DE3333369C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eichen eines auf einer Oberfläche angeordneten Bearbeitungsfühlers für die Herstellung eines Magnetkopfes, wobei eine erste Kante der Oberfläche von ihrer ursprünglichen Lage ausgehend bis zu einer idealen Endpositionslinie bearbeitet wird, die einen vorbestimmten Abstand von einer durch ein Strukturmerkmal des Magnetkopfes festgelegten Strukturlinie besitzt.

Bei gewissen Bearbeitungsoperationen, insbesondere solchen zur Herstellung von Plattenspeicher-Dünnfilmmagnetköpfen in ihrer Lage auf dem Luftgleiter, der vom Kopfarm getragen wird, ist es wünschenswert, die Flugoberfläche zu bearbeiten, bis eine genau lokalisierte Linie auf einer anderen Oberfläche, die die Flugoberfläche schneidet, die Überschneidungslinie der beiden Oberflächen wird. Beim Beispiel des Dünnfilmkopfes wird der Kopf an einer Endfläche des Gleiters getragen, welche ungefähr senkrecht zur Flugoberfläche ist, und die Linie ist angeordnet, um sehr genau die Spalthöhe des Dünnfilmkopfes zu bestimmen; das ist die Abmessung des Flußspaltes senkrecht zu der Umwandlungsoberfläche. Die Umwandlungsoberfläche ist während des Betriebs des Plattenspeichers nahezu parallel zur Oberfläche des Mediums. Eine Genauigkeit bezüglich der Spalthöhe im µm-Bereich ist wünschenswert, um optimale elektronische und magnetische Eigenschaften sicherzustellen. Die Bearbeitung der Flugoberfläche, bis sie mit der gewünschten Überschneidungslinie übereinstimmt, ergibt automatisch eine Genauigkeit der Spalthöhe, die der Genauigkeit entspricht, mit der die Überschneidungslinie gesetzt wurde.

Die Steuerung dieser Abmessung während der Herstellung ist immer ein schwieriges Problem gewesen wegen der extrem kleinen Abmessungen und Toleranzen. Die einfache Verwendung der oberen Fläche des Gleiterprismas als Bezugsoberfläche für die Steuerung der Spalthöhe war ausreichend beim Schleifen von Ferritköpfen, wie die US-PS 39 82 318 zeigt. Jedoch sind die Abmessungen und Toleranzen in der Ferritkopf-Technologie viel größer.

In bezug auf Dünnfilmköpfe zeigt die jüngere Entwicklung der genauen Steuerung der Spalthöhe die Verwendung sogenannter Läppführungen oder Bearbeitungsfühler, wie zum Beispiel in "IBM Technical Disclosure Bulletin", Band 23, No. 6, November 1980, S. 2550 gezeigt ist. Diese Führungen oder Fühler sind auf der den Dünnfilmkopf tragenden Oberfläche aufgebrachte leitende Materialien. Es sind zwei Typen von Fühlern im allgemeinen Gebrauch. Bei den sogenannten diskreten Fühlern wird einfach deren elektrischer Durchgang an einem bestimmten Punkt während der Bearbeitung unterbrochen und somit eine Anzeige für den Bearbeitungsfortschritt in nur einem einzigen Zeitpunkt geschaffen. Analoge Fühler weisen eine Fläche von Widerstandsmaterial auf, die langsam durch die Bearbeitung abgetragen wird und daher eine kontinuierliche Anzeige liefern, bis der Durchgang unterbrochen wird. Hinsichtlich der diskreten Fühler werden normalerweise mehrere von diesen in verschiedenen Höhen verwendet. Die Durchgänge dieser einzelnen Fühler werden aufeinanderfolgend durch den Bearbeitungsprozeß unterbrochen, wodurch eine Serie von Anzeigen geschaffen wird, die genau angeben, wie weit die Bearbeitung noch fortgesetzt werden kann, um die gewünschte Endpositionslinie zu erreichen. An den Grenzen des oder innerhalb des gewünschten Bereiches der Spalthöhe wird der leitende Pfad eines letzten Fühlers unterbrochen, wodurch angezeigt wird, daß der Bearbeitungsvorgang beendet werden soll.

Die Verwendung dieser Bearbeitungsfühler erhöht die Genauigkeit, mit der die Kante relativ zu dem Merkmal positioniert werden kann, drastisch. Jedoch kann man bei der Behandlung von Dünnfilmmagnetköpfen die konventionellen Bearbeitungsfühler nicht im gleichen Verfahrensschritt ausbilden, welcher den Spalt bestimmt. Dies rührt daher, daß der Spalt durch Aufbringen einer isolierenden Schicht gebildet wird, während die Bearbeitungsfühler leitende Muster darstellen und daher in den Verfahrensschritten aufgebracht werden, in denen die Magnetschichten des Kopfes geschaffen werden.

Es ist eine bekannte Schwierigkeit, daß aufeinanderfolgende Schichten von durch die Verwendung von fotooptischen Masken aufgebrachtem Material die eine zusammengesetzte Dünnfilmstruktur bilden, nicht gegeneinander mit absoluter Genauigkeit ausgerichtet werden können. Das heißt, die Masken oder Muster, welche jeweils die Gestalt von aufeinanderfolgenden Schichten wie der unteren Magnetschicht, des Spaltes und der oberen Magnetschicht definieren, können nicht in genauer Ausrichtung mit den durch frühere Maskierungsschritte geschaffenen Mustern erhalten werden. Daher kann die Spalthöhe eines typischen Dünnfilmkopfes nicht mit einer Genauigkeit gesteuert werden, die größer ist als die Ausrichtung zwischen dem Muster der Spaltisolierung und dem Muster der Magnetschichten bzw. Bearbeitungsfühler. Die Erfahrung zeigt, daß diese inhärente Ungenauigkeit zu einem erheblichen Prozentsatz von Köpfen führt, deren Spalthöhen außerhalb der geforderten Toleranzen liegen. Besonders nachteilig ist, daß, obgleich der die Spalthöhe bestimmende Schritt während des Verfahrens erfolgt, man nicht feststellen kann, ob der Kopf von guter Qualität ist, bis der Herstellungsvorgang abgeschlossen ist, so daß eine relativ hohe Anzahl von Köpfen nicht ausreichender Qualität zu einer erheblichen Kostenerhöhung führt.

Das Problem der Ausrichtung von Bearbeitungsfühlern mit einem aus Isoliermaterial wie der spaltbestimmenden Schicht eines Dünnfilmkopfes gebildeten Strukturmerkmal besteht sowohl für diskrete als auch für analoge Fühler. In einem gegenwärtigen Herstellungsverfahren werden analoge Fühler verwendet zur Anzeige des Fortschritts der Bearbeitung eines Werkstücks, das mehrere Dünnfilmköpfe trägt. Der Bearbeitungsvorgang setzt die Spalthöhen gleichzeitig für alle Dünnfilmköpfe. Zwischen jeweils zwei Köpfen ist ein analoger Fühler angeordnet. Es ist notwendig, daß die Position jedes analogen Fühlers gegenüber seinen angrenzenden Köpfen sehr genau bekannt ist, so daß die Bearbeitung beendet werden kann, wenn die Spalthöhen von so viel Köpfen wie möglich innerhalb der gewünschten Toleranzen liegen. Wegen der verschiedenen Ungenauigkeiten im Prozeß ist es möglich, daß nicht alle Spalthöhen zur gleichen Zeit auf einen Wert innerhalb des Toleranzbereiches reduziert werden können.

"IBM Technical Disclosure Bulletin", Band 18, No. 1, Juni 1975, S. 227, erkennt die Schwierigkeit beim Ausrichten von Strukturmerkmalen verschiedener aufgebrachten Schichten und gibt offensichtlich die Lehre, die Läpp-Steuerschicht mit dem gleichen Verfahrensschritt aufzubringen, welcher die Ausrichtung der Isolierschicht, die als Spalt dient oder die Spaltschicht bedeckt, bildet. Wie jedoch die Isolierschicht im gleichen Verfahrensschritt wie die Aufbringung der Läpp-Steuerschicht ausgerichtet werden kann, ist nicht erläutert.

"IBM Technical Disclosure Bulletin", Band 23, No. 2, Juli 1980, S. 776, lehrt ein Verfahren zum Eichen eines analogen Läpp-Fühlers oder Bearbeitungsfühlers zur Kompensation von Variationen des spezifischen Volumenwiderstandes und der Filmdicke. Dieses Verfahren bezieht sich jedoch nicht auf die Bestimmung der Position eines analogen Fühlers relativ zu einem Strukturmerkmal einer isolierenden Schicht. Weitere Bearbeitungsfühler für Magnetköpfe sind z. B. aus den US-PSen 41 55 106, 37 87 638 und 38 21 815 bekannt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Eichen eines auf einer Oberfläche eines Blockes angeordneten Bearbeitungsfühlers zu schaffen, bei dem die Bearbeitungsgenauigkeit erhöht ist, mit welcher die Kante einer Oberfläche relativ zu einem Strukturmerkmal auf der Oberfläche hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den im Patentanspruch 1 enthaltenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 4.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Bearbeitungsgenauigkeit erhöht. Dadurch ergibt sich eine Senkung der Ausschußrate. Die Verfahrensschritte der Bildung des Spaltfüllmaterials eines Dünnfilmkopfes und der Ausbildung des Bearbeitungsfühlers sind kombiniert, wenn eine Umwandlereinheit, die einen Dünnfilmkopf trägt, bearbeitet wird. Eine genauere Messung des jeweiligen Zustandes des Bearbeitungsvorganges ist möglich.

Der Maschinenfühler wird mit der gleichen Maske hergestellt, die das isolierende Strukturmerkmal, das in genauer räumlicher Beziehung zu der Endposition der bearbeiteten Kante steht, definiert. Dies wird erreicht durch Aufbringen einer ersten leitenden Schicht auf der Oberfläche, welche das Strukturmaterial trägt, die sich von nahe der ursprünglichen Lage der zu bearbeitenden Kante bis über den zulässigen Toleranzbereich der Endposition der Kante erstreckt. Dies kann im Falle von Dünnfilmmagnetköpfen in geeigneter Weise in den Verfahrensschritt der Aufbringung der unteren Schicht des Dünnfilmkopfes eingeschlossen sein. Während des Schrittes, der das Strukturmerkmal schafft, von welchem die Endposition der bearbeiteten Kante bestimmt wird, wird eine zusätzliche Sperrschicht aus isolierendem Material auf der ersten leitenden Schicht aufgebracht, die entlang einer sogenannten Fühlliniengrenze liegt, die sich im wesentlichen parallel zu der durch die Bearbeitung geschaffenen Kante erstreckt, wobei die gleiche Maske für die Erzeugung beider Schichten verwendet wird. Die eine Kante der Sperrschicht definierende Fühlliniengrenze ist genau positioniert in bezug auf das Strukturmerkmal, da beide mit Hilfe der gleichen Maske im gleichen Beschichtungsschritt hergestellt wurden.

Es wird dann eine zweite leitende Schicht auf der Sperrschicht aufgebracht, die die erste leitende Schicht direkt nur zwischen der ursprünglichen Lage der Kante und der Fühlliniengrenze berührt. Bei der Herstellung von Dünnfilmköpfen wird dieser Schritt typischerweise zusammen mit dem Aufbringen der oberen Magnetschicht für den magnetischen Flußpfad vorgenommen. Es ist selbstverständlich, daß jede dieser drei Schichten durch eine Anzahl von Einzelschritten hergestellt werden, die die Verwendung einer Präzisionsmaske, um auf optischem Wege das gewünschte Muster in der Schicht mit hoher Präzision herzustellen, einschließt.

Die Kante der Oberfläche wird dann von ihrer ursprünglichen Lage ausgehend zur Fühlliniengrenze hin bearbeitet. Wenn die bearbeitete Kante die Fühlliniengrenze erreicht, wird der elektrische Durchgang zwischen der ersten und der zweiten leitenden Schicht unterbrochen, wobei angenommen wird, daß das Werkzeug nichtleitend ist. Ein zwischen die zweite leitende Schicht und die erste leitende Schicht geschalteter Durchgangsprüfer zeigt hierdurch die Lage der bearbeiteten Kante an. Wenn die Fühlliniengrenze die ideale Endposition der Schnittlinie der beiden Oberflächen darstellt, dann wird die Bearbeitung beendet.

Tatsächlich ist die bevorzugte Anwendung dieses diskreten Maschinenfühlers die Eichung eines konventionellen analogen Fühlers, um genau dessen Position in bezug auf eine Strukturlinie, die genau die Kante einer isolierenden Merkmalsstruktur definiert, zu bestimmen. Dies wird erreicht durch Verwendung eines oder mehrerer diskreter Fühler, von denen jeder eine andere Fühlliniengrenze besitzt, die die Fühlfläche des analogen Fühlers schneidet, und von denen jeder genau in bezug zu der Strukturlinie positioniert ist. In jedem Zeitpunkt, in dem durch den Bearbeitungsvorgang einer der diskreten Fühler anspricht, wird der Widerstand des analogen Fühlers gemessen. Diese Widerstandswerte können in einer allgemeinen Gleichung der Form h=K/R betreffend den analogen Fühlerwiderstand R mit dem Abstand h der oberen Kante des analogen Fühlers von der bearbeiteten Kante ersetzt werden. Die Gleichung kann dann gelöst werden, um einen Wert für die Konstante K und beliebige andere Konstanten zu liefern, um eine Gleichung zu ergeben, die den Fühlerwiderstand direkt mit dem Abstand der bearbeiteten Kante von der Strukturlinie in Beziehung setzt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Prismas mit einer Oberfläche, auf welcher ein Dünnschichtmagnetkopf und Bearbeitungsfühler ausgebildet sind;

Fig. 2 und 4 Querschnitte durch einen der in Fig. 1 gezeigten Bearbeitungsfühler vor bzw. nach dem Bearbeitungsvorgang;

Fig. 3 und 5 Querschnitte des Strukturmerkmals, auf welches die bearbeitete Kante bezogen wird, vor und nach der Bearbeitung;

Fig. 6 eine Struktur mit einem diskreten Fühler in einem bevorzugten zusammengesetzten Fühler, der für die Massenproduktion von Elementen, wie Dünnfilmköpfen, verwendet wird, welche enge Toleranzabmessungen basierend auf der Position einer Kante einer isolierenden Fläche haben;

Fig. 7a eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines einzelnen Dünnfilmwiderstandes gemäß Fig. 6; und

Fig. 7b einen schematischen Schaltkreis des Netzwerkes des analogen Fühlers von Fig. 6.

Da der vorliegende diskrete Fühler speziell für Zwecke der Steuerung der Spalthöhe von Dünnfilmköpfen entwickelt wurde, basiert die Beschreibung auf einer Anwendung in diesem Bereich. Sie kann jedoch in gleicher Weise in jedem Fall angewendet werden, in dem eine Bearbeitung relativ zu einem durch ein aufgetragenes isolierendes Material definierten Strukturmerkmal gesteuert werden muß.

Fig. 1 zeigt eine erheblich vergrößerte perspektivische Ansicht eines zu bearbeitenden Prismas oder Blocks 9, der aus keramischem Material gebildet ist und der einen lufttragenden Dünnfilmkopfgleiter umfaßt. Der Block 9 befindet sich in dem Zustand gerade vor der endgültigen Bearbeitung der lufttragenden Oberfläche. Eine Linie 15 stellt die ursprüngliche Lage der Kante der Endfläche 10 dar, die durch die Überschneidung der ursprünglichen Lage der Flugoberfläche 26 (Fig. 2 und 4) mit der Fläche 10 definiert wird. Die Oberfläche 26 wird bearbeitet, bis ihre Schnittlinie mit der Endfläche 10 ihre ideale Position erreicht, die mit einer Fühlebene 13 übereinstimmt, die durch die beiden Linien 13a und 13b definiert ist.

Auf der Endfläche 10 ist ein Bearbeitungsfühler 21 angeordnet worden, der eine leitende Schicht 11 enthält, die von der Fühllinie 13a oder -ebene 13 geschnitten wird und jede geeignete Form besitzen kann. Fig. 2 zeigt diesen Fühler 21 im Querschnitt vor der endgültigen Bearbeitung. Auf der leitenden Schicht 11 ist eine isolierende Schicht mit einer Sperrfläche 12 aufgetragen, deren eine Kante entlang der Fühlebene 13 verläuft und die sich von der ursprünglichen Position der Linie 15 an der Kante der Fläche 10 weg erstreckt. Die Fühlebene 13 sollte im wesentlichen parallel zur ursprünglichen Lage der Linie 15 an der Kante der Fläche 10 verlaufen. Ein vorläufiger Bearbeitungsschritt kann erforderlich sein, um den Block 9 so zu gestalten, daß diese Beziehung gegeben ist. Eine weitere aufgetragene leitende Schicht 14, die eine leitende Fläche bildet, ist auf einer Seite der Fühllinie 13a vollständig innerhalb des Bereiches der Sperrfläche 12 angeordnet und erstreckt sich über die Linie 13a, wobei sie zwischen dieser und der ursprünglichen Lage der Kante bei der Linie 15 die leitende Schicht 11 berührt. Daher ist die leitende Schicht 14 von der leitenden Schicht 11 im Bereich der Fläche 14b vollständig isoliert, das heißt im Bereich oberhalb der Linie 13a, während ein elektrischer Kontakt mit der Schicht 11 im Bereich 14a, das heißt unterhalb der Linie 13a besteht.

In Fig. 1 ist eine vereinfachte Darstellung eines typischen Dünnfilmkopfes 20 angrenzend an den Betätigungsfühler 21 gezeigt, und in Fig. 3 ist dieser vor dem Bearbeitungsvorgang im Querschnitt gezeigt. Dieser umfaßt ein Paar von magnetischen Flußpfaden 17 und 18, eine Wicklung 19 und ein aufgetragenes isolierendes Material 24, das typischerweise aus Aluminiumoxid gebildet ist und zwischen den Pfaden 17 und 18 des magnetischen Flusses angeordnet ist, wodurch der Flußspalt 25 geschaffen wird. Eine zweite Isolierschicht 16 isoliert die Wicklung 19 und definiert das innere Ende des Flußspaltes 25. Dieses innere Ende des Flußspaltes 25 liegt entlang eines Segmentes einer Strukturlinie 27, gezeigt als Punkte in Fig. 2 bis 5. Der Abstand zwischen der Strukturlinie 27 und der Fühllinie 13a ist im selben Beschichtungsvorgang und mit derselben Maske hergestellt und daher mit großer Genauigkeit bekannt, da keine Maskenausrichtfehler auftreten können.

Um einen Flußspalt 25 mit der geeigneten Flußhöhe zu schaffen, ist es erforderlich, die Oberfläche 26 solange zu bearbeiten, bis sie mit der Ebene 13 innerhalb eines Toleranzbereiches von 1,5 µm übereinstimmt. Der Flußspalt 25 wird durch nichtmagnetisches isolierendes Material gebildet. Es ist selbstverständlich, daß durch die Ausbildung der Kante der Sperrfläche 12 entlang der Fühllinie 13a, welche die Stelle bestimmt, an der die Bearbeitung zu beenden ist, mit derselben Maske und im selben Beschichtungsschritt, durch die das innere Ende des Spaltes 25 entlang der Strukturlinie 27 definiert wird, die Höhe des Spaltes 25 sehr genau bestimmt werden kann, und zwar sehr viel genauer, als wenn die Strukturlinie 27 und die Fühllinie 13a während verschiedener Beschichtungsschritte oder mit verschiedenen Masken geschaffen würden. Es ist auch selbstverständlich, daß die Steuerung der Spalthöhe eines Dünnfilmkopfes nur eine der vielen möglichen Anwendungen dieses Verfahrens ist.

Die Bearbeitung ist konventionell und kann durch Läppen oder eine andere hoch-präzise Bearbeitung erfolgen, wobei sie jedoch mit einem Werkzeug durchgeführt werden muß, das keinen Kurzschluß zwischen den Schichten 11 und 14 herstellt. Durchgangsprüfer 22 sind über Leitungen 23 mit den leitenden Schichten 11 und 14b verbunden.

Die Bearbeitung trägt langsam das Material zwischen der Ebene 13 und der ursprünglichen Lage der Kante der Fläche 10, das heißt der Linie 15, ab. Wenn das Material zwischen der Ebene 13 und der Linie 15 vollständig abgetragen ist, wird der elektrische Kontakt zwischen den Schichten 14a und 11 unterbrochen und die Durchgangsprüfer 22 zeigen diesen Zustand an. Die endgültige Ausbildung eines Betätigungsfühlers 21 ist in Fig. 4 gezeigt. Die Bedienungsperson überwacht die Durchgangsprüfer 22 und kann bei entsprechender Anzeige die Bearbeitung beenden. Auch kann die Bearbeitungsvorrichtung mit den Durchgangsprüfern 22 verbunden sein, um den Bearbeitungsvorgang anzuhalten, wenn die Unterbrechung eines Durchganges festgestellt wird.

Der Grund, warum die ursprüngliche Lage der Linie 15 nahezu parallel zur Fühlebene 13 liegen muß, ist nun offensichtlich. Wenn die Kante der Fläche 10 bearbeitet wird, bis sie mit der Ebene 13 übereinstimmt, dann wird, wenn sie zu diesem Zeitpunkt nicht parallel sind, einiges Material über die Ebene 13 hinaus entfernt, und bei den einzelnen Fühlern 21 erfolgt die Unterbrechung des Durchganges zu verschiedenen Zeiten. Daher sollte zu irgendeinem Zeitpunkt während des Bearbeitungsvorganges die Kante 15 angenähert parallel zur Fühlebene 13 sein. Die Position der Kante der Fläche 10 in diesem Zeitpunkt kann als ihre ursprüngliche Position betrachtet werden. Die entsprechende Bearbeitung, um diese Beziehung zu erreichen, kann lediglich als ein vorläufiger Schritt betrachtet werden. Die Wirkung dieser Nicht-Parallelität kann dadurch verringert werden, daß man die Schicht 14 enger macht und die Fühler 21 näher zusammen anordnet. Jedoch ist die Wahrscheinlichkeit eines Defekts im elektrischen Kontakt zwischen ihnen, der den ursprünglichen Durchgang total zerstört, dann größer. Die inhärente Breite der Merkmalsstruktur und ihrer zugehörigen Struktur (Kopf 20) begrenzt die Annäherung zwischen den Fühlern 21.

Während die Fühler 21 und das zugeordnete Verfahren, wie sie gerade beschrieben wurden, zufriedenstellend für gewisse Anforderungen bei geringen Produktionszahlen funktionieren, hat das kommerzielle Erfordernis nach der Herstellung vieler tausender magnetischer Köpfe 20 zu einer bevorzugten Anwendung dieser Fühler 21 geführt. Um diese Köpfe 20 billig und wirkungsvoll herzustellen, werden vorzugsweise mehrere an einer einzelnen Stange angeordnet und ihre Flugoberflächen 26 gleichzeitig bearbeitet.

Um den jeweiligen Zustand der Spalthöhe jedes Kopfes zu bestimmen, sind häufige Messungen jeder dieser Spalthöhen während der abschließenden Bearbeitungsphase erforderlich. Genau geeichte analoge Bearbeitungsfühler sind neben jedem Kopf auf der Stange angeordnet. Ergeben frühere Anzeigen von diesen Fühlern während des abschließenden Bearbeitungsvorganges, daß gewisse Spalthöhen außerhalb der Toleranz liegen werden, wenn durch die Bearbeitung alle anderen innerhalb des gewünschten Toleranzbereiches gebracht werden, dann wird die Stange gebogen, um eine zusätzliche Bearbeitung der Flugoberflächen nur bestimmte Köpfe zu bewirken. Durch geeignete Wahl des Ausmaßes und der Lage dieser Biegung kann erreicht werden, daß ein viel größerer Prozentsatz der Kopfspalthöhen bei Beendigung der Bearbeitung in den Toleranzbereich fällt. Jedoch müssen die die Information liefernden Fühler die Spalthöhe in häufigen Intevallen genau messen. Da diese analogen Fühler wesentliche Elemente besitzen, die aus leitenden Materialien bestehen, unterliegen sie ebenfalls den Ausrichtfehlern wie die konventionellen diskreten Fühler.

Ein zusammengesetzter Bearbeitungsfühler, welcher einen analogen Fühler 28 enthält, der kontinuierlich ein Signal liefert, das die Position der bearbeiteten Kante 15 wiedergibt, ist in Fig. 6 gezeigt. Die Spalthöhen-Nullinie oder Strukturlinie 58 definiert im wesentlichen die Position des Strukturmerkmals, in bezug zu welchem die durch die Bearbeitung erreichte Lage der Linie oder Kante 15 bestimmt wird. Der zusammengesetzte Fühler ist auf der Endfläche 10 des Prismas 9 angeordnet und enthält einen Analogfühler 31, der aus einem leitenden Widerstandsstreifen und drei diskreten Fühlern aus den Leiterpfaden 46 bis 48, einer isolierenden Sperrfläche 33 unter diesen, und einer leitenden Fläche 49 unterhalb der Sperrfläche 33, die in elektrischem Kontakt mit den Enden 50 bis 52 der Leiterpfade 46 bis 48 steht, gebildet wird. Fühlliniensegmente 38 bis 40 weisen entlang der unteren Kante der Sperrfläche 33 ein treppenförmiges Muster auf und sind gegeneinander versetzt sowie angenähert parallel zur ursprünglichen Lage der Kante 15 und besitzen Verlängerungen, die einen vorbestimmten Abstand voneinander aufweisen. Jedes der Fühlliniensegmente 38 bis 40 ist in einem genau bekannten Abstand von der Spalthöhen-Nullinie oder Strukturlinie 58 aufgrund ihrer Herstellung durch den gleichen Verfahrensschritt und die gleiche Maske wie der des inneren Endes des Flußspaltes des zugehörigen Kopfes oder eines anderen Elementes angeordnet. Die Leiterpfade 46 bis 48 haben merkliche elektrische Widerstände und sind gemeinsam verbunden zu einer Anschlußstelle 43. Die Leiterpfade 46 bis 48 kreuzen die Liniensegmente 40 bis 38 und alle befinden sich in elektrischem Kontakt mit der leitenden Fläche 49. Die Anschlußstelle 43 ist mit dem oberen wählbaren Anschluß eines einpoligen Umschalters 52 und mit jeweils einem Anschluß von Voltmetern 55 und 57 verbunden.

Der analoge Fühler 31 ist einheitlich mit der leitenden Fläche 49, die einen Teil des diskreten Fühlers 29 bildet. Die Enden des analogen Fühlers sind über Brücken 35 und 36 mit Widerstands-Leiterpfaden 34 bzw. 32 verbunden. Der Fühler 31 hat einen merklichen Widerstand, ursprünglich R₁, zwischen den Brücken 35 und 36. Die nominelle Höhe h₁ und Länge L₁ bestimmen während der Bearbeitung dessen Widerstand. Wenn die untere Kante 15 der Fläche 10 beim Bearbeiten sich langsam nach oben bewegt, nimmt die Höhe h₁ des Fühlers 31 ab, so daß dessen Widerstand ansteigt.

Die Pfade 34 und 32 verbinden die leitenden Brücken 35 und 36 mit Anschlußstellen 41 bzw. 42. Die Leiterpfade 34 und 32 selbst haben in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel merkbare Widerstände, die ebenfalls von ihren Längen L₄ bzw. L₂ und Höhen h₄ und h₂ abhängen. Der Widerstand in den Leiterpfaden 34 und 32 ist unvermeidbar, da diese ebenfalls einheitlich mit dem analogen Fühler 31 ausgebildet sind, welcher einen inneren Widerstand aufweisen muß, um seine Fühlfunktion ordnungsgemäß ausüben zu können. Die Anschlußstelle 41 ist mit dem nicht mit der Anschlußstelle 43 verbundenen Anschluß des Voltmeters 55 verbunden, so daß dieses die Spannung zwischen den Anschlußstellen 41 und 43 mißt. (Die Voltmeter 55 und 57, der Schalter 52 und die Konstantstromquelle 53 sind entfernt von der Fläche 10 angeordnet). Die Anschlußstelle 41 ist auch mit der unteren wählbaren Klemme des einpoligen Umschalters 52 verbunden. Die Anschlußstelle 42 ist mit einem Anschluß der Konstantstromquelle 53 und dem nicht mit der Anschlußstelle 43 verbundenen Anschluß des Voltmeters 57 verbunden. Der Anschluß der Konstantstromquelle 53, der nicht mit der Anschlußstelle 42 verbunden ist, ist mit der mittleren bzw. gemeinsamen Klemme des einpoligen Umschalters 52 verbunden.

Es wurde eine Gleichung der Form h=K/R entwickelt, welche den Wert der Höhe h₁=h des Fühlers 31 mit den Abmessungen der Leiterpfade 34 und 32, die in der Konstante K enthalten ist, und zu den von den Voltmetern 55 und 57 gemessenen Spannungen, welche eine gegenwärtige Anzeige des Widerstandes R des analogen Fühlers 31 liefern, in Beziehung setzt. Wie die noch folgende Ableitung zeigt, ist die Fühlerhöhe h₁=V₂h₂/Q(V₁-xV₂), wobei V₁ und V₂ in der gezeigten unteren Stellung des Schalters 52 gemessen werden. Es ist daher offensichtlich, daß die

Spalthöhe=V₂h₂/Q(V₁-xV₂)-Y_off=h₁-Y_off

ist, worin Y_off den Abstand zwischen der Oberkante des analogen Fühlers 31 und der Spalthöhen-Nullinie oder Strukturlinie 58, die eine Kante des Strukturmerkmals, in bezug zu welchem der diskrete Fühler 29 angeordnet ist, darstellt, bildet. In diesen Gleichungen sind Q=L₂/L₁ und x=L₄/L₂. Es ist relativ leicht, die Auftragung zu steuern, so daß die Pfade 34 und 32 nahezu identische Dimensionen besitzen, wodurch L₁=L₂ bzw. x=1 mit einer Abweichung innerhalb ±2% oder weniger ist, so wie dies im Ausführungsbeispiel bevorzugt ist. Selbst größere (±4%) Abweichungen beeinträchtigen die Spalthöhenmessungen nur im Bereich von wenigen hundertstel µm.

Es ist auch möglich, den Pfad 34 mit einer sehr kleinen effektiven Länge L₄ (L₄«L2) aufzutragen, indem der Pfad 34 mit einer wesentlich größeren Höhe und Dicke als der Pfad 32 ausgebildet wird. Durch geeignete Bestimmung der Abmessungen des Pfades 34 während des Auftragungsvorganges kann x so eingestellt werden, daß es in den Bereich von 0,01 bis 0,1 fällt. Obwohl die Genauigkeit, mit der die Größe x bekannt ist, in diesem Fall nicht besser als ±10% oder sogar ±20% ist, ist, da der Wert von x sehr klein ist, der Einfluß auf die Spalthöhenmessungsgenauigkeit der gleiche wie für den Fall, in dem x=1 und mit einer Genauigkeit von ±2% bekannt ist. Wenn der Auftragungsvorgang einmal stabilisiert ist, kann ein durchschnittlicher Wert von x entweder durch Berechnungen oder direkte Messungen des Widerstandes der Pfade 34 und 32 auf den entsprechenden Prismenoberflächen 10 bestimmt werden, wodurch die Behandlung von x als einer Konstante möglich ist.

Es gibt daher in jedem Ausführungsbeispiel zwei Unbekannte in der Gleichung für die Spalthöhe, nämlich h₂/Q und Y_off. Wenn V₁/V₂ und x bekannt sind, ist es möglich, die Werte für h₂/Q und Y_off durch Messung der Werte für V₁ und V₂ bei bekannten Spalthöhen zu bestimmen. Dies wird erreicht unter Bezugnahme auf die diskreten Sensoren 29. Wenn die Bearbeitung des Prismas 9 beginnt, bewegt sich die Linie 15 langsam auf die Linie 38 zu, wobei der Widerstand von und die Spannung über die Linie 38 und der Widerstand des und die Spannung über den analogen Fühler 31 erhöht werden. Wenn die Linie 15 mit der Linie 38 zusammenfällt, wird der Durchgang des den Leiterpfad 48 enthaltenden Fühlers geöffnet. Wenn der Schalter 52 in dieser Zeit in der oberen Stellung ist, nimmt die vom Voltmeter 55 gemessene Spannung V₁ plötzlich zu, wenn der Durchgang unterbrochen ist, da hierdurch der Widerstand zwischen der leitenden Fläche 49 und der Anschlußstelle 43 erhöht wurde, während der Strom I_c der Konstantstromquelle 53 unverändert geblieben ist. Da angenommen wird, daß das Voltmeter 55 einen sehr großen Widerstand im Vergleich zu den Widerständen im Pfad 34 und im Fühler 31 besitzt, stellt V₁/I_c sehr genau den Widerstand zwischen der Fläche 49 und der Anschlußstelle 43 dar. Zu diesem Zeitpunkt ist die Spalthöhe mit größerer Genauigkeit bekannt als der vorbestimmte genaue Abstand zwischen dem Liniensegment 38 und der Spalthöhen-Nullinie 58.

Sobald der Anstieg der Spannung V₁ festgestellt ist, muß der Schalter 52 in seine untere Stellung bewegt werden, wodurch sich der Wert für die Spannung V₁ ergibt, der in der die Spalthöhe bestimmenden Gleichung verwendet wird. Ebenso wird in diesem Zeitpunkt die Spannung V₂ zur Verwendung in der Gleichung abgelesen. Obwohl die Abmessungen der aufgetragenen Widerstände nicht genau eingehalten werden können während des Auftragungsvorganges, sind sowohl L₁ und L₂ als auch h₂ und y_off mit ausreichender ursprünglicher Genauigkeit bekannt, da sie mit Hilfe derselben Maske gebildet wurden. In dem Zeitpunkt, in dem die Linie 15 mit der Linie 38 zusammentrifft, ist die Spalthöhe mit großer Genauigkeit bekannt. Das Ersetzen der Annäherungen für Q (=L₂/L₁) und h₂ durch die gemessenen Werte für V₁, V₂ und die genaue Spalthöhe in die obige Gleichung für die Spalthöhe ergibt eine bessere Annäherung für Y_off, wodurch die Genauigkeit seines Wertes wesentlich erhöht wird.

Mit dem Umschalter 52 wieder in der oberen Stellung wird die Bearbeitung fortgesetzt, bis die Linie 15 mit der Linie 39 übereinstimmt, wodurch der Durchgang durch den diskreten Fühler, der den Pfad 47 enthält, unterbrochen wird und ein weiterer Sprung im Spannungswert V₁ auftritt. Hierdurch ist ein zweiter genauer Wert für die Spalthöhe erhältlich. Mit Hilfe von zwei mit großer Genauigkeit bekannten Werten für die Spalthöhe und zwei ebenso mit großer Genauigkeit bekannten Werten für V₁ und V₂ für diese Spalthöhen ist es möglich, zwei Spalthöhengleichungen gleichzeitig für die Werte h₂/Q und Y_off zu lösen. Hinter diesem Punkt kann die Spalthöhe mit großer Genauigkeit festgestellt werden, indem einfach die Werte für V₁ und V₂ gemessen und die Spalthöhe unter Verwendung der gerade bestimmten Werte für h₂/Q und Y_off berechnet werden. Die Voltmeter 55 und 57 haben somit die Funktion von Ohmmetern in Verbindung mit der vorstehenden Gleichung für die Spalthöhe, um den Widerstand R₁ nach der Eichung zu bestimmen.

Für die besondere Anwendung, für die dieses Verfahren entwickelt wurde, ist es erforderlich, daß jeder zusammengesetzte Fühler eine besonders wirksame Anzeige liefert, wenn die Spalthöhen im Bereich von 0,5 bis 2,0 µm liegen. Bei diesem Toleranzbereich ist es geeignet, die erste Fühllinie 38 der Sperrfläche 33 in einem Abstand von 5 µm, die zweite Fühllinie 39 in einem Abstand von 2 µm und die Fühllinie 40 in einem Abstand von 0,5 µm von der Spalthöhen-Nullinie, bzw. Strukturlinie 58 anzuordnen. Wie erwähnt, können diese diskreten Fühler in genau bekannten Abständen von der Spalthöhen-Nullinie bzw. Strukturlinie 58 aufgetragen werden. Wenn daher während der Bearbeitung der durch die Linie 39 und den Leiter 47 gebildete individuelle Fühler getrennt wird, dann weiß die Bedienungsperson, daß die obere Grenze für die Spalthöhe bei den angrenzenden Köpfen erreicht ist. Wenn der die Fühllinie 40 und den Pfad 46 aufweisende Fühler geöffnet wird, dann weiß die Bedienungsperson, daß der angrenzende Kopf aus dem Toleranzbereich herausgefallen ist und nicht verwendet werden kann. Die ideale Endpositionslinie, bis zu welcher die Linie 15 durch die Bearbeitung herangebracht wird, kann irgendwo im Bereich der Spalthöhe von 0,5 bis 2,0 µm liegen.

Wegen der relativ großen Genauigkeit, mit der L₁, L₂ und h₂ ursprünglich bekannt sind, da sie alle durch die gleiche Maske bestimmt werden, im Gegensatz zu der geringeren ursprünglichen Genauigkeit, mit der Y_off bekannt ist, erlaubt die große Genauigkeit, mit welcher die Spalthöhe bekannt ist, wenn der Durchgang des den Leiter 48 und die Sperrlinie 38 enthaltenden Fühlers unterbrochen wird, die Bestimmung von Y_off mit wesentlich erhöhter Genauigkeit. Im vorliegenden Beispiel ist Y_off ursprünglich mit einer Genauigkeit von etwa ±1,25 µm bekannt, während der Wert von h₂/Q eine inhärente Ungenauigkeit von nur etwa ±0,25 µm aufweist. Wenn die Bearbeitung so weit fortgeschritten ist, daß die Linie 15 mit der Linie 39 übereinstimmt und der den Pfad 47 aufweisende diskrete Fühler seinen elektrischen Durchgang verliert, dann kann ein genauerer Wert für h₂/Q und Y_off durch gleichzeitige Lösung der Gleichungen für h₂/Q und Y_off unter Verwendung der beiden vorher für die Spalthöhe gemessenen Werte errechnet werden. Dies ergibt eine größere Genauigkeit von etwa ±0,125 µm für die endgültigen Berechnungen der Spalthöhe, die aus der entsprechenden Gleichung bestimmt wird, wenn die Bearbeitung des Prismas 9 entlang der Linie 15 erfolgt.

Wenn demgemäß eine große Anzahl dieser zusammengesetzten Fühler gleichzeitig während der Bearbeitung eines viele Dünnfilmköpfe tragenden Prismas 9 verwendet wird, dann ist es möglich, die Bearbeitung in einem Zeitpunkt zu beenden, in welchem die maximale Anzahl von den Fühlern benachbarten Köpfen die richtige Spalthöhe besitzen. Wenn man alternativ hierzu eine Biegung des Prismas 9 gemäß dem vorbeschriebenen Verfahren durchführen will, dann kann man feststellen, welche Biegungsrichtung erforderlich ist, um die größtmögliche Ausbeute an guten Köpfen zu erhalten.

Fig. 7a zeigt einen stilisierten Dünnfilmwiderstand 32 mit Längen-, Höhen- und Dickenabmessungen L₂, h₂ und t₂. Der Stromfluß verläuft parallel zur Längenabmessung.

Das schematische Schaltbild in Fig. 7b gibt den elektrischen Stromkreis auf der Oberfläche 10 in Fig. 6 wieder und ist einer mathematischen Analyse unter Verwendung der folgenden Symbole zugänglich:

R = Widerstand
P = spezifischer Widerstand der Schicht
t = Schichtdicke
h = Widerstandshöhe
L = Widerstandslänge
A = Querschnittsfläche des Widerstandes.

Die Leiterpfade oder Flächen in Fig. 6 werden in der folgenden Analyse als Widerstände behandelt, jedoch werden in den Fig. 6, 7a und 7b die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Es können die folgenden die Widerstandswerte jedes Widerstandes bestimmenden Gleichungen aufgestellt werden:

R₄ = PL₄/th₄ = CL₄/h₂
R₂ = PL₂/th₂ = CL₂/h₂
R₁ = PL₁/th₁ = CL₁/h₁

Es wird angenommen, daß P und t über die gesamte Oberfläche des Prismas 9 gleichförmig sind und daß h₂=h₄ es erlaubt, P/t durch C zu ersetzen. Dies sind angemessene Annahmen.

Als nächstes wird h₁ in den Begriffen des Widerstands und der Widerstandsgröße ausgedrückt:

R₁+R₄=C[(L₄/h₂)+(L₁/h₁)]

Das Ersetzen des Wertes für C=R₂h₂/L₂ in dieser Gleichung ergibt

R₁+R₄=(R₂h₂/L₂) (L₄/h₂)+(R₂h₂/L₂) (L₁/h₁),

welche umgeschrieben werden kann in

h₁L₂(R₁+R₄)-h₁L₄R₂=R₂h₂L₁.

Somit erhält man

h₁=R₂h₂L₁/[L₂(R₁+R₄)-L₄R₂] (1)

Da I_c definitionsgemäß konstant ist, sind

R₁+R₄=V₁/I_c und R₂=V₂/I_c,

worin V₁ den mit dem Voltmeter 55 gemessenen Spannungsabfall über beide Widerstände 31 und 34 und V₂ den mit dem Voltmesser 57 gemessenen Spannungsabfall über den Widerstand 32 darstellen. Beide Messungen erfolgen, wenn der Umschalter 52 sich in seiner unteren Stellung befindet. Beide Voltmeter 55 und 57 haben interne Widerstände, die sehr groß sind im Vergleich zu denen der Reihenschaltungen aus der Fläche 49, den Pfaden 46 bis 48 und der Anschlußstelle 43 (Fig. 6). Daher ist die Spannung über diesen Reihenpfaden vernachlässigbar, wenn die Spannungen zwischen den Anschlußstellen 43 und 41 bzw. 42 gemessen wird. Die Pfade 46 bis 48 haben eine doppelte Funktion in dem Sinn, als sie als Elemente der diskreten Fühler 29 und außerdem als Leiterpfade zwischen den Voltmetern 55 und 57 und der Verbindung zwischen den Widerständen 31 und 32 dienen. Wenn die Bearbeitung das Liniensegment 40 erreicht, können die Spannungen V₁ und V₂ nicht länger gemessen werden, da die an die Brücke 36 angrenzende Spannung nicht verfügbar ist. Zu beachten ist, daß die Abmessungen des gesamten Fühlers 29 sich etwa im Bereich von 1 µm bewegen.

Das Ersetzen dieser Werte für R₁ und R₂ in der Gleichung (1) ergibt

h₁=(V₂/I_c) (h₂L₁)/[(V₁/I_c)L₂-(V₂/I_c)L₄]

oder

h₁=V₂h₂L₁/(V₁L₂-V₂L₄) (2)

Wenn x=L₄/L₂ und Q=L₂/L₁ gesetzt werden, so daß L₄=xL₂ und L₂=QL₁ ergeben, dann ist L₄=xQL₁. Das Ersetzen dieser Werte von L₂ und L₄ in Gleichung (2) ergibt

h₁=V₂h₂/Q(V₁-xV₂) (3)

In Fig. 6 ist definitionsgemäß h₁=Y_off+Spalthöhe, wobei h₁ die jeweilige gegenwärtige Höhe des Fühlers 31 darstellt. Das Ersetzen des Wertes von h₁ in Gleichung (3) in diese Gleichung ergibt

Spalthöhe=[V₂h₂/Q(V₁-xV₂)]-Y_off.

Claims (6)

1. Verfahren zum Eichen eines auf einer Oberfläche eines Blockes (9) angeordneten Bearbeitungsfühlers für die Herstelung eines Magnetkopfes aus dem Block (9), wobei eine erste Kante (15) der Oberfläche (10) von ihrer ursprünglichen Lage ausgehend bis zu einer idealen Endpositionslinie bearbeitet wird, die einen vorbestimmten Abstand von einer durch ein Strukturmerkmalö des Magnetkopfes festgelegten Strukturlinie (27) besitzt, mit den Merkmalen:
der Bearbeitungsfühler ist vom Typ eines diskreten Fühlers und weist auf:

• (a) eine untere leitende Fläche (11) auf der Oberfläche (10), die von der ursprünglichen Lage der ersten Kante (15) ausgeht und sich mindestens bis zur idealen Endpositionslinie (13a) erstreckt;
• (b) eine isolierende, auf die untere leitende Fläche (11) aufgetragene Sperrfläche (12), deren eine Kante eine Fühlliniengrenze (13) festlegt, die mindestens ein Liniensegment (13a) umfaßt, von denen jedes einen genauen bekannten Abstand von der Strukturlinie (27) aufweist und zwischen der idealen Endpositionslinie und der ursprünglichen Lage der ersten Kante (15) liegt, wobei sich die isolierende Sperrfläche (12) von der ursprünglichen Lage der ersten Kante (15) weg erstreckt;
• (c) eine wenigstens einen leitenden Pfad enthaltende Schicht (14), die außerhalb der Fläche zwischen der ursprünglichen Lage der ersten Kante (15) und der Fühlliniengrenze (13) vollständig auf der Sperrfläche (12) liegt, wobei jeder leitende Pfad sich über eines der Liniensegmente (13a) erstreckt und einen leitenden Kontakt mit der leitenden Fläche (11) herstellt; und
• (d) einen Durchgangsprüfer (22), der zwischen dem von der Fühlliniengrenze (13) entfernten Ende jedes leitenden Pfades und der unteren leitenden Fläche (11) angeschlossen ist und der eine Anzeige liefert, wenn der Durchgang zwischen dem leitenden Pfad und der unteren leitenden Fläche (11) beim Abtragen des Materials zwischen der ersten Kante (15) und der Fühlliniengrenze bei Erreichen der Fühlliniengrenze (13) unterbrochen wird;

ein analoger Fühler (28) mit folgenden Merkmalen ist vorgesehen:

• (a) einem leitenden Widerstandsstreifen (31), der sich entlang der ursprünglichen ersten Kante (15) erstreckt und gekreuzt wird von
  • (i) Verlängerungen von allen Liniensegmenten (38-40) der Fühlliniengrenze, die von den leitenden Pfaden (46-48) gekreuzt werden, und
  • (ii) der idealen Endpositionslinie;
• (b) einer Widerstandsmeßvorrichtung (52, 53, 55, 57), die elektrisch über den leitenden Widerstandsstreifen (31) angeschlossen ist, um ein den Widerstand dieses Streifens anzeigendes Signal zu liefern;

und das Verfahren umfaßt folgende Schritte:

• (a) Bearbeiten der ersten Kante (15) der Oberfläche zur Strukturlinie hin, bis der Durchgangsprüfer (22) anzeigt, daß der Durchgang zwischen einem leitenden Pfad und der leitenden Fläche (11) unterbrochen wird; dann ohne weitere Bearbeitung
• (b) Analysieren des Signals der Widerstandsmeßvorrichtung (52, 53, 55, 57), um den Widerstand des leitenden Streifens (31) zu bestimmen;
• (c) Berechnen einer Konstante inverser Proportionalität K aus einer Gleichung der Form h=K/R durch Ersetzen
  • (i) des bekannten Abstandes desjenigen Liniensegments, das vom unterbrochenen leitenden Pfad gekreuzt wird, dessen Durchgang mit der leitenden Fläche (11) unterbrochen wurde, für den Abstand h zwischen der Strukturlinie und der ersten Kante (15), und
  • (ii) des durch die Widerstandsmeßvorrichtung (52, 53, 55, 57) angezeigten Widerstandswerts für den Widerstand R des leitenden Streifens (31), und Auflösen der Gleichung nach K;
• (d) Fortsetzen der Bearbeitung der ersten Kante (15) zur idealen Endpositionslinie hin;
• (e) periodisches Analysieren des Signals der Widerstandsmeßvorrichtung während des Bearbeitens, um den Widerstandswert des leitenden Streifens (31) zu bestimmen, und Berechnung des Wertes h hieraus; und
• (f) Beenden der Bearbeitung, wenn h auf einen Wert in einem vorbestimmten Bereich des Abstandes zwischen der idealen Endpositions- und der Strukturlinie verringert ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der analoge Fühler (28) weiter erste und zweite Leiterpfade mit einem bekannten effektiven Längenverhältnis x, von denen wenigstens der zweite Leiterpfad einen merklichen Widerstand aufweist und von denen jeder mit einem Ende des leitenden Widerstandsstreifens (31) verbunden ist, und einen dritten Leiterpfad, der mit der Verbindung zwischen dem zweiten Leiterpfad und dem leitenden Widerstandsstreifen (31) verbunden ist, umfaßt;
daß die von der ersten Kante (15) entfernte Kante des leitenden Widerstandsstreifens (31) einen Abstand Y_off von der Strukturlinie besitzt;
daß die Widerstandsmeßvorrichtung (52, 53, 55, 57) eine Konstantstromquelle aufweist, die in der Weise angeschlossen ist, daß sie einen Strom durch die Reihenschaltung von erstem Leiterpfad, leitendem Widerstandsstreifen und zweitem Leiterpfad schickt, wobei ein erstes und ein zweites Voltmeter Spannungen V₁ bzw. V₂ zwischen den nicht mit dem leitenden Widerstandsstreifen (31) verbundenen Enden der ersten und dritten sowie der zweiten und dritten Leiterpfade messen;
und daß die Fühlliniengrenze (13) des diskreten Fühlers wenigstens zwei voneinander abgesetzte Liniensegmente enthält, über die sich jeweils ein leitender Pfad quer erstreckt;
wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

• a) Bearbeiten der ersten Kante der Oberfläche zur idealen Endpositionslinie (13a) hin, bis der Durchgangsprüfer (22) anzeigt, daß der Durchgang zwischen mindestens zwei leitenden Pfaden und der leitenden Fläche (11) unterbrochen wurde;
• b) Aufzeichnungen der Spannungen V₁ und V₂ in jedem Zeitpunkt, in dem der Durchgang für einen leitenden Pfad unterbrochen wird;
• c) Einsetzen der bekannten Werte der Spalthöhe für den Abstand zwischen den Liniensegmenten der Fühlliniengrenze (13) und der Strukturlinie und der entsprechenden Werte für die Spannungen V₁ und V₂, die aufgezeichnet wurden, als der Durchgang zwischen den zugeordneten leitenden Pfaden und der leitenden Fläche (11) unterbrochen wurde, in die Gleichung Spalthöhe=V₂h₂/Q (V₁-xV₂)-Y_off,um zwei lineare Gleichungen mit den beiden Unbekannten h₂/Q und Y_off zu bilden, wobei h₂ die Höhe des entsprechenden leitenden Pfades (32) und Q das Längenverhältnis L₂/L₁ der Länge L₂ des entsprechenden leitenden Pfades (32) zur Länge L₁ des leitenden Widerstandsstreifens (31) bedeuten;
• d) gleichzeitiges Lösen der beiden linearen Gleichungen für die Werte von h₂/Q und Y_off und Einsetzen dieser Werte in die die Spalthöhe bestimmende Gleichung;
• e) Fortsetzen der Bearbeitung der ersten Kante zur idealen Endpositionslinie hin,
  periodisches Aufzeichnen der Spannungen V₁ und V₂ während des Bearbeitens und Berechnung der Spalthöhe aus der entsprechenden Gleichung unter Verwendung der zuletzt aufgezeichneten Werte für Spannungen der zuletzt aufgezeichneten Werte für Spannungen V₁ und V₂ und der Werte für h₂/Q und Y_off aus der Lösung der beiden linearen Gleichungen; und
• f) Beenden der Bearbeitung, wenn die Spalthöhe in den gewünschten Bereich fällt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Leiterpfad nahezu gleiche Abmessungen aufweisen und daß die die Spalthöhe bestimmende Gleichung in den Größen V₁, V₂, h₂/Q und Y_off lautet: Spalthöhe=[V₂h₂/Q (V₁-V₂)]-Y_off.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der analoge Fühler (28) weiter erste und zweite Leiterpfade mit einem bekannten effektiven Längenverhältnis x, von denen wenigstens der zweite Leiterpfad einen merklichen Widerstand aufweist und von denen jeder mit einem Ende des leitenden Widerstandsstreifens (31) verbunden ist, und einen dritten Leiterpfad, der mit der Verbindung zwischen dem Leiterpfad und dem leitenden Widerstandsstreifen (31) verbunden ist, umfaßt;
daß die von der ersten Kante (15) entfernte Kante des leitenden Widerstandsstreifens (31) einen Abstand Y_off von der Strukturlinie besitzt;
daß die Widerstandsmeßvorrichtung (52, 53, 55, 57) eine Konstantstromquelle aufweist, die in der Weise angeschlossen ist, daß sie einen Strom durch die Reihenschaltung von erstem Leiterpfad, leitendem Widerstandsstreifen und zweitem Leiterpfad schickt, wobei ein erstes und ein zweites Voltmeter Spannungen V₁ bzw. V₂ zwischen den nicht mit dem leitenden Widerstandsstreifen (31) verbundenen Enden der ersten und dritten sowie der zweiten und dritten Leiterpfade messen; und
daß die Fühlliniengrenze (13) des diskreten Fühlers wenigstens ein Liniensegment enthält, über das sich quer ein leitender Pfad erstreckt;
wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

• a) Bearbeiten der ersten Kante der Oberfläche zur idealen Endpositionslinie (13a) hin, bis der Durchgangsprüfer (22) anzeigt, daß der Durchgang zwischen mindestens einem leitenden Pfad und der leitenden Fläche (11) unterbrochen wurde;
• b) Aufzeichnen der Spannungen V₁ und V₂ in dem Zeitpunkt, in dem der Durchgang für einen leitenden Pfad unterbrochen wird;
• c) Einsetzen der bekannten Werte des Abstands zwischen dem Liniensegment der Fühlliniengrenze (13) und der Strukturlinie für die Spalthöhe, einem Schätzwert für h₂/Q und der entsprechenden Werte für die Spannungen V₁ und V₂, die aufgezeichnet wurden, als der Durchgang zwischen dem zugeordneten leitenden Pfad und der leitenden Fläche (11) unterbrochen wurde, in die Gleichung Spalthöhe=V₂h₂/Q (V₁-xV₂)-Y_off,um eine lineare Gleichung mit der Unbekannten Y_off zu bilden, wobei h₂ die Höhe des entsprechenden leitenden Pfades (32) und Q das Längenverhältnis L₂/L₁ der Länge L₂ des entsprechenden leitenden Pfades (32) zur Länge L₁ des leitenden WiderstandsstreifenS (31) bedeuten;
• d) Lösen der linearen Gleichung für den Wert von h₂/Q und Y_off und Einsetzen dieses Wertes in die die Spalthöhe bestimmende Gleichung;
• e) Fortsetzen der Bearbeitung der ersten Kante zur idealen Endpositionslinie hin, periodisches Aufzeichnen von den Spannungen V₁ und V₂ während des Bearbeitens und Berechnen der Spalthöhe aus der entsprechenden Gleichung unter Verwendung der zuletzt aufgezeichneten Werte für die Spannungen V₁ und V₂ und des Wertes für Y_off aus der Lösung der linearen Gleichung;
• f) Beenden der Bearbeitung, wenn die Spalthöhe in den gewünschten Bereich fällt.