DE1213071B - Verfahren zur Herstellung einer magnetischen Speicheranordnung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer magnetischen SpeicheranordnungInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
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Int. α.:
Nummer:
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Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
HOIf
J 19984 VIII c/21g
26. Mai 1961
24. März 1966
26. Mai 1961
24. März 1966
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer magnetischen Speicheranordnung aus gesinterten
dünnschichtigen Ferritelementen.
Beim Sintern von Ferritteilen gelangen häufig Verunreinigungen in die Oberflächenbereiche dieser
Teile, die sich nachteilig auf deren magnetische Eigenschaften auswirken. Es ist bekannt, diese Oberflächenbereiche
nach dem Sintern, beispielsweise durch Abschleifen, zu entfernen. In den Fällen, in
denen eine nachträgliche Bearbeitung nicht möglich ist, werden die Ferritteile vor dem Sintern vollständig
in Ferritpulver eingebettet, um so die Bildung von Oberflächenbereichen mit nachteiligen magnetischen
Eigenschaften zu verhindern.
Für die Herstellung von magnetischen Speicheranordnungen, bei denen dünnschichtige Ferritplättchen
als Speicherelemente dienen, die auf einer Trägerunterlage aufgebracht sind, sind die bekannten
Verfahren nicht geeignet. Bei einer solchen Speicheranordnung würden bei direktem Aufbringen der
Ferritplättchen auf die Trägerunterlage diese beim abschließenden Sintervorgang hauptsächlich dadurch
verunreinigt, daß Stoffe aus der Trägerunterlage in die Ferritplättchen eindiffundierten und deren magnetische
Eigenschaften verschlechtern.
Dieser Nachteil wird bei einem Verfahren zur Herstellung einer magnetischen Speicheranordnung
aus gesinterten dünnschichtigen Ferritelementen durch folgende Verfahrensschritte vermieden:
a) auf die Trägerunterlage wird zunächst eine sandartige Trennschicht aufgebracht, die im wesentlichen
aus einer Mischung von bei Erwärmung sich verflüchtigenden organischen Verbindungen
und 1 % eines Ferritmaterials von gleicher Zusammensetzung wie die Speicherelemente besteht;
b) auf die sandartige Trennschicht werden dünnschichtige Ferritelemente aufgebracht;
c) durch einen Brennvorgang werden die organischen Bestandteile der sandartigen Trennschicht
entfernt, so daß die Ferritelemente nur noch auf den zurückbleibenden einzelnen Ferritteilchen
der Trennschicht aufliegen;
d) anschließend wird die Speicheranordnung gesintert.
Die Speicherelemente der so erhaltenen Anordnung weisen alle dieselben Eigenschaften auf, wenn
sie einzeln geprüft werden, was erkennen läßt, daß die Elemente während ihrer Herstellung und ihres
Aufbringen« auf die Unterlage nicht verunreinigt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich
für die Herstellung von Speicheranordnungen aus
Verfahren zur Herstellung einer magnetischen
Speicheranordnung
Speicheranordnung
Anmelder:
International Business Machines Corporation,
Armonk,N.Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt,
Böblingen (Württ.), Sindelfinger Str. 49
Als Erfinder benannt:
James Merritt Brownlow,
Crompond, N. Y. (V. St. A.)
James Merritt Brownlow,
Crompond, N. Y. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. Mai 1960 (32 360) - -
keramischem Material jeder gewünschten Zusammensetzung. Die hier beschriebenen Werkstoffe sollen
nur als Beispiel dienen.
Die Unterlage für die Speicherelemente muß hohen Brenntemperaturen widerstehen können. Es kann
jede beliebige keramische Platte benutzt werden, die nicht mit dem Ferritmaterial selbst reagiert. Gut geeignet
sind die keramischen Materialien
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Ti
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Inerte Unterlagen, wie z. B. Platin oder Palladium, sind ebenfalls zur Verwendung geeignet.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus den Zeichnungen, die schematisch die einzelnen Schritte bei
dem Verfahren nach der Erfindung darstellen.
F i g. 1 zeigt den ersten Verfahrensschritt, bei dem eine Unterlage mit einer sandartigen Trennschicht
versehen wird,
F i g. 1 a die sandartige Trennschicht im Querschnitt,
Fig.2 das Aufbringen der Ferritschicht auf die
sandartige Trennschicht und
Fig. 3 die Speicheranordnung nach dem Brennvorgang.
Wie es insbesondere in Fig. 1 dargestellt ist, bestehen die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte
darin, eine Unterlage 1 mit sandartigen Trenn-
609 539/341
schichten 2 so zu versehen, wie es der gewünschten Verteilung der Speicherelemente in der Anordnung
entspricht. Das sandartige Trennmaterial kann durch ein feines Seidensieb 3 aufgebracht werden, das mit
einer Kunststoffolie 4 geeignet abgedeckt wird. Das sandartige Trennmaterial besteht, wie in Fig. la gezeigt,
vorwiegend aus flüchtigen organischen Bestandteilen 5 und einem geringen Prozentsatz an
nichtflüchtigem anorganischem Material 6, z.B. einem Ferritmaterial derselben Zusammensetzung, wie sie
die Speicherelemente auch aufweisen. Eine geeignete Zusammensetzung für das Trennmaterial ist folgende:
2,5 g Ruß (Kohlenstoff),
1,25 g Äthylzellulose,
23,75 g Kieferöl (flüssige Harze),
2,0 g Lack (Bindemittel),
0,1 g Ferritmaterial (Feli68 Mnli25 Cr0;06 Ni0i03 O4), (gebrannt bei 850° C und gemahlen).
1,25 g Äthylzellulose,
23,75 g Kieferöl (flüssige Harze),
2,0 g Lack (Bindemittel),
0,1 g Ferritmaterial (Feli68 Mnli25 Cr0;06 Ni0i03 O4), (gebrannt bei 850° C und gemahlen).
Vorzugsweise bildet der anorganische Bestandteil etwa 1 Gewichtsprozent oder weniger der gesamten
Zusammensetzung des sandartigen Materials.
Gemäß F i g. 2 werden anschließend die Ferritelemente?
auf das Trennmaterial aufgebracht. Das Aufbringen des Ferrits kann durch verschiedene
Verfahren erfolgen, z.B. Aufsprühen und Eintauchen. Nach einem besonders vorteilhaften Verfahren wird
eine Art Abziehbild der Ferritelemente gebildet. Es wird dazu ein Glasplättchen mit einer 2°/oigen Gelatine-Wasser-Lösung
überzogen und getrocknet. Das so behandelte Glasplättchen wird dann in eine Lösung
aus 3 g Äthylzellulose und 40 g Kieferöl getaucht und getrocknet. Dann wird eine Ferrittinte,
die das Speicherferritmaterial in einem geeigneten Bindemittel enthält, durch ein Seidensieb so auf die
Glasseite aufgebracht, wie es der Anordnung der Elemente in der fertigen Speichermatrix entspricht.
Das Plättchen wird wieder getrocknet und in Wasser getaucht, wobei sich die Gelatine auflöst und die
Ferritelemente in Form des Abziehbildes wegschwimmen. Eine typische Ferrittinte besteht aus
43 g des Ferritmaterials, 40 g Kieferöl und 3 g Äthylzellulose. Sie läßt sich mit einem Sieb mit 63 Maschen
pro Zentimeter verwenden für die Herstellung eines Speicherelementes mit den Abmessungen 5 · 0,5 mm
und einer Stärke von etwa 12 μΐη.
Das so entstandene Abziehbild wird über die sandartige Trennschicht gelegt und mit Wasser oder
einem Klebemittel festgehalten. Damit ist die Anordnung fertig zum Brennen. Zunächst wird sie langsam
in Luft auf 500° C erhitzt, um die Bestandteile des Bindemittels auszutreiben. Dann wird die Temperatur
auf 9000C erhöht, wobei der KohlenstofE-bestandteil
der Trennschicht abbrennt und nur weit voneinander entfernte gesinterte Teilchen aus anorganischem
Material übrigbleiben, durch die die Ferritelemente auf der Unterlage festgehalten werden.
Diese Teilchen verbinden die Ferritelemente fest mit der Unterlage, verunreinigen aber bei dem
Verfahren die Elemente nicht (s. Fig. 3). Der abschließende Brennvorgang wird 15 Minuten bis mehrere
Stunden in Luft bei etwa 1400° C ausgeführt, wobei etwa 1 Stunde eine geeignete Dauer ist.
Durch die beschriebene, in zwei Schritten ablauf ende Oxydation wird die Oxydationsgeschwindigkeit
des sandartigen Materials gesteuert und verhindert, daß das Material über den ganzen Bereich
der Unterlage läuft Während des Brennens können also die Ferritelemente niemals die Unterlage berühren.
Einige der bei dem Verfahren nach der Erfindung
benutzten Ferrite sind Chrom-Mangan-Ferrite, Magnesium-Mangan-Ferrite
und Yttrium-Eisen-Granate.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich
Speicheranordnungen herstellen, deren Elemente mit offenem magnetischem Flußpfad nicht verunreinigt
sind und eine hohe Schaltgeschwindigkeit aufweisen.
ίο Die dem Ferritelement eigenen Merkmale, wie
z. B. die Rechteckform der Hystereseschleife, die Koerzitivkraft und die Schaltkonstanten, sind ziemlich
dieselben bei allen Elementen einer Speicheranordnung. Dieses Verhalten beruht darauf, daß nur
eine geringe Menge des anorganischen Sandbestandteils benutzt wird, um das magnetische Material fest
mit der Unterlage zu verbinden.
Die hier gezeigten Speicheranordnungen können mit verschiedenen Schreib-, Lese- und Abfühlwick-
ao lungen versehen werden, wie sie bei den verschiedenen bekannten Speicherauswählvorrichtungen erforderlich
sind. Die Wicklungen können beliebig durch für gedruckte Schaltungen verwendete Verfahren
oder in anderer Weise hergestellt werden.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung einer magnetischen Speicheranordnung aus gesinterten dünnschichtigen
Ferritelementen unter Vermeidung von nachteiligen Verunreinigungen der Ferritelemente
während des abschließenden Sintervorganges, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) auf die Trägerunterlage wird zunächst eine sandartige Trennschicht aufgebracht, die im
wesentlichen aus einer Mischung von bei Erwärmung sich verflüchtigenden organischen
Verbindungen und 1 % eines Ferritmaterials von gleicher Zusammensetzung
wie die Speicherelemente besteht;
b) auf die sandartige Trennschicht werden dünnschichtige Ferritelemente aufgebracht;
c) durch einen Brennvorgang werden die organischen Bestandteile der sandartigen
Trennschicht entfernt, so daß die Ferritelemente nur noch auf den zurückbleibenden
einzelnen Ferritteilchen der Trennschicht aufliegen;
d) anschließend wird die Speicheranordnung gesintert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen der sandartigen
Trennschicht nur an den für Speicherelemente vorgesehenen Stellen der Unterlage unter Verwendung
eines entsprechend abgedeckten Siebes erfolgt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die sandartige
Trennschicht aufzubringenden dünnschichtigen Ferritelemente mittels folgender Verfahrensschritte als sogenannte Abziehbilder hergestellt
werden:
a) eine Unterlage wird mit einer wässerigen Gelatinelösung benetzt und getrocknet;
b) die getrocknete Gelaöneschicht wird in eine Lösung aus Äthylzellulose und flüssigen
Harzen getaucht und getrocknet;
c) an den für die Speicherelemente vorgesehenen Stellen wird eine das Ferritmaterial
in einem geeigneten Bindemittel enthaltende Ferrittinte nach dem Siebdruckverfahren
aufgebracht und getrocknet;
d) die Anordnung wird zur Auflösung der Gelatineschicht in Wasser getaucht, so daß
die Ferritelemente von der Unterlage getrennt werden und in Form sogenannter Abziehbilder
vorliegen.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicheranordnung
zur Verflüchtigung der organischen Verbindungen der sandartigen Trennschicht zunächst
unter Luftzutritt bei 500° C gebrannt wird, die Temperatur anschließend allmählich bis auf
1400° C erhöht und die Anordnung 1 Stunde lang bei dieser Temperatur erneut gebrannt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 1 010 205,
1031444, 1062036;
Deutsche Patentschriften Nr. 1 010 205,
1031444, 1062036;
deutsche Auslegeschriften Nr. 1035 SlO,
ίο 1185 741;
ίο 1185 741;
deutsche Patentanmeldung ρ 10636 VIIIc/21g
(bekanntgemacht am 11.12.1952);
(bekanntgemacht am 11.12.1952);
E. Albers — Schönberg, »Hochfrequenzkeramik«, 1939, S. 42.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
609 539/341 3.66 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US32360A US3077021A (en) | 1960-05-27 | 1960-05-27 | Method of forming memory arrays |
US212012A US3267443A (en) | 1960-05-27 | 1962-07-24 | Magnetic memory element |
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DE1213071B true DE1213071B (de) | 1966-03-24 |
Family
ID=26708323
Family Applications (1)
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DE (1) | DE1213071B (de) |
GB (1) | GB924848A (de) |
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DE1185741B (de) * | 1959-06-09 | 1965-01-21 | Ibm | Verfahren zur Herstellung eines schnell schaltenden bistabilen magnetischen Duennschicht-Speicherelementes |
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NL130450C (de) * | 1958-11-18 |
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US3267443A (en) | 1966-08-16 |
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