(57)【要約】【課題】放熱特性を改善した光磁気変調コイルおよびその製造方法を得る。【解決手段】冷却フィンとなる基板上に磁性層を成膜し、その上にコイルを張り付けた光磁気変調コイルにおいて、前記冷却フィンとなる基板に光透過用の開口部が形成され、前記開口部に光透過用ガラス、あるいはレンズが挿入固定された光磁気変調コイル。【選択図】　図１
2004103148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却フィンとなる基板上に磁性層を成膜し、その上にコイルを張り付けた構造であることを特徴とする光磁気変調コイル。
【請求項２】
冷却フィンとなる基板上に磁性層を成膜し、その上にコイルを張り付けた光磁気変調コイルにおいて、前記冷却フィンとなる基板に光透過用の開口部が形成され、前記開口部に光透過用ガラス、あるいはレンズが挿入固定されたことを特徴とする光磁気変調コイル。
【請求項３】
前記冷却フィンとなる基板は、シリコン基板、アルミナ基板、窒化アルミ基板のいずれか一つであることを特徴とする請求項１または２に記載の光磁気変調コイル。
【請求項４】
冷却フィンとなる基板上に磁性層を成膜し、その上にコイルを張り付けることを特徴とする光磁気変調コイルの製造方法。
【請求項５】
冷却フィンとなる基板上に磁性層を成膜し、その上にコイルを張り付ける光磁気変調コイルの製造方法において、前記冷却フィンとなる基板に光透過用の開口部を形成し、前記開口部に光透過用ガラス、あるいはレンズを挿入固定することを特徴とする光磁気変調コイルの製造方法。
【請求項６】
前記冷却フィンとなる基板は、シリコン基板、アルミナ基板、窒化アルミ基板のいずれか一つとすることを特徴とする請求項４または５に記載の光磁気変調コイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に光磁気ディスクドライブに使用する光磁気変調コイルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光磁気変調コイルは、図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように、ガラス基板１上に選択的に磁性層１２、Ｃｕ層６を形成し、コイル１４および引き出し電極１５を接着剤１６により、コイル１４の直下に磁性層１２を配し、引き出し電極１５の直下にＣｕ層６を配するように張り付けた構造であった。
【０００３】
従来の第一の例（理想的な場合）の光磁気変調コイルの製造方法を図６〜図９に示す。
（１）図６（ａ）に示すように、ガラス基板１を用意する。
（２）図６（ｂ）に示すように、ガラス基板１上にフォトリソグラフィーによりレジストパターン２を形成する。
（３）図６（ｃ）に示すように、レジストパターン２をマスクとしてガラス基板１を加工する。凸部３が形成される。加工法として、サンドブラスト法を使用する。ここで、サンドブラス法に限定されず、ウェトエッチング法、ドライエッチング法を用いてもよい。
【０００４】
（４）図６（ｄ）に示すように、レジストパターン２を除去することにより、ガラス基板１の表面を凸形状に加工できた。ここで、凸部３の段差は、５０μｍとする。ここで、図７（ａ）の断面図、図７（ｂ）の平面図に示す構造を実現している。
（５）図６（ｅ）に示すように、ガラス基板１上に、フォトリソグラフィーによりレジストパターン４、５を形成する。レジストパターン４、５の厚みは３０μｍとする。
（６）図６（ｆ）に示すように、ガラス基板１上、レジストパターン４、５上にスパッタ等によりＣｕ層６、７、８を形成する。Ｃｕ層６、７、８の厚みは１０μｍとする。ここで、レジストパターン４、５の厚みは３０μｍであり、Ｃｕ層６、７、８の厚みは１０μｍであるので、レジストパターン４、５の側面は露出した構造となっている。
【０００５】
ここで、図７は、図６（ｄ）の構造を示す図である。図７（ａ）は断面図［図７（ｂ）のＡＡ断面図］、図７（ｂ）は上面図である。
【０００６】
（７）次に、図８（ａ）に示すように、レジストパターン４、５を除去することで、Ｃｕ層７、８も同時に除去、いわゆるリフトオフによりＣｕ層７、８を選択的に除去し、Ｃｕ層６のパターンを形成する。
【０００７】
（８）図８（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィーによりレジストパターン９、１０を形成する。レジストパターン９、１０の厚みは３０μｍとする。
（９）図８（ｃ）に示すように、ガラス基板１上、レジストパターン９、１０上にスパッタ等により磁性層１１、１２、１３を形成する。磁性層１１、１２、１３の厚みは１０μｍとする。ここで、レジストパターン９、１０の厚みは３０μｍであり、磁性層１１、１２、１３の厚み１０μｍであるので、レジストパターン９、１０の側面は露出した構造となっている。
（１０）図８（ｄ）に示すように、レジストパターン９、１０を除去することで、磁性層１１、１３も同時に除去、いわゆるリフトオフにより磁性層１１、１３を選択的に除去し、磁性層１２のパターンを形成する。
（１１）図８（ｅ）に示すように、磁性層１２上にコイル１４を、また、Ｃｕ層６上にコイルの引き出し電極１５を熱伝導性の良好な接着剤１６により密着させ、張り付ける。
【０００８】
図９は、従来の第一の例（理想的な場合）の光磁気変調コイルの説明図である。図９（ａ）は断面図［図９（ｂ）のＢＢ断面図］、図９（ｂ）は上面図である。
【０００９】
また、従来の第二の例（実際の場合）の光磁気変調コイルの製造方法を図１０〜図１２に示す。図１０〜図１３に、前述した図６〜図９の製造プロセスの一部分のみを記して、説明する。
【００１０】
（１）図１０（ａ）に示すように、ガラス基板１７を用意する。
（２）図１０（ｂ）に示すように、ガラス基板１７上にフォトリソグラフィーによりレジストパターン２を形成する。
（３）図１０（ｃ）に示すように、レジストパターン２をマスクとしてガラス基板１７を加工する。ここでは、サンドブラスト法を使用する。
サンドプラス法に限定されず、ウェトエッチング法、ドライエッチング法を用いてもよい。ただし、ここでの加工においては、完全なる等方性加工が困難であり、加工面に湾曲１９ができてしまう。
（４）図１０（ｄ）に示すように、レジストパターン２を除去することにより、ガラス基板１７表面に凸部１８をもった凸形状に加工できた。ここで、凸部の段差は５０μｍとする。ただし、加工面は湾曲部１９の形状となっている。
【００１１】
（５）従来の第一の例の光磁気変調コイルにならって、Ｃｕ層２１、磁性層２０を形成すると、図１１に示すように、湾曲部１９はそのまま残り、つまりＣｕ層２１、磁性層２０も湾曲部１９を残した状態となる。
（６）図１２に示すように、従来の第一の例の光磁気変調コイルにならって、コイル１４および引き出し電極１５を磁性層２０およびＣｕ層２１上に接着剤２２で張り付けた場合、湾曲部１９の存在のために、コイル１４およびコイル引き出し電極１５と磁性層２０およびＣｕ層２１との間に空隙２３、あるいは、接着剤２２の厚い部分ができてしまう。
【００１２】
図１３は、従来の第二の例（実際の場合）の光磁気変調コイルを示す図である。図１３（ａ）は断面図［図１３（ｂ）のＢＢ断面図］、図１３（ｂ）は上面図である。
【００１３】
つまり、実際に前記の製造方法により作製されたものは、湾曲部１９の存在により、平坦なコイル１４を張り付けたときに、磁性層２０、Ｃｕ層２１に密着させることができず、発熱体であるコイル１４と放熱板となるガラス基板１７間に大きなギャップができてしまい、熱伝導が悪く、その結果、放熱特性が悪くなっていた。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本構造においては、通電時のコイル１４の発熱、磁性層１２でのヒステリシス損および渦電流損による発熱の放熱はコイル１４上の大気への放熱とガラス基板１による放熱になる。実際の光磁気変調コイルの実働状態では、ｍａｘ１００℃以下で熱平衡状態を保つ必要があるが、本構造では、空気の熱伝導率は０．０２４（Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１）、また、ガラス基板１の熱伝導率も１．４２（Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１：石英ガラス）であり、熱抵抗が大きく放熱しきれず、コイルの発熱とコイルの抵抗の温度特性が正であることより、熱平衡状態を維持できなくなる。また、磁性体は透磁率は、温度依存性を持っており、温度の上昇に伴い特性変化を引き起こす。
【００１５】
つまり、光磁気ディスクの読み書き時、コイルに電流が流れ発熱した際、放熱板となるコイルの支持体は磁性薄膜とガラス基板であり、共に熱伝導率が悪く冷却されにくく、光磁気変調コイルが高温に発熱してしまう欠点があった。
【００１６】
本発明は、光磁気ディスクドライブで使用する光磁気変調コイルにおいて、コイルの発熱を効率よく放熱するように放熱特性を改善した光磁気変調コイルおよびその製造方法を提供するものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、冷却フィンとなる基板上に磁性層を成膜し、その上にコイルを張り付けた構造とする光磁気変調コイルである。
【００１８】
また、本発明は、冷却フィンとなる基板上に磁性層を成膜し、その上にコイルを張り付けた光磁気変調コイルにおいて、前記冷却フィンとなる基板に光透過用の開口部が形成され、前記開口部に光透過用ガラス、あるいはレンズが挿入固定された光磁気変調コイルである。
【００１９】
また、本発明は、前記冷却フィンとなる基板は、シリコン基板、アルミナ基板、窒化アルミ基板のいずれか一つとする光磁気変調コイルである。
【００２０】
また、本発明は、冷却フィンとなる基板上に磁性層を成膜し、その上にコイルを張り付ける光磁気変調コイルの製造方法である。
【００２１】
また、本発明は、冷却フィンとなる基板上に磁性層を成膜し、その上にコイルを張り付ける光磁気変調コイルの製造方法において、前記冷却フィンとなる基板に光透過用の開口部を形成し、前記開口部に光透過用ガラス、あるいはレンズを挿入固定する光磁気変調コイルの製造方法である。
【００２２】
また、本発明は、前記冷却フィンとなる基板は、シリコン基板、アルミナ基板、窒化アルミ基板のいずれか一つとする光磁気変調コイルの製造方法である。
【００２３】
【本発明の実施の形態】
本発明の実施の形態による光磁気変調コイルおよびその製造方法について、以下に説明する。
【００２４】
本発明の光磁気変調コイルの製造方法を図１〜図５で説明する。
【００２５】
（１）図１は、本発明による光磁気変調コイルの製造方法を示す図である。図１（ａ）に示すように、支持体２４を用意する。支持体２４は、シリコン基板、アルミナ基板、窒化アルミ基板等を用いる。
（２）図１（ｂ）に示すように、本支持体２４上にフォトリソグラフィーによりレジストパターン２５を形成する。ここで、レジストパターン２５の厚みは３０μｍとする。
（３）図１（ｃ）に示すように、該レジストパターン２５をマスクとして、開口部２６を形成する。
（４）図１（ｄ）に示すように、レジストパターン２５を除去する。
【００２６】
図２は、図１（ｄ）の構造を示す図である。図２（ａ）は断面図［図２（ｂ）のＡＡ断面図］、図２（ｂ）は上面図である。
（５）さらに、図１（ｅ）に示すように、フォトリソグラフィーにより、レジストパターン２７を形成する。レジストパターン２７の厚みは３０μｍとする。
【００２７】
（６）図１（ｆ）に示すように、支持体２４およびレジストパターン２７上にスパッタ等により磁性層２８、２９を形成する。磁性層２８、２９の厚みは１０μｍとする。ここで、レジストパターン２７の厚みは３０μｍであり、磁性層２８、２９の厚みは１０μｍであるので、レジストパターン２７の側面は露出した構造となっている。
（７）図３は、本発明による光磁気変調コイルの製造方法を示す図である。図３（ａ）に示すように、レジストパターン２７を除去することで、磁性層２８も同時に除去、いわゆるリフトオフにより磁性層２８を選択的に除去する。支持体２４の一部が露出する。
【００２８】
（８）図３（ｂ）に示すように、磁性層２９上にコイル１４を、また、支持体２４上にコイル引き出し電極１５を熱伝導性の良好な接着剤１６により密着させ、張り付ける。
（９）図３（ｃ）に示すように、光透過用ガラス、あるいはレンズ３０を配置する。
（１０）次に、図４に示すように、光透過用ガラス、あるいはレンズ３０の凸部３１を開口部２６に挿入し、接着剤３２で支持体２４に固定する。
【００２９】
図５は、本発明による光磁気変調コイル構造を示す図である。図５（ａ）は断面図［図５（ｂ）のＢＢ断面図］、図５（ｂ）は上面図である。
【００３０】
以上により、冷却フィンを兼ねた基板２４および磁気コイルを構成するコイル１４および磁性層２９、光透過用ガラスあるいはレンズ３０からなる構造の光磁気変調コイルが完成する。
【００３１】
従来の第二の例の湾曲した基板にコイルを張り付ける方法とは異なり、ガラス基板に比較して、著しく熱伝導率の優れた平坦な冷却フィン基板に直接、磁性層を形成するため、これらの層は平坦であり、該上にコイルを搭載張り付けることにより、冷却フィン基板に磁性層とコイルが密着できる。
【００３２】
冷却用のフィン基板としてシリコン基板を設けたことにより、Ｓｉの熱伝導率はガラス基板の熱伝導率１．４２（Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１：石英ガラス）に比較し、１６８（Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１）と著しく大きく、放熱効果が改善され、また、これら３者が密着した構造を実現したことで従来に比較して、放熱特性が著しく改善された。本発明により、実際の光磁気変調コイルの実働状態で、ｍａｘ１００℃以下で熱平衡状態を保った動作が可能となった。
【００３３】
従来の製造方法と異なり、本製造方法では、冷却用フィン基板としてシリコン基板、アルミナ基板、窒化アルミ基板を例に挙げたが、熱伝導率の良く磁気特性に影響を及ぼさないような材質のものであれば、これらに限ったものではない。
【００３４】
【発明の効果】
本発明により、発熱体となるコイルおよび磁性体の下に密着した構造で熱伝導率の良い冷却用フィン効果を兼ね備えた基板を用い、コイル、磁性層、冷却用フィン基板を平坦かつ密着した構造に構成したコイルからなる放熱特性が改善された光磁気変調コイルおよびその製造方法の提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光磁気変調コイルの製造方法を示す図。図１（ａ）は、支持体の説明図、図１（ｂ）は、レジストパターンを形成した状態の説明図、図１（ｃ）は、支持体に開口部を形成した状態の説明図、図１（ｄ）は、レジストパターンを除去した状態の説明図、図１（ｅ）は、レジストパターンを形成した状態の説明図、図１（ｆ）は、磁性層を形成した状態の説明図。
【図２】図１（ｄ）の状態を示す図。図２（ａ）は断面図［図２（ｂ）のＡＡ断面図］、図２（ｂ）は上面図。
【図３】本発明による光磁気変調コイルの製造方法を示す図。図３（ａ）は、レジストパターンを除去した状態の説明図、図３（ｂ）は、コイルを張り付けた状態の説明図、図３（ｃ）はレンズを配置した状態の説明図。
【図４】本発明による光磁気変調コイルの製造方法を示す図。
【図５】本発明による光磁気変調コイルの説明図。図５（ａ）は断面図［図５（ｂ）のＢＢ断面図］、図５（ｂ）は上面図。
【図６】従来の第一の例（理想的な場合）の光磁気変調コイルの製造方法を示す図。図６（ａ）は、ガラス基板の説明図、図６（ｂ）は、レジストパターンを形成した状態の説明図、図６（ｃ）は、ガラス基板を加工して凸部を形成した状態の説明図、図６（ｄ）は、レジストパターンを除去した状態の説明図、図６（ｅ）は、レジストパターンを形成した状態の説明図、図６（ｆ）は、全面にＣｕ層を形成した状態の説明図。
【図７】図６（ｄ）の構造を示す図。図７（ａ）は断面図［図７（ｂ）のＡＡ断面図］、図７（ｂ）は上面図。
【図８】従来の第一の例（理想的な場合）の光磁気変調コイルの製造方法を示す図。図８（ａ）は、レジストパターンを除去してＣｕ層を形成した状態の説明図、図８（ｂ）は、レジストパターンを形成した状態の説明図、図８（ｃ）は、全面に磁性層を形成した状態の説明図、図８（ｄ）は、リフトオフにより磁性層を形成した状態の説明図、図８（ｅ）は、コイルを張り付けた状態の説明図。
【図９】従来の第一の例（理想的な場合）の光磁気変調コイルの説明図。図９（ａ）は断面図［図９（ｂ）のＢＢ断面図］、図９（ｂ）は上面図。
【図１０】従来の第二の例（実際の場合）の光磁気変調コイルの製造方法を示す図。図１０（ａ）は、ガラス基板の説明図、図１０（ｂ）は、レジストパターンを形成した状態の説明図、図１０（ｃ）は、ガラスを加工した状態の説明図、図１０（ｄ）は、レジストパターンを除去した状態の説明図。
【図１１】従来の第二の例（実際の場合）の光磁気変調コイルの製造方法を示す図。
【図１２】従来の第二の例（実際の場合）の光磁気変調コイルの製造方法を示す図。
【図１３】従来の第二の例（実際の場合）の光磁気変調コイルを示す図。
【符号の説明】
１，１７　　ガラス基板
２，４，５，９，１０，２５，２７　　レジストパターン
３，１８，３１　　凸部
６，７，８，２１　　Ｃｕ層
１１，１２，１３，２０，２８，２９　　磁性層
１４　　コイル
１５　　コイル引き出し電極
１６，２２，３２　　接着剤
１９　　湾曲部
２３　　空隙
２４　　支持体
２６　　開口部
３０　　レンズ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2004103148.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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