DE3541762A1 - Magnetischer wandlerkopf und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen magnetischen Wandlerkopf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen magnetischen Wandlerkopfs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12.

Allgemein bezieht sich die Erfindung auf einen aus zwei Kernteilen zusammengesetzten magnetischen Wandlerkopf, dessen Kopplungsspalt durch zwei zueinander ausgerichtete dünne Schichten aus metallischem magnetischem Mate-

20 rial gebildet ist.

Allgemein ist man bestrebt, bei magnetischen Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegeräten, beispielsweise bei Videobandrekordern (VTRs), die Signaldichte auf dem Aufzeichnungsmedium zu erhöhen. Um eine hohe aufgezeichnete' Signaldichte zu erhalten, werden bereits sogenannte Metallpulverbänder oder sogenannte metallisierte Magnetbänder mit hoher Koerzitivkraft (H ) verwendet. Die Metallpulverbänder enthalten ein Pulver aus ferromagnetischein Metall, beispielsweise aus Eisen, Kobalt oder Nikkei, oder ein Pulver entsprechender Legierungen, während die sogenannten metallisierten Bänder einen Substratfilm besitzen, auf dem ein ferromagnetisches metallisches Material aufgebracht ist, beispielsweise durch Niederschlag im Vakuum. Aufgrund der hohen Koerzitivkraft der genann-

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ten magnetischen Aufzeichnungsmedien müssen die magnetischen Wandlerköpfe/ insbesondere diejenigen, die zur Signalaufzeichnung verwendet werden, eine hohe Sättigungsmagnetflußdichte (B ) aufweisen, was eine entsprechende

Auswahl des magnetischen Kernmaterials erforderlich macht. Bei dem häufig verwendeten magnetischen Ferritmaterial besteht der Nachteil, daß nur eine geringe Sättigungsmagnetflußdichte erhalten wird, während bei Verwendung von Permalloy als metallisches magnetisches Material die Verschleißfestigkeit herabgesetzt wird.

Im Zusammenhang mit der oben beschriebenen Erhöhung der Aufzeichnungssignaldichte ist es erwünscht, die Aufzeichnungsspurbreite auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium bzw. Magnetband so klein wie möglich zu halten. Hierzu ist es erforderlich, einen magnetischen Wandlerkopf mit einem Kopplungsspalt zu verwenden, der eine entsprechend schmale laterale bzw. seitliche Ausdehnung besitzt.

Um den oben genannten Forderungen gerecht zu werden, wurde bereits ein magnetischer Wandlerkopf entwickelt, der auf einem nichtmagnetischen Substrat, beispielsweise auf einem Substrat aus keramischem Material, eine ferromagnetische metallische Schicht trägt, deren Dicke der Auf-Zeichnungsspurbreite entspricht. Dieser magnetische Wandlerkopf besitzt jedoch einen hohen magnetischen Widerstand bei hohen Signalfrequenzkomponenten, da der gesamte Magnetsignalflußweg des Wandlerkopfs durch die ferromagnetische metallische Schicht gebildet wird, die einen niedrigen spezifischen Widerstand aufweist. Da ferner die metallische magnetische Schicht durch Niederschlag im Vakuum mit charakteristischer geringer Niederschlagsrate erzeugt wird, wird für den Herstellungsprozeß dieser metallischen magnetischen Schicht viel Zeit benötigt, insbesondere dann, wenn die Dicke der nieder-

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geschlagenen Schicht gleich der Spurbreite sein soll.

Ferner ist bereits ein magnetischer Wandlerkopf bekannt, der aus zwei zusammengesetzten magnetischen Kernelementen aufgebaut ist, die aus ferromagnetische!!! Oxidmaterial, beispielsweise aus Ferrit, bestehen. Die Kernelemente besitzen einander gegenüberliegende Flächen, auf denen zur Bildung eines Kopplungsspalts ferromagnetische metallische Schichten liegen. Im vorliegenden Fall verlaufen jedoch der Magnetflußweg und die breiten Flächen der metallischen magnetischen Schichten unter einem rechten Winkel zueinander, so daß sich das Wiedergabeausgangssignal aufgrund von Wirbelstromverlusten verschlechtern kann. Darüber hinaus werden an der Grenzfläehe zwischen den aus Ferrit bestehenden magnetischen Kernelementen und den mit ihnen verbundenen metallischen magnetischen Schichten sogenannte Pseudospalte gebildet, die eine Verschlechterung des Frequenzgangverhaltens bei der Wiedergabe bewirken.

Im Zusammenhang mit den magnetischen Wandlerköpfen der oben genannten Art stehen noch die US-Patentanmeldung 686 540 und die US-Patentanmeldung 713 637.

In der US-Patentanmeldung 686 540 ist ein magnetischer Wandlerkopf beschrieben, der nachfolgend anhand der Fig. 20 näher erläutert wird. Dieser Wandlerkopf eignet sich zur Aufzeichnung von Signalen mit hoher Dichte auf einem Magnetband mit großer Koerzitivkraft, beispielsweise auf einem sogenannten Metallpulverband oder metallisiertem Magnetband, wie zuvor beschrieben. Der in Fig. 20 dargestellte magnetische Wandlerkopf besitzt zwei magnetische Kernelemente 101 und 102, die aus Ferrit bestehen. Die Kernelemente 101 und 102 weisen schräg verlaufende Flächen 103 und 104 auf, auf denen jeweils

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eine Schicht 105, 106 aus einem metallischen magnetischen Material durch Niederschlag im Vakuum aufgebracht ist. Beispielsweise bestehen die Schichten 105 und 106 aus einer sogenannten Sendust-Legierung (Eisen-Aluminium-Silicium-Legierung). Die Schichten 105 und 106 sind so zueinander ausgerichtet, daß ihre Kantenseiten einen Kopplungsspalt 107 bilden, und zwar entsprechend einer Aufzeichnungsspurbreite, die größer als die Dicke der niedergeschlagenen Schichten 105 und 106 ist. Die Frontbereiche der aus Ferrit bestehenden magnetischen Kernelemente 101 und 102 sind an jede Seite des Spaltbereichs

107 durch nichtmagnetisches Füllmaterial 108, 109, 110 und 111 voneinander getrennt. Das nichtmagnetische Füllmaterial 108 und 109 liegt auf den niedergeschlagenen Schichten 105 und 106 und erstreckt sich bis zur Magnetbandkontaktfläche des magnetischen Wandlerkopfs bzw. bis zu denjenigen Kanten der Schichten 105 und 106, die mit einem Magnetband später in Berührung stehen. Auf diese Weise werden die Schichten 105 und 106 gegen Verschleißeinflüsse geschützt. Das nichtmagnetische Füllmaterial

108 bis 111 dient ferner dazu, die magnetische Struktur des magnetischen Wandlerkopfs in Übereinstimmung mit der gewünschten Aufzeichnungsspurbreite festzulegen. Beispielsweise kann das Material 108 und 109 in Fig.

aus Glas mit relativ geringer Schmelztemperatur bestehen, während das Material 110 und 111 aus Glas mit relativ hoher Schmelztemperatur bestehen kann. Der magnetische Wandlerkopf nach Fig. 20 besitzt im Vergleich zu den zuvor beschriebenen magnetischen Wandlerköpfen eine höhere Betriebszuverlässigkeit, ein verbessertes magnetisches Verhalten und eine höhere Verschleißfestigkeit.

Bei der Herstellung des magnetischen Wandlerkopfs nach Fig. 20 wird so vorgegangen, daß zunächst zwei Kernblökke gebildet werden, die nach weiteren Verarbeitungsschritten zu einem gemeinsamen Block verbunden werden.

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Dieser gemeinsame Block wird dann so unterteilt bzw. zerschnitten oder zersägt, daß eine Vielzahl von einzelnen magnetischen Wandlerkopfbausteinen erhalten wird. Wie anhand der Fig. 20 zu erkennen ist, können die zusammengesetzten Kernblöcke bzw. Kernteile, die die jeweiligen Kernelemente 101 und 102 aus Ferritmaterial umfassen, praktisch in gleicher Weise hergestellt werden. Eine Ausnahme besteht lediglich darin, daß in einem der Kernblökke zusätzlich ein Kanal zur Bildung einer Wicklungsöffnung 112 eingebracht wird. Entsprechend einer möglichen Herstellungsfolge werden zunächst in einem Ferritsubstrat mehrere parallel verlaufende V-förmige Furchen eingebracht' die anschließend mit Glas gefüllt werden, das eine relativ hohe Schmelztemperatur besitzt. Dieses Glas bildet letztlich das nichtmagnetische Füllmaterial 110, 111 des fertigen magnetischen Wandlerkopfs. Im nächsten Schritt werden weitere V-förmige Furchen zwischen den zuvor gebildeten Furchen in das Substrat eingebracht. Jeweils eine Seitenwand dieser weiteren Furchen bildet schließlich eine quer verlaufende Fläche im fertigen magnetischen Wandlerkopf, beispielsweise eine Fläche 103 oder 104, wie in Fig. 20 gezeigt ist. Im darauffolgenden Schritt wird die gesamte, so erhaltene Struktur mit einem geeigneten metallischen magnetischen Material überdeckt, beispielsweise mit einer Sendust-Legierung, also die verbleibende Fläche des Ferr4.tsubstrats sowie die glasgefüllten ersten Furchen und die offenen weiteren Furchen. In die offenen weiteren Furchen, die bereits die niedergeschlagene Schicht enthalten, wird anschließend Glas mit relativ niedriger Schmelztemperatur eingefüllt, das schließlich das nichtmagnetische Glasmaterial 108 und 109 in Fig. 20 bildet. Der Überschuß des niedergeschlagenen metallischen magnetischen Materials wird dann entfernt, indem die gesamte Oberfläche des Substrats spiegelglatt poliert wird. Auf diese Weise wird eine ebene Berührungsfläche erhalten. In gleicher Weise wird ein

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weiteres Substrat hergestellt, das ebenfalls eine entsprechende Berührungsfläche aufweist. Beide ebenen Berührungsflächen dieser beiden Substrate bzw. Kernblöcke werden nun aufeinandergelegt, wobei sich zwischen beiden Berührungsflächen ein Spaltbildungsmaterial befindet. Die verbundenen beiden Kernblöcke bzw. Substrate werden anschließend entlang parallel verlaufender Schnittebenen zerschnitten, so daß eine Vielzahl einzelner magnetischer Wandlerkopfbausteine erhalten wird. Ein derartiger magnetischer Wandlerkopfbaustein ist in Fig. 20 dargestellt, dessen große Seitenflächen 114 und 115 die genannten Schnittflächen sind. Zusätzlich ist die Frontfläche, in der der Kopplungsspalt 107 liegt, bereits zylindersegmentförmig abgeschliffen. Diese Frontfläche bildet eine Magnetbandkontaktfläche und steht später mit einem magnetischen Aufzeichnungsmedium bzw. Magnetband in Berührung.

Bei dem magnetischen Wandlerkopf nach Fig. 20 besteht der Nachteil, daß die seitlichen Kantenbereiche 105a und 106a der niedergeschlagenen metallischen magnetischen Schichten 105 und 106 während des Schneidvorgangs ebenfalls zerschnitten werden, so daß dadurch die magnetischen Eigenschaften der Schichten 105 und 106 in Mitleidenschaft gezogen werden. Insbesondere erhöht sich der magnetische Widerstand im Hauptbereich des Magnetsignalflußwegs innerhalb der Schichten 105 und 106, so daß die nützliche Aufzeichnungsmagnetflußdichte während des Aufzeichnungsbetriebs im Spaltbereich 107 herabgesetzt wird. Das be- deutet gleichzeitig, daß sich auch die Empfindlichkeit des magnetischen Wandlerkopfs während des Wiedergabebetriebs verschlechtert. Diese schädliche Erhöhung des magnetischen Widerstands im Hauptbereich des Magnetsignalflußwegs wird durch eine unterschiedliche thermische Ausdehnung der Ferritflächen 103 und 104 einerseits und der niedergeschlagenen Schichten 105 und 106 aus metalli-

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schem magnetischem Material andererseits hervorgerufen. Insbesondere führen mechanische Spannungen aufgrund der genannten unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen zu Bruch- und Rißbildungen in den niedergeschlagenen Schichten 105 und 106, so daß dadurch die Gleichförmigkeit der magnetischen Eigenschaften dieser Schichten 105 und 106 zerstört wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen magnetisehen Wandlerkopf der beschriebenen Art so weiterzubilden, daß die niedergeschlagenen metallischen magnetischen Schichten, die den wesentlichen Teil des Magnetsignalflußwegs bilden und in der Nähe des Kopplungsspalts des magnetischen Wandlerkopfs liegen, wirksam gegen mechanische Spannungen geschützt sind, die aufgrund von thermischer Beanspruchung des magnetischen Wandlerkopfs verursacht werden.

Ziel der Erfindung ist es ferner, ein geeignetes Verfahren zur Herstellung eines derartigen magnetischen Wandlerkopfs zu schaffen.

Die vorrichtungsseitige Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Dagegen ist die verfahrensseitige Lösung der Aufgabe dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 12 zu entnehmen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils nachgeordneten Unteransprüchen gekennzeichnet.

Der magnetische Wandlerkopf nach der Erfindung mit einem ersten und einem zweiten Kernteil zeichnet sich dadurch aus, daß

- der erste und der zweite Kernteil jeweils ein aus einem Ferrit bestehendes magnetisches Kernelement mit ei-

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ner Ausnehmung besitzen, in der eine magnetische Polstückschicht aus einem metallischen magnetischen Material angeordnet und integral mit dem aus Ferrit bestehenden magnetischen Kernelement verbunden ist, - die jeweiligen magnetischen Polstückschichten schräg zur jeweiligen ebenen Berührungsfläche der verbundenen magnetischen Kernteile verlaufen, mit der Magnetbandkon taktfläche fluchtende Kanten sowie an gegenüberliegenden Seiten des Grenzbereichs zur Bildung des Kopplungsspalts des magnetischen Wandlerkopfs liegende Spaltbildungs-Polstückschichtkanten besitzen,

- die Ausnehmung der jeweiligen Kernelemente bzw. Kernteile bei Draufsicht auf die Magnetbandkontaktfläche eine erste Ausnehmungsflache aufweist, die schräg zur Berührungsfläche des jeweiligen Kernteils entlang einer Seite der zugeordneten magnetischen Polstückschicht aus metallischem magnetischem Material verläuft, auf ' der die Polstückschicht liegt,

- die jeweilige Ausnehmung eine von der ersten Ausnehmungsfläche ausgehende weitere Ausnehmungsflache besitzt, die seitliche Fortsätze aufweist, welche seitlich außerhalb des Bereichs der ersten Ausnehmungsflache liegen, und daß

- die seitlichen Fortsätze der weiteren Ausnehmungsfläehe so geformt sind, daß sie nur in einem vorbestimmten Abstand unterhalb der Magnetbandkontaktfläche des magnetischen Wandlerkopfs verlaufen.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Dicke W des zusammengesetzten magnetischen Wandlerkopfs zwischen seinen großen Seitenflächen größer als die Breite der Magnetbandkontaktfläche, wobei die weitere Ausnehmungsfläche zwischen der ersten Ausnehmungsfläche und den seitlichen Fortsätzen einen Knickbereich aufweist, und wobei sich die seitlichen Fortsätze ausge-

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hend vom Knickbereich in Richtung der übergangsebene erstrecken und allein oder mit den Knickbereichen gegenüber der Magnetbandkontaktfläche in Tiefenrichtung des Wandlerkopfs abgesenkt sind. Die Tiefenrichtung verläuft ausgehend von der Magnetbandkontaktfläche parallel zur übergangsebene in den Wandlerkopf hinein.

Das Verfahren zur Herstellung des magnetischen Wandlerkopfs nach der vorliegenden Anmeldung zeichnet sich durch folgende Verfahrensschritte aus:

- Bildung zweier Kernblöcke aus magnetischem Oxidmaterial mit jeweils einer ersten ebenen Fläche, die in einer ersten Ebene liegt,

- Einbringung von Furchen in die erste ebene Fläche, derart, daß die Furchen eine angrenzende Endfläche'schneiden, die in einer zweiten Ebene liegt, welche die erste Ebene schneidet, wobei die Furchen eines jeden Kernblocks bei Draufsicht auf die angrenzende Endfläche Ausnehmungen mit jeweils einer ersten Ausnehmungsfläche, die im Bereich der angrenzenden Endfläche unter einem spitzen Winkel relativ zur ersten ebenen Fläche verlaufen, und mit einer weiteren Ausnehmungsflache bilden, die eine Verlängerung der ersten Ausnehmungsfläche ist und einen Knickbereich mit seitliehern Fortsatz seitlich außerhalb der ersten Ausnehmungsflache besitzt,

- Aufbringung einer Schicht aus metallischem magnetischem Material auf die Furchen und Bildung einer Reihe von Polstückschichten aus dem auf die ersten Ausnehmungsflächen aufgebrachten metallischen magnetischen Material durch entsprechende Bearbeitung der Kernblöcke, derart, daß die Polstückschichten schräg zu der ersten Ebene der jeweiligen Kernblöcke verlaufen und Polstückschichtkanten aufweisen, die parallel zu der ersten Ebene im Schnittbereich zwischen der ersten und zweiten Ebene liegen, wobei die seitliche Ausdehnung der Polstückschichtkanten größer als die Dicke der Pol-

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stückschichten ist,

- Verbindung der beiden Kernblöcke, derart, daß beide ersten ebenen Flächen parallel aufeinanderliegen und nur durch einen Grenzbereich zur Bildung einer zwisehen den Kernblöcken liegenden Grenzschicht voneinander getrennt bzw. beabstandet sind, daß jede Ausnehmung in einem Kernblock benachbart zu einer entsprechenden Ausnehmung im anderen Kernblock liegt, so daß jeweils zwei zu verschiedenen Kernblöcken gehörende Ausnehmungen eine Gesamtweite in einer Richtung parallel zur Grenzschicht besitzen, und daß jeweils die zu verschiedenen Kernblöcken gehörenden benachbarten zwei Ausnehmungen jeweils eine Polstückschicht besitzen, die zueinander ausgerichtet sind, derart, daß die jeweiligen Polstückschichtkanten der beiden Polstückschichten sich einander gegenüberliegen und parallel zueinander verlaufen, und

- Zerschneidung der verbundenen Kernblöcke entlang von Schnittebenen, die seitlich neben den zueinander ausgerichteten Polstückschichten liegen, um einzelne magnetische Wandlerkopfbausteine herzustellen, deren Polstückschichten nicht durch mechanische oder Wärmespannungen beschädigt werden, die z. B. beim Zerschneiden der verbundenen Kernblöcke erzeugt werden. ^ ^x

Werden die Kernblöcke seitlich außerhalb der Knickbereiche zerschnitten, so werden die Polstückschichten durch die Knickbereiche gegen mechanische Spannungen abgeschirmt, die durch die beim Schneidvorgang erzeugte Wärme hervorgerufen werden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besitzt jeder einzelne Wandlerkopfbaustein eine Magnetbandkontaktfläche mit Frontbereichen aus dem magnetischen Oxidmaterial und mit schräg in der Magnetbandkontaktfläche verlaufenden Kantenbereichen zweier zueinander ausge-

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richteter Polstückschichten, wobei ferner seitlich neben der Magnetbandkontaktfläche liegende und die seitlichen Fortsätze der Ausnehmungen enthaltende Materialbereiche abgetragen werden. Selbstverständlich können auch, falls dies gewünscht wird, die Knickbereiche abgetragen werden. Die seitlichen Fortsätze bzw. Knickbereiche können beispielsweise durch Bildung von Hohlkehlungen oder Abschrägungen am Rand der Magnetbandkontaktfläche entfernt werden. Dabei können die Flächen der Hohlkehlungen unter einem rechten Winkel zueinander verlaufen. Die Hohlkehlungen bzw. seitlichen Abschrägungen erstrecken sich dabei in Längsrichtung der Magnetbandkontaktfläche sowie an ihren beiden Längsseiten.

Um die Polstückschichten beim Zerschneiden der Kernblöcke vor zu großer Wärme bzw. zu großen mechanischen Spannungen aufgrund der erzeugten Wärme beim Zerschneiden zu schützen, werden die Kernblöcke entlang von Ebenen zerschnitten, die außerhalb der genannten Polstückschichten liegen. Es werden somit Wandlerköpfe erhalten, deren Breite großer als die gewünschte Breite der Magnetbandkontaktfläche ist. Durch die genannten Auskehlungen bzw. Abschrägungen läßt sich dann die Vorderseite des magnetischen Wandlerkopfs in ihrer Breite so weit reduzieren, daß sie die gewünschte Magnetbandkontaktflächenbreite besitzt.

Vorzugsweise werden die Kernblöcke außerhalb der Knickbereiche zerschnitten, so daß die Knickbereich die PoI-stückschichten vor zu großen mechanischen und Wärmespannungen schützen, die beim Zerschneiden des Kernblocks erzeugt werden. Die magnetischen Eigenschaften der Polstückschichten werden somit durch diesen Schneidvorgang nicht verschlechtert, so daß der magnetische Wandlerkopf nach der vorliegenden Erfindung eine hohe Betriebszuverlässigkeit aufweist. Dio Bore ich dor mot.nl 1 i schon magnetischen

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Schichten, die den wesentlichen Magnetsignalflußweg bilden, sind somit gegenüber schädlichen mechanischen Spannungen aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnungen der einzelnen Materialien wirkungsvoll geschützt, die beim Zerschneiden des Kernblocks in einzelne magnetische Wandlerköpfe erzeugt werden.

Die magnetischen Wandlerköpfe nach der vorliegenden Erfindung können darüber hinaus als Massenartikel hergestellt werden, da der Ausschuß aufgrund der besonderen Struktur der magnetischen Wandlerköpfe gering ist und diese darüber hinaus schnell hergestellt werden können, weil die Dicke der metallischen magnetischen Schichten nicht so dick sein muß wie die Spurbreite, da der Kopplungsspalt schräg zu den genannten metallischen magnetischen Schichten liegt.

Im Gegensatz zu dem in Fig. 20 dargestellten magnetischen Wandlerkopf werden beim Zerschneiden des Kernblocks die magnetischen Eigenschaften der Polstückschichten nicht verschlechtert, so daß ein magnetischer Wandlerkopf mit guten elektrischen Kennwerten erhalten wird.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die weitere Ausnehmungsflache mit metallischem magnetischem Material bedeckt bzw. verbunden, wobei sie gemeinsam mit dem metallischen magnetischen Material ausgehend von den Polstückschichten wellenartig verläuft, und wobei die seitlichen Fortsätze der weiteren Ausnehmungsflache gegenüber der Magnetbandkontaktfläche in Tiefenrichtung des Wandlerkopfs abgesenkt sind.

Die Schicht aus metallischem magnetischem Material zwischen einer jeweiligen Polstückschicht und einem Knickbereich ist also wellenartig ausgebildet und besitzt dort im Vergleich zur Polstückschicht eine geringere Dik-

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ke. Hierdurch läßt sich die Übertragung von schädlichen mechanischen Spannungen auf die jeweilige Polstückschicht bzw. die thermische Beeinflussung der Polstückschichten beim Zerschneiden eines Kernblocks in mehrere magnetische Wandlerköpfe noch weiter verringern.

Ferner können die Schnittebenen auch im Bereich der seitlichen Fortsätze seitlich außerhalb der Knickbereiche verlaufen, wenn die Dicke der metallischen magnetischen Schicht im Bereich der seitlichen Fortsätze relativ dünn bzw. dünner als die der Polstückschichten ist. Die seitlichen Fortsätze verlaufen dabei in Richtung auf die Grenzfläche zwischen den beiden Kernblöcken. Das Verhältnis der Dicken der metallischen magnetischen Schicht im Bereich der Polstückschichten und der seitlichen Fortsätze kann durch geeignete Winkelpositionierung der jeweiligen Kernblöcke bzw. Substrate relativ zur Auftreffrichtung des Schichtmaterials eingestellt werden. Auch im vorliegenden Fall können die Kanten des magnetischen Wandlerkopfs zur Einstellung der Breite der Magnetbandkontaktfläche durch Abschrägungen oder Hohlkehlungen abgetragen werden, die parallel zur Längsrichtung der Magnetbandkontaktfläche und zu ihren beiden Seiten verlaufen. Hierbei können Abtragungen bis in den Bereich der Knickstellen oder der wellenartig verlaufenden dünnen Schicht hinein vorgenommen werden. In der Magnetbandkontaktfläche verlaufen dann nur"noch die Kantenbereiche der Polstückschichten, die den wesentlichen Teil des Magnetsignalflußwegs des magnetischen Wandlerkopfs bilden.

Diese Kantenbereiche fluchten mit der Magnetbandkontaktfläche.

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Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines magnetischen Wandlerkopfs nach der vorliegenden Anmeldung,

wobei die Kopfwicklung der besseren Übersicht wegen nicht miteingezeichnet ist,

Fig. 2 eine vergrößert dargestellte Draufsicht auf die Bandkontaktfläche des magnetischen Wandlerkopfs

nach Fig. 1 in der Nähe des Spalts,

Fig. 3 bis 9 schematisch dargestellte Perspektivansichten des magnetischen Wandlerkopfs nach den Fig. 1 und 2 in verschiedenen Herstellungsstufen,

Fig. 10 eine vergrößert dargestellte Draufsicht auf die Bandkontaktfläche eines magnetischen Wandlerkopfs, der durch Zerschneidung eines Grundelements entlang von Schnittebenen mit dem gegen

seitigen Abstand W hergestellt worden ist und nicht durch Zerschneidung entlang von Schnittebenen mit einem gegenseitigen Abstand, der größer als der Abstand D ist, wie in Fig. 9 gezeigt,

Fig. 11 eine vergrößert dargestellte Draufsicht auf die Bandkontaktfläche eines gegenüber der Fig. 10 abgewandelten magnetischen Wandlerkopfs nach der vorliegenden Anmeldung.

Fig. 12 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines magnetischen Wandlerkopfs nach der vorliegenden Anmeldung, bei dem die metallischen magnetischen Schichten nur zu

einem Teil in den magnetischen Wandlerkopf hin-

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einragen und kurz unterhalb der Bandkontaktfläche des magnetischen Wandlerkopfs enden,

Fig. 13 bis 19 perspektivische Darstellungen des magnetisehen Wandlerkopfs nach Fig. 12 in verschiede

nen Herstellungsstufen, und

Fig. 20 eine perspektivische Ansicht eines konventionellen zusammengesetzten magnetischen Wandlerkopfs.

Anhand der nachfolgenden Fig. 1 bis 19 werden nunmehr bevorzugte Ausführungsformen des magnetischen Wandlerkopfs nach der vorliegenden Anmeldung sowie die Verfahren zu ihrer Herstellung im einzelnen erläutert.

Die Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zusammengesetzten magnetischen Wandlerkopfs gemäß der vorliegenden Anmeldung, der zwei Kernteile I und II besitzt, die in einem vorhergegangenen Verfahrensschritt miteinander verbunden worden sind. Um die Anordnung nach Fig. 1 zu erhalten, wurden diese verbundenen Kernteile entlang von Schnittebenen zerschnitten, die parallel zu den breiten, lateralen Seitenflächen der Kernteile liegen. Der Kernteil I besitzt ein magnetisches Kernelement 1 mit einem Frontteil IA und einem Hauptkörperteil IB. Dagegen besitzt der mit dem Kernteil I verbundene Kernteil II ein magnetisches Kernelement 2 mit einem Frontteil 2A und einem Hauptkörperteil 2B. Das magnetische Kernelement 2 besitzt einen Wicklungsschlitz 2C, so daß eine elektrische Spule um den Signalmagnetflußweg des magnetischen Kernelements 2 gewickelt werden kann.

Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die vorderen Oberflächenbereiche IA und HA der verbundenen Kernteile I und II im Bereich der Spaltregion. Diese Draufsicht ist vergrößert dargestellt. Die Breite der Hauptkörperteile IB und

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2B ist mit dem Buchstaben W bezeichnet. Beispielsweise können die magnetischen Kernelemente 1 und 2 aus einem ferromagnetischen Oxidmaterial, etwa aus Mangan-Zink-Ferrit, bestehen. Wie anhand der Fig. 2 zu erkennen ist, besitzen die zusammengesetzten Kernteile Einkerbungen 3 und 4, in denen sich jeweils Schichten 5 und 6 aus metallischem magnetischem Material befinden. Die Schichten 5 und 6 enthalten ausgerichtete Teile 5A und 6A, die nachfolgend als magnetische Polstückschichten bezeichnet werden, welche Kantenbereiche 5a und 6a aufweisen, die mit einem Magnetband bzw. magnetischen Aufzeichnungsband in Berührung stehen. Die Polstückschichten 5A und 6A bilden wesentliche Teile des magnetischen Aufzeichnungssignalflußwegs des magnetischen Wandlerkopfs. Diese Polstückschichten 5A und 6A sind mit schräg verlaufenden Bereichen 7A und 8A von Oberflächen 7 und 8 verbunden, durch die die Einkerbungen gebildet werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung können die Schichten 5 und 6 durch metallisches magnetisches Material gebildet werden, das auf die die Einkerbungen bildenden Oberflächen 7 und 8 durch Niederschlag im Vakuum aufgebracht wird.

Die Flächen 7A und 8A verlaufen jeweils unter einem Winkel © zu einer Grenzfläche, die sich mit dem Grenzbereich 9 zwischen den zusammengesetzten Kernteilen I und II deckt. Die Polstückschichten 5A und 6A besitzen im wesentlichen die gleiche Dicke t. Sie weisen ferner einander gegenüberliegende Kantenbereiche an gegenüberliegenden Seiten des Grenzbereichs 9 auf, so daß zwischen ihnen ein Kopplungsspalt 10 liegt. Dieser Kopplungsspalt 10 dient zur Kopplung des magnetischen Wandlerkopfs mit einer Spur eines bandförmigen magnetischen Aufzeichnungsmediums, wobei die seitliche Ausdehnung des Kopplungsspalts 10 die Spurbreite Tw bestimmt. Diese Spurbreite Tw stimmt mit der Aufzeichnungsspurbreite überein. Eine

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entsprechend breite Aufzeichnungsspur wird durch den magnetischen Wandlerkopf während der Wiedergabe abgetastet oder während der Aufnahme aufgezeichnet.

Wie die Fig. 2 weiter zeigt, besitzen die verbundenen Kernteile I und II weiterhin Ausnehmungen 11 und 12, während auch durch die Schichten 5 und 6 weitere Ausnehmungen gebildet werden. Die durch die Schichten 5 und 6 gebildeten Ausnehmungen sind mit nichtmagnetischem Material gefüllt, wie mit den Bezugszeichen 13 und 14 angedeutet ist. Auch die Ausnehmungen 11 und 12 sind mit nichtmagnetischem Material gefüllt, wie durch die Bezugszeichen 15 und 16 angedeutet. Beispielsweise kann als nichtmagnetisches Material 13 und 14 in den durch die Schichten 5 und 6 gebildeten Ausnehmungen Glas mit relativ hoher Schmelztemperatur verwendet werden, während Glas mit relativ niedriger Schmelztemperatur als nichtmagnetisches Material 15 und 16 in den Ausnehmungen 11 und 12 verwendet wird.

Der Grenzbereich 9 (Grenzfläche) kann durch ein Spaltmaterial gebildet sein, beispielsweise durch Siliciumdioxid (SiO_), das auf eine oder auf beide der aneinander angrenzenden Oberflächen der zusammengesetzten Kernteile I und II aufgebracht wird. Der Winkel θ zwischen den jeweiligen querverlaufenden Flächen 7A und 8A, die die Polstückschichten 5A und 6A tragen, und der Ebene des Grenzbereichs 9 liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 20° bis 80°. Bei einem Winkel Θ, der kleiner als 20" ist, treten höhere Übersprech- bzw. Nebensprecherscheinungen von benachbarten Spuren auf, so daß der Winkel θ vorzugsweise so gewählt wird, daß er größer als 30° ist. Andererseits wird er so gewählt, daß er kleiner als 80° ist, da insbesondere bei einem Winkel θ von 90° erhebliche Abnutzungs- bzw. Verschleißerscheinungen im Spaltbereich auftreten. Andererseits besitzen bei einem Winke] θ von 90° die niedergeschlagenen metallischen magnetischen

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Schichten 5 und 6 eine Dicke, die gleich der Spurbreite Tw ist. Dies ist nicht erwünscht, weil sich dabei die Zeit zur Herstellung der Schichten 5 und 6 aufgrund ihrer größeren Dicke erheblich verlängert, da die Schichten 5 und 6 durch Niederschlag im Vakuum erzeugt werden. Mit größer werdender Dicke der Schichten 5 und 6 wird darüber hinaus ihre Struktur ungleichförmiger, so daß sich dadurch die magnetischen Eigenschaften des magnetischen Wandlerkopfs verschlechtern. 10

Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, ist die Dicke t der niedergeschlagenen Polstückschichten 5A und 6A kleiner als die Spurbreite Tw. Die Dicke t errechnet sich zu

t = Tw χ sin Θ,

wobei Tw, wie bereits 'erwähnt, die Spurbreite und θ der Winkel zwischen den quer bzw. schräg verlaufenden Flächen 7A und 8A und der Ebene des Grenzbereichs 9 ist.

Dementsprechend kann durch geeignete Auswahl des Winkels θ die Filmdicke t gegenüber der Spurbreite Tw verringert werden, was zu einer erheblich kürzeren Herstellungszeit des magnetischen Wandlerkopfs nach der vorliegenden Anmeldung führt. ^:

Die metallischen magnetischen Schichten 5 und 6 können nichtkristalline ferromagnetische, metallische Legierungen enthalten, beispielsweise sogenannte amorphe Legierungen, wie etwa amorphe Metall-Metalloid-Legierungen, also Legierungen, die aus einem oder mehreren Metallen der Eisen (Fe), Nickel (Ni) und Kobalt (Co) enthaltenden Gruppe und aus einem oder mehreren Elementen der Phosphor (P), Kohlenstoff (C), Bor (B) und Silicium (Si) enthaltenden Gruppe bestehen, oder Legierungen, die im wesentlichen Elemente dieser Gruppen und weiterhin Aluminium (Al), Germanium (Ge), Beryllium (Be), Zinn (Sn), In-

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dium (In), Molybdän (Mo), Wolfram (W), Titan (Ti), Mangan (Mn), Chrom (Cr), Zirkon (Zr), Hafnium (Hf) oder Niob (Nb) enthalten. Die Schichten 5 und 6 können darüber hinaus aber auch aus amorphen Metall-Metall-Legierungen bestehen, die hauptsächlich Kobalt (Co), Hafnium (Hf) oder Zirkon (Zr) enthalten. Ferner sind für diese Schichten 5 und 6 Eisen-Aluminium-Silicium-Legierungen (sogenannte Sendust-Legierungen), Eisen-Aluminium-Legierungen und Nickel-Eisen-Legierungen (Permalloys) verwendbar. Die Aufbringung der Schichten 5 und 6 kann durch übliche, konventionelle Niederschlagsmethoden, im Vakuum erfolgen, beispielsweise durch plötzliche bzw. Flash-Verdampfung, kontinuierliche oder Gasverdampfung, Ionenplattierung, Sputtern oder mit Hilfe von Wolkenionenstrahlen.

Die genannten Ausnehmungen, die mit den nichtmagnetischen Materialien 13, 14, 15 und 16 gefüllt sind, legen die magnetische Struktur des magnetischen Wandlerkopfs so fest, daß der Signalmagnetfluß im Bereich des Spalts 10 konzentriert ist. Durch sie wird ferner erreicht, daß die mit dem Magnetband in Kontakt stehende Oberfläche des magnetischen Wandlerkopfs eine hohe Stabilität und Verschleißfestigkeit besitzt.

Wie anhand der Fig. 2 zu erkennen ist, weisen die metallischen magnetischen Schichten 5 und 6 im wesentlichen eine V-förmige Struktur auf. Die jeweils einen Schenkel bildenden Hohlstückschichten 5A und 6A, die sich bei Draufsicht auf die Magnetbandkontaktfläche des magnetisehen Wandlerkopfs entlang einer gemeinsamen Geraden erstrecken, sind über Knickbereiche 5C und 6C mit seitlichen Ansätzen 5B und 6B verbunden, deren Dicke geringer ist als die Dicke der Polstückschichten 5A und 6A. Die seitlichen Ansätze 5B und 6B der Schichten 5 und 6 liegen in Tiefenrichtung gesehen, also gemäß Fig. 2 in Richtung senkrecht zur Papierebene, unterhalb der Bandkontaktfla-

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ehe des magnetischen Wandlerkopfs, wie für den Fall des seitlichen Ansatzes 6B am besten anhand der Fig. 1 zu erkennen ist. Entsprechend der Fig. 1 erstrecken sich die Hauptbereiche 5A und 6A der Schichten 5 und 6 von der Bandkontaktfläche zur rückseitigen Wandlerkopffläche bis zu einer Tiefe, die im wesentlichen der Tiefenabmessung des Spalts 10 entspricht. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 werden die Schichtbereiche 5B, 5C und 6B, 6C ausgehend von der Bandkontaktfläche des magnetischen Wandlerkopfs in Richtung seiner Rückseite dadurch entfernt, daß die zusammengesetzten Kernteile 1 und II mit seitlichen Hohlkehlen 17 und 18 versehen werden, die eine L-förmige Struktur besitzen, wie gut in Fig. 1 zu erkennen ist.

Wie noch anhand der Fig. 8 und 9 zu erklären sein wird, wird die laterale bzw. seitliche Abmessung D, die in Fig. 2 eingezeichnet ist und die die gesamte laterale Weite der beiden nebeneinanderliegenden Ausnehmungen 3 und 4 angibt, im vorliegenden Ausführungsbeispiel so gewählt, daß sie kleiner als die Dicke W der Hauptkörperteile IB und 2B des magnetischen Wandlerkopfs ist. Hierdurch wird erreicht, daß beim Zerschneiden zweier aneinanderliegender Kernblöcke zur Bildung einzelner magnetischer Wandlerköpfe gemäß den Fig. 1 und 2 entlang von Schnittebenen, die seitlich neben den jeweiligen Polstückschichten 5A und 6A liegen, diese Polstückschichten 5A und 6A gegenüber derjenigen Wärme isoliert sind, die beim Schneidvorgang erzeugt wird. Die Polstückschichten 5A und 6A werden somit bei dem genannten Schneidvorgang nicht thermisch bzw. mechanisch beansprucht. Das bedeutet, daß die Polstückschichten 5A und 6A ihre ursprünglichen magnetischen Eigenschaften beibehalten und insbesondere Riß- und Bruchbildungen in den Polstückschichten 5A und 6A vermieden werden, die sonst ebenfalls zu einer Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften führen würden.

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Beim oben beschriebenen magnetischen Wandlerkopf erstrekken sich die seitlichen Ansätze 5B und 6B der aufgebrachten Schichten 5 und 6 aus metallischem magnetischem Material von den Knickbereichen 5C und 6C in Richtung zum Grenzbereich 9, wie am besten anhand der Fig. 2 zu erkennen ist. Würden diese seitlichen Ansätze 5B und 6B im Bereich der Magnetbandkontaktfläche des magnetischen Wandlerkopfs liegen, so würden sogenannte Pseudo-Magnetspalte vorhanden sein. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind jedoch die Oberflächen 17a und 18a,- die die seitlichen Ansätze 5B und 6B und die Randbereiche der Kernelemente 1 und 2 enthalten, gegenüber der Magnetbandkontaktfläche des magnetischen Wandlerkopfs nach unten versetzt, so daß in der Magnetbandkontaktfläche der gewünschte Spalt 10 nur durch die Polstückschichten 5A und 6A gebildet wird.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des in den Fig. 1 und 2 dargestellten magnetischen Wandlerkopfs näher beschrieben.

Zunächst werden entsprechend dem in Fig. 3 dargestellten Verfahrensschritt mehrere gegenseitig beabstandete V-förmige Furchen 21 in eine obere Fläche 20a eines Substrats 20 mit Hilfe einer nicht dargestellten Schleifeinrichtung eingebracht. Die Furchen 21 sind in Richtung der Oberfläche 20a geöffnet und können beispielsweise mit Hilfe einer Schleifscheibe gebildet werden. Sämtliche Furchen 21 verlaufen parallel zueinander. Durch die Furchen 21 werden schräg bzw. quer verlaufende Flächen erhalten, die mit 21a bezeichnet sind. Die gegenüberliegende Furchenfläche ist jeweils mit 21b bezeichnet. Sie kann beispielsweise senkrecht zur Fläche 20a verlaufen. Diese Fläche 20a kann als Berührungsfläche bezeichnet werden, da zwei solche Flächen von entsprechend ausgebildeten Substraten in einem späteren Verfahrensschritt aufeinandergelegt wer-

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den, wie anhand der Fig. 8 zu erkennen ist. Die Berührungsfläche 20a liegt parallel zur Begrenzungsfläche (Grenzfläche 9) der schließlich gebildeten Wandlerkopfanordnung. Die schräg verlaufende Fläche 21a ist um einen ausgewählten Winkel θ (vgl. Fig. 2) gegenüber der Ebene der Fläche 20a geneigt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel θ etwa 45°.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird eine metallische magnetisehe Schicht 23 aus Sendust (Eisen-Aluminium-Silicium-Legierung) oder dergleichen auf die Furchenseite des Substrats 20 aufgebracht, um auf den schräg verlaufenden Flächen 21a entsprechende Schichten 23A mit einer Schichtdicke t zu bilden. Die Schicht 23 bildet an ihrer äußeren bzw. oberen Seite Flächenbereiche, die parallel zur Fläche 20a liegen sowie Ausnehmungen 24, die eine den ursprünglichen Furchen 21 entsprechende Kontur besitzen. Die Schicht 23 kann im Bereich 23B, also an der Seite 21b der Furchen 21, eine verminderte Schichtdicke besitzen, entsprechend der verminderten Dicke der einzelnen Schichten 5 und 6 nach Fig. 2 in den jeweiligen seitlichen Ansätzen 5B und 6B. Wird die Schicht 23 durch Niederschlag im Vakuum gebildet, beispielsweise durch einen Sputtervorgang, so kann das Substrat 20 in der Sputtereinrichtung so positioniert werden, daß das Material vorzugsweise auf der querverlaufenden Fläche 21a niedergeschlagen wird, und zwar so lange, bis die gewünschte verminderte Schichtdicke der auf der Fläche 21b der V-förmigen Furchen 21 niedergeschlagenen Schicht erreicht ist.

Wie in Fig. 5 dargestellt ist, werden die Ausnehmungen nach Fig. 4 mit nichtmagnetischem Material 25 gefüllt, beispielsweise mit Glas, das eine hohe Schmelztemperatur besitzt. Anschließend wird die Schicht 23 so weit abgetragen bzw. abgeschliffen, daß Kantenbereiche 23a und 23b der auf die Flächen 21a und 21b niedergeschlagenen metalli-

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sehen magnetischen Schicht 23 mit der Oberfläche 20a des Substrats 20 fluchten. Der SchleifVorgang wird dabei so durchgeführt, daß eine im wesentlichen gleichmäßige glatte und ebene Fläche 20a im gesamten furchenseitigen Bereich des Substrats 20 erhalten Wird.

Entsprechend der Fig. 6 wird anschließend ein zweiter Satz von Furchen 27 in die Oberfläche 20a des Substrats 20 eingebracht, beispielsweise wiederum durch einen Schleifvorgang. Diese Furchen 27 liegen jeweils an der gleichen Seite der Furchen 21 und verlaufen parallel zu diesen. Jeweils eine Furche 27 liegt sehr dicht am Kantenbereich 23a einer jeweiligen Polstückschicht 23A an, die auf der Fläche 21a einer Furche 21 liegt. Durch den Verfahrensschritt nach Fig. 6 werden die Ausnehmungen 11 und 12 in Fig. 2 gebildet, die sich bis zum Rand des Spalts 10 erstrecken. Die Ausnehmungen 11 und 12 entsprechen somit den Furchen 27. Die Berührungsfläche 20a des Substrats 20, die koplanaren Flächen 23a und 23b der Schichten 23 sowie die koplanaren Flächen 25a des nichtmagnetischen Materials 25 werden dann so weit glattgeschliffen, daß eine spiegelnde Fläche erhalten wird. Der Schleifvorgang kann so weit gehen, daß die Furchen 27 die benachbarten Ränder der Kantenbereiche 23a der jeweiligen PoI-stückschichten 23A leicht überlappen können. Hierdurch wird erreicht, daß kein magnetisches Substratmaterial in den seitlichen Bereichen der Magnetwandler-Kopplungsspalte, die dem Spalt 10 in Fig. 2 entsprechen, liegt. Die gesamte seitliche Ausdehnung der Furchen 21 und 27 entspricht der Abmessung D in Fig. 2 und ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel so gewählt, daß sie kleiner als der Abstand M zwischen zwei Schnittflächen gemäß Fig. 8 ist und im wesentlichen der Breite W nach Fig.2 entspricht.

Die nach dem Verfahrensschritt in Fig. 6 hergestellten

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zweiten Furchen 27 können beispielsweise einen polygonalen Querschnitt besitzen, so daß die innere Wandfläche jeder Furche 27 zweimal oder mehrere Male abgewinkelt ist. Die Furchen 27 können auch als Rillen oder Nuten bezeichnet werden. Jeweils eine Furche 27 kann dabei eine zur Polstückschicht 23A benachbarte Wandfläche 27a besitzen, die einen gewünschten und relativ steilen bzw. großen Winkel zur Oberfläche 20a des Substrats 20 einnimmt. Die Kontur der Furchen 27 ist so gewählt, daß sichergestellt ist, daß ein gewünschter Abstand zwischen dem magnetischen Oxidmaterial z.B. des Kernelements 1 nach Fig. 2 und der zum anderen Kernelement gehörenden metallischen magnetischen Schicht 6A nach Fig. 2 liegt. Durch das gewählte Profil der Furchen 27 werden Übersprechkomponenten im Bereich großer Aufzeichnungswellenlängen während des Wiedergabebetriebs reduziert. Das magnetische Oxidmaterial der Kernelemente 1 und 2 trägt die Polstückschichten 5A und 6A, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Diese Polstückschichten 5A und 6A sind mit dem magnetischen Oxidmaterial der Kernelemente 1 und 2 fest verbunden und erstrecken sich von der Bandkontaktfläche ausgehend in den magnetischen Wandlerkopf bis zu einer Tiefe hinein, die der Tiefe des Spalts 10 entspricht. Die Tiefe des Spalts 10 wird durch den Schlitz 2C im Kernelement 2B begrenzt, wie der Fig. 1 zu entnehmen ist. Das Profil der Furchen 27 ermöglicht es ebenfalls, die Berührungsflächen des magnetischen Oxidmaterials der Kernelemente 1 und 2 relativ zur Ebene des Spalts 10 zu neigen, um eine falsche Aufzeichnung in Abtast- bzw. Scan-Richtung des magnetischen Wandlerkopfs zu vermeiden. Gleichzeitig werden Neben-

sprech- bzw. Übersprecheffekte oder eine Signalaufnahme :

von nächsten oder übernächsten Spuren während des Wiedergabebetriebs dadurch vermieden. Die Signalaufnahme von benachbarten Spuren wird aufgrund von Azimutverlusten verhindert, die sich aufgrund der schräg verlaufenden Flächen la und 2a in Fig. 2 ergeben, wobei die schräg ver-

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laufenden Flächen la und 2a durch die Kontur der Furchen 27 im Bereich 27a und 27b entsprechend der Fig. 6 bestimmt werden.

Die Fig. 7 zeigt einen Kernblock mit einem zweiten Substrat 30, das entsprechend der in den Fig. 3 bis 6 dargestellten Verfahrensstufen hergestellt worden ist. In diesem Kernblock wurde anschließend eine Furche 29 eingebracht, und zwar in einer Richtung, die unter rechtem Winkel zu den Furchen 21' und 27' verläuft, die den Furchen 21 und 27 im Substrat 20 entsprechen. Durch die Furche 29 wird der jeweilige Wicklungsschlitz, in Fig. 1 mit 2C bezeichnet, für die einzelnen magnetischen Wandlerköpfe gebildet. Das Substrat 30 besitzt eine aufgebrachte Schicht 33 aus metallischem magnetischem Material zur Bildung der Pol stückschichten 33A, d.eren Kantenbereiche mit 33a bezeichnet sind. Der Kernblock mit dem Substrat 30 besitzt eine furchenseitige Oberfläche 30a, die spiegelglatt geschliffen und als ebene Fläche ausgebildet ist, auf die die ebene Oberfläche 20a des Substrats 20 nach Fig. 6 gelegt wird. Gemäß Fig. 7 ist die Gesamtweite der Furchen 21' und der benachbarten Furchen 27' mit Dw bezeichnet, die der Abmessung D in Fig. 2 entspricht. Die Gesamtweite setzt sich also aus der Einzelweite der beiden genannten Furchen zusammen.Auf die glattpolierte Berührungsfläche 20a des Substrats 20 nach Fig. 6 und/ oder auf die glattpolierte Berührungsfläche 30a des Substrats 30 nach Fig. 7 wird ein zusätzliches Material niedergeschlagen, das zur Bildung eines Spaltabstands dient.

Hierdurch wird erreicht, daß zwischen den zueinander ausgerichteten Schichtkanten 23a und 33a ebenfalls Spaltbildungsmaterial vorhanden ist, durch das eine gewünschte longitudinals Spaltabmessung bestimmt wird.

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nach Fig. 7 aufeinandergelegt und so zueinander ausgerichtet, daß jeweils zwei genannte Polstückschichten 23A und 33A so zueinander liegen, wie in Fig. 8 dargestellt ist. Diese Polstückschichten 23A und 33A dienen somit zur BiI-dung des Wandlerspalts* 10 entsprechend der Fig. 2. Bei Draufsicht auf die Magnetbandkontaktfläche liegen die genannten Polstückschichten auf einer gemeinsamen Geraden. Die genannten Kernblöcke mit den Substraten 20 und 30 werden durch Glas miteinander verbunden, wobei in die Furchen 27 und 27' entsprechendes nichtmagnetisches Glasmaterial 28 und 28' eingefüllt wird. Das Spaltmaterial (Material im Spalt bzw. zwischen den Substraten 20 und 30) zur Bildung des Grenzbereichs 9 nach Fig. 2 und zur Bildung des Spalts 10 kann beispielsweise aus der Materialgruppe ausgewählt sein, die Siliciumdioxid (SiO„), Zirkondioxid (ZrOp), Tantalpentoxid (Ta-O₁-) und Qhrom (Cr) umfaßt.

Die verbundenen und aufeinanderliegenden Kernblöcke mit den Substraten 20 und 30 werden dann entlang der in Fig.

8 gezeigten Linien A-A und A¹-A¹ zerschnitten, die einen gegenseitigen Abstand M voneinander besitzen. Dieser Abstand M ist größer als der Abstand Dw nach Fig. 7 und größer als der Abstand D nach Fig. 2. Auf diese Weise werden mehrere Kopfbausteine bzw.magnetische Wandlerköpfe erhalten, von denen einer in Fig. 9 dargestellt ist. Jeder Kopfbaustein bzw.Wandlerkopf besitzt laterale Seiten, die mit 38 und 39 bezeichnet sind, und die darüber hinaus eben sind sowie unter einem rechten Winkel zu der zwischen den Kernteilen I₁ und II liegenden Grenzfläche 9 verlaufen. Diese lateralen Seiten 38 und 39 des magnetischen Wandlerkopfs besitzen einen gegenseitigen Abstand W, derart, daß die Seiten 38 und 39 außerhalb der jeweiligen seitlichen Ansätze 5B und 6B der Schichten 5 und 6 liegen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die den hauptsächlichen Magnetflußweg definierenden Bereiche 5A und 6A der metallischen magnetischen Schichten 5 und 6

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thermisch gegenüber den lateralen Seiten 38 und 39 isoliert. Die Bereiche 5A und 6A werden daher nicht thermisch beansprucht, wenn der Kernblock nach Fig. 8 zur Bildung einzelner magnetischer Wandlerköpfe entlang der Schnittebenen A-A und A¹-A¹ zerschnitten bzw. zersägt wird. Die Schichten 5A und 6A können somit ihre gleichmäßigen, gewünschten magnetischen Eigenschaften bewahren, mit denen sie in den vorausgegangenen Schritten erzeugt worden sind.

Wie in Fig. 9 dargestellt ist, besitzt ein einzelner magne~ tischer Wandlerkopfbaustein 40, so wie er durch Zerschneidung des Kernblocks nach Fig. 8 erhalten wird, einen Teil 2OA des Substrats 20 sowie einen Teil 3OA des Substrats

30. Um im Bereich 40a des Kopfbausteins 40 eine Bandkontaktfläche des magnetischen Wandlerkopfs zu erhalten, wird Material in den Bereichen 40b und 40c abgetragen, und zwar seitlich der Linien C-C und C-C¹ nach außen, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Die Materialabtragung kann beispielsweise durch einen geeigneten SchleifVorgang erfolgen. Die verbleibende Oberfläche des Bereichs 40a nach Fig. 9 wird zylindersegmentartig abgeschliffen, wonach ein fertiger magnetischer Wandlerkopf gemäß den Fig. 1 und 2 vorliegt. Durch Abschleifung bzw. Auskehlung der longitudinalen Bereiche 40b und 40c nach Fig. 9 werden die bereits genannten Pseudospalte in diesen Bereichen auf eine Höhe abgesenkt, die unterhalb der Magnetbandkontaktfläche im Zentralbereich 40a der Anordnung nach Fig. 9 liegt. Die longitudinalen Kanten 40b und 40c können darüber hinaus auch so abgetragen werden, daß statt der Stufen 17 und 18 in Fig. 1 abgeschrägte Flächen erhalten werden.

Beim oben beschriebenen Herstellungsprozeß ist es nicht wesentlich, daß das Glasmaterial 28 und 28' in jeweiligen Furchen 27 und 27' gemäß den Fig. 6 und 7 zu dem Zeit-

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punkt eingebracht wird, zu dem auch die Kernblöcke mit den zuvor hergestellten Substraten 20 und 30 miteinander verbunden werden. Beispielsweise können schon während der Verfahrensschritte nach den Fig.6 und 7 die jeweiligen zweiten Furchen 27 und 27' mit dem Glasmaterial 28 und 28' gefüllt werden, während im Schritt nach Fig. 8 nur die Glasverbindung zwischen den Kernblöcken hergestellt wird, um beide zu einer Einheit zu verschmelzen.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise kann gemäß Fig. 10 die Breite der aneinander angrenzenden Ausnehmungen 3 und 4 und auch die gesamte laterale Weite der Ausnehmungen 11 und 12 auf einen solchen gewünschten Wert eingestellt werden (D in Fig. 10), der ein wenig größer als die Breite W der magnetischen Hauptkörperteile IB und 2B ist. Die Schnittebenen im Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 verlaufen daher durch die seitlichen Ansätze 5B und 6B der niedergeschlagenen metallischen magnetischen Materialschichten, wobei die seitlichen Ansätze 5B und 6B seitlich außerhalb der Knickstellen 5C und 6C, bezogen auf den Spalt 10, liegen. Die Dicke des niedergeschlagenen metallischen magnetischen Materials in diesen seitlichen Ansätzen 5B und 6B ist nur gering, so daß es wenig wahrscheinlich ist, daß während des Schneidprozesses über diese dünnen seitlichen Ansätze 5B und 6B eine nennenswerte Wärmemenge zu den Polstückschichten 5A und 6A übertragen wird. Im allgemeinen gilt, daß die von den seitlichen Ansätzen 5B und 6B zu den in der Nähe des Spalts 10 liegenden Polstückschichten 5A und 6A übertragene Wärme um so geringer ist, je geringer die Dicke des niedergeschlagenen metallischen magnetischen Materials in den seitlichen Ansätzen 5B und 6B ist. Dies gilt nicht nur für die übertragene Wärmemenge, sondern allgemein auch für mechanische Spannungen aufgrund der entstandenen Wärme. Es sei darauf hingewiesen, daß die

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außerhalb der Linien E-E und E'-E¹ liegenden longitudinalen Randbereiche 41b und 41c der Kernteile abgetragen bzw. so weit abgesenkt werden können, daß sie unterhalb der Bandkontaktfläche des magnetischen Wandlerkopfs liegen. Diese Bandkontaktfläche liegt im Zentralbereich 41a, der den Bereichen IA und HA in Fig.l entspricht.

Eine weitere Ausführungsform eines magnetischen Wandlerkopfs nach der vorliegenden Anmeldung ist in Fig.11 dargestellt. Die benachbarten bzw. nebeneinanderliegenden Ausnehmungen 3 und 4 können im Bereich der Ansätze 3B und 4B oder davor wellenartig bzw. gewunden ausgebildet sein. Hierzu besitzen die die ersten Ausnehmungen bildenden Flächen 3A und 4A eine entsprechend wellenförmige Struktür. Im vorliegenden Fall weist somit das niedergeschlagene metallische magnetische Material der Schichten 5 und 6 einen im wesentlichen angepaßten S-förmigen Verlauf auf, der sich in den Bereichen 5D und 6D relativ stark ändert. Es liegen in den Bereichen 5D und 6D praktisch sehr starke Knickstellen der Schichten 5 und 6 vor. In den Bereichen 5E und 6E werden die Schichten 5 und 6 mit zunehmendem Abstand von der Grenzfläche 9 (vgl. Fig. 2) zunehmend dünner, wobei die Bereiche 5E und 6E zwischen den PoI-stückschichten 5A bzw. 6A und den relativ scharfen Knickstellen 5D und 6D liegen. Die seitlichen Ansätze 5F und 6F besitzen eine noch geringere Dicke und erstrecken sich ausgehend von den Knickstellen 5D und 6D zu den Seitenflächen 43 und 44 des magnetischen Wandlerkopfs nach Fig. 11 sowie in Richtung der Grenzschicht 9 (Fig. 2). Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel verlaufen die Schnittebenen durch die seitlichen Ansätze 5F und 6F, die seitlich außerhalb der Knickstellen 5D und 6D liegen, wobei durch die Schnittebenen die Seitenflächen 43 und 44 des magnetischen Wandlerkopfs bzw. KopCbausteins gebildet sind.

Jb Entsprechend dom vorhergehenden Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 besteht auch hier nicht die Gefahr einer Ver-

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schlechterung der magnetischen Eigenschaften der in der Nähe des Wandlerspalts 10 liegenden Polstückschichten 5A und 6A durch Rißbildungen oder Brüche. Auch braucht nicht befürchtet zu werden, daß Bruchbildungen in den die Ausnehmungen bildenden Flächen 3A und 4A des magnetischen OxidmateriaIs auftreten. Die Polstückschichten 5A und 6A in den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 10 und 11 werden daher durch mechanische bzw. Wärmespannungen praktisch nicht beeinflußt, die sonst zu Bruchbildungen in den Polstückschichten führen könnten. Entsprechend der Fig. 11 sind die seitlichen Grenzbereiche 42b und 42c oberhalb und unterhalb der Linien F-F und F'-F¹ durch Abtragung bzw. Auskehlung entfernt worden, wie bereits im Zusammenhang mit der Fig. 1 erwähnt worden ist.Die scharfen Knickstellen 5D und 6D sowie die seitlichen Ansätze V; 5F und 6F liegen daher weit unterhalb der Magnetband-kontaktfläche 42a und kommen mit dem Magnetband nicht in Berührung.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel eines magnetischen Wandlerkopfs nach der vorliegenden Anmeldung sind die metallischen magnetischen Schichten nur in der Nähe des Kopplungsspalts des magnetischen Wandlerkopfs vorhanden. Ein derartiger magnetischer Wandlerkopf ist in Fig. 12 dargestellt.

Dieser magnetische Wandlerkopf besitzt zwei Kernelemente 51 und 52 aus ferromagnetischem Oxidmaterial, beispielsweise aus einem Mangan-Zink-Ferrit, und weist nur in seinem vorderen Bereich der Kernteile in der Nähe des magnetischen Spalts g metallische magnetische Schichten 54 aus einer Legierung hoher Permeabilität, beispielsweise aus einer Sendust-Legierung, auf, die durch Niederschlag im Vakuum hergestellt sind, beispielsweise durch einen Sputtervorgang. Nichtmagnetisches Füllmaterial 55 und 56, beispielsweise Glasfüllmaterial, wird in geschmolzenem

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Zustand in Ausnehmungen eingebracht, die zu beiden Seiten des magnetischen Spalts g vorhanden sind. Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen auch, bilden Polstückschichten 54A mit im wesentlichen gleichförmigen magnetischen Eigenschaften den wesentlichen Teil des Magnetflußwegs des magnetischen Wandlerkopfs. Diese Polstückschichten 54A werden thermisch bzw. durch Wärmespannungen praktisch nicht beeinflußt, so daß ein magnetischer Wandlerkopf hoher Qualität erhalten wird. Die magnetischen Eigenschaften dieses Wandlerkopfs sind außerordentlich stabil, so daß er eine hohe Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer aufweist.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 sind die longitudinalen Randbereiche 57 und 58 zu beiden Seiten der Magnetbandkontaktfläche 59 abgeschrägt, beispielsweise mit Hilfe eines Schleifprozesses.

Im folgenden werden die einzelnen Schritte zur Herstellung eines magnetischen Wandlerkopfs nach Fig. 12 anhand der Fig. 13 bis 19 näher erläutert.

Entsprechend der Fig. 13 werden zunächst beispielsweise mit Hilfe einer Schleifscheibe oder eines Elektro-Ätzverfahrens mehrere gleich ausgebildete Furchen 61 an einer Stirnkante eines Substrats 60 erzeugt, das aus ferromagnetischem Oxidmaterial besteht, beispielsweise aus einem Mangan-Zink-Ferrit. Die Furchen 61 weisen untereinander den gleichen Abstand auf und sind als Zweiflächner ausgebildet. Die obere Fläche 60a des in Fig. 13 gezeigten Substrats 60 kann als Berührungsfläche eines Kernblocks bezeichnet werden, in Übereinstimmung mit den zu-• vor beschriebenen Ausführungsbeispielen. Die Furchen 61 sind jedoch nur in dem Bereich der Oberfläche 60a gebildet, der in der Nähe des Kopplungsspalts des magnetischen Wandlerkopfs liegen wird. Ein derartiger Wandlerkopf wird,

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wie bereits erwähnt, aus zwei derartigen Kernblöcken hergestellt.

Wie in Fig. 14 dargestellt ist, wird Glasmaterial 62 in geschmolzenem Zustand in jede Furche 61 gefüllt. Anschließend wird das Substrat 60 so geschliffen, daß spiegelnde und ebene Oberflächen 62a und 62b bzw. eine ebene Berührungsfläche 60a und eine ebene Frontfläche 60b des Kernblocks erhalten werden.

Danach werden gemäß Fig. 15 mehrere zweite Furchen 65 jeweils benachbart zu den ersten Furchen 61 innerhalb des Substrats 60 gebildet, und zwar an derselben Substratkante. Diese zweiten Furchen 65 überlappen die ersten Furchen 61 teilweise, die mit dem Glasmaterial 62 gefüllt sind. Bei der Bildung der zweiten Furchen 65 wird ein Teil 62c des Glasmaterials 62 freigelegt. Dieser Teil 62c besitzt zusammen mit der Furchenwand 65a einer jeden zweiten Furche 65 eine Furchenfläche 67. Jede der resultierenden Furchenflächen 67 schneidet die Ebene der oberen Fläche 60a entlang einer Linie 66, die unter einem rechten Winkel zur Frontfläche 60b des Substrats 60 verläuft. Jede Furchenfläche 67 ist darüber hinaus relativ zur Ebene der oberen Fläche 60a um einen vorgewählten Winkel von z.B. 45° geneigt. Die Gesamtbreite jeweils zweier benachbarter Furchen 61 und 65 bei Draufsicht auf die Frontfläche 60b des Substrats 60 ist so gewählt, daß sie ein wenig schmaler als die B'reite (vgl. W in Fig. 2) eines Kopfbausteins bzw. Wandlerkopfs ist, der in einem späteren Verfahrensschritt nach Zerschneiden der miteinander verbundenen Blöcke erhalten wird.

Gemäß der Fig. 16 wird angeschließend mit Hilfe eines Niederschlagsprozesses im Vakuum, beispielsweise durch einen Sputtervorgang, auf die zweiten Furchen 65 zur Bildung von weiteren verbleibenden Ausnehmungen 65' ein metallisches

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magnetisches Material als dünne Schicht 68 aufgebracht, beispielsweise eine hochpermeable Legierung. Diese Legierung kann z. B. eine Sendust-Legierung sein. Dabei bedeckt das metallische magnetische Material die zweiten Furchen 65. Bei diesem Verfahrensschritt wird das Substrat 60 gemäß Fig. 15 z. B. in einer Sputtervorrichtung unter einer solchen geneigten Position angeordnet, daß sich das Material zur Bildung der hochpermeablen Legierung im wesentlichen auf die Furchenfläche 67 niederschlägt. Die auf diese Weise erhaltene Schicht besitzt somit im Bereich der lateralen Ansätze 54B in Fig. 12 eine wesentlich verringerte Dicke im Vergleich zu der Dicke der Polstückschichten 54A in Fig. 12, wie anhand des fertigen magnetischen Wandlerkopfs bzw. Kopfbausteins zu erkennen ist. Die auf der Furchenfläche 67 aufgebrachte magnetische Schicht entspricht somit der Schicht 54A in Fig. 12. Dagegen entspricht die auf der jeweils anderen Fläche einer zweiten Furche 65 aufgebrachte dünnere Schicht der Schicht 54B in Fig. 12.

Im Verfahrensschritt nach Fig. 17 wird anschließend Glasmaterial 69 mit einer im Vergleich zum Glasmaterial 62 niedrigeren Schmelztemperatur im geschmolzenen Zustand in die Ausnehmungen 65' eingefüllt, die durch die zweiten Furchen 65 und die in ihnen liegenden metallischen Magnetschichten 68 gebildet sind. Die Kernblockseiten, die die obere Fläche 60a und die Frontfläche 60b enthalten, werden dann spiegelglatt geschliffen. Dabei verbleibt das niedergeschlagene metallische magnetische Material 68 in den zweiten Furchen 65, so daß bei Draufsicht auf die Frontfläche des Kernblocks, die durch die Frontseite 60b des Substrats 60 gebildet ist, V-förmige Schichtkonfigurationen mit den Segmenten 68A und 68B zu erkennen sind, die auf den Wänden der jeweiligen zweiten Furchen 65 liegen.

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Zur Bildung eines Kernteils mit einem Wicklungsschlitz wird ein zweiter Kernblock, der ähnlich dem Kernblock mit dem magnetischen Oxidsubstrat 60 ausgebildet ist, in einem weiteren Verfahrensschritt mit einer Furche 71 versehen, wie in Fig. 18 dargestellt ist. Im Ergebnis wird ein zweiter Kernblock mit einem Substrat 70 aus ferromagnetischem Oxidmaterial erhalten, der eine ebene Berührungsfläche 70a und eine Frontfläche 70b enthält. Die Furche 71 verläuft dabei sowohl zur ebenen Berührungsoberfläehe 70a als auch zur Frontfläche 70b parallel. Die Berührungsflächen 60a und 70a der aus den Substraten 60 und 70 hergestellten Kernblöcke werden dann gemäß Fig. 19 aufeinandergelegt und zueinander ausgerichtet. Beide Berührungsflächen 60a und 70a sind durch ein Spaltabstandsmaterial voneinander beabstandet, wie im Zusammenhang mit den zuvor erwähnten Ausführungsbeispielen bereits diskutiert worden ist. Die Kernblöcke mit den Substraten 60 und 70 werden dann durch geschmolzenes Glas miteinander verbunden. Der aus den Substraten 60 und 70 resultierende einheitliche Kernblock wird anschließend entlang der in Fig. 19 dargestellten Linien G-G und G'-G¹ in Scheiben zerschnitten, so daß mehrere einzelne Wandlerbausteine erhalten werden.

Die Bandkontaktfläche eines ^:jeden Wandlerkopfbausteins wird dann so abgeschliffen, daß sie eine zylindersegmentartige Oberfläche erhält, die in Fig. 12 mit dem Bezugszeichen 59 versehen worden ist. Die longitudinalen Randbereiche des Kopfbausteins zu beiden Längsseiten der Bandkontaktfläche 59 werden danach abgeschliffen, um entweder schräge Flächen 57 und 58 zu bilden, wie in Fig. 12 gezeigt ist, oder um Hoh'lkehlungen zu erzeugen, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Die Herstellung des Wandlerkopfs ist damit beöndet.

Der nach d-en Fig. 13 bis 19 hergestellte magnetische Wandlerkopf in Fig. 12 kann als Massenware produziert werden,

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da keine Gefahr besteht, daß die Polstückschichten 54A oder die die Ausnehmungen bildenden Flächen 78 und 79 durch Bruchbildungen beschädigt werden, wie bereits im Zusammenhang mit den zuvor erläuterten Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist. Beim Ausführungsbeispiel des magnetischen Wandlerkopfs nach den Fig. 12 bis 19 wird weiterhin der Anteil bzw. die Menge der benötigten hochpermeablen Legierung dadurch reduziert, daß magnetische metallische Schichten nur im Bereich des Wandlerspalts des magnetischen Wandlerkopfs erzeugt werden. Auch die Menge an benötigtem Glas oder anderem nichtmagnetischem Material ist im Vergleich zum magnetischen Wandlerkopf gemäß den Fig. 1 bis 9 geringer. Die Wandlerköpfe nach den Fig. 10 und 11 können entweder gemäß den in den Fig.

3 bis 9 gezeigten Verfahrensschritten oder durch die in den Fig. 13 bis 19 erläuterten Verfahrensschritte hergestellt werden.

Bei den magnetischen Wandlerköpfen entsprechend der vorliegenden Anmeldung liegen die aus metallischem magnetischem Material bestehenden Polstückschichten, die in der Nähe des Kopplungsspalts angeordnet sind, relativ zur Grenzfläche 9 unter einem ausgewählten spitzen Winkel, der beispielsweise Werte zwischen 20° und 80° annehmen kann. Zusätzlich besitzen die Ausnehmungen im Bereich zwischen den Polstückschichten und den seitlichen Randflächen des magnetischen Wandlerkopfs relativ stark gebogene Konturen, so daß die Polstückschichten praktisch nicht durch thermische Beeinflussungen und mechanische Spannungen beschädigt werden, die zu Rißbildungen in den Polstückschichten oder im benachbarten ferromagnetischen Oxidmaterial führen können, wenn die Kopfbausteine aus einem Kernblock herausgeschnitten werden. Gemäß der vorliegenden Anmeldung lassen sich somit magnetische Wandlerköpfe mit stabilen magnetischen Eigenschaften und langer Lebensdauer herstellen.

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Da die magnetischen Polstückschichten gegenüber thermischen Beanspruchungen abgeschirmt sind, insbesondere gegenüber mechanischen oder Wärmespannungen, die beim Zerschneiden des Kernblocks auftreten, besteht praktisch keine Gefahr mehr, daß Riß- oder Bruchbildungen in den Polstückschichten oder in dem sie tragenden ferromagnetischen Oxidmaterial auftreten, so daß der Ausschuß bei der Massenherstellung dieser magnetischen Wandlerköpfe erheblich reduziert ist.

Der Anteil an Glas oder ähnlichem, nichtmagnetischem Material, das in die Ausnehmungen zur Einstellung der Spurbreite einzufüllen ist, reduziert sich ebenfalls aufgrund der besonderen Form dieser Ausnehmungen, deren Flächen zum Teil unter sehr spitzem Winkel zueinander verlaufen. Auch hierdurch werden Bruch- oder Rißbildungen sowohl im nichtmagnetischen Material als auch in den Polstückschichten oder in dem sie tragenden magnetischen Material verhindert.

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5^1162 TER MEER-MULLER-STEINMEISTER PATENTANWÄLTE-EUROPEAN PATENT ATTORNEYS Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl. Ing. H. Steinmeister Dipl. Ing. F. E. Müller Artur-Ladebeck-Strasse 51 Mauerkircherstrasse 45 D-8000 MÜNCHEN 80 D-4800 BIELEFELD 1 Mü/Ur/cb 26. November 1985 S85P134DE00 SONY CORPORATION 6-7-35 Kitashinagawa Shinagawa-ku, Tokyo 141, Japan Magnetischer Wandlerkopf und Verfahren zu seiner Herstellung Priorität: 26. November 1984, Japan, Nr. 249127/84 (P) Patentansprüche

1. Magnetischer Wandlerkopf mit einem Zusammengesetzten magnetischen Kern mit

- einem ersten und einem zweiten Kernteil (I, II), die jeweils eine ebene Berührungsfläche (20a, 30a) aufweisen und über die Berührungsflächen nahe miteinander verbunden sind,

- einem Übergangsbereich (9) zwischen den Berührungsflächen (20a, 30a) zur Bildung einer übergangsebene des magnetischen Kerns,

- einer Magnetbandkontaktfläche (IA, IIA) zur Abtastung eines Magnetbandes, und mit

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- einem Kopplungsspalt (10) im Übergangsbereich (9) zwischen den ebenen Berührungsflächen (20a, 30a) der verbundenen magnetischen Kernteile (I, II) zur Kopplung des zusammengesetzten magnetischen Kerns mit einem Teil eines an der Magnetbandkontaktfläche (IA, IIA) anliegenden Magnetbandes,
dadurch gekennzeichnet, daß

- der erste und der zweite Kernteil (I, II) jeweils ein aus einem Ferrit bestehendes magnetisches Kernelement (1,2) mit einer Ausnehmung (3, 4) besitzen, in der eine magnetische Polstückschicht (5A, 6A) aus einem metallischen magnetischen Material angeordnet und integral mit dem aus Ferrit bestehenden magnetischen Kernelement (1, 2) verbunden ist,

- die jeweiligen magnetischen Polstückschichten (5A, 6A) schräg zur jeweiligen ebenen Berührungsfläche (20a, 30a) der verbundenen magnetischen Kernteile (I, II) verlaufen, mit der Magnetbandkontaktfläche (IA, IIA) fluchtende Kanten sowie an gegenüberliegenden Seiten des Grenzbereichs (9) zur Bildung des Kopplungsspalts (10) des magnetischen Wandlerkopfs liegende Spaltbildungs-Polstückschichtkanten besitzen,

- die Ausnehmung (3, 4) der jeweiligen Kernelemente (1, 2) bzw. Kernteile bei Draufsicht auf die Magnetbandkontaktflache eine erste Ausnehmungsflache (7A, 8A) aufweist, die schräg zur Berührungsfläche des jeweiligen Kernteils entlang einer Seite der zugeordneten magnetischen Pol Stückschicht (5A, 6A) aus metallischem magnetischem Material verläuft, auf der die Polstückschicht liegt,

- die jeweilige Ausnehmung (3, 4) eine von der ersten Ausnehmungsf lache ausgehende weitere Ausnehmungsf lächig besitzt, die seitliche Fortsätze aufweist, welche seitlich außerhalb des Bereichs der ersten Ausnehmungsfläehe liegen, und daß

- die seitlichen Fortsätze der weiteren Ausnehmungsfla-

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ehe so geformt sind, daß sie nur in einem vorbestimmten Abstand unterhalb der Magnetbandkontaktfläche des magnetischen Wandlerkopfs verlaufen.

2. Magnetischer Wandlerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Dicke (W) zwischen seinen großen Seitenflächen größer als die Breite der Magnetbandkontaktfläche ist, daß die weitere Ausnehmungsfläche zwischen der ersten Ausnehmungsflache und den seitlichen Fortsätzen einen Knickbereich aufweist, und daß sich die seitlichen Fortsätze ausgehend vom Knickbereich in Richtung der Übergangsebene (9) erstrecken und allein oder mit den Knickbereichen gegenüber der Magnetbandkontaktfläche in Tiefenrichtung des Wandlerkopfs abgesenkt sind.

3. Magnetischer Wandlerkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Polstückschichten (5A, 6A) aus metallischem magnetischem Material wenigstens im Bereich der Magnetbandkontaktfläche auf einer gemeinsamen geraden Linie liegen und Spaltbildungs-Polstückschichtkanten besitzen, die parallel zu den jeweiligen ebenen Berührungsflächen (20a, 30a) der Kernteile (I, II) verlaufen, daß das metallische magnetische Material sich von der Spaltbildungs-Polstückschichtkante entlang der ersten und der weiteren Ausnehmungsfläche eines jeden Kernteils erstreckt, um eine erste Ausnehmung zwischen dem metallischen magnetischen Material und der jeweiligen Berührungsfläche (20a, 30a) zu erhalten, daß die jeweiligen Kernteile (I, II) eine weitere Ausnehmung besitzen, die an der der ersten Ausnehmung gegenüberliegenden Seite der jeweiligen Polstückschicht (5A, 6A) liegt, und daß die erste und die weitere Ausnehmung mit nichtmagnetischem Material (13, 15 bzw. 14, 16) gefüllt sind, um die Kopplung des magnetischen Wandlerkopfs mit dem Magnetband im Bereich des Kopplungs-

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spalts (10) zu verbessern.

4. Magnetischer Wandlerkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das metal- lische magnetische Material sich bis in den Bereich der weiteren Ausnehmungsflache und in den Bereich der seitlichen Fortsätze sowie hinter dem Knickbereich in Richtung der Übergangsebene (9) erstreckt und mit der Ausnehmungsf lache und den seitlichen Fortsätzen verbunden ist, und daß es gemeinsam mit der weiteren Ausnehmungsfläche gegenüber der Oberfläche der Magnetbandkontaktfläche in Tiefenrichtung des Wandlerkopfs abgesenkt ist.

5. Magnetischer Wandlerkopf nach Anspruch 4, d a durch gekennzeichnet, daß das metallische magnetische Material im Vergleich zur Dicke der Polstückschichten (5A, 6A) eine kleinere Dicke im Bereich der seitlichen Fortsätze und der weiteren Ausnehmungsfläche besitzt.

6. Magnetischer Wandlerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in jeweils einem Kernelement (1, 2) vorhandene Ausnehmung einen Knickbereich aufweist :und so ausgebildet ist, daß sich die seitlichen Fortsätze der weiteren Ausnehmungsflache vom Knickbereich in Richtung der Übergangsebene (9) des magnetischen Kerns erstrecken, daß das metallische magnetische Material sich bis in den Bereich der seitlichen Ansätze erstreckt und mit diesen verbunden ist, und daß das metallische magnetische Material im Bereich der seitlichen Fortsätze gegenüber der Oberfläche der Magnetbandkontaktfläche in Tiefenrichtung des Wandlerkopfs abgesenkt ist, um frei vom Magnetband zu sein, wenn dieses vom magnetischen Wandlerkopf abgetastet

35 wird.

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7. Magnetischer Wandlerkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische magnetische Material im Bereich der seitlichen Fortsätze dünner als im Bereich der magnetischen PoI-stückschichten ist.

8. Magnetischer Wandlerkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß seine Dicke (W) zwischen seinen großen Seitenflächen größer als die Breite der Magnetbandkontaktfläche ist, daß das metallische magnetische Material sich bis in den Bereich der seitlichen Fortsätze der weiteren Ausnehmungsflache erstreckt, mit diesen verbunden ist und mit den großen Seitenflächen des magnetischen Wandlerkopfs bündig abschließt bzw. fluchtet, und daß die verbundenen Kernteile Ausnehmungen besitzen, die zwischen dem metallischen magnetischen Material der jeweiligen magnetischen Kernteile und der Übergangsebene (9) liegen.

9. Magnetischer Wandlerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Ausnehmungsflache mit metallischem magnetischem Material bedeckt bzw. verbunden ist, daß sie gemeinsam mit dem metallischen magnetischen Material ausgehend von den Polstückschichten wellenartig verläuft,und daß die seitlichen Fortsätze der weiteren Ausnehmungsflache gegenüber der Magnetbandkontaktfläche in Tiefenrichtung des Wandlerkopfs abgesenkt sind.

10. Magnetischer Wandlerkopf nach Anspruch 9, da durch gekennzeichnet, daß sich das metallische magnetische Material bis in den Bereich der seitlichen Fortsätze der weiteren Ausnehmungsflache erstreckt und dort eine geringere Dicke als im Bereich der Polstückschichten besitzt.

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11. Magnetischer Wandlerkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Fortsätze der jeweiligen weiteren Ausnehmungsflachen mit den großen Seitenflächen des magnetischen Wandlerkopfs bündig abschließen bzw. fluchten.

12. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Wandlerkopfs, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

- Bildung zweier Kernblöcke (20, 30) aus magnetischem Oxidmaterial mit jeweils einer ersten ebenen Fläche (20a, 30a), die in einer ersten Ebene liegt,

- Einbringung von Furchen (21, 21') in die erste ebene Fläche, derart, daß die Furchen (21, 21') eine angrenzende Endfläche (20b, 30b) schneiden, die in einer zweiten Ebene liegt, welche die erste Ebene schneidet, wobei die Furchen (21, 21') eines jeden Kernblocks bei Draufsicht auf die angrenzende Endfläche Ausnehmungen mit jeweils einer ersten Ausnehmungsflache (21a), die im Bereich der angrenzenden Endfläche unter einem spitzen Winkel (Θ) relativ zur ersten ebenen Fläche (20a, 30a) verläuft, und mit einer weiteren Ausnehmungsfläche bilden, die eine Verlängerung der ersten Ausnehmungsflache ist und einen Knickbereich mit seitlichem Fortsatz seitlich außerhalb der ersten Ausnehmungsfläche besitzt,

- Aufbringung einer Schicht (23) aus metallischem magnetischem Material auf die Furchen (21, 21') und Bildung einer Reihe von Polstückschichten (23A, 33A bzw. 5A, 6A) aus dem auf die ersten Ausnehmungsflachen (21a) aufgebrachten metallischen magnetischen Material durch entsprechende Bearbeitung der Kernblöcke (20, 30), derart, daß die Polstückschichten schräg zu der ersten Ebene (20a, 30a) der jeweiligen Kernblöcke (20, 30) verlaufen und Polstückschichtkanten aufweisen, die parallel zu der ersten Ebene (20a, 30a) im Schnittbereich zwischen

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der ersten und zweiten Ebene liegen, wobei die seitliche Ausdehnung der Polstückschichtkanten größer als die Dicke der Polstückschichten ist,

- Verbindung der beiden Kernblöcke (20, 30), derart, daß beide ersten ebenen Flächen (20a, 30a) parallel aufeinanderliegen und nur durch einen Grenzbereich (9) zur Bildung einer zwischen den Kernblöcken (20, 30) liegenden Grenzschicht voneinander getrennt bzw. beabstandet sind, daß jede Ausnehmung (3) in einem Kernblock (I bzw. 20) benachbart zu einer entsprechenden Ausnehmung (4) im anderen Kernblock (II bzw. 30) liegt, so daß jeweils zwei zu verschiedenen Kernblöcken gehörende Ausnehmungen eine Gesamtweite (D) in einer Richtung parallel zur Grenzschicht (9) besitzen, und daß jeweils die zu verschiedenen Kernblöcken gehörenden benachbarten zwei Ausnehmungen (3, 4) jeweils eine Polstückschicht (5A, 6A) besitzen, die zueinander ausgerichtet sind, derart, daß die jeweiligen Polstückschichtkanten der beiden Polstückschichten sich einander gegenüberliegen und parallel zueinander verlaufen, und

- Zerschneidung der verbundenen Kernblöcke (20, 30) entlang von Schnittebenen, die seitlich neben den zueinander ausgerichteten Polstückschichten liegen, um einzelne magnetische Wandlerkopfsbausteine herzustellen, dere Polstückschichten nicht durch mechanische oder Wärmespannungen beschädigt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Herstellung so durchgeführt wird, daß jeder einzelne Wandlerkopfbaustein eine Magnetbandkontaktfläche mit Prontbereichen aus dem magnetischen Oxidmaterial und mit schräg in der Magnetbandkontaktfläche verlaufenden Kantenbereichen zweier zueinander ausgerichteter Polstückschichten besitzt, und daß ferner seitlich neben der Magnetbandkontaktfläche liegende und die seitlichen Fortsätze der Ausnehmungen enthaltende Ma-

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terialbereiche abgetragen werden.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Herstellung so durchgeführt wird, daß jeder einzelne Wandlerkopfbaustein eine Magnetbandkontaktfläche mit schräg in der Magnetbandkontaktfläche verlaufenden Kantenbereichen zweier zueinander ausgerichteter Polstückschichten besitzt, und daß ferner die Ausnehmungen so ausgebildet werden, daß die durch die weiteren Ausnehmungsflachen erhaltenen seitlichen Fortsätze in Tiefenrichtung des Wandlerkopfbausteins so weit versetzt sind, daß sie unterhalb der Magnetbandkontaktfläche liegen.

15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Herstellung so durchgeführt wird, daß die einzelnen magnetischen Wandlerkopfbausteine Hohlkehlungen oder Abschrägungen aufweisen, durch die die seitlichen Fortsätze der Ausnehmungen gegenüber der Magnetbandkontaktfläche in Tiefenrichtung des Wandlerkopfbausteins abgetragen sind.

16. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Zerschneidung der verbundenen Kernblöcke (20, 30) entlang von Schnittebenen erfolgt, die außenseitig neben den jeweiligen seitlichen Fortsätzen der genannten zwei benachbarten Ausnehmungen liegen.

17. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Zerschneidung der verbundenen Kernblöcke (20, 30) entlang von Schnittebenen erfolgt, die die seitlichen Fortsätze der weiteren Ausnehmungsflachen durchsetzen, und zwar in bezug auf die Knickbereiche seitlich nach außen versetzt, so daß

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die Polstückschichten durch die Knickbereiche gegen mechanische und thermische Beanspruchung abgeschirmt sind, wenn die verbundenen Kernblöcke zerschnitten bzw. zersägt werden.
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18. Verfahren nach Anspruch 12/ dadurch gekennzeichnet , daß die Zerschneidung der verbundenen Kernblöcke (20, 30) entlang von Schnittebenen erfolgt, die seitlich außerhalb der zueinander ausgerichteten beiden Polstückschichten verlaufen und von diesen einen Abstand haben, der erheblich größer als die Schichtdicke des metallischen magnetischen Materials ist, durch das die Polstückschichten gebildet sind.

19. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Kernblöcke (20, 30) im Bereich der ersten ebenen Fläche (20a, 30a), die die Endflächen (20b, 30b) schneidet, einen ersten und einen zweiten Satz von Furchen (21, 27; 21', 27') aufweisen,um seitlich benachbart zu den durch die ersten Furchen erhaltenen Ausnehmungen weitere durch die zweiten Furchen gebildete Ausnehmungen zu erhalten, daß die Furchen des ersten Satzes Ausnehmungen bilden, deren Tiefe größer als die Dicke des aufgebrachten metallischen magnetischen Materials ist, um sogenannte Restausnehmungen zu erhalten, und daß diese Restausnehmungen und die durch den zweiten Furchensatz erhaltenen weiteren Ausnehmungen mit nichtmagnetischem Material gefüllt werden, bevor die verbundenen Kernblöcke (20, 30) in einzelne magnetische Wandlerkopfbausteine unterteilt werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Furchensatz und die weiteren Furchensätze nur im Frontbereich der Kernblöcke in der Nähe der Endflächen (20b, 30b) gebil-

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det werden, und daß die zueinander ausgerichteten Polstückschichten der einzelnen magnetischen Wandlerkopfbausteine nur eine begrenzte Ausdehnung ausgehend von der Magnetbandkontaktfläche in Tiefenrichtung besitzen.