JPS6222747B2 - - Google Patents
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- JPS6222747B2 JPS6222747B2 JP58155177A JP15517783A JPS6222747B2 JP S6222747 B2 JPS6222747 B2 JP S6222747B2 JP 58155177 A JP58155177 A JP 58155177A JP 15517783 A JP15517783 A JP 15517783A JP S6222747 B2 JPS6222747 B2 JP S6222747B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
この発明は、薄膜磁気ヘツド用の結晶化ガラス
基板表面を表面粗度50Å以下に精密研摩仕上する
研摩方法に関する。 現在、磁気ヘツドは、オーデイオ用テープレコ
ーダー、ビデオテープ用レコーダー、データーレ
コーダー、コンピユーター用デイスク、ドラム等
の磁気記録の書き込み読み取りに、広く用いられ
ているが、さらに、磁気テープのメタルテープ
化、蒸着テープ化、あるいは記録方式のPCM
化、コンピユータの高速化、高記録密度化が進め
られている。 磁気ヘツドは、これらの高記録密度化に対応す
るため、従来の巻線法バルクヘツドからＩ・Ｃテ
クノロジーを用いて作製され、比較的容易にマル
チトラツク化、狭トラツク化が達成できる薄膜磁
気ヘツドへ変換されつつある。 この薄膜磁気ヘツド用基板の１つとして、フオ
トエツチングが容易で、熱膨張係数をセンダスト
やパーマロイ等の軟磁性薄膜のそれに容易に合致
させることができ、組織が実質的に結晶化されい
る結晶化ガラスが多用されている。また、薄膜磁
気ヘツド用基板はその表面に多種の薄膜パターン
を被着形成する必要から、基板表面はできるだけ
精密平面に仕上げなければならない。 再生用に用いる磁気抵抗型薄膜磁気ヘツドの場
合、基板上に形成する素子の薄膜パターン厚みは
数100Åであり、基板仕上表面に突起、凹部ある
いは結晶段差、小孔等の欠陥が点在して露出する
と、磁気ヘツドパターンの微細化やマルチトラツ
ク化に伴ない、製造工程あるいは磁気ヘツド特性
上に下記の多くの問題を生じるため、基板表面粗
度を50Å以下に精密研摩する必要がある。 例えば、基板表面上の該欠陥部において、コン
ダクターの断線の恐れがあり、磁気抵抗型の場
合、素子幅が数μｍ程度であるので再生出力の低
下を来たしたり、また、該欠陥部近傍には残留歪
が存在して不均一な応力場が形成されており、こ
の上に磁性薄膜を被着すると残留歪が転写する恐
れがある等、種々の問題があつた。 この薄膜磁気ヘツドは、Ｉ・Ｃテクノロジーに
より量産製造されるため、上述した表面欠陥のあ
る基板を使用すると、製造歩留の低下のみなら
ず、磁気ヘツドとしての信頼性低下、電磁変換特
性の低下を招来することになり、かかる基板表面
の精密研摩方法が特に重要になつてくる。 従来、結晶化ガラスの精密研摩方法として、フ
オトマスク、レンズ等に適用されていた溶融型非
晶質ガラス研摩法が採用されていた。この研摩方
法は、酸化セリウムやベンガラを砥粒とし、レン
ズ等の表面を50Å以下の粗度に仕上げることがで
きる。ところが、結晶化ガラスに適用しても、材
質が実質的に結晶化されているため、研摩面に微
細突起や凹部が生成し、250Å程度の表面粗度し
か得られない問題があつた。 この発明は、かかる現状に鑑み、従来研摩方法
で生成する微細突起や凹部を防止し、50Å以下の
表面粗度が得られる結晶化ガラスの精密研摩方法
を目的としている。 すなわち、この発明は、砥粒粒径1000Å以下の
ダイヤモンド微粉末を0.01wt％〜1wt％で純水中
に懸濁させた液、あるいはこれにヘキサメタリン
酸ソーダ等の有機質分散剤0.1wt％〜1.0wt％添加
した液を研摩液とし、ラツプ盤にマイクロビツカ
ース硬度３Kg／mm2〜15Kg／mm2の軟質金属を用い、
該研摩液中で被研摩結晶化ガラスとラツプ盤を対
向させて、ラツプ荷重0.03Kg／cm2〜５Kg／cm2を加
えながら相対回転させ研摩することを特徴とする
結晶化ガラスの精密研摩方法である。 この発明は、ダイヤモンド微粉末をラツプ盤の
軟質金属に均一に埋め込み、ダイヤモンド微粉末
の切削作用により、被研摩面の精密研摩を行なう
もので、本発明方法を行なう前に、従来研摩方法
等で前研摩しておいてもよい。 研摩対象の結晶化ガラスは、材質が実質的に結
晶化されたガラスでいずれの成分のものでもよい
が、Li2O，SiO2，Ag，Ceを主成分とするものが
好ましい。 ダイヤモンド微粉末をラツプ盤の軟質金属に均
一に埋め込み、ダイヤモンド微粉末の切削作用に
より、被研摩面を精密研摩するため、ダイヤモン
ド微粉末の粒径が1000Åを越えると、ラツプ時に
研摩面に対する切削・引掻作用が強く、得られる
表面粗度が劣化し、研摩面に微細突起、凹部が発
生し易くなるので、粒径は1000Å以下であること
が必要である。 純水中に懸濁させるダイヤモンド微粉末量は、
1wt％を越えると、ラツプ盤への埋め込み数が飽
和してしまい、研摩能率の向上が望めず微粉末の
コスト高となる、また、0.01wt％未満では微粉末
の埋め込み状態が不均一で、研摩能率が安定せ
ず、スクラツチの発生が見られるので、0.01wt％
〜1wt％とする。 ラツプ盤にマイクロビツカース硬度３Kg／mm2〜
15Kg／mm2の軟質金属を用うる理由は、15Kg／mm2を
越えると、ダイヤモンド微粉末が1000Å以下の粒
径であつても、埋め込み深さが浅く不均一とな
り、表面粗度の低下を来たし、また、３Kg／mm2未
満では、加工時に盤の変形を生じやすくなり、平
担度の管理が困難となり、表面粗度精度が一定し
ないためである。 ラツプ盤材質には、Sn，Pb，Sn／Pb系はんだ
材が使用できる。 研摩条件として、ラツプ荷重は、0.03Kg／cm2未
満ではダイヤモンド微粉末のラツプ盤への埋め込
みが不均一となり、所要の表面粗度が得られず、
かつ加工能率が低く、また、5.0Kg／cm2を越える
と加工効率の点では好ましいが、ラツプ装置の大
規模化に伴なうコスト高と、研摩精度が悪化する
ので好ましくない。 また、一般に、1000Å以下の微粉末を砥粒に使
用する場合、二次凝集すると1000Å以上になり、
結晶化ガラスの被研摩面に疵を発生させるため、
微粉末の分散性を向上させるのに、ヘキサメタリ
ン酸ソーダ等の有機質分散剤を添加することがで
き、微粉末の二次凝集を防止し、疵の防止が可能
になる。この発明では、かかる有機質分散剤の添
加量が、0.1wt％未満では、加工時の二次凝集防
止効果が少なく、1.0wt％を越えると二次凝集防
止効果は飽和するので、添加量は0.1wt％〜1.0wt
％とする。 以下に、実施例を説明する。 被研摩結晶化ガラスには、フオトセラム（商品
名、コーニング社製造）を使用し、その試料は長
さ25mm×幅25mm×厚み１mm寸法で、被研摩面粗度
300Åであつた。 研摩液は、粒径1000Å以下、粒径800Å以下の
２種のダイヤモンド微粉末を、純水中に0.2wt％
分散させた懸濁液を使用した。 ポリツシヤーには、マイクロビツカース硬度６
Kg／mm2、350mmφのSn盤を用い、このポリツシヤ
ー表面にフオトセラムの被研削面を当接させ、回
転数60rpm、ラツプ荷重0.5Kg／cm2の荷重負荷の
加工条件で、両者を相対的に回転させ、研摩加工
中、100c.c.／ｈの割合で研摩液を連続滴下しなが
ら、30分間の研摩を実施した。 また、比較のため、砥粒に5000Å〜10000Å粒
径のダイヤモンド粉末を使用した研摩液の場合
（比較例Ｃ）、CeO2を使用した研摩液の場合（比
較例Ｄ）及び本発明と同等のダイヤモンド微粉末
を使用した研摩液を用い、ポリツシヤーにはマイ
クロビツカース硬度100Kg／mm2のCuを使用した場
合（比較例Ｅ）、同条件で本発明条件外のラツプ
荷重として、0.01Kg／cm2を負荷した場合（比較例
Ｆ）の各種加工条件で研摩した。この際の研摩条
件並びに被研摩材料の表面粗度を測定し、本発明
方法で得られた表面粗度測定結果と共に、第１表
に示す。 被研摩面の表面粗度は、表面段差測定器（Tal
―ystep装置、スタイラス、0.5μｍ、針圧７mg）
を使用して測定し、表面部の突起及び凹部状態は
ノマルスキー微分干渉顕微鏡を使用して測定し
た。 第１表から明らかな如く、従来のガラス研摩方
法による比較例Ｄの場合は、結晶化ガラスに対し
ては300Åの表面粗度しか得られず、また、比較
例Ｃは粒径の大きなダイヤモンド粉末を使用した
場合で、粒径が大きいため、切削や引掻き作用が
大で表面粗度が低下しており、比較例Ｅは、ラツ
プ盤にCuを使用したため硬度が大きく、被研摩
面の疵が多くなり、さらに、比較例Ｆの如く、本
発明方法の研摩液を使用しても、ラツプ荷重が条
件外であると、表面粗度は80Åしか得られず、い
ずれの場合も、結晶化ガラスの精密研摩には不適
であるのに対し、本発明方法の場合は、結晶化ガ
ラス表面には突起や凹部の発生がなく、40Å以下
のすぐれた表面粗度が得られたことが分る。 ちなみに、本発明Ａと比較例Ｄの各々の被研摩
面表面粗度を測定し、第１図、第２図に２種のス
ケールでグラフに表示する。第１図に示す本発明
による被研摩面は、第２図の従来方法による被研
摩面に対して著しく精密平担面を得られることが
明白である。 すなわち、この発明による結晶化ガラスの精密
研摩方法により、薄膜磁気ヘツドの信頼性、電磁
変換特性及び歩留の向上に極めて有効なことが分
る。
基板表面を表面粗度50Å以下に精密研摩仕上する
研摩方法に関する。 現在、磁気ヘツドは、オーデイオ用テープレコ
ーダー、ビデオテープ用レコーダー、データーレ
コーダー、コンピユーター用デイスク、ドラム等
の磁気記録の書き込み読み取りに、広く用いられ
ているが、さらに、磁気テープのメタルテープ
化、蒸着テープ化、あるいは記録方式のPCM
化、コンピユータの高速化、高記録密度化が進め
られている。 磁気ヘツドは、これらの高記録密度化に対応す
るため、従来の巻線法バルクヘツドからＩ・Ｃテ
クノロジーを用いて作製され、比較的容易にマル
チトラツク化、狭トラツク化が達成できる薄膜磁
気ヘツドへ変換されつつある。 この薄膜磁気ヘツド用基板の１つとして、フオ
トエツチングが容易で、熱膨張係数をセンダスト
やパーマロイ等の軟磁性薄膜のそれに容易に合致
させることができ、組織が実質的に結晶化されい
る結晶化ガラスが多用されている。また、薄膜磁
気ヘツド用基板はその表面に多種の薄膜パターン
を被着形成する必要から、基板表面はできるだけ
精密平面に仕上げなければならない。 再生用に用いる磁気抵抗型薄膜磁気ヘツドの場
合、基板上に形成する素子の薄膜パターン厚みは
数100Åであり、基板仕上表面に突起、凹部ある
いは結晶段差、小孔等の欠陥が点在して露出する
と、磁気ヘツドパターンの微細化やマルチトラツ
ク化に伴ない、製造工程あるいは磁気ヘツド特性
上に下記の多くの問題を生じるため、基板表面粗
度を50Å以下に精密研摩する必要がある。 例えば、基板表面上の該欠陥部において、コン
ダクターの断線の恐れがあり、磁気抵抗型の場
合、素子幅が数μｍ程度であるので再生出力の低
下を来たしたり、また、該欠陥部近傍には残留歪
が存在して不均一な応力場が形成されており、こ
の上に磁性薄膜を被着すると残留歪が転写する恐
れがある等、種々の問題があつた。 この薄膜磁気ヘツドは、Ｉ・Ｃテクノロジーに
より量産製造されるため、上述した表面欠陥のあ
る基板を使用すると、製造歩留の低下のみなら
ず、磁気ヘツドとしての信頼性低下、電磁変換特
性の低下を招来することになり、かかる基板表面
の精密研摩方法が特に重要になつてくる。 従来、結晶化ガラスの精密研摩方法として、フ
オトマスク、レンズ等に適用されていた溶融型非
晶質ガラス研摩法が採用されていた。この研摩方
法は、酸化セリウムやベンガラを砥粒とし、レン
ズ等の表面を50Å以下の粗度に仕上げることがで
きる。ところが、結晶化ガラスに適用しても、材
質が実質的に結晶化されているため、研摩面に微
細突起や凹部が生成し、250Å程度の表面粗度し
か得られない問題があつた。 この発明は、かかる現状に鑑み、従来研摩方法
で生成する微細突起や凹部を防止し、50Å以下の
表面粗度が得られる結晶化ガラスの精密研摩方法
を目的としている。 すなわち、この発明は、砥粒粒径1000Å以下の
ダイヤモンド微粉末を0.01wt％〜1wt％で純水中
に懸濁させた液、あるいはこれにヘキサメタリン
酸ソーダ等の有機質分散剤0.1wt％〜1.0wt％添加
した液を研摩液とし、ラツプ盤にマイクロビツカ
ース硬度３Kg／mm2〜15Kg／mm2の軟質金属を用い、
該研摩液中で被研摩結晶化ガラスとラツプ盤を対
向させて、ラツプ荷重0.03Kg／cm2〜５Kg／cm2を加
えながら相対回転させ研摩することを特徴とする
結晶化ガラスの精密研摩方法である。 この発明は、ダイヤモンド微粉末をラツプ盤の
軟質金属に均一に埋め込み、ダイヤモンド微粉末
の切削作用により、被研摩面の精密研摩を行なう
もので、本発明方法を行なう前に、従来研摩方法
等で前研摩しておいてもよい。 研摩対象の結晶化ガラスは、材質が実質的に結
晶化されたガラスでいずれの成分のものでもよい
が、Li2O，SiO2，Ag，Ceを主成分とするものが
好ましい。 ダイヤモンド微粉末をラツプ盤の軟質金属に均
一に埋め込み、ダイヤモンド微粉末の切削作用に
より、被研摩面を精密研摩するため、ダイヤモン
ド微粉末の粒径が1000Åを越えると、ラツプ時に
研摩面に対する切削・引掻作用が強く、得られる
表面粗度が劣化し、研摩面に微細突起、凹部が発
生し易くなるので、粒径は1000Å以下であること
が必要である。 純水中に懸濁させるダイヤモンド微粉末量は、
1wt％を越えると、ラツプ盤への埋め込み数が飽
和してしまい、研摩能率の向上が望めず微粉末の
コスト高となる、また、0.01wt％未満では微粉末
の埋め込み状態が不均一で、研摩能率が安定せ
ず、スクラツチの発生が見られるので、0.01wt％
〜1wt％とする。 ラツプ盤にマイクロビツカース硬度３Kg／mm2〜
15Kg／mm2の軟質金属を用うる理由は、15Kg／mm2を
越えると、ダイヤモンド微粉末が1000Å以下の粒
径であつても、埋め込み深さが浅く不均一とな
り、表面粗度の低下を来たし、また、３Kg／mm2未
満では、加工時に盤の変形を生じやすくなり、平
担度の管理が困難となり、表面粗度精度が一定し
ないためである。 ラツプ盤材質には、Sn，Pb，Sn／Pb系はんだ
材が使用できる。 研摩条件として、ラツプ荷重は、0.03Kg／cm2未
満ではダイヤモンド微粉末のラツプ盤への埋め込
みが不均一となり、所要の表面粗度が得られず、
かつ加工能率が低く、また、5.0Kg／cm2を越える
と加工効率の点では好ましいが、ラツプ装置の大
規模化に伴なうコスト高と、研摩精度が悪化する
ので好ましくない。 また、一般に、1000Å以下の微粉末を砥粒に使
用する場合、二次凝集すると1000Å以上になり、
結晶化ガラスの被研摩面に疵を発生させるため、
微粉末の分散性を向上させるのに、ヘキサメタリ
ン酸ソーダ等の有機質分散剤を添加することがで
き、微粉末の二次凝集を防止し、疵の防止が可能
になる。この発明では、かかる有機質分散剤の添
加量が、0.1wt％未満では、加工時の二次凝集防
止効果が少なく、1.0wt％を越えると二次凝集防
止効果は飽和するので、添加量は0.1wt％〜1.0wt
％とする。 以下に、実施例を説明する。 被研摩結晶化ガラスには、フオトセラム（商品
名、コーニング社製造）を使用し、その試料は長
さ25mm×幅25mm×厚み１mm寸法で、被研摩面粗度
300Åであつた。 研摩液は、粒径1000Å以下、粒径800Å以下の
２種のダイヤモンド微粉末を、純水中に0.2wt％
分散させた懸濁液を使用した。 ポリツシヤーには、マイクロビツカース硬度６
Kg／mm2、350mmφのSn盤を用い、このポリツシヤ
ー表面にフオトセラムの被研削面を当接させ、回
転数60rpm、ラツプ荷重0.5Kg／cm2の荷重負荷の
加工条件で、両者を相対的に回転させ、研摩加工
中、100c.c.／ｈの割合で研摩液を連続滴下しなが
ら、30分間の研摩を実施した。 また、比較のため、砥粒に5000Å〜10000Å粒
径のダイヤモンド粉末を使用した研摩液の場合
（比較例Ｃ）、CeO2を使用した研摩液の場合（比
較例Ｄ）及び本発明と同等のダイヤモンド微粉末
を使用した研摩液を用い、ポリツシヤーにはマイ
クロビツカース硬度100Kg／mm2のCuを使用した場
合（比較例Ｅ）、同条件で本発明条件外のラツプ
荷重として、0.01Kg／cm2を負荷した場合（比較例
Ｆ）の各種加工条件で研摩した。この際の研摩条
件並びに被研摩材料の表面粗度を測定し、本発明
方法で得られた表面粗度測定結果と共に、第１表
に示す。 被研摩面の表面粗度は、表面段差測定器（Tal
―ystep装置、スタイラス、0.5μｍ、針圧７mg）
を使用して測定し、表面部の突起及び凹部状態は
ノマルスキー微分干渉顕微鏡を使用して測定し
た。 第１表から明らかな如く、従来のガラス研摩方
法による比較例Ｄの場合は、結晶化ガラスに対し
ては300Åの表面粗度しか得られず、また、比較
例Ｃは粒径の大きなダイヤモンド粉末を使用した
場合で、粒径が大きいため、切削や引掻き作用が
大で表面粗度が低下しており、比較例Ｅは、ラツ
プ盤にCuを使用したため硬度が大きく、被研摩
面の疵が多くなり、さらに、比較例Ｆの如く、本
発明方法の研摩液を使用しても、ラツプ荷重が条
件外であると、表面粗度は80Åしか得られず、い
ずれの場合も、結晶化ガラスの精密研摩には不適
であるのに対し、本発明方法の場合は、結晶化ガ
ラス表面には突起や凹部の発生がなく、40Å以下
のすぐれた表面粗度が得られたことが分る。 ちなみに、本発明Ａと比較例Ｄの各々の被研摩
面表面粗度を測定し、第１図、第２図に２種のス
ケールでグラフに表示する。第１図に示す本発明
による被研摩面は、第２図の従来方法による被研
摩面に対して著しく精密平担面を得られることが
明白である。 すなわち、この発明による結晶化ガラスの精密
研摩方法により、薄膜磁気ヘツドの信頼性、電磁
変換特性及び歩留の向上に極めて有効なことが分
る。
【表】
第１図と第２図は、被研摩面の表面状態を縦軸
の深さ方向、横軸の水平方向で表わしたグラフ
で、第１図が本発明方法、第２図が比較例Ｄの場
合である。
の深さ方向、横軸の水平方向で表わしたグラフ
で、第１図が本発明方法、第２図が比較例Ｄの場
合である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 砥粒粒径1000Å以下のダイヤモンド微粉末を
0.01wt％〜1wt％で純水中に懸濁させた液を研摩
液とし、ラツプ盤にマイクロビツカース硬度３
Kg／mm2〜15Kg／mm2の軟質金属を用い、該研摩液中
で被研摩結晶化ガラスとラツプ盤を対向させて、
ラツプ荷重0.03Kg／cm2〜５Kg／cm2を加えながら相
対回転させ研摩することを特徴とする結晶化ガラ
スの精密研摩方法。 ２ 砥粒粒径1000Å以下のダイヤモンド微粉末を
0.01wt％〜1wt％で純水中に懸濁させた液に、ヘ
キサメタリン酸ソーダ等の有機質分散剤0.1wt％
〜1.0wt％添加した液を研摩液とし、ラツプ盤に
マイクロビツカース硬度３Kg／mm2〜15Kg／mm2の軟
質金属を用い、該研摩液中で被研摩結晶化ガラス
とラツプ盤を対向させて、ラツプ荷重0.03Kg／cm2
〜５Kg／cm2を加えながら相対回転させ研摩するこ
とを特徴とする結晶化ガラスの精密研摩方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58155177A JPS6048253A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | 結晶化ガラスの精密研摩方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58155177A JPS6048253A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | 結晶化ガラスの精密研摩方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6048253A JPS6048253A (ja) | 1985-03-15 |
| JPS6222747B2 true JPS6222747B2 (ja) | 1987-05-19 |
Family
ID=15600174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58155177A Granted JPS6048253A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | 結晶化ガラスの精密研摩方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6048253A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6146241A (en) * | 1997-11-12 | 2000-11-14 | Fujitsu Limited | Apparatus for uniform chemical mechanical polishing by intermittent lifting and reversible rotation |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5129443A (en) * | 1989-03-30 | 1992-07-14 | Hitachi Metals, Ltd. | Method of manufacturing a product by estimating thermal stress using a model of the product made of different material |
| JP6228517B2 (ja) | 2013-11-07 | 2017-11-08 | 利雄 村田 | 含浸装置および含浸方法 |
-
1983
- 1983-08-24 JP JP58155177A patent/JPS6048253A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6146241A (en) * | 1997-11-12 | 2000-11-14 | Fujitsu Limited | Apparatus for uniform chemical mechanical polishing by intermittent lifting and reversible rotation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6048253A (ja) | 1985-03-15 |
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