DE3610998A1

DE3610998A1 - Duennfilm-magnetkopf

Info

Publication number: DE3610998A1
Application number: DE19863610998
Authority: DE
Inventors: Joichiro Saku Nagano Ezaki; Hiroshi Saku Nagano Kanai
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1985-04-03
Filing date: 1986-04-02
Publication date: 1986-10-16
Also published as: US4797765A; JPS61167012U; JPH0450562Y2; FR2580111A1; FR2580111B1

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.

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Claims

PATENTANWALT DIPl.-CNC. GERHaKD SCHWAN I U U O O 800OMuNCHEN 83 · ELFENSTRASSE 31 TDK CORPORATION 13-1, Nihonbashi 1-chome, Chuo-ku, Tokyo, Japan Dünnfilra-Magnetkopf Ansprüche

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.