JP3154654B2 - 薄膜積層構造のサスペンション／アクチュエータの一体型アセンブリおよびその製造方法 - Google Patents

薄膜積層構造のサスペンション／アクチュエータの一体型アセンブリおよびその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本出願人に譲渡された下記の
出願は本発明の背景を示すものであり、参照により本明
細書に合体する。
【０００２】（１）１９９４年２月２５日出願の米国特
許出願第０８／２０２８６２号、「Ｉｎｔｅｇｒａｔｅ
ｄ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ／Ｓｌｉｄｅｒ／Ｓｕｓｐｅ
ｎｓｉｏｎ Ａｓｓｅｍｂｌｙ」（現在は放棄されてい
る１９９２年４月３０日出願の特許出願第０７／８７６
５３３号の継続出願）
【０００３】（２）１９９４年６月１日出願の米国特許
出願第０８／２５２１４７号、「Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ
Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ−Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｓｔ
ｒｕｃｔｕｒｅ ｆｏｒ Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ
Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ」（１９９２年８月１９日出願の特
許出願第０７／９３２８２６号の継続出願）
【０００４】（３）１９９４年６月１４日出願の米国特
許出願第０８／２５９３７０号、「Ｍａｇｎｅｔｉｃ
Ｈｅａｄ ｆｏｒ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｕ
ｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｆｏｒｃｅ」（１９９２年８月２５
日出願の特許出願第０７／９３５０００号の継続出願）
【０００５】（４）１９９４年７月１日出願の米国特許
出願第０８／２７０１０４号、「Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｔ
ｒａｎｓｄｕｃｅｒ−Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ Ａｓｓｅ
ｍｂｌｉｅｓ ｆｏｒ Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ Ｒ
ｅｃｏｒｄｉｎｇ」（１９９３年１月８日出願の特許出
願第０８／００２２９０号の継続出願）
【０００６】（５）１９９３年３月１５日出願の米国特
許出願第０８／０３３３０２号、「Ｉｎｔｅｇｒａｔｅ
ｄ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ−Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ Ａ
ｓｓｅｍｂｌｙ ｆｏｒ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｒｅｃｏ
ｒｄｉｎｇ」
【０００７】本発明は、磁気ディスク・ドライブ用のサ
スペンション、アクチュエータ・アーム、およびコイル
が一体となったアセンブリに関する。
【０００８】
【従来の技術】ディスク・ドライブは一般に、磁気記憶
ディスクに対する信号の書込みおよび読取りを行う。ス
ピンドルが磁気ディスクを回転させている間、磁気ヘッ
ドはディスクの表面に接触し、あるいは磁気ディスクの
高速回転によって生じるきわめて薄い空気の層（空気ベ
アリング）を介して、ディスク表面の上を飛翔する。こ
の磁気ヘッドが装着されるサスペンションには、その磁
気ヘッドをディスク表面に少し押し付けるように事前に
負荷をかけておく。この押付力は、空気ベアリングの力
と釣り合って、所期の接触圧または浮上量を維持する。
【０００９】磁気ヘッドおよびサスペンション以外に、
磁気ディスク・ドライブはアクチュエータも備えてい
る。このアクチュエータは一般に、前記のサスペンショ
ンおよび磁気ヘッドを移動させるためにアクチュエータ
・アームおよびボイス・コイル・モータを使用する。ボ
イス・コイル・モータは、可動コイルおよび固定磁石を
備えている。ロータリ・アクチュエータの場合は、アク
チュエータ・アームの一端がサスペンションに取り付け
られ、他端がピボット回転しアクチュエータのコイルを
支持する。アクチュエータ・アームの移動と、磁気ディ
スクの表面に対する磁気ヘッドの配置は、このコイルに
流す電流によって制御される。
【００１０】磁気ヘッドは水平または垂直方向に記録を
行うが、水平記録ヘッドの方がよく知られている。水平
記録ヘッドは非常に狭いギャップ内で磁束を発生させる
１対の磁極を備えており、ディスク表面は漏れ磁束によ
って所期の信号で磁化される。垂直記録ヘッドの場合
は、間隔を置いて配置された２つの磁極の間にディスク
を貫通して、垂直方向に磁束が発生し、この磁束によっ
て、ディスクが所期の信号で磁化される。水平記録ヘッ
ドでは磁極に通常２〜３ミクロンの厳密に画定されたギ
ャップがある点が、水平記録ヘッドと垂直記録ヘッドの
構造上の大きな相違点になっている。したがって、この
ギャップは、薄膜付着によって注意深く作成する必要が
ある。
【００１１】米国特許第５０４１９３２号では、一体構
造になった垂直記録ヘッドとサスペンションの製作方法
が教示されている。磁気ヘッドは本質的にサスペンショ
ンの一端に埋め込まれ、サスペンションの他端はアクチ
ュエータ・アームに取り付けられている。一体型の垂直
記録ヘッドとサスペンションの製作の一部分は、列レベ
ルで行う必要がある。列レベルの製作は、のど高をラッ
ピングし、垂直記録ヘッドの第２磁極片の垂直部分を形
成するために必要である。このプロセスにより、製造の
スループットは大幅に落ちる。この特許では、記録ヘッ
ド表面においてギャップが厳密に画定された一体型の水
平記録ヘッドとサスペンションを製作する方法は教示さ
れていない。この特許のラッピング・ステップは、２〜
３ミクロン程度の厚さのギャップを得るのに十分な制御
ができない。一体型のヘッドとサスペンションを構築す
る作業のほかに、アクチュエータ・アームとコイルも組
み立てなければならない。その後、コイルをアクチュエ
ータ・アームの一端に取り付け、サスペンションをアク
チュエータ・アームの他端に取り付ける。これらは、労
働集約的な作業である。
【００１２】ほとんど完全にウェーハ・レベルで製造で
きる磁気記録ヘッド、サスペンション、アクチュエータ
・アーム、およびアクチュエータ・コイルのアセンブリ
が強く望まれている。これが実現できれば、個々の部品
の製作とそれら部品の組立てという労働集約的なステッ
プが不要になる。また、長手方向記録ヘッドの磁気ヘッ
ド・ギャップを精密に形成することも重要である。さら
に、後で磁気ヘッドとスライダに組み立てることができ
る、一体型のサスペンション、アクチュエータ・アー
ム、およびアクチュエータ・コイルのアセンブリをバッ
チ・レベルで提供することも強く望まれている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一目的は、デ
ィスク・ドライブ用の一体型の磁気ヘッド、サスペンシ
ョン、アクチュエータ・アーム、およびアクチュエータ
・コイルを提供することにある。
【００１４】本発明の他の目的は、磁気ヘッドの部品に
接続するための回路を内蔵したシリコン層を追加して、
前記の目的を達成することにある。
【００１５】本発明の他の目的は、ディスク・ドライブ
の部品の製造スループットを上げることにある。
【００１６】本発明の一目的は、ほとんど完全にウェー
ハ・レベルで製作できる、一体型の厳密に画定されたギ
ャップを備える水平記録ヘッド、サスペンション、アク
チュエータ・アーム、およびアクチュエータ・コイルを
供給することにある。
【００１７】本発明の他の目的は、磁気ヘッドおよびス
ライダと組み合わせることのできる、一体型のサスペン
ション、アクチュエータ・アーム、およびアクチュエー
タ・コイルのアセンブリを提供することにある。
【００１８】本発明の他の目的は、薄膜アクチュエータ
・コイルを備えたアクチュエータを提供することにあ
る。
【００１９】本発明の他の目的は、一体型のサスペンシ
ョン、アクチュエータ・アーム、およびアクチュエータ
・コイルの製造方法を供給することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの態様で
は、磁気記録ヘッドを吊架するためのサスペンション部
およびそのヘッドを移動させて位置決めを行なうための
アクチュエータ・アーム部をほとんど完全にウェーハ・
レベル（すなわち薄膜技術）で一体に製作できる、一体
型の磁気記録ヘッド、サスペンション、アクチュエータ
・アーム、およびアクチュエータ・コイルを提供する。
第１層を設けた後で、水平方向に向いた磁極端を有する
第１および第２の磁極片を形成する。磁極端は、記録ヘ
ッド表面のわずかなギャップで隔てられている。磁気ヘ
ッドのコイルとアクチュエータは同時にまたは別々に形
成される。磁極片とコイルの上面上には、サスペンショ
ン部の一端からアクチュエータ・アーム部の他端に亘る
表面全体にアルミナなどの層が付着され、この層が一体
型アセンブリを構成する機械的境界のない内部構造の均
質な支持層である。アクチュエータ・アームは、磁気ヘ
ッドの一体型の駆動回路と制御回路を支持するシリコン
・ベース上に形成することができる。アクチュエータ・
アームには、アクチュエータにピボット接続するための
穴をパターンで形成できる。アクチュエータ・アームと
アクチュエータ・コイルを別々に作成した後でアクチュ
エータ・アーム、アクチュエータ・コイル、およびサス
ペンションを組み立てる作業が不要となる。また、水平
記録ヘッドをアセンブリとして一体化することにより、
記録ヘッド表面でのギャップの厚さを正確に制御でき
る。本発明の別の態様では、サスペンション、アクチュ
エータ・アーム、およびアクチュエータ・コイルのアセ
ンブリをウェーハ・レベルまたはパネル・レベルで作成
し、その後で磁気ヘッドおよびスライダと組み合わせ
る。この場合、磁気ヘッド用のリード線はサスペンショ
ンと一体化できる。この実施例の支持層は、特別な積層
体の底部鋼層でもよく、また後から形成した上位層でも
よい。
【００２１】
【発明の実施の形態】類似の部品は、図が異なっていて
も、同じ参照番号で示してある。図１に示した磁気ディ
スク・ドライブ２０の磁気ディスク２２はスピンドル２
４によって支持され、スピンドル２４とディスク２２は
モータ制御機構２８の制御を受けるモータ（Ｍ）２６で
回転される。一体型の磁気ヘッド、サスペンション、ア
クチュエータ・アームおよびアクチュエータ・コイルの
アセンブリ（以降、一体型アセンブリ３０Ａと呼ぶ）
は、磁気ディスク２２の表面上に信号を書き込み、読み
取るのに使用される。一体型アセンブリ３０Ａの磁気ヘ
ッド３２はサスペンション・アーム３４と一体化されて
おり、サスペンション・アーム３４はアクチュエータ・
アーム３６と一体化されており、アクチュエータ・アー
ム３６はアクチュエータ・コイル３８の１つまたは複数
の層と一体化されている。アクチュエータ・アーム３
６、サスペンション・アーム３４、および磁気ヘッド３
２を回転させて磁気ディスク上の様々な円形のデータ・
トラックおよびサーボ・トラック上に磁気ヘッド３２を
配置できるように、アクチュエータ・アームにはアクチ
ュエータ・スピンドル４２を受ける穴４０が空いてい
る。アクチュエータは、枠４４で一般的に示してある。
アクチュエータの部品で一体型アセンブリ３０Ａに属さ
ないものは、アクチュエータ・コイル３８のそばにある
磁石４６である。リード線４８を介してアクチュエータ
・コイル３８を付勢すると、一体型アセンブリ３０Ａは
スピンドル軸４２を中心として選択的に回転される。駆
動電子回路５０は、リード線４８を介してアクチュエー
タ・コイル３８を選択的に付勢し、磁気ヘッド３２との
間で書込み信号および読取り信号を送受する。一体型ア
センブリ３０Ａのサスペンションとアクチュエータ・ア
ームの上に下向きの曲げ板５２を取り付けて、サスペン
ション・アーム３４を介して磁気ヘッド３２を下向きに
偏向させる（事前に負荷をかけておく）ことができる。
このように負荷を事前にかけておくことにより、磁気ヘ
ッド３２と磁気ディスク２２の表面の間で、所期の接触
または浮上量を実現できる。ディスクが回転している
間、磁気ヘッド３２は、ディスクの表面と係合するか、
あるいはディスクの回転によって生じる空気クッション
（「空気ベアリング」）によって支持される。駆動回路
５４と検出回路５６は、一体型アセンブリ３０Ａのアク
チュエータ・アーム部３６と一体化させることもでき
る。読取り信号および書込み信号は、駆動回路５４と検
出回路５６を介して、磁気ヘッド３２と駆動電子回路５
０の間でやり取りできる。回路５４および５６は、駆動
電子回路の一部である。
【００２２】先行技術による一体型の磁気ヘッドとサス
ペンション・アームのアセンブリ６０（以降、先行技術
による一体型アセンブリ６０と呼ぶ）を、図２に示す。
先行技術による一体型アセンブリ６０は、第１磁極片６
２と第２磁極片６４を備え、第２磁極片６４は垂直要素
６６を備えている。これらの磁極片はバック・ギャップ
６８に接続され、磁極端はギャップ７０で分離されてい
る。コイル７２の１つまたは複数の層が、第２磁極片６
４を付勢して、磁束を垂直要素６６から磁気媒体中に伝
達し、次にその磁気媒体から第１磁極片６２に伝達す
る。市場で水平記録として知られている漏れ磁束による
方式とは対照的に、磁束が磁気媒体の表面に垂直に伝達
されるため、これは垂直記録方式である。第１磁極片６
２、第２磁極片６４、およびコイル７２は、サスペンシ
ョン・アーム７４に一体化されている。先行技術による
一体型アセンブリ６０は、垂直要素６６の作成時点ま
で、ウェーハ・レベルで製作される。ウェーハはその後
で、列状にダイス切断され、その各列はラッピングされ
て所期のギャップ７０を形成する。次いで、垂直要素６
６がスパッタ付着によって形成される。垂直記録ヘッド
の場合、ギャップ７０は長手方向記録ヘッドのギャップ
と同じ精度で作成する必要がないが、これについては以
降で詳しく説明する。先行技術による一体型アセンブリ
６０は、アクチュエータ・スピンドルの軸７８の回りを
回転するアクチュエータ・アーム７６に接続される。ア
クチュエータ・アーム７６には、リード線４８を介して
駆動電子回路（図省略）によって付勢されるコイル８０
が取り付けられている。また、アクチュエータ・コイル
８０が付勢された際に、先行技術による一体型アセンブ
リ６０が回転され、その回転によって回転ディスクの表
面上でその一体型アセンブリの磁気ヘッドが回転するよ
うに、該当アクチュエータには磁石４６も取り付けられ
ている。先行技術による一体型アセンブリ６０、アクチ
ュエータ・アーム７６、およびアクチュエータ・コイル
８０を別々に製作した後でこれらの要素を組み立てる方
法は、労働集約的である。本発明は、この問題ならび
に、以降の説明で明らかになるその他の問題を解決しよ
うとするものである。
【００２３】図３に示した一体型アセンブリ３０Ｂは、
本発明の別の実施例である。実施例３０Ｂは、均質な一
体構造体が駆動回路５４および検出回路５６を内蔵して
いない点で、図１の実施例３０Ａと異なっている。一体
型アセンブリ３０Ｂは第１磁極片９２と第２磁極片９４
を備えており、第１磁極片９２は水平要素９６、第２磁
極片９４は水平要素９８を備えている。水平要素９６と
９８は、磁気ヘッド９０のヘッド表面１００上のギャッ
プ１０２で分離された磁極端を形成している。ギャップ
１０２は、この薄膜付着によって精密に形成され、通常
は２〜３ミクロン程度の幅である。変換器コイル１０４
は第１磁極片９２と第２磁極片９４の間に設けられ、ギ
ャップ１０２を介して９６と９８の磁極の間で磁束を伝
える。ヘッド表面１００に隣接して磁気ディスクが回転
すると、磁極端９６と９８は磁気的に動作して、磁気デ
ィスクに対して信号の書込みおよび読取りを行う。書込
みの際、磁極端９６と９８間の磁束は、磁気ディスク面
にほとんど平行になる。これは、水平記録として知られ
ている。図２に示した先行技術による一体型アセンブリ
のギャップ７０と垂直要素６６が列レベルで製作される
のとは対照的に、図３の一体型アセンブリの磁気ヘッド
９０はほとんど完全にウェーハ・レベルで作成できるこ
とに留意されたい。図３の実施例では、磁気ヘッド９０
がサスペンション・アーム３４と一体化されており、サ
スペンション・アーム３４はアクチュエータ・アーム１
０６と一体化されている。アクチュエータのスピンドル
（図省略）は、アクチュエータ・アーム１０６の穴１０
８を通って、垂直軸４２に沿って延びる。アクチュエー
タ・アーム１０６には、パッド１１０と１１２で終端す
る１つまたは複数のアクチュエータ・コイル３８が一体
化されている。コイル３８は、リード線４８および１１
０と１１２のパッドを介して駆動電子回路（図省略）に
よって付勢され、サスペンション・アーム３４と磁気ヘ
ッド９０をスピンドル軸４２の回りに回転させる。この
ロータリ・アクチュエータ方式では、図１の磁気ディス
ク２２上の円形の情報トラックおよびサーボ・トラック
上に磁気ヘッドが配置される。磁気ヘッド９０と一体化
したサスペンション・アーム３４（すなわちサスペンシ
ョン部）とアクチュエータ・アーム１０６（すなわちア
クチュエータ部）は、アセンブリ用の少なくとも１つの
均質支持層を提供する１つまたは複数のアルミナの層と
することができる。この均質支持層の一端および他端と
は、例えばサスペンション・アーム３４の左端およびア
クチュエータ・アーム１０６の右端をそれぞれ意味する
ことは言うまでもない。図３の一体型アセンブリ３０Ｂ
の左端には、各種の磁性層と伝導層の間に、１つまたは
複数の絶縁層が含まれている。変換器コイル１０４とア
クチュエータ・コイル３８は、製作方法（後述）によっ
ては、同じレベルにすることができる。本発明に従って
磁気ヘッド９０、サスペンション３４、アクチュエータ
・アーム１０６、およびアクチュエータ・コイル３８を
一体化すると、多くの製造ステップが不要になることが
わかる。
【００２４】図４には、本発明の一体型アセンブリ３０
Ｃを示してある。実施例３０Ｃは、曲げ板５２を備えて
いない点を除けば、図１の実施例３０Ａと同じである。
また、実施例３０Ｃは、シリコン・ベース１２０、駆動
回路５４、検出回路５６、および任意選択ではく離層１
２２をさらに備えている点を除けば、図３の実施例３０
Ｂと同じである。シリコン・ベース１２０の大部分でア
クチュエータ・アーム３６を形成することができ、アク
チュエータ・スピンドル（図省略）を受けてスピンドル
軸４２の回りに回転させるための穴４０を空けることが
できる。駆動回路５４と検出回路５６をシリコン・ベー
ス１２０内に集積回路として形成し、リード線１２４と
１２６を介して変換器コイル１０４の端子に接続するこ
とができる。回路５４と５６は、リード線１２８と１３
０、パッド１３２と１３４、およびリード線１３６と１
３８を介して、図１の駆動電子回路５０に接続すること
ができる。駆動回路５４と検出回路５６は、駆動電子回
路の一部である。シリコン・ベース１２０とアクチュエ
ータ・アーム３６の間にあるはく離層１２２は、以降で
詳しく説明する独自の製作方法の結果として、本発明の
３０Ａと３０Ｃの実施例に組み込むことができる。
【００２５】図５は、図４の実施例３０Ｃの等角投影図
で、平面的レイアウトの理解を容易にするための図であ
る。図５のリード線層１４０は、図４に示した磁気ヘッ
ドの変換器コイル１０４から、駆動回路５４と検出回路
５６に延びている。変換器コイル１０４、リード線１４
０、およびアクチュエータ・コイル３８は、以降で詳し
く説明する薄膜技術によって製作されるため、すべて層
であることを理解されたい。
【００２６】図６は、本発明のさらに別の実施例３０Ｄ
を示す等角投影図てある。この実施例では、一体型アセ
ンブリに磁気ヘッドが一体化されていない。実施例３０
Ｄでは、サスペンション・アーム３４、アクチュエータ
・アーム３６、アクチュエータ・コイル３８、およびシ
リコン・ベース１２０（駆動回路５４と検出回路５６を
含む）しか一体化されていない。一体型アセンブリ３０
Ｄは、サスペンション３４の先端に付加されリード線１
４０によって駆動回路５４と検出回路５６に接続される
小型チップ１４２が磁気ヘッドである点を除き、一体型
アセンブリ３０Ｃと同じである。シリコン・ベース１２
０、駆動回路５４、および検出回路５６を省略した点だ
けが実施例３０Ｄと異なる実施例（図省略）も、本発明
に含まれる。この実施例は、小型チップである磁気ヘッ
ドが一体型アセンブリに追加される点を除き、図３の実
施例３０Ｂと同様になる。
【００２７】図８および図９は、一体型アセンブリのサ
スペンション・アーム３４に事前に負荷をかけるための
具体例を２つ示しており、図７は図８の具体例を示す等
角投影図てある。図７と図８には、ボンディングや薄膜
付着など、適切な手段によってサスペンション・アーム
３４の上に取り付けた圧電層１４４を示してある。図７
に概略図を示したリード線１４６と、電源（図省略）
は、圧電層１４４を付勢して、事前にかけた負荷でサス
ペンション・アーム３４を下向きに選択的に偏向させ
る。図９には、ボンディングなど任意の適切な手段によ
ってサスペンション・アーム３４に取り付けた曲げ板１
４６を示してある。曲げ板１４６（弾性材でよい）は、
サスペンション・アーム３４を、回転ディスク面の方向
に所定の負荷で下向きに偏向させる。
【００２８】製作方法 図４に示した一体型アセンブリ３０Ｃの製作方法につい
て説明する。図１０の一体型駆動回路５４と５６は、シ
リコン基板２００内に作成されている。その後で、厚さ
１ミクロン程度のシリコン酸化物（ＳｉＯ）の層２０２
を絶縁層として付着させ、それらの集積回路を封入して
いる。図１１では、フッ化水素酸などによる湿式エッチ
ングや、ＣＦ4を用いた反応性イオン・エッチングなど
の反応性イオン・エッチングによって、シリコン酸化物
層の一部を除去している。その後で、露出したシリコン
基板２００をエッチングし、８〜１０ミクロン程度の深
さを有するくぼみ２０４を形成している。くぼみ２０４
は、後でシリコン基板２００上に作成する薄膜ヘッド用
の摩耗パッドの形状と高さを形成する。
【００２９】二酸化シリコン層２０２のくぼみ２０４の
各面から延びる部分は、フォトリソグラフィ技術を使用
することによって、反応性イオン・エッチングで除去で
きる。その後で、露出しているシリコン表面の上にはく
離層２０６（エッチング保護層でもある）を付着させる
が、そのはく離層の一部分２０８は残った二酸化シリコ
ン層２０２の上にオーバラップさせる。はく離層２０６
は、０．５ミクロン程度の厚さを有するクロムでよい。
【００３０】図１３、図１４、および図１５は、磁気ヘ
ッドをアセンブリに一体化するステップを示している。
図１３に示したように、３ミクロン程度の厚さを有する
最初の炭素層２１０を、付着後、パターン形成して、使
用部分と中央の摩耗パッド部２１２から炭素を除去す
る。次に、３ミクロン程度の厚さを有するアルミナ層２
１４を、付着後、パターン形成して、摩耗パターン部２
１２の各面からわずかな距離にあるアルミナだけを除去
する。図１４に示したように、底部のパーマロイ（Ｎｉ
Ｆｅ）層２１６をその後で付着してパターン形成し、正
確に形成したギャップ２１８を備える磁気ヘッドの底部
ヨークを形成することができる。磁気ヘッドの分解能を
決定するギャップ２１８は、フォトリソグラフィ技術お
よび薄膜技術によって形成されるので、サブミクロンの
幅にすることができる。層２１６の厚さは、３〜５ミク
ロン程度でよい。その後で、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）層２
２０を付着させてパーマロイ層２１６を封入し、ギャッ
プ２１８を充填する。後で磁気ヘッドの上部ヨークへの
接続（後述）が行えるように、パーマロイ層２１６まで
達するヴァイア（すなわち貫通孔）２２２と２２４を、
その後でアルミナ層２２０内に形成することができる。
【００３１】図１５に示したように、１つまたは複数の
変換器コイル層２２６を、めっきによって付着させるこ
とができる。同時に、１つまたは複数のアクチュエータ
・コイル層２２８も、めっきによって付着させることが
できる。これは、まずフォトレジスト・マスクを形成し
てから、次に変換器コイル２２６とアクチュエータ・コ
イル２２８の最初の層を同時にめっきすれば行える。こ
のフォトレジスト・マスクを除去した後で、最初の層の
上にアルミナの層を同時に付着させる。次に、第２のフ
ォトレジスト・マスクを形成し、変換器コイル２２６と
アクチュエータ・コイル２２８の第２の層を同時にめっ
きする。次に、これらの第２層の上にアルミナの第２の
絶縁層を同時に付着させることができる。このように行
えば、これらのコイルと絶縁層を作成するための多くの
処理ステップが不要となる。その結果、コイルの最初の
層２２６と２２８はほぼ第１の共通面内に配置され、コ
イルの第２の層２２６と２２８はほぼ第２の共通面内に
配置される。
【００３２】変換器コイル２２６の最初のコイル層を作
成してからその上に最初の絶縁層を作成するまでの間
に、底部の変換器コイル層の端子を集積回路５４／５６
に接続するためのヴァイア２３０をアルミナ層２２０内
に作成する。この接続は、導電性リード線層１４０を付
着させることによって行う。図１５にはそのうちの１
本、図５にはその両方を示してある。第２のコイル層２
２６と２２８の上に第２の絶縁層を作成した後で、最初
と第２の絶縁層を貫通して磁気ヘッドの底部ヨーク２１
６まで、ヴァイア２３２と２３４を作成する。次に、パ
ーマロイの上層２３６を付着させて、磁気ヘッドの上部
ヨークを形成する。この上部ヨークは、ヴァイア２３２
と２３４を介して底部ヨーク２１６に接続する。上部ヨ
ーク２３６は、適切なフォトレジスト・マスク処理を行
った後でめっきによって形成することができる。図１６
に示したように、厚さ３０〜７０ミクロン程度のアルミ
ナ層２３８を次に付着させると、磁気ヘッドが完成し、
かつアクチュエータ・コイル２２８が覆われる。このア
ルミナ層は、一体型アセンブリのサスペンション部に主
な支持強度を与えるが、サスペンション部およびアクチ
ュエータ・アーム部にまたがる細長い均質支持層を構成
する。
【００３３】前記のステップはすべて、ウェーハ・レベ
ルで行って、一体型アセンブリを多数作成した。次の製
作ステップでは、一体型アセンブリの離散ユニットを形
成する。各アセンブリの周りのアルミナ層２３８を、Ｅ
ＤＴＡなどの適切なエッチング剤を使用したエッチング
によって、二酸化シリコン層２０２およびはく離層２０
６に達するまで除去する。同時に、エッチングによって
アルミナ層２３８中に穴４０が空く。アルミナ層２３８
にエッチングを施した後、アセンブリで使用する部分以
外の二酸化シリコン層２０２とはく離層２０６を、図１
７に示すように、各アセンブリの下にある二酸化シリコ
ンとはく離層の部分だけを残して、エッチングによって
除去する。最後のエッチング・ステップによって、シリ
コン層２００まで達する穴４０が完成する。
【００３４】図１８では、ウェーハの上部はフォトレジ
スト層２４０で保護され、ウェーハの底部はフォトレジ
スト層２４２でパターン形成されている。次に、エッチ
ングにより、一体型アセンブリのサスペンションの下に
あるシリコン基板２００を除去する。図では、このエッ
チング・ステップは、サスペンションの下にあるシリコ
ン２００が最初から３分の２エッチングされるまでの中
間時点にある。エッチング（苛性ソーダの使用も可）
は、はく離層２０６で終了する。これらの処理ステップ
の結果、個々の一体型ヘッド・アセンブリが得られ、そ
の一例を図１９に示す。図２０では、標準のクロム・エ
ッチング剤によってはく離層２０６が除去されている。
その結果、底部ヨーク２１６、ギャップ２１８、および
炭素摩耗層２１０から構成されるヘッド表面が残る（図
１４を参照）。
【００３５】図２１で示すステップによって、サスペン
ションに事前に負荷をかけることができる。図９にも示
した曲げ板１４６は、サスペンションに下方向の力をか
けるように、あらかじめ応力が加えられている。前記の
ように、この部分は、任意選択により図７および図８で
示した圧電層１４４で実現することもできる。曲げ板１
４６または圧電層１４４は、図１６に示すようにサスペ
ンション３４に付着またはボンディングすることができ
る。
【００３６】図２２は、２５０で示した位置に複数の一
体型アセンブリをバッチ製作によって製作する様子を示
している。図２２は、各アセンブリにはく離層２０６を
形成した後の様子を示している（図１２を参照）。図２
３は、変換器コイル層２２６（図示せず）とアクチュエ
ータ・コイル層２２８を同時に形成した後のバッチ製作
（図１５も参照）を示している。図２４は、シリコン基
板２００にエッチングを施した後の個々の一体型アセン
ブリを示している（図１８および図１９も参照）。個々
の一体型アセンブリは、その後で、図２０で示したよう
にはく離層を除去すると完成する。
【００３７】次に、図３の一体型アセンブリ３０Ｂの製
作方法を示す。製作ステップは、図２５ないし図２９に
示す。これらのステップの一部は、図１０ないし図１９
で示した一体型アセンブリ３０Ａの製作ステップと共通
している。したがって、このプロセスは、図１０ないし
図１９と図２５ないし図２９を併用して説明する。図２
５に示すように、基板２００はシリコンでよく、くぼみ
２５０を備えている。次に、シリコン基板２００の上
に、はく離層２５２たとえば厚さ１〜２ミクロン程度の
銅を形成する。これによって、前記の図１２で示したス
テップまで進むことになる。次に、図１３、図１４、お
よび図１５と同じ処理ステップを実行することによっ
て、図２６に示すアセンブリができる。この装置は、ア
ルミナ２３８とシリコン基板２００をはく離層２５２だ
けで分離している点を除き、図１６に示したアセンブリ
と同じである。
【００３８】次のステップでは、はく離層２５２に達す
るまでアルミナ２３８をエッチングによって除去し、そ
の結果、個々の一体型アセンブリが得られる。その１つ
を、図２７に示す。これは、シリコン基板２００ではな
くはく離層２５２までエッチングしている点を除き、図
１７の一体型アセンブリを作成するためのステップに類
似している。図１７に示したステップからわかるよう
に、スピンドル穴４０が同時に形成される。この処理に
適したエッチング剤は、ＥＤＴＡである。
【００３９】次に、銅エッチング剤などのエッチング液
にウェーハ全体を漬けて、はく離層２５２を溶解し、シ
リコン基板から個々の一体型アセンブリを分離する。こ
のステップの過程を図２８に示し、完了結果を図２９に
示す。最終的に形成されたものを、図２９と図３に示
す。サスペンションとアクチュエータ・アームを構成す
るアルミナ板は、５０〜７５ミクロンの厚さにすること
ができる。必要なら、前記のように応力をかけた板を追
加することによって、一体型アセンブリのサスペンショ
ンを下方に偏向させることもできる。
【００４０】本発明の別の実施例３００を、図３１に示
す。この実施例は積層した一体型アセンブリであるが、
これは図３０の平面状積層体３０２から製作する。この
平面状積層体および積層した一体型アセンブリ３００の
製作については、以降で詳しく説明する。図３１に示す
ように、アセンブリ３００は、第１端部３０４から中間
面３０６に至るサスペンション部と、この中間面３０６
から第２端部３０８に至るアクチュエータ部を備えてい
る。このサスペンション部とアクチュエータ部は、互い
に連続している。均質支持層３１０が、第１端部３０４
と第２端部３０８の間に、それらの端部間で連続した要
素になるように延びている。図３１に示したサスペンシ
ョン部とアクチュエータ部の外周は、自在ケーブル３１
２（以降で詳説する）を除き、均質支持層３１０の外周
になっている。均質支持層３１０の内周は、穴３１４、
３１６、３１８、３２０である。穴３１４は、組立て時
に磁気ヘッド３２２を正確に取り付けるための位置決め
穴である（図３２を参照）。穴３１６は均質支持層から
蝶番３２４を形成する。蝶番３２４は、曲げると、回転
する磁気ディスク（図１を参照）に向かって磁気ヘッド
３２２に力をかけることができる。蝶番３２４は、所期
の蝶番動作が得られるように、均質支持層内の残りの部
分より薄くすることができる。また、均質支持層３１０
は、端部３０４に隣接した部分３２５でも、回転ディス
ク（図１を参照）に隣接して操作中にヘッドがさらに縦
および横方向に曲がるように、厚さが薄くなっている。
穴３１８は、アクチュエータのスピンドル（図省略）を
受けるための円形の穴である。穴３２０は、軽量化のた
めのものである。
【００４１】図３１と図３４に示したように、変換器の
リード線層３２６はほぼ、端部３０４から発してサスペ
ンション部を通り、アクチュエータ部で円形の穴３１８
の周りを回って、自在ケーブル３１２に入っている。ア
クチュエータ部の均質支持層３１０上には、端子３３０
を有するアクチュエータ・コイル層３２８も設けられて
いる。アクチュエータ・コイル層３３２も、これらの端
子３３０から延び、変換器のリード線層３２６と共に自
在ケーブル３１２に入っている。変換器のリード線層３
２６とアクチュエータ・コイル層３２８は、アクチュエ
ータ部でほぼ共通の面内にある。サスペンション部とア
クチュエータ部内の変換器のリード線層３２６は、前記
の事前負荷を与えるために蝶番３２４が曲げられる位置
まで、ほぼ共通の面内にある。所定の数の変換器リード
線層３２６は、分割され、部分３２５、円形の穴３１
４、および部分３１６でループを形成する。部分３２５
と３１６のループは、均質支持層３１０のより薄い部分
が動作中に曲げられたときに、変換器リード線層の応力
を除去するためのものである。
【００４２】可撓絶縁層（一部を３３４に示す）は、サ
スペンション部とアクチュエータ部において、変換器リ
ード線層３２６と均質支持層３１０の間に挟まれる。ま
た、この可撓絶縁層は、アクチュエータ部では、アクチ
ュエータ・コイル層３２８と均質支持層３１０の間に挟
まれる。可撓絶縁層３３４は、自在ケーブル３１２も含
めて、変換器のリード線層３２６とアクチュエータ・コ
イル層３２８が存在する位置であれば、どこにあっても
よい。この可撓層は、第１端部３０４から第２端部３０
８まで連続していてもよく、また部分３２５と蝶番３２
４を除き均質支持層３１０が存在する位置であればどこ
にあってもよい。たとえば、可撓層部分３３６は、部分
３２５から、均質支持層３１０と密着係合するサスペン
ション部内の穴３１６まで延びていてもよい。個々の銅
パッド３３８を可撓層部３３６に装着すると、動作中の
サスペンション部に対する所期の制動効果が得られる。
【００４３】アクチュエータ・コイル層３４２を備えた
別のアクチュエータ・コイル・アセンブリ３４０を、図
３１に示す。アクチュエータ・コイル層３４２は、アク
チュエータ・コイル３２８の端子３３０と対合する端子
３４４を備えている。アクチュエータ・コイル層３４２
は、支持層３４６上に取り付けられる。支持層３４６
は、均質支持層の拡張部分３４８を介して、均質支持層
３１０と均質にすることもできる。この拡張部分３４８
により、アクチュエータ・コイル層３４２は、端子３４
４を端子３３０に向かい合わせて、アクチュエータ・コ
イル層３２８の上に折り畳むことができる。この折り畳
み操作の前に、アクチュエータ・コイル層３２８内の端
子３３０と部分３５０にはんだボールを作る。このはん
だボールは、作業対象となる領域の上にステンシルを置
き、部分３３０と３５０にはんだペーストを塗って作
る。ステンシルを除去した後、約１２５℃の熱を加えて
はんだボールペーストを半球状にする。次に、アクチュ
エータ・コイル層３４２をアクチュエータ・コイル層３
２８の上に折り畳み、再度加熱してはんだボールで端子
３３０と３４４を接続し、アクチュエータ・コイル層３
２８と３４２の間にはんだによるスペーサを形成する。
このスペーサは、アセンブリ３００の部分３５０とコイ
ル・アセンブリ３４０の部分３５２の間に位置する。し
たがって、はんだボールは、アクチュエータ・コイル層
３２８と３４２を端子３３０と３４４の位置で接続する
だけでなく、前記の端子以外では電気的に分離されるよ
うにコイル層を互いに隔てる。このようにして得られた
組み合わされたアクチュエータ・コイル・アセンブリ
（３００と３４０）を、図３２の３５４に示す。はんだ
ボールを使った製作については、参照により本明細書に
合体される本出願人が所有する米国特許第４７６１６９
９号を参照のこと。
【００４４】前記の自在ケーブル３１２を、図３１、図
３４、および図３５に示す。自在ケーブル３１２は、変
換器のリード線層３２６、および駆動電子回路５０（図
１を参照）まで延びるアクチュエータ・コイル層３２８
を備える。均質支持層３１０は、アセンブリがスピンド
ル穴３１８内のアクチュエータ・スピンドル（図省略）
の周りで旋回する際に自在ケーブル３１２から所期の曲
げが得られるように、自在ケーブル３１２内に配置しな
い。したがって、スピンドル穴３１８の外周から駆動電
子回路までの間、自在ケーブル３１２内に均質支持層３
１０は存在しない。均質支持層は、スピンドル穴３１８
から図３４および図３５のタブ３５６のすぐ近くまで延
ばすことができる。タブ３５６は、均質支持層３１０の
延長部分であり、駆動電子回路の方向に延びるまでの自
在ケーブル３１２を十分に支持できる距離だけ横方向に
延びる。図３４に示したように、タブ３５６に穴３５７
を設けると、支持層３１０の面に対して上方向にタブを
折り畳むことができる。こうすると、自在ケーブル３１
２は図３５に示した垂直位置まで曲がる。自在ケーブル
３１２は、駆動電子回路に接続するのに適合されたコネ
クタ３５８まで延びる。コネクタ３５８は、図３５に示
したようにほぼ９０゜まで曲がるように、３５９に均質
層３１０の一部分を有する。リード線３２６は、駆動電
子回路に接続できるように、コネクタ３５８の下を延び
る。
【００４５】回転する磁気ディスクの両面に対して読み
書きを行うための磁気ヘッドとアクチュエータのアセン
ブリを、図３２、図３３、図３６、および図３７に示
す。図３１の組立て済みアセンブリを、図３２、図３
６、および図３７の３５４に示す。アセンブリ３６３
（アクチュエータ・コイル層３２８とその支持部を除き
アセンブリ３００と同じ）も、図３２、図３６、および
図３７に示す。組立て済みアセンブリ３５４は、一般に
は図３１の３６５に示したような８個の異なる位置で均
質支持層３１０をレーザ点溶接するなど、任意の簡単な
手段によって支持基板３６４に接続される。アセンブリ
３６３も、ほぼ同様な方法で支持基板３６６に接合され
る。次に、アセンブリ３５４と３６３を、図３２のよう
に組み立て、スペーサ３６８で互いに隔てる。スペーサ
３６８は、ボンディングなど任意の簡単な手段で、これ
らのアセンブリの均質支持層に接続できる。スライダ／
磁気ヘッド３２２は、アセンブリ３５４と３６３のそれ
ぞれの端子に、ボンディングなどの任意の簡単な手段で
接続する。磁気ヘッド３２２のパッド（図省略）は、図
３４に示したように、サスペンションの終端部でパッド
３６９を介して変換器のリード線層３２６に接続する。
【００４６】均質支持層３１０はステンレス鋼、可撓層
３３４はポリアミドなどの樹脂、変換器のリード線層３
２６とアクチュエータ・コイル層３２８は銅であること
が好ましい。図３１のアセンブリ３００と３４０は、図
３０の表面積層体３０２からバッチ製作できる。表面積
層体３０２は、厚さ２ミルのステンレス鋼（＃３０４）
層７０、厚さ１７．８ミクロンの銅（Ｃ７０２５）層７
２、および層７０と７２に挟まれた厚さ１６．５ミクロ
ンのポリアミド層７４を備えている。この積層体および
それから各種の要素を製作する方法の詳細については、
参照により本明細書に合体した、本出願人の所有する米
国特許第４９９６６２３号を参照のこと。
【００４７】図３１のアセンブリ３００と３４０を、図
３０の表面積層体３０２から製作する方法を、図４１に
示す。最初のステップでは、図３０の銅層７２に、マス
キングとエッチングの処理を施す。このステップの後、
アセンブリの銅フィーチャ、つまり変換器のリード線層
３２６、アクチュエータ・コイル層３２８と３４２、お
よび銅パッド３３８がすべて形成される。次のステップ
では、図３０のポリアミド層７４に、マスキングとエッ
チングの処理を施す。このステップでは、前記のすべて
の銅フィーチャの下にあるポリアミドを除き、ポリアミ
ドがすべてエッチングによって除去される。次のステッ
プでは、図３０の鋼層７０に、マスキングとエッチング
の処理を施す。その結果、図３１のアセンブリ３００と
３４０の外部構造が得られ、かつ鋼層部分が除去され
て、アセンブリ３４０の穴３１４、部分３３４、穴３１
８、穴３２０、および穴３７０が得られる。また、この
ステップが完了すると、自在ケーブル３１２から鋼層が
除去され、図３４のタブ３５６の外周とそのタブ内の穴
３５８が形成される。次のステップでは、鋼層７０をマ
スキングし、鋼層７０の厚みの一部をエッチングにより
除去する。その結果、均質支持層３１０の厚さが、部分
３２４と３２５で薄くなる。次のステップでは、前記の
ように、ステンシル処理、はんだペーストの塗布、およ
び加熱を行う。その結果、はんだボールが位置３３０と
３５０にできる（図３１を参照）。次に、アセンブリ３
４０のアクチュエータ・コイル層３４２をアセンブリ３
００のアクチュエータ・コイル層３２８と対合させて加
熱し、これらのアクチュエータ・コイル層同士を接合
し、これらのアクチュエータ・コイル層同士が互いに電
気的に分離されるように、コイル層の間にはんだボール
の空間を設ける。
【００４８】図３１のアセンブリ３００と３４０は、表
面積層体３０２上で、１００〜２００個をバッチ製作で
きる。アセンブリに蝶番３４８を取り付ける場合、この
蝶番によってアクチュエータ・コイル層３２８の上にア
クチュエータ・コイル層３４２を折り畳むと、プロセス
の最終ステップが完了する。スループットの向上が見込
めるバッチ製作を、図３８と図３９に示す。このバッチ
製作では、アセンブリ３４０を平面シート３０２Ａ上で
複数個製作し、アセンブリ３００を別の表面積層シート
３０２Ｂ上で複数個製作する。アセンブリ３４０と３０
０を、互いに対合するように、これらのシート上で配置
する。組立ての最終ステップで、図３８のシート３０２
Ａを図３９のシート３０２上に重ね、図４０に示すよう
にすべてのアセンブリを同時に加熱して、アセンブリ３
４０と３００を一度に数百個接合させる。
【００４９】
【００５０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一体型アセンブリを使用したドライブ
の例を示す構成図である。
【図２】アクチュエータに接続された先行技術による一
体型アセンブリの垂直断面図である。
【図３】アクチュエータ・アームとアクチュエータ・コ
イルを備えた、本発明による一体型アセンブリの一実施
例の垂直断面図である。
【図４】アセンブリのアクチュエータ・アーム部に集積
処理回路を支持するシリコン・ベースを含む点以外は図
３の実施例と同様の、本発明による一体型アセンブリの
別の実施例の垂直断面図である。
【図５】図４に示した実施例の等角投影図である。
【図６】一体型アセンブリに磁気ヘッドが小型チップと
して付加される点以外は図５の実施例と同様の、本発明
のさらに別の実施例の等角投影図である。
【図７】サスペンション部を曲げるための圧電層を備え
た一体型アセンブリの概略等角投影図である。
【図８】図７の圧電層が組み込まれた一体型アセンブリ
の垂直断面図である。
【図９】サスペンション部を曲げるために弾性材の曲げ
板を取り付けた一体型アセンブリの垂直断面図である。
【図１０】図４で示した本発明の実施例における最初の
製造ステップを示す図である。
【図１１】図４で示した本発明の実施例における図１０
に続く製造ステップを示す図である。
【図１２】図４で示した本発明の実施例における図１１
に続く製造ステップを示す図である。
【図１３】図４で示した本発明の実施例における図１２
に続く製造ステップを示す図である。
【図１４】図４で示した本発明の実施例における図１３
に続く製造ステップを示す図である。
【図１５】図４で示した本発明の実施例における図１４
に続く製造ステップを示す図である。
【図１６】図４で示した本発明の実施例における図１５
に続く製造ステップを示す図である。
【図１７】図４で示した本発明の実施例における図１６
に続く製造ステップを示す図である。
【図１８】図４で示した本発明の実施例における図１７
に続く製造ステップを示す図である。
【図１９】図４で示した本発明の実施例における図１８
に続く製造ステップを示す図である。
【図２０】図４で示した本発明の実施例における図１９
に続く製造ステップを示す図である。
【図２１】図４で示した本発明の実施例における図２０
に続く製造ステップを示す図である。
【図２２】本発明のバッチ製造における最初のステップ
を示す図である。
【図２３】本発明のバッチ製造における図２２に続くス
テップを示す図である。
【図２４】本発明のバッチ製造における図２３に続くス
テップを示す図である。
【図２５】図３に示した本発明の実施例を製造するため
の、図１０ないし図２１のステップを修正した最初のス
テップを示す。
【図２６】図３に示した本発明の実施例を製造するため
の、図１０ないし図２１のステップを修正した図２５に
続くステップを示す。
【図２７】図３に示した本発明の実施例を製造するため
の、図１０ないし図２１のステップを修正した図２６に
続くステップを示す。
【図２８】図３に示した本発明の実施例を製造するため
の、図１０ないし図２１のステップを修正した図２７に
続くステップを示す。
【図２９】図３に示した本発明の実施例を製造するため
の、図１０ないし図２１のステップを修正した図２８に
続くステップを示す。
【図３０】図３１に示す本発明の別の実施例を製造する
ために使用される平面状積層体の垂直断面図である。
【図３１】積層パネルを使用した本発明の別の実施例の
概略上面図である。
【図３２】回転する磁気ディスクの上面および下面を上
および下の磁気ヘッドで読み取ることができるようにば
ね板とスペーサを取り付けて接合した、図３１の実施例
と類似した実施例の組合せの側面図である。
【図３３】図３２で示したばね板の上面図である。
【図３４】図３１の右部分の拡大上面図である。
【図３５】駆動電子回路（図省略）まで延びる柔軟性ケ
ーブルを備える図３１の実施例の概略等角投影図であ
る。
【図３６】図３２の右部分の拡大図である。
【図３７】図３２の左部分の拡大図である。
【図３８】図３１に示した実施例のバッチ製作の例を示
す概略図である。
【図３９】図３１に示した実施例のバッチ製作の例を示
す概略図である。
【図４０】最終製造ステップの一つで接合した、図３８
と図３９の２つのパネルの側面図である。
【図４１】図３１の実施例をバッチ製造する際の一連の
ステップを示すブロック図である。
【符号の説明】
２８ モータ制御 ３２ 磁気ヘッド ３４ サスペンション・アーム ３６ アクチュエータ・アーム ３８ アクチュエータ・コイル ４０ 穴 ４２ アクチュエータ・スピンドル ４４ アクチュエータ ４６ 磁石 ５０ 駆動電子回路 ５４ 駆動回路 ５６ 検出回路 １２０ シリコン・ベース ２００ シリコン基板 ３１０ 均質支持層 ３３４ 可撓絶縁層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ・ダブリュー・バーバリック アメリカ合衆国95120 カリフォルニア 州サン・ノゼ ウッドスラッシュ・コー ト 970 (72)発明者 マイケル・アンソニー・モージス アメリカ合衆国95120 カリフォルニア 州サン・ノゼ グロスモント・コート 6005 (72)発明者 アーチバルド・キュリー・マンス・ジュ ニア アメリカ合衆国95120 カリフォルニア 州サン・ノゼ スターリング・ゲート・ ドライブ 1141 (72)発明者 オスカー・ジェイ・ルイス アメリカ合衆国95127 カリフォルニア 州サン・ノゼ ペリアス・レーン 785 (72)発明者 クリントン・デービッド・スナイダー アメリカ合衆国95030 カリフォルニア 州ロス・ガトス エル・ランチョ・アベ ニュー 17341 (56)参考文献 特開 平６−44715（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−338157（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 21/21 G11B 5/31 G11B 3/10

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】磁気ヘッドを吊架するためのサスペンショ
    ン部および磁気ヘッドを位置決め移動させるためのアク
    チュエータ部から成る薄膜積層構造のサスペンション／
    アクチュエータの一体型アセンブリであって、 複数のパターン化層を含む下部絶縁層およびその層上に
    ほぼ全長に亘って付着され十分な支持強度を与える厚い
    絶縁性支持層から成り、長さ方向に隣接して連続するサ
    スペンション部およびアクチュエータ・アーム部を構成
    する細長い薄膜積層体と、 前記アクチュエータ・アーム部における前記下部絶縁層
    内に設けられ、少なくとも１層のパターン化導電層から
    成るアクチュエータ・コイル層と、 前記サスペンション部における前記下部絶縁層内に設け
    られ、複数のパターン化磁性層から成る磁気ヘッドおよ
    び該磁気ヘッドと電磁結合関係で前記アクチュエータ・
    コイル層とほぼ共通面に位置している少なくとも１層の
    パターン化導電層から成る磁気ヘッド・コイル層と、 前記下部絶縁層内に設けられ、磁気ヘッド・コイル層端
    から前記アクチュエータ・アーム部へ延びている他の少
    なくとも１層のパターン化導電層から成る電気リード線
    層と、 を備えることを特徴とする薄膜構造の一体型アセンブ
    リ。
  2. 【請求項２】前記アクチュエータ・アーム部における前
    記薄膜積層体は前記下部絶縁層の下側にシリコン領域を
    一体に形成しており、 該シリコン領域が前記電気リード線層に電気的に接続さ
    れている半導体集積回路を含む、 ことを特徴とする請求項１に記載の一体型アセンブリ。
  3. 【請求項３】前記サスペンション部によって支持され、
    該サスペンション部を長さ方向に沿って湾曲させるため
    の湾曲付与手段を備えることを特徴とする請求項１また
    は２に記載の一体型アセンブリ。
  4. 【請求項４】前記湾曲付与手段が弾性材の予成型層を備
    えることを特徴とする請求項３に記載の一体型アセンブ
    リ。
  5. 【請求項５】前記湾曲付与手段が圧電薄膜層を備えるこ
    とを特徴とする請求項３に記載の一体型アセンブリ。
  6. 【請求項６】前記下部絶縁層が、 前記磁気ヘッドの底部ヨークの下側に位置する第１絶縁
    層と、 前記底部ヨークおよび前記第１絶縁層の上側に、かつ、
    前記磁気ヘッド・コイル層およびアクチュエータ・コイ
    ル層の下側に配置された第２絶縁層と、 を備えることを特徴とする請求項８に記載の一体型アセ
    ンブリ。
  7. 【請求項７】前記底部ヨークの表面部分に隣接して炭素
    材の耐摩耗薄層を備えることを特徴とする請求項６に記
    載の一体型アセンブリ。
  8. 【請求項８】細長い磁気ヘッド・アセンブリの一端から
    アセンブリの中間部分までの長さの領域を占めるサスペ
    ンション部と、前記中間部分からアセンブリの他端まで
    の長さの領域を占めるアクチュエータ・アーム部とを有
    する細長い一体型磁気ヘッド・アセンブリを製造する方
    法であって、 前記サスペンション部に対応する基板の表面領域上に磁
    気ヘッド・コイル層を含む磁気ヘッド層を形成するステ
    ップと、 前記磁気ヘッド・コイル層に接続した磁気ヘッド・リー
    ド線層を前記基板の表面領域上に形成するステップと、 前記アクチュエータ・アーム部に対応する基板の表面領
    域上にアクチュエータ・コイル層を形成するステップ
    と、 少なくとも１層の均質支持層を前記磁気ヘッド・リード
    線層、前記磁気ヘッド・コイル層、前記磁気ヘッド層、
    前記アクチュエータ・コイル層などのすべての層の上に
    前記ヘッド・アセンブリの前記一端から前記他端までの
    長さ領域に亘って形成することによって、その下にある
    すべての層に十分な強度の支持を与えるステップと、 少なくともサスペンション部における前記基板を除去す
    るステップと、 を含む方法。
  9. 【請求項９】磁気ヘッド・コイル層を含む磁気ヘッド層
    を前記サスペンション部内に埋設して形成することを特
    徴とする請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】細長い磁気ヘッド・アセンブリの一端か
    らアセンブリの中間部分までの長さの領域を占め磁気ヘ
    ッド・コイル層内蔵のサスペンション部と、前記中間部
    分からアセンブリの他端までの長さの領域を占めアクチ
    ュエータ・コイル層内蔵のアクチュエータ・アーム部と
    を有する細長い一体型磁気ヘッド・アセンブリを製造す
    る方法であって、 磁気ヘッド・コイルに接続されるべき磁気ヘッド・リー
    ト線層を前記サスペンション部に対応する基板の表面領
    域上に形成するステップと、 前記磁気ヘッド・コイル層の形成と、前記アクチュエー
    タ・コイル層の形成とを同時に実行するステップと、 前記ヘッド・アセンブリの前記一端から前記他端までの
    長さに亘って少なくとも１層の均質支持層を形成するこ
    とによって、その下にあるすべての層に十分な強度の支
    持を与えるステップと、 少なくともサスペンション部における前記基板を除去す
    るステップと、 を含む方法。
  11. 【請求項１１】細長い磁気ヘッド・アセンブリの一端か
    らアセンブリの中間部分までの長さの領域を占めるサス
    ペンション部と、前記中間部分からアセンブリの他端ま
    での長さの領域を占めるアクチュエータ・アーム部とを
    有する細長い一体型磁気ヘッド・アセンブリを製造する
    方法であって、 前記サスペンション部およびアクチュエータ・アーム部
    の全長に対応する長さを有し、表面にはく離層を有する
    基板を準備するステップと、 磁気ヘッド・コイル層に接続されるべき磁気ヘッド・リ
    ード線層を絶縁層を介して前記基板上の前記サスペンシ
    ョン部に形成するステップと、 アクチュエータ・コイル層を絶縁層を介して前記基板上
    の前記アクチュエータ・アーム部に形成するステップ
    と、 前記ヘッド・アセンブリの前記一端から前記他端までの
    長さに亘って少なくとも１層の均質支持層を形成するこ
    とによって、その下にあるすべての層に十分な強度の支
    持を与えるステップと、 すべての層の形成後に、前記はく離層を含む前記基板を
    少なくとも前記サスペンション部から除去するステップ
    と、 を含む方法。
  12. 【請求項１２】前記アクチュエータ・コイル層および前
    記サスペンション部の長さ区間の前記アクチュエータ・
    アーム部にアクチュエータ・スピンドルを受けるための
    穴を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請
    求項８，１０または１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】前記サスペンション部を長さ方向に沿っ
    て湾曲させるための湾曲付与層を前記均質支持層上に装
    着するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項
    ８，１０または１１に記載の方法。
  14. 【請求項１４】前記磁気ヘッド・リード線層、前記アク
    チュエータ・コイル層、および前記均質支持層をシリコ
    ン基板上に形成するステップと、 前記シリコン基板上に集積型処理回路を形成するステッ
    プと、 前記磁気ヘッド・コイル層を前記集積型処理回路に接続
    するステップと、 を含むことを特徴とする請求項８，１０または１１に記
    載の方法。
  15. 【請求項１５】細長い磁気ヘッド・アセンブリの一端か
    らアセンブリの中間部分までの長さの領域を占めるサス
    ペンション部と、前記中間部分からアセンブリの他端ま
    での長さの領域を占めるアクチュエータ・アーム部とを
    有する細長い一体型磁気ヘッド・アセンブリを製造する
    方法であって、 前記サスペンション部およびアクチュエータ・アーム部
    の全長に対応する長さを有する基板を準備するステップ
    と、 前記基板の上面の磁気ヘッド形成予定領域の一部分にく
    ぼみを形成するステップと、 前記くぼみの表面上および前記基板上面上にはく離層を
    形成するステップと、 前記くぼみに対応する位置に開口を有する第１の絶縁層
    を前記はく離層の上に前記基板の全長に亘って形成する
    ステップと、 前記開口を通して露出した前記はく離層表面上および前
    記磁気ヘッド形成予定領域上の前記第１絶縁層上に磁性
    材料層を付着し、該磁性材料層が前記くぼみの底部に対
    応する位置に磁気ギャップを有する底部磁性ヨークを形
    成するステップと、 前記底部磁性ヨークの露出表面を含む前記第１絶縁層の
    上に第２の絶縁層を前記基板の全長に亘って形成するス
    テップと、 前記第２絶縁層上において、磁気ヘッド形成予定領域の
    対応位置に少なくとも１層の磁気ヘッド・コイル層を、
    かつ前記アクチュエータ・アーム部の所定位置に少なく
    とも１層のアクチュエータ・コイル層を、同時に形成す
    るステップと、 前記磁気ヘッド・コイル層上、アクチュエータ・コイル
    層上および前記第２絶縁層上に第３絶縁層を形成するス
    テップと、 磁気ヘッド形成予定領域の対応位置において、前記第３
    絶縁層および前記第２絶縁層を貫通して前記底部磁性ヨ
    ークの各端部に達する１対の貫通穴を開けるステップ
    と、 前記１対の貫通穴を含む前記第３絶縁層の上に磁性材料
    層を付着することにより、各貫通穴を通って前記底部磁
    性ヨークに接続した上部磁性ヨークを形成するステップ
    と、 前記上部磁性ヨークを含む前記第３絶縁層の上に均質支
    持層を形成することによって、すべての層に十分な強度
    の支持を与えるステップと、 を含む方法。
  16. 【請求項１６】前記支持層の形成ステップの後に、ピン
    ドルを受けるための穴を前記均質支持層とすべての絶縁
    層を貫通して設けるステップをさらに含むことを特徴と
    する請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】前記支持層の形成ステップの後に、湾曲
    可能材の層を前記均質支持層に取り付けて、前記均質支
    持層の前記サスペンション部を曲げるステップをさらに
    含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  18. 【請求項１８】前記第１絶縁層を形成するステップに先
    立って、磁気ギャップの外周囲に対応する開口を有する
    炭素材料層を前記くぼみの表面に形成するステップをさ
    らに含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  19. 【請求項１９】前記はく離層を形成するステップが前記
    はく離層を前記基板上にその全長に亘って形成するステ
    ップを含み、 さらに、前記支持層の形成ステップの後に、前記はく離
    層を除去することにより、前記基板上のすべての層を前
    記基板からはく離するステップを含むことを特徴とする
    請求項１５に記載の方法。
  20. 【請求項２０】前記はく離層を形成するステップが前記
    はく離層を前記基板上に前記サスペンション部の長さに
    亘って形成するステップを含み、 さらに、前記支持層の形成ステップの後に、前記基板の
    前記サスペンション部を除去するステップと、 前記はく離層を除去するステップと、 を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
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