專利名稱：包括熱輔助用光源單元的記錄頭的制造方法
技術領域：
本發明涉及一種用于熱輔助磁記錄的熱輔助磁記錄頭的制造方法，其中加熱磁記錄介質的待寫入部分，并且因此對各向異性磁場得以減小的該部分執行寫入。本發明尤其涉及一種通過連接光源單元和滑塊(Slider)而組成的熱輔助磁記錄頭的制造方法。本發明還涉及一種用于進行這種連接的設備。
背景技術：
隨著這些年來因特網使用的爆發，在諸如服務器和信息處理終端之類的計算機上存儲和使用比以往多得多的海量數據。預計這種趨勢將進一步加速發展。在這些情況下， 對于諸如磁盤設備之類的磁記錄設備用作大容量存儲器的需求正在增長，并且對于磁記錄設備的更高記錄密度的需求也正在增強。在磁記錄技術中，為了實現更高的記錄密度，需要磁頭在磁記錄介質上寫入更小的記錄比特。為了穩定地形成更小的記錄比特，垂直磁記錄技術已經商用，其中將與介質表面垂直的磁化分量用作記錄比特。此外，正在積極地開發熱輔助磁記錄技術，熱輔助磁記錄技術使得能夠使用具有更高磁化熱穩定性的磁記錄介質。在熱輔助磁記錄技術中，使用由具有大能量Ku的磁性材料形成的磁記錄介質以便使磁化穩定，于是通過加熱待寫入數據的介質部分，減小了該部分的各向異性磁場；隨后通過向加熱后的部分施加寫入場來執行寫入。實際上，通常使用利用諸如近場光(NF-光)之類的光照射并因此加熱磁記錄介質的方法。在這種情況下，具有足夠高光輸出的光源應該位于磁頭內何處以及如何定位是相當重要的，以便在磁記錄介質上的所需位置穩定地供應具有足夠高強度的光。對于光源的設置，例如美國專利no. 7，538，978B2公開了一種結構其中將包括激光二極管的激光器單元安裝在滑塊的背面；以及美國專利公開No. 2008/0056073A1公開了一種結構其中具有單片集成反射鏡的激光二極管元件安裝在滑塊的背面。本發明的發明人提出了一種具有“復合滑塊結構”的熱輔助磁記錄頭，包括將配備有光源的光源單元連接到配備有寫入頭元件的滑塊的端面(背面)，該端面與滑塊與介質相對的表面相對。例如，在美國專利公開No. 2008/043360A1和美國專利公開 No. 2009/052078A1中公開了 “復合滑塊結構”。具有“復合滑塊結構”的熱輔助磁記錄頭的優勢如下a)磁頭與薄膜磁頭的傳統制造方法相似，因為與介質相對的表面和元件集成表面在滑塊中彼此垂直。b)光源可以避免在操作期間直接受到機械震動，因為將光源設置為遠離與介質相對的表面。c)可以彼此獨立地評估諸如激光二極管之類的光源和頭元件；因此可以避免獲得整個磁頭的制造產出率的退化；而在將光源和頭元件都設置在滑塊內的情況中，由于光源的工藝產出率和頭元件的工藝產出率的相乘，可能會顯著地減小獲得整個磁頭的制造產出率。d)可以低工時、低成本制造磁頭，因為不需要向磁頭提供諸如透鏡或棱鏡之類需要具有很高精度的光學部件或者具有專門結構用于連接光纖等的光學元件。在制造具有“復合滑塊結構”的熱輔助磁記錄頭時，重要的是將光源單元適當地連接至滑塊。具體地，需要提供足夠強的連接，以在連接之后提供光源的散熱路徑，并且確保連接位置的足夠高精確度。可以通過使用金屬焊料連接光源單元和滑塊來提供足夠強的結合。在這種情況下，光源單元和滑塊將金屬焊料夾在中間。這種結構可以提供散熱路徑，在磁頭浮在磁記錄介質上方的寫入操作期間，從光源輻射的熱沿著該散熱路徑依次傳遞到單元襯底、金屬焊料、滑塊襯底和磁記錄介質。當金屬焊料用于連接時，需要將金屬焊料的層形成為合適的厚度，例如在約0.05 至2μπι(微米)范圍內的厚度。如果焊料太薄，難以提供足夠的結合強度。另一方面，如果焊料太厚，光源單元和滑塊之間的距離將太大，使得從光源發射的光在到達滑塊中的光學系統之前顯著地減弱，可能導致磁頭的光利用效率顯著減小。此外，焊料可以流到光源和光學系統之間的空間中。當具有這種厚度限制的焊料用于連接光源單元和滑塊時，重要的是在光源單元和滑塊的連接表面之間提供非常高的“一致性”。這里使用的術語“一致性”意味著與參考表面的表面平行度，或者意味著表面與參考表面一致的程度。假設要將沿軌道(track)寬度方向為500 μ m寬的光源單元連接表面連接到比光源單元連接表面寬得多的滑塊連接表面。如果在連接之前進行對準時光源單元連接表面相對于滑塊連接表面傾斜一小角度 0.5° (度)且隨后熔化焊料以完成連接，那么光源單元連接表面的一端將相距滑塊連接表面至少約4. 4 μ m的距離。即使滑塊為2 μ m厚，也會在連接表面之間形成間隙，并且可能會不可接受地減小連接強度。如果連接較弱，光源單元可能在諸如清潔步驟之類的后續工藝步驟期間或者在磁頭使用期間脫離滑塊。通過主動對準可以實現光源單元和滑塊之間連接位置的足夠高的精確度。這里， 主動對準是這樣一種方法其中使諸如激光二極管之類的光源實際上處于工作狀態，同時將光源和諸如波導之類的光學系統彼此相對移動，在光學系統的光發射端一側實時地監測從光源發射并且入射到光學系統的光接收端上的光，直到使監測位置中的光強度最大為止，然后將所述最大強度位置設置為光源相對于光學系統的所需相對位置。主動對準要求通過將探針壓到光源的電極上將電功率提供給光源單元的光源，同時在滑塊上方移動光源單元。存在滿足這種要求的一種方法其中利用夾具固定光源，使得電極所形成于的光源單元的表面沒有被夾具覆蓋，并且在滑塊所置于的平臺上方移動固定光源單元的夾具，以將光源單元與滑塊對準。然而，通過這種移動光源的方法難以足夠地增加光源單元和滑塊的連接表面之間的一致性。實際上，由于工作精度限制，光源單元的單元襯底的表面在方正度(squareness) 上相對于彼此存在誤差。此外，固定光源單元的夾具的表面也具有誤差，并且由于調節限制，夾具相對于平臺的移動也具有誤差。因此，即使當將夾具移近平臺以使光源單元接觸滑塊時，也非常難以實現光源單元和滑塊的連接表面之間的高度一致性。如果在平臺中設置諸如空氣萬向架(air gimbal)之類的一致性調節機構以便解決一致性問題，該機構對于調
5節一致性幾乎沒有影響，因為置于平臺上的滑塊的尺寸非常小。該機構也增加了連接設備的復雜度。根據前述內容可以看出，需要這樣一種方法在通過主動對準將光源單元和滑塊彼此對準之后，在光源單元和滑塊之間進行連接時，能夠在光源單元和滑塊的連接表面之間實現非常高的“一致性”。
發明內容
在解釋本發明之前，定義說明書中使用的一些術語。在根據本發明的磁記錄頭的滑塊襯底的元件集成表面或單元襯底的源安裝表面中形成的分層結構或元件結構中，當從標準層或元件觀看時，將襯底一側定義為“下”側，并且將相反的一側定義為“上”側。另外， 在示出了根據本發明的記錄頭實施例的一些附圖中，按照需要示出了 “X軸方向、“Y軸方向”和“Z軸方向”。這里，Z軸方向表示上述“上-下”方向，+Z—側對應于尾部一側，而-Z 一側對應于前部一側。Y軸方向表示軌道寬度方向，而χ軸方向表示高度方向。根據本發明，提出了一種制造熱輔助磁記錄頭的方法，在熱輔助記錄頭中，包括設置在單元襯底中的光源的光源單元和包括設置在滑塊襯底中的光學系統的滑塊彼此連接。 該制造方法包括以下步驟利用包括吸持裝置的背部保持夾具，通過吸持，附著單元襯底的單元背面，所述單元背面與單元襯底的源安裝表面相對；將背部保持夾具移近滑塊，以使得通過吸持附著到背部保持夾具的光源單元與滑塊的滑塊背面接觸，所述滑塊背面和滑塊與介質相對的表面相對并且包括光學系統的光接收端面；通過加載裝置向單元襯底的負載施加表面施加負載，以使得光源單元的連接表面與滑塊的滑塊背面至少沿軌道寬度方向相一致，所述負載施加表面和要連接到滑塊的連接表面相對；停止施加負載，將背部保持夾具移離滑塊，以將光源單元定位為相距滑塊一定距離，然后沿滑塊背面的平面內方向，將光源的發光中心與光學系統的光接收端面對準；將背部保持夾具再次移近滑塊，以使光源單元與滑塊的滑塊背面接觸；以及通過加載裝置再次向單元襯底的負載施加表面施加負載，以使得光源單元的連接表面與滑塊的滑塊背面相一致。在該制造方法中，優選地，使探針與光源單元中設置的用于光源的電極接觸，向光源供電以使得光源處于發射操作狀態，然后將光源的發光中心與光學系統的光接收端面對準，使得來自光源的光進入光學系統。在根據本發明的上述制造方法中，在通過使光源實質上處于發射操作狀態的主動對準將光源單元和滑塊彼此對準的同時，能夠顯著地增加光源單元的連接表面和滑塊的滑塊背面之間的“一致性”。因此，在光源單元和滑塊之間連接時，可以實現足夠強的結合和連接位置的足夠高精確度。這里，主動對準是這樣一種方法光源實際上處于工作狀態，同時光源和諸如波導之類的光學系統彼此相對移動，在光學系統的光發射端一側實時地監測從光源發射且入射到光學系統的光接收端上的光，直到監測位置中的光強度最大為止，然后將最大強度位置設置為光源相對于光學系統的所需相對位置。另外，這里所使用的術語“一致性”意味著表面相對于參考表面的平行度或者表面與參考表面一致的程度。另外，在根據本發明的制造熱輔助磁記錄頭的方法中，優選地，背部保持夾具中設置的吸持裝置的吸力(用以吸持光源單元)所具有的幅度使得在施加預定負載的情況下改變光源單元的位置或朝向。另外，優選地，背部保持夾具中所包括的吸持裝置是在背部保持夾具中設置的至少一個吸持孔，并且通過激活與至少一個吸持孔的一端相連的抽空裝置， 來通過吸持將光源單元附著到背部保持夾具。此外，優選地，加載裝置是具有球形部分或凸起部分的夾具，所述球形部分或凸起部分與單元襯底的負載施加表面接觸。另外，在根據本發明的制造熱輔助磁記錄頭的方法中，優選地，該制造方法還包括以下步驟在光源單元的連接表面上，或在滑塊的滑塊背面上，或在這兩個表面上，預先形成附著材料層，以及在連接表面與滑塊背面之間夾有附著材料層的情況下使得連接表面與滑塊背面相一致；通過單元襯底，用波長穿過單元襯底的光，照射附著材料層以熔化附著材料層；以及結合光源單元和滑塊。在這種情況下，通過由諸如Si、GaAs或SiC之類的半導體材料形成單元襯底，用Nd-YAG激光通過單元襯底照射附著材料層且因此熔化附著材料層， 可以連接光源單元和滑塊。根據本發明，還提出了一種用于進行上述制造方法的連接設備，所述連接設備包括固定裝置，用于支撐滑塊；背部保持夾具，包括吸持裝置，用于通過吸持來附著光源單元；以及吸持表面， 所述吸持表面接觸單元襯底的單元背面，所述背部保持夾具能夠移動，以相對于固定裝置中保持的滑塊來調節光源單元的相對位置；加載裝置，用于向單元襯底的負載施加表面施加負載；探針，按壓抵靠在光源單元中設置的用于光源的電極上，配置用于向光源供電，以便沿滑塊背面的平面內方向將光源的發光中心與光學系統的光接收端面對準；以及控制器，配置為適當地控制背部保持夾具的移動、吸持裝置的吸持、加載裝置的負載施加、探針的移動以及通過探針對光源的供電。在根據本發明的連接設備中，優選地，該連接設備還包括光電探測器，用于在對準光源的發光中心與光學系統的光接收端面時，探測從通過探針供電的光源發射、通過光學系統傳播、且從滑塊與介質相對的表面發射的光。另外優選地，該連接設備還包括用于附著的光源，所述光源用于在光源單元的連接表面上、或在滑塊的滑塊背面上或在這兩個表面上預先形成附著材料層，并且在連接表面與滑塊背面之間夾有附著材料層的情況下使得連接表面與滑塊背面相一致之后，通過單元襯底，利用波長穿過單元襯底的光照射附著材料層，以便熔化附著材料層，進而結合光源單元和滑塊。根據以下對如附圖所示的本發明優選實施例的描述，本發明的其他目的和優點將變得清楚明白。在每一幅圖中，用相同的參考數字表示在不同圖中示出的相同元件。另外為了便于觀看，元件內部和元件之間的尺寸比例是不定的。
圖1示出了透視圖，說明了通過根據本發明的制造方法制造的熱輔助磁記錄頭的一個實施例；
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圖2示出了沿圖1的平面A得到的截面圖，示意性地說明了滑塊的頭元件部分的結構、光源單元的激光二極管的結構以及它們在熱輔助磁記錄頭中的鄰接關系；圖3示出了透視圖，示意性地說明了波導、近場光發生器和主磁極的結構；圖4示出了透視圖，示意性地說明了用于通過根據本發明的制造熱輔助磁記錄頭的方法來連接光源單元和滑塊的連接設備的一個實施例中的主要部分的結構；圖5示出了透視圖，示意性地說明了比較示例，用于與圖4所示的根據本發明的連接設備中保持光源單元的機構進行比較；圖6示出了示意圖，說明了當光源單元的連接表面和滑塊的滑塊背面之間的“一致性”不夠時，這兩個表面之間的結合；圖7al至7j示出了示意圖，說明了根據本發明的制造熱輔助磁記錄頭的方法的一個實施例，其中將光源單元與滑塊連接；圖8示出了透視圖，示意性地說明了根據本發明的磁記錄設備的一個實施例中的主要部分的結構；以及圖9示出了透視圖，示意性地說明了根據本發明的HGA的一個實施例中的主要部分的結構。
具體實施例方式圖1示出了透視圖，說明了通過根據本發明的制造方法制造的熱輔助磁記錄頭的一個實施例。如圖1所示，通過將光源單元23和滑塊22對準和連接來制造熱輔助磁記錄頭21， 光源單元23包括激光二極管40作為熱輔助用的光源，滑塊22包括光學系統31。滑塊22包括滑塊襯底220，具有氣承(air bearing)面(ABQ 2200，處理該氣承面以提供適當的浮動高度；以及頭元件部分221，包括光學系統31，并且形成在與ABS 2200 垂直且相鄰的元件集成表面2202上。同時，光源單元23包括單元襯底230，具有連接表面2300 ；以及作為光源設置在源安裝表面2302上的激光二極管40，源安裝表面2302與連接表面2300垂直且相鄰。將滑塊22和光源單元23結合，使得滑塊襯底220在與ABS 2200相對的一側上的滑塊背面2201和單元襯底230的連接表面2300彼此相對，并且在其間夾入焊料層58作為附著材料層。(光源單元)在如圖1所示的光源單元23中，激光二極管40可以是邊緣發射型半導體二極管。 激光二極管40具有發光中心4000，從該發光中心4000發射用于熱輔助的激光。將激光二極管40設置在單元襯底230的源安裝表面2302中，使得發光中心4000與光學系統31的光接收表面430相對。優選地，使ρ-電極層40i (圖幻向下將激光二極管40結合到單元襯底230(使得ρ-電極層40i面對源安裝表面230 。通常，在邊緣發射激光二極管中，產生大部分熱量的有源層(發光中心)及其鄰近區域更靠近P-電極。因此，通過將P-電極 40 設置為底部，有源層變得更靠近單元襯底230，并且單元襯底230可以更有效地作為光源的熱沉。結果，可以提供散熱路徑，在記錄頭21的寫入操作期間，從激光二極管40輻射的熱依次傳遞至單元襯底230、焊料層58、滑塊襯底220和磁記錄介質。
在將ρ-電極40i作為底部來設置激光二極管40的情況下，激光二極管40的上表面是η-電極40乂圖幻的表面。η-電極40a是在隨后參考圖7g詳細解釋的主動對準時使之與探針67相接觸的電極。再參考圖1，將光源電極410和引線電極411設置在光源單元23的源安裝表面 2302中。光源電極410將會與激光二極管40的ρ-電極40i (圖2)直接電連接。引線電極 411從光源電極410引出。在主動對準期間也會將探針67放置為與引線電極411接觸，這在隨后將參考圖7g詳細描述。在將光源單元23連接到滑塊22之后，可以通過諸如引線鍵合或焊料球鍵合(SBB)之類的方法，將引線電極411和激光二極管40的η-電極40a電連接到頭萬向架組件(HGA) 17 (圖9)的配線構件203的連接焊盤。電連接使得能夠向激光二極管40供電。優選地，將諸如Al2O3 (氧化鋁)或SW2之類的絕緣材料的絕緣層56設置在源安裝表面2302上，并且在絕緣層56上設置光源電極410和引線電極411，從而將光源電極 410和引線電極411電絕緣于單元襯底230。光源電極410和引線電極411可以包括底層和在底層上形成的導電層，底層由諸如Ta或Ti之類的材料制成，并且具有例如約IOnm(納米)的厚度，導電層由諸如Au、Cu或Au合金之類的導電材料制成，并且具有例如范圍在約 1-5 μ m (微米)的厚度。還參考圖1，優選地，單元襯底230由諸如AlTiC(Al2O3-TiC)或SiO2之類的陶瓷材料制成，或者由諸如Si、GaAs或SiC之類的半導體材料制成。在單元襯底230由這種半導體材料制成的情況下，可以通過用傳播通過單元襯底230的諸如Nd-YAG激光之類的光照射，來熔化焊料層58，從而結合光源單元23和滑塊22。另外，單元襯底230略小于滑塊襯底220。然而，單元襯底230沿軌道寬度方向(Y 軸方向)的寬度Wun大于激光二極管40沿軌道寬度方向(Y軸方向)的寬度Wu，使得即使在將激光二極管40安裝到光源電極410上之后，引線電極411也暴露在源安裝表面2302上。 例如，在使用飛米滑塊(Femto slider)作為滑塊襯底220的情況下，單元襯底230可以具有350 μ m的厚度Tra(沿X軸方向)，沿軌道寬度方向500 μ m的寬度Wun，以及300 μ m的長度Lun(沿Z軸方向)。使單元襯底230的與源安裝表面2302相對的表面2303接觸保持光源單元23的背部保持夾具62的吸持表面620，并且通過吸力附著到吸持表面620，這在隨后參考圖7a2 詳細描述。表面2303在下文中稱作單元背面2303。單元襯底230的與連接表面2300相對的表面2301是按壓圓頂桿65所抵靠的表面，以便將負載施加于光源單元23來增加連接表面2300的“一致性”，這在隨后參考圖7d詳細描述。表面2301在下文中稱作負載施加表面2301。這里所使用的術語“一致性”意味著與參考表面的表面平行度或者表面與參考表面的一致程度。(滑塊)在圖1中示出的滑塊22中，元件集成表面2202上形成的頭元件部分221包括頭元件32，包括磁阻(MR)元件33和電磁變換器34，磁阻元件33用于從磁盤10(圖8)中讀取數據，電磁變換器34用于將數據寫入到磁盤10中；光斑尺寸轉換器43，接收從激光二極管40發射的光，改變(減小)激光的光斑尺寸，然后將激光導引至波導35 ；波導35，將光斑尺寸改變后的激光導引至作為與介質相對表面的頭端面2210或其附近；近場光(NF-光)發生器36，通過與傳播通過波導35的激光耦合，產生用于熱輔助的NF-光；以及覆蓋層38， 形成于元件集成表面2202上以便覆蓋頭元件32、光斑尺寸轉換器43、波導35和NF-光發生器36。這里，光斑尺寸轉換器43、波導35和NF-光發生器36組成了記錄頭21 (頭元件部分221)中用于產生NF-光的光學系統31。光斑轉換器43和波導35被覆蓋層38覆蓋， 并且用作光傳播的芯區，而覆蓋它們的那部分覆蓋層38用作包層。MR元件33、電磁變換器34和NF-光發生器36的一端到達作為與介質相對表面的頭端面2210。這里，頭端面2210和ABS2200組成熱輔助磁記錄頭21的整個與介質相對表面。在實際的寫入和讀取操作期間，熱輔助磁記錄頭21氣動地氣浮于旋轉的磁盤10的表面上方預定的氣浮高度。因此，MR元件33和電磁變換器34的端部面對磁盤10的磁記錄層的表面，之間相距合適的磁間隔。于是，MR元件33通過感測來自磁記錄層的信號磁場來讀取數據，并且電磁變換器；34通過向磁記錄層施加信號磁場來寫入數據。當寫入數據時， 將從光源單元23的激光二極管40產生并且傳播通過光斑尺寸轉換器43和波導35的激光改變為NF-光發生器36中的NF-光NF(圖幻。然后，用NF-光62照射并因此加熱磁記錄層的待寫入部分。結果，將該部分的各向異性磁場(矯磁力)減小到能夠實現寫入的值，進而可以通過利用電磁變換器34將寫入場WF(圖3)施加至各向異性場減小的該部分來實現熱輔助磁記錄。還參考圖1，光斑尺寸轉換器43是這樣一種光學元件，該光學元件在沿軌道寬度方向(Y軸方向)具有寬度％。的光接收端面430處接收從激光二極管40發射的激光，低損耗地將激光轉換為具有較小光斑直徑的激光，然后將轉換后的激光導引至波導35的光接收端面352。本實施例中的光斑尺寸轉換器43包括下傳播層和上傳播層。下傳播層沿軌道寬度方向(Y軸方向)的寬度沿著通過光接收端面430入射的激光的行進方向(-X方向)從寬度Ws。逐漸減小。上傳播層沿軌道寬度方向(Y軸方向)的寬度沿著激光的行進方向(-χ 方向)比下傳播層431從寬度Ws。更加急劇地減小。當通過光接收端面430入射的激光傳播通過該分層結構時，該激光轉換為具有更小光斑尺寸的激光，并抵達波導35的光接收端面 352ο例如，光斑尺寸轉換器43在光接收端面430處的寬度Wse可以處于約1至IOym 的范圍。例如，光接收端面430處的厚度Tsc(沿Z方向)也可以處于約1至10 μ m的范圍。 光斑尺寸轉換器43由折射率高于周圍覆蓋層38的組成材料的折射率n 的材料制成。光斑尺寸轉換器43可以由與波導35相同的電介質材料制成，如下文所述。在這種情況下，可以整體地形成光斑尺寸轉換器43和波導35。本實施例中的波導35自接收從光斑尺寸轉換器43發射的激光的光接收端面352， 與元件集成表面2202平行地延伸到頭端面2210 —側上的端面350。這里，端面350可以是頭端面2210的一部分，或者可以從頭端面2210凹進預定的距離。波導35 —側表面靠近端面350的一部分面對NF-光發生器36。這允許通過光接收端面352入射、并且通過波導35 行進的激光(波導光)到達面對NF-光發生器36的該部分，從而與發生器36相耦合。再次參考圖1，用于磁頭元件32的一對端電極370和一對端電極371設置在滑塊 22的覆蓋層38的上表面上。通過引線鍵合方法或SBB方法，將端電極370和371電連接至 HGA 17(圖9)中設置的配線構件的連接焊盤。隨后將詳細地描述撓性件(flexure) 201上配線構件和這些端電極之間的連接模式。
例如，滑塊襯底220可以是所謂的飛米滑塊(Femto slider)，具有230 μ m的厚度 Ta (沿X軸方向)，沿軌道寬度方向(Y軸方向)700 μ m的寬度Wa，以及(沿Z軸方向)850 μ m 的長度La。飛米滑塊通常用作能夠進行高密度記錄的薄膜磁頭的襯底，并且在目前市場上的所有滑塊中具有最小標準化尺寸。滑塊襯底220可以由諸如AlTiC (Al2O3-TiC)或Si022 類的陶瓷材料制成。(熱輔助磁記錄頭)如上所述，熱輔助磁記錄頭21具有“復合滑塊結構”，其中結合滑塊22和光源單元 23以連接。因此，可以分離地制造滑塊22和光源單元23，然后將其連接在一起以制造記錄頭21。因此，如果在制造記錄頭之前執行光源單元23和滑塊22的性能和可靠性評估，并且只將好的光源單元23和好的滑塊22用于制造記錄頭，則可以避免由于光源單元23和滑塊 22的廢品率而導致的記錄頭制造過程中對于記錄頭21生產率的明顯不利影響。在制造具有“符合滑塊結構”的熱輔助磁記錄頭時，非常重要的是合適的連接光源單元23和滑塊22。具體地，重要的是提供足夠強的結合，以確保結合位置的足夠高精確度， 并且在連接之后提供激光二極管40的散熱路徑。隨后將參考圖7al至7j解釋根據本發明的制造熱輔助磁記錄頭21的方法，其滿足上述要求。圖2示出了沿圖1的平面A得到的截面圖，示意性地說明了滑塊22的頭元件部分 221的結構、光源單元23的激光二極管40的結構以及它們在熱輔助磁記錄頭21中的鄰接關系。(激光二極管)根據圖2，激光二極管40是邊緣發射型的。可以使用常用于通信、光盤存儲或材料分析的hP基、GaAs基或GaN基二極管作為激光二極管40。所發射的激光的波長λ L例如可以是在約375nm至1. 7 μ m的范圍內。圖2中所示的激光二極管40具有多層結構，其中從上表面一側依次堆疊有n-電極40a ；n-GaAs襯底40b ；n-InGaAlP蓋層40c ；第一 InGaAlP 引導層40d;由多量子阱(InGaP/InGaAlP)等構成的有源層40e ；第二 hGaAlP引導層40f ； P-^iGaAlP蓋層40g ；ρ-電極基層40h ；以及ρ-電極40i。另外，在激光二極管40的多層結構的前后解理面上，分別形成反射層510和511，用于通過全反射激勵振蕩。這里，發光中心4000位于反射層510上有源層40e的位置處。在本實施例中，η-電極40a例如可以是由Au或Au合金制成的層，具有約0. 1 μ m的厚度并且形成于n-GaAs襯底40b上。當然，激光二極管40的結構不局限于上述結構。然而優選地，設置激光二極管40， 使得P-電極40i位于底部，并且結合到光源電極410。通常在邊緣發射激光二極管中，有源層40e (發光中心4000)沿各層堆疊的方向(沿Z軸方向)離ρ-電極40i近而離η-電極 40a遠。因此，通過將ρ-電極40i作為底部來設置激光二極管40，由于ρ-電極40i更靠近在工作期間產生大多數熱量的有源層40e，單元襯底230可以更加有效地用作光源的熱沉。 實際上，從激光二極管40產生的熱的適當散熱對于維持激光二極管40的振蕩操作處于良好的工作狀態是非常重要的。另外，設置在磁盤設備內的電源可以用于驅動激光二極管40。實際上，磁盤驅動設備通常具有施加例如約2至5V電壓的電源，這對于激光振蕩是足夠的。激光二極管40 沿軌道寬度方向(沿Y軸方向)的寬度Wla(圖1)可以大于單元襯底230的寬度ffUN。激光二極管40的長度Lla近似與腔長(反射層510和511之間的距離)相對應，并且優選地是300 μ m或以上，以便獲得足夠高的輸出。另外，可以通過使用諸如Au-Sn合金之類的焊料進行焊接，來彼此結合激光二極管40的ρ-電極40i和單元襯底230的光源電極410。(頭元件部分)。也如圖2所示，頭元件部分221包括MR元件33、電磁變換器34和光學系統31。MR元件33形成于基層380上，基層380由諸如Al2O3 (氧化鋁)、SW2之類的絕緣材料制成，并且堆疊在元件集成表面2202上。MR元件33包括MR多層332 ；以及下屏蔽層 330和上屏蔽層334，下屏蔽層和上屏蔽層由軟磁材料制成，并且在其間夾入MR多層332和絕緣層381。MR多層332是磁敏部分，用于利用MR效應來檢測信號磁場。MR多層332例如可以是電流位于平面內的巨磁阻(CIP-GMR)多層，利用CIP-GMR效應；電流與平面垂直的巨磁阻(CPP-GMR)多層，利用CPP-GMR效應；或者隧道磁阻(TMR)多層，利用TMR效應。電磁變換器34設計用于垂直磁記錄，并且包括上磁軛層340、主磁極3400、寫入線圈層343、線圈絕緣層344、下磁軛層345和下屏蔽3450。上磁軛層340形成為覆蓋線圈絕緣層344，并且主磁極3400形成于由諸如 Al2O3 (氧化鋁)之類的絕緣材料制成的絕緣層385上。這些上磁軛層340和主磁極3400彼此磁連接，并且作為朝著磁盤10 (圖8)的磁記錄層(垂直磁化層)會聚和引導磁通量的磁路，通過流經寫入線圈層343的寫入電流來激勵磁通量。主磁極3400具有沿軌道寬度方向具有較小寬度Wp的端面3400e (圖幻，端面3400e抵達頭端面2210。寬度Wp限定了寫入場 WF沿軌道寬度方向(Y軸方向)的分布寬度，并且可以設置為例如0.05至0.5 μ m。優選地， 主磁極3400由飽和磁通密度比上磁軛層340高的軟磁材料制成，例如是包含！^作為主成分的鐵合金。寫入線圈層343形成于由諸如A1203 (氧化鋁)之類的絕緣材料制成的絕緣層385 上，使得至少在下磁軛層345和上磁軛層340之間通過一匝，并且寫入線圈層具有以背部接觸部分3402為中心的螺旋結構。寫入線圈層343由諸如Cu(銅)之類的導電材料制成。寫入線圈層343涂覆有線圈絕緣層344，線圈絕緣層由諸如熱固化光致抗蝕劑之類的絕緣材料制成，并且將寫入線圈層343與上磁軛層340電隔離。在本實施例中寫入線圈層343具有單層結構，然而，寫入線圈層可以具有兩個或以上的分層結構或者螺旋線圈形狀。另外， 寫入線圈層343的匝數不局限于圖2所示的匝數，并且例如可以在從2至7的范圍內。背部接觸部分3402具有沿X軸方向延伸的通孔，并且波導35和覆蓋波導35的絕緣層穿過該通孔。在通孔中，波導35與背部接觸部分3402的內壁相距例如至少1 μ m的預定距離。該距離防止背部接觸部分3402吸收波導光。下磁軛層345形成于由諸如Al2O3 (氧化鋁)之類的絕緣材料制成的絕緣層383上， 并且作為從設置在磁盤10的磁記錄層(垂直磁化層)之下的軟磁下層返回的磁通量的磁路。下磁軛層；345由軟磁材料制成。另外，下屏蔽3450是磁路的一部分，與下磁軛層345 相連并抵達頭端面2210。下屏蔽3450通過NF-光發生器36與主磁極3400相對，并且用于接收從主磁極3400散布的磁通量。下屏蔽3450優選地由具有高飽和磁通密度的材料制成，例如NiFe (坡莫合金)或構成主磁極3400的鐵合金。這里，絕緣層381、382、383、384、 385和386組成了覆蓋層38。還參考圖2，光學系統31包括光斑尺寸轉換器43、波導35和NF-光發生器36。由光斑尺寸轉換器43改變(減小)其光斑尺寸的激光53從光接收端面352進入波導35，并且傳播通過波導35。波導35通過設置在背部接觸部分3402中且沿X軸方向延伸的通孔，從光接收端面352延伸到頭端面2210上的端面350。另外，NF-光發生器36是將通過波導35傳播的激光(波導光)53轉換為NF-光的元件。波導35在頭端面2210 — 側上的一部分和NF-光發生器36設置在下屏蔽3450 (下磁軛層34 和主磁極3400 (上磁軛層340)之間。下面將是參考圖3進一步解釋上述光學系統31。圖3示出了透視圖，示意性地說明了波導35、近場光發生器36和主磁極3400的結構。在圖中，頭端面2210位于左側，端面2210包括寫入場和NF-光朝著磁記錄介質發射所在的位置。如圖3所示，該結構包括波導35，用于朝著端面350傳播激光(波導光)53，用于產生NF-光；以及NF-光發生器36，接收波導光53并產生NF-光NF。另外，緩沖部分50是夾在波導35的一部分側表面3M和NF-光發生器36的一部分下表面362之間的部分。緩沖部分50例如由折射率小于波導35的電介質材料制成，并且用于將波導光53與NF-光發生器36耦合。在圖1至3所示的光源和光學系統中，優選地，從激光二極管40的發光表面 400發射的激光具有TM模式偏振，在TM模式偏振中激光的電場振蕩方向沿Z軸。另外還如圖3所示，在本實施例中，NF-光發生器36由諸如Au、Ag、或包括Au或Ag 的合金之類的金屬制成，并且沿Π平面具有三角形形狀的截面。抵達頭端面2210的端面 36a尤其具有等腰三角形形狀，其頂點位于前部一側(-Z側)與底邊相對。NF-光發生器36 將通過波導35傳播的波導光53轉換為NF-光，并且從端面36a發射NF-光NF。NF-光NF 朝著磁盤10 (圖8)的磁記錄層發射，并且抵達磁盤10的表面以加熱磁盤10的一部分磁記錄層。這種加熱將該部分的各向異性磁場(矯磁力)減小到可以用來執行寫入操作的值。 在加熱之后，馬上將從主磁極3400產生的寫入場WF施加至該部分以執行寫入操作。因此， 可以實現熱輔助磁記錄。設置在頭元件部分221中并且產生熱輔助用光的光學系統不局限于上述光學系統。例如，作為替代，可以使用NF-光發生器具有其他形狀和結構的光學系統，或者在波導端部設置有由金屬件構成的等離子體激元天線(plasmon antenna)的光學系統。圖4示出了透視圖，示意性地說明了通過根據本發明的制造熱輔助磁記錄頭的方法來連接光源單元23和滑塊22用的連接設備的一個實施例中的主要部分的結構。參考圖4，用于連接光源單元23和滑塊22的連接設備60包括平臺61，所述平臺是用于支撐滑塊22的緊固裝置；背部保持夾具62，具有至少一個吸持孔630，是通過吸力來附著光源單元23的吸持裝置；圓頂桿65，是用于將負載施加至單元襯底230的負載施加表面2301的加載裝置；以及探針67，探針將被按壓抵靠在光源單元23中設置的激光二極管 40的電極上，以向激光二極管40提供電功率。連接設備60還包括控制器69。控制器69適當地通過背部保持夾具驅動單元64 來控制背部保持夾具62的移動，通過抽空裝置63來控制吸持孔630的吸力，通過加載單元 660和測力儀(load cell)661來控制圓頂桿56的負載施加，通過探針驅動單元681來控制探針67的移動，以及通過主動對準電源680和探針67來控制提供給激光二極管40的功率。控制器69可以是包括軟件和記錄介質的計算機，用于適當地提供如上所述的控制。背部保持夾具62包括吸持表面620，吸持表面620接觸單元襯底230的單元背面 2303。吸持孔630穿過背部保持夾具62。吸持孔630的一端抵達吸持表面620，另一端連
13接到抽空裝置63。因為背部保持夾具62只覆蓋光源單元23的單元背面2303，附著到背部保持夾具62的光源單元23可以由各種夾具和裝置容易地從外部訪問。背部保持夾具62 與背部保持夾具驅動單元64相連，并且可以移動以調節光源單元23相對于平臺61上保持的滑塊22的相對位置。參考圖4，圓頂桿65具有球形或凸起頂端，將負載按壓并且施加于光源單元23。圓頂桿65與加載單元660和測力儀661相連，測力儀661是重量傳感器。圓頂桿65向單元襯底230的負載施加表面2301施加預定的載荷。負載施加表面2301是單元襯底230的上表面，與連接表面2300相對。圓頂桿65可以用替代的加載裝置來代替，例如具有微小頂端表面的桿，例如平截頭三棱錐體、平截頭四棱錐體或平截頭圓錐體。探針67是用于執行主動對準的金屬針。探針67與主動對準電源680電連接。本實施例中的探針67之一按壓抵靠在光源單元23的源安裝表面2302上設置的引線電極411 上，并且另一探針抵靠至η-電極40a (激光二極管40的上表面)，以向激光二極管40提供電功率。在主動對準時，將激光二極管40的發光中心4000與光學系統31的光接收端面 430沿滑塊背面2201的平面內方向(沿^平面的方向)彼此對準。因此，與探針驅動單元 681相連的探針67可移動，使得激光二極管40的電極上的探針67可以在對準期間保持按壓抵靠在電極上。圖5示出了透視圖，示意性地說明了比較示例，用于與根據圖4所示的根據本發明的連接設備60中用于保持光源單元23的機構進行比較。圖6示出了示意圖，說明了當光源單元23的連接表面2300和滑塊22的滑塊背面2201之間的“一致性”不夠時，這兩個表面之間的結合。這里所使用的術語“一致性”意味著表面與參考表面的平行度，或者表面與參考表面的一致程度。參考圖5，在比較示例中，夾具70保持光源單元23。具體地，夾具70的兩個臂700 和701夾住光源單元23，使得臂700和701與光源單元23的兩個側表面2304和2305接觸，這兩個側表面沿軌道寬度方向(沿Y軸方向)彼此相對。因此，光源單元23不能夠相對于夾具70繞Z軸旋轉。由于工作精確度限制，光源單元23的單元襯底230的表面在方正度上相對于彼此存在誤差。夾住光源23的夾具70的臂700和701的表面也在方正度上相對于彼此存在誤差。由于調節限制，夾具70相對于平臺71的移動也具有誤差。根據以上描述應該理解，即使夾具70相對于平臺71的位置和朝向的誤差得以最小化且然后使夾具 70靠近平臺71以使得光源單元23接觸滑塊22，也難以維持光源單元23的連接表面2300 和滑塊22的滑塊背面2201之間的高度一致性。將參考圖6描述當連接表面2300和滑塊背面2201之間的一致性不夠時，光源單元的連接表面2300和滑塊22的滑塊背面2201之間的結合。假設如圖6所示，將沿軌道寬度方向(沿Y軸方向)具有500 μ m寬度Wra的光源單元23 (單元襯底230)連接至滑塊22。這里假設已經將焊料層58設置在滑塊22的滑塊背面2201上，并且焊料層58的厚度dEK是2 μ m。不希望焊料層58的厚度dEK太大，例如大于2 μ m。如果焊料層58太厚，光源單元23和滑塊22之間的距離將太大，使得從激光二極管40發射的光在抵達滑塊22中的光學系統之前明顯衰減，結果是顯著減小記錄頭的光利用效率。此外，焊料層58可能不利地流到激光二極管40和光學系統之間的空間中。如果在連接之前光源單元23的連接表面2300相對于滑塊22的滑塊背面2201傾
14斜0. 5° (度)的小角度θ ER的情況下來完成光源單元23的連接表面2300和滑塊22的滑塊背面2201之間的對準，然后熔化焊料以完成連接，那么光源單元23的連接表面2300的一端2300a通過焊料層58附著到滑塊背面2201，而另一端2300b與一端2300a相比沿+X 方向與滑塊背面2201相距多出4. 4 μ m的距離dEK。即使焊料層58是2 μ m厚，由于傾斜小到0.5°的角度θ EK，連接表面2300在端部2300b附近的區域和滑塊背面2201之間也會形成間隙。結果，可能會不可接受地減小連接的強度。如果連接較弱，光源單元23可能會在諸如清潔步驟之類的后續工藝步驟期間或者在記錄頭的使用期間脫離滑塊22。圖7al至7j示出了示意圖，說明了根據本發明的制造熱輔助磁記錄頭21的方法的一個實施例，其中將光源單元23與滑塊22連接。為了清楚起見，從圖7al至幾和圖7j 中省略了滑塊22的滑塊背面2201上設置的焊料層58。參考圖7al和7a2，首先用具有至少一個吸持孔630的背部保持夾具62來保持光源單元23，吸持孔630抵達背部保持夾具62的吸持表面620。具體地，通過吸力，將光源單元23的單元背面2303附著到背部保持夾具62的吸持表面620。通過吸持孔630的吸力來附著光源單元23是通過以下步驟來完成的激活與吸持孔630的一端相連的抽空裝置63， 以減小吸持孔630中的氣壓。這里，吸持光源單元23的力取決于吸持孔630的內徑、所提供的吸持孔630的個數以及抽空裝置63的抽空程度，并且可以在相當大的范圍內調節。在本實施例中，將吸力調節為具有這樣的幅度，使得在所施加的預定負載下改變光源單元23 的位置或朝向。這種調節使得能夠在后續步驟中利用圓頂桿65來有效調節連接表面2300 的一致性。將光源單元23附著到這樣的位置，使得將其連接表面2300定位于背部保持夾具 62的下表面621之下(在-X —側)。這種定位允許光源單元23與滑塊22相接觸，同時當使背部保持夾具62靠近滑塊22時防止背部保持夾具62接觸滑塊22。這里，當吸持光源單元23時，不需要使連接表面2300與下表面621平行。這是因為在后續步驟中通過由圓頂桿65施加負載來調節連接表面2300的一致性。因此，可以在較短的時間內相對容易地完成用背部保持夾具62保持光源單元23的步驟。然后如圖7b所示，移動背部保持夾具62靠近滑塊22，以使得通過吸力附著到背部保持夾具62的光源單元23靠近或接觸滑塊22的滑塊背面2201。然后使得背部保持夾具 62進一步靠近滑塊22，直到背部保持夾具62的下表面621和滑塊背面2201之間的距離達到預定值，例如幾十μ m，從而如圖7c所示將光源單元23按壓抵靠在滑塊22上。按壓不必提供光源單元23的連接表面2300相對于滑塊背面2201的足夠一致性。部件的一個表面通常不會簡單地通過按壓該表面抵靠在參考表面上來容易地與參考表面相一致。然后如圖7d所示，將圓頂桿65按壓抵靠在光源單元23的負載施加表面2301上， 以將負載施加于光源單元23。這種負載使得光源單元23的連接表面2300與滑塊22的滑塊背面2201至少沿軌道寬度方向(沿Y軸方向)相一致。在這一階段，在本實施例中，連接表面2300與滑塊背面2201還沿軌道的方向(沿Z軸方向)相一致。圓頂桿65與負載施加表面2301的接觸面積明顯小于連接表面2300的面積。因為通過這種小接觸面積按壓光源單元23，即使連接表面2300相對于滑塊背面2201傾斜一小角度，在按壓抵靠在滑塊背面2202上的過程中，連接表面2300充分地與滑塊背面2201相一致。這里，圓頂桿65通過測力儀661 (圖4)與加載單元660相連，測力儀是重量傳感器。這種結構使得能夠將施加至光源單元23的負載的幅度調節到適當的值，例如范圍在10 至200gf (克力)內的值，來實現一致性。已經調節了用來吸持光源單元23的吸持孔630 的吸力，使得如上所述通過施加于光源單元23的預定負載來移動光源單元23。因此，即使背部保持夾具62保持靜止，也可以通過來自圓頂桿65的壓力來移動光源單元23，使得連接表面2300可以與滑塊背面2201相一致。然后，如圖7e所示，使探針67與光源單元23的源安裝表面2302上設置的引線電極411和形成激光二極管40的上表面的η-電極40相接觸。因為通過靜止不動的背部保持夾具62在背部保持光源單元23，光源單元23不會由于來自探針67的壓力而移動，并且連接表面2300保持與滑塊背面2201相一致。當應用探針67時，優選地，將圓頂桿65保持為按壓抵靠在光源單元23上，以進一步確保防止光源單元23移動。如圖7f所示，然后升高圓頂桿65，以從光源單元23釋放負載，并且將背部保持夾具62移離滑塊22，以將光源單元23定位于相距滑塊22預定的距離Dus，例如幾μ m。在這樣的距離下，光源單元23的連接表面2300與滑塊背面2201沿軌道寬度方向(沿Y軸方向)的一致性保持較高，而沿軌道方向(沿Z軸方向)的一致性較低。這是因為光源單元 23沿著光源單元23再次附著到背部保持夾具62的吸持表面620的方向移動。探針67跟隨光源單元23的移動，并且保持按壓抵靠在引線電極411和η-電極40a上。在連接表面2300處于這種一致狀態的同時，如圖7g所示，通過主動對準，沿滑塊背面2201的平面內方向(沿^平面的方向)將光源單元23中的激光二極管40的發光中心4000與滑塊22中的光學系統31的光接收端面430對準。具體地，通過探針67向激光二極管40提供電功率，以實際上使激光二極管40工作，同時相對于滑塊22 (光學系統31) 移動光源單元23 (激光二極管40)。然后，在移動光源單元23的同時，在光學系統31的光發射端面一側(在NF-光發生器36的端面36a —側)，實時地監測從激光二極管40的發光中心4000發射且入射到光學系統31的光接收端面430上的激光72，直到使監控位置中的光強度最大為止，然后將最大強度位置設置為光源單元23 (激光二極管40)相對于滑塊 22(光學系統31)的所需相對位置。根據主動對準，可以在連接之后實際上可靠地提供所需光路，并且可以實現光源單元23和滑塊22之間結合位置的超高精確度。可以利用在滑塊22的頭端面2210—側上設置的諸如光電二極管之類的光電探測器73，來實時地監測從滑塊22的頭端面2210發射的激光72或者轉換的NF-光。光電探測器73與控制器69相連，并且可以基于光電探測器73的監測輸出來控制背部保持夾具 62 (光源單元2 在H平面內的移動。在上述對準期間，激光二極管40保持工作并且輻射相當多的熱量。然而，通過用諸如不銹鋼或Cu (銅)之類具有高導熱率的金屬制成背部保持夾具62且使用該背部保持夾具62作為熱沉，可以通過單元襯底230耗散從激光二極管40輻射的相當大的熱量。因此，穩定了激光二極管40的振蕩，并且可以實現良好的主動對準。在完成光源單元23和滑塊22的對準之后，將背部保持夾具62沿X方向進一步移近滑塊22，以朝著滑塊22將光源單元23向回移動在圖7f的步驟中將光源單元23移動了的距離Dus，從而如圖所示使得光源單元23與滑塊22接觸。該操作不會改變TL平面內光源單元23相對于滑塊22的相對位置。然后，將圓頂桿65按壓抵靠在光源單元23的負載施加表面2301上，以再次向光源單元23施加負載。例如。負載可以在10至200gf (克力)的范圍內。負載的施加能夠使得光源單元23的連接表面2300沿軌道寬度方向(Y軸方向)以及沿軌道方向(Z軸方向)均與滑塊22的滑塊背面2201相一致。然后如圖7i所示，熔化在滑塊22的滑塊背面2201上設置的焊料層58，以連接光源單元23和滑塊22。這里，光源單元23和滑塊22已經沿YL平面彼此對準，然后沿X-軸方向移動以利用它們之間的焊料層58來彼此附著。在本實施例中，利用穿過單元襯底230 的預定波長的光74，通過單元襯底230來照射焊料層58。焊料層58通過光74的輻射而熔化，然后固化以連接光源單元23和滑塊22。預先形成焊料層58的位置不局限于滑塊背面2201 ；焊料層58可以預先形成在光源單元23的連接表面2300上，或者形成在滑塊背面 2201和連接表面2300兩者之上。光74可以是通過光纖75從Nd-YAG激光振蕩器76發射的Nd-YAG激光(具有 1064nm的波長)，Nd-YAG激光振蕩器是一種用于附著的光源。這里，YAG是具有石榴石結構的晶體的名稱，由Y(釔)和Al(鋁)的復合氧化物(Y3Al5O12)制成。Nd-YAG激光可以通過使用其中若干百分比的Y被Nd(釹)替代的YAG晶體作為激光介質來獲得，且廣泛用于研究、工業、醫療和其他應用中。如果將Nd-YAG激光用作光74，單元襯底230由在1064nm 波長處透射率大于或等于50 %的材料制成，例如Si (67 %的透射率),GaAs (66 %的透射率) 或SiC (80%的透射率)，使得可以通過單元襯底230用足量光74來照射焊料層58進行熔化。光74可以是其他類型的激光，例如除了 Nd-YAG激光之外的YAG激光、除了 YAG激光之外的固態激光、或者諸如二氧化碳氣體激光之類的氣體激光。重要的是使用具有能夠通過單元襯底230的波長并且具有熔化焊料層58所需的輸出功率的光，或者使用由能夠使所使用的光的波長通過的材料所制成的單元襯底230。優選地，在用光74照射的情況下進行連接的步驟期間，維持背部保持夾具62的位置和吸持操作，并且也繼續利用圓頂桿65來施加負載。優選地，焊料層58由熔點低于400°C的合金制成。例如，如果焊料層58由Au-Sn 合金(包括20(重量)％的Sn)制成，則焊料層58的熔點約為^0°C。實驗已經表明，通過光源單元23用例如光輸出功率為0. lkW、光斑直徑為IOOym且脈沖寬度為4微秒的Nd-YAG 激光74照射焊料層58，將充分熔化焊料層58足以結合光源單元23和滑塊22。以這種方式在光74的照射下用焊料層58將光源單元23附著到滑塊22完成了光源單元23和滑塊22的連接。因此，已經制造了熱輔助磁記錄頭21。在記錄頭21中，光源單元23和滑塊22通過它們之間的焊料層58而連接在一起。因此，在記錄頭21浮于磁記錄介質上方的寫入操作期間，可以提供散熱路徑，通過該散熱路徑，從發光操作的激光二極管40輻射的熱依次傳遞至單元襯底230、焊料層58、滑塊襯底220和磁記錄介質。如圖7j 所示，所制造的熱輔助磁記錄頭21可以和背部保持夾具62 —起轉移到執行下一工藝步驟 (例如，清潔步驟)的工作位置，其中維持通過吸力將光源單元23粘附到背部保持夾具62。根據參考圖7al_7j所述的本發明的制造熱輔助磁記錄頭21的方法，在通過主動對準將光源單元23和滑塊22彼此對準的同時，可以顯著地增加光源單元23的連接表面 2300和滑塊22的滑塊背面2201之間的“一致性”。因此，可以在光源單元和滑塊之間連接時實現足夠強的結合和足夠高的連接位置精確度。另外，因為可以提供連接之后從激光二極管40散熱的散熱路徑，可以提供激光二極管40的穩定振蕩，進而可以實現良好的熱輔助效應。
圖8示出了透視圖，示意性地說明了在根據本發明的磁記錄設備的一個實施例中的主要部分的結構。圖9示出了透視圖，示意性地說明了在根據本發明的HGA的一個實施例中的主要部分的結構。在圖9中，將與磁盤表面相對的HGA —側示出為上部一側。圖8所示的作為磁記錄設備的磁盤設備包括多個磁盤10，繞主軸電機11的旋轉軸旋轉；組件承載裝置12，其上配置有多個驅動臂14 ；HGA 17，附著到每一個驅動臂14的頂端部分上，并且配置有熱輔助磁記錄頭21 ；以及記錄/再現和光發射控制電路13，用于控制熱輔助磁記錄頭21的寫入/讀取操作，并且還用于控制作為光源用以生成熱輔助磁記錄用激光的激光二極管40的發射操作。在本實施例中，磁盤10設計用于垂直磁記錄，并且具有例如這樣的結構在盤襯底上順序堆疊軟磁性下層、中間層、以及磁記錄層(垂直磁化層)。組件承載裝置12是一種用于將熱輔助磁記錄頭21定位于磁盤10的磁記錄層上形成的軌道上方的裝置，在軌道上對準記錄比特。在該設備中，驅動臂14沿樞承軸16的方向堆疊，并且可以通過音圈電機 (VCM)繞軸16角向擺動。根據本發明的磁盤設備的結構不局限于上述結構。例如，磁盤10、 驅動臂14、HGA 17和滑塊21各自的數目可以是1。參考圖9，HGA 17中的懸架20包括負載臂200 ；彈性固定至負載臂200的撓性件 (flexure) 201 ；設置在負載臂200的底座部分上的底盤202 ；以及設置在撓性件201上并且由引線導體和電連接至引線導體兩端的連接焊盤制成的配線構件203。在懸架20的頂端部分處，熱輔助磁記錄頭21固定到撓性件201，從而以預定間隔(氣浮高度)面對每一個磁盤10的表面。這里，在撓性件201中設置孔徑2010 ；固定熱輔助磁記錄頭21，使得光源單元23通過孔徑2010從撓性件201的相對一側伸出。此外，通過引線鍵合、SBB等，形成配線構件203 —端的連接焊盤與端電極370和 371 (圖1)電連接，所述端電極用于熱輔助磁記錄頭21的磁頭元件32，并且連接焊盤還與光源單元23的引線電極411和激光二極管40的η-電極40a(圖1)電連接。這些連接使得MR元件33、電磁變換器和激光二極管40能夠接收電功能并且進行操作。懸架20的結構不局限于上述結構。盡管并未示出，用于驅動記錄頭的IC芯片可以安裝于懸架20中部。所有的前述實施例都只是本發明的示例，而并非限制；在不脫離本發明精神和范圍的情況下，可以構建本發明的許多不同替代和修改。因此，本發明只由所附權利要求及其等價物的限定。
權利要求
1. 一種制造熱輔助磁記錄頭的方法，在所述熱輔助磁記錄頭中，包括設置在單元襯底中的光源的光源單元和包括設置在滑塊襯底中的光學系統的滑塊彼此連接，所述制造方法包括以下步驟通過吸持將單元襯底的單元背面與包括吸持裝置的背部保持夾具相附著，所述單元背面與單元襯底的源安裝表面相對；將背部保持夾具移近滑塊，以使得通過吸持附著到背部保持夾具的光源單元與滑塊的滑塊背面接觸，所述滑塊背面和滑塊與介質相對的表面相對并且包括光學系統的光接收端通過加載裝置向單元襯底的負載施加表面施加負載，以使得光源單元的連接表面與滑塊的滑塊背面至少沿軌道寬度方向相一致，所述負載施加表面和要連接到滑塊的連接表面相對；停止施加負載，將背部保持夾具移離滑塊，以將光源單元定位為相距滑塊一定距離，然后沿滑塊背面的平面內方向，將光源的發光中心與光學系統的光接收端面對準；將背部保持夾具再次移近滑塊，以使光源單元與滑塊的滑塊背面接觸；以及通過加載裝置再次向單元襯底的負載施加表面施加負載，以使得光源單元的連接表面與滑塊的滑塊背面相一致。
2.根據權利要求1所述的制造方法，其中使探針與光源單元中設置的光源的電極接觸，向光源供電以使得光源處于發射操作狀態，然后將光源的發光中心與光學系統的光接收端面對準，使得來自光源的光進入光學系統。
3.根據權利要求1所述的制造方法，其中背部保持夾具中設置的吸持裝置的吸力所具有的幅度使得在施加預定負載的情況下改變光源單元的位置或朝向，其中通過所述吸力來吸持光源單元。
4.根據權利要求1所述的制造方法，其中背部保持夾具中所包括的吸持裝置是在所述背部保持夾具中設置的至少一個吸持孔，并且通過激活與所述至少一個吸持孔的一端相連的抽空裝置，來通過吸持將光源單元附著到背部保持夾具。
5.根據權利要求1所述的制造方法，其中所述加載裝置是具有球形部分或凸起部分的夾具，所述球形部分或凸起部分與單元襯底的負載施加表面接觸。
6.根據權利要求1所述的制造方法，還包括以下步驟在光源單元的連接表面上，或在滑塊的滑塊背面上，或在這兩個表面上，預先形成附著材料層，以及在連接表面與滑塊背面之間夾有附著材料層的情況下使得連接表面與滑塊背面相一致；通過單元襯底，用波長穿過單元襯底的光，照射附著材料層以熔化所述附著材料層；以及結合光源單元和滑塊。
7.一種用于連接光源單元和滑塊的連接設備，配置用于進行根據權利要求1所述的制造方法，所述連接設備包括固定裝置，用于支撐滑塊；背部保持夾具，包括吸持裝置，用于通過吸持來附著光源單元；以及吸持表面，所述吸持表面接觸單元襯底的單元背面，所述背部保持夾具能夠移動，以相對于固定裝置中保持的滑塊來調節光源單元的相對位置；加載裝置，用于向單元襯底的負載施加表面施加負載；探針，按壓抵靠在光源單元中設置的光源的電極上，配置用于向光源供電，以便沿滑塊背面的平面內方向將光源的發光中心與光學系統的光接收端面對準；以及控制器，配置為適當地控制背部保持夾具的移動、吸持裝置的吸持、加載裝置的負載施加、探針的移動以及通過探針對光源的供電。
8.根據權利要求7所述的連接設備，還包括光電探測器，用于在對準光源的發光中心與光學系統的光接收端面時，探測從通過探針供電的光源發射、通過光學系統傳播、且從滑塊與介質相對的表面發射的光。
9.根據權利要求7所述的連接設備，其中背部保持夾具中所包括的吸持裝置是在所述背部保持夾具中設置的至少一個吸持孔，并且所述至少一個吸持孔的一端達到吸持表面， 而另一端與抽空裝置相連。
10.根據權利要求7所述的連接裝置，其中所述加載裝置是具有球形部分或凸起部分的夾具，所述球形部分或凸起部分與單元襯底的負載施加表面接觸。
11.根據權利要求7所述的連接裝置，還包括用于附著的光源，所述光源用于在光源單元的連接表面上、或在滑塊的滑塊背面上或在這兩個表面上預先形成附著材料層，并且在連接表面與滑塊背面之間夾有附著材料層的情況下使得連接表面與滑塊背面相一致之后， 利用波長穿過單元襯底的光照射附著材料層，以便熔化所述附著材料層，進而結合光源單元和滑塊。
全文摘要
提出了一種制造熱輔助磁記錄頭的方法，在記錄頭中包括光源的光源單元和包括光學系統的滑塊彼此連接。該方法包括以下步驟利用背部保持夾具，通過吸持，附著光源單元；使光源單元與滑塊的滑塊背面接觸；通過加載裝置向光源單元的負載施加表面施加負載，以使光源單元的連接表面與滑塊背面相一致；將光源單元定位于離開滑塊，然后將光源與光學系統對準；再次使光源單元與滑塊接觸；以及再次向負載施加表面施加負載，以使得連接表面與滑塊背面相一致。因此，可以顯著地提高表面之間的一致性，從而實現足夠強的結合和足夠高的位置精確度。
文檔編號G11B5/60GK102411937SQ20111028306
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月22日 優先權日2010年9月23日
發明者原晉治, 土屋芳弘, 島澤幸司, 森信幸, 高山清市 申請人:Tdk股份有限公司