JP2004192672A

JP2004192672A - 磁気ヘッドアッセンブリ

Info

Publication number: JP2004192672A
Application number: JP2002356411A
Authority: JP
Inventors: Junya Matsuki; 淳也松木; Yoshiaki Mizoo; 嘉章溝尾
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2004-07-08

Abstract

【課題】磁気抵抗効果素子の静電破壊、静電気による瞬間的な大電流が隆起する電磁界による磁気抵抗効果素子の磁気的な破壊・劣化および外部からの電磁波による破壊を防止する。
【解決手段】磁気抵抗効果素子を接続したフレキシブルプリント基板の導通パターン上、端子上、及びその基盤裏面を１０^６Ω以上１０^９Ωの表面抵抗率を有する磁性体塗料にて覆われていることより、静電気による静電破壊、静電気による瞬間的な大電流が隆起する電磁界による磁気抵抗効果素子の磁気的な破壊・劣化および静電気以外による外部からの電磁波による破壊を防止する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気ディスク装置等の磁気記録再生装置に用いられる磁気ヘッド、電気部品、及び磁気記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、急激な高密度密度かが進むハードディスクでは、その再生素子として磁気抵抗効果素子のひとつであるＧＭＲ素子が用いられている。ＧＭＲ素子の一般的な構成例を図３に示す。Ａｌ_２Ｏ_３等の基板８にＴａ等の下地層１６、ＰｔＭｎ等の反強磁性層１７、ＣｏＦｅあるいはＮｉＦｅ等の強磁性層１８、Ｃｕ等の非磁性スペーサ層１９、ＣｏＦｅ強磁性層２０、ＮｉＦｅ強磁性層２１、Ｔａ等のギャップ層２２などの厚みが数ｎｍという薄膜を複数層連続して成膜することにより形成されている。ＰｔＭｎ反強磁性層１７と隣接しているＣｏＦｅ強磁性層１８とは直接交換結合しているため、ＣｏＦｅ強磁性層１１の磁化は数１００エールステッド以上のピン止め磁界で所定の方向に固定されている。一方Ｃｕ非磁性スペーサー層１９を介して形成されるＣｏＦｅ強磁性層２０とＮｉＦｅ強磁性層２１の磁化は外部磁界に対して比較的自由に回転できる。そのため前者の強磁性層は磁化固定層（ピンド層）、後者の２層の強磁性層２０，２１は磁化自由層（フリー層）２３呼ばれる。このようなＧＭＲ素子を用いた薄膜磁気ヘッドは、製造工程における静電破壊が問題となっている。静電破壊時に発生する電流により、ＧＭＲ素子等の薄膜が溶解する等、磁気ヘッドが機械的に損傷される通常静電破壊（ＥＳＤダメージ）と、その静電気によって励起される放電電流による電磁界により、例えばピンド層の磁気的配向方向が乱される等のＧＭＲ素子が磁気的に破壊されるソフトＥＳＤと呼ばれる損傷が生じる。
【０００３】
これらに加え、静電気には関係しない外部からの電磁波による破壊・劣化（ＥＭＩ）も同時に問題になっている。（例えば参考文献１参照）
従来のこの種の静電破壊防止方法としては、磁気抵抗効果素子間を１０^４Ω以上１０^１２Ωの半導電体（一般的には絶縁体）を接続して磁気抵抗効果素子へ直接印加される電圧を分圧することにより、静電気放電による磁気抵抗効果素子が瞬時に溶解するという、いわゆる静電破壊と、磁気抵抗効果素子の磁気的な破壊を防止する方法である。（例えば特許文献１参照）
【０００４】
【非特許文献１】
Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ（ＥＭＩ）ｄａｍａｇｅｔｏｇｉａｎｔｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅｒｅｃｏｒｄｉｎｇｈｅａｄｓ，
Ａ．ＷａｌｌａｓｈａｎｄＤ．Ｓｍｉｔｈ，２０^ｔｈＰｒｏｃ．
ＥＯＳ／ＥＳＤＳｙｍｐ．（１９９８），ｐｐ．３６８−３７４
【特許文献１】
特開２００１−２９１２１５号公報（第３−４頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術においては外部からの電磁波による磁気抵抗素子の破壊・劣化については、防止することがきわめて困難であり、また、磁気抵抗効果素子間を１０^４Ω以上１０^１２Ωの半導電体により接続した場合を考慮する。
【０００６】
実際に近い環境では、半導電体の表面抵抗率が、例えば人体が５００ｎＣ帯電し磁気ヘッドアセンブリに触れた場合、人体の静電容量が約１００ｐＦのため５ｋＶの帯電が予測される。そして１０^６Ω以下の抵抗で接地されることになり、５ｍＡ以上の過電流が磁気抵抗効果素子に流れる。一般に磁気ヘッドのソフトＥＳＤによる破壊電流値は５ｍＡであるため、静電気破壊により不良が増大している。
【０００７】
また、１０^９Ωより大きい場合は、この半導電体表面に静電気が帯電し、その帯電電圧が徐々に蓄積され通常考え得る５ｋＶの帯電を越え、最後には半導電体が絶縁破壊を生じ、磁気抵抗効果素子の静電破壊が発生するという課題があった。
【０００８】
さらに一般的な半導電体を接続する方法では、静電気には関係のない外部からの電磁波による磁気抵抗効果素子の破壊・劣化に対する効果は殆ど見られない。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、その製造時の帯電により発生する絶縁破壊を防止し、静電破壊時に生じる突発的な大電流により、磁気抵抗効果素子が磁気的に破壊されることを防止し、かつ静電気には関係のない外部からの電磁波による磁気抵抗効果素子の破壊・劣化を防止し、磁気抵抗効果素子を用いた製品の製造工程における歩留まり向上と、その製品の品質向上を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前期従来の課題を解決するために、本発明の磁気ヘッドアッセンブリは、記録媒体に記録された磁気信号を検出する磁気抵抗効果素子が設けられたスライダーと、前記磁気抵抗効果素子を導通するためのサスペンション上に配線された導通パターンと、前記導通パターンと磁気記録装置を導通させるためのフレキシブルプリント基板とを有している磁気ヘッドアッセンブリにおいて、静電気及び外部からの電磁波の両方による磁気抵抗効果素子の破壊・劣化を低減するために、フレキシブルプリント基板のうちの少なくともフレキシブルプリント基板の導通パターン上、端子上、その基盤裏面の一つを１０^６Ω以上１０^９Ωの表面抵抗率を有する磁性体塗料にて覆うことを特徴としている。
【００１１】
また、本発明では、少なくともＮｉＭｎ系フェライト粉末を含む塗料にて構成されることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明における静電破壊の防止の形態を図面とともに詳細に説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施例における磁気抵抗効果素子を用いた磁気ヘッドの全体図、及び磁気ヘッドに係る端末側フレキシブルプリント基板の詳細図を示したものである。図１において、磁気ヘッドスライダー１には磁気抵抗効果素子が設けられている。なお、前記磁気ヘッドスライダー１にはコアとコイルからなる記録媒体に磁気信号を記録するためインダクティブヘッドが設けられてもよい。なお、本発明では前記磁気ヘッドスライダー１に磁気抵抗効果素子型ヘッドと、インダクティブヘッドの双方が設けられているとして説明する。
【００１４】
サスペンション上の導通パターン２は、磁気ヘッドスライダー１の磁気抵抗効果素子とインダクティブヘッドと接続されており、サスペンション３上に固定されている。また、磁気ヘッドスライダー２は、サスペンション３に接着されている。また、前記集積回路２は、磁気ヘッドが用いられようとする磁気記録装置に導通接続するためのフレキシブルプリント基板４に導通接続されている。フレキシブルプリント基板４は、ポリイミド１４上に４本の導電パターン６〜９が形成されている。なお、符号６及び７の導電パターンが磁気抵抗効果型ヘッドに導通接続されており、符号８〜９の導通パターンがインダクティブヘッドに導通されている。前記フレキシブルプリント基板４の開放端側には端子１０〜１３が設けられ、後に、ハードディスク等の磁気記録装置側の電気回路に半田付け等で導通接続され、図１に示す磁気ヘッドはハードディスクに内臓されることになる。
【００１５】
そこで、本発明では、以下に説明する手段にて、磁気抵抗効果型ヘッドに導通接続する導通パターン６、７に過大電流が流れることと、外部からの電磁波を防止し、前記磁気抵抗素子型ヘッドの破壊及び劣化を防止している。
【００１６】
図３は、図１中のＡ−Ａ’の断面図を示したものである。ＦＰＣ基板には、ポリイミド１４の裏面に１０^６Ω以上１０^９Ω以下の表面抵抗率を持つＮｉＭｎフェライト塗料１５を塗布している。また、導電パターン６〜９上、及び端子１０〜１３上に同じく１０^６Ω以上１０^９Ω以下の表面抵抗率を持つＮｉＭｎフェライト塗料１５を塗布している。ここでＮｉＺｎフェライトは、以下の手順にて作製される。ＮｉＭｎフェライトを２０（重量部）、カーボンブラックを８０（重量部）、ポリウレタン樹脂を１２（重量部）、塩化ビニール樹脂を１２（重量部）、メチルエチルケトンを１８０（重量部）、トルエンを１８０（重量部）をディスパで混合し、ピンミルにて８時間混合分散する。その後、硬化剤を２（重量部）添加し、ろ過能力０．５μｍを有するフィルターでろ過することで作製する。この様に作製されたＮｉＭｎ系フェライト塗料は、１０^６Ω以上１０^９Ω以下の表面抵抗率を有することが可能である。
【００１７】
ここでの表面抵抗率はＩＥＣ規格ＩＥＣ６１３４０−４−１にて規格されている測定方法にて測定された値である。
【００１８】
これにより、仮に磁気抵抗効果素子が帯電し、それによる突発的な電流が流れるようとしても、回路定数が大きくためによる突発的な電流が大幅に小さくなる。即ち、静電気による突発的な突入電流に誘導される電磁波による素子破壊が生じない。且つ、導電パターン６〜９、及び端子１０〜１３全体は、磁性体であるＮｉＭｎフェライト塗料１５にて覆われているため、この電磁波シールドとして作用する。即ち、外部からの電磁波は、この磁性層により減衰するため、磁気抵抗効果素子の破壊・劣化も生じない。
【００１９】
ここで、磁性材料の表面抵抗率が、例えば人体が５００ｎＣ帯電し磁気ヘッドアセンブリに触れた場合、人体の静電容量が約１００ｐＦのため５ｋＶの帯電が予測される。そして１０^６Ωの抵抗で接地された場合、約５ｍＡの過電流が磁気抵抗効果素子に流れる。一般に磁気ヘッドのソフトＥＳＤによる破壊電流値は５ｍＡであるため、磁性材料の表面低効率は１０^６Ω以上の表面抵抗率を有さなければならない。
【００２０】
また、１０^９Ωより大きい場合は、この磁性体表面に静電気が帯電し、磁気抵抗効果素子の静電破壊が発生する。よって、ここの磁性材料の表面抵抗率は、１０^６Ω以上１０^９Ω以下の表面抵抗率を有さなければならない。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の磁気抵抗効果素子を用いた磁気ヘッドにおいては、静電気を帯びた人体、設備、治工具、運搬ケース等が接触、あるいは近づいたとしても、磁気抵抗効果素子は、１０^６Ω以上１０^９Ω以下の表面抵抗率を持つ物質が電気的に接続されているために、突発的な電荷による大放電電流を防ぎ、その磁気抵抗効果素子の静電破壊、および静電気による磁気的な破壊防止することができる。且つ、磁気ヘッド製造装置から放射される電磁波ノイズ等の電磁波による磁気ヘッドの破壊・劣化を防ぐことができる。
【００２２】
従って磁気抵抗効果素子を用いた製品の製造工程における生産歩留まり向上と、その製品の品質向上を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における磁気抵抗効果を用いた磁気ヘッドを示す全体図、及び磁気ヘッドに係る端末側フレキシブルプリント基板の詳細図
【図２】本発明の実施の形態１における磁気抵抗効果を用いた磁気ヘッドに係る端末側フレキシブルプリント基板の断面図
【図３】ＧＭＲ素子の構成例を示す図
【符号の説明】
１磁気ヘッドスライダー
２集積回路
３サスペンション
４フレキシブルプリント基板
５回路端子部
６、７、８、９導通パターン
１０、１１、１２、１３端子
１４基板
１５磁性体塗料
１６下地層
１７、２４Ｔａ層
１８反強磁性層
１９ピンド層
２０導電層
２１、２２強磁性層
２３フリー層

Claims

記録媒体に記録された磁気信号を検出する磁気抵抗効果素子が設けられたスライダーと、前記磁気抵抗効果素子を導通するためのサスペンション上に配線された導通パターンを有し磁気記録装置とを接続するためのフレキシブルプリント基板とよりなる磁気ヘッドアッセンブリにおいて、前記フレキシブルプリント基板に、少なくとも前記フレキシブルプリント基板の前記導通パターン上、端子上、その基盤裏面のうち少なくとも一箇所を１０^６Ω以上１０^９Ωの表面抵抗率を有する磁性体塗料にて覆ったことを特徴とする磁気ヘッドアッセンブリ。
前記磁性体塗料が、少なくともＮｉＭｎ系フェライト粉末を含む塗料にて構成されることを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッドアッセンブリ。