DE3300219A1

DE3300219A1 - Mehrspur-magnetkopf und verfahren zur herstellung desselben

Info

Publication number: DE3300219A1
Application number: DE19833300219
Authority: DE
Inventors: Norio Sagamihara Kanagawa Shibata
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1982-01-07
Filing date: 1983-01-05
Publication date: 1983-07-14
Also published as: US4625250A; DE3300219C2; GB2113897B; GB2113897A; JPS58105025U; GB8300230D0

Description

TlEDTKE

Grupe

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• * * Patentanwälte und ; 'j/ertpter beim ERA

"DipT.-lng. H.Tiedtke Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-lng. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-lng. B. Pellmann Dipl.-lng. K Grams

Bavariaring 4, Postfach 20 8000 München 2 Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 «pat Telecopier: 0 89 / 537377 cable: Germaniapatent Münchei

5.' Januar 1983

DE 2697/

case G4-8247-MN

Victor Company of Japan, Limited

Yokohama, Japan

Mehrspur-Magnetkopf und Verfahren zur Herstellung

desselben

Dresdner Bank (München) Kto. 3 939 844 Poetucheck (München) Kto 670-43-β

Tien-Tire *- R,"_{IUI ΙΜ}λ — lCiuLc ·"· " ·"*· 'Patentanwälte und IEDTKE *■ DUHLING IVl N NE .: ; : . .-.Vertreter beim EPA

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RUPE- FTLLMANN - IaRAMS Dipl.-Chem. G. Bühling

Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams

3 0 0219 Bavariaring 4, Postfach 202403

8000 München 2

. Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat cable: Germaniapatent München 5.Januar 1983

. DE 2697/ca-se G4-8247-MN

Die vorliegende Erfindung betrifft Mehrspur-Magnetköpfe sowie ein Verfahren zur Herstellung von derartigen Köpfen. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf • Magnetköpfe, die mit Dünnfilmkernen versehen sind, welche mittels der Dünnfilmtechnik hergestellt worden sind.

Mehrspur-Magnetköpfe, die bei verschiedenartigen magnetischen Aufzeichnungs/Wiedergabe-Vorrichtungen (beispielsweise Tonbandgeräten, Computerspeichern o.a.) Ver-. wendung finden, werden normalerweise in zwei Arten aufgeteilt, und zwar in Dünnfilm-Magnetköpfe und in Magnetköpfe mit gewickelten Spulen. Bei Magnetköpfen, mit gewickelten Spulen werden zwei Kernhälften über im wesentlichen das gleiche Herstellverfahren aus im wesentlichen dem gleichen Material hergestellt., wobei es erforderlich ist, eine vorgegebene Spurbreite und einen vorgegebenen Spurabstand bei einer Vielzahl von Kernelementen und Abstandshaltern, die mit sehr hoher Präzision gefertigt werden müssen, einzuhalten. Wenn man beispielsweise einen zehn Spuren aufweisenden Mehrspür-Magnetkopf herstellt, muß man zur Festlegung der Abmessungsgenauigkeit einer Kernhälfte in Längenrichtung, die durch abwechselnde Anordnung von zehn Kernelementen und neun Abstandselementen gebildet werden soll, die Abmessungen eines jeden Kernelementes, und jeden Abstandselementes so genau halten, daß deren Genauigkeit dem 19-fachen Wert der vorstehend erwähnten Abmessurigsgenauigkeit entspricht. Wenn darüber hinaus· entsprechende Kernelemente eines Paares von Kernhälften nicht gleichzeitig geformt werden, können Positionsfehler

Dresdner Bank (München) KIo. 3939844 Bayer Vereinsbank (München) Kto. 508941 Posischeck (München) K!o 670-43-804

auftreten, wenn die beiden Kernhälften montiert werden, so daß sie einander gegenüberIigen, was zu Fehlern in bezug auf die Spurbreite und den Spurabstand führt. Es ist daher schwierig, Magnetköpfe mit gewickelten Spulen herzustellen. Die Produktivität ist gering, und es läßt sich nicht vermeiden, daß derartige Magnetköpfe teuer in der Herstellung sind.

. · können
Andererseits / bei Diinnfilm-Magnetköpfen, die über

ΙΟ die Dünnfilmtechnik hergestellt worden sind, vorgegebene Genauigkeiten in bezug auf die Spurbreite, den Spurabstand etc. ohne weiteres erreicht werden, solange wie die Genauigkeit der Maske zufriedenstellend ist. Die Herstellung ist somit einfach, und die Endprodukte sind billig. Da derartige Dünnfilm-Magnetköpfe jedoch eine Laminarstruktur aufweisen, bei der ein Filmkern ψχί. einer leitenden Schicht ausgebildet wird, die auf einem anderen Filmkern geformt wird, liegen die beiden Filme zu eng aneinander, was zur Bildung eines kurzgeschlossenen Magnetkreises führt, so daß es unmöglich ist, eine ausreichend größe magnetische Feldstärke zu erzielen. Aufgrund dieses Nachteils war es bisher schwierig, Dünnfilm-Magnetköpfe als Aufzeichnungsköpfe oder als Aufzeichnungs/Wiedergabe-Köpfe einzu-· setzen, die eine hohe magnetische Feldstärke aufweisen müssen. Obwohl es theoretisch möglich ist, eine Vielzahl von leitenden Schichten durch Laminieren mittels Dünnfilmtechnik herzustellen,· so daß sich eine hohe magnetische Feldstärke ergibt, sind derartige Her-30' stellungsverfahren mit einem zusätzlichem Aufwand verbunden, so daß die Verfahren wiederum besonders teuer werden.

Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die vorstehend erwähnten Nachteile zu vermeiden, die bei den herkömmlich ausgebildeten Mehrspur-Magnetköpfen auftreten.

(j

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen und besonders geeigneten Mehrspur-Magnetkopf zu schaffen, der mit niedrigen Herstellungskosten und hoher Produktivität in einfacher Weise hergestellt werden kann. Ferner soll ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Magnetkopfes zur Verfügung gestellt werden. ^

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß selbst dann eine hohe magnetische Feldstärke erzielt werden kann, wenn der Magnetkopf einen Dünnfilmkern umfaßt.

Zur Lösung der vorstehend wiedergegebenen Aufgabe wird jeder Kopf, der einen Mehrspur-Magnetkopf darstellt, so hergestellt, daß mittels Dünnfilmtechnik ein Filmkern auf einem Substrat ausgebildet und danach auf dem Filmkern ein Isolationsfilm zur Herstellung eines Spaltes vorgesehen wird, wonach ein Blockkern mit U-förmigem Querschnitt an das Substrat, das mit dem Filmkern und dem Isolationsfilm versehen ist, gefügt wird, so daß sich der Isolationsfilm zwischen einem Abschnitt des Blockkernes und einem Abschnitt des Filmkernes befindet. Die vorstehend erwähnte Einheit wird in Richtung der Spurbreite kontinuierlich ausgebildet, und zwar entsprechend der Anzahl der für den Magnetkopf erforderlichen Spalte.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Mehrspur-Magnetkopf umfaßt eine Vielzahl von reihenweise angeordneten Köpfen, von denen jeder umfaßt: ein Substrat, einen auf einer Oberfläche des Substrates ausgebildeten Dünnfilmkern, der die Oberfläche teilweise bedeckt und von dem ein Ende so angeordnet ist, daß es bündig mit einem Ende des Substrates abschließt, einen Isolationsfilm, der auf dem Dünnfilmkern ausgebildet ist, so daß er den Dünnfilmkern um das eine Ende herum teilweise abdeckt, einen Blockkern mit einer

U-förmigen Ausnehmung, der an dem Substrat, dem Dünnfilmkern und dem Isolationsfilm befestigt ist und vordere und hintere Rippen aufweist, die im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, und einen zwischen den vorderen und hinteren Rippen angeordneten Steg, wobei der Blockkern mit dem Substrat, auf dem der Dünnfilmkern und der Isolationsfilm ausgebildet sind, derart zusammengefügt werden, daß ein offenes Ende der vorderen Rippe auf dem Isolationsfilm angeordnet ist, so daß ein Ende des Blockkernes mit dem einen Ende des Dünnfilmkernes und dem einen Ende des Substrates bündig abschließt, während ein offenes Ende der hinteren Rippe um das andere Ende des Dünnfilmkernes herum angeordnet ist und der Steg von dem Dünnfilmkern einen vorgegebenen Abstand besitzt, sowie eine Wicklung, die einen Abschnitt aufweist, der in einem von der Oberfläche des Isolationsfilmes und der U-förraigen Ausnehmung des Blockkernes gebildeten Raum aufgenommen ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Mehrspur-Magnetkopfes, der eine Vielzahl von reihenweise angeordneten Köpfen aufweist, umfaßt die folgenden Schritte: Ausbilden einer Vielzahl von Filmkernen mittels der Dünnfilmtechnik auf einem Substrat, so daß die Dünnfilmkerne im wesentlichen parallel zueinander liegen, Ausbilden einer Vielzahl von Filmisolatoren auf den Dünnfilmkernen, so daß jeder Dünnfilmkern teilweise durch den Pilmisolätor abgedeckt wird, wobei die Filmisolatoren, die Dünnfilmkerne und das Substrat eine erBte Kernhälfte bilden, Ausbilden · einer Vielzahl von Spulenmustern auf den Filmisolatoren und dem Substrat, so daß jedes Spulenmuster teilweise auf jedem Filmisolator angeordnet ist, Ausbilden einer zweiten Kernhälfte in unabhängiger Weise von den vorstehend beschriebenen Schritten, die eine Vielzahl von' Blockkernen und Abstandselementen, die jeweils zwischen

zwei aufeinandtarfolgenden Blockkernen angeordnet sind, umfaßt, wobei,jeder Blockkern eine U-förmige Auenehmung und vordere und hintere Rippen aufweist, die im wesentlichen parallel zueinander liegen, sowie einen zwischen den vorderen und hinteren Rippen angeordneten Steg, und Aneinanderfügen der zweiten Kernhälfte und . der ersten Kernhälfte derart, so daß sich die erste und zweite Kernhälfte gegenüberliegen und ein offenes Ende der vorderen Rippe auf dem Isolationsfilm angeord- - net ist, so daß ein Ende des Blockkernes mit einem Ende des Dünnfilmkernes und einem Ende des Substrates bündig abschließt, ein offenes Ende der hinteren Rippe auf dem DünnfiImkern um das andere Ende desselben herum angeordnet ist und der Steg einen vorgegebenen Abstand von dem Dünnfilmkern aufweist.

Erfindungsgemäß wird ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrspur-Magnetkopfes, der eine Vielzahl von reihenweise angeordneten Köpfen aufweist, zur Ver fügung gestellt, das die nachfolgenden Schritte umfaßt: Ausbilden einer Vielzahl von DünnfiImkernen mittels Dünnfilmtechnik auf einem Substrat, so daß die Dünnfilmkerne im wesentlichen parallel zueinander liegen, Ausbilden einer Vielzahl von Filmisolatoren auf den

Dünnfilmkernen, so daß jeder Dünnfilmkern durch den

Filmisolator teilweise abgedeckt ist, wobei die Filmisolatoren, die Dünnfilmkerne und das Substrat eine erste Kernhälfte bilden, und Ausbilden einer zweiten Kernhälfte unabhängig von den vorstehend beschriebenen Schritten, die eine Vielzahl von Blockkernen, die jeweils mit einer herumgeführten Wicklung versehen sind, und Abstandselementen aufweist, die jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Blockkernen angeordnet sind, wobei jeder Blockkern eine U-förmige Ausnehmung und vordere und hintere Rippen besitzt, die im wesentlichen parallel zueinander liegen, und wobei ein Steg zwischen den vorderen und hinteren Rippen angeordnet ist, und Aneinanderfügen der zweiten Kernhälfte und der ersten Kern-

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halfte, so.daß diese aneinander gegenüberliegen und ein offenes Ende jeder vorderen Rippe derart auf dem Filmisolator angeordnet ist, daß ein.Ende des Blockkernes mit einem Ende des Dünnfilmkernes und einem Ende des Substrates bündig abschließt, sowie ein offenes Ende der hinteren Rippe auf dem Dünnfilmkern um das andere Ende desselben herum angeordnet ist und der Steg einen vorgegebenen Abstand zu dem Dünnfilmkern aufweist.

Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Sämtliche dargestellten und beschriebenen Teile können dabei von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Es zeigen:

Figur 1 einen schematische perspektivische Ansicht

einer ersten Ausführungsform eines Mehrspur-Magnetkopfes;

Figur 2 einen schematischen Schnitt entlang der

Linie II-II in Figur 1;

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Figur 3 eine zur Erläuterung dienende Vorderansicht des Mehrspur-Magnetkopfes;

Figur 4 einen schematisehen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Mehrspur-Magnetkopfes;

Figur 5 eine schemattBche perspektivische auseinandergezogene Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Mehrspur-Magnetkopfes; und

Figur 6

eine schematische perspektivische auseinandergezogene Ansicht einer vierten Ausführungsform eines Mehrspur-Magnetkopfes.

Gleiche oder einander entsprechende Elemente und Teile sind in sämtlichen Figuren mit gleichen Bezugsziffern versehen.

Figur 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer, ersten Ausführungsform eines Mehrspur-Magnetkopfes. Dieser insgesamt mit 1 bezeichnete Magnetkopf umfaßt eine Vielzahl von in Reihe angeordneten Einzelköpfen. Aus Einfachheitsgründen sind in.Figur 1 nur zwei aufeinanderfolgende Köpfe dargestellt, die einen Teil des Mehrspur-Magnetkopfes 1 bilden. Dieser Magnetkopf umfaßt eine erste Kernhälfte 2 und eine zweite Kernhälfte 3» die derart zusammengefügt sind, daß sich die erste.und zweite Kernhälfte gegenüberliegen und eine Vielzahl von Spalte bilden.

Die erste Kernhälfte 2 umfaßt ein Substrat 4, da» aus Glas o.a. hergestellt ist, eine Vielzahl von parallelen Dünnfilmkernen 5» die auf einer Oberfläche des Substrates 4 abgeschieden sind, eine Vielzahl von Isolationsfilmen 6, die jeweils jeden Dünnfilmkern 5 teilweise bedecken, eine Vielzahl von spiral·¹ formigen Spulenmustern 7» die aus leitendem Material bestehen und jeweils auf und um jeden Isolationsfilm 6 herum ausgebildet sind. Die strichpunktiert dargestellte zweite Kernhälfte 3 weist eine Vielzahl von Blockkernen 9 und eine Vielzahl von Abstandselementen 10 auf, die abwechselnd aufeinander angeordnet sind, wobei die Blockkerne 9 aus ferromagnetischem Material hergestellt sind, wie nachfolgend beschrieben wird, und die Abstandselemente 10 aus Glas o.ä, bestehen. Diese Abstandselemente 10 werden verwendet, um benachbarte Blockkerne 9 voneinander magnetisch zu isolieren, und sollten nicht mit Abstandselementen verwechselt werden, die üblicherweise zur Ausbildung der Spalte verwendet werden. Jedes Abstandselement 10 ist zwischen zwei

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aufeinanderfolgenden Blockkernen 9, die in Richtung der Spurbreite reihenweise angeordnet sind, angeordnet. Die Blockkerne 9 und die Abstandselemente 10 sind miteinander verbunden, so daß sie ein blocfcförmiges Element bilden, das eine plattenähnliche Form besitzt.

Sowohl die vorstehend-erwähnten Dünnfilmkerne 5 als auch die Blockkerne 9 sind aus ferromagnetische!!» Material hergestellt. Insbesondere können die Dünnfilmkerne 5 aus Ferrit, Sendust o.a. und die Blockkerne 9 aus Permalloy, Ferrit, Sendust,amorphem magnetische» Material o.a. bestehen. Die Dünnfilmkerne 5 werden mittels Dünnfilmtechnik oder einem nachfolgend beschriebenen Verfahren hergestellt, während die Blockkerne 9 in einfacher Weise dadurch erzeugt werden, daß sie aus magnetischem Material herausgeschnitten werden. Derartige Blockkerne werden auch als Massenkerne bezeichnet. Die Bezeichnung "Dünnfilm", soll Filme mit einer Dicke von einigen/um oder weniger umfassen, während sich die Bezeichnung "Block" auf eine Masse mit einer größeren Dicke als hunderte von Aim bezieht.

Jeder der Dünnfilmkerne 5 besitzt eine Abmessung bzw. Länge T₁ in Spurbreitenrichtung. Die parallelen Dünnfilmkerne 5 sind mit gleichen Spurabständen P voneinander angeordnet.. Zwei im Substrat 4 gezeigte strichpunktierte Linien geben die Grenze zwischen zwei aufeinanderfolgenden Köpfen an, die den Mehrspur-Magnetkopf 1 bilden. Da jeder Kopf einen im wesentlichen identischen Aufbau besitzt, wird der Aufbau des Mehrspur-Magnetkopfes 1 in Verbindung mit einem einzigen Kopfabschnitt beschrieben.

Der Dünnfilmkern 5 wird auf der Oberfläche des Substrates 4 mittels einer bekannten Dünnfilmtechnik ausgebildet, beispielsweise mittels Vakuumabscheidung, Sprühtechnik, Ätzen etc. Ein Ende der Dünnfilmkernes 5 wird dabei

so angeordnet, daß es mit einem Ende des Substrates 4 bündig abschließt! wie ah der rechten Seite des DÜnnfilrakernes 5 und des Substrates 4 in Figur 1 gezeigt. Biese Seite des Mehrspur-Magnetkopfes 1 stellt eine Vorderseite dar, die sich im Gebrauch mit einem magnetischen Aufzeichnungsmedium in Kontakt befindet. Der aus ferromagnetischem Material hergestellte Dünnfilmkern 5 besitzt eine Dicke von 0,1 bis 5/um·

Der elektrische Isolationsfilm 6 wird auf den freiliegenden Oberflächen des Dünnfilmkernes 5 derart abgeschieden, daß das. rechte oder vordere Ende 5a und die nahe am linken oder hinteren Ende befindlichen Oberflächen 5b von dem Isolationsfilm 6 nicht bedeckt werden. Der Isolationsfilm 6 kann aus SiO, SiO₂, Al₂O, in der gleichen Weise hergestellt werden, wie dies bei herkömmlich ausgebildeten Dünnfilmköpfen der Fall ist. Das vordere Ende 5a wird als Bandgleitabschnitt 5a bezeichnet, während die nahe am rückwärtigen Ende befindliche Oberfläche 5b als hinterer Kernkontaktabschnitt 5b benannt wird.

Die freiliegenden Oberflächen 5b des Isolationsfilmes 6 werden an ein Ende des Blockkernes 9 angeschlossen, so daß sie einen Magnetkreis bilden, wie nachfolgend beschrieben wird. Der Isolationsfilm 6 in der Nachbarschaft des vorderen Endes 5a des Dünnfilmkernes 5 bildet einen Spalt des Kopfes. Dieser elektrische Isolationsfilm 6 ist in Figur 1 gepunktet dargestellt.

Mit 7 ist eine spiralförmige Spule bezeichnet, die .

im wesentlichen den hinteren Kontaktabschnitt 5b zentrisch umgibt. Die beiden Enden der Spule sind an Verbindungsglieder 8a und 8b angeschlossen. .Diese Spule 7 wird so hergestellt, daß zuerst mittels Dünnfilmtechnik eine leitende Schicht ausgebildet wird, die danach mit eineifmetallisehen Schicht plattiert wird. Diese Schichten werden in üblicher Weise ausgeätzt,

so daß sich das spiralförmige Muster ergibt.

Die spiralförmige Spule 7 wird teilweise auf den auf dem Dünnfilmkern 5 ausgebildeten Isolationsfilm 6 aufgebracht, so daß im Dünnfilmkern 5 bei Erregung ein magnetischer Pluß erzeugt wird. Obwohl in Figur nur drei Windungen gezeigt sind, sollte die Anzahl.der Windungen vorzugsweise 5 oder mehr betragen. Unter der Annahme, daß die Windungszahl der spiralförmigen Spule 7 fünf beträgt, wird eine magnetomotorische Kraft von 1 AT erhalten, wenn ein elektrischer Strom von 200 mA angelegt wird. Da die erforderliche Stromstärke im Vergleich zu Magnetköpfen mit gewickelten Spulen relativ groß ist, ist der Querschnittsbereich der spiralförmigen Spule 7 groß genug ausgebildet.

Mit 8 ist ein elektrischer Isolationsfilm bezeichnet, der verhindert, daß ein Leitungsdrahtabschnitt 7a der Spule 7, der sich zu dem Verbindungsglied 8a erstreckt, in direktem Kontakt mit dem gewundenen Abschnitt der Spule steht.

Der Blockkern 9 der zweiten Kernhälfte 3 weist eine ü-förmige Ausnehmung auf, die am besten in Figur 2 zu erkennen ist. Diese U-förmige Ausnehmung wird als Wicklungsvertiefung 9a bezeichnet, da ein Abschnitt der vorstehend erwähnten spiralförmigen Spule 7 in derU-förmigen Ausnehmung aufgenommen oder von dieser bedeckt wird, wenn die zweite Kernhälfte 3 an die erste Kernhälfte 2 angefügt wird. Obwohl es sich bei dem Blockkern 9 um ein aus magnetischem Material herausgeschnittenes einziges Element handelt, wird vorausgesetzt, daß der Blockkern 9 vordere und hintere Rippen oder Schenkel R1 und R2 sowie einen Steg oder Träger W besitzt, der zwischen den beiden Rippen R1 und R2 angeordnet ist. Der Blockkern 9 weist eine Länge Tp in Spurbreitenrichtung auf, die größer ist als die Länge T. des Dünnfilm-kernes 5,

und zwar um 10 bis 30 $. Die Höhe oder Dicke des Blockkernes 9 in einer Richtung parallel zu den Rippen R1 und R2 gemessen liegt bei dieser Ausführungsform zwischen 2 und 5 mm.

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Die Länge T. des Dünnfilmkernes 5 bildet eine Spurbreite, wie nachfolgend beschrieben wird, und kann in Abhängigkeit von einer gewünschten Spurbreite im Hinblick auf die Spuranzahl und die Gesamtbreite eines Aufzeichnungsmediums, wie beipieisweise eines Aufzeichnungsbandes, variiert werden. Bei dieeer Ausführungsform liegt die Länge T₁ in der Größenordnung von 100/um.

Die erste Kernhälfte 2 und die zweite Kernhälfte 3 werden so aneinandergefügt, daß sie gegeneinander weisen, wobei der gewundene Abschnitt 7b der Spule 7 auf dem elektrischen Isolationsfilm 6 innerhalb der Vertiefung 9a angeordnet wird. Im einzelnen wird die zweite Kernhälfte 3 so an der ersten Kernhälfte befestigt, daß ein offenes Ende der vorderen Rippe R1 auf dem Isolätionsfilm 6 angeordnet wird, wobei das Vorderende des Blockkernes 9 mit dem Vorderende 5a des Dünnfilmkernes 5 und dem Substrat 4 bündig abschließt, und daß ein offenes Ende der hinteren Rippe R2 auf der freiliegenden Oberfläche oder dem Kernkontaktabschnitt 5b . des Dünnfilmkernes 5 angeordnet wird.

Am vorderen Ende des Kopfes befindet sich daher der Isolationsfilm 6 zwischen dem Dünnfilmkern 5 und der vorderen Rippe RT des Blockkernes 9» so daß die Spaltlänge durch die Dicke des Isolationsfilmes 6 bestimmt wird. Um die erste und zweite Kernhälfte aneinander zu befestigen, kann die zweite Kernhälfte 3 mit der ersten Kernhälfte 2 verschraubt oder verklebt werden.

Nach der Montage kann das vordere Ende des Mehrspur- . Magnetkopfes 1 poliert werden, so daß ein konvex gekrümmtes

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vorderes Ende oder eine entsprechende Kontaktfläche für ein Aufzeichnungsmedium erhalten wird, wie in Figur 2 gestrichelt angedeutet ist.

Auf diese Weise wird die erste Kernhälfte 2, die eine Vielzahl von Dünnfilmkernen 5 aufweist, mittels Dünnfilmtechnik hergestellt, während die zweite Kernhälfte 3 aus einer Vielzahl von Blockkernen 9 und Abstandselementen 10 produziert wird. Der Herstellungsvorgang ist daher einfach, und die Herstellungskosten sind gering, wenn man einen Fall zum Vergleich heranzieht, bei dem beide Kernhälften aus Blockkernen hergestellt werden. Der Mehrspur-Magnetkopf 1 funktioniert so, daß durch den Dünnfilmkern 5» den Spalt am vorderen Ende und den U-förmigen Blockkern 9» der mit deA rückwärtigen Kernkontaktabschnitt 5b des Dünnfilmkernes 5 in Verbindung steht, ein geschlossener Magnetkreis gebildet wird, so daß ein durch den durch die spiralförmige Spule 7 fließenden Strom induzierter magnetischer Fluß durch den Magnetkreis zirkuliert.

Die magnetische Feldstärke kann relativ groß gehalten werden, da die Entfernung zwischen den beiden Kernen groß gemacht werden kann. Mit anderen Worten, da der Steg W des Blockkernes 9 infolge der. Anordnung der U-förmigen Ausnehmung 9a im Abstand von dem Dünnfilmkern 5 angeordnet ist, wird ein Kurzschließen ie Magnetkreis auf wirksame Weise verhindert. Wie Untersuchungen ergeben haben, ist der magnetische Streufluß bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Kopf vernachlässigbar gering, obwohl dieser Streufluß bei herkömmlich ausgebildeten Dünnfilmmagnetköpfeh etwa 30 bis 70 1» beträgt.

Das der Blockkern 9 ferner in Spurbreitenrichtung eine Länge Tp besitzt, die größer ist als die Länge T.

des Dünnfilmkernes 5, ist der Dünnfilmkern 5 notwendigerweise in der Länge Tp des kernes 9 in Spurbreitenrichtung enthalten, und zwar auch dann, wenn während des Aneinanderfügens der beiden Kernhälften 2 und 3 Seite an Seite eine Abweichung in Spurbreitenrichtung auftritt. Da, wie man der Vorderansicht der Figur 3 entnehmen kann, nur diejenigen Abschnitte, mit denen ■sich die beiden Kerne 5 und 9 gegenüberliegen, als Kopf wirken, während die dejustierten und vorstehenden Abschnitte keine Funktion als Kopf übernehmen, wird die Spurbreite immer durch die Größe T₁ des Dünnfilmkernes 5 bestimmt. Da die erste Kernhälfte 2 mittels Dünnfilmtechnik ausgebildet wurde, ist die Spurbreite, d.h. die Länge T₁ des Dünnfilmkernes 5, äußerst genau, während der Spurabstand P ebenfalls sehr genau fest-, gelegt ist. Bei Aufeinandersetzen einer Vielzahl von Blockkernen 9 und von Abstandselementen 10 braucht man daher keine Bearbeitung mit hoher Genauigkeit durchzuführen, insbesondere ist es nicht erforderlich, Oberflächen dieser Elemente, die miteinander verklebt werden, vorher zu polieren. Das bedeutet, daß die Blockkerne 9 und die Abstandelement 10, die in einfacher Weise aus einer Matefialmasse herausgeschnitten worden sind, zur Ausbildung der zweiten Kernhälfte 3 miteinander verklebt werden können, so daß auf diese Weise die Anzahl der Herstellungsvorgänge drastisch reduziert werden kann. Insbesondere wird eine hohe Genauigkeit in bezug auf die Spurbreite und den Spurabstand etc. erzielt, da die erste Kernhälfte 2 mittels Dünnfilm-. technik ausgebildet wird. Figur 4 zeigt, daß die Abmessung der Blockkerne 9 in Spurbreitenrichtung über eine Vielzahl von Blockkernen variiert. Da jedoch die wirksame Spurbreite durch T. festgelegt wird, wie vorstehend beschrieben, führt eine derartige Größenschwankung der Blockkerne 9 nicht zu Schwankungen bei der wirksamen Spurbreite. Da darüber hinaus die .

zweite Kernhälfte 3 in der gleichen Weise wie die üblichen Magnetköpfe mit gewickelten Spulen aus einem stapeiförmig ausgebildetem Block hergestellt wird, verhindert die U-förmige Vertiefung 9a dieses Blocks, daß die Kerne 5 und 9 eng aneinander liegen.

Daher wird kein kurzgeschlossener Magnetkreis gebildet, und es kann eine hohe magnetische Feldstärke erzielt werden, die im wesentlichen derjenigen entspricht, die mit Magnetköpfen erreicht werden kann, welche mit Wicklungen versehen sind.

Figur 4 zeigt einen schematischen seitlichen Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines Mehrspur-Magnetkopfes. Dieser Magnetkopf 11 unterscheidet sich dadurch von der ersten Ausführungsform, daß eine Spule 12 aus Draht um den Steg W des Blockkernes

9 der zweiten Kernhälfte 3 herumgewickelt worden ist und daß die zweite Kernhälfte 3 in ähnlicher

■ Weise ausgebildet ist wie übliche Magnetköpfe mit gewickelten Spulen. Im einzelnen ist eine Vielzahl von U-förmigen Blockkernen 9 vorgesehen, so daß jeder Blockkern mit einer Spule ausgerüstet ist, die um den Steg W herum gewickelt ist. Danach werden die Blockkerne 9, die jeweils mit einer Spule 12 versehen sind, aufeinander gestapelt, wobei Abstandselemente

10 dazwischen gesetzt werden. Da der Steg W mit der Spule 12 versehen ist, werden zwei Abstandselemente 10 (nicht gezeigt) zwischen vordere und hintere Rippen R1 und R2 von zwei aufeinanderfolgenden Blockkernen 9 angeordnet, um eine plattenförmige zweite Kernhälfte 2 in Form eines stapeiförmig aufgebauten Blocks auszubilden.

Ein Vorteil der zweiten Ausführungsform besteht darin, daß es möglich ist, eine größere magnetische Feldstärke als bei der ersten Ausführungsform zu

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erzielen, da die Spule vorgesehen ist. Ba die erste Kernhälfte 2 mittels Dünnfilmtechnik in der gleichen Weise wie die erste Ausführungsform hergestellt worden ist, ist die Genauigkeit in bezug auf die Spurbreite und den Spurabstand etc. ebenfalls hoch, und die Herstellung ist einfach. Der vorstehend erwähnte Blockkern 9 kann aus dem.gleiches Material hergestellt werden wie der der ersten Ausführungsform.

Es wird nunmehr auf die Figuren... 5 und 6 Bezug genommen, die dritte und vierte Ausführungsformen oder Modifikationen der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen zeigen; Die in Figur dargestellte dritte Ausführungsform unterscheidet sich dadurch von der ersten Ausführungsform der Figuren 1 und 2, daß zwischen zwei aufeinanderfolgende Abstandselemente 1OA und 1OB Abschirmplatten eingesetzt sind. Im einzelnen ist dabei jedes Abstandselement 10 der ersten Ausführungsform durch einen Stapel von zwei Abstandselementen 1OA und 10B ersetzt worden, und eine Abschirmplatte 20 ist zwischen diese beiden Abstandselemente 10A und 10B eingesetzt worden.

Jede Abschirmplatte 20 besteht aus magnetischem Material, beispielsweise aus Permalloy, Ferrit, o.a. Falls gewünscht, kann die Abschirmplatte jedoch auch mit Kupferfilmen oder Lagen überzogen «ein. Die Dicke einer jeden Abschirmplatte 20 kann zwischen 10 und 200/um betragen. Wenn der Mehrspur-Magnetkopf beispielsweise für ein Kassettenband, das eine Breite von 3»8 mm besitzt, verwendet werden soll und wenn die Anzahl der Spuren zwischen 10 und 20 liegt, beträgt die Dicke der Abschirmplatte einige 10 /um. Obwohl dickere Abschirmplatten einen besseren Abschirmeffekt bewirken, sollte deren Dicke im Hinblick auf die Bandbreite, die Anzahl der Spuren und die Größe des Blockkernes 9 festgelegt werden.

Figur 6 zeigt eine vierte Ausführungsform, die sich nur dadurch von der zweiten Ausführungsform der Figur 4 unterscheidet, daß die vorstehend erwähnten Abschirmplatten 20 zugefügt worden sind. Dabei ist jede Abschirmplatte 20, die im wesentlichen den Platten der Figur 5. entsprechen, zwischen zwei Paare von Abstandseleenten 1OA, 1OA¹, 1OB und 1OB¹ eingesetzt, Da der in Figur 6 dargestellte Mehrspur-Magnetkopf mit gewickelten Spulen 12 versehen ist, wie bereits in Verbindung mit Figur 4 beschrieben wurde., ist jeder Blockkern 9 über zwei Abstandselemente 1OA und 10A¹ mit dem Abstandselement 20 an seiner einen Seite verbunden, so daß um den Blockkern 9 herum ein offener Raum für die gewickelte Spule 12 zur Verfügung gehalten wird.

Die Anordnung der vorstehend beschriebenen Abschirmplatten bei der dritten und vierten Äusführungsform der Figuren 5 und 6 hat den Vorteil, daß unerwünschte Übersprecheffekte zwischen benachbarten Köpfen beträchtlich reduziert werden. Wie Untersuchungen ergeben haben, wurden diese Übersprecheffekte um 10 bis 20 dB im Vergleich zu. denjenigen Fällen, bei denen keine Abschirmplatten Verwendung fanden, reduziert. Durch den Zusatz von derartigen Abschirmplatten ist es daher möglich, Mehrspur-Magnetköpfe mit hoher Qualität herzustellen. Darüber hinaus kann durch die durch die Abschirmplatten 20 erzielte Reduzierung der Übersprecheffekte ein Mehrspur-Magnetkopf mit hoher Dichte erzeugt werden. Insbesondere dann, wenn man die Anzahl der Spuren erhöhen will, während die Gesamtgröße des Magnetkopfes konstant bleiben soll, können derartige Abschirmplatten Verwendung finden, um Übersprecheffekte zwischen benachbarten Spuren oder Köpfen zu verhindern.

Da der erfindungsgemäß ausgebildete Mehrspur-Magnetkopf aus der ersten und zweiten Kernhälfte 2, 3 hergestellt wird, die den vorstehend beschriebenen Aufbau aufweisen, ist diese Herstellung in einfacher und.rascher Weise durchzuführen, so daß die Herstellkosten im Vergleich zu mit Wicklungen versehenen Köpfen gering sind, obwohl es möglich ist, höhere magnetische Feldstärken zu.erzielen als bei Dünnfilmköpfen. Da darüber hinaus die Länge des Kernes der zweiten Kernhälfte in Spurbreitenrichtung größer ist als die Länge des Dünnfilmkernes der ersten Kernhälfte 2 in Spurbreitenrichtung, wird der Dünnfilmkern 5 der ersten Kernhälfte 2 ohne weiteres innerhalb der Länge Tp des Blockkernes der zweiten Kernhälfte 3 aufgenommen, wenn beide Kernhälften 2 und 3 aneinandergefügt

, werden. Dadurch, wird sichergestellt, daß die Länge des Dünnfiimkernes 5 in Richtung der Spurbreite notwendigerweise der Spurbreite entspricht, so daß die zweite Kerhhälfte 3 auf relativ grobem Wege hergestellt werden kann, was den Vorteil mit sich bringt, daß eine große Genauigkeit in bezug auf die Abmessungen nicht . erforderlich ist. Da ferner die Spurbreite, der Spurabstand etc. durch die Genauigkeit der ersten Kernhälfte 2, die durch Dünnfilmtechnik hergestellt worden ist» bestimmt werden, ist diese Genauigkeit extrem hoch, und es werden Vorteile in bezug auf eine einfache Fertigung, eine hohe Produktivität, niedrige Herstellkosten etc. erzielt.

Erfindungsgemäß wird somit ein Mehrspur-Magnetkopf vorgeschlagen, der eine erste Kernhälfte mit einer Vielzahl von Dtännfilmkernen, die mittels Dünnfilmtechnik hergestellt worden sind, und eine zweite Kernhälfte mit einer Vielzahl von Blockkernen und einer Vielzahl von Abstandselementen, die vorher aufeinandergestapelt worden sind, umfaßt. Die erste

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und zweite Kernhälfte werden so aneinandergefügt, daß sie aufeinander zu gerichtet sind. Jeder Blockkern besitzt eine U-förmige Ausnehmung, so daß der Blockkern mit Ausnahme seiner beiden Enden im Abstand von" dem Dünnfilmkern angeordnet ist. Eine Spule für jeden Kopf kann aus einer in einem spiralförmigen Spulenmuster angeordneten leitenden Schicht hergestellt werden, die auf dem Dünnfilmkern abgeschieden wird, wobei ein Isolationsfilm dazwischen vorgesehen wird. Es kann auch eine Drahtwicklung um den Hauptteil des Blockkernes vorgesehen werden.

Claims

... D.E 2697/

Patentansprüche _{case G4}_₈₂₄₇-MN

Mehrspur-Magnetkopf mit einer Vielzahl von reihenweise angeordneten Köpfen, die jeweils die nachfolgenden Bestandteile umfassen: ein Substrat, einen auf einer Oberfläche des Substrates ausgebildeten .Dünnflimkera, der die Oberfläche teilweise bedeckt, wobei ein Ende des Dünnfilmkernes so angeordnet ist, daß dieses eine Ende bündig mit einem Ende des Substrates abschließt., einen auf dem Dünnfilmkern ausgebildeten Isolationsfilm* der den Dünnfilmkern um das eine Ende herum teilweise bedeckt, eine Wicklung und einen zweiten Kern, der zusammen mit dem Dünnfilmkern vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zweite Kern (3) einen Blockkern (90) mit einer U-förmigen Ausnehmung (9a) umfaßt, der an dem Substrat (4), dem Dünnfilmkern (5) und dem Isolationsfilm (6) befestigt ist und vordere und hintere Rippen (R1, R2) aufweist» die im wesentlichen parallel zueinander liegen, sowie einen zwischen den vorderen und hinteren Rippen angeordneten Steg (W), wobei der Blockkern mit dem Substrat, auf dem der Dünnfilmkern und der Isolationsfilm ausgebildet sind, derart zusammengefügt ist, daß ein offenes Ende der vorderen Rippe (R1) auf dem Isolationsfilm (6) angeordnet ist, so daß ein Ende des Blockkernes (9) bündig mit dem einen Ende des DünnfiIrakernes (5) und dem einen Ende des Substrates (4) abschließt, und daß ein offenes Ende der hinteren Rippe (R2) auf dem Dünnfilmkern um das andere Ende

desselben herum angeordnet ist, und wobei der Steg (W) einen vorgegebenen Abstand von dem Dünnfilmkern (5) besitzt, so daß ein Abschnitt der Wicklung in einem Raum angeordnet ist, der von der Oberfläche des Isolationsfilmes und der U-förmigen Ausnehmung (9a) des Blockkernes begrenzt wird.

2'. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung aus einem auf dem Isolationsfilm (6) ausgebildeten Dünnfilm (7) gebildet ist.

3· Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Wicklung (12) um den Steg (W) des Block-' kernes (9) gewickelt ist.

4· Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dünnfilmkern (5) eine Breite (T^) in Spurbreitenrichtung besitzt, die kleiner ist als die •Breite (T₂) des Blockkernes (9) in Spurbreitenrichtung. .

5. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende desselben konvex gekrümmt ist.

6. Magnetkopf nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, daß er desweiteren Anschlußglieder (8a, 8b) umfaßt, die auf dem Substrat (4) ausgebildet und an die Wicklung elektrisch angeschlossen.sind.

7· Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er desweiteren eine Vielzahl von Abstandselementen (10) umfaßt, die jeweils zwischen benachbarten Blockkernen (9) der Vielzahl der Köpfe angeordnet sind und aus nicht magnetischem Material bestehen.

8. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er desweiteren eine Vielzahl von Abstandselementen (10) und eine Vielzahl von Abschirmplatten (20) aufweist, wobei jede Abschirmplatte zwischen zwei Abstandselementen (IOA, 1OA¹; 1OB, 10B¹) angeordnet ist, die zwischen benachbarten Blockkernen (9) angeordnet sind, und wobei jedes Abstandselement aus nicht magnetischem Material und jede Abschirmplatte aus magnetischem Material besteht. 10

9. Verfahren zur Herstellung eines Mehrspur-Magnetkopfes, der mit einer Vielzahl von reihenweise angeordneten Köpfen versehen ist, mit den nachfolgenden Schritten: . Ausbilden einer Vielzahl von Dünnfilmkernen auf einem Substrat mittels Dünnfilmtechnik, so daß. die Dünnfilmkerne im wesentlichen parallel zueinander liegen, Ausbilden einer Vielzahl von Filmiisolatoren auf den Dünnfilmkernen, so daß jeder Dünnfilmkern teilweise durch den Filmisolator abgedeckt wird, wobei die Filmisolätoren, die Dünnfilmkerne und das Substrat eine erste Kernhälfte bilden, und Ausbilden einer Vielzahl von Spulenmustern auf den Filmisolatoren und dem Substrat, so daß jedes Spülenmuster teil-.

weise auf jedem Filmisolator angeordnet wird, gekennzeichnet durch die nachfolgenden Schritte: Ausbilden einer zweiten Kernhälfte, die eine Vielzahl von Blockkernen und Abstandselementen aufweist, welch letztere jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden Blockkernen angeordnet sind, wobei jeder Blockkern eine U-förmige Ausnehmung, vordere und hintere Rippen, die im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind,und einen zwischen den vorderen und hinteren Rippen angeordneten Steg umfaßt, und Zusammenfügen der zweiten Kernhälfte mit der ersten Kernhälfte, so daß beide

-Hälften gegeneinander weisen, wobei die zweite Kernhälfte derart an die erste Kernhälfte gefügt wird, daß ein offenes Ende einer jeden vorderen Rippe so auf dem Filmisolator angeordnet wird, daß. das eine Ende des Blockkernes bündig mit einem Ende des Dünnfilmkernes und einem Ende des Substrates abschließt, daß ein offenes Ende der hinteren Rippe auf dem Dünnfilmkern um das andere Ende desselben herum und daß der Steg in einem vorgegebenen Abstand von dem Dünnfilmkern angeordnet wird. .

10.'Verfahren zur Herstellung eines Mehrspur-Magnetkopfes, der eine Vielzahl von reihenweise angeordneten Köpfen aufweist, mit den nachfolgenden Schritten: Ausbilden einer Vielzahl von Dünnfilmkernen auf einem Substrat mittels Dünnfilmtechnik, so daß die Dünnfilmkerne im wesentlichen parallel zueinander liegen, und Ausbilden einer Viel- · zahl von Filmisolatoren auf den Dünnfilmkernen, so daß jeder Dünnfilmkern teilweise durch den Filmisolator abgedeckt wird, wobei die Filmisolatoren, die Dünnfilmkerne und das Substrat eine erste Kernhälfte bilden, gekennzeichnet durch die nachfolgehden Schritte: Ausbilden einer zweiten Kernhälfte, die eine Vielzahl von Blockkernen, die· jeweils mit einer herumgeführten Wicklung versehen sind, und Abstandselemente aufweist, die jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgende Blockkerne eingesetzt sind, wobei jeder Blockkern eine U-förmige Ausnehmung, vordere' und hintere Rippen, die im wesentlichen parallel zueinander liegen,und einen Steg aufweist, der zwischen den vorderen und hinteren Ripeen angeordnet ist,und Aneinanderfügen der zweiten Kernhälfte und der' ersten Kernhälfte derart, daß sich die beiden Kernhälften einander gegenüberliegen, wobei die zweite Kernhälfte derart an die erste Kernhälfte gefügt wird,

daß ein offenes.Ende einer jeden vorderen Rippe auf dem Filmisolator angeordnet ist, so daß ein Ende des Blockkernes bündig mit einem Ende des Dümmfilmkernes und einem Ende des Substrates abschließt, daß ein offenes Ende der hinteren Rippe auf dem Dünnfilmkern um das andere Ende desselben herum und daß der Steg in einem vorgegebenen Abstand von dem Dünnfilrakern angeordnet ist.