專利名稱：從浮動塊焊盤除去無鉛焊料的方法以及磁盤驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從磁盤驅(qū)動器中的浮動塊焊盤去除無鉛焊料的技術(shù)，更具體地，涉及以適于回收利用磁頭/浮動塊的方式從浮動塊焊盤去除無鉛焊料的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在磁盤驅(qū)動器中，在浮動塊上形成的磁頭(磁頭和浮動塊的集成結(jié)構(gòu)在下文中將被稱作“磁頭/浮動塊”)在飛行的同時與磁盤的表面保持微小的間隙，并向磁盤寫入數(shù)據(jù)或從磁盤讀取數(shù)據(jù)。在與磁盤相對的磁頭/浮動塊的表面上形成空氣承載表面(在下文中稱作“ABS”)。形成ABS，以便當在旋轉(zhuǎn)磁盤的表面上產(chǎn)生的氣流通過ABS和磁盤的表面之間時，在浮動塊中生成作為提升力的正壓。視具體情況而定，形成ABS，以便當磁頭/浮動塊飛行時，也生成用于穩(wěn)定姿態(tài)的負壓。磁頭/浮動塊連接到稱作撓曲的彈性結(jié)構(gòu)。當磁頭/浮動塊在磁盤的表面上飛行時，磁頭/浮動塊進行樞轉(zhuǎn)運動或萬向平衡式運動，以便磁頭和磁盤的磁性層之間的間隔在預定的范圍之內(nèi)。
撓曲固定于載荷梁，其依次固定于致動器組件，該致動器組件由音圈電機(在下文中稱作“VCM”)驅(qū)動。在磁盤驅(qū)動器中提供有電路板，在該電路板上安裝了用于數(shù)據(jù)通信和用于控制磁盤驅(qū)動器的電路元件。電路板和磁頭通過導線互相電連接。在磁頭/浮動塊的端面上形成連接于磁頭的浮動塊焊盤。浮動塊焊盤和在導線的末端部分上形成的導線焊盤被彼此焊接在一起，所述導線布置在浮動塊/焊盤的附近。
在磁盤驅(qū)動器制造過程中，有時發(fā)生這樣的情況在連接浮動塊焊盤和導線焊盤之后，在以導線和磁頭的集成狀態(tài)進行的電測試中，在導線一側(cè)發(fā)現(xiàn)了缺陷。在布線集成懸架中，其中，作為導線的布線層和撓曲的金屬層集成在一起，難以修補導線。進而，由于磁頭/浮動塊的成本很高，所以如果在其中沒有發(fā)現(xiàn)缺陷，則回收利用磁頭/浮動塊。為了回收利用磁頭/浮動塊，必須去除浮動塊焊盤和導線焊盤之間的焊接頭，并從撓曲去除磁頭/浮動塊。
傳統(tǒng)的錫鉛低共熔合金焊料甚至在室溫下也相對較軟，所以即使在室溫下使用切削工具將其從浮動塊焊盤刮掉，也不存在損壞浮動塊焊盤的擔心并能夠回收利用磁頭/浮動塊。近來，為了防止環(huán)境污染，在許多電氣設備中已涉及使用無鉛焊料。當凝固時，無鉛焊料比例如錫鉛低共熔合金焊料的含鉛焊料硬，因此，當在室溫下使用切削工具進行嘗試從浮動塊焊盤刮掉無鉛焊料時，出現(xiàn)了損壞浮動塊焊盤的問題而且不能夠回收利用磁頭/浮動塊了。
專利文獻1披露了這樣的技術(shù)借助于加熱器將封裝基板加熱到不高于焊料的熔點的溫度，以減少相對于焊劑的焊料球的剝離強度，接著將吸取裝置中的附著層與封裝基板接觸，并利用附著力從封裝基板剝離焊料球。專利文獻2披露了這樣的技術(shù)將印刷布線板加熱到高于焊劑的軟化溫度并低于焊料的熔化溫度的預定的溫度，用刷子摩擦印刷布線板的表面，并且與此同時在摩擦的封裝表面區(qū)域中吸取空氣，以剝離并吸收附著在封裝表面的焊料球。專利文獻3披露了利用加熱的蒸汽來軟化焊劑并利用吹力去除焊劑和焊料球的技術(shù)。專利文獻4披露了將焊料加熱到其軟化溫度并利用刮擦刀刃刮掉焊料的技術(shù)。
專利文獻1日本未決專利No.Hei7-106739專利文獻2日本未決專利No.Hei5-15272專利文獻3

日本未決專利No.Hei1-130590專利文獻4日本未決專利No.Hei11-26918發(fā)明內(nèi)容浮動塊焊盤是在浮動塊表面上形成的小傳導區(qū)，而且機械強度低。因此，如果在去除焊料時在浮動塊焊盤上施加壓力，就會損壞浮動塊焊盤而使回收利用磁頭/浮動塊成為不可能。解決這個問題的方法可以是應用熱能以軟化已凝固的焊料。然而，這種方法并不是所希望的，因為如果將磁頭/浮動塊放入回流爐，會存在這樣的擔心熱能也可以被施加給磁頭，導致磁頭損壞。特別地，由于無鉛焊料的熔點高，即使將回流爐的內(nèi)部溫度設置在靠近熔點的溫度，磁頭損壞的可能性也會進一步增加。
如果采用這樣的方法，其中，利用激光束將熱能局部施加到焊料，會發(fā)生熔化，首先是焊料的表面，接著飛濺的熔化的焊料附著在浮動塊表面，導致浮動塊焊盤之間短路并使回收利用磁頭/浮動塊變得困難。此外，假設采用焊料球連接方法，利用激光束的照射來重新連接浮動塊焊盤和導線焊盤，如果浮動塊焊盤的表面不平，則不能將焊料球臨時定位在確切的位置。在這種連接中，根據(jù)這樣的方法，其中，焊料從浮動塊焊盤熔化脫離，焊料作為凹下和凸起殘存在浮動塊焊盤的表面上，這樣就使得實現(xiàn)焊料球連接成為不可能。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種方法和裝置，用于從磁盤驅(qū)動器中使用的浮動塊焊盤去除無鉛焊料。本發(fā)明的另一個目的是提供一種方法，用于從浮動塊焊盤切削無鉛焊料的焊料帶，以回收利用磁頭/浮動塊。本發(fā)明的進一步的目的是提供一種磁盤驅(qū)動器，在去除無鉛焊料后使用磁頭/浮動塊。
在本發(fā)明的第一個方面中，提供一種方法，用于從磁盤驅(qū)動器中使用的磁頭/浮動塊上形成的浮動塊焊盤去除無鉛焊料，該方法包括以下的步驟提供用于去除無鉛焊料的切削工具；將切削工具加熱到這樣的溫度，在該溫度下，無鉛焊料軟化，而且不高于無鉛焊料的熔點；以及借助于切削工具從浮動塊焊盤去除無鉛焊料。
通過加熱的切削工具軟化附著在浮動塊焊盤的無鉛焊料并將其去除。由于將切削工具的溫度設置在這樣的溫度，在該溫度下，無鉛焊料軟化，而且不高于無鉛焊料的熔點，所以在將其去除時，不存在損壞浮動塊焊盤的擔心。進而，既不會發(fā)生熔化的焊料導致的浮動塊焊盤之間的短路，也不會發(fā)生浮動塊焊盤表面上的熔化的焊料的塊狀沉積，所以能夠去除焊料以適于回收利用磁頭/浮動塊。在切削步驟中，包括在切削工具接觸無鉛焊料以去除焊料期間，可以將切削工具的溫度控制在無鉛焊料的熔點和比熔點低20℃的溫度之間的范圍內(nèi)。
由于切削工具與浮動塊焊盤的表面平行移動并從而能夠使其切削軌跡變平，所以在回收利用磁頭/浮動塊時能夠采用焊料球連接方法。當附著在浮動塊焊盤的無鉛焊料是焊料帶且浮動塊焊盤由金形成時，在焊料帶和金之間形成金-焊料合金層。如果在利用切削工具去除焊料之后，平的合金層或平的焊料殘存在焊料焊盤側(cè)的切削表面上，在跟利用剩余的焊料一樣的行為下使重新連接焊料變得容易。
在本發(fā)明的第二個方面中，提供一種方法，用于回收利用磁盤驅(qū)動器中使用的磁頭/浮動塊，該方法包括以下的步驟提供一種撓曲組件，其中，導線上形成的導線焊盤和磁頭/浮動塊上形成的浮動塊焊盤通過無鉛焊料的焊料帶互相連接在一起；提供一種切削工具，用于切削無鉛焊料；將切削工具加熱到這樣的溫度，在該溫度下，無鉛焊料軟化，而且不高于無鉛焊料的熔點；借助于加熱的切削工具切削焊料帶和浮動塊焊盤之間的邊界附近的位置；以及從撓曲組件去除磁頭/浮動塊。
在本發(fā)明的第三個方面中，提供一種磁盤驅(qū)動器，其包括磁盤；撓曲組件，其具有磁頭/浮動塊和導線，在磁頭/浮動塊上形成浮動塊焊盤，在導線上形成導線焊盤，浮動塊焊盤和導線焊盤彼此焊接在一起；以及致動器組件，其支撐撓曲組件，其中，通過借助于切削工具去除連接到浮動塊焊盤的無鉛焊料的焊料帶，形成浮動塊焊盤的焊接表面，所述切削工具已被加熱到這樣的溫度，在該溫度下，無鉛焊料軟化，而且不高于無鉛焊料的熔點。
在本發(fā)明的第四個方面中，提供一種無鉛焊料切削裝置，用于從磁盤驅(qū)動器中使用的磁頭/浮動塊上形成的浮動塊焊盤切削無鉛焊料的焊料帶，該無鉛焊料切削裝置包括臺架，用于固定磁頭/浮動塊連接到的撓曲組件；進給部件，用于進給切削工具；位置檢測部件，用于檢測磁頭/浮動塊相對于切削工具的位置；溫度控制部件，用于將切削工具的溫度控制到這樣的溫度，在該溫度下，無鉛焊料軟化，而且不高于無鉛焊料的熔點；以及控制部件，其當從位置檢測部件接收到信號時，向臺架或進給部件傳送位置控制信號。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供用于從磁盤驅(qū)動器中使用的浮動塊焊盤去除無鉛焊料的方法和裝置。此外，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供用于從浮動塊焊盤切削無鉛焊料的焊料帶以回收利用磁頭/浮動塊的方法。進而，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供使用去除無鉛焊料之后的磁頭/浮動塊的磁盤驅(qū)動器。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的磁盤驅(qū)動器的平面圖；圖2顯示了本實施例中使用的HSA的構(gòu)造；圖3顯示了撓曲組件100的結(jié)構(gòu)；圖4顯示了撓曲組件100的結(jié)構(gòu)；圖5是圖4(A)中顯示的撓曲組件100的放大的示圖；圖6顯示了當使用焊料球?qū)Ь€焊盤和浮動塊焊盤互相連接時的狀態(tài)；圖7是無鉛焊料切削裝置的示意性框圖；圖8顯示了使用切削工具切削焊料帶的位置；圖9顯示了切削焊料帶時的狀態(tài)；圖10是顯示切削焊料帶并回收利用磁頭/浮動塊的過程的流程圖。
具體實施例方式
參考附圖來說明本發(fā)明的實施例。在所有的附圖中，用同樣的參考標記標識同樣的部分。圖1是顯示實施本發(fā)明的磁盤驅(qū)動器50的示意性結(jié)構(gòu)的平面圖。在該圖中，底座52結(jié)合底座蓋(未顯示)形成密封空間。在底座52的內(nèi)部容納致動器磁頭懸架組件54、磁盤66、斜面滑道64和連接到電路板的外部終端71。磁盤66固定在主軸輪轂(未顯示)，以便通過主軸電機(未顯示)使其繞著主軸68旋轉(zhuǎn)。在磁盤66的至少一個表面上形成磁性層?？梢远训鼉蓚€或更多磁盤66。相對于致動器磁頭懸架組件54，磁盤66的箭頭A旋轉(zhuǎn)指定前進的旋轉(zhuǎn)，而磁盤的箭頭B旋轉(zhuǎn)指定后退的旋轉(zhuǎn)。前進和后退旋轉(zhuǎn)之間的不同主要出現(xiàn)在浮動塊中磁頭的位置。本發(fā)明適用于前進和后退旋轉(zhuǎn)兩種類型的磁盤驅(qū)動器。
致動器磁頭懸架組件54由致動器組件57和磁頭懸架組件(在下文中稱作“HSA”)組成，以便繞著樞軸58是可回轉(zhuǎn)的。致動器組件57由以下部分組成致動器臂56，其連接于HSA 62；線圈支架59，其支持音圈(未顯示)；以及樞軸外罩，其對應于致動器臂56和線圈支架59之間的連接。為了結(jié)合音圈組成音圈電機，在底座中提供音圈軛60，并將為永久磁鐵的音圈磁鐵(未顯示)連接到音圈軛60的背面。
HSA 62結(jié)合稍后將要詳細說明的載荷梁組成撓曲組件。在載荷梁的最末端形成邊緣端70。在磁盤66停止旋轉(zhuǎn)之前，允許邊緣端70一直滑動到斜面滑道64上的收回表面，允許磁頭/浮動塊從磁盤66的表面上的位置收回。這樣一來，就實現(xiàn)了所謂的加載/卸載方法。然而，本發(fā)明并不將其應用限制在加載/卸載類型的磁盤驅(qū)動器，而是也適用于接觸起停類型的磁盤驅(qū)動器。作為堆迭結(jié)構(gòu)形成邊緣端70、HSA 62和致動器臂56，以便對應磁盤66的記錄表面。在致動器組件57中提供中繼終端73，以在布線跡線(未顯示)和柔性印刷電路板74之間進行連接，所述布線跡線的一端連接于磁頭，所述柔性印刷電路板74的一端連接于外部終端71。
圖2是顯示HSA 62的構(gòu)造的透視圖。HSA 62由安裝板79、兩片載荷梁75a和75b、鉸鏈77和撓曲組件100組成。如稍后將要說明的那樣，撓曲組件100采用布線集成結(jié)構(gòu)并具有布線跡線105。磁頭/浮動塊103連接到面對磁盤66的記錄表面一側(cè)的撓曲組件100的撓曲舌片(見圖3中的參考數(shù)字101)。
撓曲組件100通過點焊或使用黏合劑固定到載荷梁75a、75b和鉸鏈77。安裝板79、載荷梁75a、75b和鉸鏈77也通過點焊或使用黏合劑固定成整體的組合。用陷型模使安裝板79成形，且將HSA 62固定到致動器臂56。載荷梁75a和75b和致動器組件57一起在樞軸上轉(zhuǎn)動，以將磁頭/浮動塊103一直運送到預定的磁道，并提供推力負荷，用于將磁頭/浮動塊103推向磁盤66的表面。在空氣承載表面從氣流接收的作為提升力的正壓和從載荷梁75提供的推力負荷的平衡狀態(tài)下，磁頭/浮動塊103在飛行的同時與旋轉(zhuǎn)的磁盤66的表面保持一定的間隔。
布線跡線105的一端連接到磁頭/浮動塊上形成的浮動塊焊盤(見圖6和圖8)，其另一端連接到中繼終端73。布線集成類型的撓曲組件通常由堆迭以下部分形成金屬層，作為支撐磁頭/浮動塊的結(jié)構(gòu)；導線層，其組成布線跡線；以及絕緣層，用于隔離金屬層和導線層。為了防止腐蝕，在導線層上形成適當?shù)谋Ｗo層，或者導線層經(jīng)過電鍍。根據(jù)制造方法，具有這樣的堆迭結(jié)構(gòu)的布線集成類型的撓曲組件被分成3種類型，它們是主動類型、減去類型和柔性基底類型。
主動類型是這樣的方法，其中，利用光刻技術(shù)按順序堆迭各構(gòu)成層。減去類型是這樣的方法，其中，蝕刻金屬層預先形成的薄片、絕緣層、導線層和保護層以形成預定的結(jié)構(gòu)。柔性基底類型是這樣的方法，其中，使用絕緣層、導線層和保護層的以預定的形狀形成的柔性印刷電路板被粘貼到金屬層上。盡管本實施例中使用的撓曲組件100是主動類型，但是本發(fā)明適用于任何類型的布線集成類型的撓曲組件。進而，本發(fā)明不僅適用于布線集成類型的撓曲組件，而且也適用于撓曲和導線彼此分離的類型的HSA。
圖3和圖4用于解釋布線集成類型的撓曲組件100的結(jié)構(gòu)。圖3(A)是當從載荷梁的上面看時撓曲組件100的放大比例的平面圖，圖3(B)是當從載荷梁的下面看時撓曲組件100的放大比例的平面圖。在圖3(B)中顯示了指示點焊位置的不同焊點，進行所述點焊用于組裝撓曲組件。進而，在圖3(B)中顯示了作為磁頭/浮動塊103的安裝部位的撓曲舌片101。撓曲組件100在3個焊點112a、112b和112c處固定到載荷梁75a，并且撓曲舌片101固定到載荷梁75a，以使萬向平衡式運動成為可能。
圖4顯示了圖3中顯示的布線集成類型的撓曲組件100的堆迭結(jié)構(gòu)。如上所述，使用例如光刻蝕刻或氣相沉積的半導體工藝技術(shù)形成撓曲組件100。在圖4(A)中顯示了通過堆迭多層完成的撓曲組件100。在圖4(B)到圖4(E)中顯示了組成撓曲組件100的層的結(jié)構(gòu)。圖4(A)顯示了當從磁盤66側(cè)看時完成的撓曲組件100，其中，省略了磁頭/浮動塊103以簡化附圖。按照向磁盤表面堆迭的順序畫出圖4(B)到圖4(E)。
圖4(B)顯示了金屬層111的平面。從300系列的不銹鋼之中選擇具有0.02毫米薄片厚度的SUS 304作為材料。金屬層111的材料不限于不銹鋼，可以使用例如鈹、銅或鈦的另一種硬彈性材料。金屬層111包括撓曲舌片101和平臺214。
圖4(C)顯示了用于將金屬層111和導線層115相互隔開的由聚酰亞胺形成的絕緣層113。以符合導線層115的式樣的形狀在金屬層111上堆迭絕緣層113。在本實施例中，絕緣層的厚度被設置為0.01毫米。也在撓曲舌片101上堆迭一部分絕緣層113。
圖4(D)顯示了導線層115，其為用于磁頭的布線模式。在本實施例中，通過堆迭純銅來進行制模以便給出0.01毫米的厚度。導線層的材料不限于銅，例如鋁或銀的另一種材料也行。圖4(E)顯示了保護層117的式樣，其用于保護導線層115的表面。在導線層115上沉積具有大約0.003毫米厚度的聚酰亞胺層。絕緣層113、導線層115和保護層117一起組成布線跡線105。金屬層111、絕緣層113、導線層115和保護層117的厚度是說明性的，而且本發(fā)明的范圍并不限于此。
圖5以放大的比例顯示了圖4中顯示的撓曲組件100的前端部分。在本說明書中，HSA 62的邊緣端70側(cè)指定前端側(cè)，而致動器臂56側(cè)指定支撐端側(cè)(見圖1)。在撓曲組件100中的前端側(cè)焊點112a和支撐端側(cè)焊點112b之間形成作為金屬層111的一部分的撓曲舌片101。在撓曲舌片101中，在連接焊點112a和112b的中心線上并且?guī)缀踉趽锨嗥?01的中心定義凹接觸點(在下文中稱作“DCP”)205。在背面(對應紙表面的后面)將撓曲舌片與載荷梁75a上形成的凹窩接觸，并且DCP 205形成萬向平衡式運動的支點。進而，磁頭/浮動塊103連接到撓曲舌片101的表面?zhèn)?對應紙表面的這一側(cè))。
前端側(cè)的支撐區(qū)220是金屬層111的一部分，并且在焊點112a處點焊接到載荷梁75a。一對帶狀主臂204關(guān)于連接焊點112a和112b的中心線對稱，從焊點112a附近的邊緣部位向支撐端側(cè)延伸。主臂204延伸到支撐端側(cè)的同時包圍撓曲舌片101。在一對位置225處主臂204和子臂206成為一體，以形成一對支撐臂208，其支撐撓曲舌片101的引導邊223。主臂204、子臂206和支撐臂208全部都是金屬層111的一部分。
引導邊223在一側(cè)指示撓曲舌片的末端部位，該側(cè)與當磁頭/浮動塊103安裝到撓曲舌片101時放置磁頭的一側(cè)相對。與撓曲舌片101的引導邊相對一側(cè)上的末端部位指定尾隨邊。在本說明書中，術(shù)語“引導邊”和“尾隨邊”也用于安裝到撓曲舌片的磁頭/浮動塊103。
本實施例中使用的撓曲組件100適用于前進旋轉(zhuǎn)類型的磁盤驅(qū)動器。在圖1中，磁盤66按照箭頭A的方向關(guān)于撓曲舌片101從支撐端側(cè)向前端側(cè)旋轉(zhuǎn)。磁盤表面上引起的粘滯氣流從引導邊一側(cè)進入空氣承載表面和磁盤表面之間，并從尾隨邊一側(cè)流出，向磁頭/浮動塊103提供提升力。
作為金屬層111的一部分的支撐區(qū)222在焊點112b處點焊接到載荷梁75a。一對子臂206從焊點112b附近對稱地向前端側(cè)延伸。聚酰亞胺的多個島式區(qū)224，其為絕緣層113的一部分，連接到撓曲舌片101。島式區(qū)224是在通過黏合劑將磁頭/浮動塊103粘接到撓曲舌片101上時用來控制浮動塊的姿態(tài)的。在圖4(C)中顯示的沉積絕緣層113或保護層117的步驟中，島式區(qū)224被堆迭到金屬層111上。進而，一對布線跡線105與中心線平行地從支撐端側(cè)的支撐區(qū)222一直延伸到撓曲舌片101的尾隨邊側(cè)。在支撐區(qū)222中，布線跡線105黏附到金屬層111，但是在與支撐區(qū)222分開后，其一直延伸到撓曲舌片101附近的支撐臂208而沒有黏附到金屬層111的任何其他區(qū)域。
一對布線跡線105每個都包括兩個導線層，并且由作為整體的4根導線組成。在撓曲舌片101的尾隨邊一側(cè)形成平臺214，以在將導線連接到磁頭/浮動塊103的尾隨邊一側(cè)的端面上形成的浮動塊焊盤時，將導線的末端部位與浮動塊焊盤排成直線。圖6顯示了一種狀態(tài)，其中，使用無鉛焊料來焊料球連接導線焊盤和浮動塊焊盤。在圖6(A)中顯示了組成撓曲支撐結(jié)構(gòu)的金屬層101和作為金屬層101一部分的平臺214。
分別在金屬層101和平臺214上堆迭絕緣層224和113。在絕緣層113上堆迭組成導線的導線層115。在下文中導線層115也會被稱作導線115。在導線115的前端處形成導線焊盤235。磁頭/浮動塊103通過黏合劑固定到絕緣層224上。在磁頭/浮動塊103的浮動塊主體110中形成磁頭102，并且在浮動塊主體110的端面106上形成連接到磁頭102的浮動塊焊盤104。相應于導線的數(shù)目形成4個浮動塊焊盤104。磁頭102和浮動塊焊盤104在浮動塊主體110內(nèi)部互相連接在一起。浮動塊主體110的端面108為ABS。
如圖6(A)所示，導線焊盤235的焊接表面和浮動塊焊盤104的焊接表面被布置成直角。為了在導線焊盤235和浮動塊焊盤104之間進行焊料球連接，首先，以這樣的方式將HSA 62固定到夾具，所述方式為將由導線焊盤235的表面和浮動塊焊盤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，在導線焊盤235和浮動塊焊盤104之間臨時放置使用無鉛焊料形成的球形焊料球233。再其次，在圖6(A)中箭頭A的方向上向焊料球233發(fā)射激光，以熔化焊料球。然后，停止發(fā)射激光并允許焊料球保持冷卻。結(jié)果，形成了焊料帶237，由此導線焊盤235和浮動塊焊盤104互相電連接在一起。
在焊料球連接中，在用激光回流焊料球233時，會發(fā)生各種連接缺陷，例如熔化的焊料被強烈地吸引到一個焊盤而焊料帶237未連接到另一個焊盤；焊料帶237和焊盤之間的連接的區(qū)域和強度不足；以及與鄰近的焊盤發(fā)生短路。因此，嚴格規(guī)定了浮動塊焊盤104和導線焊盤235的相互排列關(guān)系和表面條件。在焊料球連接浮動塊焊盤104和導線焊盤235之后，對圖1中顯示的所有的中繼終端、布線跡線105和磁頭102進行電測試。
當發(fā)現(xiàn)布線跡線105或焊料帶237有缺陷時，回收利用撓曲組件100中的磁頭/浮動塊103。因此，要被回收利用的磁頭/浮動塊103上的浮動塊焊盤104的尺寸和表面條件對于在回收利用中獲得令人滿意的焊接是重要的。例如，如果浮動塊焊盤104的表面是傾斜的，則當臨時放置時，焊料球會滾動，并倒向這一側(cè)或圖6(A)中的深度方向，或者會從正確的位置轉(zhuǎn)移。此外，浮動塊焊盤104相對于浮動塊主體110的端面106的厚度應當在最初的浮動塊焊盤厚度的容許范圍之內(nèi)。否則，將會變得難以獲得令人滿意的焊料球連接。
進而，希望浮動塊焊盤的表面保持適當?shù)暮噶峡蓾裥?。因此，在從磁頭/浮動塊103的浮動塊焊盤104去除焊料帶237時，有必要不僅防止損壞浮動塊焊盤104，而且還要確保一種狀態(tài)，在該狀態(tài)下，能夠以令人滿意的方式進行使用焊料球的重新連接。
圖7是無鉛焊料切削裝置300的示意性框圖。在這樣的狀態(tài)下，其中，以磁頭/浮動塊103的ABS 108面朝上的方式將撓曲組件100固定到X-Y臺架313，X-Y臺架313能夠根據(jù)位置控制信號在水平面的X-Y方向上精確地移動，所述位置控制信號是X-Y臺架從控制部件301接收的。代替撓曲組件100，可以將HSA 62固定到X-Y臺架313。位置檢測部件315用于以非接觸的方式檢測磁頭/浮動塊103相對于切削工具309的位置，而且其可以由例如激光位移計構(gòu)成。激光位移計將發(fā)射光學系統(tǒng)發(fā)射的激光放射到磁頭/浮動塊103的側(cè)面。其反射被接收光學系統(tǒng)收集，然后計算進給部件303相對于磁頭/浮動塊103在X-Y方向上的位置，并將計算的結(jié)果發(fā)送到控制部件301。
進給部件303在垂直方向(Z方向)上向磁頭/浮動塊進給切削工具309，以在控制部件301進行的控制之下切削焊料帶237。其中切削工具309切削焊料帶237的浮動塊焊盤104的厚度方向(X方向)上的切削位置被規(guī)定為相對于端面106的位置，在該端面106上，如參考圖8將說明的那樣形成磁頭/浮動塊103的浮動塊焊盤。為了規(guī)定切削工具309相對于端面106的切削位置，進給部件303可以當從控制部件301接收到位置控制信號時移動，而不是X-Y臺架313當從控制部件接收到位置控制信號時移動。
在切削工具309中嵌入加熱器307和溫度傳感器311。在溫度控制部件305中提供溫度設置單元，由此根據(jù)焊料帶237的熔點能夠控制施加到加熱器307的電流。溫度控制部件305控制加熱器電流，以便一旦溫度設置單元設置了要切削的無鉛焊料的熔點，切削工具309的刀刃309a的溫度不會超過焊料帶237的熔點，但是會達到盡可能接近熔點的溫度。
為了將刀刃309a的溫度設置到預定的值，預先將溫度傳感器連接到刀刃部位，并且預先通過試驗確定溫度設置單元設置的溫度和刀刃309a的溫度之間的關(guān)系。一旦溫度控制部件305中的溫度設置單元設置了熔點溫度K℃，切削裝置300能夠在切削焊料帶期間將刀刃309a的溫度控制在(K-10℃)±10℃的范圍內(nèi)。亦即，刀刃309a被加熱到無鉛焊料的熔點和低于熔點20℃的溫度之間的范圍。結(jié)果，切削工具309能夠?qū)⒑噶蠋?37軟化到能夠容易地切削而不熔化的程度。
溫度傳感器311在切削工作期間監(jiān)視從加熱器生成的熱量是否適當，以及如果發(fā)生任何異常情況的話，從溫度控制部件305向控制部件301提供信號以停止切削工作。當?shù)度?09a的溫度變得高于無鉛焊料的熔點時，焊料帶237熔化并在浮動塊焊盤104之間造成短路，或者會在浮動塊焊盤104的表面上形成焊料塊，結(jié)果造成浮動塊焊盤表面的不平坦，這樣一來使得難以回收利用磁頭/浮動塊103。
尤其當焊料球用于重新連接時，上面的問題是有影響的。進而，如果刀刃309a的溫度上升得太高，則刀刃的溫度會被傳送到磁頭102，結(jié)果造成性能的惡化。另一方面，如果刀刃309a的溫度過低，則不可能將無鉛焊料軟化到令人滿意的程度。因此，如果在這種狀態(tài)下進給部件303進給切削工具，則浮動塊焊盤104會被損壞到磁頭/浮動塊103不能被回收利用的程度。
控制部件301控制無鉛焊料切削裝置300的整個操作。控制部件301從位置檢測部件315接收進給部件303相對于磁頭/浮動塊103的位置信號，并在到達磁頭/浮動塊103的預定位置時進行控制以停止X-Y臺架或進給部件303的移動。此時，確定了切削工具309和磁頭/浮動塊103之間的位置關(guān)系。當從溫度控制部件305接收到指示溫度條件存在的信號和從位置檢測部件315接收到指示位置條件存在的信號時，控制部件301向進給部件303提供切削開始信號。同樣地，當從溫度控制部件305接收到指示溫度傳感器311檢測的異常溫度的信號時，控制部件301向進給部件303提供停止信號以停止切削工作。
圖8圖解說明了切削工具將要切削的焊料帶的切削位置。圖8(A)顯示了磁頭/浮動塊103的局部剖視，而圖8(B)顯示了浮動塊焊盤104的前側(cè)。在圖8(B)中未顯示焊料帶237以簡化附圖。對應于4個浮動塊焊盤104在磁頭/浮動塊103上提供銅焊盤109。銅焊盤109連接到磁頭并從浮動塊主體的端面106部分露出。在銅焊盤109的表面上形成金浮動塊焊盤104。
由于浮動塊焊盤104上形成的焊料帶237，如圖8(A)所示，在回流中生成的熱量下，每個浮動塊焊盤104的表面部分104a在品質(zhì)上變成焊料-金合金層或金屬間化物層。例如，如果錫銀焊料用作無鉛焊料，則形成錫、銀和金的合金層。調(diào)整X-Y臺架或進給部件的位置，以便如箭頭B所指示的那樣在合金層104a的表面上定位切削工具309的刀刃309a，所述箭頭B從端面106隔開距離X。在本實施例中，從浮動塊端面106起的浮動塊焊盤104的厚度X為10微米，而合金層的厚度約為5微米。
當將切削工具309的刀刃309a設置到這樣的切削位置時，考慮到浮動塊焊盤104的厚度X的容許量和X-Y臺架的定位精度，刀刃309a的實際經(jīng)過位置位于接近合金層104a或在合金層104a中的焊料帶237。如果露出了位于合金層104a之下的單金層，則在由回收利用磁頭/浮動塊103進行焊料球連接時，浮動塊焊盤104的厚度變化太大，這樣一來使得難以形成好品質(zhì)的焊料帶237，這不是所希望的。類似的問題還存在于，在切削焊料帶237之后，焊料帶237的厚層殘存在合金層104a之上。
確定切削工具相對于端面106的位置，以便在任何環(huán)境下都不會露出銅焊盤109。如圖8(B)所示，進給部件303掌握4個切削工具309，以便關(guān)于4個浮動塊焊盤104整體移動。使用4個切削工具309，同時切削4個焊料帶237。每個浮動塊焊盤的長度和寬度分別在135到140微米的范圍內(nèi)。
參考圖9和圖10，將給出關(guān)于在什么樣的過程中切削焊料帶237和回收利用磁頭/浮動塊103的說明。圖9圖解說明了在什么樣的狀態(tài)下切削焊料帶237，而圖10是舉例說明回收利用過程的流程圖。在框401中，將撓曲組件100固定到X-Y臺架313。由具有錫(85-95wt％)/銀(1-3wt％)/鉍(1-5wt％)/銅(1wt％以下)成分的無鉛焊料形成焊料帶237，且其熔點在210℃到216℃范圍之內(nèi)。
在框403中，將溫度控制部件305中的設置溫度設置到210℃用于加熱切削工具309。一旦開始切削焊料帶237，切削工具309的溫度有所下降。然而，如果將溫度控制部件305中的溫度設置單元的溫度設置在210℃，則在包括切削焊料帶237的切削工作中，能夠?qū)⒌度?09a的溫度保持在200℃+10℃。這樣一來，刀刃309a的溫度并未超過焊料的熔點，但是保持在這樣的溫度不高于焊料的熔點，而且就裝置的性能而言是最高的。用這種方法，可以軟化無鉛焊料并防止將切削壓力施加到浮動塊焊盤上。
在框405中，根據(jù)從位置檢測部件315提供的信號，控制部件301將位置控制信號傳送到X-Y臺架313。結(jié)果，X-Y臺架根據(jù)控制信號運作，并停在X-Y方向預定的位置上。在X方向上，在從端面106預定的距離處進行定位，以便使合金層104a的表面成為目標切削位置，如圖8(A)所示，然而在Y方向上，進行定位以便使切削工具309和浮動塊焊盤104互相對齊，如圖8(B)所示。在圖9(A)中顯示了這種狀態(tài)。當確定了刀刃309a的溫度條件和磁頭/浮動塊103的位置條件時，控制部件301在框407中向進給部件303傳送切削開始信號，以開始切削焊料帶237。切削工具309與浮動塊焊盤104的表面平行地移動，以便在切削焊料帶237之后，浮動塊焊盤104上的切削軌跡變平。
根據(jù)浮動塊焊盤的厚度X的容許量和X-Y臺架的定位精度來確定實際切削位置。在圖9(B)到9(D)中顯示了切削狀態(tài)。在圖9(D)中，當從浮動塊焊盤104完全切斷焊料帶237時，浮動塊焊盤104的表面呈現(xiàn)平的合金層104a或平的焊料帶237的切削軌跡。因此，當磁頭/浮動塊103連接到另一個撓曲組件的導線焊盤時，每個浮動塊焊盤的高度在容許量之內(nèi)，并且因為平的表面，能夠在相鄰焊盤之間的確切位置臨時放置焊料球233。
此外，形成切削軌跡的合金層104a或焊料帶237展示了與剩余的焊料的行為類似的行為，由此改善了焊料可濕性并從而有利于重新連接焊料。另外，由于刀刃309a軟化了焊料帶237的將要被切削的部位，在切削工作中浮動塊焊盤104上施加的機械應力小，且不存在損壞浮動塊焊盤104的擔心。由于通過切削工具309進行焊料帶的軟化，所以磁頭/浮動塊的磁頭上施加的熱應力也小。進而，因為將刀刃309a的溫度控制到不高于無鉛焊料的熔點的溫度，所以不會發(fā)生焊料的熔化。
在框409中，如圖9(D)所示，在從浮動塊焊盤104切斷焊料帶237之后，從撓曲舌片101去除磁頭/浮動塊。在框411中，這樣去除的磁頭/浮動塊103連接到另一個撓曲組件，并根據(jù)使用無鉛焊料的焊料球連接方法進行重新連接。每個浮動塊焊盤104由于最初焊料球連接中施加的回流熱能而收縮，而且由于重新連接中的回流熱能而進一步收縮，并且其長度和寬度尺寸變小。這樣一來，只被焊接過一次的浮動塊焊盤和已被重新連接的浮動塊焊盤，在超過容許量范圍的它們的長度和寬度尺寸上是不同的，并從而可以相互區(qū)分這兩者。
在本發(fā)明中，焊料帶形成方法并不限于在最初連接和重新連接兩者中基于無鉛焊料球的回流的連接方法?？梢圆捎萌魏纹渌椒?，例如這樣的方法，其中，使用烙鐵來連接無鉛紗狀焊料，或者這樣的方法，其中，通過回流來連接除了球狀之外的無鉛焊料塊。
盡管經(jīng)由附圖中舉例說明的其特定實施例在上面說明了本發(fā)明，但是不言而喻，本發(fā)明并非限于上述實施例，而且在如本發(fā)明達到的效果那樣的范圍內(nèi)可以采用任何已知的構(gòu)造。
權(quán)利要求
1.一種方法，用于從磁盤驅(qū)動器中使用的磁頭/浮動塊上提供的浮動塊焊盤去除無鉛焊料，該方法包含以下步驟提供用于去除所述無鉛焊料的切削工具；將所述切削工具加熱到這樣的溫度，在該溫度下，所述無鉛焊料軟化，而且該溫度不高于無鉛焊料的熔點；以及借助于加熱的切削工具從所述浮動塊焊盤去除所述無鉛焊料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，加熱所述切削工具的步驟包含這樣的步驟加熱所述切削工具，以便切削工具的刀刃的溫度處于所述無鉛焊料的熔點和低于所述熔點20℃的溫度之間的范圍之內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，去除所述無鉛焊料的步驟包含這樣的步驟當切削工具接觸無鉛焊料時，將所述切削工具的刀刃保持在所述無鉛焊料的熔點和低于所述熔點20℃的溫度之間的溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，去除所述無鉛焊料的步驟包含這樣的步驟沿著平行于所述浮動塊焊盤的表面的平面移動所述切削工具的刀刃，其中，所述浮動塊焊盤的表面位于從所述磁頭/浮動塊的表面隔開預定距離的位置，并且在所述磁頭/浮動塊的表面上形成所述浮動塊焊盤。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述無鉛焊料為焊料球連接的焊料帶。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述浮動塊焊盤由金形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，所述無鉛焊料是將導線焊盤和所述浮動塊焊盤相互連接的焊料帶，并且在所述浮動塊焊盤的表面上形成所述金和所述無鉛焊料的合金層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中，去除所述無鉛焊料的步驟包含這樣的步驟在所述切削工具形成的切削軌跡中，使所述金上形成的所述合金層變平。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中，去除所述無鉛焊料的步驟包含這樣的步驟在所述切削工具形成的切削軌跡中，使所述合金層上沉積的所述焊料帶變平。
10.一種用于回收利用磁盤驅(qū)動器中使用的磁頭/浮動塊的方法，該方法包含以下步驟提供撓曲組件，在該撓曲組件中，通過無鉛焊料的焊料帶將導線上形成的導線焊盤和所述磁頭/浮動塊上形成的浮動塊焊盤互相連接起來；提供切削工具，用于切削所述無鉛焊料；將所述切削工具加熱到這樣的溫度，在該溫度下，所述無鉛焊料軟化，而且該溫度不高于無鉛焊料的熔點；借助于加熱的切削工具切削所述焊料帶和所述浮動塊焊盤之間的邊界附近的位置；以及從所述撓曲組件去除所述磁頭/浮動塊。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，所述撓曲組件為布線集成類型的懸架。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其進一步包含這樣的步驟將去除的磁頭/浮動塊固定到所述撓曲組件，并通過無鉛焊料的焊料球連接來在撓曲組件中將所述浮動塊焊盤和導線上的所述導線焊盤互相重新連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，通過焊料球連接形成所述焊料帶。
14.一種磁盤驅(qū)動器，包含磁盤；撓曲組件，具有其上形成了浮動塊焊盤的磁頭/浮動塊和其上形成了導線焊盤的導線，所述浮動塊焊盤和導線焊盤被互相焊接在一起；以及致動器組件，其支撐所述撓曲組件；其中，通過借助于切削工具去除連接到所述浮動塊焊盤的無鉛焊料的焊料帶形成所述浮動塊焊盤的焊接的表面，其中，所述切削工具已被加熱到這樣的溫度，在該溫度下，所述無鉛焊料軟化，而且該溫度不高于無鉛焊料的熔點。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的磁盤驅(qū)動器，其中，通過無鉛焊料的焊料球連接的焊料帶將所述浮動塊焊盤和所述導線焊盤互相連接起來。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的磁盤驅(qū)動器，其中，所述撓曲組件是布線集成類型的懸架。
17.一種無鉛焊料切削裝置，用于從磁盤驅(qū)動器中使用的磁頭/浮動塊上形成的浮動塊焊盤切削無鉛焊料的焊料帶，該無鉛焊料切削裝置包含臺架，用于固定所述磁頭/浮動塊連接到的撓曲組件；進給部件，用于進給切削工具；位置檢測部件，用于檢測所述磁頭/浮動塊相對于所述切削工具的位置；溫度控制部件，用于將所述切削工具的溫度控制在這樣的溫度，在該溫度下，所述無鉛焊料軟化，而且該溫度不高于無鉛焊料的熔點；以及控制部件，其在從所述位置檢測部件接收到信號時，向所述臺架或所述進給部件傳送位置控制信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的無鉛焊料切削裝置，其中，根據(jù)距其上形成了所述浮動塊焊盤的所述磁頭/浮動塊的端面的距離，所述控制部件規(guī)定用于所述切削工具切削所述焊料帶的切削位置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的無鉛焊料切削裝置，其中，所述切削位置是這樣的位置，在該位置處，所述浮動塊焊盤的成分金屬的合金層和所述無鉛焊料將被允許保留在所述磁頭/浮動塊上。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的無鉛焊料切削裝置，其中，所述切削裝置是這樣的位置，在該位置處，所述焊料帶將被允許保留在所述磁頭/浮動塊上。
全文摘要
提供一種用于從浮動塊焊盤去除無鉛焊料的方法，以允許回收利用磁盤驅(qū)動器中使用的磁頭/浮動塊。通過無鉛焊料帶(237)將磁頭/浮動塊(103)上形成的浮動塊焊盤和導線焊盤(235)互相連接。預先將切削工具(309)加熱到無鉛焊料的熔點附近的溫度。與浮動塊焊盤(104)平行地移動切削工具(309)，以在軟化焊料帶的同時切削焊料帶。去除焊料帶，以便不在浮動塊焊盤(104)上施加應力，并處于能夠回收利用磁頭/浮動塊103的狀態(tài)。
文檔編號B23K3/00GK1733376SQ20051008488
公開日2006年2月15日 申請日期2005年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月16日
發(fā)明者佐藤拓也, 松本祐介, 橋伸之, 吉田達仕 申請人:日立環(huán)球儲存科技荷蘭有限公司