Способ изготовления акустических диафрагм

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 1812236 А ЕСПУБЛИК у)5 С 23 С 14/00, 14/46 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ОМУ ЕЛЬСТВУ К АВТ.Я.Колпаков, А.И,Масй и А.В,Сидельников ельство СССР7/00, 1981. 4725345, кл. С 23 С ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Московское специальное конструктоское бюро Изобретение относится к области акустической техники и может бытьи с и а л ь 3 о вано при изготовлении высокопроизводящих устройств звукозаписи высокого качества, в частности, системкатегории Н Я=1,Цель изобретения - повышение производительности способа, улучшение акустических характеристик и долговечностидиаФрагм.Поставленная цель достигается тем, что,в способе изготовления высокочастотныхакустических диафрагм, включающем формирование основы иэ титановой пленки инанесение на нее слоя алмазоподобного углерода, Формируют теплоотводящую подложку, наносят на нее слой титана, послечего на слой титана наносят слой алмазоподобного аморфного углерода и удаляют теплоотводящую подложку,Цель достигается также тем, что теплоотводящую подложку толщиной не менее0,2 мм изготавливают из меди,Слой алмазоподобного аморфного углерода формируют при температуре подложки(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ ДИАФРАГМ(57) Использование: в области акустической техники при изготовлении устройств звукозаписи высокого качества, в частности, систем категории Н-Н. Сущность изобретения; фомирование слоев осуществляют на технологической подложке, выполненнОй из теплопроводного материала, на которую наносят слой титана, затем слой алмазоподобного аморфнрго углерода, после чего удаляют технологическую подложку. не выше 150 С осаждением импульсногопотока углеродной плазмы с энергией ионов10-100 эВ и плотностью 10 -10 смАлмазоподобный аморфный углеродосаждают со скоростью 0,2-0,5 мкм/мин.Количественные характеристики, введенные в формулу изобретения в качествесущественных признаков, имеют следующие обоснования,Толщина медной теплоотводящей подложки не должна быть меньше 0,2 мм, т.к, впротивном случае ее теплоемкость будет недостаточна, и температура подложки превысит допустимую (150 С) величину,вследствие чего в структуре углеродного покрытия будут наблюдаться структурные дефекты относительно больших размеров изначительной плотности.Энергия ионов углерода в пределах 10 -100 эВ должна выдерживаться по следующим причинам, При энергии ионов в потокеплазмы больше 100 эВ наблюдается интенсивный разогрев подложки, что. как былоуказано выше, приводит к резкому ухудшению структуры наносимой углеродной плен 1812236ки. При энергии ионов меньше 10 эВ необеспечивается достаточная скорость осаждения углеродной пленки,Также не обеспечивается достаточнаяскорость осаждения углеродной пленки при 5плотности ионов в потоке плазмы меньше10 см з, Если плотность ионов превышает104 см з, то это приводит к чрезмерномуразогреву подложки и возникновениюструктурных дефектов в слое аморфного уг- "0лерода.Соблюдение вышеприведенных режимных параметров. обеспечивает скоростьосаждения аморфного углерода в пределах0,2-0,5 мкм/мин. Снижение скорости осаждения меньше 0,2 мкм/мин не обеспечиваетдостижения поставленной цели в части повышения производительности процесса.Если же реализовать скорость осажденияуглерода больше 0,5 мкм, то формируемая 20пленка обладает неудовлетворительной адгезией к титану и содержит большое количество структурных дефектов. Методосаждения импульсного потока углероднойплазмы по сравнению с используемым в 25способе-прототипе методом испарения углерода в газовой среде (углеводородом)обеспечивает значительно более высокиетвердость получаемой пленки (до 9000 -10000 по шкале Виккерса), модуль Юнга и 30адгезию к титану. Вследствие этого сформированные по заявляемому способу акустические диафрагмы обеспечивают лучшиечастотные характеристики и повышеннуюдолговечность, т,к. в них существенно ниже 35вероятность отслаивания углеродной пленки оттитана, особенно при больших мощностях звукоотдачи.Пример конкретной реализации способа. 40Медную подложку обезжиривают и закрепляют на охлаждаемом подложкодержателе в вакуумной камере установкимод.УРМ 3.279.070. Откачивают камеру додавления 5 10 Па и производят очистку 45подложки ионами титана, генерируемымиэлектродуговым источником плазмы с сепарацией плазменного потока, подавая отрицательный потенциал на подложку 1000 В,Ток дуги устанавливают равным 75 А. 50После этого снижают потенциал подложки до - 100 В и наносят слой титанатолщиной 10 мкм,Затем охлаждают подложку до температуры 30 С и наносят слой алмазоподобного углерода толщиной 0,3 мкм с помощью импульсного источника углеродной плазмы при напряжении накопителя 300 В и частоте следования импульсов 50 Гц, что обеспечивает среднюю энергию ионов в углероде 70 ЭВ, плотность потока плазмы 10 см, скорость нанесения алмазоподобного аморфного углерода составляет 0,2 мкм/мин. Температура подложки в процессе нанесения аморфного углерода не превышает 120 С, После этого сформированную структуру погружают в водный раствор хлорного железа и производят стравливание медной подложки.Измерение параметров полученной диафрагмы дает следующие результаты;- верхняя границадиапазона воспроизводимости частот не ниже 48 кГц при незначительных нелинейных искажениях;- скорость распространения звука более 1,2 10" м/с;- ускоренные испытания диафрагм при максимальных нагрузках показали отсутствие отслаивания углеродного покрытия от титана,Таким образом, предлагаемый способ изготовления акустических диафрагм может быть использован при производстве высококачественной профессиональной звуко- воспроизводящей аппаратуры,Ф о р мул а и зоб рете н и я Способ изготовления акустических диафрагм, включающий формирование основы из титановой пленки и нанесение на нее слоя алмазоподобного аморфного углерода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности, улучшения акустических характеристик и повышения долговечноСти, титановую пленку предварительно наносят на технологическую подложку, выполненную из теплопроводного материала толщиной не менее 0,2 мм, слой аморфного углерода осаждают при температуре не выше 150 С из импульсного потока углеродной плазмы с энергией ионов 10-100 эВ и плотностью 10 -10 ион/см, после нанесения слоя аморфного углерода технологическую подложку удаляют,