熱伝導性樹脂ペーストおよびそれを用いた光ディスク装置
【課題】熱伝導率が高く、硬化重合後も所定の柔軟性を持ち、硬化前の粘度が低い熱伝導性樹脂ペーストおよびそれを用いた光ディスク装置を提供する。
【解決手段】硬化性ベース樹脂と、熱伝導性物質の粒子と、からなる熱伝導性樹脂ペースト１００であって、硬化性ベース樹脂は、２官能基エポキシモノマーと単官能基エポキシモノマーとの配合重量比率を略１：３として、ポリマー連鎖を切断した構成とし、熱伝導性物質は、窒化アルミ粒子および径の異なる２種類の酸化アルミ粒子を含み、窒化アルミ粒子の平均粒径を略４０μｍ以上、径の大きい酸化アルミ粒子の平均粒径を略１０μｍ、および径の小さい酸化アルミ粒子の平均粒径を略０．５μｍとし、窒化アルミ粒子、径の大きい酸化アルミ粒子、および径の小さい酸化アルミ粒子の配合重量比率を略５：５：１と構成し、さらに、硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：１１に構成する。
【解決手段】硬化性ベース樹脂と、熱伝導性物質の粒子と、からなる熱伝導性樹脂ペースト１００であって、硬化性ベース樹脂は、２官能基エポキシモノマーと単官能基エポキシモノマーとの配合重量比率を略１：３として、ポリマー連鎖を切断した構成とし、熱伝導性物質は、窒化アルミ粒子および径の異なる２種類の酸化アルミ粒子を含み、窒化アルミ粒子の平均粒径を略４０μｍ以上、径の大きい酸化アルミ粒子の平均粒径を略１０μｍ、および径の小さい酸化アルミ粒子の平均粒径を略０．５μｍとし、窒化アルミ粒子、径の大きい酸化アルミ粒子、および径の小さい酸化アルミ粒子の配合重量比率を略５：５：１と構成し、さらに、硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：１１に構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発熱体の熱を他の周辺部材に逃がす媒体として機能する熱伝導性樹脂ペーストおよびそれを用いた光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学記録媒体として、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）、ＣＤ−Ｒ（書き込み可能なコンパクトディスク）、ＣＤ−ＲＷ（書き換え可能なコンパクトディスク）等の種々の光ディスクが開発されている。ＤＶＤにおいては、波長約６５０ｎｍのレーザ光により情報の記録または再生が行なわれる。一方、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷにおいては、波長約７８０ｎｍのレーザ光により情報の記録または再生が行なわれる。このような複数種類の光ディスクに対して情報の記録または再生を行なう光ディスク装置が提案されている。
【０００３】
また、このような複数種類の光ディスクに対して情報の記録または再生を行なう光ディスク装置において、光ディスク装置に搭載される光ピックアップの光源としては、複数の異なる波長の光束を出射するレーザ素子を１つのパッケージに隣接して配置したハイブリッド型２波長半導体レーザや、１つの半導体基板に複数の波長の光源を集積化したモノリシック型２波長半導体レーザなどが用いられている。
【０００４】
光源にハイブリッド型２波長半導体レーザを用いた場合、比較的光源間の間隔が広いので、光源での発熱量はあまり大きなものではないが、モノリシック型２波長半導体レーザを用いると、モノブロックでしかも光束出射位置が極めて近接しているために、極めて高い発熱量があり、光源の寿命が短くなるなどの弊害が生じることがあった。
【０００５】
また、この光源は、角度の調整が必要なため、光ピックアップの結合ベース上に固定して備え付けられているのではなく、結合ベースから若干分離した状態で備え付けられている。
【０００６】
光源の発熱により約８０℃まで光源温度は上昇する。そのため、光源の熱を結合ベースに逃がすことが行なわれている。
【０００７】
従来は、光源と結合ベースとの間の隙間に熱伝導性のあるシリコーン系グリースを塗り、光源で発していた熱を結合ベースに伝導していた。熱伝導性シリコーン系グリースでは、熱伝導性物質を配合したオイルコンパウンドであり、シリコーンは、充填剤への濡れ性もよく、多くの粒子を充填するのに適しており、高いもので約６Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有していた。
【０００８】
しかし、媒体であるシリコーンオイルが経時でオイルブリードする「ポンピングアウト現象」が発生していた。そのため、オイルブリードした後は、約８０℃まで上昇する発熱体の熱を伝導する機能を十分に果たすことができず、装置に不具合をもたらすおそれがあった。
【０００９】
上述した問題を解決するために、従来では、硬化性のエポキシ樹脂に熱伝導性物質を配合した熱伝導性接着剤を用いていた（たとえば、特許文献１，２参照）。これにより、ポンピングアウト現象が防止され、安定した熱伝導性を確保していた。
【特許文献１】特許第１９４３８０４号公報
【特許文献２】特許第２６８５３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の技術では、以下のような問題が生じていた。
【００１１】
即ち、従来の熱伝導性接着剤では、熱伝導率が０．５〜２Ｗ／ｍ・Ｋ程度であるため、それ程高くはなく、十分に発熱体の熱を吸収して、光ピックアップの結合ベースに伝導することができないという問題があった。
【００１２】
また、従来のエポキシ樹脂では、硬化重合後は硬直するため、発熱体である光源の角度調整に支障を来たし、採用することができないという問題があった。
【００１３】
また、従来の一般のエポキシ樹脂では、硬化前の粘度が高いため、比較的穴の大きい注入具から樹脂を挿入する必要があった。そのため、発熱体である光源と光ピックアップの結合ベースとの距離が比較的大きい場合は作業ができるが、逆に、発熱体である光源と光ピックアップの結合ベースとの距離が狭い場合は、穴の大きい注入具では狭い隙間に樹脂を挿入することができないという問題があった。
【００１４】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、熱伝導率が高く、硬化重合後も所定の柔軟性を持ち、硬化前の粘度が低い熱伝導性樹脂ペーストおよびそれを用いた光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、硬化性ベース樹脂１００重量部に対し、酸化アルミ粒子と窒化アルミ粒子の混合粒子が１０００から１３００重量部の範囲で充填され、かつ、混合粒子のうち窒化アルミ粒子が５００から７００重量部の範囲であることを特徴とする熱伝導性樹脂ペーストおよびそれを用いた光ディスク装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は上記構成により、硬化性ベース樹脂１００重量部に対し、酸化アルミ粉末と窒化アルミ粉末の混合粉末が１０００から１３００重量部の範囲で充填され、かつ、前記混合粉末のうち窒化アルミ粉末が５００から７００重量部の範囲とすることによって、熱伝導性樹脂ペーストにおける熱伝導性物質の粒子の割合を硬化性ベース樹脂に対して極めて多く含ませることができるので、熱伝導性樹脂ペーストの熱伝導率を高くすることができる。
【００１７】
また、熱伝導性樹脂ペーストに柔軟性を持たせることができ、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペーストの硬度を所定以下の柔軟性を持つものにできるので、衝撃に対する耐性が高まる。
【００１８】
また、熱伝導性樹脂ペーストのゲル化状態も保たれ、熱伝導性樹脂ペーストの流動化を防止できるので、熱硬化後であっても、発熱体である光源の角度調整の障害となることなく、熱伝導性樹脂ペーストの流動化を防止しつつ発熱体の熱を十分に伝導できる。
【００１９】
さらに、硬化前の熱伝導性樹脂ペーストの粘度を所定値以下に低くすることができるので、先端の細い注入具から熱伝導性樹脂ペーストを出して、狭い隙間に熱伝導性樹脂ペーストを注入する作業が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
請求項１記載の発明は、硬化性ベース樹脂１００重量部に対し、酸化アルミ粒子と窒化アルミ粒子の混合粒子が１０００から１３００重量部の範囲で充填され、かつ、混合粒子のうち窒化アルミ粒子が５００から７００重量部の範囲にしたことを特徴とするものである。これにより、熱伝導性樹脂ペーストにおける熱伝導性物質の粒子の割合を硬化性ベース樹脂に対して極めて多く含ませることができるので、熱伝導性樹脂ペーストの熱伝導率を高くすることができる。
【００２１】
請求項２記載の発明は、酸化アルミ粒子が、平均粒径略０．５μｍの粒子と平均粒径略１０μｍの粒子とを混合した粒子であることを特徴とするものである。これにより、平均粒径の大きい窒化アルミ粒子だけで熱伝導性物質を構成するのではなく、窒化アルミ粒子より平均粒径の小さい酸化アルミ粒子を含め、さらに、酸化アルミ粒子の中で平均粒径の大きい酸化アルミ粒子だけではなく、平均粒径の小さい酸化アルミ粒子を含めたので、硬化前の熱伝導性樹脂ペーストの粘度を所定値以下に低くすることができる。その結果、先端の細い注入具から熱伝導性樹脂ペーストを出して、狭い隙間に熱伝導性樹脂ペーストを注入する作業が可能となる。
【００２２】
請求項３記載の発明は、酸化アルミ粒子において、平均粒径が略０．５μｍの粒子と平均粒径が略１０μｍの粒子との重量比が略５：１であることを特徴とするものである。平均粒径の大きい窒化アルミ粒子だけで熱伝導性物質を構成するのではなく、窒化アルミ粒子より平均粒径の小さい酸化アルミ粒子を含め、さらに、酸化アルミ粒子の中で平均粒径の大きい酸化アルミ粒子だけではなく、平均粒径の小さい酸化アルミ粒子を含めたので、硬化前の熱伝導性樹脂ペーストの粘度を所定値以下に低くすることができる。その結果、先端の細い注入具から熱伝導性樹脂ペーストを出して、狭い隙間に熱伝導性樹脂ペーストを注入する作業が可能となる。
【００２３】
請求項４記載の発明は、酸化アルミ粒子が、表面処理剤で表面処理されていることを特徴とするものである。これにより、化学的性質の異なる無機材料である酸化アルミ粒子とポリマーとの間に界面が形成され、ポリマーとの濡れ性が向上するので、酸化アルミ粒子の分散性が向上し、高充填時の粘度上昇を抑える効果がある。その結果、酸化アルミ粒子の高充填が可能となる。
【００２４】
請求項５記載の発明は、表面処理剤が、フェニル基とアミノ基を有するシランカップリング剤であることを特徴とするものである。これにより、フェニル基とアミノ基は無機材料である酸化アルミ粒子と有機材料であるポリマーとの化学結合を仲介し、シランカップリング剤による化学的性質の異なる無機材料である酸化アルミ粒子と有機材料であるポリマーとの間の界面形成が促進され、ポリマーとの濡れ性が向上するので、酸化アルミ粒子の分散性が向上し、高充填時の粘度上昇を抑える効果がある。その結果、酸化アルミ粒子の高充填が可能となる。
【００２５】
請求項６記載の発明は、酸化アルミ粒子の表面形状が略球状であることを特徴とするものである。これにより、酸化アルミ粒子の比表面積が最小となり、硬化性ベース樹脂に酸化アルミ粒子を高充填した場合の樹脂粘度を低く抑える効果があるので、酸化アルミ粒子の高充填が可能となる。
【００２６】
請求項７記載の発明は、酸化アルミ粒子が、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することを特徴とするものである。これにより、硬化性ベース樹脂に高熱伝導性を付与する効果がある。
【００２７】
請求項８記載の発明は、窒化アルミ粒子の平均粒径が略４０μｍ以上であることを特徴とするものである。これにより、大粒径であるほど比表面積は小さくできるので、硬化性ベース樹脂に窒化アルミ粒子を高充填した場合の樹脂粘度上昇を抑えることができる。また、熱伝導性樹脂ペースト、単位体積当たりの窒化アルミ粒子間のギャップ長は大粒径であるほど短くできるので、熱伝導性樹脂ペーストの熱伝導率を高めることができる。
【００２８】
請求項９記載の発明は、窒化アルミ粒子が、表面処理されていることを特徴とするものである。これにより、窒化アルミ粒子が略球状になり、ポリマーとの濡れ性が向上するので、窒化アルミ粒子の分散性が向上し、高充填時の粘度上昇を抑える効果がある。その結果、窒化アルミ粒子の高充填が可能となる。
【００２９】
請求項１０記載の発明は、窒化アルミ粒子が、焼結助剤である酸化イットリウムおよび粒度制御剤である窒化ホウ素を加え高温焼結する表面処理されていることを特徴とするものである。これにより、略球状の二次粒子を得ることができ、ポリマーとの濡れ性が向上するので、窒化アルミ粒子の分散性が向上し、高充填時の粘度上昇を抑える効果がある。その結果、窒化アルミ粒子の高充填が可能となる。
【００３０】
請求項１１記載の発明は、窒化アルミ粒子が略球状であることを特徴とするものである。これにより、ポリマーとの濡れ性が向上するので、窒化アルミ粒子の分散性が向上し、高充填時の粘度上昇を抑える効果がある。その結果、窒化アルミ粒子の高充填が可能となる。
【００３１】
請求項１２記載の発明は、窒化アルミ粒子が、１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することを特徴とするものである。これにより、硬化性ベース樹脂に高熱伝導性を付与する効果、および、酸化アルミ粒子との混合により、酸化アルミ粒子単独よりもさらに高い熱伝導性を付与することが可能となる。
【００３２】
請求項１３記載の発明は、硬化性ベース樹脂１００重量部に対し、１分子中に官能性オキシラン環を２つ以上持つエポキシモノマーもしくはエポキシオリゴマーが１０重量部以上配合され、かつ、１分子中に官能性オキシラン環を略１つ持つエポキシモノマーが３０重量部以上配合されることで、２官能基エポキシモノマーと単官能基エポキシモノマーとの配合重量比率を略１：３にすることを特徴とするものである。これにより、単官能基エポキシモノマーを多く含む構成とすることで、ポリマー連鎖を切断し、熱伝導性樹脂ペーストに柔軟性を持たせることができるので、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペーストの硬度を所定以下の柔軟性のあるものとすることができる。また、単官能基エポキシモノマーの配合重量比率を２官能基エポキシモノマーに対して略３：１として単官能基エポキシモノマーの比率を抑え、２官能基エポキシモノマーによるポリマー連鎖で３次元構造を形成しているので、硬化プロセス後の熱伝導性樹脂ペーストのゲル化状態も保たれ、熱伝導性樹脂ペーストの流動化を防止できる。その結果、熱伝導性樹脂ペーストが硬化重合後であっても、柔軟性を保つことで、発熱体である光源の角度調整の障害となることなく、また、熱伝導性樹脂ペーストの流動化を防止しつつ発熱体の熱を十分に伝導することが可能となる。また、エポキシ樹脂は一般的に硬化収縮率が低いため、硬化収縮に伴う被着体からの界面剥離や樹脂自体のクリープなどの熱流路を絶つ現象を回避することが可能となる。
【００３３】
請求項１４記載の発明は、硬化性ベース樹脂が、脂肪族に分類されるエポキシモノマーが６０重量部以上配合されることを特徴とするものである。これにより、エポキシモノマーの炭素原子が鎖状に連なった骨格構造を有するので、エポキシモノマーが重合したポリマーは柔軟性に富んだ樹脂とすることができる。その結果、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペーストに柔軟性を付与することが可能となる。
【００３４】
請求項１５記載の発明は、硬化性ベース樹脂が、脂肪族アミン系硬化剤が配合されていることを特徴とするものである。これにより、紫外線硬化接着剤等の光硬化性樹脂では硬化重合には熱伝導性樹脂ペーストに充分な光透過性が必要であるのに対して、光透過性が無い被着体部位であっても、環境温度や環境湿度のコントロールのみで硬化重合が可能であり、また、光透過性に劣る熱伝導性物質を高充填した熱伝導性樹脂ペーストであっても同様の理由で硬化重合が可能となる。
【００３５】
請求項１６記載の発明は、硬化性ベース樹脂に、脂肪族アミン系硬化剤が配合されていることを特徴とするものである。これにより、高温での処理など必要なく硬化させることができ、耐熱性の低い部材にも塗布することが可能になる。また、脂肪族アミン系硬化剤には樹脂成分と粒子間の表面エネルギーを低下させる、いわゆる界面活性剤のような作用があり、混合粒子の高充填化が可能となる。
【００３６】
請求項１７記載の発明は、硬化性ベース樹脂に、変性ポリアミドアミン系硬化剤が配合されていることを特徴とするものである。これにより、高温での処理など必要なく硬化させることができ、耐熱性の低い部材にも塗布することが可能になる。また、変性ポリアミドアミン系硬化剤には樹脂成分と粒子間の表面エネルギーを低下させる、いわゆる界面活性剤のような作用があり、混合粒子の高充填化が可能となる。また、変性ポリアミドアミン系硬化剤にはその分子中に大きな炭化水素グループを持つため、硬化したエポキシ樹脂は高度の可塑化された剛い熱硬化性共重合体となる。その結果、高い引っ張り強度，圧縮および曲げ強度を有すると同時に耐衝撃性の優れた強靭でかつ剛性の強い硬化物が得られる。
【００３７】
請求項１８記載の発明は、硬化性ベース樹脂の硬化前の粘度が２０ｍＰａ・ｓ〜５００ｍＰａ・ｓ（２５℃）の範囲であることを特徴とするものである。これにより、熱伝導性物質の高充填が可能になり、且つ熱伝導性物質の充填プロセス時における熱伝導性物質の均一分散性が保てるので、熱伝導性物質の均一分散と高充填が可能となる。
【００３８】
請求項１９記載の発明は、硬化性ベース樹脂と、熱伝導性物質の粒子と、からなる熱伝導性樹脂ペーストであって、硬化性ベース樹脂は、２官能基エポキシモノマーと単官能基エポキシモノマーとの配合重量比率を略１：３として、ポリマー連鎖を切断した構成とし、熱伝導性物質は、窒化アルミ粒子および径の異なる２種類の酸化アルミ粒子を含み、窒化アルミ粒子の平均粒径を略４０μｍ以上、径の大きい酸化アルミ粒子の平均粒径を略１０μｍ、および径の小さい酸化アルミ粒子の平均粒径を略０．５μｍとし、窒化アルミ粒子、径の大きい酸化アルミ粒子、および径の小さい酸化アルミ粒子の配合重量比率を略５：５：１と構成し、さらに、硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：１１に構成したことを特徴とするものである。これにより、熱伝導性物質の粒子の割合を硬化性ベース樹脂に対して極めて多く含ませることができるので、熱伝導性樹脂ペーストの熱伝導率を高くすることができる。また、熱伝導性樹脂ペーストに柔軟性を持たせることができ、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペーストの硬度を所定以下の柔軟性のあるものとすることができる。また、熱伝導性樹脂ペーストのゲル化状態も保たれ、熱伝導性樹脂ペーストの流動化を防止できる。その結果、熱硬化後であっても、発熱体である光源の角度調整の障害となることなく、熱伝導性樹脂ペーストの流動化を防止しつつ発熱体の熱を十分に伝導できる。さらに、硬化前の熱伝導性樹脂ペーストの粘度を所定値以下に低くすることができる。その結果、先端の細い注入具から熱伝導性樹脂ペーストを出して、狭い隙間に熱伝導性樹脂ペーストを注入する作業が可能となる。
【００３９】
請求項２０記載の発明は、硬化性ベース樹脂と酸化アルミ粒子と窒化アルミ粒子とは、真空撹拌脱泡ミキサーで混練されることを特徴とするものである。これにより、熱伝導性樹脂ペースト中に気泡残存無く、しかも熱伝導性物質が均一に分散攪拌されるので、安定した熱伝導率と被着体との高い密着性が保つことが可能となる。
【００４０】
請求項２１記載の発明は、硬化性ベース樹脂と酸化アルミ粒子と窒化アルミ粒子とが、混練直後、−５℃より低温で冷却され、−５℃より高くない温度で貯蔵されていることを特徴とするものである。これにより、混練後の熱伝導性樹脂ペーストの硬化重合速度が大幅に低下するため、熱伝導性樹脂ペーストのポットライフを長くすることが可能となる。
【００４１】
請求項２２記載の発明は、請求項１から請求項２１のいずれか１項に記載の熱伝導性樹脂ペーストを具備した光ディスク装置であって、レーザ光を発光する光源と、光源の位置を規制し固定する結合ベースと、を備え、光源と、結合ベースとは、熱伝導性樹脂ペーストを介して固定されることを特徴とするものである。これにより、光源で発生した熱を効率良く結合ベースに逃がすことが可能となる。
【００４２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００４３】
（実施の形態１）
図１，図２は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップを示す斜視図および分解斜視図である。
【００４４】
図１，図２において、光源１，受光素子２および光学部材４，５はそれぞれ結合ベース３に接合されている。光源１と光学部材４，５の間には結合ベース３に設けた貫通孔３ａが存在しており、光源１から出射された光は貫通孔３ａを通過して光学部材４，５に入射され、光学部材５から出射された光は、少なくとも対物レンズ（図示せず）等の集光手段を通して、光ディスク（図示せず）に照射され、光ディスクに対して所定の情報記録等を行なう。
【００４５】
また、光ディスクから反射してきた光は、少なくとも対物レンズなどを通過し、光学部材５に入射され、光学部材５の内部で１ないし複数回反射などを行なった後に、受光素子２に入射される。受光素子２では、入射した光を電気信号に変換し、その電気信号は信号生成系の回路部に送られ、その回路部においてトラッキングエラー信号，フォーカスエラー信号，ＲＦ信号などを生成し、それら各信号を基に、光ピックアップのトラッキング制御やフォーカス制御を行ない、更にＲＦ信号から所望の情報を生成する。
【００４６】
光源１は結合ベース３の後部から取付けられ、光源１の先端における光出射部と結合ベース３に取付けられた光学部材４が対向するように互いに結合ベース３に取付けられている。また、受光素子２の光入射面は少なくとも光学部材５の側方部と対向しており、光学部材５の底部には光学部材４が対向している。
【００４７】
以下、各部ついて、詳細に説明する。
【００４８】
まず、光源１について説明する。
【００４９】
図３は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの光源を示す斜視図であり、図４は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの光源を示す斜視図である。
【００５０】
光源１としては、例えば、図３，図４に示されるフレームレーザ光源が好適に用いられる。光源１としてのフレームレーザ光源は、プレート６の一部をモールド部材７で覆うように構成されている。プレート６としては、Ｃｕ，Ｃｕ合金，Ａｇ，Ａｇ合金，Ａｌ，Ａｌ合金，Ｆｅ，Ｆｅ合金などの金属製の板状体が好ましく用いられ、更に好ましくは、この板状体の上に半田付け性のよい材料をメッキや蒸着などの手段でコーティングすることが好ましい。なお、本実施の形態では、板状体を金属材料で構成したが、金属材料以外でも熱伝導性がよく、導電性が高い材料、例えば導電性セラミック等を用いることができる。本実施の形態では、プレート６は両方向にはみ出た、側方部６ａ，６ｂを設けており、この側方部６ａ，６ｂは放熱を促すように設けたり、あるいは他の部材への取付け性を向上させるように設けたりなどする。
【００５１】
プレート６には、絶縁部を有するサブマウント８を介して半導体レーザ素子９を設けており、半導体レーザ素子９の上面はプレート６とＡｕなどのワイヤで電気的に接続されている。この時、半導体レーザ素子９の光出射面はフレームレーザ光源の上部に配置される。サブマウント８の基台は絶縁材料で構成され、サブマウント８の半導体レーザ素子９が形成される面には分離された電極１１，１２が形成され、電極１１，１２上に半導体レーザ素子９が電気的に接合されている。
【００５２】
半導体レーザ素子９は、モノブロックすなわち、一つのブロックに１ないし複数の異なる波長の光を出射する構成となっている。本実施の形態では、波長約６５０ｎｍ（例えばＤＶＤ系）のレーザ光と、波長約７８０ｎｍ（ＣＤ系）のレーザ光を出射する半導体レーザ素子９を用いた。なお、半導体レーザ素子９から出射される光は一つでもよいし、また、三つ以上の互いに波長の異なる光を照射してもよい。本実施の形態における光ピックアップの場合、特に、複数の互いに異なる波長の光を出射する半導体レーザ素子９を用いる場合に適している。また、本実施の形態では、互いに波長の異なる複数の光を出射する場合に、半導体レーザ素子９としてはモノブロックを用いたが、一つのブロックで一つの波長の光束を出射する半導体レーザ素子９を複数個のプレート６の上に複数実装して、互いに異なる波長の光を複数出射してもよい。この場合には、光源１のサイズが大きくなる可能性はあるが、任意の異なる波長の光束を出射する半導体レーザ素子９を搭載できるので、大幅に波長の異なる複数の光束を出射する構成とすることが容易である。
【００５３】
端子部１３はプレート６と一体形成されている。すなわち、プレート６と端子部１３は電気的に接続されている。また、端子部１４，１５は、プレート６および端子部１３とは分離して設けており、モールド部材７にて互いに固定されている。端子部１４の端部は導電性のワイヤ１６を介して電極１２と電気的に接合しており、端子部１５はワイヤ１７を介して電極１１と互いに電気的に接合されている。
【００５４】
例えば、半導体レーザ素子９がＤＶＤ系の光ディスクに対して情報の記録／再生の少なくとも一方を行なう光束と、ＣＤ系の光ディスクに対して、情報の記録／再生の少なくとも一方を行なう光束を出射させる場合には、端子部１３はグランドに接続し、端子部１４はＤＶＤ系の光束を出射させる様な電流を供給する回路に接続し、端子部１５はＣＤ系の光束を出射させる様な電流を供給する回路に接続される。すなわち、ＤＶＤ系の光束を出射させる場合には、例えば電流は端子部１４，ワイヤ１６，電極１２，半導体レーザ素子９，ワイヤ１０，プレート６，端子部１３の順に流れる。ＣＤ系の光束を出射させる場合には、例えば電流は端子部１５，ワイヤ１７，電極１１，半導体レーザ素子９，ワイヤ１０，プレート６，端子部１３の順に流れる。
【００５５】
モールド部材７は、樹脂材料やセラミック材料などの絶縁性材料が好適に用いられる。
【００５６】
モールド部材７は上述のように、端子部１３と一体になったプレート６，端子部１４，１５を互いに固定しており、しかも図３に示すように、光源１の前面においてモールド部材７は光束の出斜面側を開口させた壁部を有している。壁部内には、サブマウント８，半導体レーザ素子９，プレート６の一部，ワイヤ１０，ワイヤ１６，ワイヤ１７，端子部１４の一部，端子部１５の一部が配置される。また、図４に示すように光源１の裏面には、プレート６の半導体レーザ素子９を設けた側と反対側の面の一部が露出するようにモールド部材７を設けている。前面側のモールド部材７および裏面側のモールド部材７は一体構成となっている。
【００５７】
結合ベース３は、比較的、軽量，高精度での形状加工性，放熱性等を兼ね備えた材料で形成させることが好ましく、例えば、Ｚｎ，Ｚｎ合金，Ａｌ，Ａｌ合金，Ｔｉ，Ｔｉ合金などが好適に用いられる。本実施の形態では、低コストのＺｎダイキャストで結合ベース３を構成した。
【００５８】
以上のように構成された光ピックアップにおいて、その組立て方法について図５，図６を用いて説明する。
【００５９】
図５は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの組立て方法を示す図であり、図６は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの組立て方法を示す図である。
【００６０】
図５に示すように、光源１を結合ベース３の底部側から空間部分３５に挿入するとともに、側方部６ｂ，６ａが隙間３８，４０に配置される。また、受光素子２も側壁２１，２２の取付部２３，２４に当接させ、しかも受光素子２、あるいは取付部２３，２４の少なくとも一方の面に紫外線硬化接着剤を塗布しておく。そして、光源１を発光させてＸ軸方向に移動させてバランス調整を行ない、しかも受光素子２も、Ｙ軸やＺ軸方向に移動させて、高さ調整やＳ字調整を行なう。
【００６１】
各部材に対して、所定の位置に調整され、光源１と受光素子２の位置関係において、確実に光ディスクへ光源１からの光が導かれ、しかも光ディスクからの光が受光素子２に入射されることがほぼ確認されたら、今度は、光源１と結合ベース３の間にアクリル系樹脂の紫外線硬化接着剤を塗布しておき、図５に示すＺ軸に沿って、光源１を移動させ、例えばＤＶＤに用いられる光のデフォーカス調整を行なう。デフォーカス調整が終了したら、紫外線を照射し、光源１と結合ベース３を仮固定する。この時、紫外線硬化接着剤は、側方部６ａ，６ｂか接合部４１，４２の少なくとも一方に塗布しておく。また、光源１の位置調整の際には、目視あるいは自動機械による画像認識で、観測しながら行なわれる。
【００６２】
また、光源１と結合ベース３の仮固定は、機械的固定でもよい。この場合、光源１のモールド部７を加圧する方法や光源１の端子部１３、１４、１５をクランプする方法などがある。
【００６３】
光源１と結合ベース３を仮固定したら、図６に示すように、突出部３６，３７、３９とプレート６の境界領域に、エポキシ樹脂系接着剤，瞬間接着剤，紫外線硬化接着剤などの有機接着剤等のバルク状（粉体や顆粒状体を含む）の接合材２００をそれぞれ供給し、光源１と結合ベース３との本固定を行なう。
【００６４】
光源１と結合ベース３の本固定後、図６に示すように、本発明の熱伝導率の高い熱伝導性樹脂ペースト１００を光源１のプレート６の側方部６ａ、６ｂと結合ベース３を接合するように、先端の細い注入具等を用いて塗布し、室温硬化または熱硬化することで固着される。
【００６５】
このようにして、熱伝導率の高い熱伝導性樹脂ペースト１００で接合された光源１のプレート６の側方部６ａ、６ｂと結合ベース３は、従来のものより熱伝導率が高いので、光源１で発生した熱を効果的に結合ベース３に逃がすことができ、光源１の熱対策に有効となる。
【００６６】
また、このような光ピックアップを用いた光学系構成について図７を用いて説明する。
【００６７】
図７は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの光学設計の例を示す図である。
【００６８】
光源１から出射された光は光学部材４，５を通過してコリメータレンズ４００に入射し、ＢＳプレート４０１（ビームスプリッタプレート）で反射され、立上げプリズム４０３に導かれる。この時、ＢＳプレート４０１では、出射された光の一部が透過し、光源１の光量をモニターする受光センサ４０２に導かれ、受光センサ４０２の出力によって光源１の発光パワーが調整される。ＢＳプレート４０１からの光は、立上げプリズム４０３の面４０３ａで反射し、面４０３ｂで更に反射し、面４０３ａを透過して液晶を挟み込んだホログラム４０４に入射し対物レンズ４０５に導かれ、光ディスク４０６に集光される。光ディスク４０６で反射した光は対物レンズ４０５，ホログラムを経由して立上げプリズム４０３に導かれ、面４０３ａを通過し、面４０３ｂで反射し更にその後面４０３ａで反射しＢＳプレート４０１に導かれ、ＢＳプレート４０１で反射しコリメータレンズ４００を通過し光学部材５に入射され、受光素子２に到達する。
【００６９】
図８は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップを搭載した光ディスク装置を示す図である。図８において、筐体５００は上部筐体部５００ａと下部筐体部５００ｂを組み合わせて構成されている。なお、上部筐体部５００ａと下部筐体部５００ｂとは螺旋などを用いて、互いに固着されている。スピンドルモータ５０２は筐体５００に出没自在に設けられたトレイ５０１に設ける。光ピックアップ５０３には図１〜図７に示す光ピックアップが用いられ、光ディスクに情報を書き込むか或いは情報を読み出す動作の少なくとも一方を行なう。また、光ピックアップ５０３は、光ディスクの半径方向に移動可能に保持されたキャリッジ（図示せず）に搭載されている。ベゼル５０４はトレイ５０１の前端面に設け、トレイ５０１が筐体５００内に収納された時に、トレイ５０１の出没口５０５を塞ぐように構成されている。レール５０６，５０７はそれぞれトレイ５０１および筐体５００の双方に摺動自在に取付けられる。トレイ５０１の両側部にこのレール５０６，５０７は設けており、このレール５０６，５０７にて図８で示す矢印Ｐ方向に筐体５００からトレイ５０１が出没自在に取付けられている。
【００７０】
トレイ５０１の前端面に設けたベゼル５０４にはイジェクトスイッチ５０８を設けており、このイジェクトスイッチ５０８を押すことで、筐体５００に設けた係合部（図示せず）とトレイ５０１に設けられた係合部（図示せず）との係合を解除する。
【００７１】
以下、結合ベース３に設けた固定部１８，１９の使用方法について図９，図１０を用いて説明する。
【００７２】
図９は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの装着方法を示す図であり、図１０は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの装着方法を示す図である。
【００７３】
図９に示すようにキャリッジ６００の両端には、移動軸（図示せず）あるいは駆動軸を移動自在に取付ける軸受け部６０１，６０２が設けられている。キャリッジ６００には複雑な形の貫通孔６０３が設けており、この貫通孔６０３の中には対物レンズ６０４を保持したレンズ保持部６０５が可動自在に保持されている。
【００７４】
レンズ保持部６０５は支持部６０６によってサスペンションワイヤ（図示せず）などで可動自在に支持されており、しかも支持部６０６は貫通孔６０３内においてキャリッジ６００に固定されている。レンズ保持部６０５には貫通孔６０９を設けており、この貫通孔６０９の内壁にはフォーカスコイル６０７およびトラッキングコイル６０８が設けている。また、貫通孔６０９には磁界を発生し、レンズ保持部６０５には非固定の永久磁石６１０〜６１３が挿入されており、この永久磁石６１０〜６１３とフォーカスコイル６０７およびトラッキングコイル６０８でレンズ保持部６０５を移動させる。
【００７５】
すなわち、レンズ保持部６０５はフォーカスコイル６０７およびトラッキングコイル６０８にそれぞれ所定の電流を流すことによって、レンズ保持部６０５をフォーカス方向あるいはトラッキング方向に移動させ、対物レンズ６０４を所定の位置に移動させる。また、貫通孔６０３には、反射ミラー６１４が固定されている。また、キャリッジ６００には、光ピックアップを保持する切り欠き部６１５を設けており、しかも貫通孔６０３と切り欠き部６１５は連通孔にて結合される。
【００７６】
切り欠き部６１５の開放側であってしかもキャリッジ６００の外周部には突起６１６，６１７がそれぞれ立設されている。
【００７７】
図１０に示すように、光ピックアップを切り欠き部６１５に挿入し、突起６１７，６１６を貫通孔１８ａ，１９ａに挿入する。この時に突起６１６，６１７の直径は、貫通孔１８ａ，１９ａの直径よりもやや小さくなっており、突起６１６，６１７を貫通孔１８ａ，１９ａに挿入した後でも光ピックアップは、多少移動自在となるように構成されているので、装着した後も、光ピックアップとキャリッジ６００は相対的に多少の範囲で移動可能となるので、光軸調整などを精度よく行なうことができる。光学調整などが終了したら、突起６１６，６１７をカシメたり、溶着したりしてキャリッジ６００と光ピックアップを固定する。あるいは固定部１８，１９とキャリッジ６００の間に接着剤を塗布したりして、互いに固定される。
【００７８】
このように、光源１や光学部材４，５を直接固定した結合ベース３に一体に固定部１８，１９を設け、その固定部１８，１９を直接キャリッジ６００等の他の部材に接合する構成であるので、光軸調整が確実に行なえ、しかも強固に光ピックアップをキャリッジ６００に固定できる。
【００７９】
本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００は硬化性ベース樹脂と、熱伝導性物質の粒子と、からなる熱伝導性樹脂ペーストである。そこで、熱伝導性樹脂ペースト１００の詳細構成を硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質に分けて詳細に説明する。（表１）に材料配合量と樹脂特性の関係、および、本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００の実施例１〜実施例４とその比較例１〜８を示す。また、図１１は、モノマーに占める単官能基エポキシモノマーの配合量と樹脂特性の関係を示す図である。
【００８０】
【表１】
【００８１】
まず、（表１）にある実施例１〜４にある本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００に配合される硬化性ベース樹脂について説明する。
【００８２】
硬化性ベース樹脂は、２官能基エポキシモノマーと単官能基エポキシモノマーとの配合重量比率を略１：３として、ポリマー連鎖を切断した構成とする。ここで、硬化性ベース樹脂を構成する単官能基エポキシモノマーとしては、メチルグリシジルエーテル、２−エチルへキシルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ステアリルグリシジルエーテル、グリシード、Ｃ12，Ｃ13混合高級アルコールグリシジルエーテル、アルキルモノグリシジルエーテル、アルキルフェノールモノグリシジルエーテル、セカンダリブチルフェノールモノグリシジルエーテル、３級カルボン酸グリシジルエステルなどがあげられる。
【００８３】
また、硬化性ベース樹脂を構成する２官能基エポキシモノマーとしては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール＃２００ジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール＃４００ジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール＃４００ジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１・６ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、水添ＢＰ−Ａジグリシジルエーテル、２，３−ジブロモ・ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、ポリグリコールジグリシジルエーテル、アルキルジグリシジルエーテルなどがあげられる。
【００８４】
熱伝導性樹脂ペースト１００は、硬化性ベース樹脂１００重量部に対し、２官能基エポキシモノマーが１０重量部以上配合され、かつ、単官能基エポキシモノマーが３０重量部以上配合されることで、２官能基エポキシモノマーと単官能基エポキシモノマーとの配合重量比率を略１：３と構成されることにより、単官能基エポキシモノマーを多く含む構成とすることで、ポリマー連鎖を切断し、熱伝導性樹脂ペースト１００に柔軟性を持たせることができ、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペースト１００の硬度を所定以下の柔軟性のあるものとすることができる。
【００８５】
ここで、（表１）の比較例１，比較例２および図１１に示すように、モノマーに占める単官能基エポキシモノマーの割合が６５ｗｔ％未満であると、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペーストは、硬度が非常に高く、柔軟性が無いため、熱衝撃に対して耐性が無く、安定性の観点から不利となる。
【００８６】
また、単官能基エポキシモノマーの配合重量比率を２官能基エポキシモノマーに対して略３：１として単官能基エポキシモノマーの比率を抑え、２官能基エポキシモノマーによるポリマー連鎖で３次元構造を形成しているので、硬化プロセス後の熱伝導性樹脂ペースト１００のゲル化状態も保たれ、熱伝導性樹脂ペースト１００の流動化を防止できる。その結果、熱伝導性樹脂ペースト１００が硬化重合後であっても、柔軟性を保つことで、発熱体である光源の角度調整の障害となることなく、また、熱伝導性樹脂ペースト１００の流動化を防止しつつ発熱体の熱を十分に伝導することが可能となる。
【００８７】
また、エポキシ樹脂は一般的に硬化収縮率が低いため、硬化収縮に伴う被着体からの界面剥離や樹脂自体のクリープなどの熱流路を絶つ現象を回避することが可能となる。
【００８８】
ここで、（表１）の比較例３〜５，図１１に示すように、モノマーに占める単官能基エポキシモノマーの割合が８０ｗｔ％を超えると、熱伝導性樹脂ペーストは、硬化重合後でも硬化が不十分で、非ゲル化状態であり、熱伝導性樹脂ペーストの安定性の観点から不利となる。
【００８９】
また、硬化性ベース樹脂は、熱硬化性樹脂、室温硬化性樹脂、湿気硬化性樹脂から選ばれる硬化性樹脂で構成される。好適には脂肪族アミン系硬化剤や変性ポリアミドアミン系硬化剤が配合されていることで、高温での処理など必要なく室温でも硬化することができ、耐熱性の低い部材にも塗布することが可能である。また、脂肪族アミン系硬化剤には樹脂成分と粒子間の表面エネルギーを低下させる、いわゆる界面活性剤のような作用があり、前記混合粒子の高充填化が可能となる。さらに、変性ポリアミドアミン系硬化剤にはその分子中に大きな炭化水素グループを持つため、硬化したエポキシ樹脂は高度の可塑化された剛い熱硬化性共重合体となる。高い引っ張り強度，圧縮および曲げ強度を有すると同時に耐衝撃性の優れた強靭でかつ剛性の強い硬化物が得られる。
【００９０】
脂肪族アミン系硬化剤には、鎖状脂肪族ポリアミン、環状脂肪族ポリアミン、脂肪芳香族アミンがある。鎖状脂肪族ポリアミンとしては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジプロプレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミンなどがあげられる。環状脂肪族ポリアミンとしては、Ｎ−アミノエチルピベラジン、メンセンジアミン、イソフオロンジアミンなどがあげられる。脂肪芳香族アミンとしては、キシレンジアミン、Ｍ−キシレンジアミン、キシリレンジアミン三重体、キシリレンジアミン誘導体などがあげられる。
【００９１】
また、硬化性ベース樹脂は、硬化前の粘度が２０ｍＰａ・ｓ〜５００ｍＰａ・ｓ（２５℃）の範囲が好適である。硬化性ベース樹脂が５００ｍＰａ・ｓ以上の高粘度では熱伝導性物質の高充填が困難であり、一方、２０ｍＰａ・ｓ以下の低粘度では熱伝導性物質の充填プロセス時、熱伝導性物質の均一分散性を保てないので調製するのが困難となる。従って、２０ｍＰａ・ｓ〜５００ｍＰａ・ｓの範囲では、熱伝導性物質の均一分散と高充填が可能となる。
【００９２】
次に、本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００に配合される熱伝導性物質について詳細に説明する。
【００９３】
本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００に配合される熱伝導性物質は、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する略球状の酸化アルミ粒子、および、１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する略球状の窒化アルミ粒子で構成する。
【００９４】
酸化アルミ粒子の表面は、フェニル基とアミノ基を有するシランカップリング剤で表面処理が施され、化学的性質の異なる無機材料である酸化アルミ粒子とポリマーとの間に界面が形成され、ポリマーとの濡れ性が向上している。その結果、酸化アルミ粒子の分散性が向上し、高充填時の粘度上昇を抑えられている。
【００９５】
また、窒化アルミ粒子については、表面突起がある凹凸状の窒化アルミの破砕一次粒子を焼結助剤である酸化イットリウムおよび粒度制御剤である窒化ホウ素を加え高温焼結する表面処理することで略球状の二次粒子を得ることができる。その結果、ポリマーとの濡れ性が向上する。これにより窒化アルミ粒子の分散性が向上し、高充填時の粘度上昇を抑える効果がある。その結果、窒化アルミ粒子の高充填が可能となる。
【００９６】
熱伝導性樹脂ペースト１００は、上記のように処理された窒化アルミ粒子および径の異なる２種類の酸化アルミ粒子を含み、窒化アルミ粒子の平均粒径を略４０μｍ以上、径の大きい酸化アルミ粒子の平均粒径を略１０μｍ、および径の小さい酸化アルミ粒子の平均粒径を略０．５μｍとし、窒化アルミ粒子、径の大きい酸化アルミ粒子、および径の小さい酸化アルミ粒子の配合重量比率を略５：５：１と構成し、さらに、熱伝導性樹脂ペースト１００における硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：１１に構成する。その結果、平均粒径の大きい窒化アルミ粒子だけで熱伝導性物質を構成するのではなく、窒化アルミ粒子より平均粒径の小さい酸化アルミ粒子を含め、さらに、酸化アルミ粒子の中で平均粒径の大きい酸化アルミ粒子だけではなく、平均粒径の小さい酸化アルミ粒子を含めたので、熱伝導性物質の粒子の割合を硬化性ベース樹脂に対して極めて多く含む状態でも、硬化前の熱伝導性樹脂ペースト１００の粘度を所定値以下に低く抑えることができ、先端の細い注入具から熱伝導性樹脂ペースト１００を出して、狭い隙間に熱伝導性樹脂ペースト１００を注入する作業が可能となる。
【００９７】
また、熱伝導性物質の粒子の割合を硬化性ベース樹脂に対して極めて多く含むので、熱伝導性樹脂ペースト１００の熱伝導率を高くすることも可能となり、（表１）の実施例１〜３に示すように、約６．７Ｗ／ｍ・Ｋの高熱伝導率を得ることができる。
【００９８】
また、同様に（表１）の実施例４に示すように、窒化アルミ粒子の平均粒径を略４０μｍ以上、径の大きい酸化アルミ粒子の平均粒径を略１０μｍ、および径の小さい酸化アルミ粒子の平均粒径を略０．５μｍとし、窒化アルミ粒子、径の大きい酸化アルミ粒子、および径の小さい酸化アルミ粒子の配合重量比率を略７：５：１と構成し、酸化アルミより熱伝導率が高い窒化アルミの充填割合を高め、熱伝導性樹脂ペースト１００における硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：１３に構成することで、所定値範囲で硬化前の熱伝導性樹脂ペーストの粘度は高くなるが、約８．５Ｗ／ｍ・Ｋのさらに高い熱伝導率を得ることも可能である。
【００９９】
しかし、例えば、（表１）の比較例６に示すように、硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：１４の構成に熱伝導性物質の粒子の比率を高め過ぎると、ポリマーと熱伝導性物質の粒子との十分な濡れ性を保てないことで、硬化前の熱伝導性樹脂ペーストの粘度も所定値以上に高くなるばかりでなく、熱伝導性物質の均一分散と高充填が困難となり、結果的に硬化物は非常に脆弱な性状となるため不適である。
【０１００】
また、（表１）の比較例７および比較例８に示すように、上記の表面処理を施されていない窒化アルミ粒子および径の異なる２種類の酸化アルミ粒子を使用した場合、ポリマーとの濡れ性が悪いため、熱伝導性物質の均一分散と高充填が困難となる。例えば、比較例７に示すように、硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を実施例３と同様の略１：１１の構成した場合でも、硬化前の熱伝導性樹脂ペーストの粘度も所定値以上に高くなり、結果的に硬化物は非常に脆い性状となるため不適である。一方、比較例８に示すように、硬化前の熱伝導性樹脂ペーストの粘度を所定値以下に抑えた構成にした場合、熱伝導性物質の配合比率が低いため、熱伝導率が約２．７Ｗ／ｍ・Ｋと十分な熱伝導率が得られないため不適である。
【０１０１】
従って、熱伝導性樹脂ペースト１００において、熱伝導性物質の粒子に上記の表面処理を施された窒化アルミ粒子と酸化アルミ粒子を使用し、硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：１１に構成することで、硬化前の熱伝導性樹脂ペースト１００の粘度を所定値以下に低く抑えることができ、高い熱伝導率を得ることができる。
【０１０２】
次に、熱伝導性樹脂ペースト１００の作製プロセスと保存手段について説明する。
【０１０３】
まず、熱伝導性樹脂ペースト１００の作製プロセスは、硬化性ベース樹脂と酸化アルミ粒子と窒化アルミ粒子とを真空撹拌脱泡ミキサーで混練されることで、熱伝導性樹脂ペースト１００中に気泡残存無く、しかも、熱伝導性物質が均一に分散攪拌されるので安定した熱伝導率と被着体との高い密着性が保つことが可能となる。
【０１０４】
また、熱伝導性樹脂ペースト１００の保存手段は、硬化性ベース樹脂と酸化アルミ粒子と窒化アルミ粒子とを混練直後、−５℃より低温で冷却し、−５℃より高くない温度で貯蔵されていることで、混練後の熱伝導性樹脂ペースト１００の硬化重合速度が大幅に低下するため、熱伝導性樹脂ペースト１００のポットライフを長くすることが可能となる。
【０１０５】
以上の内容により、本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００によれば、熱伝導性物質の粒子の割合を硬化性ベース樹脂に対して極めて多く含ませることができるので、熱伝導性樹脂ペーストの熱伝導率を高くすることができる。
【０１０６】
また、熱伝導性樹脂ペースト１００に柔軟性を持たせることができ、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペースト１００の硬度を所定以下の柔軟性のあるものとすることができ、衝撃に対する耐性が高まる。
【０１０７】
また、熱伝導性樹脂ペースト１００のゲル化状態も保たれ、熱伝導性樹脂ペースト１００の流動化を防止できる。その結果、熱硬化後であっても、発熱体である光源の角度調整の障害となることなく、熱伝導性樹脂ペースト１００の流動化を防止しつつ発熱体の熱を十分に伝導できる。
【０１０８】
さらに、硬化前の熱伝導性樹脂ペースト１００の粘度を所定値以下に低くすることができる。その結果、先端の細い注入具から熱伝導性樹脂ペースト１００を出して、狭い隙間に熱伝導性樹脂ペースト１００を注入する作業が可能となる。
【０１０９】
以上の内容により、硬化性ベース樹脂１００重量部に対し、酸化アルミ粉末と窒化アルミ粉末の混合粉末が１０００から１３００重量部の範囲で充填され、かつ、前記混合粉末のうち窒化アルミ粉末が５００から７００重量部の範囲とすることによって、熱伝導性樹脂ペーストにおける物質の粒子の割合を硬化性ベース樹脂に対して極めて多く含ませることができるので、熱伝導性樹脂ペーストの熱伝導率を高くすることができる。また、熱伝導性樹脂ペーストに柔軟性を持たせることができ、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペーストの硬度を所定以下の柔軟性を持つものにできるので、衝撃に対する耐性が高まる。また、熱伝導性樹脂ペーストのゲル化状態も保たれ、熱伝導性樹脂ペーストの流動化を防止できるので、熱硬化後であっても、発熱体である光源の角度調整の障害となることなく、熱伝導性樹脂ペーストの流動化を防止しつつ発熱体の熱を十分に伝導できる。
【０１１０】
さらに、硬化前の熱伝導性樹脂ペーストの粘度を所定値以下に低くすることができるので、先端の細い注入具から熱伝導性樹脂ペーストを出して、狭い隙間に熱伝導性樹脂ペーストを注入する作業が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明は、熱伝導率が高く、硬化重合後も所定の柔軟性を持ち、硬化前の粘度が低いので、発熱体の熱を他の周辺部材に逃がす媒体として機能する熱伝導性樹脂ペーストおよびそれを用いた光ディスク装置に適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップを示す斜視図
【図２】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップを示す分解斜視図
【図３】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの光源を示す斜視図
【図４】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの光源を示す斜視図
【図５】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの組立て方法を示す図
【図６】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの組立て方法を示す図
【図７】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの光学設計の例を示す図
【図８】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップを搭載した光ディスク装置を示す図
【図９】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの装着方法を示す図
【図１０】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの装着方法を示す図
【図１１】モノマーに占める単官能基エポキシモノマーの配合量と樹脂特性の関係を示す図
【符号の説明】
【０１１３】
１ 光源
２ 受光素子
３ 結合ベース
３ａ 貫通孔
４，５ 光学部材
６ プレート
６ａ，６ｂ 側方部
７ モールド部材
８ サブマウント
９ 半導体レーザ素子
１０ ワイヤ
１１、１２ 電極
１３，１４，１５ 端子部
１６、１７ ワイヤ
１８、１９ 固定部
１８ａ、１９ａ 貫通孔
３５ 空間部分
３６、３７、３９ 突出部
３８、４０ 隙間
４１、４２ 接合部
１００ 熱伝導性樹脂ペースト
２００ 接合材
４００ コリメータレンズ
４０１ ＢＳプレート
４０２ 受光センサ
４０３ 立上げプリズム
４０３ａ、４０３ｂ 面
４０４ ホログラム
４０５ 対物レンズ
４０６ 光ディスク
５００ 筐体
５００ａ 上部筐体部
５００ｂ 下部筐体部
５０１ トレイ
５０２ スピンドルモータ
５０３ 光ピックアップ
５０４ ベゼル
５０５ 出没口
５０６、５０７ レール
５０８ イジェクトスイッチ
６００ キャリッジ
６０１、６０２ 軸受け部
６０３ 貫通孔
６０４ 対物レンズ
６０５ レンズ保持部
６０６ 支持部
６０７ フォーカスコイル
６０８ トラッキングコイル
６０９ 貫通孔
６１０、６１１、６１２、６１３ 永久磁石
６１４ 反射ミラー
６１５ 切り欠き部
６１６、６１７ 突起
【技術分野】
【０００１】
発熱体の熱を他の周辺部材に逃がす媒体として機能する熱伝導性樹脂ペーストおよびそれを用いた光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学記録媒体として、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）、ＣＤ−Ｒ（書き込み可能なコンパクトディスク）、ＣＤ−ＲＷ（書き換え可能なコンパクトディスク）等の種々の光ディスクが開発されている。ＤＶＤにおいては、波長約６５０ｎｍのレーザ光により情報の記録または再生が行なわれる。一方、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷにおいては、波長約７８０ｎｍのレーザ光により情報の記録または再生が行なわれる。このような複数種類の光ディスクに対して情報の記録または再生を行なう光ディスク装置が提案されている。
【０００３】
また、このような複数種類の光ディスクに対して情報の記録または再生を行なう光ディスク装置において、光ディスク装置に搭載される光ピックアップの光源としては、複数の異なる波長の光束を出射するレーザ素子を１つのパッケージに隣接して配置したハイブリッド型２波長半導体レーザや、１つの半導体基板に複数の波長の光源を集積化したモノリシック型２波長半導体レーザなどが用いられている。
【０００４】
光源にハイブリッド型２波長半導体レーザを用いた場合、比較的光源間の間隔が広いので、光源での発熱量はあまり大きなものではないが、モノリシック型２波長半導体レーザを用いると、モノブロックでしかも光束出射位置が極めて近接しているために、極めて高い発熱量があり、光源の寿命が短くなるなどの弊害が生じることがあった。
【０００５】
また、この光源は、角度の調整が必要なため、光ピックアップの結合ベース上に固定して備え付けられているのではなく、結合ベースから若干分離した状態で備え付けられている。
【０００６】
光源の発熱により約８０℃まで光源温度は上昇する。そのため、光源の熱を結合ベースに逃がすことが行なわれている。
【０００７】
従来は、光源と結合ベースとの間の隙間に熱伝導性のあるシリコーン系グリースを塗り、光源で発していた熱を結合ベースに伝導していた。熱伝導性シリコーン系グリースでは、熱伝導性物質を配合したオイルコンパウンドであり、シリコーンは、充填剤への濡れ性もよく、多くの粒子を充填するのに適しており、高いもので約６Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有していた。
【０００８】
しかし、媒体であるシリコーンオイルが経時でオイルブリードする「ポンピングアウト現象」が発生していた。そのため、オイルブリードした後は、約８０℃まで上昇する発熱体の熱を伝導する機能を十分に果たすことができず、装置に不具合をもたらすおそれがあった。
【０００９】
上述した問題を解決するために、従来では、硬化性のエポキシ樹脂に熱伝導性物質を配合した熱伝導性接着剤を用いていた（たとえば、特許文献１，２参照）。これにより、ポンピングアウト現象が防止され、安定した熱伝導性を確保していた。
【特許文献１】特許第１９４３８０４号公報
【特許文献２】特許第２６８５３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の技術では、以下のような問題が生じていた。
【００１１】
即ち、従来の熱伝導性接着剤では、熱伝導率が０．５〜２Ｗ／ｍ・Ｋ程度であるため、それ程高くはなく、十分に発熱体の熱を吸収して、光ピックアップの結合ベースに伝導することができないという問題があった。
【００１２】
また、従来のエポキシ樹脂では、硬化重合後は硬直するため、発熱体である光源の角度調整に支障を来たし、採用することができないという問題があった。
【００１３】
また、従来の一般のエポキシ樹脂では、硬化前の粘度が高いため、比較的穴の大きい注入具から樹脂を挿入する必要があった。そのため、発熱体である光源と光ピックアップの結合ベースとの距離が比較的大きい場合は作業ができるが、逆に、発熱体である光源と光ピックアップの結合ベースとの距離が狭い場合は、穴の大きい注入具では狭い隙間に樹脂を挿入することができないという問題があった。
【００１４】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、熱伝導率が高く、硬化重合後も所定の柔軟性を持ち、硬化前の粘度が低い熱伝導性樹脂ペーストおよびそれを用いた光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、硬化性ベース樹脂１００重量部に対し、酸化アルミ粒子と窒化アルミ粒子の混合粒子が１０００から１３００重量部の範囲で充填され、かつ、混合粒子のうち窒化アルミ粒子が５００から７００重量部の範囲であることを特徴とする熱伝導性樹脂ペーストおよびそれを用いた光ディスク装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は上記構成により、硬化性ベース樹脂１００重量部に対し、酸化アルミ粉末と窒化アルミ粉末の混合粉末が１０００から１３００重量部の範囲で充填され、かつ、前記混合粉末のうち窒化アルミ粉末が５００から７００重量部の範囲とすることによって、熱伝導性樹脂ペーストにおける熱伝導性物質の粒子の割合を硬化性ベース樹脂に対して極めて多く含ませることができるので、熱伝導性樹脂ペーストの熱伝導率を高くすることができる。
【００１７】
また、熱伝導性樹脂ペーストに柔軟性を持たせることができ、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペーストの硬度を所定以下の柔軟性を持つものにできるので、衝撃に対する耐性が高まる。
【００１８】
また、熱伝導性樹脂ペーストのゲル化状態も保たれ、熱伝導性樹脂ペーストの流動化を防止できるので、熱硬化後であっても、発熱体である光源の角度調整の障害となることなく、熱伝導性樹脂ペーストの流動化を防止しつつ発熱体の熱を十分に伝導できる。
【００１９】
さらに、硬化前の熱伝導性樹脂ペーストの粘度を所定値以下に低くすることができるので、先端の細い注入具から熱伝導性樹脂ペーストを出して、狭い隙間に熱伝導性樹脂ペーストを注入する作業が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
請求項１記載の発明は、硬化性ベース樹脂１００重量部に対し、酸化アルミ粒子と窒化アルミ粒子の混合粒子が１０００から１３００重量部の範囲で充填され、かつ、混合粒子のうち窒化アルミ粒子が５００から７００重量部の範囲にしたことを特徴とするものである。これにより、熱伝導性樹脂ペーストにおける熱伝導性物質の粒子の割合を硬化性ベース樹脂に対して極めて多く含ませることができるので、熱伝導性樹脂ペーストの熱伝導率を高くすることができる。
【００２１】
請求項２記載の発明は、酸化アルミ粒子が、平均粒径略０．５μｍの粒子と平均粒径略１０μｍの粒子とを混合した粒子であることを特徴とするものである。これにより、平均粒径の大きい窒化アルミ粒子だけで熱伝導性物質を構成するのではなく、窒化アルミ粒子より平均粒径の小さい酸化アルミ粒子を含め、さらに、酸化アルミ粒子の中で平均粒径の大きい酸化アルミ粒子だけではなく、平均粒径の小さい酸化アルミ粒子を含めたので、硬化前の熱伝導性樹脂ペーストの粘度を所定値以下に低くすることができる。その結果、先端の細い注入具から熱伝導性樹脂ペーストを出して、狭い隙間に熱伝導性樹脂ペーストを注入する作業が可能となる。
【００２２】
請求項３記載の発明は、酸化アルミ粒子において、平均粒径が略０．５μｍの粒子と平均粒径が略１０μｍの粒子との重量比が略５：１であることを特徴とするものである。平均粒径の大きい窒化アルミ粒子だけで熱伝導性物質を構成するのではなく、窒化アルミ粒子より平均粒径の小さい酸化アルミ粒子を含め、さらに、酸化アルミ粒子の中で平均粒径の大きい酸化アルミ粒子だけではなく、平均粒径の小さい酸化アルミ粒子を含めたので、硬化前の熱伝導性樹脂ペーストの粘度を所定値以下に低くすることができる。その結果、先端の細い注入具から熱伝導性樹脂ペーストを出して、狭い隙間に熱伝導性樹脂ペーストを注入する作業が可能となる。
【００２３】
請求項４記載の発明は、酸化アルミ粒子が、表面処理剤で表面処理されていることを特徴とするものである。これにより、化学的性質の異なる無機材料である酸化アルミ粒子とポリマーとの間に界面が形成され、ポリマーとの濡れ性が向上するので、酸化アルミ粒子の分散性が向上し、高充填時の粘度上昇を抑える効果がある。その結果、酸化アルミ粒子の高充填が可能となる。
【００２４】
請求項５記載の発明は、表面処理剤が、フェニル基とアミノ基を有するシランカップリング剤であることを特徴とするものである。これにより、フェニル基とアミノ基は無機材料である酸化アルミ粒子と有機材料であるポリマーとの化学結合を仲介し、シランカップリング剤による化学的性質の異なる無機材料である酸化アルミ粒子と有機材料であるポリマーとの間の界面形成が促進され、ポリマーとの濡れ性が向上するので、酸化アルミ粒子の分散性が向上し、高充填時の粘度上昇を抑える効果がある。その結果、酸化アルミ粒子の高充填が可能となる。
【００２５】
請求項６記載の発明は、酸化アルミ粒子の表面形状が略球状であることを特徴とするものである。これにより、酸化アルミ粒子の比表面積が最小となり、硬化性ベース樹脂に酸化アルミ粒子を高充填した場合の樹脂粘度を低く抑える効果があるので、酸化アルミ粒子の高充填が可能となる。
【００２６】
請求項７記載の発明は、酸化アルミ粒子が、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することを特徴とするものである。これにより、硬化性ベース樹脂に高熱伝導性を付与する効果がある。
【００２７】
請求項８記載の発明は、窒化アルミ粒子の平均粒径が略４０μｍ以上であることを特徴とするものである。これにより、大粒径であるほど比表面積は小さくできるので、硬化性ベース樹脂に窒化アルミ粒子を高充填した場合の樹脂粘度上昇を抑えることができる。また、熱伝導性樹脂ペースト、単位体積当たりの窒化アルミ粒子間のギャップ長は大粒径であるほど短くできるので、熱伝導性樹脂ペーストの熱伝導率を高めることができる。
【００２８】
請求項９記載の発明は、窒化アルミ粒子が、表面処理されていることを特徴とするものである。これにより、窒化アルミ粒子が略球状になり、ポリマーとの濡れ性が向上するので、窒化アルミ粒子の分散性が向上し、高充填時の粘度上昇を抑える効果がある。その結果、窒化アルミ粒子の高充填が可能となる。
【００２９】
請求項１０記載の発明は、窒化アルミ粒子が、焼結助剤である酸化イットリウムおよび粒度制御剤である窒化ホウ素を加え高温焼結する表面処理されていることを特徴とするものである。これにより、略球状の二次粒子を得ることができ、ポリマーとの濡れ性が向上するので、窒化アルミ粒子の分散性が向上し、高充填時の粘度上昇を抑える効果がある。その結果、窒化アルミ粒子の高充填が可能となる。
【００３０】
請求項１１記載の発明は、窒化アルミ粒子が略球状であることを特徴とするものである。これにより、ポリマーとの濡れ性が向上するので、窒化アルミ粒子の分散性が向上し、高充填時の粘度上昇を抑える効果がある。その結果、窒化アルミ粒子の高充填が可能となる。
【００３１】
請求項１２記載の発明は、窒化アルミ粒子が、１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することを特徴とするものである。これにより、硬化性ベース樹脂に高熱伝導性を付与する効果、および、酸化アルミ粒子との混合により、酸化アルミ粒子単独よりもさらに高い熱伝導性を付与することが可能となる。
【００３２】
請求項１３記載の発明は、硬化性ベース樹脂１００重量部に対し、１分子中に官能性オキシラン環を２つ以上持つエポキシモノマーもしくはエポキシオリゴマーが１０重量部以上配合され、かつ、１分子中に官能性オキシラン環を略１つ持つエポキシモノマーが３０重量部以上配合されることで、２官能基エポキシモノマーと単官能基エポキシモノマーとの配合重量比率を略１：３にすることを特徴とするものである。これにより、単官能基エポキシモノマーを多く含む構成とすることで、ポリマー連鎖を切断し、熱伝導性樹脂ペーストに柔軟性を持たせることができるので、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペーストの硬度を所定以下の柔軟性のあるものとすることができる。また、単官能基エポキシモノマーの配合重量比率を２官能基エポキシモノマーに対して略３：１として単官能基エポキシモノマーの比率を抑え、２官能基エポキシモノマーによるポリマー連鎖で３次元構造を形成しているので、硬化プロセス後の熱伝導性樹脂ペーストのゲル化状態も保たれ、熱伝導性樹脂ペーストの流動化を防止できる。その結果、熱伝導性樹脂ペーストが硬化重合後であっても、柔軟性を保つことで、発熱体である光源の角度調整の障害となることなく、また、熱伝導性樹脂ペーストの流動化を防止しつつ発熱体の熱を十分に伝導することが可能となる。また、エポキシ樹脂は一般的に硬化収縮率が低いため、硬化収縮に伴う被着体からの界面剥離や樹脂自体のクリープなどの熱流路を絶つ現象を回避することが可能となる。
【００３３】
請求項１４記載の発明は、硬化性ベース樹脂が、脂肪族に分類されるエポキシモノマーが６０重量部以上配合されることを特徴とするものである。これにより、エポキシモノマーの炭素原子が鎖状に連なった骨格構造を有するので、エポキシモノマーが重合したポリマーは柔軟性に富んだ樹脂とすることができる。その結果、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペーストに柔軟性を付与することが可能となる。
【００３４】
請求項１５記載の発明は、硬化性ベース樹脂が、脂肪族アミン系硬化剤が配合されていることを特徴とするものである。これにより、紫外線硬化接着剤等の光硬化性樹脂では硬化重合には熱伝導性樹脂ペーストに充分な光透過性が必要であるのに対して、光透過性が無い被着体部位であっても、環境温度や環境湿度のコントロールのみで硬化重合が可能であり、また、光透過性に劣る熱伝導性物質を高充填した熱伝導性樹脂ペーストであっても同様の理由で硬化重合が可能となる。
【００３５】
請求項１６記載の発明は、硬化性ベース樹脂に、脂肪族アミン系硬化剤が配合されていることを特徴とするものである。これにより、高温での処理など必要なく硬化させることができ、耐熱性の低い部材にも塗布することが可能になる。また、脂肪族アミン系硬化剤には樹脂成分と粒子間の表面エネルギーを低下させる、いわゆる界面活性剤のような作用があり、混合粒子の高充填化が可能となる。
【００３６】
請求項１７記載の発明は、硬化性ベース樹脂に、変性ポリアミドアミン系硬化剤が配合されていることを特徴とするものである。これにより、高温での処理など必要なく硬化させることができ、耐熱性の低い部材にも塗布することが可能になる。また、変性ポリアミドアミン系硬化剤には樹脂成分と粒子間の表面エネルギーを低下させる、いわゆる界面活性剤のような作用があり、混合粒子の高充填化が可能となる。また、変性ポリアミドアミン系硬化剤にはその分子中に大きな炭化水素グループを持つため、硬化したエポキシ樹脂は高度の可塑化された剛い熱硬化性共重合体となる。その結果、高い引っ張り強度，圧縮および曲げ強度を有すると同時に耐衝撃性の優れた強靭でかつ剛性の強い硬化物が得られる。
【００３７】
請求項１８記載の発明は、硬化性ベース樹脂の硬化前の粘度が２０ｍＰａ・ｓ〜５００ｍＰａ・ｓ（２５℃）の範囲であることを特徴とするものである。これにより、熱伝導性物質の高充填が可能になり、且つ熱伝導性物質の充填プロセス時における熱伝導性物質の均一分散性が保てるので、熱伝導性物質の均一分散と高充填が可能となる。
【００３８】
請求項１９記載の発明は、硬化性ベース樹脂と、熱伝導性物質の粒子と、からなる熱伝導性樹脂ペーストであって、硬化性ベース樹脂は、２官能基エポキシモノマーと単官能基エポキシモノマーとの配合重量比率を略１：３として、ポリマー連鎖を切断した構成とし、熱伝導性物質は、窒化アルミ粒子および径の異なる２種類の酸化アルミ粒子を含み、窒化アルミ粒子の平均粒径を略４０μｍ以上、径の大きい酸化アルミ粒子の平均粒径を略１０μｍ、および径の小さい酸化アルミ粒子の平均粒径を略０．５μｍとし、窒化アルミ粒子、径の大きい酸化アルミ粒子、および径の小さい酸化アルミ粒子の配合重量比率を略５：５：１と構成し、さらに、硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：１１に構成したことを特徴とするものである。これにより、熱伝導性物質の粒子の割合を硬化性ベース樹脂に対して極めて多く含ませることができるので、熱伝導性樹脂ペーストの熱伝導率を高くすることができる。また、熱伝導性樹脂ペーストに柔軟性を持たせることができ、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペーストの硬度を所定以下の柔軟性のあるものとすることができる。また、熱伝導性樹脂ペーストのゲル化状態も保たれ、熱伝導性樹脂ペーストの流動化を防止できる。その結果、熱硬化後であっても、発熱体である光源の角度調整の障害となることなく、熱伝導性樹脂ペーストの流動化を防止しつつ発熱体の熱を十分に伝導できる。さらに、硬化前の熱伝導性樹脂ペーストの粘度を所定値以下に低くすることができる。その結果、先端の細い注入具から熱伝導性樹脂ペーストを出して、狭い隙間に熱伝導性樹脂ペーストを注入する作業が可能となる。
【００３９】
請求項２０記載の発明は、硬化性ベース樹脂と酸化アルミ粒子と窒化アルミ粒子とは、真空撹拌脱泡ミキサーで混練されることを特徴とするものである。これにより、熱伝導性樹脂ペースト中に気泡残存無く、しかも熱伝導性物質が均一に分散攪拌されるので、安定した熱伝導率と被着体との高い密着性が保つことが可能となる。
【００４０】
請求項２１記載の発明は、硬化性ベース樹脂と酸化アルミ粒子と窒化アルミ粒子とが、混練直後、−５℃より低温で冷却され、−５℃より高くない温度で貯蔵されていることを特徴とするものである。これにより、混練後の熱伝導性樹脂ペーストの硬化重合速度が大幅に低下するため、熱伝導性樹脂ペーストのポットライフを長くすることが可能となる。
【００４１】
請求項２２記載の発明は、請求項１から請求項２１のいずれか１項に記載の熱伝導性樹脂ペーストを具備した光ディスク装置であって、レーザ光を発光する光源と、光源の位置を規制し固定する結合ベースと、を備え、光源と、結合ベースとは、熱伝導性樹脂ペーストを介して固定されることを特徴とするものである。これにより、光源で発生した熱を効率良く結合ベースに逃がすことが可能となる。
【００４２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００４３】
（実施の形態１）
図１，図２は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップを示す斜視図および分解斜視図である。
【００４４】
図１，図２において、光源１，受光素子２および光学部材４，５はそれぞれ結合ベース３に接合されている。光源１と光学部材４，５の間には結合ベース３に設けた貫通孔３ａが存在しており、光源１から出射された光は貫通孔３ａを通過して光学部材４，５に入射され、光学部材５から出射された光は、少なくとも対物レンズ（図示せず）等の集光手段を通して、光ディスク（図示せず）に照射され、光ディスクに対して所定の情報記録等を行なう。
【００４５】
また、光ディスクから反射してきた光は、少なくとも対物レンズなどを通過し、光学部材５に入射され、光学部材５の内部で１ないし複数回反射などを行なった後に、受光素子２に入射される。受光素子２では、入射した光を電気信号に変換し、その電気信号は信号生成系の回路部に送られ、その回路部においてトラッキングエラー信号，フォーカスエラー信号，ＲＦ信号などを生成し、それら各信号を基に、光ピックアップのトラッキング制御やフォーカス制御を行ない、更にＲＦ信号から所望の情報を生成する。
【００４６】
光源１は結合ベース３の後部から取付けられ、光源１の先端における光出射部と結合ベース３に取付けられた光学部材４が対向するように互いに結合ベース３に取付けられている。また、受光素子２の光入射面は少なくとも光学部材５の側方部と対向しており、光学部材５の底部には光学部材４が対向している。
【００４７】
以下、各部ついて、詳細に説明する。
【００４８】
まず、光源１について説明する。
【００４９】
図３は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの光源を示す斜視図であり、図４は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの光源を示す斜視図である。
【００５０】
光源１としては、例えば、図３，図４に示されるフレームレーザ光源が好適に用いられる。光源１としてのフレームレーザ光源は、プレート６の一部をモールド部材７で覆うように構成されている。プレート６としては、Ｃｕ，Ｃｕ合金，Ａｇ，Ａｇ合金，Ａｌ，Ａｌ合金，Ｆｅ，Ｆｅ合金などの金属製の板状体が好ましく用いられ、更に好ましくは、この板状体の上に半田付け性のよい材料をメッキや蒸着などの手段でコーティングすることが好ましい。なお、本実施の形態では、板状体を金属材料で構成したが、金属材料以外でも熱伝導性がよく、導電性が高い材料、例えば導電性セラミック等を用いることができる。本実施の形態では、プレート６は両方向にはみ出た、側方部６ａ，６ｂを設けており、この側方部６ａ，６ｂは放熱を促すように設けたり、あるいは他の部材への取付け性を向上させるように設けたりなどする。
【００５１】
プレート６には、絶縁部を有するサブマウント８を介して半導体レーザ素子９を設けており、半導体レーザ素子９の上面はプレート６とＡｕなどのワイヤで電気的に接続されている。この時、半導体レーザ素子９の光出射面はフレームレーザ光源の上部に配置される。サブマウント８の基台は絶縁材料で構成され、サブマウント８の半導体レーザ素子９が形成される面には分離された電極１１，１２が形成され、電極１１，１２上に半導体レーザ素子９が電気的に接合されている。
【００５２】
半導体レーザ素子９は、モノブロックすなわち、一つのブロックに１ないし複数の異なる波長の光を出射する構成となっている。本実施の形態では、波長約６５０ｎｍ（例えばＤＶＤ系）のレーザ光と、波長約７８０ｎｍ（ＣＤ系）のレーザ光を出射する半導体レーザ素子９を用いた。なお、半導体レーザ素子９から出射される光は一つでもよいし、また、三つ以上の互いに波長の異なる光を照射してもよい。本実施の形態における光ピックアップの場合、特に、複数の互いに異なる波長の光を出射する半導体レーザ素子９を用いる場合に適している。また、本実施の形態では、互いに波長の異なる複数の光を出射する場合に、半導体レーザ素子９としてはモノブロックを用いたが、一つのブロックで一つの波長の光束を出射する半導体レーザ素子９を複数個のプレート６の上に複数実装して、互いに異なる波長の光を複数出射してもよい。この場合には、光源１のサイズが大きくなる可能性はあるが、任意の異なる波長の光束を出射する半導体レーザ素子９を搭載できるので、大幅に波長の異なる複数の光束を出射する構成とすることが容易である。
【００５３】
端子部１３はプレート６と一体形成されている。すなわち、プレート６と端子部１３は電気的に接続されている。また、端子部１４，１５は、プレート６および端子部１３とは分離して設けており、モールド部材７にて互いに固定されている。端子部１４の端部は導電性のワイヤ１６を介して電極１２と電気的に接合しており、端子部１５はワイヤ１７を介して電極１１と互いに電気的に接合されている。
【００５４】
例えば、半導体レーザ素子９がＤＶＤ系の光ディスクに対して情報の記録／再生の少なくとも一方を行なう光束と、ＣＤ系の光ディスクに対して、情報の記録／再生の少なくとも一方を行なう光束を出射させる場合には、端子部１３はグランドに接続し、端子部１４はＤＶＤ系の光束を出射させる様な電流を供給する回路に接続し、端子部１５はＣＤ系の光束を出射させる様な電流を供給する回路に接続される。すなわち、ＤＶＤ系の光束を出射させる場合には、例えば電流は端子部１４，ワイヤ１６，電極１２，半導体レーザ素子９，ワイヤ１０，プレート６，端子部１３の順に流れる。ＣＤ系の光束を出射させる場合には、例えば電流は端子部１５，ワイヤ１７，電極１１，半導体レーザ素子９，ワイヤ１０，プレート６，端子部１３の順に流れる。
【００５５】
モールド部材７は、樹脂材料やセラミック材料などの絶縁性材料が好適に用いられる。
【００５６】
モールド部材７は上述のように、端子部１３と一体になったプレート６，端子部１４，１５を互いに固定しており、しかも図３に示すように、光源１の前面においてモールド部材７は光束の出斜面側を開口させた壁部を有している。壁部内には、サブマウント８，半導体レーザ素子９，プレート６の一部，ワイヤ１０，ワイヤ１６，ワイヤ１７，端子部１４の一部，端子部１５の一部が配置される。また、図４に示すように光源１の裏面には、プレート６の半導体レーザ素子９を設けた側と反対側の面の一部が露出するようにモールド部材７を設けている。前面側のモールド部材７および裏面側のモールド部材７は一体構成となっている。
【００５７】
結合ベース３は、比較的、軽量，高精度での形状加工性，放熱性等を兼ね備えた材料で形成させることが好ましく、例えば、Ｚｎ，Ｚｎ合金，Ａｌ，Ａｌ合金，Ｔｉ，Ｔｉ合金などが好適に用いられる。本実施の形態では、低コストのＺｎダイキャストで結合ベース３を構成した。
【００５８】
以上のように構成された光ピックアップにおいて、その組立て方法について図５，図６を用いて説明する。
【００５９】
図５は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの組立て方法を示す図であり、図６は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの組立て方法を示す図である。
【００６０】
図５に示すように、光源１を結合ベース３の底部側から空間部分３５に挿入するとともに、側方部６ｂ，６ａが隙間３８，４０に配置される。また、受光素子２も側壁２１，２２の取付部２３，２４に当接させ、しかも受光素子２、あるいは取付部２３，２４の少なくとも一方の面に紫外線硬化接着剤を塗布しておく。そして、光源１を発光させてＸ軸方向に移動させてバランス調整を行ない、しかも受光素子２も、Ｙ軸やＺ軸方向に移動させて、高さ調整やＳ字調整を行なう。
【００６１】
各部材に対して、所定の位置に調整され、光源１と受光素子２の位置関係において、確実に光ディスクへ光源１からの光が導かれ、しかも光ディスクからの光が受光素子２に入射されることがほぼ確認されたら、今度は、光源１と結合ベース３の間にアクリル系樹脂の紫外線硬化接着剤を塗布しておき、図５に示すＺ軸に沿って、光源１を移動させ、例えばＤＶＤに用いられる光のデフォーカス調整を行なう。デフォーカス調整が終了したら、紫外線を照射し、光源１と結合ベース３を仮固定する。この時、紫外線硬化接着剤は、側方部６ａ，６ｂか接合部４１，４２の少なくとも一方に塗布しておく。また、光源１の位置調整の際には、目視あるいは自動機械による画像認識で、観測しながら行なわれる。
【００６２】
また、光源１と結合ベース３の仮固定は、機械的固定でもよい。この場合、光源１のモールド部７を加圧する方法や光源１の端子部１３、１４、１５をクランプする方法などがある。
【００６３】
光源１と結合ベース３を仮固定したら、図６に示すように、突出部３６，３７、３９とプレート６の境界領域に、エポキシ樹脂系接着剤，瞬間接着剤，紫外線硬化接着剤などの有機接着剤等のバルク状（粉体や顆粒状体を含む）の接合材２００をそれぞれ供給し、光源１と結合ベース３との本固定を行なう。
【００６４】
光源１と結合ベース３の本固定後、図６に示すように、本発明の熱伝導率の高い熱伝導性樹脂ペースト１００を光源１のプレート６の側方部６ａ、６ｂと結合ベース３を接合するように、先端の細い注入具等を用いて塗布し、室温硬化または熱硬化することで固着される。
【００６５】
このようにして、熱伝導率の高い熱伝導性樹脂ペースト１００で接合された光源１のプレート６の側方部６ａ、６ｂと結合ベース３は、従来のものより熱伝導率が高いので、光源１で発生した熱を効果的に結合ベース３に逃がすことができ、光源１の熱対策に有効となる。
【００６６】
また、このような光ピックアップを用いた光学系構成について図７を用いて説明する。
【００６７】
図７は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの光学設計の例を示す図である。
【００６８】
光源１から出射された光は光学部材４，５を通過してコリメータレンズ４００に入射し、ＢＳプレート４０１（ビームスプリッタプレート）で反射され、立上げプリズム４０３に導かれる。この時、ＢＳプレート４０１では、出射された光の一部が透過し、光源１の光量をモニターする受光センサ４０２に導かれ、受光センサ４０２の出力によって光源１の発光パワーが調整される。ＢＳプレート４０１からの光は、立上げプリズム４０３の面４０３ａで反射し、面４０３ｂで更に反射し、面４０３ａを透過して液晶を挟み込んだホログラム４０４に入射し対物レンズ４０５に導かれ、光ディスク４０６に集光される。光ディスク４０６で反射した光は対物レンズ４０５，ホログラムを経由して立上げプリズム４０３に導かれ、面４０３ａを通過し、面４０３ｂで反射し更にその後面４０３ａで反射しＢＳプレート４０１に導かれ、ＢＳプレート４０１で反射しコリメータレンズ４００を通過し光学部材５に入射され、受光素子２に到達する。
【００６９】
図８は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップを搭載した光ディスク装置を示す図である。図８において、筐体５００は上部筐体部５００ａと下部筐体部５００ｂを組み合わせて構成されている。なお、上部筐体部５００ａと下部筐体部５００ｂとは螺旋などを用いて、互いに固着されている。スピンドルモータ５０２は筐体５００に出没自在に設けられたトレイ５０１に設ける。光ピックアップ５０３には図１〜図７に示す光ピックアップが用いられ、光ディスクに情報を書き込むか或いは情報を読み出す動作の少なくとも一方を行なう。また、光ピックアップ５０３は、光ディスクの半径方向に移動可能に保持されたキャリッジ（図示せず）に搭載されている。ベゼル５０４はトレイ５０１の前端面に設け、トレイ５０１が筐体５００内に収納された時に、トレイ５０１の出没口５０５を塞ぐように構成されている。レール５０６，５０７はそれぞれトレイ５０１および筐体５００の双方に摺動自在に取付けられる。トレイ５０１の両側部にこのレール５０６，５０７は設けており、このレール５０６，５０７にて図８で示す矢印Ｐ方向に筐体５００からトレイ５０１が出没自在に取付けられている。
【００７０】
トレイ５０１の前端面に設けたベゼル５０４にはイジェクトスイッチ５０８を設けており、このイジェクトスイッチ５０８を押すことで、筐体５００に設けた係合部（図示せず）とトレイ５０１に設けられた係合部（図示せず）との係合を解除する。
【００７１】
以下、結合ベース３に設けた固定部１８，１９の使用方法について図９，図１０を用いて説明する。
【００７２】
図９は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの装着方法を示す図であり、図１０は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの装着方法を示す図である。
【００７３】
図９に示すようにキャリッジ６００の両端には、移動軸（図示せず）あるいは駆動軸を移動自在に取付ける軸受け部６０１，６０２が設けられている。キャリッジ６００には複雑な形の貫通孔６０３が設けており、この貫通孔６０３の中には対物レンズ６０４を保持したレンズ保持部６０５が可動自在に保持されている。
【００７４】
レンズ保持部６０５は支持部６０６によってサスペンションワイヤ（図示せず）などで可動自在に支持されており、しかも支持部６０６は貫通孔６０３内においてキャリッジ６００に固定されている。レンズ保持部６０５には貫通孔６０９を設けており、この貫通孔６０９の内壁にはフォーカスコイル６０７およびトラッキングコイル６０８が設けている。また、貫通孔６０９には磁界を発生し、レンズ保持部６０５には非固定の永久磁石６１０〜６１３が挿入されており、この永久磁石６１０〜６１３とフォーカスコイル６０７およびトラッキングコイル６０８でレンズ保持部６０５を移動させる。
【００７５】
すなわち、レンズ保持部６０５はフォーカスコイル６０７およびトラッキングコイル６０８にそれぞれ所定の電流を流すことによって、レンズ保持部６０５をフォーカス方向あるいはトラッキング方向に移動させ、対物レンズ６０４を所定の位置に移動させる。また、貫通孔６０３には、反射ミラー６１４が固定されている。また、キャリッジ６００には、光ピックアップを保持する切り欠き部６１５を設けており、しかも貫通孔６０３と切り欠き部６１５は連通孔にて結合される。
【００７６】
切り欠き部６１５の開放側であってしかもキャリッジ６００の外周部には突起６１６，６１７がそれぞれ立設されている。
【００７７】
図１０に示すように、光ピックアップを切り欠き部６１５に挿入し、突起６１７，６１６を貫通孔１８ａ，１９ａに挿入する。この時に突起６１６，６１７の直径は、貫通孔１８ａ，１９ａの直径よりもやや小さくなっており、突起６１６，６１７を貫通孔１８ａ，１９ａに挿入した後でも光ピックアップは、多少移動自在となるように構成されているので、装着した後も、光ピックアップとキャリッジ６００は相対的に多少の範囲で移動可能となるので、光軸調整などを精度よく行なうことができる。光学調整などが終了したら、突起６１６，６１７をカシメたり、溶着したりしてキャリッジ６００と光ピックアップを固定する。あるいは固定部１８，１９とキャリッジ６００の間に接着剤を塗布したりして、互いに固定される。
【００７８】
このように、光源１や光学部材４，５を直接固定した結合ベース３に一体に固定部１８，１９を設け、その固定部１８，１９を直接キャリッジ６００等の他の部材に接合する構成であるので、光軸調整が確実に行なえ、しかも強固に光ピックアップをキャリッジ６００に固定できる。
【００７９】
本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００は硬化性ベース樹脂と、熱伝導性物質の粒子と、からなる熱伝導性樹脂ペーストである。そこで、熱伝導性樹脂ペースト１００の詳細構成を硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質に分けて詳細に説明する。（表１）に材料配合量と樹脂特性の関係、および、本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００の実施例１〜実施例４とその比較例１〜８を示す。また、図１１は、モノマーに占める単官能基エポキシモノマーの配合量と樹脂特性の関係を示す図である。
【００８０】
【表１】
【００８１】
まず、（表１）にある実施例１〜４にある本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００に配合される硬化性ベース樹脂について説明する。
【００８２】
硬化性ベース樹脂は、２官能基エポキシモノマーと単官能基エポキシモノマーとの配合重量比率を略１：３として、ポリマー連鎖を切断した構成とする。ここで、硬化性ベース樹脂を構成する単官能基エポキシモノマーとしては、メチルグリシジルエーテル、２−エチルへキシルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ステアリルグリシジルエーテル、グリシード、Ｃ12，Ｃ13混合高級アルコールグリシジルエーテル、アルキルモノグリシジルエーテル、アルキルフェノールモノグリシジルエーテル、セカンダリブチルフェノールモノグリシジルエーテル、３級カルボン酸グリシジルエステルなどがあげられる。
【００８３】
また、硬化性ベース樹脂を構成する２官能基エポキシモノマーとしては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール＃２００ジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール＃４００ジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール＃４００ジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１・６ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、水添ＢＰ−Ａジグリシジルエーテル、２，３−ジブロモ・ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、ポリグリコールジグリシジルエーテル、アルキルジグリシジルエーテルなどがあげられる。
【００８４】
熱伝導性樹脂ペースト１００は、硬化性ベース樹脂１００重量部に対し、２官能基エポキシモノマーが１０重量部以上配合され、かつ、単官能基エポキシモノマーが３０重量部以上配合されることで、２官能基エポキシモノマーと単官能基エポキシモノマーとの配合重量比率を略１：３と構成されることにより、単官能基エポキシモノマーを多く含む構成とすることで、ポリマー連鎖を切断し、熱伝導性樹脂ペースト１００に柔軟性を持たせることができ、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペースト１００の硬度を所定以下の柔軟性のあるものとすることができる。
【００８５】
ここで、（表１）の比較例１，比較例２および図１１に示すように、モノマーに占める単官能基エポキシモノマーの割合が６５ｗｔ％未満であると、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペーストは、硬度が非常に高く、柔軟性が無いため、熱衝撃に対して耐性が無く、安定性の観点から不利となる。
【００８６】
また、単官能基エポキシモノマーの配合重量比率を２官能基エポキシモノマーに対して略３：１として単官能基エポキシモノマーの比率を抑え、２官能基エポキシモノマーによるポリマー連鎖で３次元構造を形成しているので、硬化プロセス後の熱伝導性樹脂ペースト１００のゲル化状態も保たれ、熱伝導性樹脂ペースト１００の流動化を防止できる。その結果、熱伝導性樹脂ペースト１００が硬化重合後であっても、柔軟性を保つことで、発熱体である光源の角度調整の障害となることなく、また、熱伝導性樹脂ペースト１００の流動化を防止しつつ発熱体の熱を十分に伝導することが可能となる。
【００８７】
また、エポキシ樹脂は一般的に硬化収縮率が低いため、硬化収縮に伴う被着体からの界面剥離や樹脂自体のクリープなどの熱流路を絶つ現象を回避することが可能となる。
【００８８】
ここで、（表１）の比較例３〜５，図１１に示すように、モノマーに占める単官能基エポキシモノマーの割合が８０ｗｔ％を超えると、熱伝導性樹脂ペーストは、硬化重合後でも硬化が不十分で、非ゲル化状態であり、熱伝導性樹脂ペーストの安定性の観点から不利となる。
【００８９】
また、硬化性ベース樹脂は、熱硬化性樹脂、室温硬化性樹脂、湿気硬化性樹脂から選ばれる硬化性樹脂で構成される。好適には脂肪族アミン系硬化剤や変性ポリアミドアミン系硬化剤が配合されていることで、高温での処理など必要なく室温でも硬化することができ、耐熱性の低い部材にも塗布することが可能である。また、脂肪族アミン系硬化剤には樹脂成分と粒子間の表面エネルギーを低下させる、いわゆる界面活性剤のような作用があり、前記混合粒子の高充填化が可能となる。さらに、変性ポリアミドアミン系硬化剤にはその分子中に大きな炭化水素グループを持つため、硬化したエポキシ樹脂は高度の可塑化された剛い熱硬化性共重合体となる。高い引っ張り強度，圧縮および曲げ強度を有すると同時に耐衝撃性の優れた強靭でかつ剛性の強い硬化物が得られる。
【００９０】
脂肪族アミン系硬化剤には、鎖状脂肪族ポリアミン、環状脂肪族ポリアミン、脂肪芳香族アミンがある。鎖状脂肪族ポリアミンとしては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジプロプレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミンなどがあげられる。環状脂肪族ポリアミンとしては、Ｎ−アミノエチルピベラジン、メンセンジアミン、イソフオロンジアミンなどがあげられる。脂肪芳香族アミンとしては、キシレンジアミン、Ｍ−キシレンジアミン、キシリレンジアミン三重体、キシリレンジアミン誘導体などがあげられる。
【００９１】
また、硬化性ベース樹脂は、硬化前の粘度が２０ｍＰａ・ｓ〜５００ｍＰａ・ｓ（２５℃）の範囲が好適である。硬化性ベース樹脂が５００ｍＰａ・ｓ以上の高粘度では熱伝導性物質の高充填が困難であり、一方、２０ｍＰａ・ｓ以下の低粘度では熱伝導性物質の充填プロセス時、熱伝導性物質の均一分散性を保てないので調製するのが困難となる。従って、２０ｍＰａ・ｓ〜５００ｍＰａ・ｓの範囲では、熱伝導性物質の均一分散と高充填が可能となる。
【００９２】
次に、本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００に配合される熱伝導性物質について詳細に説明する。
【００９３】
本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００に配合される熱伝導性物質は、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する略球状の酸化アルミ粒子、および、１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する略球状の窒化アルミ粒子で構成する。
【００９４】
酸化アルミ粒子の表面は、フェニル基とアミノ基を有するシランカップリング剤で表面処理が施され、化学的性質の異なる無機材料である酸化アルミ粒子とポリマーとの間に界面が形成され、ポリマーとの濡れ性が向上している。その結果、酸化アルミ粒子の分散性が向上し、高充填時の粘度上昇を抑えられている。
【００９５】
また、窒化アルミ粒子については、表面突起がある凹凸状の窒化アルミの破砕一次粒子を焼結助剤である酸化イットリウムおよび粒度制御剤である窒化ホウ素を加え高温焼結する表面処理することで略球状の二次粒子を得ることができる。その結果、ポリマーとの濡れ性が向上する。これにより窒化アルミ粒子の分散性が向上し、高充填時の粘度上昇を抑える効果がある。その結果、窒化アルミ粒子の高充填が可能となる。
【００９６】
熱伝導性樹脂ペースト１００は、上記のように処理された窒化アルミ粒子および径の異なる２種類の酸化アルミ粒子を含み、窒化アルミ粒子の平均粒径を略４０μｍ以上、径の大きい酸化アルミ粒子の平均粒径を略１０μｍ、および径の小さい酸化アルミ粒子の平均粒径を略０．５μｍとし、窒化アルミ粒子、径の大きい酸化アルミ粒子、および径の小さい酸化アルミ粒子の配合重量比率を略５：５：１と構成し、さらに、熱伝導性樹脂ペースト１００における硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：１１に構成する。その結果、平均粒径の大きい窒化アルミ粒子だけで熱伝導性物質を構成するのではなく、窒化アルミ粒子より平均粒径の小さい酸化アルミ粒子を含め、さらに、酸化アルミ粒子の中で平均粒径の大きい酸化アルミ粒子だけではなく、平均粒径の小さい酸化アルミ粒子を含めたので、熱伝導性物質の粒子の割合を硬化性ベース樹脂に対して極めて多く含む状態でも、硬化前の熱伝導性樹脂ペースト１００の粘度を所定値以下に低く抑えることができ、先端の細い注入具から熱伝導性樹脂ペースト１００を出して、狭い隙間に熱伝導性樹脂ペースト１００を注入する作業が可能となる。
【００９７】
また、熱伝導性物質の粒子の割合を硬化性ベース樹脂に対して極めて多く含むので、熱伝導性樹脂ペースト１００の熱伝導率を高くすることも可能となり、（表１）の実施例１〜３に示すように、約６．７Ｗ／ｍ・Ｋの高熱伝導率を得ることができる。
【００９８】
また、同様に（表１）の実施例４に示すように、窒化アルミ粒子の平均粒径を略４０μｍ以上、径の大きい酸化アルミ粒子の平均粒径を略１０μｍ、および径の小さい酸化アルミ粒子の平均粒径を略０．５μｍとし、窒化アルミ粒子、径の大きい酸化アルミ粒子、および径の小さい酸化アルミ粒子の配合重量比率を略７：５：１と構成し、酸化アルミより熱伝導率が高い窒化アルミの充填割合を高め、熱伝導性樹脂ペースト１００における硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：１３に構成することで、所定値範囲で硬化前の熱伝導性樹脂ペーストの粘度は高くなるが、約８．５Ｗ／ｍ・Ｋのさらに高い熱伝導率を得ることも可能である。
【００９９】
しかし、例えば、（表１）の比較例６に示すように、硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：１４の構成に熱伝導性物質の粒子の比率を高め過ぎると、ポリマーと熱伝導性物質の粒子との十分な濡れ性を保てないことで、硬化前の熱伝導性樹脂ペーストの粘度も所定値以上に高くなるばかりでなく、熱伝導性物質の均一分散と高充填が困難となり、結果的に硬化物は非常に脆弱な性状となるため不適である。
【０１００】
また、（表１）の比較例７および比較例８に示すように、上記の表面処理を施されていない窒化アルミ粒子および径の異なる２種類の酸化アルミ粒子を使用した場合、ポリマーとの濡れ性が悪いため、熱伝導性物質の均一分散と高充填が困難となる。例えば、比較例７に示すように、硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を実施例３と同様の略１：１１の構成した場合でも、硬化前の熱伝導性樹脂ペーストの粘度も所定値以上に高くなり、結果的に硬化物は非常に脆い性状となるため不適である。一方、比較例８に示すように、硬化前の熱伝導性樹脂ペーストの粘度を所定値以下に抑えた構成にした場合、熱伝導性物質の配合比率が低いため、熱伝導率が約２．７Ｗ／ｍ・Ｋと十分な熱伝導率が得られないため不適である。
【０１０１】
従って、熱伝導性樹脂ペースト１００において、熱伝導性物質の粒子に上記の表面処理を施された窒化アルミ粒子と酸化アルミ粒子を使用し、硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：１１に構成することで、硬化前の熱伝導性樹脂ペースト１００の粘度を所定値以下に低く抑えることができ、高い熱伝導率を得ることができる。
【０１０２】
次に、熱伝導性樹脂ペースト１００の作製プロセスと保存手段について説明する。
【０１０３】
まず、熱伝導性樹脂ペースト１００の作製プロセスは、硬化性ベース樹脂と酸化アルミ粒子と窒化アルミ粒子とを真空撹拌脱泡ミキサーで混練されることで、熱伝導性樹脂ペースト１００中に気泡残存無く、しかも、熱伝導性物質が均一に分散攪拌されるので安定した熱伝導率と被着体との高い密着性が保つことが可能となる。
【０１０４】
また、熱伝導性樹脂ペースト１００の保存手段は、硬化性ベース樹脂と酸化アルミ粒子と窒化アルミ粒子とを混練直後、−５℃より低温で冷却し、−５℃より高くない温度で貯蔵されていることで、混練後の熱伝導性樹脂ペースト１００の硬化重合速度が大幅に低下するため、熱伝導性樹脂ペースト１００のポットライフを長くすることが可能となる。
【０１０５】
以上の内容により、本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００によれば、熱伝導性物質の粒子の割合を硬化性ベース樹脂に対して極めて多く含ませることができるので、熱伝導性樹脂ペーストの熱伝導率を高くすることができる。
【０１０６】
また、熱伝導性樹脂ペースト１００に柔軟性を持たせることができ、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペースト１００の硬度を所定以下の柔軟性のあるものとすることができ、衝撃に対する耐性が高まる。
【０１０７】
また、熱伝導性樹脂ペースト１００のゲル化状態も保たれ、熱伝導性樹脂ペースト１００の流動化を防止できる。その結果、熱硬化後であっても、発熱体である光源の角度調整の障害となることなく、熱伝導性樹脂ペースト１００の流動化を防止しつつ発熱体の熱を十分に伝導できる。
【０１０８】
さらに、硬化前の熱伝導性樹脂ペースト１００の粘度を所定値以下に低くすることができる。その結果、先端の細い注入具から熱伝導性樹脂ペースト１００を出して、狭い隙間に熱伝導性樹脂ペースト１００を注入する作業が可能となる。
【０１０９】
以上の内容により、硬化性ベース樹脂１００重量部に対し、酸化アルミ粉末と窒化アルミ粉末の混合粉末が１０００から１３００重量部の範囲で充填され、かつ、前記混合粉末のうち窒化アルミ粉末が５００から７００重量部の範囲とすることによって、熱伝導性樹脂ペーストにおける物質の粒子の割合を硬化性ベース樹脂に対して極めて多く含ませることができるので、熱伝導性樹脂ペーストの熱伝導率を高くすることができる。また、熱伝導性樹脂ペーストに柔軟性を持たせることができ、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペーストの硬度を所定以下の柔軟性を持つものにできるので、衝撃に対する耐性が高まる。また、熱伝導性樹脂ペーストのゲル化状態も保たれ、熱伝導性樹脂ペーストの流動化を防止できるので、熱硬化後であっても、発熱体である光源の角度調整の障害となることなく、熱伝導性樹脂ペーストの流動化を防止しつつ発熱体の熱を十分に伝導できる。
【０１１０】
さらに、硬化前の熱伝導性樹脂ペーストの粘度を所定値以下に低くすることができるので、先端の細い注入具から熱伝導性樹脂ペーストを出して、狭い隙間に熱伝導性樹脂ペーストを注入する作業が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明は、熱伝導率が高く、硬化重合後も所定の柔軟性を持ち、硬化前の粘度が低いので、発熱体の熱を他の周辺部材に逃がす媒体として機能する熱伝導性樹脂ペーストおよびそれを用いた光ディスク装置に適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップを示す斜視図
【図２】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップを示す分解斜視図
【図３】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの光源を示す斜視図
【図４】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの光源を示す斜視図
【図５】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの組立て方法を示す図
【図６】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの組立て方法を示す図
【図７】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの光学設計の例を示す図
【図８】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップを搭載した光ディスク装置を示す図
【図９】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの装着方法を示す図
【図１０】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの装着方法を示す図
【図１１】モノマーに占める単官能基エポキシモノマーの配合量と樹脂特性の関係を示す図
【符号の説明】
【０１１３】
１ 光源
２ 受光素子
３ 結合ベース
３ａ 貫通孔
４，５ 光学部材
６ プレート
６ａ，６ｂ 側方部
７ モールド部材
８ サブマウント
９ 半導体レーザ素子
１０ ワイヤ
１１、１２ 電極
１３，１４，１５ 端子部
１６、１７ ワイヤ
１８、１９ 固定部
１８ａ、１９ａ 貫通孔
３５ 空間部分
３６、３７、３９ 突出部
３８、４０ 隙間
４１、４２ 接合部
１００ 熱伝導性樹脂ペースト
２００ 接合材
４００ コリメータレンズ
４０１ ＢＳプレート
４０２ 受光センサ
４０３ 立上げプリズム
４０３ａ、４０３ｂ 面
４０４ ホログラム
４０５ 対物レンズ
４０６ 光ディスク
５００ 筐体
５００ａ 上部筐体部
５００ｂ 下部筐体部
５０１ トレイ
５０２ スピンドルモータ
５０３ 光ピックアップ
５０４ ベゼル
５０５ 出没口
５０６、５０７ レール
５０８ イジェクトスイッチ
６００ キャリッジ
６０１、６０２ 軸受け部
６０３ 貫通孔
６０４ 対物レンズ
６０５ レンズ保持部
６０６ 支持部
６０７ フォーカスコイル
６０８ トラッキングコイル
６０９ 貫通孔
６１０、６１１、６１２、６１３ 永久磁石
６１４ 反射ミラー
６１５ 切り欠き部
６１６、６１７ 突起
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化性ベース樹脂１００重量部に対し、酸化アルミ粒子と窒化アルミ粒子の混合粒子が１０００から１３００重量部の範囲で充填され、かつ、前記混合粒子のうち窒化アルミ粒子が５００から７００重量部の範囲であることを特徴とする熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項２】
前記酸化アルミ粒子は、平均粒径が略０．５μｍの粒子と平均粒径が略１０μｍの粒子とを混合した粒子であることを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項３】
前記酸化アルミ粒子において、平均粒径が略０．５μｍの粒子と平均粒径が略１０μｍの粒子との重量比は、略１：５であることを特徴とする請求項２に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項４】
前記酸化アルミ粒子は、表面処理剤で表面処理されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項５】
前記表面処理剤は、フェニル基とアミノ基を有するシランカップリング剤であることを特徴とする請求項４に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項６】
前記酸化アルミ粒子は、表面形状が略球状であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項７】
前記酸化アルミ粒子は、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項８】
前記窒化アルミ粒子は、平均粒径が略４０μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項９】
前記窒化アルミ粒子は、表面処理されていることを特徴とする請求項１または８に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１０】
前記窒化アルミ粒子は、焼結助剤である酸化イットリウムおよび粒度制御剤である窒化ホウ素を加え高温焼結する表面処理されていることを特徴とする請求項９に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１１】
前記窒化アルミ粒子は、略球状であることを特徴とする請求項１または請求項８〜１０のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１２】
前記窒化アルミ粒子は、１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することを特徴とする請求項１または請求項８〜１１のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１３】
前記硬化性ベース樹脂１００重量部に対し、１分子中に官能性オキシラン環を２つ以上持つエポキシモノマーもしくはエポキシオリゴマーが１０重量部以上配合され、かつ、１分子中に官能性オキシラン環を略１つ持つエポキシモノマーが３０重量部以上配合されることで、２官能基エポキシモノマーと単官能基エポキシモノマーとの配合重量比率を略１：３にすることを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１４】
前記硬化性ベース樹脂は、脂肪族に分類されるエポキシモノマーが６０重量部以上配合されることを特徴とする請求項１３に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１５】
前記硬化性ベース樹脂は、熱硬化性樹脂、室温硬化性樹脂、湿気硬化性樹脂から選ばれる硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１または請求項１３〜１４のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１６】
前記硬化性ベース樹脂は、脂肪族アミン系硬化剤が配合されていることを特徴とする請求項１または請求項１３〜１５のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１７】
前記硬化性ベース樹脂は、変性ポリアミドアミン系硬化剤が配合されていることを特徴とする請求項１または請求項１３〜１５のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１８】
前記硬化性ベース樹脂は、硬化前の粘度が２０ｍＰａ・ｓ〜５００ｍＰａ・ｓ（２５℃）の範囲であることを特徴とする請求項１または請求項１３〜１７のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１９】
硬化性ベース樹脂と、熱伝導性物質の粒子と、からなる熱伝導性樹脂ペーストであって、前記硬化性ベース樹脂は、２官能基エポキシモノマーと単官能基エポキシモノマーとの配合重量比率を略１：３として、ポリマー連鎖を切断した構成とし、
熱伝導性物質は、窒化アルミ粒子および径の異なる２種類の酸化アルミ粒子を含み、窒化アルミ粒子の平均粒径を略４０μｍ以上、径の大きい酸化アルミ粒子の平均粒径を略１０μｍ、および径の小さい酸化アルミ粒子の平均粒径を略０．５μｍとし、窒化アルミ粒子、径の大きい酸化アルミ粒子、および径の小さい酸化アルミ粒子の配合重量比率を略５：５：１と構成し、さらに、前記硬化性ベース樹脂と前記熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：１１に構成したことを特徴とする熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項２０】
前記硬化性ベース樹脂と前記酸化アルミ粒子と前記窒化アルミ粒子とは、真空撹拌脱泡ミキサーで混練されることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項２１】
前記硬化性ベース樹脂と前記酸化アルミ粒子と前記窒化アルミ粒子とは、前記混練直後、−５℃より低温で冷却され、−５℃より高くない温度で貯蔵されていることを特徴とする請求項２０のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項２２】
請求項１から請求項２１のいずれか１項に記載の前記熱伝導性樹脂ペーストを具備した光ディスク装置であって、
レーザ光を発光する光源と、前記光源の位置を規制し固定する結合ベースと、を備え、
前記光源と、前記結合ベースとは、前記熱伝導性樹脂ペーストを介して固定されることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１】
硬化性ベース樹脂１００重量部に対し、酸化アルミ粒子と窒化アルミ粒子の混合粒子が１０００から１３００重量部の範囲で充填され、かつ、前記混合粒子のうち窒化アルミ粒子が５００から７００重量部の範囲であることを特徴とする熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項２】
前記酸化アルミ粒子は、平均粒径が略０．５μｍの粒子と平均粒径が略１０μｍの粒子とを混合した粒子であることを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項３】
前記酸化アルミ粒子において、平均粒径が略０．５μｍの粒子と平均粒径が略１０μｍの粒子との重量比は、略１：５であることを特徴とする請求項２に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項４】
前記酸化アルミ粒子は、表面処理剤で表面処理されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項５】
前記表面処理剤は、フェニル基とアミノ基を有するシランカップリング剤であることを特徴とする請求項４に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項６】
前記酸化アルミ粒子は、表面形状が略球状であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項７】
前記酸化アルミ粒子は、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項８】
前記窒化アルミ粒子は、平均粒径が略４０μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項９】
前記窒化アルミ粒子は、表面処理されていることを特徴とする請求項１または８に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１０】
前記窒化アルミ粒子は、焼結助剤である酸化イットリウムおよび粒度制御剤である窒化ホウ素を加え高温焼結する表面処理されていることを特徴とする請求項９に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１１】
前記窒化アルミ粒子は、略球状であることを特徴とする請求項１または請求項８〜１０のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１２】
前記窒化アルミ粒子は、１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することを特徴とする請求項１または請求項８〜１１のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１３】
前記硬化性ベース樹脂１００重量部に対し、１分子中に官能性オキシラン環を２つ以上持つエポキシモノマーもしくはエポキシオリゴマーが１０重量部以上配合され、かつ、１分子中に官能性オキシラン環を略１つ持つエポキシモノマーが３０重量部以上配合されることで、２官能基エポキシモノマーと単官能基エポキシモノマーとの配合重量比率を略１：３にすることを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１４】
前記硬化性ベース樹脂は、脂肪族に分類されるエポキシモノマーが６０重量部以上配合されることを特徴とする請求項１３に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１５】
前記硬化性ベース樹脂は、熱硬化性樹脂、室温硬化性樹脂、湿気硬化性樹脂から選ばれる硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１または請求項１３〜１４のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１６】
前記硬化性ベース樹脂は、脂肪族アミン系硬化剤が配合されていることを特徴とする請求項１または請求項１３〜１５のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１７】
前記硬化性ベース樹脂は、変性ポリアミドアミン系硬化剤が配合されていることを特徴とする請求項１または請求項１３〜１５のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１８】
前記硬化性ベース樹脂は、硬化前の粘度が２０ｍＰａ・ｓ〜５００ｍＰａ・ｓ（２５℃）の範囲であることを特徴とする請求項１または請求項１３〜１７のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１９】
硬化性ベース樹脂と、熱伝導性物質の粒子と、からなる熱伝導性樹脂ペーストであって、前記硬化性ベース樹脂は、２官能基エポキシモノマーと単官能基エポキシモノマーとの配合重量比率を略１：３として、ポリマー連鎖を切断した構成とし、
熱伝導性物質は、窒化アルミ粒子および径の異なる２種類の酸化アルミ粒子を含み、窒化アルミ粒子の平均粒径を略４０μｍ以上、径の大きい酸化アルミ粒子の平均粒径を略１０μｍ、および径の小さい酸化アルミ粒子の平均粒径を略０．５μｍとし、窒化アルミ粒子、径の大きい酸化アルミ粒子、および径の小さい酸化アルミ粒子の配合重量比率を略５：５：１と構成し、さらに、前記硬化性ベース樹脂と前記熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：１１に構成したことを特徴とする熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項２０】
前記硬化性ベース樹脂と前記酸化アルミ粒子と前記窒化アルミ粒子とは、真空撹拌脱泡ミキサーで混練されることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項２１】
前記硬化性ベース樹脂と前記酸化アルミ粒子と前記窒化アルミ粒子とは、前記混練直後、−５℃より低温で冷却され、−５℃より高くない温度で貯蔵されていることを特徴とする請求項２０のいずれか１つに記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項２２】
請求項１から請求項２１のいずれか１項に記載の前記熱伝導性樹脂ペーストを具備した光ディスク装置であって、
レーザ光を発光する光源と、前記光源の位置を規制し固定する結合ベースと、を備え、
前記光源と、前記結合ベースとは、前記熱伝導性樹脂ペーストを介して固定されることを特徴とする光ディスク装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
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【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−２６０８５５（Ｐ２００８−２６０８５５Ａ）
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０４７９７（Ｐ２００７−１０４７９７）
【出願日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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