Магнитная головка

 

Использование: в технике магнитной записи, при изготовлении магнитных головок для записи/воспроизведения информации. Сущность изобретение: магнитная головка имеет на рабочей поверхности износостойкое алмазоподобное покрытие, под которым расположен адгезионный слой, выполненный из неферромагнитного карбидообразующего металла, например, титана или циркония, толщина которого составляет 0,1 - 0,2 от толщины покрытия. Слой и покрытие напыляют в одном вакуумном цикле при 30 - 40^oС.

Изобретение относится к области конструкции и способов изготовления магнитных головок для записи и воспроизведения информации.

В настоящее время все типы головок для аудиотехники и видеотехники изнашиваются в процессе трения о поверхность движущегося магнитного носителя. Так, например, пермаллоевые головки, лучшие по электротехническим параметрам, имеют срок службы 3000 4000 ч. Сендастовые головки, более сложные в изготовлении, имеют срок службы 7000 ч, что все равно значительно меньше рабочего ресурса лентопротяжного механизма. Поэтому увеличение износостойкости магнитных головок является до сих пор актуальной задачей.

Цель изобретения создание магнитной головки для магнитной записи и воспроизведения с повышенным сроком службы и простого в практическом осуществлении способа ее производства.

Известны технические решения, в которых износостойкость магнитных головок предлагается повышать за счет нанесения на контактную поверхность сердечников защитных износостойких покрытий: стеклянных, окисных, металлических, карбидных и нитридных. В этом же качестве предлагается использовать азотосодержащие, боросодержащие и углеродосодержащие покрытия. Спектр предлагаемых способов создания поверхностных упрочняющих слоев достаточно широк от селективного окисления материала сердечника при его термообработке до ионной имплантации.

Поскольку трудно совместить в одном материале комплекс магнитных и механических свойств, то для увеличения долговечности магнитных головок оптимальным представляется использование тонких защитных упрочняющих покрытий на контактной поверхности сердечника. Например, покрытий, содержащих твердый (алмазоподобный) углерод.

Наиболее близкое к предлагаемому техническое решение [1] (прототип) представляет собой довольно сложную по конструкции систему с поверхностным слоем из углерода, имеющего кристаллическую структуру алмаза. Однако, это решение представляет собой скорее идею, а не возможность практической реализации увеличения износостойкости магнитных головок за счет упрочняющего покрытия без ухудшения их электромагнитных характеристик.

Дело заключается в том, что, с целью предотвращения деформации магнитных сердечников, приводящей к ухудшению магнитных свойств головок, одним из основных материалов элементов конструкции, обеспечивающих механическое крепление деталей головок, является клей или один из видов эпоксидной смолы, твердеющие при сравнительно низких температурах. Поэтому, и материал покрытия, и способ его нанесения должны быть такими, чтобы не требовать в процессе изготовления головки ее нагрева по крайней мере выше температур, предусмотренных допустимым температурным интервалом ее эксплуатации. В противном случае, из-за термонапряжений в конструкции головки возможно ухудшение ее магнитных характеристик и, при выходном контроле готовых головок, увеличение процента брака. Кроме того, толщина покрытий должна быть достаточной для увеличения износостойкости головки, но меньше той, которая приводит к недопустимому снижению уровня сигнала из-за увеличения расстояния между магнитным сердечником и магнитным носителем. При этом, адгезия износостойкого слоя к рабочей поверхности головки должна обеспечить отсутствие его отслаивания в процессе работы.

Выполнение этих требований обеспечивается следующим техническим решением, простым в практическом осуществлении: 1. Готовая аудио или видеоголовка помещается в специальную кассету. Обязательными элементами кассеты являются обойма, обеспечивающая максимальный тепловой контакт с корпусом головки, и экран с отверстием под пятно напыления, имеющий с обоймой минимальный тепловой контакт.

2. Рабочая поверхность кассеты с вмонтированной в нее головкой подвергается очистке ионами аргона, затем на нее напыляют промежуточный адгезионный слой Ti, Zr или Al толщиной 100 200 и слой аморфного твердого (алмазоподобного) углерода толщиной 1000 2000. Все процедуры проводят при температуре 30 40^oC в одном вакуумном цикле без вскрытия на воздух.

Низкая температура при изготовлении головки, достигаемая путем выбора режимов ионной очистки и напыления, а также использования специальной кассеты, гарантирует отсутствие деформации сердечника и ухудшения его магнитных свойств.

Предварительная ионная очистка и наличие промежуточного слоя обеспечивают хорошую адгезию износостойкого слоя к поверхности головки.

Толщина 1000 2000 износостойкого углеродного слоя и толщина 100 - 200 адгезионного слоя являются оптимальными для повышения износостойкости головки без снижения ее магнитных свойств.

Используемый слой аморфного твердого углерода имеет минимальный, по сравнению с другими материалами, коэффициент трения о магнитную пленку. Это способствует улучшению качества записи и воспроизведения, а также повышению срока службы магнитного носителя информации.

Себестоимость пермаллоевой головки, упрочненной по предлагаемому решению, в 2 3 раза ниже, чем сендастовой.

Формула изобретения

Магнитная головка для записи и воспроизведения информации с магнитного носителя с нанесенным на ее рабочую поверхность износостойким алмазоподобным покрытием, отличающаяся тем, что под алмазоподобным покрытием расположен нанесенный в едином вакуумном цикле с основным промежуточный адгезионный слой, выполненный из неферромагнитного карбидообразующего металла, например титана или циркония, причем толщина этого слоя составляет 0,2 0,1 от основного.