CN1733376A - 从浮动块焊盘除去无铅焊料的方法以及磁盘驱动器 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于从浮动块焊盘去除无铅焊料的方法，以允许回收利用磁盘驱动器中使用的磁头/浮动块。通过无铅焊料带(237)将磁头/浮动块(103)上形成的浮动块焊盘和导线焊盘(235)互相连接。预先将切削工具(309)加热到无铅焊料的熔点附近的温度。与浮动块焊盘(104)平行地移动切削工具(309)，以在软化焊料带的同时切削焊料带。去除焊料带，以便不在浮动块焊盘(104)上施加应力，并处于能够回收利用磁头/浮动块103的状态。

Description

从浮动块焊盘除去无铅焊料的方法以及磁盘驱动器
技术领域
本发明涉及从磁盘驱动器中的浮动块焊盘去除无铅焊料的技术，更具体地，涉及以适于回收利用磁头/浮动块的方式从浮动块焊盘去除无铅焊料的技术。
背景技术
在磁盘驱动器中，在浮动块上形成的磁头(磁头和浮动块的集成结构在下文中将被称作“磁头/浮动块”)在飞行的同时与磁盘的表面保持微小的间隙，并向磁盘写入数据或从磁盘读取数据。在与磁盘相对的磁头/浮动块的表面上形成空气承载表面(在下文中称作“ABS”)。形成ABS，以便当在旋转磁盘的表面上产生的气流通过ABS和磁盘的表面之间时，在浮动块中生成作为提升力的正压。视具体情况而定，形成ABS，以便当磁头/浮动块飞行时，也生成用于稳定姿态的负压。磁头/浮动块连接到称作挠曲的弹性结构。当磁头/浮动块在磁盘的表面上飞行时，磁头/浮动块进行枢转运动或万向平衡式运动，以便磁头和磁盘的磁性层之间的间隔在预定的范围之内。
挠曲固定于载荷梁，其依次固定于致动器组件，该致动器组件由音圈电机(在下文中称作“VCM”)驱动。在磁盘驱动器中提供有电路板，在该电路板上安装了用于数据通信和用于控制磁盘驱动器的电路元件。电路板和磁头通过导线互相电连接。在磁头/浮动块的端面上形成连接于磁头的浮动块焊盘。浮动块焊盘和在导线的末端部分上形成的导线焊盘被彼此焊接在一起，所述导线布置在浮动块/焊盘的附近。
在磁盘驱动器制造过程中，有时发生这样的情况：在连接浮动块焊盘和导线焊盘之后，在以导线和磁头的集成状态进行的电测试中，在导线一侧发现了缺陷。在布线集成悬架中，其中，作为导线的布线层和挠曲的金属层集成在一起，难以修补导线。进而，由于磁头/浮动块的成本很高，所以如果在其中没有发现缺陷，则回收利用磁头/浮动块。为了回收利用磁头/浮动块，必须去除浮动块焊盘和导线焊盘之间的焊接头，并从挠曲去除磁头/浮动块。
传统的锡铅低共熔合金焊料甚至在室温下也相对较软，所以即使在室温下使用切削工具将其从浮动块焊盘刮掉，也不存在损坏浮动块焊盘的担心并能够回收利用磁头/浮动块。近来，为了防止环境污染，在许多电气设备中已涉及使用无铅焊料。当凝固时，无铅焊料比例如锡铅低共熔合金焊料的含铅焊料硬，因此，当在室温下使用切削工具进行尝试从浮动块焊盘刮掉无铅焊料时，出现了损坏浮动块焊盘的问题而且不能够回收利用磁头/浮动块了。
专利文献1披露了这样的技术：借助于加热器将封装基板加热到不高于焊料的熔点的温度，以减少相对于焊剂的焊料球的剥离强度，接着将吸取装置中的附着层与封装基板接触，并利用附着力从封装基板剥离焊料球。专利文献2披露了这样的技术：将印刷布线板加热到高于焊剂的软化温度并低于焊料的熔化温度的预定的温度，用刷子摩擦印刷布线板的表面，并且与此同时在摩擦的封装表面区域中吸取空气，以剥离并吸收附着在封装表面的焊料球。专利文献3披露了利用加热的蒸汽来软化焊剂并利用吹力去除焊剂和焊料球的技术。专利文献4披露了将焊料加热到其软化温度并利用刮擦刀刃刮掉焊料的技术。
【专利文献1】
日本未决专利No.Hei7-106739
【专利文献2】
日本未决专利No.Hei5-152727
【专利文献3】
日本未决专利No.Hei1-130590
【专利文献4】
日本未决专利No.Hei11-26918
发明内容
浮动块焊盘是在浮动块表面上形成的小传导区，而且机械强度低。因此，如果在去除焊料时在浮动块焊盘上施加压力，就会损坏浮动块焊盘而使回收利用磁头/浮动块成为不可能。解决这个问题的方法可以是应用热能以软化已凝固的焊料。然而，这种方法并不是所希望的，因为如果将磁头/浮动块放入回流炉，会存在这样的担心：热能也可以被施加给磁头，导致磁头损坏。特别地，由于无铅焊料的熔点高，即使将回流炉的内部温度设置在靠近熔点的温度，磁头损坏的可能性也会进一步增加。
如果采用这样的方法，其中，利用激光束将热能局部施加到焊料，会发生熔化，首先是焊料的表面，接着飞溅的熔化的焊料附着在浮动块表面，导致浮动块焊盘之间短路并使回收利用磁头/浮动块变得困难。此外，假设采用焊料球连接方法，利用激光束的照射来重新连接浮动块焊盘和导线焊盘，如果浮动块焊盘的表面不平，则不能将焊料球临时定位在确切的位置。在这种连接中，根据这样的方法，其中，焊料从浮动块焊盘熔化脱离，焊料作为凹下和凸起残存在浮动块焊盘的表面上，这样就使得实现焊料球连接成为不可能。
因此，本发明的目的是提供一种方法和装置，用于从磁盘驱动器中使用的浮动块焊盘去除无铅焊料。本发明的另一个目的是提供一种方法，用于从浮动块焊盘切削无铅焊料的焊料带，以回收利用磁头/浮动块。本发明的进一步的目的是提供一种磁盘驱动器，在去除无铅焊料后使用磁头/浮动块。
在本发明的第一个方面中，提供一种方法，用于从磁盘驱动器中使用的磁头/浮动块上形成的浮动块焊盘去除无铅焊料，该方法包括以下的步骤：提供用于去除无铅焊料的切削工具；将切削工具加热到这样的温度，在该温度下，无铅焊料软化，而且不高于无铅焊料的熔点；以及借助于切削工具从浮动块焊盘去除无铅焊料。
通过加热的切削工具软化附着在浮动块焊盘的无铅焊料并将其去除。由于将切削工具的温度设置在这样的温度，在该温度下，无铅焊料软化，而且不高于无铅焊料的熔点，所以在将其去除时，不存在损坏浮动块焊盘的担心。进而，既不会发生熔化的焊料导致的浮动块焊盘之间的短路，也不会发生浮动块焊盘表面上的熔化的焊料的块状沉积，所以能够去除焊料以适于回收利用磁头/浮动块。在切削步骤中，包括在切削工具接触无铅焊料以去除焊料期间，可以将切削工具的温度控制在无铅焊料的熔点和比熔点低20℃的温度之间的范围内。
由于切削工具与浮动块焊盘的表面平行移动并从而能够使其切削轨迹变平，所以在回收利用磁头/浮动块时能够采用焊料球连接方法。当附着在浮动块焊盘的无铅焊料是焊料带且浮动块焊盘由金形成时，在焊料带和金之间形成金-焊料合金层。如果在利用切削工具去除焊料之后，平的合金层或平的焊料残存在焊料焊盘侧的切削表面上，在跟利用剩余的焊料一样的行为下使重新连接焊料变得容易。
在本发明的第二个方面中，提供一种方法，用于回收利用磁盘驱动器中使用的磁头/浮动块，该方法包括以下的步骤：提供一种挠曲组件，其中，导线上形成的导线焊盘和磁头/浮动块上形成的浮动块焊盘通过无铅焊料的焊料带互相连接在一起；提供一种切削工具，用于切削无铅焊料；将切削工具加热到这样的温度，在该温度下，无铅焊料软化，而且不高于无铅焊料的熔点；借助于加热的切削工具切削焊料带和浮动块焊盘之间的边界附近的位置；以及从挠曲组件去除磁头/浮动块。
在本发明的第三个方面中，提供一种磁盘驱动器，其包括：磁盘；挠曲组件，其具有磁头/浮动块和导线，在磁头/浮动块上形成浮动块焊盘，在导线上形成导线焊盘，浮动块焊盘和导线焊盘彼此焊接在一起；以及致动器组件，其支撑挠曲组件，其中，通过借助于切削工具去除连接到浮动块焊盘的无铅焊料的焊料带，形成浮动块焊盘的焊接表面，所述切削工具已被加热到这样的温度，在该温度下，无铅焊料软化，而且不高于无铅焊料的熔点。
在本发明的第四个方面中，提供一种无铅焊料切削装置，用于从磁盘驱动器中使用的磁头/浮动块上形成的浮动块焊盘切削无铅焊料的焊料带，该无铅焊料切削装置包括：台架，用于固定磁头/浮动块连接到的挠曲组件；进给部件，用于进给切削工具；位置检测部件，用于检测磁头/浮动块相对于切削工具的位置；温度控制部件，用于将切削工具的温度控制到这样的温度，在该温度下，无铅焊料软化，而且不高于无铅焊料的熔点；以及控制部件，其当从位置检测部件接收到信号时，向台架或进给部件传送位置控制信号。
根据本发明，能够提供用于从磁盘驱动器中使用的浮动块焊盘去除无铅焊料的方法和装置。此外，根据本发明，能够提供用于从浮动块焊盘切削无铅焊料的焊料带以回收利用磁头/浮动块的方法。进而，根据本发明，能够提供使用去除无铅焊料之后的磁头/浮动块的磁盘驱动器。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的磁盘驱动器的平面图；
图2显示了本实施例中使用的HSA的构造；
图3显示了挠曲组件100的结构；
图4显示了挠曲组件100的结构；
图5是图4(A)中显示的挠曲组件100的放大的示图；
图6显示了当使用焊料球将导线焊盘和浮动块焊盘互相连接时的状态；
图7是无铅焊料切削装置的示意性框图；
图8显示了使用切削工具切削焊料带的位置；
图9显示了切削焊料带时的状态；
图10是显示切削焊料带并回收利用磁头/浮动块的过程的流程图。
具体实施方式
参考附图来说明本发明的实施例。在所有的附图中，用同样的参考标记标识同样的部分。图1是显示实施本发明的磁盘驱动器50的示意性结构的平面图。在该图中，底座52结合底座盖(未显示)形成密封空间。在底座52的内部容纳致动器磁头悬架组件54、磁盘66、斜面滑道64和连接到电路板的外部终端71。磁盘66固定在主轴轮毂(未显示)，以便通过主轴电机(未显示)使其绕着主轴68旋转。在磁盘66的至少一个表面上形成磁性层。可以堆迭两个或更多磁盘66。相对于致动器磁头悬架组件54，磁盘66的箭头A旋转指定前进的旋转，而磁盘的箭头B旋转指定后退的旋转。前进和后退旋转之间的不同主要出现在浮动块中磁头的位置。本发明适用于前进和后退旋转两种类型的磁盘驱动器。
致动器磁头悬架组件54由致动器组件57和磁头悬架组件(在下文中称作“HSA”)组成，以便绕着枢轴58是可回转的。致动器组件57由以下部分组成：致动器臂56，其连接于HSA 62；线圈支架59，其支持音圈(未显示)；以及枢轴外罩，其对应于致动器臂56和线圈支架59之间的连接。为了结合音圈组成音圈电机，在底座中提供音圈轭60，并将为永久磁铁的音圈磁铁(未显示)连接到音圈轭60的背面。
HSA 62结合稍后将要详细说明的载荷梁组成挠曲组件。在载荷梁的最末端形成边缘端70。在磁盘66停止旋转之前，允许边缘端70一直滑动到斜面滑道64上的收回表面，允许磁头/浮动块从磁盘66的表面上的位置收回。这样一来，就实现了所谓的加载/卸载方法。然而，本发明并不将其应用限制在加载/卸载类型的磁盘驱动器，而是也适用于接触起停类型的磁盘驱动器。作为堆迭结构形成边缘端70、HSA 62和致动器臂56，以便对应磁盘66的记录表面。在致动器组件57中提供中继终端73，以在布线迹线(未显示)和柔性印刷电路板74之间进行连接，所述布线迹线的一端连接于磁头，所述柔性印刷电路板74的一端连接于外部终端71。
图2是显示HSA 62的构造的透视图。HSA 62由安装板79、两片载荷梁75a和75b、铰链77和挠曲组件100组成。如稍后将要说明的那样，挠曲组件100采用布线集成结构并具有布线迹线105。磁头/浮动块103连接到面对磁盘66的记录表面一侧的挠曲组件100的挠曲舌片(见图3中的参考数字101)。
挠曲组件100通过点焊或使用黏合剂固定到载荷梁75a、75b和铰链77。安装板79、载荷梁75a、75b和铰链77也通过点焊或使用黏合剂固定成整体的组合。用陷型模使安装板79成形，且将HSA 62固定到致动器臂56。载荷梁75a和75b和致动器组件57一起在枢轴上转动，以将磁头/浮动块103一直运送到预定的磁道，并提供推力负荷，用于将磁头/浮动块103推向磁盘66的表面。在空气承载表面从气流接收的作为提升力的正压和从载荷梁75提供的推力负荷的平衡状态下，磁头/浮动块103在飞行的同时与旋转的磁盘66的表面保持一定的间隔。
布线迹线105的一端连接到磁头/浮动块上形成的浮动块焊盘(见图6和图8)，其另一端连接到中继终端73。布线集成类型的挠曲组件通常由堆迭以下部分形成：金属层，作为支撑磁头/浮动块的结构；导线层，其组成布线迹线；以及绝缘层，用于隔离金属层和导线层。为了防止腐蚀，在导线层上形成适当的保护层，或者导线层经过电镀。根据制造方法，具有这样的堆迭结构的布线集成类型的挠曲组件被分成3种类型，它们是主动类型、减去类型和柔性基底类型。
主动类型是这样的方法，其中，利用光刻技术按顺序堆迭各构成层。减去类型是这样的方法，其中，蚀刻金属层预先形成的薄片、绝缘层、导线层和保护层以形成预定的结构。柔性基底类型是这样的方法，其中，使用绝缘层、导线层和保护层的以预定的形状形成的柔性印刷电路板被粘贴到金属层上。尽管本实施例中使用的挠曲组件100是主动类型，但是本发明适用于任何类型的布线集成类型的挠曲组件。进而，本发明不仅适用于布线集成类型的挠曲组件，而且也适用于挠曲和导线彼此分离的类型的HSA。
图3和图4用于解释布线集成类型的挠曲组件100的结构。图3(A)是当从载荷梁的上面看时挠曲组件100的放大比例的平面图，图3(B)是当从载荷梁的下面看时挠曲组件100的放大比例的平面图。在图3(B)中显示了指示点焊位置的不同焊点，进行所述点焊用于组装挠曲组件。进而，在图3(B)中显示了作为磁头/浮动块103的安装部位的挠曲舌片101。挠曲组件100在3个焊点112a、112b和112c处固定到载荷梁75a，并且挠曲舌片101固定到载荷梁75a，以使万向平衡式运动成为可能。
图4显示了图3中显示的布线集成类型的挠曲组件100的堆迭结构。如上所述，使用例如光刻蚀刻或气相沉积的半导体工艺技术形成挠曲组件100。在图4(A)中显示了通过堆迭多层完成的挠曲组件100。在图4(B)到图4(E)中显示了组成挠曲组件100的层的结构。图4(A)显示了当从磁盘66侧看时完成的挠曲组件100，其中，省略了磁头/浮动块103以简化附图。按照向磁盘表面堆迭的顺序画出图4(B)到图4(E)。
图4(B)显示了金属层111的平面。从300系列的不锈钢之中选择具有0.02毫米薄片厚度的SUS 304作为材料。金属层111的材料不限于不锈钢，可以使用例如铍、铜或钛的另一种硬弹性材料。金属层111包括挠曲舌片101和平台214。
图4(C)显示了用于将金属层111和导线层115相互隔开的由聚酰亚胺形成的绝缘层113。以符合导线层115的式样的形状在金属层111上堆迭绝缘层113。在本实施例中，绝缘层的厚度被设置为0.01毫米。也在挠曲舌片101上堆迭一部分绝缘层113。
图4(D)显示了导线层115，其为用于磁头的布线模式。在本实施例中，通过堆迭纯铜来进行制模以便给出0.01毫米的厚度。导线层的材料不限于铜，例如铝或银的另一种材料也行。图4(E)显示了保护层117的式样，其用于保护导线层115的表面。在导线层115上沉积具有大约0.003毫米厚度的聚酰亚胺层。绝缘层113、导线层115和保护层117一起组成布线迹线105。金属层111、绝缘层113、导线层115和保护层117的厚度是说明性的，而且本发明的范围并不限于此。
图5以放大的比例显示了图4中显示的挠曲组件100的前端部分。在本说明书中，HSA 62的边缘端70侧指定前端侧，而致动器臂56侧指定支撑端侧(见图1)。在挠曲组件100中的前端侧焊点112a和支撑端侧焊点112b之间形成作为金属层111的一部分的挠曲舌片101。在挠曲舌片101中，在连接焊点112a和112b的中心线上并且几乎在挠曲舌片101的中心定义凹接触点(在下文中称作“DCP”)205。在背面(对应纸表面的后面)将挠曲舌片与载荷梁75a上形成的凹窝接触，并且DCP 205形成万向平衡式运动的支点。进而，磁头/浮动块103连接到挠曲舌片101的表面侧(对应纸表面的这一侧)。
前端侧的支撑区220是金属层111的一部分，并且在焊点112a处点焊接到载荷梁75a。一对带状主臂204关于连接焊点112a和112b的中心线对称，从焊点112a附近的边缘部位向支撑端侧延伸。主臂204延伸到支撑端侧的同时包围挠曲舌片101。在一对位置225处主臂204和子臂206成为一体，以形成一对支撑臂208，其支撑挠曲舌片101的引导边223。主臂204、子臂206和支撑臂208全部都是金属层111的一部分。
引导边223在一侧指示挠曲舌片的末端部位，该侧与当磁头/浮动块103安装到挠曲舌片101时放置磁头的一侧相对。与挠曲舌片101的引导边相对一侧上的末端部位指定尾随边。在本说明书中，术语“引导边”和“尾随边”也用于安装到挠曲舌片的磁头/浮动块103。
本实施例中使用的挠曲组件100适用于前进旋转类型的磁盘驱动器。在图1中，磁盘66按照箭头A的方向关于挠曲舌片101从支撑端侧向前端侧旋转。磁盘表面上引起的粘滞气流从引导边一侧进入空气承载表面和磁盘表面之间，并从尾随边一侧流出，向磁头/浮动块103提供提升力。
作为金属层111的一部分的支撑区222在焊点112b处点焊接到载荷梁75a。一对子臂206从焊点112b附近对称地向前端侧延伸。聚酰亚胺的多个岛式区224，其为绝缘层113的一部分，连接到挠曲舌片101。岛式区224是在通过黏合剂将磁头/浮动块103粘接到挠曲舌片101上时用来控制浮动块的姿态的。在图4(C)中显示的沉积绝缘层113或保护层117的步骤中，岛式区224被堆迭到金属层111上。进而，一对布线迹线105与中心线平行地从支撑端侧的支撑区222一直延伸到挠曲舌片101的尾随边侧。在支撑区222中，布线迹线105黏附到金属层111，但是在与支撑区222分开后，其一直延伸到挠曲舌片101附近的支撑臂208而没有黏附到金属层111的任何其他区域。
一对布线迹线105每个都包括两个导线层，并且由作为整体的4根导线组成。在挠曲舌片101的尾随边一侧形成平台214，以在将导线连接到磁头/浮动块103的尾随边一侧的端面上形成的浮动块焊盘时，将导线的末端部位与浮动块焊盘排成直线。图6显示了一种状态，其中，使用无铅焊料来焊料球连接导线焊盘和浮动块焊盘。在图6(A)中显示了组成挠曲支撑结构的金属层101和作为金属层101一部分的平台214。
分别在金属层101和平台214上堆迭绝缘层224和113。在绝缘层113上堆迭组成导线的导线层115。在下文中导线层115也会被称作导线115。在导线115的前端处形成导线焊盘235。磁头/浮动块103通过黏合剂固定到绝缘层224上。在磁头/浮动块103的浮动块主体110中形成磁头102，并且在浮动块主体110的端面106上形成连接到磁头102的浮动块焊盘104。相应于导线的数目形成4个浮动块焊盘104。磁头102和浮动块焊盘104在浮动块主体110内部互相连接在一起。浮动块主体110的端面108为ABS。
如图6(A)所示，导线焊盘235的焊接表面和浮动块焊盘104的焊接表面被布置成直角。为了在导线焊盘235和浮动块焊盘104之间进行焊料球连接，首先，以这样的方式将HSA 62固定到夹具，所述方式为：将由导线焊盘235的表面和浮动块焊盘104的表面形成的90°角分成45°部分的平面面向垂直方向。其次，在导线焊盘235和浮动块焊盘104之间临时放置使用无铅焊料形成的球形焊料球233。再其次，在图6(A)中箭头A的方向上向焊料球233发射激光，以熔化焊料球。然后，停止发射激光并允许焊料球保持冷却。结果，形成了焊料带237，由此导线焊盘235和浮动块焊盘104互相电连接在一起。
在焊料球连接中，在用激光回流焊料球233时，会发生各种连接缺陷，例如：熔化的焊料被强烈地吸引到一个焊盘而焊料带237未连接到另一个焊盘；焊料带237和焊盘之间的连接的区域和强度不足；以及与邻近的焊盘发生短路。因此，严格规定了浮动块焊盘104和导线焊盘235的相互排列关系和表面条件。在焊料球连接浮动块焊盘104和导线焊盘235之后，对图1中显示的所有的中继终端、布线迹线105和磁头102进行电测试。
当发现布线迹线105或焊料带237有缺陷时，回收利用挠曲组件100中的磁头/浮动块103。因此，要被回收利用的磁头/浮动块103上的浮动块焊盘104的尺寸和表面条件对于在回收利用中获得令人满意的焊接是重要的。例如，如果浮动块焊盘104的表面是倾斜的，则当临时放置时，焊料球会滚动，并倒向这一侧或图6(A)中的深度方向，或者会从正确的位置转移。此外，浮动块焊盘104相对于浮动块主体110的端面106的厚度应当在最初的浮动块焊盘厚度的容许范围之内。否则，将会变得难以获得令人满意的焊料球连接。
进而，希望浮动块焊盘的表面保持适当的焊料可湿性。因此，在从磁头/浮动块103的浮动块焊盘104去除焊料带237时，有必要不仅防止损坏浮动块焊盘104，而且还要确保一种状态，在该状态下，能够以令人满意的方式进行使用焊料球的重新连接。
图7是无铅焊料切削装置300的示意性框图。在这样的状态下，其中，以磁头/浮动块103的ABS 108面朝上的方式将挠曲组件100固定到X-Y台架313，X-Y台架313能够根据位置控制信号在水平面的X-Y方向上精确地移动，所述位置控制信号是X-Y台架从控制部件301接收的。代替挠曲组件100，可以将HSA 62固定到X-Y台架313。位置检测部件315用于以非接触的方式检测磁头/浮动块103相对于切削工具309的位置，而且其可以由例如激光位移计构成。激光位移计将发射光学系统发射的激光放射到磁头/浮动块103的侧面。其反射被接收光学系统收集，然后计算进给部件303相对于磁头/浮动块103在X-Y方向上的位置，并将计算的结果发送到控制部件301。
进给部件303在垂直方向(Z方向)上向磁头/浮动块进给切削工具309，以在控制部件301进行的控制之下切削焊料带237。其中切削工具309切削焊料带237的浮动块焊盘104的厚度方向(X方向)上的切削位置被规定为相对于端面106的位置，在该端面106上，如参考图8将说明的那样形成磁头/浮动块103的浮动块焊盘。为了规定切削工具309相对于端面106的切削位置，进给部件303可以当从控制部件301接收到位置控制信号时移动，而不是X-Y台架313当从控制部件接收到位置控制信号时移动。
在切削工具309中嵌入加热器307和温度传感器311。在温度控制部件305中提供温度设置单元，由此根据焊料带237的熔点能够控制施加到加热器307的电流。温度控制部件305控制加热器电流，以便一旦温度设置单元设置了要切削的无铅焊料的熔点，切削工具309的刀刃309a的温度不会超过焊料带237的熔点，但是会达到尽可能接近熔点的温度。
为了将刀刃309a的温度设置到预定的值，预先将温度传感器连接到刀刃部位，并且预先通过试验确定温度设置单元设置的温度和刀刃309a的温度之间的关系。一旦温度控制部件305中的温度设置单元设置了熔点温度K℃，切削装置300能够在切削焊料带期间将刀刃309a的温度控制在(K-10℃)±10℃的范围内。亦即，刀刃309a被加热到无铅焊料的熔点和低于熔点20℃的温度之间的范围。结果，切削工具309能够将焊料带237软化到能够容易地切削而不熔化的程度。
温度传感器311在切削工作期间监视从加热器生成的热量是否适当，以及如果发生任何异常情况的话，从温度控制部件305向控制部件301提供信号以停止切削工作。当刀刃309a的温度变得高于无铅焊料的熔点时，焊料带237熔化并在浮动块焊盘104之间造成短路，或者会在浮动块焊盘104的表面上形成焊料块，结果造成浮动块焊盘表面的不平坦，这样一来使得难以回收利用磁头/浮动块103。
尤其当焊料球用于重新连接时，上面的问题是有影响的。进而，如果刀刃309a的温度上升得太高，则刀刃的温度会被传送到磁头102，结果造成性能的恶化。另一方面，如果刀刃309a的温度过低，则不可能将无铅焊料软化到令人满意的程度。因此，如果在这种状态下进给部件303进给切削工具，则浮动块焊盘104会被损坏到磁头/浮动块103不能被回收利用的程度。
控制部件301控制无铅焊料切削装置300的整个操作。控制部件301从位置检测部件315接收进给部件303相对于磁头/浮动块103的位置信号，并在到达磁头/浮动块103的预定位置时进行控制以停止X-Y台架或进给部件303的移动。此时，确定了切削工具309和磁头/浮动块103之间的位置关系。当从温度控制部件305接收到指示温度条件存在的信号和从位置检测部件315接收到指示位置条件存在的信号时，控制部件301向进给部件303提供切削开始信号。同样地，当从温度控制部件305接收到指示温度传感器311检测的异常温度的信号时，控制部件301向进给部件303提供停止信号以停止切削工作。
图8图解说明了切削工具将要切削的焊料带的切削位置。图8(A)显示了磁头/浮动块103的局部剖视，而图8(B)显示了浮动块焊盘104的前侧。在图8(B)中未显示焊料带237以简化附图。对应于4个浮动块焊盘104在磁头/浮动块103上提供铜焊盘109。铜焊盘109连接到磁头并从浮动块主体的端面106部分露出。在铜焊盘109的表面上形成金浮动块焊盘104。
由于浮动块焊盘104上形成的焊料带237，如图8(A)所示，在回流中生成的热量下，每个浮动块焊盘104的表面部分104a在品质上变成焊料-金合金层或金属间化物层。例如，如果锡银焊料用作无铅焊料，则形成锡、银和金的合金层。调整X-Y台架或进给部件的位置，以便如箭头B所指示的那样在合金层104a的表面上定位切削工具309的刀刃309a，所述箭头B从端面106隔开距离X。在本实施例中，从浮动块端面106起的浮动块焊盘104的厚度X为10微米，而合金层的厚度约为5微米。
当将切削工具309的刀刃309a设置到这样的切削位置时，考虑到浮动块焊盘104的厚度X的容许量和X-Y台架的定位精度，刀刃309a的实际经过位置位于接近合金层104a或在合金层104a中的焊料带237。如果露出了位于合金层104a之下的单金层，则在由回收利用磁头/浮动块103进行焊料球连接时，浮动块焊盘104的厚度变化太大，这样一来使得难以形成好品质的焊料带237，这不是所希望的。类似的问题还存在于，在切削焊料带237之后，焊料带237的厚层残存在合金层104a之上。
确定切削工具相对于端面106的位置，以便在任何环境下都不会露出铜焊盘109。如图8(B)所示，进给部件303掌握4个切削工具309，以便关于4个浮动块焊盘104整体移动。使用4个切削工具309，同时切削4个焊料带237。每个浮动块焊盘的长度和宽度分别在135到140微米的范围内。
参考图9和图10，将给出关于在什么样的过程中切削焊料带237和回收利用磁头/浮动块103的说明。图9图解说明了在什么样的状态下切削焊料带237，而图10是举例说明回收利用过程的流程图。在框401中，将挠曲组件100固定到X-Y台架313。由具有锡(85-95wt％)/银(1-3wt％)/铋(1-5wt％)/铜(1wt％以下)成分的无铅焊料形成焊料带237，且其熔点在210℃到216℃范围之内。
在框403中，将温度控制部件305中的设置温度设置到210℃用于加热切削工具309。一旦开始切削焊料带237，切削工具309的温度有所下降。然而，如果将温度控制部件305中的温度设置单元的温度设置在210℃，则在包括切削焊料带237的切削工作中，能够将刀刃309a的温度保持在200℃+10℃。这样一来，刀刃309a的温度并未超过焊料的熔点，但是保持在这样的温度：不高于焊料的熔点，而且就装置的性能而言是最高的。用这种方法，可以软化无铅焊料并防止将切削压力施加到浮动块焊盘上。
在框405中，根据从位置检测部件315提供的信号，控制部件301将位置控制信号传送到X-Y台架313。结果，X-Y台架根据控制信号运作，并停在X-Y方向预定的位置上。在X方向上，在从端面106预定的距离处进行定位，以便使合金层104a的表面成为目标切削位置，如图8(A)所示，然而在Y方向上，进行定位以便使切削工具309和浮动块焊盘104互相对齐，如图8(B)所示。在图9(A)中显示了这种状态。当确定了刀刃309a的温度条件和磁头/浮动块103的位置条件时，控制部件301在框407中向进给部件303传送切削开始信号，以开始切削焊料带237。切削工具309与浮动块焊盘104的表面平行地移动，以便在切削焊料带237之后，浮动块焊盘104上的切削轨迹变平。
根据浮动块焊盘的厚度X的容许量和X-Y台架的定位精度来确定实际切削位置。在图9(B)到9(D)中显示了切削状态。在图9(D)中，当从浮动块焊盘104完全切断焊料带237时，浮动块焊盘104的表面呈现平的合金层104a或平的焊料带237的切削轨迹。因此，当磁头/浮动块103连接到另一个挠曲组件的导线焊盘时，每个浮动块焊盘的高度在容许量之内，并且因为平的表面，能够在相邻焊盘之间的确切位置临时放置焊料球233。
此外，形成切削轨迹的合金层104a或焊料带237展示了与剩余的焊料的行为类似的行为，由此改善了焊料可湿性并从而有利于重新连接焊料。另外，由于刀刃309a软化了焊料带237的将要被切削的部位，在切削工作中浮动块焊盘104上施加的机械应力小，且不存在损坏浮动块焊盘104的担心。由于通过切削工具309进行焊料带的软化，所以磁头/浮动块的磁头上施加的热应力也小。进而，因为将刀刃309a的温度控制到不高于无铅焊料的熔点的温度，所以不会发生焊料的熔化。
在框409中，如图9(D)所示，在从浮动块焊盘104切断焊料带237之后，从挠曲舌片101去除磁头/浮动块。在框411中，这样去除的磁头/浮动块103连接到另一个挠曲组件，并根据使用无铅焊料的焊料球连接方法进行重新连接。每个浮动块焊盘104由于最初焊料球连接中施加的回流热能而收缩，而且由于重新连接中的回流热能而进一步收缩，并且其长度和宽度尺寸变小。这样一来，只被焊接过一次的浮动块焊盘和已被重新连接的浮动块焊盘，在超过容许量范围的它们的长度和宽度尺寸上是不同的，并从而可以相互区分这两者。
在本发明中，焊料带形成方法并不限于在最初连接和重新连接两者中基于无铅焊料球的回流的连接方法。可以采用任何其他方法，例如这样的方法，其中，使用烙铁来连接无铅纱状焊料，或者这样的方法，其中，通过回流来连接除了球状之外的无铅焊料块。
尽管经由附图中举例说明的其特定实施例在上面说明了本发明，但是不言而喻，本发明并非限于上述实施例，而且在如本发明达到的效果那样的范围内可以采用任何已知的构造。

Claims (20)

1.一种方法，用于从磁盘驱动器中使用的磁头/浮动块上提供的浮动块焊盘去除无铅焊料，该方法包含以下步骤：
提供用于去除所述无铅焊料的切削工具；
将所述切削工具加热到这样的温度，在该温度下，所述无铅焊料软化，而且该温度不高于无铅焊料的熔点；以及
借助于加热的切削工具从所述浮动块焊盘去除所述无铅焊料。
2.根据权利要求1的方法，其中，加热所述切削工具的步骤包含这样的步骤：加热所述切削工具，以便切削工具的刀刃的温度处于所述无铅焊料的熔点和低于所述熔点20℃的温度之间的范围之内。
3.根据权利要求1的方法，其中，去除所述无铅焊料的步骤包含这样的步骤：当切削工具接触无铅焊料时，将所述切削工具的刀刃保持在所述无铅焊料的熔点和低于所述熔点20℃的温度之间的温度。
4.根据权利要求1的方法，其中，去除所述无铅焊料的步骤包含这样的步骤：沿着平行于所述浮动块焊盘的表面的平面移动所述切削工具的刀刃，其中，所述浮动块焊盘的表面位于从所述磁头/浮动块的表面隔开预定距离的位置，并且在所述磁头/浮动块的表面上形成所述浮动块焊盘。
5.根据权利要求1的方法，其中，所述无铅焊料为焊料球连接的焊料带。
6.根据权利要求1的方法，其中，所述浮动块焊盘由金形成。
7.根据权利要求6的方法，其中，所述无铅焊料是将导线焊盘和所述浮动块焊盘相互连接的焊料带，并且在所述浮动块焊盘的表面上形成所述金和所述无铅焊料的合金层。
8.根据权利要求7的方法，其中，去除所述无铅焊料的步骤包含这样的步骤：在所述切削工具形成的切削轨迹中，使所述金上形成的所述合金层变平。
9.根据权利要求7的方法，其中，去除所述无铅焊料的步骤包含这样的步骤：在所述切削工具形成的切削轨迹中，使所述合金层上沉积的所述焊料带变平。
10.一种用于回收利用磁盘驱动器中使用的磁头/浮动块的方法，该方法包含以下步骤：
提供挠曲组件，在该挠曲组件中，通过无铅焊料的焊料带将导线上形成的导线焊盘和所述磁头/浮动块上形成的浮动块焊盘互相连接起来；
提供切削工具，用于切削所述无铅焊料；
将所述切削工具加热到这样的温度，在该温度下，所述无铅焊料软化，而且该温度不高于无铅焊料的熔点；
借助于加热的切削工具切削所述焊料带和所述浮动块焊盘之间的边界附近的位置；以及
从所述挠曲组件去除所述磁头/浮动块。
11.根据权利要求10的方法，其中，所述挠曲组件为布线集成类型的悬架。
12.根据权利要求10的方法，其进一步包含这样的步骤：将去除的磁头/浮动块固定到所述挠曲组件，并通过无铅焊料的焊料球连接来在挠曲组件中将所述浮动块焊盘和导线上的所述导线焊盘互相重新连接。
13.根据权利要求10的方法，其中，通过焊料球连接形成所述焊料带。
14.一种磁盘驱动器，包含：
磁盘；
挠曲组件，具有其上形成了浮动块焊盘的磁头/浮动块和其上形成了导线焊盘的导线，所述浮动块焊盘和导线焊盘被互相焊接在一起；以及
致动器组件，其支撑所述挠曲组件；
其中，通过借助于切削工具去除连接到所述浮动块焊盘的无铅焊料的焊料带形成所述浮动块焊盘的焊接的表面，其中，所述切削工具已被加热到这样的温度，在该温度下，所述无铅焊料软化，而且该温度不高于无铅焊料的熔点。
15.根据权利要求14的磁盘驱动器，其中，通过无铅焊料的焊料球连接的焊料带将所述浮动块焊盘和所述导线焊盘互相连接起来。
16.根据权利要求14的磁盘驱动器，其中，所述挠曲组件是布线集成类型的悬架。
17.一种无铅焊料切削装置，用于从磁盘驱动器中使用的磁头/浮动块上形成的浮动块焊盘切削无铅焊料的焊料带，该无铅焊料切削装置包含：
台架，用于固定所述磁头/浮动块连接到的挠曲组件；
进给部件，用于进给切削工具；
位置检测部件，用于检测所述磁头/浮动块相对于所述切削工具的位置；
温度控制部件，用于将所述切削工具的温度控制在这样的温度，在该温度下，所述无铅焊料软化，而且该温度不高于无铅焊料的熔点；以及
控制部件，其在从所述位置检测部件接收到信号时，向所述台架或所述进给部件传送位置控制信号。
18.根据权利要求17的无铅焊料切削装置，其中，根据距其上形成了所述浮动块焊盘的所述磁头/浮动块的端面的距离，所述控制部件规定用于所述切削工具切削所述焊料带的切削位置。
19.根据权利要求18的无铅焊料切削装置，其中，所述切削位置是这样的位置，在该位置处，所述浮动块焊盘的成分金属的合金层和所述无铅焊料将被允许保留在所述磁头/浮动块上。
20.根据权利要求18的无铅焊料切削装置，其中，所述切削装置是这样的位置，在该位置处，所述焊料带将被允许保留在所述磁头/浮动块上。
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