JP2001179616A - 加工用治具 - Google Patents
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Abstract
形状に変形させることを可能として、長い加工対象物で
も精度よく加工できるようにする。 【解決手段】 治具50は、加工装置に固定される本体
部51と、1方向に長い加工対象物としてのバーを保持
するための1方向に長い保持部52と、保持部52と本
体部51とを連結する4本の連結部53A〜53Dと、
保持部52に連結され、保持部52を変形させるための
荷重が付加される3つの荷重付加部54A〜54Cと、
荷重付加部54A〜54Cと保持部52とを連結する腕
部55A〜55Cとを備えている。保持部52は、外力
が加えられることによってたわむ細長い梁構造になって
いる。保持部52の下端部には、バーが固定されるバー
固定部58が設けられている。保持部52の両端部52
a,52bは、本体部51に連結されずに解放されてい
る。
Description
加工が施される対象物を保持するための加工用治具に関
する。
薄膜磁気ヘッドは、一般的に、後段部に薄膜磁気ヘッド
素子が形成されたスライダの形態をなしている。スライ
ダは、一般的に、表面が媒体対向面(エアベアリング
面)となるレール部を有すると共に、空気流入側の端部
近傍にテーパ部またはステップ部を有し、テーパ部また
はステップ部より流入する空気流によってレール部が磁
気ディスク等の記録媒体の表面からわずかに浮上するよ
うになっている。
込み用の誘導型電磁変換素子と読み出し用の磁気抵抗
(以下、MR(Magneto Resistive )と記す。)素子と
を積層した構造の複合型の薄膜磁気ヘッド素子が広く用
いられている。
ッド素子を含むスライダとなる部分(以下、スライダ部
分と言う。)が複数列に配列されたウェハを一方向に切
断して、スライダ部分が一列に配列された棒状の磁気ヘ
ッド用素材(以下、バーと言う。)を形成し、このバー
における媒体対向面となる面(以下、便宜上、媒体対向
面と言う。)に対して、ラッピング(研磨)等の加工を
行い、その後、バーを切断して各スライダに分離するこ
とによって製造される。
化させるためには、薄膜磁気ヘッドの磁極部分と記録媒
体の表面との距離を、極小さな一定の値に保つことが重
要である。そのためには、薄膜磁気ヘッドの媒体対向面
の平面度を所定の値に精度良く収め、浮上量の安定化を
図ると共に、薄膜磁気ヘッドのスロートハイトおよびM
Rハイトの値を所定の範囲内に収めることが、薄膜磁気
ヘッドの加工における重要な要件となっている。なお、
スロートハイトとは、誘導型電磁変換素子における磁極
部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ
(高さ)を言う。また、MRハイトとは、MR素子の媒
体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ(高さ)
を言う。
Rハイトの値を目標とする値となるように媒体対向面を
ラッピングする方法は種々あるが、高精度で行なうこと
ができ、且つ一般的に行われている方法は、以下のよう
な方法である。すなわち、この方法は、後述するような
機能を持った加工用治具と、この治具に適度な荷重を加
え、治具に接着されたバーを変形させながら、自動的に
ラッピングを行う機能を持ったラッピング装置とを使用
する方法である。
装置に固定される本体部と、バーを保持するための1方
向に長い保持部と、保持部に連結され、保持部を変形さ
せるための荷重が付加される複数の荷重付加部とを備え
ている。保持部は、外力が加えられることによってたわ
む細長い梁構造になっている。この治具では、外部より
荷重付加部に荷重を加えると、保持部がたわみ、この保
持部のたわみにより、保持部によって保持されたバーに
たわみを与えることができる。
方法について説明する。このラッピング方法では、ま
ず、バーにおけるラッピングしようとする面が表側とな
るように、治具の保持部に対してバーを接着剤等によっ
て固定する。
ー内の各薄膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびM
Rハイトの値を光学的あるいは電気的な方法で測定し、
それらの測定値と目標値との偏差すなわち必要な研磨量
を計算する。
応するラッピング部分のうち、他の薄膜磁気ヘッド素子
に対応する部分に比べて、必要な研磨量が多い部分につ
いては、より多く研磨されるようにするために、その部
分における研磨面が凸状になるように荷重付加部に荷重
を加えてバーを変形させる。一方、バー内の各薄膜磁気
ヘッド素子に対応するラッピング部分のうち、他の薄膜
磁気ヘッド素子に対応する部分に比べて、必要な研磨量
が少ない部分については、なるべく研磨されないように
するために、その部分における研磨面が凹状になるよう
に荷重付加部に荷重を加えてバーを変形させる。そし
て、バーを変形させた状態のまま、バーの媒体対向面
を、回転するラッピングプレートに押し当てることによ
り、バーのラッピングが行われる。
スロートハイトおよびMRハイトの値を測定し、それら
の測定値と目標値との偏差すなわち必要な研磨量を計算
し、この必要な研磨量に応じてバーを変形させてバーの
ラッピングを行うという一連の動作を、自動的に繰り返
し実行することにより、各薄膜磁気ヘッド素子における
スロートハイトおよびMRハイトのばらつきが修正さ
れ、最終的には各薄膜磁気ヘッド素子におけるスロート
ハイトおよびMRハイトが所定の範囲内に収束する。
は、上述のようなバーのラッピングを行うためのラッピ
ング装置が示されている。また、米国特許第5,60
7,340号には、磁気ヘッドのラッピング用の治具が
示されている。また、特開平2−95572号公報に
は、MR素子の抵抗値を監視してスロートハイトを制御
するラッピング制御装置が示されている。
定の長さのバーを切り出して、このバーに対して上述の
ような加工用冶具を用いてラッピング等の加工を行って
いた。
ち一度の加工によってできるだけ多くの製品を得ること
ができるようにするためには、できるだけ長いバーを用
いることが望ましい。そのため、バーの長さを変更した
い場合がある。このような場合、バーの長さに応じて、
加工用冶具の長さや高さを変更することも考えられる。
に限らず複数の工程で使用される。各工程では、加工用
冶具を位置決め固定して使用する。従って、加工用冶具
の長さや高さを変更すると、各工程における加工用冶具
の位置決め固定部分を全て変更しなければならない。ま
た、長さや高さの異なる複数種類の加工用冶具が存在す
ると、各工程において、複数種類の加工用冶具に対応で
きるように、加工用冶具の位置決め固定部分を工夫する
必要が生じる。このような状況を考えると、バーの長さ
にかかわらず加工用冶具の形状は一定であることが望ま
しい。
07,340号に示されるような従来の加工用冶具で
は、保持部の両端部が本体部に対して連結されている。
このような形状の加工用冶具では、両端部の近傍におい
て保持部の自由な変形が阻害される。そのため、従来の
加工用冶具では、特に保持部の両端部近傍の部分を望む
形状に変形させることが難しい。その結果、従来の加工
用冶具では、長いバーを用いる場合に、バーの両端部近
傍における薄膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよび
MRハイトの目標値に対する偏差が増大するという問題
点がある。
ので、その目的は、1方向に長い加工対象物を保持する
保持部を有し、この保持部を変形させることにより加工
対象物を変形させる加工用治具であって、保持部の両端
部近傍においても保持部を望む形状に変形させることを
可能として、長い加工対象物でも精度よく加工できるよ
うにした加工用治具を提供することにある。
1方向に長い加工対象物を保持し、加工対象物に加工を
施す加工装置に対して固定される加工用治具であって、
加工装置に固定される本体部と、加工対象物を保持する
ための1方向に長い保持部と、保持部と本体部とを連結
する複数の連結部と、保持部に連結され、保持部を変形
させるための荷重が付加される複数の荷重付加部とを備
え、保持部の両端部は、本体部に連結されずに解放され
ているものである。
が本体部に連結されずに解放されていることから、保持
部の両端部近傍においても保持部を望む形状に変形させ
ることが可能になる。
付加部のうちの2つは、それぞれ、保持部の長手方向の
中央よりも各端部側の位置に配置されて、保持部の各端
部から所定の距離だけ中央寄りの位置に連結され、複数
の連結部のうちの2つは、それぞれ、一端部が本体部に
接続され、他端部が2つの荷重付加部と保持部との連結
部分に接続されていてもよい。この場合、2つの連結部
は可撓性を有する板状をなしていてもよい。
は、薄膜磁気ヘッド素子を含むスライダとなる部分が一
列に配列された棒状の磁気ヘッド用素材であってもよ
い。
て図面を参照して詳細に説明する。 [第1の実施の形態]始めに、図3を参照して、本発明
の第1の実施の形態に係る加工用治具が使用される加工
装置の一例について説明する。図3は、この加工装置の
概略の構成を示す斜視図である。この加工装置1は、ス
ライダ部分が一列に配列された棒状の磁気ヘッド用素材
であるバーをラッピングする装置である。加工装置1
は、テーブル10と、このテーブル10上に設けられた
回転ラッピングテーブル11と、この回転ラッピングテ
ーブル11の側方において、テーブル10上に設けられ
た支柱12と、この支柱12に対してアーム13を介し
て取り付けられた素材支持部20とを備えている。回転
ラッピングテーブル11は、バーに当接するラッピング
プレート11aを有している。
の治具保持部23の前方位置に等間隔に配設された3本
の荷重付加棒25A,25B,25Cとを有している。
本実施の形態に係る加工用冶具(以下、単に治具と言
う。)50は、冶具保持部23に固定されるようになっ
ている。後で詳しく説明するが、治具50には、断面が
矩形の孔からなる3つの荷重付加部が設けられている。
荷重付加棒25A,25B,25Cの各下端部には、そ
れぞれ、冶具50の各荷重付加部(孔)に挿入される断
面が矩形の頭部を有する荷重付加ピンが設けられてい
る。各荷重付加ピンは、それぞれ図示しないアクチュエ
ータによって、上下方向、左右方向(治具50の長手方
向)および回転方向に駆動されるようになっている。
る治具の構成について説明する。図1は、本実施の形態
に係る治具を表し、(a)は治具の正面図、(b)は治
具の右側面図、(c)は治具の平面図、(d)は治具の
底面図である。これらの図に示したように、本実施の形
態に係る治具50は、例えば図3に示したような加工装
置1に固定される本体部51と、1方向に長い加工対象
物としてのバーを保持するための1方向に長い保持部5
2と、保持部52と本体部51とを連結する4本の連結
部53A〜53Dと、保持部52に連結され、保持部5
2を変形させるための荷重が付加される3つの荷重付加
部54A〜54Cと、荷重付加部54A〜54Cと保持
部52とを連結する腕部55A〜55Cとを備えてい
る。
上下方向の中央よりも上側の位置に、固定用孔56が形
成されている。この固定用孔56には、加工装置1の冶
具保持部23に設けられた図示しない治具固定用ピンに
対して本体部51を固定するためのボルトが挿通される
ようになっている。冶具50は、固定用孔56の位置で
ある1箇所でのみ加工装置1に対して固定されるように
なっている。
57が形成されている。この係合部57,57には、加
工装置1の冶具保持部23に設けられた図示しない2つ
のガイドピンが係合するようになっている。この係合部
57,57は、固定用孔56を中心にして冶具50が回
転することを防止するために設けられる。
ってたわむ細長い梁構造になっている。保持部52の下
端部には、バーが固定されるバー固定部58が設けられ
ている。バー固定部58には、バーを切断する際に、バ
ー切断用のブレードが入り込む複数の溝が形成されてい
る。保持部52の両端部52a,52bは、本体部51
に連結されずに解放されている。
ルコニア(ZrO2 ),アルミナ(Al2 O3 )等のセ
ラミックによって形成される。
A,54Cは、保持部52の長手方向の中央よりも各端
部52a,52b側の位置で且つ上下方向の略中央の位
置に配置されて、腕部55A,55Cを介して、保持部
52の各端部52a,52bから所定の距離だけ中央寄
りの位置に連結されている。他の1つの荷重付加部54
Bは、本体部51の長手方向の中央で、且つ上下方向の
中央よりも下側の位置に配置されている。
れ、一端部が本体部51に接続され、他端部が荷重付加
部54A,54Cと保持部52との連結部分である腕部
55A,55Cに接続されている。また、連結部53
A,53Dは、可撓性を有する板状をなしている。
ぞれ、一端部が本体部51に接続され、他端部が保持部
52に接続されている。また、連結部53B,53C
は、可撓性を有する板状をなしている。
る冶具50の作用について説明する。図2は、本実施の
形態に係る冶具50の使用状態を示す正面図である。こ
の図に示したように、バー70は、治具50のバー固定
部58に対して、バー70の媒体対向面が表側(下側)
となるように接着等により固定される。バー70を保持
した治具50は、加工装置1に対して固定されると、バ
ー70の被加工面が回転ラッピングテーブル11のラッ
ピングプレート11aに当接するように配置される。こ
の状態で、加工装置1の荷重付加ピンを上下方向、左右
方向、回転方向の3方向に駆動することにより、治具5
0の荷重付加部54A,54B,54Cに対してそれぞ
れ3方向の荷重を付加することができる。
54A,54B,54Cに対して種々の方向の荷重を付
加することにより、保持部52、バー固定部58および
バー70が変形される。これにより、バー70内の各薄
膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびMRハイトの
値を目標とする値となるように制御しながら、バー70
の媒体対向面をラッピングすることが可能となる。
52の両端部52a,52bが本体部51に連結されず
に解放されていることから、保持部52の両端部52
a,52bの近傍において、自由な変形が阻害されるこ
となく、片持ち梁構造と同等のたわみ形状を得ることが
できる。従って、本実施の形態に係る冶具50によれ
ば、保持部52の両端部52a,52bの近傍において
も保持部52を望む形状に変形させることが可能にな
る。その結果、長いバー70を用いる場合であっても、
バー70を精度よく加工することが可能になり、その結
果、長いバー70に含まれる多くの薄膜磁気ヘッド素子
のスロートハイトおよびMRハイトの目標値に対する偏
差を小さくすることができる。
ば、各荷重付加部54A,54B,54Cがそれぞれ3
方向の荷重を受けることができるので、保持部52を複
雑な形状に変形させることが可能になり、薄膜磁気ヘッ
ド素子のスロートハイトおよびMRハイトの高精度な制
御が可能になる。
子を含むスライダ部分が複数列に配列されたウェハを一
方向に切断して形成されたものである。このバー70
は、スライダ部分が一列に配列されたものである。
素子の構成の一例について説明する。図4は、薄膜磁気
ヘッド素子における媒体対向面に垂直な断面を示す断面
図である。本例は、書き込み用の誘導型電磁変換素子と
読み出し用のMR素子とを積層した構造の複合型の薄膜
磁気ヘッド素子の例である。
アルティック(Al2O3・TiC)等のセラミック材料
よりなる基板72と、この基板72の上に形成されたア
ルミナ(Al2O3)等の絶縁材料よりなる絶縁層73
と、この絶縁層73の上に形成された磁性材料よりなる
下部シールド層74と、この下部シールド層74の上に
形成されたアルミナ等の絶縁材料よりなる下部シールド
ギャップ膜75と、一端部が媒体対向面(図4における
左側の面)に配置されるように、下部シールドギャップ
膜75の上に形成された再生用のMR素子76と、下部
シールドギャップ膜75の上に形成され、MR素子76
に電気的に接続された一対の電極層77と、下部シール
ドギャップ膜75、MR素子76および電極層77を覆
うように形成された上部シールドギャップ膜78と、こ
の上部シールドギャップ膜78の上に形成された磁性材
料よりなる上部シールド層兼下部磁極層(以下、下部磁
極層と記す。)79とを備えている。MR素子76に
は、AMR(異方性磁気抵抗効果)素子、GMR(巨大
磁気抵抗効果)素子あるいはTMR(トンネル磁気抵抗
効果)素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子
を用いることができる。
79の上に形成されたアルミナ等の絶縁材料よりなる記
録ギャップ層80と、この記録ギャップ層80の上に形
成され、例えば熱硬化させたフォトレジストよりなる絶
縁層81によって囲われた薄膜コイル82と、絶縁層8
1の上に形成された磁性材料よりなる上部磁極層83
と、この上部磁極層83を覆うように形成されたアルミ
ナ等の絶縁材料よりなる保護層84とを備えている。図
示しないが、保護層84の上面には、MR素子76と薄
膜コイル82に接続された複数のパッド状の電極が形成
されている。
る磁極部分と、下部磁極層79の媒体対向面側の一部で
ある磁極部分は、記録ギャップ層80を介して互いに対
向している。上部磁極層83の磁極部分は、記録トラッ
ク幅に等しい幅を有している。また、上部磁極層83の
媒体対向面とは反対側の端部は、記録ギャップ層80に
形成されたコンタクトホールを介して下部磁極層79に
接続され、磁気的に連結されている。
いて媒体対向面(図における左側の面)が、図3に示し
た加工装置1によってラッピングされる面である。ラッ
ピングの際、加工装置1は、バー70に含まれる各薄膜
磁気ヘッド素子71におけるスロートハイトTHおよび
MRハイトMR−hが全て許容誤差の範囲内となるよう
に制御を行う。このような制御は、例えば、特開平2−
95572号公報に示されるように、電気的ラッピング
ガイド(Electrical Lapping Guide:ELG)とMR素子
76の抵抗値を監視することによって行われる。電気的
ラッピングガイドは、例えば、バー70の長手方向の両
端部に配置されるように、薄膜磁気ヘッド素子71の形
成の際に、基板72上に形成される。
ガイドとMR素子の抵抗値を監視してラッピングを制御
する加工装置の回路構成の一例を示すブロック図であ
る。この例の加工装置は、バー70内の電気的ラッピン
グガイド(図では、ELGと記す。)85とMR素子7
6の抵抗値を監視して、治具50の荷重付加部54A,
54B,54Cにそれぞれ3方向の荷重を付加するため
の9つアクチュエータ91〜99を制御する制御装置8
6と、図示しないコネクタを介して、バー70内の複数
の電気的ラッピングガイド85および複数のMR素子7
6に接続され、これらの電気的ラッピングガイド85お
よびMR素子76のいずれかを選択的に制御装置86に
接続するマルチプレクサ87とを備えている。
チプレクサ87を介して、バー70内の電気的ラッピン
グガイド85およびMR素子76の抵抗値を監視して、
アクチュエータ91〜99を制御する。制御装置86
は、始めは、電気的ラッピングガイド85の抵抗値を監
視することによって、粗仕上げを行い、その後、各MR
素子76の抵抗値を監視することによって、各薄膜磁気
ヘッド素子71におけるスロートハイトTHおよびMR
ハイトMR−hが全て許容誤差の範囲内となるように制
御を行う。
施の形態に係る冶具50を用いて加工が施されるバー7
0をウェハより切り出す方法の例について説明する。以
下の例では、薄膜磁気ヘッド素子を含むスライダ部分が
複数列に配列された円板状のウェハより、互いに幅の異
なる複数種類のブロックを形成する。各ブロックは、複
数列に配列されたスライダ部分を含み一定の幅を有す
る。バーは、ブロックを1方向に切断して形成される。
は、例えば、76.2mm(3インチ)、152.4m
m(6インチ)または203.2mm(8インチ)であ
る。以下、直径が76.2mm(3インチ)、152.
4mm(6インチ)、203.2mm(8インチ)のウ
ェハを、それぞれ、3インチウェハ、6インチウェハ、
8インチウェハと言う。
ックを切り出す場合におけるブロックの配置の一例を示
す説明図である。この例では、3インチウェハ101a
より、3種類のブロック111A,111B,111C
を切り出している。なお、図6ないし図10では、ブロ
ック111A,111B,111Cを、それぞれ簡略的
に符号A,B,Cでも表している。図6において、スラ
イダ部分の列は左右方向に延び、このスライダ部分の列
が上下方向に複数並んでいる。また、ブロック111
A,111B,111Cの幅とは、図6においてブロッ
ク111A,111B,111Cの左右方向の長さであ
る。ブロック111A,111B,111Cの中では、
ブロック111Aの幅が最も大きく、次にブロック11
1Bの幅が大きく、ブロック111Cの幅が最も小さく
なっている。
1a内の上下方向の中央部分よりブロック111Aが切
り出され、ブロック111Aの上側および下側よりそれ
ぞれブロック111Bが切り出され、更にその上側およ
び下側よりそれぞれブロック111Cが切り出されてい
る。3インチウェハ101aの外周から内側へ向かって
所定の幅の領域は、ブロックとする部分から除いてい
る。
mm±5%とする。ブロック111Bの幅は、例えば5
7.6mm±5%とする。ブロック111Cの幅は、例
えば38.4mm±5%とする。各ブロック111A,
111B,111Cにおいて、幅方向の両端から内側へ
向かって所定(スライダ部分2個分程度)の幅の領域内
のスライダ部分は無効とし、残りのスライダ部分を有効
とする。
ックを切り出す場合におけるブロックの配置の一例を示
す説明図である。この例では、3インチウェハ101a
より、2種類のブロック111A,111Bを切り出し
ている。3インチウェハ101a内におけるブロック1
11A,111Bの位置は、図6に示した例と同様であ
る。
ックを切り出す場合におけるブロックの配置の一例を示
す説明図である。図8に示した例では、6インチウェハ
101b内の上下方向の中央部分より、左右に方向に並
ぶ2つのブロック111A1が切り出されている。ま
た、各ブロック111A1の上側および下側ではブロッ
ク111Bが切り出されている。また、上下の各ブロッ
ク111Bの上側および下側ではブロック111A2が
切り出されている。なお、ブロック111A1,111A
2はブロック111Aと同じ種類に属し、その幅はブロ
ック111Aと同じである。
ックを切り出す場合におけるブロックの配置の一例を示
す説明図である。図9に示した例では、8インチウェハ
101c内の上下方向の中央部分において、左右方向の
中央部分よりブロック111B11が切り出され、その左
右両側よりそれぞれブロック111A11が切り出されて
いる。また、ブロック111A11,111B11の上側お
よび下側では、左右方向の中央部分よりブロック111
A12が切り出され、その左右両側よりそれぞれブロック
111B12が切り出されている。また、上下の各ブロッ
ク111A12,111B12の上側および下側では、左右
方向に並ぶ3つのブロック111B13が切り出されてい
る。また、上下の各ブロック111B13の上側および下
側では、左右方向に並ぶ2つのブロック111A13が切
り出されている。また、上下の各ブロック111A13の
上側および下側では、左右方向に並ぶ2つのブロック1
11B14が切り出されている。また、上下の各ブロック
111B14の上側および下側ではブロック111A14が
切り出されている。
11A13,111A14は、ブロック111Aと同じ種類
に属し、その幅はブロック111Aと同じである。同様
に、ブロック111B11,111B12,111B13,11
1B14はブロック111Bと同じ種類に属し、その幅は
ブロック111Bと同じである。
ロックを切り出す場合におけるブロックの配置の他の例
を示す説明図である。図10に示した例では、8インチ
ウェハ101c内の上下方向の中央部分において、左右
方向の中央部分よりブロック111A21が切り出され、
その左右両側よりそれぞれブロック111B21が切り出
されている。また、ブロック111A21,111B21の
上側および下側では、左右方向に並ぶ3つのブロック1
11B22が切り出されている。また、上下の各ブロック
111B22の上側および下側では、左右方向に並ぶ2つ
のブロック111A22が切り出されている。また、上下
の各ブロック111A22の上側および下側では、左右方
向に並ぶ2つのブロック111B23が切り出されてい
る。また、上下の各ブロック111B23の上側および下
側ではブロック111A23が切り出されている。
11A23は、ブロック111Aと同じ種類に属し、その
幅はブロック111Aと同じである。同様に、ブロック
111B21,111B22,111B23は、ブロック111
Bと同じ種類に属し、その幅はブロック111Bと同じ
である。
ウェハより切り出された2種類または3種類のブロック
を切断してバーを形成することにより、長さが69.6
mm±5%と57.6mm±5%の2種類のバー、また
は、これらに長さが38.4mm±5%のバーを加えた
3種類のバーが得られる。本実施の形態に係る冶具50
は、このような複数種類のバーに対して共通に使用され
る。
参照して、本実施の形態に係る冶具50の作用および効
果について詳しく説明する。
本実施の形態に係る冶具50と比較するために用いた2
つの比較例の冶具について説明する。図11は第1の比
較例の冶具151を示す正面図、図12は第2の比較例
の冶具152を示す正面図である。
では、保持部52の両端部が連結部53A,53Dを介
して本体部51に連結されている。また、この冶具15
1における保持部52およびバー固定部58は、長さが
約50mmのバーについて使用するのに適するように設
計されており、本実施の形態に係る冶具50における保
持部52およびバー固定部58に比べて短くなってい
る。また、この冶具151では、保持部52が短い分、
連結部53A,53Dが長くなっている。
における保持部52およびバー固定部58は、長さが約
70mmのバーについて使用できるように、第1の比較
例の冶具151における保持部52およびバー固定部5
8よりも長く、本実施の形態に係る冶具50における保
持部52およびバー固定部58と同程度の長さになって
いる。また、この冶具152においても、保持部52の
両端部は連結部53A,53Dを介して本体部51に連
結されている。また、この冶具152では、第1の比較
例の冶具151に比べて、保持部52が長い分、連結部
53A,53Dが短くなっている。
冶具151に対する構造解析シミュレーションの結果を
示したものである。このシミュレーションでは、冶具1
51の荷重付加部54A,54Cにそれぞれ上方向に
9.8N(=1kgf)の荷重を付加し、荷重付加部5
4Bに下方向に9.8N(=1kgf)の荷重を付加し
ている。このシミュレーションの結果では、保持部52
においてほぼ理想的なたわみが得られている。これは、
保持部52の両端部近傍において保持部52の自由な変
形が阻害されない程度に、連結部53A,53Dが十分
長いためである。
冶具152に対する構造解析シミュレーションの結果を
示したものである。荷重の付加の条件は、図13の場合
と同様である。このシミュレーションの結果では、保持
部52の両端部近傍において保持部52の自由な変形が
阻害されている。このように、保持部52の両端部を連
結部53A,53Dを介して本体部51に連結した構造
では、保持部52を長くすると、その分、連結部53
A,53Dが短くなり、その結果、保持部52の両端部
近傍において保持部52の自由な変形が阻害されて、保
持部52の両端部近傍において理想的なたわみが得られ
ないことが分かる。
第1の比較例や第2の比較例のように保持部52の両端
部を連結部53A,53Dを介して本体部51に連結し
た構造では、保持部52の長さが本体部51の長さの約
65%以内の場合には保持部52においてほぼ理想的な
たわみが得られるが、保持部52の長さが本体部51の
長さの約65%を超えると保持部52の両端部近傍にお
いて理想的なたわみが得られないことが分かった。
る冶具50に対する構造解析シミュレーションの結果を
示したものである。荷重の付加の条件は、図13の場合
と同様である。このシミュレーションの結果では、保持
部52において理想的なたわみが得られている。このよ
うに、保持部52の両端部52a,52bが本体部51
に連結されずに解放された構造とすることにより、保持
部52を長くしても、保持部52において理想的なたわ
みが得られることが分かる。また、構造解析シミュレー
ションにより、本実施の形態に係る冶具50では、保持
部52の長さが本体部51の長さの約85%以内の場合
に、保持部52においてほぼ理想的なたわみが得られる
ことが分かった。
実施の形態に係る冶具50が、図12に示した第2の比
較例の冶具152に比べて、保持部52においてより理
想的なたわみが得られることを定量的に示す2つのシミ
ュレーションの結果について説明する。
ョンに係るものである。図16は、第1のシミュレーシ
ョンにおいて作りたい保持部52の変位曲線(以下、理
想曲線と言う。)を示したものである。図16におい
て、横軸は保持部52における長手方向の位置を表し、
縦軸は保持部52の垂直方向の変位を表している。
られる保持部52の変位曲線を実線で示し、理想曲線を
破線で示したものである。図17における横軸と縦軸は
図16と同様である。図18は、図17に示した第2の
比較例の冶具152で得られる保持部52の変位曲線と
理想曲線との偏差を示したものである。図18におい
て、横軸は保持部52における長手方向の位置を表し、
縦軸は偏差を表している。
得られる保持部52の変位曲線を示したものである。図
19における横軸と縦軸は図16と同様である。図20
は、図19に示した本実施の形態に係る冶具50で得ら
れる保持部52の変位曲線と図16に示した理想曲線と
の偏差を示したものである。図20における横軸と縦軸
は図18と同様である。
態に係る冶具50が、第2の比較例の冶具152に比べ
て、保持部52においてより理想的なたわみが得られる
ことがよく分かる。
ョンに係るものである。図21は、第2のシミュレーシ
ョンにおいて作りたい保持部52の変位曲線(理想曲
線)を示したものである。図21において、横軸は保持
部52における長手方向の位置を表し、縦軸は保持部5
2の垂直方向の変位を表している。
られる保持部52の変位曲線を実線で示し、理想曲線を
破線で示したものである。図22における横軸と縦軸は
図21と同様である。図23は、図22に示した第2の
比較例の冶具152で得られる保持部52の変位曲線と
理想曲線との偏差を示したものである。図23におい
て、横軸は保持部52における長手方向の位置を表し、
縦軸は偏差を表している。
得られる保持部52の変位曲線を示したものである。図
24における横軸と縦軸は図21と同様である。図25
は、図24に示した本実施の形態に係る冶具50で得ら
れる保持部52の変位曲線と図21に示した理想曲線と
の偏差を示したものである。図25における横軸と縦軸
は図23と同様である。
態に係る冶具50が、第2の比較例の冶具152に比べ
て、保持部52においてより理想的なたわみが得られる
ことが分かる。
冶具50によれば、保持部52の両端部52a,52b
が本体部51に連結されずに解放されているので、保持
部52の両端部52a,52bの近傍において自由な変
形が阻害されることがなく、保持部52の両端部52
a,52bの近傍においても保持部52を望む形状に変
形させることが可能になる。従って、本実施の形態によ
れば、長いバー70を用いる場合であっても、バー70
を精度よく加工することが可能になる。その結果、長い
バー70に含まれる多くの薄膜磁気ヘッド素子のスロー
トハイトおよびMRハイトの目標値に対する偏差を小さ
くでき、薄膜磁気ヘッドの歩留りを向上させることがで
きる。
して、本発明の第2の実施の形態に係る加工用冶具につ
いて説明する。図26は、本実施の形態に係る加工用冶
具250の使用状態を示す正面図である。本実施の形態
に係る冶具250では、荷重付加部54Bと連結部53
Bとの間の位置に、荷重付加部54Dと、この荷重付加
部54Dと保持部52とを連結する腕部55Dとが設け
られ、荷重付加部54Bと連結部53Cとの間の位置
に、荷重付加部54Eと、この荷重付加部54Eと保持
部52とを連結する腕部55Eとが設けられている。ま
た、本実施の形態に係る冶具250では、荷重付加部5
4A〜54Eは、断面がほぼ円形の孔によって構成され
ている。これらの荷重付加部54A〜54Eは上下方向
に駆動されるようになっている。なお、この冶具250
を使用する加工装置は、5つの荷重付加部54A〜54
Eに独立に荷重を付加できる5本の荷重付加棒を有する
ものとする。
4Eは上下方向に変位するだけであるが、第1の実施の
形態に係る冶具50に比べて荷重付加部の数が多いの
で、第1の実施の形態と同様に、保持部52を複雑な形
状に変形させることが可能になり、薄膜磁気ヘッド素子
のスロートハイトおよびMRハイトの高精度な制御が可
能になる。
および効果は、第1の実施の形態と同様である。
して、本発明の第3の実施の形態に係る加工用冶具につ
いて説明する。図27は、本実施の形態に係る加工用冶
具350の使用状態を示す正面図である。本実施の形態
に係る冶具350では、荷重付加部54Aと連結部53
Bとの間の位置に、荷重付加部154Aと、この荷重付
加部154Aと保持部52とを連結する腕部155Aと
が設けられ、荷重付加部54Bと連結部53Bとの間の
位置に、荷重付加部154Bと、この荷重付加部154
Bと保持部52とを連結する腕部155Bとが設けら
れ、荷重付加部54Bと連結部53Cとの間の位置に、
荷重付加部154Cと、この荷重付加部154Cと保持
部52とを連結する腕部155Cとが設けられ、荷重付
加部54Bと連結部53Dとの間の位置に、荷重付加部
154Dと、この荷重付加部154Dと保持部52とを
連結する腕部155Dとが設けられている。また、本実
施の形態に係る冶具350では、荷重付加部54A〜5
4C,154A〜154Dは、断面がほぼ円形の孔によ
って構成されている。これらの荷重付加部54A〜54
C,154A〜154Dは上下方向に駆動されるように
なっている。なお、この冶具350を使用する加工装置
は、7つの荷重付加部54A〜54C,154A〜15
4Dに独立に荷重を付加できる7本の荷重付加棒を有す
るものとする。
る冶具250に比べて荷重付加部の数が多いので、第2
の実施の形態に係る冶具250よりも、保持部52を複
雑な形状に変形させることが可能になり、薄膜磁気ヘッ
ド素子のスロートハイトおよびMRハイトのより高精度
な制御が可能になる。
および効果は、第1または第2の実施の形態と同様であ
る。
されず、種々の変更が可能である。例えば、本発明は、
加工として、ラッピング以外の加工、例えばポリシング
や、グラインディングを行う場合にも適用することがで
きる。また、本発明は、加工が施される加工対象物が薄
膜磁気ヘッド以外の場合にも適用することができる。
によれば、保持部の両端部が本体部に連結されずに解放
されているので、保持部の両端部近傍においても保持部
を望む形状に変形させることが可能になり、長い加工対
象物でも精度よく加工することが可能になるという効果
を奏する。
である。
態を示す正面図である。
れる加工装置の一例を示す斜視図である。
である。
ある。
す場合におけるブロックの配置の一例を示す説明図であ
る。
す場合におけるブロックの配置の一例を示す説明図であ
る。
す場合におけるブロックの配置の一例を示す説明図であ
る。
す場合におけるブロックの配置の一例を示す説明図であ
る。
出す場合におけるブロックの配置の他の例を示す説明図
である。
る第1の比較例の冶具を示す正面図である。
る第2の比較例の冶具を示す正面図である。
レーションの結果を示す説明図である。
レーションの結果を示す説明図である。
る構造解析シミュレーションの結果を示す説明図であ
る。
持部の変位曲線を示す説明図である。
例の冶具で得られる保持部の変位曲線を示す説明図であ
る。
例の冶具で得られる保持部の変位曲線と理想曲線との偏
差を示す説明図である。
1の実施の形態に係る冶具で得られる保持部の変位曲線
を示す説明図である。
1の実施の形態に係る冶具で得られる保持部の変位曲線
と理想曲線との偏差を示す説明図である。
持部の変位曲線を示す説明図である。
例の冶具で得られる保持部の変位曲線を示す説明図であ
る。
例の冶具で得られる保持部の変位曲線と理想曲線との偏
差を示す説明図である。
1の実施の形態に係る冶具で得られる保持部の変位曲線
を示す説明図である。
1の実施の形態に係る冶具で得られる保持部の変位曲線
と理想曲線との偏差を示す説明図である。
の使用状態を示す正面図である。
の使用状態を示す正面図である。
A〜53D…連結部、54A〜54C…荷重付加部、5
5A〜55C…腕部、56…固定用孔、57…係合部、
58…バー固定部。
Claims (4)
- 【請求項1】 1方向に長い加工対象物を保持し、前記
加工対象物に加工を施す加工装置に対して固定される加
工用治具であって、 前記加工装置に固定される本体部と、 前記加工対象物を保持するための1方向に長い保持部
と、 前記保持部と前記本体部とを連結する複数の連結部と、 前記保持部に連結され、前記保持部を変形させるための
荷重が付加される複数の荷重付加部とを備え、 前記保持部の両端部は、前記本体部に連結されずに解放
されていることを特徴とする加工用治具。 - 【請求項2】 複数の荷重付加部のうちの2つは、それ
ぞれ、前記保持部の長手方向の中央よりも各端部側の位
置に配置されて、前記保持部の各端部から所定の距離だ
け中央寄りの位置に連結され、 複数の連結部のうちの2つは、それぞれ、一端部が前記
本体部に接続され、他端部が前記2つの荷重付加部と前
記保持部との連結部分に接続されていることを特徴とす
る請求項1記載の加工用治具。 - 【請求項3】 前記2つの連結部は可撓性を有する板状
をなすことを特徴とする請求項2記載の加工用治具。 - 【請求項4】 前記加工対象物は、薄膜磁気ヘッド素子
を含むスライダとなる部分が一列に配列された棒状の磁
気ヘッド用素材であることを特徴とする請求項1ないし
3のいずれかに記載の加工用治具。
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