具有自適應(yīng)彎曲控制的研磨設(shè)備或載具的制作方法
【專利說(shuō)明】具有自適應(yīng)彎曲控制的研磨設(shè)備或載具

【發(fā)明內(nèi)容】

[0001] 本發(fā)明公開(kāi)了一種用于研磨工件的帶有自適應(yīng)彎曲控制的研磨設(shè)備或載具。在所 示的實(shí)施例中，該研磨設(shè)備采用了 一種自適應(yīng)彎曲結(jié)構(gòu)，其能夠在該彎曲結(jié)構(gòu)的端部彎曲 節(jié)點(diǎn)處提供更廣的控制寬度或者增加的行程。通過(guò)在該彎曲結(jié)構(gòu)的寬度方向上延伸的多個(gè) 彎曲手指將輸入彎曲施加到該彎曲結(jié)構(gòu)的彎曲節(jié)點(diǎn)上。多個(gè)彎曲手指與致動(dòng)器模塊的多個(gè) 致動(dòng)手指對(duì)準(zhǔn)，多個(gè)致動(dòng)器手指能夠?qū)澢种柑峁╇p向力。彎曲通過(guò)該彎曲手指被傳遞 給支撐用于研磨的工件的工件平臺(tái)。
[0002] 在所示的實(shí)施例中，該彎曲結(jié)構(gòu)端部的外端彎曲手指具有與一個(gè)或多個(gè)內(nèi)端彎曲 手指相比延伸的寬度，用于適應(yīng)致動(dòng)器模塊從而在研磨過(guò)程中提供用于控制工件彎曲度或 曲率的增加的控制寬度。對(duì)彎曲手指的輸入通過(guò)將彎曲手指連接到該工件平臺(tái)的一個(gè)支撐 結(jié)構(gòu)上的一個(gè)或多個(gè)彎曲梁被傳遞到工件平臺(tái)。連接到外端彎曲手指上的彎曲梁比連接到 上述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)端彎曲手指的彎曲梁具有更長(zhǎng)的梁長(zhǎng)度，用于提供在端部彎曲節(jié)點(diǎn)具有 增加的行程的自適應(yīng)彎曲結(jié)構(gòu)。通過(guò)閱讀下述結(jié)合相關(guān)附圖的詳細(xì)說(shuō)明和評(píng)述，本發(fā)明實(shí) 施例的其它特征和益處是顯而易見(jiàn)的。
【附圖說(shuō)明】
[0003] 圖1是用于本申請(qǐng)中描述的研磨組件的實(shí)施例的工件的簡(jiǎn)要示意圖：
[0004] 圖2A是一研磨組件的簡(jiǎn)要示意圖，該研磨組件采用了可連接到致動(dòng)器模塊的致 動(dòng)器元件上的多個(gè)彎曲手指以控制工件（例如圖1中所示的滑條）的彎曲；
[0005] 圖2B是用于將致動(dòng)器元件連接到載具或彎曲結(jié)構(gòu)的彎曲手指的連接元件的詳細(xì) 示意圖；
[0006] 圖2C是與圖2A中相似的研磨裝置的簡(jiǎn)要示意圖，該研磨裝置用于研磨具有更寬 的橫向?qū)挾鹊墓ぜ?br>[0007] 圖2D是用于控制工件彎曲的自適應(yīng)載具或彎曲結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要示意圖，該工件與圖 2C相似具有更寬的橫向?qū)挾龋?br>[0008] 圖2E示出了致動(dòng)器模塊的致動(dòng)手指與彎曲手指的連接關(guān)系，此處該結(jié)構(gòu)的外端 彎曲手指具有自適應(yīng)的或者更寬的橫向?qū)挾龋?br>[0009] 圖3A-3B示出了模塊化載具組件的實(shí)施例，其包含一載具基座和彎曲插件，該彎 曲插件包括用于對(duì)工件施加彎曲以用于研磨的彎曲手指；
[0010] 圖4A是圖3A-3B所示的彎曲插件的透視圖；
[0011] 圖4B是圖4A所示的彎曲插件的后視圖；
[0012] 圖4C是圖4A-4B所示的彎曲插件的端視圖；
[0013] 圖4D是圖4A所示的部分4D的詳細(xì)示意圖，其示出了具有一自適應(yīng)的手指寬度以 提供自適應(yīng)的彎曲結(jié)構(gòu)的彎曲手指，該彎曲結(jié)構(gòu)與圖2D相似；
[0014] 圖4E是沿著圖4C中的線4E-4E所示出的剖視圖；
[0015] 圖4F是圖4E中的部分4F的詳細(xì)示意圖；
[0016] 圖5是用于針對(duì)不同研磨應(yīng)用來(lái)調(diào)整研磨設(shè)備的步驟的流程圖。上述附圖適用于 說(shuō)明性目的，本發(fā)明的特征和所示的元件不一定按比例繪制。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 本申請(qǐng)涉及一種載具或彎曲結(jié)構(gòu)，該載具或彎曲結(jié)構(gòu)用于在研磨過(guò)程中對(duì)工件施 加彎曲從而控制工件的研磨輪廓。研磨工藝被用于去除工件上的材料以控制工件的各種尺 寸和參數(shù)。本申請(qǐng)所述的載具或彎曲結(jié)構(gòu)的實(shí)施例被用于研磨如圖1所示的滑條以制造用 于在磁性存儲(chǔ)介質(zhì)上讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的磁頭100。如圖1所示，換能器磁頭 100 -般被制造在晶片襯底102上。磁頭100的換能器元件104采用薄膜沉積技術(shù)被沉積 或形成在晶片襯底102的表面106上。在換能器元件104的沉積之后，晶片102被切成條 塊108。條塊108被切成條堆109,條堆109被切成滑條110?；瑮l110具有前緣112,后緣 114,空氣承載表面116以及后表面118。換能器元件104沿著空氣承載表面116形成在滑 條110的后緣114上?；瑒?dòng)塊110被研磨以控制條110的厚度和換能器元件的條紋高度， 以及用于提高滑條110的空氣承載表面116和后表面118的平坦度、彎曲度和垂直度。接 下來(lái)被研磨的條110被切片用來(lái)形成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的單個(gè)的換能器磁頭100。通常，條110 由陶瓷材料形成，例如氧化鋁（AL2O3)-碳化鈦（Ti-C)，同時(shí)換能器元件104包括通過(guò)薄膜 沉積層形成的讀和寫元件。
[0018] 圖2A示意性地示出了一個(gè)研磨設(shè)備或組件的實(shí)施例，其包括一包含多個(gè)彎曲手 指122A-L用于調(diào)整工件124的輪廓的載具或彎曲結(jié)構(gòu)120,該工件124被該載具或彎曲結(jié) 構(gòu)支撐進(jìn)行研磨。在圖2A示出的實(shí)施例中，工件124是一滑條110。工件124或滑條110 被支撐在工件平臺(tái)126上并且被偏壓在磨料研磨表面128上進(jìn)行研磨。在所示的實(shí)施例中， 該磨料研磨表面被設(shè)置在一旋轉(zhuǎn)臺(tái)板上，其相對(duì)于工件124如箭頭130所示的方向移動(dòng)用 來(lái)從工件124上去除材料。該載具或彎曲結(jié)構(gòu)120被連接到臂132 (虛線所示）從而在相 對(duì)于研磨表面128的方向上支撐工件124或滑條。如箭頭134所示，力通過(guò)臂132施加用 來(lái)將工件124偏壓在磨料研磨表面128上。
[0019] 在研磨過(guò)程中，彎曲力被施加到工件124上以控制工件的輪廓。彎曲力通過(guò)一致 動(dòng)器模塊140施加，致動(dòng)器模塊140包括多個(gè)致動(dòng)器元件或者致動(dòng)器手指142通過(guò)設(shè)置在 載具或彎曲結(jié)構(gòu)120上的多個(gè)彎曲手指122對(duì)工件124提供彎曲力。該致動(dòng)器元件或手指 142提供如箭頭144所示的雙向輸入力以提供雙向的輸入給彎曲手指122A-L。所示的致動(dòng) 器元件142包括音圈致動(dòng)元件142,但是申請(qǐng)不限定于特定的致動(dòng)器結(jié)構(gòu)。電流被提供給音 圈致動(dòng)器元件以施加與所提供的電流成比例的力。如圖2A所示，輸入力被提供給多個(gè)彎曲 手指122A-L以通過(guò)多個(gè)與彎曲手指122A-L排列對(duì)準(zhǔn)的彎曲節(jié)點(diǎn)150對(duì)工件124施加彎曲 力。端部節(jié)點(diǎn)150A-L之間的寬度尺寸提供一調(diào)整研磨工件的彎曲度和輪廓的控制寬度。
[0020] 如圖所示，致動(dòng)器元件或手指142通過(guò)控制器152的硬件和軟件部分被控制，該控 制是以沿著工件124或滑條110間隔設(shè)置的使用了控制算法的電子研磨導(dǎo)向裝置154的反 饋為基礎(chǔ)的。因此，如圖所示，控制器152利用研磨導(dǎo)向裝置154的反饋來(lái)提供輸入力以調(diào) 整工件124的彎曲度或曲率。該輸入力或彎曲力還被用來(lái)減小工件124中的殘余應(yīng)力。上 述致動(dòng)器或手指142被連接到彎曲手指122以通過(guò)連接元件施加彎曲力。如圖2B所示，上 述連接元件包括一設(shè)置在致動(dòng)器手指142上的指狀突起部分160,該指狀突起部分160插 入一設(shè)置在彎曲手指122A-L上的槽162中。槽162包括上表面和下表面164、166,以便于 通過(guò)彎曲手指122A-L產(chǎn)生雙向的彎曲力輸入。上和下所指的是在研磨過(guò)程中的取向，其中 下指的是接近磨料研磨表面128的位置，同時(shí)上指的是與磨料研磨表面128間隔開(kāi)的位置。 因此，指狀突起部分160連接到上表面164在第一方向上提供一彎曲力輸入124,以及連接 到下表面166在第二相反的方向上提供一彎曲力輸入，用來(lái)提供一輸入彎曲輪廓以補(bǔ)償工 件的曲率或彎曲度或者控制滑條110的換能器元件的條紋高度。盡管示例公開(kāi)的連接元件 包括可插入槽162的指狀突起部分，申請(qǐng)并不限制于用來(lái)將彎曲手指122連接到所述的致 動(dòng)器元件142的特定的連接元件。
[0021] 如圖2A所示，彎曲手指122A-L的彎曲節(jié)點(diǎn)150與致動(dòng)器手指142的排列和間隔 相適應(yīng)，使得控制寬度與在致動(dòng)器模塊140端部的致動(dòng)器元件