JP2006289427A

JP2006289427A - Method for manufacturing head gimbal assembly

Info

Publication number: JP2006289427A
Application number: JP2005113154A
Authority: JP
Inventors: Tatsumi Tsuchiya; 辰己土屋; Yusuke Matsumoto; 祐介松本; Yotaro Ichimura; 洋太郎市村; Haruhide Takahashi; 治英高橋
Original assignee: Hitachi Global Storage Technologies Netherlands BV
Current assignee: HGST Netherlands BV
Priority date: 2005-04-11
Filing date: 2005-04-11
Publication date: 2006-10-26

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a head gimbal assembly that, even in sucking an extremely small solder ball, is capable of transporting solder balls to the connecting terminal of a slider and a suspension without taking out excess solder balls. <P>SOLUTION: In the method for manufacturing a head gimbal assembly, the solder ball discharged from the opening of a solder ball feeder storing the solder balls is held, wherein a distance of the solder ball from the opening side end to the opening is just enough for a solder ball stuck to the solder ball so held to return to the solder ball feeder. In this state, a gas is blown against between the stuck solder ball and the opening, detaching the stuck solder ball, arranging the held solder ball to a position in contact with a connecting terminal on the face of the gimbal and one on the face of the slider fixed to the gimbal, and making the arranged solder ball reflow to connect the connecting terminals to each other. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ヘッド・ジンバル・アセンブリの製造方法に関し、特にヘッド・ジンバル・アセンブリの製造方法における半田ボールの搬送に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a head gimbal assembly, and more particularly to transfer of solder balls in the method for manufacturing a head gimbal assembly.

現在、光ディスクや磁気ディスクなどの様々なメディアを使用する装置がデータ記憶装置として知られている。その中でも、ハードディスクドライブは、ＰＣの記憶装置として広く普及している。さらに、ハードディスクドライブの用途は、ＰＣだけにとどまらず、動画像記録再生装置、カーナビゲーションシステム、あるいはデジタルカメラなどにも使用されている。 Currently, devices using various media such as optical disks and magnetic disks are known as data storage devices. Among them, hard disk drives are widely used as storage devices for PCs. Furthermore, the use of hard disk drives is not limited to PCs, but is also used for moving image recording / playback apparatuses, car navigation systems, digital cameras, and the like.

これらのハードディスクドライブにおいて、単位面積当たりの記憶容量を増大させるために、様々な研究が行われている。その一つが、スライダの小型化である。スライダのサイズが、ミニスライダ、マイクロスライダ（ミニスライダの７０％のサイズ）、ナノスライダ（ミニスライダの５０％のサイズ）と小さくなり、現在においては、ピコスライダ（ミニスライダの３０％のサイズ）が主流になって用いられている。さらに、現在においては、フェムトスライダ（ミニスライダの２０％のサイズ）に移行している段階である。このようなスライダの小型化に伴い、ハードディスクドライブの製造におけるサスペンションとスライダとの電気的な接合における組み立て誤差を低減させる要求が強くなっている。 In these hard disk drives, various studies have been conducted to increase the storage capacity per unit area. One of them is the miniaturization of the slider. The size of the slider has been reduced to a mini slider, a micro slider (70% size of the mini slider), and a nano slider (50% size of the mini slider). Currently, the pico slider (30% size of the mini slider) is used. Used in the mainstream. Furthermore, at present, the stage is moving to a femto slider (20% size of a mini slider). With the downsizing of such sliders, there is an increasing demand for reducing assembly errors in electrical joining between the suspension and the slider in the manufacture of hard disk drives.

サスペンションとスライダとを電気的に接合するために、従来から使用されている方法としてＳＢＢ（Solder Ball Bond）法がある。従来のＳＢＢ法においては、以下のような方法で行っている。 In order to electrically bond the suspension and the slider, there is an SBB (Solder Ball Bond) method as a method conventionally used. In the conventional SBB method, the following method is used.

まず、多数の半田ボールが収納された半田ボール供給装置の底面より、窒素ガスによって、半田ボールを噴き上げる。半田ボール供給装置上面に開口部が設けられ、窒素ガスの噴き上げによって、半田ボールが開口部から排出される。さらに、開口部の上に真空パッドを移動し、吸引することによって半田ボールを捕獲する。そして、９０度の対峙角に位置決めされたスライダの接続端子とサスペンションの接続端子に半田ボールを配置し、レーザによってリフローを行い、電気的に接続をとる（例えば、特許文献１）。 First, a solder ball is spouted by nitrogen gas from the bottom surface of a solder ball supply device in which a large number of solder balls are stored. An opening is provided on the upper surface of the solder ball supply device, and the solder ball is discharged from the opening by blowing up nitrogen gas. Further, the solder ball is captured by moving and sucking the vacuum pad over the opening. Then, solder balls are arranged on the slider connection terminal and the suspension connection terminal positioned at an opposite angle of 90 degrees, and reflow is performed by a laser to establish electrical connection (for example, Patent Document 1).

しかしながら、近年、ピコスライダからフェムトスライダへの移行が始まっている。さらに、従来のリード素子およびライト素子に加えて、ヘッドの飛行高さを制御する素子が新たにヘッドに組み込まれると、接続端子の数が増加する。 However, in recent years, the transition from pico sliders to femto sliders has begun. Furthermore, in addition to the conventional read element and write element, when a new element for controlling the flying height of the head is incorporated in the head, the number of connection terminals increases.

これらのことから、接続端子の大きさは従来、ピコスライダで用いていた接続端子の大きさの１／２程度になる。そのため、フェムトスライダとサスペンションとの接合に用いられる半田ボールの半径は、同様に１／２程度とする必要がある。
特開平２００２−２５１７０５号公報 For these reasons, the size of the connection terminal is about ½ of the size of the connection terminal conventionally used in the pico slider. Therefore, the radius of the solder ball used for joining the femto slider and the suspension needs to be about ½ in the same manner.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-251705

しかしながら、従来の半田ボール搬送方法を用いた場合、半田ボールの半径が小さくなることによって新たな問題が生じる。半田ボールの重量が小さいため、半田ボールの重力よりも分子間力や静電気力のほうが強くなり、半田ボール同士が付着するという問題が生じる。このため、真空パッドで半田ボールを確保したときに、一つの半田ボールだけではなく、二つ、またはそれ以上の半田ボールを一緒に確保してしまう状況が生じる。 However, when the conventional solder ball transport method is used, a new problem arises because the radius of the solder ball is reduced. Since the weight of the solder balls is small, the intermolecular force or the electrostatic force is stronger than the gravity of the solder balls, causing a problem that the solder balls adhere to each other. For this reason, when a solder ball is secured with a vacuum pad, not only one solder ball but also two or more solder balls are secured together.

このときの真空パッド９１と半田ボール９２の状態を示すのが図１０である。図１０（ａ）のように、半田ボール９２同士が付着し、連弾となってしまうことや、図１０（ｂ）のように、半田ボール９２が、真空パッドに吸引されている半田ボールの横に付着してしまうこと等の問題が発生する。このように、従来の方法においては、真空パッド９１で半田ボールを搬送する場合に、二つ以上の半田ボールを真空パッドが確保する可能性が高いため、ジンバルの面上の接続端子とジンバルに固定されたスライダの面上の接続端子に余分な半田ボール９２を搬送してしまうという大きな問題が生じてしまう。 FIG. 10 shows the state of the vacuum pad 91 and the solder ball 92 at this time. As shown in FIG. 10A, the solder balls 92 adhere to each other and become bullets, and as shown in FIG. 10B, the solder balls 92 are placed next to the solder balls sucked by the vacuum pad. Problems such as sticking to the surface occur. As described above, in the conventional method, when the solder ball is transported by the vacuum pad 91, it is highly possible that the vacuum pad secures two or more solder balls. A great problem arises in that extra solder balls 92 are transported to the connection terminals on the fixed slider surface.

上記のような課題を解決するために、本発明において、極小の半田ボールを半田ボール供給装置から安定して取り出し、搬送することが可能なヘッド・ジンバル・アセンブリ製造方法を提供することを目的とする。 In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a head gimbal assembly capable of stably taking out and transporting extremely small solder balls from a solder ball supply device. To do.

本発明の一つの態様に係るヘッド・ジンバル・アセンブリ製造方法において、半田ボールを貯蔵している半田ボール供給装置の開口部から排出された半田ボールを保持し、前記保持した半田ボールの前記開口部側端から前記開口部までの距離が、前記保持された半田ボールに付着した半田ボールが前記半田ボール供給装置に戻ることができる距離である状態において、前記半田ボールと前記開口部との間に向けてガスを吹き付けて前記付着した半田ボールを切り離し、前記保持した半田ボールを、ジンバルの面上の接続端子と前記ジンバルに固定されたスライダの面上の接続端子に当接する位置に配置し、配置した半田ボールをリフローさせて前記接続端子間を相互接続する、ヘッド・ジンバル・アセンブリ製造方法である。 In the head gimbal assembly manufacturing method according to one aspect of the present invention, the solder ball discharged from the opening of the solder ball supply device storing the solder ball is held, and the opening of the held solder ball is held. In a state where the distance from the side end to the opening is a distance at which the solder ball attached to the held solder ball can return to the solder ball supply device, the distance between the solder ball and the opening is between The gas balls are sprayed to separate the attached solder balls, and the held solder balls are disposed at positions where they contact the connection terminals on the gimbal surface and the connection terminals on the slider surface fixed to the gimbal, In the method for manufacturing a head gimbal assembly, the arranged solder balls are reflowed to interconnect the connection terminals.

また、本発明の一つの態様に係るヘッド・ジンバル・アセンブリ製造方法において、半田ボールを、真空パッドの側壁を有する吸着部に吸着保持し、前記半田ボールを吸着している真空パッドに対して、前記側壁の側からガスを吹き付けることによって、前記真空パッドに吸着された半田ボールに付着した半田ボールを前記真空パッドから取り除き、前記保持した半田ボールを、ジンバルの面上の接続端子と前記ジンバルに固定されたスライダの面上の接続端子に当接する位置に配置し、配置した半田ボールをリフローさせて前記接続端子間を相互接続する、ヘッド・ジンバル・アセンブリ製造方法である。 Further, in the head gimbal assembly manufacturing method according to one aspect of the present invention, the solder ball is sucked and held in the sucking portion having the side wall of the vacuum pad, and the vacuum pad is sucked by the solder ball. By blowing gas from the side of the side wall, the solder ball adhering to the solder ball adsorbed to the vacuum pad is removed from the vacuum pad, and the held solder ball is applied to the connection terminal on the gimbal surface and the gimbal. This is a method for manufacturing a head gimbal assembly, which is arranged at a position where it abuts on a connection terminal on the surface of a fixed slider and reflows the arranged solder balls to interconnect the connection terminals.

さらに、本発明の他の態様に係るヘッド・ジンバル・アセンブリ製造装置において、半田ボールを貯蔵している半田ボール供給装置と、前記半田ボール供給装置から排出された半田ボールを吸引することによって保持し、搬送する真空パッドと、前記真空パッドによって搬送され、ジンバルの面上の接続端子と前記ジンバルに固定されたスライダの面上の接続端子に当接する位置に配置された半田ボールをリフローする光学装置と、を有するものである。 Furthermore, in the head gimbal assembly manufacturing apparatus according to another aspect of the present invention, the solder ball supply device storing the solder balls, and the solder balls discharged from the solder ball supply device are held by suction. A vacuum pad to be transported, and an optical device for reflowing a solder ball disposed at a position in contact with the connection terminal on the surface of the gimbal which is transported by the vacuum pad and the connection terminal on the surface of the slider fixed to the gimbal And.

本発明に係るヘッド・ジンバル・アセンブリの製造方法によれば、半田ボールと半田ボール供給装置の開口部との間にガスを吹き付けることによって、極小の半田ボールにおいても、ジンバルの面上の接続端子とスライダの面上の接続端子の接続に必要な半田ボールのみを取り出すことが可能となり、半田ボールの節約ができるようになる。また、半田ボールを吸引する真空パッドに側壁を設け、側壁側からガスを吹き出すことによって、必要な半田ボールがこのガスによって吹き落とされるのを防ぐことができる。 According to the method for manufacturing a head gimbal assembly according to the present invention, a connection terminal on the surface of the gimbal can be obtained even for a very small solder ball by blowing gas between the solder ball and the opening of the solder ball supply device. Only the solder balls necessary for connecting the connection terminals on the surface of the slider can be taken out, and the solder balls can be saved. Further, by providing a side wall on the vacuum pad for sucking the solder ball and blowing out the gas from the side wall side, it is possible to prevent the necessary solder ball from being blown off by this gas.

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、ヘッド・ジンバル・アセンブリ製造方法に関する。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. This embodiment relates to a head gimbal assembly manufacturing method.

まず、本発明を理解するために、ヘッド・ジンバル・アセンブリを有するハードディスクドライブの構造の概要を説明する。ハードディスクドライブ１００の概略構成を図１に示す。ベース１０１にスピンドルモータ１０２が固定されている。スピンドルモータ１０２の回転軸上にハブ１０３が設けられており、ハブ１０３の上に磁気ディスク１０４を乗せてクランプによって固定している。 First, in order to understand the present invention, an outline of a structure of a hard disk drive having a head gimbal assembly will be described. A schematic configuration of the hard disk drive 100 is shown in FIG. A spindle motor 102 is fixed to the base 101. A hub 103 is provided on the rotation shaft of the spindle motor 102, and a magnetic disk 104 is placed on the hub 103 and fixed by a clamp.

また、ハードディスクドライブ１００は、ＶＣＭ（ボイス・コイル・モータ）１０７によって、回動軸１０６を中心として回動するアクチュエータを備えている。ＶＣＭ１０７は、コイルサポート部１０５に支持されたＶＣＭコイル１０８とマグネット保持板１０９に設けられたマグネット（非図示）を有している。 The hard disk drive 100 also includes an actuator that rotates about a rotation shaft 106 by a VCM (voice coil motor) 107. The VCM 107 includes a VCM coil 108 supported by the coil support unit 105 and a magnet (not shown) provided on the magnet holding plate 109.

アクチュエータを回動させることによって、ヘッド１１２を磁気ディスク１０４上の所望の位置に移動させ、リード／ライト処理を行っている。さらに、ヘッド１１２からの信号を伝達するために、ＦＰＣ１１８が設けられている。 By rotating the actuator, the head 112 is moved to a desired position on the magnetic disk 104 to perform read / write processing. Further, an FPC 118 is provided for transmitting a signal from the head 112.

アクチュエータ内において、回動軸１０６に対してＶＣＭ１０７の反対側にアーム１１１が設けられる。アーム１１１及びコイルサポート部１０５は、ナット（非図示）によって固定され、コイルサポート部１０５とアーム１１１とが一体化される。 In the actuator, an arm 111 is provided on the opposite side of the VCM 107 with respect to the rotation shaft 106. The arm 111 and the coil support part 105 are fixed by a nut (not shown), and the coil support part 105 and the arm 111 are integrated.

アーム１１１の開口部と反対の端部にヘッド・ジンバル・アセンブリ１１０が固定されている。ヘッド・ジンバル・アセンブリ１１０の製造方法の詳細は、後述する。 A head gimbal assembly 110 is fixed to an end of the arm 111 opposite to the opening. Details of the method of manufacturing the head gimbal assembly 110 will be described later.

さらに、ハードディスクドライブ１００には、磁気ディスク１０１の回転が停止しているときに、ヘッド１１２を磁気ディスク１０４の面上から退避させるためのランプ１３１を有している。 Further, the hard disk drive 100 has a lamp 131 for retracting the head 112 from the surface of the magnetic disk 104 when the rotation of the magnetic disk 101 is stopped.

上記の説明では、簡単のために磁気ディスクが一枚構成で片面記録のものを想定して説明したが、両面記録の時は各記録面を掃引するヘッド１１２を保持するヘッド・ジンバル・アセンブリ１１０を一つずつ用意し、アーム１１１の両面に固定する。 In the above description, for the sake of simplicity, the description has been made on the assumption that the magnetic disk has a single-sided recording and has a single-sided recording. Are prepared one by one and fixed to both sides of the arm 111.

さらに、複数枚の磁気ディスクを両面記録する場合には、ハブ１０３によってスピンドルモータ１０２の回転軸方向に所定の間隔で複数枚の磁気ディスク１０４を一体的に保持する。そして、それぞれ各記録面を掃引するヘッド１１２を保持するヘッド・ジンバル・アセンブリ１１０を記録面の数だけ用意し、所定の間隔をおいて重なる位置で複数のアーム１１１に固定する。 Further, when recording a plurality of magnetic disks on both sides, the plurality of magnetic disks 104 are integrally held at a predetermined interval in the rotation axis direction of the spindle motor 102 by the hub 103. Then, head gimbal assemblies 110 each holding a head 112 for sweeping each recording surface are prepared as many as the number of recording surfaces, and fixed to the plurality of arms 111 at overlapping positions with a predetermined interval.

ヘッド・ジンバル・アセンブリ１１０の一例として、その斜視図を図２に、ヘッド１１２近傍の拡大図を図３に示す。ヘッド・ジンバル・アセンブリ１１０は、ヘッド１１２、トレース１１３、及び、サスペンション１１４を備えている。ヘッド・ジンバル・アセンブリ１１０は、アーム１１１に固定される。 As an example of the head gimbal assembly 110, a perspective view thereof is shown in FIG. 2, and an enlarged view of the vicinity of the head 112 is shown in FIG. The head gimbal assembly 110 includes a head 112, a trace 113, and a suspension 114. The head gimbal assembly 110 is fixed to the arm 111.

ヘッド１１２はスライダ１２１とヘッド素子部（非図示）を有している。ヘッド素子部は、データ読み出し用の磁気抵抗ヘッド素子部と電磁誘導型の書き込みヘッド素子部があり、それぞれ所定の位置に配設される。なお、ヘッド素子部は、磁気抵抗ヘッド素子部と書き込みヘッド素子部の片方だけでもよい。 The head 112 has a slider 121 and a head element portion (not shown). The head element unit includes a magnetoresistive head element unit for reading data and an electromagnetic induction type write head element unit, which are arranged at predetermined positions. The head element portion may be only one of the magnetoresistive head element portion and the write head element portion.

磁気抵抗ヘッド素子部と書き込みヘッド素子部のそれぞれのヘッド素子部には２つの引き出し線（非図示）があり、それぞれの引き出し線には、図３に示すように、スライダ用接続端子１２６〜１２９が形成される。 Each of the head element portions of the magnetoresistive head element portion and the write head element portion has two lead lines (not shown). As shown in FIG. 3, each lead line has slider connection terminals 126-129. Is formed.

サスペンション１１４は、ロードビーム１１５のヘッド１１２を保持する側にジンバル１１６を固定し、ロードビーム１１５のヘッド１１２を保持する側の背面側にマウントプレート１３０を固定して作成する。ロードビーム１１５は、スライダ１２１の浮上力と釣り合う一定の荷重を発生するばねのようなものであり、ジンバル１１６は、スライダ１２１を弾性的に支持するものである。 The suspension 114 is formed by fixing the gimbal 116 to the side of the load beam 115 that holds the head 112 and fixing the mount plate 130 to the back side of the load beam 115 that holds the head 112. The load beam 115 is like a spring that generates a constant load that balances the flying force of the slider 121, and the gimbal 116 elastically supports the slider 121.

また、タブ１１７を、ロードビーム１１５の先端部から突出するように、ロードビーム１１５と一体形成する。磁気ディスク１０１の回転が停止しているときに、タブ１１７をランプ１１５に移動することによって、ヘッド１１２を磁気ディスク１０４の面上から退避させている。さらに、ジンバル１１６に舌片１１９を形成する。そして、舌片１１９にスライダ１２１を固定する。 Further, the tab 117 is formed integrally with the load beam 115 so as to protrude from the tip end portion of the load beam 115. When the rotation of the magnetic disk 101 is stopped, the head 112 is retracted from the surface of the magnetic disk 104 by moving the tab 117 to the ramp 115. Further, a tongue piece 119 is formed on the gimbal 116. Then, the slider 121 is fixed to the tongue piece 119.

また、ヘッド１１２とＦＰＣ１１８との間を電気的に接続するトレース１１３は、複数本のリードを互いに接触することなく絶縁シートに設けることによって形成される。トレース１１３の一端は、マルチコネクタ部１２０を構成する。 The trace 113 that electrically connects the head 112 and the FPC 118 is formed by providing a plurality of leads on an insulating sheet without contacting each other. One end of the trace 113 constitutes the multi-connector portion 120.

それに対して、ヘッド１１２側におけるトレース１１３の他端には、図３に示すように、リード用接続端子１２２〜１２５が形成される。このトレース１１３はジンバル１１６に例えば接着剤などによって固定され、必要に応じて、エポキシ樹脂などがその外側をカバーする。このトレースは、ＩＬＳ（:Integrated Leads Suspension）又はＦＯＳ（:Flex On Suspension）などとも呼ばれる。 On the other hand, as shown in FIG. 3, lead connection terminals 122 to 125 are formed at the other end of the trace 113 on the head 112 side. The trace 113 is fixed to the gimbal 116 with, for example, an adhesive, and an epoxy resin or the like covers the outside as necessary. This trace is also called ILS (: Integrated Leads Suspension) or FOS (: Flex On Suspension).

本実施の形態は、ヘッド・ジンバル・アセンブリ１１０の製造方法に関するものであり、上記のトレース１１３のリード用接続端子１２２〜１２５と、リード用接続端子１２２〜１２５に対応するスライダ用接続端子１２６〜１２９とを電気的接続する工程に一つの特徴を有する。この工程にはＳＢＢ（Solder Ball Bond）法が用いられている。 The present embodiment relates to a method of manufacturing the head gimbal assembly 110, and the lead connection terminals 122 to 125 of the trace 113 and the slider connection terminals 126 to 126 corresponding to the lead connection terminals 122 to 125, respectively. One feature is in the process of electrically connecting 129. In this process, an SBB (Solder Ball Bond) method is used.

図４は、本実施の形態において使用される半田ボール接合装置１を示す。半田ボール接合装置１は、半田ボールを貯蔵している半田ボール供給装置２０と、半田ボールを吸引して保持しつつ搬送する真空パッド３０と、半田ボールのリフロー作業を行う光学装置６０とを有する。 FIG. 4 shows a solder ball bonding apparatus 1 used in the present embodiment. The solder ball bonding apparatus 1 includes a solder ball supply device 20 that stores solder balls, a vacuum pad 30 that sucks and holds the solder balls, and an optical device 60 that performs a solder ball reflow operation. .

半田ボール２４を貯蔵している半田ボール供給装置２０の底部からガスを噴出することによって、半田ボール供給装置２０の上面に設けられた開口部２１から半田ボール２４が排出される。排出された半田ボール２４を真空パッド３０が吸引することによって、スライダ１２１が保持されたサスペンション１１４上に半田ボール２４を搬送する。 By ejecting gas from the bottom of the solder ball supply device 20 storing the solder balls 24, the solder balls 24 are discharged from the openings 21 provided on the upper surface of the solder ball supply device 20. As the discharged solder balls 24 are sucked by the vacuum pad 30, the solder balls 24 are conveyed onto the suspension 114 on which the slider 121 is held.

このとき、真空パッド３０に吸引された半田ボール２４は、リード用接続端子１２２〜１２５とスライダ用接続端子１２６〜１２９の両方に接するように配置される。その後、光学装置６０がレーザ照射することによって、半田ボール２４を溶かしてリード用接続端子１２２〜１２５とスライダ用接続端子１２６〜１２９の電気接続をとるリフロー作業が行われる。 At this time, the solder balls 24 sucked by the vacuum pad 30 are arranged so as to be in contact with both the lead connection terminals 122 to 125 and the slider connection terminals 126 to 129. Thereafter, the optical device 60 irradiates the laser to melt the solder ball 24 and perform a reflow operation for establishing electrical connection between the lead connection terminals 122 to 125 and the slider connection terminals 126 to 129.

ここで、半田ボール供給装置２０の詳細図を図５に示す。半田ボール供給装置２０は、中空の形状を有し、半田ボール２４を貯蔵している内部空間２５を有している。 Here, a detailed view of the solder ball supply device 20 is shown in FIG. The solder ball supply device 20 has a hollow shape and has an internal space 25 in which the solder balls 24 are stored.

半田ボール供給装置２０の上面には、内部空間２５に通じる、開口部２１が形成されている。本実施の形態に係る半田ボール供給装置２０において、４つの開口部２１ａ〜２１ｄが設けられたものを一例として説明する。開口部２１は、半田ボールの径より少し大きい径の円柱状の孔で作成されている。また、開口部２１ａ〜２１ｄのそれぞれの間隔は、リード用接続端子１２２〜１２５及びスライダ用接続端子１２６〜１２９のそれぞれの間隔と略同じである。 An opening 21 that communicates with the internal space 25 is formed on the upper surface of the solder ball supply device 20. In the solder ball supply apparatus 20 according to the present embodiment, an example in which four openings 21a to 21d are provided will be described. The opening 21 is made of a cylindrical hole having a diameter slightly larger than the diameter of the solder ball. The intervals between the openings 21a to 21d are substantially the same as the intervals between the lead connection terminals 122 to 125 and the slider connection terminals 126 to 129, respectively.

半田ボール供給装置２０の上面図を図５（ａ）に示す。開口部２１が並ぶ線が半田ボール供給装置２０の上面の中心になっている。半田ボール供給装置２０において、半田ボール２４の径より小さい径を持つガス通り孔２２が開口部２１の近傍に配置されていることが好ましい。これは、ガス通り孔２２からガスを排出することによって、内部空間２５内のガスの循環を活発に行い、半田ボール供給装置２０の上面付近で半田ボール２４がｓｔａｃｋ状態になるのを避けることができるためである。 A top view of the solder ball supply device 20 is shown in FIG. The line in which the openings 21 are arranged is the center of the upper surface of the solder ball supply device 20. In the solder ball supply device 20, the gas passage hole 22 having a diameter smaller than the diameter of the solder ball 24 is preferably disposed in the vicinity of the opening 21. This is because gas is exhausted from the gas passage hole 22 to actively circulate the gas in the internal space 25, and the solder ball 24 is prevented from being in the stack state near the upper surface of the solder ball supply device 20. This is because it can.

また、図５（ａ）においては、内部空間２５の天井部分２３を点線で示している。本実施の形態においては、内部空間２５の天井部分２３の面積を可能な限り大きいほうが良い。天井部分２３の面積が大きいほど、半田ボール２４の内部空間２５内での循環が容易になるためである。 In FIG. 5A, the ceiling portion 23 of the internal space 25 is indicated by a dotted line. In the present embodiment, the area of the ceiling portion 23 of the internal space 25 should be as large as possible. This is because the larger the area of the ceiling portion 23, the easier the circulation of the solder balls 24 in the internal space 25.

半田ボール供給装置２０のＡ−Ａ断面図を図５（ｂ）に、Ｂ−Ｂ断面図を図５（ｃ）に示す。内部空間２５の底部には、吹き出し口２７が設けられている。吹き出し口２７は、半田ボール２４より径の小さい円柱状の孔によって形成されており、開口部２１の中心軸と吹き出し口２７の中心軸が一致する位置に配置される。また、吹き出し口２７には、通気パイプ２８が接続されており、吹き出し口２７を介して、内部空間２５と通気パイプ２８がつながっている。通気パイプ２８は、図示しないガスボンベに接続されている。 FIG. 5B is a sectional view taken along the line AA of the solder ball supply apparatus 20, and FIG. 5C is a sectional view taken along the line BB. A blowout port 27 is provided at the bottom of the internal space 25. The blowout port 27 is formed by a cylindrical hole having a diameter smaller than that of the solder ball 24, and is arranged at a position where the central axis of the opening 21 coincides with the central axis of the blowout port 27. A ventilation pipe 28 is connected to the outlet 27, and the internal space 25 and the ventilation pipe 28 are connected via the outlet 27. The ventilation pipe 28 is connected to a gas cylinder (not shown).

半田ボール供給装置２０において、半田ボール２４は、通気パイプ２８から吹き出し口２７を通って、ガスが内部空間２５に噴出されることによって、鉛直方向の上方に噴き上げられる。 In the solder ball supply device 20, the solder ball 24 is spouted upward in the vertical direction by ejecting gas from the ventilation pipe 28 through the blowout port 27 to the internal space 25.

吹き上げられた半田ボール２４は、内部空間２５の天井部分２３に至って、天井部分のコーナー部分２６の方向に移動する。その後、天井部分のコーナー部分２６の内壁に当たることによって、自然落下を引き起こし、吹き出し口２７の近傍に戻る。さらに、吹き出し口２７の近傍から、傾斜になっている内壁部分を通って、吹き出し口２７に移動し、ガスによってまた吹き上げられるという巡回移動を繰り返す。 The solder balls 24 blown up reach the ceiling portion 23 of the internal space 25 and move toward the corner portion 26 of the ceiling portion. After that, by hitting the inner wall of the corner portion 26 of the ceiling portion, a natural fall is caused to return to the vicinity of the outlet 27. Furthermore, the cyclic movement of moving from the vicinity of the blowout port 27 to the blowout port 27 through the inclined inner wall portion and being blown up again by the gas is repeated.

半田ボール供給装置２０においては、内部空間２５の天井部分２３と吹き出し口２７の距離が、内部空間の幅の最大値より小さくなるように設けられていることが好ましい。これは、半田ボール２４が開口部２１に確率良く吹きあたるようにするためである。 In the solder ball supply device 20, it is preferable that the distance between the ceiling portion 23 of the internal space 25 and the outlet 27 is set to be smaller than the maximum value of the width of the internal space. This is to make the solder balls 24 blow to the openings 21 with a high probability.

また、内部空間２５の底部が、吹き出し口２７に向かって、径が小さくなるように設けられることが好ましい。これは、内部空間２５の底部に落ちた半田ボール２４が吹き出し口２７へ移動するのを容易にするためである。さらに、内部空間２５の天井部分のコーナー部分２６では、大きな曲率をつけた滑らかな曲面構造になっていると良い。これは、半田ボール２４の内部空間２５内の循環を容易にするためである。 In addition, it is preferable that the bottom of the internal space 25 is provided so that the diameter decreases toward the blowout port 27. This is for facilitating the movement of the solder ball 24 that has fallen to the bottom of the internal space 25 to the outlet 27. Furthermore, it is preferable that the corner portion 26 of the ceiling portion of the internal space 25 has a smooth curved surface structure with a large curvature. This is for facilitating circulation in the internal space 25 of the solder ball 24.

本実施の形態に係る半田ボール供給装置２０においては、真空パッド３０に吸引された半田ボール２４に付着した余分な半田ボール２４を吹き飛ばすために、ガスノズル２９が設けられている。 In the solder ball supply device 20 according to the present embodiment, a gas nozzle 29 is provided in order to blow off the excess solder balls 24 attached to the solder balls 24 sucked by the vacuum pad 30.

次に、半田ボール接合装置１内の真空パッド３０の詳細図を図６に示す。真空パッド３０は、図示しない移動手段によって保持され、下面に吸引孔３１が形成された作用部３２と、作用部３２に直交する方向に延在する排出パイプ３３と、排出パイプ３３の中空部と吸引孔３１とを空間的に連結する連結部３４とから形成される。本実施の形態に係る真空パッドにおいては、４つの吸引孔３１を有するものを一例として説明する。さらに、吸引孔３１の下に位置し、作用部３２の下面近傍の空間を吸引部３５とする。真空パッド３０に吸引された半田ボール２４は、吸引部３５に位置することになる。 Next, a detailed view of the vacuum pad 30 in the solder ball bonding apparatus 1 is shown in FIG. The vacuum pad 30 is held by a moving means (not shown), an action part 32 having a suction hole 31 formed on the lower surface, a discharge pipe 33 extending in a direction orthogonal to the action part 32, and a hollow part of the discharge pipe 33 It is formed from a connecting portion 34 that spatially connects the suction hole 31. In the vacuum pad according to the present embodiment, an example having four suction holes 31 will be described. Further, a space located below the suction hole 31 and in the vicinity of the lower surface of the action portion 32 is referred to as a suction portion 35. The solder ball 24 sucked by the vacuum pad 30 is located at the suction portion 35.

本実施の形態に係る真空パッド３０においては、吸引部３５に側壁３６が設けられている。側壁３６の位置は、吸引孔３１のそれぞれの間、吸引孔３１ａの吸引孔３１ｂと反対側、及び吸引孔３１ｄの吸引孔３１ｃと反対側である。側壁３６は、真空パッド３０に吸引された半田ボール２４が、ガスノズル２９からの噴射ガスによって吹き落とされるのを防ぐために設けられている。また、側壁３６は、鉛直方向下方に向かって細くなる三角柱状に形成されると良い。この理由は、真空パッド３０がスライダ用接続端子１２２〜１２５とリード用接続端子１２６〜１２９に半田ボール２４を配置するところで後述する。 In the vacuum pad 30 according to the present embodiment, the suction part 35 is provided with a side wall 36. The positions of the side walls 36 are between the suction holes 31, on the side opposite to the suction holes 31 b of the suction holes 31 a and on the side opposite to the suction holes 31 c of the suction holes 31 d. The side wall 36 is provided to prevent the solder ball 24 sucked by the vacuum pad 30 from being blown off by the jet gas from the gas nozzle 29. Moreover, the side wall 36 is good to be formed in the triangular prism shape which becomes thin toward the perpendicular direction downward direction. The reason for this will be described later where the solder ball 24 is disposed on the slider connection terminals 122 to 125 and the lead connection terminals 126 to 129 in the vacuum pad 30.

また、真空パッド３０において、作用部３２の下面に形成された吸引孔３１ａ〜３１ｄのそれぞれの間隔は、半田ボール供給装置２０の開口部２１ａ〜２１ｄのそれぞれの間隔と略等しいと良い。さらに、この理由を説明するために、半田ボール供給装置２０が排出した半田ボール２４を、真空パッド３０が吸引する状況を示す図７を用いて説明する。 In the vacuum pad 30, the intervals between the suction holes 31 a to 31 d formed on the lower surface of the action portion 32 are preferably substantially equal to the intervals between the openings 21 a to 21 d of the solder ball supply device 20. Furthermore, in order to explain the reason, the solder ball 24 discharged from the solder ball supply device 20 will be described with reference to FIG.

真空パッド３０は、図示しない移動手段によって、真空パッド３０に設けられた吸引孔３１ａ〜３１ｄが、それぞれ半田ボール供給装置２０の開口部２１ａ〜２１ｄに対向して、わずかに離れた位置まで接近させる。ここで、上記の半田ボール供給装置２０の開口部２１ａ〜２１ｄのそれぞれの間隔と、真空パッド３０の吸引孔３１ａ〜３１ｄのそれぞれの間隔が等しいことによって、半田ボール供給装置２０から排出される半田ボール２４が真空パッド３０に吸引されやすくなっている。 In the vacuum pad 30, the suction holes 31 a to 31 d provided in the vacuum pad 30 are opposed to the openings 21 a to 21 d of the solder ball supply device 20, respectively, by moving means (not shown) and approached to a slightly separated position. . Here, the solder balls discharged from the solder ball supply device 20 when the intervals between the openings 21 a to 21 d of the solder ball supply device 20 and the intervals between the suction holes 31 a to 31 d of the vacuum pad 30 are equal. The ball 24 is easily sucked by the vacuum pad 30.

半田ボール供給装置２０と真空パッド３０の接近に前後するタイミングで、真空パッド３０の排出パイプ３３に接続された吸気手段を作動させる。このことによって、吸引孔３１が、半田ボール供給装置２０の開口部２１に接近する半田ボール２４を吸引する。 The suction means connected to the discharge pipe 33 of the vacuum pad 30 is operated at the timing before and after the solder ball supply device 20 and the vacuum pad 30 approach each other. As a result, the suction hole 31 sucks the solder ball 24 approaching the opening 21 of the solder ball supply device 20.

半田ボール２４が半田ボール供給装置２０内でガスによって吹き上げられる工程で、内部空間２５の上面に形成された開口部２１の近傍に至った半田ボール２４は、吸引状態とされた真空パッド３０の吸引孔３１の吸引力にも促されて、速やかに開口部２１から吸引孔３１に吸い寄せられる。 In the process of blowing the solder ball 24 by gas in the solder ball supply device 20, the solder ball 24 that has reached the vicinity of the opening 21 formed in the upper surface of the internal space 25 is sucked by the vacuum pad 30 that has been sucked. Also urged by the suction force of the hole 31, it is quickly sucked from the opening 21 to the suction hole 31.

真空パッド３０が半田ボール２４を吸引した後に、開口部２１のわずかに離れた位置から真空パッド３０をそのまま鉛直方向上方に持ち上げると、開口部２１を通って、半田ボール２４が連弾となって引き上げられる（図１０（ａ）参照）、または、開口部２１の付近に位置した、真空パッド３０に吸引された半田ボールと異なる半田ボール２４が、開口部２１からでてくる吹き上げの残圧によって、真空パッド３０に吸引された半田ボール２４の近接に付着してしまう（図１０（ｂ）参照）可能性が高くなる。 After the vacuum pad 30 sucks the solder ball 24, when the vacuum pad 30 is lifted vertically upward from a position slightly away from the opening 21, the solder ball 24 is lifted as a bullet through the opening 21. Or a solder ball 24 that is located near the opening 21 and is different from the solder ball sucked by the vacuum pad 30 is caused by the residual pressure of the blown up from the opening 21. The possibility of adhering to the proximity of the solder ball 24 sucked by the vacuum pad 30 (see FIG. 10B) increases.

これは、半田ボール２４の大きさが小さいため、半田ボール２４の静電気や分子間力が重力より強くなり、半田ボール２４同士が付着しやすくなっているためである。以上から、真空パッド３０が半田ボール２４を吸引した後に、そのまま持ち上げたときには、余分な半田ボール２４が真空パッド３０に吸引された半田ボール２４に付着してしまう。 This is because the size of the solder balls 24 is small, so that the static electricity and intermolecular force of the solder balls 24 are stronger than gravity, and the solder balls 24 are likely to adhere to each other. From the above, when the vacuum pad 30 sucks the solder ball 24 and then lifts it as it is, the excess solder ball 24 adheres to the solder ball 24 sucked by the vacuum pad 30.

そこで、本実施の形態においては、真空パッド３０に吸引された半田ボール２４の開口部側端から開口部２１までの距離が、半田ボール２４の直径未満である状態において、半田ボール２４と開口部２１の間に向けて、上述のガスノズル２９からガスを吹きつけて余分な半田ボール真空パッド３０に吸引された半田ボール２４から切り離している。より好ましくは、真空パッド３０に吸引された半田ボール２４の開口部側端から開口部２１までの距離が半田ボール２４の半径以下にするとよい。 Therefore, in the present embodiment, in a state where the distance from the opening side end of the solder ball 24 sucked by the vacuum pad 30 to the opening 21 is less than the diameter of the solder ball 24, the solder ball 24 and the opening 21, the gas is blown from the gas nozzle 29 and separated from the solder balls 24 sucked by the excess solder ball vacuum pads 30. More preferably, the distance from the opening side end of the solder ball 24 sucked by the vacuum pad 30 to the opening 21 is set to be equal to or smaller than the radius of the solder ball 24.

このようにすることによって、余分な半田ボール２４は、半田ボール供給装置２０に戻り、半田ボールの節約につながり、さらに、半田ボール２４によるクリーンルームの汚染等を削減できることになる。 By doing so, the excess solder balls 24 are returned to the solder ball supply device 20, leading to saving of solder balls, and further, contamination of the clean room by the solder balls 24 can be reduced.

ここで、余分な半田ボールを切り離すために、真空パッド３０に吸引された半田ボール２４を半田ボール供給装置２０の開口部２１が形成された面に沿った方向に移動させながら、ガスを、半田ボール供給装置２０の開口部２１が形成された面に沿った方向に吹き付けるとよい。これは、上記の方向に移動させることによって、余分な半田ボール２４に開口部２１からの力が働くため、効率的に余分な半田ボールを、真空パッド３０に吸引された半田ボール２４から切り離すことができる。 Here, in order to separate the excessive solder balls, the solder balls 24 sucked by the vacuum pad 30 are moved in a direction along the surface where the opening 21 of the solder ball supply device 20 is formed, and the gas is supplied to the solder. It is good to spray in the direction along the surface in which the opening 21 of the ball supply device 20 is formed. This is because the force from the opening 21 acts on the extra solder balls 24 by moving in the above-mentioned direction, so that the extra solder balls are efficiently separated from the solder balls 24 sucked by the vacuum pad 30. Can do.

さらに、吸引孔３１に吸引された半田ボール２４が配列された方向にガスを吹きつけると良い。これは、一列に配列した複数の半田ボールに吹きつける場合、配列方向にガスを吹きつける方が、他の方向からガスを吹きつける場合と比べて、ガスを吹きつける面積が小さくなるからである。 Further, gas may be blown in the direction in which the solder balls 24 sucked into the suction holes 31 are arranged. This is because, when spraying a plurality of solder balls arranged in a row, the area where the gas is blown is smaller when the gas is blown in the arrangement direction than when the gas is blown from the other direction. .

また、本実施の形態においては、吸引パッド３０の吸引部３５に側壁３６を有している。ガスの吹きつけ方向を側壁３６側にすることによって、真空パッド３０に吸引された半田ボール２４はガスの影響を最小限にすることができる。 In the present embodiment, the suction part 35 of the suction pad 30 has a side wall 36. By setting the gas blowing direction to the side wall 36, the solder ball 24 sucked by the vacuum pad 30 can minimize the influence of the gas.

以上のことにより、真空パッド３０に吸引された半田ボール２４と余分な半田ボール２４は切り離され、吸引孔３１それぞれに一個の半田ボール２４が吸引されるようになる。 As described above, the solder ball 24 sucked by the vacuum pad 30 and the excess solder ball 24 are separated, and one solder ball 24 is sucked into each suction hole 31.

これらの動作が行われた後、通気パイプ２８からのガスの吹き出しを停止し、半田ボール２４を吸引した真空パッド３０の移動を開始する。上述のように吸引孔３１それぞれに吸引された半田ボール２４は、図示しない移動手段によって、スライダ１２１が保持されたヘッド・ジンバル・アセンブリ１１０上に搬送される。 After these operations are performed, the blowing of gas from the ventilation pipe 28 is stopped, and the movement of the vacuum pad 30 that has sucked the solder balls 24 is started. The solder balls 24 sucked into the respective suction holes 31 as described above are conveyed onto the head gimbal assembly 110 on which the slider 121 is held by a moving means (not shown).

ここで、真空パッド３０がスライダ用接続端子１２２〜１２５とリード用接続端子１２６〜１２９に半田ボール２４を配置している状況を図８に示す。ヘッド・ジンバル・アセンブリ１１０上において、真空パッド３０に吸引された半田ボール２４は、リード用接続端子１２２〜１２５とスライダ用接続端子１２６〜１２９に接するように配置される。 Here, FIG. 8 shows a situation in which the solder balls 24 are arranged on the slider connection terminals 122 to 125 and the lead connection terminals 126 to 129 in the vacuum pad 30. On the head gimbal assembly 110, the solder ball 24 sucked by the vacuum pad 30 is disposed so as to contact the lead connection terminals 122 to 125 and the slider connection terminals 126 to 129.

本実施の形態において、真空パッド３０の吸引孔３１それぞれの間隔が、スライダ用接続端子１２６〜１２９のそれぞれの間隔及びリード用接続端子１２２〜１２５のそれぞれの間隔と略等しく、真空パッド３０の吸着部３５に設けられた三角柱状の側壁３６の鉛直方向下の頂点の角度が、リード用接続端子１２２〜１２５とスライダ用接続端子１２６〜１２９の対峙角と同じであると良い。 In the present embodiment, the intervals between the suction holes 31 of the vacuum pad 30 are substantially equal to the intervals between the slider connection terminals 126 to 129 and the intervals between the lead connection terminals 122 to 125, respectively. It is preferable that the angle of the vertically lower apex of the triangular prism-shaped side wall 36 provided in the portion 35 is the same as the diagonal angle between the lead connection terminals 122 to 125 and the slider connection terminals 126 to 129.

これは、真空パッド３０に吸引された半田ボール２４が配置されるときに、スライダ用接続端子１２６〜１２９とリード用接続端子１２２〜１２５が対向する場所に真空パッド３０を、スライダ１２１やサスペンションに接触することなく、スライダ１２１やヘッド・ジンバル・アセンブリ１１０に近づけることが容易になるからである。また、側壁３６とスライダ用接続端子１２６〜１２９とリード用接続端子１２２〜１２５によって、半田ボール２４の位置が一意に決まるため、半田ボールの位置決めをすることが可能となる。 This is because, when the solder ball 24 sucked by the vacuum pad 30 is disposed, the vacuum pad 30 is placed on the slider 121 or the suspension in a place where the slider connection terminals 126 to 129 and the lead connection terminals 122 to 125 face each other. This is because it is easy to approach the slider 121 and the head gimbal assembly 110 without contact. Further, since the position of the solder ball 24 is uniquely determined by the side wall 36, the slider connection terminals 126 to 129, and the lead connection terminals 122 to 125, the solder ball can be positioned.

さらに、本実施の形態に係る真空パッド３０における吸着部３５において、真空パッド３０に吸引された半田ボール２４は側壁３６と交差する面側において露出しているとよい。
これは、上述のように半田ボール２４を接続端子に配置するときに、真空パッド３０を、スライダ１２１やサスペンションに接触することなく、よりスライダ１２１やヘッド・ジンバル・アセンブリ１１０に近づけることができるようになるからである。 Furthermore, in the suction part 35 of the vacuum pad 30 according to the present embodiment, the solder balls 24 sucked by the vacuum pad 30 may be exposed on the surface side intersecting with the side wall 36.
This is because when the solder balls 24 are arranged on the connection terminals as described above, the vacuum pad 30 can be brought closer to the slider 121 and the head gimbal assembly 110 without contacting the slider 121 and the suspension. Because it becomes.

半田ボール２４の位置が決定したときに、真空パッド３０は、吸引を停止し、逆にガスを噴射することによって、半田ボール２４をスライダ用接続端子１２６〜１２９とリード用接続端子１２２〜１２５に当接した状態になるように配置する。 When the position of the solder ball 24 is determined, the vacuum pad 30 stops sucking and, on the contrary, injects gas, thereby moving the solder ball 24 to the slider connection terminals 126 to 129 and the lead connection terminals 122 to 125. It arrange | positions so that it may contact | abut.

以上のようにして、半田ボール２４は、スライダ用接続端子１２６〜１２９とリード用接続端子１２２〜１２５のそれぞれに当接した状態に配置されることになる。 As described above, the solder balls 24 are arranged in contact with the slider connection terminals 126 to 129 and the lead connection terminals 122 to 125, respectively.

図９は、本実施の形態による半田ボール接合装置１が有する、サスペンションを固定する作業治具４０と、作業治具４０を載せるために設けられた載置台５０と、リフロー時に使用する光学装置６０とを示している。 FIG. 9 shows a work jig 40 for fixing the suspension, a mounting table 50 provided for placing the work jig 40, and an optical device 60 used during reflow, which the solder ball joining apparatus 1 according to the present embodiment has. It shows.

ヘッド・ジンバル・アセンブリ１１０を保持する作業治具４０は、中心部分が凹部となり、その凹部の底面が作業面４１となっている。そして、作業面４１にヘッド・ジンバル・アセンブリ１１０が固定されるようになっている。さらに、スライダ１２１が舌片１１９に固定されている。この後のリフロー作業は、ヘッド・ジンバル・アセンブリ１１０が作業治具４０に装着された状態で進められる。 The work jig 40 that holds the head gimbal assembly 110 has a concave portion at the center, and a work surface 41 at the bottom surface of the concave portion. The head gimbal assembly 110 is fixed to the work surface 41. Further, the slider 121 is fixed to the tongue piece 119. The subsequent reflow operation is performed with the head gimbal assembly 110 mounted on the work jig 40.

載置台５０は、鉛直方向に対して４５度の傾斜を有する載置面５１を有し、載置面５１に垂直になるように作業治具装着部５２を有している。作業治具４０の作業面４１が、載置面５１と対接するように配置され、作業治具装着部５２によって作業治具４０が固定される。また、作業治具４０は、この作業治具装着部５２に装着されることによって、作業治具４０の作業面４１が鉛直方向に対して４５度を保つように保持されることになる。 The mounting table 50 has a mounting surface 51 having an inclination of 45 degrees with respect to the vertical direction, and has a work jig mounting portion 52 so as to be perpendicular to the mounting surface 51. The work surface 41 of the work jig 40 is disposed so as to be in contact with the placement surface 51, and the work jig 40 is fixed by the work jig mounting portion 52. In addition, the work jig 40 is mounted on the work jig mounting portion 52 so that the work surface 41 of the work jig 40 is held at 45 degrees with respect to the vertical direction.

この際、作業治具４０に保持されたヘッド・ジンバル・アセンブリ１１０の先端部において、スライダ用接続端子１２６〜１２９とリード用接続端子１２２〜１２５とが、鉛直方向に対して略４５度を保ち、スライダ用接続端子１２６〜１２９とリード用接続端子１２２〜１２５の対峙角が９０度になる。また、スライダ用接続端子１２６〜１２９とリード用接続端子１２２〜１２５との交差する線は、水平面に平行となる。 At this time, the slider connection terminals 126 to 129 and the lead connection terminals 122 to 125 maintain approximately 45 degrees with respect to the vertical direction at the tip of the head gimbal assembly 110 held by the work jig 40. The diagonal angle between the slider connection terminals 126 to 129 and the lead connection terminals 122 to 125 is 90 degrees. Further, the intersecting lines of the slider connection terminals 126 to 129 and the lead connection terminals 122 to 125 are parallel to the horizontal plane.

一方、載置台５０には、作業治具４０が作業治具装着部５２に装着された段階で、ヘッド・ジンバル・アセンブリ１１０の先端部を囲む不活性ガス環境空間５３と、不活性ガス環境空間５３と空間的につながっている不活性ガス供給部５４がそれぞれ形成されている。不活性ガス供給部５４は、図示しない不活性ガスボンベに接続されて不活性ガスを供給している。 On the other hand, when the work jig 40 is mounted on the work jig mounting portion 52, the inert gas environment space 53 that surrounds the tip of the head gimbal assembly 110 and the inert gas environment space are mounted on the mounting table 50. Inert gas supply portions 54 that are spatially connected to 53 are formed. The inert gas supply unit 54 is connected to an inert gas cylinder (not shown) and supplies an inert gas.

光学装置６０は、光ファイバを共振器として利用するファイバレーザ６１の終端モジュールが接続されている。また、光学装置６０の内部には、中空のレーザ光路空間６２を形成し、光路上に配置された一連の光学レンズ６３が配置されている。 The optical device 60 is connected to a termination module of a fiber laser 61 that uses an optical fiber as a resonator. Further, inside the optical device 60, a hollow laser light path space 62 is formed, and a series of optical lenses 63 disposed on the light path are disposed.

光学レンズ６３は、ファイバレーザ６１から出力するレーザ光を、よりエネルギー密度の高い収束光としている。この収束光を、光学装置６０の先端部に形成された出力開口６５から出力する。さらに、光学装置６０は、図示しない移動手段をもち、可動式になっている。 The optical lens 63 uses laser light output from the fiber laser 61 as convergent light having a higher energy density. This convergent light is output from an output opening 65 formed at the tip of the optical device 60. Furthermore, the optical device 60 has a moving means (not shown) and is movable.

次に、作業治具４０、載置台５０、及び光学装置６０を用いて行われる半田ボールのリフロー作業について説明する。 Next, a solder ball reflow operation performed using the work jig 40, the mounting table 50, and the optical device 60 will be described.

まず、作業治具４０によって、スライダ１２１が配置される前のヘッド・ジンバル・アセンブリ１１０を保持する。次に、スライダ１２１を舌片１１９に固定する。さらに、作業治具４０を載置台５０の作業治具装着部５２に装着し、真空パッド３０で搬送される４つの半田ボール２４をスライダ用接続端子１２６〜１２９とリード用接続端子１２２〜１２５に当接した状態になるように配置する。 First, the work jig 40 holds the head gimbal assembly 110 before the slider 121 is disposed. Next, the slider 121 is fixed to the tongue piece 119. Further, the work jig 40 is mounted on the work jig mounting portion 52 of the mounting table 50, and the four solder balls 24 conveyed by the vacuum pad 30 are connected to the slider connection terminals 126 to 129 and the lead connection terminals 122 to 125, respectively. It arrange | positions so that it may contact | abut.

その後、光学装置６０は、図示しない移動手段によって、スライダ用接続端子１２６〜１２９とリード用接続端子１２２〜１２５に接して静止している半田ボール２４に所定のスポット径のレーザ光が照射できる位置に移動する。 Thereafter, the optical device 60 is capable of irradiating a laser beam having a predetermined spot diameter onto the solder ball 24 that is stationary in contact with the slider connection terminals 126 to 129 and the lead connection terminals 122 to 125 by a moving means (not shown). Move to.

この光学装置６０の移動に前後するタイミングで、載置台５０の不活性ガス供給部５４から所定量の不活性ガスが注入される。注入された不活性ガスは、不活性ガス環境空間５３を形成する。 A predetermined amount of inert gas is injected from the inert gas supply unit 54 of the mounting table 50 at a timing before and after the movement of the optical device 60. The injected inert gas forms an inert gas environment space 53.

このとき、スライダ用接続端子１２６〜１２９、これと対向するリード用接続端子１２２〜１２５、及びこれらの接合端子に接して静止状態に置かれた４つの半田ボール２４は、共に不活性ガスによる不活性ガス雰囲気下に置かれる。 At this time, the slider connection terminals 126 to 129, the lead connection terminals 122 to 125 facing the slider connection terminals 126 to 129, and the four solder balls 24 placed in a stationary state in contact with these joint terminals are all unaffected by the inert gas. Place under an active gas atmosphere.

なお、不活性ガスが注入される際には、その注入時の風圧で静止中の半田ボール２４が変位することがないように注入位置及び流速を考慮しなければならない。この不活性雰囲気状態が維持される間に、光学装置６０は、レーザ光を照射して半田ボール２４を溶解してリフローする。 When the inert gas is injected, the injection position and flow velocity must be taken into consideration so that the stationary solder ball 24 is not displaced by the wind pressure at the time of injection. While the inert atmosphere is maintained, the optical device 60 irradiates the laser beam to melt the solder ball 24 and reflow.

以下のように、不活性ガスによる不活性雰囲気下で半田リフローを実行することにより、半田リフロー時に不活性ガスが半田を覆い、半田ボール２４の酸化を防止することができる。また、溶解した半田は、毛細管現象、及びその表面張力により、スライダ用接続端子１２６〜１２９とリード用接続端子１２２〜１２５とをぬらして広がり、良好なリフロー接合状態（フィレット）を形成する。 As described below, by performing solder reflow in an inert atmosphere with an inert gas, the inert gas covers the solder during solder reflow, and the solder ball 24 can be prevented from being oxidized. Also, the melted solder wets and spreads the slider connection terminals 126 to 129 and the lead connection terminals 122 to 125 due to the capillary phenomenon and the surface tension, and forms a good reflow bonding state (fillet).

なお、真空パッド３０及び光学装置６０の立体的な移動は、その移動経路が図示しない各移動手段にあらかじめ設定され、この設定された移動経路に沿って移動するように構成することが好ましい。また、他の接合素子とリード用パッドの対で形成される各接合部に静止する半田ボール２４をリフローする際にも、光学装置６０があらかじめ設定された移動経路に沿って移動し、上記した工程を繰り返して各接合部を同様のリフロー接合状態とする。 The three-dimensional movement of the vacuum pad 30 and the optical device 60 is preferably configured so that the movement path is set in advance in each moving means (not shown) and moves along the set movement path. In addition, when reflowing the solder ball 24 that is stationary at each joint formed by a pair of another joint element and a lead pad, the optical device 60 moves along a preset travel path. The process is repeated to bring each joint to the same reflow joint state.

以上の説明においては、４つの半田ボールを扱うときを考えたが、これは、従来の読み書きの素子に加えて、ヘッドの飛行高さを制御する素子が新たにヘッドに組み込まれた場合は４つ以外の数の半田ボールを扱う場合においても本発明を用いることは可能である。 In the above description, the case of handling four solder balls has been considered. This is because when a new element for controlling the flying height of the head is incorporated in the head in addition to the conventional read / write element. The present invention can be used even when handling a number of solder balls other than two.

以上のように、実施の形態１のヘッド・ジンバル・アセンブリの製造方法において、半田ボール供給装置２０にガスノズル２９を配置することによって、スライダのサイズが小さくなったことによって生じる、真空パッド３０が吸引した半田ボール２４に近接する半田ボールを引き上げることなく、開口部それぞれに一個の半田ボールを引き上げることができるようになる。このことにより、スライダのサイズが小さい場合においても、半田ボールのリフローが可能となる。 As described above, in the method for manufacturing the head gimbal assembly according to the first embodiment, the vacuum pad 30 generated by disposing the gas nozzle 29 in the solder ball supply device 20 and reducing the size of the slider is sucked. One solder ball can be pulled up in each of the openings without pulling up the solder ball adjacent to the solder ball 24. This enables reflow of the solder balls even when the size of the slider is small.

なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

ハードディスクドライブの概略図Schematic diagram of hard disk drive ヘッド・ジンバル・アセンブリの概略図Schematic diagram of the head gimbal assembly スライダ用接合端子とリード用接合端子の拡大概略図Enlarged schematic diagram of slider joint terminal and lead joint terminal 半田ボール接合装置の構造図Structure diagram of solder ball bonding equipment 半田ボール供給装置の構造図Structure diagram of solder ball feeder 真空パッドの構造図Structure of vacuum pad 真空パッドにおいて半田ボールを吸引しているときの真空パッドと半田ボール供給装置の位置関係Positional relationship between the vacuum pad and solder ball supply device when the solder ball is sucked in the vacuum pad 真空パッドがスライダ用接続端子とリード用接続端子に半田ボールを配置しているときの真空パッドと接続端子の位置関係。Positional relationship between vacuum pad and connection terminal when solder ball is placed on slider connection terminal and lead connection terminal. 半田リフロー時における作業治具、載置台、及び光学装置の概略図Schematic of work jig, mounting table, and optical device during solder reflow 従来技術を用いたときの極小半田ボールと真空パッドの状態State of minimal solder balls and vacuum pads when using conventional technology

Explanation of symbols

２０半田ボール供給装置
２１排出開口部２２ガス通り孔２３天井部分
２４半田ボール２５内部空間２６天井部分のコーナー部分２７吹き出し口
２８通気パイプ２９ガスノズル
３０真空パッド３１吸引孔３２作用部
３３排出パイプ３４連結部３５吸引部３６側壁
４０作業治具４１作業面
５０載置台５１載置面５２作業治具装着部５３不活性ガス環境空間
５４不活性ガス供給部
６０光学装置６１ファイバレーザ６２レーザ光路空間６３光学レンズ
６５出力開口
９１真空パッド９２半田ボール
１００ハードディスクドライブ１０１ベース１０２スピンドルモータ
１０３ハブ１０４磁気ディスク１０５コイルサポート部１０６回動軸
１０７ＶＣＭ１０８ＶＣＭコイル１０９マグネット保持板
１１０ヘッド・ジンバル・アセンブリ１１１アーム１１２ヘッド
１１３トレース１１４サスペンション１１５ロードビーム
１１６ジンバル１１７タブ１１８ＦＰＣ１１９ジンバルタング
１２０マルチコネクタ部１２１スライダ１２２〜１２５リード用接続端子
１２６〜１２９スライダ用接続端子１３０マウントプレート１３１ランプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Solder ball supply apparatus 21 Discharge opening part 22 Gas passage hole 23 Ceiling part 24 Solder ball 25 Internal space 26 Corner part of ceiling part 27 Outlet 28 Ventilation pipe 29 Gas nozzle 30 Vacuum pad 31 Suction hole 32 Action part 33 Exhaust pipe 34 Connection Part 35 Suction part 36 Side wall 40 Work jig 41 Work surface 50 Placement table 51 Placement surface 52 Work jig mounting part 53 Inert gas environment space 54 Inert gas supply part 60 Optical device 61 Fiber laser 62 Laser light path space 63 Optical Lens 65 Output opening 91 Vacuum pad 92 Solder ball 100 Hard disk drive 101 Base 102 Spindle motor 103 Hub 104 Magnetic disk 105 Coil support portion 106 Rotating shaft 107 VCM 108 VCM coil 109 Magnet holding plate 110 F De gimbal assembly 111 arm 112 head
113 Trace 114 Suspension 115 Load beam 116 Gimbal 117 Tab 118 FPC 119 Gimbal tongue 120 Multi-connector part 121 Slider 122 to 125 Lead connection terminal 126 to 129 Slider connection terminal 130 Mount plate 131 Lamp

Claims

Hold the solder balls discharged from the opening of the solder ball supply device that stores the solder balls,
In the state where the distance from the opening side edge of the held solder ball to the opening is less than the diameter of the solder ball, the adhesion is performed by blowing gas toward the solder ball and the opening. The solder balls
The held solder balls are arranged at positions where they contact the connection terminals on the surface of the gimbal and the connection terminals on the surface of the slider fixed to the gimbal,
Reflow the arranged solder balls to interconnect the connection terminals;
Head gimbal assembly manufacturing method.

The head gimbal assembly manufacturing method according to claim 1, wherein the gas is blown in a direction along a surface of the solder ball supply device where the opening is formed.

The method of manufacturing a head gimbal assembly according to claim 1, wherein the gas is blown while the held solder ball is moved in a direction along a surface of the solder ball supply device where the opening is formed.

While the held solder ball is moved in a direction along the surface of the solder ball supply device where the opening is formed, the gas flows along the surface of the solder ball supply device where the opening is formed. The head gimbal assembly manufacturing method according to claim 1, wherein the head gimbal assembly is sprayed in a direction.

The head gimbal assembly manufacturing method according to claim 4, wherein a direction in which the held solder ball is moved and a direction in which the gas is blown are the same.

2. The method for manufacturing a head gimbal assembly according to claim 1, wherein the solder balls discharged from the plurality of openings arranged in a row are held in the one row, and gas is blown in a direction in which the solder balls are arranged.

The head gimbal assembly manufacturing method according to claim 6, wherein the gas is blown while moving in the arrangement direction of the plurality of solder balls arranged in a row.

2. The method of manufacturing a head gimbal assembly according to claim 1, wherein gas is blown in the arrangement direction of the plurality of solder balls arranged in a row while moving in the arrangement direction of the plurality of solder balls arranged in a row.

2. The method of manufacturing a head gimbal assembly according to claim 1, wherein a distance from the opening side end of the held solder ball to the opening is equal to or less than a radius of the solder ball.

The solder ball is sucked and held in a suction part having a side wall of a vacuum pad,
The head gimbal assembly manufacturing method according to claim 1, wherein the gas is blown from a side of the side wall to a vacuum pad that sucks the solder balls.

Holding the solder ball by suction on the suction part having the side wall of the vacuum pad,
By blowing gas from the side of the side wall against the vacuum pad adsorbing the solder ball, the solder ball adhering to the solder ball adsorbed to the vacuum pad is removed from the vacuum pad,
The held solder balls are arranged at positions where they contact the connection terminals on the surface of the gimbal and the connection terminals on the surface of the slider fixed to the gimbal,
Reflow the arranged solder balls to interconnect the connection terminals;
Head gimbal assembly manufacturing method.

The method of manufacturing a head gimbal assembly according to claim 11, wherein a plurality of solder balls are held in a row in the suction portion, and a side wall is provided on each gas blowing side of each solder ball.

The method of manufacturing a head gimbal assembly according to claim 11, wherein the solder ball is exposed on a surface side intersecting with the side wall in the suction portion.

The positioning is performed by using the side wall, and the held solder ball is disposed at a position where it abuts a connection terminal on a gimbal surface and a connection terminal on a slider surface fixed to the gimbal. Head gimbal assembly manufacturing method.

A solder ball supply device for storing solder balls;
A vacuum pad that holds and conveys the solder balls discharged from the solder ball supply device; and
A head gimbal having a connection terminal on the surface of the gimbal conveyed by the vacuum pad and an optical device for reflowing a solder ball disposed at a position in contact with the connection terminal on the surface of the slider fixed to the gimbal. An assembly manufacturing apparatus,
A head gimbal having a gas nozzle that blows a gas between a solder ball attached to the solder ball sucked by the vacuum pad and an opening formed in the solder ball supply device. -Assembly manufacturing equipment.

The head gimbal assembly manufacturing apparatus according to claim 15, wherein the vacuum pad having a side wall is provided on a suction portion that holds the solder ball by suction.

The head gimbal assembly manufacturing apparatus according to claim 15, wherein a gas vent hole having a diameter smaller than the diameter of the solder ball is provided in the vicinity of the opening of the solder ball supply device.