(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】ガラス基板上に磁性層を成膜し、その上にコイルを張り付けて形成された光磁気変調コイルにおいて、前記ガラス基板と磁性層の間に、冷却用ヒートシンクパッドが挟み込まれた光磁気変調コイルとする。【選択図】　図６
2004103117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上に磁性層を成膜し、その上にコイルを張り付けて形成された光磁気変調コイルにおいて、前記ガラス基板と磁性層の間に、冷却用ヒートシンクパッドが挟み込まれたことを特徴とする光磁気変調コイル。
【請求項２】
前記冷却用ヒートシンクパッドは、その材質が、Ｃｕ、Ａｌ、パーマロイの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の光磁気変調コイル。
【請求項３】
ガラス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、前記ガラス基板と磁性層の間に、冷却用ヒートシンクパッドを形成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４】
前記冷却用ヒートシンクパッドは、その材質を、Ｃｕ、Ａｌ、パーマロイの少なくとも１つとすることを特徴とする請求項３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のに好適な光磁気変調コイルおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、従来の光磁気変調コイルの構造を示す説明図である。図７（ａ）は断面図［図７（ｂ）のＢＢ断面図］、図７（ｂ）は上面図である。従来の光磁気変調コイルは、ガラス基板３９上に選択的に磁性層３０、Ｃｕ層２４を形成し、コイル１２および引き出し電極１３を接着剤３２により、コイル１２の直下に磁性層３０を配し、引き出し電極１３の直下にＣｕ層２４を配するように張り付けた構造である。
【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８〜図１１に示す。
（１）図８（ａ）に示すように、ガラス基板３９を用意する。
（２）図８（ｂ）に示すように、ガラス基板３９上にフォトリソグラフィーによりレジストパターン１９を形成する。
（３）図８（ｃ）に示すように、レジストパターン１９をマスクとしてガラス基板３９を加工する。凸部４０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、サンドブラスト法に限定されず、ウェットエッチング法、ドライエッチング法を用いてもよい。
【０００４】
（４）図８（ｄ）に示すように、レジストパターン１９を除去することにより、ガラス基板３９表面を凸形状に加工できた。ここで、凸部４０の段差２１は、５０μｍとする。ここで、図９（ａ）の断面図、図９（ｂ）の平面図に示す構造を実現している。
（５）図８（ｅ）に示すように、ガラス基板３９上に、フォトリソグラフィーによりレジストパターン２２、２３を形成する。レジストパターン２２、２３の厚みは３０μｍとする。
【０００５】
（６）図８（ｆ）に示すように、ガラス基板３９上、レジストパターン２２、２３上にスパッタ等によりＣｕ層２４、２５、２６を形成する。Ｃｕ層２４、２５、２６の厚みは、１０μｍとする。ここで、レジストパターン２２、２３の厚みは３０μｍであり、Ｃｕ層２４、２５、２６の厚みは１０μｍであるので、レジストパターン２２、２３の側面は露出した構造となっている。
【０００６】
ここで、図９は、図８（ｄ）の状態の説明図であり、図９（ａ）は断面図［　図９（ｂ）のＡＡ断面図］、図９（ｂ）は上面図である。
【０００７】
（７）次に、図１０（ａ）に示すように、レジストパターン２２、２３を除去することで、Ｃｕ層２５、２６も同時に除去、いわゆるリフトオフによりＣｕ層２５、２６を選択的に除去し、Ｃｕ層２４のパターンを形成する。
【０００８】
（８）図１０（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２７、２８を形成する。レジストパターン２７、２８の厚みは３０μｍとする。
（９）図１０（ｃ）に示すように、ガラス基板３９上、レジストパターン２７、２８上にスパッタ等により磁性層２９、３０、３１を形成する。磁性層２９、３０、３１の厚みは１０μｍとする。ここで、レジストパターン２７、２８の厚みは３０μｍであり、磁性層２９、３０、３１の厚みは１０μｍであるので、レジストパターン２７、２８の側面は露出した構造となっている。
（１０）図１０（ｄ）に示すように、レジストパターン２７、２８を除去することで、磁性層２９、３１も同時に除去、いわゆるリフトオフにより磁性層２９、３１を選択的に除去し、磁性層３０のパターンを形成する。
【０００９】
（１１）図１０（ｅ）に示すように、磁性層３０上にコイル１２を、また、Ｃｕ層２４上にコイルの引き出し電極１３を熱伝導性の良好な接着剤３２により密着させ、張り付ける。
【００１０】
図１１は、上記の方法で作製された従来の第一の例（理想的な場合）の光磁気変調コイルの説明図である。図１１（ａ）は断面図［図１１（ｂ）のＢＢ断面図］、図１１（ｂ）は上面図を示す。
【００１１】
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１２〜図１４に示す。図１２〜図１４に、前述した第一の例の光磁気変調コイルに関する図８〜図１１の製造プロセスの一部分のみを記して、説明する。
（１）図１２（ａ）に示すように、ガラス基板４１を用意する。
（２）図１２（ｂ）に示すように、ガラス基板４１上にフォトリソグラフィーによりレジストパターン１９を形成する。
（３）図１２（ｃ）に示すように、レジストパターン１９をマスクとしてガラス基板４１を加工する。ここでは、サンドブラスト法を使用する。
ザンドブラスト法に限定されず、ウェットエッチング法、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４３ができてしまう。
【００１２】
（４）図１２（ｄ）に示すように、レジストパターン１９を除去することにより、ガラス基板４１表面に凸部４２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４３の形状となっている。
【００１３】
（５）第一の例にならって、Ｃｕ層４４、磁性層４５を形成すると、図１３に示すように、湾曲部４３はそのまま残り、つまりＣｕ層４４、磁性層４５も湾曲部３６を残した状態となる。
（６）図１４に示すように、第一の例にならって、コイル１２および引き出し電極１３を磁性層４５およびＣｕ層４４上に接着剤４６で張り付けた場合、湾曲部３６の存在のために、コイル１２と磁性層４５との間にギャップ４７、あるいは、接着剤４６の厚い部分が出来てしまう。
図１５は、上記の方法によって作製されたた従来の第二の例（実際の場合）の光磁気変調コイルの説明図である。ここで、図１５（ａ）は断面図［図１５（ｂ）のＢＢ断面図］、図１５（ｂ）は上面図である。
【００１４】
つまり、実際に前記の製造法により作製されたものは、湾曲部３６の存在により、平坦なコイル１２を張り付けたときに、磁性層４５、Ｃｕ層４４に密着させることが出来ず、発熱体であるコイル１２と放熱板となるガラス基板４１間に大きなギャップが出来てしまい、熱伝導が悪く、その結果、放熱特性が悪くなっていた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本構造においては、通電時のコイルの発熱、磁性層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１２上の大気への放熱とガラス基板３９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３９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という問題点があった。
【００１６】
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という問題点があった。
【００１７】
本発明の目的は、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ことである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ガラス基板上に磁性層を成膜し、その上にコイルを張り付けて形成された光磁気変調コイルにおいて、前記ガラス基板と磁性層の間に、冷却用ヒートシンクパッドが挟み込まれた光磁気変調コイルである。
【００１９】
また、本発明は、前記冷却用ヒートシンクパッドについて、その材質を、Ｃｕ、Ａｌ、パーマロイの少なくとも１つとする光磁気変調コイルである。
【００２０】
また、本発明は、ガラス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って、前記ガラス基板と磁性層の間に、冷却用ヒートシンクパッドを形成する光磁気変調コイルの製造方法である。
【００２１】
また、本発明は、前記冷却用ヒートシンクパッドについて、その材質を、Ｃｕ、Ａｌ、パーマロイの少なくとも１つとする光磁気変調コイルの製造方法である。
【００２２】
【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。
【００２３】
本発明の実施の形態による光磁気変調コイルおよび製造方法を図１〜図６を例に説明する。
【００２４】
（１）図１（ａ）に示すように、ダミーとなる支持体１を用意する。
（２）図１（ｂ）に示すように、支持体１上にレジストパターン２をスピンコート等で形成する。ここで、レジストパターン２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２上にフォトリソグラフィーによりレジストパターン３を形成する。ここで、レジストパターン３の厚みは３０μｍとする。
（４）図１（ｄ）に示すように、冷却用ヒートシンクパッド形成のために、レジストパターン２およびレジストパターン３上にスパッタ等によりＣｕ層４、５を形成する。Ｃｕ層４、５の厚みは１０μｍとする。
【００２５】
ここでは、Ｃｕによる冷却用ヒートシンクパッド形成のためにＣｕ層を形成したが、磁気特性に影響を及ぼさず、熱伝導率の良好な材質であれば、Ａｌ等、他の材料でもよい。ここで、レジストパターン３の厚みは３０μｍであり、Ｃｕ層４、５の厚みは１０μｍであるので、レジストパターン３の側面は露出した構造となっている。
（５）図１（ｅ）に示すように、レジストパターン３を除去することで、Ｃｕ層５も同時に除去、いわゆるリフトオフによりＣｕ層５を選択的に除去し、開口部６を形成、開口部６は支持体１が露出している。
（６）図１（ｆ）に示すように、フォトリソグラフィーによりＣｕ層４上および開口部６の支持体１上にレジストパターン７、８を形成する。ここで、レジストパターン７、８の厚みは３０μｍとする。
【００２６】
（７）図２（ａ）に示すように、Ｃｕ層４、レジストパターン７、８上にスパッタ等により磁性層９、１０を形成する。磁性層９、１０の厚みは１０μｍとする。ここで、レジストパターン７、８の厚みは３０μｍであり、磁性層９、１０の厚みは１０μｍであるので、レジストパターン７、８の側面は露出した構造となっている。
（８）図２（ｂ）に示すように、レジストパターン７、８を除去することで、磁性層１０も同時に除去、いわゆるリフトオフにより磁性層１０を選択的に除去し、開口部１１を形成、開口部１１は支持体１が露出、Ｃｕ層４も一部が露出している。
【００２７】
（９）図２（ｃ）に示すように、磁性層９上にコイル１２を、また、Ｃｕ層４上にコイルの引き出し電極１３を熱伝導性の良好な接着剤１４により密着させ、張り付ける。図３は、前記の製造方法により作製された光磁気変調コイルの説明図である。図３（ａ）は断面図［図３（ｂ）のＡＡ断面図］、図３（ｂ）は平面図である。
（１０）次に、図４（ａ）に示すように、コイル１２および引き出し電極１３上にレジストパターン１６により、ダミー支持体１５を張り付ける。
（１１）図４（ｂ）に示すように、レジストパターン２を除去することで、支持体１を除去する。開口部１７が形成される。
（１２）図４（ｃ）に示すように、凸部３８を有した凸型形状のガラス基板３７を準備する。
（１３）次に、図５（ａ）に示すように、凸型形状のガラス基板３７の凸部３８を開口部１７に挿入するように接着剤１８によりＣｕ層４に密着させ、張り付ける。
（１４）図５（ｂ）に示すように、レジストパターン１６を除去することで、ダミー支持体１５を除去する。図６は、前記の製造方法により作製された光磁気変調コイルの説明図である。図６（ａ）は断面図［図６（ｂ）のＢＢ断面図］、図６（ｂ）は上面図である。
【００２８】
以上により、ガラス基板３７および磁気コイルを構成するコイル１２および磁性層９間に冷却用ヒートシンクパッドとなるＣｕ層４を配した構造の光磁気変調コイルが完成する。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、平坦なダミー基板に冷却用ヒートシンクパッドとなるＣｕ層および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し、張り付けることにより、冷却用ヒートシンクパッドとなるＣｕ層および磁性層とコイルが密着できる。
【００２９】
冷却用ヒートシンクパッドとしてＣｕ層を設けたことにより、Ｃｕ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、４０３（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。本発明の製造方法では、冷却用ヒートシンクパッドとしてＣｕ層を使用したが、Ａｌやパーマロイのような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Ｃｕに限ったものではない。
【００３０】
【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Ｃｕ層を冷却用ヒートシンクパッドとして形成し、コイル、磁性層、冷却用ヒートシンクパッドとしてのＣｕ層を平坦かつ密着した構造の冷却パッド上の磁性体に接着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全面塗布した状態の説明図、図１（ｃ）は、レジストパターンを形成した状態の説明図、図１（ｄ）は、全面にＣｕ層を形成した状態を示す説明図、図１（ｅ）は、一部のレジストパターンを除去した状態を示す説明図、図１（ｆ）は、レジストパターンを形成した状態を示す説明図。
【図２】本発明による光磁気変調コイルの製造方法を示す図。図２（ａ）は、図１（ｆ）の上に全面に磁性層を形成した状態を示す説明図、図２（ｂ）は、レジストパターンを除去した状態を示す説明図、図２（ｃ）は、コイルを接着した状態を示す説明図。
【図３】本発明による光磁気変調コイルの説明図。図３（ａ）は断面図［図３（ｂ）のＡＡ断面図］、図３（ｂ）は上面図。
【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４（ａ）は、ダミー支持体を張り付けた状態を示す説明図、図４（ｂ）は、支持体を除去した状態を示す説明図、図４（ｃ）は、凸型形状のガラス基板を配置した状態を示す説明図。
【図５】本発明による光磁気変調コイルの構造を示す図。図５（ａ）は、凸型形状のガラス基板が張り付けられた状態を示す説明図、図５（ｂ）は、ダミー支持体を除去した状態を示す説明図。
【図６】本発明による光磁気変調コイルの構造を示す図。
【図７】従来の光磁気変調コイルの構造を示す説明図。図７（ａ）は断面図［図７（ｂ）のＢＢ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、ガラス基板の説明図、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、エッチングして凸部を形成した状態の説明図、図８（ｄ）は、凸部上のレジストパターンを除去した状態を示す説明図、図８（ｅ）は、レジストパターンを形成した状態を示す説明図、図８（ｆ）は、スパッタにより全面にＣｕ層を形成した状態を示す説明図。
【図９】図８の説明図。図９（ａ）は断面図［図９（ｂ）のＡＡ断面図］、図９（ｂ）は上面図。
【図１０】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断面図。図１０（ａ）は、図８（ｆ）のレジストパターンを除去した状態の説明図、図１０（ｂ）は、フォトリソグラフィーによりレジストパターンを形成した状態の説明図、図１０（ｃ）は、全面に磁性層を形成した状態の説明図、図１０（ｄ）は、リフトオフにより磁性層を選択的に形成した状態の説明図、図１０（ｅ）は、コイルを形成した状態の説明図。
【図１１】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１１（ａ）は断面図［図１１（ｂ）のＢＢ断面図］、図１１（ｂ）は上面図。
【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１２（ａ）は、ガラス基板の説明図、図１２（ｂ）は、レジストパターンを形成した状態の説明図、図１２（ｃ）は、ガラス基板を加工した状態の説明図、図。図１２（ｄ）は、レジストパターンを除去した状態の説明図。
【図１３】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１４】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１５】従来の第二の例（実際の場合）の光磁気変調コイルの説明図。図１５（ａ）は断面図［図１５（ｂ）のＢＢ断面図］、図１５（ｂ）は上面図。
【符号の説明】
１　　支持体
２，３，７，８，１６，１９，２２，２３，２７，２８　　レジストパターン
４，５，２４，２５，２６，４４　　Ｃｕ層
６，１１，１７　　開口部
９，１０，２９，３０，３１，４５　　磁性層
１２　　コイル
１３　　引き出し電極
１４，１８，３２，４６　　接着剤
１５　　ダミー支持体
２０　　加工部
２１　　凸部の段差
３３，３６，４３　　湾曲部
３７，３９，４１　　ガラス基板
３８，４０，４２　　凸部
４７　　ギャップ
【図１】
2004103117.tif 000003
【図２】
2004103117.tif 000004
【図３】
2004103117.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004103117.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004103117.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2004103117.tif 000013
【図１２】
2004103117.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2004103117.tif 000017