(57)【要約】【課題】従来の単一幅フラットヘッド独自の利点を提供しつつ、２方向テープヘッドの製造コストを著しく低減し、かつ、テープの磨耗を最小限にする。【解決手段】ここに開示する２方向接触記録用可変幅フラットテープヘッドおよびその製造方法は、より単純な製造、薄膜ウェハ上での装置の効率的なレイアウトを可能とし、ヘッド製造のコストを著しく減じる。さらに、テープがヘッドと接触する不必要な表面区域を減じることで単一幅フラットヘッドにおけるようなテープの磨耗および損傷を減じ、テープの磨耗および寿命を改善する。この発明のヘッドは、同様の装置に比べ製造がより単純かつ安価であり、磁気抵抗性（ＭＲ）読出要素ストライプ高制御処理、装置アライメントおよび組立処理について独自の利点を有し、従来の輪郭づけられたテープヘッドと比べて独自の利点を有する。【選択図】　　　　図１
2004005948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた幅のテープ媒体上のデータにアクセスするためのデータトランスデューサであって、前記トランスデューサは、
対向する端部と横側部とを示す、少なくとも１つのほぼ直線のクラスタと、
前記少なくとも１つのクラスタ内に形成される活性の装置領域と、
前記クラスタの前記横側部に取付けられ前記クラスタの対向する端部から外向きに延びるほぼ平行で間隔をおいて位置づけられる片持ちアウトリガーの第１の対とを含むデータトランスデューサ。
【請求項２】
前記アウトリガーの１つの少なくとも１つの端部部分は面取りされている、請求項１に記載のデータトランスデューサ。
【請求項３】
アウトリガーの前記第１の対の少なくとも１つは前記テープ媒体の幅を越えて延びる十分な長さである、請求項１に記載のデータトランスデューサ。
【請求項４】
前記テープ媒体の幅は、アウトリガーの前記第１の対の長さを越えて延びる、請求項１に記載のデータトランスデューサ。
【請求項５】
データトランスデューサ全体は、アジマス記録ができるように、前記テープ媒体に対してある角度に調整される、請求項１に記載のデータトランスデューサ。
【請求項６】
前記アウトリガーの第１の対は、前記クラスタの前記横側部に取付けられ、第１のより長い部分と第２のより短い部分とを形成する、請求項１に記載のデータトランスデューサ。
【請求項７】
前記アウトリガーの対の前記第１の部分内に装着されるセンサをさらに含む、請求項６に記載のデータトランスデューサ。
【請求項８】
前記アウトリガーの第１の対に取付けられるほぼ平行かつ片持ちのアウトリガーの第２の対をさらに含む、請求項１に記載のデータトランスデューサ。
【請求項９】
アウトリガーの前記第２の対は、アウトリガーの前記第１の対から後退し、予め定められたテープ媒体接触角を確立する、請求項８に記載のデータトランスデューサ。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのクラスタは、
前記クラスタの前記横側部の少なくとも１つにおいてともにボンディングされ、予め定められたテープ媒体接触角を確立するよう互いに対して調整される第１および第２のクラスタを含む、請求項１に記載のデータトランスデューサ。
【請求項１１】
予め定められた幅のテープ媒体上のデータにアクセスするためのデータトランスデューサであって、前記トランスデューサは、
対向する端部と横側部とを示す少なくとも１つのほぼ直線のクラスタと、
前記少なくとも１つのクラスタ内に形成される活性の装置領域と、
前記横側部に取付けられるほぼ平行かつ間隔をおいて位置づけられる片持ちアウトリガーの第１の対と、
前記対向する端部に取付けられるほぼ平行かつ間隔をおいて位置づけられる片持ちアウトリガーの第２の対とを含む、データトランスデューサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願】
本願は、この発明の譲受人であるクウォンタム・コーポレイションへ譲渡された、２０００年６月１４日提出の米国特許出願連続番号第０９／５９４，２１７号の一部継続出願であり、その開示はここに引用により特に援用される。
【０００２】
【発明の分野】
この発明は、一般に磁気記録のためのデータトランスデューサの分野に関する。特に、この発明は、２方向接触記録用の可変幅フラットテープヘッドおよびその製造方法に関する。
【０００３】
磁気テープドライブにおける接触記録の効果は、ヘッドとテープ媒体との間の間隔に大幅に依存しており、その結果、従来の接触記録テープヘッドはしばしば、テープに接触する複合的に輪郭づけられた表面を含む。この輪郭づけられた表面は製造が比較的高価であり、そのため、全体としてのヘッドのコストを著しく増加させる。輪郭づけられたテープヘッドでは、しかしながら、テープ速度が増加すると、端縁において空気が内に閉じ込められ得、その結果として信号損失が起こる。この条件を改善しようとする努力において（横向きまたは縦向きの）ブリードスロットをヘッドに切込むことができ、この空気の境界層の効果が減じられる。しかしながら、これは付加的な製造ステップを加えることで、ヘッド製造のコストをさらに増加させるだけである。
【０００４】
代替的なヘッドの設計は、「フラットヘッド」として通常知られているものである。この設計は比較的よく理解されており、従来の設計による輪郭づけられたテープヘッドに比べ著しい利点を提供できることが知られている。さらに、フラットヘッドの設計は製造がより単純であり、輪郭づけの処理をなくすことで製造コストを著しく減じる。しかしながら、今日までに説明されたフラットヘッド設計はすべて単一幅であった。
【０００５】
このような単一幅フラットヘッド設計に関する物理的特性は、とりわけ、シナン・ムフトゥ博士（Ｄｒ．　Ｓｉｎａｎ　Ｍｕｆｔｕ）の本主題に関するいくつかの論文に説明されている。たとえば、ムフトゥおよびヒンテレッガー（Ｍｕｆｔｕ，　Ｓ．　ａｎｄ　Ｈｉｎｔｅｒｅｇｇｅｒ，　Ｈ）の「フラットヘッドによる高速接触テープ記録における自動亜大気箔軸受け（Ｔｈｅ　Ｓｅｌｆ　Ａｃｔｉｎｇ，　Ｓｕｂａｍｂｉｅｎｔ　Ｆｏｉｌ　Ｂｅａｒｉｎｇ　ｉｎ　Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ，　Ｃｏｎｔａｃｔ　Ｔａｐｅ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ａ　Ｆｌａｔ　Ｈｅａｄ）」、『摩擦学会報（Ｔｒｉｂｏｌｏｇｙ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ）』（１９９７年２月１１日）、ヒンテレッガーおよびムフトゥ（Ｈｉｎｔｅｒｅｇｇｅｒ，　Ｈ．　ａｎｄ　Ｍｕｆｔｕ，　Ｓ．）の「フラットヘッド輪郭を備える接触テープ記録（Ｃｏｎｔａｃｔ　Ｔａｐｅ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ａ　Ｆｌａｔ　Ｈｅａｄ　Ｃｏｎｔｏｕｒ）」、『ＩＥＥＥ磁気学会報（ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ）』（Ｖｏｌ．３２．　Ｎｏ．５、１９９６年９月）、ヒンテレッガーおよびムフトゥ（Ｈｉｎｔｅｒｅｇｇｅｒ，　Ｈ．　ａｎｄ　Ｍｕｆｔｕ，　Ｓ．）の「接触テープ記録のためのフラットヘッド：速度・張力・剛性および接触変動に対する性能の低感度性の測定（Ｆｌａｔ　Ｈｅａｄｓ　Ｆｏｒ　Ｃｏｎｔａｃｔ　Ｔａｐｅ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ：　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ　ｔｏ　Ｓｐｅｅｄ，　Ｔｅｎｓｉｏｎ，　Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ　ａｎｄ　Ｗｒａｐ　Ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ）」、『第１０回情報記憶および処理システムに関するシンポジウム紀要（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　１０ｔｈ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｔｏｒａｇｅ　ａｎｄ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）』（Ｓａｎｔａ　Ｃｌａｒａ，　ＣＡ　Ｊｕｎｅ　２８−３０，　１９９９）が参照される。
【０００６】
選択される設計にかかわらず、テープおよびヘッド両方の磨耗がテープとヘッドとの界面において明らかに生じ、この磨耗は実際の物理的接触区域に正比例する。さらに、より進んだテープヘッドの製造のための薄膜ウェハ材料の使用によって、ウェハ基板はしばしば磨耗耐性材料（たとえばセラミックまたはアルミニウム・チタン・カーバイド「Ａｌ−ＴｉＣ」（ａｌｕｍｉｎｕｍ−ｔｉｔａｎｉｕｍ　ｃａｒｂｉｄｅ））であり、テープの磨耗および損傷は重要な問題となり得る。
【０００７】
【非特許文献１】
ムフトゥおよびヒンテレッガー（Ｍｕｆｔｕ，　Ｓ．　ａｎｄ　Ｈｉｎｔｅｒｅｇｇｅｒ，　Ｈ）著「フラットヘッドによる高速接触テープ記録における自動亜大気箔軸受け（Ｔｈｅ　Ｓｅｌｆ　Ａｃｔｉｎｇ，　Ｓｕｂａｍｂｉｅｎｔ　Ｆｏｉｌ　Ｂｅａｒｉｎｇ　ｉｎ　Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ，　Ｃｏｎｔａｃｔ　Ｔａｐｅ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ａ　Ｆｌａｔ　Ｈｅａｄ）」、『トリボオロジー会報（Ｔｒｉｂｏｌｏｇｙ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ）』（１９９７年２月１１日）
【０００８】
【非特許文献２】
ヒンテレッガーおよびムフトゥ（Ｈｉｎｔｅｒｅｇｇｅｒ，　Ｈ．　ａｎｄ　Ｍｕｆｔｕ，　Ｓ．）著「フラットヘッド輪郭を備える接触テープ記録（Ｃｏｎｔａｃｔ　Ｔａｐｅ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ａ　ＦｌａｔＨｅａｄ　Ｃｏｎｔｏｕｒ）」、『ＩＥＥＥ磁気学会報（ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ）』（Ｖｏｌ．３２．　Ｎｏ．５、１９９６年９月）
【０００９】
【非特許文献３】
ヒンテレッガーおよびムフトゥ（Ｈｉｎｔｅｒｅｇｇｅｒ，　Ｈ．　ａｎｄ　Ｍｕｆｔｕ，　Ｓ．）著「接触テープ記録のためのフラットヘッド：速度・張力・剛性および接触変動に対する性能の低感度性の測定（Ｆｌａｔ　Ｈｅａｄｓ　Ｆｏｒ　Ｃｏｎｔａｃｔ　Ｔａｐｅ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ：　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ　ｔｏ　Ｓｐｅｅｄ，　Ｔｅｎｓｉｏｎ，　Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ，　ａｎｄ　Ｗｒａｐ　Ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ）」、『第１０回情報記憶および処理システムに関するシンポジウム紀要（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　１０ｔｈ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｔｏｒａｇｅ　ａｎｄ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）』（Ｓａｎｔａ　Ｃｌａｒａ，　ＣＡ　Ｊｕｎｅ　２８−３０，　１９９９）
【００１０】
【発明の概要】
ここに開示される２方向接触記録用の可変幅フラットテープヘッドおよびその製造方法は、全体的な性能の向上および費用対効果の良い製造性の提供を助けるため、可変幅の利点を組み入れることによって、従来の単一幅フラットヘッド設計の多くの限界を克服する。この点で、この発明の可変幅２方向フラットヘッドは、従来の単一幅フラットヘッド独自の利点すべてを提供しつつ、２方向テープヘッドの作製に関連する製造コストを著しく低減するとともにテープの磨耗を最小限にするという点で、これらの古い設計を超える重要な利点を提供する。
【００１１】
ここに開示されるように、この発明の可変幅フラットテープヘッド設計は、テープを物理的に支持するために付加的なウェハの空間を利用するという要件を取除くことによって、製造コストを減じる。さらに、この設計は、動作中にテープとの均一な接触を提供するためテープの幅全体にわたってテープを物理的に支持するため、装置の活性領域に隣接する「磨耗パッド」をボンディングするという必要性を取除く。この発明の可変幅フラットヘッド設計は、効果的に、ヘッドとテープとの間の接触区域を減じ、それによって、動作中のテープへの可能な損傷および磨耗を減じる。特に、ここに開示する設計は、従来の輪郭づけられたテープヘッドおよび単一幅フラットヘッドの両方を超える多くの著しい利点を示すものであり、フラットヘッド効果は、この設計においてはヘッドの活性要素にわたってのみ使用されるため、可能なテープの損傷が減じられる。
【００１２】
この発明の可変幅２方向フラットテープヘッド設計の利点には、広い範囲のテープ速度にわたっての安定した性能がある。この点、テープ速度が増加するに伴いテープヘッドの間隔が実際に増加する従来の輪郭づけられたテープヘッドとは対照的に、この設計ではテープ速度が増加するに伴い（〜５０インチ／秒（ｉｐｓ）から５００ｉｐｓ以上）、テープとヘッドとの間隔が実際に減少する。さらには、この発明のヘッド設計は、より速いデータ転送速度を提供するため必要とされるテープ速度の増加とともに実現可能である。
【００１３】
ここに開示する設計はさらに、接触記録を約１．０−３．０ｏｚのみで達成するために必要とされる、テープとヘッドとの許容可能な間隔で、比較的低いテープ張力においてより安定した性能を提供する。より低いテープ張力により、テープの磨耗、ポールチップの後退（ＰＴＲ）が減じられ、または、装置の領域および基板にわたっての磨耗差が減じられ、最終的には、テープ移送モータにおいて必要とされる電力が減じられる。
【００１４】
この発明の特定の実施例の部分を形成するアウトリガーがここに例示され、０．１から〜５．０度の比較的小接触角で「フラットヘッド効果」を本質的に達成するため、ヘッドに関してのテープの接触角を正確に制御するため役立つ。これらの小接触角はさらに、テープ媒体の磨耗を減じ、テープドライブ応用で使用するときには、より単純なテープのパスを提供する能力を提供する点で有利である。さらに、ここに提供される可変幅フラットヘッドの物理的特性は、テープ幅が大きくなるほど向上し、単一ヘッド設計は、さまざまな媒体幅についてさまざまな長さのアウトリガーにおいて使用することができ、多くの可能な異なった形態要因を達成すると同時に、許容可能なテープとヘッドとの間隔および可能な後方互換性を提供する。
【００１５】
さらに、この発明の可変幅２方向フラットヘッド設計は、ヘッド長の変化について安定しており、所定の長さの中に多くの活性要素を収納でき、一方で優れたテープとヘッドとの間隔を依然として提供する。提供されるヘッドプロファイルはまた、広範なタイプのテープ（重要なパラメータは、テープの厚み、ヤング率、テープ張力などを含む）において効果的に動作するであろうし、信号損失または過度のテープの損傷を引き起こし兼ねない空気の閉じ込めを最低限に抑えるために特に規定される特性を有する所定のテープ媒体用に個別に設計されねばならない従来の輪郭づけられたヘッドとは異なる。結果的に、いくつもの異なった媒体とともに使用することができ、それらに対処するために必要なのは（多くの異なった設計ではなく）単一のヘッド設計のみである。
【００１６】
この設計の他の既知の利点は、テープと実際に接触するヘッド区域がより小さく、単一幅フラットヘッドおよび輪郭づけられたヘッドと比較して、テープおよびヘッドの可能な磨耗および損傷が減じられるという事実を含む。当然これによってテープ寿命が延びる。さらに、「フラットヘッド効果」は、活性クラスタの領域および活性クラスタの間の領域にわたってテープを安定化するため役立つ。これによってフラッタおよびテープの横方向への運動（ＬＴＭ）などのテープの外乱が減じられ、特に光学的サーボ応用において有利である。この点、この設計は、テープの磁気側上の光学サーボマークを感知するための光学センサを含むために適切なジオメトリを提供する。さらに、対称平面の２つの活性クラスタの中心にある光学サーボマークを含む、データテープ上の光学サーボマークを検出するためのレンズを含むことができるよう、ヘッド構造内に領域を提供する。
【００１７】
ここに開示する可変幅２方向フラットヘッドのための設計に内在するさらなる多くの製造上の利点があり、利点は、作製の単純さおよび多くの従来使用された処理動作の除去による著しいコストの削減を含む。ストライプの高さと輪郭の形とが相互依存的な変数であるという事実のために、比較的歩留まりが低くなる、多数の高価な輪郭ラッピング動作を必要とする、従来の輪郭づけられたテープヘッドの製造において必要とされる多数のステップとは異なり、磁気抵抗性（ＭＲ）読出要素ストライプ高は単一の動作（フラットラッピング）により制御されるであろう。さらに、特定の実施例では、この発明の設計は、現在、従来の輪郭づけられたヘッドの製造において使用されている高価な光学的アライメントステーションではなく単純な取付具を使用して、２つの装置のクラスタ内へのヘッドの活性要素のアライメントを容易にする。さらに、この発明において利用されるアウトリガーは、容易に組立てることができ、２方向クラスタ領域にわたって「フラットヘッド効果」を誘導するため必要な接触角を精密に制御する。ヘッドウェハのリアルエステート（ｒｅａｌ　ｅｓｔａｔｅ）を効率的に使用することで、従来の単一幅フラットヘッドにおいて必要とされたように、テープの幅全体にわたって機械的支持を与えるために「犠牲とされる」ウェハの空間がなくなる。
【００１８】
全体として、この発明の設計の製造の単純さにより、主要な機器の製造または処理にかかる多額の支出の必要が減じられ、処理における消耗品が減じられ（たとえば、輪郭ラッピングのために使用される従来のダイヤモンドテープの必要がなくなり）、製造労力が減じられ、作業の単純さおよび作業の除去、特にストライプ高制御の除去によりヘッドの歩留まりが増加するとともに仕掛品（ＷＩＰ）が同時に減じられ、全体としての処理時間が減る。
【００１９】
ここに特に開示されるのは、２方向接触記録用の可変幅フラットテープヘッドである。その製造方法は、接触記録応用用の従来の輪郭づけられたテープヘッドおよび単一幅フラットヘッドの両者に対し著しい利点を有する。可変幅ヘッドおよびここに開示する処理によって、製造がはるかに容易になり、薄膜ウェハ上の装置の効率的なレイアウトが可能となり、従来の輪郭づけられたテープヘッドと比較してヘッドの製造のコストが著しく減じられる。さらに、この発明は、テープがヘッドと接触する不要な表面区域を減じ、それによって単一幅フラットヘッドに存在するテープの磨耗および損傷を減じ（単一幅フラットヘッドではテープはテープ幅にわたって均一に接触する）、それによりテープの磨耗および寿命を同時に改善する。加えて、この発明のヘッドは、同等の装置よりも製造が単純かつ低価格であり、ＭＲ読出要素ストライプ高制御処理、装置アライメントおよび組立処理について独自の利点を有し、特に、テープヘッドプロファイルを形成するためにより複雑かつ高価な製造動作を必要とする従来の輪郭づけられたテープヘッドと比較して利点を有する。
【００２０】
添付の図面とともに以下の好ましい実施例の説明を参照することで、この発明の上述のおよび他の特徴ならびに目的、ならびにそれらを達成する態様がより明確隣、発明自体がもっともよく理解されるであろう。
【００２１】
［詳細な説明］
図１を参照し、この発明による可変幅２方向フラットヘッド１０の代表的実施例の上面図を示す。ヘッド１０は、関連部分に、クラスタ１４Ａおよび１４Ｂを含む１対の活性装置クラスタ１２を含む。図示されるように、クラスタ１４Ａおよび１４Ｂは、単一のウェハから製造されボンドライン１６に沿って背同士をボンディングされてよい。
【００２２】
各クラスタ１４Ａおよび１４Ｂは、さらに、磁気抵抗性（ＭＲ）センサを含んでもよいそれぞれの活性装置領域１８Ａおよび１８Ｂを組み入れる。１対の片持ちアウトリガー２０Ａおよび２０Ｂが、互いに対してほぼ平行にかつ間隔をおいて位置づけられる関係において、それぞれのクラスタ１４Ａおよび１４Ｂの横側部にボンディングされる。アウトリガー２０Ａおよび２０Ｂは各々、テープの運動に依存して、立上がり端および立下がり端アウトリガーとして役立ってもよく、各々、クラスタ対１２への取付部２４Ａおよび２４Ｂのそれぞれの中間点からそれぞれの遠心点２６Ａおよび２６Ｂへ延びる。
【００２３】
さらに図２を参照し、活性装置領域１８Ｂを含む１対の活性装置クラスタの１つ１４Ｂのさらに詳細な図を示す。図２中、アウトリガー２０Ａおよび２０Ｂそれぞれのボンディング前に、クラスタ１４Ａおよび１４Ｂの横側部にキャップ２２をボンディングしてもよいことがわかる。
【００２４】
２方向可変幅フラットヘッド１０は、動作中に「フラットヘッド効果」が達成されるであろう可変幅表面を含むことがわかる。この効果は、所望の結果であり、動作中には、テープが立上がり端において「オーバーラップ」することによりテープヘッドにわたって生み出される吸込みによる。定義上、「オーバーラップ」したテープは、テープヘッド表面に対して、接触角が約０．１から〜４．０°と考えられる。いかなる場合でも、この発明の設計の使用によって、活性要素１８Ａおよび１８Ｂの組にわたっての接触記録のため、ヘッド１０の部分にわたりこの効果が誘導される。しかしながら、開示される設計において現われる効果的な幅は、テープの動作中のテープとヘッド１０との不必要な接触を最小限にするような態様で変化する。
【００２５】
例示されるこの発明の特定の実施例においては、活性要素または「装置クラスタ」１４Ａおよび１４Ｂ、２組が併せてボンディングされる。キャップ２２が、各クラスタ１４Ａおよび１４Ｂの活性要素領域にわたって、接触記録中のデータテープによる磨耗から活性要素１８Ａおよび１８Ｂをそれぞれ保護するため、ボンディングされる。これらのクラスタ１４Ａおよび１４Ｂは、「ロウ・バー」内にフラットラッピングされ、ＭＲストライプ高制御を達成する。クラスタ１４Ａおよび１４Ｂの２つのキャップされたロウは併せてボンディングされ、活性要素１８Ａおよび１８Ｂの１組の前向きおよび後ろ向きの組を提供する。この組立のために単純な取付具が使用されてよい。活性要素１８Ａおよび１８Ｂは、精密な研削切断および精密な取付具の使用により互いに隣接するよう整列される。一旦ボンディングされ整列されると、ボンディングされたロウ・バーからデュアルクラスタ１４Ａおよび１４Ｂが切り出される。
【００２６】
この二重クラスタ対１２それ自体は、寸法が比較的狭くそれ自体では動作中にヘッド１０にわたってテープを機械的に支持することができない。したがって、２つのアウトリガー２０Ａおよび２０Ｂが立上がり端および立下がり端（または側部）へボンディングされ、２つのアウトリガーは、動作中データテープを機械的に支持する。加えて、アウトリガー２０Ａおよび２０Ｂは、接触角制御を行ない、アウトリガー２０Ａおよび２０Ｂの立ち上がりの一方、前向きおよび後ろ向き活性要素１８Ａおよび１８Ｂ両方を備える二重クラスタ対１２全体両方に沿って「フラットヘッド効果」（ヘッド１０へ引き下げるテープの吸込み）を誘導する。アウトリガー２０Ａおよび２０Ｂの立下りの一方は、テープに対して機械的支持を与えるが、それ自体では、テープがこの特定のアウトリガー２０Ａまたは２０Ｂの立上がり端にわたって「オーバーラップ」されていないために、「フラットヘッド効果」を誘導するため役立たない。これはまた、テープの磨耗を最低限にするため役立つ。
【００２７】
キャップ２２に関し、この材料は、キャップ２２とウェハ表面との間のいかなる非連続性もフラットラッピング処理によって除去することができるように、フラットラッピング前にウェハのロウまたはウェハのクラスタへ取付けられてよい。キャップ２２の材料は、熱膨張係数、硬度、崩壊じん性、弾性係数など、ウェハ基板材料の機械的特性と一致するように選択されねばならず、接触記録中にウェハ装置を磨耗から保護するために役立つ。この発明の特定の実施例では、キャップは、たとえばアルミニウム・チタン・カーバイド（Ａｌ−ＴｉＣ）を含んでよい。
【００２８】
さらに図３（Ａ）および図３（Ｂ）を参照し、活性装置領域クラスタ３０のキャップされたロウの上面図および側面図がそれぞれ示され、ウェハ基板４０上にスパッタリングされた装置領域３８を有するウェハ３２へ取付けられるいくつかのボンドパッド３４およびキャップ３６内に配向される粘着性グルーブ４２を例示する。特定のロウに沿って任意の数のクラスタを設けてよいことが留意される。粘着性グルーブ４２を粘着性材料で埋めることによってキャップ３６がウェハのロウ／クラスタへボンディングされた後、キャップは、ＭＲストライプ高制御を維持する目的でフラットラッピングされてよい。次にキャップ３６とウェハ３２材料との間に均一表面が作られる。粘着性グルーブ４２は、ウェハ３２とキャップ３６との間のボンドライン内で露出される粘着剤の量を最小限とするよう使用できる。
【００２９】
さらに図４（Ａ）および図４（Ｂ）を参照し、１対の活性装置領域クラスタ５０の他の実施例の上面図および側面図がそれぞれ示され、中央ボンドライン１６に沿ってともにボンディングされ、セラミックのベース５２を含み、その上部表面５４内に配向される（粘着剤が埋込まれた）いくつかの粘着性グルーブ５６を含む。示される１対の活性装置領域クラスタに関しては、既に図示および説明した構造と類似の構造については、同様の番号が振られ、上述の説明で十分とする。図示されるこの発明の特定の実施例に関し、セラミックベース５２の長さは、ともにボンディングされたクラスタ対またはクラスタロウの長さと同じであってよいことが留意される。ベース５２の上部表面５４内の粘着性グルーブ５６は、特定の応用に依存して、含まれても含まれなくてもよい。
【００３０】
上述のように、ベース５２は、その上部表面５４において、キャップされたクラスタに図示されるようにボンディングされてもよい。それによってクラスタ対およびクラスタ対のロウをともにボンディングするための付加的な力が与えられる。好ましくは、ベースは、ウェハ基板材料に類似のポリッシュドセラミック材料または熱膨張係数、ヤング率など対応する機械的特性を有する他の材料を含んでよい。図示されるように、粘着性グルーブ５６は、上部表面５４に沿って加えられてよく、クラスタのアライメントを助け、粘着剤を保持するためのグルーブを提供する。
【００３１】
既に説明および図示した実施例および以下に説明する実施例では、クラスタ対を形成するため、アウトリガーを取付けるため、ベースなどをボンディングするための粘着剤は、好ましい低応力および室温硬化特性を備える反応性ウレタンアクリル粘着剤などの任意の適当な物質であり得る。粘着剤は、２つの装置クラスタを可能的に接地および／またはシールドするのに使用するための銀（Ａｇ）または他の電気的に導伝性の粒子を含有してよい。通常、組立てられるすべての構成要素は、組立およびボンディング前に洗浄されねばならない。
【００３２】
特定一実施例では、キャップ３６を取付けるための粘着剤は、ガラス転移温度がＴｇ〜１３０℃であり、粘性がｖ〜３５０センチポイズの凍結しうる芳香族アミンを含んでよい。通常、使用される粘着剤は、多数のポスト−ウェハ処理ステップのために十分な機械的強度を提供すると同時に化学的に耐性を持たねばならない。この特定の粘着剤はオーブン硬化ステップを必要とする。
【００３３】
アウトリガー２０Ａおよび２０Ｂ（図１および図２）を取付けるための粘着剤は、アウトリガー２０がそれ自体キャップとして利用されるか（したがって別個のキャップ２２が必要ないか）またはアウトリガー２０がキャップされたクラスタにボンディングされるかに依存して選択され得る。粘着剤についての要件は、どの程度の（熱的、機械的、化学的などの）処理応力にアウトリガー２０のボンドラインが露出されるか、およびボンディングされる部分の変形要件（すなわち低収縮室温硬化粘着剤と比較して付加的な変形を引き起こすオーブン硬化粘着剤処理）に依存する。通常、アウトリガー２０それ自体がキャップとして利用される場合には、選択される粘着剤は、キャップ２２それ自体を（オーブン硬化を使用して）取付けるために利用されるものと同一であろう。アウトリガー２０がキャップ２２へボンディングされる場合には、選択される粘着剤は、クラスタ対を（室温硬化を使用して）形成する場合に利用されるものと同一であろう。
【００３４】
さらに図５（Ａ）および図５（Ｂ）を参照し、この発明の異なる実施例との可能な使用についてのキャップ３６の実施例のさまざまな等角投影図を示し、第１の例においては単一の中央に位置づけられる縦型粘着性グルーブ４２、第２の例においては１対のほぼ平行かつ間隔をおいて位置づけられた縦型粘着性グルーブ４２Ａおよび４２Ｂをそれぞれ例示する。
【００３５】
図６（Ａ）および図６（Ｂ）をさらに参照し、この発明において使用するための上に例示したようなアウトリガー２０の実施例の異なる等角投影図を示し、第１の例では、アウトリガー２０を関連づけられる活性装置領域クラスタに取付けるための、粘着性ボンディング表面６０が示され、第２の例では粘着性ボンディング表面６０内に形成される縦型に延びる粘着性グルーブ６２が示される。
【００３６】
アウトリガー２０の材料は、たとえば、Ａｌ−ＴｉＣなどのキャップ３６およびウェハ基板材料の機械的特性および熱特性とほぼ一致する磨耗耐性セラミックなどから選択されねばならない。上述のように、アウトリガー２０は、直接個々のウェハクラスタにボンディングされてよく、キャップおよびアウトリガーの両方として役立つ。この場合には、アウトリガー２０は図示するように粘着性グルーブ６２を含むであろう。単一のクラスタにボンディングされるアウトリガー２０は、ともにフラットラッピングされてよい。２つの二重クラスタは、各々ボンディングされたアウトリガー２０を有し、併せてボンディングされてよく、そのため、上述の二重クラスタ対とは異なり、クラスタ−アウトリガー対を収納するための取付具を要する。
【００３７】
さらに図７（Ａ）および図７（Ｂ）を参照し、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に既に示したようにそれぞれ１対の活性装置領域クラスタ７０の上面図および側面図が示され、図６（Ｂ）に示すように１対のアウトリガー２０のボンディングを含む。これらの図に関し、上に図示および説明した構造と類似の構造には、同様の番号を振り、上述の説明で十分なものとする。
【００３８】
図８を次に参照し、いくつかのウェハクラスタ８２、ウェハ区画またはウェハ全体へ複数のキャップ３６をボンディングするための処理８０の部分の簡略側面図が示され、またボンディング処理を実現するためのボンディング取付具ベース８４およびトップ８６が図示される。取付具ベース８４は、硬化処理中にトップ８６へ矢印の方向に向けて力が加えられる間、ボンディングのためにキャップ３６を正しいアライメントに保持する。
【００３９】
次に図９を参照し、予め定められた幅のテープ媒体９０上のデータにアクセスするためのデータトランスデューサが、対向する端部および直交する横側部を有する少なくとも１つのほぼ直線のクラスタ９４およびクラスタ内に形成される活性装置領域を含む。１対の平行かつ間隔をおいて位置づけられる片持ちアウトリガー９２Ａおよび９２Ｂが、クラスタの横側部に取付けられ、対向する端部から外に向けて延びる。アウトリガー９２Ａおよび９２Ｂの端部部分は、たとえばヘッドがテープの移送方向と反対方向に運動した場合などに、テープの損傷を防止するため、面取りまたは若干端縁を融合されていてもよい。図９中、１対のアウトリガー９２Ａおよび９２Ｂは、テープ媒体９０の幅を越えて延びるのに十分な長さであり、テープの全幅にわたって機械的に支持する。
【００４０】
次に図１０を参照し、データトランスデューサクラスタ９４およびアウトリガー９２Ａおよび９２Ｂは、テープ媒体９０の幅が、１対のアウトリガー９２Ａおよび９２Ｂの長さを越えて延びるように、寸法づけられる。
【００４１】
次に図１１を参照し、データトランスデューサクラスタ９４およびアウトリガー９２Ａおよび９２Ｂ全体は、アジマス記録ができるように、テープ媒体９０に対して一定の角度に調整される。アウトリガー９２Ａおよび９２Ｂは、前の図９または図１０のいずれかに示すように寸法づけられ得る。
【００４２】
次に図１２を参照し、データトランスデューサクラスタ９４が示され、１対のアウトリガー９２Ａおよび９２Ｂが、クラスタ９４の横側部に非対称に取付けられ、「Ａ」で示される第１のより長い部分および「Ｂ」で示される第２のより短い部分を形成する。環状区域９６は、上述のように、テープの損傷の防止のため若干面取りされてもよいアウトリガー９２Ａおよび９２Ｂの端部部分を概括的に示す。
【００４３】
図１３中、データトランスデューサはさらに、１対のアウトリガー９２Ａおよび９２Ｂの第１の部分内に装着されるセンサ９８を含む。「Ａ」領域内に、アウトリガー９２Ａおよび９２Ｂは、光学素子、レーザなどの位置づけのためのセンサを支持し得、図示されるように「Ａ」領域内のいずれの場所にも調整され得る。
【００４４】
図１４および図１５中、アウトリガー９２Ａおよび９２Ｂの付加的な非対称的位置づけが示され、それぞれ図１２および図１３を参照しての上の説明に対応する。
【００４５】
図１６中、トランスデューサ９４の上面図が示され、図中アウトリガー９２Ａおよび９２Ｂの相対長は、ヘッド領域の長さに対して短い（Ａ＜Ｂ）。図１７中、トランスデューサ９４の上面図が示され、アウトリガー９２Ａおよび９２Ｂの相対長は、ヘッド領域の長さに関して長い（Ａ＞Ｂ）。
【００４６】
次に図１８を参照し、データトランスデューサクラスタ９４の平面図は、アウトリガーの第１の対に取付けられて図示するようにアウトリガー１００Ａおよび１００Ｂの組合せを形成する、ほぼ平行かつ片持ちのアウトリガーの第２の対を含む。図１９中、側面図はアウトリガーの第２の対がアウトリガーの第１の対から後退し、それによって予め定められた正確なテープ媒体接触角θを確立する。
【００４７】
別個に組立てられかつ併合される２つの可変幅フラットヘッドの例を図２０に示す。データトランスデューサアセンブリは、横側部の１つの近くで併せてボンディングされ、互いに対して調整されて、予め定められたテープ媒体接触ピッチ角Ψを確立する第１および第２のクラスタ９４を含む。図２０中、２対のアウトリガー９２Ａおよび９２Ｂ、フラットヘッド９４ならびに非対称活性領域１０２が示される。図２１の側面図中、接触ピッチ角Ψはより明瞭に図示される。２つの可変幅フラットヘッド９４は、アウトリガー９２Ａおよび９２Ｂにわたって接触角を確立し、ヘッド領域の所望のフラットヘッド物理的特性を誘導するよう、互いに対して調整される。
【００４８】
ヘッド９４の全側面上でテープの接触を正確に制御するため「ミニアウトリガー」１０６および１０８を備える二重クラスタフラットヘッド９４の例を図２２に示す。データトランスデューサは、対向する端部および横側部を有する少なくとも１つのほぼ直線のクラスタ９４、クラスタ内に形成される活性の装置領域、横側部に取付けられるほぼ平行かつ間隔をおいて位置づけられる片持ちアウトリガー１０６の第１の対、および前記対向する端部に取付けられるほぼ平行かつ間隔をおいて位置づけられる片持ちアウトリガー１０８の第２の対を含む。アウトリガー１０８は、フラットヘッド９４の表面から予め定められた距離１１４だけ後退し、フラットヘッド９４からギャップ１１６だけ間隔をおいて位置づけられる。アウトリガー１０６は、フラットヘッド９４の表面から予め定められた距離１１０だけ後退し、フラットヘッド９４からギャップ１１２だけ間隔をおいて位置づけられる。
【００４９】
上述のように、アライメント取付具も含むすべての部品および構成要素は、洗浄されねばならず、処理８０用に表面が特に準備されねばならない。取付具内に組立てられる部分は、アクチベータおよび粘着剤（ボンディングを高めるための紫外線（ＵＶ）アクチベータを含んでもよい）で処理され、粘着剤が硬化するまで重量または力が加えられる。通常、ボンディング取付具も、精密表面となるよう機械加工できるセラミック材料から（キャップおよびウェハ材料の熱特性とほぼ一致するように）作られてよい。取付具は、ウェハの部分またはウェハ全体それ自体にわたってロウおよびクラスタにキャップを取付けるため作り得る。ボンディング取付具は周期変化する熱を受けるであろうから、その動作に耐えるように設計されねばならない。
【００５０】
特定のヘッド構造およびアウトリガー構成に関連してこの発明の原理を上に説明してきたが、上述の説明はこの発明の例であってこの発明の範囲を限定するものではないことが理解されねばならない。特に、上述の開示の教示は、関連技術の当業者に対して他の変更例を示唆するであろうことが認識される。このような変更例は、それ自体は公知でありここに既に説明した特徴に代えてまたは特徴に加えて使用し得る他の特徴を含んでもよい。本願では特定の特徴の組合せについて請求項が作成されているが、この開示の範囲も明示的または黙示的に開示される特徴の任意の新規な組合せまたは任意の新規な特徴または関連の当業者には明らかであろう任意の一般化または変更を、これらが任意の請求項に現在クレームされる発明と同一のものに関連するか否かにかかわらず、かつこの発明により対処される技術的問題と同じ任意のまたはすべての技術的問題を緩和するか否かにかかわらず、含む。したがって、出願人は、この出願の手続中またはここから発生した任意のさらなる出願の手続中、このような特徴および／またはこのような特徴の組合せについて新しい請求項を作成する権利を保留するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】１対の活性装置領域クラスタおよび関連するアウトリガーのボンディングを示す、この発明の可変幅２方向フラットヘッドの実施例の上面図である。
【図２】ウェハにボンディングされるキャップおよび活性装置領域を示す、活性装置クラスタ対の１つのより詳細な図である。
【図３】（Ａ）は、ウェハ基板上にスパッタリングされる装置領域を有するウェハに取付けられるいくつかのボンドパッドおよびキャップ内に配向される粘着性グルーブを示す、活性装置領域クラスタのキャップされたロウの上面図であり、（Ｂ）は、その側面図である。
【図４】（Ａ）は、中央ボンドラインに沿って併せてボンディングされ、セラミックベースを含み、中に配向されるいくつかの粘着性グルーブを含む、１対の活性装置領域クラスタの他実施例の上面図であり、（Ｂ）は、その側面図である。
【図５】（Ａ）は、単一の中心に位置づけられる縦型粘着性グルーブを示す、この発明の実施例とともに使用することのできるキャップの実施例の等角投影図であり、（Ｂ）は、１対のほぼ平行かつ間隔をおいて位置づけられる縦型粘着性グルーブを示す、この発明の実施例とともに使用することのできるキャップの実施例の等角投影図である。
【図６】（Ａ）は、アウトリガーを関連する活性装置領域クラスタに取付けるための粘着性ボンディング表面を示す、この発明に関連して使用するための前述のアウトリガーの実施例の等角投影図であり、（Ｂ）は、アウトリガーを関連する活性装置領域クラスタに取付けるための縦型に延びる粘着性グルーブを示す、この発明に関連して使用するための上述のアウトリガーの実施例の等角投影図である。
【図７】（Ａ）は、図６（Ｂ）に示す１対のアウトリガーのボンディングを含む、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示す１対の活性装置領域クラスタの上面図であり、（Ｂ）は、図６（Ｂ）に示す１対のアウトリガーのボンディングを含む、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示す１対の活性装置領域クラスタの側面図である。
【図８】複数のキャップをいくつかのウェハクラスタ、ウェハ区域またはウェハ全体にボンディングするための処理の部分の図であって、処理を実現するためのボンディング取付具ベースおよびトップを示す簡略側面図である。
【図９】ヘッドアウトリガーがテープよりも幅広でありテープの全幅にわたってテープを機械的に支持する、この発明による２方向フラットヘッドの上面図である。
【図１０】テープがヘッドアウトリガーよりも幅広であり、アウトリガーの端部がテープの損傷を防止するよう面取りされるかまたは若干端縁融合されている、この発明による２方向フラットヘッドの上面図である。
【図１１】ヘッドがアジマス記録を容易にするようにテープのパスに対して一定の角度に調整され得る、この発明による２方向フラットヘッドの上面図である。
【図１２】アウトリガーの非対称位置づけを含む、アウトリガーの端部部分がテープの損傷を防止するため任意に若干面取りされる、この発明による２方向フラットヘッドの上面図である。
【図１３】比較的安定したテープ領域を必要とする装着部、レーザ、光学素子または他のセンサをさらに含む、図１２のヘッドの上面図である。
【図１４】アウトリガーの代替的非対称位置づけを含む、この発明による２方向フラットヘッドの上面図である。
【図１５】装着部、レーザ、光学素子または他のセンサをさらに含む、図１４のヘッドの上面図である。
【図１６】アウトリガーの長さは、ヘッド領域の長さに比較して比較的短い、この発明による２方向ヘッドの上面図である。
【図１７】アウトリガーの長さは、ヘッド領域の長さに比較して比較的長い、この発明による２方向ヘッドの上面図である。
【図１８】アウトリガーはさらに、フラットヘッド領域に対する接触角を正確に制御するため使用される後退したアウトリガーの付加的な組を含む、この発明による２方向ヘッドの上面図である。
【図１９】図１８の２方向ヘッドの側面図である。
【図２０】テープパスが各アウトリガーに重なるように２つのヘッドが互いに対して浅い角度で装着される、この発明による組立および併合された２つの２方向フラットヘッドの上面図である。
【図２１】図２０に示す２つの２方向フラットヘッドの側面図である。
【図２２】ヘッドのすべての側面においてテープの接触を正確に制御するため４側面すべて上に後退したアウトリガーを有する二重クラスタフラットヘッドの上面図および対応する側面図である。
【符号の説明】
１０　可変幅２方向フラットヘッド、１２　活性装置クラスタ、１４Ａおよび１４Ｂ　クラスタ、１６　ボンドライン、１８Ａおよび１８Ｂ　活性装置領域、２０Ａおよび２０Ｂ　片持ちアウトリガー、２４Ａおよび２４Ｂ　取付部、２６Ａおよび２６Ｂ　遠心点。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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