JP2002175603A - 多重導体の相互接続 - Google Patents

多重導体の相互接続

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多重導体の相互接続の幅を実質的に減少す
る。 【解決手段】 選択された相互接続６４の部分の幅を減
少させるために、各導体が２以上の層３６，５２間で分
割される。一グループの各導体は、第１層３６の一部に
沿って延在し、第２層５２へと飛び越えて続く。残りの
各導体は、第１層３６のみに延在する。その結果、導体
が層３６，５２間で分割される相互接続６４の幅が実質
的に減少される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多重導体の相互接
続に関する。特に、本発明は、特定の装置の２つ以上の
素子を結合する多重導体の相互接続を保存（saving）す
るスペースに関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ化の増進により、生成かつ
記憶される情報はますます微妙で価値あるものとなって
いる。その結果、大容量かつコスト効率の良いデータ記
憶がますます増大している。二重および単一リールテー
プドライブは、好ましい電子データの記憶方法となって
きた。
【０００３】図１を参照して、線形記録技術により、ト
ランスデューサヘッド１２を横切るテープドライブプル
テープ１０は、テープ１０の長さ方向に延在する多重パ
ラレルトラックに電子データを保存および／または検索
する。テープ１０に設けられたトラック数を増やし、各
トラック間のスペースを減少することで、テープの記憶
容量は増大する。しかしながら、これにより、ヘッド１
２も複雑化していく。ヘッド１２は、薄膜ウェハ１４に
形成されている多数の読み取り／書き込み素子（図示せ
ず）を有する。読み取り／書き込み素子をテープ１０の
特定のトラックに揃えるために、ヘッド１２は、テープ
１０の整合および位置情報を読み取り、かつ書き込み可
能なサーボ素子をさらに有する。サーボ情報を使用する
ことで、所望のトラックにおいてテープ１０の幅方向
に、そして特定ファイルの開始においてテープ１０の長
さ方向の両方にヘッド１２を精度良く位置決めすること
が可能である。
【０００４】ドライブが、整合情報を読み取り記録しな
がらデータを読み取りおよび書き込みすることを可能と
するために、テープドライブの他の素子にヘッド１２を
接続する際に多数のトレース１６および対応するボンド
パッド１８が必要になる。たとえば、８個のトラックヘ
ッドでは８０以上のトレースが必要である。遮蔽接続、
グランド配線および薄膜ウェハ１４上の接続に用いられ
るトレースを追加すると、合計で９０以上に跳ね上がる
ことがある。
【０００５】通常、ヘッド１２をテープドライブの他の
素子に接続する際に１本以上のリボンケーブル２０が使
用される。リボンケーブル２０は、絶縁材料のフラット
フレキシブルストリップ上に形成された一連の導体２２
からなる。導体２２は、一般に互いに並列であり、スト
リップの長さ方向に延在し、ボンドパッド２４によりス
トリップの各端部またはその他適当な終端点で終端して
いる。ストリップの一端において、図１に示すように、
リボンケーブルに設けられた各ボンドパッド２４は、熱
圧縮、熱音波または超音波ワイヤボンディング技術を用
いてボンドワイヤ２６によりヘッド１２の薄膜ウェハ１
４において、対応するボンドパッド１８に結合される。
ボンドパッド１８および２４ならびにボンドワイヤ２６
は、エポキシ２８またはその他適当な封止材料で封止さ
れる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】現在の技術では、約４
５個の導体を７ミリメートル幅のリボンケーブルに配置
することが可能であるが、同数のトレースでは、薄膜ウ
ェハ１４上の３ミリメートル幅で済む。図１をさらに参
照して、リボン２０上のボンドパッド２４を薄膜ウェハ
１４上のボンドパッド１８に整合する１つの周知の解決
策は、トレース１６を扇状に開拡するものがある。この
解決策では、薄膜ウェハ１４が大型化し、その結果、ト
ランスデューサヘッド１２の製造コストが増大する。
【０００７】次に図２を参照して、トランスデューサヘ
ッド１２に設けられたトレースを扇状に開拡するのでは
なく、第２の周知の解決策として、リボンケーブル２０
をヘッド１２に接続するボンドワイヤ２６を扇状に開拡
するものがある。しかしながら、この外側ボンドワイヤ
を長くすることで多数の問題を生じる。まず、ワイヤが
長くなることで、隣接するワイヤが接触しやすくなり、
短絡を引き起こしやすくなる。ワイヤボンドツールをボ
ンドワイヤ２６の変化角に適合しにくくなるため、外側
ワイヤが長いと加工時の裂傷および封止前の破損が起こ
りやすくなる。さらに、外側ボンドワイヤ２６の長さを
長くすることで、ヘッド１２とテープドライブの他の素
子との接続における抵抗値およびインダクタンスが大き
くなる。
【０００８】次に図３を参照して、第３の周知の解決策
が、１９７２年にＳｈａｈｂｕｄｄｉｎ Ｂｉｌｌａｗ
ａｌａに発行された米国特許第３，６３３，１８９号に
見られる。Ｂｉｌｌａｗａｌａは、ボンドパッド２４を
小領域に集中させることを可能としたリボンケーブル２
０を開示する。リボンケーブル２０は、一端が中心部３
０および２個の横方向部３２とで終端している。横断部
３４は、各横方向部３２と中心部３０とを接続してい
る。リボンケーブルの導体の１／２は中心部３０のボン
ドパッド２４で終端し、導体の１／４は各横方向部３２
のボンドパッド２４で終端している。図４は、Ｂｉｌｌ
ａｗａｌａのケーブルを多少変形した例を示している。
横断部３４はそれぞれ折り畳まれ、中心部３０と並行す
る面に横方向部３２を配置している。これにより、ボン
ドパッド２４を、第１列が中心部３０上で画定され、か
つ第２列が横方向部３２上で画定された並行する２列と
している。
【０００９】Ｂｉｌｌａｗａｌａにより、リボンケーブ
ル２０は、ボンドワイヤ２６またはヘッド１２のトレー
ス１６を扇状に開拡することなく、ヘッド１２とワイヤ
ボンディングされるが、設計上多数の問題が生じてい
る。まず、この折り畳まれた横断部３４が支持されてい
ないため、リボンケーブル２０が肉厚になる。横断部３
４を走る導体の長さが増大することで、ケーブルの抵抗
値およびインダクタンスが増大する。各導体が異なる電
気特性を有する場合、読み取り素子に対するテープドラ
イブの増幅器と書き込み素子に対するドライバの平衡が
一層困難になる。横断部３４を折り畳むことによって生
成される導体のループにより、ケーブルの磁気干渉に対
してより一層影響を受けやすくなる。二重にしても、導
体の破損の危険性は増大する。最後に、ワイヤボンディ
ングでは、ボンドパッド１８および２４の精度良い配置
が必要となり、Ｂｉｌｌａｗａｌａでは、横断部３４を
折り畳んだ後、横方向部３２のボンドパッド２８を中心
部３０のそれと確実に位置決めする方法の開示が欠如し
ている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、多重導体の相
互接続を保存するスペースに関する。複数個の導体が相
互接続により延在する。選択された相互接続部分の幅を
減少させるために、導体が２層間で分割される。一グル
ープの導体は、第１層の一部に沿って延在し、第２層へ
と飛び越えて続く。残りの導体は、第１層のみに延在す
る。その結果、導体が層間で分割される相互接続の幅が
実質的に減少される。
【００１１】例示の一実施形態において、第１層は、第
１の部分が第１の導体のみを有し、第２の部分が第１お
よび第２の導体の両方を有することを特徴とする。第１
層の第１の部分における各第１の導体は、第１の幅で離
間し、第１層の第２の部分における各第２の導体は、第
１の幅より大きい第２の幅で離間している。第２層は、
第３の導体が第２層の第１の部分および第２の部分の間
に延在している。第２層の第１の部分における各第３の
導体は第３の幅で離間し、第２層の第２の部分における
各第３の導体は第４の幅で離間している。
【００１２】
【発明の実施の形態】テープドライブの本質的な素子で
あるトランスデューサヘッドは、薄膜ウェハ内部に形成
された複数個の読み取り／書き込み素子を含んでいる。
読み取り／書き込み素子は、ヘッドのテープ支承面に位
置決めされた磁気ポールチップを含んでいる。ウェハに
は、一連の導体またはトレースも形成され、読み取り／
書き込み素子を１セットのボンドパッドに結合してい
る。本発明は、これらのボンドパッドをテープドライブ
の他の素子に結合する多重導体の相互接続に関する。し
かしながら、本発明がテープドライブに使用されること
は想到される一方、本発明の相互接続が他の用途に使用
し得るため、導体の数を減少させることなく、または相
互接続の自由度を実質的に制限することなくリボンケー
ブルまたはその他の多重導体の一端または両端の幅を制
限できるという利点があることに着目することが重要で
ある。
【００１３】本発明の相互接続の一実施形態を図５〜図
７を参照して説明する。図５および図６は、図７におい
て結合される相互接続の一素子をそれぞれ示す。図５
は、幅狭の第１の部分３８、幅広の第２の部分４０なら
びに第１の部分３８および第２の部分４０の間の移行部
４２により少なくとも一部画定される第１層３６を示
す。典型的には、第１層３６は、第１および第２の導体
４４および４６を覆う絶縁材料のフレキシブルストリッ
プである。第１の導体４４は、第２の部分４０を通って
第１層３６の長さ方向に延在し、移行部４２を通って収
束し、第１の部分３８において一接続点４８でそれぞれ
終端している。第２の導体４６は、第２の部分４０を通
って第１層３６の長さ方向に延在し、第２の部分４０と
移行部４２の間の境界線近くの第２の部分４０において
１つの中間接続点５０でそれぞれ終端している。
【００１４】図示のように、第１の導体４４は、第１層
３６の縁に直近のものを除いて、第２の導体４６の間に
それぞれ配設され、また、第１および第２の導体の数は
等しくなっている。このことは、常に同様にする必要は
ない。第１および第２の導体４４，４６は、他の所望の
パターンに配列されてもよい。さらに、第１の部分３８
は、図示のように第１層３６の幅方向中央である必要は
なく、用途に応じていずれか一側方に偏っていてもよ
い。
【００１５】図６は、第３の導体５４を覆う絶縁材料の
フレキシブルストリップから形成される第２層５２を示
す。第２層５２は、幅狭の第１の部分５６と幅広の第２
の部分５８とで構成され、部分５６および５８の間の両
端には接続点６０および６２が配置されている。
【００１６】ここで、幅広および幅狭という用語は、第
１の部分３８，５６と第２の部分４０，５８の相対幅を
確立するためにのみ使用される。第１および第２層３
６，５２は、最も望ましいいずれの形状としてもよいた
め、部分という用語は、導体４４，４６および５４を含
む層３６，５２の部分を説明するために用いられる。そ
の結果、第２の部分４０の幅は、第１および第２の導体
４４，４６に適応するのに必要な第１層３６の部分の
幅、換言すれば、第１および第２の導体４４，４６が跨
ぐ幅に等しい。より幅狭の第１の部分３８の幅は、第１
の導体４４にのみ適合される必要に応じて決定される。
【００１７】図５および図６からの素子を組み込んだ図
７は、全体的に６４で付された本発明の多重導体の相互
接続の一実施形態を示す。第２層５２は第１層３６に重
畳し、第１の部分３８および５６を互いに並列かつ多少
ずらしてあり、これにより接続点４８，５０，６０およ
び６２をアクセス可能としている。第２層５２の第２の
部分５８は、第１層３６の第２の部分４０および移行部
４２の間の境界線に隣接している。第４のセットの導体
６６は、それぞれ、第１層３６の第２の部分４０におけ
る中間接続点５０と第２層５２の第２の部分５８におけ
る接続点６２とを結合している。第１層３６および第２
層５２は互いに積層され、あるいは従来の接着剤により
貼り合わされることが想到される。また、図７は、多重
導体の相互接続６４がテープドライブのトランスデュー
サヘッドなど、別の素子６８に接続された状態も示して
いる。第５セットの導体７０は、それぞれ、第１層３６
の第１の部分３８の接続点４８または第２層５２の第１
の部分５６の接続点６０を素子６８の接続点７２に結合
している。
【００１８】図７に示す実施形態において、第１層３６
の第２の部分４０の幅は、第１の部分３８の約２倍であ
る。第２層５２の第１の部分５６の幅は、第１層３６の
第１の部分３８の略同一である。第２層５２の第２の部
分５８の幅は、第１層３６の第２の部分４０と略同一で
ある。しかしながら、第２層５２の第２の部分５８は、
第１の部分５６より幅広である必要はない。図８を参照
して、部分５８および５６が同一幅である場合、第２の
導体４６は、第１層３６の中心に配置され、第２層５２
の接続点６２に隣接配置される第２の部分４０における
中間接続点５０で終端する場合もある。この場合、第１
の導体４４は、第２の導体４６のいずれか一側方に配置
される。その他の構成も可能である。たとえば、図９に
おいて、層３６，５２の第１の部分３８，５６が多重導
体アセンブリ６４の一側方に偏っている。図１０に示す
構成において、第１層３６の第１の部分３８は、多重導
体アセンブリ６４の一側方に偏っている。第２層５２の
第１の部分５６は第１層３６の第１の部分３８に隣接配
置され、一方、第２層５２の部分５６および５８は同一
幅である。第１層３８の第２の部分４０における第２の
導体は、第１層３６の１／２に配置され、第１の導体４
４は残りの１／２から延在し、移行部４２で湾曲して第
１の部分３８で終端する。
【００１９】第１層３６および第２層５２の接続点４
８，５０，６０および６２は、各導体の両端を露出する
ボンドパッドとしてもよい。また、接続点は、スルーホ
ール、ポストまたはその他回路が第１層３６、第２層５
２および素子６８の間で完了可能ないずれの適当なもの
としてもよい。上記の導体は電気的導体であると想定さ
れるが、光学的導体としてもよく、あるいはその組合せ
としてもよい。
【００２０】図１１は、図７からの一対の多重導体の相
互接続がトランスデューサヘッド７８の薄膜ウェハに設
けられた導電性トレース７４に結合された状態を示す。
テープ８０は、薄膜ウェハ７６上に張り渡され、封止材
料８２が導体６６および７０を保護している。層３６、
５２の第１の部分３８，５６における接続点４８，６０
が薄膜ウェハ７６と等しい幅にパック可能であるため、
トレース７４も導体７０も、いずれも扇状に開拡される
必要はなく、導体７０の長さは略均一状態となる。
【００２１】図１２に示す相互接続６４の第２の実施形
態において、第２層５２の第２の部分５８における接続
点はスルーホール８４であり、第４の導体６６または中
間接続点５０（図示せず）は導電性挿入物８６である。
導電性挿入物８６は、通常の化学蒸着プロセス、または
はんだ付けにより形成されてもよく、あるいはこれらを
導電性ポストとしてもよい。このような接続は、スルー
ホール８４を第１層３６に配置して逆にしてもよく、あ
るいはスルーホール８４を第１層３６および第２層５２
の両方で貫通穿孔してもよい。いかに達成されようと
も、スルーホール８４および導電性挿入物８６は、ボン
ドワイヤおよび封止材を使用することなく接続を確実に
行う。
【００２２】以上、例示の実施形態を参照して本発明を
図示および説明してきた。しかしながら、特許請求の範
囲において定義される本発明の精神および範囲から逸脱
することなくその他の形式、詳細および実施形態が可能
であることが理解されるはずである。たとえば、第２層
５２および第１層３６、特に第１層３６の移行部４２お
よび第１の部分３８は、必要または所望に応じて剛性材
料から構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】扇状に開拡したトレースによって従来のリボン
ケーブルにワイヤで結合されたトランスデューサヘッド
の斜視図である。
【図２】扇状に開拡したワイヤボンドによって従来のリ
ボンケーブルに接続されたトランスデューサヘッドの斜
視図である。
【図３】Ｂｉｌｌａｗａｌａ特許に開示されるリボンケ
ーブルの平面図である。
【図４】トランスデューサヘッドに装着された、図３か
らのリボンケーブルの別の例の斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る第１層を示す。
【図６】本発明の一実施形態に係る第２層を示す。
【図７】図５の第１層に接続された図６の第２層を示す
本発明による多重導体の相互接続の一実施形態を示す。
【図８】本発明による多重導体の相互接続のさらなる構
造を示す。
【図９】本発明による多重導体の相互接続のさらなる構
造を示す。
【図１０】本発明による多重導体の相互接続のさらなる
構造を示す。
【図１１】トランスデューサヘッドに接続された本発明
による多重導体の相互接続の一実施形態の斜視図であ
る。
【図１２】トランスデューサヘッドに接続された本発明
による多重導体の相互接続の第２の実施形態の斜視図で
ある。
【符号の説明】
３６ 第１層 ３８ 第１層の第１の部分 ４０ 第１層の第２の部分 ４４ 第１の導体 ４６ 第２の導体 ４８，５０，６０，６２ 接続点 ５２ 第２層 ５４ 第３の導体 ５６ 第２層の第１の部分 ５８ 第２層の第２の部分 ６４ 多重導体相互接続 ８４ スルーホール ９６ 導電性挿入物
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D042 NA04 TA05 5D054 AA01 BA47 BB33 BB51 5D093 AA01 AD16 EC07

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多重導体の相互接続キットにおいて、 複数の第１の導体および第２の導体を備えた第１層であ
    って、第１の部分が前記第１の導体のみを有し、第２の
    部分が前記第１および第２の導体の両方を有することを
    特徴とし、前記第１層の第１の部分における各第１の導
    体が第１の幅で離間し、前記第１層の第２の部分におけ
    る各第１および第２の導体が前記第１の幅より大きい第
    ２の幅で離間する第１層と、 第２層であって、複数の第３の導体が前記第２層の第１
    および第２の部分の間に延在し、前記第２層の第１の部
    分における各第３の導体が第３の幅で離間し、前記第２
    層の第２の部分における各第３の導体が第４の幅で離間
    する第２層と、を含む多重導体の相互接続キット。
  2. 【請求項２】 前記第１層の第２の部分における第２の
    導体は、前記第２層の前記第２の部分における第３の導
    体に導電接合される請求項１記載のキット。
  3. 【請求項３】 前記各第１の導体は、それぞれ、前記第
    １層の第１の部分における接続点を有し、前記第２の導
    体は、それぞれ、前記第１層の第２の部分における接続
    点を有し、前記第３の導体は、それぞれ、前記第２層の
    第１および第２の部分に接続点を有する請求項１記載の
    キット。
  4. 【請求項４】 前記第１の幅は前記第３の幅と略等しい
    請求項１記載のキット。
  5. 【請求項５】 前記第２の幅は前記第４の幅に略等し
    く、かつ前記第１の幅の少なくとも２倍である請求項１
    記載のキット。
  6. 【請求項６】 多重導体の相互接続において、 第１および第２の部分を有する第１層と、 第１および第２の部分を有する第２層であって、前記第
    ２層の第１の部分が前記第１層の第１の部分に隣接配置
    され、前記第２層の第２の部分が前記第１層の第２の部
    分に隣接配置される第２層と、 前記第１層の前記第１および第２の部分の間に延在し、
    前記第１層の第１の部分に接続点をそれぞれ有する複数
    の第１の導体と、 前記第１層の第２の部分に設けられ、前記第１層の第２
    の部分に接続点をそれぞれ有する複数の第２の導体と、 前記第２層に設けられ、前記第２層の第１および第２の
    部分に接続点をそれぞれ有する複数の第３の導体と、 前記第１層の第２の部分に設けられ、前記第２層の前記
    第２の部分における各第３の導体にそれぞれの接続点を
    介して導電結合される複数の第２の導体と、を含む多重
    導体の相互接続。
  7. 【請求項７】 前記第１層の第１の部分における各第１
    の導体は、第１の幅で離間し、前記第１層の第２の部分
    における第１および第２の導体は、前記第１の幅より大
    きい第２の幅で離間する請求項６記載の多重導体の相互
    接続。
  8. 【請求項８】 前記第２層の第１の部分における第３の
    導体は、前記第１の幅と略等しい幅で離間し、前記第２
    層の前記第２の部分における前記第３の導体は、前記第
    ２の幅と略等しい幅で離間する請求項７記載の多重導体
    の相互接続。
  9. 【請求項９】 前記第１層の前記第２の部分における接
    続点はスルーホールであり、それぞれ１つのスルーホー
    ルを貫通して第２の導体および第３の導体に導電結合す
    る導電性挿入物をさらに備える請求項８記載の多重導体
    の相互接続。
  10. 【請求項１０】 前記第２層の前記第２の部分における
    接続点はスルーホールであり、それぞれ１つのスルーホ
    ールを貫通して第２の導体および第３の導体に導電結合
    する導電性挿入物をさらに備える請求項８記載の多重導
    体の相互接続。
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