KR830000110B1 - 자기버블 기억장치 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도-제3도는 종래의 가지버블 기억장치의 각 부의 일례를 표시한 요부사시도.
제4도는 회전자계에 대한 바이어스 자계의 한계를 표시한 특성도.
제5도, 제6도는 회전자계 발생용 X코일의 요부사시도.
제7도는 상기 X코일내의 X방향의 자계를 표시한 도면.
제8도는 자계증폭을 설명하기 위한 도면.
제9도(a), (b)는 본 발명에 의한 자기버블 기억장치의 일실시예를 표시한 요부평면도 및 단면도.
제10도는 회전자계 발생용 X코일내의 X방향의 자계를 표시한 도면.
제11도(a), (b)는 본 발명에 의한 자기버블 기억장치의 다른 실시예를 표시한 요부평면도 및 단면도.
제12도는 회전자계 발생용 X코일내의 X방향의 자계를 표시한 도면.
본 발명은 자기버블 기억장치, 특히 전류진폭을 바꾸지 않고 회전자계 강도를 증폭시킨 자기버블 기억장치에 관한 것이다.
종래의 일반적인 자기버블 기억장치는, 석류석(거어넷)등의 비자성 기판상에 액상 애피택셜 성장법 등에 의해서 형성된 자성박막과, 이 자성박막상에 형성된 연질자성재 및 도전재의 패턴으로 되어 있는 자기버블 기억칩과, 이 칩을 지지하는 기판과, 이 칩과 외부 회로와의 사이를 전기적으로 접속하는 신호 전송용의 리이드와, 이 칩에 대해서, 수평인 바이어스 자계를 부여하는 자석블록으로 구성되어 있으며, 상기 연질자성재로 된 박막패턴에 자기버블을 발생, 전송 및 분할시키므로서 소망하는 정보를 기록하고, 기억 및 판독을 행하고 있다.
제1도는 종래의 자기버블 기억장치를 나타낸 것이며, 특히 상술한 자기버블 기억장치를 구성하는 세라믹 패키지 내부의 일례를 표시한 요부사시도이다.
동 도면에 있어서, 세라믹 등으로 만들어진 절연기판(1)에는, 그 중앙평면부에 요부(1a)가 형성되고, 그 내구석에는 고리형의 리이드 부착부(1b)가 각각 형성되어 있다.
그리고, 이 기판(1)의 요부(1a)내에는 자기버블 기억칩(2)이 수납되고, 리이드 부착부(1b)에는 복수본의 리이드핀(3)이 각기 부착되어 있다.
또, 자기버블 기억칩(2)의 접속은 결합도선(4)을 개재하여 기판(1) 위에 형성된 프린트 배선단자(5)에 접속되고, 이 프린트 배선단자(5)는 기판(1)내에 리이드 부착부(1b)까지 회로가 연재되어, 여기서 리이드핀(3)에 각각 전기적으로 접속되어 있다.
이와 같이 구성된 세라믹 패키지는, 제2도에 그 요부사시로 표시함과 같이 기판(1)의 길이 방향에 X코일(6)이 권설되고, 그 위에 직각방향에 Y코일(7)이 권설되어서 이 X코일(6) 및 Y코일(7)에 서로 90°의 위상이 다른 사인파 전류를 공급하므로서 자기버블 기억칩(2)의 내면 방향에 통상 약 30-60정도의 회전자계가 발생한다.
또, 이 X코일(6), Y코일(7)의 외면측에는, 상기 자기버블 기억칩(2)의 면에 수직으로 균일한 바이어스 자계를 부여하는 도시되지 않은 판상의 한 쌍의 자석블록 및 정자판 등이 샌드위치 형상으로 고착해서 배치되고, 제3도에 그 요부사시도로 표시한 바와 같이 시일드 요오크(8)내에 수납되어서 그 측판(9)을 관통하여 상기 리이드판(3)이 아래방향으로 꾸부러져서 형성되어 있다.
또한, 이 경우 도시하지 않은(3a), (3b)는 X코일(6), Y코일(7)의 리이드핀이다.
그러나, 상기 구성에 의한 자기버블 기억장치에 있어서, 소형이고 대용량화된 자기버블 기억장치를 염가로 제공하는데는, 다음에 설명하는 주요한 문제점을 가지고 있었다. 즉,
1) 회전자계용 코일의 소형화
이것은 자기버블 기억장치를 소형화시키기 위해서는, 회전자계용 X, Y코일(6), (7)을 소형화 할 필요가 있다.
2) 회전자계용 코일의 Ⅵ적의 저감
이것은 회전자계용 X, Y코일(6), (7)에 100KHz 이상의 주파수의 전류를 공급한 경우, X, Y코일(6), (7)의 단자전압이 커져서, 그 구동회로용 트랜지스터의 내압이 문제가 된다.
이 경우, 내압이 높은 트랜지스터의 사용을 피하고, 염가인 IC로 구동하는 것이 바람직하다.
3) 소비전력의 저감
일반적으로 자기버블 기억장치의 동작특성에는, 온도의 존성을 가지며, 칩(2)의 온도가 높아지면 동작한계가 좁아진다.
따라서, 발열원인 X, Y코일(6), (7)의 소비전력을 저감할 필요가 있다.
또, 제4도는 종래의 버블 기억장치의 동작한계의 일례를 표시한 특성도이며, 동 도면에서 명백한 바와 같이 바이어스 자계한계의 폭은, 회전자계 강도가 커짐에 따라서 넓어지고, 또 자기버블 직경(d)이 작아지면, 회전자계 강도를 크게하지 않으면 안된다.
따라서, 자기버블 기억장치를 소형 대용량화 하기 위해서는, 버블직경(d)을 작게할 필요가 있으며, 버블직경(d)이 작은 칩을 사용한 자기버블 기억장치를 안정되게 동작시키기 위해서는, 커다란 회전자계를 부여할 필요가 있다.
이를 위해서는, X, Y코일(6), (7)에 공급하는 전류진폭을 크게 하지 않으면 안되나, 이 경우는, 상기(2), (3)의 문제점에 상반하게 되는 것이다.
또, 제5도는, 제2도에 표시한 종래의 회전발생용 X코일(6)의 요부사시도를 표시한 것으로, 제6도는 이 X코일(6)의 X-X´ 단면을 표시하고, 제7도는 이 X코일(6)내의 X방향의 자계(이하 Hz라 한다)의 분포를 표시한 것이다.
이들 도면에서도 명백한 바와 같이 X코일(6)내의 X방향의 자계강도는, X코일(6)의 길이방향의 중심에서 최대치가 되고, 개구단에 근접해 감에 따라서 감소되고 있는 것을 알 수 있다.
또, 제5도에 표시한 X코일(6)은, 길이가 약 18㎜, 폭이 약 12㎜ 높이가 약 2.3㎜로서, 직경이 약 0.2㎜의 자석도선을 2층으로 감아서 형성되어 있다.
또, X코일(6), Y코일(7)의 합계소비전력은, 회전자계가 약 40에서는 400mW, 60에서는 860mW, 80에서는 1.6W였었다. 이때의 칩의 온도상승은, 회전자계가 약 40에서는 15℃, 60에서는 32℃, 80에서는 70℃이며, 80에서는 전혀 동작하지 않았다.
이상 설명한 바와 같이 종래 방식의 자기버블 기억장치에서는, 회전자계 강도를 증대시키기 위해서는, 전류진폭을 크게 해주지 않으면 안되기 때문에, X, Y코일(6), (7)의 소비전력이 증가하여 그 결과 칩(2)의 온도가 상승해서, 동작한계가 열화된다는 결점을 가지고 있었다.
따라서 본 발명의 목적은, 상기의 결점을 해소하기 위해서 이루어진 것으로, 회전자계 발생용 코일에 공급하는 전류전폭을 바꾸지 않고 칩에 가해지는 회전자계 강도를 증폭시키므로서, 코일의 소비전력을 저감시켜서 칩의 온도상승을 억제하고, 동작한계를 향상시킨 자기버블 기억장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 발생하기 위해서 본 발명에 의한 자기버블 기억장치는, 회전자계 발생용 코일에 의해서 형성된 회전자계중에 연질자성체를 배치하고, 이 연질자성체가 상기 회전자계에 의해서 자화되어 생기는 자계를 이용하여 자기버블을 동작시킨 것이다.
이하 도면을 사용하여 본 발명에 의한 자기버블 기억장치에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 의한 자기버블 기억장치를 설명하기 전에, 상기 칩에 가하는 회전자계의 증폭 원리에 대하여 제8도에 사용하여 설명한다.
동 도면에 있어서, 균일한 자계중에 배치된 봉상의 연질자성체(10)가 화살표 방향의 외부자계 H에 의해서 자화되면, 연질자성체(10)의 단부에 표면자하 Jm가 생긴다.
그리고, 이 표면자하 Jm에 의해서 점 P에 생기는 자계를 Hx″로 하면, 점 P에서의 자계 Hx는 Hx=Hx´+Hx″가 되며, 자계 강도가 증폭되게 된다.
따라서 본 발명은 이 원리를 응용한 것으로, 이하 실시예를 사용하여 상세히 설명한다.
제9도(a), (b)는 본 발명에 의한 자기버블 기억장치의 일실시예를 표시한 요부평면도 및 요부단면도이다.
동 도면에 있어서, 자기버블 기억칩(2)의 각 변의 수직방향에는, 예를들면 길이 L이 약 5㎜ 직경 d가 약 0.4㎜인 복수본의 퍼어멀로이(permalloy)봉(11)이 축과 대칭으로 배열되고, 또한 이 복수본의 퍼어멀로이봉(11)의 중심축이 동 도면(b)에 표시함과 같이 자기버블 기억칩(2)상의 자성막(2a)과 대체로 동일 평면상이 되도록 고정배치되어서 자기버블 기억장치가 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 자기버블 기억장치에 있어서, 회전자계 발생용 X, Y코일(6), (7)에 의해서 만들어진 회전자계의 일부는 이 회전자계에 대응해서 복수본의 퍼어멀로이봉(11)을 자화시켜, 이 자화에 의해서 생긴 회전자계가 칩(2)에 직접적으로 가해지는 회전자계에 가산되어서 증폭되고, 칩(2)에 주어지게 되는 것이다.
따라서, 이 칩(2)은, 가산해서 증폭된 회전자계에 의해서 자기버블을 동작시키게 되는 것이다.
그리고, 자기버블 기억칩(2)의 평면상에서 자계분포를 측정한 결과, 제10도에 특성 Ⅰ로 표시한 바와 같이 종래의 퍼어멀로이봉(11)이 없는 자계분포특성Ⅱ에 비하여 칩(2)의 영역에서 약 2배의 자계강도가 전면에 걸처 균일하게 얻을 수 있었다.
다음에, 본 발명에 의한 자기버블 기억장치의 다른 실시예를 제11도(a), (b)에 표시한 요부평면도 및 요부단면도에 의해서 설명한다.
동 도면에 있어서, 자기버블 기억칩(2)의 상면 연장방향에는, 예를들면 길이 L이 약 5㎜, 직경 d가 약 0.4㎜인 복수본의 퍼어멀로이봉(11)이 회전 대칭으로 즉, 방사상으로 배열되고, 또한 이 복수본의 퍼어멀로이봉(11)의 중심측이 동 도면(b)에 표시한 바와 같이 자기버블 기억칩(2)상의 자성막(2a)과 대체로 동일평면상이 되도록 고정배치되어서 자기버블 기억장치가 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 자기버블 기억장치는, 자기버블 기억칩(2)의 평면상에서 자계분포를 측정한 결과, 제12도에 특성Ⅰ로 표시한 바와 같이, 퍼어멀로이봉(11)이 없는 종래의 자계분포특성Ⅱ에 비하여 칩(2)의 영역에서 약 1.5배의 자계강도가 전면에 걸처 균일하게 얻을 수 있었다.
또, 상기 두 실시예에 있어서, 소비전력에 대하여 종래의 회전자계 발생용 코일과 비교하면, 약 80의 회전자계를 얻을 경우, 종래의 코일에서는 1.6W 소요하는데 대하여 본 발명에 의한 일실시예의 경우는 0.4W, 다른 실시예의 경우는 0.7W로 되어, 칩(2)의 온도상승을 70℃에서 15-20℃로 억제할 수 있었다.
또, 최종적인 동작한계는, 종래 칩의 온도상승 때문에 동작불능이었던 자기버블 기억칩을 본 발명에 의한 자기회로를 사용하므로서 20-30의 바이어스 자계한계를 갖고 동작시킬 수 있었다.
또한 상기 실시예에 있어서, 퍼어멀로이등의 연질자성체 등을 자기버블 기억칩의 외주부분에 고정 배치하는 수단으로서는, 복수본의 연질자성체봉을 소정 형상으로 배열하고, 링 형상으로 모울드화 한 것을 칩의 외주부분에 배치시키므로서 가능하게 된다.
또, 필림위에 퍼어멀로이등의 연질자성체의 분말을 봉형상체에 인쇄 도포한 것을 칩의 외주부분에 배치하여도 된다.
또, 상기 실시예에 있어서는, 연질자성체로서, 퍼어멀로이의봉을 사용하였을 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 페라이트, 철, 니켈 또는 이들의 합금을 사용하였을 경우에 있어서도 전술한 바와 마찬가지 효과를 얻을 수 있다.
더우기는, 연질자성체의 봉에 한정되는 것이 아니고, 판상의 봉, 중공봉 등을 사용하여도 전술한 것과 마찬가지 효과를 얻을 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 자기버블 기억장치는, 회전자계 발생코일에 의해서 만들어진 자계중에 연질자성체로서 된 봉상체를 배치하여, 이 봉상체를 이 회전자계에 의해서 자화시켰으므로 인하여, 코일에 공급하는 전류진폭을 바꾸지 않고서 칩의 영역 전면에 균일하게 회전자계 강도를 증폭시킬 수 있기 때문에, 회전자계 발생코일에 공급하는 소비전력을 저감시켜서 칩의 온도상승을 억제하여, 동작한계를 향상시킬수 있다.
따라서, 회전자계 발생코일의 Ⅵ적, 소형화가 가능해지며, 더우기 구동회로에 내압이 낮은 IC의 사용이 가능하게 되어서, 저가격으로 소형 대용량의 장치를 제공할 수 있는 등의 극히 뛰어난 효과를 얻을 수 있다.
Claims (1)
- 자기버블 기억칩과, 상기 칩의 외주부에 권설된 회전자계 발생용 코일을 구비한 자기버블 기억장치에 있어서, 상기 칩(2)의 평면 연장 방향으로 자성막(2a)과 대체로 동일면상에 연결자성체로 된 복수본의 봉상체(11)를 측대칭으로 배치한 것을 특징으로 하는 자기버블 기억장치.
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