JP4850454B2 - Manufacturing method of slider - Google Patents
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Description
本発明は、ハードディスクドライブに用いられるスライダの製造方法に関し、特に、スライダの切断面に生じるばりの除去方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a slider used in a hard disk drive, and more particularly to a method for removing flash generated on a cut surface of a slider.
高速、大容量、高信頼性、低コストの記録媒体としてハードディスクドライブが、デジタル情報の記録に広く用いられている。ハードディスクドライブには、記録媒体への情報の書込みをおこなう書込み素子と、記録媒体からの情報の読出しをおこなう読込み素子の少なくとも一方が設けられた磁気ヘッドスライダ(以下、スライダという。)が備えられている。これらの書込み素子や読込み素子が設けられたリードライト部は、スライダの一端部に設けられている。スライダが記録媒体と対向する面は媒体対向面またはABS(Air Bearing Surface)と呼ばれる。 Hard disk drives are widely used for recording digital information as high-speed, large-capacity, high-reliability, low-cost recording media. A hard disk drive includes a magnetic head slider (hereinafter referred to as a slider) provided with at least one of a writing element for writing information to a recording medium and a reading element for reading information from the recording medium. Yes. A read / write section provided with these writing elements and reading elements is provided at one end of the slider. The surface on which the slider faces the recording medium is called a medium facing surface or ABS (Air Bearing Surface).
スライダが記録媒体への情報の記録・再生をおこなう際には、スライダと高速回転する記録媒体との間に空気流が流入する。スライダはこの空気流によって、記録媒体からわずかに浮上する。このときのABSと記録媒体の表面との距離は浮上量と呼ばれている。浮上量が小さくなると記録媒体のビット長が短くなるため、記録媒体の高密度化には浮上量の低減が有効である。このため、ハードディスクドライブのさらなる高記録密度化の要求に応じ、浮上量をより一層抑えることが要求されている。 When the slider records and reproduces information on the recording medium, an air flow flows between the slider and the recording medium rotating at high speed. The slider floats slightly from the recording medium by this air flow. The distance between the ABS and the surface of the recording medium at this time is called the flying height. Since the bit length of the recording medium is shortened when the flying height is reduced, reducing the flying height is effective for increasing the density of the recording medium. For this reason, it is required to further suppress the flying height in response to a request for higher recording density of the hard disk drive.
このようなスライダの作成方法を、図14A〜14Fを用いて説明する。まず、図14Aに示すように、スライダとなるべき素子13をウエハ11上に多数形成する。次に、素子13が多数形成されたウエハ11を、砥石26で長尺状のバー12に切断する。バー12は切断面T1,T2に沿って切断される。この状態が図14Bに示されている。次に、図14Cに示すように、切断されたバー12の切断面T2を専用の研磨装置で研磨して、記録媒体と対向する媒体対向面ABSを形成する。同図は、図14Bの矢印の方向にバー12を回転させたときの斜視図である。次に、図14Dに示すように、バー12を切り代14に沿って砥石27で切断し、個々のスライダ1に分離する。
A method for creating such a slider will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 14A, a large number of elements 13 to be sliders are formed on the wafer 11. Next, the wafer 11 on which a large number of elements 13 are formed is cut into
ところで、砥石でウエハをバーに切断したり、バーをスライダに切断する際には、切断時の加工応力によってスライダ切断面に圧縮応力層が生じて、切断面に「ばり」が生じることがある。ウエハをバーに切断する場合、図14B,14Cに示すように、切断面T1,T2の両端にばりC11,C12が生じる(切断面T1,T2の一端側のばりは図示せず)。バーをスライダに切断する場合、図14Dのスライダの拡大図に示すように、切断面S2の辺A1,A2に沿ってばりC2が生じる(辺A2に沿ったばりは図示せず)。同様のばりC3は、切断面S2の辺B1,B2に沿っても生じる(辺B1に沿ったばりは図示せず)。さらに、切断面S3側にも同様のばりC2,C3が生じる。 By the way, when a wafer is cut into a bar with a grindstone or a bar is cut into a slider, a compressive stress layer may be generated on the slider cut surface due to processing stress at the time of cutting, and “burrs” may be generated on the cut surface. . When the wafer is cut into bars, flashes C11 and C12 are generated at both ends of the cut surfaces T1 and T2 as shown in FIGS. 14B and 14C (flashes on one end side of the cut surfaces T1 and T2 are not shown). When the bar is cut into the slider, as shown in the enlarged view of the slider in FIG. 14D, the flash C2 is generated along the sides A1 and A2 of the cut surface S2 (the flash along the side A2 is not shown). Similar flash C3 is also generated along sides B1 and B2 of cut surface S2 (flashes along side B1 are not shown). Further, similar flash C2 and C3 are generated on the cut surface S3 side.
図14E,14Fは各々、図14DのX−X線、Y−Y線に沿った断面図である。ばりC2は、媒体対向面ABSに突き出すように発生し、媒体対向面ABSの裏側の面S5にも同様に発生する。ばりC3は、媒体対向面ABSと直交する面S4,S6に突き出すように発生する。 14E and 14F are sectional views taken along lines XX and YY in FIG. 14D, respectively. The flash C2 is generated so as to protrude to the medium facing surface ABS, and is similarly generated on the surface S5 on the back side of the medium facing surface ABS. The flash C3 is generated so as to protrude from the surfaces S4 and S6 orthogonal to the medium facing surface ABS.
これらのばりのうち、切断面T2側のばりC12は、媒体対向面ABSが形成される際に切断面T2が50〜80μm程度研磨されるので、消滅する。切断面T1側のばりC11は、多少残っても機能上の問題はない。ばりC3は面S4,S6に突き出すように発生するが、面S4,S6は完全に平坦である必要はないので、多少のばりが残っても機能上の問題はない。しかし、ばりC2は媒体対向面ABSに突き出すため、浮上量を低減し、記録媒体の高密度化を図る上で大きな障害となる。また、媒体対向面ABSの反対面のばりC2も、フレクシャとの接合時に障害となる可能性がある。 Among these flashes, the flash C12 on the cut surface T2 side disappears because the cut surface T2 is polished by about 50 to 80 μm when the medium facing surface ABS is formed. Even if the flash C11 on the cut surface T1 side remains slightly, there is no functional problem. The flash C3 is generated so as to protrude from the surfaces S4 and S6. However, since the surfaces S4 and S6 do not have to be completely flat, there is no functional problem even if some flash remains. However, since the flash C2 protrudes from the medium facing surface ABS, it becomes a major obstacle to reducing the flying height and increasing the density of the recording medium. Further, the flash C2 on the surface opposite to the medium facing surface ABS may also become an obstacle when joining with the flexure.
そこで、このようなばりの残存を防止するために、切断面を研磨するほか、スライダの周囲に予備溝を設けて、予備溝に沿って切断することによって、ばりが媒体対向面ABSまで張り出さないようにする技術が開示されている(特許文献1参照)。 Therefore, in order to prevent such flash from remaining, the cut surface is polished, and a spare groove is provided around the slider and cut along the spare groove so that the flash extends to the medium facing surface ABS. A technique for avoiding this is disclosed (see Patent Document 1).
なお、スライダの加工技術として、例えばスライダ形状のゆがみを除去したり、所定の形状を形成する目的で、レーザーを利用する技術も開示されている(特許文献2,3)。
しかし、特許文献1に記載の技術は、いくつかの問題点がある。第一に、特許文献1に記載の技術は、ばりそのものを消滅させるのではなく、ばりを予備溝の内部に収めるものであるので、媒体対向面の形状設計の汎用性が低下する。すなわち、媒体対向面には、スライダ作動時の浮上量を制御するためのレールが形成されているが、ばりが残存した状態であると、レールの高さを小さくすることが難しくなる。
However, the technique described in
第二に、スライダの側方に予備溝を追加することは、切断部の幅の実質的な増加につながる。近年、携帯電話への搭載などを目的とするハードディスク装置の小型化に伴い、スライダ自体も、従来の30%スライダ(1.0mm×1.235mm×0.3mm程度の大きさのスライダ)から20%スライダ(0.7mm×0.85mm×0.23mm程度の大きさのスライダ)へと小型化されつつあり、さらなる小型化も検討されている。スライダの小型が進むほどウエハの中で切断部の占める割合が増加するため、切断部の幅の増加は1枚のウエハから製造できるスライダの個数の制約となる。これは、生産効率の低下や、スライダ1個当たりのコストアップにつながる。切断幅を縮小するには一層の微細加工が必要となるが、このような予備溝が必要であると、切断幅の縮小にも限界がある。 Secondly, adding a preliminary groove to the side of the slider leads to a substantial increase in the width of the cut. In recent years, along with the miniaturization of hard disk drives intended for mounting on mobile phones, the slider itself is 20% from the conventional 30% slider (a slider having a size of about 1.0 mm × 1.235 mm × 0.3 mm). % Sliders (sliders having a size of about 0.7 mm × 0.85 mm × 0.23 mm), and further miniaturization is being studied. Since the proportion of the cutting portion in the wafer increases as the size of the slider increases, the increase in the width of the cutting portion becomes a restriction on the number of sliders that can be manufactured from one wafer. This leads to a decrease in production efficiency and an increase in cost per slider. In order to reduce the cutting width, further fine processing is required. However, if such a preliminary groove is required, there is a limit in reducing the cutting width.
また、切断面を研磨すればばりの除去は可能であるが、分離されたスライダを一つ一つ研磨することは生産効率上課題が多い。 Further, it is possible to remove the flash by polishing the cut surface, but polishing each separated slider has many problems in terms of production efficiency.
そのため、ばりを根本的に除去する技術が望まれており、その一つとして、本願発明者は、特許文献2,3に示されているようなレーザーを利用した技術に注目した。しかし、レーザーによるばり除去技術も以下に示すような問題点がある。すなわち、レーザーを媒体対向面側に照射すると、媒体対向面の平坦性がかえって悪化するため、切断面に照射する必要がある。切断面に照射する場合、スライダを一つ一つに分離してからレーザーを照射すると、上述と同様の生産効率上の問題が生じるため、切断用治具にスライダを保持したまま照射することが必要となる。しかし、スライダ同士の間隔は極めて狭いため、レーザーを切断面に対して浅い角度で入射させなければならず、十分なエネルギーを切断面に与えることができない。また、浅い角度で入射させるためには、照射角度の高い精度が要求される。
Therefore, a technique for fundamentally removing the flash is desired, and as one of them, the inventor of the present application paid attention to a technique using a laser as disclosed in
さらに、スライダに斜めにレーザーを照射するには、スライダを水平面に設置し、スライダの上方から斜め方向に向けて照射するのが望ましいが、レーザー出射装置の構造によっては斜めからの照射が困難な場合がある。この場合、スライダを斜面に固定し、レーザーを上部から照射することによって斜め照射を実現することが考えられるが、照射装置の焦点深度や上下方向の移動範囲の制約で、1回に照射できるスライダの数が制限される。 Furthermore, in order to irradiate the slider diagonally, it is desirable to place the slider on a horizontal surface and irradiate from the upper side of the slider in an oblique direction, but depending on the structure of the laser emitting device, irradiation from an oblique direction is difficult. There is a case. In this case, it is conceivable to realize oblique irradiation by fixing the slider to the slope and irradiating the laser from the top, but the slider that can be irradiated at one time due to the restriction of the focal depth of the irradiation device and the vertical movement range The number of is limited.
本発明の目的は、上記の状況を踏まえ、バーを切断しスライダを製造する際にスライダに生じるばりを、スライダを切断治具に保持させたまま、簡易な手段で除去することのできるスライダの製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a slider that can remove a flash generated on a slider when the bar is cut and the slider is manufactured by simple means while the slider is held by a cutting jig. It is to provide a manufacturing method.
本発明のスライダの製造方法は、スライダとなるべき複数の素子が配列形成されたバーを切断して得られたスライダと、スライダの切断面と平行な向きで対向する第1の面を備えた第1の部材とを、水平な液面を有する液体中に配置する配置ステップを有している。このステップにおいて、スライダは媒体対向面またはその裏面が上面とされ、かつ、スライダの切断面および第1の部材の第1の面が上記水平な液面に対し垂直な向きで液体に浸されるように配置される。スライダの上面および第1の部材の上面はともに液体から露出するようにされる。さらに、切断面と第1の面との間に、メニスカスによって、曲面形状をなす液面が形成される。本製造方法はさらに、切断面と第1の面との間の曲面形状をなす液面の上方から電磁波を照射し、電磁波を曲面形状をなす液面で屈折させて切断面に入射させ、切断面の周縁に発生したばりの媒体対向面または裏面からの高さを低減させる照射ステップを有している。 Method for producing a slider of the present invention includes a slider obtained by cutting a plurality of elements to the slider are arranged forming bars, the first surface facing the cutting surface of the slider and the flat line orientation And arranging the first member in a liquid having a horizontal liquid surface . In this step, the slider has the medium facing surface or the back surface thereof as the upper surface, and the cut surface of the slider and the first surface of the first member are immersed in the liquid in a direction perpendicular to the horizontal liquid surface. Are arranged as follows. Upper surfaces of the first member of the slider is made to expose from both liquids. Furthermore, between the cut surface and the first surface, the meniscus, the liquid surface forming a curved surface shape is formed. The manufacturing method further irradiates electromagnetic waves from above the liquid surface having a curved surface shape between the cut surface and the first surface, refracts the electromagnetic waves on the liquid surface having the curved surface shape, and enters the cut surface to cut. There is an irradiation step for reducing the height of the flash generated at the periphery of the surface from the medium facing surface or the back surface.
切断面と第1の面との間の液面は、曲面形状を呈するので一種のレンズとして機能する。したがって、切断面と第1の面との間の液面に電磁波を照射すると、電磁波は切断面と第1の面との間の液面で屈折され、切断面に入射する。電磁波は、スライダの切断面を加熱し、切断時などに生じる残留応力のバランスを変え、ばりの高さを低減させる。 Since the liquid surface between the cut surface and the first surface has a curved surface shape, it functions as a kind of lens. Therefore, when an electromagnetic wave is applied to the liquid surface between the cut surface and the first surface, the electromagnetic wave is refracted at the liquid surface between the cut surface and the first surface and is incident on the cut surface. The electromagnetic wave heats the cut surface of the slider, changes the balance of residual stress generated during cutting, and reduces the height of the flash.
本発明のスライダの製造方法は、配置ステップに先立って、スライダおよび第1の部材の上面となるべき面に撥水処理をおこなうステップを有していることが望ましい。これによって、上述した曲面形状の液面が形成されやすくなる。 The slider manufacturing method of the present invention preferably includes a step of performing a water repellent treatment on the surfaces to be the upper surfaces of the slider and the first member prior to the arranging step. This facilitates the formation of the curved liquid surface described above.
第1の部材は切断された別のスライダであり、第1の面は別のスライダの切断面とすることができる。 The first member is another cut slider, and the first surface can be a cutting surface of another slider.
配置ステップは、3つ以上のスライダを、隣接する2つのスライダの対向面が各切断面となるように配置することを含んでいてもよい。 The arranging step may include arranging three or more sliders so that opposing surfaces of two adjacent sliders are cut surfaces.
配置ステップは、複数のスライダを、各上面が液体の平均液面レベルよりも下方となり、曲面形状が凸状をなすように液体中に配置することを含んでいてもよい。 The arranging step may include arranging the plurality of sliders in the liquid such that each upper surface is below the average liquid level of the liquid and the curved surface has a convex shape.
照射ステップは、曲面形状が凹状をなすまで電磁波を照射することを含んでいてもよい。 The irradiating step may include irradiating the electromagnetic wave until the curved surface shape is concave.
配置ステップは、複数のスライダを、各上面が液体の平均液面レベルよりも上方となり、曲面形状が凹状をなすように液体中に配置することを含んでいてもよい。 The arranging step may include arranging the plurality of sliders in the liquid so that each upper surface is above the average liquid level of the liquid and the curved surface shape is concave.
バーを個々のスライダに分離する切断ステップをさらに有し、切断ステップは、バーを治具に保持することと、バーを治具に保持された状態で切断することとを含み、配置ステップは、分離された複数のスライダを、治具に保持したまま液中に配置することを含んでいてもよい。 The cutting step further includes separating the bar into individual sliders, and the cutting step includes holding the bar in a jig and cutting the bar while being held in the jig, and the arranging step includes: A plurality of separated sliders may be disposed in the liquid while being held by a jig.
スライダの上面は媒体対向面とすることができる。
The upper surface of the slider can be a medium facing surface.
電磁波は波長200〜3000nmのレーザーを用いることが望ましい。また、レーザーの照射量は0.5〜6.0mJ/mm2とすることが望ましい。 As the electromagnetic wave, it is desirable to use a laser having a wavelength of 200 to 3000 nm. The laser irradiation amount is preferably 0.5 to 6.0 mJ / mm 2 .
以上説明したように、本発明によればスライダの切断面に面する液体が曲面形状をなすようにスライダを液体中に配置し、この曲面形状をなす液体に向けて電磁波を照射する。曲面形状をなす液体はレンズとして機能し、ここで屈折した電磁波がスライダの切断面に入射する。このため、バーを切断しスライダを製造する際にスライダに生じるばりを、スライダを切断治具に保持させたまま、簡易な手段で除去することができる。 As described above, according to the present invention, the slider is disposed in the liquid so that the liquid facing the cut surface of the slider forms a curved surface, and electromagnetic waves are irradiated toward the liquid having the curved surface. The liquid having a curved surface functions as a lens, and the refracted electromagnetic wave is incident on the cut surface of the slider. For this reason, the flash generated in the slider when the bar is cut to manufacture the slider can be removed by simple means while the slider is held by the cutting jig.
以下、図面を参照して、本発明のスライダの製造方法について詳細に説明する。図1には、本発明のスライダの製造方法に係るスライダの斜視図を示す。スライダ1は、アルティック(Al2O3・TiC)等のセラミック材料からなる基板2と、積層体からなる薄膜磁気ヘッド部3とを備えている。スライダ1の上方(下方となる場合もある。)に、回転駆動される円盤状の記録媒体(図示せず)が設けられている。スライダ1はほぼ六面体形状をなし、六面のうちの一面が記録媒体と対向する媒体対向面ABSを形成している。媒体対向面ABSには、薄膜磁気ヘッド部3の読込み・書込み素子が設けられたリードライト部4と、レール部5a、5bとが設けられている。読込み素子としては、AMR(異方性磁気抵抗効果)素子、GMR(巨大磁気抵抗効果)素子、またはTMR(トンネル磁気抵抗効果)素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子(以下、MR素子ともいう。)を用いることができる。書込み素子としては、誘導型磁気変換素子が用いられ、記録媒体の面内方向への記録を行なう水平記録方式と、記録媒体の面外方向への記録を行なう垂直記録方式のいずれでもよい。
Hereinafter, the slider manufacturing method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a slider according to the slider manufacturing method of the present invention. The
記録媒体が回転すると、空気流は、スライダ1の空気流流入方向側6から進入し、薄膜磁気ヘッド部3が設けられた記録媒体進行方向zの下流側端部からスライダ1外へ抜ける。すなわち、空気流は、レール部5bと記録媒体との間のわずかな隙間に入り、レール部5a,5bで整流され、リードライト部4と記録媒体との間の隙間に入る。この空気流によって、y方向下向きの揚力が生じ、スライダ1は、記録媒体の表面から浮上する。
When the recording medium rotates, the air flow enters from the air flow
媒体対向面ABSは、レール部5aが記録媒体に対して最も突出し、リードライト部4は、レール部5aよりも1〜3nmほど記録媒体に対して引込んでいる。レール部5a、5bの段差は必ずしも必要ではない。媒体対向面ABSには、Si(シリコン)とDLC(Diamond like carbon;ダイヤモンド状炭素)との混合膜からなる厚さ1〜10nm程度の保護膜(図示せず)が形成されている。スライダ1の媒体対向面ABSの裏側の面S5(図14D,14E参照)はスライダ1を支持するフレクシャ(図示せず)との接触面となる。
In the medium facing surface ABS, the rail portion 5a protrudes most with respect to the recording medium, and the read / write portion 4 is drawn into the recording medium by 1 to 3 nm from the rail portion 5a. The steps of the rail portions 5a and 5b are not always necessary. A protective film (not shown) having a thickness of about 1 to 10 nm made of a mixed film of Si (silicon) and DLC (Diamond like carbon) is formed on the medium facing surface ABS. A surface S5 (see FIGS. 14D and 14E) on the back side of the medium facing surface ABS of the
(第1の実施形態)
次に、以上説明したスライダの製造方法の第1の実施形態を、図2のフロー図を参照して説明する。
(First embodiment)
Next, a first embodiment of the slider manufacturing method described above will be described with reference to the flowchart of FIG.
(ステップ101)まず、図14Aのように、ウエハ11の上にスライダ1となるべき複数の素子13を薄膜工程によって積層し、図14Bのように、ウエハ11を、素子13が長手方向に一列に配列形成された長尺状のバー12に切断する。バー12は、媒体対向面ABSとなるべき面が切断面T2に現れる向きに切断される。なお、ウエハ11には、ステップ102における媒体対向面ABSの研磨量を管理するため、あらかじめ複数の素子13ごとに1つの測定素子(図示せず)を設けてもよい。
(Step 101) First, as shown in FIG. 14A, a plurality of elements 13 to be the
(ステップ102)次に、バー12はラッピングされて、MR素子の所定のMR高さ、および書込み素子のスロートハイトが形成される。また、媒体対向面ABSには、イオンミリング等によってレール部5a,5bが形成される。
(Step 102) Next, the
(ステップ103)次に、バー12を切断用治具21に取付ける。切断用治具21は、図3に示すように、支持板23の上に、互いにギャップ25を介して、スライダ支持部22が一列に配列されたものである。バー12は、図3,4に示すように、切り代14がギャップ25と一致するように位置決めされて、媒体対向面ABSを上側にして、スライダ支持部22の固定面24に接着剤によって固定される。切断用治具21は、後述するレーザー光によるばり除去の際にも、スライダを保持する治具として機能する。
(Step 103) Next, the
本ステップにおいて、媒体対向面ABSには、撥水性物質を塗布するなどして撥水処理をしておくことが望ましい。撥水性物質としてはたとえば、一般に使用される食用油などでも効果は十分得られるが、媒体対向面ABSの汚染を防ぐために、シリコンオイルなどが好ましい。撥水性物質を塗布することにより、次ステップでバーからスライダへ切断するときに、飛散してくる切断粉から媒体対向面ABSを保護する効果も得られる。撥水性物質は、スライダ1を切断用治具21から取り外した後の洗浄工程において除去することができる。ステップ102でのレール部5a,5bの形成後に、媒体対向面ABSにDLCを成膜しても同様の効果が得られる。なお、媒体対向面ABSの撥水性が比較的良好な場合は、撥水処理を行なわなくてもよい。
In this step, it is desirable that the medium facing surface ABS be subjected to a water repellent treatment such as by applying a water repellent substance. As the water-repellent substance, for example, a generally used edible oil can provide sufficient effects, but silicon oil or the like is preferable in order to prevent contamination of the medium facing surface ABS. By applying the water-repellent substance, when the bar is cut from the bar in the next step, the effect of protecting the medium facing surface ABS from the scattered powder is also obtained. The water repellent material can be removed in a cleaning step after the
(ステップ104)次に、図4に示すように、バー12を切断用治具21で保持しながら切り代14で切断して、スライダ1に分離する。切断には、砥石27が用いられる。あらかじめ切り代14がギャップ25と一致するように位置決めされているので、砥石27はギャップ25の中を通り、切断用治具21には接触しない。このため、バー12は、切断用治具21に保持された状態で切断される。
(Step 104) Next, as shown in FIG. 4, the
図5には、切断されたバー12の部分斜視図を示す。このように、分離されたスライダ1は、隣接するスライダ1の切断面S2,S3同士が、切断によって生じた切り代14に相当する空間15をあけて対向するように保持される。スライダ1の寸法は、一例では、バー12の長手方向長さDxが約1.0mm、バー12の奥行き方向長さDyが約1.23mm、バー12の厚みDzが約0.3mmである。これらの寸法はスライダの種類によって異なるが、互いの比率は大きく変わらない。また、切断幅すなわち空間15のx方向の幅Gは、一例では約0.15mmである。
FIG. 5 shows a partial perspective view of the
砥石27は、材質がダイヤモンド、回転速度は5000〜20000rpm程度である。砥石27を図4の白抜き矢印の向きに動かしながら、すべてのスライダ1を順次切断する。このとき、図14D,14Eで示したようなばりC2が、切断面S2,S3に形成される。
The
なお、切断面S2,S3の一方は、スライダ1のウエハ11内の位置によってはステップ104における切断面とはならない可能性があるが、その場合でもステップ101において、ウエハ11からバー12に切断する際の切断面となっている。このため、すべてのスライダ1には切断面S2,S3の両側に同様なばりC2が生じている。
Note that one of the cut surfaces S2 and S3 may not be the cut surface in
(ステップ105)図6に示すように、水槽41を用意し、水槽41に純水Wを張る。次に、純水Wを張った水槽41に切断用治具21に保持されたスライダ1を配置する(切断用治具21は図示せず)。各スライダ1は切断用治具21に保持されたままであるので、隣接する2つのスライダ1の対向面は各切断面S2,S3となっており、切断面S2,S3は互いに略平行な向きで対向している。図6には図面の簡略化のため、数個のスライダのみが示されているが、一つの切断用治具21には通常数十個のスライダが設けられている。スライダ1は、図示するように、2列以上まとめて配置してもよい。
(Step 105) As shown in FIG. 6, a water tank 41 is prepared, and pure water W is filled in the water tank 41. Next, the
図7は、図6のA部の部分拡大図である。図8は、図6の8−8線から見た断面図である。図8に示すように、切断用治具21のスライダ支持部22は、水槽41の平均液面レベルに相当する液面W1と平行になるように設置される。このため、スライダ1の上面となる媒体対向面ABSは液面W1と平行になり、隣接するスライダ1a,1bの各切断面S2,S3は液面W1と略直交する。
FIG. 7 is a partially enlarged view of part A in FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 of FIG. As shown in FIG. 8, the
切断面S2,S3は実質的に純水Wに浸されるが、媒体対向面ABSにはあらかじめ撥水処理がなされているので、媒体対向面ABSは、図7に示すように液面から露出する。切断面S2,S3の間の液面W2は、切断面S2,S3と直交する軸を含み液面W1と直交する面内(すなわち図8に示す断面)で凸状(凸レンズ状)の曲面形状をなす。すなわち、切断面S2,S3の間にはメニスカスが形成される。これは、媒体対向面ABSの撥水性と純水Wの表面張力のためである。中心線P(y方向には中心面となる。)は、切断面S2,S3の中点の集合であり、原理的に凸レンズ状の液面W2の頂点となる。以上のような状態を作るため、媒体対向面ABSの設置レベルは、30%スライダより大きいスライダでは、液面W1よりも下方約0.3〜1.0mmとなるように調整される。30%スライダおよびそれより小さいスライダの場合、この値は0.3〜0.5mmの範囲で設定することが望ましい。ただし、この値はスライダ間の隙間や液体の表面張力とも関連するため、隙間が異なる場合や純水以外の液体を用いる場合には別の値となる。 Although the cut surfaces S2 and S3 are substantially immersed in pure water W, the medium facing surface ABS is exposed from the liquid surface as shown in FIG. To do. The liquid surface W2 between the cut surfaces S2 and S3 includes a curved surface shape that is convex (convex lens shape) in a plane that includes an axis orthogonal to the cut surfaces S2 and S3 and is orthogonal to the liquid surface W1 (ie, a cross section shown in FIG. 8). Make. That is, a meniscus is formed between the cut surfaces S2 and S3. This is because of the water repellency of the medium facing surface ABS and the surface tension of the pure water W. The center line P (which is the center plane in the y direction) is a set of midpoints of the cutting planes S2 and S3, and is in principle the apex of the convex lens-shaped liquid surface W2. In order to create the above state, the installation level of the medium facing surface ABS is adjusted to be about 0.3 to 1.0 mm below the liquid level W1 in the slider larger than the 30% slider. For a 30% slider and smaller sliders, this value is preferably set in the range of 0.3 to 0.5 mm. However, since this value is related to the gap between the sliders and the surface tension of the liquid, the value is different when the gap is different or when a liquid other than pure water is used.
(ステップ106)図6,8に示すように、切断面S2,S3間の液面W2の上方からレーザー照射器31によってレーザー光32を照射し、液面W2に入射させる。レーザー光32の強度は、一例では2mJ/mm2である。図8では、レーザー光32は中心線Pの右側の部分だけを示している。右側の部分のレーザー光32は曲面形状の液面W2で屈折し、中心線Pを越えて、反対側のスライダ1aの切断面S2に入射する。純水の屈折率(1.33)と、スライダ1a、1bの間隔(ここでは0.15mm程度)との関係より、屈折したレーザー光32は主に切断面S2の下側(媒体対向面ABSから見て奥側)に入射する。図示しない中心線Pの左側のレーザー光32も同様にして、中心線Pの反対側のスライダ1bの切断面S3に入射する。
(Step 106) As shown in FIGS. 6 and 8,
さらにレーザー光32の照射を続ける。レーザー光32の強度は大きく、一方、スライダ1a,1b間の隙間は0.15mm程度と小さいため、切断面S2,S3間の隙間に存在する純水Wは、レーザー光32によって(正しくは、レーザー照射された切断面S2,S3の発熱によって)急激に加熱され、蒸発する。x方向の位置をほとんど変えないで同じ領域にレーザー光32を連射すると、周囲からの水の補給が蒸発量に追いつかなくなるため、液面W2はごく短時間、図9に示すような凹状(凹レンズ状)の曲面形状(液面W3)に変化する。このとき、中心線Pの左側のレーザー光32が液面W3で屈折して、スライダ1aの切断面S2に照射される。レーザー光32は、スライダ1aの切断面S2の上側(媒体対向面ABS側)に集中するような軌跡をたどる。
Further, irradiation with the
以上の過程をへて、スライダ1aの切断面S2に偏りなくレーザー光32が照射される。スライダ1bの切断面S3にも同様にしてレーザー光32が照射される。照射範囲には、ばりC2そのものや切断面S2の各エッジ(図14Dの辺A1,A2,B1,B2)は含まれないようにされる。ばりC2を物理的に除去するのではなく、切断面S2にレーザーを照射し表面を加熱することによって、切断時などに生じる残留応力のバランスを変え、ばりC2をなくすのである。すなわち、レーザーを照射すると、レーザーによる熱でアルティックの溶解、あるいは、再凝集が起こり、加熱された箇所が収縮する。この収縮に伴って、照射面方向(切断面方向)に収縮応力が発生する。この結果、切断面S2の照射部位に収縮応力が生じ、図10(a)に示すばりC2が、図10(b)に示すように効率的に除去される。本発明の目的である媒体対向面ABSへのばりの出張りを抑えるという観点からは、切断面の周縁に発生したばりの媒体対向面ABSからの高さh0が、高さh1へと低減する(出張りが完全に0または0以下となる場合も含む。)ということもできる。
Through the above process, the
レーザー光32の波長は、200〜3000nmの範囲から選択するのが好ましい。この波長の範囲のレーザーは、スライダ1の表面で吸収されやすく、また、スライダ1の表面付近で熱エネルギーに変換される効率が高い。また、レーザー光32の照射量は0.5〜6.0mJ/mm2の範囲とするのが好ましい。0.5mJ/mm2を下回ると、基板2を構成するアルティックや、薄膜磁気ヘッド部3の主要材料であるアルミナが溶融する温度に至らないため、十分な効果が得られない。6.0mJ/mm2を上回ると、スライダ1の熱変形が大きくなりすぎる。照射時間は、上記のエネルギー量の照射を前提に0.01〜0.1秒が好ましく、特に0.02秒程度が最適である。なお、照射するビームはレーザーに限定されず、より一般的には、上述のようなエネルギーを照射可能な電磁波であれば、同様の効果を得ることができる。
The wavelength of the
図11には、切断面S2側の照射状況を示す。照射方法は、z方向に長くx方向に短い長方形の照射範囲を順次y方向へ動かしていくのがよい。このような照射方法では、長辺方向のz方向への収縮応力がかかり、一方y方向への収縮応力はあまりかからないので、ばりを効果的に除去できる。z方向への照射は、上述した方法に従い、液面W2から液面W3への変化によって自動的に行なわれる。y方向へのスキャン(図中白抜き矢印)は、たとえばレーザー照射器31の首振り運動によって行なわれる(スライド運動でもかまわない。)。レーザー照射器31の照射部にはマスク34が取付けられており、マスク34によってレーザーの照射形状は矩形に整形される。マスク34は、一度に一つの矩形ビームが照射されるような形状としてもよいが、複数個の矩形のビームが同時に照射されるような形状としてもよい。後者の場合、複数個の照射範囲を同時に照射できるので作業効率が高まる。レーザーのビーム形状は円形でもよく、この場合、ビーム径は30μm以上とするのが好ましい。これ以下の径では、溶融範囲が狭すぎ、照射した箇所がまだら状になるため、ばりを除去する効果が十分に得られず、また、スループットが極端に低下してしまう。
FIG. 11 shows an irradiation state on the cut surface S2 side. As an irradiation method, it is preferable that a rectangular irradiation range that is long in the z direction and short in the x direction is sequentially moved in the y direction. In such an irradiation method, a contraction stress in the z direction of the long side is applied, while a contraction stress in the y direction is not so much applied, so that the flash can be effectively removed. Irradiation in the z direction is automatically performed by the change from the liquid level W2 to the liquid level W3 in accordance with the method described above. Scanning in the y direction (open arrow in the figure) is performed, for example, by a swinging motion of the laser irradiator 31 (sliding motion may also be used). A
以上のプロセスによって、一組のスライダの対向する切断面のばりが除去される。その後、必要に応じてレーザー照射器の位置を動かし、別の切断面にレーザー光を同様に照射してばりの除去をおこなう。照射位置の移動は、例えばガルバノミラーを動かしておこなってもよい。その後、スライダ1の集合体を水槽41から取り出し、洗浄し、スライダ1を切断用治具21から取外し、個々のスライダに分離する。
Through the above-described process, the flash of the cut surfaces of the pair of sliders facing each other is removed. Thereafter, the position of the laser irradiator is moved as necessary, and the laser beam is similarly irradiated to another cut surface to remove the flash. The irradiation position may be moved by moving a galvanometer mirror, for example. Thereafter, the assembly of the
(第2の実施形態)
次に本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態はステップ105,106が異なる他は、第1の実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is the same as the first embodiment except that steps 105 and 106 are different.
図12を参照すると、ステップ105において、スライダ1a,1bは、媒体対向面ABSが液体の平均液面レベルである液面W1よりも上方となるように配置される。このときの液面W1と媒体対向面ABSとのレベル差は、30%スライダより大きいスライダでは、0.3〜1.0mm程度である。スライダの切断面S2,S3は通常親水性を有しているので、スライダ1a,1b間の液面W3は凹状(凹レンズ状)の曲面形状をなすように形成される。
Referring to FIG. 12, in
この状態において、レーザー光32を第1の実施形態と同様に照射することで、スライダの切断面にレーザーを照射することができる。このときの状態は図9、すなわち、第1の実施形態において液面が低下し、液面が凹レンズ状になったときと基本的に同じである。このとき、切断面S2の下方(媒体対向面ABSから遠い側)はレーザー光32の照射量が相対的に少なくなるが、下方へ照射回数(照射量)を意図的に増やすようレーザーを調整することで、切断面S2に均一に照射することができる。また、一定以上の照射量で同一箇所に照射すると、周辺の水分が急激に蒸発し、図13のように液面W3が液面W4へと低下し、切断面S2,S3の下方に集中してレーザーを照射することができる。
In this state, by irradiating the
以上の説明では、スライダ同士を隣接させて、互いに対向する切断面のバリを同時に除去する方法について述べたが、スライダ同士が隣接している必要はなく、一方がダミー部材でもよい。すなわち、隣接するスライダの一方を第1の部材とし、第1の部材を、切断された別のスライダの代わりにダミー部材に置き換えることもできる。この場合、ダミー部材の上面を第1の面としたときに、第1の部材および第1の面が上述したスライダの一方と同様な位置関係となるように設置すればよい。このような方法は、例えば切断して一列に並んだスライダの両端部の切断面のばりを除去するときなどに有効である。 In the above description, the sliders are adjacent to each other and the burrs on the cut surfaces facing each other are simultaneously removed. However, the sliders do not have to be adjacent to each other, and one of them may be a dummy member. That is, one of the adjacent sliders can be used as a first member, and the first member can be replaced with a dummy member instead of another cut slider. In this case, when the upper surface of the dummy member is the first surface, the first member and the first surface may be installed so as to have the same positional relationship as one of the sliders described above. Such a method is effective, for example, when removing flash on the cut surfaces at both ends of the sliders that are cut and aligned.
また、以上の説明では媒体対向面が上側となるようスライダを設置したが、媒体対向面を下側としても同様の効果が得られる。この場合、バーを切断用治具に装着する際に、媒体対向面が切断用治具21の固定面24を向くように設置し、媒体対向面の裏側に撥水処理を施すことが望ましい。 In the above description, the slider is installed so that the medium facing surface is on the upper side, but the same effect can be obtained even if the medium facing surface is on the lower side. In this case, when the bar is mounted on the cutting jig, it is desirable to install the bar so that the medium facing surface faces the fixing surface 24 of the cutting jig 21 and to perform water repellent treatment on the back side of the medium facing surface.
最後に本発明の効果をまとめて説明する。本発明は、上述のように、バーを切断して個々のスライダに分離する際にスライダに生じるばりを、レーザー等の電磁波を照射することによって除去するものである。本発明によれば、ばりそのものを除去できるので、スライダの設計においてばりの存在を考慮する必要がなくなり、スライダの浮上量の一層の低減を図る上での制約の一つが解消する。また、ばりの影響を抑えるために予備溝を設置するなど、切り代幅の増加要因がなくなるので、より多くのスライダを1枚のウエハに形成することが容易となる。さらに、ばりの残存を前提としたスライダの設計が不要となり、媒体第1の面のレール形状など、他の部位の設計自由度の拡大につながる。 Finally, the effects of the present invention will be described together. As described above, the present invention removes the flash generated on the slider when the bar is cut and separated into individual sliders by irradiating an electromagnetic wave such as a laser. According to the present invention, since the flash itself can be removed, it is not necessary to consider the presence of the flash in the slider design, and one of the restrictions for further reducing the flying height of the slider is eliminated. In addition, since there is no increase factor of the cutting allowance width, such as providing a preliminary groove in order to suppress the influence of flash, it is easy to form more sliders on one wafer. Furthermore, it is not necessary to design a slider on the premise that the flash remains, leading to an increase in the degree of freedom in designing other parts such as the rail shape of the first surface of the medium.
本発明は、生産効率の面からもメリットを有している、すわなち、本発明は、バーから個々のスライダに切断後、そのまま切断用治具に固定した状態で、液体中に浸してレーザーを照射する。このため、研磨によってばりを除去する従来の方法に比べて特別な設備を必要とせず、また、手間もかからない。スライダを分離する工程の中にレーザーを照射する工程を組み入れることも容易であるので、作業効率が向上する。レーザー照射器も一般に入手可能なもので十分あり、レーザーを屈折させるための設備の追加も不要である。 The present invention also has an advantage in terms of production efficiency. In other words, the present invention is cut into individual sliders from a bar, and then immersed in a liquid while being fixed to a cutting jig. Irradiate the laser. For this reason, no special equipment is required and labor is required as compared with the conventional method of removing the flash by polishing. Since it is easy to incorporate a laser irradiation step into the step of separating the slider, the working efficiency is improved. Laser irradiators that are generally available are sufficient, and no additional equipment is required to refract the laser.
1 スライダ
12 バー
13素子
21 切断用治具
31 レーザー照射器
32 レーザー光
41 水槽
C2 ばり
S2、S3 切断面
ABS 媒体対向面
W 純水
W1,W2,W3,W4 液面
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記切断面と前記第1の面との間の前記曲面形状をなす液面の上方から電磁波を照射し、該電磁波を前記曲面形状をなす液面で屈折させて該切断面に入射させ、該切断面の周縁に発生したばりの前記媒体対向面または前記裏面からの高さを低減させる照射ステップと、
を有するスライダの製造方法。 A slider obtained plurality of elements to the slider to cut the bars are arranged and formed, and a first member having a first surface facing the cutting surface and the flat line orientation of the slider, a placement step of placing in a liquid having a horizontal liquid surface, said slider bearing surface or the back surface is the upper surface, and,該切section and the first face with respect to the horizontal liquid surface immersed in the liquid in a vertical orientation, and the upper surface of the upper surface and the first member of the slider is exposed both from the liquid and, between the該切section and the first surface, the meniscus Arranging the slider and the first member in the liquid so that a liquid surface having a curved surface shape is formed by:
An electromagnetic wave is irradiated from above the liquid surface forming the curved surface between the cut surface and the first surface, the electromagnetic wave is refracted by the liquid surface forming the curved surface, and incident on the cut surface, an irradiation step of reducing the bearing surface or height from the back of the burrs generated in the periphery of the cut surface,
The manufacturing method of the slider which has this.
前記切断ステップは、前記バーを治具に保持することと、該バーを該治具に保持された状態で切断することとを含み、
前記配置ステップは、分離された複数の前記スライダを、前記治具に保持したまま前記液体中に配置することを含む、
請求項3から7のいずれか1項に記載のスライダの製造方法。 A cutting step of separating the bars into the individual sliders;
The cutting step includes holding the bar on a jig, and cutting the bar while being held on the jig,
The placement step comprises placing a plurality of said sliders are separated, the liquid in the body while holding the jig,
The manufacturing method of the slider of any one of Claim 3 to 7.
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