JPH04370510A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜磁気ヘッドをマト
リックス状に形成した基板上に接着部材によって保護板
を接合する薄膜磁気ヘッドの製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】巻線型の薄膜磁気ヘッドとしては、磁気
抵抗効果型ヘッドおよびインダクティブヘッドが使用さ
れている。それらの製造方法を、図１０および図１１に
基づいて説明する。

【０００３】図１０は、主として再生ヘッドとして用い
られる磁気抵抗効果型ヘッドのあるユニットの略断面図
である。同図において、基板をなす下側ヨーク１は、Ｎ
ｉ−Ｚｎフェライトや、Ｎｎ−Ｚｎフェライト等の高透
磁率磁性体で構成されている。下側ヨーク１の上には、
ギャップｇを形成するＡｌ２　Ｏ３　やＳｉＯ２　より
なる絶縁層２があり、さらにその上に磁気抵抗効果（Ｍ
Ｒ）素子にバイアス磁場を印加するための電流バイアス
導体３が設けられている。該電流バイアス導体３の上部
は、ＳｉＯ２　，Ａｌ２　Ｏ３　等の素材からなる絶縁
層４で被覆されている。絶縁層４の上にはパーマロイ蒸
着膜からなるＭＲ素子５が形成されている。ＭＲ素子５
の上は、ＳｉＯ２　，Ａｌ２　Ｏ３　等からなる絶縁層
６で被覆されている。該絶縁層６の上には、図示されて
いない磁気記録媒体から発生する信号磁界をＭＲ素子５
に導く上側ヨーク７が形成される。該磁気ヘッドの前面
のギャップｇは、薄膜磁気ヘッドにおける磁気ギャップ
を構成する部分であり、後の研磨工程によってこの側面
に磁気テープとの摺動面が形成されることになる。この
ようにして薄膜磁気回路が形成された下側ヨーク１の上
の上側ヨーク７をまずＳｉＯ２　またはＡｌ２　Ｏ３　
等のパッシベーション膜８で覆い、該パッシベーション
膜の上面８ａを平坦にするためにダイヤモンドパウダー
等により研磨加工を行なう。この平坦化研磨は、上部磁
性体である上側ヨーク７を傷つけない程度の高さまで行
なう。次に、前記研磨加工により平坦化した部分８ａに
接着剤９を介して保護板１０を接合する。以上のような
各ユニットが多数１枚のウェーハ上に、薄膜形成技術に
より形成される。このウェーハ上の薄膜磁気ヘッド群を
行単位に分断した後、接着剤９を塗布し保護板１０を重
ねて加圧し温度を上昇させて接着し、その後個々のヘッ
ドに分割する。

【０００４】図１１は、主として記録ヘッドとして用い
られる薄膜型のインダクティブヘッドのあるユニットの
断面図である。同図において、フェライト等の磁性基板
または非磁性体の基板１１上に、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉまた
はＦｅ−Ｎｉ等の磁性合金からなる下部磁性層１２がス
パッタリング等によって形成される。次にＳｉＯ２　ま
たはＡｌ２　Ｏ３　等からなる層間絶縁層１３を形成し
、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ等の金属よりなる巻線導体１４をス
パッタリング等により形成し、その上を層間絶縁層１３
の上層部で覆った後、フロントギャップとバックギャッ
プの層間絶縁層１３をテーパエッチングして、磁気ギャ
ップを構成するギャップｇを端部に形成する。次に下部
磁性層１２と同材料よりなる上部磁性層１５が、スパッ
タリング等の薄膜成膜技術およびフォトリソグラフィ等
により所定のパターンで順次積層されて薄膜磁気回路を
形成する。このようにして形成された薄膜磁気回路は、
その上方に保護板１９を接合することにより保護する必
要がある。まず、この磁気回路が形成された基板１１上
を、絶縁保護層１６で覆い、さらにガラス下地層１７で
覆う。絶縁保護層１６は、ＳｉＯ２　等からなる絶縁膜
で、ガラス下地層１７は、Ｃｒ，またはＴｉ等の金属膜
で、接合に用いるガラスと絶縁保護層の化学反応によっ
て発泡が生じるのを防止するためである。次に保護板１
９の接合に入る。前記のガラス下地層１７とその上の保
護板１９との隙間に、ガラス１８を充填するかまたは接
着することにより保護板１９が接合されることになる。

【０００５】ここで保護板１９の接合は、この接合強度
を十分に得るために、ガラス転移点よりさらに数百度高
い温度で作業を行なう必要がある。したがって、従来は
ウェーハ上に形成したヘッドチップ群を行単位に切断し
た後、該行ウェーハを位置決めし、その上にガラスを形
成した短冊状保護板を位置決めし、その上より一定の重
さを加えて途中に入れ、加熱して接合が行なわれていた
。その後個々のヘッドに分割する。

【０００６】前述のように、保護板をヘッドチップに接
合するとき、磁気抵抗効果型の場合は接着剤を用い、イ
ンダクティブ型の場合はガラスが用いられていた。

【０００７】そして、保護板とヘッドチップとの間で接
着剤を硬化させることにより、またはガラスを軟化また
は溶融し固まらせることにより接合が行なわれる。この
ような薄膜磁気ヘッドは、薄膜形成技術およびリソグラ
フィ技術の応用により、その量産性が優れている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来は
、磁気ヘッドの量産においてはコストダウンを図るため
、面積の大きなウェーハ上にマトリックス状の複数個の
ヘッド群をバッチ処理により形成するから、保護板の接
合工程においても、ウェーハ単位で複数行の保護板を同
時に接合する必要がある。このとき保護板を接着剤によ
り接着するタイプの磁気ヘッドにおいては、接着層が厚
くなると、摺動面の研磨加工の際の接合部の境界面のチ
ッピング発生の原因となる。また、保護板をガラスによ
り接合するタイプの磁気ヘッドにおいては、ガラス層の
厚さの均一性、接着層の均一性等が、磁気ヘッドのテー
プ摺動面の磨耗の均一性を実現する上で重要である。 特にガラス接合においては、作業温度が高く高温での保
護板圧力の安定性が重要である。このように、薄膜磁気
ヘッドの量産性の特徴を最大限に発揮するためには、薄
膜形成後の保護板接合を、ウェーハ単位に効率的にかつ
均一な接合部分の厚さを得る必要がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明においては、接合
装置本体に複数の薄膜磁気ヘッドをマトリックス状に形
成した基板を位置決めする工程と、前記のマトリックス
状に形成された各行に接着部材を介して保護板を位置決
めして載置する工程と、各行の保護板の上部に押圧体を
載置する工程と、各押圧体の上部をスリットで分割され
た板ばねで各行ごとに押圧する工程と、板ばねで押圧さ
れた基板と保護板とを加熱して保護板を薄膜磁気ヘッド
に接合する工程とを設けた。

【００１０】

【作用】本発明による製造方法は、以上のような工程を
有するから、位置決めしたウェーハの、複数の磁気ヘッ
ドを形成した単位行を複数行形成してなるそれぞれの単
位行上に、磁気テープと接触する磁気ヘッドの摺動部分
の一部を形成しかつ磁気ヘッドの薄膜形成部を保護する
ための保護板を、接着剤またはガラス等の接着部材を介
して、位置決めして重ね合せ各行ごとに所望の圧力で接
合することができる。また、加圧用ばねは平行度の良好
な１枚の薄板ばねを用いており、これはスリットで分割
されているから、接合時加圧力を複数行の各保護板に均
一に加えることができる。そのため各単位行間の接合部
における接着剤またはガラスの厚さの分布の幅を小さく
できる。ばね用材料として、Ｎｉ−Ｃｒ系を中心とした
耐熱ばね材料を使用すると、ガラスによる接合のとき、
高い作業温度においても一様でかつ十分な加圧力が得ら
れ、良好に結合が行なわれる。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明による製造工程を実施するた
めの装置の一部切欠正面図であり、図２はその平面図で
ある。こられの図に示されるように、接合装置本体２０
の上に接合基準下板２１を、接合装置本体２０に固定し
た位置決めピン２２ａ、２２ｂにより位置決めする。そ
の上に載置される各部分については、以下に各部ごとに
詳説する。これらは、後述の図９に示されるように、接
合装置本体２０に回転自在に取付けられたウェーハ加圧
用板３６で押さえられそれに設けた加圧用ねじ３９によ
り圧力を調整される。

【００１２】図３Ａは、１対のウェーハ位置決め板２４
ａ，２４ｂよりなるウェーハ位置決め用の部品であって
、それぞれの内側の位置決め部２４ｃに、多数の薄膜磁
気ヘッドをマトリックス状に形成しパッシベーション膜
の平坦化研磨を完了した基板５１が嵌込まれる。接合装
置本体２０に固定した位置決めピン２３ａ，２３ｂにウ
ェーハ位置決め板２４ａ，２４ｂの位置決め用ピン穴２
５を嵌合させて位置決めし、前述のように位置決め部２
４ｃに基板５１を位置決めする。同図に示されるように
、基板５１上の左端の行ａ上に複数個のヘッドチップａ
１〜ａ４が形成されており、さらにこの行は複数行ａ〜
ｎが形成されている。最終的にこれらは個々のチップ単
位に分断される。ウェーハ位置決め板２４ａ，２４ｂは
、その厚さをウェーハ厚さより薄くして、接着剤の流出
による基板５１と位置決め板２４ａ，２４ｂとの誤接着
を防いでいる。

【００１３】次に、図３Ｂに示されるように、基板５１
上に形成された磁気ヘッドの保護板接合位置に、各行単
位に接着剤（図示されていない）を塗布しておき、図３
Ｃに示されるような１対のスペーサ２６ａ，２６ｂをそ
の位置決め用ピン穴２５ａにより前述と同様に位置決め
ピン２３ａ，２３ｂに嵌合させ、ウェーハ位置決め板２
４ａ，２４ｂ上に位置決めしておき、その上に多数の保
護板１０を位置決めするための保護板位置決め板２７ａ
，２７ｂを、さらに位置決めピン２３ａ，２３ｂに嵌合
させて取付ける。次に、短冊状に切断した保護板１０，
１０…を保護板位置決め板２７ａおよび２７ｂの位置決
め溝２７ｃ，２７ｃ…に平行に並べる。

【００１４】その後、図４に示されるような枠状の加圧
体２８の位置決め穴２８ａ，２８ｂを位置決めピン２２
ａ，２２ｂに嵌合して、保護板位置決め板２７ａ，２７
ｂの上に被せ位置決めする。同図に示されるように、加
圧体２８は、その内側に設けたガイド溝２８ｃ，２８ｃ
…に沿って後述の保護板１０の押圧体２９，２９…が上
下に摺動可能になっており、このガイド溝２８ｃはウェ
ーハ上の保護板接着部のピッチに合せて複数個平行に設
けられている。

【００１５】図５は、押圧体２９の斜視図である。これ
は、保護板押圧部３０とその反対側の板ばね加圧部３０
ｂ，３０ｃと、これを加圧体２８にセットしたとき、下
側に抜け落ちないように左右対称位置に鍔３０ｄが設け
られている。

【００１６】図６は、図１の点線で囲ったＥの部分の拡
大図である。基板５１の上面に接着剤を介して位置決め
した保護板１０の上面を押圧体２９を介して、後述の板
ばね３１によって加圧して、所望の接着層厚さを得るこ
とになる。接着剤による結合の場合は、保護板１０を均
一に加圧するために、押圧体２９の保護板１０と当接す
る面３０に、シリコンゴム等の弾性体を張付けておく。

【００１７】図７は、板ばね３１の平面図である。これ
は図のように１枚の板材を下記のように加工してある。 板ばね３１は、その縦方向に等ピッチのスリット３１ｓ
，３１ｓ…で分割された板ばね加圧部３１ａ，３１ａ，
…が、それぞれ押圧体３０の上端を加圧するとき、片持
ちばねとして作用するように中央に割目３１ｃを設けて
ある。したがって、分離された各ばねによる加圧力は、
均一に付加されるため接着層の厚さを均一にできる。板
ばね３１は、位置決め穴３２ａ，３２ｂを図４に示され
るばね位置決め板３３の位置決め穴３３ａ，３３ｂと位
置決めピン２３ａ，２３ｂにより加圧体２８に位置決め
され、図２に示されるようにばね押え板３４とともにね
じ３５により加圧体２８に固定される。

【００１８】図８は、ばね押え板３４の平面図である。 枠体の中央にビーム３４ａが形成されており、これは板
ばね加圧部３１ａ，３１ａ，…の自由端を押さえるよう
になっている。

【００１９】さて、基板５１のセット、保護板１０のセ
ット、加圧体２８のセット等が完了すると、次に、図９
に示したように、接合装置本体２０に支軸３８を中心と
して回転自在に取付けられたウェーハ加圧用板３６を、
セットされたものの上に被せ、固定ピン３７を接合装置
本体２０からウェーハ加圧用板３６に貫通させ動きを規
制する。そして、ウェーハ加圧用板３６の中心のねじ３
９を締め込んで、ばね押え板３４および加圧体２８を下
に向かって押すことによりばね力を保護板１０の押圧体
２９に伝え、保護板１０を加圧する。

【００２０】その後図１および図２に示される重ね合わ
せられた加圧体２８と接合基準下板２１等をねじ４０ａ
，４０ｂにより一体とする。そして接合装置本体２０よ
り上記一体となった加圧治具一式４１を炉中に入れ、昇
温して接着材を硬化させ接合が完了する。なお、ウェー
ハ位置決め板２４ａ，２４ｂ、保護板位置決め板２７ａ
，２７ｂ、スペーサ２６ａ，２６ｂは、加圧治具一式４
１を接合装置本体２０から取外すとき、固定ピン３７が
外れるため横方向から取外すことが可能である。

【００２１】以上の説明では、磁気抵抗効果装置を使用
した再生ヘッドの場合の、接着剤による接合の場合を示
したが、記録ヘッドとして用いるインダクティブヘッド
の場合は、前述と同様に、複数の磁気ヘッドをマトリッ
クス状に形成したウェーハを図２に示した接合装置本体
２０の上に位置決めされた接合基準下板２１の上に、位
置決めピン２２ａ，２２ｂにより位置決めされた図３Ａ
に示されるウェーハ位置決め板２４ａ，２４ｂによりそ
の位置決めを行なう。その上に、図３Ｃに示されるスペ
ーサ２６ａ，２６ｂ、保護板位置決め板２７ａ，２７ｂ
を置き、片面に低融点ガラス層を形成した保護板１０，
１０…を置き、次に加圧体２８押圧体２９等を重ねるこ
とは、前述と同様である。加圧用板ばね３１は、ガラス
接合の作業温度が高温であるため、高温でもその弾性を
失わないばね材を使用する必要がある。高温でも弾性を
失わない材料として、Ｎｉ−Ｃｒ系を初めとしたＮｉ基
合金を用いる。また、その他構成部品も耐熱性の高い材
料を用いる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、大面積のウェーハ上に
スパッタリング等によりマトリックス状に形成した薄膜
磁気ヘッドの保護板接合において、１ウェーハ分同時に
保護板の接合が行なえ、また加圧用板ばねの一体化によ
り、接合時の加圧力が均一に加わるため、接着剤または
ガラス層の厚さの均一化が図れる。また高温下において
も十分な強度を保持する材料を使用すると、ガラス接合
時における高温での加圧力の均一化が可能であり、ガラ
ス層厚さが均一化される。また接合治具もその熱容量が
小さく、温度上昇，温度降下が早く、量産性に優れてい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用される装置の一部切欠正面図であ
る。

【図２】図１の平面図である。

【図３】Ａはウェーハ位置決め板、Ｂは保護板位置決め
板、Ｃはスペーサの平面図である。

【図４】加圧体の平面図である。

【図５】押圧体の斜視図である。

【図６】図１のＥの部分の拡大図である。

【図７】板ばねの平面図である。

【図８】ばね押え板の平面図である。

【図９】接合装置本体のウェーハ加圧用板の動作を示す
側面図である。

【図１０】磁気抵抗効果型薄膜磁気ヘッドの略断面図で
ある。

【図１１】薄膜型インダクティブヘッドの略断面図であ
る。

【符号の説明】

２０　　接合装置本体 ２１　　接合基準下板 ２２ａ，２２ｂ　　位置決めピン ２３ａ，２３ｂ　　位置決めピン ２４ａ，２４ｂ　　ウェーハ位置決め板２５　　位置決
め用ピン穴 ２６ａ，２６ｂ　　スペーサ ２７ａ，２７ｂ　　保護板位置決め板 ２８　　加圧体 ２９　　押圧体 ３１　　板ばね ３３　　ばね位置決め板 ３４　　ばね押え板 ３５　　ねじ ３６　　ウェーハ加圧用板 ３７　　固定ピン ３８　　支軸 ３９　　加圧用ねじ ４０　　ねじ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　接合装置本体に複数の薄膜磁気ヘッド
   をマトリックス状に形成した基板を位置決めする工程と
   、前記のマトリックス状に形成された各行に接着部材を
   介して保護板を位置決めして載置する工程と、各行の保
   護板の上部に押圧体を配置する工程と、各押圧体の上部
   をスリットで分割された板ばねで各行ごとに押圧する工
   程と、板ばねで押圧された基板と保護板とを加熱して保
   護板を薄膜磁気ヘッドに接合する工程とを有することを
   特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。