專利名稱：導(dǎo)電性薄片、薄板燒結(jié)體及陶瓷基片的制造及加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)電性薄片、薄板燒結(jié)體及薄膜磁頭用的陶瓷基片的制造方法以及導(dǎo)電性薄片的加工方法。
近年來，計(jì)算機(jī)等的硬盤驅(qū)動(dòng)(HDD)裝置和軟盤驅(qū)動(dòng)(FDD)裝置等的種種磁記錄裝置，使用薄膜磁頭。伴隨著薄膜磁頭的小型化，作為磁頭用基片使用的導(dǎo)電性薄片的厚度正在變薄。為了尋求磁頭用基片的高硬度及耐摩損性，目前使用具有Al2O3-Ti系、SiC系及ZrO2系等組分的陶瓷材料。例如，作為磁頭用陶瓷基片，目前被廣泛使用的ALTIC薄片，是通過燒結(jié)和加工礬土(Al2O3)及鈦碳化物(TiC)等原料而制造的。雖然厚度1.2mm左右的ALTIC薄片作為磁頭用基片被實(shí)用化，但還希望開發(fā)一種，為了磁記錄更高密度化，更薄且光滑的陶瓷基片。
由于陶瓷基片的制造中，燒結(jié)工序是不可欠缺的，在燒結(jié)時(shí)，燒結(jié)體的溫度分布不均而產(chǎn)生燒結(jié)基片「凸凹度」等的變形的現(xiàn)象是很多的。形成的基片的厚度越薄(例如2mm以下)，基片產(chǎn)生的大凸凹度越明顯。以往，這種「凸凹度」是通過研磨、平坦化基片表面而被去除的。
由于作為薄膜磁頭用基片使用的燒結(jié)體具有極高的硬度(威氏硬度2000以上)，其研磨需要很多時(shí)間。例如，將厚度2mm的板狀的燒結(jié)體研磨成1.2mm厚度需要加工數(shù)十小時(shí)。另一方面，由于形成的燒結(jié)體越薄，燒結(jié)體具有的剛性越低，燒結(jié)體的「凸凹度」越明顯。因此，今后需要更薄的陶瓷基片時(shí)，用現(xiàn)在的方法形成基片，燒結(jié)后需要研磨等的加工工序耗費(fèi)大量的時(shí)間，可以想象生產(chǎn)效率明顯低下。這對于薄膜磁頭的擴(kuò)大再生產(chǎn)，無疑是很大的障礙。
還有，「凸凹度」的問題，不僅限于薄膜磁頭用陶瓷基片，在形成薄板狀燒結(jié)體時(shí)，也廣泛產(chǎn)生此類現(xiàn)象。為此，為消除凸凹度，需要很多時(shí)間，存在使生產(chǎn)成本增大的問題，在包括燒成工序的燒結(jié)體的制造方法(例如「燒結(jié)磁鐵的制造方法」中也大量存在上述問題。
本發(fā)明鑒于上述各點(diǎn)，其目的在于提供一種，減少燒結(jié)體出現(xiàn)的「凸凹度」由此，可縮短需消除「凸凹度」的長研磨加工時(shí)間的導(dǎo)電性薄片、薄板燒結(jié)體及薄膜磁頭用的陶瓷基片的制造方法以及導(dǎo)電性薄片的加工方法。
本發(fā)明的燒結(jié)體的制造方法，是在形成無凸凹問題的厚度的導(dǎo)電性燒結(jié)體之后，切片加工所述燒結(jié)體，由此，將所述燒結(jié)體切斷、分離成2片以上的薄片。
按照本發(fā)明的導(dǎo)電性薄片的制造方法包括，形成有實(shí)質(zhì)平行的2個(gè)面的導(dǎo)電性燒結(jié)體的工序，和沿所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的所述2個(gè)面的大致平行的面切片加工所述導(dǎo)電性燒結(jié)體，并將所述導(dǎo)電性燒結(jié)體切斷分離成2以上的導(dǎo)電薄片的工序。
所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的切片加工理想的是在放電用銅絲和所述導(dǎo)電性燒結(jié)體之間施加電壓，同時(shí)，通過對所述導(dǎo)電性燒結(jié)體相對移動(dòng)所述銅絲的銅絲放電加工法來進(jìn)行。
在理想的實(shí)施形式中，所述電壓是施加脈沖電壓。
對所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的所述銅絲的相對移動(dòng)速度調(diào)整切斷分離后的所述導(dǎo)電性薄片的放電加工面的凸面量為50μm以下是理想的。
對所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的所述銅絲的相對移動(dòng)速度為500mm2/分以下是理想的。
至少所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的切斷結(jié)束之前的1mm開始，對切斷結(jié)束的所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的所述銅絲的相對移動(dòng)速度被設(shè)定成比在所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的切斷開始時(shí)的所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的所述銅絲的相對移動(dòng)速度還低是理想的。
對所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的切斷結(jié)束的所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的所述銅絲的相對移動(dòng)速度在130mm2/分，以下是理想的。
在理想的實(shí)施形式中，所述導(dǎo)電性燒結(jié)體是由包含礬土、鈦及碳的導(dǎo)電性陶瓷形成的。
按照本發(fā)明的薄板燒結(jié)體的制造方法包括，形成將原料燒成威氏硬度2000以上燒結(jié)體的工序，和通過用銅絲放電加工法切片加工所述導(dǎo)電性燒結(jié)體，形成比所述導(dǎo)電性燒結(jié)體還薄的2片以上的薄板燒結(jié)體的工序。
按照本發(fā)明的其它的薄板燒結(jié)體的制造方法包括，形成將原料燒成威氏硬度2000以上燒結(jié)體的工序，和通過切片加工所述燒結(jié)體，形成比所述燒結(jié)體還薄的2片以上的薄板燒結(jié)體的工序。
按照本發(fā)明的薄膜磁頭用的陶瓷基片的制造方法包括，通過燒結(jié)原料后，研磨形成，具有實(shí)質(zhì)的平行的2個(gè)面的導(dǎo)電性燒結(jié)工序，和沿所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的所述2個(gè)面的大致平行的面切片加工所述導(dǎo)電性燒結(jié)體，并將所述導(dǎo)電性燒結(jié)體切斷分離成2片以上的薄膜磁頭用陶瓷基片的工序。
在理想的實(shí)施例中還包括研磨所述薄膜磁頭用的陶瓷基片的表面，及基片厚度為1.2mm以下的工序，并抑制其研磨量為0.7mm以下。
按照本發(fā)明的導(dǎo)電性薄片的加工方法包括，將導(dǎo)電性燒結(jié)體安置在銅絲放電加工裝置上的工序，和在所述銅絲放電加工裝置的銅絲和所述導(dǎo)電性燒結(jié)體之間施加電壓，同時(shí)，對所述導(dǎo)電性燒結(jié)體相對移動(dòng)所述銅絲，切片加工所述導(dǎo)電性燒結(jié)體，由此，將所述導(dǎo)電性燒結(jié)體切斷、分離成凸面量在50μm以下，具有所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的厚度的一半以下厚度的多個(gè)導(dǎo)電性薄片的工序。
在切斷分離所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的工序中，最好用具有彈性的保持構(gòu)件，在所述銅絲的移動(dòng)方向沿平行的方向按下所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的端面。
下面，簡要說明附圖。


圖1是表示陶瓷基片的制造工序的主要順序的流程圖。
圖2是表示在本實(shí)施例的制造方法的切片加工中所適于使用的銅絲放電加工裝置的概略構(gòu)成圖。
圖3(a)-(d)是為更詳細(xì)說明切斷加工(切片加工)的狀態(tài)的圖，用銅絲在銅絲垂直的面切下導(dǎo)電性燒結(jié)體及銅絲的剖面模式圖。
圖4是一例表示為保持燒結(jié)體所使用的臺(tái)架的俯視圖。
圖5(a)是表示切片加工后的薄片的加工面的凸面量C1的剖面圖，圖5(b)是表示薄燒結(jié)體10′的凸面量C2及C3的剖面圖，圖5(c)是表示薄的燒結(jié)體10″的凸面量C4及C5的剖面圖。
圖6是表示切片后的薄片的切斷面(或是放電加工面)的「凸面量」怎樣依賴切斷速度的曲線圖。
圖7是表示切片后的薄片的切面(或是放電加工面)的表面光潔度怎樣依賴切斷速度的曲線圖。
圖中，10、10′、10″-導(dǎo)電性燒結(jié)體；10a、10b-切片后的薄片；12-導(dǎo)電性燒結(jié)體的槽；22-銅絲；24a、24b-銅絲保持構(gòu)件；26a-第1旋轉(zhuǎn)滾筒；26b-第2旋轉(zhuǎn)滾筒；27-貯槽；28-加工用電源；40-基片保持部；50-臺(tái)架；51-基片插入部；56-按壓部；100-燒結(jié)體的端面(切斷終端面)；102-燒結(jié)體的主面；104-薄片切斷面；C1～C5-凸面量。
發(fā)明的實(shí)施例本發(fā)明為了解決通過利用如熱壓形成等的燒結(jié)現(xiàn)象的工序例如在形成2mm以下厚度的燒結(jié)體時(shí)，由于種種原因所產(chǎn)生的「凸凹度」問題，在形成無「凸凹度」問題厚度(例如超過2mm的厚度)的較厚的燒結(jié)體之后，將其燒結(jié)體切片成2片以上的薄片。
下面，參照附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施例。
首先，在參照圖1～圖3的同時(shí)，說明按照本發(fā)明的薄膜磁頭用陶瓷基片的制造方法。
圖1是表示陶瓷基片的制造工序的主要順序的流程圖。用本實(shí)施形式，于工序S1準(zhǔn)備了礬土及鈦碳化物等的原料粉末之后，經(jīng)混合這些粉末的工序S2及熱壓成形工序S3，形成厚度約4mm、長100mm、寬100mm的矩形導(dǎo)電性燒結(jié)體。本實(shí)施例的情況含有形成的燒結(jié)體的礬土約70wt％，鈦碳化物約30wt％。該燒結(jié)體也可以含有MgO等的其它成分。得到的燒結(jié)體的威氏硬度是2400-2500左右。如按照以往的制造方法，在得到燒結(jié)體之后，為消除燒結(jié)體的「凸凹度」，進(jìn)行長時(shí)間的研磨加工(鏡面加工等)。但是，用本實(shí)施例，由于形成厚度4mm的較厚的燒結(jié)體，燒結(jié)基片的剛性大，幾乎不發(fā)生「凸凹度」。還有，通過燒成，形成礬土·鈦碳化物的導(dǎo)電性燒結(jié)體的詳細(xì)過程，例如，在特公昭61-50906號公報(bào)上公開。該工藝方法本身是使用眾所周知的方法進(jìn)行的。
對由燒成得到的上述導(dǎo)電性燒結(jié)體的表面施行了簡單的研磨處理等的前處理之后，進(jìn)行為將該燒結(jié)體剪切成2片薄片的切片加工工序S4。用本實(shí)施例，由于非加工物是由具有導(dǎo)電性的高硬度陶瓷材料形成的，所以用放電加工技術(shù)進(jìn)行薄片切片。由1片燒結(jié)體所切片的2片薄片，例如，各具有1.6-1.8μm左右的厚度。對這些薄片，進(jìn)行使用金剛石料漿(平均粒徑1μm左右)鏡面加工等的研磨加工工序S5，形成最終厚1.2mm(表面光潔度Ra＝200nm以下)的薄片。用以往的方法研磨厚度為2mm的燒結(jié)體，加工厚度1.2mm時(shí)，研磨量是0.8mm，如按照本實(shí)施例能夠做到研磨量為0.7mm以下。
對這樣得到的薄片，按后面的需要，一邊用激光等進(jìn)行標(biāo)識，一邊進(jìn)行用濺射法在薄片的表面形成絕緣被膜等的附加工序。
圖2表示恰當(dāng)使用本實(shí)施例的制造方法的切片加工的銅絲放電加工裝置20的概略構(gòu)成。圖2的裝置20是在矩形的導(dǎo)電性燒結(jié)體10和接近該位置配置的導(dǎo)電性銅絲(直徑約為0.1-0.35φmm)22之間施加高電壓脈沖，由此，在導(dǎo)電性燒結(jié)體10和銅絲22之間引起電暈放電這樣的結(jié)構(gòu)。通過該放電，切取接近銅絲22的導(dǎo)電性燒結(jié)體10的一部分，進(jìn)行切斷加工(切片加工)。圖2表示燒結(jié)體10被加工過程中，各階段的配置關(guān)系。通過放電由導(dǎo)電性燒結(jié)體10切削下來的粉狀物(切屑)通過沿銅絲22噴出的水流，迅速地被沖向非放電區(qū)域，使之不會(huì)成為二次放電的原因。水流是通過圖中沒有示出的泵將貯槽27供給的水在銅絲保持構(gòu)件24a的附近噴出而形成的。導(dǎo)電性燒結(jié)體10在用純度較高的水(電阻率ρ約為105Ω·cm以上)中浸泡的狀態(tài)下受到放電加工處理，由銅絲保持構(gòu)件24a的附近噴出的水，能夠在導(dǎo)電性燒結(jié)體10的被加工部件的附近形成強(qiáng)水流。
銅絲22是由合適的黃銅形成。銅絲22由于放電經(jīng)一定時(shí)間的摩損，在用銅絲保持構(gòu)件24a和24b保持的同時(shí)，由第1旋轉(zhuǎn)滾筒26a向第2旋轉(zhuǎn)滾筒26b卷繞。向銅絲22提供某種程度的張力的結(jié)果，是大致伸展為直線狀的狀態(tài)下使用，稍微的撓度是不可避免的。銅絲保持構(gòu)件24a和24b固定在無圖示的支架上，支架通過電動(dòng)機(jī)等的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(無圖示)隨著保持構(gòu)件24a及24b和銅絲22，沿箭頭A的方向(切斷方向或是切片方向)水平方向驅(qū)動(dòng)。用該裝置20，對固定了位置的被加工物(燒結(jié)體10)，移動(dòng)銅絲22，或者與此相反，也可固定銅絲22的位置，移動(dòng)被加工物。導(dǎo)電性燒結(jié)件10，安裝在后面詳細(xì)說明的臺(tái)架內(nèi)，通過臺(tái)架上的基片保持部40等被保持和固定。
下面，參照圖3(a)至(d)，詳細(xì)說明放電切斷加工(切片加工)的情況。圖3(a)至(d)表示用銅絲22在銅絲22垂直的面剪切薄板狀的導(dǎo)電性燒結(jié)體10及銅絲22的剖面模式。
首先，如圖3(a)所示，在導(dǎo)電性燒結(jié)體10的一端面附近配置銅絲。由于用圖1的加工用電源28在銅絲22和導(dǎo)電性燒結(jié)體10之間施加高電壓，在銅絲22和導(dǎo)電性燒結(jié)體10的空間產(chǎn)生放電。通過放電，切取導(dǎo)電性燒結(jié)體10的一端面的中央部，沿銅絲22形成延續(xù)直線狀的槽12。該槽12的深度(沿圖中的箭頭A的方向計(jì)測的值)隨著向箭頭A方向移動(dòng)銅絲22而增大，如圖(b)所示，亦即在燒結(jié)體10上形成深的斷開處。銅絲22向位于圖中左側(cè)的燒結(jié)體的端面(終端面)100將燒結(jié)體10一分為二。如圖3(c)所示那樣銅絲22在到達(dá)終端面100的附近(離端面1～2mm)之后，銅絲22如圖3(d)所示那樣，將燒結(jié)體10完全分離成二部分(薄片)10a和10b。這樣，將1片燒結(jié)體10切成(切片)2片薄片10a和10b。切斷分離后的各薄片10a及10b的厚度，此時(shí)約為1.8mm。不用說，各薄片10a及10b的厚度，當(dāng)然依靠切片加工所使用的燒結(jié)體的厚度10和銅絲22的直徑變化。因此，也可將厚度3mm左右的燒結(jié)體切片成厚度為1.2mm～1.4mm左右的2片薄片。
在本實(shí)施形式中，燒結(jié)體10是板狀，有實(shí)質(zhì)平行的2個(gè)面(主面)102。沿各面大致平行的面在其2個(gè)面102的大致中央，邊移動(dòng)銅絲22，邊實(shí)行放電加工。移動(dòng)銅絲22由于加工面與燒結(jié)體10的2個(gè)平面102大致平行，得到的2片薄片10a及10b，具有大致均一的厚度。如果，移動(dòng)的銅絲22，與加工面和燒結(jié)體10具有的2個(gè)面102有稍微傾斜角那樣的配置時(shí)，根據(jù)地點(diǎn)，也可得到變化厚度的薄片。并且，不僅燒結(jié)體10的2個(gè)面的主面102的大致中央，如沿偏向任何面的面移動(dòng)銅絲22，也可同時(shí)形成相互不同厚度的2片薄片。例如，也可將厚度約3.5mm的平板燒結(jié)體，切成厚度0.8mm的薄片的厚度1.2mm的薄片。
下面，說明在放電加工時(shí)，為插入和保持燒結(jié)體的臺(tái)架。圖4表示本實(shí)施例使用的臺(tái)架50的結(jié)構(gòu)。該臺(tái)架50具有沿箭頭B方向配置的多個(gè)基片插入部51使之能夠同時(shí)安裝，保持多個(gè)燒結(jié)體(基片)10?；瑺畹臒Y(jié)體10插入用虛線表示輪廓的區(qū)域。所插入的各燒結(jié)體10通過基片保持部40用與箭頭C平行的力被按壓，并固定·保持在其處?；３植?0由于有彈性，可用適當(dāng)?shù)牧υ谂c燒結(jié)體10的主面平行的方向(縱向)按壓燒結(jié)體10，由此，防止燒結(jié)體10的破裂。基片保持部40是由挾住放電銅絲22的二個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，在切片加工時(shí)移動(dòng)銅絲22的區(qū)域中，形成必要的空間(例如寬幅1mm左右的空間)。圍繞基片保持部40的孔部分52在開始切片加工時(shí)，相當(dāng)配置銅絲22之處?？撞糠?2能夠通過銅絲22那樣，貫通在圖垂直方向的基片保持部40。另一方面，在切片加工結(jié)束時(shí)，在銅絲22的移動(dòng)停止之處，形成其他的孔部分54。該孔部分54，形成接觸臺(tái)架50的面的燒結(jié)體10的其他端面。在該面，沒有提供特別高的彈性，可配置基片保持部40那樣的具有彈性的構(gòu)件。通過基片保持部40和基片插入部51的一側(cè)面(形成孔部分54的區(qū)域)挾持燒結(jié)體10。基片保持部40由于具有彈性，不增加燒結(jié)體10不需要的應(yīng)力。
在臺(tái)架50中，為了其他的燒結(jié)體10的位置不偏移箭頭B方向而設(shè)置第1按壓部56及第2按壓部57。第2按壓部57具有沿箭頭B方向可移動(dòng)的前端部和驅(qū)動(dòng)其前端部的構(gòu)件，第2按壓部57的前端是可按壓從圖4的左側(cè)各燒結(jié)體10的左側(cè)主面中央部那樣構(gòu)成的。雖然第2按壓部分57僅圖4中的1處標(biāo)注，但是實(shí)際按各基片插入部51的數(shù)全都配置。通過操作向臺(tái)架外側(cè)突出的構(gòu)件，調(diào)整第2按壓部57的位置，在輕按燒結(jié)體10的一主面位置，移動(dòng)和固定第2按壓部57。其結(jié)果，由于用第1按壓部56及第2按壓部57挾持燒結(jié)體10，在切片加工時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生燒結(jié)體10的移位。還有，燒結(jié)體10的保持方法不限于本實(shí)施例說明的方法。另外，也可采用按照燒結(jié)體10的形狀和尺寸，適宜的保持機(jī)構(gòu)。
將保持1片或1片以上的燒結(jié)體10的臺(tái)架50如圖2所示那樣。固定在銅絲放電加工裝置上，進(jìn)行所述的切片加工。由銅絲放電裝置的加工用電源28，通過配線及基片保持部40，向燒結(jié)體10供給電壓。例如，用1～2微秒的脈沖寬度，在銅絲22和燒結(jié)體10之間流過300-400A的電流時(shí)(約投入170W的功率時(shí))、對于銅絲22，燒結(jié)體10位于正電位。還有，對通過同時(shí)移動(dòng)多個(gè)銅絲的多個(gè)燒結(jié)體10，如同時(shí)進(jìn)行切片加工，可顯著提高薄片制造效率。
下面，定義為評價(jià)「凸凹度」程度的「凸面量」。首先，參照圖5(a)至(c)。圖5(a)至(c)所表示的C1～C5都表示特定面的「凸面量」。在本申請的說明書中，所謂「凸面量」意味著特定面的凸部頂點(diǎn)(或凹部最低點(diǎn))與基準(zhǔn)面之間的距離?！富鶞?zhǔn)面」定義為，在不產(chǎn)生凸凹度時(shí)，應(yīng)位于「特定面」位置所規(guī)定的面(圖中用虛線表示的面)。
圖5(a)是表示切片加工后的薄片的加工面的凸面量C1的樣式。圖5(b)是表示薄的燒結(jié)體10′的面106及108的凸面量C2及C3。圖5(c)是表示薄的燒結(jié)體10″的面110及112的凸面量C4及C5。
下面，參照圖6，說明放電加工時(shí)的切斷速度(銅絲和導(dǎo)電性燒結(jié)體之間規(guī)定的相對移動(dòng)速度比率)對放電加工面產(chǎn)生怎樣的影響。還有，在本實(shí)施例中，根據(jù)每單位時(shí)間放電加工的燒結(jié)體的面積，定義「切斷速度」。圖6是表示在切片后的薄片10a的切斷面(或是放電加工面)104的「凸面量」對切斷速度怎樣變化的曲線圖。由圖6的曲線得知，伴隨加大切斷速度(切片速度)，凸面量也增大?？梢哉J(rèn)為這是由于，伴隨加大切斷速度，產(chǎn)生來自燒結(jié)體10的大量削末(切屑)，由于不能順利地進(jìn)行去除，在銅絲22和「切屑」之間產(chǎn)生二次放電所造成的。切斷速度快時(shí)的加工面，如所述的圖5(a)所示那樣，中央部呈塌陷形狀。將薄片10a用于薄膜磁頭用基片時(shí)，剛切片之后的凸面量C1最好是在50μm以下。當(dāng)凸面量C1超過50μm時(shí)，需要切削凸面狀凸起部分的格外工序；失去了實(shí)施本發(fā)明的制造方法的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)切片加工面的凸面量為50μm以下時(shí)，切斷速度為500mm2/分以下。因此，切斷速度最好是在500mm2/分以下。圖7表示切片后的薄片10a的切斷面(或是放電加工面)104的表面光潔度按切斷速度怎樣變化的曲線圖。從圖7的曲線中得知，伴隨切斷速度的加快，表面光潔度也增大。從縮短以后所進(jìn)行的研磨工序時(shí)間的觀點(diǎn)出發(fā)，表面光潔度在30μm以下是理想的。因此，從該觀點(diǎn)出發(fā)，希望切斷速度在340mm2/分以下。
圖6及圖7所表示的數(shù)據(jù)，是按以下條件得出的。
放電脈沖寬度1-2微秒(μS)銅絲直徑典型的是0.25φmm放電加工功率約170W被加工物的種類礬土·鈦碳化物被加工物的尺寸4mm×100mm×100mm凸面量及表面光潔度的測定是使用接針式光潔度測定儀進(jìn)行的。
圖6及圖7的數(shù)據(jù)，是用一定的切斷速度進(jìn)行切片時(shí)得到的，但是，在實(shí)際的制造工序中不需要維持一定的切斷速度。例如，在圖3(a)至(c)所示的階段中，切斷速度為130mm2/分以上，500mm2/分以下，在圖3(c)至(d)所表示的階段中，最好設(shè)定切斷速度為不到130mm2/分。這是由于在切斷速度超過130mm2/分的狀態(tài)下，銅絲22橫切燒結(jié)體終端面100時(shí)，在終端面100產(chǎn)生破裂。為防止燒結(jié)體10的破裂，在由圖3(a)至(d)的全過程，雖然也可使切斷速度不足130mm2/分，但是該種情況，存在切片工序需要的處理時(shí)間過長的弊端。因此，如前所述，銅絲22從終端面100開始到如1～2mm以內(nèi)的接近距離為止，用較快的速度(例如240mm2/分左右的速度)進(jìn)行切斷，銅絲22在由終端面100開始到接近2mm以內(nèi)的距離之后，將切斷速度減慢到不足130mm2/分是有效率的。切斷速度的切換，可按照銅絲22的移動(dòng)距離(送)，用自動(dòng)執(zhí)行那樣的裝置，程序執(zhí)行。至少象這樣的切斷速度分2段變化，當(dāng)作為切片加工對象的材料的硬度高時(shí)(例如切片加工威氏硬度為2000以上的燒結(jié)體時(shí))具有特別好的效果。這是因?yàn)榍衅庸げ牧系挠捕仍礁撸瑹Y(jié)體越容易產(chǎn)生破裂。
如按照本實(shí)施例的方法，例如，得到厚度1.2mm的薄片所需要的作業(yè)時(shí)間，與用以往的方法，形成厚度2.0mm的燒結(jié)體之后經(jīng)研磨得到1.2mm的薄片時(shí)相比較，縮短60-70％左右的時(shí)間。還有，切片加工需要的時(shí)間，充其量30～40分左右。如按照本實(shí)施例，由于將1片燒結(jié)體效率地切出2片薄片，節(jié)省了浪費(fèi)的材料，有效利用了資源。
在本實(shí)施例中，使用1根銅絲，將1片燒結(jié)體切成2片薄片，但是如銅絲的數(shù)量為n根(n≥2)，也可將1片燒結(jié)體同時(shí)切出n+1片薄片，可大為增加作業(yè)效率。但是，為實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，需要減細(xì)銅絲的直徑，充分加大切片加工前的燒結(jié)體的厚度。當(dāng)加厚形成燒結(jié)體時(shí)，由于在燒結(jié)體的內(nèi)部產(chǎn)生燒結(jié)不完全現(xiàn)象，因此，形成厚燒結(jié)體時(shí)需要改善燒結(jié)方法。即使實(shí)行用1根銅絲對1片燒結(jié)體的多次切片加工，也可將1片燒結(jié)體切出3片以上的薄片。
在這樣的本實(shí)施例中，作為薄膜磁頭用基片，針對今后要求越來越薄的薄片的狀況，特意形成厚的燒結(jié)體之后，對其燒結(jié)體進(jìn)行切片加工，采用了新方法。并且，以該種情況的燒結(jié)體具有導(dǎo)電性為著眼點(diǎn)，通過采用了銅絲放電加工，得到效率好的希望的厚度的薄片是成功的。而且，發(fā)現(xiàn)加工速度(切斷速度)和凸面量、表面光潔度的關(guān)系，通過在合適的條件進(jìn)行放電加工，切出具有薄膜磁頭用基片所要求的高平整性的高成品率的多片薄片。這樣的本實(shí)施例的方法，對將來的增大存儲(chǔ)容量及擴(kuò)大再生產(chǎn)，在高經(jīng)濟(jì)效率下，使提供一種即薄又高強(qiáng)度且高性能的薄膜磁頭用的陶瓷基片成為可能，在產(chǎn)業(yè)上具有極高的實(shí)用性。
以上，說明了關(guān)于本發(fā)明的薄膜磁頭用的陶瓷基片的制造方法，但是，本發(fā)明的適用對象不限于此。因?yàn)槭窃谕ㄟ^燒結(jié)工序，形成薄板狀的構(gòu)件(薄板)時(shí)，產(chǎn)生「凸凹度」問題。因此，即使對通過燒成過程形成小型磁鐵時(shí)，本發(fā)明的制造方法也是有效的。磁鐵的用途廣泛，根據(jù)用途，其尺寸也日益小型化，也需要成為凸凹度問題的薄板狀(薄壁)磁鐵。為此，本發(fā)明期待在包括這些燒結(jié)磁鐵的廣泛的領(lǐng)域的應(yīng)用也能很好地奏效。
還有，即使用銅絲放電加工以外的方法也能切片加工。例如，即使使用磨料及銅絲的鋼絲鋸技術(shù)和使用小型的切片鋸技術(shù)，也能進(jìn)行燒結(jié)體的切片加工。這種情況下，由于不利用放電現(xiàn)象，燒結(jié)體不需要具有導(dǎo)電性。這里，所謂的「具有導(dǎo)電性」意味著放電加工具有可實(shí)行程度低的電阻率ρ。例如，具有2×10-3Ω·m以下的電阻率稱為燒結(jié)體具有導(dǎo)電性。
另外，切片加工的燒結(jié)體的形狀也不需要非是矩形。也可根據(jù)要求的薄片形狀，形成圓盤狀的燒結(jié)體。并且，燒結(jié)體的厚度也不僅限于4mm左右。在「凸凹度」較少的狀態(tài)，可形成厚度2～3mm左右的燒結(jié)體時(shí)，實(shí)施燒結(jié)體形成后的切片工序，也可形成那樣的具有燒結(jié)體的厚度的一半以下厚度(0.5～1.2mm)的薄板燒結(jié)體。即使這種情況，如與以往的方法相比較，也能夠用較高的生產(chǎn)效率形成薄板燒結(jié)體。
而且，受到切片加工處理的燒結(jié)體，不限定具有平板形狀。例如，燒結(jié)體即使是塊狀的，也可通過切片加工形成需要厚度的薄片(或是基片)。
如按照本發(fā)明，可提供一種形成具有不存在「凸凹度」問題厚度的燒結(jié)體之后，切片加工該燒結(jié)體，由此，將上述導(dǎo)電性燒結(jié)體切斷分離成2片以上的導(dǎo)電性薄片，縮短研磨等的成形加工時(shí)間，并且，在最大限度抑制材料的浪費(fèi)的同時(shí)，高效率生產(chǎn)希望薄度的薄片。特別是，如用銅絲放電加工法進(jìn)行燒結(jié)體的切片加工，也能夠高精度加工高硬度的陶瓷材料，極其實(shí)用。
通過調(diào)整銅絲放電加工的切斷速度，能夠降低加工薄片的凸凹度和表面光潔度到理想的水平，大大縮短其后的研磨工序時(shí)間。另外，在燒結(jié)體的切斷將結(jié)束之前，通過較低設(shè)定切斷速度，能夠防止燒結(jié)體的破裂。
權(quán)利要求
1.一種薄板燒結(jié)體的制造方法，其特征在于，在形成無凸凹問題的厚度的導(dǎo)電性燒結(jié)體之后，切片加工所述導(dǎo)電性燒結(jié)體，由此，將所述導(dǎo)電性燒結(jié)體切斷、分離成2片以上的薄片。
2.一種導(dǎo)電薄片的制造方法，其特征在于包括，形成有實(shí)質(zhì)平行的2個(gè)面的導(dǎo)電性燒結(jié)體的工序，和沿所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的所述2個(gè)面的大致平行的面，切片加工所述導(dǎo)電性燒結(jié)體，將所述導(dǎo)電性燒結(jié)體切斷、分離成2片以上的導(dǎo)電薄片的工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電性薄片的制造方法，其特征在于，所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的切片加工，在放電用銅絲和所述導(dǎo)電性燒結(jié)體之間施加電壓，同時(shí)，通過對所述導(dǎo)電性燒結(jié)體相對移動(dòng)所述銅絲的銅絲放電加工法而進(jìn)行的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)電性薄片的制造方法，其特征在于，所述電壓是施加脈沖電壓。
5根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的導(dǎo)電性薄片的制造方法，其特征在于，對所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的所述銅絲的相對移動(dòng)速度，調(diào)整切斷、分離后的所述導(dǎo)電性薄片的放電加工面的凸面量為50μm以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任何1項(xiàng)所述的導(dǎo)電性薄片的制造方法，其特征在于，對所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的所述銅絲的相對移動(dòng)速度為500mm2/分以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任何1項(xiàng)所述的導(dǎo)電性薄片的制造方法，其特征在于，至少所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的切斷結(jié)束之前的1mm開始，對切斷結(jié)束的所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的所述銅絲的相對移動(dòng)速度被設(shè)定成比在所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的切斷開始時(shí)的所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的所述銅絲的相對移動(dòng)速度還低。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電性薄片的制造方法，其特征在于，相對于所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的切斷結(jié)束時(shí)的所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的所述銅絲的相對移動(dòng)速度為130mm2/分以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至8中任何1項(xiàng)所述的導(dǎo)電性薄片的制造方法，其特征在于，所述導(dǎo)電性燒結(jié)體是由含礬土、鈦及碳的導(dǎo)電性陶瓷形成的。
10.一種薄板燒結(jié)體的制造方法，其特征在于包括，形成將原料燒成威氏硬度2000以上的燒結(jié)體的工序，和通過用銅絲放電加工法切片加工所述導(dǎo)電性燒結(jié)體，形成比所述導(dǎo)電性燒結(jié)體還薄的2片以上的薄板燒結(jié)體的工序。
11.一種薄板燒結(jié)體的制造方法，其特征在于包括，形成將原料燒成威氏硬度2000以上的燒結(jié)體的工序，和通過切片加工所述燒結(jié)體，形成比所述燒結(jié)體還薄的2片以上的薄板燒結(jié)體的工序。
12.一種薄膜磁頭用的陶瓷基片的制造方法，其特征在于包括，燒結(jié)原料通過研磨，形成具有實(shí)質(zhì)的平行的2個(gè)面的導(dǎo)電性燒結(jié)體工序，和沿所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的所述2個(gè)面的大致平行的面，切片加工所述導(dǎo)電性燒結(jié)體，將所述導(dǎo)電性燒結(jié)體切斷、分離成2片以上的薄膜磁頭用陶瓷基片的工序。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜磁頭用陶瓷基片的制造方法，其特征在于，研磨所述薄膜磁頭用陶瓷基片的表面，因此，還包括基片厚度為1.2mm以下的工序，抑制其研磨量在0.7mm以下。
14.一種導(dǎo)電性薄片的加工方法，其特征在于包括，將導(dǎo)電性燒結(jié)體安置在銅絲放電加工裝置上的工序，和在所述銅絲放電加工裝置的銅絲和所述導(dǎo)電性燒結(jié)體之間施加電壓，同時(shí)，對所述導(dǎo)電性燒結(jié)體相對移動(dòng)所述銅絲，切片加工所述導(dǎo)電性燒結(jié)體，由此，將所述導(dǎo)電性燒結(jié)體切斷、分離成凸面量在50μm以下，具有所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的厚度的一半以下厚度的多個(gè)導(dǎo)電性薄片的工序。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述導(dǎo)電性薄片的加工方法，其特征在于，通過切斷、分離所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的工序的具有彈性的保持構(gòu)件，在所述銅絲的移動(dòng)方向沿平行方向，按壓所述導(dǎo)電性燒結(jié)體的端面。
全文摘要
一種導(dǎo)電性薄片的制造加工方法是在形成將原料燒成具有實(shí)質(zhì)平行的2個(gè)面凸凹度少的導(dǎo)電性燒結(jié)體10之后,用銅絲放電加工,沿其導(dǎo)電性燒結(jié)體10的2個(gè)面大致平行的面,切片加工導(dǎo)電性燒結(jié)體,從導(dǎo)電性燒結(jié)體10切斷分離成2片以上的薄膜磁頭用陶瓷燒結(jié)體10a及10b。在較短的時(shí)間研磨陶瓷燒結(jié)體10a及10b的表面,使基片厚度在1.2mm以下。該方法是用高生產(chǎn)效率制造一種凸凹度少的光滑的薄膜磁頭用基片。
文檔編號B23H7/02GK1243052SQ99102769
公開日2000年2月2日 申請日期1999年3月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月29日
發(fā)明者福田誠, 竹馬正則 申請人:住友特殊金屬株式會(huì)社