专利名称：磁头万向节组件的制造方法和用于连接磁头万向节组件的连接部件的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于磁头万向节组件的制造方法和用于将磁头万向节组件中的连接 部件连接到一起的装置，尤其涉及用于利用金属块将部件连接到一起的磁头万向节组件的 制造中的技术。
背景技术：
可得到作为数据存储装置的使用诸如光盘、磁盘或光磁盘的介质的各种类型的装 置。在这些装置之中，硬盘驱动器(HDD)已变得广泛用作用于计算机的存储装置。由于HDD 目前还用于图像记录和重放装置、汽车导航系统、数字照相机等，所以HDD的使用也不限于 计算机。HDD设置有访问磁盘的磁头滑橇和保持磁头滑橇并通过振荡使磁头滑橇在磁盘上 移动的致动器。致动器具有悬架，磁头滑橇固定至该悬架。磁头滑橇由于在磁头滑橇与旋 转的磁盘之间流动的空气的粘性与由悬架向磁头滑橇施加的力之间的平衡而能够悬浮在 磁盘上。SBB(焊球接合)是已知的将滑橇电接合至悬架的连线的方法。采用SBB的一种常 规方法，焊球定位在用于滑橇的连接部件与用于悬架的连接部件之间，并利用激光束进行 回流，以在用于滑橇的连接部件与用于悬架的连接部件之间形成电连接。在诸如氮的惰性 气体的气氛中完成焊球的回流，以防止焊料表面的氧化。为了能够通过激光实现定位在两个连接部件之间的焊球的回流，必需将焊球精确 地定位在两个部件之间。然而，磁头滑橇是非常小的部件，并且不断地使磁头滑橇更小。为 此，连接部件和定位在连接部件上的焊球也变得更小，并且更加难以准确地定位焊球。此 外，焊球通常在回流过程期间滚动。因此，不得不频繁地重新定位焊球，导致制造效率降低。在专利文献1和专利文献2中提出了一种将来自由激光熔化的球的焊料喷射在部 件之间的焊接装置。专利文献1中的焊接装置设置有用于焊料的喷嘴。喷嘴具有用于焊球 的主通路，该主通路的顶端具有锥形形状。该锥形部保持焊球。激光装置用激光束照射由 锥形部保持的焊球，以熔化焊球。此后，在主通路内由压缩气体供应装置供应压缩气体，并 朝连接部件吹出熔化的焊料。采用在专利文献2中公开的焊接装置，喷嘴的顶端处的开口设置有可打开和闭合 的塞子。从容器带到喷嘴的焊球被安置在闭合的塞子之上。然后，焊接装置打开塞子，以使 焊球滴落。在打开塞子的同时，通过喷嘴顶端的开口将激光束照射在焊球上，使焊球熔化以 自由降落到喷嘴外。然后，熔化的焊球粘附至悬架和磁头滑橇的连接部件，从而将这些连接 部件连接到一起。现有文献(专利文献1)日本专利2006-305634(专利文献幻日本专利2006_30562
发明内容
本发明要解决的困难采用在专利文献1中公开的焊接装置，在熔化保持在锥形部中的焊球之后供应压 缩气体，以吹出熔化的焊料。为此，焊料的一部分倾向于保留在锥形部中，使得锥形部易于 被阻塞。此外，在利用焊料的连接部件之间的连接中，焊料的润湿性是极其重要的。为了改 善润湿性，优选的是，在惰性气体的气氛中完成连接部件之间的焊料接合。如在专利文献1 中公开的焊接方法中，在熔化焊料之后将惰性气体供应至焊料和连接部件的情况下，不能 获得足够的惰性气体气氛，并且存在焊料氧化和润湿性恶化的可能性。采用在专利文献2中公开的焊接方法，使焊球熔化以自由降落到喷嘴外，这防止 焊料粘住喷嘴的壁或开口附近。在专利文献2的焊接装置中，通过打开和闭合塞子使焊球 保持在开口部中来控制激光束到焊球上的照射定时。然而，提供诸如塞子的精巧驱动机构 可能导致故障，并且塞子的开口运动还易于使焊球从垂直线倾斜。为此，需要这样的技术，使得在防止焊料阻塞在焊料喷嘴的喷射出口中的同时还 能够输送具有合适的润湿性的焊料。解决难点的手段本发明的一个实施例是用于磁头万向节组件的制造方法。该方法将金属块传输至 喷嘴。将该金属块保持在喷嘴内，并开始向喷嘴供应惰性气体。在使供应的惰性气体从喷 嘴中形成的孔隙流动的同时，激光照射保持的该金属块。用供应的惰性气体从喷嘴喷射由 激光束熔化的金属，以使熔化的金属粘附至两个部件。然后，通过熔化的金属的硬化将这两 个部件连接到一起。用这种方法，能够防止喷嘴的喷射口的阻塞，并且还能够利用金属实现 部件之间合适的连接。优选地使惰性气体从孔隙在两个部件的方向上流动。这样，能够改善润湿性。优选地使惰性气体从至少部分地形成在该金属块与喷嘴的内表面接触的位置的 流入侧上的孔隙流出。更优选地，使惰性气体从延伸至用于熔化的金属的喷射出口的孔隙 流出。这样，使惰性气体能够有效地向下流动，能更有效地防止金属的氧化和改善润湿性。在使惰性气体从在喷嘴中形成的多个孔隙流动的同时，优选地用激光束照射保持 的该金属块。这样，使惰性气体能够有效地向下流动。该金属块优选地通过被保持于沿该金属块向外流动的方向朝内倾斜的表面上而 被保持在喷嘴中。这样，熔化金属较易于流动，并且能够可靠地防止喷嘴的喷射出口的阻
O焊球优选地由多个卡爪保持，所述多个卡爪围绕周边由延伸至用于熔化金属的喷 射出口的多个孔隙分开。这样，能够确保惰性气体的有效流动和防止喷射出口的阻塞。本发明的另一实施例是一种使熔化的金属粘附在磁头万向节组件中的两个连接 部件之间的装置，以通过金属的硬化将这两个连接部件连接到一起。该装置设置有输送单 元，其输送金属块；喷嘴，其设置有用来保持从输送单元输送来的该金属块的保持部、朝两 个连接部件喷射该金属块的喷射出口、和惰性气体流出的孔隙；惰性气体供应装置，其将惰 性气体供应到喷嘴中；以及激光装置，在惰性气体供应装置已开始将惰性气体供应到喷嘴 中之后，随着惰性气体从孔隙流出，该激光装置通过用激光束照射来熔化该金属块。这样，能够防止喷嘴的喷射出口被金属阻塞，并且利用金属确保部件之间合适的连接。本发明的效果根据本发明，能够提高用于磁头万向节组件的制造的生产率。
图IA是示意性示出实施例中的磁头万向节组件的结构的斜视图。图IB是示意性示出实施例中的磁头万向节组件一部分的斜视图。图IC是示意性示出实施例中将磁头万向节组件的连接部件连接到一起的方法的 示意图。图2是示意性地示出在滑橇连接部件与悬架连接部件之间形成焊料接合的焊接 装置的整体结构的示意图。图3是示意性地示出在滑橇连接部件与悬架连接部件之间形成焊料接合的焊接 装置的整体结构的示意图。图4是示意性地示出在滑橇连接部件与悬架连接部件之间形成焊料接合的焊接 装置的整体结构的示意图。图5是示意性地示出在滑橇连接部件与悬架连接部件之间形成焊料接合的焊接 装置的整体结构的示意图。图6是图解实施例中的焊接过程的流程的流程图。图7A是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的结构的斜视图。图7B是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的结构的一部分的示意 图。图7C是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的结构的俯视图。图7D是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的结构的侧视图。图7E是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的结构的剖视图。图8A是示意性地示出实施例中如何将焊球优选地保持在安装于焊接装置上的喷 嘴中的示意图。图8B是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的另一优选结构的侧视 图。图8C是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的另一优选结构的侧视 图。图8D是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的另一优选结构的侧视 图。图8E是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的另一优选结构的侧视 图。图8F是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的另一优选结构的侧视 图。图9A是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的另一优选结构的斜视 图。图9B是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的另一优选结构的俯视图。图9C是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的另一优选结构的侧视 图。图9D是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的另一优选结构的剖视 图。图IOA是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的另一优选结构的斜 视图。图IOB是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的另一优选结构的俯 视图。图IOC是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的另一优选结构的侧 视图。图IOD是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的另一优选结构的剖 视图。图IlA是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的另一优选结构的斜 视图。图IlB是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的另一优选结构的俯 视图。图IlC是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的另一优选结构的侧 视图。图IlD是示意性地示出实施例中安装在焊接装置上的喷嘴的另一优选结构的剖 视图。
具体实施例方式现在将描述本发明的优选实施例。为了使说明更清楚，视情况省略或简化说明和 附图。此外，附图内相同的元件被相同地标识，并且为了清楚起见将根据需要省略重复的说 明。实施例的说明将硬盘驱动器(HHD)用作磁盘驱动器的示例。实施例的特征在于将部件 连接到一起的技术，采用金属块来用于磁头万向节组件(HGA)中的连接部件。所述金属块 优选为球形的。黄金或者焊料可被认为是该金属块的材料的示例。以下的说明涉及在优选 的示例中利用焊球对部件的连接。在实施例中利用焊球对部件的连接，对于把用于万向节的连接部件和用于磁头滑 橇的连接部件连接到一起而言是最佳的。另外，利用焊球对部件的连接还可应用于具有微 致动器的HGA中，使得把用于磁头滑橇的连接部件和用于微致动器的连接部件连接到一 起、或者把用于微致动器的连接部件和用于万向节的连接部件连接到一起。在下面的描述 中，将作为优选示例给出利用焊球把用于磁头滑橇的连接部件和用于万向节的连接部件连 接到一起的方法和装置的详细说明。图IA是安装在HDD内的HGA 1的示例的斜视图。图IB是磁头滑橇12的前端附 近的放大图，示出了在将悬架的连接部件114和滑橇的连接部件121连接到一起之前的状 态。HGA 1设置有磁头滑橇12、连线13、和悬架14。磁头滑橇12包括滑橇和滑橇上的磁头 元件。磁头元件具有磁阻读取头和电磁感应写入头。应指出的是，磁头元件可只具有磁阻头或写入头。悬架14构造有万向节142和安装板143，万向节142固定至承载梁141的保持磁 头滑橇12的侧面，安装板143固定至承载梁141的保持磁头滑橇12的侧面的后部。承载 梁141具有弹簧的功能，其产生固定载荷以抵消磁头滑橇12上的浮力。万向节142在不能 防止磁头滑橇12位置上的改变的位置处支撑磁头滑橇12。此外，在万向节142中形成有万 向节箱。然后，将磁头滑橇12固定至万向节箱。实现磁头滑橇12与前置放大器IC (图中未示出)之间的电连接的迹线13形成有 设置成防止多根引线之间的接触的绝缘片。连线13的一端131连接至衬底，在该衬底上安 置了前置放大器IC。如图IB所示，在磁头滑橇12 —侧的迹线13的另一端处形成有悬架连 接部件144。在图IB所示的示例中，有四个悬架部件144。在磁头滑橇12的前端表面上形 成有悬架连接部件144和相同数量的滑橇连接部件12。如图IC所示，利用焊料31将悬架连接部件144和滑橇连接部件121的每一个连 接到一起。悬架连接部件144和滑橇连接部件121被设置成以固定的角度(在该示例中大 约90° )彼此邻近。实施例的焊接装置设置有喷嘴21，焊料从该喷嘴的顶端涌出，并以熔化 状态滴落在悬架连接部件144与滑橇连接部件121之间，以使悬架连接部件144和滑橇连 接部件121粘附到一起。利用这种方法，焊料31将这些部件电力地和物理地连接到一起。与在焊料通过激光束照射熔化的情况下将焊球定位在悬架连接部件144与滑橇 连接部件121之间以将两个部件连接到一起的技术相比，能够防止焊球的定位误差和激光 束照射期间由焊球的滚动所引起的误差，因此能够提高HGA的制造和使用HGA的HDD制造 的生产率。因此，该实施例的特征在于HGA 1的制造，并且其特征尤其在于如下过程，其中将 悬架连接部件144和滑橇连接部件121电力地和物理地连接到一起。HDD的制造从磁头滑 橇12的制造开始。然后，与磁头滑橇12分开地制造悬架14。通过分别制造万向节142、承 载梁141和安装板143来完成悬架14的制造，这些部件通过激光点焊等固定到一起。可利 用光刻工艺或蚀刻工艺形成万向节142，并且连线13也可与不锈钢万向节本体一起形成。通过将磁头滑橇12安装在悬架14上来制造HGA 1。其后，将臂和VCM线圈固定在 HGA 1上，并制造磁头臂组件(HSA)，即致动器和磁头滑橇12的组件。除HSA的制造之外， 在将主轴马达、磁盘等装配在基部上之后将顶盖固定至该基部。然后，通过将伺服数据写入 磁盘和装配控制电路来完成HDD。现在将更详细地描述在该实施例的制造HGA 1的过程中将悬架连接部件144和滑 橇连接部件121连接到一起的过程。图2-5是图示了焊接装置和使得能够将悬架连接部件 144和滑橇连接部件121连接到一起的焊接过程的示意图。图6是示出总的焊接过程的流 程图。现在将参考图2-5的原理图和图6的流程图描述用于将磁头滑橇12和悬架14连 接到一起的过程的整个流程。如图2所示，作为HGA制造装置的焊接装置2首先将喷嘴21 定位到将悬架连接部件144和滑橇连接部件121连接到一起的位置(图6中的Sll)。焊接装置2设置有在示意图中未示出的控制装置，该控制装置控制焊接装置2所 有的组成元件并执行焊接过程。焊接装置2使由喷嘴支架22保持的喷嘴21朝HGA 1移动 (在完成之前)，并将该喷嘴21相对于连接部件121、144 一起来定位。使喷嘴21的顶端在面对两个部件121、144的位置中靠近所述两个部件121、144。对于焊接装置2而言，如 果使喷嘴21相对于HGA 1移动，这是足够的，但是根据装置的结构，可使HGA 1相对于喷嘴 21 (喷嘴支架22)移动。现在通过抽吸部件28从储存有焊球32的焊球供应装置四取出焊球32 (S12)。焊 球供应装置四通过吹出气体(优选地为惰性气体、通常为氮)来从底部向上吹焊球32。在 焊球供应装置四的顶部上设置有开口。从该开口喷射已被吹起的焊球32。然后，沿定位在 该开口处的抽吸部件28抽吸喷射的焊球32。当焊球32在适当的位置时，抽吸部件28使焊球32向上离开开口。用这种方法， 将焊球32输送至焊球输送管26。如图3所示，使惰性气体在焊球输送管沈内朝喷嘴支架 22流动。抽吸部件观释放焊球输送管沈内的焊球32。焊球32通过惰性气体的流动沿焊 球输送管沈移动，并经由喷嘴支架22进入喷嘴21 (S13)。输送管沈和喷嘴支架22包括焊球32的输送单元。将焊球32输送至喷嘴21的 输送单元不限于该实施例中的结构，并且可具有任何结构。例如，焊球32在从焊球供应装 置四被拾取之后可通过抽吸部件观的旋转滴入喷嘴支架22。这样，消除了对图2中焊球 输送管沈的需求。焊球32通过惰性气体的流动和重力滴入喷嘴21中。应指出的是，焊球的(向下 的)运动方向(路径的方向)优选地为竖直的，但不必总是这样布置。如图3所示，喷嘴21 保持已滴落至喷嘴21的喷射出口附近的焊球32 (S14)。稍后将描述用于将焊球保持在喷嘴 21中的机构。已在喷嘴21内向下滴落的焊球32由焊球保持结构停止，并被保持在那里。焊接装置2设置有为保持在喷嘴21中的焊球32照相的照相机23。焊接装置2使 用该图像以确定保持的焊球的数量，并且在数量为一的情况下开始向喷嘴21供应惰性气 体(通常为氮气)。在保持两个或更多个焊球的情况下，焊接装置2将保持的焊球收回至入 口侧，并从焊球供应装置四输送新的焊球32。如图4所示，惰性气体供应装置M经由与喷嘴支架22连接的管道向喷嘴21供应 惰性气体(SK)，惰性气体从惰性气体供应装置M流入管道和喷嘴支架22内，并流入喷嘴 21。根据这种设计，可将管道连接至喷嘴21，或者焊接装置2可经由焊球输送管沈向喷嘴 21供应惰性气体。除焊球喷射出口之外，实施例的喷嘴21在焊球保持单元附近具有孔隙 (见图7A-图11D)。因此，惰性气体在喷嘴21内流动并通过喷嘴21中的孔隙从喷嘴流出。如图5所示，在焊球32保持在喷嘴21中并且惰性气体在喷嘴21内流动的情况 下，焊接装置2利用激光装置27将激光束照射到保持的焊球32上(S16)。焊球32被从喷 嘴21的入口侧朝出口前进的激光束熔化，并且熔化的焊料从喷嘴21的喷射出口朝连接部 件121、144的方向由惰性气体排出(S17)。当焊料已被排出时，激光装置27停止照射激光束(S18)。激光束照射在熔化的焊 料粘附至悬架连接部件144和滑橇连接部件121之前停止，或者替代性地稍微延续到熔化 的焊料变得粘附之后。然后，以熔化状态滴落在连接部件121、144上并粘附至它们的焊料 硬化，从而将联接部件121、144连接到一起(S19)。如上所述，焊接装置2在用激光束照射之前使惰性气体在喷嘴21内流动。该喷嘴 21具有惰性气体流出的孔隙，并且即使在将焊球32保持在喷射出口附近的情况下，在喷嘴 21内也没有过度的压力增大。当焊球32被激光束熔化时，由于压缩的惰性气体(惰性气体的流动)而同时从喷嘴21朝连接部件121、144喷射熔化的焊料。这样，由于在焊料熔化和 焊料喷射之间不存在时差，所以熔化的焊料不太可能保留在喷嘴21内，并且不倾向于阻塞 焊料保持单元。由于至少在焊球32的入口侧上存在惰性气体气氛，所以能够防止通过激光束使 正熔化的焊球32氧化。焊球32优选地在流入侧和流出侧均保持在惰性气体气氛中。在优 选结构中，从喷嘴21中的惰性气体流出孔隙流出的惰性气体流向焊球32侧的流出口。在 惰性气体出口孔隙的形状和位置的最佳设计中，能够使惰性气体向外流动，使得焊球32在 入口侧和出口侧均保持在惰性气体气氛内。熔化的焊料粘附至连接部件121、144，在连接部件121、144上硬化并将它们连接 到一起。为了确保焊料在连接部件121、144上的润湿性，在焊料粘附的时候优选地将连接 部件121、144保持在惰性气体气氛内。在优选结构中，在喷嘴21的惰性气体中从流出孔隙 流出的惰性气体流动到连接部件121、144上，并且在熔化的焊料粘附和硬化的时间期间将 连接部件121、144保持在惰性气体的气氛中。通过合适地设计用于惰性气体的流出的孔隙 的位置和形状，能够使惰性气体流出，从而将连接部件121、144保持在惰性气体的气氛中。现在将参考图7A-图IlD描述在喷嘴21中用于焊球保持单元的优选结构。焊球 保持单元优选地由透明材料形成。通过该装置，喷嘴21的结构使得能够容易地检查焊球保 持单元内的结构。此外，使焊球保持单元由玻璃或陶瓷而非金属形成使焊料难于粘附。图7A-7E示出焊球保持单元的优选结构。焊球保持单元7设置有四个卡爪 71a-71d。卡爪71b-71d是不移动的固定部件。在图7A-7E中，图7A是焊球保持单元7的 斜视图，而图7B是卡爪71a的斜视图。图7C是焊球保持单元7的俯视图，图7D是焊球保 持单元7的侧视图，而图7E是通过图7C中的线A-A的剖视图。四个卡爪71a_71d由四个狭缝(孔隙)72a_72d分开。四个狭缝72a_72d从焊球 保持单元7的内侧穿透到外侧。四个狭缝72a-72d在周向方向上分别定位在相邻的卡爪之 间。在喷嘴21由一个连续部件形成的情况下，卡爪71a-71d优选地在示意图中未示出的上 区域中结合到一起。由卡爪71a_71d围绕的区域(除狭缝72a_72d之外)是用于焊球32的通路，该通 路经由狭缝72a-72d与喷嘴21的外侧连接。采用该结构，在焊料滴落的方向(竖直方向， 激光束照射所沿的方向)上延伸的通路的横截面为矩形。换句话说，卡爪71a-71d的包括 通路的内壁的相应内表面包括彼此成直角的两个表面。卡爪71a-71d的内表面还可以是弯 曲的。在该示例中，卡爪71a-71d的外表面分别由彼此成直角的两个表面形成。如图7B中的卡爪71a的斜视图所示，卡爪71a在其内表面上(在通路内的暴露 表面上)设置有倾斜表面711a。其它卡爪71b-71d具有与卡爪71a相同的形状，并且卡爪 71b-71d分别设置有倾斜表面711b-711d。在焊球32滴落时，四个倾斜表面支持焊球32， 以保持该焊球32。焊球32搁置在这四个倾斜表面711a-711d上(并由这四个倾斜表面 711a-711d保持)。四个倾斜表面711a-711d优选地分别为平面而非曲面。用这种方法，焊 球32分别与倾斜表面711a-711d点接触。倾斜表面711a在焊球32 (熔化的焊料)滴落的方向上倾斜，并且当其朝流出侧前 进时接近通路的中心。其它三个倾斜表面711b-711d具有相同的倾斜。在焊球32的下流 侧(下侧)的一部分由四个倾斜表面保持的情况下，这些倾斜表面使通路的内径在通路接近焊料喷射出口 74时变窄。因此，当将焊球32保持在倾斜表面上时，熔化的焊料能随惰性 气体的流动容易地流向外侧，以在熔化的焊料由惰性气体的流动排出时进一步减小焊料保 留在焊球保持单元7内的可能。焊球保持单元7在其顶端(不包括狭缝72a_72d)设置有焊料喷射出口 74。该焊 料喷射出口 74的最小直径小于焊球32的直径。在该示例的结构中，最大直径也小于焊球 32的直径。由卡爪71a-71d保持的焊球32在激光束中熔化，并从焊料喷射出口 74被吹出。 在图7A-7E中，保持的焊球32看来像是与竖直延伸的侧表面72a-72d中的每个侧表面接 触，但在实际的装置中，焊球32与它们分开，并且仅由下流侧上的倾斜表面保持。这确保误 差界限允许焊球32通过通路。如参考图6的流程图所描述的，在将焊球32保持在喷嘴21中的同时，焊接装置2 在激光束的照射之前开始惰性气体的供应。除对保持的焊球32吹之外，惰性气体通过狭缝 72a-72d并从喷嘴21向外流动。由激光束熔化的焊料由惰性气体的流动推动，以与熔化同 时地变形，并从焊料喷射出口 74排出。采用这种结构，狭缝72a_72d超出由焊料喷射出口 74 (喷嘴的顶端)保持的焊球 32的上端(流入端)，并延伸至上侧(流入侧)。焊球32通过狭缝72a-72d从顶部到底部 暴露。这样，采用从焊球32的流入端延伸至焊料喷射出口 74形成的狭缝72a-72d，减少熔 化的焊料与焊球保持单元7 (喷嘴21)之间的接触，以使焊球保持单元7(喷嘴21)中的阻 塞不太可能。采用这些狭缝形状，从狭缝72a_72d流出的惰性气体能够有效地在焊球32和连接 部件121、144上流动。这样，能够用惰性气体包围焊球32和连接部件121、144。因此，由于 焊料的熔化和接合在焊球32和连接部件121、144处于惰性气体的气氛中的情况下出现，所 以能形成部件之间良好的连接。因此，狭缝72a_72d用作惰性气体的流出孔隙，以使得在用激光束照射之前(在焊 料熔化之前)能够向喷嘴21供应惰性气体，并使得能够与焊料的熔化同时地喷射焊料。此 外，由于喷嘴21内的惰性气体在焊球周围流动，所以能够抑制焊料的氧化。此外，从狭缝 72a-72d流出的惰性气体在焊球32和连接部件121、144上流动，以使得能够在惰性气体的 气氛中由熔化的焊料将连接部件121、144连接到一起。除减小熔化焊料的接触表面之外，优选地是如图7A-7E中的狭槽形状所示，在从 焊料喷射出口 74到焊球32的入口位置的广阔区域上形成狭缝，以确保包围焊球32和连 接部件121、144的区域充满惰性气体。然而，为了几乎与熔化同时地排出焊料，可以与图 7A-7E中所示的狭缝72a-72d不同的位置和形状形成狭缝。此外，还能够以与狭缝72a_72d 不同的位置和形状形成狭缝，以确保接触表面积的减小并防止氧化。图8A是示意性地图解当将焊球32保持在焊球保持单元7内时用于焊球32的支 撑点的剖视图。图8B-8E图解在喷嘴21中形成的用于惰性气体的流出孔隙的五个示例的 侧向示意图。焊球32由卡爪71a-71d在竖直方向上更多地朝流出侧(下流侧)上的位置 Y而非焊球32表面的中心的位置X保持。为了允许惰性气体有效地从孔隙(狭缝)流出，必须在焊球32的支撑位置X处或 在该支撑位置X上方的区域中形成孔隙(孔隙的至少一部分)。图8B-8F所示的结构的五 个示例满足该条件。
图8B与图7D所示的侧视图相同。图8C示出另一结构的侧视图。狭缝81a延伸 至其从焊料喷射出口 74延伸超出位置X的位置。狭缝81a的上端(流入端)定位在焊球 32的顶部(流入端)下方(流出侧)。其它三个狭缝具有完全相同的结构。由于狭缝的上 端定位在焊球的顶部下方，所以效率低于图7A-7E所示的结构的效率，但该狭缝形状有效 地减小接触表面积并防止焊料的氧化。为了减小熔化的焊料的接触面积和防止喷嘴阻塞，如该结构(以及图7A-7E中的 结构)所示，狭缝必须包括从焊球支撑位置X到焊料喷射出口 74的区域。用这种方法，当 熔化的焊料向下流动时，能够有效地防止与表面的接触。另外，由于焊球32与通路之间的 间隙在中心位置X处最小，所以优选的是狭缝竖直延伸，以包括该位置，从而允许惰性气体 有效地向下流动。除图8F所示结构以外的结构满足该条件。图8D是另一结构的侧视图。狭缝8 从焊料喷射出口 74与焊球支撑位置Y之间 延伸超出焊球32的上端。其它狭缝具有相同的构造。从减小熔化的焊料的接触表面的观 点看，优选的是使这些狭缝延伸直到焊料喷射出口 74。采用从焊球32的顶部到底部从狭缝 8 暴露的区域，在该结构中同样能有效地防止阻塞。此外，能用惰性气体气氛包围焊球32 和联接部件121、144。图8E示出另一结构的侧视图。狭缝83a从焊球支撑位置Y与中心位置X之间延 伸超出焊球32的顶部。其它狭缝具有相同的构造。焊球32的底部没有从狭缝83a暴露， 但上部在该狭缝83a上方部分地暴露。与迄今所描述的结构相比较，增大了接触面积，但能 够确保惰性气体的供应处于保持状态，并且抑制焊料的氧化。图8F是另一结构的侧视图。仅从焊球32的顶部上方的上侧上形成狭缝84a。其 它狭缝具有相同的构造。该狭缝形状还允许惰性气体从狭缝8 流出，并且惰性气体的供 应在用激光束照射之前从焊球保持开始，以使得能够在焊料熔化的同时喷射焊料。此外，使 惰性气体朝连接部件121、144流动。焊球保持单元的狭缝通常为相同的形状。然而，可形成不同形状的狭缝。优选地 多个狭缝中的至少两个狭缝形成为使得横跨通路彼此面对。换句话说，优选的是，所述狭缝 在与通路的中心处滴落的方向垂直的方向上对齐。如参考图2所描述的，焊接装置2利用 照相机27为保持的焊球照相。此时，优选的是，两个面对的狭缝设置在连接照相机27与焊 球的线上。用这种方法，焊接装置2能够可靠地确定球的数量和它们的保持状态。在图8A-8F中描述的内容可应用于以下要描述的其它焊球保持单元的结构，并且 将省略迄今为止给出的关于这些其它的结构的说明。图9A-9D是图解具有其它结构的多个 焊球保持单元9的原理图。图9A-9D分别是焊球保持单元9的斜视图、俯视图、侧视图和通 过焊球保持单元9的俯视图中的线A-A的剖视图。焊球保持单元9设置有四个卡爪91a_91d。这四个卡爪91a_91d由在这四个卡爪 之间形成的狭缝(孔隙)9h-92d分开。由于焊球保持单元9的结构类似于焊球保持单元7 的结构，所以给出差异的说明。在这些形式的通路的横截面为圆的情况下(除狭缝92a-92d 以外)，卡爪9la-9Id的内表面为弯曲表面。此外，卡爪9la-9Id的外表面也是弯曲的，使得 焊球保持单元9大致为圆柱形的。卡爪91a_91d的焊球支撑表面(仅由附图标记911a_911b指示)不是倾斜表面，而 是向内侧突出的水平表面。用于焊球32的保持表面是通路的底部。保持的焊球32与卡爪91a-91d的水平表面的角接触，并被保持在那里。如上所述，保持表面优选地为倾斜表面，以 允许熔化的焊料有效地流动。然而，从易于制造焊球保持单元的观点看，水平保持表面是有 效的。图10A-10D示意性地图解具有另一结构的焊球保持单元10的多个视图。图 10A-10D分别是焊球保持单元10的斜视图、俯视图、侧视图和通过焊球保持单元10的俯视 图中的线A-A的剖视图。焊球保持单元10的整体外部形状在其顶端逐渐变窄的情况下大 致为圆柱形的。换句话说，在焊球保持单元9的顶端处，其内半径和外半径从流入端朝流出 端逐渐减小(锥形形状)。焊球保持单元10设置有四个卡爪lOla-lOld。四个卡爪IOla-IOld在周向方向上 由在这四个卡爪之间形成的狭缝(孔隙)10加-102(1分开。四个卡爪IOla-IOld使它们的 侧部103a-103d向内弯曲。该卡爪形状允许通路朝焊料喷射出口 104逐渐减小，并且焊球 32停止并被保持在通路的最小直径小于焊球的直径的位置。流出侧的部分103a-103d的内 表面在水平方向上弯曲，并且与焊球32的接触是线性的。狭缝102a-102d从保持的焊球32的顶部上方的位置延伸至焊料喷射出口 104 (顶 端)。采用该狭缝形状，能够具有与参考图7A-7E所描述的结构相同的效果。焊球32在它 们从流出侧到流入侧接近中心时与倾斜表面接触(锥形表面)，并被保持在那里。由于压缩 气体使得熔化的焊料容易朝外侧流动，所以不太可能出现焊球保持单元10内的阻塞。图11A-11D示意性地图解具有另一结构的焊球保持单元11的多个视图。图 1IA-IID分别是焊球保持单元11的斜视图、俯视图、侧视图和通过焊球保持单元11的俯视 图中的线A-A的剖视图。焊球保持单元11设置有四个卡爪llla-llld。四个卡爪llla-llld 在周向方向上由在这四个卡爪之间形成的狭缝(孔隙)llh-112d分开。该焊球保持单元11具有与焊料保持单元10的结构类似的结构。卡爪llla-llld 的外表面和内表面为平面，与焊球保持单元10的差异是流出侧上的部分103a-103d的外表 面和内表面为弯曲表面。由于与焊球32接触的内表面为平面，所以焊球32与卡爪的内表 面之间的接触为点接触。在从焊料喷射出口 114(顶端)到卡爪llla-llld的上端的范围中形成焊球保持 单元11的狭缝llh-112d。采用该狭缝形状，从保持的焊球32的顶部上方形成狭缝，并且 在惰性气体流动的效果方面，获得与参考图7A-7E所描述的焊球保持单元7类似的效果。该 结构的剩余部分实际上与焊球保持单元10相同。以上已描述了本发明的优选实施例，但本发明不限于以上的实施例。本领域的技 术人员可在本发明的精神范围以内容易地改变、添加或更换以上实施例的元件。例如，已参 考不同的附图给出具有不同结构的喷嘴的说明，但这些元件可单独地应用或以组合的形式 使用。与HDD比较，本发明尤其对HGA的制造有用，但还可应用于在其他磁盘驱动器中使 用的HGA。除实现磁头滑橇、微致动器和悬架之间的连接之外，本发明还可用于实现HGA内 的连接。此外，连接的接触点的数量可随HGA的设计而变化。此外，在不存在输送问题的情 况下可通过熔化具有不同于球体形状的金属块来实现连接部件之间的连接。
权利要求
1.用于磁头万向节组件的制造方法，所述方法为把金属块输送至喷嘴，把所述金属块保持在所述喷嘴内，开始向所述喷嘴供应惰性气体，在使供应的惰性气体从所述喷嘴中形成的孔隙流动的同时，用激光束照射被保持的所 述金属块，用供应的惰性气体从所述喷嘴喷射由所述激光束熔化的金属，以使其粘附至两个部 件，以及通过所熔化金属的硬化将所述两个部件连接到一起。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，使惰性气体从所述孔隙在所述两个部件的方向上流动。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其中，使惰性气体从至少部分形成地在所述金属块与所述喷嘴的内表面接触的位置的流入 侧上的孔隙流出。
4.根据权利要求3所述的制造方法，其中，使惰性气体从延伸至用于所述熔化金属的喷射出口的孔隙流出。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其中，在使惰性气体从所述喷嘴中形成的多个孔隙流出的同时用激光束照射保持的所述金 属块。
6.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述金属块通过被保持于沿所述金属块向外流动的方向朝内倾斜的表面上而被保持 在所述喷嘴中。
7.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述金属块由多个卡爪保持，所述多个卡爪围绕周边由延伸至用于所述熔化金属的喷 射出口的多个孔隙分开。
8.一种使熔化的金属粘附在磁头万向节组件中的两个连接部件之间的装置，用以通过 所述金属的硬化将所述两个连接部件连接到一起，并且所述装置设置有输送部，所述输送部输送金属块，喷嘴，所述喷嘴设置有用来保持从所述输送部输送来的所述金属块的保持部、朝所述 两个连接部件喷射该金属块的喷射出口、和惰性气体流出的孔隙，惰性气体供应装置，所述惰性气体供应装置将惰性气体供应到所述喷嘴中，以及激光装置，在所述惰性气体供应装置已开始将惰性气体供应到所述喷嘴中之后， 随着惰性气体从所述孔隙流出，所述激光装置通过用激光束照射来熔化所述金属块。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，使惰性气体从所述孔隙在所述两个部件的方向上流出。
10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述孔隙至少部分地形成在该金属块与所述喷嘴的内表面接触的位置的流入侧上。
11.根据权利要求10所述的装置，其中， 所述孔隙延伸至用于所熔化金属的喷射出口。
12.根据权利要求8所述的装置，其中， 所述喷嘴设置有所述惰性气体流出的多个孔隙。
13.根据权利要求8所述的装置，其中，所述保持部通过将所述金属块保持于沿该金属块向外流动的方向朝内倾斜的表面上 而将该金属块保持在所述喷嘴中。
14.根据权利要求8所述的装置，设置有所述金属块由保持焊球的多个卡爪保持，所述多个卡爪围绕周边由延伸至用于所述熔 化金属的喷射出口的多个孔隙分开。
全文摘要
磁头万向节组件的制造方法和用于连接磁头万向节组件的连接部件的装置。为了提高磁头万向节组件的生产率，在本发明的实施例中，喷嘴(21)将焊球(32)保持在该喷嘴的喷射出口附近。除用于焊球的喷射出口之外，喷嘴(21)在焊球保持单元附近设置有孔隙。在焊球(32)保持在喷嘴(21)中的情况下，在供应至喷嘴(21)的惰性气体从喷嘴(21)的孔隙流出情况下将激光束照射在保持的焊球(32)上。焊球(32)熔化，并且借助于惰性气体从喷嘴喷射出口朝连接部件(121、144)喷射熔化的焊料。由于在焊料的熔化与喷射之间不存在时间差，所以熔化的焊料难于保留在喷嘴(21)中，并因此焊料保持部不易于被阻塞。
文档编号B23K3/06GK102085590SQ201010567908
公开日2011年6月8日 申请日期2010年11月24日 优先权日2009年12月8日
发明者今井英人, 吉田达仕, 土屋辰己, 大泽英纪, 松本祐介 申请人:日立环球储存科技荷兰有限公司