專利名稱：磁頭組件,磁盤裝置,以及連接方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及磁頭組件，磁盤裝置，以及連接方法和設(shè)備，更具體地說，涉及裝有所謂的磁頭集成電路芯片的磁頭組件，使用這種磁頭組件的磁盤裝置，以及適合于制造這種磁頭組件和這種磁盤裝置的連接方法和連接設(shè)備。本發(fā)明還涉及適合磁頭組件使用的半導(dǎo)體零件以及制造這些半導(dǎo)體零件的方法。
硬盤裝置是由具有密封結(jié)構(gòu)的殼體制成。在殼體的內(nèi)部通常具有硬盤，它以高速轉(zhuǎn)動(dòng)，還有磁頭組件，它安裝在支臂的前端，由致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。磁頭組件具有磁頭滑動(dòng)器和磁頭集成電路芯片，芯片安裝在懸臂上。磁頭滑動(dòng)器具有用薄膜工藝成型的磁頭。磁頭包括一個(gè)感應(yīng)磁頭和一個(gè)磁阻磁頭。磁頭滑動(dòng)器懸浮在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的硬盤上方，距離為亞微米級(jí)。感應(yīng)磁頭用于在硬盤記錄信息，而磁阻磁頭用于讀出硬盤上記錄的信息。磁頭集成電路芯片具有的功能是處理磁頭的輸入和/或輸出信號(hào)，例如放大被磁阻磁頭讀出的弱信號(hào)。
由于磁頭滑動(dòng)器懸浮在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的硬盤上方距離亞微米級(jí)，希望防止外來顆粒如灰塵等粘附在硬盤和磁頭滑動(dòng)器上，因?yàn)橥鈦眍w粒會(huì)引起磁頭破損。
因此要求制成具有不易產(chǎn)生外來顆粒結(jié)構(gòu)的磁頭組件。


圖1A示出普通磁頭組件的透視圖，圖1B為圖1A所示磁頭組件圓圈部分A的剖面圖。
在圖1A所示的磁頭組件10內(nèi)，磁頭滑動(dòng)器20安裝在萬向支架部件12上，萬向支架部件設(shè)置在懸臂11的前端。如圖1B所示，磁頭集成電路芯片30面向下安裝在磁頭集成電路安裝零件15上，后者位于懸臂11的中部。磁頭集成電路芯片30為支承芯片，其主芯片體31由硅制成，為暴露的。
磁頭集成電路芯片30通常使用的基片材料為硅和GaAs，它們是脆性的，易于開裂和破碎，因?yàn)檫@些材料具有晶體取向和高的彈性模量，使材料很硬。因此，當(dāng)芯片遭受外力時(shí)，例如當(dāng)晶片切割為芯片尺寸時(shí)，安裝芯片操作時(shí)，以及安裝芯片產(chǎn)生超聲連接應(yīng)力時(shí)芯片均可產(chǎn)生外來顆粒(或粉末)。
即使磁頭集成電路芯片30在隨后的過程中被清洗，但仍不可能清除1微米或更小等級(jí)的極細(xì)小的外來顆粒。此外，在清洗過程中有可能產(chǎn)生附加的外來顆粒。
由此可見，由于振動(dòng)或磁盤工作引起的氣流使磁頭集成電路芯片分散成為外來顆粒時(shí)，這些外來顆?？蓪?dǎo)致磁頭破碎，從而降低磁盤裝置的可靠性。
因此，本發(fā)明的總的目的是提供解決了現(xiàn)有技術(shù)上述問題的新型的和適用的磁頭組件，磁盤裝置，以及連接方法和設(shè)備。
本發(fā)明另一更具體的目的是提供一種具有安裝面的磁頭組件，而安裝面上已安裝集成電路芯片來處理信號(hào)，其中集成電路芯片被保護(hù)層覆蓋。按照本發(fā)明的磁頭組件，由于設(shè)置了保護(hù)層可以防止集成電路芯片產(chǎn)生外來顆粒。
本發(fā)明的另一目的是提供一種磁盤裝置，用以讀出磁盤上的信息和在磁盤上記錄信息，磁盤裝置具有帶安裝面的磁頭組件，磁頭安裝在安裝面上，以及集成電路芯片安裝在安裝面上和處理由磁盤讀出的信息和/或通過磁頭記錄信息，而集成電路芯片被保護(hù)層包覆。按照本發(fā)明的磁盤裝置，有可能防止所謂的磁頭破碎，因?yàn)楸Ｗo(hù)層防止了集成電路芯片產(chǎn)生外來顆粒。
本發(fā)明的另一目的是提供一種半導(dǎo)體零件，它具有主芯片體和蒸發(fā)成型的保護(hù)層來包覆主芯片體。按照本發(fā)明的半導(dǎo)體零件，可以借助設(shè)置保護(hù)層來防止由集成電路芯片產(chǎn)生外來顆粒。
本發(fā)明的另一目的是提供制造集成電路芯片的方法，該芯片安裝在磁頭組件上和形成它的部分。該方法具有以下步驟(a)在晶片的第一和第二表面上形成第一保護(hù)層，晶片在位于其相對(duì)面的第一和第二表面之一具有導(dǎo)體凸起，(b)將具有第一保護(hù)層的晶片切割成一組芯片和(c)在每個(gè)切割的芯片的周側(cè)邊形成第二保護(hù)層；按照本發(fā)明的方法，可以制造具有第一和第二保護(hù)層的半導(dǎo)體，并得到良好的生產(chǎn)率。
本發(fā)明的另一目的是提供一種制造集成電路芯片的方法，該芯片安裝在磁頭組件上和形成它的部分，該方法具有以下步驟(a)在晶片的第一表面上形成第一保護(hù)層，晶片在位于與第一表面相對(duì)的第二表面上具有導(dǎo)體凸起，(b)在晶片粘接在薄膜的狀態(tài)下，將具有第一保護(hù)層的晶片切割成一組芯片，而并不切割薄膜，(c)僅從每個(gè)切割的芯片的周邊部分分離薄膜，以及(d)在每個(gè)芯片上形成第二保護(hù)層，其狀態(tài)是切割芯片的周邊部分由薄膜分離。按照本發(fā)明的方法可以制造在芯片中部具有第二保護(hù)層的半導(dǎo)體零件，并達(dá)到良好的生產(chǎn)率。
本發(fā)明的另一目的是提供一種制造集成電路芯片的方法，該芯片安裝在磁頭組件上和形成它的部分，該方法具有以下步驟(a)將薄膜粘接在具有導(dǎo)體凸起的晶片表面上，使圍繞晶片表面上包括導(dǎo)體凸起的部分，隨后借助薄膜的波浪形使它變成芯片，(b)將具有薄膜的晶片切割成一組芯片，以及(c)在每個(gè)切割芯片上形成保護(hù)層。按照本發(fā)明的方法，有可能制造在上表面和周邊側(cè)面具有保護(hù)層的芯片。
本發(fā)明的另一目的是提供一種制造集成電路芯片的方法，該芯片安裝在磁頭組件上和形成它的部分，該集成電路芯片具有主芯片體和包覆主芯片體的保護(hù)層，該方法具有以下步驟(a)供給預(yù)定量的樹脂由噴嘴供至主芯片體上表面，樹脂具有的表面張力小于與主芯片體的浸潤(rùn)力，樹脂的預(yù)定量大于形成保護(hù)層所需的量，(b)將噴嘴移至接近主芯片體上表面高度相當(dāng)于形成保護(hù)層厚度處，以及(c)以小于與主芯片體浸潤(rùn)力的吸力吸樹脂，從而清除形成主芯片體包覆的保護(hù)層多余的樹脂。按照本發(fā)明的方法，有可能高效制造包覆保護(hù)層的芯片。
本發(fā)明的另一目的是提供一種制造集成電路芯片的方法，該芯片安裝在磁頭組件上和形成它的部分，該集成電路芯片具有主芯片體，導(dǎo)體凸緣和包覆主芯片體的保護(hù)層，該方法具有以下步驟(a)在導(dǎo)體凸起的尖前端擠壓前用蒸發(fā)工藝在主芯片體和導(dǎo)體凸起上形成保護(hù)層，(b)對(duì)著表面推壓導(dǎo)體凸起以便同時(shí)頂壓導(dǎo)體凸起的尖前端及使包覆尖前端的保護(hù)層后退，從而暴露導(dǎo)體凸起的擠壓部分表面。按照本發(fā)明的方法，有可能制造帶有未包覆保護(hù)層的暴露尖前端的導(dǎo)體凸起的芯片，而芯片包覆有保護(hù)層。
本發(fā)明的另一目的是提供一種制造集成電路芯片的方法，該芯片安裝在磁頭組件上和形成它的部分，該集成電路芯片具有主芯片體，導(dǎo)體凸緣和包覆主芯片體的保護(hù)層，該方法具有以下步驟(a)在導(dǎo)體凸起的前端粘接脫模劑，(b)用蒸發(fā)工藝在包括導(dǎo)體凸緣的整個(gè)主芯片體形成保護(hù)層，以及(c)清除具有脫模劑的導(dǎo)體凸起前端上的保護(hù)層部分，從而暴露出導(dǎo)體凸起的前端。按照本發(fā)明的方法，有可能制造帶有未包覆保護(hù)層的暴露前端的導(dǎo)體凸起的芯片，而芯片包覆有保護(hù)層。
本發(fā)明的另一目的是提供一種半導(dǎo)體芯片上的導(dǎo)體凸緣連接到基片上相應(yīng)的墊子上的超聲振動(dòng)連接設(shè)備，它具有帶接收表面的平臺(tái)，用以接收基層的第一表面，第一表面與帶有墊子的第二表面相對(duì)，它還具有帶端面的連接裝置，用以保護(hù)半導(dǎo)體芯片的第一表面，第一表面與帶有導(dǎo)體凸起的第二表面相對(duì)，以及具有帶封閉表面的封閉元件，在這里端面借助其開啟的吸孔的吸力吸引半導(dǎo)體芯片的第一表面，以及封閉元件是可移動(dòng)的，可封閉端面上的吸孔，從而使封閉表面和端面形成簡(jiǎn)單的平面，按照本發(fā)明的連接設(shè)備，有可能順利地防止操作半導(dǎo)體芯片時(shí)半導(dǎo)體芯片第一表面的損傷。
本發(fā)明的另一目的是提供一種將半導(dǎo)體芯片上的導(dǎo)體凸緣連接到基片上相應(yīng)的墊子上的超聲振動(dòng)連接方法，該方法具有以下步驟(a)將基片放置到帶接收表面的平臺(tái)上，用以接收基片的第一表面，第一表面與帶有墊子的第二表面相對(duì)，(b)借助連接裝置保持和運(yùn)送半導(dǎo)體芯片到平臺(tái)上方的連接位置，連接裝置具有端面用以保持半導(dǎo)體芯片的第一表面，第一表面與帶有導(dǎo)體凸起的第二表面相對(duì)，保持是借助在端面上開啟的吸孔的吸力，它還具有可移動(dòng)的封閉元件，封閉元件具有封閉面，當(dāng)封閉元件移動(dòng)封閉端面上的吸孔時(shí)，封閉面與端面一起形成簡(jiǎn)單的平面，(c)在吸孔已被封閉元件封閉的情況下，用端面對(duì)著基片推壓半導(dǎo)體芯片，以及(d)借助超聲振動(dòng)將導(dǎo)體凸起連接到相應(yīng)的墊子上。按照本發(fā)明的方法，有可能順利地防止操作半導(dǎo)體芯片時(shí)半導(dǎo)體芯片第一表面的損傷。
結(jié)合附圖閱讀以下詳細(xì)說明，本發(fā)明的其他目的和特點(diǎn)將顯而易見，附圖中圖1A示出普通磁頭組件的透視圖；圖1B為圖1所示磁頭組件圓圈部分A的剖面圖；圖2A為按本發(fā)明的磁頭組件第一實(shí)施例的透視圖；圖2B為圖2A所示磁頭組件圓圈部分B的剖面圖；圖2C為圖2A所示磁頭組件圓圈部分C的透視圖；圖2D為圖2A所示磁頭組件圓圈部分D的剖面圖；圖3A和3B為說明在第一實(shí)施例中集成電路芯片磁頭的安裝的剖面圖；圖4A至4D為Au凸緣成型的解釋圖；圖5A為按本發(fā)明的磁盤裝置的第一實(shí)施例的透視圖；圖5B為表示圖5A所示磁盤裝置的重要部分的側(cè)視圖；圖6A為成型聚對(duì)二甲苯保護(hù)層設(shè)備的示意圖；圖6B為圖6A所示圓圈部分E的剖面圖；圖7A為按本發(fā)明的磁頭組件第二實(shí)施例的透視圖；圖7B為圖7A所示磁頭組件圓圈部分F的剖面圖；圖8A和8B為在說明第二實(shí)施例中安裝具有第一結(jié)構(gòu)的磁頭集成電路芯片的剖面圖；圖9A至9E為說明第二實(shí)施例的制造磁頭集成電路芯片第一方法的剖面圖；圖10A至10G為說明第二實(shí)施例的制造磁頭集成電路芯片第二方法的剖面圖；圖11A至11F為說明第二實(shí)施例的制造磁頭集成電路芯片第三方法的剖面圖；圖12A至12F為說明第二實(shí)施例的制造磁頭集成電路芯片第四方法的剖面圖；圖13為保護(hù)層成型設(shè)備的示意圖14A至14C為圖13所示保護(hù)層成型設(shè)備的剖面圖，用以解釋保護(hù)層的成型過程；圖15A至15B為剖面圖，用以解釋圖13所示設(shè)備的保護(hù)層的成型過程；圖16為第二實(shí)施例可能使用的具有第二結(jié)構(gòu)的磁頭集成電路芯片的剖面圖；圖17A至17D為說明制造圖16所示磁頭集成電路芯片的第一方法的剖面圖；圖18A至18D為說明制造圖16所示磁頭集成電路芯片的第二方法的剖面圖；圖19A～19D為說明制造圖16所示磁頭集成電路芯片的第三方法的剖面圖；圖20A至20D為說明制造圖16所示磁頭集成電路芯片的第四方法的剖面圖；圖21A至21D為說明制造圖16所示磁頭集成電路芯片的第五方法的剖面圖；圖22A至22D為說明制造圖16所示磁頭集成電路芯片的第六方法的剖面圖；圖23A至23B為說明制造圖16所示磁頭集成電路芯片的第七方法的剖面圖；圖24A至24D為說明制造圖7A所示磁頭組件另一種制造方法的剖面圖；圖25為第二實(shí)施例可能使用的具有第三結(jié)構(gòu)的磁頭集成電路的剖面圖；圖26A至26E為說明制造圖25所示磁頭集成電路芯片的方法的剖面圖；圖27為第二實(shí)施例可能使用的具有第四結(jié)構(gòu)的磁頭集成電路芯片的剖面圖；圖28A至28E為制造圖27所示磁頭集成電路芯片的方法的解釋圖29為第二實(shí)施例可能使用的具有第五結(jié)構(gòu)的磁頭集成電路芯片的剖面圖；圖30A至30F為說明制造圖29所示磁頭集成電路芯片的方法的剖面圖；圖31為第二實(shí)施例可能使用的具有第六結(jié)構(gòu)的磁頭集成電路芯片的剖面圖。
圖32A至32F為說明制造圖31所示磁頭集成電路芯片的方法的剖面圖；圖33為第二實(shí)施例可能使用的具有第七結(jié)構(gòu)的磁頭集成電路芯片的剖面圖；圖34A和34B為第二實(shí)施例可能使用的具有第八結(jié)構(gòu)的磁頭集成電路芯片的剖面圖和底視圖；圖35A和35B為說明當(dāng)將晶片結(jié)構(gòu)切割為磁頭集成電路芯片時(shí)防止磁頭集成電路芯片移動(dòng)的方法的剖面圖；圖36A為按本發(fā)明的磁頭組件第三實(shí)施例的透視圖；圖36B為圖36A所示磁頭組件圓圈部分G的剖面圖；圖36C為圖36A所示磁頭組件圓圈部分H的透視圖；圖37為圖36A和36B所示磁頭集成電路芯片的透視圖；圖38為圖36B所示紫外線固化樹脂層成型方法的解釋圖；圖39A和39B為本發(fā)明的連接設(shè)備的第一實(shí)施例的前視圖和側(cè)視圖；圖40A，40B和40C為連接設(shè)備第一實(shí)施例的封閉元件的工作解釋圖；圖41為在連接設(shè)備第一實(shí)施例中半導(dǎo)體芯片運(yùn)輸?shù)慕忉寛D；圖42為在連接設(shè)備第一實(shí)施例中半導(dǎo)體芯片定位的解釋圖；圖43為在連接設(shè)備第一實(shí)施例中超聲連接的解釋圖；圖44為連接設(shè)備第一實(shí)施例的封閉元件工作的解釋圖；圖45為說明連接設(shè)備第一實(shí)施例工作的時(shí)間表圖；圖46為按本發(fā)明的連接設(shè)備第二實(shí)施例的前視圖；圖47為說明連接設(shè)備第二實(shí)施例中捕捉半導(dǎo)體芯片的前視圖；圖48為說明連接設(shè)備第二實(shí)施例中運(yùn)輸半導(dǎo)體芯片的前視圖49為說明連接設(shè)備第二實(shí)施例中對(duì)半導(dǎo)體芯片加壓的前視圖；圖50為說明連接設(shè)備第二實(shí)施例中超聲連接的前視圖；圖51為說明連接設(shè)備第二實(shí)施例中連接后連接工具工作的前視圖；圖52為按本發(fā)明的連接設(shè)備第三實(shí)施例的前視圖；圖53為說明連接設(shè)備第三實(shí)施例中連接頭的工作前視圖；圖54為說明連接設(shè)備第三實(shí)施例中對(duì)半導(dǎo)體芯片加壓的前視圖；圖55為說明連接設(shè)備第三實(shí)施例中超聲連接的前視圖；以及圖56為說明連設(shè)備第三實(shí)施例中連接后連接工具工作的前視圖。
(第一實(shí)施例)圖2A示出按本發(fā)明的磁頭組件第一實(shí)施例的透視圖。圖2B示出圖2A所示磁頭組件圓圈部分B的橫剖面圖。圖2C示出圖2A所示磁頭組件圓圈部分C的透視圖，以及圖2D示出圖2A所示磁頭組件圓圈部分D的剖面圖。
如圖2A至2D所示，磁頭組件50具有磁頭滑動(dòng)器70，它安裝在萬向支架52上。萬向支架52設(shè)置在懸臂51沿方向X1的前端。磁頭集成電路芯片安裝零件53設(shè)置在懸臂51的中部，以及暴露的磁頭集成電路芯片80面向下安裝在磁頭集成電路芯片安裝零件53內(nèi)。此外，暴露的磁頭集成電路芯片80包覆一層蒸發(fā)工藝成型的聚對(duì)二甲苯聚合物蒸發(fā)層110。磁頭集成電路芯片80是暴露的是因?yàn)橛蓱冶?1凸起的高度有限制。
如圖2B所示，懸臂51具有一組在極薄的不銹鋼板頂面上形成的銅導(dǎo)線圖形55。
銅絲圖形55是在包覆不銹鋼板54的聚酰亞胺絕緣層56上形成的。銅導(dǎo)線圖形55用聚酰亞胺絕緣層57保護(hù)。
如圖2C所示，磁頭滑動(dòng)器70具有側(cè)端面71，它帶有磁頭72，導(dǎo)線圖形(圖中未示出)和4個(gè)電極73。在頂面74上設(shè)有軌道75。磁頭72是用薄膜工藝成型的，它具有搭接的感應(yīng)磁頭和磁阻磁頭的結(jié)構(gòu)(圖中未示出)。磁頭滑動(dòng)器70連接在萬向支架52上。導(dǎo)線圖形55末端的電極73和電極76用金球(Au)熱壓連接工藝連接。
圖3A和3B為說明第一實(shí)施例中安裝磁頭集成電路芯片的剖面圖。
如圖2D所示，在磁頭集成電路芯片安裝零件53內(nèi)，電極58設(shè)置在導(dǎo)線圖形55的末端。如圖3A所示，每個(gè)電極58具有鎳層(Ni)60和金(Au)層61，搭接在銅基零件59上，而金屬暴露在表面上。
磁頭集成電路芯片80具有集成電路82，它是在圖3A所示的硅(Si)主芯片體81的下表面81a上成型的。此外，磁頭集成電路芯片80具有在鋁(Al)電極83上成型的金(Au)凸起84，金凸起設(shè)在下表面81a上。
磁頭集成電路芯片80的安裝如圖3B所示。換句話說，懸臂51固定在平臺(tái)110上，其狀態(tài)是磁頭集成電路芯片80面向下取向，每個(gè)金凸起84的定位與相應(yīng)的電極58匹配。磁頭集成電路芯片80在此位置在室溫下受壓，并且施加超聲波數(shù)秒，使每個(gè)金凸起84和相應(yīng)電極58的金層61實(shí)現(xiàn)超聲連接。金凸起84和相應(yīng)電極58的金層61在界面相互頂住對(duì)方摩擦，最終被超聲連接連接到一起。
如圖2D所示，磁頭集成電路芯片80與懸臂51的連接可靠性由于下部充填層85改進(jìn)，下部充填層充填在磁頭集成電路芯片80的下表面?zhèn)燃靶酒?0與懸臂51之間的空隙。并且，集成電路82也受到下部充填層85的保護(hù)。
用蒸發(fā)成型的聚對(duì)二甲苯層110包覆主芯片體81的上表面81b，整個(gè)側(cè)面81c，以及下部充填層85的周邊側(cè)面85a。如同下述聚對(duì)二甲苯層110是用化學(xué)蒸發(fā)沉積法(CVD)成型的和非常薄。因此，由于包覆聚對(duì)二甲苯層使磁頭集成電路芯片80高度的增加非常小，并且磁頭集成電路芯片80的高度不會(huì)超過包覆聚對(duì)二甲苯層110的磁頭滑動(dòng)器70上表面的高度。此外，由于包覆聚對(duì)二甲苯層110使磁頭集成電路芯片80重量的增加微不足道，因?yàn)榫蹖?duì)二甲苯層110非常薄。并且，由于聚對(duì)二甲苯層非常薄，即使聚對(duì)二甲苯層110包覆在磁頭集成電路芯片的周邊部分，也不會(huì)影響懸臂51的彈性。
聚對(duì)二甲苯層110的成型方法將在后面說明。
聚對(duì)二甲苯層110具有以下特性。也就是說，聚對(duì)二甲苯層110的雜質(zhì)含量低，因此產(chǎn)生的氣體少。此外，聚對(duì)二甲苯層110與硅的連接性好，并且聚對(duì)二甲苯層110的強(qiáng)度可經(jīng)受清洗。
圖4A至4D為金凸起84成型的解釋圖。
金凸起84按圖4A至4D所示方式成型，與導(dǎo)線連接的情況相似。使金絲91的一端由連接器毛細(xì)管90的前端伸出，形成圖4A所示的金珠92，然后毛細(xì)管90下降從推動(dòng)金珠92頂住磁頭集成電路芯片80的電極82，如圖4B所示，以及施加超聲波和加熱使金珠92連接到電極82上。絲夾(圖中未示出)夾持暴露于毛細(xì)管90外面的金絲91的上端和毛細(xì)管90被拉向上方，從而拉出和切割金絲91，如圖4C所示。此后，金凸起84的尖部83a被玻璃板93壓平，如圖4D所示。
圖5A為按照本發(fā)明的磁盤裝置第一實(shí)施例的透視圖。圖5B為圖5A所示磁盤裝置重要部分的側(cè)視圖。磁盤裝置第一實(shí)施例使用圖2A至2D所示磁頭組件的第一實(shí)施例。在磁盤裝置的第一實(shí)施例中，本發(fā)明應(yīng)用于硬磁盤裝置。
磁盤裝置100的組件通常包括圖5A所示的殼體101，可轉(zhuǎn)動(dòng)硬磁盤102，致動(dòng)器103，以及由致動(dòng)器103轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置在殼體101內(nèi)的臂104。例如，如圖5B所示，可設(shè)置2個(gè)磁盤102。致動(dòng)器103具有線圈和永久磁鐵，致動(dòng)器為電磁驅(qū)動(dòng)。磁頭組件50安裝在每個(gè)臂104的前端。隔片(圖中未示出)沿圖2A方向X2固定在懸臂51的底面，以及隔片固定在臂104上。當(dāng)磁盤102轉(zhuǎn)動(dòng)和致動(dòng)器103使臂前后轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁頭組件50沿磁盤103的徑向移動(dòng)，可接觸到預(yù)定的軌道以便相對(duì)預(yù)定軌道記錄和/或讀出有關(guān)的信息。
聚對(duì)二甲苯層110包覆主芯片體81的上表面81b和整個(gè)側(cè)表面81c。因此，防止了由主芯片體81分離出硅顆粒或粉末等外來顆粒，其結(jié)果是磁盤裝置100的可靠性較現(xiàn)有技術(shù)有大的改進(jìn)，不會(huì)產(chǎn)生磁頭破碎。
另一方面，下部充填層85的周邊側(cè)面85a也包覆聚對(duì)二甲苯層110，因此也防止了由下部充填層85的周邊側(cè)面分離出外來顆粒。因此，與只有暴露的磁頭集成電路芯片80包覆聚對(duì)二甲苯層110的情況比較，磁盤裝置100大大增加了可靠性，不會(huì)產(chǎn)生由于外來顆粒引起的磁頭破碎，因?yàn)橐逊乐沽送鈦眍w粒的產(chǎn)生。
以下，參考圖6A和6B說明包覆主芯片體81和下部充填層85周邊側(cè)面85a的聚對(duì)二甲苯層110的成型方法。圖6A為聚對(duì)二甲苯層110的成型設(shè)備圖，圖6B為圖6A所示圓圈部分E的剖面圖。
如圖6A所示，聚對(duì)二甲苯層110是用化學(xué)氣相沉積法(CVD)成型的。化學(xué)氣相沉積法借助金屬鹵化物或類似化合物在高溫下熱分解或氫還原在物體表面上形成金屬化合物層如金屬、合金和碳化物層。
化學(xué)氣相沉積設(shè)備120包括蒸發(fā)室121，熱分解室122和真空沉積室123，它們按圖6A所示順序地排列。真空泵124與真空沉積室123連接。聚對(duì)二甲苯125作為原材料供給蒸發(fā)室121。
半成品的磁頭組件50X被放置在真空沉積室123內(nèi)的平臺(tái)123a上。半成品的磁頭組件50X具有安裝在懸臂51上的磁頭滑動(dòng)器70和磁頭集成電路芯片80，以及在此狀態(tài)下半成品磁頭組件50X的一部分，包括相應(yīng)于磁頭集成電路芯片80的部分按圖6B所示用掩蔽層130掩蔽。
在蒸發(fā)室121內(nèi)被蒸發(fā)的聚對(duì)二甲苯粒子126被真空泵124抽吸到達(dá)熱分解室122，在其中進(jìn)行聚對(duì)二甲苯粒子126的熱分解，以形成自由基單體127。自由基單體127移向真空沉積室123和沉積在半成品磁頭組件50X上，從而形成聚對(duì)二甲苯層110。
最后，由真空沉積室取出半成品磁頭組件50X，清除掩蔽層130而完成圖2A所示的磁頭組件50。完成的磁頭組件50具有聚對(duì)二甲苯層110包覆主芯片體81的上表面81b。整個(gè)側(cè)面81c，以及下部充填層85的周邊側(cè)面85a。
(第二實(shí)施例)圖7A為按本發(fā)明的磁頭組件第二實(shí)施例的透視圖，圖7B為圖7A所示磁頭組件圓圈部分F的剖面圖。
圖7A所示磁頭組件50A的構(gòu)造與圖2A所示磁頭組件50基本相同，但包覆的聚對(duì)二甲苯層110除外。
在圖7A和7B內(nèi)與圖2A和2D內(nèi)相應(yīng)零件相同的零件使用同樣的標(biāo)號(hào)，因此其說明省略。
如圖7B放大比例所示，該實(shí)施例的聚對(duì)二甲苯層110包覆主芯片81的上表面81b，整個(gè)側(cè)面81c，下表面81a，以及金凸起84的周邊。
特別是因?yàn)橹餍酒w81的上表面81b，以及整個(gè)側(cè)面81c包覆聚對(duì)二甲苯層110，防止了硅顆粒從暴露的磁頭集成電路芯片80A分離出，從而防止了外來顆?；蚍勰┑漠a(chǎn)生。
圖8A和8B為說明第二實(shí)施例中具有第一結(jié)構(gòu)的磁頭集成電路芯片80A的安裝的剖面圖。在這種方案中，有關(guān)磁頭集成電路芯片81A的聚對(duì)二甲苯層110的成型是在懸臂51上安裝磁頭集成電路芯片80A之前進(jìn)行的。聚對(duì)二甲苯層110是把磁頭集成電路芯片80A放在圖6A所示真空沉積室123內(nèi)而成型的。磁頭集成電路芯片80A包覆聚對(duì)二甲苯層110后安裝在懸臂51上和用超聲連接工藝連接，如圖8B所示。金凸起84前端上的聚對(duì)二甲苯層110部分被超聲連接引起的上述摩擦而清除，金凸起84和金層61的超聲連接可以用正常方式進(jìn)行。
以下，將說明圖8A和8B所示磁頭集成電路芯片的各種制造方法。
在下面所述的方法中，是在晶片切割成單獨(dú)的芯片之前在晶片上形成防止外來顆粒分散的保護(hù)層，而不是在晶片切割之后在每個(gè)芯片上形成保護(hù)層。
圖9A至9E為說明制造磁頭集成電路芯片80A第一種方法的剖面圖。
在圖9A中，用晶片161和一組金凸起84制成晶片結(jié)構(gòu)160。大量的集成電路82成陣列設(shè)在晶片161的下表面161a。此外，大量的凸起84也設(shè)在晶片161下表面161a的相應(yīng)電極83上。
首先，如圖9A所示進(jìn)行化學(xué)氣相沉積工藝。將晶片結(jié)構(gòu)160的帶凸起84的下表面161a面向下放置在托盤170上，在此狀態(tài)進(jìn)行化學(xué)氣相沉積。結(jié)果在晶片161的上表面161a和下表面161b和每個(gè)凸起84表面上形成聚對(duì)二甲苯層110，如圖9B所示。
接著，薄膜171連接到晶片結(jié)構(gòu)161的上表面，以及如圖9C所示，晶片結(jié)構(gòu)161上面向下翻轉(zhuǎn)。晶片結(jié)構(gòu)161放置在切割臺(tái)172上，用高速轉(zhuǎn)動(dòng)的切割鋸173切割成一組芯片162。圖9D示出處于切割后的晶片結(jié)構(gòu)161。在圖9D中示出切割形成的切割槽163。切割這樣進(jìn)行，使薄膜171保持半切割或切割一半狀態(tài)，而切割的芯片不致于分成片，換句話說，切割的芯片162仍保持在薄膜171上整齊排列的狀態(tài)。
隨后進(jìn)行第二次化學(xué)氣相沉積，即再進(jìn)行一次化學(xué)氣相沉積。第二次化學(xué)氣相沉積主要是在芯片162整個(gè)側(cè)面上形成聚對(duì)二甲苯層110。第二次化學(xué)氣相沉積的結(jié)果是如圖9E所示，每個(gè)芯片162的整個(gè)側(cè)面162a上有效地形成了聚對(duì)二甲苯層110a，它重疊在已形成的聚對(duì)二甲苯層110上。
這樣，制成了磁頭集成電路芯片組165。在磁頭集成電路芯片組165中，(如圖8A和8B所示)，大量的磁頭集成電路芯片80A排列成行和連接在薄膜171上。這種磁頭集成電路芯片組165供應(yīng)給下一制造過程，例如放在運(yùn)輸托盤中運(yùn)輸。
第一種方法的優(yōu)點(diǎn)可以總結(jié)如下。聚對(duì)二甲苯層的蒸發(fā)沉積過程是在晶片切割成單獨(dú)的芯片之前進(jìn)的，因此可以同時(shí)對(duì)大量的芯片形成聚對(duì)二甲苯層。與晶片切割成單獨(dú)的芯片后對(duì)每個(gè)單獨(dú)的芯片形成聚對(duì)二甲苯層的情況比較，第一種方法可以相當(dāng)高的生產(chǎn)率制造圖8A和8B所示的磁頭集成電路芯片80A。
圖10A至10G為說明制造磁頭集成電路芯片80A第二種方法的剖面圖。圖10A至10D所示的過程與圖9A至9D所述相同。在圖10D所示的過程之后，進(jìn)行圖10E或圖10F所示的過程，即清除圖10D切割過程中可能產(chǎn)生的碎片或剝落層164。
在圖10E中，在切割后激光束174輻射至切槽163的邊緣和沿邊緣掃描。因此，激光束174輻射至碎片或剝落層164上，結(jié)果使碎片或剝落層被激光束174加熱熔化，從而將它們清除掉。
另一方面，在圖10F中，晶片浸在鹽酸中進(jìn)行碎片或剝落層164的化學(xué)清除。浸泡時(shí)間控制在僅能清除碎片或剝落層164。清除碎片或剝落層164后，晶片清洗以清除晶片上保留的鹽酸。
之后，在圖10E或10F所示過程后，進(jìn)行圖10G所示的第二次化學(xué)氣相沉積，與圖9E上的化學(xué)氣相沉積相同。第二次化學(xué)氣相沉積的結(jié)果是如圖10E所示，每個(gè)芯片162的整個(gè)側(cè)面162a上有效地形成聚對(duì)二甲苯層110a，重疊在已形成的聚對(duì)二甲苯層110上。這樣，制成具有大量的如圖8A和8B所示磁頭集成電路芯片80A排列陣列和連接在薄膜171上的磁頭集成電路芯片組165。
第二種方法可獲得與上述第一種方法同樣的優(yōu)點(diǎn)。此外，雖然切割產(chǎn)生碎片或剝落層可引起外來顆粒的產(chǎn)生，但按第二種方法可有效地清除這些碎片或剝落層164。因此，形成的聚對(duì)二甲苯層110和110a具有高質(zhì)量，由磁頭集成電路芯片80A產(chǎn)生外來顆粒問題得到有效地防止。
圖11A至11F為說明制造磁頭集成電路芯片80A第三種方法的剖面圖。圖11A和11B所示的過程與圖9A和9B所述相同。在圖11B所示過程之后，激光束180和181分別輻射至圖11C所示的晶片161的表面161a和161b，從而沿著與上述切割鋸173切割路徑相似的路徑成行地掃描晶片161。因此寬度為W1的聚對(duì)二甲苯層110的一部分166被激光束180和181加熱和熔化清除掉。清除聚對(duì)二甲苯層110的部分166的寬度W1比隨后形成的切割槽163的寬度W2在兩邊寬出一個(gè)寬度W3。由于部分166在聚對(duì)二甲苯層110時(shí)被加熱和熔化清除，不會(huì)產(chǎn)生聚對(duì)二甲苯層110的碎片和剝落層。
之后，如圖11D所示，晶片161被切割鋸173切成陣列，從而形成圖11E所示一組芯片162。切割槽163位于清除聚對(duì)二甲苯層110的部分166的中心，因此不會(huì)與形成聚對(duì)二甲苯層110的部分重疊。換句話說，如圖11E所示，聚對(duì)二甲苯層110的邊緣在寬度為W2的切割槽163的兩邊后撤了寬度W3。因此，聚對(duì)二甲苯層110不會(huì)被切割鋸173切割，以及不會(huì)因切割而產(chǎn)生聚對(duì)二甲苯層110的碎片和剝落層。
在此之后，如圖11F所示進(jìn)行第二次化學(xué)氣相沉積，與圖9E所述化學(xué)氣相沉積相似。第二次化學(xué)氣相沉積的結(jié)果是有效地在每個(gè)芯片162的整個(gè)側(cè)面162a上形成聚對(duì)二甲苯層110a，如圖11F所示，重疊在已形成的聚對(duì)二甲苯層110上。這樣一來，具有大量的如圖8A和8B所示磁頭集成電路芯片80A排成陣列和連接在薄膜171上的磁頭集成電路芯片組165制成。
按照第三種方法，可以獲得與上述第一和第二種方法相同的優(yōu)點(diǎn)。
圖12A至12F為說明制造磁頭集成電路芯片80A的第四種方法的剖面圖。
如圖12中所示，具有寬度W1的掩蔽層190和191分別在晶片161的上下表面161a和161b順序形成。在此狀態(tài)進(jìn)行第一次化學(xué)氣相沉積，形成圖12B所示的聚對(duì)二甲苯層110。聚對(duì)二甲苯層110形成在晶片161的上下表面161b和161a，掩蔽層190和191，以及每個(gè)凸起84的表面上。
隨后，掩蔽層190和191被清除掉。因此，聚對(duì)二甲苯層110被清除掉寬度W1(如圖12C所示)。不會(huì)產(chǎn)生聚對(duì)二甲苯層110的碎片或剝落層。
在此之后，圖12D，12E和12F所示的過程與圖11D，11E和11F所述相似，例如切割晶片161和進(jìn)行第二次化學(xué)氣相沉積。結(jié)果制成具有大量的如圖8A和8B所示的磁頭集成電路芯片80A排成陣列和連接在薄膜171上的磁頭集成電路芯片組165(如圖12F所示)。
按照第四種方法，可以獲得與上述第一和第二種方法相同的優(yōu)點(diǎn)。
以下說明保護(hù)層的另一種成型方法，它包覆圖7B所示的磁頭組件50A的支承的主芯片體81。
按照這一方法，包覆主芯片體81的保護(hù)層是用涂層工藝形成的。由于近年來硬磁盤裝置的厚度大大減少，磁頭集成電路芯片80A從懸臂51凸起的高度也受限制。因此，包覆主芯片體81的保護(hù)層的厚度必須為50微米或更小。
由此可見，用涂層工藝形成包覆主芯片體81保護(hù)層的方法特別適合于滿足磁頭集成電路芯片80A的上述高度減小。
此外，使用涂層工藝形成包覆主芯片體81保護(hù)層的方法，磁頭組件50A可順序進(jìn)行芯片安裝工序，下部充填成型工序，以及涂層工序而成型。
圖13為保護(hù)層成型設(shè)備的示意圖。圖13所示的保護(hù)層成型設(shè)備200具有一平臺(tái)201，一升降機(jī)構(gòu)203可沿平臺(tái)上直立的立柱202在Z1和Z2方向移動(dòng)，由升降機(jī)構(gòu)203水平伸出的支臂204，激光位移測(cè)量裝置205，在支臂204上整體安裝的噴嘴206，紫外線輻射裝置210，與升降機(jī)構(gòu)203和激光位移測(cè)量裝置205連接的位置控制器207，與噴嘴206連接的泵208，以及控制保護(hù)層成型設(shè)備200的控制電路209。
保護(hù)層成型設(shè)備200的保護(hù)層成型過程見圖14A至14C及圖15A和15B。
首先，準(zhǔn)備圖14A所示的組件220。在該組件220中，主芯片體81用下表面81a上的凸起84安裝在懸臂51上，以及下部充填層85充填入主芯片體81下表面?zhèn)鹊拈g隙內(nèi)。凸起84未被保護(hù)層包覆，因此，主芯片體81上的凸起84以及懸臂上的電極58可滿意地連接，與中間保護(hù)層部分無干涉。換句話說，凸起84和電極58的連接具有高的可靠性。
組件220放置在保護(hù)層成型設(shè)備200的平臺(tái)201上，如圖14A所示，以及激光位移測(cè)量裝置205用于測(cè)量噴嘴206的前端和主芯片體81頂面之間的距離。
之后，如圖14B所示，由噴嘴206把預(yù)定量的紫外線固化丙烯酸樹脂221供至主芯片體81的頂面上。當(dāng)用紫外線輻射時(shí)，紫外線使丙烯酸樹脂221固化。樹脂221的預(yù)定量大于完全包覆主芯片體81最終需要的量。樹脂221的特點(diǎn)是其表面張力小于相對(duì)硅主芯片體81的浸潤(rùn)力。
以下，如圖14C所示，噴嘴206移近主芯片體81的頂面，并且噴嘴206在水平方向正確移動(dòng)，使樹脂221分布在主芯片體81的頂面上及粘接到主芯片體81的周邊。在這種情況下，在主芯片體81頂面上的樹脂221在中心部分由于表面張力有凸起222，以及樹脂221的厚度尚未控制。
之后，如圖15A所示，噴嘴206移動(dòng)至主芯片體81頂面的中心，以及噴嘴206的高度控制在使噴嘴206的前端與主芯片體81的頂面之間的距離“a”為50微米。距離“a”可參考開始用激光位移測(cè)量裝置獲得的距離測(cè)量值調(diào)節(jié)。之后啟動(dòng)泵208來抽吸和清除過量的樹脂221。
噴嘴206的吸力調(diào)節(jié)至小于樹脂221對(duì)硅主芯片體81的浸潤(rùn)力。以這種方式調(diào)節(jié)吸力和浸潤(rùn)力的關(guān)系，有可能防止主芯片體81的頂面暴露，以及有可能在主芯片體81的頂面有效地形成厚度50微米的樹脂層223。
最后，如圖15B所示，紫外線輻射裝置210把紫外線輻射至樹脂層223使其固化。作為結(jié)果，主芯片體81的頂面和周邊側(cè)面包覆厚度約50微米的固化樹脂層224。
如果表面張力大于浸潤(rùn)力，則樹脂221將形成類似于水滴和液滴，則難以把樹脂221分散開。此外，如果吸力大于浸潤(rùn)力，則主芯片體81的頂面一旦浸潤(rùn)，就會(huì)變成部分暴露，不能獲得希望的覆蓋率。
由此可見，在主芯片體81上形成固化的樹脂層224包括以下步驟1) 供給預(yù)定量的多于形成約50微米厚的固化的樹脂層224所需量的樹脂221；2) 確定樹脂221的型號(hào)或種類，使其表面張力小于對(duì)主芯片體81的浸潤(rùn)力；3) 確定泵208的吸力和樹脂221的型號(hào)或種類，使泵208的吸力小于對(duì)主芯片體81的浸潤(rùn)力；以及4) 當(dāng)抽吸和清除主芯片體81上多余的樹脂221時(shí)用控制噴嘴206高度的方法控制固化的樹脂層224的厚度。
當(dāng)然，可以使用其他樹脂，如熱固性環(huán)氧樹脂代替紫外線固化的丙烯酸樹脂221。在這種情況下使用圖15B的加熱法代替紫外線輻射固化熱固性環(huán)氧樹脂。
在第二實(shí)施例中，有可能在懸臂51上安裝具有改進(jìn)的第一種結(jié)構(gòu)的如圖16所示的磁頭集成電路芯片80B，以代替圖8A和8B所示的磁頭集成電路芯片80A。圖16所示的磁頭集成電路芯片80B不具有在凸起84的前端部分140形成的聚對(duì)二甲苯層110，從而使凸起84的前端部分140暴露。
當(dāng)用超聲連接法在懸臂51上安裝磁頭集成電路芯片80B時(shí)，不需要象在磁頭集成電路芯片80A的情況下那樣，去破碎和清除聚對(duì)二甲苯層110的部分。因此，在懸臂51上超聲連接磁頭集成電路芯片80B比磁頭集成電路芯片80A的效果好。
磁頭集成電路芯片80B可以用以下方法制成圖17A至17D所示的第一種方法，圖18A至18D所示的第二種方法，圖19A至19D所示的第三種方法，圖20A至20D所示的第四種方法，圖21A至21D所示的第五種方法，圖22A至22D所示的第六種方法，或圖23A和23B所示的第七種方法。
圖17A至17D所示的第一種方法使用易于縮凹的軟片150。首先，如圖17A和17B所示，磁頭集成電路芯片80放在軟片150上面和被推壓頂住軟片150，使軟片150變形和凸起84的前端部分突入軟片150。結(jié)果是凸起84的前端部分被軟片150掩蔽。在這種情況下，把圖17B所示結(jié)構(gòu)置入圖6A所示的真空沉積室123內(nèi)，以便形成圖17C所示的蒸發(fā)的聚對(duì)二甲苯層110。當(dāng)磁頭集成電路芯片80從軟片150中移出時(shí)，獲得磁頭集成電路芯片80B(如圖17D所示)。
圖18A至18D所示的第二種方法使用具有膠粘劑層152的薄片153，膠粘劑層是膠粘劑涂覆在薄片主體151上制成的。首先，如圖18A和18B所示，磁頭集成電路芯片80放在薄片153上面受推壓頂住薄片153，使凸起84的前端部分突入膠片153。結(jié)果是凸起的前端部分被薄片153掩蔽。在這種情況下，把圖18B所示的結(jié)構(gòu)置入圖6A所示真空沉積室123內(nèi)，以便形成圖18C所示的蒸發(fā)的聚對(duì)二甲苯層110。當(dāng)磁頭集成電路芯片80由軟膠片153移出時(shí)(如圖18D所示)，獲得磁頭集成電路芯片80B。
圖19A至圖19D所示的第三種方法，使用具有凹槽241的框架240。凹槽241的尺寸大于磁頭集成電路芯片80為10至50微米，使磁頭集成電路芯片的大約一半可以放置在凹槽241內(nèi)。
首先，如圖19A和19B所示，磁頭集成電路芯片80面向下置于托盤240的凹槽241內(nèi)。在沿磁頭集成電路芯片80高度的方向上，磁頭集成電路芯片80的大約一半放置入凹槽21內(nèi)。此外，凹槽內(nèi)壁和磁頭集成電路芯片80的周邊側(cè)面之間的間隙為約10至50微米。
之后，如圖19C所示，進(jìn)行化學(xué)氣相沉積以形成聚對(duì)二甲苯層110。由于磁頭集成電路芯片80的周邊側(cè)面和凹槽內(nèi)壁之間的間隙g極小，僅為10至50微米，圖6A所示的自由基單體127不容易進(jìn)入凹槽241內(nèi)。因此，在主芯片體81的暴露的頂面和周邊側(cè)面形成希望厚度為2微米的聚對(duì)二甲苯層110，以及位于凹槽241內(nèi)的凸起84的表面上形成的聚對(duì)二甲苯層110b的厚度減至1.4微米，它比厚度為2微米的聚對(duì)二甲苯層110約薄30％。如圖19D所示，從托盤240的凹槽241中取出磁頭集成電路芯片80，獲得磁頭集成電路芯片80B。
在磁頭集成電路芯片安裝在磁頭組件50A的懸臂51上的情況下，它具有的凸起84帶有在表面上形成的2微米厚的聚對(duì)二甲苯層，則每個(gè)凸起的剪切強(qiáng)度為25克，另一方面，在磁頭集成電路芯片80B安裝在磁頭組件50A的懸臂51上，而在凸起84的表面上形成1.4微米厚的聚對(duì)二甲苯層110b。如本實(shí)施例所示，則每個(gè)凸起的剪切強(qiáng)度為40克，比以上情況提高了60％。
在圖20A至20D所示的第四種方法中，制備磁頭集成電路芯片80具有帶未受擠壓尖部84a的凸起84(如圖20A)。磁頭集成電路芯片80面向下放在玻璃板250上。在此狀態(tài)進(jìn)行化學(xué)氣相沉積，形成圖20B所示的聚對(duì)二甲苯層110。然后，磁頭集成電路芯片80被壓力機(jī)的壓頭251推壓頂住玻璃板250，如圖20C所示。當(dāng)磁頭集成電路芯片80推壓頂住玻璃板250時(shí)，凸起84的尖部84a被壓平，從而破壞了在凸起84尖部84a形成的聚對(duì)二甲苯層110部分。
當(dāng)從玻璃板250上取下磁頭集成電路芯片80時(shí)，獲得圖20D所示磁頭集成電路芯片80B。在該磁頭集成電路芯片80B內(nèi)，主芯片體81和凸起84包覆聚對(duì)二甲苯層110，而凸起84的壓平尖端84b沒有包覆聚對(duì)二甲苯層110，凸起材料暴露在尖端84b。
當(dāng)然，第一次化學(xué)氣相沉積可獲得比最終希望獲得厚度小的聚對(duì)二甲苯層110，以及第二次化學(xué)氣相沉積在壓平凸起84的尖部84a后進(jìn)行以獲得希望厚度的聚對(duì)二甲苯層110。
在圖21A至21D所示的第五方法中，準(zhǔn)備了如圖21A所示涂有脫模劑261的平臺(tái)260。在本實(shí)施例中，使用全氟聚醚油作為脫模劑261。這種全氟聚醚油為圖6A所示真空沉積室123使用的聚合物含氟油的一種。磁頭集成電路芯片80面向下放在平臺(tái)260上，隨后從平臺(tái)260上分離下，使得脫模劑層261a轉(zhuǎn)移到凸起84尖端的表面上。
之后，如圖21B所示，磁頭集成電路芯片80面向下放在平臺(tái)262上，進(jìn)行化學(xué)氣相沉積以形成聚對(duì)二甲苯層110。在凸起84的尖部，聚對(duì)二甲苯層110是包覆在脫模劑層261a上，聚對(duì)二甲苯層110在脫模劑261a上的粘接強(qiáng)度很弱，因此使用膠粘帶很容易清除在脫模劑上面的聚對(duì)二甲苯層110。
如圖21C所示，磁頭集成電路芯片80的保持方式是主芯片體81粘接在膠粘帶263上，凸起84的尖部粘接在另一膠粘帶264上。
最后，如圖21D所示，剝離膠粘帶264。結(jié)果是在凸起84尖部的聚對(duì)二甲苯層110與脫模劑層261a一起被清除，從而暴露凸起84的尖部。這樣一樣，獲得磁頭集成電路芯片80B。
在圖22A至22D所示的第六種方法中，將固體樹脂如松香油用異丙醇溶劑溶解和涂在平臺(tái)270上形成圖22A所示的松香油層271。如同后述，松香油層271可用清洗法清除。磁頭集成電路芯片80面向下放在平臺(tái)270上，使松香油層271轉(zhuǎn)移到凸起84的尖部。
之后，磁頭集成電路芯片80面向下放在平臺(tái)272上，如圖22B所示，以及進(jìn)行化學(xué)氣相沉積以形成聚對(duì)二甲苯層110。
當(dāng)磁頭集成電路芯片80如圖22C所示離開平臺(tái)272時(shí)，在凸起84上覆蓋松香油層271a。此外，在凸起84的尖部松香油層271a暴露。
最后，磁頭集成電路芯片80面向上放置和用乙醇清洗。清洗的結(jié)果是松香油層271a被溶解和清除，如圖22D所示，從而暴露凸起84的尖部。這樣一來，獲得磁頭集成電路芯片80B。
在圖23A和23B所示的第七種方法中，圖23A所示的過程在以上圖9E所示過程后進(jìn)行。如圖23A所示，壓平玻璃板280被推壓頂住磁頭集成電路芯片組165的凸起84。因此，凸起84的尖部被壓平，從而破壞了凸起84尖部84a上的聚對(duì)二甲苯層110部分。
當(dāng)壓平玻璃板280上升時(shí)，獲得圖23B所示磁頭集成電路芯片組1660。在磁頭集成電路芯片組1660上排列的每個(gè)磁頭集成電路芯片80B的凸起84的尖部84b未包覆聚對(duì)二甲苯層110，凸起材料暴露在尖部84b。
圖24A至24D為說明制造磁頭組件另一種方法的剖面圖。
如圖24A和24B所示，磁頭集成電路芯片80C具有第二結(jié)構(gòu)，它具有集成電路82和在硅主芯片體81的下表面81a上形成的鋁電極83。此外，整個(gè)主芯片體81包覆著聚對(duì)二甲苯層110。
按照本方法，金凸起84A設(shè)置在懸臂51上，而不是在主芯片體81上。如圖24C所示，凸起84A設(shè)置在懸臂51的相應(yīng)電極58上。每個(gè)凸起84A具有尖部84Aa。
如圖24D所示，對(duì)磁頭集成電路芯片80C施加超聲波，使凸起84A的尖部84a被壓扁，并把電極83連接在相應(yīng)的凸起84A。在超聲連接過程中，包覆電極83的聚對(duì)二甲苯層110部分被清除。因?yàn)榧獠?4a設(shè)置在凸起的前端，包覆電極83的聚對(duì)二甲苯層110被更有效地清除。
在第二實(shí)施例中，也有可能使用圖25所示具有第三結(jié)構(gòu)的磁頭集成電路芯片80D代替圖7B所示磁頭集成電路芯片80A。
在圖25所示的磁頭集成電路芯片80D中，在與下表面81a相對(duì)的主芯片體81的上表面81b上聚對(duì)二甲苯層110部分被清除。換句話說，主芯片體81的上表面81b部分暴露。
上表面81b的暴露部分145可用等離子工藝形成，例如，在主芯片體81的整個(gè)表面上形成聚對(duì)二甲苯層110后將上表面81b待暴露部分進(jìn)行等離子加工。
當(dāng)磁頭集成電路芯片80D加工和產(chǎn)生熱時(shí)，熱量會(huì)通過主芯片體81上暴露的上表面81b的暴露部分145直接釋放至周圍的空氣中。因此，與在主芯片體81的整個(gè)表面上形成聚對(duì)二甲苯層110的情況比較，即圖8A所示磁頭集成電路芯片80A的情況比較，有可能改善熱釋放特性，特別是由于聚對(duì)二甲苯層110是由熱傳導(dǎo)性不良的樹脂材料制成。
如上所述，外來顆粒主要由于開裂或掉塊產(chǎn)生在主芯片體81的隅角部分處。因此，即使如果在主芯片體81的上表面81b的中部沒有聚對(duì)二甲苯層110，也不會(huì)產(chǎn)生外來顆粒的問題。此外，還有可能在主芯片體81的暴露部分145設(shè)置極薄的散熱片。
圖26A至26E為說明制造圖25所示的磁頭集成電路芯片80D方法的剖面圖。
如圖26A和26B所示，薄膜171粘接在晶片結(jié)構(gòu)160的與帶凸起84表面相對(duì)的表面上。之后，如圖26C所示，晶片結(jié)構(gòu)160放置在切割臺(tái)172上，使凸起84面向上。從高速轉(zhuǎn)動(dòng)的切割鋸173將晶片161切割成排成陣列的一組芯片162。每個(gè)切割的芯片保持在行中與薄膜171連接。
下一步，切割的晶片161固定在化學(xué)氣相沉積設(shè)備所設(shè)的薄膜吸引裝置290上，薄膜171被泵291的操作吸引住，如圖26D所示。薄膜吸引裝置290具有支承板元件292。支承板元件292包括一組吸孔292a，及圓柱292b。每個(gè)圓柱292b支承排成陣列的一組芯片162中相應(yīng)的一個(gè)。
當(dāng)泵291工作時(shí)，在圓柱292b支承的各部分之間的薄膜171部分從芯片162上分離，如圖26D所示。換句話說，由上面觀察時(shí)，薄膜171仍保持連接在芯片162矩形表面162b的中部，但薄膜171已與矩形表面162b的周邊部分分離。其結(jié)果是在矩形表面162b的周邊部分形成空隙293，空隙293與切割槽163連通。
在圖26所示狀態(tài)下進(jìn)行化學(xué)氣相沉積。氣體通過切割槽163和達(dá)到空隙293，從而形成如圖26E所示的聚對(duì)二甲苯層110。對(duì)于芯片162的矩形表面162b，在對(duì)應(yīng)于空隙193的周邊部分形成聚對(duì)二甲苯層110，但與薄膜171連接的中部并不形成。這樣一來，制成圖25所示的磁頭集成電路芯片80D。
在第二實(shí)施例中，也有可能使用圖27所示的具有第四種結(jié)構(gòu)的磁頭集成電路芯片80E，以代替圖7B所示的磁頭集成電路芯片80A。
在圖27所示的磁頭集成電路芯片80E中，在主芯片體81的上表面81b和周邊側(cè)面81c上形成聚對(duì)二甲苯層110，但在凸起84的下表面81a上不形成。
圖28A至28E為說明制造圖27所示的磁頭集成電路芯片80E方法的示意圖。
如圖28A和28B所示，薄膜300粘接在帶有凸起84的晶片結(jié)構(gòu)160的表面上。薄膜300具有波紋形，使可以包覆凸起84，但也粘接到晶片結(jié)構(gòu)160上將被切割鋸切割的部分301。換句話說，薄膜300包覆晶片的每一部分在切割過程后整體變成芯片，因此薄膜300粘接到晶片結(jié)構(gòu)160這種部分的整個(gè)周邊部分301。如圖28B所示，由底視圖可見，在切割過程后將變?yōu)橐粋€(gè)芯片162的晶片結(jié)構(gòu)160的各部分具有薄膜300粘接在其整個(gè)周邊部分301。此外，薄膜300粘接在另一個(gè)平薄膜302上，如圖28A所示。
之后，用切割鋸將晶片161和薄膜300切割成陣列，以獲得圖28C所示的一組芯片162。切割的芯片162保持連接在薄膜302上。此外，每個(gè)芯片162的下表面81a包覆薄膜300。
在圖28C所示狀態(tài)下進(jìn)行化學(xué)氣相沉積，其結(jié)果是形成如圖28D所示的聚對(duì)二甲苯層110。聚對(duì)二甲苯層110包覆每個(gè)主芯片體81的上表面81b和周邊側(cè)面81c，不包覆下表面81a，如圖27所見。
最后，如圖28E所示清除薄膜302。隨著薄膜302的清除，每個(gè)芯片162下表面81a上的薄膜300也被清除。這樣，獲得磁頭集成電路芯片80E。
在第二實(shí)施例中，也有可能使用圖29所示具有第五種結(jié)構(gòu)的磁頭集成電路芯片80F，以代替圖7B所示的磁頭集成電路芯片80A。
在圖29所示的磁頭集成電路芯片80F中，在主芯片體81的下表面81a上形成下部充填層301。凸起84的壓平的尖部84b暴露在下部充填層310的平的下表面310a上。并且，在主芯片體81的上表面81b和周邊側(cè)面81c上以及下部充填層310的周邊側(cè)面310a上形成聚對(duì)二甲苯層110。
按照這種磁頭集成電路芯片80F，集成電路82受下部充填層310的保護(hù)。此外，當(dāng)磁頭集成電路芯片80F安裝到懸臂51上時(shí)，已不需要進(jìn)行注射下部充填層的過程，從而改進(jìn)了磁頭組件的生產(chǎn)率。
圖30A至30F為說明制造圖29所示的磁頭芯片80F的方法的剖面圖。
如圖30A和30B所示，下部充填材料為B級(jí)樹脂，用旋涂法包覆在帶凸起84的晶片結(jié)構(gòu)160的表面上，以及下部充填材料固化后形成完全包覆凸起84的下部充填層311。用B級(jí)樹脂是為了便于以后的過程。如果下部充填材料是由熱固性樹脂形成，則B級(jí)處理為施加預(yù)定的熱量，如果下部充填材料是由光固化樹脂制成，則B級(jí)處理是輻射預(yù)定的光量，再者，如果下部充填材料是由熱塑性樹脂制成，它可以在溶劑中溶解，則B級(jí)處理為蒸發(fā)溶劑。
之后，如圖30C所示，將晶片結(jié)構(gòu)160倒轉(zhuǎn)，將帶有經(jīng)B級(jí)處理的下部充填層311面向下放在切割臺(tái)172上。用高速旋轉(zhuǎn)的切割鋸173將晶片161切割成一組芯片162。切割至經(jīng)B級(jí)處理的下部充填層311的中間厚度。因此，能防止切割鋸173切傷切割臺(tái)172和掉塊，也防止了單獨(dú)的切割芯片162分離開。經(jīng)過切割過程，在下部充填層311內(nèi)形成切槽312。
在此之后，如圖30D所示，切割的晶片161和切割臺(tái)172一起送入化學(xué)氣相沉積設(shè)備的蒸發(fā)室，在其中進(jìn)行化學(xué)氣相沉積以形成聚對(duì)二甲苯層110。該聚對(duì)二甲苯層110形成在每個(gè)芯片162的頂面和周邊側(cè)面，在經(jīng)過B級(jí)處理的下部充填層311的切槽312內(nèi)，以及周邊側(cè)面上。
隨后，整個(gè)晶片結(jié)構(gòu)160倒轉(zhuǎn)，放到拋光設(shè)備的拋光臺(tái)313上，如圖30E所示。由于每個(gè)芯片162被經(jīng)受B級(jí)處理的下部充填層311連接，當(dāng)晶片160倒轉(zhuǎn)時(shí)，全部芯片162同時(shí)倒轉(zhuǎn)。此外，晶片結(jié)構(gòu)160被通過拋光臺(tái)313內(nèi)的吸孔313a真空吸住和保持在拋光臺(tái)313上。
最后，使用圖30F所示的拋光元件314，如果需要可用清水清洗，以便拋光經(jīng)B級(jí)處理的下部充填層311。拋光至深度達(dá)到切槽312底部和暴露凸起84。結(jié)果獲得圖29所示的磁頭集成電路芯片80F。
拋光臺(tái)內(nèi)的吸孔313a與每個(gè)芯片162對(duì)應(yīng)，因此，每個(gè)芯片162被吸力穩(wěn)定地保持在拋光臺(tái)313上，防止了單獨(dú)芯片162不希望的移動(dòng)。
在第二實(shí)施例中，也有可能使用圖31所示的具有第六種結(jié)構(gòu)的磁頭集成電路芯片80G，以代替圖7B所示的磁頭集成電路芯片80A。
圖31所示的磁頭集成電路芯片80G，使用第六種結(jié)構(gòu)，它是圖25所示的磁頭集成電路芯片80D使用的第三種結(jié)構(gòu)與圖29所示的磁頭集成電路芯片80F使用的第五種結(jié)構(gòu)的綜合。
磁頭集成電路芯片80G具有在主芯片體81下表面81a上的下充填層310，凸起84壓平的尖端84b暴露在下部充填層310的平的下表面310a上。此外，在主芯片體81的上表面81b的周邊部分，周邊側(cè)面81c以及下部充填層310的周邊側(cè)面上形成聚對(duì)二甲苯層110。在主芯片體81的上表面81b暴露的中部設(shè)置有暴露部分145。
當(dāng)磁頭集成電路芯片80G工作和產(chǎn)生熱量時(shí)，熱量可以通過上表面81b暴露的主芯片體81的暴露部分145直接釋放到周圍的空氣中。因此與在主芯片體81整個(gè)表面上除形成凸起84的側(cè)面外形成聚對(duì)二甲苯層110的情況比較，即圖29所示磁頭集成電路芯片80F的情況比較，有可能改善熱釋放性能，特別是由于聚對(duì)二甲苯層110是由通常熱傳導(dǎo)性不良的樹脂材料制成。
如上所述，外來顆粒主要由開裂或掉塊產(chǎn)生在主芯片體81的隅角部分，根據(jù)這個(gè)理由，即使如果在主芯片體81的上表面81b的中部沒有聚對(duì)二甲苯層110，也不會(huì)產(chǎn)生外來顆粒的問題。
圖32A至32F為說明制造圖31所示的磁頭集成電路芯片80G的方法的剖面圖。圖32至32F所示的過程基本上與圖30A至30F所示的過程相同，但化學(xué)氣相沉積過程例外。如圖32D所示，進(jìn)行化學(xué)氣相沉積時(shí)夾具320夾持住切割的芯片161向下推壓頂住晶片結(jié)構(gòu)160。夾具320的每個(gè)凸塊321與相應(yīng)芯片162頂面的中部接觸，從而在芯片162中部的頂面不形成聚對(duì)二甲苯層110。化學(xué)氣相沉積過程進(jìn)行后，移走夾具320。
即使當(dāng)夾具320向下推壓頂住晶片結(jié)構(gòu)160時(shí)，凸起84不會(huì)損壞，因?yàn)樵O(shè)置了下部充填層311。
在第二實(shí)施例中，也有可能使用圖33所示具有第七種結(jié)構(gòu)的磁頭集成電路芯片80H，以代替圖7B所示的磁頭集成電路芯片80A。
圖33所示的磁頭集成電路芯片80H與圖31所示的具有第六種結(jié)構(gòu)的磁頭芯片80G相似，但輻射元件330例外，它是由熱傳導(dǎo)性良好的金屬制成，使用粘接劑331連接到主芯片體81的中部上表面81b的暴露部分145上。粘接劑331具有分散在樹脂中的無機(jī)填料或金屬填料，因此具有良好的熱傳導(dǎo)性。
與圖31所示的磁頭集成電路芯片80G比較，磁頭集成電路芯片80H具有改進(jìn)的熱釋放特性。
在第二實(shí)施例中，也有可能使用圖34A和34B所示具有第八種結(jié)構(gòu)的磁頭集成電路芯片80I，以代替圖7B所示的磁頭集成電路芯片80A。
圖34A為磁頭集成電路芯片80I的剖面圖，以及圖34B為磁頭集成電路芯片80I的底視圖。基本上磁頭集成電路芯片80I是圖29所示的磁頭集成電路芯片80F的改型。在磁頭集成電路芯片80I中，在主芯片體81的下表面81a制出校準(zhǔn)標(biāo)記340和341。校準(zhǔn)標(biāo)記340和341位于集成電路82的外表面與集成電路82呈對(duì)角線位置。在主芯片體的下表面81a上相應(yīng)于校準(zhǔn)標(biāo)記340和341的位置處的下部充填層310內(nèi)設(shè)有孔342和343。例如，當(dāng)制成下部充填層310時(shí)使用掩蔽的方法制出孔342和343。
當(dāng)由主芯片體81的下表面81a觀察時(shí)，可通過孔342看到校準(zhǔn)標(biāo)記340，以及通過孔343看到校準(zhǔn)標(biāo)記341。因此，可以使磁頭集成電路芯片80I參考校準(zhǔn)標(biāo)記340和341對(duì)準(zhǔn)，以及以高精度在懸臂51上定位。
當(dāng)然，也可以將校準(zhǔn)標(biāo)記直接設(shè)置在下部充填層310上。此外，磁頭集成電路芯片80I的對(duì)準(zhǔn)也可以使用X射線成像法。
圖35A和35B為另一種方法的解釋用剖面圖，當(dāng)具有凸起84的晶片結(jié)構(gòu)切割為磁頭集成電路芯片81時(shí)，這種方法可防止磁頭集成電路芯片81不希望的移動(dòng)。
在圖35A中，由主薄膜體351制成粘接薄膜350，在主薄膜體351的頂面形成粘接層352和在主薄膜體351的底面形成粘接層354。主薄膜體351在相應(yīng)于凸起84的位置制出凹槽353。每個(gè)凹槽353的尺寸稍大于相應(yīng)的凸起84的尺寸。凹槽353的內(nèi)壁沒有形成粘接層352。
如圖35B所示，每個(gè)凸起84放置在相應(yīng)的凹槽353內(nèi)，以及晶片161的下表面粘接在粘接薄膜350上。由于每個(gè)凸起84放置在相應(yīng)的凹槽353內(nèi)，凸起84不會(huì)干涉晶片161的下表面與粘接薄膜350的連接。粘接薄膜350粘接在平臺(tái)360上。
在圖35B所示的狀態(tài)，用切割鋸173將晶片161切割成排成陣列的一組磁頭集成電路芯片81。當(dāng)切割晶片161時(shí)，由于應(yīng)力促使單獨(dú)的磁頭集成電路芯片81移動(dòng)，然而，因?yàn)閱为?dú)的磁頭集成電路芯片81粘接固定在粘接薄膜350上和保持粘接狀態(tài)，本實(shí)施例中的單獨(dú)的磁頭集成電路芯片81不會(huì)移動(dòng)。
切割過程結(jié)束后，由粘接薄膜逐個(gè)取出磁頭集成電路芯片81，并使其安裝在懸臂51上。由于凸起84沒有粘接在粘接薄膜350上，磁頭集成電路芯片81易于與粘接薄膜350分離，以及由粘接薄膜350分離時(shí)，凸起84不會(huì)意外地由磁頭集成電路芯片81掉下。
當(dāng)然，切割設(shè)備可以附有晶片結(jié)構(gòu)160的夾具，將晶片結(jié)構(gòu)160壓緊定位。在這種情況下，可以防止切割過程中切割的磁頭集成電路芯片81相對(duì)于晶片161移動(dòng)。
(第三實(shí)施例)圖36A為按照本發(fā)明的磁頭組件第三實(shí)施倒的透視圖，而圖36B為圖36A所示磁頭組件圓圈部分G的剖面圖，圖36C為圖36A所示磁頭組件圓圈部分H的透視圖。
在圖36A所示的磁頭組件50B中，磁頭集成電路芯片80C具有圖37所示的結(jié)構(gòu)。圖37為圖36A和36B所示的磁頭集成電路芯片80C的透視圖。如圖36B所示，磁頭組件50B的磁頭集成電路芯片80C具有主芯片體81C。如圖37所見，主芯片體81C矩形的上表面81Cb是帶斜角的，所以在主芯片體81C的上表面81Cb和每個(gè)側(cè)面81Cc之間形成了斜面81Cd。
代替使用圖2D所示的聚對(duì)二甲苯層110，本實(shí)施例使用圖36B所示的低粘度紫外線固化樹脂層160。在其他方面，磁頭組件50B基本與圖2A所示的磁頭組件50相同。在圖36A至36C內(nèi)，零件也與圖2A至2D所示的相應(yīng)零件相同，并具有相同的標(biāo)號(hào)，因此省略其說明。
如下所述，低粘度紫外線固化樹脂層160是由分配器分配低粘度紫外線固化樹脂形成的，如圖36B放大圖所示，低粘度紫外線固化層160包覆主芯片體81C的上表面81Cb，全部斜表面81Cd和全部側(cè)表面81Cc，以及下部充填層85的周邊側(cè)面。在主芯片體81C上表面81Cb上低粘度紫外線固化樹脂層160的厚度小于50微米，以及低粘度紫外線固化樹脂層160的表面高度H1低于磁頭滑動(dòng)器70頂面的高度H2。這樣一來，磁頭組件50B可以適用于硬磁盤裝置，不可能由于磁頭集成電路芯片80C損傷硬磁盤。
由于低粘度紫外線固化樹脂層160包覆主芯片體81C的上表面81Cb，全部斜表面81Cd和全部側(cè)表面81Cc，防止了硅顆?；蚍勰闹餍酒w81C上分離下，從而有效地防止了外來顆粒的產(chǎn)生。
本實(shí)施例中低粘度紫外線固化樹脂層160所用的低粘度紫外線固化樹脂具有以下特性，即該低粘度紫外線固化樹脂的粘度為700厘泊(CPS)和更低，而且，低粘度紫外線固化樹脂對(duì)硅的浸潤(rùn)性良好，以及低粘度紫外線固化樹脂層160具有足夠的強(qiáng)度，可經(jīng)受清洗。另一方面，低粘度紫外線固化樹脂對(duì)不銹鋼的浸潤(rùn)性不良。此外，低粘度紫外線固化樹脂具有高的純度，雜質(zhì)含量低，因此產(chǎn)生的氣體少。
更具體地說，低粘度紫外線固化樹脂使用的是丙烯酸樹脂，如尿烷丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯。
圖38是說明形成圖36B所示的紫外線固化樹脂層160方法的示意圖。首先，用圖38所示的高精度分配器170將低粘度紫外線固化樹脂分配到安裝在懸臂51上的磁頭集成電路芯片80C的中部。例如，低粘度紫外線固化樹脂具有的低粘度為700厘泊，分配器170的分配量是高精度控制的。由于低粘度紫外線固化樹脂的粘度為700厘泊或更低，低粘度紫外線固化樹脂在主芯片體81的上表面81Cb的分布如圖38內(nèi)箭頭171所示，向下流過斜面81Cd，如箭頭172所示以及分布至側(cè)面81Cc。結(jié)果是低粘度紫外線固化樹脂包覆了主芯片體81C的上表面81Cb，斜面81Cd和側(cè)面81Cc，以及流動(dòng)的低粘度紫外線固化樹脂最終包覆下部充填層85的周邊側(cè)面85a。由于設(shè)置了主芯片體81C的斜面81Cd，促進(jìn)了低粘度紫外線固化樹脂的流動(dòng)。在此之后，用紫外線輻射到低粘度紫外線固化樹脂上，使其固化形成低粘度紫外線固化樹脂層160。因此，有可能使用簡(jiǎn)便的過程形成低粘度紫外線固化樹脂層160，能防止由磁頭集成電路芯片80C產(chǎn)生外來顆粒。
圖7A所示的磁頭組件50A和圖36A所示的磁頭組件50B可以裝配到圖5A和5B所示的磁盤裝置上，其方法與圖2A所示的磁頭組件50相似。
在上述的每個(gè)實(shí)施例中，可以使用熱固性樹脂代替光或紫外線固化樹脂。例如，可以使用環(huán)氧樹脂作為熱固性樹脂。
此外，磁頭集成電路芯片80，80A，80B和80C的主芯片體81，81A，81B，81C可以使用硅以外的材料制造，例如Ga As。
以下，對(duì)本發(fā)明另外一些重要方面加以說明。
(1)當(dāng)按照?qǐng)D10A至10G所示過程制造圖7B所示的磁頭集成電路芯片80A時(shí)，磁頭集成電路芯片處理讀出和/或記錄在錄制介質(zhì)上的信息和形成安裝在磁頭組件上部分，其制造方法希望具有以下步驟在上表面和下表面之一帶有凸起的晶片的上表面和下表面上形成第一層；將晶片切割成一組芯片；清除切割產(chǎn)生的第一層的掉塊或剝落部分；以及在切割后排列的每個(gè)芯片的周邊側(cè)面形成第二層。
按照制造磁頭集成電路芯片的這種方法，有可能在每個(gè)芯片周邊側(cè)面上形成具有高質(zhì)量的第二層，因?yàn)榈诙邮窃谇宄谝粚拥牡魤K和剝落部分后形成的。
(2)當(dāng)按照?qǐng)D11A至11F所示的過程制造圖7B所示的磁頭集成電路芯片80A時(shí)，磁頭集成電路芯片處理讀出和/或記錄在錄制介質(zhì)上的信息和形成安裝在磁頭組件上部分，其制造方法希望具有以下步驟在上表面和下表面之一帶有凸起的晶片的上表面和下表面上形成第一層；用激光束清除晶片上第一層至第一寬度；將晶片切割成一組芯片，切割以小于第一寬度的第二寬度在具有第一寬度和沒有形成第一層的部分進(jìn)行；以及在切割后排列的每個(gè)芯片的周邊側(cè)面上形成第二層。
按照制造磁頭集成電路芯片的本方法，有可能在每個(gè)芯片的周邊側(cè)面上形成具有高質(zhì)量的第二層，因?yàn)椴粫?huì)產(chǎn)生第一層的掉塊或剝落部分。
(3)當(dāng)按照?qǐng)D11A至11F所示的過程制造圖7B所示的磁頭集成電路芯片80A時(shí)，磁頭集成電路芯片處理讀出和/或記錄在錄制介質(zhì)上的信息和形成安裝在磁頭組件上部分，其制造方法希望具有以下步驟在上表面和下表面之一帶有凸起的晶片的上表面和下表面上形成具有第一寬度的掩蔽；在晶片的掩蔽的上表面和下表面上形成第一層；清除掩蔽以清除第一層至第一寬度；將晶片切割成一組芯片，切割以小于第一寬度的第二寬度在具有第一寬度和沒有形成第一層的部分進(jìn)行；以及在切割后排列的每個(gè)芯片的周邊側(cè)面形成第二層。
按照制造磁頭集成電路芯片的這種方法，有可能形成在每個(gè)芯片周邊側(cè)面具有高質(zhì)量的第二層，因?yàn)椴粫?huì)產(chǎn)生第一層的掉塊和剝落部分。
(4)當(dāng)按照?qǐng)D35A和35B所示的過程切割晶片161時(shí)，所使用的切割設(shè)備希望具有保持元件，當(dāng)將晶片切割成一組芯片時(shí)它推壓晶片向下來保持晶片。
按照這種切割設(shè)備，它可以防止切割過程中切割的芯片移動(dòng)。
(5)當(dāng)按照?qǐng)D35A和35B所示的過程切割晶片161時(shí)，切割帶有凸起的晶片的方法希望具有以下步驟準(zhǔn)備帶有凹槽的粘接薄膜，凹槽的尺寸和位置與凸起的對(duì)應(yīng)，以及在凹槽的內(nèi)壁具有粘接層，和在凸起粘接在粘接薄膜上，并且凸起置于粘接薄膜的相應(yīng)凹槽內(nèi)的狀態(tài)下切割晶片。
按照這種切割晶片的方法，在切割時(shí)和切割后單獨(dú)的芯片保持牢固地粘接在粘接薄膜上，從而防止了芯片不希望的移動(dòng)。
(6)圖31所示的具有集成電路和在主芯片體的下表面上形成凸起的半導(dǎo)體零件(磁頭集成電路芯片)希望具有在主芯片體下表面上形成的下部充填層，使凸緣的前端通過下部充填層的下表面暴露；以及保護(hù)層包覆主芯片體的上表面的周邊部分和下部充填層的周邊側(cè)面，使主芯片體上表面的中部暴露。
按照這種半導(dǎo)體零件(磁頭集成電路芯片)，與主芯片體整個(gè)表面包覆保護(hù)層的情況比較，有可能達(dá)到改進(jìn)的熱釋放特性。
(7)圖33所示的具有集成電路和在主芯片體的下表面上形成凸起的半導(dǎo)體零件(磁頭集成電路芯片)希望具有在主芯片體下表面上形成的下部充填層，使凸起的前端通過下部充填層的下表面暴露；保護(hù)層包覆主芯片體的上表面的周邊部分和下部充填層的周邊側(cè)面，使主芯片體上表面的中部暴露；以及在主芯片體上表面的中部設(shè)置輻射元件。
按照這種半導(dǎo)體(磁頭集成電路芯片)甚至與主芯片體上表面一部分暴露的情況比較，它有可能達(dá)到進(jìn)一步改進(jìn)的釋熱特性。
(8)當(dāng)按照?qǐng)D19A至190D所示的過程制造圖2D所示的磁頭集成電路芯片80時(shí)，磁頭集成電路芯片處理讀出和/或記錄貯在錄制介質(zhì)上的信息和形成安裝在磁頭組件上部分，其制造方法希望具有以下步驟準(zhǔn)備具有凹槽的框架，凹槽的尺寸與磁頭集成電路芯片對(duì)應(yīng)；將磁頭集成電路芯片面向下放置在凹槽內(nèi)，使磁頭集成電路芯片的凸起置于凹槽內(nèi)；以及在磁頭集成電路芯片放置于凹槽內(nèi)的狀態(tài)下用蒸發(fā)法在磁頭集成電路芯片上形成保護(hù)層。
按照這種制造磁頭集成電路芯片的方法，自由基單體不易進(jìn)入凹槽內(nèi)，從而有可能在凸起表面上形成薄的保護(hù)層。
(9)當(dāng)按照?qǐng)D22A至22D所示的過程制造圖2D所示的磁頭集成電路芯片80時(shí)，磁頭集成電路芯片處理讀出和/或記錄貯在錄制介質(zhì)上的信息和形成安裝在磁頭組件上部分，其制造方法希望具有以下步驟將可溶的粘接劑粘接在磁頭集成電路芯片凸起的前端；用蒸發(fā)法在整個(gè)磁頭集成電路芯片上形成保護(hù)層；以及溶解和清除凸起前端的可溶的粘接劑以暴露凸起的前端。
按照制造磁頭集成電路芯片的這種方法，有可能使用簡(jiǎn)單的過程制造出主芯片體包覆保護(hù)層而凸起前端沒有包覆的磁頭集成電路芯片。
(10)當(dāng)按照?qǐng)D24A至24D所示的制造磁頭組件80C時(shí)，磁頭集成電路芯片處理讀出和/或記錄在錄制介質(zhì)上的信息，其制造方法希望具有步驟在懸臂上設(shè)置凸起；以及將主芯片體放置到懸臂上，而主芯片體具有帶集成電路和電極的下表面，以及整個(gè)主芯片體包覆保護(hù)層；以及用超聲連接法將電極連接到凸起上。
按照制造磁頭組件的這種方法，有可能在相應(yīng)于連接部分處清除部分保護(hù)層的情況下將磁頭集成電路芯片安裝到懸臂上。
以下，說明連接方法和適合制造半導(dǎo)體，如上述磁頭集成電路芯片的設(shè)備。換句話說，說明連接方法和適合在布線板或基片上用超聲連接法連接半導(dǎo)體芯片的設(shè)備，特別是當(dāng)半導(dǎo)體的表面部分被支承并包覆有保護(hù)層。
為了便于了解下述的連接方法和設(shè)備的實(shí)施例首先說明連接技術(shù)的背景材料。
當(dāng)將半導(dǎo)體芯片連接到布線板或基片上時(shí)，普遍使用一種無導(dǎo)線連接法，即所謂的倒置芯片連接法，例如，凸起設(shè)置在半導(dǎo)體芯片的電極上，以及半導(dǎo)體芯片面向下連接，以便凸起的匹配部分與陶瓷布線基片上的相應(yīng)電極(或墊子)對(duì)準(zhǔn)。
當(dāng)使用倒置芯片連接法時(shí)，在半導(dǎo)體電極上設(shè)置的凸起通常是用SnPb(錫鉛)基釬料制成。在凸起與布線基片上的相應(yīng)電極對(duì)準(zhǔn)后，凸起被加熱和熔化以便連接相應(yīng)的凸起與電極。當(dāng)使用小的半導(dǎo)體包時(shí)，倒置芯片連接法是連接半導(dǎo)體芯片的一種有效方法。
例如，半導(dǎo)體芯片用于磁盤裝置的情況下，它被安裝在讀出/記錄印刷電路或支持磁頭滑動(dòng)器用的懸臂上，需要降低信號(hào)傳輸通道的電感和電容，以增加轉(zhuǎn)換信號(hào)的頻率。因此，希望設(shè)置的磁頭集成電路芯片和磁頭滑動(dòng)器相互鄰接和排列緊湊，因此倒置芯片連接法是一種達(dá)到所需連接要求的適當(dāng)?shù)姆椒ā?br> 通常，倒置芯片連接設(shè)置具有運(yùn)輸機(jī)構(gòu)，用以吸住和運(yùn)輸半導(dǎo)體芯片至連接位置，以及連接機(jī)構(gòu)，用以加熱和熔化凸起使其與電極連接。一般，運(yùn)輸機(jī)構(gòu)和連接機(jī)構(gòu)是獨(dú)立的機(jī)構(gòu)。此外，連接機(jī)構(gòu)是利用來自熱源的熱量進(jìn)行加熱。
然而，當(dāng)連接裝置使用熱源時(shí)，來自熱源的熱應(yīng)力可引起釬料中產(chǎn)生應(yīng)力破壞。釬料的應(yīng)力破壞引起連接的可靠性受損，以及釬料使用的材料受到限制。
因此，為了消除這些不便，日本專利申請(qǐng)No.59-208844公布了面向下的連接方法。按照這種面向下連接方法，面向下的連接裝置(或連接器)使用超聲振動(dòng)代替熱源加熱。對(duì)放置在基片上的半導(dǎo)體芯片施加超聲振動(dòng)進(jìn)行連接。例如，超聲振動(dòng)可以通過真空吸嘴施加，吸嘴安裝在設(shè)有超聲輻射器的角狀物的前端。
但是當(dāng)如上述的情況將建議的面向下連接法使用于連接完全包覆保護(hù)層的半導(dǎo)體芯片時(shí)，部分保護(hù)層由于與真空吸嘴接觸可能在超聲連接時(shí)與半導(dǎo)體芯片分離。雖然半導(dǎo)體芯片使超聲振動(dòng)與真空吸嘴一致進(jìn)行，真空吸嘴的暴露邊緣部分和半導(dǎo)體芯片保護(hù)層與真空吸嘴接觸的表面部分經(jīng)受的振動(dòng)稍有不同，其結(jié)果是半導(dǎo)體芯片與真空吸嘴接觸的表面部分會(huì)被真空吸嘴暴露的邊緣部分劃傷和損壞，從而使超聲連接時(shí)保護(hù)層部分由半導(dǎo)體芯片分離。
所以，在以下的連接方法和設(shè)備的實(shí)施例中，采取措施防止包覆半導(dǎo)體芯片的保護(hù)層與半導(dǎo)體芯片分離。
按照?qǐng)D39A至44對(duì)本發(fā)明連接設(shè)備的第一實(shí)施例予以說明。連接設(shè)備的第一實(shí)施例使用按照本發(fā)明連接方法的第一實(shí)施例。
圖39A和39B分別為連接設(shè)備第一實(shí)施例的前視圖和側(cè)視圖。圖40A，40B和40C分別為說明連接設(shè)備第一實(shí)施例封閉元件工作的示意圖。圖41為連接設(shè)備第一實(shí)施例的半導(dǎo)體芯片運(yùn)輸?shù)慕忉寛D。圖42為連接設(shè)備第一實(shí)施例中半導(dǎo)體芯片定位的解釋圖。圖43為連接設(shè)備第一實(shí)施例超聲連接的解釋圖。圖44為連接設(shè)備第一實(shí)施例封閉元件工作的解釋圖。圖45為連接設(shè)備第一實(shí)施例工作的解釋用時(shí)間圖。為了方便起見，在圖40A至44中僅示出用于解釋相應(yīng)的工作所需的連接設(shè)備部分。
如圖39A和39B所示，連接設(shè)備(倒置芯片連接機(jī))510通常具有平臺(tái)512，連接裝置514以及控制裝置516。
如圖41所示，平臺(tái)512具有吸孔513。在平臺(tái)512上放置的基片542被通過吸孔513的引力保持。
連接裝置514具有連接頭518連接工具520，它由連接頭518伸出，以及超聲輻射器522，它整體成型在連接工具520上。連接裝置514與連設(shè)備510的框架活動(dòng)接合。
連接頭518具有加載和擠壓機(jī)構(gòu)524，它與電源連接(圖中未示出)，以及真空閥526，它與真空源式泵連接(圖中未示出)。加載和擠壓機(jī)構(gòu)524具有的功能是升降連接工具520以及在連接工具520下降和與半導(dǎo)體芯片550接觸時(shí)測(cè)量施加在半導(dǎo)體芯片550上的擠壓力。
如圖41所示，吸孔528與真空閥526連通，吸孔528設(shè)置在盒形的連接工具520內(nèi)。在連接工具520的下端設(shè)置有端面530以及在此端面530上開有吸孔528。如后面所述，半導(dǎo)體芯片550被吸附在端面530上。
如圖41所示，半導(dǎo)體芯片550具有基片547，在基片547上形成的凸起546，以及包覆整個(gè)基片547的保護(hù)層548，包括具有凸起546的基片547的表面?；?47是由硅(Si)和GaAs(砷化鎵)材料制成，但這些材料易開裂和掉塊，因此，基片547包覆上保護(hù)層548以防止基片開裂和掉塊而產(chǎn)生外來顆粒。
當(dāng)然，保護(hù)層548不需要包覆整個(gè)基片547，例如，保護(hù)層548可以僅僅包覆被連接工具520支持的基片547的表面。如同上述，保護(hù)層548可以由聚對(duì)二甲苯制成，例如，保護(hù)層548可以用蒸發(fā)法形成。此外，在半導(dǎo)體芯片550上形成的凸起546，以及在圖41所示布線基片上形成的墊子544在此實(shí)施例中均由Au(金)制成。此外，上述任何磁頭集成電路芯片均可用作半導(dǎo)體芯片550。
如圖40A和40B所示，封閉元件532插入吸孔528中，封閉元件532被驅(qū)動(dòng)裝置534驅(qū)動(dòng)上下移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)元件設(shè)置在連接工具520的側(cè)面。封閉元件532和封閉元件的驅(qū)動(dòng)裝置534的工作詳見后述。
超聲輻射器522固定在連接工具520上。使超聲輻射器522振蕩，連接工具520產(chǎn)生和進(jìn)行超聲振動(dòng)。
控制裝置516具有中央控制器516a，超聲輻射器522的控制器522a加載和擠壓機(jī)構(gòu)524的控制器524a，真空閥526的控制器526a以及封閉元件驅(qū)動(dòng)裝置534的控制器534a。中央控制器516a控制控制器522a，524a，526a和534a，以及控制連接設(shè)備510的總體工作。
以下，參見圖40A至40C說明封閉元件532和封閉元件驅(qū)動(dòng)裝置534的工作。
如上所述，吸孔528通過圖39A和39B所示的真空閥526與真空源連通，并設(shè)置在連接工具520內(nèi)。吸孔528開設(shè)在連接工具520下端的端面530上。插入在吸孔528內(nèi)的封閉元件532在封閉元件驅(qū)動(dòng)裝置534的電動(dòng)機(jī)(圖中未示出)驅(qū)動(dòng)凸輪536轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)上下移動(dòng)。當(dāng)封閉元件532處于圖40A所示的升起位置時(shí)，在端面530上的開口打開，以及當(dāng)封閉元件532處于圖40B所示的下降位置時(shí)，開口關(guān)閉。
封閉元件532的端面為平坦形，因此在端面530和處于下降位置封閉元件532的端面處形成了無起伏的簡(jiǎn)單平面。設(shè)置一對(duì)曲面的導(dǎo)輪538來引導(dǎo)封閉元件532無間隙的滑動(dòng)。此外，電動(dòng)機(jī)和凸輪536設(shè)置在外套內(nèi)，而連接工具520的側(cè)面是封閉的。端面530的尺寸足夠大，從而使半導(dǎo)體芯片550的底面完全被端面530包覆，如圖40C所示。
以下說明本實(shí)施例的連接工序。
首先，將基片542設(shè)置在平臺(tái)512上，并使墊子544的側(cè)面向上，如圖42所示。然后，啟動(dòng)真空源，打開真空閥526使真空源和吸孔528連通。因此，在圖45內(nèi)的時(shí)間T1產(chǎn)生真空。完全包覆保護(hù)層548的半導(dǎo)體芯片550在圖45所示的時(shí)間T2被吸附在連接工具520上。更具體地說，帶凸起546的半導(dǎo)體芯片550的表面在吸孔528吸力的作用下接觸連接工具520的端面530。在此種狀態(tài)下，連接裝置524被移動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖中未示出)水平移動(dòng)，半導(dǎo)體芯片550被運(yùn)輸?shù)筋A(yù)定的連接位置，在此處半導(dǎo)體芯片550被連接到放置在平臺(tái)512上的基片542上，如圖41所示。
當(dāng)半導(dǎo)體芯片550運(yùn)輸?shù)筋A(yù)定的連接位置時(shí)，在圖45的時(shí)間T3致動(dòng)加載和擠壓機(jī)構(gòu)524，降下連接工具520和對(duì)半導(dǎo)體芯片550加載。此后，半導(dǎo)體芯片550的凸起546接觸基片542上的相應(yīng)的墊子544，以及使半導(dǎo)體芯片550定位。在此種狀態(tài)下，基片542通過吸孔513的吸力被吸附在平臺(tái)512上。
在此之后，加載和擠壓機(jī)構(gòu)524開始對(duì)半導(dǎo)體芯片550施壓，如圖42所示，在圖45內(nèi)為時(shí)間T4。當(dāng)加載和擠壓機(jī)構(gòu)524探測(cè)出對(duì)半導(dǎo)體芯片550施加的壓力達(dá)到預(yù)定值，加載和擠壓機(jī)構(gòu)524對(duì)控制裝置516的中央控制器516a發(fā)出壓力探測(cè)信號(hào)。在圖45內(nèi)，在時(shí)間T5達(dá)到預(yù)定壓力。響應(yīng)壓力探測(cè)信號(hào)，中央控制器526a發(fā)送驅(qū)動(dòng)開始信號(hào)至封閉元件驅(qū)動(dòng)裝置534的控制器534a，使封閉元件驅(qū)動(dòng)裝置534的凸輪536如圖43所示反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。其結(jié)果是封閉元件532向下滑動(dòng)，和連接工具520端面530上的開口被封閉元件532關(guān)閉，在圖45內(nèi)為時(shí)間T6。在端面530上的開口關(guān)閉之前，真空源在時(shí)間T5停止，以便釋放真空。
當(dāng)探測(cè)出端面530上的開口已關(guān)閉，在此狀態(tài)下對(duì)半導(dǎo)體芯片550施壓，一個(gè)關(guān)閉探測(cè)信號(hào)送至中央控制器516a。響應(yīng)此關(guān)閉探測(cè)信號(hào)，中央控制器516a發(fā)送振蕩開始信號(hào)至超聲輻射器522的控制器522a，以及超聲輻射器522在圖45內(nèi)的時(shí)間T7開始振蕩。其結(jié)果是連接工具520和半導(dǎo)體芯片550在圖43的水平方向經(jīng)受超聲振動(dòng)，從而熔化凸起546和連接至相應(yīng)的墊子544上。超聲輻射器522繼續(xù)振蕩預(yù)定的時(shí)間，在圖45內(nèi)為由時(shí)間T7至?xí)r間T8。在時(shí)間T8，由中央控制器516a發(fā)送停止信號(hào)至控制器522a，使超聲輻射器522停止振蕩。
當(dāng)相應(yīng)的凸起546和墊子544的連接完成后，加載和擠壓機(jī)構(gòu)524在圖45內(nèi)的時(shí)間T9停止，以及連接工具520升起。
與此同時(shí)，封閉元件驅(qū)動(dòng)裝置534的凸輪536順時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)(圖44)，從而使封閉元件532升起，如圖所示。結(jié)果是連接工具520端面530上的開口在圖45內(nèi)的時(shí)間T10關(guān)閉，以及連接裝置514被移動(dòng)機(jī)構(gòu)返回至圖41所示的預(yù)定的開始位置，等待下一次連接工序。
按照連接設(shè)備510，連接工具520端面530上的開口被封閉元件532的末端關(guān)閉，當(dāng)連接工具520壓緊半導(dǎo)體芯片550的表面時(shí)，形成簡(jiǎn)單的平面。因此，甚至如果連接工具520和半導(dǎo)體芯片550的接觸面相互稍稍滑動(dòng)，當(dāng)它們兩者經(jīng)受超聲振動(dòng)時(shí)，半導(dǎo)體芯片550的保護(hù)層548與連接工具520的端面530接觸也不會(huì)被端面530上開口的邊緣劃傷或損壞。因此，防止了保護(hù)層548從半導(dǎo)體芯片550上分離下。
以下，說明圖46至51所示的按照本發(fā)明連接設(shè)備的第二實(shí)施例。連接設(shè)備的第二實(shí)施例使用按照本發(fā)明的連接方法的第二實(shí)施例。連接設(shè)備第二實(shí)施例零件和功能的說明與上述連接設(shè)備第一實(shí)施例相應(yīng)的零件和功能相同，予以省略。
圖46為連接設(shè)備第二實(shí)施例的前視圖。圖47為說明連接設(shè)備第二實(shí)施例中捕捉半導(dǎo)體芯片的前視圖。圖48為說明連接設(shè)備第二實(shí)施例中運(yùn)輸半導(dǎo)體芯片的前視圖。圖49為說明連接設(shè)備第二實(shí)施例中擠壓半導(dǎo)體芯片的前視圖。圖50為說明連接設(shè)備第二實(shí)施例中超聲連接的前視圖，以及圖51為說明連接設(shè)備第二實(shí)施例中連接后連接工具工作的前視圖。
如圖46所示，連接設(shè)備560具有一對(duì)平臺(tái)562a和562b，連接裝置564和控制裝置565。
預(yù)先將準(zhǔn)備在連接工具572上吸附和運(yùn)輸?shù)陌雽?dǎo)體芯片586放置在平臺(tái)562a上。另一方面，平臺(tái)562b相應(yīng)于連接設(shè)備第一實(shí)施例的平臺(tái)512，和具有吸孔513?；?82放置在平臺(tái)562b上。
與連接設(shè)備的第一實(shí)施例不同，連接裝置564具有單獨(dú)提供的連接頭566，芯片吸附和運(yùn)輸工具568。連接頭566與連接設(shè)備560的框架70a活動(dòng)連接，以及芯片吸附和運(yùn)輸工具568與連接設(shè)備560的框架70b活動(dòng)連接。
連接頭566具有加載的擠壓機(jī)構(gòu)571，它與電源連接(圖中未示出)。此外，由連接頭572伸出盒形連接工具572。它在下端具有平端面572a。在連接工具572設(shè)置超聲輻射器574。
芯片吸附和運(yùn)輸工具568具有真空閥576與真空源或真空泵連通(圖中未示出)。在芯片吸附和運(yùn)輸工具568的下端面設(shè)置吸引零件577，在吸引零件577上開有吸孔578。吸孔578的一端與真空閥576連通，而吸孔578的另一端在吸附零件577的端面580上開放，如圖47所示。因此，本實(shí)施例不使用封閉元件和封閉元件驅(qū)動(dòng)裝置。
控制裝置565的結(jié)構(gòu)與連接設(shè)備的第一實(shí)施例相同，設(shè)置有與連接設(shè)備560每個(gè)元件對(duì)應(yīng)的控制器。
以下，說明本實(shí)施例的連接工序。
首先，基片582放置到平臺(tái)562b上，帶墊子584的側(cè)面向上。半導(dǎo)體芯片586具有凸起588，保護(hù)層585包覆整個(gè)半導(dǎo)體芯片586。半導(dǎo)體芯片586放置在平臺(tái)562a上，具有凸起588的側(cè)面向下，如圖47所示。在此狀態(tài)下，連接頭566由基片582加載位置撤回和在預(yù)定位置等待，而這時(shí)芯片吸附和運(yùn)輸工具568一般定位于半導(dǎo)體芯片586的加載位置的鄰近上方。
由環(huán)氧樹脂等制成的嵌凸縫材料590設(shè)置在基片582上，如圖47所示。使用嵌凸縫材料590可將半導(dǎo)體芯片586和基片582粘附保持住，從而使半導(dǎo)體芯片586和基片582在由半導(dǎo)體芯片586暫時(shí)位于基片582上時(shí)起至芯片吸附和運(yùn)輸工具568從半導(dǎo)體芯片586上分離下和連接工具572接觸半導(dǎo)體芯片586將其在基片582上定位時(shí)為止都不會(huì)移動(dòng)。嵌凸縫材料590可以在連接過程之后加熱固化，這樣嵌凸縫材料590可以用作下部充填層。當(dāng)在基片582上設(shè)置嵌凸縫材料590時(shí)，它應(yīng)避開墊子584位置，以免干擾凸起588和墊子584的連接。
當(dāng)基片582和半導(dǎo)體芯片586準(zhǔn)備就緒，芯片吸附和運(yùn)輸工具568被升降機(jī)構(gòu)(圖中未示出)降下，以及真空源或真空泵啟動(dòng)，使半導(dǎo)體芯片586被吸附到吸引零件577的端面580上，如圖47所示。
之后，芯片吸附和運(yùn)輸工具568被升降機(jī)構(gòu)升起，和被移動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖中未示出)水平移動(dòng)。這樣一來，半導(dǎo)體芯片586運(yùn)輸?shù)狡脚_(tái)562b上方預(yù)定的連接位置，平臺(tái)562b上放置基片582。在此之后，芯片吸附和運(yùn)輸工具568被升降機(jī)構(gòu)降下，以及半導(dǎo)體芯片586暫時(shí)放在基片582上。在此狀態(tài)下，半導(dǎo)體芯片586上的凸起588接觸基片582上的相應(yīng)的墊子584，如圖48所示。此外，半導(dǎo)體芯片586和基片582被嵌凸縫材料590粘附到一起，從而防止了半導(dǎo)體芯片586和基片582之間的相互移動(dòng)。
在此之后，真空源或真空泵停止，以及芯片吸附和運(yùn)輸工具568被升降機(jī)構(gòu)升起。此后，芯片吸附和運(yùn)輸工具568被移動(dòng)機(jī)構(gòu)水平移動(dòng)，從而由半導(dǎo)體芯片586上方位置撤回和返回至平臺(tái)562a上方的預(yù)定位置。與此同時(shí)，連接頭566被移動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖中未示出)水平移動(dòng)至平臺(tái)562b上半導(dǎo)體芯片586鄰近上方的位置。加載和擠壓機(jī)構(gòu)571也啟動(dòng)，以降下連接工具572，以及連接工具572的平端面572a與半導(dǎo)體芯片586帶凸起588的表面相對(duì)的表面接觸，如圖49所示。端面572a具有足夠大的尺寸，可完全包覆與其接觸的半導(dǎo)體芯片586的表面。
加載和擠壓機(jī)構(gòu)571對(duì)半導(dǎo)體芯片586施加壓力，直至施加的壓力達(dá)到預(yù)定值。此后，超聲輻射器的振蕩開始。結(jié)果是凸起588和相應(yīng)的墊子584熔化和連接到一起，如圖50所示，超聲輻射器574的振蕩引起水平方向的超聲振動(dòng)。
當(dāng)連接完成后，加載和擠壓機(jī)構(gòu)571停止，連接工具572升起，如圖51所示。之后，連接頭566返回至預(yù)定的起始位置，等待下一次連接工序。
按照連接設(shè)備560，連接工具572的平端面572a壓緊半導(dǎo)體芯片586的表面。因此，甚至如果連接工具572和半導(dǎo)體芯片586的接觸面相互稍稍滑動(dòng)，當(dāng)它們兩者經(jīng)受超聲振動(dòng)時(shí)，半導(dǎo)體芯片586的保護(hù)層585與連接工具572的端面572a接觸也不會(huì)被端面572a劃傷或損壞。因此，保護(hù)層585防止了從半導(dǎo)體芯片586上分離。
以下，說明按照本發(fā)明連接設(shè)備的第三實(shí)施例，參見圖52至56。連接設(shè)備的第三實(shí)施例使用按照本發(fā)明的連接方法的第三實(shí)施例。連接設(shè)備第三實(shí)施例的零件和功能說明與上述連接設(shè)備第二實(shí)施例的相應(yīng)零件和功能說明相同，予以省略。
圖52為連接設(shè)備第三實(shí)施例的前視圖。圖53為連接設(shè)備第三實(shí)施例中連接頭工作的解釋圖。圖54為說明連接設(shè)備第三實(shí)施例中半導(dǎo)體芯片擠壓的前視圖。圖55為說明連接設(shè)備第三實(shí)施例中超聲連接的前視圖。以及圖56為說明連接設(shè)備第三實(shí)施例中連接后連接工具工作的前視圖。
如圖52所示，連接設(shè)備600具有底座612，放置裝置602，連接頭604和控制裝置606。
放置裝置602具有放置基片626的平臺(tái)608，真空閥610，支承元件614，它將平臺(tái)608支承在連接設(shè)備600的底座612上，以及固定在支承元件614上的超聲輻射器616。真空閥610的入口與真空源或真空泵連接(圖中未示出)，真空閥610的出口與管子618的一端連接。管子618的另一端埋入平臺(tái)608內(nèi)，以及在平臺(tái)108中部上表面開口618a處開啟。
連接頭604與連接設(shè)備600的框架620活動(dòng)連接，以及由移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)(圖中未示出)。連接頭604具有加載和擠壓機(jī)構(gòu)622，與電源連接(圖中未示出)。此外，盒形連接工具624從連接頭604懸掛下。在連接工具624的下端設(shè)置放置零件624a，在放置零件624a上形成凹槽624b。凹槽624b具有平底，其尺寸稍稍大于半導(dǎo)體芯片632，從而使半導(dǎo)體芯片632能放置到凹槽624b內(nèi)。半導(dǎo)體芯片632處于放置零件624a的凹槽624b內(nèi)的情況下，限制了水平方向的移動(dòng)。
控制裝置606的結(jié)構(gòu)與連接設(shè)備的第一實(shí)施例相似，以及具有與連接設(shè)備600每個(gè)元件相對(duì)應(yīng)的控制器。
以下，說明本實(shí)施例的連接工作。
首先，將基片626放置到平臺(tái)608上，具有墊子628的側(cè)面向上。在這種狀態(tài)下啟動(dòng)真空源或真空泵(圖中未示出)和閥610開啟。因此基片626的底面被通過開口618a的吸力吸附在平臺(tái)608上?；?26的吸附狀態(tài)一直保持至連接結(jié)束。
另一方面，半導(dǎo)體芯片632具有凸起634以及包覆整個(gè)半導(dǎo)體芯片632的保護(hù)層630。半導(dǎo)體芯片632被放置和限制在連接工具624的凹槽624b內(nèi)，具有凸起634的側(cè)面向下，如圖53所示。在此種狀態(tài)下，連接頭604被移動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖中未示出)水平移動(dòng)至平臺(tái)608上方的位置，從而使半導(dǎo)體芯片632運(yùn)輸至基片626上方的加載位置。
之后，當(dāng)加載和擠壓機(jī)構(gòu)622啟動(dòng)，連接工具624下降，以及半導(dǎo)體芯片632上的凸起634與基片626上的相應(yīng)的墊子628接觸。此外，加載和擠壓機(jī)構(gòu)622對(duì)半導(dǎo)體芯片632施加壓力時(shí)半導(dǎo)體芯片632的定位狀態(tài)，如圖54所示。
當(dāng)對(duì)半導(dǎo)體芯片632施加的壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)，超聲輻射器616的振蕩開始。結(jié)果是凸起634和相應(yīng)的墊子628被熔化和連接到一起，如圖55所示，超聲輻射器616的振蕩引起水平方向的超聲振動(dòng)。在這種狀態(tài)下，基片626被通過開口618a的吸力牢固地定位在平臺(tái)608上。另一方面，半導(dǎo)體芯片632被連接工具624牢固地定位和保持。這樣一來，在連接時(shí)半導(dǎo)體芯片632和基片626不會(huì)相互移動(dòng)。
當(dāng)連接完成后，加載和擠壓機(jī)構(gòu)622停止，以及連接工具624升起，如圖56所示。因此，連接設(shè)備600返回至預(yù)定的起始狀態(tài)，如圖52所示，以及等待下一次連接工序。
按照連接設(shè)備600，半導(dǎo)體芯片632被放置和固定在連接工具624的凹槽624b內(nèi)，以及半導(dǎo)體芯片632不直接經(jīng)受超聲振動(dòng)。根據(jù)這個(gè)理由，當(dāng)基片626經(jīng)受超聲振動(dòng)時(shí)，半導(dǎo)體芯片632的保護(hù)層630不會(huì)被劃傷或損壞。因此，有效地防止了保護(hù)層630與半導(dǎo)體芯片632分離。
在連接設(shè)備的每個(gè)實(shí)施例中，圖中未示出各種移動(dòng)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)，因?yàn)榭梢允褂帽娝苤臋C(jī)構(gòu)。與此類似，真空源或真空泵也未示出。
除此之外，本發(fā)明不應(yīng)局限于這些實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明范圍的條件下，可以作出各種變更和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種磁頭組件，它具有一安裝面；以及一集成電路芯片，它安裝在安裝面上和處理信號(hào)，上述集成電路芯片包覆著保護(hù)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭組件，其特征在于包覆集成電路芯片的上述保護(hù)層是蒸發(fā)成型的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁頭組件，其特征在于上述保護(hù)層由聚對(duì)二甲苯制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭組件，其特征在于上述集成電路芯片具有設(shè)置導(dǎo)體凸起的第一表面，以及與第一表面相對(duì)的第二表面，而第二表面的周邊部分是傾斜的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭組件，其特征在于上述保護(hù)層包覆至少集成電路芯片的周邊部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭組件，其特征在于上述保護(hù)層是由低粘度樹脂制造的，它選自一組包括紫外線固化樹脂的光固化樹脂以及熱固性樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁頭組件，其特征在于它還具有一設(shè)置磁頭的磁頭滑動(dòng)器，一集成電路芯片，其上設(shè)有保護(hù)層，其由安裝面起的高度低于磁頭滑動(dòng)器由安裝面起的高度。
8.一種在磁盤上讀出信息和記錄信息用的磁盤裝置，它具有一磁頭組件具有一安裝面，一安裝在安裝面上的磁頭，一安裝在安裝面上的集成電路芯片，用以處理通過磁頭在磁盤上讀出和/或記錄的信息，上述集成電路芯片包覆著保護(hù)層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁盤裝置，其特征在于上述保護(hù)層包覆至少集成電路芯片的周邊部分，以及上述保護(hù)層是由低粘度樹脂制造的，它選自一組包括紫外線固化樹脂的光固化樹脂以及熱固性樹脂。
10.一種半導(dǎo)體零件，它具有一主芯片體；以及一蒸發(fā)成型的和包覆主芯片體的保護(hù)層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體零件，其特征在于主芯片體的部分通過包覆的保護(hù)層暴露。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體零件，其特征在于上述主芯片體具有上表面，下表面和周邊側(cè)面，以及它還具有在主芯片體的下表面上形成的集成電路；在主芯片體的下表面上形成的導(dǎo)體凸起；在主芯片體的下表面上形成的下部充填層，使導(dǎo)體凸起的前端通過下部充填層暴露，上述保護(hù)層包覆主芯片體的上表面和周邊側(cè)面，以及包覆下部充填層的周邊側(cè)面。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體零件，其特征在于它還具有在集成電路外面主芯片體的下表面上設(shè)置的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，上述下部充填層具有暴露對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的孔。
14.一種制造集成電路芯片的方法，所述的芯片安裝在磁頭組件上和形成其部分，該方法具有以下步驟(a) 在晶片的第一和第二表面上形成第一保護(hù)層，晶片具有導(dǎo)體凸起設(shè)置在其第一表面和與其相對(duì)的第二表面中的一個(gè)表面上；(b) 將具有第一保護(hù)層的晶片切割成一組芯片；以及(c) 在每個(gè)切割的芯片的周邊側(cè)面上形成第二保護(hù)層。
15.一種制造集成電路芯片的方法，所述的芯片安裝在磁頭組件上和形成其部分，該方法具有以下步驟(a) 在晶片的第一和第二表面上形成第一保護(hù)層，晶片具有凸起設(shè)置在其與第一表面相對(duì)的第二表面上；(b) 在晶片粘接在薄膜上的狀態(tài)下，將具有第一保護(hù)層的晶片切割成一組芯片，而不切割薄膜；(c) 只從每個(gè)切割的芯片的周邊分離薄膜；以及(d) 在切割的芯片的周邊部分與薄膜分離的情況下，在每個(gè)芯片上形成第二保護(hù)層。
16.一種制造集成電路芯片的方法，所述的芯片安裝在磁頭組件上和形成其部分，該方法具有以下步驟(a) 在具有導(dǎo)體凸起的晶片表面上粘接薄膜，使其包圍包括導(dǎo)體凸起的晶片表面部分，所述的凸起隨后由曲面薄膜形成芯片；(b) 將具有薄膜的晶片切割成一組芯片；以及(c) 在每個(gè)切割的芯片上形成保護(hù)層。
17.一種制造集成電路芯片的方法，芯片安裝在磁頭組件上和形成其部分，上述集成電路芯片具有主芯片體以及包覆主芯片體的保護(hù)層，該方法具有以下步驟(a) 供給預(yù)定量的樹脂由噴嘴供至主芯片體上表面，樹脂的表面張力小于相對(duì)主芯片體的浸潤(rùn)力，上述預(yù)定量大于形成保護(hù)層所需的樹脂量；(b) 移動(dòng)噴嘴接近主芯片體的上表面至高度相當(dāng)于準(zhǔn)備形成保護(hù)層的厚度；以及(c) 以小于對(duì)主芯片體浸潤(rùn)力的吸力吸引樹脂以清除多余的樹脂，從而形成包覆主芯片體的保護(hù)層。
18.一種制造集成電路芯片的方法，芯片安裝在磁頭組件上和形成其部分，上述集成電路芯片具有主芯片體，導(dǎo)體凸起以及包覆主芯片體的保護(hù)層，該方法具有以下步驟(a) 在導(dǎo)體凸起的尖的前端壓扁之前的狀態(tài)用蒸發(fā)法在主芯片體和導(dǎo)體凸起上形成保護(hù)層；(b) 推壓導(dǎo)體凸起頂住一表面以同時(shí)推壓導(dǎo)體凸起的尖的前端和使包覆在尖的前端上的保護(hù)層后撤，從而暴露導(dǎo)體凸起壓扁部分處的表面。
19.一種制造集成電路芯片的方法，芯片安裝在磁頭組件上和形成其部分，上述集成電路芯片具有主芯片體，導(dǎo)體凸起以及包覆主芯片體的保護(hù)層，該方法具有以下步驟(a) 在導(dǎo)體凸起前端粘接脫模劑；(b) 用蒸發(fā)法在包括導(dǎo)體凸起在內(nèi)的整個(gè)主芯片上形成保護(hù)層；以及(c) 清除具有脫模劑導(dǎo)體凸起前端的保護(hù)層部分從而暴露導(dǎo)體凸起前端的表面。
20.一種用超聲振動(dòng)將半導(dǎo)體芯片上的導(dǎo)體凸起連接到基片上相應(yīng)的墊子上的連接設(shè)備，它具有一接收平臺(tái)，它的接收表面用于接收與帶有墊子的基片第二表面相對(duì)的基片的第一表面，以及一連接裝置，它的端面用于保持與帶有導(dǎo)體凸起的半導(dǎo)體芯片的第二表面相對(duì)的半導(dǎo)體芯片的第一表面，以及具有封閉表面的封閉元件，上述端面通過在端面上開啟孔的吸力吸附半導(dǎo)體芯片的第一表面，上述封閉元件可以移動(dòng)去封閉端面上的吸孔，從而封閉表面和端面形成簡(jiǎn)單的平面。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的連接設(shè)備，其特征在于上述連接設(shè)備具有運(yùn)輸機(jī)構(gòu)，它將半導(dǎo)體芯片運(yùn)輸?shù)狡脚_(tái)上方的位置。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的連接設(shè)備，其特征在于上述連接設(shè)備還具有加壓機(jī)構(gòu)，它將半導(dǎo)體芯片壓緊在放置在平臺(tái)上的基片上，這時(shí)封閉元件封閉吸孔。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的連接設(shè)備，它還具有設(shè)置在擠壓機(jī)構(gòu)上的超聲輻射器，在連接凸起和相應(yīng)的墊子時(shí)它對(duì)半導(dǎo)體芯片施加超聲振動(dòng)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的連接設(shè)備，其特征在于上述運(yùn)輸機(jī)構(gòu)和上述擠壓機(jī)構(gòu)為獨(dú)立的機(jī)構(gòu)。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述連接設(shè)備，其特征在于上述運(yùn)輸機(jī)構(gòu)和上述加壓機(jī)構(gòu)制成單一的機(jī)構(gòu)。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的連接設(shè)備，它還具有設(shè)置在平臺(tái)上的超聲輻射器，當(dāng)連接凸起和相應(yīng)的墊子時(shí)對(duì)基片施加超聲振動(dòng)。
27.根據(jù)權(quán)利要求20所述的連接設(shè)備，其特征在于端面的面積大于半導(dǎo)體芯片第一表面的面積。
28.一種用超聲振動(dòng)連接半導(dǎo)體芯片上的導(dǎo)體凸起和基片上相應(yīng)的墊子的連接方法，它具有以下步驟(a)將基片放置到具有接收面的平臺(tái)上，該接收面用于接收基片的與帶有墊子的第二表面相對(duì)的第一表面；(b)用連接裝置將半導(dǎo)體芯片保持和運(yùn)輸至平臺(tái)上方的位置，上述連接裝置具有端面用于保持與半導(dǎo)體芯片帶有導(dǎo)體凸起的第二表面相對(duì)的半導(dǎo)體芯片的第一表面，保持是借助在端面上開啟的孔的吸力進(jìn)行，上述連接裝置還具有可移動(dòng)的封閉元件，當(dāng)封閉元件移動(dòng)去封閉端面上的吸孔時(shí)，它與端面一起形成簡(jiǎn)單的平面；(c)在端面上的吸孔被封閉元件封閉的狀態(tài)下用端面推壓半導(dǎo)體芯片頂住基片；以及(d)用超聲振動(dòng)連接導(dǎo)體凸起和相應(yīng)的墊子。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的連接方法，其特征在于步驟(d)是在連接導(dǎo)體凸起和相應(yīng)的墊子時(shí)使半導(dǎo)體芯片和基片中的一個(gè)受到超聲振動(dòng)。
全文摘要
帶有安裝面的磁頭組件,在安裝面上安裝集成電路芯片用以處理信號(hào)。集成電路芯片包覆保護(hù)層,用以防止由集成電路芯片產(chǎn)生外來顆粒。
文檔編號(hào)H01L21/56GK1275761SQ00108139
公開日2000年12月6日 申請(qǐng)日期2000年4月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月28日
發(fā)明者吉良秀彥, 馬場(chǎng)俊二, 海沼則夫, 岡田徹, 山上高豐, 佐佐木康則, 小宮山武司, 小八重健二, 小林弘 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社