DE3608279C2 - Magnetkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Magnetkopf gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 insbesondere einen in Dünnfilmtechnik her­ gestellten Magnetkopf.

Ein derartiger Magnetkopf dient zum Schreiben und/oder Lesen von Information auf bzw. von einem flexiblen Aufzeichnungs­ träger wie beispielsweise einer Diskette.

Der Aufbau eines bekannten Magnetkopfes umfaßt ein magnetisches Kopfteil mit einem einen schmalen Spalt aufweisenden geschlossenen Magnetkern in Form eines O-Ringes, eine um diesen Kern gewickel­ te Spule und eine Gleitführung, auf welcher das Kopfteil be­ festigt ist. Eine derartige Gleitführung dient zur Ausrichtung des Kopfteils unmittelbar auf einem magnetischen Aufzeichnungs­ träger.

Heutzutage werden derartige Magnetköpfe in Dünnfilmtechnik hergestellt, ähnlich wie Halbleiterschaltkreise. Die vor­ liegende Erfindung ist auf einen derartigen in Dünnfilmtechnik hergestellten Magnetkopf gerichtet.

Anhand der Fig. 1 soll zunächst ein bekannter in Dünnfilm­ technik hergestellter Magnetkopf näher beschrieben werden. Dieser besteht aus einem Trägerkörper BB, einem magnetischen Kopfteil P mit einem Spalt G, Polspitzen PH und einer Spulen­ wicklung PHC. Das Element P ist von einer Schutzschicht PS abgedeckt, auf welcher eine Glasschicht oder eine Epoxid­ schicht GB angebracht ist. Schließlich ist auf der zuletzt genannten Schicht GB eine Führungsplatte GD vorgesehen. Die Führungsplatte GD dient als Gleitführung zur Ausrichtung oder zur Kontaktführung des Magnetkopfes unmittelbar gegenüber oder mit einem flexiblen Aufzeichnungsträger. Das äußere oder das vordere Ende des Kopfes ist wie aus Fig. 1 ersichtlich sphärisch geformt, so daß der Kopfspalt nahe am Aufzeichnungs­ träger zu liegen kommt.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß der Aufbau des Magnetkopfes gemäß Fig. 1 mit Nachteilen behaftet ist. So ist es zunächst von Nachteil, daß die Gleitführungs­ platte GD beispielsweise mit Glasklebstoff bei hoher Tem­ peratur aufgebracht wird, wodurch die magnetischen Eigen­ schaften des Kopfteiles PH verschlechtert werden. Ein wei­ terer Nachteil besteht darin, daß es in Gegenwart der Gleit­ führungsplatte ausgesprochen problematisch ist, die Länge des Kopfteils, insbesondere die Polhöhe exakt einzustellen.

Aus der US-A-4,422,117 ist ein Dünnfilmmagnetkopf und ein Verfahren zu seiner Herstellung bekannt, bei dem der Magnetkopf ein Substrat mit darauf abgeschiedenen Dünnfilmschichten und eine Schutzschicht aufweist, die durch eine Bindungsschicht an das Substrat gebunden ist, wobei die Dünnfilmschichten dazwischen eingebracht sind.

Aus der DE-A-28 07 456 ist ein Magnetkopf mit einem in Dünnfilmtechnik auf einer Fläche eines Trägerkörpers aufgetragenen Kopfteil, das einen einen Spalt und eine Spule aufweisenden Magnetkern enthält, bekannt, der von einer Schutzschicht umgeben und derart angeordnet ist, daß der Spalt einem magnetischen Aufzeichnungsträger gegenüber zu liegen kommt.

Aus der EP-A-00 13 363 ist ein zu der DE-A-28 07 456 vergleichbarer Magnetkopf bekannt, bei dem der Trägerkörper die Gleitführung des Magnetkopfes bezüglich des magnetischen Aufzeichnungsträgers übernimmt und bei dem eine Schutzschicht auf dem ebenen Spaltbereich ausgebildet ist, der der das Kopfteil tragende Flächen des Trägerkörpers gegenüberliegen.

Die DE-A-27 34 686 beschreibt einen Magnetkopf mit einem Flugkörper, der eine im wesentlichen quaderförmige Gestalt aufweist, wobei die dem Aufzeichnungsmedium zugewandte Gleitfläche schwach gekrümmt oder wahlweise mit Gleitschienen versehen ist.

Aus der IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 25, No. 12, Mai 1983, S. 6319 ist ein Magnetkopf mit im wesentlichen quaderförmiger Gestalt bekannt.

Die JP-A-57-123519 beschreibt einen quaderförmigen Magnetkopf, der in Betrieb auf dem Aufzeichnungsmedium gleitet und der an den Stirnseiten Schutzschichten aufweist, die an den den Aufzeichnungsträger berührenden Stellen seitenverrundet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Magnetkopf bereitzustellen, bei dem durch eine spezifische Ausgestaltung der Schutzschicht (PS) das Gleitverhalten des Trägerkörpers beeinflußt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnung näher erläutert werden; in dieser zeigt:

Fig. 1 den Aufbau eines herkömmlichen, in Dünnfilmschicht­ technik aufgebauten Magnetkopfes,

Fig. 2 in perspektivischer Darstellung eine Magnetplatten­ apparatur, die mit dem erfindungsgemäßen Magnetkopf ausgerüstet ist,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Magnetkopf von Fig. 2,

Fig. 4 in perspektivischer Darstellung den Aufbau des er­ findungsgemäßen Magnetkopfes, und

Fig. 5 die Signalform eines einerseits mit Hilfe des er­ findungsgemäßen und andererseits mit Hilfe eines herkömmlichen Magnetkopfes ausgelesenen Signales.

In Fig. 2 ist eine magnetische Aufzeichnungs- und Abspiel­ apparatur dargestellt, wobei der Aufzeichnungsträger von einer kreisscheibenförmigen Magnetplatte 6 gebildet ist, die um ihr Zentrum 9 drehangetrieben ist. Ein Magnetkopf 10 ist am äußersten oder vorderen Ende eines Armes 7 befestigt, der in radialer Richtung der Scheibe 6 angetrieben ist. Für den Antrieb des Armes 7 ist ein Schwingspulenmotor 8 vorgesehen. Der Magnetkopf 10 umfaßt eine Gleitführung 1 und ein Kopfteil 4, das am Ende der Gleitführung angebracht ist. Der Kopf 10 ist zum Schreiben und/oder Lesen magnetischer Signale auf/von einer Spur 6a auf dem magnetischen Aufzeichnungsträger 6 aus­ gelegt.

In den Fig. 3 und 4 ist der Magnetkopf 10 von Fig. 2 im Detail dargestellt, wobei in diesen Figuren das Bezugszeichen 1 einem Trägerkörper zugeordnet ist, der gleichzeitig als Gleitführung des Magnetkopfes dient.

Der Trägerkörper 1 weist am äußersten, dem Aufzeichnungsträger 6 gegenübergelegenen Ende einen Abschnitt 1A auf, auf welchem das Kopfteil 4 angebracht ist. An das Kopfteil 4 ist ein An­ schlußdraht 2 zur Verbindung des Kopfteil s mit einem externen Schaltkreis angeschlossen. Da der Trägerkörper 1 zusätzlich als Gleitführung für den Kopf dient, ist die Längsausdehnung L des Trägerkörpers länger als 1 mm gewählt.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, bestehen die Abschnitte 1A und 1A′ am äußersten Ende des Trägerkörpers 1 aus einer Schutzschicht PS. Das Kopfteil P ist auf dem Trägerkörper 1 angebracht. Die Schicht 1A′ kann auch weggelassen sein, so daß das Kopfteil P direkt auf dem Trägerkörper zu liegen kommt.

Das Kopfteil P weist ein geschlossenes Magnetjoch 1B mit einem schmalen Spalt G auf. Mit 1C ist eine Spule bezeichnet, die um das Joch 1B gewickelt ist. Das Kopfteil P ist mit einer Schutzschicht PS bedeckt, die aus Aluminiumoxid (Al₂O₃) besteht und eine Dicke W von weniger als 100 µm aufweist. Die Vickers- Härte der Schutzschicht PS ist größer als 800 ge­ wählt.

Der Endabschnitt R₂ oder Schutzschicht PS ist in Nachbarschaft zum Spalt G gekrümmt, wobei der Krümmungsradius r des Endabschnittes R₂ größer als 10 µm ist.

Die gekrümmte oder verrundete Kante R₂ anstelle einer scharfen Kante ist von wesentlicher Bedeutung für die vorliegende Er­ findung.

Vorzugsweise sind sämtliche Kanten des Kopfaufbaus, die dem magnetischen Aufzeichnungsträger 6 gegenüber zu liegen kommen bzw. mit diesem zusammenwirken verrundet oder gekrümmt ausge­ führt. Diese Krümmung betrifft gemäß Fig. 4, in welcher der Magnetkopf 10 perspektivisch dargestellt ist, ein Paar seit­ lich angeordneter Ecken R₁ des Abschnittes 1A, die Bodenkante R₂ (R₂ von Fig. 3) des Abschnittes 1A, ein Paar Seitenkanten R₃ des Trägerkörpers 1, und ein Paar Seitenkanten R₄ am Front­ abschnitt des Gleiters 1. Außerdem ist der Frontabschnitt des Trägerkörpers bzw. der Gleitführung wie in Fig. 4 dargestellt zum Ende des Körpers hin sich verjüngend ausgebildet.

Aufgrund der gekrümmt ausgebildeten Ecken oder gekrümmt aus­ gebildeten Kanten des Kopfaufbaus, kann dieser den magnetischen Aufzeichnungsträger mit einem bevorzugten Kontaktdruck be­ rühren oder in unmittelbarer Nähe zu diesem mit eine in be­ vorzugten Abstand des Spaltes angeordnet sein, ohne daß der Aufzeichnungsträger beschädigt wird.

In Fig. 5 sind im Experiment gewonnene Kurven dargestellt, die einhüllende Wellenformen eines von einer flexiblen Magnetscheibe ausgelesenen Signals darstellen. Die Kurve (a) zeigt die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Magnet­ kopfes und die Kurve (b) zeigt die Eigenschaften eines her­ kömmlichen Kopfes, der keine gekrümmten Ecken oder Kanten aufweist, sondern scharfe Ecken und Kanten. Wie der Fig. 5 zu entnehmen ist, ist die Amplitude der Hüllkurve (a) kon­ stant, während diejenige von (b) fluktuiert bzw. sich ständig ändert.

Experimente haben außerdem ergeben, daß die durchweg guten Eigenschaften des erfindungsgemäßen Kopfes mit einem Radius r der Kante R₂ weniger als 10 µm nicht gewährleistet sind. Ähnliches gilt für die Vickers-Härte der Schutzschicht PS. Ist diese geringer als 500, so verschleißt die Polfläche we­ sentlich zu schnell, so daß der Kopf für den praktischen Ein­ satz nicht mehr geeignet ist.

Der oben beschriebene erfindungsgemäße Magnetkopf ist für den Einsatz mit den verschiedensten magnetischen Aufzeichnungs­ trägern verwendbar, insbesondere mit einer flexiblen Magnet­ platte, einer Diskette oder einer Floppy-Disk, einem flexiblen magnetischen Band und/oder einer flexiblen harten Platte (flexible hard disc).

Abschließend sollen die mit dem erfindungsgemäßen Magnetkopf erreichbaren Vorteile zusammengefaßt werden:

• a) die Herstellung dieses Kopfes ist im Vergleich zu her­ kömmlichen Köpfen erheblich vereinfacht, da keine Gleitführungsplatte benötigt wird;
• b) es sind keine Justierarbeiten erforderlich, um wie beim herkömmlichen Kopf gemäß Fig. 1 das Kopfteil im Zentrum des Bogens bzw. der sphärischen Krümmung des Kopfes aus­ zurichten;
• c) jeglicher Klebeprozeß, vor allem zum Befestigen einer Gleitführungsplatte am Kopf kann entfallen, so daß Fertigungsfehler: aufgrund des Klebevorgangs vermieden werden und
• d) es entfällt jegliche Wärmebelastung, wie sie beim Be­ festigen einer Führungsplatte auf dem Magnetkopf auf­ tritt und die unvermeidlich zu einer Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften des Kopfes führen würde.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die soeben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims (3)

1. Magnetkopf mit einem in Dünnfilmtechnik auf einer Fläche eines Trägerkörpers (1) aufgetragenen Kopfteil (4, P), das einen einen Spalt (G) und eine Spule (1C) aufweisenden Magnetkern enthält, der von einer Schutzschicht (PS) umgeben und derart angeordnet ist, daß der Spalt (G) einem magnetischen Aufzeichnungsträger (6) gegenüber zu liegen kommt, wobei der Trägerkörper (1) die Führung des Magnetkopfes bezüglich des magnetischen Aufzeichnungsträgers (6) übernimmt, und wobei eine einlagige Schutzschicht (PS) auf dem ebenen Spaltbereich ausgebildet ist, der der das Kopfteil tragenden Fläche des Trägerkörpers (1) gegenüberliegt, wobei der Trägerkörper in Form eines im wesentlichen rechtwinkligen Parallelflaches ausgebildet ist, dessen dem magnetischen Aufzeichnungsträger (6) gegenüber gelegene Fläche die Gleitführung des Magnetkopfes in direktem Kontakt zu dem Aufzeichnungsträger (1) übernimmt, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) an einer Kante R2 der Schutzschicht (PS) zwischen dem ebenen Spaltbereich und der Stirnfläche der Schutzschicht (PS) ein Verrundungsbereich mit einem Krümmungsradius größer als 10 µm ausgebildet ist,
• b) die Vickers-Härte der Schutzschicht (PS) größer als 800 ist,
• c) die Dicke der Schutzschicht (PS) kleiner als 100 µm ist,
• d) der Krümmungsradius (r) der Kante R1 des Endabschnitts der Schutzschicht (PS) größer als 10 µm ist,
• e) die Längsausdehnung des Trägerkörpers (1) mehr als 1 mm beträgt, und
• f) ein Endabschnitt des Trägerkörpers (1) verjüngt ausgebildet ist.

2. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (1) zusätzlich als Gleitführung ausgebildet ist.

3. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (1) aus Keramik besteht.