DE2218969A1

DE2218969A1 - MULTI-TRACK MAGNETIC HEAD AND METHOD OF MANUFACTURING IT

Info

Publication number: DE2218969A1
Application number: DE19722218969
Authority: DE
Inventors: George William Brock; Raymond Stephens; Gerald Taylor
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1971-06-04
Filing date: 1972-04-19
Publication date: 1973-04-12
Also published as: GB1372474A; FR2140243A1; FR2140243B1

Description

Böblingen, 12. April 1972 bm-frBoeblingen, April 12, 1972 bm-fr

Anmelderin: International Business MachinesApplicant: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtl. Aktenzeichen: NeuanmeldungOfficial File number: New registration

Aktenzeichen der Anmelderin: BO 97O 025/026Applicant's file number: BO 97O 025/026

Multi-track magnetic head and process for its manufacture

Die Erfindung betrifft einen Mehrspur-Magnetkopf zum Lesen und Schreiben von in einem magnetisierbaren Speichermedium speicherbaren Informationen, wobei die Informationen im Speichermedium in einer Vielzahl von nebeneinander verlaufenden Spuren speicherbar sind, sowie Verfahren zu dessen Herstellung.The invention relates to a multi-track magnetic head for reading and Writing information that can be stored in a magnetizable storage medium, the information being stored in the storage medium can be stored in a large number of tracks running next to one another are, as well as processes for its production.

Elektrische Signale werden über Magnetköpfe in magnetisierbaren Medien wie z.B. Bändern und Platten in einzelnen Spuren durch eine Relativbewegung zwischen den Köpfen und den Medien aufgezeichnet. Ein Magnetkopf besitzt eine gewisse Anzahl von Schreib-/ Lesespalten, von denen jeder eine Spur auf dem magnetisierbaren Medium definiert. Es besteht gewöhnlich eine direkte Beziehung zwischen der Breite eines Luftspaltes und der Breite der zugeordneten Spur. Der Abstand zwischen den einzelnen Spuren wird hierbei durch den Abstand zwischen den einzelnen Spalten bestimmt. Da die Magnetköpfe in der Regel senkrecht zur Bewegungsrichtung des magnetisierbaren Mediums angeordnet sind, bestimmt die Kopfstruktur, d.h. die jeweilige Spaltbreite und der Abstand zwischen den einzelnen Spalten, die Anzahl der Spuren im magnetisierbaren Medium. Die speicherbare Informationsmenge in solchen Medien war bisher durch das magnetisierbare Material selbst relativ beschränkt. Durch eine beträchtliche Erhöhung der Qualität dieses Materials konnte die Speicherdichte jedoch erheblich gesteigertElectrical signals are transmitted in individual tracks via magnetic heads in magnetizable media such as tapes and disks a relative movement between the heads and the media is recorded. A magnetic head has a certain number of write / Reading gaps, each of which defines a track on the magnetizable medium. There is usually a direct relationship between the width of an air gap and the width of the associated Track. The distance between the individual tracks is determined by the distance between the individual columns. Since the magnetic heads are usually arranged perpendicular to the direction of movement of the magnetizable medium, the head structure determines i.e. the respective gap width and the distance between the individual columns, the number of tracks in the magnetizable Medium. The amount of information that can be stored in such media was previously relatively limited by the magnetizable material itself. However, by considerably increasing the quality of this material, the storage density could be increased considerably

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werden, so daß auch an die Magnetköpfe erhöhte Anforderungen hinsichtlich der Aufzeichnungsdichte gestellt werden müssen. Die herkömmlichen Magnetköpfe lassen jedoch die gewünschte und bezüglich des Speichermediums mögliche Aufzeichnungsdichte nicht zu.are, so that increased requirements must be placed on the magnetic heads with regard to the recording density. The conventional magnetic heads, however, do not leave the desired recording density possible with regard to the storage medium to.

Bei bekannten Magnetköpfen werden Schichtstrukturen aus magnetischem und elektrisch leitendem Material hergestellt, die zusammen mit den entsprechenden Wicklungen einzelne Köpfe ergeben. Eine größere Anzahl dieser Einzelköpfe wird dann zu einem Mehrspur-Magnetkopf aufgebaut. Es sind auch bereits sogenannte Dünnschicht-Magnetköpfe bekanntgeworden. So werden z.B. auf einem Substrat einzelne magnetische Bereiche niedergeschlagen, wobei jeder Aufzeichnungsspur separate Bereiche zugeordnet sind. Bei diesen Magnetköpfen treten Schwierigkeiten dadurch auf, daß die magnetischen Eigenschaften der einzelnen magnetischen Kreise infolge der getrennt aufgebrachten Bereiche unterschiedlich sein können. Auch ist die erforderliche Spurdichte mit diesen Köpfen schwer zu erreichen.In known magnetic heads, layer structures are made of magnetic and electrically conductive material, which together with the corresponding windings result in individual heads. A larger number of these individual heads is then built up to form a multi-track magnetic head. There are already so-called Thin film magnetic heads became known. For example, individual magnetic areas are deposited on a substrate, whereby separate areas are assigned to each recording track. Difficulties arise in these magnetic heads in that the magnetic properties of the individual magnetic circuits may be different due to the separately applied areas can. The required track density is also difficult to achieve with these heads.

Zur Erhöhung der Spurdichte ist es auch bekannt, die Magnetköpfe bzw. deren Spalte unter einem bestimmten Winkel zur Normalen der Bewegungsrichtung anzuordnen. Die einzelnen Aufzeichnungsspuren können sich dabei etwas überlappen. Doch auch hier erreicht die Anzahl der Spuren durch die Spaltbreiten und die Spaltabstände der herkömmlichen Magnetköpfe nicht die gewünschten Werte.To increase the track density, it is also known that the magnetic heads or their gaps at a certain angle to the normal of the To arrange direction of movement. The individual recording tracks can overlap somewhat. But even here the The number of tracks due to the gap widths and the gap spacing of the conventional magnetic heads is not the desired values.

Es ist die Aufgabe der vorliegendes Erfindung, einen Mehrspur-Magnetkopf zu schaffen, der sine höhere Spurdichte ermöglicht als die bekannten Magnetköpfe. Auch soll die Herstellung eines solchen Magnetkopfes in relativ einfacher Weise und mit relativ geringem Aufwand erfolgen. Diese Aufgaben werden bei dem anfangs genannten Mehrspur-Magnetkopf erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine dünne magnetische Schicht vorgesehen ist, deren eine Kante dicht an das Speichermedium heranführbar ist und daß jeder Spur im Speichermedium ein von der genannten Kante ausgehender SchlitzIt is the object of the present invention to provide a multi-track magnetic head to create that sine higher track density than the known magnetic heads. Also, the production of a such magnetic head can be done in a relatively simple manner and with relatively little effort. These tasks are at the beginning mentioned multi-track magnetic head according to the invention in that a thin magnetic layer is provided, one edge of which can be brought close to the storage medium and that each track in the storage medium has a slot extending from said edge

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vorgegebener Länge in der magnetischen Schicht zugeordnet ist, wobei durch jeden Schlitz jeweils ein elektrischer Leiter mindestens einmal hindurchgeführt ist. Vorzugsweise steht die an das Speichermedium heranführbare Kante der magnetischen Schicht schräg zur Richtung der Relativbewegung zwischen Speichermedium und Magnetkopf. Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines solchen Mehrspur-Magnetkopfes ist dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schicht mit einem maskierenden überzug versehen wird, daß die Schlitze durch Scherung und ihre aufgeweiteten Enden durch Stanzen hergestellt und anschließend durch Ätzen in einer Metallchloridlösung in ihre genaue Form gebracht werden und daß abschließend ein Glühen der magnetischen Schicht erfolgt. Ein weiteres bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des genannten Mehrspur-Magnetkopfes besteht darin, daß ein Band aus magnetisierbarem Material mit einem nicht magnetisierbarer Material beschichtet wird und mehrere Lagen des beschichteten Bandes übereinander angeordnet werden, daß die so gebildete Schichtanordnung in einzelne Abschnitte unterteilt wird und die einzelnen Teile eines Abschnittes magnetisch miteinander verbunden werden und daß in jeder Schicht aus nicht magnetisierbarem Material eines Abschnitts eine Bohrung zur Durchführung eines elektrischen Leiters vorgesehen wird.is assigned a predetermined length in the magnetic layer, wherein an electrical conductor is passed at least once through each slot. The is preferably on the storage medium The edge of the magnetic layer that can be brought up at an angle to the direction of the relative movement between the storage medium and the magnetic head. An advantageous method for producing such a multi-track magnetic head is characterized in that the magnetic layer is provided with a masking coating that the slots are made by shear and their flared ends by punching and then by etching in a metal chloride solution are brought into their exact shape and that finally an annealing of the magnetic layer takes place. Another one A preferred method of manufacturing said multi-track magnetic head is that a tape of magnetizable Material is coated with a non-magnetizable material and several layers of the coated tape are arranged one above the other be that the layer arrangement thus formed is divided into individual sections and the individual parts of a section are magnetically connected to one another and that in each layer of non-magnetizable material of a section one Hole for carrying out an electrical conductor is provided.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to in the figures Embodiments explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. IA ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schreib-/1A shows a first embodiment of a writing /

Leseanordnung zum Schreiben und Lesen von auf einem Magnetband speicherbaren Informationen,Reading arrangement for writing and reading information that can be stored on a magnetic tape,

Fig. IB ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schreib-/IB a second embodiment of a writing /

BO 970 025/026 ^09816/0BO 970 025/026 ^ 09816/0

Fig. IC ein Ausführungsbeispiel einer Schreib-/Lesean-Fig. IC an embodiment of a read / write device

ordnung zum Schreiben und Lesen von auf einer Magnetplatte speicherbaren Informationen,arrangement for writing and reading information that can be stored on a magnetic disk,

Fign. 2A-2E die Aufzeichnungsspuren bei unter verschiedenenFigs. 2A-2E show the recording tracks at among different ones

Winkeln zur Bewegungsrichtung des Speichermediums angeordneten Magnetköpfen,Magnetic heads arranged at angles to the direction of movement of the storage medium,

Fign. 3A-3C verschiedene Ausführungsformen von Schreib-/Lese-Figs. 3A-3C different embodiments of read / write

kopfelementen,head elements,

Fig. ,4 einen Magnetkopf mit einem in Fig. 3B gezeigtenFig. 4 shows a magnetic head having one shown in Fig. 3B

Kopfelement,Head element,

Fign. 5A-5C verschiedene Verfahren zur Bildung von SpaltenFigs. 5A-5C various methods of forming gaps

bei einem in Fig. 3B gezeigten Kopfelement undin a head element shown in Fig. 3B and

Fig. 6 ein weiteres Verfahren zur Herstellung von in6 shows a further method for producing in

Fig. 3B gezeigten Kopfelementen.Fig. 3B shown head elements.

Ein Umwandler zeichnet Informationen in einem magnet!sierbaren Medium durch Umformung elektrischer Signale in magnetische Felder auf. Der gleiche Umwandler kann auch magnetisierte Flächen in dem Medium abfühlen und diese in elektrische Signale umformen. Solche Umwandler, die allgemein als magnetische Schreib-/Leseköpfe bezeichnet werden, arbeiten gewöhnlich in der Weise, daß sie magnetische Flußwechsel in dem sich unter dem Umwandler bewegten magnetisierbaren Medium erfassen. Es ist jedoch nicht wesentlich, daß das Medium bewegt wird; es ist auch möglich, den Umwandler zu bewegen, d.h., es ist lediglich erforderlich, eine Relativbewegung zwischen dem magnetisierbaren Medium und dem Umwandler herzustellen. Hohe Aufzeichnungsdichten ergeben sich bei etwa 4000 Flußwechseln pro cm und einer Dichte von 200 bis 800 Spuren pro cm bei einer Datengeschwindigkeit von ungefähr 2,5 MHz.A transducer records information in a magnet! Medium by converting electrical signals into magnetic fields. The same transducer can also convert magnetized surfaces into sense the medium and convert them into electrical signals. Such transducers, commonly called magnetic read / write heads usually operate in such a way that they move magnetic flux changes in the one below the transducer Detect magnetizable medium. However, it is not essential that the medium be moved; it is also possible to use the converter to move, i.e. all that is required is a relative movement between the magnetizable medium and the transducer to manufacture. High recording densities result from about 4000 flux changes per cm and a density of 200 to 800 tracks per cm at a data rate of approximately 2.5 MHz.

Um die gewünschten hohen Werte für die Bitdichte, die Spurdichte BO 970 025/026 3 0-981 SIn order to achieve the desired high values for the bit density, the track density BO 970 025/026 3 0-981 S

und die Datenflußgeschwxndigkeit zu erreichen, ist es wünschenswert, den Magnetkopf nicht senkrecht zur Richtung der Relativbewegung zwischen Magnetkopf und Speichermedium, sondern unter einem bestimmten Winkel zur Senkrechten anzuordnen. In Fig. IA ist eine magnetische Schreib-/Lesekopfanordnung 100 gezeigt, die unter einem Winkel θ zur Querachse eines magnetischen Bandes 101 angeordnet ist. Die Kopfanordnung 100 enthält ein Kopfelement mit einer Mehrzahl von Spalten, denen jeweils eine Spur 102 auf dem Band 101 zugeordnet ist. Das Kopfelement 103 besteht aus einer dünnen, magnetischen Schicht, in der jeder Spalt durch einen Schlitz dargestellt wird. Das Kopfelement 103 wird durch zwei Platten 104 und 105 gehalten, die durch in Bohrungen 106 und 107 befindliche Schrauben 108 und 109 miteinander verbunden sind. Wie anhand der Fign. 2A bis 2E noch erläutert werden wird, bestimmt der Winkel θ den Abstand und die Breite, d.h. die Anzahl der Spuren 102 auf dem magnetischen Band 101.and to achieve the data flow rate, it is desirable to the magnetic head is not perpendicular to the direction of relative movement between the magnetic head and the storage medium, but below at a certain angle to the vertical. In Fig. 1A, a magnetic read / write head assembly 100 is shown which at an angle θ to the transverse axis of a magnetic tape 101 is arranged. The head assembly 100 includes a head element with a plurality of columns, each of which is assigned a track 102 on the tape 101. The head element 103 consists of a thin, magnetic layer in which each gap is represented by a slit. The head element 103 is made by two Plates 104 and 105 held, which are connected to one another by screws 108 and 109 located in bores 106 and 107. As based on FIGS. 2A to 2E, the angle θ determines the distance and the width, i.e. the number of Tracks 102 on the magnetic tape 101.

Die Fign. IB und IC zeigen zwei weitere Ausführungsformen 100' und 102' von magnetischen Kopfanordnungen. Die Kopfanordnung 100' in Fig. IB unterscheidet sich von der in Fig. IA gezeigten im wesentlichen durch die Halterung des Kopfelementes 103. Das Kopfelement 103 ist zwischen zwei Halteelementen 110 und 111 angeordnet, die durch Schrauben 112 und 113 miteinander verbunden sind. Die Fig«. IC zeigt eine Kopfanordnung 102', die an einem beweglichen Arm 118 befestigt ist, um ein Schweben der Kopfanordnung über einer sich drehenden magnetischen Platte 101' zu ermöglichen. Das Kopfelement 103 ist unter einem Winkel θ zur Normalen der Bewegungsrichtung der Platte 101' angeordnet. Es wird gehalten durch die Teile 114, 115 und 116 einer Haltevorrichtung, die über eine Feder 117 mit dem Arm 118 verbunden ist.The FIGS. IB and IC show two further embodiments 100 'and 102 'of magnetic head assemblies. The head assembly 100 'in Fig. IB differs from that shown in Fig. IA substantially by holding the head element 103. The head element 103 is arranged between two holding elements 110 and 111, the are connected to each other by screws 112 and 113. The figure. IC FIG. 10 shows a head assembly 102 ′ attached to a movable arm 118 is mounted to allow the head assembly to float over a rotating magnetic disk 101 '. The head element 103 is arranged at an angle θ to the normal to the direction of movement of the plate 101 '. It is held by the parts 114, 115 and 116 of a holding device which is connected to the arm 118 via a spring 117.

In den Fign. 2A bis 2E sind das Kopfelement 103 und die zugeordneten Spuren 102 auf dem Band 101 näher dargestellt. Die hier angestellten Betrachtungen gelten auch für die Spuren 102' auf der Platte 101'. Das Kopfelement 103 besitzt eine Dicke t und ist in η Abschnitte unterteilt, von denen jeweils vier Abschnitte 103AIn FIGS. 2A to 2E are the head element 103 and the associated ones Tracks 102 on the tape 101 are shown in more detail. The employees here Considerations also apply to tracks 102 'on disk 101'. The head element 103 has a thickness t and is in η sections, each of which has four sections 103A

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bis 103D mit den dazugehörigen Spuren 102A bis 102C dargestellt sind. Jede Spur auf dem magnetischen Band ist dem Spalt zwischen jeweils zwei der genannten Abschnitte zugeordnet. Die Breite eines solchen Spaltes ist mit w bezeichnet. Die Breite jedes Abschnittes des Kopfelementes 103 beträgt x. In Fig. 2A ist die Standardkonfiguration gezeigt, in der das Kopfelement 103 senkrecht zur Bewegungsrichtung des Bandes steht, d.h. es ist θ=0. Die Spuren 102A bis 102C haben eine Breite, die der Breite w der Spalte zwischen den Abschnitten 103A bis 103D entspricht. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Spuren ist gleich der Breite χ des dazwischenliegenden Abschnittes des Kopfelementes 103.to 103D with the associated tracks 102A to 102C are shown. Each track on the magnetic tape is the gap between assigned to two of the sections mentioned. The width of such a gap is denoted by w. The width of each section of the head element 103 is x. In Fig. 2A is the standard configuration in which the head element 103 is perpendicular to the direction of movement of the tape, i.e. it is θ = 0. The traces 102A to 102C have a width which corresponds to the width w of the gaps between the sections 103A to 103D. The distance between two adjacent tracks is equal to the width χ of the section of the head element 103 lying therebetween.

In Fig. 2B ist ein Kopfelement 103 ersichtlich, das parallel zur Bewegungsrichtung des Bandes angeordnet ist (Θ = 90 °). Die einzige sich ergebende Spur 102 auf dem Band 101 hat eine Breite, die der Dicke t des Kopfelementes entspricht. In den Fign. 2C bis 2E sind Kopfelemente dargestellt, die unter verschiedenen Winkeln Θ1, Θ2 und Θ3 zur Normalen der Bewegungsrichtung des Speichermediums angeordnet sind. Die Winkel Θ1 bis Θ3 liegen jeweils zwischen 0 ° und 90 °. Aus den genannten Figuren ist ersichtlich, daß mit steigendem Winkel θ die Spurbreite (t*sin Θ) zunimmt und der Gesamtabstand zwischen den η Spuren (W-cos θ-n-t'Sin Θ) abnimmt. W entspricht dabei der Gesamtbreite des Kopfelementes 103.In Fig. 2B, a head element 103 can be seen, which is parallel to Direction of movement of the belt is arranged (Θ = 90 °). The only resulting track 102 on tape 101 has a width which corresponds to the thickness t of the head element. In FIGS. 2C to 2E head elements are shown under different Angles Θ1, Θ2 and Θ3 are arranged to the normal to the direction of movement of the storage medium. The angles Θ1 to Θ3 are each between 0 ° and 90 °. It can be seen from the figures mentioned that the track width increases as the angle θ increases (t * sin Θ) increases and the total distance between the η tracks (W-cos θ-n-t'Sin Θ) decreases. W corresponds to the total width of the head element 103.

Der Winkel Θ1 in Fig. 2C beträgt etwa 45 °. Hierbei sind die Spurbreite und der Abstand zwischen zwei benachbarten Spuren etwa gleich, wobei die Spurbreite nur wenig unterhalb der Dicke t des Kopfelementes 103 liegt. In Fig. 2D ist bei einem Winkel Θ2 der Abstand zwischen den einzelnen Spuren nahezu 0, so daß fast die gesamte Fläche des Aufzeichnungsmediums zur Speicherung von Informationen benutzt werden kann. Wird θ auf einen Wert von etwa 67,5 ° gesteigert, so gehen die einzelnen Spuren ineinander über. Man erhält dabei etwa 200 Spuren pro cm bei einer Dicke des Kopfelementes von etwa 50 um und einem Spaltabstand von etwa 100 pm. Bei dem in Fig. 2E gezeigten Winkel Θ3 überlappen sich die einzel-The angle Θ1 in Fig. 2C is approximately 45 °. Here are the The track width and the distance between two adjacent tracks are roughly the same, with the track width only slightly below the thickness t des Head element 103 lies. In Fig. 2D at an angle Θ2 the distance between the individual tracks is almost 0, so that almost the total area of the recording medium for storing information can be used. If θ is increased to a value of about 67.5 °, the individual tracks merge into one another. About 200 tracks per cm are obtained with a thickness of the head element of about 50 μm and a gap distance of about 100 μm. At the angle Θ3 shown in Fig. 2E, the individual

30981S/067330981S / 0673

BO 970 025/026BO 970 025/026

- 7 nen Spuren bereits. .- 7 tracks already. .

Der Winkel Θ3 in Fig. 2E beträgt etwa 75 °. Jede der Spuren besitzt eine Breite von etwa 25 pm, d.h. man erhält etwa 400 Spuren pro cm. Durch weitere Vergrößerung des Winkels θ lassen sich bis zu $00 Spuren pro cm erzielen. Es wäre zu erwarten, daß einem Spaltabstand von 100 pm und bei einem Spaltstrom in der Größe von etwa 1 Ampere benachbarte Spuren ebenfalls beeinflußt werden und somit ein Obersprechen zwischen den einzelnen Spuren stattfindet. Es ist wurde jedoch gefunden, daß bei Schreibströmen von 1 Ampere mit 200 bis 400 Flußwechseln pro cm die in den benachbarten Spuren aufgezeichneten Signale unbeeinflußt blieben.The angle Θ3 in Fig. 2E is approximately 75 °. Each of the tracks owns a width of about 25 pm, i.e. about 400 tracks per cm are obtained. By further enlarging the angle θ, up to to achieve $ 00 tracks per inch. It would be expected that one Gap spacing of 100 pm and with a gap current of about 1 ampere adjacent tracks are also influenced and thus a crosstalk takes place between the individual tracks. It has been found, however, that at write currents of 1 ampere with 200 to 400 flux changes per cm those in the neighboring lanes recorded signals remained unaffected.

Die Fign. 3A bis 3C zeigen mehrere Ausführungsbeispiele des in den Fign. IA bis IC enthaltenen Kopfelernentes. In Fig. 3A ist ein nur für eine Aufzeichnungsspur ausgebildetes Kopfelement 103 dargestellt. Das magnetische Material 201 besitzt eine Dicke im Bereich von etwa 6,5 pm bis 50 um. Das Kopfelement weist eine Öffnung 203 mit einem Durchmesser von etwa 65 um und einen Schlitz 202, der sich von der Öffnung 203 zur unteren Kante des Materials 201 erstreckt und der eine Breite von etwa 5 pm besitzt, auf. Eine Windung 204 ist durch die Öffnung 203 geführt. Anstelle der einen Windung kann auch eine Wicklung mit einer beliebigen Anzahl von Windungen vorgesehen sein.The FIGS. 3A to 3C show several exemplary embodiments of the in FIG the FIGS. IA to IC included header elements. In Fig. 3A is a head element 103 designed only for one recording track is shown. The magnetic material 201 has a thickness im Range from about 6.5 µm to 50 µm. The head member has an opening 203 approximately 65 µm in diameter and one Slot 202 which extends from the opening 203 to the lower edge of the material 201 and which has a width of about 5 µm, on. A turn 204 is passed through the opening 203. Instead of one turn, a winding with a any number of turns can be provided.

Die Struktur der in Fig. 3A gezeigten Anordnung läßt sich zu einer Kopfanordnung, die für mehrere Spuren ausgebildet ist, erweitern, wie in Fig. 3B dargestellt ist. Jeder Spur sind im magnetischen Material 205 ein Spalt 206 sowie eine Bohrung 207 zugeordnet. Elektrische Leiter 208 sind jeweils durch die Bohrungen 207 geführt. Die Fig. 3C enthält eine weitere Ausführungsform eines Kopfelementes, bei dem die einzelnen Spalte in geringeren Abständen voneinander angeordnet sind als bei dem in Fig. 3B gezeigten Kopfelement. Die jeweils nebeneinanderliegenden Schlitze sind verschieden lang ausgebildet, so daß eine mechanische Schwächung des Kopfelementes durch die Verminderung der Spaltab-The structure of the arrangement shown in Fig. 3A can be converted into a head arrangement which is designed for a plurality of tracks, expand as shown in Figure 3B. Each track has a gap 206 and a bore 207 in the magnetic material 205 assigned. Electrical conductors 208 are each passed through the bores 207. Fig. 3C contains a further embodiment of a head element in which the individual columns in smaller Distances are arranged from each other than in the head element shown in Fig. 3B. The slots next to each other are of different lengths, so that a mechanical weakening of the head element by reducing the gap

B0S70O25/O26 399815/0673 B0S70O25 / O26 399815/0673

■· R —■ · R -

stände im wesentlich vermieden wird. Die Spalte mit der größeren Länge sind mit 109 bezeichnet.is essentially avoided. The gaps with the greater length are labeled 109.

Für den Fall einer Anordnung des Magnetkopfes senkrecht zur Bewegungsrichtung des Speichermediums wird die Spurteilung begrenzt durch die Dicke der Leiter 208, die für den Betrieb der Kopfelemente erforderlich sind. Bei einer Leiterstärke von 50 um ergibt sich somit ein mittlerer Spurabstand von 100 pm bzw. Spuren pro cm, obwohl die Spuren selbst sehr eng/ d.h. etwa 6,5 um bis 13 pm breit ausgelegt werden können. Bei einer Anordnung nach Fig. 2B wird die Spurbreite lediglich durch die Dicke des Kopfelementes bestimmt. Die Mittenabstände der einzelnen Spuren liegen hierbei zwischen 25 pm und 50 pm, so daß man 200 bis 400 Spuren pro cm erhält. Hierbei ergibt sich jedoch der Nachteil _t daß alle Spuren in der gleichen Ebene angesteuert werden und somit jede folgende Spur die von der vorhergehenden Spur aufgenommenen Daten wieder löscht. Es ist daher empfehlenswert, eine der in Fig. 2C bis Fig. 2E gezeigten Anordnungen zu verwenden.In the case of an arrangement of the magnetic head perpendicular to the direction of movement of the storage medium, the track pitch is limited by the thickness of the conductors 208, which are required for the operation of the head elements. With a conductor thickness of 50 .mu.m, this results in an average track spacing of 100 .mu.m or tracks per cm, although the tracks themselves can be designed to be very narrow, ie about 6.5 .mu.m to 13 .mu.m wide. In an arrangement according to FIG. 2B, the track width is determined only by the thickness of the head element. The center-to-center spacing of the individual tracks is between 25 μm and 50 μm, so that 200 to 400 tracks per cm are obtained. In this case, however, the disadvantage that all _t tracks are driven in the same plane and thus each subsequent track deletes the picked up by the preceding track data. It is therefore advisable to use one of the arrangements shown in FIGS. 2C to 2E.

Die in den Fign. 1 bis 3 dargestellten Kopfelemente können durch eine Vielzahl verschiedener Verfahrensschritte, so z.B. durch Aufdampfen, Schichten oder Scheren, hergestellt werden. In der Anordnung nach Fig. 4 wurden Kopfelemente nach Fig. 3B durch Niederschlagen oder anderweitiges Aufbringen von Schichten hergestellt. Ein Substrat 400 aus isolierendem Material wie beispielsweise Glas trägt eine isolierende Schicht 2O5A und darüber eine magnetische Schicht 2O5B. Leiter 208 werden jeweils durch entsprechende Bohrungen 207 geführt. Die Spalte werden durch Schlitze 206 gebildet, die sich von den Bohrungen 207 zu der Frontfläche 401 der Kopfelemente erstrecken. Der Leiter 208 wird aus drei Abschnitten, einem unteren Abschnitt 402, einem oberen Abschnitt 403 sowie einem durch die Bohrung 207 verlaufenden, mittleren Abschnitt, gebildet. Die einzelnen Verfahrensschritte bestehen im Aufdampfen des unteren Abschnittes 402 des Leiters 208 auf das Substrat, dem darauffolgenden Aufdampfen der isolierenden Schicht .205A und der magnetischen Schicht 2O5B, sowie dem anschließendenThe in FIGS. 1 to 3 shown head elements can through A large number of different process steps, e.g. by vapor deposition, layering or shearing, can be produced. In the Arrangement according to FIG. 4 were head elements according to FIG. 3B Deposition or other application of layers produced. A substrate 400 of insulating material such as Glass has an insulating layer 205A and over it a magnetic layer 205B. Heads 208 are each through appropriate Bores 207 out. The gaps are formed by slots 206 extending from the bores 207 to the front surface 401 of the head elements extend. The conductor 208 is made up of three sections, a lower section 402, and an upper section 403 and a middle section running through the bore 207. The individual procedural steps exist in the vapor deposition of the lower portion 402 of the conductor 208 onto the substrate, the subsequent vapor deposition of the insulating layer .205A and the magnetic layer 2O5B, as well as the subsequent one

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Ätzen der Bohrungen 207 sowie der Schlitze 206 und der Bildung der Leiterabschnitte 404 und 403. Es werden hierzu die bekannten Maskierungs-, Aufdampf- und Ätzverfahren verwendet. Vor der Benutzung der Kopfelemente wird das Substrat 400 in der Ebene der Frontfläche 401 getrennt. Anstelle des Aufdampfens kann auch eine Schxchtanordnung aus den beiden Schichten 2O5A und 2O5B auf das Substrat aufgebracht werden.Etching of the bores 207 and the slots 206 and the formation of the conductor sections 404 and 403. For this purpose, the known Masking, vapor deposition and etching processes used. Before use of the head elements, the substrate 400 is separated in the plane of the front surface 401. Instead of vapor deposition can also a stacked arrangement of the two layers 205A and 205B be applied to the substrate.

Anhand der Fign. 5A und 5B wird nun ein weiteres Verfahren zur Bildung der Schlitze 206 erläutert. Das für das Kopfelement verwendete Material 205 besteht entweder ausschließlich aus magnetischem Material oder aus einer Schxchtanordnung aus isolierendem und magnetischem Material. Dieses Material wird mit einem maskierenden überzug versehen. Der erste Verfahrensschritt bei der Herstellung der Schlitze besteht darin, Linien 206', die sich von den Bohrungen 207 zu einer Kante 501 des Materials 205 erstrecken, zu definieren. Entlang dieser Linien werden die Schlitze gebildet. Die Herstellung der Schlitze erfolgt mit Hilfe von zwei abgeschrägten Stempeln 504 und 505. Bei der Bildung der Schlitze 206 werden die zwischen den Schlitzen angeordneten Teile des Materials 205 um den zwischen den Geraden 501 und 502 dargestellten Winkel φ gedreht. Anschließend erfolgt ein Ätzvorgang, bei dem die Schlitze 206 auf ihre endgültige Größe gebracht und die Kanten der Schlitze geglättet werden. Zum Ätzen wird eine Metallchlorid-, vorzugsweise eine Eisen(III)-Chloridlösung verwendet. Als maskierender Oberzug wird dabei ein Photolack gewählt. Das Ätzen findet bei einer Temperatur von etwa 50 C für eine Dauer von etwa 15 Sekunden statt. Anschließend wird der maskie- . rende überzug vom Material 205 entfernt. Dieses wird anschließend geglättet, geglüht und, falls dies gewünscht ist, an der Oberfläche oxidiert. Man erhält somit ein spannungsfreies, ebenes Kopfelement mit sauber ausgebildeten Schlitzen.On the basis of FIGS. Another method of forming the slits 206 will now be explained in FIGS. 5A and 5B. The one for the head element The material 205 used consists either exclusively of magnetic material or of a stack of insulating material and magnetic material. This material is provided with a masking coating. The first step in the process in making the slots is to make lines 206 'which extending from the bores 207 to an edge 501 of the material 205. Along these lines are the Slots formed. The slots are made with the help of two beveled punches 504 and 505. When forming the Slits 206 become the parts of the material 205 arranged between the slits around that shown between the straight lines 501 and 502 Rotated angle φ. This is followed by an etching process in which the slots 206 are brought to their final size and the edges of the slots are smoothed. A metal chloride solution, preferably an iron (III) chloride solution, is used for etching. A photoresist is chosen as the masking top layer. The etching takes place at a temperature of about 50 C for one Duration of about 15 seconds. Then the masking. End coating removed from material 205. This is then smoothed, annealed and, if so desired, oxidized on the surface. A tension-free, flat surface is thus obtained Head element with neatly formed slots.

In Fig. 5C ist ein ähnliches Verfahren zur Bildung der Schlitze 206 dargestellt. Die Schlitze werden durch einen Schneidvorgang mit Hilfe von zwei Schneiden 506 und 507 hergestellt. Die zwi-Referring to Figure 5C, there is a similar method of forming the slots 206 shown. The slots are made by a cutting process with the aid of two cutting edges 506 and 507. The between

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-loschen den Schlitzen angeordneten Teile erhalten durch den Schneidvorgang eine gewölbte Kante 503. Die nachfolgenden Verfahrensschritte laufen in der gleichen Weise wie die bereits anhand der Fign. 5A und 5B beschriebenen ab.-Clear the parts arranged by the slots obtained by the cutting process a curved edge 503. The following method steps run in the same way as those already based on FIG Figs. 5A and 5B.

Es sind verschiedene weitere Verfahren zur Erzeugung der Schlitze möglich. Der maskierende überzug kann an den Stellen, an denen die Schlitze gebildet werden sollen, durchgeritzt werden, wobei anschließend die Schlitze geätzt werden. Andere Möglichkeiten sind die Bearbeitung mit Elektronenstrahlen, Laserstrahlen oder elektrischen Entladungen. Die Bohrungen 207 können in gleicher Weise wie die Schlitze 206 erzeugt werden.Various other methods of creating the slots are possible. The masking coating can be in the places where the slots are to be formed are scribed through, the slots then being etched. Other possibilities are machining with electron beams, laser beams or electrical discharges. The holes 207 can be in the same Manner in which the slots 206 are created.

Anhand der Fig. 6 wird nun ein weiteres Verfahrensbeispiel zur Herstellung eines Kopfelementes nach Fig. 3B beschrieben. Ein flacher magnetischer Streifen 601 mit einer Breite t und einer Dicke χ wird durch Aufdampfen oder ein anderes geeignetes Beschichtungsverfahren mit einem Spaltmaterial 603, beispielsweise Kupfer, das eine Dicke w besitzt, versehen. Anstelle einer einseitigen Beschichtung mit einer Dicke w kann auch eine zweiseitige Beschichtung des Streifens 601 mit jeweils der Dicke w/2 erfolgen. Der beschichtete Streifen wird auf einem Dorn 600, dessen Durchmesser sehr groß gegenüber der Dicke χ des Streifens 601 ist, aufgewickelt. Der Streifen wird nun geglüht, beispielsweise bei einer Temperatur von 650 ⁰C, bis eine Diffusionsbindung an den Grenzflächen zwischen dem magnetischen Streifen 601 und dem Spaltmaterial 603 auftritt. An der dargestellten Seite 609 erfolgt nun mit Hilfe einer Maskierungstechnik ein selektives Aufbringen von zusätzlichem magnetischen Material an verschiedenen Stellen des aufgewickelten Streifens. In der Fig. 6 ist dieses zusätzliche magnetische Material 604 und 605 nur an zwei verschiedenen Stellen eingezeichnet. Es werden anschließend Bohrungen 607 im Spaltmaterial 603 hergestellt. Die gewickelte Anordnung wird nun vom Dorn 600 gezogen und mit Hilfe bekannter Techniken beispielsweise entlang der Linien 606 in einzelne Abschnitte zerschnitten. Es erfolgt d-ΛΓ'Ά aine mechanische Bearbeitung der Rückseite 608, bisA further example of the method for producing a head element according to FIG. 3B will now be described with reference to FIG. 6. A flat magnetic strip 601 with a width t and a thickness χ is provided with a gap material 603, for example copper, which has a thickness w, by vapor deposition or another suitable coating method. Instead of a one-sided coating with a thickness w, the strip 601 can also be coated on both sides with a thickness w / 2 in each case. The coated strip is wound up on a mandrel 600, the diameter of which is very large compared to the thickness χ of the strip 601. The strip is now annealed, for example at a temperature of 650 ^° C., until a diffusion bond occurs at the interfaces between the magnetic strip 601 and the gap material 603. On the side 609 shown, a masking technique is used to selectively apply additional magnetic material to various locations on the wound strip. In FIG. 6, this additional magnetic material 604 and 605 is shown only at two different points. Bores 607 are then made in gap material 603. The wound arrangement is now pulled from the mandrel 600 and cut into individual sections with the aid of known techniques, for example along the lines 606. There is d-ΛΓ'Ά a mechanical processing of the rear side 608 to

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die Spalte die gewünschte Tiefe besitzen. Man erhält somit ein magnetisches Kopfelement, dessen Spalte eine Breite w und eine Tiefe von höchstens t besitzen und bei dem der Mittenabstand zwischen zwei benachbarten Spalten χ + w beträgt.the column has the desired depth. A magnetic head element is thus obtained, the column of which has a width w and a Have a depth of at most t and where the center-to-center distance between two adjacent columns is χ + w.

T-K-v η -ιλ /-wcT-K-v η -ιλ / -wc

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Claims

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PATENT CLAIMS

Multi-track magnetic head for reading and writing in one Magnetizable storage medium storable information, wherein the information in the storage medium in a A large number of tracks running next to one another can be stored, characterized in that a thin magnetic Layer is provided, one edge of which can be brought close to the storage medium and that each track in the storage medium a slot of a predetermined length in the magnetic layer starting from said edge is assigned, wherein an electrical conductor is passed at least once through each slot.

2. Magnetic head according to claim 1, characterized in that the edge of the magnetic can be brought up to the storage medium Layer is inclined to the direction of relative movement between storage medium and magnetic head.

3. Magnetic head according to claim 2, characterized in that the edge of the magnetic layer under such Angle to the normal of the direction of movement is arranged that the respective adjacent tracks in the storage medium at least touch each other.

4. Magnetic head according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the thickness of the magnetic layer is greater than the width of the slots arranged in it.

5. Magnetic head according to one of claims 1 to 4, characterized in that the closed ends of the slots

- are widened.

6. Magnetic head according to claim 5, characterized in that the length of at least two adjacent slots is different.

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7. ■ Magnetic head according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the magnetic layer is arranged on an insulating base.

8. Method of manufacturing a multi-track magnetic head according to one of claims 1 to 7, characterized in that the magnetic layer has a masking coating is provided that the slots are made by shear and their flared ends by punching and then be brought into their exact shape by etching in a metal chloride solution and that finally an annealing the magnetic layer takes place.

9. The method according to claim 8, characterized in that a thickness of about 25 pxa and a width of less than 2.5 pm for the slots are selected for the magnetic layer.

10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the etching at a temperature of about 50 C for takes about 15 seconds.

11. The method according to any one of claims 8 to 10, characterized in that that a photoresist is used for the masking coating.

12. The method according to any one of claims 8 to 11, characterized in that the etching takes place in an iron (III) chloride solution.

13. A method for producing a multi-track magnetic head according to one of claims 1 to 3, characterized in that that a band of magnetizable material is coated with a non-magnetizable material and several Layers of the coated tape on top of one another be that the layer arrangement thus formed in individual

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Sections is divided and the individual parts of a section are magnetically connected to each other and that in each layer of non-magnetizable material of a section a hole for carrying out a electrical conductor is provided.

14. The method according to claim 13, characterized in that an iron alloy with high permeability as a magnetizable material and a non-magnetizable material an electrically conductive material can be used.

15. The method according to claim 13 or 14, characterized in that the arrangement of the coated tape in several superimposed layers are carried out by forming a spiral with a relatively large diameter.

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