(57)【要約】【課題】SBBプロセスのレーザー条件に対して十分大きなプロセスマージンを持つ端子を有する磁気スライダを提供する。【解決手段】再生素子と、記録素子と、再生素子と記録素子と接続された複数の配線と、再生素子と記録素子と複数の配線とを覆う保護膜と、保護膜の上に設けられた複数のスライダパッドと、スライダパッドと配線を接続し、保護膜で覆われた複数のスタッドと、有する磁気スライダにおいて、スライダパッドはクロム膜、ニッケル鉄膜、金膜とを有し、ニッケル鉄膜は、クロム膜と金膜との間に設けられ、クロム膜は、ニッケル鉄膜とスタッドの間に設けられ、保護膜と接する。【選択図】図１
2008065878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生素子と、記録素子と、
前記再生素子と前記記録素子と接続された複数の配線と、
前記再生素子と前記記録素子と前記複数の配線とを覆う保護膜と、
前記保護膜の上に設けられた複数のスライダパッドと、
前記スライダパッドと前記配線を接続し、前記保護膜で覆われた複数のスタッドと、有し、
前記複数のスライダパッドは浮上面と前記浮上面と反対側の面との間の面に形成され、
前記スライダパッドはクロム膜、ニッケル鉄膜、金膜とを有し、
前記ニッケル鉄膜は、前記クロム膜と前記金膜との間に設けられ、
前記クロム膜は、前記ニッケル鉄膜と前記スタッドの間に設けられ、前記保護膜と接している磁気スライダ。
【請求項２】
請求項１記載の磁気スライダにおいて、
前記ニッケル鉄膜は、ニッケルが４０％以上８５％以下のものである磁気スライダ。
【請求項３】
請求項１記載の磁気スライダにおいて、
前記クロム膜の膜厚は２０−１００ｎｍである磁気スライダ。
【請求項４】
請求項３記載の磁気スライダにおいて、
前記ニッケル鉄膜の膜厚は４０−１００ｎｍであり、
前記金膜の膜厚は１−１０μｍである磁気スライダ。
【請求項５】
再生素子と、記録素子と、
前記再生素子と前記記録素子と接続された複数の配線と、
前記再生素子と前記記録素子と前記複数の配線とを覆う保護膜と、
前記保護膜の上に設けられた複数のスライダパッドと、
前記スライダパッドと前記配線を接続し、前記保護膜で覆われた複数のスタッドと、有する磁気スライダと、
複数のリードパッドと接続されて形成された複数のリード線とフレキシャとロード・ビームを含むサスペンション・アセンブリと、を有し、
前記スライダパッドはクロム膜、ニッケル鉄膜、金膜とを有し、
前記ニッケル鉄膜は、前記クロム膜と前記金膜との間に設けられ、
前記クロム膜は、前記ニッケル鉄膜と前記スタッドの間に設けられ、前記保護膜と接し、
前記スライダパッドは浮上面と前記浮上面と反対側の面との間の面に形成され、
前記磁気スライダは前記浮上面と反対側の面が前記フレキシャに接着するように固定され、半田ボールを溶融することにより前記スライダパッドと前記リードパッドが接続されたヘッド・ジンバル・アセンブリ。
【請求項６】
請求項５記載のヘッド・ジンバル・アセンブリにおいて、
前記ニッケル鉄膜は、ニッケルが４０％以上８５％以下のものであるヘッド・ジンバル・アセンブリ。
【請求項７】
請求項６記載のヘッド・ジンバル・アセンブリにおいて、
前記クロム膜の膜厚は２０−１００ｎｍであるヘッド・ジンバル・アセンブリ。
【請求項８】
請求項７記載のヘッド・ジンバル・アセンブリにおいて、
前記ニッケル鉄膜の膜厚は４０−１００ｎｍであり、
前記金膜の膜厚は１−１０μｍであるヘッド・ジンバル・アセンブリ。
【請求項９】
再生素子と、記録素子と、
前記再生素子と前記記録素子と接続された複数の配線と、
前記再生素子と前記記録素子と前記複数の配線とを覆う保護膜と、
前記保護膜の上に設けられた複数のスライダパッドと、
前記スライダパッドと前記配線を接続し、前記保護膜で覆われた複数のスタッドと、有する磁気スライダを形成する工程と、
複数のリードパッドと接続されて形成された複数のリード線とフレキシャとロード・ビームを含むサスペンション・アセンブリの前記フレキシャに前記磁気スライダを固定し、前記スライダパッドと前記リードパッドとの間に半田ボールを置き、前記半田ボールにレーザを照射する工程とを有し、
前記スライダパッドはクロム膜、ニッケル鉄膜、金膜とを有し、
前記ニッケル鉄膜は、前記クロム膜と前記金膜との間に設けられ、
前記クロム膜は、前記ニッケル鉄膜と前記スタッドの間に設けられ、前記保護膜と接する、ヘッド・ジンバル・アセンブリの製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載のヘッド・ジンバル・アセンブリの製造方法において、
前記クロム膜の膜厚は２０−１００ｎｍであり、
前記ニッケル鉄膜の膜厚は４０−１００ｎｍであり、
前記金膜は、金をスパッタした上にメッキ処理されたもので、膜厚が１−１０μｍであるヘッド・ジンバル・アセンブリの製造方法。
【請求項１１】
請求項９記載のヘッド・ジンバル・アセンブリの製造方法において、
前記複数のスライダパッドは前記浮上面及び前記浮上面と反対側の面との間の面にスライダの短手方向に並んで形成されるヘッド・ジンバル・アセンブリの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気ディスク装置に使用される磁気スライダに関し、特に、磁気スライダの電気接続部である金パッドにおいて、そのプロセス余裕度および信頼性を向上させるための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気スライダは、磁気ディスク装置内で使用するため、サスペンション上にアセンブリーしたヘッド・ジンバル・アセンブリHGA(Head Gimbals Assembly)にする必要がある。このアセンブリーは、磁気スライダをサスペンションに機械的に接着する工程と電気的に接続する工程を含む。この電気的接続は、磁気スライダ上の金パッドとサスペンション上の配線パッドを接合することで実現し、SBB(Solder Ball Bonding)と呼ばれる手法が主に用いられている。SBBは、金パッドと配線パッドの間に球状の半田を置き、レーザーで加熱、溶融することにより両者を接合する技術である。この方法は、電気的接続が確実に取れることとESD(Electro−Static Discharge)の危険性がほとんどないことから、近年、磁気スライダとサスペンションの電気的接続方法の主流となっている。
【０００３】
特許文献１には、薄膜磁気スライダ２０の背面（浮上面とは反対側の面）にＮｉ．ＮｉＦｅ，Ａｕ，Ｃｕ等の金属をめっきし、その上にＡｕ等のボンディングメタルを成膜して設けられた端子ないし端子引出しパッド部２３が開示されている。端子ないし端子引出しパッド部２３は、支持ばね３０の端子導体部３２とは熱圧着、超音波圧着等のボンディングあるいは導電性接着剤によるボンディングで接続されることが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、半導体チップの基板上に付着した接着／障壁層とＮｉＦｅ金属のはんだ付け可能層と無鉛はんだをチップのパッケージとの接続に用いた構成が開示されている。障壁層としてＣｒが挙げられている。ＮｉＦｅ金属のはんだ付け可能層ははんだに溶解する構成となっている。
【０００５】
特許文献３には、薄膜磁気ヘッドの端子において連続スパッタ法を用いるためにＡｕ膜２０の下にＣｒを含有してなるバリア層２８と貴金属よりなる給電層２９を設けた構成が開示されている。Ａｕ膜上にボンディングワイヤを溶接し、外部に配接された電流源と端子とを電気的に接続する。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２３５５２７号公報
【特許文献２】特開平９−１８１１２５号公報
【特許文献３】特開平１１−１２０５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発明者らの検討により下記のことが判明した。SBBではレーザーが金パッドに照射されるため、金パッドにはこのレーザー照射に耐える耐熱性が要求される。また、磁気スライダは磁気ディスク装置内で使用するとき高温、低温の温度変化にさらされる。したがって、金パッドには高温条件を含む温度サイクルに耐える信頼性が必要である。
【０００８】
特許文献１では、金の下地にＮｉＦｅを接着層として挿入した構造が開示されているが、金パッドは、磁気スライダの保護膜であるアルミナの上に形成され、アルミナ保護膜を貫通するＣｕスタッドと接続した構造を持つ。このように金パッドはアルミナ保護膜とＣｕスタッドの両者に接触する構造となるが、信頼性を確保するためには、金パッドの両者に対する接着力が十分大きいことが必要である。しかし、金（Ａｕ）はアルミナとの接着力が極めて小さく、このため従来の金パッドでは金の下地にＮｉＦｅを接着層として挿入した構造が用いられていた。
【０００９】
ＮｉＦｅ接着層は、Ｃｕスタッドとの接着力は良好であるが、アルミナとの接着力は極めて小さい。このため、Ｃｕスタッドとの接触面積が小さくなり、アルミナとの接触面積が相対的に増大すると金パッドの接着強度が問題となる。また、SBBでは、金パッド周辺への過剰な熱ストレスを避けるため、レーザーパワーを最小限にする必要がある。Ｃｕスタッドの面積は、この点から小さいことが望ましい。すなわち、Ｃｕはアルミナより熱伝導が大きく、Ｃｕスタッドの面積が大きいとレーザー照射の熱がＣｕスタッドを通して放散する。このため、半田溶融に必要なエネルギーが不足し、過剰なレーザーエネルギーを照射することになる。このとき、金パッド周辺に過剰な熱ストレスが発生し、アルミナ保護膜にクラックが発生する場合がある。一方、Ｃｕスタッドの面積が小さいと、この熱放散は小さくなり、レーザーパワーを小さくすることができる。レーザーパワーが小さいと、金パッド周辺の熱ストレスは減少し、アルミナ保護膜におけるクラックの発生も防止できる。しかし、ＮｉＦｅ接着層は、先に述べたようにＣｕスタッドの面積を小さく出来ないため、レーザーパワーを低減できないという問題を抱えている。
【００１０】
Ｃｒ接着層は、膜形成時のアルミナとの接着力が大きく、金パッド形成状態での接着強度はよいため、ＮｉＦｅの変わりにＣｒを用いたものもある。しかし、高温条件を含む温度サイクル試験を実施したところ金パッドが剥離し、断線する現象が見られた。これは、高温加熱によりＣｒがＡｕの中に拡散し、アルミナとの界面からＣｒが消失したためであると考えられる。
【００１１】
本発明における課題は、SBBプロセスにおけるレーザー加熱に対する耐熱性である。  本発明の課題は、SBBプロセスにおけるレーザー加熱に対する耐熱性、および高温条件を含む温度サイクル試験において金パッドの剥離が発生しない信頼性の高いスライダパッドを具備した磁気スライダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。再生素子と、記録素子と、再生素子と記録素子と接続された複数の配線と、再生素子と記録素子と複数の配線とを覆う保護膜と、保護膜の上に設けられた複数のスライダパッドと、スライダパッドと配線を接続し、保護膜で覆われた複数のスタッドと、有する磁気スライダにおいて、スライダパッドはクロム膜、ニッケル鉄膜、金膜とを有し、ニッケル鉄膜は、クロム膜と金膜との間に設けられ、クロム膜は、ニッケル鉄膜とスタッドの間に設けられ、保護膜と接する。
【発明の効果】
【００１３】
耐熱性が優れているため、上記磁気スライダはSBBプロセスのレーザー条件に対して十分大きなプロセスマージンを持つ。すなわち、SBBプロセスにおけるレーザーパワー等の工程管理のマージンが改善される。また、高い耐熱性により高温条件を含む温度サイクル試験においても劣化することがなく、信頼性の高い磁気スライダを提供することが可能となる。さらに、アルミナとの接着力が強固であり、Ｃｕスタッドの面積を小さくすることができる。このため、レーザーパワーを低減でき、アルミナ保護膜におけるクラックの発生を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図2は、ヘッド・ジンバル・アセンブリHGA21の全体図である。磁気スライダ23は、サスペンション22の上に接着剤で固定され、さらにサスペンション22上の配線24と電気的に接続される。図3は、磁気スライダ23と配線24の接続部を拡大した斜視図である。電気的接続はSBBプロセスにより行われる。金パッドのワイヤボンディングは、金ボールに超音波を印加しつつ、金パッドに押し付け、両者に金の新生面を形成し、塑性流動により接合するのに対し、SBBプロセスでは、レーザー照射で半田ボールを溶かし、金パッドとサスペンションパッドを接合する点で、接合で生じる現象が異なっている。SBBプロセスでは金パッド11と配線パッド25の間に半田ボール26を置き、レーザー光27を半田ボール26に照射する。このレーザー照射により半田は溶融し、金パッド11と配線パッド25は電気的に接続される。半田が溶融した状態を図４に示す。半田ボール７０は、外径が８０μｍ、１１０μｍ、または１３０μｍといったものが使用されている。半田ボール２６は鉛フリーのものとする。
【００１５】
図５は、磁気スライダ23のスライダパッドおよび磁気スライダ部分の構造を概略的に説明するための斜視図で、図６は磁気スライダ23の主要な構成要素をＡＢＳ５２ｂと、ボディ端面５２ｅに垂直な平面で切断して側面からみた断面図である。磁気スライダ23は、たとえばアルティックといわれるＡｌ、Ｔｉ、Ｃの燒結体で形成された直方体形状のボディー５２ｄと、その一面であるボディ端面５２ｅに積層された保護膜５２ｆで外形が形成される。４つのスライダパッド５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄは、それぞれ磁気スライダ23の内部に形成された記録ヘッドと再生ヘッドに接続されている。本図では、簡略化のためにスライダパッドの数を４個示しているが、図３，４に示すように、浮上量を磁気スライダに形成したヒータで調整するために、記録ヘッドと再生ヘッドに接続されるスライダパッドの間にそのヒータに接続されたスライダパッドを2つ設けることもできる。
【００１６】
ＡＢＳ５２ｂは、磁気スライダ23が磁気ディスク装置に組み込まれたときに磁気ディスクの表面に対向して空気流から浮力を受ける面であり、アルティックをエッチングしてセンター・パッド５２ｃやその他の様々な外形的パターン形状が形成されている。ＡＢＳ５２ｂに直交するボディー端面５２ｅには、センター・パッド５２ｃに対応する部分およびその近傍に、薄膜プロセスを用いて磁気ヘッド５８を構成する再生ヘッドと記録ヘッドが形成されている。
【００１７】
磁気スライダ23に形成された薄膜の磁気ヘッド５８は、磁気ディスク３に記録された磁気情報を再生する再生ヘッド部と、磁気記録媒体に磁気情報を記録する記録ヘッド部とが一体に形成された複合型の磁気ヘッドとして構成されている。再生ヘッド部は、例えば、ボディー５２ｄの領域のうちＡＢＳ５２ｂに近い部分に、絶縁層１２１、下部シールド層１１９、ギャップ層１１５、再生素子１１７、ギャップ層１１１および上部シールド層１１３が順に積層された構造を有している。なお、上部シールド層１１３は、記録ヘッド部の下部磁極としての機能も兼ね備えている。上部シールド層１１３は、上部シールド層を記録ヘッド部の副磁極から分離した形態にしてもよい。ギャップ層１１１とギャップ層１１５との間には、巨大磁気抵抗効果膜（ＧＭＲ膜）と磁区制御膜からなる再生素子１１７が形成されている。再生素子１１７は、磁気ディスク３に記録されている情報を読み取るためのものであり、ＡＢＳ５２ｂに面して配置されている。再生素子が再生素子の膜厚方向に電流が流れるトンネル磁気抵抗効果素子（ＴＭＲ素子）の場合は、再生シールド（上部と下部シールド層１１３、１１９）と再生素子１１７の間にはギャップ層１１５、１１１がなく、再生素子１１７を上下に挟む電極はシールドと兼用することができる。再生素子１１７には、一対のリード層１０５ｃ、１０５ｄがそれぞれ接続されている。リード層１０５ｃ、１０５ｄは、例えばタンタル（Ｔａ）などの金属により構成されている。リード層１０５ｃ、１０５ｄは、再生ヘッド部の上に形成された内部パッド１０３ｃ、１０３ｄにそれぞれ接続されている。
【００１８】
記録素子は、主磁極１０９、シールド層１１３およびコイル１０７で構成されている。主磁極１０９とシールド層１１３はコイル１０７の中央部分で磁気的に結合され、ＡＢＳ５２ｂに面する部分が記録ギャップを形成して磁路を形成しており、内部を貫通するコイル１０７に流れる電流により発生した磁束が通るようになっている。コイル１０７の中央側にある端部にはリード層１０５ａが接続され、外側にある端部にはリード層１０５ｂが接続されている。
【００１９】
リード層１０５ａ、１０５ｂはそれぞれギャップ層１１１の上に形成された内部パッド１０３ａ、１０３ｂにそれぞれ接続されている。内部パッドはスパッタリング法やＣＶＤ法により形成された銅層である。内部パッド１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄには、それぞれ電流通過方向に垂直な断面が正方形である柱状に形成された電極スタッド１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄが接続されている。電極スタッドは長さＸが３０μｍで銅メッキなどの方法により形成される。電極スタッド１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄには、それぞれスライダパッド５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄが接続されている。
【００２０】
ボディー端面５２ｅの形成された磁気ヘッド５８、リード層１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ、内部パッド１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ、電極スタッド１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは酸化アルミニウムの保護膜５２ｆで覆われている。スライダパッド５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄは、保護膜５２ｆの表面であるトレイリング・エッジ側面５２ａに形成されている。各電極スタッド、各内部パッド、および各リード層は、各スライダパッドから磁気ヘッドまでの電流経路を構成する。電流経路のうちでスライダパッドに直接接続される部分は、リード層１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄとは別工程で形成されるので直接リード層をスライダパッド５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄに接続することはできないため電極スタッド１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄを設けている。
【００２１】
各スライダパッドはSBBプロセスでリードパッドに接続される。記録時にはスライダパッド５５ａ、５５ｂを通じて記録電流を流すと、下部磁極である上部シールド層１１３と上部磁極１０９との間に磁束を生じ、記録ギャップの近傍に記録用の信号磁界が生ずる。この信号磁界により、磁気ディスクを磁化して、情報を記録することができる。一方、再生時には、スライダパッド５５ｃ、５５ｄを通じて再生素子１１７のＧＭＲ膜にセンス電流を流す。ＧＭＲ膜の抵抗値は、磁気ディスクからの信号磁界によって変化するので、その抵抗値の変化を電圧として検出することにより、磁気ディスクに記録されている情報を読み出すことができる。
【００２２】
図１は、本実施例に係るスライダパッドの構成を示すための図であり、図６の内部パッド１０３ｄより上部を拡大したものである。スライダパッド５５はクロム（Ｃｒ）膜３０、ニッケル鉄（ＮｉＦｅ）膜３１、金（Ａｕ）膜１３を具備し、Ｃｒ膜３０はＮｉＦｅ膜３１とスタッド１０１との間に設けられ、スタッドと上層との接着を確保する。ＮｉＦｅ膜３１は、Ａｕ膜１３とＣｒ膜３０との間に設けられている。SBBプロセスによりスライダパッド５５とリードパッド２８を接続する際に、溶融した半田ボールはＡｕと反応し、ＡｕＳｎの合金を形成する。そのために、金スズ（ＡｕＳｎ）合金の銅（Ｃｕ）スタッド側へのスズ（Ｓｎ）拡散を防止するため、ＮｉＦｅ拡散防止層が設けられている。Ｃｒの膜厚は20-100nm が特に好ましい。Ｃｒ膜厚が薄過ぎると、アルミナとの接着性が確保しにくく、Ｃｒ膜厚が厚すぎると膜応力が増大し、膜が剥離する可能性があるためである。ＮｉＦｅの膜厚は40-100nmが特に好ましい。ＮｉＦｅの膜厚は薄すぎると、ＣｒのＡｕへの拡散およびＳｎのＣｕへの拡散を抑止しにくいためである。また、ＮｉＦｅの膜厚は厚すぎると、生産性が落ち、膜応力が大きくなるためである。Ｎｉに拡散を防止する働きがあるため、Ｎｉは４０％以上あることが望ましい。Ａｕの膜厚は1-10μmが特に好ましい。スパッタで膜厚の大部分を形成した後にメッキで薄膜を設けて仕上げる。Ａｕ膜はSBBプロセスの半田の濡れ性を確保するもので、厚さは半田との反応で生成されるＡｕＳｎ合金に必要な量を確保するため、1μm以上あることが好ましい。一方、金の膜厚はコストの点からは薄い方が望ましいため、10μm以下で足りる。
【００２３】
スライダパッド５５をＣｒ／ＮｉＦｅ／Ａｕした場合の効果を確認するために、Ｃｒ膜50nm/ＮｉＦｅ膜50nm/Ａｕ膜5.1μm（スパッタ形成層100nm、メッキ層5μm）を用いて、以下の比較例と特性を比較した。図7に示すように、おのおののスライダパッド５５に半田ボール２６を置き、レーザ２７を照射した。比較例として、比較例１−Ｃｒ膜50nm/Ａｕ膜5.1μm（スパッタ形成層100nm、メッキ層5μm）、比較例２−Ｔａ50nm/Ａｕ膜5.1μm（スパッタ形成層100nm、メッキ層5μm）、比較例３−Ｃｒ膜50nm/Ｔａ50nm nm/Ａｕ膜5.1μm（スパッタ形成層100nm、メッキ層5μm）のスライダパッド５５を用意した。Ｃｒによりアルミナへの接着層、Ｔａによりアルミナへの接着及び、Ａｕ、Ｃｕ、ＡｕＳｎ合金等の金属間相互拡散の防止が期待される。これらの試料に対しSBBプロセスを実施し、図８に示すようにレーザー照射により半田が溶融し、金パッド上に広がった状態となる。溶融した半田はＡｕ膜と反応することにより、ＡｕＳｎ合金３５が形成される。SBBプロセス後、各試料の剪断破断強度を評価した。その結果を図９に示す。レーザーエネルギー（ＬＡＳＥＲＥＮＧ）の条件は、通常の35mJの他に、加速条件として55mJ、さらに110mJの条件とした。サンプル数はそれぞれ10個であり、同図は実施例（ＳＡＭＰ）、比較例１（ＣＯＭＰ１）、比較例２（ＣＯＭＰ２）、比較例３（ＣＯＭＰ３）各々の剪断破断強度（ＳＴＲＥＮＧＴＨ）を10回したときの平均値を示す。図より、レーザーエネルギー35mJでは、各試料とも剪断破断強度は110g前後であり有意差は見られない。また、レーザーエネルギー55mJでも、各試料の剪断破断強度は110g前後であり有意差は見られない。しかし、レーザーエネルギーを上げた110mJでは、比較例１（従来構造）の剪断破断強度は60g、比較例２および比較例３はともに85g、実施例は93gであり、実施例の剪断破断強度が最も大きいことが分かる。すなわち、実施例のスライダパッドはレーザーエネルギーを最大加速条件にしても、接合強度の劣化は小さく、最大の接合強度を保持していることが分かる。本構成のスライダパッドによればレーザーエネルギーに対するプロセス余裕度を増大することが可能となる。
次に、最大加速条件のレーザーエネルギー110mJの試料に対して、剪断破断強度測定後の破断面を観察した。破断面は、図１１に示すように、アルミナと接着層（拡散防止層を含む）の界面、接着層とＡｕＳｎ合金層の界面およびＡｕＳｎ合金領域内の3種類に分かれる。なお、破断面が2種類以上になる場合、面積の多い方をその破断面とした。図１０にその評価結果を示す。先の接合強度の最も小さい比較例１（Ｃｒ/Ａｕ）では、80%がアルミナと接着層（Ｃｒ）の界面で破断している。これは、110mJのレーザー加熱でＣｒがＡｕ層の中に拡散し、アルミナとの接着強度が劣化した結果と考えられる。また、中間の接合強度を示した比較例２（Ｔａ/Ａｕ）および比較例３（Ｃｒ/Ｔａ/Ａｕ）では、Ｔａ層とＡｕＳｎ合金層の界面での破断が多数となり（Ｔａ/Ａｕ 50%, Ｃｒ/Ｔａ/Ａｕ 80%）、Ｔａ層とＡｕＳｎ合金層の間の接着強度が劣化したことを示している。最大の接合強度を示した実施例Ｃｒ/ＮｉＦｅ/Ａｕでは、70%がＡｕＳｎ合金領域内で破断しており、アルミナとＣｒ層、Ｃｒ層とＮｉＦｅ層、ＮｉＦｅ層とＡｕ層の間の接着強度は110mJのレーザー照射でも問題ないことを示している。
【００２４】
さらに、各試料の高温を含む温度サイクル試験を実施した。SBBプロセスのレーザーパワーは通常の35ｍJとした。温度サイクル試験は、温度125℃、30分、次いで-40℃、30分を1周期として、３００回の温度サイクルを印加した。試験では、金パッド経由のヘッド素子抵抗を測定し、抵抗不良の割合を評価するとともに、金パッドの剥離の状態をSEMの外観観察および断面観察により評価した。また、金パッド部分の断面を元素分析し、構成金属の相互拡散の状態を調査した。これらの評価結果を表３に示す。抵抗不良率は、従来構造の比較例１で2.2%であり、他の試料では不良は発生していない。また、金パッドの剥離は、外観SEMで識別されたのは比較例１のみであるが、比較例２および比較例３では断面SEMでＴａとＡｕＳｎ合金界面での剥離が観察された。金パッド断面の元素分析では、比較例１、比較例２および比較例３でＳｎがＣｕスタッド中に拡散していることが確認された。一方、実施例ではＳｎのＣｕスタッドへの拡散は認められなかった。この結果は、ＴａがＡｕＳｎ合金のＳｎの拡散に対して拡散阻止層としての機能が不十分であることを示している。一方、本実施例のＮｉＦｅはＳｎの拡散に対して拡散阻止層として機能していることが分かる。
【００２５】
以上の評価結果より、本発明のスタッド・パッド構造（Ｃｒ/ＮｉＦｅ/Ａｕ）は、レーザーエネルギー加速条件に対して十分大きな耐熱性を有していることが示された。また、高温を含む温度サイクル試験でも最良の結果を示し、製品としての信頼性に優れていることが確認された。本構成により、レーザー接合による金パッドの接合強度を保障するとともに素子の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の磁気スライダの断面図
【図２】HGAの全体図
【図３】スライダパッドとリードパッドと半田ボールの位置関係を示す斜視図
【図４】半田ボール溶融後の斜視図
【図５】スライダの主要部分を示した分解斜視図
【図６】本発明の磁気スライダの断面図
【図７】SBBプロセス説明のための断面図で半田ボール溶融前の状態
【図８】SBBプロセス説明のための断面図で半田ボール溶融後の状態
【図９】スライダパッドの剪断破断強度とレーザーエネルギーの関係を示す関係図
【図１０】スライダパッドにおける破断面場所の割合を示す図
【図１１】剪断破断強度試験後の破断面を示す説明図
【図１２】温度サイクル試験後の不良モードを示す図
【符号の説明】
【００２７】
１３  Ａｕ膜
２１  HGA
２２  サスペンション
２３  磁気スライダ
２４  配線
２５  配線パッド
２６  半田ボール
２７  レーザー
２８  溶融半田
３０  Ｃｒ膜
３１  ＮｉＦｅ膜
３５  ＡｕＳｎ合金膜
３６  接着層（含む拡散防止層）
４０  アルミナ/接着層界面の破断面
４１  接着層/ＡｕＳｎ合金界面の破断面
４２  ＡｕＳｎ合金内破断面
５２ａ  トレイリング・エッジ側面
５２ｂ  空気軸受面（ＡＢＳ）
５２ｃ  センター・パッド
５２ｄ  ボディー
５２ｅ  ボディー端面
５２ｆ  保護膜
５３  リード線
５５、５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ  スライダパッド
１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ  電極スタッド
１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ  内部パッド
１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ  リード層
１０７  コイル
１０９  主磁極
１１１  ギャップ層
１１５  ギャップ層
１１３  上部シールド層
１１７  再生素子
１１９  下部シールド層
１２１  絶縁層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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