KR19990026873A - 자기헤드 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자기헤드에 관한 것으로, 제 1 자성기판상에 권선홈 및 트랙홈을 형성하는 단계와, 상기 제 1 자성기판 전면에 비자성층을 형성하는 단계와, 상기 비자성층이 형성된 트랙홈 및 권선홈에 감기는 형상으로 도전층을 패터닝하는 단계와, 상기 자성기판 전면이 평활한 면을 갖도록 비자성층을 형성하는 단계와, 상기 제 1 자성기판 상에 제 2 자성기판을 맞대어 접합하는 단계와, 기록매체와 접촉되는 트랙면 및 최종형상으로 가공하는 단계를 포함하는 자기헤드 제조방법을 제공한다.

따라서 본 발명에 따르면, 자기헤드의 권선공정이 재현성 및 신뢰성이 우수한 박막 패터닝 공정으로 이루어지므로 수작업으로 이루어지던 종래의 공정에 비해 제조시간의 단축 및 제품의 불량율을 감소시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

자기헤드 제조방법

본 발명은 자기기록매체에서 정보를 기록 재생하기 위한 자기헤드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코일의 권선공정을 박막 패터닝 공정으로 형성하는 자기헤드 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 자기헤드(Magnetic Head)는 기록하고자 하는 전기 신호를 자기코어 주위의 코일로 흐르게 하여 자계의 모양으로 변하게 함으로써 기록매체에 자화의 모양으로 신호를 기록하거나, 기록시와는 반대로 기록매체에 기록된 자화의 모양에 따라 자기코어에 기전력을 발생케함으로써 기록된 신호를 재생하는 것이다.

최근에 각종 정보기록 분야에서는 정보를 기록하는 기록 매체의 장시간 사용을 위해 기록매체의 보자력(H_C)이 수천 에르스테드(O_e)로 증가된 고밀도 기록방식이 채택되고 있으며, 기록 매체의 보자력 증가에 대응하기 위해 포화자속밀도를 향상시킨 자기헤드의 새로운 재질 및 특성 향상이 이루어지고 있다.

도 1 은 일반적인 자기헤드를 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이, 자기헤드는 코일(4)이 감긴 한쌍의 자기코어(1)를 서로 맞대어 부착한 것으로, 그 부착면에 산화실리콘 등의 비자성층(2)을 증착한 후 소정의 압력을 부여하면서 열처리하여 자기갭(G)이 형성되어 있다.

이와같은 자기헤드는 기록 매체가 일정속도로 자기갭(G)의 표면을 주행하게 될 때 패러데이(Faraday)의 유도법칙에 따라 자속의 시간 변화율에 비례하는 기전력이 코일(4)에 유기되어서 자기헤드에 일정한 크기를 갖는 입력 신호 전류를 발생시키거나, 입력 신호 전류에 따라 자기갭(G)에서는 기록 자장값이 외부로 누설되어 자기갭(G)의 표면을 주행하는 기록매체의 일단에는 일정방향으로 자화방향이 변화된 기록자장이 형성되게 된다.

한편, 기록매체의 일단이 자기헤드로부터 일정 경계 영역을 통과하게 되면 자기갭(G)에서 누설되는 자장의 크기는 기록 매체의 보자력보다 커지게 되므로 기록 매체의 일단에서 자화방향의 변화는 그 상황에서 고정되어 개별 트랙(Track)을 형성하게 되고 개별 트랙이 연속적으로 기록/재생되면서 정보의 기록/재생이 이루어진다.

한편, 자기헤드를 제조하기 위한 종래의 방법은 산화물자성기판 위에 트랙홈(6) 및 코일(4)을 감을 수 있도록 권선홈(3)을 형성하고 산화실리콘(SiO₂) 등의 비자성층(2)를 증착시킨 후, 접합력이 우수한 글래스를 용착하여 이와같이 제조된 1 쌍의 자기코어(1)를 맞대어 트랙홈(6) 및 권선홈(3)이 서로 일치하도록 정렬시킨 후 그 양측면에 소정의 압력을 부여하면서 열처리하여 상기 글래스(8)가 용착되어 상호 접합되도록 한다.

이어서, 상기 자기기록매체가 접촉하는 표면을 원통형상으로 정밀하게 연마하여 트랙면(5)을 형성한 후, 접합면에 직교하는 방향으로 자기갭(G) 양단을 경사지게 절단하여 다수개의 자기헤드를 제조한다.

또한, 상기 권선홈(3)에 신호전류를 인가하거나 받아들일 수 있도록 도전성 재질의 코일(4)을 감아 자기헤드를 제조한다.

그런데 전술한 종래의 자기헤드 제조방법에 있어서, 코일(4)을 감는 권선공정이 수작업으로 이루어져 왔는데 주지하다시피 자기헤드의 크기가 매우 작을 뿐아니라 자기헤드에 감기는 코일 또한 매우 가늘고 약해 작업이 매우 까다로워서 재현성 및 능률이 떨어지는 공정상의 단점이 있었다.

특히, 권선수가 동일해야 하는데 작업자의 실수로 이를 지키지 못하는 경우 유기되는 누설자장에 차이가 발생되어 치명적인 불량이 발생될 소지가 있었다.

따라서, 본 발명은 이와같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자기헤드의 권선공정을 수작업이 아닌 반도체 공정을 이용한 박막 패터닝방법을 적용하여 제조공정의 능률 및 재현성을 향상시킬 수 있는 자기헤드의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제 1 자성기판상에 권선홈 및 트랙홈을 형성하는 단계와, 상기 제 1 자성기판 전면에 비자성층을 형성하는 단계와, 상기 비자성층이 형성된 트랙홈 및 권선홈에 감기는 형상으로 도전층을 패터닝하는 단계와, 상기 자성기판 전면이 평활한 면을 갖도록 비자성층을 형성하는 단계와, 상기 제 1 자성기판 상에 제 2 자성기판을 맞대어 접합하는 단계와, 기록매체와 접촉되는 트랙면 및 최종형상으로 가공하는 단계를 포함하는 자기헤드 제조방법을 제공한다.

이와같은 본 발명에 따르면 자기헤드의 권선공정이 재현성 및 신뢰성이 우수한 박막 패터닝 공정으로 이루어지므로 수작업으로 이루어지던 종래의 공정에 비해 제조시간의 단축 및 제품의 불량율을 감소시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 일반적인 자기헤드를 도시한 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 자기헤드를 도시한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 도 2의 A -A' 단면도,

도 4a 내지 4b는 본 발명에 따른 트랙홈 및 권선홈 형성공정을 보인 공정사시도,

도 5a 내지 5f는 본 발명에 따른 권선공정을 보인 공정단면도 및 평면도,

도 6은 본 발명에 따른 자성기판의 접합공정 및 절단공정을 도시한 공정사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명

10 ; 제 1 자성기판 12 ; 권선홈

14 ; 하부 권선홈 16 ; 트랙홈

18 ; 절연층 20 ; 도전층

22 ; PR 층 24 ; 절연층

26 ; 패드 30 ; 제 2 자성기판

32 ; 트랙홈 34 ; 절연층

이하, 본 발명에 따른 실시예를 예시도면과 함께 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 3 은 본 발명에 따른 자기헤드의 구조를 나타낸 도면으로 도 2는 자기헤드의 사시도이며, 도 3은 도 2의 A - A' 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 자기헤드는 제 1 자성기판(10)과 제 2 자성기판(30)이 서로 접합되어 그 접합면에 자기갭(G) 및 자기갭(G)을 포함하는 트랙면(40)이 형성되며, 자기갭(G)의 폭(width)을 제한할 수 있도록 양단에는 트랙홈(16,32)이 형성되며, 제 1 자성기판(10)의 일단에 권선홈(12,14)이 형성되며, 상기 권선홈(12,14)상에 비자성층(18), 예를 들어 산화실리콘(SiO₂)층이 형성되며, 상기 권선홈(12,14) 및 트랙홈(16)에 의해 상대적으로 돌출된 부위를 중심으로 권취되는 형상을 갖는 도전층(20)이 형성되며, 상기 도전층(20)의 양단은 외부로 인출되어 외부장치와 전기적으로 연결되는 패드(26)가 형성되며, 상기 도전층(20) 상면 및 트랙홈(16,32)에 비자성층(24,34)이 형성되는 구조를 갖는다.

이하, 본 발명에 따른 자기헤드의 제조공정을 설명한다.

도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이, 연자성산화물로 이루어지는 자성기판(10,30)을 준비하여, 제 1 자성기판(10)상에 다수의 트랙홈(16) 및 권선홈(12,14)을 기판의 전체폭에 걸쳐 소정간격으로 배열하여 형성한다. 상기 트랙홈(16)과 권선홈(12,14)은 서로 직교하는 방향을 갖도록 한다.

이어서, 도 5a 내지 5c에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 자성기판(10) 전면에 산화실리콘(SiO₂) 등의 비자성층(18)을 증착하여 제 1 자성기판(10)과 절연시킨 후 코일의 재료로 이용되는 Al 또는 Cu 또는 Au 등의 도전층(20)을 증착한다.

이어서, 상기 도전층(20) 위에 PR(포토 레지스트)층(22)을 도포한 후 통상적인 포토리소그래피 공정을 통해 노광 및 현상하여 PR층(22)을 패터닝하고 식각하여 상기 권선홈(12,14) 및 트랙홈(16)에 의해 둘러싸여 상대적으로 둔덕이 형성된 부위를 중심으로 도전층(20)이 권취되는 형상을 갖도록 패터닝한다.

이어서, 상기 도전층(20)의 양단은 통상적인 금속배선공정을 통해 외부로 인출하여 패드(26)를 형성한다.

이어서, 권취되는 형상으로 패터닝된 도전층(20)과 이웃하는 도전층(20) 사이에 피막역할을 할 수 있으며, 자기갭(G)역할을 할 수 있는 절연특성을 갖는 비자성층(24)을 증착한다.

상기 비자성층(24)은 제 1 자성기판(10)과 제 2 자성기판(30)의 표면층을 이루어 접합공정시 접합특성이 우수해야하므로 접착성이 우수한 산화실리콘과 글래스 등이 적당하다.

한편, 제 1 자성기판(10)과 동일한 재질의 제 2 자성기판(30)을 준비하여 트랙홈(32)만을 형성하고 그 위에 비자성층(34)을 증착하여 제 1 자성기판(10)과 접합공정을 실시한다.

상기 접합공정은 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 자성기판(10)과 제 2 자성기판(30)의 표면에 형성된 절연특성 및 접착력이 우수한 산화실리콘과 글래스 재질의 비자성층이(24,34) 서로 대면하도록 맞대어 트랙홈(16,32)이 일치하도록 정렬시킨 상태에서 소정의 압력을 부여하면서 열처리하여 비자성층(24,34)이 용착되도록하여 자기갭(G)을 형성한다.

이어서, 기록매체가 접촉하는 표면, 즉 트랙면(40)을 완만한 곡면형상으로 정밀하게 연마한 후 자기갭(G)이 트랙면(40)에 대하여 경사지게 형성되어 트랙면(40)을 주행하는 기록매체에 헬리컬 스캔될 수 있도록 경사진 방향으로 제 1 및 제 2 자성기판(10,30)을 수직방향으로 절단하여 다수의 자기헤드를 제조한다.

이어서, 도 6의 은선으로 도시된 바와 같이, 최종형상을 갖도록 마무리 가공을 하여 자기헤드를 제조공정을 완료한다.

이와같은 본 발명의 제조방법은 권선공정에 있어서, 자기헤드의 크기가 매우 작고 자기헤드에 감기는 코일 또한 매우 가늘어 수작업으로 하기에는 상당한 숙련도 및 주의력을 필요로하나 이를 반도체 공정의 박막 패터닝 공정을 이용함으로써 권선작업을 단순화했다.

즉, 반도체 공정의 박막 패터닝 공정에서 수 ㎛의 선폭 구현기술은 이미 실용화된 기술이며 신뢰도가 높은 자동화된 기술로서 권선공정의 시간단축 및 불량발생율을 저감시킬 수 있다.

또한, 종래의 수작업을 위한 코일의 두께에 비해 도전층의 선폭이 훨씬 줄어들 수 있으므로, 권선수를 훨씬 증가시킬 수 있는 여유를 가질 수 있다.

또한, 도전층 패턴 마스크에 의해 항상 동일한 도전층의 패턴이 형성되므로 종래와 같이 작업자의 실수로 인한 권선수의 오류는 근본적으로 나타나지 않게 된다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다.

이와같은 본 발명에 따르면 자기헤드의 권선공정이 재현성 및 신뢰성이 우수한 박막 패터닝 공정으로 이루어지므로 수작업으로 이루어지던 종래의 공정에 비해 제조시간의 단축 및 제품의 불량율을 감소시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (7)

1. 제 1 자성기판상에 권선홈 및 트랙홈을 형성하는 단계와, 상기 제 1 자성기판 전면에 비자성층을 형성하는 단계와, 상기 비자성층이 형성된 트랙홈 및 권선홈에 감기는 형상으로 도전층을 패터닝하는 단계와, 상기 자성기판 전면이 평활한 면을 갖도록 비자성층을 형성하는 단계와, 상기 제 1 자성기판 상에 제 2 자성기판을 맞대어 접합하는 단계와, 기록매체와 접촉되는 트랙면 및 최종형상으로 가공하는 단계를 포함하는 자기헤드 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 도전층은 상기 권선홈(12,14) 및 트랙홈(16)에 의해 둘러싸여 상대적으로 둔덕이 형성된 부위를 중심으로 도전층(20)이 권취되는 형상을 갖도록 패터닝되는 것을 특징으로 하는 자기헤드의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 도전층을 패터닝하는 공정은 도전층(20)을 증착한 후 상기 도전층(20) 위에 PR(포토 레지스트)층(22)을 도포하고 포토리소그래피 공정을 통해 노광 및 현상하여 PR층(22)을 패터닝하고 식각하는 것을 특징으로 하는 자기헤드의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 도전층(20)의 양단은 금속배선공정을 통해 외부로 인출하여 패드(26)를 형성하는 것을 특징으로 하는 자기헤드 제조방법.
5. 제 1 자성기판(10)과 제 2 자성기판(30)이 서로 접합되어 그 접합면에 자기갭(G) 및 자기갭(G)을 포함하는 트랙면(40)이 형성되며, 자기갭(G)의 길이를 제한할 수 있도록 양단에는 트랙홈(16,32)이 형성되며, 제 1 자성기판(10)의 일단에 권선홈(12,14)이 형성되며, 상기 권선홈(12,14)상에 비자성층(18), 예를 들어 산화실리콘(SiO₂)층이 형성되며, 상기 권선홈(12,14) 및 트랙홈(16)에 의해 상대적으로 돌출된 부위를 중심으로 권취되는 형상을 갖는 도전층(20)이 형성되며, 상기 도전층(20)의 양단은 외부로 인출되어 외부장치와 전기적으로 연결되는 패드(26)가 형성되며, 상기 도전층(20) 상면 및 트랙홈(16,32)에 비자성층(24,34)이 형성되는 자기헤드.
6. 제 5항에 있어서, 상기 비자성층은 절연특성을 갖는 산화실리콘(SiO₂)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기헤드.
7. 제 5항에 있어서, 상기 도전층은 Al 또는 Cu 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기헤드.