JPH11213336A - 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】薄膜磁気ヘッドの切断工程において切断幅の狭
小化に伴い、加工精度の劣化が生じ、歩留まりの低下が
おきてしまう。それらを解決するためにワイヤーソー加
工法が使われはじめているが、ワイヤーを支持するガイ
ドローラ高精度かが困難となっている。 【解決手段】本発明は、ガイドローラのＶ溝成形におい
て砥石と回転電極の交差接触による放電成形手法を用い
て、高精度なワイヤーソー加工を提供するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
に搭載される薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法に関
し、量産性を向上した薄膜磁気ヘッドを供するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】薄膜磁気ヘッドの製造方法としては、薄
膜磁気素子をフォトリソグラフ技術を用いてセラミック
基板に形成する工程、前記基板を複数個並んだ一列の薄
膜磁気素子からなるブロックに分割切断する工程および
素子面を研磨加工する工程からなる。ここで、分割切断
する工程において研削砥石を用いる場合とワイヤーソー
を用いる場合がある。

【０００３】研削砥石は、ニッケルを結合剤としてダイ
ヤモンド砥粒を電着法によって積層に堆積することから
得られるため、加工原理からすると固定砥粒加工に分類
される。

【０００４】本手法は、砥石形状および砥粒突き出し量
が安定に形成できれば、加工が安定化する特徴がある。
しかし、固定砥粒の原理から加工時の固定支持物つま
り、砥石自体が研削力によって変形する場合、砥粒作用
面が移動し、加工面にうねりが発生すること、面粗さが
劣化すること、および偏摩耗を誘発し寿命低下すること
等の不具合が生じる。これは、切断時に砥石剛性が加工
精度に起因することを意味する。現状の切断幅寸法は、
0.2mmであり砥石剛性に問題が見られる。また、加工ひ
ずみが大きい問題がある。

【０００５】そこで、遊離砥粒加工の原理を用いたワイ
ヤーソーが検討されてきている。これは、砥粒を含有し
た研磨液を鋼線に噴霧し、砥粒を保持した鋼線を被加工
物と相対運動させることで加工するものである。研磨液
における砥粒の集中度を安定化させること、鋼線へ砥粒
を均一に噴霧させることおよびワイヤーソーの保持法な
どの難しさはあるが、遊離砥粒の砥粒挙動によって加工
がなされることから、ワイヤー剛性は前記砥石剛性に比
して小さくなる。また、加工面は研磨面になり前記研削
砥石からなる研削痕の発生が無くなり加工面ひずみが小
さくなる特徴を有する。

【０００６】これら、ワイヤーソー加工技術には利点が
あるが、ワイヤーの保持法が困難である。ワイヤーを保
持するためのローラにワイヤー位置決めおよび走行用に
Ｖ溝を形成する。このローラをガイドローラと称し、ガ
イドローラにＶ溝を形成する手法として研削砥石による
方法が用いられている。Ｖ溝用に砥石先端形状をＶ型に
形成する必要がある。

【０００７】放電現象を利用した砥石形成法として、19
92年精密工学会秋季大会学術講演会論文集847 G74側面
ツルーイングの可能性と効果(薄刃砥石の機上放電ツル
ーイング第3報)、同上講演論文集849 G75直交回転電極
法による砥石先端形状の創成がある。前者は、砥石側面
を回転電極によって超薄刃砥石を形成する手法であり、
砥石片面づつ交互に形成するため、作業効率が良いとは
いえない。また、Ｖ形状にするためには、回転電極を傾
斜する必要があり、角度の設定など操作性の複雑さが問
題である。後者は、回転電極を直交させることによって
砥石先端を形成するため砥石位置決めが難しく、電極の
摩耗がある場合繰り返し再現性は、難しくなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】薄膜磁気ヘッドの高歩
留まりのためには、切断工程の高精度化が重要な要件と
なる。つまり、量産効率を上げるために複数個の薄膜磁
気素子を１列にブロック状にし、研磨加工することが行
われているが、この時のブロック形状（例えば、ブロッ
ク両面の平面度、平行度およびブロック平面と薄膜磁気
素子の並びの平行度などである。）が高精度に加工され
ていないと、薄膜磁気素子の研磨加工時に所望の寸法が
高歩留まりに得られなくなる。

【０００９】これら、切断工程の高精度化に対して、ワ
イヤーソー切断加工を適用するためには、ワイヤーの位
置決めおよび走行性を決めるガイドローラの精密なＶ溝
加工が必須である。ガイドローラは、アルミナ系セラミ
ックを用いるのが通例であり、加工法では、ダイヤモン
ド砥粒を用いた研削砥石を利用する。Ｖ溝形成用に砥石
先端をツルーイングする手法が重要になってくる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記砥石先端をツルーイ
ングする手法として、放電成形が良好である。これは、
放電成形は加工効率が優れていることから、ツルーイン
グ時間の短縮が可能であり、形状としては先端形状の曲
率半径を小さくすることができる。

【００１１】放電成形の手段として、整形する砥石と回
転電極とを平行にし、軸方向に前記砥石と電極を交差さ
せながら、とも削りの様にツルーイングする手法であ
る。

【００１２】これは、高精度且つ簡便に砥石修正できる
手段である。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を以下に説明す
る。

【００１４】図１は、従来の基板切断の例を示す。薄膜
磁気素子１を形成した基板２を切断砥石３を高速に回転
させながら分割切断する。このとき、切断方向は、複数
個の薄膜磁気素子を１列に並ばせた方向にする。具体的
な条件として回転数10000r.p.m、.送り速度60mm/min、
砥石幅0.2mmであった。砥石は、ダイヤモンド砥粒15〜3
0μｍをニッケル電着によって製造したものを用いた。
砥石幅は、加工切り込みに依存しており、砥石幅と切り
込み量の関係は、１対10程度である。この状態で0.15mm
幅の砥石を用いて見たが、加工面うねりが大きくなり実
用にできなかった。これは、砥石剛性が砥石幅の３乗に
比例しているためであると考えられる。

【００１５】図２は、ワイヤーソー切断加工の一例を示
す。

【００１６】ガイドローラ４にワイヤー５を巻き付け、
研磨剤を吹き付けながら、基板２を研磨切断する。研磨
剤の砥粒はアルミナ10μｍを用いた。ワイヤー送り200m
/min、ワイヤー径0.12mm、切り込み深さ2.8mm、の条件
を用いて加工したところ、144ブロックの切断に対して
加工時間2.1hrの結果を得た。これは、従来の切断時間1
2.5hrに対して83％の低減が可能となった。ここでのロ
ーラガイドは、以下に示す条件によって形成されたＶ溝
を有する。

【００１７】図３は、V溝形成用砥石の修正方法を示
す。

【００１８】Ｖ溝形成用砥石６を、回転電極７に側面同
士で交差するように移動させ、砥石の先端角度を急峻に
する事ができる。本手法は、砥石および回転電極が同一
形状に転写されることが特徴であり、回転電極の修正等
の必要が無いため、効率の良い高精度な修正が可能であ
る。

【００１９】このときの条件は、砥石回転数1200r.p.
m.、回転電極回転数1500r.p.m.、交差角度40度、移動速
度10mm/min、放電電圧150Ｖ、ピーク電流20Ａを用い
た。この結果、砥石先端形状コーナーの曲率半径30μ
ｍ、砥石先端角度42度を得ることができた。また、ガイ
ドローラ４の溝形状は、Ｖ溝先端形状コーナーの曲率半
径35μｍ、 Ｖ溝角度43度を得ることができた。

【００２０】図４は、本発明を利用して得られたブロッ
クの素子の並びを示す。

【００２１】従来の素子の並び0.3μｍに対して本発明
では0.2μｍの高精度な形状を生成することが可能とな
った。本発明の効果として加工歩留まりの向上を図るこ
とができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を得ること
ができる。

【００２３】切断加工時間の短縮からスループットの向
上が可能である。

【００２４】薄膜磁気ヘッドの生産において高歩留まり
を得る手法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の基板切断の例を示す。

【図２】ワイヤーソー切断加工の一例を示す。

【図３】V溝形成用砥石の修正方法を示す。

【図４】本発明を利用して得られたブロックの素子の並
びを示す。

【符号の説明】

１…薄膜磁気素子、 ２…基板、 ３…
切断砥石、４…ガイドローラ、 ５…ワイヤー、
６…Ｖ溝成形用砥石、７…回転電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】薄膜磁気ヘッドの製造に関する、ワイヤー
   ソーを用いて基板切断する工程において、回転電極と砥
   石を平行に配置し、回転軸方向前後に交差させながら砥
   石先端角度を修正した砥石を用いてV溝を整形すること
   を特徴とするガイドローラから製造される薄膜磁気ヘッ
   ドおよびその製造方法。