(57)【要約】【課題】  磁気ディスク用ヘッドを加工する技術を改良し、２個のリード側パッド６ｒ間の電気抵抗を迅速容易に変化させ、接続導通状態と電気絶縁状態（又は高抵抗状態）とを繰り返し切り替え得るようにする。【解決手段】  ２個のライト側パッド６ｗの間に相変化材料９をブリッジ状に配置し、該相変化材料にレーザ光束１０を照射する。上記レーザ光束はレーザパルスとする。制御パルス発生器から短幅高エネルギーパルス用の信号ＰＳと、長幅低エネルギーパルス用の信号ＰＬとを送り出し、パルス切替器１４により選択してレーザ発光器１２に与える。前記の相変化材料９はレーザのパルス形態に応じて温度変化し、短幅高エネルギーのレーザパルスを受けるとアモルファス化して電気絶縁状態になり、電気的測定を妨げない。長幅低エネルギーのレーザパルスを受けると結晶化して導通状態となり、静電破壊を防止する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子回路を有する被加工部材を複数の工程で加工する方法において、
予め、前記複数箇所相互の間を、相変化材料によって機械的に接続しておき、
電気的に接続導通させる場合は、上記の相変化材料にレーザを照射することにより遠隔的に非接触で加熱して結晶化させ、
絶縁状態ないし高抵抗状態ならしめる場合は、前記の相変化材料にレーザを照射することにより遠隔的に非接触で加熱してアモルファス化させることを特徴とする、電子回路部材の加工方法。
【請求項２】
磁気ディスク用ヘッドを加工する方法において、
パッド相互の間を、相変化材料で接続しておき、
加工途中の磁気ディスク用ヘッドが静電破壊を被るおそれが有る工程の前に、前記相変化材料にレーザ光束をパルス照射するとともに、パルスの幅とエネルギーを調節して該相変化材料を結晶化させることにより電気抵抗を減少させて導通状態とし、 
加工途中の磁気ディスク用ヘッドを電気的に測定するため、パッド間を電気的に絶縁する必要が有るときは、前記相変化材料にレーザ光束をパルス照射するとともに、パルスの幅とエネルギーを調節して該相変化材料をアモルファス化させて電気抵抗を増加させることを特徴とする、磁気ディスク用ヘッドの加工方法。
【請求項３】
磁気ディスク用ヘッドを加工する場合、加工工程の進行に応じて、パッド相互の間を電気的に接続導通させたり、電気絶縁状態ないし高抵抗状態にしたりする装置であって、
２つのパッドの間に設けられた相変化材料上に焦点を結ぶレーザ光発生器を具備し、
上記のレーザ光発生器が、「幅の短い大出力パルスと幅の長い小出力パルスとに切り替える手段」を備えていることを特徴とする、磁気ディスク用ヘッドの加工装置。
【請求項４】
前記２つのパッドが対向している方向をＹ軸とし、パッド面に平行でＹ軸に直交するＸ軸を想定し、
前記のレーザ光の焦点が、Ｘ軸方向に短く、Ｙ方向に伸長した細長い形状であることを特徴とする、請求項３に記載した磁気ディスク用ヘッドの加工装置。
【請求項５】
前記の相変化材料として、ＧｅＳｂＴｅ、若しくはＡｇＩｎＳｂＴｅを用いることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載した磁気ディスク用ヘッドの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路を有する被加工部材を複数の工程で加工する場合、該電子気回路の特定の２カ所を電気的に接続したり電気的に切り離したりする技術に係り、機械的な接続・取り外しを必要とせず、非接触で遠隔的に操作し得るように改良した加工方法及び加工装置に関するものである。
新規な技術である。
【背景技術】
【０００２】
図５は、電子回路部材の１例としての磁気ディスク用ヘッドを示し、模式的に描いた従来例の斜視図である。
磁気ディスク用ヘッドを工業的に生産する場合は、ウエハ（図示省略）上に多数の磁気ディスク用ヘッド１を構成して、個々に切り離す。切り離された個々の磁気ディスク用ヘッドは一般に、ディスク側の面ａが７００〜１０００μｍ×５００〜７００μｍ、もう一つの稜が２００〜３００μｍという非常に小形の部材である。
【０００３】
磁気ディスク用ヘッド１の中には、ライト用インダクティブ素子２とリード用ＧＭＲ素子３とが形成されている。
上記ライト用インダクティブ素子２は１個のライトコア４と２個のライト側パッド６ｗとを備えており、前記リード用ＧＭＲ素子３は１個のリードコア５と２個のリード側パッド６ｒとを備えている。
前記リードコア５の幅寸法は０．０５〜０．１μｍ、ライトコア４の幅寸法は０．１〜０．２μｍといった超小形の構成部分であり、前記リード側パッド６ｒ及びライト側パッド６ｗは１辺の長さ寸法５０〜１００μｍである。
【０００４】
図６は磁気ディスク用ヘッドを製作する途中の工程（Ａ），工程（Ｂ）〜工程（Ｅ）を示す模式的な工程図である。
（図６（Ｂ）参照）磁気ディスク用ヘッド１を製作する場合、その途中で、２個のリード側パッド６ｒにそれぞれプローブピン７を接触させて電気的測定（例えば抵抗値測定）が行なわれる。
この（Ｂ）の工程の直前の（Ａ）工程では、その前の加工工程（図外）からの移送が行なわれる。
【０００５】
いま仮に、（Ｂ）工程を第ｎ回目の測定とすると、その次の第（ｎ＋１）回目の測定（（Ｄ）図）までの間に（Ｃ）の移送工程が有り、さらに、第（ｎ＋１）回目の測定（Ｄ）を終えた後、移送工程（Ｅ）が続く。
以上に説明したように、電気的測定という作業に着目すると、移送と測定とが何度も繰り返して行なわれる。
【特許文献１】特開２００５−１３５５７４号公報
【特許文献２】特開２００５−５１４７２２号公報
【特許文献３】特開２００３−２２８８８０号公報
【特許文献４】特開２００４−２４１５３６号公報
【特許文献５】特開２００３−０７７１２７号公報
【特許文献６】特開２００５−０１２２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図６を参照して説明したように、磁気ディスク用ヘッドの製造工程の途中で、測定と移送とが何度も繰り返して行なわれる。
磁気ディスク用ヘッドの半製品を移送する際、どうしても若干の振動を受けるので、静電気が発生し、静電破壊を招く虞れが有る。
そこで移送工程においては、金線８で２個のリード側パッド６ｒを相互にワイヤーボンディングして、電流を分流（シャント）している。
電気的測定を行なう際には、上記の金線８によるシャンンティングを除去しなければならない。
【０００７】
先に述べたように、磁気ディスク用ヘッド製造工程の途中では、測定と移送とが何度も
繰返されるので、その度に金線８をボンディングしたり除去したりしなければならない。
この操作に少なからぬコストを要するのみでなく、磁気ディスク用ヘッド製作の能率を低下させている。
本発明は以上に述べた事情に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは、磁気ディスク用ヘッド製造工程の途中におけるリード側パッドの電気的接続と電気的な切り離しとを、迅速容易かつ低コストで行ない得る技術を提供するにある。
なお、本発明は磁気ディスク用ヘッドに限らず、電子回路を有する部材に広く適用することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために創作した本発明の基本的な原理は、『相変化材料が、結晶状態では電気抵抗が低く、アモルファス状態では電気抵抗が高くなること』を利用し、
かつ、相変化を起こさせる手段として光線（例えばレーザ光）を用いることにより、非接触で操作する。
本発明においては同一の光源から投射された同種類の光線によって、相変化材料の結晶化とアモルファス化とを行なう。
このような操作が可能である理由は、同種類の光線であっても照射条件を制御することによって、相変化材料の相（分子配列状態）を変化せしめ得るからである。
さらに、前記の光線を集光して細長い形状に伸長した焦点を結ばせると、小さいエネルギーの光束で効率よく相変化を行なわせることができる。
【０００９】
上述の原理に基づく具体的な構成として、請求項１に係る発明方法は、電子回路を有する被加工部材を複数の工程で加工する場合、加工工程の進行に伴って電気回路の複数箇所相互の間を、電気的に接続導通させたり、絶縁状態ないし高抵抗状態にしたりする方法において、
前記複数箇所相互の間を、相変化材料によって接続しておき、
接続導通させる場合は、上記の相変化材料に光線を照射することにより遠隔的に非接触で加熱して結晶化させ、
絶縁状態ないし高抵抗状態ならしめる場合は、前記の相変化材料に光線を照射することにより遠隔的に非接触で加熱してアモルファス化させることを特徴とする。 
結晶化させるかアモルファス化させるかは、照射光線のエネルギー密度と照射時間とを制御することによって操作し得る。
すなわち、パルス幅が長くてエネルギーの小さいパルスレーザを照射すると相変化材料が結晶化して低抵抗になり、パルス幅が短くてエネルギーの大きいパルスレーザを照射すると相変化材料がアモルファス化して高抵抗になる。
【００１０】
請求項２に係る発明方法の構成は、
（図４参照）磁気ディスク用ヘッドを加工する場合、加工工程の進行に応じて、パッド相互の間を電気的に接続導通させたり、電気絶縁状態ないし高抵抗状態にしたりする方法において、
２個のパッド（６ｒ）相互の間を、相変化材料で接続しておき、
加工途中の磁気ディスク用ヘッド（１）が静電破壊を被るおそれが有る工程の前に、前記相変化材料にレーザ光束をパルス照射するとともに、パルスの幅とエネルギーを調節して該相変化材料を結晶化（９ａ）させることにより、電気抵抗を減少させて導通状態ならしめ（図４（Ａ））、 
加工途中の磁気ディスク用ヘッドを電気的に測定するため、２個のパッド（６ｒ）間を電気的に絶縁する必要が有るときは、前記相変化材料にレーザ光束をパルス照射するとともに、パルスの幅とエネルギーを調節し、該相変化材料をアモルファス化（図４（Ｂ））させて電気抵抗を増加させることを特徴とする。
相変化材料を結晶化させるかアモルファス化させるかは、照射されるレーザ光線のエネルギー密度と照射時間とを制御することによって操作し得る。
すなわち、パルス幅が長くてエネルギーの小さいパルスレーザを照射すると相変化材料が結晶化して低抵抗になり、パルス幅が短くてエネルギーの大きいパルスレーザを照射すると相変化材料がアモルファス化して高抵抗になる。
【００１１】
請求項３に係る発明装置の構成は、
（図２参照）磁気ディスク用ヘッド（１）を加工する場合、加工工程の進行に応じて、パッド相互の間を電気的に接続導通させたり、電気絶縁状態ないし高抵抗状態にしたりする装置であって、
２つのパッド（６ｒ）の間に設けられた相変化材料（９）上に焦点を結ぶレーザ光発生器（１２）を具備し、
上記のレーザ光発生器が、幅の長い小出力パルス（ＰＳ）と幅の短い大出力パルス（ＰＬ）とを切り替える手段（１４）を備えていることを特徴とする。
このように構成された装置によると、幅の長い小出力レーザパルスを照射して相変化材料を結晶化させることにより、パッド間の電気抵抗を減少せしめて導通状態にしたり、
幅の短いい大出力レーザパルスを照射して相変化材料をアモルファス化化させることにより、パッド間の電気抵抗を増加せしめて準絶縁態にしたりし、これらの操作を何度も繰り返すことができる。  
【００１２】
請求項４に係る発明装置装置の構成は、前記請求項３の発明装置の構成要件に加えて、（図３参照）前記２つのパッド（６ｒ，６ｒ）が対向している方向をＹ軸とし、パッド面に平行でＹ軸に直交するＸ軸を想定し、
前記のレーザ光発生器から照射されるレーザ光束（１０）の焦点が、Ｘ軸方向に短く、Ｙ方向に伸長した細長い形状であることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明の構成は、前記請求項１又は同２の発明方法の構成要件に加えて、
前記の相変化材料として、ＧｅＳｂＴｅ、若しくはＡｇＩｎＳｂＴｅを用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明方法は、電子回路を有する部材一般に適用され、これをを複数工程で加工する場合、予め設けておいた相変化材料に光線を照射するという簡単な手段で、電気回路の複数箇所相互の間を遠隔的に非接触で接続導通させたり、絶縁状態ないし高抵抗状態ならしめたりすることができ、電子回路を有する部材の生産能率を高めるとともに、製造コストを低減することができる。
【００１５】
請求項２の発明方法を適用すると、磁気ディスク用ヘッドを加工する場合、パッド相互の間を、相変化材料で接続しておいて、これにレーザ光束をパルス照射するという簡単な手段で、パッド相互間の電気抵抗を高くして絶縁状態にしたり、電気抵抗を低くして導通状態にしたりすることができ、磁気ディスク用ヘッドの生産能率を低下させることなく、
生産途中における静電破壊を防止することができる。
【００１６】
請求項３の発明装置によれば、相変化材料上に焦点を結ぶレーザ光発生器と、幅の短い大出力パルスと幅の長い小出力パルスとに切り替える手段と、が設けられているので、前記請求項２に係る発明方法を容易に実施して、「磁気ディスク用ヘッドの生産能率を低下させることなく、生産途中における静電破壊を防止することができる」という効果を充分に発揮せしめることができる。
【００１７】
請求項３の発明装置に請求項４の発明を併せて適用すると、該請求項３の作用効果を妨げることなく、比較的に小出力のレーザ光発生器を用いて、相変化材料の電気抵抗値を有効に変化させることができる。
【００１８】
請求項５の発明方法によると、比較的安価で、いっぱんに市販されている材料を用いて、、確実に電気抵抗の増減を制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図４は本発明の１実施形態を示す模式的な工程図であって、従来例を描いた図６に対応している。
本図４の（Ａ）は移送中の状態を、（Ｂ）は加工工程における測定中の状態を、（Ｃ）は移送中の状態を、それぞれ表している。
後に図１及び図３を参照して詳しく述べるように、２個のリード側パッド６ｒの間に相変化材料（９ａ，９ｂ）がブリッジ状に設けられて、双方のパッド間を機械的に接続している。
【００２０】
前記の相変化材料は、結晶状態とアモルファス状態との間を可逆的に変化することができ、こうした相変化に伴って諸種の物理的特性が変化する。例えば反射率、屈折率、透過率などの光学的性状が変化し、磁気抵抗、電気抵抗などの電磁気学的性状も変化する（本発明は、これらの中で電気抵抗値の変化を利用する）。
このように相変化する物質としては、ＧｅＳｂＴｅや、ＡｇＩｎＳｂＴｅなどが推奨される。その他にも相変化する物質は沢山有るが、比較的迅速容易に分子の配列状態（相）が変わり、常温・常圧で安定な（変化しない）ものとしては、上記の金属化合物が適当である。
【００２１】
図４（Ａ）の移送中においては、前記相変化材料９を結晶状態（９ａ）ならしめておく（結晶化させる手段については、図１，図２を参照して後に詳述する）。この結晶状態においては相変化材料の電気抵抗が低いので、２個のリード側パッド６ｒは電気的に接続導通されており、磁気ディスク用ヘッド（半製品）１が振動を受けたりしても、内部の電子的構成部分（図示省略）に生じた静電気が結晶状態の相変化材料９ａによってシャントされ、静電破壊が防止される。
【００２２】
図４（Ｂ）の測定中においては、前記相変化材料９をアモルファス状態（９ｂ）ならしめておく（アモルファス化させる手段については、図１，図２を参照して後に詳述する）。このアモルファス状態においては相変化材料の電気抵抗が高いので、２個のリード側パッド６ｒが電気的に切り離されているものと見做すことができ、これらのパッドにプローブピン７を接触させて電気的測定を行なう操作の邪魔にならない。
測定を終えれば、同図４（Ｃ）移送中のように、相変化材料を結晶化（９ａ）させておく。これにより、移送中の静電破壊が防止される。
【００２３】
図１は本発明の１実施形態を示す模式的な正面図であって、説明の便宜上、図示したように直交座標軸を想定する。Ｘ軸は２個のリード側パッド６ｒが相互に対向している方向であり、Ｚ軸は上記リード側パッド６ｒのパッド面に垂直な方向である。Ｙ軸は紙面に直角である。
先に述べたように２個のリード側パッド６ｒの間隔寸法は２０〜５０μｍであるから、
相変化材料９のＸ軸方向の長さ寸法は上記の間隔に応じて定まる。本例におけるＹ軸方向の幅寸法は２０〜５０μｍであり、Ｚ軸方向の厚さ寸法は０．１〜５μｍである。
相変化材料ブリッジの製作方法は、公知の製作方法を適宜に選定して利用することができる。前述のごとく厚さ寸法５μｍ以下であれば、スパッタ蒸着技法を適用して容易にかつ安価に成膜することができる。
【００２４】
相変化材料の相（分子配列状態）は、その熱履歴によって定まる。従って、相変化材料９の相を変化させて電気抵抗を制御するには、該相変化材料を所望のごとく加熱・冷却しなければならない。
本実施形態においては、レーザ光で加熱して昇温させ、放冷（自然冷却）によって降温させる。
レーザ光束１０はコリメートレンズ１１で集光され、相変化材料９に集中照射され、該相変化材料９を昇温させる。
【００２５】
図２は本実施形態における装置全体の模式的な配置図である。ただし、作用効果を分かり易くするように模式化して描いてあるので、本実施形態の構造を写実的に表したものではない。 
レーザ発光器１２はレーザ光束１０を投射して相変化材料９に集中させる（焦点付近の状態については、図３を参照して後述する）。
制御パルス発生器１３は、２種類のパルス信号を送り出し、パルス切替器１４で切り替え制御してレーザ発光器１２に与える。 
【００２６】
前記制御パルス発生器１３は、パルス幅が短くて大出力のレーザパルスを発生させる信号ＰＳと、パルス幅が長くて小出力のレーザパルスを発生させる信号ＰＬとを送り出す。
パルス切替器１４は、上記２種類のパルス信号を選択してレーザ発光器１２に与える。
このように、パルス幅を制御してレーザパルスのエネルギーを制御する技術は、Ｑスイッチと呼ばれて公知である。
【００２７】
パルス幅が長くて小出力のレーザパルスを照射すると、相変化材料９は結晶化して電気抵抗が減少する。本実施形態では５０〜１００オームになり、静電破壊を防止するために十分なシャント機能を果たすことができる状態になった。
パルス幅が短くて大出力のレーザパルスを照射すると、相変化材料９はアモルファス化して電気抵抗が増加する。本実施形態では１００キロオーム以上になり、電気的測定を妨げない準絶縁状態になった。
前述のようにして測定を行った後、相変化材料で接続した箇所を高出力レーザで破断して、完全にオフ（絶縁）状態にしておくことが望ましい。
【００２８】
図３は、前記の実施形態におけるレーザ光の焦点付近を模式的に描いた斜視図であり、付記してある座標軸Ｘ，Ｙ，Ｚは先に図１について述べた直交３軸である。
レーザ光束１０はコリメートレンズ１１によって平行光束となり、シリンドリカルレンズ１５によって調光されて、相変化材料のブリッジ９付近に集光される。その焦点は、Ｙ軸方向に長い伸長焦点１６となる。
本実施形態において、伸長焦点１６のＸ軸方向の幅寸法は約１μｍである。Ｙ軸方向の長さ寸法は、相変化材料のブリッジ９を幅方向に覆い得るよう、余裕をもって適宜に設定すれば良い。
【００２９】
本発明を実施する際、波長８１０ｎｍのレーザ光を発生する半導体レーザを用いると好結果が得られる。ただし、これに限定されるものではない。
通常の場合、レーザ発光器の出力は２〜５Ｗ程度のもので足りる。したがって、本発明装置は比較的安価に作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の原理を表した模式的な正面断面図。
【図２】本発明の１実施形態における構成部材の配置を示す模式的な斜視図。
【図３】上記実施形態における焦点付近を描いた拡大斜視図。
【図４】本発明方法の１実施形態における概要的な工程図。
【図５】磁気ディスク用ヘッドの一般的な構造を説明するための模式的な斜視図。
【図６】従来技術における磁気ディスク用ヘッドの加工工程図。
【符号の説明】
【００３１】
１…磁気ディスク用ヘッド、６ｒ…リード側パッド、６ｗ…ライト側パッド、９…相変化材料、１０…レーザ光束、１１…コリメートレンズ、１２…レーザ発光器、１３…制御パルス発生器、１４…パルス切替器、１５…シリンドリカルレンズ、１６…伸長焦点。
【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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