JPH1186250A - 磁気ヘッドスライダーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気ディスク装置などに用いる、微細かつ複
雑な形状のエアーベアリング面を有する磁気ヘッドの異
形スライダーを、ドライエッチングプロセスで高精度に
加工することができる製造方法を提供すること。 【解決手段】 磁気ヘッド素子を複数個有する短冊状の
ブロック（ロー・バー）を、十数本から二十数本をまと
めて金属やセラミックスのベース板に貼り付けた後、ド
ライエッチング法によりエアーベアリングを形成する磁
気ヘッドスライダーの製造方法であり、前記ロー・バー
とベースとの接着をドライフィルムレジストを用いて行
い、かつ、各ロー・バー同士の隙間に低粘性の瞬間接着
剤を流し込み、空隙を充填する。ロー・バー側面にある
磁気ヘッド素子や金パッド部をドライエッチング加工の
ダメージから保護することができる。

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
や磁気テープ装置などに用いる磁気ヘッド、特に、精密
微細加工を必要とする高密度記録用薄膜磁気ヘッドスラ
イダーの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気ディスク装置において、情報
量の増大とともに高密度化が要求されている。このた
め、記録媒体への記録、および記録媒体からの再生を行
う磁気ヘッドスライダーでは、記録媒体と磁気ヘッドス
ライダーとの間隔、すなわち浮上量は低下の一途をたど
り、低浮上量で、かつ記録媒体の外周から内周まで一定
であることが求められている。

【０００３】このような要求に応えうる磁気ヘッドスラ
イダーとして、空気の流体力学に基づいて設計された異
形スライダーが提案され、実用化している。この異形ス
ライダーは、キャビティとよばれる凹部を備え、大気圧
より低い圧力を生じるようにしたことが特徴で、負圧ス
ライダーとも呼ばれている。このようなキャビティは、
従来の砥石による研削を中心とする機械加工では、目的
の加工精度には達しておらず、さらに曲線を含む複雑な
形状の加工は実現不可能であった。そこで、異形スライ
ダーのキャビティを精度良く加工する方法として、半導
体製造のウェハプロセスで用いられているフォトリソグ
ラフィ技術を応用し、ドライエッチング法を用いる加工
法が提案され、実用化されている。

【０００４】ここで、従来の異形スライダーの製造方法
を図４によって説明する。まず磁気ヘッドは、図４
（ａ）に示すように、磁気ヘッド素子を複数個有する短
冊状のブロック（以下ロー・バーという）３の状態で加
工される。これは、薄膜ヘッドのウェハから切り出され
たのち、エアーベアリング面が研磨され、磁極の深さが
適切になるように加工の済んだものである。これを一本
毎の取り扱いをしていては生産性が低下し工業化できな
いために、十数本から二十数本をまとめてベース１とよ
ばれる支持板に整列し、接着してから、ドライエッチン
グ加工するのが一般的である。ベース１はここに示した
板状の他に、ブロック状のものもあり、アルミやステン
レス、セラミックスなどが用いられる。ロー・バー３と
ベース１の接着は、仮止め用のワックス１２が用いられ
る。あらかじめワックスの軟化点以上に加熱したベース
１に、固形ワックスを擦り付けて塗布したり、適当な溶
媒に溶解させてスピンコートでベース上に塗布した後、
ベース１をワックスの軟化点以上に加熱した状態でロー
・バー３を圧着し、徐冷することによって接着する。ロ
ー・バー３をベース１に接着した状態を図４（ｂ）に示
す。

【０００５】次に、ベース上に接着されたロー・バーの
表面に適切なレジストを塗布し、所定のマスクを用いて
露光、現像して、レジストパターン８が形成される。こ
れをドライエッチング装置に設置して、通常アルゴンイ
オンを用いたイオンミリング法により、レジストパター
ンに覆われていないロー・バー表面をエッチング加工す
ることにより、所定のキャビティ形状を得る。最後に、
個々のヘッドに分離加工することで、図３に示すような
異形スライダーを持った磁気ヘッド１０が完成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の方法では、仮止め用のワックスを用いてロー・
バーをベースに固定しているために、ドライエッチング
加工中に発生する熱によって、しばしばワックスが軟化
し、加工中のエアベアリング面にワックスがしみ出して
きて、正確なキャビティ形状に加工できなかったり、最
悪の場合には、ロー・バーがベースから剥がれ落ちてし
まうことがあった。また、ワックスから発生するガスの
影響によって、エッチング速度が低下し、加工バラツキ
の最大要因になっていた。ドライエッチング加工におい
て、基板温度が１００℃付近まで上昇することは一般的
で、接着剤としてワックスを用いるのは難しいという課
題があった。

【０００７】さらに、実際のロー・バーの側面には、複
数個の磁気ヘッド素子を有して、個々には図３に示すよ
うに、磁気ヘッド素子４への接続用の金パッド１１が作
り込まれており、ロー・バー同士を密着させてベースに
貼り付けることは困難な構造になっている。このため、
通常アルゴンイオンを用いたイオンミリング加工中に、
加速された高エネルギー粒子がロー・バー間の隙間に侵
入し、側面にある金パッド１１を損傷させたり、対向す
るロー・バーから、スパッタされた物質が金パッド１１
上に再付着（以下リ・スパッタ現象という）していた。
これらの現象は、磁気ヘッド素子の品質やパッドの接続
性を低下させ、外観品質上の問題になっていた。

【０００８】この課題を解決するため、本発明の目的
は、微細かつ複雑な形状のエアーベアリング面を有する
磁気ヘッドの異形スライダーを、ドライエッチングプロ
セスにより高精度に加工し、安価で大量生産に適した磁
気ヘッドスライダーの製造方法を提供することにあり、
ひいては高記録密度磁気ディスクドライブの実現に貢献
することである。

【０００９】

【課題を解決するたの手段】上記目的を達成させるため
に、本発明は、ロー・バーとベースの接着に従来一般的
に用いられていたワックスの代わりに、本来パターニン
グ材料として用いられるべきドライフィルムレジストを
接着剤して使用する。ドライフィルムレジストはそれ自
体に粘着性があり、両面がポリフィルムでサンドイッチ
状にはさんで構成され、ロール状の巻物になっている。
片面のカバーフィルムを剥がして、１００℃程度に加熱
したローラーで圧着することによって、ベースに貼る付
けることができる。その後、上面に残った保護フィルム
を剥がし、この上に、ロー・バーを整列、圧着させるこ
とにより、ベースとの接着を行う。さらに、ロー・バー
間に低粘性のシアノアクリレートを主成分とする瞬間接
着剤を、ディスペンサーなどを用いて微量塗布する。こ
のとき毛細管現象により、各ロー・バー間に流れ込み空
隙を充填し、その表面のわずかな水分によって、数分間
で化学反応を起こし硬化する。この樹脂は金パッド部を
被覆し、保護膜として作用する。その後、エアーベアリ
ング形成面にレジストを塗布し、パターニング工程およ
びドライエッチング加工を行う。所定のキャビティを形
成した後、アセトンに浸漬することにより、容易にロー
・バーをベースから剥離できる。

【００１０】本発明によれば、微細かつ複雑な形状のエ
アーベアリング面を有する異形スライダーを、ドライエ
ッチングプロセスにより高精度に加工することが可能と
なり、側面にある磁気ヘッド素子および接続用のパッド
をドライエッチング加工のダメージから保護することが
可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明による一実施例を図
面を基に説明する。図１は、本発明による磁気ヘッドス
ライダーの製造工程の一例を示す概略図である。まず図
１（ａ）に示すように、ベース１にドライフィルムレジ
スト２を貼り付ける。ここでは、レジストとして東京応
化工業社製のオーディルαシリーズ（３０μｍ膜厚）を
用いたが、ネガ型のドライフィルムレジストであれば同
様に用いることができる。また、レジストの厚みも３０
μｍに限るものではない。貼り付け作業は、ラミネータ
ー装置の上下ロール温度を１０５℃、上下ロール間圧力
を３ｋｇｆ／ｃｍ² に設定して、三層構造でロール状の
巻物になっているドライフィルムレジストを、片面のカ
バーフィルムを剥がしながら行った。

【００１２】室温にて冷却後、ドライフィルムレジスト
の保護フィルムを剥がす。図１（ｂ）に示すように、ド
ライフィルム付きベース１を６０℃に加熱した状態で、
あらかじめ整列させておいたロー・バー３を、ドライエ
ッチング加工面、つまりエアーベアリング形成面３ａを
上にして圧着して接着する。次に、ロー・バーを貼り付
けしたベースの全面に紫外線５を照射する。ドライフィ
ルムレジストが硬化することにより、ロー・バー３とベ
ース１の接着強度は強固になり、ドライエッチング加工
中に発生する剥がれ、ずれなどの問題が全く無くなる。

【００１３】さらに、貼り付けたロー・バー３間の隙間
に、武蔵エンジニアリング社製のディスペンサーを用い
て低粘性の瞬間接着剤を微量塗布する。このとき毛細管
現象により、各ロー・バー３間に流れ込み空隙を充填
し、その表面のわずかな水分によって、数分間で化学反
応を起こし硬化する。瞬間接着剤は室温硬化が可能で、
加熱炉や紫外線照射炉といった硬化させるための設備も
必要としない。図２（ａ）にロー・バー３をベース１に
接着した状態、（ｂ）に図２（ａ）のＢ部分の拡大図を
示す。図２（ｂ）に示すように、配列接着されたロー・
バー３の隙間が瞬間接着剤６で充填され、側面の磁気ヘ
ッド素子４と接続用金パッド部１１が保護される。ここ
では、低粘性の瞬間接着剤としてスリーボンド社製１７
４１（３ｃＰ）を用いたが、シアノアクリレートを主成
分とする瞬間接着剤であれば同様に用いることができ
る。また粘度に関しては、１０、３５、１００、５００
ｃＰに調整して試したところ、粘度が３５ｃＰ以上の樹
脂はロー・バー３間の隙間への流れ込みが悪く、充填不
足で気泡が残留する。２０ｃＰの低粘性の樹脂が、流れ
込みが良く、ディスペンサーでの取り扱いも容易であ
る。

【００１４】次に、図１（ｄ）に示すように、ドライフ
ィルムレジスト７を貼り付ける。このドライフィルムレ
ジスト７は、エアーベアリング面３ａにキャビティを形
成するためのマスク材料となる。ドライフィルムレジス
ト２と同材料のものを使用し、前記ベース１の貼り付け
と同じ条件で貼り付けを行った。

【００１５】次に、所定のレチクルマスクを介してドラ
イフィルムレジスト７上から露光し、さらに現像するこ
とにより、エアーベアリング面３ａに所定のレジストパ
ターン８を形成する。

【００１６】次に、これをイオンミリング装置に設置し
て、アルゴンガスを用いて、イオンミリング加工する。
レジストパターン８に覆われていないロー・バー表面が
エッチング加工され、図１（ｆ）に示すように、所定の
キャビティ９が形成される。

【００１７】最後に、アセトンに浸漬して、レジスト
２、８および瞬間接着剤６を溶解する。ベースから剥が
したロー・バーを、個々のヘッドに分離加工することに
より、図３に示すように、磁気ヘッドスライダー１０が
完成する。このようにして製造された磁気ヘッドスライ
ダー１０は、側面にある接続用の金パッド１１の損傷や
リ・スパッタ現象は全く観察されなかった。

【００１８】以下に比較例として２例を示し、本発明の
有効性評価の資料とする。 ＜比較例１＞ 図１に示した磁気ヘッドスライダーの製
造工程図で説明すると、同図（ｃ）に示すように、ロー
・バー３間の隙間に流し込む樹脂として、溶剤揮散型樹
脂（酢酸ビニル系樹脂）、スリーボンド社製１４００シ
リーズを用いたところ、１４０１Ｄ（粘度１９ｃＰ）は
浸透性が良く空隙を充填し、硬化も問題なかった。しか
しながら、樹脂に溶剤としてメタノールが含まれている
ため、ロー・バー３とベース１の接着層２が膨潤した
り、最悪の場合には溶解してしまった。

【００１９】＜比較例２＞ 図１に示した磁気ヘッドス
ライダーの製造工程図で説明すると、同図（ｃ）に示す
ように、ロー・バー３間の隙間に流し込む樹脂として、
嫌気性接着剤、日本ロックタイト社製２９０（粘度１３
ｃＰ）を用いたところ、浸透性が良く、空隙を充填でき
たが、一部で硬化しない部分が発生した。嫌気性樹脂
は、過酸化物と金属イオンとの反応で開始ラジカルが発
生し、重合が始まるので、表面の金属イオン（Ｆｅ、Ｃ
ｕ、Ｎｉなど）が不足しているため、硬化がうまく進行
しなかった。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、異形
スライダーのエアーベアリング面をドライエッチング法
で加工する工程において、ロー・バーとベースとの接着
にドライフィルムレジストを用いているので、接着の信
頼性が向上し、従来と比較して、高速かつ高精度なエッ
チング加工が可能となる。

【００２１】さらに、ロー・バーの側面を樹脂で保護し
ているので、磁気ヘッド素子および接続用金パッド部が
エッチング加工中に受けるダメージが全く無くなり、工
程歩留まりが格段に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す説明図で、磁気ヘッド
スライダーの製造方法の製造工程図である。

【図２】本発明の一実施例を示す説明図で、ロー・バー
をベースに接着した状態の斜視図である。

【図３】本発明による磁気ヘッドスライダーの概略図で
ある。

【図４】従来の方法による磁気ヘッドスライダーの製造
方法を示す概略図である。

【符号の説明】

１ ベース ２ ドライフィルムレジスト ３ ロー・バー（スライダー材料） ４ 磁気ヘッド素子 ５ 紫外線 ６ 低粘性の瞬間接着剤 ７ ドライフィルムレジスト ８ レジストパターン ９ キャビティ １０ 磁気ヘッドスライダー １１ 金パッド １２ ワックス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドライエッチング法により、所定のエア
   ーベアリング形状に加工する磁気ヘッドスライダーの製
   造方法であって、磁気ヘッド素子を複数個有する短冊状
   のブロックを、あらかじめ所定のベース板にドライフィ
   ルムを介して貼り付けし、貼り付けられた短冊状のブロ
   ック間に低粘性の樹脂を流し込んだ後に、ドライエッチ
   ング装置に設置して、エッチング加工を行うことを特徴
   とする磁気ヘッドスライダーの製造方法。
2. 【請求項２】 前記低粘性の樹脂が、シアノアクリレー
   トを主成分とする瞬間接着剤であることを特徴とする請
   求項１記載の磁気ヘッドスライダーの製造方法。
3. 【請求項３】 前記低粘性の樹脂の粘度が、２０ｃＰ以
   下であることを特徴とする請求項２記載の磁気ヘッドス
   ライダーの製造方法。