(57)【要約】【課題】  短い時間で安定した温度を保って、通常の負荷条件に対して乖離しない温度を維持でき、素子にダメージを与えずに光源ユニットチップの良品と不良品との選別試験を行なうことができるバーンイン試験方法を提供する。【解決手段】  複数の光源素子と、複数の光源素子からの各々の光出力をモニタリングするための複数の光検出器と、を治具台に組み込み、少なくとも複数の光源素子と複数の光検出器とを絶縁性の液体に浸漬させた状態で、複数の光源素子に通電して行なうように構成される。【選択図】  図７
2012226821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源素子と、複数の光源素子からの各々の光出力をモニタリングするための複数の光検出器と、を治具台に組み込み、
少なくとも前記複数の光源素子と前記複数の光検出器とを絶縁性の液体に浸漬させた状態で、前記複数の光源素子に通電して行なう、バーンイン試験方法。
【請求項２】
前記絶縁性の液体は、６００〜１０００ｎｍの波長の光に対して、厚さ１ｍｍ当たり、９９．９％以上の透過率を有する物性を備える液体である請求項１に記載のバーンイン試験方法。
【請求項３】
前記絶縁性の液体は、攪拌作用を受ける請求項１または請求項２に記載のバーンイン試験方法。
【請求項４】
前記複数の光源素子は、基板である光源素子配置用バーの上に列をなして配置されており、
各光源素子の発光面に対して、各光検出器が対向配置される請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のバーンイン試験方法。
【請求項５】
前記光源素子配置用バーの上に列をなして配置されている複数の光源素子は、１つの光源素子を含む１ユニットに分割することによって、ユニット基板に設けられた光源素子であるレーザダイオードを備えた熱アシスト磁気記録用の光源ユニットとして構成される請求項４に記載のバーンイン試験方法。
【請求項６】
前記光源素子がレーザダイオードであり、前記光検出器がフォトダイオードである請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のバーンイン試験方法。
【請求項７】
前記レーザダイオードは、上電極および下電極を有し、
前記光源素子配置用バーは、レーザダイオードの下電極と電気的に接続された引き出し下電極を備え、
上電極用のシート状プローブおよび下電極用のシート状プローブを、それぞれ、上電極および引き出し下電極に接触させ、上電極用のシート状プローブおよび上電極、並びに下電極用のシート状プローブおよび引き出し下電極を介して、レーザダイオードに通電する、請求項５または請求項６に記載のバーンイン試験方法。
【請求項８】
前記レーザダイオードに通電を行い、該レーザダイオードから所定の光出力を得るのに必要となる該レーザダイオードに供給された電流の時間変化を計測する、請求項５ないし請求項７のいずれかに記載のバーンイン試験方法。
【請求項９】
請求項５ないし請求項８のいずれかに記載のバーンイン試験方法を実施するための試験装置であって、
光源素子の発光面に対して対向配置されるように光検出器が固定されてなる治具台と、
上電極用のシート状プローブと、下電極用のシート状プローブとが交互に配置されたシート状プローブ群と、
光検出器からの測定出力を受けて、光検出器に供給する電流を制御し電流を制御し計測するコントローラと、
治具台を収納することができるとともに絶縁性の液体が貯留されてなる容器本体と、
を備え、
前記冶具台は、光源素子が配置された光源素子配置用バーを着脱可能に固定することができるようになっており、
前記容器本体に絶縁性の液体を貯留することによって、前記冶具台に装着される光源素子および光検出器が絶縁性の液体に浸漬されてなるよう構成される、バーンイン試験方法を実施するための試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素子のスクリーニングに有効な通電試験であるバーンイン試験を実施する方法に関する。特に、本発明は、熱アシスト磁気記録用の光源を備えた光源ユニットのバーンイン試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘッドおよび媒体を用いた磁気記録の分野においては、磁気ディスク装置の高記録密度化に伴い、薄膜磁気ヘッドおよび磁気記録媒体のさらなる向上が要求されている。薄膜磁気ヘッドとしては、現在、読み出し用の磁気抵抗（ＭＲ）素子と書き込み用の電磁変換素子とが積層された構造からなる複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。
【０００３】
一方、磁気記録媒体は、いわば磁性微粒子が集合した不連続体であり、それぞれの磁性微粒子は単磁区構造となっている。ここで、１つの記録ビットは、複数の磁性微粒子から構成されている。従って、記録密度を高めるためには、磁性微粒子を小さくして、記録ビットの境界の凹凸を減少させなければならない。しかしながら、磁性微粒子を小さくすると、体積減少に伴う磁化の熱安定性の低下が問題となる。
【０００４】
この問題への対策として、磁性微粒子の磁気異方性エネルギーＫｕを大きくすることが考えられる。しかし、このＫｕの増加は、磁気記録媒体の異方性磁界（保磁力）の増加をもたらす。これに対して、薄膜磁気ヘッドにより書き込み磁界強度の上限は、ヘッド内の磁気コアを構成する軟磁性材料の飽和磁束密度でほぼ決定されてしまう。従って、磁気記録媒体の異方性磁界が、この書き込み磁界強度の上限から決まる許容値を超えると、書き込みが不可能となってしまう。現在、このような熱安定性の問題を解決する１つの方法として、Ｋｕの大きな磁性材料を用いる一方で、書き込み磁界を印加する直前に磁気記録媒体に熱を加えることによって、異方性磁界を小さくして書き込みを行う、いわゆる熱アシスト磁気記録方式が提案されている。
【０００５】
この熱アシスト磁気記録方式においては、照射されたレーザ光によって励起されたプラズモンからNear-Fieldを生成する金属片であるNear-Fieldプローブ、いわゆるプラズモン・アンテナを用いる方法が一般に知られている。
【０００６】
この熱アシスト磁気記録方式においては、十分に高い強度の光を安定的に所望の位置に供給するために、高出力の光源を磁気ヘッド内の何処に且つどのように設置するかが重要なポイントとなる。
【０００７】
この光源の設置については、例えば、米国特許第７５３８９７８号明細書（US Patent No．7,538,978 B2）は、レーザダイオードを含むレーザユニットをスライダの背面に搭載した構造を開示しており、また、米国特許出願公開第２００８／００５６０７３号明細書（UP Patent Publication No．2008/0056073 A1）は、反射ミラーがレーザダイオード素子にモノリシックに集積された構造体をスライダの背面に搭載した構造を開示している。
【０００８】
さらに、本願発明者等は、光源を備えた光源ユニットを、磁気ヘッド素子を備えたスライダの媒体対向面とは反対側の端面（背面）に接続して構成される、いわゆる「複合スライダ構造」の熱アシスト磁気記録ヘッドを提案している。
【０００９】
このような「複合スライダ構造」は、例えば、米国特許出願公開第２００８／０４３３６０号明細書（UP Patent Publication No．2008/043360 A1）、および米国特許出願公開第２００９／０５２０７８号明細書（UP Patent Publication No．2009/052078 A1）に開示されている。
【００１０】
そして、「複合スライダ構造」の熱アシスト磁気記録ヘッドには、以下（１）〜（４）に示すような利点が存在する。
【００１１】
（１）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、
（２）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、
（３）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、
（４）製造工程における特性評価および信頼性評価に関して、例えば光源である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、等が挙げられる。
【００１２】
ここで、光源、特にレーザダイオードを備えた光源ユニットの信頼性評価を行うことを考察する。このような光源の信頼性評価としては、バーンイン試験を行うことが有効である。ここで、バーンイン試験とは、試験対象（ここでは光源ユニットに備えられたレーザダイオード）に通電し、通電されたまたの状態で、試験対象における１つの特性の高温下（例えば、８０℃の加熱条件下）における経時変化を計測、評価し、試験対象のスクリーニングを行うための試験である。
【００１３】
しかしながら、このようなバーンイン試験は、１つのレーザダイオードの評価を行うのに、例えば数〜数十時間といった、非常に長い時間を必要とする。
【００１４】
従って、この対策として、光源の製造工程において個々の光源チップに切断分離する前のバーの状態で、複数のレーザダイオードを並列して評価することが非常に有効となる。このような並列処理を行うことにより、一度に大量のレーザダイオードのバーンイン試験を実施することができ、評価工程の工数および時間の大幅な短縮が可能となるのである。
【００１５】
しかしながら、個々の光源チップに切断分離する前のバーの状態で、当該バーに設置された複数のレーザダイオード用の大量の電極に、同時に給電用のプローブを当てることは、非常に困難である。また、仮に、バー等の構成の工夫によって、上記の複数のレーザダイオード用の大量の電極に、同時に給電用のプローブを当てることができたとしても、以下の問題が生じてしまう。
【００１６】
すなわち、例えば、バーの長さを８０ｍｍとした場合、1つのバーには例えば１００〜２００個のレーザダイオード（ＬＤチップ）を存在させることが可能となると考えられる。
【００１７】
レーザダイオードは典型的に１００ｍＷ程度の光出力を有するものが用いられる。ここで、光出力に対する投入電力は３倍程度となるのが一般的であり、その場合、２００ｍＷがジュール熱に変換される。仮に１００個の素子を同時発光させた場合、２０Ｗに相当する熱量がＬＤチップが搭載される体積の小さなバーに集中する事になる。
【００１８】
そのような熱がバーと接する治具に対して効果的に放熱されない場合、試験環境温度に対するＬＤチップ温度の乖離が激しくなり、正確な評価が出来なくなるという問題が発生する。最悪ケースでは、ＬＤチップに多大な熱ストレスが印加され、チップ自身が破壊されてしまう事も懸念される。
【００１９】
そこで、バーと接する治具には放熱のための構造上の工夫を施すことも考えられるが、バー等を組み込む治具の構造が複雑となってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】米国特許第７５３８９７８号
【特許文献２】米国特許出願公開第２００８／００５６０７３号
【特許文献３】米国特許出願公開第２００８／０４３３６０号
【特許文献４】米国特許出願公開第２００９／０５２０７８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
このような実状の基に本発明は創案されたものであって、その目的は、簡易な装置構造をそのまま維持して、短い時間で安定した温度を保って、通常の負荷条件に対して乖離しない温度を維持でき、素子にダメージを与えずに光源ユニットチップの良品と不良品との選別試験を行なうことができるバーンイン試験方法および試験装置を提案することにある。
本発明の創案にあたり、本発明者らは、予め大量の電極に、同時に給電用のプローブを当てることを容易にするために、創意工夫して形成された光源素子配置用バーを準備し、この光源素子配置用バーの上に、上記バーの状態から個々の光源ユニットチップに切断された光源ユニットチップを順次配列させ、光源素子配置用バー上に設置された複数のレーザダイオード用の大量の電極に、同時に給電用のプローブを当てることができれば、極めて有意義であると考えた。そして、このようにして複数の光源ユニットチップの並列処理を行うことにより、一度に大量のレーザダイオードのバーンイン試験を容易に実施することができ、評価工程の工数および時間の大幅な短縮が可能となると考え、ＵＳ  Serial.No.
１２／９５８，６９２の出願（出願日：２０１０．０８．１０）を行なっている。
【００２２】
本発明は、上記の出願済みの発明をさらに発展させたものであって、上述したごとく大量の熱量がＬＤチップが搭載される体積の小さな光源素子配置用バーに集中する事を回避させて、短い時間で安定した温度を保って、通常の負荷条件に対して乖離しない温度を維持でき、素子にダメージを与えずに光源ユニットチップの良品と不良品との選別試験を行なうことができるバーンイン試験方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記の課題を解決するために、本発明のバーンイン試験方法は、複数の光源素子と、複数の光源素子からの各々の光出力をモニタリングするための複数の光検出器と、を治具台に組み込み、少なくとも前記複数の光源素子と前記複数の光検出器とを絶縁性の液体に浸漬させた状態で、前記複数の光源素子に通電して行なうように構成される。
【００２４】
また、本発明のバーンイン試験方法の好ましい態様として、前記絶縁性の液体は、６００〜１０００ｎｍの波長の光に対して、厚さ１ｍｍ当たり、９９．９％以上の透過率を有する物性を備えるように構成される。
【００２５】
また、本発明のバーンイン試験方法の好ましい態様として、前記絶縁性の液体は、攪拌作用を受けるように構成される。
【００２６】
また、本発明のバーンイン試験方法の好ましい態様として、前記複数の光源素子は、基板である光源素子配置用バーの上に列をなして配置されており、各光源素子の発光面に対して、各光検出器が対向配置されるように構成される。
【００２７】
また、本発明のバーンイン試験方法の好ましい態様として、前記光源素子配置用バーの上に列をなして配置されている複数の光源素子は、１つの光源素子を含む１ユニットに分割することによって、ユニット基板に設けられた光源素子であるレーザダイオードを備えた熱アシスト磁気記録用の光源ユニットとして構成される。
【００２８】
また、本発明のバーンイン試験方法の好ましい態様として、前記光源素子がレーザダイオードであり、前記光検出器がフォトダイオードであるように構成される。
【００２９】
また、本発明のバーンイン試験方法の好ましい態様として、前記レーザダイオードは、上電極および下電極を有し、前記光源素子配置用バーは、レーザダイオードの下電極と電気的に接続された引き出し下電極を備え、上電極用のシート状プローブおよび下電極用のシート状プローブを、それぞれ、上電極および引き出し下電極に接触させ、上電極用のシート状プローブおよび上電極、並びに下電極用のシート状プローブおよび引き出し下電極を介して、レーザダイオードに通電するように構成される。
【００３０】
また、本発明のバーンイン試験方法の好ましい態様として、前記レーザダイオードに通電を行い、該レーザダイオードから所定の光出力を得るのに必要となる該レーザダイオードに供給された電流の時間変化を計測するように構成される。
【００３１】
上記記載のバーンイン試験方法を実施するための試験装置であって、当該試験装置は、光源素子の発光面に対して対向配置されるように光検出器が固定されてなる治具台と、上電極用のシート状プローブと、下電極用のシート状プローブとが交互に配置されたシート状プローブ群と、光検出器からの測定出力を受けて、光検出器に供給する電流を制御し電流を制御し計測するコントローラと、治具台を収納することができるとともに絶縁性の液体が貯留されてなる容器本体と、を備え、前記冶具台は、光源素子が配置された光源素子配置用バーを着脱可能に固定することができるようになっており、前記容器本体に絶縁性の液体を貯留することによって、前記冶具台に装着される光源素子および光検出器が絶縁性の液体に浸漬されてなるよう構成される。
【発明の効果】
【００３２】
本発明においては、少なくとも、レーザダイオード等からなる光源素子と、複数の光源素子からの各々の光出力をモニタリングするための複数の例えばフォトダイオード等からなる光検出器とを絶縁性の液体に浸漬させた状態で、前記複数の光源素子に通電してバーンイン試験を行なうようにしているので、短い時間で安定した温度を保って、通常の負荷条件に対して乖離しない温度を維持でき、素子にダメージを与えずに光源ユニットチップの良品と不良品との選別試験を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明による熱アシスト磁気記録ヘッドの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図２は、熱アシスト磁気記録ヘッドにおける、スライダのヘッド素子部、光源ユニットのレーザダイオード、およびそれらの周辺の構成を概略的に示したものであって、図１のＡ―Ａ面による断面図である。
【図３】図３は、導波路、近接場光発生素子および主磁極の構成を概略的に示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明に係る磁気ディスク装置の一実施形態における要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明に係るヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）の一実施形態における要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、熱アシスト磁気記録ヘッドに接合されて使用される光源ユニットを複数個纏めてバーンイン試験を行なうに際し、スクリーニングすべき被検査対象の製造方法の一実施形態を概略的に示す斜視図である。
【図７】図７は、本発明のバーンイン試験方法の要部を説明するための図面であって、バーンイン試験装置の斜視図である。
【図８】図８は、図７の正面図であって、Ｘ−Ｚ平面を見た図面である。
【図９】図９（Ａ）および図９（Ｂ）は、バーンイン試験後の光源ユニットの取り扱いを説明するための斜視図である。
【図１０】図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）は、それぞれ、バーンイン試験に用いられるシート状プローブの構造を示す断面図および下面図である。
【図１１】図１１は、バーンイン試験に用いられるシート状プローブと各電極との接触状態を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３５】
本発明のバーンイン試験方法について説明する前に、バーンイン試験の対象である光源素子が好適に用いられる、熱アシスト磁気記録ヘッドの構造について説明する。
【００３６】
本発明による磁気記録ヘッドのスライダ基板の集積面、又はユニット基板の光源設置面に形成された積層構造若しくは素子構造において、基準となる層又は素子から見て、基板側を「下方」とし、その反対側を「上方」とする。また、本発明による光源ユニットおよび磁気記録ヘッドの実施形態において、必要に応じ、いくつかの図面中、「Ｘ、ＹおよびＺ軸方向」を規定している。ここで、Ｚ軸方向は、上述した「上下方向」であり、＋Ｚ側がトレーリング側に相当し、−Ｚ側がリーディング側に相当する。また、Ｙ軸方向をトラック幅方向とする。
【００３７】
なお、各図面において、同一の要素は、同一の参照番号を用いて示されている。また、図面中の構成要素内および構成要素間の寸法比は、図面の見易さのため、それぞれ任意となっている。
【００３８】
図１は、本発明のバーンイン試験の対象である光源素子が好適に用いられている熱アシスト磁気記録ヘッドの一実施形態を示す斜視図である。
【００３９】
図１に示されるように、熱アシスト磁気記録ヘッド２１は、熱アシスト用の光源となる光源素子であるレーザダイオード４０を備えた光源ユニット２３と、光学系３１を備えたスライダ２２とが、位置を合わせられ接続されることによって構成される。
【００４０】
スライダ２２は、適切な浮上量を得るように加工された媒体対向面である浮上面（ＡＢＳ）２２００を有するスライダ基板２２０と、ＡＢＳ２２００に垂直であってＡＢＳ２２００と隣り合う集積面２２０２上に形成された、光学系３１を含むヘッド素子部２２１とを備えている。
【００４１】
光源ユニット２３は、接着面２３００を有するユニット基板２３０と、接着面２３００に垂直であって接着面２３００と隣り合う光源設置面２３０２に設けられた光源素子であるレーザダイオード４０と、を備えている。
【００４２】
これらスライダ２２と光源ユニット２３とは、スライダ基板２２０のＡＢＳ２２００とは反対側の背面２２０１とユニット基板２３０の接着面２３００とを対向させて、接着層である半田層５８を間に挟む形で互いに接着されている。
【００４３】
（光源ユニット２３についての説明）
図１に示される光源ユニット２３において、光源素子であるレーザダイオード４０は、その素子形態に限定されるものではないが、端面発光型の半導体レーザダイオードとすることが好ましい。端面発光型の半導体レーザダイオード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がスポットサイズ変換素子４３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。
【００４４】
また、レーザダイオード４０は、ｐ電極４０ｉ（図２参照）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。一般に端面発光型の半導体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、結果としてユニット基板２３０をヒートシンクとしてより効果的機能させることが可能となる。
【００４５】
このように、ｐ電極４０ｉを底にしてレーザダイオード４０を設置した場合、レーザダイオード４０の上面は、上電極としてのｎ電極４０ａ（図２参照）の表面となる。ここで、後に詳述するレーザダイオード４０のバーンイン試験においては、シート状プローブがこのｎ電極４０ａに当てられるようにすることが好ましい。
【００４６】
さらに、図１に示されるように、光源ユニット２３の光源設置面２３０２に、光源電極４１０および引き出し電極４１１が設けられるように構成することが望ましい。光源電極４１０は、レーザダイオード４０のｐ電極４０ｉ（図２参照）と直接電気的に接続される電極である。
【００４７】
引き出し電極４１１は、光源電極４１０から引き出された下電極であり、後に詳述するレーザダイオード４０のバーンイン試験において、シート状プローブが当てられる電極である。下電極である引き出し電極４１１の表面粗さＲａは、好適な態様として後に説明するように、上電極であるｎ電極４０ａの表面粗さＲａよりも小さな値となるように設定されることが好ましい。
【００４８】
引き出し電極４１１およびレーザダイオード４０のｎ電極４０ａは、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）１７（図５参照）の配線部材２０３の接続パッドに、ワイヤボンディング、ソルダー・ポール・ボンディング（ＳＢＢ）等の方法によって電気的に接続され、これにより、電力がレーザダイオード４０に供給されるように構成される。
【００４９】
なお、これら光源電極４１０および引き出し電極４１１は、光源設置面２３０２上に設けられていてＡｌ2Ｏ3（アルミナ）、ＳｉＯ2等の絶縁材料から形成された絶縁層５６上に設けられており、ユニット基板２３０とは電気的に絶縁されていることが好ましい。
【００５０】
このような光源電極４１０および引き出し電極４１１は、例えばスパッタリング法、又は蒸着法等を用いて形成された厚さ１０ｎｍ（ナノメートル）程度のＴａ、Ｔｉ等からなる下地層と、この下地層上に例えばスパッタリング法、めっき法又は蒸着法等を用いて形成された例えば厚さ１〜５μｍ（マイクロメートル）程度のＡｕ、Ｃｕ、Ａｕ合金等の導電材料からなる導電層とから構成されることが好ましい。
【００５１】
さらに、図１に示されるように、ユニット基板２３０は、アルチック（Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ）、ＳｉＯ2等のセラミック材料で形成されていてもよく、又はＳｉ、ＧａＡｓ、ＳｉＣ等の半導体材料で形成されていることも好ましい。ユニット基板２３０がこれらの半導体材料で形成されている場合、光源ユニット２３とスライダ２２とを半田層５８（図２参照）で接着する際に、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ光等の光を、光源ユニット２３を透過させる形で半田層５８に照射して半田層５８を溶融させることが可能となる。
【００５２】
また、ユニット基板２３０は、スライダ基板２２０よりも一回り小さい大きさを有する。ただし、ユニット基板２３０のトラック幅方向の（Ｙ軸方向の）幅ＷUNは、レーザダイオード４０のトラック幅方向の（Ｙ軸方向の）幅ＷLAよりも大きくなっており、光源電極４１０上にレーザダイオード４０を設置しても、引き出し電極４１１が、光源設置面２３０２上で露出して設けられるようになっている。
【００５３】
例えば、スライダ基板２２０にフェムトスライダを用いた場合、ユニット基板２３０として、（Ｘ軸方向の）厚みＴUNが３２０μｍであり、トラック幅方向の幅ＷUNが３５０μｍであって、（Ｚ軸方向の）長さＬUNが２５０μｍであるサイズのものを用いることができる。
【００５４】
（スライダについての説明）
次いで、スライダの構成について説明する。
【００５５】
図１に示されるスライダ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４参照）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とを有し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（小さくするように変換）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およ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とを有し構成されている。
【００５６】
このような構成において、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は、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とを有し構成されている。
【００５７】
なお、スポットサイズ変換素子４３および導波路３５は、それら周囲が保護層３８で被覆されており、光の伝播においてコアとしての機能を果たしている。この一方で、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している。
【００５８】
ＭＲ素子３３、電磁変換素子３４、および近接場光発生素子３６の一端は、媒体対向面であるヘッド端面２２１０に達している。ここで、このヘッド端面２２１０とＡＢＳ２２００とが、熱アシスト磁気記録ヘッド２１全体の媒体対向面をなしている。
【００５９】
実際の書き込み又は読み出し時においては、熱アシスト磁気記録ヘッド２１が回転する磁気ディスク１０の表面上において流体力学的に所定の浮上量をもって浮上するように構成されている。この際、ＭＲ素子３３および電磁変換素子３４それぞれの一端が、磁気ディスク１０の磁気記録層の表面と適当なマグネティックスペーシングを介して対向するように構成される。そして、このような状態において、ＭＲ素子３３は磁気記録層からのデータ信号磁界を感受して読み出しを行うように作用し、電磁変換素子３４は磁気記録層にデータ信号磁界を印加して書き込み行うように作用する。
【００６０】
ここで、書き込みの際、光源ユニット２３のレーザダイオード４０からスポットサイズ変換素子４３および導波路３５を通って伝播してきたレーザ光は、近接場光発生素子３６で近接場光６２（図３参照）に変換される。この近接場光６２が磁気記録層の書き込みを行う部分に照射され、この磁気記録層の部分を加熱するように作用する。この加熱によって、同部分の異方性磁界（保磁力）が書き込みを行うことが可能な値にまで低下し、この低下した部分に電磁変換素子３４によって書き込み磁界が印加されることによって、熱アシスト磁気記録を行うことが可能となる。
【００６１】
また、図１に示されるように、スポットサイズ変換素子４３は、レーザダイオード４０から放射されたレーザ光を、トラック幅方向（Ｙ軸方向）の幅ＷSCを有する受光端面４３０で受け取ることができるようになっており、しかもできるだけ低損失でより小さなスポット径のレーザ光に変換した上で、導波路３５の受光端面３５２に導くことができる光学素子である。
【００６２】
スポットサイズ変換素子４３は、本実施形態において例えば、受光端面４３０から入射したレーザ光の進行方向（−Ｘ方向）に沿って、トラック幅方向（Ｙ軸方向）の幅が幅ＷSCから徐々に狭くなっている下部伝播層４３１と、この下部伝播層４３１上に積層されており、同じくレーザ光の進行方向（−Ｘ方向）に沿って、トラック幅方向（Ｙ軸方向）の幅が幅ＷSCから下部伝播層４３１と比べてより急激に小さくなっている上部伝播層４３２と、を有して構成されている。
【００６３】
そして、受光端面４３０から入射したレーザ光は、このような積層構造を伝播するにつれて徐々に、そのスポットサイズを小さく変換させられて、導波路３５の受光端面３５２に至るように構成されている。
【００６４】
なお、スポットサイズ変換素子４３の受光端面４３０位置での幅ＷSCは、例えば１〜１０μｍ程度とすることができる。また、受光端面４３０位置での（Ｚ軸方向の）厚さＴSCは、例えば１〜１０μｍ程度とすることができる。さらに、スポットサイズ変換素子４３は、周囲を被覆する保護層３８の構成材料の屈折率ｎOCよりも高い屈折率を有する材料から構成されており、後述する導波路３５を構成する誘電材料と同一の材料で形成されることができる。この場合、これらスポットサイズ変換素子４３および導波路３５は、別体であってもよいし、一体に形成されるようにしてもよい。
【００６５】
また、導波路３５は、本実施形態において、スポットサイズ変換素子４３から放射されるレーザ光を受ける受光端面３５２から、ヘッド端面２２１０側の端面３５０まで、集積面２２０２に平行に伸長していることが好ましい。ここで、端面３５０はヘッド端面２２１０の一部となっていてもよく、またはヘッド端面２２１０から所定の距離だけ後退していてもよい。また、図３に示されるように、導波路３５の一側面の端面３５０近傍部分は、近接場光発生素子３６と対向している。そして、受光端面３５２から入射し導波路３５を伝播するレーザ光（導波路光）は、この近接場光発生素子３６と対向する部分に至り、近接場光発生素子３６と結合可能となる。
【００６６】
さらに、図１に示されるように、スライダ２２の保護層３８の上面上に、磁気ヘッド素子３２用である一対の端子電極３７０および一対の端子電極３７１が設けられている。そして、これら端子電極３７０および３７１も、ＨＧＡ１７（図５参照）に設けられた配線部材２０３の接続パッドに、ワイヤボンディング、ＳＢＢ等の方法によって電気的に接続される。
【００６７】
また、スライダ基板２２０は、例えば、（Ｘ軸方向の）厚みＴSLが２３０μｍであり、トラック幅方向の（Ｙ軸方向の）幅ＷSLが７００μｍであり、（Ｚ軸方向の）長さＬSLが８５０μｍである、いわゆるフェムトスライダとすることができる。
【００６８】
フェムトスライダは、高記録密度に対応可能な薄膜磁気ヘッドの基板として一般的に使用されており、現在使用されているスライダの中で最も小さいサイズの規格を有している。なお、スライダ基板２２０は、アルチック（Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ）、ＳｉＯ2等のセラミック材料で形成することができる。
【００６９】
（熱アシスト磁気記録ヘッドについての説明）
上述したごとく熱アシスト磁気記録ヘッド２１は、好適例として、スライダ２２と、光源ユニット２３と、を互いに接続して接着させた構成を有している。従って、スライダ２２および光源ユニット２３を、それぞれ個別に製造し、これらを組み合わせることによって、ヘッド２１が製造される。
【００７０】
その結果、例えば、前もって光源ユニット２３の特性評価、信頼性評価を行って、良品のみをヘッドへの搭載に使用すればよい。このような操作によって、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。
【００７１】
ここで、光源ユニット２３の評価に大きく影響する事項として、レーザダイオード４０の発光動作特性、特に、当該発光動作特性の経時安定性が挙げられる。このような製造歩留まりに大きな影響を及ぼし得る事項を製造工程の上流でチェックし、光源ユニット２３をスクリーニング、選別することによって、ヘッド２１自体の製造歩留まりの低下を回避することができる。
【００７２】
後に詳述する本発明のバーンイン試験によれば、光源素子（レーザダイオード４０）を含む光源ユニット２３のスクリーニング、選別を行う上で重要な信頼性評価、特にレーザダイオード４０の発光動作特性の経時安定性評価を、安定して一度に大量に（経済的に）実施することができる。特に本発明においては、短い時間で安定した温度を保って、通常の負荷条件に対して乖離しない温度を維持でき（温度上昇を極力抑えて）、素子にダメージを与えずに光源ユニットチップの良品と不良品との選別試験を行なうことができる。
【００７３】
（光源であるレーザダイオード４０についての説明）
図２は、熱アシスト磁気記録ヘッド２１における、スライダ２２のヘッド素子部２２１、光源ユニット２３のレーザダイオード４０、およびそれらの周辺の構成を概略的に示したものであって、図１のＡ−Ａ断面図である。
【００７４】
図２に好適例として示されているレーザダイオード４０は、端面発光型のレーザダイオード４０である。端面発光型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。
【００７５】
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。図２に示されるレーザダイオード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。
【００７６】
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および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好ましい。
【００７７】
レーザダイオード４０の構成は上記の構成に限定されるものではなく、種々の態様が可能である。しかしながら、いずれにしてもレーザダイオード４０の設置においては、ｐ電極４０ｉを底面として光源電極４１０に接着させることが好ましい。端面発光型のレーザダイオードでは、活性層４０ｅ（発光中心４０００）は、積層方向（Ｚ軸方向）において、ｎ電極４０ａよりもｐ電極４０ｉにより近い位置にあるのが一般的である。従って、動作時の発熱量が最も多い活性層４０ｅにより近いｐ電極４０ｉを底面としてレーザダイオード４０を設置することによって、ユニット基板２３０を光源の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のである。実際、レーザダイオード４０から発生する熱量の適切な処理は、レーザダイオード４０、その他のヘッド内の素子の動作を正常に維持するために非常に重要なことである。
【００７８】
また、このレーザダイオード４０の駆動においては、磁気ディスク装置内の電源を使用することが可能である。磁気ディスク装置は、通常、例えば２〜５Ｖ程度の電源を備えており、レーザ発振動作には十分の電圧を有している。
【００７９】
なお、レーザダイオード４０の幅ＷLA（図１参照）は、例えば１５０〜２５０μｍ程度とされることが好ましい。また、レーザダイオード４０の長さＬLAは、反射層５１０および５１１間の距離である共振器長に概ね相当するものであり、例えば３００μｍ又はそれ以上に設定されることが好ましい。
【００８０】
また、レーザダイオード４０の高さＨLA（図２参照）は、４０〜１００μｍの範囲内の値に設定されることが好ましい。この高さＨLAは、ｎ電極４０ａと引き出し電極４１１との（Ｚ軸方向での）高低差（Ｚ方向の距離）に相当する。後述するバーンイン試験において、電極がこのような範囲内の高低差を有する場合、シート状プローブを当てる電極の表面粗さＲａを相対的に調整することが好ましい。電極の表面粗さＲａを調整することによって、シート状プローブと電極との接触状態を安定させ、より良好なバーンイン試験を実施することが可能となり好ましい。
【００８１】
さらに、図２に示されるように、レーザダイオード４０のｐ電極４０ｉとユニット基板２３０上の光源電極４１０との接着は、例えば鉛フリー半田の１つであるＡｕＳｎ合金等による半田付けによって実施することが好ましい。さらに、スライダ２２と光源ユニット２３とは、スライダ基板２２０の背面２２０１とユニット基板２３０の接着面２３００とを対向させて、接着層である半田層５８を間に挟む形で互いに接着されている。
【００８２】
例えば、ユニット基板２３０がＳｉ、ＧａＡｓ、ＳｉＣ等の半導体材料から形成されている場合、光源ユニット２３とスライダ２２とを、例えばＡｕＳｎ合金からなる半田層５８で接着する際に、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ光を、ユニット基板２３０を透過させて半田層５８に照射し、半田層５８を溶融させて接着させることが可能となる。
【００８３】
（ヘッド素子部についての説明）
図１や図２に示されるように、ヘッド素子部２２１は、ＭＲ素子３３、電磁変換素子３４、および光学系３１を備えている。
【００８４】
ＭＲ素子３３は、図２に示されるようにＭＲ積層体３３２と、対となってＭＲ積層体３３２および絶縁層３８１を挟む位置に配置され、軟磁性材料から形成された下部シールド層３３０および上部シールド層３３４とを含んで構成されている。そして、ＭＲ素子３３は、集積面２２０２上に形成されたＡｌ2Ｏ3（アルミナ）等の絶縁材料からなる下地層３８０上に形成されている。
【００８５】
ＭＲ積層体３３２は、ＭＲ効果を利用して信号磁界を感受する感磁部であり、例えば、面内通電型巨大磁気抵抗（ＣＩＰ−ＧＭＲ）積層体、垂直通電型巨大磁気抵抗（ＣＰＰ−ＧＭＲ）積層体、又はトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）積層体として構成することができる。
【００８６】
また、電磁変換素子３４は、垂直磁気記録用であることが好ましく、上部ヨーク層３４０と、主磁極３４００と、書き込みコイル層３４３と、コイル絶縁層３４４と、下部ヨーク層３４５と、下部シールド３４５０とを備えて構成されている。
【００８７】
上部ヨーク層３４０は、コイル絶縁層３４４を覆うように形成されており、主磁極３４００は、Ａｌ2Ｏ3（アルミナ）等の絶縁材料からなる絶縁層３８５の上に形成されている。これら上部ヨーク層３４０および主磁極３４００は、互いに磁気的に接続されており、書き込みコイル層３４３に書き込み電流を印加することによって発生した磁束を、書き込みがなされる磁気ディスク１０（Fig．４）の磁気記録層（垂直磁化層）まで収束させながら導くための導磁路として構成されている。
【００８８】
主磁極３４００は、ヘッド端面２２１０に達しておりトラック幅方向の小さな幅ＷP（図３参照）を有する第１の主磁極部３４００ａと、この第１の主磁極部３４００ａの上であって第１の主磁極部３４００ａの後方（＋Ｘ側）に位置している第２の主磁極部３４００ｂとを有している。ここで、上述した幅ＷPは、この主磁極３４００のヘッド端面２２１０上における端面３４００ｅ（図３参照）におけるトラック幅方向（Ｙ軸方向）の辺の長さであり、書き込み磁界のトラック幅方向（Ｙ軸方向）における分布の幅を規定し、例えば０．０５〜０．５μｍ程度とすることができる。主磁極３４００は、上部ヨーク層３４０よりも高い飽和磁束密度を有する軟磁性材料から形成されていることが好ましく、例えば、Ｆｅが主成分である鉄系合金の軟磁性材料から形成されることが好ましい。
【００８９】
図２に示されるように書き込みコイル層３４３は、絶縁層３８５上に形成されたＡｌ2Ｏ3（アルミナ）等の絶縁材料からなる絶縁層３４２１上において、１ターンの間に少なくとも下部ヨーク層３４５と上部ヨーク層３４０との間を通過するように形成されており、バックコンタクト部３４０２を中心として巻回するスパイラル構造を有している。
【００９０】
このような書き込みコイル層３４３は、例えばＣｕ（銅）等の導電材料から形成されることが好ましい。書き込みコイル層３４３は、例えば加熱キュアされたフォトレジスト等の絶縁材料で覆われており、書き込みコイル層３４３と上部ヨーク層３４０との間を電気的に絶縁している。書き込みコイル層３４３は、本実施形態において１層であるが、２層以上でもよく、又はヘリカルコイルでもよい。さらに、巻き数も図２に記載されている数に限定されるものではなく、例えば、２〜７ターンに設定することができる。
【００９１】
なお、バックコンタクト部３４０２には、Ｘ軸方向に伸長した貫通孔が設けられており、この貫通孔の中を、導波路３５および導波路３５を被覆する絶縁層が通り抜けている。この貫通孔内においては、バックコンタクト部３４０２の内壁と導波路３５とが所定の距離、例えば少なくとも１μｍ離隔している。これにより、バックコンタクト部３４０２による導波路光の吸収が防止される。
【００９２】
図２に示される下部ヨーク層３４５は、例えば、Ａｌ2Ｏ3（アルミナ）等の絶縁材料からなる絶縁層３８３上に形成されており、磁気ディスク１０の磁気記録層（垂直磁化層）の下に設けられた軟磁性裏打ち層から戻ってきた磁束を導く導磁路としての役割を果たしている。下部ヨーク層３４５は軟磁性材料から形成されている。また、下部シールド３４５０は、下部ヨーク層３４５と磁気的に接続されており、ヘッド端面２２１０に達した導磁路の一部として構成されている。下部シールド３４５０は、近接場光発生素子３６を介して主磁極３４００と対向しており、主磁極３４００から射出されて広がった磁束を取り込む役割を果たしている。下部シールド３４５０は、高飽和磁束密度を有する、ＮｉＦｅ（パーマロイ）又は主磁極３４００と同様の鉄系合金材料等から形成されることが好ましい。
【００９３】
図１および図２に示されるように、光学系３１は、スポットサイズ変換素子４３、導波路３５、および近接場光発生素子３６を備えている。
【００９４】
スポットサイズ変換素子４３によってスポットサイズを小さく変換されたレーザ光３５ａは、導波路３５の受光端面３５２に入射し導波路３５中を伝播する。導波路３５は、受光端面３５２から、バックコンタクト部３４０２に設けられたＸ軸方向の貫通孔の中を通って、ヘッド端面２２１０側の端面３５０まで伸長している。近接場光発生素子３６は、導波路３５を伝播してきたレーザ光（導波路光）を近接場光に変換する近接場光発生素子である。
【００９５】
導波路３５のヘッド端面２２１０側の部分および近接場光発生素子３６は、下部シールド３４５０（下部ヨーク層３４５）と主磁極３４００（上部ヨーク層３４０）との間に設けられている。また、導波路３５のヘッド端面２２１０側の上面（側面）の一部と近接場光発生素子３６の下面の一部とは、所定の間隔をもって対向しており、これら一部に挟まれた部分は、導波路３５の屈折率よりも低い屈折率を有する緩衝部５０となっている（特に、図３参照）。
【００９６】
緩衝部５０は、導波路３５を伝播するレーザ光（導波路光）を近接場光発生素子３６に結合させる役割を果たす。以上に述べた導波路３５、緩衝部５０および近接場光発生素子３６については、後に図３を用いて詳細に説明を行う。
【００９７】
さらに、図２に示されるように、ＭＲ素子３３と電磁変換素子３４（下部ヨーク層３４５）との間に、絶縁層３８２および３８３に挟まれた素子間シールド層３９が設けられていることも好ましい態様である。
【００９８】
この素子間シールド層３９は、軟磁性材料で形成されることができ、電磁変換素子３４より発生する磁界からＭＲ素子３３をシールドする役割を果たす。なお、以上に述べた絶縁層３８１、３８２、３８３、３８４、３８５および３８６が、保護層３８を構成している。
図３は、導波路３５、近接場光発生素子３６および主磁極３４００の構成を概略的に示す斜視図である。図３においては、書き込み磁界および近接場光が磁気記録媒体に向かって放射される位置を含むヘッド端面２２１０が、図面の左側に位置している。
【００９９】
図３に示されるように、近接場光を発生させるためのレーザ光（導波路光）３５ａを端面３５０に向かって伝播させるための導波路３５と、レーザ光（導波路光）３５ａを受けて近接場光６３を発生させる近接場光発生素子３６とが設けられている。また、導波路３５の側面３５４の一部分と、近接場光発生素子３６の下面３６２の一部との間に挟まれた部分が、緩衝部５０となっている。この緩衝部５０は、例えば絶縁材料から形成されており、導波路光５３ｂを近接場光発生素子３６に結合させる役割を果たす。なお、図１〜図３に示されるような光源および光学系において、レーザダイオード４０の発光中心４０００から放射されるレーザ光は、電場の振動方向がＺ軸方向であるＴＭモードの偏光を有することが好ましい。
【０１００】
図３に示されるように、近接場光発生素子３６は、例えば、本実施形態において、Ａｕ、Ａｇ、又はＡｕ若しくはＡｇを含む合金等の金属材料から形成されており、三角形状のＹＺ面による断面を有している。そして、特にヘッド端面２２１０に達した端面３６ａは、リーディング側（−Ｚ側）に、底辺と対向した頂点を有する二等辺三角形の形状を有している。近接場光発生素子３６は、導波路３５から緩衝部５０を介してレーザ光（導波路光）３５ａを受け、端面３６ａから近接場光６２を発生させる。この近接場光６２が磁気ディスク１０（図４参照）の磁気記録層に向けて照射され、磁気ディスク１０の表面に達し、磁気ディスク１０の磁気記録層部分を加熱する。これにより、その部分の異方性磁界（保磁力）が書き込みを行うことが可能な値にまで低下する。その直後、この部分に、主磁極３４００から発生する書き込み磁界６３を印加して書き込みを行う、いわゆる熱アシスト磁気記録を行うことが可能となる。
【０１０１】
なお、ヘッド素子部２２１に設けられた熱アシスト用の光を発生させるための光学系は、以上に述べたものに限定されるものではない。例えば、別の形状、構造を有する近接場光発生素子を用いた光学系、又は金属片からなるプラズモン・アンテナを導波路端に配した光学系を用いることも可能である。
【０１０２】
（磁気ディスク装置の説明）
図４は、磁気ディスク装置の好適な一形態の要部構成を概略的に示した斜視図である。また、図５は、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）の好適な一形態の要部の構成を概略的に示した斜視図である。図５においては、ＨＧＡの磁気ディスク表面に対向する側が上向きに表示されている。
【０１０３】
図４に示される磁気記録装置としての磁気ディスク装置は、スピンドルモータ１１と、この回転軸の回りを回転する磁気記録媒体としての複数の磁気ディスク１０と、複数の駆動アーム１４が設けられたアセンブリキャリッジ装置１２と、各駆動アーム１４の先端部に取り付けられており熱アシスト磁気記録ヘッド２１を備えたＨＧＡ１７と、熱アシスト磁気記録ヘッド２１の書き込みおよび読み出し動作を制御し、さらに、熱アシスト磁気記録用のレーザ光を発生させる光源であるレーザダイオード４０の発光動作を制御するための記録再生・発光制御回路１３と、を備えている。
【０１０４】
磁気ディスク１０は、本実施形態において、垂直磁気記録用であることが好ましく、例えば、ディスク基板に、軟磁性裏打ち層、中間層および磁気記録層（垂直磁化層）が順次積層された構造を有している。
【０１０５】
アセンブリキャリッジ装置１２は、熱アシスト磁気記録ヘッド２１を、磁気ディスク１０のトラック上に位置決めするための装置である。アセンブリキャリッジ装置１２内において、駆動アーム１４は、ピボットベアリング軸１６に沿った方向にスタックされており、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１５によって、軸１６を中心にして角揺動可能となっている。なお、本発明に係る磁気ディスク装置の構造は、以上に述べた構造に限定されるものではない。磁気ディスク１０、駆動アーム１４、ＨＧＡ１７およびヘッド２１は、単数であってもよい。
【０１０６】
図５に示されるヘッドジンバルアセンブリ１７（ＨＧＡ１７）において、サスペンション２０は、ロードビーム２００と、このロードビーム２００に固着され、弾性を有するフレクシャ２０１と、ロードビーム２００の基部に設けられたベースプレート２０２と、フレクシャ２０１上に設けられ、リード導体およびその両端に電気的に接続された接続パッドからなる配線部材２０３とを備えている。
【０１０７】
熱アシスト磁気記録ヘッド２１は、各磁気ディスク１０の表面に対して所定の間隔（浮上量）を空けて対向するように、サスペンション２０の先端部であってフレクシャ２０１に固着されている。
【０１０８】
フレクシャ２０１には、例えば、開口２０１０が設けられており、熱アシスト磁気記録ヘッド２１は、光源ユニット２３が、例えば、この開口２０１０を通してフレクシャ２０１の反対側に出るように接着されている。
【０１０９】
さらに、配線部材２０３の一端をなす接続パッドは、熱アシスト磁気記録ヘッド２１の磁気ヘッド素子３２用の端子電極３７０および３７１（図１参照）にワイヤボンディング、ＳＢＢ等の方法によって電気的に接続されている。さらには光源ユニット２３の引き出し電極４１１およびレーザダイオード４０のｎ電極４０ａ（図１参照）にワイヤボンディング、ＳＢＢ等の方法によって電気的に接続されている。これにより、ＭＲ素子３３、電磁変換素子およびレーザダイオード４０に通電し、これらの素子を駆動することが可能となる。サスペンション２０の構造も、上記の構造に限定されるものではない。図示されていないが、サスペンション２０の途中にヘッド駆動用ＩＣチップが装着されていてもよい。
【０１１０】
（バーンイン試験を行なうに際し、準備される被検査対象の製造例の説明）
図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、上述してきた熱アシスト磁気記録ヘッド２１に接合されて使用される光源ユニット２３を複数個纏めてバーンイン試験を行なうに際し、スクリーニングすべき被検査対象の製造方法の一実施形態を概略的に示す斜視図である。
【０１１１】
また、図９（Ａ）および図９（Ｂ）は、バーンイン試験に用いられる、好適な一例であるシート状プローブの構造を示す断面図および下面図である。図１１は、バーンイン試験に好適に用いられる一形態のシート状プローブと各電極との接触状態を説明するための概略図である。ただし、プローブの構造は図示例のものに限定されるものではなく、種々の態様が可能である。すなわち、プローブの構造は、光源ユニット２３のレーザダイオード４０に通電可能な形態であればよく、特に制限されるものではない。
【０１１２】
図６（Ａ）に示される好適な実施形態によれば、最初に、光源素子配置用バー７０の光源設置面７０２に、光源電極４１０および引き出し電極４１１の複数の組が、例えば、スパッタリング法、めっき法又は蒸着法と、フォトリソグラフィ法、ミリング法等とを用いて形成される。この際、光源設置面７０２上に絶縁層５６が設けられていて、この絶縁層５６上にこれらの電極が形成されていることも好ましい態様である。
【０１１３】
このような光源電極４１０および引き出し電極４１１の複数の組が形成された光源素子配置用バー７０は、例えば、ディスク状のウエハの上に光源電極４１０および引き出し電極４１１の複数の組を配列させて形成し、このウエハを複数のバー状態に切断分離することによって得ることができる。なお、光源素子配置用バー７０は、さらに、切断分離することによって個々がユニット基板２３０となる部材である。
【０１１４】
より好ましい態様として設けられる引き出し電極４１１は、後のバーンイン試験工程でシート状プローブと接触することになる。この引き出し電極４１１の表面は、例えば、表面粗さＲａが０．００５μｍ以上であって０．５μｍ以下となるように設定されることが好ましい。例えば、引き出し電極４１１を形成する際の成膜方法の選択によって、さらには成膜方法における成膜条件の調整によって、表面粗さＲａの制御を可能とすることができる。さらにまた、引き出し電極４１１の金属表面の精密研磨を行うことによって、その表面粗さＲａを、例えば０．１μｍ程度に調整することもできる。
【０１１５】
ここで、表面粗さＲａは、ＪＩＳ（日本工業規格）Ｂ ０６０１：２００１で規定された算術平均粗さＲａである。この算術平均粗さＲａは、粗さ曲線（ｆ（ｘ））を中心線（ｘ軸）から折り返し、折り返された粗さ曲線と中心線とによって得られた面積を測定部分の長さ（Ｌ）で割った値をマイクロメートル単位で表わしたものである。すなわち、Ｒａ＝Ｌ-1∫0L｜ｆ（ｘ）｜ｄｘである。
【０１１６】
次いで、同じく図６（Ａ）に示されるように、光源素子配置用バー７０のスライダ２２との接続のための接着面７００に、例えばＡｕＳｎ合金からなる半田層５８が、例えばスパッタリング法、蒸着法等により形成される。
【０１１７】
このような金属材料からなる半田層５８を用いることによって、後に、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ光等のレーザ光を用いて半田層５８を溶融させ、光源ユニット２３とスライダ２２とを接着することが可能となる。
【０１１８】
次いで、図６（Ｂ）に示されるように、複数のレーザダイオード４０の各々を、レーザダイオード４０のｐ電極４０ｉを底として各光源電極４１０上に載せ、光源電極４１０に接着する。
【０１１９】
これにより、光源素子配置用バー７０に複数の光源が設けられている光源ユニットバー７１が得られる。この光源ユニットバー７１は、切断分離することによって個々のチップが光源ユニット２３になるものである。なお、レーザダイオード４０の光源素子配置用バー７０への接着は、例えば、前もってＡｕＳｎ合金等の蒸着膜を光源電極４１０上に成膜し、レーザダイオード４０をこの蒸着膜（光源電極４１０）上に乗せた後、熱風ブロア下でホットプレート等を用いて２００〜３００℃程度まで加熱することによって実施可能である。
【０１２０】
ここで、搭載するレーザダイオード４０の上面となるｎ電極４０ａも、後のバーンイン試験工程でシート状プローブと接触するように構成することが好ましい。そのため、後に詳しく説明するように、このｎ電極４０ａの表面は、表面粗さＲａが０．５μｍ以上であって１０μｍ以下となるように設定されることが好ましい。さらに、上電極としてのｎ電極４０ａの表面粗さＲａは、上述した下電極としての引き出し電極４１１の表面粗さＲａよりも大きくなるように設定されることが好ましい。
【０１２１】
レーザダイオード４０の上面となるｎ電極４０ａの表面粗さＲａの調整は、例えば、以下の様に実施することができる。すなわち、レーザダイオード４０において、ｎ−ＧａＡｓ基板４０ｂ（図２参照）のｎ電極４０ａが形成される側の表面は、通常、所定の研磨処理を施されているが、この研磨処理を行う際に用いる砥石の目の粗さを、より大きなものに設定し、このｎ−ＧａＡｓ基板４０ｂの表面に通常よりも大きな所定の粗さを付与した上で、ｎ電極４０ａを形成する、という方法によって、ｎ電極４０ａの表面粗さＲａの調整が可能となる。一般に、レーザダイオード４０のｎ電極４０ａは、保護用の缶状のパッケージであるＣＡＮパッケージへの搭載の際に必要となるワイヤボンディングを安定して実施できるように高い平滑性を与えられている場合が多く、例えばその表面粗さＲａが０．５μｍ未満となっている場合もある。このような場合であっても、上述した処理を前もって施すことによって、ｎ電極４０ａの表面粗さＲａの値を大きくする設定することが可能となる。
【０１２２】
また、搭載するレーザダイオード４０の高さＨLA（図２参照）は、４０μｍ以上であって１００μｍ以下に設定されることが好ましい。この高さＨLAの範囲は、通常、汎用で用いられる端面発光型レーザダイオードチップの高さを含むものとなっている。
【０１２３】
次いで、図６（Ｃ）に示されるように、上記のごとく設定、調整された光源ユニットバー７１を、バーンイン試験装置７２の治具台７２０にセットする。バーンイン試験装置７２は、レーザダイオード４０への通電を行なうプローブの仕様として、ｎ電極４０ａ用の短冊形のシート状プローブ７３０と、引き出し電極４１１用の短冊形のシート状プローブ７３１とが交互に配置されたシート状プローブ群７３を用いることが好ましい。ただし、プローブの仕様はこれに限定されるものではない。
【０１２４】
図６（Ｃ）に示されるように、セットされた光源ユニットバー７１のｎ電極４０ａにシート状プローブ７３０を接触させ、引き出し電極４１１にシート状プローブ７３１を接触させる。その後、これらシート状プローブ７３０およびｎ電極４０ａ並びにシート状プローブ７３１および引き出し電極４１１を介して、各レーザダイオード４０に通電を行い、バーンイン試験が行なわれるようになっている。
【０１２５】
シート状プローブ７３０（７３１）は、図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）に示されるように、例えばステンレス等の弾性材料からなる厚さが例えば２０μｍ程度の基体７３００（７３１０）と、基体７３００（７３１０）上に形成された例えばポリイミド等の絶縁材料からなる厚さが例えば１０μｍ程度の絶縁層７３０１（７３１１）と、絶縁層７３０１（７３１１）上に形成された例えばＣｕ等の導電材料からなる例えば厚さ２０μｍ程度の導電層７３０２（７３１２）と、導電層７３０２（７３１２）を被覆する例えばめっき法で形成されたＡｕ、Ａｕ合金等からなる例えば厚さ１０μｍ程度の導電被覆層７３０３（７３１３）とを備えている。
【０１２６】
導電層７３０２（７３１２）は、ｎ電極４０ａ（引き出し電極４１１）と接触する側において、基体７３００（７３１０）からはみ出ている。このはみ出ている導電層７３０２（７３１２）部分における幅ＷCONは、例えば、３０μｍ程度とすることができる。また、導電被覆層７３０３（７３１３）は、この導電層７３０２の少なくともｎ電極４０ａ（引き出し電極４１１）と接触する部分を被覆している。なお、シート状プローブ７３０および７３１は、以上に述べた形態のものに限定されるものではなく、例えば、撓むことができる導電層が適切に電極と接触する他の構造を有していてもよい。
【０１２７】
図１１には、好適な形態であるシート状プローブ７３０および７３１を、それぞれｎ電極４０ａおよび引き出し電極４１１に接触させた状態が示されている。図１１によれば、シート状プローブ７３０はｎ電極４０ａに接触している。ｎ電極４０ａは引き出し電極４１１よりも高さＨLAだけより高い位置（レベル）に存在する。ここで、電極の位置の「高さ」とは、本実施形態において、電極のＺ軸方向での位置の尺度であり、電極がより＋Ｚ側にあるほどより「高い」位置にあるとされる。
【０１２８】
従って、シート状プローブ７３０の先端部の導電層７３０２（導電被覆層７３０３）は、シート状プローブ７３１の先端部の導電層７３１２（導電被覆層７３１３）に比べて、より小さい角度をもってｎ電極４０ａに当接する。ここで、一般にシート状プローブと電極との接触状態は、シート状プローブの端が電極に当たる角度に大きく依存することが実験および経験から分かっている。実際、導電層７３０２（導電被覆層７３０３）とｎ電極４０ａとにおいては当たる角度がより浅くなっているので、両者間の接触領域が広くなる分だけ両者を押しつける圧力が分散してしまい、また、接触ポイントも定まりにくい。結果として、その角度からすると、両者の接触状態が安定しない問題が生じやすい状態となっているのである。
【０１２９】
そこで、図示される実施形態においては、好ましい態様として、ｎ電極４０ａの表面粗さＲａ１は、上述した引き出し電極４１１の表面粗さＲａ２よりも大きくなるように設定されている。両電極の高低差ＨLA（図２参照）が４０〜１００μｍの範囲内であって、表面粗さＲａ２が０．００５〜０．５μｍの範囲内の値をとる場合において、表面粗さＲａ１が０．５〜１０μｍの範囲内の値に設定されていることが好ましい。これにより、当たる角度が浅くて接触状態が安定し難いシート状プローブ７３０の導電層７３０２（導電被覆層７３０３）とｎ電極４０ａとが、より安定して接触することが可能となる。
【０１３０】
（本発明の要部であるバーンイン試験方法の説明）
次いで、図７に示されるようなバーンイン試験装置７２を用いて、セットされた光源ユニットバー７１のバーンイン試験を行う。
【０１３１】
本発明のバーンイン試験方法は、複数の例えばレーザダイオード４０等からなる光源素子と、複数の光源素子からの各々の光出力をモニタリングするための複数の例えばフォトダイオード等からなる光検出器と、を治具台に組み込み、少なくとも前記複数の光源素子と前記複数の光検出器とを絶縁性の液体に浸漬させた状態で、複数の光源素子に通電して行なわれる。
【０１３２】
図７において、二点鎖線で描かれた筐体は、絶縁性の液体９０を貯留させるとともに、光源素子と光検出器が装着された治具台７２０を絶縁性の液体９０に浸漬させるための容器本体８０である。
【０１３３】
容器本体８０は、上部が開口となっている開口容器であってもよいし、上部の開口を塞ぐことができる蓋体を備えたものであってもよい。容器本体８０に設けられた開口から、絶縁性の液体９０を注入したり、治具台７２０を挿入したりすることができる。また、絶縁性の液体９０を注入したり、抜いたりするための配管系をバルブを介して設けるようにしてもよい。
【０１３４】
本発明のバーンイン試験方法で用いられる絶縁性の液体９０は、比抵抗が高く無色透明で加熱伝導が良く、８０℃以上でも安全性に優れる溶液である。特に、６００〜１０００ｎｍの波長の光に対して、厚さ１ｍｍ当たり、９９．９％以上の透過率を有する物性を備える液体を用いることが好ましい。このような透過率の物性を有することによって、レーザダイオード４０等からなる光源素子から発せられた光が、フォトダイオード７４等からなる光検出器によって確実に検出することができる。
【０１３５】
なお、本発明でいう、「絶縁性」とは、常温（２５℃）での体積抵抗率（比抵抗）が、１０8〔Ω・ｃｍ〕以上のものをいう。本発明では特に１０12〜１０14〔Ω・ｃｍ〕の範囲のものが好ましい。
【０１３６】
このような絶縁性の液体としては、例えば、ナフタン系のオイル、イソパラフィン系のオイル、ハイドロフルオロ系のオイル等を用いることが好ましい。このようなオイルは、例えば、放電加工液、潤滑油、冷却剤等としても用いることができる。また、屈折率は、１．２５〜１．９程度のものを用いることが好ましい。特に、屈折率の大きい絶縁性の液体を用いた場合には、レーザダイオード４０から射出される光の拡がり角度が小さくなるために、フォトダイオード７４の受光面を小さくすることができる。それにより、複数のフォトダイオード７４の配列ピッチを小さくすることができ、これに合わせてレーザダイオード４０のバー上の配列ピッチを小さくすることができ、一度に検査できるレーザダイオード４０の数を増やすことができ、格段と作業効率が向上する。
【０１３７】
容器本体８０の中に貯留されている絶縁性の液体９０は、バーンイン試験中、攪拌されることが望ましい。攪拌機構としては特に制限されるものではないが、絶縁性の液体９０の上部に板状の攪拌板が漬かるように攪拌板を装着して（図示していない）、例えば、長手方向に攪拌板をゆっくりと往復移動させて、液体を上部から攪拌するようにすればよい。攪拌によって、治具台の温度は下降するが、攪拌が中途半端な場合には、温度バラツキが生じてしまう。また、十分な攪拌速度で攪拌した場合には、治具台の温度低下と同時に位置的な温度バラツキも解消されるということが実験により確認されている。
【０１３８】
バーンイン試験装置７２は、図７および図８に示される好適例では、治具台７２０と、シート状プローブ群７３と、治具台７２０に固定されている複数のフォトダイオード７４と、コントローラ７５とを備えている。
【０１３９】
フォトダイオード７４は、シート状プローブ群７３を介して電流が供給されたレーザダイオード４０から発生するレーザ光を受光面７４０で受け、レーザダイオード４０の各々の光出力を測定する光検出器である。フォトダイオード７４は、治具台７２０の垂直面である壁部７２０２に沿って立て掛けるようにして固定されており、図面の奥域方向であるＹ方向に複数個、順次、配列されている。図面では紙面の都合上、４個のフォトダイオード７４しか描かれていないが、実際は、例えば、数百個の単位である。レーザダイオード４０についても同様である。
【０１４０】
フォトダイオード７４の上部には、制御回路を備えるプリント基板７９が固着されており、このプリント基板７９を介して、フォトダイオード７４はコントローラ７５に接続されている。なお、フォトダイオード７４のＹ方向の配列ピッチは、通常、レーザダイオード４０のＹ方向の配列ピッチと同ピッチとされる。
【０１４１】
治具台７２０は、熱伝導度の大きい、例えば、Ｃｕ材料あるいはＣｕ合金材料から形成されることが望ましいが、特に、それらの材料に限定されるものではない。
【０１４２】
治具台７２０は、図８に示されるごとく、セットされた光源ユニットバー７１を載置するための載置部７２０１と、光源ユニットバー７１のレーザダイオード４０の発光面４０００に対向するように複数のフォトダイオード７４を立設した状態で固定するための前述した壁部７２０２を備えている。
【０１４３】
このような載置部７２０１と壁部７２０２との間は凹部７２０３が形成されており、測定すべき光出力を妨げることがないような構造とされている。通常、載置部７２０１の下部付近に温度センサーが埋設されている。なお、前記光源ユニットバー７１を載置するための載置部７２０１は、光源素子が配置された光源ユニットバー７１を着脱可能に固定することができるようになっている。これによって、検査対象となる光源ユニットバー７１は容易に取り外しができ、操作性を向上させることができる。
【０１４４】
コントローラ７５は、フォトダイオード７４からの測定出力を受け、レーザダイオード４０に供給する電流を制御し計測する装置であり、当該装置として、制御ソフトウエアを備えたコンピュータを用いることができる。
【０１４５】
バーンイン試験においては、最初に、コントローラ７５が、シート状プローブ群７３を介して光源ユニットバー７１に搭載された各レーザダイオード４０に通電を行い、各レーザダイオード４０から所定の光出力ＰLA0、例えば数十ｍＷ、を得るのに必要となる供給電流ＩOPの値ＩOP0を決定する。値ＩOP0としては例えば数十ｍＡである。ここで各レーザダイオード４０の光出力は、受光面７４０が対象となるレーザダイオード４０の発光中心４０００と対向したフォトダイオード７４からの測定出力を基にして求められる。
【０１４６】
次いで、コントローラ７５は、各レーザダイオード４０からの光出力ＰLAが所定値ＰLA0をとり続けるように、電流ＩOPをレーザダイオード４０に常時制御しながら供給し続ける。この場合、供給電流ＩOPの試験開始時の値はＩOP0となる。
【０１４７】
その後、コントローラ７５は、各レーザダイオード４０からの光出力が一定値ＰLA0に保たれた状態での各レーザダイオード４０への供給電流ＩOPの値の変化を一定時間、計測する。コントローラ７５は、この一定時間経過後、供給電流ＩOPの値が所定の上限値ＩMAXを超えているレーザダイオード４０を不良と判定し、不良であるレーザダイオード４０のリストを形成する。
【０１４８】
本発明においては、少なくとも、レーザダイオード４０等からなる光源素子と、複数の光源素子からの各々の光出力をモニタリングするための複数の例えばフォトダイオード等からなる光検出器とを絶縁性の液体に浸漬させた状態で、前記複数の光源素子に通電してバーンイン試験を行なうようにしているので、短い時間で安定した温度を保って、通常の負荷条件に対して乖離しない温度を維持でき、素子にダメージを与えずに光源ユニットチップの良品と不良品との選別試験を行なうことができる。
【０１４９】
さらに、個々の光源ユニットチップに切断分離する前の光源ユニットバー７１の状態で、複数のレーザダイオード４０を並列に評価することができる。このような並列処理を行うことにより、一度に大量のレーザダイオード４０のバーンイン試験を実施することができ、信頼性評価工程の工数および時間の大幅な短縮が可能となる。
【０１５０】
このようにして光源ユニットバー７１のバーンイン試験後、図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示されるように、装置から取り出した光源ユニットバー７１を切断して複数の光源ユニットチップに分離する。ここで分離されたチップのうち、不良であるレーザダイオードを備えた光源ユニットチップを取り除き、図９（Ｂ）に示されるように良品として判定された光源ユニットチップを得て光源ユニットとする。この際、不良であるレーザダイオード４０はコントローラ７５が有する、不良と判定されたレーザダイオードのリストを参照して特定することができる。
【実施例】
【０１５１】
以下、具体的実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
試験対象となる端面発光型のレーザダイオードを８１個配列した光源ユニットバー７１を作製した。
【０１５２】
このような試験対象である光源ユニットバー７１を図７に示されるようなバーンイン試験装置に組み込み、バーンイン試験を行なった。光源ユニットバー７１の載置部の下方の治具台の中に温度センサーを挿入して、治具台の温度を測定した。
【０１５３】
絶縁性の液体としては、ナフタン系のオイル（商品名：ＥＸＸＳＯＬ）を用いた。８１個のレーザダイオードおよび８１個のフォトダイオードは、絶縁性の液体の中に浸漬させた状態とした。温度の上昇を確認するための実験であるので、その効果が分かり易いように初期設定は低めの３０℃とした。１８分間、８１個のレーザダイオードに通電を続けたところ、温度は３３℃程度になり、約３℃のわずかな上昇が確認された。
【０１５４】
これに対して、絶縁性の液体を用いない比較例（大気中）の場合、温度は７０℃程度になり、約４０℃の大幅な温度上昇となった。
【０１５５】
以上の実験結果より、本発明の効果は明らかである。
すなわち、本発明においては、少なくとも、レーザダイオード等からなる光源素子と、複数の光源素子からの各々の光出力をモニタリングするための複数の例えばフォトダイオード等からなる光検出器とを絶縁性の液体に浸漬させた状態で、前記複数の光源素子に通電してバーンイン試験を行なうようにしているので、短い時間で安定した温度を保って、通常の負荷条件に対して乖離しない温度を維持でき、素子にダメージを与えずに光源ユニットチップの良品と不良品との選別試験を行なうことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５６】
本発明の産業上の利用可能性として、熱アシスト磁気記録ヘッドなど検査機器に関する産業に適用できる。
【符号の説明】
【０１５７】
４０…光源素子(レーザダイオード)
７１…光源ユニットバー
７２…バーンイン試験装置
７４…光検出器(フォトダイオード)
９０…絶縁性の液体
７２０…治具台
【図１】
2012226821.tif 000003
【図２】
2012226821.tif 000004
【図３】
2012226821.tif 000005
【図４】
2012226821.tif 000006
【図５】
2012226821.tif 000007
【図６】
2012226821.tif 000008
【図７】
2012226821.tif 000009
【図８】
2012226821.tif 000010
【図９】
2012226821.tif 000011
【図１０】
2012226821.tif 000012
【図１１】
2012226821.tif 000013