一种包括研磨板温度控制系统的研磨系统以及相关方法技术方案

本公开包括研磨系统，该研磨系统包括温度控制系统系统，用于在研磨时加热或冷却研磨板。该温度控制系统可包括闭合回路流体系统和/或一个或多个电阻加热元件。在一些实施例中，冷却系统可以在研磨期间控制研磨板的温度至+/‑5℃、或者甚至+/‑0.5℃以内。

A grinding system including temperature control system of grinding plate and related methods

【技术实现步骤摘要】
一种包括研磨板温度控制系统的研磨系统以及相关方法相关申请本非临时专利申请要求于2018年6月18日提交的具有序列号62/686,417的共有临时申请的权益，该临时申请通过引用整体结合于此。背景本公开涉及用于研磨具有滑块的条形棒的系统和方法，该滑块可用于数据存储系统(诸如硬盘驱动器)中。
技术实现思路
本公开的实施例包括研磨滑块或具有多个滑块的条形棒的方法，其中，该方法包括：a)通过使滑块或具有多个滑块的条形棒的表面与旋转的研磨板接触，从而研磨滑块或具有多个滑块的条形棒；b)在研磨的至少一部分期间将研磨板的温度控制到目标温度。本公开的实施例还包括一种研磨系统，包括：a)安装结构，该安装结构可移除地耦合包括多个滑块的条形棒，b)具有研磨表面的研磨板，该研磨板可操作用于旋转并接触条形棒以用于研磨每个滑块；以及c)温度控制系统，该温度控制系统可操作地耦合到研磨板并且被配置成用于在研磨的至少一部分期间将研磨板的温度控制到目标温度。附图说明图1A是示出根据本公开的用于研磨具有滑块的条形棒的研磨板温度控制系统的部分的示意性正视图。图1B是图1A中的研磨板的示意性仰视图。图2A是示出在轻触研磨过程之前的单个滑块的条形棒的示意性截面图；图2B是示出当图2A中的滑块温度升高时在轻触研磨期间的单个滑块的条形棒的示意性截面图；图2C是示出在研磨图2B所示的滑块之后在轻触研磨期间的单个滑块的条形棒的示意性截面图；以及图2D是示出在研磨之后并且滑块已冷却之后图2C中的滑块的条形棒的示意性截面图。具体实施方式研磨机(装置)可用于在各种基板(诸如具有滑块的条形棒)上执行研磨操作，该滑块最终可用于使用换能器(“头部”)在硬盘驱动器中执行读/写操作。此类研磨机可以使用研磨板，该研磨板在基板(诸如具有滑块的条形棒)上执行研磨和/或抛光操作。研磨机可以包括旋转的研磨板，该研磨板限定研磨表面，该研磨表面可以帮助磨削条形棒的表面。条形棒可以包括各种材料，诸如用于换能器元件的磁性材料和用于滑块体的主体的陶瓷材料(诸如AlTiC，其是氧化铝(Al2O3)和碳化钛(TiC)的两相复合物)。条形棒中的每个滑块可以包括换能器区域，该换能器区域包括例如至少一个磁阻读取器元件、至少一个磁阻写入器元件、和至少一个接触垫。如果期望，则当研磨表面相对于包含多个滑块(这些滑块保持处于抵靠研磨表面的按压接合)的条形棒旋转时，可以向该研磨表面施加浆料以增强磨削动作。研磨板可用于各种研磨工艺(诸如粗研磨、精研磨、和轻触研磨)。在美国公开第2013/0219699号(Lueng等人)中也描述了研磨滑块，所述专利文献的整体通过引用结合于此。本公开的实施例包括用于在研磨期间控制研磨板的温度的系统和方法。出于说明目的，在下文中关于图1A和图1B描述了根据本公开的系统的示例。图1A示出了包括可移除地耦合条形棒110的安装结构105的研磨系统100。条形棒包括多个最终可以用于硬盘驱动器中的单独的滑块111。在一些实施例中，条形棒可以包括至少30个滑块、至少60个滑块、或者甚至至少70个滑块。如图1A所示，安装结构105包括臂结构106和可移除地附接到臂结构106的托架107。条形棒110也可移除地被附接到托架107。研磨系统100还包括安装在可旋转的板卡盘127上的研磨板120，使得研磨板120可以例如沿箭头所示的方向旋转。研磨板120可以任何期望的方式安装在卡盘127上。示例包括：使用卡盘127上的定位销和研磨板120中的相关凹部；依靠板120的重量将其保持在卡盘上的适当位置；夹具；真空；这些的组合等。研磨板120具有研磨表面125，该研磨表面125可操作用于旋转并接触条形棒110以用于研磨每个滑块111。研磨板可由多种材料制成。在一些实施例中，研磨板可由一种或多种金属合金制成，其可提供机械强度以帮助提供所期望的平整度并防止变形。尽管表面125可以是由磨料微粒和用于将磨料微粒粘附到研磨板120的涂层材料制成的磨料表面，但是至少研磨板120的主体可以由具有相对高导热率的材料制成，以便于促进热量传递到下面描述的温度控制系统或促进热量从下面描述的温度控制系统传递。在一些实施例中，研磨板120可由具有10W/(m*K)或更高导热率的材料制成。这些材料的非限制性示例包括锡、锡合金、铝、铜、这些的组合等。可以在研磨板120上提供磨料涂层以形成研磨表面125。磨料涂层可以包括多个磨料颗粒(诸如金刚石颗粒、立方氮化硼颗粒、氧化铝颗粒、氧化铝氧化锆颗粒、碳化硅颗粒及其组合)。研磨板120可具有各种直径和厚度。在一些实施例中，研磨板120可具有10英寸至20英寸范围内的外径。在一些实施例中，研磨板120可具有0.5英寸至5英寸范围内的厚度。如图1A所示，研磨板120在尺寸和质量上比条形棒110相对地大得多。将研磨板120的温度控制在本文所述的公差范围内可以允许研磨板120用作散热器或热源的作用，其允许以相对容易的方式将条形棒的温度控制在这样的公差范围内。根据本公开的研磨系统可包括冷却系统和/或加热系统，用于帮助控制研磨板的至少研磨表面的温度，并避免一个或多个非意图的温度变化的不当后果。例如，由于元件的相关电子研磨引导件(ELG)可能处于由于周围环境、以及由于研磨期间条形棒与旋转的研磨板之间的接触引起的摩擦加热中的一个或多个导致的非意图的升高的温度，因此会发生滑块中的元件(例如，写入器、读取器等)下研磨到不适当的程度。ELG是具有可以随着条件的变化而变化的电阻的薄金属电阻器。例如，在研磨过程期间，ELG的电阻可以随ELG材料被去除而增加，并且因此可以被用于在滑块制造期间监视相关的元件(例如，写入器、读取器等)的研磨。因此，ELG可以形成为滑块的一部分，并且可在研磨期间监视ELG电阻。ELG的电阻可与从与该ELG相关联的元件去除的材料相关，该元件诸如，磁读取器、磁写入器、和/或近场换能器。因此，ELG可用于瞄准磁读取器、写入器、或近场换能器的所期望的尺寸。例如，可以在研磨期间使用ELG来瞄准磁性读取器的高度值(例如“条带高度”)，并且在研磨期间可以使用另一ELG来瞄准磁性写入器的高度值(例如，“断点”)。温度的升高可以增加ELG中检测到的电阻，这可以指示从ELG和对应元件研磨掉的材料的不正确的量。例如，下面的表1说明1℃温度误差可以以与去除材料0.1-2.0纳米相关的方式改变ELG的电阻。ELG的电阻变化可以根据ΔR＝α*Ro*ΔT来计算，其中R是ELG材料的电阻，α是ELG材料的电阻的温度系数，Ro是ELG材料的理想电阻，T是ELG材料的温度。表1-温度变化对ELG电阻的影响有利地，通过控制根据本公开的研磨板的温度，可以减少或基本上消除ELG的加热(例如，局部加热)的影响，从而可以避免升高的温度对测量的ELG电阻的不适当的影响。因此，ELG的所测量的电阻可以更紧密地与从相应元件(诸如磁读取器、磁写入器、和/或近场换能器)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种研磨滑块或具有多个滑块的条形棒的方法，其中，所述方法包括：/na)通过使所述滑块或所述具有多个滑块的条形棒的表面与旋转的研磨板接触，从而研磨所述滑块或所述具有多个滑块的条形棒；/nb)在所述研磨的至少一部分期间将所述研磨板的温度控制到目标温度。/n

【技术特征摘要】
20180618 US 62/686,417;20190604 US 16/430,5401.一种研磨滑块或具有多个滑块的条形棒的方法，其中，所述方法包括：
a)通过使所述滑块或所述具有多个滑块的条形棒的表面与旋转的研磨板接触，从而研磨所述滑块或所述具有多个滑块的条形棒；
b)在所述研磨的至少一部分期间将所述研磨板的温度控制到目标温度。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述研磨板的温度在所述研磨的至少一部分期间被控制到所述目标温度+/-5℃。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述研磨板的温度在所述研磨的至少一部分期间被控制到所述目标温度+/-0.5℃。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述研磨板的温度在所述研磨的至少一部分期间被控制到所述目标温度+/-0.3℃。


5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述条形棒是第一条形棒，并且所述目标温度是第一目标温度+/-0.3℃，并且进一步包括：
a)通过使所述具有多个滑块的第二条形棒的表面与所述旋转的研磨板接触，从而研磨所述具有多个滑块的第二条形棒；
b)在所述研磨的至少一部分期间将所述研磨板的温度控制到第二目标温度+/-0.3℃，其中所述第二目标温度不同于所述第一目标温度。


6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，控制包括经由闭合的流体供应系统向所述研磨板供应温控流体流，其中所述流体在一定温度下供应，使得所述研磨板的温度在所述研磨的至少一部分期间被控制到所述目标温度+/-0.5℃。


7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，加热或冷却所述流体以控制供应到所述研磨板的所述流体的温度，从而控制所述研磨板的温度。


8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括耦合到所述研磨板的一个或多个电阻加热元件，其中所述流体被冷却以便降低所述流体的温度，从而降低所述研磨板的温度，或者通过向所述一个或多个电阻加热元件供应电力来增加所述研磨板的温度，从而增加所述研磨板的温度。


9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，控制包括：
a)在研磨期间测量所述研磨板的至少一个表面的温度；以及
b)将测量到的所述研磨板的表面的温度提供给控制所述研磨板的温度的控制系统。


10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，经由选自红外传感器、热电偶传感器及其组合的温度传感器测量所述研磨板的所述至少一个表面的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·哈伯麦斯，D·考齐，J·奥康斯基，Y·熊，R·安德森，J·齐尔哈特，
申请(专利权)人：希捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US