CN103021424B - 具有含焊料层的连接触点的悬臂件以及悬臂件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于磁头折片组合的悬臂件，其包括挠性件以及形成于所述挠性件之上的多个电导线。每一所述电导线包括导线本体以及用于连接磁头折片组合的磁头的连接触点。所述连接触点在与所述磁头连接之前为自由端，并可相对于所述导线本体弯折；所述连接触点包括导线本体层以及形成于所述导线本体层之上的焊料层，通过熔融所述焊料层至所述磁头上，从而实现所述电导线的连接触点和所述磁头之间的连接。本发明无需额外的焊球，因此能满足更精密的焊接要求并降低制造成本和相应的设备成本。本发明还公开了一种悬臂件的制造方法和一种悬臂件和磁头的连接方法。
Description
技术领域
本发明涉及信息记录磁盘驱动器，尤其涉及一种具有含焊料层的连接触点的悬臂件、具有该悬臂件的磁头折片组合(head gimbal assembly,HGA)以及磁盘驱动器。另外，本发明还涉及悬臂件的制造方法以及悬臂件和磁头之间的连接方法。
背景技术
磁盘驱动器是常见的信息存储设备。图1a为一典型磁盘驱动器100的示意图。其包括安装于一主轴马达102上的一系列可旋转磁盘101，磁头悬臂组合(head stackassembly，HSA)130。HSA 130包括至少一马达臂104和一HGA 150。典型地，设置一音圈马达(spindling voice-coil motor,VCM)(图未示)以控制马达臂104的动作。
参考图1b，HGA 150包括嵌有读/写传感器(图未示)的磁头103以及支撑该磁头103的悬臂件190。当磁盘驱动器运作时，主轴马达102使得磁盘101高速旋转，而磁头103因磁盘101旋转而产生的气压而在磁盘101上方飞行。该磁头103在音圈马达的控制下，在磁盘101的表面以半径方向移动。对于不同的磁轨，磁头103能够从磁盘表面上读取数据或将数据写进磁盘101。
具体地，该悬臂件190包括负载杆106、基板108、绞接件107以及挠性件105，以上元件均装配在一起。
负载杆106通过绞接件107连接在基板108上。在负载杆106上形成一固定孔112，用以使负载杆106与挠性件105对齐。而且，为增加挠性件105整体结构的强度，负载杆106与挠性件105焊接在一起。
基板108用作增强整个HGA 150的结构刚度。基板108的一端形成安装孔113，用以将整个HGA安装至马达臂104(参考图1a)；在基板108的另一尾端形成另一个孔110，藉此基板108与挠性件105连接。
挠性件105由挠性材料制成，其穿过绞接件107和负载杆106。该挠性件105具有邻近绞接件107的近端119和邻近负载杆106的远端118。一定位孔(图未示)设于挠性件105的远端118处，并与负载杆106的定位孔112对齐，以提高组装精确度。一悬臂舌片116设置在挠性件105的远端118处，以支撑磁头103。
图1c为图1b中HGA 150的详细结构图。如图所示。多个电导线120沿挠性件105的长度方向设置于其上。电导线120的一端电连接到前置放大器(图未示)，另一端延伸至悬臂舌片116中。该悬臂舌片上设有多个连接触点(图未示)，用以连接磁头103。具体地，该磁头103安装在悬臂舌片116之上，磁头103上设有多个连接触点(图未示)，磁头103的连接触点通过焊锡球135与悬臂舌片116上的连接触点实现电连接。
下面对将磁头103连接到悬臂件116上的传统焊球焊接方法进行描述。
图2展示了HGA 150的主要部分的截面图，以及焊接装置的局部截面图。为方便描述，负载杆106在此被省去。
当进行焊球焊接时，倾斜的HGA 150由一支撑物(图未示)支撑，从而使得磁头103的连接表面117a和悬臂舌片116的连接表面116a彼此垂直地相对，每一连接表面117a、116a大致与直线115呈45°。
传统的焊接装置包括焊嘴装置181以及焊料球供给装置(图未示)。如图3所示，该焊嘴装置181呈管状，其具有壳体182、内空的通道183以及被称作焊嘴184的端部。该焊料球供给装置用于存储大量的焊料球135，当焊嘴184被置于一个指定位置时，该焊料球供给装置将单一个焊料球135从壳体182的上开口，通过通道183传递到焊嘴184处。同时，该焊接装置提供氮气，从而使得焊料球135在重力的作用下被推移到焊嘴184处。
在此情况下，该焊接装置通过通道183发射激光束到焊料球135上，从而使得焊料球135回流。焊料球135在回流中被熔化，使得磁头103及悬臂舌片116的连接表面117a、116a连接在一起。与此同时应用的氮气压迫熔化了的焊料至连接表面117a及116a上，并覆盖焊料从而防止器发生氧化。
随着小尺寸磁头的发展，磁头和悬臂件之间的连接过程变得越来越困难。当焊球通过焊球供给装置放置在磁头的连接触点和悬臂件的连接触点之间时，精准的移动和定位显得十分困难，因此连接的准确度不高。此外，如上所述，传统的连接方法需要焊球供给装置提高额外的焊球，因此制造成本和装置成本很高，不符合制造商的要求。
因此，亟待一种改进的悬臂件、磁头折片组合、磁盘驱动器以及相应的悬臂件制造方法和悬臂件和磁头的连接方法以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种悬臂件，其上的连接触点形成有焊料层，通过熔融该焊料层而与磁头连接，其无需额外的焊球，从而能满足更精密的焊接要求并降低制造成本和相应的设备成本。
本发明的另一目的在于提供一种具有悬臂件的磁头折片组合，悬臂件上的连接触点形成焊料层，通过熔融该焊料层而与磁头连接，其无需额外的焊球，从而能满足更精密的焊接要求并降低制造成本和相应的设备成本。
本发明的又一目的在于提供一种磁盘驱动器，其悬臂件上的连接触点形成焊料层，通过熔融该焊料层而与磁头连接，其无需额外的焊球，从而能满足更精密的焊接要求并降低制造成本和相应的设备成本。
本发明的再一目的在于提供一种悬臂件的制造方法，其上的连接触点形成有焊料层，通过熔融该焊料层而与磁头连接，其无需额外的焊球，从而能满足更精密的焊接要求并降低制造成本，进而降低相应的设备成本。此外，该制造方法十分简单。
本发明的再一目的在于提供一种悬臂件和磁头之间的连接方法，悬臂件的连接触点上形成焊料层，通过熔融该焊料层而与磁头连接，其无需额外的焊球，从而能满足更精密的焊接要求并降低制造成本，进而降低相应的设备成本。另外，该连接方法简单而稳定。
为了实现上述目的，本发明提供的用于磁头折片组合的悬臂件，其包括挠性件以及形成于所述挠性件之上的多个电导线。每一所述电导线包括导线本体以及用于连接磁头折片组合的磁头的连接触点。所述连接触点在与所述磁头连接之前为自由端，并可相对于所述导线本体弯折；所述连接触点包括导线本体层以及形成于所述导线本体层之上的焊料层，通过熔融所述焊料层至所述磁头上，从而实现所述电导线的连接触点和所述磁头之间的连接。
较佳地，所述焊料层由锡基材料制成。
可选地，所述焊料层由金制成。
可选地，所述焊料层通过电镀、化学镀或喷镀的方式形成在所述导线本体层上。
较佳地，所述连接触点与所述磁头连接后，所述连接触点与所述导线本体呈90°弯折。
本发明提供的磁头折片组合，包括磁头及用于支撑所述磁头的悬臂件，所述悬臂件包括挠性件以及形成于所述挠性件之上的多个电导线。每一所述电导线包括导线本体以及用于连接磁头折片组合的磁头的连接触点。所述连接触点在与所述磁头连接之前为自由端，并可相对于所述导线本体弯折；所述连接触点包括导线本体层以及形成于所述导线本体层之上的焊料层，通过熔融所述焊料层至所述磁头上，从而实现所述电导线的连接触点和所述磁头之间的连接。
本发明的磁盘驱动器，包括具有磁头及支撑所述磁头的悬臂件的磁头折片组合、与所述磁头折片组合连接的驱动臂、一系列磁盘及用于旋转所述磁盘的主轴马达。所述悬臂件包括挠性件以及形成于所述挠性件之上的多个电导线。每一所述电导线包括导线本体以及用于连接磁头折片组合的磁头的连接触点。所述连接触点在与所述磁头连接之前为自由端，并可相对于所述导线本体弯折；所述连接触点包括导线本体层以及形成于所述导线本体层之上的焊料层，通过熔融所述焊料层至所述磁头上，从而实现所述电导线的连接触点和所述磁头之间的连接。
本发明的悬臂件的制造方法，包括：形成一导线本体；在所述导线本体的一末端的表面上形成一焊料层，从而形成一连接触点，所述连接触点为自由端并可相对于所述导线本体弯折，用以与磁头折片组合的磁头连接；以及将所述导线本体安装于悬臂件的挠性件之上。
较佳地，还包括通过电镀、化学镀或喷镀方式将所述焊料层形成在所述导线本体层上。
较佳地，所述焊料层由锡基材料制成。
可选地，所述焊料层由金制成。
本发明的悬臂件和磁头之间的连接方法，包括：形成一导线本体；在所述导线本体的一末端的表面上形成一焊料层，从而形成一连接触点，所述连接触点为自由端并可相对于所述导线本体弯折；将所述导线本体安装于所述悬臂件的挠性件之上；将所述连接触点与所述磁头的触点面对面地对齐；以及熔融所述连接触点的焊料层至所述磁头的触点上，从而实现所述悬臂件和所述磁头的连接。
与现有技术相比，本发明的悬臂件的连接触点上直接形成有焊料层，通过熔融该焊料层到磁头的触点上，从而实现悬臂件和磁头之间的连接。其省略了额外的焊球，因此能满足更精密的焊接要求并制造成本降低，相应地，在设备上省略了焊球供给装置，进而降低设备成本。另外，本发明的悬臂件的制造方法简单实用，悬臂件和磁头的连接方法稳定、易操作，十分符合制造商的需要。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1a为传统磁盘驱动器的立体图。
图1b为传统HGA的立体图。
图1c为图1b所示HGA的局部详细视图。
图2为HGA的主要部分的截面图，以及传统焊接装置的局部截面图。
图3为本发明的悬臂件的一个实施例的立体分解图。
图4为图3所示的悬臂件的挠性件的俯视图。
图5为悬臂件的电导线的连接触点的详细视图。
图6为本发明的HGA的一个实施例的立体图。
图7a为悬臂件和磁头在连接之前的局部视图，其展示了悬臂件的连接触点和磁头的触点相互分离。
图7b为悬臂件和磁头在激光照射之前的局部视图，其中悬臂舌片的连接触点与磁头的触点相接触。
图7c为悬臂件和磁头在激光照射之后的局部视图，其中连接触点的焊料层熔融于导线本体层和磁头的触点之间。
图8为本发明的磁盘驱动器的一个实施例的立体图。
图9为本发明悬臂件的制造方法的一个实施例的流程图。
图10为本发明悬臂件和磁头的连接方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
下面将参考附图阐述本发明几个不同的最佳实施例，其中不同图中相同的标号代表相同的部件。如上所述，本发明的实质在于提供一种用于磁盘驱动器中磁头折片组合的悬臂件，其上的连接触点形成有焊料层，通过熔融该焊料层而与磁头连接，其无需额外的焊球，从而降低制造成本和相应的设备成本。
图3展示了本发明悬臂件的一个实施例。如图3所示，悬臂件290包括负载杆206、基板208、绞接件207以及挠性件205，以上元件均装配在一起。
继续参考图3，负载杆206把负载力传到挠性件205以及安装于挠性件205上的磁头(在此图未显示)上。负载杆206可由任何具有适当刚性的材质制成，比如不锈钢，以使它有足够的刚度传送负载力。负载杆206通过绞接件207与基板208连接。设置于负载杆204上的定位孔212用于使负载杆206和挠性件205对齐。一凸点211形成于负载杆206上以在磁头中心对应的位置处支撑挠性件205。通过此凸点211与挠性件205的配合，负载力得以均匀地传递到磁头上。
基板208用于增加整个悬臂件290的刚度，它可以由刚性材质比如不锈钢制成。基板208一端形成一安装孔213，通过该安装孔213将悬臂件290安装到磁盘驱动器的驱动臂。
绞接件207一端有一安装孔210，其与基板208的安装孔213相对应。绞接件207局部安装到基板208上，并使安装孔210、213彼此对齐。绞接件207和基板208可以通过激光焊接一起，焊接点分布于绞接件207的细点209处。另外，两个枢接支杆214从绞接件207的两侧延伸而出，以将绞接件207部分安装在负载杆206上。
如图4所示，挠性件205穿过绞接件207和负载杆206。该挠性件205具有前部211及与该前部211相对的尾部212。在挠性件205的前部211有一悬臂舌片216以支撑其上的磁头203(参考图6)。多个柔性电路220沿挠性件205的长度方向而设置在其上。具体地，多个电导线220沿着挠性件205的长度方向延伸，更具体是，从前部211延伸至尾部212。
更具体地，每一电导线220具有导线本体221和形成于该导线本体221一端的连接触点222。该连接触点222在与磁头203连接之前为自由端。多个连接触点222位于前部211的悬臂舌片216上，用以连接其上承载的磁头203。在导线本体221的位于尾边212的另一端，同样设有多个连接触点223，用以连接柔性印刷电缆(图未示)。
现对连接触点222的结构进行详细描述。
如图5所示，该连接触点222可相对于导线本体221弯折。该连接触点222包括与导线本体221相连的导线本体层2221、以及形成于该导线本体层2221之上的焊料层2222。基于上述连接触点222的结构，电导线220可通过将焊料层2222直接熔融于磁头203的触点2031(请参考图7a)上，而与磁头203实现连接。相较现有技术，连接过程中无需额外的焊球，从而降低制造成本。
较佳地，该焊料层2222可通过电镀、喷镀、化学镀，或其他表面处理方法形成在导线本体层2221上。该焊料层2222可由锡基材料，如锡-银-铜合金制成，可选地，也可由金材料制成，在此并不受限制。较佳地，当连接触点222与磁头203连接后，该连接触点222与导线本体221呈90°弯折。
在磁头203安装于悬臂件216后，则形成HGA 200。如图6所示，局部的HGA 200包括悬臂件290(在该图未显示)和安装于其上的磁头203。如上所述，该悬臂件290包括负载杆206、基板208、绞接件207以及挠性件205，在此不再赘述其结构。
现详细描述磁头203和悬臂件290的连接方法。一般地，如图7a所示，在磁头203的尾边上设有多个触点2031。在连接之前，将磁头203放置于悬臂舌片216之上，继而移动磁头203直至接触挠性件205的连接触点222，同时将磁头203的触点2031与连接触点222面对面地对齐。此时，由于连接触点222的弯折，使得连接触点222的焊料层2222与触点2031紧密接触。继而，由激光发生器25向连接触点222发射激光束。更具体地，如图7b所示，该激光束聚焦在连接触点222的导电本体层2221上。因此，该焊料层2222因受高能而熔融，通过此熔融的焊料层2222可将导电本体层2221和触点2031连接在一起。重复上述连接步骤直至每一连接触点222和每一触点2031连接。至此，如图7c所示，实现磁头203和悬臂件209之间的连接。
可选地，焊料层2222的熔融可由超声焊接机(ultrasonic bonding machine，UBM)执行。
相较现有技术，本发明通过将导线本体层2221上的焊料层2222熔融在磁头203的触点2031上，从而实现磁头203和悬臂件290的连接。其省略了额外的焊球，因此制造成本降低；相应地，在设备上省略了焊球供给装置，进而降低设备成本。另外，本发明的悬臂件和磁头的连接方法稳定、易操作，十分符合制造商的需要。
图8为本发明磁盘驱动器的一个实施例。该磁盘驱动器300包括HGA 200、与该HGA200相连的驱动臂304、一系列可旋转磁盘301、以及使磁盘301旋转的主轴马达301，以上元件均装配在外壳309内。如上所述，该HGA 200包括具有挠性件205的悬臂件290及磁头203。由于磁盘驱动器的结构和组装过程为本领域一般技术人员所熟知，所以在此省略关于其结构和组装的详细描述。
图9为本发明的悬臂件的制造方法的一个实施例的流程图，其包括：
步骤(901)，形成一导线本体220；
步骤(902)，在导线本体220的一末端的表面上形成一焊料层2222，从而形成一连接触点222；以及
步骤(903)，将该导线本体220安装于悬臂件290的挠性件205之上。
具体地，该连接触点222为自由端，且能相对于导线本体221弯折。较佳地，该方法还包括将连接触点222弯折，使得焊料层2222与磁头203上的触点2031面对面，因此通过将焊料层2222熔融到触点2031上，从而实现与磁头203的连接。
更具体地，该焊料层2222可通过电镀、喷镀、化学镀，或其他表面处理方法形成在导线本体层2221上。
图10为本发明的悬臂件和磁头之间的连接方法的一个实施例的流程图，其包括：
步骤(1001)，形成一导线本体220；
步骤(1002)，在导线本体220的一末端的表面上形成一焊料层2222，从而形成一连接触点222；
步骤(1003)，将该导线本体220安装于悬臂件290的挠性件205之上；
步骤(1004)，将连接触点222与磁头203的触点2031面对面地对齐；以及
步骤(1005)，熔融连接触点222的焊料层2222至磁头203的触点2031上，从而实现悬臂件290和磁头203的连接。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (12)
1.一种用于磁头折片组合的悬臂件，包括挠性件以及形成于所述挠性件之上的多个电导线；每一所述电导线包括导线本体以及位于所述导线本体的一端用于连接磁头折片组合的磁头的连接触点；
其特征在于：所述连接触点在与所述磁头连接之前为自由端，并可相对于所述导线本体在与水平面呈一预定角度的方向上弯折；所述连接触点包括导线本体层以及形成于所述导线本体层与磁头连接处相对的侧面之上的焊料层，通过熔融所述焊料层至所述磁头上，从而实现所述电导线的连接触点和所述磁头之间的连接。
2.如权利要求1所述的悬臂件，其特征在于：所述焊料层由锡基材料制成。
3.如权利要求1所述的悬臂件，其特征在于：所述焊料层由金制成。
4.如权利要求1所述的悬臂件，其特征在于：所述焊料层通过电镀、化学镀或喷镀的方式形成在所述导线本体层上。
5.如权利要求1所述的悬臂件，其特征在于：所述连接触点与所述磁头连接后，所述连接触点与所述导线本体呈90°弯折。
6.一种磁头折片组合，包括：
磁头以及用于支撑所述磁头的悬臂件；
所述悬臂件包括挠性件以及形成于所述挠性件之上的多个电导线；每一所述电导线包括导线本体以及位于所述导线本体的一端用于连接所述磁头的连接触点；
其特征在于：所述连接触点在与所述磁头连接之前为自由端，并可相对于所述导线本体在与水平面呈一预定角度的方向上弯折；所述连接触点包括导线本体层以及形成于所述导线本体层与磁头连接处相对的侧面之上的焊料层，通过熔融所述焊料层至所述磁头上，从而实现所述电导线的连接触点和所述磁头之间的连接。
7.一种磁盘驱动器，包括：
具有磁头及支撑所述磁头的悬臂件的磁头折片组合；
与所述磁头折片组合连接的驱动臂；
一系列磁盘；及
用于旋转所述磁盘的主轴马达；
其中，所述悬臂件包括挠性件以及形成于所述挠性件之上的多个电导线；每一所述电导线包括导线本体以及位于所述导线本体的一端用于连接所述磁头的连接触点；
其特征在于：所述连接触点在与所述磁头连接之前为自由端，并可相对于所述导线本体在与水平面呈一预定角度的方向上弯折；所述连接触点包括导线本体层以及形成于所述导线本体层与磁头连接处相对的侧面之上的焊料层，通过熔融所述焊料层至所述磁头上，从而实现所述电导线的连接触点和所述磁头之间的连接。
8.一种用于磁头折片组合的悬臂件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
形成一导线本体；
在所述导线本体的一末端的表面上形成一焊料层，从而形成一连接触点，所述连接触点为自由端并可相对于所述导线本体在与水平面呈一预定角度的方向上弯折，用以与磁头折片组合的磁头连接；以及
将所述导线本体安装于悬臂件的挠性件之上。
9.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于：还包括通过电镀、化学镀或喷镀方式将所述焊料层形成在所述导线本体层上。
10.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于：所述焊料层由锡基材料制成。
11.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于：所述焊料层由金制成。
12.一种悬臂件和磁头之间的连接方法，其特征在于，包括以下步骤：
形成一导线本体；
在所述导线本体的一末端的表面上形成一焊料层，从而形成一连接触点，所述连接触点为自由端并可相对于所述导线本体在与水平面呈一预定角度的方向上弯折；
将所述导线本体安装于所述悬臂件的挠性件之上；
将所述连接触点与所述磁头的触点面对面地对齐；以及
熔融所述连接触点的焊料层至所述磁头的触点上，从而实现所述悬臂件和所述磁头的连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110281370.3A CN103021424B (zh) | 2011-09-21 | 具有含焊料层的连接触点的悬臂件以及悬臂件的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110281370.3A CN103021424B (zh) | 2011-09-21 | 具有含焊料层的连接触点的悬臂件以及悬臂件的制造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103021424A CN103021424A (zh) | 2013-04-03 |
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