JP3280114B2

JP3280114B2 - 磁気ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JP3280114B2
Application number: JP09840493A
Authority: JP
Inventors: 千秋原; 信若杉
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1993-04-02
Filing date: 1993-04-02
Publication date: 2002-04-30
Anticipated expiration: 2017-04-30
Also published as: JPH06290435A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フロッピーディスクド
ライブ装置に使用される磁気ヘッドの製造方法、特には
一連の磁気ヘッドの製造工程のうちのコアチップとスラ
イダーとの接合工程に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フロッピーディスクドライブ装置は最近
３．５インチ１３５ＴＰＩ（ＴｒａｃｋＰｅｒＩｎ
ｃｈ）のタイプが主流となっており、それ用の磁気ヘッ
ドはトンネルイレーズタイプでバルクタイプのものが主
に採用されており、この傾向は暫く続くと見られてい
る。又、記憶装置は２ＭＢが主流でありこの傾向も暫く
続くと見られている。このような状況の中で、磁気ヘッ
ドに対する市場の要求はコスト一本に絞られてきた。従
って、品質は現状維持で安価な磁気ヘッドの要求が望ま
れている。

【０００３】以下、図面に基づき従来技術の構成を説明
する。図４は同じく二体型スライダ−を有する磁気ヘッ
ドの製造方法を示す斜視図、図５は従来技術による一体
型スライダ−を有する磁気ヘッドを示す斜視図、図６
は、図５の磁気ヘッドの製造方法のうち、コアチップブ
ランクとスライダ−ブランクとを合体させる工程を示す
斜視図である。

【０００４】前述のような背景の中で磁気ヘッドは、図
６に示すような一体型スライダ−を有するタイプが出現
した。それ以前は、図４に示すような二体型スライダ−
を有するタイプが利用されていた。

【０００５】図４において、８１はコアチップ、８２は
スライダ−Ｌ、８３はスライダ−Ｓであり、スライダ−
は大きいスライダ−Ｌ８２と小さいスライダ−Ｓ８３の
二体より構成され、両スライダ−によってコアチップ８
１が挟持される。このタイプの二体型スライダ−を有す
る磁気ヘッドの製造においては、両スライダ−をセラミ
ックの大きなブロックからダイヤモンドホイ−ルで削り
出して作るか、粉末圧縮成形か射出成形によって一旦成
形されたものを、数ヵ所仕上げ加工して作るので、加工
コストが高くつく問題があった。

【０００６】さらに、二体型スライダ−を有する磁気ヘ
ッドの製造においては、スライダ−Ｌ８２とスライダ−
Ｓ８３とによってコアチップ８１が挟持された状態で、
接着剤又はガラス等により両者が接合されるため、夫々
の接触面における摩擦力の作用により、前記コアチップ
８１と前記スライダ−Ｌ８２と前記スライダ−Ｓ８３の
下面８２ａ、８３ａ、８１ａのそれぞれが同一面上に揃
わないという欠点を有していた。この現象により生じた
コアチップ、スライダ−間の段差をコアチップ・スライ
ダ−段差（以下、ＣＳ段差と略記する）と呼ぶ。図７
は、該ＣＳ段差のバラツキを示すグラフであり、該バラ
ツキは幅で２０μｍ程度である。

【０００７】図４に示した８１ｂは記録再生用ギャップ
デプス（以下、ＧＤと略記する）であり、図示しない消
去用のＧＤと共に周知のように磁気ヘッドの電磁変換特
性の良否を決定する重要な因子である。前記スライダ−
Ｌ８２と前記スライダ−Ｓ８３とで前記コアチップ８１
を挟持して接合した接合体をコア８４と呼ぶ。前記ＧＤ
を出すために、該コア８４の摺接面側上面を研磨加工す
るのであるが、該研磨加工をする方法は、数百個の前記
コア８４を平坦なＧＤ加工用プレ−トに整列して接着
し、該プレ−ト単位で一度に加工する。

【０００８】その際、一加工単位である数百個の前記コ
ア８４の前記ＧＤのバラツキが小さくなるように加工す
る条件としては、コアチップ８１の下面からギャップの
下端までの距離のことをバックハイト寸法８１ｃという
が、全てのコアチップ８１の該バックハイト寸法８１ｃ
が揃っていること、ＣＳ段差のバラツキが小さいこと、
前記コア８４がＧＤ加工用プレ−トに、接着剤の厚みが
一定になるように接着されていることなどが重要であ
る。

【０００９】ところで、ＧＤ寸法の許容バラツキは、２
ＭＢの場合実用上±１０μｍ以内である。従ってＣＳ段
差のバラツキが前述のように幅で２０μｍ程度あると、
それだけでＧＤ寸法の許容バラツキと同程度になってし
まう。そのため、コアチップ８１をＣＳ段差について４
〜５μｍ単位にグル−プ分けし、各グル−プ毎に適合す
る研磨シロで加工する必要が生じ、該グル−プ分けであ
る層別作業が必要になる。

【００１０】そこで、ロ−コスト化を図るために一体型
スライダ−を有する磁気ヘッドが出現したのであるが、
図５において、７１はコアチップ、７２は一体成形され
たスライダ−で、該スライダ−７２には摺動面側から下
面側に貫通するコアチップ挿入用の長孔７３が形成され
ている。コアチップ７１は、該長孔７３に挿入された
後、ガラス７４にて接合される。前記スライダ−７２の
ブランクは、射出成形にて一体成形され、図６に示すよ
うな形状をしていた。

【００１１】即ち、９１はコアチップブランク、９２は
前記スライダ−７２のブランクであるスライダ−、９３
は前記コアチップブランク９１挿入用の長孔、９４は該
長孔９３の両側の長辺に沿って連続的に、長辺の両端部
より少し延長された長さに配設された突起、９５は封着
用棒状ガラスであり、該棒状ガラス９５の長さは前記ス
ライダ−９２の外形寸法にほぼ等しい。前記突起９４は
摺動面より立ち上がって該棒状ガラス９５を位置決めす
るように形成されている。

【００１２】図８は、図６の各部品が組合わされたとき
のＢＢ断面を示す断面図であり、各要素部分の寸法を記
号で表してある。即ち、ａは突起９４の内のり間隔、ｂ
は長孔９３の長辺の間隔、ｃは棒状ガラス９５の直径、
ｄはコアチップブランク９１の厚み、ｅは突起９４の高
さ、そしてｆはコアチップブランク９１とスライダ−９
２との下面段差、即ちＣＳ段差を表す。間隔ａは、間隔
ｂより広くとってある。

【００１３】ここで、コアチップブランク９１は、図５
に示したコアチップ７１の高さ寸法より約１００μｍほ
ど高い。前記突起９４の間に封着用棒状ガラス９５を乗
せて溶融するのであるが、その際該棒状ガラス９５が乗
る落着面９６の高さはコアチップブランク９１の高さよ
り１００μｍほど高い位置にある。長孔９３にコアチッ
プブランク９１が挿入された時、コアチップブランク９
１の位置が正確に決まり、且つ、コアチップブランク９
１が摩擦力の影響を受けること無くスム−ズに動けるよ
うに、コアチップブランク９１とスライダ−９２との間
には２０μｍ程度のクリアランスを設けてある。

【００１４】一体型スライダ−を有する該磁気ヘッドの
製造において、図示しない組立治具上の前記スライダ−
９２の長孔９３に摺動面側から、前記コアチップブラン
ク９１を挿入して下面を治具面に密着させ、前記突起９
４の間に棒状ガラス９５を載置して、電気炉内で該棒状
ガラス９５を溶融し、前記コアチップブランク９１と前
記長孔との間隙にガラスを浸透させて充填し、前記スラ
イダ−９２に前記コアチップブランク９１を接合する。

【００１５】このように接合した後に、前記突起９４を
溶融したガラスごと研削除去し、摺動面を研磨して表面
を平滑に仕上げると共に、前記ＧＤの所望の精度を出す
ようにする。この後の工程はこの際重要でないため図示
を省略するが、記録再生用及び消去用のコイルアセンブ
リをコアチップのコア脚に挿入し、バックコアをコア脚
端に組み込んで磁気回路を完成した後に、ジンバルバネ
に接着、コイル端子に配線して磁気ヘッドを完成する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来技術
による磁気ヘッドの製造方法では、二体型スライダ−の
磁気ヘッドにおいては、ＣＳ段差のバラツキが大きくな
るので、ＧＤ加工のためにはコアの層別作業が必要であ
った。

【００１７】図５に示すような一体型スライダ−の磁気
ヘッドにおいては、コアチップブランクをスライダ−に
組み込む時に摩擦抵抗が無いので、ＣＳ段差ｆのバラツ
キは少なくなるように思われるが、実際には却って大き
くなってしまった。従って、ＧＤ加工の際に、二体型ス
ライダ−の場合と同様に、やはりコアの層別作業が必要
になる。

【００１８】そのために、単に作業が増加するだけでな
く、ＣＳ段差のバラツキの幅の外側のコアは当然のこと
ながら出現率が少ないので、層別した各グル−プの品物
が加工単位である一定の数量になるまで、在庫として保
管しなければならないし、加工手番も長くなるという問
題があった。

【００１９】又、ＣＳ段差のバラツキの幅の更に外側の
コアも更に少ない出現率で発生する。これらは結局不良
にせざるを得ない場合が多いので、歩留まり低下とな
り、コスト低減に対するブレ−キとなるのである。

【００２０】ＣＳ段差の前記層別作業の際、前記コアチ
ップ、前記スライダ−Ｌ及びスライダ−Ｓのそれぞれの
下面にストレスが加わるので、傷や欠けが発生しやす
く、又傷や欠けが発生しなくても、残留歪みなどの影響
により品質面での低下を来たした。又、棒状ガラスの片
寄りから、ガラスの充填不足が発生するという問題もあ
った。

【００２１】本発明の目的は、上記のような問題点を解
消し、ＣＳ段差のバラツキの少ない、従ってＧＤ加工の
工数が少なくなり、在庫を最小限度に押え、加工手番も
短縮される、品質を維持しつつ安価にできる、磁気ヘッ
ドの製造方法を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】コアチップと、該コアチ
ップを挿入することができる長孔が形成された一体型の
スライダ−とを有する磁気ヘッドの製造方法において、
前記スライダ−の摺動面側で、前記長孔の長辺に沿った
少なくとも片側に、不連続的に配置された突起を形成
し、前記長孔に前記コアチップを挿入すると共に、前記
突起をガイドとして棒状ガラスを載置し、該棒状ガラス
を溶融して前記コアチップを前記スライダ−に接合した
後、前記突起を除去したことを特徴とする。

【００２３】又、突起は、棒状ガラスの落着面からの高
さが、コアチップの厚みの半分であることを特徴とす
る。

【００２４】又、棒状ガラスの直径が、コアチップの厚
みと同じであることを特徴とする。

【００２５】又、突起をスライダ−の長孔の長手方向の
両端部と共に中間位置にも有し、該中間位置に形成した
突起の高さを前記両端部に形成した突起の高さよりも低
くしたことを特徴とする。

【００２６】

【作用】本発明の磁気ヘッドの製造方法によれば、不必
要に多くないガラス量で、しかも間隙に不足なくガラス
が充填され、スライダ−に対するコアチップの接合位置
が安定に確保されるようになる。

【００２７】

【実施例】課題を解決すべく、突起が長孔の長辺に沿っ
て連続的に形成された一体型スライダ−を用いて、まず
封着用のガラス量がＣＳ段差のバラツキに与える影響を
調べた。図９は、この磁気ヘッドの製造方法によるＣＳ
段差のバラツキを示すグラフであり、棒状ガラス９５の
直径ｃを変えて実験した場合の結果である。ここで突起
９４の高さｅは２００μｍに固定した。図９において縦
軸はＣＳ段差ｆであり、横軸は度数Ｎである。（イ）は
棒状ガラス９５の直径ｃが３００μｍの場合、（ロ）は
４００μｍの場合、（ハ）は５００μｍの場合である。
いずれの場合も実用にはほど遠い程大きなバラツキを示
しているが、棒状ガラス９５の直径ｃが小さいほどバラ
ツキが小さくなる傾向が見られる。棒状ガラス９５の直
径ｃが小さいほどコストダウンになるし、除去するガラ
ス量も少ないので有利である。

【００２８】次に突起高さｅの影響を調べた。図１０
は、その実験結果のＣＳ段差ｆのバラツキを示すグラフ
である。（イ）は突起９４の高さｅが２００μｍの場
合、（ロ）は１００μｍの場合、（ハ）は０μｍの場
合、（ニ）は−１００μｍの場合である。−１００μｍ
とはスライダ−９２の落着面９６を、突起９４と共に１
００μｍ研削除去したということであり、この時落着面
９６とコアチップブランク９１とは、ほぼ同じ高さにな
る。突起９４低くなるほどＣＳ段差ｆのバラツキは小さ
くなる傾向が見られる。（ハ）でほぼ±４μｍ、（ニ）
でほぼ±３μｍである。

【００２９】この実験の結果を考察する。図１１は、図
６の棒状ガラス９５を溶融した後の状態を示す断面図で
あるが、棒状ガラス９５が加熱されて溶融した溶融ガラ
ス９５ａは、突起９４の間に橋渡しをするように充填さ
れている。コアチップブランク９１は該溶融ガラス９５
ａの表面張力によって上方へ引っ張り上げられるので、
コアチップブランク９１の位置が安定せず、その結果Ｃ
Ｓ段差ｆのバラツキが大きくなったのである。

【００３０】前述の実験の結果によれば、突起は廃止
し、しかも棒状ガラスの落着面の高さとコアチップブラ
ンクの高さとをほぼ等しくする必要がある。しかし突起
を廃止すると、棒状ガラスの位置決めをスライダ−自身
で行うことができなくなるので、突起は棒状ガラスのガ
イドに必要な最小限の長さに限定して設ければよいと考
えた。また、突起の高さは不必要に高くしないため、棒
状ガラスをガイドするのに十分な、直径のほぼ半分に設
定した。また、棒状ガラスの直径は小さいほど有利であ
るが、ガラス量が少な過ぎると充填不足が発生するの
で、充填不足にならない範囲で小径にすればよいと考え
た。

【００３１】以下に図面を用いて説明する。図１は本発
明の一実施例である磁気ヘッドの製造方法を示す斜視
図、図２は図１の組立が成された後の断面Ａ，Ａを示す
断面図である。断面Ａ，Ａと平行な突起部における断面
は、図８と同様なので、同じ要素寸法には同じ記号を使
用して断面図は省略する。図１において１はコアチップ
ブランクである。２は射出成形にて一体成形されたスラ
イダ−であり、チタン酸カルシウム系セラミックスより
成る。３は封着用棒状ガラスである。４は、コアチップ
ブランク１をスライダ−２の摺動面側より挿入すること
ができるように、スライダ−２の摺動面側に開けられた
長孔である。５は、該長孔４の長辺の両端付近にのみあ
り、摺動面より立ち上がった突起であり、６は前記棒状
ガラス３を載置する落着面である。

【００３２】コアチップブランク１とスライダ−２との
接合工程では、コアチップブランク１を所定の向きに合
わせてスライダ−２の長孔４に挿入し、突起５の間の落
着面６に棒状ガラス３を載置し、加熱溶融してガラスを
コアチップブランク１とスライダ−２との間隙に充填し
て接合体コアとする。はみ出したガラスと共に突起５と
スライダ−２上に隣接する他の突起部分とを研削除去し
てから、研磨して摺接面を平滑に仕上げる。

【００３３】図２は突起５の無い部分のコア断面を示し
ている。棒状ガラス３を乗せるスライダ−２の落着面６
の高さがコアチップブランク１の高さとほぼ同じである
こと、又突起５の長さ及び高さが限定されていることか
ら、コアチップブランク１に与える溶融ガラス３ａの表
面張力の影響が極僅かになり、コアチップブランク１が
持ち上げられることがない。

【００３４】又、突起のスライダ−の落着面からの高さ
が、コアチップブランクの厚みのほぼ半分であれば、直
径がコアチップブランクの厚みとほぼ等しい棒状ガラス
を、ガタ無くガイドするのに十分である。

【００３５】一般にコアチップの厚み寸法は３００μｍ
程度である。今コアチップブランク１の厚み寸法ｄを３
００±１０μｍとすると、スライダ−２の長孔４の長辺
の間隔ｂは３４０±１０μｍに設定され、突起５の内の
り間隔ａは３７０±１０μｍに設定される。前記間隔ａ
は、金型製作の都合上、前記間隔ｂより僅かに広くなっ
ている。僅かにとは、ａ−ｂ＝３０μｍ程度のことであ
る。この値は、棒状ガラス３が突起５の間でガタツキの
無いようにするために、最大でも２００μｍを越えない
ことが望ましい。

【００３６】又、前記棒状ガラス３は断面が一様の棒状
をしており、断面形状はどんな形状でも適用可能である
が、コスト面を考慮すると円形が安価である。該棒状ガ
ラス３の直径ｃは、直径ｃが小さいほどＣＳ段差のバラ
ツキが小さいという先の実験の結果、及び直径ｃがコア
チップブランクの厚みより小さいと充填不足が発生する
危険性があることから、突起５の内のり間隔ａと同じ
か、又は僅かに小さく、コアチップブランク１の厚みと
ほぼ等しくする。このような直径ｃは３００〜３５０μ
ｍが相当し、実施例では直径ｃは３２０μｍに設定し
た。

【００３７】又、突起を不連続に配設することで、突起
内面に表面張力で引き寄せられるガラス量が減るので、
コアチップブランクの厚みとほぼ等しい直径の細い棒状
ガラスを使用してもガラスの充填不足が発生することな
く、ＣＳ段差のバラツキを小さくできた。そして細い棒
状ガラスを使用するので、棒状ガラスの単価が安くな
り、溶融後のガラスの研削量も少なくなるので、加工時
間が短縮され砥石の寿命も伸びた。

【００３８】以上のように、棒状ガラスをガイドする突
起の配設箇所を限定し、各部寸法を設定した本発明の磁
気ヘッドの製造方法にて、ＣＳ段差ｆのバラツキを調査
したところ、図１０（ニ）と同等の結果を得た。ＣＳ段
差ｆのバラツキ±３μｍは十分実用的な値であり、コア
チップブランク１とスライダ−２を接合したあとのＣＳ
段差の層別作業が不要になった。

【００３９】コアの層別作業が無くなることで、層別作
業に伴うコアチップブランク、あるいはスライダ−の下
面へのストレスが加わらないので、傷や欠けが発生せ
ず、又残留歪みも発生しなくなった。

【００４０】又、コアの層別作業が無くなれば、コアが
停滞することなく次工程（ＧＤ加工工程）にて仕掛かれ
るので、在庫として保管する必要がなくなり、加工手番
が短縮された。又、ＣＳ段差のバラツキを小さくできる
ので、完成した磁気ヘッドのＧＤ精度が著しく向上し
た。その結果磁気ヘッドの電磁変換特性のバラツキが小
さくなり、特に再生出力、オ−バ−ライト、レゾリュ−
ションのバラツキが小さくなった。

【００４１】図３に本発明の他の実施例を示す。図３で
は、突起が長孔４の両長辺に３か所ずつ設けられてい
る。中央の突起５ａは両端の突起５ｂ、５ｃより高さが
５０〜１００μｍ程低くしてある。突起は棒状ガラス３
をガイドするためのものだから、長孔の少なくとも片側
に２ヵ所以上は必要であるが、突起を両長辺に沿って設
ける場合の片側には、少なくとも１ヵ所以上、他側には
２ヵ所以上あればよい。即ち突起は、長孔の長辺に沿っ
た少なくとも片側に、不連続に配設するのが特徴であ
る。

【００４２】図３の組立では、溶融したガラスの表面張
力でガラスが中央の突起部分に引き寄せられるので、充
填空間の多い中央部分へのガラス供給を補うことにな
り、充填不足の発生頻度が更に少なくなる。長孔の長手
方向寸法が比較的長いスライダ−に於いては、特に効果
的である。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、棒上ガラスをガイドす
るための突起を、不連続的に配置したことにより、棒状
ガラスを加熱溶融した時に、溶融ガラスが突起のあいだ
で橋渡しする部分が少なくなり、溶融ガラスの表面張力
でコアチップブランクが持ち上げられることがない。コ
アチップブランクが持ち上げられることがないので、コ
アチップブランクの位置が安定し、ＣＳ段差のバラツキ
を小さくできた。

【００４４】又、突起をスライダ−の長孔の両端部の他
に中間にも設ければ、中央部分へのガラス供給を補うこ
とになり、充填不足の発生頻度が更に少なくなる。突起
はそれぞれの長さが限定され、高さも低く表面張力の影
響が極めて微小なため、ＣＳ段差のバラツキを大きくす
ることがないのは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である磁気ヘッドの製造方法
を示す斜視図である。

【図２】図１の組立が成された後の断面Ａ，Ａを示す断
面図である。

【図３】本発明の他の実施例である磁気ヘッドの製造方
法を示す斜視図である。

【図４】従来技術である二体型スライダ−を有する磁気
ヘッドの製造方法を示す斜視図である。

【図５】従来技術による一体型スライダ−を有する磁気
ヘッドの斜視図である。

【図６】図５の磁気ヘッドの製造方法を示す斜視図であ
る。

【図７】二体型スライダ−を有する磁気ヘッドのＣＳ段
差のバラツキを示すグラフである。

【図８】図６のＢ，Ｂ断面を示す断面図である。

【図９】ガラス量の影響を調べる一体型スライダ−の実
験結果を示すグラフである。

【図１０】突起高さの影響を調べる一体型スライダ−の
実験結果を示すグラフである。

【図１１】図８の棒状ガラスを溶融した後の状態を示す
断面図である。

【符号の説明】

１コアチップブランク２スライダ− ３棒状ガラス４長孔５、５ａ、５ｂ、５ｃ突起ａ突起の内のり間隔ｂ長孔の長辺の間隔ｃ棒状ガラスの直径ｄコアチップブランクの厚みｅ突起の高さ

フロントページの続き (56)参考文献特開平５−298648（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 5/60 G11B 5/127

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】コアチップと、該コアチップを挿入する
ことができる長孔が形成された一体型のスライダ−とを
有する磁気ヘッドの製造方法において、前記スライダ−
の摺動面側で、前記長孔の長辺に沿った少なくとも片側
に、不連続的に配置された突起を形成し、前記長孔に前
記コアチップを挿入すると共に、前記突起をガイドとし
て棒状ガラスを載置し、該棒状ガラスを溶融して前記コ
アチップを前記スライダ−に接合した後、前記突起を除
去したことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】突起は、棒状ガラスの落着面からの高さ
が、コアチップの厚みの半分であることを特徴とする請
求項１記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３】棒状ガラスの直径が、コアチップの厚み
と同じであることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッ
ドの製造方法。
【請求項４】突起を、スライダ−の長孔の長手方向の
両端部と共に中間位置にも有し、該中間位置に形成した
突起の高さを、前記両端部に形成した突起の高さよりも
低くしたことを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドの
製造方法。