(57)【要約】【課題】垂直記録方式が採用されたハードディスクドライブ装置に採用される複合ヘッドのラッピング加工が高精度に行なわれるラッピング装置およびそのラッピング装置を用いたラッピング方法を提供する。【解決手段】いままでの左右差修正機構とベンド修正機構に加えて直動アクチュエータ１３０からなるチルト機構を設ける。長尺形状を持つローバーの長手方向の接触角度を不図示の左右差修正機構により修正するとともに、不図示のベンド修正機構によりローバーのうねりを修正して、さらにチルト機構である直動アクチュエータ１３０のロッドの長さを調整することによりローバー１００の短手方向の接触角度を修正する。【選択図】図７
2008183665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークをラッピング加工するラッピング装置であって、
ワークに対し相対移動するラッピング面を上面に有するラップ定盤、
前記ラッピング面に接触する底面を有するラップベース、
前記ラップベースに所定の支持点で支持され該支持点から水平に延在するアーム部と、
該アーム部先端から下方に延在して、前記ワークを、該ワークの下面が前記ラッピング面に接するように支持する支持部とを有するアダプタ、および
前記アダプタの前記支持点の高さを微調整することにより、前記支持部に支持されたワークの、前記ラッピング面への接触角度を微調整するチルト機構を備えたことを特徴とするラッピング装置。
【請求項２】
前記ワークの被ラッピング面が、該ワークが前記支持部に支持された状態において前記アーム部が延在する第１の水平方向とは直角に交わる第２の水平方向に長手方向を持つ長尺形状を有するものであって、前記チルト機構は、前記ワークの被ラッピング面の短手方向の、前記ラッピング面に対する傾きを微調整する機構であることを特徴とする請求項１記載のラッピング装置。
【請求項３】
前記ラップベースは、前記アダプタの前記支持点を支持するピボットを備え、
前記チルト機構は、ボディと該ボディからの繰出量が制御信号に応じて調整されるロッドとを有する直動アクチュエータであって、該直動アクチュエータのボディが前記アーム部に固定され該直動アクチュエータのロッド先端が前記ピボットに接して該ロッドの繰出量に応じて前記支持点の高さを微調整するものであることを特徴とする請求項２記載のラッピング装置。
【請求項４】
前記ワークは、磁気記録媒体への情報記録を担当するライト素子と磁気記録媒体に記録された情報の読出しを担当するリード素子とが、前記ワークの短手方向に互いに偏倚した位置に作りこまれるとともに、これらライト素子とリード素子が該ワークの長手方向に複数配列され、さらに該ワークは、前記ライト素子のラッピングの進行に応じて抵抗値が変化するライト素子用抵抗素子と前記リード素子のラッピングの進行に応じて抵抗値が変化するリード素子用抵抗素子が該ワークの長手方向にそれぞれ複数個ずつ配列されたものであって、
前記ライト素子用抵抗素子の抵抗値と前記リード素子用抵抗素子の抵抗値を検出してこれらの抵抗値に基づいて前記チルト機構を制御することにより、該チルト機構に、前記ワークの被ラッピング面の短手方向の、前記ラッピング面に対する傾きを微調整させる制御装置を備えたことを特徴とする請求項２記載のラッピング装置。
【請求項５】
前記チルト機構を、ユーザによる設定値に応じて制御することにより、該チルト機構に、前記ワークの被ラッピング面の短手方向の、前記ラッピング面に対する傾きを微調整させる制御装置を備えたことを特徴とする請求項２記載のラッピング装置。
【請求項６】
ワークに対し相対移動するラッピング面を上面に有するラップ定盤、前記ラッピング面に接触する底面を有するラップベース、前記ラップベースに所定の支持点で支持され該支持点から水平に延在するアーム部と、該アーム部先端から下方に延在して、前記ワークを、該ワークの下面が前記ラッピング面に接するように支持する支持部とを有するアダプタ、および前記アダプタの前記支持点の高さを微調整することにより、前記支持部に支持されたワークの、前記ラッピング面への接触角度を微調整するチルト機構を備えたラッピング装置を用いて、前記支持部に支持されたワークをラッピングするラッピング方法であって、
前記チルト機構により、前記ワークの被ラッピング面の、前記ラッピング面への接触角度を微調整しながら、該ワークをラッピングすることを特徴とするラッピング方法。
【請求項７】
前記ラッピング装置が、前記アーム部を上から押下することによりワークのラッピング荷重を調整する荷重調整機構を有し、
前記チルト機構による接触角度調整時には、ラッピング荷重を一旦低減することを特徴とする請求項６記載のラッピング方法。
【請求項８】
前記ラッピング装置が、前記ラップ定盤の、ワークに対する相対移動速度を調整する速度調整手段を有し、
前記チルト機構による接触角度調整時には、前記ラップ定盤の相対移動速度を一旦低減し、又は、相対移動を一旦停止することを特徴とする請求項６記載のラッピング方法。
【請求項９】
前記チルト機構により、前記ワークの被ラッピング面の、前記ラッピング面への接触角度を、１回あたり０°を超え０．０１°以下の調整量で段階的に調整することを特徴とする請求項６記載のラッピング装置。
【請求項１０】
前記ワークは、磁気記録媒体への情報記録を担当するライト素子と磁気記録媒体に記録された情報の読出しを担当するリード素子とが、前記ワークの短手方向に互いに偏倚した位置に作りこまれるとともに、これらライト素子とリード素子が該ワークの長手方向に複数配列され、さらに該ワークは、前記ライト素子のラッピングの進行に応じて抵抗値が変化するライト素子用抵抗素子と前記リード素子のラッピングの進行に応じて抵抗値が変化するリード素子用抵抗素子が該ワークの長手方向にそれぞれ複数個ずつ配列されたものであって、
前記ライト素子用抵抗素子の抵抗値と前記リード素子用抵抗素子の抵抗値を検出してこれらの抵抗値に基づいて前記チルト機構を制御することにより、該チルト機構に、前記ワークの被ラッピング面の短手方向の、前記ラッピング面に対する傾きを微調整させることを特徴とする請求項６記載のラッピング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークをラッピングするラッピング装置、およびそのラッピング装置を用いたラッピング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、パーソナルコンピュータはもとより、ビデオ機器などの標準メモリとしてハードディスクドライブ装置が用いられるようになってきている。このハードディスクドライブ装置は他の記録装置に比べて相対的に大きな容量の記録領域を有するものであるので、そのハードディスクドライブ装置を備えるビデオ機器等を一台持っていれば今までよりも長い時間のビデオ画像を記録することができる。テレビ放送においては多種・多量の情報をユーザに伝えることが可能な地上デジタル放送に切り替えられることが既に告知されており、上記ハードディスクドライブ装置を備えたビデオ機器が一台あると地上デジタル放送により得た情報なども含めていくらでも情報を記録することが可能となる。
【０００３】
このような動向を踏まえると、ハードディスクドライブ装置の更なる大容量化が望まれるが、現在のハードディスクドライブ装置に適用されている水平記録方式と呼ばれる技術ではもはや限界近くまでの大容量化が図られていてこれ以上の大容量化を図ることができない。
【０００４】
そこで、最近、ハードディスクの更なる大容量化を図るために水平記録方式に代えて垂直記録方式と呼ばれる記録技術が提案されている。この垂直記録方式がハードディスクドライブ装置に採用されると、ハードディスクの記録面の水平方向にではなくディスクの深度方向に磁路が形成されて記録が行なわれるようになるので、磁区の狭小化が図られていままで以上の大容量化を図ることが可能となる。
【０００５】
ところで、従来の水平記録方式を採用したハードディスクドライブ装置においては、ライト素子（書き込み用）とリード素子（読取用）との双方を備えた複合型磁気ヘッドが用いられる。この複合型磁気ヘッドにあっては、ハードディスクドライブ装置に搭載されたときにハードディスクの記録面への情報の書き込みとハードディスクの記録面からの情報の読み取りを自在に行なうことができるように、上記ライト素子の先端とハードディスクの記録面との間の寸法とリード素子の先端とハードディスクの記録面との間の寸法との双方に厳しい寸法精度が課されている。このため従来の複合型磁気ヘッドにおいては、ラッピング装置で仕上げ加工を行なうことによって複合型磁気ヘッドの寸法を得ている（例えば特許文献１〜４参照）。
【０００６】
ここで、複合型磁気ヘッドの寸法を得るために行なわれるラッピングについての説明を行なう前に、複合型磁気ヘッドの製造プロセスを簡単に説明しておく。
【０００７】
複合型磁気ヘッドの製造プロセスの第１ステップではまずウエハプロセスによりウエハ上にライト素子とリード素子との双方を備える複合型磁気ヘッドが２次元的に多数生成される。このときには２次元的に多数生成された各複合型磁気ヘッドのライト素子とリード素子の近傍にそれぞれＥＬＧと呼ばれるライト素子用抵抗素子とリード素子用抵抗素子とが埋め込まれる（例えば特許文献５参照）。これらの抵抗素子はラッピング装置によるラッピング加工により複合型磁気ヘッドがラッピングされているときの研磨量に応じて抵抗値が変化するので、ラッピング装置はこれらの抵抗素子の抵抗値を読み取ることでラッピング中の研磨量を正確に把握して複合型磁気ヘッドに対して適正なラッピング加工を施すことができる。
【０００８】
次の第２のステップで２次元的に多数生成された磁気ヘッドが短冊状にカッティングされて複数の複合型磁気ヘッドが一列に配列された、長尺形状のローバーが生成される。次の第３のステップではそのローバーがラッピング装置に取り付けられて仕上げ加工としてローバー内に配列された複数の磁気ヘッドのラッピングが一度に行なわれる。このときには第１ステップでウエハ上に生成された上記リード素子用抵抗素子やライト素子用抵抗素子それぞれの抵抗値がラッピング装置によって読み取られ読み取られた値が所定の値になったところで所望の仕上げ寸法になったとしてラッピングが停止される。次の第４のステップでローバーがカッティングされてローバー内の複数の複合型磁気ヘッドが分解されて複合型磁気ヘッドそれぞれが得られる。
【０００９】
ここで、ステップ３の最終の仕上げ加工としてローバーに対してラッピングを施すラッピング装置の構成を説明する。
【００１０】
図１〜図５は、特許文献１、特許文献２にあるラッピング装置の構成を示す図である。
【００１１】
図１には、ラップ定盤１０とラップベース１１とを備えるラッピング装置１の外観が示されており、図２には、図１に示すラップベース１１に所定の支持点１２１０で支持されその支持点１２１０から水平に延在するアーム部１２０とそのアーム部１２０先端から下方に延在して、ワーク（この例ではワークがローバーなので以降の説明においてはワークをローバー１００ということがある）を、そのワーク１００の下面がラップ定盤１０のラッピング面に接するように支持する支持部１２１とを有するアダプタ１２の構成が抜き出されて示されている。さらに、図３には、図１、図２に示すアダプタ１２を上方から見た図が示されている。また、図４には、ラッピング装置１が備える荷重調整機構にも兼用される左右差修正機構が示されており、図５にはラッピング装置１が備えるベンド機構が示されている。
【００１２】
図１〜図５を参照して簡単に外観を説明する。
【００１３】
図１〜図５に示すラッピング装置１は、ローバー１００をラッピング加工するラッピング装置１であって、ローバー１００に対し相対移動するラッピング面を上面に有するラップ定盤１０と、ラッピング面に接触する底面１１１を有するラップベース１１と、ラップベース１１に所定の支持点１２１０（図２参照）で支持され支持点１２１０から水平に延在するアーム部１２０と、アーム部１２０先端から下方に延在して、ローバー１００を、ローバー１００の下面がラップ定盤１０のラッピング面に接するように支持する支持部１２１とを有するアダプタ１２とを備えている。このアダプタ１２には、図２と図３に示すようにホルダ1２０１が備えられており、そのホルダ１２０１にローバー１００が接着により貼付されている。
【００１４】
なおこの支持部１２１には、アーム部１２０を回動させることによってワーク１００をラップ定盤１０に近づけたり、ワーク１００をラップ定盤１０から遠ざけたりすることができるように回動機構が備えられている。ラッピングが行なわれる前においてはアーム部１２０が回動されローバー１００がアダプタ１２が備えるホルダ１２０１に取り付けられた後、そのアーム部１２０が回動されてローバー１００がラップ定盤１０のラッピング面上にセットされる。また図示はされていないが、上記ライト素子用抵抗素子の抵抗値やリード素子用抵抗素子の抵抗値を読み取るための抵抗読取プローブも備えられている。
【００１５】
次に図１〜図５を参照してラッピング装置１の構造を詳細に説明する。
【００１６】
図１〜図５に示すラッピング装置１は、ラップベース１１がラッピング装置１のラップベース支持部１３（図１参照）に回動かつ揺動自在に支持されラップ定盤１０が回転しているときにはラップ定盤１０の回転が多少がたついたとしてもてアダプタ１２が支持するローバー１００の被ラッピング面がラップ定盤１０のラッピング面に倣って被ラッピング面とラッピング面との間の平行度が常に保たれる構造を有している。
【００１７】
さらにローバー１００のラッピングが好適に行なわれるようにアーム部１２０を上から押下することによりワーク１００のラッピング荷重を調整する荷重調整機構１４が備えられている。この荷重調整機構１４によってアダプタ１２を介してワーク１００にラッピング荷重が加えられると、ローバー１００の被ラッピング面がラップ定盤１０のラッピング面に確実に接触して安定したラッピングが行なわれる。この図１〜図５に示すラッピング装置においては、上記荷重調整機構１４を、図４に示す様に、図１、図２に示すアーム１２０が延在する方向とは直交する方向に配列された３本のアクチュエータ１４１〜１４３で構成することによって、ラッピング中の、図３に示す長尺形状を有するローバー１００の長手方向の傾き、つまり左右差を修正することができるようにもしてある。
【００１８】
さらに図１のラッピング装置１においては、図３に示すようにローバー１００が長尺形状を有し、長手方向にはある程度の長さを持つものであることを考慮してそのローバー１００にうねりやそりが生じたときにそのうねりやそりを修正することができるようにベンド修正機構が備えられている。
【００１９】
ここでは、特許文献３に示すベンド修正機構を採用している。図５（ａ）、図５（ｂ）には、その特許文献３のベンド修正機構の概略が示されており、図５（ａ）に示すホルダ１２０１に設けた複数の孔１２０１ｈそれぞれに図５（ｂ）に示すリンク部材３６，３８を挿通することで孔１２０１ｈを挿通した部分の周辺を変形させて被ラッピング面の部分的なそりやうねりを矯正している。
【００２０】
このような機構を有するラッピング装置が備えるアダプタ１２のアーム１２０先端に、ローバ１００が貼付されたホルダ１２０１が取り付けられてアーム１２０が支持部１２１（図２参照）を中心に回動されてラップ定盤１０のラッピング面に対向する位置にローバー１００の被ラッピング面がセットされる。
【００２１】
さらに上記荷重調整機構１４によりアーム部１２の上からラッピング荷重が調整されると、ローバーの被ラッピング面がラップ定盤１０のラッピング面に対してラッピングが適正に行なわれるように接触する。
【００２２】
その後ラップ定盤１０が回転してローバー１００のラッピングが行なわれている最中においては、上記荷重調整機構１４が左右差修整機構の役割を担ってローバー１００の長手方向の傾きを、常にラップ定盤１０のラッピング面に対して平行になるように調整するとともに上記ベンド機構がローバ１００のうねりやそりを矯正する。
【００２３】
また上記荷重調整機構の調整に加えて、上述したようにラップベース１１はラッピング装置１のラップベース支持部１３に回動自在かつ揺動自在に支持されワーク１００の被ラッピング面がいつでもラップ定盤１０のラッピング面に倣うように構成されているので、ラッピングが進行していってローバ１００の断面形状が変化したとしてもローバー１００の被ラッピング面がラップ定盤１０のラッピング面に対して常に平行になるように調整されてラッピングが精度良く行なわれる。
【００２４】
ここで、先に説明した、複合型磁気ヘッドに課されている厳しい寸法精度についてその概要を説明する。
【００２５】
図６は、ローバー１００を短手方向に切断したときの断面を示す模式図である。
【００２６】
図６にはローバー内に配列された複数の複合型磁気ヘッドのうちの一つの複合型磁気ヘッドの構成が示されている。
【００２７】
図６には示されていないが、図６に示すようにライト素子とリード素子とが互いに偏倚した位置に作りこまれるとともに、一方の複合型磁気ヘッドのライト素子ＷＲ近傍には上述したライト素子用抵抗素子が備えられており、他方のリード素子ＲＤの近傍には上述したリード素子用抵抗素子が備えられている。それらの抵抗素子の抵抗値が図１〜図５に示すラッピング装置１によって読み取られながら図６に示すラップ方向からラッピングが行なわれることによって図６に示すＭＲ−ｈと呼ばれる寸法やネックハイトと呼ばれる寸法が所定の公差範囲内に収められる。
【００２８】
従来の水平記録方式が採用されているハードディスクドライブ装置にあっては、ライト素子ＷＲの寸法精度がリード素子ＲＤに比べて充分に大きいという理由から、ラッピング装置１がラッピング時にリード素子用抵抗素子の抵抗値を読み取ってそのリード素子用抵抗素子の抵抗値が所定の値になったところでラッピングを停止していた。このようにリード素子用抵抗素子の抵抗値が所定の値になったところでラッピングを停止したとしても水平記録方式が採用されているハードディスクドライブ装置に用いられる複合型磁気ヘッドにあっては、ライト素子のネックハイトと呼ばれる寸法も自動的に公差範囲内に収められる。つまり、複合型磁気ヘッドの被ラッピング面の短手方向（リード素子とライト素子とが並んでいる方向）がラップ定盤のラッピング面に対して多少傾いたとしても、水平記録方式が採用されているハードデイスクドライブ装置に用いられる複合型磁気ヘッドの場合には特に問題にならなかった。
【００２９】
しかし上記垂直記録方式にあっては、上述したように磁区の狭小化が図られた分、リード素子の素子寸法である上記ＭＲ−ｈと呼ばれる寸法だけではなく、ライト素子の素子寸法であるネックハイトと呼ばれる寸法にも厳しい寸法精度が課される。
【００３０】
このため図６に示す複合型磁気ヘッドの被ラッピング面の短手方向（リード素子とライト素子とが並んでいる方向）がラップ定盤のラッピング面に対して今までのように傾くことが許容されなくなるので、図１〜図５で説明したラッピング装置１では垂直記録方式が採用されたハードディスクドライブ装置に用いられる複合型磁気ヘッドのラッピングを行なうことができない。
【特許文献１】特許第３５０４１０５号公報
【特許文献２】特許第３５８９５４６号公報
【特許文献３】特許第３６３８８１５号公報
【特許文献４】特開２００５−３３９７８１号公報
【特許文献５】特開２００６−７３０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
本発明は、垂直記録方式が採用されたハードディスクドライブ装置に採用される複合ヘッドのラッピング加工を高精度に行なうことができるラッピング装置およびそのラッピング装置を用いたラッピング方法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】
【００３２】
上記目的を達成する本発明のラッピング装置は、ワークをラッピング加工するラッピング装置であって、
ワークに対し相対移動するラッピング面を上面に有するラップ定盤、
上記ラッピング面に接触する底面を有するラップベース、
上記ラップベースに所定の支持点で支持され支持点から水平に延在するアーム部と、そのアーム部先端から下方に延在して、上記ワークを、そのワークの下面が上記ラッピング面に接するように支持する支持部とを有するアダプタ、および
上記アダプタの上記支持点の高さを微調整することにより、上記支持部に支持されたワークの、上記ラッピング面への接触角度を微調整するチルト機構を備えたことを特徴とする。
【００３３】
上記本発明のラッピング装置によれば、上記チルト機構によって、上記ワークの、上記ラップ定盤のラッピング面への接触角度が微調整される。
【００３４】
上述したように、いままでの水平記録方式が採用されたハードディスクドライブ装置に用いられる複合型磁気ヘッドにおいては、ワークの被ラッピング面に存在するリード素子の方のみをラッピング面に対して平行にすれば良かったが、垂直磁気記録方式が採用されたハードディスクドライブ装置に用いられる磁気ヘッドにおいては、上記リード素子と上記ライト素子との双方をラップ定盤のラッピング面に対して限りなく平行にすることができる機構が必要になる。
【００３５】
そこで本発明のラッピング装置では、上記チルト機構を設けて、そのチルト機構によって上記支持部に支持されたワークの、上記ラッピング面への接触角度を微調整することができる構造にして、ワークの被ラッピング面に存在するリード素子とライト素子との双方をラッピング面に対して限りなく平行に保つことができる構成にしている。
【００３６】
こうしてチルト機構によりリード素子とライト素子との双方をラッピング面に対して平行にすることができると、垂直記録方式に採用される複合型磁気ヘッドに対して好適なラッピングを行なうことができる。
【００３７】
ここで、上記ワークの被ラッピング面が、そのワークが上記支持部に支持された状態において上記アーム部が延在する第１の水平方向とは直角に交わる第２の水平方向に長手方向を持つ長尺形状を有するものであって、上記チルト機構は、上記ワークの被ラッピング面の短手方向の、上記ラッピング面に対する傾きを微調整する機構であることが好ましい。
【００３８】
つまり、図６に示すようにライト素子とリード素子とが並んでいる、ローバーの短手方向の上記ラッピング面に対する傾きを上記チルト機構で微調整する構成にすることでリード素子の寸法（ＭＲ−ｈ）とライト素子の寸法（ネックハイト）との双方を公差範囲内に収めることができる。
【００３９】
ここで上記ラップベースが上記アダプタの上記支持点を支持するピボットを備え、
上記チルト機構が、ボディとそのボディからの繰出量が制御信号に応じて調整されるロッドとを有する直動アクチュエータであって、直動アクチュエータのボディが上記アーム部に固定されその直動アクチュエータのロッド先端が上記ピボットに接してそのロッドの繰出量に応じて上記支持点の高さを微調整するものであっても良い。
【００４０】
そうすると、例えば図２に示す第１の方向に延在するアーム部１２０の支持点１２１０の高さが調節されて支持点１２１０とは反対の側にあるワーク（ローバー）１００の短手方向の傾きが調整される。
【００４１】
このチルト機構に加えて、さらに従来と同様に、アーム部を上から押圧する、上記第２の水平方向に配列された複数のアクチュエータからなり、上記第２の水平方向のラッピング荷重分布を調整することにより、ワークの被ラッピング面の長手方向の、ラッピング面に対する傾きの調整を行なう左右差修正機構を備えていると良く、
また下面が上記ワークに固定されるホルダを有し、上記ワークは、ホルダに固定されそのホルダが、上記支持部に支持されることによってそのホルダを介在させて支持部に支持されるものであって、ホルダが、そのホルダ下面に固定されたワークの曲がりを矯正するベンド修正機構を有するものであると良く、
さらに、上記ベンド修正機構と上記左右差修正機構との双方を備えていると尚良い。
【００４２】
図１〜図５に示す様に、ワークがローバーであって、磁気記録媒体への情報記録を担当するライト素子と磁気記録媒体に記録された情報の読出しを担当するリード素子とが、上記ワークの短手方向に互いに偏倚した位置に作りこまれるとともに、これらライト素子とリード素子がワークの長手方向に複数配列され、さらにそのワークは、上記ライト素子のラッピングの進行に応じて抵抗値が変化するライト素子用抵抗素子と上記リード素子のラッピングの進行に応じて抵抗値が変化するリード素子用抵抗素子がワークの長手方向にそれぞれ複数個ずつ配列されたものであった場合には、
当該ラッピング装置が、ライト素子用抵抗素子の抵抗値とリード素子用抵抗素子の抵抗値を検出してこれらの抵抗値に基づいてチルト機構を制御することにより、そのチルト機構に、ワークの被ラッピング面の短手方向の、ラッピング面に対する傾きを微調整させる制御装置を備えていると良い。
【００４３】
そうするとその制御装置によって自動的にワークの被ラッピング面の短手方向の上記ラッピング面に対する傾きが微調整されワークの姿勢がラッピング面に対して限りなく平行になるように調整される。
【００４４】
また、上記チルト機構を、ユーザによる設定値に応じて制御することにより、チルト機構に、上記ワークの被ラッピング面の短手方向の、ラッピング面に対する傾きを微調整させる制御装置を備えていても良い。
【００４５】
当該ラッピング装置がワークに対して実施するラッピング方法は、
ワークに対し相対移動するラッピング面を上面に有するラップ定盤、上記ラッピング面に接触する底面を有するラップベース、上記ラップベースに所定の支持点で支持され該支持点から水平に延在するアーム部、そのアーム部先端から下方に延在して、上記ワークを、ワークの下面が上記ラッピング面に接するように支持する支持部とを有するアダプタ、および上記アダプタの前記支持点の高さを微調整することにより、上記支持部に支持されたワークの、上記ラッピング面への接触角度を微調整するチルト機構を備えたラッピング装置を用いて、上記支持部に支持されたワークをラッピングするラッピング方法であって、
上記チルト機構により上記ワークの被ラッピング面の、上記ラッピング面への接触角度を微調整しながら、そのワークをラッピングすることを特徴とする。
【００４６】
また、上記ラッピング装置が、上記アーム部を上から押下することによりワークのラッピング荷重の調整を行なう荷重調整機構を有し、
上記チルト機構による接触角度調整時には、ラッピング荷重を一旦低減することが好ましい。
【００４７】
上記チルト機構により接触角度調整を行なうときには、上記ワークのラッピング荷重が加えられたままであると、チルト機構によって傾きを調整しようとしたときにラップ定盤又はラッピング中のワークが壊れてしまう恐れがある。
【００４８】
上記のようにラッピング荷重が一旦低減されてから上記チルト機構によって接触角度が調整されるとその恐れが解消される。
【００４９】
また、同様の理由で、当該ラッピング装置は、上記ラップ定盤の、ワークに対する相対移動速度を調整する速度調整手段を有し、
上記チルト機構による接触角度調整時には、上記ラップ定盤の相対移動速度を一旦低減し、又は、相対移動を一旦停止する構成であっても良い。
【００５０】
また、上記チルト機構により上記ワークの被ラッピング面の、上記ラッピング面への接触角度を、１回あたり０°を超え０．０１°以下の調整量で段階的に調整するようにしておいた方が良い。
【００５１】
上記接触角度を余り急激に変化させると、回転中のラップ定盤に損傷を与える恐れがあるので接触角度の調整を１回あたり０°を超え０．０１度以下の調整量で行なうことができるようにしておくと、ラップ定盤に損傷が与えられることがない。また上記のように０．０１度以下の調整量で段階的に調整を行なうことができると、ワークのラッピング面への傾斜角度をきめ細かく高精度に調整することができる。
【００５２】
ここで上記ワークが、磁気記録媒体への情報記録を担当するライト素子と磁気記録媒体に記録された情報の読出しを担当するリード素子とが、上記ワークの短手方向に互いに偏倚した位置に作りこまれるとともに、これらライト素子とリード素子がそのワークの長手方向に複数配列され、さらにそのワークは、上記ライト素子のラッピングの進行に応じて抵抗値が変化するライト素子用抵抗素子と上記リード素子のラッピングの進行に応じて抵抗値が変化するリード素子用抵抗素子がワークの長手方向にそれぞれ複数個ずつ配列されたものであった場合には、
上記ライト素子用抵抗素子の抵抗値と上記リード素子用抵抗素子の抵抗値を検出してこれらの抵抗値に基づいて上記チルト機構を制御することにより、チルト機構に、ワークの被ラッピング面の短手方向のラッピング面に対する傾きを微調整させると良い。
【発明の効果】
【００５３】
本発明によれば、垂直記録方式が採用されたハードディスクドライブ装置に採用される複合ヘッドのラッピング加工を高精度に行なうことができるラッピング装置およびそのラッピング装置を用いたラッピング方法が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００５５】
図７は、本発明の一実施形態であるラッピング装置１ａが備えるラップベース１１ａとアダプタ１２ａの構成を示す図である。
【００５６】
図７に示す様に、従来の構成に加えてチルト機構として直動アクチュエータ１３０が支持部１２１に設けられている。
【００５７】
ラップベース１１ａが、アダプタ１２ａの支持点１２１０ａを支持するピボットＰＢを備え、チルト機構１３が、ボディとそのボディからの繰出量が制御信号に応じて調整されるロッドを有する直動アクチュエータ１３０であって、直動アクチュエータ１３０のボディがアーム部１２０ａに固定され直動アクチュエータ１３０のロッド先端がピボットＰＢに接してロッドの繰出量に応じて支持点１２１０ａの高さを微調整するものである。なお、この例では、千葉精密株式会社製のＭＳＤ−２３Ｄ２３Ｈ１０（分解能１μｍ、ストローク１０ｍｍ）の直動アクチュエータ１３０を使用して、ラッピング開始前には、特許文献１で開示されているオプティカルフラットを用いた手法で、ローバー１００のラッピング面とラップ定盤とが平行になるように直動アクチュエータ１３０のストローク量を決定し固定している。この固定状態から直動アクチュエータ１３０を作動させてロッドを伸ばして支持点１２０１ａの高さを２００μｍ高くすると、ローバ内の短手方向に配列されているリード素子ＲＤとライト素子ＷＲの高さの差を１０ｎｍ以内に収めることができる。上記直動アクチュエータ１３０は最小分解能として１μｍの調整を行なうことができるものであるので、最小０．０５ｎｍの高さの差にまでリード素子ＲＤとライト素子ＷＲとの平行度を高めることができる。
【００５８】
すなわち、図７に示す構成であると、図６に示す短手方向の傾きが直動アクチュエータ１３０により精度良く調整されリード素子ＲＤとライト素子ＷＲとの双方の、ラッピング面に対する良好な平行度が得られる。
【００５９】
図８は、ラッピング装置１ａが備える制御装置１０００ａの構成を説明する図である。
【００６０】
図８に示す制御装置１０００ａは、ＣＰＵ１００１ａを備えており、ＣＰＵ１００１ａがメモリ１００２ａ内に記述されているプログラムの処理手順にしたがって処理を実行して各コントロール部に各調整機構を駆動させている。
【００６１】
図８に示す制御装置１０００ａ内には、ラッピング装置１ａが備えるラップ定盤１０を回転させるモータの駆動を制御したり、研磨液であるスラリー液をラップ定盤上に流し込んだりするための共通機構コントロール部１００３ａが備えられている。この共通機構コントロール部１００３ａ内には、定盤回転機構１７０ａ内のモータを駆動するためのドライバやスラリ切替機構１６０内の電磁弁を駆動する駆動部などが備えられており、ＣＰＵ１００１ａからその共通機構コントロール部１００３ａが備えるドライバや駆動部に指示が与えられると、定盤回転機構１７０内のモータが回転してラップ定盤１０が回転するとともにスラリ切替機構１６０内の電磁弁が開駆動されラップ定盤１０上にスラリ液が流し込まれてラッピングが開始される。
【００６２】
こうしてラップ定盤１０が回転し始めてローバー１００のラッピングが開始されたら、ＣＰＵ１００１ａの制御の下にＥＬＧ抵抗測定器１００３ａによってローバー内のリード素子用抵抗素子とライト素子用抵抗素子との双方の抵抗値の読み取りが開始される。
【００６３】
制御装置１０００ａ内のＣＰＵ１００１ａは、ラッピング装置１ａ内のノイズ異常除去部１００４ａに読取時のノイズなどを除去させてローバ内に配列されている複数の複合型磁気ヘッドそれぞれに設けられている各抵抗素子の、正しい抵抗値を次々と読み込んだらメモリ１００１ａ内のプログラムに基づいて画像処理によりバー形状の生成を開始する。このバー形状の生成結果に基づいてＣＰＵ１００１ａは、左右差修正コントロール部１００５ａに指示して左右差修正機構１４にローバーの長手方向の左右差の調整を行なわせたり、ベンド機構コントロール部１００７ａに指示してベンド機構（図５参照）にローバのうねりやそり（本発明にいう曲がりに相当する）の調整を行なわせたり、チルト機構コントロール部１００６ａに指示してチルト機構１３０にローバの短手方向の傾斜角度の調整を行なわせる。
【００６４】
図９は、図８の制御装置１０００ａが備える各コントロール部によってローバー１００がラッピングされていくときの形状の変化状態の遷移を示す図である。
【００６５】
図９の右側には、各コントロール部の制御の下に左右差修正機構１４やベンド機構（図５参照）やチルト機構１３０によって調整が行なわれる前といずれかの機構によって修正が行なわれた後の、ワークであるローバー１００の断面形状が各々示されている。
【００６６】
最も上に示されているラッピング前のローバー１００の形状は台形形状であったが、最後にはきちんとした四角形状にラッピングされリード素子ＲＤとライト素子ＷＲとを含む複合型磁気ヘッドの被ラッピング面がラッピング面に対して限りなく平行に調整されている。
【００６７】
図９の上方から下方に向けてローバー１００の形状の変化状態を説明していく。
【００６８】
まず、制御装置１０００ａが備えるＣＰＵ１００１ａは、ラッピングが開始されたときにＥＬＧ抵抗測定器１５０で読み取ったリード素子用抵抗値からバー形状を生成して図９の最も上のバー形状を画像で作成する。図９の最も上の図の右側には、ラッピングされる前のローバーの形状がどのようなものであるかが示されている。
【００６９】
制御装置１０００ａは、ローバーの形状が図９の右上に示す台形形状であることを踏まえて、まず左右差修正コントロール部１００５ａに指示して左右差修正機構１４に長手方向の傾きの調整を行なわせるとともに、ベンドコントロール部１００７ａに指示してベンド機構（図５参照）にうねりやそりの調整を行なわせる。そうすると、右上の上から２番目に示すように開始前よりもローバー１００の被ラッピング面の形状が平坦になる。ここでベンド機構のみを駆動してさらにうねりやそりを調整すると、下から２番目のようにリード素子ＲＤとライト素子ＷＲとの間に所定の差が形成されるようにラッピングが行なわれる。この差が平行になったら最後にライト素子ＷＲの高さになるようにチルト機構１３０に傾斜角度を調整させてリード素子ＲＤとライト素子ＷＲとの双方がラッピング面に対して平行になるようにラッピングが行なわれる。
【００７０】
いままでは、図９の下から２番目のところでラッピングが終了していたために、垂直記録方式が採用されたハードディスクドライブ装置に用いられる複合型磁気ヘッドのラッピングを行なうことができなかったが、チルト機構を加えることで最も下方に示すところまでラッピングが行なわれるので、垂直記録方式が採用されたハードディスクドライブ装置に用いられる複合型磁気ヘッドのラッピングが的確に行なわれるようになる。
【００７１】
なお、本実施形態においては、チルト機構である上述の直動アクチュエータ１３０により、３秒ごとにローバー１００の被ラッピング面の、ラッピング面への接触角度を、一定微小角度０．００５度の調整量で段階的に調整している。こうして細かな分解能で調整することができるようにしておくと、被ラッピング面のリード素子ＲＤとライト素子ＷＲとの双方を、限りなくラップ定盤のラッピング面に対して平行にするようにラッピングを行なうことができる。また、このように細かくチルト機構により接触角度を段階的に調整することができるようにしておくと、ラップ定盤に損傷を与えることなく安定したラッピングを行なわせることができる。
【００７２】
また、ラップ定盤に損傷を与えないためには、さらに図４で説明した荷重調整機構によってワーク１００に与えられている荷重量を一旦低減してからチルト機構である直動アクチュエータ１３０を作動させて接触角度の調整を行なう構成にしておくと良い。さらにラップ定盤１０に損傷を与えないためには、チルト機構１３０により接触角度を調整するときに共通機構コントロール部１００３ａ内のドライバに指示して定盤回転機構内のモータの回転速度を落としたり、モータの回転を停止させたりする構成にしておくと良い。
【００７３】
さらに、図８に示すように制御部１０００ａは操作部ＯＰ１を備えているので、チルト機構１３０による接触角度を操作部ＯＰ１で任意に設定してラッピングを行なわせる構成にしておくとなお良い。そうすると、例えば作業者がリード素子ＲＤとライト素子ＷＲとの間の平行度をＣＣＤカメラ等でチェックしてさらに仕上げを行なう必要があると判定した場合などには、操作部ＯＰ１で接触角度を設定してラッピング装置１に必要量だけのラッピング加工を行なわせることもできる。
【００７４】
以上説明したように、垂直記録方式が採用されたハードディスクドライブ装置に採用される複合ヘッドのラッピング加工が高精度に行なわれるラッピング装置およびそのラッピング装置を用いたラッピング方法が実現する。
【００７５】
以下に本発明の各種形態を付記する。
【００７６】
（付記１）
ワークをラッピング加工するラッピング装置であって、
ワークに対し相対移動するラッピング面を上面に有するラップ定盤、
前記ラッピング面に接触する底面を有するラップベース、
前記ラップベースに所定の支持点で支持され該支持点から水平に延在するアーム部と、
該アーム部先端から下方に延在して、前記ワークを、該ワークの下面が前記ラッピング面に接するように支持する支持部とを有するアダプタ、および
前記アダプタの前記支持点の高さを微調整することにより、前記支持部に支持されたワークの、前記ラッピング面への接触角度を微調整するチルト機構を備えたことを特徴とするラッピング装置。
【００７７】
（付記２）
前記ワークの被ラッピング面が、該ワークが前記支持部に支持された状態において前記アーム部が延在する第１の水平方向とは直角に交わる第２の水平方向に長手方向を持つ長尺形状を有するものであって、前記チルト機構は、前記ワークの被ラッピング面の短手方向の、前記ラッピング面に対する傾きを微調整する機構であることを特徴とする付記１記載のラッピング装置。
【００７８】
（付記３）
前記ラップベースは、前記アダプタの前記支持点を支持するピボットを備え、
前記チルト機構は、ボディと該ボディからの繰出量が制御信号に応じて調整されるロッドとを有する直動アクチュエータであって、該直動アクチュエータのボディが前記アーム部に固定され該直動アクチュエータのロッド先端が前記ピボットに接して該ロッドの繰出量に応じて前記支持点の高さを微調整するものであることを特徴とする付記２記載のラッピング装置。
【００７９】
（付記４）
前記アーム部を上から押圧する、前記第２の水平方向に配列された複数のアクチュエータからなり、前記第２の水平方向のラッピング荷重分布を調整することによる、前記ワークの被ラッピング面の長手方向の、前記ラッピング面に対する傾きの調整を行なう左右差修正機構を備えたことを特徴とする付記２記載のラッピング装置。
【００８０】
（付記５）
下面に前記ワークが固定されるホルダを有し、前記ワークは、前記ホルダに固定され該ホルダが前記支持部に支持されることによって該ホルダを介在させて前記支持部に支持されるものであって、
前記ホルダが、該ホルダ下面に固定されたワークの曲がりを矯正するベンド修正機構を有するものであることを特徴とする付記２記載のラッピング装置。
【００８１】
（付記６）
前記ワークは、磁気記録媒体への情報記録を担当するライト素子と磁気記録媒体に記録された情報の読出しを担当するリード素子とが、前記ワークの短手方向に互いに偏倚した位置に作りこまれるとともに、これらライト素子とリード素子が該ワークの長手方向に複数配列され、さらに該ワークは、前記ライト素子のラッピングの進行に応じて抵抗値が変化するライト素子用抵抗素子と前記リード素子のラッピングの進行に応じて抵抗値が変化するリード素子用抵抗素子が該ワークの長手方向にそれぞれ複数個ずつ配列されたものであって、
前記ライト素子用抵抗素子の抵抗値と前記リード素子用抵抗素子の抵抗値を検出してこれらの抵抗値に基づいて前記チルト機構を制御することにより、該チルト機構に、前記ワークの被ラッピング面の短手方向の、前記ラッピング面に対する傾きを微調整させる制御装置を備えたことを特徴とする付記２記載のラッピング装置。
【００８２】
（付記７）
前記チルト機構を、ユーザによる設定値に応じて制御することにより、該チルト機構に、前記ワークの被ラッピング面の短手方向の、前記ラッピング面に対する傾きを微調整させる制御装置を備えたことを特徴とする付記２記載のラッピング装置。
【００８３】
（付記８）
ワークに対し相対移動するラッピング面を上面に有するラップ定盤、前記ラッピング面に接触する底面を有するラップベース、前記ラップベースに所定の支持点で支持され該支持点から水平に延在するアーム部と、該アーム部先端から下方に延在して、前記ワークを、該ワークの下面が前記ラッピング面に接するように支持する支持部とを有するアダプタ、および前記アダプタの前記支持点の高さを微調整することにより、前記支持部に支持されたワークの、前記ラッピング面への接触角度を微調整するチルト機構を備えたラッピング装置を用いて、前記支持部に支持されたワークをラッピングするラッピング方法であって、
前記チルト機構により、前記ワークの被ラッピング面の、前記ラッピング面への接触角度を微調整しながら、該ワークをラッピングすることを特徴とするラッピング方法。
【００８４】
（付記９）
前記ラッピング装置が、前記アーム部を上から押下することによりワークのラッピング荷重を調整する荷重調整機構を有し、
前記チルト機構による接触角度調整時には、ラッピング荷重を一旦低減することを特徴とする付記８記載のラッピング方法。
【００８５】
（付記１０）
前記ラッピング装置が、前記ラップ定盤の、ワークに対する相対移動速度を調整する速度調整手段を有し、
前記チルト機構による接触角度調整時には、前記ラップ定盤の相対移動速度を一旦低減し、又は、相対移動を一旦停止することを特徴とする付記８記載のラッピング方法。
【００８６】
（付記１１）
前記チルト機構により、前記ワークの被ラッピング面の、前記ラッピング面への接触角度を、１回あたり０°を超え０．０１°以下の調整量で段階的に調整することを特徴とする付記８記載のラッピング方法。
【００８７】
（付記１２）
前記ワークは、磁気記録媒体への情報記録を担当するライト素子と磁気記録媒体に記録された情報の読出しを担当するリード素子とが、前記ワークの短手方向に互いに偏倚した位置に作りこまれるとともに、これらライト素子とリード素子が該ワークの長手方向に複数配列され、さらに該ワークは、前記ライト素子のラッピングの進行に応じて抵抗値が変化するライト素子用抵抗素子と前記リード素子のラッピングの進行に応じて抵抗値が変化するリード素子用抵抗素子が該ワークの長手方向にそれぞれ複数個ずつ配列されたものであって、
前記ライト素子用抵抗素子の抵抗値と前記リード素子用抵抗素子の抵抗値を検出してこれらの抵抗値に基づいて前記チルト機構を制御することにより、該チルト機構に、前記ワークの被ラッピング面の短手方向の、前記ラッピング面に対する傾きを微調整させることを特徴とする付記８記載のラッピング方法。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】従来のラッピング装置の構成を示す図である。
【図２】従来のラッピング装置の構成を示す図である。
【図３】従来のラッピング装置の構成を示す図である。
【図４】従来のラッピング装置の構成を示す図である。
【図５】従来のラッピング装置の構成を示す図である。
【図６】ローバー１００の断面を示す模式図である。
【図７】本発明の一実施形態であるラッピング装置１ａが備えるラップベース１１ａとアダプタ１２ａの構成を示す図である。
【図８】ラッピング装置１ａが備える制御装置１０００ａの構成を説明する図である。
【図９】制御装置１０００ａが備える各コントロール部によってローバーがラッピングされていくときの形状の変化状態の遷移を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１  １ａ    ラッピング装置  
１０    ラップ定盤  
１００    ローバー（ワーク）
１１  １１ａ    ラップベース
１１１    底面
１２  １２ａ    アダプタ
１２０    アーム部
１２０１    ホルダ
１２０１ｈ    穴
１３    支持部
１３０    直動アクチュエータ（チルト機構）
１４    荷重機構
【図１】
2008183665.tif 000003
【図２】
2008183665.tif 000004
【図３】
2008183665.tif 000005
【図４】
2008183665.tif 000006
【図５】
2008183665.tif 000007
【図６】
2008183665.tif 000008
【図７】
2008183665.tif 000009
【図８】
2008183665.tif 000010
【図９】
2008183665.tif 000011