[发明专利]研磨装置及其研磨夹具和装于研磨夹具上的工件安装部件

说明书

一般地说，本发明是关于改进用于研磨超精度机械加工零件(或部件)的研磨或抛光(下文中称作研磨)装置和在这种装置中使用的研磨夹具以及通过安装到这种研磨夹具上来使用的工件安装部件。

迄今，超精度机械加工零件，诸如磁头，需要在对面向介质的磁头表面(一个空气支承面)进行最后修整的最后修整步骤中得到精细的机械加工表面，在它上面几乎没有形成什么刮痕。这样，空气支承的表面最后由研磨装置研磨，该研磨装置被称作研磨机，使用工业金刚石研磨剂作为抛光粉(或研磨粒)，它们的颗粒直径接近于最小的工业上可生产的颗粒的直径(即不大于1μm)。再有，特别是在生产要用作硬磁盘磁头的磁阻效应型磁头(即MR磁头)的情况，通过对磁头进行最后修整而提高了生产率，这些磁头如一些棒状物排成一列，使这些(MR)元件的高度所具有的精度优于±0.2μm。

在研磨这种零件的步骤中，有如下要求：

(a)稳定MR元件高度的精度。

(b)把机械加工质量稳定在这样的水平，即在工件表面不形成刮痕。

(c)增加工作效率(即减小准备(或起动)时间长度而不是减小工作时间)。

一般地说，在利用薄膜技术在晶片(wafer)上与端子和记录头部分一起做成MR磁头以后，这些MR磁头被切割并形成多个棒。然后，每一个这种棒被研磨装置研磨之后，经过机械加工和成形为滑动触头(slider)，从而变成了一个磁头。这个磁头被安装在一个磁头致动器的尖端部分。

传统的电研磨导向(ELG)型研磨装置已投放市场，这种装置具有摆动型研磨夹具，它放在研磨装置主单元的研磨盘上并适合于能从研磨盘的内圆周部分向其外圆周部分运动。棒被装在这个研磨盘的盘底表面上。包括由工业金刚石研磨剂组成的研磨粉的稀浆从稀浆供给单元提供到转动的研磨盘上。在这种状况下摆动研磨夹具使棒被研磨。

这种研磨夹具具有一种校正机构，用以补偿沿棒的研磨量，例如推压棒的两个端部和中央部分的机构。于是，如果要被研磨的棒有一个向着转动的研磨盘的弯曲或倾斜，便可通过自由改变对应于棒的横向两侧及中央部分的推压(或挤压)量，来把弯曲或倾斜校正成相对研磨盘为平直的。这种校正机构与一个使用计算机的控制单元相连并适于根据发自控制单元的校正信号进行操作。再有，可以在安装棒的转换夹具(即工件安装部件)中放置一个压电装置元件，进而可为该转换夹具提供一种通过由控制单元向该压电装置加电压来校正棒的弯曲的机构。

然而，在由带有摆动机构的传统研磨装置来研磨MR磁头棒的情况中，发生了如下问题：

(1)如果在研磨盘顶表面的径向形成稍许不平，即凸出和凹陷，则棒表面的一些部分可能会被这些凸出和凹陷刮伤，其结果是在棒的表面上形成凹凸不平。特别是当停止研磨时这一问题易于发生。再有，研磨盘的顶表面应被做成超精度平坦，从而提高被研磨棒的平面度。这样，传统的研磨装置遇到了这样一个问题，即它本身的成本，特别是平整机构(或称表面加工装置)的成本增加了。

(2)因为研磨夹具是摆动型的，当棒运动到研磨盘最内或最外圆周从而改变摆动方向时，便会在棒的一端表面受到一个力矩。结果，棒的端表面或研磨盘的表面易于受到损伤。

本发明的目的在于解决这种传统研磨装置的问题。

因此，本发明的一个目的是提供一种研磨装置，其中即使在研磨盘的顶表面上的径向形成凸出和凹陷(轻度不平坦)，也不必害怕棒的表面受损伤，而且当被研磨时棒的端面不受到力矩，换句话说，是一种棒和研磨盘都难以受损的研磨装置。

再有，本发明的另一目的是提供一种用于这种研磨装置的研磨夹具。

再有，本发明的又一目的是提供一种要被安装到这种研磨夹具上的工件安装部件。