热辅助头的老化测试方法

摘要

本发明涉及热辅助头的老化测试方法。测试条带状态的多个激光二极管单元，每个激光二极管单元中的激光二极管包括形成在彼此面对表面上的第一电极和第二电极，且安装在子底座的安装表面上，使第一电极面对安装表面。方法包括：准备条带，条带中安装区域和切分边沿沿纵向交替排列，每个安装区域包括其上形成的激光二极管单元，切分边沿用于将条带分成分立的激光二极管单元，在每个安装区域的安装表面上设置与第一电极电连接的第一焊盘，在每个切分边沿的安装表面上设置同与之相邻的安装区域中的第一焊盘电连接的第二焊盘；使片状探针相对于第二电极和第二焊盘成倾斜角而与之相接触，并按压探针使探针变形；以及通过探针在第二电极和第二焊盘之间提供电势差，使激光二极管发射激光。

权利要求

1.一种条带状态的多个激光二极管单元的测试方法，每个激光二极管单元中的激光二极管包括形成在彼此面对的表面上的第一电极和第二电极，并且所述激光二极管安装在子底座的安装表面上，使得第一电极面对子底座的安装表面，所述方法包括以下步骤：准备条带，在条带中安装区域和切分边沿沿纵向方向交替地排列，其中每个安装区域包括形成在该安装区域上的激光二极管单元，切分边沿用于将条带分成分立的激光二极管单元，其中，在子底座的每个安装区域的安装表面上设置与激光二极管的第一电极电连接的第一焊盘，在子底座的每个切分边沿的安装表面上设置与跟切分边沿相邻的任一安装区域中的第一焊盘电连接的第二焊盘；

使片状探针相对于第二电极和第二焊盘成倾斜角与第二电极和第二焊盘相接触，并向第二电极和第二焊盘按压探针同时使探针变形；以及通过探针在第二电极和第二焊盘之间提供电势差，使得激光二极管发射激光。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其中，

在接触探针的步骤中，将多个探针同时压向所述多个激光二极管的第二电极和第二焊盘，以及在发射激光的步骤中，其第二电极和第二焊盘被探针按压的所述多个激光二极管中的每个激光二极管同时发射激光。

3.根据权利要求2所述的测试方法，其中，

在接触探针的步骤中，将探针同时压向所述多个激光二极管的第二电极和第二焊盘，所述探针是集成型探针组件，所述集成型探针组件中的多个探针中的每个探针可独立地变形。

4.根据权利要求1所述的测试方法，其中，

第二焊盘在与纵向方向垂直的方向上的长度与激光二极管的长度相同或大于激光二极管的长度。

5.根据权利要求1所述的测试方法，其中，

子底座包括：光电二极管，安装在安装表面上，接收从激光二极管发射的激光；以及连接配线，在安装表面上延伸并且使第一焊盘与第二焊盘电连接；

子底座与光电二极管的阴极电极电连接，以及

连接配线的至少跨越在安装区域和切分边沿上的区域由维氏硬度为100或更大的材料形成。

6.根据权利要求1所述的测试方法，其中，

第一电极是正电极，第二电极是负电极。

7.一种制造磁头的方法，包括：

基于权利要求1至6中任一项权利要求所述的方法来测试条带状态的多个激光二极管单元；

将经过测试的激光二极管单元的条带分成分立的激光二极管单元；

通过将分立的激光二极管单元之一稳固地附着到磁头滑块来制造磁头，其中磁头滑块包括：波导，从激光二极管发射的激光通过波导来作为传播光进行传播，近场发生器，在气承表面处从传播光产生近场光，以及主极，用于记录，被设置为与近场发生器相邻，主极的边缘部分位于气承表面上。

8.一种子底座条带，包括：

安装表面，安装表面上待安装多个激光二极管，每个激光二极管包括形成在彼此相对的表面上的第一电极和第二电极；其中条带包括用于安装激光二极管的安装区域以及用于将条带分成独立安装区域的切分边沿，所述安装区域和切分边沿沿纵向方向交替排列；

第一焊盘设置在每个安装区域的安装表面上，所述第一焊盘被配置为当激光二极管安装在安装表面上使得第一电极面对安装表面时与激光二极管的第一电极电连接；以及第二焊盘设置在切分边沿的安装表面上，所述第二焊盘与跟切分边沿相邻的任一安装区域中的第一焊盘电连接。

9.根据权利要求8所述的条带，还包括：

光电二极管，设置在安装表面上，接收从激光二极管发射的激光；以及连接配线，在安装表面上延伸并且使第一焊盘与第二焊盘电连接，其中，子底座与光电二极管的阴极电极电连接，连接配线的至少跨越在安装区域和切分边沿上的区域由维氏硬度为100或更大的材料形成。

10.根据权利要求9所述的条带，其中，

连接配线的跨越区域由合金制成，所述合金包括金以及从钛、镍和铜中选择的至少一种元素。

11.一种激光二极管单元，包括：

子底座，从根据权利要求8至10中任一项权利要求所述的条带中切割出；以及激光二极管，安装在从条带切割出的子底座上。

12.一种磁头，包括根据权利要求11所述的激光二极管单元以及磁头滑块，其中，所述磁头滑块包括：波导，从激光二极管发射的激光通过波导来作为传播光进行传播，近场发生器，在气承表面上从传播光产生近场光，以及主极，用于记录，被设置为与近场发生器相邻，主极的边缘部分位于气承表面上。

说明书

热辅助头的老化测试方法

技术领域

[0001] 本发明涉及热辅助头的老化测试(burn-in test)方法。具体地，本发明涉及一种对热辅助头用的条带状态激光二极管单元执行老化测试的方法。

背景技术

[0002] 按照硬盘设备(HDD)的高记录密度，需要改进薄膜磁头的性能。作为薄膜磁头，广泛使用的是复合型薄膜磁头，所述复合型薄膜磁头具有以下结构：在该结构中层叠了再现头和读取头，再现头具有磁阻效应元件(MR元件)以用于读取，读取头具有电感式电磁换能器以用于写入。

[0003] 用于磁记录的记录介质由不连续的介质制成，在所述不连续的介质中聚集了磁性微粒，每个磁性微粒具有单一磁畴结构。由于记录区域(每比特)由多个磁性微粒组成，所以记录区域的边界并不均匀。为了提高记录密度，应当减小记录区域的边界的不均匀性。为此，有效的是减小磁性微粒的尺寸；然而当磁性微粒的尺寸减小时，热稳定性会随着磁性微粒体积的减小而变差。为了提高热稳定性，优选的是使用磁各向异性常数Ku较大的磁性材料；然而这导致很难利用传统磁头来记录信息，因为当磁性微粒的各向异性能量提高时，磁记录介质的矫顽力增大。为了解决该问题，提出了一种记录方法，其中，在记录时施加热和磁场，使得矫顽力减小。这种方法称作热辅助磁记录。热辅助磁记录类似于光学磁记录；然而在光学磁记录中空间分辨率由光来实现。另一方面，在热辅助磁记录中空间分辨率由磁场来实现。

[0004] 作为上述热辅助磁记录的示例，US 2008/0002298的说明书中公开了一种包括表面发射二极管的热辅助头。

[0005] 在热辅助记录技术中，重要的是产生微小的光斑，以及确定安装部分以及安装光源(激光二极管单元)的方式。US 2008/0043360的说明书中公开了一种头结构，其中将合并了激光二极管的激光二极管单元附到磁头滑块的背面(气承表面的对面)，在磁头滑块中安装了记录元件和再现元件。该结构称作复合磁头滑块结构。

[0006] 复合磁头滑块结构与现有技术相比具有优点。(1)由于磁头滑块的集成表面与气承表面垂直，所以复合磁头滑块结构对于传统硬盘设备的头制造工艺而言具有通用性；(2)由于光源被放置在远离气承表面的位置，所以在硬盘设备的工作期间激光二极管受到直接机械冲击的可能性较低；(3)由于没有使用光纤和光学拾取透镜，所以成本较低并且制造步骤的数目较少。

[0007] 此外，复合磁头滑块结构在原则上优点在于可以单独地评估激光二极管和磁头滑块的特性。当以晶片工艺在一个晶片上形成激光二极管和磁头滑块时且当激光二极管或磁头滑块发生故障时，其磁头应当被看作是有缺陷的。因此，与仅包括磁头滑块的传统磁头相比，产率可能降低。另一方面，利用复合磁头滑块结构，可以在将激光二极管安装在磁头滑块上之前对激光二极管自身执行测试。因此，由于可以去除有缺陷的激光二极管，并且可以仅将没有缺陷的激光二极管安装在磁头滑块上，所以可以维持与传统磁头相同的产率。

[0008] 对于激光二极管的特性评估，老化测试是有效的。老化测试对高温条件和电流经过激光二极管时的电流经过条件下随时间的变化进行测量和评估。

[0009] 当执行对独立激光二极管的特性评估时，与头的情况相同，优选地以条带为单位，即，在激光二极管排列成行的状态下，执行特性评估和可靠性评估。如磁头滑块中一样，以晶片工艺制造激光二极管。因此，可以通过切割晶片来制造条带。需要几小时到几十个小时来通过老化测试评估一个激光二极管。因此，一次对大量激光二极管执行特性评估使得可以降低评估成本、减少处理步骤和时间。当条带的长度约为80mm时，可以在一个条带上设置100到200个激光二极管，其中80mm是传统头制造工艺中使用的长度。

[0010] 图1A是示出了激光二极管的特性评估的原理图。子底座133的条带45的最右侧部分示出了激光二极管32与子底座133分离的状态。激光二极管单元31包括子底座133和安装在子底座133上的激光二极管32。条带45状态的子底座133由金属固定装置53来固定。激光二极管32包括在面对子底座133的表面上以及该表面的对侧表面上形成的电极32a和32b。焊盘142设置在子底座133与激光二极管的电极32a相面对的表面上，焊盘142与激光二极管32电连接。焊盘142与汲取(drawing)焊盘142a电连接。当探针158接触汲取焊盘142a和电极32b以向激光二极管32提供电流时，激光二极管32发射激光。
通过测量激光的光强来评估激光二极管32的特性。

[0011] 使用传统的金属针作为向激光二极管提供电流的探针158。然而缺点是金属针昂贵并且对激光二极管施加了过度的机械应力。具体地，对于以条带为单位的测试，需要在固持探针的单个卡上附着上百个探针158。因此，不仅探针自身的价格昂贵，而且就算有一个探针发生接触故障也要更换所有探针，这是不经济的。

[0012] 如图1B所示，可以考虑使用磁头工作过程中使用的廉价片状探针158’。当使用片状探针158’执行老化测试时，将片状探针158’设置为相对于汲取焊盘142a和电极32b以30度到60度的角度范围倾斜，以接触汲取焊盘142a和电极32b。集成了大量探针并且每个探针可以自由移动的片状探针158’是常见的。一半探针158’按压到汲取焊盘142a，而另一半探针158’按压到电极32b。

[0013] 通过探针158’来接触的目的是，提供电接触，同时通过使安装激光二极管32的子底座133的条带45与支撑条带45的固定装置53紧固地接触来提供优良的热耗散。因此，探针158’优选地向激光二极管单元31提供大约0.02N(2gf)或更大的按压负荷，该按压负荷相对较高；但是，另一方面，当提供过度的按压负荷时，激光二极管32可能会损坏。因此，探针158’的按压负荷的上限希望是大约0.10N(10gf)。

[0014] 汲取焊盘142a和激光二极管的对侧表面上的电极32b之间具有高度差，该高度差与激光二极管32的厚度D相同。因此，在按压到汲取焊盘142a上的探针158’和按压到激光二极管32的对侧表面上的电极32b上的探针158’之间，变形图(deformation pattern)的差异较大。另一方面，由于每一批次激光二极管32的厚度D在几十微米的范围内变化，所以探针158’的变形图也根据批次而变化。因此，出现以下缺陷。

[0015] 例如，考虑探针158’与激光二极管的对侧表面上的电极32b接触以提供合适的按压负荷的情况。在这种情况下，激光二极管32受到的损坏可能被抑制。然而当使用激光二极管32厚度D更薄的一批次激光二极管时，在汲取焊盘142a处的按压量相对增大，使得按压负荷增大。因此，探针158’进一步变形并在汲取焊盘142a的表面上滑动，从而与汲取焊盘142a的接触点向片的前侧(箭头A所示)移动。在最差情况下，探针158’从汲取焊盘142a脱落，并且难以执行其中片状探针158’与汲取焊盘142a稳固接触的老化测试。如上所述，当激光二极管32的厚度变化时，对于汲取焊盘142a和激光二极管的对侧表面上的电极32b而言可能均难以获得合适的按压负荷。

[0016] 例如，当与汲取焊盘142a一起设置扩展部分142b，并沿探针滑动的方向扩展汲取焊盘142a的长度时，可以防止这种缺陷。然而从头的浮动稳定性的观点来看，用于热辅助头的子底座的尺寸需要小到一定的可能程度。此外，由于需要定位子底座上的地址信息等，所以很难设置具有较大面积的汲取焊盘。

[0017] 本发明的目的是提供一种在使探针和焊盘稳固地接触同时对条带状态的多个激光二极管单元执行测试的方法，其中每个激光二极管单元安装在子底座上。类似地，本发明的目的是提供一种优选地可以用于测试的子底座条带。

发明内容

[0018] 本发明的实施例是一种对条带状态的多个激光二极管单元进行测试的方法，每个激光二极管单元中的激光二极管包括形成在彼此面对的表面上的第一电极和第二电极，并且所述激光二极管安装在子底座的安装表面上，使得第一电极面对子底座的安装表面。该方法包括以下步骤：准备条带，在条带中安装区域和切分边沿沿纵向方向交替地排列，其中每个安装区域包括形成在该安装区域上的激光二极管单元，切分边沿用于将条带分成分立的激光二极管单元，其中，在子底座的每个安装区域的安装表面上设置与激光二极管的第一电极电连接的第一焊盘，在子底座的每个切分边沿的安装表面上设置与切分边沿相邻的任一安装区域中的第一焊盘电连接的第二焊盘；使片状探针相对于第二电极和第二焊盘成倾斜角与第二电极和第二焊盘相接触，并向第二电极和第二焊盘按压探针同时使探针变形；以及通过探针在第二电极和第二焊盘之间提供电势差，使得激光二极管发射激光。

[0019] 第二焊盘设置在切分边沿上。切分边沿在切割条带时被去除，并且不配置完成的激光二极管单元的任何部分。因此，通常不在切分边沿上设置任何部件。然而，通过将切分边沿用作针对第二焊盘的安装区域，可以自由设置第二焊盘的尺寸。即使当由于激光二极管之间厚度的不同而导致探针按压力过度从而使探针在第二焊盘上滑动时，也可以容易地维持探针和第二焊盘之间的电接触。

[0020] 根据本发明的另一实施例，一种子底座条带包括安装表面，在安装表面上待安装多个激光二极管，每个激光二极管包括形成在彼此相对的表面上的第一电极和第二电极；条带包括用于安装激光二极管的安装区域以及用于将条带分成独立安装区域的切分边沿，所述安装区域和切分边沿沿纵向方向交替排列。第一焊盘设置在每个安装区域的安装表面上，第一焊盘被配置为当激光二极管安装在安装表面上使得第一电极面对安装表面时与激光二极管的第一电极电连接；以及第二焊盘设置在切分边沿的安装表面上，第二焊盘与跟切分边沿相邻的任一安装区域中的第一焊盘电连接。

[0021] 利用本发明，如上所述，提供了一种对条带状态的多个激光二极管执行测试同时使探针与焊盘稳固接触的方法。在每个激光二极管单元中，激光二极管安装在子底座上。类似地，利用本发明，提供了一种优选地用于测试的子底座条带。

[0022] 参考附图，通过以下描述，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得清楚，附图示出了本发明的示例。

附图说明

[0023] 图1A和1B是激光二极管单元的老化测试的原理图。

[0024] 图2是应用了本发明的磁头的原理透视图。

[0025] 图3是图2所示的磁头的主要部分截面图。

[0026] 图4是近场发生器和激光二极管的原理透视图。

[0027] 图5A是子底座条带的上表面图，图5B是子底座条带的局部放大图。

[0028] 图6A是在安装激光二极管之前激光二极管和子底座条带的原理透视图，图6B是在安装激光二极管之后激光二极管和子底座条带的原理透视图。

[0029] 图7是本发明的激光二极管单元的老化测试的原理图。

[0030] 图8A是探针尖端部分的截面图，图8B是探针尖端部分的底视图。

[0031] 图9A是将探针尖端部分按压到电极的原理图，图9B是将探针尖端部分按压到焊盘的原理图。

[0032] 图10A和10B是跨越安装区域和切分边沿(dicing margin)的边界区域的平面图和截面图。

[0033] 图11是示出了金合金成分和维氏硬度之间的关系的曲线图。

具体实施方式

[0034] 首先，将说明薄膜磁头的配置(应用了本发明的典型示例)。

[0035] 参考附图给出与本发明的磁头有关的说明。图2是本发明的一个实施例的磁头的总体透视图。图3是磁头的主要部分截面图。图4是示出了所提取的近场发生器和激光二极管的透视图。在本说明书中，层叠方向L是指晶片工艺中的膜形成方向，并且对应于每幅图中的z方向。“向上层叠方向”是指从衬底3向外涂层36的方向，“向下层叠方向”是指从外涂层36向衬底3的方向。

[0036] 磁头1包括磁头滑块2和激光二极管单元31，激光二极管单元31发射激光并且牢固地附着到磁头滑块2。

[0037] 磁头滑块2具有近似六面体的形状，六个外表面之一是面对磁记录介质14的气承表面S。磁头滑块2包括：MR元件4；磁记录元件5，包括用于记录的主极10；波导17，从激光二极管单元31发射的激光通过波导17作为传播光来传播；近场发生器41，在气承表面S上从传播光产生近场光。主极10被设置为与近场发生器41相邻，主极10的边缘部分被设置在气承表面S上。这些元件形成在衬底3上方。

[0038] 激光二极管单元31被设置在磁头滑块2在气承表面S的相对侧的表面上。激光二极管单元31沿着与气承表面S垂直的方向向磁头滑块2的波导17发射激光。经由接合层37将激光二极管单元31焊接到磁头滑块2。

[0039] 磁头滑块2包括：MR元件4，被设置为使得尖端部分外露于气承表面S；以及上屏蔽层8和下屏蔽层9，被设置为沿层叠方向从上侧和下侧夹着MR元件4。这些元件配置了再现头部分。可以采用使用磁阻效应的任意配置来配置MR元件4，例如：平面内电流-巨磁阻(CIP-GMR，current in plane-giant magneto resistive)元件，其中感测电流沿着与膜表面平行的方向(x方向)流动；垂直平面电流-巨磁阻(CPP-GMR，current perpendicular to plane-giant magneto resistive)元件，其中感测电流沿着与膜表面垂直的方向(z方向)流动；遂穿磁阻(TMR，tunneling magneto resistive)元件，其中使用隧道效应，等等。当应用CPP-GMR元件或TMR元件时，上屏蔽层8和下屏蔽层9用作提供感测电流的电极。

[0040] 磁头滑块2包括用于所谓的垂直磁记录的磁记录元件5，磁记录元件5配置了记录头部分。磁记录元件5包括用于记录的主极10。主极10被设置为与等离子体激元(plasmon)发生器16相邻，稍后将描述等离子体激元发生器16。主极10包括第一本体部分10a、第二本体部分10b和磁极尖端部分10c，第一本体部分10a、第二本体部分10b和磁极尖端部分10c均由合金等制成，所述合金由Ni、Fe和Co中的任意两种或三种制成。磁极尖端部分10c作为主极10的边缘部分被设置在气承表面S上。沿着主极10的向下层叠方向设置返回屏蔽层11。返回屏蔽层11包括第一本体部分11a和第二本体部分11b，第一本体部分11a和第二本体部分11b均由合金等制成，所述合金由Ni、Fe和Co中的任意两种或三种制成。主极10和返回屏蔽层11通过接触部分12彼此磁链接。在本实施例中，可以沿主极10的向下层叠方向设置返回屏蔽层11，然而另一方面，还可以沿向上层叠方向设置返回屏蔽层11。沿着主极10的向上层叠方向形成由Al2O3制成的外涂层36。

[0041] 绕主极10以接触部分12为中心缠绕线圈13a和13b。图3仅示出了相对于接触部分12在气承表面S侧的一部分。从外部施加到线圈13a和13b的电流在主极10处产生磁通。线圈13a和13b由诸如Cu等导电材料形成。在本实施例中，以两层配置的形式设置线圈13a和13b；然而也可以采用一层配置、三层配置或更多层配置。此外，在本实施例中绕组的数目是4，然而绕组的数目不限于4。

[0042] 不仅沿膜表面垂直方向(z方向)，而且沿轨道宽度方向(x方向)，在气承表面S附近在磁极尖端部分10c处，主极10变细。主极10中产生的磁通在向气承表面S传播时变细，从位于气承表面S上的磁极尖端部分10c向磁记录介质14释放出用于写入的小且强的磁通(适于高记录密度)。磁记录介质14具有用于垂直磁记录的配置。从磁极尖端部分10c释放出的磁通进入磁记录介质14中并沿垂直方向磁化每个记录比特。磁通17的磁路转向磁记录介质14的平面内方向(z方向)。此外，磁通17的方向在返回屏蔽层11附近再次变成垂直方向(y方向)，磁通17被返回屏蔽层11吸收。

[0043] 返回屏蔽层11的第二本体部分11b形成牵引(trailing)屏蔽部分，所述牵引屏蔽部分的层截面在轨道宽度方向(x方向)上宽于第一本体部分11a。这种返回屏蔽层11的设置使得在气承表面S附近返回屏蔽层11和主极10之间的磁场的梯度更陡峭。因此，信号输出抖动减小，并且读取时的错误率降低。

[0044] 磁头滑块2包括产生近场光的近场发生器41。近场发生器41包括：芯15，在激光二极管单元31中产生的激光39通过所述芯15作为传播光40来传播；包层18，覆盖芯15并且折射率比芯15小；等离子体激元发生器16，面对芯15的一部分并且沿着芯15延伸到气承表面S，在气承表面S上产生近场光。芯15和包层18配置了波导17。

[0045] 在激光二极管单元31中产生的激光39通过芯15作为传播光40来传播。磁头1的近场发生器41在气承表面S上产生近场光，从而磁记录介质14的记录部分被加热。可以对近场发生器41应用以下方法：在一种方法中利用导电板状部件从通过芯传播的传播光直接产生近场光，或者在一种方法中利用(所示的)等离子体激元发生器16间接地产生近场光。以下说明描述了使用等离子体激元发生器16的实施例。

[0046] 芯15从磁头滑块2面对激光二极管单元31的边缘部分延伸到气承表面S或气承表面S附近。芯15与传播光40的传播方向D垂直的截面是矩形的。芯15的“厚度”是指z方向上的尺寸，芯15的“宽度”是指x方向上的尺寸。芯15被设置为宽度大于厚度。

[0047] 当激光(传播光)的波长为600nm时，包层18例如可以由SiO2形成，芯15例如可以由Al2O3形成。当包层18由Al2O3形成时，芯15例如可以由氧化钽(TaOx)形成。当激光(传播光)的波长为800nm时，包层18例如可以由Al2O3形成，芯15例如可以由TaOx形成。在本文中TaOx是指具有任意成分的氧化钽，典型的是Ta2O5、TaO、TaO2等等，然而TaOx不限于此。

[0048] 在芯15的起始点15a附近形成截面变窄部分15b。截面变窄部分15b的截面沿着传播光40的传播方向D逐渐变窄。具体地，截面变窄部分15b具有厚度恒定但宽度变窄的梯形平面表面形状。在截面变窄部分15b处，作为传播光40引入芯15的激光的光斑直径变窄。

[0049] 优选地，芯15包括光斑尺寸转换器35，光斑尺寸转换器35使传播光40的光斑直径变细。光斑尺寸转换器35由与芯15相同的材料形成，并且具有集成到芯15的三棱柱形状。可以仅由截面变窄部分15b使光斑直径变窄，然而光斑尺寸转换器35的设置使得可以更高效地使光斑直径变细。

[0050] 芯15在另一边缘15c一侧在主极10和返回屏蔽层11之间延伸。芯15在气承表面S附近结束，然而芯15也可以延伸到气承表面S。尽管图中未示出，包层18设置在芯15和接触部分12之间。

[0051] 等离子体激元发生器16延伸到气承表面S，面对芯15的一部分。等离子体激元发生器16由Au、Ag、Cu、Al、Pd、Ru、Pt、Rh、Ir形成，或者由主要由这些金属组成的合金形成。等离子体激元发生器16是具有近似三棱柱形状的金属件(截面为三角形)。等离子体激元发生器16在与y方向垂直的三角形截面上的三个顶点分别形成沿等离子体激元发生器16的纵向方向(y方向)延伸的三条边缘20a、20b和20c。因此，等离子体激元发生器16被形成使得三角形截面上的一个顶点面对芯15，并且该顶点形成面对芯15的传播边缘
20c。传播边缘20c与芯15重叠的部分在表面等离子体激元模式下与通过芯15传播的传播光40相耦合，并产生表面等离子体激元。所产生的表面等离子体激元通过传播边缘20c向等离子体激元发生器16的边缘部分16a传播，在气承表面S上产生近场光。

[0052] 激光二极管单元31包括激光二极管(或发光二极管)32和子底座33，激光二极管32安装在子底座33上。激光二极管32安装在子底座33的安装表面33a上。具体地，将激光二极管32的第一电极(p电极)32j焊接(未示出)并稳固地附着到设置在子底座33的安装表面33a上的第一焊盘42。子底座33由Si衬底形成，并且子底座33的上表面被由SiO2制成的绝缘层33b覆盖。这是因为，子底座33与以下将说明的光电二极管38的阴极电极相连，并且有必要与第一焊盘42隔离。

[0053] 激光二极管32是边缘发射型的，可以应用常用于通信、光盘存储或材料分析的激光二极管，例如，基于InP、基于GaAs以及基于GaN的激光二极管等。所辐射的激光的波长并不特别受限，然而可以使用波长在375nm-1.7μm范围内的激光，优选地使用波长约为650nm的激光。

[0054] 尽管激光二极管32不限于以下配置，以下述配置为例：在该配置中，依次层叠了配置第二电极的n电极32a、n-GaAs衬底32b、n-InGaAlP包层32c、第一InGaAlP引导层32d、由多量子阱(InGaP/InGaAlP)等形成的有源层32e、第二InGaAlP引导层32f、p-InGaAlP包层32g、p电极下覆层32h、以及配置第一电极的p电极32j。在激光二极管32的解理面的正面和背面，形成反射层32k和32l，以通过全反射来激励振荡。发射中心32m位于反射层32k上并且与有源层32e高度相同。n电极32a可以由形成在n-GaAs衬底32b上的厚度约为0.1μm的Au或Au合金层形成。

[0055] 如上所述，激光二极管32包括形成在彼此面对的表面上的第一电极(p电极)32j和第二电极(n电极)32a。第一电极(p电极)32j以面对子底座33的安装表面33a的形式安装在安装表面33a上。第一电极(p电极)32j与连接配线44相连，稍后将描述连接配线44。可以以诸如导线键合之类的合适方法将连接配线44与支撑磁头1的头万向架组件(未示出)处设置的电配线相连。如图2所示，还可以将加宽部分44a设置在连接配线44的一部分上，并且可以通过导线键合来连接。类似地，可以以诸如导线键合之类的合适方法将第二电极(n电极)32a与头万向架组件的电配线相连。在硬盘设备的工作期间，从硬盘设备的电源通过第一电极32j和第二电极32a向激光二极管32提供电流。

[0056] 在本实施例中，将激光二极管32键合到第一焊盘42，第一电极(p电极)32j位于底部。原因如下。从激光二极管的层叠方向可以看出，在边缘发射型激光二极管中，与第二电极(n电极)32a相比，有源层32e通常更靠近第一电极(p电极)32j。因此，当激光二极管32安装在子底座33上并且p电极位于底部(结下(junction-down))时，激光二极管32的自发热可以被有效地耗散。p电极和工作期间发热值最大的有源层32e之间的距离较小。

[0057] 由于激光二极管32是半导体元件，所以即使提供恒定的功率，输出光强也会随着每个元件的变化而大范围地变化。因此，希望在并入了磁头1的硬盘设备的初始设置时确定提供合适激光输出的功率，并在此后的工作期间向激光二极管32提供在初始设置时确定的功率。从有源层32e在与条型激光二极管中的发射中心32m相对的一侧(与磁头滑块2相距较远的一侧)的边缘部分也发射激光，如图3的虚线所示。因此，通过检测激光的强度，可以评估从发射中心32m发射的激光的强度。

[0058] 为了检测激光的强度，激光二极管单元31包括光电二极管38。参考图3，光电二极管38形成在子底座33上，子底座33的安装表面33a被替换成光接收表面38a。子底座33与光电二极管38的阴极电极(未示出)电连接。光电二极管38包括：通过在Si衬底上以高浓度掺杂杂质而形成的n型半导体层38b和n型半导体层38c；以及夹在半导体层38b和38c之间的具有低杂质浓度的i型半导体层(本征半导体层)38d。p型半导体层38b位于光接收表面38a侧，并且被抗反射膜38e覆盖。p型半导体层38b与阳极38f相连，n型半导体层38c与阴极电极相连。p型半导体层38b和i型半导体层38d被由SiO2制成的绝缘膜33b覆盖，在绝缘膜33b上形成阳极38f。当照射能量比i型半导体层38d的带隙能量大的各光子时，由于光吸收而在i型半导体层38d中产生电子空穴对。在向光电二极管
38施加反向偏置电压时，电子和空穴由于电场而沿反平行方向掠过。电子向n型半导体层
38c移动，空穴向绝缘膜33b移动。于是产生光电流。

[0059] 接下来将描述上述激光二极管的老化测试方法。

[0060] (子底座条带的准备)。

[0061] 对上面安装有多个激光二极管的子底座条带执行老化测试。按照如下过程来准备图5A和5B所示的子底座条带。首先，在Si衬底的晶片(未示出)上形成具有上述膜配置的光电二极管38，使得要在上面安装激光二极管32的安装表面33a被替换成光接收表面38a。此外，在子底座33的安装表面33a与激光二极管单元31相对应的区域上，形成第一焊盘42和第二焊盘43。此外，在安装表面33a上形成将第一焊盘42与第二焊盘43电连接的连接配线44。在完成上述步骤之后，将晶片切割成子底座33的条带45。

[0062] 制造出的子底座33的条带45具有以下配置。图5A是示出了所提取的条带部分的平面图。在条带45中，用于形成激光二极管单元31的安装区域和用于将条带切分成各个激光二极管单元31的切分边沿47交替地沿纵向方向T排列。图中仅示出了几个安装区域46和切分边沿47，然而如上所述一个实际的条带具有100到200个由安装区域46和切分边沿47组成的部分。

[0063] 参考图5B，图5B是放大图，在每个安装区域46中，在子底座33的安装表面33a上设置与激光二极管32的第一电极32j电连接的第一焊盘42。如此设置，使得当在子底座33上安装激光二极管32使得第一电极32j面对安装表面33a时，第一焊盘42与激光二极管32的第一电极32j电连接。在切分边沿47的子底座33的安装表面33a上，设置与第一焊盘42电连接的第二焊盘43。将安装区域46和切分边沿47设置成对，将第二焊盘43设置为与跟切分边沿47相邻的一个安装区域46配成对，即，具体与该对中安装区域46的第一焊盘42配成对。第二焊盘43通过在安装表面33上延伸的连接配线44与第一焊盘42电连接。此外，在安装表面33a上形成光电二极管38。

[0064] (激光二极管单元31的条带的制造)

[0065] 接下来，在子底座33的条带45上安装激光二极管32，并形成激光二极管单元31的条带48。具体地，使用AuSn合金等来焊接并稳固地附着子底座33的第一焊盘42和激光二极管32的p电极32j。如图6A和6B所示，激光二极管32的p电极3j与第一焊盘42电连接，并且还通过连接配线44与切分边沿47的第二焊盘43电连接。

[0066] (探针的接触)

[0067] 接下来，使片状探针58与第二电极32a和第二焊盘43接触。参考图7，老化测试设备51包括：固定装置53，用于稳固地附着条带48；集成型探针组件52，是片状探针的组件；光电二极管55，被固定装置53稳固地附着；以及控制器56。探针组件52包括本体部分57和多个探针58。每个探针58被设置为从本体57分支出，并且可以单独变形。

[0068] 参考图8，探针58包括基本衬底58a、绝缘层58b、导电层58c和导电覆盖层58d。基本衬底58由诸如不锈钢等弹性材料制成，并且具有大约20μm的厚度。绝缘层58b形成在基本衬底58a上，并且由诸如聚酰亚胺等绝缘材料制成，具有大约20μm的厚度。导电层
58c由诸如Cu等导电材料制成，并且具有大约20μm的厚度。导电覆盖层58d覆盖导电层
58c，并且通过电镀方法由Au、Au合金等制成，具有大约10μm的厚度。在接触第二电极32a和第二焊盘43的一侧的导电层58c从基本衬底58a外露。导电层58c在探针组件52的本体部分57中延伸，并且从本体部分57相对侧经由配线59与控制器56相连。如图7所示，两个探针58对应于一个激光二极管单元31，其中的一个探针与第二电极32a相接触，另一个探针与第二焊盘43相接触。

[0069] 探针组件52包括与各个第二电极32和第二焊盘43相对应的探针58，使得激光二极管单元31的各个激光二极管32可以被同时测试，然而也可以按照与激光二极管32中的一些相接触的方式来配置探针组件52。

[0070] 在测试期间，通过探针58从控制器56在第二电极32a和第二焊盘43之间提供电势差(即，电流流经激光二极管32)，从激光二极管32发射激光。此时，优选的是各个激光二极管32同时发射激光。当探针组件52仅与激光二极管单元31中的一些相连时，多个所连接的激光二极管32(即，其第二电极32a和第二焊盘43被探针58按压的激光二极管32)发射激光。

[0071] 光电二极管55检测从激光二极管32发射的激光的光输出，控制器56确定为获得预定光输出而需要提供给激光二极管32的电流。然后，当提供给激光二极管32的电流被控制为获得恒定光输出时，激活激光二极管32并监控提供给激光二极管32的电流的变化。因此，将其被提供的电流在特定时间间隔之后超过阈值的激光二极管32确定为带缺陷。

[0072] 通过上述过程，可以执行老化测试。然后，可以沿着切分边沿47来切分上面安装有激光二极管32的子底座33的条带45。当切分条带45时，切分边沿47用作工艺余量，切分出的子底座33和安装在该子底座33上的激光二极管32配置了单独的激光二极管单元31。将单独的激光二极管单元31稳固地附着到上述磁头滑块2，并制造磁头1。

[0073] 本文中，将说明当探针组件52的每个探针58与第二电极32a和第二焊盘43相接触时探针58的变形。如上所述，探针58与第二电极32a和第二焊盘43相接触并且以预定的按压力P来按压探针58。第二电极32a和第二焊盘43之间存在高度差，并且该高度差等于激光二极管32的厚度。图9A示出了探针58与第二电极32a相接触的状态。探针58首先以倾斜角θ1接触第二电极32a，进一步，施加按压力P。由于第二电极32a位于上部位置，所以角θ1往往较小，使得即使在施加按压力P时，探针58也不会在与纵向方向T垂直的方向W上移动很大的量。图9B示出了探针58与第二焊盘43相接触的状态。由于第二焊盘43位于下部位置，所以角θ2往往较小，使得在施加按压力P时，角θ2的度数显著减小并且探针58容易在W方向上移动。

[0074] 然而，由于第二焊盘43位于切分边沿47中，所以容易确保W方向上具有足够的长度L(参见图7)。具体地，即使探针58和第二焊盘43之间的接触点沿W方向移动较大的量，只要长度L与激光二极管32的高度H相同或更大，探针58就基本上不会与第二焊盘43分离。

[0075] 在激光二极管单元31包括其上安装的光电二极管38的配置下，期望连接配线44的至少边界区域44a(参见图5B和10A)由高硬度的材料制成。边界区域44a被限定为跨越在安装区域46和切分边沿47上的区域。原因如下。

[0076] 具有光电传感器功能的激光二极管单元31由Si衬底形成。Si衬底(n型半导体层38c)与光电二极管38的阴极电极相连。如图10A和10B所示，对条带的切分边沿47进行切分，于是出现截面C。对截面C进行抛光处理。在将低硬度的Au或Cu用作跨越安装区域46和切分边沿47的边界区域44a的材料时，如图10B所示，在抛光工艺期间截面C附近的连接配线44可能偶然会被拖到抛光工艺用的抛光台的抛光表面上，使得连接配线44拉伸，并且可能沿衬底的厚度方向形成桥接44b。因此，出现缺陷，例如，连接配线44和n型半导体层38c之间的短路。连接配线44与激光二极管32的p电极32j电连接，n型半导体层38c形成光电二极管38的阴极电极部分。由于n型半导体层38c被绝缘层33b覆盖，所以通过使绝缘层33b变厚，这种故障变得不易发生。然而，根据光电二极管38的性能，难以将绝缘层33制造成1μm或更大。利用比该值厚的绝缘层33，由于应力而造成Si衬底翘曲的可能性提高。

[0077] 出于上述原因，期望利用不拉伸并且易于切分的材料来形成抛光处理部分处的连接配线44。换言之，抛光处理部分是跨越安装区域46和切分边沿47的边界区域44a。作为其表征，期望维氏硬度(Vickers hardness)是100或更大。连接配线44的边界区域44a可以由包括金以及从钛、镍和铜中选择的至少一种元素的合金制成。连接配线44的整个区域可以由这种材料形成，除了边界区域44a以外的其他区域也可以由诸如Au、Cu等低硬度材料形成。

[0078] 图11示出了基于JIS Z 2244:2009而测量的维氏硬度(HV)。通过将各种Au合金2
的测试负荷F(N)除以计算出的表面积S(mm)，获得维氏硬度。作为试验结果，利用维氏硬度为100[HV]或更大的材料，防止了抛光工艺期间的短路问题。当Au合金中钛、镍和铜的原子比例为至少3％或更大时，获得100[HV]或更大的维氏硬度，该比例因元素的不同而不同。作为Au合金以外的材料，可以应用Ti(110～155HV)、Ta(70～150HV)、W(～300HV)和/或Ni(140～150HV)。

[0079] 如上所述，根据本发明，可以同时并且稳定地执行对大量激光二极管的特性评估。因此，可经济地提供高度可靠的热辅助头。

[0080] 尽管详细示出和描述了本发明的优选实施例，然而这样的描述仅仅出于说明性目的，应理解，在不脱离所附权利要求的精神和范围的前提下，可以进行改变和修改。