(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高さと長さの少なくとも一方が異なる複数種類の加工対象物を選択的に保持し、前記加工対象物に加工を施す加工装置に対して固定される加工用治具であって、
前記加工装置に固定される本体部と、
前記加工対象物を保持するための１方向に長い保持部と、
前記保持部における長手方向の中央部分に連結され、前記保持部を変形させるための荷重が付加される中央荷重付加部と、
前記保持部における長手方向の両端部近傍に連結され、前記保持部を変形させるための荷重が付加される２つの端部荷重付加部と、
前記中央荷重付加部と各端部荷重付加部との間に配置され、前記保持部と前記本体部とを連結する２つの中間連結部と、
前記保持部の長手方向の両端部と前記本体部とを連結する２つの端部連結部と
を備え、
前記保持部の長手方向について、前記保持部の中央から前記保持部の端部までの長さは、前記保持部の中央から前記端部荷重付加部までの長さよりも大きく、
前記保持部は、長手方向の中央と各中間連結部との間において、長手方向の中央または中間連結部から離れるに従って厚みが大きくなる部分を有し、且つ長手方向の各端部と各中間連結部との間において、厚みが一定であることを特徴とする加工用治具。
【請求項２】
前記保持部の長手方向について、前記保持部の中央から前記中間連結部までの長さは、前記保持部の中央から前記端部荷重付加部までの長さの７分の３よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の加工用治具。
【請求項３】
前記保持部の長手方向について、前記保持部の中央から前記中間連結部までの長さは、前記保持部の中央から前記端部荷重付加部までの長さの２分の１よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の加工用治具。
【請求項４】
前記端部連結部は、一端部が前記本体部に接続され、垂直方向に延びる垂直部分と、一端部が前記保持部の端部に接続され、水平方向に延びる水平部分と、前記垂直部分の他端部と前記水平部分の他端部とを接続する、斜め方向に延びる傾斜部分とを有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の加工用治具。
【請求項５】
前記水平部分の厚みは、前記保持部の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項４記載の加工用治具。
【請求項６】
前記端部荷重付加部と前記保持部との間には、前記保持部の長手方向の中央側から端部側にかけてスリットが設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の加工用治具。
【請求項７】
前記中間連結部の長さは、中間連結部に対応する部分における前記保持部の厚みの１．５倍から２．５倍の範囲内であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の加工用治具。
【請求項８】
前記加工対象物は、薄膜磁気ヘッド素子を含むスライダとなる部分が１列以上配列された薄膜磁気ヘッド用素材であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の加工用治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工装置によって加工が施される対象物を保持するための加工用治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置等に用いられる浮上型薄膜磁気ヘッドは、一般的に、後段部に薄膜磁気ヘッド素子が形成されたスライダの形態をなしている。スライダは、一般的に、表面が媒体対向面（エアベアリング面）となるレール部を有すると共に、空気流入側の端部近傍にテーパ部またはステップ部を有し、テーパ部またはステップ部より流入する空気流によってレール部が磁気ディスク等の記録媒体の表面からわずかに浮上するようになっている。
【０００３】
また、薄膜磁気ヘッド素子としては、書き込み用の誘導型電磁変換素子と読み出し用の磁気抵抗（以下、ＭＲ（Magneto Resistive ）と記す。）素子とを積層した構造の複合型の薄膜磁気ヘッド素子が広く用いられている。
【０００４】
スライダは、一般に、それぞれ薄膜磁気ヘッド素子を含むスライダとなる部分（以下、スライダ部分と言う。）が複数列に配列されたウェハを一方向に切断して、スライダ部分が１列に配列された棒状の磁気ヘッド用素材（以下、バーと言う。）を形成し、このバーにおける媒体対向面となる面（以下、便宜上、媒体対向面と言う。）に対して、ラッピング（研磨）等の加工を行い、その後、バーを切断して各スライダに分離することによって製造される。
【０００５】
一般に、薄膜磁気ヘッドの出力特性を安定化させるためには、薄膜磁気ヘッドの磁極部分と記録媒体の表面との距離を、極小さな一定の値に保つことが重要である。そのためには、薄膜磁気ヘッドの媒体対向面の平面度を所定の値に精度良く収め、浮上量の安定化を図ると共に、薄膜磁気ヘッドのスロートハイトおよびＭＲハイトの値を所定の範囲内に収めることが、薄膜磁気ヘッドの加工における重要な要件となっている。なお、スロートハイトとは、誘導型電磁変換素子における磁極部分の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）を言う。また、ＭＲハイトとは、ＭＲ素子の媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）を言う。
【０００６】
薄膜磁気ヘッドのスロートハイトおよびＭＲハイトの値を目標とする値となるように媒体対向面をラッピングする方法は種々あるが、高精度で行なうことができ、且つ一般的に行われている方法は、以下のような方法である。すなわち、この方法は、後述するような機能を持った加工用治具と、この治具に適度な荷重を加え、治具に接着されたバーを変形させながら、自動的にラッピングを行う機能を持ったラッピング装置とを使用する方法である。
【０００７】
この方法で使用される治具は、ラッピング装置に固定される本体部と、バーを保持するための１方向に長い保持部と、保持部に連結され、保持部を変形させるための荷重が付加される複数の荷重付加部とを備えている。保持部は、外力が加えられることによってたわむ細長い梁構造になっている。この治具では、外部より荷重付加部に荷重を加えると、保持部がたわみ、この保持部のたわみにより、保持部によって保持されたバーにたわみを与えることができる。
【０００８】
以下、この治具を用いたバーのラッピング方法について説明する。このラッピング方法では、まず、バーにおけるラッピングしようとする面が表側となるように、治具の保持部に対してバーを接着剤等によって固定する。
【０００９】
次に、治具に固定されたバーについて、バー内の各薄膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびＭＲハイトの値を光学的あるいは電気的な方法で測定し、それらの測定値と目標値との偏差すなわち必要な研磨量を計算する。
【００１０】
次に、バー内の各薄膜磁気ヘッド素子に対応するラッピング部分のうち、他の薄膜磁気ヘッド素子に対応する部分に比べて、必要な研磨量が多い部分については、より多く研磨されるようにするために、その部分における研磨面が凸状になるように荷重付加部に荷重を加えてバーを変形させる。一方、バー内の各薄膜磁気ヘッド素子に対応するラッピング部分のうち、他の薄膜磁気ヘッド素子に対応する部分に比べて、必要な研磨量が少ない部分については、なるべく研磨されないようにするために、その部分における研磨面が凹状になるように荷重付加部に荷重を加えてバーを変形させる。そして、バーを変形させた状態のまま、バーの媒体対向面を、回転するラッピングプレートに押し当てることにより、バーのラッピングが行われる。
【００１１】
このように各薄膜磁気ヘッド素子におけるスロートハイトおよびＭＲハイトの値を測定し、それらの測定値と目標値との偏差すなわち必要な研磨量を計算し、この必要な研磨量に応じてバーを変形させてバーのラッピングを行うという一連の動作を、自動的に繰り返し実行することにより、各薄膜磁気ヘッド素子におけるスロートハイトおよびＭＲハイトのばらつきが修正され、最終的には各薄膜磁気ヘッド素子におけるスロートハイトおよびＭＲハイトが所定の範囲内に収束する。
【００１２】
なお、米国特許第５，６２０，３５６号には、上述のようなバーのラッピングを行うためのラッピング装置が示されている。また、米国特許第５，６０７，３４０号には、磁気ヘッドのラッピング用の治具が示されている。また、特開平２−９５５７２号公報には、ＭＲ素子の抵抗値を監視してスロートハイトを制御するラッピング制御装置が示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、バーの媒体対向面の加工およびバーの切り出しの方法として、例えば米国特許第５，４０６，６９４号の第７図に示されるような方法もあった。この方法では、ウェハから、数列分のスライダ部分を含む所定の長さのブロックを切り出し、このブロックにおける媒体対向面とは反対側の面を所定の治具に接着することによりブロックを治具に固定し、この治具に固定されたブロックにおける媒体対向面の加工を行った後、ブロックより、媒体対向面の加工が済んだバーを切り出す。
【００１４】
上述のようにブロックを用いて媒体対向面の加工およびバーの切り出しを行う場合には、加工対象物であるブロックにおける媒体対向面に垂直な方向の寸法（以下、高さと言う。）が順次変化する。
【００１５】
また、円板状のウェハより多くのスライダ（薄膜磁気ヘッド）が得られるように、ウェハより、スライダ部分の配列方向の寸法（以下、長さと言う。）の異なる複数種類のブロックを切り出すことが考えられる。
【００１６】
上述のように高さや長さの異なるブロックを用いて媒体対向面の加工を行う場合には、ブロックの高さや長さが異なっても常に、ブロックの媒体対向面を所望の形状に変形させることのできる治具が必要となる。
【００１７】
このようなブロックの加工用の治具として、従来のバーの加工用に設計された治具を流用することも考えられる。しかしながら、バーの加工用に設計された治具では、所定の高さと所定の長さのバーを所望の形状に変形させることができるように設計されているため、高さや長さの異なるブロックを加工対象物とした場合には、ブロックの高さや長さによってはブロックを所望の形状に変形させることができず、精度よく加工を行うことができないという問題点がある。
【００１８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、高さと長さの少なくとも一方が異なる複数種類の加工対象物を精度よく加工できるようにした加工用治具を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の加工用治具は、
高さと長さの少なくとも一方が異なる複数種類の加工対象物を選択的に保持し、加工対象物に加工を施す加工装置に対して固定される加工用治具であって、
加工装置に固定される本体部と、
加工対象物を保持するための１方向に長い保持部と、
保持部における長手方向の中央部分に連結され、保持部を変形させるための荷重が付加される中央荷重付加部と、
保持部における長手方向の両端部近傍に連結され、保持部を変形させるための荷重が付加される２つの端部荷重付加部と、
中央荷重付加部と各端部荷重付加部との間に配置され、保持部と本体部とを連結する２つの中間連結部と、
保持部の長手方向の両端部と本体部とを連結する２つの端部連結部と
を備え、
保持部の長手方向について、保持部の中央から保持部の端部までの長さは、保持部の中央から端部荷重付加部までの長さよりも大きいものである。
【００２０】
また、本発明の加工用治具において、保持部は、長手方向の中央と各中間連結部との間において、長手方向の中央または中間連結部から離れるに従って厚みが大きくなる部分を有している。
【００２１】
また、本発明の加工用治具において、保持部は、長手方向の各端部と各中間連結部との間において厚みが一定である。
【００２２】
本発明の加工用治具では、保持部の長手方向について、保持部の中央から保持部の端部までの長さが、保持部の中央から端部荷重付加部までの長さよりも大きいことから、２つの端部荷重付加部間の距離よりも短い加工対象物はもちろんのこと、２つの端部荷重付加部間の距離よりも長い加工対象物についても、所望の形状に変形させることが可能となる。また、高さの異なる複数種類の加工対象物の加工を行う場合には、保持部は複雑な形状に変形できるものである必要はなく、むしろ、基本的には真直度を維持しながら、必要に応じて緩やかに変形できるものである方が望ましい。本発明の加工用治具では、保持部の中央から保持部の端部までの長さが、保持部の中央から端部荷重付加部までの長さよりも大きいので、長い保持部を緩やかに変形させることができる。
【００２３】
本発明の加工用治具において、保持部の長手方向について、保持部の中央から中間連結部までの長さは、保持部の中央から端部荷重付加部までの長さの７分の３よりも大きくてもよい。
【００２４】
また、本発明の加工用治具において、保持部の長手方向について、保持部の中央から中間連結部までの長さは、保持部の中央から端部荷重付加部までの長さの２分の１よりも大きくてもよい。
【００２５】
また、本発明の加工用治具において、端部連結部は、一端部が本体部に接続され、垂直方向に延びる垂直部分と、一端部が保持部の端部に接続され、水平方向に延びる水平部分と、垂直部分の他端部と水平部分の他端部とを接続する、斜め方向に延びる傾斜部分とを有していてもよい。この場合、水平部分の厚みは、保持部の厚みよりも小さくてもよい。
【００２６】
また、本発明の加工用治具において、端部荷重付加部と保持部との間には、保持部の長手方向の中央側から端部側にかけてスリットが設けられていてもよい。
【００２７】
また、本発明の加工用治具において、中間連結部の長さは、中間連結部に対応する部分における保持部の厚みの１．５倍から２．５倍の範囲内であってもよい。
【００２８】
また、本発明の加工用治具において、加工対象物は、薄膜磁気ヘッド素子を含むスライダとなる部分が１列以上配列された薄膜磁気ヘッド用素材であってもよい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
始めに、図４を参照して、本発明の一実施の形態に係る加工用治具が使用される加工装置の一例について説明する。図４は、この加工装置の概略の構成を示す斜視図である。この加工装置１は、それぞれ薄膜磁気ヘッド素子を含むスライダとなる部分（以下、スライダ部分と言う。）が１列以上配列されたブロック状の薄膜磁気ヘッド用素材（以下、ブロックと言う。）における媒体対向面となる面（以下、便宜上、媒体対向面と言う。）をラッピングする装置である。加工装置１は、テーブル１０と、このテーブル１０上に設けられた回転ラッピングテーブル１１と、この回転ラッピングテーブル１１の側方において、テーブル１０上に設けられた支柱１２と、この支柱１２に対してアーム１３を介して取り付けられた素材支持部２０とを備えている。回転ラッピングテーブル１１は、ブロックに当接するラッピングプレート１１ａを有している。
【００３０】
素材支持部２０は、治具保持部２３と、この治具保持部２３の前方位置に等間隔に配設された３本の荷重付加棒２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃとを有している。本実施の形態に係る加工用治具（以下、単に治具と言う。）５０は、治具保持部２３に固定されるようになっている。後で詳しく説明するが、治具５０には、断面が長円形の孔からなる３つの荷重付加部が設けられている。荷重付加棒２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃの各下端部には、それぞれ、治具５０の各荷重付加部（孔）に挿入される断面が長円形の頭部を有する荷重付加ピンが設けられている。各荷重付加ピンは、それぞれ図示しないアクチュエータによって、上下方向、左右方向（治具５０の長手方向）および回転方向に駆動されるようになっている。
【００３１】
次に、図１を参照して、本実施の形態に係る治具の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る治具を示す正面図である。本実施の形態に係る治具５０は、例えば図４に示したような加工装置１に固定される本体部５１と、加工対象物としてのブロックを保持するための１方向に長い保持部５２と、保持部５２における長手方向の中央部分に連結され、保持部５２を変形させるための荷重が付加される中央荷重付加部５４Ｂと、保持部５２における長手方向の両端部近傍に連結され、保持部５２を変形させるための荷重が付加される２つの端部荷重付加部５４Ａ，５４Ｃと、荷重付加部５４Ａ〜５４Ｃと保持部５２とを連結する腕部５５Ａ〜５５Ｃと、中央荷重付加部５４Ｂと各端部荷重付加部５４Ａ，５４Ｃとの間に配置され、保持部５２と本体部５１とを連結する２つの中間連結部５３Ｂ，５３Ｃと、保持部５２の長手方向の両端部と本体部５１とを連結する２つの端部連結部５３Ａ，５３Ｄとを備えている。
【００３２】
本体部５１には、長手方向の中央で、且つ上下方向の中央よりも上側の位置に、固定用孔５６が形成されている。この固定用孔５６には、加工装置１の治具保持部２３に設けられた図示しない治具固定用ピンに対して本体部５１を固定するためのボルトが挿通されるようになっている。治具５０は、固定用孔５６の位置である１箇所でのみ加工装置１に対して固定されるようになっている。
【００３３】
また、本体部５１には２つの係合部５７，５７が形成されている。この係合部５７，５７には、加工装置１の治具保持部２３に設けられた図示しない２つのガイドピンが係合するようになっている。この係合部５７，５７は、固定用孔５６を中心にして治具５０が回転することを防止するために設けられる。
【００３４】
保持部５２は、外力が加えられることによってたわむ、１方向に長い梁構造になっている。保持部５２の下端部には、ブロックが固定されるブロック固定部５８が設けられている。ブロック固定部５８には複数の溝が形成されている。
【００３５】
治具５０は、例えば、ステンレス鋼や、ジルコニア（ＺｒＯ2 ），アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等のセラミックによって形成される。
【００３６】
本実施の形態では、荷重付加部５４Ａ〜５４Ｃは断面が長円形の孔になっている。端部荷重付加部５４Ａ，５４Ｃは、本体部５１の上下方向の略中央の位置に配置されている。中央荷重付加部５４Ｂは、本体部５１の上下方向の中央よりも下側の位置に配置されている。
【００３７】
また、中間連結部５３Ｂ，５３Ｃは、それぞれ、一端部が本体部５１に接続され、他端部が保持部５２に接続されている。また、中間連結部５３Ｂ，５３Ｃは、可撓性を有する板状をなしている。
【００３８】
端部連結部５３Ａは、一端部が本体部５１に接続され、垂直方向に延びる垂直部分５３Ａａと、一端部が保持部５２の端部に接続され、水平方向に延びる水平部分５３Ａｂと、垂直部分５３Ａａの他端部と水平部分５３Ａｂの他端部とを接続する、斜め方向に延びる傾斜部分５３Ａｃとを有している。同様に、端部連結部５３Ｄは、一端部が本体部５１に接続され、垂直方向に延びる垂直部分５３Ｄａと、一端部が保持部５２の端部に接続され、水平方向に延びる水平部分５３Ｄｂと、垂直部分５３Ｄａの他端部と水平部分５３Ｄｂの他端部とを接続する、斜め方向に延びる傾斜部分５３Ｄｃとを有している。また、端部連結部５３Ａ，５３Ｄは、可撓性を有する板状をなしている。また、傾斜部分５３Ａｃ，５３Ｄｃの長さは、垂直部分５３Ａａ，５３Ｄａおよび水平部分５３Ａｂ，５３Ｄｂの長さに比べて十分小さくなっている。
【００３９】
本実施の形態では、保持部５２の長手方向について、保持部５２の中央から保持部５２の端部までの長さＬ２は、保持部５２の中央から端部荷重付加部５４Ａ，５４Ｃまでの長さＬ１よりも大きくなっている。
【００４０】
また、保持部５２の長手方向について、保持部５２の中央から中間連結部５３Ｂ，５３Ｃまでの長さＬ３は、保持部５２の中央から端部荷重付加部５４Ａ，５４Ｃまでの長さＬ１の７分の３よりも大きいことが好ましく、２分の１よりも大きいことがより好ましい。
【００４１】
また、保持部５２は、長手方向の中央と各中間連結部５３Ｂ，５３Ｃとの間において、長手方向の中央または中間連結部５３Ｂ，５３Ｃから離れるに従って厚みが厚くなっている。
【００４２】
また、保持部５２は、長手方向の各端部と各中間連結部５３Ｂ，５３Ｃとの間において厚みが一定になっている。
【００４３】
また、端部連結部５３Ａ，５３Ｄの各水平部分５３Ａｂ，５３Ｄｂの厚みは、保持部５２の厚みよりも小さくなっている。
【００４４】
また、端部荷重付加部５４Ａ，５４Ｃと保持部５２との間に設けられた腕部５５Ａ，５５Ｃには、それぞれ、保持部５２の長手方向の中央側から端部側にかけてスリット５９が設けられている。
【００４５】
また、本実施の形態において、中間連結部５３Ｂ，５３Ｃの長さｄ２は、中間連結部５３Ｂ，５３Ｃに対応する部分における保持部５２の厚みｄ１の１．５倍から２．５倍の範囲内であることが好ましい。
【００４６】
次に、図２および図３を参照して、本実施の形態に係る治具５０の作用について説明する。図２および図３に示したように、治具５０のブロック固定部５８には、高さと長さの少なくとも一方が異なる複数種類のブロック１１１が選択的に固定される。ブロック１１１は、その媒体対向面が表側（図２および図３における下側）となるように、接着等によってブロック固定部５８に固定される。ここで、ブロック１１１の高さとは、ブロック１１１における媒体対向面に垂直な方向（図２および図３における上下方向）の寸法を言う。また、ブロック１１１の長さとは、ブロック１１１におけるスライダ部分の配列方向（図２および図３における左右方向）の寸法を言う。図２はブロック１１１の長さが変化することを表し、図３はブロック１１１の高さが変化することを表している。
【００４７】
ブロック１１１を保持した治具５０は、加工装置１に対して固定されると、ブロック１１１の被加工面、すなわち媒体対向面が回転ラッピングテーブル１１のラッピングプレート１１ａに当接するように配置される。この状態で、加工装置１の荷重付加ピンを上下方向、左右方向、回転方向の３方向に駆動することにより、治具５０の荷重付加部５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃに対してそれぞれ３方向の荷重を付加することができる。
【００４８】
上述のようにして、治具５０の荷重付加部５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃに対して種々の方向の荷重を付加することにより、保持部５２、ブロック固定部５８およびブロック１１１が変形される。これにより、ブロック１１１の媒体対向面内の各薄膜磁気ヘッド素子のスロートハイトおよびＭＲハイトの値を目標とする値となるように制御しながら、ブロック１１１の媒体対向面をラッピングすることが可能となる。
【００４９】
ここで、図５を参照して、薄膜磁気ヘッド素子の構成の一例について説明する。図５は、薄膜磁気ヘッド素子における媒体対向面に垂直な断面を示す断面図である。本例は、書き込み用の誘導型電磁変換素子と読み出し用のＭＲ素子とを積層した構造の複合型の薄膜磁気ヘッド素子の例である。
【００５０】
本例における薄膜磁気ヘッド素子７１は、アルティック（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる基板７２と、この基板７２の上に形成されたアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の絶縁材料よりなる絶縁層７３と、この絶縁層７３の上に形成された磁性材料よりなる下部シールド層７４と、この下部シールド層７４の上に形成されたアルミナ等の絶縁材料よりなる下部シールドギャップ膜７５と、一端部が媒体対向面（図５における左側の面）に配置されるように、下部シールドギャップ膜７５の上に形成された再生用のＭＲ素子７６と、下部シールドギャップ膜７５の上に形成され、ＭＲ素子７６に電気的に接続された一対の電極層７７と、下部シールドギャップ膜７５、ＭＲ素子７６および電極層７７を覆うように形成された上部シールドギャップ膜７８と、この上部シールドギャップ膜７８の上に形成された磁性材料よりなる上部シールド層兼下部磁極層（以下、下部磁極層と記す。）７９とを備えている。ＭＲ素子７６には、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。
【００５１】
薄膜磁気ヘッド素子は、更に、下部磁極層７９の上に形成されたアルミナ等の絶縁材料よりなる記録ギャップ層８０と、この記録ギャップ層８０の上に形成され、例えば熱硬化させたフォトレジストよりなる絶縁層８１によって囲われた薄膜コイル８２と、絶縁層８１の上に形成された磁性材料よりなる上部磁極層８３と、この上部磁極層８３を覆うように形成されたアルミナ等の絶縁材料よりなる保護層８４とを備えている。図示しないが、保護層８４の上面には、ＭＲ素子７６と薄膜コイル８２に接続された複数のパッド状の電極が形成されている。
【００５２】
上部磁極層８３の媒体対向面側の一部である磁極部分と、下部磁極層７９の媒体対向面側の一部である磁極部分は、記録ギャップ層８０を介して互いに対向している。上部磁極層８３の磁極部分は、記録トラック幅に等しい幅を有している。また、上部磁極層８３の媒体対向面とは反対側の端部は、記録ギャップ層８０に形成されたコンタクトホールを介して下部磁極層７９に接続され、磁気的に連結されている。
【００５３】
図５に示した薄膜磁気ヘッド素子７１において媒体対向面（図における左側の面）が、図４に示した加工装置１によってラッピングされる面である。ラッピングの際、加工装置１は、ブロック１１１の媒体対向面に含まれる各薄膜磁気ヘッド素子７１におけるスロートハイトＴＨおよびＭＲハイトＭＲ−ｈが全て許容誤差の範囲内となるように制御を行う。このような制御は、例えば、特開平２−９５５７２号公報に示されるように、電気的ラッピングガイド（Electrical Lapping Guide：ELG）とＭＲ素子７６の抵抗値を監視することによって行われる。電気的ラッピングガイドは、例えば、ブロック１１１においてスライダ部分の配列方向の両端部に配置されるように、薄膜磁気ヘッド素子７１の形成の際に、基板７２上に形成される。
【００５４】
図６は、上述のように、電気的ラッピングガイドとＭＲ素子の抵抗値を監視してラッピングを制御する加工装置の回路構成の一例を示すブロック図である。この例の加工装置は、ブロック１１１内の電気的ラッピングガイド（図では、ＥＬＧと記す。）８５とＭＲ素子７６の抵抗値を監視して、治具５０の荷重付加部５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃにそれぞれ３方向の荷重を付加するための９つアクチュエータ９１〜９９を制御する制御装置８６と、図示しないコネクタを介して、ブロック１１１内の複数の電気的ラッピングガイド８５および複数のＭＲ素子７６に接続され、これらの電気的ラッピングガイド８５およびＭＲ素子７６のいずれかを選択的に制御装置８６に接続するマルチプレクサ８７とを備えている。
【００５５】
この加工装置では、制御装置８６は、マルチプレクサ８７を介して、ブロック１１１内の電気的ラッピングガイド８５およびＭＲ素子７６の抵抗値を監視して、アクチュエータ９１〜９９を制御する。制御装置８６は、始めは、電気的ラッピングガイド８５の抵抗値を監視することによって、粗仕上げを行い、その後、各ＭＲ素子７６の抵抗値を監視することによって、各薄膜磁気ヘッド素子７１におけるスロートハイトＴＨおよびＭＲハイトＭＲ−ｈが全て許容誤差の範囲内となるように制御を行う。
【００５６】
次に、図７ないし図１３を参照して、ウェハから、本実施の形態における加工対象物であるブロック１１１を経て、スライダが製造されるまでの工程を説明する。
【００５７】
この工程では、まず、薄膜磁気ヘッド素子を含むスライダ部分が複数列に配列された円板状のウェハより、互いに長さの異なる複数種類のブロックを切り出す。図７は、このブロックの切り出し方の一例を示したものである。この例では、ウェハ１０１より、３種類のブロック１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃを切り出している。図７において、スライダ部分の列は左右方向に延び、このスライダ部分の列が上下方向に複数並んでいる。また、ブロック１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの長さとは、図７においてブロック１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの左右方向の寸法である。ブロック１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの中では、ブロック１１１Ａの長さが最も大きく、次にブロック１１１Ｂの長さが大きく、ブロック１１１Ｃの長さが最も小さくなっている。各ブロック１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃは、それぞれ、複数列に配列されたスライダ部分を含み一定の長さを有する。
【００５８】
次に、ブロック１１１（１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃを代表する。）において媒体対向面とは反対側の面を研磨した後、図８に示したように、ブロック１１１における媒体対向面１３１とは反対側の面を、本実施の形態に係る治具５０に接合する。
【００５９】
次に、図９に示したように、治具５０に接合されたブロック１１１における媒体対向面１３１に対して、研削装置を用いた研削（グラインディング）や、例えば図４に示した加工装置を用いた研磨（ラッピング）等を行い、ＭＲハイトやスロートハイトを正確に規定する。
【００６０】
次に、図１０に示したように、研磨された媒体対向面１３１が傷ついたり腐食したりしないように、媒体対向面１３１に帯状の保護部材１３４を貼り付ける。
【００６１】
次に、図１１に示したように、媒体対向面１３１を保護部材１３４で覆った状態で、切断装置によって、媒体対向面１３１を含む１列分のスライダ部分が残りのブロック１１１より分離されるようにブロック１１１を切断する。ブロック１１１より分離された１列分のスライダ部分は、加工後の１列分のスライダ部分からなるバー１４１となる。ブロック１１１の残りがある限り、媒体対向面の加工と切断は繰り返し実行される。
【００６２】
次に、保護部材１３４は、適当な大きさに切断される。そして、バー１４１における媒体対向面とは反対側の面に対してラッピングが施される。このラッピングにより、最終的なスライダの厚みや媒体対向面のプロファイルが管理される。
【００６３】
次に、図１２に示したように、複数のバー１４１を並べて配置し、バー１４１の媒体対向面に対してエッチング用のフォトレジストパターンを形成し、このフォトレジストパターンを用いてバー１４１をドライエッチングによってエッチングして、バー１４１における媒体対向面にレール部を形成する。
【００６４】
次に、図１３に示したように、レール部が形成された複数のバー１４１を並べてＩＣテープ１４２に貼り付け、切断装置によって、バー１４１を切断して、スライダ１４３を形成する。
【００６５】
以上説明したように、本実施の形態に係る治具５０では、保持部５２の長手方向について、保持部５２の中央から保持部５２の端部までの長さＬ２が、保持部５２の中央から端部荷重付加部５４Ａ，５４Ｃまでの長さＬ１よりも大きくなっている。これにより、本実施の形態によれば、２つの端部荷重付加部５４Ａ，５４Ｃ間の距離よりも短いブロック１１１はもちろんのこと、２つの端部荷重付加部５４Ａ，５４Ｃ間の距離よりも長いブロック１１１についても、所望の形状に変形させることが可能となる。
【００６６】
また、ブロック１１１を用いて媒体対向面の加工を行う場合には、バーを用いて媒体対向面の加工を行う場合に比べて媒体対向面の歪みが小さくなるので、高さの異なる複数種類のブロック１１１の加工を行う場合には、保持部５２は複雑な形状に変形できるものである必要はなく、むしろ、基本的には真直度を維持しながら、必要に応じて緩やかに変形できるものである方が望ましい。本実施の形態に係る治具５０では、保持部５２の中央から保持部５２の端部までの長さＬ２が、保持部５２の中央から端部荷重付加部５４Ａ，５４Ｃまでの長さＬ１よりも大きいので、長い保持部５２を緩やかに変形させることができる。これらのことから、本実施の形態に係る治具５０によれば、高さと長さの少なくとも一方が異なる複数種類のブロック１１１を精度よく加工することが可能になる。
【００６７】
本実施の形態において、保持部５２の長手方向について、保持部５２の中央から中間連結部５３Ｂ，５３Ｃまでの長さＬ３は、保持部５２の中央から端部荷重付加部５４Ａ，５４Ｃまでの長さＬ１の７分の３よりも大きいことが好ましく、２分の１よりも大きいことがより好ましい。このようにすることにより、保持部５２の端部に近い部分において、容易に所望の形状に変形させることが可能になり、長さの異なる複数種類のブロック１１１をより精度よく加工することが可能になる。
【００６８】
ところで、上述のように長さの異なる複数種類のブロック１１１に対応できるように保持部５２の中央から中間連結部５３Ｂ，５３Ｃまでの長さＬ３を大きくすると、保持部５２における長手方向の中央と各中間連結部５３Ｂ，５３Ｃとの間の部分の剛性が小さくなり、特にブロック１１１の高さが小さいときに、この部分においてラッピングプレートからの反力等によって意図しない変形が生じるおそれがある。
【００６９】
これに対し、本実施の形態に係る治具５０では、保持部５２は、長手方向の中央と各中間連結部５３Ｂ，５３Ｃとの間において、長手方向の中央または中間連結部５３Ｂ，５３Ｃから離れるに従って厚みが厚くなっている。これにより、保持部５２における長手方向の中央と各中間連結部５３Ｂ，５３Ｃとの間の部分の剛性が大きくなり、この部分において意図しない変形が生じることを防止することができる。従って、高さと長さの少なくとも一方が異なる複数種類のブロック１１１の加工の精度を向上させることができる。
【００７０】
また、本実施の形態では、図２に示したように、長さの異なる複数種類のブロック１１１の端部は、主に保持部５２における長手方向の各端部と各中間連結部５３Ｂ，５３Ｃとの間の部分内において、ブロック１１１の長さに応じて異なる位置に配置される。従って、長さの異なる複数種類のブロック１１１を精度よく加工するためには、保持部５２における長手方向の各端部と各中間連結部５３Ｂ，５３Ｃとの間の部分内において、局所的に曲がり易かったり曲がり難かったりする箇所が存在することは好ましくない。本実施の形態に係る治具５０では、保持部５２における長手方向の各端部と各中間連結部５３Ｂ，５３Ｃとの間の部分は厚みが一定になっている。また、この部分における厚みは、端部連結部５３Ａ，５３Ｄの水平部分５３Ａｂ，５３Ｄｂの厚みよりも大きくなっている。これらのことから、本実施の形態では、保持部５２における長手方向の各端部と各中間連結部５３Ｂ，５３Ｃとの間の部分内において、局所的に曲がり易かったり曲がり難かったりする箇所が存在せず、長さの異なる複数種類のブロック１１１を精度よく加工することが可能となる。
【００７１】
また、本実施の形態では、端部連結部５３Ａ，５３Ｄは、垂直部分５３Ａａ，５３Ｄａと、水平部分５３Ａｂ，５３Ｄｂと、これらを接続する、斜め方向に延びる傾斜部分５３Ａｃ，５３Ｄｃとを有している。端部連結部５３Ａ，５３Ｄを、このような構造とすることにより、端部連結部５３Ａ，５３Ｄにおいて、角度が急に変化する部分をなくして、角度が急に変化する部分に応力が集中することを防止することができる。また、本実施の形態では、傾斜部分５３Ａｃ，５３Ｄｃの長さは、垂直部分５３Ａａ，５３Ｄａおよび水平部分５３Ａｂ，５３Ｄｂの長さに比べて十分小さくなっている。これにより、端部連結部５３Ａ，５３Ｄの剛性が小さくなりすぎるのを防止することができる。
【００７２】
また、本実施の形態では、端部連結部５３Ａ，５３Ｄの各水平部分５３Ａｂ，５３Ｄｂの厚みは、保持部５２の厚みよりも小さくなっている。これにより、保持部５２の端部近傍の部分を柔軟に変形させることが可能になり、長さの異なる複数種類のブロック１１１を精度よく加工することが可能となる。
【００７３】
本実施の形態では、端部荷重付加部５４Ａ，５４Ｃと保持部５２との間に設けられた腕部５５Ａ，５５Ｃには、それぞれ、保持部５２の長手方向の中央側から端部側にかけてスリット５９が設けられている。これにより、保持部５２において、より端部に近い部分まで所望の形状に変形させることが可能となる。
【００７４】
ところで、中間連結部５３Ｂ，５３Ｃの長さｄ２は、中間連結部５３Ｂ，５３Ｃに対応する部分における保持部５２の厚みｄ１に比べて大きすぎると、中間連結部５３Ｂ，５３Ｃの下端部の水平方向への変位量が大きくなり、保持部５２の所望の形状からのずれが大きくなってしまう。これを防止するため、中間連結部５３Ｂ，５３Ｃの長さｄ２は、中間連結部５３Ｂ，５３Ｃに対応する部分における保持部５２の厚みｄ１の１．５倍から２．５倍の範囲内であることが好ましい。
【００７５】
以上説明した各特徴により、本実施の形態に係る治具５０によれば、高さと長さの少なくとも一方が異なる複数種類のブロックを加工する場合において、所定の長さのバーの加工用に設計された従来の治具に比べて、加工の精度を１０％以上向上させることが可能になる。
【００７６】
最後に、本実施の形態に係る治具５０と、所定の長さのバーの加工用に設計された治具とで、特性を比較した結果について説明する。図１４は、比較例の治具１５０を示す正面図である。この治具１５０は、本体部１５１と、バーを保持するための１方向に長い保持部１５２と、保持部１５２と本体部１５１とを連結する４本の連結部１５３Ａ〜１５３Ｄと、保持部１５２に連結され、保持部１５２を変形させるための荷重が付加される３つの荷重付加部１５４Ａ〜１５４Ｃと、荷重付加部１５４Ａ〜１５４Ｃと保持部１５２とを連結する腕部１５５Ａ〜１５５Ｃとを備えている。この治具１５０の保持部１５２の長さは、本実施の形態に係る治具５０の保持部５２に比べて短くなっている。また、保持部１５２の長手方向について、保持部１５２の中央から保持部１５２の端部までの長さは、保持部５２の中央から荷重付加部１５４Ａ，１５４Ｃまでの長さよりも小さくなっている。
【００７７】
図１５は、本実施の形態に係る治具５０と比較例の治具１５０とで、長さの異なる３種類のバーについてそれぞれＭＲハイトが一定になるように制御しながら媒体対向面のラッピングを行った場合におけるＭＲハイトの変動量を比較した結果を示すものである。図１５において、Ａ１は治具１５０を用いて短いバーのラッピングを行った場合を示し、Ｂ１は治具５０を用いて短いバーのラッピングを行った場合を示し、Ａ２は治具１５０を用いて中間の長さのバーのラッピングを行った場合を示し、Ｂ２は治具５０を用いて中間の長さのバーのラッピングを行った場合を示し、Ａ３は治具１５０を用いて長いバーのラッピングを行った場合を示し、Ｂ３は治具５０を用いて長いバーのラッピングを行った場合を示している。なお、治具１５０は、短いバーの加工用に設計されたものである。
【００７８】
図１５から分かるように、比較例の治具１５０を用いた場合には、バーが長くなるほどＭＲハイトの変動量が増大する。これに対し、本実施の形態に係る治具５０では、バーの長さに関わらずＭＲハイトの変動量がほぼ一定であり、且つ治具１５０を用いた場合に比べて小さくなる。
【００７９】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、実施の形態では、荷重付加部５４Ａ〜５４Ｃが３方向の荷重を受けることができるようにしたが、荷重付加部５４Ａ〜５４Ｃは、垂直方向のみの１方向、または垂直方向と他の方向の２方向の荷重を受けることができるものであってもよい。
【００８０】
また、本発明は、加工として、ラッピング以外の加工、例えばポリシングや、グラインディングを行う場合にも適用することができる。また、本発明は、加工が施される加工対象物が薄膜磁気ヘッド用素材以外の場合にも適用することができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１ないし８のいずれかに記載の加工用治具によれば、保持部の長手方向について、保持部の中央から保持部の端部までの長さを、保持部の中央から端部荷重付加部までの長さよりも大きくしたので、高さと長さの少なくとも一方が異なる複数種類の加工対象物を精度よく加工することが可能になるという効果を奏する。
【００８２】
また、本発明によれば、保持部が、長手方向の中央と各中間連結部との間において、長手方向の中央または中間連結部から離れるに従って厚みが大きくなる部分を有するようにしたので、高さと長さの少なくとも一方が異なる複数種類の加工対象物の加工の精度をより向上させることが可能になるという効果を奏する。
【００８３】
また、本発明によれば、保持部は、長手方向の各端部と各中間連結部との間において厚みが一定であるので、長さの異なる複数種類の加工対象物をより精度よく加工することが可能になるという効果を奏する。
【００８４】
また、請求項２記載の加工用治具によれば、保持部の長手方向について、保持部の中央から中間連結部までの長さを、保持部の中央から端部荷重付加部までの長さの７分の３よりも大きくしたので、長さの異なる複数種類の加工対象物をより精度よく加工することが可能になるという効果を奏する。
【００８５】
また、請求項３記載の加工用治具によれば、保持部の長手方向について、保持部の中央から中間連結部までの長さを、保持部の中央から端部荷重付加部までの長さの２分の１よりも大きくしたので、長さの異なる複数種類の加工対象物をより精度よく加工することが可能になるという効果を奏する。
【００８６】
また、請求項４または５記載の加工用治具によれば、端部連結部は、一端部が本体部に接続され、垂直方向に延びる垂直部分と、一端部が保持部の端部に接続され、水平方向に延びる水平部分と、垂直部分の他端部と水平部分の他端部とを接続する、斜め方向に延びる傾斜部分とを有するようにしたので、特定の部分に応力が集中することを防止することができるという効果を奏する。
【００８７】
また、請求項５記載の加工用治具によれば、水平部分の厚みを、保持部の厚みよりも小さくしたので、端部連結部の剛性が小さくなりすぎるのを防止することができるという効果を奏する。
【００８８】
また、請求項６記載の加工用治具によれば、端部荷重付加部と保持部との間に、保持部の長手方向の中央側から端部側にかけてスリットを設けたので、保持部において、より端部に近い部分まで所望の形状に変形させることが可能になるという効果を奏する。
【００８９】
また、請求項７記載の加工用治具によれば、中間連結部の長さを、中間連結部に対応する部分における保持部の厚みの１．５倍から２．５倍の範囲内としたので、保持部の所望の形状からのずれが大きくなることを防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る治具を示す正面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る治具の使用状態を示す正面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る治具の使用状態を示す正面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る治具が使用される加工装置の一例を示す斜視図である。
【図５】薄膜磁気ヘッド素子の構成の一例を示す断面図である。
【図６】加工装置の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施の形態におけるスライダの製造工程を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施の形態におけるスライダの製造工程を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施の形態におけるスライダの製造工程を示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施の形態におけるスライダの製造工程を示す説明図である。
【図１１】本発明の一実施の形態におけるスライダの製造工程を示す説明図である。
【図１２】本発明の一実施の形態におけるスライダの製造工程を示す説明図である。
【図１３】本発明の一実施の形態におけるスライダの製造工程を示す説明図である。
【図１４】比較例の治具を示す正面図である。
【図１５】本発明の一実施の形態に係る治具と比較例の治具とで特性を比較した結果を示す説明図である。
【符号の説明】
５０…加工用治具、５１…本体部、５２…保持部、５３Ａ，５３Ｄ…端部連結部、５３Ｂ，５３Ｃ…中間連結部、５４Ａ，５４Ｃ…端部荷重付加部、５４Ｂ…中央荷重付加部、５５Ａ〜５５Ｃ…腕部、５６…固定用孔、５７…係合部、５８…ブロック固定部、５９…スリット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003569474.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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