将芯片嵌入衬底以形成复合空气支撑表面的方法和设备技术

一种在衬底中嵌入芯片，以形成复合空气支撑表面的方法和设备。该方法的例子包括在固定位置固定衬底，在第一方向将芯片与衬底中的芯片接受槽对准，在衬底中的芯片接受槽中沉积粘合剂，并且在第二方向将芯片与衬底中的芯片接受槽对准。将芯片压入芯片接受槽中的粘合剂中，直到芯片的空气支撑表面相对于衬底的空气支撑表面在第三方向上基本上具有所需的突出量。在芯片的空气支撑表面在第三方向上基本上具有所需的突出量、并且芯片在第一和第二方向上基本上与芯片接受槽对准的情况下，硬化粘合剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于在磁存储磁带介质上写入和读出信息的磁头。更具体地，本专利技术涉及将具有有源元件的芯片嵌入衬底以形成在例如磁带磁头中所用的复合空气支撑表面的方法和设备。
技术介绍
在计算系统中，磁带广泛用于存储数据。磁带磁头用来向磁带写入信息和从磁带读出信息。磁带磁头通常包括两个模块，每个模块具有多个称作有源元件的读写元件。在每个模块中，在具有光滑的空气支撑表面(ABS)的衬底中形成读出和写入元件，空气支撑表面与经过它的柔软的磁带接触并支撑该磁带。这种类型的磁带磁头称作接触记录磁带磁头。为了最小化由于间距损耗(spacing losses)、磁带损坏或其它问题引起的信号降低的出现，每个模块的空气支撑表面必须非常光滑，从而磁带可以非常接近读出和写入元件而通过各模块。由于空气支撑表面的光滑程度，它可以被称作光学抛光的。由于在每个模块中的读出和写入元件只占据磁带宽度的很小的一部分，所以在工作期间，磁带磁头横向移动，从而在每个模块中的衬底横向跨过磁带，以使读出和写入元件对应于要被读出或写入的磁带上的磁迹排成一线。因此，当读写元件对应于不在磁带中央的磁迹排成一线时，衬底比磁带的宽度更宽，并且明显比由读写元件跨过的磁带部分宽，以保持磁带表面的支撑并避免锋利的边缘撕破磁带的可能性。传统上，在半导体晶片中形成读写元件和模块的衬底。在晶片中形成衬底所需的面积要远远大于读写元件所需的晶片面积。由于晶片空间的高成本，所以在晶片中形成衬底大大增加了制造模块的成本。因此，现有的制造磁带磁头的方法不是完全成本有效的。
技术实现思路
本专利技术的一个方案是在衬底中嵌入芯片，以形成复合空气支撑表面的方法。该方法的例子包括在固定位置固定衬底，并且在第一方向将芯片与衬底中的芯片接受槽对准。该方法还包括在衬底中的芯片接受槽中沉积粘合剂，并且在第二方向将芯片与衬底中的芯片接受槽对准。将芯片压入芯片接受槽中的粘合剂中。该方法还包括检测何时芯片的空气支撑表面在第三方向相对于衬底的空气支撑表面基本上具有所需的突出量。根据芯片的空气支撑表面在第三方向相对于衬底的空气支撑表面基本上具有所需的突出量的检测，停止将芯片压入粘合剂的操作。在芯片的空气支撑表面在第三方向基本上具有所需的突出量并且芯片在第一和第二方向上基本上与衬底中的芯片接受槽对准的情况下，粘合剂至少部分硬化，将芯片粘结到衬底上。本专利技术的另一个方案是具有复合空气支撑表面的磁带磁头读/写模块。该模块包括具有空气支撑表面、前面、背面和芯片接受槽的衬底。芯片接受槽在衬底的前面具有前面，在衬底的背面具有背面，第一侧面，第二侧面和粘结表面。衬底的空气支撑表面具有与芯片接受槽的第一侧面相邻的第一部分和与芯片接受槽的第二侧面相邻的第二部分。模块还包括具有空气支撑表面、下表面、前面、背面以及有源元件。有源元件靠近芯片的前面。芯片插入到衬底中的芯片接受槽中，芯片的空气支撑表面基本对准衬底的空气支撑表面，芯片的背面基本对准衬底的背面。在下面的部分中介绍本专利技术的其它方案，并且包括，例如将芯片对准并粘结到衬底上以形成复合空气支撑表面的设备。本专利技术具有许多优点。本专利技术通过在衬底中嵌入具有读写元件的芯片允许制造复合空气支撑表面，不必要在具有芯片的昂贵的半导体晶片中形成衬底。因为衬底远远大于芯片并且不是在芯片中制造的，所以可以在晶片中制造大量芯片，有利于减少每个芯片的成本。由此，在晶片上的每一行中可以产生大量芯片，结果，由于大量芯片可以同时抛光，所以降低了每个芯片的抛光成本。另外，在芯片嵌入到衬底中之后，复合空气支撑表面不需要成本昂贵的抛光操作。本专利技术还具有许多其它优点和好处，通过随后的介绍将变得显然。附图说明图1是根据本专利技术的例子将芯片嵌入到衬底中形成复合空气支撑表面的透视图。图2是根据本专利技术的例子将芯片嵌入到衬底中形成复合空气支撑表面的顶视图。图3是根据本专利技术的例子将芯片嵌入到衬底中形成复合空气支撑表面的前视图。图4是沿根据本专利技术的例子将芯片嵌入到衬底中形成复合空气支撑表面的图3的沿4-4线的剖面图。图5是根据本专利技术的例子用于将芯片对准并粘结到衬底上的设备的透视图。图6是根据本专利技术的例子用于将芯片对准并粘结到衬底上的设备的切去一部分的透视图。图6A是根据本专利技术的例子用于将芯片对准并粘结到衬底上的设备的另一个切去一部分的透视图。图7是根据本专利技术的例子用于将芯片对准并粘结到衬底上的设备的拾取卡盘的底部透视图。图8是根据本专利技术的例子安装在基座上的粘合剂分配器的侧视图。图9A和9B是根据本专利技术的例子将芯片嵌入到衬底中形成复合空气支撑表面的操作顺序的流程图。具体实施例方式在理解了下面结合附图的详细介绍之后，对于本领域的技术人员本专利技术的特性、目的和优点将变得更加明显。I.硬件元件和互连A.磁带磁头模块本专利技术的一个方案涉及用在例如磁带磁头中具有复合空气支撑表面的读/写模块。作为一个例子，读/写模块可以通过在图1-4中所示的模块100来实施。图1是模块100的透视图，图2是模块100的顶视图，图3是模块100的前视图，图4是模块100沿图3的线4-4的剖面图。模块100包括复合空气支撑表面102、衬底104、芯片106以及挡板108。作为一个例子，衬底104和芯片106都由N58 AlTiC制成。衬底104具有包括第一部分112和第二部分114的衬底空气支撑表面110。衬底104还具有底面116、前面118、背面120、第一侧面122、第二侧面124以及芯片接受槽126。芯片106具有芯片空气支撑表面128、底面130(在图3和4中显示得更清楚)、芯片106的前面132、芯片空气支撑表面128的前面133、背面134、第一侧面136和第二侧面138。衬底空气支撑表面110和芯片空气支撑表面128一起形成复合空气支撑表面102。芯片106还具有第一前角139a(在图2中显示得更清楚)、第二前角139b、第一后角139c以及第二后角139d。芯片106还具有靠近芯片106的前面132的有源元件140(在图2和4中显示得更清楚)。因此，芯片106可以称作有源元件芯片。在芯片106中的有源元件140包括，例如，八个读出器、八个写入器以及两个伺服元件。但是，有源元件140包括更多或更少数量的读出器、写入器以及伺服元件。读出器可以是，例如，磁电阻(MR)元件。读出器也称做传感器。挡板108具有挡板空气支撑表面141、前面142和背面144，挡板108的背面144附着在芯片106的前面132。有源元件140的电引线(未示出)连接到在挡板108下面的芯片106的前面132上的焊盘145上。为了提供到有源元件140的连接，在芯片106上提供的焊盘145的数量大于在图3中所示的焊盘145的数量。衬底104从衬底104的第一侧面122到衬底104的第二侧面124的长度可以是，例如，大约22.5mm。衬底从衬底104的底面116到衬底104的空气支撑表面110的高度可以是，例如，大约2.5mm。从衬底104的前面118到衬底104的背面120的距离(衬底104的宽度)可以是，例如，大约2.0mm。衬底104还可以包括具有面148的第一前突出146和具有面152的第二前突出150。从第一前突出146的面148和第二前突出150的面152到衬底104的背面12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有复合空气支撑表面的磁带磁头读／写模块，该模块包括：　　　　具有空气支撑表面、前面、背面和芯片接受槽的衬底，其中芯片接受槽具有在衬底的前面的前面、在衬底的背面的背面、第一侧面、第二侧面和粘结表面，并且其中衬底的空气支撑表面具有与芯片接受槽的第一侧面相邻的第一部分和与芯片接受槽的第二侧面相邻的第二部分；以及　　　　具有空气支撑表面、下表面、前面、背面以及有源元件的芯片，其中有源元件靠近芯片的前面，并且其中芯片插入到衬底中的芯片接受槽中，芯片的空气支撑表面基本对准衬底的空气支撑表面，芯片的背面基本对准衬底的背面。

【技术特征摘要】
US 2003-5-6 10/431,2471.一种具有复合空气支撑表面的磁带磁头读/写模块，该模块包括具有空气支撑表面、前面、背面和芯片接受槽的衬底，其中芯片接受槽具有在衬底的前面的前面、在衬底的背面的背面、第一侧面、第二侧面和粘结表面，并且其中衬底的空气支撑表面具有与芯片接受槽的第一侧面相邻的第一部分和与芯片接受槽的第二侧面相邻的第二部分；以及具有空气支撑表面、下表面、前面、背面以及有源元件的芯片，其中有源元件靠近芯片的前面，并且其中芯片插入到衬底中的芯片接受槽中，芯片的空气支撑表面基本对准衬底的空气支撑表面，芯片的背面基本对准衬底的背面。2.根据权利要求1的模块，还包括附着在芯片接受槽的粘结面和芯片的底面上的紫外线硬化粘合剂层。3.根据权利要求1的模块其中在衬底中的芯片接受槽具有靠近芯片接受槽的第一侧面的第一侧面槽和靠近芯片接受槽的第二侧面的第二侧面槽；并且其中粘合剂层填充第一侧面槽和第二侧面槽的至少一部分。4.根据权利要求1的模块，其中芯片的空气支撑表面比芯片的底面更光滑，并且其中衬底的空气支撑表面比衬底中的芯片接受槽的粘结表面更光滑。5.根据权利要求1的模块其中芯片具有基本平行于芯片的空气支撑表面的尾表面，其中芯片的尾表面位于芯片的空气支撑表面与芯片的背面之间，并且其中芯片的尾表面位于定位在芯片的空气支撑表面与芯片的底面之间的平面中；并且其中衬底具有与芯片的尾表面基本共面的尾表面，其中衬底的尾表面位于衬底的空气支撑表面与衬底的背面之间，并且其中衬底的尾表面具有与芯片接受槽的第一侧面的后部相邻的第一部分，并且其中衬底的尾表面具有与芯片接受槽的第二侧面的后部相邻的第二部分。6.一种具有复合空气支撑表面的磁带磁头读/写模块，该模块包括具有空气支撑表面、前面、背面和芯片接受槽的衬底，其中芯片接受槽具有在衬底的前面的前面、在衬底的背面的背面、第一侧面、第二侧面、粘结表面、靠近芯片接受槽的第一侧面的第一侧面槽和靠近芯片接受槽的第二侧面的第二侧面槽，并且其中衬底的空气支撑表面具有与芯片接受槽的第一侧面相邻的第一部分和与芯片接受槽的第二侧面相邻的第二部分；具有空气支撑表面、下表面、前面、背面以及有源元件的芯片，其中有源元件靠近芯片的前面，并且其中芯片插入到衬底中的芯片接受槽中，芯片的空气支撑表面基本对准衬底的空气支撑表面，芯片的背面基本对准衬底的背面；以及附着在芯片接受槽的粘结面和芯片的底面上的紫外线硬化粘合剂层，其中粘合剂层填充芯片接受槽的第一侧面槽的至少一部分和芯片接受槽的第二侧面槽的一部分。7.一种将芯片与衬底对准并粘结，以形成复合空气支撑表面的设备，该设备包括具有衬底座的壳体，其中衬底座至少具有一个后表面、底部、和侧面；可滑动地安装在壳体上的至少一个夹具，用于在衬底座中选择性地固定衬底；可滑动地安装在壳体上的对准臂；可滑动地安装在对准臂上的拾取卡盘；安装在拾取卡盘上的第一对准脚；安装在拾取卡盘上的第二对准脚；以及安装在壳体上的至少一个光纤紫外线光导，其中至少一个光纤紫外线光导具有靠近衬底座的第一端，以及设置成用于连接到紫外线光源的第二端。8.根据权利要求7的设备，其中拾取卡盘具有底面，底面具有连接到真空源的第一孔。9.根据权利要求8的设备，还包括在壳体中形成的芯片座，其中芯片座具有连接到真空源的第二孔。10.根据权利要求7的设备，其中至少一个夹具包括可滑动地安装在壳体上的衬底前夹具，用于在衬底座中选择性地固定衬底，以及可滑动地安装在壳体上的衬底侧夹具，用于在衬底座中选择性地固定衬底。11.根据权利要求7的设备，还包括安装在壳体上的基座；以及安装在基座上的粘合剂分配器。12.一种用于在预研磨的衬底中嵌入预研磨的芯片以形成用于磁带磁头的复合空气支撑表面的设备，该设备包括将衬底固定在固定位置的装置；在第一方向将芯片与衬底中的芯片接受槽对准的装置；在衬底中的芯片接受槽中沉积粘合剂的装置；在第二方向将芯片与衬底中的芯片接受槽对准的装置；将芯片压入衬底中的芯片接受槽中的粘合剂中的装置；用于检测何时芯片的空气支撑表面在第三方向相对于衬底的空气支撑表面基本上具有所需的突出量的装置；停止将芯片压入粘合剂中的装置；以及在芯片的空气支撑表面在第三方向基本上具有所需的突出量，并且芯片在第一和第二方向与衬底中的芯片接受槽基本对准时，至少部分硬化粘合剂，将芯片粘结到衬底上的装置。13.在衬底中嵌入芯片以形成复合空气支撑表面的...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿纳雅P戴斯芬德，胡丁哈米迪，艾可E伊本，凯文T梁，萨桑K莎赫迪，艾贝尔J泰纳，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]