Brevet FR2559297A1 — publié le 19850809

La présente invention a pour objet un nouveau patin de vol pour tête d'enregistrement magnétique d'écriture -et de lecture. Ce nouveau patin est utilisable en particulier pour les mémoires à dis- ques magnétiques d'ordinateurs. Ces mémoires utilisent un disque revêtu d'une couche magnéti- que dans laquelle les informations sont inscrites par une tête magné- tique d'écriture et de lecture. Les disques magnétiques tournent à grande vitesse et, pendant leur rotation, entraînent un film d'air. Les têtes magnétiques sont montées sur un support dit patin qui, ayant un profil adéquat, vole littéralement sur le film d'air, à faible distance au-dessus de la couche d'enregistrment. L'invention concerne ce patin de vol. Sur la figure 1, on a représenté selon l'art antérieur, un patin (4) de vol, comprenant une tête d'enregistrement, d'écriture et de lecture, maintenue à proximité du disque d'enregistrement (2) par un ressort (12), fixé au bras (6) sur lequel est monté un circuit in- tégré (8) d'écriture et de lecture, connecté à la tête par le cable 10. Cet assemblage tête d'enregistrement sur le patin de vol, et amplificateur d'écriture et de lecture sur le bras, présente de naom- breux inconvénients: Le cable de connexion 10, long de 5 à 10 ncm, présente une résistance ohmique et une self-inductance importantes par rapport à celles de la tête, ce qui limite la bande passante de l'ensemble. ò Les signaux de lecture de très faible amplitude (500 uV) sont transmis par le cable, qui, malgré un blindage, capte de nombreux bruits électromagnétiques ambiants. Efin, les vibrations mécaniques du cable 10, dans un environnement de champ magnétique, induisent des perturbations. L'objet de la présente invention est d'éviter ces inconvé- nients, en rapprochant l'amplificateur de lecture et/ou d'écriture 8 de la tête d'écriture-lecture. De manière plus précise, l'invention a pour objet un nouveau patin de vol pour tête d'enregistrement magnétique d'écriture et de lecture, caractérisé en ce que la tête d'écriture-lecture se trouve sur la surface inférieure du patin, c'est-à-dire sur son plan de vol et que le circuit intégré amplificateur pour la lecture et/ou l'écri- ture se trouve sur le patin, c'est-à-dire tres près de la ou des têtes écriture-lecture. Les connexions entre le circuit intégré et la ou les têtes sont rigides. Ledit patin est en silicium monocristallin identique à celui utilisé pour la réalisation des circuits intégrés. Le circuit intégré peut être soit rapporté par soudage ou collage, soit réalisé dans le silicium monocristallin. Dans ce cas, on effectue les opérations suivantes: Réalisation, sur la surface active du silicium, d'un circuit intégré amplificateur de lecture et/ou d'écriture, par les procédés de dif- fusion bien connus de l'htomme de l'art des circuits intégrés. Réalisation, sur la même tranche de silicium, de la tête d'écriture et de lecture. Réalisation des interconnexions nécessaires entre la tête d'écriture et de lecture d'une part, et le circuit intégré de lecture et/ou d'écriture d'autre part. Réalisation du profil de vol sur la surface de la tranche de sili- cium portant la ou les têtes d'écriture-lecture. Découpe du patin et assemblage sur le ressort de maintien du patin. Selon un mode préféré de mise en oeuvre de l'invention, la tête d'écriture-lecture est du type planaire, c'est-à-dire le plan du bobinage d'écriture et de lecture est sensiblement parallèle au plan de la couche d'enregistrement et la tête est déposée sur le plan de vol du patin. Selon un autre nmode préféré de mise en oeuvre de l'invention, la tête d'écriture et de lecture est réalisée en couches mminces selon des procédés semblables à ceux utilisés pour la réalisation des cir- cuits intégrés. Selon un mode avantageux de mise en oeuvre de l'invention, plusieurs têtes d'écriture et de lecture sont réalisées sur le plan de vol du patin. Selon un autre mode avantageux de mise en oeuvre de l'inven- tion, les têtes d'écriture et de lecture sont reliées à un ou plu- sieurs circuits intégrés d'écriture et/ou de lecture. Selon un mode préférentiel de mise en oeuvre, un circuit in- tégré de sélection permet la sélection de la fonction écriture ou lec- ture, ou la sélection de la tête d'écriture ou de lecture. Selon un autre mode préférentiel de l'invention, le circuit intégré 8 est réalisé par les procédés de diffusion bien connus de l'hcomme de l'art sur une des faces du support de silicium dans son plan cristallin 100. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor- tiront mieux de la description qui va suivre, donnée à titre illustra- tif mais nullement limitatif, en référence aux figures annexées selon lesquelles: l a figure 1 déjà décrite, représente le montage conventionnel, selon l'art antérieur, reliant la tête 14 montée sur le patin 4 au circuit intégré d'écriture et de lecture 8, par l'intermédiaire du cable 10. 2559297' La figure 2 montre la section d'une partie du patin selon l'inven- tion, dans le cas o le circuit intégré 8 se trouve sur la face op- posée à celle des têtes écriture-lecture. Sur la figure 2, on a représenté en coupe la tranche de sili- cium 4 qui, sur sa face supérieure 28, a subi l'ensemble des opéra- tions nécessaires à la réalisation du circuit intégré de lecture et/ou d'écriture, représenté schématiquement en 8. Ce circuit intégré peut être identique à celui de la figure 1, mis ne coarporte pas le boitier de protection ni les multipates d'interconnexions.- Selon une variante de l'invention, le circuit intégré réalisé sur le patin 4, comprend au moins l'étage de préamplification de lectu- re et au plus toutes les fonctions d'un circuit intégré d'écriture- lecture, à savoir: Le préamplificateur de lecture, 15. L'amplificateur de lecture, L'amplificateur d'écriture, Les diodes de sélections écriture-lecture et têtes d'enregistrement. Dans le cas o seule la fonction de préamplification de lec- ture est intégrée sur la patin 4, les autres fonctions sont reportées sur un circuit monté sur le bras 6. Le circuit 8, intégré sur le patin 4, comprend des plots de sortie 22 sur lesquels des fils de liaison 24 sont soudés. A la diffé- rence du cable 10, ces fils de liaison 24 sont parcourus par des si- gnaux de forte amplitude. Les plots d'entrée 20 du circuit sont reliés par une connexion directe 18 à travers l'épaisseur du patin 4, aux bornes de sortie 16 de la tête d'écriture-lecture 14 déposée en regard du circuit 8, mais sur l'autre face 26 du patin 4, qui constitue le - plan de vol. Les connexions peuvent être réalisées en couches minces. la structure objet de l'invention permet donc de rapprocher considérablement le circuit intégré de la tête d'écriture et de lectu- re et surtout d'assurer une liaison rigide entre ces deux éléments, que ce soit au travers de la plaquette de silicium si le circuit 8 est réalisé sur la face opposée à celle des têtes, soit en connexion di- recte s'il est réalisé sur la mâme surface que celle des têtes. 4 2559297 REVENDICATIONS 1. Patin de vol 4 pour têtes magnétiques d'enregistrement, ca- ractérisé en ce qu'il comporte la ou les têtes d'écriture-lecture 14 et le circuit intégré 8 de traitement du signal, associé à la ou les dites têtes. 2. Patin de vol 4 pour têtes magnétiques d'enregistrement, se- lon la revendication 1, caractérisé en ce que les connexions entre la ou les têtes d'écriture-lecture 14 et le circuit intégré 8 sont rigides, et réalisées en couches minces. 3. Patin de vol 4 pour têtes magnétiques d'enregistrement, se- lon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le patin 4 est en silicium monocristallin 100 et en ce que le circuit intégré 8 est réa- lisé par diffusion sur une des faces cristallines 100 dudit patin de vol 4. 4. Patin de vol 4 pour têtes magnétiques d'enregistrement selon les revendications 1, 2, 3, caractérisé en ce que le circuit intégré 8 est connecté à au moins une tête d'écriture et/ou de lecture. 5. Patin de vol 4 pour têtes magnétiques d'enregistrement selon l'ensemble des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit intégré 8 assure la fonction préamplificateur de lecture. 6. Patin de vol 4 pour têtes magnétiques d'enregistrement selon l'ensemble des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le circuit intégré 8 assure la fonction amplificateur d'écriture. 7. Patin de vol 4 pour têtes magnétiques d'enregistrement selon l'ensemble des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le circuit intégré 8 assure la fonction sélection écriture-lecture, et sélection des têtes écriture-lecture. 8. Procédé de fabrication d'un patin de vol 4 selon l'une quel- conque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on réalise les étapes de fabrication collectives suivantes: 30. Sur une des faces 100 de la tranche de silicium, réalisation collecti- ve de circuits intégrés 8, selon les procédés semi-conducteurs bien connus de l'homme de l'art. Sur une des faces 100 de la tranche de silicium, réalisation collecti- ve des têtes magnétiques d'écriture et de lecture en couches minces et des interconnexions avec les circuits 8. Découpe collective des ensembles têtes circuits, définissant chaque patin de vol.