JP2006321045A - ラッピング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はラッピング装置に関し、ラップ定盤の表面を傷つける危険を回避する。
【解決手段】回転するラップ定盤７２と、ラップ定盤７２の上面を滑るストッパ１６３を有し、且つ、ワーク２２が取り付けられ、取り付けられたワーク２２をラップ定盤７２上を揺動させる揺動機構１４０、１４１，１４２と、揺動機構１４０，１４１，１４２を、ストッパ１６３がラップ定盤７２より離れる方向及びラップ定盤７２に近づく方向に移動させるローディング・アンローディング機構１７２、１２３，１４４とを有する。よって、ローディング動作及びアンローディング動作は、ラップ定盤７２の表面を傷つける虞れなく行なわれる。
【選択図】図１４

Description

本発明はラッピング装置に係り、特にスライダ付き複合型磁気ヘッドを製造するのに使用されるラッピング装置に関する。

説明の便宜上、先ず、ハードディスク装置用のスライダ付き複合型磁気ヘッドの構造について説明する。

図１（Ａ）はスライダ付き複合型磁気ヘッド１の一部を拡大して且つ断面して示す。スライダ付き複合型磁気ヘッド１は、セラミック製のスライダ２の端面に、複合型磁気ヘッド部１１を有する。複合型磁気ヘッド部１１は、読み取り用の磁気抵抗ヘッド素子３と書き込み用のインダクティブヘッド素子４とが重なっている構造である。

磁気抵抗ヘッド素子３は、図１（Ｂ）に示すように、膜構造であり、下端側の横向きの磁気抵抗膜５と、磁気抵抗膜５の両端に接続してある一対の導体膜６ａ，６ｂとよりなる。磁気抵抗膜５は、外部からの作用される磁界によってその抵抗値が変化する素子であり、センス電流が流されている。スライダ付き複合型磁気ヘッド１がハードディスクを相対的に走査するときに、磁気抵抗膜５の抵抗値がハードディスクのトラックＴの磁化に応じて変化し、導体膜６ａ，６ｂ間の電圧値が変化し、ハードディスクのトラックＴに記録されている情報が電圧値変化として読み取られる。

インダクティブヘッド素子４は、膜構造であり、下部電極７と、上部電極８と、下部電極７と上部電極８との間のコイル９とよりなる構成である。スライダ付き複合型磁気ヘッド１がハードディスクを相対的に走査するときに、書き込むべき情報の信号がコイル９に供給されると、下部電極７と上部電極８との下端の磁気ギャップ１０から磁界が漏れ出し、この磁界によって、ハードディスクのトラックＴに情報が書き込まれる。

このスライダ付き複合型磁気ヘッド１を製造する場合においては、磁気抵抗膜５の抵抗値が、製造した各スライダ付き複合型磁気ヘッドについて一定であることが必要である。一般には、後述するようにラッピングを行なって、磁気抵抗膜５の高さ（幅）ｈが、各スライダ付き複合型磁気ヘッドについて一定となるようにして、抵抗値ＭＲｈが所定の値となるようにしている。

次に、上記のスライダ付き複合型磁気ヘッド１を製造工程について、図２、図３、図４を参照して説明する。スライダ付き複合型磁気ヘッド１は、パターニング→ダイシング→接着→研削→ラッピング→ダイシング→剥離の工程を経て製造される。先ず、図２（Ａ）に示すように、薄膜技術によるパターニングによってセラミック製のウェハー２０上の短冊状の各区域２１ごとに、図２（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に示すように、複合型磁気ヘッド部１１と、加工モニタ用抵抗素子（ＥＬＧ（Electrical Lapping Guide) 素子）２１とを略交互に並んで形成する。ウェハー２０は、スライダ２の長さａに対応する厚さを有する。次いで、ウェハー２０を区域２１に沿ってダイシングして、図２（Ｂ）に示すロウバー２２を多数得る。ロウバー２２は、棒状であり、複合型磁気ヘッド部１１と加工モニタ用抵抗素子２１とが略交互に並んでいる構成であり、且つ、研磨しろ２３を有する。なお、磁気抵抗膜５と加工モニタ用抵抗素子２１とは共に薄膜技術によるパターニングによって形成されており、磁気抵抗膜５と加工モニタ用抵抗素子２１との位置の精度は高い。

次いで、図３（Ａ）に示すように、ロウバー２２を、熱溶融性ワックスを使用して、トランスファーツール３０の先端に接着する。トランスファーツール３０の先端には、凹部３１が並んで形成してある。ロウバー２２は、図３（Ｂ）に示すように、加工モニタ用抵抗素子２１が凹部３１に対向するようにして接着してある。凹部３１は、後述するダイシングを考慮して形成してある。トランスファーツール３０には、回路基板３３が固定してある。また、ワイヤ３３を加工モニタ用抵抗素子２１の端子と回路基板３３上の端子とボンディングして、加工モニタ用抵抗素子２１を回路基板３３と電気的に接続する。

次いで、ロウバー２２が接着されているトランスファーツール３０を、研削機（図示せず）にセットして、ロウバー２２を、図３（Ｂ）に示す破線３４の位置まで研削する。次いで、トランスファーツール３０を研削機から取外し、ラッピング装置（図示せず）にセットして、図４（Ａ）に示すように、研削済みのロウバー２２の研削済みの面２４をラッピングする。ラッピングが進むと、磁気抵抗膜５の高さ（幅）ｈが漸次減り、且つ、加工モニタ用抵抗素子２１の高さ（幅）も漸次減って抵抗値ＭＲｈが漸次増加する。ここで、磁気抵抗膜５と加工モニタ用抵抗素子２１との位置の精度は高いため、加工モニタ用抵抗素子２１の加工の状況から、磁気抵抗膜５の高さを知ることが可能である。そこで、ラッピングは、加工モニタ用抵抗素子２１の抵抗値ＭＲｈをモニタしながら行い、加工モニタ用抵抗素子２１の抵抗値ＭＲｈが目標の値となった時点で、ラッピングを終了させる。この時点で、磁気抵抗膜５の高さｈは目標の値となっている筈である。このラッピングはサブミクロンオーダの非常に高い精度が要求される。

次いで、トランスファーツール３０をラッピング装置から取り外して、ダイシング装置（図示せず）にセットして、図４（Ｂ）に示すように、ダイシングソー３５によって、ラッピング済のロウバー２２を凹部３１内まで切り込んで、ロウバー２２の加工モニタ用抵抗素子２１の個所を切断する。これによって、ロウバー２２は複数に分断される。

最後に、トランスファーツール３０を加熱して、熱溶融性ワックスを溶かす。これによって、複数に分断されたロウバー２２がトランスファーツール３０から剥離されて、図４（Ｃ）に示すスライダ付き複合型磁気ヘッド１が多数製造される。スライダ付き複合型磁気ヘッド１は、高さｂが約０．３ｍｍ、長さａが約１．２ｍｍと小さいサイズである。

なお、磁気抵抗膜５に代えて、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ：giant magnetoresistive) を利用した複数種類の膜を重ねて設けた場合にも、上記と同様に製造される。

図５は上記のロウバーをラッピングする従来のラッピング装置４０を示す。このラッピング装置４０は、ベース４１上に、Ａ方向に回転するラップ定盤４２と、軸４３に支持されているアーム機構４４と、このアーム機構４４を軸４３を中心にＢ方向に揺動させる揺動機構４５と、Ｃ方向に回転してスラリをラップ定盤４２上に拡げる修正リング４６とを有する構成である。アダプタ５０は取外し可能である。

研削済みロウバー２２は、図６、図７及び図８に示すように、研削済みロウバー２２が接着してあるトランスファーツール３０Ａを羽子板形状のアダプタ５０に取り付け、このアダプタ５０をアーム機構４４に取り付けることによって、アーム機構４４に取り付けられる。アーム機構４４が揺動することによって、研削済みのロウバー２２は、Ａ方向に約１５ｒｐｍで回転するラップ定盤４２の上面をラップ定盤４２の半径方向であるＢ方向に約１０秒で一往復する速度で揺動し、ラッピングが行なわれる。

モニタしている加工モニタ用抵抗素子の抵抗値ＭＲｈが目標の値となった時点で、図７中のアンロード機構５１が動作し、アンロードブロック５２がＤ方向に移動され、アダプタ５０が二点鎖線で示すように押し上げられ、ラッピング済のロウバー２２がラップ定盤４２から離されてアンロードされ、ラッピングが終了される。

上記のラッピング装置４０は、以下の問題を有する。

（１）アンロードのタイミングがラッピング加工精度を損ねる。

ロウバー２２がラップ面は、最終製品ではスライダのハードディスクに対する浮上面となるため、ラップ定盤４２の痕が付いていないことが必要である。

ロウバー２２の揺動の速度が零となった時点、即ち、ロウバー２２がラップ定盤４２の内周側及び外周側に到った位置Ｑ１，Ｑ２でアンロードを行なうと、ロウバー２２のラップ面にラップ定盤４２の痕が付く虞れがある。そこで、アンロードは、揺動の中心の位
置Ｐ付近で行なうようにしてある。即ち、アンロードの位置が限定されている。

このため、ロウバー２２の揺動している位置によっては、加工モニタ用抵抗素子の抵抗値ＭＲｈが目標の値となった時点で直ちにアンロードを行なうことが出来ず、この時点から数秒遅れてからアンロードが行なわれる場合がある。加工モニタ用抵抗素子の抵抗値ＭＲｈが目標の値となった時点から更に数秒間ラッピングが継続して行なわれることになり、ラッピング加工精度が悪くなってしまい、特に近年の高記録密度化に伴うヘッド素子の高精度な加工の要求に応えられなくなっている。

（２）作業者の技量の影響が出易い。

ラッピングを開始する場合には、作業者が、図７に示すように、研削済みロウバー２２が接着してあるトランスファーツール３０を羽子板形状のアダプタ５０に取り付け、
このアダプタ５０をアーム機構４４に取り付ける作業を行なう必要がある。

アダプタ５０のアーム機構４４への取り付けの状態にばらつきがあると、これがロウバー２２のラップ定盤４２への接触状態のばらつきとなり、錫製である柔らかいラップ定盤４２を傷付けたり、ラッピング加工精度が悪くなったりしてしまう。

（３）アーム機構４４の先端側のセラミック製のストッパ５３の寿命が短い。

ラッピング条件の安定化のため、ラップ定盤４２はスラリを常時供給されつつ常時回転しており、アーム機構４４はラッピング加工終了後も揺動を継続する。アーム機構４４の先端側のセラミック製のストッパ５３の摩耗が進み、ストッパ５３の寿命が短くなってしまう。

（４）ラッピング加工が不安定となる虞れがある。

各ストッパ５３の摩耗の状況によっては、ラッピング加工中に、アーム機構４４の先端側がアンバランスとなったり、振動を起こする虞れがある。このような状態となると、ロウバー２２のラッピングが不安定となってしまい、ラッピング精度を損ねてしまう。

（５）ラッピング加工精度及び加工面粗さが悪くなってしまう虞れがある。

仕上げラッピングの状態において、粗ラッピング用のスラリがラップ定盤４２の上面に残っている虞れがある。このため、仕上げラッピングが適正に行なわれず、ラッピング加工精度及び加工面粗さが悪くなってしまう虞れがある。

そこで、本発明は、上記課題を解決したラッピング装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、回転するラップ定盤と、該ラップ定盤の上面を滑るストッパを有し、且つ、ワークが取り付けられ、該取り付けられたワークを上記ラップ定盤上を揺動させる揺動機構と、該揺動機構を、上記ストッパが上記ラップ定盤より離れる方向及び該ラップ定盤に近づく方向に移動させるローディング・アンローディング機構とを有する構成としたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載のラッピング装置において、
前記ストッパは、前記ラップ定盤に対向する面に、ラッピングを行なうときに空気を吹き出す空気吹き出し孔を設けた構成としたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１に記載のラッピング装置において、
前記ストッパは、前記ラップ定盤に対向する面に、前記ローディング・アンローディング機構がアンローディングするに際して空気を吹き出す空気吹き出し孔を設けた構成としたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ローディング動作及びアンローディング動作は、作業者の手作業無しに行なわれる。よって、例えば研削済みロウバーがラップ定盤の上面に近づいてラップ定盤の上面に接触するときの動作、及び研削済みロウバーがラップ定盤の上面から離れるときの動作は、作業者の技量の影響を受けずに安定に行なわれる。よって、ローディング動作及びアンローディング動作は、ラップ定盤の表面を傷つける虞れなく行なわれる。また、アンローディング完了状態では、ストッパがラップ定盤の上面から離れている。よって、従来に比べて、ストッパの摩耗の進行が抑制される。

請求項２の発明によれば、ラッピングを行なうときにストッパの空気吹き出し孔より空気を吹き出すため、ストッパは、ラップ定盤との間の摩擦が従来に比べて軽減され、摩擦が原因での振動が発生しにくく、ラッピングが安定に行なわれる。

請求項３の発明によれば、ストッパの空気吹き出し孔より空気を吹き出すことよって、それまではラップ定盤に吸着していたストッパがラップ定盤から浮かされて、ストッパのラップ定盤に対する吸着が解除されるため、アンローディングを小さい力で円滑に行なうことが出来る。

次に、本発明の実施の形態について説明する。

図９及び図１０は本発明の一実施例のラッピング装置６０を示す。図１０はブロックで示す。ラッピング装置６０は、ラップ盤６１と制御装置６２とよりなる。説明の便宜上、最初に全体を概略的に説明し、その後に各部を詳細に説明する。

ラップ盤６１は、テーブル構造体７０の上面のテーブル７１の上面に、ラップ定盤７２、ラップユニット７３、７４、スラリ供給ユニット７６、フェイシングユニット７７、ワイパユニット７８を有する構成である。ラップ定盤７２は、テーブル７１の中央に配置されており、Ｅ方向に回転する。ラップ定盤７２の上面には、Ｆ方向に回転してスラリをラップ定盤７２上に拡げる修正リング７５が設けてある。ラップユニット７３、７４は、図１中、ラップ定盤７２の左側と右側とに配置してある。ラップユニット７３、７４が同時に動作するため、ラップ盤６１は、ラップユニットが一つである構成のラップ盤に比べて、ロウバーのラッピング能力が高い。スラリを修正リング７５の内側に供給するスラリ供給ユニット７６、ラップ定盤７２をドレッシングするフェイシングユニット７７、スラリをラップ定盤７２から掻き取るワイパユニット７８は、ラップ定盤７２の後ろ側に、ラップ定盤７２の周囲に沿って配置してある。

制御装置６２は、図１０に示すように、制御用ソフトウェア１０１を有するコンピュータ本体１００と、キーボード１０２とを有する。コンピュータ本体１００は、インターフェイス１０３を介して、ラップ定盤用のモータ駆動回路１０４、ラップユニット用のモータ駆動回路１０５、電磁弁駆動回路１０６、抵抗測定回路１０７、ワイパユニット用の電磁弁駆動回路１０８等と接続してある。

また、ラッピング装置６０に関連して、ラッピングを行なうロウバーに関する情報等を有するサーバ１１０、及び圧縮空気源１１１が設けてある。制御装置６２は、圧縮空気源１１１からの圧縮空気の圧力を制御して、ラップ盤６１に送る。研削済みロウバー２２に対するラッピングは、作業者が、研削済みロウバー２２が接着してあるトランスファーツール３０Ａを図１４に示すベンドユニット１５７に取り付け、コネクタを回路基板の端子と接続する作業を行い、次いで、スタート操作を行なうと、以後は、制御用ソフトウェア１０１に基づいて及びサーバ１１０からインターフェイス１１２を介してコンピュータ本体１００を供給されるロウバー情報ｉ１及び設定パラメータｉ２に基づいて、図１１に示すように、ラッピング加工が自動的に行なわれ、ラッピング加工が自動的に終了する。

このラッピング加工は、前半の粗ラッピングと、後半の仕上げラッピングとよりなる。粗ラッピングは以下のように行われる。

１．ローディング動作（ステップＳ１）
ラップユニット７３が動作して、研削済みロウバー２２が下降されてラップ定盤７２に接触される。

ステップＳ１によって、研削済みロウバー２２をラップ定盤７２へ接触させることに関して、作業者の作業のバラツキによる影響を受けないようになる。

２．圧縮空気をストッパから吹き出させる動作（ステップＳ２）
圧縮空気をストッパから吹き出させて、ストッパをラップ定盤７２より僅かに浮上させる。若しくは、機構部重量を相対的に軽くする。

ステップＳ２を行なうことによって、ストッパが摩耗することが抑制される。

３．大きい加工圧力を加える動作（ステップＳ３）
トランスファーツール３０Ａに約２〔ｋｇｆ／ｃｍ2 〕の圧力を加える。

４．ダイヤモンドパウダ入りのスラリを供給する動作（ステップＳ４）
スラリ供給ユニット７６が粒径が１／４〜１／８μｍのダイヤモンドパウダ入りのスラリを修正リング７５の内側に供給して、スラリをラップ定盤７２上に拡げる。

５．ラップ定盤７２を高速で回転させる動作（ステップＳ５）
ラップ定盤７２が５０ｒｐｍの速度で回転される。

６．単純揺動の開始（ステップＳ６）
電磁ブレーキがオフの状態にあり、ラップユニット７３が一つの揺動を開始する。

７．複合揺動の開始（ステップＳ７）
電磁ブレーキがオンとなり、別の揺動が新たに開始され、ラップユニット７３が二つの揺動が組み合わさった複合の揺動を開始する。ラッピング開始時は研削済みロウバー２２のラップ定盤７２に対する接触が不安定であるため、揺動を単純としてある。これによって、ラップ定盤７２に傷が付くような不都合の発生が防止される。

ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７によって、ラッピングが速い速度で行なわれる。

８．加工モニタ用抵抗素子２１の抵抗値ＭＲｈが第１の設定値に到ったことを確認する動作（ステップＳ８）
以上が粗ラッピングである。続いて、仕上げラッピングが以下のように行われる。

９．ダイヤモンドパウダ無しのスラリを供給する動作（ステップＳ９）
スラリ供給ユニット７６がダイヤモンドパウダ無しのスラリを修正リング７５の内側に供給して、スラリをラップ定盤７２上に拡げる。
１０．ワイパユニット７８を下ろす動作（ステップＳ１０）
ワイパをラップ定盤７２に当てて、スラリをラップ定盤７２から掻き取る動作を開始する。

１１．所定時間経過したことを確認する動作（ステップＳ１１）
１２．ワイパユニット７８を上げる動作（ステップＳ１２）
ステップＳ１０、Ｓ１１、Ｓ１２によって、ラップ定盤７２上からダイヤモンドパウダ入りのスラリが除去され、ラップ定盤７２上はダイヤモンドパウダ無しのスラリが拡がっている状態となる。即ち、ラップ定盤７２の表面が仕上げラッピングに適した状態とされる。

１３．加工モニタ用抵抗素子２１の抵抗値ＭＲｈが第２の設定値に到ったことを確認する動作（ステップＳ１３）
１４．加工圧力を低くする動作（ステップＳ１４）
トランスファーツール３０Ａに加える圧力を低くして、約０．５〔ｋｇｆ／ｃｍ2 〕の圧力とする。

１５．ラップ定盤７２を低速で回転させる動作（ステップＳ１５）
ラップ定盤７２の回転速度を下げて、ラップ定盤７２を１５ｒｐｍの速度で回転させる。ステップＳ９、Ｓ１４、Ｓ１５によって、ラッピングはより精密に行なわれる。

１６．加工モニタ用抵抗素子２１の抵抗値ＭＲｈが目標値に到ったことを確認する動作（ステップＳ１６）
１７．アンローディング動作（ステップＳ１７）
ラップユニット７３が動作して、ラッピング済のロウバー２２を上昇させてラップ定盤７２から離す。

以上が仕上げラッピングである。以上によってラッピング加工が完了する。

なお、ラッピング加工は、ステップＳ３の動作を行なわないで、その代わりに、ステップＳ１６とステップＳ１７との間に、即ち、ステップＳ１７の直前に、ステップＳ１８（圧縮空気をストッパから吹き出させる動作）を有するようにしても良い。

ステップＳ１８は、圧縮空気をストッパから吹き出させる。これによって、ラップ定盤７２に密着しているストッパがラップ定盤７２より剥離され、よって、アンローディング動作が円滑に行なわれるようになる。

また、ステップＳ１１の所定時間（ｓｅｃ）経過したことを確認する動作に代えて、ロウバー２２が一定量（μｍ）ラッピングされたことを確認するようにしてもよい。

次に、ラッピング装置６０の各部について詳細に説明する。
〔ラップユニット７３〕
ラップユニット７３は、図１２，図１３及び図２０に示すように、大略、テーブル７１上に固定してあるベース１２０と、このベース１２０の上側に軸受け１２１によって旋回可能に支持されている旋回支持板１２２と、旋回支持板１２２の上側の昇降する昇降サブベース１２３と有する。旋回支持板１２２は、エアシリンダ１２４とラック・ピニオン機構１２５とよりなる旋回機構１２５によって、垂直軸線１２７を中心にＰ１０とＰ１１との間で９０度旋回される。昇降サブベース１２３は、旋回支持板１２２と一体的に旋回し、４つのガイド１２９に案内されつつ昇降機構１２８によって旋回支持板１２２に対して昇降する。昇降機構１２８は、下端側を旋回支持板１２２に固定されており横桟部１３０ａが昇降サブベース１２３の上方側に配されている逆Ｕ字形状の部材１３０と、昇降サブベース１２３の上面に固定してあるエアシリンダ１３１とよりなる。エアシリンダ１３１のロッド１３１ａが逆Ｕ字形状のフレーム部材１３０の横桟部１３０ａと接続してある。昇降サブベース１２３は、エアシリンダ１３１の駆動によって、低い位置ＨＬと高い位置ＨＵとの間で昇降される。

昇降サブベース１２３上に、ロウバーを複合揺動させる複合揺動機構１４０が設けてある。複合揺動機構１４０は、第１の揺動機構１４１と第２の揺動機構１４２とよりなる。第１の揺動機構１４１は、昇降サブベース１２３上の軸１４３に回動可能に支持されているアーム部材１４４と、昇降サブベース１２３上のモータ１４５と、昇降サブベース１２３に支持されており、モータ１４５によってタイミングベルト１４６を介して回転される第１のプーリ１４７と、第１のプーリ１４７と一体的に回転し、アーム部材１４４のうち軸１４３よりＸ２側の長孔１４４ａに嵌合してある偏心カム１４８とを有する構成である。

アーム部材１４４は、略フォーク形状を有しており、図１３中、略Ｚ字形状を有し、軸１４３よりＸ１方向に延びる部分は、軸１４３に支持されている部分の高さより低く、且つ、２つの平行な腕部１４４ｂ，１４４ｃを有する。研削済みロウバー２２は、図１２に示すように、アーム部材１４４のＸ１方向端側に取り付けられる。

第２の揺動機構１４２は、アーム部材１４４の腕部１４４ｂ，１４４ｃ間に設けてあるガイドレール１５０と、このガイドレール１５０を跨いでガイドレール１５０にスライド可能に支持されているスライド構造体１５１と、図１６に併せて示すように、昇降サブベース１２３に支持されており、タイミングベルト１４６が掛けてある第２のプーリ１５２と、第２のプーリ１５２と同軸の回転アーム１５３と、第２のプーリ１５２と回転アーム１５３の間の電磁クラッチ１５４と、回転アーム１５３とスライド構造体１５１のＹ２方向端との間を連接するリンク１５５と、図１７に併せて示す支持フレーム部材１５６と、ベンドユニット１５７とを有する。

ガイドレール１５０は、研削済みロウバー２２が取り付けられる予定の場所の中心点（取り付けられた研削済みロウバー２２の中心点）Ｏ１を中心とする半径Ｒの円の円弧に沿っている。

スライド構造体１５１は、図１８に示すように、略フォーク形状のスライド本体１５８と、スライド本体１５８に嵌合して取り付けられているつなぎ部材１５９とよりなる。

支持フレーム部材１５６は、図１７に示すように、略矩形枠形状であって中央部に開口窓１６２を有する。この支持フレーム部材１５６は、Ｘ１方向端側を、２本のピン１６０、１６１によって、つなぎ部材１５９と連結してある。支持フレーム部材１５６の底面には、図１７（Ａ）に示すように、４つのセラミック製のストッパ１６３が分散して配置してある。このストッパ１６３がラップ定盤７２の上面を滑る。各ストッパ１６３には、図１７（Ｂ）に示すように、圧縮空気吹き出し孔１８０が形成してある。圧縮空気吹き出し孔１８０の上端のポートには、チューブ継ぎ手１８１が設けてある。このチューブ継ぎ手１８１に極細のチューブ１８２が接続してある。チューブ１８２は、外径が１．３ｍｍ、内径が０．５５ｍｍと従来に比べて相当に細いものであり、且つ静電気対策のためにカーボンが混入してある。

ベンドユニット１５７は、図１４、図１５及び図１９に示すように、Ｘ２方向端側の軸受け凹部１６３を、支持フレーム部材１５６上の球軸受１６４に嵌合されて、開口窓１６２内に収まっている。ベンドユニット１５７は、Ｘ１方向端に、トランスファーツール取付け部１６５及びコネクタ１６６を有し、中央部に、複数のエアシリンダ１９０が一体となっているエアシリンダモジュール１６７及び各エアシリンダによって押されるリンク１６８とを有する。各リンク１６８は、Ｘ１方向端にトランスファーツールの孔に嵌合する指部１６９を有する。

また、図１５に示すように、支持フレーム部材１５６上に逆Ｕ字形状のフレーム１７０がベンドユニット１５７を跨ぐように固定してある。このフレーム１７０の横桟部１７１に、中央にエアシリンダ１７２、左右側にエアシリンダ１７３、１７４が固定してある。中央エアシリンダ１７２からＺ２方向に延びるロッド１７２ａの先端の円盤部１７２ｂが、ベンドユニット１５７のブラケット１７５と嵌合してある。

図１９（Ｂ）に示すように、エアシリンダモジュール１６７には、エアコネクタ１７６が接続してある。エアシリンダモジュール１６７の平坦な上面１９１には、各エアシリンダ１９０毎に、ロッド押出し用とロッド引込み用のポート１９３が形成してある。エア通路コネクタ１７６には、上記のポート１９３に対応してポート１９４が形成してある。各ポート１９４毎に、ポート１９４を囲むようにＯリング１９５が設けてある。各ポート１９４にチューブ１９６の端が接続してある。エア通路コネクタ１７６より延びている多数本のチューブ１９６は保護ガイドホース１９７内に収まっている。エア通路コネクタ１７６は、ねじ１９８によってエアシリンダモジュール１６７の上面１９１に取り付けられており、この状態で、各チューブ１９６がポート１９３と接続されている。チューブ１９６は上記のチューブ１８２と同じものである。

エアシリンダモジュール１６７を保守する場合には、ねじ１９８を外してエア通路コネクタ１７６を取り外し、保守完了後には、ねじ１９８をしめてエア通路コネクタ１７６を取り付けるだけで、全部のポート１９３に対する接続が行なわれることになり、保守の作業性が良い。

また、各チューブ１９６が細いため、保護ガイドホース１９７も細くて足り、保護ガイドホース１９７を配置するためのスペースが狭くて足りる。同じく、各チューブ１９６が細いため、各チューブ１９６の曲げ剛性が小さく、よって、各チューブ１９６の曲げの反発力が弱く、ベンドユニット１５７に作用する力も弱く、ベンドユニット１５７のバランスを乱さない。よって、ラップ加工が安定に行なわれる。

次にラップユニット７３に関連する動作について説明する。

１．トランスファーツールの取付け
トランスファーツールの取付けは作業者が手作業で行なう。図２２に示すように、トランスファーツール３０Ａは、二つの取付用穴３０Ａａ及び複数のベンド用穴３０Ａｂを有する。トランスファーツール３０Ａの前面には回路基板１８０が固定してある。回路基板１８０のＺ１方向端はトランスファーツール３０ＡよりＺ１方向に突き出ている。回路基板１８０のＺ１方向端には端子１８１が並んでおり、Ｚ２方向端にはパッド１８２が並んでおり、端子１８１とパッド１８２との間に配線パターン１８３が形成してある。

研削済みロウバー２２が、トランスファーツール３０ＡのＺ２方向端面に、熱溶融性ワックスによって接着してある。また、ワイヤ３３Ａが研削済みロウバー２２上の加工モニタ用抵抗素子の端子と上記パッド１８２とにボンディングしてあり、加工モニタ用抵抗素子が回路基板１８０と電気的に接続してある。トランスファーツールを取り付けるに当たっては、ラップユニット７３は、図９に示す状態にある。即ち、アーム部材１４４は図２０（Ａ）に示すようにＹ２方向を向いており、且つ昇降サブベース１２３は図２１（Ａ）（但し、図２１（Ａ）は旋回後の状態を示す）に示すようにＺ１方向に上昇しており、且つ、ベンドユニット１５７は中央エアシリンダ１７２によって引上げられて斜めとされて、トランスファーツール取付け部１６５は支持フレーム部材１５６から上方に出ている状態にある。

トランスファーツール３０Ａは、図１４に示すように、取付用穴３０Ａａにねじ１９０を通し、ねじ１９０をベンドユニット１５７にねじ込むことによって、トランスファーツール取付け部１６５に取り付けられる。トランスファーツール取付け部１６５が支持フレーム部材１５６から上方に出て露出しており、且つ斜め上向きとなっているため、トランスファーツール３０Ａは、ラップ盤６１の正面側から矢印Ｓで示すように接近させることによって、作業性良く行なわれる。

また、各ベンド用穴３０Ａｂが指部１６９と嵌合した状態となる。また、手でコネクタ１６６を下げて、コネクタ１６６を回路基板１８０のＺ１方向端と接続させる。以後の動作は、制御用ソフトウェア１０１を有するコンピュータ本体１００に制御されて自動的に行なわれる。

２．ローディング動作（図１１中のステップＳ１）
図２３はローディング動作のフローチャートを示す。先ずは、旋回動作を行なわせる（ステップＳ３０）。エアシリンダ１２４が駆動されて、旋回支持板１２２及び昇降サブベース１２３が図２０（Ａ）中Ｇ１方向に９０°旋回され、図２１（Ａ）に示す状態とされ、ベンドユニット１５７がラップ定盤７２の上側に到る。

次いで、ラップ定盤７２が回転しているかどうかを確かめ、回転している場合にはラップ定盤７２の回転を停止させる（ステップＳ３１、Ｓ３２）。

次いで、アーム部材１４４をローディングさせる（ステップＳ３３）。

エアシリンダ１３１が駆動されて、昇降サブベース１２３が４つのガイド１２９に案内されつつ下降され、アーム部材１４４が下降され、図２１（Ｂ）に示すようになり、ストッパ１６３がラップ定盤７２の上面に接触する。

最後に、ベンドユニット１５７をローディングさせる（ステップＳ３４）。

エアシリンダ１７２が駆動されて、ベンドユニット１５７が、球軸受１６４を中心にＨ１方向に回動しつつ下ろされて、図１３及び図１４に示すようになり、研削済みロウバー２２がラップ定盤７２の上面に接触する。ベンドユニット１５７は、Ｘ１方向端側を球軸受１６４によって支持され、且つ、Ｘ２方向端側については研削済みロウバー２２がラップ定盤７２の上面に接触することによって、Ｙ１−Ｙ２方向上は、寸法ｃに亘って支持され、安定した状態にある。研削済みロウバー２２はその長手方向が、ラップ定盤７２の半径方向と一致した向きにある。

研削済みロウバー２２をラップ定盤７２の上面から離して、トランスファーツール３０Ａを取り外す位置へ退避させるアンローディング動作（図１１中のステップＳ１７）は、図２４に示すように、上記とは逆の順序で行なわれる。即ち、ラッピング動作の終了確認（ステップＳ４０）→ベンドユニット１５７の引上げ（ステップＳ４１）→ラップ定盤７２の回転停止（ステップＳ４２）→昇降サブベース１２３及びアーム部材１４４の上昇（ステップＳ４３）→旋回支持板１２２のＧ２方向の旋回（ステップＳ４４）の順序で行なわれる。

上記のように、ローディング動作及びアンローディング動作は、作業者の手作業無しに行なわれる。よって、研削済みロウバー２２がラップ定盤７２の上面に近づいてラップ定盤７２の上面に接触するときの動作、及び研削済みロウバー２２がラップ定盤７２の上面から離れるときの動作は、作業者の技量の影響を受けずに安定に行なわれる。よって、ローディング動作及びアンローディング動作は、ラップ定盤７２の表面を傷つける虞れなく行なわれる。

また、アンローディング完了状態では、ストッパ１６３がラップ定盤７２の上面から離れている。よって、従来に比べて、ストッパ１６３の摩耗の進行が抑制される。

３．ロウバー２２の複合揺動（図１１中のステップＳ７）
図１６の電磁クラッチ１５４がオンとされモータ１４５が駆動され、タイミングベルト１４６によって偏心カム１４８が回転されて第１の揺動機構１４１が動作され、且つ、同じくタイミングベルト１４６によって回転アーム１５３が回転されて第２の揺動機構１４２が動作される。

長孔１４４ａ内の偏心カム１４８が回転することによって、図２５に示すように、アーム部材１４４が軸１４３を中心に、Ｉ１，Ｉ２方向に揺動される。アーム部材１４４の先端側のベンドユニット１５７もアーム部材１４４と一体的に揺動され、研削済みロウバー２２がＩ１，Ｉ２方向に、即ち、ラップ定盤７２の半径方向に揺動される。

回転アーム１５３が回転することによって、リンク１５５を介してスライド構造体１５１が円弧状のガイドレール１５０に対する姿勢を一定に維持しつつ、円弧状のガイドレール１５０沿ってスライドされる。ベンドユニット１５７は、Ｘ２方向の端を中心に揺動するように、スライド構造体１５１と一体に動く。研削済みロウバー２２は、その長手方向の中心点Ｏ１を中心にＪ１，Ｊ２方向に揺動される。

よって、研削済みロウバー２２は、図２６に示すように、第２の揺動機構１４２によって、研削済みロウバー２２の中心点Ｏ１を中心にＪ１，Ｊ２方向に揺動しつつ、軸１４３を中心にＩ１，Ｉ２方向に揺動されて、複合揺動される。図１２に示すように、プーリ１４７の径ｄ１とプーリ１５２の径ｄ２とは、ｄ１＝２・ｄ２ の関係にある。

よって、偏心カム１４８が６ｒｐｍで回転する場合に、回転アーム１５３は１２ｒｐｍで回転する。よって、ロウバー２２のＩ１，Ｉ２方向の揺動は、図２７に線Ｋで示すように行なわれる。ロウバー２２のＪ１，Ｊ２方向の揺動は、図２７に線Ｌで示すように、Ｉ１，Ｉ２方向の揺動の周期Ｔ１の１／２の周期Ｔ２で行なわれる。ロウバー２２は、揺動の方向を変える時点で、動きが停止する状態となる。しかし、ロウバー２２のＪ１，Ｊ２方向の揺動の周期Ｔ２とＩ１，Ｉ２方向の揺動の周期Ｔ１とは、同じではなく、２・Ｔ２＝Ｔ１の関係にある。よって、ロウバー２２のＩ１，Ｉ２方向の揺動の動きが停止する時点とＪ１，Ｊ２方向の揺動の動きが停止する時点とが一致することはなく、必ず、Ｍ１，Ｍ２のようにずれている。よって、何時の時点でも、ロウバー２２は必ず動いていることになる。

このため、ロウバー２２を何時の時点でラップ定盤７２から離しても、ロウバー２２のラップ面にラップ定盤７２の痕が付くことは起きない。よって、図１１において、ステップＳ１７のアンローディング動作は、ステップＳ１６において加工モニタ用抵抗素子２１の抵抗値ＭＲｈが目標値に到ったことを確認すると、この時にロウバー２２がどの位置にいても、従来のようにロウバー２２が所定の位置に到ることを待たずに、直ちに行なわれる。よって、余分なラッピング加工が行なわれず、ラッピング加工が精度良く行なわれる。

図２６は、偏心カム１４８が図１２に示す位置を基準の０°として反時計方向に回動したときの角度と、ロウバー２２の複合揺動の状態との関係を示す。各ロウバー２２について付されている角度の数値は、ロウバー２２をその位置に到らしめたときの偏心カム１４８の回動角度を示す。

また、ロウバー２２は複合揺動されるため、動きが複雑となり、従来に比べて、面粗さに優れたラッピング加工面が得られる。

４．圧縮空気をストッパから吹き出させる動作（図１１中、ステップＳ２）
図１７（Ｂ）に示すように、圧縮空気がチューブ１８２を通して供給され、圧縮空気が各ストッパ１６３の圧縮空気吹き出し孔１８０からラップ定盤７２の上面に向かって吹き出され、各ストッパ１６３がラップ定盤７２より僅かに浮上される。若しくは、機構部重量が相対的に軽くされる。

これによって、ベンドユニット１５７の複合揺動は、各ストッパ１６３とラップ定盤７２との摩擦を軽減された状態で行なわれる。よって、第１には、各ストッパ１６３の摩耗が抑制され、ラッピング中、支持フレーム部材１５６の姿勢は水平に維持され、ベンドユニット１５７も最初の姿勢に維持され、ラッピングは精度良く行なわれる。第２には、ストッパ１６３のラップ定盤７２に対する摩擦力の変動が原因で、ラッピング中に支持フレーム部材１５６が振動してしまうことが起きず、よって、ラッピングは精度良く行なわれる。

また、各ストッパ１６３がラップ定盤７２より僅かに浮上しているため、ラッピングは、ラップ定盤７２の上面の平面度やラップ定盤７２の上面に拡がっているスラリの量によって影響を受けることなく行なわれ、ラッピングは精度良く行なわれる。

また、各ストッパ１６３がラップ定盤７２より浮上しており、ラップ定盤７２には吸着していない。よって、前記の図１１中のステップＳ１７のアンローディング動作が、小さい力で円滑に行なわれる。これにより、エアシリンダ１７２は小型のものでよい。また、ストッパ１６３がラップ定盤７２に吸着していないため、エアシリンダ１７２を駆動させて、ベンドユニット１５７のＸ２方向端側を引き上げるときに、ベンドユニット１５７がＹ１，Ｙ２方向に斜めとなってしまうことが起きず、ラップ定盤７２を傷けることが起きない。

なお、図１１中、ステップＳ３及びステップＳ１４の動作は、上記のエアシリンダ１７２に供給する圧縮空気の圧力を変えることによりなされる。なお、図１１中のステップＳ１８の動作は、図１７（Ｂ）に示す機構を利用して行なわれる。即ち、加工モニタ用抵抗素子２１の抵抗値ＭＲｈが目標値に到ったことを確認した動作（ステップＳ１６）後、直ちに、圧縮空気を一時的にチューブ１８２を通して供給し、圧縮空気を各ストッパ１６３の圧縮空気吹き出し孔１８０からラップ定盤７２の上面に向かって一時的に吹き出させる。これによって、各ストッパ１６３のラップ定盤７２に対する吸着状態が解除される。これによって、図１１のステップＳ１７のアンローディング動作が、小さい力で円滑に、且つラップ定盤７２を傷ける虞れなく行なわれる。

また、チューブ１８２は従来に比べて細くて、曲げ剛性が小さいため、チューブ１８２の曲げの反発力が小さく、支持フレーム部材１５６の姿勢に影響を与えない。

５．図１１中のステップＳ８、Ｓ１３、Ｓ１６の動作
ロウバー２２上の加工モニタ用抵抗素子は、ワイヤ３３Ａ→回路基板１８０→コネクタ１６６を介して、図１０中の抵抗測定回路１０７に接続されている。ステップＳ８、Ｓ１３、Ｓ１６の動作は、抵抗測定回路１０７が常時測定している抵抗値ＭＲｈを設定値及び目標値を比較することによって行なわれる。

なお、ラッピング動作中、個々の加工モニタ用抵抗素子の抵抗値ＭＲｈをモニタしながら、加工モニタ用抵抗素子の抵抗値ＭＲｈに応じて、エアシリンダモジュール１６７の特定のエアシリンダ１９０が駆動させ、リンク１６８を介して指部１６９がベンド用穴３０Ａｂの下側の内壁を適宜押して、トランスファーツール３０Ａを適宜歪ませて、ロウバー２２を適宜撓ませて、全部の磁気抵抗ヘッド素子の磁気抵抗膜をバラツキを抑えて目標の高さとなるようにしている。

〔ワイパユニット７８〕
図２８乃至図３２に示すように、ワイパユニット７８は、ベース部２１０と、腕構造体２１１と、ブレード構造体２１２と、エアシリンダ２１３とを有する。腕構造体２１１は、軸２１４を軸受け２１５によってベース部２１０に支持されており、その一端側にブレード構造体２１２が軸受け２１６によって取り付けてある。ブレード構造体２１２は、ゴム製のブレード２１７を有する。エアシリンダ２１３は、ベース部２１０上のロッドフレーム２１８に固定してある。エアシリンダ２１３より下方に突き出たロッド２１９と、腕構造体２１１の他端側とがリンク２２０によって接続してある。

ワイパユニット７８は、通常は、ブレード構造体２１２が略垂直の姿勢にあり、ブレード２１７はラップ定盤７２から離れている。図１１中のステップＳ１０の動作においては、エアシリンダ２１３が動作されてロッド２１９がＺ１方向に移動され、腕構造体２１１が図２９に示すように反時計方向に回動されて、ブレード２１７がラップ定盤７２の上面に接触する。ワイパユニット７８は、以後この状態に所定時間保たれる（ステップＳ１１）。

この所定時間の間で、ラップ定盤７２上からダイヤモンドパウダ入りのスラリが掻き取られて除去され、ラップ定盤７２上はダイヤモンドパウダ無しのスラリが拡がった状態とされる。即ち、ラップ定盤７２の表面が仕上げラッピングに適した状態とされる。

図３０に示すように、ブレード２１７はラップ定盤７２の半径に対して、ラップ定盤７２の周辺側に当接する部分が、ラップ定盤７２の中心側に当接する部分に対してラップ定盤７２の回転方向と同じ方向にずれる方向に、ラップ定盤７２の半径に対して角度θ傾いている。この傾いた構成によって、ブレード２１７をラップ定盤７２の半径方向と一致させた場合に比べて、ラップ定盤７２上のスラリが効率良く掻き取られて、ラップ定盤７２の外側に排出される。

また、一般的に、ラップ定盤７２の中心側程ほど、スラリの掻き取りが難しくなる。そこで、ブレード２１７を降ろしたときのブレード２１７のラップ定盤７２の上面に対する接触圧力は、ラップ定盤７２の中心側程高いようにしてある。これによって、ラップ定盤７２の中心側でも、スラリは確実に掻き取られる。上記の所定時間の経過後にステップＳ１１の動作が行なわれる。即ち、エアシリンダ２１３が動作されてロッド２１９がＺ２方向に移動され、腕構造体２１１が時計方向に回動されて、ブレード２１７がラップ定盤７２の上面から離される。

なお、上記のラッピング装置は、最終製品としてスライダ付き複合型磁気ヘッドを得るためのロウバーをラッピングする場合に限らず、その他の部材のラッピングにも適用可能である。
（付記）
本発明は以下の発明（１）を含む。

発明（１）は、回転するラップ定盤と、
取り付けられたワークをラップ定盤上を揺動させる揺動機構と、
該ラップ定盤の上面に供給されるスラリを粗ラップ用スラリから仕上げ用ラップ用スラリへ切り換える際に、動作して、該ラップ定盤の上面の粗ラップ用スラリを掻き取るワイパユニットとを有する構成としたものである。

ワイパユニットが動作することによって、粗ラップ液を排除し、ラップ定盤の上面が仕上げ用ラップ用スラリが拡がった状態となり、仕上げラッピングを精度良く行なうことが出来る。

スライダ付き複合型磁気ヘッドの説明図である。 スライダ付き複合型磁気ヘッドの製造工程を示す図である。 図２に続く、スライダ付き複合型磁気ヘッドの製造工程を示す図である。 図３に続く、スライダ付き複合型磁気ヘッドの製造工程を示す図である。 従来のラッピング装置の斜視図である。 図５中、ラップベース及びこれと関連する機構の平面図である。 図６に示す機構の側面図である。 アダプタの部分を示す図である。 本発明の一実施例になるラッピング装置を示す図である。 図９のラッピング装置のブロック図である。 ラッピング加工のフローチャートである。 ラッピング装置の平面図である。 ラッピング装置の正面図である。 ベンドユニットを示す図である。 ベンドユニットをツール取付け面側からみた図である。 図１２中、回転アームの周りの部分の構造を示す図である。 支持フレーム部材を裏面側からみた図である。 スライド構造体を示す図である。 ベンドユニットを示す図である。 ローディング動作のうちの旋回を説明する図である。 ローディング動作のうちの昇降を説明する図である。 研削済みロウバーが接着してあるトランスファーツールを示す図である。 ローディング動作のフローチャートである。 アンローディング動作のフローチャートである。 ロウバーの複合揺動の概略図である。 ロウバーの複合揺動を示す図である。 ロウバーのＩ１，Ｉ２方向の揺動とＪ１，Ｊ２方向の揺動との関係を示す図である。 ワイパユニットの斜視図である。 ワイパユニットの正面図である。 ワイパユニットの平面図である。 ワイパユニットの側面図である。 図２９中、XXXII-XXXII 線に沿う拡大断面図である。

符号の説明

２１ 加工モニタ用抵抗素子
２２ ロウバー
３０Ａ トランスファーツール
６０ ラッピング装置
６１ ラップ盤
６２ 制御装置
７２ ラップ定盤
７３、７４ ラップユニット
７６ スラリ供給ユニット
７８ ワイパユニット
１２２ 旋回支持板
１２３ 昇降サブベース
１２５ 旋回機構
１２８ 昇降機構
１４１ 第１の揺動機構
１４２ 第２の揺動機構
１５０ ガイドレール
１５７ ベントユニット

Claims (3)

1. 回転するラップ定盤と、
   該ラップ定盤の上面を滑るストッパを有し、且つ、ワークが取り付けられ、該取り付けられたワークを上記ラップ定盤上を揺動させる揺動機構と、
   該揺動機構を、上記ストッパが上記ラップ定盤より離れる方向及び該ラップ定盤に近づく方向に移動させるローディング・アンローディング機構とを有する構成としたことを特徴とするラッピング装置。
2. 請求項１に記載のラッピング装置において、
   前記ストッパは、前記ラップ定盤に対向する面に、ラッピングを行なうときに空気を吹き出す空気吹き出し孔を設けた構成としたことを特徴とするラッピング装置。
3. 請求項１に記載のラッピング装置において、
   前記ストッパは、前記ラップ定盤に対向する面に、前記ローディング・アンローディング機構がアンローディングするに際して空気を吹き出す空気吹き出し孔を設けた構成としたことを特徴とするラッピング装置。

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