FR2677777A1 - Transducteur magnetique. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un transducteur magnétique destiné à former, sur une surface d'enregistrement magnétique, des images latentes constituées de points magnétisés. Ce transducteur comprend au moins une tête d'enregistrement magnétique (T) constituée d'un pôle d'enregistrement (P) aboutissant à proximité de la surface d'enregistrement, d'une bobine conductrice (E) entourant le pôle d'enregistrement (P), d'un substrat (ST) portant le pôle d'enregistrement (P) et la bobine conductrice (E), à proximité de la surface d'enregistrement. Le substrat (ST), réalisé en un matériau semi-conducteur, comporte au moins une jonction électronique (p, n) qui est interposée dans le circuit électrique d'alimentation de la bobine conductrice (E), pour commander le passage du courant dans cette bobine. Application: Imprimantes magnétographiques.

Description

TRANSDUCT#UR MAETIQW.

La présente invention concerne un transducteur magnétique destiné à former, sur une surface d'enregistrement magnétique, des images latentes constituées de points magnétisés.

Elle s'applique tout particulièrement aux transducteurs trouvant leur utilisation dans les machines imprimantes magnétographiques, et notamment à ceux destinés à former, sur une surface d'enregistrement magnétique, des images latentes constituées de points magnétisés dont la magnétisation est orientée perpendiculairement à cette surface.

Les machines imprimantes magnétographiques, de même que les appareils qui sont utilisés pour l'enregistrement d'informations, par exemple les mémoires à tambour magnétique, comportent un support d'enregistrement magnétique qui se présente habituellement sous la forme d'un tambour ou d'une courroie sans fin. L'enregistrement des informations sur ce support est réalisé à l'aide d'un organe d'enregistrement, appelé transducteur, qui comporte une ou plusieurs têtes d'enregistrement magnétique, à proximité desquelles se déplace le support d'enregistrement. Chacune des têtes engendre, chaque fois qu'elle est excitée par un courant électrique d'intensité déterminée, un champ magnétique qui a pour effet de créer, sur la surface du support d'enregistrement qui défile devant ces têtes, des domaines magnétisés, qui sont généralement désignés sous le nom de points magnétisés.Ces domaines sont de petites dimensions, et sont pratiquement ponctuels en raison des dimensions réduites des têtes.

Afin d'obtenir une meilleure délimitation des domaines ou points magnétisés formés sur le support d'enregistrement, il est connu d'utiliser le mode d'enregistrement dit 11perpendicuîaire11, c'est à dire de manière que, dans chacun des domaines magnétisés, l'induction magnétique présentée par chaque domaine soit pratiquement perpendiculaire à la surface du support.

Ce mode de magnétisation est particulièrement intéressant dans le cas des machines imprimantes magnétographiques où, pour obtenir une image imprimée de haute définition, il est nécessaire d'enregistrer sur le support, une image latente magnétique, dont les différents points magnétiques constitutifs sont très petits et très proches les uns des autres.

Ainsi, il est connu de l'art antérieur, un transducteur comprenant une pluralité de têtes magnétiques, chaque tête étant du type qui comprend un noyau réalisé en un matériau magnétiquement perméable, noyau constitué de deux parties, dont l'une, en forme de bande, s'étend parallèlement à la surface d'enregistrement et à faible distance de celle-ci, et dont l'autre, faisant saillie sur la face de cette bande en regard de la surface d'enregistrement, forme un pôle d'enregistrement magnétique dont l'extrémité se trouve à proximité immédiate de cette surface.

Ce type de tête est par exemple décrit dans l'article intitulé ITlntegrated magnetographic printhead", qui a été publié dans la revue américaine "Journal of imaging science. volume 33, numéro 3, mai-juin 1989, pages 69-72.

Dans le mode de réalisation de transducteur illustré par cet article, les têtes constitutives du transducteur sont réparties, sur la partie en forme de bande du transducteur, suivant une structure matricielle comprenant m rangées et p colonnes de têtes. Les m rangées de têtes sont orientées selon une direction perpendiculaire à la direction de déplacement du support d'enregistrement, alors que les p colonnes sont orientées obliquement par rapport à cette direction de déplacement, l'ensemble des têtes étant positionné par ailleurs de façon que les portions de surface du support d'enregistrement qui défilent devant l'une quelconque des têtes ne passent jamais devant une autre tête.

Par ailleurs, dans ce mode de réalisation, chaque tête est pourvue de deux enroulements conducteurs qui entourent la partie en saillie du noyau magnétique de cette tête. Ces enroulements sont supportés par un substrat interposé entre la surface d'enregistrement et la partie en forme de bande du noyau magnétique, et sont isolés électriquement l'un de l'autre. Le substrat est pourvu d'une ouverture dans laquelle est engagée la partie en saillie du noyau magnétique. L'un des deux enroulements conducteurs d'une tête fait partie d'un premier jeu de pm enroulements conducteurs dans lequel les p enroulements des têtes situées dans une même rangée sont tous connectés en série.

L'autre enroulement fait partie d'un second jeu de pm enroulements conducteurs dans lesquels les m enroulements des têtes situées dans une même colonne sont tous connectés en série.

Les intensités des courants électriques qui parcourent ces enroulements sont ajustées de sorte que, lorsque les deux enroulements d'une même tête sont excités simultanément par ces courants, le champ magnétique résultant a une valeur telle qu'il provoque la formation d'un domaine magnétisé sur la portion de surface du support d'enregistrement qui passe devant cette tête, alors que, lorsque seulement l'un des deux enroulements est excité, le champ magnétique résultant a une valeur insuffisante pour provoquer la formation d'un domaine magnétisé sur cette portion de surface. Afin d'ajuster les intensités des courants électriques à une valeur convenable, il est donc nécessaire, dans ce mode de réalisation, d'utiliser des organes de calibrage des intensités des courants.

Cependant, ces organes de calibrage sont non seulement volumineux et de ce fait trouvent difficilement la place nécessaire à leur logement à l'intérieur du transducteur, mais encore exigent des réglages délicats, ce qui a pour effet de rendre longue et coûteuse la fabrication d'une machine utilisant un tel transducteur.

Afin de remédier à cet inconvénient, on a, tout en conservant la même disposition des têtes, adopté un autre mode de réalisation dans lequel il n'existe plus qu'un seul enroulement conducteur par tête, de sorte que le transducteur ne comporte plus que pm enroulements. Pour exciter sélectivement ces pm enroulements, on utilise alors un ensemble de commande tel que celui qui a été décrit dans le brevet américain N 4 890 183 de la demanderesse, correspondant à la demande de brevet français publiée sous le numéro 2 631 129.L'ensemble de commande comporte m premiers organes interrupteurs associés chacun respectivement à une rangée correspondante des m rangées de têtes, et p seconds organes interrupteurs associés chacun respectivement à une colonne correspondante des p colonnes de têtes, chaque enroulement conducteur étant connecté par l'une de ses extrémités, au premier organe interrupteur associé à la rangée dans laquelle se trouve cet enroulement, et par son autre extrémité, au second organe interrupteur associé à la colonne dans laquelle se trouve cet enroulement. La fermeture simultanée d'un premier organe interrupteur et d'un second organe interrupteur a donc pour effet de faire circuler un courant électrique dans l'enroulement situé à l'intersection de la rangée et de la colonne qui sont associés à ces deux organes interrupteurs. Cet ensemble de commande comporte en outre pm diodes qui sont montées chacune en série avec l'un des pm enroulements et qui ont pour rôle d'empêcher que, lorsque au moins deux premiers organes interrupteurs et au moins deux seconds organes interrupteurs sont simultanément fermés, certains enroulements ne soient excités par des courants indésirables qui, en l'absence de ces diodes, circuleraient dans ces enroulements dans un sens inverse à celui des courants d'excitation normaux.

La place nécessaire au logement de ces pm diodes est d'autant plus importante que le nombre des diodes est élevé. A titre d'exemple, dans des modes de réalisation courants de transducteurs, si chaque rangée de têtes s 'détend sur une longueur de 40 cm et comporte des têtes réparties suivant un pas d'implantation de 800 microns, et si en outre le nombre p de colonnes de têtes est égal à huit, le nombre de diodes nécessaires à l'excitation sélective des enroulements est égal à quatre milles. On conçoit donc, dans ces conditions, que le logement de ces diodes au voisinage des enroulements pose un problème particulièrement difficile, puisque ces diodes présentent des dimensions relativement importantes, c'est à dire un diamètre voisin de 1,5 mm et une longueur de l'ordre de 3mm.

On a donc était conduit, jusqu'alors, à monter ces diodes sur une carte à circuits imprimés disposée à l'extérieur du transducteur. Cette solution présente cependant l'inconvénient de nécessiter, pour le raccordement des diodes aux enroulements, des fils conducteurs relativement longs, ce qui a pour effet de nécessiter un cablage particulièrement encombrant, délicat voire même quasi impossible à réaliser si les têtes sont trop rapprochées les unes des autres. Par ailleurs, lorsqu'elle peut être mise en oeuvre, cette solution présente l'inconvénient secondaire suivant qui est de réduire considérablement l'intensité du courant électrique circulant dans chaque enroulement, par rapport à l'intensité du courant émise, puisque la résistance des fils conducteurs n'est pas nulle.

On conçoit donc que le problème de l'encombrement des moyens de contrôle du passage du courant dans les enroulements des têtes se pose de façon cruciale dans le cas des transducteurs magnétiques permettant d'obtenir un mode d'enregistrement dit 'fperpendiculaire't. Cependant, il peut se poser également dans des transducteurs qui utilisent un autre mode d'enregistrement, car dans ces autres types de transducteurs, il est également nécessaire d'éviter les circulations non désirées du courant dans certains enroulements.

La présente invention remédie aux inconvénients de l'art antérieur, et propose un transducteur magnétique destiné à former, sur une surface d'enregistrement magnétique, des images latentes magnétiques constituées de points magnétisés, qui peut être aisément réalisé sans nécessiter, pour l'excitation sélective des enroulements des têtes du transducteur, un ensemble de diodes disposé à l'extérieur du transducteur, et cela même dans le cas où le nombre des diodes est élevé et où le pas d'implantation des têtes dans une même rangée est relativement petit, c'est à dire est inférieur à 1 mm. Elle s'applique donc tout particulièrement aux transducteurs magnétiques permettant d'obtenir une magnétisation perpendiculaire.

Selon l'invention, un transducteur magnétique destiné à former, sur une surface d'enregistrement magnétique, des images latentes constituées de points magnétisés, ce transducteur comprenant au moins une tête d'enregistrement magnétique constituée - d'un pôle d'enregistrement réalisé à partir d'un noyau en un matériau magnétiquement perméable, ce pôle aboutissant à proximité de la surface d'enregistrement, - une bobine conductrice sous la forme d'au moins un enroulement entourant le pôle d'enregistrement, - un substrat placé à proximité de la surface d'enregistrement, et portant le pôle d'enregistrement et la bobine conductrice, est caractérisé en ce que le substrat est en matériau semiconducteur, et comporte au moins une jonction électronique intégrée qui est interposée dans un circuit électrique d'alimentation de la bobine, pour autoriser ou interdire le passage du courant dans la dite bobine, sous certaines conditions.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente une vue schématique en plan, montrant la disposition respective des têtes d'enregistrement d'un transducteur permettant une magnétisation perpendiculaire, et réalisé selon l'invention, ainsi que le circuit de commande d'excitation des enroulements des différentes têtes; - la figure 2 est une vue en coupe suivant une ligne indiquée par 2-2 sur la figure 1 montant l'intérieur du transducteur de la figure 1; - la figure 3 est une vue éclatée, montrant de façon plus détaillée la disposition respective des éléments constitutifs d'une tête d'enregistrement du transducteur de la figure 1;; - les figures 4 et 5 sont des vues en coupe, montrant deux autres modes de réalisation de l'une des têtes d'un transducteur magnétique réalisé selon l'invention.

Le transducteur magnétique de la -figure 1, destiné à obtenir des points magnétiques présentant une magnétisation perpendiculaire par rapport à la surface d'enregistrement, comporte une plaquette rectangulaire ST, qui est destinée à être placée au voisinage d'une surface d'enregistrement magnétique (non représentée sur cette figure 1). Cette plaquette et cette surface sont déplacées, l'une par rapport à l'autre, selon une direction de déplacement G qui est perpendiculaire à deux bords opposés 11 et 12 de cette plaquette. Cette plaquette ST est réalisée, comme il sera expliqué plus loin, de façon à présenter sur l'une de ses faces, une série de têtes d'enregistrement magnétique dont chacune des têtes comprend un noyau magnétique dont une extrémité forme un pôle d'enregistrement magnétique, La structure du noyau sera explicitée plus en détail ultérieurement.

Les pôles d'enregistrement sont référencés P11, P12, P13,
P14, P21,etc.

La figure 1 illustre le cas où les pôles sont disposés sur la face 21 de la plaquette ST qui est montrée sur cette figure, suivant une structure matricielle comprenant p rangées et m colonnes, ces p rangées de pôles étant orientés suivant une direction perpendiculaire à la direction de déplacement G. Dans l'exemple de réalisation illustré par la figure 1, ces pôles sont au nombre de seize et sont répartis en 4 rangées, la première rangée comprenant les pôles P11, P21, P31, P41, la deuxième rangée comprenant les pôles P12, P22, P32, P42, la troisième rangée comprenant les pâles P13, P23, P33, P43 et enfin, la quatrième rangée comprenant les pôles P14, P24, P34, P44.

Par ailleurs, dans la structure matricielle représentée sur la figure 1, les m colonnes de pôles sont orientés obliquement par rapport à la direction de déplacement G.

Ainsi, dans l'exemple de réalisation illustré par la figure 1, il existe 4 colonnes de pôles. La première colonne comprend les pôles Poil, P12, P13, P14, la seconde colonne comprend les pôles P21, P22, P23, P24, la troisième colonne comprend les pôles P31, P32, P33, P34, et enfin la quatrième colonne comprend les pôles P41, P42, P43, P44.

Bien entendu, le nombre de seize pôles a été choisi arbitrairement, à titre d'illustration: il faut savoir qu'on envisage de réaliser des transducteurs magnétiques de haute définition dont le nombre de pôles serait supérieur à 1000 par inch. Par ailleurs, il faut noter que pour obtenir des images correctes, les pôles sont régulièrement répartis dans chaque rangée, suivant un pas d'espacement e. Dans un mode de réalisation, la valeur du pas d'espacement e est de l'ordre de 250 microns.

Par ailleurs, étant donné que les m colonnes de pôles du transducteur sont orientés obliquement par rapport à la direction de déplacement G, c'est à dire que ces m colonnes forment avec cette direction G un angle différent de 90 , la portion de la surface d'enregistrement qui passe devant l'un des pôles du transducteur est distincte de celle qui passe devant un autre pôle. Compte tenu des faibles dimensions des pôles, chacune de ces portions se présente alors sur la surface d'enregistrement, sous la forme d'une bande de très faible largeur. Ainsi, dans un mode de réalisation, la largeur de cette bande est de l'ordre de 40 microns.La répartition des pôles dans chaque colonne et l'angle d'inclinaison des colonnes par rapport à la direction de déplacement G sont tels que, les différentes bandes qui sont désignées sur la figure 1 par des références telles que Bill, B12,...,B21.... sont centrées sur des lignes espacées les unes des autres d'une distance h égale à e/m, e étant le pas d'espacement des pôles dans chaque rangée, et m étant le nombre de colonnes de pôles.

Ainsi, dans l'exemple décrit où ce pas d'espacement e est de l'ordre de 250 microns, et où le nombre m de colonnes de pôles est égal à 4, la distance h d'espacement de ces lignes est sensiblement égale à 62,5 microns, de sorte que ces différentes bandes sont très proches les unes des autres, sans toutefois se chevaucher.

Le transducteur magnétique qui est représenté sur la figure 1 comporte encore une série de bobines conductrices qui ont été désignées, sur cette figure, par les références E11,
E12, E13, E14, . etc. Ces bobines conductrices sont en nombre égal à celui des pôles du transducteur magnétique.

Chacune de ces bobines est associée respectivement à chacun des pôles et est disposée autour de celui-ci d'une manière qui sera indiquée plus loin. Les bobines conductrices peuvent être excitées sélectivement par des impulsions de courant électrique délivré à partir d'une source 13 de courant continu, ces bobines étant, à cet effet, montées dans un circuit électrique dont la constitution a été représentée sur la figure 1.

Afin de permettre la compréhension de la figure, le circuit électrique a été représenté en traits pleins pour montrer les liaisons électriques qu'il réalise, mais en réalité, ce circuit n'est pas visible puisque, conformément à la présente invention, ainsi qu'on le verra plus loin, il est entièrement intégré dans la structure du transducteur. Sans entrer dans tous les détails de constitution du circuit, on rappelle cependant que ce circuit comprend: - pm bobines conductrices Ell, E12, E13, Elm, ...,Epm réparties en p groupes comprenant chacun m bobines (le premier groupe comprenant les bobines Eîl,E21,E31,...,Eml; le deuxième groupe comprenant les bobines E12, E22,
E32,...Em2,; et ainsi de suite jusqu'au dernier groupe qui comprendrait les bobines Elp, E2p, E3p,...,Emp.

- p premiers organes interrupteurs Rî,R2 ,Rp associés chacun à chacun de ces p groupes de bobines (ces premiers organes interrupteurs étant constitués dans l'exemple illustré par la figure 1 par des transistors de type PNP) - m seconds organes interrupteurs Q1, Q2,..., Qm associés chacun respectivement à chacune des m bobines de chaque groupe (ces seconds organes interrupteurs étant constitués sur la figure 1 par les transistors de type NPN), et enfin pm diodes Dli, D12, D13, Dlp, Dpm montées chacune respectivement en série avec chacune des pm bobines Ell,E12,E13,..,Elp,.. Epm.Chaque bobine forme ainsi, avec la diode qui lui est connectée, une série dont l'une des extrémités est reliée à la borne positive (+) de la source 13 de courant par l'intermédiaire du premier organe interrupteur qui est associé au groupe dont fait partie cette bobine, tandis que l'autre extrémité de cette série est reliée à la borne négative (-) de cette source 13 par l'intermédiaire du second organe interrupteur qui est associé à cette bobine. C'est ainsi, par exemple, que, dans le circuit qui a été représenté sur la figure 1, la série constituée par la bobine E32 et la diode D32 a l'une de ses extrémités connectée à la borne positive (f) de la source 13 par l'intermédiaire du transistor R2, et son autre extrémité connectée à la borne négative (-) de cette source par l'intermédiaire du transistor Q3.On voit, sur le circuit de la figure 1 que les transistors Ri, R2, R3, R4 (de types PNP) ont leurs émetteurs reliés à la borne positive (+) de la source 13. Ces transistors peuvent être rendus sélectivement passants pendant de brefs instants, grâce à des impulsions électriques appliquées sur des bornes de contact SR1,SR2,SR3,SR4 reliées aux bases de ces transistors. De même, les transistors Q1 ,Q2, Q3, Q4 de ces circuits (de type NPN) ont chacun leurs émetteurs reliés à la borne négative (-) de la source de courant 13 . Ces transistors peuvent être rendus sélectivement passants, grâce à des impulsions électriques appliquées sur des bornes de contact SQ1, SQ2, SQ3, SQ4 reliées aux bases de ces transistors.

Il est bien entendu qu'un montage différent peut être envisagé et qu'on pourrait envisager d'utiliser des transistors de type NPN uniquement, ou de type PNP uniquement, ou encore d'utiliser à la place des transistors
NPN des transistors de type PNP, et inversement, ou tout autre type de transistor ou composant permettant de remplir les mêmes fonctions.

Sur la figure 2, la constitution de deux des têtes d'enregistrement du transducteur conforme à l'invention a été représentée en coupe. Par ailleurs, sur la figure 3, les différents éléments constitutifs d'une tête sont montrés en vue éclatée. En outre, sur la figure 2, on a représenté de manière schématique, la structure du support d'enregistrement magnétique sur lequel sont formés les domaines magnétisés constitutifs d'une image latente magnétique. Ce support d'enregistrement 14 de type connu est par exemple formé d'une âme 15 réalisée en un métal ou un alliage magnétiquement doux, tel que l'acier doux par exemple, cette âme 15 étant revêtue d'une couche 16 en alliage magnétiquement dur tel que, par exemple un alliage
Nickel, Cobalt, Phosphore.

Sur la figure 3, chaque élément constitutif d'une tête d'enregistrement a été désigné par une référence générale, alors que sur la figure 2, ces éléments sont, d'une façon générale, désignés par la même référence que celle des éléments analogues de la figure 3, suivie en outre de l'indice correspondant à la tête dont il font partie. On voit ainsi que la tête d'enregistrement représentée sur la figure 3 se compose d'un substrat ST en forme de plaquette ou de bande, qui est pourvu d'une ouverture conique TC qui débouche sur les deux faces opposées 20 et 21 du substrat, et qui est centrée suivant un axe AX.Il y a lieu de préciser toutefois que, dans l'exemple décrit, ce substrat
ST est formé d'une seule pièce qui est commune à toutes les têtes du transducteur, et qui est pourvue d'un nombre d'ouvertures coniques TC égal à celui des têtes, ces ouvertures étant disposées suivant la même structure matricielle que celle qui a été représentée que la figure 1.

Il est bien entendu que les ouvertures TC, au lieu d'être coniques, pourraient être de toute autre forme adaptée.

Sur la figure 2 qui montre, en coupe, deux des têtes du transducteur, à savoir les têtes Tll et T21, les ouvertures de ces deux têtes sont centrées suivant deux axes AX11,
AX21. On peut voir par ailleurs, sur la figure 2, que le substrat ST est placé parallèlement à la surface 17 du support d'enregistrement 14 et à proximité immédiate de cette surface 17. Dans un mode de réalisation pratique, la distance F qui sépare le substrat ST de la surface 17 est de l'ordre de quelques microns. La tête d'enregistrement qui est illustrée sur la figure 3 comprend également un noyau magnétique N qui est réalisé en un matériau magnétiquement doux tel qu'un alliage fer/nickel, ou encore fer/silicium.

Ainsi, dans un mode de réalisation, le matériau magnétique est un alliage fer/nickel contenant 50 % de nickel et 50 % de fer.

Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 3, le noyau magnétique N est constitué d'une partie planaire L qui s 'détend au-dessus du substrat ST et parallèlement à celuici, et d'une partie en saillie P qui, de forme conique dans l'exemple, est destinée à être engagée dans l'ouverture de
TC du substrat ST lorsque, au cours des opérations de fabrication de la tête, cette partie planaire L est amenée à proximité du substrat.

Bien entendu, la forme de la partie en saillie P pourrait ne pas être conique, l'essentiel étant que cette partie en saillie puisse pénétrer dans l'ouverture TC correspondante du substrat.

On peut remarquer, en se référant à la figure 2, que'à la fin de ces opérations, cette partie planaire L n'est pas au contact du substrat ST mais en est écartée d'une distance g afin de permettre à une bobine conductrice par exemple en couche mince, désignée par la référence E sur la figure 3, d'être logée, autour de la partie en saillie P, dans l'espace compris entre cette partie planaire L et le substrat ST. Sur la figure 2, les bobines conductrices des têtes Tll et T21 ont naturellement été désignées, respectivement, par les références Ell et E21. Dans l'exemple de réalisation illustré par les figures 2 et 3, chaque bobine conductrice est formée de deux enroulements en spirale, à savoir un enroulement supérieur EH et un enroulement inférieur EB.Ces deux enroulements, qui sont placés l'un au-dessus de l'autre sont noyés et supportés dans une couche M de résine isolante, présentant une ouverture TP destinée au passage de la partie en saillie P du noyau magnétique N. Comme on peut le voir sur la figure 3, les deux enroulements, qui sont disposés sensiblement symétriquement autour de l'ouverture TP sont pratiquement planaires et sont reliés l'un à l'autre, à l'une de leurs extrémités, par une colonne 22 de matériau électriquement conducteur.L'autre extrémité de l'enroulement supérieur EH est reliée à un conducteur CQ qui, noyé à l'intérieur de la couche M, s'étend dans une direction parallèle à la direction des p colonnes de pôles, ce conducteur CQ représentant l'un de ceux qui, sur la figure 1 sont redésignés par les références CQ1, CQ2, etc. La figure 3 montre que l'autre extrémité de l'enroulement inférieur EB est reliée à un plot de connexion PC destiné à être mis en contact avec l'une des bornes d'une diode D dont l'autre borne est connectée à un conducteur CR. Ce conducteur CR, qui est noyé à l'intérieur de la couche isolante M, s'étend dans une direction parallèle à la direction des m rangées de pôles et représente, d'une manière générale, l'un de ceux qui, sur la figure 1, sont référencés CR1, CR2, etc...

Par ailleurs, la diode D qui est montrée sur la figure 3 représente, d'une manière générale, l'une de celles qui sont désignées par les références D11, D12, etc sur la figure 1.

Ainsi, la bobine conductrice E qui est constituée par les deux enroulements EH et EB connectés en série est reliée, d'une part, par l'intermédiaire de la diode D et du conducteur CR, au collecteur de l'un des transistors R1,
R2, R3 de la figure 1 et, d'autre part, au collecteur de l'un des transistors Q1 ,Q2, Q3 de la même figure. Il en résulte que cette bobine sera excitée électriquement chaque fois que les deux transistors auxquels elle est reliée seront simultanément rendus passants. Ainsi, par exemple, si les transistors R2 et Q3 de la figure 1 sont rendus passants, un courant continu circule, à partir de la borne positive de la source de courant 13 dans la portion du circuit constitué par le transistor R2, le conducteur CR2, la diode D32, la bobine E32, le conducteur CQ3 et le transistor Q3.Dans ce cas, la bobine excitée est la bobine
E32.

En retournant maintenant à la figure 3, on constate que la partie en saillie P de chaque tête constitue un pôle magnétique et présente une face inférieure 23 qui, comme on peut le voir sur la figure 2, affleure la face inférieure 21 du substrat ST. Chaque fois que du courant circule dans la bobine qui entoure cette partie en saillie P, la portion de la couche magnétique 16 qui se trouve à cet instant à l'aplomb de la face inférieure 23 du pôle devient magnétisée. En raison de la faible distance (quelques microns) entre cette face inférieure 23 du pôle et la couche magnétique 16, lorsque la face 23 inférieure du pôle a un diamètre très petit, alors dans ces conditions, le domaine formé dans la couche magnétique 16 a pratiquement les mêmes dimensions que celles de cette face 23 et est ainsi localisée à l'intérieur de l'une des bandes B11, présentées plus avant.Dans un mode de réalisation, le diamètre de la face inférieure 23 de chaque pôle est de l'ordre d'une cinquantaine de microns.

Le diamètre de la base de la partie conique P qui est opposée à la face inférieure 23 du pôle présente une dimension d d'une centaine de microns lorsque le diamètre de la face inférieure 23 du pôle est d'une cinquantaine de microns.

Dans l'exemple, la bobine conductrice E possède une section sensiblement circulaire, de diamètre b, et est formée, on le rappelle, de deux enroulements. D'une façon générale, la section de la bobine est adaptée à celle du pôle; ainsi, si le pôle possède une section rectangulaire ou carrée, alors, de préférence, la bobine sera de section rectangulaire ou carrée. Chaque enroulement est par exemple formé d'un conducteur de section rectangulaire disposé en spirale autour de l'axe AX. Le conducteur peut être en aluminium ou en cuivre, l'aluminium présentant l'avantage d'être plus strable dans le temps.

Le substrat ST qui entre dans la constitution des têtes d'enregistrement qui viennent d'être décrites est réalisé en un matériau semi-conducteur choisi de façon que, dans au moins une région de ce matériau, on puisse former en utilisant une technique connue, une jonction électronique de type pn par exemple. On utilise par exemple, pour constituer le substrat, du silicium polycrystalin, mais encore on pourrait utiliser du germanium ou de la l'arseniure de gallium.

On peut également observer, sur la figure 2, que ce substrat présente, sur sa face 20 la plus proche des bobines, d'une part des premières régions A de conductibilité d'un premier type (par exemple de type n) qui, situées chacune au voisinage de chacune des ouvertures
TC du substrat, se trouvent chacune en contact avec le plot de connexion PC de l'enroulement EB disposé en spirale autour de chacune de ces ouvertures, et présentent sur la même face des secondes régions B de conductibilité d'un second type (par exemple p) qui, contigües chacune à chacune des premières régions A permettent de constituer des diodes D qui sont intégrées dans le substrat, chacune des secondes régions B étant physiquement en contact avec l'un des conducteurs CR.

Pour fabriquer un transducteur magnétique du type de celui représenté sur la figure 1, c'est-à-dire un transducteur permettant d'obtenir une magnétisation perpendiculaire (en fait la magnétisation perpendiculaire est due à la disposition relative des bobines par rapport au pôle et par rapport à la surface d'enregistrement), on part d'une plaquette ST de matériau semi-conducteur, dans laquelle on réalise, par attaque chimique ou ionique, les ouvertures TC réparties selon une disposition matricielle analogue à celle montrée sur la figure 1.Après quoi, on forme sur l'une des faces de cette plaquette des premières régions A de conductibilité d'un premier type, localisées chacune à une distance approximativement égale à b/2 (b est le diamètre de chaque bobine conductrice) de chacune des ouvertures TC, ainsi que des secondes régions B de conductibilité d'un second type contigües chacune à chacune des régions A. Les deux types de régions A et B sont obtenus en faisant appel à des techniques connues d'implantation, sur le matériau semi-conducteur, d'impuretés de type n (par exemple du phosphore ou de l'arsenic), et d'impuretés de type p (par exemple par du bore ou de l'aluminium).En utilisant ces mêmes techniques, on peut également former, sur cette même face de la plaquette, mais en dehors de la zone où se trouve l'ensemble des ouvertures TC, d'autres régions de conductibilité pn constitutives des différents transistors de type PNP et NPN qui ont été représentés sur la figure 1.

On dépose ensuite sur cette face, par exemple en utilisant le procédé connu de pulvérisation cathodique, une fine pellicule de chrome, puis une très fine couche d'aluminium ou de cuivre. La couche de chrome peut être 0,25 microns d'épaisseur, alors que la couche d'aluminium ou de cuivre peut être comprise entre quelques dixièmes de microns et quelques microns (0,5 à 5 microns). On dépose alors, sur la couche d'aluminium ou de cuivre, une pellicule de résine photosensible qui est ensuite insolée à travers un masque approprié, de manière à obtenir, après développement, un dessin correspondant à la forme des différents enroulements inférieurs EB qui doivent être formés autour des ouvertures
TC, ainsi que des différents plots de connexion PC et des conducteurs CR.On procède ensuite, de façon connue, à la gravure des couches de chrome et d'aluminium ou de cuivre pour obtenir sur la face 20 de la plaquette semiconductrice, les enroulements inférieurs EB ainsi que les plots de connexion PC et les conducteurs CR. Ensuite, Après avoir retiré les portions subsistantes de résine, on dépose sur l'ensemble de la face 20 une couche de résine isolante ayant une épaisseur telle qu'elle recouvre complètement l'ensemble de la face 20 et des parties conductrices qui ont été formées sur cette face, ces parties conductrices comprenant les enroulements EB, les plots de connexion PC et les conducteurs CR. La résine isolante est par exemple une résine polyimide.L'étendage de cette résine est réalisé de façon connue, et lorsqu il est terminé, on fait subir à cette résine une précuisson pour provoquer une imidisation partielle de cette résine. On dépose ensuite, sur la couche de résine, une pellicule de laque photosensible. De façon connue, après précuisson et insolation au travers d'un masque, cette pellicule de laque est développée, le masque et la laque étant choisis de façon que, à la fin des opérations, la pellicule de laque et la résine partiellement imidisées se trouvent éliminées des régions situées au-dessus des extrémités libres des enroulements EB, ces extrémités libres étant destinées à être reliées à des colonnes conductrices 22 qui vont maintenant être réalisées pour former les liaisons avec les enroulements supérieurs EH.

Ainsi, après élimination de la pellicule de laque et de la résine polyimide dans ces régions, les extrémités libres des enroulements EB se trouvent donc mises à nu. On dépose ensuite sur ces extrémités mises à nu et sur la couche de résine polyimide non éliminée, une couche d'aluminium ou de cuivre. Après quoi, on dépose sur cette couche d'aluminium ou de cuivre une pellicule de laque photosensible afin de permettre sa gravure suivant une configuration correspondant à celle souhaitée pour les enroulements supérieurs EH et pour les conducteurs CQ. Après précuisson et insolation au travers d'un masque approprié, cette pellicule de laque est développée puis partiellement éliminée en vue de la gravure de la couche d'aluminium ou de cuivre, par un agent approprié.

A la fin de cette opération, les enroulements supérieurs EH sont obtenus, et sont reliés d'une part aux conducteurs CQ qui ont été formés au cours de cette opération de gravure, d'autre part aux enroulements inférieurs EB par l'intermédiaire des colonnes conductrices 22 constituées lors du dépôt de la couche de cuivre. On retire alors les portions subsistantes de laque photosensible, puis on procède à un nouveau dépôt de résine, de façon à égaliser l'épaisseur totale de résine qui recouvre la face 20 de la plaquette de matériau semi-conducteur. Ce dernier dépôt peut être réalisé avec une résine, polyimide ou non, ayant de préférence un coefficient de frottement réduit pour permettre un bon glissement relatif des têtes par rapport à la surface d'enregistrement.

Dans cette résine se trouvent maintenant les différents enroulements inférieurs EB et supérieurs EH, ainsi que les conducteurs CR et CQ.

A la fin des opérations de dépôt de résine , les ouvertures
TC de la plaquette semi-conductrice sont plus ou moins obstruées par des dépôts de résine. C'est pourquoi, à la fin des opérations, la couche de résine qui recouvre la face 20 de la plaquette est attaquée sélectivement, de façon connue, pour dégager les ouvertures. Ensuite, les ouvertures sont remplies de matériau magnétiquement doux afin de constituer les différents noyaux magnétiques du transducteur. Ce remplissage peut être réalisé par un dépôt électrolytique. Le dépôt est poursuivi de façon à obtenir, au-dessus de la couche de résine une couche magnétique reliant les différents noyaux entre eux.

Dans une variante, le remplissage des ouvertures TC peut être réalisé en utilisant une plaquette de matériau magnétiquement doux, munie à l'avance de parties en saillie
P analogue à celles qui ont été représentées sur la figure 3 et en engageant ces parties en saillie dans les ouvertures, les parties en saillie étant positionnées et dimensionnées sur la plaquette de façon à permettre cette opération d'engagement.

Les éléments constitutifs d'une tête d'enregistrement magnétique selon l'invention peuvent être disposés d'une manière différente de celle illustrée par les figures 1 à 3. Ainsi, dans une variante représentée sur la figure 4, la bobine conductrice E qui entoure la partie en saillie P du noyau magnétique N de la tête T est fixée, non pas sur la face 20 du substrat ST la plus proche de la partie planaire
L du noyau comme le montre la figure 2, mais sur la face 21 du substrat qui est la plus proche de la surface 17 du support d'enregistrement 14. Naturellement, cette bobine est enrobée dans une couche M de résine isolante qui, non seulement assure le maintien en place des différentes spires de la bobine, mais lui permet d'être protégée contre les chocs et les actions corrosives des agents extérieurs (usure chimique ou mécanique).

Dans les exemples illustrés, les bobines du transducteur sont composées de deux enroulements en série. Bien entendu, cet exemple n'illustre qu'une variante de réalisation et il est clair que chaque bobine peut être constituée de plus de deux enroulements en série, ou peut se limiter à un seul enroulement.

Dans une variante, illustrée par la figure 5, où la tête comporte deux enroulements EH, EB disposés en série à proximité de la face 21 du substrat la plus proche du support 16 d'enregistrement, ceux-sont disposés non plus à l'extérieur du substrat ST, mais dedans. De même, des conducteurs tels que des plots PC de connexion, des barrettes CR, CQ sont également incorporés dans le substrat
ST. Une ou plusieurs couches de passivation 210, 211, sont prévues pour éviter des circulations indésirables de courant entre le substrat et les divers conducteurs (enroulements, barrettes, plots), et une couche de résine M isole l'ensemble constitué par le substrat ST et les enroulements EH, EB des agressions mécaniques, physiques ou chimiques extérieures. De préférence, le coefficient de frottement de cette résine est faible.

Claims (15)

REVENDICUATIONS

1. Transducteur magnétique destiné à former, sur une surface d'enregistrement magnétique (17), des images latentes magnétiques constituées de points magnétisés, ce transducteur comprenant au moins une tête d'enregistrement magnétique (Tll) constituée - d'un pôle d'enregistrement (P) réalisé à partir d'un noyau (N) en matériau magnétiquement perméable, ce pôle aboutissant à proximité de la surface d'enregistrement, - une bobine conductrice (E) sous la forme d'au moins un enroulement (EB) entourant le pôle d'enregistrement (P > , - un substrat (ST) placé à proximité de la surface d'enregistrement (17), ce substrat portant le pôle d'enregistrement (P) et la bobine conductrice (E), caractérisé en ce que le substrat (ST) est réalisé dans un matériau semi-conducteur, et comporte au moins une jonction électronique intégrée qui est interposée dans un circuit électrique d'alimentation de la bobine (E), pour autoriser ou interdire le passage du courant dans la bobine, sous certaines conditions.

2. Transducteur magnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte - pm têtes d'enregistrement magnétique (Tll,T12,...Tlp,....

Emp), - p premiers organes interrupteurs (Rl,R2, ... ,Rt) associés chacun à chacun des p groupes de bobines, - m seconds organes interrupteurs (Qi,Q2,QM) associés chacun respectivement à chacune des m bobines de chaque groupe, - et en ce qu'il comporte pm jonctions électroniques, constituant chacune une diode (Dll,D12,...,Dlp,..., Dpm), montée chacune respectivement en série avec chacune des dites pm bobines, chacune des pm séries ainsi constituées ayant l'une de ses extrémités reliées à l'une des bornes d'une source (13) de courant continu, par l'intermédiaire du premier organe interrupteur qui est associé au groupe dont fait partie la bobine qui constitue cette série, et son autre extrémité à l'autre borne de la source de courant (13) continu par l'intermédiaire du second organe interrupteur associé à cette bobine.

E21, ...Eml ;E12, E22, ..., Em2 ; .... ; Elp, E2p,

Tpm), - pm bobines conductrices (Eil,El2, . ......... ,Epm) entrant dans la constitution des pm têtes d'enregistrement, les pm bobines, et donc les pm têtes d'enregistrement, étant réparties en p groupes comprenant chacun m bobines (Ell,

3. Transducteur magnétique selon la revendication 2, caractérisé en ce que chacune des pm diodes résulte de l'implantation, dans le substrat semi-conducteur (ST) de ce transducteur, d'impuretés capables de créer dans ce substrat, des régions de conductibilité d'un premier type (n) et d'un second type (p), chaque région de conductibilité d'un premier type (n) étant contigüe a une région de conductibilité d'un second type (p).

4. Transducteur magnétique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premiers et les seconds organes interrupteurs étant constitués par des transistors, chacun de ces organes interrupteurs est également réalisé dans le substrat semi-conducteur par création de jonctions électroniques appropriées.

5. Transducteur magnétique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les transistors résultent de l'implantation dans le substrat semi-conducteur (ST), d'impuretés capables de créer, dans ce substrat, des régions de conductibilité de type n et de type p, ces régions étant disposées les unes par rapport aux autres pour former, soit des jonctions électroniques PNP, soit des jonctions électroniques NPN.

6. Transducteur magnétique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le substrat (ST) est en forme de bande, et est placé parallèlement à la surface d'enregistrement , et à proximité immédiate de celle-ci, ce substrat présentant une ouverture qui débouche sur les deux faces opposées de cette bande, en ce que le noyau comprend une partie (L) qui s'étend à proximité de la face du substrat opposée à celle située en regard de la surface d'enregistrement, et une partie en saillie (T) qui pénètre dans la dite ouverture (TC) de sorte que la partie en saillie (D) constitue le pôle d'enregistrement, et en ce que la bobine conductrice est fixée sur l'une des faces du substrat.

7. Transducteur magnétique selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque bobine conductrice (E) est fixée sur la face (20) du substrat semi-conducteur (ST) qui est opposée à celle (21) située en regard de la surface d'enregistrement (17), la première partie (L) du noyau (N) étant à cet effet maintenue écartée du substrat semiconducteur.

8. Transducteur magnétique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque bobine conductrice (E) est fixée sur une face (21) du substrat semi-conducteur (ST) qui est située en regard de la surface d'enregistrement (17).

9. Transducteur magnétique selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la bobine conductrice est enrobée dans une couche (M) de matériau isolant intercalée entre le substrat (ST) et une partie planaire (L) du noyau (N) magnétique.

10. Transducteur magnétique selon la revendication 9, caractérisé en ce que des éléments conducteurs, tels que des barrettes (CR, CQ), et des plots de connexion (PC), sont prévus dans l'épaisseur du matériau isolant (M} et sont disposés de façon appropriée pour assurer l'interconnexion électrique entre les enroulements (E), les jonctions électroniques (D,R,Q) et la source d'alimentation (13).

11. Transducteur magnétique selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que chaque bobine conductrice (E) est formée de deux enroulements (EB,EH) superposés l'un à l'autre dans l'épaisseur du matériau isolant (M), et montés électriquement en série.

12. Transducteur magnétique selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que chaque bobine conductrice (E) est formée de deux enroulements (EB,EH) superposés l'un à l'autre dans l'épaisseur du substrat (ST), et isolés à l'aide d'au moins une couche (210,211 > de passivation.

13. Transducteur magnétique selon la revendication 12, caractérisé en ce que des éléments conducteurs, tels que des barrettes (CR, CQ), et des plots de connexion (PC), sont prévus dans l'épaisseur du substrat (ST) et sont disposés de façon appropriée pour assurer l'interconnexion électrique entre les enroulements (EH, EB), les jonctions électroniques (D,R,Q) et la source d'alimentation (13).

14. Transducteur magnétique selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'ensemble comprenant les bobines conductrices (EH, EB), le substrat (ST), les barrettes (CR,

CQ) et les plots de connexion (PC) est intercalé entre une partie planaire (L) du noyau (N) magnétique et une couche (M) de matériau isolant

15. Transducteur magnétique selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le matériau constitutif du substrat semi-conducteur (ST) est le silicium.