專利名稱：在磁帶頭制造中改進的條切割方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁頭制造，并更具體地，本發(fā)明涉及在晶片切割過程中減少刀片扭曲的方法。
背景技術(shù)：
借助鋸切的小片切割或切片是用旋轉(zhuǎn)的圓形研磨鋸條把薄膜微電子基片切割成單個讀/寫記錄器件的工藝。已經(jīng)證實，在目前的應用中，此工藝是最有效和最經(jīng)濟的方法。它提供切割深度和寬度(切口)選擇以及表面加工選擇的多樣性，并且可用于部分或完全鋸穿晶片或基片。
晶片切片技術(shù)已經(jīng)得到迅速發(fā)展，目前在最前沿的薄膜封裝操作中，切片是強制性的程序。它廣泛用于薄膜集成電路晶片上的小片切割。
借助鋸切的薄膜晶片切片是與已使用幾十年的研磨和切斷操作相似的磨削加工工藝。然而，用于小片切割的切割刀片的尺寸使該工藝很獨特。通常，刀片厚度的范圍從0.6密耳到500密耳，并且金剛石顆粒(已知最硬的材料)用作研磨材料成分。由于金剛石切割刀片的細度極高，因此，滿足一套嚴格的參數(shù)是絕對有必要的，并且即使與標準有最細微的偏差也會導致完全失敗。
金剛石刀片是一種切割工具，其中，每個暴露的金剛石顆粒包括小的刃口。在工業(yè)上使用三種基本類型的切割刀片燒結(jié)金剛石刀片，其中，金剛石顆粒熔合到諸如黃銅或紫銅的軟材料中，或借助粉末冶金工藝進行結(jié)合。
電鍍金剛石刀片，其中，金剛石顆粒固定在由電鍍工藝產(chǎn)生的鎳粘合劑中。
樹脂金剛石刀片，其中，金剛石顆粒固定在樹脂粘合劑中以產(chǎn)生均勻的母體。
在薄膜晶片切片中，電鍍金剛石刀片占主導，已經(jīng)證實它是此應用中最成功的。
更昂貴的和外來的材料使用得越來越多，隨之而來的是它們經(jīng)常組合使用以生產(chǎn)多層不同的材料，這進一步增加切片問題。這些基片的高成本、以及在其上制作的電路的價值，使得除了在小片切割階段中獲得高產(chǎn)量以外難以接受其它任何事情。
薄膜晶片的尺寸是標準化的，因而，可從每個晶片切割的小片數(shù)量是有限的。為了使可用于電路的晶片空間數(shù)量最大，并因而使每個晶片的小片產(chǎn)量最大，必須使切割過程中被切掉的面積最小化。這僅通過使用更薄的刀片和通過消除因刀片偏離預期切割路徑而引起的產(chǎn)量損失就可實現(xiàn)。
由薄膜工藝制造的一種組件是磁帶頭。許多磁頭(如硬盤記錄頭和一些磁帶頭)不使用擋板，所以它們相對容易切割。然而，最常規(guī)的磁帶頭使用擋板。圖1示出一個這樣的磁帶頭100。磁帶頭100包括一對頭部102，每個頭部都具有擋板104，當磁帶106經(jīng)過磁帶頭100上時，擋板104與磁帶106嚙合。
對于那些使用擋板的磁頭，本領(lǐng)域方法描述在切割過程中產(chǎn)生的問題。為了使產(chǎn)量最大，對晶片202進行切割，從而削去擋板104的一邊。參照圖2。由于刀片在其一側(cè)上比另一側(cè)嚙合更多的材料，因此刀片變扭曲，使刀片偏離預期切割路徑并損壞小片。
對于從晶片切割條，沿擋板側(cè)面切割晶片比穿過擋板邊緣切割是更不希望的，因為在鋸切過程中通常有更高的誤差幅度。通過移動鋸切路徑更靠近電路，刀片更有可能切割到讀/寫電路中，致使小片不能使用。在此傳統(tǒng)切割方法中唯一的補救是增加晶片上每條的尺寸，以補償?shù)镀罨蛱峁└竦牡镀２还茉鯓?，最終結(jié)果是導致產(chǎn)量不受歡迎地下降。
圖3示出現(xiàn)有技術(shù)對降低刀片扭曲的嘗試。如圖所示，剛性元件300耦合到刀片200的非晶片接觸部分，以增加刀片200的彈性。雖然此解決方案把刀片扭曲矯正到一定程度，但這不能完全消除產(chǎn)量損失，仍然發(fā)生一些扭曲，導致刀片偏離切割路徑并破壞電路。
希望使用常規(guī)的方法來實現(xiàn)上述優(yōu)點，并從而減少昂貴的刀片。還希望使用更薄的刀片以提高每個晶片的產(chǎn)量。還希望減少在鋸切過程中因刀片偏離而產(chǎn)生的出錯率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供用于切割薄膜晶片的方法和機構(gòu)以形成諸如磁帶頭組件的物件，而克服上述缺陷和限制。根據(jù)本方法，薄膜晶片切割成段。在晶片的每段上粘合擋板。在把段切割成條之前，除去擋板的頂部。使用研磨除去頂部。
刀片用于通過切穿擋板和薄膜晶片而從每段切割條，從而刀片的相反側(cè)嚙合擋板的相同表面積。換句話說，刀片完全嚙合擋板。刀片的切割寬度優(yōu)選小于150微米，更優(yōu)選地小于100微米，理想地是小于75微米。
在切割時，兩片擋板材料保持與所述條耦合。擋板材料的一部分是希望有的，并且在磁帶頭中使用所述條時此部分用于嚙合磁帶。除去擋板材料的其它部分，此部分稱作碎料。碎料通過擦光而除去。碎料也可機械除去，即通過一些物理機構(gòu)除去，而不從所述條除去材料。一個實例是用人力和諸如鑷子的工具除去。
可選地，所述條可進行熱處理，用于至少暫時地影響把碎料粘合到所述條上的粘合劑的性質(zhì)，這樣有助于除去碎料。
接著，所述條被切片成各個讀/寫元件或小片。


為了更完全地理解本發(fā)明的性質(zhì)和優(yōu)點以及應用的優(yōu)選模式，應該參考以下結(jié)合附圖的詳細描述。
圖1為具有擋板的磁帶頭的側(cè)視圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)切割工藝的側(cè)視圖，示出刀片的扭曲。
圖3為現(xiàn)有技術(shù)切割工藝的側(cè)視圖，其中，刀片已被增強以減小刀片扭曲。
圖4為根據(jù)一個實施例的一段薄膜晶片的透視圖。
圖5為擋板陣列的透視圖。
圖6為示出擋板陣列與晶片段耦合的透視圖。
圖7為與晶片段耦合的擋板陣列的透視圖。
圖8為與晶片段耦合的擋板在除去陣列頂部時的透視圖。
圖9為示出從一段晶片切割條的側(cè)視圖。
圖10為從晶片切割的條的側(cè)視圖。
圖11為從晶片切割的條的透視圖。
圖12為從條切割的切片的透視圖。
圖13為耦合到U形梁的切片的透視圖。
具體實施例方式
以下的描述是目前預計用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳實施例。此描述的目的是解釋本發(fā)明的一般原理，并不意味著限制在本文中提出的發(fā)明概念。
本發(fā)明提供用于切割薄膜晶片以形成諸如磁帶頭組件的物件的方法和機構(gòu)。薄膜晶片可以是能在其中包含電路的任何類型的復合物或合成物，并且包括半導體晶片。
根據(jù)優(yōu)選方法，薄膜晶片被切割成矩形段，有時稱作四方塊。圖4示出根據(jù)一個實施例的薄膜晶片的段400。如圖所示，段400包括多個電路條402，電路條402最終將被切割和切片，以形成小片。每個條402都可包含多個讀和/或?qū)懺?br> 圖5示出將粘合到晶片段400上的擋板502的陣列500。圖6示出陣列500如何粘合到段400上。
圖7示出粘合到晶片段400上的擋板502的陣列500。擋板502在加工后保留下來的部分用于在磁帶滑過磁頭上時支撐磁帶，以保護磁頭內(nèi)的精密電子器件免受磨損，這與圖1所示磁帶106與磁頭100嚙合的方式相似。
在把段400切割成條402之前，擋板502的陣列500的頂部504被除去。參見圖5?？墒褂醚心沓リ嚵?00的頂部504。圖8示出擋板502和段400，它們已被除去擋板502的陣列500的頂部504。
如圖9所示，刀片900通過切穿擋板502和段400而用于從每段400切割條，從而，刀片900的相反側(cè)嚙合擋板502的相同表面積。換句話說，刀片900完全嚙合擋板502。
一種保證刀片900嚙合擋板502相同表面積的方式是增加擋板502的尺寸，從而擋板502完全疊蓋在切口上。例如，如果用120微米刀片900執(zhí)行鋸切，擋板502就應覆蓋大約125微米的切口(120微米切割寬度+允許偏差的5微米)。擋板的超出量可在后面除去，如下所述。
另一種方式是使用完全與擋板502嚙合的非常薄的刀片900。刀片的切割寬度小于擋板寬度，這里，擋板寬度在擋板的相反側(cè)之間確定，所述相反側(cè)的方向一般與刀片旋轉(zhuǎn)平面平行。優(yōu)選地，刀片的切割寬度小于擋板寬度的3/4(75％)，理想地小于1/2(50％)。刀片900的切割寬度優(yōu)選小于150微米，更優(yōu)選小于100微米，理想地是小于75微米。擋板502實際上幫助刀片900保持形狀，因為刀片900每側(cè)上的材料數(shù)量是相同的。
圖10示出從段400切割的條。在切割時，兩片擋板材料保持與所述條耦合。擋板材料的一部分1000是希望有的，并且當所述條放置在磁帶頭上時部分1000用于嚙合磁帶。除去擋板材料的其它部分1002，此部分稱作碎料1002。碎料1002可通過擦光除去。例如，在背擦光工藝過程中除去碎料1002，此工藝擦光鋸齒邊以使之光滑。
碎料1002可被機械除去，即通過一些物理機構(gòu)除去，而不從所述條除去材料。一個實例是用人力和諸如鑷子的工具除去?？蛇x地，條402可進行熱處理，用于至少暫時地影響把碎料1002粘合到條402上的粘合劑的性質(zhì)，這樣有助于除去碎料1002。例如，根據(jù)用于把擋板502粘合到晶片的粘合劑的類型，可降低條402的溫度，以使粘合劑暫時變脆，由此使碎料1002更易于除去。例如，如果粘合劑在低于-60℃的溫度下變脆，就可在除去碎料1002之前，把條402的溫度降低到低于-60℃。
圖11示出除去碎料1002之后的條。接著使用常規(guī)方法把所述條切片成各個薄膜元件或小片1200。參見圖12，此圖示出一個小片1200。如圖13所示，每個小片1200耦合到U形梁1300。U形梁1300最終耦合在一起形成磁頭。
在使用中，由本文所述工藝和儀器產(chǎn)生的薄膜元件可用于磁記錄頭，所述磁記錄頭用于任何類型的磁介質(zhì)，包括但不限于盤介質(zhì)、磁帶等。
以上雖然已經(jīng)描述各個實施例，但應該理解，它們只是通過實例來介紹，并不是限制性的。例如，在此提出的結(jié)構(gòu)和方法在它們的應用中對于所有類型的薄膜器件都是通用的。因而，優(yōu)選實施例的廣度和范圍不應受上述任何典型實施例的限制，而只根據(jù)后附權(quán)利要求及其等效物進行定義。
權(quán)利要求
1.一種用于切割晶片的方法，包括把擋板粘合到一段晶片上；以及通過用刀片切穿擋板和晶片段而從此段晶片切割條，使得刀片的相反側(cè)嚙合擋板的相同表面積。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括從晶片切割段。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括在切割之前除去擋板的頂部。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，通過研磨而除去擋板的頂部。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括除去在從所述段切割條之后擋板材料保留的碎料。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，通過擦光而除去碎料。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，機械除去碎料，而不從所述條除去材料。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述條可進行熱處理，用于至少暫時地影響把碎料粘合到所述條上的粘合劑的性質(zhì)，這樣有助于除去碎料。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，刀片的切割寬度小于150微米。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，刀片的切割寬度小于75微米。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，刀片的切割寬度小于擋板寬度的50％，擋板寬度在擋板的相反側(cè)之間確定，所述相反側(cè)的方向一般與刀片旋轉(zhuǎn)平面平行。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括對所述條切片，用于形成磁帶頭部分。
13.一種用于切割晶片的機構(gòu)，包括粘合機構(gòu)，用于把擋板粘合到一段晶片上；以及通過切穿擋板和晶片段而從晶片切割條的刀片，使得刀片的相反側(cè)嚙合擋板的相同表面積。
14.如權(quán)利要求13所述的機構(gòu)，進一步包括在切割之前除去擋板的頂部。
15.如權(quán)利要求13所述的機構(gòu)，進一步包括除去在從所述段切割條之后擋板材料保留的碎料。
16.如權(quán)利要求15所述的機構(gòu)，其中，通過擦光而除去碎料。
17.如權(quán)利要求15所述的機構(gòu)，其中，機械除去碎料，而不從所述條除去材料。
18.如權(quán)利要求17所述的機構(gòu)，其中，把碎料粘合到所述條上的粘合劑在低于50°F的溫度下變脆，并且進一步包括在除去碎料之前把所述條的溫度降低到低于50°F。
19.如權(quán)利要求13所述的機構(gòu)，其中，刀片的切割寬度小于150微米。
20.如權(quán)利要求13所述的機構(gòu)，進一步包括對所述條切片，用于形成磁帶頭部分。
21.一種用于切割晶片的方法，包括把擋板粘合到一段晶片上；除去擋板的頂部；通過用刀片切穿擋板和晶片段而從此段晶片切割條，使得刀片的相反側(cè)嚙合擋板的相同表面積；其中，刀片的切割寬度小于100微米；以及除去在從所述段切割條之后擋板材料保留的碎料。
22.一種磁帶頭組件，包括元件；以及耦合到元件的擋板；其中，已經(jīng)從元件除去在切割條之后擋板材料保留的碎料。
全文摘要
本發(fā)明涉及在磁帶頭制造中改進的條切割方法和裝置，其中擋板粘合到薄膜晶片的一段上。通過用刀片切穿擋板和薄膜晶片而從此段晶片切割條，使得刀片的相反側(cè)嚙合擋板的相同表面積。
文檔編號B28D5/02GK1534601SQ20041000154
公開日2004年10月6日 申請日期2004年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月15日
發(fā)明者安納亞·P·德斯芬德, 卡爾文·世永·羅, 凱文·瑞·梁, 阿特米奧·讓·托雷斯, 世永 羅, 奧 讓 托雷斯, 安納亞 P 德斯芬德, 瑞 梁 申請人:國際商業(yè)機器公司