JP3628571B2 - 加工用治具 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工装置によって加工が施される対象物を保持するための加工用治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置等に用いられる浮上型薄膜磁気ヘッドは、一般的に、後段部に薄膜磁気ヘッド素子が形成されたスライダの形態をなしている。スライダは、一般的に、表面が媒体対向面（エアベアリング面）となるレール部を有すると共に、空気流入側の端部近傍にテーパ部またはステップ部を有し、テーパ部またはステップ部より流入する空気流によってレール部が磁気ディスク等の記録媒体の表面からわずかに浮上するようになっている。
【０００３】
また、薄膜磁気ヘッド素子としては、書き込み用の誘導型電磁変換素子と読み出し用の磁気抵抗（以下、ＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ）と記す。）素子とを積層した構造の複合型の薄膜磁気ヘッド素子が広く用いられている。
【０００４】
スライダは、一般に、それぞれ薄膜磁気ヘッド素子を含むスライダとなる部分（以下、スライダ部分と言う。）が複数列に配列されたウェハを一方向に切断して、スライダ部分が一列に配列された棒状の磁気ヘッド用素材（以下、バーと言う。）を形成し、このバーにおける媒体対向面となる面（以下、便宜上、媒体対向面と言う。）に対して、ラッピング（研磨）等の加工を行い、その後、バーを切断して各スライダに分離することによって製造される。
【０００５】
一般に、薄膜磁気ヘッドの出力特性を安定化させるためには、薄膜磁気ヘッドの磁極部分と記録媒体の表面との距離を、極小さな一定の値に保つことが重要である。そのためには、薄膜磁気ヘッドの媒体対向面の平面度を所定の値に精度良く収め、浮上量の安定化を図ると共に、薄膜磁気ヘッドのスロートハイトおよびＭＲハイトの値を所定の範囲内に収めることが、薄膜磁気ヘッドの加工における重要な要件となっている。なお、スロートハイトとは、誘導型電磁変換素子における磁極部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）を言う。また、ＭＲハイトとは、ＭＲ素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）を言う。
【０００６】
薄膜磁気ヘッドのスロートハイトおよびＭＲハイトの値を目標とする値となるように媒体対向面をラッピングする方法は種々あるが、高精度で行なうことができ、且つ一般的に行われている方法は、以下のような方法である。すなわち、この方法は、後述するような機能を持った加工用治具と、この治具に適度な荷重を加え、治具に接着されたバーを変形させながら、自動的にラッピングを行う機能を持ったラッピング装置とを使用する方法である。
【０００７】
この方法で使用される治具は、ラッピング装置に固定される本体部と、バーを保持するための１方向に長い保持部と、保持部に連結され、保持部を変形させるための荷重が付加される複数の荷重付加部とを備えている。保持部は、外力が加えられることによってたわむ細長い梁構造になっている。この治具では、外部より荷重付加部に荷重を加えると、保持部がたわみ、この保持部のたわみにより、保持部によって保持されたバーにたわみを与えることができる。
【０００８】
以下、この治具を用いたバーのラッピング方法について説明する。このラッピング方法では、まず、バーにおけるラッピングしようとする面が表側となるように、治具の保持部に対してバーを接着剤等によって固定する。
【０００９】
次に、治具に固定されたバーについて、バー内の各薄膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびＭＲハイトの値を光学的あるいは電気的な方法で測定し、それらの測定値と目標値との偏差すなわち必要な研磨量を計算する。
【００１０】
次に、バー内の各薄膜磁気ヘッド素子に対応するラッピング部分のうち、他の薄膜磁気ヘッド素子に対応する部分に比べて、必要な研磨量が多い部分については、より多く研磨されるようにするために、その部分における研磨面が凸状になるように荷重付加部に荷重を加えてバーを変形させる。一方、バー内の各薄膜磁気ヘッド素子に対応するラッピング部分のうち、他の薄膜磁気ヘッド素子に対応する部分に比べて、必要な研磨量が少ない部分については、なるべく研磨されないようにするために、その部分における研磨面が凹状になるように荷重付加部に荷重を加えてバーを変形させる。そして、バーを変形させた状態のまま、バーの媒体対向面を、回転するラッピングプレートに押し当てることにより、バーのラッピングが行われる。
【００１１】
このように各薄膜磁気ヘッド素子におけるスロートハイトおよびＭＲハイトの値を測定し、それらの測定値と目標値との偏差すなわち必要な研磨量を計算し、この必要な研磨量に応じてバーを変形させてバーのラッピングを行うという一連の動作を、自動的に繰り返し実行することにより、各薄膜磁気ヘッド素子におけるスロートハイトおよびＭＲハイトのばらつきが修正され、最終的には各薄膜磁気ヘッド素子におけるスロートハイトおよびＭＲハイトが所定の範囲内に収束する。
【００１２】
なお、米国特許第５，６２０，３５６号には、上述のようなバーのラッピングを行うためのラッピング装置が示されている。また、米国特許第５，６０７，３４０号には、磁気ヘッドのラッピング用の治具が示されている。また、特開平２−９５５７２号公報には、ＭＲ素子の抵抗値を監視してスロートハイトを制御するラッピング制御装置が示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、ウェハから一定の長さのバーを切り出して、このバーに対して上述のような加工用冶具を用いてラッピング等の加工を行っていた。
【００１４】
ところで、加工効率を上げるため、すなわち一度の加工によってできるだけ多くの製品を得ることができるようにするためには、できるだけ長いバーを用いることが望ましい。そのため、バーの長さを変更したい場合がある。このような場合、バーの長さに応じて、加工用冶具の長さや高さを変更することも考えられる。
【００１５】
しかしながら、加工用冶具は、ラッピングに限らず複数の工程で使用される。各工程では、加工用冶具を位置決め固定して使用する。従って、加工用冶具の長さや高さを変更すると、各工程における加工用冶具の位置決め固定部分を全て変更しなければならない。また、長さや高さの異なる複数種類の加工用冶具が存在すると、各工程において、複数種類の加工用冶具に対応できるように、加工用冶具の位置決め固定部分を工夫する必要が生じる。このような状況を考えると、バーの長さにかかわらず加工用冶具の形状は一定であることが望ましい。
【００１６】
ところが、例えば前出の米国特許第５，６０７，３４０号に示されるような従来の加工用冶具では、保持部の両端部が本体部に対して連結されている。このような形状の加工用冶具では、両端部の近傍において保持部の自由な変形が阻害される。そのため、従来の加工用冶具では、特に保持部の両端部近傍の部分を望む形状に変形させることが難しい。その結果、従来の加工用冶具では、長いバーを用いる場合に、バーの両端部近傍における薄膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびＭＲハイトの目標値に対する偏差が増大するという問題点がある。
【００１７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、１方向に長い加工対象物を保持する保持部を有し、この保持部を変形させることにより加工対象物を変形させる加工用治具であって、保持部の両端部近傍においても保持部を望む形状に変形させることを可能として、長い加工対象物でも精度よく加工できるようにした加工用治具を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の加工用治具は、１方向に長い加工対象物を保持し、加工対象物に加工を施す加工装置に対して固定される加工用治具であって、
加工装置に固定される本体部と、
加工対象物を保持するための１方向に長い保持部と、
保持部と本体部とを連結する複数の連結部と、
保持部を変形させるための荷重が付加される複数の荷重付加部と、
各荷重付加部と保持部とを連結する複数の腕部とを備え、
複数の連結部と保持部との各接続位置および複数の腕部と保持部との各接続位置のうち、それぞれ保持部の長手方向の両端部に最も近い２つの接続位置は、保持部の長手方向の両端部よりも、所定の距離だけ長手方向の中央に近い位置に配置されているものである。
【００１９】
本発明の加工用治具では、保持部の両端部が本体部に連結されずに解放されていることから、保持部の両端部近傍においても保持部を望む形状に変形させることが可能になる。
【００２０】
本発明の加工用治具において、複数の荷重付加部のうちの２つは、それぞれ、保持部の長手方向の中央よりも各端部側の位置に配置され、複数の連結部のうちの２つは、それぞれ、一端部が本体部に接続され、他端部が２つの荷重付加部と保持部とを連結する各腕部に接続されていてもよい。この場合、２つの連結部は可撓性を有する板状をなしていてもよい。
【００２１】
本発明の加工用治具において、加工対象物は、薄膜磁気ヘッド素子を含むスライダとなる部分が一列に配列された棒状の磁気ヘッド用素材であってもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
始めに、図３を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る加工用治具が使用される加工装置の一例について説明する。図３は、この加工装置の概略の構成を示す斜視図である。この加工装置１は、スライダ部分が一列に配列された棒状の磁気ヘッド用素材であるバーをラッピングする装置である。加工装置１は、テーブル１０と、このテーブル１０上に設けられた回転ラッピングテーブル１１と、この回転ラッピングテーブル１１の側方において、テーブル１０上に設けられた支柱１２と、この支柱１２に対してアーム１３を介して取り付けられた素材支持部２０とを備えている。回転ラッピングテーブル１１は、バーに当接するラッピングプレート１１ａを有している。
【００２３】
素材支持部２０は、冶具保持部２３と、この治具保持部２３の前方位置に等間隔に配設された３本の荷重付加棒２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃとを有している。本実施の形態に係る加工用冶具（以下、単に治具と言う。）５０は、冶具保持部２３に固定されるようになっている。後で詳しく説明するが、治具５０には、断面が矩形の孔からなる３つの荷重付加部が設けられている。荷重付加棒２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃの各下端部には、それぞれ、冶具５０の各荷重付加部（孔）に挿入される断面が矩形の頭部を有する荷重付加ピンが設けられている。各荷重付加ピンは、それぞれ図示しないアクチュエータによって、上下方向、左右方向（治具５０の長手方向）および回転方向に駆動されるようになっている。
【００２４】
次に、図１を参照して、本実施の形態に係る治具の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る治具を表し、（ａ）は治具の正面図、（ｂ）は治具の右側面図、（ｃ）は治具の平面図、（ｄ）は治具の底面図である。これらの図に示したように、本実施の形態に係る治具５０は、例えば図３に示したような加工装置１に固定される本体部５１と、１方向に長い加工対象物としてのバーを保持するための１方向に長い保持部５２と、保持部５２と本体部５１とを連結する４本の連結部５３Ａ〜５３Ｄと、保持部５２に連結され、保持部５２を変形させるための荷重が付加される３つの荷重付加部５４Ａ〜５４Ｃと、荷重付加部５４Ａ〜５４Ｃと保持部５２とを連結する腕部５５Ａ〜５５Ｃとを備えている。
【００２５】
本体部５１には、長手方向の中央で、且つ上下方向の中央よりも上側の位置に、固定用孔５６が形成されている。この固定用孔５６には、加工装置１の冶具保持部２３に設けられた図示しない治具固定用ピンに対して本体部５１を固定するためのボルトが挿通されるようになっている。冶具５０は、固定用孔５６の位置である１箇所でのみ加工装置１に対して固定されるようになっている。
【００２６】
また、本体部５１には２つの係合部５７，５７が形成されている。この係合部５７，５７には、加工装置１の冶具保持部２３に設けられた図示しない２つのガイドピンが係合するようになっている。この係合部５７，５７は、固定用孔５６を中心にして冶具５０が回転することを防止するために設けられる。
【００２７】
保持部５２は、外力が加えられることによってたわむ細長い梁構造になっている。保持部５２の下端部には、バーが固定されるバー固定部５８が設けられている。バー固定部５８には、バーを切断する際に、バー切断用のブレードが入り込む複数の溝が形成されている。保持部５２の両端部５２ａ，５２ｂは、本体部５１に連結されずに解放されている。
【００２８】
治具５０は、例えば、ステンレス鋼や、ジルコニア（ＺｒＯ２ ），アルミナ（Ａｌ２ Ｏ３ ）等のセラミックによって形成される。
【００２９】
本実施の形態では、２つの荷重付加部５４Ａ，５４Ｃは、保持部５２の長手方向の中央よりも各端部５２ａ，５２ｂ側の位置で且つ上下方向の略中央の位置に配置されて、腕部５５Ａ，５５Ｃを介して、保持部５２の各端部５２ａ，５２ｂから所定の距離だけ中央寄りの位置に連結されている。他の１つの荷重付加部５４Ｂは、本体部５１の長手方向の中央で、且つ上下方向の中央よりも下側の位置に配置されている。
【００３０】
２つの連結部５３Ａ，５３Ｄは、それぞれ、一端部が本体部５１に接続され、他端部が荷重付加部５４Ａ，５４Ｃと保持部５２との連結部分である腕部５５Ａ，５５Ｃに接続されている。また、連結部５３Ａ，５３Ｄは、可撓性を有する板状をなしている。
【００３１】
他の２つの連結部５３Ｂ，５３Ｃは、それぞれ、一端部が本体部５１に接続され、他端部が保持部５２に接続されている。また、連結部５３Ｂ，５３Ｃは、可撓性を有する板状をなしている。
【００３２】
次に、図２を参照して、本実施の形態に係る冶具５０の作用について説明する。図２は、本実施の形態に係る冶具５０の使用状態を示す正面図である。この図に示したように、バー７０は、治具５０のバー固定部５８に対して、バー７０の媒体対向面が表側（下側）となるように接着等により固定される。バー７０を保持した治具５０は、加工装置１に対して固定されると、バー７０の被加工面が回転ラッピングテーブル１１のラッピングプレート１１ａに当接するように配置される。この状態で、加工装置１の荷重付加ピンを上下方向、左右方向、回転方向の３方向に駆動することにより、治具５０の荷重付加部５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃに対してそれぞれ３方向の荷重を付加することができる。
【００３３】
上述のようにして、治具５０の荷重付加部５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃに対して種々の方向の荷重を付加することにより、保持部５２、バー固定部５８およびバー７０が変形される。これにより、バー７０内の各薄膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびＭＲハイトの値を目標とする値となるように制御しながら、バー７０の媒体対向面をラッピングすることが可能となる。
【００３４】
本実施の形態に係る冶具５０では、保持部５２の両端部５２ａ，５２ｂが本体部５１に連結されずに解放されていることから、保持部５２の両端部５２ａ，５２ｂの近傍において、自由な変形が阻害されることなく、片持ち梁構造と同等のたわみ形状を得ることができる。従って、本実施の形態に係る冶具５０によれば、保持部５２の両端部５２ａ，５２ｂの近傍においても保持部５２を望む形状に変形させることが可能になる。その結果、長いバー７０を用いる場合であっても、バー７０を精度よく加工することが可能になり、その結果、長いバー７０に含まれる多くの薄膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびＭＲハイトの目標値に対する偏差を小さくすることができる。
【００３５】
また、本実施の形態に係る冶具５０によれば、各荷重付加部５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃがそれぞれ３方向の荷重を受けることができるので、保持部５２を複雑な形状に変形させることが可能になり、薄膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびＭＲハイトの高精度な制御が可能になる。
【００３６】
ところで、バー７０は、薄膜磁気ヘッド素子を含むスライダ部分が複数列に配列されたウェハを一方向に切断して形成されたものである。このバー７０は、スライダ部分が一列に配列されたものである。
【００３７】
ここで、図４を参照して、薄膜磁気ヘッド素子の構成の一例について説明する。図４は、薄膜磁気ヘッド素子における媒体対向面に垂直な断面を示す断面図である。本例は、書き込み用の誘導型電磁変換素子と読み出し用のＭＲ素子とを積層した構造の複合型の薄膜磁気ヘッド素子の例である。
【００３８】
本例における薄膜磁気ヘッド素子７１は、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる基板７２と、この基板７２の上に形成されたアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料よりなる絶縁層７３と、この絶縁層７３の上に形成された磁性材料よりなる下部シールド層７４と、この下部シールド層７４の上に形成されたアルミナ等の絶縁材料よりなる下部シールドギャップ膜７５と、一端部が媒体対向面（図４における左側の面）に配置されるように、下部シールドギャップ膜７５の上に形成された再生用のＭＲ素子７６と、下部シールドギャップ膜７５の上に形成され、ＭＲ素子７６に電気的に接続された一対の電極層７７と、下部シールドギャップ膜７５、ＭＲ素子７６および電極層７７を覆うように形成された上部シールドギャップ膜７８と、この上部シールドギャップ膜７８の上に形成された磁性材料よりなる上部シールド層兼下部磁極層（以下、下部磁極層と記す。）７９とを備えている。ＭＲ素子７６には、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。
【００３９】
薄膜磁気ヘッド素子は、更に、下部磁極層７９の上に形成されたアルミナ等の絶縁材料よりなる記録ギャップ層８０と、この記録ギャップ層８０の上に形成され、例えば熱硬化させたフォトレジストよりなる絶縁層８１によって囲われた薄膜コイル８２と、絶縁層８１の上に形成された磁性材料よりなる上部磁極層８３と、この上部磁極層８３を覆うように形成されたアルミナ等の絶縁材料よりなる保護層８４とを備えている。図示しないが、保護層８４の上面には、ＭＲ素子７６と薄膜コイル８２に接続された複数のパッド状の電極が形成されている。
【００４０】
上部磁極層８３の媒体対向面側の一部である磁極部分と、下部磁極層７９の媒体対向面側の一部である磁極部分は、記録ギャップ層８０を介して互いに対向している。上部磁極層８３の磁極部分は、記録トラック幅に等しい幅を有している。また、上部磁極層８３の媒体対向面とは反対側の端部は、記録ギャップ層８０に形成されたコンタクトホールを介して下部磁極層７９に接続され、磁気的に連結されている。
【００４１】
図４に示した薄膜磁気ヘッド素子７１において媒体対向面（図における左側の面）が、図３に示した加工装置１によってラッピングされる面である。ラッピングの際、加工装置１は、バー７０に含まれる各薄膜磁気ヘッド素子７１におけるスロートハイトＴＨおよびＭＲハイトＭＲ−ｈが全て許容誤差の範囲内となるように制御を行う。このような制御は、例えば、特開平２−９５５７２号公報に示されるように、電気的ラッピングガイド（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｌａｐｐｉｎｇ Ｇｕｉｄｅ：ＥＬＧ）とＭＲ素子７６の抵抗値を監視することによって行われる。電気的ラッピングガイドは、例えば、バー７０の長手方向の両端部に配置されるように、薄膜磁気ヘッド素子７１の形成の際に、基板７２上に形成される。
【００４２】
図５は、上述のように、電気的ラッピングガイドとＭＲ素子の抵抗値を監視してラッピングを制御する加工装置の回路構成の一例を示すブロック図である。この例の加工装置は、バー７０内の電気的ラッピングガイド（図では、ＥＬＧと記す。）８５とＭＲ素子７６の抵抗値を監視して、治具５０の荷重付加部５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃにそれぞれ３方向の荷重を付加するための９つアクチュエータ９１〜９９を制御する制御装置８６と、図示しないコネクタを介して、バー７０内の複数の電気的ラッピングガイド８５および複数のＭＲ素子７６に接続され、これらの電気的ラッピングガイド８５およびＭＲ素子７６のいずれかを選択的に制御装置８６に接続するマルチプレクサ８７とを備えている。
【００４３】
この加工装置では、制御装置８６は、マルチプレクサ８７を介して、バー７０内の電気的ラッピングガイド８５およびＭＲ素子７６の抵抗値を監視して、アクチュエータ９１〜９９を制御する。制御装置８６は、始めは、電気的ラッピングガイド８５の抵抗値を監視することによって、粗仕上げを行い、その後、各ＭＲ素子７６の抵抗値を監視することによって、各薄膜磁気ヘッド素子７１におけるスロートハイトＴＨおよびＭＲハイトＭＲ−ｈが全て許容誤差の範囲内となるように制御を行う。
【００４４】
次に、図６ないし図１０を参照して、本実施の形態に係る冶具５０を用いて加工が施されるバー７０をウェハより切り出す方法の例について説明する。以下の例では、薄膜磁気ヘッド素子を含むスライダ部分が複数列に配列された円板状のウェハより、互いに幅の異なる複数種類のブロックを形成する。各ブロックは、複数列に配列されたスライダ部分を含み一定の幅を有する。バーは、ブロックを１方向に切断して形成される。
【００４５】
以下の例において、円板状のウェハの直径は、例えば、７６．２ｍｍ（３インチ）、１５２．４ｍｍ（６インチ）または２０３．２ｍｍ（８インチ）である。以下、直径が７６．２ｍｍ（３インチ）、１５２．４ｍｍ（６インチ）、２０３．２ｍｍ（８インチ）のウェハを、それぞれ、３インチウェハ、６インチウェハ、８インチウェハと言う。
【００４６】
図６は、３インチウェハより３種類のブロックを切り出す場合におけるブロックの配置の一例を示す説明図である。この例では、３インチウェハ１０１ａより、３種類のブロック１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃを切り出している。なお、図６ないし図１０では、ブロック１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃを、それぞれ簡略的に符号Ａ，Ｂ，Ｃでも表している。図６において、スライダ部分の列は左右方向に延び、このスライダ部分の列が上下方向に複数並んでいる。また、ブロック１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの幅とは、図６においてブロック１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの左右方向の長さである。ブロック１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの中では、ブロック１１１Ａの幅が最も大きく、次にブロック１１１Ｂの幅が大きく、ブロック１１１Ｃの幅が最も小さくなっている。
【００４７】
図６に示した例では、３インチウェハ１０１ａ内の上下方向の中央部分よりブロック１１１Ａが切り出され、ブロック１１１Ａの上側および下側よりそれぞれブロック１１１Ｂが切り出され、更にその上側および下側よりそれぞれブロック１１１Ｃが切り出されている。３インチウェハ１０１ａの外周から内側へ向かって所定の幅の領域は、ブロックとする部分から除いている。
【００４８】
ブロック１１１Ａの幅は、例えば６９．６ｍｍ±５％とする。ブロック１１１Ｂの幅は、例えば５７．６ｍｍ±５％とする。ブロック１１１Ｃの幅は、例えば３８．４ｍｍ±５％とする。各ブロック１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃにおいて、幅方向の両端から内側へ向かって所定（スライダ部分２個分程度）の幅の領域内のスライダ部分は無効とし、残りのスライダ部分を有効とする。
【００４９】
図７は、３インチウェハより２種類のブロックを切り出す場合におけるブロックの配置の一例を示す説明図である。この例では、３インチウェハ１０１ａより、２種類のブロック１１１Ａ，１１１Ｂを切り出している。３インチウェハ１０１ａ内におけるブロック１１１Ａ，１１１Ｂの位置は、図６に示した例と同様である。
【００５０】
図８は、６インチウェハより２種類のブロックを切り出す場合におけるブロックの配置の一例を示す説明図である。図８に示した例では、６インチウェハ１０１ｂ内の上下方向の中央部分より、左右に方向に並ぶ２つのブロック１１１Ａ１が切り出されている。また、各ブロック１１１Ａ１の上側および下側ではブロック１１１Ｂが切り出されている。また、上下の各ブロック１１１Ｂの上側および下側ではブロック１１１Ａ２が切り出されている。なお、ブロック１１１Ａ１，１１１Ａ２はブロック１１１Ａと同じ種類に属し、その幅はブロック１１１Ａと同じである。
【００５１】
図９は、８インチウェハより２種類のブロックを切り出す場合におけるブロックの配置の一例を示す説明図である。図９に示した例では、８インチウェハ１０１ｃ内の上下方向の中央部分において、左右方向の中央部分よりブロック１１１Ｂ１１が切り出され、その左右両側よりそれぞれブロック１１１Ａ１１が切り出されている。また、ブロック１１１Ａ１１，１１１Ｂ１１の上側および下側では、左右方向の中央部分よりブロック１１１Ａ１２が切り出され、その左右両側よりそれぞれブロック１１１Ｂ１２が切り出されている。また、上下の各ブロック１１１Ａ１２，１１１Ｂ１２の上側および下側では、左右方向に並ぶ３つのブロック１１１Ｂ１３が切り出されている。また、上下の各ブロック１１１Ｂ１３の上側および下側では、左右方向に並ぶ２つのブロック１１１Ａ１３が切り出されている。また、上下の各ブロック１１１Ａ１３の上側および下側では、左右方向に並ぶ２つのブロック１１１Ｂ１４が切り出されている。また、上下の各ブロック１１１Ｂ１４の上側および下側ではブロック１１１Ａ１４が切り出されている。
【００５２】
なお、ブロック１１１Ａ１１，１１１Ａ１２，１１１Ａ１３，１１１Ａ１４は、ブロック１１１Ａと同じ種類に属し、その幅はブロック１１１Ａと同じである。同様に、ブロック１１１Ｂ１１，１１１Ｂ１２，１１１Ｂ１３，１１１Ｂ１４はブロック１１１Ｂと同じ種類に属し、その幅はブロック１１１Ｂと同じである。
【００５３】
図１０は、８インチウェハより２種類のブロックを切り出す場合におけるブロックの配置の他の例を示す説明図である。図１０に示した例では、８インチウェハ１０１ｃ内の上下方向の中央部分において、左右方向の中央部分よりブロック１１１Ａ２１が切り出され、その左右両側よりそれぞれブロック１１１Ｂ２１が切り出されている。また、ブロック１１１Ａ２１，１１１Ｂ２１の上側および下側では、左右方向に並ぶ３つのブロック１１１Ｂ２２が切り出されている。また、上下の各ブロック１１１Ｂ２２の上側および下側では、左右方向に並ぶ２つのブロック１１１Ａ２２が切り出されている。また、上下の各ブロック１１１Ａ２２の上側および下側では、左右方向に並ぶ２つのブロック１１１Ｂ２３が切り出されている。また、上下の各ブロック１１１Ｂ２３の上側および下側ではブロック１１１Ａ２３が切り出されている。
【００５４】
なお、ブロック１１１Ａ２１，１１１Ａ２２，１１１Ａ２３は、ブロック１１１Ａと同じ種類に属し、その幅はブロック１１１Ａと同じである。同様に、ブロック１１１Ｂ２１，１１１Ｂ２２，１１１Ｂ２３は、ブロック１１１Ｂと同じ種類に属し、その幅はブロック１１１Ｂと同じである。
【００５５】
図６ないし図１０に示した例のようにしてウェハより切り出された２種類または３種類のブロックを切断してバーを形成することにより、長さが６９．６ｍｍ±５％と５７．６ｍｍ±５％の２種類のバー、または、これらに長さが３８．４ｍｍ±５％のバーを加えた３種類のバーが得られる。本実施の形態に係る冶具５０は、このような複数種類のバーに対して共通に使用される。
【００５６】
以下、構造解析シミュレーションの結果を参照して、本実施の形態に係る冶具５０の作用および効果について詳しく説明する。
【００５７】
まず、構造解析シミュレーションにおいて本実施の形態に係る冶具５０と比較するために用いた２つの比較例の冶具について説明する。図１１は第１の比較例の冶具１５１を示す正面図、図１２は第２の比較例の冶具１５２を示す正面図である。
【００５８】
図１１に示した第１の比較例の冶具１５１では、保持部５２の両端部が連結部５３Ａ，５３Ｄを介して本体部５１に連結されている。また、この冶具１５１における保持部５２およびバー固定部５８は、長さが約５０ｍｍのバーについて使用するのに適するように設計されており、本実施の形態に係る冶具５０における保持部５２およびバー固定部５８に比べて短くなっている。また、この冶具１５１では、保持部５２が短い分、連結部５３Ａ，５３Ｄが長くなっている。
【００５９】
図１２に示した第２の比較例の冶具１５２における保持部５２およびバー固定部５８は、長さが約７０ｍｍのバーについて使用できるように、第１の比較例の冶具１５１における保持部５２およびバー固定部５８よりも長く、本実施の形態に係る冶具５０における保持部５２およびバー固定部５８と同程度の長さになっている。また、この冶具１５２においても、保持部５２の両端部は連結部５３Ａ，５３Ｄを介して本体部５１に連結されている。また、この冶具１５２では、第１の比較例の冶具１５１に比べて、保持部５２が長い分、連結部５３Ａ，５３Ｄが短くなっている。
【００６０】
図１３は、図１１に示した第１の比較例の冶具１５１に対する構造解析シミュレーションの結果を示したものである。このシミュレーションでは、冶具１５１の荷重付加部５４Ａ，５４Ｃにそれぞれ上方向に９．８Ｎ（＝１ｋｇｆ）の荷重を付加し、荷重付加部５４Ｂに下方向に９．８Ｎ（＝１ｋｇｆ）の荷重を付加している。このシミュレーションの結果では、保持部５２においてほぼ理想的なたわみが得られている。これは、保持部５２の両端部近傍において保持部５２の自由な変形が阻害されない程度に、連結部５３Ａ，５３Ｄが十分長いためである。
【００６１】
図１４は、図１２に示した第２の比較例の冶具１５２に対する構造解析シミュレーションの結果を示したものである。荷重の付加の条件は、図１３の場合と同様である。このシミュレーションの結果では、保持部５２の両端部近傍において保持部５２の自由な変形が阻害されている。このように、保持部５２の両端部を連結部５３Ａ，５３Ｄを介して本体部５１に連結した構造では、保持部５２を長くすると、その分、連結部５３Ａ，５３Ｄが短くなり、その結果、保持部５２の両端部近傍において保持部５２の自由な変形が阻害されて、保持部５２の両端部近傍において理想的なたわみが得られないことが分かる。
【００６２】
また、構造解析シミュレーションにより、第１の比較例や第２の比較例のように保持部５２の両端部を連結部５３Ａ，５３Ｄを介して本体部５１に連結した構造では、保持部５２の長さが本体部５１の長さの約６５％以内の場合には保持部５２においてほぼ理想的なたわみが得られるが、保持部５２の長さが本体部５１の長さの約６５％を超えると保持部５２の両端部近傍において理想的なたわみが得られないことが分かった。
【００６３】
図１５は、図１に示した本実施の形態に係る冶具５０に対する構造解析シミュレーションの結果を示したものである。荷重の付加の条件は、図１３の場合と同様である。このシミュレーションの結果では、保持部５２において理想的なたわみが得られている。このように、保持部５２の両端部５２ａ，５２ｂが本体部５１に連結されずに解放された構造とすることにより、保持部５２を長くしても、保持部５２において理想的なたわみが得られることが分かる。また、構造解析シミュレーションにより、本実施の形態に係る冶具５０では、保持部５２の長さが本体部５１の長さの約８５％以内の場合に、保持部５２においてほぼ理想的なたわみが得られることが分かった。
【００６４】
次に、図１６ないし図２５を参照して、本実施の形態に係る冶具５０が、図１２に示した第２の比較例の冶具１５２に比べて、保持部５２においてより理想的なたわみが得られることを定量的に示す２つのシミュレーションの結果について説明する。
【００６５】
図１６ないし図２０は第１のシミュレーションに係るものである。図１６は、第１のシミュレーションにおいて作りたい保持部５２の変位曲線（以下、理想曲線と言う。）を示したものである。図１６において、横軸は保持部５２における長手方向の位置を表し、縦軸は保持部５２の垂直方向の変位を表している。
【００６６】
図１７は、第２の比較例の冶具１５２で得られる保持部５２の変位曲線を実線で示し、理想曲線を破線で示したものである。図１７における横軸と縦軸は図１６と同様である。図１８は、図１７に示した第２の比較例の冶具１５２で得られる保持部５２の変位曲線と理想曲線との偏差を示したものである。図１８において、横軸は保持部５２における長手方向の位置を表し、縦軸は偏差を表している。
【００６７】
図１９は、本実施の形態に係る冶具５０で得られる保持部５２の変位曲線を示したものである。図１９における横軸と縦軸は図１６と同様である。図２０は、図１９に示した本実施の形態に係る冶具５０で得られる保持部５２の変位曲線と図１６に示した理想曲線との偏差を示したものである。図２０における横軸と縦軸は図１８と同様である。
【００６８】
図１８と図２０を比較すると、本実施の形態に係る冶具５０が、第２の比較例の冶具１５２に比べて、保持部５２においてより理想的なたわみが得られることがよく分かる。
【００６９】
図２１ないし図２５は第２のシミュレーションに係るものである。図２１は、第２のシミュレーションにおいて作りたい保持部５２の変位曲線（理想曲線）を示したものである。図２１において、横軸は保持部５２における長手方向の位置を表し、縦軸は保持部５２の垂直方向の変位を表している。
【００７０】
図２２は、第２の比較例の冶具１５２で得られる保持部５２の変位曲線を実線で示し、理想曲線を破線で示したものである。図２２における横軸と縦軸は図２１と同様である。図２３は、図２２に示した第２の比較例の冶具１５２で得られる保持部５２の変位曲線と理想曲線との偏差を示したものである。図２３において、横軸は保持部５２における長手方向の位置を表し、縦軸は偏差を表している。
【００７１】
図２４は、本実施の形態に係る冶具５０で得られる保持部５２の変位曲線を示したものである。図２４における横軸と縦軸は図２１と同様である。図２５は、図２４に示した本実施の形態に係る冶具５０で得られる保持部５２の変位曲線と図２１に示した理想曲線との偏差を示したものである。図２５における横軸と縦軸は図２３と同様である。
【００７２】
図２３と図２５を比較すると、本実施の形態に係る冶具５０が、第２の比較例の冶具１５２に比べて、保持部５２においてより理想的なたわみが得られることが分かる。
【００７３】
以上説明したように、本実施の形態に係る冶具５０によれば、保持部５２の両端部５２ａ，５２ｂが本体部５１に連結されずに解放されているので、保持部５２の両端部５２ａ，５２ｂの近傍において自由な変形が阻害されることがなく、保持部５２の両端部５２ａ，５２ｂの近傍においても保持部５２を望む形状に変形させることが可能になる。従って、本実施の形態によれば、長いバー７０を用いる場合であっても、バー７０を精度よく加工することが可能になる。その結果、長いバー７０に含まれる多くの薄膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびＭＲハイトの目標値に対する偏差を小さくでき、薄膜磁気ヘッドの歩留りを向上させることができる。
【００７４】
［第２の実施の形態］
次に、図２６を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る加工用冶具について説明する。図２６は、本実施の形態に係る加工用冶具２５０の使用状態を示す正面図である。本実施の形態に係る冶具２５０では、荷重付加部５４Ｂと連結部５３Ｂとの間の位置に、荷重付加部５４Ｄと、この荷重付加部５４Ｄと保持部５２とを連結する腕部５５Ｄとが設けられ、荷重付加部５４Ｂと連結部５３Ｃとの間の位置に、荷重付加部５４Ｅと、この荷重付加部５４Ｅと保持部５２とを連結する腕部５５Ｅとが設けられている。また、本実施の形態に係る冶具２５０では、荷重付加部５４Ａ〜５４Ｅは、断面がほぼ円形の孔によって構成されている。これらの荷重付加部５４Ａ〜５４Ｅは上下方向に駆動されるようになっている。なお、この冶具２５０を使用する加工装置は、５つの荷重付加部５４Ａ〜５４Ｅに独立に荷重を付加できる５本の荷重付加棒を有するものとする。
【００７５】
本実施の形態では、荷重付加部５４Ａ〜５４Ｅは上下方向に変位するだけであるが、第１の実施の形態に係る冶具５０に比べて荷重付加部の数が多いので、第１の実施の形態と同様に、保持部５２を複雑な形状に変形させることが可能になり、薄膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびＭＲハイトの高精度な制御が可能になる。
【００７６】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【００７７】
［第３の実施の形態］
次に、図２７を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る加工用冶具について説明する。図２７は、本実施の形態に係る加工用冶具３５０の使用状態を示す正面図である。本実施の形態に係る冶具３５０では、荷重付加部５４Ａと連結部５３Ｂとの間の位置に、荷重付加部１５４Ａと、この荷重付加部１５４Ａと保持部５２とを連結する腕部１５５Ａとが設けられ、荷重付加部５４Ｂと連結部５３Ｂとの間の位置に、荷重付加部１５４Ｂと、この荷重付加部１５４Ｂと保持部５２とを連結する腕部１５５Ｂとが設けられ、荷重付加部５４Ｂと連結部５３Ｃとの間の位置に、荷重付加部１５４Ｃと、この荷重付加部１５４Ｃと保持部５２とを連結する腕部１５５Ｃとが設けられ、荷重付加部５４Ｂと連結部５３Ｄとの間の位置に、荷重付加部１５４Ｄと、この荷重付加部１５４Ｄと保持部５２とを連結する腕部１５５Ｄとが設けられている。また、本実施の形態に係る冶具３５０では、荷重付加部５４Ａ〜５４Ｃ，１５４Ａ〜１５４Ｄは、断面がほぼ円形の孔によって構成されている。これらの荷重付加部５４Ａ〜５４Ｃ，１５４Ａ〜１５４Ｄは上下方向に駆動されるようになっている。なお、この冶具３５０を使用する加工装置は、７つの荷重付加部５４Ａ〜５４Ｃ，１５４Ａ〜１５４Ｄに独立に荷重を付加できる７本の荷重付加棒を有するものとする。
【００７８】
本実施の形態では、第２の実施の形態に係る冶具２５０に比べて荷重付加部の数が多いので、第２の実施の形態に係る冶具２５０よりも、保持部５２を複雑な形状に変形させることが可能になり、薄膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびＭＲハイトのより高精度な制御が可能になる。
【００７９】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１または第２の実施の形態と同様である。
【００８０】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、本発明は、加工として、ラッピング以外の加工、例えばポリシングや、グラインディングを行う場合にも適用することができる。また、本発明は、加工が施される加工対象物が薄膜磁気ヘッド以外の場合にも適用することができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の加工用治具によれば、保持部の両端部が本体部に連結されずに解放されているので、保持部の両端部近傍においても保持部を望む形状に変形させることが可能になり、長い加工対象物でも精度よく加工することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る治具を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る治具の使用状態を示す正面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る治具が使用される加工装置の一例を示す斜視図である。
【図４】薄膜磁気ヘッド素子の構成の一例を示す断面図である。
【図５】加工装置の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図６】３インチウェハより３種類のブロックを切り出す場合におけるブロックの配置の一例を示す説明図である。
【図７】３インチウェハより２種類のブロックを切り出す場合におけるブロックの配置の一例を示す説明図である。
【図８】６インチウェハより２種類のブロックを切り出す場合におけるブロックの配置の一例を示す説明図である。
【図９】８インチウェハより２種類のブロックを切り出す場合におけるブロックの配置の一例を示す説明図である。
【図１０】８インチウェハより２種類のブロックを切り出す場合におけるブロックの配置の他の例を示す説明図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る治具に対する第１の比較例の冶具を示す正面図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る治具に対する第２の比較例の冶具を示す正面図である。
【図１３】第１の比較例の冶具に対する構造解析シミュレーションの結果を示す説明図である。
【図１４】第２の比較例の冶具に対する構造解析シミュレーションの結果を示す説明図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係る冶具に対する構造解析シミュレーションの結果を示す説明図である。
【図１６】第１のシミュレーションにおいて作りたい保持部の変位曲線を示す説明図である。
【図１７】第１のシミュレーションにおいて第２の比較例の冶具で得られる保持部の変位曲線を示す説明図である。
【図１８】第１のシミュレーションにおいて第２の比較例の冶具で得られる保持部の変位曲線と理想曲線との偏差を示す説明図である。
【図１９】第１のシミュレーションにおいて本発明の第１の実施の形態に係る冶具で得られる保持部の変位曲線を示す説明図である。
【図２０】第１のシミュレーションにおいて本発明の第１の実施の形態に係る冶具で得られる保持部の変位曲線と理想曲線との偏差を示す説明図である。
【図２１】第２のシミュレーションにおいて作りたい保持部の変位曲線を示す説明図である。
【図２２】第２のシミュレーションにおいて第２の比較例の冶具で得られる保持部の変位曲線を示す説明図である。
【図２３】第２のシミュレーションにおいて第２の比較例の冶具で得られる保持部の変位曲線と理想曲線との偏差を示す説明図である。
【図２４】第２のシミュレーションにおいて本発明の第１の実施の形態に係る冶具で得られる保持部の変位曲線を示す説明図である。
【図２５】第２のシミュレーションにおいて本発明の第１の実施の形態に係る冶具で得られる保持部の変位曲線と理想曲線との偏差を示す説明図である。
【図２６】本発明の第２の実施の形態に係る加工用冶具の使用状態を示す正面図である。
【図２７】本発明の第３の実施の形態に係る加工用冶具の使用状態を示す正面図である。
【符号の説明】
５０…加工用治具、５１…本体部、５２…保持部、５３Ａ〜５３Ｄ…連結部、５４Ａ〜５４Ｃ…荷重付加部、５５Ａ〜５５Ｃ…腕部、５６…固定用孔、５７…係合部、５８…バー固定部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工装置によって加工が施される対象物を保持するための加工用治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置等に用いられる浮上型薄膜磁気ヘッドは、一般的に、後段部に薄膜磁気ヘッド素子が形成されたスライダの形態をなしている。スライダは、一般的に、表面が媒体対向面（エアベアリング面）となるレール部を有すると共に、空気流入側の端部近傍にテーパ部またはステップ部を有し、テーパ部またはステップ部より流入する空気流によってレール部が磁気ディスク等の記録媒体の表面からわずかに浮上するようになっている。
【０００３】
また、薄膜磁気ヘッド素子としては、書き込み用の誘導型電磁変換素子と読み出し用の磁気抵抗（以下、ＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ）と記す。）素子とを積層した構造の複合型の薄膜磁気ヘッド素子が広く用いられている。
【０００４】
スライダは、一般に、それぞれ薄膜磁気ヘッド素子を含むスライダとなる部分（以下、スライダ部分と言う。）が複数列に配列されたウェハを一方向に切断して、スライダ部分が一列に配列された棒状の磁気ヘッド用素材（以下、バーと言う。）を形成し、このバーにおける媒体対向面となる面（以下、便宜上、媒体対向面と言う。）に対して、ラッピング（研磨）等の加工を行い、その後、バーを切断して各スライダに分離することによって製造される。
【０００５】
一般に、薄膜磁気ヘッドの出力特性を安定化させるためには、薄膜磁気ヘッドの磁極部分と記録媒体の表面との距離を、極小さな一定の値に保つことが重要である。そのためには、薄膜磁気ヘッドの媒体対向面の平面度を所定の値に精度良く収め、浮上量の安定化を図ると共に、薄膜磁気ヘッドのスロートハイトおよびＭＲハイトの値を所定の範囲内に収めることが、薄膜磁気ヘッドの加工における重要な要件となっている。なお、スロートハイトとは、誘導型電磁変換素子における磁極部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）を言う。また、ＭＲハイトとは、ＭＲ素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）を言う。
【０００６】
薄膜磁気ヘッドのスロートハイトおよびＭＲハイトの値を目標とする値となるように媒体対向面をラッピングする方法は種々あるが、高精度で行なうことができ、且つ一般的に行われている方法は、以下のような方法である。すなわち、この方法は、後述するような機能を持った加工用治具と、この治具に適度な荷重を加え、治具に接着されたバーを変形させながら、自動的にラッピングを行う機能を持ったラッピング装置とを使用する方法である。
【０００７】
この方法で使用される治具は、ラッピング装置に固定される本体部と、バーを保持するための１方向に長い保持部と、保持部に連結され、保持部を変形させるための荷重が付加される複数の荷重付加部とを備えている。保持部は、外力が加えられることによってたわむ細長い梁構造になっている。この治具では、外部より荷重付加部に荷重を加えると、保持部がたわみ、この保持部のたわみにより、保持部によって保持されたバーにたわみを与えることができる。
【０００８】
以下、この治具を用いたバーのラッピング方法について説明する。このラッピング方法では、まず、バーにおけるラッピングしようとする面が表側となるように、治具の保持部に対してバーを接着剤等によって固定する。
【０００９】
次に、治具に固定されたバーについて、バー内の各薄膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびＭＲハイトの値を光学的あるいは電気的な方法で測定し、それらの測定値と目標値との偏差すなわち必要な研磨量を計算する。
【００１０】
次に、バー内の各薄膜磁気ヘッド素子に対応するラッピング部分のうち、他の薄膜磁気ヘッド素子に対応する部分に比べて、必要な研磨量が多い部分については、より多く研磨されるようにするために、その部分における研磨面が凸状になるように荷重付加部に荷重を加えてバーを変形させる。一方、バー内の各薄膜磁気ヘッド素子に対応するラッピング部分のうち、他の薄膜磁気ヘッド素子に対応する部分に比べて、必要な研磨量が少ない部分については、なるべく研磨されないようにするために、その部分における研磨面が凹状になるように荷重付加部に荷重を加えてバーを変形させる。そして、バーを変形させた状態のまま、バーの媒体対向面を、回転するラッピングプレートに押し当てることにより、バーのラッピングが行われる。
【００１１】
このように各薄膜磁気ヘッド素子におけるスロートハイトおよびＭＲハイトの値を測定し、それらの測定値と目標値との偏差すなわち必要な研磨量を計算し、この必要な研磨量に応じてバーを変形させてバーのラッピングを行うという一連の動作を、自動的に繰り返し実行することにより、各薄膜磁気ヘッド素子におけるスロートハイトおよびＭＲハイトのばらつきが修正され、最終的には各薄膜磁気ヘッド素子におけるスロートハイトおよびＭＲハイトが所定の範囲内に収束する。
【００１２】
なお、米国特許第５，６２０，３５６号には、上述のようなバーのラッピングを行うためのラッピング装置が示されている。また、米国特許第５，６０７，３４０号には、磁気ヘッドのラッピング用の治具が示されている。また、特開平２−９５５７２号公報には、ＭＲ素子の抵抗値を監視してスロートハイトを制御するラッピング制御装置が示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、ウェハから一定の長さのバーを切り出して、このバーに対して上述のような加工用冶具を用いてラッピング等の加工を行っていた。
【００１４】
ところで、加工効率を上げるため、すなわち一度の加工によってできるだけ多くの製品を得ることができるようにするためには、できるだけ長いバーを用いることが望ましい。そのため、バーの長さを変更したい場合がある。このような場合、バーの長さに応じて、加工用冶具の長さや高さを変更することも考えられる。
【００１５】
しかしながら、加工用冶具は、ラッピングに限らず複数の工程で使用される。各工程では、加工用冶具を位置決め固定して使用する。従って、加工用冶具の長さや高さを変更すると、各工程における加工用冶具の位置決め固定部分を全て変更しなければならない。また、長さや高さの異なる複数種類の加工用冶具が存在すると、各工程において、複数種類の加工用冶具に対応できるように、加工用冶具の位置決め固定部分を工夫する必要が生じる。このような状況を考えると、バーの長さにかかわらず加工用冶具の形状は一定であることが望ましい。
【００１６】
ところが、例えば前出の米国特許第５，６０７，３４０号に示されるような従来の加工用冶具では、保持部の両端部が本体部に対して連結されている。このような形状の加工用冶具では、両端部の近傍において保持部の自由な変形が阻害される。そのため、従来の加工用冶具では、特に保持部の両端部近傍の部分を望む形状に変形させることが難しい。その結果、従来の加工用冶具では、長いバーを用いる場合に、バーの両端部近傍における薄膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびＭＲハイトの目標値に対する偏差が増大するという問題点がある。
【００１７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、１方向に長い加工対象物を保持する保持部を有し、この保持部を変形させることにより加工対象物を変形させる加工用治具であって、保持部の両端部近傍においても保持部を望む形状に変形させることを可能として、長い加工対象物でも精度よく加工できるようにした加工用治具を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の加工用治具は、１方向に長い加工対象物を保持し、加工対象物に加工を施す加工装置に対して固定される加工用治具であって、
加工装置に固定される本体部と、
加工対象物を保持するための１方向に長い保持部と、
保持部と本体部とを連結する複数の連結部と、
保持部を変形させるための荷重が付加される複数の荷重付加部と、
各荷重付加部と保持部とを連結する複数の腕部とを備え、
複数の連結部と保持部との各接続位置および複数の腕部と保持部との各接続位置のうち、それぞれ保持部の長手方向の両端部に最も近い２つの接続位置は、保持部の長手方向の両端部よりも、所定の距離だけ長手方向の中央に近い位置に配置されているものである。
【００１９】
本発明の加工用治具では、保持部の両端部が本体部に連結されずに解放されていることから、保持部の両端部近傍においても保持部を望む形状に変形させることが可能になる。
【００２０】
本発明の加工用治具において、複数の荷重付加部のうちの２つは、それぞれ、保持部の長手方向の中央よりも各端部側の位置に配置され、複数の連結部のうちの２つは、それぞれ、一端部が本体部に接続され、他端部が２つの荷重付加部と保持部とを連結する各腕部に接続されていてもよい。この場合、２つの連結部は可撓性を有する板状をなしていてもよい。
【００２１】
本発明の加工用治具において、加工対象物は、薄膜磁気ヘッド素子を含むスライダとなる部分が一列に配列された棒状の磁気ヘッド用素材であってもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
始めに、図３を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る加工用治具が使用される加工装置の一例について説明する。図３は、この加工装置の概略の構成を示す斜視図である。この加工装置１は、スライダ部分が一列に配列された棒状の磁気ヘッド用素材であるバーをラッピングする装置である。加工装置１は、テーブル１０と、このテーブル１０上に設けられた回転ラッピングテーブル１１と、この回転ラッピングテーブル１１の側方において、テーブル１０上に設けられた支柱１２と、この支柱１２に対してアーム１３を介して取り付けられた素材支持部２０とを備えている。回転ラッピングテーブル１１は、バーに当接するラッピングプレート１１ａを有している。
【００２３】
素材支持部２０は、冶具保持部２３と、この治具保持部２３の前方位置に等間隔に配設された３本の荷重付加棒２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃとを有している。本実施の形態に係る加工用冶具（以下、単に治具と言う。）５０は、冶具保持部２３に固定されるようになっている。後で詳しく説明するが、治具５０には、断面が矩形の孔からなる３つの荷重付加部が設けられている。荷重付加棒２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃの各下端部には、それぞれ、冶具５０の各荷重付加部（孔）に挿入される断面が矩形の頭部を有する荷重付加ピンが設けられている。各荷重付加ピンは、それぞれ図示しないアクチュエータによって、上下方向、左右方向（治具５０の長手方向）および回転方向に駆動されるようになっている。
【００２４】
次に、図１を参照して、本実施の形態に係る治具の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る治具を表し、（ａ）は治具の正面図、（ｂ）は治具の右側面図、（ｃ）は治具の平面図、（ｄ）は治具の底面図である。これらの図に示したように、本実施の形態に係る治具５０は、例えば図３に示したような加工装置１に固定される本体部５１と、１方向に長い加工対象物としてのバーを保持するための１方向に長い保持部５２と、保持部５２と本体部５１とを連結する４本の連結部５３Ａ〜５３Ｄと、保持部５２に連結され、保持部５２を変形させるための荷重が付加される３つの荷重付加部５４Ａ〜５４Ｃと、荷重付加部５４Ａ〜５４Ｃと保持部５２とを連結する腕部５５Ａ〜５５Ｃとを備えている。
【００２５】
本体部５１には、長手方向の中央で、且つ上下方向の中央よりも上側の位置に、固定用孔５６が形成されている。この固定用孔５６には、加工装置１の冶具保持部２３に設けられた図示しない治具固定用ピンに対して本体部５１を固定するためのボルトが挿通されるようになっている。冶具５０は、固定用孔５６の位置である１箇所でのみ加工装置１に対して固定されるようになっている。
【００２６】
また、本体部５１には２つの係合部５７，５７が形成されている。この係合部５７，５７には、加工装置１の冶具保持部２３に設けられた図示しない２つのガイドピンが係合するようになっている。この係合部５７，５７は、固定用孔５６を中心にして冶具５０が回転することを防止するために設けられる。
【００２７】
保持部５２は、外力が加えられることによってたわむ細長い梁構造になっている。保持部５２の下端部には、バーが固定されるバー固定部５８が設けられている。バー固定部５８には、バーを切断する際に、バー切断用のブレードが入り込む複数の溝が形成されている。保持部５２の両端部５２ａ，５２ｂは、本体部５１に連結されずに解放されている。
【００２８】
治具５０は、例えば、ステンレス鋼や、ジルコニア（ＺｒＯ２ ），アルミナ（Ａｌ２ Ｏ３ ）等のセラミックによって形成される。
【００２９】
本実施の形態では、２つの荷重付加部５４Ａ，５４Ｃは、保持部５２の長手方向の中央よりも各端部５２ａ，５２ｂ側の位置で且つ上下方向の略中央の位置に配置されて、腕部５５Ａ，５５Ｃを介して、保持部５２の各端部５２ａ，５２ｂから所定の距離だけ中央寄りの位置に連結されている。他の１つの荷重付加部５４Ｂは、本体部５１の長手方向の中央で、且つ上下方向の中央よりも下側の位置に配置されている。
【００３０】
２つの連結部５３Ａ，５３Ｄは、それぞれ、一端部が本体部５１に接続され、他端部が荷重付加部５４Ａ，５４Ｃと保持部５２との連結部分である腕部５５Ａ，５５Ｃに接続されている。また、連結部５３Ａ，５３Ｄは、可撓性を有する板状をなしている。
【００３１】
他の２つの連結部５３Ｂ，５３Ｃは、それぞれ、一端部が本体部５１に接続され、他端部が保持部５２に接続されている。また、連結部５３Ｂ，５３Ｃは、可撓性を有する板状をなしている。
【００３２】
次に、図２を参照して、本実施の形態に係る冶具５０の作用について説明する。図２は、本実施の形態に係る冶具５０の使用状態を示す正面図である。この図に示したように、バー７０は、治具５０のバー固定部５８に対して、バー７０の媒体対向面が表側（下側）となるように接着等により固定される。バー７０を保持した治具５０は、加工装置１に対して固定されると、バー７０の被加工面が回転ラッピングテーブル１１のラッピングプレート１１ａに当接するように配置される。この状態で、加工装置１の荷重付加ピンを上下方向、左右方向、回転方向の３方向に駆動することにより、治具５０の荷重付加部５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃに対してそれぞれ３方向の荷重を付加することができる。
【００３３】
上述のようにして、治具５０の荷重付加部５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃに対して種々の方向の荷重を付加することにより、保持部５２、バー固定部５８およびバー７０が変形される。これにより、バー７０内の各薄膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびＭＲハイトの値を目標とする値となるように制御しながら、バー７０の媒体対向面をラッピングすることが可能となる。
【００３４】
本実施の形態に係る冶具５０では、保持部５２の両端部５２ａ，５２ｂが本体部５１に連結されずに解放されていることから、保持部５２の両端部５２ａ，５２ｂの近傍において、自由な変形が阻害されることなく、片持ち梁構造と同等のたわみ形状を得ることができる。従って、本実施の形態に係る冶具５０によれば、保持部５２の両端部５２ａ，５２ｂの近傍においても保持部５２を望む形状に変形させることが可能になる。その結果、長いバー７０を用いる場合であっても、バー７０を精度よく加工することが可能になり、その結果、長いバー７０に含まれる多くの薄膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびＭＲハイトの目標値に対する偏差を小さくすることができる。
【００３５】
また、本実施の形態に係る冶具５０によれば、各荷重付加部５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃがそれぞれ３方向の荷重を受けることができるので、保持部５２を複雑な形状に変形させることが可能になり、薄膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびＭＲハイトの高精度な制御が可能になる。
【００３６】
ところで、バー７０は、薄膜磁気ヘッド素子を含むスライダ部分が複数列に配列されたウェハを一方向に切断して形成されたものである。このバー７０は、スライダ部分が一列に配列されたものである。
【００３７】
ここで、図４を参照して、薄膜磁気ヘッド素子の構成の一例について説明する。図４は、薄膜磁気ヘッド素子における媒体対向面に垂直な断面を示す断面図である。本例は、書き込み用の誘導型電磁変換素子と読み出し用のＭＲ素子とを積層した構造の複合型の薄膜磁気ヘッド素子の例である。
【００３８】
本例における薄膜磁気ヘッド素子７１は、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる基板７２と、この基板７２の上に形成されたアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料よりなる絶縁層７３と、この絶縁層７３の上に形成された磁性材料よりなる下部シールド層７４と、この下部シールド層７４の上に形成されたアルミナ等の絶縁材料よりなる下部シールドギャップ膜７５と、一端部が媒体対向面（図４における左側の面）に配置されるように、下部シールドギャップ膜７５の上に形成された再生用のＭＲ素子７６と、下部シールドギャップ膜７５の上に形成され、ＭＲ素子７６に電気的に接続された一対の電極層７７と、下部シールドギャップ膜７５、ＭＲ素子７６および電極層７７を覆うように形成された上部シールドギャップ膜７８と、この上部シールドギャップ膜７８の上に形成された磁性材料よりなる上部シールド層兼下部磁極層（以下、下部磁極層と記す。）７９とを備えている。ＭＲ素子７６には、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。
【００３９】
薄膜磁気ヘッド素子は、更に、下部磁極層７９の上に形成されたアルミナ等の絶縁材料よりなる記録ギャップ層８０と、この記録ギャップ層８０の上に形成され、例えば熱硬化させたフォトレジストよりなる絶縁層８１によって囲われた薄膜コイル８２と、絶縁層８１の上に形成された磁性材料よりなる上部磁極層８３と、この上部磁極層８３を覆うように形成されたアルミナ等の絶縁材料よりなる保護層８４とを備えている。図示しないが、保護層８４の上面には、ＭＲ素子７６と薄膜コイル８２に接続された複数のパッド状の電極が形成されている。
【００４０】
上部磁極層８３の媒体対向面側の一部である磁極部分と、下部磁極層７９の媒体対向面側の一部である磁極部分は、記録ギャップ層８０を介して互いに対向している。上部磁極層８３の磁極部分は、記録トラック幅に等しい幅を有している。また、上部磁極層８３の媒体対向面とは反対側の端部は、記録ギャップ層８０に形成されたコンタクトホールを介して下部磁極層７９に接続され、磁気的に連結されている。
【００４１】
図４に示した薄膜磁気ヘッド素子７１において媒体対向面（図における左側の面）が、図３に示した加工装置１によってラッピングされる面である。ラッピングの際、加工装置１は、バー７０に含まれる各薄膜磁気ヘッド素子７１におけるスロートハイトＴＨおよびＭＲハイトＭＲ−ｈが全て許容誤差の範囲内となるように制御を行う。このような制御は、例えば、特開平２−９５５７２号公報に示されるように、電気的ラッピングガイド（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｌａｐｐｉｎｇ Ｇｕｉｄｅ：ＥＬＧ）とＭＲ素子７６の抵抗値を監視することによって行われる。電気的ラッピングガイドは、例えば、バー７０の長手方向の両端部に配置されるように、薄膜磁気ヘッド素子７１の形成の際に、基板７２上に形成される。
【００４２】
図５は、上述のように、電気的ラッピングガイドとＭＲ素子の抵抗値を監視してラッピングを制御する加工装置の回路構成の一例を示すブロック図である。この例の加工装置は、バー７０内の電気的ラッピングガイド（図では、ＥＬＧと記す。）８５とＭＲ素子７６の抵抗値を監視して、治具５０の荷重付加部５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃにそれぞれ３方向の荷重を付加するための９つアクチュエータ９１〜９９を制御する制御装置８６と、図示しないコネクタを介して、バー７０内の複数の電気的ラッピングガイド８５および複数のＭＲ素子７６に接続され、これらの電気的ラッピングガイド８５およびＭＲ素子７６のいずれかを選択的に制御装置８６に接続するマルチプレクサ８７とを備えている。
【００４３】
この加工装置では、制御装置８６は、マルチプレクサ８７を介して、バー７０内の電気的ラッピングガイド８５およびＭＲ素子７６の抵抗値を監視して、アクチュエータ９１〜９９を制御する。制御装置８６は、始めは、電気的ラッピングガイド８５の抵抗値を監視することによって、粗仕上げを行い、その後、各ＭＲ素子７６の抵抗値を監視することによって、各薄膜磁気ヘッド素子７１におけるスロートハイトＴＨおよびＭＲハイトＭＲ−ｈが全て許容誤差の範囲内となるように制御を行う。
【００４４】
次に、図６ないし図１０を参照して、本実施の形態に係る冶具５０を用いて加工が施されるバー７０をウェハより切り出す方法の例について説明する。以下の例では、薄膜磁気ヘッド素子を含むスライダ部分が複数列に配列された円板状のウェハより、互いに幅の異なる複数種類のブロックを形成する。各ブロックは、複数列に配列されたスライダ部分を含み一定の幅を有する。バーは、ブロックを１方向に切断して形成される。
【００４５】
以下の例において、円板状のウェハの直径は、例えば、７６．２ｍｍ（３インチ）、１５２．４ｍｍ（６インチ）または２０３．２ｍｍ（８インチ）である。以下、直径が７６．２ｍｍ（３インチ）、１５２．４ｍｍ（６インチ）、２０３．２ｍｍ（８インチ）のウェハを、それぞれ、３インチウェハ、６インチウェハ、８インチウェハと言う。
【００４６】
図６は、３インチウェハより３種類のブロックを切り出す場合におけるブロックの配置の一例を示す説明図である。この例では、３インチウェハ１０１ａより、３種類のブロック１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃを切り出している。なお、図６ないし図１０では、ブロック１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃを、それぞれ簡略的に符号Ａ，Ｂ，Ｃでも表している。図６において、スライダ部分の列は左右方向に延び、このスライダ部分の列が上下方向に複数並んでいる。また、ブロック１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの幅とは、図６においてブロック１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの左右方向の長さである。ブロック１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの中では、ブロック１１１Ａの幅が最も大きく、次にブロック１１１Ｂの幅が大きく、ブロック１１１Ｃの幅が最も小さくなっている。
【００４７】
図６に示した例では、３インチウェハ１０１ａ内の上下方向の中央部分よりブロック１１１Ａが切り出され、ブロック１１１Ａの上側および下側よりそれぞれブロック１１１Ｂが切り出され、更にその上側および下側よりそれぞれブロック１１１Ｃが切り出されている。３インチウェハ１０１ａの外周から内側へ向かって所定の幅の領域は、ブロックとする部分から除いている。
【００４８】
ブロック１１１Ａの幅は、例えば６９．６ｍｍ±５％とする。ブロック１１１Ｂの幅は、例えば５７．６ｍｍ±５％とする。ブロック１１１Ｃの幅は、例えば３８．４ｍｍ±５％とする。各ブロック１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃにおいて、幅方向の両端から内側へ向かって所定（スライダ部分２個分程度）の幅の領域内のスライダ部分は無効とし、残りのスライダ部分を有効とする。
【００４９】
図７は、３インチウェハより２種類のブロックを切り出す場合におけるブロックの配置の一例を示す説明図である。この例では、３インチウェハ１０１ａより、２種類のブロック１１１Ａ，１１１Ｂを切り出している。３インチウェハ１０１ａ内におけるブロック１１１Ａ，１１１Ｂの位置は、図６に示した例と同様である。
【００５０】
図８は、６インチウェハより２種類のブロックを切り出す場合におけるブロックの配置の一例を示す説明図である。図８に示した例では、６インチウェハ１０１ｂ内の上下方向の中央部分より、左右に方向に並ぶ２つのブロック１１１Ａ１が切り出されている。また、各ブロック１１１Ａ１の上側および下側ではブロック１１１Ｂが切り出されている。また、上下の各ブロック１１１Ｂの上側および下側ではブロック１１１Ａ２が切り出されている。なお、ブロック１１１Ａ１，１１１Ａ２はブロック１１１Ａと同じ種類に属し、その幅はブロック１１１Ａと同じである。
【００５１】
図９は、８インチウェハより２種類のブロックを切り出す場合におけるブロックの配置の一例を示す説明図である。図９に示した例では、８インチウェハ１０１ｃ内の上下方向の中央部分において、左右方向の中央部分よりブロック１１１Ｂ１１が切り出され、その左右両側よりそれぞれブロック１１１Ａ１１が切り出されている。また、ブロック１１１Ａ１１，１１１Ｂ１１の上側および下側では、左右方向の中央部分よりブロック１１１Ａ１２が切り出され、その左右両側よりそれぞれブロック１１１Ｂ１２が切り出されている。また、上下の各ブロック１１１Ａ１２，１１１Ｂ１２の上側および下側では、左右方向に並ぶ３つのブロック１１１Ｂ１３が切り出されている。また、上下の各ブロック１１１Ｂ１３の上側および下側では、左右方向に並ぶ２つのブロック１１１Ａ１３が切り出されている。また、上下の各ブロック１１１Ａ１３の上側および下側では、左右方向に並ぶ２つのブロック１１１Ｂ１４が切り出されている。また、上下の各ブロック１１１Ｂ１４の上側および下側ではブロック１１１Ａ１４が切り出されている。
【００５２】
なお、ブロック１１１Ａ１１，１１１Ａ１２，１１１Ａ１３，１１１Ａ１４は、ブロック１１１Ａと同じ種類に属し、その幅はブロック１１１Ａと同じである。同様に、ブロック１１１Ｂ１１，１１１Ｂ１２，１１１Ｂ１３，１１１Ｂ１４はブロック１１１Ｂと同じ種類に属し、その幅はブロック１１１Ｂと同じである。
【００５３】
図１０は、８インチウェハより２種類のブロックを切り出す場合におけるブロックの配置の他の例を示す説明図である。図１０に示した例では、８インチウェハ１０１ｃ内の上下方向の中央部分において、左右方向の中央部分よりブロック１１１Ａ２１が切り出され、その左右両側よりそれぞれブロック１１１Ｂ２１が切り出されている。また、ブロック１１１Ａ２１，１１１Ｂ２１の上側および下側では、左右方向に並ぶ３つのブロック１１１Ｂ２２が切り出されている。また、上下の各ブロック１１１Ｂ２２の上側および下側では、左右方向に並ぶ２つのブロック１１１Ａ２２が切り出されている。また、上下の各ブロック１１１Ａ２２の上側および下側では、左右方向に並ぶ２つのブロック１１１Ｂ２３が切り出されている。また、上下の各ブロック１１１Ｂ２３の上側および下側ではブロック１１１Ａ２３が切り出されている。
【００５４】
なお、ブロック１１１Ａ２１，１１１Ａ２２，１１１Ａ２３は、ブロック１１１Ａと同じ種類に属し、その幅はブロック１１１Ａと同じである。同様に、ブロック１１１Ｂ２１，１１１Ｂ２２，１１１Ｂ２３は、ブロック１１１Ｂと同じ種類に属し、その幅はブロック１１１Ｂと同じである。
【００５５】
図６ないし図１０に示した例のようにしてウェハより切り出された２種類または３種類のブロックを切断してバーを形成することにより、長さが６９．６ｍｍ±５％と５７．６ｍｍ±５％の２種類のバー、または、これらに長さが３８．４ｍｍ±５％のバーを加えた３種類のバーが得られる。本実施の形態に係る冶具５０は、このような複数種類のバーに対して共通に使用される。
【００５６】
以下、構造解析シミュレーションの結果を参照して、本実施の形態に係る冶具５０の作用および効果について詳しく説明する。
【００５７】
まず、構造解析シミュレーションにおいて本実施の形態に係る冶具５０と比較するために用いた２つの比較例の冶具について説明する。図１１は第１の比較例の冶具１５１を示す正面図、図１２は第２の比較例の冶具１５２を示す正面図である。
【００５８】
図１１に示した第１の比較例の冶具１５１では、保持部５２の両端部が連結部５３Ａ，５３Ｄを介して本体部５１に連結されている。また、この冶具１５１における保持部５２およびバー固定部５８は、長さが約５０ｍｍのバーについて使用するのに適するように設計されており、本実施の形態に係る冶具５０における保持部５２およびバー固定部５８に比べて短くなっている。また、この冶具１５１では、保持部５２が短い分、連結部５３Ａ，５３Ｄが長くなっている。
【００５９】
図１２に示した第２の比較例の冶具１５２における保持部５２およびバー固定部５８は、長さが約７０ｍｍのバーについて使用できるように、第１の比較例の冶具１５１における保持部５２およびバー固定部５８よりも長く、本実施の形態に係る冶具５０における保持部５２およびバー固定部５８と同程度の長さになっている。また、この冶具１５２においても、保持部５２の両端部は連結部５３Ａ，５３Ｄを介して本体部５１に連結されている。また、この冶具１５２では、第１の比較例の冶具１５１に比べて、保持部５２が長い分、連結部５３Ａ，５３Ｄが短くなっている。
【００６０】
図１３は、図１１に示した第１の比較例の冶具１５１に対する構造解析シミュレーションの結果を示したものである。このシミュレーションでは、冶具１５１の荷重付加部５４Ａ，５４Ｃにそれぞれ上方向に９．８Ｎ（＝１ｋｇｆ）の荷重を付加し、荷重付加部５４Ｂに下方向に９．８Ｎ（＝１ｋｇｆ）の荷重を付加している。このシミュレーションの結果では、保持部５２においてほぼ理想的なたわみが得られている。これは、保持部５２の両端部近傍において保持部５２の自由な変形が阻害されない程度に、連結部５３Ａ，５３Ｄが十分長いためである。
【００６１】
図１４は、図１２に示した第２の比較例の冶具１５２に対する構造解析シミュレーションの結果を示したものである。荷重の付加の条件は、図１３の場合と同様である。このシミュレーションの結果では、保持部５２の両端部近傍において保持部５２の自由な変形が阻害されている。このように、保持部５２の両端部を連結部５３Ａ，５３Ｄを介して本体部５１に連結した構造では、保持部５２を長くすると、その分、連結部５３Ａ，５３Ｄが短くなり、その結果、保持部５２の両端部近傍において保持部５２の自由な変形が阻害されて、保持部５２の両端部近傍において理想的なたわみが得られないことが分かる。
【００６２】
また、構造解析シミュレーションにより、第１の比較例や第２の比較例のように保持部５２の両端部を連結部５３Ａ，５３Ｄを介して本体部５１に連結した構造では、保持部５２の長さが本体部５１の長さの約６５％以内の場合には保持部５２においてほぼ理想的なたわみが得られるが、保持部５２の長さが本体部５１の長さの約６５％を超えると保持部５２の両端部近傍において理想的なたわみが得られないことが分かった。
【００６３】
図１５は、図１に示した本実施の形態に係る冶具５０に対する構造解析シミュレーションの結果を示したものである。荷重の付加の条件は、図１３の場合と同様である。このシミュレーションの結果では、保持部５２において理想的なたわみが得られている。このように、保持部５２の両端部５２ａ，５２ｂが本体部５１に連結されずに解放された構造とすることにより、保持部５２を長くしても、保持部５２において理想的なたわみが得られることが分かる。また、構造解析シミュレーションにより、本実施の形態に係る冶具５０では、保持部５２の長さが本体部５１の長さの約８５％以内の場合に、保持部５２においてほぼ理想的なたわみが得られることが分かった。
【００６４】
次に、図１６ないし図２５を参照して、本実施の形態に係る冶具５０が、図１２に示した第２の比較例の冶具１５２に比べて、保持部５２においてより理想的なたわみが得られることを定量的に示す２つのシミュレーションの結果について説明する。
【００６５】
図１６ないし図２０は第１のシミュレーションに係るものである。図１６は、第１のシミュレーションにおいて作りたい保持部５２の変位曲線（以下、理想曲線と言う。）を示したものである。図１６において、横軸は保持部５２における長手方向の位置を表し、縦軸は保持部５２の垂直方向の変位を表している。
【００６６】
図１７は、第２の比較例の冶具１５２で得られる保持部５２の変位曲線を実線で示し、理想曲線を破線で示したものである。図１７における横軸と縦軸は図１６と同様である。図１８は、図１７に示した第２の比較例の冶具１５２で得られる保持部５２の変位曲線と理想曲線との偏差を示したものである。図１８において、横軸は保持部５２における長手方向の位置を表し、縦軸は偏差を表している。
【００６７】
図１９は、本実施の形態に係る冶具５０で得られる保持部５２の変位曲線を示したものである。図１９における横軸と縦軸は図１６と同様である。図２０は、図１９に示した本実施の形態に係る冶具５０で得られる保持部５２の変位曲線と図１６に示した理想曲線との偏差を示したものである。図２０における横軸と縦軸は図１８と同様である。
【００６８】
図１８と図２０を比較すると、本実施の形態に係る冶具５０が、第２の比較例の冶具１５２に比べて、保持部５２においてより理想的なたわみが得られることがよく分かる。
【００６９】
図２１ないし図２５は第２のシミュレーションに係るものである。図２１は、第２のシミュレーションにおいて作りたい保持部５２の変位曲線（理想曲線）を示したものである。図２１において、横軸は保持部５２における長手方向の位置を表し、縦軸は保持部５２の垂直方向の変位を表している。
【００７０】
図２２は、第２の比較例の冶具１５２で得られる保持部５２の変位曲線を実線で示し、理想曲線を破線で示したものである。図２２における横軸と縦軸は図２１と同様である。図２３は、図２２に示した第２の比較例の冶具１５２で得られる保持部５２の変位曲線と理想曲線との偏差を示したものである。図２３において、横軸は保持部５２における長手方向の位置を表し、縦軸は偏差を表している。
【００７１】
図２４は、本実施の形態に係る冶具５０で得られる保持部５２の変位曲線を示したものである。図２４における横軸と縦軸は図２１と同様である。図２５は、図２４に示した本実施の形態に係る冶具５０で得られる保持部５２の変位曲線と図２１に示した理想曲線との偏差を示したものである。図２５における横軸と縦軸は図２３と同様である。
【００７２】
図２３と図２５を比較すると、本実施の形態に係る冶具５０が、第２の比較例の冶具１５２に比べて、保持部５２においてより理想的なたわみが得られることが分かる。
【００７３】
以上説明したように、本実施の形態に係る冶具５０によれば、保持部５２の両端部５２ａ，５２ｂが本体部５１に連結されずに解放されているので、保持部５２の両端部５２ａ，５２ｂの近傍において自由な変形が阻害されることがなく、保持部５２の両端部５２ａ，５２ｂの近傍においても保持部５２を望む形状に変形させることが可能になる。従って、本実施の形態によれば、長いバー７０を用いる場合であっても、バー７０を精度よく加工することが可能になる。その結果、長いバー７０に含まれる多くの薄膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびＭＲハイトの目標値に対する偏差を小さくでき、薄膜磁気ヘッドの歩留りを向上させることができる。
【００７４】
［第２の実施の形態］
次に、図２６を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る加工用冶具について説明する。図２６は、本実施の形態に係る加工用冶具２５０の使用状態を示す正面図である。本実施の形態に係る冶具２５０では、荷重付加部５４Ｂと連結部５３Ｂとの間の位置に、荷重付加部５４Ｄと、この荷重付加部５４Ｄと保持部５２とを連結する腕部５５Ｄとが設けられ、荷重付加部５４Ｂと連結部５３Ｃとの間の位置に、荷重付加部５４Ｅと、この荷重付加部５４Ｅと保持部５２とを連結する腕部５５Ｅとが設けられている。また、本実施の形態に係る冶具２５０では、荷重付加部５４Ａ〜５４Ｅは、断面がほぼ円形の孔によって構成されている。これらの荷重付加部５４Ａ〜５４Ｅは上下方向に駆動されるようになっている。なお、この冶具２５０を使用する加工装置は、５つの荷重付加部５４Ａ〜５４Ｅに独立に荷重を付加できる５本の荷重付加棒を有するものとする。
【００７５】
本実施の形態では、荷重付加部５４Ａ〜５４Ｅは上下方向に変位するだけであるが、第１の実施の形態に係る冶具５０に比べて荷重付加部の数が多いので、第１の実施の形態と同様に、保持部５２を複雑な形状に変形させることが可能になり、薄膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびＭＲハイトの高精度な制御が可能になる。
【００７６】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【００７７】
［第３の実施の形態］
次に、図２７を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る加工用冶具について説明する。図２７は、本実施の形態に係る加工用冶具３５０の使用状態を示す正面図である。本実施の形態に係る冶具３５０では、荷重付加部５４Ａと連結部５３Ｂとの間の位置に、荷重付加部１５４Ａと、この荷重付加部１５４Ａと保持部５２とを連結する腕部１５５Ａとが設けられ、荷重付加部５４Ｂと連結部５３Ｂとの間の位置に、荷重付加部１５４Ｂと、この荷重付加部１５４Ｂと保持部５２とを連結する腕部１５５Ｂとが設けられ、荷重付加部５４Ｂと連結部５３Ｃとの間の位置に、荷重付加部１５４Ｃと、この荷重付加部１５４Ｃと保持部５２とを連結する腕部１５５Ｃとが設けられ、荷重付加部５４Ｂと連結部５３Ｄとの間の位置に、荷重付加部１５４Ｄと、この荷重付加部１５４Ｄと保持部５２とを連結する腕部１５５Ｄとが設けられている。また、本実施の形態に係る冶具３５０では、荷重付加部５４Ａ〜５４Ｃ，１５４Ａ〜１５４Ｄは、断面がほぼ円形の孔によって構成されている。これらの荷重付加部５４Ａ〜５４Ｃ，１５４Ａ〜１５４Ｄは上下方向に駆動されるようになっている。なお、この冶具３５０を使用する加工装置は、７つの荷重付加部５４Ａ〜５４Ｃ，１５４Ａ〜１５４Ｄに独立に荷重を付加できる７本の荷重付加棒を有するものとする。
【００７８】
本実施の形態では、第２の実施の形態に係る冶具２５０に比べて荷重付加部の数が多いので、第２の実施の形態に係る冶具２５０よりも、保持部５２を複雑な形状に変形させることが可能になり、薄膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびＭＲハイトのより高精度な制御が可能になる。
【００７９】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１または第２の実施の形態と同様である。
【００８０】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、本発明は、加工として、ラッピング以外の加工、例えばポリシングや、グラインディングを行う場合にも適用することができる。また、本発明は、加工が施される加工対象物が薄膜磁気ヘッド以外の場合にも適用することができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の加工用治具によれば、保持部の両端部が本体部に連結されずに解放されているので、保持部の両端部近傍においても保持部を望む形状に変形させることが可能になり、長い加工対象物でも精度よく加工することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る治具を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る治具の使用状態を示す正面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る治具が使用される加工装置の一例を示す斜視図である。
【図４】薄膜磁気ヘッド素子の構成の一例を示す断面図である。
【図５】加工装置の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図６】３インチウェハより３種類のブロックを切り出す場合におけるブロックの配置の一例を示す説明図である。
【図７】３インチウェハより２種類のブロックを切り出す場合におけるブロックの配置の一例を示す説明図である。
【図８】６インチウェハより２種類のブロックを切り出す場合におけるブロックの配置の一例を示す説明図である。
【図９】８インチウェハより２種類のブロックを切り出す場合におけるブロックの配置の一例を示す説明図である。
【図１０】８インチウェハより２種類のブロックを切り出す場合におけるブロックの配置の他の例を示す説明図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る治具に対する第１の比較例の冶具を示す正面図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る治具に対する第２の比較例の冶具を示す正面図である。
【図１３】第１の比較例の冶具に対する構造解析シミュレーションの結果を示す説明図である。
【図１４】第２の比較例の冶具に対する構造解析シミュレーションの結果を示す説明図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係る冶具に対する構造解析シミュレーションの結果を示す説明図である。
【図１６】第１のシミュレーションにおいて作りたい保持部の変位曲線を示す説明図である。
【図１７】第１のシミュレーションにおいて第２の比較例の冶具で得られる保持部の変位曲線を示す説明図である。
【図１８】第１のシミュレーションにおいて第２の比較例の冶具で得られる保持部の変位曲線と理想曲線との偏差を示す説明図である。
【図１９】第１のシミュレーションにおいて本発明の第１の実施の形態に係る冶具で得られる保持部の変位曲線を示す説明図である。
【図２０】第１のシミュレーションにおいて本発明の第１の実施の形態に係る冶具で得られる保持部の変位曲線と理想曲線との偏差を示す説明図である。
【図２１】第２のシミュレーションにおいて作りたい保持部の変位曲線を示す説明図である。
【図２２】第２のシミュレーションにおいて第２の比較例の冶具で得られる保持部の変位曲線を示す説明図である。
【図２３】第２のシミュレーションにおいて第２の比較例の冶具で得られる保持部の変位曲線と理想曲線との偏差を示す説明図である。
【図２４】第２のシミュレーションにおいて本発明の第１の実施の形態に係る冶具で得られる保持部の変位曲線を示す説明図である。
【図２５】第２のシミュレーションにおいて本発明の第１の実施の形態に係る冶具で得られる保持部の変位曲線と理想曲線との偏差を示す説明図である。
【図２６】本発明の第２の実施の形態に係る加工用冶具の使用状態を示す正面図である。
【図２７】本発明の第３の実施の形態に係る加工用冶具の使用状態を示す正面図である。
【符号の説明】
５０…加工用治具、５１…本体部、５２…保持部、５３Ａ〜５３Ｄ…連結部、５４Ａ〜５４Ｃ…荷重付加部、５５Ａ〜５５Ｃ…腕部、５６…固定用孔、５７…係合部、５８…バー固定部。
Claims (4)
- １方向に長い加工対象物を保持し、前記加工対象物に加工を施す加工装置に対して固定される加工用治具であって、
前記加工装置に固定される本体部と、
前記加工対象物を保持するための１方向に長い保持部と、
前記保持部と前記本体部とを連結する複数の連結部と、
前記保持部を変形させるための荷重が付加される複数の荷重付加部と、
前記各荷重付加部と前記保持部とを連結する複数の腕部とを備え、
前記複数の連結部と前記保持部との各接続位置および前記複数の腕部と前記保持部との各接続位置のうち、それぞれ前記保持部の長手方向の両端部に最も近い２つの接続位置は、前記保持部の長手方向の両端部よりも、所定の距離だけ前記長手方向の中央に近い位置に配置されていることを特徴とする加工用治具。 - 複数の荷重付加部のうちの２つは、それぞれ、前記保持部の長手方向の中央よりも各端部側の位置に配置され、
複数の連結部のうちの２つは、それぞれ、一端部が前記本体部に接続され、他端部が前記２つの荷重付加部と前記保持部とを連結する各腕部に接続されていることを特徴とする請求項１記載の加工用治具。 - 前記２つの連結部は可撓性を有する板状をなすことを特徴とする請求項２記載の加工用治具。
- 前記加工対象物は、薄膜磁気ヘッド素子を含むスライダとなる部分が一列に配列された棒状の磁気ヘッド用素材であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の加工用治具。
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