DE2502973C3

DE2502973C3 - Pickup button

Info

Publication number: DE2502973C3
Application number: DE19752502973
Authority: DE
Inventors: Fumio Moriguchi Osaka; Wasa Kiyotaka Nara; Hayakawa Shigeru Hirakata; Nagai Takeshi Neyagawa; Osaka; Hosomi (Japan)
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1974-04-04
Filing date: 1975-01-22
Publication date: 1978-02-02

Description

Die Erfindung betrifft einen Abnehmertaster, der einer Rille in einer Aufzeichnungsplatte folgt, die eine elektrisch leitende Oberfläche und einen dielektrischen Überzug auf der elektrisch leitenden Oberfläche aufweist, und der mit der Aufzeichnungsplatte zusammenwirkt und kapazitive Änderungen zwischen dem Taster und der elektrisch leitenden Oberfläche liefert, wenn eine relative Bewegung zwischen dem Taster und der Aufzeichnungsplatte hergestellt wird, und der aus einem länglichen Stab aus Tonerde mit einem elektrisch leitenden Überzug aus einem Metall, einem Metallnitrid, einem Metallsilicid, einem Metallborid, einem Metallcarbid oder einem daraus zusammengesetzten Material besteht.The invention relates to a pickup button that follows a groove in a recording disk that has a electrically conductive surface and a dielectric coating on the electrically conductive surface has, and which cooperates with the recording disk and capacitive changes between the Button and the electrically conductive surface provides when there is a relative movement between the button and of the recording disk, and that of an elongated rod of alumina with an electrically conductive coating of a metal, a metal nitride, a metal silicide, a metal boride, a metal carbide or a material composed thereof.

Eine Tonerde wie z. B. Saphir oder Rubin, deren chemische Hauptsammensetzung ein Λ-ΑΙ2Ο3 ist und die einen leitenden Überzug aufweist, wird in großem Maße z. B. dazu verwendet, einen Abnehmer für ein Videoplatten-Wiedergabesystem mit Kapazitätsänderung und einen veränderlichen Widerstand mit einem dünnen Metallfilmüberzug für eine elektrische Schaltung herzustellen. Der leitende Überzug haftet jedoch wegen der hohen chemischen Stabilität schlecht auf der Oberfläche der Tonerde. Es wurden viele Versuche unternommen, um die Haftfestigkeit des leitenden Überzuges auf der Tonerde zu verbessern. Zum Beispiel wurde versucht, mit einer unregelmäßigen Oberfläche der Tonerde die Haftfestigkeit des leitenden Überzuges auf der Tonerdeoberfläche zu verbessern. Diese Tonerden haben jedoch den Nachteil einer Ungleichförmigkeit der Oberfläche d<»s leitenden Überzuges.A clay such as B. sapphire or ruby, the main chemical composition of which is a Λ-ΑΙ2Ο3 and which has a conductive coating is used to a large extent e.g. B. used to a buyer for a Video disc playback system with variable capacitance and variable resistance with one thin metal film coating for an electrical circuit. However, the conductive coating adheres bad on the surface of the clay because of the high chemical stability. There have been many attempts undertaken to improve the adhesion of the conductive coating to the clay. For example an attempt was made to reduce the adhesive strength of the conductive coating with an irregular surface of the alumina to improve on the clay surface. However, these clays have the disadvantage of non-uniformity the surface of the conductive coating.

Aus der DT-OS 2116 310 ist ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen zwischen Metallen und Oxidkeramik bekannt, nach dem unter Verwendung eines metallischen Aktivators Bindungsbrücken zwischen einer Oxidkeramik und einem leitenden Metallstab gebildet werden, wobei der metallische Aktivator zwischen die Oberfläche des Keramikteils und die Oberfläche des Metallstabs gebracht wird und die Reaktion zur Reaktivierung der Oberflächenvalenzen der Oxidkeramik als Feststoff-Reaktionen ablaufen. Der Aktivator diffundiert in die Oxidkeramik und den leitenden Metallstab unter Bildung einer Zone aus Suboxidgemisch und einer Legierungszone an denFrom the DT-OS 2116 310 is a method for the production of connections between metals and Oxide ceramics known, after the use of a metallic activator, binding bridges between an oxide ceramic and a conductive metal rod are formed, wherein the metallic activator is brought between the surface of the ceramic part and the surface of the metal rod and the Reaction to reactivate the surface valences of the oxide ceramic take place as solid reactions. the Activator diffuses into the oxide ceramic and the conductive metal rod to form a zone Suboxide mixture and an alloy zone to the

5 Oberflächen der Oxidkeramik und des leitenden Meiallstabs. Eine ausreichende starke Haftfestigkeit zwischen einem leitenden Überzug und einem Tonerdestab kann nach diesem Verfahren nicht erzielt werden.
Die DT-OS 20 61 678 beschreibt einen Abnehmertaster mit einem Kern und einem elektrisch leitenden Überzug darauf, der wenigstens ein Metall der 3. bis 6. Gruppe des Periodensystems und wenigstens eines von deren harten und elektrisch leitenden Nitriden, Bonden, Siliciden oder Carbiden enthält. Der Kern besteht nach dem dortigen Ausführungsbeispiel aus Diamant Der Kern kann auch aus Glas oder Keramik bestehen, dessen bzw. deren Zusammensetzung nicht näher angegeben ist. Die Verwendung eines Tonerdestabs als Kern wird dort nicht beschrieben. Nachteilig an diesem bekannten Abnehmertaster ist, daß eine starke Haftfestigkeit zwischen dem Diamantkern und dem leitenden Überzug nicht erzielt werden kann und auch bei Verwendung eines Tonerdestabs eine genügende Haftfestigkeit zwischen diesem und dem leitenden Überzug nach der dortigen Technik nicht zu erreichen ist.5 Surfaces of the oxide ceramic and the conductive chisel stick. Sufficiently strong adhesive strength between a conductive coating and an alumina stick cannot be achieved by this method.
DT-OS 20 61 678 describes a pick-up button with a core and an electrically conductive coating on it, which contains at least one metal from groups 3 to 6 of the periodic table and at least one of their hard and electrically conductive nitrides, bonds, silicides or carbides . According to the exemplary embodiment there, the core consists of diamond. The core can also consist of glass or ceramic, the composition of which is not specified in more detail. The use of an alumina stick as a core is not described there. The disadvantage of this known pick-up button is that a strong bond strength between the diamond core and the conductive coating cannot be achieved and even when using an alumina stick, a sufficient bond strength between this and the conductive coating cannot be achieved according to the local technology.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abnehmertaster zur Verfügung zu stellen, der einen glatten elektrisch leitenden Überzug aufweist, welcher fest an einem das Grundmaterial des Tasters bildenden Tonerdestab haftet.The invention is based on the object to provide a pickup button available that one has smooth electrically conductive coating, which is firmly attached to one of the base material of the button Alumina stick sticks.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß eine Bindeschicht zwischen dem elektrisch leitenden Überzug und dem Tonerdestab vorhanden ist, die aus einem Metalloxid, einem Metallnitridoxid, einem Metallsilicidoxid, einem Metallboridoxid, einem Metallcarbidoxid oder einem daraus zusammengesetzten Material besteht.The solution to this problem is according to the invention that a binding layer between the electrically conductive coating and the alumina rod is present, which consists of a metal oxide, a Metal nitride oxide, a metal silicide oxide, a metal boride oxide, a metal carbide oxide or one of them composite material.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß der elektrischThe invention achieves that the electrically

leitende Überzug sehr fest auf der Oberfläche des Tonerdestabs haftet. Die Haftfestigkeit des elektrisch leitenden Überzugs auf dem Tonerdestab ist, gemessen nach einem Zugtestverfahren, höher als 5 kg/mm².
In der Zeichnung istconductive coating adheres very firmly to the surface of the alumina stick. The adhesive strength of the electrically conductive coating on the alumina rod, measured by a tensile test method, is higher than 5 kg / mm ² .
In the drawing is

F i g. 1 eine Querschnittsansicht eines Tonerdestabs mit einem leitenden Überzug und einer Bindeschicht gemäß der Erfindung,F i g. 1 is a cross-sectional view of an alumina stick with a conductive coating and a tie layer according to the invention,

Fig.2 ein Querschnitt eines Abnehmers für ein Videoplatten-Wiedergabesystem der Type mit Kapazi-Fig. 2 is a cross section of a pickup for a video disk playback system of the type with capacitance

so tätsänderung.so change of state.

In der Fig. 1 enthält ein Tonerdestab 10 einen elektrisch leitenden Überzug 1 und eine Bindeschicht 2 zwischen dem leitenden Überzug und einer Oberfläche des Tonerdestabs 3.In FIG. 1, an alumina stick 10 includes an electrically conductive coating 1 and a bonding layer 2 between the conductive coating and a surface of the alumina rod 3.

Die Tonderde ist nicht beschränkt auf reine Tonerdekristalle oder -keramik. Alle Kristalle oder Keramikmaterialien, die aus Λ-ΑΙ2Ο3 bestehen, sind für den Tonerdestab verwendbar, wie Saphir, Rubin, Sternrubin und Sternsaphir.The clay is not limited to pure clay crystals or ceramics. All crystals or Ceramic materials composed of Λ-ΑΙ2Ο3 are for the alumina stick can be used, such as sapphire, ruby, star ruby and star sapphire.

Der elektrisch leitende Überzug und die Bindeschicht können unter Anwendung einer herkömmlichen kathodischen Aufsprühtechnik hergestellt werden; der leitende Überzug kann durch kathodisches Aufsprühen bei Hochfrequenz von einer Elektrode aus dem leitendenThe electrically conductive coating and tie layer can be made using a conventional cathodic Spray-on technology can be produced; the conductive coating can be achieved by cathodic spraying High frequency from an electrode from the conductive

Material für den elektrisch leitenden Überzug in einer nicht reagierenden Atmosphäre z. B. Argongas bei 10~² bis 10-' Torr hergestellt werden. Die Bindeschicht kann durch kathodisches Aufsprühen bei Hochfrequenz vonMaterial for the electrically conductive coating in a non-reactive atmosphere e.g. B. argon gas at 10 ~ ² to 10- 'Torr are prepared. The tie layer can be applied by cathodic spraying at a high frequency of

der Elektrode aus einem geeigneten Material in einer oxidierenden Atmosphäre wie Sauerstoffgas bei 10~² bis 10-' Torr oder durch kathodisches Aufsprühen bei Hochfrequenz von einer Elektrode aus einem geeigneten Metalloxid in einer nicht reagierenden Atmosphäre wie Argongas in Verbindung mit anschließender Wärmebehandlung in Luft bei 600 bio 1200⁰C für 1 bis 3 Stunden hergestellt werden.the electrode made of a suitable material in an oxidizing atmosphere such as oxygen gas at 10 ~ ² to 10- 'Torr or by cathodic spraying at high frequency from an electrode made of a suitable metal oxide in a non-reactive atmosphere such as argon gas in conjunction with subsequent heat treatment in air at 600 bio 1200 ⁰ C for 1 to 3 hours.

Der in der Fig.2 gezeigte Abnehmer 30 für ein Videoplatten-Wiedergabesystem besteht aus oinem längliche.·; Stab 3 aus Tonerde, z. B. einem Saphirkristallstab, mit einem elektrisch leitenden Überzug 1 hoher Abnutzungsfestigkeit aus Tantal und mit einer Bindeschicht 2 aus einer Tantaloxidschicht 4 und einer Schicht 5 einer festen Lösung von AI2O3-S1O2. Die Dicke des Tantals, des Tantaloxids und der festen Lösung AbO₃-SiO₂ beträgt vorzugsweise 0,05 bis 1,0,0,01 bis 0,2 bzw. 0,01 bis 03 μπι. Wie F i g. 3 zeigt, soll der Abnehmer 30 in einer Nut der Platte 6 laufen, die eine leitende Oberfläche 7 und einen dielektrischen ÜDerzug 8 über der leitenden Oberfläche aufweist, und der Abnehmer soll weiterhin mit der Platte 6 zusammenwirken und kapazitive Änderungen zwischen dem Abnehmer und der leitenden Oberflache aufgrund geometrischer Veränderungen im Boden der Nut liefern, wenn eine relative Bewegung zwischen dem Abnehmer oder Taster und der Platte hergestellt wird. Für den elektrisch leitenden Überzug 1 können verwendet werden ein schwer schmelzbares Metall wie Ta, Hf, Ti, Zr, Nb, Mo und Legierungen davon, ein schwer schmelzbares Metallnitrid wie Tantalnitride, Hafniumnitride, Titannitride, Zirkonnitride, Niobiumnitride, Molybdännitride und eine Verbindung davon, ein schwer schmelzbares Metallsilicid wie Tantalsilicide, Hafniumsilicide, Titansilicide, Zirkonsilicide, Niobiumsilicide, Molybdänsilicide und Verbindungen davon, ein schwer schmelzbares Metallborid wie Tantalboride Hafniumboride, Titanboride, Zirkonboride, Niobiumboride, Moiyhdänboride und Verbindungen davon und ein schwer schmelzbares Metallcarbid wie Tantalcarbide, Hafniumcarbide, Titancarbide, Zirkoncarbide, Niobiumcarbide, Molybdäncarbide und eine Verbindung davon. Der Tonerdestab 3 ist so geformt, daß, wenn er die Plattennut berührt, eine Kante des leitenden Elementes nahe dem dielektrischen Überzug liegt.The pickup 30 shown in Figure 2 for a video disc playback system consists of an elongated. ·; Rod 3 made of alumina, e.g. B. a sapphire crystal rod, with an electrically conductive coating 1 high wear resistance made of tantalum and with a binding layer 2 made of a tantalum oxide layer 4 and a layer 5 of a solid solution of Al2O3-S1O2. The thickness of the tantalum, the tantalum oxide and the solid AbO ₃ -SiO ₂ solution is preferably 0.05 to 1.0, 0.01 to 0.2 or 0.01 to 03 μm. Like F i g. 3 shows, the pickup 30 is intended to run in a groove of the plate 6, which has a conductive surface 7 and a dielectric cable 8 over the conductive surface, and the pickup should continue to interact with the plate 6 and capacitive changes between the pickup and the conductive one Provide surface area due to geometric changes in the bottom of the groove when a relative movement is established between the pickup or button and the plate. For the electrically conductive coating 1, there can be used a refractory metal such as Ta, Hf, Ti, Zr, Nb, Mo and alloys thereof, a refractory metal nitride such as tantalum nitride, hafnium nitride, titanium nitride, zirconium nitride, niobium nitride, molybdenum nitride and a compound thereof, a difficult-to-melt metal silicide such as tantalum silicides, hafnium silicides, titanium silicides, zirconium silicides, niobium silicides, molybdenum silicides and compounds thereof, a difficult-to-melt metal boride such as tantalum borides, hafnium borides, titanium borides, zirconium borides, niobium borides, titrated carbide thereof, titanium carbide and heavy metal carbide fusible compounds such as Zirconium carbides, niobium carbides, molybdenum carbides and a compound thereof. The alumina rod 3 is shaped so that when it contacts the plate groove, an edge of the conductive member is close to the dielectric coating.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Pickup button that follows a groove in a recording disk follows, which has an electrically conductive surface and a dielectric coating the electrically conductive surface, and which cooperates with the recording disk and provides capacitive changes between the button and the electrically conductive surface, if a relative movement is established between the stylus and the recording disk, and the from an elongated rod of alumina with an electrically conductive coating of a metal, a metal nitride, a metal silicide, a metal boride, a metal carbide, or one of them composite material, characterized in that a bonding layer between the electrically conductive coating and the alumina rod are present, which are made of a metal oxide, a metal nitride oxide, a metal silicide oxide, a metal boride oxide, a metal carbide oxide or a material composed thereof.