JPH0295808A - 磁気ヘッド用スライダの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、磁気ディスクに記録・再生を行うための浮
上式の磁気ヘッドに採用される磁気ヘッド用スライダの
製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来より、磁気ディスクに記録・再生を行う浮上式磁気
ヘッドとしては、ヘッドコアとスライタにＭｎ−Ｚｎフ
ェライト等の焼結フェライトを用いたモノリシックタイ
プのものが広く一般に用いられている。

以下、このモノリシックタイプの磁気ヘッドの製造方法
を簡略に説明すれば、まずＭｎ−Ｚｎフェライト等の焼
結フェライトからなる素材ブロックを機械加工により切
断して平板状をなすスライダブロック、及び断面略コ字
状をなすヘッドコアブロックを成形し、続いてスライダ
ブロックの一側面にヘッドコアブロックをガラス接合す
る。ついで、ヘッドコアブロックをスライダブロックと
の接合面に沿って所定の間隔で切り欠いて所定のコア幅
のへソドコアを複数成形し、この後、スライダブロック
のリジットディスクと対向する面に、浮動性を上げるた
めの負圧溝をヘッドコアの接合方向に沿って多数加工す
る。そして、スライダブロックの表面にラッピングを施
してその面粗度を改善した後、スライダブロックを粒度
４００〜８００番の砥石により各ヘッドコアの接合面と
直交する方向にスライスして複数のスライダを得る。

そして、各スライダ表面及びヘッドコアのエツジに所定
の面取り加工を施すことによりモノリシックタイプの磁
気ヘッドが同時に複数製造されるのである。

し発明が解決しようとする課題］ ところで、このようにして製造される従来の磁気ヘッド
においては、スライダがヘッドコアと同じく粉体を原料
とする焼結フェライト等から製造されるためスライダ表
層部の粒子が脱落しやすい欠点があった。この脱落粒子
が磁気記憶媒体である磁気ディスクに付着した場合には
、磁気ヘッドと磁気ディスクとの隙間に脱落粒子が挟ま
れてディスク表面の磁性層か破壊されるいわゆるヘッド
クラ、シュが誘発されることがあり、このヘッドクラノ
／ユは狭トランク化、高密度記録化に伴って磁気ヘッド
の浮上量が小さくなるにつれ、より発生頻度が増大し、
その解決が強く望まれていた。

この発明は、このような背景の下になされたもので、ス
ライダ表層部の脱粒を防止することができる磁気ヘッド
用スライダの製造方法を提供することを目的とする。

ＩＩ課題を解決するための手段］ 上記課題を解決すべく、まず発明者らはスライダ表層部
の脱粒発生機構を突き止めるための種々の試験を行い、
スライダ表層部からの粒子の脱粒は、素材ブロックを切
断する際に生じたマイクロクラックが残留応力により成
長して引き起こされるものであること、及び、脱粒は高
温高湿下においてより顕著に発生し、特にマイクロクラ
ック先端部の化学的に反応性の高い面に水分か存在する
場合には、この部分において加水分解反応が生じてマイ
クロクラックの成長が助長され、脱粒の発生が顕著とな
ることを知見するに至った。

そこで発明者らは、あらかじめ素材ブロックから切り出
されたスライダブロックを高湿下で熱処理してマイクロ
クラ、りを十分に成長させることこよって、あらかじめ
脱粒の可能性がある粒子を強制的に脱粒させておけばそ
の後の脱粒の発生か減少するものと考察した。そして、
最適な熱処理条件を求めるべく種々の試験を行い、この
結果、あらかじめスライダブロックを温度１００〜１５
００Ｃ１気圧１　、５〜５　ｋｇ／ｃｍ２、Ｕ度６０％
以上の条件にて３〜２０時間熱処理すれば、後の脱粒発
生率を大幅に低減させ得ることを突き止めた。なお、脱
粒発生率とはスライダ表面１　ｍｍ’あたり１個以上の
脱落粒子が発生した場合を１００％とするもので、例え
ば表面積１００　ｍｍ２のスライダから８０個の脱落粒
子が生じた場合には脱粒発生率は８０％となる。磁気ヘ
ッド用スライダとして使用するには、耐高ｌ昆試験にお
ける脱粒発生率か２０％以下であることが要求され、信
頼性を十分に保証する上では５％以下であることが望ま
しい。

以下に上述の試験を詳述すれば、まず、熱処理温度の影
響について探るためスライダブロックを気圧３　ｋｇ／
ｃｍ２、湿度８０％以上の環境下において種々の温度で
１０時間熱処理し、その後スライダブロックを湯度６０
℃、湿度８０％の環境下に９６時間放置する耐高ｌ晶高
屋環境試験を行ってその時の脱粒発生率を調査したとこ
ろ、第２図に示すように脱粒発生率は処理温度が１００
°Ｃに至るまでは温度上昇に伴って漸減し、ｔｏｏｏｃ
を超えると変化が小さくなって１５０°でほとんど０と
なることが判明した。

ついで、熱処理時の気圧の影響について探るためスライ
ダブロックを種々の気圧の下に温度１３０°Ｃ，湿度８
０％以上の条件で１０時間熱処理し、その後上記と同一
の耐高温高湿環境試験を行って脱粒発生率を調査したと
ころ、第３図に示すように処理時の気圧を１　ｋｇ／ｃ
ｍ’から２ｋｇ／ａｍ’に上昇させる過程で脱粒発生率
は急減し、これより処理時の気圧を１　、５　ｋｇ／ｃ
ｍ’〜５　ｋｇ／ｃｍ’の範囲に定めれば脱粒発生率を
十分に低減し得ることが判明しすこ。

さらに、熱処理時の湿度の影響を探るため、スライダプ
ロ、りを種々の湿度の下に温度１３０゜Ｃ１気圧３　ｋ
ｇ／ａｍ”の条件で１０時間熱処理し、その後上記と同
一の耐高温高温環境試験を行って脱粒発生率を調査した
ところ、第４図に示すように湿度が高くなるほど脱粒発
生率が低くなることが突き止められ、これより処理時の
湿度を６０％以上とすることが効果的であることが判明
した。

そして、最後に処理時間の影響を探るため、スライダブ
ロックを熱処理時間を変化させながら温度１３０℃、気
圧３　ｋｇ／ｃｍ”、湿度８０％以上の条件で熱処理し
、その後上記と同一の耐高温高湿環境試験を行って脱粒
発生率を調査したところ、第５図に示すように処理時間
が３時間未満の領域ではマイクロクラックの成長が不十
分で脱粒発生率はそれはと改善されず、また、２０時間
を超える領域ではその効果に差異かないことが判明し、
以上より脱粒防止には、スライダブロックを温度１００
−１５０℃、気圧１　、５〜５　ｋｇ／ｃｍ２、湿度６
０％以上の条件にて３〜２０時間熱処理すれば良いこと
が突き止められた。

ところで、このような熱処理を上述のスライダ製造工程
に組み入れる場合、熱処理による表面性状の劣化を考慮
すればラッピングでスライダブロック表面を仕上げる以
前に行わねばならないこととなる。従って、上述の熱処
理はラッピング後のスライダブロック切断加工で生じる
マイクロクラックには効果がなく、切断面からの脱粒の
可能性が僅かに残されることになる。

そこで、発明者らはさらにスライダブロック切断面から
の脱粒を防止する手段を鋭意検討し、従来梨地状に仕上
げられていた切断面の面粗度を改善すればマイクロクラ
ックの発生を抑止し得ること、より具体的には第６図に
示すようにスライダブロック切断面の面粗度が１μｍ−
Ｒｍａｘ、以下に仕上げられていれば脱粒発生率が実用
的な範囲である１０％以内に止どまることを突き止めた
。

そして、この条件を満たす加工条件を種々検討した結果
、粒度１０００〜３０００番の砥石を切断工具に用い、
この砥石周速を３０００〜１００００　Ｉ！１／＋ｉｎ
、に設定することにより、切断面の面粗度を１μｍ−Ｒ
ｍａｘ、以下に仕上げることができるということが判明
した。

［作用］ 上記の製造方法においては、まず、スライダブロックの
加工過程で上記熱処理を行うことにより、スライダブロ
ック表層部のマイクロクラックは十分に成長し脱粒の発
生が加速される。このため、熱処理後のスライダブロッ
ク表層部には、脱粒を生ヒさせるマイクロクラックがほ
とんど存在しなくなり脱粒の発生が大幅に減少する。そ
して、スライダブロックの切断を上記条件の下に行うこ
とにより、スライダ切断面が面粗度１μｍ−Ｒｍａｘ以
内の鏡面に仕上げられて切断面におけるマイクロクラッ
クの発生は抑止され、この結果、スライダ表層部の総て
においてマイクロクラックがほとんど存在しな（なって
脱粒の発生が激減する。

［実施例］ 以下、第１図（ａ）〜（ｇ）を参照して、本発明をモノ
リフツクタイプの磁気ヘッドの製造に適用した実施例に
ついて説明する。

まず、本実施例における磁気ヘッドの製造工程を詳述す
ると、第１図（ａ）に示すように、本実施例の磁気ヘッ
ドの製造では、平板状をなす素材ブロック１を原材料と
して用いる。この素材ブロック１は焼結フェライトから
なるもので、その製造手順を簡略に説明すると、まず、
原料である酸化物や炭酸塩などの粉末（例えば、α−Ｆ
　ｅ、Ｏ、、Ｍ　Ｈ３０４、Ｍ　ｎ　ＣＯ３、Ｚｎ０）
をフェライトの分子成分比に秤量し、これを機械的に混
合して９００〜１２００°Ｃで加熱することにより、以
下の反応を生じさせてフェライトを生成する。

Ｍ　ｎｏ　＋　Ｆ　ｅ、ｏ　、−＋　Ｍ　ｎＦ　ｅｔｏ
　４Ｚ　ｎｏ　＋　Ｆ　ｅｔｏ　３−＋　Ｚ　ｎＦ　ｅ
ｇｏ　。

ついで、生成されたフェライト粉末を適当な可撓性容器
に入れて静圧を与えることにより所要の形状に成形し、
続いて成形された圧粉体を焼結することにより固相反応
を生じさせて所要形状の焼結フェライトを製造する。な
お、成形時に熱間静水プレスを行う場合にはより高密度
のフェライトが得られる。また、フェライト粉末、の製
造方法としては液相反応によるものでも良く、ホットプ
レス法により成形と焼結を同時に行っても良い。

このようにして製造された素材ブロック１から磁気ヘッ
ドを製造するには、まず、第１図（ｂ）に示すように素
材ブロック１を粒度４００〜６００番の砥石を用いてス
ライダブロック２とコアブロック３とに切断し、ついで
第１図（Ｃ）に示すようにコアブロック３の切断面に溝
３ａを加工し、この後、スライダブロック２及びコアブ
ロック３の切断面を研摩すると共にギャップ形成用のＳ
ｉＯ２などをスパッタリングで成膜する。そして、第１
図（ｄ）に示すように、スライダブロック２の切断面に
コアブロック３の切断面を突き合わせてこれらをガラス
物質４により接合する。なお、このガラス物質４は、通
常のガラス物質（例えば５ｉ０１など）に比して融点が
遥かに低い、いわゆる低融点ガラスであり、そのボンデ
ィング８１度は３００〜５００°Ｃである。

スライダブロック２とコアブロック３を接合したら、こ
れらの上下面を一体的に研摩して所定の厚さに成形し、
ついて、第１図（ｅ）に示すようにコアブロック３を所
定幅に加工してヘッドコア５を成形した後、第１図（ｆ
）に示すように、スライダブロック２の上面に、当該磁
気ヘッドをリジットディスクに対して浮上させるための
負圧溝６を成形する。

そして、この後上記スライダブロック２の表面をラッピ
ングし、続いて第１図（ｇ）に示すようにスライダブロ
ック２をヘッドコア５との接合面に沿って所定間隔で逐
次スライスして複数のスライダ７に分断し、この後へラ
ドコア５及びスライダ７の表面に所定の面取り加工を施
してスライダ７の製造が完了する。

以上のような磁気ヘッドの製造過程において、上記負圧
溝６を成形した後スライダブロック２の表面にラッピン
グを施す以前に、スライダブロック２及びヘッドコア３
を、温度１３３℃、気圧３　ｋｇ／ｃｍ”、湿度１．０
０％の条件下で１０時間熱処理し、また、スライダブロ
ック２を切断する際に切断工具として粒度２０００番の
砥石を用い、この砥石周速を５０００　ｍ／ｍｉｎ、、
砥石切込み速度をｌ　ｍｍ／ｓｅｃ、に設定して切断加
工を行った。そして、この後スライダ７を温度８０’Ｃ
，湿度９０％の環境下に２４時間力父装する耐高温高湿
試験を行ったところ、その脱粒発生率は０．６％程度の
極めて低い値を示し、従来の製造方法により製造された
スライダに同一の試験を施した際の脱粒発生率が５１．
５％であったことと比較して著しい脱粒抑制効果が確認
された。これは、熱処理により素材ブロックｌからスラ
イダブロック２を切り出す際に生成されるマイクロクラ
ックが成長し尽くして後に脱落の可能性があった粒子の
ほとんどが熱処理時に脱落してしまい、さらに、スライ
ダブロック２からスライダ７を分断する際に切断面が面
粗度１μｍ−Ｒｍａｘ、以内の鏡面に仕上げられてマイ
クロクラックの発生が抑止されたためにマイクロクラッ
クの成長による脱粒の発生が激減したものと考えられる
。

なお、以上の実施例においては特に熱処理を負圧溝６の
成形後に行っているが、本発明はこれに限るものではな
く、素材ブロック１からの切断直後に熱処理を行っても
十分な効果が期待できる。

また、以上の説明では特に焼結フェライトを原料とする
モノリシックタイプの磁気ヘッドを対象としているが、
本発明はこれに限定されるものではな（、例えば薄膜磁
気へノドに用いられるセラミックス製のスライダの製造
にも当然に適用され、またコンポジットタイプの磁気ヘ
ッドであってもスライダの材料にセラミックスを用いる
場合には当然適用されるものである。

また、粒度１０００〜３０００番の砥石の粒径について
は、Ｊ　ｌ５−Ｒ６００１によれば粒子平均径の平均が
１８〜４．７μｍの範囲にあることとされているが、現
実的には粒子平均径の平均が２０〜２μｍの範囲であれ
ば概ね妥当なものであると考えられる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明は、スライダブロックを
加工する過程で、スライダブロックを温度１００〜１５
０℃、気圧１　、５〜５　ｋｇ／ｃｍ２、湿度６０％以
上の条件にて３〜２０時間熱処理することにより、スラ
イダブロック表層部のマイクロクラックを十分に成長さ
せて後に脱落の可能性のある粒子をあらかじめ強制的に
脱落させ、さらには熱処理後のスライダブロック切断加
工を、粒度１０００〜３０００番の砥石を切断工具に用
い、この砥石周速を３０００〜１００００　ｍ／ｍｉｎ
、に設定して行うことにより、スライダブロック切断面
を面粗度１μｍ−Ｒ＋＋＋ａｘ、以下の鏡面に仕上げて
切断に伴うマイクロクラックの発生を抑止するものであ
るから、スライダ表層部の総てにおいてマイクロクラッ
クが存在しなくなって脱粒の発生が激減するという優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）ないし第１図（ｇ）は本発明の一実施例に
おけるモノリンツクタイプ磁気ヘッドの製造手順を示す
図、第２図は熱処理温度と熱処理後の環境試験における
脱粒発生率との関係を示す図、第３図は熱処理時の気圧
と熱処理後の環境試験における脱粒発生率との関係を示
す図、第４図は熱処理時の湿度と熱処理後の環境試験に
おける脱粒発生率との関係を示す図、第５図は熱処理時
間と熱処理後の環境試験における脱粒発生率との関係を
示す図、そして、第６図はスライダ表面の面粗度と脱粒
発生率との関係を示す図である。 ■・・・・・・素材ブロック、２・・・・・・スライダ
ブロック、７・・・・・・スライダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミックス製の素材ブロックから切り出されたスライ
   ダブロックに、製造すべきスライダ所定の加工を複数並
   行に施した後、前記スライダを切断して複数のスライダ
   を得る磁気ヘッド用スライダの製造方法において、前記
   スライダブロックを加工する過程で前記スライダブロッ
   クを温度１００〜１５０℃、気圧１．５〜５ｋｇ／ｃｍ
   ＾２、湿度６０％以上の条件にて３〜２０時間熱処理し
   、前記スライダブロックの切断を、粒度１０００〜３０
   ００番の砥石を切断工具として、この砥石周速を３００
   ０〜１００００ｍ／ｍｉｎ．に設定して行うことを特徴
   とする磁気ヘッド用スライダの製造方法。