DE3634305A1 - Magnetkopf - Google Patents
MagnetkopfInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Magnetkopf,
genauer gesagt einen Magnetkopf, der zwei Kernhälften
aufweist, die jeweils einen Magnetblock aus einem ersten
Magnetblock eines ersten magnetischen Materiales
und einen magnetischen Film eines zweiten magnetischen
Materiales, der auf dem ersten magnetischen Material
abgeschieden ist, umfassen. Das zweite magnetische Material
besitzt im Vergleich zum ersten magnetischen Material
eine Magnetflußdichte mit hoher Sättigung und
eine niedrige magnetische Permeabilität. Die beiden
Kernhälften sind so angeordnet, daß sie sich gegenüberliegen,
so daß zwischen beiden magnetischen Filmen ein
magnetischer Spalt angeordnet ist.
Um eine gute Aufzeichnung auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium
mit einer hohen Koerzitivkraft und
eine gute Reproduktion vom Medium zu erzielen, wurde
bereits ein Magnetkopf, ein sogenannter MIG-Kopf (Metall
In Gap - Metall im Spalt), vorgeschlagen, der
zwei Kernhälften aufweist, die jeweils ein magnetisches
Element aus einem Oxid mit hoher magnetischer
Permeabilität sowie einen magnetischen Metallfilm aufweisen,
der auf dem oxidischen Magnetkörper abgeschieden
ist und eine Magnetflußdichte mit hoher Sättigung
aufweist.
Von den Magnetköpfen dieses Typs ist ein solcher bekannt,
bei dem in einer Fläche des Kopfes, entlang der ein Medium
gleiten kann (hiernach als Gleitfläche des Mediums
bezeichnet), die Grenze zwischen dem magnetischen Metallfilm
und dem oxidischen magnetischen Material parallel
zum Spalt verläuft. Diese Grenze wirkt jedoch nur
als toter Spalt, so daß auf diese Weise die Eigenschaften
des Kopfes verschlechtert werden.
Ein Magnetkopf, der einen Kernaufbau gemäß Fig. 1 aufweist,
ist beispielsweise in der veröffentlichten japanischen
Patentanmeldung 32 107/1985 beschrieben. In Fig. 1
ist mit 1 a, 1 b ein oxidisches magnetisches Element,
beispielsweise aus Ferrit, bezeichnet. Mit 2 a, 2 b sind
magnetische Metallfilme aus Sendust, einem amorphem Material,
Permalloy o. ä. auf dem oxidischen magnetischen
Material bezeichnet, wobei zur Aufbringung ein Filmerzeugungsverfahren,
beispielsweise Zerstäuben, Verdampfen o. ä.,
eingesetzt wird. Mit 3 a, 3 b, 3 c, 3 d sind nichtmagnetische
Materialien aus Glas o. ä. bezeichnet. Mit 4 ist
ein Wicklungsfenster und mit 5 ein magnetischer Spalt
bezeichnet.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Magnetkopf verläuft die
Grenze zwischen dem oxidischen magnetischen Element 1 a
oder 1 b und dem magnetischen Metallfilm 2 a oder 2 b nicht
parallel zum Magnetspalt, so daß diese Grenze nicht als
Totspalt wirkt. Die beiden Spurbreitenenden des Spaltes
werden durch hochverschleißfeste Ferritelemente abgestützt.
Dadurch werden die Anpassungsfähigkeit des Magnetkopfes
an ein Aufzeichnungsmedium, die Laufeigenschaften
des Kopfes etc. verbessert.
Die Herstellung des in Fig. 1 gezeigten Magnetkopfes
macht jedoch einen Schritt erforderlich, bei dem mit
hoher Genauigkeit gearbeitet werden muß. Die Fig.
2a-2i zeigen ein Ausführungsbeispiel in bezug auf die
Herstellschritte des in Fig. 1 gezeigten Kopfes sowie
einen Teil einer Fläche des Kopfes, die nach der Herstellung
die Mediumgleitfläche darstellt.
Wie man aus Fig. 2a entnehmen kann, werden zuerst viele
V-ähnliche Nuten 11 in vorgegebenen Abständen auf einem
Ferritblock 10 ausgebildet. Die Herstellung dieser V-förmigen
Nuten wird mit Hilfe einer Vielzahl von gleich beabstandeten
Schleifsteinen bewerkstelligt. Das Formen
dieser Nuten 11 erfordert eine sehr hohe Genauigkeit.
Der Grund hierfür wird hiernach erläutert. Es wird nunmehr
angenommen, daß in bezug auf die gewünschte Nutentiefe
Schwankungen von etwa 10 µm hergestellt werden,
wie bei 11 a in Fig. 2a gezeigt. Diese Fehler in der
Nutentiefe (durch x angegeben) werden zu Fehlern (bei
y angegeben) an den Kanten der Nuten. Wenn beispielsweise
der Winkel zwischen einer Nutenseite und der Fläche,
in der die Nut erzeugt wird, 45° beträgt, gilt x = y
und y = 10 µm.
Auf der Basis der in Fig. 2A gezeigten Einzelheiten
wird ein magnetischer Metallfilm 12 aus Sendust o. ä.
auf der Oberfläche des Ferritblocks 10, in der die V-
Nuten 11 ausgebildet sind, hergestellt (Fig. 2B). Dann
wird der magnetische Metallfilm abgeschliffen und entfernt,
wobei Oberflächenschleifverfahren o. ä. Anwendung
finden, bis Ferritblockabschnitte freiliegen. Die
V-förmigen Nuten mit den magnetischen Metallfilmen, die
darauf ausgebildet sind, werden dann mit einem nichtmagnetischen
Material 13, beispielsweise Glas mit einem
hohen Schmelzpunkt, verfüllt (Fig. 2C und 2D).
In entsprechender Weise werden neue V-förmige Nuten 14
jeweils zwischen benachbaren V-förmigen Nuten 11 (Fig. 2E)
ausgebildet. Diese Nuten 14 werden mit einem
nichtmagnetischen Material 15 verfüllt, wonach die hieraus
resultierende Oberfläche dieses Produktes mittels
Oberflächenschleifung geschliffen und ein Block 16 einer
Kernhälfte erhalten wird, wie in Fig. 2F gezeigt. Es
werden zwei solche Kernhälften 16 hergestellt, von denen
eine so bearbeitet wird, daß sie eine Wicklungsnut aufweist.
Diese Kernhälften werden in einer gegenüberliegenden
Lage miteinander verbunden, so daß die magnetischen
Metallfilme 12 einander gegenüberliegen, wobei
sich ein magnetisches Spaltmaterial dazwischen befindet
(Fig. 2G). Dann werden diese miteinander verbundenen
Blöcke entlang der strichpunktierten Linien 17 zertrennt,
um einen Magnetkopfkernchip mit der in Fig. 2H dargestellten
Mediumgleitfläche zu erhalten.
Wenn jedoch Fehler in bezug auf die Tiefe der Nuten 11
auftreten, kann es sein, daß ein Magnetkopfkernchip der
inFig. 2I gezeigten Art hergestellt wird. Um daher
die Spurbreite eines Kopfes genau steuern zu können,
ist eine Bearbeitungstechnik mit sehr hoher Genauigkeit
erforderlich.
Während das vorstehende Ausführungsbeispiel in bezug
auf den Einfluß von Fehlern, die im Hinblick auf die
Tiefe der Nuten 11, auf der die magnetischen Metallfilme
12 hergestellt werden, auftreten, beschrieben wurde,
können natürlich auch Fehler bei der Tiefe von V-förmigen
Nuten 14 erzeugt werden, in denen keine magnetischen
Metallfilme ausgebildet werden. Die Fig. 3A-3J
zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der Herstellschritte
des Kopfes der Fig. 1 zur Erläuterung der Auswirkungen
von Fehlern in der Tiefe der V-förmigen Nuten
14. Entsprechende Bezugsziffern in den Fig. 3A-3J
und 2A-2I bezeichnen entsprechende Teile.
Wie in Fig. 3a gezeigt, werden zuerst V-förmige Nuten
14 auf dem Ferritblock erzeugt. Mit 14 a ist eine V-förmige
Nut bezeichnet, die eine fehlerhafte Tiefe besitzt.
Diese Nuten 14 werden mit einem nichtmagnetischen Material
15, beispielsweise einem Glas mit hohem Schmelzpunkt,
verfüllt (Fig. 3B). Es werden dann V-förmige
Nuten 11 hergestellt, die jeweils zwischen benachbarten
V-förmigen Nuten 14 liegen, mit einem magnetischen Metallfilm
12 beschichtet und einem Oberflächenschleifschritt
unterzogen (Fig. 3C, 3D, 3E). Die mit dem
magnetischen Metallfilm bedeckten V-förmigen Nuten 11
werden ebenfalls mit einer Glasschmelze mit hohem Schmelzpunkt
verfüllt, um den Block einer Kernhälfte zu erhalten,
wie in Fig. 3F gezeigt. Zwei solche Kernhälften
werden in gegenüberliegender Lage miteinander verbunden
und entlang der strichpunktierten Linien 17 in Fig. 3G
zertrennt.
Es wird somit ein Kopfkernchip erhalten, wie in Fig. 3H
gezeigt. Wenn Fehler bei der Tiefe der V-förmigen
Nuten 14 vorhanden sind, werden Kopfkernchips der in
den Fig. 3I oder 3J gezeigten Art hergestellt. Bei
dem Kopf, der den Kernaufbau der in Fig. 3I gezeigten
Art besitzt, wird der Magnetfluß in der Nähe des Spaltes
5 im magnetischen Metallfilm 2 b gesammelt, die magnetische
Reluktanz erhöht und die elektromagnetische Umwandlungseigenschaft
verschlechtert. Bei dem Kopf, der den Kernaufbau
der Fig. 3J aufweist, wird ein Leckfluß zwischen dem
Ende (durch x angegeben) des Ferritabschnittes 1 b, der
sich an der Spur befindet, und des Magnetspaltes 5 oder
des anderen Ferritabschnittes 1 a erzeugt, der die Wiedergabeeigenschaften
der magnetischen Aufzeichnung verschlechtert.
Wie vorstehend erläutert, ist eine sehr hohe Genauigkeit
zur Herstellung des in Fig. 1 dargestellten Magnetkopfes
erforderlich.
Der in Fig. 1 dargestellte Kopf besitzt zwei Kernhälften,
die jeweils aus Ferrit, Sendust und Glas bestehen
und einen unterschiedlichen linearen Ausdehnungskoeffizienten
besitzen. Die Schritte des Erhitzens der beiden
montierten Kernhälften auf 600°C und des Abkühlens des
resultierenden Produktes bis auf Normaltemperatur werden
durchgeführt, indem die beiden montierten Kernhälften
durch Verschmelzen des zwischen den Kernhälften vorhandenen
Glases miteinander verbunden werden. Wenn daher
ein dicker Sendust-Film vorhanden ist, sammeln sich Verformungen
infolge von inneren Spannungen in den miteinander
verbundenen Flächen und/oder Grenzflächen an. Wenn
diese inneren Spannungen abgebaut werden, können jedoch
im Ferrit oder Glas Risse auftreten, welche im Extremfall
zu einer Durchtrennung führen können. Somit muß
der Herstellvorgang in bezug auf die Ausbeute stabilisiert
werden.
Man kann nicht behaupten, daß der einen Aufbau gemäß
Fig. 1 aufweisende Magnetkopf für Breitspuraufzeichnungssysteme,
die beispielsweise eine Spurbreite von 60 µm
besitzen, geeignet ist. Der Grund hierfür wird nachfolgend
erläutert. Wenn die Dicke des Sendust-Filmes 2 T
beträgt, beträgt die Länge des Spaltes 2 T, da der Film
2 unter einem Winkel von 45° zum Spalt geneigt ist. Um
somit einen Magnetkopf zu erhalten, der eine gewünschte
Spurbreite von 60 µm und einen Azimuthwinkel von 0° aufweist,
müßte die Filmdicke T 60 µm/2 ≒ 42 µm betragen.
Wenn man eine derartige Filmdicke haben möchte, steigt
naturgemäß die Filmerzeugungszeit an. Ferner kann das
eine Basis darstellende Ferritelement aufgrund von inneren
Spannungen im Film reißen oder, wenn ein solcher
Film ohne Schwierigkeiten geformt wird, können sich die
vorstehend geschilderten Probleme hinsichtlich des Verschmelzens
weiter vergrößern, so daß die Ausbeute an
Zwischenprodukten bis zu dem Magnetkopfchip extrem niedrig
wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Magnetkopf
zu schaffen, mit dem die vorstehend genannten
Probleme gelöst werden können und mit dem eine Reduktion
der Ausbeute bei der Herstellung aufgrund von
Ansammlungen innerer Spannungen verhindert werden
kann.
Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung eines Magnetkopfes,
der ohne Erhöhung der Filmdicke eine breite
Spur besitzt.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß
durch einen Magnetkopf gelöst, der die folgenden Bestandteile
umfaßt:
(a) ein Paar Magnetblöcke, die jeweils aus einem ersten magnetischen Material bestehen;
(b) ein Paar magnetische Filme, von denen jeweils einer auf einem Magnetblock des Paares angeordnet ist und die jeweils aus einem zweiten magnetischen Material bestehen, das eine magnetische Flußdichte mit hoher Sättigung und eine im Vergleich zu dem ersten magnetischen Material niedrige magnetische Permeabilität aufweist;
(c) wobei die beiden magnetischen Filme zwischen sich einen Magnetspalt aufweisen; und
(d) ein Paar nichtmagnetische Elemente, von denen jeweils eines benachbart zu einem Ende des Magnetspaltes in einer Fläche des Magnetkopfes, entlang der ein Medium gleitet, angeordnet ist;
wobei einer der beiden magnetischen Filme sich zwischen einem der beiden Magnetblöcke und einem der beiden nichtmagnetischen Elemente in der Fläche des Kopfes, entlang der das Medium gleitet, erstreckt
und wobei die Grenze zwischen einem der Magnetblöcke und einem der magnetischen Filme einen ersten Abschnitt enthält, der sich entlang einem der nichtmagnetischen Elemente erstreckt, und einen zweiten Abschnitt, der sich entlang dem Magnetspalt erstreckt und nicht zu dem ersten Abschnitt in der Fläche des Kopfes, entlang der das Medium gleitet, ausgerichtet ist.
(a) ein Paar Magnetblöcke, die jeweils aus einem ersten magnetischen Material bestehen;
(b) ein Paar magnetische Filme, von denen jeweils einer auf einem Magnetblock des Paares angeordnet ist und die jeweils aus einem zweiten magnetischen Material bestehen, das eine magnetische Flußdichte mit hoher Sättigung und eine im Vergleich zu dem ersten magnetischen Material niedrige magnetische Permeabilität aufweist;
(c) wobei die beiden magnetischen Filme zwischen sich einen Magnetspalt aufweisen; und
(d) ein Paar nichtmagnetische Elemente, von denen jeweils eines benachbart zu einem Ende des Magnetspaltes in einer Fläche des Magnetkopfes, entlang der ein Medium gleitet, angeordnet ist;
wobei einer der beiden magnetischen Filme sich zwischen einem der beiden Magnetblöcke und einem der beiden nichtmagnetischen Elemente in der Fläche des Kopfes, entlang der das Medium gleitet, erstreckt
und wobei die Grenze zwischen einem der Magnetblöcke und einem der magnetischen Filme einen ersten Abschnitt enthält, der sich entlang einem der nichtmagnetischen Elemente erstreckt, und einen zweiten Abschnitt, der sich entlang dem Magnetspalt erstreckt und nicht zu dem ersten Abschnitt in der Fläche des Kopfes, entlang der das Medium gleitet, ausgerichtet ist.
Die vorliegende Erfindung bezweckt ferner die Schaffung
eines Magnetkopfes, bei dem der Magnetspalt besonders
genau hergestellt werden kann, ohne daß eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit
erforderlich ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist
hierzu der Magnetkopf die folgenden Bestandteile auf:
(a) ein Paar Magnetblöcke, die jeweils aus einem ersten magnetischen Material bestehen;
(b) ein Paar magnetische Filme, von denen einer jeweils auf einem Magnetblock angeordnet ist und von denen jeder Film aus einem zweiten magnetischen Material besteht, das im Vergleich zu dem ersten magnetischen Material eine magnetische Flußdichte mit hoher Sättigung und eine niedrige magnetische Permeabilität besitzt;
(c) wobei die beiden magnetischen Filme einen dazwischen angeordneten Magnetspalt aufweisen; und
(d) ein Paar nichtmagnetische Elemente, die benachbart zu jedem Ende des Magnetspaltes in einer Fläche des Kopfes, entlang der ein Medium gleitet, angeordnet sind;
wobei sich einer der beiden magnetischen Filme zwischen einem der beiden Magnetblöcke und einem der beiden nichtmagnetischen Elemente in der Fläche des Kopfes, entlang der das Medium gleitet, erstreckt und wobei die Grenze zwischen dem einen Magnetblock und dem anderen magnetischen Film im wesentlichen senkrecht zum Magnetspalt nahe einem Ende des Spaltes in der Fläche des Kopfes, entlang der das Medium gleitet, verläuft.
(a) ein Paar Magnetblöcke, die jeweils aus einem ersten magnetischen Material bestehen;
(b) ein Paar magnetische Filme, von denen einer jeweils auf einem Magnetblock angeordnet ist und von denen jeder Film aus einem zweiten magnetischen Material besteht, das im Vergleich zu dem ersten magnetischen Material eine magnetische Flußdichte mit hoher Sättigung und eine niedrige magnetische Permeabilität besitzt;
(c) wobei die beiden magnetischen Filme einen dazwischen angeordneten Magnetspalt aufweisen; und
(d) ein Paar nichtmagnetische Elemente, die benachbart zu jedem Ende des Magnetspaltes in einer Fläche des Kopfes, entlang der ein Medium gleitet, angeordnet sind;
wobei sich einer der beiden magnetischen Filme zwischen einem der beiden Magnetblöcke und einem der beiden nichtmagnetischen Elemente in der Fläche des Kopfes, entlang der das Medium gleitet, erstreckt und wobei die Grenze zwischen dem einen Magnetblock und dem anderen magnetischen Film im wesentlichen senkrecht zum Magnetspalt nahe einem Ende des Spaltes in der Fläche des Kopfes, entlang der das Medium gleitet, verläuft.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlich
ausgebildeten Magnetkopfes;
die Fig. 2A-2I ein Ausführungsbeispiel der Herstellschritte
des in Fig. 5 dargestellten Magnetkopfes;
die Fig.3A-3J ein anderes Ausführungsbeispiel der Herstellschritte
des in Fig. 5 gezeigten Magnetkopfes;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer ersten
Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten
Magnetkopfes;
die Fig. 5A-5G die Herstellschritte des in Fig. 4 dargestellten
Magnetkopfes;
die Fig. 6 und 7 Ansichten der Gleitflächen für das Medium
von Magnetköpfen unterschiedlicher Ausführungsformen
der Erfindung;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Magnetkopfes
einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung;
die Fig. 9A-9F ein Ausführungsbeispiel der Herstellschritte
des in Fig. 8 gezeigten Magnetkopfes;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines Magnetkopfes
einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung;
die Fig. 11A-11L ein Ausführungsbeispiel der Herstellschritte
des Magnetkopfes der Fig. 10;
die Fig. 12-17 Modifikationen des Magnetkopfes der Fig. 10;
Fig. 18 eine perspektivische Ansicht eines Magnetkopfes
einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung;
die Fig. 19A-19G ein Ausführungsbeispiel der Herstellschritte
des in Fig. 18 gezeigten Magnetkopfes;
die Fig. 20 und 21 andere Magnetköpfe, die mit Hilfe eines ähnlichen
Herstellverfahrens wie in Verbindung
mit Fig. 19 beschrieben hergestellt worden
sind;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Magnetkopfes
einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung;
die Fig. 23A-23I ein Ausführungsbeispiel der Herstellschritte
des in Fig. 22 gezeigten Magnetkopfes;
die Fig. 24 und 25 andere Ausführungsbeispiele von Magnetköpfen,
die mit Hilfe eines ähnlichen Verfahrens wie
in Verbindung mit Fig. 23 beschrieben hergestellt
wurden;
Fig. 26 eine perspektivische Ansicht des Aufbaus eines
Magnetkopfes gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 27 eine Draufsicht, die die Ausbildung der Gleitfläche
des in Fig. 26 dargestellten Kopfes
für das Medium zeigt;
die Fig. 28A-28D die Hauptherstellschritte des Kopfes der Fig.
26; und
die Fig. 29-35 Ausführungsformen, die durch Teilmodifikation
des in Fig. 26 gezeigten Magnetkopfes
erhalten wurden.
Es werden nunmehr Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
Fig. 4 zeigte eine perspektivische Ansicht eines Magnetkopfes,
bei dem es sich um eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung handelt. Die Fig. 5A-5G verdeutlichen
die Herstellschritte des in Fig. 4 dargestellten
Magnetkopfes.
In Fig. 4 sind mit den Bezugsziffern 21 a, 21 b oxidische
Magnetblöcke aus Ferrit o. ä. bezeichnet. Mit 22 a, 22 b
sind magnetische Metallfilme aus Sendust o. ä. bezeichnet,
mit 23 a, 23 b, 23 c, 23 d Elemente aus nichtmagnetischem
Material, mit 24 ein Wicklungsfenster und mit 25
ein Magnetspalt.
Bei dem vorstehend beschriebenen Magnetkopf sind die
entsprechenden Kontaktbereiche zwischen den oxidischen
Magnetblöcken 21 a, 21 b und den entsprechenden magnetischen
Metallfilmen 22 a, 22 b sehr breit. Somit besitzt
der magnetische Fluß einen äußerst glatten Verlauf, so
daß gute elektromagnetische Umwandlungseigenschaften
erhalten werden. Die entsprechende Dicke der magnetischen
Metallfilme 22 a, 22 b und die Breite der Spur sind
unabhängig voneinander, und die Zeitdauer zur Herstellung
der Filme wird verkürzt. Somit wird die Herstellzeit
verkürzt. Die Ausbeute wird stark erhöht, wie nachfolgend
beschrieben wird.
Die Schritte zur Herstellung des Kopfes der Fig. 4 werden
in Verbindung mit den Fig. 5A-5G erläutert. Wie
in Fig. 5A gezeigt, wird eine Vielzahl von Nuten 31 mit
quadratischem Querschnitt in einen Ferritblock 30 eingeschnitten
und unter Verwendung einer Vielzahl von rotierenden
Schleifsteinen, die in vorgegebenen Abständen angeordnet
sind, poliert. Auf der Oberfläche des Ferritblocks
30, in den die quadratischen Nuten 31 eingeschnitten
sind, wird ein magnetischer Metallfilm 32 durch Zerstäuben
o. ä. (Fig. 5B) hergestellt. Die quadratischen
Nuten 31, die sowohl an der Seite als auch am Boden mit
dem magnetischen Metallfilm 32 versehen sind, werden
dann mit einer Glasschmelze 33 mit hohem Schmelzpunkt
verfüllt (Fig. 5C).
Es wird dann eine Vielzahl von quadratischen Nuten 34
erzeugt, die jeweils in einem konstanten Abstand zur
benachbarten Nut 31 angeordnet werden (Fig. 5D). Diese
quadratischen Nuten 34 werden ebenfalls mit geschmolzenem
nichtmagnetischen Material, wie beispielsweise Glas
mit hohem Schmelzpunkt, verfüllt und durch Oberflächenpolieren
abgeschliffen, so daß ein Block 36 einer Kernhälfte
erhalten wird, wie in Fig. 5E gezeigt. Es werden
zwei solcher Blöcke 36 hergestellt, und es wird in einem
der Halbblöcke eine Wickelnut 37 erzeugt, wie in Fig. 5F
dargestellt. Ein magnetisches Spaltmaterial wird in
der gewünschten Dicke auf die Verbindungsfläche des Halbblockes
36 nahe der Gleitfläche für das Medium aufgebracht.
Der andere Block wird dann gegenüber dem zuerst
erwähnten Block angeordnet, wie in Fig. 5G gezeigt,
und diese Kernhälften werden unter Verwendung eines Bindemittels,
beispielsweise Glas mit niedrigem Schmelzpunkt,
miteinander verbunden. Danach werden diese miteinander
verbundenen Blöcke entlang den strichpunktierten
Linien A, A′ zertrennt, so daß der in Fig. 4 gezeigte
Magnetkopfkernchip erhalten wird.
Bei den beschriebenen Herstellschritten bewirken Schwankungen
der quadratischen Nuten 31 oder in der Tiefe der
Nuten 31 lediglich Längenänderungen der bekannten Elemente
aus magnetischem Material 23 a, 23 b, 23 c, 23 d in
der Bewegungsrichtung 27 des Medium und üben keine nachteiligen
Einflüsse auf die Eigenschaften des Magnetkopfes
aus.
Die entsprechenden Grenzen zwischen den magnetischen
Metallfilmen 22 a, 22 b und den entsprechenden Ferritkörpern
21 a, 21 b verlaufen parallel zum Magnetspalt, und
die entsprechenden Kontaktbereiche zwischen den magnetischen
Metallfilmen 22 a, 22 b und den entsprechenden
Ferritkörpern 21 a, 21 b sind sehr breit. Somit wird kein
magnetischer Leckfluß erzeugt, der bewirkt, daß diese
Grenzflächen als Totspalte wirken, und es erfolgt keine
wesentliche Beeinflussung der elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften.
Die Fig. 6 und 7 sind Ansichten der Gleitflächen für
das Medium von Magnetköpfen gemäß anderen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen
gleiche Teile in den Fig. 6, 7 und 4. Bei dem
Magnetkopf der Fig. 6 sind die Endabschnitte der nichtmagnetischen
Elemente 23 a, 23 b, 23 c und 23 d vom Magnetspalt
25 entfernt schräg ausgebildet, so daß ein glatter
magnetischer Fluß und im Vergleich zum Magnetkopf der
Fig. 4 verbesserte elektromagnetische Umwandlungseigenschaften
erreicht werden. Der Kopf der Fig. 6 kann hergestellt
werden, indem anstelle der entsprechenden Nuten
31 und 34 mit quadratischen Böden, die in den Fig. 5A
und 5D gezeigt sind, Nuten mit V-förmigen Böden erzeugt
werden.
Der Kopf der Fig. 7 besitzt magnetische Metallfilme
22 a und 22 b, die Abschnitte enthalten, die sich auf der
gleichen Seite erstrecken. Dieser Aufbau wird erreicht,
indem die mit den magnetischen Metallfilmen beschichteten
quadratischen Nuten 31 der Blöcke 36 a und 36 b für
die Kernhälften der Fig. 5G gegenüberliegend angeordnet
werden.
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Magnetkopfes
gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
In den Fig. 8 und 4 bezeichnen gleiche Bezugsziffern
gleiche Teile. Die Fig. 9A-9F zeigen die
Herstellschritte des in Fig. 8 dargestellten Kopfes.
Bei dem in Fig. 8 gezeigten Kopf besitzen die entsprechenden
Flächenabschnitte der Ferritblöcke 21 a, 21 b
parallel zum Magnetspalt 25 an den entsprechenden Grenzen
zwischen den magnetischen Metallfilmen 22 a, 22 b und
den Ferritkörpern 21 a, 21 b, wie in Fig. 4 gezeigt, V-
förmige Nuten in Abständen von etwa 5 µm, um auf diese
Weise nachteilige Beeinflussungen der Grenzflächen auf
die elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften zu reduzieren.
Die in den Fig. 9A-9F dargestellten Herstellschritte
entsprechen denen der Fig. 2A-2G, mit Ausnahme
des Schrittes der Herstellung der V-förmigen Nuten 39
in Abständen von etwa 5 µm auf den Flächen der Ferritblöcke,
auf denen die quadratischen Nuten erzeugt worden
sind, und zwar unter Verwendung eines Schleifsteines
(verstellbare Säge). Es wird daher auf eine ins Detail
gehende Beschreibung verzichtet. Der Schritt des
Verfüllens der quadratischen Nuten 34 mit nichtmagnetischem
Material 35 wird jedoch nach Herstellung der Wickelnut
37 und Aufbringung des magnetischen Spaltmateriales
38 durchgeführt.
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau
eines Magnetkopfes einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung zeigt. Entsprechende Bezugsziffern bezeichnen
entsprechende Teile in den Fig. 10 und 4,
wobei auf eine ins einzelne gehende Beschreibung verzichtet
wird. Der in Fig. 10 dargestellte Kopf wird
erhalten, indem die entsprechenden Abschnitte der Grenzen
zwischen den magnetischen Metallfilmen 22 a, 22 b und
dem Ferritabschnitt 21 a, 21 b nicht parallel zum Spalt
geführt werden, während diejenigen Abschnitte des Kopfes,
die in Fig. 4 gezeigt sind, parallel zum Spalt gelegt
werden. Natürlich ist dies auf den gleichen Grund zurückzuführen
wie bei dem Kopf der Fig. 8.
Die Fig. 11A-11L zeigen die Herstellschritte des
Magnetkopfes der Fig. 10. Diese Herstellschritte werden
als nächstes beschrieben. Am Ferritblock 30 wird
in vorgegebenen Abständen eine Vielzahl von dreieckförmigen
Nuten 40 ausgebildet. Es wird desweiteren eine
Vielzahl von quadratischen Nuten 31 a erzeugt, wobei jede
benachbart zu einem geringfügig geneigten Bodenabschnitt
einer jeden Dreiecksnut 40 angeordnet wird.
Diese Nuten werden mit einem magnetischen Metallfilm
32 (Fig. 11B und 11C) abgedeckt. Die Nuten werden
ferner mit einem geschmolzenen nichtmagnetischen Material
33 verfüllt, und die resultierende Oberfläche wird
dann durch Oberflächenschleifen poliert (Fig. 11D
und 11E). Dann wird eine Vielzahl von quadratischen Nuten
34 a jeweils benachbart zu einem vertikalen Seitenabschnitt
einer jeden Dreiecksnut erzeugt. Diese Nuten
34 a werden mit einem geschmolzenen nichtmagnetischen
Material verfüllt, um den Block 36 c einer Kernhälfte
zu erhalten (Fig. 11L).
Wie in den Fig. 11G-11K gezeigt, wird nunmehr eine
Vielzahl von quadratischen Nuten 31 b in einem anderen
Ferritblock ausgebildet, wobei jede dieser Nuten am
tiefsten Abschnitt einer jeden Dreiecksnut 40 angeordnet
wird. Diese Nuten 31 b werden dann mit einem magnetischen
Metallfilm beschichtet und schließlich mit einem
nichtmagnetischen Material verfüllt. Es wird eine
Vielzahl von quadratischen Nuten 34 b ausgebildet, die
jeweils einen weniger geneigten Bodenabschnitt einer
jeden Dreiecksnut 40 überlappen. Diese Nuten 34 b werden
dann mit einem nichtmagnetischen Material verfüllt, so
daß der Block 36 d für die andere Kernhälfte erhalten
wird. Es versteht sich, daß unmittelbar vor der Füllung
der quadratischen Nuten 34 b mit dem nichtmagnetischen
Material eine Wickelnut 37 im Block 36 d der Kernhälfte
ausgebildet wird und daß das magnetische Spaltmaterial
38 in der gewünschten Dicke vorgesehen wird.
Diese Blöcke 36 c und 36 d für die Kernhälften werden in
gegenüberliegender Lage miteinander verbunden, wie in
Fig. 11L gezeigt, wonach das entstandene Produkt entlang
der gestrichelten Linien A, A′ zertrennt wird, um
einen Magnetkopfkernchip zu erhalten, wie in Fig. 10
gezeigt. Mit diesem Kopf werden ebenfalls nachteilige
Beeinflussungen reduziert, die die jeweiligen Grenzflächen
zwischen den magnetischen Metallfilmen 22 a, 22 b
und den Ferritabschnitten 21 a, 21 b auf die elektromagnetischen
Umwandlungseigenschaften des Kernchips ausüben.
Natürlich ist die Ausbeute ebenfalls sehr hoch,
wie bei dem in Fig. 4 gezeigten Kopf.
Die Fig. 12-17 zeigen Modifikationen des in Fig. 10
dargestellten Magnetkopfes. Diese Modifikation umfassen
jeweils aneinandergefügte Blöcke von Kernhälften,
die in Fig. 11L mit 36c und 36d bezeichnet sind.
Es versteht sich, daß die Formen der Elemente aus dem
nichtmagnetischen Material nicht auf die der vorstehenden
Ausführungsformen begrenzt sind. Wenn diese Elemente
im wesentlichen senkrecht zum Magnetspalt angeordnet
sind, entsteht ein Effekt, der dem vorstehend beschriebenen
Effekt zur Verbesserung der Ausbeute entspricht.
Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht eines Magnetkopfes
einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Die Fig. 19A-19G zeigen ein Ausführungsbeispiel
der Herstellschritte des in Fig. 18 dargestellten
Magnetkopfes. Entsprechende Bezugszeichen bezeichnen
entsprechende Teile der Fig. 18, 19A-19G und der
Fig. 4, 5A-5G.
Der in Fig. 18 dargestellte Magnetkopf umfaßt einen
magnetischen Metallfilm, der am Wicklungsfenster 24 im
Ferritblock ausgebildet ist und sich vom in Fig. 4 gezeigten
Magnetkopf unterscheidet. Wie bei dem in den
Fig. 19A und 19B dargestellten Herstellverfahren wird
eine Wicklungsnut 37 in dem mit einer Vielzahl von Nuten
31 in vorgegebenen Abständen versehenen Ferritblock 30
ausgebildet. Ein magnetischer Metallfilm 32 wird auf
der Fläche des Ferritblocks 30 erzeugt, in dem die Nuten
30 und die Wicklungsnut 37 ausgebildet sind, wie
in Fig. 19C gezeigt. Die Herstellschritte der Fig.
19D-19G entsprechen denen der Fig. 5, so daß auf eine
ins einzelne gehende Beschreibung verzichtet wird.
Bei dem in Fig. 18 gezeigten Magnetkopf ist der Kontaktbereich
zwischen dem Ferritblock 30 und dem magnetischen
Metallfilm 32 größer als bei dem Magnetkopf der
Fig. 5, so daß die elektromagnetischen Eigenschaften
weiter verbessert werden. Da andererseits die Anhäufung
von inneren Spannungen ansteigt, sollte der magnetische
Metallfilm so dünn wie möglich ausgebildet sein.
Die Fig. 20, 21 zeigen die Gleitflächen für das Medium
von anderen Magnetköpfen, die durch ein entsprechendes
Herstellverfahren wie in Fig. 19 dargestellt
hergestellt werden können. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen
gleiche Teile in den Fig. 20, 21 und 18. Bei dem
Kopf der Fig. 20 sind die Endabschnitte des magnetischen
Metallfilmes 22 a, 22 b vom Magnetspalt 25 entfernt
allmählich verdünnt, so daß ein glatter magnetischer
Fluß und im Vergleich zum Kopf der Fig. 18 verbesserte
elektromagnetische Umwandlungseigenschaften erzielt werden.
Der Kopf der Fig. 20 kann hergestellt werden, indem
die Form der Nuten 31 geringfügig verändert wird, beispielsweise
durch Neigen der Zerstäubungsrichtung eines
magnetischen Metalles zur Ausbildung des magnetischen
Metallfilmes relativ zur Richtung, in der sich
die Nuten 31 erstrecken.
Der Kopf der Fig. 21 besitzt Verlängerungen der magnetischen
Metallfilme 22 a, 22 b auf der gleichen Seite.
Dieser Kopf wird erhalten, indem Blöcke 36 a und 36 b
von Kernhälften gemäß Fig. 5G aneinandergefügt werden,
so daß die quadratischen Nuten 31, die bei diesen Blöcken
mit magnetischen Metallfilmen abgedeckt sind, gegenüberliegend
angeordnet werden.
Fig. 22 zeigt einen Magnetkopf gemäß einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung. In den Fig. 23A-23I
ist ein Ausführungsbeispiel der Herstellschritte
des in Fig. 22 dargestellten Magnetkopfes gezeigt.
Bei dem Kopf der Fig. 22 verlaufen die Abschnitte der
entsprechenden Grenzen zwischen den magnetischen Metallfilmen
22 a, 22 b und den Ferritelementen 21 a, 21 b des
Kopfes 18 nicht parallel zum Magnetspalt, während die
entsprechenden Abschnitte der Grenzen im Kopf der Fig. 18
parallel zum Magnetspalt der Fig. 18 verlaufen.
Hierdurch wird bei der erstgenannten Ausführungsform
im Vergleich zu der letztgenannten Ausführungsform der
Effekt eines Leckageflusses, der durch die Grenzflächen
zwischen den magnetischen Filmen 22 a, 22 b und den Ferritelementen
21 a, 21 b erzeugt wird, auf die elektromagnetischen
Umwandlungseigenschaften des Kopfes weiter
reduziert.
Die Fig. 24 und 25 zeigen die Gleitflächen der Köpfe
für das Medium, die durch entsprechende Herstellschritte
wie in Fig. 23 gezeigt erhalten wurden. Gleiche Bezugsziffern
bezeichnen gleiche Teile in den Fig. 24, 25
und 18. Bei dem Kopf der Fig. 24 besitzen die magnetischen
Metallfilme 22 a, 22 b Abschnitte, die sich mit zunehmender
Entfernung vom Magnetspalt 25 verdünnen oder
allmählich verdünnen, wie dies beim Kopf der Fig. 20
der Fall ist. Der Kopf der Fig. 25 umfaßt Ferritelemente
21 a und 21 b, deren Enden benachbart zum Magnetspalt
angeordnet sind.
Fig. 26 ist eine perspektivische Ansicht eines Magnetkopfes
gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 26 ist mit 51 (51 1, 51 2) ein Material hoher
magnetischer Permeabilität bezeichnet, beispielsweise
ein Einkristallferrit (erstes magnetisches Material).
Mit 52 (52 1, 52 2) ist ein magnetisches Legierungsmaterial
bezeichnet, das eine magnetische Flußdichte hoher
Sättigung besitzt, wie beispielsweise Permalloy, Sendust
oder amorphes Material (zweites magnetisches Material),
das durch physikalisches Verdampfen, beispielsweise
Zerstäuben, auf dem Material mit hoher magnetischer
Permeabilität ausgebildet worden ist. Mit 57 ist
ein Magnetspalt bezeichnet, der einen Film einer Dicke
von beispielsweise 0,2-0,3 µm aus einem nichtmagnetischen
Material, wie beispielsweise SiO2, einer vorgegebenen
Ausbildung enthält. Mit 54 ist eine Wicklungsfensternut
bezeichnet. Mit 56 ist ein erstes Glas mit niedrigem
Schmelzpunkt bezeichnet, mit 59 ein Glas mit niedrigem
Schmelzpunkt, dessen Schmelzpunkt etwa dem des
Glases 56 entspricht oder niedriger als dieser ist, und
mit 60 ein Wicklungsfenster.
Die Merkmale dieses Kopfes werden in Verbindung mit Fig. 27
beschrieben, in der die Formen der einzelnen Teile,
die auf der Gleitfläche des Kopfes für das Medium
erscheinen, dargestellt sind. Gemäß Fig. 27 besitzt
der Sendustfilm 52, der auf der Gleitfläche für das Medium
erscheint, eine Querschnittsform mit einem geneigten
Bereich F 1 (kreuzweise schraffierter Bereich), der
sich von einem Ende des Spaltes 57 unter einem Winkel
zum Spalt nach außen erstreckt, und einen Bereich F 2 parallel
zum Spalt 57 (schraffierter Bereich). Die Grenze
S 1 (der verlaufende Abschnitt) zwischen dem geneigten
Bereich F 1 und dem Ferrit 51 ist bei dieser Ausführungsform
unter einem Winkel ϑ = 45° zum Spalt 57 geneigt,
während die Grenze S 2 (paralleler Abschnitt) zwischen
dem Bereich S 2 und dem Ferrit 51 parallel zum Spalt 57
verläuft. Die Spaltbreite W T beträgt 30 µm. Bei dem in
Fig. 9 gezeigten Kopf beträgt die Filmdicke T 2 = W T ·
sin ϑ = 30 µm/≒2≒ 21 µm, während im Kopf dieser Ausführungsform
die Filmdicke T 1 geringer ist als T 2, d. h.
14 µm.
Der Bereich F 2 besitzt eine Breite von 10 µm senkrecht
zum Spalt und eine Länge von 20 µm parallel zum Spalt.
Da die Grenze S 2 zwischen dem Bereich F 2 und dem Ferrit
51 1 parallel zum Spalt verläuft, erzeugt eine längere
parallele Grenze einen größeren Kontureffekt, und der
Wert von Spitze zu Spitze einer Rippe der Frequenzausgangskurve
steigt an. Wenn diese Rippe unter etwa 2 dB
liegt, wird ein Videoreproduktionsbild nicht nachteilig
beeinflußt.
Die Vorteile, die sich aus den konstruktiven Merkmalen
dieses Kopfes ableiten lassen, sind in der Einfachheit
des Herstellverfahrens begründet. Diese Vorteile werden
in Verbindung mit den Fig. 28A-28D beschrieben,
die die Hauptherstellschritte zeigen.
In Fig. 28a ist mit 51 ein Abschnitt eines rechteckigen
Einkristallferrites in der Form eines Parallelepipeds
bezeichnet. Auf einer Fläche desselben befindet sich
eine Vielzahl von ersten parallelen Nuten 53 1-53 4,
die jeweils einen V-förmigen Querschnitt aufweisen. Die
entsprechenden geneigten Flächen S 1-S 4 der Nuten 53 1-53 4
schneiden die Nutenerzeugungsfläche unter einem
Winkel ϑ von mehr als 10°, vorzugsweise 40°-60°. Die
Wicklungsfensternut 54 wird dann im Block 51 ausgebildet,
und es wird ein Sendust-Film 52 auf der Formfläche
für die Nut erzeugt, so daß dieser Film auf den geneigten
Flächen S 1-S 4 etwa 14 µm dick ist.
Fig. 28b zeigt einen Metallstab 55, beispielsweise aus
Aluminium, der in der mit dem Sendust-Film 52 versehenen
Nut 54 angeordnet ist. Die Dicke T 3 des Sendust-Filmes,
der auf den Oberflächenabschnitten des Blocks, beispielsweise
dem Spalt gegenüberliegend, ausgebildet ist und
nicht auf den geneigten Nutenflächen im Ferritblock 51
ist um einige 1000stel % größer als die Dicke des Filmes
auf den geneigten Nutenflächen. Wenn ϑ = 45° ist,
beträgt T 3 = 18 µm, d. h. größer als etwa 20%.
Der Vorteil bei der Herstellung dieses Kopfes ist darin
zu sehen, daß ein Kopf hergestellt werden kann, da ein
auf den geneigten Nutenflächen erzeugter Metallfilm
selbst dann verdünnt werden kann, wenn ein Sendust-Film
in der Wicklungsfensternut ausgebildet worden ist. Wenn
beim Stand der Technik ein Film einer Dicke nicht unter
20 µm auf den geneigten Nutenflächen hergestellt wird,
kann eine maximale Filmdicke von 25 µm auf den Flächen
der Wände ausgebildet werden, die die Wicklungsfensternut
4 bildet und dem Spalt gegenüberliegt. Somit können bei
dem späteren Glasverschmelzvorgang aufgrund von thermischen
Spannungen im Ferritblock um die Nut 4 herum Risse
erzeugt werden, so daß die Ausbeute abfällt. Zur Vermeidung
der Ausbildung eines Sendust-Filmes an der Wicklungsfensternut
54 wird somit gemäß Fig. 28A ein Sendust-Film
auf der Nutformfläche erzeugt, nachdem erste
Nuten 53 1-53 4 im Ferritblock 51 ausgebildet
worden
sind, wonach die Wicklungsfensternut erzeugt wird. Da
bei diesen Schritten der Schleifstein, mit dem die Wicklungsfensternut
hergestellt wird, unterschiedliche Materialien,
d. h. Sendust und Ferrit, durchtrennt, ist er
einem raschen Verbrauch ausgesetzt. Im Gegensatz dazu
kann bei der in Fig. 28A gezeigten Ausführungsform der
Erfindung eine gestrichelt dargestellte Wicklungsfensternut
54 unmittelbar nach der Herstellung der ersten Nuten 53 1-53 4
geformt werden, wobei diese Formung lediglich im
Ferritblock allein durchgeführt werden muß. Die nutzbare
Betriebsdauer des Schleifsteines kann somit verlängert
werden. Mit anderen Worten, ein Vorteil besteht darin,
daß die Wicklungsfensternut 4 im Ferritblock hergestellt
wird, während der Sendust-Film erzeugt wird.
Fig. 28C zeigt ein Zwischenprodukt, das durch Auffüllen
der ersten Nuten 53 1-53 4 mit dem bereits darauf abgeschiedenen
Sendust-Film und der Wicklungsfensternut zusammen
mit einem Aluminiumstab 55 darin mit einem ersten
Glas 56 mit niedrigem Schmelzpunkt, Läppen der resultierenden
Fläche zur Ausbildung einer Verbindungsfläche
und Ausbilden von zweiten Nuten 58 1, 58 2 als Spurbreite
erhalten worden ist. Wenn die Dicke des nach dem Läppen
zur Ausbildung einer Verbindungsfläche verbleibenden
Filmes in Fig. 28C T 4 beträgt, muß das Läppen bis mindestens
auf T 4 = 0 durchgeführt werden, um den Kopf der
Fig. 9 herzustellen. Im Gegensatz dazu muß bei dem Magnetkopf
dieser Ausführungsform die Filmdicke T 3 (18µm)
nur bis auf 10 µm geläppt werden, so daß die zum Läppen
erforderliche Zeit stark reduziert wird. Ein anderer
Vorteil besteht darin, daß die zum Läppen der Verbindungsfläche
erforderliche Zeit verkürzt wird.
Fig. 28D zeigt ein Produkt, das in der folgenden Weise
hergestellt worden ist: Ausbilden sämtlicher zweiten
Nuten 58 1, 58 2 ... in Fig. 28C, Aufbringen eines Filmes
von etwa 0,2 µm aus einem nichtmagnetischen Material,
beispielsweise SiO2, auf eine Verbindungsfläche,
Anordnen eines Blocks ähnlich dem der Fig. 28C, der
jedoch keine Wicklungsnut aufweist, an einer dem Block
der Fig. 28C gegenüberliegenden Stelle, Verschmelzen
beider Blöcke mit zweitem Glas 59, das einen niedrigen
Schmelzpunkt besitzt, der dem des ersten Glases entspricht
oder niedriger als dieser ist, mit Hilfe der
zweiten Nuten 58 1-58 4. Diese miteinander verbunden
Blöcke werden entlang den beiden gestrichelten Linien
in Fig. 28d, die senkrecht zu den Verbindungsflächen
verlaufen, durchtrennt. Der in die Wicklungsfensternut
eingebettete Aluminiumstab wird dann zur Ausbildung des
Wicklungsfensters mit Hilfe einer Alkalilösung gelöst.
Dann wird die erforderliche Bearbeitung auf der Gleitfläche
für das Medium durchgeführt, um den in Fig. 26
gezeigten endgültigen Kopfchip herzustellen. Um einen
Azimuth am Kopf auszubilden, sollten die Querschnitte,
entlang denen die miteinander verbundenen Blöcke durchtrennt
werden, relativ zur Spaltfläche geneigt sein,
falls dies erforderlich sein sollte.
Wie aus dem vorstehend erwähnten Herstellverfahren hervorgeht,
wird allgemein gesagt ein MIG-Kopf hergestellt,
indem drei physikalisch und chemisch unterschiedliche
Materialien, d. h. Metall, Ferrit und Glas, zu komplizierten
Formen bearbeitet und dann miteinander verbunden
werden. Im Verlauf der Herstellung wird der Kopf einem
beschwerlichen Herstellvorgang unterzogen, der den Glasverschmelzvorgang
umfaßt, bei dem die einzelnen Teile
des Kopfes von Normaltemperatur bis auf 600°C erhitzt
und dann wieder auf Normaltemperatur abgekühlt werden,
sowie den mechanischen Bearbeitungsvorgang, der das Ausbilden
der Nuten und das Durchtrennen der miteinander
verbundenen Blöcke umfaßt. Daher findet eine Anhäufung
von inneren Spannungen statt. Wenn diese inneren Spannungen
freigesetzt werden, können in den Ferritblöcken
oder im Glas Risse entstehen, wodurch die Ausbeute herabgesetzt
wird. Ein derartiges Phänomen kann man öfter
bei einem dickeren magnetischen Film beobachten. Bei
dem in Verbindung mit Fig. 2 beschriebenen erfindungsgemäß
ausgebildeten Magnetkopf kann der erzeugte magnetische
Legierungsfilm verdünnt werden. Wenn der Film
dünner wird, steigt die Ausbeute an. Mit anderen Worten,
ein anderer Vorteil bei der Herstellung des Kopfes besteht
darin, daß der magnetische Legierungsfilm verdünnt
und somit die erforderliche Zeit zum Ausbilden des Filmes
verkürzt werden kann. Ein dritter Vorteil ist darin
zu sehen, daß die Ausbildung von Rissen in den Ferritblöcken
und im Glas verhindert und somit die Gesamtausbeute
erhöht werden kann.
Eine Vereinfachung des Herstellverfahrens, eine Verkürzung
der Bearbeitungszeit und eine Erhöhung der Ausbeute
führen zu einer Reduzierung der Kosten des Kopfes.
In Fig. 29 ist ein Kopf gemäß einer anderen Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Der Kopf der Fig. 29
unterscheidet sich von dem der Fig. 26 dadurch, daß
bei ihm die Spurbreite 60 µm beträgt, was der doppelten
Breite des Kopfes der Fig. 26 entspricht, und daß die
Wand 4 der Wicklungsfensternut mit einem magnetischen
Legierungsfilm beschichtet ist.
Um bei dem Kopf der Fig. 26 eine Spurbreite von 60 µm
zu erreichen, ist ein magnetischer Legierungsfilm mit
einer Dicke von nicht weniger als 40 µm erforderlich,
der auf dem zum Spalt hin geneigten Kernseitenabschnitt
(Bereich F 1 in Fig. 27) aufgebracht werden muß. Im Gegensatz
dazu beträgt die Dicke des Bereiches F 1 beim
Kopf dieser Ausführungsform etwa 20 µm, wobei der verbleibende
Spurbreitenabschnitt durch den Bereich parallel
zum Spalt (F 2 in Fig. 27) kompensiert werden kann.
Somit lassen sich Köpfe mit einer großen Spurbreite in
einfacher Weise mit einer hohen Ausbeute erzielen.
Somit werden bei einem magnetischen Legierungsfilm, der
am geneigten Bereich F 1 dicker als 25 µm ist, weniger
Risse in den Ferritblöcken erzeugt, was zu einer hohen
Ausbeute führt, wenn kein magnetischer Legierungsfilm
auf der Fläche der Wicklungsfensternut abgeschieden wird,
wie beim Kopf der Fig. 29 gezeigt.
Wenn jedoch ein magnetischer Legierungsfilm auf der Fläche
der Nutenwand der Wicklungsfensternut vorgesehen
wird, insbesondere auf der zum Spalt hin geneigten Fläche,
werden die elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften
des Kopfes geringfügig verbessert und der Kontureffekt
wird geringfügig reduziert, wenn die Spalttiefe
die gleiche ist.
Die Fig. 30-35 zeigen weitere Ausführungsformen
der Erfindung, bei denen sich die magnetischen Legierungsfilme
in den Gleitflächen der Köpfe für das Medium
insbesondere in bezug auf die Form voneinander unterscheiden.
Bei den Formen der magnetischen Legierungsfilme der Fig.
30-34 kann man sagen, daß es sich hierbei um
eine Formänderung der spaltparallelen Grenze S 2 zwischen
dem magnetischen Legierungsfilm und dem Ferritblock (dem
spaltparallelen Bereich F 2 in Fig. 27 zugehörig) in
bezug auf verschiedene nichtparallele Formen handelt.
Eine derartige Änderung der Grenze macht den Herstellvorgang
kompliziert, der entsprechende Kontureffekt kann
jedoch weiter unterdrückt werden.
Die magnetischen Legierungsfilme 52 1 und 52 2 bei den
Köpfen der Fig. 27 und 30-34 sind relativ zum Mittelpunkt
des Spaltes punktsymmetrisch. Diese magnetischen
Legierungsfilme können auch in bezug auf den Spalt
57 linear symmetrisch angeordnet sein. Alternativ dazu
können sich die Formen der magnetischen Legierungsfilme
auf beiden Kernhälften voneinander unterscheiden. Bei
dem Kopf der Fig. 35 besitzt eine Kernhälfte mit keinem
Wicklungsfenster eine Kernhälfte entsprechend der
der Fig. 1, während die andere Kernhälfte mit dem Wicklungsfenster
eine Kernhälfte entsprechend der der Fig. 2B
aufweist. Der Ferritblock mit keiner Wicklungsfensternut
wird im Vergleich zu dem Ferritblock mit der Wicklungsfensternut
niedrigen Belastungen bei der Bearbeitung
ausgesetzt. Somit resultiert eine relativ große
Ausbeute von Köpfen, selbst wenn die Dicke des magnetischen
Legierungsfilmes am Kernabschnitt groß ist. Die
Wicklungsfensternut muß nicht nur in einer Kernhälfte
vorhanden sein, sondern sie kann auch in beiden Kernhäften
angeordnet sein.
Erfindungsgemäß wird somit ein Magnetkopf vorgeschlagen,
der zwei Kernhälften besitzt, die in einer sich gegenüberliegenden
Stellung miteinander verbunden
sind. Jede Kernhälfte weist ein erstes magnetisches Material
auf, auf dem ein magnetischer Film aus einem zweiten
magnetischen Material mit einer im Vergleich zum
ersten magnetischen Material magnetischen Flußdichte
hoher Sättigung und niedrigen magnetischen Permeabilität
abgeschieden ist. Zwischen beiden magnetischen Filmen
befindet sich ein Magnetspalt. Der Magnetkopf umfaßt
desweiteren zwei nichtmagnetische Elemente, von denen
jeweils eines benachbart zu einem Ende des Magnetspaltes
in einer Fläche des Kopfes, entlang welcher ein Aufzeichnungsmedium
gleitet, angeordnet ist. Jeder der magnetischen
Filme erstreckt sich entlang dem Außenrand des
nichtmagnetischen Elementes benachbart zu einer Kernhälfte,
und die Grenze zwischen dem ersten magnetischen
Material und dem zweiten magnetischen Material umfaßt
einen Abschnitt, der sich nach außen erstreckt, sowie
einen Abschnitt, der parallel zum Magnetspalt und ausser
Flucht zu dem zuerst erwähnten Abschnitt verläuft.
Claims (25)
1. Magnetkopf, gekennzeichnet durch:
(a) zwei Magnetblöcke (21 a, 21 b), die jeweils aus einem ersten magnetischen Material bestehen;
(b) zwei magnetische Filme (22 a, 22 b), die jeweils auf einem der beiden Magnetblöcke angeordnet sind und jeweils aus einem zweiten magnetischen Material bestehen, das im Vergleich zu dem ersten magnetischen Material eine magnetische Flußdichte hoher Sättigung und eine niedrige magnetische Permeabilität aufweist;
(c) wobei die beiden magnetischen Filme zwischen sich einen Magnetspalt (25) aufweisen; und
(d) zwei nichtmagnetische Elemente (23 a-d), von denen jeweils eines benachbart zu einem Ende des Magnetspaltes (25) in einer Oberfläche des Kopfes, entlang dem ein Medium gleitet, angeordnet ist,
wobei sich einer der beiden magnetischen Filme (22 a, 22 b) zwischen einem der beiden Magnetblöcke (21 a, 21 b) und einem der beiden nichtmagnetischen Elemente (23 a-d) in der Oberfläche des Kopfes, entlang der das Medium gleitet, erstreckt und wobei die Grenze zwischen einem der Magnetblöcke (21 a, 21 b) und einem der magnetischen Filme (22 a, 22 b) einen ersten Abschnitt, der sich entlang einem der nichtmagnetischen Elemente (23 a-d) erstreckt, und einen zweiten Abschnitt umfaßt, der sich entlang dem magnetischen Spalt (25) erstreckt und nicht zu dem ersten Abschnitt in der Oberfläche des Kopfes, entlang der das Medium gleitet, ausgerichtet ist.
(a) zwei Magnetblöcke (21 a, 21 b), die jeweils aus einem ersten magnetischen Material bestehen;
(b) zwei magnetische Filme (22 a, 22 b), die jeweils auf einem der beiden Magnetblöcke angeordnet sind und jeweils aus einem zweiten magnetischen Material bestehen, das im Vergleich zu dem ersten magnetischen Material eine magnetische Flußdichte hoher Sättigung und eine niedrige magnetische Permeabilität aufweist;
(c) wobei die beiden magnetischen Filme zwischen sich einen Magnetspalt (25) aufweisen; und
(d) zwei nichtmagnetische Elemente (23 a-d), von denen jeweils eines benachbart zu einem Ende des Magnetspaltes (25) in einer Oberfläche des Kopfes, entlang dem ein Medium gleitet, angeordnet ist,
wobei sich einer der beiden magnetischen Filme (22 a, 22 b) zwischen einem der beiden Magnetblöcke (21 a, 21 b) und einem der beiden nichtmagnetischen Elemente (23 a-d) in der Oberfläche des Kopfes, entlang der das Medium gleitet, erstreckt und wobei die Grenze zwischen einem der Magnetblöcke (21 a, 21 b) und einem der magnetischen Filme (22 a, 22 b) einen ersten Abschnitt, der sich entlang einem der nichtmagnetischen Elemente (23 a-d) erstreckt, und einen zweiten Abschnitt umfaßt, der sich entlang dem magnetischen Spalt (25) erstreckt und nicht zu dem ersten Abschnitt in der Oberfläche des Kopfes, entlang der das Medium gleitet, ausgerichtet ist.
2. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Abschnitt parallel zum Magnetspalt (25)
in der Oberfläche des Kopfes, entlang der das Medium
gleitet, verläuft.
3. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Abschnitt einen Abschnitt umfaßt, der
sich nicht parallel zum Magnetspalt (25) in der Oberfläche
des Kopfes, entlang der das Medium gleitet, erstreckt.
4. Magnetkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Abschnitt ein Muster umfaßt, das sich unter
einem vorgegebenen Abstand in der Oberfläche des
Kopfes, entlang dem das Medium gleitet, wiederholt.
5. Magnetkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt parallel
zur Grenze zwischen einem der nichtmagnetischen Elemente
(23 a-d) und einem der magnetischen Filme (22 a, 22 b)
in der Oberfläche des Kopfes, entlang der das Medium
gleitet, verläuft.
6. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sich der erste Abschnitt der Grenze zwischen einem
der nichtmagnetischen Elemente (23 a-d) und einem der
magnetischen Filme (22 a, 22 b) annähert, wenn er sich
vom Magnetspalt (25) in der Oberfläche des Kopfes, entlang
der das Medium gleitet, wegerstreckt.
7. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Grenze zwischen einem der nichtmagnetischen
Elemente (23 a-d) und einem der magnetischen Filme
(22 a, 22 b) unter einem Winkel von 40°-60° gegenüber
dem Magnetspalt (25) in der Oberfläche des Kopfes, entlang
der das Medium gleitet, geneigt ist.
8. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Grenze zwischen einem der nichtmagnetischen Elemente
(23 a-d) und einem der magnetischen Filme (22 a,
22 b) unter einem Winkel von etwa 90° zum Magnetspalt
(25) in der Oberfläche des Kopfes, entlang der das Medium
gleitet, geneigt ist.
9. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß kein magnetischer Film (22 a, 22 b) zwischen einem
Magnetblock (21 a, 21 b) und dem anderen der magnetischen
Filme (22 a, 22 b) in der Oberfläche des Kopfes, entlang
der das Medium gleitet, angeordnet ist.
10. Magnetkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß sich der andere magnetische Film (22 a, 22 b) zwischen
dem anderen Magnetblock (21 a, 21 b) und dem anderen magnetischen
Film und außerhalb der Grenze zwischen dem
anderen Magnetblock und dem einen magnetischen Film in
der Oberfläche des Kopfes, entlang der das Medium gleitet,
erstreckt.
11. Magnetkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß sich der andere der magnetischen Filme (22 a, 22 b)
zwischen dem anderen Magnetblock (21 a, 21 b) und dem einen
magnetischen Film erstreckt und aus der Grenze zwischen
dem anderen Magnetblock und dem anderen magnetischen
Film in der Oberfläche des Kopfes, entlang der
das Medium gleitet, herausgetrennt ist.
12. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß einer der Magnetblöcke (21 a, 21 b) eine Nut (37) zur
Aufnahme einer Wicklung besitzt und daß einer der magnetischen
Filme (32) auch auf dem Boden der Nut (37) angeordnet
ist.
13. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß einer der Magnetblöcke (21 a, 21 b) eine Nut (24) zur
Aufnahme einer Wicklung besitzt und daß auf dem Boden
der Nut kein magnetischer Film vorgesehen ist.
14. Magnetkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste magnetische Material
Einkristallferrit umfaßt.
15. Magnetkopf nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite magnetische Material eine Sendust-Legierung
umfaßt.
16. Magnetkopf, gekennzeichnet durch:
(a) zwei Magnetblöcke, die jeweils aus einem ersten magnetischen Material bestehen;
(b) zwei magnetische Filme, die jeweils auf einem der beiden Magnetblöcke angeordnet sind und jeweils aus einem zweiten magnetischen Material bestehen, das im Vergleich zu dem ersten magnetischen Material eine magnetische Flußdichte hoher Sättigung und eine niedrige magnetische Permeabiltät aufweist;
(c) wobei die beiden magnetischen Filme zwischen sich einen Magnetspalt aufweisen; und
(d) zwei nichtmagnetische Elemente, die jeweils benachbart zu einem Ende des Magnetspaltes in einer Oberfläche des Kopfes, entlang der ein Medium gleitet, angeordnet sind,
wobei sich einer der beiden magnetischen Filme zwischen einem der beiden Magnetblöcke und einem der beiden nichtmagnetischen Elemente in der Oberfläche des Kopfes, entlang der das Medium gleitet, erstreckt und wobei die Grenze zwischen dem einen Magnetblock und dem anderen magnetischen Film im wesentlichen senkrecht zum Magnetspalt in der Nähe eines Endes des Spaltes in der Oberfläche des Kopfes, entlang der das Medium gleitet, verläuft.
(a) zwei Magnetblöcke, die jeweils aus einem ersten magnetischen Material bestehen;
(b) zwei magnetische Filme, die jeweils auf einem der beiden Magnetblöcke angeordnet sind und jeweils aus einem zweiten magnetischen Material bestehen, das im Vergleich zu dem ersten magnetischen Material eine magnetische Flußdichte hoher Sättigung und eine niedrige magnetische Permeabiltät aufweist;
(c) wobei die beiden magnetischen Filme zwischen sich einen Magnetspalt aufweisen; und
(d) zwei nichtmagnetische Elemente, die jeweils benachbart zu einem Ende des Magnetspaltes in einer Oberfläche des Kopfes, entlang der ein Medium gleitet, angeordnet sind,
wobei sich einer der beiden magnetischen Filme zwischen einem der beiden Magnetblöcke und einem der beiden nichtmagnetischen Elemente in der Oberfläche des Kopfes, entlang der das Medium gleitet, erstreckt und wobei die Grenze zwischen dem einen Magnetblock und dem anderen magnetischen Film im wesentlichen senkrecht zum Magnetspalt in der Nähe eines Endes des Spaltes in der Oberfläche des Kopfes, entlang der das Medium gleitet, verläuft.
17. Magnetkopf nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet-
daß die Grenze zwischen dem einen der magnetischen Filme
und dem einen der nichtmagnetischen Filme im wesentlichen
senkrecht zum Magnetspalt in der Nähe des anderen Endes
des Spaltes in der Oberfläche des Kopfes, entlang der
das Medium gleitet, verläuft.
18. Magnetkopf nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke des magnetischen Filmes, der sich zwischen
dem einen der beiden Magnetblöcke und dem einen der beiden
nichtmagnetischen Elemente erstreckt, geringer wird,
wenn sich der Film vom anderen Ende des Magnetspaltes in
der Oberfläche des Kopfes, entlang der das Medium gleitet,
weg erstreckt.
19. Magnetkopf nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß kein magnetischer Film zwischen dem einen Magnetblock
und dem anderen magnetischen Film in der Oberfläche
des Kopfes, entlang der das Medium gleitet, vorhanden
ist.
20. Magnetkopf nach ANspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß sich der andere magnetische Film zwischen dem anderen
Magnetblock und dem einen magnetischen Film erstreckt
und zwischen dem anderen Magnetblock und dem einen magnetischen
Film in der Oberfläche des Kopfes, entlang
der das Medium gleitet, nicht vorhanden ist.
21. Magnetkopf nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß sich der andere Magnetfilm zwischen dem anderen
Magnetblock und dem einen Magnetfilm erstreckt und
zwischen dem anderen Magnetblock und dem anderen Magnetfilm
in der Oberfläche des Kopfes, entlang der das
Medium gleitet, nicht vorhanden ist.
22. Magnetkopf nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der eine Magnetblock eine Nut zur Aufnahme einer
Wicklung aufweist und daß einer der magnetischen Filme
auch auf dem Boden der Nut angeordnet ist.
23. Magnetkopf nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß einer der Magnetblöcke eine Nut zur Aufnahme einer
Wicklung besitzt und daß kein magnetischer Film auf dem
Boden der Nut vorgesehen ist.
24. Magnetkopf nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste magnetische Material Einkristallferrit
umfaßt.
25. Magnetkopf nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite magnetische Material eine Sendust-Legierung
umfaßt.
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DE (1) | DE3634305A1 (de) |
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-
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