AT393566B - Magnetwandlerkopf - Google Patents

Description

AT 393 566 B

Diese Erfindung betrifft einen Magnetwandlerkopf, welcher ein erstes magnetisches Kernelement und ein zweites magnetisches Kemelement besitzt, wobei das Kemelement eine erste planare Fläche und eine zweite planare Fläche besitzt, und die beiden Kemelemente so zusammengeklebt werden, daß ein Betriebsmagnetspalt zwischen der Kante des magnetischen Metall-Dünnfilms auf dem ersten Kemelement und der Kante des magnetischen Metall-Dünnfilms auf dem zweiten Kemelement ausgebildet wird, und wobei eine gemeinsame Berührungsfläche mit einem vorbeilaufenden Magnetaufzeichnungsträger von den beiden Kemelementen gebildet wird

Durch die Zunahme der Aufzeichnungsdichte auf Magnetbändern, die als Aufzeichnungsträger für Videobandgeräte dienen, wurden in erhöhtem Maß Magnetbänder verwendet, die eine hohe Restflußdichte Br und eine hohe Koerzitivkraft (Hc) besitzen. Beispielsweise Metallmagnetbänder, bei denen metallisches Magnetpulver auf eine nichtmagnetische Trägeischicht mit einem Kleber aufgebracht wird, um eine Mapetaufzeichnungsschicht auszubilden. Wenn der Mapetwandlerkopf mit dem Metallband verwendet wird, muß die Mapetfeldstärke des Mapet-spalts des Kopfs angehoben werden, um die hohe Koerzitivkraft des Bandes zu bewältigen. Weiter ist es notwendig, die Spurbreite des Mapetwandlerkopfs bei einer erhöhten Aufzeichnungsdichte zu verkleinern. Es sind verschiedene Mapetwandleiköpfe bekannt, die so aufgebaut sind, daß sie diese Anforderungen erfüllen, beispielsweise der Mapetwandlerkopf mit enger Spurbreite von Fig. 1. Der Hauptteil des Mapetwandlerkopfes von Fig. 1 ist aus Glas oder ähnlichen nichtmapetischen Werkstoffen (1A), (1B) hergestellt, wobei ein ferromapeüscher Metall-Dünnfilm (1) mit einer Dicke, die gleich der Spurbreite ist, zwischen diesen nichtmapetischen Materialien in der Mitte des Mapetkopfes liegt Dieser Film (2) wird dadurch hergestellt daß eine hochpermeable Legierung, beispielsweise Sendust (Fe-Al-Si Legierungen), auf das nichtmapetische Material (1A) in Form einer Kemhälfte in einem Aufdampfverfahren, beispielsweise durch Aufsprühen, ausgebildet wird. Obwohl die Spurbreite auf diese Weise herabgesetzt werden kann, wird der Pfad des Mapetflusses nur vom Metall-Dünnfilm (2) bestimmt und damit der Wirkungsgrad durch den erhöhten Mapetwiderstand herabgesetzt. Der Metall-Dünnfilm (2) muß in einem Aufdampfverfahren, beispielsweise durch Aufsprühen, mit einer Filmdicke ausgebildet werden, die gleich der Spurbreite ist. Die Vorbereitungen auf dem Mapetkopf sind daher sehr zeitaufwendig, wenn man die niedrige Ablagerungsgeschwindigkeit betrachtet die bei Aufdampfverfahren »reicht werden kann. Da der Film (2) auf einer großen Fläche ausgebildet werden muß, ist die Anzahl der Werkstücke, die mit einer Sprüheinrichtung erfaßt werden können, begrenzt, so daß es nicht möglich ist, die Köpfe in einer Massenfertigung effizient herzustellen. Die Metallfläche (2), deren Filmdicke sehr gering ist, werden miteinander in Berührung gebracht um den Magnetspalt des Mapetwandlerkopfes auszubilden, was dazu führt daß die Genauigkeit der Spallgröße und damit die Betriebssicherheit vermindert werden.

Um die Mapetfeldstärke des Magnetspalts zu vergrößern, wird der Magnetwandlerkopf von Fig. 2 so vorbereitet daß ferromapetische Metall-Dünnfilme (4), beispielsweise Sendust, auf Flächen von Kemhälften der ferromagnetischen Oxyde ausgebildet werden, die den Mapetspalt bilden, wobei man ein Aufdampfverfahren, beispielsweise ein Sprühverfahren, verwendet und die Kemhälften mit dem Glas (5) zusammengeklebt werden. Obwohl der mapetische Widerstand des Mapetwandlerkopfs von Fig. 2, der aus einem zusammengesetzten Ma-petwerkstoff ausgebildet ist, niedriger wie beim Wandlerkopf von Fig. 1 gemacht werden kann, werden die Filme (4) senkrecht zum Pfad des Mapetflusses ausgebildet, so daß der Wiedergabeausgang durch Wirbelstromverluste herabgesetzt wird. Weiters können zusätzliche Spalte zwischen den ferromapetischen Oxydkemen (3) und den Metall-Mapetfilmen (4) ausgebildct werden, wodurch die Betriebssicherheit des Wandleikopfs beeinträchtigt wird.

Weiters ist ein Mapetwandlerkopf bekannt, der aus einem zusammengesetzten mapetischen Werkstoff ausgebildet ist und bei dem die Fläche, die den Mapetspalt bildet, zu jener Fläche geneigt ist, die den ferromapeti-schen Metallfilm bildet. Beispielsweise zeigt Fig. 3 im Grundriß die Mapetbandberührungsfläche des Mapetwandlerkopfs, wie er in der japanischen Patentschrift Nr. 155513/1983 (Kokai) beschrieben ist

Der Mapetwandlerkopf von Fig. 3 enthält Kemhälften oder Kemelemente (150), (151), die aus ferroma-petischen Oxyden, beispielsweise Mn-Zn Ferrit hergestellt sind. Ferromapetische Metall-Dünnfilme (155), (156), z. B. Sendust, sind auf beiden Seiten sowie auf der Kante von Ferritteilen, (153), (154) abgelagert, die zu einer Fläche vorspringen, die den Mapetspalt (152) bildet. Mit der Bezugsziffer (157) ist ein verstärkender Glaswerkstoff bezeichnet. Der Mapetspalt des Kopfs wird von den Dünnfilmen (152), (156) eines ferroma-gnetischen Werkstoffs gebildet, der neben den Spitzen der vorspringenden Ferritteile (153), (154) abgeschieden wird. Bei diesen Filmen (155), (156) des ferromagnetischen, metallischen Werkstoffs unterscheidet sich die Wachstumsrichtung der Stengelkomstruktur an den Spitzen der vorspringenden Ferritleile (153), (154) von der Struktur an beiden geneigten Seiten derart, daß der Kristallwuchs an beiden Seiten parallel und gleichförmig mit einem konstanten Winkel relativ zu den Seiten erfolgt, während der Kristallwuchs an den Spitzen fächerförmig ist, d. h., daß die Kristalle zu ihren Außenenden aufgespreizt sind. Das Ergebnis davon ist, daß die mapetische Permeabilität der ferromapetischen Dünnfilme (155), (156), die an den Spitzen ausgebildet sind, herabgesetzt wird, wodurch die Aufzeichnungskenndaten und der Wiedergabeausgang des Magnetkopfs herabgesetzt werden.

Hier lohnt sich eine Überlepng, wie die Oberflächenbedinpngen, beispielsweise der Oberfläche der Ferritträ-gerschicht, den Filmbildevorgang beeinflussen, wenn der ferromapetische Metall-Dünnfilm in einem Aufdampfverfahren auf der Ferrit-Trägerschicht ausgebildet wird.

Im allgemeinen wird ein dünner Mapetfilm, der mit einem Aufdampfverfahren ausgebildet werden soll, auf bekannte Art vom Zustand der Unterschicht beeinflußt Neben der Kristallstruktur der Trägerschicht und des Un- -2-

AT 393 566 B terschichtfilms, der als extrem dünne Unterschicht auf der Trägerschicht ausgebildet wird, sind auch die geometrische Anordnung und die Gleichmäßigkeit der Trägerschicht-Oberfläche zu beachten.

Fig. 4A zeigt die Aufnahme mit einem Rastermikroskop von einem zweischichtigen Sendust-Film, der auf eine Ferrit-Trägerschicht aufgesprüht wurde, wobei ein Si02-Film mit einer Dicke von 500 Ängström zwischen den Sendust-Schichten liegt. Diese Fig. zeigt zusammen mit einer anderen Aufnahme des Rastermikroskops von Fig. SA die Auswirkung des Oberflächenzustands der Ferrit-Trägerschicht auf die Formierung des Films. Fig. 4B und 5B zeigen Skizzen, in denen nur die Hauptmerkmale dargestellt sind, die die Aufnahmen von Fig. 4A bzw. 5A zeigen.

Fig. 4A zeigt den Sendust-Film, der auf einer planaren Oberfläche der Ferrit-Trägerschicht ausgebildet ist. Aus dieser Aufnahme erkennt man, daß die Sendust-Filmflächen (159A), (159B), die auf der planaren Oberfläche ausgebildet sind, gleichmäßig sind, wobei der Wuchs der Stengelkomstruktur der Kristalle, die in den Bereichen (160A), (160B) des Sendust-Films auftritt, gleichförmig ist und parallel zur Dicke des Films verläuft. In dieser Aufnahme betrifft der Schnittbereich nicht nur den Sendust-Film sondern auch die Feirit-Trägerschicht, wobei die Blickrichtung des Rastermikroskops schräg zum Schnittbereich verläuft. Im Schnitt der Ferrit-Trägerschicht (161) erkennt man den Bereich (160A) der ersten Sendust-Schicht, auf die der Bereich (160B) der zweiten Sendust-Schicht folgt. Die Filmoberflächen (159A), (159B) beziehen sich auf die erste bzw. zweite Sendust-Schicht. Die dünnen Linien, die an der Fläche (159B) der zweiten Sendust-Schicht auftreten, zeigen mikroline Unreinheiten auf der polierten Oberfläche der Fenitscheibe, die sich zum Sendust-Film fortpflanzen und die magnetische Permeabilität des Films nicht beeinflussen. Die Aufnahme ist auf den Kopf gestellt, d. h., daß die obere Seite unten liegt und umgekehrt.

Fig. 5A zeigt den Sendust-Film, der auf einer unregelmäßigen Oberfläche der Ferrit-Trägerschicht ausgebildet ist. Die Aufnahme zeigt die unregelmäßige Oberfläche (162) des Sendust-Films, die der ursprünglichen unregelmäßigen Oberfläche der Ferrit-Trägerschicht entspricht Das ist eine Anzeige für das konkurrenzierende Wachsen der Kristallkömer, das nicht beobachtet wird, wenn die Kristalle auf einer glatten, planaren Oberfläche wachsen können. Weiters ist die Wachstumsrichtung der Stengelkristalle nicht parallel, wie dies ein Bereich (163) des Sendust-Films zeigt, sondern die Wachstumsrichtungen der Stengelkristalle sind auf den vorstehenden Bereichen der Ferrit-Trägerschicht fächerförmig gespreizt Bei der vorliegenden Aufnahme des Rastermikroskops betrifft der Schnittbereich nicht nur den Sendust-Film sondern auch die Ferrit-Trägerschicht wobei die Aufnahme schräg von oben gemacht wurde. Wie man sieht, liegt ein Sendust-Filmbereich (163) über einem Bereich der Ferrit-Trägerschicht (164). Eine Grenzlinie (164A) zwischen den Bereichen (163), (164) kennzeichnet einen vorstehenden Bereich auf der Oberfläche der Ferrit-Trägerschicht

Der Sendust-Film, der aus der Feirit-Trägerschicht ausgebildet ist die Vertiefungen und Vorsprünge besitzt, zeigt daß sich die Wachstumsrichtung der Stengelkristalle von der Neigung der Vertiefung unterscheidet Richtung und Größe der Stengelkristalle unterscheiden sich somit vom Querschnitt und der Bodenneigung von Vertiefungen in der Trägerschicht Die Oberfläche des Sendust-Films (162) ist gleichfalls gestört, wobei sich die Kristallstruktur des Films deutlich von der unterschiedlichen Neigung am Boden der Vertiefung unterscheidet Derartige Unterschiede im Kristallkomgefüge sind für einen großen Unterschied in der magnetischen Permeabilität des Sendust-Films verantwortlich. Die Aufnahme in dieser Fig. ist wiederum auf den Kopf gestellt.

Da die magnetische Permeabilität wie auch die anisotropen Eigenschaften (die Richtung einer leichten Magnetisierung) eines ferromagnetischen Films beträchtlich vom Filmaufbau abhängen, sei darauf hingewiesen, daß es wünschenswert ist, da der magnetische Film, der den Magnetwandlerkopf bildet, insbesondere jedoch ein Kopf, der für eine Magnetaufzeichnung und Wiedeigabe verwendet wird, eine einheitliche Struktur besitzt. Beispielsweise wird gefordert, daß die Stengelkristalle des oben «wähnten Sendust-Films gleichmäßig und in eine Richtung wachsen sollen. Sollte die Ausrichtung des Kristallwachstums in einem Magnetfilm nicht einheitlich sein, zeigt ein bestimmter Teil des Films geeignete Magneteigenschaften, während der restliche Teil davon zweitrangige Magneteigenschaften zeigt (eine Auswirkung der Anisotropie).

Fig. 6 zeigt vereinfacht den Aufbau eines Sendust-Füms, d. h. die Wachstumsrichtung der Stengelkristalle, wenn der Sendust-Film auf den vorspringenden Teil und die Kante der Fcrrit-Trägerschicht von Fig. 3 gesprüht wird. Aus Fig. 6 erkennt man, daß die Stengelkristalle des Sendust-Films (171) gleichförmig und parallel zueinander auf beiden Seiten (170A) des vorspringenden Teils (170) wachsen, jedoch zu den Endbereichen an einem Spitzende (170B) von einander gespreizt sind. Wenn der Sendust-Film (171), der auf dem Spitzende (170B) abgelagert ist, abgeschliffen wird, um eine Magnetspaltfläche (172) auszubilden, unterscheidet sich die Filmstruktur an oder in der Nähe der Spaltfläche (172) von jener an den Seiten (170A). Wenn beim Magnetwandlerkopf des zusammengesetzt«! magnetischen Werkstoffs, der den Sendust-Film (170) v«wendet, der auf dem vorspringenden Bereich (170) abgelagert ist, der Sendust-Füm (171) an den Seiten (170A) eine höhere magnetische Permeabilität in Richtung des magnetischen Flusses besitzt, zeigt der Film (171) in der Nähe des Spitzendes (170B) nur eine geringe magnetische Permeabilität

Anstatt beispielsweise ein«i Sendust-Film auf dem vorspringenden Bereich der Ferrit-Trägerschicht abzula-gem und aufzusetzen, ist es auch möglich, den Sendust-Film (177) nur auf einer Seite des vorspringenden Bereichs (175) abzulagem, beispielsweise aufzusprühen, wobei eine Maskenplatte (176) angeordnet wird, um die andere Seite des vorspringenden Bereichs (175) abzudecken. Die Maskenplatte (176) ruft jedoch eine Schattenwirkung hervor, da eine Plattendicke erforderlich ist die mehrmals dem Zehnfachen eines Mikrons entspricht, -3-

AT 393 566 B wenn man die Bearbeitung und die Maskenausrichtung sowie die Anforderungen bei der Formung berücksichtigt. Als Ergebnis der Schattenwirkung unterscheidet sich die Filmstruktur des Sendust-Films (177), der in der Nähe des Spitzendes (175B) des vorspringenden Bereichs (175) ausgebildet wird, und damit die magnetische Permeabilität von jener der Filmstruktur auf da* Seite (175A). Wenn daher der Sendust-Film (177) des Magnetwandlerkopfs geschliffen wird, ist es mit diesem Magnetkopf nicht möglich, sowohl den Filmbereich auf dem Spitzende (175B) als auch den Filmbereich auf der Seite (175A) mit einer hohen magnetischen Permeabilität entlang des Pfads des Magnetflusses zu versehen.

Weiter ist es möglich, die Spaltfläche weiter abzuschlcifcn, um die Filmstruktur am Spitzende (175B) des Sendust-Films identisch mit jener an der Seite (175A) zu machen. In diesem Fall wird jedoch der Ferrit-Bereich auf der Magnetspaltfläche (179) des Magnetkopfs freigclegt, woraus eine Unzukömmlichkeit entsteht, daß eine ausreichende Magnetaufzeichnung auf den Spurbereichen von hoher Koerzitivkraft des Magnetbands, beispielsweise einem Metallband, nicht erfolgen kann, was der Breite des freigelegten Ferrit-Bereichs entspricht.

Fig. 11 und 12 zeigen im Grundriß zwei weitere Beispiele der Bandberiihrungsfläche von Magnetköpfen gemäß dem Stand der Technik, wobei der Magnetspaltbereich vergrößert dargestellt ist. Beim Magnetkopf von Fig. 11, sind die Sendust-Filme (183) beispielsweise nur an beiden Seiten der Ferrit-Bereiche vorgesehen, die sich zur planaren Fläche (180) erstrecken, die den Spalt, wobei der Ferrit-Bereich auf der planaren Fläche (180) freigelegt ist, die den Spalt bildet. Mit der Bezugsziffer (184) ist ein verstärkender Glasfüllstoff bezeichnet. Dieser Magnetwandlerkopf verwendet den Sendust-Film (183), der auf der planaren Hache ausgebildet ist, und unterliegt daher nicht der oben beschriebenen ungleichförmigen Filmstruktur. Die Magnetaufzeichnung auf einem Magnetband mit hoher Koerzitivkraft ist jedoch bei einer Breite des Ferrit-Bereichs unzureichend, der auf der Magnetspaltfläche freigelegt ist, wobei die Magnetaufzeichnungsdaten und der Wiedergabeausgang entsprechend vermindertwerden.

Beim Magnetwandlerkopf von Fig. 12 wird ein Sendust-Film (187) beispielsweise auf Ferrit-Bereichen und Bereichen aus nichtmagnetischem Glas (188), das einen hohen Schmelzpunkt besitzt, der Kemelemente (185), (186) ausgebildet, so daß der Kopf aus zusammengesetztem magnetischen Material, d. h. Ferrit und Sendust, aufgebaut ist. Mit der Bezugsziffer (190) ist ein Glas (190) bezeichnet, das einen Schmelzpunkt besitzt, der unter dem des Glases (188) liegt. Der Magnetspalt (189) des Magnetwandlerkopfs wird von den Bereichen des Sendust-Films (187A) gebildet, die parallel zum Pfad des Magnetflusses verlaufen, so daß der Sendust-Film (187A) in der Nähe des Magnetspalts (189) eine gleichförmige Filmstruktur besitzt. Der Sendust-Filmbereich (187B), der der Krümmung oder dem Knick des Sendust-Films (187) entspricht und sich somit über zwei planare Hächen erstreckt, besitzt keine einheitliche Filmstruktur, so daß der Sendust-Film (187) als ganzes in der magnetischen Permeabilität nicht konstant ist. Weiters muß bei diesem Magnetwandlerkopf der Sendust-Filmbereich (187A) eine Filmdicke besitzen, die der Spurbreite entspricht. Infolge der geringen Ablagerungsgeschwindigkeit des Films, die beim Aufdampfen möglich ist, ist das Herstellungsverfahren des Magnetwandlerkopfs zeitaufwendig.

Die japanische Patentschrift Nr. 169214/1981 (Kokai) zeigt einen Magnetwandlerkopf, bei dem, wie Fig. 13 zeigt, die Verbindungsfläche (195), (196) der magnetischen Legierungsfilme (191), (192) und der Ferrit-Bereiche (193), (194) mit den gegenüberliegenden Flächen des Kopfspalts (197) oder mit der Senkrechten auf die relative Laufrichtung des Magnetaufzeichnungsträger einen spitzen Winkel einschließt. Beim Magnetwandlerkopf von Fig. 13 sind die magnetischen Legierungsfilme (191), (192) einander gegenüberliegend nicht im Bereich des Kopfspalts (197) angebracht, so daß besonders bei einem langwelligeren Signal ein Obersprechen auftreten kann, indem Signale von benachbarten Spuren oder Signale von jeder zweiten Spur abgegriffen werden, wobei es bisher nicht gelungen ist, eine Vorrichtung zu finden, die dies wirkungsvoll verhindert Zusätzlich kann eine lokale Abnützung durch den Kopfspalt (197) hervorgerufen werden, der zu einer Seitenkante des Kopfplättchens versetzt ist Die magnetischen Legierungs-Filme (191), (192) liegen so aufeinander, daß die Wachstumsrichtung der Stengelkristalle des Films (191) nicht mit jener des Films (192) übereinstimmt, wobei es schwierig ist einheitliche Magneteigenschaften mit dem Kopfspalt (197) zu erreichen.

Obwohl der kristalline Sendust-Film hier als Beispiel eines dünnen ferromagnetischen Films angeführt wuide, ist auch dann eine gleichförmige Filmstruktur erforderlich, wenn eine amorphe Legierung für die Ausbildung des Dünnfilms verwendet wird. Da der Film amorph ist, betrifft dies nicht die Gleichförmigkeit der Kristallkom-struktur sondern die Gleichförmigkeit der magnetischen Anisotropie. Wenn die amorphe Legierung auf einer planaren Fläche abgelagert wird, um einen Dünnfilm auszubilden, ist die magnetische Anisotropie über den gesamten Film gleich. Wird die Legierung auf der Kante eines vorspringenden Bereichs und auf einem planaren Bereich abgelagert sind die Struktur des magnetischen Bereichs oder die magnetische Permeabilität nicht einheitlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Magnetwandlerkopf zu schaffen, der vorzugsweise in einer Massenfertigung hergestellt werden kann und für eine hochdichte Aufzeichnung auf einem Magnetband geeignet ist das eine höhere Koerzitivkraft (Hc) besitzt beispielsweise einem Metallband. Dieser Magnetwandleikopf besitzt vorzugsweise in der Nachbarschaft des Magnetspalts gleichförmige Filmkenndaten des ferromagnetischen Metall-Dünnfilms. Der Kopf soll weiters keine lokale Abnützung besitzen und über eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit verfugen.

Diese Aufgabe wird bei einem Magnetwandlerkopf der eingangs angeführten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der magnetische Metall-Dünnfilm auf der zweiten planaren Häche vorgesehen ist und eine Kante da- -4-

AT 393 566 B von der ersten planaren Fläche gegenüberliegt, wobei die zweite planare Fläche zur ersten planaren Fläche geneigt ist, und daß der magnetische Metall-Dünnfilm auf dem ersten Kemelement und der magnetische Dünnfilm auf dem zweiten Kemelement in einer gemeinsamen Ebene liegen.

Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen zeigt:

Fig. 1 und 2 den Schrägriß von zwei Beispielen von herkömmlichen Magnetwandlerköpfen; Fig. 3 den vergrößerten Grundriß der Bandberührungsfläche eines herkömmlichen Magnetkopfes; Fig. 4A die Aufnahme eines Rastermikroskops, in der die Kristallstruktur des zweilagigen Sendust-Films dargestellt ist, der durch ein Aufsprühen auf eine planare Räche der Ferrit-Trägerschicht ausgebildet wurde; Fig. 4B eine Skizze, in der nur die wesentlichen Merkmale der Aufnahme des Rastermikroskops von Fig. 4A dargestellt sind; Fig. 5A die Aufnahme eines Rastermikroskops, in der die Kristallstruktur des Sendust-Films dargestellt ist, der durch ein Aufsprühen auf eine unregelmäßige Räche der Ferrit-Trägerschicht ausgebildet wurde; Fig. 5B eine Skizze, in der nur die wesentlichen Merkmale der Aufnahme des Rastermikroskops von 5A dargestellt sind; Fig. 6 bis 10 vereinfachte Schnitte, in denen das Fertigungsverfahren des herkömmlichen Magnetwandlerkopfs und besonders die Wachstumsrichtung der Stengelkristalle, beispielsweise des Sendust-Films, dargestellt sind, der auf vorspringenden Ferrit-Bereichen ausgebildet wurde; Fig. 11 und 12 vergrößerte Grundrisse, die die Bandberührungsflächen von herkömmlichen Magnetwandlerköpfen zeigen; Fig. 13 einen vergrößerten Grundriß, in dem die Bandberührungsfläche eines weiteren herkömmlichen Magnetwandlerkopfes dargestellt ist; Fig. 14 den Schrägriß eines Magnetwandlerkopfes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 15 einen vergrößerten Grundriß, in dem die Bandberührungsfläche des Magnetwandlerkopfs von Fig. 14 dargestellt ist; Fig. 16 einen Explosionsschrägriß des Kopfs von Fig. 14, wobei die Kemtrennebene auseinandergezogen ist; Fig. 17 bis 23 Schrägrisse, in denen die aufeinanderfolgenden Fertigungsschritte des Magnetwandlerkopfs von Fig. 14 dargestellt sind; Fig. 24 und 25 vereinfachte Schnitte, in denen die Wachstumsrichtung der Stengelkristalle auf dem ferromagnetischen Metallfilm (Fe-Al-Si Legierungsfilme) dargestellt ist, der auf der Trägerschicht in den Fertigunschritten von Fig. 20 bzw. 21 ausgebildet wird; Fig. 26 einen Schrägriß, in dem ein abgeändertes Rillenprofil für den Schritt von Fig. 17 dargestellt ist; Fig. 27 einen vergrößerten Grundriß der Bandberührungsfläche des Magnetwandlerkopfs, wenn das Rillenprofil von Fig. 26 verwendet wird; Fig. 28 bis 30 vergrößerte Grundrisse der Bandberührungsfläche des Magnetwandlerkopfs gemäß der Abart von Fig. 26; Fig. 31 den Schrägriß eines Magnetwandlerkopfs gemäß einer Abänderung; Fig. 32 einen vergrößerten Grundriß, in dem die Bandberührungsfläche des Magnetwandlerkopfs von Fig. 26 dargestellt ist; Fig. 33 bis 39 Schrägrisse, in denen die aufeinanderfolgenden Fertigungsschritte des Magnetwandlerkopfs von Fig. 31 dargestellt sind; Fig. 40 und 41 vereinfachte Schnitte, in denen die Wachstumsrichtung der Stengelkristalle des ferromagnetischen Metallfilms (Fe-Al-Si Legierungsfilm) dargestellt ist, der auf der Trägerschicht in den Fertigungsschritten von Fig. 36 bzw. 37 ausgebildet wird; Fig. 42 bis 48 Schrägrisse, in denen die aufeinanderfolgenden Fertigungsschritte eines Magnetwandleikopfs gemäß ein«- weiteren Ausführungsform dargestellt sind; Fig. 49 einen Schrägriß, in dem ein Magnetwandlerkopf dargestellt ist, der mit den Fertigungsschritten von Fig. 42 bis 48 hergestellt wurde.

Nunmehr wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen mehrere bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung ausführlich beschrieben sind.

In Zusammenhang mit Fig. 14 wird ein Magnetwandlerkopf gemäß der ersten Ausführungsform dieser Erfindung erläutert, bei dem ein ferromagnetischer Metall-Dünnfilm von der Vorderseite oder der den Vorderspalt bildenden Fläche zur Hinterseite oder zu der den Hinterspalt bildenden Fläche des Magnetwandleikopfs durchgehend ausgebildet wird.

Dieser Kopf ist aus Kemelementen (80), (81) zusammengesetzt, die auf ferromagnetischen Oxyden, z. B. Mn-Zn Ferrit hergestellt werden. An den Verbindungsfiächcn der Kemelemente (80), (81) werden Metall-Dünnfilme (82) aus ferromagnetischem Metall oder einer hochpermeablen Metallegierung hergestellt, beispielsweise Fe-Al-Si Legierungen, wobei ein Aufdampfverfahren, beispielsweise ein Sprühverfahren, verwendet wird. Diese Filme (82) werden durchgehend von der den Vorderspalt bildenden Fläche zu da* den Hinterspalt bildenden Räche ausgebildet. Ein Magnetspalt (g) wird nur von diesen Dünnfilmen (82) gebildet Wenn man auf die Bandberührungsfläche blickt, erstrecken sich diese FUme (82) auf den Kemelementen (80), (81) als schräge, gerade Linie, wenn man die geringe Dicke dieser Filme (82) außer acht läßt. Mit den Bezugsziffem (83), (84) sind nichtmagnetische Verstäikungsbereiche bezeichnet, die in die Ausschnitte neben der Verbindungsfläche gefüllt werden und dazu dienen, um eine Spurbreite (Tw) einzustellen. Mit der Bezugsziffer (85) ist eine Öffnung für Spulen bezeichnet

Die Metall-Dünnfilme (82) werden auf einer nur planaren Fläche ausgebildet, die von einer schrägen Fläche (80A) des Kemelements (80) und einer schrägen Räche (81A) des Kemelements (81) bestimmt wird. Daher besitzen die Metall-Dünnfilme (82) überall eine gleichförmige Filmstruktur und zeigen eine hohe magnetische Permeabilität in Richtung des Magnetflusses, um die Aufzeichnungskenndaten zu verbessern und den Wiedergabeausgang des Magnetwandleikopfs anzuheben.

Die Räche zur Ausbildung der Dünnfilme (82) schließt mit der Räche, die den Magnetspalt (g) bildet, einen spitzen Winkel (Θ) ein, wie dies Fig. 15 zeigt in der die Berührungsfläche mit dem Magnetband im Grundriß dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform wird der Winkel (Θ) relativ klein mit etwa 45 °C gewählt, so daß die -5-

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Zusammenwirkung des Magnetspalts (g) mit der Zwischenfläche zwischen den schrägen Flächen (80A), (81A) und den Dünnfilmen (82) vernachlässigt werden kann.

Die abgelagerten Metall-Dünnfilme (82) müssen nur eine Filmdicke (t) besitzen, so daß: t = Tw sin Θ wobei (Tw) einer Spurbreite entspricht und mit (Θ) ein Winkel zwischen der Fläche, die den Metall-Dünnfilm ausbildet, und der Fläche bezeichnet ist, die den Magnetspalt bildet. Daraus ergibt sich, daß der Film nicht mit einer Dicke abgelagert werden muß, die gleich der Spurbreite ist, und somit jene Zeit beträchtlich verkürzt werden kann, die für die Fertigung des Magnetwandlerkopfs erforderlich ist

Dabei sei darauf hingewiesen, daß der Winkel (Θ) von 45° zwischen der Fläche, die die Filme (82) bildet und der Fläche, die den Magnetspalt (g) bildet, nicht als Einschränkung angesehen werden soll und auch in einem Bereich von etwa 20° bis etwa 80° liegen kann. Es wird jedoch ein Winkel größer 30° bevorzugt da bei einem Winkel (Θ) unter 20° ein Übersprechen mit der benachbarten Spur zunimmt. Der Winkel (Θ) unter etwa 80° wird bevorzugt da die Verschleißfestigkeit bei einem Winkel von etwa 90° geringer wird. Der Winkel (Θ) von 90° wird auch deshalb nicht bevorzugt da die Dicke der Dünnfilme (82) des ferromagnetischen Metalls nicht gleich der Spurbreite sein muß, was zu einer ungleichförmigen Filmstruktur und einem zeitaufwendigen Vorgang bei der Herstellung des Dünnfilms in Vakuum Anlaß gibt wie dies oben beschrieben wurde.

Die Metall-Dünnfilme (82) können aus ferromagnetischen Metallen einschließlich Fe-Al-Si Legierungen, Fe-Al Legierungen, Fe-Si-Si Legierungen, Ni-Fe Legierungen (sogenannten Permalloy), ferromagnetischen amorphen Metallegierungen oder sogenannten amorphen Legierungen gebildet werden, beispielsweise amorphen Metall/Nichtmetall-Legierungen, z. B. einer Legierung von ein oder mehreren Elementen, die aus der Gruppe von Fe, Ni und Co ausgewählt wurden, mit ein oder mehreren Elementen, die aus der Gruppe von P, C, D und Si ausgewählt wurden, oder einer Legierung, die im wesentlichen aus der zuerst erwähnten Legierung besteht und Al, Ge, Be, Sn, In, Mo, W, Ti, Mn, Cr, Zr, Hf oder No enthält, oder einer amorphen Metall/Metall-Legierung, die im wesentlichen aus Übergangselementen und glasbildenden Metallelementen, beispielsweise Hf oder Zr, besteht.

Vorzugsweise wird die Zusammensetzung der Fe-Al-Si Legierungen so gewählt, daß der Al-Gehalt im Bereich von 2-10 Gewichtsprozent und der Si-Gehalt im Bereich von 4 bis 15 Gewichtsprozent liegt, wobei mit Fe ausgeglichen wird. Wenn die Fe-Al-Si Legierungen als:

Fe a Al b Si c ausgedrückt werden, wobei a, b und c das Gewichtsverhältnis der entsprechenden hinzugegebenen Bestandteile ist, wird bevorzugt, daß die Werte a, b und c in einem Bereich liegen, so daß: 70 < a £ 95 2 < b < 10 4 < c < 15

Wenn der Al- oder Si-Gehalt zu niedrig oder zu hoch ist, werden die Magneteigenschaften der Fe-Al-Si Legierungen verschlechtert

Bei der oben beschriebenen Zusammensetzung kann ein Teil von Fe zumindest durch eines der Elemente Co und Ni ersetzt werden.

Die Sättigungsdichte des Magnetflusses kann dadurch verbessert werden, daß man einen Teil von Fe durch Co ersetzt. Die maximale Sättigungsdichte des Magnetflusses (Bs) kann vor allem dann erreicht werden, wenn 40 Gewichtsprozent von Fe durch Co ersetzt werden. Vorzugsweise liegt der Betrag von Co relativ zu Fe bei 0 bis 60 Gewichtsprozent.

Wenn andererseits ein Teil von Fe durch Ni ersetzt wird, kann die magnetische Permeabilität auf einem höheren Wert gehalten werden, ohne die Sättigungsdichte des Magnetflusses Bs herabzusetzen. In diesem Fall liegt der Betrag von Ni relativ zu Fe vorzugsweise im Bereich von 0 bis 40 Gewichtsprozent

Andere Elemente können ebenfalls den Fe-Al-Si Legierungen beigegeben werden, um die Koirosions- und Verschleißfestigkeit zu erhöhen. Die Elemente, die dabei hinzugegeben werden, können lila Gruppenelemente enthalten, einschließlich von Lanthaniden, z. B. Sc, Y, La, Ce, Nd und Gd; IVa Gruppenelemente, z. B. Ti, Zr oder Hf; Va Gruppenelemente, z. B. V, Nb oder Ta; Via Gruppenelemente, z. B. Cr, Mo oder W; Vlla Gruppenelemente, z. B. Mn, Te oder Re; Ib Gruppenelemente, z. B. Cu, Ag oder Au; Elemente der Platingrappe, z. B. Ru, Rh, Pd; sowie Ga, In, Ge, Sn, Sb oder Bi.

Als Filmausbildungsverfahren kann jedes bekannte physikalische Aufdampfverfahren verwendet werden, beispielsweise ein Blitzaufdampf-, Galvanisierungs-, Aufsprüh- oder ein Tonenstrahlanhäufungs-Verfahren. -6-

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Es ist bekannt, daß bei der Herstellung des oben beschriebenen Dünnfilms eines ferromagnetischen Metalls, z. B. durch Aufsprühen, eine Stengelstruktur in einem Dünnfilm eines ferromagnetischen Metalls induziert wird, das man unter bestimmten Bedingungen erhält, wobei man einen Dünnfilm mit ausgezeichneten magnetischen Eigenschaften erhalten kann. Wenn der Dünnfilm des ferromagnetischen Metalls als zusammengesetzter Magnetkopf verwendet werden soll, herrscht allgemein vor allem die Ansicht, daß es für eine Unterdrückung der Anisotropie des ausgebildeten Films besser ist, das Wachstum der Stengelstruktur rechtwinkelig zur Fläche der Trägerschicht zu induzieren, auf der der Film ausgebildet wird.

Wenn der ferromagnetische Metalldünnfilm auf diese Weise hergestellt wird, d. h., wenn die Stengelstruktur rechtwinkelig zur Oberfläche der Trägerschicht wachsen soll, können die kleinsten Änderungen im Sprühzustand oder in der Ablagerung auf der Trägerschicht das Wachstum der Stengelstruktur empfindlich beeinflussen, so daß der resultierende Dünnfilm in der magnetischen Permeabilität wesentlich verändert wird, wodurch im Wiedergabeausgang des Magnetwandlerkopfs Streuungen entstehen.

Es wird daher bevorzugt, daß die Metall-Dünnfilme (82) so abgelagert werden, daß die Wachstumsrichtung der Stengelkristalle unter einem vorgegebenen Winkel (λ) von 5° bis 45° zu einer Geraden geneigt ist, die auf jede schräge, planare Fläche (80A), (81A) senkrecht steht.

Wenn die Metall-Dünnfdme (82) auf diese Weise unter einem vorgegebenen Winkel (λ) zu den Senkrechten auf die schrägen Flächen (80A), (81A) wachsen können, sind die Magneteigenschaften der resultierenden ferromagnetischen Metalldünnfilme (82) stabil und hervorragend, woraus sich eine Verbesserung der Magneteigenschaften des Magnetwandlerkopfs ergibt

Der Winkel der Wachstumsrichtung der Stengclkristallc des Metall-Dünnfilms (82) mit der Senkrechten auf die schrägen Flächen (80A), (81A) liegt vorzugsweise im Bereich von 5° bis 45°, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

Wenn der Winkel (λ) kleiner als 5° ist wird der Wicdcrgabcausgang des Magnetwandlerkopfs starken Schwankungen unterworfen, was zu einer niedrigen Fertigungsrate und zu Kostensteigerungen führt. Wenn der Winkel (λ) größer als 45° ist, werden die magnetischen Eigenschaften der Dünnfilme (92) durch eine wesentliche Verarmung zwischen den Stengelkristallen und der Oberflächenrauheit drastisch beeinflußt, wodurch der Wiedergabeausgang des Magnetwandlerkopfs herabgesetzt wird. Wenn der Winkel (λ) im Bereich von 5° bis 45° liegt ist der Wuchs der Stengelkristalle durch die Schräge festgclegt wobei die Magneteigenschaften bei kleinen Schwankungen in den Sprühbedingungen oder Unterschieden in der Lage der Trägerschicht nicht wesentlich verändert werden. Der abwechselnde Niederschlag und die Verdünnung zwischen oder in den Stengelkristallen, die durch das schräge Wachstum induziert werden, zerstreut die Verzerrungen, die während dem Aufsprühen, dem Filmausglühen und dem Betrieb des Kopfs entstehen, so daß der Wiedergabeausgang angehoben wird, während die Ausgangsschwankungen unter etwa 2 dB liegen.

Zur Regulierung der Wachstumsrichtung des ferromagnetischen Metall-Dünnfilms (82) kann die Oberfläche der Trägerschicht zur Aufdampfquelle geneigt oder die Trägerschicht um die Aufdampfquelle so angeordnet werden, daß verdampfte magnetische Teilchen, die schräg auftreffen, auf der Trägerschicht abgelagert werden können.

Obwohl der Metall-Dünnfilm (82) mit dem oben beschriebenen Aufdampfverfahren als einzige Schicht aufgebracht wird, kann auch eine Vielzahl von dünnen Metallschichten mit einem elektrischen Isolierfilm oder mehreren Filmen zwischen benachbarten dünnen Metallschichten oder den vielen Schichten ausgebildet werden, z. B. Si02» Ta2Ο5, AI2O3, ΖΚ>2 oder S13N4. Jede gewünschte Anzahl von ferromagnetischen Metallschichten kann für die Ausbildung des Metall-Dünnfilms verwendet werden.

Da der Magnetspalt (g) nur von den Metall-Dünnfilmen (82) gebildet wird, die mit einer hohen magnetischen Permeabilität ausgebildet sind, besitzt der Magnetwandlerkopf hohe Aufzeichnungseigenschaften und einen Wiedergabeausgang, der mit einem Magnetband kompatibel ist, das eine hohe Koerzitivkraft (Hc) aufweist, beispielsweise einem Metallband.

Da die Metall-Dünnfilme (82) auf einer gemeinsamen, planaren Fläche ausgebildet sind, beispielsweise auf der geneigten Fläche (80A) des vorspringenden Bereichs des Kemelements (80) oder der geneigten Fläche (81A) des vorspringenden Bereichs, ist die Filmstruktur des Metall-Dünnfilms (82) (Fe-Al-Si Legierungsfilms), d. h. die Wachstumsrichtung der Stengelkristalle, nicht nur in der Nachbarschaft des Magnetspalts (g) sondern auf der gesamten Fläche der schrägen Seiten (80 A), (81A) gleichförmig und parallel. Das Ergebnis davon ist, daß der Metall-Dünnfilm (82) längs des Pfads des Magnetflusses durchgehend eine hohe magnetische Permeabilität zeigt, um die Aufzeichnungseigenschaften zu verbessern und den Wiedergabeausgang des Magnetwandlerkopfs anzuheben.

Die Bandberührungsfläche des Magnetwandlerkopfs wird im wesentlichen von ferromagnetischen Oxyden gebildet, wodurch die Verschleißfestigkeit des Kopfs ebenfalls verbessert wird.

Zum Unterschied von herkömmlichen Verfahren, bei denen ferromagnetische Metallfolien hündisch mit Hilfe von Glas, organischen oder anorganischen Klebstoffen aufgebracht wurden, werden die Metall-Dünnfilme (82) aufgedampft, so daß die Filme homogener sind und die Betriebssicherheit des Wandlerkopfs gleichfalls verbessert wird. -7-

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Gemäß der Erfindung können Spurbreiten im Bereich von einigen Mikrons bis zum mehreren Zehnfachen eines Mikrons leicht ausgebildet werden, wobei eine enge Spur für den Kopf vorgesehen werden kann, indem die Anzahl der Schichten oder die Filmdicke des Metall-Dünnfilms (82) kleiner gemacht werden.

Mit Hilfe der hohen Magnetfeldstärke des Magnetspalts (g) und dem verbesserten Wiedergabeausgang kann der hier oben beschriebene Magnetwandlerkopf vorzugsweise für eine hochdichte Aufzeichnung auf einem Magnetband verwendet werden, das eine hohe Koerzitivkraft (Hc) besitzt.

Um den Aufbau des Magnetwandlerkopfs dieser Erfindung zu verdeutlichen, wird das Fertigungsverfahren nun im Zusammenhang mit Fig. 17 bis Fig. 23 beschrieben.

Wenn der Magnetwandlerkopf gemäß dieser Erfindung hergestellt wird, wird eine Vielzahl von V-förmigen Rillen (91) auf der oberen Fläche einer Trägerschicht (90) aus ferromagnetischen Oxyden quer ausgebildet, z. B. Mn-Zn Ferrit, wobei ein rotierender Schleifstein Verwendung findet (Fig. 17).

Diese Rillen (91) können auch einen polygonalen Querschnitt besitzen, wobei die Innenwandfläche dieser Rillen (91) in zwei oder mehr Schritten gebogen werden kann, um den Abstand zwischen den ferromagnetischen Oxyden und dem ferromagnetischen Metall-Dünnfilm zu vergrößern. Mit einem derartigen Rillenprofil kann man Magnetwandlerköpfe mit hohem Ausgang und geringerem Übersprechen im langwelligeren Bereich erhalten, während eine große Verbindungsfläche zwischen dem ferromagnetischen Oxyd auf einer Kemhälfie und dem ferromagnetischen Metall-Dünnfilm auf der anderen Kemhälfie bcibehalten wird.

Das Profil der Rille (91) von Fig. 26 kann als Beispiel dienen. Die Bandbcriihrungsfläche des resultierenden Magnetkopfs ist in Fig. 27 dargestellt, wobei Endflächen (80B), (81B) der Spurbreiten-Einstellrillen der Kem-elemente (80), (81) in zwei Schritten gebogen wurden, so daß sie mit dem Profil der Rille (91) übereinstimmen, d. h. mit einem Teil der Innenwandfläche eines Polygons.

Es kann somit ein gewisser Abstand zwischen den Endflächen (80B), (81B) der Spurbreiten-Einstellrillen und dem ferromagnetischen Metall-Dünnfilm (82) bewirkt werden, wobei die Übersprechanteile, die von einer Wiedergabe im Langwellenbereich stammen, verkleinert weiden können.

Zusätzlich sind die Endflächen Bereiche (80Bj), (8OB2) oder (81Bj), (8IB2), die die Endflächen (80B), (81B) der Spurbreiten-Einstellrillen bilden, unter verschiedenen Winkeln zum Azimutwinkel des Magnetspalts Cg) geneigt, so daß ein Übersprechen von den nächsten und übernächsten Spuren verkleinert wird.

Im allgemeinen ist eine Einrichtung enthalten, um das Übersprechen zwischen benachbarten Spuren auf einen vemachlässigbaren Pegel abzusenken, indem die Aufzeichnung in benachbarten Spuren beispielsweise mit unterschiedlichen Azimutwinkeln erfolgt, um die Auswirkung des Nebensprechens zu beseitigen (Magnetband im Magnetbandgerät). Das Übersprechen entsteht jedoch zwischen jeder zweiten Spur, die den gleichen Azimutwinkel besitzt. Bei dieser Ausführungsform sind die Endflächen (80B), (81B) der Spurbreiten-Einstellrillen, der Kemelemente (80), (81) in zwei Schritten unter unterschiedlichen Winkeln zum Azimutwinkel des Magnetspalts (g) geneigt, so daß auch dann, wenn die Kanten der Endflächenbereiche (80Βχ), (80B2), (81Bi), (8IB2) der Kemelemente (80), (81) mit jeder nächsten Spur oder übernächsten Spur übereinstimmen, die Signalabnahme von jeder nächsten Spur oder übernächsten Spur oder ein Übersprechen durch den Azimutverlust vermindert werden kann.

Fig. 28,29 und 30 zeigen im Grundriß die Bandberührungsfläche gemäß den anderen Ausführungsformen, wobei die Rille (91) einen veränderten Querschnitt besitzt. Bei diesen Ausfiihrungsformen ist der Querschnitt der Endflächen (80B), (81B) der Spurbreiten-Einstellrillen auf beiden Seiten des Magnetspalts (g) geändert. Bei der Ausführungsform von Fig. 28 sind die Endflächen (80B), (81B) der Spurbreiten-Einstellrillen, die auf den Kemelementen (80), (81) ausgebildet sind, als schwach geneigte Flächen mit Knicken (80Βχ), (8OB2), (81Βχ), (8IB2) ausgebildet, die bei den Knicken größere Krümmungsradien besitzen. Bei der Ausführungsform von Fig. 30 sind die Endflächen (80B), (81B) der Spurbreiten-Einstellrillen auf den Kemelementen (80), (81) als Flächen mit Doppelknicken (80Βχ), (8OB2), (8OB3), (81Βχ), (8IB2), (8IB3) ausgebildet.

Die Endflächen der Spurbreiten-Einstellrillen können auch so abgeändert werden, daß die geneigte Fläche mit einem Knick unterschiedliche Neigungen in den entsprechenden Segmenten besitzt, die durch den Knick getrennt sind, oder die schräge Fläche mehr als 3 Knicke aufweist.

Als nächstes wird Glas (92), das einen hohen Schmelzpunkt besitzt, in geschmolzenem Zustand in die Rillen (91) eingefiillt, worauf die Oberfläche der Trägerschicht glatt geschliffen wird (Fig. 18).

Als nächstes wird eine Vielzahl von V-förmigen Rillen (93) so ausgebildet, daß sie neben den oben erwähnten V-förmigen Rillen (91) liegen und diese nicht überlappen. Die Innenwandfläche einer jeden Rille (93) schließt mit der oberen Fläche der Trägerschicht einen Winkel von z. B. 45° ein (Fig. 19).

Daraufhin wird eine ferromagnetische Legierung, z. B. Fe-Al-Si Legierungen, auf der obereren Fläche der Trägerschicht (90) in einem physikalischen Aufdampfverfahren beispielsweise einem Aufsprüh-, Galvanisierungsoder Vakuumaufdampf-Verfahren, abgelagert, wodurch in den V-förmigen Rillen (93) ein Metall-Dünnfilm (94) ausgebildet wird (Fig. 20).

Daraufhin werden die obere und die vordere Fläche der Trägerschicht (90) glatt geschliffen und der Metall-Dünnfilm auf der Oberfläche der Tiägerschicht entfernt (Fig. 21).

Um das Kemelement auf der Seite der Wicklungsrillen auszubilden, werden eine Rille (95) für die Spulen im resultierenden Magnetwandlerkopf sowie eine Glasfüllrille (96) in die so bearbeitete Trägerschicht (90) einge- -8-

AT 393 566 B schnitten (Fig. 21), um eine Trägerschicht (97) zu lierem, die aus einem ferromagnetischen Oxyd aufgebaut ist (Fig.22).

Die Trägerschichten (90) und (97) werden dann aufeinander gelegt, wobei dazwischen ein Abstandsstück eingesetzt wird und die entsprechenden planaren Flächen, die mit den Metall-Dünnfilmen (94) versehen sind, einander gegenüberliegen. In die Rille für die Spulen (95) und die Glasfüllrille (96) werden Glasstäbe mit niedrigem Schmelzpunkt eingesetzt, um die Trägerschichten zu einem Block (98) zu verschmelzen. Zu diesem Zeitpunkt wird Glas (99), das einen niedrigen Schmelzpunkt besitzt, in die restlichen Rillen auf den Metall-Dünnfilmen (94) der Trägerschichten (90), (97) gefüllt (Fig. 23).

Der Block (98) wird dann entlang den Achsen (b-b) und (b'-b') geschnitten, um eine Vielzahl von Kopfplättchen zu erhalten.

Die Berührungsfläche jedes Kopfplättchens mit dem Magnetband wird dann zylindrisch geschliffen, um den Magnetwandlerkopf von Fig. 14 herzustellen. Bei diesem Magnetwandlerkopf stammen das Kemelement (80) von der Trägerschicht (90) und das andere Kemelement (81) von der Trägerschicht (97). Der Metall-Dünnfilm (82) entspricht dem Metall-Dünnfilm (94), das nichtmagneüsche Füllmaterial (83) dem Glas (92) mit hohem Schmelzpunkt und das nichtmagnetische Füllmaterial dem Glas (99) mit niedrigem Schmelzpunkt Die Öffnung für die Spulen (85) entspricht der Rille für die Spule (95).

Fig. 24 und 25 zeigen Schnitte durch die Trägerschicht (90) in den Schritten von Fig. 20 bzw. 21, um die Filmstruktur des Metall-Dünnfilms (94) (FE-Al-Si Legierungsfilm) oder die Wachstumsrichtung der Stengelkristalle darzustellen. Wie man aus diesen Fig. erkennt, wird ein uneinheitlicher Filmstrukturbereich (R) während des Schleifschritts der Spaltoberfläche von Fig. 21 abgeschliffen, so daß nur der Metall-Dünnfilm (94), der eine einheitliche Filmstruktur besitzt, auf der schrägen Fläche der Rille (93) zurückbleibt. Das Ergebnis davon ist, daß man einen Magnetwandlerkopf mit einem hohen und stabilen Ausgang erhalten kann, da jeder Bereich des Metall-Dünnfilms (82), der auf der gemeinsamen, planaren Fläche ausgebildet ist, längs des Pfads des Magnetflusses eine hohe Permeabilität besitzen kann.

Eine abgeänderte Ausführungsform, bei der der ferromagnetische Metall-Dünnfilm nur in der Nähe des Magnetspalts ausgebildet ist, wird nunmehr beschrieben.

Fig. 31 zeigt im Schrägriß den Magnetwandlcrkopf gemäß dieser anderen Ausführungsform. Der Magnet-wandlerkopf wird von einem zusammengesetzten magnetischen Werkstoff gebildet und besitzt zwei Kemelemente (10), (11) aus ferromagnetischen Oxyden, z. B. Mn-Zn Ferrit. In der Nähe des Magnetspalts (g) sind Metall-Dünnfilme (14A), (14B) aus ferromagnetischem Metall oder einer hochpermeablen Legierung, z. B. Fe-AI-Si Legierungen, ausgebildet, wobei ein Aufdampfverfahren, z. B. ein Aufsprühverfahren, verwendet wird. Nichtmagnetische Füllstoffe (12A), (12B) und (13) werden im geschmolzenen Zustand in der Nähe der planaren Fläche des Magnetspalts (g) eingefüllt.

Dabei sei darauf hingewiesen, daß die planare Fläche, die die Metall-Dünnfilme (14A), (14B) bildet, und die planare Fläche, die den Magnetspalt (g) bildet, zueinander unter einem Winkel (0) geneigt sind, wie dies Fig. 32 zeigt, in der die Bandberührungsfläche des Magnetwandlerkopfs dargestellt ist Bei dieser Ausführungsform beträgt der Winkel (Θ) etwa 45°.

Da die Metall-Dünnfilme (14A), (14B) nur in der Nähe des Magnetspalts (g) ausgebildet sind, kann die Filmoberfläche verkleinert werden, wodurch die Anzahl der Plättchen, die man gleichzeitig, z. B. im Sprühverfahren, herstellen kann, beträchtlich größer wird, wodurch der Wirkungsgrad bei der Massenfertigung verbessert wird. Durch das Ansteigen der Anzahl von Magnetwandlcrköpfcn, die von einem Filmbereich hergestellt werden können, können die Fertigungskosten der Magnetwandlcrköpfc gesenkt werden.

Wenn man die verkleinerte Fläche der Metall-Dünnfilme (14A), (14B) auf den Kemelementen (10), (11) der ferromagnetischen Oxyde betrachtet, kann eine Verformung der Metall-Dünnfilme (14A), (14B), die durch den Unterschied in den Wärmeausdehnungskoeffizienten der Kemelemente und der Metall-Dünnfilme hervorge-rafen wird, oder ein Brechen oder Zerspringen der Kemelemente (10), (11) verhindert werden, wobei die Leistungsfähigkeit und die Fertigungsrate der Magnetwandlerköpfe verbessert wird.

Die Metall-Dünnfilme (14A), (14B) mit hoher magnetischer Permeabilität, die den Magnetspalt (g) bilden, sind in der Nähe des Magnetspalts (g) ausgebildet, wobei die Hinterseite des Kopfs aus ferromagnetischen Oxyden mit einer großen Verbindungsfläche ausgcbildct wird, so daß der Kopf ein verbessertes Verhalten mit einem geringeren Magnetwiderstand und hoher Empfindlichkeit zeigt.

Da der Magnetspalt (g) nur von den ferromagnetischen Metall-Dünnfilmen (14A), (14B) mit hoher magnetischer Permeabilität gebildet wird, besitzt der Kopf eine hohe Aufzeichnungsgüte und einen Wiedergabeausgang, der mit Magnetbändern von hoher Koerzitivkraft kompatibel ist, z. B. mit Metallbändem.

Der Metall-Dünnfilm (14A) wird auf einer planaren Fläche auf dem nichtmagnetischen Füllmaterial (12A) und der Seite (10A) des vorspringenden Bereichs des Kemelements (10) ausgebildet, während der Metall-Dünnfilm (14B) auf einer planaren Fläche auf dem nichtmagnetischen Füllmaterial (12B) und der Seite (11A) des vorspringenden Bereichs des Kemelements (11) ausgebildet wird. Die Filmstruktur der Wachstumsrichtung der Stengelkristalle der Metall-(Fe-Al-Si Legierungen)-Dünnfilme (14A), (14B) ist sowohl neben dem Magnetspalt (g) als auch auf den Seiten (10A), (11A) gleichförmig und parallel. Das Ergebnis davon ist, daß die Metall-Dünnfilme (14A), (14B) durchgehend eine hohe magnetische Permeabilität in Richtung des Magnet- -9-

AT393 566 B flußpfads zeigen, so daß die Aufzeichnungseigenschaften und der Wiedergabeausgang des Magnetwandlerkopfs beträchtlich verbessert werden.

Die Hinterseiten des Magnetwandlerkopfs werden zusammen mit den ferromagnetischen Oxyden, z. B. Mn-Zn Ferrit, verbunden, so daß sie aufeinander liegen, so daß eine große Verbindungskraft mit einer verbesserten Fertigungsrate unabhänging von minderwertigen Klebccigenschaften zwischen den Mctall-Dünnfilmen (14A), (14B) und den Kemelementen (10), (11) erreicht werden kann. Es besteht keine Gefahr, daß während des Verfahrens eine Rückspurabweichung hervorgerufen wird, wodurch man eine verbesserte Betriebssicherheit des Magnetwandlerkopfs erhält

Da der Großteil der Bandberührungsfläche des Magnetwandlcrkopfs aus ferromagnetischen Oxyden besteht, ist die Verschleißfestigkeit des Magnetwandlerkopfs ebenfalls verbessert

Zum Unterschied vom herkömmlichen Verfahren, bei denen ferromagnetische Metallfolien händisch mit einer Klebeschicht aus Glas, organischen oder anorganischen Klebern aufeinander geklebt werden, werden die Metall-Dünnfilme (14A), (14B) aufgedampft, so daß der ausgebildcte Film homogen ist, um die Betriebssicherheit des Magnetwandlerkopfs weiter zu verbessern.

Die Spurbreite kann leicht in einem breiten Bereich von einigen Mikrons bis zu mehreren Zehnfachen eines Mikrons gewählt werden, so daß man den Magnetwandlcrkopf mit einer engen Spurbreite erhalten kann, indem man eine geringere Filmdicke oder eine verminderte Anzahl von Filmschichten verwendet

Wie bereits oben beschrieben, besitzt der Magnetwandlerkopf dieser Ausführungsform eine hohe Magnetfeldstärke des Magnetspalts (g) und einen hohen Wicdergabcausgang, so daß er hinsichdich der Betriebssicherheit und der Produktivität verbessert und für eine hochdichte Aufzeichnung auf einem Magnetband geeignet ist, das eine hohe Koerzitivkraft (Hc) besitzt beispielsweise einem Metallband.

Das Fertigungsverfahren für den Magnetwandlcrkopf von Fig. 31 wird nun in Zusammenhang mit Fig. 33 bis 39 beschrieben.

Auf einer Längskante einer Trägerschicht (20) aus einem ferromagnetischen Oxyd, z. B. Mn-Zn Ferrit wird eine Vielzahl von V-förmigen Ausnehmungen (21) mit Hilfe eines rotierenden Schleifsteins oder eines elektrolytischen Ätzverfahrens eingeschnitten (Fig. 33). Die obere Seite oder Fläche (23) der Trägerschicht (20) entspricht der Fläche, die den Magnetspalt bildet wobei die Ausnehmung (21) in einem Teil der Trägerschicht (20) ausgebildet wird, wo der Magnetspalt entstehen soll. Die Ausnehmung (21) kann auch vielflächig und mit gekrümmten Bereichen versehen sein, wie dies bei der obigen Ausführungsform der Fall war.

Glas mit einem hohen Schmelzpunkt wird im geschmolzenen Zustand in die Ausnehmung (21) bei (22A) eingefüllt, wobei sowohl die obere Seite (23) als auch die vordere Seite (24) glatt geschliffen werden (Fig. 34).

Auf der gleichen Kante (25) wird dann eine zweite Vielzahl von V-förmigen Ausnehmungen (25) neben den Ausnehmungen (21), die mit der Glasfüllung (22A) gefüllt sind, so ausgebildet daß sie die Ausnehmung (21) teilweise überlappen (Fig. 35). Ein Teil der Glasfüllung (22A) wird an der Innenwandseite oder Begrenzungsfläche (26) der Ausnehmung (25) freigelegt. Eine Schnittlinie (27) der Wandseite (26) und der oberen Seite (23) schließt mit der Stirnseite (24) einen rechten Winkel ein, während die Innenwandseite (26) mit der obereren Seite (23) einen Winkel von etwa 45° einschlicßL

Als nächstes wird eine höchpermeable Legierung, z. B. Fe-Al-Si Legierungen, neben den Ausnehmungen (25) der Trägerschicht (20) mit einem dazwischenliegenden Isolierfilm in einem Aufdampfverfahren, z. B. einem Aufsprühverfahren, abgeschieden, um einen ferromagnetischen Metall-Dünnfilm (28) auszubilden (Fig. 36). Die Trägerschicht (20) wird zu diesem Zeitpunkt in der Aufsprühvorrichtung schräg angeordnet, um eine wirkungsvollere Ablagerung an den Innenwandseiten (26) zu erzielen.

Daraufhin wird eine Glasfüllung (29), die einen Schmelzpunkt besitzt, der unter dem der Glasfüllung (22) liegt, in geschmolzenem Zustand in die Ausnehmungen (25) gefüllt, die im Metall-Dünnfilm (28) vorgesehen sind, worauf die Oberseite (23) und die Vorderseite (24) auf Hochglanz geschliffen werden (Fig. 37). Zu diesem Zeitpunkt bleibt ein Teil des Metall-Dünnfilms (28), der während des vorherigen Schritts abgelagert wurde, auf den Wandseiten (26) der Ausnehmungen (25) zurück, so daß die ferromagnetischen Metall-Dünnfilme (28A) auf den Seiten (26) abgelagert sind.

Um ein Kemelement für die Wicklungsrillenseite auszubilden, wird eine Rille (31) für die Spulen in der Trägerschicht (20) aus ferromagnetischen Oxyden ausgebildct, die Fig. 32 zeigt, um eine Trägerschicht (30) aus ferromagnetischen Oxyden zu liefern, die in Fig. 38 dargestellt ist Die Ausnehmungen (21) der Trägerschicht von Fig. 38 werden mit geschmolzenem Glas (22B) gefüllt, das einen hohen Schmelzpunkt besitzt, wobei die Innenwandseiten der Ausnehmungen (25) mit ferromagnetischen Metall-Dünnfilmen (28B) versehen sind.

Die Trägerschichten (20), (30) werden übereinander gelegt und mit geschmolzenem Glas verklebt, wobei die oberen Seite (23) oder die den Magnetspalt bildende Fläche der Trägerschicht (20) auf der oberen Seite (32) oder der den Magnetspalt bildenden Fläche der Trägerschicht (30) mit einem Spaltbeabstander (Fig. 39) liegt, um einen Block (33) zu liefern, der aus den Trägerschichten (20) und (30) besteht. Daraufhin wird der Block (33) entlang der Achse (a-a), (a'-a') geschnitten, um eine Vielzahl von Kopfplättchen auszubilden. Der Spaltbeabstander kann aus S1O2, Z1O2, Ta2C>5 oder Cr ausgebildet werden wie dies gewünscht ist.

Die Bandberührungsfläche des Kopfplättchens wird dann zylindrisch geschliffen, um den Magnetwandlerkopf von Fig. 31 auszubilden. Die Kemelemente (10) und (11) des Magnetwandlerkopfs von Fig. 31 erhält man aus den Trägerschichten (20) bzw. (30). Die nichtmagnetischen Füllmaterialien (12A), (12B) entsprechen den -10-

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Glasfüllmaterialien (22A), (22B) mit hohem Schmelzpunkt, während das nichmagnetische Füllmaterial (13) dem Glasfüllmaterial (13) mit niedrigem Schmelzpunkt entspricht. Die ferromagnetischen Metall-Dünnfilme (14A), (14B) des Magnetwandlerkopfs entsprechen den Metall-Dünnfilmen (28A), (28B) während die Öffnung für die Spulen (15) der Rille für die Spulen (31) auf der Trägerschicht entspricht.

Beim oben beschriebenen Magnetwandlerkopf wird ein Teil (Q) des Metall-Dünnfilms (28) der uneinheitlichen Filmstruktur, der während des Verfahrensschritts von Fig. 36 ausgebildet wurde, auf der Spaltfläche abgeschliffen, wie dies vereinfacht in Fig. 40 und 41 dargestellt ist, in denen die Wachstumsrichtung der Stengelkristalle oder der Filmstruktur des ferromagnetischen Mctall-Dünnfilms dargestellt ist, z. B. des Fe-Al-Si Legierungsfilms. Auf diese Weise bleiben nur die Metall-Dünnfilme (28A), (28B) mit einheitlicher Struktur auf einer einzigen geneigten, planaren Fläche zurück, die die Innenwandseite der Begrenzungsfläche (26) der Ausnehmung (25) darstellt. Das Ergebnis davon ist, daß jeder Bereich der Metall-Dünnfilme (28A), (28B) längs des Magnetflußpfads eine hohe magnetische Permeabilität aufweist und der Magnetwandlerkopf einen hohen und stabilen Wiedergabeausgang besitzt

Wie oben beschrieben, wird bei dieser Ausfiihrungsform in einem Schleifverfahren neben der ersten Ausnehmung (21), die mit hochschmelzendem Glas gefüllt ist, eine zweite planare Fläche ausgebildet die mit der eisten planaren Fläche einen Winkel von 20° bis 80° einschließt, die später die Magnetspaltfläche darstellt wobei man den ferromagnetischen MetaH-Dünnfilm (28) auf der zweitem Fläche, die zur ersten planaren Fläche geneigt ist aufdampft und dann schleift so daß nur der auf der geneigten, zweiten planaren Fläche ausgebildete Dünnfilm zumindest in der Nachbarschaft des Magnetspalts zuriickbleibf Das Ergebnis davon ist, daß die Metall-Dünnfilme (28A), (28B) durchgehend eine gleichförmige Filmstruktur besitzten, wodurch man einen hohen und stabilen Ausgang des Magnetwandlerkopfs erhält

Beim oben beschriebenen Magnetwandlerkopf werden die ferromagnetischen Oxyde der beiden Kemelemente direkt mit geschmolzenem Glas an den hinteren Verbindungsseiten oder den Hinterspaltflächen des Kopfs verschmolzen. Das Ergebnis davon ist, daß das Kopfplättchen eine verbesserte Zerreißfestigkeit besitzt und leicht mit einer verbesserten Fertigungsrate hergestellt werden kann.

Nunmehr wird auf Fig. 42 bis 48 Bezug genommen, in denen ein weiteres Beispiel des Magnetwandlerkopfs erläutert wird, der in einem weitmen Verfahren hergestellt wird.

Auf der oberen Fläche (41), die der Bandberührungsilächc der Trägerschicht (40) aus ferromagnetischen Oxyden, z. B. Mn-Zn Ferrit, entspricht, wird eine Vielzahl von Rillen (42) schräg ausgebildet, die einen rechteckigen Querschnitt besitzen (Fig. 42). Jede Rille (42) ist so tief, daß sie die Öffnung für die Spulen erreicht, die im Wandlerkopf vorgesehen ist.

Daraufhin wird bei (43A) in jede Rille (42) Glas eingefüllt, das einen hohen Schmelzpunkt besitzt, worauf die obere Seite (41) und die vordere Seite (44) glatt geschliffen werden (Fig. 43).

Daraufhin wird eine zweite Vielzahl von Rillen (45), die einen rechteckigen Querschnitt besitzen, auf der oberen Seite (41) schräg zu den Rillen (42) so ausgebildet, daß sie diese Rillen (42), die mit hochschmelzendem Glas (43A) gefüllt sind, teilweise überlappen (Fig. 44). Dieser Rillen (45) sind etwa gleich tief, wie die mit Glas gefüllten Rillen (42). Die Schnittlinie (47) der Innenseite (46) der Rille (45) mit der vorderen Seite (44) liegt in der Schnittebene des Glases (43A), das an der Vorderseite (44) frei liegt, und bildet mit der oberen Seite (41) einen rechten Winkel. Die Innenseite (46) schließt mit der Vorderseite (44) einen Winkel von beispielsweise 45° ein.

Daraufhin wird ein Film einer hoch permeablen Legierung, z. B. Fe-Al-Si Legierungen, in der Nähe der Rillen (44) auf der Trägerschicht (40) in einem physikalischen Aufdampfverfahren, beispielsweise durch Aufsprühen, ausgebildet, um einen ferromagnetischen Metall-DUnnfilm (48) herzustellen (Fig. 45). Die Trägerschicht (40) wird in der Sprühvorrichtung schräg gehalten, um den Film auf der Innenseite (46) wirkungsvoller auszubilden.

Daraufhin wird ein Glas (49), das einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Glas (43A) besitzt, in geschmolzenem Zustand in die Rillen (45) eingefüllt, die mit dem MetaH-Dünnfilm (48) versehen sind, worauf die obere und die vordere Seite (41), (44) auf Hochglanz geschliffen werden (Fig. 46). Zu diesem Zeitpunkt bleibt ein Teil des Metall-Dünnfilms (48) auf den Innenseiten (46) der Rillen (45) zurück, so daß der ferromagnetische Metall-Dünnfilm (48A) auf diesen Innenseiten (46) vorgesehen ist

Um das Kemelement auszubilden, das mit einer Rille für die Spulen (61) versehen ist, wird die Rille (61) auf der Trägerschicht (40) der ferromagnetischen Oxyde ausgebildet, wie dies Fig. 46 zeigt, um die Trägerschicht (60) der ferromagnetischen Oxyde herzustellcn, die Fig. 47 zeigt. Die Rillen (42) der Trägerschicht (60) werden mit Glas (43B) gefüllt, das einen hohen Schmelzpunkt besitzt, während die ferromagnetischen Metall-Dünnfilme (48B) auf den Innenseiten (46) der Rillen (45) ausgebildet sind.

Daraufhin werden die Trägerschichten (40), (60) aufeinandergelegt und mit geschmolzenem Glas zusammengeklebt, wobei die Vorderseite (44) der Trägerschicht (40), die später den Magnetspalt bildet, mit einem Spalt-beabstander auf der Vorderseite (62) der Trägerschicht (60) liegt (Fig. 48), um einen Block (63) zu liefern, der aus den Trägerschichten (40) und (60) besteht Der Block (63) wird dann entlang den Achsen (A-A), (A'-A*) geschnitten, um eine Vielzahl von Kopfplättchen herzustellen.

Die Magnetbandberührungsfläche des Kopfplättchens wird dann zylindrisch geformt, um den Magnetwandlerkopf von Fig. 49 herzustellen. Die Kemelemente (70), (71) des Magnetwandlerkopfs von Fig. 49 stammen -11-

AT 393 566 B von der/Trägerschicht (40) bzw. (60). Die nichtmagnetischen Füllmaterialien (72A), (72B) entsprechen den Glaswerkstoffen (43A), (43B) mit hohem Schmelzpunkt, die in die Rillen (42) eingefüllt sind, während das nicht-magnetische Füllmaterial (73) dem Glaswerkstoff (49) mit niedrigem Schmelzpunkt entspricht, der in die Rillen (45) eingefüllt ist. Die ferromagnetischen Metall-Dünnfilme (74A), (74B), die auf dem Magnetwandlerkopf ausgebildet sind, entsprechen den Metall-Dünnfilmen (48A), (48B), die an den Innenseiten (46) der Rillen (45) ausgebildet sind, während die Öffnung für die Spulen (75) der Rille für die Spulen (61) entspricht.

Beim Magnetwandlerkopf von Fig. 49, der mit dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt wurde, ist die planare Fläche, die den Magnetspalt bildet, unter einem entsprechendem Winkel zur planaren Fläche der ferromagnetischen Metall-Dünnfilme (74A), (74B) geneigt, die nur in der Nähe des Magnetspalts ausgebildet sind, wodurch Eigenschaften eines Magnetwandlerkopfs geliefert werden, die mit den Eigenschaften des Magnetwandlerkopfs von Fig. 31 vergleichbar sind.

Da der Magnetspalt (g) nur von den Metall-Dünnfilmen (74A), (74B) gebildet wird, besitzt der Kopf einen verbesserten Ausgang und ist mit Metallbändem kompatibel.

Der Metall-Dünnfilm (74A) wird auf einer durchlaufenden, planaren Fläche ausgebildet, die aus da- Seite (70A) des vorspringende Teils des Kemelements (70) und einer Seite des nichtmagnetischen Materials (72A) besteht, während der Metall-Dünnfilm (74B) auf einer durchgehenden, planaren Fläche ausgebildet wird, die die Seite (71A) des vorspringenden Teils des Kemelements (71) sowie eine Seite des nichtmagnetischen Materials (72B) enthält. Das Ergebnis ist, daß die Metall-Dünnfilme (74A), (74B) durchgehend eine einheitliche Filmstruktur besitzten und in Richtung des Magnetflußpfades eine hohe magnetische Permeabilität zeigen, so daß bei den Aufzeichnungskenndaten und im Wiedergabeausgang des Wandleikopfs Verbesserungen erreicht werden.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform liegen die Achsen (a-a), (a'-a*), längs denen der zusammengesetzte Block von Fig. 39 geschnitten wird, rechtwinkclig zu den Auflageflächen der Trägerschichten (20) und (30). Es ist jedoch auch möglich, den Block anders als rechtwinkelig zu schneiden, um einen Magnetwandlerkopf für eine Azimutaufzeichnung zu erhalten. Weiters ist es bei dieser Ausführungsform möglich, den Block von Fig. 48 schräg zu den Auflageflächen der Trägerschichten (40), (60) statt längs den Achsen (Α·Α), (A'-A') oder rechtwinkelig zu den Auflageflächen zu schneiden, um auf ähnliche Weise Magnetwandlerköpfe für eine Azimutaufzeichnung zu erzeugen.

Wie Fig. 14, 31 und 49 zeigt, werden beim Magnetwandlerkopf dieser Erfindung Rillen, die auf der Trägerschicht der ferromagnetischen Oxyde ausgebildet sind, vorher mit Glas gefüllt und zweite Rillen neben den ersten Rillen ausgebildet, um geneigte, planare Flächen zu erzeugen, auf denen die ferromagnetischen Metall-Dünnfilme ausgebildet werden. Das Ergebnis davon ist, daß die magnetischen Eigenschaften des Kopfs nicht nur in den Filmbereichen neben dem Magnetspalt, sondern auch in den Filmbereichen an den Seiten des vorspringenden Teils der Trägerschicht gleichförmig sind und die ferromagnetischen Oxyde im Magnetspaltbereich nicht freigelegt werden.

Wenn der Magnetwandlerkopf mit einem Magnetband von hoher Koerzitivkraft, z. B. einem Metallband, verwendet wird, hat sich herausgestellt, daß er einen Wiedergabeausgang besitzt, der im Frequenzbereich von 1 bis 5 MHz um etwa 3 dB gegenüber Versuchswerten höher ist, die man mit dem herkömmlichen Magnetwandlerkopf von Fig. 11 erhält, bei dem der Ferrit im Spaltbereich über eine Länge freiliegt, die z. B. 40 % der Spurbreite beträgt. Der Magnetwandlerkopf dieser Erfindung kann mit geringeren Maßabweichungen hergestellt werde, als dies beim herkömmlichen Magnetwandlcrkopf von Fig. 3 der Fall ist, wobei herausgefunden wurde, daß er einen Wiedergabeausgang besitzt, der etwa 3 dB höh«1 als beim herkömmlichen Wandlerkopf ist

Statt des Mn-Zn Ferrits kann auch beispielsweise ein Ni-Zn Ferrit als ferromagnetisches Oxyd verwendet werden, das die Kemelemente ausbildet. Anstelle von Fe-Al-Si Legierungen können als hochpermeables magnetisches Material für die Ausbildung des ferromagnetischen Metall-Dünnfilms auch Permalloy oder amorphe Legierungen verwendet werden, wie dies bereits oben erwähnt wurde.

Wenn man amorphe Legierungen verwendet, wird eine einheitliche Filmeigenschaft des feromagnetischen Metall-Dünnfilms durch eine magnetischen Anisotropie beeinträchtigt Der Metall-Dünnfilm kann durchgehend gleichförmige Magneteigenschaften besitzen, wenn der Dünnfilm auf einer einzigen planaren Fläche gemäß dieser Erfindung ausgebildet wird.

Der ferromagnetische Metall-Dünnfilm kann gemäß dieser Erfindung vorzugsweise aus ein oder mehreren Schichten aufgebaut sein.

Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß der Magnetwandleikopf dieser Erfindung aus zwei Kemele-menten zusammengesetzt wird, die aus ferromagnetischen Oxyden bestehen, wobei die ferromagnetischen Metall-Dünnfilme in einem Aufdampfverfahren in der Nähe der Verbindungsfläche der Kemelemente niedergeschlagen werden, so daß die Hauptebene dieser Metall-Dünnfilme zur Verbindungsfläche der Kemelemente unter einem Winkel geneigt ist, die später die Magnetspaltfläche bildet Der Magnetspalt wird nur von den Metall-Dünnfilmen gebildet die auf ein«1 gemeinsamen, planaren Fläche ausgebildet sind.

Wenn man daher die Metall-Dünnfilme ausbildet ist es nicht notwendig, daß eine Filmdicke vorgesehen wird, die der Spurbreite entspricht wobei der Wandlerkopf in einer kürzeren Zeit in ein»: Massenfertigung hergestellt werden kann. -12-

Claims (8)

1. AT 393 566 B Der Hauptteil der Bandberührungsfläche wird von ferromagnetischen Oxyden gebildet, so daß der Kopf eine hervorragende Verschleißfestigkeit besitzt Der Magnetspalt wird nur vom Metall-Dünnfilm gebildet, so daß der Kopf einen hohen Ausgang besitzt und mit hochkoerzitiven Bändern, z. B. einem Metallband kompatibel ist Der Metall-Dünnfilm wird auf einer planaren Fläche ausgebildet und besitzt somit durchgehend eine gleichförmige Filmstruktur, während der Metall-Dünnfilm als Ganzes eine hohe magnetische Permeabilität in Richtung des Magnetflußpfads zeigt. Der Magnetwandlcrkopf ist somit extrem betriebssicher und besitzt sehr gute Aufzeichnungskenndaten und einen hohen Wiedergabeausgang. Der Magnetwandlerkopf dieser Erfindung ist so aufgebaut, daß der Magnetspalt in der Mitte des Kopfplättchens liegt und an beiden Seiten mit nichtmagnetischen Werkstoffen umgeben ist, um eine Ideale Abnützung des Kopfes zu vermeiden. Die ferromagnetischen Metall-Dünnfilme, die den Magnetspalt bilden, werden auf einer Geraden ausgebildet, wenn man auf die Bandberührungsfläche blickt, so daß die ferromagnetischen Metall-Dünnfilme in anderen Bereichen als beim Magnetspalt nicht einander gegenüberliegen. Dies führt zu einem verminderten Nebensprechen im Langwellenbereich. Das Nebensprechen kann weiters dadurch herabgesetzt werden, daß das Rillenprofil im Hinblick auf die Kemelemente verändert wird. Die gleichförmigen Magneteigenschaften können durch eine einzige Wachstumsrichtung der Stengelstruktur der ferromagnetischen Metall-Dünnfilme erreicht werden, wenn man auf die Bandberührungsfläche blickt PATENTANSPRÜCHE 1. Magnetwandlerkopf, welcher ein erstes magnetischen Kemelement und ein zweites magnetischen Kemelement besitzt, wobei das Kemelement eine erste planare Fläche und eine zweite planare Fläche besitzt, und die beiden Kemelemente so zusammengeklebt werden, daß ein Betriebsmagnetspalt zwischen der Kante des magnetischen Metall-Dünnfilms auf dem ersten Kemelement und der Kante des magnetischen Metall-Dünnfilms auf dem zweiten Kemelement ausgebildet wird, wobei eine gemeinsame Berührungsfläche mit einem vorbeilaufenden Magnetaufzeichnungsträger von den beiden Kemelementen gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Metall-Dünnfilm (82) auf der zweiten planaren Fläche (81A) vorgesehen ist und eine Kante davon der ersten planaren Fläche (80A) gegenüberliegt, wobei die zweite planare Fläche (81A) zur ersten planaren Fläche (80A) geneigt ist, und daß der magnetische Metall-Dünnfilm auf dem ersten Kemelement (80) und der magnetische Dünnfilm auf dem zweiten Kemelement (81) in einer gemeinsamen Ebene liegen.
2. 2. Magnetwandlerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Metall-Dünnfilm (82) eine im wesentlichen einheitliche Stengelstruktur über dem Gesamtbereich des magnetischen Metall-Dünnfilms besitzt.
3. 3. Magnetwandlerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Metall-Dünnfilm (82) eine kristalline Legierung ist.
4. 4. Magnetwandlerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Metall-Dünnfilm (82) aus Fe-Al-Si Legierungen besteht.
5. 5. Magnetwandlerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Metall-Dünnfilm (82) im wesentlichen gleichförmige Eigenschaften der magnetischen Anisotropie über den gesamten Bereich des magnetischen Metall-Dünnfilms besitzt.
6. 6. Magnetwandlerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Metall-Dünnfilm (82) eine amorphe Legierung ist
7. 7. Magnetwandlerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Metall-Dünnfilm (82) aus amorphen Metall/Nichtmetall-Legierungen besteht
8. 8. Magnetwandlerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Metall-Dünnfilm (82) aus amorphen Metall/Metall-Legierungen besteht. Hiezu 19 Blatt Zeichnungen -13-