JPS61214970A

JPS61214970A - 研摩装置

Info

Publication number: JPS61214970A
Application number: JP60056494A
Authority: JP
Inventors: Kuniyasu Araki; 荒木　邦康; Toshio Onishi; 大西　利夫; Shinji Abe; 伸治阿部
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1985-03-20
Filing date: 1985-03-20
Publication date: 1986-09-24
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: JPH0659622B2

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〕本発明は、金属、セラミックス、半導体材料等を資材と
する加工対象物に対し、例えばミクロンオーダの極めて
高い精度で研摩仕上げを行なう研摩装置に関する。

〔従来の技術〕

ＶＴＲの磁気ヘッドに用いられるヘッドチップとして、
第３図に示す如（センダストを資材とする一対のチップ
半休（■■を互いに接合一体化してなるセンダストヘッ
ドチップ（９υが注目されている。

上記へラドチップ（９υは、厚さＢ（例えば２４胛）が
磁気ヘッドのトラック幅となる為、高精度（略±０．５
ｐｍ以下）に形成する必要がある、このために従来は、
第１０図乃至第１２図に示す様な研摩装置を用いて、予
め所望の厚さよりも厚く（例えば１６０〜１８０μｍの
厚さに）スライスされた未仕上げのチップ（９）にラッ
プ研摩を施して、所定の精度（例えば２４±０．５μｍ
の公差）を得ていた。

先ず第１０図に示す如く、研摩すべき多数のチップ（９
）は厚さ一定に形成されたフェライト基板（２１１の表
面に接着剤を用いて貼付される。

複数のフェライト基板（２１）に夫々多数のチップ（９
）を貼付した後、これらのフェライト基板（２１）を第
１０図に示す如（円板状のホルダー（１）の装着面（１
０）上に等間隔に固定する。該装着面α０）は高平面度
に仕上げられている。各フェライト基板（２Ｉ）は、松
やにとパラフィンとを加熱溶融してなるワックス（図示
省略）を周囲に固着せしめることにより装着面αα上に
固定される、上記ホルダー（１）には、第１２図に示す如（、先端に
ダイヤモンドチップＩを具える複数のストッパー（６）
が、先端を装着面α■から突出して装備されている。該
ストッパー（６）は、回転操作することにより前記突出
量の調節が可能である。

上記ホルダー（１）、フェライト基板（２１１及びスト
ッパー（６）からなる治具は、第１１図に示す如く裏返
しにして、装置せる多数のチップを下方に向けて平面ラ
ップ盤（４）に装備される。該平面ラップ盤（４）は、
モータ（４υによって回転駆動されるラップ円板（４１
１の上方に、該ラップ円板（鉤上に載置したホルダー（
１）の外周面に当接して回転させる一対の駆動ローラ（
イ）（至）を具える駆動装置（７）を配備して構成され
る。

ラップ円板（４０１及びローラ□□□（至）の回転によ
り、ホルダー（１）は定位置に保持されて、ラップ円板
（機に対し相対的に公転すると同時に自転する。ホルダ
ー（１）に保持された多数のチップ（９）とラップ円板
にとの間には遊離砥粒が供給される。これによってチッ
プ（９）はラップ円板（ａに浮動接触して表面を研摩さ
れ、徐々に厚さが減少する。この際、ストッパー（６）
の突出量を基板（２１）の厚さと目的とするチップの厚
さとの合計値に設定しておけば、所望の厚さを有するチ
ップが得られるのである。

〔発明が解決Ｉ７ようとする問題点〕上記研摩装置に於ては、チップ（９）が所定の厚さまで
研摩された時点が判らず、経験的に決められた加工時間
が経過した後、研摩を終了する方法が採られていた。し
かし、未仕上げのチップ（９）の厚さにバラツキが生ず
ることは避けることが出来ないから、加工時間の設定値
は大きくならざるを得なかった。この結果、加工前の厚
さが薄いチップは所定の厚さに研摩された後も、研摩が
続行されることになる。これによって加工時間に無駄が
生じるばかりでなく、過剰な研摩により第１２図に示す
如（加工対象物（９２１には、ストッパー（６）から離
れるに従って値が増大する加工誤差が生じる問題があっ
た。

〔問題点を解決する一為の手段〕

本発明に係る研摩装置には、ホルダー（１）に向かって
レーザビームを発すると共に該ホルダーは）によって反
射されたレーザビームを感知してホルダー（１）の上下
方向の移動量を検出する研摩量検出装置（５）が装備さ
れている。

〔作　用〕

研摩量規制具を具えたホルダー（１）の装着面ＱＯＩに
加工対象物を装着し、該ホルダー（１）を研摩機の研摩
面上に載置し、加工対象物の表面に研摩を施す。

加工対象物の研摩が進むにつれて、ホルダー（１）は研
摩量だけ降下する。

研摩量検出装置は、時々刻々降下するホルダー（１）の
移動量を例えばミクロンオーダの極めて高い精度で検出
する。

加工対象物が所定の厚さまで研摩されると、研摩量規制
具が研摩機の研摩面に摺接し、これによって研摩抵抗が
増大し研摩速度は急激に低下する。

上記研摩速度の低下はホルダー（１）の降下速度の低下
となって現われるから、研摩量検出装置によって検出さ
れたホルダー（１）の移動量の変化率が所定値以下に収
束したとき研摩を停止すれば、加工対象物は研摩量規制
具の装着面α０）からの突出量に一致する厚さに仕上げ
られることになる。

〔発明の効果〕

研摩量規制具の装着面ααからの突出量を、仕上げるべ
き加工対象物の厚さに予め設定してお（ことにより、加
工対象物に無駄時間な（所定の厚さまで研摩を施すこと
が出来、然も過剰な研摩による加工誤差は生じない。

〔実施例〕

第１図は、本発明に係る研摩装置を第３図に示す磁気へ
ラドチップの研摩装置に実施した一例を示している。

基台（８）には、第１１図に示すものと同一構成の平面
ラップ盤（４）及び駆動装置（７）が装備されている。

又、該装置（７）の側方には、後述する研摩量検出装置
（５）が配設されている。

上記平面ラップ盤（４）のラップ円板（ａ上に載置され
るホルダー（１）は、第１０図及び第１１図に示す従来
のものと略同−構成であるが、第２図に示す如（外周付
近の円周上に等間隔に複数の貫通孔（１１）が開設され
ている。

チップ（９）が貼付される基板（２）は、第４図に示す
如〈従来と同様の形状であるが、セラミックを資材とし
て形成されている。

第２図に示す如く前記基板（２）は、ホルダー（１）の
貫通孔（１１）にビス（８０）を挿入し、該ビス（軸の
先端を基板背面に螺合せしめることによって固定される
。

従って、従来の如きワックスによる固定は不要である。

これによって複数の基板（２）は、ホルダー（１）の装
着面α０上に正確に位置決めされる。

本実施例では研摩量規制具として、後述の如く所定の厚
さを有する複数枚のゲージ板（３）を用いている（第２
図、第８図、第９図参照）。これらのゲージ板（３）は
、セラミック板を台形状に形成すると共に厚さを高い精
度で均一に仕上げたものである。各ゲージ板（３）は前
記基板（２）と同様、ホルダーの貫通孔（１１）に挿入
されたビス（帥によって、装着面αα上に等間隔に固定
される。これによって各ゲージ板（３）は装着面αα上
の基板（２）の間に殆んど隙間なく配設されるのである
。

研摩量検出装置（５）は第１図に示す如く、レーザ発生
器■と、ホルダー（１）の上面の中心に装着された反射
鏡（５ｚと、第５図に示す如（前記レーザ発生器（力か
ら射出されたレーザビーム（入射ビーム）（財）を反射
鏡＠に向かって鉛直方向に偏向せしめると共に該反射鏡
＠によって反射されたレーザビーム（反射ビーム）＠を
受光して前記入射ビームと反射ビームとを互いに干渉せ
しめる干渉計６υと、該干渉計（５１１から射出される
干渉ビーム霞を感知して電気信号に変換しホルダー（１
）の移動量を表わす信号を出力するレシーバ（５３）と
から構成される（以上ＹＨＰ社製）。

該レシーバ（２）からの出力信号は、図示省略する信号
処理回路に接続されている。該回路は具体的にはマイク
ロコンピュータによって構成され、前記出力信号に後述
する演算処理を施し、ホルダー（１）の移動量が所定値
以下に収束したとき研摩機に対し研摩停止命令を発する
ものである。

先ず第２図に示す如く、１６０〜１８０Ｐｍの厚さを有
するスライス後のチップ（９）が貼付されたセラミック
基板（２）をホルダー（１）に固定した状態で、該ホル
ダー（１）を平面ラップ盤（３）に装着し、チップ（９
）の片面に一定持間荒研摩を施す。この際、研摩量は例
えば３０μｍ前後で可い。荒研摩の終了後、ホルダー（
１）からセラミック基板（２）を一旦取り外し、これを
有機溶剤に浸してチップ（９）を剥がす。次に該チップ
を洗浄した後、裏返して再びセラミック基板（２）に接
着固定し、該セラミック基板（２）をホルダー（１）に
装備する。

次に前記ゲージ（３）を用いて、荒研摩の終了したチッ
プ（９）に対し仕上げ研摩を施すのである。

ゲージ（３）は、セラミック基板（２）の厚さＣと第３
図に示す製品としてのへラドチップ（９υの厚さＢの合
計値に一致する厚さＡに形成されており（第８図、第９
図参照）、ホルダー（１）に装着した状態で、ゲージ板
（３）の表面は前記荒研摩の終了した厚さＢＯなるチッ
プ（９）の表面よりも僅かに低（なる。

チップ（９）が貼付されたセラミック基板（２）とゲー
ジ板（３）とを具えたホルダー（１）を、平面ラップ盤
（４）上にチップ（９）を下面にして載置する。該ホル
ダー（１）は駆動装置（７）によって回転駆動され、チ
ップ（９）に研摩が施される。

レーザ発生器■から射出されたレーザビーム（財）は第
５図に示す如（、先ず干渉計６旧こ入射して分光し、一
方の分光ビームは該干渉計にてレシーバ−へ向かって反
射され、他方の分光ビームは鉛直方向に偏向されてホル
ダー（１）に装着された反射鏡＠へ向かう。該分光ビー
ムは反射鏡（支）によって反射され、反射ビーム（□□
□は干渉計（５１）へ入射して前記他方の分光ビームと
合流し、干渉ビーム（至）となってレシーバ（至）へ戻
る。ホルダー（１）が上下動すると、前記反射ビームω
にはドツプラー周波数変調が生じるから、干渉ビーム（
至）に周波数解析を施すことにより、ホルダー（１）の
移動量即ち研摩量を算出することが出来るのである。

ホルダー（１）は前述の如（自転すると同時にラップ円
板上を相対的に公転しているから、これに伴っである程
度上下方向に振動することは避けることが山菜ない。従
って、上記研摩量検出装置（５）の測定データにはホル
ダー（１）の振動に基づく誤差が含まれることになる。

本実施例では該誤差を除去すると共に、研摩終了直後に
研摩装置を自動的に停止させる為、前記信号処理回路を
用いて第６図に示す如きデータ処理を行なっている。

先ず信号処理回路に対し計算に必要な初期データ、例え
ば後記するサンプリング周期、サンプリング間隔等が入
力（９１）される。

研摩装置が始動して加工が開始（□□□される。

測定データ即ち研摩量検出装置（５）のレシーバ（至）
によって検出された研摩量が、設定されたサンプリング
間隔（例えば５０　ｍ５ｅｃ）で取り込まれる（至）。

設定されたサンプリング周期（例えば５　Ｑ　５ｅｅ）
が経過するまでデふ夕の取込みが続行する（財）。

次に上記サンプリング周期内に取り込まれたＮ個のデー
タが算術平均され（ト）、計算結果が記憶される。

サンプリング周期毎に、前の周期成はその前の周期に於
ける計算結果との差が算出され、研摩量が収束したかど
うかが判断（１）される。

上記計算結果の′差が所定の値（例えば０．５μｍ）以
下に収束すると、平面ラップ盤（４）及び駆動装置（７
）に対し停止命令（資）が発せられる。

ト！Ｐ虐電）ＭＬ　Ｍ　１ｍ上っτホル々’　−１１）
の３＆動に某づく誤差は相殺され、精度の良い研摩量の
計算結果が得られるのである。

尚、上記研摩装置に於ては、平面ラップ盤（４）及び駆
動装置（７）が装備された基台（８）上に、研摩量検出
装置（５）が一体に配設されているので、加工の際に基
台（８）に生じる振動は、直接には測定データに影響を
及ぼすことがない。

第７図は累積研摩量の時間変化を表わしている。

研摩初期に於ては、第８図に示す如（、う・ツブ円板（
４０）にはチップ（９）の表面のみが摺接しているから
、チップの研摩速度（ＩＩＪｎ／ｍ１ｎ）は比較的速く
且つ一定である。研摩が進み、第９図に示す如（ゲー　
。

ジ板（３）の表面がラップ円板壜に摺接し始めると、該
ゲージ板（Ｊはセラミック製であって高い耐摩耗・性を
有しているから、研摩速度は急激に低下し、零に近づく
。このとき上述の如（研摩は自動的に停止するのである
。

尚、チップが研摩される過程で、チップに偏荷重が作用
し研摩量に偏りが生じても、チ・７プの一端がゲージ板
（３）と同一の厚さまで研摩されると同時に、ゲージ板
（３）が研摩装置の研摩面に当たり、それ以後の研摩は
チップの厚肉部に対して進行することになる。従ってゲ
ージ板（３）が研摩装置の研摩面に密接して研摩が停止
した段階で、第９図に示す如くチップは均一な厚さＢに
仕上げられる。

ゲージ板（３）は着脱可能であるから、長期間の使用に
よって厚さが変化した場合は取り替えが可能である。又
、厚さの異なるゲージ板（３）を複数種類用いることに
より、チップに対し段階的に研摩を施すことも出来る。

本発明に係る研摩装置は、図示した実施例に限らず特許
請求の範囲に記載した技術範囲内で種々の変形が可能で
あるのは勿論である。例えば研摩装置の停止は、第７図
に示す如きグラフを描（表示装置を装備して操作者が研
摩量の収束を判断し、手動で行なっても可い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る研摩装置の斜面図、第２図は研摩
装置に用いる治具の斜面図、第３図はセンダストチップ
の斜面図、第４図はチップが貼付された基板の斜面図、
第５図は研摩量検出装置の光路図、第６図は７０−チャ
ート、第７図は研摩量の変化を表わすグラフ、第８図及
び第９図は研摩過程の説明図、第１０図は従来の治具の
斜面図、第１１図は従来の研摩装置の斜面図、第１２図
は従来の研摩量規制具の正面図である。（１）・・・ホルダー　　　　（２）・・・セラミック
基板（３）・・・ゲージ板　　　　（４）・・・平面ラ
ップ盤（５）・・・研摩量検出装置　（９）・・・チッ
プ第５図第６図第７Ｉ￥１第Ｓ図第１０［￥１第ｑ図手続補正書〔自制昭和６１年２月２５日１、事件の表示　　特願昭６０−５６４９４２、発明の
名称　研　摩　装　置３、補正をする者　　出願人（１８８）　　三洋電機株式会社５゜補正の対象図面、明細書の発明の詳細な説明の欄７゜補正の内容（１）図面中ＩＪｓ１２図」を別紙「第１２図」に補正
。（２）明細書第１０頁１９行目「一定持間」をｍ；”

Claims

【特許請求の範囲】

（１）加工対象物に研摩を施す為の研摩面を上面に具え
た研摩機と、加工対象物を装着固定すべき装着面（１０
）を下面に具えた上下動可能なホルダー（１）と、該ホ
ルダー（１）の装着面（１０）に突設される研摩量規制
具とを具備し、ホルダー（１）に保持された加工対象物
は研摩機の研摩面上を相対的に摺動して研摩が施される
研摩装置に於て、該装置にはレーザ発生器（５０）と、
ホルダー（１）の上面に装着された反射鏡（５２）と、
前記レーザ発生器（５０）から射出されたレーザビーム
（入射ビーム）を反射鏡（５２）に向かって偏向せしめ
ると共に該反射鏡（５２）によって反射されたレーザビ
ーム（反射ビーム）を受光して前記入射ビームと反射ビ
ームとを互いに干渉せしめる干渉計（５１）と、該干渉
計（５１）から射出される干渉ビームを感知して電気信
号に変換しホルダー（１）の移動量を表わす信号を出力
するレシーバ（５３）とから構成される研摩量検出装置
（５）が装備されていることを特徴とする研摩装置。
（２）加工対象物は、所定の厚さに研摩すべきチップを
一定厚さの基板（２）に貼着してなり、該基板（２）は
チップを下方に向けてホルダー（１）に着脱可能に固定
される特許請求の範囲第１項に記載の研摩装置。
（３）研摩量規制具は、セラミック製の複数のゲージ板
（３）からなり、該ゲージ板（３）はチップの研摩量或
は仕上げるべきチップの厚さに応じて基板（２）よりも
僅かに厚く且つ一定厚さに形成され、ホルダー（１）の
装着面（１０）上に基板（２）に近接して着脱可能に固
定される特許請求の範囲第２項に記載の研摩装置。
（４）ホルダー（１）は円板状であって、複数の基板（
２）及びゲージ板（３）が装着面（１０）内の円周上に
交互に近接して配備される特許請求の範囲第３項に記載
の研摩装置。
（５）基板（２）はセラミック製である特許請求の範囲
第２項乃至第４項の何れかに記載の研摩装置。
（６）研摩量検出装置は、レシーバ（５３）からの出力
信号に演算処理を施す信号処理回路を具え、ホルダー（
１）の移動量が所定値以下に収束したとき研摩機に対し
研摩停止命令を発する特許請求の範囲第１項乃至第５項
の何れかに記載の研摩装置。