hoja metálica. La solicitud internacional WO 00/23987 describe el uso de una prensa de laminación de alta temperatura para formar un producto laminado que tiene un polímero de cristal líquido fundido para la unión entre una hoja de acero inoxidable y una hoja de cobre. Este material de tres capas puede ser útil para aplicaciones de flexión en suspensión (FOS) , montajes de suspensión de trazos (TSA) , y montaje de suspensión de unidades de disco, relacionados. De manera alternativa, el segundo lado del producto laminado de termoplástico-metal se puede tratar con grabador para hacer a la superficie adecuada para la metalización. Este proceso de metalización puede incluir depósitos sin electrodos o depósito al vacío de una capa de siembra que se va aumentar con capas adicionales de metal usando técnicas convencionales de enchapado. Cuando se usa enchapado metálico sin electrodos, el proceso para producir un producto laminado de termoplástico-metal sembrado con metal puede comprender los pasos de proporcionar un substrato laminado de termoplástico-metal al cual se aplica una solución acuosa que comprende desde aproximadamente 30 % en peso a aproximadamente 50 % en peso de hidróxido de potasio y desde aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 35 % en peso, para proporcionar un substrato laminado de termoplástico-metal, grabado. La aplicación de una solución de estaño (II) al substrato laminado de termoplástico-metal, grabado, seguido por solución de paladio (II) , proporciona el producto grabado de termoplástico-metal, sembrado con metal. La mejora de unión entre el producto laminado de termoplástico-metal y el metal de soporte en un lado y la capa sembrada con metal en el otro se adiciona la integridad y durabilidad de una estructura compuesta. La capa sembrada con metal proporciona además la alternativa de formación de circuitos impresos usando un proceso aditivo en lugar de un proceso sustractivo comúnmente usado para formar trazos eléctricamente conductores en substratos portadores .
Proceso para elaborar circuitos Además de reducir el espesor total de una película de polímero dieléctrico, los grabadores descritos en la presente se pueden usar para formar varias características de las películas dieléctricas. La formación de regiones ahuecadas o adelgazadas, conductores no soportados, agujeros de paso y otras características de circuito en la película, requieren típicamente la protección de porciones de la película polimérica usando una máscara de una sustancia fotoprotectora, procesable, acuosa, de grabado negativo, foto-reticulada, o una mascara de metal. Durante el proceso de grabado, la sustancia fotoprotectora no exhibe sustancialmente inflamiento o deslaminación de la película dieléctrica. Las sustancias fotoprotectoras negativas adecuadas para el uso con las películas dieléctricas de acuerdo con la presente invención incluyen composiciones de fotopolímero, revelables, acuosas, de acción negativa, tal como aquellas descritas en las Patentes de los Estados Unidos Nos. 3,469,982; 3,448,098; 3,867,153; y 3,526,504. Estas sustancias fotoprotectoras incluyen al menos una matriz de polímero que incluyen monómeros reticulables y un fotoiniciador. Los polímeros usados típicamente en la sustancia fotoprotectora incluyen copolímeros de metilmetacrilato, etil-acrilato y ácido acrílico, copolímeros de estireno y éster isobutílico de anhídrido maleico y similares . Los monómeros reticulables pueden ser multiacrilatos tal como triacrilato de trimetilol-propano. Las sustancias fotoprotectoras, de acción negativa, regulables, de carbonato de sodio, por ejemplo, de base acuosa, comercialmente disponibles, empleadas de acuerdo a la presente invención, incluyen materiales de sustancias fotoprotectoras, de polimetil-metacrilatos, tal como aquellas disponibles bajo la designación comercial RISTON de . E.I. duPont de Nemours and Co., por ejemplo, RISTON 4720. Otros ejemplos útiles incluyen AP850 disponible de LeaRonal, Inc., Freeport, NY, y PHOTEC HU350 disponible de Hitachi Chemical Co., Ltd. Las composiciones de sustancia fotoprotectora de película seca bajo el nombre comercial AQUA MER están disponibles de MacDermid, Waterbury, CT. Hay varias series de sustancias fotoprotectoras AQUA MER que incluyen las series "SF" y "CF" con SF120, SF125 y CF2.0 que son representativas de estos materiales . La película dieléctrica del producto laminado del polímero-metal se puede grabar químicamente en varias etapas en el proceso de fabricación de circuitos flexibles. La introducción de un paso de grabado antes de la secuencia de producción se puede usar para adelgazar la película voluminosa o sólo áreas seleccionadas de la película en tanto que se deja el volumen de la película en su espesor original. De manera alternativa, el adelgazamiento de las áreas seleccionadas de la película más adelante del proceso de fabricación de circuitos flexibles puede tener el beneficio de introducir otras características de circuito antes de alterar el espesor de la película. A pesar de cuando se presente el adelgazamiento selectivo del substrato en el proceso, las características de manejo de la película permanecen similares a aquellas asociadas con la producción de circuitos flexibles convencionales. Las Figuras 2a-2m ilustran un método para elaborar un montaje de suspensión de contracción fina de la presente invención. La Figura 2a muestra un substrato metálico 210, que es típicamente una hoja de acero inoxidable, en la cual se lámina una capa de material dieléctrico 212 para formar una estructura de trama laminada. La capa dieléctrica se puede laminar a la hoja metálica al usar un adhesivo o por unión por fusión de una película dieléctrica termoplástica. Si se usa un adhesivo, un adhesivo adecuado puede ser un producto químico húmedo grabado tal como TPPI, disponible bajo el nombre comercial PIXEO de Kaneka, Tokio, Japón. La hoja de acero inoxidable es típicamente de 12 µm a 50 µm de grueso, y en otras modalidades de 18 µm a 25 µm de grueso.
La capa dieléctrica es típicamente de cerca de aproximadamente 25 µm a aproximadamente 75 µm de grueso. El espesor de adhesivo es típicamente de aproximadamente 2 µm a aproximadamente 5 µm. La estructura de trama laminada entonces se pasa a través de un baño de grabado, que disuelve la capa de película dieléctrica, para formar una capa dieléctrica adelgazada 212', como se ilustra en la Figura 2b. El baño de grabado contiene una solución grabadora adecuada para el tipo de capa dieléctrica aplicada a la hoja metálica, como se enseña anteriormente . El proceso puede proporcionar profundidades uniformes de grabado en las direcciones trasversal a la trama y hacia debajo de la trama. La trama laminada entonces se coloca en una cámara de chisporroteo donde se aplica una capa conductora delgada a la superficie dieléctrica. El espesor de la capa chisporroteada es típicamente de cerca de 10 nm a aproximadamente 200 nm. Los materiales típicos usados para este proceso incluyen, de manera enunciativa y sin limitación, Ni, Cr y una aleación metálica de Ni/Co/Cu disponible bajo el nombre comercial MONEL de Special Metals Corporation, New Hartford, NY, u otros materiales con altos puntos de fusión que son adecuados para aplicación por chisporroteo. La trama entonces se coloca en un baño de enchapado para acumular la capa conductora a un espesor total de aproximadamente 1 µm a aproximadamente 5 µm para hacerla más fuerte al manejo en los procesos subsiguientes (y para hacer que actúe como un metal de campo de baja resistencia durante los pasos subsiguientes de electroenchapado) . Los materiales de enchapado típico incluyen cobre y níquel. La Figura 2c ilustra la trama laminada con la capa metálica 214. Un proceso semi-aditivo entonces se puede usar para producir los circuitos de la trama laminada. La capa superficial puede limpiarse primero, por ejemplo con una solución de peroximonosulfato de potasio, tal como aquella disponible bajo el nombre comercial SUREETCH de E.I. du Pont de Nemours, Wilmington, DE. Entonces la capa de sustancia fotoprotectora 218, que puede estar húmeda o seca, se aplica al substrato metálico 210 y la capa de sustancia fotoprotectora 216 se aplica a la capa metálica 214. Las capas de sustancia fotoprotectora entonces se forman en imágenes por exposición a radiación adecuada y se revelan para formar patrones de circuito como se ilustra en la Figura 2d. El patrón de la sustancia fotoprotectora restringe el electroenchapado metálico subsiguiente a áreas específicas. Típicamente, los bordes de las características metálicas del patrón de circuito están bien definidos por la sustancia fotoprotectora, haciendo posible de esta manera características de ancho estrecho y contracción estrecha. Para proporcionar alineación cerrada entre los patrones de los trazos que se crearán en la capa metálica 240 y las características de grabadas en el substrato metálico 210, las capas 216 y 218 de sustancia fotoprotectora se pueden formar en imágenes al mismo tiempo usando fotoherramientas alineadas. El siguiente paso, como se ilustra en la Figura 2e es enchapar metal en el patrón de circuito en la capa 214 de metal para formar los trazos 220 de circuito. Durante este proceso, el substrato 210 metálico puede estar en potencial a tierra o en polaridad ligeramente opuesta al potencial del metal en el baño de enchapado a fin de impedir que el metal del trazo conductor se enchape en el substrato metálico 210. (De manera alternativa, se puede proteger por la sustancia fotoprotectora el substrato metálico 210) . Como se ilustra en la Figura 2f, entonces se aplica otra capa de sustancia fotoprotectora 222 sobre la capa 216 de sustancia fotoprotectora y los trazos 220 de circuito. La sustancia fotoprotectora entonces se expone por inundación para formar los trazos 220 de circuitos protegidos con valor insoluble. Entonces, como se ilustra en la Figura 2g, las porciones de la capa metálica 210 expuestas por el patrón de capa 218 de sustancia fotoprotectora se graban a la capa 212' dieléctrica adelgazada. Si la capa metálica es acero inoxidable, los grabadores adecuados pueden incluir cloruro férrico y cloruro cúprico. Entonces, como se ilustra en la Figura 2h, la capa 222 de sustancia fotoprotectora y las porciones restantes de las capas 216 y 218 de sustancia fotoprotectora se remueven.
Una vez que se remueve la sustancia fotoprotectora, la capa 214 metálica de la superficie subyacente y una capa delgada de trazos 220 de circuitos se graban para dejar los trazos 220 de circuitos conductores, como se ilustra en la Figura 2i. Los siguientes pasos comprenden la creación de características en la capa dieléctrica adelgazada 212 A Inicialmente, se aplica la sustancia fotoprotectora a ambos lados de la estructura existente. Las fotoherramientas se alinean a los patrones de metal en cada lado de la estructura laminada y ambas capas de sustancia fotoprotectora se forman en imágenes por exposición a radiación adecuada y se revelan de la misma manera como se describe anteriormente. Esto da por resultado capas 224 y 226 estructuradas de sustancia fotoprotectora alineadas a los trazos 220 de circuito y el substrato 210 de metal grabado, respectivamente, como se ilustra en la Figura 2j . Entonces, las porciones expuestas de la capa dieléctrica 212 se forman o remueven por exposición a, por ejemplo, grabadores químicos o de plasma, y las porciones restantes de las capas 224 y 226 de sustancia fotoprotectora se remueven para dejar la estructura de soporte flexible ilustrada en la Figura 2k. Los métodos adecuados se conocen por aquellos expertos en la técnica. De manera subsiguiente, se puede aplicar, formar en imagen y revelar otra capa, o capas, en uno o ambos lados de la estructura para permitir que los trazos 220 de circuito se enchapen con una capa adicional de material conductor 228 adecuada para la unión dieléctrica o compatibilidad de contacto, por ejemplo, oro, como se ilustra en la Figura 21. Opcionalmente, como un paso final, se puede aplicar, exponer y revelar una capa de sellado 230 para formar' una capa protectora sobre los trazos 220 de circuito, como se ilustra en la Figura 12m. Una ventaja de este proceso es que se pueden formar donde quiera en la estructura las características tanto en el substrato metálico 210 como -la capa metálica 214. Esto hace posible producir características de "vuelo" (no soportadas por la capa dieléctrica) de ya sea los trazos eléctricos o los elementos estructurales' (por ejemplo, de acero) . Opcionalmente, se pueden aplicar a la estructura de soporte flexible materiales dieléctricos compatibles con los requerimientos funcionales del producto final. El soporte flexible entonces está listo para ser laminado, pegado o soldado a la barra de carga del montaje secundario de suspensión para elaborar un montaje completo de suspensión cardan de cabezal para una unidad de disco duro. Un proceso similar es la elaboración de circuitos flexibles, que comprende el paso de grabado, que se puede usar en unión con varios procedimientos conocidos de pre-grabado y pos-grabado. La secuencia de estos procedimientos se puede aplicar como se desee para la aplicación particular. Una secuencia aditiva típica de pasos se puede describir como sigue: Las sustancias fotoprotectoras, procesables, acuosas, se laminan sobre ambos lados de un substrato que comprende película dieléctrica con un lado delgado de cobre, usando técnicas normales de laminación. Típicamente, el substrato tiene una capa de película polimérica de aproximadamente 25 µm a aproximadamente 75 µm, con la capa de cobre que es de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 µm de grueso . El espesor de la sustancia fotoprotectora es de aproximadamente 10 µm a aproximadamente 50 µm. En la exposición tipo imagen de ambos lados de la sustancia fotoprotectora a luz ultravioleta o similar, a través de una mascara, las porciones expuestas de la sustancia fotoprotectora llegan a ser insolubles por reticulación. La sustancia protectora entonces se revela, por remoción del polímero no expuesto con una solución acuosa diluida, por ejemplo, una solución de carbonato de sodio al 0.5-1.5 %, hasta que se obtienen los patrones o estructuras deseadas en ambos lados del producto laminado . El lado de cobre del producto laminado entonces se enchapa adicionalmente al espesor deseado . El grabado químico de la película polímero entonces prosigue al colocar el producto laminado en un baño de solución grabadora, como se describe anteriormente, a una temperatura de aproximadamente 50 °C a aproximadamente 120 °C para grabar las porciones del polímero no cubiertas por la sustancia protectora reticulada. Esto expone ciertas áreas de la capa delgada de cobre, original. La sustancia protectora entonces se desprende de ambos lados del producto laminado en una solución al 2-5 % en hidróxido de metal alcalino de aproximadamente 25°C a aproximadamente 80°C, de manera preferente de aproximadamente 25°C a aproximadamente 60°C. De manera subsiguiente, las porciones expuestas de la capa de cobre, delgada, original se graban usando, un grabador que no daña -la película de polímero, por ejemplo PERMA ETCH, disponible de Electrochemicals, Inc. En un proceso substractivo alternativo, las sustancias fotoprotectoras, procesables, acuosas, se laminan nuevamente en ambos lados de un substrato que tiene un lado de película polimérica y un lado de cobre, usando técnicas normales de laminación. El substrato consiste de una capa de película polimérica de aproximadamente 25 µm a aproximadamente 75 µm de grueso con la capa de cobre que es de aproximadamente 5 µm a aproximadamente 40 µm de grueso. La sustancia fotoprotectora entonces se expone en ambos lados a luz ultravioleta o similar, a través de una máscara adecuada, reticulando las porciones expuestas de la sustancia protectora. La imagen entonces se revela con una solución acuosa diluida hasta que se obtienen los patrones o estructuras deseadas en ambos lados del producto laminado. La capa de cobre entonces se graba para obtener la circuitería, y de esta manera se llegan a exponer las porciones de la capa polimérica. Entonces se lámina una capa adicional de sustancia fotoprotectora acuosa sobre la primera sustancia protectora en el lado de cobre y se retícula por exposición por inundación a- una fuente de irradación a fin de proteger la superficie expuesta de la película polimérica (en el lado de cobre) del grabado adicional. Las áreas de la película polimérica (en el lado de la película) no cubiertas por la sustancia protectora reticulada entonces se graban con la solución grabadora que contiene una sal de metal alcalino y un solubilizador a una temperatura de aproximadamente 70°C a aproximadamente 120 °C, y las sustancias fotoprotectoras entonces se desprenden de ambos lados con la solución básica diluida, como se describe anteriormente. Es posible introducir regiones de espesor controlado en la capa dieléctrica del circuito flexible usando grabado químico controlado ya sea antes o después del grabado de agujeros de paso y huecos relacionados lo que remueve completamente los materiales de polímero dieléctrico como se requiere para introducir rutas conductoras a través de la película de circuito. El paso de introducir huecos normales en un circuito impreso se presenta típicamente a aproximadamente la mitad del proceso de fabricación del circuito . Es conveniente terminar el grabado de la película en aproximadamente el mismo cuadro de tiempo al incluir un paso de grabar hasta el final del substrato y un segundo paso de grabado para grabar regiones ahuecadas de profundidad controlada. Esto se puede lograr por uso adecuado de la sustancia fotoprotectora, se retícula a un patrón o estructura seleccionada por exposición a radiación ultravioleta. En el revelado, la remoción de la sustancia fotoprotectora revela áreas de película dieléctrica que se grabarán para introducir regiones ahuecadas . De manera alternativa, se puede introducir regiones ahuecadas en la película de polímero como un paso adicional después de terminar otras características del circuito flexible. El paso adicional requiere laminación de la sustancia fotoprotectora a ambos lados del circuito flexible seguido por exposición para reticular la sustancia fotoprotectora de acuerdo a un patrón o estructura seleccionada. El revelado de la sustancia fotoprotectora, usando la solución diluida de carbonato de metal alcalino descrita anteriormente, expone áreas de la película dieléctrica que se grabarán a profundidades controladas para producir hendiduras y regiones adelgazadas asociadas de película. Después de permitir un tiempo suficiente para grabar las depresiones de profundidad deseada en el substrato dieléctrico del circuito flexible, la sustancia fotoprotectora, reticulada, protectora se desprende como antes, y el circuito resultante, incluyendo las regiones selectivamente adelgazadas, se enjuagan limpias. Los pasos del proceso descrito anteriormente se pueden llevar a cabo como un proceso por lotes usando pasos individuales o de manera automatizada usando equipos diseñado para transportar un material de trama a través de la secuencia de proceso desde un rollo de suministro a un rollo de enrollado, que recolecta circuitos .producidos en masa que incluyen regiones selectivamente adelgazadas y hendiduras de profundidad controlada en la película de polímero. El procesamiento automatizado usa un dispositivo de manejo de trama que tiene una variedad de estaciones de procesamiento para aplicar, exponer y revelar revestimientos de sustancia fotoprotectora, así como el grabado y enchapado de las partes metálicas y grabado de la película de polímero del material de inicio al producto laminado de polímero. Las estaciones de grabado incluyen varias barras de aspersión como aquellas de chorro que rocían grabador en la trama de movimiento para grabar aquellas partes de la trama . no protegidas por la sustancia fotoprotectora reticulada. Para crear productos terminados tal como circuitos flexibles, cinta de unión de interconexión para procesos "TAB" (unión automatizada de cinta) , circuitos microflexibles, y similares, se puede usar procesamiento convencional para adicionar múltiples capas y áreas de placa de cobre con oro, estaño o níquel para procedimientos subsiguientes de soldadura y similares como se requiere para interconexión confiable de dispositivos .
Ejemplos Ejemplos 1-4 Materiales Substratos de película polimérica A. Película BIAC.- Película de polímero de cristal líquido (LCP) de 25 µm de grueso se produce por Japan Gore-Tex Inc., Okayama-Ken, Japón. B. Película APICAL HPNF (película de 50 mieras) se produce por Kaneka Corporation, Otsu, Japón.
Composiciones Grabadoras AA. 33 % en peso de hidróxido de potasio + 19 % en peso de etanolamina + 48 % en peso de agua desionizada. BB. 45 % en peso de hidróxido de potasio + 55 % en peso de agua desionizada. CC. 35 % en peso de. hidróxido de potasio + 15 % en peso de etanolamina + 50 % en peso de agua desionizada.
Sustancia Fotoprotectora Se usó una sustancia protectora de película seca para colocación selectiva de regiones para grabado controlado. El material de la sustancia fotoprotectora está disponible de MacDermid Inc., de Waterbury, CT bajo los números de productos SF310, SF 315 o SF 320. La "Tabla 1 proporciona evidencia que la película de polímero de cristal líquido de 25 µm y la película de poliimida de 50 µm que comprende un polímero derivado de monómero de p-fenileno-bis (anhídrido de monoéster de ácido trimelítico) se puede manejar usando equipo automatizado convencional para producir circuitos flexibles. Durante el proceso de producción de circuitos flexibles, los grabadores indicados en la tabla se rociaron automáticamente para adelgazamiento controlado de regiones de la película que se expusieron por remoción selectiva de la sustancia fotoprotectora. Estas áreas ahuecadas producidas que tienen un espesor de película que se redujo a 25 % a 50 % del espesor de película original.
Tabla 1 Poliimida y Polímero Cristal Líquido El método de adelgazamiento parcial de la presente invención puede ser muy preciso. Por ejemplo, • el Ejemplo 4 fue un producto laminado de acero inoxidable y 50 mm de película APICAL HPNF se grabó con un grabador de KOH al 45 % en peso para reducir su espesor total. La película experimentó un tiempo de residencia de aproximadamente 1.5 minutos. El material resultante tuvo una reducción promedio de espesor promedio de '21.63 µm con una desviación estándar de 0.85 µm. La desviación estándar de la rugosidad de la película APICAL HPNF original fue de 0.65 µm mostrando que el proceso de grabado fue uniforme de forma transversal y hacia abajo de la trama con un efecto mínimo en la rugosidad superficial de la trama laminada terminada.
Ejemplos 5-9 y Ejemplo Comparativo Cl Para esta serie de ejemplos, se usaron diferentes soluciones grabadoras para grabar diferentes tipos de películas de policarbonato. Las sustancias fotoprotectoras, procesables, acuosas se laminaron sobre ambos lados de un substrato que tiene un lado de película polimérica usando técnicas normales de laminación. En la exposición tipo imagen de ambos lados de la sustancia fotoprotectora a luz ultravioleta o similar, a través de una máscara, las porciones expuestas de la sustancia fotoprotectora llegaron a ser insolubles por reticulación. La sustancia protectora entonces se reveló, por remoción del polímero no expuesto con una solución acuosa diluida, por ejemplo, una solución de carbonato de sodio al 0.5-1.5%, hasta que se obtuvieron los patrones o estructuras deseadas en ambos lados del producto laminado. Para los ejemplos 5, 7-9 y Cl, las películas se sometieron a grabado de doble lado. En otras palabras, no se aplicaron revestimientos o sustancias protectoras a ningún lado de la película, de modo que ambos lados se expusieron al grabador. Para determinar la determinación de velocidad de grabado, se cortó una muestra pequeña de película (de aproximadamente 1 cm x aproximadamente 1 cm) y se sumergió en una solución grabadora. Esto dio por resultado la película de muestra que se grabó en ambos lados. La velocidad de grabado (para dos lados) entonces se determinó al dividir a la mitad el espesor reducido sobre el tiempo de grabado. Para el Ejemplo 6, las películas se sometieron al grabado de un lado. Se laminó una sustancia fotoprotectora, procesable, acuosa, seca sobre ambos lados de los materiales de película de policarbonato . Un lado de la sustancia protectora se expuso' por- inundación y el otro lado se expuso bajo una máscara estructurada con patrones . Las funciones expuestas de la sustancia fotoprotectora llegaron a ser insolubles por reticulación. • La sustancia protectora entonces se reveló por remoción y el polímero no expuesto con una solución acuosa diluida de carbonato de sodio al 0.5-1.5 %, dando por resultado una película de policarbonato con una capa sólida de sustancia protectora en un lado y una capa con patrones de sustancia protectora en el otro lado. Las velocidades para el grabado de un lado individual de una muestra se muestran más adelante en la Tabla 3. Para el grabado de un lado, por ejemplo, cuando se cubre un lado con sustancia fotoprotectora, la velocidad de grabado será la mitad de la velocidad del grabado de dos lados. Para películas de policarbonato con sustancias protectoras, un lado de la sustancia protectora (de dos milésimas de pulgada de grueso) se expuso por inundación primero y el otro lado se expuso bajo una máscara y luego se reveló.
Todos los experimentos de grabado se llevaron a cabo en un vaso de laboratorio, sin agitación, usando un baño de agua a 85°C a menos que se señale específicamente de otro modo. Los resultados de grabado para las películas de policarbonato se resumen en la Tabla 3. - Las composiciones grabadoras se muestran en la Tabla 3 como la relación de KOH a •solubilizador (etanolamina) con el resto de la composición que es agua a menos que se especifique de otro modo. Por ejemplo, el Ejemplo 5 muestra "45/20" en la columna de grabador, que indica una composición grabadora de 45 % en peso de KOH, 20 % en peso de etanolamina, y el resto es agua. Las designaciones de "A" hasta "I" corresponden a las películas de policarbonato designadas como A hasta I en la Tabla 2 a continuación.
Tabla 2 Películas de Policarbonato Nombre Espesor comercial de Composición química de Disponible de material película LEXAN T2F Policarbonato (acabado GE Plastics Al 132 µm DD 112 liso/mate) (Pittsfield Ma) LEXAN TSF Policarbonato (acabado A2 260 µm GE Plastics DD 112 liso/mate) LEXAN TSF Policarbonato B 254 µtn GE Plastics OQ 112 (ópticamente claro) LEXAN FR83 Policarbonato con C 128 µm GE Plastics 116 retardante a la flama XYLEX PC y mezclas de D 125 µm GE Plastics D7010MC poliéster alifático XYLEX PC y mezclas de E 165 um GE Plastics D5010MC poliéster alifático PC y mezclas de F XYLEX D56 164 µm GE Plastics poliéster alifático Policarbonato (relleno G LEXAN 8B25 265 um GE Plastics con negro de carbón) Tabla 3 Resumen de resultados de grabado de policarbonato (PC) * Temperatura de grabado fue de aproximadamente 92 °C + Resultado de titulación mostraron una concentración real de 41.8 % en peso de KOH y 20.9 % en peso de etanolamina.
Se apreciará por aquellos expertos en la técnica, en vista de la presente descripción, que se pueden hacer cambios a las modalidades descritas en la presente sin apartarse del espíritu y alcance de la presente invención. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la presente invención, es el que resulta claro a partir de la presente descripción de la invención.

Claims (17)

  1. REIVINDICACIONES
  2. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Artículo, caracterizado porgue comprende: un montaje de soporte flexible de una unidad de disco duro que comprende un substrato metálico y una película dieléctrica laminada al .substrato metálico, la película dieléctrica- que comprende un- polímero seleccionado del grupo que consiste de copolímeros de poliimida que incluyen unidades estructurales de éster carboxílico en la estructura polimérica, polímeros de cristal líquido, y policarbonatos, en donde la película dieléctrica se ha grabado a un espesor de menos de aproximadamente 20 µm a partir de un espesor original de aproximadamente 25 µm o mayor. 2. Artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la película dieléctrica es una poliimida que tiene unidades estructurales de éster carboxílico en la estructura del polímero.
  3. 3. Artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la película dieléctrica se une al substrato metálico por una capa de adhesivo.
  4. 4. Artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la película dieléctrica es un polímero de cristal líquido unido al substrato metálico sin una capa de adhesivo .
  5. 5. Artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la película dieléctrica se ha grabado a un espesor de menos de aproximadamente 10 µm.
  6. 6. Artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además una capa conductora en patrones o estructurada en la capa dieléctrica.
  7. 7. Artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye al menos un conductor voladizo, no soportado.
  8. 8. Método, caracterizado porque comprende: proporcionar un substrato metálico, laminar una película dieléctrica al substrato metálico, la película dieléctrica que comprende un polímero seleccionado del grupo que consiste de copolímeros de poliimida que incluyen unidades estructurales de éster carboxílico en la estructura polimérica, polímeros de cristal líquido, y policarbonatos, la película que tiene un espesor de aproximadamente 25 µm o mayor, grabar la película dieléctrica a un espesor de menos de aproximadamente 20 µm.
  9. 9. Método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la película dieléctrica es una poliimida que tiene una unidad estructural de éster carboxílico en la estructura del polímero.
  10. 10. Método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la película dieléctrica se une al substrato metálico por una capa de adhesivo.
  11. 11. Método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la película dieléctrica es un polímero de cristal líquido unido al substrato metálico sin una capa de adhesivo .
  12. 12. Método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la película dieléctrica se ha grabado a un espesor de menos de aproximadamente 10 µm.
  13. 13. Método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la película dieléctrica se graba con una solución acuosa, que comprende: aproximadamente 30 % en peso a aproximadamente 55 % en peso de una sal de metal alcalino; y aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 35 % en peso de un solubilizador disuelto en la solución.
  14. 14. Método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la sal de metal alcalino se selecciona del grupo que consiste de hidróxido de sodio e hidróxido de potasio.
  15. 15. Método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el solubilizador es una amina.
  16. 16. Método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el solubilizador es etanolamina.
  17. 17. Método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el grabado se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 50°C a aproximadamente 120°C.
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