KR100228837B1 - 비차폐성 수평 자기저항 헤드 및 그 제조방법 - Google Patents

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호워드 크리더 마크
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존 비. 페그램
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Abstract

본 발명은 자기 감지 및 판독 장치용 비차폐성 수평 자기저항 헤드(1)에 관한 것이다. 수평의 비차폐성 자기저항 헤드(1)는 틈새(10)에 의해 분리된 2개의 자기저항 요소(2)들, 자기저항 요소(2)들을 서로 및 시스템 접지(4)와 같은 공통의 전기 접점에 전기적으로 연결하는 전도성 교차부재(3)로 구성된다. 미분 전압 감지 회로(35)는 자기 데이타가 헤드(1)에 의해 감지될 때 전압 변화를 감지하기 위하여 자기저항 요소(2)들에 교차하여 연결된다. 본 발명은 비용절감, 보다 효율적인 제조 방법, 및 절차를 또한 이용한다.

Description

[발명의 명칭]
비차폐성 수평 자기저항 헤드 및 그 제조 방법
[발명의 분야]
본 발명은 자기 감지 및 판독용으로 이용될 수 있는 비차폐성 수평 자기저항 헤드에 관한 것이다. 덧붙여, 본 발명은 통상의 헤드보다 비용 및 제조면에서 잇점을 가지는 헤드에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명의 헤드는 U.S. 지폐와 같은 지폐의 고유한 자기 성질을 감지하는 지폐 확인기(bill validator)로 이용될 수 있으며, 다음 기술의 관점으로 당업자에게 용이하며 명백한 자기 감지 또는 판독을 수반하는 다른 많은 적용물에 관한 것이다.
[발명의 배경]
자기저항 헤드는 자기 매체의 고유한 자기 정보를 감지 또는 판독 하도록, 자기저항 요소를 이용하는 감지 또는 판독 헤드이다. 자기저항 요소는 변화하는 투과 자장과 함께 변화하는 전기 저항중 하나이다.
동전 감지, 코인 튜브, 지폐 및 지폐 확인의 내용물의 결정, 및 지폐의 잔돈 및, 다른 형태의 스크립(scrip)의 결정을 포함하는 대단히 많은 적용물을 위한 많은 종래의 자기 헤드로 검출되고 기록되어지는 자기 정보를 위하여 급격하게 변하는 자장을 요구하는 유도형이다. 한편, 자기저항 헤드는 느리게 움직이는 자장의 고유한 정보를 검출하여 판독할 수 있다. 종래의 자기 헤드는 다음에 기술된 바와 같이 제조하기 어려워서 그 비용이 비싸게 된다.
자기저항 헤드의 감지 요소의 배열은 판독되는 자기 매체에 관계하여 수직이거나 또는 수평일 수 있다. 1988년에 출간된 IEEE Trans. Magn. 24판의 2617 색션에 알. 에스. 인덱(R. S. indeck), 제이. 에이치. 쥬디(J. H. Hudy), 및 에스. 이와스키(S. Iwaski)의 "자기저항 경도 측정기"에 기술되어 있는 수직 배열에서, 자기저항 헤드는 헤드의 바닥 가장자리를 판독할 자기 매체에 접촉하거나, 또는 인접 또는 근처에 배열되는 수직 또는 스탠딩 업 위치로 자기 매체상에 위치된다.
다수의 2중 요소 수직 자기저항 센서가 판독용으로 사용되는 것이 종래의 기술 문헌에 기술되어 있다. 통상적으로, 이러한 수직의 구조는 서로 인접하여 배치되어 판독되며 자기 매체의 평면에 직각으로 세워져 있는 2개의 나란한 자기저항 요소 또는 센서로 구성되었었다. 이러한 구조 때문에 통상의 노이즈 거부, 보다 넓은 범위의 선형 수행(결과적으로, 2차 하모니 왜곡의 감소), 및 단일의 센서 헤드보다 큰 단위 폭당 신호를 포함하는 장점을 가진다.
수직의 자기저항 헤드가 웨이퍼상에 조립된 후에, 일렬로 배열된 다수의 헤드를 포함하는 하나의 스트립(strip)의 웨이퍼로부터 절단된다. 이러한 절단 또는 분리 공정은 분리된 가장자리에 불균일하거나 거친 가장자리를 만들게 된다. 자기 매체와 접촉하는 이러한 스트립의 가장자리는 반드시 다듬질되어야 한다. 이러한 다듬질 단계는 센서의 기능을 결정하기 때문에 비판적이다. 전형적으로 허용되는 공차가 매우 작은것도, 그 공정이 비싼 이유중 하나이다. 그런후에, 다듬질된 스트립은 각각의 헤드를 분리하도록 주사위 모양으로 절단된다.
본 발명에 따른 수평 자기저항 헤드의 제조는 상가의 수직 헤드 제조방법보다 매우 간단하다. 본 발명에 있어서, 헤드를 포함하는 웨이퍼가 절단되면, 판독되는 자기 매체에 접촉하거나 인접하게 배치되도록 사용되는 것은 그것들의 측면 가장자리가 아니라 절단 헤드 요소의 면이다. 그러므로, 본 발명은 비용 및 시간을 소모하는 다듬질 공정을 필요로 하지 않게 된다.
한편, 수평 자기저항 헤드는 1989년에 출간된 IEEE Trans. Magn. 25판의 3698 색션에 디. 더블유. 체프만(D. W. Chapman), 디. 이. 헤임(D. E. Heim), 및 엠. 엘. 윌리엄(M. L. William)의 "새로운 수평 자기저항 헤드"와 3686 색션에 체프만의 "박막 헤드 슬라이더 장치를 만드는 새로운 접근"과 같은 종래 기술에 기술되어 있으며, 차폐물에 채용된 수평 자기저항 헤드 및 이것들을 만드는데 사용된 제조 방법은 이러한 차폐물의 산업 상태에 따른다. 본 발명은 이러한 차폐물의 필요성을 제거하고, 차폐되지 않는 수평 자기 저항 판독 헤드를 제공한다. 그 결과로서, 보다 단순하고 보다 저렴한 제조 공정으로 본 발명에 따른 비차폐성 수평 자기저항 헤드를 만든다. 이러한 헤드는 보다 비싼 헤드용으로 적합한것으로서, 어떤 적용물에서나 현재 이용되는 비싼 헤드의 대체물로서 이전에 인식되지 않았던 다수의 적용물에서 사용하기 적합한 충분한 해상도를 가진다.
[발명의 요약]
본 발명의 목적은 자기 매체의 자기 성질의 분석 또는 검증을 수행하는 자기 감지 및 판독 장치 및 관련된 다른 장치에서 사용하기 위한 수평의 비차폐성 자기저항 판독 헤드를 제공하는데 있다. 본 발명은 자기 검증 수단이 현재 사용되는 지폐 확인기 및 그 유사물에서 그 적용을 알 수 있게 될 것이다.
2중 자기저항 헤드의 변형은 2개의 자기저항 요소 또는 센서들이 수평 구성으로, 판독되어지는 자기 매체에 접촉 또는 인접하여 공통의 평면에 배치되는 것으로 기술된다. 종래의 수평 헤드와는 달리, 본 발명의 수평 헤드는 차폐되지 않는다.
본 발명의 또다른 목적은 덜 비싸고 보다 효율적인 제조 절차가 따르도록 자기저항 헤드의 단순화된 디자인 및 제조 공정을 제공하는데 있다.
본 발명의 구조, 사용 및 제조 방법은 도면에 관계하여 상세한 설명을 검토하는 것으로부터 당업자에게 명백하게 될 수 있다. 마찬가지로, 본 발명의 다른 목적들도 당업자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명에 따른 비차폐성 수평 자기저항 헤드를 도시한 도면.
제2도는 종래의 차폐성 수평 자기저항 헤드를 도시한 도면.
제3도는 횡방향으로 편향전 자기저항재로 구성된 스트립의 자기저항 반응 곡선 그래프.
제4도는 횡방향으로 편향 자기저항재로 구성된 스트립의 자기저항 반응 곡선 그래프.
제5도는 제1도에 도시된 비차폐성 수평 자기저항 헤드로부터의 출력 신호를 나타내는 그래프.
제6도는 자기변이가 자기저항 헤드를 교차하여 이동됨으로써, 제1도의 자기저항 헤드의 각 자기저항 스트립에 의하여 생성되는 신호들을 나타내는 도면.
제7도 및 제8도는 지폐 확인기로 지폐에 있는 자기변이를 검출하는 제1도에 도시된 자기저항 헤드의 이용을 나타내는 도면.
[발명의 상세한 설명]
제1도를 참조하면, 단순화된 구조의 본 발명에 비차폐성 수평 자기저항 헤드(1)가 도시되어 있다. 2개의 자기저항 스트립(2)이 동일한 수평 평면에서 갭(10)만큼 떨어져 서로 평행하게 놓여있다. 갭(10)은 공기 또는 어떤 다른 형태의 절연 물질로 채워질 수 있으며, 절연 물질은 동력면에서 최소의 동력으로 전기장 또는 자기장을 유지할 수 있는 전기 절연물로서 한정된다. 자기저항 스트립(2)은 교차부재(3)에 의하여 일 단부에 연결된다. 교차부재(3)는 전기 전도체이며, 자기저항 스트립(2)을 구조적으로 연결할 뿐만 아니라 시스템 접지인 공통의 전기 접점(4)에 스트립을 전기적으로 연결하도록 제공한다. 각각의 자기저항 스트립(2)들의 비접지 단부들은 동일값의 저항(26,27)을 통해 한 쌍의 일정 전류 공급부(7)와 연결된다. 그 결과로서, 각 자기저항 스트립(2)의 비접지 단부들은 또한 차동 전압 감지 장치(35)의 입력부에 연결된다. 일정 전류 공급부(7)들로부터 동일한 전류(Ⅰ)가 저항(26,27)들과 각각의 자기저항 스트립(2)들을 통하여 접지부로 흐른다. 피크 검출 회로(9)는 차동 전압 감지 장치(35)의 출력부에 연결된다.
스트립(2)들은 주어진 자기전이 또는 감지되는 신호를 위해 각 스트립을 가로질러 발생되는 전압 변화를 최소화하도록 실제적인 디자인 억제물내에서 가능한 얇게 되어서, 보다 높은 등급의 해상도가 얻어진다. 갭(10)의 크기는 자기저항 헤드가 사용되는 적용물에 의하여 좌우된다. 정확한 결과를 얻기 위하여, 갭(10)의 크기는 단지 하나의 자기전이가 감지 및 판독 공정에서 임의의 순간에 갭(10)내에서 발생하여야 한다. 보다 높은 해상도를 요구하거나, 또는 간격이 좁게 떨어져 있는 자기 전이가 발견되는 적용물을 위하여 작은 크기의 갭이 필요하게 된다. 자기전이가 멀리 떨어져 있는 보다 낮은 해상도의 적용물에 있어서, 갭의 크기는 복합 전이가 임의의 순간에 갭내에서 발생하지 않는한 보다 크게 될 수 있다.
자기장이 인가될 때, 자기저항 요소는 요소의 특성에 의하여 물질에서 발생하는 자기 쌍극자 모멘트의 배열의 작용으로서 전기 저항성 또는 저항의 변화를 겪게 된다. 유도 헤드와는 달리, 자기저항 헤드는 느리게 변하는 자장을 감지하도록 동작할 수 있다.
제1도를 다시 참조하면, 본 발명의 구조는 갭(10)에 의해 분리된 2개의 자기저항 스트립(2)으로 이루어진다. 스트립(2)은 본질적으로 동일한 전기특성 및 전기 특성에 의해 흐르는 동일한 전류(Ⅰ)를 가진다. 그 결과로서, 자기장이 없을 경우에, 각각의 스트립을 교차하는 전압 강하는 본질적으로 동일하고, 차동 전압 증폭기(35)의 출력은 0볼트이다. 스트립이 동일한 영향을 받지 않도록 가까이 있는 스트립에 자기장이 인가될 때, 2개의 스트립의 저항이 변화할 것이며, 스트립(2)을 통과하는 전류는 제1도에 도시된 바와 같이 일정 전류 공급부(7)에 의하여 일정하게 유지됨과 동시에, 스트립(2)을 교차하는 전압강하가 변화할 것이다. 이러한 자기저항 헤드(Ⅰ)로부터 얻어지는 대표적인 신호는 2개의 자기저항 스트립(2)을 교차하는 전압 강하에 있어서 변화의 상이함이다. 각 자기저항 스트립(2)의 전압강하에 있어서의 상이함은 자기 감지 또는 판독 시스템에 의하여 결정되어 이용된다. 다음에 기슬된 바와 같이, 최대의 변화는 자기전이가 갭(10)에 집중될 때 제5도 및 제6도에 설명된 바와 같이 발생한다.
자기저항 스트립(2)의 저항 변화는 스트립(2)의 물질에 대해 고유한 자기 쌍극자 모멘트의 배열 작용이다. 선형 반응을 제공하고 감응도를 최대화하기 위하여, 완만한 축선으로부터 떨어져 스트립을 균일하게 배열되도록 스트립(2)의 쌍극자 모멘트를 편향시킬 것이 필요하다. 완만한 축선은 외부 자계 또는 인가 편향 없이 물질의 자기 쌍극자 모멘트의 본래의 배열로서 한정된다. 편향 후의 쌍극자의 배열은 전류(Ⅰ)의 흐름으로부터 45°떨어져 있다. 자기장의 인가에 의한 이러한 배열각의 변화는 자기저항 스트립(2)의 저항성 또는 저항 변화가 일으킨다.
자기저항 물질에 있어서, 물질의 저항은 쌍극자의 자화 배열에 관계된 측정 방향에 따라 달라진다. 쌍극자 자화의 배열과 평행하게 측정된 저항성은 쌍극자 자화의 배열에 직각으로 측정된 저항성과 다르게 된다. 이러한 저항차는 R이다. R은 물질의 고유성질이다. 0의 횡 자기장에서, R은 이것의 최대값이고, 저항 R은 0의 횡자기장에서의 자기저항 요소의 저항이다.
자기저항 요소에 적용된 횡 자기장에 대해 결정된 R에 대한 R의 비(ratio)인 자기저항 반응곡선이 제3도에 도시되어 있다. 제3도의 종형 곡선은 이것의 정점으로부터 급격히 강하한후, 완만하게 수평축선에 접근한다. 이러한 두 인자의 선형 관계는 자기 감지 및 판독의 적용물을 위해 필요하다. 자기저항 스트립(2)의 쌍극자의 편향 결과로서, 제3도의 곡선은 좌측으로 이동될 것이다. 제4도는 쌍극자의 편향으로 인해 이동된 곡선을 도시하며, 여기서, 제4도의 X-축선이 제3도의 X-축선과 척도가 다르게 도시되어 있다는 것을 유의해야 한다. 스트립(2)의 치우침은 보다 선형인 반응 곡선 부분을 영역A로 지시된 제4도의 Y-축선 중심으로 집중되게 하고, 이러한 영역은 전형적인 자기저항 헤드의 동작 영역이다. 자기저항 스트립(2)은 최대 감응성 및 자기저항 헤드의 선형 동작에 따르는 선형 동작 영역(영역A)에 놓이게 된다. 그러므로, 보다 정확하고 민감한 장치가 얻어진다.
보조 구조(도시되지 않음)은 기술된 방법으로 자기 쌍극자를 배열시키도록 스트립(2)을 적절하게 편향하게 제공된다. 자기 쌍극자 배역각(θ)이 제1도에 도시되어 있다. 예를들어, 보조 치우침 구조는 자기 저항 스트립(2) 전체에 걸쳐서 증착된 얇은 자기층이어도 양호하다.
본 발명의 장치는 고 해상도와 함께 많은 신호를 출력할 수 있다. 예를들어, 각각의 스트립(2)이 1미크론의 넓이이고, 0.2미크론의 갭에 의해 분리된다면, 신호 정점은 단지 1/2진폭으로부터 0.9미크론이다.(비행높이(flying height), 또는 판독되어지는 자기 매체로부터의 헤드 거리가 0.25미크론) 미세 라인 및 공간은 스트립(2)이 평평하게 한정되는 통상 구조의 자기저항 장치의 통상 제조기술 내에 있다. 자기 저항 헤드의 제조는 자기 트랜지스터의 패턴화와 유사한 방법으로 이러한 요소들의 고해상도 패턴화를 요구한다. 이러한 패턴화 동작은 다수의 마스크화 단계들을 포함한다. 자기저항 헤드는 상이한 외형으로 패턴화된 상이한 물질의 일련의 층을 사용한 "빌트 업(built up)"이다. 종래의 차폐성 헤드에 있어서, 패턴화는 차폐물상에서 뿐만 아니라 자기저항 요소상에서 수행되도록 요구된다. 또한, 차폐와 자지저항 스트립사이의 정렬은 특히 비판적이며, 그러므로 장치의 형태화에서 이용되는 마스크화 단계는 특별히 중요한 것이다.
제1도에 도시된 본 발명의 구성이 제2도에 도시된 종래의 것과 비교하여 단순화된 것을 알 수 있을 것이다. 제2도는 차폐로서 제공하는 자기층(16)을 도시한 종래의 차폐성 수평 자기저항 헤드(15)를 나타낸다.
본 발명의 구조는 차폐되지 않는다는 점에서 종래와 다르다. 단지 고해상도 적용물에 사용되는 종래의 장치는 감지 및 판독되는 자기 매체와 다른 환경의 소스로부터 발생되는 전자기 신호를 차단하는 자기 차폐물을 이용하였다. 이러한 빗나간 신호들이 자기저항 헤드에 의해 검출될 수 있어서, 자기 매체로부터 검출된 자기장의 부정확성이 생기게 된다. 이러한 부정확한 소스는 차폐의 사용에 의하여 고해상도 자기저항 헤드 적용물에서 완화시킨다.
본 발명은 고해상도 적용물들이 보다 간단하고 저렴하게 제조될 수 있었다면 이전에 이러한 것에 사용된 수평 자기저항 헤드가 저해상도 적용물에도 적절할 수 있다는 것을 인식한다. 본 발명은 저해상도 적용물에서 빗나간 전자기 플럭스(flux)가 본질적으로 측정에 영향을 주지 않는다는 것을 인식한다. 결과적으로, 차폐는 본 발명에서 제거되고, 본 발명의 단순화된 제조 공정은 대단히 많은 적용물들에서 그 이상의 적절한 해상도를 준비하여, 제조하는데 훨씬 단순하고 저렴한 장치를 제공한다.
본 발명의 비차폐성 자기저항 헤드는 차폐 요소가 제거되기 때문에 제조 동작을 형태화하는 하나의 고해상도를 제거한다. 차폐물이 필요없다면 능력은 본 발명의 감지 또는 판독 헤드 형태를 제조하는데 필요한 단계의 수가 단축된다.
본 발명은 또한 센서를 형태화하는 보다 양호한 표면을 제공한다. 종래의 장치는 차폐 구조에 있는 구멍 전체에 걸쳐서 센서의 형성을 요구한다. 이러한 구멍 전체에 걸쳐있는 표면은 자기저항 스트립 센서 형태를 제조하도록 평평하고 매끄럽게 만들어지지 않는다. 결과적으로, 종래 기술에 의하여 나타나는 이러한 상황을 고치도록 추가의 시간 및 비용이 필요하게 된다. 구멍 전체에 걸쳐 센서들을 매우 정확하게 위치시킬 필요성이 본 발명에서는 요구되지 않는다. 따라서, 본 발명은 개선된 제조 공정을 제공하며, 필요한 임무를 수행하는데 필요한 등급의 해상도를 제공한다.
종래의 자기 저항 헤드 장치는 2개의 자기저항 막과 그 사이에 끼워지는 비자기성층의 제조를 요구한다. 본 발명에 따라서, 두 개의 자기저항 스트립(2)이 동일한 석판인쇄 작업 및 증착된 동일한 자기저항막으로부터 형성된다. 이러한 것은 종래기술 이상의 또다른 제조 잇점을 제공한다.
덧붙혀, 종래의 수직 자기저항 헤드 제조공정으로부터 발생되는 2개의 자기저항 막은 분리된 막으로 형성되기 때문에 동일하지 못하다. 수평 자기저항 헤드의 제조에서, 자기저항 스트립(2)은 동일한 물질로 형성되고, 따라서 보다 동일한 한 쌍의 스트립이 얻어진다. 결과적으로, 수평 자기저항 스트립(2)을 형성하는데 요구되는 박막층의 수가 감소된다. 또한, 수평한 구조가 만들어지기 때문에, 수직한 장치를 제조할 때 요구되는 센서 폭을 정밀하게 만드는 것에 관계되는 부가의 단계가 필요없다. 따라서, 많은 단계 및 문제가 저렴하고 단순한 제조 절차를 따른 본 발명에 의하여 제거된다.
출력 신호 "언더슈트(undershowt)"는 자기저항 헤드에 관련한 또다른 영역이다. 출력 신호 언더슈트와 이와 관련된 네가티브 테일(negative tail)은 제1도의 갭(10)의 중심으로부터 감지 또는 판독되는 물질의 자기전이 위치에 대해 의도되는 자기저항 헤드의 정상화된 진폭을 도시한 제5도에 예시되어 있다. 출력 신호 언더슈트와 이와 관련된 네가티브 테일은 각 자기저항 스트립(2)을 교차하여 생성되는 전압 신호들의 공제로부터 유도된다.
제6도는 각 스트립에 의하여 발생되는 신호의 결과 그래프와 개개의 자기저항 스트립(2)을 도시한 본 발명의 자기저항 헤드(1)를 나타낸다. 자기매체(12)는 자기전이(90)가 도시된 바와 같이 좌측으로부터 우측으로 이동하도록 헤드 아래에서 통과된다. 파선으로 도시된 신호는 자기전이(90)가 좌측으로부터 우측으로 통과함으로써 좌측 스트립(2)에 의하여 생성되고, 한편 실선은 자기전이(90)가 좌측으로부터 우측으로 연속함으로써 우측 요소 스트립(2)에 의하여 생성된 네가티브 신호이다. 이러한 것은 제5도에 도시된 바와 같은 헤드의 출력 신호로 귀착하는 2개의 스트립에 의해 생성되는 신호들의 합계이다.
제6도에서, 각 스트립(2)으로부터의 신호가 각 스트립(2)의 중심선에서 그래프상에서 0을 교차하고, 중심선을 중심으로 대칭이다. 예를들어, 우측 스트립(2)에서의 신호는 전이가 좌측 가장자리상에 있을 때 최대로 포지티브하고, 전이가 우측 가장자리 상에 있을 때 최대로 네가티브하며, 전이가 스트립(2)의 중심에 있을 때 0이다. 전이(90)가 스트립(2)으로부터 떨어질때, 신호는 자기장의 전이가 스트립에 가장 가까이 있을 때 가장 강하기 때문에 강하한다. 제6도의 두 신호는 제1도의 차동 전압 감지 회로(35)에 의하여 더해지게 된다. 신호들의 합계는 제5도에 도시된 자기저항 헤드의 출력 신호이다.
장치 신호에서의 언더슈트는 스트립(2)에서의 네가티브 정점이 다른 스트립에서 생성되는 포지티브 신호보다 훨씬 강하기 때문에 발생된다. 따라서, 이러한 자기헤드에 항상 못미치게 될 것이다.
이러한 언더슈트는 본 발명의 장치에 수반되는 판독 회로가 출력 신호를 부가 처리하기 위하여 공정을 위한 정점 신호 검출기(9, 제1도에 도시)를 포함하여야 하기 때문에 바람직하지 않다. 회로는 네가티브 정점보다도 오히려 언더슈트가 검출되는 바와 같은 언더슈트의 존재가 중요한 문제를 나타낼 수 있다.
본 발명의 출력 신호 언더슈트는 수평 자기저항 헤드의 차폐 버젼의 특성보다 크다. 한편, 비차폐성 수평 자기헤드가 차폐성 헤드 보다 큰 네가티브 언더슈트의 크기를 가질수 있으며, 특히 헤드파일이 얇은 자기매체에 접근할 때, 유사한 언더슈트는 박막 유도성 헤드 출력의 특징이다. 그러나, 이러한 결점을 가졌음에도 불구하고, 유도성 헤드는 10년 이상 동안 사용되어 왔다. 유사하게, 본 발명에서 체험된 언더슈트는 특별히 이 분야에서 공지된 신호 기술이 이러한 발생을 보정하도록 이용되기 때문에 극복 가능하다.
신호처리 회로는 바람직하지 않은 언더슈트를 검출하여 거부하도록 제1도의 정점 검출기(1)에서 사용된다. 원칙적으로, (1) 정점을 찾고, (2) 이것의 높이가 지정된 최소치 이상인 것을 체크하는 "X-Y"의 2차원 검출시도는 이러한 언더슈트를 검출하여 거부하도록 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 많은 언더슈트는 본 발명의 비차폐성 수평 자기저항 헤드에 대하여 심각한 문제를 일으키지 않는다.
또한, 본 발명의 비용 및 제조 잇점은 상기 언급된 언더슈트들을 거부하는 회로를 설계하여 구성하는 어떤 회로의 제조 또는 비용문제 보다 훨씬 중요하다.
본 발명이 은행권과 접촉하여 은행권의 어떤 특징에 반응하여 전기 신호를 발생시키도록 위치된 다수의 센서들중 하나로서 지폐 확인기에서 사용될 수 있다. 제7도 및 제8도는 입구(66) 및 출구(68)를 가지는 은행권 통로(64)를 수용하는 하우징(62)을 가지는 지폐 확인기(60)을 도시한다. 트랙터 벨트(70)는 모터(74)에 작동하도록 연결된 롤러(72)에 의하여 지지된다. 모터 제어 벨트(70)는전송 센서(78), 반사성 센서(80)를 통과하는 은행권 또는 다른 자기 매체를 전진시키도록 작용한다. 본 발명의 양호한 실싱예에서, 자기센서(80)는 센서 바로밑에 공급되는 은행권의 표면상에 있는 자기 정보에 반응하여 전기 신호를 발생시키는 비차폐성 수평 자기저항 센서이다.
영구자석(79)은 입구(66)와 자기저항 센서(80)사이의 통로 바로 위에 위치된다. 자석(79)은 은행권에 있는 자기전이 데이터를 향상시켜 자기저항 센서(80)에 의하여 생성되는 신호가 또한 향상되는 것에 의하여, 은행권의 자기 정보의 정확한 검출을 보장한다.
본 발명이 지폐 확인기에서 이것의 사용과 관련하여 하나의 바람직한 실시예로 기술되었다고는 하나, 폭넓게 사용되는 홀 효과(Hall Effect)센서에 대응하는 동전감지, 코인 튜브 내용 결정, 카드 판독기와 같은 적용물에서, 그리고 당업자에게 공지된 다른 적용물에서의 사용을 허용하도록 본 발명을 용이하게 변경할 수 있다. 또한, 본 발명은 고정된 자석 또는 다른 외부 자기장 발생 장치와 연결하여 이용될 수 있다.
간단하게, 본 발명은 부수적인 비용 및 제조상의 이점과 함께 상대적으로 저해상도의 자기 감지 및 판독 적용물에서 사용될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시예의 기술은 본 발명의 단순한 예시이고, 그 제한으로 해석될 수 없다. 그러므로, 본 발명은 명세서에서 의도된 원리 범위내에 놓인 디자인에서의 모든 변경, 변화 및 대안물들, 제조 방법 및 사용 방법을 포함한다.

Claims (17)

  1. 자기 데이터를 감지 또는 판독하기 위한 비차폐성 수평 자기 저항 헤드에 있어서,갭에 의해 분리된 비차폐성 자기 저항 물질로 만들어진 2개의 스트립들과; 상기 2개의 비차폐성 스트립을 작동 결합하게 상기 2개의 스트립 각각의 일 단부 및 공통의 전기 접점에 연결되는 전도성 교차 부재와; 자기 데이터가 헤드에 의해 감지되었을 때 상기 2개의 비차폐성 스트립들 사이의 전압 변화를 감지하고 그 변화에 대응한 신호를 발생시키도록 상기 2개의 비차폐성 스트립들에 연결된 차동 전압 감지 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 비차폐성 수평 자기 저항 헤드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차동 전압 감지 회로에 연결된 피크 신호 검출기를 가지는 신호처리 회로를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 비차폐성 수평 자기 저항 헤드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 차동 전압 감지 회로는 차동 증폭기인 것을 특징으로 하는 비차폐성 수평 자기 저항 헤드.
  4. 제1항에 있어서, 저항을 통하여 상기 2개의 스트립중 하나에 각각 연결되는 한쌍의 직류 전원을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 비차폐성 수평 자기저항 헤드.
  5. 제1항에 있어서, 상기 차동 전압 감지회로는 동작성 증폭기인 것을 특징으로 하는 비차폐성 수평 자기 저항 헤드.
  6. 제1항에 있어서, 상기 공통의 전기 접점은 시스템 접지인 것을 특징으로 하는 비차폐성 수평 자기저항 헤드.
  7. 제1항에 있어서, 상기 갭은 절연물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 비차폐성 수평 자기저항 헤드.
  8. 동일한 석판인쇄 공정으로 동일한 자기저항 막으로부터 동일 평면에 제1 및 제2단부를 가지며, 절연물질로 구성된 갭에 의해 2개의 비차폐성 자기 스트립을 패턴화하는 단계와; 상기 각각의 비차폐성 자기저항 스트립의 제1단부를 공통의 전기 접점에 연결하는 단계와; 상기 각각의 비차폐성 자기저항 스트립의 제2단부를 차동 전압 감지 회로에 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비차폐성 수평 자기 저항 센서의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 선형 응답을 제공하여 상기 센서의 감응성 및 정확성을 최대화하도록 완만한 축선에서 떨어져 상기 자기 저항 스트립을 정위시키도록 상기 자기저항 스트립 물질에 고유 쌍극자 모멘트를 횡방향으로 편향하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 비차폐성 수평 자기 저항 센서의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 쌍극자 모멘트가 상기 비차폐성 스트립에 흐르는 전류의 흐름 방향으로부터 45°떨어져 정위되는 것을 특징으로 하는 비차폐성 수평 자기 저항 센서의 제조 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 갭의 크기는 하나 이상의 자기 전이가 감지 또는 판독 과정중에 상기 갭 내에서 나타나도록 선택되는 것을 특징으로 하는 비차폐성 수평 자기 저항 센서의 제조 방법.
  12. 절연물질로 구성된 갭에 의하여 분리된 2개의 자기저항 스트립을 가지는 비차폐성 수평 자기저항 센서를 사용하여 자기전이 데이터를 감지하기 위한 방법에 있어서, 상기 각각의 자기저항 스트립에 일정하고 동일한 전류를 공급하는 단계와; 자기 데이터를 포함한 물질이 상기 비차폐성 자기저항 센서를 통과하게 이동시키는 단계와; 상기 물질이 통과할 때 상기 비차폐성 자기저항 스트립을 교차하는 전압강하의 변화를 모니터하는 단계와; 상기 자기 데이터에 대응하는 신호를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 전이 데이터 감지 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 자기전이에 대응하는 발생신호가 은행권의 유효성 확인 또는 명명하도록 사용되는 것을 특징으로 하는 자기 전이 데이터 감지 방법.
  14. 은행권으로부터 자기 데이터를 감지하도록 지폐 확인기에서 사용하기 위한 수평 자기저항 센서 장치에 있어서, 절연물질로 구성된 갭에 의해 분리되어 나란하게 정위되며, 제1 및 제2단부를 각각 가지는 비차폐성 자기저항 물질의 2개의 스트립과; 상기 비차폐성 자기저항 물질의 각 스트립의 제1단부 및 공통의 전기 접점에 연결되는 전도성 교차 부재와; 상기 스트립을 통과하며 테스트되는 은행권으로부터 자기데이터와 같은 전압 변화를 상기 스트립에서 감지하여, 상기 변화에 대응하여 신호를 발생시키도록 상기 각 스트립의 제2단부에 연결된 차동 전압 감지 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 자기 저항 센서 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 발생된 신호를 처리하도록 상기 차동 전압 감지 회로에 연결되는 신호 처리 회로를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 자기저항 센서 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 신호 처리 회로는 언더슈트 신호를 검출 및 거부하는 피크 검출기 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 자기저항 센서 장치.
  17. 제14항에 있어서, 각각 동일한 전류를 공급하는 제1저항을 통해 상기 스트립들중 하나에 연결되는 제1일정 전류 전원과, 제2저항을 통해 상기 스트립들중 다른 것에 연결되는 제2일정 전류 전원을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수평 자기저항 센서 장치.
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