DE3150322A1 - Process for producing a multiple thin-film head unit - Google Patents

Process for producing a multiple thin-film head unit

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DE3150322A1 DE19813150322 DE3150322A DE3150322A1 DE 3150322 A1 DE3150322 A1 DE 3150322A1 DE 19813150322 DE19813150322 DE 19813150322 DE 3150322 A DE3150322 A DE 3150322A DE 3150322 A1 DE3150322 A1 DE 3150322A1
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Otto Dr. Dipl.-Phys. 8000 München Stemme
Eduard Ing. Wagensonner (grad.), 8011 Aschheim
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Abstract

To produce a multitrack recording of signals, in particular of video signals, on a permalloy (Ni18 Fe19) information carrier of a suitable multiple thin-film head unit, etching-resistant ridge-like covers are applied at given intervals by means of a mask to a silicon carrier strip which can be etched well. In the following etching operation, the intermediate areas are etched away down to a given depth. After detaching the ridge covers, a first insulation layer is vapour-deposited, onto this one electrical conductor layer is vapour-deposited, and finally a second insulation layer is vapour-deposited onto the latter. Subsequently, the metal carrier strip is etched away on its untreated side down to the first insulation layer. The electrically conducting layer is provided in the region of each ridge with an electrical terminal. <IMAGE>

Description

Verfahren zur Herstellung einer MehrfachdünnfilmkopfeinheitMethod of manufacturing a multiple thin film head unit

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer zur Mehrspuraufzeichnung von Signalen, insbesondere von Videosignalen, auf einem aus Permalloy (Ni81 Fe19) bestehenden Informationsträger geeigneten Mehrfachdünnfilriopfeinheit.The invention relates to a method for producing a multi-track recording of signals, especially video signals, on a permalloy (Ni81 Fe19) existing information carrier suitable multiple thin-filament unit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem in einfacher Weise eine Mehrfachdünnfilmkopfeinheit geschaffen wird, ohne hierbei magnetische Werkstoffe zu verwenden.The invention is based on the object of a method of the above to create said type in which a multiple thin film head unit in a simple manner is created without using magnetic materials.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß auf einem gut ätzbaren Metaliträgerstreifen, vorzugsweise einem Siliziumträgerstreifen, in vorgegebenen Abständen mittels einer Maske ätzbeständige stegartige Abdeckungen aufgebracht werden, daß im nachfolgenden Atzvoraang die Zwischtnbereiche bis zu einer vorgegebenen Tiefe weqqlätzt werden, dd§5 ndch Ablösen der Stegabdeckungen eine erste Isolationsschicht, auf diese eine elektrische Leiterschicht und abschließend auf diese eine zweite Isolationsschicht aufgedampft wird, daß abschließend der Metallträgerstreifen auf seiner unbehandelten Seite bis hin zur ersten Isolationsschicht weggeätzt wird und daß die elektrisch leitende Schicht im Bereich jedes Steges mit einem elektrischen Anschluß versehen wird.According to the invention this is achieved in that on a well etchable metal carrier strips, preferably a silicon carrier strip, in predetermined With a mask, etch-resistant, bar-like covers are applied at intervals, that in the subsequent Atzvoraang the intermediate areas up to a given depth are etched, then a first insulation layer is removed from the bar covers, on this one electrical conductor layer and finally on this a second one Insulation layer is vapor-deposited that finally the metal carrier strip on its untreated side is etched away down to the first insulation layer and that the electrically conductive layer in the area of each web with an electrical Connection is provided.

Auf diese Weise wird ein einfacher und kostengünstiger Mehrfachkopf hergestellt, der auch hinsichtlich seiner Abmessungen günstig ist. Die durch den ätzvorgang geschaffenen Wannen oder Senken bilden die Bereiche der eigentlichen Einzelköpfe. Die dort befindliche Leiterschicht ist nur durch eine dünne Isolationsschicht vom Aufzeichnungsträger entfernt, der aus Permalloy besteht. Wird ein Leiterbereich von einem Signalstrom durchflossen, so reicht die von ihm erzeugte magnetische Feldstärke aus, um den Aufzeichnungsträger an dieser Stelle bis in die Sättigung zu magnetisieren. In besonders vorteilhafter Weise wird also bei dem Mehrfachkopf ohne magnetisches Material ausgekommen. Hierdurch bedingt ist eine sehr kleine Induktivität des Kopfes. Hiermit verbunden ist eine Vergrbßerung der Grenzfrequenz.This makes a simple and inexpensive multiple head produced, which is also favorable in terms of its dimensions. The through the Troughs or sinks created by the etching process form the areas of the actual Single heads. The conductor layer located there is only covered by a thin insulation layer removed from the recording medium, which is made of permalloy. Becomes a leader area If a signal current flows through it, the magnetic field strength it generates is sufficient in order to magnetize the recording medium to saturation at this point. In a particularly advantageous manner, the multiple head without magnetic Material got along. This results in a very small head inductance. Associated with this is an increase in the cutoff frequency.

In vorteilhafter Weise ist die Åtztiefe im Metallträgerstreifen bzw. die Stufenhöhe zwischen dem Leiterbereich in einer Senke und dem Leiterbereich im benachbarten Steg so gewählt, daß bei stromdurchflossenem Leiterbereich im Steg keine Magnetisierungswirkung im Aufzeichnungsträger hervorruft.The etching depth in the metal carrier strip or the step height between the ladder area in a depression and the ladder area in the adjacent web is chosen so that when current flows through the conductor area in the web does not cause any magnetizing effect in the recording medium.

In vorteilhafter Weise bestehen die Abdeckungen aus Fotoresist-Lack. Dieser Fotoresist-Lack weist den Vorteil auf, daß mittels einer Maske im Belichtungsverfahren Stege erzeugt werden und daß die zwischen den Stegen befindlichen unbelichteten Partien in einfacher Weise abgelöst werden können.The covers are advantageously made of photoresist lacquer. This photoresist lacquer has the advantage that by means of a mask in the exposure process Bridges are generated and that the unexposed located between the bridges Batches can be replaced in a simple manner.

Die Isolationsschicht besteht zweckmäßigerweise aus Siliziumoxid (SiO2).The insulation layer expediently consists of silicon oxide (SiO2).

In vorteilhafter Weise bilden die in den durch den ätzvorgang entstandenen Senken oder Wannen Leiterpartien, welche die eigentlichen Dünnfilmeinzel köpfe sind. Die Leiterpartien bilden zusammen mit den Leiterpartien im Stegbereich einen geschlossenen Leiterzug. Jeder elektrische Anschluß ist mit einem steuerbaren Halbleiter verbunden, wobei die jeweils nicht benötigten Dünnfilmeinzelköpfe mittels der zugeordneten steuerbaren Halbleiter kurzgeschlossen sind.In an advantageous manner, they form the resulting from the etching process Sinks or troughs of conductor sections, which are the actual thin film heads are. The ladder sections together with the ladder sections in the web area form one closed ladder line. Each electrical connection is with a controllable semiconductor connected, the individual thin-film heads that are not required by means of the associated controllable semiconductors are short-circuited.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigen: Figuren 1 bis 7 die einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung eines Dünnfilmkopfes und Figur 8 die an die Du#nnfilmkopfeinheit anzuschließenden Elemente.In the following, the invention is based on one in Figures 1 to 8 illustrated embodiment described. They show: Figures 1 to 7 the individual process steps for the production of a thin film head and FIG. 8 the elements to be connected to the thin film head unit.

Gemäß Figur 1 ist mit 1 ein Siliziumstreifen bezeichnet, auf dem eine Fotoresist-lackschicht 2 aufgebracht ist, die über eine Streifenraster-Maske belichtet wird. Nach dem Entwickeln und Ablösen der unbelichteten Bereiche 3 bleiben feste Stege 4 übrig. Im anschließenden Ätzverfahren wird das Silizium bis zu einer Tiefe b im Bereich zwischen den Stegen weggeätzt. Hierbei bilden sich zwischen den einzelnen Stegen Senken 5. Die Bereiche unter den Stegen 4 bilden Querrippen 6. Im folgenden Verfahrensschritt werden die Fotoresist-Stege 4 von den Rippen 6 abgelöst.According to Figure 1, 1 denotes a silicon strip on which one Photoresist lacquer layer 2 is applied, which is exposed via a stripe raster mask will. After the unexposed areas 3 have been developed and detached, they remain solid Bars 4 left. In the subsequent etching process, the silicon is down to a depth b etched away in the area between the webs. This forms between the individual Lower webs 5. The areas under the webs 4 form transverse ribs 6. In the following In the process step, the photoresist webs 4 are detached from the ribs 6.

Im folgenden Verfahrensschritt wird auf den verbleibenden Siliziumträger 1 eine aus Siliz'iumoxid (SiO2) bestehende Isolationsschicht aufgedampft. Sie ist mit 7 bezeichnet. Im darauffolgenden Verfahrensschritt wird auf diese Isolationsschicht 7 eine elektrische Leiterschicht 8 aufgedampft. Im Anschluß daran wird auf die Leiterschicht 8 eine Isolationsschicht, bestehend aus SiO2 aufgedampft. Diese ist mit 9 bezeichnet. Im letzten Verfahrensschritt wird die Untersteite 10 des Siliziumträgers 1 soweit weggeätzt, bis die erste Isolationsschicht 7 zum Vorschein kommt. Der sich nach dem Verfahren ergebende Dünnfilmmehrfachkopf ist in Figur 6 bzw. 7 zu sehen. Die mäanderartig ausgebildete Leiterschicht wird im Bereich der Stege bzw. Rippen mit Anschlüssen 11, 12, 13, 14, 22 usw. versehen, Die Bereiche 15, 16, 17, 23 usw. der Leiterbahn 8 bilden die eigentlichen Einzelköpfe. Der Stufenunterschied bzw. die Höhe der Stufen zwischen einer Senke und einer Rippe ist so bemessen, daß ein durch den Leitungsbereich im Steg bzw. der Rippe fließender Strom eine magnetische Feldstärke erzengt, die auf den den unter ihm hefind@@hen Aufzei @hn@@@@träger aus Permalloy keine Wirkung hervorruft. Gemäß Figur 7 ist der Aufzeichnungsträger mit 18 bezeichnet. Aufzeichungsspuren sind mit 19, 20, 21, 24 usw. bezeichnet.In the following process step, the remaining silicon substrate is applied 1 an insulation layer consisting of silicon oxide (SiO2) is vapor-deposited. she is denoted by 7. In the following process step, this insulation layer is applied 7 an electrical conductor layer 8 is vapor-deposited. This is followed by the conductor layer 8 an insulation layer consisting of SiO2 vapor-deposited. This is denoted by 9. In the last method step, the lower side 10 of the silicon carrier 1 is so far etched away until the first insulation layer 7 appears. Of the thin film multiple head resulting from the method is shown in FIGS. 6 and 7, respectively see. The meandering conductor layer is formed in the area of the webs or Provide ribs with connections 11, 12, 13, 14, 22, etc., The areas 15, 16, 17, 23 etc. of the conductor track 8 form the actual individual heads. The level difference or the height of the steps between a depression and a rib is dimensioned so that a current flowing through the line area in the web or the rib is a magnetic one Field strength generated, which affects the carrier under him Permalloy has no effect. According to FIG. 7, the recording medium is with 18 designated. Record tracks are labeled 19, 20, 21, 24, and so on.

Gemäß Figur 8 führen die Anschlüsse 11, 12, 13, 14 und 22 zu Steuertransistoren. Der Anschluß 11 ist mit dem nicht-invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 25 verbunden, dessen invertierender Eingang über einen Widerstand 26 mit einem Aufnahmewiderschalter 27 verbunden ist. Der freie Kontakt des Umschalters 27 ist mit dem Ausgang eines Verstärkers 28 verbunden, dessen Eingang eine Steuerverbindung zu einer -Anschlußstelle 29 aufweist, der in nicht dargestellter Weise Videosignale zugeführt werden. Ein Rückkopplungswiderstand des Operationsverstärkers ist mit 30 bezeichnet.According to FIG. 8, the connections 11, 12, 13, 14 and 22 lead to control transistors. Terminal 11 is connected to the non-inverting input of an operational amplifier 25 connected, the inverting input of which is connected via a resistor 26 to a receptacle counter switch 27 is connected. The free contact of the switch 27 is with the output of a Amplifier 28 connected, the input of which is a control connection to a connection point 29, to which video signals are supplied in a manner not shown. A The feedback resistor of the operational amplifier is denoted by 30.

Von der Anschlußstelle 12 führt eine Steuerverbindung zu einem Feldeffekttransistor 31, dessen andere Hauptelektrode mit dem Umschalter 27 verbunden ist. Eine zur Steuerelektrode führende Steuerleitung ist mit einem Anschluß 32 verbunden.A control connection leads from the connection point 12 to a field effect transistor 31, the other main electrode of which is connected to the changeover switch 27. One to the control electrode The leading control line is connected to a connection 32.

Der Anschluß 13 weist eine Verbindung zu einem zweiten Feldeffektransistor 33 auf, dessen andere Hauptelektrode ebenfalls mit dem Umschalter 27 verbunden ist. Seine Steuerelektrode ist über eine Steuerleitung mit einem Anschluß 34 verbunden. Außerdem führt vom Anschluß 13 eine Verbindung zu einem Feldeffekttransistor 35, dessen weitere Hauptelektrode mit der Anschlußstelle 11 verbunden ist. Die Steuerelektrode dieses Feldeffekttransistors 35 ist mit einer Anschlußstelle 36 verbunden, die außerdem mit der Steuerelektrode eines weiteres Feldeffekttransistors 37 verbunden ist. Die eine Hauptelektrode dieses Feldeffekttransistors 37 ist an die Anschlußstelle 14 und die andere Hauptelektrode an den Umschalter 27 angeschlossen. Von der Anschlußstelle 14 führt eine weitere Steg erleitung zur Hauptelektrode eines Feldeffekttransistors 38, dessen weitere Hauptelektrode mit der Anschlußstelle 11 verbunden ist. Die Steuer elektrode dieses Feldeffekttransistors 38 ist mi L einer Ans" ut)stelle 39 verbunden, die außerdem an die Steuerelektrode eineq weiteren Feldeffekttransistors 40 angeschlossen ist. Von der einen Hauptelektrode dieses Feldeffekttransistors 40 führt eine Verbindung zur Anschlußstelle 22, während von der anderen Hauptelektrode eine Steuerleitung zum Umschalter 27 führt. An die Anschlußstelle 32, 34, 36, 39 wird das sogenannte Kopfwahlsignal angelegt, derart, daß immer nur ein Einzelkopf vom Strom durchflossen wird, während die jeweils anderen Einzelköpfe überbrückt bzw. abgekoppelt sind. Die Anschlußstelle 12 ist mit der Hauptelektrode eines weiteren Feldeffekttransistors 41 verbunden, dessen zweite Hauptelektrode mit der Anschlußstelle 11 und dessen Steuerelektrode mit der Anschlußstelle 34 verbunden ist. Durch die wirksam geschaltete Leiterpartie des jeweiligen Einzelkopfes fließt ein Strom, der eine magnetische Feldstärke erzeugt, die eine Aufzeichnung auf dem Permalloy-Aufzeichnungsträger 18 hervorruft. Nacheinander werden somit die Spuren 19, 20, 21 und 24 bespielt.The connection 13 has a connection to a second field effect transistor 33, the other main electrode of which is also connected to the switch 27. Its control electrode is connected to a connection 34 via a control line. In addition, a connection leads from terminal 13 to a field effect transistor 35, the other main electrode of which is connected to the connection point 11. The control electrode this field effect transistor 35 has a connection point 36 connected, which is also connected to the control electrode of another field effect transistor 37 is connected. One main electrode of this field effect transistor 37 is on the connection point 14 and the other main electrode are connected to the switch 27. From the junction 14 leads a further web erleitung to the main electrode Field effect transistor 38, the other main electrode of which with the connection point 11 connected is. The control electrode of this field effect transistor 38 is mi L one Connected to the "ut) point 39, which is also connected to the control electrode aq further Field effect transistor 40 is connected. From one main electrode this one Field effect transistor 40 leads to a connection to the connection point 22, while from the other main electrode leads a control line to the switch 27. To the junction 32, 34, 36, 39, the so-called head selection signal is applied in such a way that only a single head is traversed by the current, while the other single heads are bridged or decoupled. The connection point 12 is with the main electrode of a further field effect transistor 41, the second main electrode of which connected to the connection point 11 and its control electrode to the connection point 34 is. Flows through the effectively switched conductor section of the respective individual head a current that creates a magnetic field that makes a record on the Permalloy recording medium 18 causes. The tracks are thus one after the other 19, 20, 21 and 24 recorded.

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Claims (5)

Ansprüche Verfahren zur Herstellung einer zur Mehrspuraufzeichnung von Signalen, insbesondere von Videosignalen, auf einem aus Permalloy (Ni81 Fiel9) bestehenden Informationsträger geeigneten Mehrfachdünnfilmkopfeinheit, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem gut ätzbaren Metallträgerstreifen, vorzugsweise einem Siliziumtragerstreifen, in vorgegebenen Abständen mittels einer Maske ätzbeständige stegartige Abdeckungen aufgebracht werden, daß im nachfolgenden Åtzvorgang die Zwischenbereiche bis zu einer vorgegebenen Tiefe weggeätzt werden, daß nach Ablösen der Stegabdeckungen eine erste Isolationsschicht, auf diese eine elektrische Leiterschicht und abschließend auf diese eine zweite Isolationsschicht aufgedampft wird, daß abschließend der Metallträgerstreifen auf seiner unbehandelten Seite bis hin zur ersten Isolationsschicht weggeätzt wird und daß die elektrisch leitende Schicht im Bereich jedes Steges mit einem elektrischen Anschluß versehen wird.Claims Method for producing a multi-track recording of signals, especially video signals, on a permalloy (Ni81 Fiel9) multiple thin film head unit suitable for existing information carriers, characterized in that that on a well-etchable metal carrier strip, preferably a silicon carrier strip, etch-resistant bar-like covers at predetermined intervals by means of a mask are applied that in the subsequent etching process the intermediate areas up to a predetermined depth are etched away that after removing the bar covers a first insulation layer, on top of this an electrical conductor layer and finally on this a second insulation layer is vapor-deposited, that finally the metal carrier strip is etched away on its untreated side down to the first insulation layer and that the electrically conductive layer in the area of each web with an electrical Connection is provided. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Åtztiefe zwischen jeweils einem Steg und der benachbarten Wanne oder Senke so gewählt ist, daß die magnetische Feldstärke des im Stegbereich stromdurchflossenen Leiters keine Aufzeichnung hervorruft.2. The method according to claim 1, characterized in that the Åtztiefe is chosen between a web and the adjacent tub or depression so that that the magnetic field strength of the conductor through which current flows in the web area is none Recording. 3. Mehrfachdünnfilmkopfeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckungen aus Fotoresist-Lack bestehen.3. Multiple thin film head unit according to claim 1 or 2, characterized in that that the covers are made of photoresist paint. 4. Mehrfachdünnfilmkopfeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht aus Siliziumoxid (SiO2) besteht.4. multiple thin film head unit according to any one of the preceding claims, characterized in that the insulation layer consists of silicon oxide (SiO2). 5. Mehrfachdünnfilmkopfeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in den durch den Setzvorgang entstandenen Senken oder Wannen befindlichen Leiterpartien jeweils die Dünnfilmeinzelköpfe bilden, die untereinander einen geschlossenen Leiterzug bilden und daß jeder elektrische Anschluß mit einem steuerbaren Halbleiter verbunden ist und daß die jeweils nicht benötigten Dünnfilmeinzelkopfe mittels der zugeordneten steuerbaren Halbleiter unwirksam geschaltet werden.5. Multiple thin film head unit according to any one of the preceding claims, characterized in that the depressions created by the setting process or troughs located conductor portions each form the thin-film individual heads that form a closed conductor path with each other and that each electrical connection is connected to a controllable semiconductor and that each is not required Thin-film single heads switched ineffective by means of the associated controllable semiconductors will.
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