PL182746B1

PL182746B1 - Sposób zabezpieczenia czujnika magnetorezystancyjnego głowicy magnetycznej przed wyładowaniami elektrostatycznymi w zespole zawieszania głowicy oraz zespół zawieszania głowicy z zabezpieczeniem czujnika magnetorezystancyjnego głowicy magnetycznej przed wyładowaniami elektorostatycznymi

Info

Publication number: PL182746B1
Application number: PL97329514A
Authority: PL
Inventors: David Erpelding; Surya Pattanaik; Randall Simmons
Original assignee: Ibm
Priority date: 1996-05-01
Filing date: 1997-02-24
Publication date: 2002-02-28
Also published as: MY115075A; HUP9902493A3; PL329514A1; EP0896714A1; EP0896714B1; DE69700839D1; TW331006B; JP3235085B2; KR20000064905A; SG48522A1; KR100314410B1; JPH1055511A; HUP9902493A2; HU221357B1; US5699212A; DE69700839T2; WO1997041554A1

Abstract

1. Sposób zabezpieczania czujnika magneto- rezystancyjnego glowicy magnetycznej przed wyla- dowaniami elektrostatycznymi w zespole zawiesza- nia glowicy, w którym czujnik magnetorezystancyj- ny glowicy magnetycznej jest dolaczony elektrycz- nie do pierwszego i drugiego doprowadzen w ze- spole zawieszenia glowicy oddalonych od siebie, znamienny tym, ze tworzy sie mostek lutowniczy miedzy pierwszym i drugim doprowadzeniami (19, 18), w trakcie którego pokrywa sie lutem pierwsze doprowadzenie (19) i zwezona sekcje (34) wystepu lutowniczego (31) wzdluz tego pierwszego dopro- wadzenia (19) oraz drugie doprowadzenie (18) w poblizu glowicy magnetycznej (22) z utworzeniem bocznika (40, 54), oraz stapia sie mostek lutowniczy i odprowadza sie lut z przestrzeni miedzy pierw- szym i drugim doprowadzeniami (19, 18) poprzez zwezona sekcje (34) do dodatkowego wystepu (32) wystepu lutowniczego (31). FIC 4c FIC 4d PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób zabezpieczenia czujnika magnetorezystancyjnego głowicy magnetycznej przed wyładowaniami elektrostatycznymi w zespole zawieszania głowicy i zespół zawieszenia głowicy z zabezpieczeniem czujnika magnetorezystancyjnego głowicy magnetycznej przed wyładowaniami elektrostatycznymi.

Czujniki magnetorezystancyjne są wykorzystywane jako elementy odczytujące w przetwornikach magnetycznych, zwłaszcza przy dużych gęstościach zapisu. Są one stosowane jako elementy odczytujące w głowicach magnetycznych dla wyczuwania sygnałów zapisanych na dyskach magnetycznych w systemach napędu dysków magnetycznych stosowanych w urządzeniach komputerowych.

Czujnik magnetorezystancyjny zawiera cienki pasek materiału magnetorezystancyjnego, który jest umieszczony w szczelinie pomiędzy parą cienkich warstw ekranów. Czujnik magnetorezystancyjny jest częścią głowicy zapisującej, która jest zamocowana na końcu ramienia nośnego z wygięciem, które stanowi wspornik ramienia uruchamiającego dla ustawienia głowicy względem powierzchni dysku magnetycznego dla realizacji operacji odczytu i zapisu. Ten zespół jest nazywany zespołem zawieszenia głowicy.

Głównym problemem, który występuje podczas wytwarzania, obsługi i użytkowania głowic magnetorezystancyjnych jest powstawanie ładunków elektrostatycznych na różnych elementach głowicy i innych przedmiotach, które stykają się z głowicą oraz towarzyszące mu przypadkowe wyładowanie powstającej elektryczności statycznej. Ładunki statyczne mogą być wytwarzane w wyniku obecności pewnych materiałów, takich jak tworzywa sztuczne, na przykład podczas konstruowania i następnie obsługi głowic. Ponadto w obecności pól naładowanych elektrostatycznie pasek materiału magnetorezystancyjnego czujnika jest podatny na uszkodzenia.

Ta podatność na uszkodzenie elektrostatyczne jest szczególnie poważna dla czujników magnetorezystancyjnych z powodu ich stosunkowo małego wymiaru fizycznego. Na przykład czujnik magnetorezystancyjny stosowany dla dużych gęstości zapisu będzie miał przekrój poprzeczny 100 angstremów na 1,0 mikrometr lub mniejszy. Przypadkowe wyładowanie napięć elektrostatycznych, rzędu tylko kilka woltów, jest wystarczające do wytworzenia prądów zdolnych do poważnego uszkodzenia lub całkowitego zniszczenia czujnika magnetorezystancyjnego. Rodzaj uszkodzenią któremu może podlegać taki czujnik, zmienia się znacznie, włącznie z całkowitym zniszczeniem czujnika przez stopienie i odparowanie, zanieczyszczenie powierzchni stykającej się z powietrzem, to jest powierzchni naprzeciw powierzchni dysku magnetycznego, wywoływanie zwarć przez przebicie elektryczne i łagodniejsze formy uszkodzenią w wyniku których własności czujnika mogą pogorszyć się. Ze względu na to, źe ładunek elektrostatyczny może być wprowadzany na dowolnym etapie podczas montażu systemu napędu dysków i że uszkodzony czujnik może być tylko praktycznie badany i odzyskiwany na końcu procesu wytwarzanią uszkodzenia wywoływane elektrostatycznie powodują znaczne straty zasobów produkcyjnych. Dla tych czujników, których własności pogorszyły się w wyniku uszkodzenia podczas wytwarzanią lecz które przeszły początkowe testy dopuszczenia przeprowadzone przez wytwórcę, niezawodność i trwałość użytkowa zmontowanego napędu dysków magnetycznych są problematyczne.

W celu przeciwdziałania uszkodzeniu powodowanemu przez ładunki elektrostatyczne, jest pożądane zastosowanie elementów roboczych do elektrycznego zwarcia paska materiału magnetorezystancyjnego czujnika. Do tego celu stosowano różne rozwiązanią na przykład opisane w opisie patentowym USA nr 5465186 lub IBM Technical Disclosure Bulletin, tom 36, nr 12, opublikowany w grudniu 1993 i tom 38, nr 01, opublikowany w styczniu 1995, które obejmowały dołączenie elementu zwarciowego, na przykład diody lub skręconej pary przewodów, do końcówek czujnika magnetorezystancyjnego na samej głowicy lub zwarcie doprowadzeń do głowicy w punkcie na drugim końcu ramienia oddalonym od głowicy. Zwarcia mogą być zapewnione przez spawanie i są później odcinane fizycznie przy końcu obróbki zespołu głowicy i zawieszenia.

Znane sposoby zabezpieczenia okazały się zadawalające do zmniejszania uszkodzenia w związku z uszkodzeniami wywoływanymi przez wyładowanie elektrostatyczne, nie były one zadowalające. Podatność na uszkodzenie elektrostatyczne jest szczególnie poważna dla

182 746 cienkowarstwowych czujników magnetorezystancyjnych ze względu na stosunkowo mały wymiar fizyczny elementów czujnikowych. Przy zastosowaniu do większych gęstości zapisu, wymiar fizyczny elementów czujnikowych byłby dalej zmniejszany, co czyni elementy czujnikowe nawet bardziej podatnymi na uszkodzenie przez wyładowanie elektrostatyczne lub obecność pola naładowanego elektrostatycznie. To znaczy, że mniejsze głowice ulęgają uszkodzeniu przez jeszcze mniejsze wyładowania elektrostatyczne. Zależnie od punktu wprowadzania ładunku statycznego wzdłuż zespołu zawieszenia głowicy, mały ładunek elektrostatyczny mógłby osiągnąć głowicę przed rozproszeniem przez bocznik lub przyrząd rozpraszający. Ponadto dodane części i etapy montażu, przeprowadzane w znanych technikach ochrony przed wyładowaniem elektrostatycznym, zwiększają złożoność i koszt obróbki, jak również zwiększają bezwładność zespołu zawieszenia głowicy magnetorezystancyjnej. Zamocowanie czegoś bezpośrednio do małej głowicy zajmuje także miejsce na głowicy, które jest pożądane do innych celów.

Istotą sposobu zabezpieczania czujnika magnetorezystancyjnego głowicy, według wynalazku, magnetycznej przed wyładowaniami elektrostatycznymi w zespole zawieszenia głowicy, w którym czujnik magnetorezystancyjny głowicy magnetycznej jest dołączony elektrycznie do pierwszego i drugiego doprowadzeń w zespole zawieszenia głowicy oddalonych od siebie, jest to, że tworzy się mostek lutowniczy między pierwszym i drugim doprowadzeniami, w trakcie którego pokrywa się lutem pierwsze doprowadzenie i zwężoną sekcję występu lutowniczego wzdłuż tego pierwszego doprowadzenia oraz drugie doprowadzenie w pobliżu głowicy magnetycznej z utworzeniem bocznika, oraz stapia się mostek lutowniczy i odprowadza się lut z przestrzeni między pierwszym i drugim doprowadzeniami, poprzez zwężoną sekcję, do dodatkowego występu lutowniczego.

Korzystnie w trakcie tworzenia mostka lutowniczego nakłada się stopiony lut na pierwsze i drugie doprowadzenia z jego przepływem do zwężonej sekcji.

Korzystnie w trakcie tworzenia mostka lutowniczego nakłada się wolny lut na pierwsze i drugie doprowadzenia i zwężoną sekcję oraz stapia się wolny lut.

Korzystnie w trakcie tworzenia mostka lutowniczego pokrywa się występ lutowniczy barierą lutowniczą z wyznaczeniem miejsca na mostek lutowniczy oraz usuwa się barierę lutowniczą z odsłonięciem wyznaczonego miejsca przed stopieniem mostka lutowniczego.

Korzystnie w trakcie tworzenia mostka lutowniczego tworzy się sekcję mostkową łączącą pierwsze i drugie doprowadzenia.

Korzystnie w trakcie stapiania mostka lutowniczego kieruje się ciepło na dodatkowy występ, tworząc gradient temperatury skierowany wzdłuż dodatkowego występu do zwężonej sekcji, oraz stapia się lut w mostku lutowniczym z jego przepływem do dodatkowego występu.

Korzystnie do stapiania lutu stosuje się laser.

Istotą zespołu zawieszenia głowicy z zabezpieczeniem czujnika magnetorezystancyjnego głowicy magnetycznej przed wyładowaniami elektrostatycznymi, według wynalazku, zbudowanego z ramienia nośnego z elementem elastycznym, na którego powierzchni znajdują się pierwsze i drugie doprowadzenia połączone elektrycznie do czujnika magnetorezystancyjnego głowicy magnetycznej osadzonej na elemencie elastycznym ramienia nośnego, przy czym zespół zawieszenia ma w pobliżu głowicy magnetycznej mostek lutowniczy łączący pierwsze i drugie doprowadzenia w występach lutowniczych, jest to, że występ lutowniczy pierwszego doprowadzenia ma dodatkowy występ połączony z tym występem lutowniczym poprzez zwężoną sekcję.

Korzystnie zwężona sekcja występu lutowniczego ma zmniejszoną szerokość pomiędzy dodatkowym występem a następną sekcją występu lutowniczego połączoną z jednym końcem mostka lutowniczego.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania przedstawionych na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy systemu pamięci magnetycznej dyskowej, fig. 2 - widok perspektywiczny zespołu zawieszenia głowicy, fig. 3a do 3d przedstawiają częściowe widoki perspektywiczne zespołu zawieszenia, przedstawiające etapy tworzenia mostka lutowniczego, fig. 4a do 4d - powiększone widoki perspektywiczne obszaru czujnika, odpowiadające fig. 3a do 3d, fig. 5a do 5d - powiększone widoki perspektywiczne ob

182 746 szaru czujnika, w których mostek jest realizowany według innego przykładu wykonania wynalazku, fig. 6 przedstawia powiększony widok perspektywiczny obszaru czujnika zintegrowanego zawieszenia, przedstawiający odmienny etap niż etap z fig. 5d.

Na figurze 1 jest przedstawiony schemat blokowy systemu pamięci magnetycznej 1. System pamięci magnetycznej 1 zawiera co najmniej jeden obrotowy dysk magnetyczny 2, który jest podtrzymywany na osi 3 i obracany przez silnik 4 napędu dyskowego oraz co najmniej jedną głowicę magnetyczną 22 umieszczoną w ścisłym sąsiedztwie magnetycznego nośnika zapisu na powierzchni 5. Dane są pamiętane w magnetycznym nośniku zapisu na każdym dysku magnetycznym 2 w postaci pierścieniowego wzoru koncentrycznych ścieżek danych. Każda głowica 22 zawiera jeden lub więcej czujników magnetycznych magnetorezystancyjnych i przetworników zapisu. Głowica 22 jest zamontowana w zespole zawieszenia 10, który jest zamocowany do elementu uruchamiającego 6. Wówczas gdy dysk 2 obraca się, głowica 22 jest przesuwana nad powierzchnią 5 dysku przez element uruchamiający 6, tak że głowica 22 może mieć dostęp do różnych części powierzchni 5 dysku, gdzie wymagane dane są zapisywane lub odczytywane. Zespół zawieszenia 10 zapewnia słabą siłę sprężystości, która ustawia głowicę 22 wzglgdem powierzchni 5 dysku i kontroluje giętkość w kierunku pionowym, jak również ruchy toczenia i skoku głowicy 22 względem powierzchni 5 obracającego się dysku. Element uruchamiający 6 może być na przykład silnikiem z cewką drgającą. Działanie różnych elementów systemu magnetycznej pamięci dyskowej jest sterowane przez sygnały sterowania wytwarzane przez układ sterowania 7 elementu uruchamiającego 6, silnika napędowego 4 i danych odczytu-zapisu.

Na figurze 2 jest przedstawiony widok perspektywiczny 3-elementowego zespołu zawieszenia 10. Zespół zawieszenie 10 zawiera ramię nośne 12 z elementem elastycznym 14 i płytą montażową 16. Płyta montażowa 16 wspiera obrotowo zespół zawieszenie 10 wokół osi elementu uruchamiającego 6. Jeden koniec ramienia nośnego 12 jest zamocowany trwale do płyty montażowej 16, a drugi koniec ma element elastyczny 14. W tym przykładzie, w zespole zawieszenia 10 element elastyczny 14 ma zintegrowane przewody doprowadzające 18, 19, 20, 21 lub ścieżki na powierzchni, która nie jest skierowana do ramienia nośnego 12. Przewody doprowadzające 18, 19, 20, 21 są wykonane jako cienkie warstwy materiału przewodzącego, który jest oddzielony od warstwy konstrukcyjnej elementu elastycznego 14 przez warstwę materiału dielektrycznego. Na elemencie elastycznym 14 jest umieszczona głowica 22 z magnetorezystancyjnym czujnikiem odczytu 24 i indukcyjnym przetwornikiem zapisu 26, przy czym dla uproszczenia te elementy są oznaczone schematycznie liniami punktowymi na figurach. Para doprowadzeń 18, 19 kończy się na głowicy 22 w styku elektrycznym z czujnikiem magnetorezystancyjnym 24, a para doprowadzeń 20, 21 jest w styku elektrycznym z przetwornikiem zapisu 26.

Zespół zawieszenia 10, przedstawiony na fig. 2, jest omawiany w celu przedstawienia istoty wynalazku, przy czym jest możliwe zastosowanie wynalazku także w zespołach zawieszeń głowic o innych konstrukcjach.

Według wynalazku, aby ochronić głowicę magnetorezystancyjną 22 przed uszkodzeniem elektrostatycznym, mostek lutowniczy jest umieszczany w sąsiednich doprowadzeniach 18, 19 w miejscu w bezpośrednim sąsiedztwie głowicy magnetorezystancyjnej 22. To zapewnia, że ładunek elektrostatyczny wprowadzany wzdłuż zintegrowanego zawieszenia 10 nie osiąga głowicy magnetorezystancyjnej 22.

Na figurach 3a do 3d oraz 4a do 4d są przedstawione szczegółowe etapy jednego przykładu wykonania sposobu według wynalazku. W tym przykładzie wykonania głowica magnetorezystancyjna 22 jest zamocowywana do doprowadzeń 18, 19, 20, 21 na wygięciu 14 zespołu zawieszenia 10 po umieszczeniu mostka lutowniczego dla ochrony przed wyładowaniem elektrostatycznym. Bardziej szczegółowo, jak to pokazano na fig. 3a, element elastyczny 14 ma doprowadzenia 18, 19, 20, 21 zintegrowane z nim w dowolnym właściwym procesie, na przykład stosując zwykły proces fotolitograficzny. Omawiając również fig. 4a, ścieżki końcówkowe 28 są wykonane na końcu tych doprowadzeń, którymi głowica magnetorezystancyjna 22 ma być do nich dołączona elektrycznie. Ponadto doprowadzenia 18, 19 czujnika magnetorezystancyjnego 24 są zaopatrzone w występy lutownicze 30, 31 w sąsiedztwie do

182 746 prowadzeń 18, 19 w miejscu, gdzie ma być umieszczony mostek lutowniczy, to jest w bezpośrednim sąsiedztwie tych ścieżek końcówkowych. Występ lutowniczy 31 ma dodatkowy występ 32 przyłączony do niego przez zwężoną sekcję 34 o zmniejszonej szerokości. Jak to będzie widoczne dalej, dodatkowy występ 32 służy do określania wyznaczonego miejsca do zbierania lutu przy otwieraniu mostka w wyniku topienia lutu. Dla wygody przy produkcji, ścieżki 28, występy lutownicze 30, 31 i dodatkowy występ 32 mogą być wykonane z tego samego materiału i wytworzone równocześnie z doprowadzeniami 18, 19, 20, 21.

Omawiając fig. 3b i 4b, pasta lutownicza 36 jest nakładana dla pokrycia ścieżek 28 i na doprowadzenia 18, 19 oraz występy lutownicze 30, 31 w zwykłym procesie druku sitowego. Pasta lutownicza 36 na ścieżki 28 i występy 30, 31 ponownie może być nakładana w tym samym czasie. Po ogrzaniu przez szerokokątne, jednorodne źródło ciepła, takie jak piec tunelowy promiennikowy, pasta 36 jest topiona.

Omawiając fig. 3c i 4c, stopiony lut 38 zwilża całą powierzchnię ścieżek 28 i występów 30, 31. Stopiony lut 38 jest doprowadzany równo do obu występów 30, 31 w wyniku napięcia powierzchniowego i utrzymuje mostek lub bocznik 40 pomiędzy dwoma doprowadzeniami 18, 19. Napięcie w stopionym łucie 38 na występach 30, 31 i doprowadzeniach 18, 19 jest symetryczne i nie jest wystarczająco silne w dowolnym występie lutowniczym lub doprowadzeniu, aby spowodować przerwę w łucie w odstępie pomiędzy doprowadzeniami 18, 19, gdy odstęp pomiędzy tymi doprowadzeniami jest bardzo mały. Napięcie powierzchniowe w stopionym łucie 38 i zdolność utrzymania bocznika 40 na sąsiednich doprowadzeniach 18, 19 zależą od kombinacji czynników, takich jak odstęp między doprowadzeniami, obszar powierzchni zwilżanej przez lut oraz ilość i gęstość nakładanego materiału lutowniczego. Ze względu na to, że stopiony lut 38 dąży do osiągnięcia stanu minimalnego napięcia powierzchniowego, nie będzie płynąć do dołu doprowadzeń 18, 19 w wyniku takiego napięcia powierzchniowego. Stopiony lut 38 jest powstrzymywany od płynięcia do dodatkowego występu 32 na zwężonej sekcji 34 od występu 31 z powodu napięcia powierzchniowego dążącego do utrzymania stopionego lutu 38 w stabilnym stanie minimalnego napięcia na występie 31 w obecności zwężonej sekcji 34. Wynikiem jest uzyskanie pojedynczej główki lutu (bocznika 40) pomiędzy występami lutowniczymi 30, 31, co dokładniej pokazano na fig. 4c (widok po zamocowaniu głowicy 22 zakończonej w oddzielnym procesie).

Omawiając fig. 3d i 4d, w późniejszym etapie obróbki, na przykład na końcu obróbki całego zespołu zawieszenia 10 lub w dowolnym czasie przed wprowadzeniem głowicy 22 w stan pracy w magnetycznym napędzie dyskowym, bocznik 40 jest oddzielany, gdy dostarczane jest do niego nierówne ciepło. Bardziej szczegółowo, dodatkowy występ 32 jest ogrzewany selektywnie przez wiązkę laserową 44 w celu wytwarzania różnicy temperatur od dodatkowego występu 32 do bocznika 40. Ciepło jest przewodzone do bocznika 40 z jednej strony dodatkowego występu 32. Wówczas gdy lut bocznika 40 jest topiony, dąży do wydłużenia w kierunku dodatkowego występu 32 przez zwężoną sekcję 34, gdy dodatkowy występ 32 ma wyższą temperaturę. Jednak lut dąży także do pozostania na występach 30, 31. Wówczas gdy ma to miejsce, bocznik 40 jest pozbawiany lutu w odstępie pomiędzy doprowadzeniami 18, 19, a więc uzyskuje się otwarcie bocznika 40. Uzyskiwaną strukturą jest główka 46 lutu na występie 30 i główka 48 lutu na występie 31 oraz dodatkowy występ 32 mający zwężoną sekcję 34, z przerwą w łucie pomiędzy doprowadzeniami 18, 19, jak to wyraźniej pokazano na fig. 4d. Uzyskane główki 46, 48 lutu są pozostawiane na występach lutowniczych 30, 31. Jeżeli jest to pożądane, te pozostawione główki 46,48 lutu mogąbyć usunięte z występów 30, 31, lecz nie stwierdzono, że jest potrzebne robienie tego, ponieważ obecność tych główek lutu nie oddziałuje znacząco na zespół zawieszenia 10.

Rzeczywista geometria i konfiguracja występów lutowniczych 30, 31 i dodatkowego występu 32 mogą zmieniać się. Korzystnie występ lutowniczy 31 i dodatkowy występ 32 są o konfiguracji H lub 8, ze zwężeniem pomiędzy nimi. Wymiar i kształt występów 30, 31 oraz dodatkowego występu 32 mogąbyć także zmieniane. Dokładna konfiguracja i wymiary występów 30, 31 i dodatkowego występu 32 nie są krytyczne i mogąbyć zmieniane w stopniu takim, że przy zastosowaniu wymiaru i odstępu pomiędzy doprowadzeniami 18, 19 i danej ilości pasty lutowniczej 36, działają w kierunku utrzymania stopionego lutu dla utworzenia bocznika 40 po

182 746 początkowym stopieniu pasty lutowniczej 36 i dla przewodzenia kolejnego stopionego lutu 48 do dodatkowego występu 32 po przyłożeniu gradientu temperatury do niego.

W celu zwilżania lutem ścieżek 28 i występów 30, 31 może być pożądane przygotowanie ich powierzchni poprzez oczyszczanie, zmiękczanie, pozłacanie i/lub cynowanie. Ilość pasty lutowniczej nakładanej na występy 30, 31 zależałaby od wymiaru i ich kształtów, rodzaju pasty lutowniczej i odstępu pomiędzy sąsiednimi doprowadzeniami. Etapy tworzenia bocznika 40 mogą być oddzielone od etapów przyłączania doprowadzeń 18, 19, 20, 21 do głowicy 22. Ponadto głowica 22 może być przyłączona do końcówek doprowadzeń środkami innymi niż lutowanie, takimi jak znane procesy łączenia ultradźwiękowego.

Dla przykładu zostaną przedstawione poniżej, przy danej szerokości doprowadzenia 50 mikrometrów oraz odległości linii środkowych 125 mikrometrów, następujące parametry struktur występów lutowniczych i dodatkowego występu. Korzystnie występy 30, 31 mają kształt i wymiar = 100 x 100 mikrometrów z końcem w pełni zaokrąglonym, dodatkowy występ 32 ma kształt i wymiar = koło o średnicy 75 mikrometrów, sekcja zwężona 34 ma kształt i wymiar = długość 75 mikrometrów, szerokość 50 mikrometrów, objętość pasty lutowniczej = 3,0 x E-3 do 4,4 x E-3 milimetrów sześciennych, rodzaj pasty lutowniczej = eutektyczny Sn-Pb, Bi-Sn lub inny właściwy lut, temperatura topnienia pasty lutowniczej = 160°C przy zastosowaniu pieca tunelowego na podczerwień dla eutektycznego Bi-Sn, zaś laser do topienia bocznika ma mieć nieznacznie ogniskowaną wiązkę laserową Nd Yag skierowaną na dodatkowy występ 32, o właściwej energii 100 do 500 milidżuli (energia dla otwarcia bocznika zmienia się wraz z ilością i rodzajem zastosowanego lutu) w czasie trwania 0,5 do 2 sekundy.

Na figurach 5a do 5d jest ujawniony drugi przykład realizacji sposobu według wynalazku. Dla ułatwienia są przedstawione tylko powiększone widoki obszaru zakończenia doprowadzeń czujnika magnetorezystancyjnego, odpowiadające fig. 4a do 4d. Inne części zespołu zawieszenia 10, obejmujące głowicę, pozostająbez zmian względem wcześniejszego przykładu wykonania. W tym przykładzie wykonania tworzenie bocznika jest dokonywane w obecności pojedynczego występu lutowniczego 50 w pobliżu jednego z doprowadzeń 19 do czujnika magnetorezystancyjnego 24. Pasta lutownicza 36 jest nanoszona na doprowadzenia 18, 19 w pobliżu występu 50 (kreskowane obszary na fig. 5b). Dla ograniczenia przepływu lutu nad całym występem 50 i do dołu doprowadzeń 18 i 19 po kolejnym stopieniu pasty lutowniczej 36 dla utworzenia bocznika, bariera lutownicza 52, taka jak usuwalna maska lutownicza, jest nakładana wstępnie na doprowadzenia 18 i 19 na zewnątrz obszaru bocznika i na występ lutowniczy 50 w zwykłym procesie maskowania lub ekranowania przed naniesieniem na pastę lutowniczą 36. W tym przykładzie wykonania wyznaczona część może być całym występem lutowniczym 50, jak to pokazano, lub jego częścią. Sekcja zwężona byłaby częścią występu 50, którego pasta lutownicza nie pokrywa. Jeżeli występ 50 jest utworzony łącznie z doprowadzeniem 19, to mała sekcja zwężona jest na występie 50, bez względu na jego pokrycie barierą lutowniczą 52. Po stopieniu bariera lutownicza 52 jest usuwana w zwykłym procesie w celu odsłonięcia występu lutowniczego 50. Figura 5c pokazuje stan, w którym pasta lutownicza 36 została stopiona do postaci bocznika lutowniczego 54 z usuniętą barierą 52. Tak jak we wcześniejszym przykładzie wykonania, głowica 22 została zamocowana do elementu elastycznego 14 w oddzielnym procesie.

Omawiając fig. 5d, gdy jest konieczne otwarcie bocznika 54, na bocznik 54 jest kierowane ciepło, na przykład z lasera 56. Po stopieniu lutu bocznika 54, napięcie powierzchniowe wywołane zwilżaniem odsłoniętego występu lutowniczego 50 powoduje wprowadzenie lutu na jego całą powierzchnię. Ilość lutu jest zmniejszana w odstępie pomiędzy sąsiednimi doprowadzeniami 18, 19, gdy na występie lutowniczym 50 tworzy się kulka 51 lutu, pozostawiając mniejszą kulkę 53 lutu na doprowadzeniu 18. W wyniku tego bocznik 54 jest otwierany.

Rzeczywiste wymiary i kształt występu lutowniczego 50 może zmieniać się. Dokładna konfiguracja i wymiary występu lutowniczego 50 nie są krytyczne i mogą być zmieniane w takim stopniu, że w połączeniu z odstępem pomiędzy doprowadzeniami i ilością zastosowanej pasty lutowniczej 36, działają dla utrzymania stopionego lutu w celu utworzenia bocznika 54 po początkowym stopieniu pasty lutowniczej 36 i doprowadzeniu kolejnego stopionego lutu dla zwilżenia całego występu lutowniczego 50 po dostarczeniu ciepła do struktury bocznika 54.

182 746

Dla przykładu zostaną przedstawione poniżej, przy danej szerokości doprowadzenia 50 mikrometrów oraz odległości linii środkowych 125 mikrometrów, następujące parametry struktury występu lutowniczego: kształt i wymiar = 100 x 100 mikrometrów z końcem w pełni zaokrąglonym, ilość pasty lutowniczej = 1,3 χ E-3 do 2 χ E-3 milimetrów sześciennych, rodzaj pasty lutowniczej = eutektyczny Sn-Pb, Bi-Sn lub inny właściwy lut, temperatura topnienia pasty lutowniczej = 160°Ć przy zastosowaniu pieca tunelowego na podczerwień dla eutektycznego Bi-Sn, zaś laser do topienia bocznika ma nieznacznie ogniskowaną wiązkę lasera Nd Yag skierowana na bocznik, o właściwej energii 100 do 500 milidżuli (energia wymagana dla otwarcia bocznika zmienia się wraz z ilością i rodzajem zastosowanego lutu) w czasie trwania 0,5 do 2 sekundy.

Jest możliwe zastosowanie rozwiązania z ogrzewaniem różnicowym dla stopienia bocznika lutowniczego 54, jak we wcześniejszym przykładzie wykonania w odniesieniu do fig. 3 i 4. Zamiast równomiernego ogrzewania bocznika 54, jak na, fig. 5d, wiązka laserowa 62 jest kierowana na odsłoniętą część występu lutowniczego 50 w celu wytworzenia gradientu temperatur w boczniku lutowniczym 54 i występie 50 (patrz figura 6). Jak to wyjaśniono wcześniej w połączeniu z przykładem wykonania na fig. 3 i 4, powoduje to doprowadzenia stopionego lutu w kierunku odsłoniętego występu lutowniczego 50 i przerwanie bocznika 54. Ponadto uważa się, że występ lutowniczy może być umieszczony także w pobliżu doprowadzenia 18 w celu dalszego ułatwienia otworzenia bocznika przez dodanie obszaru powierzchni, na którą może płynąć stopiony lut.

182 746

D ω Η CU

Ν

Η X Ν Ο Q Ο

ΚΝ Η encu

w I—I ΐΖ « ω £4 ω

182 746

1S2 746

FIG. 3b

182 746

FIG. 3d

182 746

FIG. 4b

182 746

FIG. 5a

182 746

¹⁸ FIG. 5d

182 746

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób zabezpieczania czujnika magnetorezystancyjnego głowicy magnetycznej przed wyładowaniami elektrostatycznymi w zespole zawieszania głowicy, w którym czujnik magnetorezystancyjny głowicy magnetycznej jest dołączony elektrycznie do pierwszego i drugiego doprowadzeń w zespole zawieszenia głowicy oddalonych od siebie, znamienny tym, że tworzy się mostek lutowniczy między pierwszym i drugim doprowadzeniami (19, 18), w trakcie którego pokrywa się lutem pierwsze doprowadzenie (19) i zwężoną sekcję (34) występu lutowniczego (31) wzdłuż tego pierwszego doprowadzenia (19) oraz drugie doprowadzenie (18) w pobliżu głowicy magnetycznej (22) z utworzeniem bocznika (40, 54), oraz stapia się mostek lutowniczy i odprowadza się lut z przestrzeni między pierwszym i drugim doprowadzeniami (19, 18) poprzez zwężoną sekcję (34) do dodatkowego występu (32) występu lutowniczego (31).
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie tworzenia mostka lutowniczego nakłada się stopiony lut na pierwsze i drugie doprowadzenia (19, 18) z jego przepływem do zwężonej sekcji (34).
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie tworzenia mostka lutowniczego nakłada się wolny lut na pierwsze i drugie doprowadzenia (19,18) i zwężoną sekcję (34) oraz stapia się wolny lut.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie tworzenia mostka lutowniczego pokrywa się występ lutowniczy (31) barierą lutowniczą (52) z wyznaczeniem miejsca na mostek lutowniczy oraz usuwa się barierę lutowniczą (52) z odsłonięciem wyznaczonego miejsca przed stopieniem mostka lutowniczego.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie tworzenia mostka lutowniczego tworzy się sekcję mostkową łączącą pierwsze i drugie doprowadzenia (19,18).
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie stapiania mostka lutowniczego kieruje się ciepło na dodatkowy występ (32), tworząc gradient temperatury skierowany wzdłuż dodatkowego występu (32) do zwężonej sekcji (34), oraz stapia się lut w mostku lutowniczym z jego przepływem do dodatkowego występu (32).
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do stapiania lutu stosuje się laser.
8. Zespół zawieszenia głowicy z zabezpieczeniem czujnika magnetorezystancyjnego głowicy magnetycznej przed wyładowaniami elektrostatycznymi zbudowany z ramienia nośnego z elementem elastycznym, na którego powierzchni znajdują się pierwsze i drugie doprowadzenia połączone elektrycznie do czujnika magnetorezystancyjnego głowicy magnetycznej osadzonej na elemencie elastycznym ramienia nośnego, przy czym zespół zawieszenia ma w pobliżu głowicy magnetycznej mostek lutowniczy łączący pierwsze i drugie doprowadzenia w występach lutowniczych, znamienny tym, że występ lutowniczy (31) pierwszego doprowadzenia (19) ma dodatkowy występ (32) połączony z tym występem lutowniczym (31) poprzez zwężoną sekcję (34).
9. Zespół według zastrz. 8, znamienny tym, że zwężona sekcja (34) występu lutowniczego (31) ma zmniejszoną szerokość pomiędzy dodatkowym występem (32) a następną sekcją występu lutowniczego połączoną z jednym końcem mostka lutowniczego.

182 746