JP2005339782A - 磁気記録再生トランスデューサの製造方法およびヘッドジンバルアセンブリの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 静電気を効率的に除去し、静電気の放電による損傷を伴うことなく容易に実施可能な磁気記録再生トランスデューサの製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明では、熱可塑性導電樹脂を用いて一対の再生ヘッド端子60同士および一対の記録ヘッド端子50同士をそれぞれ接続する伝導路としての導電性ボール70,74を少なくとも形成したのち、これを所定条件でキュアリングするようにしたので、その後のラッピング操作やバー32を切断して複数のスライダ20に分割する操作などに伴って生ずる静電気が、導電性ボール70,74を介して短絡して再生ヘッド2や記録ヘッド4に蓄積されることなく外部へ放出される。したがって、静電気を効率的に除去することができ、静電気放電による損傷を伴うことなく、磁気記録再生トランスデューサを容易に得ることができる。
【選択図】 図2
【解決手段】 本発明では、熱可塑性導電樹脂を用いて一対の再生ヘッド端子60同士および一対の記録ヘッド端子50同士をそれぞれ接続する伝導路としての導電性ボール70,74を少なくとも形成したのち、これを所定条件でキュアリングするようにしたので、その後のラッピング操作やバー32を切断して複数のスライダ20に分割する操作などに伴って生ずる静電気が、導電性ボール70,74を介して短絡して再生ヘッド2や記録ヘッド4に蓄積されることなく外部へ放出される。したがって、静電気を効率的に除去することができ、静電気放電による損傷を伴うことなく、磁気記録再生トランスデューサを容易に得ることができる。
【選択図】 図2
Description
本発明は、磁気抵抗効果膜を備えた磁気記録再生トランスデューサの製造方法およびヘッドジンバルアセンブリの製造方法に関する。
磁気情報の記録および再生を行うハードディスクドライブは、一般的に、磁気記録媒体と対向する電磁気変換器(トランスデューサ)を各々搭載した複数のスライダを備えている。図4は、従来の一般的なトランスデューサ101の概略構成を表すものである。トランスデューサ101は、アルティック(Al・TiC)などからなるスライダ120の一端面に設けられており、磁気抵抗効果型の再生ヘッド102および誘導型の記録ヘッド104を有している。再生ヘッド102および記録ヘッド104は、酸化アルミニウムなどの絶縁材料からなる充填層112を介して一体となり、複合ヘッドを形成している。
トランスデューサ101を形成する際には、同一構成を有する多くの複合ヘッドが円形のウェハ(図示せず)の上に一括して形成される。このウェハを、断面が弦を形成するように直線状に切断することにより、複数のバー(row-bar)を形成する。そののち、所定の工程を経ることにより、スライダ上に1つずつ形成された完成品としてのトランスデューサ101となる。
再生ヘッド102は、積層体からなる磁気センサであり、その動作は巨大磁気抵抗効果に従う。再生ヘッド102としての積層体は、その厚みが極めて薄いことから、静電気放電(ESD:electrostatic discharge)に非常に敏感である。一方、記録ヘッド104は、一対の磁極118の間に誘導コイル106を備えるようにしたものであり、ESDに対してある程度の耐性(immune)を示すものである。再生ヘッド102は、信号磁場の検出を行う磁気抵抗効果素子113と、この磁気抵抗効果素子113の両面を覆うように形成された一対の誘電体層111とを有している。この再生ヘッド102は、シールド層108とシールド層110とによって挟まれている。このため、磁気抵抗効果素子113は、動作時において、シールド層108およびシールド層110によって不要な漏洩(stray)磁場から保護される。誘電体層111は、例えば酸化アルミニウムから形成され、磁気抵抗効果素子113をシールド層108およびシールド層110から電気的に絶縁するものである。シールド層108およびシールド層110、誘電体層111、磁気抵抗効果素子113および充填層112は、ウェハ上に順次形成され、適切な形状となるようにパターニングされたのち、ウェハごと分割されることにより、トランスデューサ101を備えたスライダ120が形成されることとなる。再生ヘッド102と記録ヘッド104とはそれらを取り囲む充填層112によって互いに絶縁されている。磁気抵抗効果素子113からの導電リード層(図示せず)および記録ヘッド104は、充填層112の表面であるトレーリング端面115に設けられた(例えば金などの高導電率材料からなる)ターミナル群114を構成する各々の端子と接続されている。ここで、「トレーリング」とは、磁気記録媒体(磁気ディスク)の流出する方向に対応する側を意味する。ターミナル群114には外部回路が接続されている。この外部回路は、記録ヘッド104に対して書込磁場を形成するエネルギーを供給すると共に、再生ヘッド102に対してセンス電流を供給し、磁気ディスクに格納された磁気信号を読み出すように機能する。
図5は、図4における矢視方向Vから眺めたトレーリング端面115の平面図である。図5に示したように、トレーリング端面115には、一対の再生ヘッド端子160と、一対の記録ヘッド端子150と、スライダ120と接続されたスライダ端子167と、上部シールド層108および下部シールド層110と連結されたシールド端子165とが設けられている。なお、図5には、充填層112に埋設された再生ヘッド102および記録ヘッド104からなる複合ヘッド180を波線で示している。
図4に示したように、一対の磁極118および磁気抵抗効果素子113は、充填層112の記録媒体対向面(ABS;air-bearing surface)112Sに露出している。ABS112Sはスライダ120の表面122と共平面を形成している。動作時においては、ABS112Sがディスクの表面から浮上することとなる。厳密には、保護層121によって表面122およびABS112Sが覆われている。保護層121の表面は、研磨されて平滑となっている。このような構成のトランスデューサ101を有するスライダ120は、ステンレススチールなどからなるサスペンション100の先端部に取り付けられており、全体としてヘッドジンバルアセンブリ(HGA)を構成している。
上記のような、スライダ120に搭載されたトランスデューサ101を形成する際には、多くの工程において、再生ヘッド102に損傷を与える可能性のある静電気放電の原因となる静電気の帯電が生じることとなる。例えば、ウェハ上に、のちにトランスデューサとなる複数の磁気変換構造を一括形成する段階では、イオンビームによるデポジッション工程やプラズマエッチング工程など真空状態で行う多くの工程(これらはウェハ表面に電荷をチャージすることとなる)がある。ウェハは、トランスデューサごとに切断されるが、その際にも静電気がチャージされる。さらに、ラッピング処理によりABS112Sが形成される際にも静電気のチャージが生ずる。
そこで、従来より、静電気放電の問題を解決するための多くの試みが過去になされてきた。例えば、Bajorek等は、磁気抵抗効果素子のリード端子をスライダ端面において半田付けすることで、一時的に迂回する電流経路を形成し、その電流経路を利用して放電させて静電気を再生ヘッドから除去する方法を開示している(例えば、特許文献1参照)。
また、関連する従来技術としては、例えば以下のものがある。例えばHughbanks等は、記録再生ヘッドの複数のリード層を短絡させ、それらのリード層を、ABS上に形成したタングステンなどからなる導電層を通じてスライダと接続するようにしている(例えば、特許文献2参照)。
また、Erpelding等は、再生ヘッドにおける互いに隣接するリード層を横切るように半田付けされた分岐路を開示している(例えば、特許文献3参照)。
また、Girard等は、導電性の経路の上に静電気放電に敏感な構成要素を設けるようにしたものを開示している(例えば、特許文献4参照)。
また、Lam等は、導電性部材とダイオードとを通じてサスペンションと接続されたセンサを開示している(例えば、特許文献5参照)。
また、Bougtaghou等は、半田からなる分岐路の構成を開示している(例えば、特許文献6参照)。
Zakは、ディスクドライブの動作中に、スライダと電気的に接続されたジンバルを利用して、累積された静電気をスライダから放出する方法を開示している(例えば、特許文献7参照)。
Zarouriは、トランスデューサと接続されたパッドの上に形成されるテストクリップやヒンジ型のバーについて開示している(例えば、特許文献8参照)。
米国特許第5465186号明細書
米国特許第5491605号明細書
米国特許第5699212号明細書
米国特許第6631052号明細書
米国特許第6704173号明細書
米国特許第6643106号明細書
米国特許第5021907号明細書
米国特許第6034851号明細書
ところが、上記の発明は、手段やプロセス、あるいはトランスデューサ自体の大幅な改良を必要とする。このような改良はコストを増大させることにつながりやすく、製造プロセスの煩雑さを招く原因ともなりやすい。例えば外付けの短絡用リードや半田からなるコネクション、あるいはクリップなどの形成および除去は製造工程を煩雑にするうえ、トランスデューサにおける静電放電現象や破壊を生み出す原因ともなる可能性がある。
本発明はかかる問題に鑑みてなされたもので、その目的は、静電気を効率的に除去し、静電気の放電による損傷を伴うことなく容易に実施可能な磁気記録再生トランスデューサの製造方法およびそのような磁気記録再生トランスデューサを備えたヘッドジンバルアセンブリの製造方法を提供することにある。
本発明における第1のヘッドジンバルアセンブリの製造方法は、以下の(A1)〜(A4)の各工程を含むようにしたものである。
(A1)基体の一端面上に、絶縁体に埋設された磁気再生ヘッド、誘導型記録ヘッドおよび一対のシールド層を形成すると共に、その絶縁体の表面に、磁気再生ヘッドと接続された一対の再生ヘッド端子および誘導型記録ヘッドと接続された一対の記録ヘッド端子を含む導電性端子を形成することにより、磁気記録再生トランスデューサを備えたスライダを形成する工程。
(A2)一対の再生ヘッド端子同士および一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続するように熱可塑性導電樹脂を塗布する工程。
(A3)所定の温度で所定時間に亘って熱可塑性導電樹脂をキュアリングすることにより、一対の再生ヘッド端子同士および一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続する伝導路としての複数の導電性ボールを形成する工程。
(A4)複数の導電性ボールを残したままサスペンションの先端にスライダを取り付けることにより、ヘッドジンバルアセンブリ(HGA)を形成する工程。
(A1)基体の一端面上に、絶縁体に埋設された磁気再生ヘッド、誘導型記録ヘッドおよび一対のシールド層を形成すると共に、その絶縁体の表面に、磁気再生ヘッドと接続された一対の再生ヘッド端子および誘導型記録ヘッドと接続された一対の記録ヘッド端子を含む導電性端子を形成することにより、磁気記録再生トランスデューサを備えたスライダを形成する工程。
(A2)一対の再生ヘッド端子同士および一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続するように熱可塑性導電樹脂を塗布する工程。
(A3)所定の温度で所定時間に亘って熱可塑性導電樹脂をキュアリングすることにより、一対の再生ヘッド端子同士および一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続する伝導路としての複数の導電性ボールを形成する工程。
(A4)複数の導電性ボールを残したままサスペンションの先端にスライダを取り付けることにより、ヘッドジンバルアセンブリ(HGA)を形成する工程。
本発明における第1のヘッドジンバルアセンブリの製造方法では、熱可塑性導電樹脂を用いて、一対の再生ヘッド端子同士および一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続する伝導路としての複数の導電性ボールを形成するようにしたので、その後の工程、例えば記録媒体対向面を形成するためのラッピング操作や、記録媒体対向面を保護する保護層の形成などに伴って生ずる静電気が複数の導電性ボールを介して短絡し、再生ヘッドや記録ヘッドに蓄積されることなく外部へ放出される。
本発明における第1のヘッドジンバルアセンブリの製造方法では、ヘッドジンバルアセンブリの形成を終えたのち、複数の導電性ボールを除去する工程をさらに含むようにするとよい。さらに、一対のシールド層と接続されたシールド端子および基体と接続された基体端子を導電性端子としてそれぞれ絶縁体の表面に形成すると共に、一対の再生ヘッド端子、基体端子およびシールド端子を互いに電気的に連結するように複数の導電性ボールを形成すると、より効率的に静電気が除去される。また、熱可塑性導電樹脂として、金(Au)の粒子および銀(Ag)の粒子の少なくとも一方を含むエポキシ樹脂を用いることができる。また、複数の導電性ボールのキュアリングは、120℃の温度下において15分間に亘っておこなうことが望ましい。さらに、複数の導電性ボールを除去する際には、キュアリングされた熱可塑性導電樹脂を溶解可能な溶剤を用いるとよい。あるいは、この溶剤と併せて超音波エネルギーとを利用することにより、複数の導電性ボールを除去するようにしてもよい。
本発明における磁気記録再生トランスデューサの製造方法は、以下の(B1)〜(B4)の各工程を含むようにしたものである。
(B1)基体の一端面上に、絶縁体に埋設された磁気再生ヘッド、誘導型記録ヘッドおよび一対のシールド層を形成すると共に、その絶縁体の表面に、磁気再生ヘッドと接続された一対の再生ヘッド端子および前記誘導型記録ヘッドと接続された一対の記録ヘッド端子を含む導電性端子を形成することにより、複数の磁気記録再生トランスデューサを備えたバーを形成する工程。
(B2)一対の再生ヘッド端子同士および一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続するように熱可塑性導電樹脂を塗布する工程。
(B3)所定の温度で所定時間に亘って熱可塑性導電樹脂をキュアリングすることにより、一対の再生ヘッド端子同士および一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続する伝導路としての複数の導電性ボールを形成する工程。
(B3)複数の導電性ボールを形成したのち、複数の導電性ボールを残したままバーをラッピングすることにより記録媒体対向面を形成する工程。
(B4)記録媒体対向面を形成したのち、複数の導電性ボールを残したまま磁気記録再生トランスデューサごとにバーを切断して分割することにより複数のスライダを形成する工程。
(B1)基体の一端面上に、絶縁体に埋設された磁気再生ヘッド、誘導型記録ヘッドおよび一対のシールド層を形成すると共に、その絶縁体の表面に、磁気再生ヘッドと接続された一対の再生ヘッド端子および前記誘導型記録ヘッドと接続された一対の記録ヘッド端子を含む導電性端子を形成することにより、複数の磁気記録再生トランスデューサを備えたバーを形成する工程。
(B2)一対の再生ヘッド端子同士および一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続するように熱可塑性導電樹脂を塗布する工程。
(B3)所定の温度で所定時間に亘って熱可塑性導電樹脂をキュアリングすることにより、一対の再生ヘッド端子同士および一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続する伝導路としての複数の導電性ボールを形成する工程。
(B3)複数の導電性ボールを形成したのち、複数の導電性ボールを残したままバーをラッピングすることにより記録媒体対向面を形成する工程。
(B4)記録媒体対向面を形成したのち、複数の導電性ボールを残したまま磁気記録再生トランスデューサごとにバーを切断して分割することにより複数のスライダを形成する工程。
本発明における磁気記録再生トランスデューサの製造方法では、熱可塑性導電樹脂を用いて、一対の再生ヘッド端子同士および一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続する伝導路としての複数の導電性ボールを形成するようにしたので、その後の記録媒体対向面を形成するためのラッピング操作や、バーを切断して複数のスライダに分割する操作などに伴って生ずる静電気が複数の導電性ボールを介して短絡し、再生ヘッドや記録ヘッドに蓄積されることなく外部へ放出される。
本発明における磁気記録再生トランスデューサの製造方法では、複数のスライダの形成を終えたのち、複数の導電性ボールを除去する工程をさらに含むことが望ましい。さらに、一対のシールド層と接続されたシールド端子および基体と接続された基体端子を導電性端子としてそれぞれ絶縁体の表面に形成すると共に、一対の再生ヘッド端子、基体端子およびシールド端子を互いに電気的に連結するように複数の導電性ボールを形成するとよい。また、熱可塑性導電樹脂として、金(Au)の粒子および銀(Ag)の粒子の少なくとも一方を含むエポキシ樹脂を用いることができる。また、複数の導電性ボールのキュアリングは、120℃の温度下において15分間に亘っておこなうことが望ましい。さらに、複数の導電性ボールを除去する際には、キュアリングされた熱可塑性導電樹脂を溶解可能な溶剤を用いるとよい。あるいは、この溶剤と併せて超音波エネルギーとを利用することにより、複数の導電性ボールを除去するようにしてもよい。
本発明における第2のヘッドジンバルアセンブリの製造方法は、以下の(C1)〜(C6)の各工程を含むようにしたものである。
(C1)基体の一端面上に、絶縁体に埋設された磁気再生ヘッド、誘導型記録ヘッドおよび一対のシールド層を形成すると共に、その絶縁体の表面に、磁気再生ヘッドと接続された一対の再生ヘッド端子および誘導型記録ヘッドと接続された一対の記録ヘッド端子を含む導電性端子を形成することにより、複数の磁気記録再生トランスデューサを備えたバーを形成する工程。
(C2)一対の再生ヘッド端子同士および一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続するように熱可塑性導電樹脂を塗布する工程。
(C3)所定の温度で所定時間に亘って熱可塑性導電樹脂をキュアリングすることにより、一対の再生ヘッド端子同士および一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続する伝導路としての複数の導電性ボールを形成する工程。
(C4)複数の導電性ボールを形成したのち、複数の導電性ボールを残したままバーをラッピングすることにより記録媒体対向面を形成する工程。
(C5)記録媒体対向面を形成したのち、複数の導電性ボールを残したまま磁気記録再生トランスデューサごとにバーを切断して分割することにより複数のスライダを形成する工程。
(C6)複数の導電性ボールを残したままサスペンションの先端にスライダを取り付けることにより、ヘッドジンバルアセンブリ(HGA)を形成する工程。
(C1)基体の一端面上に、絶縁体に埋設された磁気再生ヘッド、誘導型記録ヘッドおよび一対のシールド層を形成すると共に、その絶縁体の表面に、磁気再生ヘッドと接続された一対の再生ヘッド端子および誘導型記録ヘッドと接続された一対の記録ヘッド端子を含む導電性端子を形成することにより、複数の磁気記録再生トランスデューサを備えたバーを形成する工程。
(C2)一対の再生ヘッド端子同士および一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続するように熱可塑性導電樹脂を塗布する工程。
(C3)所定の温度で所定時間に亘って熱可塑性導電樹脂をキュアリングすることにより、一対の再生ヘッド端子同士および一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続する伝導路としての複数の導電性ボールを形成する工程。
(C4)複数の導電性ボールを形成したのち、複数の導電性ボールを残したままバーをラッピングすることにより記録媒体対向面を形成する工程。
(C5)記録媒体対向面を形成したのち、複数の導電性ボールを残したまま磁気記録再生トランスデューサごとにバーを切断して分割することにより複数のスライダを形成する工程。
(C6)複数の導電性ボールを残したままサスペンションの先端にスライダを取り付けることにより、ヘッドジンバルアセンブリ(HGA)を形成する工程。
本発明における第2のヘッドジンバルアセンブリの製造方法では、熱可塑性導電樹脂を用いて、一対の再生ヘッド端子同士および一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続する伝導路としての複数の導電性ボールを形成するようにしたので、その後の記録媒体対向面を形成するためのラッピング操作や、バーを切断して複数のスライダに分割する操作、あるいはなどに伴って生ずる静電気が複数の導電性ボールを介して短絡し、再生ヘッドや記録ヘッドに蓄積されることなく外部へ放出される。
本発明における第1もしくは第2のヘッドジンバルアセンブリの製造方法または磁気記録再生トランスデューサの製造方法によれば、熱可塑性導電樹脂を用いて、少なくとも一対の再生ヘッド端子同士および一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続する伝導路としての複数の導電性ボールを形成するようにしたので、製造工程中に発生する静電気を複数の導電性ボールを介して短絡させ、再生ヘッドや記録ヘッドに蓄積させることなく外部へ放出することができる。そのうえ、キュアリングされた複数の導電性ボールは、周囲に対する特性上の悪影響を与えることなく簡便に除去可能なものである。したがって、静電気を効率的に除去し、静電気の放電による損傷を伴うことなく、良好な磁気特性を示す磁気記録再生トランスデューサや、これを備えたヘッドジンバルアセンブリを容易に得ることができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
最初に、図1および図2(A)を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁気記録再生トランスデューサを備えたヘッドジンバルアセンブリの構成について以下に説明する。本実施の形態のヘッドジンバルアセンブリ(HGA:)は、例えばハードディスク装置などに搭載されて、磁気記録媒体としての磁気ディスクに記録された磁気情報を読み出すように機能するもの磁気デバイスである。
図1は、本実施の形態のHGAの構成を表す概略図である。図1に示したように、本実施の形態のHGAは、サスペンション100の先端部にスライダ20が取り付けられたものである。スライダ20は、例えばアルティック(Al・TiC)により構成され、その一端面にはトランスデューサ1が設けられている。
トランスデューサ1は、磁気抵抗効果型の再生ヘッド2および誘導型の記録ヘッド4を有している。再生ヘッド2および記録ヘッド4は、酸化アルミニウムなどの絶縁材料からなる充填層12を介して一体となり、複合ヘッドを形成している。
再生ヘッド2は、積層体からなる磁気センサであり、その動作は巨大磁気抵抗効果に従う。再生ヘッド2としての積層体は、その厚みが極めて薄いことから、静電気放電(ESD:electrostatic discharge)に非常に敏感である。一方、記録ヘッド4は、一対の磁極18の間に誘導コイル6を備えるようにしたものであり、ESDに対してある程度の耐性を示す。再生ヘッド2は、信号磁場の検出を行う磁気抵抗効果素子13と、この磁気抵抗効果素子13の両面を覆うように形成された一対の誘電体層11とを有している。この再生ヘッド2は、シールド層8とシールド層10とによって挟まれている。このため、磁気抵抗効果素子13が、動作時において、シールド層8およびシールド層10によって不要な漏洩(stray)磁場から保護される。誘電体層11は、例えば酸化アルミニウムから形成され、磁気抵抗効果素子13をシールド層8およびシールド層10から電気的に絶縁するものである。再生ヘッド2、記録ヘッド4、シールド層8,10は、それらを取り囲む充填層12によって互いに絶縁されている。磁気抵抗効果素子13、シールド層8,10および記録ヘッド4は、それぞれ、充填層12の一表面であるトレーリング端面15に設けられた(例えば金(Au)などの高導電率材料からなる)ターミナル群14を構成する各端子(詳細は後述)と接続されている。ここで、「トレーリング」とは、磁気記録媒体(磁気ディスク)の流出する方向に対応する側を意味する。ターミナル群14には外部回路が接続されている。この外部回路は、記録ヘッド4に対して書込磁場を形成するエネルギーを供給すると共に、再生ヘッド2に対してセンス電流を供給し、磁気ディスクに格納された磁気信号を読み出すように機能するものである。
また、記録ヘッド4における一対の磁極18および再生ヘッド2は、磁気ディスクと対向することとなる記録媒体対向面(ABS;air-bearing surface)1Sに露出している。ABS1Sはスライダ20の表面22と共平面を形成している。動作時においては、ABS1Sが磁気ディスクの表面から浮上することとなる。厳密には、表面22およびABS1Sは、例えばカーボンを含む高い耐摩耗性を示す保護層21によって覆われている。保護層21の表面は、研磨処理により平滑となっている。
図2(A)は、図1における矢視方向IIから眺めたトレーリング端面15の平面図である。但し、図2は、トランスデューサ1を製造する際の一工程を表しており、完成品としてのトランスデューサ1は、導電性ボール70,72,74(後出)がいずれも除去された状態となっている。図2に示したように、トレーリング端面15にはターミナル群14、すなわち一対の再生ヘッド端子60と、一対の記録ヘッド端子50と、スライダ20と接続されたスライダ端子67と、シールド層8,10と連結されたシールド端子65とが設けられている。なお、図2には、充填層12に埋設された再生ヘッド2および記録ヘッド4からなる複合ヘッド80を(トレーリング端面15には露出していないので)波線で示している。一対の再生ヘッド端子60は導電層(図示せず)を介して再生ヘッド2と接続され、一対の記録ヘッド端子50は他の導電層(図示せず)を介して記録ヘッド4と接続されている。
続いて、図1および図2(A)に加え、図2(B)を参照して、本実施の形態のHGAの製造方法について説明する。
図2(B)は、本実施の形態としてのHGAの製造工程における初期段階の一工程を示すものである。
まずはじめに、例えば直径6インチ(25.4×6mm)程度のウェハ30(図2(B))を用意し、複数の磁気変換構造および複数の導電性ターミナル端子群を、ウェハ30上において列をなすように一括して形成する。具体的には、充填層12によって埋設された再生ヘッド1と記録ヘッド4とシールド層8,10とを各々含む複数の磁気変換構造をウェハ30の上に形成したのち、充填層12の表面に一対の再生ヘッド端子60、一対の記録ヘッド端子50、シールド端子65およびスライダ端子67を含む複数のターミナル群14を形成する。
そののち、ウェハ30を、複数の磁気変換構造および複数のターミナル群14からなる列ごとに切断することにより、バー32(図2(B))を形成する。ウェハ30は、その円形の輪郭における弦に相当する直線に沿って切断されることでバー32となる。バー32においては、図2(B)の波線の囲み31の中に拡大して示したように、のちにトレーリング端面15となる上面に複数のターミナル群14が規則的に配置される。
バー32を形成したのち、熱可塑性導電樹脂を用いて、一対の再生ヘッド端子60同士とシールド端子65とを連結する伝導路としての導電性ボール70と、一対の再生ヘッド端子60のうちの一方とスライダ端子67とをそれぞれ連結する伝導路としての導電性ボール74と、一対の記録ヘッド端子50同士を連結する伝導路としての導電性ボール76とをそれぞれ形成する。熱可塑性導電樹脂としては、例えば金(Au)や銀(Ag)の粒子を含むエポキシ樹脂を用いることができる。このような熱可塑性導電樹脂は、ターミナル群14や複合ヘッド80の劣化を引き起こすことなく容易に塗布でき、かつ容易に除去可能である。熱可塑性導電樹脂を塗布する方法としては、例えばスクリーン印刷や、自動のディスペンサユニットを利用する方法など、いくつかの手法がある。これらの手法は、いずれもコスト面での大きな負担や製造工程における混乱を伴うものではなく、簡素なものである。導電性ボール70,74,76の寸法は各端子同士の間隔に依存するものであるが、例えば最大で100μm程度の長さとなるように形成される。形状については、例えば断面形状が図2(A)に示したように楕円形でもよいし、円形であってもよい。
導電性ボール70,74,76の形成ののち、バー32を例えば120℃に保持されたオーブンの中に投入し、15分間に亘ってキュアリングする。キュアリングの最適条件は、導電性ボール70,74,76の寸法や材質に依存する。
キュアリング操作ののち、バー32の所定の一端面をラッピング処理(研磨処理)することにより、ABS1Sを形成する。ABS1Sを形成したのち、磁気変換構造ごとにバー32を切断して複数のスライダ20に分割することにより、各スライダ20上に1つずつ搭載されたトランスデューサ1が形成される。
こののち、各トランスデューサ1のABS1Sと、スライダ20の表面22とを覆うように、例えばダイヤモンドライクカーボン(DLC)などを用いて保護層21を形成する。
さらに、キュアリングされた導電性ボール70,74,76を残したままサスペンション100の先端にトランスデューサ1を搭載したスライダ20を取り付けることにより、HGAの形成が一応完了する。
静電気放電の発生が問題となる工程を終了したのち、キュアリングされた導電性ボール70,74,76を除去する。例えばアセトンや熱したCM10(商品名)のような、キュアリング後の熱可塑性導電樹脂を溶解可能な溶剤をクリーニングタンクに満たし、その中にバー32を投入することによって、導電性ボール70,74,76を簡単に除去することができる。その際、併せて超音波エネルギーを付与するようにすると、より効率的にキュアリングされた導電性ボール70,74,76を除去することができる。このように、ターミナル群14における各端子に対する損傷を与えずに、かつ、残留物を発生させることなく容易に導電性ボール70,74,76を除去することが可能である。この結果、静電気放電による損傷を受けることなく、比較的簡便にHGAの形成が完了する。なお、導電性ボール70,74,76は、製造工程におけるどの段階でも除去可能であると共に、のちに必要に応じて再形成することも可能である。
以上説明したように、本実施の形態のトランスデューサ1を備えたHGAの製造方法によれば、熱可塑性導電樹脂を用いて、一対の再生ヘッド端子60同士とシールド端子65とを接続する導電性ボール70と、一対の再生ヘッド端子60のうちの一方とスライダ端子67とをそれぞれ接続する導電性ボール72と、一対の記録ヘッド端子50同士を接続する導電性ボール74とをそれぞれ形成し、これを所定条件でキュアリングするようにしたので、製造工程中に発生する静電気を、キュアリングされた導電性ボール70,72,74を介して短絡させ、再生ヘッド2や記録ヘッド4に蓄積させることなく効率的に外部へ放出することができる。
具体的には、各々のスライダ20に分割する前の状態、すなわちバー32の状態において所定箇所に導電性ボール70,74,76を一括して形成するようにしたことにより、製造上の効率化を図りつつ、バー32を切断して複数のスライダ20へ分割する際に生じる静電気の帯電を防止することができる。さらに、バー32に対して記録媒体対向面1Sを形成するためのラッピング処理を施す前に導電性ボール70,74,76をそれぞれ形成するようにしたので、ラッピング処理に伴う静電気の帯電をも防止することができる。なお、バー32を形成する以前の段階において、ウェハ30の上に複数の磁気変換構造、複数のターミナル群14および複数の導電性ボール70,72,74を一括して形成するようにしてもよい。この場合には、ウェハ30から複数のバー32を切り出す際に生ずる静電気についても帯電させることなく除去可能である。
次に、本発明の磁気記録再生トランスデューサの製造方法に対応した実施例について説明する。
ここでは、複数の導電性ボールを設けることによってスライダへ短絡する伝導路が形成されることを確認するため、ABS形成のためのラッピングを行う前にバーの表面に銀の粒子を含むエポキシ樹脂からなる複数の導電性ボールを形成し、一対の再生ヘッド端子どうしの間の抵抗値(MRR)を測定した。その結果を図3に示す。図3には、導電性ボールを形成する前のバーにおけるMRRについても併せて示す。なお、図3では、横軸がサンプル数を表し、縦軸がMRR(Ω)を表す。この結果、導電性ボールを形成した後(短絡後)のサンプルでは、静電荷が再生ヘッドに蓄積されることなくスライダへ短絡しているので、MRRはほぼ零となることが確認できた。一方、導電性ボールを形成する前(短絡前)のサンプルでは、MRRの測定値が高い上、その広がり(ばらつき)が大きい。このばらつきは磁気特性の劣化につながるものである。
さらに、ラッピング処理ののち導電性ボールの除去をおこない、磁気特性に関する準静的試験(QST)を実施した。ここでは、導電性ボールの形成をせずにラッピング処理を行ったサンプルについても同様の試験を行い、磁化曲線(ヒステリシス曲線)および最大出力を比較した。その結果、静電気放電の見られるサンプルでは、出力の減少およびヒステリシス曲線の劣化(形状の変化や反転)が見られた。
これらの結果は、製造工程中において短絡路(導電性ボール)を形成して静電気の帯電を抑制することによって、製品出来高および長期信頼性がかなり改善されるという明確な現れ(indication)であり重要である。磁気記録再生トランスデューサの製造にあたっては、静電気の蓄積や、静電気放電を伴う他の多くの工程が存在するので、工程全体に亘って短絡が行われるようにしておくことにより、より大きな改善効果の獲得が十分に期待される。
以上、実施の形態および実施例(以下、実施の形態等という。)を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。すなわち当技術分野を熟知した当業者であれば理解できるように、上記実施の形態は本願発明の一具体例であり、本願発明は、上記の内容に限定されるものではない。製造方法、構造および寸法などの修正および変更は、本発明と一致する限り、好ましい具体例に対応して行われる。
例えば、本実施の形態では、1つのウェハ上に複数の磁気変換構造および複数のターミナル群を一括して形成したのち、これを複数のバーに分割して所定箇所に導電性ボールを一括して形成し、さらに各バーから複数のスライダを切り出すようにしたが、先にウェハから複数のスライダを切り出したのち、各スライダに磁気変換構造、ターミナル群および導電性ボールを形成するようにしてもよい。その場合、スライダごとに行うABSの研磨形成および保護層の形成に伴い静電気が発生することとなるが、導電性ボールによって短絡されるので帯電が防止される。したがって、この場合においても、静電気放電による再生ヘッドなどの損傷を伴うことなく良好な特性を示す磁気記録再生トランスデューサや、これを備えたヘッドジンバルアセンブリを容易に得ることができる。
1…トランスデューサ、1S…記録媒体対向面(ABS)、2…再生ヘッド、4…記録ヘッド、6…誘導コイル、8,10…シールド層、11…誘電体層、12…充填層、13…磁気抵抗効果素子、14…ターミナル群、15…トレーリング端面、18…磁極、20…スライダ、21…保護層、22…表面、30…ウェハ、32…バー、50…記録ヘッド端子、60…再生ヘッド端子、65…シールド端子、67…スライダ端子、70,72,74…導電性ボール、80…複合ヘッド、100…サスペンション。
Claims (15)
- 基体の一端面上に、絶縁体に埋設された磁気再生ヘッド、誘導型記録ヘッドおよび一対のシールド層を形成すると共に、その絶縁体の表面に、前記磁気再生ヘッドと接続された一対の再生ヘッド端子および前記誘導型記録ヘッドと接続された一対の記録ヘッド端子を含む導電性端子を形成することにより、磁気記録再生トランスデューサを備えたスライダを形成する工程と、
前記一対の再生ヘッド端子同士および前記一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続するように熱可塑性導電樹脂を塗布する工程と、
所定の温度で所定時間に亘って前記熱可塑性導電樹脂をキュアリングすることにより、前記一対の再生ヘッド端子同士および前記一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続する伝導路としての複数の導電性ボールを形成する工程と、
前記複数の導電性ボールを残したままサスペンションの先端に前記スライダを取り付けることにより、ヘッドジンバルアセンブリ(HGA)を形成する工程と
を含むことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリの製造方法。 - 前記ヘッドジンバルアセンブリの形成を終えたのち、前記複数の導電性ボールを除去する工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項1に記載のヘッドジンバルアセンブリの製造方法。 - さらに、前記一対のシールド層と接続されたシールド端子および前記基体と接続された基体端子を前記導電性端子としてそれぞれ前記絶縁体の表面に形成すると共に、前記一対の再生ヘッド端子、前記基体端子および前記シールド端子を互いに電気的に連結するように前記複数の導電性ボールを形成する
ことを特徴とする請求項1に記載のヘッドジンバルアセンブリの製造方法。 - 前記熱可塑性導電樹脂として、金(Au)の粒子および銀(Ag)の粒子の少なくとも一方を含むエポキシ樹脂を用いる
ことを特徴とする請求項1に記載のヘッドジンバルアセンブリの製造方法。 - 120℃の温度下において15分間に亘り前記熱可塑性導電樹脂をキュアリングすることにより前記複数の導電性ボールを形成する
ことを特徴とする請求項1に記載のヘッドジンバルアセンブリの製造方法。 - 前記導電性ボールを溶解可能な溶剤を用いて、前記複数の導電性ボールを除去する
ことを特徴とする請求項1に記載のヘッドジンバルアセンブリの製造方法。 - 前記導電性ボールを溶解可能な溶剤と、超音波エネルギーとを利用することにより、前記複数の導電性ボールを除去する
ことを特徴とする請求項1に記載のヘッドジンバルアセンブリの製造方法。 - 基体の一端面上に、絶縁体に埋設された磁気再生ヘッド、誘導型記録ヘッドおよび一対のシールド層を形成すると共に、その絶縁体の表面に、前記磁気再生ヘッドと接続された一対の再生ヘッド端子および前記誘導型記録ヘッドと接続された一対の記録ヘッド端子を含む導電性端子を形成することにより、複数の磁気記録再生トランスデューサを備えたバーを形成する工程と、
前記一対の再生ヘッド端子同士および前記一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続するように熱可塑性導電樹脂を塗布する工程と、
所定の温度で所定時間に亘って前記熱可塑性導電樹脂をキュアリングすることにより、前記一対の再生ヘッド端子同士および前記一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続する伝導路としての複数の導電性ボールを形成する工程と、
前記複数の導電性ボールを形成したのち、前記複数の導電性ボールを残したまま前記バーをラッピングすることにより記録媒体対向面を形成する工程と、
前記記録媒体対向面を形成したのち、前記複数の導電性ボールを残したまま前記磁気記録再生トランスデューサごとに前記バーを切断して分割することにより複数のスライダを形成する工程と
を含むことを特徴とする磁気記録再生トランスデューサの製造方法。 - 前記複数のスライダの形成を終えたのち、前記複数の導電性ボールを除去する工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項8に記載の磁気記録再生トランスデューサの製造方法。 - さらに、前記一対のシールド層と接続されたシールド端子および前記基体と接続された基体端子を前記導電性端子としてそれぞれ前記絶縁体の表面に形成すると共に、前記一対の再生ヘッド端子、前記基体端子および前記シールド端子を互いに電気的に連結するように前記複数の導電性ボールを形成する
ことを特徴とする請求項8に記載の磁気記録再生トランスデューサの製造方法。 - 前記熱可塑性導電樹脂として、金(Au)の粒子および銀(Ag)の粒子の少なくとも一方を含むエポキシ樹脂を用いる
ことを特徴とする請求項8に記載の磁気記録再生トランスデューサの製造方法。 - 120℃の温度下において15分間に亘り前記熱可塑性導電樹脂をキュアリングすることにより前記複数の導電性ボールを形成する
ことを特徴とする請求項8に記載の磁気記録再生トランスデューサの製造方法。 - 前記導電性ボールを溶解可能な溶剤を用いて、前記複数の導電性ボールを除去する
ことを特徴とする請求項8に記載の磁気記録再生トランスデューサの製造方法。 - 前記導電性ボールを溶解可能な溶剤と、超音波エネルギーとを利用することにより、前記複数の導電性ボールを除去する
ことを特徴とする請求項8に記載の磁気記録再生トランスデューサの製造方法。 - 基体の一端面上に、絶縁体に埋設された磁気再生ヘッド、誘導型記録ヘッドおよび一対のシールド層を形成すると共に、その絶縁体の表面に、前記磁気再生ヘッドと接続された一対の再生ヘッド端子および前記誘導型記録ヘッドと接続された一対の記録ヘッド端子を含む導電性端子を形成することにより、複数の磁気記録再生トランスデューサを備えたバーを形成する工程と、
前記一対の再生ヘッド端子同士および前記一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続するように熱可塑性導電樹脂を塗布する工程と、
所定の温度で所定時間に亘って前記熱可塑性導電樹脂をキュアリングすることにより、前記一対の再生ヘッド端子同士および前記一対の記録ヘッド端子同士をそれぞれ接続する伝導路としての複数の導電性ボールを形成する工程と、
前記複数の導電性ボールを形成したのち、前記複数の導電性ボールを残したまま前記バーをラッピングすることにより記録媒体対向面を形成する工程と、
前記記録媒体対向面を形成したのち、前記複数の導電性ボールを残したまま前記磁気記録再生トランスデューサごとに前記バーを切断して分割することにより複数のスライダを形成する工程と、
前記複数の導電性ボールを残したままサスペンションの先端に前記スライダを取り付けることにより、ヘッドジンバルアセンブリ(HGA)を形成する工程と
を含むことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリの製造方法。
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