JPS6092093A - レ−ザ加工方法 - 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〕 本発明は各種材料にて形成された被加工基板にレーザ光
を照射することにょシ切断加工や溝加工〔背景技術とそ
の利用分野〕 一般に、各種電子機器やイに密聞器等の生産過程には極
めて微細な加工で、かつ高い精度が要求される切断加工
や溝加工等の各種加工過程が含−まれている。例えば、
磁気テープや磁気ディスク等の磁気記録媒体に映像信号
や楽音信号等の各種係号を記録したシ、又は記録された
それ等信号ケ再生する際に使用される磁気ヘッドの生産
過程には、例えば±１ミクロン程度の誤差しか許されな
いトラック「１］の溝加工や切断加工が含まれている。

そして、従来からそのような微細な加工は砥石にて研削
することによシ溝を形成するとか、カッタによって切ｌ
］Ｕｉする等、専ら機械的な方法が採られていた。

しかしながら、そのような方法による場合には被加工部
分の加二［によるダメージが生じ加工精度の向上ケ図る
うえで大きな妨げとなっていた。

レリえば冒保磁力Ｈｅの硬質イ直性体層ｒ表向に備えた
ｉ夏合磁気ヘッドの基板に対する溝加工においては、加
工の際に皺加工部分周辺の磁性体層が剥離してしまうと
いう問題がめった。

さらに、金属を加工する隙には被加工部分に金属特有の
パリが生じてしまう。そのためそのパリを取り除く／ζ
めにイσＦ摩処理等のいわゆる汝処理が心安となり生産
工程の短縮化が阻害されてい／こ。

ま１ｔ１砥石弄による加工においては、この仲、石等の
機械的強度が茨木されるため、砥石の肉薄化には限界が
あり、狭ピツチ溝入わ等の微細加工にも限界があった。

さらに、上記砥石が革耗すると加工精度等に誤差が生じ
てしまうため砥石勿頻繁に交換しなければならずメイン
テナンスの点でも問題があった。

一方、最近、各種のレーザ光の有する熱エネルギを利用
して各棟加工２行なう方法が考えられている。

しかしながら、レーザ光を被加工部分Ｋ　ｌｊｉ射した
際に発する極めて高温な熱によって被加Ｊ二ｒｒｌ）分
周辺に熱歪層が生じてしまい、レーザ光を用いて微細加
工ケ行なううえで問題となっていた。

また、例えばυり明なガラス等のガラス質の４」＞ｌに
近赤外光〜可視光の波長域のレーザ光ｒ照射してもとの
レーザ光がガラス等ヲ透過してしまうため、その秤の材
料に対するレーザ光によるｍ工は不可能であるか、又は
４Ｊ　＃ｆ　ｖｃ特殊な処理ｒしなりればならなかった
。

〔ヅら明の目的〕

本発明は上述の如＠夾１？ｉ　Ｋ　省みてなされたもの
であシ微細な切所加工や溝加工の加工精度の向上を図る
とともにレーザ光を用いた加工方法の汎用住勿高めるこ
とｔ目的とする。

〔発明の概−苅〕

本発明は上記目的ｅ＝成するため波加工基板に熱エネル
ギの吸収効率の良好な金属あるいは金属１塵化９勿より
なるダミー材を自己設し、該ダミー拐の」二昌１１より
レーザ光τ照υ寸すること？ｆ：ｑ′Ｊ徴とする。

〔実／ｒ’＝ｕす〕

以下、本元明τ適用した各独加工方法の具１不的実施１
タリτ子の工程順序（（潜って各々詳却１に説明する。

先ず、第１の実施例は磁気テープとの接触面に八Ａ−８
ｉ　−Ｆｅ　センダスト合金等の高透磁率７Ｉ金属薄膜
層が設りられた複合磁気ヘッドのトラック［１］τ規制
する清ｆ加工に本発明（ｌ：適用したものである。

すなわち、本実用１＋すはフェライト合金等のイ直性材
料にて形成され／ζ基板の表面匹上記金属薄ｊ換層が設
けし、ｆｔたＷ合基板を被加工基板とし、この基板に溝
加工ケ施す際に本発明を適用するものであり、上記金属
薄膜層上にダミー板忙積層貼別し、これを水中に浸漬し
た状態でレーザ光ｒ照射し、上記複合基板を加工しよう
とするものでめる。以下、追ってｌ）吋＋ｌｆｔに説明
する。

本実姉例に２いては、先ず第１図に示すように基板１を
平面研削し、さらにその表面に鏡面加工を施す。この基
板１としては従来から知られている磁気ヘッド基板とし
て用いられる磁性１］；Ｆ’ｌで必ればどのようなもの
でもよく、例えばＮｉ−Ｚｎ　フェライトやＭｎ−Ｚｎ
フェライト等が挙げられる。

次に、上述の如き基板１０表面に第２図に示す如く金属
薄膜層２を設は被加工基板である峻合基板３を形成する
。上記金属薄膜層２としては強（双性薄膜ｒ形成し得る
ものでめればどのようなもので形成してもよく、例えば
センダスト合金上、が挙げられる。

また、上記金属薄）素層２０基板１への被層手段として
は、例えばスパッタ法が挙げられる。このスパッタ法は
、１０−３〜１０−’Ｔｏｒｒのアルゴン金主成分とす
る雰囲気中でグロー放電を起し、これにより生じたアル
ゴンイオンでターゲット表面の原子ケたたき出すという
ものでるり、グロー放電τ起こす方法により直流２極、
３枠スパツタ法、及び高周波スパッタ法があり、またマ
グネトロン放電を利用するマグネ；・ロンスパンタ法等
かめる。

次に、上述の如き複合基板３の第３図中上面に上記金属
薄膜層２をはさむように厚さ０−３５［ｍｍ’）程度の
金属、あるいは金属酸化物よりなるダミー板５ヶ積層貼
着する。このダミー板５の材料である金属、・りるいは
金属酸化物としては熱吸収効率の良い材料でろればより
、クリえばＭｎ−Ｚｎフェライト等が挙げられる。

そして、上述の如くダミー板５が積層貼虞さハた複合基
板３を第４図に示すように水＋ｌｌＧ中の水７に浸漬し
、第４図中上方よりこのダミー板５０所定位置にレーザ
光１０忙照射する。ずなわち、本実施例においてはレー
ザ装置から出射さハたレーザ光１０忙プリズム１１、及
びミラー１２，１１′７ ３Ｖｌて屈折、反射させるとともに集束レンズ４゜１１
にて集束させて上記ダミー板５に照射する。

これにより、ダミー板５のレーザ光１０が照射された部
分は直ちに溶融される。そして、このレーザ光１０の照
射ぐこよる溶融はダミー板５が除去芒れた部分、すなわ
ちレーザ光１０が照射さ１を六部分の金属薄ｊ膜層２、
及び基板１’Ｋまで及び第５図に示すように複合基板３
０所定位−に溝１５，１５・・・が形成される。なお、
この溝１５の巾や烈さは上記レーザ光１０の出力パワー
、スポット径、照射時間、又は上記ダミー板５の厚さ等
τ適宜口１変制御することにより任意に調整することが
できる。

また、本実施例における上記レーザ光１０としては、波
長が１．０６Ｃμｍ〕程度の近赤外光のＮｄ：ＹＡＧレ
ーザ等の固体レーザが使用さＱているが、レーザ光とし
てはこれに限らず、所定の出力パワーが得られるもので
あれば各種の半導体レーザや気体レーザ勿使用してもよ
い。

上述の如く加工が紬され、ダミー板５が貼盾された複合
基板３を上配水漕６より取り出し上記ダ巾しτ南する複
合基板３が完成する。

以上の記載から明らかなように、本実施例によれば複合
基板３０所定位置に所定の巾、及び深さを有するイ阿１
５，１５・・・を形成することができる。特に、レーザ
光１０ケ用いて溝１５．１５・・°　勿形成するためこ
の４１５．１５・・・の巾、及び深さを極めて止釘Ｇに
規制することができ、被合磁気ヘッドのトランク中しτ
正確に規制−することができるとともに加工時間の短縮
を図ることができる。

また、前記金属薄ｊ莫層２勿基板１、及びダミー板５に
て袂んだ状態でレーザ光１０を照射することによシこの
金属薄膜層２の溝周縁部でのパリの発生、及び金属薄膜
層２の剥離を完全に防止することができ加工精度の向上
を図ることができる。

まん、上述の如くダミー板１５を積層することにより被
加工部分での過度な熱をこのダミー板１５が吸収し、−
かつ水７匹放熱する。この／ζめ被加工部分周辺に過度
な熱が伝わらず、被加工部分周辺にチッピングや熱歪層
の如き熱によるダメージが発生しない。さら（Ｃ１本本
実側に２いては、ｄ合基板３を水中に浸漬した状、態で
レーザ光１０＆照射することによシ、このレーザ光１０
が照射された部分の周辺部分牙水７にて冷却することが
できるためこの点からも上記溝１５，１５・・・の周縁
等の被加工部分周辺での熱歪層の発生２防止することが
できる。

よって、’４Ｎ合基板３の被加工部分周辺の加１’、　
１ｌｒｒの熱によるダメージを極めて少なくすることが
でき、加工精度の向上を図ることができる。

なお、本実施例は複合磁気ヘッドのトラックｒｉで規制
するための溝加工に本発明（Ｉ：適用したものであるが
、本発明はこれに限らずその他の＋Ｍ＝形成するための
溝加工や切断加工に適用された場合においても前述と同
様な効果ケ奏し得るものである。

ム等のガラス質の基板上にダミー板缶積層貼看し、この
ダミー板にレーザ光を照射することにより上記基板に切
断加工や溝加工を・崩ずものでるる。なお、上記ダミー
板及びレーザ光は先の第１の実施例のダミー板、及びレ
ーザ光と同一であるため便宜上説明を省略する。

本実施例に変いては、先ず先に述べたように基板上に熱
吸収功準の良いダミー板碩貢層貼治する。

そして、上記ダミー板にレーザ光ン照射する。

これによシレーザ光が照射された部分は溶融し、さらに
蒸発する。そして、上記ダミー板が浴融、蒸発１゛る際
に発する極めて高温な熱によって上記基板が溶１・Ｍｌ
　Ｌ、さらに蒸発する。したがって、この基板のレーザ
光の照射された部分に荷が形成される。なお、第ｌの実
痛１＋１の場合と同様に上記レーザ光の出力パワー青紫
適宜可変制御することにより上記溝の巾、深さ等全任意
に調整することができる。

このように、本実施例によれば先の第１の実権例と同様
に正確な溝加工等電することができる。

また、フオトセラム等のガラス質の倒斜に対するレーザ
光による加工は、フォトセラムがレーザ光ｔ、透過して
しまうために不ｒＩＴ能でめるが、または、フォト上２
ム等に熱吸収効率の良い粉末材料を混Ｉ融したうえでな
ければできなかった。これに対して本発明全適用した本
実施例においては上記７第１・セラム等のガラス質材料
に対してレーザ光による各種加工を極めて容易、かつ正
確に栴すことができる。

なお、本実施例においては基板に貼層さ才またダミー板
に直接レーザ光イ照射したが、先の第１の実施例と同様
に上記ダミー板が貼堝された基板τ水中に浸漬した状態
でこのダミー板にレーザ光τ照射してもよい。

次に、本発明に係る第３の実ｂ（ロ例ｆ：説明する。

この第３の実施例は薄膜磁気ヘッドの下部磁性層に磁路
を形成するための溝を形成するための（１春加工に本発
明を適用したものであり、先の第２の実施例と同様に、
表面にパーマロイやセンダスト等よシなる金属薄ｊ炭層
が設けられたフォトセラム等のガラス質の基板上にダミ
ー板をｈ一層し、このダミー板にレーザ光を照射するこ
とにより上記基板に溝加工を施すものである。

すなわち、この第３の実施例においても、第２の実砲レ
リと同様（尾上記ダミー板５にレーザ光を照射した際に
発する熱により上記基板を溶融、蒸発させ、これによシ
ガラス質の基板に各槁加工を施すものでめる。

そして、本実施例においても、第２の実施１＋１１と同
様に正確な溝加工等を行なうことができるとともに、ガ
ラス質の基板に対してレーザ光による各種加工を実現す
ることができる。

〔発明の効果〕

上述の記載から明らかなように、本発明によればレーザ
光を用いて各種微細加工を行なうためそれ等加工ｔ　４
ｉ！めて正確に行なうことができるとともに短時間でそ
れ′昏加工を行なうことができる。

また、ガラス質の材料に対する加工（（も本発明を適用
することにより近赤外光〜可視光の波長域のレーザ光に
よる加工を容易に行なうことができレーザ光の各種加工
への利用分野を広げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明に係る第１の実施例の工程
順序を示すものでめシ、第１図は基板の外観斜視図、第
２図は被加工基板の外観斜視図、吊３図は第２図に示す
被加工基板にダミー板を積層する状態τ示す外観斜視図
、第４図は水中に浸漬した被加工基板にレーザ光を照射
する状態を示す外観斜視［凶、第５図は溝加工が廁さｇ
た被加工基板の外観斜視図である。 ３・・・・・・・・・複合基板 ５・・・・・・・・・ダミー板 １０・・・・・・・・・し〜ザ光 特許出願人　ソニー株式会社 代理人　弁理士　小　池　晃 同　１）　村　榮　− １″１　第２９ 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加工基板に熱エネルギの吸収効率の良好な金属あるい
   は金属酸化物よシなるダミー材を配設し、該ダミー材の
   上部よりレーザ光を照射することを特徴とするレーザ加
   工方法。