DE2228557A1

DE2228557A1 - Vorrichtung zum lagerichtigen Anordnen einer Gruppe von kleinen Bauelementen

Info

Publication number: DE2228557A1
Application number: DE19722228557
Authority: DE
Inventors: Clifford George Needham; Kade jun. James Henry Norwood; Mass. Warner (V.StA.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1971-06-10
Filing date: 1972-06-12
Publication date: 1972-12-28
Also published as: US3698057A; JPS517968B1; GB1392346A

Description

7416-72/Kö/S
RCA Docket No.: 64,847
Convention Date:
June 10,

RCA Corporation, New York, N.Y., V.St.A.

Vorrichtung zum lagerichtigen Anordnen einer Gruppe von kleinen

Bauelementen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum lagerichtigen Anordnen einer Gruppe von kleinen Bauelementen, beispielsweise Nagnetkernen für einen Magnetkernspeicher, mit einem ersten Teil, das in seiner Dicke von einer Gruppe von Ausnehmungen mit Abmessungen zui Aufnehmen je eines der Bauelemente durchsetzt ist, sowie mit einem zweiten Teil, das in seiner Dicke von einer Vielzahl von Öffnungen, die kleiner sind als die Ausnehmungen im ersten Teil, durchsetzt ist, wobei die beiden Teile Fläche an Fläche so zusammengefügt sind, daß jede Öffnung im zweiten Teil jeweils mit einer entsprechenden Ausnehmung im ersten Teil in Verbindung steht und einen Saugkanal für die betreffende Ausnehmung bildet.

Bei der Herstellung von Magnetkernspeicherebenen für Datenverarbeitungs- oder Rechenanlagen muß man eine große Anzahl von Magnetkernen sehr lagegenau hochkant anordnen, so daß man später elektrische Zeilen- und Spaltendrähte durch die Kernmatrix ziehen oder fädeln kann. Die Anzahl von Kernen in einer solchen ebenen Matrix kann typischerweise ungefähr 64 000 betragen. Die einzelnen Kerne, die aus gesintertem Ferrit gefertigt sind, haben Ringform sowie sehr kleine Abmessungen, beispielsweise einen Außendurchmesser von 0,41» 0,46 oder 0,51 nun (l6, l8 oder 20 Mil) und eine axiale Dicke von 0,08 bis 0,13 mm (3 bis 5 Mil), Das genau

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lagerichtige Anordnen einer Gruppe oder Matrix von Magnetkernen erfolgt alt Hilfe einer gewöhnlich ale Kerngruppierungeplatte (core loading aat) bezeichneten Vorrichtung, die auf ihrer Oberrseite mit Ausnehmungen oder Fassungen versehen ist, die solche Abmessungen haben, daß sie die Magnetkerne hochkant aufnehmen können. Aa Boden jeder Ausnehmung mündet ein Vakuum- oder Saugkanal, der durch die Platte hindurch bis zu ihrer Unterseite reicht. Die Kerngruppierungsplatte wird auf einem mechanischen Vibrator oder Rüttler montiert, eine Menge von Magnetkernen wird auf die Oberseite der Platte aufgeschüttet, und eine Vakuumquelle wird an die Unterseite der Platte angeschlossen. Dann wird die Platte in Schwingung versetzt, so daß die Magnetkerne willkürlich umherspringen. Immer wenn dabei ein Kern hochkant in eine Ausnehmung fällt, wird er durch die Saugwirkung des Vakuums in der Ausnehmung festgehalten. Wenn sämtliche Ausnehmungen mit Kernen besetzt sind, werden die überschüssigen Kerne entfernt und die lage» richtig angeordneten Kerne aus der Kerngruppierungsplatte mit Hilfe einer mit Klebmittel beschichteten Platte oder Tafel heraus gehoben, welche die Kerne hochkant festhält, während die Drähte durch die Zeilen und Spalten der Kernmatrix gezogen werden.

Die Herstellung einer Kerngruppierungsplatte ist wegen der sehr kleinen Abmessungen der Magnetkerne, des sehr dichten Abstands und der erforderlichen höchsten Abmessungsgenauigkeit der die Kerne aufnehmenden Ausnehmungen ziemlich schwierig. Die Lebens dauer einer Kerngruppierungsplatte ist beschränkt, da die Magnetkerne aus gesintertem Ferrit bestehen, der sehr hart und abreibend ist. Man fertigt daher die Platten aus einem harten metallischen Werkstoff wie korrosionsbeständigem Stahl. Da die Öffnungen nach einem elektrochemischen Ätzverfahren hergestellt werden und da Öffnungen in dicken Platten nicht mit senkrechten Lochwänden ge-Itzt werden können, fertigt «an die Kerngruppierungsplatte aus mehreren dünnen biegsamen Metallblechstücken mit eingeätzten Löchern oder Öffnungen, die man in genauer Deckung aufeinandevfügt. Eine eingehendere Beschreibung des Aufbaus und der Herstellung einer Kerngruppierungsplatte findet sich in der USA-Patentschrift 3 174 837 (vom 28.3.1905).

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Kerngruppierungsplatte zu schaffen, die zwar geringfügig teurer in der Herstellung ist, jedoch eine doppelt so lange Lebensdauer hat wie die bekannte Ausführung.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein drittes Teil, das in seiner Dicke von einer zusätzlichen Gruppe von Ausnehmungen von der gleichen geometrischen Beschaffenheit wie die Gruppe der Ausnehmungen im ersten Teil durchsetzt und Fläche an Fläche auf der vom ersten Teil abgewandten Seite des zweiten Teils mit diesem so zusammengefügt ist, daß jede Ausnehmung im dritten Teil mit einer entsprechenden Öffnung des zweiten Teils in Verbindung steht,derart, daß Bauelemente in die Ausnehmungen entweder des ersten oder des dritten Teils gegeben werden können und eine Vakuumquelle über die Ausnehmungen des dritten bzw. ersten Teils an die Öffnungen des zweiten Teils angeschlossen werden kann. Es ist also auf der Oberseite und auf der Unterseite eines mittleren Teils je ein Teil mit Ausnehmungen zum Aufnehmen von Bauelementen so angebracht, daß die Saugkanäle im mittleren Teil jeweils mit entsprechenden Ausnehmungen in den beiden anderen Teilen zusammen passen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf die Oberseite einer Magnetkerngruppierungsplatte;

Figur 2, 3 und 4 vergrößerte Darstellungen dreier verschiedener Muster von Kernfassungen oder -ausnehmungen für die Platte nach Figur 1;

Figur 5 eine noch weiter vergrößerte Grundrißdarstellung eines Teile einer erfindungs gemäß ausgebildeten Kerngruppierungsplatte, wobei eine einzelne Kernfassung gezeigt ist; und

Figur 6 eine fragmentarische Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie 6-6 in Figur 5.

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Figur 1 zeigt die Oberseite einer Kerngruppierungeplatte 10, die in einem Mittelbereich 12 mit einer großen Anzahl, beispielsweise 64 000, von in Zeilen und Spalten angeordneten kernaufnehmen denAuenehmungen oder Kernfassungen 14 versehen ist. Das Muster der Kernfassungen 14 kann beispielsweise wie in Figur 2, 3 oder 4 •elm· Zur Herstellung der Kerngruppierungsplatte 10 werden eine Anzahl, beispielsweise 20, von dünnen biegsamen Metallblechfolien lamelliert, wie in der eingangs genannten USA-Patentschrift 3 174 837 beschrieben. Die Blechfolien werden mit geätzten öffnungen versehen und mit Hilfe von Markierungslöchern 16 in genauer Deckung zusammengefügt und lamelliert.

Figur 5 und 6 zeigen eine einzelne Kernfassung 14 in der Oberseite einer Kerngruppierungsplatte 10 in Form einer Gruppe oder eines Paketes 21 von lamellierten Blechfolien mit jeweils identischen, sich deckenden Rechtecköffnungen, welche die Kernfassung 14 bilden. Die Dicke und die Anzahl der Blechfolien des Paketes 21 sind so gewählt, daß die sich ergebende Kernfassung 14 solche Abmessungen hat, daß sie einsn Magnetkern 25 hochkant in einer Tiefe bis zum halben Außendurchmesser des Kerns aufnehmen kann.

Die Kerngruppierungsplatte 10 weißt ein zweites oder mittleres Paket 22 von Blechfolien mit jeweils identischen, sich deckexi den Öffnungen auf, die annähernd quadratische Form und eine Seitenlange, die mindestens etwas größer ist als die axiale Dicke der Magnetkerne, haben. Diese öffnungen bilden einen mit der Kerr» fassung 14 in Verbindung stehenden Vakuum oder Saugkanal 28, Die Tiefe der Kernfassung 14 ist durch die Grenzfläche zwischen den Paketen 21 und 2 2 gegeben.

Die Kerngruppierungsplatte 10 weist ferner ein drittes Paket 23 von lamftllierten Blechfolien auf, das in jeder Hinsicht identisch mit dem Paket 21 von Blechfolien sein kann. Das Paket 23 hat somit Kernfassungen wie bei 24 mit solchen Abmessungen, daß si· j« einen Magnetkern 25' aufnehmen können.Die Blechfolien des Paketes 23 werden, soweit notwendig, umi:ⁿdreht und umgewendet, um sicherzustellen, daß das Muster der Kernfasaungen 24, gesehen von

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der Unterseite der Kerngruppierungsplatte 10, mit dem Muster der Kernfassungen 14, gesehen von der Oberseite der Kerngruppierungsplatte 10, geometrisch identisch ist. Dieses Erfordernis führt gewöhnlich zu einer orthogonalen oder rechtwinkligen Lagebeziehung zwischen den Kernfassungen 14 und 24 auf der Ober- und der Unterseite der Kerngruppierunjepl*tte 10, gesehen von oben, wie in Figur 5 gezeigt. Der durch die öffnungen im Blechpaket 22 gebildete Saugkanal 28 stellt eine Vakuumverbindung zwischen den Kernfassungen 14 und 24 her.

Die einzelnen Blechfolien der Pakete 21, 22 und 23 können beispieleweise je ungefähr 0,08 mm (3 Mil) dick sein. Um eine starre Lamellenplatte 10 mit einer Dicke von ungefähr 1,5 nun (60 Mil) zu erhalten, kann man insgesamt 20 Blechfolien verwenden. Sämtliche Blechfolien der Pakete 21 und 23 können identisch sein und durch Photoätzen unter Verwendung der selben graphischen Vorlage hergestellt werden. Für das Photoätzen der Blechfolien des Paketes 22 ist eine andere Vorlage erforderlich. Die doppelseitige Kerngruppierungsplatte 10 ist also aus einer größeren Anzahl der gleichen Blechfolien aufgebaut, die gemäß dem Stand der Technik für eine einseitige Kerngruppierungsplatte verwendet werden. Die Blechfolien der Pakete 21 und 23 müssen mit größerer Präzision geltzt werden, als es für die Blechfolien des Paketes 22 erforderlich ist. Die Herstellung einer doppelseitigen Kerngruppierungsplatte von der gezeigten Art ist daher etwas teurer als die einer einseitigen Platte der gleichen Dicke.

Ia Gebrauch wird die Kerngruppierungsplatte 10 auf einem Vibrator oder RUttelappärat mit oben befindlichen Kernfassungen 14 montiert und wird an die Unterseite der Platte eine Vakuumquelle angeschlossen. Sodann wird auf die Oberseite der Platte eine große Anzahl von Magnetkernen geschüttet. Das willkürliche Durcheinanderech^ütteln der Kerne führt dazu, daß sie in die Kernfassungen 14 fallen und dort durch die Saugwirkung des durch die Vakuumkanile 28 und die unteren Kernfassungen 24 einwirkenden Vakuum« festgehalten werden. Wenn alle Kernfassungen besetzt sind, werden die überschüssigen Kerne entfernt und die anderen, genau

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lagerichtig angeordneten Kerne »it Hilfe einer mit Klebmittel beschichteten Platte, die gegen die exponierten Ränder der Kerne gedruckt wird, als Einheit herausgenommen.

Durch die Rüttelbewegung der Kerne beim Einschütteln in die Kernfaasungen 14 werden die Ecken und Ränder der Kernfaseungen abgeschliffen. Die Abriebwirkung ist atark, da die Kerne aus gesintertem Ferritkeramikmaterial, das sehr hart, ist, bestehen. Durch das Abschleifen der Löcher der Kernfaseungen 14 werden diese vergrößei't, bis es nicht mehr möglich ist, mit der Kerngruppierungsplatte die Kerne mit der erforderlichen Lagegenauigkeit anzuordnen. Man pflegt dann die Kerngruppierungsplatte 10 wegzuwerfen und durch eine neue zu ersetzen. Jedoch wird die Lebensdauer der Kern.gruppierunf.splatte 10 effektiv dadurch verdoppelt, daß man die Platte umwendet und die Kernfassungen 24 für das Einschütteln und lagerichtige Anordnen der Kerne verwendet. In diesem Fill beaufschlagt das Vakuum den eingeschüttelten Magnetkern durch den Vakuumkanal 28 und die abgenutzte Kernfassung 14*

Die Verdopplung der Lebensdauer einer Kerngruppierungsplatte ist von praktischer und wirtschaftlicher Bedeutung, da die Herstellung der Kerngruppierungsplatten mit der erforderlichen Genauigkeit sehr teufr ist. Es ist zu erwarten, daß die Anforderungen hinsichtlich Genauigkeit in dem Maße wachsen, wie der Trend zur Verwendung iium« r kleinerer Kerne mit immer dichterem Kernabstand zwecks Erzielung höherer Lese-Schreibgeschwindigkeiten bei Magnetkernspeicher!* zunimmt.

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Claims

Patentansprüche

1/ Vorrichtung zum lagerichtigen Anordnen einer Gruppe von kleinen Bauelementen, mit einem ersten Teil, das in seiner Dicke von einer Gruppe von Ausnehmungen mit Abmessungen zum Aufnehmen je eines der Bauelemente durchsetzt ist, sowie mit einem zweiten Teil, das in seiner Dicke von einer Vielzahl von. Öffnungen, die kleiner sind als die Ausnehmungen im ersten Teil, durchsetzt ist, wobei xiie beiden Teile Fläche an Fläche so zusammengefügt sind^ daß jede Öffnung im zweiten Teil jeweils mit einer entsprechenden Ausnehmung im ersten Teil in Verbindung steht, und einen Saugkanal für die betreffende Ausnehmung bildet, g e k e η η ζ e i ch η e t d u r c h ein drittes Teil (23), das in seiner Dicke von einer zusätzlichen Gruppe von Ausnehmungen (24) von der gleichen geometrischen Beschaffenheit wie die Gruppe der Ausnehmungen (14) im ersten Teil (21) durchsetzt und Fläche an Fläche auf der vom ersten Teil (21) abgewandten Seite, des zweiten Teils (22) mit diesem so zusammengefügt ist, daß jede Ausnehmung (24) ira dritten Teil (23) mit einer entsprechenden Öffnung (28) des zweiten Teils (22) in Verbindung "steht, derart', daß Bauelemente (25 bzw. 2*5''") in die Ausnehmungen (14 bzw. 24) entweder des ersten

(21) oder des dritten (23) Teils gegeben werden können und eine Vakuumquell e. über die AusVehmungen (24' bzw. I4) des dritten (23) bzw. ersten (21) Teils an die Öffnungen (28) des zweiten Teils

(22) angeschlossen werden kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum lageriehtigen Anordnen von >'agnetl ernen für einen Magnetkernspeicher durch Schütteln der Magnetkerne _t dadurch gekennzeichnet, daß t'it drei T<il<· eine flache, starre Platte bilden ur.d aus je einem Paket von cllivnun biegsamen Blechen, die in Deckung miteinander jsusaeeengef iip+ sind, bestehen j daß das erste und das dritte Paket von Blechen iiti zusfnaoengefü^ten Zustand eine Dicke von j<» ungefähr 4mm halben Außend-irchaebser der einzelnen Magnetkerne habe η j dai die Au*#el nu r.en in diesen Paketen eine Rechteckfor« »it solchen ,':..:i haben, daft sift tllfc Magnetkerne jeweils hochkant auf-

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nehmen; und daß die Öffnungen im zweiten Paket von Blechen annähernd quadratische Form und eine Seitenlänge, die ungefähr gleich der Dicke der einzelnen Magnetkerne ist, haben.

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