專利名稱：：無線彈性臂磁頭彈架組件裝配工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及計算機硬盤磁頭制造
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及無線彈性臂磁頭彈架組件裝配工藝即PicoTSAHGA裝配工藝。為說明本發(fā)明的技術(shù)背景，對所用術(shù)語作如下交代1)Pico用于計算機硬盤磁頭的一種數(shù)量級，即代表磁頭的型式。迄今為止磁頭有四種型式，分別為Standard、Micro、Nano、Pico，分別代表第一代、第二代、第三代和第四代計算機硬盤磁頭。下面的表給出了不同產(chǎn)品的浮動塊型式及尺寸情況比較表一浮動塊型式及尺寸一覽表<tablesid="table1"num="001"><table>型式序列型式代號尺寸相對于標(biāo)準(zhǔn)浮動塊的比例浮動塊尺寸第一代Standard100％0.16×0.125×0.035inch第二代Micro70％0.112×0.088×0.024inch第三代Nano50％0.080×0.063×0.017inch第四代Pico30％0.049×0.039×0.012inch</table></tables>2)TSA即“無線彈性臂”(TracedSuspensionAssemblies)，是一種新型彈性臂，它是將從浮動塊到驅(qū)動器電路的引線電路直接印制在彈性臂基體表面，使引線電路與彈性臂基體合為一體，而非以往的采用磁線連接。3)HGA即磁頭彈架組件(HeadGimbalAssembly)是磁頭的核心部分，它主要由浮動塊和彈性臂以及連接浮動塊和驅(qū)動器的連線組成。隨著新一代PicoGMRHGA的磁頭產(chǎn)品的誕生，(GMR為GiantMagneticResistive縮寫，表示巨磁阻的，亦指浮動塊的內(nèi)部組織型式，在容量上大大超過MR型。主要應(yīng)用于Pico級的HGA中)，磁頭的容量已經(jīng)顯著增大，讀寫靈敏度也顯著提高。隨著計算機市場競爭的日趨激烈，原先的NanoMRHGA(MR是MagneticResistive的縮寫，表示磁阻的，指浮動塊的內(nèi)部組織型式，主要應(yīng)用于Nano級的HGA中)的磁頭產(chǎn)品將面臨全面的挑戰(zhàn)，并最終被新一代PicoGMRHGA的磁頭產(chǎn)品所取代。新一代PicoGMRHGA相對于NanoMRHGA，在結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求上都有很大區(qū)別，主要表現(xiàn)在1)浮動塊尺寸減少，容量加大；2)讀寫靈敏度要求更高，從而使得HGA的各項技術(shù)指標(biāo)要求(加載力、靜態(tài)姿態(tài)、飛行姿態(tài))也顯著提高；3)ESD(ElectrostaticDischarge，即靜電釋放，是磁頭生產(chǎn)中一項很重要的環(huán)境要求，因為磁頭對電磁場非常敏感，極易被外部電磁場擊穿，所以生產(chǎn)中將盡量控制靜電的產(chǎn)生以及使產(chǎn)生的靜電被旁路釋放掉以保護磁頭不被擊穿)要求更加嚴(yán)格。具體技術(shù)指標(biāo)對照如下表所示。表二技術(shù)指標(biāo)對照表<tablesid="table2"num="002"><table>技術(shù)指標(biāo)NanoMR(磁阻磁頭)HGAPicoGMR(巨磁阻磁頭)HGA浮動塊尺寸2.05×1.60×0.43mm1.25×1.00×0.30mm加載力4.0±0.4g2.5±0.2g靜態(tài)姿態(tài)橫搖縱搖0°±0.75°不測量0°±0.75°0.4°±0.75°飛高1.7±0.5mil1.2±0.3milESD要求感應(yīng)電流靜電電＜50mA＜50V＜10mA＜10V</table></tables>本發(fā)明的目的在于提供一種無線彈性臂磁頭彈架組件裝配工藝即PicoTSAHGA裝配工藝，可以滿足PicoTSAHGA制造要求，無論是工藝效率還是成本、質(zhì)量，均能達到要求。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，構(gòu)造一種無線彈性臂磁頭彈架組件裝配工藝即PicoTSAHGA裝配工藝包括以下工序，置備TSA與BFC組件的步驟，以單一工裝完成以下步驟上浮動塊，點膠，上TSA與BFC組件，進行紫外線預(yù)固化，球焊，還包括從所述單一工裝上取下HGA后對其進行熱烘烤的步驟。其中，球焊是指用高壓電弧將金線熔融成一個金球，然后通過超聲波焊接將金球焊接到浮動塊讀寫電極端與TSA引線端，連接浮動塊與TSA，其中，浮動塊焊盤與TSA焊盤在裝配中成90°夾角，即分別使浮動塊和TSA的焊盤與水平成45°和135°夾角，使焊針垂直方向進行超聲波焊接。其中，所述點膠是指利用自動點膠機在浮動塊上點膠。其中，彈性臂置于浮動塊之上后進行紫外線初始固化。其中，置備TSA與BFC(BridgeFlexCable，指橋電纜，是彈性臂上的引線電路和驅(qū)動電路的連接電纜)組件的步驟包括以下步驟上BFC；將TSA與BFC焊接，點保護膜，進行紫外線預(yù)固化，下TSA與BFC組件。實施本發(fā)明提供的無線彈性臂磁頭彈架組件裝配工藝即PicoTSAHGA裝配工藝，此工藝裝配技術(shù)基本滿足了PicoGMRHGA產(chǎn)品的各項技術(shù)指標(biāo)要求，產(chǎn)品合格率高，具體有以下幾點工藝流程短，生產(chǎn)線成本低；工藝流程適合自動化、大批量生產(chǎn)；生產(chǎn)的自動化增加了裝配的可靠性，提高了生產(chǎn)效率。結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明的特點，附圖中圖1是PicoTSAGMRHGA工藝流程圖；圖2是NanoHGA工藝流程圖；圖3是PicoTSAGMRHGA結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是超聲波金球焊接時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明工藝超聲波金球焊接完成后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明工藝采用的三點式點膠模式的原理示意圖。如圖1所示，在本發(fā)明提供的工藝流程中，要完成將BFC、TSA(無線彈性臂)和浮動塊組裝成其性能可滿足PicoHGA的要求，具體過程是這樣，在框101，上橋電纜(上BFC)；在框102，將TSA與BFC焊接，在框103，點保護膜，在框104，進行紫外線預(yù)固化，在框105，下TSA與BFC組件，與此同時，在框106，上浮動塊，在框107，點膠，在框108，上TSA與BFC組件，在框109，進行紫外線預(yù)固化，在框110，球焊，在框111，從單一工裝上取下HGA，最后在框112中對其進行熱烘烤固化。此時完成的HGA如圖3所示。與圖2示出的現(xiàn)有NanoHGA工藝流程相比較，本發(fā)明工藝的特點包括1．采用TSA針對PicoGMRHGA的技術(shù)要求，并結(jié)合NanoMRHGA的裝配工藝特點，采用TSA作為PicoGMRHGA的結(jié)構(gòu)件之一。這是因為a)NanoMRHGA采用的是細小的磁線連接浮動塊與驅(qū)動器電路，而PicoGMRHGA的浮動塊尺寸更小，用于連接驅(qū)動器電路的焊盤的尺寸和間距也更小，如果仍然采用細小磁線連接，在工裝制造以及裝配操作上將難以達到要求。同時、磁線的引出回線對HGA的靜態(tài)姿態(tài)有影響，從而影響HGA工作時的飛行姿態(tài)。所以如果仍然采用磁線連接將很難滿足PicoHGA的技術(shù)要求。而采用TSA就不存在飛行姿態(tài)受引出回線影響的問題。b)采用TSA即省去了所有與磁線有關(guān)的工藝，使裝配流程更簡化，同時，因為有關(guān)磁線的工藝存在不可靠性，如斷線、導(dǎo)通不良等缺陷。采用TSA將大大增加電路連接的可靠性。綜上所述，采用TSA將大大優(yōu)化PicoGMRHGA的裝配工藝技術(shù)要求。2．采用超聲波金球焊接技術(shù)由于采用TSA，在浮動塊與TSA電路的連接上即不采用磁線連接，而采用超聲波金球角焊接技術(shù)，其原理是用高壓電弧將金線熔融成一個金球，然后通過超聲波焊接將金球3焊接到浮動塊讀寫電極端與TSA引線端，連接浮動塊2與TSA1。(如圖3所示)。3．裝配的其他工藝與Nano近似，只是在流程中的位置有所調(diào)整(具體詳見圖1、圖2的流程圖)。由上可知，PicoHGA與NanoHGA的裝配工藝的區(qū)別在于1．彈性臂不同，使得裝配工藝有很大區(qū)別。由于PicoHGA沒有磁線，所以省略了有關(guān)磁線的工藝。2．由于PicoHGA沒有磁線連接，所以浮動塊與驅(qū)動電路的連接采用金球焊接的連接方法。3．PicoHGA采用在浮動塊上的點膠，NanoHGA采用在彈性臂上的點膠。工藝的關(guān)鍵技術(shù)及特點本發(fā)明的裝配工藝的關(guān)鍵技術(shù)及特點在于1)采用超聲波金球焊接技術(shù)連接浮動塊2和TSA1(圖3-圖5)。浮動塊2的焊盤與TSA1焊盤在裝配中成90°夾角，為使焊接質(zhì)量穩(wěn)定，分別使浮動塊和TSA的焊盤與水平成45°和135°夾角，使焊針垂直方向進行超聲波焊接，保證了金球同時與浮動塊焊盤和TSA焊盤的焊接良好；2)將膠點在浮動塊上(圖5)，彈性臂置于浮動塊之上進行紫外線初始固化。Nano產(chǎn)品的生產(chǎn)中的點膠工藝普遍采用將膠點在彈性臂上，然后將浮動塊置于彈性臂上進行膠的紫外線初始固化。在Pico產(chǎn)品的生產(chǎn)中則是將膠點在浮動塊上，這樣易于對點膠工藝進行自動化設(shè)計操作，即使用自動點膠機，采用圖象識別系統(tǒng)，使生產(chǎn)率大大提高，同時也保證了粘接的質(zhì)量和可靠性；3)熱烘爐固化工序置于球焊之后，膠初始固化后即做金球焊接，裝配過程完后再用熱烘爐徹底固化。從而消除所有裝配過程中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，同時，由于膠水熱烘爐徹底固化時間較長，所以將此道工序置于金球焊接后，使在線工裝數(shù)量少，并且減少了工裝冷卻時間，從而降低了生產(chǎn)線成本，減少了裝夾次數(shù)，從而減少了裝配時間。本發(fā)明的工藝與國外同類技術(shù)比較如下1)國外的PicoTSAHGA裝配工藝中隨行工裝只是隨行到“紫外線預(yù)固化”，而“球焊”工序則采用另一個工裝，即HGA在完成“紫外線預(yù)固化”后須下工裝，然后再重新上“球焊”工裝。本發(fā)明的工序則將球焊工序也作為隨行路線，整個裝配工序采用一個精密加工的五位裝配隨行工裝(該工裝已單獨申請專利)加多個各工位的輔助工裝共同完成所有裝配工序，這樣保證了整個裝配過程中的裝配精度及重復(fù)定位精度。避免了因球焊須重新裝夾HGA而引起裝配誤差；2)國外的裝配工藝中主要由操作者完成物料的裝夾及工裝的轉(zhuǎn)移。實施本發(fā)明工藝的裝配生產(chǎn)線則采用隨行裝配工裝的自動化流水作業(yè)，實現(xiàn)了完全的“操作者不直接接觸產(chǎn)品”。減少了操作者對HGA的意外損害；3)本發(fā)明成功地應(yīng)用三點式點膠模式，如圖6所示，其中導(dǎo)電膠點在兩側(cè)紫外線膠點之間，使得紫外線膠的點狀執(zhí)行操作比線狀執(zhí)行操作更易實行，并且膠的位置靠近TSA上的紫外線光孔，紫外線固化效果更好，經(jīng)實驗達到了較高的技術(shù)要求。權(quán)利要求1.一種無線彈性臂磁頭彈架組件裝配工藝，其特征在于，包括以下步驟置備TSA與BFC組件的步驟，以單一工裝完成以下步驟上浮動塊，點膠，上TSA與BFC組件，進行紫外線預(yù)固化，球焊；還包括從所述單一工裝上取下HGA后對其進行熱烘烤的步驟。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述球焊是指用高壓電弧將金線熔融成一個金球，然后通過超聲波焊接將金球焊接到浮動塊讀寫電極端與TSA引線端，連接浮動塊與TSA。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述點膠是指利用自動點膠機在浮動塊上點膠。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝，其特征在于，所述點膠是指利用自動點膠機在浮動塊上進行三點式點膠，其中導(dǎo)電膠膠點位于兩個紫外線膠膠點之間。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，彈性臂置于浮動塊之上后進行紫外線初始固化。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，所述置備TSA與BFC組件的步驟包括以下步驟上BFC；將TSA與BFC焊接，點保護膜，進行紫外線預(yù)固化，下TSA與BFC組件。全文摘要本發(fā)明公開了一種無線彈性臂磁頭彈架組件裝配工藝,除了置備TSA與BFC組件的步驟外還包括,以單一工裝完成的以下步驟:上浮動塊,點膠,上TSA與BFC組件,進行紫外線預(yù)固化,球焊。還包括從所述單一工裝上取下HGA后對其進行熱烘烤的步驟。這種PicoTSAHGA裝配工藝,滿足了PicoGMRHGA產(chǎn)品的各項技術(shù)指標(biāo)要求,產(chǎn)品合格率高;工藝流程短,生產(chǎn)線成本低;工藝流程適合自動化、大批量生產(chǎn);生產(chǎn)的自動化增加了裝配的可靠性,提高了生產(chǎn)效率。文檔編號G11B5/58GK1299128SQ9912530公開日2001年6月13日申請日期1999年12月3日優(yōu)先權(quán)日1999年12月3日發(fā)明者劉少明,何流,李關(guān)明,都德林申請人:深圳開發(fā)科技股份有限公司