JP2007310968A - Solder joining method of magnetic head assembly - Google Patents
Solder joining method of magnetic head assembly Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007310968A JP2007310968A JP2006139896A JP2006139896A JP2007310968A JP 2007310968 A JP2007310968 A JP 2007310968A JP 2006139896 A JP2006139896 A JP 2006139896A JP 2006139896 A JP2006139896 A JP 2006139896A JP 2007310968 A JP2007310968 A JP 2007310968A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic head
- solder
- suspension
- slider
- head slider
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 145
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 81
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 24
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 11
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 11
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 9
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Abstract
Description
本発明は、磁気ヘッドスライダとサスペンションを半田接合し、さらに磁気ヘッドスライダの電極パッドとサスペンションの電極パッドを半田接合する磁気ヘッドアッセンブリの半田接合方法に関する。 The present invention relates to a method of soldering a magnetic head assembly in which a magnetic head slider and a suspension are soldered and the electrode pad of the magnetic head slider and the electrode pad of the suspension are soldered.
ハードディスクドライブ(HDD)で使用される磁気ヘッドアッセンブリは、磁気ヘッドを組み込んだ磁気ヘッドスライダと、該磁気ヘッドスライダを熱硬化性接着剤により接着固定したサスペンションとを備えている。サスペンションは磁気ヘッドスライダを弾性的に支持するフレキシャを有し、このフレキシャ表面に、磁気ヘッドと外部回路を電気的に接続するためのフレキシブル配線基板が接着されている。磁気ヘッドスライダ及びサスペンション(フレキシブル配線基板)の電極パッドは、ボンディング領域(電極パッドの大きさ及び電極パッド間隔)の狭小化に対応できるよう、金ボールよりも小さい球径で形成可能な半田ボールを用いた半田ボールボンディングで接合されている。 A magnetic head assembly used in a hard disk drive (HDD) includes a magnetic head slider in which a magnetic head is incorporated, and a suspension in which the magnetic head slider is bonded and fixed with a thermosetting adhesive. The suspension has a flexure that elastically supports the magnetic head slider, and a flexible wiring board for electrically connecting the magnetic head and an external circuit is bonded to the surface of the flexure. The magnetic head slider and the electrode pads of the suspension (flexible wiring board) are solder balls that can be formed with a sphere diameter smaller than that of the gold balls so that the bonding area (electrode pad size and electrode pad spacing) can be reduced. Bonded by the used solder ball bonding.
この種の磁気ヘッドアッセンブリには、出荷前に、動的な特性検査が行われる。動的な特性検査は、サスペンションに磁気ヘッドスライダを接着した状態でスピンスタンド等に装着され、ハードディスクを回転させた状態で実施される。この動的な特性検査は一般に最終的な特性検査とされており、検査結果である動的特性が基準を満足しなければ不良と判断される。このとき、特性不良と判断された磁気ヘッドスライダはサスペンションから剥離して破棄され、サスペンションは再利用される。このリワーク作業は、サスペンションの一部であるフレキシャが非常に脆弱で容易に変形してしまうことから、細心の注意が必要である。 This type of magnetic head assembly is subjected to dynamic characteristic inspection before shipment. The dynamic characteristic inspection is performed with the magnetic head slider attached to the suspension and mounted on a spin stand or the like and the hard disk is rotated. This dynamic characteristic inspection is generally a final characteristic inspection, and if the dynamic characteristic that is the inspection result does not satisfy the standard, it is determined as defective. At this time, the magnetic head slider determined to have poor characteristics is peeled off from the suspension and discarded, and the suspension is reused. This rework work requires great care because the flexure that is part of the suspension is very fragile and easily deforms.
従来では、半田接合部を再溶融させて磁気ヘッドスライダとサスペンションの半田接合を解消し、さらに、磁気ヘッドスライダとサスペンションの間の熱硬化性接着剤の接着強度を加熱等により予め弱めてから磁気ヘッドスライダを強制的に剥がしているが、スライダ剥離後に熱硬化性接着剤がサスペンション上に残ってしまう場合が多く、残存した熱硬化性接着剤を除去しないとサスペンションを再利用できなかった。熱硬化性接着剤の除去は、溶剤などを用いて強制的に行うので二次的な弊害を起こしてしまう虞があり、好ましくない。 Conventionally, the solder joint is remelted to eliminate the solder joint between the magnetic head slider and the suspension, and the adhesive strength of the thermosetting adhesive between the magnetic head slider and the suspension is weakened in advance by heating or the like before the magnetism. Although the head slider is forcibly removed, the thermosetting adhesive often remains on the suspension after the slider is peeled off, and the suspension cannot be reused unless the remaining thermosetting adhesive is removed. The removal of the thermosetting adhesive is forcibly performed using a solvent or the like, which may cause a secondary harmful effect, which is not preferable.
そこで近年では、熱硬化性接着剤を用いず、半田接合のみで磁気ヘッドスライダとサスペンションを接着する方法が提案されている。
しかしながら、磁気ヘッドスライダとサスペンションを半田接合のみで接着固定しようとすると、半田が固化する際に生じる収縮歪み等により磁気ヘッドスライダの姿勢がずれたり、半田ボールの供給位置がばらついたり等して、接合精度を確保することが難しい。熱硬化性接着剤を用いずに、いかに精度良く半田接合するかが課題となっている。 However, if the magnetic head slider and the suspension are to be bonded and fixed only by soldering, the attitude of the magnetic head slider may be shifted due to shrinkage distortion or the like that occurs when the solder is solidified, or the supply position of the solder balls may vary. It is difficult to ensure the joining accuracy. The problem is how to solder joints accurately without using a thermosetting adhesive.
本発明は、上述の従来課題に鑑みてなされたもので、リワーク作業が容易で、精度良く半田接合できる磁気ヘッドアッセンブリの半田接合方法を得ることを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to obtain a method for soldering a magnetic head assembly that allows easy reworking and enables accurate soldering.
本発明は、磁気ヘッドスライダに予め半田ボールを仮固定しておけば半田ボール供給位置のばらつきを抑制できること、半田ボールの一部をスライダ下面よりも下側に突出させて仮固定すれば磁気ヘッドスライダとサスペンションの間に半田フィレットを確実に形成できること、及び、磁気ヘッドスライダとサスペンションを接着固定した後に電極パッド同士を半田接合すれば半田接合後のスライダ姿勢変化を抑制できることに着目して完成されたものである。 According to the present invention, if the solder balls are temporarily fixed to the magnetic head slider in advance, it is possible to suppress variations in the supply position of the solder balls. If the solder balls are temporarily fixed so that a part of the solder balls protrude below the lower surface of the slider, It was completed by focusing on the fact that a solder fillet can be reliably formed between the slider and the suspension, and that the change in the slider posture after soldering can be suppressed if the electrode pads are soldered together after the magnetic head slider and the suspension are bonded and fixed. It is a thing.
すなわち、本発明は、磁気ヘッドスライダのトレーリング面とリーディング面にそれぞれ露出する磁気ヘッド通電用の電極パッドと半田接合用の接合パッドを、対応するサスペンションの電極パッドと接合パッドにそれぞれ半田接合する方法であって、磁気ヘッドスライダの電極パッド及び半田接合パッドのそれぞれに、半田ボールを、少なくとも一部がスライダ下面よりも下側に突出した状態で仮固定する工程と、この仮固定後の磁気ヘッドスライダをサスペンション上へ移動させる工程と、仮固定後の磁気ヘッドスライダの半田ボールをサスペンションの電極パッド及び接合パッドに当接させた状態で、接合パッド上の半田ボールをレーザー照射により完全に溶融させる工程と、溶融させた半田ボールが固化するまで待機し、仮固定後の磁気ヘッドスライダとサスペンションを接着固定する工程と、この接着固定後の磁気ヘッドスライダの半田ボールをサスペンションの電極パッドに当接させたまま、該電極パッド上の半田ボールをレーザー照射により完全に溶融させる工程とを有することを特徴としている。 That is, according to the present invention, the electrode pad for energizing the magnetic head and the bonding pad for solder bonding exposed on the trailing surface and the leading surface of the magnetic head slider are respectively solder-bonded to the corresponding electrode pad and bonding pad of the suspension. A method of temporarily fixing a solder ball to each of an electrode pad and a solder bonding pad of a magnetic head slider with at least a part protruding below the lower surface of the slider, and a magnetic field after the temporary fixing The process of moving the head slider onto the suspension and the solder ball on the bonding pad completely melted by laser irradiation with the temporarily fixed magnetic head slider solder ball in contact with the electrode pad and bonding pad of the suspension And wait until the melted solder balls are solidified, The step of bonding and fixing the air head slider and the suspension, and the solder ball on the electrode pad being completely melted by laser irradiation while the solder ball of the magnetic head slider after the bonding and fixing is in contact with the electrode pad of the suspension And a process.
半田ボールの仮固定工程では、磁気ヘッドスライダを載せるスライダ設置面と、このスライダ設置面の両側に位置し、該スライダ設置面よりも一段低いボール供給面とを有する断面凸形状の受け台を準備するステップと、スライダ設置面の上に、トレーリング面とリーディング面をそれぞれボール供給面に臨ませて、磁気ヘッドスライダを載せるステップと、ボール供給面に半田ボールを供給し、このボール供給面上で該半田ボールを磁気ヘッドスライダの電極パッド及び接合パッドにそれぞれ仮固定するステップとを有することが好ましい。 In the solder ball temporary fixing step, a pedestal having a convex cross-section having a slider installation surface on which the magnetic head slider is placed and a ball supply surface located on both sides of the slider installation surface and one step lower than the slider installation surface is prepared. A step of placing the magnetic head slider on the slider mounting surface with the trailing surface and the leading surface facing the ball supply surface, and supplying a solder ball to the ball supply surface. And preferably temporarily fixing the solder balls to the electrode pads and the bonding pads of the magnetic head slider.
受け台は、少なくともボール供給面がWC、Mo、Cr、ステンレスのいずれかにより形成されていることが好ましい。上記材料は溶融半田の付きにくい性質を有するから、ボール供給面上で溶融させた半田は、ボール供給面に付着することなく、磁気ヘッドスライダの電極パッド及び接合パッドに接合する。 In the cradle, at least the ball supply surface is preferably formed of any one of WC, Mo, Cr, and stainless steel. Since the above material has a property that the molten solder is difficult to adhere, the solder melted on the ball supply surface is bonded to the electrode pad and the bonding pad of the magnetic head slider without adhering to the ball supply surface.
半田ボールの仮固定は、レーザー照射または超音波振動により半田ボールを局所的に加熱することで行うことが実際的である。 It is practical to temporarily fix the solder balls by locally heating the solder balls by laser irradiation or ultrasonic vibration.
仮固定後の磁気ヘッドスライダの移動工程では、磁気ヘッドスライダの電極パッド及び接合パッドが形成されていない側面をクランパーで挟持して、サスペンションまでスライド移動させることが好ましい。クランパーは、接合パッド上の溶融半田が固化した後に、退避させるのがよい。 In the step of moving the magnetic head slider after temporary fixing, it is preferable that the side surface of the magnetic head slider on which the electrode pad and the bonding pad are not formed is sandwiched by a clamper and slid to the suspension. The clamper is preferably retracted after the molten solder on the bonding pad is solidified.
半田ボールを完全に溶融させるときは、画像処理により検出した半田ボールの位置に基づき、レーザー照射位置を設定することが好ましい。これにより、半田ボールを確実に溶融させることができ、磁気ヘッドスライダとサスペンションの間に半田フィレットを形成することができる。 When the solder ball is completely melted, it is preferable to set the laser irradiation position based on the position of the solder ball detected by image processing. Thereby, the solder ball can be reliably melted, and a solder fillet can be formed between the magnetic head slider and the suspension.
接合パッド上の半田ボールを完全に溶融させるときは、磁気ヘッドスライダの電極パッド及び接合パッドが形成されていない側面側からレーザー照射することが好ましい。一方、電極パッド上の半田ボールを完全に溶融させるときは、磁気ヘッドスライダの電極パッドとサスペンションの電極パッドに対して所定角度傾けた位置から、レーザー照射することが好ましい。 When the solder balls on the bonding pads are completely melted, it is preferable to perform laser irradiation from the side of the magnetic head slider where the electrode pads and bonding pads are not formed. On the other hand, when the solder balls on the electrode pads are completely melted, it is preferable to perform laser irradiation from a position inclined at a predetermined angle with respect to the electrode pads of the magnetic head slider and the electrode pads of the suspension.
本発明によれば、リワーク作業が容易で、精度良く半田接合できる磁気ヘッドアッセンブリの半田接合方法を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a soldering method for a magnetic head assembly that allows easy reworking and enables accurate soldering.
図1は、本発明の適用対象となる、ハードディスクドライブ用の磁気ヘッドアッセンブリ(完成状態)の全体構造を示す平面図である。磁気ヘッドアッセンブリ1は、磁気ヘッド12が組み込まれた磁気ヘッドスライダ11と、この磁気ヘッドスライダ11を半田により接着固定したサスペンション21とを備えている。サスペンション21は、ロードビーム21aと、このロードビーム21aの先端部に、該ロードビーム21aに対して磁気ヘッドスライダ11を弾性的に浮遊支持した状態で装着されたフレキシャ21bとを有している。フレキシャ21bは板ばね状の可撓性を有する薄い金属板であって、フレキシャ表面には磁気ヘッド12と外部回路(磁気ヘッドアッセンブリ1が搭載されるハードディスク装置の回路系)とを導通接続するためのフレキシブル配線基板21cが接着剤により貼り付けられている。
FIG. 1 is a plan view showing the overall structure of a magnetic head assembly (completed state) for a hard disk drive, to which the present invention is applied. The
図2及び図3は、磁気ヘッドスライダ11及びサスペンション21(スライダ設置面)をそれぞれ単体で示す平面図である。磁気ヘッドスライダ11には、トレーリング面11aに露出する複数の電極パッド13と、トレーリング面11aとは反対側のリーディング面11bに露出する複数の接合パッド14が設けられている。複数の電極パッド13は、磁気ヘッド12に電気的に接続されており、トレーリング面11aで所定間隔をあけて配置されている。複数の接合パッド14は、電気的に非接続のダミーパッドであって、磁気ヘッドスライダ11をサスペンション21に対して半田接合させるために設けられている。本実施形態では、4個の電極パッド13と2個の接合パッド14が備えられている。一方、サスペンション21には、磁気ヘッドスライダ11の各電極パッド13及び各接合パッド14と1対1で対応する電極パッド23及び接合パッド24が形成されている。電極パッド13、23及び接合パッド14、24は、例えばCu、Cu/Ni等の電極材料からなり、その表面(半田接触面)が半田濡れ性を向上させるAuメッキ膜で覆われている。磁気ヘッドスライダ11の電極パッド13及び接合パッド14とサスペンション21の電極パッド23及び接合パッド24は、互いに直交する位置関係で配置され、鉛を含まず錫を主体とするSn半田(半田フィレット43T、43R)によりそれぞれ接合されている。図4(a)(b)は、磁気ヘッドスライダ11とサスペンション21の半田接合部を示す平面図及び断面図である。
2 and 3 are plan views showing the
図5〜図9を参照し、本発明による半田接合方法の一実施形態について説明する。図5〜図9は、半田接合方法の各工程を示す断面図または平面図である。 With reference to FIGS. 5 to 9, an embodiment of a soldering method according to the present invention will be described. 5 to 9 are cross-sectional views or plan views showing respective steps of the solder bonding method.
先ず、図5に示す受け台40及びキャピラリ41を準備する。
First, the
受け台40は、磁気ヘッドスライダ11を載せるスライダ設置面40aと、このスライダ設置面40aの両側に位置し、該スライダ設置面40aよりも一段低い一対のボール供給面40bとを有する断面凸形状をなしている。スライダ設置面40aは、平坦面であって、図示左右方向においてスライダ寸法(磁気ヘッドスライダ11のトレーリング面11aからリーディング面11bまでの寸法)に対応させて形成されている。一対のボール供給面40bは、磁気ヘッドスライダ11の電極パッド13及び接合パッド14に半田ボールをセット(供給、位置決め及び仮固定)するための面であって、例えばWC、Mo、C、ステンレスのように半田材が付着しにくい材料からなる。ボール供給面40bもスライダ設置面40aと同様に平坦面で形成されている。このスライダ設置面40aとボール供給面40bの間の段差dは、使用する半田ボールの直径に応じて設定されており、少なくとも半田ボールの直径よりは小さくなっている。
The
キャピラリ41は、半田ボールを1つずつボンディングする単発用キャピラリであり、半田ボールを送出する円形の送出口41aと、該キャピラリ41の軸線方向に沿って延びて送出口41aまで半田ボール及び窒素ガス流N2を搬送するための搬送路41bとを有する。キャピラリ41の周囲にはレーザー熱源が用意されており、レーザー熱源のレーザー光は、キャピラリ41とは異軸線の方向から照射される。図示されていないが、キャピラリ41は、半田ボール及び窒素ガス流N2を搬送路41bへ入れる導入口も有する。具体的に本実施形態では、鉛を含まず錫を主成分とする半田材からなる直径φ100μm以下の半田ボール42を用い、使用するレーザー光の有効スポット径をφ50μmとしてある。
The capillary 41 is a single-use capillary that bonds the solder balls one by one, and has a
次に、同図5に示すように、受け台40のスライダ設置面40aの上に、トレーリング面11aとリーディング面11bをそれぞれボール供給面40bに臨ませて、磁気ヘッドスライダ11を載せる。これにより、磁気ヘッドスライダ11の各電極パッド13及び各接合パッド14は、スライダ設置面40aからボール供給面40b側に突出した状態で保持される。
Next, as shown in FIG. 5, the
続いて、同図5に示すように、キャピラリ41を用いて、磁気ヘッドスライダ11の電極パッド13及び接合パッド14のそれぞれに半田ボール42を供給し、仮固定する。具体的には、先ず、磁気ヘッドスライダ11の電極パッド13(または接合パッド14)とボール供給面40bとの間にキャピラリ41を設置した後、キャピラリ41の搬送路41bに半田ボール42と窒素ガス流N2を導入し、該搬送路41bを流れる窒素ガス流N2によって半田ボール42を送出口41aから磁気ヘッドスライダ11の電極パッド13(または接合パッド14)とボール供給面40bの間に供給する(自然落下させる)。次に、送出口41aから噴出する窒素ガス流N2の押圧によって半田ボール42を最適な接合位置に移動させて位置決めする。そして、窒素ガス流の押圧により半田ボール42を保持したまま、加熱により半田ボール42の一部を溶融させる。本実施形態では、受け台40を約100℃で加熱しつつ、キャピラリ41の軸線とは異なる方向から照射されたレーザー光により半田ボール42の一部を溶融させている。半田ボール42への加熱温度は、半田ボール42を局所的に溶融させるが半田フィレットは形成されない程度であることが好ましく、具体的には227(200〜240)℃程度がよい。半田ボール42がボール供給面40b上で溶融すると、該ボール供給面40bは上述したように半田の付着しにくい材料から形成されているので、半田ボール42の溶融部分はボール供給面40bには付着せず、磁気ヘッドスライダ11の電極パッド13(または接合パッド14)側のみに付着して固化する。これにより、半田ボール42は磁気ヘッドスライダ11の電極パッド13(または接合パッド14)に仮固定される。以上の半田ボール42の供給、位置決め及び仮固定は、磁気ヘッドスライダ11の電極パッド13及び接合パッド14に対して一つずつ行い、全てのパッド13、14に半田ボール42を仮固定する。ボール供給面40b上で仮固定した半田ボール42は、該ボール供給面40bがスライダ設置面40aよりも一段低く形成されていることから、磁気ヘッドスライダ11の下面11cよりも下側に少なくとも一部が突出する。別言すれば、受け台40を利用することにより、半田ボール42の少なくとも一部を磁気ヘッドスライダ11の下面11cよりも下側に少なくとも一部を突出させた状態で、該半田ボール42を容易に且つ精度良く仮固定することができる。
Subsequently, as shown in FIG. 5, the
半田ボール42の仮固定後は、図6及び図7に示すように、クランパー44で磁気ヘッドスライダ11の半田ボール42が仮固定されていない両側面11dを狭持し、サスペンション21上までスライド移動させる。クランパー44を用いることで、磁気ヘッドスライダ11に仮固定した半田ボール42を傷つけたり脱離させたりすることなく、仮固定後の磁気ヘッドスライダ11を移動可能である。
After temporarily fixing the
続いて、同図7に示すように、サスペンション21上まで移動させた仮固定後の磁気ヘッドスライダ11を、該磁気ヘッドスライダ11に仮固定した半田ボール42とサスペンション21の電極パッド23及び接合パッド24とが互いに当接する状態で、クランパー44により保持する。この保持状態において、磁気ヘッドスライダ11の下面11cはサスペンション21に非接触となっている。
Subsequently, as shown in FIG. 7, the temporarily fixed
続いて、同図7に示すように、磁気ヘッドスライダ11に仮固定した半田ボール42とサスペンション21の電極パッド23及び接合パッド24を当接させた状態のまま、磁気ヘッドスライダ11のリーディング面11b側の半田ボール42Rをそれぞれレーザー照射により完全に溶融させる。ここで、レーザー照射位置は画像処理により検出した半田ボール42Rの位置に基づいて設定し、磁気ヘッドスライダ11の半田ボール42が固定されていない両側面11d側(図7の紙面に直交する側)からレーザー光を照射する。図7ではレーザー照射位置を黒丸印で示してある。例えば250℃〜300℃程度で上記半田ボール42Rが完全に溶融されると、その溶融半田が磁気ヘッドスライダ11の接合パッド14とサスペンション21の接合パッド24の間に広がって固化し、半田フィレット43R(図8)が形成される。この半田フィレット43R及び接合パッド14、24を介して、磁気ヘッドスライダ11とサスペンション21は接合される。クランパー44により保持された磁気ヘッドスライダ11は、半田ボール42Rの固化による収縮歪みを受けてサスペンション21側へ引きつけられ、これにより、その下面11cがサスペンション21に接する。本実施形態では、半田ボール42Rが磁気ヘッドスライダ11の接合パッド14とサスペンション21の接合パッド24の両方に接した状態でリフローされるから、確実に半田フィレット43Rを形成することができ、高い接合強度を確保できる。クランパー44は、磁気ヘッドスライダ11とサスペンション21の接合後、退避させる。
Subsequently, as shown in FIG. 7, the leading
続いて、図8に示すように、磁気ヘッドスライダ11のトレーリング面11a側の半田ボール42Tとサスペンション21の電極パッド13を当接させた状態のまま、各半田ボール42Tをレーザー照射により完全に溶融させる。ここで、レーザー照射位置は、リーディング面11b側の半田ボール42Rを完全溶融させた場合と同様に、画像処理により検出した半田ボール42Tの位置に基づいて設定するが、レーザー光は、磁気ヘッドスライダ11の電極パッド13とサスペンション21の電極パッド23に対して所定角度、本実施形態では両電極パッド13、23から約45°傾けた方向(図8の矢印方向)から照射する。半田ボール42Tが完全に溶融されると、その溶融半田が磁気ヘッドスライダ11の電極パッド13とサスペンション21の電極パッド23の間に広がって固化し、半田フィレット43Tが形成される。半田ボール42Tは仮固定時に位置決めされていて両電極パッド13、23に接した状態でリフローしているから、半田接合位置のばらつきが抑えられて両電極パッド13、23の間に確実に半田フィレット43Tを形成でき、導通不良を防止できる。磁気ヘッドスライダ11は、リーディング面11b側がすでに半田フィレット43Rを介してサスペンション21に接合されているので、半田ボール42Tの固化による収縮応力が生じても位置ずれすることがない。
Subsequently, as shown in FIG. 8, the
以上の工程により、半田接合で磁気ヘッドスライダ11とサスペンション21を接着固定した磁気ヘッドアッセンブリ1(図1、図4)が得られる。この磁気ヘッドアッセンブリ1は、実際にハードディスクを回転させた状態で行う動的特性検査で良品と判定されれば製品となるが、スライダ不良と判定された場合にはサスペンション21をリワーク品として再利用するために、磁気ヘッドスライダ11をサスペンション21から除去するリワーク作業が実施される。リワーク作業では、半田フィレット43R、43Tをそれぞれ再溶融させて、磁気ヘッドスライダ11をサスペンション21から除去すればよい。磁気ヘッドスライダ11とサスペンション21の接合に熱硬化性接着剤を用いていないので、サスペンション21を傷つけたり変形させたりすることなく磁気ヘッドスライダ11を除去でき、サスペンション21の再利用が容易である。
Through the above steps, the magnetic head assembly 1 (FIGS. 1 and 4) in which the
以上のように本実施形態では、磁気ヘッドスライダ11の電極パッド13及び接合パッド14に予め仮固定された半田ボール42をサスペンション21の電極パッド23及び接合パッド24にそれぞれ当接させた状態で接合パッド14、24上の半田ボール42を溶融させることにより磁気ヘッドスライダ11とサスペンション21を接着固定し、さらに、サスペンション21の電極パッド23に当接させた半田ボール42を溶融させることにより磁気ヘッドスライダ11とサスペンション21の電極パッド13、23を接合している。このようにして磁気ヘッドスライダ11とサスペンション21を半田接合すれば、熱硬化性接着剤を用いることなく磁気ヘッドスライダ11とサスペンション21を接着固定することができ、リワーク作業が容易となる。
As described above, in the present embodiment, the
本実施形態では、上述したように磁気ヘッドスライダ11に半田ボール42を予め仮固定しているので、半田ボール42を容易且つ正確に規定でき、電極パッド13、23の間または接合パッド14、24の間に半田ボール42を直接供給して溶融させる場合よりも半田接合位置のばらつきが抑えられ、半田接合精度が向上する。
In this embodiment, since the
また本実施形態では、磁気ヘッドスライダ11とサスペンション21の接着固定後に電極パッド13、23を半田接合するので、半田ボール42の固化による収縮応力が生じても磁気ヘッドスライダ11の位置ずれが起こらず、電極パッド13、23の接合精度も向上する。
Further, in this embodiment, since the
さらに本実施形態では、半田ボール42をサスペンション21の電極パッド23及び接合パッド24に当接させた状態で溶融させているので、電極パッド13、23間及び接合パッド14、24間に確実に半田フィレット43T、43Rが形成され、電極パッド13、23の導通不良を防止できるとともに、磁気ヘッドスライダ11とサスペンション21の接合強度が向上する。
Further, in the present embodiment, the
また本実施形態では、半田ボール42を磁気ヘッドスライダ11の下面11cよりも下側に突出した状態で仮固定するので、仮固定後の磁気ヘッドスライダ11をサスペンション21上に載せるたときに必然的に半田ボール42がサスペンション21の各パッド23、24に当接するようにできる。上記仮固定は、スライダ設置面40aよりも一段低いボール供給面40bを有する受け台40を利用することで、容易に行える。本実施形態の仮固定工程では、キャピラリ41の軸線方向とは異なる方向からレーザー光を照射して半田ボール42を一部溶融させているが、キャピラリ41の軸線方向と同軸方向からのレーザー照射により半田ボール42を仮固定させてもよく、また、レーザー照射の替わりに超音波振動により半田ボール42を仮固定させてもよい。
In this embodiment, since the
1 磁気ヘッドアッセンブリ
11 磁気ヘッドスライダ
11a トレーリング面
11b リーディング面
11c 下面
11d 側面
12 磁気ヘッド
13、23 電極パッド
14、24 接合パッド
21 サスペンション
40 受け台
40a スライダ設置面
40b ボール供給面
41 キャピラリ
42 半田ボール
43T、43R 半田フィレット
44 クランパー
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記磁気ヘッドスライダの電極パッド及び半田接合パッドのそれぞれに、半田ボールを、該半田ボールの少なくとも一部がスライダ下面よりも下側に突出した状態で仮固定する工程と、
前記磁気ヘッドスライダに仮固定した半田ボールを前記サスペンションの電極パッド及び接合パッドにそれぞれ当接させた状態で前記接合パッド上の半田ボールを完全に溶融させ、前記磁気ヘッドスライダと前記サスペンションを接着固定する工程と、
接着固定後の磁気ヘッドスライダに仮固定されている半田ボールを、前記サスペンションの電極パッドに当接させた状態のまま完全に溶融させ、前記磁気ヘッドスライダの電極パッドと前記サスペンションの電極パッドを接合する工程と、
を有することを特徴とする磁気ヘッドアッセンブリの半田接合方法。 A method of soldering a magnetic head energizing electrode pad and a solder bonding bonding pad exposed on a trailing surface and a leading surface of a magnetic head slider to a corresponding electrode pad and bonding pad of a suspension, respectively,
Temporarily fixing a solder ball to each of the electrode pad and the solder bonding pad of the magnetic head slider in a state in which at least a part of the solder ball protrudes below the lower surface of the slider;
The solder ball temporarily fixed to the magnetic head slider is in contact with the electrode pad and the bonding pad of the suspension, and the solder ball on the bonding pad is completely melted to bond and fix the magnetic head slider and the suspension. And a process of
Solder balls temporarily fixed to the magnetic head slider after being fixed by adhesion are completely melted while being in contact with the electrode pads of the suspension, and the electrode pads of the magnetic head slider and the electrode pads of the suspension are joined. And a process of
A method of soldering a magnetic head assembly, comprising:
前記磁気ヘッドスライダを載せるスライダ設置面と、このスライダ設置面の両側に位置し、該スライダ設置面よりも一段低いボール供給面とを有する断面凸形状の受け台を準備するステップと、
前記スライダ設置面の上に、トレーリング面とリーディング面をそれぞれ前記ボール供給面に臨ませて、前記磁気ヘッドスライダを載せるステップと、
前記ボール供給面に半田ボールを供給し、このボール供給面上で該半田ボールを前記磁気ヘッドスライダの電極パッド及び接合パッドにそれぞれ仮固定するステップと、
を有する磁気ヘッドアッセンブリの半田接合方法。 The method of soldering a magnetic head assembly according to claim 1, wherein in the temporary fixing step of the solder ball,
Preparing a pedestal having a convex cross section having a slider installation surface on which the magnetic head slider is placed and a ball supply surface located on both sides of the slider installation surface and one step lower than the slider installation surface;
Placing the magnetic head slider on the slider installation surface with the trailing surface and the leading surface facing the ball supply surface,
Supplying a solder ball to the ball supply surface, and temporarily fixing the solder ball to the electrode pad and the bonding pad of the magnetic head slider on the ball supply surface,
A method of soldering a magnetic head assembly comprising:
9. The method of soldering a magnetic head assembly according to claim 7, wherein the solder balls on the electrode pads are irradiated with a laser beam from a position inclined at a predetermined angle with respect to the electrode pads of the magnetic head slider and the electrode pads of the suspension. To solder the magnetic head assembly completely.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006139896A JP2007310968A (en) | 2006-05-19 | 2006-05-19 | Solder joining method of magnetic head assembly |
| CN2007101021772A CN101075438B (en) | 2006-05-19 | 2007-04-29 | Soldering jointing method for magnetic head assembly |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006139896A JP2007310968A (en) | 2006-05-19 | 2006-05-19 | Solder joining method of magnetic head assembly |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007310968A true JP2007310968A (en) | 2007-11-29 |
Family
ID=38843689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006139896A Withdrawn JP2007310968A (en) | 2006-05-19 | 2006-05-19 | Solder joining method of magnetic head assembly |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007310968A (en) |
| CN (1) | CN101075438B (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015121030A1 (en) * | 2014-02-13 | 2015-08-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for producing a laser weld seam between components by means of a spherical or sphere-like element, and corresponding component connection |
| US11626133B1 (en) | 2022-03-30 | 2023-04-11 | Sae Magnetics (H.K.) Ltd. | Method of manufacturing head gimbal assembly, head gimbal assembly and hard disk drive |
| US11749302B1 (en) | 2022-05-12 | 2023-09-05 | Sae Magnetics (H.K.) Ltd. | Method of manufacturing head gimbal assembly, head gimbal assembly and hard disk drive |
| US11763842B1 (en) | 2022-05-12 | 2023-09-19 | Sae Magnetics (H.K.) Ltd. | Method of manufacturing head gimbal assembly, head gimbal assembly and hard disk drive |
| US11887638B1 (en) | 2022-11-04 | 2024-01-30 | Sae Magnetics (H.K.) Ltd. | Laser diode, thermally assisted magnetic head, head gimbal assembly, hard disk drive and method of manufacturing a head gimbal assembly |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3537409B1 (en) * | 2018-03-07 | 2025-08-20 | Seabery Soluciones, S.L. | Systems and methods to simulate joining operations |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5828031A (en) * | 1996-06-27 | 1998-10-27 | International Business Machines Corporation | Head transducer to suspension lead termination by solder ball place/reflow |
| US5821494A (en) * | 1996-09-27 | 1998-10-13 | International Business Machines Corporation | Method of electrical connection between head transducer and suspension by solder wire bumping at slider level and laser reflow |
| JP3634773B2 (en) * | 2001-06-08 | 2005-03-30 | アルプス電気株式会社 | Magnetic head and manufacturing method thereof |
-
2006
- 2006-05-19 JP JP2006139896A patent/JP2007310968A/en not_active Withdrawn
-
2007
- 2007-04-29 CN CN2007101021772A patent/CN101075438B/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015121030A1 (en) * | 2014-02-13 | 2015-08-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for producing a laser weld seam between components by means of a spherical or sphere-like element, and corresponding component connection |
| US10427243B2 (en) | 2014-02-13 | 2019-10-01 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Method for producing a laser weld seam between components by use of a spherical or sphere-like element, and corresponding component connection |
| US11626133B1 (en) | 2022-03-30 | 2023-04-11 | Sae Magnetics (H.K.) Ltd. | Method of manufacturing head gimbal assembly, head gimbal assembly and hard disk drive |
| US11749302B1 (en) | 2022-05-12 | 2023-09-05 | Sae Magnetics (H.K.) Ltd. | Method of manufacturing head gimbal assembly, head gimbal assembly and hard disk drive |
| US11763842B1 (en) | 2022-05-12 | 2023-09-19 | Sae Magnetics (H.K.) Ltd. | Method of manufacturing head gimbal assembly, head gimbal assembly and hard disk drive |
| US11887638B1 (en) | 2022-11-04 | 2024-01-30 | Sae Magnetics (H.K.) Ltd. | Laser diode, thermally assisted magnetic head, head gimbal assembly, hard disk drive and method of manufacturing a head gimbal assembly |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101075438A (en) | 2007-11-21 |
| CN101075438B (en) | 2010-06-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7239484B2 (en) | Mounting method of magnetic head component, magnetic head device and manufacturing method of magnetic head device utilizing solder balls with nonmelting cores | |
| US7765678B2 (en) | Method of bonding metal ball for magnetic head assembly | |
| JP5800778B2 (en) | Bonding method and semiconductor device manufacturing method | |
| CN100517469C (en) | Solder Ball Bonding Method for Magnetic Head Assembly | |
| US8013271B2 (en) | Soldering method and apparatus | |
| JP2007310968A (en) | Solder joining method of magnetic head assembly | |
| US6523250B2 (en) | Method of attaching a slider with head transducer to a suspension | |
| JP4697768B2 (en) | Magnetic head slider removal method and apparatus | |
| TWI808356B (en) | Method and device for removing electronic components | |
| JP2007118072A (en) | Soldering method and apparatus | |
| CN100453191C (en) | Method of removing lead-free solder from slider pad and disk drive | |
| CN101968966B (en) | Method of reworking head suspension and cutting jig for rework | |
| US7739785B2 (en) | Method of manufacturing a head gimbal assembly | |
| US7033187B2 (en) | Electrical connection and component assembly for constitution of a hard disk drive | |
| JP2008217949A (en) | Reworking method of magnetic head assembly | |
| JP2008004226A (en) | Rework method of magnetic head assembly | |
| JP2002050017A (en) | Magnetic head device, and method and device for manufacturing the same | |
| JP2008235471A (en) | Repair method for defective mounting solder ball, bump formation method, and mounting device for defective mounting solder ball | |
| JP2007310970A (en) | Rework method of magnetic head assembly | |
| JP2007310969A (en) | Rework method of magnetic head assembly | |
| JP2000100863A (en) | Forming method for solder bump | |
| JP2006303357A (en) | Packaging method of electronic component | |
| JPH0936535A (en) | Mounting, mounting device and jig for alignment use | |
| JP2006221689A (en) | Solder ball bonding method for magnetic head assembly | |
| JP2006012883A (en) | Electronic component solder bonding method, area array electronic component, electronic circuit board and electronic component unit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20080108 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20080128 |
|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20090804 |