JPH0448414A - 磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ヘッドの製造方法に関するものであり、
特にモノリシック構造を有する磁気ヘノドのトラック幅
加工の改良に関するものである。

〔発明の概要］ 本発明は、モノリシック構造を存する磁気ヘッドのトラック幅加工の際に、微粒子の噴射によるエツチングを用いることにより、加工精度の向上並びに機械的強度の向上を図ろうとするものであ〔従来の技術〕

いわゆるハードディスクに記録再生を行う磁気へ、ドは
、記録再生に際してディスク面に対して微小間隙をもっ
て浮上させる必要があるため、スライダと一体構造とさ
れるのが一般的である。

したがって、これまでハードディスク用の磁気ヘッドと
しては、スライダも含めて全体がフェライト材等により
一体的に形成されたモノリシックヘッドや、スライダに
別途作製した磁気ヘッドを埋め込んだコンポジットヘッ
ド、さらには薄膜ヘッド等が開発されている。

なかでも、モノリシック構造を有する磁気ヘッド（モノ
リシックヘッド）は、製造コストが低く、信転性も高い
ことから、広く使用されるところである。

〔発明が解決しようとするＲ題〕

しかしながら、前記モノリシックヘッドは、記録密度を
向上させる目的でトラック密度を上げようとする場合、
先の各方式の磁気ヘッドの中で最も対応し難い構造とな
っている。

すなわち、モノリシックヘッドの製造に際しては、フェ
ライトブロックをギャップ材を介してガラス融着した後
、デプス加工、レール加工（空気流による浮力を得るた
めの溝加工）、トラック加工を行うが、これらレール加
工やトラック加工はカップ砥石によって角度を付けた状
態で行われており、その加工精度は１０±ｌｔＩｍ程度
に過ぎない。したがって、狭トラツク化に伴ってトラッ
ク幅精度を保証することが非常に困難なものとなってい
る。さらに、砥石によりレール加工、トラック加工され
たモノリシックヘッドでは、センタートラックの部分が
トラック幅と略等しい幅で突出する形になり、アッセン
ブル時にこの突出部分が破損する等、機械的強度の点で
も多くの問題を抱えている。

そこで本発明は、前述の従来の実情に鑑みて提案された
ものであって、モノリシックヘッドにおけるトラック幅
精度や機械的強度を向上することが可能な磁気ヘッドの
製造方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するために、本発明は、モノリシック
構造を有する磁気ヘッドのトラック幅加工を微粒子の噴
射によるエツチングにより行うことを特徴とするもので
ある。

〔作用〕

微粒子の噴射によるエンチングにおける加工精度は、例
えばレジストのパターン精度によって決まり、従来の砥
石による加工に比べて飛躍的に向上する。したがって、
これをモノリシック構造を有する磁気ヘッドのトラック
幅加工に適用することで、トラック幅精度が保証される
。

また、トラック幅加工に際しては、エンチング深さをデ
プス量より若干太き（すればよく、コア全体をトラック
幅と略等しい幅で突出させる必要かないことから、機械
的強度も確保される。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した具体的な実施例について、図面
を参照しながら説明する。

モノリシック構造を有する磁気ヘッドを製造するには、
第１図Ａに示すように、巻線溝（２）を切削加工した第
１のフェライトコア（１）とスライダとしても機能する
第２のフェライトコア（３）とを融着ガラス（４）によ
りガラス融着してヘッドブロック（Ｉ）とした後、この
ヘッドプロ、り（１）のハードディスク対向面を研慶し
てデプス出しする。いわゆるデプス加工を施す。

次いで、第１図Ｂに示すように、ヘッドブロックＮ）の
略中央部に第１のフェライトコア（１）を分割する分断
溝（５）を溝加工する。これによって、上記ヘッドブロ
ック（１）には、ガラス融着された接合面を磁気ギャッ
プｇとする一対の磁気ヘッド部が構成されることになる
。なお、このとき、各磁気ヘッド部の幅Ｗは、トラック
幅にかかねらず機械的強度が確保できる程度の幅に設定
する。

さらに、第１図Ｃに示すように、ヘッドブロック（Ｉ）
のハードディスク対向面に、空気流を導入し安定した浮
上状態を得るためのレール溝（６）を溝加工する。

このようにして作製されたヘッドブロック（１）は、磁
気コアがスライダを兼ねたモノリシック構造を有するが
、最後に各磁気ヘッド部に対してトラック加工を施す。

そして、本実施例においては、このトラック加工に微粒
子の噴射によるエツチングを利用する。

エンチングに際しては、先ず第１図りに示すように、各
磁気ヘッド部に対応する対向面（ＩＡ）にそれぞれレジ
スト（７）を形成する。レジスト（７）は、後述の微粒
子の噴射によるエツチングに対するマスクとなるもので
あれば如何なる材料からなっていてもよい０例えば、あ
る程度弾性を有する樹脂材料等が好適であり、ここでは
感光性ウレタンゴムを使用した。また、レジスト（７）
のパターン形状は、磁気ギャップｇが所望のトランク幅
となるようなパターン形状とされる。

上述のレジスト（７）を形成した後、微粒子（研磨粉）
の噴射によりエンチング加工するわけであるが、以下エ
ツチング加工に使用される加工装置の一例を説明する。

この加工装置は、第２図に示すように、大別して圧縮空
気を供給するエアーコンプレッサー（１０１）と、この
エアーコンプレッサー（１０１）より送り出された圧縮
空気に微粒子（研磨粉）を混合する混合室（１０２）と
、圧縮空気と共に研磨粉を被加工物に噴射するためのブ
ラスト室（１０３）及びこのブラスト室（１０３）より
研磨粉を回収吸引する排風機（１０４）とにより構成さ
れている。

上記エアーコンプレッサー（１０１）からは、空気供給
パイプ（１０５）が導出され、この空気供給パイプ（１
０５）は、さらに第１の供給パイプ（１０６）と第２の
供給パイプ（１０７）とに分岐され、それぞれ混合室（
１０２）に接続されている。なお、前記空気供給パイプ
（１０５）の中途部には、混合室（１０２）へ供給され
る圧縮空気の圧力を調整する調整弁（１０８）及び混合
室（１０２）への圧縮空気の供給を制御する電磁弁（１
０９）が設けられ、また第２の供給パイプ（１０７）の
中途部には、当該箱２の供給パイプ（１０７）への圧縮
空気の流量を調整する調整弁（１１０）が設けられてい
る。

一方、上記混合室（１０２）の上部には、研磨粉の供給
部（１１１）が設けられており、当該供給部（１１１）
の蓋体（１１２）を開蓋して研磨粉を供給するようにな
っている。

研磨粉としては、平均粒径１６μｍ以下程度の微粒子が
使用されるが、特に狭トランク化に対応するためには３
μｍ以下の極微粒子を用いることも可能である。ただし
、研磨粉として３μｍ以下の極微粒子を用いた場合には
、研磨粉の入射角を基板の法線方向に対して４０〜９０
°とする必要がある。

また、使用する研磨粉の硬度は、基板の硬度よりも大で
あることが好ましく、したがってアルミナやガラス、二
酸化ケイ素、炭化ケイ素、炭化ボロン等のセラミクス材
料やＣｕ、Ａｕ、Ｔｉ。

Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ等の金属材料等の微粒子が好適である
。本実施例では、平均粒径２μｍのＳｉＣ微粒子を用い
た。

前記供給部（１１１）の底部は、円錐形状の斜面とされ
、中央部には前記混合室（１０２）への投入口（］１１
ａ）が設けられるとともに、当該投入口（ｌｌｌａ）に
嵌合する円錐形状の供給弁（１１３）が設けられている
。前記供給弁（１１３）は、前記蓋体（１１２）の中央
部を貫通して配設されており、その基端部に設けられた
係止部（１１３ａ）と蓋体（１１２）の間にコイルバネ
（１１４）を介在せしめることで図中上方に付勢されて
いる。したがって、通常は円錐部（１１３ｂ）の周面が
前記投入口（ｌｌｌａ）に密着することで閉塞するヨウ
にされており、必要に応して前記コイルハ２（１１４）
に抗して供給弁（１１３）を押圧操作することで前記円
錐部（１１３ｂ）の投入口（Ｉｌｌａ）への密着状態が
解除され、供給部（１１１）内の研磨粉が混合室（１０
２）内に落下せしめられるようにならている。

上記混合室（１０２）は、円筒状の容器とされ、その内
部に研磨粉（１１５）が収容されている。該混合室（１
０２）の底部はやはり円錐形状とされており、底面にサ
ーメット（金属粉を焼結して形成される無数の微細孔を
有する多孔質板）等よりなる円板状のフィルター（１１
６）が設けられるとともに、前記エアーコンプレッサー
（１０１）の第１の供給パイプ（１０６）が当該フィル
ター（１１６）の背面側に接続されている。したがって
、前記第１の供給パイプ（１０６）に供給される圧縮空
気は、フィルター（１１６）を介して混合室（１０２）
内へ導入されることになる。

また、上記フィルター（１１６）の周囲の斜面には、複
数の振動手段（１１７）が設けられている。前記振動手
段（１１７）は、例えば上下一対の圧電素子と電極とか
ら構成される。いわゆるバイモルフであって、その自由
端がフィルター（１１６）の上方に臨むように円環状に
配置され、基端部が混合室（１０２）の円錐状の斜面に
固定されている。

上記振動手段（１１７）は、例えば所定の交流電圧を印
加することによりその自由端を上下方向に振動させるこ
とができ、前記研磨粉（１１５）を機械的に分散させな
がらフィルター（１１６）からの圧縮空気と撹拌混合す
るエアーバイブレータ効果を付与することができる。な
お、印加する交流電圧の周波数は、例えば２００〜４０
０）ｆｚ程度の高周波であってよく、バイモルフの共振
周波数とほぼ等しくすることが望ましい、さらに、隣合
う振動手段（１１６）の振動の位相を逆にすると一層効
果的である。

また本例では、前記振動手段（１１７）の基端側半分を
覆ってゴムシート（１１８）が貼着されており、当該振
動手段（１１７）の下側に研磨粉（１１５）が入り込ん
で振動を阻害するのを防ぐようにしている。

上記フィルター（１１６）の中央部には、混合室（１０
２）の底部を貫通する送り出しパイプ（１１９）が−端
を当該混合室（１０２）内に開口する如く植立されてお
り、混合室（１０２）で圧縮空気により撹拌分散された
研磨粉（１１５）を送り出すようになっている。

前記送り出しパイプ（１１９）の中途部には、上記第２
の供給バイブ（１０７）の先端部（１０７ａ）が挿入さ
れており、この第２の供給パイプ（１０７）より供給さ
れる圧縮空気の空気流によって生じる負正によって、当
該送り出しパイプ（１１９）内に研磨粉（１１５）が吸
い込まれ、圧縮空気と混合して送り出される。

また、この送り出しパイプ（１１９）は、ブラスト室（
１０３）まで延在されており、その先端部にノズル（１
２０）が設けられるとともに、中途部には振動手段（１
２１）が設けられ、送り出される研磨粉（１１５）が当
該送り出しパイプ（１１９）の中途部に堆積することを
防止している。

送り出しパイプ（１１９）は、例えばウレタンチューブ
、ナイロンチューブ、ビニールチューブ等の可撓性チュ
ーブによって構成されており、急激に曲げることは避け
て緩やかに曲げるように配置されている。また各パイプ
の連結部は、段差等を避けて空気だまりができないよう
な構造とされており、研磨粉（１１５）の堆積による目
詰まりを未然に防止するようにしている。

なお、混合室（１０２）の底面において、前記送り出し
パイプ（１１９）の周囲には、空気吹き出し口（１２２
）が穿設されており、前記第１の供給パイプ（１０６）
から供給される圧縮空気の一部が当該空気吹き出し口（
１２２）から噴出し、送り出しパイプ（１１９）の入口
（１１９ａ）近傍で乱気流を生ぜしめ研磨粉（１１５）
を強力に撹拌するようにされている。

混合室（１０２）内には、さらに上記供給弁（１１３）
の底面に回動軸（１２３）が固定される撹拌機構（１２
４）が設けられている。この撹拌機構（１２４）は、前
記回動軸（１２３）から延長されるアーム部（１２４ａ
）と、金属の細線（いわゆる針金）等からなる枠体（１
２４ｂ）と、前記枠体（１２４ｂ）の下側縁に沿って設
けられるブラシ（１２４ｃ）とから構成されるもので、
回動軸（１２３）を駆動することで混合室（１０２）内
で凝集した研磨ｔｊ３（１１５）の塊を粉砕する機能を
有している。

また、混合室（１０２）の上記送り出しパイプ（１１９
）の上方位置には、集粉器（１２５）が設けられており
、この集粉器（１２５）の底部は、送り出しパイプ（１
１９）の入口（１１９ａ）と対向する台形状の集粉凹部
（１２５ａ）が形成されている。前記集粉器（１２５）
の上半分は、多孔質体からなるフィルター（１２５ｂ）
とされており、導出バイブ（１２６）を介して排風機（
１０４）に接続されている。なお、前記導出パイプ（１
２６）の中途部には、排気の流れや量を調整する電磁弁
（１２７）や排気！調整弁（１２Ｂ）が設けられている
。

排風機（１０４）は、内部にフィルター（１２９）及び
吸引ファン（１３０）を有し、吸引ファン（１３０）に
よってフィルター（＋２９）を介して導出パイプ（１２
６）より空気を吸引し、排気口（１３１）より排気する
ものである。したがって、混合室（１０２）内からの排
気は、前記フィルター（１２９）によって清浄化されて
外部に排出される。なお、フィルター（１２９）によっ
て取り除かれた研磨粉は、当該フィルター（１２９）の
下方に設けられる集ｍ溜まり部（１３２）内に収容され
る。

その他、前記混合室（１０２）の上部には、シリカゲル
等の吸湿手段（＋３３）及びヒータ等の加熱手段（１３
４）が設けられており、さらに混合室（１０２）の周囲
にもヒータ（１３５１が巻回され、混合室（１０２）内
の研磨粉（１１５）を乾燥状態に保ち凝集を防止するよ
うになされている。

一方、ブラスト室（１０３）には、前記混合室（１０２
）からの送り出しパイプ（１１９）の先端に取り付けら
れるノズル（１２０）が配設され、これと対向して被加
工物（１３６）　　［ここでは第１１ｆｆｉＤに示す構
成を有するヘッドブロック（Ｉ）〕が配置されている。

また、被加工物（１３６）の周囲は、吸気ボックス（１
３９）によって覆われており、ブラスト室（１０３）内
への研磨粉（１１５）の散乱が防止されている。ブラス
ト室（１０３）内に研磨粉（１１５）が散乱すると、例
えば作業者がブラスト室（１０３）の扉を開けたときに
研磨粉（１１５）が外部に漏れる危険があり、また研磨
粉（１１５）の回収効率も低下する。

上記ブラスト室（１０３）の底部はやはり円錐状とされ
るとともに返送パイプ（１４０）が設けられ、この返送
パイプ（１４０）は吸気ボックス（１３９）の返送パイ
プ（１４１）と共に蓋体（１１２）を介して前述の供給
部（１１１）へと導かれている。また、ブラスト室（１
０３）の底部にもバイモルフ等からなる振動手段（１４
２）が設けられており、落下する研磨粉（１１５）をエ
アーバイブレーションによって速やかに排出するように
なされている。

ここで、前記蓋体（１１２）の他端側には前記導出パイ
プ（１２６）と共に排風ＩＩ（１０４）と接続される排
気パイプ（１４３）が配管されており、また円筒状の仕
切り板（１４４）が垂下されている。したがって、返送
パイプ（１４０）　、　（１４１）を介して回収された
研磨粉は、前記仕切り板（１４４）による迂回路を経由
することで、サイクロンと同様の原理により大まかに分
級され、前記供給部（１１１）内へと落下される。

これに対して、不要な空気は、排気パイプ（１４３）を
通して排風ＩＩ（１０４）から排出される。なお、前記
排気パイプ（１４３）の中途部には、排気の流れを制御
する１を磁弁（１４５）が設けられている。

以上のように構成される加工装置は、次の如く動作され
る。

先ず、エアーコンプレッサー（１０１）から送り出され
た圧縮空気は、第１の供給パイプ（１０６）と第２の供
給パイプ（１０７）に分流され、第１の供給パイプ（１
０６）に分流された圧縮空気はフィルター（１１６）あ
るいは空気吹き出し口（１２２）から混合室（１０２）
内へ流入される。この際、圧縮空気が研磨粉（１１５）
の中を通ることにより、いわゆるエアーバイブレータ−
効果によって研磨粉（１１５）が撹拌され、その一部が
集粉器（１２５）の集粉凹部（１２５ａ）によって送り
出しパイプ（１１９）の人口（１１９ａ）付近に集めら
れる。

この撹拌に際しては、振動手段（１１７）による機械的
な分散も行われ、前記エアーバイブレータ−効果が効果
的に持続される。また、集粉器（１２５）に接続される
導出パイプ（１２６）の中途部に設けられる電磁弁（１
２７）と、供給部（１１１）の蓋体（１１２）に接続さ
れる排気パイプ（１４３）の中途部に設けられる電磁弁
（１４５）は、一定の周期で互いに開閉状態が逆になる
ように制御され、これらの開閉操作による圧力差によっ
て混合室（１０２）内の研磨粉（１１５）が−層撹乱さ
れるようになっている。なお、このとき、排気量調整弁
（１２８）によって混合室（１０２）内からの排気量を
ある一定量まで減らすと上記圧力差が小さくなり、前記
周期的な開閉操作を行っても研磨粉（１１５）はほぼ一
定に噴射されるようになる。

一方、第２の供給パイプ（１０７）に分流された圧縮空
気は、送り出しパイプ（１１９）にストレートに送り込
まれ、その空気流によって負圧となることによって入口
（１１９ａ）付近に集められた研磨粉（１１５）が吸い
込まれ、当該送り出しパイプ（１１９）内で圧縮空気と
混合される。

そして、この圧縮空気と研磨粉（１１５）の混合物が送
り出しパイプ（１１９）を通ってノズル（１２０）より
噴射され、被加工物（１３６）の被加工面に吹きつけら
れて加工が行われる。研磨粉（１１５）の吹きつけ速度
は５０ｍ／秒以上であることが好ましく、５０ｋｍ／秒
以上であることがより好ましい。

使用済みの研磨粉は、返送パイプ（１４０）　、　（１
４１）を介して供給部（１１１）に戻され、再使用に供
される。

上述の加工装置を用いて研磨粉を噴射し、エツチング加
工するが、このときエツチング深さはデプス量より５〜
２０μｍ大きくする。したがって、エツチングによる切
削量は１０〜５０μｍ程度である。

これによって、第３図に示すように、磁気ギャップ８部
分が所定のトラック幅Ｔｗとされたモノリシックヘッド
が得られる。このモノリシックヘッドは、一対の磁気へ
ラド部を有し、これら各磁気ヘッド部のハードディスク
対向面が所定のトラック幅を残して削り取られているが
、磁気ヘッド部のコア厚は十分に確保されており、機械
的強度の高い構造とされている。また、各磁気ヘッド部
のトラック幅は、レジスト（７）のパターン形状が反映
された精度の高いものとなっている。

なお、この第３図に示すモノリシックヘッドにおいては
、スライダとして機能する第２のフェライトコア（３）
の先端側がテーパー加工され、傾斜面（３ａ）とされて
いるが、このテーパー加工はエツチングの前に行っても
よいし、エツチングの後に行ってもよい。

以上、本発明を適用した具体的な実施例について説明し
たが、本発明がこの実施例に限定されるものでないこと
は言うまでもない０例えば、上述の実施例は、スライダ
の両側にそれぞれ磁気ヘッド部が形成されたモノリンツ
クヘッドに適用した例であるが、いわゆセンターコアタ
イプのモノリシックヘッドに適用することも可能である
。また、トランク加工の形状も任意である。

例えば、第４図は本発明を通用して製造されるセンター
コアタイプのモノリシックヘッドの一例を示すものであ
るが、この例では磁気ギヤツブｇ近傍部を長円形状に残
すようなトラック加工が施されている。すなわち、第４
図に示すモノリンツクヘッドは、スライダとして機能す
る第２のフェライトコア（１３）の中央部に巻線溝（１
２ンが切削された第１のフェライトコア（１１）がセン
ターコアとして配置され、融着ガラス（１４）によって
接合−磁化されてなるものである。前記第２のフェライ
トコア（１３）には、前記センターコアに相当する第１
のフェライトコア（１１）を挾んで両側にレール溝（１
５）（１５）が溝加工されている。また磁気ギヤノブｇ
近傍は、当該磁気ギヤングｇが所定のトラック幅ＴＷと
なるようにハードディスク対向面が微粒子の噴射により
エツチング加工されているが、本例では、レジスト形状
により磁気ギャンプｇ近傍部を長円形状に残すようなエ
ツチング加工とされている。

このように、本発明においては、トラック加工に微粒子
の噴射による工、チングを採用しているので、加工形状
も任意に設定することができる。

〔発明の効果］ 以上の説明からも明らかなように、本発明においては、
モノリシックヘッドのトラック加工を微粒子の噴射によ
るエンチングにより行っているので、高精度な加工が可
能となり、トラック幅精度を向上することが可能である
。したがって、記録密度を向上するための狭トラツク化
に十分対応可能である。

また、トラック加工後もトランクに相当する部分のみが
突出することはなく、機械的強度を確保することが可能
で、ヘッド組み立て工程における歩留を大幅に向上する
ことができる。

さらに、本発明においては、砥石による加工等と異なり
トランク加工を一括して行うことができ、量産性の点で
も有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ乃至第１ＣＤは本発明を適用した製造方法の一
実施例を工程Ｉｒ１ｌ　４こ従って示す概略斜視図であ
り、第１図Ａはガラス融着工程を、第１図Ｂは分断溝加
工工程を、第１図Ｃはレール加工工程を、第１図りはレ
ジスト形成工程をそれぞれ示す。 第２図は微粒子の噴射によるエツチング加工を行うため
の加工装置の一例を示す概略断面図である。 第３図は本発明の製造方法を適用して作製されるモノリ
シックヘッドの一例を示す概略斜視図であり、第４図は
本発明の製造方法を適用して作製されるモノリソ・ツク
へ、ドの他の例を示す概略斜視図である。 １・・・第１のフェライトコア ３・・・第２のフエライトコア ４　・　・ ・融着ガラス ｇ　゛　。 ・磁気ギャップ Ｔｗ　　・ トラック幅

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モノリシック構造を有する磁気ヘッドのトラック幅加工
   を微粒子の噴射によるエッチングにより行うことを特徴
   とする磁気ヘッドの製造方法。