专利名称：线路板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个线路板(wired circuit board)，更具体地，它涉及适用于悬浮电路板的线路板。
例如，一个用于硬盘驱动器的悬浮电路板包括一块用不锈钢薄片制造的支撑板1，一个在支撑板1上形成的由绝缘材料构成的基层2，一个在基层2上按照特定的电路图形形成的导电层3，以及一个用绝缘材料制成，用于覆盖导电层3的覆盖层4，，如
图11(d)所示。
该悬浮电路板，现在普遍用作所谓的飞线(Flying Lead)，在构造时在导电层3的两个侧面上都形成了端子5，而不是仅仅在一个侧面上，目的是为了符合近年来对电子设备的需求更高的集成度和减少的尺寸。
照惯例，悬浮电路板的端子5按照下列方式在导电层3的两个侧面上形成。首先，形成覆盖层4，同时通过使用光刻蚀(photo-resist)等技术开一个口，构成第一个开口7，以便在覆盖层4中形成端子5，并且袒露导电层3的正侧面，如图11(a)所示。然后，用于在支撑板1中形成的端子5的第二个开口8通过化学侵蚀等等形成于支撑板1中，如图11(b)所示。下一步，利用支撑板1作为屏蔽，暴露在第二个开口8的基层2通过等离子蚀刻术等等被开出来，以便形成第三个开口9，用于在基层2上形成端子5，因此，导电层3的背侧面被暴露，如图11(c)所示。其后，在这样暴露的导电层3的两个侧面形成以金属镀层6，如图11(d)所示。
这样形成的金属镀层6覆盖了暴露在用支撑板1作为掩蔽而形成在基层2上的第三开口9的全部区域内的导电层3的整个区域，而没有在金属镀层6周围和在基层2上的第三开口9的周围之间留下任何间隙。因此，在第二开口8中形成的金属镀层6在其厚度上也延伸，而在金属镀层6周围和在支撑板1中的第二开口8的周围之间没有留下任何间隙。因此，取决于形成的金属镀层6的厚度，它可以接触在支撑板1中的开口8的边缘，从而引起金属镀层6和支撑板1之间的接触而短路。
在实践中，由于在基层2形成了第三开口9，利用支撑板1的第二开口8作为屏蔽，第三开口9有时开的稍微比支撑板1上的第二开口8大，如图11(d)所示。这使得更有可能由于金属镀层6和支撑板1之间的接触而引起短路。
本发明的目的是提供一种具有简单结构的线路板，确实能够避免金属端子层和金属支撑层之间的短路，以便改善连接的可靠性和耐压性能。
本发明的目的是提供一种新的线路板，它包括一个在金属支撑层上形成的绝缘层，一个在该绝缘层上形成的导电层，其中导电层的一个表面通过在金属支撑层和绝缘层上开口而暴露出来，和一个形成在导电层上的暴露于金属支撑层和绝缘层的开口处的金属端子层，其中在金属端子层的边缘和金属支撑层的开口的边缘之间规定了一个指定的间隙。
利用这一构造，由于在金属端子层的边缘和金属支撑层的开口的边缘之间规定了指定的间隙，确实可以避免金属端子层的边缘和金属支撑层的开口的边缘之间的接触。这确实可以避免由于那儿的相互接触而引起的短路，因此改善了悬浮电路板的连接可靠性和耐压性能。
最好是导电层具有一个端子形成部分，用于构造金属端子层，该端子形成部分相对于导电层的其余部分是向金属支撑层方向凹下去的。
利用这一构造，从金属支撑层的正侧面到金属端子层的正侧面的距离被缩短，其程度与从其余部分凹下去的部分相应，因此，金属端子层被放置在更靠近(近到上述程度)于金属支撑层的外部的位置。这可以产生一个效果，即例如当外电路的连接端子按照这样的一个方式，即连接端子被置于金属端子层之上并通过粘合工具的超声波振动相互粘合，被连接到金属端子层时，其中可以很好地保证强制粘合，从而进一步改良连接的可靠性。
本发明的线路板能被用作悬浮电路板。
在附图中图1是一个透视图，展示了一个按照本发明的线路板的实施例形成的悬浮电路板，图2是一个沿着布线的纵向方向剖开的剖面图，显示了在图1显示的悬浮电路板的外连接端子和磁头连接端子，图3分步地图示了制备支撑板和在支撑板上构造具有指定图形的基层的步骤，以及生产悬浮电路板的方法，其中该方法是作为生产本发明的线路板的方法的实施例，(a)显示了制备支撑板的步骤；(b)显示了在支撑板上形成感光性的聚酰亚胺树脂的涂层的步骤；(c)显示了通过遮光模把涂层暴露在光下并把它构造为指定的图案的步骤；(d)显示了固化图案化的涂层以便形成基层的步骤，图4分步地图示了在基层上形成一个具有指定的电路图形的导电层的步骤，(a)显示了在支撑板和基层上形成基面的步骤，(b)显示了在基面上形成与指定的电路图形相反的防镀结构的步骤；(c)显示了通过利用电解电镀在基层上没有形成防镀层的部分形成指定的电路图形的导电层的步骤；(d)显示了除去防镀层的步骤；(e)显示了除去基面的步骤；图5分步地图示了在通过薄的金属膜保护导电层的有电路图形的表面之后，导电层覆盖着一个覆盖层的步骤，(a)显示了在导电层的表面形成薄的金属膜的步骤；(b)显示了在基层和薄的金属膜上形成感光性的聚酰亚胺树脂前体涂层的步骤；(c)显示了通过把涂层通过遮光膜曝光的方法来在涂层上形成图案的步骤；(d)显示了固化涂层以便形成覆盖层的步骤，图6分步地图示了形成磁头连接端子和外连接端子的步骤，其中它们的两个侧面是暴露的，(a)显示了在支撑板的用于形成磁头连接端子和外连接端子的部分开通的步骤；(b)显示了剥下在暴露的导电层和支撑板上形成的薄的金属膜的步骤；(c)显示了开通暴露在支撑板的开口处的基层的步骤，以对应于要开通的位置；(d)显示了通过开通基层来剥下基面的步骤；(e)显示了在暴露的导电层的每个侧面上形成金属镀层的步骤，
图7是遮光膜的一个实施例的平面图，该遮光膜用于使涂层按照图3(b)的步骤暴露在光下面，图8是遮光膜的另一个实施例的平面图，该遮光膜用于使涂层按照图3(b)的步骤暴露在光下面，图9是遮光膜的另外一个实施例的平面图，该遮光膜用于使涂层按照图3(b)的步骤暴露在光下面，图10是遮光膜的另一个实施例的平面图，该遮光膜用于使涂层按照图3(b)的步骤暴露在光下面，图11分步地图示在传统的悬浮电路板的生产方法中来构造连接端子的步骤，其中它们的两个侧面是暴露的，(a)显示了构造一个用于在覆盖层形成端子的开口的步骤；(b)显示了构造一个用于在支撑板中形成端子的开口的步骤；(c)显示了开通暴露在支撑板的开口处的基层的步骤，以对应于要开通的位置；和(d)显示了在暴露的导电层的每个侧面形成金属镀层的步骤，图12是一个沿着布线的纵向方向剖开的剖面图，显示了在图1显示的悬浮电路板的外连接端子和磁头连接端子的另一个实施例，图13是一个沿着布线的纵向方向剖开的剖面图，显示了在图1显示的悬浮电路板的外连接端子和磁头连接端子的另外一个实施例，最佳实施例的详细描述参考图1，它是一个透视图，显示了一个按照本发明的线路板的实施例形成的悬浮电路板。悬浮电路板11安装在硬盘驱动器(没有显示)的磁头上面，靠磁头和磁盘彼此相对运行时产生的气流，使得磁头保持悬浮，同时在磁头和磁盘之间保持一个微小的间隔。悬浮电路板具有电线14a，14b，14c，14d，整体上是按照特定的电路图形形成的，用于连接磁头和作为外电路的读/写板。
在图1中，悬浮电路板11具有一个基层13，它作为绝缘材料的绝缘层形成的。基层13形成于作为金属支撑层的纵向延伸的支撑板12上。在基层13上按照特定的电路图形形成导电层14。该电路图形是多个线路14a、14b，14c，14d以预定的间隔平行排列形成的。
通过去除支撑板12的前端部分，在支撑板12上形成用于固定那儿的磁头的平衡环15。在支撑板12的前端部分形成了磁头连接端子16，用于连接磁头和电线14a，14b，14c，14d。在支撑板12的后端部分形成了外连接端子17，用于连接读/写板和电线14a，14b，14c，14d。虽然在图1没有显示，导电层14实际上覆盖着用绝缘材料制造的覆盖层18。
在该悬浮电路板11中，覆盖层18被开通以便暴露导电层14的正侧面，支撑板12和基层13也被开通，暴露出导电层14的背面侧面，从而暴露出导电层14的两个侧面，然后在导电层14的两个暴露的侧面形成作为金属端子层的金属电镀层19，因此磁头连接端子16和外连接端子17作为端子而形成，它们的两个侧面是暴露的，比如所谓的飞线，如图2所示。在图2中，省略了稍后将提到的基面20和薄的金属膜22。
现在参考图3到6，描述一个制造悬浮电路板11的工艺过程。在图3-6的右侧是悬浮电路板11沿着电线14a，14b，14c，14d的纵向的各部分的剖面图，其中形成了磁头连接端子16和外连接端子17。在图3-6的左侧是悬浮电路板11沿着垂直于电线14a，14b，14c，14d的纵向的方向的各特定部分的剖面图。
首先，制备支撑板12，在支撑板12上按照指定的图形形成基层13，如图3所示。最好使用金属箔或金属片作支撑板12。例如，最好使用不锈钢，42合金等等。所使用的支撑板的厚度最好是10-60微米，或者最好是15-30微米，宽度最好是50-500毫米，或者最好是125-300毫米。
用于构造基层13的绝缘材料没有限定为任何特定的绝缘材料。所使用的绝缘材料可以包括，例如，合成树脂诸如聚酰亚胺树脂，丙烯酸类树脂，聚醚腈树脂，聚醚磺酸树脂，聚对苯二酸乙二脂，聚萘乙烯树脂和聚氯乙烯树脂。在这些树脂中，最好使用感光性的合成树脂作为基层13。最好使用感光性的聚酰亚胺树脂。
然后，例如，基层13是通过利用感光性的聚酰亚胺树脂在支撑板12上按照指定的图案形成的，在这种情况下，如图3(b)所示，首先对图3(a)所示的支撑板12的整个区域涂上感光性的聚酰亚胺树脂的前体溶液，然后在60-150摄氏度，或者最好在80-1200摄氏度加热，以便形成感光性的聚酰亚胺树脂的前体涂层13a。
然后，涂层13a通过遮光膜24和32被暴露在光下，如图3(c)所示。如果需要，暴露的部分被加热到一个指定的温度。其后，涂层13a被加工成指定图形的涂层13a。用于照射的光线的波长最好是300-450nm，或最好是350-420nm。照射光的总量最好是100-1,000mJ/cm2，或者最好是200-700mJ/cm2。进一步，当受照射的涂层13a的暴露的部分被加热时，例如，在130℃-150℃摄氏度之间，它在接下来的处理过程(显影)中是可溶的(正的类型)，另一方面，例如，当以150℃-180℃的温度加热，它在接下来的处理过程(显影)中是不可溶的(负类型)。该加工可以通过利用任何已知的方法，如刮脂工艺或者喷显工艺，使用已知的显影液如碱性的显影剂完成的。这种制造方法最好使用负类型用于产生该电路图形。图3所说明的是一个利用负类型的工艺步骤的实施例。
如图3(d)所示，最后把聚酰亚胺树脂的前体涂层13a加热到250摄氏度，或者是更高，以便进行硬化(酰亚胺化)，从而按照指定图形形成了聚酰亚胺树脂的基层13。
按照这种方法，在支撑板12上构造特定图形的基层13的步骤中，基层13的开口区31的厚度比基层13上其余部分的厚度小，以构造磁头连接端子16和外连接端子17，其中开口区31在后面的工序中形成以暴露导电层14。
例如，通过使用在涂层13a的开口区31和涂层13a的其余部分之间具有不同的透射率的遮光膜32，可以使得基层13的开口区31具有比基层13的其余部分小的厚度。当该遮光膜32在基层13的开口区31之上被定位之后，通过遮光膜32使得涂层13a暴露在光下，以便，涂层13a的开口区31和其余部分接受了不同的光照射量，然后被显影和固化。
如此形成的遮光膜32使得涂层13a的开口区31和其余部分接受了不同剂量的光照射，从而以一种简单可靠的方式使开口区31具有比涂层13a的其余部分小的厚度。
更具体的，当涂层13a具有一个负像时，如图3(c)和(d)所示，遮光膜32可以如此构造，以使涂层13a的开口区31比涂层13a的其余部分的照射光的透过率减少很多(最好是不超过其余部分的80％)。当遮光膜32在基层13的开口区31之上被定位之后，通过遮光膜32使得涂层13a暴露在光下，因此，涂层13a的开口区31被减少的光照射量要大于涂层13a的其余部分的光照射量，如图3(c)所示。然后，如上所述，涂层13a被冲洗和固化。这可以使基层13的开口区的厚度要小于基层13的其余部分的厚度。
可以按照下列方式来形成遮光膜32，使得它在涂层13a的开口区31和涂层13a的其余部分之间具有不同的照射光透过率。例如，遮光膜32上相应于开口区31的一个表面区域被弄得稍微粗糙，因此可以增加遮光膜32的该区域的漫反射成份，从而减少该区域的透射光。或者，在遮光膜32上相应于开口区31的表面区域粘上照射光吸收膜，以减少透射光的成分。或者，在遮光膜32上相应于开口区31的表面区域形成具有光传输区域和光屏蔽区域的图案，以减少在该区域的透射光的成分。
进一步，在使用具有一个指定图形的薄金属膜的遮光膜32的情况下，可以在遮光膜32上相应于开口区31的表面区域形成比遮光膜32的薄金属膜小的薄金属膜，以减少该区域中的透过光的成分。换言之，遮光膜32的形成方式是当在相应于开口区31(一个传统的遮光膜)的区域形成不具有薄金属膜的遮光膜32之后，在遮光膜32上形成一个保护层，以便仅仅使开口区31暴露；通过水蒸气沉淀或者通过电镀，形成用例如铬制造的比上述薄的金属膜较小的薄的金属膜，其后该保护层被剥落。
这些遮光膜32使得在开口区31的光照射量可以被确切地调整。
在这些遮光膜中，最好使用具有包括相应于开口区31的表面区域形成的光透射区域和光屏蔽区域的图案的遮光膜。具体的，最好使用在图7-10显示的遮光膜32a，32b，32c，32d。
在图7-10显示的这些遮光膜32a，32b，32c，32d是用玻璃片制造的，例如石英玻璃或者苏打玻璃，厚度是2-5mm，在相应于开口区31的区域形成一个薄的具有某一图形的金属膜，使得该区域的透射率比余下的区域减少得更多。例如，可以通过本程序形成薄金属膜的图案当在玻璃的整个区域通过气相淀积或者电镀形成用例如铬制造的薄的金属膜之后，通过使用激光或者电子束使得薄的金属膜形成图形。这些遮光膜32a，32b，32c，32d可以允许以一个简单的结构来确切地控制在开口区31的光照射量。
例如，图7显示的遮光膜32a在相应于开口区31的区域具有一个条状图形，其中光透射部分和遮光罩部分以不大于6微米的节距(光透射部分和遮光罩部分的宽度)的形式交替排列，因此，该区域的平均的透射率相对于余下的区域大约是50％。
图8显示的遮光膜32b在其相应于开口区31的区域具有一个格子图形，其中光透射部分和遮光罩部分以不大于6微米的节距(光透射部分和遮光罩部分的宽度)的形式交替排列，因此，该区域的平均的透射率相对于余下的区域大约是25％。
图9显示的遮光膜32c在其相应于开口区31的区域具有一个交错的图形，其中光透射部分是直径不大于6微米的圆，它和剩余的遮光罩部分按照之字形进行排列，因此，该区域的平均的透射率相对于余下的区域大约是25％。
图10显示的遮光膜32d在其相应于开口区31的区域具有一个交错的图形，其中遮光罩部分是直径不大于6微米的圆，它和余下的光透射部分按照之字形进行排列，因此，该区域的平均的透射率相对于余下的区域大约是70％。
在这些如图7-10所示的遮光膜32a，32b，32c，32d中，较好的是在图7-9所示的有条状的，网格的或者圆形的、宽度(节距或者直径)不大于6微米的透射部分。宽度不大于6微米的光透射部分使得开口区31均一地以上述的300-450nm的照射波长照射，并且使得开口区3 1的厚度均一地被减少。与此对比，宽度大于6微米的光透射部分增加了照射光的分解力，因此在开口区31产生起伏，结果，开口区31的厚度变得不均匀，因此，该蚀刻术不可能在随后的阶段被完成。最好是，光透射部分的宽度不大于4微米，或者更好是不大于3微米。
开口区31的平均的透射率相对于其余部分最好是50％或者更少，或者更进一步的最好是25％或者更少。
遮光膜32可以与用于形成图案的遮光膜24形成一个整体，或者是单独形成。
当涂层13a以一个正像形成时，可以如此构造遮光膜32，使得在开口区31的照射光的透射率比其余部分增加更多。
基层13的开口区31可以具有比基层13的其余部分更小的厚度，例如，通过利用多个不同花纹的遮光膜，使得开口区31交替地对着照射或者遮光至少两次，而不是通过利用在开口区31和其余部分之间具有不同的照射光的透过率的遮光膜32。
更进一步，当未使用感光性的树脂形成基层13时，例如可以是在支撑板12上按照指定的模式施加树脂或者涂上干的树脂。基层13的开口31因此在厚度上可以做的比基层13的其余部分小，例如，通过涂抹树脂两次或者更多次，同时在开口区31比其余部分涂抹较少的次数。
基层13的厚度最好是2-30微米，或者最好是5-20微米。基层13的厚度通常是大约10微米。基层13的开口区31的厚度通常是其余部分的厚度的80％或者更少。例如，开口区31的厚度最好是不超过8微米，或者更好是不超过5微米。假定开口区31的厚度是8微米或者更少，如上所述，当其余部分具有一个通常的为10微米的厚度时，在随后的阶段中形成开口所需要的时间也减少了相应于2微米的水平。
基层13的开口区31可以具有一个厚度的下限，或者一个最小的厚度，用于在开通支撑板12时充当一个靠着导电层14的阻挡层。例如，开口区31可以具有3微米，或者进一步大约1微米的最小厚度。例如，基层13的开口区31的厚度最好是0.1-8微米，或者更好是1.0-5微米。
随后，在基层13上按照指定电路图形形成导电层14。按照指定的图形所形成的导电层14是用导电材料制造的。对该导电材料的使用无任何具体限制。例如，使用的传导材料可以包含铜，镍，黄金，焊接剂或者合金。最好使用铜。为了按照指定的电路图形形成导电层14，可以用任何已知的形成电路图形的工艺按照指定的图形来构造导电层14，例如相减法，相加法和半相加法。
在相减法中，首先按要求，用胶合剂层把导电层14敷设在基层13的整个的区域上，然后在导电层14上形成一个耐蚀层，以便与指定的电路图形相配。利用该耐蚀层作为保护层，侵蚀导电层14，此后从导电层14移走耐蚀层。
在相加法中，首先在基层13上按照与指定的电路图形相反的图案形成一个防镀层。然后，通过电镀基层13上没有形成防电镀层的表面按照指定的电路图形形成导电层14。此后，移走防镀层。
在半相加法中，首先在基层13上形成一个传导材料的薄膜作为基面，然后在基面上按照与指定电路图形相反的图案形成一个防电镀层。接下来，通过电镀在基面上没有形成防电镀层的部分按照指定的电路图形形成导电层14。此后，可移走防镀层和敷设防电镀层的基面。
在这些图形化的工艺中，最好是使用半相加法，如图4所示。首先，在支撑板12和基层13的整个区域上形成用作基面20的传导材料薄膜，如图4(a)所示。基面20最好是通过利用真空淀积工艺来形成，或者是利用溅射淀积工艺。最好是利用铬和铜作为形成基面20的传导材料。更具体的，最好是在支撑板12的整个区域上和基层13的整个区域上通过溅射淀积工艺先后形成薄的铬层和薄的铜层。最好是，薄的铬层厚度的是100-600埃，薄的铜层的厚度是500-2,000埃。
然后，在基面20上形成具有与指定的电路图形相反的图形的防电镀层21，如图4(b)所示。可以通过一个已知的工艺来按照指定的保护图案形成防镀层21，例如，通过利用干膜保护层。然后，在基面20的一个没有形成电镀层21的部分上通过电镀形成具有指定的电路图形的导电层14，如图4(c)所示。虽然可以利用电解电镀或者化学镀，但最好是利用电解电镀。在其它方面，最好是利用电解镀铜。通过以给定的间隔平行排列的多个线路14a，14b，14c，14d，形成按照所形成的图案形式的电路图形，如图1所示。导电层14的厚度是例如2-15μm，或者最好是5-10μm。线路14a，14b，14c，14d的宽度是例如10-500μm，或者最好是30-200μm。在相邻线14a，14b，14c，14d之间的间隔是例如10-200μm，或者最好是30-100μm。
然后，通过一个已知的蚀刻工艺，例如化学侵蚀工艺(湿式蚀刻术)，或者通过剥皮来除去防电镀层21，如图4(d)所示。此后，在基面20上形成防镀层21的部分同样地通过己知的蚀刻工艺，例如化学侵蚀除去，如图4(e)所示。通过这些工艺步骤，在基层13上按照指定电路图形形成导电层14。
形成基层13使其开口区31具有减小的厚度，因此，如此形成的导电层14在相应于开口区31的部分或者在端子形成部分36，在后续工艺中在其上形成金属镀层19，向支撑板12凹下去的部分相应与导电层14的其余部分的厚度减少的程度。
接下来，首先，导电层14被一个薄的金属膜22所覆盖，然后覆盖着一个绝缘材料的遮盖层18，如图5所示。具体的，首先在导电层14的表面上和支撑板12的表面上都形成薄的金属膜22，如图5(a)所示。最好是通过无电解的镍电镀以硬镍薄膜的形式形成薄的金属膜22。涂层22需要具有一定的厚度以便避免导电层14裸露。例如，对于涂层22来说，具有大约0.05到0.1μm的厚度已经够了。
随后，按照指定电路图形形成用于覆盖导电层14的覆盖层18。利用与形成覆盖层18的相同的绝缘材料。最好是利用感光性的聚酰亚胺树脂。
如果是利用感光性的聚酰亚胺树脂形成覆盖层18，在基层13和薄的金属膜22的整个区域涂敷感光性的聚酰亚胺树脂前体溶液，然后在例如60-150摄氏度进行加热，或者最好是80-120摄氏度，用于形成感光性的聚酰亚胺树脂的前体涂层18a，如图5(b)所示。然后，涂层18a通过遮光膜25被暴露在光下，如图5(c)所示。如果需要，暴露的部分被加热到一个特定的的温度。此后，涂层18a被制成指定的图形，因此，导电层14可以被涂层18a所覆盖。
当涂层18a形成图形时，在形成磁头连接端子16和外连接端子17的地方形成开口33，因此，在导电层14的端子形成部分36形成的薄的金属膜22可以被暴露出来，如图5(c)和5(d)所示。对应于导电层14的端子形成部分36的位置、尺寸和形状来形成开口33。
对涂层18a进行暴光和显影的条件和用于对涂层13a暴光显影形成基层13的条件相同。涂层18a的图案最好是利用负像来产生。图5所示的是形成负像图案的涂层18a的一个具体的形式。
如图5(d)所示，最后把聚酰亚胺树脂的前体涂层18a加热到250摄氏度，或者更高，以便进行硬化(酰亚胺化)，从而在导电层14形成了用聚酰亚胺树脂制造的覆盖层18。覆盖层18的厚度是例如1-30μm，或者最好是2-5μm。
接下来，这样来形成磁头连接端子16和外连接端子17，使得它们的两个侧面被暴露出来或者按照所谓的飞线的形式形成，如图6所示。
可以通过下列工艺形成磁头连接端子16和外连接端子17，使得它们的两个侧面被暴露。首先，如图6(a)所示，在支撑板12上形成磁头连接端子16和外连接端子17的部分形成开口34，或者是在与覆盖层18的开口33相对的部分上来形成，这样，可以把基层13的开口区31暴露出来。可以通过任何已知的方法形成开口34。例如，在支撑板12上除了相应于开口34外的整个区域被遮盖之后，以化学方法进行蚀刻。形成的开口34要大于开口区31，以便包含基层13的开口区31。
在形成开口34的同时，通过化学侵蚀把平衡环15切成预定的形状。
然后，如图6(b)所示，通过开通覆盖层18而暴露出来的薄的金属膜22被剥落，同时，在支撑板12上形成的薄的金属膜22也被剥落。
然后，如图6(c)所示，在包括暴露在支撑板12的开口34处的开口区31的基层13中形成开口35，以便把在导电层14的端子形成部分36的背侧面形成的基面20暴露出来。可以通过任何已知的方法形成开口35。具体的，最好是通过蚀刻术或者通过等离子蚀刻术形成开口35。该蚀刻术使基层13上的从基层13的暴露的表面延伸到在导电层14的端子形成部分36的背侧面形成的基面的一个部分能够被恰当地切割，同样地可以允许端子形成部分36的背侧面暴露出来，而避免在随后的工序对它造成损坏。
在等离子蚀刻术中，支撑板12能被使用作为蚀刻整个基层13时的屏蔽，其中基层13包括暴露在支撑板12的开口34处的开口区31。例如，在样品被安置在某气氛中的相对的电极之间后，相互之间产生高频率的等离子体，其中在电极的气氛中中充满了指定的气体。可以被使用的规定的气体可以包含，例如He，Ne，Ar，Xe，Kr，N2，O2，CF4和NF3。在这些气体中，最好使用Ar，O2，CF4和NF3。这些气体可以按照指定的比例进行混合。气压(真空度)是，例如0.5-200Pa，或者最好是10-100Pa。用于生产高频率的等离子的条件要求例如10kHz-20MHz的频率，最好是10kHz-100kHz，用于等离子蚀刻术的功率是，例如0.5-10W/cm2，或者最好是1-5W/cm2。10kHz-100kHz的频率使得它可以很容易地与等离子蚀刻术装置(用于电阻的调节)匹配。在这些气氛条件中，样品被安置在温度被控制在0-120摄氏度，或者最好是10-80摄氏度的电极上，并且被蚀刻一个指定长度的时间，使得被蚀刻的基层13具有一个预定的厚度。
由于通过利用支撑板12作为屏蔽形成了基层13的开口35，它们在尺寸和形状上可以与支撑板12的开口34的相同。因此，开口35的形状比导电层14的端子形成部分36要大，所以，相对于厚度方向上，在基面20的边缘和支撑板12的开口34的边缘之间定义了一个特定的间隙，其中基面20形成于暴露在基层13的开口35处的端子形成部分36的背侧面。
此后，如图6(d)所示，基面20暴露在基层13的开口35处的部分被剥落，以便把导电层14的端子形成部分36的背侧面暴露出来。然后，如图6(e)所示，通过电镀在暴露出来的导电层14的端子形成部分36两个侧面同时形成金属镀层19。通过这些工序，形成了磁头连接端子16和外连接端子17，它们的两个侧面被暴露出来。可以通过电解电镀或者化学镀形成金属镀层19，没有任何特定的限制。也可以利用任何已知的金属进行电镀，没有任何特定的限制。最好按顺序完成电解镍电镀和电解金电镀，用于在镍镀层26上形成金镀层27。镍镀层26和金镀层27的厚度最好是大约1μm到大约5μm。
如此形成的金属镀层19分别在金属镀层19的边缘和基层13的开口35的边缘之间，以及金属镀层19的边缘和支撑板12的开口34的边缘之间留下了指定的空间。
当通过这种方法生产悬浮电路板11时，在形成基层13的工序中，使得基层13的开口区31的厚度要小于基层13的其余部分，其中开口区31是用来使端子形成部分36暴露而开的。因此，当在形成磁头连接端子16和外连接端子17的工序中蚀刻开口区31时，暴露导电层14的端子形成部分36所需要的时间能够被缩短相应于开口部分31比其余部分减少的厚度的程度。这使得导电层14的端子形成部分36能够在一个短时间内暴露出来，同样也可以提高形成磁头连接部分16和外连接部分17并使其两面都暴露出来的效率。
因此，这种方法能够使悬浮电路板11以提高了的生产效率被生产，这样可以使悬浮电路板11的成本降低。
另外，在这种方法中，由于基层13的开口35和支撑板12的开口34的形状比导电层14的端子形成部分36要大，所以，分别在金属镀层19的边缘和基层13的开口35的边缘之间，以及金属镀层19的边缘和支撑板12的开口34的边缘之间留下了指定的空间。这可以生产一个效果，即，例如当增加金属镀层19的厚度以便改善连接的可靠性时，可以防止金属镀层19的边缘和支撑板12的开口34的边缘互相接触。这确实可以避免由于金属镀层19和支撑板12之间相互接触而引起的短路，因此改善了支撑电路板11的连接可靠性和耐压性能。
在金属镀层19和支撑板12的开口34的边缘之间的间隔(在图2中的间隔)最好是至少要1微米，或者最好是大约2微米到40微米。
更进一步，在这种方法中，由于基层13的开口区31的厚度减小，因此，导电层14在形成于开口区31的端子形成部分36上具有相对于导电层14的其余部分向支撑板12凹下去的凹部，凹下去的程度对应于减少的厚度。由于这一构造，从支撑板12的正侧面到金属镀层19的正侧面的距离被缩短，其程度相应于凹下去的部分。因此，金属镀层19被放置在更靠近于支撑板12的外部的位置。这可以产生一个效果，即例如当磁头或者读/写板的连接端子被按照这样的一个方式连接到金属镀层19时，即这些连接端子被置于金属镀层19之上，并通过粘合工具的超声波振动相互粘合，可以很好地保证强制粘合，从而进一步改良连接的可靠性。
金属镀层19的正侧面与基层13和支撑板12之间的接口之间的横向间隔(在图2显示的间隔b)最好是±6μm，或者更进一步最好是±2μm。
在本发明的上述的实施例的悬浮电路板11中，导电层14的端子形成部分36相对于其余部分是向下凹的，支撑板12的形状比导电层14的端子形成部分36要大，因此在金属镀层19的边缘和支撑板12的开口34的边缘之间留了一个特定的间隙。取决于目的和应用，可以在金属镀层19的边缘和支撑板12的开口34的边缘之间形成指定的间隙，而没有使得导电层14的端子形成部分36相对于其余部分变成下凹的，如图12和13所示。
在图12显示的实施例的悬浮电路板11中，在形成覆盖层18的开口33之后，形成支撑板12的开口34，也形成基层13的开口35，使开口35的形状比支撑板12的开口34要小，因此在导电层14的暴露的两个侧面形成金属镀层19。可以按照这样的方式使基层13的开口35比支撑板12的开口34要小首先利用支撑板12作为屏蔽来蚀刻形成基层13的开口35，然后更进一步蚀刻支撑板12的开口34，以便增加开口的宽度。
在图13显示的实施例的悬浮电路板11中，在形成覆盖层18的开口33和支撑板12的开口34之后，利用支撑板12作为屏蔽，通过蚀刻术形成基层13的开口35。更进一步，在支撑板12的开口34的边缘和基层13的开口35的边缘周围形成一个绝缘材料的端子保护层37。此后，在导电层14的暴露的两个侧面形成金属镀层19。
实例虽然在下面将参照实例更进一步详述本发明，但本发明不局限于任何实例。
实例1在厚度为25微米的不锈钢箔(SUS304H-TA)上施加感光性的聚酰亚胺树脂的前体溶液，在干燥后，可以具有24微米的厚度，然后在130摄氏度干燥，藉此形成感光性的聚酰亚胺树脂的前体涂层。然后，通过遮光膜把涂层暴露在光下(405nm，1,500mJ/cm2)。暴露的部分被加热到180摄氏度，然后通过碱性的显影剂显影，从而涂层形成负像的图案。然后，在350摄氏度加热感光性的聚酰亚胺树脂的前体涂层以便固化(酰亚胺化)，因此用聚酰亚胺树脂制造的厚度为10μm的基层形成了指定的图案。
在形成基层的步骤中，金属片的遮光膜定位在涂层的开口区上，其中遮光膜具有一个网格图案，上面是光透射部分和遮光罩部分交替地排列，节距不超过6微米(相应于图8显示的遮光膜32b，开口区的平均透射率大约是其余部分的25％)，涂层的开口区在随后的阶段被开通，以便在形成磁头连接端子和外连接端子的区域使导电层暴露出来。然后，涂层通过遮光膜被光照，涂层的开口区的照射量比涂层的余下部分的照射量减少得更多。然后，涂层被显影和固化。作为结果，得到了基层，其开口区厚度为2μm，它的余下部分的厚度为10μm。
然后，通过溅射淀积工艺，在不锈钢箔和基层的整个区域依次形成薄的铬片和薄的铜片，铬片的厚度是300埃，铜片的厚度为700埃。此后，通过利用干膜保护层，形成防电镀层，它的图案与指定的电路图形是相反的，通过电解镀铜在基层上没有形成防电镀层的部分形成导电层，导电层具有指定的电路图形。作为结果，基层的开口区的厚度减小，因此，导电层在形成于导电层的开口区的端子形成部分上具有从导电层的余下部分向不锈钢箔在厚度方向上凹下去8μm的凹部。导电层的厚度是20微米，具有的图案是通过四行的电线来定义的，每个电线的宽度是20微米，以30微米的间隔平行排列。
此后，通过化学侵蚀除去防电镀层，然后通过化学侵蚀除去在其上形成了防电镀层的薄的铬片和薄的铜片。
然后，在导电层的表面和不锈钢箔的表面通过化学镀镍形成厚度为0.1μm的硬的薄镍片。此后，在薄镍片和基层上涂敷感光性的聚酰亚胺树脂的前体溶液，然后在130摄氏度加热，藉此形成感光性的聚酰亚胺树脂的前体的一个涂层。然后，通过遮光膜把涂层暴露在光下(405nm，1,500mJ/cm2)。暴露的部分被加热到180摄氏度，然后利用碱性的显影剂显影，从而涂层上形成图案，因此，导电层可以被涂层覆盖着。然后，在350摄氏度加热感光性的聚酰亚胺树脂的前体的具有一定图案的涂层以便固化(酰亚胺化)，因此在导电层上形成了用聚酰亚胺树脂制造的厚度为3μm的覆盖层。
应当注意到，在形成覆盖层的步骤中，在覆盖层上形成开口，以使得当覆盖层形成图案时，可以暴露出在导电层的端子形成部分形成的薄的金属片。形成的开口在位置、尺寸和形状上相应于导电层的端子形成部分。
然后，形成了磁头连接端子和外连接端子，它们的两个侧面被暴露出来。首先，在不锈钢箔上相应于覆盖层的开口的部分形成形状比基层的开口区更大的开口，因此，基层的开口区可以被暴露。按照这样的方式形成不锈钢箔的开口当不锈钢箔上除开口形成部分以外的整个区域被屏蔽后，对不锈钢箔进行化学侵蚀。在形成开口的同时，通过化学侵蚀把平衡环切成预定的形状。
然后，如所期望的，通过开通覆盖层，薄的金属片被剥落，同时，在不锈钢箔上形成的薄的金属片被剥落。
然后，在包括暴露在不锈钢箔的开口处的开口区的基层上形成开口，以便暴露在导电层的端子形成部分的后侧面形成的基面。通过等离子蚀刻术形成基层的开口。在等离子蚀刻术中，利用不锈钢箔作为屏蔽，包括了暴露在不锈钢箔的开口处的开口区的整个基层被蚀刻了2分钟，操作条件是用CF4和O2的混合气(CF4/O2＝20/80)作为填充气；气体压力(真空度)是25Pa；频率是13.5MKz；用于等离子蚀刻术的功率是2,500W。
如此形成的基层的开口具有与不锈钢箔的开口相同的尺寸和形状，因此，在暴露在基层的开口处的基面的边缘和基层的开口的边缘，以及不锈钢箔的开口的边缘之间的间隙被限定为大约30μm。
此后，暴露在基层的开口处的基面部分被剥落，以便暴露导电层的端子形成部分的后侧面。然后，通过执行电解镍电镀和接下来的电解金电镀形成金属镀层，在暴露出来的导电层的端子形成部分的两个侧面上形成厚度为2微米的镍镀层和厚度为1微米的金镀层。
在端子形成部分的后侧面形成的金属镀层在金属镀层正侧面与基层和不锈钢箔之间的接口之间具有±2μm的深度，在金属镀层的边缘和基层的开口的边缘，以及不锈钢的薄片的开口的边缘之间也具有26μm的间隔。
实例2按照与实例1相同的操作来生产悬浮电路板，它的磁头连接端子和外连接端子的两个侧面被暴露出来，不同的地方是感光性的聚酰亚胺树脂的前体经受光照时，使用的图案化遮光膜具有不同的结构。在遮光膜的表面上相应于基层的开口区的区域形成了厚度比上述的薄金属片更薄的薄金属片，因此，在那些区域的光透过率相对于其余部分大约是40％。
当形成基层时，基层的开口区的厚度是3微米，而基层的其余部分的厚度是10μm。这使得要通过等离子蚀刻术对开口区蚀刻大约3分钟。在导电层的端子形成部分的后侧面的金属镀层也在金属镀层的正侧面与基层和不锈钢箔之间的接口之间留下±2μm的深度间隔。
实例3按照与实例1相同的操作来生产悬浮电路板，它的磁头连接端子和外连接端子的两个侧面被暴露出来，不同的地方是首先利用遮光膜使感光性的聚酰亚胺树脂的前体经受光照(405nm，600mJ/cm2)，其中遮光膜在相应于基层的开口区的区域没有屏蔽光的透射，然后再利用屏蔽通过相应于基层的开口区的区域的光的遮光膜使聚酰亚胺树脂的前体经受光照(405nm，1.500mJ/cm2)。在这一暴光工序中，执行两次暴光。因此，实例3比较于实例1和2而言是不方便的，因为第二次照射的图案必须正确地对准第一次照射的图案，这就增加了工作量并使操作复杂化。
对比的实例1按照与实例1相同的操作来生产悬浮电路板，它的磁头连接端子和外连接端子的两个侧面被暴露出来，不同的地方是感光性的聚酰亚胺树脂的前体经受光照时，没有在相应于基层的开口区的区域安放遮光膜，因此，基层具有均匀的10μm的厚度，此后，在利用支撑板作为屏蔽开通的基层的整个开口的区域上所暴露出来的整个导电层上形成金属镀层。
通过等离子蚀刻术来蚀刻基层大约需要10分钟。悬浮电路板是这样形成的在导电层的端子形成部分的后侧面的金属镀层的边缘和基层的开口的边缘，以及支撑板的开口的边缘之间也没有留下深度间隔。另外，在金属镀层的正侧面与基层和不锈钢箔之间的接口之间限定了±2μm的深度间隔。
虽然在上面的描述中提供了作为例证的本发明的实施例，这样的目的仅仅是用于作为例证，不能被认为是限制。对本发明所做的修改和变化对本领域中的普通技术人员来说是显而易见的，这些修改和变化都包括在下面的权利要求中。
权利要求
1.一种线路板，它包括一个在金属支撑层上形成的绝缘层，一个在该绝缘层上形成的导电层，其中导电层的一个表面通过开通金属支撑层和绝缘层被暴露出来，以及一个在暴露于金属支撑层和绝缘层的开口处形成在导电层上的金属端子层，其中在金属端子层的边缘和金属支撑层的开口的边缘之间规定了一个指定的间隙。
2.根据权利要求1的线路板，其中导电层具有一个端子形成部分，用于构造金属端子层，该端子形成部分相对于导电层其余部分是向金属支撑层方向凹下去的。
3.根据权利要求1的线路板，它是一个悬浮电路板。
全文摘要
为了提供一种能确实避免在金属端子层和金属支撑层之间发生短路的具有简单结构的线路板,以改善连接可靠性和耐压性能,线路板包括一个在金属支撑板上形成的基层,一个在该基层上形成的导电层,其中导电层的一个表面通过开通支撑板和基层被暴露出来,以及形成在暴露于支撑板和基层的开口的导电层上的金属镀层,其中在金属镀层的边缘和支撑板的开口的边缘之间规定了一个指定的间隙。
文档编号H05K1/05GK1343087SQ0112328
公开日2002年4月3日 申请日期2001年6月8日 优先权日2000年6月8日
发明者大和岳史, 伊藤健一郎 申请人:日东电工株式会社