DE1449326A1

DE1449326A1 - Verfahren zur Herstellung einer Halleffekt-Ablesevorrichtung

Info

Publication number: DE1449326A1
Application number: DE19631449326
Authority: DE
Inventors: Yew Nelson Chi; Stockton George Harbin
Original assignee: Ampex Corp
Current assignee: Ampex Corp
Priority date: 1962-12-03
Filing date: 1963-12-03
Publication date: 1969-04-10
Also published as: US3149407A; NL301162A; GB1015469A

Description

München, den 3. Dezember 1963 DIW

Pirma AMPBX CORPORATION, 934 Charter Street, Redwood City, California /U.S.A.

Verfahren zur Herstellung einer Halleffekt-Ablesevorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Halleffekt-Ablesevorrichtung, insbesondere auf ein Verfahren dieser Art, das Halleffekt-Ablesevorrichtungen großer körperlioher Festigkeit zu erzeugen gestattet und den Anschluß von elektrischen leitungen an im elektrischen Sinn symmetrisch liegenden Stellest gestattet»

Ein Halleffektkopf (im folgenden Hallkopf genannt) ist insbesondere zxM Abspielen von Informationen geeignet, die auf einem ma_nei!ieoh«n Medium oder Band aufgezeichnet sind· Hallköpfe trfordern weniger Raum als übliche Magnetköpfe, da sie

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aus sehr dünnen Plättchen gebildet werden können und weder Spulen noch sonstige Induktivitäten benötigen. Ein Halleffektkopf hat ein potentielles Frequenzansprechvermögen für Signale zwischen Gleichstrom und Wechselstrom von einigen tausend Megahertz. Ferner sind Hallköpfe magnetflußempfindlich und können direkt das magnetische leid abtasten, das von den Aufzeichnungen eines Magnetbandes ausgeht. Demgegenüber können Magnetköpfe nur die Änderungsrate des Magnetflusses aufzeichnen, der von den Aufzeichnungen eines Magnetbandes ausgeht, wenn es an dem Kopf vorbeibewegt wird. Dadurch wird es erforderlich, die Bewegung des Bandes relativ zum Magnetkopf genau zu steuern, wenn man ein richtiges Frequenzansprechen erzielen Wille

Bisher bestanden erhebliche Schwierigkeiten, Hallköpfe mit sehr dünnen Hallelementen herzustellen. Andererseits sind dünne Hallelemente nötig, um eine gute Auflösung und einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen. Ferner ergeben sich beim Anbringen der Anschlüsse und der elektrischen Leitungen an die dünnen Hallelemente Schwierigkeiten, da die Elemente sehr zerbrechlich und empfindlich waren. Es ist daher wünschenswert, einen Halleffekt-Kopf zu schaffen, der einerseits körperlich fest ist und andererseits ein gutes Signalauflösungsvermögen hat. Insbesondere sollen solche Hallköpfe in Massenproduktion hergestellt werden können, wobei ein Minimum an Bruch beim Herstellungsprozeß auftritt.

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Aufgabe der Erfindung ist es, ein diesen Forderungen genügendes Verfahren zur Herstellung und zum Zusammenbau von Halleffektköpfen anzugeben.

Die !Erfindung lehrt, mehrere untereinander im wesentlichen gleiche Halleffektköpfe aus zwei Ferritstücken und eine sehr dünne Hallplatte als Hallelement zu machen. Die Ferritstüoke werden bis zu der gewünschten Form geläppt und geschliffen. Wenigstens eine flache Fläche eines jeden Stücke soll glatt poliert sein. Dann wird eine Hallplatte auf der glatt polierten Fläche eines Ferritstücks befestigt. Die auf diese Weise abgestützte Hallplatte wird nun ihrerseits bis zur gewünschten Dicke geläppt und poliert. Danach wird das zweite Ferritstück mit seiner glatt polierten Fläche auf der anderen Seite der Hallplatte befestigt. Es entsteht so eine Mehrschichtanordnung, bei der die Hallplatte in der Mitte liegt.

Das aus den Ferritstücken und der Hallplatte bestehende Gebilde wird dann in einer Mehrzahl von Halleinheiten durch Schneiden aufgeteilt. Jede Einheit wird durch zwei ^erritblöoke gebildet, die ein Hallelement umschließen. Dann werden elektrische Kontaktstücke oder Anschlußstücke an jeder Ecke des Hallelements angebrachte Ferner werden elektrische Leitungen an jedem Kontaktstück angebracht· Auf diese Weise

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entsteht eine verdrahtete Halleffekteinheit, die anwendungs bereit ist, um als Wandler benutzt zu werden. Die Halleinheiten können in den vorderen und hinteren Spalt eines einspaltigen oder mehrspaltigen bezw₀ mit mehreren Kanälen versehenen Wandlers oder Magnetkopfes eingebaut werden, und zwar so, daß sie in Wandlerkontakt mit einem magnetischen Medium oder Band kommen können.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Figuren.

1 zeigt in auseinander genommenem Zustand in perspektivischer Ansicht die Elemente zum Aufbau von Hallköpfen nach der Lehre der Erfindung₀

Pig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teiles von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zusammengesetzten Gebildes, aus dem mehrere Halleinheiten gemacht werden können.

Figo 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer einzelnen Halleinheit, an der elektrische Kontaktstücke und Leitungen angebracht sind«,

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Fig« 5 zeigt eine Aufsicht von einem Magnetkopf mit einer erfindungsgemäßen Halleinheit.

In Jig. 1 sind zwei Ferritstücke 10 und 12 dargestellt, die auf den "beiden Seiten einer dünnen Hallplatte 14 liegeno Die Hallplatte "besteht "beispielsweise aus Indiumantimonide und ist vordem auf eine gewünschte Dicke von "beispielsweise 0,025 cm mit dem gewünschten Umriß geschliffen wordeno Jedes Ferritstüok 10 und 12 ist geläppt und poliert worden, so daß es auf der Seite der Hallplatte eine glatte spiegelnde Oberfläche gewonnen hat, die die gleiche Abmessung hat wie die ihr gegenüberstehende Oberfläche der Hallplatte Ho

Eines der Ferritstüeke 10 wird an die Hallplatte 14 angeklebt oder sonstwie an ihr befestigt. Zum Ankleben kann ein Epoxyharz oder ein anderer Klebstoff oder ein anderes Bindemittel verwendet werden«, Hierdurch entsteht das Gebilde Die Stärke der Klebstoff- oder Bindemittelsehicht soll sehr dünn sein, beispielsweise 0,0025 cm betragen. Die Hallplatte 14 hat nun, da sie auf dem dicken Ferritstüok 10 festliegt, eine erhöhte körperliche Festigkeit bekommen. Nun wird die Hallplatte auf eine gewünschte Dicke wie etwa 0,00125 - 0,0025 cm etwa mittels eines Diamantparallellappers geläppt. Ist die Hallplatte 14 auf die gewünschte Dicke, in der sie als Ableseelement verwendet werden kann, abgeschliffen worden, wird das zweite Ferritstück 12, das vordem geläppt worden ist und eine hochpolierte

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flache Fläche erhalten hat, mit der polierten Fläche an der freien Seite der Hallplatte 14 befestigt, inabesondere angeklebt,,

Das so entstandene Gebilde wird nun zerschnitten oder zerteilt. Dies kann mittels eines Ultraschallschneiders mit einer Diamantsäge oder in sonstiger Weise geschehen. Es ergaben sich mehrere rechtwinklige Halleffekteinheiten 20, die jeweils aus zwei Ferritblöcken 22 und 24 und einem Hallelement 26 gebildet sind (siehe Figo 3). Danach werden kontaktstücke 28 und elektrische leitungen 30 an den Ecken des Hallelements 26 angebracht· Es entsteht eine verdrahtete Halleinheit, wie sie in Fig· 4 dargestellt ist. Die Kontaktstüoke 28 können durch löten oder durch Vakuumaufdampfen gebildet werden* beispielsweise unter Verwendung von Indium oder GoId₀ Solche Kontaktstüoke sind sehr zulässig.

Die verdrahtete Halleinheit 20 kann dann in einen Magnetwandler 32, wie er in Fig. 5 dargestellt ist, eingebaut werden» Die Halleinheit 20 liegt beispielsweise am rückwärtigen Spaltbereiche Sie kann als Ableseelement beim Abspielen eines Magnetbandes verwendet werden. Selbstverständlich können die Wandler auch anders aufgebaut sein, wenn sie nur eine Halleinheit enthalten, die nach

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dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Mit erfinäungsgemäßen Halleinheiten versehene Magnetwandler haben ein "besonders gutes Signalauflösungsvermögen beim Ablesen unä überdies eine besonders hohe körperliohe Festigkeit,

Halleinheiten erfindungsgemäßer Art werden bevorzugt in mehxkanäligen Wandlern verwendet, in denen in jedem Spalt die Halleinheiten gestapelt werden können. Da die Einheiten untereinander im wesentlichen gleich sind, wie sich aus dem beschriebenen Herstellungsverfahren auf Massenbasis ergibt, bilden die gestapelten Halleinheiten eine gleichmäßige Anordnung längs in Flucht liegender Spalte eines mehrspaltigen Wandlers, line solche Anordnung ist besonders gut abgeglichen und weist ein besonders gutes Ansprechvermögen für die verschiedenen Signalkanäle auf, die von dem mehrkanäligen Wandler abgetastet werden.

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Claims

Patentansprüche t

ί) Verfahren zur Herateilung von Halleffektköpfen, insbesondere für Vorrichtungen zur Ablesung von auf einem magnetischen Medium aufgezeichneten Signalen, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, vorzugsweise im wesentlichen untereinander gleiche aus zwei Ferritblöcken (22, 24) mit .zwischengefügtem Hallelement (26) gebildete Halleffektköpfe (20) durch Teilen eines Verbundblocks (18) hergestellt werden, der aus zwei Ferritstücken (10, 12) und einer zwischen diesen liegenden sehr dünnen Hallplatte (14) gebildet ist·

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens diejenigen Oberflächen der Ferritstücke (10, 12), die an der Hallplatte (14) anliegen, zunächst poliert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hallplatte (14) zunächst auf die polierte Oberfläche eines Ferritstücks (10) aufgebracht und dann bis zu einer gewünschten Dicke abgeschliffen wird.

Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dann das zweite Ferritstück (12) mit seiner polierten Oberfläche auf die freie Seite der Hallplatte (14) aufgebracht wird.

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5. Verfahren naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

an jeder Eoke des Hallelementes (20) elektrische Kontaktstück« oder Anschlüsse (28) angebracht werden·

6. Verfahren naoh Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Eontaktstücken oder Anschlüssen (28) elektrische leitungen (30) angebracht werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halleffektköpfe (20) im vorderen oder hinteren Spalt eines Wandlers oder Magnetkopfes (32) angebracht werden, der einen einzigen Spalt oder mehrere Spalte aufweist und zwar derart, daß sie in Wandlerkontakt mit einem magnetischen Medium oder Band geraten können*

8. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hallplatte (14) an das erste und/oder zweite Gerrits tück (10, 12) geklebt wird.

9· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus den Ferritstücken (10, 12) mit zwischengefügter Hallplatte (14) bestehende Verbundblock (18) in zwei Richtungen in Hallköpfe (20) unterteilt wird.

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10. Verfahren nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilen des Verbundblocks (14) mittels eines Ultraschallschneiders erfolgt·

11. Verfahren nach Anspruoh 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstücke (28) durch Druck an den Boken des Hallelements (26) befestigt werden.

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