JPS5998336A - 情報信号の記録再生ヘツド - Google Patents

情報信号の記録再生ヘツド

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JPS5998336A
JPS5998336A JP57207702A JP20770282A JPS5998336A JP S5998336 A JPS5998336 A JP S5998336A JP 57207702 A JP57207702 A JP 57207702A JP 20770282 A JP20770282 A JP 20770282A JP S5998336 A JPS5998336 A JP S5998336A
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JP
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recording
electrode
electrode needle
reproducing head
needle
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JP57207702A
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Shigeo Senzaki
先崎 茂夫
Kenichi Sawazaki
沢崎 憲一
Junichiro Ikeuchi
池内 淳一郎
Riichi Matsui
松井 利一
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B9/00Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor
    • G11B9/08Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using electrostatic charge injection; Record carriers therefor

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は電気的に書き替え可能な記録媒体を用い、その
媒体上を相対的に移動する電極針を介して情報信号を媒
体に印加して記録したり、丑だ記録された信号を再生す
る情報信号の記録再生ヘッドに関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
ビデオ信号、オーディオ信号等の情報信号を高密度に、
かつ任意に記録し再生する方式として半導体からなる記
録媒体を用い、電気的に信号を記録し再生する方式が知
られている。
すなわち、半導体基板(例えは81単結晶基板)の上に
電荷蓄積機能を有する絶縁膜(例えば51o2膜上に8
i3N411iを形成した二層膜)を形成して記録媒体
を構成し、この記録媒体にその上を相対的に移動する導
電性記録再生ヘッドを介して記録媒体の厚み方向に信号
電圧を印加することにより絶縁体膜に電荷を蓄積する形
で信号を記録し、再生は、蓄積された電荷に対応して半
導体基板中に形成される空乏層の変化による記録媒体の
厚み方向の静電容量を同じく記録再生ヘッドを相対的に
移動させて検出することによって行うものである。
このよう外記餘再生方式に用いられる記録再生ヘッドは
、静電容量式ビデオディスクに用いるピックアップの再
生針と同様に電極支持基体の側面に電極(以下電極針と
いう)を伺着させた構造を有するものが用いられるが、
静電容量式ビデオディスクの再生針とは異なり、記録針
としても用いられ、かつその記舷時には信号電圧が印加
される女と使われ方が全く異なるた峠、静電容量式ビデ
オディスク用再生針にはなかった次のような特有な問題
があることがわかった。
(1)信号記録時、電極針にはかなりのラッシュカレン
) (100アシペア/d以上)が流れ、ジュール熱と
なって発生する。さらに電極針は高速回転(1800r
pm)する記録媒体(ディスク)上を摺動するため摩擦
熱が発生し、ジュール熱に付加される。この結果電極針
には熱的、機械的に相当の負荷がかかり電極針と電極支
持基体との熱膨張率の違い、さらζこは電極針が受ける
機械的振動、摺動摩擦により電極針が電極支持基体から
剥離する。
(2)電極針の熱的、機椋的負荷を緩和し、電極針の破
壊を防止するためには電極針の膜厚を厚くすることも考
えられるが、電極針の膜厚は記録再生する情報信号の解
像度に係わり0.5μm以下であることが要求されるの
でその膜厚を厚くすることができない。
(3)電極針は高速回転する記録媒体上を摺動するため
耐摩耗性の優れたものが要求されるが、一方半等体記録
媒体は静電容量式ビデオディスクとちがって硬いため電
極針として記録媒体よりも硬度の高いものを用いると記
録媒体を損傷する。また従来の静電容量式ビデオディス
ク用の再生針のように電極支持基体にダイヤモンドのよ
うな硬質のものを用いると支持基体よりも電極針の方が
摩耗が大きくこのため電極針が記録媒体表面か−ら浮き
良好匁コンタクトがとれなくなる。半導体記録媒体では
電極針を介して信号電圧を印加して記録を行うので記録
性能の点から電極針と記録媒体との良好なコンタクトが
強く要求され、もしこのコンタク)がうまくとれない場
合には画像が記録再生でき力い事態が生ずる。
〔発明の目的〕
本発明はこのような点に已みてなされたもので、電、極
針に摩耗が生じても半導体記録媒体に高い精度で接触し
信号記録が効呆的に行われるとともに電極針が電極支持
基体から剥離しにくい記録再生ヘッドを提供することを
目的とするものである。
〔発明の概璧〕 本発明は電極針として半導体記録媒体面の硬さに比べて
軟かい心電性物質を用いるとともに電極支持基体として
電極針よりさらに軟かい非導電性物質を用いて構成した
記録再生ヘッドを提供するものである。
また本発明は電極針と支持基体との間に両者に対して付
着性の良い中間導電体層を形成した記録再生ヘッドを提
供するものである。
さらにまた本発明は電極針の表面に超硅べ斗枢NA%保
護層を形成した記録再生ヘッドを提供するものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明を図面を参照して詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例を示すものである。
図において1は半導体記録媒体であり、裏面に導電体層
2が形成された例えば8i半導体基板3表面に5102
膜4が形成され、さらにその上に81sN4膜5が形成
されている。また6は本発明に係る記録再生ヘッドであ
り、ガラスあるいは石英等の非導電性物質からなる電極
支持基体7の一面に、この支持基体よりも硬く、かつ半
導体記録媒体10表面の硬さよりもやわらかい導電性物
質、例えばタングステンWやモリブデンΔ1oを用いて
電極針8が形成されている。
このよう々記録再生針の構成によると電極針8が半導体
記録媒体1の表面の硬度よりも低いため半導体記録媒体
1を損傷せしめることが々く、かつ電極支持基体7に比
べ電極針8の硬度が高いので電極針8と支持基体7とが
繰り返し使用によ・り共に摩耗していったとき第1図中
破線で示すように常に支持基体7の方の摩耗が大きく、
従って電極針8の方が突出する形となり半導体記録媒体
1の表面と良好に接触せしめることができる。このため
常に記録再生を良好に行うことができる。
従来の静電容量式ビデオディスクに用いられる再生針は
支持基体としてダイヤモンド、電極針として例えばチタ
ン等を用いており硬度の点からは支持基体が最も高く次
に電極針、最後にビデオディスク盤の順になっているの
に対し、本発明の記録再生ヘッドにおいては逆の関係に
なっている点で、静電容量式ビデオディスク用再生針と
は大きく相異しており、かつこのような従来の静電容量
式ビデオディスク用再生針を半導体記録媒体の記録再生
用ヘッドとして用いた場合には摩耗した場合支持基体よ
りも電極針の方がより摩耗するので記録媒体とコンタク
トがとれ外くなり記録再生が良好に行えなくなる。
第2図および第3図はそれぞれ本発明の他の実施例な示
すもので、いずれも電極針8と支持基体7との間に中間
導電層9を蒸着により設けたもので、第2図は一層の中
間導電層9、第3図は二層の中間導電[9−1,9−2
を設けたものである。
この中間導電層9は電極針8と支持基体7とを強い密着
力を有するもので、第2図の場合、中間導電層9は電極
針8と支持基体7の両者に対して接着性の良好人金属が
用いられ、また第3図の場合は、第1の中間導電層9−
1は支持基体7及び第2の中間導電層9−2と密着力が
強く、また第2の中間導電層9−2は電極針8との密着
力が強い金属が用いられる。中間導電層が2層でも電極
針との密着力が不十分な場合は上記の関係が成り立つよ
うに更に層の数を多くして目的を達することができる。
たおこの中間導電層9は電極針8の膜厚に比べて極めて
薄く実質的に解像度を劣化させるほど電極針の膜厚を増
したことにはならない。
特に各層の密着力を増すために各層界面か互いに拡散融
合するような温度で中間導電層を形成したり、あるいは
常温で膜を析出させた後、適切な雰囲気中で熱処理によ
り各界面の拡散融合せしめる方法で中間導電層を形成し
たりする場合にはその膜厚はほとんど無視される。
このように中間導電層を形成すると電極針と支持基体と
の付着力が増すとともに、記録時に大きな記録電流が流
れてもこの中間導電層のおかげで直接電極針8にかかる
負担が小さくなるので、大きな記録電流に耐え得るよう
にカる。従って電極針8が支持基体7から剥離すること
は力くなる。
次に第2図および第3図の記録再生ヘッドについての具
体的実施例を示す。
〔実施例1〕 落2図において、ガラスまたは石英の電極支持基体7上
にこの支持基体7および電極針8の両者に対して接着性
の良好な金属にクローム、クロム、マンガン、チタン等
)9な300 Aの厚さに、次いて電極針として銅ある
いはそれらの合金を150OAの厚さにそれぞれEB蒸
着法により連続的に蒸着し、所定の形に加工した記録再
生ヘッドを製作し、記録再生を行ったところ電極針と支
持基体との間に剥離が生じ永く良好外回生画像を得るこ
とができた。
〔実施例2〕 第2図において所定の形状に形成した角柱状ガラス電極
支持基体7とt5極針8との間に、中間導電層9として
ニッケルークロム(80: 20 ) ヲ20OA厚に
、また電極針8としてモリブデンを200OA厚に25
0〜500°Cの温度でEB蒸箭法により蒸着して記録
再生ヘッドを製作した。このヘッドを用いて記録再生を
行ったところ導電性1・2優れ、剥離がなく良好な記録
再生が行えることがわかった。
〔実施例3〕 第3図において電極支持素子(ガラスファイバー等)に
形成した基体上に第1の中間導電層9−1としてΔ牝を
厚み200人に蒸着、次いで紀2の中間導電層9−2と
してMoを600Aスパツタしたる後、電極針8として
、Wを数百℃以上の温度でスパッターしたものを用いて
記録再生ヘッドを作製し画像信号を記録した結果、良好
な再生画像な得ることか出来た。
〔実施例4〕 第3図においてMo 、 W金属と熱膨張係数が近似す
る電極支持素子としてのガラスファイバー基体上に第1
中間導電層9−1としてCr、Mn夫々100〜200
への厚みに蒸着またはスパッタし、第2中間導電層9−
2として副を600 A以下、更に電極針8としてWを
3000〜5000人の厚さでスパッタした後、500
℃以上の温度で熱処理して記録再生ヘッドを製作した。
これを用いて画像信号を記録した結果分解能が一段とす
ぐれた「I像を得ることが出来た。
〔実施例5〕 電極支持基体として石英または硬質ガラスを用い中間6
電層にNi ・Cr (80: 20)を20OA 、
Mnを20OA、MOを600Å以下、Wを3000人
スパッタせしめ、更にCVD法によりTiN、またはT
iC等の導電性超硬質合金を500A析出させた後不活
性気体(Ar + N2)中で800℃で熱処理して記
録再生ヘッドを製作した。この電極針は支持基体との密
着性、電気的特性が極めて良好で、記録再生電極として
使用可能である。
第4図は本発明の更に他の実施例を示すもので一例とし
て第2因で示した記録再生ヘッドの電極針8の表面に保
護層10を形成したものである。この保護層は金属酸化
物(シリカ、アルミナ、酸化べIJ リウム、酸化錦、
酸化チタン等)、金属窒化物(窒化硅素、窒化チタン等
)あるいは金属炭化物(−炭化チタン、炭化硅素等)等
の電気伝趣性または熱伝導性の比較的良好左部材であり
、その膜厚は電極針8の膜厚の115〜V2に選定され
ている。また硬度については電極針8≧保護層10〉電
極支持基体7の関係に選ばれる。このような保護層10
を設けると電極針8のラッシュカレントによる破壊防止
および耐摩耗性を向上させることができる。なお第1図
および第3図の記録再生ヘッドについても同様に保護膜
を形成することは有効である。
以下その具体的実施例について説明する。
〔実施例6〕 実施例1と同様の方法により電極針までを形成した後、
その上に保護層としてシリカあるいはアルミナを500
人の厚さにEB蒸着法により蒸着して記録再生ヘッドを
製作し、…憔、倶号を記録再生した結果、保護層のない
電極針を用いた場合に比べて安定な再生画像を得ること
ができた。
〔実施例7〕 実施例2と同様にして電極針を形成した後保護層として
窒化チタンを500人厚積比学蒸着法により析出せしめ
た後、熱処理を施して作製した。この記録再生針は導電
性、耐摩耗性に優れ記録再生針として使用可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によると電極針が半導体記録
媒体の表面の硬度よりも低く、かつ電極支持基体の硬度
よりも高いため、半導体記録媒体を損傷することなく、
また電極針および支持基体が共に摩耗した場合に支持基
体の方が摩耗が大きくなるので電極針が常に突出する形
となるので記録媒体とのコンタクトが良好にとれ記録再
生が効率よく行われる。
また電極針と支持基体との間に中間等冗憎を設けている
のでラッシュカレントにより電極針の破壊を防止するこ
とができるとともに中間や電層として電極針および支持
基体両方に@着付の良い部材を用いることにより電極針
と支持基体との剥離を防止することができる。
さらに冗極針表面に保護層を形成しているので電極針の
耐摩耗性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る記録再生ヘッドを示す
図、第2図乃至M4図はそれぞれ本発明の他の実施例を
示す図である。 1・・・半導体記録媒体 2・・・導電体層3  Si
半導体層   4・・・8102層5 5iBN4層6
・・・記録再生ヘッド7・・・電極支持基体  8・・
・電 極 針9・・・中間尋電層   10・・・保 
護 層温  1  図 <トー−−− 第2図 糖8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)所定の形状に成形された電極支持基体の所定の面
    に電極針を形成して成り、情報信号の電気的記録再生が
    可能な記録媒体上を相対的に移動し前記電極針を介して
    情報を記録又は再生する記録再生ヘッドにおいて、前記
    電極針は前記記録媒体表面よりも硬度が低く、また前記
    1ン極支持基体は前記電極針よりも硬度が低い物質を用
    いてそれぞれ朽成されていることを特徴とする情報信号
    の記録再生ヘッド。 (2)電極針はその表面に保護層な有することを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の情報信号の記録再生ヘ
    ッド。 (3)保護層は金属酸化物、金g窒化物あるいは金属炭
    化物でありその膜厚は電極針の膜厚の115乃至1/2
    であることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の情
    報信号の記録再生ヘッド。 (4)所定の形成に成形された電極支持基体の所定の面
    に電極針を形成して成り、情報信号の電気的記録再生が
    可能な記録媒体上を相対的に移動し前記電極針を介して
    情報を記録又は再生する記録再生ヘッドにおいて、前記
    電極支持基体は前記電極針より硬度が低く、かつこの電
    極支持基体上に1層以上の中間導電層が形成され、この
    中間重電層上に前記電極針が付着されてなることを特徴
    とする情報信号の記録再生ヘッド。 (5)  中間導電層は全体として電極針および電極支
    持基体の両方に密着性の良好な物質からなるこ(6) 
     中間導電層の膜厚は200乃至1000 Aであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の情報信号の
    記録再生ヘッド。 (7)電極針はその表面に保護層な有することを特徴と
    する特許請求の範囲第4項記載の情報信号の記録再生ヘ
    ッド。 (8)保護層は金属酸化物、金属窒化物あるいは金属炭
    化物であり、その膜厚は電極針の膜厚の115乃至1/
    2であることを特徴とする特許請求の範囲第7項記載の
    情報信号の記録再生ヘッド。
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DE8383306999T DE3367475D1 (en) 1982-11-29 1983-11-16 Head for recording an information signal in and reproducing the same from a semiconductor recording medium
EP83306999A EP0110622B1 (en) 1982-11-29 1983-11-16 Head for recording an information signal in and reproducing the same from a semiconductor recording medium

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Publication Number Publication Date
JPS5998336A true JPS5998336A (ja) 1984-06-06
JPH0118505B2 JPH0118505B2 (ja) 1989-04-06

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EP0110622B1 (en) 1986-11-05
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