CN1221171A - 磁头及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种可用自动布线机把其接线端子容易地连接到支承基板的端子上的磁头和一种生产率高的制造该磁头的方法。在该磁头中,导电部分在一对芯块(2,3)的结合面上形成,并从其上突出来。沿其厚度方向切割这些导电部分,将得到的切割面用作接线端子(17,18)。

Description

磁头及其制造方法

本发明涉及一种用于向和/或从磁记录介质上记录和/或再生信号的磁头，及制造该磁头的方法。

已经提出了一种叫做“斜向扫描”的记录和再生方法，其中，安装在转鼓上的磁头在正在通过的磁带上斜向滑动以把预定数据写入磁带或从磁带中读出记录数据。

由于数据的记录或再生是通过磁头在通过的磁带上高速滑动实现的，斜向扫描是很有利的，因为这时磁头相对于磁带的滑动速度非常高从而可以获得数据的高速交换。

一般地，用于斜向扫描的磁头结合在支承基板上，而支承基板安装在转鼓上。

如果磁头是用线圈的磁感应型磁头，要设置接线端子以向线圈供应电流。如果磁头是用其电阻随外部磁场变化的磁阻元件(下文称MR元件)的磁阻效应型磁头，要设置接线端子向MR元件提供电流，磁头通过接线端子与设置在支承基板上的电源相连的端子电连接，向线圈或MR元件提供电流。

参看图1，示出了传统磁头100。磁头100包括：一对芯块101、102和接线端子103，其中芯块101和102结合成一个整体，接线端子103在芯块之一的一个侧面101a上形成。即，在传统磁头100中，芯块101和102中的一个(此处是芯块101)具有一个与芯块102结合成一体的侧面，且该侧面面积比与之面对面地结合的芯块102的侧面面积大。具体地说，当芯块101和102结合成一体时，芯块101的一个侧面101a有一部分露出来，而接线端子103正设置在侧面101a露出的部分上。

磁头100将其背面100a，而不是平行于芯块之一(101)的侧面101a的一面，安装在其上设置了接线端子111和112的支承基板110的主表面11a上。

结果使得，磁头100结合到支承基板110上时，磁头100的设置接线端子103的侧面101a与在其上设置了接线端子111和112的支承基板110的主表面110a不平行。

由此，磁头100的接线端子103和支承基板110的接线端子111和112之间必须用软导电片113和114之类的导体连接起来，因为接线端子103和接线端子111、112分别位于不平行的平面上。所以，在制造半导体器件时采用的引线键合机之类不能实现端子之间的自动电连接，从而导致生产率下降。

因此，本发明的目的就在于通过提供一种磁头及其制造方法克服现有技术中的上述缺陷，在该磁头中，磁头的接线端子和支承基板的接线端子之间可通过自动布线机实现连接，大大提高了生产率。

根据本发明，为实现上述目的提供的磁头包括：一对彼此结合成一体的芯块，以及导电部分，该导电部分在至少一个芯块的不平行于与支承衬底结合面的面上形成并突出来。在该磁头上，通过沿其厚度方向切割导电部分得到的导电部分的端面暴露在芯块与基板的结合面上，或者暴露在芯块的基本平行于与支承基板结合面的面上，该端面用作与支承基板上的端子相连接的接线端子。

在该磁头中，由于接线端子位于芯块的与支承基板结合的面上或者基本平行于与支承基板结合面的面上，可采用自动布线机把它们自动地连接到支承基板上的端子上。

为实现上述目的提供的根据本发明的制造磁头的方法，包括：第一步，在彼此结合成一体的至少一个芯块的一个面上形成突出的导电部分，该面与芯块的与支承基板结合面不平行；第二步，沿导电部分的厚度方向切割得到的切割面，暴露在芯块的与支承基板的结合面上，或暴露在基本平行于与支承基板结合面的面上，导电部分的暴露端面用作与支承基板的端子相连接的接线端子。

利用该方法制造的磁头，其接线端子位于芯块的与支承基板结合的面上，或者位于基本平行与支承基板结合面的面上，可以用布线机把接线端子和支承基板上的端子自动连接起来。

通过参照附图对本发明的下述详述，本发明的目的和其它目的以及特征和优点将更加明晰，其中：

图1是设置在支承基板上的传统磁头的立体图。

图2是根据本发明的MR磁头的平面图。

图3是图1的A-A剖视图。

图4是图1的B-B剖视图。

图5是设置在支承基板上的MR磁头的平面图。

图6是MR磁头制造工艺的说明图。

图7是MR磁头制造工艺中准备的衬底的立体图。

图8是MR磁头制造工艺中，在衬底上形成的第一非磁性、非导电层的基本部分的剖视图。

图9是MR磁头制造工艺中，在衬底上继续层叠了一些层时的基本部分的剖视图。

图10是MR磁头制造工艺中，在衬底上形成铁磁层时的基本部分的平面图；

图11是MR磁头的制造工艺中，在衬底上形成导电部分时的基本部分的平面图。

图12是MR磁头的制造工艺中，在衬底上设置光致抗蚀层时的基本部分的平面图。

图13是MR磁头制造工艺的图11中的C-C剖视图。

图14是MR磁头制造工艺中，在衬底上进一步形成金属膜时的基本部分的剖视图。

图15是MR磁头制造工艺中，在衬底上继续设置一厚层光致抗蚀层时的基本部分的剖视图。

图16是MR磁头制造工艺中，在衬底上设置导体时的基本部分的剖视图。

图17是MR磁头制造工艺中，厚的光致抗蚀层已从衬底除去时的基本部分的剖视图。

图18是MR磁头制造工艺中，在衬底上形成第二非磁性、非导电层时的基本部分的剖视图。

图19是MR磁头制造工艺中，已制好的、将被切割的衬底的基本部分的平面图。

图20是MR磁头制造工艺中，芯块结合在衬底上时的平面图。

图21是MR磁头制造工艺中，衬底上的导电部分和导体被保护材料覆盖时的平面图。

图22是MR磁头制造工艺中，在衬底的一个表面上形成记录介质滑块时的平面图。

图23是根据本发明的大容积薄膜型磁头的整体立体图。

图24是图22的大容积薄膜型磁头的A部分的放大立体图。

图25是大容积薄膜型磁头的分解立体图。

图26是设置在支承基板上的大容积薄膜型磁头的平面图。

图27是大容积薄膜型磁头的制造工艺的说明图。

图28是大容积薄膜型磁头的制造工艺中，一对刚准备的非磁性衬底的立体图。

图29是大容积薄膜型磁头的制造工艺中，在一对非磁性衬底上形成磁芯形成沟时的立体图。

图30是大容积薄膜型磁头的制造工艺中，在一对非磁性衬底上进一步形成磁性金属膜时的立体图。

图31是大容积薄膜型磁头的制造工艺中，在一对非磁性衬底上形成隔离沟和布线沟时的立体图。

图32是大容积薄膜型磁头的制造工艺中，在一对非磁性衬底上注入低熔点玻璃时的立体图。

图33是大容积薄膜型磁头的制造工艺中，在一对非磁性衬底上形成凹部时的立体图。

图34是大容积薄膜型磁头的制造工艺中，在一对非磁性衬底上形成线圈形成用凹部时的立体图。

图35是大容积薄膜型磁头的制造工艺中，图32的B部分的立体图。

图36是大容积薄膜型磁头的制造工艺中，图32的C部分的立体图。

图37是大容积薄膜型磁头的制造工艺中，图34的D-D剖视图。

图38是大容积薄膜型磁头的制造工艺中，在非磁性衬底上施加光致抗蚀剂时的基本部分的剖视图。

图39是大容积薄膜型磁头的制造工艺中，在非磁性衬底上进一步形成金属膜时的基本部分的剖视图。

图40是大容积薄膜型磁头的制造工艺中，在非磁性衬底上继续设置一厚层光致抗蚀层的基本部分的剖视图。

图41是大容积薄膜型磁头的制造工艺中，在非磁性衬底上进一步形成导体时的基本部分的剖视图。

图42是大容积薄膜型磁头的制造工艺中，厚的光致抗蚀层已从非磁性衬底上除去时的基本部分的剖视图。

图43是大容积薄膜型磁头的制造工艺中，一对半个磁芯块的立体图。

图44是大容积薄膜型磁头的制造工艺中，一对半个磁芯块结合成一体的步骤说明图。

图45是大容积薄膜型磁头的制造工艺中，磁芯块被切割的步骤说明图。

首先描述本发明的磁阻效应型磁头(下文称MR磁头)，该MR磁头使用的其电阻随外部磁场变化的磁阻元件(下文称MR元件)。

图2和图3示出了MR磁头1。MR磁头1包括：由软磁材料如Ni-Zn铁氧体等构成的第一和第二屏蔽芯2和3以及感磁部分4，其中，屏蔽芯2和3结合成一体，中间有一沟g₁用以区分二者，感磁部分4设置在沟g₁内且包括MR元件和用来向MR元件提供DC偏置磁场的软磁性膜(soft adjacent layer，简SAL)。在该MR磁头中，感磁部分4具有朝外的抛光面m，磁记录介质从该面上滑过。图3是第一屏蔽芯2沿图2中A-A线剖开的剖视图。

第一屏蔽芯2具有一个总是与其滑动面m正交的面，沿远离介质滑动面m的方向该面的面积变得比第二屏蔽芯3大。第二屏蔽芯3通过第一和第二屏蔽芯2、3的沟g₁结合在第一屏蔽芯2的介质滑动面m上。

在感磁部分4中，MR元件和SAL层都夹有薄的非磁性层。感磁部分4设置在第一和第二屏蔽2和3之间的沟g₁里。如图4所示，感磁部分4包括：非磁性材料如Ta构成的第一非磁性层5、软磁材料如NiFeNb构成的SAL层6、非磁性材料如Ta构成的第二非磁性层7、由例如NiFe构成的磁阻元件8以及由非磁性材料如Ta构成的第三非磁性层9。如此构造的感磁部分4在第一屏蔽芯2和第一间隙层10之间的接合面2a上层叠，第一间隙层10在感磁部分4和第一屏蔽芯2之间，由例如Al₂O₃构成，用以填塞沟g₁。

当第一和第二屏蔽芯2和3彼此结合时，感磁部分4就位于第一和第二屏蔽层2和3的结合面2a和3a之间的沟g₁内。图4是图3中的B-B剖视图。

感磁部分4的形状是矩形的平行长管状，设于沟g₁内，长边方向与介质滑动面m平行，感磁部分4的长度就是MR磁头1的磁道长度。

而且，在沟g₁内与感磁部分4的长边方向的两端的邻接地设置一对由如CoNiPt构成的铁磁片11、12，用来使MR元件8的磁畴简化。与感磁部分4同样，铁磁片11、12也形成在其上形成第一间隙层10的第一屏蔽层2的结合面2a上。因此，如果第一和第二屏蔽层相互结合，铁磁片11、12就位于第一和第二磁芯2和3的结合面2a、3a之间的沟g₁内。

在第一间隙层10在其上形成的第一屏蔽芯2的结合面2a上设置由例如Cu构成的一对导体13和14。成对的电极13和14用来向MR元件8提供检测电流。它们的一端13a、14a通过铁磁片11、12与MR元件8相连，电极13和14的另一端13b和14b位于结合面2a的远离第一屏蔽芯2的介质滑动面m的位置，具体地说，位于第一屏蔽芯2的未与第二屏蔽芯3相结合的部位。

在一对导体13和14的另一端13b和14b上分别形成由例如Cu构成的一对导电部分15和16。导电部分15和16厚度为例如≥80μm，并从第一屏蔽芯2的结合面2a上突出。

在MR磁头1的制造工艺中，当衬底被切割成作为MR磁头的芯片时，导电部分15和16被沿其厚度方向切割。导电部分15和16的切开面暴露在第一屏蔽芯2的总是与介质滑动面m和结合面2a垂直的面2b(侧面2b下文称作磁头侧面)上。一对导电部分15和16的暴露的切开面用作把导体13和14与电源相连接的接线端子17和18。

在感磁部分4、一对铁磁片11和12、一对导体13和14与第二屏蔽芯3之间形成由例如Al₂O₃构成的第二间隙层19。第二间隙层19和上述的第一间隙层10一起构成沟g₁。

在第一屏蔽芯2的结合面2a上的远离介质滑动面m且未与第二屏蔽芯3相结合的部分上覆盖由环氧树脂构成的保护层20，以保护导体13和14以及导电部分15和16。

将由上述构造的MR磁头1通过与磁头侧面2b平行的一面安装在磁头基板21上，如图5所示。

磁头基板21在其主面21a上设置了一对用于与电源连接的接线端子22和23。MR磁头1通过其一对接线端子17和18并通过连接件例如导线之类24和25分别与磁头基板21上的一对接线端子22和23连接。由此MR元件8与电源连接并被提供检测电流。

MR磁头1的接线端子17和18暴露在磁头侧面2b上，磁头侧面2b与MR磁头1与磁头基板21的主面21a结合的一面平行。因此，MR磁头1的接线端子17和18总是与设置在磁头基板21主面21a的接线端子22和23互相平行。因此，可以应用自动布线机如引线键合机容易地把MR磁头1的接线端子17和18分别连接到磁头基板21的端子22和23上。

上面已提到，MR磁头1安装在磁头基板21上，带有MR磁头1的磁头基板安装在转鼓上，其中接线端子17和18分别连接到磁头基板21的端子22和23上。因此，转鼓转动时，MR磁头1也转动，介质滑动面m在载有信息信号的磁记录介质上滑动。随着与磁记录介质上的信息信号相对应的磁场变化，MR元件8的电阻也变化。向MR元件8提供一个检测电流，MR磁头1就检测出MR元件8的电阻变化以读出记录在磁记录介质上的信息信号。

前面已经描述了本发明的一个实施方案，其中：一对接线端子17和18暴露在磁头侧面2b上，该磁头侧面2b与MR磁头1的与磁头基板21的主面21a相结合的面平行，而且使用了如导线之类的连接件24和25以把接线端子17和18分别连接到磁头基板21的一对端子22和23上。然而。根据本发明的的磁头并不限于该方案，接线端子17和18可以暴露在MR磁头1的与磁头基板21的主面21a相结合的面上，从而可以直接地分别与磁头基板21的一对端子22和23相连接。

而且在后一种情况下，导电部分15和16仍形成在第一屏蔽芯2的结合面2a上的未与第二屏蔽芯3结合的部分上，并从其上突出，而且接线端子17和18是在其厚度方向切割导电部分15与16形成的。

如上所述，MR磁头1安装在磁头基板21上，而带有MR磁头1的磁头基板21安装在转鼓上。然而，根据本发明的磁头并不限于该方案，磁头可以直接安装在转鼓上。

在后一种情况下，接线端子17和18连接到设在转鼓上的端子上。

下面，描述根据本发明的MR磁头1的制造方法。

图6是根据本发明的MR磁头1的制造工艺的流程图。制造MR磁头1的工艺包括：步骤1，各层进行层叠；步骤2，形成铁磁片；步骤3，形成感磁部分和导体；步骤4，形成导电部分；步骤5，切割形成的芯片；步骤6，屏蔽芯块互相结合形成MR磁头1。

首先在步骤ST1，如图7所示，制造由软磁材料如Ni-Zn铁氧体、Mn-Zn铁氧体之类构成的衬底30。衬底30可以是MR磁头1的第一屏蔽芯2。它可以是例如直径为3英寸厚为2mm的圆盘状。衬底30的至少一面30a是镜面抛光的。

然后，如图8所示，在衬底30的镜面抛光的圆形表面30a上用溅射等工艺沉积一层非磁性、非导电材料如Al₂O₃，形成第一非磁性、非导电层31。第一非磁性，非导电层31可以作为MR磁头1的第一间隙层10，其厚度取决于在MR磁头1所加的系统如频率等。在本实施方案中，第一非磁性，非导电层31的厚度设为如约190nm。

接着，在衬底30的第一非磁性、非导电层31上用溅射等方法依次沉积非磁性材料如Ta、软磁性材料如NiFeNb、非磁性材料如Ta、软磁性材料如NiFeNb以及非磁性材料如Ta以分别形成第一非磁性层32、SAL层33、第二非磁性层34、MR层35和第三非磁性层36，如图9所示。

第一非磁性层32、SAL层33，第二非磁性层34、MR层35和第三非磁性层36可以分别作为MR磁头1中感磁部分4的第一非磁性层5、SAL层6、第二非磁性层7、MR元件8和第三非磁性层9。它们的材料和厚度取决于MR磁头1所加的系统。例如，在本实施方案中，第一非磁性层32厚度为约5nm，SAL层33厚度为约43nm，第二非磁性层34厚度为约5nm,MR层35厚度为约40nm，第三非磁性层厚度为约1nm。

然后，在步骤ST2中，在其上已形成了组成上述感磁部分4的各层的衬底30上，用平版印刷的方法制作光致抗蚀剂的图形，以形成铁磁层37和38，铁磁层37和38将用来形成MR磁头1的铁磁片11和12。用光致抗蚀剂作掩模进行离子蚀刻除去预定位置的各层。用溅射等方法在各层已被除去的部件形成铁磁材料如CoNiPt薄膜，以形成一对分别作为MR磁头1的铁磁片11和12的铁磁层37和38，如图10所示。

铁磁材料最好具有≥1000Oe的磁矫顽力。例如，适于用作该铁磁材料的有CoCrPt等，CoNiPt也可以。铁磁层37和38的厚度取决于MR磁头1上所加的系统。在本实施方案中，铁磁层37和38的宽度为约50μm，长度为10μm，厚度几乎与层叠在一起形成感磁部分4的各层的总厚度相同。

由于铁磁层37和38之间的各层共同形成感应磁部分4，铁磁层37和38之间的距离t也取决于MR磁头1所加的系统。例如，在该实施方案中，距离t设为5μm。

然后在步骤ST3中，在成为MR磁头1的感磁部分4的部位和形成一对导体13和14的部位，制作光致抗蚀剂的图形。以光致抗蚀剂作掩模用光蚀刻等方法把除感磁部分4处和形成一对导体13和14的部位之外的其它部位的多余各层除去，如图11所示。

应当指出，由于感磁部分4的长度d是MR磁头1的MR元件8的深度，感磁部分4的长度d也取决于MR磁头1所加的系统。在该实施方案中，感磁部分4的长度d是约4μm。

接着，为了用电阻小的金属层取代要形成导体13和14的部位的多层，在除要形成导体13和14的部位之外的其它地方制作光致抗蚀剂图形。以光致抗蚀剂作掩模用离子蚀刻等方法除去要形成导体13和14的部位的多层。

然后，在光致抗蚀层上用溅射等方法形成金属材料如Ti、Cu的膜以形成导体13和14，把在导体13和14以外的地方形成的金属膜在去除光致抗蚀剂时用清洗法去掉。导体13和14的厚度取决于MR磁头1中所加的系统，在本实施方案中，Ti层约厚15nm，Cu约厚70nm。

接着在步骤ST4中，如图12和图13所示，在除一对导体13和14的另一端13b和14b处之外的部位上，用平版印刷方法制作的1μm厚的光致抗蚀层40的图形，形成导电部分15和16。没有形成光致抗蚀层40的部位的长度L1是MR磁头1的接线端子17和18的一边长。长度L1最好是≥80μm，以使得一对接线端子17和18具有用作引线键合的足够的面积。图13是沿图12中C-C线的剖视图。

然后，如图14所示，在整个表面上形成厚度约为30nm的金属材料如Cu的膜，以形成在其上将形成导电部分15和16的金属薄膜41。

接着，如图15所示，在除导体13和14的另一端13b和14b附近之外的其它区域上形成一层厚度为100μm的光致抗蚀层42。光致抗蚀层42是这样形成的：把用于厚层的光致抗蚀材料如AE4903(商品名)加在低速旋转的衬底30上，或在衬底30上反复多次涂覆光致抗蚀材料。再不然，就把一厚为100μm的光致抗蚀薄板加热，通过加压结合在衬底30上形成光致抗蚀层42。

然后，如图16所示，以光致抗蚀层42作掩模，在导体13和14的另一端13b和14b上形成导电部分15和16，采用电镀法，例如可用硫酸铜。导电部分15和16可用任何材料形成，如焦磷酸铜，只要不对其它部件产生有害影响即可。

导电部分15和16的宽度H1是MR磁头1接线端子17和18的一边长。与上述未形成光致抗蚀层40的部位的长度L1同样地，厚度H1最好是≥80μm，以保证接线端子17和18有足够的面积进行引线键合。

导电部分15和16的形成也可以不采用电镀，而是把导电浆料注入由光致抗蚀剂42形成的间隙中，具体地说注在导体13和14的另一端13b和14b上，在这种情况下，导电部分15和16的厚度H1最好是≥80μm。

然后，如图17所示，用有机溶剂清洗衬底30除去光致抗蚀层40和42，使得形成的导电部分15和16突出衬底30。

如图18所示，在已至少形成了组成感磁部分4的各层、铁磁层37和38、以及导体13和14的端部13a和14a的衬底30的一部分上用溅射等方法形成非磁性、非导电材料如Al₂O₃构成的膜。由此形成可用作MR磁头1的第二间隙层19的第二非磁性、非导电层43。与第一非磁性、非导电层31同样地，第二非磁性、非导电层43的厚度取决于MR磁头上所加的系统如频率等。例如，在该实施方案中，第二非磁性、非导电层43的厚度设为约180nm。注意图18中省略了第二非磁性、非导电层43的一部分。

然后，在步骤ST5中，将如上所述地形成的衬底30切割成芯片。如图19所示，沿切割线(虚线)切割衬底30，其中，有切割线通过一对导电部分15和16。因此，导电部分15和16的切割面将暴露在衬底30的切割面所在的平面内。暴露在衬底30的切割面上的导电部分15和16的切割面就是MR磁头1的接线端子17和18。

然后，在步骤ST6中，如图20所示，把作为第二屏蔽芯3的芯块44与通过如上所述地切割衬底30得到的芯片相结合，以覆盖作为感磁部分4的多层、铁磁层37和38、以及导体13和14的一端13a和14a。导体13和14的另一端13b和14b以及导电部分15和16被暴露出来。和衬底30一样，芯块44也是由软磁材料如NiZn铁磁铁、Mn-Zn铁氧体等构成的。

然后，如图21所示，在除了暴露的导体13和14的另一端13b和14b以及导电部分15和16的暴露的切割面之外的区域上，施加保护材料20如环氧树脂以隔离空气。

然后，如图21所示，将各芯片的包含衬底30和在芯块44上设置的用作感磁部分4的多层的部分磨成圆柱形以形成介质滑动面m。这样磨成圆柱形的结果，作为感磁部分4的多层的末端被暴露出来，由此图2所示的MR磁头1就完成了。

然后，把如上述形成的MR磁头1的结合面与磁头基板21的主面21a结合以安装在磁头基板21上，所述结合面与接线端子17和18在其上暴露的侧面(磁头侧面2b)平行。MR磁头1的接线端子17和18分别通过如导线之类的连接件24和25连接到设置在磁头基板21主面21a上的端子22和23，具体地说，它们相互平行，因此可以采用如引线键合机之类的自动布线机把它们容易地连接起来。

而且，MR磁头1可以具有从结合面暴露的接线端子17和18，这时，无须采用如导线之类的连接件就可以把MR磁头1的接线端子17和18直接与磁头基板21的端子22和23连接起来。

下面，描述本发明另一实施方案，即所谓的大容积薄膜型磁头，在该磁头中，至少一对半磁芯块通过它们之间的磁沟结合在一起，在其结合面上形成线圈用的凹部，在该线圆形成用凹部内形成薄膜线圈。

图23和24示出了大容积薄膜型磁头50。如图所示，大容积薄膜型磁头50包括非磁性衬底51，在其上形成磁性金属层52作为磁芯，两个半磁芯块53和54通过低温金属扩散接合连接成一体。在半磁芯块53和54的结合面之间形成磁沟g₂。大容积薄膜型磁头50在两个半磁芯块53和54的至少一个(53)的结合面上形成凹部(未示出)，用于激励磁头或检测感应电动势的薄膜线圈55在凹部中形成。图24所示是图23的部分A的放大图。

而且大容积薄膜型磁头50具有卷线沟56，卷线沟56在一对半磁芯块53和54的结合面上形成，以使磁金属层52的一部分绝缘，磁金属层52形成在半磁芯块53和54内。因此，在大容积薄膜型磁头50中，卷线沟56把磁沟g₂分成前沟57和用作激励沟的后沟58。

如图25所示，在大容积薄膜型磁头50的半磁芯块53和54的结合面，分别设有突出的导电部分59和60，用来把线圈的接线端子引出。在制造工艺中把大容积薄膜型磁头50切成芯片时，导电部分59和60被沿其厚度方向切割使得由此得到的切割面暴露在磁头50的磁头侧面50a上。导电部分59和60的暴露切割面将被用作与电源连接以向薄膜线圈55提供电流的接线端子61和62。而且，还在半磁芯块53和54的结合面上分别形成凹部63和64，当半磁块53和54被结合成一体时，导电部分59和60将插进凹部63和64。

如图26所示，如上述构造的大容积薄膜型磁头50通过其与磁头侧面50a相反且平行的一面安装在磁头基板65上。

在磁头基板65的主面65a上设有一对与电源相连接的端子66和67。用如导线之类的连接件68和69分别把接线端子61和62与磁头基板65上的端子66和67相连接，从而把大容积薄膜型磁头50与电源连接，向薄膜线圈55供应驱动电流。

如上所述，大容积薄膜型磁头50的一对连接端子61和62暴露在磁头侧面50a上，而磁头50与磁头基板65的主面65a的接合面是与磁头侧面50a相反且平行的一面。因此，大容积薄膜型磁头50的接线端子61和62总是与磁头基板65的主面65a上设置的端子66和67平行。由此，采用如引线键合机之类的自动布线机就可以容易地把大容积薄膜型磁头50的接线端子61和62连接到磁头基板65的端子66和67上。

如上所述，大容积薄膜型磁头50安装在磁头基板65上，其一对接线端子61和62分别与磁头基板65上设置的端子66和67相连接。由此构造的大容积薄膜型磁头50安装在例如转鼓上。当转鼓转动时，安装在转鼓上的磁头50就在磁记录介质上滑动，把信息信号写入磁记录介质或从磁记录介质中读出信息信号。

前面已经描述了本发明的第二实施方案即大容积薄膜型磁头，其中：借助于导线之类的连接件68和69分别把暴露在磁头侧面50a的接线端子61和62与磁头基板上的端子66和67连接起来，而磁头50与磁头基板65主面65a相结合的面是与磁头侧面50a相反且平行的一面。但是，根据本发明的磁头并不限于该第二实施方案，连接端子61和62也可以暴露在磁头50与磁头基板65主面65a的结合面上，这样无须连接件就可以把它们分别直接连接在端子66和67上。

在这种情况下也是通过沿其厚度方向切割获得接线端子61和62，导电部分59和60从半磁芯块53和54的结合面上突出。

在第二实施方案中，如前所述，大容积薄膜型磁头50安装在磁头基板65上然后再安装在转鼓上。但是，本发明并不限于此方案，磁头也可以直接安装在转鼓上。

这时，接线端子61和62将与设置在转鼓上的端子相连接。

下面，描述大容积薄膜型磁头50的制造方法。

图27所示是根据本发明的如前述构造的大容积薄膜型磁头50的制造工艺流程图。大容积薄膜型磁头50的制造工艺包括：步骤ST11，形成磁芯；ST12，形成隔离和卷线沟；ST13，形成薄膜线圈；ST14，半磁芯块互相结合；ST15，切割结合后的磁芯。

首先在步骤ST11，如图28所示，制备一对板形的非磁性衬底70和71。非磁性衬底70和71最终将被切割以形成大容积薄膜型磁头50的非磁性衬底51。衬底采用滑动性、耐磨性和机加工性优良的材料，如钛酸钙、钛酸钾、钛酸钯、氧化锆、铝、钛铝碳化物、SiO₂、MnO-NiO烧结体、Zn铁氧体、晶态玻璃、高硬度玻璃等。在本实施方案中，衬底70和71采用MnO-NiO烧结体，厚约2nm，宽和长约为30nm。

如图29所示，非磁性衬底70和71分别具有主面70a和71a。在每个主面70a和71a上形成多个具有预定角度的斜坡72a和磁芯形成用凹部72，每个磁芯形成用凹部72的斜坡72a的倾斜角设为25°～60°，考虑到伪沟和磁道的精确宽度，斜坡72a的倾斜角最好是35°～50°。在本实施方案中，每个磁芯形成用凹部72的斜坡72a的倾斜角是与非磁性衬底70和71的主面70a和71a的夹角为45°，深约130μm，宽约150μm。用削去一边的磨面形成磁芯形成用凹部72。

接着，如图30所示，在磁芯形成用凹部72的斜坡72a上用PVD或CVD方法如磁束溅射形成一均匀厚度的磁金属层73。磁金属层73将作为形成大容积薄膜型磁头50的磁芯的磁金属性52。它所采用的材料应当只有高饱和磁性、高渗透率和易于成膜，例如从下面晶态合金中选择：Fe-Al-Si合金、Fe-Al合金、Fe-Si-Co合金、Fe-Ca-Si合金、Fe-Ca-Si-Ru合金、Fe-Al-Ge合金，Fe-Ga-Ge合金、Fe-Si-Fe合金、Fe-Co-Al合金、Fe-Ni合金等。而且，也可从下列非晶态合金的组中任选其一形成磁金属层73：包含Fe、Co和Ni中的一种以上元素和P、C、B和Si中的一种以上元素的合金；以上述合金为基础又包含Al、Ge、Be、Sn、In、Mo、W、Ti、Mn、Cr、Zr、Hf、Nb等的金属-金属间化合物非晶态合金；以过渡族金属如Co、Hf、Zr等和稀土元素作为主要组元的金属-金属非晶态合金。

磁金属层73可以是上述材料的单层。然而注意到高频磁畴的高磁敏感性，层73优选为多层结构，其中磁金属层被非磁性层隔离成多个层。磁金属层73的层状结构包括金属层和非磁性层，有助于减小涡流电损。这种情况下，非磁性层的厚度应当比获得最小绝缘效果所需的厚度小，然后，在本实施方案中，非磁性层的厚度为使其不能作为伪沟，在本实施方案中，磁金属层73包括三层交替形成的厚度约为5μm的铝硅铁合金磁金属层和厚度约为0.15μm的铝非磁性层。

接着，在步骤ST12中，如图31所示，从与磁芯形成用凹部72垂直的方向在非磁性衬底70和71的主面70a和71a上交替形成隔离沟74和卷线沟75。

在形成磁芯时设置隔离沟74使得磁金属层73被磁隔离，并在大容积薄膜型磁头50最终形成时形成封闭的磁路。因此，隔离沟74应足够深以有效隔离磁金属层73，而其形状不限制。在本实施方案中，隔离沟74比磁芯形成用凹部72深约150μm，具体地说，它深约280μm，截面形状基本为C形。

形成卷线沟75以卷绕将在下一步骤形成的薄膜线圈55，并在大容积薄膜型磁头50最终形成时将前沟57和后沟58彼此隔离。因此，卷线沟75的深度应当使其不切进磁金属层73。而且，卷线沟75的形状取决于前沟57和后沟58的长度。在本实施方案中，卷线沟75的宽度为140μm前沟长度约为300μm，后沟58长度为85μm。

而且，卷线沟75的形状应使得前沟57的末端在大容积薄膜型磁头50最终形成时形成一个锐角，这样能够更好地集中磁通量并提高在记录信息信号时磁头的敏感性。因此，卷线沟75的形状最好是使前沟57倾斜，在本实施方案中，卷线沟75的形状使得前沟57具有45°的斜坡。

然后，如图32所示，将低熔点的熔化玻璃液倒在非磁性衬底70和71的主面70a和71a上，如上所述地形成磁芯形成用凹部72、隔离沟74和卷线沟75。玻璃熔液倒在其上的非磁性衬底70和71的主面70a和71a用抛光之类的方法平整化。

接着，在步骤ST13，如图33所示，在非磁性衬底70和71的主面70a和71a上用离子蚀刻之类的方法形成凹部77。凹部77最终会成为大容积薄膜型磁头50的凹槽63和64，导电部分59和60安装在这些凹槽中，因此，凹部77的形状应与导电部分59和60相对应。

然后，如图34～37所示，在非磁性衬底70和71的主面70a和71a上形成线圈形成用凹部79。线圈形成用凹部79的形状与线圈形状相一致。然后，用电镀之类的方法在线圈形成用凹部79内形成薄膜线圈55。线圈形成凹部79在其一端包括薄膜线圈55的一端55a在其内形成的部分79a。图35是图34中B部分的放大图，图37是图34中C部分的放大图，图37是图35中D-D的剖面图。

此处，线圈形成用凹部79在非磁性衬底70和71二者之一(70)上形成，使得线圈端子固定部分55a相对于凹部77位于后沟58一侧。薄膜线圈55在线圈形成用凹部79内形成，其线圈端子55a相对于凹部77位于后沟58一侧。

另一方面，如图36所示，在非磁性衬底70和71中的另一个(71)上形成线圈形成用凹部79，线圈端子固定部分79a相对于凹部77位于远离后沟58的一侧。薄膜线圈55在线圈形成用凹部79内形成使得线圈端子55a相对于凹部77位于远离后沟58的一侧。

当两个非磁性衬底结合时，在其中一个衬底(70)上形成的薄膜线圈55的端子55a正对着另一衬底(71)上形成的凹部77，同样地，在另一非磁性衬底71上形成的薄膜线圈55的线圈端子55a也正对着非磁性衬底70上形成的凹部77。

然后，如图38所示，在除线圈形成用凹部79的线圈端子固定部分79a之外的位置上用平版印刷术制作厚约1μm的光致抗蚀剂80的图形。未形成光致抗蚀剂80的线圈端子固定部分79a的宽度L2是大容积薄膜型磁头50的接线端子61和62的一边长。因此，宽度L2最好为≥80μm，使得接线端子61和62用布线机之类进行连接所需的足够的面积。

接着，如图39所示，以光致抗蚀剂80为掩膜用溅射之类的方法形成厚度约为30nm的金属材料如Cu的膜，以得到由其形成导电部分59和60的金属薄膜81。

然后，如图40所示，在除磁芯形成用凹部79的线圈端子固定部分79a之外的位置上形成厚度约为100μm的光致抗蚀剂82。光致抗蚀剂82由例如用于厚膜的AZ4903(商品名称)构成。它的形成方式是以非常缓慢的速度加到旋转的非磁性衬底70和71上，或者在非磁性衬底70和71上反复多次施加。

接着，如图41所示，在线圈形成用凹部79的线圈端子固定部分79a上以光致抗蚀剂82为掩摸，用例如硫酸铜溶液进行电镀以形成与薄膜线圈55连接的导电部分59和60。导电部分59和60可由不对其它部件产生不良影响的金属材料如焦磷酸铜构成。

导电部分59和60的厚度H2是大容积薄膜型磁头50接线端子61和62的一边长，因此，与未形成光致抗蚀剂80的部分的长度L2相似地，厚度H2最好为≥80μm，使得接线端子具有能够使用布线机之类把它们连接的足够的面积。

导电部分59和60可通过向光致抗蚀剂82包围的区域，即线圈形成用凹部79的线圈端子固定部分79a注入导电浆料之类，而不是采用电镀等。在这种情况下，导电部分59和60的厚度H2也应当≥80μm。

接着，如图42所示，用有机溶剂清洗非磁性衬底70和71以去除光致抗蚀剂80和82。由此，导电部分59和60从非磁性衬底70和71上露出。

然后，在薄膜线圈55上形成线圈保护层(未示出)以保护薄膜线圈55使其免于与空气接触。线圈保护层由Al₂O₃之类构成，并注入线圈形成用凹部79中。

然后在ST14中，切割非磁性衬底70和71使得如前述那样形成在一起的半磁芯块如图43所示那样排成一行，得到一对半磁芯块83和84。

在半磁芯块83和84二者之一(83)中，相对于凹部77导电部分59位于后沟58一侧，而在另一半磁芯块84中，相对于凹部77导电部分60位于远离后沟58的一侧。

当一对半磁芯块83和84彼此对接结合时，半磁芯块之一(83)的导电部分59正对着另一半磁芯块84的凹部77，同时半磁芯块84的导电部分60也正对着半磁芯块83的凹部77。

然后，在一对半磁芯块83和84各自的结合面上用溅射之类的方法形成一层未图示的结合金属膜层。结合金属层借助于低温金属扩散接合把一对半磁芯块83和84相互连结起来。该层最好是由金属如Au、Ag、Pt、Cu、Al等构成。在本实施方案中，结合金属层由Au构成，厚度为0.1μm。

然后，通过低温金属扩散接合把一对半磁芯块83和84的结合金属层彼此对接，从而把半磁芯块83和84结合成一体，在这两个半磁芯块二者之一(83)中，导电部分59装进在另一半磁芯块84中形成的凹部77，在另一半磁芯块84上形成的导电部分60装进在半磁芯块83上形成的凹部77。

然后在ST15中，把由半磁芯块83和84相互结合得到的磁芯块85沿图45的A1-A2和B1-B2线切成如图45所示的大容积薄膜型磁头50。此时，在步骤ST13形成的导电部分59和60的切面暴露在磁头侧面上，作为大容积薄膜型磁头50的接线端子61和62。

把大容积薄膜型磁头50的前端部分磨成圆柱形以形成介质滑动面。前沟57的深度取决于这种圆柱面研磨的加工。

为了使介质滑动面和磁记录介质有良好的滑动接触，在介质滑动面上形成接触限制沟并使其与磁记录介质的滑动方向平行。这样，如图23和24所示的大容积薄膜型磁头50就完成了。

如上述构造的大容积薄膜型磁头50一般通过与接线端子61和62暴露在其上的磁头侧面平行的表面安装在磁头基板65的主面65a上。分别通过导线之类的连接件68和69把大容积薄膜型磁头50的连接端子61和62分别与磁头基板65的主面65a上的端子66和67相连接。这时，由于大容积薄膜型磁头50的接线端子61和62与磁头基板65的端子66和67分别位于平行的面上，它们也互相平行。因此，可以用引线键合机之类的自动布线机把这些端子容易地连接起来。

大容积薄膜型磁头50也可以构造成使接线端子61和62暴露在其结合面上。这时，可以不用导线之类的连接件68和69，把大容积薄膜型磁头50的接线端子和磁头基板65的端子66和67直接连接起来。

在根据本发明的磁头上，与支承基板上的端子相连接的连接端子位于磁头的平行于与支承基板结合面的表面上。从而可以用自动布线机把拉线端子自动地与支承基板上的端子连接起来。因此，磁头容易安装在支承基板上，并且可以通过其接线端子可靠地与支承基板上的端子相连。因此，磁头的连接具有高的可靠性。

根据本发明的磁头的制造方法，在一对半磁芯块之一的结合面上形成并突出的导电部分被沿其厚度方向切割，并暴露在磁头的平行于与支承基板结合面的表面上，导电部分的暴露的切割面用作与支承基板上的端子相连接的接线端子。因此，其接线端子设置在平行于与支承基板结合面的表面上的磁头可以容易地制造，具体地说，可以以相当高的生产率制造根据本发明的磁头。

Claims (8)

1．一种磁头，该磁头具有一对彼此结合成一体的芯块，并且该磁头结合在支承基板上，以向磁记录介质写入信号和/或从磁记录介质中读出信号，其特征在于还包括：

在至少一个半磁芯块的不平行于该半磁芯块与支承基扳结合面的侧面上形成并突出的导电部分；以及

沿其厚度方向切割所述导电部分得到的切割面，该切割面暴露在所述半磁芯块与支承基板的结合面上，或者暴露在磁头的与支承基板结合面基本平行的面上，且所述切割面用作与支承基板上的端子相连接的接线端子。

2．如权利要求1所述的磁头，其特征在于：

进一步包括其电阻值随外部磁场变化的磁阻元件，且所述接线端子和所述磁阻元件电连接。

3．如权利要求1所述的磁头，其特征在于：

所述导电部分是由导电材料用电镀法形成。

4．如权利要求1所述的磁头，其特征在于：

所述导电部分通过向要形成导电部分的部位填充浆状的导电材料形成。

5．一种制造磁头的方法，该磁头具有一对彼此结合成一体的芯块，并且该磁头结合在支承基板上，以向磁记录介质写入信号和/或从磁记录介质中读出信号，包括：

第一步骤，在至少一个半磁芯块的、不平行于该半磁芯块与支承基板结合面的侧面上形成导电部分，且该导电部分从该侧面上突出；

第二步骤，沿其厚度方向切割所述导电部分，所得切割面暴露在所述半磁芯块的支承基板的结合面上，或者暴露在磁头的与支承基板结合面基本平行的面上，且所述切割面用作与支承基板上的端子相连接的接线端子。

6．如权利要求5所述的方法，其特征在于：

所述磁头还包括其电阻值随外部磁场变化的磁阻元件，且在第一步骤中将所述接线端子和所述磁阻元件电连接。

7．如权利要求5所述的方法，其特征在于：

在第一步骤中，用电镀法由导电材料形成导电部分。

8．如权利要求5所述的方法，其特征在于：

在第一步骤中，通过向要形成导电部分的部位填充浆状的导电材料形成所述导电部分。

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