DE1774321C3 - Verfahren zur Herstellung des Rückspaltes eines Magnetkopfes - Google Patents

Description

erbindungsprozeß zunächst eingebrachten Glas- auf diese Weise hergestellten dünnen Glasfilme auf

Jücht innerhalb eines kritischen Bereiches, der Grund der unterschiedlichen thermischen Ausdeh-

; einerseits dadurch begrenzt ist, daß das Glas als Fluß- nung nur Kräfte entwickeln, die zu klein sind, um

mittel für die Molekularwanderung zwischen den bei- einen Bruch der Verbindung zu bewirken. Auf den

!den Furritteüen dienen soll, andererseits aber auch 5 Glasfilra 15 wird ein dünner Film 16 von AJ₂O₃ oder

|4en Transport der Ferritmoleküle zwischen diesen aus Aluminium aufgestäubt, auf die eine weitere Ver-

jTeilen nicht behindern soll. Im Gegensatz zum Stande bindungs^lasschicht 17 aufgestäubt wird. Ferner wird

J der Technik gemäß USA.-Patentschrift 3 188 400 eine Glasschicht 18 bis zu einer Dicke von etwa

I sollen ach bei der Erfindung nicht zwei Molekular- 500 A auf die polierte Rückschlußfläche 13 des Fer-

I verbindungen zwischen Glas einerseits und Ferrit j ο ritteiles 10 aufgestäubt.

Iandererseits ausbilden, sondern es soll nur eine ein- Dann werden gemäß Fig. 2 behandelte Ferritteile

I zige Molekularschicht unmittelbar zwischen den 10 zusammengebracht, so daß die behandelten Ober-

I beiden Ferritteilchen gebildet werden, wobei das zu- flächen sich gemäß F i g. 3 gegenüberliegen, und im

!nächst eingebrachte Glas lediglich als Fluß- und Vakuum bei einer Temperatur von mindestens 900^c C

I Transportmittel dient und im Laufe der Behandlung 15 mit einem Druck von mindestens 141 kg/cm^ä zusam-

I zur Verbindung der beiden Ferritteile praktisch voll- mengedrückt, so daß die dünnen Glasfilme 15 und

I ständig in diese hineindiffundiert, so daß anschlie- 18 auf den Flächen 12 und 13 in den Ferrit hinein-

I ßend kein Glasmaterte¹ mehr als Abstandstück zwi- diffundieren. Das Glas wirkt dabei gleichzeitig als

ü sehen den beiden Ferritteilen verbleibt, sundern diese Flußmittel, welches die Ferritmoleküle in Lösung

I unmittelbar durch die erwähnte Molekularverbin- ao nimmt und zwischen den Ferritoberflächen transpor-

idung miteinander verbunden sind. Auf diese Weise tiert. Am Rückspalt folgt eine Wanderung von Fer-

S-wirkt die Verbindung so, als wenn die beiden mitein- ritmolekülen von einem Ferritteil 10 zum anderen

gander verbundenen Ferritteile ein einziges Stück Ferritteil. Während dieser Transport der Ferritmole-

It wären, so daß der magnetische Widerstand der Ver- küle stattfindet, diffundieren sämtliche Glasmoleküle

-bindungsstelle ebenso niedrig ist und ihre mecha- 25 in die festen Ferritteile 10. Auf diese Weise werden

¹ nische Festigkeit ebenso hoch wie diejenige der Fer- die beiden Ferritteile bei weiterhin anlegendem Druck

j ritteile selbst ist. nicht nur in äuberst engen Koni akt gebracht, sondern

?, Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Dar- sie wachsen dort auch zu einem einzigen Ferritkörper

• Stellungen näher erläutert. Es zeigt zusammen.

i# F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines ein- 30 Nachdem der in F i g. 3 gezeigte Aufbau abgekühlt

' kristallinen Ferritteile, ist, nehmen die transportierten Ferritmoleküle die

■? Fig. 2 einen Querschnitt durch das in Fig. 1 ge- Kofiguration einer Molekulartransportverbindung ein,

zeigte Teil vor dem Verbinden, die in F i g. 3 durch eine gestrichelte Linie 20 ange-

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht eines aus zwei deutet ist. Eine solche Verbindung hat die Eigen-

Ferritteilen zusammengefügten barrenförmigen Kör- 35 schaft, daß ihr magnetischer Widerstand genauso ist,

'· pers vor dem Zerschneiden in einzelne Köpfe, als wenn der gesamte Aufbau nach F i g. 3 keinen

ζ F i g. 4 eine perspektivische Ansicht eines nach Rückschlußspalt hätte, sondern als wenn es sich um

der Erfindung hergestellten magnetischen Wandlers einen durchgehenden Ferrit handelt. Der magnetische

und Widerstand des Aufbaues nach F i g. 3 wird prak-

F i g. 5 eine vergrößerte Ansicht der Molekular- 40 tisch nur durch den Frontspalt 21 bestimmt, der nicht-

transport-Ferritbindung bei dem Wandler nach magnetisches Aluminium enthält. Der in F i g. 3 dar-

Fig. 4. gestellte Aufbau wird dann in geeigneten Abständen

Fi g. 1 zeigt einen Ferritteil 10, der vorzugsweise in einzelne Köpfe 25 zerschnitten, wie F i g. 4 einen

aus einem einkristallinen Ferritmaterial, beispiels- darstellt.

weise Manganferrit, besteht und eine hohe Sättigungs- 45 Fig. 5 zeigt die Ausbildung der Molekulartransmagnetisierung und eine niedrige Koerzitivkraft portbindung innerhalb des Ausschnittes 22 der haben soll. Ferrite mit diesen Eigenschaften für die Fig. 4, wie man sie mit Hilfe eines Mikroskops bei Anwendung als Magnetköpfe sind Mangan-Zink- 100- bis lOOOfacher Vergrößerung sieht. Zwischen Ferrite, Mangan-Ferrite, Nickel-Zink-Ferrite usw. dem Ferritmaterial 25 des linken Ferritteiles und dem Ein Einkristall eines derartigen geeigneten Materials 50 Ferritmaterial 26, das zur klareren Darstellung punkwird in mehrere Ferritteile 10 zerschnitten, die je tiert ist, des rechten Ferritteiles erkennt man zwei getypischerweise 12 bis 25 mm lang sind. In eine Ober- strichelte Linien 27 und 28, welche die Grenzflächen fläche des Ferritteiles 10 wird eine halbkreisförmige der beiden Ferritteile vor dem Verbinden darstellen. Nut 11 eingeschnitten. An der Frontfläche 12 des Fer- Während der Behandlung erweicht das zwischen den ritteiles 10 befindet sich später der Spalt des fertigen 55 beiden Ferritteilen befindliche Glas und löst etwas Wandlers. Die Frontfläche 12 und Rückschlußfläche von dem Ferritmaterial. Das Glas, das als Transport-13 des Ferritteiles 10 werden glatt und eben poliert. mittel wirkt, wird mit Ferritmolekülen gesättigt, wo-Dann wird die polierte Frontfläche 12 oberhalb der nach die Ferritmoleküle durch die Grenze transpor-Nut 11 bis zu einer Tiefe geätzt, die etwa der halben tiert werden und sich selbst an die nicht gelösten Fer-Dicke der gewünschten Spaltbreite entspricht. Dann 60 ritmolekülc ansetzen. Wegen Unterschieden in der wird auf die geätzte Frontfläche 12 mit Hilfe eines Temperatur oder der kristallographischen Orientie-Hochfrequenz-Zerstäubungsverfahrens ein Glasfilm rung oder ähnlicher Einflüsse beginnt eine Rück-15 bis zu einer Dicke von etwa 300 bis 1200 Ä, vor- schlußfläche 13 nach F i g. 1 auf Kosten der anderen zugsweise 500 A, aufgebracht. Dieses Verfahren er- zu wachsen. Gleichzeitig diffundiert das Glas in das laubt die Ablagerung praktisch jeder Glasart ohne 65 feste nicht gelöste Material der beiden Ferritteile hin-Rücksicht auf den Ausdehnungskoeffizienten im ein. Infolge der gewählten Dicke der Glasschicht 18 Hinblick auf die Ferritteile 10 innerhalb sehr enger tritt die Diffusion schnell ein und danach verschwin-Toleranzen. Der Grund hierfür liegt darin, daß die den die durch die Linien 27 und 28 angedeuteten

Grenzen und die Ferritmoleküle 26 beispielsweise des rechten Teiles sind mit Hilfe eines Molekulartransportes in das linke Femtteil 10 hineingewandert, so daß eine Korngrenze entsteht und sich eine Molekularverbindung ausbildet. Die unregelmäßige Linie 29 stellt die Korngrenze in dem nun einzigen kontinuierlichen Kristallaufbau dar, in dem die Verbindung stelle am Rückspalt denselben magnetischen Wid« stand hat wie das übrige Ferritmaterial der Ferritte 10. Unter dem Mikroskop enthält die in F i g. 5 { zeigte Verbindungsstelle wegen der Diffusion c Glases in die Ferritteile keine Glasschicht mehr.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

8 die Ferritteile gebunden, und deshalb haben diese

f Patentanspruch: Köpfe nur eine sehr kurze Lebensdauer, wenn sie in

1 mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Geräten be-

; Verfahren zur Herstellung des Rückspaltes trieben werden.

I eines Magnetkopfes, bei dem zwei C-förmige Fer- 5 Zur Zeit werden sehr viele Aufzeichnungsköpfe

* ritteile unter Verwendung von Glas im Rückspalt aus Metall hergestellt, das ziemlich weich ist und sich I unter Wärme und Druck zusammengefügt werden, leicht abnutzt, oder aus einer Aluminium-Süizium-I dadurch gekennzeichnet, daß auf den Eisen-Legierung, die sehr hart und brüchig ist Kürz-

* zusammenzufügenden Oberflächen der Fenittefle lieh hat man auch Ferritköpfe für Wandler ver-

* ■ mittels Hochfrequenzzerstäubung eine dünne Glas- io wendet, die eine längere Lebensdauer und eia besse- ~ schicht in einer Dicke zwischen ?00 und 1200 A res Frequenzverhalten als die vorerwähnten Typen i erzeugt wird, die einerseits so dick ist, daß sie zeigen. Bei diesen Köpfen treten jedoch Erosions-ΐ fließfähig ist, andererseits aber so dünn, daß sie erscheinungen und Materialverluste auf, da kleine f den Transport von Ferritmolekülen durch die Körner des Ferrits durch die schnelle Bewegung des

* Schicht hindurch erlaubt, und daß die Ferritteile 15 Bandes oder des Kopf trägers, wie sie bei modernen mit einem Druck von mindestens 141 kp/cm² in Geräten auftreten, losgerissen werden. Bisher hat man einem Vaksaim von mindestens 10 ~⁸ Toif wäh- die beiden Ferritteile dadurch miteinander verbunrend mindestens 10 Minuten auf einer Tempera- den, daß man ein bei niedriger Temperatur schmeltur von mindestens 900° C gehalten werden, so zendes Glas in die Spaltflächen hat einfließen lassen.

f daß das fließende Glas in die Ferritteile hinein- 20 Auf diese Weise wirkte das Glas gleichzeitig als

% wandert und diese durch Bildung einer mole- Bindemittel und als Füllmaterial für den Spalt. Trotz

kularen Übergangsschicht miteinander verbindet. dieses technischen Fortschrittes zeigen diese Köpfe

jedoch immer noch eine recht niedrige Lebensdauer, da sich das Glas schneller abnutzt als das Ferritmate-

as rial. Ein weiteres Problem besteht darin, daß das

r Glas ebenfalls in dem Bereich des RückschlulSspaltes

I? verwendet wird. Glas oder ein anderes nichtmagne-

I tisches Material im Rückspalt führt zu einer höheren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- notwendigen Treiberleistung für diese Köpfe und erlung des Rückspaltes eines Magnetkopfes, bei dem 30 schwert daher den Betrieb bei hohen Frequenzen. L zwei C-förmige Ferritteile unter Verwendung von Aus der deutschen Patentschrift 1 094 995 ist die

Glas im Rückspalt unter Wärme und Druck zusam- Ausbildung der Polspitzen als Einkristallstücke mengefügt werden. gegenüber dem in polykristalliner Form ausgebildeten

Ein Aufzeichnungskopf hat grundsätzlich die Form Rest des Magnetkopfes bekannt. Ferner ist aus der i eines kleinen hufeisenförmigen Elektromagneten, 35 deutschen Auslegeschrift 1 171 955 die Ausbildung

1 dessen Polrückstand von seinem Betriebsfrequenz- des Kopfspaltes unter Einfügung von Aluminium-,

- bereich abhängt. Aufzeichnung!;- und Wiedergabe- Gold- und Indiumschichten, jedoch ohne die Ver-

λ geräte, die für hohe Frequenzen geeignet sind, er- wendung von Glasmaterial, bekannt. Die Verwen-

\ fördern einen Wandler mit einem sehr kleinen Pol- dung von Glasmaterial im Hauptspalt und Rückspalt

I rückabstand oder sehr kleiner Spaltbreite, in der 40 ist ferner in der Veröffentlichung »Philips Res.

I Größenordnung von 1 bis 3 μ. Bei den bei der Video- Repts.<- vom 10. August 1960, Nr. 4, S. 342 bis 367

k aufzeichnung verwendeten Verfahren berührt der und in der USA-Patentschrift 3 188 400 beschrieben.

Wandler das Aufzeichnungsmedium, so daß ferner Mit Hilfe dieses Glasabstandsstückes wird die Spalteine erhöhte Abnutzung des Wandlers auftritt und breite bei der Herstellung festgelegt und auch später nur eine relativ geringe Lebensdauer zu erwarten ist. 45 aufrechterhalten. Nach der USA.-Patentschrift wird Bei vielen Hochfrequenzköpfen verwendet man nor- die Verbindung zwischen dem Glasabstandselement i malerweise bestimmte Ferritarten, da diese Ferrite und den beiden Ferritteilen des Kernes derart ausgünstige Eigenschaften, wie niedrigen magnetischen gebildet, daß sich zwischen Glas einerseits und Ferrit Widerstand, gute magnetische Eigenschaften und ein andererseits jeweils eine molekulare Übergangsschicht ausgezeichnetes Hochfrequenzverhalten haben. Trotz 50 durch gegenseitige Diffusion der Glas- bzw. Ferritdieser guten Eigenschaften sind diese Köpfe aber moleküle ausbildet. Auch hierbei ist jedoch darauf noch anfällig gegen Brüche und Abblättern, insbeson- zu achten, daß sich die Dicke der Glasschicht mögdere in der Nähe des Polspaltes. Daher füllt man bis- liehst nicht ändert, damit die erwünschte Spaltbreite her normalerweise den Spalt mit einem Material im fertigen Magnetkopf gewährleistet wird, gleicher Härte wie der Ferrit, beispielsweise Glas 55 Demgegenüber befaßt sich die Erfindung nur mit oder einer geeigneten M^tallsubstanz. Wegen des ge- dem Problem der Ausbildung der dem Kopfspalt ringen Polabstandes bei Hochfrequenzköpfen wird gegenüberliegenden Verbindungsstelle der beiden die Konstruktion solcher Köpfe jedoch schwierig, da Ferritteile. Diese Verbindungsstelle soll in gegenüber die erforderlichen Toleranzen nicht einzuhalten sind. dem Stande der Technik verbesserter Weise so aus-Perartige Wandler oder Köpfe hat man aus zwei Fer- 60 gebildet werden, daß ihr magnetischer Widerstand rithälften hergestellt, welche zusammengehalten wer- praktisch nicht größer als derjenige der Ferritteile den, indem die Teile entweder mechanisch oder durch selbst ist und daß auch ihre mechanische Festigkeit Aufbringen eines härtenden Kunstharzes oder eines derjenigen des Ferritmaterials vergleichbar ist. Auf anderen geeigneten Klebstoffes zusammengedrückt diese Weise sollen die unerwünschten Auswirkungen werden. Das Spaltmaterial ist nichtmagnetisch und 65 dieses sogenannten Rückspaltes ausgeschaltet werden, wifd gleichfalls durch Zusammendrücken oder ein Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch anKlebemittel an Ort und Stelle gehalten. Bei diesen gegebenen Merkmale gelöst, besonderen Wandlern ist das Spaltmaterial nicht an Hierbei liegt die Dicke der vor dem eigentlichen