JPS6370407A - 巻線用可撓性回路 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 この発明は磁気コアの巻線を形成するための可撓性回路
に関し、例えば、フェライト・ヘッド組立体にあるよう
なウィンドーをもつ一体形コア部材に係わり、更には作
業員および自動的機械手段によって一体形コア部材の周
りに磁気コア巻線を形成する方法に関する。

Ｂ、従来技術 最初に第１図を参照すると、フェライト・ヘッドのコア
部材の周りに従来のワイヤ巻線コイルが示されている。

ワイヤ１２と１５は、作業員が針またはフック型の装置
（図示せず）を使って、一体形コア部材１４のウィンド
ー１３に特定回数挿入される。別の機械装置（図示せず
）を使って、ワイヤ１２と１５をウィンドー１３に案内
したり巻数を数えたりする作業で作業員を助けることが
できる。コア部材１４およびワイヤ１２と１５は非常に
小さいので、作業員が自分の作業を見られるよろｒ鉱央
１７て印Ａｒンろイ曹１山以尊で訊ス一体形コア部材１
４はフェライト脚部１６と１７、変換用ギャップ部分１
８およびウィンドー１３から構成されている。ワイヤ１
２と１５が付勢されると、ギャップ１８によって磁界が
発生する。

この磁界が、ディスク１９との間で読取りや書込みを行
なうのに使用される。

コア部材用の磁気コア巻線は、当技術では周知である。

ハード・ファイル上など固定磁気媒体の読取り用のフェ
ライト・ヘッドを製造する場合、作業員は通常フェライ
ト・ヘッド上の一体形コア部材のウィンドーに所定の回
数ワイヤを通す。コア部材のウィンドーが非常に小さく
力）つそこを通るワイヤが細いので、作業員は自分の作
業を確かめるために拡大して見なければならない。これ
は、時間がかかり退屈で、誤りの多い仕事であり、高度
に熟練した作業員を必要とする。ワイヤが破損すると、
作業員は誤ってワイヤを多く巻き過ぎたり少なく巻いた
りする。ワイヤはコア部材内部で互いに交差し、その結
果不均一な磁気特性が生じる恐れがある。

この工程を自動化するために、これまで様々な試みが行
なわれてきた。巻線数を計算し、コア部材にワイヤを案
内して、作業具を助ける機械が開発されてきた。こうし
た機械は作業員を助けるのには役立ったが、その工程を
完全に自動化することはできなかった。

さらに、ワイヤ巻線の機械強度が不足するため、ワイヤ
が無制限に振動して摩耗するので、磁気ヘッド組立体の
信頼性が低下した。

Ｃ０開示の概要 本発明は、ワイヤそのものを除去することによフて、従
来の一体形コア部材のコア巻線に伴う組立に関する問題
点を解決する。本発明では、容易に取り扱える程度に十
分に堅牢な可撓性回路を一体形コア部材のウィンドーに
一度挿入するだけでよい。この可撓性回路は、数個の並
列導体のパターンを含む。次いで、可撓性回路をコア部
材の周りで曲げて、並列導体の端部な突き合わせるよう
にする。各端部なはんだ付けすると、連続する複数回巻
線が形成される。

したがって、一度挿入を行なうだけでよく、可撓性回路
は破損せず、電気特性は再現性があり、巻線は互いにシ
ールドされ絶縁される。最も重要なことは、可撓性回路
が容易に自動化組立ラインに適合できることである。

馬蹄形または棒試磁気コアと一緒に薄膜回路を利用する
試みがこれまで何度か行なわれてきた。

しかし、こうした試みのどれも、一体形コア部材のウィ
ンドーに薄膜回路を挿入し、端部をまとめて折り曲げ各
端部なはんだ付けして複数回巻線を形成するものはなか
った。さらに、こうした試みのどれも、磁気ヘッド組立
体の自動化工程に効率的に使用できるものはなかった。

したがって、本発明の目的は、フェライト・ヘッド組立
体を製造するための改良された装置と方法を提供するこ
とである。

本発明の他の目的は、可撓性回路の端部な突き合わせて
接続すると複数回巻線が形成されるように配列された、
並列導体のパターンから成るコアである。

本発明の他の目的は、１回挿入するだけで作業員が容易
にコア部材の周りに可撓性回路磁気コア巻線を形成する
方法を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、人手を加えずにコア部材の
周りに可撓性回路磁気コア巻線を自動的に形成する方法
を提供することである。

Ｄ、実施例 第２図には、磁気コア用の巻線用可撓性回路２０が示さ
れている。回路２０は、好ましくはポリイミド製の、絶
縁可撓製ストリップ（可撓性部材）２１上に構成されて
いる。ストリップ２１上に、巻線領域２２）リード４２
ａ、４２ｉ、４２ｑおよびストリップ２１の一端にある
リード・バッド３１．３２および３３がパターン形成さ
れている。

ストリップ２１の他端は、広幅部分２４が削られて、幅
の狭い延長タブ部分２３になっている。タフ部分２３は
、以下で説明するように組立操作に利用される。タブ部
分２３と幅広部分２４の間の頓ｊ乃のノ５か、ｌ／、＋
７φ、−♀ｊ朗り士　釦立ｍハ炸を口ｊ＋　ｕ　ｘため
、図のように角度をつけるのが好ましい。

センス・ホール２６と２７は、以下に説明するように自
動組立工程で使用される。

第８図は、巻線領域２２をより詳しく示している。第３
図は中心タップをもつ巻線４２（第２図）の好ましい実
施例を示す。この好ましい実施例では、回路２０が、中
心タップをもつ単一巻線で読取りと書込み機能の両方を
実行するフェライト・ヘッドに使用される。

第３図では、巻線領域２２は、端部領域４４と４５およ
び中間部分４６を含む。端部領域４４と４５は、それぞ
れ矩形コネクタ・パッドの列４２ａないし４２ｑ（開始
端コネクタ・パッド）と４２ａ’ないし４２ｑ’（終了
端コネクタ・パッド）を含む。中心線４８の右側のパッ
ドには、ダッシュがつけである。第１の導線が、パッド
４２　ａを４２ａ’に接続する。第１の導線に隣接する
第２の導線が、パッド４２ｂをパッド４２ｂ°に接続し
、以下同様である。導線はパッド４２ａないし４２ｑか
ら始まり４２ａ“ないし４２ｑ°で終端するので、パッ
ド４２ａないし４２ｑは開始パッドと呼ばれ、パッド４
２ａ′ないし４２ｑ°は終端パッドと呼ばれる。

特に中間部分４６では、導線が互いにほぼ平行であるこ
とに注意すべきである。この平行性の結果、巻線の電気
特性が改善される。

可撓性回路２０を中心線４８で折り曲げると、パッド４
２ｂはパッド４２ａ°に重なる。同様にパッド４２ｃは
パッド４２ｂ°に重なり、パッド４２ｄはパッド４２ｃ
°に重なり、以下同様である。このようにして、位置合
わせされた各パッドを接続すると、平行導線は複数回巻
線４２を形成する。パッド４２ａと４２ｑは巻線４２の
リード線になる。第３図の好ましい実施例では、１６回
巻かれた巻線が形成されている。しかし、巻線の数と各
巻線の巻き数は応用例ごとに容易に変えられる。たとえ
ば、第３図に示した平行導線の間に他の平行導線を挿入
するだけで追加巻線が形成できる。当然、矩形コネクタ
・パッドの配列は少し修正しなければならないが、それ
は、当業者の能力の範囲内に含まれる。同じ可撓製スト
リップに同じストリップの両面にすべて埋め込んだもの
でも複数のストリップに個別に埋め込んだものでも、第
３図に示すような回路を複数個互いに積み重ねることに
よって、複数巻線も形成できることが、当業者なら理解
できるはずである。

第２図に加えて再び第３図を参照すると、線４２１は好
ましい実施例の巻線４２の中心タップ・リードである。

線４２ａ、４２ｉおよび４２ｑはそれぞれリード・パッ
ド３１．３２および３３（第２図）に接続され、それを
介して読取り／書込み駆動回路（図示せず）に接続され
る。読取り／書込み駆動回路は、書込み動作の場合は巻
線の半分（リード・パッド３１と３２の間にある並列導
線の最初の半分）を付勢し、読取り動作用の場合は巻線
全体（リード・パッド３１と３３の間にあるすべての並
列導線）を利用する。読取り動作には巻線全体が利用さ
れるが、それは、ディスクからの信号が書込み信号より
弱いからである。

書込み動作にはできるだけ迅速に切替えが行なえるよう
に巻線のインダクタンスを小さくするため、より少ない
巻き数が使用される。その場合、ドライバ回路から得ら
れる電流の量がより大きいので、巻線全体が必要ではな
い。すなわち、中心タップが使われるのは、１つの巻線
を読取り動作にも書込み動作にも使えるようにするため
である。

当業者なら理解できるように、中心にあるパッド（ここ
では、４２１）以外のパッドがリード・パッド３２に接
続される場合がある。たとえば、書込み動作に巻線の４
分の１しか必要でない場合である。この場合、パッド４
２ｅがリード・パッド３２に接続される。

めっき技術によって可撓性回路２０を形成する好ましい
方法が第４八図ないし第４Ｆ図に示されている。第４Ａ
図は、銅のシード層５２が薄く覆われた可撓性媒体また
は基板５１の側面図である。

薄い銅シード層５２上にフォトレジスト５３が厚く被覆
される。第４Ｂ図は、望ましいパターンを介してフォト
レジスト層５３上に紫外線を照射した後の結果を示す。

現像の後、銅シード層５２のポジティブ・フォトレジス
ト処理でフォトレジストが紫外線で露光された部分が露
出する。第４Ｃ図では、残存するフォトレジスト５３の
間の領域に銅パターン５７がめっきされる。めっきの方
法は、電解めっきでも無電解めっきでもかまわない。

第４Ｄ図では、銅パターン５７上にはんだ５８の薄膜が
めっきされる。第４Ｅ図では、残りのフォトレジスト５
３とその後に露出したシード層５２が取り除かれる。し
たがって、可撓性媒体５１、銅パターン５７の下の露出
しないシード層５２およびはんだ５８が残る。第４Ｆ図
では、第２図に示すリード・パッド３１．３２．３３お
よび第３図に示すコネクタ・パッド４．２　ａないし４
２ｑと４２ａ°ないし４２ｑ゛を除いたすべての領域の
銅パターン５７に積層体５９が付加される。めっき法が
好ましいのは、はんだ５８をめっきすると後述するその
後のはんだ付は工程が単純になるからである。また、銅
パターン５７が、後述する別の方法よりも高精度で作成
できる。

可撓性回路２０を形成する別の方法は、第５Ａ図ないし
第５Ｆ図１こ示すプリントおよびエツチング技術である
。第５Ａ図は、銅６２で被覆された可撓性媒体または基
板６１の側面図である。銅のコーティング６２にフォト
レジスト６３が塗布される。第５Ｂ図は、望ましいパタ
ーンを介してフォトレジスト層６３上に紫外線を照射し
た後の結果を示す。現像の後、銅６２の、ポジティブ・
フォトレジスト処理でフォトレジスト６３が紫外線で除
去された部分が露出する。第５Ｃ図に示すように、被覆
が取り除かれた銅の部分はエツチングによって除去され
、フォトレジスト６３の下に巻線パターンが画定される
。しかし、エッチンングによって銅が一部アンダーカッ
トされるので、図に誇張して示しであるように、残余部
分６２の側壁はいく分傾斜する。第５Ｄ図では、残りの
フォトレジスト６３が取り除かれ、第２図に示した望ま
しいパターンで可撓性媒体６１と銅の部分６２が残る。

第５Ｅ図では、第２図に示すリード・パッド３１．３２
．３３および第３図に示すコネクタパッド４２ａないし
４２　ｑと４２ａ゛ないし４２ｑ°を除いたすべての領
域の銅層６２に積層体６９が付加される。

コア部材の周りに可撓性コア巻線を手で取り付ける好ま
しい方法が、第６Ａ図、第６Ｂ図および第７図に示され
ている。第６Ａ図は、ヘッド組立体８２に垂直に取り付
けられた一体形コア部材８１のウィンドー９１に挿入さ
れている可撓性回路２０の上面図である。まず、タブ２
３（第２図）をウィンドー９１に挿入する。タブ２３の
幅は、ウィンドー９１の幅よりやや小さいのが好ましい
ことに留意されたい。次に、回路２０の広幅部分２４（
第２図）を折り曲げて、コア部材８１のウィンドー９１
を通って引き出す。広幅部分２４がウィンドー９１を通
った後、可撓性回路２０は平坦に戻る。中間部分４６（
第３図）はウィンドー９１とほぼ同じ幅であり、コア部
材のウィンドー９１内に摩擦を伴う試態ではめ込まれる
。

端部領域４４と４５は中間部分４６（第２図）より十分
広く、したがって、巻線を構成するパッドでまとめては
んだ付けするのに十分な面積がある。パッドの寸法を最
大にし隣接するバッド間の距離を最大にするため、端部
領域４４と４５のコネクタ・パッドは導線より大きく、
２列に配置されている。この様にして、パッド間にまた
がってしまうようなはんだなしで信頼できる瀉現性のあ
る接続が行なえる。

回路は単独で挿入できるほど堅牢なので、回路２０をコ
ア部材８１のウィンドー９１に挿入するのにどんな工具
も不要である。第６Ｂ図に示すように、回路の中心点４
８（第２図と第３図）がコア部材の中心点８３と合致す
るまで、回路２０をコア部材８１のウィンドー９１に挿
入する。

第７図には、コア部材８１のウィンドー９１に中途まで
挿入された可撓外回′ｊ８２０の側面図が示されている
。図では、可撓性回路２０のループが実際よりも大きく
描かれている。この図には示されてないが、次に、端部
領域４４のコネクタ・パッド４２ｂないし４２ｑをそれ
ぞれ端部領域４５のコネクタ・パッド４２ａ゛ないし４
２ｑ°と位置合わせする。

可撓性回路２０は端部領域４４と４５で可撓性回路２０
を押しつける位置合わせ用固定具（図示せず）によって
保持されているので、位置合わせされたコネクタ・パッ
ドをまとめてはんだ付けすると、好ましい実施例におけ
る１つの完全な複数回巻線が形成される。好ましい実施
例では、はんだ付けはガス伝熱法によって行なわれる。

ガス伝熱法では、遠隔の加熱素子（図示せず）で加熱さ
れた不活性ガスが、ストリップに吹き付けられる。

第４図に示した好ましい実施例のめつき工程で説明した
ように、コネクタ・パッドはすでにはんだで被覆されて
いるので、高温のガスにさらされるとはんだが溶け、完
全な巻線が形成される。

ガス伝熱はんだ付は以外にも、多くのはんだ付は方法が
使用できる。たとえばレーザはんだ付け、固体伝熱はん
だ付け、容量性はんだ付けまたは超音波はんだ付けも使
用できる。

ここで、リード・パッド３１．３２）および３３（第２
図）を、前述のように読取り／書込みドライバ回路に接
続されるように経路を定めることができる。リード・パ
ッド３１ないし３３は必要に応じてはんだ付けできる。

というのは、可撓性媒体２１の材料は、この操作に必要
な温度の範囲で完全な安定性を十分に維持するように選
ばれているからである。

動作の際には、磁気ディスク（図示せず）は第７図のヘ
ッド８２に平行で変換器ギャップ９５の真上の位置にく
るはずである。ヘッド８２および変換器ギャップ９５は
、可撓性回路２０およびコア部材８１と一緒に、ディス
クとの間でデータを読取りおよび書込みを行なうのに必
要な磁界と電界を生成する。

第８図ないし第１１図は、コア部材の周りに可撓性磁気
コア巻線を自動的に形成する好ましい方法を示す。第８
図はこの自動化を実行するのに使用される機械装置の概
略側面図である。フェライト・ヘッド組立体８２は、方
向付はホッパー（図示せず）およびガイド１０１と１０
２を通って、ウィンドー９１がストリップ・ガイ・ド１
０４の開口部１０３と一致するまで垂直方向に送られる
。

次に、ヘッド組立体８２は可動フィンガ１０６．１０７
および１０８によって定位置に保持される。

各可撓性回路間に孔をもつ数多くの可撓性回路２０（第
２図）から構成される連続回路ストリップ１０９がロー
ル１１１から連続リボンとして到来し、ホイール対１１
２．１１３．１１４および１１６によって送られる。

回路ストリップ１０９は、ホイール１１２と１１３を通
過してじょうご状部材１０５とストリップ・ガイド１０
４に至る。第９八図ないし第９Ｃ図は、それぞれ線９．
Ａ−９Ａ、線９　Ｂ−９Ｂおよび線９Ｃ−９Ｃに沿って
切り取られたじょうご状部材１０５とストリップ・ガイ
ド１０４の断面図を示す。じょうご斌部分１０５は、広
幅端部２４（第２図）に徐々に力を加えて狭いループに
曲げていく。第９Ｃ図は、じょうご状部材１０５とスト
リップ・ガイド１０４が合わさって、ストリップ１０９
が一体形コア部材８１のウィンドー９１に挿入できるよ
うになる所を示す。

ストリップ１０９がセンサ１１９と１２１で感知される
と、フィンガ１１７と１１８がストリップ１０９を挟ん
で閉じ、ホイール１１２．１１３．１１４および１１６
は鉢かなくなる。発光装置と感知装置の対からなるセン
サ１２２と１２３が可撓性回路２０の感知穴２６（第２
図）を検出して、導線の中心線４８（第２図と第３図参
照）がコア部材の中心線８３と一致したことを示す。次
に、可動フィンガ１０６ないし１０８が開放される。

ヘッド組立体８２は（図示されてない手段によって）ス
トリップと共に右に移動する。それは、可撓性回路２０
の中間部分４６がウィンド−９１全体に摩擦を伴っては
め込まれるからである。

ストリップ１０９がヘッド組立体８２と共に右に移動す
のとき、ストリップ１０９はじょうご状部材１０５とス
トリップ・ガイド１０４によって曲げられることに留意
されたい。ウィンドー９１への挿入はすでに行なわれて
いるので、これを行なうには、残りのストリップをじょ
うご状部材１０５とストリップ・ガイド１０４を通して
引き出すだけでよい。

ストリップ１０９は、センサ１２２と１２３が可撓性回
路２０の感知穴２７（第２図）を感知して、２つの回路
２０の間のストリップ１０９の孔がストリップ・カッタ
１０４の真下にきたことを示すまでヘッド組立体１０９
と共に右に移動し続ける。ストリップ１０９の孔がスト
リップ・カッタ１０４の真下にくると、ストリップの移
動は停止し、ストリップ・カッタ１２４が前進し、スト
リップ１０９をストリップ・ガイド１０４に当てて切断
する。ストリップ・カッタ１２４は、このときフィンガ
１０６がカッタ１２４の移動経路からはずれでるので、
自由に前進する。上記の動作の結果、可撓性回路２０は
、コア部材８１のウィンドー９１内で中心合せされる。

センサ１２３は、実際には、ずれた位置にあるセンサ穴
２６と２７を感知するのに使用される隣接する２つのセ
ンサであることに留意されたい。

また当業者ならすぐに気がつくことだが、センサ１２２
と１２３が、ストリップのマークを検出することによっ
て反射的に動作するようにすることができる。この場合
、感知穴２６と２７の代りに、ストリップ２１の表面に
プリントされた検出マークを使うことになる。この場合
には当然、センサ１２２と１２３はストリップの同じ側
になければならない。

第１０図は、コア部材８１の周りで可撓性回路２０を閉
じ、それぞれのパッドをはんだ付けするのに使用される
機械装置の平面図である。（可撓性回路２０が挿入され
た）ヘッド組立体８２は、プランジャ１５２と１５３の
間の開始位置にある固定具１５１の凹部１５５に配置さ
れている。レース１５６と１５７は固定具１５１の凹部
１５５の外側にある。プランジャ１５２は左から右に移
動し、ヘッド組立体８２をプランジャ１５３に対して移
動し、ヘッド組立体８２が最終位置１５８に到達するま
で移動が続く。

第１１図は線１１−１１に沿って切り取られた第１０図
の断面図で、最終位置１５８にある（可撓性回路２０が
挿入された）ヘッド組立体８２を示す。ヘッド組立体８
２が最終位置１５８にくると、前述のように、固定具１
６１が閉じて、はんだ付けのためにず撓性回路２０のコ
ネクタ・パッドを位置合せすることができる。はんだ付
けは、孔１６２と１６３を介して（容量性はんだ付けを
除く）前述のどんな方法を使用して行なってもよい。容
量性はんだ付けには他の固定具が必要である。容量性は
んだ付は用の固定具では、固定具の位置合せ部がはんだ
付は部とは離れており、はんだ付は固定具の両半分が電
気的に絶縁されている。

はんだ付けが完了した後、固定具１６１は開き、プラン
ジャ１５３が固定具１５１からヘッド組立体８２を出す
とき、プランジャ１５２は右から左に戻る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のワイヤ巻線コアをもつコア部材を示す斜
視図、 第２図は本発明の可撓性回路磁気コア巻線の一実施例の
全体構成を示す平面図、 第３図は第２図の可撓性回路磁気コア巻線の並列導線の
一部を拡大して示す平面図、 第４八図ないし第４Ｆ図は第２図の可撓性回路磁気コア
巻線を作成するための好ましいめっき技術を示す断面図
、 第５八図ないし第５Ｅ図は第２図の可撓性回路磁気コア
巻線を作成するための別のプリントおよびエツチング技
術を示す断面図、 第６Ａ、第６Ｂ図および第７図はコア部材の周りに可撓
性回路磁気コア巻線を手で形成する際の各段階を示す平
面図、 第８図は人手を加えずに自動化によってコア部材の周り
に可撓性磁気コア巻線を形成するための自動機械の構成
を示す正面図、 第９八図ないし第９Ｃ図は第８図の９　Ａ　−９Ａ線な
いし９Ｃ−９Ｃ線に沿った拡大断面図、第１０図は前記
自動機械の他の部分の構成を示す正面図、 第１１図は第１０図の１１−１１線に沿った断面図であ
る。 ］２．１５・・・・ワイヤ、１４．８１・・・・一体形
コア部材、１３．９１・・・・ウィンドー、１６．１７
・・・・フェライト脚部、１８・・・・変換用ギャップ
部分１．２０・・・・巻線用可撓性回路、２１・・・・
可撓性部材としての可撓性ストリップ、４２ａないし４
２ｑ・・・・開始端コネクタ・パッド、４２ａ°ないし
４２ｑ°・・・・終了端コネクタ・パッド、３１．３２
．８３・・・・リード・パッド、５１．６１・・・・基
板、５２．６２・・・・銅シード層、５３．６３・・・
・フォトレジスト、８２・・・・ヘッド組立体、１０４
・・・・ストリップ・ガイド、１０５・・・・じょうご
状部材。 出願人　　インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーション 代理人　　弁理士　　岡　　１）　次　　生（外１名） 第４Ａ図 第４Ｃ図 第４Ｆ図 第９Ａ図　　　　　第９Ｂ図　　　　　　第９Ｃ図第１
０図 第１１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁性の可撓性部材と、 前記可撓性部材に形成された複数の平行な導電線部と、 前記各導電線部の一端側に形成された開始端コネクタ・
   パッド及び他端側に形成された終了端コネクタ・パッド
   と、 を有し、前記可撓性部材が曲げられると、前記各開始端
   コネクタ・パッドは一方側に隣接する導電線部の終了端
   コネクタ・パッドに接触するよう構成されていることを
   特徴とする巻線用可撓性回路。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項記載の巻線用可撓性回
   路において、前記複数のコネクタ・パッドの一部には外
   部回路接続用のリード・パッドが接続されていることを
   特徴とする巻線用可撓性回路。