JP3660640B2 - チップオンサスペンション型磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

チップオンサスペンション型磁気ヘッド及びその製造方法 Download PDF

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Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、チップオンサスペンション型磁気ヘッド及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
チップオンサスペンション型磁気ヘッドは、浮遊容量、浮遊インダクタンスに起因するノイズの影響が小さくなるように、磁気ヘッドからの微弱な再生信号を、サスペンション上に搭載したＩＣチップにより直ちに増幅する磁気ヘッドとして知られている。すなわち、磁気ヘッドを支持するサスペンションに、磁気ヘッドと制御回路とを接続するＦＰＣを沿わせ、このＦＰＣ上に、磁気ヘッドと制御回路との間の信号回路に介在するＩＣチップを搭載固定している。
【０００３】
ＩＣチップをサスペンション上に搭載するためには、周囲環境（熱、湿度）及び耐衝撃からＩＣチップを保護するとともに、ＩＣチップからの発塵を防止する必要がある。すなわち、ＩＣチップはＳｉ、Ｇｅ等の材質から構成されており、このＩＣチップは樹脂封止されていない状態ではＳｉ、Ｇｅ等が発塵して、ハードデイスクの磁気ヘッドのクラッシュを引き起こす可能性がある。
【０００４】
このため従来、サスペンション上に固定したＩＣチップの上面に樹脂材料（接着剤）を盛付けてＩＣチップを封止していた。しかしながら、単に樹脂材料をＩＣチップ上に盛りつけると、樹脂材料の多寡により、ＩＣチップ部分の厚さが厚くなり、あるいはＩＣチップの一部が露出してしまうという問題があった。樹脂材料が多くてＩＣチップ部分の厚さが不必要に厚くなると、例えばハードデイスク装置の小型化の妨げとなるばかりか、複数のサスペンションを厚さ方向に積層する際に、サスペンション同士が干渉してしまうおそれがある。逆に樹脂材料少なくてＩＣチップの一部が露出すると、発塵のおそれが増す。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、サスペンション上のＩＣチップ部分での厚さの不必要な増加やばらつきがなく、かつＩＣチップの露出による発塵の問題がないチップオンサスペンション型磁気ヘッド及びその製造方法を得ることを目的とする。
【０００６】
【発明の概要】
本発明は、磁気ヘッドを支持するサスペンションと、このサスペンションに沿い上記磁気ヘッドと制御回路とを接続するＦＰＣと、このＦＰＣ上に固定され、上記磁気ヘッドと制御回路との間の信号回路に介在するＩＣチップとを有するチップオンサスペンション型磁気ヘッドにおいて、ＦＰＣ上に固定されるＩＣチップの上面に、平面形状が該ＩＣチップの平面形状より大きい高さ制限板を設け、この高さ制限板によって該高さ制限板と上記ＩＣチップを接着する接着剤の厚さを規定して、該ＩＣチップの周縁を、高さ制限板及びＦＰＣに達する接着剤で封止したこと、及び高さ制限板が紫外線透過性を有する樹脂板からなることを特徴としている。この構成によれば、ＩＣチップ部分の厚さは高さ制限板により制限される（定められる）ため、不必要に厚さが厚くなることがなく（一定高さに制御でき）、かつＩＣチップの露出を防ぐことができる。
【０００７】
本発明は、方法の態様では、磁気ヘッドを支持するサスペンション上に、該磁気ヘッドと制御回路とを接続するＦＰＣと、このＦＰＣ上に固定されるＩＣチップとを設けたチップオンサスペンション型磁気ヘッドの製造方法において、（ａ）上記ＦＰＣ上に搭載された上記ＩＣチップの上面に接着剤を塗布する工程と、（ｂ）上記ＩＣチップの上面の上記接着剤を、平面形状が該ＩＣチップの平面形状より大きい高さ制限板で押し付ける工程と、（ｃ）上記ＩＣチップの周縁を、上記高さ制限板及びＦＰＣに達する接着剤で封止する工程とを有することを特徴としている。
【０００８】
接着剤は、その全てを紫外線硬化型樹脂から構成することができる。あるいは、少なくともＩＣチップと高さ制限板を接着ずる接着剤を紫外線硬化型樹脂から構成することが望ましい。接着剤中には、該接着剤より熱伝導性の高いフィラーを含ませることができる。
【００１０】
紫外線による接着を可能にするためには、紫外線硬化型樹脂からなる接着剤と紫外線透過性樹脂材料からなる高さ制限板との組み合わせが好ましい。
【００１１】
【発明の実施形態】
図２、図３は、チップオンサスペンション型磁気ヘッドの全体構成例を示している。ステンレス製のサスペンション１０上には、その先端部に、磁気ヘッド（スライダー）１１が搭載されている。周知のように、磁気ヘッド１１は、記録ディスクに対する磁気情報の記録再生を行う。サスペンション１０の基部には、記録ディスクの外に位置する回動支点１０ａが設けられていて、サスペンション１０が回動支点１０ａを中心に揺動運動すると、自由端部の磁気ヘッド１１が記録ディスクの半径方向に移動する。サスペンション１０上には、パターン配線１２ａを有するＦＰＣ１２が沿わせて設けられ、このＦＰＣ１２により、磁気ヘッド１１と外部制御回路１３とが接続されている。
【００１２】
ＩＣチップ（半導体装置）１４は、このＦＰＣ１２上に固定され、磁気ヘッド１１と外部制御回路１３とを接続する信号回路内に介在している。すなわち、ＩＣチップ１４は、そのバンプ１４ａがＦＰＣ１２のパターン配線１２ａに電気的に接続されて固定され、磁気ヘッド１１からの再生信号を増幅した上で外部制御回路１３に与える。磁気ヘッドによっては、サスペンション１０上に、図示しないオフセット補正機構が搭載される場合がある。オフセット補正機構は、最近の高トラック密度化に対処するために磁気ヘッド１１が記録デイスクの半径方向にずれるオフセットトラックを補正する機構である。ＩＣチップ１４は、このオフセット補正機構用の制御回路を含むことがある。
【００１３】
図１は本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの製造方法を工程順に示している。サスペンション１０のＦＰＣ１２上にＩＣチップ１４を搭載するにあたっては、ＩＣチップ１４の下面のバンプ１４ａをＦＰＣ１２のパターン配線１２ａに電気的に接続し固定する。一般的にＦＰＣ１２は、予めサスペンション１０に接着固定する部分と、自由にする部分とが存在するが、この実施形態では、サスペンション１０上に予め接着固定したＦＰＣ１２部分にＩＣチップ１４を固定する。このため、以下の説明では、ＩＣチップ１４をサスペンション１０上に固定するとして説明する。なお、磁気ヘッド（スライダー）１１のバンプも同様に、ＦＰＣ１２のパターン配線１２ａに接続固定される。
【００１４】
ＩＣチップ１４の下面のバンプ１４ａをＦＰＣ１２のパターン配線１２ａに接続固定すると、図１（ａ）に示すように、サスペンション１０とＩＣチップ１４との間に僅かな隙間Ｓが形成される。この際、ＩＣチップ１４の下面の数カ所に樹脂を盛付け、この樹脂でＩＣチップ１４をサスペンション１０上に支えてサスペンション１０とＩＣチップ１４との間に隙間Ｓを形成してもよい。
【００１５】
このようにサスペンション１０上にＩＣチップ１４を搭載した後、図１（ａ）に示すように、サスペンション１０に搭載されたＩＣチップ１４の上面に樹脂材料（接着剤）１５ｂを塗布する。
【００１６】
次に図１（ｂ）に示すように、平面形状がＩＣチップ１４の平面形状より大きい高さ制限板１６を、その各片がＩＣチップ１４の各片より張り出すようにして、チップ上面の樹脂１５ｂ上に押し付ける。すると、高さ制限板１６をＩＣチップ１４の上面に接着するのに必要な樹脂１５ｂ以外の樹脂は、ＩＣチップ１４の上端部の周囲に押し出される。高さ制限板１６はＩＣチップ１４に押し付けられるため、サスペンション１０に対する高さ制限板１６の高さ位置は非常に小さい誤差で定まる。
【００１７】
このＩＣチップ１４の上端部の周囲に押し出された樹脂１５ｂにより、ＩＣチップ１４の上端部から張出した高さ制限板１６とＩＣチップ１４の上端部との間にトップフィレット１５ｃが形成される。
【００１８】
次に図１（ｃ）に示すように、ＩＣチップ１４の下面とサスペンション１０のＩＣチップ搭載面との間の隙間Ｓにアンダーフィル剤としての樹脂１５ｅを注入する。すると、この樹脂１５ｅがＩＣチップ１４の下面側に流れ込んでＩＣチップ１４の下面の全面が樹脂１５ｅで封止され、さらに、ＩＣチップ１４の下端部とサスペンション１０との間にアンダーフィレット１５ａが形成される。
【００１９】
アンダーフィレット１５ａを形成した後に、さらに図１（ｄ）に示すように、サスペンション１０と高さ制限板１６とＩＣチップ１４の側面１４ｂとで囲まれる隙間に樹脂１５ｄを盛付け、この樹脂１５ｄをトップフィレット１５ｃとアンダーフィレット１５ａとに連続させてＩＣチップ１４の側面に成膜する。この樹脂１５ｄでＩＣチップ１４の側面１４ｂを封止する。以上の工程を経て、ＩＣチップ１４の上下面及び側面は全て樹脂１５ａ〜１５ｅで封止されて気密に封止される。このため、ＩＣチップ１４からの発塵が問題になることはなく、かつ、封止後のＩＣチップ全体の高さは高さ制限板１６の高さ位置により制限される（定められる）ため、ハードデイスクにコンパクトに組み込むことができる。
【００２０】
以上の実施形態では、高さ制限板１６をＩＣチップ１４の上面に接着した後、二工程で、ＩＣチップ１４の周縁を、高さ制限板１６及びＦＰＣに達する樹脂材料（接着剤）１５で封止したが、これは一例であり、一工程で封止することも可能である。
【００２１】
本実施形態は、樹脂材料（接着剤）１５の材質を問うことなく実現することができるが、紫外線照射による固定を可能とするためには、樹脂材料（接着剤）１５ａ〜１５ｅのうち少なくとも樹脂材料１５ｂ（ＩＣチップ１４の上面に高さ制限板１６を接着する樹脂）を紫外線硬化型樹脂とし、高さ制限板１６を紫外線透過性素材から形成する。紫外線硬化樹脂を用いることで、熱処理工程のような設備と時間を要する処理を不要とし、安価にかつ短時間で接着することができる。もっとも、樹脂材料１５ｂを紫外線硬化型樹脂、これ以外の樹脂材料を熱硬化型樹脂としてもよい。この組み合わせによれば、高さ制限板１６の仮固定を紫外線で行い、本固定を熱硬化型樹脂で行うことができる。
【００２２】
高さ制限板１６は、熱伝導性の高いフィラーを混入させた樹脂板から形成されるようにしてもよい。熱伝導性の高いフィラーとしては、例えば窒化アルミ、窒化珪素等を用いることができる。また、この熱伝導性の高いフィラーは、樹脂に対して４０ｗｔ％以上混合することが望ましい。さらに、樹脂材料（接着剤）１５に同様に熱伝導性フィラーを混合してもよい。高さ制限板１６や樹脂材料１５に熱伝導性の高いフィラーを混合することにより、ＩＣチップ１４の発熱を樹脂材料１５や高さ制限板１６を通して外部に放熱することができ、ＩＣチップ１４チップ自体が熱破壊されるのを防止することができる。さらには、ＩＣチップ１４の発熱でサスペンション１０が変形されるのを防止することができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、チップオンサスペンション型磁気ヘッドにおいて、ＩＣチップ部分の高さのばらつき及び発塵を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は本発明の実施形態に係るチップオンサスペンション型磁気ヘッドの製造方法を工程順に示す断面図である。
【図２】チップオンサスペンション型磁気ヘッドの全体構成例を示す斜視図である。
【図３】ＦＰＣとＩＣチップ及び磁気ヘッド（スライダー）との関係を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１０ サスペンション
１１ 磁気ヘッド（スライダー）
１２ ＦＰＣ
１３ 制御回路
１４ ＩＣチップ
１５ａ １５ｂ １５ｃ １５ｄ １５ｅ 樹脂材料（接着剤）
１６ 高さ制限板

Claims (6)

  1. 磁気ヘッドを支持するサスペンション；
    このサスペンションに沿い上記磁気ヘッドと制御回路とを接続するＦＰＣ；及び
    このＦＰＣ上に固定され、上記磁気ヘッドと制御回路との間の信号回路に介在するＩＣチップ；を有するチップオンサスペンション型磁気ヘッドにおいて、
    上記ＦＰＣ上に固定される上記ＩＣチップの上面に、平面形状が該ＩＣチップの平面形状より大きい高さ制限板を設け、この高さ制限板により該高さ制限板と上記ＩＣチップを接着する接着剤の厚さを規定して、該ＩＣチップの周縁を、上記高さ制限板及びＦＰＣに達する接着剤で封止したこと、及び
    前記高さ制限板が紫外線透過性を有する樹脂板からなることを特徴とするチップオンサスペンション型磁気ヘッド。
  2. 磁気ヘッドを支持するサスペンション；
    このサスペンションに沿い上記磁気ヘッドと制御回路とを接続するＦＰＣ；及び
    このＦＰＣ上に固定され、上記磁気ヘッドと制御回路との間の信号回路に介在するＩＣチップ；を有するチップオンサスペンション型磁気ヘッドにおいて、
    上記ＦＰＣ上に固定される上記ＩＣチップの上面に、平面形状が該ＩＣチップの平面形状より大きい高さ制限板を設け、この高さ制限板により該高さ制限板と上記ＩＣチップを接着する接着剤の厚さを規定して、該ＩＣチップの周縁を、上記高さ制限板及びＦＰＣに達する接着剤で封止したこと、及び
    前記高さ制限板が樹脂材料と該樹脂材料よりも熱伝導性の高いフィラーとを混入させた樹脂板からなることを特徴とするチップオンサスペンション型磁気ヘッド。
  3. 磁気ヘッドを支持するサスペンション；
    このサスペンションに沿い上記磁気ヘッドと制御回路とを接続するＦＰＣ；及び
    このＦＰＣ上に固定され、上記磁気ヘッドと制御回路との間の信号回路に介在するＩＣチップ；を有するチップオンサスペンション型磁気ヘッドにおいて、
    上記ＦＰＣ上に固定される上記ＩＣチップの上面に、平面形状が該ＩＣチップの平面形状より大きい高さ制限板を設け、この高さ制限板により該高さ制限板と上記ＩＣチップを接着する接着剤の厚さを規定して、該ＩＣチップの周縁を、上記高さ制限板及びＦＰＣに達する接着剤で封止したこと、
    前記接着剤は、少なくとも上記ＩＣチップと高さ制限板を接着する接着剤が、紫外線硬化型樹脂であること、及び
    前記高さ制限板が、紫外線透過性を有し、且つ、樹脂材料と該樹脂材料よりも熱伝導性の高いフィラーとを混入させた樹脂板からなることを特徴とするチップオンサスペンション型磁気ヘッド。
  4. 磁気ヘッドを支持するサスペンション；
    このサスペンションに沿い上記磁気ヘッドと制御回路とを接続するＦＰＣ；及び
    このＦＰＣ上に固定され、上記磁気ヘッドと制御回路との間の信号回路に介在するＩＣチップ；を有するチップオンサスペンション型磁気ヘッドにおいて、
    上記ＦＰＣ上に固定される上記ＩＣチップの上面に、平面形状が該ＩＣチップの平面形状より大きい高さ制限板を設け、この高さ制限板により該高さ制限板と上記ＩＣチップを接着する接着剤の厚さを規定して、該ＩＣチップの周縁を、上記高さ制限板及びＦＰＣに達する接着剤で封止したこと、
    前記接着剤は、該接着剤より熱伝導性の高いフィラーを含んでいること、及び
    前記高さ制限板が、紫外線透過性を有し、且つ、樹脂材料と該樹脂材料よりも熱伝導性の高いフィラーとを混入させた樹脂板からなることを特徴とするチップオンサスペンション型磁気ヘッド。
  5. 磁気ヘッドを支持するサスペンション上に、該磁気ヘッドと制御回路とを接続するＦＰＣと、このＦＰＣ上に固定されるＩＣチップとを設けるチップオンサスペンション型磁気ヘッドの製造方法において、
    （ａ）上記ＦＰＣ上に搭載された上記ＩＣチップの上面に接着剤を塗布する工程と、
    （ｂ）上記ＩＣチップの上面の上記接着剤を、平面形状が該ＩＣチップの平面形状より大きい高さ制限板で押し付ける工程と、
    （ｃ）上記ＩＣチップの周縁を、上記高さ制限板及びＦＰＣに達する接着剤で封止する工程と、
    を有することを特徴とするチップオンサスペンション型磁気ヘッドの製造方法。
  6. 請求項５記載のチップオンサスペンション型磁気ヘッドの製造方法において、上記接着剤は紫外線硬化型樹脂からなり、上記高さ制限板は紫外線透過性樹脂材料からなるチップオンサスペンション型磁気ヘッドの製造方法。
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