專利名稱：磁存儲(chǔ)系統(tǒng)中磁頭的靜電放電保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及對(duì)磁存儲(chǔ)系統(tǒng)中磁頭組件的保護(hù)，使這些組件在其處理及組裝期間免于靜電放電引起的損壞；更詳細(xì)地說(shuō)，涉及一種保護(hù)方法，使在磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中實(shí)施磁阻(“MR”)傳感器的磁頭組件免受靜電放電導(dǎo)致的損壞。
MR傳感器是眾所周知的，并且特別適于用作磁換能器中的讀元件，特別是在記錄密度高時(shí)。在計(jì)算機(jī)工業(yè)使用的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，它們被用作薄膜磁頭(“MR磁頭”)中的讀元件，以便檢測(cè)在磁盤(pán)上的記錄信號(hào)。該MR傳感器包括一細(xì)條磁阻材料，該細(xì)條磁阻材料位于一對(duì)薄膜間隙層之間，而薄膜間隙層又夾在一對(duì)薄膜保護(hù)層之間。該MR傳感器是安裝在一個(gè)柔性構(gòu)件末端上的一個(gè)記錄頭的一部分，而該柔性構(gòu)件從一個(gè)致動(dòng)器臂上懸臂伸出，以便相對(duì)于磁盤(pán)表面定位該記錄頭以進(jìn)行讀寫(xiě)操作。這一組件在工業(yè)上經(jīng)常稱作磁頭懸浮架、磁頭懸架或磁頭懸臂組件。
在制造、處理和使用MR磁頭期間遇到的主要問(wèn)題是，在磁頭各個(gè)元件上以及與該磁頭相接觸的其他物體上的靜電電荷的建立及由此產(chǎn)生的所伴隨的雜亂靜電放電。例如，在磁頭的制作和以后的處理期間，由于諸如塑料之類的某些材料的存在而可能產(chǎn)生靜電荷。另外，在有靜電充電電場(chǎng)時(shí)，MR條易于損壞。
對(duì)于MR傳感器，因?yàn)槠鋵?shí)際尺寸相當(dāng)小，所以對(duì)靜電損壞的敏感性特別嚴(yán)重。例如，一個(gè)用于極高記錄密度的MR傳感器具有100埃乘以1.0微米的橫載面或更小。僅幾伏的靜電電壓通過(guò)這樣一個(gè)實(shí)際上很小的電阻器的偶然放電，就足以產(chǎn)生能?chē)?yán)重?fù)p壞或徹底毀壞MR磁頭的電流。MR傳感器所經(jīng)受的損壞性質(zhì)明顯不同，包括由于熔化和蒸發(fā)而使傳感器徹底毀壞?？諝廨S承表面(面對(duì)著磁盤(pán)表面的表面)的污染、由于電擊穿而產(chǎn)生的短路、以及使MR傳感器性能變壞的比較輕微形成損壞。不用說(shuō)，生產(chǎn)率受到不利影響。因?yàn)殪o電電荷可以在磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)裝配期間的任何階段產(chǎn)生，并且只有在接近制造過(guò)程的結(jié)束時(shí)才能真正檢驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)損壞的傳感器，所以靜電產(chǎn)生的損壞導(dǎo)致制造資源的明顯浪費(fèi)。對(duì)于那些在加工期間由于損壞而使性能下降但已經(jīng)通過(guò)制造商的初始接收試驗(yàn)的傳感器，所組裝的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的性能，可靠性和使用壽命是有疑問(wèn)的。
為了防止靜電電荷產(chǎn)生的損壞，需要提供一個(gè)臨時(shí)裝置以電氣短路MR條。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，在過(guò)去提出了幾種方法。在通常指定給本發(fā)明的同一受讓人的1995年11月7日頒發(fā)的美國(guó)專利No.5,465,186中，和在IBM技術(shù)公開(kāi)公報(bào)-1993年12月出版的Vol.36，No.12和1995年1月出版的Vol.38，No.01中，公開(kāi)了各種方案，包括把一個(gè)短路元件(例如，一個(gè)二極管或捻成導(dǎo)體對(duì))跨過(guò)MR磁頭本身上的MR傳感器終端墊而放置，或者在遠(yuǎn)離MR磁頭的懸壁的另一端上的一個(gè)端點(diǎn)把到MR磁頭的引線短路。短路可以用傳統(tǒng)的焊接提供，實(shí)際上后來(lái)在接近磁頭和懸浮組件加工結(jié)束時(shí)再斷開(kāi)。
盡管業(yè)已發(fā)現(xiàn)這些較早的方案對(duì)降低由于靜電放電引起損壞的危險(xiǎn)是令人滿意的，但不是沒(méi)有限制的。如上所述，對(duì)于薄膜MR傳感器，因?yàn)閭鞲衅髟膶?shí)際尺寸相當(dāng)小，所以對(duì)靜電損壞的敏感性特別嚴(yán)重。隨著追求更高的記錄密度，會(huì)進(jìn)一步減小傳感器元件的實(shí)際尺寸，使得傳感器元件對(duì)靜電放電或靜電充電電場(chǎng)產(chǎn)生的損壞更敏感。就是說(shuō)，磁頭越小，就越容易被更小的靜電放電所損壞。一個(gè)很小的靜電電荷在其被一個(gè)分路或耗散器件耗散之前可能達(dá)到磁頭，這取決于靜電電荷沿磁頭懸浮架組件的注入點(diǎn)。
另外，在現(xiàn)有靜電放電保護(hù)的已知技術(shù)中，所包括的附加零件和裝配步驟，增加了加工復(fù)雜性和成本，而且增加了MR磁頭懸浮架組件的慣性。任何直接安裝到小MR磁頭上的附件還占據(jù)其他目的所需的磁頭上的空間。
因?yàn)樯鲜鲈颍瑢?duì)工程師來(lái)講就需要一種保護(hù)MR磁頭免受靜電導(dǎo)致的損壞的新方法。
本發(fā)明通過(guò)在一點(diǎn)處提供一個(gè)跨過(guò)到磁頭的各相鄰導(dǎo)電引線或交線的分路，該點(diǎn)在磁頭上緊挨著各引線的終端，提供了一種改進(jìn)的方法，保護(hù)MR磁頭免遭電放電或靜電充電電場(chǎng)的存在導(dǎo)致的損壞。
帶有并入懸浮架的信號(hào)傳輸導(dǎo)體的懸浮架允許新穎的設(shè)計(jì)，產(chǎn)生這樣一條分路。這些懸浮架，下文稱作整體式懸浮架，用緊密安裝到各懸浮架上的導(dǎo)體制成。對(duì)于本發(fā)明重要的這些導(dǎo)體的特征在于，他們近似的矩形橫截面輪廓，以及制作方法，該方法在工業(yè)上通常稱為照相制版法(可以理解包括減少刻蝕過(guò)程以及添加過(guò)程)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，該分路具有焊接橋的形式。在磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，在使整體式懸浮架進(jìn)入操作之前，除去該焊接分路。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，通過(guò)回流焊接分路和從引線引開(kāi)回流的焊料而斷開(kāi)跨過(guò)到MR傳感器各相鄰引線的分路的電氣連接，來(lái)除去該分路。為了便于通過(guò)回流焊料來(lái)除去該分路，把至少一個(gè)選擇幾何形狀的焊料瓣放在一個(gè)引線附近。這一瓣包括一個(gè)限制瓣，用來(lái)在形成分路時(shí)把焊料限制在分路中；以及一個(gè)指定部分；用來(lái)在以后的焊料回流時(shí)把焊料從分路區(qū)域引到指定位置，由此使分路機(jī)械斷開(kāi)。不要求機(jī)械去除焊接控制。
在本發(fā)明的又一個(gè)方面，分路具有一整片互連相鄰引線的導(dǎo)電材料的形式。這一分路可以通過(guò)激光熔化材料而除去。
可以預(yù)料，上述的各種組合不脫離本發(fā)明的精神和范圍。


圖1是實(shí)施本發(fā)明的磁盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化示意方塊圖。
圖2是支承用在磁盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的一個(gè)MR磁頭的一個(gè)整體式懸浮架的立體圖，其中按照本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)靜電保護(hù)。
圖3(a)-(d)是整體式懸浮架的部分立體圖，說(shuō)明按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例完成一個(gè)焊料分路的各步驟。
圖4(a)-(d)是整體式懸浮架的MR傳感器區(qū)域的放大立體圖，對(duì)應(yīng)于圖3(a)-(d)。
圖5(a)-(d)是整體式懸浮架的MR傳感器區(qū)域的放大立體圖，說(shuō)明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例實(shí)現(xiàn)一個(gè)焊料分路的步驟。
圖6是整體式懸浮架的MR傳感器區(qū)域的放大立體圖，說(shuō)明圖5(d)的步驟的一個(gè)可替換步驟。
圖7(a)-(b)是整體式懸浮架的傳感器區(qū)域的放大立體圖，說(shuō)明按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例實(shí)現(xiàn)一個(gè)導(dǎo)電分路的步驟。
現(xiàn)在的描述用于說(shuō)明的目的，而不應(yīng)該覺(jué)得有限制的意思。本發(fā)明的范圍最好由附屬的權(quán)利要求書(shū)確定。例如，盡管參照磁盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)描述本發(fā)明，但顯然本發(fā)明也適用于包括諸如磁帶記錄系統(tǒng)之類的記錄系統(tǒng)的其他磁存儲(chǔ)系統(tǒng)，或其中裝置的小元件需要保護(hù)免受靜電放電的其他用途。
圖1表示實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)磁盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)100的簡(jiǎn)化方塊圖。磁盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)1至少包括一個(gè)可旋轉(zhuǎn)磁盤(pán)2，支承在一個(gè)主軸3上并由一個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)4轉(zhuǎn)動(dòng)；以及至少一個(gè)MR磁頭22，位于磁盤(pán)表面5的磁記錄媒體附近。數(shù)據(jù)以環(huán)形圖案同心數(shù)據(jù)軌道(沒(méi)表示)的形式存儲(chǔ)在每個(gè)磁盤(pán)2的磁記錄媒體中。每個(gè)MR磁頭22包含一個(gè)或多個(gè)磁MR傳感器和寫(xiě)換能器(沒(méi)表示)。MR磁頭22安裝到一個(gè)整體式懸浮架10上，懸浮架10安裝在一個(gè)致動(dòng)器裝置6上。隨著磁盤(pán)2轉(zhuǎn)動(dòng)，該致動(dòng)器裝置使MR磁頭22橫過(guò)磁盤(pán)表面5運(yùn)動(dòng)，從而使MR磁頭22可以接近記錄或讀要求數(shù)據(jù)處的磁盤(pán)表面5不同部分。整體式懸浮架10提供了一個(gè)使MR磁頭22貼緊磁盤(pán)表面5的輕微彈簧力，并控制在稍偏離豎直方向的柔性以及MR磁頭22相對(duì)于旋轉(zhuǎn)磁盤(pán)表面5的滾動(dòng)和節(jié)運(yùn)動(dòng)。例如，圖1中所示的致動(dòng)器裝置可以是一個(gè)音圈電機(jī)(VCM)。在操作中通過(guò)控制單元7產(chǎn)生的控制信號(hào)控制該磁盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)的各種元件如控制致動(dòng)器裝置6、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)4和讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)。
參照?qǐng)D2，它表示一個(gè)3件整體式懸浮架10的立體圖。這個(gè)整體式懸浮架包括一個(gè)負(fù)荷梁12、一個(gè)彎曲件14和一個(gè)安裝板16。安裝板16繞磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100中致動(dòng)器裝置6的主軸(沒(méi)表示)鉸接地支承整體式懸浮架10。負(fù)荷梁12的一端固定地安裝到安裝板16上，而另一端在其表面上支承彎曲件14。在所述的這個(gè)具體的整體式懸浮架10中，彎曲件14具有整體式導(dǎo)體引線18、19、20、21；或沒(méi)有面對(duì)著負(fù)荷梁12的彎曲件14上的交線。引線18、19、20、21是導(dǎo)電材料的一層薄膜。這層薄膜由一個(gè)絕緣材料層同彎曲件14的結(jié)構(gòu)層隔離。在整體式懸浮件10的末端處，一個(gè)帶有整體式MR讀傳感器24和感應(yīng)寫(xiě)換能器26的MR磁頭22支承在彎曲件14上。(為了簡(jiǎn)明，讀傳感器24和寫(xiě)換能器26在圖中用虛線示意地表示)。引線對(duì)18、19在磁頭22上結(jié)束，與MR讀傳感器24相電氣接觸，引線對(duì)20，21與寫(xiě)換能器26相電氣接觸。
整體式懸浮架10的上述基本結(jié)構(gòu)在單獨(dú)采用時(shí)并不形成本發(fā)明的部分，而是這里的同一受讓人的一個(gè)獨(dú)立發(fā)明的主題。為了表明本發(fā)明起見(jiàn)，參考圖2中的整體式懸浮架10。正如從以下的公開(kāi)將要看到的那樣，本發(fā)明能適用于其他結(jié)構(gòu)的磁頭懸浮組件。
根據(jù)本發(fā)明，為了保護(hù)MR磁頭22免遭靜電損壞，在磁頭22上緊挨著且處在引線終端的上游的一個(gè)地方，跨過(guò)相鄰MR傳感器引線18、19設(shè)置一個(gè)電氣分路。這就保證沿整體或懸浮架10引入的靜電電荷不會(huì)到達(dá)MR磁頭22。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3(a)-(d)和圖4(a)-(d)，說(shuō)明本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)步驟。在這個(gè)實(shí)施例中，為了使保護(hù)效果最佳，在焊料分路已經(jīng)到位之后，把MR磁頭22連到彎曲件14的各引線18、19、20、21上。更詳細(xì)地說(shuō)，如圖3(a)中所示，彎曲件14已經(jīng)通過(guò)適當(dāng)?shù)墓に?例如，使用常規(guī)的光刻工藝)在其上整體構(gòu)成引線18、19、20、21、再參照?qǐng)D4(a)，在這些引線的端部提供各終端墊28，在該端部將要把MR磁頭22電氣連接在其上。另外，根據(jù)本發(fā)明，至MR傳感器24的引線18、19處在要設(shè)置焊料分路的地方(即，靠近各終端腳且在其上游)提供有兩個(gè)相鄰于引線18、19的限制瓣30、31。瓣31帶有一個(gè)通過(guò)一個(gè)減小寬度的受限部分34連接到其上的附屬部分32。如在以下的討論中顯而易見(jiàn)的那樣，該附屬部分用來(lái)當(dāng)通過(guò)焊料回流斷開(kāi)分路時(shí)限定一個(gè)用來(lái)收集焊料的指定位置。例如，為了制造方便、墊28、瓣30、31和附屬部分32可以用相同的材料制造，并且通過(guò)常規(guī)的光刻工藝在形成引線18、19、20、21時(shí)同時(shí)形成。這些附加的薄膜結(jié)構(gòu)并沒(méi)有給彎曲件14的形成添加明顯的工藝步驟。
參照?qǐng)D3(b)和4(b)，隨后通過(guò)件何常規(guī)的絲網(wǎng)印制工藝涂敷一種焊料膏36以覆蓋墊28，并跨過(guò)引線18、19和瓣30、31，如圖所示。而且，可以同時(shí)方便地沉積用于墊28和瓣30，31的焊料膏。當(dāng)用廣角均均熱源如紅外隧道式烘爐加熱時(shí)，焊料膏36被回流。盡管焊料膏的絲網(wǎng)印制是焊料涂敷的最佳方法，但還能使用涂敷獨(dú)立式焊料(能跨過(guò)空間放置的焊料)的任何適當(dāng)方法，如焊料預(yù)成形、焊條、或焊條凸起。
參照3(c)和4(c)，熔化的焊料38濕潤(rùn)墊28和瓣30、31的整個(gè)表面。通過(guò)表面張力把熔化的焊料38等同地拉向兩個(gè)瓣30、31，并在兩個(gè)引線18、19之間保持一個(gè)橋或分路40。在瓣30、31和引線18、 19上的熔化焊料38中的張力是對(duì)稱的，在任何一瓣或一根引線中都不會(huì)大到足以導(dǎo)致在引線18、19之間的空間處在焊料中斷開(kāi)，因?yàn)檫@些引線之間的間隔非常小。應(yīng)該注意到在熔化焊料38中的表面張力和跨過(guò)相鄰引線18、19保持分路40的能力取決于各因素的組合，這些因素包括引線間隔、焊料濕潤(rùn)的表面面積、以及涂敷的焊接材料的數(shù)量和密度。因?yàn)槿刍噶?8有達(dá)到其最小表面張力狀態(tài)的傾向，所以由于這樣一種表面張力而使熔化的焊料38不會(huì)沿引線18、19向下流動(dòng)。應(yīng)該注意到，回流焊料38受到限制，不會(huì)從瓣31(一個(gè)限制部分)跨過(guò)受限部分34流向附屬部分32，這同樣是因?yàn)樵谟惺芟薏糠?4的情況下在瓣31上表面張力有把熔化焊料38保持在穩(wěn)定的最小張力狀態(tài)的傾向。結(jié)果是在瓣30、31之間有一個(gè)單一的焊料堆(分路)40，圖4(c)(在MR磁頭22已經(jīng)連上且已在獨(dú)立的過(guò)程中完成后的視圖)中表示得更加清晰。
參照?qǐng)D3(d)和4(d)，在以后的加工步驟(如，在整個(gè)整體式懸浮架10的加工結(jié)束時(shí)或在使MR磁頭22進(jìn)入磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中的操作之前的任何時(shí)刻)，當(dāng)把不均等的熱量施加到焊料分路40上時(shí)，焊料分路40分離。更具體地說(shuō)，用一個(gè)激光束44選擇性地加熱附屬部分32，以產(chǎn)生一個(gè)從附屬部分32至分路40的溫度差。熱量從附屬部分32側(cè)傳導(dǎo)到分中40。隨著分路40的焊料被回流，就有通過(guò)受限部分34被拉向附屬部分32的傾向，因?yàn)楦綄俨糠?2處在更高的溫度。然而，焊料還有停在瓣30、31上的傾向、當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，就使分路40在引線18、19的間隔處失去焊料，從而斷開(kāi)分路40。產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)是一個(gè)焊料堆46在瓣30上，和一個(gè)焊料堆48在包括受限部分的瓣31和附屬部分32上，在引線18、19之間的焊料中有一個(gè)清晰的斷開(kāi)處，在圖4(d)中表示得更加清晰。生成的焊料堆46、48留在瓣30、31上。如果需要，可以從瓣30、31上除去這些遺留的焊料堆46、48，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)不值得這樣做，因?yàn)檫@些焊料堆對(duì)整體式懸浮架10的性能沒(méi)有明顯影響。
可以改變瓣30、31和附屬部分32的實(shí)際幾何形狀和輪廓而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。雖然本發(fā)明不依賴于具體的幾何形狀和輪廓，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，以上實(shí)施例可以用一般為“H”或“8”輪廓的瓣31和附屬部分32來(lái)實(shí)現(xiàn)，受限部分在該附屬部分與該瓣之間。瓣30、31和附屬部分32的尺寸和形狀也可以改變。瓣30、31和附屬部分32的準(zhǔn)確輪廓和尺寸并不是關(guān)鍵的，而是可以變化到這樣的一種程度，他們與引線18，19之間的尺寸和間隔以及所用的焊料膏36的量相匹配(參看下面)，起保持熔化焊料的作用，以在焊料膏36初始回流時(shí)形成橋/分路40，并在把溫度梯度施加到附屬部分/瓣結(jié)構(gòu)上時(shí)把以后回流的焊料48引導(dǎo)到附屬部分32上。
為了便于焊料濕潤(rùn)墊38和瓣30、31，需要通過(guò)常規(guī)工藝，如清理、熔化、鍍金和/或鍍錫，準(zhǔn)備其表面。要涂敷到瓣30、31上的焊料膏的量取決于這些瓣的尺寸和形狀、焊料膏的類型以及在這里的相鄰引線之間的間隔。不用說(shuō)，希望使用盡可能小量的焊料，這顯然是為了減小彎曲件/磁頭結(jié)構(gòu)的重量。、要用于回流的具體激光44和回流溫度取決于使用的具體焊料、應(yīng)該注意到，用來(lái)形成分路40的各步步驟可以獨(dú)立于用來(lái)把引線18、19、20、21連接到MR磁頭22上的步驟。另外，可以用除焊接之外的方法，如已知的超聲波聯(lián)接工藝，把MR磁頭22連接到各引線終端。
為了說(shuō)明起見(jiàn)，下面給出一個(gè)可以有效實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的例子的各參數(shù)。如果給定引線尺寸在寬度上為50微米，中心線間隔為125微米，則已經(jīng)發(fā)現(xiàn)瓣和附屬部分結(jié)構(gòu)的如下參數(shù)是有效的(a)瓣30、31形狀和尺寸＝100×100微米，帶有全半徑的端部；(b)附屬部分32形狀和尺寸＝75微米直徑的圓；
(c)受限部分形狀和尺寸＝75微米長(zhǎng)，50微米寬；(d)焊料膏的體積＝3.0×E-3至4.4×E-3立方毫米；(e)焊料膏的類型＝共晶錫-鉛、鉍-錫或其他適當(dāng)?shù)暮噶希?f)用于焊料膏的回流溫度＝160℃，對(duì)于共晶鉍-錫使用紅外隧道式烘爐；(g)用于分路回流的激光是具有約100至500毫焦能量(斷開(kāi)分路的能量隨使用的焊料量和類型而變)的精密聚焦的釹-釔鋁柘榴石激光束，對(duì)準(zhǔn)附屬部分32持續(xù)0.5至2秒。(以上數(shù)值用于提供相對(duì)尺寸和參數(shù)的數(shù)量級(jí)?？梢詫?duì)這些數(shù)值進(jìn)行變更而不脫離本發(fā)明的實(shí)施)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5(a)-(d)，公開(kāi)本發(fā)明方法的一個(gè)第二實(shí)施例。為了方便起見(jiàn)，僅說(shuō)明MR傳感器引線終端區(qū)域的放大圖，它們對(duì)應(yīng)于圖4(a)-(d)。包括MR磁頭的整體式懸浮架10的其他部分保持與早先的實(shí)施例相同。在這個(gè)實(shí)施例中，在有一個(gè)單一瓣50與到MR傳感器24的各引線19的一個(gè)相鄰的情況下，實(shí)現(xiàn)分路的形式。把焊料膏36網(wǎng)印到與瓣50相鄰的引線18、19(圖5(b)中的打剖面線的區(qū)域)上。為了在焊膏36以后回流而形成一個(gè)分路時(shí)，限制焊料流到整個(gè)瓣50上和沿引線18和19向下流動(dòng)，就在網(wǎng)印上焊料膏36之前，用常規(guī)的掩?；蚓W(wǎng)印工藝把一個(gè)焊料阻擋部分52(圖5(b)中的帶點(diǎn)區(qū)域)，如一個(gè)可去除的焊料幕罩，預(yù)涂敷在分路區(qū)域外側(cè)的引線18和19上和瓣50上。在這個(gè)實(shí)施例中，指定部分可以是整個(gè)瓣50(如圖所示)或其一部分(末表示)。限制部分可以是瓣50上沒(méi)有覆蓋焊料膏的部分。應(yīng)該注意到，由于瓣50與引線19整體地形成，所以可以說(shuō)，在瓣50上有一個(gè)限制部分(雖然該部分很小)而不管在瓣50上焊料阻擋部分的覆蓋。在回流之后，用常規(guī)的工藝除去焊料阻擋部分52以露出瓣50。圖5(c)表示焊料膏36已經(jīng)回流而形成焊料分路54且除去這一阻擋部分52的狀態(tài)。如在早先的實(shí)施例中那樣，通過(guò)獨(dú)立的工藝已經(jīng)把MR磁頭22連接到彎曲板14上。
參照?qǐng)D5(d)，當(dāng)應(yīng)該斷開(kāi)分路54時(shí)，例如用激光56把熱量引向分路54。當(dāng)分路54的焊料回流時(shí)，由濕潤(rùn)暴露的瓣50而形成的表面張力把焊料拉到瓣50的整個(gè)表面上。隨著一個(gè)焊料堆51形成在瓣50上而一個(gè)較小的焊料堆53保持在引線18上，在相鄰引線18、19的間隔中耗盡焊料。結(jié)果，斷開(kāi)分路54。
同早先的實(shí)施例類似，可以改變瓣50的實(shí)際幾何形狀和輪廓而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。也可以改變瓣50的尺寸和形狀。瓣50的準(zhǔn)確輪廓和尺寸并不是關(guān)鍵的，而且可以變化到這樣一種程度，它們與引線之間的間隔和使用的焊料膏36的量相匹配，起保持熔化焊料的作用，以便在焊料36初始回流時(shí)形成橋/分路54，并在把熱量施加到分路結(jié)構(gòu)上時(shí)引導(dǎo)以后回流的焊料以濕潤(rùn)整個(gè)瓣50。
為了說(shuō)明起見(jiàn)，下面給出一個(gè)可以有效實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例的例子的各參數(shù)。如果給定引線尺寸在寬度上為50微米，中心線間隔為125微米，則已經(jīng)發(fā)現(xiàn)瓣結(jié)構(gòu)的如下參數(shù)是有效的(a)瓣50形狀和尺寸＝100×100微米，帶有完整半徑的端部；(b)焊料膏的量＝1.3×E-3至2×E-3立方毫米；(c)焊料膏的類型＝共晶錫-鉛，鉍-錫或任何其他適當(dāng)?shù)暮噶希?d)用于焊料膏的回流溫度＝160℃，對(duì)于共晶鉍-錫使用紅外隧道式烘爐；(e)用于分路回流的激光是具有約100至500毫焦能量(斷開(kāi)分路所需要的能量隨使用的焊料量和類型而變)的聚焦的釹釔鋁柘榴石激光束，對(duì)準(zhǔn)分路持續(xù)0.5至2秒。(以上數(shù)值用于提供相對(duì)尺寸和參數(shù)的數(shù)量級(jí)。在不脫離本發(fā)明的實(shí)施的情況下能變更這些數(shù)值)。
還可以，但不是必須，使用不同的加熱方法去回流焊料分路54，如在參照?qǐng)D3和4的早先實(shí)施例中那樣。不是圖5(d)所示的那樣均勻地加熱分路54，而是把一個(gè)激光束58引向瓣50的暴露部分以在焊料分路54和瓣50中產(chǎn)生一個(gè)溫度梯度(見(jiàn)圖6)。正如聯(lián)系圖3和4中的實(shí)施例所解釋的那樣，這樣做具有把回流的焊料拉向暴露的瓣50的效果，導(dǎo)致在分路54中斷開(kāi)。
應(yīng)該進(jìn)一步考慮的是，一個(gè)瓣可以位于與引線18相鄰處(在各圖中未表示)，以便通過(guò)增加熔化焊料能在其上流動(dòng)的表面面積，進(jìn)一步有利于分路的斷開(kāi)。提供瓣和焊料阻擋部分的各步驟的各種組合是可能的，并且可以在本發(fā)明的方面的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明旨在施加一個(gè)分路并在以后除去它，而不使用侵入裝置，如刀具。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，如在圖7(a)和(b)中所示，可以提供一個(gè)互聯(lián)相鄰引線18、19的，用導(dǎo)電材料制成的整體橋60(圖7(a))，來(lái)代替在早先的實(shí)施例中呈現(xiàn)的一個(gè)焊料分路。例如，可以用光刻工藝同時(shí)形成引線18、19以及互聯(lián)橋60。在整體式懸浮架加工的指定階段，用一個(gè)激光束62斷開(kāi)橋60(圖7(b))。橋60的導(dǎo)電材料由于激光束再次熔化，由此斷開(kāi)橋分路。如果用于互聯(lián)橋60和引線18、19的材料相當(dāng)薄(小于5000埃厚)，則為了使熔化或切去分路處的材料所需的熱量最小，這種方法相當(dāng)有效。
盡管參照所表明的本發(fā)明的實(shí)施例，已經(jīng)詳細(xì)地表示和描述了本發(fā)明，但熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員會(huì)理解，其中可以在形式上和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種變更，而不脫離本發(fā)明的精神，范圍和原理。因而，這里公開(kāi)的發(fā)明僅認(rèn)為是說(shuō)明性的，并且僅限制在附屬的權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍內(nèi)。盡管這一發(fā)明描述了與MR磁頭引線相鄰的分路，但顯然這些分路可以位于整體式懸浮架上的任何地方，并且保持本發(fā)明的精神。
權(quán)利要求
1.一種方法，用來(lái)保護(hù)安裝在一個(gè)磁頭懸浮架組件上的一個(gè)MR磁頭中的一個(gè)MR傳感器，在所述磁頭在一個(gè)磁存儲(chǔ)系統(tǒng)中處理和裝配期間，免受靜電電荷引起的損壞，所述MR傳感器被電氣連接到所述MR磁頭上具有引線終端的、隔開(kāi)的第一和第二引線上，所述方法包括步驟在沿所述引線且與所述MR磁頭上的所述引線終端相鄰的地方，提供一個(gè)跨接所述引線的分路；及在完成磁存儲(chǔ)系統(tǒng)中所述磁頭的所述處理和裝配之前的一個(gè)預(yù)定過(guò)程或裝配步驟，斷開(kāi)所述的分路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于第一和第二引線用一個(gè)在所述引線之間的引線間隔來(lái)隔開(kāi)，并且提供所述分路的步驟包括在所述引線間隔上方形成一個(gè)跨接所述引線的焊橋的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于斷開(kāi)所述分路的步驟包括回流所述焊橋和把焊料拉離所述引線間隔的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于形成所述焊橋的步驟包括提供一個(gè)與所述這第一引線并排且與所述MR磁頭相鄰的瓣的步驟，所述瓣帶有一個(gè)限制部分和一個(gè)指定部分；并且當(dāng)首先涂敷形成焊橋時(shí)，焊料覆蓋所述瓣的限制部分，而當(dāng)回流該焊橋時(shí)，焊料除了覆蓋所述限制部分以外還覆蓋指定部分，借此把焊料從所述引線間隔處拉走。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于回流焊橋的步驟包括把熱量引向瓣的所述指定部分以沿指定部分至所述限制部分形成溫度梯度；及回流所述焊橋中的焊料的步驟，用溫度梯度使焊料從回流的焊橋流到指定部分，借此耗盡所述引線間隔處理的焊料以斷開(kāi)該分路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于瓣的所述限制部分由一個(gè)主瓣限定，而所述指定部分由一個(gè)附屬瓣限定；所述附屬瓣包括一個(gè)減小寬度，把所述主瓣連接到所述附屬瓣上的受限部分，并且當(dāng)把焊料首先涂敷到主瓣上形成焊橋時(shí)，通過(guò)焊料的表面張力相對(duì)于受限部分的作用把所述焊料限制到所述主瓣上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于把要涂敷的焊料量和所述主瓣、附屬瓣及受限部分的形狀和尺寸選擇成當(dāng)首先以涂敷焊料以形成焊橋時(shí)，焊料保持在主瓣上而不經(jīng)過(guò)受限部分流到附屬瓣上，并且此后在有所述溫度梯度的情況下，當(dāng)回流的焊料經(jīng)過(guò)受限部分流到附屬瓣上時(shí)，因?yàn)楹笜蚧亓鞫购噶显谝€間隔處耗盡。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于熱量由激光提供。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于形成焊橋的步驟還包括把獨(dú)立焊料跨過(guò)引線間隔涂敷到瓣的受限部分上，并回流獨(dú)立焊料以形成焊橋。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于形成一個(gè)焊橋的步驟還包括提供一個(gè)與所述第二引線并排且與所述MR磁頭相鄰的瓣的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于把與所述第二引線并排的所述瓣的形狀和尺寸選擇成當(dāng)因?yàn)楹笜蚧亓鞫押噶蠌囊€間隔拉到受限部分上時(shí)，使焊料保持在與所述第二引線并排的所述瓣上。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于形成焊橋的步驟還包括以下步驟在焊橋到位之前，用焊料阻擋物覆蓋瓣以限定指定部分，并在此后但在回流焊橋之間除去焊料阻擋物以露出指定部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于回流焊橋的步驟包括把熱量引向焊橋以回流所述焊料中的焊料的步驟，焊料從回流的焊橋流到指定部分上，由此耗盡在所述引線間隔處的焊料以斷開(kāi)分路。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于形成焊橋的步驟還包括以下步驟在焊橋到位之前，提供一個(gè)阻擋裝置以限定指定部分，并在此后但在回流焊橋之前，除去阻擋裝置以露出指定部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于提供分路的步驟包括形成一個(gè)整體地互聯(lián)第一和第二引線的橋部分的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于斷開(kāi)分路的步驟包括熔化橋部分的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于熔化是通過(guò)使用激光實(shí)現(xiàn)的。
18.一種方法，用來(lái)保護(hù)安裝在一個(gè)磁頭懸浮架組件上的一個(gè)MR磁頭中的一個(gè)MR傳感器元件，在所述磁頭在一個(gè)磁存儲(chǔ)系統(tǒng)中處理和裝配期間，免受靜電電荷引起的損壞，所述MR傳感器被電氣連接到在所述MR磁頭上具有引線終端的、隔開(kāi)的第一和第二引線上，所述方法包括步驟提供一個(gè)與所述第一引線并排的、且與所述MR磁頭上的所述引線終端相鄰的焊料瓣，所述瓣帶有一個(gè)限制部分和一個(gè)指定部分；把獨(dú)立焊料涂敷到限制部分上并跨接第一和第二引線；回流獨(dú)立焊料以形成一個(gè)跨接第一和第二引線的焊橋，所述焊橋具有一個(gè)在限制部分上的端部；及在磁存儲(chǔ)系統(tǒng)中完成所述磁頭的所述處理和裝配之前的一個(gè)要求過(guò)程或裝配步驟，把熱量對(duì)準(zhǔn)指定部分以在指定部分與限制部分之間產(chǎn)生一個(gè)溫度梯度并回流焊橋，焊橋的焊料流到指定部分上，由此耗盡在第一與第二引線之間的焊料以斷開(kāi)焊橋。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于一般把焊料瓣成形為帶有減小寬度的、在第一與第二瓣部分之間的一個(gè)受限部分，第一瓣部分是緊挨著第一引線的限制部分，而第二瓣部分是指定部分。
20.一種磁存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括一個(gè)磁存儲(chǔ)媒體，帶有多個(gè)用來(lái)接收數(shù)據(jù)的磁道；一個(gè)MR磁頭，包括一個(gè)在所述MR磁頭與所述存儲(chǔ)媒體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)期間保持在相對(duì)于所述磁存儲(chǔ)媒體的接近隔開(kāi)位置處的MR傳感器；致動(dòng)器裝置，耦合到所述MR磁頭上以便相對(duì)于磁存儲(chǔ)媒體把所述MR磁頭移動(dòng)到所述磁存儲(chǔ)媒體上的選定磁道上，所述致動(dòng)器裝置包括一個(gè)其上安裝該MR磁頭的磁頭懸浮架組件；所述磁頭懸浮架組件包括其上的第一和第二引線，這兩根引線被電氣連接到MR傳感器上，并且以隔開(kāi)的關(guān)系布置和帶有在MR磁頭上的引線終端；及導(dǎo)電裝置，在沿所述第一和第二引線且與所述引線終端相鄰的位置處互聯(lián)第一與第二引線，以便在靜電電荷的放電期間提供一個(gè)旁通MR傳感器的導(dǎo)電通路；及檢測(cè)裝置，耦合到所述MR傳感器上，用來(lái)根據(jù)所述MR傳感器俘獲的，代表記錄在所述磁存儲(chǔ)媒體中的數(shù)據(jù)位的磁場(chǎng)，檢測(cè)所述MR傳感器中的電阻變化。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的磁存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于導(dǎo)電裝置是一個(gè)焊橋，并且所述磁頭懸浮架組件還包括一個(gè)在與第一引線并排的、且與引線終端相鄰的位置處的焊料瓣，所述焊料瓣帶有一個(gè)用來(lái)涂敷焊料以形成一個(gè)跨接引線的焊橋的限制部分，和一個(gè)用來(lái)在回流該焊橋時(shí)收集焊料的指定部分，并且焊橋帶有一個(gè)在該限制部分上的第一端部和一個(gè)在第二引線上的第二端部。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的磁存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于一般把焊料瓣成形為帶有一個(gè)減小寬度的、在第一與第二瓣部分之間的受限部分，第一瓣部分是緊挨著第一引線的限制部分，而第二瓣部分是指定部分，并且焊橋在第一瓣部分上帶有其第一端部。
23.一種整體式懸浮架組件，用來(lái)在磁存儲(chǔ)系統(tǒng)中支承一個(gè)MR磁頭，該組件包括可彎曲裝置，用于支承一個(gè)帶有一個(gè)MR傳感器的MR磁頭；在該可彎曲裝置上的第一和第二引線，電氣連接到MR傳感器上，并以隔開(kāi)的關(guān)系布置且?guī)в性贛R磁頭上的引線終端；及導(dǎo)電裝置，在沿所述第一和第二引線且與所述引線終端相鄰的位置處互聯(lián)第一與第二引線，以在靜電電荷的放電期間提供一個(gè)旁通MR傳感器的導(dǎo)電通路。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的整體式懸浮架組件，其特征在于導(dǎo)電裝置是一個(gè)焊橋，并且所述磁頭懸浮架組件還包括一個(gè)在與第一引線并排且引線終端相鄰的位置處的焊料瓣，所述焊料瓣帶有一個(gè)用來(lái)涂敷焊料以形成一個(gè)跨接引線的焊橋的限制部分，和一個(gè)在回流焊橋時(shí)用來(lái)收集焊料的指定部分，并且該焊焊橋帶有一個(gè)在該限制部分上的第一端和一個(gè)在第二引線上的第二端。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的整體式懸浮架組件，其特征在于一般把焊料瓣成形為帶有一個(gè)寬度減小的、在第一與第二瓣部分之間的受限部分，第一瓣部分是緊挨著第一引線的限制部分而第二瓣部分是指定部分，并且焊橋帶有在第一瓣部分上第一端。
26.一種磁存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括一個(gè)磁存儲(chǔ)媒體，帶有多個(gè)用來(lái)接收數(shù)據(jù)的磁道；一個(gè)MR磁頭，包括一個(gè)在所述MR磁頭與所述存儲(chǔ)媒體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)期間相對(duì)于所述磁存儲(chǔ)媒體保持在接近隔開(kāi)位置處的MR傳感器；致動(dòng)器裝置，耦合到所述MR磁頭上，用來(lái)相對(duì)于磁存儲(chǔ)媒體把所述MR磁頭移動(dòng)到所述磁存儲(chǔ)媒體上的選定磁道上，所述致動(dòng)器裝置包括一個(gè)其上安裝MR磁頭的磁頭懸浮架組件；所述磁頭懸浮架組件包括其上的第一和第二引線，這兩根引線電氣連接到MR傳感器上，和以隔開(kāi)的關(guān)系布置，并帶有在MR磁頭上的引線終端，還包括一個(gè)在與第一引線并排且與引線終端相鄰的位置處的焊料瓣，所述焊料瓣帶有一個(gè)用來(lái)涂敷焊料以形成一個(gè)跨接第一和第二引線的焊橋的限制部分，借此在靜電電荷的放電期間提供一個(gè)旁通MR傳感器的導(dǎo)電通路，還帶有一個(gè)用來(lái)在回流這樣的焊橋時(shí)收集焊料的指定部分；及檢測(cè)裝置，耦合到所述MR傳感器上，用來(lái)根據(jù)所述MR傳感器俘獲的，代表記錄在所述磁存儲(chǔ)媒體中的數(shù)據(jù)位的磁場(chǎng)，檢測(cè)在所述MR傳感器中的電阻變化。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的磁存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征在于一般把焊料瓣成形為帶有一個(gè)減小寬度的，在第一與第二瓣部分之間的受限部分，第一瓣部分是緊挨著第一引線的限制部分而第二瓣部分是指定部分，并且形成時(shí)的焊橋的端部之一在第一瓣部分上。
28.一種整體式懸浮架組件，用來(lái)在磁存儲(chǔ)系統(tǒng)中支承一個(gè)MR磁頭，該組件包括可彎曲裝置，用來(lái)支承一個(gè)帶有一個(gè)MR傳感器的MR磁頭；第一和第二引線，放在該可彎曲裝置上，被電氣連接到MR傳感器上，和以隔開(kāi)的關(guān)系裝配，并帶有在MR磁頭上的引線終端；及一個(gè)焊料瓣，放在與第一引線并排且與引線終端相鄰的位置處，所述焊料瓣帶有一個(gè)用來(lái)涂敷焊料以形成一個(gè)跨接引線的焊橋的限制部分，借此在靜電電荷的放電期間提供一個(gè)旁通MR傳感器的導(dǎo)電通路，還帶有一個(gè)用來(lái)在回流這樣的焊橋時(shí)收集焊料的指定部分。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的整體式懸浮架組件，其特征在于一般把焊料瓣成形為帶有一個(gè)減小寬度的、在第一與第二瓣部分之間的受限部分，第一瓣部分是緊挨著第一引線的限制部分而第二瓣部分是指定部分，形成時(shí)的焊橋的端部之一在限制部分上。
全文摘要
保護(hù)有MR傳感器的MR磁頭，免遭由靜電放電或靜電充電電場(chǎng)的存在所引起的損壞。在緊挨MR磁頭上引線終端的一點(diǎn)處，提供一個(gè)跨接相鄰導(dǎo)電引線或至MR傳感器的交線的分路?？梢园岩粋€(gè)焊橋用于該分路。在把其上安裝MR磁頭的整體式懸浮架放在磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中運(yùn)行之前，除去該焊料分路。該焊料分路是通過(guò)回流焊料并把回流的焊料從引線處拉走而除去的，以便斷開(kāi)跨接至MR傳感器的相鄰引線的分路的電氣連接。
文檔編號(hào)G11B5/40GK1164089SQ9710335
公開(kāi)日1997年11月5日 申請(qǐng)日期1997年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月2日
發(fā)明者A·戴衛(wèi)·俄皮爾丁, 蘇里·帕塔奈克, 蘭達(dá)爾·喬治·西蒙斯 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司