(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のサブマウントに保持され、磁気記録媒体を加熱するためのレーザ光源を内蔵したレーザチップと、第２のサブマウントに保持され、該レーザチップのレーザ光源位置に対応してレーザ光が貫通する貫通孔が開口された磁気ヘッドのスライダと、該スライダの貫通孔とレーザチップのレーザ光源位置を位置合わせした状態で圧着し、該圧着状態においてレーザスポットを照射することによってレーザチップとスライダを接合する熱アシスト型磁気ヘッドの磁気ヘッド製造装置であって、
断面がレーザチップの幅方向に延びる横長尺状のレーザスポットを、半田に近接したレーザチップ位置にレーザ照射することによって半田を溶解してレーザチップとスライダを接合することを特徴とする熱アシスト型磁気ヘッドの磁気ヘッド製造装置。
【請求項２】
第１のサブマウントに保持され、磁気記録媒体を加熱するためのレーザ光源を内蔵したレーザチップと、第２のサブマウントに保持され、該レーザチップのレーザ光源位置に対応してレーザ光が貫通する貫通孔が開口された磁気ヘッドのスライダと、該スライダの貫通孔とレーザチップのレーザ光源位置を位置合わせした状態で圧着し、該圧着状態においてレーザスポットを照射することによってレーザチップとスライダを接合する熱アシスト型磁気ヘッドの磁気ヘッド製造方法であって、
前記レーザチップを第１のサブマウントに保持する第１工程と、前記スライダを第１のサブマウントに保持する第２工程と、該第１工程により保持されたスライダの貫通孔とレーザチップのレーザ光源位置を位置合わせした状態で半田を介して圧着する第３工程と、断面がレーザチップの幅方向に延びる横長尺状のレーザスポットを、半田に近接したレーザチップ位置にレーザ照射することによって半田を溶解してレーザチップとスライダを接合することを特徴とする熱アシスト型磁気ヘッドの磁気ヘッド製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体を加熱した部分の異方性磁界を低下させて書き込みを行う熱アシスト磁気記録に用いるレーザ光源を備えた熱アシスト型の磁気ヘッドを製造する磁気ヘッド製造装置及び磁気ヘッド製造方法に係り、特にレーザ光源をスライダに高精度に接合することができる磁気ヘッド製造装置及び磁気ヘッド製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の磁気記録技術は、高記録密度を達成するために微小な記録ビットを書き込む垂直磁化成分を記録ビットとする垂直磁気記録技術が実用化されると共に、磁化の熱安定性が高い磁気記録媒体を使用とする熱アシスト磁気記録技術が採用されている。この熱アシスト磁気記録技術は、記録ビットを形成する磁化がより安定するように磁気異方性エネルギの大きな磁性材料で形成された磁気記録媒体を用いると共に、この磁気記録媒体の書き込み部分をレーザ光源によって加熱することによって異方性磁界を低下させ、その直後に書き込み磁界を印加して書き込みを行うものである。
【０００３】
この熱熱アシスト磁気記録に用いるレーザ光源を備えた熱アシスト型磁気ヘッドの製造に関する技術が記載された文献としては、下記の特許文献１が挙げられ、この特許文献１には、背当て治具に吸着させたレーザ光源の発光中心とスライダのスライダ背面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う工程と、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レーザ光源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反対側の被加重面に荷重を加える工程と、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合する工程を行うことによって、光源ユニットとスライダとの接合の際に両者の接合面の間の「倣い」を極めて高い状態にする技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−８４２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記の特許文献１に記載された技術は、光源ユニットとスライダとを接合する工程における光源ユニットとスライダとの接合を光源ユニットとスライダ間の接合層である半田層を波長１０６４ｎｍのＮｄ−ＹＡＧレーザ光により溶融することが記載されているものの、半田層溶融用のレーザ照射における光源ユニット及びスライダの熱膨張及び収縮を考慮しておらず、光源ユニットとスライダの接合時の位置合わせが高精度なものであっとしても半田層溶融用のレーザ照射による熱の影響によって接合冷却後の膨張乃至収縮については考慮されておらず、接合後の光源ユニットとスライダの位置ずれが生じる可能性が大きいという課題があった。
【０００６】
本発明の目的は、前述の従来技術による課題しようとするものであり、接合後の光源ユニットであるレーザチップとスライダの位置ずれを防止することができる熱アシスト型磁気ヘッドの磁気ヘッド製造装置及び磁気ヘッド製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために請求項１記載の発明は、第１のサブマウントに保持され、磁気記録媒体を加熱するためのレーザ光源を内蔵したレーザチップと、第２のサブマウントに保持され、該レーザチップのレーザ光源位置に対応してレーザ光が貫通する貫通孔が開口された磁気ヘッドのスライダと、該スライダの貫通孔とレーザチップのレーザ光源位置を位置合わせした状態で圧着し、該圧着状態においてレーザスポットを照射することによってレーザチップとスライダを接合する熱アシスト型磁気ヘッドの磁気ヘッド製造装置であって、断面がレーザチップの幅方向に延びる横長尺状のレーザスポットを、半田に近接したレーザチップ位置にレーザ照射することによって半田を溶解してレーザチップとスライダを接合することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、第１のサブマウントに保持され、磁気記録媒体を加熱するためのレーザ光源を内蔵したレーザチップと、第２のサブマウントに保持され、該レーザチップのレーザ光源位置に対応してレーザ光が貫通する貫通孔が開口された磁気ヘッドのスライダと、該スライダの貫通孔とレーザチップのレーザ光源位置を位置合わせした状態で圧着し、該圧着状態においてレーザスポットを照射することによってレーザチップとスライダを接合する熱アシスト型磁気ヘッドの磁気ヘッド製造方法であって、前記レーザチップを第１のサブマウントに保持する第１工程と、前記スライダを第１のサブマウントに保持する第２工程と、該第１工程により保持されたスライダの貫通孔とレーザチップのレーザ光源位置を位置合わせした状態で半田を介して圧着する第３工程と、断面がレーザチップの幅方向に延びる横長尺状のレーザスポットを、半田に近接したレーザチップ位置にレーザ照射することによって半田を溶解してレーザチップとスライダを接合することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による熱アシスト型磁気ヘッドの磁気ヘッド製造装置及び磁気ヘッド製造方法は、断面がレーザチップの幅方向に延びる横長尺状のレーザスポットを、半田に近接したレーザチップ位置にレーザ照射することによって半田を溶解してレーザチップとスライダを接合することによって、レーザ熱が幅広くレーザチップの奥方向に均等に伝わると共に、冷却時においてレーザチップの奥方向から均等に凝集（凝縮）するため、スライダとレーザチップの相対的位置が変化するような力が発生することを防止し、レーザチップのレーザ光源から発せられたレーザ光がスライダの貫通孔を高精度に位置決めした状態を保ち、接合後のレーザチップとスライダの位置ずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態による半田溶融時のレーザ照射の概要を示す図。
【図２】本実施形態による半田溶融時のレーザ照射の平面を示す図。
【図３】本実施形態による半田溶融時のレーザ照射の正面及び側面を示す図。
【図４】本実施形態による半田溶融及び凝集並びに導通光を示す図。
【図５】従来技術による半田溶融時のレーザ照射の概要を示す図。
【図６】従来技術による半田溶融時のレーザ照射の平面を示す図。
【図７】従来技術による半田溶融時のレーザ照射の正面及び側面を示す図。
【図８】従来技術による半田溶融及び凝集並びに導通光を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明による熱アシスト型磁気ヘッドの磁気ヘッド製造装置及び磁気ヘッド製造方法の一実施形態を図１から図４を参照して説明するが、まず、比較対象である従来技術による熱アシスト型磁気ヘッドの磁気ヘッド製造装置及び磁気ヘッド製造方法を図５から図８を参照して説明する。
【００１２】
この従来技術による熱アシスト型磁気ヘッドの磁気ヘッド製造装置は、半田溶融時のレーザ照射において、図５に示す如く、第１サブマウント２０に保持され、磁気記録媒体を加熱するためのレーザ光源を内蔵した光源ユニットであるレーザチップ１１と、第２サブマウント２１に保持され、該レーザチップ１１のレーザ光源位置に対応してレーザ光が貫通する貫通孔（導波路）が開口された磁気ヘッドのスライダ１２と、該スライダ１２のレーザチップ１１の対向面に配置された、例えば０.０５μｍ〜２μｍ程度の厚みの半田１４とを位置合わせした状態で圧着した状態で円形状の円形レーザスポット９１をレーザチップ１１と半田１４とスライダ１２の接合箇所にレーザ照射することによって、半田１４を溶解し、レーザチップ１１とスライダ１２を接合するように構成されている。前記半田１４のサイズは、例えば、３００μｍ×５００μｍ程度であり、円形レーザスポット９１の径は約２００μｍである。なお、本明細書では図示を容易にするために図中のレーザチップ１１を上側とし、スライダ１２を下側としているが、実際の製造装置においては両者の上下関係は逆である。
【００１３】
前記レーザチップ１１とスライダ１２の位置合わせは、レーザダイオード等の光源と導波路等の光学系とを相対的に移動させている間にレーザ光源を作動させ、該レーザ光源から放射されて光学系の受光端に入射した光を光学系の発光端側でリアルタイムに監視し、この監視位置での光強度が最大となる状態を、光源と光学系との所望の相対位置とする位置合わせを行うアクティブアラインメント法が採用されている。
【００１４】
この従来技術による半田溶融のためのレーザスポットの照射は、図５の上側から見た図６と、正面（レーザ照射側）及び側面から見た図７（ａ）に示す如く、断面が円形且つ先端に向かって細くなる断面円形状の円形状レーザスポット９１がレーザチップ１１の中央近傍のみに照射され、特に図７（ｂ）に示す如く、円形状レーザスポット９１のスライダ１２側のレーザスポットの一部がスライダ１２に遮られて照射され、このレーザ照射によって半田１４を溶解し、レーザチップ１１とスライダ１２を接合するように構成されている。
【００１５】
この従来技術による円形状レーザスポット照射による加熱は、加熱時においては図８（ａ）に示す如く、レーザチップ１１の中央近傍のみにレーザ照射されるため、熱が符号Ｘで示す如く半円状の外周から外方に放射状に延びる溶融方向の力が発生すると共に、冷却時においては図８（ｂ）に示す如く、符号Ｙに示す如く当初の半円状加熱部に向かって逆放射状に凝集（凝縮）方向の力が発生する。
【００１６】
この加熱時及び冷却時の半円状加熱部から放射状に溶融及び逆放射状に凝集（凝縮）する力が発生することによって、従来技術による製造方法は、アクティブアラインメント法を用いてスライダ１２の貫通孔を通過したレーザ光を観察した図８（ｃ）に示す如く中央位置おいて最も照度の高い真円形状となり、レーザチップ１１のレーザ光源から発せられたレーザ光がスライダ１２の貫通孔を高精度に位置決めした状態からレーザ照射して加熱後に冷却した場合、前述の符号ＸＹで示した半田の溶融及び凝集による力によって当初のスライダ１２とレーザチップ１１の相対的位置が移動してスライダ１２の貫通孔を通過したレーザ光を観察した図８（ｄ）に示す如く位置ずれが生じるという課題が生じていた。
【００１７】
すなわち、従来技術による熱アシスト型磁気ヘッドの磁気ヘッド製造装置は、レーザチップ１１の中央近傍のみに円形状のレーザ照射を行っていたため、レーザチップ１１から半田１４に円放射状に熱が半田１４に伝わって半円状加熱部の加熱温度が４５０℃とするとその他の加熱温度は３８０℃となり、この加熱温度の違いはレーザ照射後の冷却速度にも影響し、温度差が大きいほどハンダの融解の仕方が異なり、予め塗布された半田面積領域内での温度差が大きいほど、融解と硬化のタイミングが異なって接合前後のワークの位置ズレが生じ、接合前の調芯精度が優れていても接合時にワークの位置ズレが生じるという課題があった。
【００１８】
また、従来技術による円形状レーザスポット照射による加熱は、実際の製造装置においては、半田を溶融するためのレーザ光を照射するための空間が狭く、図７に示した例においても金属部品によるレーザ光のケラレが発生し、実質的にレーザチップ及び半田に到達する熱量が不足し、この熱量を補うためにレーザ出力を上げた場合、周囲の金属部材が熱膨張を起こして位置決め精度に悪影響を与えると共にスライダにも熱ダメージを与える可能性があるため、大径の円形状レーザスポット照射を行うことが困難であった。
【００１９】
これに対して本実施形態による磁気ヘッド製造装置は、半田溶融時のレーザ照射を行うとき、図１に示す如く、第１サブマウント２０に保持され、磁気記録媒体を加熱するためのレーザ光源を内蔵した光源ユニットであるレーザチップ１１と、第２サブマウント２１に保持され、該レーザチップ１１のレーザ光源位置に対応してレーザ光が貫通する貫通孔が開口された磁気ヘッドのスライダ１２と、該スライダ１２のレーザチップ１１の対向面に配置された、例えば０.０５μｍ〜２μｍ程度の厚みの半田１４と該スライダの貫通孔とをアクティブアラインメント法によって位置合わせした状態で圧着し、この圧着状態で断面が横長尺状且つレーザチップ１１の幅方向に延びる横長尺状レーザスポット９０をスライダ１２と半田１４を介した接合箇所に近いレーザチップ１１にレーザ照射することによって、レーザチップ１１に与えた熱を半田１４に熱伝導して半田１４を溶解し、レーザチップ１１とスライダ１２を接合する。前記横長尺状レーザスポット９０は、照射面において５０μｍ×４００μｍ程度の横長尺状又は横長楕円状が好ましい。
【００２０】
たとえば、本実施形態による磁気ヘッド製造方法は、磁気ヘッド製造装置が、レーザチップ１１を第１サブマウント２０に保持する第１工程と、スライダ１２を第２サブマウント２１に保持する第２工程と、該第１工程により保持されたスライダ１２の貫通孔とレーザチップ１１のレーザ光源位置を位置合わせした状態で半田１４を介して圧着する第３工程と、断面がレーザチップの幅方向に延びる横長尺状レーザスポット９０を、スライダ１２と半田１４を介した接合箇所に近いレーザチップ１１にレーザ照射し、半田１４を溶解してレーザチップとスライダを接合することによって、レーザチップ１１とスライダ１２を接合する。
【００２１】
本実施形態による横長尺状レーザスポット照射による加熱は、加熱時においては図４（ａ）に示す如く、レーザチップ１１の幅のほぼ全幅にわたってレーザ照射されるため、熱が符号Ｘで示す如く幅広くレーザチップ１１の奥方向に均等に伝わると共に、冷却時においても図４（ｂ）に示す如く、符号Ｙに示す如くレーザチップ１１の奥方向から均等に凝集（凝縮）するため、スライダ１２とレーザチップ１１の相対的位置が変化するような力が発生することを防止することができ、このため図４（ｃ）に示す如く、冷却後においても中央位置が最も照度の高い真円形状となる状態を維持し、レーザチップ１１のレーザ光源から発せられたレーザ光がスライダ１２の貫通孔を高精度に位置決めした状態を保ことができる。即ち、本実施形態によるレーザスポット照射は、半田１４に近接したレーザチップ１１の幅方向にわたって加熱し、該レーザチップ１１からの熱を半田１４に伝えることによって半田を溶解するため、熱が半田に均等に伝わると共に冷却されるため、冷却後の位置ずれを抑制することができる。
【００２２】
このように本実施形態は、第１サブマウント２０に保持され、磁気記録媒体を加熱するためのレーザ光源を内蔵したレーザチップ１１と、第２サブマウント２１に保持され、該レーザチップ１１のレーザ光源位置に対応してレーザ光が貫通する貫通孔が開口された磁気ヘッドのスライダ１２と、該スライダ１２のレーザチップ１１の対向面に配置された所定厚みの半田１４とをアクティブアラインメント法によって位置合わせした状態で圧着し、この圧着状態において横長尺状レーザスポット９０を照射することによってレーザチップ１１とスライダ１２を接合する熱アシスト型磁気ヘッドの磁気ヘッド製造装置において、断面がレーザチップ１１の幅方向に延びる横長尺状レーザスポット９０をレーザチップ１１の半田１４に近接する位置にレーザ照射して半田１４を溶解してレーザチップ１１とスライダ１２を接合することによって、照射場所による加熱温度の差が小さく、ハンダの融解と硬化をほぼ同じタイミングで均等に行うことにより接合時の位置ズレを抑制することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１１  レーザチップ、１２  スライダ、１４  半田、２０  第１サブマウント、
２１  第２サブマウント、９０  横長尺状レーザスポット、
９１  円形状レーザスポット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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