(57)【要約】      （修正有）【課題】  スライダ製造方法を提供する。【解決手段】  スライダ１０４がローバーからダイシングされる。清浄な空気ジェットがスライダを乾燥する。水ジェット５０４にガイドされたレーザ５０２が該スライダの周囲をミクロ研磨する。スライダの端部及び前縁の角が所定の半径で丸み付けされる。スライダは脱イオン水で洗浄され、続いて高温炉において乾燥される。【選択図】図５ａ
2005317190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライダをローバーからダイシングする段階と；
該スライダの周囲をレーザを用いてミクロ研磨する段階と；
該レーザを水ジェットによりガイドする段階と；
を含んでいる方法。
【請求項２】
該レーザがパルスビームである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
該レーザ及び該水ジェットが該スライダに当たるので、該レーザは該水ジェットを通して進行する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ダイシングとミクロ研磨との間に該スライダを清浄な圧縮空気ジェットを用いて乾燥する段階をさらに含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
該スライダの端部リッジを該レーザ及び該水ジェットを用いて除去する段階をさらに含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
該スライダのダイシングされた前縁に沿って小半径の湾曲を丸み付けする段階をさらに含んでいる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
該スライダを脱イオン水で洗浄する段階をさらに含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
該スライダを高温乾燥炉で乾燥する段階をさらに含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
該スライダの前縁において角に丸み付けする段階をさらに含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
スライダをローバーからダイシングするためのダイヤモンドソーと；
該スライダの周囲をミクロ研磨するためのレーザと；
該レーザをガイドするための水ジェットと；
を具備するスライダ製造装置。
【請求項１１】
該レーザがパルスビームである、請求項１０に記載のスライダ製造装置。
【請求項１２】
該レーザ及び該水ジェットが該スライダに当たるので、該レーザは該水ジェットを通して進行する、請求項１０に記載のスライダ製造装置。
【請求項１３】
ダイシングとミクロ研磨との間に該スライダを乾燥するために圧縮空気ジェットをさらに具備している、請求項１０に記載のスライダ製造装置。
【請求項１４】
該レーザ及び該水ジェットが該スライダの端部リッジを除去するようになっている、請求項１０に記載のスライダ製造装置。
【請求項１５】
該レーザ及び該水ジェットが該スライダのダイシングされた前縁に沿って小半径の湾曲を丸み付けする、請求項１４に記載のスライダ製造装置。
【請求項１６】
スプレーにより該スライダを洗浄するために脱イオン水ジェットをさらに具備している、請求項１０に記載のスライダ製造装置。
【請求項１７】
浸せきすることにより該スライダを洗浄するために脱イオン水タンクをさらに具備している、請求項１０に記載のスライダ製造装置。
【請求項１８】
該スライダを乾燥するための高温乾燥炉をさらに具備している、請求項１０に記載のスライダ製造装置。
【請求項１９】
該レーザ及び該水ジェットが該スライダの前縁において角に丸み付けしている、請求項１０に記載のスライダ製造装置。
【請求項２０】
該スライダを保持するためにホルダをさらに具備している、請求項１０に記載のスライダ製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ハードディスクドライブのスライダに関する。より詳しくは、本発明は磁気ハードディスクドライブのスライダの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブは、一般に磁気読み取り書き込みエレメントによりアクセスされる一連の回転ディスクからなる情報記憶装置である。一般にトランスデューサとして公知なこれらのデータ転写エレメントは、スライダ本体により担持されかつスライダボデーに埋め込まれていて、そのスライダ本体はディスクに形成された個別のデータトラックをおおっている近接位置に保持されており、読み取り書き込み操作が可能なようになっている。トランスデューサをディスク表面に対して正確に位置決めするために、スライダ本体に形成された空気軸受表面（ＡＢＳ）は、スライダ及びトランスデューサをディスクデータトラックの上方に“浮上させる”べく十分な上昇力を提供する空気流体流れを受け入れる。磁気ディスク高速回転が、ディスクの接線速度にほぼ平行な方向の空気流流れ又は風の流れを発生する。空気流はスライダ本体のＡＢＳと協働していて、スライダが回転ディスク上方に浮上するのを可能にしている。実際的に、吊られたスライダは、自己駆動式空気軸受によりディスク表面から物理的に離間されている。
【０００３】
ＡＢＳ構造の主な目的は、スライダ及び接続しているトランスデューサを回転ディスク表面に可能な限り近接して浮上させることであり、かつ浮上状態の変化に関係なく一定の近接距離を維持することである。空気軸受と回転磁気ディスクとの間の高さすなわち分離ギャップは一般に浮上高さとして形成されている。一般に、取り付けられたトランスデューサ又は読み取り／書き込みエレメントは、回転ディスク表面の上方に約数ナノメータだけ浮上する。スライダの浮上高さは、磁気ディスクに取り付けた読み取り／書き込みエレメントの読み取り及び記録性能に影響する最も重要なパラメータである。比較的小さな浮上高さは、トランスデューサがディスク表面における異なるデータビット位置の間でのすぐれた分解能を達成していて、従ってデータ密度及び記憶容量を改善している。比較的小型の強力なディスクドライブを使用した軽量でコンパクトなネットワーク型コンピュータの普及の増大に伴なって、より小さな浮上高さの必要性が増大している。
【０００４】
コモンカタマランスライダ（common catamaran slider）１０４として公知なＡＢＳ構造は、ディスクに対面しているスライダの外端部に沿って延在している一対の平行なレール１０６及び１０８で形成されていてもよい。種々の表面積及び幾何学的形状を備えた三本以上のレールを含んだ形状の別のＡＢＳ１０２も開発されてきた。二本のレール１０６及び１０８は、少なくともスライダ本体の前縁１１０から後縁１１２への全長の一部分に沿って走行している。前縁１１０は、回転ディスクが、後縁１１２へ向かってスライダ１０４の全長を走行する前に通過するスライダの端部として形成されている。前縁１１０は、この機械加工プロセスにおいて一般的な大きな交差にもかかわらずテーパ付きであってもよい。図１に図示するように、トランスデューサ又は磁気エレメント１１４は、一般にスライダの後縁１１２に沿ったある場所に取り付けられる。レール１０６及び１０８はその上でスライダが浮上する軸受表面を形成していて、かつ回転ディスクにより発生される空気流れと接触する際、必要な揚力を提供する。ディスクが回転する場合、発生した風又は空気流はカタマランスライダレール１０６及び１０８の下方に沿ってそれらの間を通過する。空気流はレール１０６及び１０８の下方を通過するのでレールとディスクとの間の空気圧力は上昇し、従って正圧及び揚力を提供する。カタマランスライダは、一般に十分な揚力あるいは正の負荷力を発生し、スライダを回転ディスク上方に適切な高さに浮上させる。レール１０６及び１０８がない場合、スライダ本体１０４の広い面積が過剰な空気軸受面積を作り出すであろう。一般に、空気軸受表面が増加すると、発生される揚力も増加する。レールなしでは、スライダは、回転ディスクから従って前述の利点である小さな浮上からはずれて遠くへ浮上する。
【０００５】
現状のスライダ製造方法は、スライシング（slicing）、研削（grinding）、研磨（lapping）、ダイシング（dicing）のような機械加工に関連してダイヤモンドを使用している。特に、ダイシングプロセスは非常に重要であって、工作物の温度を低下させるために冷却水を一定流量で流して、高速回転の円形ダイヤモンドソーブレードを用いて行なわれている。
【０００６】
ダイシングプロセス中に、ダイシング面に沿った端部１１６はスライダ端部に沿ってリッジを形成する機械的変形を受ける。変形量は、送り速度、ブレードの品質等のような機械加工パラメータにより、通常１０〜１５nmの範囲の高さである。このスライダ端部のリッジは、もしスライダのＡＢＳより高くなると、ヘッドディスクインターフェースにおいて致命的な損傷をもたらす。この問題は、ＰＩＣＯスライダからＦＥＭＴＯスライダへのようにドライブヘットの形状因子の低下に伴なって増加する。
【０００７】
従来のダイヤモンドソーイングプロセスの他の問題は、機械加工時に発生する熱によるスライダの端部に沿っての微視亀裂又は割れの発生である。これらが、ドライブの中に組み込まれると、スライダに作用する熱衝撃又は機械的衝撃時における割れの核として挙動する。スライダ容量の増加及びスライダの浮上高さの減少に伴なってこれが予期せぬ欠点となっている。
【０００８】
基板粒子の発生は、基板のスライダ端部における微視亀裂及び割れにより潜在的に生ずる問題である。これらの粒子はダイシングの結果としてＡＢＳの前縁及びダイシング端部から発生する。
【０００９】
これらの問題を最小化する一つのアプローチは、ダイシング機械における、送り速度、冷却剤流れ及びスピンドル回転速度のような切断加工パラメータを最適化することである。この方法を用いることにより、ビルドアップ及び微視亀裂の量はある程度低減されるが、排除することはできない。というのは切断加工メカニズムの結果として常にいくらから変形と割れがあるからである。
【００１０】
別の方法において、レーザがスライダのダイシング端部１１６に熱を作用するべく使用されていて、従って応力レベルが変化し、結果としてスライダ端部スライダのＡＢＳの下方への移動をもたらしている。このプロセスはクラウンとクロスクラウンとの両方のスライダの湾曲を変化させるので、もしスライダに必要とされる湾曲がリッジのそれより高くなると、プロセスはスライダリッジだけのために補償されるであろう。ＡＢＳデザインの進歩にともなって、浮上高さはスライダの湾曲に影響を受けないものとなり、あるいはいずれの湾曲もないスライダが必要とされている。この方法は粒子の引き出し源となる前縁による粒子発生に着目していない。他の方法は、レーザを用いてスライダの裏側を加熱することによりスライダ１０４の湾曲を変化させていて、従ってスライダの端部リッジをＡＢＳの表面より下に変化させている。
【００１１】
前述のほとんどの方法は、従来の連続レーザ又はパルスレーザを使用して、スライダ材料を削耗している。これらのレーザに伴なう主な問題の一つは、発生される局所熱の量である。この熱が材料の再位置決めをもたらし、さらにドライブレベルにおいて致命的な損傷に進展する端部の微視亀裂あるいは割れを発生させる。
【００１２】
前述したように、ダイシングプロセスは、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）製造を開始する前のラインにおける最終機械加工ステップであることから、スライダ製造における重要なステップなのである。図２に図示するように、ダイシングステップは空気軸受面（ＡＢＳ）１０２の端部１１６に沿った機械的応力と変形２０２とをもたらしている。これらの変形２０２は研磨加工のような前段階によるＡＢＳ１０２における圧縮力のビルトアップの結果である。ディスクの記憶密度の増加に伴なって、スライダをディスク表面により近づけて浮上させる要求が増加している。もしスライダ端部１１６において変形２０２がＡＢＳより高くなることが起きると、このことはディスクドライブにおける致命的な損傷をもたらす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
スライダの機械加工方法を開示するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
一つの実施形態において、スライダはローバーからダイシングされ、スライダは清浄な空気ジェットにより乾燥されてもよい。水ジェットによりガイドされたレーザが、スライダの周囲をミクロ研磨する。スライダの端部及び前縁の角は、所定の半径で丸味をつけてもよい。スライダは脱イオン水により洗浄されそして高温乾燥炉で乾燥される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図３は、本発明の実施形態におけるスライダを機械加工する一つの方法のフローチャートである。プロセスは、図４に図示するようにローバー（row bar）をホルダ又はパートオフ工具（part off tool）４０２に置くことにより開始される（ブロック３０５）。ローバーはＡｌＴｉＣ化合物により作られていてもよい。従来のダイヤモンドソーがローバーをスライダ１０４にダイシングするのに使用されてもよい（ブロック３１５）。この方法は通常、図２で図示したようにＡＢＳパッドからスライダ端部が２０〜４０μのオーダーで高さが約１２μのリッジで作り出すものである。ダイシング後、スライダは清浄な空気ジェットで乾燥されてもよい（ブロック３２０）。
【００１６】
図５ａに図示するように、レーザ５０２がスライダ１０４におけるＡＢＳ１０２の全周囲５０４をミクロ研磨（ブロック３２５）するために使用されるので、分割されたスライダ１０４はホルダー４０２に保持されてもよい。図５ｂに図示するように、レーザ５０２は水ジェット５０６によりガイドされている（ブロック３３０）。水ジェット５０６は非常に小さなノズルを介してスライダ１０４に焦点合わせされてもよい。レーザ５０２はパルスレーザであってもよい。ビームは水ジェット５０６を介して進行し、そしてスライダ１０４に当たる。水ジェット５０６を介してのパルスレーザ５０２を使用することにより、冷却作用がレーザ加熱作用を卓越している。水ジェット５０６は主にレーザビーム５０２のための光学的ガイドとして使用されている。レーザビームが材料を削磨するとき水ジェットは冷却しているので、スライダは発生熱により損傷されることはない。スライダの湾曲が変化しなくて、端面５０４にはばり、割れ及び破損がない。ＳＹＮＯＶＡ（登録商標）Ｍｉｃｒｏ−ｊｅｔ（登録商標）が、水ジェットにガイドされたレーザ５０２として使用されてもよい。
【００１７】
代りに、水ジェットにガイドされたレーザ５０２が、ローバーをダイシングするために使用されてもよくて、約３０μの狭いダイシング切り口４０４を可能にしている。ダイシング切り口４０４はダイシングされた表面４０６の間の距離である。ダイシング切り口４０４を小さくすることにより、より多くのスライダをローバーの上に詰めこむが可能となり、材料のコストを低減することになる。
【００１８】
スライダのミクロ研磨量は、完全にローバーのダイシングとスライダの形状因子とに依存している。図６に図示するように、スライダ端部リッジ５０６は完全に除去されてもよいし、ダイシングされた前縁５０４に沿った小半径の湾曲部６０２であってもよい（ブロック３３５）。端部の丸み付けは、作動中におけるスライダからの粒子の落下の可能性を低減している。この部分の加工の間、水ジェットのノズルは４０μあいていてもよい。
【００１９】
前縁に形成された角７０２は、ドライブに作用する衝撃の際にディスクを破損するかも知れない。図７ａの斜視図及び図７ｂの平面図に図示するように、水ジェットにガイドされたレーザ５０２は前縁の角７０２を所定の半径で研磨してもよい（ブロック３４０）。研磨は、製造ラインのステップを低減するためにダイシングプロセスに組み込まれてもよい。
【００２０】
スライダ１０４は脱イオン水を用いて洗浄されてもよい（ブロック３４５）。続いてスライダは高温乾燥炉で乾燥されてもよい（ブロック３５０）。スライダは１０４続いてパートオフ工具４０２から取りはずされ、そして正規の生産プロセス用トレーに置かれてもよくて（ブロック３５５）、プロセスの完了となる（ブロック３６０）。
【００２１】
いくつかの実施形態が詳細に図示され説明されたが、本発明の修正及び変更は前述の教示により保護されるものであり、かつ本発明の精神及び範囲を逸脱することなく特許請求の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、従来技術における読取り書き込みヘッドを備えたスライダ装置の斜視図である。
【図２】図２は、従来技術におけるダイシングプロセスにより変形されたスライダの斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態におけるスライダを機械加工する一つの方法のフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施形態におけるホルダ及びスライダの斜視図である。
【図５ａ】図５ａは、本発明の実施形態におけるスライダ及び水ジェットにガイドされたレーザの斜視図である。
【図５ｂ】図５ｂは、本発明の実施形態におけるスライダ及び水ジェットにガイドされたレーザの斜視図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態における丸味をおびた端部を有するスライダの側面図である。
【図７ａ】図７ａは、本発明の実施形態における丸味をおびた前縁のコーナーを備えたスライダの斜視図である。
【図７ｂ】図７ｂは、本発明の実施形態における丸味をおびた前縁のコーナーを備えたスライダの平面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０４    スライダ
４０２    ホルダ
５０２    レーザ
５０４    周囲
５０６    水ジェット
【図１】
2005317190.tif 000003
【図２】
2005317190.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
2005317190.tif 000007
【図５ｂ】
2005317190.tif 000008
【図６】
2005317190.tif 000009
【図７ａ】
2005317190.tif 000010
【図７ｂ】
2005317190.tif 000011