(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークとラップ盤とを相対移動して、前記ワークをラッピング加工する自動ラッピング方法において、
前記ラップ盤を速い加工速度で制御する粗加工ステップと、
前記粗加工ステップにおいて、前記ワークに設けられた抵抗素子の抵抗値から前記ワークの高さを検出するステップと、
前記ワークの高さが所定値に達したことを検出して、前記ラップ盤を遅い加工速度で制御する仕上げ加工ステップとを有し、
前記高さを検出するステップは、
前記ワークの両端に設けられた抵抗素子の抵抗値の平均値から第１の高さを計算するステップと、
前記ワークの中央に設けられた抵抗素子の抵抗値から得た第２の高さと、前記第１の高さとの平均値から前記ワークの重心の高さを検出するステップを有し、
前記粗加工ステップにおいて、前記ワークの重心の高さが所定値に達しない時は、複数のエアーシリンダで構成された加圧機構の各エアーシリンダの供給圧力を、前記両端の抵抗素子の抵抗値による前記両端のワークの高さの差に応じて、変化して、前記ワークの両端に与える加圧力を変化するステップを有することを
特徴とする自動ラッピング方法。
【請求項２】
請求項１の自動ラッピング方法において、
前記粗加工ステップは、前記中央及び両端の抵抗素子の抵抗値による前記中央及び両端のワークの高さの全てが、第２の所定値に到達するまで、前記ラップ盤を速い加工速度で制御する面取り加工ステップと、前記ワークの重心を検出しながら、前記ラップ盤を速い加工速度で制御する加工ステップとを有することを
特徴とする自動ラッピング方法。
【請求項３】
ワークをラッピング加工する自動ラッピング装置において、
前記ワークと相対移動するラップ盤と、
前記ワークの高さを検出する検出手段と、
前記ワークの異なる位置で加圧する複数のエアーシリンダで構成された加圧機構と、
前記ワークの高さを検出しながら、前記ラップ盤を速い加工速度で制御した後、前記ワークの高さが所定値に達したことを検出して、前記ラップ盤を遅い加工速度で制御する制御手段とを有し、
前記ワークは、中央と両端とにモニター用抵抗素子を有し、
前記制御手段は、
前記ワークの両端に設けられた抵抗素子の抵抗値の平均値から第１の高さを計算し、前記ワークの中央に設けられた抵抗素子の抵抗値から得た第２の高さと、前記第１の高さとの平均値から前記ワークの重心の高さを検出し、
前記ワークの重心の高さが、前記所定値に達しない場合は、各エアーシリンダの供給圧力を、前記両端の抵抗素子の抵抗値による前記両端のワークの高さの差に応じて、変化して、前記ワークの両端に与える加圧力を変化することを
特徴とする自動ラッピング装置。
【請求項４】
請求項３の自動ラッピング装置において、
前記制御手段は、粗加工として、前記中央及び両端の抵抗素子の抵抗値による前記中央及び両端のワークの高さの全てが、第２の所定値に到達するまで、前記ラップ盤を速い加工速度で制御する面取り加工と、前記面取り加工後に、前記ワークの重心を検出しながら、前記ラップ盤を速い加工速度で制御する加工とを行うことを
特徴とする自動ラッピング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークをラップ加工するための自動ラッピング方法及びその装置に関し、特に、ワークを連続的に加工するためのラッピング方法及びその装置に関する。
【０００２】
例えば、磁気ヘッドの製造工程において、磁気ヘッド薄膜を形成した後、磁気ヘッド薄膜を、ラップ加工することが行われている。このラップ加工によって、磁気ヘッド薄膜の磁気抵抗層やギャップの高さが一定に加工される。
【０００３】
この磁気抵抗層やギャップの高さは、サブミクロン単位の精度が要求されている。このため、ラッピング装置にも、高い精度でワークを自動加工することが、求められている。
【０００４】
【従来の技術】
図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）は、複合型磁気ヘッドの説明図である。
【０００５】
図２１（Ａ）に示すように、複合型磁気ヘッドは、基板８１上に形成された磁気抵抗素子８２と、書き込み素子８５とを有する。磁気抵抗素子８２は、図２１（Ｂ）に示すように、磁気抵抗膜８３と、一対の導体膜８４からなる。磁気抵抗素子８２は、外部磁界により抵抗値が変化する素子である。この磁気抵抗素子８２は、磁気ディスクのトラック９０の磁気力に応じた大きさの電流を出力する読取素子である。
【０００６】
磁気抵抗素子８２は、読み取りのみできる素子のため、書き込み素子を別に設ける必要がある。書き込み素子８５は、インダクティブヘッドで構成されている。書き込み素子８５は、下部磁極８６と、下部磁極８６とギャップを持って対向する上部磁極８８とを有する。これら磁極８６、８８の間には、これら磁極８６、８８を励磁するコイル８７が、設けられている。コイル８７の周囲には、非磁性絶縁層８９が、設けられている。
【０００７】
このような複合型磁気ヘッドにおいては、磁気抵抗素子８２の磁気抵抗膜８３の抵抗値が、各ヘッドで一定である必要がある。しかし、磁気ヘッドの薄膜製造工程において、この抵抗値を一定に作成することは、困難である。このため、磁気ヘッドの薄膜を形成した後、磁気抵抗膜８３の高さ（幅）ｈを、一定に加工して、抵抗値を一定に揃えている。
【０００８】
図２２及び図２３は、係る複合型磁気ヘッドの製造工程を説明する図である。
【０００９】
図２２（Ａ）に示すように、ウェハー１００に、薄膜技術により、多数の複合型磁気ヘッド１０１を形成する。次に、図２２（Ｂ）に示すように、ウェハー１００を短冊状にカットして、ローバー１０１を作成する。このローバー１０１は、１列の磁気ヘッド１０２から成る。又、ローバー１０１の左端、中央、右端には、加工モニター用の抵抗素子１０２ａが設けられている。
【００１０】
磁気ヘッド１０２は、前述のように、磁気抵抗膜８３の高さを一定にラップ加工する。しかし、ローバー１０１は、極めて薄く、例えば、０．３ミリメートル程度である。このため、これをラップ加工治具に直接取り付けることが困難である。このため、図２２（Ｃ）に示すように、取り付け治具（ベース）１０３に、ローバー１０１を熱溶融性ワックスにより接着する。
【００１１】
そして、図２３（Ａ）に示すように、ローバー１０１を、ラップ定盤１０４の上に置いて、ラップ加工する。この時、日本国特許出願公開２ー１２４２６２号公報（ＵＳＰ５０２３９９１）や日本国特許出願公開５ー１２３９６０号公報で知られているように、ローバー１０１の加工モニター用抵抗素子１０２ａの抵抗値は、ラップ加工中、常時測定される。そして、その抵抗値により、磁気ヘッド１０２の磁気抵抗膜が、目標の高さになったかを検出する。
【００１２】
抵抗値の測定により、磁気抵抗膜が、目標の高さまで加工されたことを検出すると、ラップ加工を停止する。その後、図２３（Ｂ）に示すように、ローバー１０１の下面１０１−１にスライダーを形成する。
【００１３】
更に、図２３（Ｃ）に示すように、取り付け治具１０３に取り付けたまま、ローバー１０１を各磁気ヘッド１０２にカットする。そして、図２３（Ｄ）に示すように、取り付け治具１０３を加熱して、熱溶融性ワックスを溶かしながら、各磁気ヘッド１０２を取り出す。
【００１４】
このようにして、１列の磁気ヘッド１０２からなるローバー１０１を作成して、ローバー１０１単位に、ラップ加工するため、多数の磁気ヘッド１０２の磁気抵抗膜を一度にラップ加工できる。
【００１５】
図２４は、従来のラップ装置の説明図である。
【００１６】
図２４に示すように、ラップ装置は、回転するラップ定盤１０４を有する。ワーク支持ブロック１０５は、ラップ定盤１０４に接触する３つの座面１０５ａを有する。座面１０５ａは、ラップ定盤１０４のスラリー（研磨剤）を平滑に広げ、且つスラリーをラップ定盤１０４に埋め込む。更に、座面１０５ａは、支持ブロック１０５の面圧を緩和する。
【００１７】
ワーク支持ブロック１０５は、揺動機構１０６により、ラップ定盤１０４上で揺動される。ワーク支持ブロック１０５は、ワーク１０３を支持する。従って、ワーク１０３（ローバー１０１）は、ラップ定盤１０４の回転と、ブロック１０５の揺動とにより、ラップ加工される。
【００１８】
従来のラップ装置では、加工の開始から終了まで、加工速度及び加工圧力は、一定に設定されていた。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
ラップ定盤の回転数を高くしたり、又は加工圧力を高くすることにより、加工速度を速くすることができる。これにより、加工時間を短縮することができる。しかし、加工速度を速くすると、加工品質が低下するという問題があった。
【００２０】
一方、加工品質を向上するため、加工速度を低くすると、加工時間がかかるという問題がある。
【００２１】
更に、加工速度の速い第１のラッピング装置と、加工速度の遅い第２のラッピング装置とを用いることが考えられる。そして、第１のラッピング装置により、粗加工を行った後、第２のラッピング装置により、仕上げ加工を行う。しかし、この方法は、２回ラッピング装置に、ワークをセットする必要があるため、手間及び時間がかかり、量産性が悪いという問題があった。
【００２２】
本発明の目的は、加工時間を短縮し、且つ加工品質を向上するための自動ラッピング方法及びその装置を提供することにある。
【００２３】
本発明の他の目的は、粗加工と仕上げ加工とを自動的に変更するための自動ラッピング方法及びその装置を提供することにある。
【００２４】
本発明の更に他の目的は、ワークの加工残り量に応じて、粗加工と仕上げ加工とを自動的に変更するための自動ラッピング方法及びその装置を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
図１は、本発明の原理図である。
【００２６】
本発明のラッピング方法は、ワーク１０３とラップ盤１０４とを相対移動して、前記ワーク１０３をラッピング加工する。そして、粗加工ステップは、ワーク１０３の加工残り量（高さ）ｈを検出しながら、前記ラップ盤１０４を速い加工速度で制御する。次に、仕上げ加工ステップは、ワーク１０３の加工残り量（高さ）ｈが所定値Ｈ０に達したことを検出して、前記ラップ盤１０４を遅い加工速度で制御する。更に、ワークの高さを検出するステップは、前記ワークの両端に設けられた抵抗素子の抵抗値の平均値から第１の高さを計算するステップと、前記ワークの中央に設けられた抵抗素子の抵抗値から得た第２の高さと、前記第１の高さとの平均値から前記ワークの重心の高さを検出するステップを有し、且つ前記粗加工ステップにおいて、前記ワークの重心の高さが所定値に達しない時は、複数のエアーシリンダで構成された加圧機構の各エアーシリンダの供給圧力を、前記両端の抵抗素子の抵抗値による前記両端のワークの高さの差に応じて、変化して、前記ワークの両端に与える加圧力を変化するステップを有する。
【００２７】
又、本発明のラッピング装置は、ワーク１０３と相対移動するラップ盤１０４と、ワーク１０３の加工残り量（高さ）ｈを検出する検出手段１４と、ワークの異なる位置で加圧する複数のエアーシリンダで構成された加圧機構と、ワーク１０３の加工残り量（高さ）ｈを検出しながら、ラップ盤１０４を速い加工速度で制御した後、ワークの加工残り量（高さ）が所定値Ｈ０に達したことを検出して、ラップ盤１０４を遅い加工速度で制御する制御手段１８３とを有する。更に、ワークは、中央と両端とにモニター用抵抗素子を有し、前記制御手段は、前記ワークの両端に設けられた抵抗素子の抵抗値の平均値から第１の高さを計算し、前記ワークの中央に設けられた抵抗素子の抵抗値から得た第２の高さと、前記第１の高さとの平均値から前記ワークの重心の高さを検出し、前記ワークの重心の高さが、前記所定値に達しない場合は、各エアーシリンダの供給圧力を、前記両端の抵抗素子の抵抗値による前記両端のワークの高さの差に応じて、変化して、前記ワークの両端に与える加圧力を変化する。
【００２８】
本発明では、１台のラッピング装置で、ワーク１０３の加工残り量に応じて、粗加工から仕上げ加工に、自動的に移行するようにした。粗加工が行われるので、加工時間の短縮される。これとともに、仕上げ加工が行われるので、加工品質も向上する。１台のラッピング装置により、粗加工と仕上げ加工とを行うため、ワークのセットが１回で済む。これにより、手間も軽減する。ワーク１０３の加工残り量を検出して、粗加工から仕上げ加工に自動移行するため、適切な時点で、粗加工から仕上げ加工に移行できる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図２は本発明の一実施の形態のラッピング装置の斜視図、図３は本発明の一実施の形態のラッピング装置の上面図、図４は図２のラップ機構部の横面図、図５は図２のラップ機構の断面図、図６は図５の加圧機構の説明図である。
【００３０】
図２、図３及び図４に示すように、ラップ定盤１０４は、図示しないモータにより、回転される。ラップベース１０は、下面に、６つの座面１１１を有する。ラップべース１０は、装置に固定された回転軸１５０にセットされ、回転軸１５０を中心に回動可能である。ラップベース１０の他端には、カム穴１１８が設けられている。
【００３１】
揺動機構１５は、ラップベース１０を揺動するものである。揺動機構１５は、図３及び図４に示すように、揺動モータ１５５と、揺動モータ１５５により回転するカムプーリー１５２と、カムプーリー１５２に設けられた揺動カム１５１とを有する。揺動カム１５１は、ラップベース１０のカム穴１１８に係合している。
【００３２】
従って、図３に示すように、揺動モータ１５５の回転により、ラップベース１０が、図の矢印方向に揺動する。カムプーリー１５２には、２つのセンサアクチュエータ１５３が設けられている。センサー１５４は、センサアクチュエータ１５３を検出する。センサアクチュエータ１５３の位置は、ラップベース１０が、図３のＰ点（揺動の中心点）に位置した時に、センサ１５４に検出されるように、設定されている。
【００３３】
図２に戻り、ラップベース１０には、後述する加圧機構１３が設けられる。加圧機構１３は、アダプタ１１を加圧するものである。ラップベース１０には、アダプタ１１がセットされる。アダプタ１１は、図４に示すように、凡そＬ字形状をなしている。その第１の面１１ａには、ワーク１０３（１０１）が設けられる。ワーク１０３は、ワーク固定治具１１２により、第１の面１１ａに固定される。
【００３４】
アダプタ１１は、第２の面１１ｂを有する。第２の面１１ｂの端部には、受け部１１３が設けられている。ラップベース１０に設けられた支持機構１１０は、高さ調整ネジ１１０ｂと、球形状の支持部１１０ａとを有する。この支持部１１０ａに、アダプタ１１の受け部１１３が係合する。
【００３５】
従って、アダプタ１１は、ラップベース１０に点支持されており、ラップ定盤１０４とは、ワーク１０３の加工面で接触する。即ち、アダプタ１１は、ワーク１０３の２点と、支持機構１１０の１点からなる３点で支持されている。このため、ワーク１０３は、支持機構１１０を中心に、回動することができる。これにより、ワーク１０３は、ラップベース１０と独立に、ラップ定盤１０４に倣うことができる。
【００３６】
このため、ラップベース１０の精度に係わらず、ワーク１０３は、ラップ定盤１０４を基準に加工される。これにより、ワークを均一に加工することができる。
【００３７】
図２に戻り、アンロード機構１２は、ラップベース１０に設けられる。アンロード機構１２は、図４に示すように、アダプタ１１を押す。これにより、アダプタ１１は、支持部１１０ａを中心に回動して、ワーク１０３をラップ定盤１０４から退避させる。このアンロード機構１２は、アンロードブロック１２１と、アンロードシリンダ１２０とを有する。
【００３８】
このアンロード動作について、説明する。ローバー１０１の加工モニター抵抗の抵抗値が、所定値になると、加工を停止する必要がある。ラップ加工の停止は、ラップ盤を停止することにより行う。しかし、ラップ盤は、停止指令を受け、減速後に、停止する。そのため、ラップ盤が停止するまでの間に、ワーク１０３がラップされてしまい、ワークの寸法精度にバラツキが生じる。又、ワーク１０３に定盤痕がつく。
【００３９】
このため、加工モニター抵抗値が、所定値となった時に、アンロードシリンダ１２０を動作し、アンロードブロック１２１を、突き出す。これにより、アダプタ１１は、支持部１１０ａを中心に、回動して、ワーク１０３をラップ定盤１０４から離す。これにより、加工モニター抵抗値が所定値となった時点で、直ちに、ラップ加工が停止される。このため、ワークの寸法精度が向上する。又、アダプタ１１を設けているので、容易にアンロードすることができる。
【００４０】
又、図３で示したように、センサ１５４が、アクチュエータ１５３を検出して、Ｐ点（揺動の中心点）に位置したことを検出した時に、アンロード動作を行う。この理由は、揺動機構の停止位置がランダムであると、停止の位置により、ワークに定盤痕がつく。
【００４１】
揺動の両端位置においては、揺動速度が低く、ワークに定盤痕がつきやすい。これに対し、揺動の中心位置Ｐでは、揺動速度が最も速く、ワークに定盤痕がつきにくい。そこで、センサ１５４が、アクチュエータ１５３を検出して、ラップベース１０が、揺動の中心位置Ｐに到達したことを検出して、前述のワークのアンロードを行う。これにより、停止時に、ワークに定盤痕がつくことを防止することができる。
【００４２】
プローブ機構１４は、ラップベース１０の先端に設けられる。プローブ機構１４は、図４に示すように、ワーク１０３に取り付けられたローバー１０１の加工用モニター抵抗素子に電気的に接触する。プローブ機構１４は、この加工用モニター抵抗素子に電気的に接触するプローブ１４０を有する。
【００４３】
図２に戻り、修正リング１６０は、修正リング回転機構１６１により回転される。修正リング１６０は、スラリー（研磨液）を平滑に広げ、且つスラリーをラップ定盤１０４に埋め込む。又、修正リング１６０は、ラップ定盤１０４を平面に修正する。
【００４４】
図５の断面図に示すように、加圧機構１３は、３つの加圧シリンダ１３Ｌ、１３Ｃ、１３Ｒを有する。加圧シリンダ１３Ｌ、１３Ｃ、１３Ｒは、支持板１３２に支持されている。支持板１３２は、回転軸１３３を回動可能である。従って、アダプタ１１を、ラップベース１０にセットする時に、支持板１３２を回動させ、ラップベース１０の上部空間を開放し、アダプタ１１を、ラップベース１０にセットすることができる。
【００４５】
左側加圧シリンダ１３Ｌは、アダプタ１１の左側を加圧する。中央加圧シリンダ１３Ｃは、アダプタ１１の中央を加圧する。右側加圧シリンダ１３Ｒは、アダプタ１１の右側を加圧する。各加圧シリンダ１３Ｌ、１３Ｃ、１３Ｒの先端には、加圧ブロック１３０が設けられている。加圧ブロック１３０は、球面部１３１により支持されている。従って、加圧シリンダの加圧力を均等に、アダプタ１１に与えることができる。
【００４６】
加圧機構について、図６により、説明する。図６に示すように、各シリンダ１３Ｌ、１３Ｃ、１３Ｒには、電磁弁１３５−１、１３５−２、１３５−３と、レギュレータ１３４−１、１３４−２、１３４−３とが設けられている。
【００４７】
ラップ定盤１０４は、回転するため、ワーク１０３のインナー側の位置Ｐ１と、アウター側の位置Ｐ０とで、速度が異なる。即ち、アウター側の位置Ｐ０での速度Ｖ０は、インナー側の位置Ｐ１での速度Ｖ１より速い。このため、アウター側での加工速度は、インナー側での加工速度より速くなる。
【００４８】
これを補正するため、外側シリンダ１３Ｌの供給圧力を、内側シリンダ１３Ｒの供給圧力と変える。即ち、外側シリンダ１３Ｌの供給圧力を、内側シリンダ１３Ｒの供給圧力より小さくする。このため、外側のレギュレータ１３４−１の設定圧力を、内側レギュレータ１３４−３の設定圧力より小さくする。
【００４９】
これにより、外側の加工圧力は、内側の加工圧力より小さくなる。このため、アウター側の加工速度を、インナー側の加工速度と同一に調整することができる。
【００５０】
図７は、ワークの説明図、図８は、ローバーの説明図、図９は、図１０のＥＬＧ素子の構成図、図１０は、図９のＥＬＧ素子の説明図である。
【００５１】
図７（Ａ）に示すように、ワーク（取り付け治具）１０３は、取り付け穴１０３ａを有する。ワーク１０３には、ローバー１０１が、接着される。ワーク１０３には、中継プリント板１４２が設けられている。中継プリント板１４２は、大きな端子を有する。そして、ローバー１０１の後述する加工モニター用抵抗素子（ＥＬＧ素子という）の端子が、中継プリント板１４２の端子とワイヤボンディング線１４２ａにより接続される。
【００５２】
ローバー１０１のＥＬＧ素子の端子は、小さい。しかも、研磨液に覆われ、端子に直接、プローブ１４０を接触させても、安定な抵抗測定ができない。このため、中継プリント板１４２に、プローブ１４０を接触させるようにした。中継プリント板１４２は、ラップ加工面から離れた位置に設けることができ、且つ大きな端子を設けることができるため、安定な抵抗測定が可能となる。
【００５３】
図７（Ｂ）に示すように、ワーク１０３は、アダプタ１１に取り付けられる。アダプタ１１は、ワーク１０３の穴１０３ａに係合して、ワーク１０３を支持する突起１１４と、ワーク固定ブロック１１２とを有する。ワーク１０３は、突起１１４により、位置決めされ、第１の面１１ａと固定ブロック１１２に挟まれて、保持される。尚、１１５、１１６は、図１２で後述するベンド機構である。
【００５４】
図８に示すように、ローバー１０１は、磁気ヘッド１０２と、ＥＬＧ素子１０２ａとを有する。ＥＬＧ素子１０２ａは、ローバー１０１の左端、中央、右端の３か所に設けられる。
【００５５】
図９に示すように、ＥＬＧ素子１０２ａは、アナログ抵抗１０２−１と、デジタル抵抗１０２−２とからなる。アナログ抵抗１０２−１は、抵抗膜の減少に応じて、抵抗値が上昇していくパターンを有する。デジタル抵抗１０２−２は、抵抗膜が一定値まで減少すると、オフするパターンを有する。
【００５６】
従って、等価回路としては、図１０（Ａ）に示すようになり、アナログ抵抗１０２−１は、可変抵抗で示される。そして、図１０（Ｂ）に示すように、ＥＬＧ素子の高さの減少につれて、抵抗値は上昇する。デジタル抵抗１０２−２は、等価回路は、図１０（Ａ）に示すように、５つのスイッチ抵抗で示される。そして、図１０（Ｂ）に示すように、抵抗のオフ位置で、折線状の変化を示す。
【００５７】
ＥＬＧ素子の抵抗値は、ＥＬＧ素子の高さを示す。このＥＬＧ素子のアナログ抵抗値Ｒａと、ＥＬＧ素子の高さｈとの高さの関係は、次の式で近似できる。
【００５８】
Ｒａ＝ａ／ｈ＋ｂ                                                （１）
この係数ａ、ｂは、予め実験により求めることができる。しかし、この特性は、各ウェハ−１００のプロセス条件等により、変化する。デジタル抵抗は、これを補うために設けられる。デジタル抵抗のオフ位置ｈ１〜ｈ５は、予め判っている。デジタル抵抗のオフを検出して、その時の測定抵抗値と、オフ位置とを（１）式に代入する。デジタル抵抗の２点のオフを検出すれば、（１）式の係数ａ、ｂが得られる。
【００５９】
この式により、ＥＬＧ素子のアナログ抵抗値Ｒａを、ＥＬＧ素子の高さｈに換算する。これにより、ＥＬＧ素子の抵抗値を測定することにより、ＥＬＧ素子の高さを得ることができる。従って、ＥＬＧ素子の高さが、目標値に達したかを、判定できる。後述するように、ＥＬＧ素子の高さが、目標値に達すると加工を停止する。
【００６０】
図１１は、図２のプローブ機構の説明図である。
【００６１】
図１１に示すように、プローブブロック１４０は、多数のプローブ１４０ａを支持する。プローブブロック１４０は、プローブシリンダ１４１により、移動される。プローブシリンダ１４１は、抵抗測定時に、プローブ１４０ａを、中継プリント板１４２の接触させる。一方、アダプタ１１のラップベース１０へのセット時等には、プローブ１４０ａを退避させ、アダプタ１１のセットを容易にする。
【００６２】
図１２は、図７のベンド機構の断面図、図１３は、ベンド動作の説明図、図１４は、ベンド機構の説明図である。
【００６３】
図１３（Ａ）に示すように、ワーク１０３にローバー１０１が反って接着されることがある。サブミクロン単位の加工を行うには、僅かの反りがあっても、均一の加工が困難である。
【００６４】
この反りを矯正するため、アダプタ１１にベンド機構が設けられる。図７（Ｂ）及び図１２に示すように、ベンド機構は、ベンドアーム１１５と、ベンド調整ネジ１１６とを有する。ベンドアーム１１５は、ワーク１０３の取り付け穴１０３ａの壁を押す。ベンド調整ネジ１１６は、ベンドアーム１１５の押し量を調整する。
【００６５】
図１３（Ｂ）に示すように、ベンドアーム１１５が、ワーク１０３の取り付け穴１０３ａの下壁の中央位置を押すことにより、ワーク１０３を撓ませ、ローバー１０１の反りを矯正する。矯正量は、ベンド調整ネジ１１６を回して、調整される。ここで、ワーク１０３にローバー１０１を接着後に、ローバー１０１上を、測定器でなぞり、反り量を測定しておく。そして、そのそり量に従って、矯正量を決定する。
【００６６】
図１４に示すように、ラップベース１０に、自動ベンド機構１７を設けている。レンチ１７２は、図１２のベンド調整ネジ１１６に係合する。モータ１７１は、レンチ１７２を回転する。ベンドシリンダ１７０は、レンチ１７２及びモータ１７１をベンド調整ネジ１１６方向に駆動する。
【００６７】
測定されたそり量に応じて、モータ１７１の回転量を制御することにより、ベンド調整ネジ１１６を回転させる。これにより、自動的にそりを矯正することができる。
【００６８】
図１５は、本発明の一実施の態様のブロック図、図１６及び図１７は、本発明の一実施の態様の加工処理フロー図、図１８は、そのＭＲ−ｈ測定処理フロー図、図１９は、抵抗測定動作の説明図、図２０は、加工工程の説明図である。
【００６９】
図１５に示すように、スキャナ１８０は、各プローブ１４０ａのチャンネル切替えを行う。定電流電源１８１は、抵抗測定のため電流を供給する。デジタルマルチメータ１８２は、スキャナ１８０からの出力により、抵抗値を測定する。ラップ定盤回転モータ１０４ａは、ラップ定盤１０４を回転する。
【００７０】
パーソナルコンピュータ（制御部という）１８３は、デジタルマルチメータ１８２からの測定抵抗値を、ＥＬＧ素子の高さ（ＭＲ−ｈという）に換算して、各部を制御する。即ち、制御部１８３は、ラップ盤の揺動モータ１５５、ベンドモータ１７１、修正リングモータ１６１、回転モータ１０４ａを制御する。制御部１８３は、加圧機構１３の各シリンダ１３Ｌ、１３Ｃ、１３Ｒを制御する。又、制御部１８３は、アンロード機構１２のシリンダ１２０と、プローブ機構１４のシリンダ１４１を制御する。更に、制御部１８３は、揺動機構の揺動センサ１５３の出力を受け、アンロード機構１２を制御する。
【００７１】
以下、図１６乃至図１７を用いて、制御部の処理を説明する。
【００７２】
（Ｓ１）先ず、制御部１８３の入力ユニットを用いて、初期値を入力する。初期値は、ウェハー番号、ローバーアドレス等である。その後、作業者は、アダプタ１１をラップベース１０にセットする。そして、スタートスイッチを押す。
【００７３】
（Ｓ２）制御部１８３は、スタートスイッチの押下を検出すると、制御部１８３は、ラップ盤を起動する。即ち、制御部１８３は、モータ１０４ａを回転して、ラップ定盤１０４を高速回転させる。この時の回転数は、５０ＲＰＭである。制御部１８３は、揺動モータ１５５を回転して、揺動動作を行わせる。更に、制御部１８３は、修正リングモータ１６１を回転させる。制御部１８３は、スラリーの供給を開始する。
【００７４】
そして、制御部１８３は、加圧機構の中央シリンダ１３Ｃをオンする。これにより、加圧シリンダが、１つの軽負荷で、慣らし加工（ステージ１）を行う。この慣らし加工により、ローバー１０１のバリが取られる。
【００７５】
（Ｓ３）制御部１８３は、デジタルマルチメータ１８２から抵抗値を読み取り、図１８により説明するＭＲ−ｈの測定を行う。制御部１８３は、ラップ起動時からタイマを動作させ、タイマ値が６０秒になったかを判定する。タイマ値が６０秒以内であれば、ＭＲ−ｈの測定を行う。即ち、慣らし加工は、６０秒行われる。そして、その間も、前述の如く、デジタル抵抗のオフを検出するため、ＭＲ−ｈの測定を行う。
【００７６】
（Ｓ４）制御部１８３は、タイマ値が６０秒経過すると、慣らし加工を終了する。そして、制御部１８３は、加圧機構１３の全てのシリンダ１３Ｌ、１３Ｃ、１３Ｒをオンする。即ち、負荷を重くして、ワーク１０３の面取り加工（ステージ２）を行う。この面取り加工は、ローバー１０１のＥＬＧ素子１０２ａのショート状態を除去する。
【００７７】
（Ｓ５）制御部１８３は、デジタルマルチメータ１８２から抵抗値を読み取り、図１８により説明するＭＲ−ｈの測定を行う。制御部１８３は、前述の左端、中央、右端に位置する全てのＥＬＧ素子のＭＲ−ｈが、８．０ミクロン以下になったかを判定する。全てのＥＬＧ素子のＭＲ−ｈが、８．０ミクロン以下でないと、ＭＲ−ｈの測定を行う。
【００７８】
図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）に示すように、このラップ工程の前工程である研削工程において、ＥＬＧ素子に、部分的ショート状態が生じていると、アナログ抵抗値Ｒａ（ＥＬＧ−Ｒ）が、異常値を示す。このため、換算された高さＭＲ−ｈも、異常値を示す。ラップ加工を進め、全てのＭＲ−ｈが、８．０ミクロン以下になると、部分的ショート状態が除去され、異常値は解除される。これにより、アナログ抵抗値を使用した加工制御に移行する。
【００７９】
（Ｓ６）ショート状態を除去すると、そり修正及び左右差修正加工（ステージ３）に進む。即ち、制御部１８３は、図１４で説明したベンドモータ１７１を回転して、そりを修正する。この時の修正量は、前述の図１２で説明した測定動作により、制御部１８３に入力されている。制御部１８３は、この修正量を用いて、ベンドモータ１７１を制御する。
【００８０】
（Ｓ７）制御部１８３は、デジタルマルチメータ１８２から抵抗値を読み取り、図１８により説明するＭＲ−ｈの測定を行う。
【００８１】
（Ｓ８）制御部１８３は、重心位置での高さＭＲ−ｈ（Ｇ）を求める。高さＭＲ−ｈ（Ｇ）は、左端位置のＥＬＧ素子の高さと右端位置でのＥＬＧ素子の高さとの平均値と、中央位置のＥＬＧ素子の高さとの平均値により求める。制御部１８３は、重心位置でのＥＬＧ素子の高さＭＲ−ｈ（Ｇ）が、（目標ＭＲ−ｈ−仕上げ代）以下になったかを判定する。中央位置でのＥＬＧ素子のＭＲ−ｈ（Ｇ）が、（目標ＭＲ−ｈ−仕上げ代）以下になっていないと、左右差修正に進む。即ち、制御部１８３は、左端のＥＬＧ素子の高さＭＲ−ｈ（Ｌ）と右端のＥＬＧ素子の高さＭＲーｈ（Ｒ）との差Ｘを求める。
【００８２】
差Ｘが、−０．０３ミクロンを越えていないと、ローバー１０１の右端が、左端より０．０３ミクロン（許容値）以上高いことになる。このため、左端での負荷を軽くするため、加圧機構１３の左側のシリンダ１３Ｌをオフする。そして、ステップＳ７に戻る。
【００８３】
又、差Ｘが、０．０３ミクロンを越えていると、ローバー１０１の左端が、右端より０．０３ミクロン（許容値）以上高いことになる。このため、右端での負荷を軽くするため、加圧機構１３の右側のシリンダ１３Ｒをオフする。そして、ステップＳ７に戻る。
【００８４】
差Ｘが、−０．０３ミクロンと０．０３ミクロンとの間である場合には、ローバー１０１の左右差は、許容範囲内にある。そこで、加圧機構１３の全てのシリンダ１３Ｌ、１３Ｃ、１３Ｒをオンして、ステップＳ７に戻る。
【００８５】
（Ｓ９）制御部１８３は、そり量を確認する。この時は、中央のＥＬＧ素子の高さＭＲ−ｈ（Ｃ）と、左端と右端のＥＬＧ素子の高さＭＲーｈの平均値との差Ｙを求める。この差Ｙが、許容値０．０３ミクロンを越えているかを判定する。越えていないと、ステップＳ１０に移る。差Ｙが、許容値を越えていると、ステップＳ６で説明したそり量の修正を行う。この時の修正量は、前述の差Ｙから求める。
【００８６】
（Ｓ１０）制御部１８３は、仕上げ加工（ステージ４）に進む。この時、制御部１８３は、モータ１０４ａを制御して、定盤回転数を低くする。回転数は、図２０に示すように、１５ＲＰＭである。そして、制御部１８３は、加圧機構１３の全てのシリンダ１３Ｌ、１３Ｃ、１３Ｒをオフする。即ち、負荷を与えずに、仕上げ加工する。
【００８７】
（Ｓ１１）制御部１８３は、デジタルマルチメータ１８２から抵抗値を読み取り、図１８により説明するＭＲ−ｈの測定を行う。制御部１８３は、重心位置のＥＬＧ素子の高さＭＲ−ｈ（Ｇ）が、目標値以下になったかを判定する。
【００８８】
（Ｓ１２）制御部１８３は、高さＭＲ−ｈ（Ｇ）が目標値以下になったことを検出すると、加工の停止制御を行う。即ち、制御部１８３は、図３で説明した揺動センサ１５３が、オンになったかを判定する。揺動センサ１５３が、オンになると、前述したように、ラップベース１０は、予定位置Ｐに位置したことになる。
【００８９】
そこで、制御部１８３は、プローブシリンダ１４１を動作させ、プローブ１４０を退避させる。次に、制御部１８３は、アンロード機構１２のアンロードシリンダ１２０を動作し、ワーク１０３をラップ定盤１０４から退避する。そして、制御部１８３は、ラップ盤を停止し、終了する。
【００９０】
このように、粗加工（慣らし加工、面取り加工、左右差修正加工）から仕上げ加工まで、加工速度を変更して、連続的に行う。このため、粗加工と仕上げ加工を別に行うものに比べ、格段に生産性が向上する。又、作業者の手間も軽減できる。
【００９１】
次に、図１８を用いてＭＲ−ｈ測定処理について説明する。
【００９２】
（Ｓ２０）制御部１８３は、デジタルマルチメータ１８２から抵抗値を読み取る。
【００９３】
（Ｓ２１）制御部１８３は、前回測定した抵抗値Ｒ０と、今回測定した抵抗値Ｒ１とを比較する。前回測定した抵抗値Ｒ０が、今回測定した抵抗値Ｒ１より大きいと、今回の抵抗値Ｒは、前回の抵抗値Ｒ０を採用する。前回測定した抵抗値Ｒ０が、今回測定した抵抗値Ｒ１より大きくないと、今回の抵抗値Ｒは、今回測定した抵抗値Ｒ１を採用する。
【００９４】
図１０（Ｂ）で説明したように、素子の高さの減少に伴い、抵抗値は上昇する。従って、正常であれば、前回のサンプリング時の抵抗値より今回のサンプリング時の抵抗値が大きい。しかし、素子の部分的ショートや、研磨液の影響等により、抵抗値が異常値を示すことがある。この異常抵抗値を排除するため、このような処理を行う。
【００９５】
（Ｓ２２）制御部１８３は、全てのＥＬＧ素子の抵抗値を測定したかを判定する。未だ、全てのＥＬＧ素子の抵抗値を測定していないと、スキャナ１８０のチャンネルを切替え、ステップＳ２０に戻る。
【００９６】
（Ｓ２３）制御部１８３は、全てのＥＬＧ素子の抵抗値を終了すると、前述したように、抵抗値の変化からデジタル抵抗素子のオフを検出する。前述したように、デジタル抵抗素子のオフを検出すると、前述の（１）式の換算式の係数を求める。そして、その式に従い、測定した抵抗値Ｒを、高さＭＲ−ｈに換算する。そして、終了する。
【００９７】
図２０に示すように、ステージ１の慣らし加工、ステージ２の面取り加工（異常値排除ステージ）及びステージ３の左右差修正加工では、定盤回転数が高速（５０ｒｐｍ）であり、加圧機構１３による加圧も行う。従って、加工速度は速い。
【００９８】
一方、ワークの加工残り量が所定値に達すると、ステージ４の仕上げ加工を行う。仕上げ加工では、定盤回転数が低速（１５ｒｐｍ）であり、加圧機構１３による加圧は行われない。従って、加工速度は遅い。
【００９９】
このように、１台のラッピング装置で、加工速度を変えて、粗加工と仕上げ加工とを連続的に行うので、生産性が格段に向上する。又、１回のワークのセットで済むため、作業者の手間も軽減できる。
【０１００】
上述の実施の態様の他に、本発明は、次のような変形が可能である。
【０１０１】
（１）  前述の実施の態様では、加工される部材として、磁気ヘッド列で構成されるローバーを例に説明したが、他の部材の加工にも適用することができる。
【０１０２】
（２）  加工モニター用素子も、他の形態のものを使用することができる。
【０１０３】
以上、本発明を実施の形態により説明したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、次の効果を奏する。
【０１０５】
（１）１台のラッピング装置で、ワークの加工残り量に応じて、粗加工から仕上げ加工に、自動移行するようにしたため、加工時間を短縮するとともに、加工品質も向上する。即ち、粗加工において、ワークの重心の加工残り量により、仕上げ加工への移行を判定するとともに、ワークの重心の高さが、移行条件である所定値に達しない場合は、各エアーシリンダの供給圧力を、ワークの両端の抵抗素子の抵抗値による前記両端のワークの高さの差に応じて、変化して、前記ワークの両端に与える加圧力を変化するため、ワークの左右差修正を行い、ワークを平坦にして、重心で制御できる。
【０１０６】
（２）  １台のラッピング装置により、粗加工と仕上げ加工とを行うため、ワークのセットが１回で済む。これにより、手間も軽減する。
【０１０７】
（３）ワークに、中央と両端とにモニター用抵抗素子を設け、ワークの両端に設けられた抵抗素子の抵抗値の平均値から第１の高さを計算し、ワークの中央に設けられた抵抗素子の抵抗値から得た第２の高さと、前記第１の高さとの平均値からワークの高さを検出して、粗加工から仕上げ加工に自動移行するため、ワーク全体の高さが所定値になった適切な時点で、粗加工から仕上げ加工に移行できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理図である。
【図２】本発明の一実施の形態のラッピング装置の斜視図である。
【図３】図２のラッピング装置の上面図である。
【図４】図２のラッピング装置の横面図である。
【図５】図２のラッピング装置の断面図である。
【図６】図５の加圧機構の説明図である。
【図７】図２のワークの説明図である。
【図８】図７のローバーの説明図である。
【図９】図８のＥＬＧ素子の構成図である。
【図１０】図９のＥＬＧ素子の説明図である。
【図１１】図２のプローブ機構の説明図である。
【図１２】図７のベンド機構の断面図である。
【図１３】図１２のベンド機構のベンド動作の説明図である。
【図１４】図７のベンド機構の説明図である。
【図１５】本発明の一実施の形態のブロック図である。
【図１６】本発明の一実施の形態の加工処理フロー図（その１）である。
【図１７】本発明の一実施の形態の加工処理フロー図（その２）である。
【図１８】図１６及び図１７のＭＲ−ｈ測定処理フロー図である。
【図１９】図１６及び図１７の抵抗測定動作の説明図である。
【図２０】図１６及び図１７の加工工程の説明図である。
【図２１】複合型磁気ヘッドの説明図である。
【図２２】磁気ヘッドの製造工程の説明図（その１）である。
【図２３】磁気ヘッドの製造工程の説明図（その２）である。
【図２４】従来のラップ装置の説明図である。
【符号の説明】
１２  アンロード機構
１３  加圧機構
１４  プローブ機構
１５  揺動機構
１０１  ローバー
１０３  ワーク
１０４  ラップ定盤
１８３  制御部
【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】
0003589546.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0003589546.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
0003589546.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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