KR0179264B1 - Silicon-doft dlc coating magnetic head and manufacture of the same - Google Patents

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KR0179264B1 KR1019960005558A KR19960005558A KR0179264B1 KR 0179264 B1 KR0179264 B1 KR 0179264B1 KR 1019960005558 A KR1019960005558 A KR 1019960005558A KR 19960005558 A KR19960005558 A KR 19960005558A KR 0179264 B1 KR0179264 B1 KR 0179264B1
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Abstract

DLC막을 갖는 자기헤드에 있어 이 DLC막의 성막에 실리콘을 도핑함으로써 DLC막의 결합구조를 안정화 한 실리콘-도프트 DLC 코팅자기헤드 및 그 제조방법이 개시된 바, 진공챔버내에 코팅할 자기헤드를 투입하고 소정압력으로 유지하는 단계와; 상기 진공챔버내에 소오스 가스와 보조가스를 투입하는 단계와; 상기 진공챔버내를 플라즈마를 형성하여 가속된 이온으로 실리콘 도프트 다이아몬드카본막으로 코딩하는 단계와; 상기 코팅층이 소정두께로 유지되도록 제 조건을 조절하는 단계에 의해 실리콘-도프트 DLC 코팅자기헤드가 얻어진다. 따라서, 이 실리콘-도프트 DLC 코팅자기헤드는 기존의 DLC 박막과 비교하여 매우 우수한 기계적, 광학적, 열적, 내화학적 특성을 갖는다.In the magnetic head having a DLC film, a silicon-doped DLC-coated magnetic head which stabilizes the bonding structure of the DLC film by doping silicon to the film formation of the DLC film and a manufacturing method thereof are disclosed. Maintaining at pressure; Injecting a source gas and an auxiliary gas into the vacuum chamber; Forming a plasma in the vacuum chamber and coding the accelerated ions into a silicon doped diamond carbon film; The silicon-doped DLC coated magnetic head is obtained by adjusting the conditions so that the coating layer is maintained at a predetermined thickness. Thus, this silicon-doped DLC coated magnetic head has very good mechanical, optical, thermal and chemical properties compared to conventional DLC thin films.

Description

실리콘-도프트 디엘씨(DLC) 코팅 자기헤드 및 그 제조방법Silicon-doped DLC coated magnetic head and its manufacturing method

제1도는 종래 기술에 따른 자기헤드의 섭동면에 DLC막을 코팅한 상태를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing a state in which the DLC film is coated on the perturbation surface of the magnetic head according to the prior art.

제2도는 제1도의 자기헤드의 평면도.2 is a plan view of the magnetic head of FIG.

제3도는 본 발명에 따른 자기헤드의 섭동면에 실리콘-도프트 DLC막을 코팅한 상태를 나타낸 단면도.3 is a cross-sectional view showing a state where a silicon-doped DLC film is coated on a perturbation surface of a magnetic head according to the present invention.

제4도는 제3도의 실리콘-도프트 DLC막을 코팅하기 위한 RF 플라즈마 코팅장치를 나타낸 도면.4 shows an RF plasma coating apparatus for coating the silicon-doped DLC film of FIG.

제5도는 제3도의 자기헤드를 적용한 VCR 헤드를 나타낸 단면도.FIG. 5 is a cross-sectional view of a VCR head to which the magnetic head of FIG. 3 is applied. FIG.

제6도는 본 발명의 실리콘-도프트 DLC막과 DLC막의 마찰율/수명을 비교하여 나타낸 그래프이고.6 is a graph showing a comparison of the friction rate / life of the silicon-doped DLC film and the DLC film of the present invention.

제7도는 본 발명의 실리콘-도프트 DLC막과 DLC막의 마찰율/상대습도를 비교하여 나타낸 그래프이다.7 is a graph showing a comparison of the friction rate / relative humidity of the silicon-doped DLC film and the DLC film of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

24 : 실리콘-도프트 DLC막 R1,R2 : 곡율24: silicon-doped DLC film R1, R2: curvature

31 : 자기기록매체 32 : 섭동면31: magnetic recording medium 32: perturbation surface

33 : 만곡부 34 : 코일권선구33: curved portion 34: coil winding port

35,36 : 자기코아 39 : 접합 유리물35,36: magnetic core 39: laminated glass

40 : RF 발생부 42 : 자기기록매체의 주행방향40: RF generator 42: the driving direction of the magnetic recording medium

43 : 진공챔버 44 : 캐소드43: vacuum chamber 44: cathode

45 : 기판 46 : RF 파워미터45 substrate 46 RF power meter

47 : 매칭네트워크(Network) 48 : DC 전압계47: matching network 48: DC voltmeter

49 : 진공펌프 50 : VCR 헤드49: vacuum pump 50: VCR head

51 : 진공게이지 52 : 조절밸브51: vacuum gauge 52: control valve

본 발명은 자기헤드에 관한 것으로서, 특히 한쌍의 다결정 페라이트(ferrite) 코아로 구성된 헤드의 섭동면에 실리콘 도프트(Si-doped) 다이아몬드상(狀) 카본(Diamond like carbon ; 이하, DLC라 약칭함)을 코팅하여 실리콘 도프트 DLC막과 자기헤드의 주 재료인 페라이트와의 정착력을 높이고 헤드마모를 줄이는데 적합한 실리콘-도프트 자기헤드에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to magnetic heads, in particular silicon-doped diamond-like carbon (hereinafter referred to as DLC) on the perturbation surface of a head composed of a pair of polycrystalline ferrite cores. The present invention relates to a silicon-doped magnetic head suitable for increasing the fixing ability of the silicon doped DLC film and ferrite, the main material of the magnetic head, and reducing the head wear.

자기기록 분야에서는 사용 주파수의 고주파화, 기록의 고밀도화로 진행되고 있으며, 이와 같은 기록밀도를 높이기 위해서는 사용되는 테이프의 항자력(Hc)이 높은 것이 요구된다.In the field of magnetic recording, high frequency of the use frequency and high density of recording are being progressed. In order to increase the recording density, it is required to have high coercive force (Hc) of the tape to be used.

이에 따라 자기헤드는 항자력이 큰 기록매체를 자화시키기 위하여 자기헤드의 포화자화값은 기록매체(테이프, 디스크)의 항자력보다 6∼8배 정도 커야 기록, 재생이 가능하다.Accordingly, in order for the magnetic head to magnetize a recording medium having a large coercive force, the saturation magnetization value of the magnetic head must be about 6 to 8 times larger than the coercive force of the recording medium (tape, disc) for recording and reproduction.

현재 사용되고 있는 산화철계 테이프는 항자력이 600∼800 Oe 정도로 포화자화가 5,000가우스(Gauss)인 망간-징크 페라이트(Mn-Zn ferrite)헤드를 사용하고 있다.The iron oxide-based tape currently used uses a manganese-zn ferrite head having a saturation magnetization of 5,000 gauss with a coercive force of 600 to 800 Oe.

그러나, 8mm VCR, DAT 등에 사용되는 테이프는 항자력이 1500 Oe 정도되기 때문에 상기 헤드로는 기록, 재생이 어려워 고포화 자화값을 갖는 센더스트(Sendust)(Fe-Al-Si합금) 등의 연자성합금막을 갭(Gap) 사이에 성막하거나 의사 갭 효과를 줄이기 위하여 페라이트와 금속자성막 계면 사이에 Cr, SiO2, Fe-N과 같은 물질로 베리어(Barrier)층을 성막하고 금속자성막을 입힌다.However, since the tape used for 8 mm VCR, DAT, etc. has a coercive force of about 1500 Oe, it is difficult to record and reproduce with the head. In order to form an alloy film between gaps or reduce the pseudo-gap effect, a barrier layer is formed of a material such as Cr, SiO 2 and Fe-N between the ferrite and the magnetic metal film interface and the metal magnetic film is coated.

이러한 헤드를 MIG(Metal-In-Gap)헤드라 한다.Such a head is called a MIG (Metal-In-Gap) head.

MIG헤드는 단결정 페라이트(ferrite)에 트랙홈 및 권선홈 가공을 행하고 스퍼터링법에 의하여 헤드갭의 접합면에 금속자성막을 성막한 다음 페라이트를 맞대어 누설자속을 형성하기 위하여 헤드갭에 산화규소(SiO2) 물질을 도포하고 권선홈에 접합 글라스를 게재하여 고온본딩한 후, 일정편의 크기로 절단(Slicing)함으로써 소망하는 자기 헤드를 얻을 수 있다.The MIG head performs track groove and winding groove processing on single crystal ferrite, forms a magnetic metal film on the junction surface of the head gap by sputtering method, and then forms silicon oxide (SiO 2) in the head gap to face the ferrite to form leakage flux. ) The desired magnetic head can be obtained by applying a material, placing a laminated glass in the winding groove, and bonding it to a high temperature, and then cutting it to a certain size.

그러나, 상기한 자기헤드 구조에서는 자기기록매체와 접촉하는 섭동면은 테이프 주행시 마모가 발행하며 이 마모에 따라 구성재로 부터 이탈한 마모편이 고속회전하는 자기헤드와 금속계 테이프 사이에 머무르게 되어 테이프의 자성박막을 손상하게 함과 함께 박리한 자성박막의 일부가 자기헤드의 접동면 내에 배설된 자기 헤드의 각종 구성재에 상처를 일으켜 자기헤드 마모의 원인이 되고 있다.However, in the magnetic head structure described above, the perturbation surface in contact with the magnetic recording medium is worn out during tape travel, and the wear piece is separated from the constituent material between the magnetic head and the metal-based tape which rotates at high speed. A part of the peeled magnetic thin film causes damage to various components of the magnetic head disposed in the sliding surface of the magnetic head, causing magnetic head wear.

이러한 문제점을 개선하기 위한 일환으로 일본국 특개평 4-49508 호에서는 제1도와 같이, 한쌍의 자기코아(5, 6)로 접합 형성된 자기헤드 상면의 자기기록매체(1)의 섭동면(12)을 경질을 갖는 다이아몬드상(狀) 카본(Diamond like Carbon)(이하 DLC 라 함)막(14)으로 코팅함으로써 상기에서 발생하는 문제점을 개선하고 있다.As a part of improving the problem, the perturbation surface 12 of the magnetic recording medium 1 on the upper surface of the magnetic head formed by bonding a pair of magnetic cores 5 and 6 is shown in Japanese Patent Laid-Open No. 4-49508. By coating with a diamond-like carbon (hereinafter referred to as DLC) film having a hard (14) to improve the problems caused above.

그러나, DLC막을 섭동면에 코팅하는 기술은 자기헤드와 자기기록매체(테이프)간의 간격(틈새)을 만들게 되므로 출력이 있어서 손실을 초래한다.However, the technique of coating the DLC film on the perturbation surface creates a gap (gap) between the magnetic head and the magnetic recording medium (tape), resulting in a loss in output.

DLC막 두께DLC film thickness

기록파장 : λRecord wavelength: λ

따라서 기록 주파수가 5MHz인 경우 DLC막 두께가 1000Å이라면 간격손실(Spacing loss)은 대략 4.7dB정도가 된다.Therefore, when the recording frequency is 5 MHz, if the DLC film thickness is 1000 Hz, the spacing loss is about 4.7 dB.

통상적인 헤드 사용에 따른 출격변동의 허용범위는 2dB정도이므로 상기한 4.7dB 정도의 손실은 화질의 저하를 초래하게 된다.Since the allowable range of the scramble fluctuation according to the use of a typical head is about 2dB, the loss of about 4.7dB causes the deterioration of image quality.

따라서 이러한 간격손실을 극복하려면 먼저 DLC막의 두께를 얇게 하면 가능하다.Therefore, to overcome this gap loss, it is possible to reduce the thickness of the DLC film first.

또한 제2도에 도시된 자기헤드의 평면도를 참조하면, 망간징크 페라이트(Mn-Zn ferrite) 재질의 한쌍의 자기코아(5, 6)가 예를 들면 SiO2+첨가물로 혼합된 유리물에 의해 접합되어 자기갭(4)을 형성하고 있다.Also referring to the plan view of the magnetic head shown in FIG. 2, a pair of magnetic cores 5, 6 of manganese zinc ferrite material is mixed with, for example, a glass material of SiO 2 + additive. The magnetic gap 4 is formed by joining.

그러나, 상기와 같은 한쌍의 자기코아를 형성하는 망간징크 페라이트는 재질 특성상 코팅할 DLC막과의 친화성이 매우 작다.However, the manganese zinc ferrite forming a pair of magnetic cores as described above has a very small affinity with the DLC film to be coated due to the material properties.

정리하면 종래기술에 따른 DLC막을 갖는 자기헤드는 아래와 같은 3가지의 문제점이 노출된다.In summary, a magnetic head having a DLC film according to the prior art exposes the following three problems.

첫째, DLC막에는 매우 높은 압축응력(2GPa 정도)때문에 코팅되는 기판과의 접착력이 떨어진다. 즉, 코팅되는 시편에서 DLC막이 쉽게 벗겨진다.First, due to the very high compressive stress (about 2GPa), the DLC film has poor adhesion with the coated substrate. That is, the DLC film peels easily from the coated specimen.

둘째, DLC막은 열적으로 매우 불안정하여 약 250℃ 정도에서 쉽게 흑연(Graphite)으로 변하여 내마모 특성이 열화된다.Second, the DLC film is thermally very unstable, and easily changes to graphite at about 250 ° C., thereby deteriorating wear resistance.

셋째, 높은 습도에서는 DLC막의 마찰계수가 높고(0.1), 상기 습도에 따라 마찰계수가 변한다.Third, at high humidity, the coefficient of friction of the DLC film is high (0.1), and the coefficient of friction changes according to the humidity.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 DLC막에서 노출되는 제반 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 DLC막의 성막전에 DLC막에 실리콘을 도핑함으로써 DLC막의 결합구조를 안정화한 실리콘-도프트 DLC 코팅 자기헤드 및 그 제조방법을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention is to solve all the problems exposed in the above-described conventional DLC film, an object of the present invention is silicon-doped DLC stabilizing the bonding structure of the DLC film by doping the silicon on the DLC film before the deposition of the DLC film The present invention provides a coated magnetic head and a method of manufacturing the same.

또한, 본 발명의 다른 목적은 자기 헤드의 섭동면에 실리콘 도프트 DLC막을 코팅함으로서 헤드의 마모를 최소화시키는 실리콘-도프트 DLC 코팅 자기헤드 및 그 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a silicon-doped DLC coated magnetic head and a method of manufacturing the same, by minimizing wear of the head by coating a silicon doped DLC film on the perturbation surface of the magnetic head.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 실리콘-도프트 DLC 코팅자기헤드의 특징은, 자기기록매체의 주행방향에 Ri 곡율을 가지는 섭동부와, R2의 곡율을 가지는 만곡부를 구비하여 가지고서 상기 섭동부의 표면을 실리콘 도프트 다이아몬드카본막으로 피복시킨 점에 있다.A feature of the silicon-doped DLC coated magnetic head according to the present invention for achieving the above objects is that the sub-section has a curvature having a Ri curvature and a curvature having a curvature of R2 in the traveling direction of the magnetic recording medium. The eastern surface is covered with a silicon doped diamond carbon film.

또한, 본 발명의 실리콘-도프트 DLC 코팅헤드 제조방법의 특징은, 진공챔버내에 코팅할 자기헤드를 투입하고 소정압력으로 유지하는 단계와; 상기 진공챔버내에 소오스 가스와 보조가스를 투입하는 단계와; 상기 진공챔버내를 플라즈마를 형성하여 가속된 이온으로 실리콘 도프트 다이아몬드카본막으로 코팅하는 단계와; 상기 코팅층이 소정 두께로 유지되도록 제조건을 조절하는 단계로 이루어진 점에 있다.In addition, a feature of the silicon-doped DLC coating head manufacturing method of the present invention comprises the steps of putting a magnetic head to be coated in a vacuum chamber and maintaining at a predetermined pressure; Injecting a source gas and an auxiliary gas into the vacuum chamber; Forming a plasma in the vacuum chamber and coating the silicon doped diamond carbon film with accelerated ions; It is made in the step consisting of adjusting the condition so that the coating layer is maintained at a predetermined thickness.

이하, 본 발명에 따른 실리콘-도프트 DLC 코팅자기헤드 및 그 제어방법에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a silicon-doped DLC coated magnetic head and a control method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제3도는 본 발명에 따른 자기헤드의 섭동면에 실리콘-도프트 DLC막을 코팅한 상태를 나타낸 단면도이고, 제4도는 제3도의 실리콘-도프트 DLC막을 코팅하기 위한 RF 플라즈마 코팅장치를 나타낸 도면이다.3 is a cross-sectional view showing a state where a silicon-doped DLC film is coated on a perturbation surface of a magnetic head according to the present invention, and FIG. 4 is a view showing an RF plasma coating apparatus for coating the silicon-doped DLC film of FIG. .

먼저, 제3도를 참조하면 본 발명의 실리콘-도프트 DLC 코팅자기헤드는 다결정 페라이트의 재질로 형성된 한쌍의 자기코아(35, 36)와, 상기 자기코아(35,36)를 코일 권선구(34)를 중심으로 맞대어 접합시킨 접합 유리물(39)과, 자기기록매체(31)의 주행방향에 R1 곡율을 가지는 섭동부(32)와, R2의 곡율을 가지는 만곡부(33)을 구비하며 상기 섭동부(32)의 표면을 소정두께로 피복시킨 실리콘 도프트 다이아몬드카본막(24)으로 형성된다.First, referring to FIG. 3, the silicon-doped DLC-coated magnetic head of the present invention includes a pair of magnetic cores 35 and 36 formed of a polycrystalline ferrite material, and the magnetic cores 35 and 36 are coil winding holes 34. ) Is provided with a laminated glass material (39) bonded to each other, a perturbation portion (32) having a curvature R1, and a curved portion (33) having a curvature of R2, in the traveling direction of the magnetic recording medium (31). It is formed of a silicon doped diamond carbon film 24 having the surface of the eastern part 32 coated with a predetermined thickness.

여기서, 상기 자기코아(35, 36)는 고주파에서의 출력을 보다 더 높이기 위해 다결정 페라이트 조성에 SiO2, ZrO2, V2O5를 첨가한 다결정 페라이트계로 사용할 수 있다.Here, the magnetic cores 35 and 36 may be used as polycrystalline ferrites in which SiO 2 , ZrO 2 , and V 2 O 5 are added to the polycrystalline ferrite composition in order to further increase the output at high frequencies.

또한, 상기 접합 유리물(39)로는 SiO2+PbO(첨가제)계열을 사용할 수 있다.In addition, as the laminated glass 39, SiO 2 + PbO (additive) series may be used.

또한, 상기 실리콘 도프트 다이아몬드카본막은 그 두께가 150Å이하이고, 자기기록매체와 자기헤드의 마찰계수는 0.1 이하이며. 상기 실리콘 도프트 다이아몬드카본막은 20GPa 정도의 경도를 갖는 형성하는 것이 바람직하다.Further, the silicon doped diamond carbon film has a thickness of 150 GPa or less, and a coefficient of friction between the magnetic recording medium and the magnetic head is 0.1 or less. The silicon doped diamond carbon film is preferably formed to have a hardness of about 20 GPa.

상기와 같이 형성된 실리콘-도프트 DLC 코팅된 자기헤드의 제조과정을 제4도에 도시된 RF 플라즈마 코팅장치를 참조하여 상세히 설명한다.The manufacturing process of the silicon-doped DLC coated magnetic head formed as above will be described in detail with reference to the RF plasma coating apparatus shown in FIG.

이때, 상기 코팅장치는 PECVD(Plasma Enhanced CVD)시스템이라고도 한다.In this case, the coating apparatus is also called a plasma enhanced CVD (PECVD) system.

제4도는 참조하면, 상기 RF 플라즈마 코팅장치는 진공챔버(43)의 내부를 소정 압력으로 유지하기 위한 진공펌프(49) 및 진공게이지(51)와, 상기 진공챔버(43)의 소정영역에 설치하며 기판(45)을 포함하는 캐소드 전극(44)과, 상기 캐소드 전극(44)에 RF 신호를 제공하기 위한 RF발생부(40)와, 상기 진공챔버(43)의 내부로 보조가스 및 소오스 가스의 투입을 제어하기 위한 조절밸브(52)로 구성되어 있다.Referring to FIG. 4, the RF plasma coating apparatus is installed in a vacuum pump 49 and a vacuum gauge 51 for maintaining the inside of the vacuum chamber 43 at a predetermined pressure, and in a predetermined region of the vacuum chamber 43. And a cathode electrode 44 including a substrate 45, an RF generator 40 for providing an RF signal to the cathode electrode 44, and an auxiliary gas and a source gas into the vacuum chamber 43. It consists of a control valve 52 for controlling the input of.

또한, 상기 RF 발생부(40)는 RF 신호레벨을 설정하기 위한 RF 파워미터(46)와, 상기 RF 파워미터(46)를 통하여 공급되는 RF 신호레벨을 매칭시키기 위한 매칭 네트워크(47)와, 캐소드 전극(44)에 공급전원을 설정하기 위한 DC 전압계(48)와, 그리고 RF 신호보상용 콘덴서 및 DC 전압조절용 인턱턴스(L)로 구성되어 있다.In addition, the RF generator 40 includes an RF power meter 46 for setting the RF signal level, a matching network 47 for matching the RF signal level supplied through the RF power meter 46, It consists of a DC voltmeter 48 for setting the supply power to the cathode electrode 44, and an RF signal compensation capacitor and a DC voltage adjusting inductance L.

또한 상기 캐소트 전극(44)의 내부에는 기판(45)의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 냉각수가 순환된다.In addition, cooling water is circulated in the cathode electrode 44 to maintain a constant temperature of the substrate 45.

상기한 구성이 RF 플라즈마 코팅장치에 의해 본 발명의 실리콘-도프트 DLC 코팅된 자기헤드는 다음의 제반공정에 의해 얻어진다.The above-described configuration is obtained by the following general process of the silicon-doped DLC coated magnetic head of the present invention by an RF plasma coating apparatus.

먼저, 진공챔버(43) 내의 기판(45)상에 코팅할 자기헤드를 위치시킨 후, 진공펌프(49)를 동작시켜 진공게이지(51)가 106Torr 일때까지 소정압력으로 유지한다.First, the magnetic head to be coated on the substrate 45 in the vacuum chamber 43 is positioned, and then the vacuum pump 49 is operated to maintain the predetermined pressure until the vacuum gauge 51 is 10 6 Torr.

다음, 상기 진공챔버(43)내에 소오스 가스(CH4)와 보조가스(SiH4)를 1 : 4 비율로 투입한다.Next, the source gas CH 4 and the auxiliary gas SiH 4 are introduced into the vacuum chamber 43 at a ratio of 1: 4.

다시 말하면, 조절밸브(MFC : Mass Flow Control)(52)를 적절히 제어하여 전체 가스투입량의 중량 100% 중 상기 소오스 가스(CH4)가 70%~80%이고, 보조가스(SiH4)가 20%∼30%로 되도록 투입한다.In other words, the source gas (CH 4 ) is 70% to 80% and the auxiliary gas (SiH 4 ) is 20% in 100% by weight of the total gas injection amount by appropriately controlling a control valve (MFC: Mass Flow Control) 52. Feed it so that it may become% -30%.

그 다음, 상기 진공챔버(43) 내를 플라즈마로 이온 가속단계로 설정하면, 안정된 ai(C-H)와 ai(Si-O)의 비정질 박막이 실리콘 도프트 다이아몬드카본막으로 될 것이다.Then, when the inside of the vacuum chamber 43 is set to the ion acceleration step by plasma, an amorphous thin film of stable ai (C-H) and ai (Si-O) will be a silicon doped diamond carbon film.

그 다음, 상기 코팅층이 소정두께로 유지되도록 제조건을 조절하는데, RF발생부(40)에 의한 공급전원은 100∼300W, 가속기간은 30∼60Sec, 가스의 압력은 50∼100mTorr으로 설정한 상태에서 기판의 온도를 200℃ 이하로 유지하는 것이 바람직하다.Then, the condition is adjusted so that the coating layer is maintained at a predetermined thickness, the power supply by the RF generator 40 is set to 100 ~ 300W, the acceleration period is 30 ~ 60Sec, the gas pressure is set to 50 ~ 100mTorr It is preferable to keep the temperature of the substrate at 200 ° C. or lower.

특히, 상기 C-Si 비정질 박막이 안정한 전자결합상태인 sp3구조를 갖는 실리콘 도프트 다이아몬드카본막으로 얻기 위해서는 공급전원과 반응가스의 백분율이 매우 중요하다.In particular, in order to obtain the silicon-doped diamond carbon film having a sp 3 structure in which the C-Si amorphous thin film has a stable electron coupling state, the percentage of the supply power and the reaction gas is very important.

또, 자기헤드의 섭동부(32)와 자기기록매체(31) 사이에 형성되는 스페이싱 로스를 고려하여 상기 박막의 두께는 150Å 이하로 형성하는 것이 바람직하다.Further, in consideration of the spacing loss formed between the perturbation portion 32 of the magnetic head and the magnetic recording medium 31, the thickness of the thin film is preferably 150 kPa or less.

제5도는 제3도의 자기헤드를 적용한 VCR 헤드를 나타낸 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a VCR head to which the magnetic head of FIG. 3 is applied.

제5도를 참조하면, 상기 VCR 헤드(50)는 한쌍의 자기코아(35)로 구성되며 자기기록매체와의 섭동부를 갖는 자기헤드와 결합되어 있으며, 자기헤드의 실리콘 도프트 다이아몬드카본막(24)상으로 자기기록매체가 주행한다.Referring to FIG. 5, the VCR head 50 is composed of a pair of magnetic cores 35 and is coupled to a magnetic head having a perturbation portion with a magnetic recording medium, and the silicon doped diamond carbon film of the magnetic head ( 24) The magnetic recording medium runs on.

그러므로 제5도에서는 상기 실리콘 도프트 다이아몬드카본막(24) 위로 안정된 자기기록매체 주행방향(42)을 형성하고 있음을 보여준다.Therefore, FIG. 5 shows that a stable magnetic recording medium traveling direction 42 is formed on the silicon doped diamond carbon film 24.

한편, 제6도는 본 발명의 실리콘-도프트 DLC막과 DLC막의 마찰율/수명을 비교하여 나타낸 그래프이고, 제7도는 본 발명의 실리콘-도프트 DLC막과 DLC막의 마찰율/상대습도를 비교하여 나타낸 그래프이다.6 is a graph showing a comparison of the friction rate / life of the silicon-doped DLC film and the DLC film of the present invention, and FIG. 7 is a comparison of the friction rate / relative humidity of the silicon-doped DLC film and the DLC film of the present invention. It is a graph shown.

따라서, 도면에 나타낸 바와 같이, 실리콘 도프트 다이아몬드카본막은 카본 매트릭스 내부에 a-Si의 화학적 친화력으로 결합된 구조를 가지며 수십∼수백Å 크기의 미결정을 포함하고 있기 때문에 기존의 DLC 박막보다도 매우 우수한 기계적, 광학적, 열적, 내화학적 특성을 나타내게 된다.Therefore, as shown in the drawing, the silicon doped diamond carbon film has a structure that is bonded by the chemical affinity of a-Si inside the carbon matrix and contains microcrystals of several tens to hundreds of microns in size, which is superior to conventional DLC thin films. , Optical, thermal and chemical resistance.

그리고, 자기기록매체와 자기헤드가 섭동부에서 접촉시 낮은 마찰계수(0.1)와 높은 경도(대략 20 GPa), 낮은 내부응력 및 강한 접촉력으로 이물질을 방지하고 헤드의 수명을 연장할 수 있다.Further, when the magnetic recording medium and the magnetic head are in contact with the perturbation portion, the low friction coefficient (0.1), the high hardness (approx. 20 GPa), the low internal stress and the strong contact force can prevent foreign substances and extend the life of the head.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 실리콘-도프트 DLC막은 기존의 DLC막과 비교하여 습기, 산, 알카리용액 등에 뛰어난 내화학성을 가지고 있기 때문에 특히, 상대습도가 높은 지역에서 본 자기헤드를 적용할 경우, 자기헤드의 표면의 오염 및 접합글래스의 열화현성을 방지할 수 있는 이점이 있다.As described in detail above, the silicon-doped DLC film of the present invention has superior chemical resistance to moisture, acid, alkali solution, and the like compared to the conventional DLC film, and thus, the magnetic head is particularly applied in a region with high relative humidity. In this case, there is an advantage of preventing contamination of the surface of the magnetic head and deterioration of the bonded glass.

따라서, 본 발명의 실리콘 도프트 자기헤드 및 그 제조방법에 의하면, RF 플라즈마 코팅장치의 적절한 제조건의 설정에 따라 최적 상태로 ai(C-Si)의 비정질 박막으로 플라즈마 이온 가속코팅을 하여 실리콘 도프트 다이아몬드카본막을 얻어낼 수 있기 때문에 본 발명의 기술적 사상이 벗어나지 않는 범위내에서 제시된 본 실시예에 국한되지 않고 다양한 변조 변화가 가능함은 명백하다.Therefore, according to the silicon doped magnetic head of the present invention and a method of manufacturing the same, the silicon doped by plasma ion accelerated coating with an amorphous thin film of ai (C-Si) in an optimal state according to the appropriate condition of the RF plasma coating apparatus Since the diamond carbon film can be obtained, it is apparent that various modulation variations are possible without being limited to the present embodiment presented without departing from the technical spirit of the present invention.

Claims (10)

자기 기록매체의 주행방향에 R1 곡율을 가지는 섭동부와, R2의 곡율을 가지는 만곡부를 구비하며 상기 섭동부의 표면을 실리콘 도프트 다이아몬드카본막으로 피복시킨 것을 특징으로 하는 실리콘-도프트 DLC 코팅자기헤드.A silicon-doped DLC coated magnet, comprising a perturbation part having a curvature of R1 and a curvature part having a curvature of R2 in a traveling direction of a magnetic recording medium, wherein the surface of the perturbation part is coated with a silicon doped diamond carbon film. head. 제1항에 있어서, 상기 실리콘 도프트 다이아몬드카본막은 그 두께가 150Å 이하인 것을 특징으로 하는 실리콘-도프트 DLC 코팅자기헤드.The silicon-doped DLC coated magnetic head of claim 1, wherein the silicon doped diamond carbon film has a thickness of 150 μm or less. 제1항에 있어서, 상기 자기기록매체와 자기헤드의 마찰계수는 0.1 이하인 것을 특징으로 하는 실리콘-도프트 DLC 코팅자기헤드.2. The silicon-doped DLC coated magnetic head as claimed in claim 1, wherein the coefficient of friction between the magnetic recording medium and the magnetic head is 0.1 or less. 제1항에 있어서, 상기 실리콘 도프트 다이아몬드카본막은 20GPa의 경도를 갖는 것을 특징으로 하는 실리콘-도프트 DLC 코팅자기헤드.2. The silicon-doped DLC coated magnetic head of claim 1, wherein the silicon doped diamond carbon film has a hardness of 20 GPa. 진공챔버내에 코팅할 자기헤드를 투입하고 소정압력으로 유지하는 단계와; 상기 진공챔버내에 소오스 가스와 보조가스(SiH4)를 투입하는 단계와; 상기 진공챔버내를 플라즈마를 형성하여 가속된 이온으로 실리콘 도프트 다이아몬드카본막으로 코딩하는 단계와; 상기 코팅층이 소정 두께로 유지되도록 제 조건을 조절하는 단계로 이루어진 실리콘-도프트 DLC 코팅자기헤드 제조방법.Putting a magnetic head to be coated in a vacuum chamber and maintaining the pressure at a predetermined pressure; Injecting a source gas and an auxiliary gas (SiH 4 ) into the vacuum chamber; Forming a plasma in the vacuum chamber and coding the accelerated ions into a silicon doped diamond carbon film; Method of manufacturing a silicon-doped DLC coated magnetic head consisting of adjusting the conditions so that the coating layer is maintained at a predetermined thickness. 제5항에 있어서, 상기 제 조건중 공급전원은 100∼300W, 가속시간은 30∼60Sec, 가스의 압력은 50∼100mTorr으로 설정한 상태에서 기판의 온도를 200℃ 이하로 유지하는 것을 특징으로 하는 실리콘-도프트 DLC 코팅자기헤드 제조방법.6. A substrate according to claim 5, wherein the temperature of the substrate is maintained at 200 DEG C or less in a state in which the power supply is set to 100 to 300 W, the acceleration time is 30 to 60 sec, and the gas pressure is set to 50 to 100 mTorr. Silicon-doped DLC coated magnetic head manufacturing method. 제5항에 있어서, 상기 실리콘 도프트 다이아몬드카본막은 그 두께가 150Å 이하로 코팅하는 것을 특징으로 하는 실리콘-도프트 DLC 코팅자기헤드 제조방법.The method of claim 5, wherein the silicon doped diamond carbon film is a silicon-doped DLC coated magnetic head manufacturing method, characterized in that the coating to a thickness of less than 150Å. 제5항에 있어서, 상기 실리콘 도프트 다이아몬드카본막 중 실리콘의 조성비는 100% 중량부에 10%∼20%이고, 다이아몬드카본의 조성비는 100% 중량부에 80%∼90%인 것을 특징으로 하는 실리콘-도프트 DLC 코팅자기헤드 제조방법.6. The composition ratio of silicon in the silicon doped diamond carbon film is 10% to 20% by weight, and the composition ratio of diamond carbon is 80% to 90% by weight. Silicon-doped DLC coated magnetic head manufacturing method. 제5항에 있어서, 상기 소오스 가스는 CH4인 것을 특징으로 하는 실리콘-도프트 DLC 코팅자기헤드 제조방법.The method of claim 5, wherein the source gas is CH 4 . 제5항에 있어서, 상기, 보조가스는 SiH4인 것을 특징으로 하는 실리콘-도프트 DLC 코팅자기헤드 제조방법.The method of claim 5, wherein the auxiliary gas is SiH 4 .
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