DE1919788A1

DE1919788A1 - Drahtspeicherebene und ein Verfahren zur Herstellung derselben

Info

Publication number: DE1919788A1
Application number: DE19691919788
Authority: DE
Inventors: Hisateru Akachi; Masaki Hagi; Nita Yokohama
Original assignee: Oki Electric Cable Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Cable Co Ltd
Priority date: 1968-07-26
Filing date: 1969-04-18
Publication date: 1970-02-19
Also published as: DE1919788B2; GB1247621A; JPS494775B1; FR2013777A1; US3600800A

Description

■ 1919788 Patentanwalt Dipl.-Phys. Gerhard Liedl 8 München 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 29 84 62

B4o66

OKI DENSEN KABUSHIKI KAlSHA
YASUZO SANO

No. 629 Shimo-Odanaka, Kawasaki-City, Kanagawa-Ken/Japan

Drahtspeicherebene und ein Verfahren zur Herstellung

derselben

Die Erfindung betrifft eine Drahtspeicherebene und ein Verfahren zur Herstellung derselben.

Nach dem Stand der Technik werden - entsprechend dem jeweiligen Herstellungsverfahren - zwei Grundtypen von Drahtspeicherebenen unterschieden. Der eine Typ, wie in Fig, 1 gezeigt, ist durch Verflechtungen, der andere, wie in Fig. 2 gezeigt, durch rechteckförmige Banddrähte gekenn-

Dr.D/Ft

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zeichnet, (Die in der Praxis verwendeten rechteckförmigen Banddrähte weisen im allgemeinen eine Breite von 1 mm auf). Beide Typen bestehen aus Zifferndrähten/und Wortleitungen/f Die Zifferndrähte/sind gewöhnlich Berrylliumbronzedrähte o±r Phosphorbronzedrähte mit einem Überzug aus einer magnetischen Legierung, die in einer Dicke von 1 μ elektrolytisch auf den Drähten abgeschieden ist, Der Durchmesser dieser Magnetdrähte kann z.B, gemäß ihren elektrischen Eigenschaften oder ihren Durchlaßcharakteristiken oder entsprechend ihrer Matrixkonstruktion variieren. In der praktischen Anwendung verwendet man ζ Z. Magnetdrähte mit einem Durchmesser von 0,125 mm, in der Grundlagenforschung solche, die einen Durchmesser von 0, 2 mm oder 0,1 mm haben. Zur Erzielung einer verbesserten Bitdichte sind Magnetdrähte mit einem Durchmesser von 0,1 mm vorzuziehen

Durch äußere Krafteinwirkungen auf die Magnetdrähte werden ihre Kennwerte spürbar verschlechtert. Zur Herstellung von Drahtspeicherebenen durch Verflechtung verwendet man daher Röhren, z.B. aus Polycarbonat, weil dieses wegen seiner Härte beim Verflechten nicht abgebogen wird und einen kleinen Reibungskoeffizienten aufweist. In diese Röhren werden die Magnetdrähte eingezogen. Man kann auch Stahldrähte u*dgl. mit einem etwas größeren Durchmesser als die Magnetdrähte für das Geflecht verwenden. Diese Stahldrähte werden nach dem Verflechten herausgezogen und durch Magnetdrähte ersetzt= Auch dies geschieht, um eine Beeinträchtigung der Kennwerte von den Magnetdrähten zu vermeiden,

Bei der Verwendung von Banddrähten zur Herstellung von Speicherebenen bearbeitet man thermoplastische Harzplatten derart, daß sie parallele, halbkreis- oder dreiecksförmige Rillen in einer ihrer Oberflächen aufweisen; zwei dieser Platten werden dann so aufeinander gelegt, daß eine

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geschichtete, von parallelen Kanälen durchzogene Harzplatte entsteht, eine sogenannte Tunnelstruktur, in deren Kanäle die Magnetdrähte eingeführt werden.

Die oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Drahtspeicher ebenen bieten den Vorteil, die Magnetdrähte bei Vermeidung einer Beeinträchtigung ihrer Kennwerte in die Matrix einbringen zu können, Die genannten Verfahren weisen jedoch auch Nachteile auf. Bei der Herstellung von Drahtspeicherebenen durch Verflechten sind der Bitdichte Grenzen gesetzt (die Bitdichte kann je nach der Struktur der Zifferndrähte 1 und der Wortleitungen 2 variieren, sie liegt aber im allgemeinen zwi-

2
sehen 25 und 100 Bit/cm ). Bei der Verwendung von Banddrähten ist die Herstellung der Kanäle oder Tunnels sehr schwierig, besonders wenn die Tunnels einen Durchmesser von weniger als 0,3 bis 0, 5 mm haben sollen. Der Abstand zwischen Zifferndrähten 1 und Wortleitungen wird bei dieser Konstruktion größer als er eigentlich sein sollte, was die Speicherkennwerte verschlechtert. (Dieser Abstand kann je r-xh der Dicke der Harzplatte variieren, im allgemeinen beträgt er jedoch 0, 2 bis 0,5 mm). - .

Die Wortleitungen und die Spalten- oder Zifferndrähte einer Drahtspeicherebene werden vorzugsweise rechtwinkelig zueinander angeordnet. Man versucht hierbei die Abstände zwischen den Drähten möglichst klein zu halten, so daß Kurzschlüsse gerade noch vermieden werden. In Drahtspeicherebenen vom in Fig. 2 gezeigten Typ bestehen die Wortleitungen im allgemeinen aus Drähten mit rechteckförmigem Querschnitt und die Zifferndrähte aus runden Drähten, wobei jeder Zifferndraht zwischen zwei Wörtleitungen zu liegen kommt.

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Bei Twistor- oder bei Metallkartenspeichern - zur Verwendung mit einem Halbfestwertspeicher für ein elektronisches Steckerbrett - hat ein weiteres Herstellungsverfahren Eingang gefunden, das ursprünglich für die Herstellung von vieladrigen Paralleldrahtbändern entwickelt wurde« Im Gegensatz zu universell verwendbaren, vieladrigen Paralleldrahtbändern müssen die für obige Zwecke verwendeten Drähte einschließlich ihrer Abstände mit großer Genauigkeit ausgeführt sein, Technologische Fortschritte haben es ermöglicht, vieladrige Paralleldrahtbänder mit großer Genauigkeit herzustellen, Man verwendet hierzu zwei wie in Fig. 4 gezeigte Bänder, Jedes dieser Bänder besteht aus einer thermoplastischen oder Polyesterfolie 3 mit einer Dicke von z.B, 5ομ - wie sie mit 5 auch in Fig. bezeichnet ist - und einer z.B. 5o M- dicken Schicht von thermoplastischem Material oder Polyäthylen 4, die als Haft - oder Verschmelzungsschicht dient und mit der Oberfläche des thermoplastischen Filmes 3 verbunden ist. Zwischen diese beiden Bänder, die so übereinander gelegt sind, daß ihre Haftschichten 4 sich berühren, werden parallel zueinander angeordnete Leiter 6 eingebracht. Die beiden Bänder mit den dazwischenliegenden Leitern 6 werden dann zwischen einer oberen und einer unteren auf 130 bis 150° geheizten Rolle "7 und 8 hindurchgeführt, so daß die Bänder durch das Erhitzen zu einer Einheit verschmolzen werden,

Als Alternative zu diesem unter Wärme vorgenommenen Preßvorgang kann man Paralleldrahtbänder durch Verwendung von in geeigneten Lösungsmitteln aufgelösten Kunstharzen, wie z.B, Butyralfarbe oder kleisterartige Polyvinylchloridfarbe, verkleben und damit einheitlich herstellen.

Die genannten Verfahren ermöglichen die Herstellung von Paralleldrähteh mit beachtenswert großer Genauigkeit, Die demgemäß hergestellten viel-

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adrigen Paralleldrahtbänder sind jedoch von folienartiger Beschaffenheit und weisen Flexibilität auf. Diese Flexibilität kann je nach Verwendungszweck ein Vorteil sein; im Falle von Drahtspeicherebenen wirkt sie sich jedoch nachteilig aus,

Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, in Drahtspeicherebenen eine Erhöhung der Bitdichte und eine Verringerung der Abstände zwischen den Wortleitungen und den Zifferndrähten zu erreichen, ohne daß dabei die Magnetdrähte beschädigt werden. Des weiteren soll ein Verfahren in Vorschlag gebracht werden, das in Abwandlung des oben beschriebenen Herstellungsverfahrens von vieladrigen Paralleldraht bändern die Herstellung dieser Drahtspeicherebenen gestattet. "

Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß die Drahtspeicherebene zwei aus einem in Wärme aus' rtenden oder thermoplastischen Harz bestehende Platten enthält, die sogenannten Wortleitungsplatten, auf denen auf einer Seite parallel zueinander Wortleitungen angebracht sind, sowie eine weitere aus einem in der Wärme aushärtenden oder thermoplastischen Harz hergestellte Platte, die sogenannte Zifferndrahtplatte, in der die Zifferndrähte parallel zueinander eingebettet sind; daß die beiden Wortleitungsplatten und die Zifferndrahtplatte derart zu einer einheitlichen Platte verbunden sind, daß die beiden Wortleitungsplatten so übereinander zu liegen kommen, daß sich die Seiten mit den Wortleitungen gegen- | überstehen und die Wortleitungen der beiden Platten parallel zueinander ausgerichtet sind und daß die Zifferndrahtplatte in Sandwich-Anordnung zwischen beiden parallelen Wortleitungsplatten derart angebracht ist, daß die Zifferndrähte und die Wortleitungen rechtwinkelig zueinander liegen.

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Die beiliegende Zeichnung dient der weiteren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansieht einer durch Verflechten hergestellten Drahtspeicherebene gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Drahtspeicherebene gemäß

dem Stand der Technik, die durch eine Verwendung recht eckförmiger Banddrähte hergestellt ist;

Fig. 3 einen Schnitt durch ein Band, das keine Haft- oder Verschmelzungsschicht trägt;

Fig. 4 einen Schnitt durch ein Band, auf dem eine Haft- oder Ver-

schmelz ju">3sschicht angebracht ist;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Herstellungsprozesses

von Drahtbändern, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wobei im Schnitt zwei Bänder und ein Leiter zu sehen sind sowie der Vorgang, bei dem die Bänder und der zwischen ihnen liegende Leiter zu einem einheitlichen Band verbunden werden;

Fig. 6 Schnittansichten, die ein Band mit darin zueinander parallel

angebrachten Zifferndrähten darstellen, sowie ein Band mit aus rechteckförmigem Draht bestehenden Wortleitungen, die parallel zueinander in diesem angebracht sind;

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Fig. 8 eiiie perspektivische Ansicht aus der ersichtlich wird, wie

der Teil des Bandes, der keine Haft- oder Verschmelzungsschicht trägt, von dem Band aus Fig. 6 abgelöst wird;

Fig. 8a den abgelösten und zum Wegwerfen bestimmten Teil des

Bandes;

Fig. 8b den anderen Teil des Bandes, andern die Zifferndrähte befestigt sind - ein sogenanntes Zifferndrahtband -, das in anschließenden Arbeitsgängen gemäß der vorliegenden Erfin-• dung weiter verwendet wird;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht aus der ersichtlich wird, wie

der Teil des Bandes, der keine Haft- oder Verschmelzungsschicht trägt, von dem Band aus Fig. 7 abgelöst wird;

Fig. 9a den abgelösten und zum Wegwerfen bestimmten Teil des

Bandes;

Fig. 9b den anderen Teil des Bandes, auf dem die Wortleitungen

befestigt sind - ein sogenanntes Wortleitungsband- , das in anschließenden Arbeitsgängen gemäß der vorliegenden Erfindung weiter verwendet wird;

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht des Wortleitungsbandes von

Fig. 9b, bei dem eine zusätzliche Harzschicht auf derjeni-. <■ - gen Oberfläche aufgetragen ist, auf der die Wortleitungen angebracht sind;

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Fig. 11 eine perspektivische Ansicht, aus der ersichtlich wird, wie

der Teil des Bandes, der die Haft- oder Verschmelzungsschicht trägt, von der in Fig„ 10 enthaltenen Einheit abgelöst wird;

Fig! 11a die Harzplatte, an der sich die Wortleitungen befinden, eine sogenannte Wortleitungsplatte;

Fig. 11b den Teil der Einheit und des ursprünglichen Wortleitungsbandes, der weggeworfen wird;

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht des Zifferndrahtbandes von

Fig. 8b und der Wortleitungsplatte von Fig. 11a, die so übereinandergelegt sind, daß die Seiten, auf denen die Zifferndrähte und die Wortleitungen angebracht sind, einander berühren und daß die Zifferndrähte und die Wortleitungen rechtwinkelig zueinander zu liegen kommen;

Fig. 13 Schnittansichten von Fig. 12 gemäß Linie A-A und B-B;

und 14

Fig. 15 ähnliche Ansichten wie Fig. 13 und 14, bei denen aber die

* obere Wortleitungsplatte mit dem Zifferndraht band durch eine Harzschicht zu einer Einheit verbunden ist;

Fig. 17 den Ablösevorgang des Teiles des Zifferndrahtbandes, der

die Haft- oder Verschmelzungsschicht trägt von der in Fig. 15 und 16 gezeigten Einheit;

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Fig. 17a die zusammengesetzte Platte, welche die parallelen Drähte der Wortleitungen und Zifferndrähte enthält;

Fig. 17b das abgelöste Bandteil, das die Haft- oder Verschmelzungsund 18b , . . , , .. ,
schicht tragt;

Fig. 19 eine Darstellung.aus der ersichtlich wird, wie die zusammengesetzte Platte von Fig. 17a und 18a und eine weitere Wortleitungsplatte gemäß Fig. lla aufeinander gelegt und zu einer einheitlichen Platte verbunden werden, so daß die Oberflächen, auf welchen die Zifferndrähte und die Wortleitungen angebracht sind, einander berühren und die Zifferndrähte zu den Wortleitungen rechtwinkelig zu liegen kommen und so eine einheitliche Platte gemäß einer speziellen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drahtspeicherebene bilden;

Fig. 21 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen

Drahtspeicherebene, die nach dem oben beschriebenen Verfahren der ersten Ausführungsform hergestellt ist, wobei jedoch folgende Änderungen vorgenommen sind: Es werden zuerst Blinddrähte mit einem etwas größeren Durchmesser als der Durchmesser der Zifferndrähte in den verschiedenen Prozessen verwendet, welche am Ende des Herstellungsprozesses aus der Drahtspeicherebene ent fernt und an deren Stelle Spalten- oder Zifferndrähte eingezogen werden;

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Fig. 23 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen

Drahtspeicherebene,in der die verwendeten Zifferndrähte aus Magnetdrähten bestehen, die mit einer elastischen, kunstharzartigen Schicht überzogen sind;

Fig. 25 eine weitere Ausführungsfor,m einer erfindungsgemäßen -

Drahtspeicherebene, die dadurch hergestellt wird, daß man zwei Wortleitungsplatten aus Fig. 11a so aufeinander legt, daß die Seiten, auf denen die Wortleitungen angebracht sind, einander gegenüberstehen und die Zifferndrähte durch abstandhaltende Blinddrähte parallel zueinänr der a ordnet und zwischen die beiden Harzschichten bringt und anschließend die Teile zu einer einheitlichen Platte verbindet;

Fig. 26 zeigt eine perspektivische Ansicht einer parallelen Leiterplatte als Anwendung der vorliegenden Erfindung, die dadurch hergestellt wird, daß eine Harzplatte mit einer zweiten verbunden wird, auf der runde Leiter angebracht sind und welche auf die nämliche Weise hergestellt worden ist wie die Wortleitungsplatte von Fig. 11a.

Der weiteren Erläuterung der Erfindung dienen die nachfolgenden ausführlichen Beispiele.

Ausführungsform 1

Zwei Bänder, von denen das eine, wie in Fig. 6a gezeigt, runde, parallel zueinander ausgerichtete Drähte enthält, und ein weiteres Band, das ^ "wie

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in Fig. 7 gezeigt - die Wortleitungen parallel zueinander ausgerichtet enthält, werden durch ein aus Fig. 5 ersichtliches Verfahren hergestellt.

Das Band der Zifferndrähte wird dabei folgendermaßen hergestellt: Runde Magnetdrähte 12, die als Zifferndrähte Verwendung finden, werden parallel zueinander ausgerichtet und zwischen zwei Bänder gebracht. Die Magnetdrähte bestehen aus einem Berrylliumbronzedraht mit einem Durchmesser von 0,1 mm, auf dessen Oberfläche zuerst eine Metallschicht von ungefähr 1 μ Dicke und anschließend auf dieser Metallschicht eine weitere Schicht aus magnetischem Material in einer Dicke von ca. 1 μ aufgebracht wird. Das erste der obengenannten Bänder besteht aus einer 50 μ dicken thermoplastischen Harzschicht 9, die z.B. aus einer Polyesterfolie bestehen kann, und einer zweiten 50 μ dicken thermoplastischen Harzschicht 10, die z. B. aus Polyäthylen bestehen kann und die als Haft- oder Verschmelzungsschicht fest mit der ersten Harzschicht verbunden ist. Das zweite Band 11 ist 50 μ dick und trägt keine Haft- oder Verschmelzungsschicht. Diese beiden Bänder werden so über einandergelegt, daß die runden Magnetdrähte sowie die Haft- oder Verschmelzungsschicht zwischen ihnen angeordnet sind. Dann werden sie zwischen einer oberen und einer unteren beheizten Rolle 7 und 8 - wie in Fig. 5 gezeigt - hindurchgezogen, so daß die beiden Bandteile bei einer Temperatur von 130 bis 15O⁰C zu einem einheitlichen Band vereinigt werden. Hierbei wird jeder der Magnetdrähte 12 in die Haupt oder Verschmelzungsschicht 10 eingedrückt, so daß er, etwa zur Hälfte in dieser eingebettet, in seiner Lage fixiert ist. Der größte Abstand zwischen den Magnetdrähten 12 beträgt bei Anwendung dieses Verfahrens 0,15 mm, d.h. der Abstand d.. zwischen zwei einander benachbarten Magnetdrähten 12 kann bis auf 0,15 mm verringert werden.

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Ein Abstand von 0,2 mm ist jedoch im Hinblick auf die elektrischen Eigenschaften der Drahtspeicherebene vorzuziehen. Theoretisch können bei dieser Anordnung soviele Drähte wie erwünscht verwendet werden. Bei einer Verwendung von allzu vielen wird die Anlage jedoch unhandlich groß. Deshalb enthält ein Band im allgemeinen 120 parallel zueinander angeordnete Zifferndrähte. Wenn eine größere Zahl von Zifferndrähten benötigt wird, kann eine Vielzahl von solchen Bändern verbunden werden. Man erhält so ein zusammenhängendes Band mit der erwünschten Anzahl von Zifferndrähten. .

Das Band, das die Wortleitungen enthält, wird nach dem gleichen oben beschriebenen Verfahren hergestellt. Es werden nur rechteckige, 0, 7 mm breite und 0,04 mm dicke Banddrähte 13, die als Wortleitungen dienen, anstelle der magnetischen Runddrähte verwendet. Der Abstand d„ zwischen zwei benachbarten Banddrähten 13 beträgt minimal 0,05 mm. Versuchsergebnisse zeigten jedoch, daß der Abstand d« bei Berücksichtigung der elektrischen Eigenschaften der Drahtspeicherebene vorzugsweise größer als 0,3 mm gewählt werden sollte.

Natürlich kann, wie schon früher erwähnt, sowohl das Band der parallelen Zifferndrähte als auch das Band der parallelen Wortleitungen auch durch ein anderes Verfahren, als durch einen unter Wärme vorgenommenen Preßvorgang hergestellt werden.

Von dem auf diese oder ähnliche Weise erhaltenen Band der parallelen Zifferndrähte und dem Band der parallelen Wortleitungen kann jeweils ein Teil, wie in Fig. 8 und 9 gezeigt, abgelöst werden. Es ist dies der Teil, der keine Haft- oder Verschmelzungsschicht trägt. Nach diesem Ablösen der in Fig. 8a und 9a gezeigten Teile erhält man, wie aus Fig. 8b

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und Fig, 9b er sichtlich, jeweils ein Band, das die parallelen Zifferndrähte oder die parallelen Wortleitungen an seiner Oberfläche enthält, ein sogenanntes Zifferndrahtband (Fig. 8b) oder ein sogenanntes Wortleitungsband (Fig.9b). Das Ablösen derselben ist möglich, weil sich Polyäthylen und Polyester nur schwer verbinden. Beim Ablösen des Teiles 11 besteht auch keine Gefahr, daß sich die Magnetdrähte 12 und die Banddrähte 13 verschieben, was einer ungenauen Anordnung derselben gleichjkäme, da etwa die Hälfte jedes Magnetdrahtes 12 und jedes Banddrahtes 13 in die Haft- oder Verschmelzungsschicht 10 durch das unter Druck erfolgte Zusammenwalzen eingelagert ist.

Auf diejenige Oberfläche des in Fig. 9b gezeigten Wortleitungsbandes, auf der die Banddrähte 13 lokalisiert sind, kann nun eine Schicht 14 aus duroplastischem Harz, wie z.B. einem Epoxyharz,oder aus thermoplastischem Harz, wie z. B. einer Vinylpaste, in jeder gewünschten Dicke aufgebracht werden. Diese Harzschicht verbindet man mit dem Band, wie aus Fig. 10 ersichtlich, zu einer festen Einheit oder läßt sie nach Erhitzen auf eine Temperatur, bei der das die Haft- oder Verschmelzungsschicht 10 bildende Polyäthylen noch nicht schmilzt oder aus Sicherheitsgründen, bei einer um 60° tieferen Temperatur aushärten. Anschließend wird der Teil des Bandes, auf dem die Haft- oder Verschmelzungsschicht angebracht ist, abgelöst. Damit erhält man eine Harzschicht 14, welche die vielfachen Banddrähte 13 in paralleler Ausrichtung enthält, eine sogenannte Wortleitungsplatte. Das Bandteil, auf dem die Polyäthylenschicht 10 angebracht ist, läßt sich deshalb leicht ablösen, weil die Bindungskraft zwischen der Polyäthylenschicht 10 und den Banddrähten 13 geringer ist als die Bindungskraft zwischen der Epoxyharzschicht 14 und den Banddrähten 13.

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Die parallele, in Fig. lla gezeigte Wortleitungsplatte und das in Fig. 8b gezeigte parallele Spalten- oder Zifferndrahtband Werden nun so übereinander gelegt, daß die Magnetdrähte 12 und die Banddrähte 13; - wie in Fig. 12 bis 14 gezeigt - einander berühren und rechtwinkelig zueinander zu liegen kommen. Eine sehr dünne Schicht von E mai liar be, wie z.B. Polyurethan, kann zu diesem Zeitpunkt sowohl auf die Magnetdrähte 12, wie auch auf die Banddrähte 13 gegeben werden oder wenigstens auf eine der beiden Drahtsorten, um Kürzschlüsse zwischen den Magnetdrähten 12 und den Banddrähten 13 zu vermeiden. Diese Emailschicht hat eine Dicke von 2 bis 4 μ . Die Magnetdrähte 12 und die Banddrähte 13 können aber auch schon am Anfang mit einer Emailschicht überzogen werden, Anschließend wird eine in der Wärme aushärtende Harzschicht 15 - wie z.B. ein Epoxyharz - verwendet, um die parallele Wortleitungsplatte und das Zifferrtdrahtband - wie in Fig; 15 und 16 gezeigt - zu einer Einheit zu verbinden.

Der Bandteil von der in Fig. 15 und 16 gezeigten Einheit, an dem die " Haft- und Verschmelzungsschicht angebracht ist, wird nun, wie aus' Fig 17 und 18 ersichtlich, von dem Rest der Einheit abgetrennt. Dieser - Fig. 17a und 18a- bildet nun eine zusammengesetzte Platte, in der die Wortleitungen 14 völlig und die als Zifferndrähte dienender. Magnetdrähte 11 teilweise eingebettet sind. Als zusammengesetzte Platte wird sie deshalb bezeichnet, weil sie eine Wortleitungsplatte und eine sogenannte Zifferndrahtplatte enthält, wobei letztere aus den Zifferndrähten 11 und der Harzschicht 15 besteht. Eine weitere in Fig. lla gezeigte Wortleitungsplatte wird dann über die zusammengesetzte Platte so gelegt, daß die Oberfläche der Wortleitungsplatte, auf der die Drahtbärider 13 angebracht sind, die Oberfläche der zusammengesetzten Platte, auf welcher die Magnetdrähte 12 angebracht sind, berührt, so daß die Bänd-

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drähte 13 und die Magnetdrähte 12 in gegenseitiger Berührung rechtwinkelig zueinander zu liegen kommen. Eine Schicht von Emailfarbe kann dabei auf die Banddrähte 13 und die Magnetdrähte 12 gegeben werden, um zu vermeiden, daß zwischen ihnen ein Kurzschluß auftritt. Anschließend werden die beiden Teile durch ein thermoplastisches Harz 15, z.B. ein Epoxyharz, zu einer wie in Fig. 19 und 20 gezeigten einheitlichen Platte verbunden. Man erhält so eine Drahtspeicherebene, die nach Anbringen von Anschlußklemmen als Speichereinheit für elektronische Rechner verwendet werden kann.

Ausführungsform 2

Die magnetischen Eigenschaften der in einer Drahtspeicherebene verwendeten Magnetdrähte werden durch innere Spannungen verschlechtert. Mechanische Einwirkungen von außen sind eine Ursache für diese Spannungen. Eine weitere Ursache liegt in den Temperaturschwankungen, welche sieh wegen der unterschiedlichen Temperaturabhängigkeit des Temperaturausdehnungskoeffizienten in den Magnetdrähten und in dem Epoxyharz besonders auswirken. In einer nach obiger Ausführungsform hergestellten Drahtspeicherebene ist es nun nicht möglich, neue Magnetdrähte anstelle von solchen einzuziehen, deren magnetische Eigenschaften bereits verschlechtert sind. Ein Herstellungsverfahren von Drahtspeicherebenen nach der sogenannten "Tunnelkonstruktion" erlaubt dagegen ein Erneuern der Magnetdrähte. Ein derartiges Verfahren ist Gegenstand der vorliegenden Ausführungsform.

Eine Draht spei eher ebene wird nach dem in der ersten Ausführungsform aufgezeigten Verfahren hergestellt. Die einzige Änderung besteht darin,

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daß aus einem ziehbaren Metall, wie z.B. weichem Kupfer, weicher Phosphorbronze oder ähnlichem hergestellte Blinddrähte anstelle der Magnetdrähte 12 in die Drahtspeicherebene eingebracht werden .Der Durchmesser dieser Blinddrähte ist etwas größer als der Durchmesser der Magnetdrähte 12 (5 bis 50 μ ). Aus der fertigen Speicherebene werden die Blinddrähte herausgezogen und die Magnetdrähte 12 hiermit gleichzeitig in die Bohrungen 16 eingezogen. Man erhält dahr r eine Drahtspeicherebene gemäß einem in Fig. 21 und 22 gezeigten Typ, der ein Austauschen der Magnetdrähte 12 gestattet.

Ausführungsform 3

Sobald man die Magnetdrähte in der Drahtspeicherebene gegen innere oder äußere Deformation schützen kann, braucht eine Tunnelkonstruktion nach Ausführungsform 2 nicht angewendet werden. Eine solche mit einer Stoßauffängervorrichtung Versehene Drahtspeicherebene, in der also die Magnetdrähte stoßfest angeordnet sind, zeichnet sich durch lange Haltbarkeit aus. Ihre Herstellung wird gemäß der vorliegenden Erfindung folgendermaßen durchgeführt:

Eine Schicht von ausgeprägt weichem und elastischem Isoliermaterial -■ wie z.B. Schaumgummi, weiches Urethanharz oder ähnliches - wird als Überzug der Magnetdrähte in einer Dicke von 3 bis 5 μ verwendet. Die so ummantelten Magnetdrähte werden als Spalten- oder Zifferndrähte bei der Herstellung einer Drahtspeicher ebene gemäß dem in Ausführungsform 1 beschriebenen Verfahren verwendet. Man erhält auf diese Weise eine Drahtspeicher ebene mit gegen.Stöße geschützten Zifferndrähten, entsprechend einem in Fig. 23 und 24 dargestellten Typ.

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Ausführungsform 4

Eine Drahtspeicher ebene kann auch dadurch hergestellt werden« daß man zwei parallele - in Fig. 11a gezeigte - Wortleitungsplatten, wie man sie in dem Verfahren von Ausführungsform 1 erhält, so übereinander legt, daß die Oberflächen, auf denen die Wortleitungen angebracht sind, einander gegenüberstehen. Zwischen diesen beiden parallelen Wortleitungsplatten bringt man als Zifferndrähte Magnetdrähte 12, die mit einer isolierenden Emailschicht umgeben sind, so an, daß die Zifferndrähte rechtwinkelig zu den Wortleitungen zu liegen kommen. Die Zifferndrähte werden in einer in der Wärme aushärtenden oder thermoplastischen Harzschicht 15 zwischen den beiden parallelen Wortleiterplatten eingelagert, so daß eine einheitliche Drahtspeicherebene entsteht. Um die Zifferndrähte zwischen den beiden parallelen Wortleitungsplatten anzuordnen, werden Blinddrähte 18 verwendet, die abwechselnd mit den Zifferndrähten angeordnet sind. Damit soll erreicht werden, daß die Zifferndrähte auch wirklich parallel zueinander ausgerichtet sind. Fig. 25 zeigt die Konstruktion einer nach diesem Verfahren hergestellten Drahtspeicher ebene. Als Blinddrähte 18 können hierzu beliebige Drähte verwendet werden, solange diese gerade und gut in ihren elektrischen Eigenschaften sind. Beispielsweise werden für diese Blinddrähte Glasfasern verwendet, welche die geforderten Eigenschaften aufweisen.

In der vorliegenden Ausführungsform sind jeweils Magnetdrähte mit einem Durchmesser von 0,1 mm und Glasfasern mit einem Durchmesser von 0,1 mm abwechselnd und parallel zueinander auf einer glatten Glas- oder Polytetrafluoräthylen-{Teflon)-platte angeordnet, so daß der

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Abstand zwischen zwei Magnetdrähten 0,2 mm beträgt. Die Dxähte werden in dieser Parallellage durch eine Butyral- oder Polyurethanfarbe fixiert. Wenn ein in der Ausführung 2 beschriebenes Herstellungsverfahren gemeinsam mit dem Verfahren der vorliegenden Ausführungsform Anwendung findet, erhält man rasch eine Drahtspeicherebene vom Tunneltyp. Wenn dagegen das Verfahren von Ausführungsform 3 zusammen mit dem Verfahren der vorliegenden Ausführungsform Anwendung findet, erhält man rasch eine Drahtspeicherebene von dem Stoßauf fängertyp,

P Das in der Ausführungsform 4 gezeigte Verfahren erweist sich für die

Herstellung von verschiedenen Typen von Drahtspeicherebenen in kleinen Mengen als besonders geeignet und man wird es bevorzugt dann verwenden, wenn man z. B. eine Vielzahl von sich in den Abständen zwischen den Zifferndrähten unterscheidenden Drahtspeicherebenen herstellen will. Diese Ausführungsform erlaubt es aber nicht, die große Genauigkeit im Abstand zwischen den Zifferndrähten einzuhalten, die eigentlich erforderlich wäre - hundert Drähte von einem Durchmesser von 0,1mm sollten mit einem Gesamtfehler von nur ungefähr 0,1 mm angeordnet sein - und die dann erreicht werden kann, wenn man das Herstellungsverfahren für vieladrige Drahtbänder für den Bau der Drahtspeicherebenen^ wie

P oben beschrieben, geeignet abwandelt.

In den einzelnen oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden jeweils - in Übereinstimmung mit der. Praxis runde Drähte für die Zifferndrähte und rechteckförmige Drähte für die. Wortleitungen verwendet. An ihre Stelle können natürlich auch anders geformte Drähte treten. Auch das thermoplastische Harz, das in deif "

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Wärme aushärtende Harz, die isolierende Emailschicht und die weichen und elastischen Isoliermaterialien, die hier beschrieben worden sind, sind nur beispielshalber verwendet. Auch sie können durch andere ähnlich geartete Materialien ersetzt werden, welche demselben Zweck dienen.

Die obige Beschreibung läßt deutlich erkennen, daß durch Anwendung einer Her*stellungsmethode von vieladrigen Paralleldrahtbändern auf die Herstellung von Drahtspeicherebenen die vorliegende Erfindung eine große Genauigkeit in der parallelen Anordnung von den Wortleituhgen und den Zifferndrähten ermöglicht, da die Abstände zwischen den Drähten sehr genau eingehalten werden können. Hierdurch läßt sich sowohl die Bitdichte vergrößern, wie auch der Abstand zwischen den Wortleitungen und den Zifferndrähten verkleinern, was eine verbesserte Speichercharakteristik liefert. Die Erfindung macht es auch möglich, rasch Drahtspeicherebenen von dem Tunneltyp herzustellen, indem man Blinddrähte verwendet, die einen größeren Durchmesser haben als die Zifferndrähte. In die fertige Drahtspeicherebene werden dann Magnetdrähte anstelle dieser Blinddrähte eingezogen. Eine derart hergestellte Drahtspeicherebene vom Tunneltyp ist dadurch ausgezeichnet, daß Magnetdrähte von beliebigem Durchmesser, wie gewünscht, parallel zueinander mit genauem Abstand zwischen den einzelnen Drähten angeordnet werden können. Eine Drahtspeicherebene vom Tunneltyp entsprechend der vorliegenden Erfindung ermöglicht es daher, die Abstände zwischen den Zifferndrähten und den Wortleitungen erheblich zu verringern. Hierdurch erzielt man eine bemerkenswerte Verbesserung der Speichercharakteristiken,

Eine weitere Verbesserung der magnetischen Eigenschaften erhält man bei den gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Drahtspeicher-

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ebenen, wenn man einen pulverisierten Kernwerkstoff für Hochfrequenz - sogenanntes "Sendust", eine Legierung aus 6 bis 11 % Silizium, 4 bis 8 % Aluminium und dem Rest Eisen - oder Eisencarbonyl einer Harzschicht beimischt. Diese Harzschicht wird auf diejenige Oberfläche des Wortleitungsbandes aufgetragen, auf welcher die Wortleitungen parallel angeordnet sind. Dies geschieht, um das fein zermahlene Pulver von hoher Permeabilität zwischen die Wortleitungen zu bringen.

Ein zusätzlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung äußert sich darin, daß - wie schon oben erwähnt - Draht speicher ebenen von hervorragender Qualität relativ schnell und billig produziert werden können.

Die folgende Tabelle gibt eine Gegenüberstellung der spezifischen Eigenschaften von Drahtspeicherebenen, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, zu solchen der herkömmlichen Art. Die großen Fortschritte - erzielt durch die vorliegende Erfindung - kommen hier deutlich zum Ausdruck.

Tabelle 1

Vorteile der gemäß der vqrliegendjen Erfindung hergestellten Prahtspeipherebeneii gegenüber solchen der herkörninnphen

Stand der Technik verwiegende Erfindung

Bit-Dichte (unterschiedlich je pach Konstruktion der Spaltendrähte und Wortleitungen

IQO b|s 3QQ b (25 bis IQQ Bif/cn im FaUe d.es der durch
teii hergestellt

big igQp Bjfcmj

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Genauigkeit der Abstände zwischen den Spaltendrähten

Bit-Dichte wird verkleinert, um die Änderungen in den Eigenschaften so klein wie möglich zu halten, da es unmöglich ist, die Drähte parallel zu einander anzuordnen.

Eine derart hohe Genauigkeit wird erreicht, daß bei Parallelanordnung von 100 Drähten nur ein Fehler von 0,1 mm auftritt.

Abstand zwischen Spaltendrähten und Wortleitern

0, 2 bis 0, 5 mm

Der Abstand kann solange verkleinert werden, als keine elektrischen Kurzschlüsse auftreten. Bei Verwendung von emaillierten Drähten 2 bis 4μ ·

Minimalabstand der Tunnels bei Ebenen nach dem Tunnelkonstruktionstyp

0,3 bis 0,5 mm. Es ist schwierig, Drähte von 0,125 mm Dicke (die gewöhnlich verwendet werden) in die Tunnels einzuziehen.

0,12 mm.

0,12 mm-Drähte können in die Tunnels eingezogen werden.

Relative Herstellungsschwierigkeiten und -kosten

Schwierigkeiten treten auf, hohe Kosten.

Leichte Herstellung bei niedrigen Kosten.

Eine Verwendung des für die Drahtspeicherebenen entwickelten Herstellungsverfahrens auch auf andere Anwendungsgebiete soll durch das folgende Beispiel erläutert werden. Es zeigt Fig. 26 eine parallele Leiterplatte, die man durch Anwendung des erfindungsgemäßen Herstellungsver -

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fahrens erhält. Solche parallele Leiterplatten können nach Polieren ihrer Querschnittsoberflächen als Elektroden für elektrostatische . Druckverfahren verwendet werden. Die gezeigte parallele Leiterplatte besteht aus einer Harzschicht 14 und den Leitern 19. Bei der Herstellung solcher Platten werden Leiter anstelle der Zifferndrähte für die Herstellung eines parallelen Leiterbandes nach dem in Fig. 8b gezeigten Verfahren verwendet. Eine Harzplatte, welche die runden Leiter trägt, wird auf dieselbe Weise hergestellt wie die Harzplatte, auf der entsprechend Fig. 11a die Wortleitungen angebracht sind. Dann wird eine weitere Harzschicht auf die Oberfläche dieser Harzplatte und die Leiter aufgebracht und das ganze zu einer Einheit - wie aus Fig. 26 ersichtlich - verbunden.

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Claims

Patentansprüche

1. Drahtspeicherebene, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei aus einem in der Wärme aushärtenden oder thermoplastischen Harz bestehende Platten enthält, die sogenannten Wortleitungsplatten, auf denen an einer Seite parallel zueinander Wortleitungen angebracht sind, sowie eine weitere aus einem in der Wärme aushärtenden oder thermoplastischen Harz bestehende Platte, die sogenannte Zifferndrahtplatte, in der die Zifferndrähte parallel zueinander eingebettet sind; daß die beiden Wortleitungsplatten und die Zifferndrahtplatte derart zu einer einheitlichen Platte verbunden sind, daß die beiden Wortleitungsplatten so übereinander zu liegen kommen, daß sich die Seiten mit den Wortleitungen gegenüber stehen und die Wortleitungen der beiden Platten parallel zueinander ausgerichtet sind und daß die Zifferndrahtplatte in Sandwich-Anordnung zwischen den beiden parallelen Wortleitungsplatten derart angebracht ist, daß die Zifferndrähte und die Wortleitungen rechtwinkelig zueinander liegen,

2. Draht speicher ebene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zifferndrähte aus Magnetdrähten bestehen, und daß eine dünne Schicht von einem isolierenden Material auf die Wortleitungen und/oder die Zifferndrähte angebracht wird und daß die Zifferndrähte und die Wortleitungen miteinander in Berührung stehen.

3. Drahtspeicherebene nach Anspruch l_v dadurch gekennzeichnet, daß eine dünne Schfcht von weichem und elastischem Schutz- und Isoliermaterial auf den Zifferndrähten angebracht ist und daß die Zifferndrähte und die Wortleitungen miteinander in Berührung stehen»

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4. Drahtspeicherebene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzplatten der beiden parallelen Wortleitungsplatten einen fein zermahlenen Staub von hoher Permeabilität enthalten, um die Speichercharakteristiken der Zifferndrähte zu verbessern.

5. Verfahren zur Herstellung von Drahtspeicher ebenen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) zwei parallele Wortleitungsbänder hergestellt werden durch Anbringen von parallel zueinander angeordneten Drähten auf einerHaft- oder Verschmelzungsschicht, welche an jedem der beiden Bänder auf einer

W Oberfläche angebracht ist;

b) eine in der Wärme aushärtende oder thermoplastische Harzschicht von gewünschter Dicke auf der jeweiligen die Wortleitung tragenden Oberfläche der beiden parallelen Wortleitungsbänder aufgetragen wird, wobei man die Harzschicht mit dem vorliegenden Band zu einer festen Einheit verbindet oder nach Erhitzen auf eine Temperatur, bei der die Haft- oder Verschmelzungsschicht des Bandes noch nicht schmilzt, aushärten läßt;

e) der Bandteil, auf dem die Haft- oder Verschmelzungsschicht angebracht ist, in beiden Einheiten von dem Rest der jeweiligen Einheit, den sogenannten Wortleitungsplatten, abgelöst wird;

d) die beiden parallelen Wortleitungsplatten so übereiöander geiegt Werden, daß ihre Oberflächen, an denen die Wortleitufigen befestigt sindj einander gegenüberstehen und daß gleichzeitig parallel zueinander ausgerichtete Zifferndrähte zwischen den beiden parallelen Wortleitüngsplatten so angeordnet werden, daß die Zifferndrähte rechtwinkelig zu ■ den Wortleitungen zu liegen kommen;

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e) die beiden Wortleitungsplatten zu einer einheitlichen Platte durch eine aus in der Wärme aushärtendem oder thermoplastischem Harz bestehende Schicht verbunden werden, so daß die Zifferndrähte in diese Harzschicht eingebettet sind,

6, Verfahren zur Herstellung von Drahtspeicherebenen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) zwei parallele Wortleitungsbänder und ein paralleles Blinddrahtband hergestellt werden durch Anbringen von parallel zueinander angeordneten Drähten auf einer Haft- oder Verschmelzungsschicht, welche an jedem der Bänder auf einer Oberfläche angebracht ist; die Blinddrähte haben einen Durchmessender größer ist als der Durchmesser des erwünschten Zifferndrahtes und werden aus einem ziehbaren Material geformt;

b) eine in der Wärme aushärtende oder thermoplastische Harzschicht von gewünschter Dicke auf. der jeweiligen, die Wortleitungen tragenden Oberfläche der beiden Wortleitungsbänder aufgetragen wird, wobei man diese Harzschicht mit dem vorliegenden Band zu einer festen Einheit verbindet oder nach Erhitzen auf eine Temperatur, an der die Haft- oder Verschmelzungsschicht noch nicht schmilzt, aushärten läßt;

c) der Bandteil, an dem die Haft- oder Verschmelzungsschicht angebracht ist, in den beiden Einheiten von dem jeweiligen Rest der Einheit, den sogenannten Wortleitungsplattei) abgelöst wird;

d) das parallele Blinddraht band und eine der beiden parallelen Wortleitungsplatten so aufeinandergelegt werden, daß sich die Oberflächen, auf denen einerseits die Blinddrähte, andererseits die Wortleitungen

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angebracht sind, einander so gegenüberstehen, daß die Blinddrähte und die Wortleitungen sich berühren und rechtwinkelig zueinander zu liegen kommen;

e) das Blinddrahtband mit einer der beiden Wortleitungsplatten zu einer Einheit durch eine in der Wärme aushärtende oder thermoplastische Harzschicht verbunden wird;

f) der die Haft- oder Verschmelzungsschicht tragende Bandteil von dem

Rest der Einheit abgelöst wird zur Bildung einer zusammengesetzten Platte;

g) die zweite parallele Wortleitungsplatte über die zusammengesetzte Platte so gelegt wird, daß die Wortleitungen der erster en die Blinddrähte der letzteren berühren und die Wortleitungen zu den Blinddrähten rechtwinkelig zu liegen kommen;

h) diese Anordnung zu einer einheitlichen Platte durch eine in der Wärme aushärtende oder thermoplastische Harzschicht verbunden wird;

i) die Blinddrähte heraus: ezogen und die als Zifferndrähte zu verwendenden Magnetdrähte in die von den Blinddrähten gebildeten Bohrungen eingezogen werden.

7. Verfahren zur Herstellung von Drahtspeicherebenen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) zwei parallele Wortleitungsbänder und ein paralleles Zifferndrahtband hergestellt werden durch Anbringen von parallel zueinander ausgerichteten Drähten auf eine Haft- oder Verschmelzungsschicht, welche an jedem der verwendeten Bänder auf einer Oberfläche angebracht ist;

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b) zwei parallele Wortleitungsplatten hergestellt werden durch Aufbringen einer thermoplastischen oder einer in der Wärme aushärtenden Harzschicht von gewünschter Dicke auf der jeweiligen, die Wortleitungen tragenden Oberfläche der beiden Wortleitungsbänder, wobei man diese Harzschicht mit dem vorliegenden Band zu einer festen Einheit verbindet oder nach Erhitzen auf eine Temperatur, bei der die Haft- oder Verschmelzungsschicht des Bandes noch nicht schmilzt, aushärten läßt;

c) der Bandteil in beiden Einheiten, der die Haft- oder Verschmelzungsschicht trägt, von dem jeweiligen Rest der Einheit, den sogenannten Wortleitungsplatten, abgelöst wird;

d) das parallele Spaltendraht- oder Zifferndrahtband und eine der beiden parallelen Wortleitungsplatten so aufeinandergelegt werden, daß sich die Oberfläche des ersteren,auf dem die Zifferndrähte liegen, und die Oberfläche des letzteren, auf der die Wortleitungen angebracht sind, einander so gegenüberstehen, daß Zifferndrähte und Wortleitungen sich berühren und rechtwinkelig zueinander zu liegen kommen;

e) das parallele Spalten- oder Zifferndrahtband mit der einen der parallelen Wortleitungsplatten zu einer Einheit durch eine in der Wärme aushärtende oder thermoplastische Harzsehicht verbunden wird;

f) dier Bandteil, der die Haft- oder Verschmelzungsschicht trägt, von

dein Best d&r Einheit zur Bildung einer zusammengesetzten Platte abgelöst wird;

g) die andere der beiden parallelen Wortleitungsplatten so über die zusammengesetzte Platte gelegt wird, daß die Wortleitungen des ersteren und die Zifferndrähte des letzteren sich berühren und rechtwinkelig zueinander zu liegen kommen;

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h) diese Teile durch eine in der Wärme aushärtende oder thermoplastische Harzschicht zu einer einheitlichen Platte verbunden werden.

8. Verfahren zur Herstellung von Drahtspeicherebenen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Duro- oder thermoplastische Harzschicht, welche auf diejenige Oberfläche der parallelen Wortleitungsbänder aufgetragen wird, auf der die Wortleitungen liegen, ein fein zermahlenes Pulver von hoher Permeabilität enthält, um die Speichercharakteristik der Zifferndrähte zu verbessern.

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