在录像机磁头及磁头鼓上涂敷金钢石类碳的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种通过物理蒸汽沉积弧方法在录像机磁头及磁头鼓上涂敷金刚石类碳的方法及装置，以及用金刚石类碳涂敷过的录像机磁头。本发明专利技术装置包括：一个真空箱，它含有若干个阴极，分别用来蒸发Ａｒ、ＳｉＯ、Ｔｉ以及金刚石类碳，以及一根安装在其底部中心处的心轴；一个录像机磁头支承件，它包括安装在真空箱心轴上的上、下支承架及若干根支承杆；以及一个磁头支架，若干个磁头被安装在其内。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在录像机磁头及磁头鼓上涂敷金钢石类碳(di-amond-like carbon)的方法及装置，特别是一种通过物理蒸汽沉积弧方法(physical vapor deposition-arc method)在录像机磁头及磁头鼓上涂敷金钢石类碳的方法及装置。在现有技术中，在制作录像机磁头时，先用环氧树脂涂层将一种底材固定到一种韧皮纤维(bass)基体上，再用一种强粘合剂将铁氧体粘附到其端部，然后对铁氧体进行研磨。这种磁头是一台录像机的核心部件，它用来记录或重现图象信号，其寿命只不过1,000小时左右。为了延长铁氧体的寿命，人们设想了各种各样的技术方案，其中之一便是将一种金钢石类碳涂敷到铁氧体表面上，以便使之具有更高的耐磨性能。录像机的磁头鼓包括一个用来将图像信号记录在一个磁带上，或者对所记录的图像信号进行重放的磁头，一个用来将磁头保持在一预定高度上的上磁鼓，以及一个用来支撑上磁鼓旋转以及起导带作用的下磁鼓。磁头鼓驱动录像带高速运动，它应当具有耐磨性及平滑性，以便维持高速驱动并对磁带进行保护。与近来高分辨率电视机的发展趋势相一致，对具有高性能及高功能的磁头鼓的需求也在增加。传统的录像机磁头鼓在制造过程中需经过锻铝之后的热处理以及后续加工。采用该方法制造的磁头鼓均匀性差，导致产品降级，其生产过程要经历多种制造步骤。录像机磁头鼓要在以高速驱动金属带这样苛刻的条件下使用，并应具有极好的耐磨性能及极好的平整表面。在传统技术中采用铝材，这就大大降低了其耐用性及耐磨性，从而对其应用带来了限制。作为解决上述问题的一个方案，人们建议了一种方法，即通过化学蒸汽沉积方法，在700℃以上温度下在铝制磁头鼓表面上形成一层金刚石类碳膜。但是，在这种方法中，金刚石类碳膜直接形成于铝表面上，由于一层Al2O3薄膜会在大气条件下自然生成，从而导致其附着强度降低。为了提高附着强度，现已公开了在铝表面上沉积SiC并形成一层金刚石类碳膜这样一种技术，和一种在铝磁头鼓表面上施加CH4气体或H2气体的技术，以及一种使用A1N、B4C、Si3N4、SiO2等物质的技术，但所有这些均未获得令人满意的效果。金刚石类碳膜是一种无定形固相膜，它具有硬度、耐磨性、润滑性、电绝缘性、化学稳定性以及光学方面的良好性能。近来，膜相金刚石(film phase-diamond)合成技术已有很大发展，其应用也在迅速扩大。将该技术应用于录像机磁头及磁头鼓的研究工作正在进行，以提高驱动安全性、耐磨性以及从其上去除无关的物质。金刚石类碳膜在高温条件下化学性能不稳定，因为该碳膜的性质将变得近似于石墨的性质，所以形成薄膜的温度限定在500℃以下。合成膜的附着强度较差，从而限制了它的应用。由于合成膜具有很高的压应力，一层薄膜可以阻止膜的破坏，而一层厚膜则存在弯曲问题，因为膜会翘曲，特别是，在高湿度的情况下，翘曲会加速，这就对金刚石类碳膜的使用环境构成了限制。由于涂有金刚石类碳膜的录像机磁头及磁头鼓的制造未能解决上述问题，所以其附着性及耐磨性仍然很差，其使用也受到局限。此外，大规模生产这种磁头及磁头鼓的设备也尚不具备。本专利技术的目的在于解决上述问题。本专利技术提供了一种通过在录像机磁头以及录像机磁头鼓表面的铁氧体基体上形成一层附着辅助层以及一层附着增强层来提高磁头表面的耐磨性及平坦性的装置，本专利技术装置可以在同一时间涂敷各种材料，从而大大延长了录像机磁头及磁头鼓的寿命，并可在稳定条件下进行大规模生产。为了实现上述目的，本专利技术包括一种用来将金刚石类碳涂敷在录像机磁头及磁头鼓上的装置，包括一个真空箱，它包括若干个阴极，它们分别用来蒸发Ar、SiO、Ti以及金刚石类碳，以及一个位于其底部中心处的心轴；以及安装在真空箱心轴上的上、下支承架以及若干根支承杆，下支承架随心轴旋转，支承杆则独立于心轴转动。作为本专利技术的另一方面，提供了一种将金刚石类碳涂敷在录像机磁头上的方法，该方法包括以下步骤将磁头放入真空箱内，使其真空度达到1.5×10-4～1.5×10-6乇，温度为20～150℃；由一Ar阴极产生Ar+离子，对磁头表面进行清洗；由一SiO阴极蒸发SiO，以在清洗后的磁头上形成一层SiO的附着增强层；由Ti阴极蒸发Ti，以在附着增强层上形成一层Ti附着层；以及由金刚石类碳阴极蒸发金刚石类碳，以在Ti附着层上形成一层薄膜。作为本专利技术的另一个方面，提供了一种将金刚石类碳涂敷在录像机磁头鼓上的方法，该方法包括以下步骤将磁头鼓放入一真空箱内，调整其真空度为1.5×10-4～1.5×10-6乇；由一Ar阴极产生Ar+离子，对磁头鼓表面进行清洗；由一Ti阴极蒸发Ti，以在清洗后的磁鼓表面上形成一层Ti薄膜；由一SiO阴极蒸发SiO，以在Ti薄膜上形成一层SiO薄膜；由Ti阴极蒸发Ti，以在SiO薄膜上形成一层Ti薄膜；以及由一金刚石类碳阴极蒸发金刚石类碳，以在Ti薄膜上形成一层金刚石类碳膜。用本专利技术装置及方法形成的磁头及磁头鼓具有良好的耐磨性，因而可延长其寿命，且可在稳定条件下批量生产。下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细的说明，其中附图说明图1是本专利技术的用来在录像机磁头及其磁头鼓上涂敷一层金刚石类碳膜的装置的透视图；图2是本专利技术装置的平面图；图3是本专利技术装置的剖面图；图4是本专利技术中录像机磁头鼓的一支承杆在使用时的视图；图5是本专利技术的一种带有一磁头支承架的涂敷装置的剖面图；图6是本专利技术的磁头支承架的一个透视图7是本专利技术的磁头支承架使用时的一个视图；以及图8是依照Auser测量法对录像机磁头表面进行元素分析所得的测量值绘制的图象。下面将参照附图对用来在录像机(VCR)磁头鼓上涂敷一层金刚石类碳膜的装置及方法作详细描述。图1和图2分别是本专利技术用来在录像机磁头及磁头鼓上涂敷一层金刚石类碳膜的装置的透视图及平面视图。图3则是本专利技术装置的剖面图，而图4则是本专利技术录像机磁头鼓的一支承杆在使用时的一幅视图。本专利技术装置包括若干个阴极3、4及5，它们位于真空箱2的内壁上，用于蒸发氩(Ar)、钛(Ti)以及碳(C)，在真空泵1的作用下，真空箱2处于真空条件下，以便进行涂敷，Ar阴极的四个屏极(target)沿一条直线排布，Ti阴极的二个屏极则面对面排布，C阴极的屏极沿对角线上下布置。一个SiO阴极6自真空箱2的顶部中心向下设置，并与具有许多孔眼的钼管(Mo tube)相连接。上述阴极的位置根据被涂镀的物件的形状和材料可以有所不同，与一心轴旋转马达相连接的心轴7在真空箱2的底部中心处与其相接合。一个下支承架8通过一个可随心轴7转动的齿轮与心轴7的上部相连接，若干根支承杆9安置在下支承架8上，支承杆9的下部连接到心轴7上部的齿轮上，这样，可相对于心轴7及下支承架8独立旋转。一个上支承架10可以与支承杆9的上部相结合，以便将支承杆9固定住，且支承架10的中心部是空的，SiO阴极通过该孔被插入，其结合设计成可使支承杆9独立旋转。以下的描述涉及本专利技术装置的工作情况。在对每个磁头鼓进行安装时，应将支承杆9插入磁头鼓的孔眼中。在磁头鼓安装之后，将上支承架10接合到上部，以固定支承杆9。在每个阴极中放入Ar、Ti、SiO及C并操作真空泵1，使真空箱2的内部呈现真空。当通过起动心轴马达而使心轴7转动时，下支承架8便本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在录像机磁头及磁头鼓上涂敷金刚石类碳的装置，包括：一个真空箱，包括有若干个阴极，它们分别用来蒸发Ａｒ、ＳｉＯ、Ｔｉ以及金刚石类碳，以及一根位于其底部中心处的心轴；以及安装在真空箱所述心轴上的上、下支承架以及若干根支承杆；所述 下支承架随心轴旋转，而所述支承杆除随心轴转动外还自转。

【技术特征摘要】
1.一种在录像机磁头及磁头鼓上涂敷金刚石类碳的装置，包括一个真空箱，包括有若干个阴极，它们分别用来蒸发Ar、SiO、Ti以及金刚石类碳，以及一根位于其底部中心处的心轴；以及安装在真空箱所述心轴上的上、下支承架以及若干根支承杆；所述下支承架随心轴旋转，而所述支承杆除随心轴转动外还自转。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，它还包括一个呈矩形箱子状的磁头支架，用以在所述支承杆上安装若干个磁头，箱的底部有一孔眼，支承杆穿过该孔眼而插入，还有一矩形开口，磁头的未端通过该开口从它的一个侧壁上伸出。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，Ar阴极具有四个屏极，它们在真空箱的一个侧壁上沿一直线排列；Ti阴极具有二个屏极，它们相互面对面设置；SiO阴极采用钼管的形式，位于真空箱顶部中心处，其侧面具有若干个孔眼；二个碳阴极分别设置在上侧部和与该上侧部呈对角的下部。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的Ar、SiO、Ti以及碳阴极用弧方法加热。5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述真空箱是通过位于其下部的一台真空泵抽真空的。6.一种在录像机磁头上涂敷金刚石类碳的方法，包括如下步骤将磁头放入一真空箱的内部并将真空度调至15×10-4～1.5×10-6乇；由Ar阴极产生出Ar+离子以清洗磁头表面；由一SiO阴极蒸发SiO5～10分钟以在清洗后的磁头上形成一层厚度为4000A的附着强化层；由Ti阴极蒸发Ti以在所述附着强化层上形成一层Ti附着层；以及在20C的温度下由葡萄形的C8或C12金刚石类碳阴极蒸发金刚石类碳20～90分钟，以在所述Ti附着层上形成一层厚度为500A～...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泰永，
申请(专利权)人：三信精密株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]