DE2407633A1 - Magnetkopfanordnung - Google Patents
MagnetkopfanordnungInfo
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Description
Patentanwälte
DInL-I-: 3. V.. ,." -'ΠΠ ·
Tel. 2*03080
' /9α 1974
MATSUSHITA SLECTEIC INDUSTBIiL CO., LTD. Osaka, Japan
Magne tkop fano rdnung
Die Erfindung bezieht sich auf Magnetköpfe zur Aufzeichnung von Signalen auf magnetischen Aufzeichnungsmedien oder zu deren
Wiedergabe von diesen.
Die heute allgemein verwendeten liagnetköpfe gehen auf einen Ringkopfprototyp zurück, der 1935 i*1 Deutschland von Schüler
erfunden wurde. Sin Magnetkopf dieser Art weist in seinem Aufbau
einen aus einem magnetischen Material bestehenden Kern, eine auf den
Kern aufgewickelte Spule und einen an einer Stelle des durch den
Kern gebildeten magnetischen Kreises vorgesehenen Spalt auf und stellt in dieser Form eine Kopfeinheit dar.
Eine Anordnung, bestehend aus mehreren solcher Kopfeinheiten, die unter Zwischenfügung von Abstandselementen zwischen die jeweils
benachbarten Kopfeinheiten bei Ausfluchtung der-Spalte der
einzelnen Kopfeinheiten übereinanderge stapelt sind, wird als Mehrspurkopf
bezeichnet, und nach dem Stand der Technik sind für die
Anordnung
409838/0708
Anordnung und den Aufbau eines solchen Mehrspurkopfes Möglichkeiten
unterschiedlicher Art bekannt.
Bei dem am häufigsten verwendeten Kerntyp handelt es sich um eine Lamellierung dünner permalloybleche mit einer Stärke von
0,05 bis 0,2 mm, die unter Zwischenfügung von Isolierlack übereinander
ge schichtet sind. Einfache Kerne bestehen mitunter aus einem,
einzigen permalloybleeh. Jedenfalls aber kommt es sehr darauf an,
den Streufluß in dem Kern möglichst gering zu halten, und zu diesem
Zweck verwendet man für die Kerne seit einiger Zeit Ferrite.
Das schwierigste fertigungstechnische Problem, dem man
sich bislang bei der Herstellung von Magnetköpfen ge genübe reek, bestand
darin, daß hierbei sehr kleine Bauteile von Hand montiert werden aüeaen, so daß die Arbeitsproduktivität gering ist. Insbesondere
kann man im Pail des Mehrspurkopfe β, der eich voraussichtlich zunehmend
durchsetzen wird, von der einfachen Faustformel ausgehe ή,
daß sich die Arbeitsausbeute auf l/a verringert, wenn η Spure η vorgesehen
werden sollen, legen des Baumbedarfs der Spulen belauft sich
zudem die Höchstzahl der Spuren pro Zoll derzeitig auf 40 bi» 50
Spuren. Zs besteht indessen eine Tendenz zur Erhöhung der erforderlichen
Spurenzahl pro Zoll.
Durch die Erfindung sollen die obenumrissenen Probleme
einer zweckdienlichen Lösung1 zugeführt werden.
Die Erfindung hat die Schaffung eines sehr kleinen. Magnetkopf
es zur Aufgabe, der ohne weiteres aiit hoher Pertigungegenauigkeit
hergestellt «erden kann.
Die Erfindung hat zweitens die Schaffung eines ifehrspurkopfes
zur Aufgabe, der eine Anzahl kleiner Magnetköpfe umfaßt, die
mit hoher itertigungsgenauigkeit und mit einem hohen Crad der Gleichmäßigkeit
auf dem gleichen Substrat ausgeformt sind·
Drittens hat die Erfindung die Schaffung eines sehr kleinen
Magnetkopf es zur Aufgabe, der auf einem Substrat ausgeformt ist,
auf dem auch eine elektrische Schaltung vorgesehen ist.
Im Rahmen der Erfindung kann eine Anzahl kleiner Hagnetköpfe
mit hoher Genauigkeit und hoher Gleichmäßigkeit auf ein und
demselben
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demselben Halbleitersubstrat gebildet werden, was besonders für die
Herstellung von Mehrspurköpfen -vorteilhaft ist. Auch ist es hierbei
möglich, die Umwandlungsleistung des Magnetkopfes zu erhöhen und
dessen Hochfrequenzeigenschaften zu verbessern, so daß ein besseres
Leistungsverhalten des Magnetkopfes erzielt wird. Ififeiterhin kann
eine hinreichende Magnetisierung dee Aufzeichnungemediums sichergestellt
werden. Durch Ausbildung einer dazugehörigen elektrischen
Schaltung auf dem gleichen Substrat wie der Kopf kann darüber hinaus das Signal-Kauschverhältnis erhöht werden.
Die obigen und weitere Ziele der Erfindung wie auch der Aufbau der erfindungsgemäßen Anordnungen und die damit hervorzubringenden
Uirkungen gehen im einzelnen aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigegebenen Zeichnungen hervor. Darin zeigenj
Pig. 1 eine perspektivische Ansicht eines nach dem Stand
der Technik bekannten Bingmagnetkopfes»
Hg. 2 eine Vorderansicht eines nach dem Stand der Technik
bekannten Mehrspurkopfe si
Hg. 3 ^is 5 Oberansichten zur beispielhaften Veranschaulichung
der Herstellung eine β erfindungegemäßen Magnetkopfe s>
Hg. 6 eine perspektivische Ansicht einer Ausfülmmgeforai
des erfindungsgemäßen Magnetkopfes»
Rg. 7 eine in einem größeren Maßstab gehaltene und im
Ausschnitt dargestellte Schnittansicht des gleichen Magnetkopfe β;
ilg. 8a eine Ansicht zur Veranschaulichung der !irkweise
de s erfindungegemäßen Magne tkopfe s;
Hg. 8b und 8c Magnetisierungskennlinien eines magnetischen
Material sj
Hg. 9 eine schematische Darstellung eines die Erfindung
verkörpernden Magnetkopfsystems;
Hg. 10 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsfona
des erfindungsgemäßen Magnetkopf systems}
Fig. 11 eine schematische Darstellung des wesentlichen Teils ijieser Ausführungsformi und
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-A-
Fig. 12 ein elektrisches Schalt schema der gleichen Ausführungsform.
Der obenerwähnte "bekannte Bingmagnetkopf, der von Schüler
erfunden wurde, hat den in Fig. 1 gezeigten Aufbau. In dieser Figur
ist mit dem Buchstaben "W" die Spurbreite bezeichnet, mit der Bezugszahl 1 ein aus einem magnetischen Material bestehender Kern, mit der Bezugszahl 2 eine Spule und mit der Bezugszahl 3 ein in dem durch
den Kern gebildeten magnetischen Kreis vorgesehener Magnet spalt.
Eine solche Kopfanordnung sei als Kopfeinheit bezeichnet.
ist mit dem Buchstaben "W" die Spurbreite bezeichnet, mit der Bezugszahl 1 ein aus einem magnetischen Material bestehender Kern, mit der Bezugszahl 2 eine Spule und mit der Bezugszahl 3 ein in dem durch
den Kern gebildeten magnetischen Kreis vorgesehener Magnet spalt.
Eine solche Kopfanordnung sei als Kopfeinheit bezeichnet.
In Fig. 2 ist beispielartig die erwähnte Mehrspurkopf anordnung dargestellt, die aus mehreren Kopfeinheiten besteht, welche den
gleichen Aufbau haben und unter Zwischenfügung von Abstandselementen
4 übereinandergestapelt sind.
Bei den in Fig. 1 und 2 gezeigten, nach dem Stand der Technik bekannten Magnetkopf anordnungen tauchen die genannten Probleme
unterschiedlicher Art auf.
unterschiedlicher Art auf.
Es soll nun ein erfindungsgemäßer Magnetkopf beschrieben
werden, wobei gleichzeitig auf die Verfahrensweise zu dessen Herstellung eingegangen sei.
werden, wobei gleichzeitig auf die Verfahrensweise zu dessen Herstellung eingegangen sei.
Hierzu sei auf Fig. 3 bis 7 Bezug genommen, wobei zunächst
zu bemerken ist, daß die in Fig. 3 gezeigten, im wesentlichen parallelen
unteren Spulensegmente 6, die einen Teil der Spule des Kopfes
darstellen, auf oder in einem Halbleitersubstrat 5 wie beispielsweise
einem Siliciumsubstrat ausgeformt sind. Sie können durch Abscheidung,
Aufdampfen, Diffusion, anodische Oxidation oder Implantation eines Leitermaterials gebildet sein. Hierauf wird auf dem Plättchen
nach dem Verfahren der thermischen Oxidation oder nach dem Epitaxial
verfahre η eine Isolierschicht 32 in Form einer Siliciumdioxidschicht
gebildet, oder erwünschtenfalls kann die Isolierschicht 32
auch durch Aufdampfen von Siliciumdioxid gebildet werden (siehe
Fig. 7)· Dann wird eine Schicht 9 eines magnetischen Materials gebildet, die den Kern des Magnetkopfes darstellt, und die durch die
Mitte der unteren Spulensegmente 6 verläuft, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Diese Magnetschicht 9 kann durch Vakuumverdampfung oder
Aufstäuben eines magnetischen Materials wie beispielsweise Permalloy
auch durch Aufdampfen von Siliciumdioxid gebildet werden (siehe
Fig. 7)· Dann wird eine Schicht 9 eines magnetischen Materials gebildet, die den Kern des Magnetkopfes darstellt, und die durch die
Mitte der unteren Spulensegmente 6 verläuft, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Diese Magnetschicht 9 kann durch Vakuumverdampfung oder
Aufstäuben eines magnetischen Materials wie beispielsweise Permalloy
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oder eines ähnlichen handelsüblichen Materials erzeugt werden. Die
aus dem magnetischen Material bestehende Schicht 9 ist an den beiden
Enden hakenförmig ausgebildet, wie dies bei 7 und 8 gezeigt ist. Der
hakenförmige [feil 7 entspricht in seiner Breite der erforderlichen
Tiefe d des Spalts und in seiner Länge der erforderlichen Spurbreite
W. Der andere hakenförmige Teil 8 ist als hinterer Magnetspalt anzusehen. Die aus dem magnetischen Material bestehende Schicht 9 wird
dann mit einer Isolierschicht 33 abgedeckt, beispielsweise mit einer
Siliciumdioxidschicht, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist.
Die erwähnte Isolierschicht J2 wird zum Freilegen entgegengesetzter
Endteile eines jeden unteren Spulensegments 6 durch selektive
Photoätzung stellenweise wieder entfernt. Dann werden die hintere inande rl ie ge nde η unteren Spulensegmente 6 mit Leitersegmenten 12
elektrisch hinte reinande rge schaltet, die durch Aufbringen oder Aufdampfen
eines Leitermaterials wie etwa Zupfer oder Aluminium gebildet
werden können, wobei jedes Leitersegment 12 mit den freigelegten Teilen benachbarter unterer Spulensegmente 6 auf entgegengesetzten
Seiten der aus einem magnetischen Material bestehenden Schicht 9 verbunden
wird, wie die s in Fig. 5 gezeigt ist. In dieser Weise wird also eine zickzackförmige Spule gebildet.
Die beiden Enden dieser zickzackförmige η Spule stellen Spule
nanschlüsse 13 und I4 öLax und das eine Ende eines in der Mitte gelegenen
unteren Spul en segments 6 ist als Zapfanschluß 15 ausgebildet.
In Fig.' 5 und 6 ist die Breite der unteren Spulensegmente
6 mit w- bezeichnet, der Abstand zwischen benachbarten unteren Spulensegmenten
mit Wp, die Breite des Kerns mit w, die Breite des
Spalts mit g, die Tiefe des Spalts mit d,' die Spurbreite mit Wund
die Breitenabmessung der Eopfeinheit in der Sichtung der Spurbreite,
d.h. der Teilschritt, mit P.
Hierauf wird auf dem hakenförmigen Endteil 7 eine aus einem
nichtmagnetischen Material bestehende Schicht 10 vorgesehen, deren
Stärke g gleich der Breite des Spalts ist. Danach wird eine zweite,
aus einem magnetischen Material bestehende Schicht 11 in der gleichen Weise gebildet, wie dies obenstehend besehrieben wurde, und
zwar in der Weise, daß sich diese Schicht nur oberhalb der hakenförmigen
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migen Endteile 7 und 8 der erstgenannten Magne tmaterial schicht 9 erstreckt,
womit der Kopf dann fertiggestellt ist (-wie- in Pig. 6 gezeigt)
.
Es soll nun beispielhaft auf die Einzelheiten bei der Herstellung
einer Kopfeinheit eingegangen werden. Wenn die unteren Spulensegmente 6 durch Aufbringen eines Leitermaterials wie beispielsweise
Kupfer oder Aluminium auf das aus einem nichtmagnetischen Material
wie etwa Glas oder Silicium bestehende Substrat 5 gebildet werden
und die aufgebrachte Leiterschicht einem-selektiven Photoätzvorgang
unterworfen wird, hängt die Tintergrenze der Breite w, der unteren
Spulensegmente wie auch der Abstand w„ zwischen benachbarten unteren
Spulensegmenten von dem angewandten Photo ätzverfahren ab. Dies
bedeutet, daß eine Minimal größe des Spulenabschnitts erzielt werden
kann, wenn w. gleich w? ist. Anschließend wird auf die unteren Spulensegmente
6 mit Ausnahme der Endteile 61 eine Isolierschicht aus
einem Material wie etwa Siliciumdioxid aufgebracht. Dann "wird auf
den unteren Spulensegmenten 6 durch Aufbringen eines magnetischen
Materials wie etwa Permalloy oder einer ähnlichen handelsüblichen
Masse und durch selektive Photoätzung der aufgebrachten Schicht die untere Kernschicht 9 gebildet. Hierbei ist die Breite w des Kerns
die Mindestbreite. Danach wird die untere Kernschicht 9 mit Ausnahme
des hakenförmigen Teils 8, der als hinterer Anlageteil fungiert, mit einer Isolierschicht aus einem Material wie etwa Siliciumdioxid überzogen.
Darauf wird die obere Kernschicht 11 gebildet, beispielsweise
durch Aufbringung des gleichen magnetischen Materials, dae-auch für
die untere Kernschicht verwendet wurde, und durch eine selektive Photoätzung der aufgebrachten Schicht, die so vorgenommen wird, daß ·
diese nur die hakenförmigen !Peile 7 und 8 der unteren Kernschicht bedeckt,
wobei auf dem hakenförmigen !Beil f die Distanzschicht 10 vorgesehen
ist. Die Breite der oberen Kernschicht ist ebenfalls w. Die Spurbreite W, die der Breite der Kopfeinheit entspricht, kann auf
ein Mindestmaß herabgesetzt werden, indem man die Breite w. möglichst klein hält. Die Untergrenze für die letztgenannte Breitenabmessung
hängt wiederum wie im Fall von w und w von dem Photoätzverfahren
ab, was also bedeutet, daß sie zur Erzielung einer möglichst geringen
Spurbreite im wesentlichen gleich w^ und w„ sein kann. Für die
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- 7 -Minimal größe der Kopf einheit kann man also einsetzen
W1 = w2 = w,
W « 7w
"und P = W + w = 8w. .
"und P = W + w = 8w. .
Liegt die TJntergrenze für die photoätz"breite bei w = 10 um, so beläuft
sich, die Breite der Kopfeinheit auf 70 um. Zur möglichst weitgehenden
Geringhaltung der. Abme ssungen der Kopfeinheit wird auch der
Abstand zwischen jedem der Verbindungsteile 6' und der aus magnetischem
Material bestehenden Schicht 9 bzw. 11 auf den TSert w„ festgelegt,
lern gleichen Zweck dient auch eine Ausbildung der unteren Kernschicht 9 in der Weise, daß ihr Endteil, welches sich mit dem
Aufzeichnungsmedium berührt, und der durch die Spulensegmente 6 hindurchgeführte
ieil miteinander die Form eines T bilden, wobei die Übe rde ckungsbe reiche der oberen und der unteren Kernschicht so klein
wie möglich gehalten werden.
Zur Sicherstellung einer vollständigen Signalaufzeichnung '
auf dem Aufzeichnungsmedium muß mit dem Magnetkopf in einem Bereich
gearbeitet werden, in dem der Kern nicht gesättigt ist. Dies bedeute
t, daß die Be dingung
W'd Bs
wt μ Hc
. ro
. ro
eingehalten werden muß, worin Hc die Koerzitivkraft des Aufzeichnungsmediums
bezeichnet, Bs die Sättigungsfluß dich te des Kerns,
t die Stärke des Kerns und u die magnetische Durchlässigkeit des
Takuums. Sofern nicht zumindest diese Bedingung eingehalten wird, wird der Kern gesättigt, bevor das Feld in dem Spalt den "Wert Hc
erreicht, und in diesem Pail kann das Aufzeichnungsmedium nicht
mehr hinlänglich magnetisiert werden.,
Fig. 8a zeigt die Anordnung der unteren Kernschicht 9 undil
der oberen Kernschicht 11. Wird der Signalspule 12 der Kopfeinheit ein Signal strom aufgedrückt, so setzt ein Signalfluß in Sichtung
der Pfeile ein. In den Figuren 8b und 8c sind die Magne ti .sie rungskennlinien
in der leicht magne ti sierbaren Richtung und in der schwer
magne t i s ie rb are n
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magnetisierbarer! Sichtung des magnetischen Materials dargestellt,
bei dem es sich insbesondere um ein Permalloy handeln kann, das durch Aufdampfen im Magnetfeld aufgebracht ist. Das im Magnetfeld
aufgebrachte magnetische Material zeichnet sich dadurch aus, daß der Eestmagnetismus in der schwer magne ti sie rb are η Sichtung gering
ist und daß sich dieses Material für den Hochfrequenzbetrieb eignet,
da die Schaltgeschwindigkeit der Magne ti sie rungsuinkehrung in dieser
Richtung hoch ist. Die Richtung 17 des Flusses in der erfindungsgemäßen
Kopfeinheit deckt sich somit erwünschtermaßen mit der schwer
magnetisiert are η Richtung des magnetischen Materials.
Bei dem obenbeschriebenen erfindungsgemäßen Aufbau kann
die Abmessung der Kopfeinheit in der Richtung der Spurbreite gering gehalten werden, indem man sich die durch das Präzisions-Photoätzverfahren
gebotenen Vorteile erschöpfend zunutze macht, und darüber hinaus ist es auch möglich, eine Anzahl von Kopfeinheiten mühelos
und genau in der Richtung der Spurbreite anzuordnen, wenn man sich hierzu ebenfalls photo graphischer Verfahrensweisen bedient. Insbesondere
kann so mit hoher Gleichmäßigkeit eine aus einer Anzahl von
Kopfeinheiten bestehende Anordnung aufgebaut werden. Während bei
der Herstellung des nach dem Stand der Technik bekannten Magnetkopfes
das Wickeln der Spule ein sehr umständlicher Vorgang war und einen hohen Arbeitszeitaufwand erforderte, kann im Rahmen der Erfindung
mühelos eine Spule mit hoher Windungszahl erzeugt werden.
Der erfindungsgemäße Magnetkopf kern ist nur im Bereich
des Spaltspich selbst zugekehrt, auch wenn der geschlossene Kreis in ebener Form aufgebaut ist, so daß der Streufluß gering ist. Man
erhält daher in dieser Weise einen sehr leistungsfähigen Magnetkopf»
Besteht der Kern aus einem dünnen Blech, so wird seine Leistungsfähigkeit durch den Streufluß stark herabgesetzt, so daß einem Aufbau
des Kerns im Sinne einer Verringerung des Streuflusses eine
hohe Bedeutung zukommt. Auch unter diesem Gesichtspunkt liegen also
die durch die Erfindung vermittelten Vorteile klar zutage.
Ba vorgesehen ist, daß sich die Richtung des Signalflusses
in dem Kern mit der Richtung der schweren Magnetisierbarkeit
eines durch Aufdampfen im Magnetfeld oder durch elektrolytische Ab-
sche idung
40983S/Q7G8
_ Q —
sch.eid.ung gebildeten dünnen magnetischen Plättchens deckt, kann der
Restmagnetismuseffekt des Kerns abgeschwächt werden und das Leistungsverhalten
des Magnetkopfes bei der Wiedergabe kann verbessert
werden. Auch ist die Dauer der Magneti sierungsumkehrung in der Richtung
der schweren Magnetisierbarkeit sehr kurz, was im Hinblick auf
die Verbesserung der Hochfrequenzleisturig des Magnetkopfes sehr erwünscht
ist.
Durch eine Ausbildung des Magnetkopfes mit U-förmigen
Kernschichten und durch Festlegung der Spalttiefe, der Kernbreite und der Kernstärke wie bei der obigen Ausführungsform erhält man
eine Anordnung, die zur hinreichenden Magnetisierung des Aufzeichnungsmediums
geeignet und für den Aufbau eines Mehrspurkopfes sehr
zweckdienlich ist.
Bei der obigen Ausführungsform handelt es sich um einen
Einspurkopf, doch kann in ähnlicher Weise auch ein Mehrspurkopf aufgebaut werden, indem man gleichzeitig eine Anzahl von Kopfeinheiten
auf dem gleichen Substrat bildet, wobei hinsichtlich der Anordnung und der Abmessungen der einzelnen Kopfeinheiten eine hohe Fertigungsgenauigkeit eingehalten wird.
In Fig. 9 ist beispielartig ein solcher Mehrspurkopf gezeigt.
Bei dieser Ausführungsform handelt es sich bei dem Substrat
um einen Halbleiter, so daß gleichzeitig mit der Bildung der unteren Spule η segmente 6 durch Diffusion, Implantation, ο der Aufdampfen Leitungsteile
37 für die einzelnen Kopfeinheiten erzeugt werden können.
Dies ist unter dem Gesichtspunkt der anschließenden Bearbeitung sehr
vorteilhaft.
Ferner können in Anwendung der Technik der integrierten
Schaltungen auf dem Substrat 5 elektrische Schaltungen 38 wie beispielsweise
Schaltkreise und Verstärker gebildet werden. Di- Länge
der Leitungsteile von dem Magnetkopf zu der dazugehörigen elektrischen Schaltung kann mithin gering gehalten werden, so daß es im
Sinne der Erzielung eines besseren Signal-Rauschverhältnisse s möglich
ist, die zwischen den Leitungsteilen auftretenden 'Störungen
zu verringern.
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Fig. 10 zeigt einen typischen, die Erfindung verkörpernden
Mehrspurkopf. Er weist eine Anzahl von Kopfeinheiten' auf, die in der
Breitenrichtung des Magnetbandes 51 i*1 einer Reihe angeordnet sind.
Diese Magnetköpfe werden nacheinander zum Aufzeichnen von Signalen in Vorbestimmten Spuren 53 des Magnetbandes 51 in einer von der ibrtbewegungsrichtung
des Bandes unterschiedlichen Richtung betätigt.
Bei diesem System müssen die Kopfeinheiten 52 nahe beieinander
angeordnet sein. Probleme tauchen auch im Zusammenhang der Anordnung der Leitungsteile auf, die zu den Kopfeinheiten hin- und
von diesen fortführen.
In Fig. 11 bezeichnet die Bezugszahl 6l Kopfeinheiten mit
dem obigen Aufbau. Sie sind entlang der Linie A-A1 auf einem Substrat
6o im Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium unter Einhaltung
gleichmäßiger Abstände angeordnet, d.h. mit einem Teilschritt P.
Biese Magnetköpfe 6l sind durch Leitungsteile 64" mit den
betreffenden Auswahl schaltungen 62 verbunden, die durch entsprechende
Ringzähler oder Schieberegister 6j gesteuert werden, welche
mit Taktimpulsen angesteuert werden, die über eine Leitung 66 zugeführt werden, so daß also die Magnetköpfe 6l nacheinander betätigt
werden können.
Zur Aufzeichnung eines Videosignals mit dieser Anordnung muß in einer Horizontalabtastperiode von 63,5 psec eine Aufzeichnung
von etwa 300 Bildelementbits erfolgen. Dies ist bei einer Taktimpulsfrequenz von etwa 5 MHz möglich.
Da die einzelnen Kopfeinheiten hier den obigen Aufbau haben und als nichtmagnetisches Substrat ein Halbleitersubstrat, beispielsweise
ein Siliciumsubstrat, vorgesehen ist, können auf diesem
Siliciumplättchen aktive Bauelemente wie etwa Auswahldioden und
-transistoren gebildet werden.
In Fig. 12 ist beispielartig eine für die Vornahme der Aufzeichnung
geeignete elektrische Schaltung gezeigt. Die Bezugssymbole HRl, HR2, ... HRn bezeichnen Magnetköpfe mit dem obigen Aufbau, die
jeweils mit Ausgleichsignal spulen 70 versehen sind. Der Keutralpunkt
einer jeden Signalspule 70 ist über einen zur Kopfwahl dienenden
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Schalttransistor 73 mit einer gemeinsamen Stromquelle 82 verbunden.
An die beiden endseitigen Anschlüsse einer Kopf spule 70 sind in der Yorwärtsrichtung des Stroms Köpfwahldioden 72 und 72' gelegt. Die
Dioden 72 der einzelnen Kopf spulen 70 sind mit einem gemeinsamen Anschluß
80 verbunden, wohingegen die Dioden 72' mit dem anderen gemeinsamen
Anschluß 81'verbunden sind, während zwischen diese gemeinsamen
Anschlüsse 80 und 81 ein Verstärker für das aufzuzeichnende
Signal g&legt ist. Am Steuere ingangsanschluß eines jeden Schalt transistors
73 wird der Ausgang eines dazugehörigen Eingzählers oder Schieberegisters 74 zugeführt, wobei die an einem Taktsignalanschluß
83 erscheinenden Taktimpulse den einzelnen Ringzählern oder Schieberegistern
zugeführt werden. Der Signalaufzeichnungsverstärker umfaßt
Sehaltdioden 75 > Verstärkertransistoren "J6, einen Vorverstärker 77
und einen-Transistor 84 zur Auf zeichnung s steuerung. Der Signalaufzeichnungsverstärker
wird durch ein an einem Signaleingangsanschluß 78 zugeleitetes Signal zur Zuführung eines Signalstroms zu einer jeden
der Kopfeinheiten gesteuert. Die einzelnen Kopfeinheiten werden
nacheinander gewählt, indem die zur Kopfwahl dienenden Schalttransistoren 73 durch die Ringzähler oder Schieberegister 74 bei der Frequenz
des an dem Takt signal an schluß 83 erscheinenden Taktsignals betätigt
werden, wodurch auf dem Aufzeichnungsmedium nacheinander Signale
aus den einzelnen Eöpfeinheiten aufgezeichnet werden. Bei diesem
Aufbau kann der Signalaufzeichnungsverstärker die Wirkweise eines A-Te r stärke rs haben, so daß ein Videosignal als Eingangssignal
durch Amplitudenmodulation aufgezeichnet werden kann.
Bei der Vornahme der Wiedergabe mit dem,mit Spulen versehenen
Ifehrspurkopf der Fig. 12 1st es zur Änderung des Flusses der
Signalquelle erforderlich, die Reluktanz des Kerns einer jeden Kopfeinheit
durch Anlegen eines Vormagnetisierungsfeldes an den Kern zu
verändern. Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine durch' den Kern
einer jeden Kopfeinheit hindurchgeführte Vormagnetisierungsspule vorgesehen
sein, so daß der Restfluß aus dem Aufzeichnungsmedium festgestellt
werden kann, welcher der Lage des gewählten Kopfes entspricht.
409838/0708
Claims (7)
- - 12 PatentansprücheΊ/ Magnetkopf, gekennzeichnet durch ein Halbleitersubstrat (5), eine Yielzahl von im wesentlichen parallelen, in oder auf dem Halbleitersubstrat (5) gebildeten ersten leitfähigen Spulensegment schichten (6), eine oberhalb der ersten Spulensegmentschichten (6) vorgesehene und sich quer über die ersten Spulensegmentschichten (6) hinwegerstreckende erste Schicht (9) aus einem magnetischen Material, in Erstreckung quer über die aus einem magnetischen Material bestehende erste Schicht (9) vorgesehene und die ersten Spulensegmentschichten (6) in Hintereinanderschaltung miteinander verbindende zweite leitfähige Spulensegmentschichten (12), wobei die ersten und die zweiten Spulensegmentschichten (6; 12) eine Kopf spule (l6) darstellen, eine mit der aus einem magnetischen Material bestehenden ersten Schicht (9) magnetisch gekoppelte zweite Schicht (ll) aus einem magnetischen. Material und eine aus einem nichtmagnetischen Material bestehende Schicht (lO), die eine Stärke gleich der Breite des Magnetspalts aufweist und zumindest auf der einen Seite zwischen den Endteilen der aus magnetischem Material bestehenden ersten und zweiten Schicht (9» 11) vorgesehen ist.
- 2. "Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erstenleitfähigen Spulensegmentschichten (6) durch Diffusion oder Implantation in einer an die Oberfläche des Halbleitersubstrats (5) angrenzenden Anordnung gebildet sind.
- 3. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Halbleitersubstrat (5) eine integrierte Schaltung (38) vorgesehen und mit der Kopf spule (l6) leitend verbunden ist.
- 4· Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus magnetischem Material bestehende erste und zweite Schicht (9* ll) nur an entgegengesetzten Endteilen in Gegenüberstellung zueinander angeordnet sind.
- 5. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus magnetischem Material bestehende erste und zweite Schicht (9; ll) aus einem anisotrop-magnetischen Material bestehen, wobei die Richtung der schweren Magnetisierbarkeit dieses Materials mit derRichtung409838/0708- 13 Richtung des magnetischen Signalflusses zusammenfällt.
- 6. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bedingung¥*d Bs
/wt μ Hc
• οGenüge geleistet wird, worin w und t die Minimall)reite der aus magnetischem Material bestehenden ersten und zweiten Schicht (9% ll)> d die K.efe des Magnetspalts, W die Spurbreite, Bs die Sättigungsflußdichte der aus magnetischem Material "bestehenden Schichten (9, ll), Hc die Koerzitivkraft des Aufzeichnungsmediums und u die magnetische Durchlässigkeit des Vakuums "bezeichnen. - 7. Magnetkopfanordnung mit einer Vielzahl von Magnetköpfen mit einem Aufbau gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetköpfe (HEl-HRn) auf dem gleichen Halbleitersubstrat (5) vorgesehen sind, wobei die mittleren Stellen der Kopfspulen. (70) der einzelnen Magnetköpfe (HRl-HRn) jeweils über Schalt trans is tore η (73) iait einer Sammelleitung verbunden sind, wobei die beiden endseitigen Anschlüsse einer jeden Kopf spule (70) jeweils über Dioden (72, 72') mit dem betreffenden von zwei gemeinsamen Anschlüssen (80, 81) verbunden sind, wobei die beiden gemeinsamen Anschlüsse (80, 81) mit den Ausgangsanschlüssen eines Signalaufzeichnungsverstärkers (75-77> 84) verbunden sind und wobei der Steuereingangsanschluß eines jeden der Schalttransistoren (73) mit einem Ringzähler oder Schieberegister (74) verbunden ist.409838/0708Leerseite
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2658574A1 (de) * | 1976-12-23 | 1978-06-29 | Bayer Ag | Verfahren zur aufzeichnung und wiedergabe von videosignalen auf magnetband |
DE3300219A1 (de) * | 1982-01-07 | 1983-07-14 | Victor Company Of Japan, Ltd., Yokohama, Kanagawa | Mehrspur-magnetkopf und verfahren zur herstellung desselben |
EP0129226A1 (de) * | 1983-06-18 | 1984-12-27 | Toshinobu Futagawa | Magnetkopf |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2420143A1 (fr) * | 1978-03-14 | 1979-10-12 | Philips Nv | Capteur magnetique integre sous forme d'une couche mince |
US4158213A (en) * | 1978-06-19 | 1979-06-12 | Spin Physics, Inc. | Multitrack magnetic heads |
FR2443733A1 (fr) * | 1978-12-08 | 1980-07-04 | Thomson Csf | Tete de lecture magnetique et lecteur muni d'une telle tete |
US4342039A (en) * | 1979-08-27 | 1982-07-27 | General Electric Company | High resolution magnetic printing head |
EP0032230A3 (de) * | 1980-01-14 | 1982-01-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Integrierter Magnetwandler und dessen Herstellungsverfahren |
US4357640A (en) * | 1980-10-24 | 1982-11-02 | Nortronics Company, Inc. | Thin film magnetic transducer |
US4373173A (en) * | 1981-03-19 | 1983-02-08 | International Business Machines Corporation | Multi-element head assembly |
US4477853A (en) * | 1981-04-15 | 1984-10-16 | Eastman Kodak Company | Multitrack magnetic head |
US4550492A (en) * | 1981-04-15 | 1985-11-05 | Eastman Kodak Company | Method of manufacturing a multitrack magnetic head |
DE3204183A1 (de) * | 1982-02-06 | 1983-08-11 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Duennschicht-magnetkopf |
NL8200481A (nl) * | 1982-02-09 | 1983-09-01 | Philips Nv | Magneetkop. |
DE3346643A1 (de) * | 1983-12-23 | 1985-07-04 | Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart | Sensor fuer magnetisierbare materialien |
NL8403595A (nl) * | 1984-11-27 | 1986-06-16 | Philips Nv | Magneetkop met kerndelen van amorf ferromagnetisch metaal. |
KR950008750B1 (ko) * | 1993-02-05 | 1995-08-04 | 대우전자주식회사 | 준고정 헤드 영상 신호 기록 및 재생 장치 |
US20030077983A1 (en) * | 2001-10-12 | 2003-04-24 | International Business Machines Corporation | Cleaning polish etch composition and process for a superfinished surface of a substrate |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3443036A (en) * | 1965-04-06 | 1969-05-06 | Us Army | Hall effect magnetic tape scanning device |
US3672043A (en) * | 1965-12-06 | 1972-06-27 | Ncr Co | Miniature magnetic head |
US3564522A (en) * | 1966-12-16 | 1971-02-16 | Data Disc Inc | Transducer with thin film coil and semiconductor switching |
US3515817A (en) * | 1967-02-01 | 1970-06-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Variable reluctance-type pickup utilizing anisotropic pole pieces |
US3601871A (en) * | 1968-09-30 | 1971-08-31 | Texas Instruments Inc | Method for fabricating magnetic read-write head array and product |
US3668670A (en) * | 1969-10-27 | 1972-06-06 | Robert D Andersen | Methods and means for recording and reading magnetic imprints |
US3662119A (en) * | 1970-06-30 | 1972-05-09 | Ibm | Thin film magnetic transducer head |
-
1974
- 1974-02-13 US US05/442,197 patent/US3986210A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-02-14 AU AU65576/74A patent/AU475403B2/en not_active Expired
- 1974-02-15 NL NL7402110A patent/NL7402110A/xx not_active Application Discontinuation
- 1974-02-18 DE DE19742407633 patent/DE2407633A1/de active Granted
- 1974-02-19 CA CA192,997A patent/CA1005574A/en not_active Expired
- 1974-02-19 FR FR7405570A patent/FR2218610B1/fr not_active Expired
- 1974-02-19 GB GB763374A patent/GB1468368A/en not_active Expired
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2658574A1 (de) * | 1976-12-23 | 1978-06-29 | Bayer Ag | Verfahren zur aufzeichnung und wiedergabe von videosignalen auf magnetband |
DE3300219A1 (de) * | 1982-01-07 | 1983-07-14 | Victor Company Of Japan, Ltd., Yokohama, Kanagawa | Mehrspur-magnetkopf und verfahren zur herstellung desselben |
EP0129226A1 (de) * | 1983-06-18 | 1984-12-27 | Toshinobu Futagawa | Magnetkopf |
US4626945A (en) * | 1983-06-18 | 1986-12-02 | Toshinobu Futagawa | Magnetic head |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL7402110A (de) | 1974-08-22 |
AU475403B2 (en) | 1976-08-19 |
GB1468368A (en) | 1977-03-23 |
DE2407633B2 (de) | 1979-04-05 |
US3986210A (en) | 1976-10-12 |
FR2218610A1 (de) | 1974-09-13 |
DE2407633C3 (de) | 1979-11-29 |
AU6557674A (en) | 1975-08-14 |
FR2218610B1 (de) | 1977-07-08 |
CA1005574A (en) | 1977-02-15 |
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