JPH02310812A - 薄膜磁気ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ＶＴＲ，ＤＡＴ等の回転ヘッド型磁気記録再
生装置などに用いて好適な薄膜磁気ヘッドに関する。

［従来の技術］ 一般に、ＶＴＲ，ＤＡＴ等の回転ヘッド型磁気記録再生
装置では、回転するシリンダーに搭載された磁気ヘッド
が、媒体と高速摺動して信号の記録再生を行うが、近年
の記録密度の向上、これに伴う記録トラックの稠密化に
よりヘッドトラック幅は２０μｍ以下に及ぶものもあり
、これに対応して、シリンダー上へのヘッドアッセンブ
リーは＋ｌ 極めて高い精度が要求されている。

一方、狭いトラックに対応できる精度と記録再生能力を
もつ磁気ヘッドとして、従来の磁気ヘッドの主流であっ
たフェライト接合ヘッドに代替して、写真転写技術とマ
イクロエツチング技術による薄膜磁気ヘッドが開発され
ている。薄膜磁気ヘッドの特徴は、磁気コアの極小化に
基づ〈従来型ヘッドの１１５〜１／１０に及ぶ磁路縮小
効果。

これによる性能向上にある。また、ウェハープロセスに
よるＩＣ製造工程並みの量産性も挙げられる。

第１２図は、斯る従来の薄膜磁気ヘッド及びその取付は
構造を示している。同図において、５１は非磁性材より
なる基板で、該基板５１の一面上に、公知の薄膜形成技
術とホトエツチングプロセスによって、磁気コア５２、
薄膜コイル５３、図示せぬ絶縁層などが形成されており
、薄膜コイル５３の両端はボンディングパッド５４．５
４に導出されている（接続されている）、５５は薄膜磁
気ヘッドを保持したヘッドベースであり、上記基板５１
が接着剤５６によってヘッドベース５５に固着されてい
る。また、ヘッドベース５５には図示していないが、接
続端子板が、上述したボンディングパッド５４の形成面
と概ね垂直な関係で設置されていて（第２図で裏面側に
配設されている）、この接続端子板とボンディングパッ
ド５４とがリード線５７によって接続されていた。なお
、５８は接続用のハンダであり、５９は媒体との摺動面
である。そして、上記へラドベース５５が適宜固着手段
によって図示せぬシリンダーに取付けられるようになっ
ていた。

［発明が解決しようとする課題］ 前記したように、薄膜磁気ヘッドは、写真転写技術とマ
イクロエツチング技術等によるウェハープロセスでＩＣ
工程並みの量産性があり、かつ、１チツプの大きさが数
百μｍ２程度に小さくなっているものの、ヘッドチップ
をアセンブリーする工程で、チップ（基板５１）上のボ
ンディングパッド５４にリード線５７をハンダ５８付け
するため、１チツプにおけるボンディングパッド５４の
面積がかなりの大きさを占めることとなり、１ウエハー
に対するヘッドチップの取れ個数を少くしているという
問題があった。

また、前記第１２図に示すように、薄膜磁気ヘッドを、
ＶＴＲ，ＤＡＴ等の回転ヘッド型磁気記録再生装置で用
いる場合は、回転するシリンダーに搭載された薄膜磁気
ヘッドは、そのボンディングパッド５４などが形成され
ている面が、シリングーの回転面、即ちヘッドベース５
５の主体面（第１２図でＳで示した面）及び前記接続゛
端子板の面と概ね垂直な関係となる。この関係により、
チップ上のボンディングパッド５４へのリード線５７の
接続と接続端子板へのリード線５７の接続とは、互いに
垂直な面でのハンダ付は配線という極めて作業性の悪い
ものとなる上、ボンディングパッド５４への結線作業は
、一方がヘッドベース５５で閉塞された小面積部位での
ハンダ付は配線という極めて困難な作業を予儀なくされ
、結線の信頼性、生産性の低下を招来していた。即ち、
従来は薄膜磁気ヘッドの引出配線方法に配慮がなされて
おらず、結線の作業性を著しく損ねていた。

さらにまた、第１３図に示したように、最近の４ヘツド
ＶＴＲ等に見られる如く１ヘツドベースに２つのヘッド
チップを搭載する必要がある場合、従来の薄膜磁気ヘッ
ドでは、ギャップ間隔で数百μｍにアセンブリーするこ
とは殆んど不可能に近いという問題もあった。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とす
るところは、１ウエハーに対するヘッドチップの取れ個
数を増大できて、生産性を向上させ得、特に回転ヘッド
型磁気記録再生装置に用いる場合に確実・容易な外部接
続を可能し、また、１ヘツドベースに２つの薄膜ヘッド
をギャップ間隔を近接させて搭載可能な薄膜磁気ヘッド
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の薄膜磁気ヘッドは、上記した目的を達成するた
め、薄膜形成された磁気コア、コイル、絶縁材を積層し
コイルの端部と接続されたボンディングパッドをその一
面上に形成した非磁性の基板と、導電性電極材からなる
引出配線を形成した不良導体材料からなるサポート基板
とを接合し、前記基板のボンディングパッドと前記サポ
ート基板の引出配線の一端とを同一平面上で接続すると
共に、引出配線の他端を、前記ボンディングパッドとの
接続平面と略直交するサポート基板側面上に位置付ける
ように、構成される。

［作　用］ 磁気コア、コイル、絶縁材、ボンディングパッドなどを
その一面上に形成した非磁性の基板と、引出配線を形成
したサポート基板とを、ボンディングパッドと引出配線
の一端とが同一平面上で連らなるように接合し、例えば
、ボンディングパッドと引出配線の一端とを直接ハンダ
付けで接続し、引出配線の他端を、上記ボンディングパ
ッドとの接続平面と略直交するサポート基板側面上に位
置付けて、外部接続用（リード線接続用）の端子部とし
て機能付ける。即ち、基板とサポート基板とを複合して
形成してなる薄膜磁気ヘッドの作製工゛程で、ボンディ
ングパッドと引出配線の一端とが直接ハンダ付は等で一
統されるので、ボンディングパッドへの接続作業は容易
・確実となる。また。

本願発明者らの試作によれば、従来に比してボンディン
グパッドの面積を例えば１７１０程度にしてもボンディ
ングパッドと引出配線とは確実に接゛続でき葛ことが確
認された。従って、前記基板面（チップ面）に占めるボ
ンディングパッドの面積を大幅に削減できるので、同じ
大きさのウェハーについて比較すると、従前よりも２倍
以上のチップ取れ個数が実現できる。

また、ボンディングパッドとの接続平面と略直交する前
記サポート基板側面上に位置付けられた前記引出配線の
他端は、外部接続用（リード線接続用）の端子部として
機能する。従って、二の引出配線の他端が位置付けられ
たサポート基板側面と反対側をヘッドベースに固着する
ことによって、薄膜磁気へッｒの外部接続用端子部近傍
には邪魔な垂壁部材がなくリード線を接続することは容
易な作業となり、また、この作業面と、リード線の他端
が接続される接続端子板とは同一面に位置付けられるの
で、総じて結線の作業性、接続の信頼性が向上する。

さらにまた、薄膜磁気ヘッドの薄膜磁気回路やボンディ
ングパッドの形成面に接続用のリード線が存在しないの
で、２つ薄膜磁気ヘッドの薄膜形成面同士を近接して対
向配置することが可能となる。

［実施例］ 以下、本発明を図示した実施例によって説明する。第１
図は、本発明の１実施例による薄膜磁気ヘッド及び該ヘ
ッドをヘッドベースに貼付けたアセンブル状態を示す斜
視図である。

第１図において、１は非磁性セラミックス等よりなる基
板で、該基板１の一面上には、磁気コア２、薄膜コイル
３、該薄膜コイル３の両端に接続されたボンディングパ
ッド４、図示せぬ絶縁層などが、公知の薄膜形成技術と
フォトリソ技術などによって形成されている。

上記磁気コア２は同図では示していないが、絶縁層に埋
設された薄膜コイル３を介してその主体部が対向した下
部磁気コアと上部磁気コアとを有し、下部磁気コアと上
部磁気コアとは、リア側で接続されると共に、フロント
側ではギャップ規制膜を介して接合されて作動ギャップ
を形成している。この、磁気コア２は、例えばＦ　ａ　
Ａ　Ｉ　Ｓ　ｉ磁性合金、Ｃ：ｏＮｂＺｒ磁性合金など
の高透磁率、高飽和磁束密度の磁性材料によって形成さ
れている。また、上記薄膜コイル３並びにボンディング
パッド４は、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕなどの良導電性材料で形
成されている。そして、該実施例においては、ボンディ
ングパッド４の面積を、従来例に比して１／１０程度の
大きさとしであると共に、ボンデングパッド４の端部を
基板１の一面の辺端まで延しである。斯様にボンデング
パッド４の面積を従来の１／１０程度とすることによっ
て、同じ大きさのウェハーについて比較すると、従前よ
りも２倍以上のチップ取れ個数が実現できる。

５は、不良導体材からなるサポート基板で、該実施例に
おいては例えば前記基板１と同じ非磁性セラミックスよ
りなっている。サポート基板５には台座部６が形成され
ており、該台座部６に前記基板１が載置されて、両者１
，５は樹脂或いはガラスなどで接合されて一体化されて
おり、図示上方側には媒体との摺動面７が形成されてい
る。

８．８は、サポート基板５の溝９に該サポート基板６表
面と面一となるように埋込まれた引出配線で、例えばＡ
Ｉ　ＨＣｕ、Ａｕなどの良導電性材料で形成されている
。この引出配線８の一端８ａは、前記基板１上の対応す
るボンディングパッド４と同一平面上で連らなるように
突合わされ、ボンディングパッド４と引出配線８の一端
８ａとは、直接ハンダ１０付けで接続されている。この
結果、従前困難であったボンディングパッド４への接続
作業が容易・確実なものとなる。

また、引出配線８は、その一端８ａ側から斜めに延びて
、その他端８ｂが、ボンディングパッド４と引出配線８
の一端８ａとの接続面と直交するサポート基板５の側面
上に位置するようになっている。この引出配線８の他端
８ｂは、リード線接続用の端子部として機能し、所定の
面積をもつものとなっている。

上述したように、基板ｌとサポート基板５とを複合した
形の薄膜磁気ヘッドは、引出配ｍ８の他端８ｂｔｉ−形
成した面と反対側の側面を、接着材１１によってヘッド
ベース１２に固着される。そして、ヘッドベース１２に
取付けられた図示せぬ接続端子板と接続されたリード線
１３の端部が、前記引出配線８の他端８ｂにハンダ１ｏ
付けで接続される。この引出配線８の他＠８ｂとリード
線との接続作業は、接続端子板の接続と同一面で、且つ
引出配線８の他端８ｂの近傍にこれと垂直な障害壁がな
い状態で行えるので、ハンダ付は接続作業は容易で、結
線の信頼性も良好なものとなる。

次に、第２図〜第５図によって、上記した実施例の薄膜
磁気ヘッドの製造方法を説明する。

まず、第２図（ａ）に示すように非磁性の基板母材（ウ
ェハー）２０に、マスクスパッタ等の薄膜技術によって
前記した磁性合金材料よりなる磁性膜を所定形状に形成
し、多数の下部磁気コア２Ｉを形成する。続いて、Ｓｉ
Ｏ２薄膜等の無機絶縁材またはポリイミド等の樹脂層を
層間絶縁膜として、良導電性金属をバターニングして薄
膜コイル３を形成すると共にボンディングパッド４を形
成する。さらに眉間絶縁膜を形成して磁気コアとの絶縁
性を確保した後、眉間絶縁、膜を選択的にエツチングし
、続いてギヤツブ規ＩＩＪｉＦ膜を下部磁気コア２１の
フロント側に選択的に形成した後、上部磁気コア２２を
所定形状に形成して、第２図（ｂ）に氷量ような多数の
ヘッドユニットをもつウェハーを作製する。なお、第２
図（ｂ）においては図示の都合上層間絶縁膜などを割愛
しである。

一方、第３図（ａ）に示すように、前記基板母材２０と
同材料のサポート基板母材３０を用意し、該サポート基
板母材３０上に、ダイサー加工等により、該母材３０の
側面と所定角度で斜行した多数の溝９を、所定幅、所定
間隔、所定深さで形成する６次に、上記溝９内に、前記
した良導電性金属を埋込み、必要に応じ平坦化処理を施
こして引出配線８を形成する。

この後、第４図に示すように前記基板母材２０をスライ
スして、横一列に磁気ヘッドユニットの並んだショート
基板ブロック２ＯＡを作製する。

また、前記サポート基板母材３０をスライス・切削して
、各ヘッドユニットに対応した対となった引出配線８が
並設されたショートサポート基板ブロック３０Ａを作製
する。この時、ショートサポート基板ブロック３０Ａに
は、ショート基板ブロック２ＯＡをサポートするように
台座部６が形成され、これによってショート基板ブロッ
ク２０Ａを台座部６に位置決め・載置した際に、前記ボ
ンデインフグパッド４と引出配線８とが同一平面上に位
置するようにされる。

続いて、ショートサポート基板ブロック３０Ａの台座部
６にショート基板ブロック２０Ａを載置し、ショート基
板ブロック２ＯＡの各ボンディングパッド４とショート
サポート基板ブロック３０Ａの引出配線８の一端８ａと
を対応するもの同士で突合わせ、両ショートブロック２
ＯＡ、３０Ａを樹脂またはガラス等で接合して一体化す
る。次に、第５図に示すように、各ボンディングパッド
４と引出配線８の一端８ａとをハンダＩＯ付けし、必要
に応じ摺動面を研摩した後、最後に同図で２点鎖線で示
した線に沿ってスライスすることにより、第１図に示し
た単位薄膜磁気ヘッドが得られる。

斯様にして作製された薄膜磁気ヘッドは、前記へラドベ
ース１２に位置決めされて接着剤１１で固着されると共
に、引出配ｌｌＡ３がリード線１３によって所定部位と
接続される。そして、ヘッドベース１２が図示せぬ回転
シリンダーに、ネジ止。

接着等の適宜固着手段で取付けられ、薄膜磁気ヘッドの
シリンダーへのアセンブリーが完了することとなる。

上述した実施例においては、前記サポート基板母材３０
上に、エツチングまたはダイサー加工等により溝９を形
成し、該溝９にＡＩ、Ｃｕ、Ａｕ等の導電材を埋込むこ
とにより引出配線８を形成しているが、例えば、第６１
ｍ（ａ）に示すように、所定の厚さに製作した薄板状基
板材４０．４１と導電性薄板電極材４２とを所定順序で
積層して貼合わせ、これを同図（ｂ）に示す形状に切出
して、ショートサポート基板ブロック３０Ｂとし、導電
性薄板電極材４２によって引出配線８を形成するように
してもよい。

また、第７図に示すように、前記サポート基板母材３０
上にエツチングによって溝９Ａを形成し。

該溝９Ａに良導電性金属材を埋込んで引出配線８を形成
する場合には、溝９Ａは斜行した直線状のものである必
要はなく、同図に示したように、曲線部をもつ溝形状と
することもできる。

さらに引出配線８の材料は、ＡＩ、Ｃｕ、Ａｕ等に限ら
ず、超伝導物質であってもよい。この場合は、引出配線
形状に形成した超伝導物質と不良導体材との焼成により
サポート基板を形成してもよい。

また、前記実施例ではボンディングパッド４と引出配線
８とを直接ハンダ１０で接続しているが、ワイヤボンデ
ィング等の接続に代替することもできる。

また、第８図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すよ
うに、前記基板１　（ショート基板ブロッ、り２０Ａ）
とサポート基板５（ショートサポート基板ブロック３０
Ａ）との接合部位に１両者１，５の何れかに接着剤溜め
用の切込み１４を設けてもよく、こうすれば、基板１と
サポート基板５との接着が一層強固なものになる。

なおまた、前記した第１図〜第５図に示した実施例では
、サポート基板５に埋込んだ引出配線８を、サポート基
板５の側面に対する傾斜角θ（第３図参照）を約３０度
に設定したが、本願発明者らの実験によると、傾斜角θ
は、約２０度（第９図（ａ））〜約７０度（第９図（ｂ
））の範囲に設定すれば同様の効果が得られる。

また、前記した第１図〜第５図に示した実施例では、説
明の簡単化のために、引出配線８を図面上で（薄膜磁気
回路形成面側で）左下り傾斜したもの（第１０図（ａ）
）で示したが、右下り傾斜させた場合（第１０図（ｂ）
）にも同様の効果をもつことは明らかであり、傾斜角θ
の範囲も左下り傾斜の場合と変わることがなく、引出配
線８の傾斜角θの範囲は、およそ−２０度〜−７０度で
あっても同様の効果がある。

加えてまた、第１１図に示すように、左下り傾斜させた
引出配線８をもつ薄膜磁気ヘッドと、右下り傾斜させた
引出配線８をもつ薄膜磁気ヘッドとを一組として、互い
の薄膜磁気回路形成面同士を対向させて、一つのへラド
ベース１２に固着・搭載すれば、両ヘッド間のギャップ
間隔を可及的に近接させることが可能となり、ギャップ
間隔で数百μｍのアセンブリーを行うことも極めて容易
となる。

なお、前記した実施例においては、サポート基板５と基
板１とを同一材料のもので説明したが、両者は全く同じ
材質である必要はなく、略同じ熱膨張率をもつものであ
ればよい。

なおまた、前記した実施例においては、薄膜磁気ヘッド
を回転シリンダーに搭載された、ＶＴＲ。

ＤＡＴ等の回転ヘッド型磁気再生装置に適用されるもの
で示したが、電子スチルカメラ用ヘッド。

コンピュータ用磁気ディスク装置のためのヘッドとして
も適用できること勿論である。

［発明の効果コ 以上のように本発明によれば、ハンダ付は用のボンディ
ングパッドを従来の１／１０程度の面積にすることがで
き、同大きさのウェハーで比較すると、従来の２倍以上
のチップ取れ個数を実現できる。また、ボンディングパ
ッドと接続されたサポート基板の引出配線を、サポート
基板におけるボンディングパッド接続面と直交するサポ
ート基板側面に導出して外部接続用端子部としであるの
で、薄膜磁気ヘッドとへラドベース上の接続端子板との
接続が容易となる。総じて、生産性に優れ、ヘッドベー
スへのアセンブリ一時の接続作業力確実・容易となり、
接続の信頼性の高い製品を提供できる。さらに、最近の
４ヘツドＶＴＲなどに見られるように、ｌへラドベース
上に２つの薄膜磁気ヘッドを配設する場合にも、両ヘッ
ドのギャップ間隔を可及的に近接させることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１１図は本発明の実施例に係り、第１図は本
発明の１実施例による薄膜磁気ヘッドをヘッドベースに
アセンブリした状態を示す斜視図。 第２図〜第５図は第１図に示した実施例の薄膜磁気ヘッ
ドの製造工程をそれぞれ示す工程説明図、第６図及び第
７図はサポート基板作製のための別学法をそれぞれ示し
た説明図、第８図は基板またはサポート基板に設けられ
た切込みを示すための説明図、第９図はサポート基板に
形成された引出配線の傾斜角範囲を示すための説明図、
第１０図は引出配線の傾斜角の正負を示すための説明図
。 第１１図は１ヘツドベース上に２つの講膜磁気ヘッドを
搭載した場合の実施例の斜視図、第１２図及び第１３図
は従来例に係り、第１２は薄膜磁気ヘッドをヘッドベー
スにアセンブリした状態を示す斜視図、第１３図は１ヘ
ツドベース上に２つの薄膜磁気ヘッドを搭載した場合の
斜視図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・磁気コア、３・・
・・・・薄膜コイル、４・・・・・・ボンディングパッ
ド、５・・・・・・サポート基板、６・・・・・・台座
部、７・・・・・・摺動面、８・・・・・・引出配線、
８ａ・・・・・・引出配線の一端、８ｂ・・・・・・引
出配線の他端、９，９Ａ・・・・・・溝、ｌＯ・・・・
・・ハンダ、１１・・・・・・接着剤、１２・・・・・
・ヘッドベース、１３・・・・・・リード線、１４・・
・・・・切込み、２ｏ・・・・・・基板母材。 ２０Ａ・・・・・・ショート基板ブロック、２１・・・
・・・下部磁気コア、２２・・・・・・上部磁気コア、
３０・・・・・・サポート基板母材、３０Ａ・・・・・
・ショートサポート基板第１図 １・基１ｉ　　　　　　　８ａ：　−ｊＩｖ７２；メ薊
へファ　　　　　　　　８ｂ−厘ｐＨ３：薄ｌｌ興フイ
Ｉし　　　　　　　９□　号１６：＃５庄部　　　　　
　　　１２：　ヘヅシ“べ゛−スフ：慴動１ｔｌ　　　
　　　　　／３　：　　リード声茨８　：　５１．を配
工稟 第３図 ｔａノ ｔｂノ １１４４図 第６図 Ｃσノ （ｂ） 第７図 第８図 第９図 １σノ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　ｔｂノ第１０図 （ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　（ｂ）第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、薄膜形成された磁気コア、コイル、絶縁材を積層し
   コイルの端部と接続されたボンディングパッドをその一
   面上に形成した非磁性の基板と、導電性電極材からなる
   引出配線を形成した不良導体材料からなるサポート基板
   とを接合し、前記基板のボンディングパッドと前記サポ
   ート基板の引出配線の一端とを同一平面上で接続すると
   共に、引出配線の他端を、前記ボンディングパッドとの
   接続平面と略直交するサポート基板側面上に位置付けた
   ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 ２、請求項１記載において、前記基板のボンディングパ
   ッドと前記サポート基板の引出配線の一端とは、同一平
   面上で連らなるようにされたことを特徴とする薄膜磁気
   ヘッド。 ３、請求項２記載において、前記基板のボンディングパ
   ッドと前記サポート基板の引出配線の一端とは、直接ハ
   ンダ付けで接続されたことを特徴とする薄膜磁気ヘッド
   。 ４、請求項１記載において、前記引出配線が前記サポー
   ト基板に形成された溝に略面一に埋込んで形成されたこ
   とを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 ５、請求項１記載において、前記引出配線を形成した前
   記サポート基板が、導電性電極材と不良導体材との積層
   ブロックを切出すことによつて形成されていることを特
   徴とする薄膜磁気ヘッド。 ６、請求項１記載において、前記サポート基板の前記引
   出配線は、前記ボンディングパッドと接続される一端を
   もつサポート基板面において、サポート基板の側面に対
   し、略２０〜７０度、もしくは略−２０〜−７０度の傾
   斜をもつて形成されたことを特徴とする薄膜磁気ヘッド
   。 ７、請求項１記載において、前記基板または前記サポー
   ト基板の少くとも一方には、両者の接合部位に対応する
   箇所に接着剤溜め用の切込みが形成されたことを特徴と
   する薄膜磁気ヘッド。 ８、請求項１記載において、前記引出配線が超伝導物質
   で形成されたことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。 ９、請求項８記載において、前記引出配線を形成した前
   記サポート基板が、引出配線形状に形成した超伝導材料
   物質と不良導体材との焼成により形成されていることを
   特徴とする薄膜磁気ヘッド。 １０、請求項１記載において、磁気ヘッドユニットを横
   一列に配設した基板ブロックと、前記引出配線ユニット
   を横一列に配設したサポート基板ブロックを接合した後
   、個々のヘッドに分割されることを特徴とする薄膜磁気
   ヘッド。 １１、請求項１記載において、２つの薄膜磁気ヘッドが
   、互いの前記ボンディングパッド形成部位を対向させた
   状態で、媒体に対し連続的に摺動するようにヘッドベー
   ス上に近接配置されたことを特徴とする薄膜磁気ヘッド
   。