DE3610998A1 - Duennfilm-magnetkopf - Google Patents
Duennfilm-magnetkopfInfo
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- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
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Description
DE-188
Die Erfindung betrifft einen Dünnfilm-Magnetkopf und insbesondere
die Anbringung einer Schutzplatte eines solches Magnetkopfes.
Dünnfilm-Magnetköpfe werden bei unterschiedlichen Geräten benutzt,
beispielsweise Magnetplattenantrieben oder dergleichen. Der Dünnfilm-Magnetkopf
wird üblicherweise derart gefertigt, daß unter Anwendung verschiedener Verfahren, wie Vakuumfilmausbildung, Piatieren,
Photolithographie, Ätzen und dergleichen Magnetkreise, Spulen und andere Elemente gebildet und dann darüber ein Schutsfilm ausgebildet
wird, indem ein Metalloxid-Dünnfilm, beispielsweise aus Aluminiumoxid und Siliziumdioxid, durch Kathodenzerstäubung aufgebracht
wird.
In den Fällen, in welchen der Dünnfilm-Magnetkopf in einem Gerät,
beispielsweise einem Hartplattenantrieb, als fliegender Kopf oder kontaktloser Magnetkopf eingesetzt wird, befindet er sich für gewöhnlich
in einem abgeschlossenen Raum, und es ist nicht notwendig, außer dem oben erwähnten Schutzfilm weitere Schutzmaßnahmen zu treffen,
falls der Kopf nicht mit anderen Objekten in Berührung steht.
Mit der Weiterentwicklung der Dünnfilm-Magnetkopftechnik finden
Dünnfilm-Magnetköpfe jedoch auch unterschiedliche Anwendungen in
elektrischen Hausgeräten, wie Videobandrecordern oder mit einem flexiblen magnetischen Aufzeichnungsträger arbeitenden Magnetplattengeräten,
wo, anders als bei einem Hartplattenantrieb, der Magnetkopf nicht mehr in einem dicht verschlossenen Raum untergebracht
ist, sondern in dem Gerät freiliegt und für gewöhnlich mit der Magnetscheibe oder dem Magnetband in Kontakt steht. Um in solchen Fällen
den Dünnfilm-Magnetkopf zu schützen, seinen Verschleiß zu vermeiden
und den gewünschten Kontakt zwischen dem Kopf und dem Aufzeichnungsmedium aufrechtzuerhalten, hat man eine weitere Schutzplatte
vorgesehen, die unter Ausbildung eines Sandwich-Aufbaus
mit der Oberseite des Dünnfilm-Magnetkopfes verbunden wurde und
die im allgemeinen eine glatte, beispielsweise kugelige, Oberfläche
hat.
Um für die Verbindung zwischen der dicken Schutzplatte und dem Dünnfilm-Magnefckopf zu sorgen, wird wegen der erzielbaren Dauerhaftigkeit
und Bindefestigkeit häufig der Glas-Verbindungsprozeß
benutzt. Dabei wird ein niedrigschmelzendes Glas mit einer niedrigen
Erweichungstemperatur in Form eines dünnen Stabes oder Plättchens zwischen den Dünnfilm-Magnetkopf und die Schutzplatte eingebracht.
Die Anordnung wird dann zusammengepreßt und unter Anwendung von Wärme miteinander verbunden. Die Schmelztemperatur liegt
bei diesem Arbeitsvorgang für gewöhnlich bei mindestens 3800C und
normalerweise bei etwa 400°c. Daher ist es wesentlich, daß der Dünnfilm-Magnetkopf diese hohe Temperatur aushalten kann. Bekannte
Werkstoffe, die hinsichtlich ihrer Eigenschaften von solchen hohen Temperaturen nicht beeinträchtigt werden, sind jedoch nur sendust
(beispielsweise eine Legierung aus 85 Gew.% Fe, 5 Gew.% Al und 10 Gew.% Si) sowie permalloy (eine Legierung aus beispielsweise 80
Gew.% Ni und 20 Gew.% Fe).
Diesen magnetischen Werkstoffen sind jedoch hinsichtlich der magnetischen
Eigenschaften andere Werkstoffe, vor allem amorphe Legierungen (beispielsweise eine Legierung aus 85 Gew.% Co, 10 Gew.% Nb
und 5 Gew.% Zr) überlegen, bei denen aber eine Teilkristallisation
einsetzt, wenn die Schutzplatte mit der Magnetkopfanordnung verbunden
wird, weil sich die Kristallisationstemperatur nicht sehr von der bei dem Verbindungsvorgang verwendeten Wärmebehandlungstemperatur
unterscheidet. Dadurch kommt es zu einer unerwünschten Verschlechterung
der magnetischen Eigenschaften. Außerdem wird für Dünnfilm-Magnetköpfe häufig als Zwischenlagen-Isolation ein organischer
Werkstoff (beispielsweise lichtempfindliches Quinondiazid-Harz
(AZ-2350)) benutzt, bei dem eine räumliche Schwindung bei etwa 3000C einsetzt und der infolgedessen der Glasbindetemperatur nicht
standhalten kann.
Es ist ferner bekannt, einen organischen Kleber (beispielsweise ein unter dem Handelsnamen "Äraldite" bekanntes Epoxidharz) zum
Befestigen der Schutzplatte zu verwenden. Dabei ist es möglich, die Aushärtetemperatur des organischen Klebers auf weniger als
200°c zu halten und damit eine hohe Bindetemperatur zu vermeiden.
Das Verkleben hat jedoch den Nachteil, daß es weniger zuverläßig als eine Glasverschmelzung ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dünnfilm-Magnetkopf
zu schaffen, der mit einer Schutzplatte auf besonders verläßliche Weise verbunden ist, ohne daß dabei eine Hochtemperatur-Behandlung
notwendig wird.
Ein Dünnfilm-Magnetkopf mit einer mit der Kopfanordnung verbundenen
Schutzplatte ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,, daß
auf der Oberseite der Kopfanordnung mindestens ein erster Lotbereich
ausgebildet ist, auf der Unterseite der Schutzplatte mindestens ein zweiter Lotbereich an einer dem ersten Lotbereich entsprechenden
Stelle ausgebildet ist und die Schutzplatte auf die Kopfanordnung aufgelegt und mit dieser durch Verschmelzen der Lotbereiche
verbunden ist.
Bei dem Dünnfilm-Magnetkopf nach der Erfindung kann die Verbindung
zwischen der Kopfanordnung und der Schutzplatte unter Anwendung
einer Temperatur von weniger als 3000C erfolgen, d.h. einer Temperatur,
die unter der Kristallisationstemperatur einer amorphen Legierung liegt. Es wird daher möglich, als magnetischen Werkstoff
einen Dünnfilm aus einer solchen amorphen Legierung zu verwenden.
fj Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Darstellung
eines Dünnfilm-Magnetkopfes,
- 6 Fig. 2 einen Querschnitt des Magnetkopfes gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Dünnfilm-Mag
netkopfes mit den erfindungsgemäßen Verbindungsbereichen, und
Fig. 4 einen Querschnitt, der die Verbindungsbereiche
zwischen der Schutzplatte und dem Dünnfilm-Magnetkopf
erkennen läßt.
Der Magnetkopf weist eine untere Magnetfilmschicht (oder unteren
Kern) la, eine obere Magnetfilmschicht (oder oberen Kern) Ib, beispielsweise
aus Al^O., oder anderen keramischen Werkstoffen bestehende
Isolationsschichten 3 zur gegenseitigen Trennung dieser Magnetfilmschichten,
eine aus spiralförmigen Leitern 2a-2a' bis 2h-2h*
bestehende, durch Aufbringen von Kupfer oder anderen Metallen oder Legierungen zwischen den Isolationsschichten 3 gebildete Spule 2
und ein diese Elemente tragendes Substrat 9 mit einer beispielsweise aus Al„0, bestehenden Oberflächenisolierschicht 8 auf. Die obere
und die untere Magnetfilmschicht la und Ib sind in einem Bereich
magnetisch miteinander verbunden, der von der Spiralspule 2 umfaßt wird. Beide Enden der Spule 2 sind mit Zuleitungen 6 bzw. 7 verbunden.
Über die Zuleitung 6 zugeführter elektrischer Strom durchläuft die Spiralspule 2 bis zum Bereich 5 und tritt über die Zuleitung
aus. Die gesamte Oberfläche der vorstehend erläuterten Anordnung ist (in Fig. 1 nicht dargestellt) mit einem Schutzfilm 10, beispielsweise
aus Al 0_, abgedeckt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Die vorderen Spitzen der Kerne oder Filmschichten la, Ib begrenzen
einen Spalt G, aus dem ein Signalmagnetfeld austritt und
bei einem magnetischen Schreibvorgang ein magnetisches Aufzeichnungsmedium beaufschlagt, oder mittels dessen bei einem Lesevorgang
ein magnetisches Signal eines Aufzeichnungsmediums erfaßt
wird.
Anhand der Fign. 3 und 4 sei die erfindungsgemäße Verbindung einer
Kopfanordnung der vorstehend erläuterten Art mit einer Schutzplatte
erläutert. Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Dünnfilm-Magnetkopfes ähnlich Fig. i. Vor der Ausbildung
des Schutzfilms 10 werden Bereiche 11a und 11b aus dicken Lotschichten ausgebildet, beispielsweise durch Galvanisieren, Elektroplatieren
oder dergleichen aufgebracht. Diese Bereiche werden so gebildet, daß sie von dem Schutzfilm 10 um eine Dicke t vorstehen.
Die Ausbildung der Lotbereiche 11a, 11b bildet einen Teil des Herstellungsprozesses
der Kopfanordnung. Die Bereiche 11a, lib können
insbesondere gleichzeitig mit der Ausbildung der Zuleitungen 6 und 7 (Fig. 3) hergestellt werden. Danach werden die anderen erforderlichen
Muster ausgebildet, worauf der Schutzfilm 10 unter Freilassung der oberen Enden der Lotbereiche lla, 11b aufgebracht wird
(Fig.4).
Eine aus Glas oder dergleichen bestehende Schutzplatte 14 wird gesondert
hergestellt und einem photolithographischen Ätzverfahren unterworfen. Daraufhin werden Lotbereiche 12a und 12b auf der dem
Magnetkopf zugewendeten Unterseite der Schutzplatte 14 durch zweckentsprechendes
Beschichten oder dergleichen ausgebildet. Die Lotbereiche 12a, 12b sind spiegelbildlich mit Bezug auf die Lotbereiche
lla und 11b des Magnetkopfes angeordnet, und sie stehen von der Unterseite der Schutzplatte 14 um die Höhe t~ vor. Vorzugsweise
wird um die Lotbereiche 12a und 12b herum eine beispielsweise ringförmige Nut 13 ausgebildet, die verhindert, daß Lot in unerwünschte
Bereiche fließt. Stattdessen oder zusätzlich können entsprechende Nuten auch um die Lotbereiche Ha und Hb des Magnetkopfes
herum vorgesehen werden.
Bei der Montage wird die Schutzplatte 14 auf die Kopfanordnung
derart aufgelegt, daß die Lotbereiche in senkrechter Richtung wechselseitig ausgerichtet sind. Dann werden die Lotbereiche mit
Infrarotstrahlen beaufschlagt, während eine Kraft F aufgebracht
wird. Auf diese Weise werden die Lotbereiche lla, 11b und 12a,
12b miteinander verschmolzen. Gegebenenfalls vorhandenes überschüssiges
Lot wird von den Nuten 13 aufgefangen, wodurch ein unerwünschtes
Einfließen von Lot in andere Bereiche verhindert wird-
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung reicht ein Erwärmen durch Infrarotbestrahlung auf eine Temperatur von etwa 2000C oder weniger,
d.h. die Schmelztemperatur des Lotes, aus. Der Verbindungsvorgang läßt sich infolgedessen bei Temperaturen durchführen, die wesentlich
unter dem Wert von 3000C, der Kristallisationstemperatur von
amorphen Legierungen, liegen, die häufig als Dünnfilm-Magnetwerkstoffe
für Magnetköpfe verwendet werden. Es lassen sich auf die erläuterte Weise besonders feste und zuverlässige Verbindungen her
stellen.
-J-
- Leerseite -
Claims (4)
1. Dünnfilm-Magnetkopf mit einer Kopfanordnung bestehend aus einem
aus Dünnfilm-Magnetwerkstoff gebildeten Kern und einer den
Kern umgreifenden Leiterspule sowie mit einer mit der Oberseite der Kopfanordnung verbundenen Schutzplatte, dadurch gekennzeichnet, daß auf'der Oberseite
der Kopfanordnung mindestens ein erster Lotbereich (lla,
lib) ausgebildet ist, auf der Unterseite der Schutzplatte (14)
mindestens ein zweiter Lotbereich (12a, 12b) in ebenen, mit Bezug auf den ersten Lotbereich symmetrischen oder spiegelbildlichen
Positionen ausgebildet ist sowie der erste und der zweite Lotbereich mit Bezug aufeinander lotrecht ausgerichtet und
unter Ausbildung der Verbindung zwischen der Kopfanordnung und der Schutzplatte miteinander verschmolzen sind.
2. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Dünnfilm-Magnetwerkstoff eine amorphe Legierung oder
ein Gemisch solcher Legierungen vorgesehen ist.
3. Dünnfilm-Magnetkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der oder die ersten Lotbereiche (lla, lib) von einem Schutzüberzug (10) umgeben sind.
FERNSPRECHER: 089/601 2039 · KABEL: ELECTtUCPATENT MÜNCHEN
4. Dunnfilm-Magnetkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder der zweite Lotbereich
(Ha, Hb, 12a, 12b) von einer Nut (13) umgeben sind.
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