(57)【要約】【課題】  磁気ヘッドスライダの製造における研磨加工において、高い研磨加工性が得られるとともに、加工面のボイドの発生を抑制することも可能な焼結体を提供すること。【解決手段】  本発明の焼結体は、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＣＯ、Ａｌ及びＴｉを含む複合酸化物並びにＣの結晶相を少なくとも含む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＣＯ、Ａｌ及びＴｉを含む複合酸化物並びにＣの結晶相を少なくとも含む、ことを特徴とする焼結体。
【請求項２】
ＴｉＣＯの格子定数が４３２．３ｐｍ以下である、ことを特徴とする請求項１記載の焼結体。
【請求項３】
前記Ｃの結晶相が、グラファイトである、ことを特徴とする請求項１又は２記載の焼結体。
【請求項４】
Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＣ及びＴｉＯ２を、１００質量部のＡｌ２Ｏ３に対して、ＴｉＣが３７〜７４質量部、ＴｉＯ２が１３〜４０質量部となるように配合した混合物を、２００ｋｇ以上５００ｋｇ以下の圧力条件で、ホットプレス法により焼成する、ことを特徴とする焼結体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結体、特に、磁気ヘッドスライダに好適な焼結体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置（ＨＤＤ）には、ハードディスクに対して情報の書き込み及び読み出しを行うための磁気ヘッドスライダが搭載されている。磁気ヘッドスライダは、基板に磁気ヘッドが搭載された構成を有するが、この基板は、一般にセラミック焼結体から構成されている。基板用のセラミック焼結体としては、近年では、アルミナと炭化チタンを主成分とする高強度の焼結体、いわゆるアルティック焼結体が広く知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−３４６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
アルティック焼結体を用いて磁気ヘッドスライダを製造する場合、一般に、アルティック焼結体からなる基板上に磁気ヘッドを含む積層体を積層した後、これを積層方向に平行に切断して磁気ヘッドの露出面を形成し、この露出面を研磨（ラッピング）してエアベアリング面を形成する方法が行われる。従来、この研磨の際には、アルティック焼結体が磁気ヘッドを含む積層体の部分よりも研磨速度が遅いため、研磨によりこれらの部分に段差が生じることが少なくなかった。このような段差は、ハードディスクに対する磁気ヘッドの高さ（フライハイト）の制御を困難とするため、好ましくない。
【０００４】
そこで、ラッピング工程において、アルティック焼結体からなる基板と、この基板上に形成した積層体との研磨速度の違いに起因するエアベアリング面の段差を低減し、エアベアリング面を平滑化することが求められている。
【０００５】
また特に、最近では、ＨＤＤに対して更なる小型化が急速に進められており、このように小型化されたＨＤＤにおいては、磁気ヘッドのフライハイトが更に小さくされる傾向にあるため、上述したエアベアリング面の更なる平滑化が望まれている。エアベアリング面の平滑化には、上述したような段差を小さくするほかに、エアベアリング面を形成する際の研磨加工によって形成され易い微小なボイドを低減することが考えられる。しかしながら、本発明者らの検討によると、上記のような段差の解消のために高い研磨加工性を得ようとすればするほど、反対にボイドは形成され易くなる傾向にあり、高い研磨加工性とボイドの低減とを両立するのは困難な傾向にあった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、磁気ヘッドスライダの製造における研磨加工において、高い研磨加工性が得られるとともに、加工面のボイドの発生を抑制することも可能な焼結体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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の焼結体は、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＣＯ、Ａｌ及びＴｉを含む複合酸化物並びにＣの結晶相を少なくとも含むことを特徴とする。
【０００８】
このような本発明の焼結体は、まず、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＣＯ、Ａｌ及びＴｉを含む複合酸化物を含有するのに加えて、焼結体の構造中に炭素の結晶相を含有していることから、いわゆるアルティック焼結体の組成を有するにもかかわらず、研磨速度が高く、研磨加工において、焼結体とそれ以外の部分（磁気ヘッドを含む積層体等）との段差を小さくすることができる。
【０００９】
ここで、本発明者らの検討によると、炭素を多量に含む焼結体により高い研磨加工性を得ようとすると、この炭素が部分的に凝集することがあり、この凝集した炭素が研磨時に脱落することがボイドの発生原因の１つであることが判明した。これに対し、本発明の焼結体によれば、上記のような４つの結晶相を組み合わせて含むことで、炭素が凝集せずに均一に分散されるようになるほか、極めて高い研磨性も得られるようになる。その結果、凝集した炭素等に起因するボイドの発生も大幅に低減することが可能となる。
【００１０】
したがって、上記本発明の磁気ヘッドスライダ用焼結体は、研磨加工において、焼結体とそれ以外の部分との段差を小さくできるのみならず、ボイドの発生も大幅に低減できるため、加工面を極めて良好に平滑化することができる。その結果、従来よりも小さくされたフライハイトにも十分に対応できる磁気ヘッドスライダを形成することができる。
【００１１】
本発明の焼結体において、ＴｉＣＯの格子定数は、４３２．２ｐｍ以下であると好ましい。このような格子定数を有することで、上述したような炭素の凝集を更に良好に抑制することができ、ボイドの発生を一層効果的に低減することが可能となる。
【００１２】
また、上記本発明の磁気ヘッドスライダ用焼結体において、Ｃの結晶相はグラファイトであると好ましい。Ｃがグラファイトの状態で含まれることで、より焼結体の研磨加工性が向上し、高い研磨レートを得るとともに、ボイドの発生を低減するのに有利となる。
【００１３】
本発明はまた、上記本発明の焼結体の好適な製造方法を提供する。すなわち、本発明の焼結体の製造方法は、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＣ及びＴｉＯ２を、１００質量部のＡｌ２Ｏ３に対して、ＴｉＣが３７〜７４質量部、ＴｉＯ２が１３〜４０質量部となるように配合した混合物を、２００ｋｇ以上５００ｋｇ以下の圧力条件で、ホットプレス法により焼成することを特徴とする。このような製造方法によれば、上述した構成を有しており、研磨加工性に優れ、しかもボイドの発生が少ない本発明の焼結体を得ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高い研磨加工性が得られるとともに、加工面のボイドの発生を抑制することができる磁気ヘッドスライダ用焼結体及びその製造方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【００１６】
［焼結体］
まず、好適な実施形態に係る焼結体について説明する。
【００１７】
本実施形態の焼結体は、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）の結晶相及びＴｉＣＯの結晶相から主として構成され、更にＡｌ及びＴｉを含む複合酸化物の結晶相、並びに、炭素（Ｃ）の結晶相を含み、いわゆるアルティック焼結体に分類されるものである。ここで、焼結体とは、これらの各成分の原料を組み合わせて焼結させることによって得られたものである。
【００１８】
本実施形態の焼結体は、Ａｌ２Ｏ３を１００質量部としたとき、ＴｉＣＯを好ましくは２０〜１５０質量部含み、また、炭素を好ましくは０．２〜９質量部含む。炭素の含有割合がこのような範囲内であると、特に優れた研磨加工性が得られる傾向にあるが、少なすぎると研磨加工性が低下し、多すぎるとボイドが発生し易くなるおそれがある。
【００１９】
ＴｉＣＯの結晶相は、具体的には、ＴｉＣｘＯｙ（但し、ｘ＋ｙ≦１、ｘ＞０、ｙ＞０である）で表される組成を有しており、一般的な炭化チタン（ＴｉＣ）においてＣの一部がＯによって置換されたものである。このＴｉＣＯの結晶相は、Ｃ又はＯが一部欠損して空孔が形成された相であってもよい。
【００２０】
焼結体は、具体的には、Ａｌ２Ｏ３結晶粒、ＴｉＣＯ結晶粒及びこれらの粒界近傍に分散されたＡｌ及びＴｉを含む複合酸化物及びＣの結晶相を含む構成を有していると好ましい。図１は、好適な実施形態の焼結体の断面構成を拡大して示す模式図である。図１に示すように、焼結体２は、主にＡｌ２Ｏ３結晶粒１１０とＴｉＣＯ結晶粒１２０とから構成され、これらの結晶粒の間には、Ａｌ及びＴｉを含む複合酸化物やＣが分散された粒界１３０が形成されている。
【００２１】
ここで、Ａｌ２Ｏ３結晶粒１１０の平均径は、例えば、０．０５〜０．５μｍであり、ＴｉＣＯ結晶粒１２０の平均径は、例えば、０．０５〜０．５μｍである。これらの結晶粒の平均径は、例えば、以下のようにして求めることができる。まず、焼結体を破断し、その破断面を鏡面加工し、（焼結温度−１００）℃で熱エッチングする。その表面を、走査型電子顕微鏡にて３万倍に拡大して撮影し、この写真に放射状に直線を引く。具体的には、縦９ｍｍ×横１２ｍｍの矩形状の写真に対して、その中心を通るように、縦、横、及び２本の対角線の直線を引く（直線の合計は５１ｍｍ）。そして、各直線が結晶粒界を横切る交点を数え、（直線の総延長（ｍｍ））／（交点総数×写真倍率）の演算により、Ａｌ２Ｏ３結晶粒１１０やＴｉＣＯ結晶粒１２０の平均径を求めることができる。
【００２２】
本実施形態の焼結体においては、ＴｉＣＯの格子定数が４３２．３ｐｍ以下であると好ましい。ここで、本明細書におけるＴｉＣＯの格子定数とは、例えば、上述したＴｉＣＯ結晶粒１２０の部分の格子定数であり、次のようにして測定することができる。すなわち、まず、焼結体を粉砕した測定試料に、標準試料であるＳｉ（例えば、理学角度標準用シリコン粉末：ＲＳＲＰ−４３２７５Ｇ）を混合したものを、２θ＝１５〜９０の範囲でＸ線測定を行う。この測定結果について、測定試料とともに観察される標準試料のＳｉの回折線から、２θの角度補正を行う。そして、角度補正後、空間群Ｆｍ３ｍ（ＴｉＣ結晶構造）の格子定数を求める。この格子定数の算出は、所定の解析ソフトにより行うことができ、例えば、理学電機製ＪＡＤＥｖｅｒ．５を用いることができる。なお、２θ＝７６°付近の空間群Ｆｍ３ｍの（２，２，２）面の回折線は、Ｓｉの回折線と重なるため、２θの角度補正と格子定数の算出には、それらの回折線は用いない。
【００２３】
焼結体においてＴｉＣＯの格子定数が上記の範囲内であると、かかる範囲外とした場合に比べて、焼結体に含まれる炭素が粒界１３０等において凝集せずに比較的均一に分散した状態となりやすく、これにより焼結体２の研磨加工時に、凝集した炭素に起因するボイドの発生を大幅に低減することができる傾向にある。また、炭素が均一に分散するため、焼結体２の研磨加工性も全体にわたって良好となり、例えば、磁気ヘッドを含む積層体等との間の段差も形成され難くなる傾向にある。ＴｉＣＯの格子定数が４３２．３ｐｍを超えると、後述する製造方法において、原料であるＴｉＣからのＣの放出量が不十分となり、十分な加工研磨性が得らくなるおそれがある。
【００２４】
粒界１３０は、上述の如くＣ並びにＡｌ及びＴｉを含む複合酸化物を含むが、粒界１３０中のＣは、グラファイトの状態で含まれていると好適である。粒界１３０のＣは、例えば、ＴＥＭ−ＥＤＳマッピングにより確認することができ、この部分が電子線回折によって空間群Ｃ６ｍｃからなる場合、グラファイトであることが確認される。
【００２５】
さらに、粒界１３０の幅（すなわち、結晶粒同士の間隔）は、１〜２０μｍであると好ましく、１〜１５ｎｍであるとより好ましい。これにより、特に良好な研磨加工性が得られるようになる。なお、粒界１３０には、炭素以外に、Ａｌ２Ｏ３結晶粒１１０やＴｉＣＯ結晶粒１２０に含まれる元素が、これらの結晶粒とは異なる組成や構造で含まれることがある。
【００２６】
また、本実施形態の焼結体２は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）により測定したとき、Ａｌ２Ｏ３に対するＴｉＣＯのピーク面積比であるＴｉＣＯ／Ａｌ２Ｏ３の値が、１．３以上２．１未満となるものであると好ましい。具体的には、ＸＲＤにより測定した場合のＡｌ２Ｏ３の空間群Ｒ３−Ｃの２θ＝３５°付近にある（１０４）面と、ＴｉＣＯの空間群Ｆｍ３ｍの２θ＝３６°付近にある（１１１）面のピーク面積比から上記ＴｉＣＯ／Ａｌ２Ｏ３の値を求めることができる。このような条件を満たすことで、かかる条件を満たさない場合に比べて、炭素がより均一に分散された構成となり、ボイドの発生を一層良好に低減し易くなる傾向にある。
【００２７】
なお、本実施形態の焼結体２は、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＣＯ及び炭素の他、必要に応じて、特性に影響しない程度に他の成分を更に含んでいてもよい。他の成分としては、例えば、チタニア（ＴｉＯ２）が挙げられる。ＴｉＯ２は、例えば、後述すように焼結体の原料として用いることで、炭素を良好に粒界１３０に分散させることができるものであるが、このＴｉＯ２は、焼結後に焼結体２中に残存していてもよい。その場合、ＴｉＯ２の含有割合は、Ａｌ２Ｏ３１００質量部に対して、１〜８質量部とすることができる。
【００２８】
また、焼結体２は、必ずしもＡｌ２Ｏ３結晶粒１１０、ＴｉＣＯ結晶粒１２０及び粒界１３０で明確に組成が異なっている必要はなく、例えば、炭素が各結晶粒中にも含まれるなど、１部の相の成分が他の相に含まれていてもよい。
【００２９】
［焼結体の製造方法］
次に、上述した焼結体の製造方法の好適な実施形態について説明する。
【００３０】
焼結体の原料粉末として、Ａｌ２Ｏ３粉末及びＴｉＣ粉末を用意する。また、本実施形態では、原料粉末として、ＴｉＯ２粉末を更に準備する。これにより、後述する焼成の工程において、ＴｉＣとＴｉＯ２との反応を生じさせて炭素（Ｃ）を析出させることができ、焼結体の粒界に炭素を良好に分散することができる。なお、炭素の原料として、炭素の粉末や焼成により炭素を生じる有機物等を用いてもよいが、この場合、焼結体中に炭素の凝集体が発生してボイドの原因となり易い傾向にあることから、本実施形態では、炭素粉末を用いずにＴｉＯ２を用いることが好ましい。
【００３１】
ここで、Ａｌ２Ｏ３粉末の平均一次粒子径は８００ｎｍ以下であると好ましく、５〜８００ｎｍであるとより好ましく、１００〜６００ｎｍであるとさらに好ましい。また、ＴｉＣ粉末の平均一次粒子径は５００ｎｍ以下であると好ましく、５〜５００ｎｍであるとより好ましく、１００〜４００ｎｍであるとさらに好ましい。さらに、ＴｉＯ２粉末の平均一次粒子径は２００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３２】
これらの原料粉末の好適な配合割合は、以下の通りである。すなわち、Ａｌ２Ｏ３粉末を１００質量部とした場合、ＴｉＣ粉末は３７〜７４質量部であると好ましい。ＴｉＣ粉末の配合量が上記範囲であると、焼結体においてＡｌ２Ｏ３結晶粒とＴｉＣＯ結晶粒が好適な割合で形成され、優れた強度や電気的又は熱的特性が得られるほか、ＴｉＯ２粉末との反応を生じ易くなり、焼結体中に炭素が良好に分散されるようになる。ＴｉＣの添加量がこの範囲を逸脱すると、研磨加工性が十分に得られなくなる場合がある。
【００３３】
また、ＴｉＯ２粉末の配合割合は、Ａｌ２Ｏ３粉末１００質量部に対して１３〜４０質量部であると好ましい。ＴｉＯ２粉末の配合割合をこのような範囲とすることで、焼結体の粒界に炭素を良好に分散させることができ、また、焼結体中のＴｉＣＯの格子定数を上述した好適な値とすることができる。ＴｉＯ２粉末がこれよりも少なすぎると、焼結体中に炭素が十分に析出せずに、研磨加工性が十分に得られなくなるおそれがある。一方、多すぎると、炭素の凝集が生じてボイドが発生し易くなる場合がある。
【００３４】
次に、上述の原料粉末を、例えば、エタノール、ＩＰＡ、９５％変性エタノール等の有機溶剤中で混合し、混合粉末を得る。なお、原料粉末と混合させる液体として水を使用すると、水とＴｉＣ粉末とが化学反応を起こしてＴｉＣ粉末が酸化する場合もあるため、水は使用しないことが望ましい。
【００３５】
混合粉末を得るための混合は、ボールミルやアトライターを用いて行うことができる。また、混合時間は、１０〜１００時間程度とすることが好ましい。なお、ボールミルやアトライターでの混合に用いるメディアとしては、例えば、直径１〜２０ｍｍ程度のアルミナボール等を使用することができる。
【００３６】
次に、混合粉末をスプレー造粒する。スプレー造粒では、例えば、酸素をほとんど含まない窒素やアルゴン等の不活性ガスからなる温風中で、混合粉末を噴霧乾燥することによって、混合粉末の造粒物を得る。造粒は、造粒物の粒径が５０〜２００μｍ程度となるように行うことが好ましい。また、噴霧乾燥のための温風の温度は６０〜２００℃程度であると好ましい。
【００３７】
それから、必要に応じて上述したような有機溶剤を造粒物に添加して、造粒物の液体含有量を調節し、造粒物中に０．１〜１０質量％程度の有機溶剤を含ませる。なお、造粒物の液体含有量を調節する際も、液体として水は使用しないことが望ましい。
【００３８】
次に、この造粒物を所定の型内に充填し、例えば冷間プレス法により一次成形を行って、所定形状の成形体を形成する。型としては、好適な焼結体の形状が得られるようなものであれば特に制限されず、例えば、金属製やカーボン製の内径１５０ｍｍ程度の円板形成用型が挙げられる。また、冷間プレスにおいて造粒物に加える単位圧力は、５０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ２（約５〜１５ＭＰａ）程度とすればよい。
【００３９】
その後、このようにして得られた成形体を焼結させることによって、磁気ヘッドスライダ用焼結体を得ることができる。この磁気ヘッドスライダ用材料の形状は、特に限定されないが、例えば、直径６インチ、厚み２．５ｍｍ程度の円板状の基板又は矩形状の基板とすると、後述する磁気ヘッドスライダの製造に良好に適用することができる。
【００４０】
焼結は、原料粉末から上述した焼結体２のような構造を有する焼結体が形成されるように行うが、特に、焼結においては、原料として用いたＴｉＣとＴｉＯ２との反応を生じさせることが好ましい。これにより、この反応に由来する炭素が、特に焼結中に形成されるＡｌ２Ｏ３結晶粒やＴｉＣＯ結晶粒の粒界部分に発生するようになる。その結果、炭素の原料として炭素粉末を用いた場合に比べて、炭素が原子に近い状態で分散され、粒界部分で凝集することなく均一に分散されて薄相を形成することができる。
【００４１】
好適な焼結体を得るために、焼結は、ホットプレス法により行う（ホットプレス焼成）ことが好ましい。すなわち、成形体を、対向する一対のパンチにより一軸加圧して圧縮しながら焼成することが好ましい。その場合、成形体に対し、２００ｋｇ以上５００ｋｇ以下の圧力を加えながら焼結を行うことが好ましい。ホットプレス法により、得られる焼結体中にＴｉＣＯの結晶相が良好に形成される傾向にある。成形体に加える圧力をこのような範囲内とすることよって、成形体の反応性が高まり、焼結性を向上させることができる。そのため、充分な密度を有する磁気ヘッドスライダ用材料を得ることができる。この圧力が２００ｋｇ未満であると、焼結体中にＣの相が形成され難くなり、加工研磨性が不十分となる傾向にある。また、５００ｋｇを超える圧力を加えつつ焼結を行うのは、作業上、極めて困難となる傾向にあるため、好ましくない。
【００４２】
焼結の際の温度条件は、１４５０℃以上１７５０℃未満とすることが好ましい。焼結温度をこのような範囲とすることで、好適な構造を有する焼結体が得られ易くなる傾向にある。焼結温度が１６５０℃以上であると、焼結体にＣ（グラファイト）が存在し難くなり、加工研磨性が不十分となる傾向にある。一方、焼結温度が１４５０℃未満であると、焼結が不十分となり、内部にボイドを内包し易くなるおそれや、研磨の際に粒脱落を生じるおそれがある。なお、焼結温度は、焼結中に変化させてもよい。また、焼結時間は、１〜３時間程度とすることが好ましい。焼成温度や焼成時間が過度に大きすぎると、焼結体がＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣの２相となってしまい、加工研磨性が一層低下する場合もある。
【００４３】
さらに、焼結は、例えば、真空中、又は、ＡｒやＮ２ガス等の不活性ガス雰囲気等の非酸化性雰囲気で行うことが好ましい。非酸化性雰囲気中で焼結させることによって、ＴｉＣ等の過度な酸化、分解又は揮発を抑制することができ、所望の組成の焼結体が得られ易くなる。
【００４４】
［磁気ヘッドスライダ］
次に、上述した焼結体を用いた磁気ヘッドスライダについて説明する。図２は、好適な実施形態の磁気ヘッドスライダを示す斜視図である。
【００４５】
図２に示すように、本実施形態の磁気ヘッドスライダ１１は薄膜磁気ヘッド１０を備えるものであり、例えば、ハードディスクを備えたハードディスク装置（図示せず）に搭載されるものである。このハードディスク装置は、高速回転するハードディスクの記録面に対し、薄膜磁気ヘッド１０によって磁気情報を記録及び再生する。
【００４６】
本発明の実施形態に係る磁気ヘッドスライダ１１は略直方体形状をなしている。図２において、磁気ヘッドスライダ１１における手前側の面は、ハードディスクの記録面に対向配置される記録媒体対向面であり、エアベアリング面（ＡＢＳ：Air  Bearing  Surface）Ｓと称される。また、エアベアリング面Ｓには、トラック幅方向と直交する方向に空気導入溝１１ａが形成されている。エアベアリング面Ｓに空気導入溝１１ａを形成することによって、フライハイト（ハードディスクに対する薄膜磁気ヘッド１０の高さ）の制御性を向上させることができる。なお、空気導入溝１１ａの形成位置及び形状は、図２に示すものに限定されない。
【００４７】
ハードディスクが回転する際、この回転に伴う空気流によって磁気ヘッドスライダ１１が浮上し、エアベアリング面Ｓはハードディスクの記録面から離隔する。エアベアリング面Ｓには、ＤＬＣ（Diamond Like Carbon）等のコーティングを施してもよい。
【００４８】
この磁気ヘッドスライダ１１は、上述した焼結体から作られた基板１３と、この基板１３上に形成される積層体１４とを備えている。この積層体１４は薄膜磁気ヘッド１０を含む。本実施形態では、基板１３は直方体形状を有し、この基板１３の側面上に積層体１４が形成されている。
【００４９】
積層体１４の上面１４ａは、磁気ヘッドスライダ１１の端面を形成しており、この積層体１４の上面１４ａには薄膜磁気ヘッド１０に接続された記録用パッド１８ａ，１８ｂ及び再生用パッド１９ａ，１９ｂが取り付けられている。また、薄膜磁気ヘッド１０は、積層体１４内に設けられており、その一部がエアベアリング面Ｓから外部に露出している。なお、図２においては、積層体１４内に埋設されている薄膜磁気ヘッド１０を、認識しやすさを考慮して実線で示している。
【００５０】
このような磁気ヘッドスライダ１１は、ジンバル１２に搭載され、図示しないサスペンションアームに接続されることによりヘッドジンバルアセンブリを構成する。
【００５１】
ここで、図３を参照して磁気ヘッドスライダ１１の構造を更に詳細に説明する。図３は、磁気ヘッドスライダ１１におけるエアベアリング面Ｓに対して垂直かつトラック幅方向に垂直な方向の概略断面図（図２のＩＩ−ＩＩ概略断面図）である。上述のように、磁気ヘッドスライダ１１は、略矩形板状の基板１３と、この基板１３の側面上に積層された積層体１４とを有している。積層体１４は、薄膜磁気ヘッド１０と、この薄膜磁気ヘッド１０を取り囲むコート層５０と、を有している。
【００５２】
薄膜磁気ヘッド１０は、基板１３に近い側から順に、ハードディスクの磁気情報を読取る読取素子としてのＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果；Giant Magneto Resistive）素子４０と、ハードディスクに磁気情報を書込む書込素子としての誘導型の電磁変換素子６０と、を有しており、複合型薄膜磁気ヘッドとなっている。
【００５３】
電磁変換素子６０は、いわゆる面内記録方式を採用したものであり、基板１３側から順に下部磁極６１及び上部磁極６４を備えると共に、さらに薄膜コイル７０を備えている。
【００５４】
下部磁極６１及び上部磁極６４のエアベアリング面Ｓ側の端部は、エアベアリング面Ｓに露出しており、下部磁極６１及び上部磁極６４の各露出部は所定距離離間されていて記録ギャップＧを形成している。一方、上部磁極６４におけるエアベアリング面Ｓとは離れた側の端部６４Ｂは下部磁極６１に向かって折り曲げられており、その端部６４Ｂは下部磁極６１におけるエアベアリング面Ｓとは離れた側の端部と磁気的に連結している。これにより、上部磁極６４と下部磁極６１とによってギャップＧを挟む磁気回路が形成される。
【００５５】
薄膜コイル７０は、上部磁極６４の端部６４Ｂを取り囲むように配置されており、電磁誘導により記録ギャップＧ間に磁界を発生させ、これによりハードディスクの記録面に磁気情報を記録させる。
【００５６】
ＧＭＲ素子４０は、図示は省略するが多層構造を有してエアベアリング面Ｓに露出しており、磁気抵抗効果を利用してハードディスクからの磁界の変化を検出し、磁気情報を読み出す。
【００５７】
ＧＭＲ素子４０と電磁変換素子６０との間、上部磁極６４と下部磁極６１との間はそれぞれ絶縁性のコート層５０により離間されている。また、薄膜磁気ヘッド１０自体もエアベアリング面Ｓを除いてコート層５０に覆われている。コート層５０は、主として、アルミナ等の絶縁材料により形成されている。具体的には、通常、スパッタリング等により形成されたアルミナ層が用いられる。このようなアルミナ層は、通常アモルファス構造を有する。
【００５８】
なお、薄膜磁気ヘッド１０は、上記のような面内記録方式ではなく、垂直記録方式としてもよい。また、ＧＭＲ素子４０の代わりに、異方性磁気抵抗効果を利用するＡＭＲ（Anisotropic Magneto Resistive）素子、トンネル接合で生じる磁気抵抗効果を利用するＴＭＲ（Tunnel-typeMagneto Resistive）素子等を利用してもよい。
【００５９】
さらに、コート層５０内には、更に、ＧＭＲ素子４０と電磁変換素子６０との間を磁気
的に絶縁する磁性層等を含んでもよい。
【００６０】
［磁気ヘッドスライダの製造方法］
次に、以上のような磁気ヘッドスライダ１１の製造方法について説明する。
【００６１】
まず、図４に示すように、上述の焼結体を円板ウェハ状に形成した基板１３を用意する。次に、図５（ａ）に示すように、この基板１３上に、薄膜磁気ヘッド１０及びコート層５０を含む積層体１４を周知の手法によって積層して積層構造体１００を得る。ここでは、積層体１４中に、薄膜磁気ヘッド１０が行列状に多数並ぶように積層体１４を形成する。
【００６２】
次に、積層構造体１００を、所定の形状、大きさに切断する。本実施形態では、例えば、図５（ａ）中の点線で示したように切断することにより、図５（ｂ）に示すように、複数の薄膜磁気ヘッド１０が一列に並び、且つ、これらの薄膜磁気ヘッド１０が側面１００ＢＳにそれぞれ露出するように配置されたバー１００Ｂを形成する。
【００６３】
そして、バー１００Ｂの形成後、このバー１００Ｂの側面１００ＢＳを研磨することによりエアベアリング面Ｓを形成する、いわゆるラッピング工程を行う。この工程では、基板１３とその上に積層された積層体１４とを、同時にかつ積層方向と交差する方向（図３の矢印Ｘの方向）に研磨する。
【００６４】
その後、イオンミリング法等によって、エアベアリング面Ｓに空気導入溝１１ａ（図示せず）を形成する。そして、バー１００Ｂを、それぞれに薄膜磁気ヘッド１０が含まれるように適切な位置で切断加工することによって、薄膜磁気ヘッド１０を有する磁気ヘッドスライダ１１を複数得ることができる。なお、この切断前又は後には、エアベアリング面にＤＬＣ等の層を更に形成してもよい。
【００６５】
このような磁気ヘッドスライダ１１の製造方法においては、基板１３が本発明の焼結体により形成されることから、上述したバー１００Ｂの側面１００ＢＳを研磨してエアベアリング面Ｓを形成する際に、基板１３の研磨加工性が高く、基板１３と積層体１４とをほぼ同等の速度で研磨することができる。そのため、エアベアリング面Ｓに基板１３と積層体１４との間で段差が形成されることが少なくなり、平滑な表面を有するエアベアリング面Ｓを形成することができる。
【００６６】
また、基板１３が本発明の焼結体により形成されることから、研磨の際に炭素の凝集体が脱落すること等によるボイドの発生が極めて生じ難くなる。これにより、一層平滑な表面を有するエアベアリング面Ｓを形成可能である。なお、エアベアリング面Ｓがボイドを有していると、この部分に不純物が残ってしまう場合もある。この不純物は、場合によっては表面に染み出してエアベアリング面Ｓを汚染してしまい、薄膜磁気ヘッド１０による記録や読み出しに影響することがある。これに対し、本発明によれば、ボイドの形成を大幅に抑制できるため、このような不純物の残存の心配も極めて少なくできる。
【００６７】
したがって、上述した実施形態の磁気ヘッドスライダ１１の製造方法によれば、例えば、小型のＨＤＤに搭載するために、フェムトスライダやそれ以下の大きさのスライダを形成する場合であっても、平滑なエアベアリング面Ｓを形成することができ、フライハイトの狭小化にも十分対応可能な磁気ヘッドスライダ１１を得ることができる。
【実施例】
【００６８】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００６９】
［焼結体の製造］
（実施例１〜５、比較例１〜４）
まず、原料粉末として、Ａｌ２Ｏ３粉末（平均粒径０．５μｍ）、ＴｉＣ粉末（平均粒径０．５μｍ）、及びＴｉＯ２粉末（平均粒径０．３μｍ）をそれぞれ準備した。
【００７０】
次に、これらの原料粉末を、下記表１に示す組み合わせ及び配合割合で混合し、これをボールミル中でＩＰＡ（イソプロピルアルコール；沸点８２．４℃）と共に３０分粉砕して混合した後、窒素雰囲気において１５０℃でスプレー造粒して、造粒物を得た。それから、得られた造粒物を冷間プレス法により一次成形した。冷間プレス法では、造粒物に約５ＭＰａ（５０ｋｇｆ／ｃｍ２）の圧力を加えた。
【００７１】
その後、一次成形された造粒物をホットプレス法によって焼結させて、実施例１〜３及び比較例１〜２の焼結体をそれぞれ得た。このホットプレス法では、焼結雰囲気を真空とし、焼結時間を１時間とした。また、焼結温度、及び、一次成形された造粒物に加えるプレス圧力（ｋｇｆ／ｃｍ２）については、それぞれ表１に示すように変化させた。
【表１】
2010126416.tif 000003
【００７２】
［特性評価］
（焼結体の組成の確認）
上記で得られた実施例１〜５及び比較例１〜４の焼結体の組成について、それぞれ、ＴＥＭ−ＥＤＳマッピングにより測定した。当該測定によって確認された結晶相の種類を表２に示す。
【表２】
2010126416.tif 000004
【００７３】
（ＴｉＣＯ格子定数の測定）
上記で得られた実施例１〜５及び比較例１〜２の各焼結体におけるＴｉＣＯの格子定数を、上述したように、標準試料であるＳｉを用いたＸ線測定を行うことによりそれぞれ算出した。得られた結果を表３に示す。なお、比較例３〜４については、ＴｉＣの格子定数を同様に求め、その結果を表３中の同欄に示した。
【００７４】
（ＴｉＣＯ／Ａｌ２Ｏ３のピーク面積比の測定）
実施例１〜５及び比較例１〜２の各焼結体について、ＸＲＤによる測定を行い、Ａｌ２Ｏ３に対するＴｉＣＯのピーク面積比ＴｉＣＯ／Ａｌ２Ｏ３を算出した。得られた結果を表３に示す。なお、比較例３〜４の焼結体については、ＴｉＣ／Ａｌ２Ｏ３を同様に算出し、その結果を表３中の同欄に示した。
【００７５】
（研磨加工性及びボイドの評価）
まず、実施例１〜５及び比較例１〜４の各焼結体によるボイドの発生のし易さを評価するために、各焼結体に対し、それぞれ以下に示す方法で加工を施した。すなわち、各焼結体を、２０×２０×１．８ｍｍ程度の切片にそれぞれ切り出した後、０．１μｍ径のダイアモンド粒子を含むスラリーを用い、片面研磨機によりこの切片を研磨（ラッピング）した。ここで、研磨条件は、スズ皿の回転数３７．５回／ｍｉｎ、荷重２５５０ｇ、オスカーモータ回転数５５回／ｍｉｎ、研磨時間１０分とした。この研磨に要した研磨レートを、下記表３中に示した。
【００７６】
そして、この加工後の各焼結体における研磨面について、測定すべき表面を洗浄した後、ＡＦＭにて２０μｍ×２０μｍの範囲を測定し、これに基づいてＪＩＳ  ０６０１−１９７６に規定される最大高さ（Ｒｍａｘ）を求めた。得られた結果を表３に示す。このＲｍａｘの値が小さいほど、研磨面が平滑であり、ボイドの発生が少ないことを意味する。表２中、Ｒｍａｘが２０ｎｍよりも小さかったものをＡで、２０ｎｍ以上であったものをＢで示した。
【表３】
2010126416.tif 000005
【００７７】
表１に示すように、実施例１〜５の焼結体は、比較例１〜４と比較して、高い研磨レート及び低いＲｍａｘの両方が得られており、高い研磨加工性を有するとともに、研磨加工時のボイドの発生を良好に抑制できることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】好適な実施形態の焼結体の断面構成を拡大して示す模式図である。
【図２】好適な実施形態の磁気ヘッドスライダを示す斜視図である。
【図３】図２に示す磁気ヘッドスライダのＩＩ−ＩＩ概略断面図である。
【図４】焼結体を円板ウェハ状に形成した基板を示す斜視図である。
【図５】磁気ヘッドスライダの製造方法を説明するための図３に続く斜視図である。
【符号の説明】
【００７９】
２…焼結体、１０…薄膜磁気ヘッド、１１…磁気ヘッドスライダ、１３…基板、１４…積層体、１１０…Ａｌ２Ｏ３結晶粒、１２０…ＴｉＣ結晶粒、１３０…粒界。
【図１】
2010126416.tif 000006
【図２】
2010126416.tif 000007
【図３】
2010126416.tif 000008
【図４】
2010126416.tif 000009
【図５】
2010126416.tif 000010