CN101097722A

CN101097722A - 磁头组件的再加工方法

Info

Publication number: CN101097722A
Application number: CNA2007101122487A
Authority: CN
Inventors: 山口巨树; 关口浩幸
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2006-06-26
Filing date: 2007-06-25
Publication date: 2008-01-02
Also published as: JP2008004226A

Abstract

一种磁头组件的再加工方法，该磁头组件的磁头滑块的电极焊盘和悬臂的电极焊盘被软钎焊，且滑块电极焊盘的软钎焊强度比悬臂电极焊盘的软钎焊强度弱，在磁头滑块为不良滑块时，使滑块电极焊盘和悬臂电极焊盘相接合的焊锡通过加热而软化，按照该软化状态的焊锡的宏观形状不崩溃的方式向不良滑块付与外力而将不良滑块去除，并对在悬臂电极焊盘上以复制有滑块电极焊盘的平面形状的状态所残留的焊锡进行再利用，且使代替不良滑块的新滑块的电极焊盘和悬臂电极焊盘接合。从而，不需焊锡去除作业，利用简单的作业及设备就能够对悬臂进行再利用。

Description

磁头组件的再加工方法

技术领域

本发明涉及磁头滑块(head slider)的电极焊盘(pad)和悬臂(suspension)的电极焊盘在相互正交的位置关系下被软钎焊的磁头组件(head assembly)的再加工方法。

背景技术

在硬盘驱动器(HDD)中使用的磁头组件具备：插入有磁头的磁头滑块、和粘接固定该磁头滑块的悬臂。磁头滑块的电极焊盘和悬臂的电极焊盘之间的接合，按照能够对应焊接(bonding)区域(电极焊盘的大小及电极焊盘间隔)的窄小化的方式，通过焊锡球(半田ボ一ル)焊接来进行，其中该软焊球焊接使用能以比金球(金ボ一ル)小的球径所形成的焊锡球。

这种磁头组件在出厂前对其进行了动态的特性检查。动态特性检查是将磁头滑块在搭载(粘接)于悬臂的状态下安装到自旋台(spin stand)等上，在使硬盘实际旋转的状态下所进行的检查，是对磁头滑块的好坏进行判断的最终的特性检查。作为该检查结果的动态特性在不满足基准时被判断为次品，但是如果将判断为次品的磁头组件全部废弃，则生产率降低，不优选。

于是，现有技术中，在不良的原因位于磁头滑块时，将不良滑块从悬臂剥离，从而对悬臂进行再利用。用于固定磁头滑块和悬臂的粘接剂一般使用热固化性粘接剂，从而在磁头滑块的电极焊盘和悬臂的电极焊盘之间的软钎焊解除后，在热固化性粘接剂的强度减弱的状态下将不良滑块从悬臂剥离。

专利文献1：日本特开2002-367132号公报(专利第3634773号公报)

专利文献2：日本特开2002-93092号公报

但是，在上述的现有方法中，在磁头滑块的电极焊盘和悬臂的电极焊盘之间的软钎焊解除后之际，不能完全去除焊锡，从而在悬臂的电极焊盘上残留的焊锡的焊毛刺在搭载新滑块时成为障碍物，有时使得新滑块不能以正确的姿势设置。此时，所完成的磁头组件可靠性恶化，也不能对悬臂进行再利用。为了去除悬臂的电极焊盘上的焊毛刺，在解除与不良滑块的电极焊盘之间的接合之际只要将熔融的焊锡完全吸取即可，但是焊锡的吸取作业需要专用的焊锡去除装置，与希望通过简单的作业及设备对悬臂进行再利用的愿望正相反。

发明内容

本发明是鉴于上述现有技术问题而作成的，其目的在于获得一种不需进行焊锡去除作业，通过简单的作业及设备就能再利用悬臂的磁头组件的再加工方法。

本发明是着重于以下目的而被提出，其中磁头滑块(不良滑块)的电极焊盘和悬臂的电极焊盘相接合的焊锡，在不被去除而保持原状的状态下残留时，对新滑块的搭载不妨碍，并且在新滑块的电极焊盘和悬臂的电极焊盘进行接合之际能够被再利用。

也就是，本发明的磁头组件的再加工方法，该磁头组件的磁头滑块的电极焊盘和悬臂的电极焊盘在相互正交的位置关系下被软钎焊，且上述滑块电极焊盘的软钎焊强度比上述悬臂电极焊盘的软钎焊强度弱，在磁头滑块为不良滑块时将该不良滑块替换为新滑块，其特征在于，该磁头组件的再加工方法具备：使滑块电极焊盘和悬臂电极焊盘相接合的焊锡通过加热而软化的工序；在该焊锡软化状态下，向不良滑块付与外力而使滑块电极焊盘和焊锡的接合解除，将不良滑块去除，并且将焊锡在复制有滑块电极焊盘的平面形状的状态下在悬臂电极焊盘上残留的工序；和对该悬臂电极焊盘上残留的焊锡进行再利用，而使代替不良滑块的新滑块的电极焊盘与上述悬臂电极焊盘接合的工序。

所谓在悬臂电极焊盘上残留的焊锡中复制有滑块电极焊盘的平面形状的状态，是指该焊锡的宏观形状不崩溃，也就是直接保持为接合时的形状。由此，悬臂电极焊盘上的焊锡在搭载新滑块时既不成为障碍，也使与新滑块的电极焊盘的接合位置调整变得容易。

不良滑块优选通过沿与滑块电极焊盘和焊锡的接合面正交的方向被机械按压而从悬臂去除。或者，通过将滑块电极焊盘和焊锡的接合面为支点而立起，从而从悬臂去除。根据这样的方式，可使软化的焊锡的宏观形状(复制有滑块电极焊盘的平面形状的状态)不崩溃，而且可去除不良滑块。

作为优选，在新滑块的电极焊盘和悬臂电极焊盘相接合之际，不需要供给新焊锡，而将悬臂电极焊盘上残留的焊锡在通过惰性气体流按压的状态下由激光照射而完全熔融。由此，能够有效利用焊锡，也可实现成本削减以及再加工作业的简单化。

根据本发明方法，在去除不良滑块之际在复制有滑块电极焊盘的平面形状的状态下将焊锡残留在悬臂电极焊盘上，由此，能够易于将新滑块以正确的姿势设置在悬臂上，且将残留的焊锡进行再利用来对新滑块的电极焊盘和悬臂的电极焊盘进行接合。由此，由于不需焊锡去除作业，所以也不需要专用的焊锡去除装置，从而能以简单的作业及设备对悬臂进行再利用。

附图说明

图1是表示成为本发明方法的适用对象的、硬盘驱动器用的磁头组件(完成状态)的整体结构的平面图。

图2是表示图1的磁头滑块的电极焊盘和悬臂的电极焊盘之间的软钎焊部的剖视图。

图3是将图2的软钎焊结合部放大后进行表示的剖视图。

图4是表示本发明的第一实施方式相关的磁头组件的再加工的一工序的剖视图。

图5是表示图4所示的工序的下一个工序的剖视图。

图6是表示图5所示的工序的下一个工序的剖视图。

图7是表示图6所示的工序的下一个工序的剖视图。

图8是表示本发明的第二实施方式相关的磁头组件的再加工的一工序的剖视图。

图中：1-磁头组件，11-磁头滑块(新滑块)，11’-不良滑块，12-磁头，13-电极焊盘(滑块电极焊盘)，21-悬臂，22-滑块搭载面，23-电极焊盘(悬臂电极焊盘)，31-加热器，32-推出工具，33-毛细管(キヤピラリ)，34-用具(tool)，40-焊锡。

具体实施方式

图1是表示成为本发明方法的适用对象的、硬盘驱动器用的磁头组件(完成状态)的整体结构的平面图。磁头组件1具备：插入有磁头12的磁头滑块11、和粘接固定有该磁头滑块11的悬臂21。悬臂21具有：承载梁(load beam)21a、和在该承载梁21a的前端部以将磁头滑块11相对于该承载梁21a弹性地浮置支撑的状态所安装的挠性体(フレキシヤ，flexture)21b。该挠性体21b是具有板簧状的可挠性的较薄的金属板，挠性体表面通过粘接剂贴付有用于使磁头12和外部电路(搭载了磁头组件1的硬盘装置的电路系统)导通连接的柔软性布线基板21c。

如图2所示，磁头滑块11其背面11c通过热固化性粘接剂与悬臂21的滑块搭载面22粘接固定，而从尾部(trailing)面露出的多个电极焊盘13分别与悬臂21所对应的多个电极焊盘23接合。热固化性粘接剂以通过加热呈现网状结构的树脂材料为主体，作为该主体的树脂例如为丙烯酸系、环氧系、酚醛系、氨基甲酸乙酯系树脂等。热固化性粘接剂的固化温度为大约120℃。虽然未图示，但磁头滑块11的多个电极焊盘13及悬臂21的多个电极焊盘23分别隔开规定间隔而配置成一列。

图2及图3是表示磁头滑块11的电极焊盘13和悬臂21的电极焊盘23之间的软钎焊部的剖视图。图2及图3的符号40是用于使磁头滑块11的电极焊盘13和悬臂21的电极焊盘23接合的焊锡(角焊缝(半田フイレツト(fillet)))。焊锡40是不包含铅而以锡为主体的焊锡部材，具体而言，例如是Sn-In、Sn-Cu、Sn-Ag-Cu、Sn-Ag、Sn-Zn、Sn-Zn-Al、Sn-Au等。

磁头滑块11的电极焊盘13和悬臂21的电极焊盘23按照使磁头滑块11的电极焊盘13的软钎焊强度比悬臂21的电极焊盘23的软钎焊强度弱(使悬臂21的电极焊盘23的焊锡密接性比磁头滑块11的电极焊盘13的焊锡密接性优异)的电极结构来形成。如图3放大所示那样在本实施方式中，磁头滑块11的电极焊盘13由Ni膜或NiFe膜13a和Au膜13b形成，悬臂21的电极焊盘23由Cu/Ni膜或Cu膜23a和Au膜23b形成。两电极焊盘13、23的Au膜13b、23b形成焊锡接触面，而使焊锡湿润性提高。在磁头滑块11的电极焊盘13和焊锡40之间的边界面上存在焊锡40熔融及固化时在该电极焊盘13表面所产生的SnNi化合物13c，该SnNi化合物13c作为焊锡密接层起作用。另一方面，在悬臂21的电极焊盘23与焊锡40的边界面上存在焊锡40熔融及固化时在该电极焊盘23表面所产生的SnCu化合物23c，该SnCu化合物23c作为焊锡密接层起作用。这些作为焊锡密接层发挥功能的SnNi化合物13c的膜强度小于SnCu化合物23c的膜强度，由此磁头滑块11的电极焊盘13的软钎焊强度变得比悬臂21的电极焊盘23的软钎焊强度弱。此外，在悬臂21的电极焊盘23的Cu/Ni膜或Cu膜23a中，Ni膜是用于抑制Cu膜被焊锡40腐蚀所具备的薄膜，无助于焊锡密接层，该Ni膜存在也好不存在也好在电极焊盘23与焊锡40的边界面上均产生SnCu化合物23c。磁头滑块11的电极焊盘13和悬臂21的电极焊盘23，以磁头滑块11的电极焊盘13的软钎焊强度比悬臂21的电极焊盘23小为条件，可由除Ni/NiFe和Cu外的电极材料形成。

上述结构的磁头组件1，如果在实际使硬盘旋转的状态下进行的动态特性检查中判断为优质品则成为产品，而在判断为不良品时，就进行将特性不良的磁头滑块(以下称为不良滑块)11’从悬臂21去除并将该悬臂21再利用的再加工作业。

参照图4～图7，对本发明的磁头组件的再加工方法的第一实施方式进行说明。图4～图7是用于表示第一实施方式的磁头组件的再加工方法的各工序的剖视图。

如果上述动态特性检查中判断磁头滑块11为不良滑块11’，则首先如图4所示，通过加热器31对悬臂21进行加热。加热器31按照与悬臂21的滑块搭载面22的相反侧的背面22’对置的方式设置，从背面22’对悬臂21进行加热。加热温度为不良滑块11’的电极焊盘13和悬臂21的电极焊盘23相接合的焊锡40的熔点前后，具体而言为大约220℃。通过该加热，使不良滑块11’的电极焊盘13和悬臂21的电极焊盘23相接合的焊锡40软化。在此，所谓使焊锡40软化并非使焊锡熔融，而是指软化至可保持接合时的形状的程度。另外，不良滑块11’和悬臂21相接合的热固化性粘接剂，由于是通过加热呈现网状结构的、例如以丙烯酸系、环氧系、酚醛系、氨基甲酸乙酯系等的树脂材料为主体，所以通过上述加热而使不良滑块11’和悬臂21的接合强度减弱。

接着，如图5所示，在持续由加热器31对悬臂21进行加热的状态下，利用规定的推出(push out)工具32将不良滑块11’沿与电极焊盘13和焊锡40的接合面正交的方向(图示左方向)机械地按压。这样，软化的焊锡40，由于悬臂21的由Cu/Ni膜或Cu膜23a和Au膜23b构成的电极焊盘23的软钎焊强度比不良滑块11’的由Ni或NiFe膜13a和Au膜13b构成的电极焊盘13的软钎焊强度强，所以在与不良滑块11’的电极焊盘13的接合面断裂，由此在该断裂面(与电极焊盘13的接合面)上复制有电极焊盘13的平面形状的状态下，在悬臂21的电极焊盘23上残留。也就是，焊锡40在维持接合时的形状的状态下在电极焊盘23上残留。使用推出工具32将不良滑块11’沿图示左方向直接滑行移动而从悬臂21去除。将向不良滑块11’施加的外力的大小调节为不使软化的焊锡40的宏观形状崩溃的程度、也就是能够维持复制有电极焊盘13的平面形状的状态的程度。

如果去除了不良滑块11’，就停止加热器31进行的加热。加热停止后，焊锡40冷却后固化。

接下来，如图6所示，将代替不良滑块11’的新滑块11粘接在悬臂21的滑块搭载面22。在粘接中使用热固化性粘接剂。悬臂21的电极焊盘23上残留的焊锡40，由于以接合时的形状(复制有电极焊盘13的平面形状的状态)直接进行固化，所以在将新滑块11载置在滑块搭载面22上之际不成为障碍，而使新滑块11的搭载位置容易调整。由此，可将新滑块11以正确姿势与滑块搭载面22粘接。粘接后的新滑块11，其电极焊盘13与焊锡40抵接或对置。通过将电极焊盘13的平面形状复制到焊锡40上，而使该焊锡40与新滑块11的电极焊盘13之间的接合位置调整变得容易。

接着，如图7所示，在新滑块11的电极焊盘13和悬臂21的电极焊盘23之间设置毛细管(キヤピラリ)33，将电极焊盘23上残留的焊锡40在通过毛细管33的送出口33a所喷出的惰性气体流而向新滑块11的电极焊盘13按压的状态下由激光照射完全熔融。熔融后的焊锡40在新滑块11的电极焊盘13和悬臂21的电极焊盘23上扩大固化，再形成角焊缝(半田フイレツト(fillet))。介由该角焊缝而使新滑块11电极焊盘13和悬臂21的电极焊盘23接合，从而获得稳定的软钎焊。毛细管33是通过惰性气体流提供焊锡球的工具，但是在该工序中仅提供惰性气体(氮气流N₂)，不提供焊锡球。对焊锡40而言，通过惰性气体流不仅可在电极焊盘13、23上进行位置调整并且可防止氧化。本实施方式中，作为惰性气体流使用氮气流N₂，但也可不为氮气流。通过这样将悬臂21的电极焊盘23上残留的焊锡40进行再利用，可有效利用焊锡40，从而也可抑制焊锡球的费用。

综上所述，可获得再利用悬臂21后的磁头组件1。

接着，参照图4、图6～图8，对本发明的磁头组件的再加工方法的第二实施方式进行说明。该第二实施方式的不良滑块11’的去除方法与第一实施方式不同，但是除此之外与第一实施方式相同。图8是用于表示第二实施方式的磁头组件的再加工方法的一工序的剖视图。图8中对与第一实施方式相同的构成要素付与与图4～图6相同的符号。

如果动态特性检查中判断磁头滑块为不良滑块11’，则首先如图4所示那样，通过加热器31对悬臂21进行加热。加热器31按照与悬臂21的滑块搭载面22的相反侧的背面22’对置的方式设置，从背面22’对悬臂21进行加热。加热温度为不良滑块11’的电极焊盘13和悬臂21的电极焊盘23相接合的焊锡40的熔点前后，具体而言为大约220℃。通过该加热，不仅使不良滑块11’和悬臂21相接合的热固化性粘接剂的接合强度减弱，并且使不良滑块11’的电极焊盘13和悬臂21的电极焊盘23相接合的焊锡40软化。在此，所谓使焊锡40软化并非使焊锡熔融，而是指可软化至可保持接合时的形状的程度。

接着，如图8所示，通过规定的用具34将不良滑块11’的引导侧端面11r’抬起，而以该不良滑块11’的电极焊盘13和焊锡40的接合面(边界面)为支点而使其立起。这样，软化的焊锡40，由于悬臂21的由CuNi膜或Cu膜23a和/Au膜23b构成的电极焊盘23的软钎焊强度比不良滑块11’的由Ni或NiFe膜13a和Au膜13b构成的电极焊盘13的软钎焊强度弱，所以在与不良滑块11的电极焊盘13的接合面上断裂。本实施方式中，在不良滑块11’从滑块搭载面22起倾斜大约30°的时刻，焊锡40断裂。由此，不良滑块11’从悬臂21剥离，焊锡40在该断裂面(与电极焊盘13的接合面)上复制有电极焊盘13的平面形状的状态下，在悬臂21的电极焊盘23上残留。将向不良滑块11’施加的外力的大小调节为不使软化的焊锡40的宏观形状崩溃的程度，也就是能够维持复制有电极焊盘13的平面形状的状态的程度。悬臂21的电极焊盘23上残留的焊锡40随着时间经过而被冷却且固化。虽然未图示，但是不良滑块11’和悬臂21相粘接的热固化性粘接剂，通过加热由于悬臂21侧的粘接强度弱于不良滑块11’侧的粘接强度，所以同不良滑块11’一起从悬臂21剥离。从悬臂21剥离的不良滑块11’被废弃。

去除不良滑块11’后，与图6及图7所示的第一实施方式相同，将代替该不良滑块11’的新滑块11粘接在悬臂21的滑块搭载面22上后，对悬臂21的电极焊盘23上的焊锡40进行再利用，而使新滑块11的电极焊盘13和悬臂21的电极焊盘23接合。

根据该第二实施方式，也与第一实施方式同样，可获得再利用悬臂21的磁头组件1。

以上根据各实施方式，在去除不良滑块11’之际，在复制有电极焊盘13的平面形状的状态下焊锡40在悬臂21的电极焊盘23上残留，所以，该电极焊盘23上残留的焊锡40的宏观形状与接合时相比没有改变，从而能够将代替不良滑块11’的新滑块11以正确姿势粘接在悬臂21的滑块搭载面22。由此，能够有效再利用悬臂21，从而可改善生产率。另外，不需要利用专用的焊锡去除装置将焊锡40除去的焊锡去除作业或将焊锡40平展于悬臂21的电极焊盘23上的焊锡水平作业，所以也不需要高价的设备，而使在加工作业简化。

另外，根据各实施方式，在新滑块11的电极焊盘13和悬臂21的电极焊盘23相接合之际，对悬臂21的电极焊盘23上残留的焊锡40进行再利用，所以不需要供给新焊锡球，从而也具有削减成本及实现毛细管33的长寿命的优点。

Claims

1、一种磁头组件的再加工方法，该磁头组件的磁头滑块的电极焊盘和悬臂的电极焊盘在相互正交的位置关系下被软钎焊，且上述滑块电极焊盘的软钎焊强度比上述悬臂电极焊盘的软钎焊强度弱，在上述磁头滑块为不良滑块时将该不良滑块替换为新滑块，

该磁头组件的再加工方法具备：

使上述滑块电极焊盘和上述悬臂电极焊盘相接合的焊锡通过加热而软化的工序；

在该焊锡软化状态下，向上述不良滑块付与外力而使上述滑块电极焊盘和上述焊锡的接合解除，将上述不良滑块去除，并且将上述焊锡在复制有上述滑块电极焊盘的平面形状的状态下在上述悬臂电极焊盘上残留的工序；和

对该悬臂电极焊盘上残留的焊锡进行再利用，而使代替上述不良滑块的新滑块的电极焊盘与上述悬臂电极焊盘接合的工序。

2、根据权利要求1所述的磁头组件的再加工方法，其特征在于，

上述不良滑块，通过沿与上述滑块电极焊盘和上述焊锡的接合面正交的方向被机械按压而从上述悬臂去除。

3、根据权利要求1所述的磁头组件的再加工方法，其特征在于，

上述不良滑块，通过以上述滑块电极焊盘和上述焊锡的接合面为支点而使其立起，从而从上述悬臂去除。

4、根据权利要求1～3中任一项所述的磁头组件的再加工方法，其特征在于，

在上述新滑块的电极焊盘和上述悬臂电极焊盘相接合之际，不需要供给新焊锡，而将上述悬臂电极焊盘上残留的焊锡在通过惰性气体流按压的状态下由激光照射而完全熔融。