特許 6203632 微小部品保持治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6203632

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】微小部品保持治具

(51)【国際特許分類】

   G11B 5/31 20060101AFI20170914BHJP

   B24B 37/04 20120101ALI20170914BHJP

   B24B 1/00 20060101ALI20170914BHJP

【ＦＩ】

   G11B5/31 M

   B24B37/04

   B24B1/00 D

【請求項の数】2

【全頁数】6

(21)【出願番号】特願2013-271697(P2013-271697)

(22)【出願日】2013年12月27日

(65)【公開番号】特開2015-125790(P2015-125790A)

(43)【公開日】2015年7月6日

【審査請求日】2016年10月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000233295

【氏名又は名称】株式会社日立情報通信エンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】100074550

【弁理士】

【氏名又は名称】林 實

(72)【発明者】

【氏名】東 竜平

(72)【発明者】

【氏名】大渕 一

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 卓

(72)【発明者】

【氏名】森谷 篤

【審査官】 斎藤 眞

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１６０４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２５８７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１１Ｂ ５／３１

Ｂ２４Ｂ １／００−１／０４

Ｂ２４Ｂ ３／００−３／６０；２１／００−３９／０６

Ｂ２４Ｂ ４１／００−５１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

微小部品を搭載したローバーを弾性的に支持する荷重付加機構に搭載され、下面に微小部品を支持し且つ上側から個別に垂直方向の加圧力が加えられるコ字形状の複数の加圧部と、荷重付加機構に固定され、前記複数の加圧部を複数の板バネによって弾性的に支持する逆コ字形状の固定部とを備える微小部品保持治具であって、
前記板バネを、前記垂直方向と直交する水平方向に対して前記加圧力方向と逆方向に弓形に湾曲しながら加圧部から固定部に達する湾曲形状になるように構成した微小部品保持治具。

【請求項2】

前記複数の板バネの曲率半径を３０ｍｍから６０ｍｍの範囲に設定した請求項１記載の微小部品保持治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、微小部品を研磨する研磨装置において微小部品を搭載したローバーを板バネによって弾性的に支持する微小部品保持治具に係り、特に微小部品のピッチが高密度になった場合であっても板バネの破損を低減することができる微小部品保持治具に関する。

【背景技術】

【0002】

近年の機構部品は高精度加工のために微小部品を複数搭載したローバーを板バネによって支持しながら研磨することがあり、例えば、近年の磁気ディスク装置においては、磁気ディスクへの磁気記録密度の向上に伴って磁気ヘッド素子も極小化しており、この磁気ヘッド素子保持治具等の微小部品保持治具は、ＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）の抵抗値が変化することを利用してデータ再生を行う複合型磁気ヘッドが作用され、この複合型磁気ヘッドは、図４の上段に示す如く、コイル５と上部磁性膜６と上部シールド膜８により誘導型磁気記録素子を構成し、両端に電極７が接続されたＭＲ素子４をデータ再生時のノイズを低減するための上部シールド膜８及び下部シールド膜９により挟み込むことにより磁気抵抗効果を利用した再生素子を構成し、再生出力に大きく影響する浮上面に露出するＭＲ素子高さＨを高精度に研磨加工する必要がある。

【0003】

この複合型磁気ヘッドは、図４下段から中段に示す如く、セラミックスのウエハ３の表面に誘導型磁気変換素子とＭＲ素子４をスパッタリングとマスク形成と薄膜工程により形成し、このウエハ３を切断加工することによって複数個の磁気ヘッドスライダが連なった図５に示すローバー１２の形態とし、このローバー１２を切断加工することで磁気ヘッドスライダの形態にしている。

【0004】

前記ＭＲ素子高さＨを高精度に研磨加工する研磨装置は、図６に示す如く、回転する円盤上の研磨定盤１０１と、この研磨定盤１０１上にローバーを図示しない磁気ヘッド素子保持治具により弾性的に支持した状態でローバーのヘッド素子毎に荷重を加える荷重付加機構３０と、この荷重付加機構３０を水平方向移動自在に支持する揺動軸１０３及び揺動軸１０３の両端を支持する一対の支柱１０２と、前記荷重付加機構３０の位置決めをスケールガイド２５を用いて行うための位置決め機構２４と、ローバーの各磁気ヘッド素子の抵抗値変換によりＭＲ素子高さＨを検出するギャツプセンサ２１とを備え、ギャツプセンサ２１によってＭＲ素子高さＨを検出しながら荷重付加機構３０がローバーのヘッド素子毎に荷重を加えながら研磨を行うように構成されている。

【0005】

従来技術による荷重付加機構３０のローバーを弾性的に支持する磁気ヘッド素子保持治具は、側面から図示した場合、図７に示す如く、下面にローバー１２を支持し且つ上側から個別に加圧力が加えられるコ字形状の複数の加圧部４１と、荷重付加機構３０に固定され、前記複数の加圧部４１を複数の直線板バネ４５により弾性的に支持する固定部４２とを備え、複数の加圧部４１の上方から磁気ヘッド素子毎に加圧力を加えることによって、ローバーのヘッド素子毎に荷重を加えながら研磨を行うものである。

【0006】

なお、前記した複合型磁気ヘッド及び研磨装置に関する技術は、下記の特許文献１に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許登録第４８６８８５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

前記の特許文献１に記載された技術は、高精度にＭＲ素子高さを加工することができるものの、近年の記録密度向上のニーズによって磁気ヘッド素子（複合型磁気ヘッド）間のピッチが更に高密度になり、板バネには加工精度の必要性から低剛性が求められることもあり、狭ピッチ化及び低剛性によって板バネの強度が低下し、板バネが座屈して破損する可能性があるという課題があった。例えば、従来技術による磁気ヘッド素子保持治具は、前記した加圧部を横一列に２０個並設するものであったが、狭ピッチ化によって同外形寸法で３倍以上並設する必要が生じ、直線板バネ幅も同様に短縮され、強度不足によって作業者の取り扱いに伴う座屈方向の荷重によって板バネが破損するという課題があった。

【0009】

本発明の目的は、前述の従来技術による課題を解決しようとするものであり、ローバーに搭載された微小部品のピッチが高密度になった場合であっても板バネの破損を低減することができる微小部品保持治具を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記の目的を達成するために請求項１記載の発明は、微小部品を搭載したローバーを弾性的に支持する荷重付加機構に搭載され、下面に微小部品を支持し且つ上側から個別に垂直方向の加圧力が加えられるコ字形状の複数の加圧部と、荷重付加機構に固定され、前記複数の加圧部を複数の板バネによって弾性的に支持する逆コ字形状の固定部とを備える微小部品保持治具であって、前記板バネを、前記垂直方向と直交する水平方向に対して前記加圧力方向と逆方向に弓形に湾曲しながら加圧部から固定部に達する湾曲形状になるように構成したことを特徴とし、請求項２に記載の発明は、前記特徴の微小部品保持治具において、複数の板バネの曲率半径を３０ｍｍから６０ｍｍの範囲に設定したことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明による微小部品保持治具は、板バネを、加圧力の垂直方向と直交する水平方向に対して円弧状に湾曲しながら加圧部から固定部に達する湾曲形状になるように構成したことによって、微小部品のピッチが高密度になった場合であっても板バネの破損を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態による微小部品保持治具の斜視を示す図。

【図2】本実施形態による微小部品保持治具の側面を示す図。

【図3】本実施形態による湾曲板バネの曲率半径と座屈応力を示すグラフ図。

【図4】従来技術による複合型磁気ヘッドを説明するための図。

【図5】従来技術によるローバーを示す図。

【図6】従来技術による研磨装置を示す図。

【図7】従来技術による微小部品保持治具を説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明による微小部品保持治具の一実施形態を、微小部品が磁気ヘッド素子であり、該磁気ヘッド素子を複数搭載した部位をローバーとした磁気ヘッド素子保持治具を例として詳細に説明する。
本実施形態による磁気ヘッド素子保持治具は、研磨装置のローバーを弾性的に支持する荷重付加機構に搭載されるものであって、図１及び図２に示す如く、下面にローバーを支持し且つ上側から個別に垂直方向の加圧力が加えられるコ字形状の複数の加圧部４１と、荷重付加機構に固定され、前記複数の加圧部４１を上方に円弧状（水平方向に対して円弧状）に湾曲した一対の湾曲板バネ４３により弾性的に支持する逆コ字形状の固定部４２とを備え、前記加圧部４１を横一列に１ｍｍ以下のピッチで６０個以上並設し、外形寸法高さ約３５ｍｍ、幅約５０ｍｍ、奥行き約２５ｍｍである。前記加圧部４１と固定部４２と湾曲板バネ４３はステンレス鋼により構成されるが、これに限られるものではない。なお、図中のストッパ４２ａ及びストッパ４２は、加圧部４１が固定部４２側に座屈方向に移動することを阻止するためのものである。

【0014】

このように構成された磁気ヘッド素子保持治具は、複数の加圧部４１の上方から磁気ヘッド素子毎に加圧力を加えることによって、ローバーのヘッド素子毎に荷重を加えながら研磨を行うことができる。

【0015】

特に本実施形態による磁気ヘッド素子保持治具は、従来技術による加圧部４１を支持する板バネを固定部４２に向かって直線状に形成していたが、固定部４２に向かって上方に円弧状に湾曲した湾曲形状（加圧垂直方向と直交する水平方向に対して円弧状に湾曲しながら加圧部から固定部に達する湾曲形状）を成し、湾曲板バネ４３の曲率半径と座屈応力を測定した図３に示す如く、湾曲板バネ４３の曲率半径を３０ｍｍから６０ｍｍの範囲に設定した場合、０．３ｍｍ変位の条件で座屈応力を１０００ＭＰａ（メガパスカル）前後にすることができ、曲率半径を４０ｍｍに設定するのが好ましい。

【0016】

なお、本実施形態においては、２つの湾曲板バネを使用する例を説明したが、本発明による湾曲バネはこれに限られるものではなく、板バネの個数は２つに限られるものではない。また、本実施形態においては微小部品として磁気ヘッド素子を例として説明したが、本発明は磁気ヘッド素子を対象とするものに限られるものではなく、複数の微小部品を１つの搭載部材（例えば、ローバー）に搭載して同時に研磨加工を行うための研磨装置に適用することができる。

【符号の説明】

【0017】

３ ウエハ、４ ＭＲ素子、５ コイル、６ 上部磁性膜、７ 電極、
８ 上部シールド膜、９ 下部シールド膜、１２ ローバー、
２１ ギャツプセンサ、２４ 位置決め機構、２５ スケールガイド、
３０ 荷重付加機構、４１ 加圧部、４２ 固定部、４３ 湾曲板バネ、
４５ 直線板バネ、１０１ 研磨定盤、１０２ 支柱、１０３ 揺動軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】