JP2774335B2

JP2774335B2 - 研磨治具

Info

Publication number: JP2774335B2
Application number: JP31970789A
Authority: JP
Inventors: 良道浅内; 守島田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-12-08
Filing date: 1989-12-08
Publication date: 1998-07-09
Anticipated expiration: 2013-07-09
Also published as: JPH03178768A

Description

【発明の詳細な説明】［概要］研磨治具に関し、更に詳しくは、例えば薄膜磁気ヘッ
ドのギャップ研磨調整に好適なラップ研磨治具に関し、精度良く、短時間で研磨ができる研磨治具を提供する
ことを目的とし、固定部と、該固定部に対して回転可能に設けられた回
転部とを有し、該回転部には、研磨面近傍に複数の抵抗
モニタパターンが設けられたワークが取り付けられる取
り付け部と、該取り付け部を上下方向に移動させる移動
機構と、前記取り付け部の傾きを調整する傾き調整機構
とを設け、前記固定部には、前記ワークの抵抗モニタパ
ターンの抵抗値を検出し、前記傾き調整機構を制御する
制御部を設け、前記固定部と前記回転部との信号の授受
はスリップリングを介して行うように構成する。

［産業上の利用分野］本発明は、研磨治具に関し、更に詳しくは、例えば薄
膜磁気ヘッドのギャップ研磨調整に好適なラップ研磨治
具に関する。

薄膜磁気ヘッドのギャップディップスはデータのリー
ド／ライト特性に大きな影響がある。よって、１μｍ程
度の精度で加工を行う必要があり、精度良く、短時間に
加工ができる研磨治具が要望されている。

［従来の技術］次に図面を用いて従来例として、薄膜磁気ヘッドのギ
ャップ研磨の場合を説明する。第６図は第１の従来例と
しての薄膜磁気ヘッドのギャップ研磨装置の構成図、第
７図は薄膜磁気ヘッドの一例を示す平面図、第８図は第
７図におけるＡ−Ａ断面図、第９図は薄膜磁気ヘッドの
製造プロセスの説明図、第10図はギャップ研磨加工を説
明する図、第11図は第２の従来例としての薄膜磁気ヘッ
ドのギャップ研磨治具の構成図である。

先ず、第６図を用いて第１の従来例を説明する。この
図において、１はラップ定盤である。このラップ定盤１
は図示しないモータによって、矢印Ｉ方向に回転駆動さ
れるようになっている。

２は固定側（ベース側）に回転可能に設けられたシャ
フトである。このシャフト２は図示しないモータによっ
て矢印II方向に回転（揺動）駆動されるようになってい
る。このシャフトの先端部には、ベース３が取り付けら
れている。このベース３上には断面形状が三角形の溝3a
が穿設されている。この溝3aにはころ４が載置されてい
る。さらに、ベース３の下面にはステッピングモータ５
が設けられている。このステッピングモータ５の出力軸
にはねじ棒６が取り付けられている。７はベース３の溝
3aに対向する溝7aが穿設されたプレートである。又、こ
のプレート７はねじ棒６が螺合するねじ穴7bが螺刻され
ている。よって、ステッピングモータ５を駆動すること
によって、プレート７はころ４を支点に上下動（矢印II
I方向）するようになっている。

８はプレート７に基端部がピン９を用いて上下方向
（矢印IV方向）に回転可能に取り付けられたアームであ
る。このマーク８の先端部にはウエイト10が取り付けら
れている。更に、このアーム８の先端部には、ワークと
しての薄膜磁気ヘッドブロックＢが接着によって取り付
けられている。

次に、第７図及び第８図を用いて薄膜磁気ヘッドの構
造を説明する。図において、21は基板となるウェハー、
22はウェハー21上に形成されたパーマロイの下部コア、
23は下部コア22上に形成されたギャップ材、24はギャッ
プ材23上に形成された絶縁膜、25は絶縁膜24上にスパイ
ラル上にパターン化された銅のコイル、26はコイル25を
覆う絶縁膜、27は絶縁膜26上に形成されたパーマロイの
上部コアである。28は磁気記録媒体で、この磁気記録媒
体８は第８図において、矢印方向に移動する。

そして、ギャップＧに発生する磁界によって、記録／
再生がなされる。

次に、第９図を用いて薄膜磁気ヘッドの製造プロセス
を説明する。

まず、所定形状のウェハー21を準備する（ステップ
１）。

次に、ウェハー21上に前述の下部コア22、ギャップ材
23、絶縁膜24、コイル25、絶縁膜26及び上部コア27より
なる薄膜磁気ヘッドＨを複数個形成する（ステップ
２）。

次に、機械加工によって列単位に分割し薄膜磁気ヘッ
ドブロックＢを形成し、ギャップ加工を行う（ステップ
３）。

次に、薄膜磁気ヘッドブロックＢを単独の薄膜磁気ヘ
ッドＨに分割する（ステップ４）。

そして、分割された薄膜磁気ヘッドＨは更に所定形状
に加工され、例えば固定磁気ディスク装置のアーム29に
取付けられる（ステップ５）。

ここで、第10図を用いて、ステップ３におけるギャッ
プ研磨加工を説明する。このギャップ研磨加工において
は、ウェハー21の記録媒体対向面21aが目標のギャップ
深さＤ（第８図参照）になるまで、矢印方向に研削され
る。このギャップ深さＤの寸法精度は、±0.5μｍ程度
であるので、加工状況を把握する手段として、次のよう
な手段が用いられている。

ステップ２において、薄膜磁気ヘッドブロックＢの両
端には、薄膜磁気ヘッドＨのギャップＧに対して正確に
位置合せがなされた抵抗モニタパターン30を、薄膜磁気
ヘッドＨと共に形成しておく。そして、薄膜磁気ヘッド
ブロックＢを第６図に示した薄膜磁気ヘッドのギャップ
研磨装置にセットし、矢印II方向に揺動させながら、記
録媒体対向面21aを研磨する。

すると、記録媒体対向面21aが研削されるにしたがっ
て、抵抗モニタパターン30も研削される。研削されるに
したがって、抵抗モニタパターン30の電気抵抗値が上が
ることを利用して、加工状況を把握し、目標のギャップ
深さＤを得るようにしている。又、左右の抵抗モニタパ
ターン30の電気抵抗値の差を検知し、ステッピングモー
タ５を駆動して、左右の研磨のアンバランスをなくすよ
うに制御する。尚、このような手段は、抵抗モニタ法と
呼ばれている。

次に、第11図を用いて従来例の第２の例を説明する。
図において、41は図示しない駆動装置によって矢印方向
に回転駆動されるラップ定盤、42は下面にワークとして
の薄膜磁気ヘッドブロックＢが複数個、接着によって取
り付けられる研磨治具である。この研磨治具42の上部に
は偏荷重のウエイト43が設けられている。更に、ラップ
定盤41の上方には、ガイド43が設けられている。

次に、上記構成の作動を説明する。下面に薄膜磁気ヘ
ッドブロックＢが取り付けられた研磨治具42は回転して
いるラップ定盤41上に載置される。すると、研磨治具42
は自転しながらガイド43に当接する。そして、研磨治具
42の自重及び偏荷重のウエイト43によって、薄膜磁気ヘ
ッドブロックＢに磁気記録媒体対向面は研磨される。こ
のような研磨においては、ワークの加工量やワークの左
右の加工量のアンバランスは、加工を中断して、チェッ
ク（洗浄、乾燥、チェック）し、左右のアンバランスが
ある場合には、偏荷重による研磨加工を続け、再度チェ
ックすることがなされる。

［発明が解決しようとする課題］上記構成の第１の従来例においては、装置が大型化
し、ラップ定盤１は薄膜磁気ヘッドブロック研磨の為の
専用装置となってしまう問題点がある。

次に、ワークの矢印II方向の揺動による微小な振れ
と、ラップ定盤１の回転方向（矢印Ｉ方向）と、ワーク
の向きが常に一定になることにより、加工面（磁気記録
媒体対向面）の平面度が悪くなるという問題点がある。

又、ラップ定盤１の回転速度も上げると、ワークの振
れが大きくなるために上げられず、加工に時間がかかる
という問題点もある。

又、ラップ定盤１上でアーム８の自重を受けるガイド
が無いために、加工量のアンバランスを修正するために
プレート７を傾けると、ワークのエッジが、ラップ定盤
１の材質及び形状によっては、引っかかるおそれがあ
る。よって、ラップ定盤１として溝入定盤や錫のような
軟質定盤は使用できないという問題点もある。このた
め、記録媒体対向面の平面度、面粗さが悪く、後工程で
修正が必要となっている。

更に、傾き調整のためにステッピングモータ５を用い
ているが、微調整精度に限界があるという問題点もあ
る。

一方、第２の従来例の場合においては、治具全体が回
転しているため、薄膜磁気ヘッドブロックＢに設けられ
た抵抗モニターパターンの抵抗値を加工中に検出できな
い。よって、加工を中断してチェックし、検査を行わな
ければならず、作業能率が悪化し、寸法精度も悪くなる
という問題点がある。

更に、研磨治具41には複数個の薄膜磁気ヘッドブロッ
クＢを取り付けなければならないので、厚さ合わせのた
め前工程での選別が必要となり、たとえ選別したとして
も、それらの差は０にはならず、その分だけ加工許容寸
法精度が狭くなり、チェック回数が増加したり、不良率
が高くなるという問題点がある。又、研磨治具に薄膜磁
気ヘッドブロックＢを１つだけ取り付ける場合には、そ
の薄膜磁気ヘッドブロックＢの厚さにあわせたダミーが
必要となり、手間が増えるという問題点がある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目
的は、精度良く、短時間で研磨ができる研磨治具を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］第１図は本発明の原理図である。図において、51は固
定部、52は固定部51に対して回転可能に設けられた回転
部である。

53は研磨面近傍に複数の抵抗モニタパターン54が設け
られたワークである。55はこのワーク53が取り付けられ
る取り付け部である。56は取り付け部55を上下方向に移
動させる移動機構、57は取り付け部55の傾きを調整する
傾き調整機構である。

そして、これら取り付け部55及び傾き調整機構57は回
転部52に設けられている。

一方、固定部51にはワーク53の抵抗モニタパターン54
の抵抗値を検出し、傾き調整機構57を制御する制御部58
が設けられている。

そして、59は固定部51と回転部52との信号の授受を行
うスリップリングである。

［作用］第１図に示す研磨治具において、回転部52は固定部51
に対して回転する。そして、ワーク53は移動機構56によ
って、上下方向に移動される。又、ワーク53は傾き調整
機構56によって、傾きが調整される。

そして、制御部58は、スリップリング59を介して、ワ
ーク53の抵抗モニタパターン54の抵抗値を検出し、傾き
調整機構58を制御する。

［実施例］次に、図面を用いて本発明の一実施例を説明する。第
２図は本発明の一実施例を示す構成図、第３図は第２図
における部分破断図、第４図は第３図におけるワーク取
り付け台の拡大図、第５図は第２図におけるスリップリ
ングの部分破断図である。

先ず、第２図を用いて本実施例の全体構成を説明す
る。この図において、61は固定部、62は固定部61に対し
て回転可能に設けられ、図示しないラップ定盤と共に回
転する回転部である。63は固定部61と回転部62との間の
信号の授受を行うスリップリングである。70は各種制御
を行う制御部である（詳細後述）。

次に、第３図を用いて固定部61の構成を説明する。固
定部61において、64は下面が開放された中空円筒状のベ
ースである。このベース64には、スプリング65を介して
ワーク取り付け台66が取り付けられている。このワーク
取り付け台66はスプリング65の付勢力によって、上方に
付勢されている。

67は一端部側がベース64に取り付けられ、他端部側が
ワーク取り付け台66の端部に当接し、ワーク取り付け台
66の傾きを調整する圧電素子を利用した圧電プッシャー
である。68は基端部がベース64に取り付けられ、先端部
がラップ定盤Ｒに当接し、ワーク取り付け台66を上下方
向に移動させる４本のマイクロメータである。このマイ
クロメータ68の先端部にはダミーヘッド68aが取り付け
られている。

次に、第４図を用いて、ワーク取り付け台66に取り付
けられるワーク69の説明を行う。本実施例の場合、ワー
ク69は従来例と同様に薄膜磁気ヘッドブロックである。
ワーク69は、接着ブロックに熱可塑性の接着剤で接着さ
れた後、ワーク取り付け台66にねじ止めする。そして、
ワーク69の研削面（記録媒体対向面）近傍には、従来例
でも説明を行ったように、抵抗モニタパターン69aが両
サイドに設けられている。そして、各抵抗モニタパター
ン69aには、この抵抗モニタパターン69aの抵抗値を制御
回路70へ伝えるリード線71が取り付けられている。

次に、第５図を用いて、スリップリング63の説明を行
う。このスリップリング63は、固定部61側に取り付けら
れ、制御部70からの各種信号線が接続されたステータシ
ャフト72と、このステータ72に対して回転可能に設けら
れ、回転部62側に取り付けられる回転ボディ73とから構
成されている。

74は回転ボディ73側に設けられ、ステータシャフト72
へ摺接する回転ブラシである。

また、75はラップ定盤Ｒ上に載置される本実施例の研
磨治具をガイドするガイドプレートである。

次に、上記構成の作動を説明する。先ず、ワーク取り
付け台66にワーク69を接着ブロックに熱可塑性の接着剤
で接着した後、ねじ止めする。この時、圧電プッシャー
67を作動させて、ワーク69がベース64の底面よりも若干
突出するようにしておく。そして、マイクロメータ68を
調整して、ワーク69がラップ定盤に当接しないような高
さに設定する。

そして、ラップ定盤を第２図において、矢印Ｉ方向に
回転させると、先ず、マイクロメータ68のダミーヘッド
68aのみが研磨され、次に、ワーク69が研磨される。

この時、制御部70はワーク69の両端部に設けられた抵
抗モニタパターン69aの抵抗値をモニターしている。そ
して、抵抗値の左右のアンバランスがあると、ワーク69
の片方が研磨されすぎていると判断し、圧電プッシャー
67を駆動し、是正を行なう。そして、所定の深さまで研
磨を行なう。

このような構成によれば、先ず、治具自体がコンパク
トにできる。

次に、研磨治具はラップ定盤Ｒ上で回転しているの
で、ワーク69の加工面の平面度は良好となり、しかも、
ラップ定盤Ｒの回転数をアップしても追従することがで
きる。

また、独立してラップ定盤Ｒ上に配設されているの
で、引っかかりがなく、ラップ定盤Ｒの材質に影響され
ることがない。

更に、左右のアンバランスの調整には圧電プッシャー
67を用いているので、微調整が容易にできる。

また、ワーク取り付け台66には、ワーク69を複数個取
り付ける構造にもすることができる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、固定部と、該固
定部に対して回転可能に設けられた回転部とを有し、該
回転部には、研磨面近傍に複数の抵抗モニタパターンが
設けられたワークが取り付けられる取り付け部と、該取
り付け部を上下方向に移動させる移動機構と、前記取り
付け部の傾きを調整する傾き調整機構とを設け、前記固
定部には、前記ワークの抵抗モニタパターンの抵抗値を
検出し、前記傾き調整機構を制御する制御部を設け、前
記固定部と前記回転部との信号の授受はスリップリング
を介して行うように構成したことにより、精度良く、短
時間で研磨ができる研磨治具を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、第２図は本発明の一実施例を示す構成図、第３図は第２図における部分破断図、第４図は第３図におけるワーク取り付け台の拡大図、第５図は第２図におけるスリップリングの部分破断図、第６図は第１の従来例としての薄膜磁気ヘッドのギャッ
プ研磨装置の構成図、第７図は薄膜磁気ヘッドの一例を示す平面図、第８図は第７図におけるＡ−Ａ断面図、第９図は薄膜磁気ヘッドの製造プロセスの説明図、第10図はギャップ研磨加工を説明する図、第11図は第２の従来例としての薄膜磁気ヘッドのギャッ
プ研磨治具の構成図である。第１図乃至第５図において 51,62は固定部、 52,62は回転部、 53,69はワーク、 54,69aは抵抗モニターパターン、 55,66は取り付け部（ワーク取り付け台）、 56,68は移動機構（マイクロメータ）、 57,67は傾き調整機構（圧電プッシャー）、 58,70は制御部、 59,63はスリップリングである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B24B 37/00 B24B 37/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】固定部（51）と、該固定部（51）に対して回転可能に設けられた回転部
（52）とを有し、該回転部（52）には、研磨面近傍に複数の抵抗モニタパターン（54）が設けら
れたワーク（53）が取り付けられる取り付け部（55）
と、該取り付け部（55）を上下方向に移動させる移動機構
（56）と、前記取り付け部（55）の傾きを調整する傾き調整機構
（57）とを設け、前記固定部（51）には、前記ワーク（53）の抵抗モニタパターン（54）の抵抗値
を検出し、前記傾き調整機構（57）を制御する制御部
（58）を設け、前記固定部（51）と前記回転部（52）との信号の授受は
スリップリング（59）を介して行うようにしたことを特
徴とする研磨治具。