NL8501200A

NL8501200A - Magneetkop voor loodrechte registratie.

Info

Publication number: NL8501200A
Application number: NL8501200A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1985-04-26
Filing date: 1985-04-26
Publication date: 1986-11-17
Also published as: JPS61265712A; DE3678483D1; JPH0833977B2; EP0199422A1; EP0199422B1; US4939609A

Description

PHN 11.360 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven

Magneetkop voor loodrechte registratie.

De uitvinding betreft een magneetkop voor gebruik bij loodrechte registratief bevattende: een kontaktvlak bestemd voor samenwerking net een magnetisch registratiemedium, een magnetische hoofdpool uit een dunne film van zacht magentisch materiaal die zich tot 5 aan het kontaktvlak uitstrekt, ingesloten tussen twee beschermblokken die tesamen het lichaam van de magneetkop vermen, waarbij het ene beschermblok bestaat uit een magnetisch gedeelte en een niet-magnetisch gedeelte, welke laatste zich vanaf het grensvlak van beide gedeelten tot aan het kontaktvlak uitstrékt, waarbij aan het grensvlak een groef 10 in het magnetisch gedeelte van het beschermblok is aangetracht, die een scheiding teweegbrengt tussen een op de magnetische hoofdpool aansluitend deel dat een magnetische hulppool vormt, en een deel dat de retourbaan voor de magnetische flux vanuit de hoofdpool vormt, en waarbij via de groef een wikkeling die de hoofdpool en de hulppool onvat is gewonden.

15 Bij magnetische registratie met behulp van korte golflengten is het bekend dat loodrechte of vertikale registratie (dat wil zeggen magnetisatie in dikterichting van de magneetband) meer voordelen biedt dan registratie in langsrichting of voortbewegingsrichting van de magneetband. De reden hiervoor is dat als men bij registratie in langs-20 richting de golflengte van het registratiesignaal kleiner maakt, het demagnetiserende veld binnen de magnetische laag groter wordt, terwijl dit veld bij de loodrechte registratie juist kleiner wordt.

Voor de magneetkop bij loodrechte registratie zijn diverse konstrukties voorgesteld. Wil men een ideale magnetisatie verkrijgen, 25 dan dient bij loodrechte registratie de hoofdkamponent van het magnetische veld uit de magneetkop zoveel mogelijk loodrecht op het magnetische registratiemedium te staan.

Een reeds eerder voorgestelde magneetkop voor loodrechte registratie bestaat uit een magnetische hoofdpool uit een dunne film 30 van zacht magnetisch materiaal, ingesloten tussen twee beschermblokken die tesamen het lichaam van de magneetkop vonten, welke beschermblokken elk bestaan uit een magnetisch en een niet-magnetisch gedeelte, welk laatste zich vanaf het grensvlak van beide gedeelten tot aan het kontakt- :? c V: i r Ü u ΡΗΝ 11.360 2 κ "

Ψ -S

vlak tussen hoofdpool en magnetisch registratiemedium uitstrekt, waarbij aan het grensvlak groeven in de magnetische gedeelten van de be-schermblokken zijn aangebracht die in elk blok een scheiding teweegbrengen tussen een op de magnetische hoofdpool aansluitend deel dat 5 een magnetische hulppool vormt, en een deel dat de retour baan voor de magnetische flux vanuit de hoofdpool vormt, en waarbij via de groeven een wikkeling cm het samenstel van hoofdpool en hulppolen is gewonden.

De reeds eerder voorgestelde magneetkop heeft echter een aantal nadelen, welke voornamelijk op het terrein van de fabrikage 10 (technologie) liggen. Een ernstig nadeel is, dat de kop wordt opgebouwd uit twee maal twee stukken materiaal die via hechtingstechnieken samengesteld worden. De hechting tussen de niet-magnetische bovenblokken en de wel-magnetische (ferriet) onderblokken levert scans problemen op, omdat bij het zagen en/of polijsten van deze samenstellen„ grote krachten 15 in het materiaal en de hechtingsvlakken teweeg worden gebracht.

Na het polijsten van een zaagvlak door zo'n samenstel is er soms een stapje in het oppervlak te meten. Dit komt, doordat het polijsten niet noodzakelijkerwijze voor twee verschillende materialen, namelijk het bovenblok en het ferriet, geoptimaliseerd is. Indien nu op dit 20 polijstvlak de poolfilm, bijvoorbeeld NiFe, wordt aangebracht, kan dit stapje een oorzaak zijn van een onderbroken pool. Bovendien is dit stapje door de krachten, die tijdens het lijmen van beide kemhelften worden uitgeoefend, soms fataal voor de hechting van bovenblok en ferriet. Het is bovendien al erg nadelig cm de poolfilm aan te moeten brengen op een 25 samenstel van twee verschillende substraatmaterialen, vanwege de te eisen hoge kwaliteit van de film <Fr en Bg hoog).

De uitvinding beoogt thans een verbeterde magneetkop voor loodrechte registratie, die een op een staploos oppervlak aangebrachte hoofdpool bezit en een grotere duurzaamheid heeft, te verschaffen.

30 Zij verschaft een magneetkop voor loodrechte registratie van het in de aanhef genoemde type die gekenmerkt is, doordat het andere beschermblok geheel bestaat uit niet-magnetisch materiaal, zich tot aan het kontaktvlak tussen hoofdpool en magnetisch registratiemedium uitstrekt, en een gepolijst oppervlak heeft dat naar het ene beschermvlak 35 is gekeerd, waarbij de hoofdpool op het gepolijste oppervlak is aangebracht.

Een uitvoeringsvorm van de magneetkop volgens de uitvinding wordt gekenmerkt, doordat in de zijde van het andere beschermblok die £ *5 ί) 1 0 f) ή \ PHN 11.360 3

V

is af gekeerd van het ene beschermblok een groef is aangebracht, en dat de wikkeling ook via deze groef is gewonden.

Een voordeel van de konstruktie van de magneetkqp volgens de uitvinding is, dat de de hoofdpool vormende dunne laag van magnetisch 5 materiaal kan worden opgebracht op een uniform, staploos, substraat-oppervlak. Omdat dit substraat uit niet-magnetisch materiaal bestaat, kunnen bovendien de eigenschappen van de magnetische film na het aanbrengen warden gekontroleerd. Dit is niet goed mogelijk in het geval dat het substraat uit een magnetisch materiaal, zoals ferriet, bestaat.

10 Een ander voordeel van de konstruktie van de magneetkop volgens de uitvinding is, dat nu één van de helften van de kop uit één geheel bestaat, in plaats van uit twee. Daardoor is de konstruktie als geheel mechanisch veel sterker en kan, zowel tijdens de fabrikage als bij gebruik, beter krachten opvangen.

15 Een uitvoeringsvorm van de uitvinding zal hierna aan de hand van de tekening beschreven worden.

Figuur 1 geeft schematisch een uitvoeringsvorm van een magneetkop volgens de uitvinding.

Figuren 2-7 tonen het maken van de magneetkop van figuur 1 20 in perspektief.

Figuur 8 geeft schematisch een alternatieve uitvoeringsvorm van de magneetkop volgens de uitvinding.

In figuur 1 vindt men een voorbeeld van een magneetkop 1 volgens de uitvinding voor loodrechte registratie. Deze magneetkop 1 omvat 25 een magnetische hoofdpool 2 uit een dunne film van zacht magnetisch materiaal, net een hechtlaag 3 aan één zijde, ingeklemd tussen twee beschermingsblokken 4, 4', die tesamen het lichaam van de magneetkop vormen. Het beschermingsblok 4 bestaat uit een gedeelte 6 van magnetisch materiaal en uit een gedeelte 5 van niet-magnetisch materiaal dat zich 30 vanaf het grensvlak tot aan het kontaktoppervlak van de hoofdpool 2 met een magnetisch registratiemedium 20 uitstrekt. Aan het gedeelte 6 van magnetisch materiaal is een magnetische hulppool 7 gevormd, die naar de hoofdpool 2 is gekeerd. Verder vindt men een groef 9 in het magnetische materiaal, waarnaast een deel 8 voor de retourbaan van de mag-35 netische flux uit de hoofdpool 2 overblijft. Via de groef 9 is een wikkeling W rondom de hoofdpool 2 en de hulppool L 7 aangebracht.

Een wijze voor het vervaardigen van deze magneetkop wordt beschreven aan de hand van figuren 2-7.

V ^ i-, - -- -- ^ ΡΗΝ 11.360 4 ιβ*·'

V · W

Eerst verschaft men een plaat 11 van niet-magnetisch materiaal en een blok 12 van magnetisch- materiaal (figuur 2). De plaat 11 kan uit niet-magnetisch . ferriet (zihkferriet), forsteriet, fotoceram, kristalglas, bariumtitanaat, calciumtitanaat, kermische materialen van het 5 systeem AI2O3-T1C en dergelijke bestaan. Anderzijds kan het blok 12 uit een mangaanzinkferriet, een nikkelzinkferriet of dergelijke zijn gevormd. Het is gewenst dat de plaat 11 en het blok 12 vrijwel dezelfde warmetuitzettingskoefficient hebben, zodat men ze bij voorkeur uit een niet-magnetisch ferriet en een magnetisch ferriet maakt. De oppervlak-10 ken van de plaat 11 en het blok 12 worden door polijsten spiegelglad gemaakt. Daarna worden groeven 13 op afstand van elkaar in het spiegel-oppervlak 12a van het blok 12 aangebracht en wordt de plaat 11 met zijn spiegeloppervlak 11a aan het spiegeloppervlak 12a van het blok 12 gehecht (figuur 3). De hechting kan geschieden met gesmolten glas, een 15 klevende epoxyhars of een metallisch materiaal zoals Au. Aangezien soms ook later in het fabrikageproces gesmolten glas wordt gebruikt, dient men de eerste maal glas te gebruiken met een zo hoog smeltpunt dat het de tweede maal niet smelt. Het samenstel 15 uit de onderdelen 11 en 12 wordt dan dwars op de plaat 11 volgens de streeplijnen nij, ir^, 20 m3 ... doorgezaagd, zodat een aantal plaatvormige delen 16 van voorafbepaalde dikte wordt gevormd. Elk daarvan vormt een beschermingsblok 4i Vervolgens wordt een blok 16' van niet-magnetisch materiaal verschaft en wordt een hoofdvlak 16a' van het onderdeel 16' door polijsten spiegelglad gemaakt. Het blok 16' kan bijvoorbeeld uit kwarts, Si, glas, 25 glaskeramiek, A^O^ of GGG bestaan.

Cp het spiegeloppervlak 16a' van het onderdeel 16 wordt een dunne film 17 van zacht magnetisch materiaal aangebracht voor het vormen van de magnetische hoofdpool 2. De film 17 heeft een dikte van bijvoorbeeld 0,1 tot 3 jjm. Deze film kan bestaan uit permalloy, een 30 sendust-legering, een amorfe magnetische legering of dergelijke en kan door kathodeverstuiving, afzetting in vacuum, ionplattering of dergelijke worden aangebracht. Eventueel kan de magnetische film 17 onderworpen worden aan fOtolithografische behandeling cm een aantal magnetische hoofdpolen 2 met de gewenste spoorbreedte te verkrijgen. Op de 35 magnetische film 17 kan vervolgens door kathodeverstuiving, vacuumaf-zetting, ionplattering, of dergelijke een isolerende beschermingsfilm (niet getoond), bijvoorbeeld uit SiO^, Si^N^, A^O^ of dergelijke worden aangebracht. Daarna wordt het onderdeel 16 met het plaatvormige onder- 8501200 PHN 11.360 5 \ deel 16', dat het andere beschermingsblok 4' moet vannen, tot een samen-stel verenigd. Als hechtmateriaal 19 is glas geschikt, hoewel ook metallische hechtmaterialen zoals Au (via thermokompressie bonding) en organische hechtmaterialen zoals epoxyharsen kunnen warden ge-5 hruikt (figuur 5).

Het bovenoppervlak van het samenstel met daarin het oorspronkelijke oppervlak van de plaat 11, wordt zodanig gepolijst dat een goed kontaktoppervlak S met een magnetisch registratiemedium wordt gevormd en tevens de vrije hoogte L van de hoofdpool 27 wordt ingesteld.

10 Deze kan bijvoorbeeld 10 ^um of minder bedragen. Het verkregen samenstel wordt vervolgens dwars op de magnetische film 17 volgens de streeplijnen n^, ... doorgesneden (figuur 6). ffen heeft dan een konfiguratie (figuur 7), waarin de magnetische hoofdpool uit de film 17 tot aan het kontaktoppervlak S reikt, terwijl niet-magnetische gedeelten 16' en 11 15 aan weerszijden van het bovengedeelte van de hoofdpool 2 liggen en een magnetisch gedeelte 12 zich daarachter bevindt. Vervolgens wordt een wikkeling W door de groef 13 gestoken en om het samenstel van hoofdpool en hulppool gewikkeld cm een magneetkop 1 volgens figuur 1 te vormen.

Een alternatieve werkwijze heeft het kenmerk dat een blok 12 20 zonder groeven wordt gebruikt. De opening voor de wikkeling W (aangeduid met 9 in figuur 1) wordt in dat geval in elke magneetkopkem afzonderlijk aangebracht. Figuur 1 toont tevens uitsparingen 21, 22 die in het kontaktvlak S zijn aangebracht om de spoorbreedte van de kop 1 in te stellen . Zowel de opening 9 als de uitsparingen 21, 22 kunnen op 25 praktische wijze net behulp van een laser warden aangebracht.

Zoals te zien in figuur 1, zal magnetische flux vanuit de hoofdpool 2 van deze magneetkop 1 eerst door een magnetisch registratiemedium 20 heengaan, bestaande uit een magnetische laag 20c, een ver-sterkingslaag 20b van hoge permeabiliteit en een niet magnetische basis 30 20a, en dan via het gedeelte 6 naar de magneetkop 1 terugkeren.

Figuur 1 toont verder nog een groef 23 (gestippeld aangegeven).

In plaats vai^de buitenzijde van blok 4 kan de winding W ook via de groef 23 warden gewikkeld.

Qndat de magneetkop 1 volgens de uitvinding ongeveer de 35 helft minder magnetisch materiaal bevat dan de reeds eerder voorgestelde magneetkop voor vertikale recording, is te verwachten dat hij bij het uitlezen van informatie van een registratiemedium 20 minder ruis (zogenaamde spike noise) vertoont. Spike noise wordt toegeschreven aan het 5501 2 00 PHN 11.360 6 0*

\ V

bewegen van domeinwanden in de niet-magnetische laag 20b onder invloed van het magnetisch materiaal van de kop.

Figuur 8 toont een alternatieve uitvoeringsvorm 23 van de magneetkop volgens de uitvinding. Ook deze is opgebouwd uit een ééndelig 5 niet-magnetisch blok 24' en een uit een magnetisch deel 26 en een niet-magnetisch deel 25 bestaand blok 24. In dit geval maakt het deel 25 een hoek met het blok 24' die iets kleiner is dan de hoek in het geval van figuur 1. Dit maakt het mogelijk om het kontaktoppervlak S verder af te slijpen zonder dat het deel 25 gedeeltelijk los kcmt te liggen.

10 Het is op deze wijze mogelijk om de vrije poolhoogte L nog kleiner te maken.

15 20 25 30 35 85 0 1 2 0 0

Claims

1. Magneetkop voor gebruik bij loodrechte registratie, bevattende: een kontaktvlak bestemd voor samenwerking roet een magnetisch registratiemedium, een magnetische hoofdpool uit een dunne film van zacht magnetisch materiaal die zich tot aan het kontaktvlak uitstrekt, Ingesloten tussen 5 twee beschermblokken die tesaroen het lichaam van de magneetkop vonten, waarbij het ene beschermblok bestaat uit een magnetisch gedeelte en een niet-magnetisch gedeelte, welk laatste zich vanaf het grensvlak van beide gedeelten tot aan het kontaktvlak uitstrekt, waarbij aan het grensvlak een groef in het magnetische gedeelte van het beschermblok is aange-10 bracht, die een scheiding teweegbrengt tussen een op de magnetische hoofdpool aansluitend deel dat een magnetische hulppool vormt, en een deel dat de retourbaan voor de magnetische flux vanuit de hoofdpool vormt, en waarbij via de groef een wikkeling die de hoofdpool en de hulppool omvat is gewonden, met het kenmerk dat het andere beschermblok 15 geheel bestaat uit niet-magnetisch materiaal, en een gepolijst oppervlak heeft dat naar het ene beschermblok is gekeerd, waarbij de hoofdpool op het gepolijste oppervlak is aangetracht.

2. Magneetkop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in de zijde van het andere beschermblok die van het ene beschermblok is afge-20 keerd een groef is aangebracht, en dat de wikkeling ook via deze groef is gewonden. 25 30 35 3501200