JPH05123960A - 磁気ヘツドの空気支持面をラツピングするための自動化されたシステム - Google Patents

磁気ヘツドの空気支持面をラツピングするための自動化されたシステム

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JPH05123960A
JPH05123960A JP4094749A JP9474992A JPH05123960A JP H05123960 A JPH05123960 A JP H05123960A JP 4094749 A JP4094749 A JP 4094749A JP 9474992 A JP9474992 A JP 9474992A JP H05123960 A JPH05123960 A JP H05123960A
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bar
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row
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エイ. コール ロバート
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ヘッドをラッピングするための自動化さ
れたシステムにおいて、ヘッドの列の湾曲を補償し、時
間及びコストを節約し、生産高を増大させる。 【構成】 薄膜磁気ヘッドが設けられ空気支持ヘッドス
ライダを構成するセラミックバー12は、湾曲ヨーク部
材24に支持された調整可能なトランスファ工具10に
取り付けられている。湾曲ヨーク部材は磁気ヘッドの空
気支持面が回転ラッピング板54の表面と向かい合うよ
うにラッピング取付具52に固定されている。ラッピン
グ過程中にバーに沿って間隔をおいて選択されたヘッド
のスロート高さレベルを表すデジタルデータ信号が得ら
れる。信号は、ヘッドの列の湾曲及びその方向を変え、
バーに沿って比例的なラッピングを得るために重錘88
を移動し、ラッピング過程を入念なポリッシング工程に
変え、ヘッドスライダのレールにテーパを形成するため
に調整され処理される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【同時係属出願のクロス・リファレンス】
「磁気ヘッドスライダをラッピングするための調整可能
なトランスファ工具」と命名され、1990年3月19
日に出願番号07/495706としてピー.ビショッ
フのために出願され、本願と同じ譲受人に譲渡された同
時係属特許出願は、磁気ヘッドスライダの空気支持面を
変化させることを許容する成形された溝部とレバー要素
を有する調整可能なトランスファ工具を開示している。
【0002】「磁気ヘッドのラッピングにおけるスロー
ト高さ制御」と命名され、1991年3月22日に出願
番号07/675096としてジョージ タングのため
に出願され、本願と同じ譲受人に譲渡された同時係属特
許出願は、薄膜ヘッドのラッピング中にスロート高さの
制御を可能とするためにヘッド飽和電流を測定するM−
Hルーパ回路を開示している。両特許出願の主題は参考
としてここに組み入れられる。
【0003】
【産業上の利用分野】本発明は磁気ヘッドの製造を制御
するための方法及び装置、特に磁気ヘッドのバッチ生産
の際に使用されるラッピングシステムに関する。
【0004】
【従来の技術】磁気ヘッドはディスクドライブのような
データ処理システムに広く使用されている。ヘッドの生
産にはバッチ生産が採用されており、そこでは多数の変
換器が同時にラッピング、ポリッシング及び加工処理を
行うためにセラミックバー上に一列に設けられている。
セラミックバーは変換器のための支持部材すなわち基材
としての役をはたしており、その後にヘッドスライダ要
素に分割される。薄膜変換器を有する磁気ヘッドすなわ
ちヘッドスライダの製造の際に、変換ギャッブが設けら
れたポールチップは、最適なデータ信号処理が実現され
る所望のスロート高さを得るために研磨されラッピング
される。データ記憶製品を用いた用途のための製造運転
の間に作られる全ての変換器のスロート高さは、限定さ
れた範囲の公差内に維持されなければならない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ラッピング過程の間に
存在する一つの問題は列の湾曲であり、これはセラミッ
クバーが応力を受けて好ましくない曲がりを生じる状態
である。その結果、変換ギャップに跨る各変換器のポー
ルチップはラッピング板に対しそれぞれ違ったふうに整
列され、そのため異なる率でラッピングされる。この状
態は明らかに、セラミックバーに沿って配置された変換
器のスロート高さが異なるものとなるという結果を生じ
る。従来技術のラッピングシステムは、視覚上のガイド
またはヘッド回路の電気的及び磁気的特性の変化を示す
電気的ラッピングガイドを採用しており、これらは手動
ラッピングの実施に使用されている。従来技術の方法
は、時間がかかり、作業者の間違いの影響を受け易く、
列の湾曲を修正できず、また最善の生産高が得られな
い。
【0006】本発明の目的は、列の湾曲を補償し、時間
及びコストの節約を達成し、生産高の増大を実現させ
る、磁気ヘッドをラッピングするための自動化されたシ
ステムを提供することである。
【0007】本発明の他の目的は、ラッピングの間に変
換器の空気支持面に対する圧力が自動的に制御される、
薄膜変換器をラッピングするための自動化されたシステ
ムを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、一列に
並んだ薄膜磁気変換器が設けられたセラミックバーは、
トランスファ工具に取り付けられる。トランスファ工具
をしっかりと係合支持するヨーク部材は、薄膜変換器の
ラッピングを実行するために、回転ラッピング板に密に
接近して位置されたラッピング取付具に取り付けられ
る。プリント回路板が、上述したM−Hルーパのような
測定回路にヘッド回路要素の接続を許容するために、ト
ランスファ工具に取り付けられている。この測定回路
は、加工処理される磁気ヘッドの磁気特性に関連するデ
ジタルデータを提供する。M−Hルーパのような測定回
路により発生されて、加えられた駆動電流に関連するヘ
ッド飽和電流のようなヘッドの磁気特性等によりスロー
ト高さを表すデジタル信号は、セラミックバー上の磁気
ヘッドの空気支持面に加えられる圧力を変化させるのに
使用される。
【0009】
【作用】スロート高さを表すデジタル信号は、ヘッドの
列の湾曲及びその方向を変え、バーに沿って比例的なラ
ッピングを得るために重錘を移動し、ラッピング過程を
入念なポリッシング工程に変え、ヘッドスライダのレー
ルにテーパを形成するために使用される。これによりバ
ーに沿った各部分のラッピング圧が調整され、またラッ
ピングに続いてポリッシング及びテーパ形成が行われ
る。
【0010】
【発明の効果】本発明によれば、ヘッドの列の湾曲及び
その方向を変え、また重錘を移動してバーに沿った各部
分のラッピング圧を調整するので、各磁気ヘッドのスロ
ート高さは所定の公差内に維持される。またこの調整は
及びラッピングに続くポリッシング及びテーパ形成はコ
ンピュータにより自動的になされるので、製造に要する
時間及びコストが節約され、生産高を増大させることが
できる。
【0011】
【実施例】本発明は図面を参考にして詳細に説明され
る。全図面を通して同じ符号は同じ部材を示す。図1に
示すように、トランスファ工具10はほゞ長方形のブロ
ックとして形成され、約2インチの長さのステンレス鋼
の部品よりなっている。工具10をラッピング取付具5
2(図4)に取り付けるために孔14が設けられてお
り、セラミック材からなるヘッドスライダバー12のラ
ッピング及び機械加工を可能としている。薄膜変換器ア
センブリ20及び電気接点が、スライダバー12に沿っ
て一様な間隔で配置されている。磁気ヘッドの製造の際
に、トランスファ工具10の上面に位置決め結合された
スライダバー12は、一列に並んだヘッドスライダを作
り出すためにラッピングされ、切断され、形作られる。
【0012】製造過程の間に、ヘッドスライダバーの材
料に生じた応力はスライダの列の曲がりすなわち湾曲の
原因となる。曲がりは凹または凸であり、それぞれ正の
湾曲及び負の湾曲として定義される。図1はヘッドスラ
イダバー12に好ましくない列の湾曲があるアセンブリ
を図示している。図2は、プランジャ28によりトラン
スファ工具10に対し加える圧力を変化させることによ
るトランスファ工具10の曲がりを示しており、これに
より一直線となったヘッドスライダバーが得られ、加工
される一列に並んだ磁気ヘッドのスロート高さが一様に
なる結果となる。各スライダが一様にラッピングされて
各薄膜変換器のスロート高さが実質的に同一となるのを
保証するためには、スライダバー12に沿った変換器を
ラッピング板54に対して平行な一直線上に整列するこ
とが必要である。
【0013】本発明の実施に際しては、トランスファ工
具10の切欠かれた端部16は湾曲ヨーク部材24のフ
ィンガ22に密に係合される。トランスファ工具10は
プランジャ28が閉じこめられる溝32を備えている。
切欠き16及び溝32は、工具10及び取り付けられた
スライダバー12の列の曲がりを変化させる手段となる
ものである。トランスファ工具10及びこれを保持する
支持湾曲ヨーク24は、磁気変換器20の空気支持面が
ラッピング板54(図4参照)に対し密に接近した関係
で位置決めされるように、回転しないラッピング取付具
52に支持されて締め付けられる。ラッピング板54は
加工される磁気ヘッドの空気支持面を研磨しラッピング
する研磨面を有している。
【0014】ラッピング過程を実行するために、ヘッド
20はラッピング板54と接触させられる。列の湾曲
は、ピストンロッド30に結合されたプランジャ28を
介して調整される。プランジャ28はヨーク24内の通
路を通って延びて、トランスファ工具10の溝32内に
捕らえられる。プランジャ28の底部において、拡大円
筒部29がトランスファ工具10に形成された溝32内
に配置され、これにより溝内でのプランジャ28の上下
動は、溝32の下面に接近した工具の領域に対する圧力
を変動させることができる。加えられる圧力のこのよう
な変動は結果としてトランスファ工具10の曲がりを生
じて、ヘッドの列が回転ラッピング板54の面に対して
平行な一直線上になるようにする。
【0015】図4、7及び8に示すように、ラッピング
取付具52はプレート58に機械的にリンク結合されて
いる。セラミック足56はプレート58に取り付けられ
て研磨用の回転ラッピング板54上に乗っている。ラッ
ピング取付具52はセラミックバー12の長手軸方向と
平行に移動自在である。このためにラッピング取付具5
2の一端はツーリングボール100に連結され、一方こ
のボール100はレバー部108によりプレート58に
連結されている。プレート58はヒンジ62により可動
部材50に結合されている。可動部材50は、ラッピン
グアセンブリのハウジングに固定された固定柱64に装
着されている。
【0016】モータ66は、クランク92及びリンク9
7により、プレート58に機械的に連結されている。モ
ータ66が作動すればプレート58は往復動し、ラッピ
ング取付具52は回転ラッピング板54の表面に対し弧
状に移動する。
【0017】プレート58が前後に往復動するにつれ
て、ラッピング取付具52はラッピング板54に対し長
手方向に移動する。このようにして、回転ラッピング板
54とラッピング取付具52の複合された運動が、薄膜
変換器が設けられたセラミックスライダバー12の空気
支持面を効率的にラッピングする結果となる。
【0018】トランスファ工具10に加えられる圧力
を、スライダバー12がラッピング板54に対し適切に
整列されるように制御するために、図3に図示する自動
制御システムが採用される。発明のこの実施に際して
は、スライダバー12上に間隔をおいた3つのヘッド2
0に接続された電子式のスロート高さ回路要素によりデ
ジタル信号を得ている。選択されたヘッドのひとつは中
央Cにあり、他の2つの選択されたヘッド3L及び3R
はバー12の反対側の端部の近く、好ましくはバーの各
端から3番目のヘッド部材である。
【0019】図6に示すように、トランスファ工具10
にはプリント回路板68が接着剤により取り付けられて
いる。プリント回路板68は結合パッド72に延びるリ
ード71を有するプローブ接点70を備えており、一方
この結合パッド72は各ヘッドへの2本のワイヤ73に
より3つの選択されたヘッドの回路要素に接続されてい
る。プローブ接点70は、スロート高さを測定するため
の電子回路要素と関連した6個の機械的プローブのため
の比較的大きい面積を有している。自動ラッピングシス
テムの作動の間に、プリント回路板68が取り付けられ
たトランスファ工具10がラッピング取付具52に固定
された後、ヘッドのコイルを付勢するために駆動電流が
プローブ接点70に与えられる。前に参照したようなM
−Hルーパ回路であることが好ましい別々の電子回路7
4a,74b,74cは、各選択されたヘッドのスロー
ト高さゼロからの距離を表すデータ信号を発生する。回
路は発生されたデータ信号を、同じデザインの磁気ヘッ
ドの最適なスロート高さを表す用意されたデータ信号と
比較する。用意されたデータ信号は、相当な数のそのよ
うなヘッドをテストして、スロート高さと関連したデー
タを記録することにより経験的に得られた。データ信号
はデジタル化され、それぞれシグナルプロセッサ76
a,76b,76cで処理されてRS232ポートから
自動ラップ制御コンピュータ78に送り込まれる。コン
ピュータ78はこのデジタル信号を処理してI/Oカー
ド(入力/出力回路)80に向けられる制御信号を発生
する。この制御信号は (a)列の湾曲を変更するための例
えば0から100ポンドまでの力の圧力;(b)列の湾曲の
変化の方向;(c)ラッピング取付具上に設けた重錘の移
動;(d)ラッピング後のポリッシング段階を制御する空気
シリンダ;及び(e)スライダ12のテーパ仕上げを制御す
るのに使用される。
【0020】列の湾曲の大きさを変えるために、I/O
カード80からの制御信号は、空気流入を有しコンピュ
ータ78により演算された列の湾曲を変更するのに必要
な圧力の量に比例する空気流出を与える電流−圧力変換
器よりなる可変圧力レギュレータ82に与えられる。空
気シリンダ34はピストンロッド30及びこれに取り付
けられたプランジャ28を上下に移動させる。シリンダ
の上部に加えられた空気はピストンロッド30及びプラ
ンジャ28を下向きに押し、一方シリンダ底部に加えら
れた空気はロッド及びプランジャを上向きに押す。シリ
ンダの移動の方向、従って列の湾曲の方向の変更は、コ
ンピュータ78から得られ2つの電磁弁86を介して空
気シリンダ34に加えられる制御信号の方向により制御
される。ヘッドの空気支持面における工具10の両方向
の撓みの量は、例えば0−0.000150インチの範囲内で制
御することができる。
【0021】ラッピング及び材料の除去量をスライダバ
ーの一端で増大させスライダバーの他端で除去量を減少
させるために、図10に示すように、ラッピング要素上
に設けられて直交して配置されたローラスライド36及
び38が取り付けられている。ローラスライドは、重錘
がセラミックバー12の直線方向と平行な第1の方向と
これと直交する第2の方向に移動するのを許容する。コ
ンピュータからの重錘移動信号に応じて、質量が約1キロ
ク゛ラムである重錘は、スライダバー12の部分に沿った必
要なラッピング量に比例する距離だけ移動される。重錘
88はトランスファ工具10の長手方向軸と平行な方向
にコンピュータにより決められた距離だけ移動される。
重錘の移動を行うために、制御信号がステッパモータ9
0に送られ、このステッパモータ90はクランク89に
より機械的に重錘88に連結されて、重錘をスライダバ
ーの一端に向かって加わるラッピング圧力が増大し、ま
たスライダバーの他端に向かってラッピング圧力が減少
する結果となる方向に漸進的に移動することを許容す
る。
【0022】ラッピング過程を完了した後に、重錘88
はポリッシ空気シリンダ98によりスライダバー12か
ら移動し去られてポリッシ仕上げ段階が開始される。コ
ンピュータの命令信号は電磁弁を開いてポリッシングコ
ンパウンドがラッピング板54上に配布されるのを許容
する。ポリッシング作業は、ラッピングの間に使用され
た研磨用ダイアモンドスラリーの残留物を事実上洗い去
る。ポリッシング段階の期間は、ここで開示した実施例
では、約1分間継続する。
【0023】ラッピング及びポリッシング段階が完了し
た後に、ラッピング取付具52及びトランスファ工具1
0及びこれに取り付けられたスライダバー12は所定の
角度に傾けられる。スライダバー12に沿って間をおか
れたヘッドスライダは、この技術においてよく知られた
ように、スライダのリーディングエッジから薄膜変換器
20が設けられる端であるトレーリングエッジに延びる
空気支持レールが形作られる。工具10及びスライダバ
ー12は機構96により傾けられる。
【0024】傾斜した位置においては、研磨用のラッピ
ング板54は、空気支持スライダ構造の空気動力学的特
性を高めるために、スライダレールにテーパを形成する
のに使用される。
【0025】図8に示すように、スライダレールにテー
パを形成する機構は、空気シリンダ102に圧力を供給
する空気弁101を含んでいる。空気シリンダはテーパ
スライドカム104を前方に移動させる。カム104の
斜面すなわちテーパ部上に乗ったリフタ106は上昇し
て、一端において固定ピボット110に結合されたレバ
ー部108を持ち上げる。レバー108は他端において
ロッド112及びこれに取り付けられたボール100を
支持しており、これによりレバーがピボット110の回
りに回転すれば、ボール100はラッピング取付具52
に形成されたソケット114内に係合される。結果とし
てトランスファ工具10及びスライダバー12が設けら
れた取付具52は傾けられ、これによりスライダレール
の端部は所望の角度までラッピング板54により研磨さ
れる。
【0026】この自動化されたラッピングシステムの作
動のシーケンスは、図5の論理ダイヤグラムに述べられ
ている。(なお、ETHは電気的なスロート高さを意味
する。)本発明の自動化されたシステムによれば、薄膜
磁気ヘッドの速くかつ正確なラッピング及びポリッシン
グが、相当高い生産高で達成される。薄膜ヘッドの製造
運転により一様なスロート高さレベルが達成されて、ヘ
ッドの最適な変換性能が得られる。
【0027】従来のラッピングシステムでは、ラッピン
グ取付具を回転させているので、取付具に対するラッピ
ング力の方向はラッピング過程の間に周期的に変化し、
これにより取付具に揺動力が加わる原因となる。これに
対し、本発明のラッピングシステムでは回転するラッピ
ング取付具を使用しておらず、ラッピング過程の任意の
時点におけるラッピング力は常にただ一つの点(ボール
100)に向けられ、すなわちラッピングされるものの
面と直交する方向に向けられるので、ラッピング取付具
に揺動力が加わることはない。従って、従来技術の装置
にあったような取付具の好ましくない揺動運動は生じな
い。
【0028】ここに開示した発明は例示した特定の特質
または数値に限定されるものではなく、また本発明の範
囲内で変更がなされ得るということは理解されるべきで
ある。例えば、湾曲ヨーク部材は凹所または孔を有し、
トランスファ工具はこの凹所または孔と係合する延長部
またはフィンガーを有するようにしてもよい。更に、ト
ランスファ工具を撓ませるために空気圧手段の代わりに
電気ソレノイドその他の作動手段を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 変換器が設けられたセラミックバーを有し列
が湾曲した状態で図示されたトランスファ工具及びトラ
ンスファ工具に係合された湾曲ヨーク部材のアセンブリ
を示す平面図である。
【図2】 列の湾曲状態を補正するために曲げられたト
ランスファ工具を示す図1のアセンブリの平面図であ
る。
【図3】 本発明による自動化されたラッピングシステ
ムの略ブロック図である。
【図4】 本発明のシステムで使用されたラッピング機
構の平面図である。
【図5】 本発明の説明を助けるための論理フローダイ
ヤグラムである
【図6】 電気回路接続を提供するために取り付けられ
たプリント回路板を備えたトランスファ工具を示す平面
図である。
【図7】 図4のラッピング取付具の平面図である。
【図8】 本発明によるスライダレールにテーパを与え
るための使用される機構を示す図である。
【図9】 図4のラッピング取付具の側面図である。
【図10】 重錘をシフトするために本発明で用いた機
構を示す図である。
【符号の説明】
10…トランスファ工具、12…セラミックバー、16
…凹部(切欠き)、20…磁気ヘッド(薄膜変換器)、
22…フィンガ、24…湾曲ヨーク部材、32…溝部、
34…空気シリンダ、52…ラッピング取付具、54…
ラッピング板、66…モータ、76…データプロセッサ
(シグナルプロセッサ)、80…入力/出力回路、82
…可変圧力レギュレータ、88…重錘。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次の各構成よりなる、セラミックバー上
    に一列に設けられた薄膜磁気ヘッドをラッピングするた
    めの自動化されたシステム。前記バーが取り付けられる
    調整可能なトランスファ工具、 回転ラッピング板を含むラッピングアセンブリ、 前記バーを前記ラッピング板と並列に取り付ける手段、 ラッピング過程の間にスロート高さを表すデータ信号を
    発生するために前記ヘッドに結合された手段、 前記データ信号に応じた命令信号を発生するために前記
    信号を発生する手段に結合されたデータプロセッサ、及
    び前記プロセッサからの命令信号に応じて前記ラッピン
    グ板と関連する前記セラミックバーに加えられる圧力を
    自動的に変化させるために前記データプロセッサに結合
    された手段。
  2. 【請求項2】 前記取付け手段が前記トランスファ工具
    を係合する手段を有する湾曲ヨーク部材よりなる請求項
    1のシステム。
  3. 【請求項3】 前記トランスファ工具が凹部または孔を
    有し、前記部材が前記凹部または孔と係合するフィンガ
    を含む請求項2のシステム。
  4. 【請求項4】 前記部材がそれに形成された凹部または
    孔を有し、前記トランスファ工具が前記凹部または孔と
    係合するフィンガを含む請求項2のシステム。
  5. 【請求項5】 前記圧力を変化させる手段がピストン手
    段に連結された機械的要素を含み、この機械的要素が前
    記トランスファ工具と係合されている請求項2のシステ
    ム。
  6. 【請求項6】 前記圧力を変化させる手段が、可変圧力
    レギュレータと、変化する空気圧力を供給するために前
    記レギュレータに結合された複動空気シリンダよりな
    り、前記ピストン手段が前記変化する空気圧力に応動す
    る請求項5のシステム。
  7. 【請求項7】 前記圧力を変化させる手段が前記トラン
    スファ工具を撓ませる電気的作動手段よりなる請求項2
    のシステム。
  8. 【請求項8】 ヘッド加工処理機能を実行するための前
    記命令信号を伝達するために前記データプロセッサに結
    合された入力/出力回路を含む請求項1のシステム。
  9. 【請求項9】 前記ラッピングアセンブリが、その上に
    乗せられた可動重錘を有するラッピング取付具と、前記
    入力/出力回路からの命令信号に応じて前記重錘を前記
    トランスファ工具の長手軸と平行する方向に移動するた
    めに同重錘と機械的に結合された作動手段を含む請求項
    8のシステム。
  10. 【請求項10】 前記入力/出力回路からの命令信号に
    応じて異なる比例的な率で前記磁気ヘッドがポリッシさ
    れるように前記重錘を前記セラミックバーから移動する
    ために作動される重錘移動装置を含む請求項8のシステ
    ム。
  11. 【請求項11】 前記磁気ヘッドが長いレールを備えた
    空気支持ヘッドスライダよりなり、前記レール上にテー
    パ部分を形成することを可能とするために前記入力/出
    力回路からの命令信号に応じて前記トランスファ工具及
    びバーの姿勢または傾きを前記ラッピング板に対して変
    化させる手段を含む請求項8の手段。
  12. 【請求項12】 前記ラッピングアセンブリが、移動可
    能なラッピング取付具と、この取付具を前記ラッピング
    板に対して移動させるために同取付具に結合されたモー
    タよりなる請求項1のシステム。
  13. 【請求項13】 前記トランスファ工具に溝部が形成さ
    れた請求項1のシステム。
  14. 【請求項14】 次の各工程よりなる、トランスファ工
    具に取り付けられたセラミックバー上に一列に設けられ
    て列の曲がりを受け易い薄膜磁気ヘッドを自動的に加工
    処理する方法。前記セラミックバーを設けた前記トラン
    スファ工具をラッピング取付具のホルダに取り付け、 前記磁気ヘッドから電気的スロート高さレベルデータを
    取り出し、 前記データを前記スロート高さレベルのスロート高さゼ
    ロからの絶対距離を表すデジタル数に変換し、 前記トランスファ工具及びセラミックバーの列の曲がり
    を測定してこの測定から命令信号を発生させ、 列の曲がりを補償するため前記トランスファ工具に与え
    られた圧力を加え、 前記与えられた圧力を加えて前記磁気ヘッドのラッピン
    グ及びポリッシングを開始する。
  15. 【請求項15】 前記磁気ヘッドにテーパを有するレー
    ルを形成する工程を更に含む請求項14の方法。
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