DE1424518A1 - Speicheranordnung - Google Patents

Description

fi*/.^^iviisiäij«UfiIWJrl|i

IBM Deutschland Internationale Büro-Maschinen Gesellschaft mbH

Böblingen, 19. Juli 1968 km-hn

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N. Y, 10 504

Amtliches Aktenzeichen: P 1 424 518.2 - J 22 555 IXc/21a

Aktenzeichen der Anmelderin: Docket 9100

Speicheranordnung

Die Erfindung betrifft eine Speicheranordnung^or zugsweise in elektronischen Rechen- und Datenverarbeitungsmaschinen. Als Speicherzellen dienen dünne magnetische Schichten mit uniaxialer magnetischer Anisotropie, in denen die zu speichernde binäre Information durch die Ausrichtung der Magnetisierung repräsentiert wird. Solche Speicher werden auch als "Magnetschichtspeicher¹¹ bezeichnet.

Verschiedene Anordnungen von Magnetschichtspeichern sind bereits vorgeschlagen worden (vgl. z.B. die Publikationen in der Zeitschrift Proceedings of the ( IRE, Band 49, No. 1, "Computer Issue», 1961, insbesondere S. 118-120 und S. 155-164). Die bei der praktischen Verwirklichung solcher Magnetschichtspeicher auftretenden technischen Schwierigkeiten, die im folgenden erwähnt werden, haben dazu geführt, daß man bislang nur Anordnungen mit einer verhältnismäßig kleinen Speicherkapazität bauen konnte, die für die Verwendung in Rechen- und Datenverarbeitungsanlagen nicht praktisch sind. Will man - wie es erwünscht ist - einen Speicher mit großem Fassungsvermögen (Speicherkapazität von z.B. mehreren tausend Binärwerten) bauen, so muß

§ 1 Abs. 2 Nr. l Satz 3 des Änderungsges. v. 4. 9. ISiWj

090Ö4/Ö178

;■ ■ _ 14245:Ϊ3-

Pl 424 5.18. 2

man eine verhältnismäßig große Trägerplatte "verwenden und darauf zunächst eine magnetische Schicht von entsprechend großer Flächenausdehnung aufbringen, z.B. aufdampen, durch Kathodenzerstäubung aufsprühen, chemisch ausfällen oder elektrolytisch niederschlagen.

Unterlagerl. (ACL7S!_Aüs.2^_{1 s},_{t23desÄnderungsgeSjtf 49}

9 09804/0178

. 3

Bei einer .grossen Flächenausdehnung der Magnetschicht ist es schtfnfrerig, beim technologischen Herstellungsprozess eine ausreichend gute Homogenität in den Eigenschaften der Magnetschicht (z. B. konstante Dicke) zu erzielen» was eine wesentliohe Voraussetzung für das spätere einwandfreie Funktionieren der einzelnen Zellen des Speichers ist. (Letztere erhält man beispielsweise durch Aufbringen der Magnetschicht mittels einer Maske oder durch nachträgliches Entfernen der übrigen Teile der Magnetschicht von der Trägerplatte, z. B. durch einen Photoätzprozess.) Um annähernd homogene großflächige Schichten zu bekommen, müßte man z. B, bei ihrer Herstellung durch Aufdampfen zu mehreren oder auch flächenhaft ausgedehnten Aufdampfquellen übergehen oder die Quelle sehr weit entfernt von der zu bedampfenden Trägerplatte anbringen. Da das Aufdampfen der Magnetschicht Im Vakuum vorgenommen werden m muß, wäre man gezwungen, unverhältnismässig große Vakuumapparaturen zu benutzen, die kostspielig und im Betrieb unwirtschaftlich sind. Es ist ein Nachteil, der bei einer großen mit einer Magnetschicht zu bedampfenden Platte in Erscheinung tritt,.daß ein schräger Einfallswinkel des von der Quelle herkommenden DampfStrahles in bezug auf die Platte die magnetischen Eigenschaften der aufzubringenden Magnetschicht in ungünstiger Weise beeinflusst. Ähnliche Schwierigkeiten bei der Herstellung einer großflächigen homogenen Magnetschicht treten auch bei der Anwendung von Kathodenzerstäubungs-, chemischen und elektrolytischen Verfahren auf. Es besteht jedoch noch eine weitere Schwierigkeit» Da zura Zwecke der Erzeugung einer uniaxialen magnetischen Anisotropie das Aufbringen der Magnetschicht in Gegenwart eines magnetischen Feldes geschieht und die Anisotropierichtung in der Schicht möglichst homogen sein soll, d. h, daß im ganzen Gebiet der Schicht möglichst keine Winkelabweichungen von der gewünschten Anisotropierichtung vorkommen sollen, so muß das magnetische Feld Über den entsprechenden Bereioh sehr homogen sein, was eine kaum in befriedigender Welse realisierbare Forderung darstellt.

■ ' ORIGINAL INSPECTS) ·

Bei den bisher bekannten Magnetschichtspeichern werden die zur Aussteuerung der magnetischen Speicherzellen erforderlichen Stromleiter im allgemeinen um die Trägerplatte, auf der sich die Zellen befinden, in einer bandleiterförmigen Anordnung herumgelegt» Hierbei ist es technologisch aus Stabilitätsgründen und wegen der Justierung äußerst schwierig, eine größere Anzahl einzelner Platten, die von der gleichen Gruppe von Stromleitern umschlossen werden, zu einer Anordnung mit einer vergrößerten Speicherkapazität zusammenzufassen.

Es ist auch bereits bekannt, die magnetisehen Speicherzellen auf eine . elektrisch leitende Unterlage aufzubringen, die als gemeinsamer Rückr-, leiter für die Leseleitungen dienen kann. Es wird auf diese Weise eine' Verminderung der in der Leseschleife induzierten Störimpulse erreicht. Außerdem wurde festgestellt, daß durch die Ströme in den Betriebsleitungen Wirbelströme in der leitenden Trägerplatte, erzeugt werden, deren Magnetfelder die von den Strömen in den Betriebsleitungen im Bereich der Schichtelemente erzeugten Magnetfelder unter stützen. Eine weitere vorteilhafte Eigenschaft dieser Anordnung besteht darin, daß durch den engen Abstand zwischen Hin- und Ruckleitung die Induktivität der Treibleitungen erheblich vermindert werden kann.

der Prinzipien Die Aufgabe vorliegender Erfindung besteht darin, unter Anwendungfder zuletzt erläuterten Anordnung einen Magnetschichtspeicher relativ großer Speicherkapazität anzugeben, der bei Vermeidung der erläuterten Herstellungsschwierigkeiten so aufgebaut ist, daß er trotz seiner Größe eine niedrige Induktivität der Betriebsleitungen aufweist und damit · eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit zuläßt. Dies wird bei einer Speicheranor.dnung.mit einer Vielzahl, aus dünnen Magnefc-schichten mit einer uniaxialen magnetischen Anisotropie bestehenden Speicherzellen, die matrixartig auf einer metallischen Trägerplatte angeordnet sind und "

■•■■-■^■■■' " *. . ORIGINAL-INSPECTEb.-

, 90980-4/0 1 7β ^Λ ' ■ '

Pl 424 618.2

über denen in mehreren Ebenen und zum Teil in sich kreuzenden Richtungen voneinander isolierte bandförmige Betriebsleitungen für die Speicherfunktionen Einschreiben und Entnehmen angeordnet sind, erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß eine metallische Grundplatte zur Aufnahme mehrerer untereinander im wesentlichen gleicher, nebeneinander angeordneter und in ihren Matrixzeilen und/oder -spalten fluchtender Trägerplatten dient, daß zwischen der Grundplatte und den Trägerplatten eine dünne Isolierschicht angeordnet ist und daß die den Trägerplatten gemeinsamen Betriebsleitungen an ihrem einen Ende mit der als gemeinsame Rückleitung verwendeten Grundplatte elektrisch leitend verbunden oder koppelbar sind.

Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Ansprüchen in Verbindung mit den nachfolgend anhand der Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispielen ersichtlich. Es zeigen;

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Speicheranordnung in Explosivdarstellung;

OFUGlNAL !HSPECTEO

909804/0178.

Pig. 2 einen Sohnitt M-N durch die Speicheranordnung^^ Pig. 1;

Pig. 3 einen Schnitt durch einen bandförmigen Stromleiter Pig. 4 die in einem praktischen AusfUhrungsbeispiel angewendete Schaltung der Wortleitung)

Fig. 5 a/b/c Impulsformer wie sie beim Betrieb des Magnetschichtspeichers in den bandförmigen Stromleitern vorkommen.

Fig. 6 die bei Impulsbetrieb auftretende Stromverteilung in einer von der Grundplatte isolierten Trägerplatte? Fig. 7 a/b die die Impedanz einee bandförmigen Stromleiters beeinflussende Anordnung von Stromleiter und stromrückfUhren· der Grundplatte ohne (a) und mit (b) dazwischenliegender metallischer Trägerplatte.

Ein Ausführungsbeispiel der Speicheranordnung ist in Fig. 1 in Explisivdarcteilung gezeigt. Auf einer metallischen Grundplatte 1 sind mehrere (in der Zeichnung z.B. 8) metallische Trögerplatten 2 befestigt, auf denen eich die Speicherzellen 3 befinden. Die TrKgerplatten können auf der Grundplatte 1 entweder direkt aufliegen oder von ihr durch eine isolierende Zwischenschicht 4 getrennt sein. Die Grundplatte dient in der Speicheranordnung al» gemeinsame RUckleltung für alle darüber befindlichen bandförmigen Stromleiter, deren Anordnung später beschrieben wird. Die gegebenenfalls zwischen der Grundplatte 1 und den TrHgerplatten 2 vorgesehene Isolierschicht h kann z. B. aus einer dünnen Kunststoffolie (Dicke ca. 5 Aim) bestehen, oder man kann Trägerplatten verwenden, auf deren Unterseite eine ι isolierende Siliziumoxyd- oder Kunstharzschicht aufgedampft w" bzw. aufgesprüht 1st (Dicke ca 1 iim), Als metallisches Material für Grund- und Trägerplatte verwendet man vorteilhafterweise elektrisch gut leitende Stoffe, z. B. Kupfer oder/und Silber. Die Dicke der Trägerplatten 1st etwa 2 mm. Eine elektrische Isolierung zwischen Grund· und Trägerplatten beeinträchtigt die Funktion des Speichers nicht, da zum Betreiben desselben Impulse:, mit hohen Repetitionsfrequenzen

BAD ORiGfNAL '

909804/0178

angewendet werden (ca. 5 MHz und darüber) und die kapazitiv· Kopplung zwischen Orund- und Trügerplatten bei eo hohen Frequenzen naturgcmUß eehr cut ist. Es hnt sich gezeigt» daß e3 aus konstruktiven OrUnden sogar «ehr vorteilhaft lot, eine isolierende Zwischenschicht vorzugehen, denn es bereitet im andern Fall» d» H. wenn keine Isolierung vorgesehen let, Schwierigkeiten, eine einwandfreie galvanische Verbindung, die für störungsfreie 3tromführung in den Triigerplatten unerlttsslioh lot, zwischen Orund- und Trägerplatten herzustellen. Ein blosses Aufeinanderlegen und Zusammenpressen der Platten löst diese» Problem nicht, da es nicht möglich ist, die dafür erforderlichem absolut ebenen Platten herzustellen. Schon ein auf Grund kleinster Wölbungen unglelohmUsslges Aufeinanderliegen der Platten bringt eohädliohe Störungen in der Stromrückführung mit sich, die das einwandfreie Funktionleren de3 Speichers beeinträchtigen. Es, besteht zwar die Mögllohkeit, die TrUgerplatten allseitig entlang ihres Umfnngos z. B. durch Löten mit der Grundplatte galvanlcch einwandfrei zu verbinden, was Jedoch herstellungstechnisch,,unpraktisch ist und auch ein gegebenenfalls nachträglich notwendiges Justieren oder Auswechseln der Triigerplattcn verhindert. Auf die elektrischen Probleme der kapazitiven Kopplung zwischen Orund- und TrSgerplatten bei Verwendung einer isolierenden Zwischenschicht 4 wird welter unten ein- > gegangen (Fiß« 6).

Die auf den Trögerplatten bofindlichen Speicherzellen bestehen eua einer dünnen magnetischen Schicht und weisen eine uniaxiale magnetische Anisotropie auf. Die Vorzugs- oder "leichte* Richtung für die Magnetisierung verlUuft parallel zur x-Koordinatenrlohtuns. Die dazu orthogonale Richtung bezeichnet man als "harte" Richtung) sie verlUuft domsenrt.'G parallel zur y-Koordinatenrichtung. Die Magnetechioht-Speioher· zellen werden nach an «loh bekannten Verfahren hergestellt. Die Magnetschicht, nut d»r lie gebildet sind« kann nan auf

ο \

909804/0178

U2A518

verschiedene Welse herstellen, beispielsweise durch Aufdampfen im Vakuum, durch Kathodenzerstäubung, durch chemisches Ausfüllen oder durch elektrolytisches Niederschlagen. Die Speicherzellen als solche kann man erhalten« indem man beim Aufbringen der Macnetschicht die übrigen Teile der Trägerplatte durch eine entsprechende Maske abdeckt; ein anderes Verfahren besteht auch darin, die übrigen Teile der Magnetschicht nachträglich z. B., durch einen Photoätzprozess zu entfernen. Alle diese Verfahren sind dem Fachmann hinreichend bekannt und brauchen somit nicht näher erläutert zu werden» Es ist auch bekannt« daß man eine uniaxiale magnetische Anisotropie der Speicherzellen erzeugen kann, wenn das Aufbringen der Magnetschicht in Gegenwart eines magnetischen Feldes vorgenommen wird* Das magnetische Material, aus dem die Zellen gebildet sind, ist im allgemeinen eine Nickel-Eisen-Legierung (z.B. Permalloy der Zusammensetzung 80 % Ni und 20 # Fe), Die Zellen können direkt auf die metallische Trägerplatte aufgebracht sein oder sie können von dieser durch eine dünne Zwischenschicht z, B. eine Siliziumoxydschicht (vgl. 5 in Fig. 2), die man z. B. auch durch Aufdampfen herstellt, isoliert sein. In dem in Flg. 1 gezeigten AusfUhrungsbeispiel haben die Speicherzellen eine annähernd rechteckige Form* Die leichte Richtung verläuft dabei parallel zur Längsachse der Zellen. In praktisch ausgeführten Anordnungen kommen etwa die folgenden geometrischen Abmessungen von Länge einer Zelle 0,6 0,7 rom, Breite einer Zelle 0,2 nun, Dicke einer Zelle 500 A (1A·· 10 cm), Abstand der Zellen in x-Richtung 0,4-0,5 mm, Abstand der Zellen in y-Richtung 0,5 mm* (Die angegebenen Masse haben nur die Bedeutung von Richtwerten·) Wenn man Trägorplatten verwendet, die 2* B, 5 mal 5 cm groß sind, so lassen sich beispielsweise in x-Riohtung ^5 Zellen und y-Richtung 64 Zellen» d.h. Inegeeamt auf tiner Trägerplatte 2204 einzelne Zellen ("Bits") unterbringen. Verwendet nan

BAD ORlGJiNJAL

909804/0178

. -Q. _m P 1 424 'j18. 2

In der gesamten Speicheranordnung ζ. D. 8 Träßerplatton - wie es auch in Fig. 1 angedeutet ist - so hat der Magnetsohiohtspeicher eine Speicherkapazität von 256 Worten zu Je 72 Binärstellen. (Unter dieser Annahme besteht ein Wort aus den in einer Geraden parallel zur x-Riohtung angeordneten 2 χ 26 ■ 72 "Bits",)

Über den Magnetsohichtzellen befinden sich drei Lagen von bandförmigen Stromleitern 11, 12 und 12, die in Fig. 1 schematisch dargestellt sind. Aus Gründen der UUorsichtlichkeit sind die notwendigen isolierenden Zwischenjcüchton in der Explosivdarstellung weggelassen worden. Ein Schnitt M-N durch die Speicheranordnung ist in Fig. 2 gezeigt und mit den entsprechenden Bezugszeichen versehen. Über den Magnetsohlohtzellen 1st zunächst eine möglichst dünne Isolierschicht 6 (Dicke z. B, 1 - 5 Λ«π) vorhanden. Dies kann z. B. eine aufgedampfte Siliziumoxydschicht oder eine aufgelegte Folie sein» Als Isolierfolie eignet sich z. B. der unter der Bezeichnung "Mylar" im Handel erhältliche Isolierstoff. Auf die Isolierschicht 6 kann belspiolsweise verziohtet werden, wenn zwischen Zellen und Trägerplatte die erwähnte isolierende Zwischenschicht 5 vorgesehen 1st, E3 folgt dann die erste Lage von bandförmigen Stromleitern 11, die parallel zur y-Rlchtuns verlaufen. Sie bestehen z. B. aus Kupfer. Die Anordnung ist so getroffen, daß für jede Reihh von Magnetaohichtzellen ein Bandleiter vorgesehen ist. Jeder Bandleiter 11 ist mit seinem einen Ende 14 direkt mit der Grundplatte 1 verbunden und mit seinem, anderen Ende 15 an einen Verstärker 16 angeschlossen. Die Bandleiter sind vorgesehen, um die bei der Aussteuerung der Magnet-Schichtzellen auftretenden magnetischen Flußänderungen auf dem Wege der Induktion naoh aussen hin wahrnehmbar zu machen. Deshalb bezeichnet man die Bandleiter 11 auch als "Abfrageleitungen'¹· Die Induzierten Spannungen werden durch die Verstärker 16, die man auch als "Leseverstärker" bezeichnet, verstärkt. Die Abfrageleitungen 11 befinden sich auf der Unterseite einer Isolierfolie 7 (Dicke oa. 40 yum). Ale Folie verwendet man vortellhafterweiee ein Gewebe von Olaafasern,

4/0178 ^BÄD ORIGINAL

das mittels eines Kunststoffharzes verklebt ist. Kupferkaschierte Glasfaser-Isolierfolien sind im Handel erhältlich. Das gewünschte Muster der bandförmigen Abfraceloitungen wird vorteilhafterweise durch Phototttzen hergestellt. Um schädliche WirbelstromeinflUsse beim Schalten der Magnetsohiohtzellen zu vermeiden, ist es günstig« die bandförmigen Stromleiter zu schlitzen, d. h. daß in der praktischen Ausführung ein Stromleiter aus mehreren schmalen« eng nebeneinanderparallel verlaufenden Kupferstreifen besteht. Dies ist in Pig. 2 sohematisch für eine Abfrageleitung 11 gezeigt, wobei diese einmal geschlitzt 1st und somit au3 zwei Kupferstreifen 11· und 11^fl besteht. Der Schlitz 24 zwischen den Kupferstfeifen 11^f und 11 " wird so schmal wie möglich ausgeführt. Durch PfiotoUtzen kann man z. B. Schlitzbreiten von etwa 50 iam und darunter erreichen. Für die Abfrageleitung genügt es, wenn die Breite der einzelnen Kupferstreifen 11' und 11 * * in derselben Größenordnung vorgesehen wird, ö. h. 2 χ"50 )«η·

Die Abfrageleitung bedeckt somit nur einen Teil der Magnetschlchtzelle, v;as jedoch ohne Nachteil ist. Es folgt als nächstes die Mweite Lage von bandförmigen Stromleitern 12, die parallel zur x-Richtung verlaufen. Auch sie können z. B. aus Kupfer bestehen. Die Anordnung ist wiederum so getroffen, daß für jede Reifah von Magnetschichtzellen ein Bandleiter vorgesehen ist. Jeder Bandleiter 12 ist mit seinem einen Ende 17 direkt mit der Grundplatte 1 verbunden und mit seinem anderen Ende 18 an einen Verstärker angeschlossen« Die Bandleiter 12 sind vorgesehen zur Aussteuerung der Speicherzellen, zu welchem Zwecke sie mittels der Verstärker 19 mit Stromimpulsen beaufschlagt werden, wodurch ein in bezug auf die Zellen einwirkendes magnetisches Feld erzeugt wird, welches parallel zur harten Richtung verlSuft. Da bei Aktivierung eines bestimmten Stromleiters 12 die zu einem "Wort" gehörenden Speicherzellen ausgesteuert werden, so bezeichnet man diese Leiter 12 auch als "Wortleitungen¹'. Ähnlich wie im Falle der Abfrageleitungen, so befinden eich auch die Wortleitungen 12 auf der Unterselt· einer Isolierfolie 8 (Dioke oa 40 um). Das gewünschte

9 0 9 8 0 4/0178 ^{ßAD QRIQ}

Pl 424 518

518.4 _r „ _Λ

Leitungsmuater wird auch wieder durch Photolitzen elnor Kupferkaschierten Glasfaser-Isolierfolio hergestellt. Auch dio Wortleitungen alnd wieder geschlitzt, dieomal in erster Linie deshalb« damit das von der darUberlicßendon dritten Lage von Stromleitern 1? erzeugte Maßnotfeld benaor durchdringen kann. Beispielsweise kann man fUr eine Wortleitung 12 drei Schlitze mit einer Breite von Jo 50 Mm und vier parallele, die Wortleitung bildende Kupferatreifen mit einer Breite von Je 50 Aim vorsehen. Die Gesamtbreite beträgt dann 550yum - 0,25 mm, so daß die Wortleitung 12 die gesamte Magneteohichtzelle bedockt»

Ea folgt als nächstes die dritte Lace von bandförmigen Stromleitern 12, die prallel zur y-Richtung verlaufen» Auch sie können wider aus Kupfer bestehen, FUr Jede Reihe von Magnet· schichtzellen ist abermals ein Leiter vorgesehen. Jeder Bandleiter 13 ist mit seinem einen Ende 20 direkt mit der Grundplatte 1 verbunden und mit seinem anderen Ende £1 an einen Verstärker 22 angeschlossen· Die Bandleiter 1} dienen zum Einschreiben der binären Information in die Speicherzellen, zu welchem Zweoke sie mittels der Verstärker 22 mit entsprechend gepolten Stromimpulsen beaufschlagt werden, wodurch ein in bezug auf die Zellen einwirkendes magnetisches Feld erzeugt wird» welches Je nach der Strompolaritllt entweder in der einen oder in der dazu entgegengesetzten Richtung parallel zur leichten Richtung wirkt· Da bei Aktivierung eines bestimmten Stromleiters 15 die eine bestimmte Binärstelle ("Bit") in einem Wort repräsentierende Speicherzelle ausgesteuert wird, so bezeichnet man die Leiter 1J auch als "Bitleitungen". WIo im Falle der Abfrage- und Wortleitungen, so befinden oich auch die Bitleitungen 15 auf der Unterseite einer Isolierfolie 9 (Dicke <Ja* 40yum). Das gewünschte Leitun£cmu3ter ll Ptä i Kf

wird cleicWalls wieder durch Photoätzen einer Kupfer-kasohierten Glasfaser-Isolierfolie hergestellt. Auch die Bitleitungen sind wieder geschlitzt, um beim Schalten der Magnetaehlohtzellen schädliche Wlrbel8tx*omeinflUsse zu vermeiden. Beispielsweise kann nan für eine Bitleitung \J>

_{Ä A} ■ , BAD ORIGINAL

909804/0178

Schlitze mit einer Breite von Je 50 um und sieben parallele, die Bitleitung bildende Kupferstreifen mit einer Breite von eben* falls Jo 50 lim vorsehen. Die Gesamtbreite beträgt dann 65O um =» 0,65 mm, so daß die Bitleitung 12 die gesamte Mar.netßohiohtzulle bedückt. Im Prinzip ist co möglich auf die dritte Lnge von Stromleitern 12 zu verzichten und die Funktion der Bitleitungen &uch von den Stromleitern 11 (d. h. von den Abfrageleitunken} vornehmen zu lassen, was natürlich einen zusätzlichen Schaltungsaufwand in den peripheren Schaltkreisen bedingen würde.

Zuoberst der Speicheranordnung befindet eich eine Abschlußplatte 10, auf deren Unterseite eine Schaum&umrnizwlschenlage 22 angeoracht ist. Die Abschlußplatte dient zum Zusammenpressen der drei Lagen von Stromleitern mit den Trligerplatten 2 und der Grundplatte 1, so. daß sich eine mechanische stabile Anordnung ergibt» Eine zueHtzliohe Stabilität kann man z. B. durch Verkleben der die Stromleiter tragenden drei Lagen von IscäLerf ollen erzielen. Zum Verschrauben der Anordnung sind in die Grundplatte 1 eingelassene Schraubstifte 25 vorgesehen, auf welche die mit entsprechenden Justier- !bechern versehenen drei Lagen von Stromleitern aufgesteckt werden. Die Aoschlußplatte 10 wird oben aufgesetzt, und das Ganze mit Hilfe von Schraubenmuttern 26 verschraubt. Die Triigorplatten 2 werden mittels Isolier- oder zumindest isoliert eingesetzter Feststellschrauben oder -stifte 27 an die Grundplatte 1 befestigt. Da man ein gewisses Spie !!/vorsehen kann, oo lassen eich die Trägerplatten relativ zu den Stromleitern Justieren.

In der Praxis ist e3 üür die Auswahl einer bestimmten Wortleitung nicht üblich, für Jede Wortleitung einen eigenen Verstarker vorzusehen, wie es in Fig. 1 der Einfachheit halber angenommen 1st.. Man verwendet vielmehr die in Fig. 4 gezeigte Sohaltung für die Wortleitungen, bei der man mit einer geringeren Anzahl von Verstärkern auskommt* Es sind in diesem Beispiel vier Gruppen zu Je aoht Wortleitungon 12 angenommen. Dieee sind am einen Jinde 1Ö mit Dioden 28 verbunden. Die anderen Seiten der Dioden eind gruppenweise miteinander verbunden und durch möglichst kurze Leitungs-

I-IV
führung an vier TrelbveretKrker I9 angeschlossen. Diene

,909804/0178 ^BAD

P 1 424 Ü18.4

H2A518

Treiborverstärker alnd über entsprechende Leitunßon 21/ dor vorgegebenen Adresse selektiv anstouerbar. Die Wortiöltunken sind mit ihren anderen Enden 17 über eine Vielzahl von Vcrbindungaleitungen j>0 ("bus") an aoht Toro }l " angoschlonsen, dl.) - in ähnlioher Weise wie die Treibverstärker - über entsprechende Leitungen J52 gemäß der vor^oßebenen Adresse selektiv aast*-ucr~ bar sind. Die Tore y\ sind niedurohmig ausgeführt, so daß zum Zeitpunkt der Ansteuerung einer Wortleitung dessen betreffendes Ende 17 möglichst niederohmiß mit dem Potential der Grundplatte 1 elektrisch» verbunden ist. Die Enden 17 der Viortleitungen 12 sind durch diei Verbindungsleitungen j50 wie folgt miteinander verbunden! Alle ersten Leitungen Jeder Gruppe I-IV sind an das Tor .21-1, alle zweiten Leitungen Jeder Gruppe I-IV sind an das Tor 31-2, uow., und alle achten Leitungen Jeder Gruppe I-IV sind an das Tor 21-8 angeschlossen. Aufgrund dieser Sohaltungstechnik wird Jeweils bei Ansteuerung eines Treibverstärkers 19 und bei gleichzeitiger Ansteuerung eines Tores 31 eine und nur eine Wortleitung aus der Gesamtzahl von 4 χ 8 » }2 Wortleitungen ausgewählt und mit einem Stromimpuls beaufschlagt. Das hler gezeigte Beispiel mit ¹I χ 8 ■ }2 Wortleitungen läßt sich natUrlioh in entsprechender Weise auf eine viel größere Anzahl von Wortleitungen erweitern, ohne daß sloh an Prinzip etwas ändert.

Im folgenden wird die Betriebsweise des Magnetschichtopeiohers beschrieben und es wird Be2ug genommen auf Fig. 3a/b/c, wo die in den Stromleitern vorkommenden Impulsformen gezeigt sind. Vvie bereits erwähnt, wird die binäre Information in den einzelnen Speicherzellen duroh die Lage der Magnetisierung in dor leichten Richtung dargestellt. Die eine Lage sei als ^wOⁿ-Lage, die dazu oppositionelle Lage als ⁿ1ⁿ-Lage bezeichnet. Wir betrachten eine Speicherzelle und nehmen an, daß sich die Magnetisierung in der "O"-Lage befinde. Wenn nun die dieser Zelle zugeordnete Wortleitung mit einem Treiberstrom beaufschlagt wird, so entsteht ein in der harten Riohtung wirkendes magnetisches Treibfeld, das unter der Annahme, daß seine Amplitude die Sättigungsfeldstärke

9 09804/0178 bad original

IL, der Magnetschicht übersteigt - die Magnetisierung aue der leichten in die harto Richtung auslonkt. Bei dieser Auslenkung odor Umschaltung entsteht in bezug aui' die zugeordnete Abfra^eloitung eino magnetische FlußJtndorunv; und ca entoteht am iiingang des Loseverstiirkors öin Spannungssignal, das durch ihn in isO-vvUnschter V/eise VüX'Stärkt wirü \/onn man nun daa magnetische Treibrel^ci wieder zum Verschwinden brinct, d. h. den Troiberotrom in dur Wortleitung wiodor abschaltet, ao tendiert dio Ma^iiotiGierurig dwr Speichui^solle wieder aua dur Instabilen harten Hlchtung in cino stabile leichte Richtung zui'ückzuschalten. Wenn kein« beeondöre Vorsorge hinsichtlich dor HUokschaltriohtunji ^otroi'fen wird, so \ apaltot dio Magnetisierung der Speicherzelle_vauf, d. h. <;in \ Teil dor Magnetisierung; schaltet in die "Oⁿ-La/iO und der andere Teil in die "1"-La^e aurück. Im aufgespal etoen Uuotnnd reprUsontiert die Zelle keine definierte Information* dio vorher in der Zelle gespeicherte Information l3t unter dieser Voraussetzung verloren KQ& ngen. Um da3 zu. vermolden, muß man - wenn man eine Zeile nichtiniOrmationszerstorend abfragen will « eine Inforraationögenfiratiun vorsehen. Praktisch macht man das so, daß man die Information des Lososicnals zum Wlederelnschroibön der Information in die Speicherzelle benutzt, 2. B. zeitlich in der Mitte zwischen zwei Abirage« Impulsen der Wortleitungs-Treibverstärker. Man kann es auch so machen, daß man durch einen Gleichstrom bestimmte Polarität in äon BitIqItunken immer eine Maijietfeldkomponente in der einen ielohten Richtung (a. B, in Richtung der ^rtO"-La_f~o) voreieht, unter αώΐ'οη Einfluß beim Abschalten des Wortleitungs-Treibicddaa die i eoamte Magnetisierung dar Speicherzelle in dieao so vorboatimratβ leichte Richtung (ⁿQ"-Lage) zurückgeschaltet. Lediglich zum Zwοoko des Mnachreibüns einer "iⁿ-wlrd die Polarität dos ütromeß in der Bitleitung umgekehrt. Diese Betriebsweise ist beiden Impuleformcn von Fig.3a/b/o angewendet. Fig. 5a zeigt den Strom i„ in dar Bitleitung. Fig. £b zeigt die Treibimpulse i_w in der V/ortleitung und Fig. 5a zeigt die in die Abfrugeleitung induzierten Spannungssignale u^. Hierbei lot angenommen, daß sioh die sieruriß der Zelle zunächst in der "O"-Lage befindet. Duron den

90 9 8 04/0178

- tf - P 1 424 Ü18.4

Treibimpule i (d. h. Strom In der Wortleitung) wird dio Magnetlsierung in die harte Richtung ausgelenkt, wobei f.leichaeitip; die positive Halbwelle des Loseoicnals Uj- induziert vdrd. Wej.cn des in der Bitleitung fließenden positiven Gleichstromes 1. schaltet die Magnetisierung der Zelle beim Abschalten doa Treiblmpulnes i wieder in die "0"-La^o zurUok, wobei jetzt die negative Halbwelle des Lesesi&nals u» induziert wird. Dar. bei t. gezclt-to Leseslgnal Uj. mit einer positiven und negativen Halb - Uo ist typisch für eine gelesene Din'irinformation "0". Im Leseverstärker kann man dieses Signal integrieren, dann ist daa Spnnnunc3inte£-ral Über den Abfragezeitraum gleioh Null. Man kann den Leseverstärker aber auch solcherart durch einen Tastinipuls beaufsohla; on, daß er nur zum Zeitpunkt des Auftratens der positiven Halbwelle des Leseaignals "offun" ist, d. h. verstärkend wirkt, während er zum Zeitpunkt des Auftretens der negativen Halbwelle "geaohloacen" ist, d. h. die negative Halbwelle nicht hindurchläßt oder ausblendet. In diesem Falle läßt der Leseverstärker also das positive Signal hindurch. Für diesen Zweck eignet sich vorzugsweise ein nicht* linearer oder unipolarer Verstärker.

Der Zeitpunkt t^ zeigt die Operation "Schreiben einer O". Dieser Vorhang ist prinzipiell gleich dem soeben beschriebenen Vorhang zum Zeitpunkt t^. Am Ende dieses Einschreibevorganges befindet eioh die Magnetisierung der Speicherzelle in der "0"-Ln^e. Auch beim Schreiben einer "0" wird dieselbe Wellenform in die Abfrageleitung induziert wie zum Zeitpunkt t. beim Lesen einer "0". Da dieses Lesesignal jetzt jedoch nicht welter benötigt wird, kann der Leseverstärker "geschlossen" sein, und deshalb let dieses Signal in Fig. 5o auch gestrichelt gezeichnet.

Der Zeitpunkt t zeigt die Operation "Lesen einer 1". Hierbei ist angenommen, daß sich die Magnetisierung der Zelle zunächst in der "1"-Lage befindet. Durch den Treibimpuls i wird die Mapnetisierung

+ in die harte Richtung ausgelenkt, wobei ein negatives Lesesignal Ur induziert wird. Wegen des in der Bitleitung fließenden positiven Gleichstromes i_ß schaltet die Magnetisierung der Zelle beim Ab-

+ gleichzeitig BAD ORIGINAL

909804/0178

Pl 424 518.2

schalten des Treibimpuises i in die "O -Lage zurück, wobei wiederum eine negative Spannung induziert wird. Das bei t_n gezeigte negative Lesesignal u^ ist typisch für eine gelesene Binärinformation "1". Wenn der LeseverstUrker dieses Signal integriert, so ist dae Spannungsintogral über den ,Abfragezeitraum eindeutig negativ (also nicht mehr gleich Null wie vorhin beim Lesen einer "0"). Wenn man - in gleicher Weise wie vorhin - den Leseverstärker durch einen Tastimpuls nur für die erste Hälfte des Signals "öffnet", so läßt ersetzt ein negatives Si£$nai hinduroh. Man sieht also, daß sich eine eindeutige Diskriminierung für das "Lesen einer t" und das "Lesen einer 0" ergibt«

Der Zeltpunkt t - veranschaulicht die Operation "Schreiben einer 1". Vor dem Schreiben der "1" befindet sich die Magnetisierung der Zelle in der "O^?i-Lage. Durch den Treibimpuls 1 in der Wortleitung wird sie aus der ^wO"-Lage in die harte Richtung ai> xjelenkt, wobei eine positive Spannung in die Abfrageleitung induziert wird. Zumindest während der Zeit des Abklingens des Troibimpulses i muß durch die Bitleitung ein negativer Strom fließen, der ein magnetisches Feld parallel zur leichten Richtung und zwar in Richtung der "1"-Lage erzeugt, so daß unter dessen Einfluß die gesamte Magnetisierung der Zelle in die "1"-Lage geschaltet. Bei diesem Zurückschalten der Magnetisierung aus der harten Riohtung in die "I^fl-Lage der leichten Richtung wird wiederum eine positive Spannung in die Abfragleitung Induziert. Da man das beim Schreiben einer ^W1" auftretende Lesesignal jedoch nicht braucht, kann der leseverstärker "geschlossen" sein, und deshalb 1st dae Lesesignal zum Zeitpunkt t_.- in Pig. 5c auch wieder gastrioholt gezeichnet*

Der beschriebene Magnetschichtspeicher ist "wortorganisiert", . d. h. es wird aufgrund der vom Rechenautomaten bereitgestellten Adresse eine betreffende Wortleitung aktiviert und auf sie zunächst Ct₁) ein Lese- und dann - eine Taktzelt spliter (t_£) - ein Schreib-TaktImpuls gegeben. Alle zu diesem Wort gehörenden Speicherzellen ("Bits") werden dabei zur Zeit t^ abgefragt und die in ihnen stehenden binären Werte parallel über die Abfrageleitungen den Leseverstürkern übermittelt« Das Einsohreiben der

BAD

. 909804/0178

P i 424 518.2

~ U24518

binären Werte erfolgt zur Zeit t₂ und zwar gleichzeitig in alle zu dem betreffenden Wort gehörenden Speicherzellen mittel.entsprechend gepolter Ströme (positiver Strom —·* Schreiben "0"; negativer Stromimpuls—> Schreiben ⁿ1ⁿ) in den Bltleitungon.

Boi der ausgeführten Speicheranordnung betrügt dor zeitliche Abetand zwischen Lese- und Schreib-Taktimpuleon beinpielcweina 50ns (1 na ·· 10**"s), d. h. die Repetitionnfrequenz (d. i. die Aufeinanderfolge z. B. zweier Lose-Taktlmpulse) lot dann 10 KiIz. Die mittlere Impulsbreite der Taktimpulse 1 1st etwa 12 na, wobei die Impulaanstiegs- und Inipulsabfallzelt Je etwa 5 nn beträft· Die Speicheranordnung ermöglicht es, mit einer Amplitude fUr die Treibirapulce 1 von weniger als 1 Ampere auBZukommon. Günstige Werte liegen zwischen 400 und 700 mA. Die Strong In den Bitleitungen liegen zwischen 50 und 200 mA. Kin günstiger Wert 1st 100 mA. Die LeseImpulse in den Abfrageleitungen haben Spannung·« werte zwischen 0,2 bis 10 mV« die sich also noch gut verstärken lassen.

Ks sei beiläufig erwähnt» daß man anstelle des positiven Strome· in den Bitleitungen, der ein Feld in *0^M-Vorzu£3riohtunß erzeugt« auoh andere Maßnahmen vorsehen kann, die denselben Zweok erfüllen, z, B. kann das Feld in "Oⁿ-Vorzugsriohtung IUr olle Zellen der Speicheranordnung gemeinsam durch eine Iloltr.holtzoohe Spulenanordnung oder einen Permanentmacneten erzeugt werden. In diesen Fällen werden nur zum Zeltpunkt des Schreibens einer *1ⁿ auf die entsprechenden Bitleitungen negative Schreibimpulae gegeben; die Übrige Zeit sind die Bitleitungen stromlos.

Fig· 6 zeigt die bei Impulsbetrieb mit hohen Bepetitionafrcquenzen auftretende Stromverteilung in einer von der Grundplatte icoliorten Trägerplatte, wenn ein bandförmiger Stromleiter, dosoen nucki<:i+.ung die Grundplatte 1st, mit einem Stromimpuls beafschlaft v/lrd. Pie· 6 · dient lediglich zur Veranachaulichung des Prinzips} ee nind deshalb nur die wesentlichen Elemente gezeichnet, nämlich die metallische Grundplatte 41, die metallische Trägerplatte 42, die Isolierschicht 4,5 zwischen Grund- und Trägerplatte, ein bandförmiger Stromleiter 44, der eine Wortleitung darstellen soll, und dl« Isolierschicht 45>

909804/0178 ~~ Ψ° ^

Ig U24518

zwischen Trägerplatte und Stromleitung. Wenn mnn durch den Stromleiter 44 und die Grundplatte 41 einen Stromimpuls I sohit?kt, \ so wird durch kapazitive Kopplung in die Trägerplatte ein Strom I. induziert, der zumindest in der allerersten Zeit seines Auf- . tretens ausschließlich ein in sich geschlossener OberflUchenstrom ist. Das bedeutet, daß in diesem ersten Zeitraum, der etwa , einige Nanosekunden umfaßt, zwisohen dem Stromleiter 44 und der Trägerplatte 42 - unter der hier erfüllten Voraussetzung, einer sehr guten kapazitiven Kopplung - praktisch das gleiche Magnet- · feld wirksam 1st, wie wenn der Stromimpuls Indirekt durch die \' Trägerplatte zurückließen würde. Man kann dieses Phänomen auch in der Weise interpretieren, daß man sagt, das Magnetfeld hat eine verschwindend geringe Eindringtiefe in das Innere der Träger-

platte. Diese Eindringtiefe läßt sich auch rechnerisch abschätzen« Aus der Impulstechnik ist bekannt, daß sich für Impulse mit einer Anstiegszeit T_A die Bandbreite B nach der Näherungsformel

¹A · ^B

bestimmen läßt. Wenn man für die Wortleltungs-Treibimpulse eine Anstiegszeit T_A von etwa 3,3 ns annimmt - wie es im beschriebenen Ausführungsbeispiel annähernd zutrifft «, so ergibt sioh gemäß obiger Formel eine Bandbreite B von rund 100 MHa. Die Eindringtief *) S , welche angibt, in welcher Entfernung vom Rand aa.s Magnetfeld auf den 1/e-ten Teil der Feldstärke am Band abgesunken 1st* bereohnet sioh nach der bekannten Gleichung.

in welcher bedeuten: O « Frequenz; /U_Q « Permeabilltätskonstante (ea 1st für die metallische Trägerplatte/U_r » 1 angenommen); 6~ - elektrische Leitfähigkeit. Mit den obigen Werten ergibt sioh z. B. für eine Trägerplatte aus Kupfer eine Bindringtiefe h » 6,7'jum, was tatsächlich einen verschwindend kleinen Wert darstellt, so daß zumindest für die ersten etwa 5 na der Wirksamkeit des Wortleltungs-TrelbimpulsQS der kapazitiv eingekoppelte Strom i.^ praktisch

909804/0178

P 1 424 51C.2

zur Gänze unmittelbar an dor ObcrflUche dor Trägerplatte fließt. Die Zeitspanne von 5 ns ist völlig ausreichend, um die Magnetisierung der betreffenden Speicherzelle, die eich im Einflußbereich des zwischen Stromleiter und Trllßerplatto wirksamen Kn/nctfeldea befindet, aus der leichtewin die harte !Richtung umzuschalten. Wie bekannt ißt, erfolffc diese Umschaltung der Magnetisierung durch "Rotationsschalten" der magnetischen Dipole der Magnetschicht der Speichorzelle, d. h. praktiaoh trägheitslos im Vergleioh zur Anstiegszeit dea Trsibimpulses.

Für eine befriedigende Arbeitsweise der Speicheranordnung ist es wichtig, daQ allfUliige, auf die Abfraßeleitune; einwirkende Störsignale kloin gehalten werden. Solche Störsignale werden in erster Linie durch die Wortleituncs-Troibimpulse hervorgerufen, die duroh die vorhandene kapazitive Kopplung zwischen Wort- und Abfröreleitung in die letztere eingekoppelt werden. Um diese Störsignale klein zu halten, lot ea zweckmäßig, den Abstand zwicchen Wortleitung 12 und Trägerplatte 2 (vgl. Fig. 2) etwa um das 5-fache oder mehr größer zu machen als den Abstand zwischen Abfrageleitung 11 und TrUgerplatte 2. Es ißt weiterhin zweckmUßic» eine lBolfnr;;oh.i.oht 7 zwischen den Wortleitungen 12 und den Abfrageleituneen .11 vorzusehen, die eine kleinere Dielektrizitätskonstante hat als die Isolierschicht 6 zwischen den Abfrageleitungen 11 und den auf der Trägerplatte 2 befindlichen Speicherzellen J.

Um die Speicheranordnung im Hinblick auf die peripheron elektronischen Schaltkreise - damit sind in erster Linie die Verstärker gemeint - wirtschaftlich auszulegen ist darauf zu achten, daß die bandförmigen Stromleiter eine möglichst kleine Inpdanz haben. Unter Bezugnahme auf Fig. 7a/b wird gezeigt, wie die Impedanz eines uandf.örraißen Stromleiters durch das Einb ingen einer metallischen Trägerplatte zwischen den bandförmigen Stromleiter und die stromrüokfUhrende Grundplatte beeinflußt wird. Fig. 7 a zeigt eine metallische Grundplatte 46, über der eioh im Abstand h der bandförmige Stromleiter 47 befindet. Fig. 7b zeigt wieder die metallische Grundplatte 46 und den bandförmigen Stromleiter 47« zwischen denen

BAD ORIGINAL

909804/01. 78

U24518

sich jedoch Jetzt eine metallische Trägerplatte 48 befindet. Der Abstand zwischen dem Stromleiter 47 und dor Trägerplatte 48 oei h.. und dor Abstand zwischen der Trägerplatte 48 und dar Grundplatte 46 sei h₂. Für don Fall h « h^ + hg ist die Impedanz doe in Fig. 7b gezeigten Stromleitern gleich dor Impedanz doo in Fig. 7a gezeigten Stromleiters, d. h. das Einbringen der Trägerplatte 48 zwischen die Grundplatte 46 und d^n Stromleiter 47 erhtfhl nicht die Impedanz des bandförmigen Stromleiters» rann man die Abstandbedingunß- -h » h- + h_g einholt.

Die kleine änderung uer Bandleiterimpedanz, die an den Stellen vorliegt, wo Jeweils zwei Trügcrplatten nahe beieinander liegen {vgl. Fig. 1), ist gleichbedeutend dem Einfluß einer sehr kleinen in Serie- liegenden Induktivität. Insgesamt gesehen ergeben eich durch diese kleinen Impedanz&nderungen keine Störungen In der Betriebsweise des Magnotschlchtspoichers» In der praktischen Ausführung wird der Abstand zwischen zwei Trägerplatton möglichst klein gehalten, z« B. oin bis zwei Zehntel Millimeter! die Trägerplatten berühren sloh Jedoch nicht, d. h. si© sind voneinander isoliert» wenn eine Isolierschicht 4 vorgesehen ist. Um die oben erwähnte Abstandßbedingung über» die gesamte Länge der bandförmigen Stromleiter einzuhalten, kann man außer den die magnetischen Speicherzellen tragenden TrSgarplatten nooh weitere metallische Abstandsplatten von etwa der gleichen Dicke wie die TrSgerplatten vorsehen, die sich an den entsprechenden Stellen (z. B. rings herum) in engem Abstand an die TrHgerplatton anschließen« Eine andere Ausführungernöclichkeit besteht darin, die Triigerplatten so tief in die Grundplatte zu versenken, daß sich für die darüber liegenden bandförmigen Stromleiter eine/ebene Oberfläche ergibt. Diese Ausführungßformen scheinen für den Fachmann allein aus dem hier Gesagten ausführbar zu sein* uo dafl auf eine zeichnerische Dar· stellung dieser Beispiele verzichtet werden kann.

Über die vorgesehene Größe der einzelnen TrHgerplatten sei nooh bemerkt, daß man si© praktisch so groß macht, daß sich für all© , · darauf befindlichen magnetischen Speicherzellen in dem angewendeten

■ 909804/0178 MOR

P 1 424 ί 18.2

Η2Α518

Herstellungsverfahren möglichst einheitliche magnetische schaften erzielen lassen. Es ist insbesondere wichtig« daß die Abweichung der leichten Richtung in den einzelnen Zellen von der gewünschten loichten Richtung klein ist. Die Streuung dor Mehten Richtung der äußern gegen den Plattenrand zu liegenden Zellen ist naturgemäß größer als die Streuung der leiohten Richtung dur in dor Mitte der Platten befindlichen Zellen. In der beschriebenen Speicheranordnung mit Trägerplatten der Größe 5 x 5 cm ist diese Streuung der leiohten Richtung nicht größer als * jj° pro Zelle und Trägerplatte im Hinblick auf die gewünschte, parallel zur x-Riohtung verlaufende leichte Richtung.

Es sei noch kurz eine Variante in der Ausführung der Fixierung der drei Lagen von bandförmigen Stromleitern in bezug auf die auf den Trägerplatten befindlichen Speicherzellen erwlümt. Mnn ermittelt für die Montage der Speicheranordnung zunächst durch Ausmessen, z. B. unter Zuhilfcnihme eines Messmikroskopo, die genauen georaotrloohen Abmaße des Musters der bandförmigen Stromleiter« Nach diesen Maßen wird die definitive Lage der Koordinaten-Fixpunkte zur Befestigung der Trügerplatten auf der Grundplatte ausgerechnet» und an diesen Fixpunkten werden aus Isoliermaterial bestehende Justierstifte in die Grundplatte eingesetzt. Die Träggrplatten sind mit z. B. zwei diagonal liegenden Paoolöohorn versehen« deren Durchmesser genau mit den Justierst if ten übereinstimmen. Ebenso enthalten die einzelenen Isolierzwischenlagen, auf deren Unterseite sich die Stromleiter befinden» bündig sitzende Passlöohor, in welche die Justierstifte hineinpassen. Die entsprechenden Tolle der Speicheranordnung werden nun nacheinander aufgesetzt und dabei gleichzeitig mit Hilfe der für alle Lagen gemeinsamen JusHerstifta relativ zueinander und in bezug auf die Grundplatte nach den vorher ermittelten Maßen fixiert» Die ganze Anordnung wird dann in der bereits früher beschriebenen Welse (z. B. mittels einer Absohlußplatte 10, die eine Schaumgummizwischenlage 23 trägt - vgl· FIg· 1) asueammengepreßt und z. B. duroh Vereohrauben verfestigt*

BAD ORIGINAL 909804/017 8

' -■ ' H24518

Abschließend sol noch darauf hinßewieson, daß bei dor zeichnerischen Darstellung der in verschiedenen übereinander liegenden Ebenen befindlichen Teile der Speicheranordnung (a. B. Isolierschichten, bandfünaiße Stromleiter, Deckplatte usw.) in den Figuren 2_f J und we^en dor besseren Ubersichtllchköit die einzelnen Teile unverhältnismäßiß weit auseinander^r,zöiohnat Bind. In der praktischen Ausführung der Speicheranordnung liegen alle diese» Teile eng angepreßt dicht übereinander·

Obgleioh die erfindungogemUße Speicheranordnung dargestellt und beschrieben wurd© im Hinblick auf ein bevorzugtoa Auoführungsbolcplel derselben» können offenbar von Fachleuten mannigfaltige Änderungen in dor Form und in einzelheiten vorgenominen worden, ohne dadurch den nachfolgend beanspruchten Oeltungoberoich der Erfindung zu verlassen. \

ORIGINAL

909 8Ό4/0178

Claims (15)

Neue Böblingen, 19. Juli 1968 km-im U2A518 PATENTANSPRÜCHE

1. Spexcheranordnvuxg mit einer Vielzahl, aus dünnen Magnetschichten mit einer uniaxialen magnetischen Anisotropie bestehenden Speicherzellen, die matrixartig auf einer metallischen Trägerplatte angeordnet sind und über denen in mehreren Ebenen und zum Teil in sich kreuzenden Richtungen voneinander isolierte bandförmige Betriebsleitungen für die Speicherfunktionen Einschreiben und Entnehmen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine metallische Grundplatte (1) zur Aufnahme mehrerer untereinander im wesentlichen gleicher, nebeneinander angeordneter und in ihren Matrixzellen und/oder -spalten fluchtender Trägerplatten dient, daß zwischen der Grundplatte und den Trägerplatten eine dünne Isolierschicht angeordnet ist und daß die den Trägerplatten gemeinsamen Betriebsleitungen (11, 12, 13) an ihrem einen Ende mit der als gemeinsame Rückleitung verwendeten Grundplatte elektrisch leitend verbunden oder koppelbar sind.

2. Speicheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Aufrechterhaltung einer möglichst gleichbleibenden Bandleiterimpedanz über die gesamte Länge der Leiter (11, 12, 13) metallische Abstandsplatten von etwa der gleichen Dicke wie die Trägerplatten (2) vorgesehen sind, die sich in engem Abstand an die Trägerplatten (2) an Stellen anschließen, wo die Leiter (11, 12, 13) über die Trägerplatten (2) hinausragen.

3. Speicheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatten (2) so tief in die Grundplatte versenkt sind, daß sich für die darüberliegenden, gegebenenfalls über die Trägerplabten (2) hinausragenden Leiter, eine weitgehend ebene Oberfläche ergibt. 909804/0178 ... .,..,.,,

4. Speicheranordnung nach einem, der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Trägerplatten (2) Justierschrauben (27) eingelassen sind, mit deren Hilfe die Trägerplatten (2) mit der Grundplatte (1) einstellbar und mechanisch fest verbunden sind, wobei durch Isoliermittel die elektrische Isolierung zwischen Grundplatte (l)_r und Trägerplatte (2) erhalten bleibt.

5. Speicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet;, daß die Speicherzellen eine längliche Form haben und daß die uniaxiale magnetische Anisotropierichtung (leichte Richtung) wenigstens angenähert parallel zur Längsachse der Speicherzellen (x-Koordinatenrichtung in Fig. 1) verläuft.

6. Speicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die bandförmigen Betriebsleiter (11 und/oder 12 und/oder 13) je auf einer Seite einer flexiblen Isolierfolie (7, 8 bzw. 9) befinden.

7. Speicheranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Isolierfolien (7, 8 bzw. 9) mit Kunststoffharz verklebte Glasfasergewebe verwendet werden, die auf der einen Seite ursprünglich mit einer durchgehenden Kupferkaschierung versehen sind, auf der das gewünschte Muster der bandförmigen Leiter (11, 12 bzw. 13) auf dem Wege des Photoätzens hergestellt ist.

8. Speicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der durch eine erste Isolierschicht (6) ausgefüllte Abstand zwischen den Speicherzellen (3) und den Leitern (11) der untersten Ebene um zumindest mehr als das 5-fache kleiner ist als der durch eine zweite Isolierschicht (7) ausge-

909804/0178

M ... ■

- .24 - P I 424 518.2

ZS

füllte Abstand zwischen diesen Leitern (H) und den Leitern (12) der nächsten Ebene.

9. Speicheranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Isolierschicht (6) einen größeren Wert der Dielektrizitätskonstanten aufweist als die zweite Isolierschicht (7).

10. Speicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (11) der mit den Speicherzellen unmittelbar benachbarten Ebene direkt und ohne isolierende Zwischenlage auf den Speicherzellen (3) aufliegen.

11. Speicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsleiter einer Ebene (Wortleiter) an ihrem einen Ende zu Gruppen gleicher Ordnung zusammengefaßt sind, die über Torschaltungen (31) wahlweise mit der Grundplatte (1) niederohmig koppelbar sind.

12. Speicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdeckplatte (10) vorhanden ist, mit deren Hilfe die einzelnen Lagen von Isoliermaterial (6, 7, 8,

9) und dazwischen befindlichen Leitern (11, 12, 13) mit den darunter befindlichen metallischen Platten (1, 2) zusammengepreßt sind.

13. Speicheranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen der obersten Lage von Isoliermaterial (9) und der Abdeckplatte (10) eine elastische Zwischenlage (23) befindet.

14. Speicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch

H24518

gekennzeichnet, daß die einzelnen Lagen von Isoliermaterial (6, 7, 8, 9), zwischen denen sich die Leiter (11, 12, 13) befinden, zu einem kompakten Lagenpaket verklebt sind.

15. Speicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch

gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1), die Trägerplatten (2) und die Isolier- und Leiter schichten (6 bis 8) durch Paßstifte ' aus Isoliermaterial in der richtigen Lage zueinander fixierbar sind.

909 804/0178