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滑動器和加工滑動器的方法

文檔序號:6774375閱讀:325來源:國知局
專利名稱:滑動器和加工滑動器的方法
背景技術(shù)
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種用于磁記錄裝置等中的滑動器和一種加工滑動器的方法。更具體地說,本發(fā)明涉及這樣一種滑動器和加工方法,該滑動器的形成方法是在襯底上同時多重粘合許多滑動器,然后單個地分開這些滑動器,這些滑動器的側(cè)面和前表面需要光滑,該加工方法用于切割滑動器和由此單個地分開這些滑動器。
2.相關(guān)技術(shù)描述一種用于磁記錄裝置如硬盤驅(qū)動器(HDD)的磁頭用的滑動器通過如

圖14A至14F中總體示出的步驟制造。
首先,在襯底2如陶瓷襯底或硅片上多重粘合多個器件1如具有用作磁頭的讀/寫信息功能的換能器(見圖14A)。
然后,將襯底2切割為矩形(見圖14B)。然后,將矩形襯底2進(jìn)一步切成桿,每條桿具有約10個或更多個器件1的水平陣列,桿3互相單個地分開(見圖14C)。此前,此種切割通常利用金剛石周邊切割刃來完成。然后,每個分開的梁3粘附在暫時支承體4上,后者為帶蠟(未示出)之類的托梁(見圖14D)。粘附作用適合于暫時粘合,使得在器件(滑動器)1彼此單個地完全分開后器件1可與暫時支承體4分離。
然后,排列在桿3上的每個器件1作為滑動器進(jìn)行工作。也就是,研磨成一個磁頭滑動器表面,加工出起滑動器作用的結(jié)構(gòu)如一個確定滑動器軌道寬度的槽和一個泄氣縫隙表面,并拋光一個磁光懸浮表面即滑動器軌道表面,使其具有預(yù)定的表面粗糙度如0.05μm或更小。其次,斜削一個空氣入口,用于起滑動器軌道表面的空氣軸承表面(ABS)作用(見圖14E)。
在這樣形成滑動器的主要部分結(jié)構(gòu)后,通過在相鄰滑動器6之間的邊界處切割桿3而一個一個地分開滑動器6,每個滑動器包括在桿3的一個單元中加工成的每個器件1(見圖14F)。在此之前,用于分開的切割通常也是利用金剛石周邊切割刃來完成的。
然后,進(jìn)行側(cè)角(所謂融合)(未示出)。為了當(dāng)滑動器作為滑動器頭安裝并用于硬盤驅(qū)動器中時防止滑動器右起動/停止接觸時間內(nèi)損傷磁記錄介質(zhì)(磁盤)表面,對于最可能接觸磁記錄介質(zhì)(磁盤)表面的滑動器軌道表面的邊緣更特定地進(jìn)行倒角,其次是可能接觸磁記錄介質(zhì)表面的邊緣線部分,等等。在此之前,已經(jīng)通過這樣一種制造工藝來制造用于磁記錄介質(zhì)如硬盤驅(qū)動器中的磁頭用的滑動器。
但是,在上述加工用于相關(guān)技術(shù)磁頭的滑動器的步驟中,產(chǎn)生約1mμ至5μm的剝裂,較特定地產(chǎn)生于空氣軸承表面與金剛石銳邊砂輪獲得的切割表面相交的邊緣處和與空氣軸承表面對置的后表面與金剛石銳邊砂輪獲得的切割表面相交的邊緣處。
這些剝裂有一問題。像例如灰塵的污染一樣,在使用硬盤驅(qū)動器期間,由于振動、沖擊等原因,這些剝裂使滑動器剝落,因此這些剝裂像污染一樣損傷磁盤表面,或引起誤操作,如由于熱不均勻性而產(chǎn)生的讀/寫誤差。
更具體地說,近些年來,更強烈地要求進(jìn)一步增大信息記錄密度。信息記錄密度的增大要求通過更精確的控制來進(jìn)一步減小磁間隔量和進(jìn)一步減小滑動器離記錄介質(zhì)的懸浮高度。也已經(jīng)提出過將約40nm至50nm的常規(guī)懸浮高度減少大半到約10nm至20nm等的途徑。為了高精度地實現(xiàn)減小的懸浮高度,人們強烈要求比更高的尺寸精度形成空氣軸承表面。
有一種進(jìn)一步減小滑動器懸浮高度的傾向。但是,甚至有比常規(guī)微粒更細(xì)的微粒進(jìn)入更細(xì)的間隙,因此,這些微粒比常規(guī)微粒更可能損傷磁盤表面和滑動器表面。
當(dāng)上述剝裂位于空氣軸承表面與由金剛石銳邊砂輪獲得的切割表面交叉的邊緣線部分處時,當(dāng)該邊緣部分本身具有銳角時,或當(dāng)因其邊緣具有銳角的凹凸不平而在邊緣處產(chǎn)生誤操作時,該邊緣與磁記錄介質(zhì)(磁盤)的表面的接觸造成對磁記錄介質(zhì)表面的損傷。
相關(guān)技術(shù)的硬盤驅(qū)動器是在潔凈室中制造的,該潔凈室的潔凈度可與大規(guī)模集成電路制造工藝用的100級或更好的潔凈度相比,比防止在制造時進(jìn)入硬盤驅(qū)動器的污染。其次,硬盤驅(qū)動器中包括一個空氣過濾器,以便處理主要的外部污染。這樣一種方法能夠處理制造期間污染的進(jìn)入和外部污染的進(jìn)入。
但是,在制造期間,由于上述剝裂而產(chǎn)生的污染仍然以剝裂物形式附著在切割表面上。這樣,剝裂并不認(rèn)為是失效的原因。因而,剝裂似乎在硬盤驅(qū)動器實際使用期間引起誤操作,但剝裂未受檢驗而被忽視。在硬盤驅(qū)動器實際使用期間,具有粘附剝裂物的滑動器在磁盤的近似全表面上進(jìn)行相對移動。因此,無論何時當(dāng)剝裂物剝落時,滑動器始終安置在磁盤上或其附近。也就是,幾乎所有剝落的剝裂物微粒始終掉落在磁盤上而附著于磁盤。因此,存在一個問題,就是由于剝裂物的剝落而產(chǎn)生的微粒極可能損傷磁盤表面或像污染一樣產(chǎn)生讀/寫誤差。
因而,剝裂或具有銳角的邊緣部分引起各種問題。為了解決這些問題,尤其將滑動器邊緣似角是極端重要的。提出了在日本專利申請No.10-104235中公開的利用研磨帶的倒圓方法和一種利用離子精磨的磨圓對置物的方法,如倒角方法。
利用離子精磨的方法是,在滑動器外形輪廓的邊緣或角上預(yù)先形成一個淺槽,并且利用離子精磨法腐蝕該邊緣或角。結(jié)果,該邊緣或角上被磨圓,使R(曲率半徑)小到2μm至3μm。
但是,使用離子精磨的方法具有該法獨有的再沉積問題。也就是,即使離子精磨法用于除去剝裂物,但由于離子精磨產(chǎn)生再沉積,而再沉積物又像新的微粒一樣剝落。因此,使用離子精磨的方法具有致命的問題,就是這些微粒產(chǎn)生與剝裂物產(chǎn)生的問題相同的問題。
其次,提出了其它拋光問題。在使用常規(guī)砂輪的切割方法中,為了消除滑動器外形輪廓的每個切割表面的粗糙度和剝裂物,在滑動器完全切割成單個滑動器之后,每個分開的單個滑動器的最終切割表面必須被拋光或受到其它處理。也就是,在單個分開的滑動器的切割表面的邊緣處產(chǎn)生約2nm至10nm的突起。再次,在切割表面與空氣軸承表面交叉的邊緣處產(chǎn)生1μm至5μm的剝裂物。因此,除去突起和剝裂物需要拋光每個滑動器的每個邊緣。對邊緣的拋光是在分開滑動器之后進(jìn)行的。此種單個拋光滑動器的技術(shù)例如在日本專利公開說明書No.平成6-282831中提出。
但是,在單個分開滑動器后研磨每個滑動器的每個切割表面的步驟是極端復(fù)雜的,因此該步驟所需時間很長。也就是,在通過研磨來拋光分開的單個滑動器的常規(guī)方法中,將每個單個滑動器固定在研磨裝置上并研磨每個滑動器的四個側(cè)面(即每個滑動器的切割表面)是一個極端復(fù)雜的步驟。因此,常規(guī)方法有一個問題,就是該步驟的通過速度效率不高,從而要求時間長。
此外,在一種研磨方法中,邊緣的倒角和拋光的深度通常具有小于約5μm的限度,因此該深度基本上難于超過5μm。當(dāng)試圖進(jìn)一步減小拋光深度時,機械拋光表面的研磨方法不能避免帶子與滑動器空氣軸承表面和滑動器主體(更具體地說,磁極部分等)的接觸。結(jié)果,產(chǎn)生在拋光期間空氣軸承表面和滑動器主體受擦傷的問題。
本發(fā)明被設(shè)計成克服上述問題。本發(fā)明的目的是解決由于一個邊緣的較特定的銳角邊緣線和有害的突起或剝裂物而產(chǎn)生的對記錄介質(zhì)如磁盤的損傷的問題,由此提供一種滑動器和加工滑動器的方法,它能采用一種磁頭,當(dāng)該磁頭例如包括在和使用于磁盤驅(qū)動器中時,該磁頭能高度可靠地使用而不損傷磁盤和不產(chǎn)生讀/寫誤差。
發(fā)明概要本發(fā)明的滑動器具有多面體外形輪廓并有一個面向記錄介質(zhì)的表面,其中,外形輪廓的在面向磁記錄介質(zhì)的表面周邊上的至少一個邊緣被倒角成凹形弧面。
在滑動器中,面向磁記錄介質(zhì)的表面周邊上的邊緣被倒角成凹形弧面。因此,該表面非常光滑,沒有剝裂或突起。其次,滑動器的面向磁記錄介質(zhì)的表面周邊上的邊緣在截面中形成凹形弧面。這樣,即使當(dāng)滑動器向磁記錄介質(zhì)的表面傾斜時,也可以減小滑動器與磁記錄介質(zhì)表面強烈接觸的可能性。
更具體地說,本發(fā)明滑動器邊緣的截面形狀適用于具有近年來更強烈要求的令人滿意的流體動力學(xué)性能的滑動器邊緣的截面形狀。如果滑動器由于某些外部擾動而采取朝向磁記錄介質(zhì)的傾斜姿勢,那么滑動器的邊緣往往移動而更靠近磁記錄介質(zhì)的表面。但是,在本發(fā)明的滑動器中,該邊緣具有凹形弧面,該表面的截面是空心的,像一個倒R形。因此,空心部分的尺寸能夠減小滑動器與磁記錄介質(zhì)表面接觸的可能性。而且,具有在截面中形狀像倒R形的凹形弧面和邊緣是在面向磁記錄介質(zhì)的表面邊緣上形成的。因此,在本發(fā)明的滑動器中,該邊緣的截面形狀能夠在邊緣上沿滑動器離開磁記錄介質(zhì)表面的方向(即正方向)產(chǎn)生壓力。
在本發(fā)明的滑動器中,即使滑動器由于某些外部擾動而向磁記錄介質(zhì)表面傾斜,該滑動器的結(jié)構(gòu)也能使滑動器的邊緣沿滑動器與磁記錄介質(zhì)表面分離的方向施加一個力。因此,可以有效地避免滑動器與磁記錄介質(zhì)的強烈接觸。
其次,面向磁記錄介質(zhì)的表面的邊緣具有在截面中為倒R形的凹形弧面。因此,該凹形弧面的作用是使與該表面撞擊的空氣流減速,然后使該空氣流沿水平方向流動,也即沿平行于磁記錄介質(zhì)(或滑動器的面向磁記錄介質(zhì)的表面)的方向流動。也就是,例如,即使當(dāng)從外部空氣進(jìn)入的灰塵或其它微粒懸浮在磁記錄介質(zhì)表面上方或附著在其上面而滑動器移動靠近該表面時,本發(fā)明的滑動器的邊緣也能夠像防護(hù)板一樣使灰塵或微粒像空氣流一樣沿水平流動。因此,可以防止灰塵或微粒進(jìn)入磁記錄介質(zhì)和滑動器之間的間隙中。結(jié)果,可以防止損傷如在磁記錄介質(zhì)表面上、滑動器表面上或磁頭部分上由于灰塵或微粒而引起的擦傷。
一種加工本發(fā)明的具有多面體外形輪廓并有一個面向磁記錄介質(zhì)的表面的滑動器的方法用于將該滑動器外形輪廓的在面向磁記錄介質(zhì)的表面周邊上的至少一個邊緣倒角成凹形弧面,該方法包括一個拋光步驟,為使線鋸與至少一個邊緣接觸,然后在沿縱向滑動線鋸的同時使線鋸壓緊滑動器,由于拋光與線鋸接觸的表面并將該接觸表面倒角成為凹形弧面。
另一種加工本發(fā)明的具有多面體外形輪廓并有一個面向磁記錄介質(zhì)的表面的滑動器的方法用于將該滑動器外形輪廓的在面向磁記錄介質(zhì)的表面周邊上的至少一個邊緣倒角成凹形弧面,該方法包括一個在襯底上形成由多個滑動器的組的多重粘合步驟,一個支承步驟,使一個暫時支承體能夠在與襯底前表面對置的后表面上支承滑動器,這些滑動器多重粘合在該襯底前表面上;一個切割邊界的切割步驟,用于從襯底前表面沿襯底厚度穿過襯底的全厚度單個地分開滑動器,至少不完全切割該暫時支承體;以及一個拋光步驟,使直徑大于通過切割步驟切割的部分的寬度的線鋸與該切割部分接觸,然后當(dāng)線鋸沿縱向滑動時使線鋸壓緊滑動器,由此拋光與線鋸接觸的表面,并將該接觸表面倒角成凹形弧面。
又一種加工本發(fā)明的具有多面體外形輪廓并有一個面向磁記錄介質(zhì)的表面的滑動器的方法用于將該滑動器外形輪廓的在面向磁記錄介質(zhì)的表面周邊上的至少一個邊緣倒角成凹形弧面,該方法包括一個在襯底上形成由多個滑動器的組的多重粘合步驟;一個在邊界處切割缺口的切缺口步驟,用于從襯底前表面沿襯底厚度單個地分開多重粘合的滑動器到襯底厚度的接近中點;以及一個拋光步驟,使直徑大于該切口寬度的線鋸與該切口接觸,然后當(dāng)線鋸沿縱向滑動時使線鋸壓緊滑動器,由此拋光與線鋸接觸的表面,并將該接觸表面倒角成凹形弧面。
在加工本發(fā)明滑動器的方法中,該切口預(yù)切割到襯底厚度的大約中點,或者繼續(xù)切割襯底而穿過襯底的全厚度,然后使線鋸與切口接觸。從而,該切口起導(dǎo)向線的作用,并通過自準(zhǔn)直引導(dǎo)線鋸到合適的邊界即一個拋光位置。因此,可以在一個精確的位置進(jìn)行拋光。
其次,這樣拋光的邊緣在截面中有這樣一個凹形弧面,能提供適合于滑動器的性能,而該邊緣具有沒有剝裂或突起的極光滑的表面。其次,可以根據(jù)所用線鋸的半徑來自由選擇(設(shè)定)待倒角的部分的尺寸和該部分截面的凹形弧面的倒R半徑。
再次,在加工本發(fā)明滑動器的方法中,拋光是利用線鋸來進(jìn)行的,因此如上所述,拋光表面在截面中具有凹形弧面。在制造具有如空氣軸承表面的軌道形狀的滑動器的工藝中,這更適合于形成所謂兩臺階結(jié)構(gòu),也即其中離滑動器側(cè)表面向內(nèi)一預(yù)定距離形成空氣軸承表面軌道的側(cè)表面的結(jié)構(gòu)。而且,兩臺階結(jié)構(gòu)中空氣軸承表面軌道的側(cè)表面和滑動器側(cè)表面之間的距離可以根據(jù)線鋸半徑來自由選擇(設(shè)定)。本發(fā)明的如上所述具有許多優(yōu)點的加工方法是一種非常簡單的加工方法,它行得通而不需要任何復(fù)雜的步驟。
在加工本發(fā)明滑動器的方法中,該拋光步驟還可以包括下列步驟,就是使線鋸與一個在滑動器的兩邊緣互相交叉處的角上接觸,使滑動器的邊緣沿線鋸長度傾斜,然后在使線鋸沿線鋸長度滑動的同時使線鋸壓緊滑動器的該角上,由此拋光該與線鋸接觸的表面并對該接觸表面倒角,使得該接觸表面在截面中具有凹形弧面。
因此,進(jìn)行拋光而使滑動器沿線鋸長度傾斜,由此,尤其可以拋光滑動器的角并對該角倒角,使得該角上可以在截面中具有凹形弧面。
其次,在加工本發(fā)明滑動器的方法中,該拋光步驟可以是通過使用含粒徑等于或小于5μm的磨料微粒的稀漿以及該線鋸而完成的。
也就是說,此前從早先實用制造經(jīng)驗中已經(jīng)得到一個經(jīng)驗規(guī)律,就是在切割滑動器時在邊緣附近產(chǎn)生的受損傷層和剝裂物兩者最大為5μm。因此希望線鋸切割襯底時利用的稀漿含有粒徑等于或小于5μm的磨料微粒,以便控制等于或小于5μm(也即受損傷層和剝裂物的粒徑)的現(xiàn)有容許極限。但是,本發(fā)明不限于該例子??紤]到上述品質(zhì)要求趨勢,用于稀漿的磨料微粒粒徑可以近似地確定在粒徑等于或小于5μm的范圍內(nèi),使得粒徑可以適合于所需光滑度和切割尺寸的精度。
上述磨料微粒的材料可以使用金剛石粉、藍(lán)寶石粉之類普通磨料微粒。當(dāng)不用稀漿時,可以使用具有存積在線本身上的磨料微粒的線鋸如金剛石電沉積線鋸。
在滑動器背面上支承滑動器用的暫時支承體可以以這樣的方式結(jié)合到襯底的背面上,就是使暫時支承體的整個表面與襯底的背面接觸。或者是,暫時支承體可以僅僅結(jié)合在器件或滑動器上,使得并不結(jié)合到器件或滑動器之間的切割容許范圍上,由此僅通過結(jié)合部分支承器件或滑動器。其次,作為支承器件或滑動器的方法,可以采用利用膠粘劑的暫時粘合或外加負(fù)壓如吸附法之類的暫時支承的方法。
此外,在加工本發(fā)明滑動器方法中,器件或滑動器可在拋光步驟后從暫時支承體上移去?;蛘呤牵?,暫時支承體用絕緣材料制成,而將襯底與暫時支承體一起切割到單個的器件或滑動器中,由此該絕緣的暫時支承體可以用作每個最終得到的器件或滑動器中的絕緣層。因此,暫時支承體也可以像絕緣層一樣用作每個器件或滑動器的結(jié)構(gòu)的一部分,而不必從單個器件或滑動器上除去。
本發(fā)明的其它或進(jìn)一步的目的、特點和優(yōu)點將更充分地顯示于下列描述中。
附圖簡述圖1是用于本發(fā)明的加工方法的線鋸裝置主要組成部分和一個桿的示意圖,該桿具有等待用線鋸裝置拋光的多個滑動器的組;圖2A至2D是一種加工本發(fā)明滑動器的方法的主要步驟的程序的截面圖3是較特定的通過切割得到的前表面一部分的切割表面和邊緣的狀態(tài)圖,其中,用顯微照相法觀察到的狀態(tài)是根據(jù)顯微相片復(fù)制的;圖4是一種將本發(fā)明的加工方法應(yīng)用到兩臺階結(jié)構(gòu)的滑動器上而形成的滑動器的外形輪廓的截面示意圖;圖5是通過拋光步驟得到的邊緣的拋光表面一部分的狀態(tài)示意圖,其中,用顯微鏡觀察到的狀態(tài)的外形輪廓是根據(jù)顯微相片復(fù)制的;圖6是一個例子的示意圖,其中,在桿上的滑動器之間的邊界處切割一個切口;圖7是一個狀態(tài)圖,其中線鋸與桿的基本上平行于邊緣部分的切割槽的邊緣部分接觸;圖8是一個例子的示意圖,其中,本發(fā)明的加工方法應(yīng)用于在空氣軸承表面的軌道的空氣入口端部上形成一傾斜表面;圖9是一個倒角的例子的示意圖,其中,由于滑動器的邊緣沿線鋸長度傾斜,線鋸與滑動器的兩邊緣互相交叉的角上接觸;圖10是對與線鋸接觸的表面倒角中的主要部分的放大圖,使得當(dāng)拋光與線鋸接觸的表面時,該表面可以在截面中有一個凹形弧面;圖11是一個倒角的例子的示意圖,其中,該線鋸安置成使線鋸的縱向可以向著每個滑動器上的邊緣線傾斜;圖12是一個通過倒角形成的滑動器的形狀的例子示意圖,其中,該線鋸安置成使線鋸的縱向可以向著每個滑動器上的邊緣線傾斜;圖13A和13B分別例示利用大直徑線鋸的工作狀態(tài)和利用直徑線鋸的工作狀態(tài);以及圖14A至14F例示一個相關(guān)技術(shù)的普通滑動器加工步驟的例子。
優(yōu)選實施例詳述下面參照附圖詳述本發(fā)明的一個實施例。
圖1是用于本發(fā)明實施例的工作方法中的線鋸裝置100的組成主要部分和具有多個滑動器200的陣列的桿201的示意圖,每個滑動器有一個用線鋸裝置100拋光的邊緣。圖2A至2D是一系列拋光滑動器200的邊緣的步驟。
線鋸裝置100具有包括兩個互相面對而基本上相互平行的工作輥101和102;一個圍繞該兩個工作輥101和102的線鋸103;用于將稀漿(研磨溶液)104送入線鋸103與待加工的桿201接觸的部分的噴嘴105和106;一個用于機械支承待加工的桿201的夾套支座301;以及一個工作臺302,其上安置桿201和夾套支座301,工作臺通過垂直移動和水平轉(zhuǎn)動來改變其相對于線鋸103的位置。
本發(fā)明的應(yīng)用并不只限于下述情況,即襯底已經(jīng)分割為桿201(每個桿具有滑動器200的陣列),而暫時支承體202已經(jīng)粘接在每個桿201的背面,如圖2A至2D所示。此外,不用說,本發(fā)明的工作方法也適用于這樣的情況,即其中在襯底上已多重粘接許多個滑動器,而在襯底上的滑動器的外形(輪廓)中已預(yù)先沿襯底的一定厚度切割至一定深度。
其次,將參考圖2A至2D描述根據(jù)該實施例加工滑動器的方法的主要步驟(分開滑動器的方法)。
首先,如圖2A所示,在支承步驟中,用于支承滑動器200的暫時支承體202粘接在襯底(即桿201)的背面,該背面與襯底的多重粘接滑動器200的前表面相對置。該步驟中最好使用此前通常采用的蠟及其類似物為膠粘劑?;蛘呤?,暫時支承體202可以膠粘在桿201上。
在該實施例中,在暫時支承體202中,在對應(yīng)于相鄰滑動器200之間的邊界即切口寬度的部分中預(yù)先設(shè)置一個空隙203。在以后敘述的切割過程中,空隙203用作在桿201的前表面和空隙203之間近似均勻地切割的條件。雖然希望設(shè)置空隙203,但空隙203并非必需。因此不消說,可以免去空隙203。
然后,如圖2B所示,在切割步驟中,在適當(dāng)?shù)倪吔缣幥懈畋话ㄔ谝粋€桿201中的滑動器200,切割從桿201的前表面起沿厚度方向穿過整個厚度,使得滑動器200單個地互相分開。在該實施例中,暫時支承體202此時并不切割。即使暫時支承體的上部202稍許深度切割或受損,只要暫時支承體202此時不完全切割,那就不存在問題。簡單地說,唯一關(guān)鍵的是,切割的桿201的單個滑動器200可以接合在暫時支承體202上。
在切割步驟中,例如可采用普通金剛石砂輪的相關(guān)技術(shù)切割方法。使用金剛石砂輪的切割有許多問題切割表面或邊緣如上所述存在高度的表面粗糙;常產(chǎn)生不良的剖面或剝裂;切割公差由于砂輪磨損而顯著變化,因此切割公差的尺寸精度差。但是,因為金剛石砂輪可以看作剛體,所以,通過使用具有亞微米進(jìn)給精度的切割片或其它方法,可以獲得極高度的切割位置準(zhǔn)直精度,即極高的切割線間距精度。
一旦第一切割步驟具有高的間距精度,然后通過該切割步驟形成的切割間隙即切割槽204設(shè)置在這一高精度位置上,那么線鋸103沿高精度位置處形成的切割槽204自準(zhǔn)直,因為將在下面描述的線鋸是撓性的。因此,可以精確地定位拋光位置。
使用線鋸可在拋光期間在接觸線鋸的部分獲得良好的表面光滑度,但它內(nèi)在地難于得到高的間距精度,然而即使使用線鋸,由于線鋸103在通過切割步驟形成的切割槽204中受到導(dǎo)向,因此在拋光位置處可以得到高的間距精度。在此意義上,在切割步驟中可以優(yōu)先采用利用普通金剛石砂輪的切割方法。
在該實施例中,切割步驟中的金剛石砂輪和使用該金剛石砂輪的詳細(xì)方法的一個例子如下砂輪轉(zhuǎn)數(shù)約12,000;進(jìn)給速度每分鐘約90mm;砂輪細(xì)度No.800至No.1500;砂輪直徑約90mm;砂輪材料金屬粘合砂輪;以及切割公差約160μm。
在該例子中,調(diào)整間距精度,使得一個桿201中切割槽204的累積間距誤差可以等于或小于2μm。
圖3是通過切割更具體地得到的前表面一部分的切割表面和邊緣的狀態(tài)的示圖,其中用顯微照相法觀察到的狀態(tài)在顯微照相法基礎(chǔ)上復(fù)制。從圖3可以看出,切割表面205明顯粗糙,在邊緣上產(chǎn)生碎屑200a。在該狀態(tài)下,切割表面205的表面粗糙度(Ra)等于20nm至30nm,剝裂物直徑等于5μm至20μm,突起(毛刺)等于5μm至15μm。另一方面,切割槽204的位置精度即間距精度極高。
切割后,如圖2C所示地對邊緣拋光。也就是,其直徑大于切割步驟中所切割部分寬度(也即切割槽204寬度)的線鋸與桿201的切割槽的一部分相接觸。當(dāng)線鋸沿縱向滑動時,該線鋸沿桿201的厚度也即沿箭頭A的方向壓緊,由此將每個滑動器的邊緣倒角。這樣,如圖2D所示,將每個滑動器的邊緣的截面倒成凹形弧面的同時,獲得極光滑的拋光表面206。
圖5是這樣形成的邊緣(更具體地說是前表面的一部分)的狀態(tài)示意圖,其中,用顯微鏡觀察到的狀態(tài)的外形在顯微照相法基礎(chǔ)上復(fù)制??梢钥闯觯c圖3所示通過上述第一切割步驟得到的切割表面比較,拋光表面206的凹凸不平和剝裂幾乎沒有。
在該步驟中使用線鋸的方法的例子如下線鋸速度360m/min;線鋸處理速度3m/min;線鋸張力3kg;上述切割槽204的寬度約200μm;線直徑(在線鋸切割后)320μm;工作進(jìn)給速度0.5mm/min;拋光稀漿加入1.2重%的0.25μm直徑金剛石磨料微粒的油;稀漿進(jìn)給速率1-21/min;工作時間每根桿30秒至60秒;磨圓角(拋光)寬度15μm至20μm;以及磨圓角(拋光)深度15μm至20μm。
這允許可以接受的突起為2nm或更小和剝裂物為0.5μm或更小。
拋光步驟實際上利用這樣一個線鋸?fù)瓿伞=Y(jié)果,突起(毛刺)小于1μm,剝裂物直徑小于0.5μm,而表面粗糙度(Ra)小于2nm。已經(jīng)表明,由此形成滑動器200的側(cè)表面的極光滑極優(yōu)良的切割表面和邊緣。
圖4是將本發(fā)明的工作方法應(yīng)用于所謂兩臺階結(jié)構(gòu)的滑動器所形成的滑動器截面形狀?;瑒悠?00具有一個空氣軸承表面的軌道210,每個軌道從側(cè)表面207向內(nèi)一個預(yù)定距離而形成。一個靠近側(cè)表面207的臺階部分212也可以用本發(fā)明的工作方法拋光。
其次,加工本發(fā)明滑動器的方法也可以優(yōu)先用于形成如圖8所示的滑動器200,該滑動器200在空氣軸承表面的軌道210的靠近空氣入口的端部上具有傾斜表面211。
在滑動器200中,表面213的周邊面向磁記錄介質(zhì)(未示出),而軌道210的邊緣的拋光表面206被倒角成凹形弧面,因此該表面是一個沒有剝裂或突起的極光滑表面。如果滑動器200由于某些外部干擾之類而采取朝向磁記錄介質(zhì)的傾斜姿勢,那么滑動器200往往移動得更靠近磁記錄介質(zhì)的表面。但是,滑動器200的邊緣的拋光表面206或空氣軸承表面的軌道210的端部上的傾斜表面211具有空心的凹形弧面,其截面像倒R形。因此,空心部分的尺寸能夠減小滑動器200與磁記錄介質(zhì)表面的接觸概率。
其次,像滑動器200一樣,具有倒R形截面的凹形弧面的拋光表面206和傾斜表面211是在面向磁記錄介質(zhì)的表面周邊上分別在空氣軸承表面的邊緣和端部上形成的。因此,這樣一種截面形狀的流體動力作用允許沿滑動器與磁記錄介質(zhì)表面分開的方向(即正方向)產(chǎn)生壓力。也就是,假定滑動器邊緣的拋光表面206和空氣軸承表面端部上的傾斜表面211被看作是一個葉片的輪廓,拋光表面206和傾斜表面211具有倒R形,就像它們是葉片折轉(zhuǎn)角的下表面。這樣一種形狀能夠沿使滑動器與磁記錄介質(zhì)表面流體動力學(xué)地分開的方向?qū)瑒悠?00產(chǎn)生正壓。而且,在該情況下,滑動器200的面對的表面213或空氣軸承表面與磁記錄介質(zhì)如磁盤之間的距離(間隙)極短。因此,粘附于轉(zhuǎn)動磁盤表面的空氣相對于滑動器200的相對速度很高,兩者之間的研磨效應(yīng)也起強烈作用。
即使滑動器200由于某些外部擾動而與磁記錄介質(zhì)表面傾斜,滑動器200也具有這樣一種結(jié)構(gòu),就是滑動器200邊緣的拋光表面206和空氣軸承表面端部上的傾斜表面211沿滑動器200與磁記錄介質(zhì)表面分開的方向施加一個力。因此,可以有效地避免滑動器200與磁記錄介質(zhì)表面的強烈接觸。
再次,邊緣的拋光表面206和空氣軸承表面端部上的傾斜表面211具有截面為倒R形的凹形弧面。因此,該凹形弧面這樣起作用,使得與該凹形弧面撞擊的空氣流一度減速,然后使該空氣流沿水平方向即沿平行于磁記錄介質(zhì)的方向(或滑動器的面對磁記錄介質(zhì)的表面)流動。也就是,例如,即使當(dāng)從外部空氣進(jìn)入磁記錄裝置的灰塵或其它微粒懸浮于或附著于磁記錄介質(zhì)表面而滑動器移近該表面時,該實施例的滑動器200的邊緣的拋光表面206的截面形狀和空氣軸承表面端部上的傾斜表面211能夠像防護(hù)板一樣地使灰塵或微粒像空氣流一樣地水平流動。因此,可以防止灰塵或微粒被流體動力學(xué)地抽吸并進(jìn)入磁記錄介質(zhì)和滑動器200之間的間隙。結(jié)果,可以避免損傷,如由于灰塵或微粒而在磁記錄介質(zhì)表面、滑動器200的空氣軸承表面的軌道210表面、磁頭部分等上面的擦傷。
下面,描述加工如上所述地分開的滑動器200的角的方法。
首先,如圖9中所示的示意例子,使滑動器200的邊緣沿線鋸103的長度傾斜,使線鋸103與滑動器200的邊緣互相交叉的角上相接觸。然后,當(dāng)線鋸103沿縱向滑動并壓緊滑動器200的角上時,線鋸103和滑動器200的相對部分彼此相對地轉(zhuǎn)動。然后,如圖10中所示的主要部分放大圖,當(dāng)與線鋸103接觸的表面被拋光時,接觸表面被倒角,使得該表面的截面可以具有凹形弧面,由此可以得到拋光表面206。
其次,線鋸103和滑動器200的相對位置如上所述地彼此相對地轉(zhuǎn)動,由此,從滑動器200上方看(從圖10中箭頭1001方向看),拋光表面206的輪廓外形基本上形成四分之一圓?;蛘呤牵鐖D11中所示,從圖10中上述箭頭1001方向看,線鋸103這樣安置,使得線鋸103的長度可以傾斜到每個滑動器200上的邊緣線,從而利用保持的合適張力產(chǎn)生拋光,由此也可以產(chǎn)生倒角,因而每個角上的寬度可以如圖12所示地減小。
其次,如圖13A和13B示意表示,在滑動器200的切割槽204的同一寬度d和線鋸103沿滑動器200厚度壓緊的同一深度的情況下,用大直徑線鋸103A得到的拋光表面206A的曲率半徑和寬度尺寸(見圖13A)大于用小直徑線鋸103B得到的拋光表面206B的曲率半徑和寬度尺寸(見圖13B)。
再次,當(dāng)直徑不同的線鋸103在同一條件如上述條件下使用時,用大直徑線鋸103A得到的從拋光表面206到切割表面205的角度為接近90度,大于用小直徑線鋸103B得到的從拋光表面206得到切割表面205的角度。因此,考慮這樣一種趨勢,可以使用這樣一種直徑的線鋸103,就是能夠獲得所要角度和尺寸的拋光表面206或空氣軸承表面的傾斜表面211(這也是邊緣的一種拋光表面類型),并可以合適地調(diào)整線鋸的壓緊深度。
在如上所述地進(jìn)行拋光后,將滑動器200切割成單個的滑動器200,然后使單個的滑動器200與暫時支承體202分開,由此可以得到完全分開的單個滑動器200。
在該實施例中,已經(jīng)說過,滑動器200最后與暫時支承體202分開。但是,本發(fā)明不限于該實施例。例如,暫時支承體202用絕緣材料制成,而滑動器與暫時支承體202一起切割到單個滑動器200中,由此,絕緣的暫時支承體202可以用作最終得到的每個滑動器200中的絕緣層。因而,暫時支承體202也可以用作構(gòu)成每個滑動器200的結(jié)構(gòu)一部分的絕緣層,不必從單個滑動器200上除去。
再次,用上述實施例的同樣方式,本發(fā)明可以適當(dāng)?shù)赜糜诜珠_這樣一種結(jié)構(gòu)的懸浮式頭的步驟,在該結(jié)構(gòu)中,在懸臂頂端上安裝一個用于磁-光記錄的光學(xué)組件,而非磁頭;可以適當(dāng)?shù)赜糜诜珠_這樣一種結(jié)構(gòu)的懸浮式頭的步驟,該結(jié)構(gòu)具有磁頭和用于磁-光記錄的光學(xué)頭部;等等。
或者是,用上述實施例的同樣方式,本發(fā)明可以適當(dāng)?shù)赜糜诜珠_包括一個接觸片的接觸式磁頭或光學(xué)頭的步驟等等,該接觸片用于接觸磁盤表面而不會損傷磁盤表面。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明的滑動器,面對磁記錄介質(zhì)的表面周邊上的邊緣被倒角成凹形弧面。該表面為沒有剝裂和突起的極光滑表面,而且,滑動器的面對磁記錄介質(zhì)的表面周邊上的邊緣在截面中形成凹形弧面。因此,即使當(dāng)滑動器向磁記錄介質(zhì)表面傾斜時,也可以降低滑動器與磁記錄介質(zhì)表面強烈接觸的可能性。因此,獲得下列效果可以提供這樣一種磁頭,當(dāng)該磁頭例如被包括在和用于硬盤驅(qū)動器中時,它可以高度可靠地使用而不會對磁盤造成損傷和產(chǎn)生讀/寫誤差。
此外,根據(jù)加工本發(fā)明的滑動器的方法,預(yù)先切割一缺口到襯底厚度的接近中點處,或該襯底進(jìn)一步切割穿過襯底的總厚度,然后線鋸與缺口接觸。因而,該缺口起導(dǎo)向線的作用并通過自準(zhǔn)直引導(dǎo)線鋸到合適的邊界(拋光位置),由此可在精確位置產(chǎn)生拋光。因此得到能夠容易地制造本發(fā)明的滑動器的效果。
顯然,根據(jù)上述說明,本發(fā)明可以進(jìn)行許多修改和變化。因此,可以理解,在附屬的權(quán)利要求書的范圍內(nèi),除了上面具體描述的以外,本發(fā)明還可用其它方式實施。
權(quán)利要求
1.一種滑動器,有一個多面體開外形輪廓和一個面對磁記錄介質(zhì)的表面,其中,面對磁記錄介質(zhì)的表面周邊上的外形輪廓邊緣中的至少一個被倒角成為凹形弧面。
2.一種加工有一個多面體外形輪廓和一個面對磁記錄介質(zhì)的表面和滑動器的方法,用于使該滑動器的面對磁記錄介質(zhì)的表面周邊上的外形輪廓邊緣中的至少一個被倒角成為凹形弧面,該方法包括一個拋光步驟,使線鋸與至少一個邊緣接觸,然后在沿縱向滑動線鋸的同時使線鋸壓緊滑動器,由此拋光與線鋸接觸的表面并將該接觸表面倒角成為凹形弧面。
3.一種如權(quán)利要求2所述的加工滑動器的方法,其特征在于,該拋光步驟還包括下列步驟,就是使線鋸與一個在滑動器的兩邊緣互相交叉處的角上接觸,使滑動器的邊緣沿線鋸長度傾斜,然后在使線鋸沿線鋸長度滑動的同時使線鋸緊壓滑動器的該角,由此拋光該與線鋸接觸的表面并對該接觸表面倒角,使得該接觸表面在截面中具有凹形弧面。
4.一種如權(quán)利要求3所述的加工滑動器的方法,其特征在于,該拋光步驟是通過使用含顆粒直徑等于或小于5μm的磨料微粒的稀漿以及該線鋸而完成的。
5.一種加工有一個多面體外形輪廓和一個面對磁記錄介質(zhì)的表面和滑動器的方法,用于使該滑動器的面對磁記錄介質(zhì)的表面周邊上的外形輪廓邊緣中的至少一個被倒角成凹形弧面,該方法包括一個多重粘合步驟,用于在一個襯底上形成多個滑動器的組;一個支承步驟,使一個暫時支承體能夠在與襯底前表面對置的后表面上支承滑動器,這些滑動器多重粘合在該襯底前表面上;一個切割邊界的切割步驟,用于從襯底前表面沿襯底厚度穿過襯底的全厚度單個地分開滑動器,至少不完全切割該暫時支承體;以及一個拋光步驟,使直徑大于通過切割步驟切割的部分的寬度的線鋸與該切割部分接觸,然后當(dāng)線鋸沿縱向滑動時使線鋸壓緊滑動器,由此拋光與線鋸接觸的表面,并將該接觸表面倒角成為凹形弧面。
6.一種如權(quán)利要求5所述的加工滑動器的方法,其特征在于,該拋光步驟還包括下列步驟,就是使線鋸與一個在滑動器的兩邊緣互相交叉處的角上接觸,使滑動器的邊緣沿線鋸長度傾斜,然后在使線鋸沿線鋸長度滑動的同時使線鋸壓緊滑動器的該角,由此拋光該與線鋸接觸的表面,并對該接觸表面倒角,使得該接觸表面在截面中具有凹形弧面。
7.一種如權(quán)利要求6所述的加工滑動器的方法,其特征在于,該拋光步驟是通過使用含顆粒直徑等于或小于5μm的磨料微粒的稀漿以及該線鋸而完成的。
8.一種加工有一個多面體外形輪廓和一個面對磁記錄介質(zhì)的表面的滑動器的方法,用于使該滑動器的面對磁記錄介質(zhì)的表面周邊上的外形輪廓邊緣中的至少一個被倒角成凹形弧面,該方法包括一個多重粘合步驟,用于在一個襯底上形成多個滑動器的組;一個在邊界處切割缺口的切缺口步驟,用于從襯底前表面沿襯底厚度單個地分開多重粘合的滑動器到襯底厚度的接近中點;以及一個拋光步驟,使直徑大于該切口寬度的線鋸與該切口接觸,然后當(dāng)線鋸沿縱向滑動時使線鋸壓緊滑動器,由此拋光與線鋸接觸的表面,并將該接觸表面倒角成凹形弧面。
9.一種如權(quán)利要求8所述的加工滑動器的方法,其特征在于,該拋光步驟還包括下列步驟,就是使線鋸與一個在滑動器的兩邊緣互相交叉處的角上接觸,使滑動器的邊緣沿線鋸長度傾斜,然后在使線鋸沿線鋸長度滑動的同時使線鋸壓緊滑動器的該角,由此拋光該與線鋸接觸的表面并對該接觸表面倒角,使得該接觸表面在截面中具有凹形弧面。
10.一種如權(quán)利要求9所述的加工滑動器的方法,其特征在于,該拋光步驟是通過使用含顆粒直徑等于或小于5μm的磨料微粒的稀漿以及該線鋸而完成的。
全文摘要
通過解決由于銳角邊緣線和有害的突起或剝裂而產(chǎn)生的對記錄介質(zhì)如磁盤的損害問題,提供一種滑動器和加工滑動器的方法,它能使磁頭不損傷磁盤和不產(chǎn)生讀/寫誤差。從桿的前表面沿厚度穿過全厚度切割滑動器,由此使滑動器互相單個地分開。使直徑大于切割部分寬度(切割槽寬度)的線鋸與切割槽的一部分接觸。當(dāng)線鋸沿縱向滑動時,使線鋸沿桿的厚度壓緊,由此使每個滑動器的邊緣磨成圓角。這樣,在每個滑動器的邊緣被倒角而在截面中成為凹形弧面時,可以得到極光滑的拋光表面。
文檔編號G11B5/60GK1272669SQ00108250
公開日2000年11月8日 申請日期2000年4月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月30日
發(fā)明者袋井修, 藤井隆司 申請人:Tdk株式會社
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