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【発明の名称】 接触型磁気ヘッド
【発明者】 【氏名】保浦 健二
【要約】 【課題】プロービングの際に接合用パッドの表面を汚染したり、傷つけたりすることがなく、プロービングに起因する接合部の機械的強度の低下や導通不良等の不具合が生じることのない接触型磁気ヘッドを提供すること。

【解決手段】電気回路８４及び磁気回路５１が内蔵されたヘッドチップ８２と、ヘッドチップ８２の一方の面に設けられ、かつ、磁気回路５１に繋がるポールチップ５８を備えた接触パッド５９と、ヘッドチップ８２の他方の面に設けられ、かつ、電気回路８４に繋がる接合用パッド６０とを備えた接触型磁気ヘッド８０において、接合用パッド６０が設けられたヘッドチップ８２の面と同一面に、さらにアップリード６４に繋がるプロービング用パッド８６を設ける。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 電気回路及び磁気回路が内蔵されたヘッドチップと、該ヘッドチップの一方の面に設けられ、かつ、前記磁気回路に繋がるポールチップを備えた接触パッドと、前記ヘッドチップの他方の面に設けられ、かつ、前記電気回路に繋がる接合用パッドとを備えた接触型磁気ヘッドにおいて、前記接合用パッドが設けられた前記ヘッドチップの面と同一面に設けられ、かつ、前記電気回路に繋がるプロービング用パッドをさらに備えていることを特徴とする接触型磁気ヘッド。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、接触型磁気ヘッドに関し、更に詳しくは、コンピュータ、デジタルカメラ、デジタルＡＶ等に用いられるハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体の高密度記録・再生に好適な接触型磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】フロッピーディスク、磁気テープ、ハードディスク等、磁気記録媒体への高密度記録・再生を達成するには、磁気ヘッドから発生する漏れ磁束が書き込まれる磁気記録媒体の領域を微小化し、この微小領域から正確に磁気記録情報を読み出す必要がある。そのためには、磁気記録媒体と磁気ヘッドとをできる限り接近させることが望ましい。このような観点から開発された磁気記録・再生装置としては、磁極を備えた接触パッドを磁気記録媒体に直接接触させながら磁気記録情報の記録・再生を行う接触型磁気ヘッドが知られている。
【０００３】例えば、特開平８−２０３１９０号公報には、磁気ヘッドスライダ（ヘッドチップ）にダイヤモンドからなる１個の接触パッドを設け、接触パッドの先端を、中心線平均粗さＲｍａｘが０．５ｎｍ程度となるように球面研磨した接触型磁気ヘッドが開示されている。
【０００４】また、特願平９−２２５７２４号には、薄膜状のヘッドチップに、磁極（ポールチップ）を有する接触パッド（以下、これを「磁極パッド」という。）と、この磁極パッドの接触走行を安定化させるための２個の接触パッド（以下、これを「補助パッド」という。）を設けた接触型磁気ヘッドが本件出願人により提案されている。
【０００５】図４（ｃ）に、接触パッドを備えた薄膜状の接触型磁気ヘッドの基本構造の一例を示す。図４（ｃ）において、接触型磁気ヘッド５０は、ヘッドチップ５０ａの一方の面にポールチップ５８を備えた接触パッド５９が設けられ、他方の面に接合用パッド６０が設けられている。また、ヘッドチップ５０ａは、磁気回路５１と、電気回路６１と、これらを保護すると同時にヘッドチップ５０ａの主要構造材となる絶縁層６８ａ〜６８ｇからなる。
【０００６】磁気回路５１は、磁気記録媒体（図示せず）に対してほぼ平行に形成された磁性薄膜からなるトップヨーク５２及びボトムヨーク５４、５４と、これらを繋ぐ２つのリターンスタッド５６、５６と、ボトムヨーク５４、５４先端に設けられたポールチップ５８からなる。また、ポールチップ５８の先端には、磁気ギャップ５８ａが設けられ、ポールチップ５８の周囲には、硬質材料からなる接触パッド５９が設けられている。
【０００７】また、電気回路６１は、Ａｕからなる接合用パッド６０と、コイル６２と、接合用パッド６０−コイル６２間を繋ぐアップリード６４からなる。コイル６２は、左右のリターンスタッド５６、５６の周囲にそれぞれ三層ずつ渦巻状に形成されたスパイラルコイル６２ａ…がインターコネクト６６、６６…により１本に繋がれた多層スパイラル構造になっている。
【０００８】このような立体構造を備えた接触型磁気ヘッド５０は、以下のような手順により製造されるのが一般的である。すなわち、まず、図４（ａ）に示すように、基板１２の上に、基板１２からヘッドチップ５０ａを分離するためのリリース層１４、及び複数のヘッドチップ５０ａを含む素子層１６を積層して素子板１０を作製する。素子層１６は、リリース層１４の上に、絶縁層６８ａ、接合用パッド６０、トップヨーク５２、コイル６２等を順次積層し、最後に、磁気回路５１の先端部であるポールチップ５８、及びポールチップ５８を保護するための接触パッド５９を形成することにより作製される。この時、素子板１０上には、数千〜数万個のヘッドチップ５０ａが繋がった状態で形成される。
【０００９】次に、全構造物が形成された後、図４（ｂ）に示すように、レーザを用いて素子層１６に溝１８を入れて各ヘッドチップ５０ａを切り離す。続いて、リリース層１４をエッチングすることによりヘッドチップ５０ａを基板１２から分離させ、さらに、絶縁層６８ａの内、接合用パッド６０先端を覆っている部分を除去すると、図４（ｃ）に示すような接触型磁気ヘッド５０が得られる。
【００１０】ところで、接合用パッド６０は、書き込みの際に外部からコイル６２に電流を流したり、あるいは、読み出しの際にコイル６２に流れる誘導電流を取り出すためのものであるが、ヘッドチップ５０ａを基板１２から分離した時点では、接合用パッド６０は、リリース層１４をエッチングする際に用いられるエッチング液から保護するために、絶縁層６８ａで覆われている。
【００１１】そのため、ヘッドチップ５０ａを基板１２から分離した後、絶縁層６８ａの内、接合用パッド６０を覆っている部分を除去し、接合用パッド６０の先端を露出させる工程が必要となる。従来の接触型磁気ヘッドは、この時点で初めて、性能評価、不良品の選別等を行うためのプロービング（検査）が可能となる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】接合用パッド６０は、接触型磁気ヘッド５０を機械的に保持すると同時に、接合用パッド６０を介して電気信号の授受を行うために、ビームに接合される。接合用パッド６０とビームの接合は、Ａｕからなる接合用パッド６０の表面とビーム上にＡｕメッキした接合部とをＡｕ−Ａｕ接合させることにより行われる。従って、十分な接合強度を得るためには、接合用パッド６０表面の平滑性、清浄性を保持する必要がある。
【００１３】一方、完成した接触型磁気ヘッドのプロービングを行うためには、電気回路６１と繋がっている接合用パッド６０にプローブを押し当てることが不可欠である。しかしながら、接合用パッド６０とプローブとを接触させると、接合用パッド６０の表面がプローブにより汚染されたり、プローブ表面に傷が付くおそれがある。接合用パッド６０表面の汚染や傷は、接合不良の原因となり、接合部の機械的強度の低下、あるいは、導通が取れない等の不具合が生じるという問題がある。
【００１４】本発明が解決しようとする課題は、プロービングの際に接合用パッドの表面を汚染したり、傷つけたりすることがなく、プロービングに起因する接合部の機械的強度の低下や導通不良等の不具合が生じることのない接触型磁気ヘッドを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために本発明は、電気回路及び磁気回路が内蔵されたヘッドチップと、該ヘッドチップの一方の面に設けられ、かつ、前記磁気回路に繋がるポールチップを備えた接触パッドと、前記ヘッドチップの他方の面に設けられ、かつ、前記電気回路に繋がる接合用パッドとを備えた接触型磁気ヘッドにおいて、前記接合用パッドが設けられた前記ヘッドチップの面と同一面に設けられ、かつ、前記電気回路に繋がるプロービング用パッドをさらに備えていることを要旨とするものである。
【００１６】本発明に係る接触型磁気ヘッドは、接合用パッドの他に、プロービングを行うためのプロービング用パッドを備えているので、プロービングの際に接合用パッドの表面が汚染されたり、傷つけられるおそれがない。そのため、プロービングに起因する接合部の機械的強度の低下や、導通不良等の不具合を回避できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１に、本発明に係る接触型磁気ヘッドの断面図を示す。図１において、接触型磁気ヘッド８０は、ヘッドチップ８２と、ヘッドチップ８２の一方の面に設けられたポールチップ５８を備えた接触パッド５９と、ヘッドチップ８２の他方の面に設けられた、接合用パッド６０及びプロービング用パッド８６とを備えている。
【００１８】薄膜状の接触型磁気ヘッドは、一般に、磁気回路及び電気回路を構成する多数の部品によって構成されるので、ヘッドチップは、複数の薄膜が積層された多層構造をとる。図１に例示するヘッドチップ８２は、合計６つの絶縁層６８ａ〜６８ｇと、磁気回路５１及び電気回路８４を構成する多数の薄膜の積層体からなる。
【００１９】絶縁層６８ａ〜６８ｇは、磁気回路５１及び電気回路８４を保護すると同時に接触型磁気ヘッド８０の主構造材となるものであり、高い絶縁性を有する材料からなる。一般的には、アルミナ、シリカ等のセラミックス材料が用いられる。
【００２０】磁気回路５１は、磁気記録媒体（図示せず）に対してほぼ平行に形成されたトップヨーク５２及びボトムヨーク５４、５４と、これらを繋ぐリターンスタッド５６、５６と、ボトムヨーク５４、５４の先端に設けられたポールチップ５８からなっている。
【００２１】ボトムヨーク５４、５４の先端近傍は、三角形状の絶縁層（メインペデスタル）６８ｆの斜面に沿って設けられ、斜めに傾斜している。これは、左右のボトムヨーク５４、５４間で生じる磁束の漏洩を極力抑えると同時に、ボトムヨーク５４、５４とポールチップ５８との接合面の面積を極力広く取り、磁束が接合面を流れる際の抵抗を小さくするためである。
【００２２】ポールチップ５８は、磁気回路５１の先端を為し、ヘッドチップ８２の表面に突設されている。ポールチップ５８の中央には、磁気ギャップ５８ａが形成され、ポールチップ５８の周囲には、ポールチップ５８の摩耗を抑制するための接触パッド５９が設けられている。
【００２３】なお、磁気回路５１を構成するこれらの要素には、一般に、パーマロイ等の軟磁性材料が用いられるが、ポールチップ５８先端など、記録時に磁束密度が非常に高くなる部分については、ＣｏＺｒＴａなどのＣｏ系アモルファス材料や、ＦｅＴａＮなどの高飽和磁化材料を用いても良い。また、接触パッド５９には、少なくとも、ポールチップ５８の材質より硬度の高い材質が用いられる。特に、ダイヤモンドライクカーボンは、硬度が高く、かつ、摩擦係数が小さいので、接触パッド５９の材質として好適である。
【００２４】電気回路８４は、接合用パッド６０と、コイル６２と、アップリード６４の他に、プロービング用パッド８６を備えている。この点が、従来の接触型磁気ヘッドとは異なる。
【００２５】接合用パッド６０は、書き込みの際に外部からコイル６２に電流を流したり、あるいは、読み出しの際にコイル６２に流れる誘導電流を取り出すためのものであり、アップリード６４を介してコイル６２に繋がれている。従って、１個のヘッドチップ８２に対して２個の接合用パッド６０が設けられているが、図１においては、その内の１個のみが示され、他の１個は、図示が省略されている。また、接合用パッド６０は、接触型磁気ヘッド８０を機械的に保持するために、ビーム（図示せず）と接合される。そのため、接合用パッド６０には、接合が容易なＡｕを用いるのが好ましい。
【００２６】コイル６２は、左右のリターンスタッド５６、５６の周囲に、それぞれ３層ずつ渦巻状に形成されたスパイラルコイル６２ａ…がインターコネクト６６…を介して１本に繋がれた多層スパイラル構造になっている。各スパイラルコイル６２ａ…は、それぞれ、絶縁層６８ｃ、６８ｄ及び６８ｅの内部に作り込まれている。また、１本に繋がれたコイル６２の両端は、それぞれ、アップリード６４、６４の鉛直部６４ａに繋がれている。
【００２７】プロービング用パッド８６は、アップリード６４を介してコイル６６に繋がれており、接合用パッド６０に隣接して設けられている。プロービング用パッド８６の先端は、接合用パッド６０と同様に、ヘッドチップ８２の背面から露出した状態となっている。なお、プロービング用パッド８６は、検査時に接合用パッド６０の代わりとなるものであるので、１個のヘッドチップ８２に対して２個のプロービング用パッド８６が設けられるが、図１においては、その内の１個のみが示され、他の１個は、図示が省略されている。
【００２８】プロービング用パッド８６の材質としては、耐酸化性に優れた材料を用いるのが好ましい。具体的には、Ａｕが好適な一例として挙げられる。プロービング用パッド８６の材質として、酸化しやすいものを用いると、プロービングに先だって表面を清浄化する工程が必要となるので好ましくない。
【００２９】なお、電気回路８４を構成するこれらの要素の内、接合用パッド６０及びプロービング用パッド８６以外の要素には、一般に、安価で電気伝導度の高いＣｕが用いられるが、他の導体を用いても良い。この場合、同一材料を用いて各要素を構成しても良く、あるいは、各要素を異なる材料を用いて構成しても良い。
【００３０】次に、本発明に係る接触型磁気ヘッド８０の作用について説明する。接触型磁気ヘッドのプロービングは、接触型磁気ヘッドとビームとを接合する前に、電気回路の動作を検査するために行われるものである。従って、プロービングを行うためには、電気回路の末端にプローブを接触させる必要がある。一方、従来の接触型磁気ヘッドは、電気回路が絶縁層で覆われたヘッドチップの内部に内蔵されており、ヘッドチップから露出している電気回路は、接合用パッドのみである。そのため、従来は、接合用パッドを用いてプロービングを行う必要があった。
【００３１】しかしながら、接合用パッドとビームを接合するためには、その表面が清浄、かつ平滑である必要がある。特に、接合用パッドとビームの接合にＡｕ−Ａｕ接合を用いる場合には、高い清浄性と、平滑性が求められる。そのため、プロービングのために接合用パッドとプローブとを接触させると、接合用パッドがプローブにより汚染されたり、あるいは、プローブにより傷つけられ、接合用パッドの清浄性、平滑性が劣化するおそれがあった。清浄性及び平滑性の低下は、接合不良による機械的強度不足や、導通不良の原因となる。
【００３２】これに対し、本発明に係る接触型磁気ヘッド８０は、接合用パッド６０が設けられたヘッドチップ８２の面と同一の面に、プロービング用パッド８６が設けられ、プロービング用パッド８６は、接合用パッド６０と同様に、アップリード６４を介して電気回路８４に導通しているので、プロービング用パッド８６を用いてプロービングを行うことができる。すなわち、プロービングの際に、接合用パッド６０の表面を汚染させたり、あるいは傷つけるおそれがない。そのため、プロービングに起因する接合不良、及びこれに伴う接合部の機械的強度不足や導通不良等の不具合の発生を回避できる。
【００３３】次に、本発明に係る接触型磁気ヘッドの製造方法について説明する。接触パッドを備えた薄膜状の接触型磁気ヘッドは、フォトレジストを用いて基板上に所定のパターンを形成し、パターンに沿って薄膜を積層する工程を所定回数繰り返すことにより作製することができる。
【００３４】具体的には、まず、図２（ａ）に示すように、基板１２上にリリース層１４を成膜した後、絶縁層６８ａ、接合用パッド６０及びプロービング用パッド８６、アップリード６４、並びにトップヨーク５２を順次形成する。この場合、薄膜の形成方法としては、メッキ、スパッタリング等、種々の方法があるが、成膜方法は、薄膜の材質、成膜速度等を考慮して、最適な方法を選択すればよく、特に限定されるものではない。また、接合用パッド６０とプロービング用パッド８６として、同一材質（例えば、Ａｕ）を用いると、従来の製造方法に比して、工数を増やすことなくプロービング用パッド８６を形成できるという利点がある。
【００３５】なお、基板１２は、素子層１６を支持するためのものであり、Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ等のセラミックス材料が一般に用いられる。また、リリース層１４は、素子層１６を形成した後、基板１２と素子層１６とを分離するためのものであり、適当なエッチング液により容易に溶解する金属材料（例えば、銅、クロム、ニッケルなど。）が用いられる。リリース層１４の厚さは、成膜速度、エッチング液による溶解速度等を考慮して、任意に定めることができる。通常は、数μｍ〜数十μｍである。
【００３６】次いで、アップリード６４上には、鉛直部６４ａ、６４ａを形成し、トップヨーク５２上には、リターンスタッド５６、５６を形成する。さらに、この上に絶縁層６８ｂを成膜し、鉛直部６４ａ、及びリターンスタッド５６を完全に覆う。
【００３７】次に、図２（ｂ）に示すように、絶縁層６８ｂの表面をラッピングし、鉛直部６４ａ、６４ａ、及びリターンスタッド５６、５６の先端を完全に露出させる。
【００３８】次に、図２（ｃ）に示すように、絶縁層６８ｂの上に、リターンスタッド５６、及びスパイラルコイル６２ａを順次形成する。この場合、新たに形成されたリターンスタッド５６は、絶縁層６８ｂ内部に形成されたリターンスタッド５６と繋がるように形成する。また、スパイラルコイル６２ａの一端は、絶縁層６８ｂ内部に形成された鉛直部６４ａの先端と繋がるように形成し、コイル６２の他端には、インターコネクト６６を形成する。さらに、この上に絶縁層６８ｃを成膜し、インターコネクト６６、及びリターンスタッド５６を完全に覆う。
【００３９】次に、図２（ｄ）に示すように、絶縁層６８ｃの表面をラッピングし、インターコネクト６６、６６、及びリターンスタッド５６、５６の先端を完全に露出させる。
【００４０】以下、このような手順を順次繰り返すと、図３（ａ）に示すように、ウエハ１２上にリリース層１４を介して素子層８８が形成された素子板９０が得られる。素子層８８には、アップリード６４に繋がる接合用パッド６０及びプロービング用パッド８６を備えた多数のヘッドチップ８２が作り込まれる。
【００４１】次に、図３（ｂ）に示すように、レーザを用いて、各ヘッドチップ８２の境界線に沿って、溝１８を入れる。溝１８の先端は、少なくともリリース層１４に達していれば良いが、基板１２に達していても良い。なお、レーザを用いて切断する場合、素子層８８が溶融して飛散し、溝１８内部や素子層８８の表面にドロスとなって付着するので、素子層８８の表面を保護膜で覆った後に切断を行い、フッ酸で洗浄してドロスを取り除くと良い。
【００４２】次に、ドロスを取り除いた素子板９０をエッチング液に浸漬する。エッチング液は、溝１８を通ってリリース層１４に達し、リリース層１４を溶解させるので、ヘッドチップ８２は、これによって基板１２から分離する。最後に接合用パッド６０及びプロービング用パッド８６の表面を覆っている絶縁層６８ａを取り除けば、図３（ｃ）に示すような接触型磁気ヘッド８０が得られる。
【００４３】なお、素子板８８に溝を入れる場合、すべてのヘッドチップ８２の境界線に沿って、リリース層に達する溝（以下、これを「全切り溝」という。）を入れても良いが、溝の一部は、その先端が素子層８８の中間で止まる溝（以下、これを「半切り溝」という。）であっても良い。
【００４４】複数個のヘッドチップ８２が含まれる領域の外周に全切り溝を入れ、その領域内にあるヘッドチップ８２間の境界線に沿って半切り溝を入れ、リリース層１４をエッチング除去すると、複数個のヘッドチップ８２が半切り溝を介して繋がったシートが得られる。このようなシートは、個々のヘッドチップ８２をバラバラに分離する場合に比べて、ハンドリングが容易であるという利点がある。
【００４５】このようにして得られた接触型磁気ヘッド８０は、プロービング用パッド８６にプローブを押し当て、性能評価及び不良品の選別が行われる。その後、接合用パッド６０を介して、ビーム（図示せず）に接合される。また、シートの状態で基板１２から分離した場合には、シートの状態でプロービングを行った後、ヘッドチップを半切り溝に沿って切断し、接合が行われる。
【００４６】以上のように、本発明に係る接触型磁気ヘッドによれば、プロービングの際に接合用パッド６０を汚染させることがないので、接合用パッド６０とビームとを接合した時に、機械的強度の不足や導通不良等の不具合が発生するおそれも少ない。また、シートの状態でプロービングを行うこともできるので、プロービング作業を効率よく行うことができる。
【００４７】以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は、上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【００４８】例えば、上記実施の形態においては、磁極パッドを備えた接触型磁気ヘッドについて主に説明したが、磁極パッドと補助パッドの双方を備えた接触型磁気ヘッドに対しても本発明を同様に適用することができる。
【００４９】
【発明の効果】本発明に係る接触型磁気ヘッドは、接合用パッドの他に、さらにプロービング用パッドを備えており、プロービング用パッドを用いてプロービングを行うことができるので、プロービングの際に接合用パッドを汚染させたり、傷つけるおそれがないという効果がある。また、接合用パッドの汚染又は傷による接合不良の発生、及びこれに起因する接合部の強度低下、導通不良等の不具合の発生を回避できるという効果がある。
【出願人】 【識別番号】０００００３７１３
【氏名又は名称】大同特殊鋼株式会社
【出願日】 平成１２年８月１０日（２０００．８．１０）
【代理人】 【識別番号】１０００９５６６９
【弁理士】
【氏名又は名称】上野 登
【公開番号】 特開２００２−５６５０５（Ｐ２００２−５６５０５Ａ）
【公開日】 平成１４年２月２２日（２００２．２．２２）
【出願番号】 特願２０００−２４３１４２（Ｐ２０００−２４３１４２）