[해외기술동향] 일, 광자기기록용 집적광헤드 개발

광자기기록장치를 대폭적으로 소형.경량화시켜 줄 새로운 광헤드가 일본에서 개발돼 눈길을 끌고 있다.

일본 규슈마쓰시타전기의 재료부품연구소는 종래의 광학계에 비해 체적을 50 분의 1로 대폭 소형화한 광자기기록용 집적광헤드를 개발하는 데 최근 성공 했다. 특히 규슈마쓰시타가 새로 개발한 집적광헤드는 광자기 기록장치의 소형.경 량화뿐만 아니라 장래에는 5배 밀도의 광자기디스크에도 대응할 수 있다는점에서 주목된다.

근래 광자기기록장치는 정보의 가공 및 멀티미디어에 대응한 화상정보기록을 위한 대용량 기억미디어로서 주목받고 있으며 그 보급이 점차 확산되는 경향 을 보이고 있다.

이 광자기기록장치의 헤드는 현재 5mm정도의 프리즘을 3개, 지름 5mm의 렌즈 를 5개, 센서를 4개 사용하고 있기 때문에 크고 무거운 고정광학계와 가벼운 가동광학계로 분리, 구성되어 있고 이중 가동광학계는 디스크판의 내부에서외부로 이동하면서 기록.재생작업을 수행하게 된다.

이 때문에 고정광학계는 디스크판의 바깥 쪽에 배치될 수밖에 없게 되며 이것은 결과적으로 플레이어의 소형화에 걸림돌이 되는 요인으로 작용해 왔다.

또헤드가 분리되어 있기 때문에 양 광학계간 정확한 거리를 유지하기 위해 섀시 등에 강도가 우수한 재질을 사용할 필요가 있다. 이 때문에 플레이어가 무겁게 되는 경향이 있으며 장치의 휨 등 작은 변형에서도 특성이 불안정하게 되는 여러가지 문제점들을 안고 있었다.

그러나 규슈마쓰시타가 이번에 새로 개발한 광자기기록용 집적광헤드는 대폭적인 소형화를 토대로 종래제품의 이같은 문제점들을 어느정도 해결하고 있다. 규슈마쓰시타는 광자기헤드의 소형화를 꾀하기 위해 우선 박막프로세스기술 이나 정밀가공기술을 응용, 반도체레이저칩, 광자기검출용 포토다이오드, 프리즘 홀로그램 등을 일체화했다.

그리고 이를 토대로 라미네트프리즘 구조의 종전과 완전히 다른 새로운 초소 형 광자기기록용 집적광헤드를 개발하는데 성공했다.

규슈마쓰시타가 개발한 초소형 광자기기록 집적광헤드는 두께 44㎙의 수정 판, 두께 0.5~0.9mm인 4장의 광학글라스판을 적층한 길이 3mm, 폭 2mm, 높이3mm의 직방체모양의 라미네트프리즘내에 코리메타렌즈의 작용을 하는 NA변환 홀로그램, 포커스 검출을 위해 시린드리컬 렌즈의 작용을 하는 비점수차홀로그램 2종류의 빔스프릭터막(빔스프릭터1, 빔스프릭터2), 여기에 광자기 신 호검출용 편광빔스프릭터막과 여러 종류의 반사막 등을 집적한 구조로 되어있다. 이 광헤드의 핵심부품은 라미네트프리즘에 있으며 이 프리즘의 생산프로세스 는 다음과 같이 되어 있다.

우선 3~6인치크기로 된 4장의 글라스웨이퍼에 박막프로세스로 일정한 광학소자를 만들어 넣는다. 그리고 이 4장의 글라스웨이퍼를 접착제로 정확히 붙인다. 이어서 결합된 4장의 블록을 계단모양으로 한다.

이 계단모양의 블록은 45도 방향으로 멀티 와이어소로 한꺼번에 절단해 새롭게 여러 장으로 잘려진 웨이퍼를 만든다. 이어 이 잘려진 웨이퍼의 양면을 연마해 평탄하게 한다. 그리고 이것을 다이싱소로 사이코로(주사위) 모양을 잘라 내면 작업이 완성된다.

이같은 생산방법은 반도체와 똑같은 대구경(3~6인치)의 글라스웨이퍼 프로세스로 일괄생산하기 때문에 양산이 가능하다.

또 이것은 홀로그램, 빔스프릭터막, 반사막 등 각 광학계 소자간 위치관계가 정밀히 그려져 있는 마스크의 정밀도에 의해서 결정되기 때문에 정밀도가 상당히 높다.

뿐만 아니라 종래에는 필요했던 조립공정에서의 광학소자간 미크론오더를 조정할 필요가 없기 때문에 생산성과 신뢰성이 향상된다는 이점도 있다.

이런 과정을 거쳐 개발된 규슈마쓰시타의 집적광헤드는 패키지의 크기가 작고 또한 종래의 광헤드 가동부에 광학계를 일체화할 수 있기 때문에 디스크 판 아래에 헤드부 전체를 배치할 수 있으며 동시에 플레이어 크기도 약 25% 소형화할 수 있다.

또 이 집적광헤드는 광학계의 정밀도를 유지하기 위해 섀시의 강도를 강화할 필요가 없다는 장점들도 갖고 있어 플레이어의 경량화.저경비화도 동시에 실현시킨다. 이밖에도 생산과정에서 패키지내에 광학소자가 집적화되기 때문에 조정공정 이 대물렌즈와 광디스크판의 조정만으로 해결된다.

규슈마쓰시타가 개발한 이 집적광헤드는 녹음.재생형의 광자기(MO)디스크와 미니디스크(MD) 어느 것에도 대응할 수 있다.

또 이것은 앞으로 현재 제안되고 있는 5배밀도의 광자기디스크에도 대응할수 있을 것으로 알려지고 있다.

이 집적광헤드는 성능실험 결과 미니디스크의 가장 높은 신호인 7백20kHz(3T 신호)에서 종래의 광헤드와 같은 C/N45dB이상의 효과를 얻을 수 있는 것으로나타났다. 규슈마쓰시타는 앞으로 이 집적광헤드의 양산화를 검증하고 내년쯤 상품화에 나설 계획이다.<신기성 기자>