JPS59172107A - 薄膜磁気ヘツドおよびその製造方法 - 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、特に導体コイル形成を容易にした薄膜磁気ヘ
ッドおよびその製造方法に関するものである。

従来例の構成とその問題点 蒸着およびフォトファブリケーション等の薄膜プロセス
技術を用いて磁気ヘッド素子を作成する薄膜磁気ヘッド
は、ＩＣプロセス技術に見られるように微細加工が容易
であるだめ素子の小型化が可能であり、狭トラツク幅の
多チヤンネル記録用の磁気ヘッドとして特に優れた特長
を持っている。

誘導型薄膜磁気ヘッドにおいては、従来のモノリ気コア
が薄膜磁性体で構成されているため記録においてもその
作動ギャップにおける記録漏えい磁束が原理的に急峻で
あり、短波長の記録特性に優れ、前述の狭トラツク化が
可能である点と合せて高密度記録用磁気ヘッドとして適
している。これらのことからオーディオ信号の高品質の
記録再生を可能とするオーディオＰＣＭ録音機用の磁気
ヘッドとして、記録には誘導型多チャンネル薄膜磁気ヘ
ッドが実用化されている。

導体コイルとしては、一平面上に一層膜で構成が可能で
製造が容易である１ターンタイプのものが多く研究開発
が進められている。しかしヘッド特性的に限界があり、
多巻線型のヘッドが必要と成でている。ところが、多巻
線型の場合、複数層化が成り、構造が複雑化しまた製造
が困難である欠点を持っている。

実施例の説明に先だって多巻線型薄膜磁気ヘッドの主要
構成部について説明する。第１図に示す様に、薄膜基板
１の素子面２には保護カバー４が接着されており、基板
１のテープ摺動面３および保護カバー４のテープ摺動面
５との間に作動素子が位置して一対の磁性体の間に狭ま
れた非磁性体が記録ギャップを構成している。薄膜基板
１の素子面２の他端にはリード接続用の導体コイルの各
端子部群６があり、機器側と中継するフレキシブルワイ
ヤー７のり一ド８とがワイヤボンド法により接続されて
いる。基板１およびフレキシブルワイヤ７はへラドベー
ス９に固定されている。また１０は磁気記録媒体を示す
。

次に従来のヘッド素子製造方法について説明する。第２
図は構造概要図であり、第３図はヘッド素子の平面状態
を示す概要図であり、第４図は第３図のＡ−Ａ断面図で
ある。

工程を順を追って説明すると、 （１）表面が平滑、平坦に仕上げられた強磁性体材から
成り下地磁性体層と成る基板１上にＡｌ２Ｏ２，ＳｉＯ
２等の材料から成る絶縁体層１１をスパッタ、蒸着等に
より形成する。

（２）　　ＡＱ材から成る導体層を絶縁体層１１の上６
７−２・ ′　　にスパッタ、蒸着等により形成する。

（３）導体層を所定形状にパターニングし導体リード部
１２とスパイラルコイル部１３が一体と成った、第１導
体コイル部１４を形成する。

（４）ＳｉＯ２，Ａ２２０３．ＳｉＯ２等から成る絶縁
体層１６を前記導体リード部１２の一部分を除いて蒸着
、スパッタにより形成する。

（６）前記工程（４）で形成した絶縁体層１５の所定部
分フロントギャップ部１６、パックギャップ部１７、お
よび第１導体コイル部１４のスパイラルコイル１３中心
部で第２導体リード１９との接続部１８をＮＦ、ＮＨ４
Ｆ等の混合液でエツチングする。この工程によって、前
記接続部１８はＡｆｆｉ材が露光している。また、フロ
ントギャップ部１６およびパックギャップ部１７は必要
に応じてエツチングするもので、必ずしもエツチングす
る必要はない。

（６）　　ＡＮ材から成る導体層を絶縁体層１６の上に
スパッタ、蒸着により形成する。

（了）前記工程（６）で形成した導体層を所定形状にパ
ターニングして第２導体リード１９を形成する。この工
程を完了することにより、一対の多巻線導体コイルが完
成する。

（ａ）　　ＳｉＯ２，Ａ２２０３等から成る絶縁体層２
ｏを所定部分にスパッタ、蒸着により形成する。この工
程を終了することによりギャップ長（Ｇ、Ｌ）２１が決
定される。

（９）　　Ｆｅ　−Ｎｉ合金、　Ｆｅ　−Ｎｉ　−Ｓｉ
合金等から成る強磁性体層をスパッタ、蒸着により形成
する。

（１ｏ）前記工程（９）で形成した強磁性体層を所定形
状にパターニングして上部磁性体層２２を形成する。

（１１）　　Ｓ　ｉ　０２　、　Ｓ　ｉＯ等から成る絶
縁体を所定部分にスパッタ、蒸着により保護膜厚２３を
形成する。

（１２）以上のように形成されたヘッド素子上部に保護
カバー４を作業温度が３ｏｏ℃〜４５０℃程度の低融点
ガラス２４で所定部分に接合する。その後、前述の主要
構成部での説明通シに７／ｚ・ アッセンブルを行ない、薄膜磁気へラードを完成させて
いた。

以上のように、多巻線導体コイルを形成するのに（２）
〜（７）の工程が必要であり、構成が複雑化し工程中で
の不良発生が増えるとともに、製造コストが高く成る欠
点があった。また導体コイル１４゜１９としてはへ２材
を使用しているだめ、フレキシブルワイヤ７との接続は
、Ａｕ線を超音波ワイヤボンダーで接続する方法が一般
的であった。多チャンネル薄膜磁気ヘッドの場合、１ケ
所づつ多数ケ所接続するため作業能率が悪いばかシか信
頼性にとぼしい欠点があった。導体コイル１４．１９に
Ａｕ材料を使用し、フレキシブルワイヤー７のリード８
にＳｎ　を付着した構成にし、ＡｕとＳｎの共晶結合を
利用したＡｕ　−Ｓｎ共晶ボンド一括接続法が考えられ
るが、Ａｕ材を導体コイルに使用する場合下地材料との
付着力を得るためＣｒ材を介す必要性がある。そのため
前述の製造方法で説明したように、保護カバー４を接合
するのにガラスボンティング法が用いられており、高温
下にさらされ、Ａｕ−Ｃｒが拡散し導体コイルの抵抗が
増大し、発熱量＝■Ｒの関係で発熱量が多くヘッド全体
が高温になり、ヘッド特性の劣化および信頼性の劣化の
原因となり導入が困難であった。そのため、導体コイル
のＡｕ材の厚みを増すことにより、抵抗の増加を防ぐこ
とが考えられるが、上部磁性体２２の透磁率（μ）は、
一層内での凹凸の段差６０が大きいほど透磁率は低下す
ることが一般に知られておりヘッド特性上問題であった
。前述の導体コイルの抵抗と上部磁性体２２の凹凸の段
差６゜を同時に満足することは不可能でありＡｕ　−Ｓ
ｎ共晶一括接続を行なうことが出来なかった。

発明の目的 本発明は構造が簡単で製造の容易な薄膜磁気ヘッドを提
供することを目的とするものである。

発明の構成 本発明は薄膜基板と、この薄膜基板上に設けられたスパ
イラルコイルを構成する第一の導体層と、この導体層の
近傍に設けられた上記スパイラルコイルの一方の引き出
しリードとなる第二の導体層９１−ジ と、上記第一の導体層の中心部および上記第二の導体層
の一部を除いて上記第一の導体層および第二の導体層を
覆う絶縁層と、この絶縁層上に設けられたヘッドギャッ
プを構成するための第一の磁性体層と、この第一の磁性
体層と同時に、上記第一の導体層と第二の導体層とを電
気的に接続するように形成された第二の磁性体層とを備
えた薄膜磁気ヘッドおよび薄膜基板上にスパイラルコイ
ルを構成するように第一の導体層を形成すると同時に、
この導体層の近傍に上記スパイラルコイルの一方の引き
出しリードとなる導体層を形成し、上記第一の導体層の
中心部と上記第二の導体層の一部を除いて上記第一の導
体層および第二の導体層を覆うように絶縁層を形成し、
この絶縁層上に、ヘッドギャップを設けるだめの磁性体
層、および上記第一の導体層の中心部と上記第二の導体
層の上記一部とを電気的に接続する磁性体層を同時に設
けた薄膜磁気ヘッドの製造方法を特徴とするものであり
へラドギャップを構成する磁性体層を設けると同時に、
第一、第二の導体層を磁性体層に１０　　　゛ よって電気的に接続するようにしたので構造が簡単で製
造も容易になるものである。

実施例の説明 以下本発明の実施例について、記録波長が１〜３μｍ程
度に用いる多チヤンネル用多巻線誘導型薄膜磁気ヘッド
を１列として、第８図、第５図〜第７図を用いて説明す
る。第８図は前記ヘッドの主要構成部を示し、第５図は
本発明のヘッド素子部の構造概要図であり、第６図は本
発明ヘッド素子部の平面図であり、第７図は第６図のＢ
−Ｂ断面図である。

まずヘッド素子部の製造方法の概略について説明するに （１）表面が平滑平面に仕上げられた強磁性体から成り
、下地磁性体層となる基板１上にＡ２２０３、Ｓｉｏ２
から成る絶縁体層３０をスパッタ、蒸着等により形成す
る。膜厚としては、基板１と導体コイル３１．３２との
絶縁数にΩ以上確保できる０、２μｍ以上でギャップ長
３８以下である。

（２）　　Ｃｒ　、　Ａｕ　　の順に導体層をスパッタ
、蒸着等１１、−５゜ によシ形成する。

（３）導体層を所定形状（従来と同様の形状で第１導体
コイル３１と第２導体リードの一部分３２で一平面上に
分離した状態で設けられている。）にパターニングして
導体コイルを形成する。

（４）　　５ｉｎ２．　Ａｌ２Ｏ３から成る絶縁体層３
３を一定部分にスパッタ、蒸着等により形成する。

（６）前記工程（４）で形成した絶縁体層３３の所定部
分（導体コイル３１．３２の一部分３４．３５）をＮＦ
、ＮＨ４Ｆ　　等の混合液により除去する。

必要によりバックギャップ部３６およびフロントギャッ
プ３７も除去することもある。この工程においてギャッ
プ長３８が決定する。

（６）　　Ｆｅ−Ｎｉ合金、　Ｆｅ　−Ｎｉ　−Ｓｔ　
　合金等から成る強磁性体層をスパッタ、蒸着により形
成する。

（７）前記工程（６）で形成した強磁性体層をパターニ
ングして上部磁性体３９を形成すると同時に、第１導体
コイル３１の一部分３４と第２導体リードの一部分３２
の一部分３６間との接続を行なうパターン４ｏを形成す
る。これによって、一対の多巻線導体コイルが形成され
る。

（８）　　５ｉｎ２．　Ｓｉｎ、およびＡＩ！、２０３
　　等から成る絶縁体を一定部分にスパッタ、蒸着によ
り保護膜４１を形成する。

（９）以上のように形成されたヘッド素子の上部に保護
カバー４を低融ガラス４２でガラスボンディングにより
所定部分に接合し、第８図に示スヨウに、ヘッドベース
９にヘッドナツプ６０を接着させ、導体コイル群６１と
フレキシブルワイヤー７とはＡｕ−８ｎ共晶ボンドによ
り接続され、テープ摺動面５２も仕上げられて薄膜磁気
ヘッドが完成されている。フレキシブルワイヤー７のリ
ード部５３はＳｎメッキがなされている。

以上のように構成することによって、次のような効果が
得られるものである。

（７）導体形成する工程において、従来の製造方法に比
べ、従来の製造工程において第１導体コイル部に絶縁体
層を形成する（４）の工程と、第２１３／、−ッ 導体リードを蒸着する（６）の工程、第２導体ＩＪ　−
トラパターニングする（７）の工程を消約することが可
能となり、工程が簡易化するばかりか工程での不良発生
を減少でき、歩留向上が図られる。

（イ）従来と同一の導体コイル厚、ギャップ長、および
パックギャップ厚の構成であれば、上部磁性体の凹凸の
段差は、従来の絶縁体層１５の厚み分だけ少なくするこ
とができ、透磁率が向上しヘッド特性が向上する。従来
の構成で第２導体リード１９と上部磁性体層２２間の絶
縁層２０は、上部磁性体層２２をパターニングする際の
エツチング液がＡｕ材から成る第２導体コイルを浸すた
め、除去することはできない。

（つ）ヘッド特性を従来と同等のものと考えだ場合、透
磁率は従来と同等でよいことになり、すなわち上部磁性
体層２２の凹凸の段差６０も従来と同じで良い。したが
って、絶縁体２０の厚み分導体コイルを厚くすることが
可能となり導体コイルの抵抗値を減少でき、消費電力を
節約できる。それによって、ヘッドの発熱も減少で１４
゜ き、発熱による不良要因が減少し、安定したヘッド特性
、信頼性が向上する。

に）導体コイル厚を厚くすることが可能になったことに
より、導体コイルにＡｕ　２μｍ　構成が可能となシ、
フレキシブルワイヤのリードにＳｎ材を０．４μｍ程度
付着しておき、加熱加圧してＡｕ　−Ｓｎ共晶結合によ
る共晶一括ボンドが可能となり、作業能率、および信頼
性が向上する。

従来のＡ２１μｍでの導体コイルの抵抗値は６０程度で
あり、Ｃｒ２００人、　Ａｕ　１μｍの導体コイルの抵
抗値は２ｏΩ程度に成るが、Ｃｒ２００八、Ａｕ２μｍ
にすると導体コイルの抵抗値は３０程度に成ることを実
験により確認した。各抵抗値は、４００℃〜５００℃で
行なうガラスポンド実施後の値であり、Ｃｒ、　Ａｕ　
ＩＪ−ドでは拡散した状態での値である。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、ヘッドギャップを構成
する磁性体層を設けると同時に、スパイラルコイルを構
成する第一の導体層とリードを構１５　　／−４−’ 成する第二の導体層とを磁性体層によって電気的に接続
しだので、構造が簡単で製造も容易になるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は薄膜磁気ヘッドの主要構成を示す斜視図、第２
図は従来の薄膜磁気ヘッドの一部を切欠して断面にして
示す斜視図、第３図は同薄膜磁気ヘッドの平面図、第４
図は第３図のＡ−Ａ断面図、第５図は本発明の一実施例
における薄膜磁気ヘッドの一部を切欠して断面にして示
す斜視図、第６図は同薄膜磁気ヘッドの平面図、第７図
は第６図のＢ−Ｂ断面図、第８図は同薄膜磁気ヘッドの
斜視図である。 １・・・・・・薄膜基板、３１．３２・・・・・・導体
コイル、３３・・・・・・絶縁体層、３９．４０・・・
・・・磁性体層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）薄膜基板と、この薄膜基板上に設けられたスパイ
   ラルコイルを構成する第一の導体層と、この導体層の近
   傍に設けられた上記スパイラルコイルの一方の引き出し
   リードとなる第二の導体層と、上記第一の導体層の中心
   部および上記第二の導体層の一部を除いて上記第一の導
   体層および第二の導体層を覆う絶縁層と、この絶縁層上
   に設けられたベッドギャップを構成するだめの第一の磁
   性体層と、この第一の磁性体層と同時に、上記第一の導
   体層と第二の導体層とを電気的に接続するように形成さ
   れた第二の磁性体層とを備えた薄膜磁気ヘッド。
2. （２）薄膜基板上にスパイラルコイルを構成するように
   第一の導体層を形成すると同時に、この導体層の近傍に
   上記スパイラルコイルの一方の引き出しリードとなる導
   体層を形成し、上記第一の導体層の中心部と上記第二の
   導体層の一部を除いて上記第一の導体層および第二の導
   体層を覆うように絶縁層を形成し、この絶縁層上に、ヘ
   ッドギャップを設けるだめの磁性体層、および上記第一
   の導体層の中心部と上記第二の導体層の上記一部とを電
   気的に接続する磁性体層を同時に設は今薄膜磁気ヘッド
   の製造方法。