CN1308926C - 用于制造磁头的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种制造磁头的方法，其中可通过将确定飞行特性的ABS方式作为基准进行一浮动块和一悬架的粘接，并且在浮动块或悬架上不需要特殊的构造。该方法涉及一种用于将其上形成有一空气轴承表面(ABS)的一浮动块与一悬架相接合的制造磁头的方法。拍摄其上形成有该ABS表面的该浮动块的一表面，并从拍摄出的图像中识别该ABS和在该ABS内形成的一刻入区域。然后，计算用作接合该悬架时的引导的一个基准，并根据该基准将该浮动块与该悬架相接合，其中，该拍摄步骤包括用波长比一般可见光的波长短的紫外光照射浮动块，并使用紫外光检测相机拍摄从浮动块反射的光。因此，可以使在ABS中产生的正压力和负压力围绕悬架很好地平衡，从而可以稳定飞行姿态和电特性。

Description

用于制造磁头的方法
技术领域
本发明涉及一种制造磁头的方法。具体地说，本发明涉及一种适于以良好的精确度将一浮动块和一悬架(suspension)相接合的制造磁头的方法。
背景技术
硬盘驱动器(下文称为HDDs)的容量日益增加并且越来越薄。伴随着这些改进，磁头(20％，30％浮动块)也做得越来越小。
当利用常规的制造磁头的方法将一其上形成有巨磁阻(GMR)元件的浮动块粘接在一悬架的一侧上时，首先利用该浮动块的外部形状作为基准来对该浮动块进行定位。在定位该浮动块后，在该浮动块的后表面一侧(与形成空气轴承表面(ABS)的一侧相对)上涂敷粘合剂，并且使该浮动块的这一侧与已由一加工孔定位的悬架的末端相接触。该浮动块的这一侧和该悬架的末端通过粘合剂粘接在一起。
(现有技术中)还已知不利用浮动块的外部形状而对浮动块进行定位的方法。在一种方法中，在浮动块上设置一物理定位部，利用该定位部将浮动块定位在悬架的一侧上(例如，参见日本专利4-17174A)。在另一种方法中，在悬架的末端设置一与浮动块的外部形状相对应的凹部，并且利用该凹部来进行浮动块的定位(例如，参见日本专利10-293981)。
另外，也已知一种在浮动块内形成一通孔并将该通孔作为定位基准来进行安装的方法(例如，参见日本专利2000-123515A)，以及一种用浮动块的一轨道构造部的内侧表面作为基准来进行浮动块相对于悬架的定位的方法(例如，参见日本专利6-150597A)。
但是，上述常规的磁头制造方法存在下述问题。
即，为了使磁头通过磁盘的内圆周和外圆周时的飞行姿态(flyingattitude)和电特性保持稳定，利用在浮动块上形成的ABS作为基准来接合该悬架是很重要的。
浮动块中的ABS通常通过离子研磨(ion milling)制成，而浮动块的外部形状由机械切削加工制成，因此浮动块的ABS和外部形状(分别)由独立的工艺形成。
但是，如上所述，通常利用浮动块的外部形状作为基准来进行浮动块和悬架之间的定位，因此悬架的接合位置不总是与利用ABS作为基准时所确定的位置一致，并且如上所述，浮动块的ABS和外部形状的制造工艺不同。因此，当以浮动块的轨道构造部的内侧表面作为基准时，该内侧表面的中心可能与该ABS的中心不一致。因此，可能无法得到所希望的飞行姿态和电特性。
随着浮动块的小型化以及ABS方式的更加复杂(为了稳定飞行特性)，将浮动块的外部形状作为基准来精确地接合悬架变得越来越困难。
此外，当在浮动块本身中形成用于定位的通孔及其类似物时，恐怕会破坏ABS中的正压力和负压力之间的平衡，这样将不能稳定浮动块的飞行姿态。
发明内容
针对上述常规(方法)的问题，本发明的一个目的是提供一种制造磁头的方法，其中可将一确定飞行特性的ABS方式作为基准来进行一浮动块和一悬架的粘接，并且在该浮动块或悬架上不需要特殊的构造。
本发明是基于这样的认识提出的，即通过拍摄其中形成有该ABS的该浮动块的一表面，从拍摄出的图像中计算该浮动块将与该悬架接合的位置，并根据这一位置信息将该浮动块与该悬架相接合，可使该浮动块具有稳定的飞行姿态(和稳定的电特性)。
即，一种根据本发明的制造磁头的方法涉及用于将其上形成有一空气轴承表面(ABS)的一浮动块接合在一悬架上的制造磁头的方法，该方法包括以下步骤：拍摄该浮动块的空气轴承表面；从拍摄的图像中识别该空气轴承表面和在该空气轴承表面内形成的一刻入区域(engraved region)；计算用作接合该悬架时的引导的一个基准；以及根据该基准将该浮动块与该悬架相接合，其中，该拍摄步骤包括用波长比一般可见光的波长短的紫外光照射该浮动块，并使用紫外光检测相机拍摄从该浮动块反射的光。
一种制造磁头的更具体的方法涉及用于将其上形成有一空气轴承表面(ABS)的一浮动块与一悬架相接合的制造磁头的方法，该方法包括以下步骤：拍摄该浮动块的空气轴承表面以获得第一图像；拍摄该浮动块的外部形状以获得第二图像；从拍摄的第一和第二图像中识别该空气轴承表面和在该空气轴承表面内形成的一刻入区域；计算用作接合该悬架时的引导的一个基准；将该基准和该浮动块的外部形状之间的位置关系存储为关联信息；当将该悬架与该浮动块相接合时，测量该浮动块的外部形状，并通过将该测量值与该关联信息相对照而读出该基准；以及根据该基准将该浮动块与该悬架相接合，其中，该拍摄步骤包括用波长比一般可见光的波长短的紫外光照射该浮动块，并使用紫外光检测相机拍摄从该浮动块反射的光。
该基准可以设定为该刻入区域的质心。优选地，通过用紫外(UV)光照射该浮动块并用一UV光检测相机拍摄从该浮动块反射的光来进行拍摄。
根据上述构造，拍摄该浮动块的ABS一侧，并从得到的图像中识别该ABS这一侧上的刻入区域和其它区域。通常，该其它区域由于抛光而具有一光滑表面，该刻入区域由于离子研磨而具有一粗糙表面。因此，如果根据拍摄时从该刻入区域和该其它区域反射的光的数量的差别而进行二值化处理(binarization process)或类似处理，则可以从该图像中容易地使该刻入区域和该其它区域彼此区分开。在进行上述处理并且不同区域彼此区分开后，从该不同区域中计算出一个基准，并且根据该基准将其上形成有该ABS的表面的后表面一侧接合在该悬架上。
如果在计算基准的同时预先测量浮动块的外部形状，并将该浮动块的外部形状和该基准之间的相对位置存储为关联信息，则在将该浮动块与该悬架接合之后的工艺步骤中不需要重新测量该基准。另外，通过测量浮动块的外部形状并使该测量值与该关联信息相对照，可以简单地读出被测量的浮动块基准。当随后根据该读出的基准将浮动块和悬架相接合时，可将该刻入区域和该其它区域作为基准来进行接合，并且可以很好地保持该悬架在该浮动块内产生的正压力和负压力之间的平衡。因此，可以使该浮动块的飞行姿态和电特性稳定。
另外，该刻入区域常常位于该浮动块的中心部分内，并且如果将该刻入区域的质心(质量中心)作为基准，则通常可以准确地设定悬架的接合部位。
应当指出，在目前的磁头中，ABS中的刻入区域和其它区域之间的阶梯(step)已经变得更小以便降低飞行高度。因此，由于一般可见光的波长较长，所以难以可靠地检测到该阶梯(即，不能清楚地识别该刻入区域和该其它区域)。紫外(UV)光的波长比一般可见光的波长短。根据本发明，可通过用UV光照射该刻入区域和该其它区域，并用一UV光检测相机捕捉所反射的UV光，来可靠地识别难以用一般可见光检测出的该刻入区域和该其它区域之间的阶梯。因此，通过UV光照射和用UV光检测相机捕捉所反射的UV光，可以可靠地识别该刻入区域和其它区域。因此，可以提高基准的精确度。
如上所述，根据本发明，提供一种用于将其上形成有一ABS的一浮动块和一悬架相接合的制造磁头的方法，该方法包括：拍摄其上形成有该ABS的该浮动块的一表面，从拍摄的图像中识别该ABS和形成在该ABS内的一刻入区域，计算在接合该悬架用作引导的一个基准，并且根据该基准将该浮动块与该悬架相接合。可选择地，提供一种用于将其上形成有一ABS的一浮动块和一悬架相接合的制造磁头的方法，该方法包括：拍摄其上形成有该ABS的该浮动块的一表面，拍摄该浮动块的外部形状，从拍摄的图像中识别该ABS和形成在该ABS内的一刻入区域，计算在接合该悬架时用作引导的一个基准，将该基准和该浮动块的外部形状之间的位置关系存储为关联信息，当将该悬架与该浮动块相接合时，测量该浮动块的外部形状并将该测量值与该关联信息相对照以读出该基准，并根据该基准将该浮动块与该悬架相接合。因此，可以使在该空气轴承表面(ABS)中产生的正压力和负压力围绕该悬架达到很好的平衡，并可获得稳定的飞行姿态和良好的电特性。
附图说明
图1是利用根据本发明一优选实施例的制造磁头的方法制成的磁头的透视图；
图2是示出根据本发明一优选实施例的制造磁头的方法的工艺说明图；以及
图3是示出用于区分一浮动块的一ABS和一刻入区域的步骤的说明图，其中在图的左侧示出图像处理前的状态，而在图的右侧示出图像处理后即二值化处理后的状态。
具体实施方式
下面将参照附图详细说明根据本发明的制造磁头的方法的具体优选实施例。
图1是利用根据本实施例的制造磁头的方法制成的磁头的透视图。参见图1，利用根据本实施例的制造磁头的方法制成的磁头10包括一浮动块12和一固定在该浮动块12上的悬架14，在该浮动块12中结合有巨磁阻(GMR)元件。该悬架14包括一粘接并固定在浮动块12上的挠曲部(flexure)16，一通过点焊连接在该挠曲部16上的承载梁18，和一为在浮动块12上形成的GMR元件提供配线(wirings)的柔性印刷电路(FPC)(未示出)。
在该浮动块12的与固定在一HDD的主轴马达上的一磁盘(未示出)相对的一侧上形成一ABS。由于该ABS(的存在)，因而在浮动块12和高速旋转的磁盘之间产生正压力和负压力，并且可使浮动块12在任意高度上在该磁盘之上飞行。该ABS包括一刻入区域24和一其它区域20。
另外，粘接并固定在浮动块12上的挠曲部16由一金属薄板制成，并且可在浮动块12的向上和向下的方向、倾斜方向以及弯曲方向上变形。因此可以吸收安装时出现的磁盘表面的摆动、倾斜等。
点焊连接在挠曲部16上的承载梁18由与挠曲部16类似的金属薄板制成，并且产生一恒定载荷，该载荷平衡通过一弹簧的推力而施加在浮动块12上的提升力。从而将浮动块12压靠在磁盘的表面上。应当指出，在承载梁18的两个端部的每一个上均设置有一弯曲件22，从而确保相对于HDD的搜索方向(即磁盘的平面内方向)的刚度。
当采用根据本实施例的制造磁头的方法制造的磁头10时，通过图像处理可识别ABS和通过离子研磨或类似方法在ABS中形成的刻入区域24，并且以被识别出的刻入区域24的质心G26作为基准点(基准)进行计算。使用一分配器或类似物在与质心G26相对应的该浮动块12上的一挠曲接合表面28中的一个位置上涂敷粘合剂，并且将该质心G26作为基准来进行该挠曲部16的接合。
通过将确定浮动块12的飞行姿态的该其它区域20和该刻入区域24作为基准而将浮动块12和挠曲部16(即悬架14的一侧)粘接在一起，可以使在挠曲部16附近产生的浮动块12的正压力和负压力很好地平衡，从而使浮动块12的飞行姿态稳定并获得良好的电特性。
下面说明用于制造具有这种构造的磁头10的过程。
图2是示出根据本实施例的制造磁头的方法的工艺说明图。
在进行如下的处理之前，通过离子研磨工艺在浮动块上形成该其它区域20和该刻入区域24，并且随后利用切片机(slicer)对该浮动块切片。
参见图2，然后使一环形的UV灯30接近浮动块12的切片的一侧，其上形成有该其它区域20和刻入区域24。然后进行UV照射。一UV光检测相机32设置在该环形UV灯30的中心部分内，从而可以拍摄由浮动块12反射的UV光。另外，该UV光检测相机32与一图像处理装置34和一坐标计算装置36相连接。该图像处理装置34对由该UV光检测相机32拍摄到的浮动块12的图像进行二值化处理，从而可以在图像上使该其它区域20和刻入区域24彼此区分开。
下面说明图像处理装置34所进行的二值化处理的细节。
图3是示出用于区分浮动块中的刻入部分和其它部分的步骤的说明图，其中图的左侧示出图像处理之前的状态，图的右侧示出图像处理之后即二值化处理之后的状态。
在图3的左侧示出如上所述的由该UV光检测相机拍摄的图像。该其它区域20是已进行抛光的光滑平面。而该刻入区域24是已通过离子研磨处理过的粗糙表面。因此，当该其它区域20和刻入区域24反射光时，该其它区域20和刻入区域24的反射率有很大差别(即，该其它区域20的反射率大，而刻入区域24的反射率小)。因此，如果预先在由该其它区域20所反射的光的数量和由该刻入区域24所反射的光的数量之间设定一分层标准(slice level)，则可将该其它区域20和刻入区域24分成单色数据值0和1(换句话说，白色和黑色)。
在图3的右侧示出已根据这一思想进行了二值化处理的图像。
应当指出，在本实施例中用UV光作为对浮动块12的照射光。UV光的波长比一般可见光的波长短。因此，可以可靠地捕捉到作为明区和暗区的该其它区域20和该刻入区域24之间的阶梯。因此，即使随着飞行量的减少该阶梯变得更小，仍可利用UV光和检测该UV光的UV光检测相机32可靠地检测到该其它区域20和该刻入区域24之间的阶梯。
应当指出，尽管在本实施例中使用UV灯30和UV光检测相机32作为检测该其它区域20和该刻入区域24之间的阶梯的手段，但是也可使用其它方式。例如，也可使用一种利用激光多普勒效应(laser Doppler)原理或类似物的测量方法(换句话说，可以使用任何能够对得到的数据进行二值化处理的方法)。
在完成对该其它区域20和该刻入区域24的二值化处理后，坐标计算装置36计算该刻入区域24的质心G26，并将该质心G26用作基准点。
除了计算质心G26之外，该坐标计算装置36还计算关于浮动块12的外部形状的位置信息(参见图2中的点A，B，C和D，其成为浮动块12的四个角)。然后该坐标计算装置36使该质心G26的位置信息与该浮动块12的外部形状的位置信息相关联，并将其存储为关联信息38。
在坐标计算装置36如此记录浮动块12的单个片的关联信息38之后，在下一个步骤中，即将该浮动块与该挠曲部接合的步骤40中，利用环形灯42用光照射该浮动块12的挠曲接合表面28的一侧(该其它区域20和该刻入区域24的后表面一侧)。一设置在该环形灯42的中心部分内的光检测相机44拍摄由该浮动块12反射的光。然后，用一图像处理和坐标计算装置48从由该光检测相机44拍摄的浮动块12的外部形状图像46检测该浮动块12的外部形状的位置信息(参见图2中的点A，B，C和D，其成为浮动块12的四个角)。通过使浮动块12的外部形状的位置信息与上述来自坐标计算装置38的关联信息38相对照，可找到质心G26的坐标。
在利用图像处理和坐标计算装置48找到质心G26的坐标后，使用一分配器(未示出)在该质心G26的坐标处将粘合剂涂敷在该挠曲接合表面28上。然后可通过将质心G26作为基准来进行浮动块12和挠曲部16的定位，以及进行对浮动块12和挠曲部16的粘接。
应当指出，尽管在本实施例的说明中将刻入区域24的质心用作基准点，但是也可利用其它的点。也可从该其它区域20中计算出一基准点，并且还可以利用该其它区域20和该刻入区域24之间的表面积的比率等来计算出一基准点。可根据磁头10的说明书、使用的制造设备等适当地设定计算基准点的方法。另外，尽管在本实施例中使用一个点(基准点)作为基准，但是在这方面没有限制，必要时也可用一条线(基准线)作为基准。
本申请要求2003年11月14日提交的日本专利申请No.2003-385001的优先权，因此该专利申请作为本文的参考。

Claims (4)

1.一种制造磁头的方法，该方法用于将其上形成有一空气轴承表面的一浮动块与一悬架相接合，该方法包括以下步骤：
拍摄该浮动块的空气轴承表面；
从拍摄的图像中识别该空气轴承表面和在该空气轴承表面内形成的一刻入区域；
计算用作接合该悬架时的引导的一个基准；以及
根据该基准将该浮动块与该悬架相接合，
其中，该拍摄步骤包括用波长比一般可见光的波长短的紫外光照射该浮动块，并使用紫外光检测相机拍摄从该浮动块反射的光。
2.一种根据权利要求1的制造磁头的方法，其特征在于，该基准是该刻入区域的质心。
3.一种制造磁头的方法，该方法用于将其上形成有一空气轴承表面的一浮动块与一悬架相接合，该方法包括以下步骤：
拍摄该浮动块的空气轴承表面以获得第一图像；
拍摄该浮动块的外部形状以获得第二图像；
从拍摄的第一和第二图像中识别该空气轴承表面和在该空气轴承表面内形成的一刻入区域；
计算用作接合该悬架时的引导的一个基准；
将该基准和该浮动块的外部形状之间的位置关系存储为关联信息；
当将该悬架与该浮动块相接合时，测量该浮动块的外部形状，并通过使该测量值和该关联信息相对照来读出该基准；以及
根据该基准将该浮动块与该悬架相接合，
其中，该拍摄步骤包括用波长比一般可见光的波长短的紫外光照射该浮动块，并使用紫外光检测相机拍摄从该浮动块反射的光。
4.一种根据权利要求3的制造磁头的方法，其特征在于，该基准是该刻入区域的质心。
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