專利名稱：將芯片嵌入襯底以形成復(fù)合空氣支撐表面的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在磁存儲磁帶介質(zhì)上寫入和讀出信息的磁頭。更具體地，本發(fā)明涉及將具有有源元件的芯片嵌入襯底以形成在例如磁帶磁頭中所用的復(fù)合空氣支撐表面的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
在計算系統(tǒng)中，磁帶廣泛用于存儲數(shù)據(jù)。磁帶磁頭用來向磁帶寫入信息和從磁帶讀出信息。磁帶磁頭通常包括兩個模塊，每個模塊具有多個稱作有源元件的讀寫元件。在每個模塊中，在具有光滑的空氣支撐表面(ABS)的襯底中形成讀出和寫入元件，空氣支撐表面與經(jīng)過它的柔軟的磁帶接觸并支撐該磁帶。這種類型的磁帶磁頭稱作接觸記錄磁帶磁頭。為了最小化由于間距損耗(spacing losses)、磁帶損壞或其它問題引起的信號降低的出現(xiàn)，每個模塊的空氣支撐表面必須非常光滑，從而磁帶可以非常接近讀出和寫入元件而通過各模塊。由于空氣支撐表面的光滑程度，它可以被稱作光學(xué)拋光的。
由于在每個模塊中的讀出和寫入元件只占據(jù)磁帶寬度的很小的一部分，所以在工作期間，磁帶磁頭橫向移動，從而在每個模塊中的襯底橫向跨過磁帶，以使讀出和寫入元件對應(yīng)于要被讀出或?qū)懭氲拇艓系拇袍E排成一線。因此，當讀寫元件對應(yīng)于不在磁帶中央的磁跡排成一線時，襯底比磁帶的寬度更寬，并且明顯比由讀寫元件跨過的磁帶部分寬，以保持磁帶表面的支撐并避免鋒利的邊緣撕破磁帶的可能性。
傳統(tǒng)上，在半導(dǎo)體晶片中形成讀寫元件和模塊的襯底。在晶片中形成襯底所需的面積要遠遠大于讀寫元件所需的晶片面積。由于晶片空間的高成本，所以在晶片中形成襯底大大增加了制造模塊的成本。因此，現(xiàn)有的制造磁帶磁頭的方法不是完全成本有效的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方案是在襯底中嵌入芯片，以形成復(fù)合空氣支撐表面的方法。該方法的例子包括在固定位置固定襯底，并且在第一方向?qū)⑿酒c襯底中的芯片接受槽對準。該方法還包括在襯底中的芯片接受槽中沉積粘合劑，并且在第二方向?qū)⑿酒c襯底中的芯片接受槽對準。將芯片壓入芯片接受槽中的粘合劑中。該方法還包括檢測何時芯片的空氣支撐表面在第三方向相對于襯底的空氣支撐表面基本上具有所需的突出量。根據(jù)芯片的空氣支撐表面在第三方向相對于襯底的空氣支撐表面基本上具有所需的突出量的檢測，停止將芯片壓入粘合劑的操作。在芯片的空氣支撐表面在第三方向基本上具有所需的突出量并且芯片在第一和第二方向上基本上與襯底中的芯片接受槽對準的情況下，粘合劑至少部分硬化，將芯片粘結(jié)到襯底上。
本發(fā)明的另一個方案是具有復(fù)合空氣支撐表面的磁帶磁頭讀/寫模塊。該模塊包括具有空氣支撐表面、前面、背面和芯片接受槽的襯底。芯片接受槽在襯底的前面具有前面，在襯底的背面具有背面，第一側(cè)面，第二側(cè)面和粘結(jié)表面。襯底的空氣支撐表面具有與芯片接受槽的第一側(cè)面相鄰的第一部分和與芯片接受槽的第二側(cè)面相鄰的第二部分。模塊還包括具有空氣支撐表面、下表面、前面、背面以及有源元件。有源元件靠近芯片的前面。芯片插入到襯底中的芯片接受槽中，芯片的空氣支撐表面基本對準襯底的空氣支撐表面，芯片的背面基本對準襯底的背面。
在下面的部分中介紹本發(fā)明的其它方案，并且包括，例如將芯片對準并粘結(jié)到襯底上以形成復(fù)合空氣支撐表面的設(shè)備。
本發(fā)明具有許多優(yōu)點。本發(fā)明通過在襯底中嵌入具有讀寫元件的芯片允許制造復(fù)合空氣支撐表面，不必要在具有芯片的昂貴的半導(dǎo)體晶片中形成襯底。因為襯底遠遠大于芯片并且不是在芯片中制造的，所以可以在晶片中制造大量芯片，有利于減少每個芯片的成本。由此，在晶片上的每一行中可以產(chǎn)生大量芯片，結(jié)果，由于大量芯片可以同時拋光，所以降低了每個芯片的拋光成本。另外，在芯片嵌入到襯底中之后，復(fù)合空氣支撐表面不需要成本昂貴的拋光操作。本發(fā)明還具有許多其它優(yōu)點和好處，通過隨后的介紹將變得顯然。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的例子將芯片嵌入到襯底中形成復(fù)合空氣支撐表面的透視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的例子將芯片嵌入到襯底中形成復(fù)合空氣支撐表面的頂視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的例子將芯片嵌入到襯底中形成復(fù)合空氣支撐表面的前視圖。
圖4是沿根據(jù)本發(fā)明的例子將芯片嵌入到襯底中形成復(fù)合空氣支撐表面的圖3的沿4-4線的剖面圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的例子用于將芯片對準并粘結(jié)到襯底上的設(shè)備的透視圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的例子用于將芯片對準并粘結(jié)到襯底上的設(shè)備的切去一部分的透視圖。
圖6A是根據(jù)本發(fā)明的例子用于將芯片對準并粘結(jié)到襯底上的設(shè)備的另一個切去一部分的透視圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的例子用于將芯片對準并粘結(jié)到襯底上的設(shè)備的拾取卡盤的底部透視圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的例子安裝在基座上的粘合劑分配器的側(cè)視圖。
圖9A和9B是根據(jù)本發(fā)明的例子將芯片嵌入到襯底中形成復(fù)合空氣支撐表面的操作順序的流程圖。
具體實施例方式
在理解了下面結(jié)合附圖的詳細介紹之后，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員本發(fā)明的特性、目的和優(yōu)點將變得更加明顯。
I.硬件元件和互連A.磁帶磁頭模塊本發(fā)明的一個方案涉及用在例如磁帶磁頭中具有復(fù)合空氣支撐表面的讀/寫模塊。作為一個例子，讀/寫模塊可以通過在圖1-4中所示的模塊100來實施。圖1是模塊100的透視圖，圖2是模塊100的頂視圖，圖3是模塊100的前視圖，圖4是模塊100沿圖3的線4-4的剖面圖。模塊100包括復(fù)合空氣支撐表面102、襯底104、芯片106以及擋板108。作為一個例子，襯底104和芯片106都由N58 AlTiC制成。襯底104具有包括第一部分112和第二部分114的襯底空氣支撐表面110。襯底104還具有底面116、前面118、背面120、第一側(cè)面122、第二側(cè)面124以及芯片接受槽126。芯片106具有芯片空氣支撐表面128、底面130(在圖3和4中顯示得更清楚)、芯片106的前面132、芯片空氣支撐表面128的前面133、背面134、第一側(cè)面136和第二側(cè)面138。襯底空氣支撐表面110和芯片空氣支撐表面128一起形成復(fù)合空氣支撐表面102。芯片106還具有第一前角139a(在圖2中顯示得更清楚)、第二前角139b、第一后角139c以及第二后角139d。芯片106還具有靠近芯片106的前面132的有源元件140(在圖2和4中顯示得更清楚)。因此，芯片106可以稱作有源元件芯片。在芯片106中的有源元件140包括，例如，八個讀出器、八個寫入器以及兩個伺服元件。但是，有源元件140包括更多或更少數(shù)量的讀出器、寫入器以及伺服元件。讀出器可以是，例如，磁電阻(MR)元件。讀出器也稱做傳感器。擋板108具有擋板空氣支撐表面141、前面142和背面144，擋板108的背面144附著在芯片106的前面132。有源元件140的電引線(未示出)連接到在擋板108下面的芯片106的前面132上的焊盤145上。為了提供到有源元件140的連接，在芯片106上提供的焊盤145的數(shù)量大于在圖3中所示的焊盤145的數(shù)量。
襯底104從襯底104的第一側(cè)面122到襯底104的第二側(cè)面124的長度可以是，例如，大約22.5mm。襯底從襯底104的底面116到襯底104的空氣支撐表面110的高度可以是，例如，大約2.5mm。從襯底104的前面118到襯底104的背面120的距離(襯底104的寬度)可以是，例如，大約2.0mm。襯底104還可以包括具有面148的第一前突出146和具有面152的第二前突出150。從第一前突出146的面148和第二前突出150的面152到襯底104的背面120的距離可以是，例如，大約2.75mm。襯底104的空氣支撐表面110具有背邊緣154。從襯底104的前面118到在襯底104上的空氣支撐表面110的背邊緣154的距離可以是，例如，大約0.63mm，在另一個例子中可以是，例如，大約0.80mm。但是，也可以采用其它距離。
模塊100所用的磁帶可以是，例如，大約1.27cm(.5英寸)寬。但是，也可以使用不同寬度的磁帶，如果需要的話，可以調(diào)整襯底104的寬度，以適應(yīng)不同的磁帶寬度。
從芯片106的第一側(cè)面136到芯片106的第二側(cè)面138的芯片106的長度為，例如，大約6.8mm。從芯片106的底面130到芯片106的空氣支撐表面128的芯片106的厚度為，例如，大約550±15μm。從芯片106的前面132到背面134的距離(芯片106的寬度)為，例如，大約2.0mm。因此，在芯片106的底面130上的粘結(jié)面積為大約6.8mm乘以大約2.0mm。芯片106的空氣支撐表面128具有背邊緣156。從芯片106的前面132到芯片106上的空氣支撐表面128的背邊緣156的距離為，例如，大約0.63mm，在另一個例子中可以為，例如，大約0.80mm。但是，也可以采用其它距離。從擋板108的前面142到背面144的距離為，例如，大約0.225mm。
在圖示的例子中所示的模塊100中，芯片106具有基本平行于芯片106的空氣支撐表面128和襯底104的空氣支撐表面110的尾表面157。同樣的，襯底104具有尾表面158，尾表面158具有與芯片接受槽126的第一側(cè)面166的后部相鄰的第一部分159和與芯片接受槽126的第二側(cè)面168的后部相鄰的第二部分160。襯底104的尾表面158基本與芯片106的尾表面157共面。尾表面157、158不必平行于空氣支撐表面128、110。芯片106的尾表面157位于芯片106的空氣支撐表面128與芯片106的背面134之間，并且位于定位在芯片106的空氣支撐表面128與芯片106的底面130之間的平面中。同樣的，襯底的尾表面158位于襯底104的空氣支撐表面110與襯底104的后面120之間?？梢酝ㄟ^下面討論的去除復(fù)合空氣支撐表面102的基本為矩形的后部的無錐形研磨操作(taperless grind operation)形成芯片106的尾表面157和襯底104的尾表面158。芯片尾表面157和襯底尾表面158可以距芯片106的空氣支撐表面128定義的平面，例如，大約0.18mm。從芯片106的背面134到芯片106的尾表面157的前邊緣161以及從襯底104的背面120到襯底104的尾表面158的前邊緣162的距離可以為，例如，大約1.75mm。
如顯示得更清楚的圖3-4所示，在襯底104中的芯片接受槽126在襯底104的前面118具有前面163，在襯底104的背面120具有背面164，第一側(cè)面166，第二側(cè)面168以及粘結(jié)表面170。芯片接受槽126還具有靠近芯片接受槽126的第一側(cè)面166的第一側(cè)面槽172以及靠近芯片接受槽126的第二側(cè)面168的第二側(cè)面槽174。第一側(cè)面槽172具有底部176，第二側(cè)面槽174具有底部178。選擇芯片接受槽126的深度，從而在模塊100可能面臨的整個溫度和濕度范圍內(nèi)，芯片106的空氣支撐表面128基本對準襯底104的空氣支撐表面110，而不管粘合劑的膨脹或收縮以及芯片106的厚度的公差變化。在所示的例子中，當芯片106放在芯片接受槽126中時，芯片106的背面134對準芯片接受槽126的背面164。但是，芯片106不必要擴展到芯片接受槽126的背面164。從芯片接受槽126的第一側(cè)面166到芯片接受槽126的第二側(cè)面168的芯片接受槽126的長度可以為，例如，大約7.0mm，并且，例如，位于22.5mm長的襯底104的中間。芯片接受槽126從芯片接受槽126的前面163到芯片接受槽126的背面164的寬度可以為，例如，大約2.0mm。從襯底104的空氣支撐表面110到芯片接受槽126的粘結(jié)表面170的距離可以為，例如，大約580±15μm。從襯底104的空氣支撐表面110到第一側(cè)面槽172的底部176和第二側(cè)面槽174的底部178的距離可以為，例如，0.65mm。
襯底104的空氣支撐表面110的第一部分112與芯片接受槽126的第一側(cè)面166相鄰，襯底104的空氣支撐表面110的第二部分114與芯片接受槽126的第二側(cè)面168相鄰。芯片106插入到襯底104中的芯片接受槽126中，芯片106的空氣支撐表面128基本對準襯底104的空氣支撐表面110，芯片106的背面134基本對準襯底104的背面120。
粘合劑層180(在圖3和4中顯示得更清楚)附著在芯片接受槽126的粘結(jié)表面170和芯片106的下表面130。作為例子，粘合劑層180可以紫外線硬化。此外，粘合劑層180填充第一側(cè)面槽172和/或第二側(cè)面槽174的至少一部分。
B.用于將芯片與襯底對準并粘結(jié)的設(shè)備本發(fā)明的另一方面涉及將芯片106與襯底104對準并粘結(jié)，以形成復(fù)合空氣支撐表面102的設(shè)備。該設(shè)備可以稱作粘結(jié)設(shè)備、粘結(jié)機器或固定設(shè)備。作為例子，該設(shè)備可以由圖5中所示的設(shè)備500實現(xiàn)。圖5是設(shè)備500的透視圖，圖6和6A是設(shè)備500切掉一部分的局部透視圖，圖7是設(shè)備500的拾取卡盤502的底部透視圖。設(shè)備500包括具有襯底座506(在圖6A中顯示得更清楚)的殼體504。在圖6中，顯示出襯底104在襯底座506中，在圖6A中，顯示出沒有襯底104的襯底座506。襯底座506具有后表面508a、508b、508c、508d(可以稱作基準面(datum)或限位器(stop))、底部510、前邊緣511以及側(cè)面512(在圖6A中顯示得更清楚)。在可選實施例中，襯底座506可以有一個、兩個、三個或五個甚至更多后表面。設(shè)備500還包括在殼體504上可滑動安裝的襯底前夾具514(在圖6中顯示得更清楚)，用于在襯底座506中選擇性的固定襯底104，以及在殼體504上可滑動安裝的襯底側(cè)夾具516(在圖6和6A中顯示得更清楚)，用于在襯底座506中選擇性的固定襯底104。設(shè)備500還包括可滑動安裝在殼體504上的對準臂518(如圖5和6所示)。拾取卡盤502(在圖5和7中顯示得更清楚)可滑動安裝在對準臂518上。拾取卡盤502具有底面520(如圖7所示)。第一對準腳522和第二對準腳524(如圖7所示)安裝在拾取卡盤502上，并突出于拾取卡盤502的底面520。第一對準腳522具有底面526，第二對準腳524具有底面528。在可選實施例中，可以使用多于兩個對準腳。例如，使用四個對準腳。
第一光纖紫外線光導(dǎo)530(在圖5中顯示得更清楚)安裝在殼體504上。第一光纖紫外線光導(dǎo)530的第一端532靠近大約在襯底座506的底部510的上方2mm的襯底座506的前邊緣511。第一光纖紫外線光導(dǎo)530的第二端534連接到紫外線光源(未示出)。同樣的，第二光纖紫外線光導(dǎo)536也安裝在殼體504上。第二光纖紫外線光導(dǎo)536的第一端538靠近大約在襯底座506的底部510的上方2mm的襯底座506的前邊緣511，第二光纖紫外線光導(dǎo)536的第二端540連接到紫外線光源(未示出)。第三光纖紫外線光導(dǎo)542也安裝在殼體504上。第三光纖紫外線光導(dǎo)542的第一端544靠近襯底座506的后表面508b、508c，第三光纖紫外線光導(dǎo)542的第二端546連接到紫外線光源。紫外線光導(dǎo)也稱作棒(wand)。
拾取卡盤502的底面520(如圖7所示)具有連接到真空源(未示出)的孔548，用于在拾取卡盤502的底面520上固定芯片106的空氣支撐表面128。另外，在殼體504中形成具有接受芯片106的槽552的芯片座550(在圖6中顯示得更清楚)，用于在拾取卡盤502拾取芯片106之前，在y方向(也稱作第一方向)對準芯片106并固定芯片106。芯片座550具有連接到真空源的孔554，用于在芯片座550上固定芯片106。
設(shè)備500還包括在圖8中所示的粘合劑分配器556和基座557?；?57固定在殼體504上。粘合劑分配器556具有分配粘合劑的孔558(也稱作開口)。粘合劑分配器556安裝在固定在分配器支架561上的第一支架臂559和第二支架臂560上。粘合劑分配器556可以選擇性地連接到氣壓源(未示出)，將粘合劑擠出粘合劑分配器556的孔558。作為例子，氣管(未示出)可以連接到粘合劑分配器，用來從氣壓源提供氣壓將粘合劑擠出孔558。粘合劑分配器556安裝在操作機構(gòu)(未示出)，用于在襯底104中的芯片接受槽126上移動在粘合劑分配器556中的孔558，在芯片接受槽126中沉積粘合劑。作為例子，三個電操作機構(gòu)安裝到分配器支架561上，用于在x、y、z方向移動粘合劑分配器556。x方向稱作第二方向，y方向稱作第一方向，z方向稱作第三方向。
例如，通過將氣壓源連接到安裝在或形成在對準臂518上的氣缸(未示出)，實現(xiàn)對準臂518的移動。作為例子，使用氣管將空氣從空氣壓縮機輸送到氣缸。氣壓可以加在氣缸的一側(cè)，從而沿第一方向移動氣缸和對準臂518，氣壓也可以加在氣缸的另一側(cè)，從而沿相反方向移動氣缸和對準臂518。例如，可以用氣壓以相同的方式移動襯底前夾具514和襯底側(cè)夾具516。可以采用軸承(未示出)，以利于對準臂518平穩(wěn)的移動。例如，采用通過回轉(zhuǎn)臂(pivot arm)564連接到拾取卡盤502的氣囊562實現(xiàn)拾取卡盤502的垂直移動。氣囊562連接到氣壓源(未示出)，用于對氣囊562充氣和放氣。例如，通過向氣囊562中壓入空氣使拾取卡盤502向下移動，通過抽出氣囊562中的空氣使拾取卡盤502向上移動?？梢圆捎脷怏w管道、閥門、開關(guān)、歧管和壓力調(diào)節(jié)器(未示出)將氣壓源(或多個氣壓源)連接到對準臂518、氣囊562、襯底前夾具514、襯底側(cè)夾具517、在拾取卡盤502的底面520中的孔548、在芯片座550中的孔554以及粘合劑分配器556。例如，氣壓源可以提供正氣壓和/或負氣壓(形成真空源)。處理器，例如，便攜計算機可以連接到氣壓源、閥門、操作機構(gòu)，用來控制設(shè)備500的工作?；蛘撸梢允褂秒姴僮鳈C構(gòu)移動對準臂518、拾取卡盤502、襯底前夾具514、襯底側(cè)夾具516。
如下面所討論的，通過使設(shè)備的一部分在特定的位置接觸襯底104的空氣支撐表面110，停止芯片106的垂直移動，用設(shè)備500機械地實現(xiàn)芯片106的空氣支撐表面128的平面與襯底104的空氣支撐表面110的平面的對準。為了保持最佳性能，可以周期性地重新對準固定設(shè)備500，并在兩次使用之間使用自動化(或手工)的固定設(shè)備清潔程序，清潔固定設(shè)備500。
II.操作除了上述各種硬件實施例之外，本發(fā)明的另一方案涉及將芯片嵌入到襯底中，形成復(fù)合空氣支撐表面的方法，可以用在磁帶磁頭中。在襯底中嵌入芯片也可以稱作芯片與襯底的合并(merging)。
操作的全部程序為了容易說明，而不是想要限制，參照讀/寫模塊100和上述設(shè)備500介紹本發(fā)明的方法方面。在圖9A和9B中示出了本發(fā)明的方法方面的例子，示出了將芯片106嵌入到襯底104中，形成復(fù)合空氣支撐表面102的方法的程序900。
程序900從為與芯片106中的有源元件140相鄰的芯片106加上擋板108的操作902開始。擋板108加在芯片的前面132。但是，例如包括減少在有源元件140上的磁帶磨損的擋板108不是必需的。程序900還包括在進行下面要討論的對準操作914之前，研磨芯片106，在芯片106上形成空氣支撐表面128的操作904。程序900還包括在操作906中研磨芯片106的下表面130，在下表面130上產(chǎn)生足夠的表面粗糙度，以增加粘合劑的可靠性和粘結(jié)強度(下面討論)。還可以在進行下面要討論的在芯片接受槽126中沉積粘合劑的操作916之前，進行研磨在襯底104中的芯片接受槽126的操作908。程序900還可以包括在進行下面要討論的在芯片接受槽126中沉積粘合劑的操作916之前，研磨襯底104，在襯底104上形成空氣支撐表面110的操作910。作為例子，可以在研磨襯底104中的芯片接受槽126之后研磨襯底104的空氣支撐表面110，以避免如果在研磨襯底104的空氣支撐表面110之后研磨襯底104中的芯片接受槽126所引起的空氣支撐表面110的變形。在一個例子中，襯底104中的芯片接受槽126拋光到與芯片106的空氣支撐表面128相同的Ra，可以是，例如，大約50Ra。
在操作912中，在固定位置固定襯底104。作為例子，通過襯底前夾具514和/或襯底側(cè)夾具516對襯底施壓，可以將襯底104固定在襯底座506中，從而將襯底104推向襯底座506的后表面508a、508b、508c、508d以及側(cè)面512。在某些實施例中，在襯底座506的底部510具有孔(未示出)，并且從孔中抽出空氣，從而在襯底座506的底部510上固定襯底104的底部116。真空源連接到孔，從孔中抽出空氣。
程序900還包括在y方向(稱作第一方向)將芯片106對準襯底104中的芯片接受槽126的操作914?？梢栽诔练e粘合劑(下面討論)的操作916之前或之后進行在y方向芯片106的操作914。當從芯片106的第一側(cè)面136到芯片接受槽126的第一側(cè)面166的距離和從芯片106的第二側(cè)面138到芯片接受槽126的第二側(cè)面168的距離大致相等時，芯片106在y方向與芯片接受槽126對準。因為從芯片106的第一側(cè)面136到第二側(cè)面138的距離稍稍小于芯片接受槽126的第一側(cè)面166到第二側(cè)面168的距離，所以當隨后將芯片106壓入芯片接受槽126中的粘合劑中時，芯片106可以放入芯片接受槽126中(在下面的操作922中討論)。作為例子，通過將芯片106放入芯片座550中的槽552可以在y方向?qū)市酒?06。按規(guī)定尺寸制作并定位槽552，從而當芯片106放入槽552中時，芯片106的第一側(cè)面136從芯片接受槽126的第一側(cè)面166在y方向距芯片接受槽126的中心大約0.1mm，芯片106的第二側(cè)面138從芯片接受槽126的到第二側(cè)面168在y方向距芯片接受槽126的中心大約0.1mm。通過將芯片座550中的孔554連接到真空源，將空氣從芯片座550中的孔554抽出，可以將芯片106固定在槽552中的位置。
在操作916中，粘合劑沉積在襯底104中的芯片接受槽126中。通過對粘合劑分配器556中的粘合劑施加壓力，使粘合劑從粘合劑分配器556中的孔558中流出，并通過在芯片接受槽126上移動粘合劑分配器556中的孔558，同時粘合劑從孔558中流出，完成操作916。在一個例子中，在芯片接受槽126的粘結(jié)表面170上所沉積的粘合劑的厚度至少為5微米。但是，可以使用更小或更大的粘結(jié)劑厚度。在某些實施例中，粘合劑是可以紫外線硬化的氰基丙烯酸鹽粘合劑。但是，粘合劑不一定是可以紫外線硬化的。而且，粘合劑也不一定是氰基丙烯酸鹽粘合劑。在一個例子中，粘合劑是由Loctite Corporation制造的產(chǎn)品編號4303的粘合劑。Loctite 4303不需要擠壓要粘結(jié)的部件。也可以采用Loctite Corporation的其它粘合劑，例如，型號4302或4205，或者可以得到的其它來源的粘合劑。在可選擇實施例中，可紫外線硬化的粘合劑可以只放在靠近芯片接受槽126的粘結(jié)表面170的四角的位置，從而在適當?shù)奈恢霉潭ㄐ酒?06，然后，在芯片106的底面130和芯片接受槽126的粘結(jié)表面170之間可以加入更強的粘合劑，以增加粘接強度和可靠性。
粘合劑的濕度特性影響模塊100的功能性和可靠性。粘合劑通常在硬化時收縮，在受潮時膨脹。粘合劑的厚度越大，由于受潮引起的膨脹的量越大。Loctite 4303暴露在提高的溫度和濕度下對水分的吸附較低，在0.25％和0.78％重量比之間。在35℃、95％R.H.(相對濕度)下測量Loctite 4303顯示出0.035mm/mm的低濕度膨脹。吸附的水使粘合劑膨脹，通過使粘合劑厚度增加3.5±0.4％增加芯片106的空氣支撐表面128的突出量。對于60μm厚的粘合劑，膨脹為2.1±0.2μm。粘合劑膨脹還會降低粘合劑的內(nèi)聚強度。而且，水分會沿粘合劑與襯底104和/或芯片106之間的接觸面擴散，降低粘合劑的粘結(jié)強度。粘合劑的濕度特性是很重要的，因為如果進行下面要討論的無錐形研磨操作936，模塊100會接觸水。此外，用在數(shù)據(jù)存儲行業(yè)中的磁帶磁頭也暴露在各種環(huán)境條件中，其中也包括濕度和溫度的變化。
襯底104和芯片106之間的粘結(jié)強度是影響模塊100的功能性和穩(wěn)定性的另一個重要特性。襯底104和芯片106之間的粘結(jié)斷裂力最好足夠大，以防止(或最小化)在模塊100處理期間和當模塊100在壽命期中暴露在環(huán)境條件中，例如，濕度和溫度變化時，粘結(jié)的移動或退化。希望根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的模塊100具有密集斷裂力分布。例如，通過保持襯底104固定，而對芯片106施加假剪切力，直到粘結(jié)斷裂，來測量斷裂力。
使芯片106的底面130和芯片插入槽126的粘接面170足夠粗糙，以改善粘接的粘結(jié)強度和濕度特性。通常，研磨芯片106的底面130以使表面盡可能粗糙，而不會導(dǎo)致芯片106過多的磨損或使芯片106的空氣支撐表面128過度彎曲。通過用例如6μm的金剛石研磨漿研磨芯片106的底面130，產(chǎn)生在大約70Ra和大約205Ra之間、平均為大約130Ra的表面粗糙度，來改善粘接強度。作為另一個例子，通過研磨芯片插入槽126的粘接面170，產(chǎn)生N5-N6的表面粗糙度，為0.8μm Ra到1.6μm Ra，來改善粘接強度。
程序900還包括從拾取卡盤502的底面520中的孔548抽出空氣，拾取芯片106并在拾取卡盤502的底面520上固定芯片106的空氣支撐表面128。通過拾取卡盤502拾取芯片106，以通過移動對準臂518移動芯片106。在操作920中(下面討論)，對準臂518可以在x方向(也稱作第二方向)移動，在x方向?qū)⑿酒?06與襯底104中的芯片接受槽126對準。芯片106固定在拾取卡盤上，直到完成紫外線硬化(下面討論)。為了從孔548中抽出空氣，真空源(未示出)通過氣管(未示出)連接到孔548。真空源可以采用用于從芯片座550中的孔554中抽出空氣的同一個真空源或者不同的真空源。為了用拾取卡盤502拾取芯片106，在當拾取卡盤502拾取芯片106時或之前，真空源與芯片座550中的孔554分離。當在對準臂518上的拾取卡盤502拾取芯片106時，芯片106在y方向保持對準。
在操作920中，芯片106在x方向與襯底104中的芯片接受槽126對準。通過將芯片106的背面134與襯底104的背面120充分對準，或者通過將芯片106的空氣支撐表面128的前面133與芯片接受槽126的前面163充分對準，將芯片106在x方向與襯底104中的芯片接受槽126對準。例如，通過用拾取卡盤502拾取芯片106，然后在襯底104上移動拾取卡盤502和芯片106，直到芯片106的背面134接觸襯底座506的后表面508b、508c將芯片106在x方向與襯底104對準。因為襯底104已經(jīng)在操作912中固定在襯底座506上，所以襯底104的背面120也接觸襯底座506的后表面508b、508c(以及后表面508a、508d)。
程序900還包括將芯片106擠壓到襯底104的芯片接受槽126中的粘合劑的操作922。通過降低拾取卡盤502，同時以芯片106的空氣支撐表面128基本平行于襯底104的空氣支撐表面110的方式在拾取卡盤502的底面520上固定芯片106，來完成擠壓操作922。作為例子，在擠壓操作922中，芯片106只在負z方向壓入粘合劑中。擠壓操作922還包括將粘合劑的一部分擠壓到襯底104中的芯片接受槽126中的多個槽172、174中。在將芯片106壓入粘合劑中時，芯片106的底面130將粘合劑擠壓到多個槽172、174中。提供多個槽172、174，從而多余的粘合劑可以流入槽172、174中，而不是流到復(fù)合空氣支撐表面102上。
程序900還包括檢測何時芯片106的空氣支撐表面128在z方向相對于襯底104的空氣支撐表面110基本上具有所需的突出量的操作924。z方向也稱作第三方向。z方向垂直于芯片106的空氣支撐表面128，并且所希望的芯片106的空氣支撐表面128的突出量相對于襯底104的空氣支撐表面110可以為負、正或零。通過檢測當?shù)谝粚誓_522的底面526和第二對準腳524的底面528接觸襯底104的空氣支撐表面110時，完成檢測操作924。襯底104的空氣支撐表面110用作確定芯片106的空氣支撐表面128在z方向基本上具有所需的突出量時的基準面。選擇第一對準腳522和第二對準腳524從拾取卡盤502的底面520伸出的距離，從而當芯片106的空氣支撐表面128在z方向基本上具有所需的突出量時，第一對準腳522的底面526和第二對準腳524的底面528接觸襯底104的空氣支撐表面110。
在操作926中，根據(jù)檢測到的芯片106的空氣支撐表面128在z方向相對于襯底104的空氣支撐表面110基本上具有所需的突出量，停止將芯片106壓入粘合劑中。當?shù)谝粚誓_522的底面526和第二對準腳524的底面528接觸襯底104的空氣支撐表面110時，第一對準腳522和第二對準腳524防止拾取卡盤502進一步下降，從而防止芯片106被進一步壓入粘合劑中。
芯片106的空氣支撐表面128相對于襯底104的空氣支撐表面110的突出量是關(guān)于模塊100的性能和可靠性的重要參數(shù)。初始的突出量受元件的尺寸公差和芯片106相對于襯底104中的芯片接受槽126的對準的影響。突出量的長期變化主要由溫度和濕度的影響引起。根據(jù)模塊100所希望的性能特性，為了能夠?qū)Υ艓нM行讀寫，芯片106的空氣支撐表面128必須在模塊100所希望的性能特性規(guī)定的突出量公差內(nèi)與襯底104的空氣支撐表面110對準。例如，當芯片106的空氣支撐表面128在大約-4μm和大約+11μm的范圍內(nèi)與襯底104的空氣支撐表面110對準時，通常不會增加讀出和寫入數(shù)據(jù)的誤碼率。負數(shù)(例如，-4μm)表示芯片106的空氣支撐表面128低于襯底104的空氣支撐表面110，正數(shù)(例如，+11μm)表示芯片106的空氣支撐表面128高于襯底104的空氣支撐表面110。由于Wallace間隔損耗(spacing losses)，突出量太低(其中芯片106的空氣支撐表面128低于襯底104的空氣支撐表面110)會導(dǎo)致模塊中的伺服、讀出器和寫入器信號的降低和/或損失。突出量太高(其中芯片106的空氣支撐表面128高于襯底104的空氣支撐表面110)會導(dǎo)致過多的磁帶磨損或損壞或者伺服信號損失。通常，當芯片106的空氣支撐表面128在z方向在大約-4μm和大約+11μm的范圍內(nèi)與襯底104的空氣支撐表面110對準時，空氣支撐表面128、110是基本對準的。
作為例子，當芯片106的空氣支撐表面128在襯底104的空氣支撐表面110上面大約2微米時，芯片106的空氣支撐表面128在z方向基本上具有所需的突出量。在該例子中，芯片106的空氣支撐表面128位于襯底104的空氣支撐表面110上面大約2微米，以允許當用紫外線光初始硬化之后的連續(xù)硬化粘合劑期間，芯片106的空氣支撐表面128可能的降低。但是，芯片106的空氣支撐表面128在z方向襯底104的空氣支撐表面110上方所希望的突出量可以大于或小于2微米，或者低于襯底104的空氣支撐表面110，或者空氣支撐表面128、110共面。因為本發(fā)明允許在襯底104中精確定位芯片106，以產(chǎn)生所希望的突出量，所以不需要對復(fù)合空氣支撐表面102進行高成本的研磨。
芯片106的空氣支撐表面128相對于襯底104的空氣支撐表面110的突出量在芯片106的第一前角139a(如圖2所示)用P2表示，在芯片106的第二前角139b用P3表示，在芯片106的第一后角139c用P1表示，在芯片106的第二后角139d用P4表示。在前角139a-b的突出量P2和P3比后角139c-d的突出量P1和P4更重要，因為通過無錐形研磨操作(下面討論)可以在后面從復(fù)合空氣支撐表面102去除后角139c-d。如果需要，可以用激光干涉儀(例如，從ZygoCorporation得到的)測量突出公差。但是，當用襯底104的空氣支撐表面110作為檢測芯片106的空氣支撐表面128在z方向基本上具有所需的突出量的基準面(參考面)時，因為當?shù)谝粚誓_522和第二對準腳524接觸襯底104的空氣支撐表面110時存在所希望的突出量，所以不需要測量公差。使用基準面比分別測量突出量P1、P2、P3和P4并且調(diào)整芯片106的位置要快。
程序900還包括在芯片106的空氣支撐表面128在z方向相對于襯底104的空氣支撐表面110基本上具有所需的突出量、并且芯片106在x和y方向與襯底104中的芯片接受槽126基本對準的情況下固定芯片106的操作928。由于拾取卡盤502的底面520的方向，在固定操作928期間，芯片106的空氣支撐表面128與襯底104的空氣支撐表面110基本平行。在操作930中，在芯片106的空氣支撐表面128在z方向相對于襯底104的空氣支撐表面110基本上具有所需的突出量、并且芯片106在x和y方向與襯底104中的芯片接受槽126基本對準的情況下，硬化粘合劑將芯片106的底面130與襯底104中的芯片接受槽126的粘結(jié)表面170粘結(jié)。在硬化操作930期間，芯片106被牢固的固定，以防止粘合劑在硬化時的收縮將芯片106向下拉，并保持芯片106的空氣支撐表面128平行于襯底104的空氣支撐表面110。
硬化操作930包括在粘合劑上采用至少一個紫外線光源照射規(guī)定的時間段，例如15秒。作為例子，紫外線光源可以使用可調(diào)亮度的200瓦的紫外線燈(未示出)。從紫外線光導(dǎo)的端部，例如，第一光纖紫外線光導(dǎo)530的第一端532，輸出的光能可以是，例如，從紫外線燈輸出的光能的五分之一。最佳紫外線光亮度是所用粘合劑類型的函數(shù)，并且調(diào)節(jié)到不會燒焦粘合劑的外表面，而又足以透入粘合劑中的亮度。可以調(diào)整暴露時間大于或小于15秒。施加所希望強度的紫外線光規(guī)定的時間段迅速實現(xiàn)粘結(jié)和固定芯片106的位置，但是，對于許多粘合劑(例如Loctite 4303粘合劑)，并沒有完全硬化粘合劑。粘結(jié)強度通常至少在30天內(nèi)不斷增加。在紫外線硬化之后，由于襯底104和芯片106的制造公差，在芯片接受槽126的粘結(jié)表面170與芯片106的底面130之間的粘合劑的厚度可能變化，例如，從大約5μm到大約60μm，名義上大約30μm。
作為例子，硬化操作930包括在靠近芯片106的前面132的粘合劑上采用至少第一紫外線光源照射規(guī)定的時間段，并且在靠近芯片106的背面134的粘合劑上采用至少第二紫外線光源照射規(guī)定的時間段。在一個例子中，來自第一光纖紫外線光導(dǎo)530的第一端532的紫外線光和來自第二光纖紫外線光導(dǎo)536的第一端538的紫外線光照射靠近芯片106的前面132的粘合劑規(guī)定的時間段，來自第三光纖紫外線光導(dǎo)542的第一端544的紫外線光照射靠近芯片106的背面134的粘合劑規(guī)定的時間段。
在可選實施例中，硬化操作930還包括在適于粘合劑的溫度和時間段內(nèi)加熱粘合劑，以進一步硬化粘合劑。作為例子，模塊100可以放在烘箱中進一步硬化粘合劑?？梢赃x擇加熱粘合劑的溫度和加熱的持續(xù)時間，以達到所希望的粘結(jié)強度，同時避免任何其它粘合劑粘結(jié)的退化(例如，芯片106和擋板108之間的粘結(jié))。作為例子，加熱粘合劑的溫度可以從大約50℃到大約80℃，加熱粘合劑的持續(xù)時間可以從大約1小時到大約48小時?？梢愿鶕?jù)粘合劑的特性確定加熱溫度。雖然加熱粘合劑可以作為硬化操作930的一部分來進行，但是在其它可選擇的實施例中，粘合劑的加熱另外的硬化操作中進行，例如，可以在研磨操作936(下面討論)之后進行。可以考慮粘合劑和工藝特性來確定是否需要進行熱硬化，并確定將加熱硬化作為硬化操作930的一部分和/或另外的后續(xù)硬化操作的一部分來進行。在另一個可選實施例中，硬化操作930還包括粘合劑的空氣和/或厭氧硬化。根據(jù)在硬化操作930中硬化進行的程度，在硬化操作930之后，粘合劑可以部分硬化或者完全硬化。
在硬化操作930之后，程序900還包括停止從拾取卡盤502的底面520中的孔548中抽氣，從拾取卡盤502上釋放芯片106的操作930。還是在硬化操作930之后，程序900還另外包括例如通過停止通過襯底前夾具514和襯底側(cè)夾具516對襯底104施壓，停止在襯底座506中夾緊襯底104的操作934。
在硬化操作930之后，(并且在從襯底座506和拾取卡盤502上釋放模塊100之后)，程序900還包括研磨襯底104和芯片106，去除包括在襯底104的背面120上的復(fù)合空氣支撐表面102的一部分的復(fù)合空氣支撐表面102的后部的操作936。被去除的復(fù)合空氣支撐表面102的部分可以是，例如，基本呈矩形。該操作936稱作無錐形研磨操作。(但是，通過研磨產(chǎn)生的表面不必是無錐形的。)更具體地，無錐形研磨操作936包括研磨掉襯底104和芯片106的空氣支撐表面110、128的一部分，產(chǎn)生芯片106的尾表面157和襯底104的尾表面158。芯片106的尾表面157和襯底104的尾表面158基本共面。研磨掉的部分從襯底104的第一側(cè)面122到襯底104的第二側(cè)面124的長度為，例如大約22.5mm長乘以大約1.75mm寬(從襯底104的背面120到襯底104的尾表面158的前邊緣162和從芯片106的背面134到芯片106的尾表面157的前邊緣161)乘以大約180μm深(從襯底104的空氣支撐表面110到襯底104的尾表面158)。
在芯片106和襯底104已經(jīng)粘結(jié)并通過紫外線曝光部分硬化之后，在無錐形研磨操作936之前，它們可以置于環(huán)境條件下，(例如，～20℃和＜30％R.H.)，一段時間，例如24小時。在無錐形研磨操作936期間，模塊100暴露在液體冷卻劑中的水中。冷卻劑中的水影響粘結(jié)強度，并且還能夠引起由于粘合劑吸附液體引起的粘合劑膨脹。在無錐形研磨操作936之后，粘結(jié)強度會下降，例如，大約40％，并且粘接強度的標準偏差會增加，例如，大約38％。另外，在無錐形研磨操作936之后，芯片106的空氣支撐表面128的突出量會增加，例如，平均大約0.9μm。而且，由于在無錐形研磨操作936期間的運動，某些粘結(jié)可能會失效。在某些實施例中，在進行無錐形研磨操作936之前，可以進行額外的紫外線硬化或加熱硬化，以減少在無錐形研磨操作936期間產(chǎn)生的失效粘結(jié)的數(shù)量。
III.其它實施例雖然在上述公開中顯示了許多本發(fā)明的示例性實施例，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然可以作出各種變化和修改而不脫離由附帶的權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍。此外，雖然以單數(shù)形式介紹或聲明本發(fā)明的元件，但是復(fù)數(shù)也是可能的，除非明確陳述限定為單數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種具有復(fù)合空氣支撐表面的磁帶磁頭讀/寫模塊，該模塊包括具有空氣支撐表面、前面、背面和芯片接受槽的襯底，其中芯片接受槽具有在襯底的前面的前面、在襯底的背面的背面、第一側(cè)面、第二側(cè)面和粘結(jié)表面，并且其中襯底的空氣支撐表面具有與芯片接受槽的第一側(cè)面相鄰的第一部分和與芯片接受槽的第二側(cè)面相鄰的第二部分；以及具有空氣支撐表面、下表面、前面、背面以及有源元件的芯片，其中有源元件靠近芯片的前面，并且其中芯片插入到襯底中的芯片接受槽中，芯片的空氣支撐表面基本對準襯底的空氣支撐表面，芯片的背面基本對準襯底的背面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的模塊，還包括附著在芯片接受槽的粘結(jié)面和芯片的底面上的紫外線硬化粘合劑層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的模塊其中在襯底中的芯片接受槽具有靠近芯片接受槽的第一側(cè)面的第一側(cè)面槽和靠近芯片接受槽的第二側(cè)面的第二側(cè)面槽；并且其中粘合劑層填充第一側(cè)面槽和第二側(cè)面槽的至少一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的模塊，其中芯片的空氣支撐表面比芯片的底面更光滑，并且其中襯底的空氣支撐表面比襯底中的芯片接受槽的粘結(jié)表面更光滑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的模塊其中芯片具有基本平行于芯片的空氣支撐表面的尾表面，其中芯片的尾表面位于芯片的空氣支撐表面與芯片的背面之間，并且其中芯片的尾表面位于定位在芯片的空氣支撐表面與芯片的底面之間的平面中；并且其中襯底具有與芯片的尾表面基本共面的尾表面，其中襯底的尾表面位于襯底的空氣支撐表面與襯底的背面之間，并且其中襯底的尾表面具有與芯片接受槽的第一側(cè)面的后部相鄰的第一部分，并且其中襯底的尾表面具有與芯片接受槽的第二側(cè)面的后部相鄰的第二部分。
6.一種具有復(fù)合空氣支撐表面的磁帶磁頭讀/寫模塊，該模塊包括具有空氣支撐表面、前面、背面和芯片接受槽的襯底，其中芯片接受槽具有在襯底的前面的前面、在襯底的背面的背面、第一側(cè)面、第二側(cè)面、粘結(jié)表面、靠近芯片接受槽的第一側(cè)面的第一側(cè)面槽和靠近芯片接受槽的第二側(cè)面的第二側(cè)面槽，并且其中襯底的空氣支撐表面具有與芯片接受槽的第一側(cè)面相鄰的第一部分和與芯片接受槽的第二側(cè)面相鄰的第二部分；具有空氣支撐表面、下表面、前面、背面以及有源元件的芯片，其中有源元件靠近芯片的前面，并且其中芯片插入到襯底中的芯片接受槽中，芯片的空氣支撐表面基本對準襯底的空氣支撐表面，芯片的背面基本對準襯底的背面；以及附著在芯片接受槽的粘結(jié)面和芯片的底面上的紫外線硬化粘合劑層，其中粘合劑層填充芯片接受槽的第一側(cè)面槽的至少一部分和芯片接受槽的第二側(cè)面槽的一部分。
7.一種將芯片與襯底對準并粘結(jié)，以形成復(fù)合空氣支撐表面的設(shè)備，該設(shè)備包括具有襯底座的殼體，其中襯底座至少具有一個后表面、底部、和側(cè)面；可滑動地安裝在殼體上的至少一個夾具，用于在襯底座中選擇性地固定襯底；可滑動地安裝在殼體上的對準臂；可滑動地安裝在對準臂上的拾取卡盤；安裝在拾取卡盤上的第一對準腳；安裝在拾取卡盤上的第二對準腳；以及安裝在殼體上的至少一個光纖紫外線光導(dǎo)，其中至少一個光纖紫外線光導(dǎo)具有靠近襯底座的第一端，以及設(shè)置成用于連接到紫外線光源的第二端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，其中拾取卡盤具有底面，底面具有連接到真空源的第一孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備，還包括在殼體中形成的芯片座，其中芯片座具有連接到真空源的第二孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，其中至少一個夾具包括可滑動地安裝在殼體上的襯底前夾具，用于在襯底座中選擇性地固定襯底，以及可滑動地安裝在殼體上的襯底側(cè)夾具，用于在襯底座中選擇性地固定襯底。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，還包括安裝在殼體上的基座；以及安裝在基座上的粘合劑分配器。
12.一種用于在預(yù)研磨的襯底中嵌入預(yù)研磨的芯片以形成用于磁帶磁頭的復(fù)合空氣支撐表面的設(shè)備，該設(shè)備包括將襯底固定在固定位置的裝置；在第一方向?qū)⑿酒c襯底中的芯片接受槽對準的裝置；在襯底中的芯片接受槽中沉積粘合劑的裝置；在第二方向?qū)⑿酒c襯底中的芯片接受槽對準的裝置；將芯片壓入襯底中的芯片接受槽中的粘合劑中的裝置；用于檢測何時芯片的空氣支撐表面在第三方向相對于襯底的空氣支撐表面基本上具有所需的突出量的裝置；停止將芯片壓入粘合劑中的裝置；以及在芯片的空氣支撐表面在第三方向基本上具有所需的突出量，并且芯片在第一和第二方向與襯底中的芯片接受槽基本對準時，至少部分硬化粘合劑，將芯片粘結(jié)到襯底上的裝置。
13.在襯底中嵌入芯片以形成復(fù)合空氣支撐表面的方法，該方法包括以下操作在固定位置固定襯底；在第一方向?qū)⑿酒c襯底中的芯片接受槽對準；在襯底中的芯片接受槽中沉積粘合劑；在第二方向?qū)⑿酒c襯底中的芯片接受槽對準；將芯片壓入襯底中的芯片接受槽中的粘合劑中；檢測何時芯片的空氣支撐表面在第三方向相對于襯底的空氣支撐表面基本上具有所需的突出量；根據(jù)芯片的空氣支撐表面在第三方向基本上具有所需的突出量的檢測，停止將芯片壓入粘合劑；以及在第三方向上芯片的空氣支撐表面基本上具有所需的突出量并且芯片在第一和第二方向上基本上與襯底中的芯片接受槽對準的情況下，至少部分硬化粘合劑，將芯片粘結(jié)到襯底上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，還包括在第一方向?qū)⑿酒c襯底中的芯片接受槽對準的操作之前研磨芯片，從而在芯片上形成空氣支撐表面；以及研磨芯片的下表面，在芯片的下表面上產(chǎn)生比芯片的空氣支撐表面更粗糙的表面粗糙度，以增加粘合劑的可靠性。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，還包括在芯片的接受槽中沉積粘合劑的操作之前，研磨襯底中的芯片接受槽；在芯片的接受槽中沉積粘合劑的操作之前，研磨襯底，在襯底上形成空氣支撐表面；以及在硬化操作之后研磨襯底和芯片，去除復(fù)合空氣支撐表面的后部。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的方法其中沉積操作包括擠壓在粘合劑分配器中的粘合劑，使粘合劑從粘合劑分配器中的開口流出；以及在芯片接受槽上移動粘合劑分配器中的開口，同時粘合劑從開口流出；以及其中擠壓操作還包括將一部分粘合劑擠壓到襯底中的芯片接受槽中的至少一個槽中。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中檢測操作包括檢測何時第一對準腳和第二對準腳接觸襯底的空氣支撐表面。
18.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中粘合劑是可以紫外線硬化的氰基丙烯酸鹽粘合劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中所述硬化操作包括用多個紫外線光源在粘合劑上照射規(guī)定的時間。
20.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，還包括至少在擠壓操作期間，從拾取卡盤的底面中的孔中抽出空氣，將芯片的空氣支撐表面固定在拾取卡盤的底面上。
21.在具有被研磨的空氣支撐表面的襯底中嵌入具有被研磨的空氣支撐表面的芯片以形成用于磁帶磁頭的復(fù)合空氣支撐表面的方法，該方法包括以下操作在固定位置固定襯底；在襯底中的芯片接受槽中沉積可以紫外線硬化的粘合劑；在第一和第二方向?qū)⑿酒c襯底中的芯片接受槽對準；將芯片壓入襯底的芯片接受槽中的粘合劑中；檢測何時第一對準腳和第二對準腳接觸襯底的空氣支撐表面，以檢測何時芯片的空氣支撐表面在第三方向相對于襯底的空氣支撐表面基本上具有所需的突出量；根據(jù)第一對準腳和第二對準腳接觸襯底的空氣支撐表面的檢測，停止將芯片壓入粘合劑；以及在第三方向中芯片的空氣支撐表面基本上具有所需的突出量并且芯片在第一和第二方向上基本上與襯底中的芯片接受槽對準的情況下，采用至少一個紫外線光源照射粘合劑，從而至少部分硬化粘合劑，將芯片粘結(jié)到襯底上。
22.在襯底中嵌入有源元件芯片以形成用于磁帶磁頭的復(fù)合空氣支撐表面的方法，該方法包括以下操作靠近有源元件芯片中的有源元件為有源元件芯片附加擋板；研磨有源元件芯片的下表面，以增加粘合劑的可靠性；研磨在有源元件芯片上的空氣支撐表面和擋板；研磨襯底，在襯底中形成芯片接受槽；研磨襯底上的空氣支撐表面；在襯底座中夾緊襯底；在第一方向?qū)⒂性丛酒c襯底中的芯片接受槽對準；擠壓粘合劑分配器中的可紫外線硬化的氰基丙烯酸鹽粘合劑，使粘合劑從粘合劑分配器中的開口流出；在芯片接受槽上移動粘合劑分配器中的開口，同時粘合劑從開口流出，以在襯底中的芯片接受槽中沉積粘合劑；從拾取卡盤的底面中的孔中抽出空氣，將有源元件芯片固定在拾取卡盤上；在第二方向?qū)⒂性丛酒c襯底中的芯片接受槽對準；在第三方向?qū)⒂性丛酒瑝喝胍r底的芯片接受槽中的粘合劑中；將一部分粘合劑擠壓到襯底中的芯片接受槽中的多個槽中；檢測何時第一對準腳和第二對準腳接觸襯底的空氣支撐表面，以檢測何時有源元件芯片的空氣支撐表面在第三方向相對于襯底的空氣支撐表面基本上具有所需的突出量；根據(jù)第一對準腳和第二對準腳接觸襯底的空氣支撐表面的檢測，停止將有源元件芯片壓入粘合劑；以及在第三方向有源元件芯片的空氣支撐表面基本上具有所需的突出量并且有源元件芯片在第一和第二方向上基本上與襯底中的芯片接受槽對準的情況下，采用至少第一紫外線光源對靠近有源元件芯片的前面的粘合劑照射規(guī)定的時間，并且采用至少第二紫外線光源對靠近有源元件芯片的背面的粘合劑照射規(guī)定的時間，從而至少部分硬化粘合劑，將有源元件芯片粘結(jié)到襯底上。
全文摘要
一種在襯底中嵌入芯片，以形成復(fù)合空氣支撐表面的方法和設(shè)備。該方法的例子包括在固定位置固定襯底，在第一方向?qū)⑿酒c襯底中的芯片接受槽對準，在襯底中的芯片接受槽中沉積粘合劑，并且在第二方向?qū)⑿酒c襯底中的芯片接受槽對準。將芯片壓入芯片接受槽中的粘合劑中，直到芯片的空氣支撐表面相對于襯底的空氣支撐表面在第三方向上基本上具有所需的突出量。在芯片的空氣支撐表面在第三方向上基本上具有所需的突出量、并且芯片在第一和第二方向上基本上與芯片接受槽對準的情況下，硬化粘合劑。
文檔編號G11B5/60GK1551109SQ20041003291
公開日2004年12月1日 申請日期2004年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月6日
發(fā)明者阿納雅·P·戴斯芬德, 胡丁·哈米迪, 艾可·E·伊本, 凱文·T·梁, 薩?！·莎赫迪, 艾貝爾·J·泰納, J 泰納, E 伊本, K 莎赫迪, T 梁, 哈米迪, 阿納雅 P 戴斯芬德 申請人:國際商業(yè)機器公司