DE3431047C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dünnschicht-Magnetkopf gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus "IBM Technical Disclosure Bulletin", Vol. 26, Nr. 1, Juni 1983, S. 357, von dem im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ausgegangen wird, ist ein Doppelspur-Magnetkopf zum gleich­ zeitigen Verfolgen zweier Spuren beschrieben, der zwei Ma­ gnetpolabschnitte aufweist, die im Bandberührungsbereich nahe nebeneinander liegen. Die Magnetpolabschnitte sind rückseitig mit linear verlaufenden magnetischen Abschnitten versehen, deren Querschnittsbreite geringer als die der Magnetpolab­ schnitte ist und die schräg auseinander verlaufen, so daß sich ihr gegenseitiger Abstand vergrößert. Die Seitenflächen der Magnetpolabschnitte und der rückseitigen Verlängerungen stoßen unter Knickbildung aufeinander.

Weiterhin ist aus der US-PS 40 78 300 ein Magnetkopf mit ei­ nem einzigen Magnetspalt, d. h. ein Einzelspur-Magnetkopf be­ kannt, dessen magnetische Schicht mit dem Substrat an der Frontseite einen Magnetspalt ausbildet. Im Magnetspaltbereich ist die magnetische Schicht durch Herausarbeitung bogenförmi­ ger Bereiche symmetrisch verjüngt, so daß die Magnetspalt­ breite kleiner als die sonstige Breite der magnetischen Schicht ist. Die Heraustrennung der bogenförmigen Bereiche erfolgt unter gleichzeitiger Abtragung der die magnetische Schicht vom Substrat trennenden dielektrischen Schicht von der Frontseite des Magnetkopfes her.

Weiterhin ist ein Stand der Technik vorgeschlagen, wie er in Fig. 3 dargestellt ist.

Der Magnetkopf dieser Bauart kann zugleich zwei Spuren verfolgen, und die Leiter sind hierbei in Spiralform mit drei Windungen ausgebildet.

Auf einem magnetischen Substrat 1 sind die Leiter 6 mit Win­ dungen ausgestaltet, und diesen Leitern 6 werden von eben­ falls auf dem Substrat 1 ausgebildeten Elektroden 7 Auf­ zeichnungsströme zugeführt.

Obere Magnetschichten 4 aus magnetischen Dünnschichten bil­ den die anderen Magnetjoche als Teile der magnetischen Krei­ se der Magnetköpfe. Die einen Enden der oberen Magnetschich­ ten 4 sind an den Seiten von Kontaktfenstern 2, die an mit­ tigen Stellen der Leiterspiralen ausgestaltet sind, befestigt, womit die magnetischen Verbindungen mit dem magnetischen Sub­ strat 1 geschaffen werden. Die anderen Enden sind in der Wei­ se befestigt, daß sie der Seite der Kantenteile des Substrats 1 zugewandt sind, womit magnetische Spalte 5 zwischen den Kantenteilen der oberen Magnetschichten 4 und den Kantentei­ len des magnetischen Substrats 1 gebildet werden.

Die jeweiligen Schichten, die an und über dem Substrat 1 vorhanden sind, werden in einem Dünnschicht-Niederschlag- bzw. Photolithographie-Verfahren erzeugt.

Die Isolierschichten zwischen den einzelnen magnetischen Schichten sind in Fig. 3 nicht dargestellt.

Wenn ein magnetisches Aufzeichnen unter Verwendung derarti­ ger Dünnschicht-Magnetköpfe ausgeführt wird, dann werden die Magnetfelder an den Seiten der Magnetluftspalte 5 erzeugt, indem der Aufzeichnungsstrom von den Elektroden 7 durch die Leiter 6 geführt wird, wodurch ein (nicht gezeigter) magneti­ scher Aufzeichnungsträger, der nahe den Spaltteilen angeord­ net ist, magnetisiert wird. Auf diese Weise wird die magne­ tische Aufzeichnung ausgeführt.

Andererseits gehen im Fall der Wiedergabe der magnetisch aufgezeichneten Signale die von den "beschriebenen" und ma­ gnetisierten Teilen auf dem magnetischen Aufzeichnungsträger, die nahe den Magnetspalten 5 gelegen sind, erzeugten Magnet­ flüsse durch das magnetische Substrat 1 sowie die oberen Ma­ gnetschichten 4 und kreuzen die Leiter 6. Diese Magnetflüs­ se werden bei einer Bewegung des Aufzeichnungsträgers verän­ dert, was zwischen den Leitern 6 und den Elektroden 7 zu in­ duzierte Spannungen hervorruft, wobei die Wiedergabe durch das Erfassen dieser Spannungen erfolgt.

Die Einstreuung oder Kopplung zwischen den beiden Spuren geht auf zwei Gründe zurück, und zwar besteht zum einen für die Windungen der beiden Spuren eine unmittelbare magneti­ sche Kopplung und zum anderen springt der Magnetfluß zwi­ schen den Magnetjochen der beiden Spuren.

Die durch das Springen des Magnetflusses zwischen den Magnet­ jochen hervorgerufene Einstreuung steigt an, wenn die Außen- oder Stirnflächen der Magnetjoche größer werden.

Bei Dünnschicht-Magnetköpfen sind dagegen die Dickenabmes­ sungen der Magnetköpfe schwach und diese Außen- oder Stirn­ flächen können erheblich kleiner als die von "massiven" Köp­ fen gemacht werden, weshalb eine Verminderung in der Ein­ streuung erwartet werden kann.

Wenn jedoch die Dickenabmessungen der oberen Magnetschichten 4, die die magnetischen Joche bilden, und des magnetischen Substrats 1 gering sind, d. h. dünn, dann werden die magneti­ schen Widerstände der Jochteile vergrößert, wodurch z. B. eine Verschlechte­ rung in der Leistungsfähigkeit bei der Aufzeichnung und Wie­ dergabe hervorgerufen wird.

Um diesen Nachteil zu mindern und zu verbessern, ist es bei­ spielsweise notwendig, die Breiten der oberen Magnetschich­ ten 4 in den Richtungen der Spuren groß zu machen. Wird je­ doch eine solche Konstruktion angewendet, dann wird der Teil, an dem sich die Magnetjoche der beiden Spuren einander nahe sind, lang, so daß die Einstreuung oder Kopplung leicht in Erscheinung tritt, und diese Einstreuung kann nicht auf klei­ nere Werte als z. B. -40 dB unterdrückt werden.

Da nämlich die Extraktions- oder Ableitelektroden, die von den beiden Köpfen herausgeführt werden, auf dem Substrat im selben sich wiederholenden Schema abwechselnd ausgestaltet sind, sind die Extraktionselektroden der beiden Köpfe nicht in Symmetrie zur rechten und linken Seite, womit die wechsel­ seitig verteilten Kapazitäten nicht gleich sind. Hieraus rührt der Nachteil, daß die elektromagnetischen Umwandlungs­ kennwerte der beiden Köpfe nicht ausgewogen sind.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Magnetkopf gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs derart weiterzubilden, daß eine effektive Übertragung der gelesenen oder aufzuzeichnenden Signale mit stark verminderter gegen­ seitiger magnetischer Kopplung zwischen den Signalen der ab­ getasteten Spuren ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnen­ den Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Mittel gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Dünnschicht-Magnetkopf verbreitern sich die an die Magnetpolabschnitte anschließenden Abschnitte und gehen Sprung- oder knickfrei in die Magnetpolabschnitt- Seitenflächen über. Durch diese Gestaltung läßt sich errei­ chen, daß der magnetische Wirkungsgrad bei der Signalübertra­ gung sehr hoch ist und auch die gegenseitige Kopplung zwi­ schen den übertragenen Signalen stark reduziert ist. Zudem läßt sich der Abstand zwischen den Magnetpolabschnitten auf­ grund der erfindungsgemäßen Gestaltung stark verringern, so daß eine Aufzeichnung und/oder Wiedergabe mit hoher Dichte, d. h. äußerst geringem Spurabstand erzielbar ist.

Die erzielte Verringerung des gegenseitigen Übersprechens so­ wie die sehr guten magnetischen Eigenschaften machen sich insbesondere dann besonders deutlich bemerkbar, wenn über die magnetischen Abschnitte voneinander unabhängige Signale zu übertragen sind.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprü­ chen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf magnetische Dünnschichten in einem erstes Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine Draufsicht auf magnetische Dünnschichten in einem zweiten Ausführungsbeispiel und

Fig. 3 einen herkömmlichen Dünnschicht-Magnetkopf.

Die schematische Darstellung in Fig. 1 dient der Erläuterung einer Ausführungsform, wobei die Magnet­ joche 10, 10′ den in Fig. 3 gezeigten oberen Magnetschichten 4 entsprechen und symmetrische Gestaltungen mit Bezug zur rechten und linken Seite aufweisen, wie Fig. 1 deutlich er­ kennen läßt.

An den Seitenkanten der beiden Magnetjoche 10, 10′ sind seit­ wärts von Symmetrieachse l geradlinige Abschnitte 12 und 12′ über vorbestimmte Strecken von den Rändern oder Seiten der Magnetluftspalte 11, 11′ ausgebildet, wobei sich an die En­ den der geradlinigen Seiten 12, 12′ fortlaufend ausge­ staltete bogenförmige Abschnitte 13 und 13′ anschließen.

Die bogenförmigen Abschnitte 13, 13′ bilden Teile von Krei­ sen mit Zentren 0, 0′ und Radien r bei den jeweiligen Magnet­ jochen 10 und 10′, wobei die von den bogenförmigen Abschnit­ ten 13, 13′ umschlossenen Flächen annähernd ein Viertel der Kreisfläche mit dem Radius r sind.

Insofern sind die bogenförmigen Abschnitte 13, 13′ in einer solchen Richtung ausgebildet, daß sie sich von der Symmetrie­ achse l entfernen.

Zusätzlich bilden die bogenförmigen Abschnitte 13, 13′ als Ganzes Teile der Magnetjoche 10 und 10′, die sich in der von der Symmetrieachse l entfernenden Richtung ausbauchen.

Die Magnetpolstücke 14 und 14′, die vorbestimmte Breiten ha­ ben, sind auf der Seite der Magnetspalte 11, 11′ der jeweili­ gen Joche 10, 10′ ausgestaltet.

Da sich bei einem solchen Aufbau die Magnetjoche 10, 10′ von der Seite der Magnetspalte 11, 11′ jeweils entfernen, wächst der Abstand zwischen ihnen an, wodurch das Auftreten einer auf der gegenseiti­ gen Annäherung der Magnetjoche beruhenden Einstreuung ver­ hindert wird.

Wenn man davon ausgeht, daß die Magnetjoche 10, 10′ einen solchen Aufbau haben wie Magnetkreise der Magnetköpfe, so können die magnetischen Querschnittsflächen für die hin­ durchgehenden Magnetflüsse gewährleistet werden, womit es möglich ist, den magnetischen Wirkungsgrad oder die magneti­ sche Leistung bemerkenswert zu steigern.

Die bogenförmig erweiterten Teile der Magnetjoche 10, 10′ stimmen nämlich mit den Richtungen der durch die Joche 10, 10′ fließenden Magnetflüsse überein, und insofern ist es mög­ lich, daß die Magnetköpfe gute Nutzleistungen aufweisen, wobei für die magnetischen Kreise keine Leerstellen vorhan­ den sind.

Da des weiteren die Magnetjoche so angeordnet sind, daß ihr gegenseitiger Abstand mit größer werdender Entfernung von den Seiten der Magnetspalte anwächst, werden die Magnetflüs­ se, die zur Seite des benachbarten Magnetjochs springen, kleiner, so daß eine extreme Verminderung in der Einstreuung erhalten wird.

Wenngleich hier als Beispiel die Magnetjoche 10, 10′ mit ei­ ner derartigen Ausbildung gezeigt wurden, wobei die sich erweiternden Teile als Ganzes bogenförmige Abschnitte haben und sich voneinander trennen, so müssen die Umfangskanten der Jo­ che nicht immer bogenförmig sein, sie können beispielsweise auch vieleckig ausgebildet sein.

Wenn ferner im oben beschriebenen beispielhaften Fall das Ausführungs­ beispiel auf die Seiten der oberen Magnetschichten, die eines der Magnetjoche der Magnetköpfe bilden, Anwendung gefunden hat, so kann es auch auf irgendeine Seite der beiden Magnet­ joche, die vorhanden sind, angewendet werden, um die Magnet­ luftspalte sandwichartig einzuschließen.

Auch können im Fall der Ausgestaltung von beiden Magnetjochen durch magnetische Filme diese Joche die in Fig. 1 gezeigte Ausbildung haben, und damit wird eine weitere beträchtliche Wirkung gewonnen.

Anhand der schematischen Darstellung in Fig. 2 wird eine weitere Ausführungsform erläutert, wo­ bei gleiche Teile in Fig. 1 dieselben Bezugszeichen tragen und nicht gesondert beschrieben werden.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind die Orte der Zentren 0, 0′ der die bogenförmigen Abschnitte 13, 13′ bildenden Kreise eingeschränkt.

Wenn man die Abstände von den Basisteilen der Magnetpolstü­ cke 14, 14′ zu den Kanten der jeweiligen Joche 10, 10′ mit a und die Abstände der Zentren 0; 0′ zu den Kantenteilen der zugeordneten Joche 10, 10′ mit b bezeichnet, dann werden die­ se im speziellen Fall so festgesetzt, daß ihr Verhältnis a/b im Bereich von 1,75<a/b 2,25 liegt.

Durch eine solche Konstruktion können, wie die Pfeile in Fig. 2 angeben, die durch die jeweiligen Joche 10, 10′ gehenden Magnetflüsse zu den Seiten der magnetischen Spalte 11 und 11′ hin konzentriert werden, wodurch ein weiteres Erhöhen des magneti­ schen Nutzeffekts ermöglicht ist.

Wie oben erläutert wurde, werden die in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten magnetischen Dünnschichten als Teile der magnetischen Kreise ver­ wendet. Die beiden Magnetjoche sind einander benachbart und mit Bezug zur rechten sowie linken Seite symmetrisch derart angeordnet, daß der Abstand zwischen diesen Jochen mit stei­ gender Entfernung von den Seiten der Magnetluftspalte größer wird. Die sich erweiternden oder ausbauchenden Teile haben Querschnittsflächen, durch die die Magnetflüsse gehen, die größer sind als die Querschnittsflächen der Magnetpolstücke. Demzufolge können die Magnetjoche so ausgestaltet werden, daß sie im wesentlichen mit der Richtung der Magnetflüsse übereinstimmen, so daß es möglich ist, die magnetischen Wir­ kungsgrade bemerkenswert zu erhöhen. Da ferner der Abstand zwischen den Magnetjochen allmählich größer wird, wird die Einstreuung oder Kopplung in hohem Maß vermindert.

Claims (3)

1. Dünnschicht-Magnetkopf zum gleichzeitigen Verfolgen zweier Spuren, mit einem Substrat, auf dem zwei durch eine magnetische Dünnschicht gebildete Magnetjoche angeordnet sind, die jeweils einen vom Substrat zur Bildung eines Magnetspalts beabstandeten Magnetpolabschnitt und einen sich hieran anschließenden Abschnitt aufweisen, wobei sich der Abstand zwischen den sich an die Magnetpolabschnitte anschließenden Abschnitten mit zunehmendem Abstand zu den Magnetpolabschnitten vergrößert und die Seitenflächen jedes Magnetpolabschnitts rechtwinklig verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche jedes sich an den Magnetpolabschnitt (14, 14′) anschließenden, sich verbreiternden Abschnitts (13, 13′), gesehen entlang einer senkrecht zur Oberfläche des verbreiterten Abschnitts verlaufenden Ebene, größer ist als die Querschnittsfläche des zugehörigen Magnetpolabschnitts, gesehen entlang einer rechtwinklig zur Oberfläche des Magnetpolabschnitts ver­ laufenden Ebene, und daß eine Seitenfläche jedes Magnet­ polabschnitts und die sich hieran anschließende Seite (12, 12′) des zugehörigen verbreiterten Abschnitts linear in­ einander übergehen.

2. Dünnschicht-Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Magnetjoche bezüglich einer Linie symmetrisch zueinander liegen.

3. Dünnschicht-Magnetkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkante jedes verbreiterten Abschnitts einen bogenförmigen Verlauf besitzt.