(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ヘッドの加工工程や組立工程で被加工物等を保持するために用いる治具であって、熱硬化性樹脂中に５〜７０体積％の導体フィラーと６５体積％以下の無機物質とからなるフィラーを２０〜７０体積％の比率で含有して成り、気孔率が３〜３０％であり、体積固有抵抗値が１０６〜１０１１Ω・ｃｍの樹脂複合体により形成したことを特徴とする磁気ヘッド加工組立用治具。
【請求項２】
上記樹脂複合体は原料を粉末加圧成型にて成型し、ついで加熱硬化させる工程を経て作製したものであることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド加工組立用治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ヘッドの加工工程や組立工程において使用される治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録装置に使用する磁気ヘッドとしては、チタニア系セラミックスからなるスライダーにコアを備えたもの、あるいはＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣ系セラミックスからなる基板上に薄膜手段で磁気ヘッドを形成した薄膜磁気ヘッド、この薄膜磁気ヘッドの一種であるＭＲヘッド等があり、これらの磁気ヘッドは微小で複雑な形状をしているため、上記のセラミックス材を所定形状に加工し、磁気ヘッドとして組み立てる工程でさまざまな治具が用いられている。そして、この磁気ヘッド加工用治具は、ステンレス等の金属やアルミナ等のセラミックスにより構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、薄膜磁気ヘッド、特にＭＲヘッドの加工工程や組立工程において使用される金属製の治具は導電性が高過ぎる為、導通短絡による取り扱い事故や、金属打痕による精度劣化に起因する歩留りの低下が発生しやすいという問題があった。また治具自体が磁気を帯びやすい為、薄膜磁気ヘッド、特にＭＲヘッド等の部品に悪影響を与えるといった問題があった。
【０００４】
これに対し、アルミナ等のセラミックスからなる治具は、絶縁材料であるため静電気を逃がしにくく、帯電により読み取り素子が静電破壊を起こすという問題があった。さらに、絶縁材料である樹脂に導電性フィラーを混合してなる樹脂複合体もあるが、これは、従来周知の射出成形法、即ち、所定形状の金型内に、樹脂を注入し、これを加熱硬化させる（特開昭５７−２００４４０号、特開昭５８−２０６６３８号）ため、金型内に注入する樹脂にある程度の流動性を持たせていなければならないことから、導電性フィラーの形状や添加量には所定の制限がある。そして、一般に、導体フィラーは、少量の添加量でも急激に体積固有抵抗値が低下してしまうため、その制御が難しいものであった。また、金型を加熱して樹脂を注入し成型するため、金型の熱変形により寸法精度に制限があり、精度が高い形状には対応困難であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、磁気ヘッドの加工工程や組立工程において使用される治具を熱硬化性樹脂中に５〜７０体積％の導体フィラーと６５体積％以下の無機物質とからなるフィラーを２０〜７０体積％の比率で含有して成り、気孔率が３〜３０％であり、体積固有抵抗値が１０６〜１０１１Ω・ｃｍである樹脂複合体により形成したことを特徴とする。また、好ましくは、この樹脂複合体が粉末加圧成形し、ついで加熱硬化したものであることを特徴とする。
【０００６】
ここで、熱硬化性樹脂中に５〜７０体積％の導体フィラーと６５体積％以下の無機物質とからなるフィラーを含有するとしたのは、無機物質の添加量が６５体積％を超えると、導体フィラーと無機物質との全含有量が７０体積％より多くなり、粉末加圧成形した後の形状を保持することが困難となるからである。また、フィラーを２０〜７０体積％の比率で含有して成るとしたのは、２０体積％以下では加熱硬化後の樹脂の保形が難しく、精度が悪くなってしまうためであり、７０体積％以上では粉末加圧成形が困難であるためである。さらに、樹脂複合体の内部に３〜３０％の気孔率で気孔を有することで、成形体内部で導体フィラー同士が接触することによる導通を防止でき、少量の導体フィラー添加でも急激に低下する体積固有抵抗値を１０６〜１０１１Ω・ｃｍの間で容易に制御できる。さらにまた、体積固有抵抗を１０６〜１０１１Ω・ｃｍとしたのは、体積固有抵抗値が１０１１Ω・ｃｍより大きいと絶縁性が高いために静電気の除去効果が得られないからであり、逆に体積固有抵抗値が１０６Ω・ｃｍより小さくなると、帯電した静電気が一気に放散し大気摩擦による放電作用を防ぐことができず、導通短絡による事故が発生するためである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
図１に示す治具１０は異形の貫通孔１１を有する板状体からなり、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ系セラミックスの基板１等の研磨工程で使用する。即ち、治具１０の下面１３に基板１を貼り付けた状態で上面１２側を保持し、図２に示すように回転する研磨盤１４に押し当てて研磨加工すること、上記貫通孔１１によって基板１を弾性的に押圧することができ、厚みを均一に調整することができる。また、本発明の磁気ヘッド加工組立用治具に用いる樹脂複合体は、熱硬化性樹脂中に５〜７０体積％の導体フィラーと６５体積％以下の無機物質とを含有し、両者の全含有率が２０〜７０体積％であり、かつ内部に３〜３０％の気孔率で気孔を有することで、その体積固有抵抗値を１０６〜１０１１Ω・ｃｍに制御するものである。ここで無機物質の添加量を６５体積％以下としたのは、これを超えると、導体フィラーと無機物質の全含有量が７０体積％より多くなり、粉末加圧成形した後の形状を保持することが困難となるからである。なお、導体フィラーの添加量が２０体積％以上であれば、無機物質を添加しなくても構わない。
【００１０】
また、上記治具は体積固有抵抗が１０６〜１０１１Ω・ｃｍである樹脂複合体により形成してある。
【００１１】
このように適度な体積固有抵抗値を有しているため静電気を徐々に放出し、磁気ヘッドに悪影響を及ぼしにくい治具１０を得るようにした。
【００１２】
しかも上記のように体積固有抵抗を１０6〜１０11Ω・ｃｍとしておけば、導通短絡による取り扱い事故を防止できる。また非磁性の樹脂複合体を用いることによって、磁気ヘッドへの悪影響を防止できる。
【００１３】
また、本発明の磁気ヘッド加工組立用治具は、さまざまな磁気ヘッドの加工や組立に使用できるが、特に薄膜磁気ヘッド、中でもＭＲヘッドの加工や組立に使用することが好ましい。
【００１４】
なお、以上の実施形態では治具の全体を体積固有抵抗値が１０6〜１０11Ω・ｃｍの樹脂複合体で形成した例を示したが、少なくとも基板１等の被加工物と接触する部位を上記樹脂複合体で形成しておけばよく、他の材質と組み合わせて治具を構成することもできる。
【００１７】
図３（ａ）に、気孔を形成しない本発明外の樹脂複合体を示す。図３（ｂ）に示すように、樹脂複合体の内部に気孔を形成することによって、図３（ａ）に示す樹脂複合体に比較して軽量且つ体積固有抵抗値の調整が容易である樹脂複合体を得ることができる。ここで、気孔率を３〜３０％としたのは、気孔率が３％未満であると体積固有抵抗値が１０6Ω・ｃｍ未満となってしまうからであり、気孔率が３０％を超えると体積固有抵抗値が１０11Ω・ｃｍより大きくなるためである。
【００１８】
このような樹脂複合体を構成する熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂を使用することができる。これらの中でも、耐熱性、寸法安定性、耐薬品性等の点からフェノール樹脂が好適に使用される。
【００１９】
一方、導体フィラーとしては、非磁性のカーボン系が好ましく、オイルファーネスブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、天然黒鉛、人造黒鉛、ＰＡＮ系カーボン繊維、ピッチ系カーボン繊維等を使用する事が出来、これらを前述の配合量でもって熱硬化性樹脂中に添加することにより導電性、寸法安定性等を付与できる。
【００２０】
また、無機物質として、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２）、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ２）、ムライト（３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２）、コージライト（３ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、チタニア（ＴｉＯ２)、ガラス、マイカ等の１種以上の粒子あるいは、繊維を使用することができる。なお、上記導体あるいは無機物質の粒子を用いる場合、その平均粒径が２０μｍを超えると樹脂複合体の表面粗度が大きくなり実用的ではないため、２０μｍ以下にすることが好ましい。なお、粒子の平均粒径は、樹脂とフィラーとの複合体における任意の表面または断面を画像解析装置で分析し、この面に存在する粒子の円相当の平均値を算出することによって測定できる。
【００２１】
また、上記導体フィラーや無機物質として繊維状のフィラーを用いる場合は、繊維状フィラーの糸長を２００μｍ以下にすることが望ましい。これは、繊維状フィラーの最大糸長が２００μｍを超えると、樹脂と混合する際に分散性が悪く繊維が均一に混合できなくなるため、樹脂複合体内部でのフィラーの粗密差が大きくなり、寸法安定性が悪くなることに加え、特に導体フィラーが繊維状の場合、均一な分散ができないことで体積固有抵抗値の制御が困難となるためである。なお、繊維状フィラーの糸長とは、前後、左右、上下の寸法を測定したときに最も長い部分の長さであるが、樹脂複合体内部に繊維状フィラーを分散させる場合には、粉末加圧成形による成型方法では、繊維方向はランダムであるので、便宜的に、樹脂複合体における任意の表面または断面の５箇所を画像解析装置で分析し、この面に存在する繊維状フィラーの中で最も長い繊維状フィラーの長さを最大糸長とする。
【００２２】
このような樹脂複合体の製造方法としては、まず熱硬化性樹脂にフィラーを添加し、例えば、加熱ロールを用いて溶融・混練した後、粉砕して得た樹脂複合材料を金型に充填し常温で０．５〜５ｔ／ｃｍ２の圧力で粉末加圧成形した後、金型から離型した後、製品の寸法等に合わせて８０〜２５０℃の温度で加熱して硬化させる。このとき樹脂の硬化反応に伴うガスが発生し、樹脂複合体内部に多数の気孔を生成するが、加熱温度条件を制御することにより、その気孔率は制御できる。ここで、加熱硬化温度を８０℃〜２５０℃とするのは、８０℃未満であれば、樹脂の硬化が不十分であり、逆に２５０℃以上では樹脂の炭化が始まり、体積固有抵抗値の制御が困難となるためである。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例でより具体的に説明する。但し、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００２４】
以下本発明を具体的に説明する。
【００２５】
実施例１
本発明実施例として、図１に示す治具１０をフェノール樹脂に導体フィラーとして平均糸長が３０μｍの炭素繊維を添加混合した樹脂複合材料で作製した。この際、樹脂複合材料の成型方法を従来の射出成形法で作製した緻密な樹脂複合材料と粉末加圧成形法とで成形し、加熱硬化時の温度制御で気孔を形成した樹脂複合材料からなる磁気ヘッド加工組立用治具と、絶縁材料として、アルミナセラミックスで作製した磁気ヘッド加工組立用治具とを用いてこれらの静電除去の度合いを測定した。静電気除去度合いについては、治具１０の下面１３側に１０００Ｖの電圧を印加し、治具１０の上面１２側の電圧とその降下時間を測定し上面１２での電圧値が１００Ｖとなるまでの降下時間が０．１〜２０秒の間にあるものを○、それ以外のものを×として評価した。なお、上面１２と下面１３の距離は２５ｍｍである。また、体積固有抵抗値についてはＪＩＳ−Ｃ２１４１に規定する超絶縁抵抗計により測定した。
【００２６】
さらに、気孔率を測定する方法としては、加工治具の任意の断面を金属顕微鏡又は、電子顕微鏡（ＳＥＭ）で拡大して画像解析装置により、気孔の径から、円に近似して、測定全面積における気孔の面積の割合を測定し気孔率とした。
【００２７】
また、樹脂複合体の組成は表１に、その特性と結果とは表２に示す通りである。
【００２８】
【表１】
0004243398.tif 000002
【００２９】
【表２】
0004243398.tif 000003
【００３０】
表１に示す様に、粉末加圧成形では、フィラーの含有量が２０〜７０体積％の範囲外（Ｎｏ．９〜１１）では、加熱硬化後の保形性が悪く、試料が作製できず体積固有抵抗値の測定には至らなかった。また、表２に示す様に、本発明の範囲内（Ｎｏ．１〜４）では、気孔率が３〜３０％で体積固有抵抗値が１０６〜１０１１Ω・ｃｍの範囲である樹脂複合体を得ることができ、静電除去効果が良好であった。これに比べて、射出成形にて成形した気孔を形成しない緻密な樹脂複合体（Ｎｏ．６〜８）では、導体フィラーの量がごく少量にも拘わらず、フィラー同士の接触による導通により体積抵抗値が１０６Ω・ｃｍより小さくなるために、導体フィラーの量がごく少量にも拘わらず、静電気が一気に放散し、帯電した静電気を一気に放散するために、大気摩擦による放電作用を防止することができないため、導通短絡による事故が発生した。さらに、気孔率が３０％より大きい樹脂複合体（Ｎｏ．１２）、セラミックスの代表例としてアルミナ（Ｎｏ.１３）を使用した場合では、体積固有抵抗値が１０１１Ω・ｃｍを超えるため、静電気の放散ができず、帯電してしまった。
【００３１】
実施例２
また、図１に示す治具１０をフェノール樹脂に導体フィラーとして平均糸長３０μｍの炭素繊維および平均粒径２５μｍの球状黒鉛粉末を添加混合した樹脂複合材料で上記同様に作製し、これらの静電除去の度合いを測定した。
【００３２】
また、樹脂複合体の組成は表３に、その特性と結果とは表４に示す通りである。
【００３３】
【表３】
0004243398.tif 000004
【００３４】
【表４】
0004243398.tif 000005
【００３５】
上記、実施例１と同様に、フィラーの含有量が本発明の範囲外の樹脂複合体（Ｎｏ．２２〜２４）では、保形が出来ず、射出成形で作製した緻密な樹脂複合体（Ｎｏ．１９〜２１）では、体積固有抵抗値が１０6Ω・ｃｍより小さくなってしまった。
【００３６】
すなわち、粉末加圧成形にて作製した樹脂複合材料からなる磁気ヘッド加工組立用治具は、気孔率を３〜３０％とすることで、体積固有抵抗値が１０6〜１０11Ω・ｃｍとすることができた。このため、適度なスピードで静電気を除去することができた。
【００３７】
したがって、粉末加圧成型により樹脂複合体を成形することで、容易に体積固有抵抗値が１０6〜１０11Ω・ｃｍである樹脂複合体を得ることができ、適切なスピードで静電気を除去することが可能な磁気ヘッド加工組立治具を提供出来ることが判る。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、磁気ヘッドの加工工程や組立工程において使用される治具を熱硬化性樹脂中に５〜７０体積％の導体フィラーと６５体積％以下の無機物質とからなるフィラーを２０〜７０体積％の比率で含有して成り、気孔率が３〜３０％であり、体積固有抵抗値が１０６〜１０１１Ω・ｃｍの樹脂複合体により形成したことによって、静電気を徐々に逃がすことができるため、導通短絡による取り扱い不良事故を生じることなく静電気を逃がすことができ、しかも導通短絡を防止できる。したがって、本発明の治具は、磁気ヘッドの中でも薄膜磁気ヘッド、特にＭＲヘッドの製造工程における加工工程や組立工程において良好に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気ヘッド加工組立用治具を示す斜視図である。
【図２】図１に示す磁気ヘッド加工組立用治具の使用状態を示す斜視図である。
【図３】（a）は本発明外の樹脂複合体の断面、（b）は本発明の樹脂複合体の断面を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１０：治具
１１：貫通孔
１２：上面
１３：下面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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