JPS62159307A - 電磁変換装置 - 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】 イ、産集土の利用分野 本発明は電磁変換装置に関し、例えば磁気ヘッドのよう
な小型の電磁変換装置に特に好適な電磁変換装置に関す
る。

口、従来技術 従来、磁気ヘッド、例えばバルクヘッドの巻線は第１３
図に示すようにコア１のコイル巻線孔２に手巻き若しく
は自動巻線機でコイル３を巻付けることにより行なって
いる。しかしこれは、サイズの小さい（Ｊ　＝７００　
μｍ、　ｍ＝７００　μｍ）巻線孔２を通し１行なうも
のであるから非常に面倒である。

特に第１４図に示すマルチヘッド（単一ヘッドが複数個
配列）では、例えば電子スチルカメラ用の場合にはトラ
ック間隔が各ヘッド間の微小ピッチに対応して０．０４
鶴と狭く、またＰＣＭ用ヘッドでも０．１〜０．２鶴し
かない。この場合、ヘッドのコイル巻線孔２のサイズは
ｎ’　＝　５００μｍ１ｍ’　　＝　ｓｏｏμｍと更に
小さく、各ヘッド間の間隙ｄ−４０μｍであるから、も
はや自動巻線機では巻線が不可能であり、手巻きでしか
巻線を行なうことができない。

即チ、コイルは０．０３５〜０．０２０會１φのホルマ
ール導線からなっていて、これを上記の微小間隙を通し
て巻くのは非常に難しい。例えば、イルミネーティング
ルーベで巻線部を拡大し、ピンセット等で巻くが、これ
を隣接するヘッドコアに順次巻きつけることは非常な労
力を費やし、さらに困難をきわめる。電子スチルカメラ
用のヘッドの場合は、０．０４ｍのトラック間隔であり
、ルーパ等を使用して巻くのは不可能である。

ハ０発明の目的 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、
生産性、歩留り良くコイルを取付けることの可能な電磁
変換装置を提供することを目的としている。

二１発明の構成 本発明は、可撓性基体にコイル導体が一体に設けられて
なるコイル形成部材が、コア部のコイル巻線孔に挿通さ
れ、前記コイル形成部材の対向端部間が互いに電気的に
接続されてコイルが形成され、かつ前記可撓性基体の前
記対向端部の対向端面の少なくとも一方が切断によって
形成されている電磁変換装置に係る。

上記切断とは、物理的手段、化学的手段を問わない。例
えば物理的手段としては、カッタ、レーザカッタ、イオ
ンミリング等が挙げられる。化学的手段としては、例え
ばウェットエツチング、プラズマエツチング等があり、
これらを組合せても良い。

ホ、実施例 以下、本発明を磁気ヘッドに適用した例について説明す
る。

第１図は、バランス型と称される磁気ヘッドの例を示す
。

このヘッドのコア１には既述したと同様の巻線孔２が設
けられているが、本実施例によれば、この巻線孔２を通
して可撓性フィルムベースにコイル導線が付着してなる
コイル形成部材１４が取付けられ、このフィルムで巻線
コイルが形成される。

即ち、このコイル形成部材１４は従来のコイルとは全く
異なり、第２図及び第３図に示すように例えば厚さ５μ
ｍのフィルムベース（例えばポリエチレンテレフタレー
トベース）１５に、Ｃｕ　％Ａ　ｕ　−、Ｆ　ｅ　ｓ　
Ａ　ｇ、若しくはＡＩ等又はこれらの合金からなるコイ
ル導線１３をスパッタリング、真空蒸着法等で形成した
ものである。製造にあたっては、ベース１５上にコイル
導線材料（例えばＣｕ）を全面に付着せしめ、しかる後
に公知のフォトリソグラフィー技術により所定のコイル
導線パターン１３に加工し、各端部にポンディングパッ
ド１６を一体に形成しておく。この場合、表面を絶縁層
１７、例えばポリイミド系樹脂で被覆しても良い。また
はスパッタ法によりＳｉｎｇ、Ｓｔ、Ｎ、などの絶縁物
を被着しても良い。この後に、第２図の如き形状にエツ
チング溶断し、個々にコイル形成部材を切出すことがで
きる。

こうしたコイル形成部材１４は、第１図においてヘッド
の巻線孔２に通され（２回以上通しても良い）、各端部
を対向させた状態で、ポンディングパッド間を図示の如
きワイヤ１８でワイヤボンディングし、人、出力を夫々
取出せば、コイルとして動作させることができる（なお
、巻線孔２の左側にも上記と同様にコイル形成部材１４
を取付けてよいが、これは図示省略した）。従って、巻
線孔２が小さく、かつ第１４図で述べた如き狭い間隔又
は間隙であっても、従来のようにコイル導線を士数回も
巻く必要は全くなく、コイル形成部材１４を巻線孔２に
通すことで同様のコイルを作成できるから、生産性が大
きく向上すると同時に、作業性が良く、歩留も著しく良
好となる。

コイル形成部材１４の巻線孔２に挿通される挿通部１４
ａの幅Ｗ１は、巻線孔２の高さａ２よりも小さくしなけ
ればならない。この高さ１２は比較的大きなオーディオ
用ヘッドでも１１以下で、ＶＴＲ用ヘッドでは０．５Ｈ
程度である。

他方、ボンディングを確実にするためには、ポンディン
グパッド１６の幅は０．１龍以上を必要とし、ポンディ
ングパッド間の距離は０．０５ｍｍ以上を必要とする。

従って、コイル形成部材１４の幅を挿通部の幅Ｗｌに一
様にすると、１２がｌ−１である場合でもコイル導体１
３の巻数は７ターンに制限され、これではコイルとして
不充分である。そのため、コイル形成部材１４の両端に
幅広の部分１４ｂを設け、第１図、第２図のように幅広
部１４ｂに多数のポンディングパッド１６を配してコイ
ル導体１３の数を増加するようにしている。

コイル形成部材１４を巻線孔２に挿通する際には、拡大
された端部１４ｂを縮小するよう弾性変形させてから通
すことができるが、挿通後は図示の如くに原形に復元す
る。この挿通については、後に詳述する。

この後、コイル形成部材１４をコア１の面に押付けて第
１図のように変形させるのであるが、フィルムベース１
５の厚さを充分に薄くしであるので、コア形成部材１４
はコア１の面に沿って変形し、これと密着していて巻線
形状は良好である。

なお、第１図において、コイル形成部材１４の取付けに
際し、一対のコア１゛をガラス融着してから取付けるの
が良い。コイル形成部材１４をガラス融着前に取付ける
と、これが融着作業の邪魔になってコア同士の間で位置
ずれを生じ易い（コア同士の位置ずれは数μｍ以下でな
ければならない。）。

その上、巻線孔２にガラスが食み出してフィルムベース
１５とコア１との間に侵入し、凝固することがある。コ
イル形成部材１４の取付は位置が狂っている場合、最早
その修正は不可能であるので、ガラス融着後にコイル形
成部材を取付けるのが望ましい。

第２図のコイル形成部材を第２図のように巻線孔２に挿
通するには、次のようにするのが良い。

コイル形成部材１４の一方の端部に、フィルムベース１
５から延在する三角形の突出部１５ａを設けておく。先
ず第４図（ａ）に示すように、フィルムベースの突出部
１５ａをコア１の巻線孔２に挿入する。突出部１５ａは
その両辺が巻線孔２の内壁面に摺接しながら丸められ、
それによって幅広部１４ｂも少し丸められるようになる
。

次いで、同図（ｂ）に示すように幅広部１４ｂが丸めら
れながら巻線孔２に挿入される。フィルムベースは可撓
性を有し、その厚さが充分に薄いので、このような変形
は容易である。

次いで、同図（ｃ）に示すように挿通部１４ａが巻線孔
２に挿入され、幅広部１４ｂが巻線孔２を通過すると、
幅広部１４ｂ、突出部１５ａは元の平面状態に復する。

幅広部１４ｂが巻線孔２を通過したら、第１図のように
、コイル支持部材３の面上で両幅広部１４ｂを突合せる
ようにし、少なくともフィルムベースの突出部１５ａの
側の幅広部１４ｂで余分な部分を切断、除去する。

次に、ポンディングパッド１６間をワイヤ１８で接続し
、磁気ヘッドが組立てられる。

コイル形成部材１４は、コア１とコイル支持部材３とに
密着し、コイル支持部材３上で両端が正確な位置で相対
向するようにする必要がある。コイル形成部材に長さ方
向に余分な部分を設けておいて、上記のように取付けて
おいてから余分な部分を切断、除去すると、コア１やコ
イル支持部材３との密着を確実にし、対向端部の位置出
しを正確にすることができる。かくして、コイル形成部
材１４の対向端面の少なくとも一方が切断された端面１
４ｃとなる。

第５図は、コイル導線１３を絶縁層１７（例えばポリイ
ミド系樹脂）を介して積層したものである。上層のコイ
ル導線上にも絶縁層１７を塗布でコーティングしておく
。このようにすれば、導線１３の本数密度を増やせるか
ら、コイル形成部材１４の幅Ｗｌを狭くし、磁界強度を
大として磁気特性を向上させ得るのみならず、コイル形
成部材１４を幅狭として＠線孔２に通し易くなる等の作
業性の向上も可能となる。

この場合は、下層側のコイル導線１３の端部上で絶縁層
１７にスルーホールを設け、表面にポンディングパッド
を形成する際にポンディングパッドと下層側のコイル導
線とをスルーホールを通して接続する。

第６図は、他の例によるコイル形成部材１４を示すもの
である。

この例では、ベースの一端側の面積が上述の例と同様に
拡大されるが、他端側は拡大せず、導線１３の両端を公
知のＩＣ技術によりボンディング（例えばフィルムキャ
リア方式やワイヤボンディングで接続）してよい。第６
図のコイル形成部材１４は、他端側が幅狭となっている
から、第１図のへラドコア１をガラス融着した後でも、
巻線孔２に上記他端側からコイル形成部材１４を容易に
挿通できる。このためヘッドの組立てが容易となる。

フィルムベースとしては、ポリイミド樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂等が用い
られる。フィルムベース厚さとしては、４〜１００μｍ
が望ましい。

これらのフィルムベースを使用して、次のような工程を
経てコイル形成部材を製作し、コアに取付けて磁気ヘッ
ドとした。

１）フィルムベースを真空装内に置き１．ＯＸ　１０−
’Ｔ　ｏｒｒまで真空に引く。

２）Ａｒガスにて６．０Ｘ１０−３Ｔｏｒｒのガス圧に
する。

３）Ｃｕターゲット又はＡｕターゲットとフィルムベー
ス間に２．０〜３．０　Ｗ／ｃａｌの電圧をかけ、グロ
ー放電をおこし、スパッタリングを行ない膜厚を２．０
Ｘ１０−”ｍとする。

４）Ｃｕ膜又はＡｕ膜が付着したフィルムベースにレジ
スト（Ａ　Ｚ　−１３５０；ヘキスト社製）を塗布する
。

５）上記のものを露光、現像、エツチング（耐酸性）を
行い、所望のパターンを得る。

６）所望のパターンを得た後、レジストを剥離（耐有機
溶剤）する。

７）所望の形状にエツチング溶断し、 ８）コアに取付け、磁気ヘッドとする。

第７図（ａ）は上記５）の工程でパターニングしたコイ
ル形成部材の中間製品を示す。図中Ａ部分を拡大図示す
れば、同図（ｂ）のようになっている。Ｃｕ又はＡｕ等
の導体１３の密に形成されている部分１３ａの幅は１０
μｍ、その両側の粗に形成されている部分１３ｂの幅は
５０μｍとしである。同図（ｂ）に示すパターンが多数
形成されて同図（ａ）に示す中間製品を構成している。

この工程はフォトリソグラフィの方法によって遂行され
る。即ち、第８図に示すように、フィルムベース１５上
に全面被着しているＣｕ又はＡｕの導体層１３−２上に
フォトレジスト１３−３を所定のパターンに形成し、こ
れをマスクにして導体層１３−２をパターンエツチング
してコイル導体１３が形成される。

第９図は、上記７）の工程で、第７図（ａ）に示す中間
製品の各Ａ部分を所定の形状で採取する状態を示す。

この工程もフォトリソグラフィの方法によって遂行され
る。即ち、第１０図に示すように、上記中間製品上にフ
ォトレジスト１３−４を所定のパターンに形成し、これ
をマスクにしてフィルムベース１５の不要部分をエツチ
ング除去し、第２図に示すコイル形成部材とする。

以下に具体的な実施例について説明する。

第１１図に示すコイル形成部材を用意した。このコイル
形成部材１４の中央部１４ａの幅Ｗ、は０．３５ｍｍ、
幅広部１４ｂの幅Ｗ２は１．６　ｍｌ、両幅広部１４ｂ
の両端間の長さｊ２１０は５鶴で、一方の幅広部の先端
から三角形を呈する長さ１１□が５鰭のフィルムベース
突出部１５ａが延在している。このコイル形成部材には
１５本のコイル導線１３が設けてあり、断面構造は第３
図に示したと同様である。

なお、フィルムベース１５はポリイミド樹脂又はポリカ
ーボネート樹脂からなり、その厚さは１０μｍ、コイル
導線１３はＣｕ又はＡｕからなり、その厚さは２μｍ、
絶縁層はＳｉＯ□又は３　ｉ　３　Ｎａによって形成さ
れていてもよい。

このコイル形成部材は第７図〜第１０図で説明したフォ
トリソグラフィの方法によって製作された。

第１２図は第１１図のコイル形成部材を取付けてなる磁
気ヘッドを示す。

この磁気ヘッドは、電子スチルカメラ用のマルチヘッド
で、コア１の厚さ１４は６０μｍ、巻線孔２の高さ１６
は０．４酊、幅１７は０．３龍である。

Ｓ線孔２に第４図で説明した方法によってフィルムベー
スの突出部１５ａを挿通することより、それより幅の広
い１４ｂが自然に丸められて挿通される。そして図のよ
うにコイル形成部材１４をコア１に巻付け、予めコア１
の面に貼付けられている入出力用プリント基板４に幅広
部１４ｂを貼付ける。このとき、コイル形成部材１４が
コア１に密着し、幅広部１４ｂがプリント基板４上の所
定の位置に正確に位置するようにする。プリン＋−ｇ板
４のコア１への貼付は及びコイル形成部材１４のコア１
及びプリント基板４への貼付けは、予め裏面に塗布され
ている接着剤によってなされる。

次に、第１１図の一点鎖線で示す位置で幅広部１４ｂを
切断し、コイル形成部材の余分な部分１４ｄとフィルム
ベースの突出部１５ａとを除去する。かくして、長さ約
３．９７ｗのコイル形成部材１４がコア１に密着して正
確な位置に巻付けられる。１４Ｃは、上記切断によって
形成された切断端面である。

次に、ポンディングパッド１６間及び両端のポンディン
グパッドと入出力端子４ａとがワイヤ１８によって接続
され、磁気ヘッドが組立てられる。

コイル形成部材には、後に切断する１４ｄと１５３とが
設けてあって所定の寸法よりも長くしであるので、コイ
ル形成部材をコア１及びプリント基板４に密着させるこ
と並びにコイル形成部材を所定の位置に正確に位置させ
ることが容易になされる。

コイル形成部材の導体の端部を切断位置よりも内側に設
けても良い。

上記の例では、既にガラス融着されているコアの巻線孔
にコイル形成部材を挿通して磁気ヘッドとしているが、
コイル形成部材を一方のコア部に巻付けてからコアをガ
ラス融着することも可能である。

即ち、一方のコア部にコイル形成部材１４を巻付けてお
いて、２つのコアを突合せ、第１２図に一点鎖線で示す
ガラス棒１０を巻線孔２の突合せ部に置き、ガラス棒１
０を加熱して熔融させ、コア１を融着する。このように
すると、磁気ヘッド組立て作業が一層容易になる。フィ
ルムベースには耐熱性のあるポリイミド樹脂又はポリカ
ーボネート樹」旨を使用しているので、ガラス融着の温
度に充分に耐えられる。また、既にコイル形成部材１４
がコア１に密着して正確な位置で巻付いているので、融
着作業の邪魔にならず、前述したようなコイル形成部材
の位置ずれやコア融着部のずれが起る虞れはない。

この例では、フィルムベースの突出部１５ａはコイル形
成部材をコアに密着させるために引張るのに役立つ。即
ち、コイル導線１３が存在しない１５ａを持って引張れ
るので、導線１３にダメージを与える虞れがない。また
、フィルムベースの突出部１５ａは、巻線孔２に挿通す
る必要がないので、形状は三角形でなくても作業に適し
た適宜の形状にすることができる。

以上、本発明を例示したが、上述の例は本発明の技術的
思想に基いて更に変形が可能である。

例えば、上述のフィルム状コイルの導線のパターンやコ
イル自体の形状等は種々変更してよい。

また、上述のフィルム状コイルは場合によっては、巻線
孔に複数回通して巻回することもできるが、この場合で
も各フィルムでは多数本の導線を保持したまま作業を行
なえるから、作業性が良く、ミスも減少する。また、適
用可能なヘッドはバランス型に限らず、セミバランス型
（コア部のバックギャップ位置にコイルを取付けるタイ
プ）や、スタガ型（一方のコア部のみにコイルを取付け
るタイプ）であってもよく、磁気ヘッド以外にも、コイ
ルを使用する種々の電磁変換装置に適用可能である。

へ１発明の作用効果 本発明は上述の如く、可撓性基体にコイル導体を一体に
設けたコイルを用いているので、巻線孔が小さく、かつ
コイル挿通部分が狭い間隔又は間隙であっても、従来の
ようにコイル導線を何回も巻く必要は全くなく、導体付
き可撓性基体を巻線孔等に通すのみで同様のコイルを作
成できる。その上、可撓性基体の対向端面の少なくとも
一方が切断によって形成されており、この切断、除去さ
れた部分を含む長いコイル形成部材をコアに巻付けるこ
とにより、この巻付は作業が容易であり、コアへの密着
も確実で、位置決めも高い精度でなされ、従って生産性
が大幅に向上し、歩留も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１２図は本発明の実施例を示すものであって
、 第１図は磁気ヘッドの概略斜視図、 第２図はコイル形成部材の斜視図、 第３図は第２図のｍ−ｍ線断面図、 第４図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はコイル形成部材を巻
線孔に挿入するときの状態を示す斜視図、 第５図は他の例によるコイル形成部材の第３図と同様の
断面図、 第６図は更に他の例によるコイル形成部材の斜視図、 第７図はコイル形成部材の中間製品を示し、同図（ａ）
は斜視図、同図（ｂ）は同図（ａ）の拡大平面図、 第８図はコイル導体パターンの形成方法を示す断面図、 第９図はコイル形成部材の中間製品からコイル形成部材
を採取する状態を示す斜視図、第１０図はコイル形成部
材の中間製品からコイル形成部材を採取する方法を示す
断面図、第１１図は更に他の例によるコイル形成部材の
平面図、 第１２図は第１１図のコイル形成部材を使用してなる磁
気ヘッドの斜視図 である。 第１３図及び第１４図は従来例を示すものであって１ 第１３図は磁気ヘッドの概略斜視図、 第１４図はマルチヘッドの概略斜視図 である。 なお、図面に示す符号において、 １　　・・・コア部 ２　　・・・巻線孔 ３　　・・・コイル支持部材 ４　　・・・プリント基板 １３　・・・コイル導線 １４　・・・コイル形成部材 １４ａ・・・挿通部 １４ｂ・・・幅広部 １４Ｃ・・・切断端面 １５　・・・フィルムベース（可ｔＱ　性４　体＞１５
ａ・・・突出部 １７　・・・絶縁層 １８　・・・ワイヤ である。 代理人　弁理士　　逢　坂　　　宏 第３図 １コ 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 ｃｙ　ｃｙ　ｔｙ　７ｔｙ 第１０図 第１３図 第１４図 ７′ 帽引手続補正書 特許庁長官　黒　１）明　雄　　殿 ■、事件の表示 昭和６０年　特許願第２９９０９６号 ２、発明の名称 電磁変換装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名　称　
（１２７）小西六写真工業株式会社４、代理人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、可撓性基体にコイル導体が一体に設けられてなるコ
   イル形成部材が、コア部のコイル巻線孔に挿通され、前
   記コイル形成部材の対向端部間が互いに電気的に接続さ
   れてコイルが形成され、かつ前記可撓性基体の前記対向
   端部の対向端面の少なくとも一方が切断によって形成さ
   れている電磁変換装置。