JPH08235529A - 磁気記録／読取りヘッドを製作する方法と記録／読取りヘッド - Google Patents

磁気記録／読取りヘッドを製作する方法と記録／読取りヘッド

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JPH08235529A
JPH08235529A JP7310841A JP31084195A JPH08235529A JP H08235529 A JPH08235529 A JP H08235529A JP 7310841 A JP7310841 A JP 7310841A JP 31084195 A JP31084195 A JP 31084195A JP H08235529 A JPH08235529 A JP H08235529A
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magnetic pole
pole
head
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JP7310841A
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Francois Maurice
フランソワ・モーリス
Jean-Marc Coutellier
ジヤン−マルク・クーテリエ
Francois Xavier Pirot
フランソワ−グザビエ・ピロ
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Thales SA
Vantiva SA
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Thomson Multimedia SA
Thomson CSF SA
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ビデオ・テープ・レコーダ、コン
ピュータ周辺機器、および専門記録機器用の磁気記録／
読取りヘッドの製作に応用することができる。 【解決手段】 第１の面と、第１の面に対向する第２の
面とを有する基板のこの第１の面上または第１の面内に
磁気励起ワイヤを製作するステップと、基板の第１又は
第２の面上に、ギャップによって分離された少なくとも
２つの磁極を製作するステップと、それぞれ、ホール自
体の底部と磁極の間に電磁結合が発生するように終端す
る、磁極を有する面に対向する面から基板を貫通するホ
ールを掘削するステップと、ホール内及び、ホール間に
位置する基板のゾーンに高透磁率材料からなる層を付着
させるステップとを含む、磁気記録／読取りヘッドを製
作する方法を開示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録／読取り
ヘッドを製作する方法に関する。本発明は、具体的に
は、ビデオ・レコーダ、コンピュータ周辺機器、宇宙船
用データ・レコーダなどすべてのタイプの機器をカバー
するすべての分野で、磁気ディスク、磁気テープ、磁気
カードなどすべてのタイプの媒体の読取り用の多重トラ
ック・ヘッドの製作に適用することができる。
【０００２】
【従来の技術】相互に非常に近接した多数のトラック、
たとえば、ピッチ１０μｍで磁気テープ上に平行に配列
されたトラックの記録および／または読取りでは、この
タイプの情報密度に整合する基本ヘッドを有する磁気ヘ
ッドが必要である。
【０００３】フランス特許出願第２６３０８５３号に
は、そのような応用例に適応させたマトリックス・ヘッ
ドの構成が記載されている。フランス特許第２６４８９
４０号には、そのようなヘッドを製作するための様々な
方法が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、磁気ヘッドの
コイルの集積化と、このようなコイルの制御回路への接
続には問題がある。
【０００５】本発明は、コイルを有する集積ヘッドと、
制御回路の集積化を提案するものである。これによっ
て、従来技術の欠点が解消される。この結果得られる構
成要素は、廉価であり、磁気ヘッドのマトリックス構成
におけるギャップの密度を高める。
【０００６】本発明によれば、集積ヘッドは、制御論理
機構と、電力トランジスタと、多重巻きコイルと、磁気
回路とを組み合わせた構成要素の形をとる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】したがって、本発明は、
第１の面と、第１の面に対向する第２の面とを備える基
板のこの第１の面上または第１の面内に磁気励起ワイヤ
を製作するステップと、基板の第１又は第２の面上に、
ギャップによって分離された少なくとも２つの磁極を製
作するステップと、それぞれ、ホール自体の底部と磁極
の間に電磁結合が発生するように終端し、磁極を有する
面に対向する面から基板を貫通するホールを掘削するス
テップと、ホール内及び、ホール間に位置する基板のゾ
ーンに高透磁率材料からなる層を付着させるステップと
を含む、磁気記録／読取りヘッドを製作する方法に関す
る。
【０００８】本発明は、一方の面上に少なくとも１つの
磁気励起導体を有し、且つこの面上または対向面上に、
ギャップによって分離された２つの磁極と、Ｕ字形を有
する高透磁率材料でできた要素とを有する非磁性基板を
備え、このＵ字形の腕部が、磁極を有する面にほぼ垂直
であり、腕部の各端部が、磁極に電磁結合され、前記要
素と前記磁極が、導体を囲む磁気回路を形成し、基板
が、導体が接続される制御回路が埋め込まれた半導体材
料でできている磁気記録／読取りヘッドにも関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明によれば、たとえば、ＣＭ
ＯＳトランジスタおよび二層配線（ｄｏｕｂｌｅ ｌｅ
ｖｅｌ ｏｆ ｍｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ）を使用す
る技法など、試験済みであり、工業スケールで広く使用
されている技法を使用することによって半導体材料（シ
リコン）の基板上に、制御論理回路、供給トランジス
タ、およびコイルが製作される。図１は、半導体業界で
ウェハ上で得ることができる種類のそのような回路の概
略図を与えるものである。テープが走行できるように右
側および左側の縁部を解放するためにチップの上部縁部
および底部縁部上に接続部が位置決めされることに留意
されたい。
【００１０】制御トランジスタは、コイルの下方に抵抗
ウェルを有し、そのため、電流は、前記コイルのインピ
ーダンスによって決定される。したがって、熱拡散ゾー
ンは、コイルのそれである。
【００１１】図２は、コイルのゾーンでの概略断面図の
一例を示す。図２は、コイルに重ねられたギャップを有
する磁気回路を示す。
【００１２】磁気回路は、一方の面１０上に磁気励起導
体２またはコイル・ワイヤを有する基板１を有する。基
板１はたとえば、半導体材料（たとえばシリコン）から
なり、基板には制御回路７、７’が埋め込まれる。した
がって、制御回路７、７’は、半導体回路であり、接続
ワイヤに電流を供給するために使用できるパワートラン
ジスタ回路を含む。制御回路は次いで、従来技術で知ら
れている手段によって励起ワイヤ２に接続される。回路
７、７’は、外部からコマンドを受け取り、励起ワイヤ
の電力供給回路を制御する論理制御回路を含むこともで
きる。
【００１３】コイルの上方に、ギャップ３０によって分
離された磁極３、３’が位置決めされる。励起ワイヤ２
の上方に絶縁体材料からなる層１３を設けることができ
る。この層は、その表面が平坦でわずかに湾曲してお
り、磁極３、３’を、容易に収容し、かつ励起ワイヤ２
から絶縁することができるようにする。磁極３、３’
は、フランス特許第２６０５７８３号に記載された薄層
製作方法によって製作され得るので有利である。
【００１４】ホール１２および１２’は、基板１および
層１３を貫通しており、磁極３、３’に電磁結合するよ
うに磁極３、３’に接触する、あるいはほぼ接触する高
透磁率材料４を含む。したがって、層４は磁極３と磁極
３’を相互に電磁結合する。
【００１５】最後に、たとえば、ボンダ５によって、基
板１のプレート１１に、好ましくは剛性な支持プレート
６が固定される。プレート６は、回路を冷却できるよう
に良好な熱伝導体である材料（たとえばシリコン）でで
きている。
【００１６】図２の典型的な実施例によれば、励起ワイ
ヤ２および回路７、７’は、基板の面１０上に位置決め
されるが、他の実施例では、面１１上に存在することが
できる。
【００１７】次に、図３ａから図３ｅを参照して、本発
明による磁気ヘッドを製作する方法について説明する。
【００１８】第１のステップ（図３ａ）において、基板
１の表面１０上に制御回路７、７’および励起ワイヤ２
を製作する。半導体を使用する実施例の場合は、制御回
路７、７’を基板中に、励起ワイヤ２を基板の表面上に
製作する。制御回路７、７’に励起ワイヤ２を電気的に
接続する。面１０および励起ワイヤを絶縁層１３で覆
う。この層は、平坦にする、あるいは（磁気テープの読
取りに関する応用例の場合）わずかに湾曲させることが
好ましい。
【００１９】第２のステップで、ギャップによって分離
された磁極３、３’を層１３上に製作する。薄層製作方
法によって、面１０上に磁極３を製作し、この磁極上に
非磁性材料層３０を製作する。
【００２０】この非磁性層３０は、磁極３の厚さよりも
小さな厚さを有する。次いで、磁極３を形成するように
設計された磁性材料層を装置上に製作する。次いで、こ
の磁極３を露出させるように、磁極３上の、この磁性層
および非磁性層３０を加工する。したがって、図３ｂの
構造が得られる。
【００２１】図３ｂの典型的な実施例によれば、磁極
３’と面１０の間に位置する非磁性材料層３０を維持し
ているが、他の実施例によれば、除去することができ
る。
【００２２】第３のステップ（図３ｃ）中に、面１１か
ら基板１にホール１２、１２’を掘削する。ホール１２
は磁極３に到達することが好ましい。ホール１２’は、
層３０または磁極３’に到達する。ホール１２および１
２’は、基板１や層１３に到達しないホールでもよい。
その場合、磁極３とホール１２の間、磁極３’とホール
１２’の間にそれぞれ電磁結合が発生すれば十分であ
る。
【００２３】第４のステップ（図３ｄ）で、ホール１
２、１２’中と、ホール間に位置する基板１のゾーン上
に、高透磁率材料４を付着させる。この材料４は、磁極
３と磁極３’の電磁結合を得て、磁気ヘッドの磁気回路
を閉じる要素を形成することを目的とするものである。
【００２４】この状態で、本発明による磁気ヘッドが製
作される。
【００２５】第５のステップ（図３ｅ）で、装置を剛性
にすると共に、場合によっては冷却装置として働く支持
プレート６に基板の面１１を固定することができる。
【００２６】たとえば、基板１の厚さは、約１００マイ
クロメートルに等しくすることができ、磁極３の厚さ
は、約１０マイクロメートルに等しくすることができ、
非磁性層３０の厚さは、数マイクロメートルである。
【００２７】使用する材料は、たとえば、 基板＝シリコン 磁極３、３’＝センダスト（鉄とすずとアルミニウムの
合金） 磁性材料層４＝パーマロイ などである。
【００２８】図４ａから図４ｅは、前述の方法の代替方
法を示す。
【００２９】図４ａで、第１のステップ中に、基板の面
１１上に励起ワイヤおよび回路７、７’を製作する。
【００３０】第２のステップ（図４ｂ）で、面１０上に
磁極３、３’を製作する。
【００３１】第３のステップ（図４ｃ）で、前述のよう
にホール１２、１２’を製作する。次いで、前述のよう
に（図４ｄ）ホール１２、１２’に磁性材料４を付着さ
せる。最後に、装置に支持要素６を取り付ける。
【００３２】したがって、励起ワイヤおよび制御回路
７、７’が面１０上ではなく面１１上に製作されること
によって図３ｅの構造とは異なる構造（図４ｅ）が得ら
れる。
【００３３】このタイプの完全集積化技法の難点は、磁
気ヘッドおよびシリコン回路を加工する工程の整合性で
ある。磁極をアニールする工程中に論理トランジスタお
よび制御トランジスタを破壊する恐れがある。このた
め、次に、代替製作方法について説明する。
【００３４】この代替方法を図５に示す。
【００３５】非磁性材料９０と磁性材料９１でできたコ
ンポジット・プレート９を個別に製作する。非磁性材料
９０はたとえば、ガラスであり、磁性材料９１はフェラ
イトである。各磁極がプレート９の面９３に電磁結合さ
れるように、磁性ゾーン９１の上方の面９２上に磁極
３、３’を製作する。
【００３６】前述の第２のステップ中に、この面を、た
とえばボンディングによって基板の面１０に固定する。
【００３７】次いで、基板１を面１１側で薄くし、次い
で、前述のようにパーマロイを電着させる前に基板１に
ホールを掘削する。シリコンまたは熱伝導体からなる支
持プレート６をボンディングして装置を剛性にすること
ができる。
【００３８】他の変形例は、最終結果を与えることがで
きる。具体的には、（化学腐食によってブラインド・ホ
ールを製作した後）チップの活性面上にＵ字形パーマロ
イ構造を得ることができ、次いで、熱伝導体を、この活
性面にボンディングし、あるいは裏面によってパーマロ
イまで薄くし、ガラス・フェライト・コンポジット材料
に装置をボンディングする。
【００３９】図６に示した他の変形例によれば、コンポ
ジット材料のプレート９を使用する代わりに、シリコン
などの均一な非磁性材料のウェハ８を使用する。このウ
ェハ上に磁極３、３’を製作する。次いで、このウェハ
を薄くする。次いで、前述のように、励起ワイヤ２と制
御回路とを有する基板プレート１にこのウェハ８を取り
付ける。プレート１を薄くする。次いで、基板１および
ウェハ８を貫通するホール１２および１２’を設ける。
【００４０】ホール１２、１２’中に磁性材料４を付着
させることによって、２つの磁極３および３’を結合す
る磁気回路を構成することができる。
【００４１】磁気閉回路を製作するための様々な代替方
法が可能である。第２の基板をボンディングする前に、
第１のシリコン基板に（磁極に至る）ブラインド・ホー
ルを掘削することができる。ボンディングの前に、この
同じブラインド・ホールにパーマロイを充填することが
できる。これによって、前記で説明した変形例が可能に
なる。
【００４２】この実施例は、下記の２つの理由で有利で
ある。
【００４３】２つのシリコン基板１および８が同じ寸法
を有することができる。
【００４４】もはやガラス・フェライト・コンポジット
材料を使用しないので、ギャップの密度を前の手法より
も大きくすることができる。
【００４５】コイルは、２層メタライゼーションとして
製作することができ、基板１と場合によっては支持プレ
ート６を通過する相互接続部によってこの２つの層を接
続することができる。
【００４６】本発明は、図７に示され、フランス特許出
願第２６３０８５３号に記載された１組のマトリックス
・ヘッドの製作に適用することができる。
【００４７】このような１組のヘッドにおいて、ヘッド
は行および列状に構成される。Ｔ１などのヘッドは、そ
れぞれ、磁性材料層または磁性材料プレート１に接続さ
れた磁気パッドＰＬ１上に位置する、ギャップ３０によ
って分離された２つの磁極３、３’を有する。磁気励起
導体または行コイルＬ１によって、磁気ヘッドの行の磁
気回路に磁束を誘導することができる。他の磁気励起導
体または列コイルＣ１によって、磁気ヘッドの列の磁気
回路に磁束を誘導することができる。行コイルと列コイ
ルの交差部に位置する磁気ヘッドが励起される。
【００４８】本発明によれば、コイル導体は溝には収納
されない。コイル導体は、基板１の表面上にある。しか
し、磁気ヘッドの作用は同じである。コイル導体のコイ
リング態様によって、パッドＰＬ１が決定される。
【００４９】図８から図１４は、本発明の方法によって
可能になるコイルの様々な態様を示す。
【００５０】図８は、各磁気ヘッドがそれ自体の２つの
磁極を有するマトリックス・ヘッドを示す。磁気ヘッド
の各行は、行の磁極Ｄ１の周りに個別に巻かれた行コイ
ル、たとえばＤ１を有する。磁気ヘッドの各列は、列の
すべての磁極Ｄ１からＤ５の周りに一緒に巻かれた列コ
イルＳ１を有する。そのような構成では、近傍のヘッド
間に共通の磁極がないために、磁気ヘッド間のすべての
クロストークを低減させることができる。このようなコ
イリング態様では、インダクタンスを低減させることも
できる。
【００５１】図９は、磁極が２つのヘッドに共通するマ
トリックス・ヘッドを示す。行コイルＤ１は、行の磁極
の周りに巻かれる。列の磁極の周りに交互に巻かれたＳ
３やＳ４など２本のコイルが各列ごとにある。
【００５２】図１０は、各列コイルが磁極の列に共通
し、行の磁極の周りに巻かれた２本の行コイルがあるコ
イリング態様を示す。
【００５３】図１１は、図９のコイリング態様に類似の
コイリング態様を示すが、磁気ヘッドは、ジグザグ構成
として位置決めされ、磁極を斜めに接続する。
【００５４】図１２は、図１１のコイリング態様に類似
しているが、パッドおよび磁極が方形であるコイリング
態様を示す。パッドおよび磁極は、行および列の方向に
対して４５°に位置決めされる。
【００５５】図１３は、４５°に位置決めされたパッド
および磁極（図１２と同様）が、それらの周りに個別に
巻かれた行コイルおよび列コイルを有するコイリング態
様を示す。
【００５６】図１４は、行の磁極の周りに交互に巻かれ
た行当たり２本のコイル、たとえばＤ３およびＤ４と、
列の磁極の周りに交互に巻かれた列当たり２本のコイ
ル、たとえばＳ１およびＳ２があるコイリング態様を示
す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一般的な実施例を示す図である。
【図２】本発明による磁気ヘッドの詳細な例を示す図で
ある。
【図３ａ】本発明によって磁気ヘッドを製作する方法を
示す図である。
【図３ｂ】本発明によって磁気ヘッドを製作する方法を
示す図である。
【図３ｃ】本発明によって磁気ヘッドを製作する方法を
示す図である。
【図３ｄ】本発明によって磁気ヘッドを製作する方法を
示す図である。
【図３ｅ】本発明によって磁気ヘッドを製作する方法を
示す図である。
【図４ａ】本発明による製作方法の変形例を示す図であ
る。
【図４ｂ】本発明による製作方法の変形例を示す図であ
る。
【図４ｃ】本発明による製作方法の変形例を示す図であ
る。
【図４ｄ】本発明による製作方法の変形例を示す図であ
る。
【図４ｅ】本発明による製作方法の変形例を示す図であ
る。
【図５】磁極が直接基板プレート上には存在しない磁気
ヘッドおよび製作方法を示す図である。
【図６】図５の製作方法の変形例を示す図である。
【図７】マトリックス磁気ヘッドの製作への本発明の応
用を示す図である。
【図８】マトリックス磁気ヘッドのコイルの一態様を示
す図である。
【図９】マトリックス磁気ヘッドのコイルの一態様を示
す図である。
【図１０】マトリックス磁気ヘッドのコイルの一態様を
示す図である。
【図１１】マトリックス磁気ヘッドのコイルの一態様を
示す図である。
【図１２】マトリックス磁気ヘッドのコイルの一態様を
示す図である。
【図１３】マトリックス磁気ヘッドのコイルの一態様を
示す図である。
【図１４】マトリックス磁気ヘッドのコイルの一態様を
示す図である。
【符号の説明】
１ 基板 ２ 励起導体 ３ 磁極 ４ 磁性材料層 ６ 支持プレート ７ 制御回路 １１ プレート １２ ホール １３ 絶縁材料層 ３０ ギャップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランソワ・モーリス フランス国、91370・ベリエール・ル・ビ ユイソン、アレ・ドユ・クレールブール、 19 (72)発明者 ジヤン−マルク・クーテリエ フランス国、78310・モールパ、アレ・ド ウ・ラルモリク、７ (72)発明者 フランソワ−グザビエ・ピロ フランス国、78114・マニイ、リユ・ポー ル・セザンヌ、８

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の面と、第１の面に対向する第２の
    面とを有する基板のこの第１の面上または第１の面内に
    磁気励起ワイヤを製作するステップと、 基板の第１又は第２の面上に、ギャップによって分離さ
    れた少なくとも２つの磁極を製作するステップと、 それぞれ、ホール自体の底部と磁極の間に電磁結合が発
    生するように終端し、磁極を有する面に対向する面から
    基板を貫通するホールを掘削するステップと、 ホール内及び、ホール間に位置する基板のゾーンに高透
    磁率材料からなる層を付着させるステップとを含む、磁
    気記録／読取りヘッドを製作する方法。
  2. 【請求項２】 磁極を有する面に対向する基板の面を支
    持プレートにボンディングする追加ステップを備えるこ
    とを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 磁極の製作が、 基板の面上に第１の磁極を製作し、 第１の磁極の厚さよりも小さな厚さを有する非磁性材料
    からなる層を第１の磁極上及びこの第１の磁極を有する
    基板の面上に製作し、 第１の磁極上にある第２の磁極の層及び非磁性材料から
    なる層を機械加工することによって行われることを特徴
    とする、請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 電子制御回路が、第１の基板の面上また
    は前記面内に製作されることを特徴とする、請求項１に
    記載の方法。
  5. 【請求項５】 基板が、半導体材料でできており、電子
    回路が基板に埋め込まれることを特徴とする、請求項４
    に記載の方法。
  6. 【請求項６】 高透磁率材料がパーマロイからなること
    を特徴とする、請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 磁極の製作が、支持プレート上で個別に
    行われ、この支持プレートが次いで、磁極を有する面に
    対向する面によって、基板の第１の面または第２の面に
    固定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 支持プレートが非磁性材料でできている
    ことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 支持プレートが、主面に垂直な磁性要素
    と非磁性要素のコンポジット材料でできており、磁性要
    素が、磁極を有する面に対向する面に各磁極を電磁結合
    することを特徴とする、請求項７に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 一方の面上に少なくとも１つの磁気励
    起導体を有し、且つこの面上または対向面上に、ギャッ
    プによって分離された２つの磁極と、Ｕ字形を有する高
    透磁率材料でできた要素とを有する非磁性基板を備え、
    このＵ字形の腕部が、磁極を有する面にほぼ垂直であ
    り、腕部の各端部が、磁極に電磁結合され、前記要素と
    前記磁極が、導体を囲む磁気回路を形成し、基板が、導
    体が接続される制御回路が埋め込まれた半導体材料でで
    きていることを特徴とする、磁気記録／読取りヘッド。
  11. 【請求項１１】 磁極と基板の間に非磁性材料からなる
    要素を備えることを特徴とする、請求項１０に記載の磁
    極ヘッド。
  12. 【請求項１２】 Ｕ字形要素の腕部の一端に各磁極を電
    磁結合する磁性材料からなる要素と非磁性材料からなる
    要素でできたコンポジット部分を、磁極と基板の間に備
    えることを特徴とする、請求項１０に記載の磁気ヘッ
    ド。
  13. 【請求項１３】 行のヘッドの１つの磁極の周りに共通
    して巻かれた行コイルが各行ごとに提供され、列のヘッ
    ドの１つの磁極の周りに別々に巻かれた列コイルが各列
    ごとに提供される、請求項１０から１２のいずれか一項
    に記載の磁気ヘッドに適用される行および列として構成
    されたヘッドのマトリックス。
  14. 【請求項１４】 行のヘッドの１つの磁極の周りに共通
    して巻かれた行コイルが各行ごとに提供され、交互の磁
    気ヘッドの磁極の周りに別々に巻かれた少なくとも２つ
    の独立コイルが各列ごとに提供される、請求項１０から
    １３のいずれか一項に記載の磁気ヘッドに適用される行
    および列として構成されたヘッドのマトリックス。
JP7310841A 1994-11-29 1995-11-29 磁気記録／読取りヘッドを製作する方法と記録／読取りヘッド Pending JPH08235529A (ja)

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