JP2012084216A - 熱アシスト用の光源ユニットを備えたヘッドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】背当て治具62に光源ユニット23を吸着させ、背当て治具を移動させて、光源40の発光中心4000と、スライダ22のスライダ背面2201に位置する光学系の受光端面との、スライダ背面内の方向における位置合わせを行い、背当て治具の吸着面620をスライダ背面に対して垂直な位置から傾けた状態で、光源ユニットをスライダのスライダ背面に接触させ、加重手段660を用いてユニット基板230のスライダと接合する接合面とは反対側の被加重面2301に荷重を加えることによって、光源ユニットの接合面をスライダのスライダ背面に倣わせ、光源ユニットとスライダとを接着する。
【選択図】図4
Description
a)スライダにおいて媒体対向面と集積面とが垂直であるので、従来の薄膜磁気ヘッド製造工程と親和性が良いこと、
b)光源を媒体対向面から遠ざけることができ、光源に対して動作中に機械的な衝撃が直接及ぶ事態を回避することができること、
c)光源、例えばレーザダイオードと、磁気ヘッド素子とをそれぞれ個別に評価することができ、その結果、光源と磁気ヘッド素子とをすべてスライダ内に設けた場合のような、光源の歩留まりとスライダの歩留まりとが積算的に影響してヘッド全体の歩留まりが著しく低下する事態を回避することができること、
d)ヘッド内に、光ピックアップレンズ等の非常に高い精度を要する光学部品、さらには光ファイバ等の接続に特別な構造を要する光学部品を設ける必要がないので、製造工数を低減することができ、低コストであること
を挙げることができる。
吸着手段を備えた背当て治具を用いてユニット基板の光源設置面とは反対側のユニット背面を吸着し、
背当て治具を移動させて光源ユニットとスライダとを近接させ、光源の発光中心と、スライダの媒体対向面とは反対側のスライダ背面に位置する光学系の受光端面との、スライダ背面内の方向における位置合わせを行い、
背当て治具の吸着面をスライダ背面に対して垂直な位置から傾けた状態で、背当て治具をスライダに近づけて、光源ユニットをスライダのスライダ背面に接触させ、
加重手段を用いてユニット基板のスライダと接合する接合面とは反対側の被加重面に荷重を加えることによって、光源ユニットの接合面をスライダのスライダ背面に倣わせ、
光源ユニットとスライダとを接着する
ステップを備えた熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法が提供される。
スライダを固定する固定治具と、
光源ユニットを吸着する吸着手段が設けられていて、ユニット基板のユニット背面と接面する吸着面を備えており、固定治具に固定されたスライダに対する光源ユニットの相対位置を調整することができるように移動させることが可能な背当て治具であって、吸着面を、固定治具に固定されたスライダの媒体対向面とは反対側のスライダ背面に垂直な位置から所定の角度だけ傾けることが可能となっている背当て治具と、
ユニット基板の被加重面に荷重を加えるための加重手段と、
光源の発光中心と光学系の受光端面とのスライダのスライダ背面内の方向における位置合わせを行うために、光源ユニットに設けられた光源用の電極に押し当てて光源に給電するためのプローブと、
背当て治具の移動、吸着手段による吸着、加重手段による荷重の印加、プローブの移動、及びプローブを介しての光源への給電を適宜制御するためのコントローラと
を備えた接合装置が提供される。
同じく図1に示された光源ユニット23において、レーザダイオード40は、端面発光型の半導体レーザダイオードであってよい。このレーザダイオード40は、熱アシスト用のレーザ光を放射する発光中心4000を有しており、発光中心4000が光学系31の受光端面430と対向するように、ユニット基板230の光源設置面2302に設置されている。また、レーザダイオード40は、p電極40i(図2)を底にして(光源設置面2302に向けて)ユニット基板230に接着されていることが好ましい。一般に端面発光型レーザダイオードにおいては、最も発熱する活性層(発光中心)付近がp電極側に偏って存在する。従って、p電極40iを底にすることによって活性層がよりユニット基板230に近くなり、ユニット基板230をヒートシンクとしてより有効に機能させることができる。その結果、ヘッド21による書き込み動作時においても、レーザダイオード40からの熱を受けたユニット基板230から、半田層58、スライダ基板220を順次伝導して磁気記録媒体に至る放熱経路を確保することが可能となるのである。
同じく図1に示されたスライダ22において、集積面2202上に形成されたヘッド素子部221は、磁気ディスク10(図9)からデータを読み出すためのMR素子33と磁気ディスク10にデータを書き込むための電磁変換素子34とから構成される磁気ヘッド素子32と、レーザダイオード40の発光中心4000から放射されたレーザ光を受け、このレーザ光のスポットサイズを変換(小さく)した上でこのレーザ光を導波路35に導くスポットサイズ変換素子43と、スポットサイズが変換されたレーザ光を媒体対向面であるヘッド端面2210まで又はその近傍まで導く導波路35と、導波路35を伝播するレーザ光と結合して熱アシスト用の近接場光を発生させる近接場光発生素子36と、磁気ヘッド素子32、スポットサイズ変換素子43、導波路35及び近接場光発生素子36を覆うように集積面2202上に形成された保護層38とを含む。ここで、スポットサイズ変換素子43と、導波路35と、近接場光発生素子36とが、ヘッド21(ヘッド素子部221)内における近接場光生成用の光学系31を構成する。なお、スポットサイズ変換素子43及び導波路35は、その周囲を保護層38で被覆されており、光の伝搬においてコアとしての機能を果たす。一方、周囲を被覆する保護層38部分は、クラッドとしての機能を果たす。
以上に説明したように、熱アシスト磁気記録ヘッド21は、スライダ22と光源ユニット23とを接着、接合した「複合スライダ構造」を有している。従って、スライダ22及び光源ユニット23を、それぞれ個別に製造した上で両者を接合することによって、ヘッド21を製造することができる。その結果、例えば、前もって光源ユニット23、スライダ22それぞれの特性評価、信頼性評価を行って、良品のみをヘッドの製造に使用すれば、ヘッド製造工程でのヘッド21自体の製造歩留まりが、光源ユニット23、スライダ22それぞれの不良品率によって深刻な影響を受ける事態が回避される。
図2によれば、レーザダイオード40は端面発光型である。このレーザダイオード40として、例えば、InP系、GaAs系、GaN系等の、通信用、光学系ディスクストレージ用又は材料分析用等として通常用いられているものが使用可能である。また、放射されるレーザ光の波長λLは、例えば375nm〜1.7μmの範囲内の値に設定可能である。この図2に示したレーザダイオード40は、例えば、上面側から、n電極40aと、n−GaAs基板40bと、n−InGaAlPクラッド層40cと、第1のInGaAlPガイド層40dと、多重量子井戸(InGaP/InGaAlP)等からなる活性層40eと、第2のInGaAlPガイド層40fと、p−InGaAlPクラッド層40gと、p電極下地層40hと、p電極40iとが順次積層された構造を有する。さらに、このレーザダイオード40の多層構造の劈開面の前後には、全反射による発振を励起するための反射層510及び511が形成されている。ここで、反射層510の活性層40eの位置に発光中心4000が存在する。また、本実施形態において、n電極40aは、n−GaAs基板40b上に形成された厚さが例えば0.1μm程度のAu又はAu合金層とすることができる。
同じく図2によれば、ヘッド素子部221は、MR素子33、電磁変換素子34、及び光学系31を備えている。
22 スライダ
23 光源ユニット
31 光学系
40 レーザダイオード
62 背当て治具
220 スライダ基板
230 ユニット基板
352 受光端面
620 吸着面
630 吸着穴(吸着手段)
660 加重装置
2201 スライダ背面
2300 接合面
2301 被加重面
2302 光源設置面
2303 ユニット背面
4000 発光中心
Claims (20)
- ユニット基板に設けられた光源を備えた光源ユニットと、スライダ基板に設けられた光学系を備えたスライダとを接合する、熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法であって、
吸着手段を備えた背当て治具を用いて前記ユニット基板の光源設置面とは反対側のユニット背面を吸着し、
前記背当て治具を移動させて前記光源ユニットと前記スライダとを近接させ、前記光源の発光中心と、該スライダの媒体対向面とは反対側のスライダ背面に位置する前記光学系の受光端面との、該スライダ背面内の方向における位置合わせを行い、
前記背当て治具の吸着面を前記スライダ背面に対して垂直な位置から傾けた状態で、該背当て治具を前記スライダに近づけて、前記光源ユニットを前記スライダのスライダ背面に接触させ、
加重手段を用いて前記ユニット基板の前記スライダと接合する接合面とは反対側の被加重面に荷重を加えることによって、前記光源ユニットの接合面を該スライダのスライダ背面に倣わせ、
前記光源ユニットと前記スライダとを接着する
ステップを備えた熱アシスト磁気記録ヘッドの製造方法。 - 前記加重手段による荷重の印加によって、前記光源ユニットを前記スライダ背面との接触個所を中心にして回転運動させて、該光源ユニットの接合面を該スライダ背面に倣わせる、請求項1に記載の製造方法。
- 前記スライダのスライダ背面に、前記光源ユニットと前記スライダとを接着するための接着材料層が前もって形成されており、該光源ユニットの前記接触個所は、該接着材料層に押し当てられた該光源ユニットの端である、請求項2に記載の製造方法。
- 前記接着材料層は、Sn、SnAu、SnCu、SnAl、SnSi、SnGe、SnMg、SnPb、SnAg、SnZn、SnBi、SnNi、SnPt、PbAu、PbMg、PbBi、及びBiAuからなる群から選択された1つの材料を含む、請求項3に記載の製造方法。
- 前記光源ユニットに設けられた前記光源用の電極にプローブを押し当て、該光源に給電して発光動作をさせ、該光源からの光が前記光学系に入射するように前記光源の発光中心と前記光学系の受光端面との位置合わせを行う、請求項1から4のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記背当て治具に備えられた吸着手段による前記光源ユニットを吸着する力は、該光源ユニットに所定の荷重を加えることによって該光源ユニットの位置又は方向が変化する程度の大きさを有する、請求項1から5のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記背当て治具に備えられた吸着手段は、該背当て治具に設けられた少なくとも1つの吸着穴であり、該少なくとも1つの吸着穴の一方の端に接続された排気系を駆動させて、前記光源ユニットを該背当て治具に吸着する、請求項1から6のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記加重手段は、前記ユニット基板の被加重面に当たる部分が球面又は凸曲面をなす治具である、請求項1から7のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記光源ユニットの接合面と前記スライダのスライダ背面との間の摩擦係数が、前記加重手段と前記光源ユニットの被加重面との間の摩擦係数よりも高く設定されている、請求項1から8のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記スライダのスライダ背面に接着材料層を前もって形成しておき、前記光源ユニットの接合面を該スライダ背面に該接着材料層を間に挟みながら倣わせ、前記ユニット基板を透過する波長を含む光を該ユニット基板に照射して該接着材料層を溶融させ、該光源ユニットと該スライダとを接着する、請求項1または2に記載の製造方法。
- 前記ユニット基板の接合面の前記光源とは反対側の端が最初に前記スライダ背面に接触するように、前記背当て治具の吸着面を前記スライダ背面に対して垂直な位置から傾けた状態で、該背当て治具を前記スライダに近づけて、前記光源ユニットを該スライダ背面に接触させる、請求項1から10のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記吸着面は、前記スライダ背面に対して垂直な位置から0.5度以上であって3度以下の角度だけ傾いている、請求項11に記載の製造方法。
- 前記ユニット基板の接合面の前記光源側の端が最初に前記スライダ背面に接触するように、前記背当て治具の吸着面を前記スライダ背面に対して垂直な位置から傾けた状態で、該背当て治具を前記スライダに近づけて、前記光源ユニットを該スライダ背面に接触させる、請求項1から10のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記吸着面は、前記光源ユニットを前記スライダ背面に接触させても前記光源が該スライダ背面から離隔している程度に傾いている、請求項13に記載の製造方法。
- 前記加重手段を用いて前記ユニット基板の被加重面に荷重を加えるとともに、前記背当て治具を前記光源ユニットから引き離す、請求項13または14に記載の製造方法。
- 前記加重手段を用いて前記ユニット基板の被加重面に荷重を加えるとともに、前記背当て治具を、該荷重によって回転運動する前記光源ユニットに追随させる、請求項13または14に記載の製造方法。
- 請求項1に記載の製造方法を実施するための、前記光源ユニットと前記スライダとの接合装置であって、
前記スライダを固定する固定治具と、
前記光源ユニットを吸着する吸着手段が設けられていて、前記ユニット基板のユニット背面と接面する吸着面を備えており、前記固定治具に固定された前記スライダに対する該光源ユニットの相対位置を調整することができるように移動させることが可能な背当て治具であって、該吸着面を、前記固定治具に固定された該スライダの媒体対向面とは反対側のスライダ背面に垂直な位置から所定の角度だけ傾けることが可能となっている背当て治具と、
前記ユニット基板の被加重面に荷重を加えるための加重手段と、
前記光源の発光中心と前記光学系の受光端面との前記スライダのスライダ背面内の方向における位置合わせを行うために、前記光源ユニットに設けられた前記光源用の電極に押し当てて該光源に給電するためのプローブと、
前記背当て治具の移動、前記吸着手段による吸着、前記加重手段による荷重の印加、前記プローブの移動、及び該プローブを介しての光源への給電を適宜制御するためのコントローラと
を備えた接合装置。 - 前記光源の発光中心と前記光学系の受光端面との位置合わせを行う際に、前記プローブを介して給電された前記光源から放射され、前記光学系を伝播して、前記スライダの媒体対向面から放射された光を検出するための光検出器をさらに備えている、請求項17に記載の接合装置。
- 前記背当て治具に備えられた吸着手段は、該背当て治具に設けられた少なくとも1つの吸着穴であり、該少なくとも1つの吸着穴の一方の端が前記吸着面に達しており、他方の端が排気系に接続されている、請求項17または18に記載の接合装置。
- 前記加重手段は、前記ユニット基板の被加重面に当たる部分が球面又は凸曲面をなす治具である、請求項17から19のいずれか1項に記載の接合装置。
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