CN1137668A - 磁头器件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种磁头器件，包括：由一种对相互对靠设置的半磁头构成的磁头芯片；至少一个薄膜线圈，电气接到线圈形成在所述一对半磁头的至少一个相对靠表面上，并具有电气连接到所述薄膜线圈的引线，所述引线设置在所述一对半磁头之一上；其表面上安装有所述磁头芯片的磁头基片；粘结到磁头基片的所述表面的印刷配线板，所述印刷配线板上设置有在其上延伸的导线，并且，每一条导线具有与连接到所述薄膜线圈的所述引线之一相连接的尖端。

Description

磁头器件及其制造方法
本发明涉及一种用于磁带录像机、磁盘装置等的磁头器件，特别是涉及一种设置有用薄膜形成工艺形成的线圈的磁头器件以及制造这种磁头器件的方法。
各种磁头已经被用于像是磁带录像机(VTR)、磁盘装置之类的磁记录/重放设备，典型的现有磁头包括例如所谓的金属-隙缝型磁头和叠层式磁头等，金属-隙缝型磁头由铁氧体制成的磁芯和在该磁芯的磁隙形成表面上所形成的金属磁膜层构成；叠层式磁头包括一对由非磁性材料制成的基片和夹在这一对基片之间的金属磁膜层。在该领域中，为了满足例如高图象质量和数字化信息数据等要求，就需要有在高频范围内具有好的电-磁转换特性的磁头。
然而，由于金属-隙缝型磁头的高阻抗使这种磁头不能用于高频范围内。
另一方面，在叠层式磁头中，在为了满足其高频范围的需要而必须减小记录介质的磁迹宽度的情况下，就必须减小限定磁路的金属膜层的厚度，这就会导致重放效率变坏，而且，由于金属膜层单独形成磁路，所以，在控制其磁各向异性方面就会发生问题，这种问题使它很难达到高的重放效率。也就是说，磁头的磁各向异性的理想的条件通常是金属磁膜层的易磁化的轴总是垂直于磁力线方向，然而，实际上很难保持易极化轴的垂直指向，仅仅把磁各向同性(无指向)金属膜或单轴磁各向异性金属膜被用于这种磁头。
为了使这种磁头能用于高频范围，已经开发了一种设置有磁头芯片的磁头器件，在这种磁头器件中，与通常所用的磁头相比，由金属膜层所限定的磁路被缩短了，并且，薄膜线圈用例如日本公开专利JP231,713/88和248,305/91中所披露的薄膜形成技术形成在磁隙形成表面上。
图1至图5中表示了通常所使用的磁头，图1所示的磁头包括其上设置有薄膜线圈的磁头芯片101、在其一个表面上安装有磁头芯片101的磁头基片102以及一般安装在磁头基片102的背表面的接线板111。形成在接线板111上的是分别具有接线端112a和113a的印刷配线板112和113，接线端112a和113a通过屏蔽线114用焊接或用导电粘结剂115与薄膜线圈的端头117相连接。在印刷配线板112和113的各自的接线端与磁头芯片之间的连接部分用模塑树脂116封盖起来。
另外，对于安装磁头的旋转磁鼓的紧凑性来说，还有更新的要求，主要是要使旋转磁鼓的厚度更薄，为此所提出的一种磁头的方案是在这种磁头中把磁头芯片101和接线板111安装在磁头基板的同一表面上，如图2至图5所示。如图2所示，在制作这种磁头时，把磁头芯片101安装在磁头基片102的主表面之后，再如图3所示，把接线板111粘结在磁头基板102的同一个主表面上。
如图4所示，每条屏蔽线114的一端与磁头芯片101的每端相接触，并且用焊接或用导电粘结剂115进行电气连接；然后，把每条屏蔽线114的另一端与印刷配线板112和113的每一个接线端112a和113a相接，并且用焊接或用导电粘结剂115进行电气连接。此后，用模塑树脂116把磁头芯片101和印刷配线板112及113之间的连接部分盖封起来。
然后按照下述的方式把这样构成的磁头安装在旋转磁鼓(未示出)上，即：在未安装接线板111的基片102的表面上把带有磁头芯片101的磁头基片102固定到旋转磁鼓上，该旋转磁鼓设置有一个旋转变压器，用焊接法或导电粘结剂把该旋转变压器经屏蔽线与终端112和113的另一端连接起来。
然而，在制作普通磁头的时候，在接线端相线连接之前，很难把屏蔽线114保持在接线板111的接线端112及113和设置在磁头芯片101上的薄膜线圈的端头115及116之间。这不仅导致操作步骤的复杂化，而且增大了插入磁头时由于用手接触而造成损坏屏蔽线的危险，从而使产品的成品率或产品的可靠性显著变坏。另外，必须进行装配屏蔽线114之类的配线步骤导致装配步骤的增加，这就很难使生产成本降低下来。
因此，本发明的目的是提供一种具有高功率低磨损的磁头器件。
本发明的另一个目的是提供一种制造磁头器件的方法，用该方法能够实现磁头芯片与磁头基片之间的方便的连接。
相应地，按照本发明的一个所提供的一种磁头器件包括一个磁头芯片、至少一个薄膜线圈、一个磁头基片和一个印刷配线板。其中磁头芯片设置有一对相互靠接的半磁头；薄膜线圈形成在这一对半磁头的相对靠的表面的至少一个表面上，并且有与该薄膜线圈连接的接线端，接线端设置在这一对半磁头的一个上；磁头芯片连接在磁头基片的一侧表面上；印刷配线板粘贴在磁头基片表面，该印刷配线板的延伸出去的导线，每一条导线都有一个与所述薄膜线圈连接的终端之一相接触的末端。
另外，按照本发明的另一个方案提供的一种制造上述磁头器件的方法包括如下步骤：把磁头芯片固定到磁头基片的表面上，并且在印刷配线板固定到磁头基片上的同时，把导线的末端与薄膜线圈的端头连接起来。
按照本发明的磁头器件的特点主要在于磁头芯片和印刷配线板粘结在磁头基片的同一表面上，并且，延伸到印刷配线板上的导线的末端与设置在该半磁头上的薄膜线圈的端头相连接。
具体地说，每条设置在印刷配线板上的导线的末端从该板向外突出，并且朝上与该板的表面相隔开，这样，在把印刷配线板安装在磁头基片上时，该末端就与定位在该磁头芯片的该半磁头上的薄膜线圈的端头相接触。
在这种情况下，最好是把一对薄膜圈分别设置在磁头芯片的半磁头的相对靠的表面上。
上述这种磁头器件适宜于用非磁性材料来制作，然而，这种磁头器件也可以用像是Mn-Zn铁氧体等磁性材料来制作。另外，该半磁头最好是由非磁性材料制成的基片和用软磁材料制成的并形成在该基片上的薄膜来构成。
另外，如上所述，本发明的进一步的特征在于这种磁头器件的制造方法包括如下步骤：把磁头芯片固定地安装在磁头基片的一侧表面上；并且把印刷配线板也固定在磁头基片的装有磁头芯片的同一个表面上；在把印刷配线板固定在磁头基片上的同时，使设置在印刷配线板上的导线的末端与薄膜线圈的端头接触。
具体地说，用焊接方法或用导电粘结剂使导线的末端和薄膜线圈的端头相互电气连接。
这样，在按照本发明的磁头器件中，由半磁头组成的磁头芯片就被固定连接到了磁头基片的一侧表面上，而且与薄膜线圈相电气连接的端头也就被提供了半磁头之一上。另外，该印刷配线板也被固定在装有磁头芯片的同一表面上，这样就使设置在印刷配线板上的导线的末端接触到了形成在磁头芯片的半磁头之一上的薄膜线圈的端头上。即：在制造该磁头器件时，当印刷配线板被连接到磁头基片的安装有由半磁头构成的磁头芯片的表面上时，在印刷配线板上延伸的导线的末端直接接触形成在磁头芯片的半磁头之一上的薄膜线圈的端头。导线的末端和薄膜线圈的端头之间的接触部分彼此连接起来，以便实现其间的电气连接。因此，在按照本发明的磁头器件中，能够容易地实现各元件的端头之间的连接，并且无须使用特定的屏蔽线来把磁头芯片安装到磁头基片上就能确实保证其彼此之间的连接。
附图简要说明
图1是表示原有的磁头器件的一个例子的透视示意图。
图2是表示原有的磁头器件的另一个例子的透视示意图。
图3是表示图2中的原有的磁头器件的透视示意图，其中磁头芯片和印刷配线板被安装在磁头基片的同一个主表面上。
图4是表示原有的磁头器件的透视示意图，其中屏蔽线被电气连接到装在磁头基片的主表面上的磁头芯片的端头上。
图5是表示原有的磁头器件的透视示意图，其中屏蔽线的另一端被电气连接到导线的接线端，并且连接部分用模塑树脂封盖住。
图6是表示按照本发明的磁头器件的一个实施例的透视示意图。
图7是表示按照本发明的磁头器件的磁头芯片一个透视示意图。
图8是表示构成按照本发明的器件的磁头芯片的一对半磁头的对靠表面部分的放大示意图。
图9是沿图8的A-A′线剖切的局部视图。
图10是表示按照本发明的磁头器件的印刷配线板的透视示意图。
图11是表示在主表面上的磁头芯片基板的透视示意图，在该基板的主表面上形成有具有相对于该主表面成约40度斜角的多个槽。
图12是表示在其主表面是设置有磁层的磁头芯片基板的透视示意图。
图13是表示磁头芯片基板的透视示意图，其中设置有沿与图11中所述的槽垂直延伸的去掉磁层的必要部分来产生形成薄膜线圈和磁路的空间的辅助槽。
图14是表示在所述槽中充满有融化的玻璃的磁头芯片基板的透视示意图。
图15是表示磁头芯片基板的透视示意图，在其上形成有用来限制磁头器件的磁迹宽度的槽。
图16是表示磁头芯片基板的透视示意图，其中用来限制磁头器件的磁迹宽度的槽充满有融化了的玻璃。
图17是磁头芯片基板的放大示意平面图，其中在融化了的玻璃的表面上设置有用来形成薄膜线圈的凹槽。
图18是沿图17的B-B′线剖切的局部示图。
图19是表示在凹槽中形成第1或第2半薄膜的情况的放大示意平面图。
图20是沿图19的C-C′线剖切的局部视图。
图21是表示保护涂层覆盖第1或第2半薄膜的情况放大示意平面图。
图22是沿图21的D-D′线剖切的局部视图。
图23是表示磁头芯片基板的一对坯块4和34的透视图，然后这对坯块要相互对靠并彼此粘结在一起。
图24是表示在其一个表面上装有磁头芯片的磁头基片的透视示意图。
图25是表示要被安装在已经装有磁头芯片的磁头基片的表面上的磁头基片和印刷配线板的透视示意图。
以下参照附图以实施例的方式详细说明按照本发明的一种磁头器件以及制造这种磁头器件的方法。
参照图6，按照本发明的磁头器件包括磁头芯片1、其上装有磁头芯片1的磁头基片2以及为把磁头芯片1与旋转磁鼓(未示出)相电气连接的粘结到磁头基片2上的印刷配线板3。
如图7所示，该磁头芯片1由一对用非磁性材料制成的半磁头11和41构成，这对半磁头11和41以对靠的方式经磁隙g彼此粘结在一起。进一步参照图8和图9，图9中所表示的是沿图8的A-A′线剖切的局部视图，在半磁头11和41的对靠表面上分别设置有第1和第2半薄膜8和38，在第1和第2半薄膜8和38上分别具有第1和第2薄膜线圈17和47，两个薄膜线圈都是由导电材料制成的。用薄膜形成工艺如光刻等工艺来形成第1和第2薄膜线圈17和47，这样来形成一个其中定位有一个带有给定方位角的磁隙的闭合磁路。
具体地说，用离子刻蚀等方法把上述的第1半薄膜8提供在设置于磁性层7上的融化玻璃16的表面上所形成的凹槽13中。第1半薄膜8包括用导电金属材料制成并设置在磁性层7的区段之间的第1薄膜线圈17、一对引线电极5和6以及设置在凹槽13中的线圈端头部分20。第1薄膜线圈17在其对面的端头处与线圈端头部分20及引线电极5相连接，除了引线电极5和6的端头部分5a和6a之外，第1半薄膜8全用由绝缘材料制成的保护层21覆盖住。金属膜部分24，25，26和27分别形成在端头部分20上，引线电极5的6的用磨平的方法使其暴露在保护层21的表面上，以及围绕凹槽13的区域上。
另一方面，按照与第1半薄膜类似的方式，用离子刻蚀等方法把第2半薄膜38提供在设置于磁性层37上的融化玻璃16的一个表面上所形成的凹槽43中。第2半薄膜38包括用导电金属材料制成并设置在磁性层37的区段之间的第2薄膜线圈47、连接到第2薄膜线圈47的接触端头52以及设置在凹槽43中的线圈端头部分50。21薄膜线圈47在其对面的端头处分别与线圈端头部分50及接触端头52相连接。第2半薄膜38用由绝缘材料制成的保护层51覆盖住。金属膜部分54，56和57分别形成在端头部分50上，接触端头52的用磨平的方法使其暴露在保护层51的表面上的部分上，以及围绕凹槽43的区域上。
这样构成的分别具有第1和第2半薄膜8和38的半磁头11和41沿图8的的M方向相互贴靠在一起，并彼此粘结起来，以形成磁头芯片1；此时，线圈端头20和50之间(即：金属薄膜部分25和54之间)、暴露于保护层21和51的表面的磁性层7和37的区段之间、金属膜部分26和56之间(即：引线电极6的接触点56之间)以及金属膜部分27和57之间(即：磁性层7和37之间)建立起电气连接。
如图10所示，印刷配线板3由基板61以及设置在该基板61上的导线66和67构成，导线66和67在其一端处分别设置有端头部分62和63，端头部分62和63分别直接接触引线电极5和6的端头5a和6a，引线电极5和6转而又与薄膜线圈17和47相接。同时，导线66和67在其另一端64和65处与旋转磁鼓(未示出)的接线端相连接。从导线所引出的端头部分的数目相应地根据从薄膜线圈所引出的端头的数目来决定。
从印刷配线板3上向上伸出的端头部分62和63朝上突出以便与该印刷配线板的表面隔开，另外，端头部分62和63的形状是弯曲的，这样，在把印刷配线板3安装到磁头基片2上时就能使其尖端与引线电极5和6的接线端头部分5a和6a接触。再用焊接方法或用导电粘结剂68把导线66和67的端头部分62和63与引线电极5和6的接线端头部分5a和6a相互电气连接，然后用模塑树脂69封盖起来。
如图11所示，在制作该磁头器件时，首先在用非磁性材料制成的板状磁头芯片基板15的主表面上开出多个槽，每一个槽具有一个相对于磁头芯片基板15的主表面成大约40度角的倾斜表面。该槽的倾斜表面的角度构成了磁隙g的方位角。然后，如图12所示，在磁头芯片基板15的主表面上设置由磁性材料制成的磁性层7。在这种情况下，为了改善其对主表面的粘及磁特性，可以通过结由氧化物或像铝之类的金属制成的底层来把磁性层7提供在磁头芯片基板15的主表面上。而且，为了防止在磁性层7和填充在后面要详述的槽9中的融化玻璃之间产生不希望的反应，可以在磁性层上提供一层保护层。
接下来，如图13所示，在磁头芯片基板15上形成垂直于槽9延伸的槽10和11，槽10用来保证形成薄膜线圈的空间，而槽11则用来把磁性层7的不必要的部分从磁头芯片基板15上除掉。接着，如图14所示，如果需要的话，把各个槽和融化玻璃的不必要的部分除掉。
如图15所示，开出多个与槽9平行延伸的槽12，以便除掉设置在每一个槽9的倾斜表面上之外的磁性层7，该槽12用来限定磁迹宽度。用融化玻璃把槽12充满之后，如图16所示，研磨磁头芯片基板15，使其主表面平整。
此后，如图17所示，用离子刻蚀等方法在融化玻璃的表面上(在磁头芯片基板的主表面上)提供凹槽13，凹槽13用来在其中形成薄膜线圈，接触点部分14a，14b和14c按照图18所示的形状形成在凹槽13中，图18是沿图17的B-B′线剖切的局部视图。接触点部分14a用来在其上提供薄膜线圈的端头部分，而接触点部分14b和14c则用来在其上提供导线电极的连接端头。
然后，如图19和图20所示(图20表示沿图19的C-C′线剖切的局部视图)，用具有对应图案的光掩膜把每一个具有预定图案的第1和第2半薄膜8和38形成在凹槽13中。同时，在图19和图20中，仅说明了第1半薄膜8，在图20中，用假想线来表示用以形成薄膜线圈17的图案以及薄膜线圈17的接线端头部分20的图案的光掩膜。
接下来，如图21和图22所示(图22是沿图21的D-D′线剖切的局部视图)，除引线电极5和6的尖端5a和6a之外，采用溅散法用由绝缘材料制成的保护层21把第1半薄膜8的表面覆盖起来，然后把保护层21研磨，使其表面平整，从而把引线电极5和6的给定部分暴露在保护层21的表面上。然后，把金属膜24，25，26，和27分别形成在端头部分20上，引线电极5和6的给定暴露部分上以及基板15的围绕凹槽13的主表面的区域上。
另一方面，用由绝缘材料制成的保护层51把第2薄膜38覆盖起来，然后，研磨该保护层51使其表面平整，以便把接触端头52的给定部分露出保护层51的表面。淀积在薄膜线圈47的线圈接线端部分50上的，接触端头52的露出的部分以及基板15的主表面的围绕凹槽43的区域分别是金属膜54，56以及57。
如图23所示，把这样构成的半磁头11和41的板块切割成为具有适当尺寸的坯块4和34，在各坯块上分别形成有多个半薄膜8和38，两块坯块4和34沿箭头M所示的方向相互贴靠起来，并且彼此粘结为一体，这样，在其上提供有导电金属膜的第1和第2薄膜8及38就相互接触，并建立起其间的电气连接。
此后，再把这样构成为一体的坯块4和34切割成为由一对半磁头11和41构成的单片，它们分别载有第1和第2半薄膜8和38。然后对各个片进行连续的处理，作成单个的磁头芯片1。
然后，如图24所示，再把这样得到的磁头芯片1安装在的磁头基片2的主表面上。接着，如图25所示，把印刷配线板3粘结到磁头基片2的主表面上。印刷配线板3设置有用导电金属材料制成的导线66和67，把导线66和67进行适当的机加工，如冲压等，以使导线66和67的前端弯曲成为给定的形状，从而分别形成端头62和63。
当把这样形成的印刷配线板3粘结到磁头基片2上时，导线66和67的端头62和63以浮动的方式被安置在印刷配线板3上，并且与用作薄膜线圈17的外接线端头的引线电极5和6的尖端5a和6a相连接。然后用焊接方法或用导电粘结剂68把端头62和63尖端5a和6a进行电气连结，最后用树脂模塑法把端头62和63与导线5和6的尖端5a和6a之间的连接部分用树脂材料69覆盖起来。
如上所述，按照本发明的磁头器件包括由一对相互贴靠的半磁头11和41构成的磁头芯片1，半磁头11和41在其贴靠的表面处设置有分别与具有尖端5a和6a的引线电极5和6相电气连接的薄膜线圈17和47，该引线电极5和6被设置在半磁头11上。磁头芯片1被安装并粘结到磁头基片2的一侧表面上，另外，印刷配线板3被粘结到磁头基片2的同一个表面上，印刷配线板3上设置有导线66和67，按照由薄膜线圈所引出的端头62和63的数目来形成导线66和67(在本实施例中设置有两条导线)。当把印刷配线板3安装在磁头基片2上的时候，导线66和67的接线端头62和63直接连接到引线电极5和6的尖端5a和6a上，即：在制作磁头器件时，当把印刷与线板3安装并粘结到也粘有磁头芯片1的磁头基片2的一侧表面上时，印刷配线板3上的导线66和67的接线端头62和63就直接与引线电极5和6的露在磁头芯片1的表面上的尖端5a和6a相接触。结果，在把印刷配线板3安装到磁头基片2上时，无须使用屏蔽线等就能容易确定地实现磁头芯片1与印刷配线板3之间的电气连接。
相应地，不仅能大大地提高产品的可靠性，而且，因为能够省掉用屏蔽线的各接线端头之间的焊接工艺，所以可以显著地降低生产成本和减少生产时间。
如上所述，按照本发明，有可能制造出一种具有高功率低磨损的磁头器件，还能够提供一种制作这种磁头的方法，按照这种方法，能容易地把磁头芯片安装在磁头基片上。

Claims (6)

1.一种磁头器件，包括：
由一对相互对靠设置的半磁头构成的磁头芯片；
至少一个薄膜圈，该薄膜线圈形成在所述一对半磁头的至少一个相对靠表面上，并具有电气连接到所述薄膜线圈的引线，所述引线设置在所述一对半磁头之一上；
其表面上安装有所述磁头芯片的磁头基片；
粘结到磁头基片的所述表面的印刷配线板，所述印刷配线板上设置在有其上延伸的导线，并且，每一条导线具有与连接到所述薄膜线圈的所述引线之一相连接的尖端。
2.根据权利要求1的磁头器件，其特征在于一对所述薄膜线圈分别形成在所述的一对半磁头的两个相对靠的表面上。
3.根据权利要求1的磁头器件，其特征在于所述的一对半磁头是由软磁金属材料制成的，并且具有形成在由非磁性材料制成的所述磁头基片上的薄膜形状。
4.根据权利要求1的磁头器件，其特征在于所述的导线部分与所述的印刷配线板的表面相隔开。
5.一种制作按照权利要求1的磁头器件的方法，包括如下步骤：
(1).把所述磁头芯片固定在所述磁头基片的表面上；
(2).把所述的印刷配线板固定在所述磁头基片的表面上；以及
(3).在进行步骤(2)的同时，使所述导线的所述尖端与所述薄膜线圈的所述引线相接触。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于所述的导线的所述尖端用焊接方法或用导电粘结剂与所述的薄膜线圈的所述引线相电气连接。
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