DE4115394A1 - Duennschicht-magnetkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dünnschicht- Magnetkopf nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, der in magnetischen Plattenspeichern verwendet wird.

Um dem Erfordernis nach einer Datenaufzeichnung mit hoher Dichte zu genügen, wird die Spurbreite eines Magnetkopfes zunehmend verkleinert. Andererseits wird als Folge des durch die verkleinerte Spur­ breite verringerten Ausgangssignals der Dünnschicht- Magnetkopf mit einer Mehrzahl von leitenden Spulen­ schichten versehen, um die Anzahl der Windungen der Wicklung und damit das Ausgangssignal zu erhöhen. Weiterhin ist ein Mittelanschluß für die Wicklung vorgesehen, um dem Anstieg der Induktivität aufgrund der erhöhten Windungszahl zu begegnen. Wie beispiels­ weise in Fig. 9 dargestellt ist, ist ein derartiger Dünnschicht-Magnetkopf in der Weise ausgebildet, daß isolierende Schichten 3 aus einem organischen Material und leitende Spulenschichten 4 zwischen einem unteren Magnetpol 1 und einem oberen Magnetpol 2 abwechselnd übereinander angeordnet sind, so daß sie einen Schichtkörper bilden, der auf einer Unterlage 6 mit einem zwischenliegenden Spaltstück 5 vorgesehen ist.

Die nachfolgende Beschreibung erfolgt in bezug auf die isolierenden Schichten 3 und die leitenden Spulenschichten 4. Auf der oberen Fläche des Spalt­ stücks 5 befindet sich die erste isolierende Schicht 3a und auf deren oberer Fläche die erste leitende Spulenschicht 4a. Weiterhin liegen aufeinander­ folgend übereinander die zweite isolierende Schicht 3b, die zweite leitende Spulenschicht 4b, die dritte isolierende Schicht 3c, die dritte leitende Spulenschicht 4c, die vierte isolierende Schicht 3d, die vierte leitende Spulenschicht 4d und die fünfte isolierende Schicht 3e. Der untere Magnet­ pol 1, die leitenden Spulenschichten 4a bis 4d und der obere Magnetpol 2 sind jeweils durch die isolierenden Schichten 3a bis 3e isoliert. Weiterhin sind, obwohl dies nicht dargestellt ist, die erste leitende Spulenschicht 4a und die zweite leitende Spulenschicht 4b, die zweite leitende Spulenschicht 4b und die dritte leitende Spulen­ schicht 4c, und die dritte leitende Spulenschicht 4c und die vierte leitende Spulenschicht 4d jeweils in ihren Endbereichen miteinander verbunden. Darüber hinaus ist ein Mittelanschluß von dem Verbindungspunkt zwischen der zweiten und der dritten leitenden Spulenschicht 4b, 4c gezogen und Zuleitungen sind jeweils zu den anderen Endbereichen der ersten und der vierten leitenden Spulenschicht 4a, 4d geführt.

Da für die beiden durch den Mittelanschluß ge­ teilten Spulenbereiche gefordert wird, daß sie hinsichtlich ihres Widerstandes und ihrer Induktivität einander gleich sind (siehe japanische Veröffentlichungen Nrn. 61-2 55 523 und 63-63 114), sind der die leitenden Spulenschichten 4a und 4b umfassende Abschnitt und der die leitenden Spulenschichten 4c und 4d umfassende Abschnitt allgemein so ausgebildet, daß sie hinsichtlich der Anzahl der Windungen der Spule und der Breite der Spule einander gleichen. Wenn die jeweiligen leitenden Spulenschichten übereinander angeordnet werden, tritt zusätzlich eine Höhendifferenz in bezug auf den Umfang auf, und da eine Begrenzung für die Maskengravur bei der Herstellung besteht, ist für die jeweiligen peripheren Enden der leitenden Spulenschichten 4a bis 4d und der isolierenden Schichten 3a bis 3e erforderlich, daß sie von der unteren Schicht zur oberen Schicht hin aufeinander­ folgend reduziert sind, so daß die Umfangsfläche insgesamt geneigt ist, wodurch der Wicklungsschritt der leitenden Spulenschichten mit steigender Höhe abnimmt.

Bei einem derartigen bekannten Dünnschicht-Magnetkopf tritt jedoch das Problem auf, daß, wenn die Anzahl der Spulenschichten steigt, sich die Höhendifferenz zunehmend vergrößert mit Bezug auf die peripheren Bereiche, so daß die Gravurbedingungen erschwert werden. Darüber hinaus wird der Wicklungsschritt mit zunehmender Höhe kleiner und der Abstand zwischen den Windungen wird reduziert. Dies bewirkt ebenfalls eine Erschwerung des Gravurvorganges.

Obwohl die japanische Patentveröffentlichung Nr. 63-63 114 einen symmetrischen Dünnschicht-Magnetkopf mit einer Vielzahl von Schichten offenbart, bei dem die jeweiligen Spulenschichten durch bifilare Wicklungen gebildet sind und ein Mittelanschluß vorgesehen ist, so daß zwei Spulenabschnitte hinsichtlich der Anzahl der Windungen und der Spulenbreite einander gleichen und Stufen an den Umfangsendbereichen der Spulenschichten und der isolierenden Schichten verschwinden, wird, da durch die bifilare Wicklung in diesem Magnet­ kopf zwei leitende Spulen parallel zueinander gleichzeitig vorgesehen sind, die Außenlänge größer als die Innenlänge und damit der Widerstand des äußeren leitenden Spulenbereichs höher, wodurch die elektromagnetischen Eigenschaften der beiden durch den Mittelanschluß geteilten leitenden Spulenbereiche unausgeglichen werden.

Die vorliegende Erfindung dient zur Beseitigung der vorgenannten Probleme und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dünnschicht-Magnetkopf zu schaffen, bei dem es möglich ist, nicht nur den Wicklungsschritt unabhängig von einem oberen Schichtbereich zu vergrößern, um den Gravurvorgang zu erleichtern, sondern auch den Widerstand und die Induktivität von zwei durch einen Mittelanschluß geteilten Spulenabschnitten gleichzuhalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Dünnschicht-Magnetkopfes ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden alle leitenden Spulenschichten in eine erste und eine zweite Gruppe geteilt oder klassifiziert, so daß die Summe der Windungen der leitenden Spulen­ schichten in der ersten Gruppe gleich der Summe der Windungen der leitenden Spulenschichten in der zweiten Gruppe ist, und die leitenden Spulenschichten in der ersten Gruppe sind in Serie miteinander verbunden und die leitenden Spulenschichten in der zweiten Gruppe sind ebenfalls in Serie miteinander verbunden, und weiterhin sind die erste und die zweite Gruppe in Serie miteinander verbunden und ein Mittelanschluß ist zwischen der ersten und der zweiten Gruppe vorgesehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Dünnschicht- Magnetkopf nach der Erfindung,

Fig. 2 und 3 Darstellungen von leitenden Schicht­ mustern der jeweiligen Spulen­ schichten des Magnetkopfes nach Fig. 1,

Fig. 4 bis 8 Darstellungen anderer Ausführungs­ beispiele eines Dünnschicht-Magnet­ kopfes nach der Erfindung, und

Fig. 9 einen bekannten Dünnschicht-Magnetkopf.

In den Fig. 1 bis 3, die ein erstes Ausführungs­ beispiel eines Dünnschicht-Magnetkopfes nach der Erfindung zeigen, sind die Teile, die denen beim bekannten Dünnschicht-Magnetkopf nach Fig. 9 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 2 stellen die gestrichelten Linien und Pfeile den Verbindungszustand dar. Fig. 3 dient zum besseren Verständnis des Verbindungszustandes.

In den Fig. 1 bis 3 ist der Dünnschicht-Magnetkopf so ausgebildet, daß zwischen einem unteren Magnet­ pol und einem oberen Magnetpol isolierende Schichten 3 aus einem organischen Material und leitende Spulenschichten 4 abwechselnd angeordnet sind. Diese Schichtstruktur aus unterem Magnetpol 1, isolierenden Schichten 3, leitenden Spulen­ schichten 4 und oberem Magnetpol 2 befinden sich auf einer Unterlage 6 mit einem dazwischen­ liegenden Spaltstück 5. Bei der Herstellung wird jede der ersten bis vierten leitenden Spulenschicht 4a bis 4d spiralförmig gewunden und auf einem flachen Bereich der oberen Fläche von jeder der isolierenden Schichten 3a bis 3d plaziert. In diesem Fall ist die Anzahl der Windungen der je­ weiligen Spulen unterschiedlich, d. h. die Anzahl der Windungen ist 9, 8, 7 und 6 in der Reihenfolge der Spulen von unten nach oben. Weiterhin sind der untere Magnetpol 1, die leitenden Spulenschichten 4a bis 4d und der obere Magnetpol 2 durch die jeweiligen isolierenden Schichten 3a bis 3e isoliert.

Obgleich dies nicht dargestellt ist, sind die erste und vierte leitende Spulenschicht 4a und 4d, die vierte und zweite leitende Spulenschicht 4d und 4b, und die zweite und dritte leitende Spulenschicht 4b und 4c mit ihren Endbereichen miteinander ver­ bunden, und ein Mittelanschluß wird von dem Ver­ bindungsbereich zwischen der zweiten und vierten leitenden Spulenschicht 4b und 4d weggeführt und Zuleitungen werden von den unverbundenen End­ bereichen zwischen der ersten und dritten leiten­ den Spulenschicht 4a und 4c geführt.

Die weitere Beschreibung erfolgt hinsichtlich der leitenden Spulen 4a bis 4d anhand der Fig. 2 und 3. Die jeweiligen leitenden Spulenschichten 4a bis 4d werden aus leitenden Schichten mit den Mustern gemäß Fig. 2 gebildet. Das heißt, bei der ersten leitenden Spulenschicht 4a ist eine Zuleitung 41 an einem äußeren Endabschnitt der Spule ausgebildet und ein Verbindungsbereich 42a zur vierten leitenden Spulenschicht 4d ist am inneren Endabschnitt der Spule ausgebildet. Bei der zweiten leitenden Spulenschicht 4b ist eine Zuleitung 43a, die einen Verbindungsbereich zu der vierten leitenden Spulen­ schicht 4d und weiterhin zu dem Mittelanschluß darstellt, am äußeren Endabschnitt der Spule ausge­ bildet und ein Verbindungsbereich 44a zur dritten leitenden Spulenschicht 4c ist am inneren Endabschnitt der Spule ausgebildet. Weiterhin ist bei der dritten leitenden Spulenschicht 4c eine Zuleitung 45 am äußeren Endabschnitt der Spule angeordnet und ein Verbindungsbereich 44b zur zweiten leitenden Spulenschicht 4b befindet sich am inneren Endabschnitt der Spule. Darüber hinaus sind bei der vierten leitenden Spulenschicht 4d eine Zuleitung 43b, die einen Verbindungsbereich zu der zweiten leiten­ den Spulenschicht 4b und weiterhin zum Mittelanschluß darstellt, am äußeren Endabschnitt der Spule und ein Verbindungsbereich 42d zu der ersten leitenden Spulenschicht 4a am inneren Endabschnitt der Spule vorgesehen. Zusätzlich sind in der Nähe der Verbindungsbereiche 44a und 44b der jeweiligen inneren Endabschnitte der zweiten und dritten leitenden Spulenschicht 4b und 4c Verbindungsbereiche 42b und 42c zur Kopplung der Verbindungsbereiche 42a am inneren Endbereich der ersten leitenden Spulenschicht 4a mit dem Verbin­ dungsbereich 42d am inneren Endabschnitt der vierten leitenden Spulenschicht 4d vorgesehen. Das heißt, die einander nicht benachbarte erste und vierte leitende Spulenschicht 4a und 4d, die einander gegenüberliegen mit den zwischen ihnen angeordneten leitenden Spulenschichten 4b und 4c, sind in Serie miteinander verbunden, so daß sie die erste Gruppe bilden, und die ver­ bleibende zweite und dritte leitende Spulen­ schicht 4b und 4c sind in Serie miteinander ver­ bunden, so daß sie die zweite Gruppe bilden. Die erste und die zweite Gruppe sind über die Zuleitungen 43a und 43b in Serie miteinander verbunden. In diesem Fall ist die Gesamtzahl der Windungen der Spulen der leitenden Spulenschichten 4a und 4d der ersten Gruppe gleich 15 und die Gesamtzahl der Windungen der Spulen der leitenden Spulenschichten 4b und 4c gleich 15, das heißt sie sind einander gleich.

In dem so ausgebildeten Dünnschicht-Magnetkopf ist die Gesamtzahl der Windungen gleich 30, während der Mittelanschluß eine Unterteilung in die Spulen­ abschnitte der ersten und zweiten Gruppe bewirkt, wobei der Spulenabschnitt der ersten Gruppe die erste und vierte leitende Spulenschicht 4a und 4d und der Spulenabschnitt der zweiten Gruppe die zweite und dritte leitende Spulenschicht 4b und 4c umfaßt. In der ersten ist die Anzahl der Windungen gleich 15 und in der zweiten ist die Anzahl der Windungen gleich 15, so daß diese Anzahl jeweils gleich ist. Dies bedeutet, daß mit dem Mittelanschluß zwischen der ersten und der zweiten Gruppe diese in bezug auf den Widerstand und die Induktivität miteinander überein­ stimmen. Demgemäß kann nach diesem Ausführungs­ beispiel die Anzahl der Windungen der ersten bis vierten leitenden Spulenschicht 4a bis 4d auf­ einanderfolgend reduziert werden, so daß diese in der Reihenfolge von der untersten zur obersten Schicht 9, 8, 7 und 6 betragen. Als eine Folge ist selbst im Fall der obersten Schicht die Anzahl der Windungen relativ groß, so daß der Wicklungs­ schritt nicht verkleinert werden muß, wodurch eine leichte Maskengravur möglich ist.

Wenn hier in der ersten bis vierten leitenden Spulen­ schicht 4a bis 4d die Anzahl der Windungen zur oberen Schicht hin aufeinanderfolgend um eins reduziert wird, wie in Fig. 4 gezeigt ist, kann die gleiche Wirkung erzielt werden. Selbst wenn die aufeinanderfolgende Abnahme zur oberen Schicht hin jeweils zwei oder mehr beträgt, wie in Fig. 5 dargestellt ist, kann derselbe Vorteil erhalten werden. Weiterhin kann, wenn sich die Anzahl der leitenden Spulenschichten gemäß Fig. 6 auf acht beläuft, mit einer entsprechenden Verbindung das gleiche Ergebnis erreicht werden. Schließlich kann, selbst wenn die Anzahl der Windungen sich zur oberen Schicht hin unregelmäßig verändert, wie aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich ist, der gleiche Vorteil mittels der gleichartigen Vermittlungstechnik erzielt werden. In den Fig. 7 und 8 beträgt die Anzahl der leitenden Spulenschicht 5 bzw. 6 und die Verbindungssysteme sind unterschiedlich gegen­ über denen in Fig. 3 bis 6.

Für alle leitenden Spulenschichten ist nicht immer erforderlich, daß die Wicklungsschritte und Abschnitte zwischen den Spulen einander gleich sein müssen. Unter Berücksichtigung der Verein­ fachung der Spulengravur ist es möglich, die Wicklungsschritte so zu bestimmen, daß sie zur oberen Schicht hin vergrößert werden. Weiterhin ist es möglich, die Form und die Lage des Mittel­ anschlusses, der Zuleitungen und der Verbindungs­ bereiche in geeigneter Weise zu bestimmen.

Dadurch, daß gemäß der Erfindung die obere leitende Spulenschicht so ausgebildet sein kann, daß ihr Wicklungsschrittt etwa gleich dem der unteren leitenden Spulenschicht ist oder daß der Wicklungs­ schritt zur oberen Schicht hin fortschreitend ver­ größert wird, ist es möglich, einen Dünnschicht- Magnetkopf zu schaffen, bei dem der Gravurvorgang vereinfacht wird und gleichzeitig die Widerstände und Induktivitäten der durch den Mittelanschluß getrennten Spulenabschnitte gleiche Werte aufweisen.

Claims (5)

1. Dünnschicht-Magnetkopf mit fünf oder mehr isolierenden Schichten und vier oder mehr leitenden Spulenschichten, die zwischen einem unteren Magnetpol und einem oberen Magnetpol abwechselnd übereinander angeordnet sind und so eine Schichtstruktur bilden, wobei die leitenden Spulenschichten jeweils spiralförmig gewunden und auf Oberflächen der isolierenden Schichten plaziert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Windungen der leitenden Spulenschichten (4) zur oberen Schicht hin abnimmt, daß die leitenden Spulenschichten (4) in eine erste und eine zweite Gruppe unterteilt sind, derart, daß die Gesamtzahl der Windungen der leitenden Spulenschichten der ersten Gruppe (4a, 4d) gleich ist der Gesamtzahl der Windungen der leitenden Spulenschichten der zweiten Gruppe (4b, 4c), daß die leitenden Spulenschichten der ersten Gruppe (4a, 4d) in Serie geschaltet sind, daß die leitenden Spulenschichten der zweiten Gruppe (4b, 4c) in Serie geschaltet sind, und daß die erste und die zweite Gruppe in Serie geschaltet sind und zwischen ihnen ein Mittel­ anschluß vorgesehen ist.

2. Dünnschicht-Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Spulenschichten (4) in der ersten oder zweiten Gruppe so ange­ ordnet sind, daß eine in Serie mit der anderen geschaltet ist, wobei die hierzu benachbarte leitende Spulenschicht übersprungen ist.

3. Dünnschicht-Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Windungen der leitenden Spulenschichten (4) zur oberen Schicht hin aufeinanderfolgend jeweils um eins oder eine vorbestimmte Anzahl abnimmt.

4. Dünnschicht-Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Windungen der leitenden Spulenschichten (4) zur oberen Schicht hin unregelmäßig abnimmt.

5. Dünnschicht-Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsschritte der leitenden Spulenschichten im wesentlichen ein­ ander gleich oder zur oberen Schicht hin ver­ größert sind.