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Die vorliegende Erfindung betrifft Magnetköpfe zur
Verwendung in Laufwerken für Festplatten od. dgl., die als
externe Speichereinrichtungen für elektronische Computer
dienen, und insbesondere schwebende Magnetköpfe, deren
Stirnfläche dem Aufzeichnungsmedium gegenüberliegt, wobei ein
Kern einen Magnetlückenabschnitt hat und an einem Schlitten
befestigt ist; die Erfindung betrifft weiterhin ein
Verfahren zur Herstellung des Magnetkopfes.
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In den letzten Jahren ist in großem Umfang eine
Verkleinerung der Baugröße von Antriebseinrichtungen für
Festplatten sowie anderer Einrichtungen gefordert worden, und
die hochdichte Aufzeichnung auf dem Aufzeichnungsmedium ist
ein wichtiges Problem geworden. Demgemäß wurden Festplatten
vom Typ mit dünnem Metallfilm, die eine hohe Coerzitivkraft
hc haben, entwickelt, die anstatt des herkömmlichen Typs
Platten, die mit Oxid beschichtet sind, verwendet werden
können.
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Auf der anderen Seite sind als Magnetköpfe für Festplatten
schwebende Magnetköpfe in Gebrauch, die einen Schlitten
aufweisen, dessen Stirnfläche dem Aufzeichnungsmedium
gegenüberliegt, wobei im Schlitten ein Kernabschnitt
eingebaut ist. Es wurde vorgeschlagen, insbesondere in
schwebende Magnetköpfe einen Kernabschnitt vom sog. MIG-Typ
(Metall-in-der-Lücke-Typ) vorzusehen, um diese bei Festplatten
mit dünner Metallbeschichtung zu verwenden. Der
Kernabschnitt vom MIG-Typ hat einen Film aus Sendust, amorpher
magnetischer Legierung od. vergleichsweise hochgesättigtem
Magnetflußmaterial, welches durch Zerstäuben und gegenüber
der Magnetlücke des Kernabschnittes gebildet ist (siehe
beispielsweise die ungeprüfte JP-PA-SHO 62-295207).
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Fig. 11 ist eine Aufsicht auf einen MIG-Kernabschnitt, der
gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, zur
Verwendung bei Festplatten, um die Magnetlücke in seiner
Stirnfläche zu zeigen, die dem Aufzeichnungsmedium
gegenüberliegen soll. Soweit die Struktur des Mediums, das der
Stirnfläche gegenüberliegt, betroffen ist, hat der
Kernabschnitt die gleiche Konstruktion wie bekannte
MIG-Kernabschnitte.
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Im einzelnen hat der Kernabschnitt 4 ein paar Kernsegmente
1a, 1b, die aus Mn-Zn-Ferrit hergestellt sind und
aneinander anliegen, und einen dünnen Film 2 aus
ferromagnetischem Material, wie beispielsweise Sendust, und einen
Lückenabstandshalter 3 aus SiO&sub2; od. dgl. Der Kernabschnitt
4 ist mittels Glasverbindungsteilen 5,5 an einem Schlitten
(nicht dargestellt) befestigt.
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Derartige schwebende Magnetköpfe wurden bisher durch ein
Verfahren hergestellt, das in den Figuren 32 bis 41
dargestellt. Als erstes werden zwei Basisplatten aus
Mn-Zn-Ferrit hergestellt, beide Flächen jeder der Platten werden
hochglanzpoliert, und die erste der Basisplatten 6a wird
auf ihrer Oberseite (die Lücke bildende Fläche) mit einem
dünnen ferromagnetischen Metallfilm 2 und dann mit einem
Lückenabstandshalter 3 mit einer Dicke entsprechend der
gewünschten Lückenlänge, durch Zerstäuben, wie in der Figur
32 dargestellt, beschichtet. Eine Vielzahl von
vorgeschnittenen Nuten 7 werden mit vorgegebenem Abstand P in die
Oberseite (die Lücke bildende Fläche) der zweiten
Basisplatte 6b geschnitten, um Rippen mit einer vorläufigen
Spurbreite t&sub1; zu bilden, die etwas größer ist als die
gewünschte Spurbreite, wie sie in der Fig. 33 gezeigt ist.
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Wie Fig. 34 zeigt, werden als nächstes eine Vielzahl von
Wicklungsnuten 8 in der die Lücke bildenden Oberfläche der
zweiten Basisplatte 6b ausgebildet, und die zwei
Basisplatten 6a, 6b werden mit ihren die Lücke bildenden Oberflächen
einander gegenüberliegend verbunden. Weiterhin werden, wie
weiter aus der Fig. 36 zu ersehen ist, in die jeweiligen
Wicklungsnuten 8 Glasstäbe 9 eingesetzt, die dann
geschmolzen und anschließend ausgehärtet werden, wobei die
vorgeschnittenen Nuten 7, wie in der Fig. 36 gezeigt, mit Glas
gefüllt sind, so daß ein Block 11 erhalten wird, der aus
einem Paar mit Glas verbundenen Basisplatten 6a, 6b
zusammengesetzt ist.
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Als nächstes wird der Block 11 entlang der gestrichelten
Linie A-A' in eine Vielzahl von Kernabschnitten 14
geschnitten. Eine Vielzahl von die Spurbreite definierenden
Nuten 12 werden in vorbestimmten Abständen in den
Kopfabschnitt jedes Kernabschnittes 14 geschnitten, um eine
Vielzahl an mittleren, vorstehenden Rippen 13 zu bilden, die
die gewünschte Spurbreite t&sub2;, wie in der Fig. 37 gezeigt,
haben.
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Der Kernblock 14 ergibt beim In-Scheiben-schneiden
Kernabschnitte 4, die jeweils ein Paar Kernsegmente 1a, 1b, einen
dünnen ferromagnetischen Metallfilm 2 und einen
Lückenabstandshalter 3, wie in der Fig. 38 gezeigt, aufweisen.
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Als nächstes werden, wie in der Fig. 39 gezeigt, Schlitten
16 hergestellt, die aus einer nichtmagnetischen Keramik,
wie beispielsweise Kalziumtethanat bestehen, wobei jeder
Kernabschnitt 4 in einen im Schlitten 16 ausgebildeten
Schlitz 15 eingepaßt ist, und auf den Kernabschnitt 4 wird,
wie in Fig. 40 gezeigt, eine Glasplatte 17 mit einem
niedrigeren Erweichungspunkt als der des Glasstabes 9 auf dem
Kernabschnitt 4 angeordnet.
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Danach wird die Glasplatte 17 geschmolzen und ausgehärtet,
so daß das Glas 5 die Zwischenräume an den einander
gegenüberliegenden Seiten der mittleren vorstehenden Rippe 13
und den Spalt um den Kernabschnitt 4 herum im Schlitz 15
des Schlittens ausfüllt, und damit den Kernabschnitt 14 mit
dem Schlitten 16 verbindet. Schließlich wird der Schlitten
16 wie bei 18 dargestellt, abgeschrägt, um das Äußere
fertigzustellen, so daß der schwebende Magnetkopf, wie in Fig.
41 gezeigt, fertig ist.
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Bei der Herstellung des herkömmlichen Magnetkopfes gemäß
dem vorstehend beschriebenen Verfahren ist die Oberseite
der Basisplatte 6a aus Mn-Zn-Ferrit durch Zerstäuben mit
dem dünnen ferromagnetischen Metallfilm 2 beschichtet, der
sich von dem Mn-Zn-Ferrit gemäß dem in der Fig. 32
gezeigten Schritt bezüglich des Ausdehnungskoeffizienten
unterscheidet, mit dem Ergebnis, daß sich die Basisplatte 6a
infolge von Temperaturveränderung während der
Zerstäubungsabscheidung verwirft, was zu einem großen Fehler bei der
Lükkenlänge des fertig erhaltenen magnetischen
Lückenabschnittes führt.
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In den Schritten gemäß den Figuren 34 bis 36 werden
darüberhinaus der SiO&sub2;-Film und die Ferrit-Basisplatte, die
nicht zufriedenstellend mit Glas zu benetzen sind, mit Glas
zusammengekittet, um den Block 11 herzustellen. Daraus
folgend hat der Block 11 eine sehr niedrige Bindungsfestigkeit
und kann bei dem nachfolgenden Schritt leicht zerbrechen,
oder es können Risse entstehen. Der Kernabschnitt 4, der
evtl. erhalten wird, hat ebenfalls eine niedrige
Bindungsfestigkeit zwischen den Kernsegmenten 1a und 1b.
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Weiterhin muß bei dem Zusammenkitten der zwei Basisplatten
mit Glas der Glasstab 9 auf eine Temperatur erhitzt werden,
die ungefähr 150 bis 250ºC höher als der Erweichungspunkt
(beispielsweise 590ºC ) des Glases ist. Dies erlaubt, daß
an der Zwischenfläche zwischen der Ferritbasisplatte und
dem dünnen Sendust-Film eine Reaktion fortschreitet,
wodurch möglicherweise eine Quasilücke oder eine
Sekundärlücke an der Zwischenfläche entsteht.
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Zusätzlich entsteht bei dem Schritt gemäß Fig. 32, bei dem
die Oberseite der ersten Basisplatte 6a mit einem dünnen
ferromagnetischen Metallfilm 2 durch Zerstäuben beschichtet
wird, das Problem, daß zerstäubte Metallpartikel die
Kristallinität der ersten Basisplattenoberfläche infolge der
resultierten Aufschläge od. dgl. zerstören, was in der
Konsequenz zu einer nichtmagnetischen, amorphen Schicht an der
Zwischenfläche zwischen der ersten Basisplatte 6a und dem
Metallfilm 2 führt, so daß die amorphe Schicht eine zweite
Lücke bildet.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen
schwebenden Magnetkopf zu schaffen, der mit einer genauen
Lückenlänge ungeachtet der Temperaturänderung zu schaffen, die
bei dem Arbeitsschritt des Ausbildens des dünnen Films
erzeugt wird, und bei dem die Kernsegmente des
Kernabschnittes fest miteinander verbunden sind, und ein Verfahren zur
Herstellung dieses Magnetkopfes.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein
Verfahren zum Herstellen von schwebenden Magnetköpf en zu
schaffen, bei dem keine Sekundärlücke an der Zwischenfläche
zwischen dem Kernsegment des Kernabschnittes und der dünnen
ferromagnetischen Metallschicht erzeugt wird.
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Der Magnetkopf vom Schwebetyp gemäß der vorliegenden
Erfindung hat einen Kernabschnitt aus einem Paar Kernsegmente
und einem Lückenabstandshalter und einen dünnen
ferromagnetischen Metallfilm an der Verbindung zwischen dem
Paar Kernsegmente, wobei der Lückenabstandshalter und der
Metallfilm nur über einem Teil der gesamten
Verbindungsfläche
zwischen dem Paar Kernsegmente ausgebildet ist, wobei
dieser Teil eine größere Breite als die bestimmte Breite
hat, wobei nur Glas für das Verkitten der Kernsegmente
miteinander an dem verbleibenden Teil der Verbindungsfläche
vorhanden ist.
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Bei der Herstellung des Magnetkopfes gemäß der vorliegenden
Erfindung wird der Kernabschnitt durch ein Verfahren
hergestellt, bestehend aus dem ersten Schritt der Vorbereitung
einer ersten und einer zweiten Grundplatte aus einem
ferromagnetischen Oxid und Ausbilden auf der Oberfläche der
ersten Grundplatte, die an der zweiten Grundplatte
anzubringen ist, mit einer Vielzahl von Streifen aus jeweils einem
dünnen ferromagnetischen Film und einem
Lückenabstandshalter über dem Metallfilm, und mit einer Breite, die etwas
größer als die gewünschte Spurbreite ist, einem zweiten
Schritt zum Zusammenfügen der ersten Grundplatte und der
zweiten Grundplatte, die durch den ersten Schritt erhalten
wurde, mit einem ersten Glas zur Herstellung eines
Kernblocks, einem dritten Schritt zum Einschneiden von die
Spurweite definierenden Nuten in den Kernblock zur
Ausbildung einer Vielzahl von einem Medium zugewandten Rippen,
die jeweils den Metallfilm und den Lückenabstandshalter
aufweisen und eine Breite aufweisen, die der gewünschten
Spurbreite entspricht, und dem vierten Schritt des
Schneidens des resultierenden Kernblocks in Kernabschnitte, die
jeweils den Metallfilm und den Lückenabstandshalter
aufweisen, wobei jeder der Kernabschnitte 25, die durch den
vierten Schritt erhalten wurden, am Schlitten mit einem zweiten
Glas befestigt werden, das einen geringeren Weichpunkt als
das erste Glas aufweist.
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Die zwei Grundplatten werden miteinander verbunden durch
die Ausbildung einer Vielzahl von Vorschnittnuten in der
zweiten Grundplatte zwischen den streifenförmigen
Oberflächenbereichen, die mit den Lückenabstandshaltern zu
verbinden
sind, und Ausfüllen der Vorschnittnuten mit dem ersten
Glas im ersten Schritt und Aufschmelzen und Verfestigen des
ersten Glases, wobei die erste und die zweite Grundplatte
im zweiten Schritt zusammengefügt werden.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Magnetkopf ist das Paar
Kernsegmente, die jeweils aus einem ferromagnetischen Oxid
hergestellt sind, das mit Glas hoch benetzbar ist, direkt
miteinander verbunden, wobei das Glas an den einander
gegenüberliegenden Seiten des Bereiches, wo der dünne
ferromagnetische Metallfilm und der Lückenabstandshalter
vorhanden sind, vorgesehen ist. Dies verleiht der Verbindung der
Kernsegmente eine höhere Verbindungsfestigkeit als dies
bisher möglich war.
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Bei dem Verfahren zum Herstellen des Magnetkopfes wird der
dünne ferromagnetische Metallfilm über einer kleineren
Fläche als herkömmlich abgeschieden, wodurch daraus folgend
die Grundplatte frei von Verbiegung wird und wodurch ein
Magnetlückenabschnitt mit verbesserter Genauigkeit
ermöglicht wird.
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Die zwei Grundplatten werden miteinander mit dem ersten
Glas verbunden, das in eine Vielzahl von Nuten in einer der
Grundplatten eingefüllt ist, so daß die Temperatur, auf
welche das Glas zum Verbinden erhitzt werden muß, niedriger
als herkömmlich sein kann, beispielsweise eine niedrigere
Temperatur, die ungefähr 80ºC höher als der Weichpunkt des
ersten Glases ist. Dies dient dazu, die Reaktion zu
unterbinden, die herkömmlicherweise an der Zwischenfläche
zwischen der ersten Grundplatte und dem Metallfilm infolge der
hohen Temperatur auftritt, und wird dazu verwendet, die
Bildung von einer Sekundärlücke zu vermeiden.
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Wenn eine der Grundplatten mit dem dünnen ferromagnetischen
Metallfilm und dem Lückenabstandshalter durch Zerstäuben
beschichtet werden soll, kann der Lückenabstandshalter auch
zuerst auf der Grundplatte ausgebildet werden. Wenn auf der
Grundplatte eine nichtmagnetische amorphe Schicht
ausgebildet ist, dient diese dann als ein Teil des
Lückenabstandshalters, ohne daß sie eine zweite Lücke bildet.
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Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen
Magnetkopf vom Schwebetyp in einer ersten Ausführungsform;
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Fig. 2 zeigt den Magnetkopf gemäß Fig. 1 im Betrieb für
eine Magnetplatte in perspektivischer Darstellung teilweise
weggebrochen;
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die Figuren 3 bis 10 zeigen schrittweise ein Verfahren zur
Herstellung des Magnetkopfes gemäß Fig. 1;
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Fig. 10A zeigt den Kernabschnitt gemäß Fig. 10 in einem
Schnitt entlang der Verbindung zwischen den Kernsegmenten;
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Fig. 11 zeigt den Magnetlückenabschnitt des Magnetkopfes
gemäß Fig. 1 in einer vergrößerten Draufsicht;
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Fig. 12 zeigt eine perspektivische Darstellung eines
anderen Magnetkopfes vom Schwebetyp gemäß einer zweiten
Ausführungsform;
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Figuren 13 bis 22 zeigen schrittweise ein Verfahren zur
Herstellung des Magnetkopfes gemäß Fig. 12;
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Fig. 23 zeigt in perspektivischer Darstellung einen
weiteren Magnetkopf vom Schwebetyp gemäß einer dritten
Ausführungsform;
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die Figuren 24 bis 29 zeigen Ansichten zur Erläuterung des
schrittweisen Verfahrens zur Herstellung des Magnetkopfes
gemäß Fig. 23;
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Fig. 30 und 31 zeigen die Schritte eines Verfahrens zum
Herstellen eines anderen Magnetkopfes gemäß einer vierten
Ausführungsform;
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Fig. 32 bis 40 zeigen das schrittweise Verfahren zur
Herstellung eines herkömmlichen Magnetkopfes vom Schwebetyp;
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Fig. 41 zeigt in perspektivischer Darstellung den
herkömmlichen Magnetkopf.
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Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung im Einzelnen
anhand der ersten bis vierten Ausführungsformen
beschrieben.
Erste Ausführungsform
Fig. 1 zeigt einen Magnetkopf vom Schwebetyp, der aus einem
Schlitten 16 mit einem Schlitz 15 besteht, wobei in den
Schlitz ein Kernabschnitt 25 eingepaßt und an dem Schlitten
16 mittels Glasteilen 5,5 befestigt ist. Der Kernabschnitt
25 hat einen dünnen ferromagnetischen Metallfilm 2, der
einem Lückenabstandshalter 3 zugewandt ist, welcher einen
Magnetlückenabschnitt bildet.
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Wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, ist der Magnetkopf
gegenüber einer Magnetplatte 56 angeordnet. Die Platte 56
wird mit hoher Geschwindigkeit in Pfeilrichtung A
angetrieben, wobei eine Schicht eines stabilisierten Luftstromes
zwischen Platte und Kopf erzeugt wird, wodurch der Kopf in
einer vorbestimmten, schwebenden Position im Abstand zur
Plattenoberfläche gehalten wird.
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Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen des
Magnetkopfes gemäß Fig. 1 anhand der Figuren 3 bis 10
beschrieben.
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Eine erste und eine zweite Grundplatte 6a, 6b werden aus
Mn-Zn-Ferrit hergestellt, die Oberseite (die Lücke bildende
Seite) und die Unterseite der ersten Grundplatte 6a werden
hochglanzpoliert, und die Oberseite der ersten Grundplatte
6a wird mit einem dünnen Film 2 aus einem ferromagnetischen
Material, wie beispielsweise Sendust, mit einer Dicke von
3,5 um beschichtet. Die Oberseite des dünnen Films 2 wird
mit einem Lückenabstandshalter 3 beschichtet, der
beispielsweise aus SiO&sub2; hergestellt ist und eine Dicke von 0,8
um hat, wie dies in der Fig. 3 dargestellt ist.
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Der dünne ferromagnetische Metallfilm 2 wird unter
Verwendung einer Zerstäubungseinrichtung mit gegenüberliegendem
Target, unter den folgenden Bedingungen hergestellt:
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Temperatur der Grundplatte 200ºC, Gasdruck 2 mTorr,
Entladungsleistung 4 kW, Vorspannung 50 V und
Filmbildungsgeschwindigkeit 1400 Å/min. Der
Lückenabstandshalter 3 wird durch eine Ionenplattiereinrichtung mit einer
Grundplattentemperatur von 200ºC, einem Vakuum von 1,0 x
10&supmin;&sup5; Torr und einer Filmbildungsgeschwindigkeit von 600
Å/min gebildet.
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Wie in der Fig. 4 zu sehen ist, wird die beschichtete
Oberseite der ersten Grundplatte 6a unter Verwendung einer
Trockenätzeinrichtung so geätzt, daß eine
Ionenstrahl-Ätzeinrichtung auf der Oberfläche in einem vorbestimmten
Abstand Streifen des Metallfilms 2 und des
Lückenabstandshalters 3 stehen läßt und die anderen Teile des Films 2 und
des Lückenabstandshalters 3 entfernt. Die Streifen haben
eine vorläufige Spurbreite t&sub1; (ungefähr 50 um) größer als
die gewünschte Spurbreite t&sub2; (ungefähr 13 um) Der
Ionenstrahl-Ätzvorgang wird unter den folgenden Bedingungen
durchgeführt: Gasdruck 2 x 10&supmin;&sup4; Torr, Entladungsspannung
34,5 V, Beschleunigungsspannung 750 V und Auftreffwinkel
40º für ungefähr 135 Minuten bis die unerwünschten Teile
des Metallfilms 2 und des Lückenabstandhalters 3
vollständig entfernt sind.
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Statt der Verwendung des Ionenstrahl-Ätzens können der
Metallfilm 2 und der Lückenabstandhalter 3 auch direkt in dem
in der Fig. 4 gezeigten Muster auf der Grundplatte 6a,
beispielsweise durch Masken-Zerstäubung aufgebracht werden.
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Andererseits werden in der Oberseite (die Lücke formenden
Seite) der zweiten Grundplatte 6b Vorschnittnuten 7 in
vorbestimmten Abständen ausgebildet, um vorläufige Spurflächen
20 mit einer Breite gleich der Breite t&sub1;, wie in der Fig. 5
dargestellt, zu bilden. Dann werden in der zweiten
Grundplatte 6b eine Vielzahl von tiefen Endnuten 19 ausgebildet,
die wie in der Fig. 6 dargestellt, die Vorschnittnuten 7
rechtwinkelig schneiden.
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Dann wird die zweite Grundplatte 6b erhitzt, wobei eine
erste Glasplatte mit einem Weichpunkt von 590ºC gegen die
Platte 6b gedrückt wird, wodurch die Vorschnittnuten 7 und
die tiefen Endnuten 9 mit dem ersten Glas 10 gefüllt
werden, wie dies in der Fig. 7 dargestellt ist. Die
glasgefüllte Oberfläche wird dann hochglanzpoliert. Das Glas wird
eingefüllt, indem die zweite Grundplatte 6b in Vakuum für
70 min auf einer Temperatur von 590ºC gehalten wird.
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Wie in der Fig. 8 dargestellt, werden eine Vielzahl von
Wicklungsnuten 8 mit rechteckigem Querschnitt in der die
Lücke bildenden Fläche der zweiten Grundfläche 6b parallel
zu den tiefen Endnuten 19 ausgebildet, die so positioniert
sind, daß sie teilweise die Plattenteile wegnehmen, welche
die tiefen Endnuten 19 bilden. Die zwei Grundplatten 6a, 6b
werden danach miteinander so verbunden, daß ihre die Lücke
bildenden Flächen einander gegenüberliegen und die
Lückenabstandshalter 3 den jeweiligen vorläufigen Spurflächen 20
gegenüberliegen, und das erste Glas 10 wird in diesem
Stadium geschmolzen und dann ausgehärtet, wodurch die Platten
6a, 6b miteinander durch das Glas zu einem Block 21
verkittet werden. Für das Glasverkitten wird die Baueinheit in
Vakuum 12 Minuten lang auf 670ºC gehalten. Daraus folgt,
daß das geschmolzene Glas jede Ecke um die Streifen des
Metallfilms 2 und den Lückenabstandshalter 3 herum, zwischen
den beiden Grundplatten ausfüllt.
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Der Block 21 wird dann entlang der gestrichelten Linien B-
B' in Kernblöcke 22 geschnitten. Die Spur definierenden
Nuten 12 werden dann mit vorbestimmtem Teilungsabstand P im
Kopfteil des Kernblockes 22 geschnitten, um eine Vielzahl
von dem Medium zugewandten Rippen 23 zu bilden, die eine
spezifische Spurweite t&sub2; haben, wie dies in der Fig. 9
dargestellt ist.
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Als nächstes wird der Kernblock 22 an den in der Fig. 9
gezeigten schraffierten Bereichen 24 in Scheiben geschnitten,
um Kernabschnitte 25 gemäß Fig. 10 herzustellen. Der
Kernabschnitt 25 hat ein Paar Kernsegmente 1a, 1b aus Mn-
Zn-Ferrit, wobei der Metallfilm 2 und der
Lückenabstandshalter 3 an der Verbindung zwischen den Segmenten
vorgesehen sind, und die Segmente sind miteinander mittels Glas an
den Verbindungsflächen an den einander gegenüberliegenden
Seiten des Streifens aus Film 2 im Abstandshalter 3
verbunden.
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Der Kernabschnitt 25 wird in den Schlitz 15 des Schlittens
16 gemäß Fig. 1, der aus nichtmagnetischer Keramik besteht,
eingesetzt. Eine Platte 17 aus einem zweiten Glas mit einem
Weichpunkt von 460ºC wird auf dem Kernabschnitt 25 wie bei
dem in der Fig. 40 gezeigten, herkömmlichen Verfahren
aufgelegt und geschmolzen und ausgehärtet, wodurch das zweite
Glas 5 die Räume an den einander gegenüberliegenden Seiten
der dem Medium zugewandten Rippe 23 und den Spalt in dem
Schlitz 15 um den Kernabschnitt 25 herum, wie in der Fig. 1
gezeigt, ausfüllt, um den Kernabschnitt 25 im Schlitz 15
mit dem Schlitten zu verbinden. Das Glas wird eingefüllt,
indem die Baueinheit in Atmosphäre oder Vakuum auf 500ºC
erhitzt wird. Schließlich wird der Schlitten 16, wie bei 18
dargestellt, abgeschrägt, um das Äußere fertigzustellen,
und einen fertigen Magnetkopf vom Schwebetyp zu erhalten.
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Bei dem Herstellschritt des Dünnfilmausbildens gemäß Fig.
3, der bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur
Herstellung des Magnetkopfes enthalten ist, werden interne
Spannungen, selbst wenn sie auftreten, fast vollständig
entspannt, da ein Hauptteil des Dünnfilms durch den
Ätzschritt gemäß Fig. 4 entfernt wird. Dies verhindert ein
Verwinden der Grundplatte 6a, wie sie in der Fig. 4 gezeigt
ist, das sonst infolge der Spannungen auftreten würde.
Daraus folgt, daß der Magnetlückenabschnitt des Kopfes, der
dann erhalten wird, eine sehr genaue Lückenlänge hat.
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Weiterhin sind an dem Kernabschnitt 25, wie in der Fig. 10
gezeigt ist, der dünne ferromagnetische Metallfilm 2 und
der Lückenabstandshalter 3 an der Verbindungsstelle
zwischen den zwei Kernsegmenten 1a, 1b über deren mittlere
Fläche 57, wie in der Fig. 10a gezeigt, vorhanden und
umfassen die dem Medium zugewandte Rippe 23, während an den
Flächen 58, 58 an den einander gegenüberliegenden Seiten
der Fläche 57 die Kernsegmente 1a, 1b jeweils aus dem
Ferrit hergestellt sind, das zufriedenstellend glasbenetzbar
ist, die direkt miteinander mittels Glas verbunden werden.
Der Kernabschnitt 25 hat daher eine hohe mechanische
Festigkeit.
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Weiterhin werden bei dem vorstehend beschriebenen
Herstellverfahren die erste und die zweiten Grundplatte 6a, 6b mit
dem ersten Glas 10 verbunden, das in die Vorschnittnuten 7
und die tiefen Endnuten 19 in der zweiten Platte 6b
eingefüllt worden ist, wie dies in der Fig. 8 dargestellt ist,
in dem das Glas erweicht wird. Somit ist es möglich, daß
das erste Glas 10, wenn es nur auf eine Temperatur um
ungefähr 80º oberhalb seines Weichpunktes erhitzt wird, daß es
vollständig in dem Spalt zwischen den zwei Grundplatten
einbringen kann. Die Temperatur, die für die Glasverbindung
verwendet wird, liegt daher ungefähr 70 bis 170ºC niedriger
als herkömmlich, mit dem Ergebnis, daß an der
Berührungsfläche zwischen der ersten Grundplatte 6a und dem dünnen
Metallfilm 2 fast keine Reaktion fortschreitet, wodurch die
zweite Lücke vermieden wird, die herkömmlicherweise durch
die Reaktion erzeugt worden ist.
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Selbst wenn weiterhin die kristallinen Eigenschaften der
Grundplatte 6a in irgendeiner Form infolge des Auftreffens
von zerstäubten Metallpartikelchen bei dem Herstellschritt
des dünnen ferromagnetischen Metallfilms zerstört wird, ist
die Temperatur, auf welche die Grundplatte für die
Glasverbindung nachfolgend erhitzt wird, niedriger als
üblicherweise verwendet, mit dem Ergebnis, daß die Schicht,
welche durch die Reaktion zwischen der amorphen Schicht
infolge der zerstörten Kristalle und dem abgeschiedenen
Metallfilm nicht weiter zu einer zweiten Lücke entwickelt
wird, die das Leistungsvermögen des Kopfes nachteilig
beeinflussen würde.
Zweite Ausführungsform
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Fig. 12 zeigt einen anderen Magnetkopf vom Schwebetyp gemäß
einer zweiten Ausführungsform, der durch das Verfahren
hergestellt wird, das im Folgenden anhand der Figuren 13 bis
22 beschrieben wird.
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Als erstes werden eine erste und eine zweite Grundplatten
26a, 26b aus einem ferromagnetischen Oxidmaterial, wie
beispielsweise Mn-Zn-Ferrit, hergestellt, die jeweils an
ihrer Oberseite (die Lücke bildende Seite) und der
Unterseite hochglanzpoliert werden. Dann werden in die Oberseite
der zweiten Grundplatte 26b in vorbestimmtem Abstand P
Vorschnittnuten 28 eingeschnitten, um vorläufige
Spurflächen 27 zu belassen, die eine vorläufige Spurweite t&sub1;
haben, die etwas größer ist als die gewünschte Spurbreite t&sub2;,
wie in der Fig. 13 gezeigt.
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Wie in der Fig. 14 dargestellt, werden in die Oberseite der
zweiten Grundplatte 26 mit vorbestimmtem Abstand P&sub0; eine
Vielzahl von tiefen Endnuten 29 eingeschnitten, die die
Vorschnittnuten 28 rechtwinkelig schneiden.
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Als nächstes wird ein erstes Glas 30 mit einem Weichpunkt
von 590º in die Vorschnittnuten 28 und die tiefen Endnuten
29 eingefüllt, und die glasgefüllte Oberfläche wird dann,
wie in der Figur 15 dargestellt, hochglanzpoliert.
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Wie aus der Fig. 16 zu ersehen ist, wird danach die gesamte
Oberseite der zweiten Grundplatte 26b mit einem
Lückenabstandshalter 41 aus SiO&sub2; od. dgl. mit einer Dicke von 0,8
um beschichtet, und die Oberseite des Lückenabstandshalters
41 wird dann mit einem Dünnfilm 31 aus einem
ferromagnetischen Material, wie beispielsweise Sendust, mit einer Dicke
von 2,5 um mittels Zerstäuben beschichtet.
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Wie aus der Fig. 17 zu ersehen ist, werden der dünne
Metallfilm und der Lückenabstandshalter, die das erste Glas
30 bedecken, unter Verwendung einer Trockenätzeinrichtung
wie beispielsweise einer Ionenstrahl-Ätzeinrichtung mit
Ausnahme der Abstands- und Film-Teile 41, 31, an den
vorläufigen Spurflächen 27 entfernt. Die Breite des bei diesem
Arbeitsschritt belassenen Metallfilms 31 ist gleich der
Breite t&sub1; der vorläufigen Spurflächen 27.
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Wie aus der Fig. 18 zu ersehen ist, werden in der Oberseite
der zweiten Grundplatte 26b parallel zu den tiefen Endnuten
29 eine Vielzahl von Wicklungsnuten 32 mit rechteckigem
Querschnitt so ausgebildet, daß die Teile der Platte,
welche die tiefen Endnuten 29 bilden, teilweise entfernt
werden.
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Als nächstes wird die in der Fig. 19 gezeigte
hochglanzpolierte Oberseite der ersten Grundplatte 26a auf dem dünnen
Metallfilm 31 der zweiten Grundplatte 26b, wie sie in der
Fig. 18 gezeigt ist, plaziert, und das erste Glas 30 wird
wieder geschmolzen und in diesem Zustand ausgehärtet,
wodurch die zwei Grundplatten 26a, 26b mittels des Glases
miteinander verbunden werden, wodurch ein Block 33, wie in
der Fig. 20 gezeigt, gebildet wird.
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Der Block 33 wird entlang der gestrichelten Linien C-C' in
Kernblöcke 34 geschnitten. Die Spurbreite definierende
Nuten 35 werden danach im Kopfabschnitt jedes Kernblockes 34
in einem Teilungsabstand P geschnitten, um eine Vielzahl
von dem Medium zugewandten Rippen 37 mit der spezifischen
Spurbreite t&sub2;, wie in der Fig. 21 gezeigt, zu bilden.
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Der Kernblock 34 wird dann an den schraffierten Bereichen
38, wie in der Fig. 22 dargestellt, in Scheiben
geschnitten, um Kernabschnitte 39 zu bilden. Der Kernabschnitt 39
umfaßt ein Paar Kernsegmente 40a, 40b, die aus Mn-Zn-Ferrit
bestehen und mit dem ersten Glas 30 verbunden sind, wobei
der dünne ferromagnetische Metallfilm 31 und der
Lückenabstandshalter 41 an der Verbindung zwischen den Segmenten
ausgebildet sind.
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Der Kernabschnitt 39 wird danach auf die gleiche Art und
Weise wie bei der ersten Ausführungsform behandelt. Der
Abschnitt 39 wird mit einem Schlitten 16, in seinem Schlitz
15 aufgenommen, verbunden, und der Schlitten 16 wird wie
bei 18 angegeben, zur Fertigstellung des äußeren
abgeschrägt, wobei ein fertiger Magnetkopf vom Schwebetyp, wie
in der Fig. 12 dargestellt, erhalten wird.
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Bei der zweiten Ausführungsform sind, wie im Fall der
ersten Ausführungsform, die Kernsegmente 40a, 40b aus dem
Ferrit, das zufriedenstellend mit Glas benetzbar ist,
hergestellt und direkt miteinander mittels des Glases an den
gegenüberliegenden Seiten der dem Medium zugewandten Rippe
37, wie in der Fig. 22 gezeigt, verbunden. Der
Kernabschnitt 39 hat daher eine hohe mechanische Festigkeit.
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Wie bei der ersten Ausführungsform sind die erste und die
zweite Grundplatte 26a, 26b mit dem ersten Glas 30 das in
die Vorschnittnuten 28 und die tiefen Endnuten 29 in der
zweiten Grundplatte 26b eingefüllt worden ist, durch
Erweichen des Glases miteinander verbunden, so daß die Platten
lediglich durch Erhitzen der Baueinheit auf eine
Temperatur, etwas höher als der Weichpunkt des ersten Glases 30,
verbunden werden können.
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Demgemäß schreitet an der Zwischenfläche zwischen der
ersten Grundplatte 26a und dem Metallfilm 31 die Reaktion
nicht fort. Dadurch wird die Bildung einer zweiten Lücke an
der Grenzfläche unterbunden.
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Da der Metallfilm 31 auf dem Lückenabstandshalter 41
ausgebildet ist, der über der zweiten Grundplatte 26b wie in der
Fig. 16 dargestellt ausgebildet ist, liegt der
Lückenabstandshalter 41 zwischen der zweiten Grundplatte 26b und
dem Metallfilm 31. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit
vermindert, daß eine nichtmagnetische, amorphe Schicht auf der
Oberfläche der zweiten Grundplatte 26b während dem
Abscheiden des Metallfilmes 31 ausgebildet wird, was folglich zu
einer weiteren Verhinderung der zweiten Lücke führt.
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Selbst wenn an der Oberfläche der zweiten Grundplatte 26b
eine amorphe Schicht gelegentlich ausgebildet wird, wenn
der Lückenabstandshalter 41 wie in der Fig. 16 gezeigt,
ausgebildet wird, bildet die amorphe Schicht lediglich eine
mit dem Lückenabstandshalter 41 einstückige,
nichtmagnetische Schicht, ohne daß eine zweite Lücke erzeugt wird.
Dritte Ausführungsform
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Fig. 23 zeigt einen weiteren Magnetkopf vom Schwebetyp
gemäß einer dritten Ausführungsform, der durch das Verfahren
hergestellt wird, das im Folgenden anhand der Figuren 24
bis 29 beschrieben wird. Als erstes werden eine erste und
eine zweite Grundplatte 42a, 42b mit Spiegeloberflächen
hergestellt, die aus einem ferromagnetischen Oxidmaterial,
wie beispielsweise Mn-Zn-Ferrit bestehen. Wie aus der Fig.
24 zu ersehen ist, sind in der die Lücke bildenden Fläche
der zweiten Grundplatte 42 eine Vielzahl von Glasfüllnuten
44 gebildet, die vorläufige Spurflächen 43 stehenlassen,
welche eine vorläufige Spurbreite t&sub1; haben, die etwas
größer als die gewünschte Spurbreite t&sub2; ist. In der
Oberfläche ist in einer die Glasfüllnuten 44 rechtwinklig
schneidenden Richtung eine tiefen Endnut 45 ebenfalls
ausgebildet. Auf der anderen Seite ist die erste Grundplatte
42a mit einem dünnen ferromagnetischen Metallfilm 46 aus
Sendust, und einem Lückenabstandshalter 47 aus SiO&sub2; od.
dgl., beschichtet.
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Wie weiterhin aus der Fig. 25 zu ersehen ist, wird in die
Glasfüllnuten 44 und die tiefen Endnut 45 in der zweiten
Grundplatte 42b ein erstes Glas 48 mit einem Weichpunkt von
590ºC eingefüllt, und die beschichtete Oberfläche der
ersten Grundplatte 42a wird mittels einer
Ionenstrahl-Atzeinrichtung od. dgl. Trockenätzeinrichtung geätzt, um Streifen
aus Metallfilm 46 und Lückenabstandshalter 47 mit einem
Teilungsabstand P gemäß der vorläufigen Spurbreite t&sub1; zu
bilden.
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Wie in der Fig. 26 dargestellt, haftet das erste Glas 48 an
den vorläufigen Spurflächen 43 der zweiten Grundplatte 42b
und wird durch Schleifen oder Polieren entfernt, damit die
Platte eine Spiegeloberfläche hat. Eine Wicklungsnut 49 mit
rechteckigem Querschnitt wird in der Grundplatte 42b
parallel zur tiefen Endnut 45 ausgebildet, so daß der
Nutenbereich teilweise entfernt wird. Dann werden die zwei
Grundplatten 42a, 42b miteinander verbunden, wobei die
Spurflächen 43 der zweiten Grundplatte 42b den jeweiligen
Lückenabstandshaltern 47 an der ersten Grundplatte 42a
gegenüberliegen,
und das erste Glas 48 wird dann geschmolzen und
wieder erhärtet, wodurch die zwei Platten 42a, 42b
miteinander durch das Glas verbunden sind, so daß ein Kernblock
50 erzeugt wird.
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Wie in der Fig. 27 dargestellt, wird der Kernblock 50
entlang der gestrichelten Linien D-D' in
Kernabschnitt-Baueinheiten 51a, wie sie in der Fig. 28 dargestellt sind,
geschnitten.
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Jede Kernbaueinheit 51a hat ein paar Kernsegmente 52a, 52b
aus Mn-Zn-Ferrit, die direkt miteinander mittels des ersten
Glases 48 in der Glasfüllnut 44 verbunden sind, und der
Metallfilm 46 und der Lückenabstandshalter 47 sind an den
Kernverbindungsabschnitten 53a, 53b an den einander
gegenüberliegenden Seiten der Nut 44 angeordnet.
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Der Kopfteil der Kernabschnitt-Baueinheit wird dann mit
Nuten versehen, um teilweise den Verbindungsabschnitt 53a,
den Teil, welcher die Glasfüllnut 44 definiert, und den
anderen Verbindungsteil 53b zu entfernen, um eine dem Medium
zugewandte Rippe 54 zu bilden, die einen
Magnetlückenabschnitt aufweist, der die gewünschte Spurbreite T&sub2; hat, wie
dies in der Fig. 29 gezeigt ist, wodurch ein Kernabschnitt
51 erhalten wird.
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Es folgt danach der gleiche Vorgang wie im Fall der ersten
und der zweiten Ausführungsform. Wie in der Fig. 23
gezeigt, wird der Kernabschnitt 51 an einen Schlitten 16, in
seinem Schlitz 15 aufgenommen, befestigt, und der Schlitten
16 wird bei 18 abgeschrägt, um sein Äußeres
fertigzustellen, wodurch ein fertiger Magnetkern vom Schwebetyp
erhalten wird.
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Bei der dritten Ausführungsform werden, wie im Fall der
anderen Ausführungsform, die Kernsegmente 52a, 52b, die aus
Ferrit bestehen, das zufriedenstellend mit Glas benetzbar
ist, direkt miteinander mittels des Glases in dem Bereich
verbunden, wo die Glasfüllnut 44 ausgebildet ist, wie dies
in der Fig. 29 dargestellt ist. Der Kernabschnitt 51 hat
daher eine hohe mechanische Festigkeit.
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Die erste und die zweite Grundplatte 42a, 42b werden mit
dem ersten Glas 48, welches die Nut 44 und die tiefen
Endnut 45 in der zweiten Grundplatte 42b ausfüllt, durch
Erweichen des Glases, wie in der Fig. 26 gezeigt, ebenfalls
durch den vorstehend beschriebenen Herstellvorgang
miteinander verbunden, so daß die Platten lediglich durch
Erhitzen der Baueinheit auf eine Temperatur von ungefähr 80ºC
höher als der Weichpunkt des ersten Glases 48 miteinander
verbunden werden können. Daraus folgt, daß an der
Grenzfläche zwischen der ersten Grundplatte 42a und dem dünnen
ferromagnetischen Metallfilm 46 fast keine Reaktion
fortschreitet. Dadurch wird die Erzeugung der zweiten Lücke
unterbunden, die herkömmlicherweise durch die Reaktion
erzeugt worden ist.
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Da die Kernsegmente 52a, 52b der Kernabschnitt-Baueinheit
51a, wie sie in der Fig. 28 gezeigt ist, fest miteinander
durch das erste Glas 48, welches in die Nut 44 eingefüllt
worden ist, verbunden sind, wird die Baueinheit 51a nicht
brechen, wenn sie mechanisch bearbeitet wird, um die dem
Medium zugewandte Rippe 54 gemäß Fig. 29 zu bilden. Dies
führt zu einer verbesserten Produktionsausbeute.
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Die dem Medium zugewandte Rippe 54 kann alternativ an dem
Verbindungsteil 53a an der anderen Seite der Glasfüllnut 44
gegenüber der Position, die in der Fig. 29 gezeigt ist,
ausgebildet werden. Demgemäß können zwei Arten von
Magnetköpfen hergestellt werden, wenn die dem Medium zugewandte
Rippe selektiv an einer dieser zwei unterschiedlichen
Positionen vorgesehen ist; eine für die Verwendung oberhalb der
Magnetplatte und eine für die Verwendung unterhalb der
Platte.
Vierte Ausführungsform
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Der Magnetkopf gemäß einer vierten Ausführungsform wird im
wesentlichen durch das gleiche Verfahren wie die dritte
Ausführungsform hergestellt, mit Ausnahme des folgenden
Merkmals. Wie in der Fig. 30 dargestellt, wird eine
Kernabschnitt-Baueinheit 51a hergestellt, die ein Paar
Kernsegmente 52a, 52b hat, die jeweils mit Wicklungsnuten 49a, 49b
versehen sind. Die Baueinheit 51a wird danach so
bearbeitet, daß, wie in der Fig. 31 dargestellt, eine dem Medium
zugewandte Rippe 54 erzeugt wird.
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Bei dem so erhaltenen Magnetkopf vom Schwebetyp bildet ein
Paar Kernsegmente 52a, 52b einen effizienten Magnetweg, der
es ermöglicht, daß der Kopf ein verbessertes Aufzeichnungs-
Reproduktions-Leistungsverhalten zeigt.
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Kurz gesagt haben die Magnetköpfe vom Schwebetyp gemäß der
vorliegenden Erfindung eine Magnetlücke mit einer sehr
genauen Länge und haben eine ausgezeichnete mechanische
Festigkeit. Diese Magnetköpfe können durch das Verfahren
gemäß der Erfindung hergestellt werden, bei dem die Bildung
einer zweiten Lücke wirksam unterbunden ist.