JP3507920B2 - フェライト磁気ヘッドチップ用のフェライト材の切削方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フェライト磁気ヘッド
チップの製造方法に関する。よく詳しくは、フェライト
材を回転砥石で切削して磁気ヘッドチップを製造する際
に、フェライト材の切削を延性モードで行うことによ
り、フェライト材にひびやかけなどを実質的に発生させ
ず、切削面が平滑なフェライト磁気ヘッドチップを得る
フェライト磁気ヘッドチップの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ヘッドには、図８に示すような磁気
ヘッドチップが用いられているが、この磁気ヘッドチッ
プ１を製造する場合、図９に示すように、溝加工、ギャ
ップ形成、融着等の工程を経たフェライト磁気ヘッドチ
ップブロック２を、矢印Ａの方向に送りながらスライシ
ングマシーンやダイシングソーに装着した薄刃砥石３
（以下、回転砥石と称する）を回転させて切削し、一枚
づつ磁気ヘッドチップに分割することが行われている。

【０００３】この場合、回転砥石３で切り込む深さが一
般的に１ｍｍ以上と深く、また約１５０〜２００μｍと
いう非常に狭い幅で切り込むために、回転砥石として
は、粒径分布２０μ〜３０μｍ（最大径３０μｍ）のダ
イヤモンド砥粒をメタルボンド（硬度Ｒ）で結合したも
のを用い、このような回転砥石を、砥石周速２０００〜
４０００ｍ／分、切削送り速度７０〜５００ｍｍ／分と
いう条件で使用して切削している。

【０００４】また、このようにして製造された磁気ヘッ
ドチップ１は、図１０に示すようにチップ接着用アーム
４で、磁気ヘッドベース５に、接着剤供給ノズル６から
供給される接着剤７で固定される。このときの位置決め
は、磁気ヘッドチップ１の切削エッジ１ａとトラックエ
ッジ８との距離（以下、エッジ距離Ｌと称する）を画像
処理用カメラ９で測定することにより行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁気ヘ
ッドチップ用の焼結あるいは単結晶フェライト材は硬く
て脆い材料であるために、従来の磁気ヘッドチップの製
造方法では材料の脆性破壊に基づく脆性モードの切削を
行っており、従って切削工程を経た磁気ヘッドチップの
表面には微小なひびや欠けなどのマイクロクラックが発
生し、更に、磁気ヘッドチップ１の切削エッジ１ａに大
きなひびや５０μｍ程度の欠け（チッピング）が生じて
いた。このため、磁気ヘッドチップ１を磁気ヘッドベー
ス５に固定する際に、切削エッジ１ａの認識が困難とな
り、エッジ距離Ｌを正確に測定することができなくな
り、トラックエッジ８の位置決めが困難となるという問
題があった。そしてこのことは、磁気ヘッドベース５上
の磁気ヘッドチップ１の固定位置精度を低下させるとい
う問題を引き起こしていた。

【０００６】また、切削面１ｂの表面粗さＲｍａｘが約
５μｍと大きな値となってしまい、このため、磁気ヘッ
ドの組立工程の高精度化が阻害されるという問題があっ
た。

【０００７】本発明は、このような従来の脆性モード切
削の問題点を解決しようとするものであり、ワークであ
るフェライト材を回転砥石で切削して磁気ヘッドチップ
を製造する際に、ひびやかけなどを実質的に発生させ
ず、且つ切削面を従来に比べて平滑にすることを目的と
する。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】本発明者は、フェライ
ト磁気ヘッドチップブロックを回転砥石で切削して個々
の磁気ヘッドチップを製造する際に、フェライト材の脆
性破壊に基づく脆性モード切削ではなく、脆性破壊が実
質的に伴わない塑性流動を応用した延性モード切削を行
うことにより上述の目的が達成できること、また、その
ためには回転砥石の砥粒の平均粒径を従来に比して小さ
くし、砥粒の最大径を一定の値を超えないようにするこ
とが有効であること、さらに回転砥石の側面の表面粗さ
を特定の範囲とすると共に回転砥石の側面の表面粗さを
外周面の表面粗さより粗くすると、切削中の切削液の圧
力による磁気ヘッドチップの破損を防止できることを見
出し、本発明を完成させるに至った。

【０００９】 即ち、本発明は、フェライト磁気ヘッド
チップ用のフェライト材を回転砥石と切削液とを使用し
て切削する方法において、該回転砥石として、砥粒が平
均径２〜６μｍであって最大径が６μｍ以下であり、該
砥石側面の表面粗さがＲｍａｘ４μｍ以上Ｒｍａｘ１０
μｍ以下であり、該砥石側面の表面粗さが該砥石外周面
の表面粗さよりも粗いものを使用し、且つ回転砥石の周
速と切削送り速度とをフェライト材の延性モードの切削
条件内とすることを特徴とするフェライト材の切削方法
を提供する。

【００１０】特に、このような製造方法の好ましい態様
として、回転砥石として、砥石厚みが５０μｍ以上１８
０μｍ以下のものを使用する方法を提供する。

【００１１】

【００１２】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１３】本発明のフェライト磁気ヘッドチップの製
造方法は、図１に示すように、フェライト磁気ヘッドチ
ップブロック２を回転砥石３で切削する際に、回転砥石
３として、その砥粒が平均径２〜６μｍのものを使用す
ることを第１の特徴としている。砥粒の平均粒径が２μ
未満であると、切削速度が遅くなり過ぎ、また、砥石が
目詰まりし易くなる。砥粒の平均粒径が６μｍを超える
と延性モード切削を実現することが困難となる。この場
合、平均粒径は２〜６μｍであるが６μｍを超える径を
有する砥粒が存在する場合には、延性モード切削を実現
することが困難となるので、砥粒の最大粒径が６μｍを
超えないようにする。なお、砥粒としては、切削面を均
一なものとするために、前述の範囲内でなるべく均一な
粒径の砥粒を使用することが好ましい。

【００１４】このような砥粒としては、従来よりフェラ
イト材の切削に用いられているようなダイヤモンド砥粒
やキュービックボロンナイトライドなどを使用すること
ができる。

【００１５】本発明で使用する回転砥石は、上述したよ
うな砥粒をメタル焼結、メタルレジンあるいは電鋳など
の金属系ボンドあるいは金属と樹脂との混合ボンド等に
より結合させて形成することができる。この場合、メタ
ルボンド等の好ましいの硬さは、切削の対象となるフェ
ライト材の性質などにより異なるが、一般に砥石表示硬
度でＮ硬度の金属系ボンドを使用することが好ましい。
また、砥粒の集中度は、切削の対象となるフェライト材
の性質などにより異なるが、一般には１００程度が好ま
しい。但し、メタルボンド硬度も集中度もこれらの数値
に限定されるものではない。

【００１６】また、本発明で使用する回転砥石の形成に
際し、上述のように微細な砥粒を結合させた後は、回転
砥石の切れ幅をμｍのオーダーで管理するために、通
常、ラップ等をかけて回転砥石の厚みを制御する。

【００１７】 このように微細な砥粒から回転砥石を形
成するに際しては、前述したように、回転砥石の側面の
表面粗さを外周面の表面粗さよりも粗くするだけでな
く、回転砥石の側面の表面粗さをＲｍａｘ４μｍ以上Ｒ
ｍａｘ１０μｍ以下とすることが必要である。

【００１８】 即ち、単に上述のように微細な砥粒から
回転砥石を形成すると、その回転砥石は外周面だけでな
く側面も通常表面粗さがＲｍａｘ２〜３μｍ程度の平滑
な面になる。一方、このような切削加工においては通常
切削液が使用される。このため、回転砥石の側面が平滑
であると切削中に回転砥石とフェライト材との間に入っ
た切削液により、回転砥石の側面と垂直方向に相当な圧
力が発生し、切削した薄いフェライト材（通常０．１〜
０．３ｍｍ）が折れたり欠けたりし易くなる。特に、切
削力を上げるために砥石回転数を上げると回転砥石の側
面と垂直方向に大きな圧力が発生し、フェライト材の折
れや欠けが生じやすくなる。そこで、回転砥石の側面の
表面粗さを外周面の表面粗さよりも粗くすると共に回転
砥石の側面の表面粗さをＲｍａｘ４μｍ以上Ｒｍａｘ１
０μｍ以下とすることにより、このようなフェライト材
の折れや欠けを引き起こす切削液の圧力を低下させる。

【００１９】回転砥石の側面の表面粗さを外周面の表面
粗さよりも粗くする方法としては、種々の方法を利用す
ることができる。例えば、砥粒の結合がメタルボンドあ
るいはメタルとレジンの複合ボンドでなされている場
合、その表面を酸やアルカリでエッチングする方法を利
用することができる。また、回転砥石の側面をラップす
るときに大径の遊離砥粒を使用し、これにより側面を粗
くしてもよい。また、旋盤やグラインダー等を使用する
機械加工により側面に細かい刻みを入れてもよい。ある
いは側面に放電加工を施し、側面に細かい穴をあけるよ
うにしてもよい。

【００２０】また、本発明において使用する回転砥石と
しては、その砥石厚みを１８０μｍ以下とすることが好
ましい。このように砥石厚みを薄くすることによって
も、切削中に回転砥石とフェライト材との間に入った切
削液の圧力を緩和することが可能となる。ただし、回転
砥石の厚さを薄くし過ぎると回転砥石の剛性不足により
深さ方向に曲りが生じたり、切削送り方向にうねりが生
じたりする。このため、回転砥石の厚さは５０μｍ以上
とすることが好ましい。

【００２１】また、このように回転砥石を薄くする場合
には、その材料としてできる限り剛性の高い材料を使用
することが好ましい。

【００２２】本発明のフェライト磁気ヘッドチップの製
造方法の第２の特徴は、上述した回転砥石を使用する際
の条件として、その周速と切削送り速度とを延性モード
領域にコントロールすることである。一般には、回転砥
石の周速を２０００ｍ／分以上とし、且つ切削送り速度
を８０ｍｍ／分以下とすることが好ましい。周速の上限
は特に限定されないが、一般には５０００ｍ／分以下と
することが好ましい。また、切削送り速度の下限も特に
限定されないが、一般には２０ｍｍ／分以上とすること
が好ましい。

【００２３】

【作用】本発明のフェライト磁気ヘッドチップの製造方
法においては、図１に示したように、フェライト磁気ヘ
ッドチップブロック２を回転砥石３で切削する際に、回
転砥石３の砥粒として平均粒径が２〜６μｍで最大径が
６μｍ以下のものを使用し、且つ回転砥石の周速と切削
送り速度とをコントロールすることにより、切断や深溝
入れなどの切削を、脆性モード加工ではなく延性モード
加工で行う。よって、切削面の表面粗さＲｍａｘを例え
ば０．２μｍ程度に小さくし且つ切削エッジの欠けを例
えば５μｍ程度に小さくすることが可能となる。これに
より、エッジ位置を正確に計測することが可能となり、
同図に示すように、画像処理用カメラ９によりエッジ距
離Ｌを正確に計測し、その値をフィードバックして切削
することができるようになり、高精度の磁気ヘッドチッ
プを高い歩留まりで製造できるようになる。また、この
ような高精度の磁気ヘッドチップから磁気ヘッドを高精
度で組立てることが可能となる。

【００２４】 このようにフェライト磁気ヘッドチップ
を製造するに際して、回転砥石として側面の表面粗さを
外周面の表面粗さよりも粗くすると共に回転砥石の側面
の表面粗さをＲｍａｘ４μｍ以上Ｒｍａｘ１０μｍ以下
のものを使用すると、側面が平滑なものを使用した場合
に比べて切削時に切削液が逃げ込む間隙が大きくなるの
で、回転砥石とフェライト材との間に入った切削液の圧
力が減少する。例えば、図２（ａ）に示すように、回転
砥石３として、微細な砥粒１０から形成されており、側
面３ａの表面粗さがＲｍａｘ４μｍのものを使用して、
フェライト磁気ヘッドチップブロック２を切削する場合
の表面粗さによる間隙Ｘａの体積と、同図（ｂ）に示す
ように、同図（ａ）と同様に微細な砥粒１０からなるが
側面３ａの表面粗さがＲｍａｘ２μｍである回転砥石３
を使用してフェライト磁気ヘッドチップブロック２を切
削する場合の表面粗さによる間隙Ｘｂの体積とを比較す
ると、前者の体積は後者の体積の約８倍となる。間隙体
積が大きいほど切削液を逃がし、圧力を低下させる作用
が大きくなる。よって、切削したフェライト磁気ヘッド
チップブロック２に対する圧力Ｆは前者（図２（ａ））
の方が後者（図２（ｂ））よりも小さくなり、切削した
フェライト磁気ヘッドチップブロック２の折れや欠けが
防止される。

【００２５】また、回転砥石として、その砥石厚みが１
８０μｍ以下の薄いものを使用しても、切削中に回転砥
石とフェライト材との間に入った切削液の圧力を緩和す
ることが可能となり、切削したフェライト磁気ヘッドチ
ップブロック２の折れや欠けが防止される。

【００２６】 このように回転砥石の側面の表面粗さを
外周面の表面粗さよりも粗くすると共に回転砥石の側面
の表面粗さをＲｍａｘ４μｍ以上Ｒｍａｘ１０μｍ以下
とすることにより、更に回転砥石の厚さを薄くして切削
中の切削液の圧力を緩和することにより、次のような利
点も生じる。即ち、薄いフェライト磁気ヘッドチップを
安定的に切り出すことが可能となる。また、切削液の液
量の微妙な調節が不要となる。また、切削力を増すため
に砥石回転数を上げることが可能となる。

【００２７】

【実施例】以下、この発明を実施例により詳細に説明す
る。

【００２８】実施例１ 粒径分布が４〜６μの間の径のダイヤモンド砥粒（最大
径６μ）を砥石表示硬度Ｎの金属ボンドで集中度１００
で結合させて幅２００μｍの回転砥石を製造した。

【００２９】この砥石を用いて、周速３１５０ｍ／分、
送り速度３０ｍｍ／分という条件で、切削水を２リット
ル／分使用して、図１に示すようにフェライト磁気ヘッ
ドチップブロックを切削し、図８のようなフェライト磁
気ヘッドチップを製造した。

【００３０】得られた磁気ヘッドチップの摺動面の拡大
図を図３に示す。また、その側面（切削面）の電子顕微
鏡写真を図４に示す。これらの図からわかるように、切
削エッジは直線上で、その欠けは後述する比較例１の約
１／１０程度の約５μｍととなり、また、切削面の表面
粗さＲｍａｘは従来の４％程度の約０．２μｍとなり、
かなり平坦なものとなった。従って、この実施例におい
ては、延性モードで切削が行われたことがわかる。

【００３１】比較例１ 粒径分布が２０〜３０μの間の径のダイヤモンド砥粒
（最大径３０μ）を砥石表示硬度Ｒの金属ボンドで集中
度１００で結合させて幅２００μｍの回転砥石を製造し
た。

【００３２】この砥石を用いて、周速３１５０ｍ／分、
送り速度７０ｍｍ／分という条件で、切削水を２リット
ル／分使用して、実施例１と同様にフェライト磁気ヘッ
ドチップを製造した。

【００３３】得られた磁気ヘッドチップの摺動面の切削
エッジの拡大図を図５に示す。また、その側面の電子顕
微鏡写真を図６に示す。これらの図からわかるように、
切削エッジには約５０μｍ程度の大きな欠け（図５の
Ｘ）が発生しており、また、切削面の表面粗さＲｍａｘ
は約５μｍとかなり粗いものとなった。従って、この比
較例においては、脆性モードの切削が行われたことがわ
かる。

【００３４】実施例２ 粒径分布が４〜６μｍの人造ダイヤを砥石表示硬度Ｎの
ボンドＭＳ２５で集中度１００で結合させて回転砥石
（外径１０１ｍｍ）を製造した。この場合、砥石の厚さ
を図７に示すように４通りに変えて製造した。

【００３５】得られた各回転砥石を８０００ｒｐｍで回
転させ、送り速度を３０ｍｍ／分とし、切削水を１．２
リットル／分使用してフェライト磁気ヘットチップブロ
ックを幅４．４ｍｍに切削した。そして、回転砥石の側
面に垂直な方向（Ｙ方向）と切り込み深さの方向（Ｚ方
向）の加工抵抗を測定した。結果を図７に示す。

【００３６】同図から回転砥石の厚みを大きくすると加
工抵抗が大きくなること、したがって、回転砥石の厚み
を薄くして切削加工すると被加工物の破損を防止できる
ことが確認できた。

【００３７】

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、フェライト
磁気ヘッドチップブロックを延性モードで切削して磁気
ヘッドチップ製造することができる。従って、ひびやか
けなどを実質的に発生させずに、且つ切削面を従来より
も平滑なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法の好ましい態様の説明図であ
る。

【図２】本発明の製造方法において、側面の表面粗さが
異なる回転砥石を使用した場合の作用の説明図である。

【図３】実施例１において得られた磁気ヘッドチップの
摺動面の部分拡大図である。

【図４】実施例１において得られた磁気ヘッドチップの
切削面の金属組織の図に代わる電子顕微鏡写真である。

【図５】比較例１において得られた磁気ヘッドチップの
摺動面の部分拡大図である。

【図６】比較例１において得られた磁気ヘッドチップの
切削面の金属組織の図に代わる電子顕微鏡写真である。

【図７】回転砥石の厚みと加工抵抗との関係図である。

【図８】フェライト磁気ヘッドチップの斜視図である。

【図９】従来のフェライト磁気ヘッドチップの製造方法
の説明図である。

【図１０】フェライト磁気ヘッドの組立工程の説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 磁気ヘッドチップ １ａ 磁気ヘッドチップの切削エッジ ２ フェライト磁気ヘッドチップブロック ３ 薄刃砥石（回転砥石） ３ａ 回転砥石の側面 ４ チップ接着用アーム ５ 磁気ヘッドベース ６ 接着剤供給ノズル ７ 接着剤 ８ トラックエッジ １０ 砥粒 Ｌ エッジ距離 Ｘａ、Ｘｂ 間隙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 5/127 - 5/255 B24B 1/00 - 39/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フェライト磁気ヘッドチップ用のフェラ
   イト材を回転砥石と切削液とを使用して切削する方法に
   おいて、該 回転砥石として、砥粒が平均径２〜６μｍであって最
   大径が６μｍ以下であり、該砥石側面の表面粗さがＲｍ
   ａｘ４μｍ以上Ｒｍａｘ１０μｍ以下であり、該砥石側
   面の表面粗さが該砥石外周面の表面粗さよりも粗いもの
   を使用し、且つ回転砥石の周速と切削送り速度とをフェ
   ライト材の延性モードの切削条件内とすることを特徴と
   するフェライト材の切削方法。
2. 【請求項２】 回転砥石の周速を２０００ｍ／分以上と
   し、且つ切削送り速度を８０ｍｍ／分以下とする請求項
   １記載のフェライト材の切削方法。
3. 【請求項３】 回転砥石として、砥石厚みが５０μｍ以
   上１８０μｍ以下のものを使用する請求項１記載のフェ
   ライト材の切削方法。