專利名稱：磁頭組件的焊錫球接合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用球狀焊錫球接合滑塊的電極焊盤(pad)與固定在彎曲部分表面上的柔性布線基板的電極焊盤的磁頭組件的焊錫球接合方法。
背景技術(shù)：
硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)中使用的所謂磁頭組件具備組裝了磁阻效應(yīng)元件的滑塊；由具有撓性的金屬薄板構(gòu)成的、彈性地支持滑塊的彎曲部分；固定在該彎曲部分的表面上、導(dǎo)通連接滑塊的磁阻效應(yīng)元件與安裝該磁頭組件的裝置的電路系統(tǒng)的柔性布線基板。彎曲部分通過(guò)例如點(diǎn)焊接而固定在載重梁上。
以往，這種磁頭組件一般用金球形焊接方式接合滑塊的磁阻效應(yīng)元件用的電極焊盤與柔性布線基板的電極焊盤，但在磁頭組件及滑塊不斷小型化的近年來(lái)，焊接區(qū)域(電極焊盤的大小及電極焊盤的間隙)逐漸變窄，因此提出了采用使用了能夠以比金球直徑小的直徑形成的焊錫球的焊錫球焊接的方式來(lái)取代金球焊接方式的方案。
焊錫球形焊接方式用焊劑將焊錫球固定在滑塊的電極焊盤或柔性布線基板的電極焊盤上，通過(guò)加熱該焊錫球，能夠用熔化的焊錫接合滑塊的電極焊盤和柔性布線基板的電極焊盤。如果采用這種焊錫球形焊接的方式，由于通過(guò)加熱能夠容易地解除滑塊的電極焊盤與柔性布線基板的電極焊盤的接合，因此具有在出庫(kù)前進(jìn)行的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)檢測(cè)中判定為特性不良的情況下容易再利用彎曲部分的優(yōu)點(diǎn)。
但是，上述焊錫球焊接方式為了固定安放到接合面上的焊錫球必須使用焊劑，被焊劑污染的部件不能使用。雖然在例如專利文獻(xiàn)1～3中記載了可以不使用焊劑進(jìn)行焊錫球焊接的方法，但這些方法存在各種各樣的問(wèn)題。
在專利文獻(xiàn)1中記載了通過(guò)超聲波焊接臨時(shí)將焊錫球固定在滑塊的電極焊盤上，在將該帶焊錫球的滑塊粘接固定在彎曲部上之后使焊錫球熔化的方法。但是，這種方法存在臨時(shí)固定在滑塊的電極焊盤上的焊錫球的位置容易錯(cuò)位、粘接固定滑塊時(shí)難以使滑塊與柔性布線基板的電極焊盤位置高度一致、以及熔融的焊錫偏向滑塊的電極焊盤一側(cè)導(dǎo)致導(dǎo)通不良等問(wèn)題。
在專利文獻(xiàn)2中記載了在用吸引襯墊吸附焊錫球的狀態(tài)下輸送、開放接合面、然后用氮?dú)鈱⒑稿a球按壓在接合面上同時(shí)用激光照射熔化該焊錫球的方法，但由于在使焊錫球開放接合面后焊錫球就活動(dòng)了，因此難以準(zhǔn)確地定位焊錫接合部。
在專利文獻(xiàn)3記載了用從毛細(xì)管中流出的氮?dú)獍磯簭脑撁?xì)管中落到接合面上的焊錫球，在這種按壓狀態(tài)下從該毛細(xì)管中照射激光將焊錫球熔化的方法，但為了使焊錫球與激光的供給路徑在同一條軸上，有必要確保激光的焦點(diǎn)要有長(zhǎng)的距離，必須使用例如YAG激光這樣的高能量的激光。并且，由于激光的光路復(fù)雜，因此激光難以聚焦，存在焦點(diǎn)調(diào)節(jié)困難這樣的問(wèn)題。
美國(guó)專利第5889636號(hào)[專利文獻(xiàn)2]日本特開2002-25025號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)3]日本特開2002-45962號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是鑒于上述以往問(wèn)題，目的是要獲得一種不使用焊劑就能夠?qū)⒑稿a球位置精度良好地安放在接合面上的磁頭組件的焊錫球接合方法。
本發(fā)明的著眼點(diǎn)在于，如果在穿插到毛細(xì)管中的焊絲的頂端形成焊錫球、用毛細(xì)管支持該帶焊錫球的焊絲的話，則不用焊劑也能精度良好地將焊錫球安放到接合面上。
本發(fā)明為一種以互相正交的位置關(guān)系接合組裝有磁阻效應(yīng)元件的滑塊的電極焊盤和連接磁阻效應(yīng)元件與外部電路的柔性布線基板的電極焊盤的接合方法，其特征在于包括以下工序?qū)⒑附z穿插到毛細(xì)管中，在從該毛細(xì)管中突出到外面的焊絲的頂端形成球狀焊錫球的工序；用毛細(xì)管支持該帶焊錫球的焊絲，同時(shí)將焊錫球安放到滑塊的電極焊盤與柔性布線基板的電極焊盤的接合面上并保持的工序；在該保持狀態(tài)下使焊錫球熔化，使該焊錫球從焊絲上脫離，同時(shí)接合滑塊的電極焊盤與柔性布線基板的電極焊盤的工序。
焊錫球優(yōu)選形成為直徑比毛細(xì)管的送出口的直徑大，焊錫球的定位優(yōu)選在使該焊錫球緊貼在毛細(xì)管的送出口上的狀態(tài)下進(jìn)行。如果采用這種形態(tài)，焊錫球的位置調(diào)整變得容易。
優(yōu)選從與焊絲的支持方向不同的角度照射激光，通過(guò)該激光照射使焊錫球熔化。如果采用這種形態(tài)，由于能夠從短的焦點(diǎn)距離位置向焊錫球照射激光，因此激光的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)容易，照射位置的精度也提高。作為激光，可以使用從半導(dǎo)體激光器或紅外線激光器射出的低能量激光。
在上述焊錫球形焊接方法中，焊錫球被付與超聲波振動(dòng)而熔化。
發(fā)明的效果如果采用本發(fā)明，能夠獲得不使用焊劑就能夠?qū)⒑稿a球位置精度良好地安放在接合面上的磁頭組件的焊錫球的接合方法。


圖1是表示作為本發(fā)明方法的適用對(duì)象的磁頭組件(完成狀態(tài))的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是放大表示圖1的滑塊的電極焊盤與柔性布線基板的電極焊盤的接合部的示意圖。
圖3(A)為表示本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)的焊錫球焊接方法中使用的毛細(xì)管的示意圖，(B)為沿(A)的B-B線的剖視圖。
圖4是說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的焊錫球焊接方法的一個(gè)工序的示意剖視圖。
圖5是說(shuō)明圖4所示工序的下一道工序的示意剖視圖。
圖6是說(shuō)明圖5所示工序的下一道工序的示意剖視圖。
圖7是說(shuō)明圖6所示工序的下一道工序的示意剖視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示成為本發(fā)明的適用對(duì)象的硬盤驅(qū)動(dòng)器用的磁頭組件(完成狀態(tài))的一個(gè)實(shí)施形態(tài)。磁頭組件1具備組裝有磁阻效應(yīng)元件(磁頭)12的滑塊11、用例如熱硬化性粘接劑或UV硬化性粘接劑、導(dǎo)電性粘接劑等粘接該滑塊11的背面的彎曲部分21。
彎曲部分21為板簧狀的具有撓性的薄金屬板，在彈性地懸浮支持滑塊11的狀態(tài)下與載重梁15相對(duì)地安裝在該載重梁15的頂端部。在彎曲部分21的表面通過(guò)用粘接劑粘貼等固定有導(dǎo)通連接滑塊11的磁阻效應(yīng)元件12和安裝該磁頭組件的硬盤裝置的電路系統(tǒng)的柔性布線基板(FPC)22。如圖2放大表示的那樣，柔性布線基板22在從配置在彎曲部分21的頂端的電極焊盤23的兩側(cè)邊緣分開后沿兩側(cè)邊緣延伸，再?gòu)膹澢糠?1的后端邊緣引出，通過(guò)中繼用柔性布線基板24匯集在一起。中繼用柔性布線基板24與安裝有磁頭組件1的硬盤裝置的電路系統(tǒng)相連。滑塊11在端面11a上具有多個(gè)與磁阻效應(yīng)元件12連接的電極焊盤13，以該電極焊盤13與柔性布線基板22的電極焊盤23互相正交的位置關(guān)系而被安裝在彎曲部分21上。在兩電極焊盤13、23的表面上實(shí)施了鍍銅。
在上述大致結(jié)構(gòu)的磁頭組件1中，以互相正交的位置關(guān)系設(shè)置的磁頭組件1的電極焊盤13和柔性布線基板22的電極焊盤23通過(guò)焊錫球焊接(SBB)被接合。
下面參照?qǐng)D3～圖7說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的焊錫球焊接方法。
圖3(A)為表示本實(shí)施形態(tài)中使用的毛細(xì)管30的示意圖，(B)為沿(A)的B-B線的剖視圖。毛細(xì)管30內(nèi)藏有將焊絲41導(dǎo)向送出口31的穿插通道32，送出側(cè)的端部33越往送出口31越窄。在本實(shí)施形態(tài)的毛細(xì)管30中具備隔開預(yù)定間隔排成一列的、個(gè)數(shù)與接合的滑塊11的電極焊盤13和柔性布線基板的電極焊盤23的個(gè)數(shù)相同的穿插通道32和送出口31。雖然圖中沒(méi)有圖示，但在毛細(xì)管30上還具備將焊絲41導(dǎo)向穿插通道32的插入口。
首先如圖4所示，將由不含鉛的以錫為主要成分的焊錫材料形成的線條狀的焊絲41穿插到毛細(xì)管30的穿插通道32中，使焊絲41的一端從該毛細(xì)管30的送出口31向外突出。接著，在由氬氣和氫氣構(gòu)成的混合氣體環(huán)境中在離開焊(torch)電源50的電極51約1mm左右的地方使該電極51放電，使從送出口31突出的焊絲41的一端形成球狀焊錫球40。該焊錫球40優(yōu)選以比毛細(xì)管30的送出口31的直徑大的直徑形成。具體為，焊絲41的線徑φ為35μm左右，焊錫球40的直徑為80～100μm左右。
接著如圖5所示，在使焊錫球40緊貼在毛細(xì)管30的送出口31上的狀態(tài)下用毛細(xì)管30支持焊絲41并輸送，將焊錫球40安放到滑塊11的電極焊盤13與柔性布線基板22的電極焊盤23之間最合適的接合位置上。這里，如果使焊錫球40緊貼在毛細(xì)管30的送出口31上的話，則焊錫球40的位置調(diào)整比沒(méi)有緊貼時(shí)容易，能夠精度良好地確定安放位置。在安放后，如圖6所示那樣用毛細(xì)管30支持焊絲41和焊錫球40，保持焊錫球40的安放位置。
并且如圖6所示那樣從與支持焊絲41的方向(毛細(xì)管30的送出口31的朝向)不同的角度照射激光，使焊錫球40完全熔化。由此，焊錫球40從焊絲41上熔化落下，并且如圖7所示那樣通過(guò)使熔化的焊錫40′再固化而接合滑塊11及柔性布線基板22的兩電極焊盤13、23。激光從與毛細(xì)管30分開設(shè)置的放射低能量激光的半導(dǎo)體激光器或紅外線激光器照射到焊錫球40上。
如上所述，由于本實(shí)施形態(tài)在焊絲41的一端形成球狀焊錫球40，用毛細(xì)管30將焊錫球40安放到接合面(滑塊11及柔性布線基板22的兩電極焊盤13、23之間)的最合適位置上并保持，在該狀態(tài)下使焊錫球40熔化，因此不使用焊劑也能夠容易地將焊錫球40安放到接合面上，并且可以高精度地限制接合位置。并且，由于本實(shí)施形態(tài)從與毛細(xì)管30的送出口31的朝向不同的方向在短的焦點(diǎn)距離上激光照射焊錫球40，因此激光的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)容易，能夠用低能量的激光使焊錫球40充分熔化。因此不必使用YAG激光器之類高輸出的激光器，不需要高價(jià)且復(fù)雜的設(shè)備。
雖然在本實(shí)施形態(tài)中通過(guò)激光照射熔化焊錫球40，但也可以通過(guò)超聲波振動(dòng)熔化焊錫球40。
權(quán)利要求
1.一種磁頭組件的焊錫球的接合方法，其以互相正交的位置關(guān)系接合組裝有磁阻效應(yīng)元件的滑塊的電極焊盤和連接上述磁阻效應(yīng)元件與外部電路的柔性布線基板的電極焊盤，其特征在于，包括以下工序?qū)⒑附z穿插到毛細(xì)管中，在從該毛細(xì)管中突出到外面的焊絲的頂端形成球狀焊錫球的工序；用上述毛細(xì)管支持該帶焊錫球的焊絲，同時(shí)將上述焊錫球安放到上述滑塊的電極焊盤與上述柔性布線基板的電極焊盤的接合面上并保持的工序；在該保持狀態(tài)下使上述焊錫球熔化，使該焊錫球從上述焊絲上脫離，同時(shí)接合上述滑塊的電極焊盤與上述柔性布線基板的電極焊盤的工序。
2.如權(quán)利要求1所述的磁頭組件的焊錫球的接合方法，其特征在于，上述焊錫球形成為直徑比上述毛細(xì)管的送出口的直徑大，上述焊錫球的定位是在使該焊錫球緊貼在上述毛細(xì)管的送出口上的狀態(tài)下進(jìn)行的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的磁頭組件的焊錫球的接合方法，其特征在于，從與上述焊絲的支持方向不同的角度照射激光，通過(guò)該激光照射使上述焊錫球熔化。
4.如權(quán)利要求3所述的磁頭組件的焊錫球的接合方法，其特征在于，上述激光從半導(dǎo)體激光器或紅外線激光器射出。
5.如權(quán)利要求1或2所述的磁頭組件的焊錫球的接合方法，其特征在于，通過(guò)付與超聲波振動(dòng)而使上述焊錫球熔化。
全文摘要
本發(fā)明獲得一種不使用焊劑就能夠?qū)⒑稿a球位置精度良好地安放在接合面上的磁頭組件的焊錫球接合方法。這是一種用球狀焊錫球接合磁頭組件中的滑塊的電極焊盤和柔性布線基板的電極焊盤的方法，首先將焊絲穿插到毛細(xì)管中，在從該毛細(xì)管中突出到外面的焊絲的頂端形成球狀焊錫球。接著用毛細(xì)管支持該帶焊錫球的焊絲，同時(shí)將焊錫球安放到滑塊的電極焊盤與柔性布線基板的電極焊盤的接合面上并保持。然后在上述保持狀態(tài)下使焊錫球熔化，使該焊錫球從焊絲上脫離，同時(shí)接合滑塊的電極焊盤與柔性布線基板的電極焊盤。
文檔編號(hào)G11B21/21GK1822108SQ20061000328
公開日2006年8月23日 申請(qǐng)日期2006年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月8日
發(fā)明者山口巨樹, 中澤徹 申請(qǐng)人:阿爾卑斯電氣株式會(huì)社