包括用于热辅助的光源单元的头的制造方法

申请号 CN201110310014.X 申请日 2011-10-13 公开(公告)号 CN102456355A 公开(公告)日 2012-05-16
申请人 TDK株式会社; 发明人 岛泽幸司; 高山清市; 森信幸; 土屋芳弘; 原晋治;
摘要 本 发明 提供了一种热辅助 磁性 记录头的制造方法,热辅助磁性记录头包括具有 光源 的光源单元和具有光学系统的滑 块 。所述制造方法包括以下步骤:通过抽吸,将单元单元与后保持模具粘合;移动后保持模具,然后在滑块后表面内的方向上,将光源的光发射中心与光学系统的光接收端面对准;使光源单元与滑块后表面相 接触 ,其中,后保持模具的抽吸表面相对于滑块后表面的法线而倾斜;利用加负荷装置向单元 基板 的负荷施加表面施加负荷,以使光源单元的联接表面与滑块后表面一致;以及将光源单元和滑块接合。该方法可以提高一致性,从而实现充分强的联接以及充分高的 位置 精度 。
权利要求

1.一种热辅助磁性记录头的制造方法,在热辅助磁性记录头中,光源单元和滑彼此相联接,光源单元包括设置在单元基板中的光源,滑块包括设置在滑块基板中的光学系统,所述制造方法包括以下步骤:
通过抽吸,将单元基板的单元后表面与包括抽吸装置的后保持模具粘合,单元后表面与单元基板的源安装表面相对;
移动后保持模具,以使光源单元靠近滑块,然后在滑块后表面的平面中的方向上,将光源的光发射中心与光学系统的位于滑块的滑块后表面中的光接收端面对准,所述滑块后表面与对向介质表面相对;
向着滑块移动后保持模具,以使光源单元与滑块的滑块后表面相接触,其中,后保持模具的抽吸表面相对于滑块后表面的法线而倾斜;
利用加负荷装置向单元基板的负荷施加表面施加负荷,以使光源单元的联接表面与滑块的滑块后表面一致,所述负荷施加表面与要跟滑块联接的联接表面相对;以及将光源单元和滑块接合。
2.根据权利要求1所述的制造方法,其中,通过利用加负荷装置向光源单元施加负荷,使光源单元绕着与滑块后表面接触的位置而旋转,从而使光源单元的联接表面与滑块后表面一致。
3.根据权利要求2所述的制造方法,其中,在滑块的滑块后表面中,预先形成用于将光源单元和滑块接合的粘合材料层,光源单元的接触位置是光源单元的挤压粘合材料层的端部。
4.根据权利要求3所述的制造方法,其中,粘合材料层包括从以下材料中选择的材料:
Sn,SnAu,SnCu,SnAl,SnSi,SnGe,SnMg,SnPb,SnAg,SnZn,SnBi,SnNi,SnPt,PbAu,PbMg,PbBi和BiAu。
5.根据权利要求1所述的制造方法,其中,使探头与设置在光源单元中的光源的电极相接触,向光源提供电功率,以使光源进入发射操作,然后使光源的光发射中心与光学系统的光接收端面对准,使得来自光源的光进入光学系统。
6.根据权利要求1所述的制造方法,其中,设置在后保持模具中的抽吸装置吸住光源单元的吸的大小使得在向光源单元施加预定的负荷的情况下,光源单元的位置或取向改变。
7.根据权利要求1所述的制造方法,其中,包含在后保持模具中的抽吸装置是设置在后保持模具中的至少一个抽吸孔,通过激活与所述至少一个抽吸孔的一端相连的抽空装置,来通过抽吸将光源单元粘合到后保持模具。
8.根据权利要求1所述的制造方法,其中,加负荷装置是具有球形或凸起部分的模具,所述球形或凸起部分将与单元基板的负荷施加表面相接触。
9.根据权利要求1所述的制造方法,其中,使光源单元的联接表面与滑块的滑块后表面之间的静摩擦系数大于加负荷装置与光源单元的负荷施加表面之间的静摩擦系数
10.根据权利要求1所述的制造方法,其中,在滑块的滑块后表面中预先形成粘合材料层;利用夹在光源单元的联接表面与滑块后表面之间的粘合材料层,使光源单元的联接表面与滑块后表面一致;利用包括穿过单元基板的波长的光来照射单元基板,以使粘合材料层熔化;以及将光源单元和滑块接合。
11.根据权利要求1所述的制造方法,其中,移动后保持模具以靠近滑块,从而使光源单元与滑块后表面相接触,后保持模具的抽吸表面相对于滑块后表面的法线而倾斜,使得联接表面的与光源相对的端部首先接触滑块后表面。
12.根据权利要求11所述的制造方法,其中,抽吸表面相对于滑块后表面的法线以大于或等于0.5度以及小于或等于3度的度倾斜。
13.根据权利要求1所述的制造方法,其中,移动后保持模具以靠近滑块,从而使光源单元与滑块后表面相接触,后保持模具的抽吸表面相对于滑块后表面的法线而倾斜,使得联接表面的在光源侧的端部首先接触滑块后表面。
14.根据权利要求13所述的制造方法,其中,抽吸表面的倾斜程度使得即使在使光源单元与滑块后表面相接触时光源与滑块后表面也相距一定距离。
15.根据权利要求13所述的制造方法,其中,在利用加负荷装置向单元基板的负荷施加表面施加负荷的同时,将后保持模具与光源单元分离。
16.根据权利要求13所述的制造方法,其中,使后保持模具跟随由于使用加负荷装置向单元基板的负荷施加表面施加的负荷而引起的光源单元的旋转。
17.一种被配置为将光源单元和滑块相联接的联接装置,所述联接装置用于执行权利要求1所述的制造方法,所述联接装置包括:
固定装置,用于支撑滑块;
后保持模具,包括:用于通过抽吸来粘合光源单元的抽吸装置;以及将与单元基板的单元后表面接触的抽吸表面,所述后保持模具能够移动从而调节光源单元相对于固定装置中保持的滑块的相对位置,并且能够使抽吸表面相对于固定装置中保持的滑块的滑块后表面的法线以预定的角度倾斜,滑块后表面与对向介质表面相对;
加负荷装置,用于向单元基板的负荷施加表面施加负荷;
探头,将挤压设置在光源单元中的光源的电极,用于向光源提供电功率,以在滑块后表面的平面中的方向上使光源的光发射中心与光学系统的光接收端面对准;以及
控制器,被配置为根据需要来控制后保持模具的移动、由抽吸装置执行的抽吸、加负荷装置对负荷的施加、探头的移动、以及通过探头向光源的电力供应。
18.根据权利要求17所述的联接装置,还包括:光电检测器,用于在将光源的光发射中心与光学系统的光接收端面对准时,检测从通过探头而被施加电功率的光源发射的光,所述光传播经过光学系统并从滑块的对向介质发射。
19.根据权利要求17所述的联接装置,其中,包含在后保持模具中的抽吸装置是设置在后保持模具中的至少一个抽吸孔,所述至少一个抽吸孔的一端到达抽吸表面而另一端连接至抽空装置。
20.根据权利要求17所述的联接装置,其中,加负荷装置是具有球形或凸起部分的模具,所述球形或凸起部分将与单元基板的负荷施加表面接触。

说明书全文

包括用于热辅助的光源单元的头的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及制造用于热辅助磁性记录的热辅助磁性记录头的方法,其中,对磁性记录介质的要被写入的部分进行加热,从而对该部分执行写入,其中该部分的各向异性磁场减小。本发明还特别涉及制造热辅助磁性记录头的方法,其中通过将光源单元和滑相联接(join)来构造热辅助磁性记录头。本发明还涉及用于联接的装置。

背景技术

[0002] 随着近年来对互联网的大量使用,在诸如服务器和信息处理终端之类的计算机上存储了远远高于以往的大量数据。预计这还会加速进一步增长。在这些环境下,越来越需要作为海量存储器的诸如磁盘装置之类的磁性记录装置,并且还越来越需要磁性记录装置的更高记录密度
[0003] 在磁性记录技术中,需要磁头在磁性记录介质上写入较小的记录比特,以实现较高的记录密度。为了稳定地形成较小的记录比特,在商业上实行垂直磁性记录技术,在垂直磁性记录技术中,与介质表面垂直的磁化分量用作记录比特。此外,正在积极开发热辅助磁性记录技术,所述热辅助磁性记录技术使得可以使用具有更高的磁化热稳定性的磁性记录介质。
[0004] 在热辅助磁性记录技术中,使用具有较大能量Ku的磁性材料形成的磁性记录介质,以使磁化稳定,然后通过对介质的用于写入数据的部分进行加热,来减小该部分的各向异性磁场,然后通过向加热部分施加写入场来执行写入。实际上,通常使用一种方法,在该方法中,利用诸如近场光(NF光)之类的光来照射磁性记录介质,从而将磁性记录介质加热。在这种情况下,非常重要的是:在头的内部应当将具有足够高的光输出的光源布置在哪里以及如何布置所述光源,以在磁性记录介质上的期望位置稳定地提供具有足够高的强度的光。
[0005] 关于光源的设置,例如,美国专利No.7,538,978B2公开了一种配置,在这种配置下,包括激光二极管的激光单元安装在滑块的背面;美国专利公开No.2008/0056073A1公开了一种配置,在这种配置下具有单片集成反射镜的激光二极管元件的结构安装在滑块的背面。
[0006] 本发明人提出了一种具有“复合滑块结构”的热辅助磁性记录头,其中通过将具有光源的光源单元与具有写入头元件的滑块的端面(背面)相联接(join),来构造所述“复合滑块结构”,端面与滑块的对向介质表面(opposed-to-medium surface)相对。例如,在美国专利公开No.2008/043360A1和美国专利公开No.2009/052078A1中公开了“复合滑块结构”。具有“复合滑块结构”的热辅助磁性记录头的优点如下:
[0007] a)头与传统的薄膜磁头制造方法之间具有密切关系(affinity),这是因为在滑块中对向介质表面和元件集成表面彼此垂直。
[0008] b)可以避免在操作期间使光源直接受到机械冲击,这是因为将光源设置在远离对向表面的位置。
[0009] c)诸如激光二极管之类的光源以及头元件可以彼此独立地被评估,因此可以避免用于获得整个头的生产率降低;然而在所有的光源和头元件都设置在滑块内的情况下,用于获得整个头的生产率很有可能由于光源的加工产率与头元件的加工产率相乘而显著降低。
[0010] d)可以以更少的工时和更低的成本来制造头,这是因为不需要为头提供诸如透镜或棱镜等需要具有相当高精度的光学组件,也不需要为头提供具有用于连接光纤的光学结构的光学元件等等。
[0011] 重要的是在制造具有“复合滑块结构”的热辅助磁性记录头的过程中,合适地将光源单元与滑块相联接。具体地,有必要提供足够强的联接,以在联接之后为光源提供散热路径,并确保联接位置的精度足够高。
[0012] 可以通过使用金属焊料将光源单元和滑块相联接来提供足够强的联接。在这种情况下,金属焊料被夹在光源单元和滑块之间。这种布置可以提供散热路径,在磁性记录介质上方移动(fly)的头的写入操作期间,从光源辐射的热沿着该散热路径依次传递至单元基板、金属焊料、滑块基板以及磁性记录介质。
[0013] 当金属焊料用于联接时,需要将金属焊料层形成到适当的厚度,例如,在大约0.05到2μm(微米)的范围内的厚度。如果焊料过薄,则很难提供足够的联接强度。另一方面,如果焊料过厚,则光源单元与滑块之间的距离将会过大以至于从光源发射的光在到达滑块中的光学系统之前显著地衰减,这有可能显著地降低头的光利用率。此外,焊料可能流到光源和光学系统之间的空间中。
[0014] 当使用具有这种厚度限制的焊料来联接光源单元和滑块时,重要的是在光源单元和滑块的联接表面之间提供非常高的“一致性(conformity)”。这里使用的术语“一致性”是指表面与基准表面的平行度,或者表面与基准表面配合的程度。假定要将光源的联接表面联接到滑块的联接表面,其中,光源的联接表面沿迹线宽度方向宽500μm,而滑块的联接表面比光源的联接表面宽得多。如果完成了在联接之前进行的对准,其中,光源单元的联接表面相对于滑块的联接表面倾斜了小度0.5°(度),然后熔化焊料以完成联接,则光源单元的连接单元的一端将与滑块的联接表面相距至少大约4.4μm。即使焊料的厚度为2μm,也会在联接表面之间形成间隙,并且联接强度会不可接受地降低。如果联接很弱,则在诸如清洗步骤等后续工艺步骤期间,或者在头的使用期间,光源单元可能与滑块分离。
[0015] 可以通过主动对准来实现光源单元与滑块之间联接位置的足够高的精度。这里,主动对准是一种方法,在该方法中,使诸如激光二极管之类的光源实际开始工作,当光源和诸如波导之类的光学系统相对于彼此而移动时,在光学系统的光发射端实时地监控从光源发射的并入射在光学系统的光接收端的光,直到监控位置处的光强度最大化为止,然后将最大强度位置设置为光源的相对于光学系统的期望相对位置。主动对准需要通过在光源单元在滑块上方移动时将探头挤压光源的电极,来向光源单元的光源提供电功率。存在一种满足该需求的方法,其中,利用夹具(clamp)来保持(hold)光源,使得光源单元的上面形成有电极的表面不被夹具覆盖,保持光源单元的夹具在放置有滑块的台阶(stage)上方移动,以使光源单元与滑块对准。
[0016] 然而利用这种移动光源的方法很难充分地提高光源单元和滑块的联接表面之间的一致性。实际上,由于工作精度限制,光源单元的单元基板的表面在彼此之间的垂直度(squareness)方面具有误差。此外,由于调节限制,保持光源单元的夹具的表面也具有误差,夹具相对于台阶的移动也具有误差。因此,即使夹具移动到更靠近台阶的位置以使光源单元与滑块相接触,也很难实现光源单元和滑块的联接表面之间的高一致性。如果在台阶中设置诸如空中支架(air gimbal)之类的一致性调节机构以解决一致性问题,则由于放在台阶上的滑块的尺寸非常小,该机构几乎不能对调节一致性起到作用。该机构还提高了联接装置的复杂度。
[0017] 从上文中可以看出,非常需要一种方法,该方法能够在通过主动对准将光源单元和滑块彼此对准之后在光源单元和滑块之间进行联接的过程中,实现光源单元和滑块的联接表面之间的非常高的“一致性”。

发明内容

[0018] 在说明本发明之前,将定义说明书中使用的一些术语。根据本发明,在滑块基板的元件安装表面中、或者在磁性记录头的单元基板的源安装表面中形成的分层结构或元件结构中,当从标准层或元件侧观看时,将基板侧定义为“下部”,而相对侧定义为“上部”。此外,根据需要,在示出了根据本发明的头的实施例的一些附图中,指示了“X轴、Y轴和Z轴方向”。这里,Z轴方向指示上述“上下”方向,+Z侧对应于尾侧(trailing side),-Z侧对应于首侧(leading side)。Y轴方向指示迹线(track)宽度方向,X轴方向指示高度方向。
[0019] 根据本发明,提供了一种制造热辅助磁性记录头的方法,在热辅助磁性记录头中,光源单元和滑块彼此相联接,光源单元包括设置在单元基板中的光源,滑块包括设置在滑块基板中的光学系统。所述制造方法包括以下步骤:
[0020] 通过抽吸,将单元基板的单元后表面与包括抽吸装置的后保持模具粘合,单元后表面与单元基板的源安装表面相对;
[0021] 移动后保持模具,以使光源单元靠近滑块,然后在滑块后表面的平面中的方向上,将光源的光发射中心与光学系统的位于滑块的滑块后表面中的光接收端面对准,所述滑块后表面与对向介质表面相对;
[0022] 向着滑块移动后保持模具,以使光源单元与滑块的滑块后表面相接触,其中,后保持模具的抽吸表面相对于滑块后表面的法线而倾斜;
[0023] 利用加负荷装置向单元基板的负荷施加表面施加负荷,以使光源单元的联接表面与滑块的滑块后表面一致,所述负荷施加表面与要跟滑块联接的联接表面相对;以及[0024] 将光源单元和滑块接合。
[0025] 根据本发明的上述制造方法,可以显著地提高光源单元的联接表面和滑块的滑块后表面之间的“一致性”,同时可以通过主动对准使光源单元和滑块彼此对准。相应地,在光源单元和滑块之间的联接中,可以实现充分强的联接以及联接位置的充分高的精度。这里,主动对准是一种方法,在该方法中,使光源实际开始工作,当光源和例如波导等光学系统相对于彼此而移动时,在光学系统的光发射端实时地监控从光源发射的并入射在光学系统的光接收端的光,直到监控位置处的光强度最大化为止,然后将最大强度位置设置为光源的相对于光学系统的期望相对位置。这里使用的术语“一致性”是指表面与基准表面的平行度,或者表面与基准表面配合的程度。此外,根据本发明的制造方法,由于可以提供用于将联接之后来自光源的热耗散的散热路径,所以可以提供光源的稳定振荡,从而可以实现良好的热辅助。
[0026] 此外,在根据本发明的上述制造方法中,期望通过利用加负荷装置向光源单元施加负荷,使光源单元绕着与滑块后表面接触的位置而旋转,从而使光源单元的联接表面与滑块后表面一致。在这种优选情况下,在光源单元的端部与滑块相接触之后,由加负荷装置施加的扭矩使光源单元旋转。由于旋转,光源单元的联接表面平滑地跟随滑块后表面,从而充分地与滑块后表面一致。此外,在这种情况下,还优选的是,在滑块的滑块后表面中,预先形成用于将光源单元和滑块接合的粘合材料层,光源单元的接触位置是光源单元的挤压粘合材料层的端部。此外,优选地,粘合材料层包括从以下材料中选择的材料:Sn,SnAu,SnCu,SnAl,SnSi,SnGe,SnMg,SnPb,SnAg,SnZn,SnBi,SnNi,SnPt,PbAu,PbMg,PbBi and BiAu。
[0027] 此外,在在根据本发明的上述制造方法中,优选地使探头与设置在光源单元中的光源的电极相接触,向光源提供电功率,以使光源进入发射操作,然后使光源的光发射中心与光学系统的光接收端面对准,使得来自光源的光进入光学系统。此外,优选地,设置在后保持模具中的抽吸装置吸住光源单元的吸的大小使得在向光源单元施加预定的负荷的情况下,光源单元的位置或取向改变。此外,优选地,包含在后保持模具中的抽吸装置是设置在后保持模具中的至少一个抽吸孔,通过激活与所述至少一个抽吸孔的一端相连的抽空装置,来通过抽吸将光源单元粘合到后保持模具。此外,优选地,加负荷装置是具有球形或凸起部分的模具,所述球形或凸起部分将与单元基板的负荷施加表面相接触。
[0028] 此外,在根据本发明的上述制造方法中,优选地使光源单元的联接表面与滑块的滑块后表面之间的静摩擦系数大于加负荷装置与光源单元的负荷施加表面之间的静摩擦系数。还优选的是,在滑块的滑块后表面中预先形成粘合材料层;利用夹在光源单元的联接表面与滑块后表面之间的粘合材料层,使光源单元的联接表面与滑块后表面一致;利用包括穿过单元基板的波长的光来照射单元基板,以使粘合材料层熔化;以及将光源单元和滑块接合。
[0029] 作为根据本发明的制造方法的实施例,优选的是移动后保持模具以靠近滑块,从而使光源单元与滑块后表面相接触,后保持模具的抽吸表面相对于滑块后表面的法线而倾斜,使得联接表面的与光源相对的端部首先接触滑块后表面。在该实施例中,抽吸表面相对于滑块后表面的法线以大于或等于0.5度以及小于或等于3度的角度倾斜。
[0030] 作为根据本发明的制造方法的另一实施例,优选的是,移动后保持模具以靠近滑块,从而使光源单元与滑块后表面相接触,后保持模具的抽吸表面相对于滑块后表面的法线而倾斜,使得联接表面的在光源侧的端部首先接触滑块后表面。在该实施例中,优选地,抽吸表面的倾斜程度使得即使在使光源单元与滑块后表面相接触时光源与滑块后表面也相距一定距离。此外,在该实施例中,优选地在利用加负荷装置向单元基板的负荷施加表面施加负荷的同时,将后保持模具与光源单元分离,还优选的是使后保持模具跟随由于使用加负荷装置向单元基板的负荷施加表面施加的负荷而引起的光源单元的旋转。
[0031] 根据本发明,提供了一种被配置为将光源单元和滑块相联接的联接装置,所述联接装置用于上述制造方法,所述联接装置包括:
[0032] 固定装置,用于支撑滑块;
[0033] 后保持模具,包括用于通过抽吸来粘合光源单元的抽吸装置以及将与单元基板的单元后表面接触的抽吸表面,所述后保持模具能够移动以调整光源单元相对于固定装置中保持的滑块的相对位置,并且能够使抽吸表面相对于固定装置中保持的滑块的滑块后表面的法线以预定的角度倾斜,滑块后表面与对向介质表面相对;
[0034] 加负荷装置,用于向单元基板的负荷施加表面施加负荷;
[0035] 探头,挤压设置在光源单元中的光源的电极,用于向光源提供电功率,以在滑块后表面的平面中的方向上使光源的光发射中心与光学系统的光接收端面对准;以及[0036] 控制器,被配置为根据需要来控制后保持模具的移动、由抽吸装置执行的抽吸、加负荷装置对负荷的施加、探头的移动、以及通过探头向光源的电力供应。
[0037] 优选地,根据本发明的上述联接装置包括:光电检测器,用于在将光源的光发射中心与光学系统的光接收端面对准时,检测从通过探头施加电功率的光源发射的光,所述光传播经过光学系统并从滑块的对向介质发射。此外,优选的是,包含在后保持模具中的抽吸装置是设置在后保持模具中的至少一个抽吸孔,所述至少一个抽吸孔的一端到达抽吸表面而另一端连接至抽空装置。此外,优选地,加负荷装置是具有球形或凸起部分的模具,所述球形或凸起部分将与单元基板的负荷施加表面接触。
[0038] 根据附图所示的本发明优选实施例的以下详细描述,本发明的其他目的和优点将变得清楚明白。在每一个附图中,与其他附图中的元件相同的元件由相同的附图标记来指示。此外,为了方便阅读,元件内部的尺寸的比值以及元件间的尺寸的比值是任意的。

附图说明

[0039] 图1示出了利用根据本发明的制造方法来制造的热辅助磁性记录头的一个实施例的透视图;
[0040] 图2示出了图1中沿平面A截取的截面图,示意性地示出了根据本发明的热辅助磁性记录头中滑块的头元件部、光源单元的激光二极管、以及它们附近区域的结构;
[0041] 图3示意性地示出了波导、NF光发生器和主磁极(main magnetic pole)的配置的透视图;
[0042] 图4示意性地示出了联接装置的一个实施例中的基本部分的配置的透视图,所述联接装置用于利用根据本发明的制造热辅助磁性记录头的方法将光源单元和滑块相联接;
[0043] 图5a示意性地示出了比较示例的透视图,用于与图4所示的根据本发明的联接装置中用于保持光源单元的机构相比较;
[0044] 图5b示出了当光源单元的联接表面和滑块的滑块后表面之间的“一致性”不充分时这两个表面之间的联接的示意图;
[0045] 图6示意性地示出了根据本发明的制造薄膜磁头的方法步骤的流程图
[0046] 图7a1至7h示出了根据本发明的制造热辅助磁性记录头的方法的第一实施例的示意图,其中,光源单元与滑块联接;
[0047] 图8a1至8d示出了根据本发明的制造热辅助磁性记录头的方法的第二实施例的示意图,其中光源单元与滑块联接;
[0048] 图9示意性地示出了根据本发明的磁性记录装置的一个实施例中的主要部分的结构的透视图;
[0049] 图10示意性地示出了根据本发明的HGA的一个实施例中的主要部分的结构的透视图。

具体实施方式

[0050] 图1示出了利用根据本发明的方法制造的热辅助磁性记录头的一个实施例的透视图。
[0051] 如图1所示,通过将光源单元23和滑块22对准并联接,来制造热辅助磁性记录头21,其中,光源单元23包括激光二极管40作为用于热辅助的光源,滑块22包括光学系统
31。
[0052] 滑块22 包括:滑 块基 板220,具有 空气 支撑 表面 (ABS,air bearing surface)2200,被处理为提供合适的移动高度(flying height);以及头元件部221,包括光学系统31,并且形成于与ABS 2200垂直且相邻的元件集成表面2202上。光源单元23包括:单元基板230,具有联接表面2300;激光二极管40,作为光源设置在与联接表面2300垂直且相邻的源安装表面2302上。这些滑块22和光源单元23彼此接合(bond),使得滑块基板220的在ABS 2200相对侧的滑块后表面2201与单元基板230的联接表面2300彼此相对,并且中间夹着焊料层58作为粘合层。
[0053] (光源单元)
[0054] 如图1中也示出,在光源单元23中,激光二极管40可以是边缘发射类型的半导体二极管。激光二极管40具有光发射中心4000,从光发射中心4000发射用于热辅助的激光。激光二极管40设置在单元基板230的源安装表面2302中,使得光发射中心4000与光学系统31的光接收表面430相对。优选地,激光二极管40与单元基板230接合,其中p电极层
40i(图2)在下面(使得p电极层40i面对源安装表面2302)。通常,在边缘发射激光二极管中,有源层(光发射中心)及其附近产生大多数热量的地方更靠近p电极。因此,通过将p电极40i设置为底部,有源层更靠近单元基板230,并且单元基板230可以更有效地起到光源的热沉的作用。因此,可以提供一种散热路径,在头21的写入操作期间,从激光二极管
40辐射的热沿着该散热路径依次传递至单元基板230、焊料层58、滑块基板220以及磁性记录介质。
[0055] 在这种以p电极40i为底部来设置激光二极管40的情况下,激光二极管40的上表面是n电极40a的表面(图2)。n电极40a是在主动对准中用于与探头67相接触的电极,稍后将参考图7c来详细描述主动对准。
[0056] 再次参考图1,光源电极410和引线电极411设置在光源单元23的源安装表面2302上。光源电极410直接电连接至激光二极管40的p电极40i(图2)。引线电极411从光源电极410引出。在主动对准期间还将探头67放置为与引线电极411相接触,稍后将参考图7c来描述主动对准。在光源单元23联接至滑块22之后,利用诸如有线接合或焊料球接合(SBB)之类的方法,将激光二极管40的引线电极411和n电极40a电连接至头支架组件(HGA,head gimbal assembly)17(图10)的接线组件203的连接焊盘。电连接使得可以向激光二极管40供电。
[0057] 优选地,在源安装表面2302上设置由诸如Al2O3()或SiO2之类的绝缘材料形成的绝缘层56,在绝缘层56上设置光源电极410和引线电极411,从而将光源电极410和引线电极411与单元基板230电绝缘。光源电极410和引线电极411可以包括基本层和导电层,所述基本层例如由厚度为大约10nm(纳米)的诸如Ta或Ti之类的材料制成,所述导电层由例如厚度在大约1到5μm(微米)的范围内的诸如Au、Cu或Au合金之类的导电材料制成,并形成在基本层上。
[0058] 还参考图1,单元基板230优选地由诸如AlTiC(Al2O3-TiC)或SiO2之类的陶瓷材料制成,或者由诸如Si或GaAs或SiC之类的半导体材料制成。如果单元基板230由这样的半导体材料制成,则可以通过使诸如Nd-YAG激光之类的光进入单元基板230,来熔化焊料层58,从而将光源单元23和滑块22接合,如稍后将参考图7g来详细描述的。
[0059] 此外,单元基板230在某种程度上比滑块基板220小。然而,单元基板230在迹线宽度方向(Y轴方向)上的宽度WUN大于激光二极管40在迹线宽度方向(Y轴方向)上的宽度WLA,使得甚至在将激光二极管40安装在光源电极410上之后,在源安装表面2302中,引线电极411外露。在将飞米(Femto)滑块用作滑块基板220的情况下,例如单元基板230可以具有(在X轴方向上)350μm的厚度TUN、在迹线宽度方向上500μm的宽度WUN、以及(在Z轴方向上)300μm的长度LUN。
[0060] 单元基板230的与源安装表面2302相对的表面2303将与保持光源单元23的后保持模具(back holding jig)62的抽吸面(suction surface)620相接触,并且将通过抽吸而粘合到抽吸面620,如稍后将参考图7a2和图8a2来详细描述的。下文中,表面2303称作单元后表面2303。单元基板230的与联接表面2300相对的表面2301是如下这样的表面:将使圆形尖端杆(round-tipped rod)65挤压该表面,以向光源单元23施加负荷(load),从而提高联接表面2300的“一致性”,如稍后将参考图7f1和图7f2以及图8c1和图8c2来详细描述的。表面2301此后将称为负荷施加表面2301。这里使用的术语“一致性”是指表面与基准表面的平行度,或者表面与基准表面配合的程度。
[0061] (滑块)
[0062] 如图1也示出的,在滑块22中,在元件集成表面2202上形成的头元件部221包括:头元件32,由用于从磁盘10(图9)读取数据的磁阻(MR)元件33和用于向磁盘10写入数据的电磁换能器34构成;光斑尺寸转换器43,接收从激光二极管40发射的激光,改变(减小)激光的光斑尺寸,然后将激光引导至波导35;波导35,将具有改变后的光斑尺寸的激光引导至作为对向介质表面的头端面2210或其附近;近场光(NF光)发生器36,通过与传输经过波导35的激光耦合,来产生用于热辅助的NF光;以及外涂层(overcoat layer)38,形成在元件集成表面2202上以覆盖头元件32、光斑尺寸转换器43、波导35和NF光发生器36。
这里,光斑尺寸转换器43、波导35和NF光发生器36构成了用于在头21(头元件部221)中产生NF光的光学系统31。光斑尺寸转换器43和波导35被外涂层38覆盖,并且在光传输中起到核心(core)作用,而外涂层38的覆盖光斑尺寸转换器43和波导35的部分起到包层(clad)的作用。
[0063] MR元件33、电磁换能器34和NF光发生器36的一端触及作为对向介质表面的头端面2210。这里,头端面2210和ABS 2200构成了热辅助磁记录头21的整个对向介质表面。在实际写入和读取操作中,热辅助磁性记录头21在旋转的磁盘10的表面上方以预定的移动高度来悬空(aerodynamically)移动。因此,MR元件33和电磁换能器34的端部以合适的磁性间隔(magnetic spacing)面对磁盘10的磁性记录层的表面。MR元件33通过感测来自于磁性记录层的信号磁场来读取数据,电磁换能器34通过向磁性记录层施加信号磁场来写入数据。在写入数据时,在NF光发生器36中,将从光源单元23的激光二极管40产生并传输通过光斑尺寸转换器43和波导35的激光,变为NF光NF(图3)。然后,利用NF光62来照射磁性记录层的要写入的部分,从而将该部分加热。因此,该部分的各向异性磁场(矫顽力)减小到使能实现写入操作的值;从而可以通过利用电磁换能器34向各向异性场减小的部分施加写入场WF(图3),来实现热辅助磁性记录。
[0064] 还参考图1,光斑尺寸转换器43是一种光学元件,该光学元件在其沿迹线宽度方向(Y轴方向)具有宽度WSC的光接收端面430处接收从激光二极管40发射的激光,将激光转换成具有更小光斑直径因而更低的损耗的激光,然后将转换后的激光引导至波导35的光接收端面352。本实施例中的光斑尺寸转换器43包括下部传输层和上部传输层。下部传输层的在迹线宽度方向(Y轴方向)上的宽度沿着入射通过光接收端面430的激光的传播方向(-X方向)从宽度WSC开始逐渐减小。与下部传输层431相比,上部传输层432的在迹线宽度方向(Y轴方向)上的宽度沿着激光的传播方向(-X方向)从宽度WSC开始更陡峭地下降。当激光传输通过分层的结构时,入射通过光接收端面430的激光被转换成具有更小光斑尺寸的激光,并达到波导35的光接收端面352。
[0065] 在光接收端面430处,光斑尺寸转换器43的宽度WSC可以在例如大约1到10μm的范围内。光斑尺寸转换器43由折射率比周围的外涂层38的组成材料的折射率nOC高的材料制成。光斑尺寸转换器43可以由与波导35相同的电介质材料形成,如以下将描述的。在这种情况下,可以以集成的方式形成光斑尺寸转换器43和波导35。
[0066] 在本实施例中,从接收从光斑尺寸转换器43发射的激光的光接收端面352,向着头端面2210侧的端面350,波导35与元件集成表面2202平行地延伸。这里,端面350可以是头端面2210的一部分,或者可以从头端面2210开始凹陷预定的距离。波导35的一个侧表面的靠近端面350的一部分面对NF光发生器36。这允许入射通过光接收端面352并传播通过波导35的激光(波导光)到达面对NF光发生器36的部分,从而与NF光发生器36耦合。
[0067] 此外,如图1中还示出的,在滑块22的外涂层38的上表面,提供用于磁头元件的端子电极对370和端子电极对371。还通过有线接合方法或SBB方法将端子电极对370和371电连接至在HGA 17(图10)中设置的接线组件的连接焊盘。稍后还将详细描述在这些端子电极和弯曲部分201上的接线部件之间的连接模式。
[0068] 滑块基板220可以是例如所谓的飞米滑块,所述飞米滑块具有(在X轴方向上)230μm的厚度TSL、在迹线宽度方向(Y轴方向)上700μm的宽度WSL、以及(在Z轴方向上)850μm的长度LSL。飞米滑块通常用作有高密度记录功能的薄膜磁头的基板,并且具有当前市场上所有滑块的最小标准化尺寸。滑块基板220可以由诸如AlTiC(Al2O3-TiC)或SiO2之类的陶瓷材料制成。
[0069] (热辅助磁性记录头)
[0070] 如上所述,热辅助磁性记录头21具有“复合滑块结构”,在“复合滑块结构”中,滑块22与光源单元23接合以相联接。因此,滑块22和光源单元23可以被分开制造,然后联接在一起以制造头21。因此,如果在制造头之前执行对光源单元23和滑块22的性能和可靠性评估,并且仅良好的光源单元23和良好的滑块22用于制造头,则可以避免由于光源单元23和滑块22的不良率而在头制造过程中对头21的产率造成的显著不利影响。
[0071] 在制造具有“复合滑块结构”的热辅助磁性记录头的过程中,非常重要的是适当地联接光源单元23和滑块22。具体地,有必要提供足够强的联接,以确保联接位置的精度足够高,并在联接之后为激光二极管40提供散热路径。稍后将参考图7a1至7h(第一实施例)和图8a1至图7d(第二实施例)来说明根据本发明的满足上述需求的制造热辅助磁性记录头21的方法。
[0072] 图2示出了图1中沿平面A截取的截面图,示意性地示出了热辅助磁性记录头21中滑块22的头元件部221、光源单元23的激光二极管40及其周围部分的结构。
[0073] (激光二极管)
[0074] 根据图2,激光二极管40是边缘发射类型的。通常用于通信、光盘存储或材料分析的InP基、GaAs基或GaN基二极管可以用作激光二极管40。例如,所发射的激光的波长λL可以在大约375nm到1.7μm的范围内。图2所示的激光二极管40具有多层结构,在所述多层结构中,从上表面侧开始,顺序地堆叠了以下层:n电极40a;n-GaAs基板40b;n-InGaAlP包层(clad layer)40c;第一InGaAlP引导层40d;由多量子阱(InGaP/InGaAlP)或类似材料形成的有源层40e;第二InGaAlP引导层40f;p-InGaAlP包层40g;p电极基层40h;以及p电极40i。此外,在激光二极管40的多层结构的正劈裂表面(front cleaved surface)和背劈裂表面(rear cleaved surface)上,分别形成反射层510和511,所述反射层510和511用于通过全反射来激励振荡。这里,光发射中心4000处于反射层510上的有源层40e的位置。在本实施例中,n电极40a可以是由例如厚度为大约0.1μm并且形成在n-GaAs基板40b上的Au或Au合金制成的层。
[0075] 当然,激光二极管40的结构不限于上述结构。然而,激光二极管40优选地被布置为:p电极40i位于底部并且与光源电极410接合。通常,在边缘发射激光二极管中,沿着层堆叠的方向(Z轴方向),有源层40e(光发射中心4000)更靠近p电极40i而非n电极40a。因此,通过将激光二极管40设置为以p电极40i作为底部,p电极40i更靠近在操作期间产生大多数热量的有源层40e,单元基板230可以更高效地起到光源的热沉(heatsink)的作用,实际上,对于以良好的工作状态来维持激光二极管40的振荡操作来说,适当处理所产生的热是非常重要的。
[0076] 此外,设置在磁盘装置内的电源可以用于驱动激光二极管40。实际上,磁盘驱动装置通常具有例如施加大约2至5V电压的电源,其中2至5V电压对于激光振荡来说足够了。激光二极管40可以具有在迹线宽度方向上(在Y轴方向上)比单元基板230的宽度WUN大的宽度WLA(图1)。激光二极管40的长度LA对应于大约腔体长度,其中所述腔体长度是反射层510和511之间的距离,优选地是300μm或更大,以获得足够高的输出。此外,通过使用诸如Au-Sn合金之类的焊料进行焊接,可以将激光二极管40的p电极40i与单元基板230的光源电极410彼此相接合。
[0077] (头元件部)
[0078] 如图2所示,头元件部221包括MR元件33、电磁换能器34和光学系统31。
[0079] MR元件33形成在基层380上,基层380由诸如Al2O3(氧化铝)、SiO2之类的绝缘材料形成,并且堆叠在元件集成表面2202上。MR元件33包括:MR多层332;以及下部屏蔽层330和上部屏蔽层334,所述下部屏蔽层330和上部屏蔽层334由软磁材料形成,并且二者之间夹着MR多层332和绝缘层381。MR多层332是用于利用MR效应来检测信号磁场的磁敏部。MR多层322可以是例如:使用电流在平面内的巨磁阻(CIP-GMR,current-in-plane giant magnetoresistive)效应的CIP-GMR多层;使用电流垂直于平面的巨磁阻(CPP-GMR,current-perpendicular-to-plane giant magnetoresistive)效应的CPP-GMR多层;或者使用隧道磁阻(TMR)效应的TMR多层。
[0080] 电磁换能器34被设计用于垂直磁记录,并且包括上轭(yoke)层340、主磁极3400、写入线圈层343、线圈绝缘层344、下轭层345和下部屏蔽3450。
[0081] 上轭层340被形成为覆盖线圈绝缘层344,主磁极3400形成在由诸如Al2O3(氧化铝)之类的绝缘材料制成的绝缘层385上。上轭层340和主磁极3400彼此磁连接,并且起到磁路的作用,所述磁路用于向着磁盘10(图9)的磁性记录层(垂直磁化层)聚合和引导磁通量,所述磁通量是由流经写入线圈层343的写入电流来激励的。主磁极3400包括:在迹线宽度方向上具有小宽度WP(图3)的端面3400;以及到达头端面2210的端面3400e。宽度WP限定了迹线宽度方向(Y轴方向)上的写入场WF分布的宽度,并且可以被设置为例如0.05到0.5μm。主磁极3400优选地由软磁材料形成,所述软磁材料的饱和磁通密度高于上轭层340的饱和磁通密度,所述软磁材料例如是包含Fe作为主要成分的合金。
[0082] 写入线圈层343形成在由诸如Al2O3(氧化铝)之类的绝缘材料制成的绝缘层385上,使得在下轭层345与上轭层340之间至少绕一圈,并且写入线圈层343具有以后接触部分(back contact portion)3402作为中心的螺旋结构。写入线圈层343由诸如Cu()之类的导电材料制成。写入线圈层343被线圈绝缘层344覆盖,所述线圈绝缘层344由诸如热固性光致抗蚀剂之类的绝缘材料形成,并且将写入线圈层343与上轭层340电隔离。写入线圈层343在本实施例中具有单层结构;然而,可以具有两层或更多层结构或者螺旋形线圈形状。此外,写入线圈层343的圈数不限于图2所示的个数,而是例如可以在从2到7的范围之内。
[0083] 后接触部分3402具有沿X轴方向延伸的通孔,波导35和覆盖波导35的绝缘层通过所述通孔。在通孔中,波导35与后接触部分3402的内壁相距预定的距离,例如至少1μm。该距离防止后接触部分3402吸收波导光。
[0084] 下轭层345形成在由诸如Al2O3(氧化铝)之类的绝缘材料制成的绝缘层383上,并且起到磁路的作用,所述磁路用于使磁通量从设置在磁盘10的磁性记录层(垂直磁化层)下方的软磁下部层返回。下轭层345由软磁材料形成。此外,下部屏蔽3450是磁路的一部分,与下轭层345相连并且达到头端面2210。下部屏蔽3450通过NF光发生器36与主磁极3400相对,并且用于接收从主磁极3400扩散的磁通量。下部屏蔽3450优选地由具有高饱和磁通密度的材料形成,如,NiFe(坡莫合金)或铁合金,如形成主磁极3400的材料一样。
这里,绝缘层381、382、383、384、385和386构成了外涂层38。
[0085] 还参考图2,光学系统31包括光斑尺寸转换器43、波导35和NF光发生器36。
[0086] 激光53从光接收端面352进入波导35并传输通过波导35,其中光斑尺寸转换器43改变(缩小)所述激光53a的光斑尺寸。波导35通过设置在后接触部分3402中的通孔,从光接收端面352向头端面2210侧的端面350延伸,并且沿X轴方向延伸。此外,NF光发生器36是将传输通过波导35的激光(波导光)53变换成NF光的元件。波导35在头端面
2210侧的一部分和NF光发生器36设置在下部屏蔽3450(下轭层345)与主磁极3400(上轭层340)之间。稍后将参考图3给出光学系统31的其他说明。
[0087] 图3示意性地示出了波导35、NF光发生器36和主磁极3400的配置的透视图。在图中,头端面2210位于左侧,头端面2210包括向着磁性记录介质发射写入场和NF光的位置。
[0088] 如图3所示,配置包括:波导35,用于向端面350传输用于产生NF光的激光(波导光)53;以及NF光发生器36,接收波导光53并产生NF光NF。此外,缓冲部分50是夹在波导35的侧表面354的一部分与NF光发生器36的下表面362的一部分之间的部分。缓冲部分50例如由折射率比波导35的折射率低的电介质材料形成,并且用于将波导光53与NF光发生器36相耦合。在图1至3所示的光源和光学系统中,从激光二极管40的光发射表面400发射的激光优选地具有TM模式极化,其中,激光的电场的振荡方向沿着Z轴。
[0089] 此外,如图3所示,在本实施例中,NF光发生器36由诸如Au、Ag或包括Au或Ag的合金之类的金属制成,并且NF光发生器36的沿YZ平面截取的截面呈三角形。特别地,到达头端面2210的端面36a具有等腰三角形形状,其中,等腰三角形的首侧(leading side)(-Z侧)的一个顶点与底部边缘相对。因此,NF光发生器36将传输经过波导35的波导光35转换成NF光,并从端面36a发射NF光。向着磁盘10(图9)的磁性记录层发射NF光,发射的NF光62到达磁盘10的表面以加热磁盘10的磁性记录层的一部分。这种加热将该部分的各向异性磁场(矫顽力)减小到使得可以执行写入操作的值。在加热之后,立即将从主磁极3400产生的写入场WF施加到该部分,以执行写入操作。因此,可以实现热辅助磁性记录。
[0090] 设置在头元件部221中并且产生用于热辅助的光的光学系统不限于上述光学系统。例如,作为备选,也可以采用使用具有其他形状和结构的NF光发生器的光学系统,或者在波导的端部设置由金属片制成的等离子体激元天线的光学系统。
[0091] 图4示意性地示出了联接装置的一个实施例中的基本部分的配置的透视图,所述联接装置用于利用根据本发明的制造热辅助磁性记录头的方法将光源单元23和滑块22相联接。
[0092] 参考图4,用于将光源单元23与滑块22相联接的联接装置60包括:台阶61,是用于支撑滑块22的固定装置;后保持模具62,具有至少一个抽吸孔630,所述抽吸孔630是用于通过抽吸来吸引光源单元23的抽吸装置;圆形尖端杆65,是用于向单位基板230的负荷施加表面230施加负荷的加负荷装置;以及探头67,将所述探头67挤压设置在光源单元23中的激光二极管40以向激光二极管40提供电功率。
[0093] 联接装置60还包括控制器69。控制器69根据需要通过后保持模具驱动单元64来控制后保持模具62的移动和旋转,通过抽空装置63利用抽吸孔630来控制抽吸,通过加负荷单元660和测压元件(load cell)661利用圆形尖端杆65来控制负荷的施加,通过探头驱动单元681来控制探头67的移动,以及通过主动对准电源680和探头67来控制向激光二极管40的电力提供。控制器69可以是包括用于适当地提供上述控制的软件和记录介质的计算机。
[0094] 后保持模具62包括抽吸表面620,所述抽吸表面620与单元基板230的单元后表面2303接触。抽吸孔630穿过后保持模具62。抽吸孔630的一端到达抽吸表面620,另一端与抽空装置63相接触。由于后保持模具62仅覆盖光源单元23的单元后表面2303,附着到后保持模具62的光源单元23可以容易地被多种模具和器件从外部访问
[0095] 参考图4,后保持模具62连接至后保持模具驱动单元64并且是可移动的,使得可以对光源单元23相对于固定在台阶61上的滑块的相对位置进行调节。后保持模具驱动单元64包括旋转元件640。后保持模具62固定到旋转元件640,并且可以与旋转元件640一起沿Y轴方向绕轴旋转。相应地,抽吸表面620可以相对于固定在台阶61上的滑块22的滑块后表面2201的法线成预定角度θJG1(图7a2)或θJG2(图8a2)倾斜。
[0096] 参考图4,圆形尖端杆65具有球形或凸起的尖端,所述球形或凸起的尖端挤压光源单元23并向光源单元23施加负荷。圆形尖端杆65连接至加负荷单元660和测压元件661,所述测压元件661是重量传感器。圆形尖端杆65向单元基板230的负荷施加表面2301施加预定的负荷。负荷施加表面2301是单元基板230的与联接表面2300相对的上表面。
圆形尖端杆65可以被替换成备选的加负载装置,例如具有微小尖端表面的杆(如,三棱锥的平截体(frustum),四棱锥的平截体,或圆锥的平截体)。
[0097] 在图4中,优选地,可以使光源单元23的联接表面2300与滑块22的滑块后表面2201之间的静摩擦系数大于圆形尖端杆65与光源单元23的负荷施加表面2301之间的静摩擦系数。具体地,优选地,在滑块后表面2201上设置由诸如Sn()或Sn合金等维氏硬度(Vickers hardness)相对较低的材料形成的焊料层58,利用诸如类金刚石(DLC,diamond-like carbon)之类的材料来适当地围绕或涂覆圆形尖端杆65。在联接表面2300的端部与焊料层58相接触并利用圆形尖端杆65向负荷施加表面2301施加负荷时,这种布置防止联接表面2300的端部滑动,如稍后将参考图7f1或图8c1来详细描述的。相应地,当联接表面2300和滑块后表面2201彼此一致时,可以实现光源单元23和滑块22的位置的足够高的精度。
[0098] 探头67是用于执行主动对准的金属针。探头67电连接至主动对准电源680。在本实施例中,将探头67之一挤压光源单元23的源安装表面2302上设置的引线电极441,而将另一个探头67挤压n电极40a(其中n电极40a是激光二极管40的上表面)以向激光二极管40提供电功率。在主动对准中,激光二极管40的光发射中心4000和光学系统31的接收端面430沿着在滑块后表面2201的平面中的方向(YZ平面中的方向)彼此对准。因此,与探头驱动单元681相连的探头67是可移动的,从而在对准期间激光二极管40的电极上的探头67可以保持挤压电极。
[0099] 图5a示意性地示出了比较示例的透视图,用于与图4所示的根据本发明的联接装置60中用于保持光源单元的机构相比较。图5b示出了当光源单元23的联接表面2300和滑块22的滑块后表面2201之间的“一致性”不充分时这两个表面之间的联接的示意图。这里使用的术语“一致性”是指表面与基准表面的平行度,或者表面与基准表面配合的程度。
[0100] 参考图5a,在比较示例中,夹具70保持光源单元23。具体地,夹具70的两个臂700和701夹着光源单元23,使得臂700和701与光源单元23的沿迹线宽度方向(沿Y轴方向)彼此相对的两侧表面2304和2305相接触。相应地,光源单元23不能相对于夹具70绕Z轴旋转。由于工作精度限制,光源单元23的单元基板230的表面在彼此之间的垂直度方面具有误差。夹着光源单元23的夹具70的臂700和701的表面在彼此之间的垂直度方面也具有误差。由于调节限制,夹具70相对于台阶71的移动也具有误差。从上文中可以看出,即使将夹具70相对于台阶71的位置和取向的误差最小化,然后使夹具70靠近台阶
71以使光源单元23与滑块22相接触,也很难保持光源单元23的联接表面2300和滑块22的滑块后表面2201之间的高一致性。
[0101] 将参考图5b来描述当光源单元23的联接表面2300和滑块22的滑块后表面2201之间的“一致性”不充分时联接表面2300和滑块后表面2201之间的联接。
[0102] 假定如图5b所示将沿迹线宽度方向(Y轴方向)宽WUN为500μm的光源23(单元基板230)联接到滑块22。在此假定已在滑块22的滑块后表面2201上设置了焊料层58,焊料层58的厚度dER是2μm。不期望焊料层58的厚度dER过大,例如大于2μm。如果焊料层58过厚,则光源单元23和滑块22之间的距离将过大,以至于从激光二极管40发射的光在到达滑块22中的光学系统之前会显著地衰减,从而使头的光使用效率显著降低。此外,焊料层58可能不期望地流入激光二极管40和光学系统之间的空间。
[0103] 如果在联接之前通过使光源单元23的联接表面2300与滑块22的滑块后表面2201以0.5°(度)的小角度θER倾斜而完成了光源单元23的联接表面2300和滑块22的滑块后表面2201之间的对准,然后熔化焊料以完成联接,则光源单元23的联接表面2300的一端2300a通过焊料层58粘合到滑块后表面2201,而与端2300a相比,另一端2300b与滑块后表面2201沿+X方向相距4.4μm的更远距离dER。即使焊料层58厚2μm,由于以较小的0.5°的角度θER倾斜,所以联接表面2300的在端2300b附近的区域和滑块后表面
2201之间还是会形成间隙。因此,联接的强度可能不期望地降低。如果联接弱,则在诸如清洁步骤之类的后续工艺步骤期间,或在头的使用期间,光源23会与滑块22分离。
[0104] 图6示意性地示出了根据本发明的制造薄膜磁头21的方法步骤的流程图。流程图示出了第一实施例(图7a1至7h)和第二实施例(图8a1至8d)。
[0105] 参考图6,首先在联接装置60中设置光源单元23和滑块22(步骤S1:图7a1和7a2,图8a1和8a2)。具体地,将光源单元23附着到包括抽吸装置630的后保持模具62上,将滑块22附着到台阶61上。然后,移动后保持模具62以使光源单元23和滑块22彼此靠近,光源单元23和滑块22沿着滑块后表面2201中的方向(在YZ平面中)彼此对准(步骤S2:图7c)。具体地,激光二极管40的光发射中心4000沿着滑块后表面2201中的方向(在YZ平面中)与滑块22的滑块后表面2201上的光接收端面430对准。
[0106] 然后,移动后保持模具62以靠近滑块22,从而使光源单元23与滑块22的滑块后表面2201相接触,而后保持模具62的吸持表面620相对于滑块后表面2201的法线而倾斜(步骤S3:图7e,图8b)。然后通过使用圆形尖端杆65向单元基板230的负荷施加表面2301施加负荷,以使光源单元23的联接表面2300与滑块22的滑块后表面2201一致(步骤S4:图7f1和7f2,图8c1和8c2,以及图8d)。最后,利用具有穿过单元基板230的波长的光来照射单元基板230,以熔化焊料层58,从而将光源单元23与滑块22相接合(步骤S5:
图7g)。
[0107] 图7a1至7h示出了根据本发明的制造热辅助磁性记录头21的方法的第一实施例的示意图,其中,光源单元23与滑块22联接。
[0108] 参考图7a1和7a2,首先,利用具有抽吸孔630的后保持模具62来保持光源单元23。具体地,光源单元23的单元后表面2303通过抽吸而粘合到后保持模具62的抽吸表面
620,其中后保持模具62的抽吸孔630向所述抽吸表面620延伸。通过激活与抽吸孔630的一端相连的抽空装置63以减小抽吸孔630中的气压,来完成利用抽吸孔630通过抽吸对光源单元23的粘合。这里,对光源单元23的吸力取决于抽吸孔630的内直径、所提供的抽吸孔630的数目、以及抽空装置63的抽空度(degree of evacuation),可以在很大范围内调整所述吸力。在本实施例中,将吸力调整为具有一定的大小,使得在施加预定的负荷的情况下光源单元23的位置或取向发生改变。调整使得可以在后续步骤中利用圆形尖端杆65对联接表面2300的一致性实现有效的调整。
[0109] 通过抽吸来粘合光源单元23,使得将光源单元23的联接表面2300置于后保持模具62的下表面621的下方(在下表面621的-X侧)。这种定位允许光源单元23与滑块22相接触,而在使后保持模具62靠近滑块22时防止后保持模具62与滑块22相接触。这里,当抽吸光源单元23时,不需要使联接表面2300与下表面621平行。这是因为,将在后续步骤中通过利用圆形尖端杆65施加负荷来调整联接表面2300的一致性。因此,可以在短时间内相对稳定地完成利用后保持模具62保持光源单元23的步骤。
[0110] 然后,如图7a2所示,使后保持模具62固定到的旋转元件640旋转,以使抽吸表面620与固定在台阶61上的滑块22的滑块后表面2201的法线成预定的角度θJG1倾斜。这里,抽吸表面620(旋转元件640)绕着沿Y轴方向的旋转轴旋转,使得抽吸表面620的在下表面621相对侧的边缘620e向着首侧(-Z侧)移动。因此,单元基板230的联接表面2300的在激光二极管40相对侧的端部被置于最靠近滑块后表面2201的地方。因此,当随后使光源单元23与滑块22的滑块后表面2201相接触时(图7e),联接表面2300的在激光二极管40相对侧的端部首先接触滑块后表面2201。在这种状态下,包括激光二极管40的光发射中心4000在内的表面400远离滑块后表面2201而倾斜。
[0111] 这里,联接表面2300的首先接触滑块后表面2201的端部是图7a1和7a2所示的联接表面2300的边缘2300e,或者边缘2300e的端部2300a。优选地,抽吸表面620的倾角θJG1在0.5度(°)到3°范围内包括0.5°和3°。通过将倾角θJG1设置为0.5°或更大,可以在随后利用圆形尖端杆65来施加负荷时,使联接表面2300与滑块后表面2201充分一致。通过将倾角θJG1设置为3°或更小,当在光源单元23和滑块22之间对准之后使光源单元23与滑块22相接触并利用圆形尖端杆65来施加负荷时,可以使激光二极管40的光发射中心4000与位于滑块后表面2201处的光接收端面430的中心4300之间的失配充分最小化,如稍后将参考图7f1来描述的。
[0112] 如图7b所示,移动后保持模具62以将光源单元23移动到与滑块22相距预定的距离DUS。例如,距离DUS可以在大约1到5μm的范围内。通过以这种方式充分地减小距离DUS,由于移动的距离有限,所以对准之后光源单元23和滑块22之间的接触几乎不会导致与所对准的位置的移位,稍后将描述这一点。将探头67挤压设置在光源单元23的源安装表面2302上的引线电极411以及n电极40a,其中n电极40a是激光二极管40的上表面。因此,由于固定不动的后保持模具62保持光源单元23的后面,所以光源单元23即便是受到来自探头67的压力也保持不动和稳定。
[0113] 如图7所示,通过主动对准,使光源单元23的激光二极管40的光发射中心4000沿滑块后表面2201中的方向(YZ平面中的方向)与滑块22的光学系统31的光接收端面430对准。具体地,通过探头67向激光二极管40提供电功率,以在光源单元23(激光二极管40)相对于滑块22(光学系统31)而移动时实际使激光二极管40开始工作。然后,当光源单元23移动时,在光学系统31的光发射端侧(在NF光发生器36的端面36a侧)监控从激光二极管40的光发射中心4000发射的并且入射在光学系统31的光接收端面430上的激光72,直到监控位置处的光强度最大化为止,然后将最大强度位置设置为光源23(激光二极管40)相对于滑块22(光学系统31)的期望相对位置。根据主动对准,可以在联接之后实际上可靠地实现期望的光路径,并且可以实现光源单元23和滑块22之间尤为高精度的对准。
[0114] 可以利用光电检测器73(如,在滑块22的头端面2210侧提供的光电二极管)来实时地监控从滑块22的头端面2210发射的激光72或经过转换的NF光。光电检测器73连接至控制器69,可以基于来自光电检测器73的监控输出来控制后保持模具62(光源单元23)在YZ平面内的移动。
[0115] 在上述对准期间,激光二极管40保持工作并辐射相当大的热。然而,通过利用诸如不锈或Cu(铜)等具有高热导率的金属或类似材料来制造后保持模具62并且还将后保持模具62用作热沉,可以通过单元基板230来耗散从激光二极管40辐射的大量的热。因此,稳定了激光二极管40的振荡,并且可以实现良好的主动对准。
[0116] 在完成光源单元23和滑块22的对准之后,如图7d所示将后保持模具62沿-X方向移动以更靠近滑块22。在该移动期间,抽吸表面620的倾角θJG1保持恒定。然后,如图7e所示,将光源单元23移动以更靠近滑块22,直到光源单元23与滑块22相接触。该移动不改变光源单元23和滑块22在YZ平面内的相对位置。这里,由于抽吸表面620保持倾角θJG1,所以联接表面2300的在首侧(-Z侧)的边缘2300e或者边缘2300e的一端2300a首先接触滑块22的滑块后表面2201。即使边缘2300e的一端2300a首先接触,当后保持模具
62移动以更靠近滑块22时,通过抽吸而与后保持模具62中的抽吸孔230粘合的光源单元
23在某种程度上旋转,最终联接表面2300的整个边缘2300e都与滑块后表面2201相接触。
[0117] 在滑块基板2201上已经形成焊料层58。相应地,如图7e所示,将光源单元23的联接表面2300的边缘2300e挤压焊料层58的表面。如果焊料层58由诸如Sn或Sn合金等维氏硬度相对较低的材料制成,则在边缘2300e的位置处在焊料层58中形成凹口58d。在根据本发明的方法利用上述焊料层将光源单元和滑块联接在一起而制造的磁头中,如果从滑块去除光源单元,然后观察滑块上的焊料层,则可以找到由光源单元的联接表面的边缘形成的凹口从而证明头是由本发明的方法制造的,除非在利用焊料层来联接期间焊料层中的凹口完全熔化并消失。
[0118] 如图7f1和7f2所示,将圆形尖端杆65挤压光源单元23的负荷施加表面2301,以向光源单元23施加负荷。负荷的施加使得光源单元23的联接表面2300可以在迹线宽度方向(Y轴方向)和在沿着迹线的方向(Z轴方向)上均与滑块22的滑块后表面2201一致。圆形尖端杆65与负荷施加表面2301的接触面积明显小于联接表面2300的面积。由于将这样的小接触区域挤压光源单元23,所以在将联接表面2300挤压滑块后表面2201的过程中,即使联接表面2300与滑块后表面2201成小角度倾斜,联接表面2300也充分地与滑块后表面2201一致。为了实现更好的一致性,优选地将圆形尖端杆65挤压负荷施加表面2301的中心区域。圆形尖端杆65所施加的负荷使光源单元23旋转,如稍后将描述的。当光源单元23旋转时,负荷施加表面2301上的负荷点在负荷施加表面2301中向首侧(-Z侧)移动。然而,例如,如果抽吸表面620的倾角θJG1在0.5°的量级上,则移动的距离将在几微米的量级上,负荷点不会显著地偏离负荷施加表面2301的中心区域。
[0119] 圆形尖端杆65通过测压元件661(图4)连接至加负荷单元660,所述测压元件661是重量传感器。这种布置使得可以将施加到光源单元23的负荷的大小调整到合适的值,例如,调整到在10到200gf(克力(grams-force))范围内的值,以实现一致性。如先前已描述的,用于吸住光源单元23的抽吸孔630的吸力已被调整为使得施加到光源单元23的预定的负荷将光源单元23移动。因此,即使在抽吸表面620倾斜时后保持模具62保持不动,光源单元23也会被来自圆形尖端杆65的压力所移动,使得联接表面2300可以与滑块后表面2201一致。优选地,可以在完成图7c所示的对准与利用圆形尖端杆65施加负荷之间的时刻,从电极去除探头67。优选地,在开始利用圆形尖端杆65施加负荷之后停止通过抽吸孔630利用抽空装置63来抽吸。在抽吸结束之后,可以使后保持模具62与光源单元23分离,即,后保持模具62可以沿-Z方向缩回(retract)。
[0120] 当如图7f1所示圆形尖端杆65向光源单元23施加负荷以使联接表面2300与滑块后表面2201一致时,光源单元23被圆形尖端杆65扭转(torgue)并绕着与滑块后表面2201接触的位置(即,边缘2300e)而旋转。如参考图7e而描述的,已将边缘2300e(接触位置)挤压焊料层58。如果焊料层58由诸如Sn或Sn合金等维氏硬度相对较低的材料制成,则在边缘2300e的位置处形成凹口58d。因此,将理解,边缘2300e在位置上固定在凹口中,这便于光源单元23绕边缘2300e(凹口58d)旋转。
[0121] 另一方面,优选地,利用诸如DLC之类的材料来适当地围绕或涂覆圆形尖端杆65的尖端,或者使光源单元23的联接表面2300与滑块22的滑块后表面2201(焊料层58)之间的静摩擦系数大于圆形尖端杆65与光源单元23的负荷施加表面2301之间的静摩擦系数。这种布置在如图7f1所示利用圆形尖端杆65向负荷施加表面2301施加负荷时,防止联接表面2300的边缘2300e滑动,并且允许负荷施加表面2301相对于圆形尖端杆65平滑地移位,从而可以实现对光源单元23的期望的旋转。这种旋转使得联接表面2300可以平滑地跟随滑块后表面2201,从而充分地与滑块后表面2201一致。
[0122] 参考图71f,下面将考虑光源单元23的光发射中心4000与位于滑块后表面2201处的光接收端面430的中心4300之间的位置关系。如图7f1所示,就在光源单元23的边缘2300e首先接触滑块后表面2201之后,光发射中心4000处于位置A4000,而光接收端面430的中心4300处于位置C4300。在滑块后表面2201中(在YZ平面中)光发射中心4000与中心4300之间的位置关系等同于参考图7c而描述的先前执行的主动对准来确定的位置关系。当光源单元23旋转使得联接表面2300与滑块后表面2201(焊料层58)一致时,光发射中心4000沿着弧从位置A4000向位置B4000移动。光发射中心4000的位置B4000与光接收端面430的中心4300的位置C4300之间沿迹线方向(沿Z轴方向)的距离是由于光源单元23的旋转而引起的对准误差dROT1。
[0123] 实际上,如果单元基板230在Z轴方向上的长度LUN是300μm,而后保持模具62的抽吸表面620的倾角θJG1是0.5°,则误差dROT1将小于0.1μm。误差dROT1的值必然小于参考图7c而描述的先前执行的主动对准中的位置误差。因此,将理解,图7f1所示的光源单元23的旋转可以实际上保持先前执行的主动对准的位置精度。因此,可以实现当联接表面2300与滑块后表面2201一致时,光发射中心4000与光接收端面430之间的位置关系的足够的高精度。单元基板230的长度LUN优选地小于或等于300μm,以确保足够小的误差dROT1。然而长度LUN优选地等于或大于100μm。长度为100μm或更大的光源单元23将具有足够大的体积以至于可以可靠地用作热沉,所述热沉用于耗散在操作中从激光二极管40辐射的热。
[0124] 然后,如图7g所示,将在滑块22的滑块后表面2201提供的焊料层58熔化以将光源单元23粘合到滑块22。这里,光源单元23和滑块22已经在YZ平面内彼此对准,然后被移动以通过二者之间的焊料层58而彼此附着,其中实际地保持了对准精度。在本实施例中,利用具有穿过单元基板230的波长的光74来照射单元基板230,以使光源单元23和滑块22之间的焊料层58熔化,然后将焊料层58固化以将光源单元23联接到滑块22。
[0125] 光74可以是通过光纤75从Nd-YAG激光振荡器76发射的(波长为1064nm)的Nd-YAG激光,Nd-YAG激光振荡器76是用于粘合的光源。这里,YAG是具有石榴石(garnet)结构的晶体的名称,YAG由Y(钇)和Al(铝)的复合氧化物(Y3Al5O12)制成。可以利用YAG晶体作为激光介质来获得Nd-YAG激光,在所述YAG晶体中将一定比例的Y替换成Nd(钕),Nd-YAG激光广泛用于研究、工业、医疗和其他应用中。如果将Nd-YAG激光用作光74,则单元基板230由透射率在波长1064nm下大于或等于50%的材料制成,例如,Si(透射率为67%)、GaAs(透射率为66%)、或SiC(透射率为80%),使得足够量的光74可以进入单元基板230以使焊料层58熔化。光74可以是其他类型的激光,例如,除了Nd-YAG激光之外的YAG激光,除了YAG激光以外的固态激光,或者诸如二氧化碳气体激光之类的其他激光。
重要的是使用具有能够穿过单元基板230的波长并且具有熔化焊料层58所需的输出功率的激光,或者使用由能够使所使用的光的波长通过的材料制成的单元基板230。
[0126] 优选地,焊料层58由熔点低于400℃的合金制成,更具体地,由熔点等于或小于250℃的合金制成。熔点等于或小于250℃的焊料层58的材料可以是Sn(锡)、Sn合金、Pb(铅)合金或Bi(铋)合金,所述材料是从以下材料中选择的:Sn,SnAu,SnCu,SnAl,SnSi,SnGe,SnMg,SnPb,SnAg,SnZn,SnBi,SnNi,SnPt,PbAu,PbMg,PbBi和BiAu。例如,将焊料层
58形成为厚度在0.05到2μm范围内。
[0127] 作为利用激光照射来粘合的示例,可以利用输出功率为0.7kW并且光斑直径为50μm的Nd-YAG激光74,将由Si制成的单元基板230的两侧表面照射5msec(毫秒)。通过照射,成功地熔化了由厚度为0.3μm的Sn制成的焊料层58。测量彼此粘合的光源单元
23和滑块22之间的联接强度,发现将光源单元23从滑块22去除所需的最小切力(shear force)fs大于或等于200gf(克力),表示达到了足够的联接强度。
[0128] 以上述方式用光74来照射单元基板230,以将光源单元23粘合到滑块22,从而完成光源单元23和滑块22的联接。因此,制造了热辅助磁性记录头21。在头21中,利用光源单元23和滑块22之间的焊料层58将光源单元23和滑块22联接在一起。这种结构还提供了散热路径,通过该散热路径,在光发射操作中从激光二极管40辐射的热在利用在磁性记录介质上方移动的头21进行写入操作期间传递到单元基板230、焊料层58、滑块基板220、进而传递到磁性记录介质。此外,如图7h所示,为了将制造的热辅助磁性记录头21转移到用于进行下一工艺步骤(例如,清洗步骤)的下一个工作位置,可以重新开始通过抽吸将光源单元23粘合到后保持模具62,并且可以将头21和后保持模具62一起转移。
[0129] 图8a1至8d示出了根据本发明的制造热辅助磁性记录头的方法的第二实施例的示意图,其中光源单元23与滑块22联接。
[0130] 参考图8a1,首先利用具有抽吸孔630的后保持模具62来保持光源单元23。在第二实施例中,采用与第一实施例中相同的方式,来执行利用后保持模具62通过抽吸来粘合光源单元23,不同之处在于,沿着与第一实施例中的旋转方向相反的方向来旋转将后保持模具62固定到的旋转元件640,以使抽吸表面620相对于固定在台阶61上的滑块22的滑块后表面2201的法线以预定角度θJG2倾斜。这里,抽吸表面620(旋转元件640)绕着沿Y轴方向的旋转轴旋转,使得抽吸表面620的在下表面621相对侧的边缘620e向着尾侧(trailing side)(+Z侧)移动。因此,单元基板230的联接表面2300的在激光二极管40侧的端部位于最靠近滑块后表面2201的位置。因此,当随后使光源单元23与滑块22的滑块后表面2201(图8b)相接触时,联接表面2300的在激光二极管40侧的端部首先接触滑块后表面2201。这里,联接表面2300的首先接触滑块后表面2201的端部是联接表面2300的边缘2300f或者2300f的端部2300b。在这种情况下,包括激光二极管40的光发射中心4000在内的表面400向着滑块后表面2201倾斜。
[0131] 抽吸表面620的倾角θJG2使得在使光源单元23与滑块22相接触时,激光二极管40不触碰滑块后表面2201。实际上,例如,当包括激光二极管40的光发射中心4000在内的表面400从联接表面2300凹陷例如1μm或更大时,可以使激光二极管40与滑块后表面2201之间保持一定的距离,即使倾角θJG2被设置为例如5°。通过以这种方式设置倾角θJG2,可以通过随后使用圆形尖端杆65施加负荷使联接表面2300与滑块后表面2201充分一致。此外,与第一实施例相比,当使光源单元23与滑块22相接触并在光源单元23和滑块22之间对准之后利用圆形尖端杆65来施加负荷时(如稍后将参考图8b来描述的),可以更有效地减小激光二极管40的光发射中心4000与位于滑块后表面2201处的光接收端面430的中心4300之间的失配。
[0132] 然后移动后保持模具62,将探头67挤压光源单元23上的电极,使光源单元23的光发射中心4000与滑块22的光接收端面430在滑块后表面2201中的方向上(YZ平面中的方向上)通过主动对准来对准。这些操作的执行方式与参考图7b和7c而描述的第一实施例中的执行方式相同。
[0133] 在完成光源单元23和滑块22的对准之后,将后保持模具62沿-X方向移动以更靠近滑块22,从而在抽吸表面620的倾角θJG2保持恒定的情况下向滑块22移动光源单元23,以使光源单元23与滑块22相接触,如图8b所示。该移动并不变光源单元23和滑块22在YZ平面内的相对位置。这里,由于抽吸表面620保持处于倾角θJG2,所以联接表面2300的在尾侧(+Z侧)的边缘2300f或者边缘2300f的一端2300b首先与滑块22的滑块后表面2201相接触。即使边缘2300f的一端2300b首先接触,当后保持模具62移动以更靠近滑块22时,通过抽吸而与后保持模具62中的抽吸孔230粘合的光源单元23在某种程度上旋转,最终联接表面2300的整个边缘2300f都与滑块后表面2201相接触。
[0134] 在滑块后表面2201上已经形成焊料层58。相应地,如图8b所示,将光源单元23的联接表面2300的边缘2300f挤压焊料层58的表面。如果焊料层58由诸如Sn或Sn合金等维氏硬度相对较低的材料制成,则在边缘2300f的位置处形成凹口58e。
[0135] 然后,与第一实施例一样,如图8c1和8c2所示,将圆形尖端杆65挤压光源单元23的负荷施加表面2301,以向光源单元23施加负荷。施加的负荷使得光源单元23的联接表面2300可以在迹线宽度方向(Y轴方向)和在沿着迹线的方向(Z轴方向)上均与滑块22的滑块后表面2201一致。为了实现更好的一致性,优选地将圆形尖端杆65挤压负荷施加表面2301的中心区域。将施加到光源单元23的负荷的大小调整到合适的值,例如,调整到在10到200gf(克力)范围内的值,以实现一致性。
[0136] 优选地,在完成对准与利用圆形尖端杆65施加负荷之间的时刻,从电极去除探头67。优选地,在利用圆形尖端杆65向单元基板230的负荷施加表面施加负荷的同时,将后保持模具62与光源单元23分离(将后保持模具62缩回)。例如,后保持模具62缩回的距离可以在10μm的量级上。还优选的是,例如,随着负荷增大逐步地将后保持模具62与光源单元23分离。光源单元23被圆形尖端杆65扭转并且旋转,如稍后将描述的。通过如上所述将后保持模具62与光源单元23分离,光源单元23可以通过扭矩平滑地进行所需旋转,而不会受到后保持模具62的妨碍。在将后保持模具62分离时,优选地停止通过抽吸孔
630利用抽空装置63来抽吸。
[0137] 在第二实施例的变型中,优选地使后保持模具62跟随由于使用圆形尖端杆65而施加到单元基板230的负荷施加表面2301的负荷导致的光源单元23的旋转,如图8d所示。在这种情况下,后保持模具62的抽吸表面620与光源单元23的单元后表面2303一起旋转,从而帮助光源单元23旋转。在该变型中,可以在施加负荷期间执行通过抽吸孔630利用抽空装置63进行抽吸。
[0138] 返回参考图8c1,当圆形尖端杆65向光源单元23施加负荷以使联接表面2300与滑块后表面2201一致时,光源单元23被圆形尖端杆65扭转,并绕着与滑块后表面2201接触的位置(即,边缘2300f)而旋转。如参考图8b而描述的,已将边缘2300f(接触位置)挤压焊料层58。如果焊料层58由诸如Sn或Sn合金等维氏硬度相对较低的材料制成,则在边缘2300f的位置处形成凹口58e。因此,将理解,边缘2300e在位置上固定在凹口中,这便于光源单元23绕边缘2300f(凹口58e)旋转。
[0139] 另一方面,优选地,利用诸如DLC之类的材料来适当地围绕或涂覆圆形尖端杆65的尖端,或者处理圆形尖端杆65的尖端以使光源单元23的联接表面2300与滑块22的滑块后表面2201(焊料层58)之间的静摩擦系数大于圆形尖端杆65与光源单元23的负荷施加表面2301之间的静摩擦系数。这种布置在如图8c1所示利用圆形尖端杆65向负荷施加表面2301施加负荷时,防止联接表面2300的边缘2300f滑动,并且允许负荷施加表面2301相对于圆形尖端杆65平滑地移位,从而可以实现对光源单元23的期望的旋转。这种旋转使得联接表面2300可以平滑地跟随滑块后表面2201,从而充分地与滑块后表面2201一致。
[0140] 参考图8c1,下面将考虑光源单元23的光发射中心4000与位于滑块后表面2201处的光接收端面430的中心4300之间的位置关系。如图8c1所示,首先,就在光源单元23的边缘2300e接触滑块后表面2201之后,光发射中心4000处于位置D4000,而光接收端面430的中心4300处于位置E4300。在滑块后表面2201中(在YZ平面中)光发射中心4000与中心4300之间的位置关系等同于先前执行的主动对准来确定的位置关系(图7c)。当光源单元23旋转使得联接表面2300与滑块后表面2201(焊料层58)一致时,光发射中心4000沿着弧从位置D4000向位置F4000移动。光发射中心4000的位置F4000与光接收端面430的中心4300的位置E4300之间沿迹线方向(沿Z轴方向)的距离是由于光源单元23的旋转而引起的对准误差dROT1。
[0141] 这里,在第二实施例中光发射中心4000和旋转的中心2300f之间的距离(旋转半径)明显小于在第一实施例中光发射中心4000和旋转的中心2300e之间的距离(旋转半径)。相应地,如果光源单元23的旋转角度(近似地等同于倾角θJG1和θJG2)相同,则第二实施例中的误差dROT2小于第一实施例中的误差dROT1,并且显然小于先前执行的主动对准中的位置误差(图7c)。因此,将理解,图8c1所示的光源单元23的旋转可以实际保持先前执行的主动对准的位置精度。因此可以实现当联接表面2300与滑块后表面2201一致时,光发射中心4000与光接收端面430之间的位置关系的足够的高精度。
[0142] 然后,在第二实施例中,如在第一实施例中一样将光源单元23和滑块22联接在一起。具体地,利用具有穿过单元基板230的波长的光来照射单元基板230,以使光源单元23和滑块22之间的焊料层58熔化,然后将焊料层58固化以将光源单元23联接到滑块22。单元基板230的材料、所施加的光、以及焊料层58的材料可以与第一实施例中所选的相同。
通过粘合,完成了光源单元23和滑块22的联接,从而制造出热辅助磁性记录头21。在头
21中,光源单元23和滑块22通过二者之间的焊料层58而联接在一起。这种结构还提供了散热路径,通过该散热路径,在光发射操作中从激光二极管40辐射的热在利用在磁性记录介质上方移动的头21进行写入操作期间传递到单元基板230、焊料层58、滑块基板220、进而传递到磁性记录介质。在第二实施例中,如在第一实施例中一样,为了将制造的热辅助磁性记录头21转移到用于进行下一工艺步骤(例如,清洗步骤)的下一个工作位置,可以重新开始通过抽吸将光源单元23粘合到后保持模具62,并且可以将头21和后保持模具62一起转移。
[0143] 根据参考图7a至7h和图8a1至8d而描述的本发明的制造热辅助磁性记录头21的方法中的任一方法,可以显著地提高光源单元23的联接表面2300和滑块22的滑块后表面2201之间的“一致性”,同时可以通过主动对准使光源单元23和滑块22相互对准。相应地,在光源单元和滑块之间的联接中,可以实现充分强的联接以及联接位置的充分高的精度。在光源单元23的端部与滑块22相接触之后,由加负荷装置施加的扭矩使光源单元23旋转。由于旋转,光源单元23的联接表面2300平滑地跟随滑块后表面2201,从而充分地与滑块后表面2201一致。此外,可以提供散热路径,所述散热路径用于使联接之后来自激光二极管40的热耗散,可以提供激光二极管40的稳定振荡,从而可以实现良好的热辅助。
[0144] 图9示意性地示出了根据本发明的磁性记录装置的一个实施例中的主要部分的结构的透视图。图10示意性地示出了根据本发明的HGA的一个实施例中的主要部分的结构的透视图。在图10中,HGA的与磁盘表面相对的一侧表现为上侧。
[0145] 图9所示作为磁盘记录装置的磁盘装置包括:多个磁盘10,绕主轴电机(spindle motor)11的旋转轴旋转;组件托架器件(assembly carriage device)12,上面设置有多个驱动臂14;HGA 17,附着到每个驱动臂14的顶端部分并且具有热辅助磁性记录头21;以及记录/再现和光发射控制电路13,用于控制热辅助磁性记录头21的写入/读取操作,还用于控制激光二极管40的发射操作,所述激光二极管40作为产生用于热辅助磁性记录的激光的光源。
[0146] 在本实施例中,磁盘10被设计为用于垂直磁性记录,并且具有以下结构:在该结构中,例如,顺序地堆叠在磁盘基板上的是:软磁下部层;中间层;和磁性记录层(垂直磁化层)。组件托架器件12是用于将热辅助磁性记录头21定位在迹线上方的器件,所述迹线形成在磁盘10的磁性记录层上,在所述迹线上排列了记录比特。在该装置中,驱动臂14在沿着枢支撑轴线(pivot bearing axis)16的方向上堆叠,并且可以通过音圈电机(VCM,voice coil motor)15绕着枢支撑轴线16成角度地摆动(swing)。根据本发明的磁盘装置的结构不限于上述结构。例如,每个磁盘10中,驱动臂14、HGA 17和滑块21的个数可以是一个。
[0147] 参考图10,HGA 17中的悬挂物20包括:负载梁200;具有弹性的弯曲部分201,被固定到负载梁200;底盘202,设置在负载梁200的底座部分上;以及接线组件203,设置在弯曲部分201上,并且由引线导体和与引线导体两端电联接的联接焊盘组成。热辅助磁性记录头21在悬挂物20的顶端部分处固定到弯曲部分201,从而以预定的间隔(移动高度)面对每个磁盘10的表面。这里,在弯曲部分201中提供了开口2010;热辅助磁性记录头21被固定为使得光源单元23从弯曲部分201的相对侧通过孔2010而伸出。
[0148] 此外,通过有线接合、SBB等,形成接线组件203一端的联接焊盘电连接至热辅助磁性记录头21的磁头元件32的端子电极370和371(图1),还电连接至光源单元23的引线电极411和激光二极管40的n电极40a(图1)。这些连接使得MR元件33、电磁换能器和激光二极管40可以接收电功率并开始工作。悬挂物20的结构不限于上述结构。用于驱动头的IC芯片可以安装在悬挂物20上的中间(未示出)。
[0149] 上述所有示例都是作为本发明的示例,而不旨在限制,在不脱离本发明的精神和范围的前提下,可以构造本发明的许多不同备选和修改方案。因此,本发明仅由所附权利要求及其等价物来限制。
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