CN1129893C - 制造组合传感器和支承件组件以及磁盘驱动器的方法 - Google Patents

Abstract

一种加工组合传感器和支承件组件的方法，包括以下步骤：8提供一个厚度等于所需支承件长度的晶片基片；在晶片基片主表面上以行和列的模式形成多个传感器和传感器导体引线；从晶片基片上分离出一个行部分，使每个行部分具有多个传感器；通过在行部分的分离侧面淀积至少一层弹性材料，在分离侧面上形成支承件部分；形成从传感器向支承件部分的相对端延伸的导电部件；除去晶片基片上不需要的部分；将行部分分离为单个的传感器。

Description

制造组合传感器和支承件组件 以及磁盘驱动器的方法

本发明涉及可动磁存储装置及其记录元件，更具体地讲是适合于分批制造的组合传感器支承件装置和制造该装置的方法。

寻找一种用于磁盘存储器的有效记录方案依然是最优先需要考虑的问题之一。增加数据存储密度和延长设备寿命的需要，促使进行这项研究。

磁盘存储器是信息存储器，它采用至少一个可转动的数据存储磁盘，该磁盘具有容纳数据信息的同心数据轨道；一个传感器，用于从不同轨道上读取数据或将数据记录到不同轨道；一个滑块，用来使传感器通常以悬浮在该介质上的形式固定于靠近轨道处；一个支承件，用来弹性地固定轨道上方的传感器和滑块；以及一个联接到该组合件的定位制动器，以便在读取或记录时，移动传感器到所要到的轨道处，同时使该传感器保持在该轨道的中心线上方。传感器被连接到空气支承的滑块上，它们又都由转动的磁盘或与磁盘接触产生的气垫支持在磁盘的轨道之上。支承体在滑块和制动器臂之间提供了高弹性刚度和空间稳定性。要求该支承件以尽可能低的负荷力维持传感器和滑块靠近磁盘的数据表面。在读取运行中，制动器使传感器根据所要的数据固定在正确的轨道上方，在记录运行期间，制动器使传感器位于数据排列的正确轨道处。如此控制制动器，即通常以横向于轨道运动来移动组合支承件——传感器——滑块装配件，使传感器处于正确轨道上方。

在常规磁盘装置中，传感器和滑块是与支承件分开制造，然后通过一个受控制的精确运行的控制器连接。这些部件很小，而且它们相互间的位置必须精确。传感器必须精确地被安置到相关轨道处，这就意味着支承件必须被精确地安置到滑块。支承件必须为滑块相对于转动磁盘的运动方向提供挠性、斜度和滚动运动，同时还提供抗摆动性能。支承件相对于滑块的方位存在任何误差都会导致这些部件的毁坏。导线沿支承件引出并连接到安置在支承件上或制动器上的放大器。导线在提供良好的电连接的同时，必须不增加滑块的弹性刚度。通常导线由焊料焊接，例如焊接到传感器输出导线和放大器。另外，误差能引起整个组合件毁坏。

中国专利公开物CN1004036B公开了一种磁盘驱动器，它包括多个安装在一个主轴上的并且相互垂直隔开的磁盘，通过滑轮和皮带转动磁盘的主轴电机，多个磁头臂，每个磁头臂通过万向节支撑一个磁头，一个磁头臂通过磁头销连接到其上的支架，一个支撑支架以便可绕轴转动的块，一个使得支架绕轴转动的音圈电机，一个基座，一个盖，以及一个环形过滤器。磁头臂、支架、块和音圈电机构成致动器。

转让给本发明受让人的Kant等人的美国专利4670804描述了一种滑块——支承件装配件，它包括挠性材料片的支承件，在其上沉积有用于传感器的导体，支承件支持着滑块和传感器组件。现有技术中的不锈钢支承件被沉积有导体的挠性片所置换。在该专利中，聚酰亚胺挠性片与滑块/传感器组合件分别制造，然后用例如粘接的方法使它们互相连接。这里未展示出这样一种组合传感器/滑块/支承件装配件，该装配件在支承件和滑块间不需要另外的连接步骤。

已知支承件臂可由聚酰亚胺材料制成，它带有许多导线，这些导线连至直接沉积在聚酰亚胺支承件上的传感器。转让给本发明受让人的Ainslie等人的美国专利4789914，公开了能够用触点焊接将含有导线的支承件直接与滑块连接的技术。该传感器已经被沉积在该滑块上。该滑块包含导线座和设置于导线座及传感器间的滑块上的内连接线。另外，该滑块和传感器也是与支承件臂分开制造，然后通过用该专利所公开的接触焊接使它们相互连接。正如其它已知技术所披露的，该滑块和传感器部分的组合与包含内连导线的支承装配件是分开生产的。并没有展示出组合传感器/滑块/带有导线的支承件，也未说明进行组合的方法。

接触读取技术近年来显示了很大的发展前途。具有用活性材料制成的支承件的滑块装置采用使传感器周期性工作来实现接触读取，即，只有在要求读取/记录运行时才接触，其余时间，该滑块浮在磁盘触点之上一高度处。另一种接触读取的方案是采用“挠性”磁头擦过磁盘表面。在该方案中所用的磁头是通过在基片上形成一薄膜，然后分离该薄膜而制成的。例如，Censtor Corp，的美国专利5041932(Hamilton)，公开了一种用于接触记录和读取信息的轻质的、组合传感器/挠性头/导体结构。然而，“挠性”磁头方案需要一个精心制作的机构，以实现适宜的和精密的控制。

已经发现竖直的传感器头实现了几个优点；最显著的优点是沿晶片长度制造该磁头绕组。该结构适用于存储器超寿命机械磨损引起的电极顶端长度大变化的情况，从而延长了整个装置的寿命。

遗憾的是，所有这些设计方案连带的一些缺点限制了它们的应用和实施。在超过典型产品寿命下，估计磁头磨损为400微英寸。这种大量的磨损限制了许多这种方案的应用性，常规磁头的电极顶部通常大约仅为1微米长，在这种应用中很快就磨损掉。

另外，尽管薄膜制造方法允许磁头组合到支承件上，但这种结构要求大量的晶片区域，这样就使每一个晶片的磁头产量大大低于常规磁头生产过程的水平，也低于可允许的水平。

因此，本发明的目的是提供一种磁盘系统，特别是一种传感器和支承件系统，该系统克服了现有技术的缺陷。

本发明的另一目的是提供一种增强的支承件和传感器元件。

本发明的另一个目的是提供一种减小磁头磨损性的轻质支承件——传感器。

本发明的再一个目的是提供一种对接触读取有益的支承件——传感器装配件。

本发明还有一个目的是生产一种能够控制其启动的薄膜支承件——传感器。

再有一个目的是提供一种记录驱动装置，该装置采用了本发明的薄膜支承件——传感器。

本发明提供一种磁盘驱动装备件，其中支承系统和传感器被组合成一体，而且采用薄膜沉积技术制造，薄膜技术生产的装配件具有很小的重量，因此允许在悬浮或接触记录之间进行选择。组合成一体的传感器和支承系统是通过在基片上以排或列结构批量生产多个传感器而制成。一排部分的这些传感器进一步通过在每一传感器上形成滑块——支承件组件来批量加工，在基片排部分的每个传感器上一起形成支承部分和每个传感器的导线。通过蚀刻或切割，或通过除去在形成支承部分前沉积的可剥离层，去掉支持支承部分的结构。该支承部分是有挠性的，同时保持与滑块和其传感器的连接。通过将排部分切开或切割成单个单元，可制成单个传感器——支承件系统。

具体地讲，本发明的技术方案如下。

一种加工组合传感器和支承件组件的方法，其特征在于包括以下步骤：

提供一个厚度等于所需支承件长度的晶片基片；

在所述晶片基片主表面上以行和列的模式形成多个传感器和传感器导体引线；

从所述晶片基片上分离出一个行部分，使每个行部分具有多个传感器，其中每列取一个传感器；

通过在所分离的行部分的分离侧面淀积至少一层弹性材料，在所述分离侧面上形成一个支承件部分；

形成从传感器向所述支承件部分的相对端延伸的导电部件；

除去晶片基片上不需要的部分；

将所述行部分分离为单个的传感器，每个传感器具有所述支承件部分的相关部分。

一种制造集成的舌簧支承件和传感器的方法，包括以下步骤：

设置一个实质上具有平面的基片；

通过在所述平面上形成薄膜层来构造所述传感器；

形成带有基片边缘的基片和带有传感器边缘的传感器，使得基片边缘靠近所述平面并且与所述传感器边缘实质上共面；

在基片边缘和传感器边缘上形成所述舌簧支承件；以及

去除至少一部分所述基片。

一种制造集成的舌簧支承件和传感器组合件的方法，其特征在于包括：

设置一个实质上具有平面的晶片基片；

在所述平面上淀积多个薄膜层，形成按至少一行排列的多个传感器系统；

切割晶片基片，以便在一个基片部分上提供至少一个分离行的传感器系统，该分离行的传感器系统包括以所述至少一行排列的多个传感器系统，这种切割为每个分离行的传感器系统和基片部分提供了相应的切割边缘，其中分离行的传感器系统和基片的切割边缘实质上彼此共面；

在分离行的传感器系统和基片部分的切割边缘上淀积至少一个薄膜层，为所述分离行的传感器系统中的每个传感器系统形成一个舌簧支承件；以及

将所述基片部分和所述分离行的传感器系统切割为单独的舌簧支承件和传感器系统组合件。

在一种实施例的制造中，在厚度等于所需支承件长度的晶片基片上，形成第一可剥离层。接着，在第一可剥离层上形成支持层，然后在该支持层上，以排和列的布局形成多个薄膜传感器。晶片被分离成多个排部分，同时具有一个传感器的每一排从每一列分离，该列形成已成形的薄膜传感器的该排部分。第二可剥离层在从所得到的带有薄膜传感器的晶片基片上分离出来的排部分的分离侧上形成。接着，在第二可剥离层上，通过沉积弹性材料的薄膜层形成支承层。导线是从薄膜传感器的两个线圈端延伸到支承层的相对端(自由端)而形成。最后，将第一和第二可剥离层溶解，留下支承/传感器装配件备用。所得到的装置允许在很小重量的集成的滑块——支承装配件上采用常规的传感器。该装置能采用公认的滑块技术和高密度薄膜磁头产品制造。在第二个实施例中，基片的厚度等于支承部分所需要的宽度。该薄膜传感器随后被沉积在具有可剥离层的基片上，它也是以排和列的结构沉积。然而，在一排部分，传感器以一定的距离被分割，该距离将成为滑块的长度。排部分从晶片基片上分离，支承层沉积到该排部分合适的一侧。然后将该排部分通过切开、蚀刻、切割或机械的方法分离成单个的传感器——支承件，随后将可剥离层溶解，使之与基片分离。

传感器和支承层能代替可剥离层直接沉积到基片上。基片按要求通过蚀刻或锯切除掉。在这种情况下，可以保留部分基片，以作为传感器的滑块托。

本发明的前述的和其它目的、特征和优点将从下面结合附图所做的本发明的优选实施例的更具体的说明中表现出来。

图1是由制动器连接定位的本发明的组合装配件与磁盘存储器的磁盘表面传感关系的透视图；

图2是具有旋转制动器并采用本发明的磁记录机构的顶视图；

图3A是用于图1所示磁盘存储器组合装配件的本发明的组合传感器——支承件的一个实施例的透视图；

图3B是用于在制造图3A所示组合装配件过程中，在其上形成排和列结构的多个磁传感器的基片的透视图；

图4A是显示在如图3B所示的圆晶片上排或列结构布局的传感器的晶片基片的顶视图；

图4B是沿图4A中4B-4B线的基片剖视图；

图5A是用于图2所示磁盘存储器中本发明组合装配件的第二个

实施例的透视图；

图5B是用于在制造图5A所示组合装配件过程中，在其上形成排和列的多个磁传感器的基片的透视图；

图6是从图5B所示晶片上取下的一排的透视图。

图7A是沉积有形成本发明支承部分层的图6所示排的顶视图；

图7B是沿图7A中7B-7B线取下的具有支承部分传感器的排的剖视图；

图8是当将基片从图7A和7B的支承和传感器元件除去时，说明一排组合装配件的侧视图。

本发明的支承系统、滑块和传感器被组合成一体，而且采用薄膜沉积技术制造，薄膜技术制造的装配件具有很小的重量。本发明的优选实施例通常用于大型多重介质驱动器中，但也发现用于单个介质驱动器中，一般在小型计算器中使用。所说介质可以是带状也可是圆盘。

一种标准的传感器，在采用支承件长度作为起始晶片厚度的决定因素的实施例中被获得。另外，与该结构组合成一体的臂是任选的，且可以改进为活动的，因此仅当为读取/记录而需要接触时，允许动力载荷和从盘上去载。

在该实施例中，周知结构的常规传感器被制作在一晶片基片上。对这种实施有用的例子是上述美国专利4624048所描述的晶片基片上制造传感器的工艺。在该技术中，传感器和相关联的机构是周知的。传感器被沉积在相当厚的铝或其它能起阻止蚀刻作用的适合的材料层上，此层还可能作为滑块部分。排部分从晶片上被割下，并且被研磨到作为感应传感器所需要的尺寸，例如临界截面高度。另一种方法是用光刻技术确定该尺寸。该排部分的顶部研磨成一光滑表面。

在该排部分顶部上沉积阻止蚀刻材料层。该步骤提供一个最后作为支承件的弯曲厚材料。沉积导电材料层作为支承件的部分，并起到提供使传感器元件与控制它的电气部分连接的电极作用。

另一实施例中，允许在引入导体之前先沉积第一接地平面层。一层顶部接地平面层提供了较大的散射场隔离性，同时使由于热失配产生的对称受力降低，在某些应用中，这两者都是需要的。

蚀刻工艺能用来使基片从滑——支承主体件上除去，仅仅留下支承材料和具有连带导线的传感元件。这样就提供了一个极轻的支承——传感器装配件。基片的除去可通过采用可剥离层来完成。一开始，在基片上敷盖一可剥离层，以便如上所讨论的沉积的薄膜能在最后工序中容易剥离。还有一种方案是从排部分上磨去或腐蚀去适当厚度的材料，留下所需的结构。适合于绕拐角“弯曲”连接到传感器上的导线可用各种技术实现。一种方案是端接电极，以便在研磨步骤中该侧面被露出，而允许随后从顶部沉积以便连接至此。如果传感器头表面的顶部侧缘被作成圆形，则该项处理变得更为方便。支承部分用几种技术中选择的任何一种加强。支承件的加强在特殊应用中或为适应动态系统是需要的。

这种加强最好通过改变支承件本身的厚度分布来完成。厚度的变化对整个重量的增加不大，且提供了高控制加强特性。异向性的刚性采用槽纹实现。

为了自动地和类似形状部分对准，基片上的凹槽也是被用来确定面积的。这就允许在单个晶片上制造的传感元件的数目通过细小芯片的利用而增加，这些小芯片被粘到较大的支承件上，同时在这些小芯片形状中，提供了一个凹槽，以便该芯片与支承件自动对准。

支承装配件的低刚度允许其容易地附装到制动器臂上。为了避免静磨擦引起的任何问题，用活性材料制成的臂或支承部分通常能使滑块和传感器与磁盘接触时无负荷。通过激活活性材料，使滑块和其传感器在令人满意的作用力下与磁盘接触。

参照图1，说明体现本发明的一种磁盘存储器系统，它包含线性制动器10和相配合的资料记录磁盘存储器的磁盘12的一部分。该线性制动器10包括一个声(音线)圈马达14，该声圈马达14包括一个在固定的永磁装配件(未示出)的磁场中能够移动的线圈，该固定的永磁装配件具有一个磁芯和一个由外壳16支持的外部结构。一个制动器臂20连接到可移动线圈14。连接到制动臂20的另一端的是多个臂21，它们的每一个支持着一个组合传感器——滑块——支承装配件22，它是由本文下面所提出的工艺生产的。装配件22包括传感器——滑块24和支承部分26。该支承部分2 6能在由磁盘12旋转产生的空气支承或垫上支持传感器——滑块24于磁盘12的表面之上。如果需要，支承部分26能支持传感器——滑块24与磁盘介质接触。空气支承表面指的是平行和靠近磁盘表面的滑块表面。它包括两方面结构，即设计的滑块悬浮在磁盘之上，和在运行期间，设计的滑块与记录介质——磁盘12的表面接触。

制动器臂20包括多个臂21，每个臂21支持着组合装配件22，每一组合装配件22与磁盘12的每一个表面相配合。因此，在磁盘12的底面上，磁盘12也有一个安置在制动器臂20的一个臂21上的组合装配件22。另外，其它组合装配件与其它磁盘的顶面和底面相配合，它们的传感器的存取是由制动器10控制。

组合传感器——滑块——支承装配件22的支承部分26向传感器——滑块装配件24提供一负荷，它通常是垂直于磁盘12的表面，该垂直负荷使传感器——滑块装配件24在磁盘12不旋转时保持与磁盘12的数据表面相接触。当磁盘12旋转时，在传感器——滑块装配件24和磁盘12之间产生的空气支承与由支承部分26施加到传感器——滑块装配件24上的垂直负荷相对抗。

在运行期间，通过启动声圈马达14使传感器——滑块装配件24移动到磁盘12资料面上同心数据轨道中所需要的音轨上。为了进行读取或记录，要求传感器——滑块装配件迅速地从一个轨道移到另一个轨道上。必须将装配件24的传感器固定在所需轨道上方适当的位置上，并且在最短的时间内达到该轨道。图1所描绘的制动器10是一个线性制动器，它使组合装配件22在精确的横向于轨道的方向上移动。其它类型的常规的磁盘存储器采用旋转制动器，如上述美国专利3849800中以及图2中所示。旋转制动器通常仅在径向的弧形轨迹上移动本发明的组合装配件，而且作为线性制动器10的替代件。

当组合装配件22在磁盘12之上悬浮在空气支承上时，它必须提供径向刚性并在倾斜及滚动方向上有明显的弹性。如果需要，在组合装配件22的支承部分26上，也可以制造一个集成电路组件28。该集成电路放大器用标号28表示，并将做为本发明的另一实施例进行说明。

图2描绘出一个数据记录磁盘存储器，它包括装在外壳36内的旋转制动器32和由驱动装置35转动的相配合的磁盘34，旋转制动器32使本发明的组合装配件在磁盘34上方以弧形轨迹移动，旋转制动器包括一声圈马达，它是一个可在具有磁芯38的固定的永磁组件的磁场中移动的线圈37。制动器臂33与可移动线圈37连接，制动器臂33的另一端与本发明的组合传感器——支承装配件相联，并按照本文下面提出的工艺制造。

图3A中示出了一个用于图1的磁盘存储器上的放大的组合装配件22。支承部分26如以后所述的那样被沉积在晶片的整个表面上。晶片的一部分成为传感器——滑块装配件24的滑块23。虽然仅示出了在滑块23上形成的一个传感器25，但可以理解，更多的传感器也可以形成并用于和磁盘12的音轨相配合。通常，为了增加产量而沉积两个或多个传感器25，因为在工作中仅需要一个传感器25来生产一个适用的组合装配件22。

支承部分26可以包括一个绝缘层40、一电路层42、一介质层44和一支承构层46。支承构层可能是例如由铝制成的介质层44，或可能是一单层的介质，例如也是铝制的。支承构层也可以由镀镍——铁合金层、喷镀铜镀合金层、或喷镀不锈钢层形成。导线43使传感器25和电路层42相互连接。在电路层42的终端装有电插接座，以便与外部放大器连接，外部放大器可以是一个集成电路放大器，如集成电路放大器28(见图1)，它可以与用于支承部分26中的其它层一起被沉积。绝缘层40在导电层42和滑块23的可能导电的基片之间提供电绝缘，介质层44使电路42与金属支承构层46绝缘，如果需要也可以设置一个或多个接地平面层。或者是单独的介质层44，或者是介质层与任一支承构层46一起对支承件提供支持，以使组合装配件22保持在磁盘12的音轨上方。像前面所述，支承部分26必须保持传感器——滑块部分24于磁盘12上方的位置。支承部分允许倾斜和滚动运动，以使传感器——滑块部分24能跟随磁盘12的表面，同时阻止左右摆动，这种摆动能使传感器25从相对于音轨的横向位置上脱离。

图3B示出根据用于图1的磁盘存储器的第一个实施例的组合装配件22的制造方法的第一步骤，通过制备一非磁晶片基片50，实现薄膜传感器25的批量制造。基片50的厚度为T，当加上沉积的薄膜传感器25的厚度时，它将等于支承装配件26的宽度和滑块23的长度。传感器25可以是薄膜感应传感器，如前述美国专利4190872所示的，或者是磁阻传感器，如前述美国专利3975772所示出的。传感器25括导线52和54，以便为了磁介质进行读取和记录而使传感器启动，传感/器25如图4A所示以排和列结构被沉积到基片50上。在按照本发明工艺做进一步说明前，参考图4A能很好的说明排和列结构。

在图4A中，所示的圆形晶片基片100具有多个传感器25，例如，在该基片上沉积多排102和多列104。所示晶片100具有多个方块，如方块106和108，每一方块表示一个传感器，已知在单个晶片基片100上，能制造任一数量的排102和列104该数量取决于晶片大小和单个组合装配件的大小。如图4B所示，基片包括一可剥离的层109，它形成在基片100和层110之间。在该例中，层110代表形成传感器25的那些层。

因此，再参照图3B，在基片50上，每一个传感器构成一个方块。在沉积了形成传感器25的那些层之后，用锯开或其它切割方法使基片50分离成排，所示的一个排56是通过锯痕58从基片50上分离下的。在该程序后面，该排56通过锯痕60被分离以产生包含一个传感部分25的方块62。另一锯痕64则使该排56完全被分开成单个方块66和68，在图3B的每排中示出了三个方块。对应于锯痕64示出了锯痕58。单个的方块也可以用例如蚀刻、机割或切割被分离，在根据本发明的方法中，在基片100上形成传感器25的层110之前，先沉积一可剥离层109。可剥离层109的用途将在下面参照图7B说明。

图5A表示出一个放大的组合装配件30，它是与图2的磁盘存储器的旋转制动器32一起应用的，支承部分70被沉积在一个排的整个表面上，正像后面在图5B中将说明的。晶片的一部分能成为组合装配件30的滑块72。尽管只出示了在滑块72上形成的一个传感器74，但可以理解，更多的传感器可以被形成，并用来与磁盘34的轨道配合。

支承部分70可以包括一绝缘层76、一导体层78、一介质层80和一支承构层82，该支承构层可以是喷镀的铜铍合金层，或喷镀的不锈钢层。导线84和86使传感器74和电路层78相互连接，电连接座88安置在导体层78终端，与一放大器相接。该放大器可以是与用在图7B的支承部分26中的那些层一起沉积的集成电路放大器。绝缘层76在导体层78和滑块72的可能导电的基片之间提供电绝缘。如果需要，介质层80能够对导电层78提供绝缘。假如需要，也可以设置一个或多个接地平面层，介质层80与任一支承构层82一起主要是用于支持支承件，以保持组合装配件30处于磁盘34的音轨上方的位置。

图5B示出根据用于图2的磁盘存储器结构中的第一实施例的组合装配件30制造方法的第一步骤。通过制备一个非磁晶片基片90，实现薄膜传感器74的批量制造。该基片90的厚度为T，当加上沉积的薄膜传感器74的厚度时，则等于支承部分70的长度。每一传感器74可以是薄膜感应传感器，如前述美国专利4190872所描述的，或者是磁阻传感器，如前所述美国专利3975772所示出的，每一个传感器74包括导线84和86，以便为了对磁介质进行读取和记录而使传感器启动。传感器74以图4A所示的排和列的结构被沉积到基片90上，排与列的结构已参照图4A给予说明，此处不再说明。

继续用图5B讨论本发明的组合装配件30的形成。在沉积了传感器74之后，基片90被分割成多个排部分，通过割痕94表示出从晶片基片90上分离下的一个排部分92。每排包括多个传感器74。图6表示了该排部分92的进一步的透视图。

参照图6，在制造传感器74及其引线84和86时，一可剥离层94首先被沉积，以使传感器74的层与晶片基片隔离。然后图6的排92被加工成图5A所示的形状。支承部分70的层被沉积在排92的基片部分的顶部，对在排92和传感器74上形成支承部分70的一个优选实施例，下面结合图7A和7B给出了更详细的说明。

参照图7A和7B，在该实施例中，支承部分70通过可剥离层96与排部分92的基片部分93隔离。可剥离层96的材料与可剥离层94所用的材料相同或相似。理想的可剥离层是电镀的镍铁合金，其它可用作可剥离层的材料包括铜或铬。

在可剥离层96上形成支承部分70的层。这些层可以是如图5A所示的层。接线柱97和98将导线84和86与导电层的导体连接。如果需要，可包括如图7B所示的接地平面。在图7B中，绝缘层76被沉积在可剥离层96上。第一接地平面层99可以沉积在该绝缘层76上。然后另一绝缘层76A被沉积在接地平面层99上。再后沉积导体层78，显然，导体层78包括多个导体每个传感器至少有两个如图7A中的导体78A和78B。支承支持层81对组合装配件提供类片簧支持，并可以包含图5A的层80和82。另一个接地平面(未示出)能在已沉积在导体层78上的另一绝缘层的顶部上沉积。顶部接地平面提供较好的绝缘性和对称应力，以应付热失配，而且在某些应用中，这两者都需要。接线柱89将导电层78的导体连接到图5A的连接插座88，在图7A中仅表示出两个。

注意，支承部分70和传感器部分72重叠并且在不插入可剥离层的情况下相互粘接。该步骤提供一弯曲的厚材料。利用可剥离层94和96，允许将排部分92的基片93从组合装配件上除去，仅仅留下支承部分70和支持具有连接导线的传感器72的任何支持层。由此，生产出带有传感器的极轻的支承系统。

可剥离层例如镍铁合金层的剥除，如采用例如过硫酸氨是很容易实现的，但它对通常用于制造传感器步骤中的铝不起破坏作用。

支承系统的加强可通过例如改变支承部分70的厚度分布来实现，在图7A和7B所示的状态中，支承部分70的厚度是均匀的，但是在某些应用中，要求该厚度分布为适应具体的应用而变化。异向刚性可以通过例如沿支承部分70的长度作成波纹部分来实现。

图8表示带有不希望要并要除去的多余的基片部分的一个完整的排部分，锯痕112使一个组合装配件30从排部分分离下来，并且此组合装配件保留包括其本身的支承部分114、自身的滑块部分116、以及自身的传感器118的组合装配件。另外的锯痕则使剩余的组合装配件分离，一旦制成了这样的组合装配件，将它引入硬质磁盘读出器是容易实现的，对本领域普通技术人员也是显而易见的，在美国专利3849800中说明了一个这样的磁盘读出器。

在仅仅需要时保证传感器靠近介质的支承件的一个实施例中，支承件上形成一活性材料装置，该活性材料可以是包括压电装置、致电伸缩装置或加热器的几种已知装置中的一种，但不仅限于这些装置。活性材料装置控制支承件本身，从而容易的实现读取/记录传感器的接触，还有其它实施例采用含有电带状线的支承件以便与传感器连接。通过改变支承件的厚度，支承件的选择性加强是容易实现的。这个特性允许支承件被改型，以适应具体应用的需要。

另一个除去含沉积了传感器排部分的基片的方案是通过研磨或另外方法的蚀刻除去基片。用图7B作为该方案的例子，其中，不采用可剥离层94，相反是通过研磨或其它适当的切除工艺将多余的基片93除去。通过这个工艺，基片的一部分能留下用作传感器72的基体支持滑块部分。如果要求传感器由气垫支承悬浮在磁盘的磁介质之上，则该方法特别有益。

在这里所说的方案，为生产具有很高产率的支承件——滑块——传感器组合装配件产品创造了条件。相邻系统可通过对沉积的薄膜进行光刻构图来分开，因此消除了锯痕间隙，同样，薄膜磁头进深高度由平板印刷技术确定，因为只有支承系统材料的厚度才需要磨或蚀刻到所需的长度。

尽管本发明通过参照一些优选的实施例做了具体地显示和说明，但应当理解，对于本领域的技术人员而言在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可做出各种形式和细节的改变。例如，一种传感器可以像转让给本发明受让人的美国专利4190872中所说的那样在晶片上制造。该晶片的制备材料是Jacobs的美国专利4251841的主题。按照优选的实施例，支承部分可以是诸如由聚酰亚胺材料和其上的金属层形成的双层之类的几种结构中的任一种，以提供支承装配件所需要的足够的弹性和刚性。应当注意，支承装配件也能用单层制成，只要该单层具有正确的厚度和刚性即可。还清楚的知道，许多导电材料可以用来制成电路和传感器导线。铜或金是优选的材料，但许多其它材料在该技术中也公认是适用的。虽然在此讨论了空气支承表面滑块，但本发明也包括接触记录滑块，其中滑块的空气支承表面是任一种适用的表面，它能在运行期间与介质接触。在该优选实施例中示出了一个水平传感器，然而，本发明也能应用垂直传感器，其中除传感器外该滑块——支承件组合件由所公开的工艺制造。垂直型传感器被单独生产，然后粘到滑块——支承件组合件上。

Claims (48)

1.一种加工组合传感器和支承件组件的方法，其特征在于包括以下步骤：

提供一个厚度等于所需支承件长度的晶片基片；

在所述晶片基片主表面上以行和列的模式形成多个传感器和传感器导体引线；

从所述晶片基片上分离出一个行部分，使每个行部分具有多个传感器，其中每列取一个传感器；

通过在所分离的行部分的分离侧面淀积至少一层弹性材料，在所述分离侧面上形成一个支承件部分；

形成从传感器向所述支承件部分的相对端延伸的导电部件；

除去晶片基片上不需要的部分；

将所述行部分分离为单个的传感器，每个传感器具有所述支承件部分的相关部分。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于形成导电部件的步骤包括淀积一个电导体材料薄膜层以设置电连接部件的步骤，这些电连接部件形成在所述支承件部分的至少一层淀积材料中，并且从所述支承件部分的所述相对端延伸到所述传感器导体引线，从而将连接部件电耦合到所述传感器。

3.根据权利要求2的方法，其特征在于在形成支承件部分的步骤之后还包括：在所述支承件部分上靠近所述相对端处形成一个集成电路放大器，它与所述电连接部件电连接。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于除去晶片基片上不需要部分的步骤为每个传感器留下一个滑块支撑部分。

5.根据权利要求1的方法，其特征在于：

形成多个传感器和传感器导体引线的步骤包括以下步骤：

在所述基片的一个主表面上形成第一剥离层；

在所述第一剥离层上形成一个支撑层；以及

在所述支撑层上以行和列的模式带有传感器导体引线的形成多个薄膜传感器；

形成支承件部分的步骤包括以下步骤：

在与主表面相临的所分离的行部分的分离侧面上形成第二剥离层，所述第二剥离层从第一剥离层延伸到该所分离的行部分的相对端；以及

通过在第二剥离层上淀积至少一薄膜层弹性材料，形成一个支承件部分；

除去不需要部分的步骤包括溶解第一和第二剥离层的步骤。

6.根据权利要求5的方法，其特征在于形成导电部件的步骤包括淀积一个电导体材料薄膜层以设置电连接部件的步骤，这些电连接部件形成在所述支承件部分的至少一层淀积材料中，并且从所述支承件部分的所述相对端延伸到所述传感器导体引线。

7.根据权利要求6的方法，其特征在于在形成支承件部分的步骤之后还包括在所述支承件部分上靠近所述相对端处形成一个集成电路放大器的步骤，该放大器与所述电连接部件电连接。

8.根据权利要求5的方法，在溶解第一和第二剥离层之前还包括在支承层上形成一个活性材料装置。

9.一种制造集成的舌簧支承件和传感器的方法，包括以下步骤：

设置一个具有平面的基片；

通过在所述平面上形成薄膜层来构造所述传感器；

形成带有基片边缘的基片和带有传感器边缘的传感器，使得基片边缘靠近所述平面并且与所述传感器边缘实质上共面；

在基片边缘和传感器边缘上形成所述舌簧支承件；以及

去除至少一部分所述基片。

10.一种制造磁盘驱动器的方法，其特征在于包括以下步骤：

按照如下步骤制造集成的舌簧支承件和传感器：

    设置一个具有平面的基片；

    通过在所述平面上形成薄膜层来构造所述传感器；

    形成带有基片边缘的基片和带有传感器边缘的传感

器，使得基片边缘靠近所述平面并且与所述传感器边缘实

质上共面；

    在基片边缘和传感器边缘上形成所述舌簧支承件；以

及

    去除至少一部分所述基片；

该制造磁盘驱动器的方法还包括以下步骤：

设置一个由主轴支撑的磁盘，并设置用于转动主轴和所支撑磁盘的装置；

设置一个致动器，致动器具有一个致动臂；以及

将集成的舌簧支承件和传感器安装到致动臂上，使得可以将传感器定位到靠近磁盘上的环形道。

11.根据权利要求9的方法，其特征在于包括步骤：

将基片厚度设置为与舌簧支承件长度相等。

12.根据权利要求9的方法，其特征在于包括步骤：

设置一个包括多个所述基片的晶片基片；

在所述晶片基片上构造成行成列的传感器；

将晶片基片切割为分离的传感器行，从而提供一行基片边缘和一行传感器边缘，该行基片边缘包括多个所述基片边缘，该行传感器边缘包括多个所述传感器边缘；

形成一行舌簧支承件，该行舌簧支承件包括在该行基片边缘和该行传感器边缘上的多个所述舌簧支承件；以及

将基片行切割为各基片，使得每个基片支撑所述集成的舌簧支承件和传感器。

13.根据权利要求12的方法，其特征在于包括以下步骤：

将基片厚度设置为与舌簧支承件长度相等。

14.根据权利要求9的方法，其特征在于包括以下步骤：

在构造所述传感器之前，在基片平面上形成一个传感器剥离层，然后在传感器剥离层上构造传感器；

在形成所述舌簧支承件之前，在基片边缘上形成支承件剥离层以便与传感器剥离层连接，然后在支承件剥离层上形成舌簧支承件；以及

溶解支承件剥离层和传感器剥离层，从基片上分离出舌簧支承件和传感器。

15.根据权利要求9的方法，其特征在于：

构造传感器的步骤包括：在传感器剥离层上淀积至少一个薄膜层，以便形成延伸到传感器边缘的传感器引线；以及

形成舌簧支承件的步骤包括：在支承件层上淀积至少一个薄膜层，以便形成沿着舌簧支承件延伸并在所述传感器边缘与所述传感器引线连接的导体引线。

16.根据权利要求15的方法，其特征在于包括以下步骤：

设置一个包括多个所述基片的晶片基片；

在所述晶片基片上构造成行成列的传感器；

将晶片基片切割为分离的传感器行，从而提供一行基片边缘和一行传感器边缘，该行基片边缘包括多个所述基片边缘，该行传感器边缘包括多个所述传感器边缘；

形成一行舌簧支承件，该行舌簧支承件包括在该行基片边缘和该行传感器边缘上的多个所述舌簧支承件；以及

将基片行切割为各基片，使得每个基片支撑所述集成的舌簧支承件和传感器。

17.根据权利要求15的方法，其特征在于：

形成与传感器引线连接的导体引线的步骤包括：形成接线柱，接线柱使导体引线与传感器引线互连。

18.根据权利要求15的方法，其特征在于包括以下步骤：

在舌簧支承件上形成触点，每个触点具有一个嵌在舌簧支承件中并与相应的导体引线接触的端，以及一个暴露于外部环境的暴露端。

19.根据权利要求18的方法，其特征在于包括以下步骤：

将集成电路安装在舌簧支承件上，与所述触点的暴露端接触。

20.根据权利要求9的方法，其特征在于：

形成舌簧支承件的步骤包括：形成多个垂直薄膜层，这些垂直薄膜层垂直于传感器的薄膜层，垂直薄膜层的一个端部覆盖所述传感器边缘并与之机械连接。

21.根据权利要求20的方法，其特征在于包括以下步骤：

形成一个或多个垂直薄膜层，作为支撑传感器的支撑层。

22.根据权利要求20的方法，其特征在于：

构造传感器的步骤包括：在传感器剥离层上淀积至少一个薄膜层，以便形成延伸到传感器边缘的传感器引线；以及

形成舌簧支承件的步骤包括：在支承件层上淀积至少一个薄膜层，以便形成沿着舌簧支承件延伸并在所述传感器边缘与所述传感器引线连接的导体引线。

23.根据权利要求22的方法，其特征在于包括以下步骤：

形成垂直薄膜层中的第一层，作为基片上的绝缘支撑层；

形成垂直薄膜层中的第二层，作为所述绝缘支撑层上的所述导体引线；以及

形成垂直薄膜层中的第三层，作为所述导体引线上的绝缘支撑层。

24.根据权利要求22的方法，其特征在于包括以下步骤：

在构造所述传感器之前，在基片平面上形成一个传感器剥离层，然后在传感器剥离层上构造传感器；

在形成所述舌簧支承件之前，在基片边缘上形成支承件剥离层以便与传感器剥离层连接，然后在支承件剥离层上形成舌簧支承件；以及

溶解支承件剥离层和传感器剥离层，从基片上分离出舌簧支承件和传感器。

25.根据权利要求24的方法，其特征在于包括步骤：

设置一个包括多个所述基片的晶片基片；

在所述晶片基片上构造成行成列的传感器；

将晶片基片切割为分离的传感器行，从而提供一行基片边缘和一行传感器边缘，该行基片边缘包括多个所述基片边缘，该行传感器边缘包括多个所述传感器边缘；

形成一行舌簧支承件，该行舌簧支承件包括在该行基片边缘和该行传感器边缘上的多个所述舌簧支承件；以及

将基片行切割为各基片，使得每个基片支撑所述集成的舌簧支承件和传感器。

26.根据权利要求25的方法，其特征在于包括以下步骤：

将基片厚度设置为与舌簧支承件长度相等。

27.根据权利要求24的方法，其特征在于包括以下步骤：

在基片上形成垂直薄膜层中的第一层，作为绝缘支撑层；

在所述绝缘支撑层上形成垂直薄膜层中的第二层，作为所述导体引线；以及

在所述导体引线上形成垂直薄膜层中的第三层，作为绝缘支撑层。

28.根据权利要求27的方法，其特征在于包括以下步骤：

将集成电路安装在舌簧支承件上，与所述触点的暴露端接触。

29.根据权利要求28的方法，其特征在于：

形成与传感器引线连接的导体引线的步骤包括：形成接线柱，接线柱使导体引线与传感器引线互连。

30.一种制造集成的舌簧支承件和传感器组合件的方法，其特征在于包括：

设置一个具有平面的晶片基片；

在所述平面上淀积多个薄膜层，形成按至少一行排列的多个传感器系统；

切割晶片基片，以便在一个基片部分上提供至少一个分离行的传感器系统，该分离行的传感器系统包括以所述至少一行排列的多个传感器系统，这种切割为每个分离行的传感器系统和基片部分提供了相应的切割边缘，其中分离行的传感器系统和基片的切割边缘实质上彼此共面；

在分离行的传感器系统和基片部分的切割边缘上淀积至少一个薄膜层，为所述分离行的传感器系统中的每个传感器系统形成一个舌簧支承件；以及

将所述基片部分和所述分离行的传感器系统切割为单独的舌簧支承件和传感器系统组合件。

31.根据权利要求30的方法，其特征在于包括去除至少一部分所述基片部分的步骤。

32.一种制造磁盘驱动器的方法，其特征在于包括以下步骤：

按以下步骤制造集成的舌簧支承件和传感器组合件：

    设置一个具有平面的晶片基片；

    在所述平面上淀积多个薄膜层，形成按至少一行排列

的多个传感器系统；

    切割晶片基片，以便在一个基片部分上提供至少一个

分离行的传感器系统，该分离行的传感器系统包括以所述

至少一行排列的多个传感器系统，这种切割为每个分离行

的传感器系统和基片部分提供了相应的切割边缘，其中分

离行的传感器系统和基片的切割边缘彼此共面；

    在分离行的传感器系统和基片部分的切割边缘上淀积

至少一个薄膜层，为所述分离行的传感器系统中的每个传

感器系统形成一个舌簧支承件；

    将所述基片部分和所述分离行的传感器系统切割为单

独的舌簧支承件和传感器系统组合件；以及

    去除至少一部分所述基片部分；

该制造磁盘驱动器的方法还包括以下步骤：

设置一个由主轴支撑的磁盘，并设置用于转动主轴和所支撑磁盘的装置；

设置一个致动器，致动器具有一个致动臂；以及

将集成的舌簧支承件和传感器组合件安装到致动臂上，使得可以将传感器定位到靠近磁盘上的环形道。

33.根据权利要求31的方法，其特征在于淀积多个薄膜层的步骤包括淀积一个薄膜层，为所述多个传感器系统形成传感器引线。

34.根据权利要求31的方法，其特征在于：

构造传感器系统的步骤包括：在传感器剥离层上淀积至少一个薄膜层，以便形成延伸到分离行的传感器系统的边缘的传感器引线；以及

为每个传感器系统形成舌簧支承件的步骤包括：在支承件剥离层上淀积至少一个薄膜层，以便形成沿着每个舌簧支承件延伸并在分离行的传感器系统的边缘与所述传感器引线连接的导体引线。

35.根据权利要求31的方法，其特征在于：

为每个传感器系统形成舌簧支承件的步骤包括：形成多个垂直薄膜层，这些垂直薄膜层垂直于传感器系统的薄膜层，垂直薄膜层的一个端部覆盖分离行的传感器系统的切割边缘并与之机械连接。

36.根据权利要求31的方法，其特征在于包括以下步骤：

将晶片基片厚度设置为与舌簧支承件长度相等。

37.根据权利要求31的方法，其特征在于：

形成与传感器引线连接的导体引线的步骤包括：形成接线柱，接线柱使导体引线与传感器引线互连。

38.根据权利要求37的方法，其特征在于包括以下步骤：

在每个舌簧支承件中形成触点，每个触点具有一个嵌在相应舌簧支承件中并与相应的导体引线接触的端，以及一个暴露于外部环境的暴露端。

39.根据权利要求38的方法，其特征在于包括以下步骤：

将集成电路安装在每个舌簧支承件上，与所述触点的暴露端接触。

40.根据权利要求31的方法，其特征在于包括以下步骤：

在晶片基片上形成垂直薄膜层中的第一层，作为绝缘支撑层；

在所述绝缘支撑层上形成垂直薄膜层中的第二层，作为所述导体引线；以及

在所述导体引线上形成垂直薄膜层中的第三层，作为绝缘支撑层。

41.根据权利要求31的方法，其特征在于包括以下步骤：

在构造所述传感器系统之前，在晶片基片平面上形成一个传感器剥离层，然后在传感器剥离层上形成传感器系统；

在为每个传感器系统形成所述舌簧支承件之前，只在基片部分的边缘上形成支承件剥离层，以便使支承件剥离层与传感器剥离层连接，然后在支承件剥离层上为每个传感器系统形成舌簧支承件；以及

溶解支承件剥离层和传感器剥离层，从基片部分上分离出舌簧支承件和传感器系统组合件。

42.根据权利要求41的方法，其特征在于：

构造传感器系统的步骤包括：在传感器剥离层上淀积至少一个薄膜层，以便形成延伸到分离行的传感器系统的边缘的传感器引线；以及

为每个传感器系统形成舌簧支承件的步骤包括：在支承件剥离层上淀积至少一个薄膜层，以便形成沿着每个舌簧支承件延伸并在分离行的传感器系统的边缘与所述传感器引线连接的导体引线。

43.根据权利要求42的方法，其特征在于：

为每个传感器系统形成舌簧支承件的步骤包括：形成多个垂直薄膜层，这些垂直薄膜层垂直于传感器系统的薄膜层，垂直薄膜层的一个端部覆盖分离行的传感器系统的切割边缘并与之机械连接。

44.根据权利要求43的方法，其特征在于包括以下步骤：

将晶片基片厚度设置为与舌簧支承件长度相等。

45.根据权利要求44的方法，其特征在于：

形成与传感器引线连接的导体引线的步骤包括：形成接线柱，接线柱使导体引线与传感器引线互连。

46.根据权利要求45的方法，其特征在于包括以下步骤：

在每个舌簧支承件中形成触点，每个触点具有一个嵌在相应舌簧支承件中并与相应的导体引线接触的端，以及一个暴露于外部环境的暴露端。

47.根据权利要求46的方法，其特征在于包括以下步骤：

在晶片基片上形成垂直薄膜层中的第一层，作为绝缘支撑层；

在所述绝缘支撑层上形成垂直薄膜层中的第二层，作为所述导体引线；以及

在所述导体引线上形成垂直薄膜层中的第三层，作为绝缘支撑层。

48.根据权利要求47的方法，其特征在于包括以下步骤：

将集成电路安装在每个舌簧支承件上，与所述触点的暴露端接触。

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