CN85108011A - 磁头及生产该类磁头的方法 - Google Patents

Abstract

一磁头包括一双磁头片25，26，各由一双板状磁心2，20(21，22)互相叠合连接，一垫片15插在它们之间一在接点的间隙G1(G2)所组成；一双分别连接磁头片25，26的底板放置在与一个含有间隙G1，G2的平面平行的两侧；每一磁心在一端有小的与轨迹宽度相同的头部31，及相对于头部的加宽末端部分；一屏蔽件12插在磁头片25，26头部之间；至少在该双磁心的其中一块提供芯撑3并凸向另一磁心；及围绕着心撑3的线圈4。生产该磁头的方法亦公开，磁头中的磁心方置得非常接近，而且间隙G1及G2亦准确地置于同一平面。

Description

磁头及生产该类磁头的方法

将静止影像记录在一碟形的磁性记录，物质上的电子照相机包括一双适合滑动接触正在旋转的记录物质的具有信号的表面的磁头，利用该双磁头可以同时或互相间隔地将信号传递到或从该物质的两条轨迹中摄取。

现在的申请人已经提出了一个如图23及图24所示的合成类的这种磁头。该提出的磁头已在出版的未经实质审查的日本专利申请照60-147912中详细公开。

磁头包括一双互相固定的磁头片25，26，在它们之间插有挡板部件12;及分别牢固在磁头片25，26外侧的底板1，10从加强该组件的强度。每个磁头片25（26）包括一双由一磁性统装材料制成的板状磁心2，20（21，22），该磁心的厚度与轨迹的宽度相同，并且互相对接。在对接接点的前端形成间隙G1及G2。每一个磁头片25，26及底板1，10均设有线圈窗14以提供线圈4。磁性记录物质在与含有间隙G1及G2的平面垂直的方向移动。

根据现时的标准，轨迹的宽度，即磁心2，20，21，22的厚度×约为60微米，而该双磁头片25及26之间的距离H则为40微米。

插在两个磁头片25及26之间的挡板部件12防止了因为两个间隙非常接近而在信号记录或再生时由于电磁场的干扰产生信号间的串扰。

为了要保证磁头在不同种类的照相机中均能使用，两个磁头片25及26一定要安排到间隙G1及间隙G2的位置在同一个平面上。

可是，因为需要形成线圈，磁头的制成便需要将两个磁头片单独制造，又将一条线圈绕着每一个片25，26缠绕，然后将磁头片25，26以轨迹特定的间距为距离而并列着。生产这些磁头便因此须要一个调校的工序来将两个间隙安排在同一平面，该调校工序使大量生产该等磁头变得缺乏效率。再者，即使进行了调校工序两个间隙亦无可避免地包括一些调校误差，至使调校误差的变化将磁头的输出量或记录再生能力减低。

本发明的一个目的是要提供一个磁头的结构而其中的一双间隙可以准确地安排同一个平面，及生产该磁头的方法。

本发明的另一个目的是提供一个磁头，其包括一双构成每一个磁头片的磁心并固定地互相叠合在一个大体上与含有两个间隙的平面平行的平面，每一个磁心有一个其宽度与轨迹宽度相等的头部，间隙则在一双互相连接的磁心的头部之间形成，在该双磁心之间的接合处有一芯撑并与接合处的平面垂直，而且有一线圈围绕着芯撑。

本发明的另一个目的是利用片状线圈配合在上述磁心的芯撑来达到改善生产速度，该片状线圈包括一块由绝缘物质所制成的带基薄膜，一条在带基薄膜上螺旋地伸展的带状导体及一块盖着导体的绝缘薄膜。

本发明的另一个目的是提供一个生产上述磁头的方法，其特征在于单块磁板会被制成一双安排在一平面的磁心，并有挡板部分在两个磁心之间。

本发明的另一个目的是提供一种所述的磁头，其中两个磁头片更有效地互相磁屏蔽，以上所述是通过在拥有磁头片间隙的平面的两侧固定地提供与之平行的两块底板来达至的，该底板是由磁性或非磁性金属材料所制成。

本发明的再一个目的是提供上述的一种磁头，其中为磁头片在安排间隙的方向上提供互相对着的固定磁块，从而更保证改善了的磁屏蔽特性。

图1是磁头的立体图;

图2是图1的截面图;

图3（a）至（f）是生产图1所示磁头过程的立体图;

图4是一个包括片状线圈的磁头的断块的立体图;

图5是片状线圈的放大平面图;

图6是沿图5线Ⅵ-Ⅵ的截面图;

图7及图8是构成两层结构的片状线圈的一双线圈半部份的平面图;

图9是两层结构的片状线圈的截面图;

图10是两层结构的片状线圈另一个实施例的截面图;

图11是两层结构的片状线圈另一个实施例的平面图;

图12是沿图11线Ⅻ-Ⅻ的截面图;

图13是一个有后挡板的磁头的立体图;

图14（a）及（b）是图13所示磁头生产时的过程的立体图;

图15是包括磁性金属材料的底板及相反位置的磁块的磁头的立体图;

图16及图17是图15所示磁头的生产过程的立体图;

图18及图19是通过图15所示的磁头的磁力线的平面图;

图20是包括非磁性金属材料的底板的磁头的立体图;

图21（a）及（b）是生产图20所示磁头过程的立体图;

图22是图20所示磁头的磁场的平面图;

图23是一般磁头的部分分解的立体图;

图24是一般磁头的平面图;

图1显示了本发明的磁头的外观，图2是沿着穿过磁头间隙G1及G2的平面的截面图以显示它的内部。

磁头包括两双由高磁导性的材料所制成的板状磁心2，20及21，22，例如铝硅铁粉或钴铁非晶体带，并构成一双对称的磁头片25及26。每一双磁心是固定地面对面的叠合。磁头片25及26是固定地夹在非磁性底板1及10之间以加强整个组件的强度。底板1及10是由热涨系数与铝硅铁粉非常接近的材料制成，例如α-石英、α-方晶石或有晶体相的类似的结晶玻璃、或二氧化锰-氧化镍的非磁性陶瓷。

每一个磁心2，20，21及22有一个宽度被斜削成与轨迹宽度差不多的头部31。一个二氧化硅的非磁性垫片15或类似物质被夹在每一双磁心2，20（21，22）的头部间而接合成间隙G1（G2）。

在相对着的一双头部31之间插有一磁屏蔽件12，即在间隙G1及G2之间以防止串扰。屏蔽件12可以通过将如铜或银一类的导电板固定在帕马合金（Parmalloy）磁性片的每一个表面而成。

从图1及图2可以看见每一个较低的磁心20及22在其后面包括一矩形芯撑部分3，该芯撑部分3的厚度与头部31的厚度相同，并以一较薄的梯级部份30与头部31连成一体。该芯撑部分3在梯级部分30之上突出的高度约为50-100微米或更高。另一方面，所显示的较上的磁心2及21是一块厚度均匀并分别与较低心磁心20及22有相同外形的平板状物质。

线圈4围绕着每个磁心20及22的芯撑部分3。线圈线的每个末端是连接在底板10后端的线圈电极40上。

屏蔽件12有一从底板1伸展至另一底板10的高度及一个在磁心20，22的头部31之间向后伸展至超出梯级部分30的长度。

在结构上，本磁头与一般磁头不同的地方在以下介绍。在图23所示的一般磁头中，磁心2和20，以及21和22均固定地末端与末端相接，而它们的内或外表面均安排在与含有间隙G1及G2的平面垂直的平面，而图1所示的磁头，不仅磁心2及20，而且21及22均在一个含有间隙G1及G2的平面互相叠放连接在一起。这个结构便是本发明的磁头的特征，并令在以下所述有各种优点的本发明的生产过程亦非常特别。

该磁头是由以下参考附图3（a）至（f）所述的生产过程所制造的。

一块例如铝硅铁粉或类似的高导磁性材料经过机械加工而成一个如图3（a）所示的梳形磁板23。该磁板23有一高度平坦的表面。

如图3（b）所见，磁板23连接到在其较后部分经已装有多个电极40的非磁性板14。该磁板23可以用搪瓷用玻璃料或聚酰胺类或环氧类的有机树脂粘剂与非磁性板14粘合。

将图3（b）所示的磁板23沿着影子线B，B切割，从而将在该两线之间的，板14上的部分移去。因此，一个横着的凹槽24便在板23中形成，从而得到一条伸长的隆起物32及多个凸出部分33，并通过如图3（c）至（d）所示的薄的台阶部分30与隆起物32连成整体。一层厚度为0.2至0.3微米的二氧化硅的垫片是用真空蒸发方法在隆起物32的表面形成。

围绕着每个凸出部分33均有一个线圈4，而且每一个线圈的线的末端均连接在电极40〔如图3（d）所见〕。

接着，如图3（e）所见，一块形状与图3（a）所示的磁板23大致相同的磁板27固定在非磁性板16上成一块，被放在图3（d）中的块之上，并用搪瓷用玻璃料或有机树脂粘剂结合成所示的组件。

如图3（f）所示以双倍于凸出部分33的间距在组件的前面形成凹进部分17，而凸出部分18则在凹进部分17之间形成。如图2所见，凸出部分18是位于一双邻近的凸出部分33与33之间的中线。

在每个凸出部分18中做成一个向着组件后面伸展并超出凹槽24的切口，而一块屏蔽件12则装在切口之内。切口11可以在形成凹进部分17之前形成。该切口的宽度为40微米而深度则约为400微米。接着，磁板23可以被分开成多个磁件，而每一个有两个凸出部分33（如图2所见）。屏蔽件12可以依照切口11的形状而预先制成一块类似的板，然后插入该切口。另外，屏蔽件亦可以将铝、银或类似的粉末混入树脂，再将该混合物灌入切口11并将该混合物固化而成。

沿着图3（f）所示的线A将组件切割，多个如图1所示的磁头便同时完成。非磁性板14，16会作为底板1，10，而磁性板23，27则提供磁心2，20，21及23。磁板23的隆起物32及凸出部分33分别提供了磁心20，22的头部31及芯撑部分3。

最后，每一个磁头会被磨光完成，而与记录物质作滑动接触的头部的表面则被做成一个预定的向外的曲面。

当磁头的磁头片上的线圈被通以电流，磁心2，20或21，22会便形成一个包括芯撑部分闭合磁路，并带动间隙G1或G2工作。

在以上所述的生产过程中，提供间隙G1及G2的非磁性垫片15是在图3（a）至（d）所示的一块磁板23上形成的。在图3（f）所示的步骤中，整个组件被切成一个个磁头，而每双磁头片25，26的垫片部分则保持在互相相对的固定位置。结果，该两个间隙G1及G2便可以准确地放置在同一平面，而在传统的组合程序中所出现的位置误差便可以避免。

又因为该磁头的生产过程毋须进行调校间隙G1及G2的位置，过程更简单并得到明显改善的生产速度。

当每个磁心2，20，21及22形成的厚度至少有50微米时，头部的深度可以定在最佳的数值。这样便加长了磁头的寿命。

图4至图12显示另一个实施例，其中在图3（d）的步骤中显示围绕在凸出部分33的线圈会由一片状线圈4所代替。该片状线圈是将导体在一弹性带基薄膜的平面中螺旋地围绕并将绕线固定在薄膜之中而成的。

图4显示围绕着凸出部分33的片状线圈4。线圈4有小于凸出部分33的高度（例如200微米）的厚度，并有一用以套入凸出部份的中心孔51，而且在同一整体上提供电极43，43。

参考附图5及图6，片状线圈包括一块由绝缘材料所制的弹性带基片5，而厚度为30微米，一厚度达10微米的导体44在带基薄膜5上以螺旋式围绕孔51，及一块盖在导体44之上厚度约为10微米的绝缘膜50。导体44的内端是利用连接件52电性地连在一个电极43上，而另一个末端则电性地连接另一个电极43。聚脂、聚酰胺或类似的物质都可以用来制成带基薄膜5。导体44是铜或银经布线而成一条带。该线圈中，导体44的宽度及导体与导体之间的距离均为10微米。线圈的圈数是任选的，例如图中所示的实施例是四。片状线圈4可以以低成本大量生产。由于片状线圈4的整体厚度为70微米是足够地少于凸出部分33的高度（例如，100微米），因此，磁板23及27便可以在图3（e）中的步骤没有困难地连接在一起。

当片状线圈4向后伸展以致电极43，43凸出底板10之外时，图2所示的线圈电极40便可免除。

图7至图12所示的一些实施例，其中导体44是两层的。

参照图7及图8，对称的线圈提供了一双线圈半部份45及46，它们如图9所示互相重叠及连接在一起。导体44的内端均暴露在线圈半部分45，46的上或下的表面形成连接部分47，48并电性地连接在一起，而该两部分则如图9所见连在一起。因此，两个线圈半部分45，46便形成一个片状线圈4。

图10所示的另一个片状线圈4是利用两个如图7所示的线圈半部分45，将其中一个部分45反转并将之叠在另一个部分45而获得的。

图11及图12所示的另一种片状线圈4，其包括在单个带基薄膜5的每一个表面设有导体44并用一绝缘薄膜50将之盖着。该两个导体则利用连接件49连接在一起。

在以上所述的片状线圈4的情况中，只要将线圈装入芯撑部分3，线圈便可安装在磁心20或22上，这样便可以将线圈放在芯撑之间的空间而毋须将一导体围绕着芯撑部分3缠绕。这样便可以得到明显改善的生产速度。又因为导体44是完全受到带基薄膜5及绝缘薄膜50的保护，导体便没有绝缘击穿，也因此不会在制造时发生短路。

片状线圈4并不限于所述的单层或两层结构而可以包括三层或更多层的多层结构，从而增加线圈的圈数。

图13所示的磁头的一双间隙G1及G2是更有效地互相磁性绝缘的。

在图1至图3中所示的磁头，其切口11是由机械切削而成，宽度须要固定在约40微米以配合轨迹间距的标准。在此情形下，切口深度的极限为400微米。因此，磁头的后部包括线圈的磁绝缘便不足够，这使在磁头后部出现了这信道之间的串扰。

为了消除以上的缺点，一块面对屏蔽件12的屏蔽板6便在底板1，10之间插入以将两个芯撑部分3，3之间的空间分开。

生产这种磁头的过程包括与图3（b）及（f）的步骤相应在图14（a）及（b）显示的两个步骤。参照图14（a），在图3（b）所示的非磁性板14的上表面形成凹槽60，该凹槽从后端向磁板23伸展使其对着屏蔽件12。图3（e）所示的非磁性板16亦在其内表面形成对着凹槽60的凹槽（没有显示）。当图14（b）的组件形成后，分开制造的屏蔽6会沿着凹槽60插入组件内并将之固定在非磁性板14，16。组件便接着被沿着所示的段线A切开，如图13所示的磁头便因而完成。

除了插入后屏蔽档板6外，含有银的树脂或类似的物质可以如前面屏蔽件12一般地提供在凹槽60及附近的地方以达到屏蔽板6的相同效果。

在以上所述的磁头，其一双磁头片25，26在从头部31至芯撑部分3的整个面积里均被屏蔽件12及屏蔽板6完全磁屏蔽了，因此能更有效地防止它们之间的串扰。

图15至17显示另一种磁头，其中两块底板1及10均由磁性金属材料例如铝硅铁粉所制成，并拥有与磁心相近的机械特性。面对着的磁头片25，26便有改善了的互相磁屏蔽效能，并且磁头的机械强度及可靠性亦改善了。

参考图15，每一块铝硅铁粉的底板1及10均有一层银薄膜（电阻率为1.6×10^-8欧姆厘米）的电磁屏蔽层80，并在内表面之上形成，一层二氧化硅薄膜（电阻率至少为10¹⁵欧姆厘米）的绝缘层8在薄层80之上形成。磁心2，21（20，22）则固定在绝缘层8的上表面。除了银，铜（电阻率为1.7×10^-8欧姆厘米）亦可用作为阻挡层80。在任何一个情形中，一种高度导电的材料都会有用。

一块由例如铝硅铁粉或帕马合金（Parmalloy）的有高磁导率的材料制成的磁块7固定在结合了的底板1，10的每一边。

由于底板及磁心均由金属制成，形成它们的磁板14及23不单只可以用搪瓷用玻璃料或有机树脂粘剂结合，更可以用银或类似的焊料或钎焊金属。

在磁头的底板1，10是由非磁性材料制成并没有磁块7的情况下，在挡板部件12两边相对的磁心2，21及20，22之间产生了如图19所见的泄漏磁通90，虽然泄漏磁通细小，但是很可能在两个磁头片25，26之间出现串扰。图15所示有金属磁性材料的底板1，10及磁块7，7的磁头，由每一双磁心2，20（21，22）所产生的磁通9穿过有更低磁阻的底板1，10及磁块7形成了一个如图18所示的磁路，因此在磁头片25（26）内形成一个闭合回路，即使有泄漏磁通亦因此不会产生串扰。底板1，10亦可以将外界的噪音阻隔。

在底板1，10由非磁性的非金属材料例如陶瓷或类似的材料制成的情况下，在底板1，10的材料及磁心2，20，21，22的材料之间的不同可加工性令到利用磨石或研磨剂难于对这样的底板及磁心所结合的组件进行加工。再者，底板1，10的材料与磁心2，20，21，22的材料的线涨系数有差异（例如：铝硅铁粉的材料的线涨系数是15-20×10^-6/摄氏度，而陶瓷材料的线涨系数则为8-13×10^-6/摄氏度）。可是，当磁板23与非磁性板14在图3（b）的步骤中利用搪瓷用玻璃料进行接合，两块板均须要加热。两板23及14之间热线涨系数的差异便容易令板的组件产生变形或将它们分开。

相反地，将图15的磁头进行如图3（f）所示的加工步骤时，该组件可以用例如一块由氮化硼（BN）类制成的薄磨碟容易地进行加工，这是由于磁板14，16及磁板23，27均为金属。其次，由于磁板14及磁板23的热线涨系数并没有差别或是差别很小，因此与上述的情况不同，不会发生变形或分离。又因为那些将会粘合的板可以加热至更高的温度，玻璃料、银钎焊材料或类似的高结合强度的粘剂均可使用。这令生产过程更加可靠。

图20显示另一种磁头，其底板1及10均由非磁性金属材料制造成将两个磁头片25及26更有效地磁屏蔽并对磁头提供更佳的机械强度及可靠性。

在该双由非磁性金属材料制成的底板1，10中，底板10后半部的内表面形成一绝缘层81而线圈电极40亦固定在此。适合底板1，10的非磁性金属材料为那些拥有与铝硅铁粉的磁屏蔽功能及硬度（维氏硬度Hv＝400至500）差不多的材料，例如钛铜合金，其电阻率为11-25×10^-8欧姆厘米、硬度Hv为270至450及热线涨系数为18.6×10^-6/摄氏度;铍铜合金，其电阻率为6.8-8.6×10^-8欧姆厘米，硬度Hv为300至400及热线涨系数为17.2×10^-5/摄氏度;及烧结硬质合金材料，它们有与铝硅铁粉差不多的可加工性，例如高导电的ASTM（铜占了77至80%的重量及铅占了1至2%的重量）。

制造这种磁头的过程包括与图3（b）步骤相应的在图21（a）及21（b）所显示的步骤。首先，如图21（a）所见，一层二氧化硅的绝缘层或类似的物质通过例如真空蒸发方法在非磁性金属的非磁性板14的表面形成，至少要在设有线圈电极40的较后部分形成。线圈电极40接着便在非磁性板14的后端装上。

跟着，如图21（b）所见，一块磁板23与非磁性板14粘合。然后进行如图3（c）至（f）的相同步骤，一如图20所示的磁头便被制成完毕。

一个其底板1及10为非金属材料制成的磁头会出现如图19所示的细小磁通而产生串扰，以上所述其底板1及10为非磁性金属所制的磁头的情形下，由磁心2，20，21及22所产生的泄漏磁通会通过被限制在底板之内形成如图22所示的涡流而挡隔开，串扰便可被减轻了。

图20所示的磁头的底板1及10均由金属材料所制成，一如图15中的磁头，从致磁板23或非磁性板14便不会在生产过程中变形或分开，而且，各个部分亦容易进行加工。因此，该磁头有图15中磁头的同样好处。

本发明的磁头的结构并不限于前面所提的实施例，但当然可以在附带的权利要求的范围内作多种改良。

Claims (10)

1、一个磁头，在那个磁头中有一双磁头片，每一个片包括一双连接在一起的板状磁心及一个在接点的间隙，该双片固定结合成一间隙的位置在同一平面，并附有一块插在两个磁头片之间的屏蔽部分的组件，该磁头的特征在于该双构成每个磁头片的磁心是固定地互相叠在一个与含有两个间隙的平面基本平行的平面，每一个磁心都有宽度小并与轨迹宽度基本相同的头部及一个对着头部而宽度增加的尾部，一提供在该双磁心的至少其中一个的加宽部分并向另一磁心凸出的芯撑部分，一个围绕着芯撑部分的线圈，在每一双磁头片的每一个与含有间隙的平面平行的侧面提供一块底板。

2、如权利要求1所述的磁头，其特征在于线圈的形状是片状的并包括一层绝缘物质的带基薄膜、一带状导体螺旋地设在带基薄膜上并由一层绝缘层复盖着该导体，线圈中心有一个给磁心的芯撑部分插入的孔。

3、如权利要求1所述的磁头，其特征在于线圈有一多层结构包括多个互相重叠的片状线圈件，每一线圈件包括一层绝缘材料的带基薄膜，一条螺旋在带基薄膜的带状导体及一块盖导体的绝缘薄膜，线圈件的导体则导电性地末端与末端相接。

4、如权利要求1所述的磁头，其特征在于屏蔽部分的形成是通过在该两双磁心之间的头部的磁头片组件的前面形成一个切口并将一个屏蔽部件放置在切口之内而成的。

5、如权利要求4所述的磁头，其特征在于该磁头的屏蔽部分进一步包括一块提供在组件后部该两双磁心之间的屏蔽板将两个芯撑部分的空间分开。

6、如权利要求1所述的磁头，其特征在于底板是由磁性金属材料制成，并在底板与磁心连接的表面形成一层电性绝缘层。

7、如权利要求1所述的磁头，其特征在于底板是由磁性金属材料制成，并且有一层在底板上面的磁电屏蔽层及在该磁电屏蔽层上的电性绝缘层形成在底板与磁心相接的平面。

8、如权利要求1所述的磁头，其特征在于底板是由非磁性金属材料制成，并有一电性绝缘层至少在底板表面后部形成。

9、如权利要求6所述的磁头，其特征在于底板及磁头片组件在与间隙安排方向相同的地方固定地提供了互相面对的磁块，及一个穿过磁头片的磁路，该磁块与底板为每一个磁头片而形成。

10、一种生产磁头的方法包括以下程序：将一双磁板及一双底板分别地面对面连接，每一块磁板有一高度平滑的表面并在其一端形成多个梳似的切口，沿着该磁板的其中一块的另一端的表面形成凹槽，其宽度包括了上述切口的底部，从而沿着所述的另一端伸展形成一隆起物及沿着隆起物排列着互相分隔的多个凸起物;在隆起物的表面形成一非磁性垫片;围绕着每一个凸出物提供一个线圈;该两块磁板以非磁性垫片插在两者之间而互相叠着地连接在一起来形成一个组件;在组件于隆起物那一边的端面开槽，从而在两倍于凸出物的间距的距离形成凹槽部分，每一个在一双凸出部分之间的凹槽在组件的整个厚度上伸展，并在该组件的所述端面在凹槽部分间形成凹进部分从而形成每个都有凹槽部分的多个伸出部分;将一个磁性屏蔽部件放入该凹槽部分;及将该组件切成每个都包括伸出部分的部分而获得多个磁头。

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