專利名稱：磁頭萬向節(jié)組件的制造方法和用于連接磁頭萬向節(jié)組件的連接部件的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于磁頭萬向節(jié)組件的制造方法和用于將磁頭萬向節(jié)組件中的連接 部件連接到一起的裝置，尤其涉及用于利用金屬塊將部件連接到一起的磁頭萬向節(jié)組件的 制造中的技術(shù)。
背景技術(shù)：
可得到作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的使用諸如光盤、磁盤或光磁盤的介質(zhì)的各種類型的裝 置。在這些裝置之中，硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)已變得廣泛用作用于計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)裝置。由于HDD 目前還用于圖像記錄和重放裝置、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、數(shù)字照相機(jī)等，所以HDD的使用也不限于 計(jì)算機(jī)。HDD設(shè)置有訪問磁盤的磁頭滑橇和保持磁頭滑橇并通過振蕩使磁頭滑橇在磁盤上 移動(dòng)的致動(dòng)器。致動(dòng)器具有懸架，磁頭滑橇固定至該懸架。磁頭滑橇由于在磁頭滑橇與旋 轉(zhuǎn)的磁盤之間流動(dòng)的空氣的粘性與由懸架向磁頭滑橇施加的力之間的平衡而能夠懸浮在 磁盤上。SBB(焊球接合)是已知的將滑橇電接合至懸架的連線的方法。采用SBB的一種常 規(guī)方法，焊球定位在用于滑橇的連接部件與用于懸架的連接部件之間，并利用激光束進(jìn)行 回流，以在用于滑橇的連接部件與用于懸架的連接部件之間形成電連接。在諸如氮的惰性 氣體的氣氛中完成焊球的回流，以防止焊料表面的氧化。為了能夠通過激光實(shí)現(xiàn)定位在兩個(gè)連接部件之間的焊球的回流，必需將焊球精確 地定位在兩個(gè)部件之間。然而，磁頭滑橇是非常小的部件，并且不斷地使磁頭滑橇更小。為 此，連接部件和定位在連接部件上的焊球也變得更小，并且更加難以準(zhǔn)確地定位焊球。此 外，焊球通常在回流過程期間滾動(dòng)。因此，不得不頻繁地重新定位焊球，導(dǎo)致制造效率降低。在專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中提出了一種將來自由激光熔化的球的焊料噴射在部 件之間的焊接裝置。專利文獻(xiàn)1中的焊接裝置設(shè)置有用于焊料的噴嘴。噴嘴具有用于焊球 的主通路，該主通路的頂端具有錐形形狀。該錐形部保持焊球。激光裝置用激光束照射由 錐形部保持的焊球，以熔化焊球。此后，在主通路內(nèi)由壓縮氣體供應(yīng)裝置供應(yīng)壓縮氣體，并 朝連接部件吹出熔化的焊料。采用在專利文獻(xiàn)2中公開的焊接裝置，噴嘴的頂端處的開口設(shè)置有可打開和閉合 的塞子。從容器帶到噴嘴的焊球被安置在閉合的塞子之上。然后，焊接裝置打開塞子，以使 焊球滴落。在打開塞子的同時(shí)，通過噴嘴頂端的開口將激光束照射在焊球上，使焊球熔化以 自由降落到噴嘴外。然后，熔化的焊球粘附至懸架和磁頭滑橇的連接部件，從而將這些連接 部件連接到一起?，F(xiàn)有文獻(xiàn)(專利文獻(xiàn)1)日本專利2006-305634(專利文獻(xiàn)幻日本專利2006_30562
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的困難采用在專利文獻(xiàn)1中公開的焊接裝置，在熔化保持在錐形部中的焊球之后供應(yīng)壓 縮氣體，以吹出熔化的焊料。為此，焊料的一部分傾向于保留在錐形部中，使得錐形部易于 被阻塞。此外，在利用焊料的連接部件之間的連接中，焊料的潤(rùn)濕性是極其重要的。為了改 善潤(rùn)濕性，優(yōu)選的是，在惰性氣體的氣氛中完成連接部件之間的焊料接合。如在專利文獻(xiàn)1 中公開的焊接方法中，在熔化焊料之后將惰性氣體供應(yīng)至焊料和連接部件的情況下，不能 獲得足夠的惰性氣體氣氛，并且存在焊料氧化和潤(rùn)濕性惡化的可能性。采用在專利文獻(xiàn)2中公開的焊接方法，使焊球熔化以自由降落到噴嘴外，這防止 焊料粘住噴嘴的壁或開口附近。在專利文獻(xiàn)2的焊接裝置中，通過打開和閉合塞子使焊球 保持在開口部中來控制激光束到焊球上的照射定時(shí)。然而，提供諸如塞子的精巧驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 可能導(dǎo)致故障，并且塞子的開口運(yùn)動(dòng)還易于使焊球從垂直線傾斜。為此，需要這樣的技術(shù)，使得在防止焊料阻塞在焊料噴嘴的噴射出口中的同時(shí)還 能夠輸送具有合適的潤(rùn)濕性的焊料。解決難點(diǎn)的手段本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是用于磁頭萬向節(jié)組件的制造方法。該方法將金屬塊傳輸至 噴嘴。將該金屬塊保持在噴嘴內(nèi)，并開始向噴嘴供應(yīng)惰性氣體。在使供應(yīng)的惰性氣體從噴 嘴中形成的孔隙流動(dòng)的同時(shí)，激光照射保持的該金屬塊。用供應(yīng)的惰性氣體從噴嘴噴射由 激光束熔化的金屬，以使熔化的金屬粘附至兩個(gè)部件。然后，通過熔化的金屬的硬化將這兩 個(gè)部件連接到一起。用這種方法，能夠防止噴嘴的噴射口的阻塞，并且還能夠利用金屬實(shí)現(xiàn) 部件之間合適的連接。優(yōu)選地使惰性氣體從孔隙在兩個(gè)部件的方向上流動(dòng)。這樣，能夠改善潤(rùn)濕性。優(yōu)選地使惰性氣體從至少部分地形成在該金屬塊與噴嘴的內(nèi)表面接觸的位置的 流入側(cè)上的孔隙流出。更優(yōu)選地，使惰性氣體從延伸至用于熔化的金屬的噴射出口的孔隙 流出。這樣，使惰性氣體能夠有效地向下流動(dòng)，能更有效地防止金屬的氧化和改善潤(rùn)濕性。在使惰性氣體從在噴嘴中形成的多個(gè)孔隙流動(dòng)的同時(shí)，優(yōu)選地用激光束照射保持 的該金屬塊。這樣，使惰性氣體能夠有效地向下流動(dòng)。該金屬塊優(yōu)選地通過被保持于沿該金屬塊向外流動(dòng)的方向朝內(nèi)傾斜的表面上而 被保持在噴嘴中。這樣，熔化金屬較易于流動(dòng)，并且能夠可靠地防止噴嘴的噴射出口的阻
O焊球優(yōu)選地由多個(gè)卡爪保持，所述多個(gè)卡爪圍繞周邊由延伸至用于熔化金屬的噴 射出口的多個(gè)孔隙分開。這樣，能夠確保惰性氣體的有效流動(dòng)和防止噴射出口的阻塞。本發(fā)明的另一實(shí)施例是一種使熔化的金屬粘附在磁頭萬向節(jié)組件中的兩個(gè)連接 部件之間的裝置，以通過金屬的硬化將這兩個(gè)連接部件連接到一起。該裝置設(shè)置有輸送單 元，其輸送金屬塊；噴嘴，其設(shè)置有用來保持從輸送單元輸送來的該金屬塊的保持部、朝兩 個(gè)連接部件噴射該金屬塊的噴射出口、和惰性氣體流出的孔隙；惰性氣體供應(yīng)裝置，其將惰 性氣體供應(yīng)到噴嘴中；以及激光裝置，在惰性氣體供應(yīng)裝置已開始將惰性氣體供應(yīng)到噴嘴 中之后，隨著惰性氣體從孔隙流出，該激光裝置通過用激光束照射來熔化該金屬塊。這樣，能夠防止噴嘴的噴射出口被金屬阻塞，并且利用金屬確保部件之間合適的連接。本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提高用于磁頭萬向節(jié)組件的制造的生產(chǎn)率。


圖IA是示意性示出實(shí)施例中的磁頭萬向節(jié)組件的結(jié)構(gòu)的斜視圖。圖IB是示意性示出實(shí)施例中的磁頭萬向節(jié)組件一部分的斜視圖。圖IC是示意性示出實(shí)施例中將磁頭萬向節(jié)組件的連接部件連接到一起的方法的 示意圖。圖2是示意性地示出在滑橇連接部件與懸架連接部件之間形成焊料接合的焊接 裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3是示意性地示出在滑橇連接部件與懸架連接部件之間形成焊料接合的焊接 裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。圖4是示意性地示出在滑橇連接部件與懸架連接部件之間形成焊料接合的焊接 裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。圖5是示意性地示出在滑橇連接部件與懸架連接部件之間形成焊料接合的焊接 裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。圖6是圖解實(shí)施例中的焊接過程的流程的流程圖。圖7A是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的結(jié)構(gòu)的斜視圖。圖7B是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的結(jié)構(gòu)的一部分的示意 圖。圖7C是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖7D是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。圖7E是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖8A是示意性地示出實(shí)施例中如何將焊球優(yōu)選地保持在安裝于焊接裝置上的噴 嘴中的示意圖。圖8B是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)的側(cè)視 圖。圖8C是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)的側(cè)視 圖。圖8D是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)的側(cè)視 圖。圖8E是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)的側(cè)視 圖。圖8F是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)的側(cè)視 圖。圖9A是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)的斜視 圖。圖9B是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖9C是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)的側(cè)視 圖。圖9D是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)的剖視 圖。圖IOA是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)的斜 視圖。圖IOB是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)的俯 視圖。圖IOC是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)的側(cè) 視圖。圖IOD是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)的剖 視圖。圖IlA是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)的斜 視圖。圖IlB是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)的俯 視圖。圖IlC是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)的側(cè) 視圖。圖IlD是示意性地示出實(shí)施例中安裝在焊接裝置上的噴嘴的另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)的剖 視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。為了使說明更清楚，視情況省略或簡(jiǎn)化說明和 附圖。此外，附圖內(nèi)相同的元件被相同地標(biāo)識(shí)，并且為了清楚起見將根據(jù)需要省略重復(fù)的說 明。實(shí)施例的說明將硬盤驅(qū)動(dòng)器(HHD)用作磁盤驅(qū)動(dòng)器的示例。實(shí)施例的特征在于將部件 連接到一起的技術(shù)，采用金屬塊來用于磁頭萬向節(jié)組件(HGA)中的連接部件。所述金屬塊 優(yōu)選為球形的。黃金或者焊料可被認(rèn)為是該金屬塊的材料的示例。以下的說明涉及在優(yōu)選 的示例中利用焊球?qū)Σ考倪B接。在實(shí)施例中利用焊球?qū)Σ考倪B接，對(duì)于把用于萬向節(jié)的連接部件和用于磁頭滑 橇的連接部件連接到一起而言是最佳的。另外，利用焊球?qū)Σ考倪B接還可應(yīng)用于具有微 致動(dòng)器的HGA中，使得把用于磁頭滑橇的連接部件和用于微致動(dòng)器的連接部件連接到一 起、或者把用于微致動(dòng)器的連接部件和用于萬向節(jié)的連接部件連接到一起。在下面的描述 中，將作為優(yōu)選示例給出利用焊球把用于磁頭滑橇的連接部件和用于萬向節(jié)的連接部件連 接到一起的方法和裝置的詳細(xì)說明。圖IA是安裝在HDD內(nèi)的HGA 1的示例的斜視圖。圖IB是磁頭滑橇12的前端附 近的放大圖，示出了在將懸架的連接部件114和滑橇的連接部件121連接到一起之前的狀 態(tài)。HGA 1設(shè)置有磁頭滑橇12、連線13、和懸架14。磁頭滑橇12包括滑橇和滑橇上的磁頭 元件。磁頭元件具有磁阻讀取頭和電磁感應(yīng)寫入頭。應(yīng)指出的是，磁頭元件可只具有磁阻頭或?qū)懭腩^。懸架14構(gòu)造有萬向節(jié)142和安裝板143，萬向節(jié)142固定至承載梁141的保持磁 頭滑橇12的側(cè)面，安裝板143固定至承載梁141的保持磁頭滑橇12的側(cè)面的后部。承載 梁141具有彈簧的功能，其產(chǎn)生固定載荷以抵消磁頭滑橇12上的浮力。萬向節(jié)142在不能 防止磁頭滑橇12位置上的改變的位置處支撐磁頭滑橇12。此外，在萬向節(jié)142中形成有萬 向節(jié)箱。然后，將磁頭滑橇12固定至萬向節(jié)箱。實(shí)現(xiàn)磁頭滑橇12與前置放大器IC (圖中未示出)之間的電連接的跡線13形成有 設(shè)置成防止多根引線之間的接觸的絕緣片。連線13的一端131連接至襯底，在該襯底上安 置了前置放大器IC。如圖IB所示，在磁頭滑橇12 —側(cè)的跡線13的另一端處形成有懸架連 接部件144。在圖IB所示的示例中，有四個(gè)懸架部件144。在磁頭滑橇12的前端表面上形 成有懸架連接部件144和相同數(shù)量的滑橇連接部件12。如圖IC所示，利用焊料31將懸架連接部件144和滑橇連接部件121的每一個(gè)連 接到一起。懸架連接部件144和滑橇連接部件121被設(shè)置成以固定的角度(在該示例中大 約90° )彼此鄰近。實(shí)施例的焊接裝置設(shè)置有噴嘴21，焊料從該噴嘴的頂端涌出，并以熔化 狀態(tài)滴落在懸架連接部件144與滑橇連接部件121之間，以使懸架連接部件144和滑橇連 接部件121粘附到一起。利用這種方法，焊料31將這些部件電力地和物理地連接到一起。與在焊料通過激光束照射熔化的情況下將焊球定位在懸架連接部件144與滑橇 連接部件121之間以將兩個(gè)部件連接到一起的技術(shù)相比，能夠防止焊球的定位誤差和激光 束照射期間由焊球的滾動(dòng)所引起的誤差，因此能夠提高HGA的制造和使用HGA的HDD制造 的生產(chǎn)率。因此，該實(shí)施例的特征在于HGA 1的制造，并且其特征尤其在于如下過程，其中將 懸架連接部件144和滑橇連接部件121電力地和物理地連接到一起。HDD的制造從磁頭滑 橇12的制造開始。然后，與磁頭滑橇12分開地制造懸架14。通過分別制造萬向節(jié)142、承 載梁141和安裝板143來完成懸架14的制造，這些部件通過激光點(diǎn)焊等固定到一起?？衫?用光刻工藝或蝕刻工藝形成萬向節(jié)142，并且連線13也可與不銹鋼萬向節(jié)本體一起形成。通過將磁頭滑橇12安裝在懸架14上來制造HGA 1。其后，將臂和VCM線圈固定在 HGA 1上，并制造磁頭臂組件(HSA)，即致動(dòng)器和磁頭滑橇12的組件。除HSA的制造之外， 在將主軸馬達(dá)、磁盤等裝配在基部上之后將頂蓋固定至該基部。然后，通過將伺服數(shù)據(jù)寫入 磁盤和裝配控制電路來完成HDD?，F(xiàn)在將更詳細(xì)地描述在該實(shí)施例的制造HGA 1的過程中將懸架連接部件144和滑 橇連接部件121連接到一起的過程。圖2-5是圖示了焊接裝置和使得能夠?qū)壹苓B接部件 144和滑橇連接部件121連接到一起的焊接過程的示意圖。圖6是示出總的焊接過程的流 程圖?，F(xiàn)在將參考圖2-5的原理圖和圖6的流程圖描述用于將磁頭滑橇12和懸架14連 接到一起的過程的整個(gè)流程。如圖2所示，作為HGA制造裝置的焊接裝置2首先將噴嘴21 定位到將懸架連接部件144和滑橇連接部件121連接到一起的位置(圖6中的Sll)。焊接裝置2設(shè)置有在示意圖中未示出的控制裝置，該控制裝置控制焊接裝置2所 有的組成元件并執(zhí)行焊接過程。焊接裝置2使由噴嘴支架22保持的噴嘴21朝HGA 1移動(dòng) (在完成之前)，并將該噴嘴21相對(duì)于連接部件121、144 一起來定位。使噴嘴21的頂端在面對(duì)兩個(gè)部件121、144的位置中靠近所述兩個(gè)部件121、144。對(duì)于焊接裝置2而言，如 果使噴嘴21相對(duì)于HGA 1移動(dòng)，這是足夠的，但是根據(jù)裝置的結(jié)構(gòu)，可使HGA 1相對(duì)于噴嘴 21 (噴嘴支架22)移動(dòng)?，F(xiàn)在通過抽吸部件28從儲(chǔ)存有焊球32的焊球供應(yīng)裝置四取出焊球32 (S12)。焊 球供應(yīng)裝置四通過吹出氣體(優(yōu)選地為惰性氣體、通常為氮)來從底部向上吹焊球32。在 焊球供應(yīng)裝置四的頂部上設(shè)置有開口。從該開口噴射已被吹起的焊球32。然后，沿定位在 該開口處的抽吸部件28抽吸噴射的焊球32。當(dāng)焊球32在適當(dāng)?shù)奈恢脮r(shí)，抽吸部件28使焊球32向上離開開口。用這種方法， 將焊球32輸送至焊球輸送管26。如圖3所示，使惰性氣體在焊球輸送管沈內(nèi)朝噴嘴支架 22流動(dòng)。抽吸部件觀釋放焊球輸送管沈內(nèi)的焊球32。焊球32通過惰性氣體的流動(dòng)沿焊 球輸送管沈移動(dòng)，并經(jīng)由噴嘴支架22進(jìn)入噴嘴21 (S13)。輸送管沈和噴嘴支架22包括焊球32的輸送單元。將焊球32輸送至噴嘴21的 輸送單元不限于該實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)，并且可具有任何結(jié)構(gòu)。例如，焊球32在從焊球供應(yīng)裝 置四被拾取之后可通過抽吸部件觀的旋轉(zhuǎn)滴入噴嘴支架22。這樣，消除了對(duì)圖2中焊球 輸送管沈的需求。焊球32通過惰性氣體的流動(dòng)和重力滴入噴嘴21中。應(yīng)指出的是，焊球的(向下 的)運(yùn)動(dòng)方向(路徑的方向)優(yōu)選地為豎直的，但不必總是這樣布置。如圖3所示，噴嘴21 保持已滴落至噴嘴21的噴射出口附近的焊球32 (S14)。稍后將描述用于將焊球保持在噴嘴 21中的機(jī)構(gòu)。已在噴嘴21內(nèi)向下滴落的焊球32由焊球保持結(jié)構(gòu)停止，并被保持在那里。焊接裝置2設(shè)置有為保持在噴嘴21中的焊球32照相的照相機(jī)23。焊接裝置2使 用該圖像以確定保持的焊球的數(shù)量，并且在數(shù)量為一的情況下開始向噴嘴21供應(yīng)惰性氣 體(通常為氮?dú)?。在保持兩個(gè)或更多個(gè)焊球的情況下，焊接裝置2將保持的焊球收回至入 口側(cè)，并從焊球供應(yīng)裝置四輸送新的焊球32。如圖4所示，惰性氣體供應(yīng)裝置M經(jīng)由與噴嘴支架22連接的管道向噴嘴21供應(yīng) 惰性氣體(SK)，惰性氣體從惰性氣體供應(yīng)裝置M流入管道和噴嘴支架22內(nèi)，并流入噴嘴 21。根據(jù)這種設(shè)計(jì)，可將管道連接至噴嘴21，或者焊接裝置2可經(jīng)由焊球輸送管沈向噴嘴 21供應(yīng)惰性氣體。除焊球噴射出口之外，實(shí)施例的噴嘴21在焊球保持單元附近具有孔隙 (見圖7A-圖11D)。因此，惰性氣體在噴嘴21內(nèi)流動(dòng)并通過噴嘴21中的孔隙從噴嘴流出。如圖5所示，在焊球32保持在噴嘴21中并且惰性氣體在噴嘴21內(nèi)流動(dòng)的情況 下，焊接裝置2利用激光裝置27將激光束照射到保持的焊球32上(S16)。焊球32被從噴 嘴21的入口側(cè)朝出口前進(jìn)的激光束熔化，并且熔化的焊料從噴嘴21的噴射出口朝連接部 件121、144的方向由惰性氣體排出(S17)。當(dāng)焊料已被排出時(shí)，激光裝置27停止照射激光束(S18)。激光束照射在熔化的焊 料粘附至懸架連接部件144和滑橇連接部件121之前停止，或者替代性地稍微延續(xù)到熔化 的焊料變得粘附之后。然后，以熔化狀態(tài)滴落在連接部件121、144上并粘附至它們的焊料 硬化，從而將聯(lián)接部件121、144連接到一起(S19)。如上所述，焊接裝置2在用激光束照射之前使惰性氣體在噴嘴21內(nèi)流動(dòng)。該噴嘴 21具有惰性氣體流出的孔隙，并且即使在將焊球32保持在噴射出口附近的情況下，在噴嘴 21內(nèi)也沒有過度的壓力增大。當(dāng)焊球32被激光束熔化時(shí)，由于壓縮的惰性氣體(惰性氣體的流動(dòng))而同時(shí)從噴嘴21朝連接部件121、144噴射熔化的焊料。這樣，由于在焊料熔化和 焊料噴射之間不存在時(shí)差，所以熔化的焊料不太可能保留在噴嘴21內(nèi)，并且不傾向于阻塞 焊料保持單元。由于至少在焊球32的入口側(cè)上存在惰性氣體氣氛，所以能夠防止通過激光束使 正熔化的焊球32氧化。焊球32優(yōu)選地在流入側(cè)和流出側(cè)均保持在惰性氣體氣氛中。在優(yōu) 選結(jié)構(gòu)中，從噴嘴21中的惰性氣體流出孔隙流出的惰性氣體流向焊球32側(cè)的流出口。在 惰性氣體出口孔隙的形狀和位置的最佳設(shè)計(jì)中，能夠使惰性氣體向外流動(dòng)，使得焊球32在 入口側(cè)和出口側(cè)均保持在惰性氣體氣氛內(nèi)。熔化的焊料粘附至連接部件121、144，在連接部件121、144上硬化并將它們連接 到一起。為了確保焊料在連接部件121、144上的潤(rùn)濕性，在焊料粘附的時(shí)候優(yōu)選地將連接 部件121、144保持在惰性氣體氣氛內(nèi)。在優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，在噴嘴21的惰性氣體中從流出孔隙 流出的惰性氣體流動(dòng)到連接部件121、144上，并且在熔化的焊料粘附和硬化的時(shí)間期間將 連接部件121、144保持在惰性氣體的氣氛中。通過合適地設(shè)計(jì)用于惰性氣體的流出的孔隙 的位置和形狀，能夠使惰性氣體流出，從而將連接部件121、144保持在惰性氣體的氣氛中?，F(xiàn)在將參考圖7A-圖IlD描述在噴嘴21中用于焊球保持單元的優(yōu)選結(jié)構(gòu)。焊球 保持單元優(yōu)選地由透明材料形成。通過該裝置，噴嘴21的結(jié)構(gòu)使得能夠容易地檢查焊球保 持單元內(nèi)的結(jié)構(gòu)。此外，使焊球保持單元由玻璃或陶瓷而非金屬形成使焊料難于粘附。圖7A-7E示出焊球保持單元的優(yōu)選結(jié)構(gòu)。焊球保持單元7設(shè)置有四個(gè)卡爪 71a-71d?？ㄗ?1b-71d是不移動(dòng)的固定部件。在圖7A-7E中，圖7A是焊球保持單元7的 斜視圖，而圖7B是卡爪71a的斜視圖。圖7C是焊球保持單元7的俯視圖，圖7D是焊球保 持單元7的側(cè)視圖，而圖7E是通過圖7C中的線A-A的剖視圖。四個(gè)卡爪71a_71d由四個(gè)狹縫(孔隙)72a_72d分開。四個(gè)狹縫72a_72d從焊球 保持單元7的內(nèi)側(cè)穿透到外側(cè)。四個(gè)狹縫72a-72d在周向方向上分別定位在相鄰的卡爪之 間。在噴嘴21由一個(gè)連續(xù)部件形成的情況下，卡爪71a-71d優(yōu)選地在示意圖中未示出的上 區(qū)域中結(jié)合到一起。由卡爪71a_71d圍繞的區(qū)域(除狹縫72a_72d之外)是用于焊球32的通路，該通 路經(jīng)由狹縫72a-72d與噴嘴21的外側(cè)連接。采用該結(jié)構(gòu)，在焊料滴落的方向(豎直方向， 激光束照射所沿的方向)上延伸的通路的橫截面為矩形。換句話說，卡爪71a-71d的包括 通路的內(nèi)壁的相應(yīng)內(nèi)表面包括彼此成直角的兩個(gè)表面?？ㄗ?1a-71d的內(nèi)表面還可以是彎 曲的。在該示例中，卡爪71a-71d的外表面分別由彼此成直角的兩個(gè)表面形成。如圖7B中的卡爪71a的斜視圖所示，卡爪71a在其內(nèi)表面上(在通路內(nèi)的暴露 表面上)設(shè)置有傾斜表面711a。其它卡爪71b-71d具有與卡爪71a相同的形狀，并且卡爪 71b-71d分別設(shè)置有傾斜表面711b-711d。在焊球32滴落時(shí)，四個(gè)傾斜表面支持焊球32， 以保持該焊球32。焊球32擱置在這四個(gè)傾斜表面711a-711d上(并由這四個(gè)傾斜表面 711a-711d保持)。四個(gè)傾斜表面711a-711d優(yōu)選地分別為平面而非曲面。用這種方法，焊 球32分別與傾斜表面711a-711d點(diǎn)接觸。傾斜表面711a在焊球32 (熔化的焊料)滴落的方向上傾斜，并且當(dāng)其朝流出側(cè)前 進(jìn)時(shí)接近通路的中心。其它三個(gè)傾斜表面711b-711d具有相同的傾斜。在焊球32的下流 側(cè)(下側(cè))的一部分由四個(gè)傾斜表面保持的情況下，這些傾斜表面使通路的內(nèi)徑在通路接近焊料噴射出口 74時(shí)變窄。因此，當(dāng)將焊球32保持在傾斜表面上時(shí)，熔化的焊料能隨惰性 氣體的流動(dòng)容易地流向外側(cè)，以在熔化的焊料由惰性氣體的流動(dòng)排出時(shí)進(jìn)一步減小焊料保 留在焊球保持單元7內(nèi)的可能。焊球保持單元7在其頂端(不包括狹縫72a_72d)設(shè)置有焊料噴射出口 74。該焊 料噴射出口 74的最小直徑小于焊球32的直徑。在該示例的結(jié)構(gòu)中，最大直徑也小于焊球 32的直徑。由卡爪71a-71d保持的焊球32在激光束中熔化，并從焊料噴射出口 74被吹出。 在圖7A-7E中，保持的焊球32看來像是與豎直延伸的側(cè)表面72a-72d中的每個(gè)側(cè)表面接 觸，但在實(shí)際的裝置中，焊球32與它們分開，并且僅由下流側(cè)上的傾斜表面保持。這確保誤 差界限允許焊球32通過通路。如參考圖6的流程圖所描述的，在將焊球32保持在噴嘴21中的同時(shí)，焊接裝置2 在激光束的照射之前開始惰性氣體的供應(yīng)。除對(duì)保持的焊球32吹之外，惰性氣體通過狹縫 72a-72d并從噴嘴21向外流動(dòng)。由激光束熔化的焊料由惰性氣體的流動(dòng)推動(dòng)，以與熔化同 時(shí)地變形，并從焊料噴射出口 74排出。采用這種結(jié)構(gòu)，狹縫72a_72d超出由焊料噴射出口 74 (噴嘴的頂端)保持的焊球 32的上端(流入端)，并延伸至上側(cè)(流入側(cè))。焊球32通過狹縫72a-72d從頂部到底部 暴露。這樣，采用從焊球32的流入端延伸至焊料噴射出口 74形成的狹縫72a-72d，減少熔 化的焊料與焊球保持單元7 (噴嘴21)之間的接觸，以使焊球保持單元7(噴嘴21)中的阻 塞不太可能。采用這些狹縫形狀，從狹縫72a_72d流出的惰性氣體能夠有效地在焊球32和連接 部件121、144上流動(dòng)。這樣，能夠用惰性氣體包圍焊球32和連接部件121、144。因此，由于 焊料的熔化和接合在焊球32和連接部件121、144處于惰性氣體的氣氛中的情況下出現(xiàn)，所 以能形成部件之間良好的連接。因此，狹縫72a_72d用作惰性氣體的流出孔隙，以使得在用激光束照射之前(在焊 料熔化之前)能夠向噴嘴21供應(yīng)惰性氣體，并使得能夠與焊料的熔化同時(shí)地噴射焊料。此 外，由于噴嘴21內(nèi)的惰性氣體在焊球周圍流動(dòng)，所以能夠抑制焊料的氧化。此外，從狹縫 72a-72d流出的惰性氣體在焊球32和連接部件121、144上流動(dòng)，以使得能夠在惰性氣體的 氣氛中由熔化的焊料將連接部件121、144連接到一起。除減小熔化焊料的接觸表面之外，優(yōu)選地是如圖7A-7E中的狹槽形狀所示，在從 焊料噴射出口 74到焊球32的入口位置的廣闊區(qū)域上形成狹縫，以確保包圍焊球32和連 接部件121、144的區(qū)域充滿惰性氣體。然而，為了幾乎與熔化同時(shí)地排出焊料，可以與圖 7A-7E中所示的狹縫72a-72d不同的位置和形狀形成狹縫。此外，還能夠以與狹縫72a_72d 不同的位置和形狀形成狹縫，以確保接觸表面積的減小并防止氧化。圖8A是示意性地圖解當(dāng)將焊球32保持在焊球保持單元7內(nèi)時(shí)用于焊球32的支 撐點(diǎn)的剖視圖。圖8B-8E圖解在噴嘴21中形成的用于惰性氣體的流出孔隙的五個(gè)示例的 側(cè)向示意圖。焊球32由卡爪71a-71d在豎直方向上更多地朝流出側(cè)(下流側(cè))上的位置 Y而非焊球32表面的中心的位置X保持。為了允許惰性氣體有效地從孔隙(狹縫)流出，必須在焊球32的支撐位置X處或 在該支撐位置X上方的區(qū)域中形成孔隙(孔隙的至少一部分)。圖8B-8F所示的結(jié)構(gòu)的五 個(gè)示例滿足該條件。
圖8B與圖7D所示的側(cè)視圖相同。圖8C示出另一結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。狹縫81a延伸 至其從焊料噴射出口 74延伸超出位置X的位置。狹縫81a的上端(流入端)定位在焊球 32的頂部(流入端)下方(流出側(cè))。其它三個(gè)狹縫具有完全相同的結(jié)構(gòu)。由于狹縫的上 端定位在焊球的頂部下方，所以效率低于圖7A-7E所示的結(jié)構(gòu)的效率，但該狹縫形狀有效 地減小接觸表面積并防止焊料的氧化。為了減小熔化的焊料的接觸面積和防止噴嘴阻塞，如該結(jié)構(gòu)(以及圖7A-7E中的 結(jié)構(gòu))所示，狹縫必須包括從焊球支撐位置X到焊料噴射出口 74的區(qū)域。用這種方法，當(dāng) 熔化的焊料向下流動(dòng)時(shí)，能夠有效地防止與表面的接觸。另外，由于焊球32與通路之間的 間隙在中心位置X處最小，所以優(yōu)選的是狹縫豎直延伸，以包括該位置，從而允許惰性氣體 有效地向下流動(dòng)。除圖8F所示結(jié)構(gòu)以外的結(jié)構(gòu)滿足該條件。圖8D是另一結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。狹縫8 從焊料噴射出口 74與焊球支撐位置Y之間 延伸超出焊球32的上端。其它狹縫具有相同的構(gòu)造。從減小熔化的焊料的接觸表面的觀 點(diǎn)看，優(yōu)選的是使這些狹縫延伸直到焊料噴射出口 74。采用從焊球32的頂部到底部從狹縫 8 暴露的區(qū)域，在該結(jié)構(gòu)中同樣能有效地防止阻塞。此外，能用惰性氣體氣氛包圍焊球32 和聯(lián)接部件121、144。圖8E示出另一結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。狹縫83a從焊球支撐位置Y與中心位置X之間延 伸超出焊球32的頂部。其它狹縫具有相同的構(gòu)造。焊球32的底部沒有從狹縫83a暴露， 但上部在該狹縫83a上方部分地暴露。與迄今所描述的結(jié)構(gòu)相比較，增大了接觸面積，但能 夠確保惰性氣體的供應(yīng)處于保持狀態(tài)，并且抑制焊料的氧化。圖8F是另一結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。僅從焊球32的頂部上方的上側(cè)上形成狹縫84a。其 它狹縫具有相同的構(gòu)造。該狹縫形狀還允許惰性氣體從狹縫8 流出，并且惰性氣體的供 應(yīng)在用激光束照射之前從焊球保持開始，以使得能夠在焊料熔化的同時(shí)噴射焊料。此外，使 惰性氣體朝連接部件121、144流動(dòng)。焊球保持單元的狹縫通常為相同的形狀。然而，可形成不同形狀的狹縫。優(yōu)選地 多個(gè)狹縫中的至少兩個(gè)狹縫形成為使得橫跨通路彼此面對(duì)。換句話說，優(yōu)選的是，所述狹縫 在與通路的中心處滴落的方向垂直的方向上對(duì)齊。如參考圖2所描述的，焊接裝置2利用 照相機(jī)27為保持的焊球照相。此時(shí)，優(yōu)選的是，兩個(gè)面對(duì)的狹縫設(shè)置在連接照相機(jī)27與焊 球的線上。用這種方法，焊接裝置2能夠可靠地確定球的數(shù)量和它們的保持狀態(tài)。在圖8A-8F中描述的內(nèi)容可應(yīng)用于以下要描述的其它焊球保持單元的結(jié)構(gòu)，并且 將省略迄今為止給出的關(guān)于這些其它的結(jié)構(gòu)的說明。圖9A-9D是圖解具有其它結(jié)構(gòu)的多個(gè) 焊球保持單元9的原理圖。圖9A-9D分別是焊球保持單元9的斜視圖、俯視圖、側(cè)視圖和通 過焊球保持單元9的俯視圖中的線A-A的剖視圖。焊球保持單元9設(shè)置有四個(gè)卡爪91a_91d。這四個(gè)卡爪91a_91d由在這四個(gè)卡爪 之間形成的狹縫(孔隙)9h-92d分開。由于焊球保持單元9的結(jié)構(gòu)類似于焊球保持單元7 的結(jié)構(gòu)，所以給出差異的說明。在這些形式的通路的橫截面為圓的情況下(除狹縫92a-92d 以外)，卡爪9la-9Id的內(nèi)表面為彎曲表面。此外，卡爪9la-9Id的外表面也是彎曲的，使得 焊球保持單元9大致為圓柱形的?？ㄗ?1a_91d的焊球支撐表面(僅由附圖標(biāo)記911a_911b指示)不是傾斜表面，而 是向內(nèi)側(cè)突出的水平表面。用于焊球32的保持表面是通路的底部。保持的焊球32與卡爪91a-91d的水平表面的角接觸，并被保持在那里。如上所述，保持表面優(yōu)選地為傾斜表面，以 允許熔化的焊料有效地流動(dòng)。然而，從易于制造焊球保持單元的觀點(diǎn)看，水平保持表面是有 效的。圖10A-10D示意性地圖解具有另一結(jié)構(gòu)的焊球保持單元10的多個(gè)視圖。圖 10A-10D分別是焊球保持單元10的斜視圖、俯視圖、側(cè)視圖和通過焊球保持單元10的俯視 圖中的線A-A的剖視圖。焊球保持單元10的整體外部形狀在其頂端逐漸變窄的情況下大 致為圓柱形的。換句話說，在焊球保持單元9的頂端處，其內(nèi)半徑和外半徑從流入端朝流出 端逐漸減小(錐形形狀)。焊球保持單元10設(shè)置有四個(gè)卡爪lOla-lOld。四個(gè)卡爪IOla-IOld在周向方向上 由在這四個(gè)卡爪之間形成的狹縫(孔隙)10加-102(1分開。四個(gè)卡爪IOla-IOld使它們的 側(cè)部103a-103d向內(nèi)彎曲。該卡爪形狀允許通路朝焊料噴射出口 104逐漸減小，并且焊球 32停止并被保持在通路的最小直徑小于焊球的直徑的位置。流出側(cè)的部分103a-103d的內(nèi) 表面在水平方向上彎曲，并且與焊球32的接觸是線性的。狹縫102a-102d從保持的焊球32的頂部上方的位置延伸至焊料噴射出口 104 (頂 端)。采用該狹縫形狀，能夠具有與參考圖7A-7E所描述的結(jié)構(gòu)相同的效果。焊球32在它 們從流出側(cè)到流入側(cè)接近中心時(shí)與傾斜表面接觸(錐形表面)，并被保持在那里。由于壓縮 氣體使得熔化的焊料容易朝外側(cè)流動(dòng)，所以不太可能出現(xiàn)焊球保持單元10內(nèi)的阻塞。圖11A-11D示意性地圖解具有另一結(jié)構(gòu)的焊球保持單元11的多個(gè)視圖。圖 1IA-IID分別是焊球保持單元11的斜視圖、俯視圖、側(cè)視圖和通過焊球保持單元11的俯視 圖中的線A-A的剖視圖。焊球保持單元11設(shè)置有四個(gè)卡爪llla-llld。四個(gè)卡爪llla-llld 在周向方向上由在這四個(gè)卡爪之間形成的狹縫(孔隙)llh-112d分開。該焊球保持單元11具有與焊料保持單元10的結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)?？ㄗlla-llld 的外表面和內(nèi)表面為平面，與焊球保持單元10的差異是流出側(cè)上的部分103a-103d的外表 面和內(nèi)表面為彎曲表面。由于與焊球32接觸的內(nèi)表面為平面，所以焊球32與卡爪的內(nèi)表 面之間的接觸為點(diǎn)接觸。在從焊料噴射出口 114(頂端)到卡爪llla-llld的上端的范圍中形成焊球保持 單元11的狹縫llh-112d。采用該狹縫形狀，從保持的焊球32的頂部上方形成狹縫，并且 在惰性氣體流動(dòng)的效果方面，獲得與參考圖7A-7E所描述的焊球保持單元7類似的效果。該 結(jié)構(gòu)的剩余部分實(shí)際上與焊球保持單元10相同。以上已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本發(fā)明不限于以上的實(shí)施例。本領(lǐng)域的技 術(shù)人員可在本發(fā)明的精神范圍以內(nèi)容易地改變、添加或更換以上實(shí)施例的元件。例如，已參 考不同的附圖給出具有不同結(jié)構(gòu)的噴嘴的說明，但這些元件可單獨(dú)地應(yīng)用或以組合的形式 使用。與HDD比較，本發(fā)明尤其對(duì)HGA的制造有用，但還可應(yīng)用于在其他磁盤驅(qū)動(dòng)器中使 用的HGA。除實(shí)現(xiàn)磁頭滑橇、微致動(dòng)器和懸架之間的連接之外，本發(fā)明還可用于實(shí)現(xiàn)HGA內(nèi) 的連接。此外，連接的接觸點(diǎn)的數(shù)量可隨HGA的設(shè)計(jì)而變化。此外，在不存在輸送問題的情 況下可通過熔化具有不同于球體形狀的金屬塊來實(shí)現(xiàn)連接部件之間的連接。
權(quán)利要求
1.用于磁頭萬向節(jié)組件的制造方法，所述方法為把金屬塊輸送至噴嘴，把所述金屬塊保持在所述噴嘴內(nèi)，開始向所述噴嘴供應(yīng)惰性氣體，在使供應(yīng)的惰性氣體從所述噴嘴中形成的孔隙流動(dòng)的同時(shí)，用激光束照射被保持的所 述金屬塊，用供應(yīng)的惰性氣體從所述噴嘴噴射由所述激光束熔化的金屬，以使其粘附至兩個(gè)部 件，以及通過所熔化金屬的硬化將所述兩個(gè)部件連接到一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，使惰性氣體從所述孔隙在所述兩個(gè)部件的方向上流動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，使惰性氣體從至少部分形成地在所述金屬塊與所述噴嘴的內(nèi)表面接觸的位置的流入 側(cè)上的孔隙流出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造方法，其中，使惰性氣體從延伸至用于所述熔化金屬的噴射出口的孔隙流出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，在使惰性氣體從所述噴嘴中形成的多個(gè)孔隙流出的同時(shí)用激光束照射保持的所述金 屬塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，所述金屬塊通過被保持于沿所述金屬塊向外流動(dòng)的方向朝內(nèi)傾斜的表面上而被保持 在所述噴嘴中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中，所述金屬塊由多個(gè)卡爪保持，所述多個(gè)卡爪圍繞周邊由延伸至用于所述熔化金屬的噴 射出口的多個(gè)孔隙分開。
8.一種使熔化的金屬粘附在磁頭萬向節(jié)組件中的兩個(gè)連接部件之間的裝置，用以通過 所述金屬的硬化將所述兩個(gè)連接部件連接到一起，并且所述裝置設(shè)置有輸送部，所述輸送部輸送金屬塊，噴嘴，所述噴嘴設(shè)置有用來保持從所述輸送部輸送來的所述金屬塊的保持部、朝所述 兩個(gè)連接部件噴射該金屬塊的噴射出口、和惰性氣體流出的孔隙，惰性氣體供應(yīng)裝置，所述惰性氣體供應(yīng)裝置將惰性氣體供應(yīng)到所述噴嘴中，以及激光裝置，在所述惰性氣體供應(yīng)裝置已開始將惰性氣體供應(yīng)到所述噴嘴中之后， 隨著惰性氣體從所述孔隙流出，所述激光裝置通過用激光束照射來熔化所述金屬塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，使惰性氣體從所述孔隙在所述兩個(gè)部件的方向上流出。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述孔隙至少部分地形成在該金屬塊與所述噴嘴的內(nèi)表面接觸的位置的流入側(cè)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中， 所述孔隙延伸至用于所熔化金屬的噴射出口。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中， 所述噴嘴設(shè)置有所述惰性氣體流出的多個(gè)孔隙。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述保持部通過將所述金屬塊保持于沿該金屬塊向外流動(dòng)的方向朝內(nèi)傾斜的表面上 而將該金屬塊保持在所述噴嘴中。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，設(shè)置有所述金屬塊由保持焊球的多個(gè)卡爪保持，所述多個(gè)卡爪圍繞周邊由延伸至用于所述熔 化金屬的噴射出口的多個(gè)孔隙分開。
全文摘要
磁頭萬向節(jié)組件的制造方法和用于連接磁頭萬向節(jié)組件的連接部件的裝置。為了提高磁頭萬向節(jié)組件的生產(chǎn)率，在本發(fā)明的實(shí)施例中，噴嘴(21)將焊球(32)保持在該噴嘴的噴射出口附近。除用于焊球的噴射出口之外，噴嘴(21)在焊球保持單元附近設(shè)置有孔隙。在焊球(32)保持在噴嘴(21)中的情況下，在供應(yīng)至噴嘴(21)的惰性氣體從噴嘴(21)的孔隙流出情況下將激光束照射在保持的焊球(32)上。焊球(32)熔化，并且借助于惰性氣體從噴嘴噴射出口朝連接部件(121、144)噴射熔化的焊料。由于在焊料的熔化與噴射之間不存在時(shí)間差，所以熔化的焊料難于保留在噴嘴(21)中，并因此焊料保持部不易于被阻塞。
文檔編號(hào)B23K3/06GK102085590SQ201010567908
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者今井英人, 吉田達(dá)仕, 土屋辰己, 大澤英紀(jì), 松本祐介 申請(qǐng)人:日立環(huán)球儲(chǔ)存科技荷蘭有限公司