JPH08309664A - ダイヤモンド砥石及び磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クラックやチッピングの発生を減少させ、歩
留まりを向上させたダイヤモンド砥石及び磁気ヘッドの
製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 粒径が２０μｍ〜３０μｍの第１のダイヤモ
ンド砥粒２０と、粒径が５μｍ〜１０μｍの第２のダイ
ヤモンド砥粒２１を第１のダイヤモンド砥粒２０に対し
て１５〜２５重量％の割合で混合し、結合剤２２で結合
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録再生装置等に
用いられる磁気ヘッド等を加工するダイヤモンド砥石及
び磁気ヘッドの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録装置の小型化、磁気記録
の高密度化に伴い、磁気ヘッドの機械加工にも精密加工
が施されている。

【０００３】以下、先ず従来の磁気ヘッドについて説明
し、続いて従来の磁気ヘッドの製造方法及びダイヤモン
ド砥石について図面を参照しながら説明する。図３は従
来の磁気ヘッドの斜視図を示すものである。図３におい
て、１はセラミックからなるスライダー、２は巻線を施
したコイルボビン、３はバックバー、４は記録再生ヘッ
ドと消去ヘッドからなるヘッド構造体である。この様な
磁気ヘッドの主要部分であるヘッド構造体４は後述する
ようにフェライトとガラスにより構成されている。

【０００４】次に、磁気ヘッドの製造方法について説明
する。図４（ａ）〜（ｃ）は従来の磁気ヘッドの製造方
法におけるヘッド構成体のギャップバーの加工を示す
図、図５（ａ）（ｂ）は従来の磁気ヘッドの製造方法に
おけるヘッド構成体のギャップバーの接合と加工を示す
図、図６（ａ）（ｂ）は従来の磁気ヘッドの製造方法に
おけるヘッド構造体の切断加工とラップ加工を示す図で
ある。

【０００５】先ず、図４（ａ）において、５はフェライ
トからなるコアバーであり、ダイヤモンド砥石により溝
６を研削し、そして、ギャップ対向面７をダイヤモンド
砥粒を用いて研磨加工する。８はフェライトからなるＩ
字形コアであり、Ｉ字形コア８の一方の面を研磨加工す
る。そして、スパッタリングにより軟化点温度の高いＳ
ｉＯ₂ の膜９をコアバー５のギャップ対向面７とＩ字形
コア８の研磨加工した面にそれぞれ形成する。更に、コ
アバー５とＩ字形コア８のそれぞれの膜９の上にそれぞ
れ低融点のガラス膜１０を形成する。そして、コアバー
５のガラス膜１０とＩ字形コア８のガラス膜１０を突き
合わせて磁気ギャップを形成する。

【０００６】次に、図４（ｂ）において、１１は磁気ギ
ャップを形成したギャップバーであり、上面に磁気ヘッ
ドのトラック幅を形成する為にトラック規制溝１２をダ
イヤモンド砥石により研削し形成する。そして、ギャッ
プバー１１のトラック幅を形成した複数のトラック規制
溝１２にモールドガラスを充填する。

【０００７】次に、図４（ｃ）において、１３はカップ
型のダイヤモンド砥石であり、ギャップバー１１のモー
ルドガラスを充填した部分、及び下方の部分をそれぞれ
の寸法に研削加工をする。

【０００８】次に、図５（ａ）において、１４は記録再
生用のギャップバー、１５は消去用のギャップバーであ
り、ギャップバー１５は記録再生用のギャップバー１４
と同様な工程で形成されたものである。そして、ギャッ
プバー１４，１５のそれぞれのＩ字形コア８の磁気ギャ
ップと反対側の面を研削加工した後に、レジノイドボン
ドのダイヤモンド砥石を用いて研磨加工をする。そし
て、研磨したＩ字形コア８同士を背中合わせにして接着
剤を用いて接合する。

【０００９】次に、図５（ｂ）において、１６は磁気ヘ
ッドバーであり、図５（ａ）でギャップバー１４、１５
を接合した後に、磁気ギャップの深さとバック側をそれ
ぞれダイヤモンド砥石等を用いて研削、研磨加工したも
のである。

【００１０】次に、図６（ａ）において、１７は磁気ヘ
ッドバー１６を切断するダイヤモンド砥石、１８はダイ
ヤモンド砥石１７により切断された磁気ヘッドチップで
ある。

【００１１】次に、図６（ｂ）において、１９は磁気ヘ
ッドチップ１８の切断面である。磁気ヘッドチップ１８
の切断面１９と回転する定盤との間に微細なダイヤモン
ド砥粒を介在させ、ラップ加工によりヘッド構造体４を
形成させる。そして、ヘッド構造体４は洗浄工程、スラ
イダー１への接着工程、摺動面のラップ加工、及びバッ
クバー３の組立工程を経て図３に示すような磁気ヘッド
を形成する。

【００１２】次に、従来のダイヤモンド砥石１７につい
て説明する。従来のダイヤモンド砥石１７は磁気ヘッド
バー１６を切断する図６（ａ）のものを例にすると、直
径５２ｍｍ、厚み０．２１ｍｍの大きさであって、台金
は用いずダイヤモンド砥粒を樹脂等のレジノイドボンド
材からなる結合剤で結合したものである。このダイヤモ
ンド砥石１７は、ダイヤモンド砥粒の粒径を２０μｍ〜
３０μｍ、ダイヤモンド砥粒のコンセントレーション
（ＪＩＳ Ｂ ４１３１）を１２５、即ち１１００ｍｇ
／ｃｍ³ の割合のダイヤモンド砥粒を結合剤で結合する
ものである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のダイ
ヤモンド砥石及び磁気ヘッドの製造方法では、ヘッド構
成体４を形成するそれぞれの加工工程において、研削、
研磨、切断等の加工にダイヤモンド砥石による機械加工
がなされている。しかしながら、ダイヤモンド砥石１７
を構成するダイヤモンド砥粒を２０μｍ〜３０μｍの単
一砥粒で形成したので、ダイヤモンド砥石１７を繰り返
し使用すると、ダイヤモンド砥粒の磨耗による目つぶれ
現象や、研削屑がダイヤモンド砥石１７に付着し目づま
り現象が頻繁に生じてくる。この目つぶれ現象や目づま
り現象が発生すると、ワークの切削性が悪くなると共に
切削抵抗が大きくなって発熱し、発熱した熱がワークに
局部的に蓄熱し、熱膨張等によってワークの表面に微細
な割れ目のクラックや、微少な欠けのチッピング等を発
生させる。そして、磁気記録媒体が摺動する磁気ヘッド
の摺動面付近にクラックやチッピング等が存在すると、
摺動時に磁気記録媒体を損傷させ信頼性の劣化を引き起
こすので歩留まりを低下させるという問題点を有してい
た。

【００１４】本発明は上記の問題点を解決するもので、
クラックやチッピングの発生を減少させ、歩留まりを向
上させたダイヤモンド砥石及び磁気ヘッドの製造方法を
提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のダイヤモンド砥石は、粒径が２０μｍ〜３０
μｍの第１のダイヤモンド砥粒と、粒径が５μｍ〜１０
μｍの第２のダイヤモンド砥粒を第１のダイヤモンド砥
粒に対して１５〜２５重量％の割合で混合し、結合剤で
結合したことを特徴としている。

【００１６】又、本発明の磁気ヘッドの製造方法は、ダ
イヤモンド砥石を用いて磁気ヘッドチップを加工するも
のである。

【００１７】

【作用】本発明のダイヤモンド砥石は、粒径が２０μｍ
〜３０μｍの第１のダイヤモンド砥粒と、粒径が５μｍ
〜１０μｍの第２のダイヤモンド砥粒で混合した構成で
あるので、熱の放熱や切り屑が逃げやすく、目つぶれ現
象や目づまり現象を減少させ、安定した研削、研磨能力
を備えることができる。

【００１８】又、本発明の磁気ヘッドの製造方法は、切
断、研削、研磨等の機械加工の加工面が均一に行われ、
その品質を容易に維持させることができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１（ａ）は本発明の一実施例にお
けるダイヤモンド砥石の正面図、図１（ｂ）は本発明の
一実施例におけるダイヤモンド砥石を拡大した一部分断
面図、図２（ａ）及び図２（ｂ）は本発明の一実施例に
おけるダイヤモンド砥石の使用経過時の状態を説明する
概要図である。尚、本発明の一実施例において従来例と
同符号のものは基本的には同一であるので説明の詳細は
省略する。

【００２０】図１（ａ），図１（ｂ）及び図２（ａ），
図２（ｂ）において、１７は本実施例のダイヤモンド砥
石である。本実施例のダイヤモンド砥石１７は磁気ヘッ
ドバー１６を切断する際に用いるものであり、ダイヤモ
ンド砥石１７は直径５２ｍｍ、厚み０．２１ｍｍの砥粒
層からなり、この砥粒層は粒径が２０μｍ〜３０μｍの
第１のダイヤモンド砥粒２０と粒径が５μｍ〜１０μｍ
の第２のダイヤモンド砥粒２１を前者に対して後者を１
５〜２５重量％の割合で混合し、樹脂等からなるレジノ
イドボンド材などの結合剤２２で両者を結合したもので
ある。第１のダイヤモンド砥粒２０及び第２のダイヤモ
ンド砥粒２１はコンセントレーションを１２５、即ち、
１１００ｍｇ／ｃｍ³ で結合される。そして結合剤２２
内には空孔２３が形成されるものである。

【００２１】第１のダイヤモンド砥粒２０の粒径を２０
μｍ〜３０μｍとしたのは、切断の主力となる第１のダ
イヤモンド砥粒２０の粒径がこの大きさのとき切味と切
削表面の粗さが適当なことを考慮してのことである。砥
粒が３０μｍより大きくなると研削能力は増すが表面の
粗さが荒くなりクラックやチッピングの発生の要因とな
る。砥粒が２０μｍ以下の時はこれと逆になり、研削能
力が低下する。

【００２２】このようなダイヤモンド砥石１７の磨耗の
過程について説明する。図１（ｂ）に示したダイヤモン
ド砥石１７の断面状態から磁気ヘッドバー１６の切断を
続けると、磁気ヘッドバー１６と接触する第１のダイヤ
モンド砥粒２０の先端が先ず磨耗し、さらに切断を続け
ると図２（ａ）に示すように、第２のダイヤモンド砥粒
２１の先端が発刃となり磁気ヘッドバー１６と接触し切
断を始める。そして、この第２のダイヤモンド砥粒２１
の先端も、第１のダイヤモンド砥粒２０と共に磨耗を続
ける。

【００２３】次に、第２のダイヤモンド砥粒２１の脱落
の様子を図２（ｂ）で説明する。図２（ｂ）に示すよう
に、切断を続けると第２のダイヤモンド砥粒２１は第１
のダイヤモンド砥粒２０よりも結合剤２２と結合してい
る表面積が小さいため結合力が弱く比較的早く脱落す
る。それは、第１のダイヤモンド砥粒２０は結合剤２２
と結合している表面積が大きいので十分切削抵抗に耐え
るが、第２のダイヤモンド砥粒２１の場合には結合剤２
２の結合力よりも大きな切削抵抗となり第２のダイヤモ
ンド砥粒２１が脱落するのである。

【００２４】そして、第１のダイヤモンド砥粒２０より
も先に第２のダイヤモンド砥粒２１が脱落を起こすと、
第２のダイヤモンド砥粒２１の脱落したところは空孔２
３となり、空孔２３はダイヤモンド砥石１７と磁気ヘッ
ドバー１６との間に発生する熱や切り屑を逃がし易くな
る。そして、空孔２３によって第１のダイヤモンド砥粒
２０、或いは第２のダイヤモンド砥粒２１が新たに発刃
を生じる。これを順次繰り返して、ダイヤモンド砥石１
７は安定した研削、研磨能力を備えることができるので
ある。そして、放熱性が優れていることでクラックとチ
ッピングを防止することができるのである。

【００２５】このように、本発明のダイヤモンド砥石１
７は、第１のダイヤモンド砥粒２０の砥粒を２０μｍ〜
３０μｍ、第２のダイヤモンド砥粒２１の粒径を５μｍ
〜１０μｍ、第１のダイヤモンド砥粒２０に対して第２
のダイヤモンド砥粒２１を１５〜２５重量％の割合で混
合することによってクラックとチッピングを防止するも
のであるが、次に、この条件をはずれるとどのようにな
るかについて説明する。

【００２６】先ず、第２のダイヤモンド砥粒２１の粒径
が５μｍより小さい場合について説明する。切断中の第
１のダイヤモンド砥粒２０と第２のダイヤモンド砥粒２
１は共に研削、研磨しながら磨耗していく。そして、第
２のダイヤモンド砥粒２１に結合剤２２の結合力よりも
大きな切削抵抗が生じた時に、第２のダイヤモンド砥粒
２１が脱落する。ところで、第２のダイヤモンド砥粒２
１の粒径は５μｍより小さいから、第２のダイヤモンド
砥粒２１が脱落して発生した空孔２３の形状は小さなも
のとなる。従って、空孔２３ではダイヤモンド砥石１７
と磁気ヘッドバー１６との間に発生する熱の放熱や切り
屑を逃がす働きが小さなものとなる。その為に、ダイヤ
モンド砥石１７の研削、研磨能力を低下させる。すると
ダイヤモンド砥石１７と磁気ヘッドバー１６との間に生
じた熱が蓄積し、蓄積した熱が磁気ヘッドチップ１８を
切断する際にクラックを発生させる要因となり、磁気ヘ
ッドチップ１８の切断した面にはクラックとチッピング
を発生する。

【００２７】次に、第２のダイヤモンド砥粒２１の粒径
が１０μｍより大きくなった場合について説明する。切
断中の第２のダイヤモンド砥粒２１が脱落する頻度を検
討すると、第２のダイヤモンド砥粒２１の粒径が５μｍ
〜１０μｍと比較して小さいものとなる。それは第２の
ダイヤモンド砥粒２１の表面積が広いから結合剤２２の
結合力も大きくなり、切削抵抗が生じても第２のダイヤ
モンド砥粒２１は容易には脱落しないからである。従っ
て、切削抵抗が増した状態で磁気ヘッドバー１６の切断
を続けると、ダイヤモンド砥石１７と磁気ヘッドバー１
６との間に生じた熱が磁気ヘッドバー１６に蓄積し、蓄
積した熱が切断時の磁気ヘッドチップ１８にクラックを
発生させる要因となり、磁気ヘッドチップ１８の切断し
た面にクラックとチッピングを生じさせるのである。

【００２８】次に、第１のダイヤモンド砥粒２０の中に
第２のダイヤモンド砥粒２１を２５重量％以上混合した
場合について説明する。切断中の第１のダイヤモンド砥
粒２０と、第２のダイヤモンド砥粒２１は共に研削、研
磨しながら磨耗する。しかし、第１のダイヤモンド砥粒
２０より粒径の小さい第２のダイヤモンド砥粒２１が多
いので、切削表面はきめが細かくなるがダイヤモンド砥
石１７の研削、研磨能力自体は低いものとなる。そし
て、研削、研磨能力が低いダイヤモンド砥石１７で切断
を続けると、ダイヤモンド砥石１７に目つぶれを生じ、
ダイヤモンド砥石１７と磁気ヘッドバー１６との間に生
じた熱が磁気ヘッドバー１６に蓄積し、蓄積した熱が磁
気ヘッドチップ１８にクラックを発生させる要因とな
り、当初はきめの細かい磁気ヘッドチップ１８の切断面
も次第にクラックとチッピングが生じるようになる。

【００２９】次に、第１のダイヤモンド砥粒２０の中に
第２のダイヤモンド砥粒２１を１５重量％未満混合した
場合にどうなるか説明する。切断する中で第１のダイヤ
モンド砥粒２０や第２のダイヤモンド砥粒２１の先端が
研削、研磨しながら磨耗する。そして、第２のダイヤモ
ンド砥粒２１の結合剤２２の結合力よりも大きな切削抵
抗が生じた時に、第２のダイヤモンド砥粒２１は脱落す
るが混合した第２のダイヤモンド砥粒２１が少ないか
ら、第２のダイヤモンド砥粒２１が脱落して発生する空
孔２３が減少する。すると目つぶれ現象や切り屑がダイ
ヤモンド砥石１７に付着する目づまり現象が生じやすく
なる。磁気ヘッドバー１６にかかる切削抵抗が増大し、
ダイヤモンド砥石１７と磁気ヘッドバー１６との間に摩
擦熱を生じ、この摩擦熱が切断する際に磁気ヘッドチッ
プ１８にクラックを発生させる要因となり、磁気ヘッド
チップ１８の切断した面にクラックとチッピングを生じ
させるのである。

【００３０】以上のような理由から本発明のダイヤモン
ド砥石１７は、砥粒が２０μｍ〜３０μｍの第１のダイ
ヤモンド砥粒２０と、砥粒が５μｍ〜１０μｍの第２の
ダイヤモンド砥粒２１を第１のダイヤモンド砥粒２０に
対して１５〜２５重量％の割合で混合し、結合剤２２で
結合させる必要がある。これによって目つぶれ現象や目
づまり現象が少なくなり、研削、研磨、切断等の加工に
おいてクラックやチッピングを減少させるものである。

【００３１】次に、本発明の磁気ヘッドの製造方法につ
いて説明する。磁気ヘッドのヘッド構造体の加工は、従
来例の図４（ａ）〜（ｃ）、図５（ａ）（ｂ）、そして
図６（ａ）（ｂ）に示したものと同様であり、少なくと
もいずれかの工程で本発明のダイヤモンド砥石１７を用
いて加工している点で従来例と相違する。図４（ａ）の
溝６加工には、研削する溝６が幅広であるからダイヤモ
ンド砥石は、本発明の第１のダイヤモンド砥粒２０と第
２のダイヤモンド砥粒２１をレジノイドボンド材により
台金に結合したものを用いる。図４（ｂ）のトラック規
制溝１２の加工、及び図６（ａ）の磁気ヘッドバー１６
を磁気ヘッドチップ１８に切断するには、本実施例の直
径５２ｍｍ，厚み０．２１ｍｍのダイヤモンド砥石１７
を用いる。

【００３２】又、図４（ｃ）及び図５（ｂ）の研削加工
には、本発明のカップ型のダイヤモンド砥石を用いる。
但し、いずれの加工も切削力を優先するので場合によっ
てこの工程は切削力が優れた単一砥粒のダイヤモンド砥
石を用いてもよい。図５（ａ）の研磨加工には、本発明
のカップ型のダイヤモンド砥石を用いる。この際第２の
ダイヤモンド砥粒２１の割合を所定の割合のうちで増す
のがよい。又、図６（ｂ）の研磨加工には、表面のきめ
細かさを優先するので磁気ヘッドチップ１８の切断面１
９と定盤との間に微細なダイヤモンド砥粒を介在させた
ラップ加工を用いる。

【００３３】次に、図６（ａ）に示した磁気ヘッドバー
１６を磁気ヘッドチップ１８に切断する例にあげて、詳
細に説明する。磁気ヘッドバー１６を切断加工する際に
用いた本実施例のダイヤモンド砥石１７は、スピンドル
回転数を３００００回転／分、送り速度を１．０ｍｍ／
秒の条件下で、高さ２ｍｍの磁気ヘッドバー１６を切断
ピッチ０．６２ｍｍで繰り返し切断して、複数の磁気ヘ
ッドチップ１８を形成するものである。

【００３４】従来例のダイヤモンド砥石と本発明のダイ
ヤモンド砥石１７とを同じ条件下で使用して切断加工
し、クラック及びチッピングの発生がどのように違うか
について検討を行った。クラック及びチッピングの評価
の判定は、光学顕微鏡を用いて倍率２００倍で磁気ヘッ
ドチップ１８の正面及び両側面から観察し、クラックは
発生しているもの全てをカウントし、チッピングは後工
程の側面ラップ加工等で除去できない長径が３０μｍ以
上のものをカウントして発生率を調べた。

【００３５】このようにして調べたクラックとチッピン
グの発生率は、従来例ではそれぞれが２．３０％と０．
８０％であるのに対して、本実施例ではそれぞれが０．
６０％と０．０５％であった。このように磁気ヘッドバ
ー１６の切断加工に、本実施例のダイヤモンド砥石１７
を用いるから歩留まりを向上させるものである。

【００３６】このように本発明の磁気ヘッドの製造方法
においては、図４（ａ）の加工では台金に本発明の第１
のダイヤモンド砥粒２０と第２のダイヤモンド砥粒２１
をレジノイドボンド材により結合したもの、図４
（ｂ）、及び図６（ａ）の加工では本発明のダイヤモン
ド砥石１７をそれぞれ用いることで、それぞれの加工で
クラックとチッピングの発生率は低下し、歩留まりが極
めて向上するものである。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明のダイヤモンド砥石
では、粒径が２０μｍ〜３０μｍの第１のダイヤモンド
砥粒と、粒径が５μｍ〜１０μｍの第２のダイヤモンド
砥粒とするから、目つぶれ現象や目づまり現象が少なく
なり、安定した研削、研磨能力を備えクラックやチッピ
ングを減少させることができる。

【００３８】又、本発明の磁気ヘッドの製造方法では、
第１のダイヤモンド砥粒と第２のダイヤモンド砥粒から
なるダイヤモンド砥石を用いて磁気ヘッドチップを形成
するので、クラックやチッピングの発生率を低下し、歩
留まりを極めて向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の一実施例におけるダイヤモン
ド砥石の正面図 （ｂ）は本発明の一実施例におけるダイヤモンド砥石を
拡大した一部分断面図

【図２】（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施例における
ダイヤモンド砥石の使用経過時の状態を説明する概要図

【図３】従来の磁気ヘッドの斜視図

【図４】（ａ）〜（ｃ）は従来の磁気ヘッドの製造方法
におけるヘッド構成体のギャップバーの加工を示す図

【図５】（ａ）及び（ｂ）は従来の磁気ヘッドの製造方
法におけるヘッド構成体のギャップバーの接合と加工を
示す図

【図６】（ａ）及び（ｂ）は従来の磁気ヘッドの製造方
法におけるヘッド構造体の切断加工とラップ加工を示す
図

【符号の説明】

６ 溝 １２ トラック規制溝 １６ 磁気ヘッドバー １７ ダイヤモンド砥石 １８ 磁気ヘッドチップ １９ 切断面 ２０ 第１のダイヤモンド砥粒 ２１ 第２のダイヤモンド砥粒 ２２ 結合剤 ２３ 空孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粒径が２０μｍ〜３０μｍの第１のダイヤ
   モンド砥粒と、粒径が５μｍ〜１０μｍの第２のダイヤ
   モンド砥粒を前記第１のダイヤモンド砥粒に対して１５
   〜２５重量％の割合で混合し、結合剤で結合したことを
   特徴とするダイヤモンド砥石。
2. 【請求項２】請求項１記載のダイヤモンド砥石で磁気ヘ
   ッドチップを加工することを特徴とする磁気ヘッドの製
   造方法。