(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１層であって、第１層の幅方向に直交する長手方向に延びる複数の第１の導体および第２の導体、前記第１の導体を有する第１の部分、並びに前記第１および第２の導体の両方を有する第２の部分を含んでおり、第１層の前記第１の部分における各第１の導体が前記幅方向における第１の幅で離間し、第１層の前記第２の部分における各第１の導体が前記第１の幅より大きな第２の幅で離間し、かつ第１層の前記第２の部分における各第２の導体が前記第２の幅で離間している、第１層と、
第２層であって、第２層の第１および第２の部分の間で延在する複数の第３の導体を含んでおり、第２層の前記第１の部分における各第３の導体を第３の幅で離間し、第２層の前記第２の部分における各第３の導体を前記第３の幅より大きな第４の幅で離間している、第２層と
を備えており、
前記第１層の前記第２の導体が、前記第１層における第２の部分にて前記第３の導体に接続可能であり、かつ前記第１層および第２層における前記第１および第３の導体のための接続点それぞれが、前記第１および第３の幅で位置するように、前記第２層が前記第１層上に積層される構成となっている、多重導体の相互接続キット。
【請求項２】
前記第１および第２層が、折り曲げられることなく、平面状の層となっている、請求項１に記載された多重導体の相互接続キット。
【請求項３】
前記第１層における前記第１の部分が、前記第１層の端部を画成しており、
前記第２層が前記第１層上に積層された状態で、前記第２層における前記第１の部分が、前記第１の部分の幅方向に沿うように配置された前記第２層における前記第１の部分の前記接続点に隣接する前記第１層における前記第１の部分に対して、前記第２層の前記長手方向中央側に配置されており、
前記第２層における前記第１の部分の前記接続点が、前記第１層における前記第１の部分の前記接続点に対して、前記第１層の幅方向にオフセットしている、請求項１または２に記載された多重導体の相互接続キット。
【請求項４】
第１の部分および第２の部分を有する第１の層と、
第１の部分および第２の部分を有する第２の層と、
前記第１の層の第１および第２の部分の間で延在するとともに、前記第１の層の第１の部分にそれぞれ接続点を有する複数の第１の導体と、
前記第１の層における第１の部分を除いた第２の部分に設けられる第２の導体であって、第２の導体のそれぞれに前記第１の層の第２の部分にそれぞれ接続点を設けている複数の第２の導体と、
前記第２の層に設けられるとともに、前記第２の層の第１および第２の部分にそれぞれ複数の接続点を有する第３の導体と
を備えており、
前記第２の層の第１の部分が前記第１の層の第１の部分に隣接して配置され、
前記第２の層の第２の部分が前記第１の層の第２の部分に隣接して配置され、
前記第１および第２の層における前記第１の部分それぞれの幅が、前記第１の層における前記第２の部分の幅よりも小さくなっており、
前記複数の第２の導体が、前記第２の層における前記第２の部分に設けられる複数の第３の導体と、それぞれ前記第２および第３の導体の接続点を介して導電結合されている、多重導体の相互接続キット。
【請求項５】
前記第１および第２の層が、折り曲げられることなく、平面状の層となっている、請求項４に記載された多重導体の相互接続キット。
【請求項６】
前記第１の層における前記第１の部分が、前記第１の層の端部を画成しており、
前記第２の層における前記第１の部分が、前記第１の部分の幅方向に沿うように配置された前記第２の層における前記第１の部分の前記接続点に隣接する前記第１の層における前記第１の部分に対して、前記第２の層の前記長手方向中央側に配置されており、
前記第２の層における前記第１の部分の前記接続点が、前記第１の層における前記第１の部分の前記接続点に対して、前記第１の層の幅方向にオフセットしている、請求項４または５に記載された多重導体の相互接続キット。
【請求項７】
１つ以上の読み取り／書き込み素子を含むテープ支承面、および前記読み取り／書き込み素子を複数の接続点に結合するための複数の導電性トレースを有するトランスデューサヘッドと、
第１の部分および第２の部分を有する第１の多重導体の層と、
第１の部分および第２の部分を有する第２の多重導体の層と、
前記第１の多重導体の層における第１および第２の部分の間で延在するとともに、前記第１の多重導体の層における第１の部分にそれぞれ接続点を有する複数の第１の導体と、
前記第１の多重導体の層における第２の部分に設けられるとともに、前記第１の多重導体の層における第２の部分にそれぞれ接続点を有する複数の第２の導体と、
前記第２の多重導体の層に設けられるとともに、前記第２の多重導体の層における第１および第２の部分にそれぞれ複数の接続点を有する第３の導体と、
前記第２の多重導体の層における第２の部分に設けられる１つの接続点に、前記第１の多重導体の層における第２の部分に設けられる１つの接続点を、それぞれ結合するための第４の導体と、
前記トランスデューサヘッドの接続点のそれぞれに、前記第１の多重導体の層における第１の部分に設けられる前記接続点、および前記第２の多重導体の層における第１の部分に設けられる前記接続点を、それぞれ結合するための第５の導体と
を備えており、
第２の多重導体の層における第１の部分が前記第１の多重導体の層における第１の部分に隣接して配置され、
第２の多重導体の層における第２の部分が前記第１の多重導体の層における第２の部分に隣接して配置され、
前記第１の多重導体の層および第２の多重導体の層における第１の部分の幅が、前記第１の多重導体の層における前記第２の部分の幅より小さくなっている、トランスデューサヘッドの多重導体の相互接続キット。
【請求項８】
前記第１の多重導体の層における前記第１の部分が、前記第１の多重導体の層の端部を画成しており、
前記第２の多重導体の層における前記第１の部分が、前記第１の部分の幅方向に沿うように配置された前記第２の多重導体の層における前記第１の部分の前記接続点に隣接する前記第１の多重導体の層における前記第１の部分に対して、前記第２の多重導体の層の前記長手方向中央側に配置されており、
前記第２の多重導体の層における前記第１の部分の前記接続点が、前記第１の多重導体の層における前記第１の部分の前記接続点に対して、前記第１の多重導体の層の幅方向にオフセットしており、
前記第５の導体が、前記第１および第２の多重導体の層における前記第１の部分の各接続点と前記トランスデューサヘッドの各接続点との間で平行に延びている、請求項７に記載されたトランスデューサヘッドの多重導体の相互接続キット。
【請求項９】
前記第１および第２の多重導体の層が、折り曲げられることなく、平面状の層となっている、請求項７または８に記載されたトランスデューサヘッドの多重導体の相互接続キット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多重導体の相互接続に関する。特に、本発明は、特定の装置の２つ以上の素子を結合する多重導体の相互接続を保存（saving）するスペースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ化の増進により、生成かつ記憶される情報はますます微妙で価値あるものとなっている。その結果、大容量かつコスト効率の良いデータ記憶がますます増大している。二重および単一リールテープドライブは、好ましい電子データの記憶方法となってきた。
【０００３】
図１を参照して、線形記録技術により、トランスデューサヘッド１２を横切るテープドライブプルテープ１０は、テープ１０の長さ方向に延在する多重パラレルトラックに電子データを保存および／または検索する。テープ１０に設けられたトラック数を増やし、各トラック間のスペースを減少することで、テープの記憶容量は増大する。しかしながら、これにより、ヘッド１２も複雑化していく。ヘッド１２は、薄膜ウェハ１４に形成されている多数の読み取り／書き込み素子（図示せず）を有する。読み取り／書き込み素子をテープ１０の特定のトラックに揃えるために、ヘッド１２は、テープ１０の整合および位置情報を読み取り、かつ書き込み可能なサーボ素子をさらに有する。サーボ情報を使用することで、所望のトラックにおいてテープ１０の幅方向に、そして特定ファイルの開始においてテープ１０の長さ方向の両方にヘッド１２を精度良く位置決めすることが可能である。
【０００４】
ドライブが、整合情報を読み取り記録しながらデータを読み取りおよび書き込みすることを可能とするために、テープドライブの他の素子にヘッド１２を接続する際に多数のトレース１６および対応するボンドパッド１８が必要になる。たとえば、８個のトラックヘッドでは８０以上のトレースが必要である。遮蔽接続、グランド配線および薄膜ウェハ１４上の接続に用いられるトレースを追加すると、合計で９０以上に跳ね上がることがある。
【０００５】
通常、ヘッド１２をテープドライブの他の素子に接続する際に１本以上のリボンケーブル２０が使用される。リボンケーブル２０は、絶縁材料のフラットフレキシブルストリップ上に形成された一連の導体２２からなる。導体２２は、一般に互いに並列であり、ストリップの長さ方向に延在し、ボンドパッド２４によりストリップの各端部またはその他適当な終端点で終端している。ストリップの一端において、図１に示すように、リボンケーブルに設けられた各ボンドパッド２４は、熱圧縮、熱音波または超音波ワイヤボンディング技術を用いてボンドワイヤ２６によりヘッド１２の薄膜ウェハ１４において、対応するボンドパッド１８に結合される。ボンドパッド１８および２４ならびにボンドワイヤ２６は、エポキシ２８またはその他適当な封止材料で封止される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
現在の技術では、約４５個の導体を７ミリメートル幅のリボンケーブルに配置することが可能であるが、同数のトレースでは、薄膜ウェハ１４上の３ミリメートル幅で済む。図１をさらに参照して、リボン２０上のボンドパッド２４を薄膜ウェハ１４上のボンドパッド１８に整合する１つの周知の解決策は、トレース１６を扇状に開拡するものがある。この解決策では、薄膜ウェハ１４が大型化し、その結果、トランスデューサヘッド１２の製造コストが増大する。
【０００７】
次に図２を参照して、トランスデューサヘッド１２に設けられたトレースを扇状に開拡するのではなく、第２の周知の解決策として、リボンケーブル２０をヘッド１２に接続するボンドワイヤ２６を扇状に開拡するものがある。しかしながら、この外側ボンドワイヤを長くすることで多数の問題を生じる。まず、ワイヤが長くなることで、隣接するワイヤが接触しやすくなり、短絡を引き起こしやすくなる。ワイヤボンドツールをボンドワイヤ２６の変化角に適合しにくくなるため、外側ワイヤが長いと加工時の裂傷および封止前の破損が起こりやすくなる。さらに、外側ボンドワイヤ２６の長さを長くすることで、ヘッド１２とテープドライブの他の素子との接続における抵抗値およびインダクタンスが大きくなる。
【０００８】
次に図３を参照して、第３の周知の解決策が、１９７２年にＳｈａｈｂｕｄｄｉｎ  Ｂｉｌｌａｗａｌａに発行された米国特許第３，６３３，１８９号に見られる。Ｂｉｌｌａｗａｌａは、ボンドパッド２４を小領域に集中させることを可能としたリボンケーブル２０を開示する。リボンケーブル２０は、一端が中心部３０および２個の横方向部３２とで終端している。横断部３４は、各横方向部３２と中心部３０とを接続している。リボンケーブルの導体の１／２は中心部３０のボンドパッド２４で終端し、導体の１／４は各横方向部３２のボンドパッド２４で終端している。図４は、Ｂｉｌｌａｗａｌａのケーブルを多少変形した例を示している。横断部３４はそれぞれ折り畳まれ、中心部３０と並行する面に横方向部３２を配置している。これにより、ボンドパッド２４を、第１列が中心部３０上で画定され、かつ第２列が横方向部３２上で画定された並行する２列としている。
【０００９】
Ｂｉｌｌａｗａｌａにより、リボンケーブル２０は、ボンドワイヤ２６またはヘッド１２のトレース１６を扇状に開拡することなく、ヘッド１２とワイヤボンディングされるが、設計上多数の問題が生じている。まず、この折り畳まれた横断部３４が支持されていないため、リボンケーブル２０が肉厚になる。横断部３４を走る導体の長さが増大することで、ケーブルの抵抗値およびインダクタンスが増大する。各導体が異なる電気特性を有する場合、読み取り素子に対するテープドライブの増幅器と書き込み素子に対するドライバの平衡が一層困難になる。横断部３４を折り畳むことによって生成される導体のループにより、ケーブルの磁気干渉に対してより一層影響を受けやすくなる。二重にしても、導体の破損の危険性は増大する。最後に、ワイヤボンディングでは、ボンドパッド１８および２４の精度良い配置が必要となり、Ｂｉｌｌａｗａｌａでは、横断部３４を折り畳んだ後、横方向部３２のボンドパッド２８を中心部３０のそれと確実に位置決めする方法の開示が欠如している。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、多重導体の相互接続を保存するスペースに関する。複数個の導体が相互接続により延在する。選択された相互接続部分の幅を減少させるために、導体が２層間で分割される。一グループの導体は、第１層の一部に沿って延在し、第２層へと飛び越えて続く。残りの導体は、第１層のみに延在する。その結果、導体が層間で分割される相互接続の幅が実質的に減少される。
【００１１】
例示の一実施形態において、第１層は、第１の部分が第１の導体のみを有し、第２の部分が第１および第２の導体の両方を有することを特徴とする。第１層の第１の部分における各第１の導体は、第１の幅で離間し、第１層の第２の部分における各第２の導体は、第１の幅より大きい第２の幅で離間している。第２層は、第３の導体が第２層の第１の部分および第２の部分の間に延在している。第２層の第１の部分における各第３の導体は第３の幅で離間し、第２層の第２の部分における各第３の導体は第４の幅で離間している。
【００１２】
【発明の実施の形態】
テープドライブの本質的な素子であるトランスデューサヘッドは、薄膜ウェハ内部に形成された複数個の読み取り／書き込み素子を含んでいる。読み取り／書き込み素子は、ヘッドのテープ支承面に位置決めされた磁気ポールチップを含んでいる。ウェハには、一連の導体またはトレースも形成され、読み取り／書き込み素子を１セットのボンドパッドに結合している。本発明は、これらのボンドパッドをテープドライブの他の素子に結合する多重導体の相互接続に関する。しかしながら、本発明がテープドライブに使用されることは想到される一方、本発明の相互接続が他の用途に使用し得るため、導体の数を減少させることなく、または相互接続の自由度を実質的に制限することなくリボンケーブルまたはその他の多重導体の一端または両端の幅を制限できるという利点があることに着目することが重要である。
【００１３】
本発明の相互接続の一実施形態を図５〜図７を参照して説明する。図５および図６は、図７において結合される相互接続の一素子をそれぞれ示す。図５は、幅狭の第１の部分３８、幅広の第２の部分４０ならびに第１の部分３８および第２の部分４０の間の移行部４２により少なくとも一部画定される第１層３６を示す。典型的には、第１層３６は、第１および第２の導体４４および４６を覆う絶縁材料のフレキシブルストリップである。第１の導体４４は、第２の部分４０を通って第１層３６の長さ方向に延在し、移行部４２を通って収束し、第１の部分３８において一接続点４８でそれぞれ終端している。第２の導体４６は、第２の部分４０を通って第１層３６の長さ方向に延在し、第２の部分４０と移行部４２の間の境界線近くの第２の部分４０において１つの中間接続点５０でそれぞれ終端している。
【００１４】
図示のように、第１の導体４４は、第１層３６の縁に直近のものを除いて、第２の導体４６の間にそれぞれ配設され、また、第１および第２の導体の数は等しくなっている。このことは、常に同様にする必要はない。第１および第２の導体４４，４６は、他の所望のパターンに配列されてもよい。さらに、第１の部分３８は、図示のように第１層３６の幅方向中央である必要はなく、用途に応じていずれか一側方に偏っていてもよい。
【００１５】
図６は、第３の導体５４を覆う絶縁材料のフレキシブルストリップから形成される第２層５２を示す。第２層５２は、幅狭の第１の部分５６と幅広の第２の部分５８とで構成され、部分５６および５８の間の両端には接続点６０および６２が配置されている。
【００１６】
ここで、幅広および幅狭という用語は、第１の部分３８，５６と第２の部分４０，５８の相対幅を確立するためにのみ使用される。第１および第２層３６，５２は、最も望ましいいずれの形状としてもよいため、部分という用語は、導体４４，４６および５４を含む層３６，５２の部分を説明するために用いられる。その結果、第２の部分４０の幅は、第１および第２の導体４４，４６に適応するのに必要な第１層３６の部分の幅、換言すれば、第１および第２の導体４４，４６が跨ぐ幅に等しい。より幅狭の第１の部分３８の幅は、第１の導体４４にのみ適合される必要に応じて決定される。
【００１７】
図５および図６からの素子を組み込んだ図７は、全体的に６４で付された本発明の多重導体の相互接続の一実施形態を示す。第２層５２は第１層３６に重畳し、第１の部分３８および５６を互いに並列かつ多少ずらしてあり、これにより接続点４８，５０，６０および６２をアクセス可能としている。第２層５２の第２の部分５８は、第１層３６の第２の部分４０および移行部４２の間の境界線に隣接している。第４のセットの導体６６は、それぞれ、第１層３６の第２の部分４０における中間接続点５０と第２層５２の第２の部分５８における接続点６２とを結合している。第１層３６および第２層５２は互いに積層され、あるいは従来の接着剤により貼り合わされることが想到される。また、図７は、多重導体の相互接続６４がテープドライブのトランスデューサヘッドなど、別の素子６８に接続された状態も示している。第５の導体７０のセットは、それぞれ、第１層３６の第１の部分３８の接続点４８または第２層５２の第１の部分５６の接続点６０を素子６８の接続点７２に結合している。
【００１８】
図７に示す実施形態において、第１層３６の第２の部分４０の幅は、第１の部分３８の約２倍である。第２層５２の第１の部分５６の幅は、第１層３６の第１の部分３８の略同一である。第２層５２の第２の部分５８の幅は、第１層３６の第２の部分４０と略同一である。しかしながら、第２層５２の第２の部分５８は、第１の部分５６より幅広である必要はない。図８を参照して、部分５８および５６が同一幅である場合、第２の導体４６は、第１層３６の中心に配置され、第２層５２の接続点６２に隣接配置される第２の部分４０における中間接続点５０で終端する場合もある。この場合、第１の導体４４は、第２の導体４６のいずれか一側方に配置される。その他の構成も可能である。たとえば、図９において、層３６，５２の第１の部分３８，５６が多重導体アセンブリ６４の一側方に偏っている。図１０に示す構成において、第１層３６の第１の部分３８は、多重導体アセンブリ６４の一側方に偏っている。第２層５２の第１の部分５６は第１層３６の第１の部分３８に隣接配置され、一方、第２層５２の部分５６および５８は同一幅である。第１層３８の第２の部分４０における第２の導体は、第１層３６の１／２に配置され、第１の導体４４は残りの１／２から延在し、移行部４２で湾曲して第１の部分３８で終端する。
【００１９】
第１層３６および第２層５２の接続点４８，５０，６０および６２は、各導体の両端を露出するボンドパッドとしてもよい。また、接続点は、スルーホール、ポストまたはその他回路が第１層３６、第２層５２および素子６８の間で完了可能ないずれの適当なものとしてもよい。上記の導体は電気的導体であると想定されるが、光学的導体としてもよく、あるいはその組合せとしてもよい。
【００２０】
図１１は、図７からの一対の多重導体の相互接続がトランスデューサヘッド７８の薄膜ウェハに設けられた導電性トレース７４に結合された状態を示す。テープ８０は、薄膜ウェハ７６上に張り渡され、封止材料８２が導体６６および７０を保護している。層３６、５２の第１の部分３８，５６における接続点４８，６０が薄膜ウェハ７６と等しい幅にパック可能であるため、トレース７４も導体７０も、いずれも扇状に開拡される必要はなく、導体７０の長さは略均一状態となる。
【００２１】
図１２に示す相互接続６４の第２の実施形態において、第２層５２の第２の部分５８における接続点はスルーホール８４であり、第４の導体６６または中間接続点５０（図示せず）は導電性挿入物８６である。導電性挿入物８６は、通常の化学蒸着プロセス、またははんだ付けにより形成されてもよく、あるいはこれらを導電性ポストとしてもよい。このような接続は、スルーホール８４を第１層３６に配置して逆にしてもよく、あるいはスルーホール８４を第１層３６および第２層５２の両方で貫通穿孔してもよい。いかに達成されようとも、スルーホール８４および導電性挿入物８６は、ボンドワイヤおよび封止材を使用することなく接続を確実に行う。
【００２２】
以上、例示の実施形態を参照して本発明を図示および説明してきた。しかしながら、特許請求の範囲において定義される本発明の精神および範囲から逸脱することなくその他の形式、詳細および実施形態が可能であることが理解されるはずである。たとえば、第２層５２および第１層３６、特に第１層３６の移行部４２および第１の部分３８は、必要または所望に応じて剛性材料から構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】扇状に開拡したトレースによって従来のリボンケーブルにワイヤで結合されたトランスデューサヘッドの斜視図である。
【図２】扇状に開拡したワイヤボンドによって従来のリボンケーブルに接続されたトランスデューサヘッドの斜視図である。
【図３】Ｂｉｌｌａｗａｌａ特許に開示されるリボンケーブルの平面図である。
【図４】トランスデューサヘッドに装着された、図３からのリボンケーブルの別の例の斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る第１層を示す。
【図６】本発明の一実施形態に係る第２層を示す。
【図７】図５の第１層に接続された図６の第２層を示す本発明による多重導体の相互接続の一実施形態を示す。
【図８】本発明による多重導体の相互接続のさらなる構造を示す。
【図９】本発明による多重導体の相互接続のさらなる構造を示す。
【図１０】本発明による多重導体の相互接続のさらなる構造を示す。
【図１１】トランスデューサヘッドに接続された本発明による多重導体の相互接続の一実施形態の斜視図である。
【図１２】トランスデューサヘッドに接続された本発明による多重導体の相互接続の第２の実施形態の斜視図である。
【符号の説明】
３６  第１層
３８  第１層の第１の部分
４０  第１層の第２の部分
４４  第１の導体
４６  第２の導体
４８，５０，６０，６２  接続点
５２  第２層
５４  第３の導体
５６  第２層の第１の部分
５８  第２層の第２の部分
６４  多重導体相互接続
８４  スルーホール
９６  導電性挿入物
【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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