JP2003132503A

JP2003132503A - 磁気ヘッド加工組立用治具

Info

Publication number: JP2003132503A
Application number: JP2001330395A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Kusano; 一英草野
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2001-10-29
Publication date: 2003-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気ヘッド加工組立用治具と該治具に貼り付け
る磁気ヘッド用の基板との色調が類似し、識別性が悪く
作業者の視覚的な負担が大きい。【解決手段】磁気ヘッドの加工工程や組立工程で被加工
物を保持するために用いる治具であって、明度がＬ＊＝
５０〜１００、彩度がａ＊＝−１００〜−７、＋５〜＋
１００、ｂ＊＝−１００〜−６、＋９〜＋１００の色調
を有し、且つ体積固有抵抗値が１０³〜１０¹²Ω・ｃｍ
のセラミックスからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はハードディスク用磁
気ヘッドやテープ用磁気ヘッドに使用される磁気ヘッド
用セラミックス材の加工工程や組立工程において使用さ
れる磁気ヘッド加工・組立用治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録装置に使用する磁気ヘッドとし
ては、チタニア系セラミックスからなるスライダーにコ
アを備えたもの、Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ系セラミックスから
なる基板上に薄膜手段で磁気ヘッドを形成した薄膜磁気
ヘッド、この薄膜磁気ヘッドの一種であるＭＲヘッド、
ＧＭＲヘッド等がある。これらの磁気ヘッドは、微小で
複雑な形状をしているため、上記のセラミックス材を所
定形状に加工し、磁気ヘッドとして組立てる工程で、さ
まざまな治具が用いられている。

【０００３】例えば、図４に示すような加工組立用治具
１１は、トランスファーツールと呼ばれるもので、異形
の貫通孔１２を有する板状体からなり、Ａｌ₂Ｏ₃−Ｔｉ
Ｃ系セラミックスからなる基板１５の研磨工程で使用す
る。

【０００４】即ち、図５に示すように上記治具１１の下
面１３に基板１５を貼り付けた状態で、上面１４側を保
持し、回転する研磨盤１６に押し当てて研磨加工する
と、上記貫通孔１２によって基板１５を弾性的に押圧す
ることができ、基板１５の厚みを均一に調整することが
できる。また、その他に、基板１５等のセラミックス材
をイオンミリング等で加工する際に保持するための治具
や、作製された磁気ヘッドを装置に組立てる際に保持す
るための治具もある。

【０００５】これらの磁気ヘッド加工組立用治具１１
は、従来ステンレス等の金属や、アルミナやジルコニア
等のセラミックスにより形成される場合が多かった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、薄膜磁気ヘ
ッド、特にＭＲヘッドの加工工程や組立工程において使
用されるステンレス等の金属製の治具は、体積固有抵抗
値が５５〜７８μΩ・ｃｍ程度であるため、導電性が高
く、導通短絡による取り扱い事故や、金属打痕による治
具の精度劣化に起因する歩留まりの低下が発生しやすい
という問題を有していた。

【０００７】また、治具自体が磁気を帯びやすいため、
薄膜磁気ヘッド、特にＭＲヘッドやＧＭＲヘッド等の部
品に悪影響を与えるといった問題を有していた。

【０００８】これに対し、アルミナやジルコニア等のセ
ラミックスからなる治具は、絶縁材料であり非磁性材料
でもあるため、導通短絡や治具が磁化されることによる
不具合を解消でき、打痕による精度劣化に起因する歩留
まり低下も改善することができるものの、セラミックス
からなる治具は静電気を逃がしにくいという問題を有し
ていた。

【０００９】そこで、この問題を解決するため、上記セ
ラミックスに導電性付与材を添加して磁気ヘッドに帯電
した静電気を適度な速度で放電する治具や（特開平１１
−２５４１６号公報参照）、セラミックス表面にカーボ
ン膜の様な導電膜を形成する方法や、セラミックスを真
空雰囲気や窒素雰囲気で還元処理して導電性を付与する
方法が提案されている。

【００１０】しかしながら、上記セラミックスに導電付
与剤を加えた治具は、黒色や、褐色等の濃い色調を呈し
ていた。同様に、表面にカーボン膜を形成した治具もそ
の膜の色調が黒色を呈するため治具自体も黒色に近い色
を呈し、また、真空雰囲気や窒素雰囲気で還元処理した
治具も黒色や褐色を呈するものであり、その色調は、Ｊ
ＩＳＺ８７３０に準拠するＬ＊ａ＊ｂ＊表色系にお
いて、明度がＬ＊が２〜４０、彩度がａ＊＝−６〜＋
４、ｂ＊＝−５〜＋８の濃い色調であった。

【００１１】このような黒色や褐色を呈する治具にＡｌ
₂Ｏ₃−ＴｉＣ系セラミックスからなる磁気ヘッド用セラ
ミック基板を貼り付けて研磨加工する場合、このＡｌ₂
Ｏ₃−ＴｉＣ系セラミック基板は黒色の色調を有するた
め、治具と同系色となり目視による判別が困難であり、
特に、細かい部品の取り扱い作業においては、眼の疲労
により作業者の視力が低下しやすく作業環境が悪いとい
う問題があった。また、作業者の視覚的な負担が作業効
率の低下を誘発する原因ともなっていた。

【００１２】本発明は、上述の欠点に鑑み案出されたも
のであって、その目的は、治具に貼り付ける基板の色調
とコントラストを明確にし、磁気ヘッドの組立及び加工
における作業効率を向上させるものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ヘッド加工
組立用治具は、磁気ヘッドの加工工程や組立工程で被加
工物を保持するために用いる治具であって、明度がＬ＊
＝５０〜１００、彩度がａ＊＝−１００〜−７、＋５〜
＋１００、ｂ＊＝−１００〜−６、＋９〜＋１００の色
調を有し、且つ体積固有抵抗値が１０³〜１０¹²Ω・ｃ
ｍのセラミックスからなることを特徴とするものであ
る。

【００１４】本発明の磁気ヘッド加工組立用治具は、ジ
ルコニアに導電性付与材として酸化亜鉛を全量中５〜５
０重量％含有してなる導電性ジルコニアセラミックスか
らなることを特徴とするものである。

【００１５】本発明の磁気ヘッド加工組立用治具は、３
点曲げ試験による抗折強度が４００ＭＰａ以上であるこ
とを特徴とするものである。

【００１６】本発明の磁気ヘッド加工組立用治具によれ
ば、明度がＬ＊＝５０〜１００、彩度がａ＊＝−１００
〜−７、＋５〜＋１００、ｂ＊＝−１００〜−６、＋９
〜＋１００の色調を有し、且つ体積固有抵抗値が１０³
〜１０¹²Ω・ｃｍのセラミックスからなることから、治
具に貼り付けられた磁気ヘッド用のセラミック基板等の
色とのコントラストを明確にでき、作業者は容易に目視
で判別することができるため作業効率を向上させること
ができる。

【００１７】また、体積固有抵抗値を１０³〜１０¹²Ω
・ｃｍとすることによって、導通短絡による取り扱い事
故を防止するとともに、静電気を徐々に放出でき、磁気
ヘッドに悪影響を及ぼすことはなく、高精度な加工、組
立が可能となる。

【００１８】また、本発明の磁気ヘッド加工組立用治具
は、ジルコニアに導電性付与材として酸化亜鉛を全量中
５〜５０重量％含有してなることから、治具の色調を白
色ととして基板とのコントラストを明確にし、体積固有
抵抗値を１０³〜１０¹²Ω・ｃｍとすることができるこ
とから、作業効率をより向上させることができる。

【００１９】さらに、本発明の磁気ヘッド加工組立用治
具によれば、３点曲げ試験による抗折強度が４００ＭＰ
ａ以上となることから、高強度で摩耗や破損が生じるこ
とはなく、精度劣化の少ない治具を得ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００２１】本発明の磁気ヘッド加工組立用治具は、図
１に示すように異形の貫通孔２を有する板状体であり、
その下面３にＡｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ系セラミック基板５等の
研磨工程で使用する。即ち、図２に示すように、治具１
の下面３に基板５を貼り付けた状態で治具１の上面４側
を保持し、回転する研磨盤６に押し当てて研磨加工する
ことによって、上記貫通孔２が基板５を弾性的に押圧す
ることができ、厚みを均一に調整することができる。

【００２２】上記治具１は、ＪＩＳＺ８７３０に準
拠するＬ＊ａ＊ｂ＊表色系において、明度がＬ＊＝５０
〜１００、彩度がａ＊＝−１００〜−７、＋５〜＋１０
０、ｂ＊＝−１００〜−６、＋９〜＋１００の色調を有
し、且つ体積固有抵抗値が１０³〜１０¹²Ω・ｃｍのセ
ラミックスからなることが重要である。

【００２３】これは、治具１に貼り付けられたＡｌ₂Ｏ₃
−ＴｉＣ系セラミック基板５は黒色であるため、従来か
ら使用されてきた導電性セラミックス製治具も黒色であ
るため、作業者は治具１に貼り付けられた基板５を目視
で判別することが困難となり作業に支障をきたす場合が
ある。

【００２４】例えば、基板５の１個の大きさは、約１×
１×０．３ｍｍ程度の小さなものであり、数十個が同時
に治具１に貼り付けられ加工されるが、加工が終了した
後に基板５を治具から取り外す作業を行う際、基板５と
治具１が同系色であると外し残りがあった場合、作業者
は気がつかないことが多かった。しかしながら、上記治
具１は、導電性セラミックスの色調が明度Ｌ＊、彩度を
ａ＊、ｂ＊で示され、加工組立用治具の色調の明度をＬ
＊＝５０〜１００とすることによって明るい色調を有
し、彩度をａ＊＝−１００〜−７、＋５〜＋１００、ｂ
＊＝−１００〜−６、＋９〜＋１００とすることによっ
て鮮やかな色調となり、治具１の下面３に貼り付ける基
板５の色調と明確に区別することができ、黒色の磁気ヘ
ッド８と色調コントラストが明確になるため、作業者の
視覚的な負担が軽減され、高精度な加工を行うことがで
きる。

【００２５】また、上記治具１は、体積固有抵抗値を１
０³〜１０¹²Ω・ｃｍとすることによって導通短絡によ
る取り扱い事故を防止するとともに、静電気を徐々に放
出でき、磁気ヘッドに悪影響を及ぼさない。上記体積固
有抵抗値が１０¹²Ω・ｃｍより大きいと、絶縁性が高い
ため静電気の除去効果が小さすぎ、一方、１０³Ω・ｃ
ｍより小さいと静電気の放電速度が早すぎるため磁気ヘ
ッド素子に一気に電流が流れて素子が破壊される危険性
が高くなるためである。

【００２６】なお、治具１の体積固有抵抗値は、室温
（１０〜４０℃）における値を示し、磁気ヘッド素子の
回路構造や製造工程の違いにより最適な抵抗値が異なる
ため、実際の製品で評価試験を行うことが望ましい。

【００２７】ここで、本発明の磁気ヘッド加工組立用治
具の他の実施形態を説明する。

【００２８】図３は基板５を保持するためのピンセット
７の先端部を示す斜視図であり、ピンセット７の材質が
従来から使用されてきた導電性セラミックス材の場合、
先端部は黒色となるため、磁気ヘッド用の基板５の黒色
と区別し難く、作業者の視覚的な負担が増大することに
なる。特に、ピンセット７による細かい部品の取り扱い
作業においては、眼の疲労により作業者の視力が低下し
やすく作業環境的な問題があった。ところが、上述と同
様に明度がＬ＊＝５０〜１００、彩度がａ＊＝−１００
〜−７、＋５〜＋１００、ｂ＊＝−１００〜−６、＋９
〜＋１００の色調を有し、且つ体積固有抵抗値が１０³
〜１０¹²Ω・ｃｍのセラミックスから形成することによ
って、黒色の基板５と色調のコントラストが明確になる
ため、作業者の視覚的な負担が軽減され、部品の取り扱
い作業環境を改善することができる。

【００２９】上述の加工組立用治具１及びピンセット７
を構成する導電性セラミックスにおいて、その色調を、
明度がＬ＊＝５０〜１００、彩度がａ＊＝−１００〜−
７、＋５〜＋１００、ｂ＊＝−１００〜−６、＋９〜＋
１００の明るく、鮮やかな色調とするとともに、体積固
有抵抗値を１０³〜１０¹²Ω・ｃｍとするには、アルミ
ナに酸化亜鉛を含有してなる導電性アルミナセラミック
ス、ジルコニアに酸化亜鉛を含有してなる導電性ジルコ
ニアセラミックス、ジルコニアに酸化バナジウムや酸化
ニオブを含有してなる導電性ジルコニアセラミックス、
チタン酸カルシウムを主成分とするセラミックスやチタ
ン酸バリウムを主成分とするセラミックス等を用いるこ
とができる。これらの材質の選定はその色調や導電性に
加えて、治具１の使用工程に応じてセラミックスの強
度、硬さ、パーティクル（発塵）、チッピング、耐食
性、コスト、等も勘案して行うことが望ましい。

【００３０】また、導電性セラミックスに顔料として、
酸化クロム、酸化コバルト、酸化バナジウム等を添加し
焼成条件を真空雰囲気や窒素雰囲気やアルゴン雰囲気等
で行うことにより色調を変化させることも可能である。

【００３１】上記治具１は、特に、ジルコニアに導電性
付与剤として酸化亜鉛を５〜５０重量％含有してなる導
電性ジルコニアセラミックスを用いることが好ましい。

【００３２】この導電性ジルコニアセラミックスによっ
て、磁気ヘッド加工組立用治具１及びピンセット７等を
構成した場合、色調が白色を示し、体積固有抵抗値が１
０²〜１０¹³Ω・ｃｍとすることができる。

【００３３】上記酸化亜鉛の含有量が５重量％未満とな
ると、充分な導電性が得られなくなるため静電気の除去
効果が小さくなり、５０重量％を越えると、ジルコニア
セラミックスの強度が低下するため、摩耗や破損が生じ
やすくなる。

【００３４】なお、上記導電性ジルコニアセラミックス
には、安定化剤としてイットリアやディスプロ・セリア
等が含有される。

【００３５】ここで、上記導電性ジルコニアセラミック
スより図１に示すような治具１の製造方法を説明する。

【００３６】ジルコニア粉末及び酸化亜鉛粉末を回転ミ
ルで粉砕混合した後、ポリビニルアルコール、ポリエチ
レングリコール等のバインダーを添加し、スプレードラ
イにより噴霧乾燥し粉体原料とした。

【００３７】なお、上記導電性付与材としては、例えば
酸化亜鉛を含有し、脱脂工程を経て１３００〜１４００
℃程度の酸化雰囲気中で焼成した。

【００３８】このようにして得られた治具１は、白色を
呈するため、基板５とのコントラストが明確で高精度な
加工を行うことができる。

【００３９】なお、これに顔料として酸化クロム、酸化
コバルト、酸化バナジウム等を添加し焼成条件を真空雰
囲気、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等で行うことにより
他の色に発色させることも可能である。

【００４０】次いで、得られたセラミックス焼結体に機
械加工を施し、図１に示すような磁気ヘッド加工組立用
治具１を得ることができる。

【００４１】以上のように、本発明による磁気ヘッド加
工組立用治具１は、作業者の視覚的な負担を軽減するこ
とができ、作業環境が改善されるため、生産性が向上
し、製品の取り扱いミスによる歩留まりの低下を防止す
ることが可能となる。

【００４２】なお、本発明の磁気ヘッド加工組立用治具
は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能であ
る。

【００４３】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００４４】先ず、主成分としてジルコニアを使用し、
導電性付与材として酸化亜鉛の含有量を種々変更して含
有し、回転ミルで粉砕混合した後バインダーを添加し、
スプレードライにより粉体原料とした。

【００４５】次いで、この粉体原料をメカプレスで成形
圧力１〜１．５ｔｏｎ／ｃｍ²の範囲で所定の形状に成
形し、脱脂工程を経て１３００〜１４００℃の酸化雰囲
気で焼成しセラミックス焼結体を得た。

【００４６】次に、得られたセラミックス焼結体に機械
加工を施し、６５ｍｍ×２０ｍｍ×５ｍｍの図４に示す
ような磁気ヘッド加工用治具試料を作製した。

【００４７】また、比較例として、セラミックス材を使
用し、同様の方法で加工用治具を作製した。

【００４８】そして、各試料の色調をミノルタ製カメラ
ＣＲ−２２１によってＪＩＳＺ８７３０に準拠する
Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系における色調をＬ＊、ａ＊、ｂ＊よ
り測定した。

【００４９】また、体積固有抵抗値をＪＩＳＣ２１４
１に規定する超絶縁抵抗計によって測定し、抗折強度を
ＪＩＳＲ１６０１（１９９５）に準じて測定した。

【００５０】さらに、静電気の除去度合いを調べるた
め、各治具試料の下面側に１０００Ｖの電圧を印加し、
治具の上面側で電圧とその降下時間を測定し、上面での
電圧値が１００Ｖとなるまでの降下時間が０．１〜２０
秒のものを○、それ以外のものを×として評価した。

【００５１】結果を表１に示す。

【００５２】

【表１】

【００５３】表１より明らかなように、本発明の磁気ヘ
ッド加工用治具試料（Ｎｏ．２〜５、８、９）は、その
色調が白色からクリーム色を示し、色調をＬ＊、ａ＊、
ｂ＊によって測定した場合、明度がＬ＊が７９〜８５、
彩度ａ＊が−１３〜−９、ｂ＊が１６〜３０の色調を示
し、体積固有抵抗値が１０³〜１０¹²Ω・ｃｍとなり、
静電気の除去度合いが０．１〜２０秒の最適な範囲を示
すことが判った。

【００５４】これに対し、従来例の試料（Ｎｏ．１１、
１２）は、その色調が濃茶色から黒色を示すことが判っ
た。また、ジルコニアに３重量％の酸化亜鉛を含有した
試料（Ｎｏ．１）及び５５重量％以上の酸化亜鉛を含有
した試料（Ｎｏ．６、７）は、色調は白色を示すもの
の、体積固有抵抗値が１０¹³Ω・ｃｍ以上、１０²Ω・
ｃｍ以下となり、静電気の除去度合いが早すぎるもの
や、時間を要し過ぎることが判った。

【００５５】

【発明の効果】本発明の磁気ヘッド加工組立用治具によ
れば、明度がＬ＊＝５０〜１００、彩度がａ＊＝−１０
０〜−７、＋５〜＋１００、ｂ＊＝−１００〜−６、＋
９〜＋１００の色調を有し、且つ体積固有抵抗値が１０
³〜１０¹²Ω・ｃｍのセラミックスからなることから、
治具に貼り付けられた磁気ヘッド用のセラミック基板等
の色とのコントラストを明確にでき、作業者は容易に目
視で判別することができるため作業効率を向上させるこ
とができる。

【００５６】また、体積固有抵抗値を１０³〜１０¹²Ω
・ｃｍとすることによって、導通短絡による取り扱い事
故を防止するとともに、静電気を徐々に放出でき、磁気
ヘッドに悪影響を及ぼすことはなく、高精度な加工、組
立が可能となる。

【００５７】また、本発明の磁気ヘッド加工組立用治具
は、ジルコニアに導電性付与材として酸化亜鉛を全量中
５〜５０重量％含有してなることから、治具の色調を白
色ととして基板とのコントラストを明確にし、体積固有
抵抗値を１０³〜１０¹²Ω・ｃｍとすることができるこ
とから、作業効率をより向上させることができる。

【００５８】さらに、本発明の磁気ヘッド加工組立用治
具によれば、３点曲げ試験による抗折強度が４００ＭＰ
ａ以上となることから、高強度で摩耗や破損が生じるこ
とはなく、精度劣化の少ない治具を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気ヘッド加工組立用治具を示す斜視
図である。

【図２】本発明の磁気ヘッド加工組立用治具の使用状態
を示す斜視図である。

【図３】本発明の磁気ヘッド加工組立用治具の他の実施
形態であるピンセットの斜視図である。

【図４】従来の磁気ヘッド加工組立用治具を示す斜視図
である。

【図５】従来の磁気ヘッド加工組立用治具の使用状態を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１：治具２：貫通孔３：下面４：上面５：基板６：研磨盤７：ピンセット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気ヘッドの加工工程や組立工程で被加工
物を保持するために用いる治具であって、明度がＬ＊＝
５０〜１００、彩度がａ＊＝−１００〜−７、＋５〜＋
１００、ｂ＊＝−１００〜−６、＋９〜＋１００の色調
を有し、且つ体積固有抵抗値が１０³〜１０¹²Ω・ｃｍ
のセラミックスからなることを特徴とする磁気ヘッド加
工組立用治具。
【請求項２】ジルコニアに導電性付与材として酸化亜鉛
を全量中５〜５０重量％含有してなる導電性ジルコニア
セラミックスからなることを特徴とする請求項１に記載
の磁気ヘッド加工組立用治具。
【請求項３】３点曲げ試験による抗折強度が４００ＭＰ
ａ以上であることを特徴とする請求項２に記載の磁気ヘ
ッド加工組立用治具。