JPH06111227A

JPH06111227A - 磁気ヘッドの製造方法、及びこの方法の実施に使用する砥石

Info

Publication number: JPH06111227A
Application number: JP28078892A
Authority: JP
Inventors: Heikichi Sato; 平吉佐藤; Hitoshi Kimura; 均木村; Osamu Onodera; 修小野寺; Terumi Sato; 照美佐藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-09-25
Filing date: 1992-09-25
Publication date: 1994-04-22

Abstract

(57)【要約】【構成】互いに異なる複数のヘッド構成材料、特に高
透磁率金属膜35とフェライト２、３を共に加工するに際
し、立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）からなる砥粒20を含有
する砥石21を使用するヘッドの製造方法とその砥石。【効果】砥粒は十分な硬度と耐熱性を有し、加工時の
摩滅や摩耗がなく、ヘッドの加工を安定で高歩留で行
え、高性能のヘッドを作製することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気ヘッドの製造方法、
及びこの方法の実施に使用する砥石に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、センダスト等の高透磁率金属膜を
有するいわゆるＭＩＧ(Metal in gap)ヘッドが、透磁率
等のヘッド性能の向上のために使用されている。

【０００３】図25には、ＭＩＧヘッドの一例51を示した
が、一対のフェライトコア２と３との対向面において磁
気ギャップ４に対して斜めに高透磁率金属膜５及び６を
それぞれ形成し、融着ガラス７及び８によって両コア２
−３間を一体化している。高透磁率金属膜５及び６はガ
ラス７及び８にそれぞれ面し、磁気ギャップ４に対して
斜めの状態でコア２と３に設けられている。また、図中
の９は巻線用の窓部である。

【０００４】ＭＩＧヘッドとしては、上記の如く、ギャップに対して斜めに高透磁率金属膜
を設けたヘッドをはじめ、それ以外にも、ギャップと平行に、ギャップ位置に高透磁率金属膜を
設けたヘッド（図14参照）、巻線用の窓部（巻線穴）のみに高透磁率金属膜を設け
たヘッド、ギャップとほぼ垂直に高透磁率金属膜を設けたヘッド
（図32参照）等の各タイプが知られている。

【０００５】これらのＭＩＧヘッドを製造する場合、後
述する加工方法にみられるように、上記の及びのヘ
ッドについては、巻線溝加工等の延性加工（材料の延性
を利用した加工）、上記の及びのヘッドについて
は、ヘッドをチップ化するための切断等の脆性加工（材
料の脆性を利用した加工）時に、上記の高透磁率金属膜
をフェライトやガラス等の他の材料と共に加工しなけれ
ばならない。

【０００６】こうした加工には、従来、図33に例示する
如く、耐摩耗用に天然又は人造のダイヤモンド砥粒を含
有する砥石11を使用するのが一般的であった。ところ
が、そのような砥石には次の欠点がある。

【０００７】即ち、ダイヤモンド砥粒は、カーボン原子
が共有結合してダイヤモンド構造を形成しているが、上
記の加工時に、高透磁率金属のFeが触媒となって反応し
たり、空気中では 800〜850 ℃で酸化を生じて燃焼する
等、熱に弱い。このため、高速で加工された場合は、発
熱によって砥粒の摩滅が生じたり、砥粒が剥離し、砥粒
本来の役目を果たさなくなることがあった。

【０００８】従って、このような状態で加工すると、砥
石のボンド材が柔らかい場合は著しい摩耗が起き、ま
た、ボンド材が硬い場合はワーク（ヘッドに加工される
ブロック）が割れたり、ヒビが入る等の原因となる。

【０００９】図34には、銅−スズ系ボンド材で平均粒径
25μｍのダイヤモンド砥粒10を固めた砥石11の顕微鏡写
真のスケッチ（×500)が示されている。しかしながら、
図35に示すように、この砥石11を使用してワーク12を研
削したときには、上記した理由で砥粒の摩滅、剥離が生
じるため、砥粒10の数が少なくなっており、また砥粒10
の摩滅面とワーク12との接触面積が大きくなって発熱が
増え、かつ、砥粒作用面への研削液供給量が減少し、発
熱を更に大きくすることになる。

【００１０】上記したことから、従来の砥石による加工
においては、発熱を減らそうとすれば、加工速度を遅く
することが考えられるが、これでは生産性が悪くなる。
そして、砥粒の摩滅やワークの加工状態の劣化等を十分
に防ぐことができない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、十分
な硬度をもち、熱による摩滅等の生じ難い砥粒を用い
て、安定で歩留り良く加工を実現し、高性能なヘッドを
作製可能な方法及び砥石を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、互いに
異なる複数の磁気ヘッド構成材料（例えば、センダスト
等の高透磁率金属膜とフェライト材）を共に加工するに
際し、立方晶窒化ホウ素からなる砥粒を含有する砥石を
使用する、磁気ヘッドの製造方法に係るものである。

【００１３】本発明の方法は特に、磁気ギャップ又はそ
の近傍に高透磁率金属膜を有する磁気ヘッドを製造する
のに好適である。

【００１４】そして、本発明の方法を実施する際、立方
晶窒化ホウ素からなる砥粒を含有する砥石を使用する。

【００１５】この砥石は、銅−スズ系、鉄系、ニッケル
系又はフェノール系のボンド材で砥粒が固められている
ことが望ましい。

【００１６】本発明において、脆性加工用として60〜８
μｍ、延性加工用として15〜１μｍの平均粒径の立方晶
窒化ホウ素砥粒を使用することが望ましい。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００１８】立方晶窒化ホウ素砥粒含有砥石まず、磁気ヘッド（特にＭＩＧヘッド）の製造に使用す
る砥石について説明する。本実施例で使用する砥石は、
砥粒として立方晶窒化ホウ素（以下、ＣＢＮと称す
る。）砥粒を使用し、これをボンド材で固めたものであ
る。

【００１９】ＣＢＮは、立方晶の結晶からなり、結晶の
方向性がなく、ビッカース硬度が4000〜5000であってダ
イヤモンドのそれ（5000〜8000）に準じた（或いはダイ
ヤモンドに次ぐ）硬度を有していると共に、約2000℃ま
での耐熱性を有するものである。

【００２０】従って、ＣＢＮ砥粒は、従来のダイヤモン
ド砥粒にみられた如く発熱による摩滅や剥離が生じ難
く、しかも、十分な硬度も有している。図１及び図２に
は、平均粒径25μｍのＣＢＮ砥粒20を銅−スズ系ボンド
材で固めた砥石21の顕微鏡写真のスケッチ（×500)を示
した。これによれば、砥粒20の数も十分であり、その集
中度に相当する切れ刃がみられ、また砥粒20が鋭い形状
を維持しているため、ワーク22との接触面積が小さく、
砥粒作用面への研削液の供給も十分であるから、発熱が
少なく、発熱によるワークへのダメージも少なくなる。

【００２１】使用可能な砥石として、上記のＣＢＮ砥粒
を12.5〜50重量％含有し、これを銅−スズ系、鉄系、ニ
ッケル系、フェノール系等のボンド材で固めたものが望
ましい。ＣＢＮ砥粒の含有量が少なすぎるとその添加効
果が弱くなり、また多すぎるとボンド材が少なくなって
強度が低下し易い。また、砥石は、各成分を成形後に焼
結したり、或いはメッキ法等によって作製することがで
きる。

【００２２】そして、後述する巻線溝加工等の延性加工
用には、ＣＢＮ砥粒の平均粒径は15〜１μｍとするのが
よく、また、後述するチップ化時の脆性加工用には、Ｃ
ＢＮ砥粒の平均粒径は60〜８μｍとするのがよい。

【００２３】次に、使用可能な砥石の具体例を図３〜図
５で説明すると、まず、図３に示す砥石31は、台金23の
外周部にＣＢＮ砥粒含有砥石21を設けた回転式砥石であ
る。

【００２４】ＣＢＮ砥粒含有砥石21は、図４（Ａ）に示
すように例えばリング状の焼結品として台金23の外周に
嵌め込んで固定したり、或いは、図４（Ｂ）に示すよう
に台金23の外周部にメッキ（電着）により設けることが
できる。焼結による場合は、ＣＢＮ砥粒とボンド材を混
合して成形し、所定温度で焼結する。メッキによる場合
は、電解液として銅及びスズ等の化合物を用い、これに
ＣＢＮ砥粒を分散させた液を使用する。

【００２５】図５のＣＢＮ砥粒含有砥石21は、中心孔を
有するオールブレード式のものであり、その作製方法は
図４で述べたと同様に焼結又はメッキであってよい。

【００２６】上記した砥石はいずれも使用可能である
が、例として、平均粒径３μｍ、25重量％のＣＢＮ砥粒
をニッケルボンド材で固めたメッキ品（メッキ厚は0.2m
m)が延性加工用として回転数20000rpmで使用可能であ
り、また、平均粒径25μｍ、25重量％のＣＢＮ砥粒をニ
ッケルボンド材で固めたメッキ品（メッキ厚は0.2mm)が
脆性加工用として回転数 4000rpmで使用可能である。い
ずれも、砥石の外径は４インチであってよく、またオー
ルブレード式としてよい。

【００２７】次に、上記した砥石を用いて磁気ヘッドを
作製する方法を図６〜図14で説明する。タイプの磁気ヘッドの作製まず、図６のように、Mn−Zn系フェライト32ａからなる
平板状コアブロック32Ａを用意し、この磁気ギャップ形
成面となるべき面30上に、図７のように、巻線溝９、及
びコア融着時にガラスを流し込む溝33等を所定ピッチで
平行に削設する。

【００２８】次いで図８のように、巻線溝９と直交して
トラック幅規制溝34を平行に削設する。そして、ラッピ
ング等によって所定のトラック幅（例えば20μｍ幅）に
仕上げる。

【００２９】次いで図９に斜線で示すように、全面に高
透磁率金属膜（例えばセンダスト膜）35及びギャップ形
成膜（例えばSiO₂、ZrO₂膜：図示省略）をそれぞれスパ
ッタ法等で順次成膜する。

【００３０】次いで図10のように、コアブロック32Ａを
切断して各単位ブロック２Ａと３Ａに分割する（図中の
46は分割ライン）。

【００３１】次いで図11のように、一対の単位ブロック
２Ａと３Ａとをトラック合せした後、図12のようにガラ
ス36、37でガラス融着する。そして、磁気テープ等の媒
体との摺動面38を形成するためにＲ研摩を行う。

【００３２】次いで図13のように、巻線時のガイド溝42
の加工後に、媒体との当り幅加工と共に、ヘッドチップ
への切断加工を行う。

【００３３】こうして、図14に示した如き最終形状の完
成ヘッド１を作製することができる。なお、この完成ヘ
ッドにおいて、磁気ギャップ４と平行に高透磁率金属膜
５及び６（上記の35に対応）が形成され（但し、ギャッ
プ形成膜は図示省略）、またガラス７及び８（上記の36
に対応）により両コア２−３間が融着されている。

【００３４】このヘッド１の製造工程において、図10及
び図13（更には図12）の工程の如く高透磁率金属膜とフ
ェライト材（及びガラス材等）を同時に加工する必要が
あるが、使用する加工用砥石は本発明に基いてＣＢＮ砥
粒を用いているため、次の (1)〜(6) のように優れた効
果を得ることができる。

【００３５】(1) 砥石の摩耗が従来の２〜10倍も減少
し、耐摩耗性が著しく向上する。 (2) 熱による砥石の摩滅がないため、砥石の切れ刃状態
が安定し、ヘッドの割れやヒビの発生がなく、加工歩留
が従来の70％以下から90％以上へ向上する。砥石の送り
速度も従来の50mm／min から 200mm／min へと向上す
る。 (3) 高透磁率金属膜の加工面にダレの発生がなく、ヘッ
ド性能が安定する。 (4) 上記のことから、ヘッドの信頼性が向上する。 (5) ヘッドのコア厚を薄くしても、加工歩留は低下せ
ず、コストダウンを図れる。例えば、コア厚を 200μｍ
から 150μｍへと減らせる。 (6) コア厚を薄くできるため、コアの渦電流損失が減少
し、ヘッド出力が約0.3dB 向上する。

【００３６】なお、上記において、フェライト材のみを
加工するときは、従来のダイヤモンド砥粒を含有する砥
石を用いてよいし、上記のＣＢＮ砥粒含有砥石を用いて
もよい。

【００３７】タイプの磁気ヘッドの作製まず図15のように、Mn−Zn系フェライト32ａからなる平
板状コアブロック32Ａを用意し、この磁気ギャップ形成
面となるべき面30上に、トラック幅規制溝34を平行に削
設する。

【００３８】次いで図16に斜線で示すように、全面に高
透磁率金属膜（例えばセンダスト膜）35をスパッタ法等
で順次成膜する。

【００３９】次いで図17のように、溝34にガラス40を充
填し、更に上面30の高透磁率金属膜35を研摩によって除
去し、溝34内にのみ高透磁率金属膜35を残す。

【００４０】次いで図18のように、ヘッド完成時に巻線
穴となる溝９を削設し、更に図19のように、高透磁率金
属膜35に沿ってトラック幅規制溝41を形成する。

【００４１】次いで、高透磁率金属膜間のトラック幅部
を鏡面ラップ加工によって面粗さ10μｍ以下に仕上げ、
更に、ギャップ形成材となるSiO₂、ZrO₂等（図示省略）
を成膜した後、図19のように、コアブロック32Ａを切断
して各単位ブロック２Ａと３Ａに分割する（図中の46は
分割ライン）。

【００４２】次いで図20のように、一対の単位ブロック
２Ａと３Ａとをトラック合せした後、図21のようにガラ
ス36、37でガラス融着する。そして、磁気テープ等の媒
体との摺動面38を形成するためにＲ研摩を行う。

【００４３】次いで図22のように、巻線時のガイド溝42
を加工した後、図23のように媒体との当り幅加工を行
い、更に、図24のように、ヘッドチップへの切断加工を
行う。

【００４４】こうして、図25に示した如き最終形状の完
成ヘッド51を作製することができる。なお、この完成ヘ
ッドにおいて、磁気ギャップ４に対して斜めに高透磁率
金属膜５及び６（上記の35に対応）が形成され（但し、
ギャップ形成膜は図示省略）、またガラス７及び８（上
記の40、36に対応）により両コア２−３間が融着されて
いる。

【００４５】このヘッド51の製造工程において、図17、
図18、図21、図23、図24の工程の如く高透磁率金属膜と
フェライト材（及びガラス材等）を同時に加工する必要
があるが、使用する加工用砥石は本発明に基いてＣＢＮ
砥粒を用いてるため、上述した (1)〜(6) と同様の優れ
た効果を得ることができる。

【００４６】なお、上記において、フェライト材のみを
加工するときは、従来のダイヤモンド砥粒を含有する砥
石を用いてよいし、上記のＣＢＮ砥粒含有砥石を用いて
もよい。

【００４７】タイプの磁気ヘッドの作製まず図26のように、非磁性基板50と52とを用意し、これ
らの少なくとも片面を0.1μｍ以下の面粗さに加工す
る。

【００４８】次いで図27のように、一方の基板52上にス
パッタ法等でセンダスト等の高透磁率金属膜53を成膜す
る。

【００４９】次いで図28のように、両基板をガラス等54
によって貼り合せた後、図29のようにブロック62Ａと63
Ａに分割し、一方の基板に巻線穴となる溝９を形成す
る。そして、ギャップ対向面をラッピングして鏡面仕上
げし、ギャップ形成材としてのSiO₂、ZrO₂膜等（図示省
略）を成膜する。

【００５０】次いで図30のように、一対のブロック62Ａ
と63Ａとをトラック合せし、ガラス融着する。

【００５１】次いで図31のように、非磁性基板の不要部
分62Ｂと63Ｂを切断除去し、ヘッドチップを切出す。こ
のチップは更に、媒体との摺動面をＲ研摩し、図32に示
す如く、ギャップ４とほぼ直交して高透磁率金属膜53を
有するヘッド61が得られる。

【００５２】このヘッド61の製造工程において、図29の
工程の如く高透磁率金属膜とフェライト材（及びガラス
材等）を同時に加工する必要があるが、使用する加工用
砥石は本発明に基いてＣＢＮ砥粒を用いるため、上述し
た (1)〜(4) と同様の優れた効果を得ることができる。

【００５３】なお、上記において、フェライト材のみを
加工するときは、従来のダイヤモンド砥粒を含有する砥
石を用いてよいし、上記のＣＢＮ砥粒含有砥石を用いて
もよい。

【００５４】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明の技術的思想に基いて、上記の各実施例に種々の変形
を加えることができる。

【００５５】例えば、上述の高透磁率金属として、セン
ダスト以外にも、Ni−Fe系合金、Fe−Al系合金、Fe−Al
−Si系合金、Fe−Si−Co系合金、Fe−Al−Ge系合金、Fe
−Ga−Ge系合金、Fe−Si−Ge系合金、Fe−Co−Si−Al系
合金等の強磁性金属材料、或いはFe−Ga−Si系合金、さ
らには上記Fe−Ga−Si系合金の耐蝕性や耐摩耗性の一層
の向上を図るために、Fe、Ga、Co（Feの一部をCoで置換
したものを含む。）、Siを基本組成とする合金に、Ti、
Cr、Mn、Zr、Nb、Mo、Ta、Ｗ、Ru、Os、Rh、Ir、Re、N
i、Pb、Pt、Hf、Ｖの少なくとも一種を添加したもの等
が挙げられる。また、Fe−Co−Ｂ等のアモルファスやＳ
ＭＸ（Fe−Si−Ga−Ru）も使用可能である。使用可能な
フェライト材やガラス材等も種々採用してよい。

【００５６】また、高透磁率金属膜を設ける位置も変更
してよく、既述したタイプのヘッドのように、巻線穴
９のみに設けることができる。

【００５７】また、本発明は異なるヘッド構成材料を同
時に加工するときに効果的であるが、上述した高透磁率
金属−フェライト材（又はガラス）の加工（即ち、ＭＩ
Ｇヘッドの作製）以外にも、フェライトとガラスで構成
されるヘッド（フェライトヘッド）の作製におけるフェ
ライト材−ガラス材の加工にも適用可能である。その他
のタイプのヘッドにも勿論適用することができる。

【００５８】

【発明の作用効果】本発明は上述した如く、互いに異な
る複数のヘッド構成材料を共に加工するに際し、立方晶
窒化ホウ素（ＣＢＮ）からなる砥粒を含有する砥石を使
用しているので、砥粒は十分な硬度と耐熱性を有し、加
工時の摩滅や摩耗がなく、ヘッドの加工を安定で高歩留
で行え、高性能のヘッドを作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用可能な砥石の要部の顕微鏡写真の
スケッチである。

【図２】同砥石による研削時の状況を示す概略図であ
る。

【図３】同砥石の全体の平面図である。

【図４】（Ａ）は図３のIV−IV線一部断面図、（Ｂ）は
他の例の同様の断面図である。

【図５】本発明に使用可能な他の砥石の平面図である。

【図６】本発明の実施例による磁気ヘッドの製造方法の
一工程を示す斜視図である。

【図７】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図８】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図９】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図10】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図11】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図12】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図13】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図14】同製造方法で作製された磁気ヘッドの斜視図及
びギャップの拡大図である。

【図15】本発明の他の実施例による磁気ヘッドの製造方
法の一工程を示す斜視図である。

【図16】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図17】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図18】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図19】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図20】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図21】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図22】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図23】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図24】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図25】同製造方法で作製された磁気ヘッドの斜視図及
びギャップの拡大図である。

【図26】本発明の更に他の実施例による磁気ヘッドの製
造方法の一工程を示す斜視図である。

【図27】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図28】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図29】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図30】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図31】同製造方法の一工程を示す斜視図である。

【図32】同製造方法で作製された磁気ヘッドの斜視図で
ある。

【図33】従来から使用されている砥石の平面図である。

【図34】同砥石の要部顕微鏡写真のスケッチである。

【図35】同砥石による研削時の状況を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１、51・・・磁気ヘッド２、３・・・フェライトコア４・・・磁気ギャップ５、６、35、53・・・高透磁率金属膜７、８、36、37、40、54・・・ガラス９・・・巻線穴 10・・・ダイヤモンド砥粒 11、21・・・砥石 12、22・・・ワーク 20・・・ＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）砥粒 23・・・台金 32Ａ・・・コアブロック 34・・・トラック幅規制溝 50、51、62Ａ、63Ａ・・・非磁性基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤照美東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに異なる複数の磁気ヘッド構成材料
を共に加工するに際し、立方晶窒化ホウ素からなる砥粒
を含有する砥石を使用する、磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】磁気ギャップ又はその近傍に高透磁率金
属膜を有する磁気ヘッドを製造する、請求項１に記載し
た方法。
【請求項３】立方晶窒化ホウ素からなる砥粒を含有す
る、請求項１に記載した方法の実施に使用する砥石。
【請求項４】銅−スズ系、鉄系、ニッケル系又はフェ
ノール系のボンド材で砥粒が固められている、請求項１
〜３のいずれかに記載した方法又は砥石。
【請求項５】脆性加工用として60〜８μｍ、延性加工
用として15〜１μｍの平均粒径の立方晶窒化ホウ素砥粒
を使用する、請求項１〜４のいずれかに記載した方法又
は砥石。