具有自适应弯曲控制的研磨设备或载具的制作方法
【专利说明】具有自适应弯曲控制的研磨设备或载具
【发明内容】
[0001] 本发明公开了一种用于研磨工件的带有自适应弯曲控制的研磨设备或载具。在所 示的实施例中，该研磨设备采用了 一种自适应弯曲结构，其能够在该弯曲结构的端部弯曲 节点处提供更广的控制宽度或者增加的行程。通过在该弯曲结构的宽度方向上延伸的多个 弯曲手指将输入弯曲施加到该弯曲结构的弯曲节点上。多个弯曲手指与致动器模块的多个 致动手指对准，多个致动器手指能够对弯曲手指提供双向力。弯曲通过该弯曲手指被传递 给支撑用于研磨的工件的工件平台。
[0002] 在所示的实施例中，该弯曲结构端部的外端弯曲手指具有与一个或多个内端弯曲 手指相比延伸的宽度，用于适应致动器模块从而在研磨过程中提供用于控制工件弯曲度或 曲率的增加的控制宽度。对弯曲手指的输入通过将弯曲手指连接到该工件平台的一个支撑 结构上的一个或多个弯曲梁被传递到工件平台。连接到外端弯曲手指上的弯曲梁比连接到 上述一个或多个内端弯曲手指的弯曲梁具有更长的梁长度，用于提供在端部弯曲节点具有 增加的行程的自适应弯曲结构。通过阅读下述结合相关附图的详细说明和评述，本发明实 施例的其它特征和益处是显而易见的。
【附图说明】
[0003] 图1是用于本申请中描述的研磨组件的实施例的工件的简要示意图：
[0004] 图2A是一研磨组件的简要示意图，该研磨组件采用了可连接到致动器模块的致 动器元件上的多个弯曲手指以控制工件（例如图1中所示的滑条）的弯曲；
[0005] 图2B是用于将致动器元件连接到载具或弯曲结构的弯曲手指的连接元件的详细 示意图；
[0006] 图2C是与图2A中相似的研磨装置的简要示意图，该研磨装置用于研磨具有更宽 的横向宽度的工件；
[0007] 图2D是用于控制工件弯曲的自适应载具或弯曲结构的简要示意图，该工件与图 2C相似具有更宽的横向宽度；
[0008] 图2E示出了致动器模块的致动手指与弯曲手指的连接关系，此处该结构的外端 弯曲手指具有自适应的或者更宽的横向宽度；
[0009] 图3A-3B示出了模块化载具组件的实施例，其包含一载具基座和弯曲插件，该弯 曲插件包括用于对工件施加弯曲以用于研磨的弯曲手指；
[0010] 图4A是图3A-3B所示的弯曲插件的透视图；
[0011] 图4B是图4A所示的弯曲插件的后视图；
[0012] 图4C是图4A-4B所示的弯曲插件的端视图；
[0013] 图4D是图4A所示的部分4D的详细示意图，其示出了具有一自适应的手指宽度以 提供自适应的弯曲结构的弯曲手指，该弯曲结构与图2D相似；
[0014] 图4E是沿着图4C中的线4E-4E所示出的剖视图；
[0015] 图4F是图4E中的部分4F的详细示意图；
[0016] 图5是用于针对不同研磨应用来调整研磨设备的步骤的流程图。上述附图适用于 说明性目的，本发明的特征和所示的元件不一定按比例绘制。
【具体实施方式】
[0017] 本申请涉及一种载具或弯曲结构，该载具或弯曲结构用于在研磨过程中对工件施 加弯曲从而控制工件的研磨轮廓。研磨工艺被用于去除工件上的材料以控制工件的各种尺 寸和参数。本申请所述的载具或弯曲结构的实施例被用于研磨如图1所示的滑条以制造用 于在磁性存储介质上读取或写入数据的数据存储设备的磁头100。如图1所示，换能器磁头 100 -般被制造在晶片衬底102上。磁头100的换能器元件104采用薄膜沉积技术被沉积 或形成在晶片衬底102的表面106上。在换能器元件104的沉积之后，晶片102被切成条 块108。条块108被切成条堆109,条堆109被切成滑条110。滑条110具有前缘112,后缘 114,空气承载表面116以及后表面118。换能器元件104沿着空气承载表面116形成在滑 条110的后缘114上。滑动块110被研磨以控制条110的厚度和换能器元件的条纹高度， 以及用于提高滑条110的空气承载表面116和后表面118的平坦度、弯曲度和垂直度。接 下来被研磨的条110被切片用来形成数据存储设备的单个的换能器磁头100。通常，条110 由陶瓷材料形成，例如氧化铝（AL2O3)-碳化钛（Ti-C)，同时换能器元件104包括通过薄膜 沉积层形成的读和写元件。
[0018] 图2A示意性地示出了一个研磨设备或组件的实施例，其包括一包含多个弯曲手 指122A-L用于调整工件124的轮廓的载具或弯曲结构120,该工件124被该载具或弯曲结 构支撑进行研磨。在图2A示出的实施例中，工件124是一滑条110。工件124或滑条110 被支撑在工件平台126上并且被偏压在磨料研磨表面128上进行研磨。在所示的实施例中， 该磨料研磨表面被设置在一旋转台板上，其相对于工件124如箭头130所示的方向移动用 来从工件124上去除材料。该载具或弯曲结构120被连接到臂132 (虚线所示）从而在相 对于研磨表面128的方向上支撑工件124或滑条。如箭头134所示，力通过臂132施加用 来将工件124偏压在磨料研磨表面128上。
[0019] 在研磨过程中，弯曲力被施加到工件124上以控制工件的轮廓。弯曲力通过一致 动器模块140施加，致动器模块140包括多个致动器元件或者致动器手指142通过设置在 载具或弯曲结构120上的多个弯曲手指122对工件124提供弯曲力。该致动器元件或手指 142提供如箭头144所示的双向输入力以提供双向的输入给弯曲手指122A-L。所示的致动 器元件142包括音圈致动元件142,但是申请不限定于特定的致动器结构。电流被提供给音 圈致动器元件以施加与所提供的电流成比例的力。如图2A所示，输入力被提供给多个弯曲 手指122A-L以通过多个与弯曲手指122A-L排列对准的弯曲节点150对工件124施加弯曲 力。端部节点150A-L之间的宽度尺寸提供一调整研磨工件的弯曲度和轮廓的控制宽度。
[0020] 如图所示，致动器元件或手指142通过控制器152的硬件和软件部分被控制，该控 制是以沿着工件124或滑条110间隔设置的使用了控制算法的电子研磨导向装置154的反 馈为基础的。因此，如图所示，控制器152利用研磨导向装置154的反馈来提供输入力以调 整工件124的弯曲度或曲率。该输入力或弯曲力还被用来减小工件124中的残余应力。上 述致动器或手指142被连接到弯曲手指122以通过连接元件施加弯曲力。如图2B所示，上 述连接元件包括一设置在致动器手指142上的指状突起部分160,该指状突起部分160插 入一设置在弯曲手指122A-L上的槽162中。槽162包括上表面和下表面164、166,以便于 通过弯曲手指122A-L产生双向的弯曲力输入。上和下所指的是在研磨过程中的取向，其中 下指的是接近磨料研磨表面128的位置，同时上指的是与磨料研磨表面128间隔开的位置。 因此，指状突起部分160连接到上表面164在第一方向上提供一弯曲力输入124,以及连接 到下表面166在第二相反的方向上提供一弯曲力输入，用来提供一输入弯曲轮廓以补偿工 件的曲率或弯曲度或者控制滑条110的换能器元件的条纹高度。尽管示例公开的连接元件 包括可插入槽162的指状突起部分，申请并不限制于用来将弯曲手指122连接到所述的致 动器元件142的特定的连接元件。
[0021] 如图2A所示，弯曲手指122A-L的弯曲节点150与致动器手指142的排列和间隔 相适应，使得控制宽度与在致动器模块140端部的致动器元件