DE2413489A1

DE2413489A1 - Magnetkopf und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2413489A1
Application number: DE2413489A
Authority: DE
Inventors: Kenji Kanai; Norimoto Nouchi; Eisuke Sawai
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1973-03-20
Filing date: 1974-03-20
Publication date: 1974-10-03
Also published as: US3893187A; GB1463120A; DE2413489C2

Description

6. Juli 1973, Nr. Sho 48-76355» Japan

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kopf für die magnetische Abtastung, bei welchem die magnetische Ümwandlungs- bzw. Umformstelle an dem Kopf längs eines Umformspaltes abtastet. Mit einem solchen Kopf kann ein Signal mit einem sehr weiten Frequenzbereich, beispielsweise ein Video-Signal, auf dem Band aufgezeichnet oder von dem Band wiedergegeben werden, welches in einer nahezu senkrechten Richtung zu dem Spalt läuft. . -.. --*·-

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Für Magnetaufzeichnungsköpfe der Abtastbauweise wurde bereits eine Vielzahl von Verbesserungen vorgeschlagen. So ist bereits ein Umwandlungskopf für magnetische Aufzeichnungssysteme bekannt (US-PS 2 955 I69), der eine Vielzahl von Magnetkopfelementen aufweist, die in einer Reihe-angeordnet sind und in der Reihe zueinander beabstandet sind. Dieser Kopf hat eine magnetisch mit den Kopfeinheiten gekoppelte Signalspule und getrennt von der Signalspule eine Magnetisiereinx-ichtung zum Anlegen einer magnetischen Feldstärke an die Elemente in der Reihe. Die magnetische Feldstärke hat an .einem Ende der Reihe eine Polarität, deren Wert nach null in der Nähe der Mitte der Reihe abnimmt, dann die Polarität umkehrt und im Wert zum anderen Ende der Reihe hin zunimmt. Weiterhin sind zweite Magnetisiereinrichtungen getrennt von der Signalspule, um an die Kopfelemente in der Reihe eine magnetische Feldstärke eines gleichförmigen Wertes und der gleichen Polarität über der Reihe anzulegen, und Einrichtungen zum Andern des Wertes der zweiten magnetischen Feldstärke vorgesehen.

Dieser bekannte Kopf hat den Nachteil, daß die Montage des Kopfes sehr schwierig ist, da eine Vielzahl von beispielsweise mehr als einigen hundert Magnetkopfelernenten aus dünnem magnetischen Material in einer Reihe geschichtet bzw." angeordnet werden muß, und daß jedes der Magnetelemente von den benachbarten Magnetelementen eine beträchtliche Störung bzw. Interferenz empfängt, da die Magnetelemente über eine beträchtliche Fläche aneinander angeordnet sind, was einen beträchtlichen magnetischen Widerstand bzw. eine beträchtliche Reluktanz dazwischen hervorruft. Der erstere Nachteil führt zu hohen_Herstellungskosten, während der letztere Nachteil die Auflösung bzw. Unterscheidung zwischen dem Aufzeichnungspunkt und dem verbleibenden Teil an dem Aufzeichnungsspalt und somit die Hochfrequenzkennlinie verschlechtert.

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Bei einer Magnetband-Umformvorrichtung mit einer Einrichtung zum Transportieren des Bandes in Richtung seiner Längsachse ist weiterhin ein Umformer bekannt (US-PS 3 152 225 Anspruch 2o), der ein langgestrecktes Teil aus einem magnetischen permeablen Material mit einer im wesentlichen Rechtecks-Magnetisierungschärakteristik hat. Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, die mit diesem Teil gekoppelt sind, um magnetische Gegenfelder in dem Teil mit einer solchen Stärke zu erzeugen, daß das Material des Teils überall gesättigt ist, ausgenommen in einem Bereich um eine Linie, wo sich die Felder aufheben. Dieser Bereich verschiebt sich längs des Teils quer zum Band, wenn die Stärken der Gegenfelder unterschiedlich -nriiert werden. Die Permeabilität dieses Bereichs ist in ausreichendem Maße höher als die des restlichen Teils, so daß nur das Längenteilelement des Polstücks "gegenüber dem Bereich in wirksamer magnetischer Bindung mit dem Band steht. Weiterhin ist eine Magnetschaltung vorgesehen, die eine längliche Sonde hat, welche aus magnetischem permeablen Material besteht, sich in geringem Abstand von dem Teil befindet und damit einen Aufzeichnungsspalt begrenzt, durch den das Band transportiert wird. Mit der Magnetschaltung sind Einrichtungen gekoppelt, um parallelzum Spalt über dem Bewegungsraum des vorstehenden Bereichs ein magnetisches Feld zu schaffen, welches,entsprechend dem aufzuzeichnenden Signal moduliert ist.

Dieser bekannte Kopf hat den Nachteil, daß das langgestreckte Teil oder ein Aufzeichnungspol weder kammartige Schlitze, noch einen anisotropen Charakter hat. Deshalb kann die Größe des "Bereichs , wo sich die Felder aufheben", nämlich die Aufzeichnungsstelle,nicht ausreichend klein sein, was zu einer schlechten Hochfrequenzkennlinie führt. Nachteilig ist weiterhin, daß das Band durch einen empfindlichen engen Spalt unter der Messerkante des länglichen Teils transportiert......

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werden muß, so daß das Einbringen des Bandes in den Kopf schwierig ist. Außerdem kann das Band leicht durchschnitten werden.

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Gegenstand eines älteren Vorschlags ist bereits ein Kopf (Patentanmeldung P 22 60 972.9)> dessen Polstücke, die zwischen sich einen Aufzeichnungsspalt haben, aus anisotropen weichen magnetischen dünnen Platten oder Schichten hergestellt sind, wobei die Richtung der größeren Permeabilität so angeordnet ist, daß sie zu der Richtung des Aufzeichnungsspaltes im rechten Winkel liegt, um eine kleinere Aufzeichnungsstelle für eine gute Hochfrequenzleistung zu erhalten.

Ausgehend von diesem älteren Vorschlag liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Magnetumformkopf der Abtastbauweise so zu verbessern, daß ein Signal großer Bandbreite aufgezeichnet werden kann. Die Aufgabe erstreckt sich außerdem auf die Schaffung eines Herstellungsverfahrens von Magnetaufzeichnungsköpfen der Abtastbauweise, das hohe Produktionsraten ermöglicht.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Kopf für magnetische Abtastung, bei welchem die magnetische Umformstelle am Kopf längs des Umformspaltes abtastet, dadurch gelöst, daß der Kopf ein Paar von Magnetpolen hat, die bezüglich des Spaltes •symmetrisch angeordnet sind und aus einem weichmagnetischen dünnen Film hergestellt sind, der auf ein nicht magnetisches Substrat mit glatter Oberfläche aufgebracht ist und jeden Pol eines magnetischen Jochpaares quer überbrückt. Wenn der weichmagnetische dünne Film durch Dampfabscheidung und darauffolgende Photoätzung hergestellt wird, können ein gewünschtes Muster mit hoher Genauigkeit und eine gute Leistung sowie eine hohe Produktionsrate erzielt werden.

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Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt perspektivisch den erfindungsgemäßen Kopf.

Fig. 2 zeigt perspektivisch einen Teil des Kopfes von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt perspektivisch den Kopf von Fig. 1 auseinandergezogen.

Fig. 4a zeigt schematisch in einer Seitenansicht den Kopf mit seinem einen nach unten abgewickelten E-förmigen Kern, damit der Verlauf der Sxgnalniagnetflusse erkennbar wird.

Fig. 4b zeigt schematisch in einer Draufsicht des Kopfes den Verlauf der Abtastmagnetflüsse.

Fig. 5 zeigt als Fabrikationsstufe in einer Seitenansicht Halbfabrikatteile des Kopfes.

Fig. 6a und 6b zeigen in Schnittansichten einen Guß für die Herstellung von Halbfabrikatteilen eines anderen Beispiels.

Fig. 6c ist eine Schnittansicht des Elementes und zeigt die geläppte Ebene durch die Linien 24-24' und 25-25'.

Fig. 6d zeigt perspektivisch das Element nach dem Beschichten mit dem weichmagnetischen dünnen Film.

Der in Fig. 1 gezeigte Kopf hat ein .Paar von oberen Schichten 1, 1' aus weichmagnetischen dünnen Filmen, die so vorgesehen sind, daß sie nach unten mit spitzen Winkeln, beispielsweise 6o° bis 8o° gebogen sind, wodurch ein schräges Teil lol, lol' gebildet wird, und die Oberseiten der äußeren Pole 3, 3' u^

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die Seitenflächen eines Mittelkernes 2 magnetisch überbrücken* Das heißt mit anderen Worten, daß die gegenüberliegenden Enden der oberen Filme 1, I¹ mit den obersten Enden der schrägen dünnen Filme lol, lol¹ in scharf gebogenen oder gefalteten Winkeln oder Eckkanten so verbunden sind, daß ein Umformungsspalt 4 dazwischen gebildet wird. Die -oberen Filme 1, 1'· bilden eine Oberseite des Kopfes für den Kontakt mit einem Magnetaufzeichnungsband 14, welches in Längsrichtung verläuft. Der Mittelblock oder der Mittelkern 2 ist zwischen die schräg nach unten gebogenen Teile lol, lol¹ der oberen Filme 1, I¹ eingesetzt. Quer über eine Außenfläche des äußeren Pols 3, den dreieckigen Raum 6, der von dem Oberteil 5 des Mittelkerns und einem Paar von nach unten gebogenen Teilen lol, lol¹ der oberen Filme 1 und 1* begrenzt wird bzw. quer über die andere Außenfläche des äußeren Pols 3¹» und den dreieckigen Raums 6 sind Signalspulen 7 und 7' gewickelt. Die Signalspulen 7 und 7¹ sind, wie in Fig. 4a gezeigt ist, miteinander in Reihe geschaltet, so daß ein Signalfluß erzeugt wird, der quer über den Spalt 4 verläuft. Die schräg nach unten gebogenen Teile lol, lol¹ der oberen Filme 1, I¹ sowie der enge Streifenteil des Spaltes 4 werden durch Dampfabscheidung bzw. durch Aufkleben einer nicht magnetischen hitzebeständigen Substanz auf die Substrate 15 und 15* gebildet.

Ein Paar von E-förmigen Kernen Io und Io' ist derart vorgesehen, daß die Mittelschenkel mit den beiden Stirnseiten des' Mittelkerns 2 und die äußeren Schenkel mit den Stirnseiten der äußeren Pole 3 und 3¹ in Kontakt stehen, so daß Magnetflüsse für das Abtasten der Umsetzstelle angelegt werden können, indem den Windungen 11 bzw. 11* Ströme 12 bzw. 12* mit einem Sägezahnverlauf, was später noch erläutert wird, zugeführt werden.

Wie aus den Figuren 2 und 3 zu ersehen ist, steht zwischen ^Λ*' dem Ende 13 des äußeren Kerns 3 und der Oberseite 5^dWs Mittelkerns 2 der obere dünne Film I₁ lol nur mit dem nicht

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magnetischen Substrat 15 in Kontakt. Zwischen dem Ende I3¹ des äußeren Kerns 3¹ und der Oberseite 5 des Mi.ttelkerns 2 ■steht der" obere dünne Film I¹, lol¹ nur mit dem nicht magnetischen Substrat. I5' in Kontakt. Der Umsetzspalt k wird ausgebildet, indem ein Spaltdistanzstück kl einer festgelegten Stärke zwischen die abgebogenen Kantenteile der oberen dünnen Filme 1, 1' aus weichmagnetischem Material eingeführt wird. . . _

Bei dem vorstehenden Aufbau werden die Materialien der einzelnen Teile folgendermaßen gewählt:

Der anisotrope Charakter des weichmagnetischen Materials der Polstücke 1 und I¹ sollte derart sein, daß, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, die'Richtungen der größeren Permeabilität, "die durch Pfeile gezeigt sind, rechtwinklig zum Aufzeichnungsspalt 4 verlaufen.

Die äußeren Polstücke 3i 3¹ sollen aus weichmagnetischem Material mit ausreichend hoher Permeabilität hergestellt werden, damit die Magnetflüsse wirksam hindur* enge hen können. Vorzugsweise benutzt man als Material für die äußeren Pole 3, 3¹ ein Ferrit mit weichmagnetischem, hochpermeablen Charakter, beispielsweise heißgepreßtes Ferrit (Japanische PS 532 899). Die weichmagnetische Eigenschaft ist in Übereinstimmung mit üblicher Praxis so definiert, daß die Koerzitivkraft des Materials unter 2 Oe liegt.

Der Mittelkern 2 soll aus einer magnetischen Substanz mit vergleichsweiser niedriger Permeabilität, beispielsweise zwischen Io und 2oo, liegen und eine konstante Permeabilität haben. Die Charakteristik für die konstante Permeabilität ist in Übereinstimmung mit üblicher Praxis so definiert, daß_,_v·. das Verhältnis aus der remanenten Induktion Br und der ·■"— Sättigung bzw. der Sättigungsinduktion Bs weniger als 0,3 ist,

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also Br/Bs <£ ο, 3· Als derartiges Material bevorzugt man. einen sogenannten Staubkern bzw* Massekern oder ein pulverförmiges magnetisches Material, wie Carbonyleisen oder eine Fe-Al-Si-Legierung mit großer Sättigung Bs. Der Grund für den Einsatz eines solchen Materials recht geringer Permeabilität und von .konstanter Permeabilität besteht darin, daß der Mittelkern 2 durch die Induktion nicht gesättigt ist, die durch das Paar
von E-förmigen Kernen Io, Io' gegeben ist. Dementsprechend
erhält man in der Richtung parallel zum Spalt 4 eine lineare Verteilung der Induktion in dem Mittelkern 2, so daß eine
solche lineare Verteilung der Induktion dem Spalt 4 über die schräg nach unten gebogenen Teile lol, lol¹ des magnetischen dünnen Films verliehen werden kann.

Vorzugsweise wird der Abstand zwischen dem Eckkantenteil des dünnen oberen Films 1 oder I¹ an dem Uhiformungsspaltteil 4
und der Oberkante des Mittelkerns 2,der den schrägen dünnen
Film lol oder lol¹ kontaktiert, kürzer gemacht als der Abstand zwischen dem Eckkantenteil des dünnen Films 1 oder I¹
und dein oberen Ende 13 oder 13 · des äußeren Kerns 3 oder 3¹. Je kürzer der erstere Abstand ist, desto genauer ist die
lineare Verteilung der Abtastfeldintensität längs des Spaltes.

Die Arbeitsweise des vorstehenden Kopfes wird anhand von
Fig. 4a, in der schematisch in einer Seitenansicht der eine
E-förmige Kern Io für die einfachere Darstellung der Signalflüsse nach unten abgewickelt gezeigt ist, und anhand von
Fig. 4b näher erläutert, in der schematisch der Kopf in einer Draufsicht gezeigt ist.

Im folgenden wird das Abtasten des Aufzeichnungspunktes beschrieben. Wenn Ströme gleicher Größe den Abtastspulen 11
und 11', die in Fig. 4b zu sehen sind, mit solchen Polaritäten zugeführt werden, daß die Abtastflüsse in den Mittelschenkelh die gleiche Richtung haben, wie sie durch die Pfeile 12 und
12' gezeigt ist, gehen Magnetisierungskräfte, nämlich

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Bruchteile der Abtastflüsse, in die Polstücke 1 und 1·. Die von dem Strom in der Abtastspule 11 induzierte Magnetisierungskraft, bzw. magnetische Feldstärke und die von dem Strom

in der Abtastspule 11' induzierte Magnetisierungskraft bzw. magnetische Feldstärke haben auf den oberen Filmen 1 und 1' d. h. der Bandkontaktfläche, wie dies in Fig. 4b gezeigt ist, zueinander entgegengesetzte Richtungen. Somit liegt eine magnetische Feldstärke mit der einen Polarität an einem Ende des Aufzeichnungsspaltes 4 an und nimmt in ihrem Wert auf null an einer Stelle zwischen den beiden Enden des Spaltes 4 ab, kehrt dann die Polarität um und nimmt im Wert zu dem anderen Ende des Spaltes 4 hin zu. Insbesondere ändert sich die Polarität der Flüsse- an einer unsichtbaren Grenzlinie 380-380, die durch den Aufzeichnungspunkt hindurchgeht. Die Grenzlinie 380-380 kreuzt den Spalt 4 in der Mitte der Länge des Spaltes 4, wenn die Ströme an beiden Spulen 11 und II¹ gleich sind. Der Abtastmagnetfluß, der von den Strömen der Abtastspulen 11 und II¹ erzeugt wird, wird in einer sehr engen Zone, welche die Grenzlinie 380-38° einschließt, null, während der Bereich, außerhalb dieser engen Zone einen Magnetfluß mit beträchtlichem Wert von den Abtastelektromagneten 7 und 7¹ her hat. Wegen des Null-Flusses der schmalen Zone hat das weichmagnetische Material der Polstücke 1 und I¹ in dieser Zone eine Permeabilität, die von dem Abtastfluß nicht beeinflußt wird, während das weichmagnetische Material der Polstücke 1 und I¹ in dem Bereich außerhalb der schmalen Zone durch den Abtastmagnetfluß gesättigt ist, so daß die Permeabilität des Materials sehr niedrig wird. Deshalb hat nur ein kleiner Bereich an der Kreuzungsstelle des Spaltes 4 mit der Grenzlinie 38.0-380 eine beträchtliche Permeabilität.

Bei der vorstehenden Ausbildung wird der Magnetfluß des Spaltes 4 der Polstücke 1 und 1* von Strömen in den Signalspulen 7 und 7¹ nur an der Kreuzungsstelle des Spaltes 4.mit der Grenzlinie 380-380 erzeugt. Die Grenzlinie 380-380

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bewegt sich in Fig. kb nach unten oder nach oben, was von der Änderung des Verhältnisses zwischen den Strömen in den Abtastspulen 11 und II¹ abhängt. Deshalb bewegt*sich der Umformungspunkt, wo die elektromagnetischen Umformungen der Signale erfolgen, über der Länge des Spaltes k. Wenn also das Magnetband 12 auf den Polstücken 1 und I¹ läuft, kann der Umformpunkt auf dem Band 12 abgetastet werden.

Im folgenden wird der" Signalfluß für den Umformspalt näher erläutert. Wie in Fig. 4a gezeigt ist, ist eine Signalspule so gewickelt, daß sie das äußere Polstück 3 und zusammen damit den schrägen Teil des dünnen Films lol des inneren Polstücks 1 umgibt. Eine weitere Signalspule 7* ist so gewickelt, daß sie das äußere Polstück 3' und das schräge Teil des dünnen Films lol des Polstücks I¹ umgibt. Diese Art des Wickeins ist vorteilhaft, da dadurch ein unerwünschter Nebenstrom durch die äußeren Pole 3 und 3' und somit ein Lecken des Signalflusses zu den äußeren Polstücken 3 und 3¹ unterbunden wird. Die Signalspulen 7 und 7* sind derart miteinander verbunden, daß, wie in Fig. ka gezeigt ist, die von den an die Signalspulen 7 und 7¹ angelegten Signalströmen erzeugten Magnetflüsse einen Hauptmagnetfluß bilden., der durch das schräge Teil lol, den Umformspalt 4, das schräge Teil lol¹, den Mittelkern 2 und zurück zu dem schrägen Teil lol geht. Außerdem wird ein abhängiger Magnetfluß gebildet, der nacheinander durch die Teile 3, 4, 3¹, Io oder lo' und 3 geht. Sowohl der Hauptfluß als auch der abhängige Fluß sind bei der Umsetzung wirksam.

Anhand der nachstehenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert, wobei noch auf die Figuren 5 und 6 eingegangen wird.

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Beispiel 1

Die äußeren Polstücke 3 und 3' und die nicht magnetischen Substrate 15 und 15' sind, wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, an ihren Endteilen I3 bzw. I3¹ durch einen Glaskleber l6 bzw. I6¹ verbunden. Die äußeren Pole 3 und 3¹ können, wie dies durch strichpunktierte Linien gezeigt ist, am Anfang U-förmig ausgebildet sein, so daß sie mit ihren beiden Endteiien mit den beiden Enden der Substrate I5 bzw. I5' zuerst verbunden sind. Dann werden die unteren Teile I7, 17' der äußeren Pole 3 und 3¹ sowie die unteren Teile l8, l8· der Substrate 15 und 15' abgeschnitten, was durch ausgezogene Linien gekennzeichnet ist. Die Substrate 15» 15' besteben vorzugsweise aus hitzebeständigen glatten bzw. weichen keramischen Substanzen, wie Tonerde, AIpO , Forsterit, 2MgO¹SiOp, Steatit, Mg0«Si0_o, Titanat, TiO₀, oder Bariumtitanat, BaTiO₀. Dadurch können hohe Temperaturen, beispielsweise *too C, ausgehalten werden, da die Substrate 151 15' auf einer solchen Temperatur während der Dampfabscheidung der dünnen weichen, magnetischen Filme 1, lol, I¹ und lol¹ gehalten werden sollen. Die dünnen, weichmagnetischen Filme können auch auf das Substrat aufgeklebt werden, die Dampfabscheidung bzw. das Aufdampfen ist jedoch zur Bildung eines sehr dünnen Films mit einem feinen Streifenmuster besser.

Via eine sehr gute anisotrope Charakteristik zu erzielen, haben die dünnen weichmagnetischen Filme vorzugsweise ein sehr feines Streifenmuster, wobei der Abstand bzw. die Teilung zwischen 2o und 2oo μηι beträgt.

Zur Ausbildung der dünnen weichmagnetischen Filme mit einem solchen feinen Streifenmuster werden vorzugsweise folgende Schritte ausgeführt:

Das durch die ausgezogene Linie in Fig. 5 gezeigte Halbfabrikat-Halbelement 3, 16 ist mit dem weichmagnetischen dünnen Film beschichtet, der durch Aufdampfen darauf

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aufgebracht ist. Die aus Dampf abgeschiedene Substanz ist beispielsweise Permalloy (Eisen-Nickel-Legierung mit besonders weichem magnetischen Verhalten, Lueger Band 3, Seite 474) oder eine bekannte Fe-Al-Si-Legierung. Das Aufdampfen erfolgt .nacheinander aus zwei Richtungen, nämlich den Richtungen, die im Aires ent liehen senkrecht zu den zu beschichtenden Flächen sind, was durch die Pfeile 151 und Io2 gezeigt ist. Das Aufdampfen erfolgt, während das Substrat auf einer Temperatur von 2oo C bis 5oo C gehalten wird, um den dünnen Film 1, lol mit einer Stärke zwischen 1 und Io um, vorzugsweise zwischen 1 und 5 pm,auszubilden. Durch diesesaufeinanderfolgende Abscheiden werden die dünnen Filme 1 und lol an dem Eckkantenteil durchgehend ausgebildet.

Dann werden nach einem photochemischen Verfahren Ätzmasken für das Streifenmuster hergestellt, welche die aufgedampften weichmagnetischen dünnen Filme abdecken. Anschließend werden die weichmagnetxschen dünnen Filme geätzt, um ihnen ein Streifenmuster zu geben, wobei die Streifen in Richtung der in Fig. 2 gezeigten Pfeile verlaufen. Dann werden die aus den Teilen 3i 15 ι 1» lol bestehende linke Hälfte und die aus den Teilen 3', 15', I¹, lol· bestehende rechte Hälfte zusammengefügt, indem das Spaltdistanzstück 4l am Spalt 4 und der Mittelkern 2 zwischen die schrägen Teile 15 und 15' eingefügt werden. Da die schrägen Teile 15 und 1$' einen sich verjüngenden Raum bilden, der von den Ebenen der Flächen 15 und 15' begrenzt wird, und die Ebenen der Seitenflächen des Mittelkerns 2 mit einer solchen" Verjüngung angeordnet sind, daß sie in den sich verjüngenden Raum passen, stehen die Seitenflächen des Mittelkerns 2 mit den Innenflächen des sich verjüngenden Raums lose und genau in Kontakt. Durch Verwendung einer hochgenauen Einstellung der Maskenposition beim Photoätzen, wie sie bei der Herstellung von integrierten Schaltungen großer Abmessungen (LSI) entwickelt wurde, ist eine ^ Feineinstellung des geätzten Musters, bei welchem sich die

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kammartigen dünnen Filme 1 und lol oder I¹ und lol¹ Zahn an Zahn berühren, auch auf der Basis der Massenproduktion möglich. Deshalb erhält man feine Streifen, die-an den Eckkanten am Spalt 4 abgebogen sind,und eine ausreichend kleine Umsetzstelle bzw. Zone, die beispielsweise mehrere um beträgt.

Durch Wickeln der Signalspulen 7 und 7¹ und durch die Kontaktierung der E-förmigen Kerne Io und Io' wird der Kopf, wie in Fig. 1 gezeigt-ist, vervollständigt*

Wie bereits erwähnt, werden die äußeren Pole 3t 3¹ aus Ferrit und die Substrate 15 ι 15' aus hitzebeständiger Keramik oder einem ähnlichen Material hergestellt. Die Substrate 15 und 15' werden mit den äußeren Polen 3 und 3' duich Glas 16, 16¹ als Bindemittel verbunden. Die Halbfabrikatelement sind also hitzebeständig, als Ganzes thermisch stabil und bei einer erhöhten Temperatur von etwa 4oo C durch Dampfabscheidung fest mit Permalloy beschichtet.

Der Wärmeausdehnungskoeffizient des aufgedampften weichmagnetischen Materials sollte in der Nähe des Koeffizienten der Substrate 15, 15' oder der äußeren Pole 3, 3^f liegen oder damit zusammenfallen, um einen langlebigen stabilen Magnetkern zu erzielen.

Empirisch wurde festgestellt, daß die Glätte der Oberflächen der Substrate 15, 15' und der äußeren Pole 3, 3¹, auf deren Flächen die weichen magnetischen dünnen Filme aufgedampft werden, ein bedeutender Faktor ist, um eine kleine Koerzitivkraft und eine gute Rechteckscharakteristik des aufgedampften dünnen Films zu erzielen. Aufgrund dieses empirischen Ergebnisses wird bevorzugt ein Material wie nicht magnetisches, heißgepreßtes Zinkferrit verwendet.

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Beispiel 2

In den Figuren 6a bis 6d sind die Stufen der Herstellung der Halbfabrikat-Halbelemente des Kopfes gezeigt. Wie aus' Fig. 6a zu ersehen ist, ist ein äußerer Pol 3 am Boden einer Form 2o angeordnet. Auf dem äußeren Pol 3 wird eine Glasmasse 22 positioniert. Glimmerfolien 21 und 21' werden -für das Entformen und als dämpfende Zwischenschichten verwendet. Dann wird die Form in einen Ofen gebracht und über den Schmelzpunkt des Glases erhitzt, so daß das geschmolzene Glas 23 den Kern 3i wie dies in Fig..6b-gezeigt ist, überzieht. Der Schmelzpunkt sollte über der Temperatur liegen, die für das darauffolgende Aufdampfen der weichmagnetischen Filme 1 und lol erforderlich ist. Das Element wird dann geläppt, um Präzisionsflachen zu erzielen, wie sie durch die Linie 2^-24' und durch die Linie 25-25^r gekennzeichnet sind. Die geläppte Glasfläche ist sehr gla.tt und gegen eine Temperatur von über 5oo C hitzefest. Das anschließende Aufdampfen der weichmagnetischen dünnen Filme wird bei den erforderlichen Flächen vorgenommen, wie es aus Fig. 6d zu ersehen ist, während das Element bei einer Temperatur von etwa 4oo C gehalten wird.

Dann werden die abgeschiedenen dünnen Filme durch nach einem bekannten photochemischen Verfahren hergestellte Ätzmasken hindurch geätzt, so daß man ein feines Streifenmuster erhält. Die Halbelemente werden dann zur Bildung eines Kopfes in ähnlicher Weise wie bei dem vorstehenden Beispiel zusammengefügt.

Die aufgedampften dünnen magnetischen Filme bei diesem Ausführungsbeispiel werden von der schrägen Oberfläche des kompakten Glaskörpers 23 gehalten, die starr auf dem äußeren Pol 3 aufgegossen ist. Deshalb sind 'die magnetischen Filme frei von Spannungen des Substrats. ,

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Die Verwendung des erfindungsgemäßen Kopfes ist nicht auf ein Magnetaufzeichnungsband beschränkt, sondern^ auch für die Verwendung von Magnetscheiben oder Magnettrommeln geeignet. Bei diesen Anwendungen kann die herkömmliche mechanische Verschiebung des Kopfes für die Spurenwahl durch Einstellungen auf verschiedene vorgegebene Werte der Abtastströme in den Abtastspulen 11 und 11' ersetzt werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

/ΐ) Magnetkopf, gekennzeichnet durch ein Paar von Polstücken (1, lol; 1', lol¹), die aus dünnen, weichmagnetxschen Filmen bestehen, wobei jedes Polstück des Paares ein abgebogenes Bahnstück bildet, welches ein oberes, ebenes Teil (1, I¹) für den Kontakt mit dem Magnetband und ein schräges, ebenes Teil (lol, lol') aufweist, das obere Teil und das schräge Teil an einer Kante mit einem spitzen Winkel dazwischen verbunden sind, und das Paar von Polstücken so angeordnet ist, daß die Eckkanten der beiden Polstücke einander gegenüberliegen und einen Spalt (4) dazwischen begrenzen, durch einen Mittelkern (2) aus einem magnetischen Material konstanter Permeabilität, der zwischen einem Paar von Endteilen des schrägen, ebenen Teils (lol, lol¹) eingefügt ist, wobei der Mittelkern (2) sich über der Breite der Polstücke in die Richtung parallel zum Spalt (4) erstreckt, durch ein Paar äußerer oder zweiter Pole (3» 3^f) ^av-^s magnetischem Material, die mit den Hinterseiten der oberen, ebenen Teile (1, 1') in Berührung stehen, durch ein Paar von E-förmigen Elektromagneten (lo, lo¹), von denen jeder eine Wicklung (11, II¹) für die Aufnahme eines sägezahnförmigen Stroms hat und die so angeordnet sind, daß ihre Mittelschenkel mit den beiden Stirnflächen des Mittelkerns (2) und ihre äußeren Schenkel mit den beiden Stirnflächen der äußeren Pole (3i ~3') gekoppelt sind, und durch eine Signalwicklung (7, 7') für die Aufnahme eines auf dem Band aufzunehmenden Signalstroms oder für die Abgabe des Signalstroms für die Wiedergabe von dem Band, wobei die Wicklung so vorgesehen ist, daß sie die schrägen Teile (lol, lol¹) des weichmagnetxschen dünnen Films und zusammen damit den äußeren Pol (3, 3¹) umgibt.

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2. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weichmagnetischen dünnen Filme aufgedampfte Filme"sind.
3· Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weichmagnetische dünne'Film sich auf einem
Substrat (15« 15') aus einem Keramikmaterial befindet und sich in.der oberen Ebene (lol, lol¹) über die Oberfläche des äußeren Pols (3, 3¹) erstreckt.
k. Magnetkopf nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das keramische Material heißgepreßtes Zinkferrit ist.
5· Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß'die nicht magnetischen Substrate (15, 15') mit
den Magnetpolen (3i 3') durch Glas verbunden oder
verschweißt sind.
6. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je,der der äußeren Pole (3, 3¹) einen Glasguß mit schräger Fläche (23) hat, die mit dem dünnen weichmagnetischen Film des schrägen Teils (lol, lol¹) beschichtet ist, wobei die Eckkante des dünnen Films sich auf einer Eckkante des Glasgusses befindet und die weichmagnetischen dünnen Filme (I₁ I¹) die Oberflächen der Glasteile und die Oberflächen der mangetischen äußeren Pole (3, 3¹) ohne Unterbrechung bedecken.
7. Magnetkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der weichmagnetische
dünne Film feine Schlitze hat, die rechtwinklig zum Spalt (4) verlaufen. . _....-...

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8. Magnetkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelztemperatur des Glases höher ist als eine Temperatur,auf welcher das Substrat während des Aufdampfens des weichmagnetischen dünnen "Films auf das Substrat zu halten ist.
9. Magnetkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die feinen Schlitze einen Abstand bzw. eine Teilung von 2o bis 2oo pm haben.
10. Magnetkopf nach Anspruch 9i dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelkern (2) zwischen die schrägen Teile der weichmagnetischen dünnen Filme eingesetzt ist und fest damit in Berührung steht.
11. Verfahren-zur Herstellung eines Magnetkopfes, dadurch gekennzeichnet, daß Glas auf ein festgelegtes Teil eines Polkernes gegossen wird, daß die Polkerne geläppt werden, so daß man eine glatte und genaue obere Ebene erhält, in der ein kleinerer Streifenteil an einer Kante aus Glas besteht und ein restlicher größerer Teil aus dem weichmagnetischen Material des Kerns besteht, damit eine weitere glatte und schräge Fläche erhalten wird, die im wesentlichen nur aus Glas besteht, wobei sowohl die obere Ebene als auch die schräge Ebene sich im spitzen Winkel an einer Eckkante treffen, daß durch aufeinanderfolgendes Abscheiden Filme aus weichmagnetischem Material auf der oberen Fläche und der schrägen Fläche abgeschieden werden, um einen oberen dünnen Film und einen schrägen dünnen Film derart auszubilden, daß die beiden Ebenen miteinander unter Bildung einer Falzeckkante an der Glaskante verbunden werden, daß auf den oberen dünnen Film bzw. den schrägen dünnen Film Atzmasken

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aufgebracht werden, wobei die beiden Masken feine Schlitze in der Richtung senkrecht zur Richtung des Spaltes haben und die Schlitze auf dem oberen dünnen Film und die Schlitze auf dem schrägen dünnen Film so angeordnet sind, daß sie an der Eckkante jeweils zusammenfallen, daß das erhaltene Element, welches mit den Masken versehen ist, geätzt wird, so daß man weichmagnetische dünne Filme mit einem feinen Streifenmuster erhält, mit denen die obere Seite und die schräge Seite durchgehend beschichtet sind, daß ein auf die vorstehende Weise behandeltes linkes Halbelement und ein entsprechendes rechtes Halbelement so zusammengefügt werden, daß die oberen Flächen in einer Ebene oder in einer leicht konvexen Fläche liegen, indem die Eckkanten mit einem Spaltdistanzstück, welches dazwischen eingesetzt ist, einander gegenüberliegend angeordnet werden und ein sich verjüngender, am Ende offener Raum von einem Paar der schrägen dünnen Filme begrenzt wird, daß ein Mittelkern aus einem Material konstanter Permeabilität eingeführt wird, der so geformt ist, daß er dicht in den sich verjüngenden Raum paßt, so daß an der innersten Ecke des sich verjüngenden Raums ein dreieckiger Spulenraum bleibt, daß ein Paar von E-förmigen Elektromagneten angeordnet wird, von denen jeder eine Wicklung für die Aufnahme eines sägezahnförmigen Stroms derart hat, daß ihre Mittelschenkel mit den beiden Stirnflächen des Mittelkerns und ihre äußeren Schenkel mit den beiden Stirnflächen der äußeren Pole jeweils gekoppelt werden, und daß Signalspulen so gewickelt werden, daß sie jeweils "den schrägen dünnen Film und zusammen damit den äußeren Pol umgeben.

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- 2ο -
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Permalloy abgeschieden wird.

13» Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze um 2o bis 2oo um beabstandet sind.

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