DD279562A1 - Verfahren zum herstellen von magnetkoepfen mit tunnelloeschsystemen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Magnetkoepfen mit Tunnelloeschsystemen. Es soll ein praezises und reproduzierendes Herstellverfahren fuer Magnetkoepfe mit Tunnelloeschsystemen aus harten metallischen Kernwerkstoffen geschaffen werden. Erfindungsgemaess werden die Magnetkernteile von Aufzeichnungs- und Tunnelloeschbereich mit ihren Abstandsstuecken und Beilagen aus ebenen lamellierten Koerpern herausprofiliert, die aus miteinander verbundenen, auf die Solldicken des spaeteren Kopfaufbaus gemeinsam fuer A/W- und Tunnelloeschseite abgearbeiteten weichmagnetischen und unmagnetischen, noch nicht profilierten Werkstoffen bestehen. So hergestellte Magnetkoepfe werden in der Elektrotechnik fuer die hochdichte Informationsspeicherung auf rotierenden Magnetplatten und -folien benoetigt. Fig. 2

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Dio Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für Magnotköpfe mit Tunnellöschen, vorzugsweise für einspurige Magnetköpfe für die Informationsspeicherung auf routierenden Magnetplatten und -folien.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Magnetköpfe mit Tunnellöschsystemen beiderseits des Aufnahme/Wiedergabe (A/W)-Systems müssen für hohe Spurdichten sehr schmale Spuren enthalten. Für Floppy-Speicher mit sogenannter „doppelter Spurdichte" (96 tpi) haben die Magnetköpfe bei 159pm A/W-Spurbreite zwei Tunnellöschspuren von je 85um Breite. Die zu realisierenden Dickentoleranzen der Spuren, ihrer Abstände und die Toleranzen der Zuordnung von A/W-Spur zur Löschspur liegen im 5pm-Bereich. Konventionell sind solche Magnetköpfe aus einzelnen glasveischmolzenen Ferritsystemen hergestellt, die mit Abstand- und Anselzstücken jeweils zu Scheiben mit der geforderten Enddick'- bearbeitet und danach miteinander verklebt werden. (DE-AS 2 437 094). Die beiden Löschspuren müssen voneinander durch eine unmagnetische Abstandsscheibe von exakt de.· späteren A/W-Spurbreite getrennt sein. Andererseits muß die A/W-Spur beiderseits von unmagnetischen Ansetzstücken so gefaßt sein, daß die Gesamtdicke exakt so groß wird, wie sie die beiden Löschspuren mit dem Abstandsstück dazwischen haben. Diese Anordnung ist nötig, damit das Gesamtsystem aus A/W- und Tunnellöschspuren außen von durchgehenden glatten Hilfskörpern im Gehäuse gefaßt werden kann.

Beim Übergang von der Ferrit- zur Metallkerntechnologie für Magnetköpfe, wie sie für höhere lineare Speicherdichten auf hochkoerzitiven Speichermedien nötig sind, werden die Halbkerne nicht am Spalt verklebt, sondern an der Spaltfläche nur gefügt und von außen aneinandergedrückt. Übernimmt man dafür die ohnehin sehr kritische Ferrittechnologie mit diskreten, auf Enddicke bearbeiteten Einzelscheiben, ergeben sich nicht mehr mit vertretbarem Aufwand zu realisierende Toleranzforderungen an die einzelnen Kern- und Distanzstückdicken, sowie die Zuordnung der A/W- zu den Löschspuren.

Ziel der Erfindung

ZieLder Erfindung ist es, das Herstellverfahren für Magnetköpfe mit Tunnellöschsystem aus metallischen Werkstoffen zu vereinfachen, die Toleranzprobleme wesentlich zu verringern, sowie die Ausbeute in einer Serienproduktion zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Magnetköpfen mit Tunnellöschsystemen aus metallischen Werkstoffen unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Lösungen zu schaffen, bei dem die Zahl der einzeln herzustellenden, eng tolerierten Teile stark verringert und das Erreichen der Toleranzen sicherer wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die vorzugsweise mechanisch empfindlichen Magnetkernteile des Aufzeichnungsbereichs mit ihren seitlichen unmagnetischen Beilagen, sowie dio vorzugsweise mechanischen empfindlichen Magnetkernteile des Tunnellöschbereichs mit ihren unmagnetischen Abstandsstücken aus ebenen lamellierten Körpern herausprofiliert werden, die aus miteinander verbundenen, auf die Solldicken des späteren Kopfaufbaus abgearbeiteten weichmagnetischen und unmagnetischen, noch nicht profilierten Werkstoffschichten bestehen. In einer Ausführung werden vor dem Herausprofilioren der Magnetkernteile an den eben lamellierten Schichtfolgen Fensterbleche angebracht, in die später die Kernentwicklurigen seitlich hineinragen.

Die eben lamellierten Körper werden hergestellt, indem man

Lauf einem Werkstückträger dickere Plättchen des weichmagnetischen Kernwerkstoffs und des unmagnetischen Werkstoffs

wieder trennbar anheftet, 2. die weichmagnetischen und die unmagnetischen dickeren Werkstoffplättchen auf ihre vom späteren Kopfaufbau

vorgegebene endgültige Solldicke abarbeitet, C. auf die bereits abgearbeiteten Werkstoffpiättchen dickere weichmagnetische und unmagnetische Werkstoffplättchen endgültig aufgeklebt,

4. die neu aufgeklebten dickeren Werkstoffplättchen wiederum auf die vom späteren Kopfaufbau vorgegebene endgültige Solldicke abarbeitet,

5. die Punkte 3 und 4 so lange wiederholt, bis ebene lameliierte Körper entstehen, die in der Reihenfolge und Dicke der Einzellamellen den Erfordernissen der späteren Magnetköpfe entsprechen.

Die eben lamellierten Körper können für die Aufzeichnungs/Wiedergabe· und die Tunnellöschbereiche auf dem Werkstückträger getrennt voneinander aufgebaut werden, wobei jedoch zumindest deren Lamellen eines Werkstoffs, auf welche Lamellen des anderen Werkstoffs aufgebracht werden sollen, bei allen Körpern gemeinsam auf gleiche Dicke abgearbeitet werden. In einer anderen Herstellungsart werden schon auf dem Werkstückträger die Aufzeichnungs/Wiedergabe- und die Tunnellöschbereiche zusammenhängend als eben lamellierte Körper aufgebaut, indem man

1. Stäbe des weichmagnetischen und unmagnetischen Werkstoffs jeweils an einei Längsseite eben überarbeitet,

2. die unmagnetischen mit den weichmagnetischen Stäben an den eben überarbeiteten Längsseiten endgültig miteinander verbindet,

3. aus den so entstandenen Doppelstäben dickere Verbundplättchen so abtrennt, daß sie aus miteinander endgültig verbundenen unmagnetischen und weichmagnetischen Teilplättcheri bestehen, und mit den so entstandenen dickeren Verbundplättchen die o. g. eben lamellierten Körper aufbaut, wobei beim endgültigen Verbinden eines neuen Plättchens auf dem bereits heruntergearbeiteten die Lage der Trennfugen zwischen magnetischem und unmagnetischem Werkstoff des dickeren Plättchens zu dem des bereits abgearbeiteten nach den Vorgaben des späteren Kopfaufbaus ausgerichtet werden.

Nachdem man aus den unprofilierten ebenen lamellierten Körpern die Kernteile der A/W- und die der Tunnellöschsysteme

herausprofiliert hat, werden sie einseitig konventionell bewickelt, an den Spaltflächen bearbeitet, mit einer Spalteinlage zu Magnetkreisen gefügt und in ein Kopfgehäuse montiert. Die seitlichen Fensterbleche werden gemeinsam mit den ebenen lamellierten Körpern hergestellt, indem man als erstes und letztes Plättchen der Schichtfolge dickere Fensterbleche aufbringt und sie für alle Körper gemeinsam auf Solldicke abarbeitet.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Herstellungsprinzip eines Tunnellöschkopfes mit getrennt aufgebauter Aufzeichnungs- und Tunnellöschschichtfolge Fig. 2: Herstellungsprinzip eines Tunnellöschkopfes mit Aufbau der Schichtfolge für die Aufzeichnungs- und Tunnellöschseite aus zusammenhängenden Verbundplättchen.

In der Fig. 1 werden die Aufzeichnungskernlamellen 1 der unprofilierten Aufzeichnungsschichtfolge 2 und die Löschkernlamellen 3 der unprofilierten Tunnellöschschichtfolge 4 voneinander getrennt aufgebaut (Fig. 1 a), mit einem Distanzstück 5 auf Fensterblechen 6 fluchtend zusammengebaut (Fig. 1 b) und nach Profilieren der unprofilierten Schichtfolgen in Löschkernteil 7, Mittelstück 8 und A/W-Kerntoil 9 (Fig. 1 c) nach Bewickeln von Löschkernteil 7 und A/W-Kernteil 9, Bearbeitung der Spaltflächen 10 mit Spalteinlagen zum Magnetkopfblock (Fig. 1 d) montiert, aus dem nach Einbau in ein Gehäuse und einem Kopfspiegelanschliff der Tunnellöschkopf entsteht.

Das Herstellen der unprofilierten Aufzeichnungsschichtfolge 2 und der Tunnellöschr>chichtfolge 4 wird ausgeführt, indem man auf einem ebenen Werkstückträger 11 zunächst dickere Plättchen eines weichmagnetischen Werkstoffs für die Tunnellöschteile 4 und eines unmagnetischen Werkstoffs für die Aufzeichnungsteile 2 wieder lösbar anheftet und alle dickeren Plättchen mit einem Werkzeug 12 auf Solldicke abarbeitet. Als geeignet können dafür für metallische Werkstoffe Läppen, erosives Einsenken, vorsichtiges Schleifen, elektrochemisches Schleifen u. a. m. gelten.

Danach bringt man mit einer endgültigen Verbindung 13, z. B. mit einer Epoxidharzklebung, das nächste dickere Plättchen, auf und arbeitet wieder auf Solldicke herunter.

In Fig. I a ist angedeutet, daß die A/W-Magnctkernteile bei einem metallischen Kernwerkstoff aus dünnen Einzellamellen 1 nach dem o.g. erfindungsgemäßen Verfahren aufgebaut werden. Da dies beim Abstandsstück 14 zwischen den beiden Löschkernlamellen 3 nicht nötig ist, wird dies erst aufgebracht und abgearbeitet, wenn die letzte Lamelle 1 des A/W-Kerns aufgebracht und auf Dicke eingestellt wird. Mit diesem Vorgehen der gemeinsamen Bearbeitung der beim Lösch- und Aufzeichnungsbereich exakt mit gleicher Dicke benötigten magnetischen und unmagnetischen Teilschichten erreicht man eine große Präzision des Aufbaus. Da bei diesem Vorgehen trotz sehr kleiner Enddicken der Einzellamellen diese immer einseitig aufgeklebt bearbeitet werden, können selbst sehr spröde, jedoch magnetisch und in ihrer Abriebsfestigkeit im Magnetkopf sehr vorteilhafte Kernwerkstoffe, wie z. B. AIFeSi-Gußlegierung (Sendust) für hohe Frequenzen verarbeitet werden. Sind die Schichtfolgen für die Aufzeichnungs-Schichtfolge 2 und die Tunnel-Schichtfolge 4 aufgebaut, kann man aus ihnen die Kernprofile und, falls man sie vorher mit einem Distanzstück 5 montiert hat, entlang den späteren Spaltflächen 10 die drei Teile des Tunnellöschkopfes herausprofilieren. Hierfür hat sich bei metallischen Einzelplättchen das drahterosive Herausschneiden nach DD-WP 146409 sehr gut bewährt.

In Fig. 1 b sind bereits vor dem Profilieren der drei Kopfblockteile 7; 8 und 9 die beiderseitigen Fensterbleche 6 auf die Schichtfolgen 2 und 4 aufgebracht. In die Fenstcrbleche 6 ragen die späteren Kernwickelungen 2 (s. Fig.2d) seitlich hinein, so daß der Magnetkopfblock 15 allseitig eben ist und so schlüssig in ein Gehäuse eingebaut werden kann. Die schon vor dem Profilieren aufgebrachten Fensterbleche 6 bewirken außerdem, daß die profilierten Kopfblockteile 7; 8 und 9 größer und bei der Weiterverarbeitung besser handhabbar sind.

Das Montieren der A/W- und der Tunnellöschschichtfolge 2 und 4 mit einem unmagnetischen Distanzstück 5 nach Fig. 1 b ist wegen der Kleinheit der Teile problematisch. Man kann das Verfahren verbessern, wenn zunächst auf einem Fensterblech 6 die beiden Schichtfolgen 2 und 4 mit einem nach oben herausragenden Distanz&tück 5 verbunden, danach der überstehende Teil des Distanzstückes 5 z. B. durch Überlappen abgearbeitet und anschließend das zweite Fensterblech 6 aufgebracht wird. Beim Entfernen des herausragenden Distanzstückes 5 können gleichzeitig die oberen Plättchen der beiden Schichtfolgen 2 und 4 auf ihre Enddicke abgearbeitet werden, so daß sie beim vorhergehende:¹ Herstellen der Schichtfolge 2 und 4 (Fig. 1 a) nicht fertig bearbeitet werden brauchen.

Ein effektiver Kopfaufbau wird möglich, wenn das Distanzstück 5 völlig wegfällt und der Abstand zwischen A/W- und Tunnellöschteil durch eine entsprechend versetzte Anordnung der einzelnen Magnetkernteile hervorgerufen wird. Nach Fig. 2 a werden dazu magnetische und unmagnetische Werkstoff stäbe 16 und 17 jeweils einseitig plangearbeitet und an diesen Flächen endgültig miteinander verbunden 13. Danach trennt man aus dem so entstandenen Verbundstab sn'iang von Trennlinien 19 dickere Verbundplättchen 20 ab. Als Trennverfahren haben sich auch bei harten, spröden und hochfesten metallischen Werkstoffen das Gatterläppen und die Drahterosion bewährt. Der Aufbau der ebenen lamellierten Verbundschichtfolgen 18, bei denen die A/W- und Tunnellösch-Schichtfolge zusammenhängen, wird analog Fig. 1 a in Fig. 2 b hergestellt. Dabei werden die weichmagnetischen kernlamellierten Plättchen 1 und 3 um den Beitrag a zu der vorhergehenden Schichtfolge versetzt mit dieser verbunden. In Fig.2b ist das o.g. Verfahren gezeigt, wo die Fensterbleche 6 als Bestandteil des ebenen lamellierten Körpers mit durchgehend einheitlicher Technologie angebracht werden. Nach dem Herstellen des ebenen lamellierten Körpers wird dieser in Fig.2c entlang den Trennlinien 21, z.B. durch Drahterodieren, zu den drei Kopfblockteilen 7; 8 und 9 profiliert und nach Aufbringen der Kernwicklungen 22, Läppen der Spaltflächen 10 und Einfügen einer Spalteinlage in der Fig. 2d zum Magnetkopfblock 15 montiert.

Die Löschspur- und Aufzeichnungsspurbreiten 23; 24, der Aufzeichnungs-Löschspaltabstand 25, -Aufzeichnungs-Löschkern-Abstand 26 und die Arbeitsspalttiefe 27 werden entsprechend der geforderten Parameter gewählt.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen von Magnetköpfen mit Tunnellöschsystemen beiderseits der Aufzeichnungsspur, wobei die Magnetwerkstoffe für die Magnetkerne, die unmagnetischen Beilagen zum Angleichen der Breite des Aufzeichnungsbereiches an den Außenabstand der Tunnellöschspuren und das unmagnetische Abstandsstück zwischen den Tunnellöschsystemen und den unmagnetischen Beilagen aus elektrisch leitfähigen metallischen Werkstoffen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst ebene lamellierte Körper hergestellt werden, die aus untereinander verbundenen, auf did Solldicken des späteren Kopfaufbaus abgearbeiteten weichmagnetischen i:nd unmagnetischen Schichten bestehen, wobei die Reihenfolge der Schichten durch den gewählten Kopfaufbau vorgegeben ist und dann die Magnetkernteile des Aufzeichnungsbereiches sowie die Magnetkernteile des Tunnellöschbereiches mit ihren unmagnetischen Abstandsstücken aus diesen lamellierten Körpern herausprofiliert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den ebenen lamellierten Körpern vor dem Profilieren der Magnetkernteile des Aufzeichnungs- und Tunnellöschbereiches beiderseits elektrisch leitfähige Fensterbleche (6) angebracht sind, in die die später aufgebrachten Kernwicklungen (22) seitlich hineinragen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ebenen lamellierten Körper hergestellt werden, indem man

- auf einem Werkstückträger (11) dickere Plättchen des weichmagnetischen Kernwerkstoffes und des unmagnetischen Werkstoffs wieder trennbar anheftet,

- diese weichmagnetischen und unmagnetischen dickeren Werkstoffplättchen auf ihre, vom späteren Kopfaufbau vorgegebene, endgültige Solldicke abarbeitet,

- auf die bereits abgearbeiteten Werkstoffplättchen dickere weichmagnetische bzw. unmagnetische Werkstoffplättchen entsprechend dem vorgegebenen Kopfaufbau endgültig aufklebt,

- die neuaufgeklebten dickeren Werkstoffplättchen wiederum auf die vom späteren Kopfaufbau vorgegebene endgültige Solldicke abarbeitet,

- diese Arbeitsschritte so lange wiederholt, bis ebene lameliierte Körper entstehen, die in der Reihenfolge und Dicke der Einzellamellen den Erfordernissen der späteren Magnetköpfe entsprechen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Werkstückträger (11) die Körper für die Autzeichnungs- und die für die Tunnellöschbereiche getrennt voneinander aus Lamellen aufgebaut, jedoch zumindest deren Lamellen eines Werkstoffes, auf die Lamellen des anderen Werkstoffes aufgebracht werden sollen, bei allen Körpern gemeinsam auf die gleiche Dicke abgearbeitet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ebenen lamellierten Körper hergestellt werden, indem man

- Stäbe (16; 17) des weichmagnetischen und unmagnetischen Werkstoffs jeweils an einer Längsseite eben überarbeitet,

- die unmagnetischen mit den weichmagnetischen Stäben (16; 17) an den eben überarbeiteten Längsseiten endgültig miteinander verbindet,

- an den so entstandenen Doppelstäben dickere Verbundplättchen (20) so abtrennt, daß sie aus miteinander verbundenen, unmagnetischen und weichmagnetischen Teilplättchcn bestehen,

- mit den so entstandenen dickeren Verbundplättchen (20) die ebenen lamellierten Körper nach Punkt 3 aufbaut, wobei beim endgültigen Verbinden eines neuen Plättchens auf den bereits heruntergearbeiteten die Lage der Trennfuge zwischen magnetischem und unmagnetischem Werkstoff des dickeren Plättchens zu dem des bereits jbgearbeiteten nach den Vorgaben des späteren Kopfaufbaus ausgerichtet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Fensterbleche (6) gemeinsam mit den ebenen lamellierten Körpern hergestellt werden, indem man beim Vorgehen nach Punkt 3 bis 5 als erstes und letztes Plättchen der Schichtfolgen dickere Fensterbleche aufbringt und sie für alle Körper gemeinsam auf Solldicke abarbeitet.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen