DE2341649A1 - Magnetkopf und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Magnetkopf und verfahren zu seiner herstellung

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DE2341649A1
DE2341649A1 DE19732341649 DE2341649A DE2341649A1 DE 2341649 A1 DE2341649 A1 DE 2341649A1 DE 19732341649 DE19732341649 DE 19732341649 DE 2341649 A DE2341649 A DE 2341649A DE 2341649 A1 DE2341649 A1 DE 2341649A1
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Description

Böblingen, den 15. August 1973 bt-we/aa
Anmelderin: International Business Machines
Corporation, Armonk, N.Y. 10504
Amtliches Aktenzeichen; Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderini FI 9 71 115
Magnetkopf und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft einen Magnetkopf mit zumindest einem, einen Spalt aufweisenden Ferritkörper, wobei der Spalt mit einem nichtmagnetischen Material zumindest teilweise ausgefüllt ist sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Magnetkopfes . Bekannte Magnetköpfe enthalten im allgemeinen zwei Ferritkörper, die durch einen Spalt voneinander getrennt sind, üblicherweise ist dieser Spalt mit einem nichtmagnetischen Material, z.B. Glas, gefüllt. Solche Anordnungen sind beispielsweise in denr US-Patentschriften 3 479 738 und 3 544 beschrieben.
Fines der bei der Herstellung derartiger Magnetköpfe auftretenden Probleme beruht darauf, daß der Ferritkörper von dem nichtmagnetischen Material, insbesondere von Glas, angegriffen werden kann. Dies kann eine Veränderung der Spaltweite zur Folge haben. Da nun andererseits die Spaltabmessungen für die magnetischen und elektrischen Eigenschaften des Magnetkopfes entscheidend sind, bewirkt eine Veränderung der Spaltabrr.essungen über die zulässigen Toleranzen hinaus eine Verschlechterung der Aufnahme- und/oder Wiedergabe-Eigenschaften des Magnetkopfes. Die Erfindung bietet eine Lösung dieser Aufgabe, diese durch Wechselwirkung zwischen den Ferritkörpern und dem nichtmagne-
tischen Material entstehende Verschlechterung der magnetischen und elektrischen Eigenschaften eines Kopfes zu verhindern oder gänzlich zu beseitigen.
Diese Aufgabe löst die Erfindung durch einen Magnetkopf der oben beschriebenen Art, der sich dadurch auszeichnet, daß der Ferritkörper rit einen Überzug aus Siliciumnitrid versehen ist. Dieser Siliciumnitrid-überzug, der nach einer Ausgestaltung der Erfindung nur in dem Bereich der Oberfläche eines jeden Ferritkörpers vorgesehen ist, der mit dem nichtm.agne ti sehen Material verbunden ist, bewirkt, daß zwischen dieser "aterial, beispielsweise Glas, und der Ferrit-Oberflache aerade keine Wechselwirkungen mehr auftreten, die eine Veränderung der Fpaltweite oder sonstiger Spaltdimensionen hervorrufen können. Dadurch ist eine gleichbleibende Qualität und eine Verringerung des Ausschusses bei der Herstellung von Magnetköpfen möglich.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Dicke des Siliciumnitrid-überzugs zwischen 2OO und lOOO 5?. Es wurde gefunden, daß die günstige Wirkung des Siliciumnitrid-überzuges gerade dann ein Maximum erreicht, wenn sich die Dicke des Überzugs in diesem Bereich befindet.
Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfes nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Füllung des Spaltes und/oder die Verbindung der Ferritkörper mittels einer Glasschmelze erfolgen, und daß der Siliciumnitrid-überzug vor dem Herstellen der Füllung/Verbindung aufgebracht wird. Dieses Verfahren kann noch dadurch in günstiger Weise erweitert werden, daß der Siliciumnitrid-überzug erzeugt wird durch Erhitzen eines zu beschichtenden Ferritkörpers in einem gasförmigen Gemisch aus einer Siliciumverbindung und Ammoniak.
Weitere Merkmale und Ausoestaltunaen der Erfindung sind «fen
7341649
Patentansprüchen zu entnehmen; in der nachfolgenden Beschreibung mit der zugehörigen Zeichnung findet sich eine detaillierte Erläuterung des Erfindungsgegenstandes und des Verfahrens zu seiner Herstellung.
Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Magnetkopfes. Zur Erläuterung der Erfindung wurde ein Kopf 11 mit zwei voneinander getrennten Ferritkörpern 13 und 15, die durch den Spalt 17 voneinander separiert sind, gewählt. Die Ferritkörper bestehen im allgemeinen aus Oxiden verschiedener bivalenter Metalle mit einem Ferritoxid, z.B. Zinkferrit oder Nickelzinkferrit, und können eine Kristallstruktur oder eine polykristalline Sinterstruktur aufweisen. Die Weite des Spaltes 10 bewegt sich in der Größenordnung von 2,5 |om. Der Spalt 17 selbst ist im allgemeinen mit einem nichtmagnetischen Material 19, beispielsweise Glas, gefüllt. Hergestellt wird ein solcher Kopf im allgemeinen so, daß die Ferritkörper 13 und 15 mit ihren Oberflächenteilen 21 einander gegenüberliegend in Position gebracht werden, und daß danach das geschmolzene Glas oder anderes, nichtmagnetisches Material in den Spalt 17 gegeben wird. Danach werden die Köpfe in Aufnahme- und/oder Wiedergabe-Kopfeinheiten . zusammengefaßt .
Up nun die Ferritkörper 13 und 15 vor möglichen Angriffen durch das in vielen Fällen heiße, nichtmagnetische Spalt-Füllmaterial 19, das ja in Kontakt mit den Ferritkörpern 13 und 15 kommt, zu schützen, werden die Ferritkörper gemäß der Erfindung mit einer dünnen Auflage 2 3 aus Siliciumnitrid (Si3N ) beschichtet. Diese Auflage besitzt vorzugsweise eine Dicke zwischen 200 und 1000 S. Dabei kann der Überzug entweder selektiv auf nur die Teile der Oberfläche 21 der Ferritkörper 13 und 15 aufgebracht werden, die mit dem Spaltfüllmaterial benetzt werden oder sonst in Berührung kommen, oder man kann die gesamte Oberfläche der Ferritkörper mit einer Auflage aus Siliciumnitrid überziehen.
Fi 971 115 Λ09810/0890
Im letzteren Falle agiert das Siliciumnitrid als Schutzschicht für den gesamten Kopf 11, wodurch Abrieb oder andere Schäden, die durch mechanische oder sonstige Umgebungseinflüsse bewirkt werden können, vermindert oder gänzlich ausgeschlossen werden.
Der überzug 23 aus Siliciumnitrid kann durch eines der bekannten Verfahren auf den zu beschichtenden Ferritkörper aufgebracht werden. So ist es beispielsweise möglich, Siliciumnitrid aus der Dampfphase durch Pyrolyse einer Siliciumverbindung in Anwesenheit von Stickstoff oder einer Stickstoffverbindung niederzuschlagen. So können Siliciumwasserstoffe (Silane) in Gegenwart von Ammoniak mit einem stickstofftragenden Gasstrom durch Pyrolyse zersetzt werden. Dabei muß der zu beschichtende Körper auf einer Temperatur oberhalb 600 C gehalten werden. Ein Bereich zwischen 850 und 900°C hat sich als vorteilhaft erwiesen. Ein weiteres, dafür anwendbares Verfahren ist die Reaktion von Siliciumtetrachlorid mit Ammoniak auf dem erhitzten Ferritkörper.
Das in den Spalt eingegebene nichtmagnetische Material sollte die gleiche thermische Ausdehnungscharakteristik aufweisen, wie das Ferritmaterial. Entsprechende Zusammensetzung von Gläsern sind dem US-Patent 3 560 444 und dem IBM Technical Disclosure Bulletin Vol. 9, Nr. 11, page 1475 (April 1967) zu entnehmen.
Folgende beiden Glassorten A und B sind für die Verwendung in einem Magnetkopf gemäß der Erfindung geeignet:
Glas A Gewichts-% 409.8 Glas B Gewichts-%
SiO2 30.8 CaO 7.9
PbO 14.8 BaO 41.8
B2O3 19.9 B2°3 9.3
A12°3 3.8 SiO2 34.1
BaO 26.3 Al2O3 6.4
As 0
CaO * 		0.5
3.9		 AsO3 0.5
FI 971 115 10/0890
Die beiden in ihrer Zusairanensetzung aufgeführten Gläser stellen nicht das einzig verwendbare Füllmaterial für den Spalt des Magnetkopfes dar/ sondern es lassen sich ebenso andere bekannte nichtmagnetische Materialien, wie sie zum Stand der Technik gehören, verwenden. In gleicher Weise läßt sich auch das Verfahren zur Herstellung von Magnetköpfen gemäß der Erfindung variieren.
n5

Claims (9)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    Magnetkopf mit zumindest einem einen Spalt aufweisenden Ferritkörper, wobei der Spalt mit einem nichtmagnetischen Material zumindest teilweise ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ferritkörper (13, 15) i"it einem Überzug (23) aus Siliciumnitrid versehen ist.
  2. 2. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Ferritkörper (13, 15), zwischen denen sich der Spalt (17) befindet, vorgesehen sind.
  3. 3. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Siliciumnitrid-Überzug (23) nur in dem Bereich der Oberfläche (21) eines jeden Ferritkörpers (13, 15) vorgesehen ist, der mit dem nichtmagnetischen Material (19) verbunden ist.
  4. 4. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Siliciumnitrid-Überzug (23) über die gesamte Oberfläche eines jeden Ferritkörpers (13, 15) erstreckt.
  5. 5. Magnetkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Dicke des Siliciumnitrid-überzugs (23) zwischen 200 und lOOO S.
  6. 6. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Siliciumnitrid und nichtmagnetisches Material den gleichen Ausdehnungskoeffizienten aufweist.
  7. 7. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtmagnetische Material ein Glas ist.
  8. 8. Verfahren zum Herstellen eines Magnetkopfes nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6 und nach Anspruch 7,
    FI 371 115 U C 3 B .". ' ü H V -
    7341649
    dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung des Spaltes (17) und/oder die Verbindung der Ferritkörper (13, 15) mittels einer Glasschmelze (19) erfolgen, und daß der Siliciumnitridüberzug (23) vor dem Herstellen der Füllung/Verbindung aufgebracht wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Siliciumnitrid-Uberzug (23) erzeugt wird durch Erhitzen eines zu beschichtenden Ferritkörpers (13, 15) in einem gasförmigen Gemisch aus einer Siliciumverbindung und
    Ammoniak.
    PI 971 115 409810/0890
    Leerseite
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