DE3339037A1 - Magnetischer mehrkanal-wandlerkopf - Google Patents
Magnetischer mehrkanal-wandlerkopfInfo
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Description
"· TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER
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BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine magnetische Wandlerkopf-Anordnung
gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Die bisher bekannten Wandlerkopf-Anordnungen bestehen aus
einem Wandlerkopf mit Anschlußleitungen. Über die Anschlußleitungen
wird der Wandlerkopf mit einer Aufnahme- oder Wiedergabeschaltung verbunden. Es werden dabei zum Beispiel
pulsecodemodulierte (PCM) Audiosignale übertragen.
Ein vorgeschlagener Mehrkcinal-Wandler'kopf zum Aufzeichnen oder Wiedergeben eines PCM-Signals ist in den Figuren 1 und 2
dargestellt. Er weist beispielhaft 16 Kanäle auf. Der
Querschnitt und die Draufsicht gemäß den Fig. 1 bzw. 2 sind vergrößerte Darstellungen. Der Wandlerkopf 1 weist
ein rechteckförmlges,magnetisches Substrat 2 zum Beispiel aus einem magnetischen Ferrit auf. Auf dem Substrat 2 ist
ein Graben 3 in Längsrichtung (in vertikaler Richtung in Fig. 2) ausgespart, in den unmagnetisches Material 4, zum
Beispiel Glas, eingefüllt ist. Auf dem magnetischen Substrat 2 ist auch eine unmagnetische, isolierende Schicht 5
a:us zum Beispiel SiO2 abgeschieden und eine Leiteranordnung
6 aufgebracht. Die Leiteranordnung 6 weist eine bandförmige Leitschicht 7 auf, die die gemeinsame Vorspannungs-Anschluß
leitung für die 16 Kanäle ist. Eine ebenfalls bandförmige
Leitschicht 8 ist für Jeden Kanal zum Übertragen der Signale vorhanden. Über der Leiteranordnung 6 sind für
jeden Kanal dünne Magnetschichten 9 angeordnet. Unter diesen Magnetschichten 9 ist eine unmagnetische, isolierende
Schicht 10 zum Beispiel aus SiO2 abgeschieden, die zusammen
mit der Isolierschicht 5 eine Spaltweite festlegt und die Leiteranordnung 6 bedeckt, die zwischen ihr und dem magnetlsehen
Substrat 2 angeordnet ist. Die magnetischen Dünnfilm-
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schichten 9 für jeden Kanal erstrecken sich parallel zueinander
und überqueren dabei die bandförmige Leitschicht 7, die die Vorspannungs-Zuleitung ist, und die bandförmige
Leitschicht 8, die jeweils die Signalleitung ist. Die Enden
der Dünnfilmmagnetschichten 9 reichen bis zur Vorderkante 2a
des magnetischen Substrates 2. Die beiden Endabschnitte der bandförmigen Leitschicht 7 und die jeweils zwei Endabschnitte
einer jeden bandförmigen Leitschicht 8 erstrecken sich bis zur Hinterkante 2b des magnetischen Substrates 2 oder bis
in deren Nähe und bilden so jeweils Anschlüsse 7a, 7b bzw. 8a
und 8b für eine äußere Schaltung. Es ist dann noch eine Schutzschicht 11 mit hoher Verschleißfestigkeit, zum Beispiel
eine durch einen Kleber 12 befestigte Glasplatte über allen DUnnfilmmagnetschichten 9 und den bandförmigen Leitschichten
so aufgebracht, daß nur noch die verlängerten Anschlüsse der Leitschichten frei bleiben.
Die Anschlüsse 7a, 7b und 8a, 8b der Leiteranordnung 6 des Mehrkanal-Wandlerkopfes 1. sind mit zugehörigen Anschlußleitungen
14 auf einer gemeinsamen flexiblen Leiterplatte IJ verbunden. Die Verbindung wird durch Löten ausgeführt. Zum
Beispiel weist jede Anschlußleitung 14 in ihrem Endbereich ein Lötmittel auf. Über das Lötmittel werden die Endbereiche
der Anschlußleitungen 14 auf die zugehörigen Anschlüsse 7a, 7b und 8a, 8b gelegt. Die so gestapelte Anordnung wird dann
erhitzt, so daß das Lötmittel schmilzt und damit die aufeinandergelegten Teile miteinander verbindet. Durch die flexible
Leiterplatte 1J> ist der magnetische Mehrkanal-Wandlerkopf
1 mit einer Ausgangs-(Aufζeichnungs-)Schaltung oder
einer Eingangs-(Wiedergabe)Schaltung verbunden, die beide nicht dargestellt sind.
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Bei dieser Anordnung bilden die magnetischen DUnnfllme 9
und das magnetische Substrat 2 geschlossene Magnetkreise. An der Vorderkante 2a des magnetischen Substrates 2 liegt
für Jeden Kanal dn Spalt K ei nur busi-itmiiUin Spaltbre Uh vor,
die durch die Dicke der nichtmagnetischen Isolierschichten und 10 bestimmt ist, die zwischen dem magnetischen Substrat
und jeweils einem magnetischen Dünnfilm 9 angebracht sind. Der Magnetkopf für jeden Kanal, in dem der geschlossene
Magnetkreis durch die Leitschichten 7 und 8 geht, ist in vertikaler Richtung angeordnet. Mit diesem Aufbau können
PCM-Signale in 16 Kanälen gleichzeitig aufgezeichnet werden, und aufgezeichnete PCM-Signale können gleichzeitig von
16 Kanälen wiedergegeben werden.
Der bekannte Mehrkanal-Wandlerkopf weist eine große Anzahl
von Anschlüssen auf. Im Beispielfall mit 16 Kanälen sind 34 Anschlüsse insgesamt erforderlich, und zwar zwei Anschlüsse
für die Vorspannungs-Leitungen 7a und 7b und 32 Anschlüsse 8a und 8b für die Signalleitungen 8. Von
dem bekannten Wandlerkopf 1 gehen Anschlußleitungen zu
einer Aufnahmeschaltung, die einen Seriell-Parallel-Konverter
oder dergleichen zum Zuführen des aufzuzeichnenden Signals aufweist, oder zu einer Wiedergabeschaltung, die
einen Parallel-Seriell-Konverter oder dergleichen zum Abgeben des wiedergegebenen Signales aufweist. Die Verbindung
zwischen dem Magnetkopf und der Schaltung erfolgt durch die flexible Leiterplatte I3 gemäß Pie. 1 und 2 oder durch ein
ähnliches Anschlußmittel. Es sind also viele Anschlüsse herzustellen.
Es 1st schwierig, derartig viele Anschlüsse genau aufeinander zu justieren und sie sicher herzustellen, 1nsbesondere,
wenn der Magnetkopf in ein Bandgerät einzubauen ist. Bewegungen der flexiblen Leiterplatte 13 führen dazu,
daß Rauschen in unerträglichem Maße erzeugt wird.
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333903?
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mehrkanal-Wandlerkopfanordnung
anzugeben, die weniger Anschlußleitungen aufweist als bisher.
Die erfindungsgemäße Lösung ist im Hauptanspruch gekennzeichnet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Eine erfindungsgemäße Wandlerkopfanordnung zeichnet(sich dadurch
aus, daß bei ihr ein integrierter Schaltkreis IC eine Baueinheit mit einem herkömmlichen Wandlerkopf bildet. Dadurch
sind nur noch die Anschlußleitungen für den IC anzuschließen, also eine erheblich geringere Anzahl von Leitungen
als bisher. Dadurch kann die erfindungsgemäße Wandlerkopf-Anordnung sehr einfach montiert werden. Es besteht nicht
mehr die Möglichkeit, dass starkes Rauschen durch Bewegungen einer flexiblen Leiterplatte zwischen dem Wandlerkopf und
mit ihm zusammenarbeitenden Schaltungen hervorgerufen wird.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von durch Figuren
veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. lund 2 einen vergrößerten Querschnitt bzw. eine
vergrößerte Draufsicht auf einen herkömmlichen, magnetischen Mehrkanal-Wandlerkopf;
Fig. J5 und M- teilgeschnittene Draufsichten auf Leiterrahmen
während des Herstellprozesses einer anmeldegemäßen Wandlerkopf-Anordnung;
Fig. 5 und 6 eine vergrößerte Draufsicht bzw. ein vergrößerter Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer
anmeldegemäßen Wandlerkopf-Anordnung; und
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Pig. 7 einen vergrößerten Querschnitt durch eine zweite
Ausführungsform einer anmeldegemäßen Wandlerkopf-Anordnung .
Der Herstellprozeß und der Aufbau der ersten Ausführungsform
wird nun an Hand der Figuren 3 bis 6 näher erläutert. Auf Bauteile, die dieselbe Funktion aufweisen und dieselben Bezugszeichen
tragen, wie entsprechende Bauteile in den Fig. und 2 wird nicht mehr eingegangen.
Durch Pressen oder Ätzen werden mehrere Leiterrahmen R, wie
in Fig. 3 dargestellt, hergestellt, die jeweils einen Wandlerkopf-Montageteil
15, einen IC-Montageteil 16 und acht Anschlußleitungen 17 aufweisen. Es werden mehrere Leiterrahmen
R hergestellt, da dieses Verfahren für Massenherstellung geeignet ist. Als Material für den Leiterrahmen R
kann eine dünne Platte aus Kovar (einer Legierung, die im wesentlichen aus Fe und Ni hergestellt 1st und etwas Co enthält
) und einer Cu-Legierung verwendet werden. Im Leiterrahmen R sind Positionierlöcher a vorhanden.
Eine Metallplatte aus Cu, Al oder dergleichen, in der eine
Wärmeabstrahlplatte 18 und eine Bandführung 19 integral ausgebildet sind, wird einem Preßspritz- oder Spritzgußverfahren
in einer Gußforrn unterworfen, so daß sie eine vorgegebene Position in bezug auf den Leiterrahmen R aufweist,
wodurch ein Träger 20 gebildet ist, wie er in Fig. k dargestellt ist. Der Träger 20 ist also ein einheitlicher
Körper mit dem Magnetkopf-Montageteil 15, dem IC-Montageteil
16 und den Zuleitungen 17, was durch ein Gießharz 21 erzielt ist. Das Gießharz 21 bildet auch Wände für den
Magnetkopf-Montageteil 15 und den IC-Montageteil 16, wodurch
die Montagepositionen für den Mehrkanal-Wandlerkopf 1 und einen IC 22, der noch beschrieben wird, begrenzt sind. Die
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Position für den magnetischen Mehrkanal-Wandlerkopf 1 ist unter Berücksichtigung verschiedener Abmessungen festgelegt,
und zwar wie weit dieser vorstehen muß, was seine oberste und/oder unterste Lage sein kann und wie er geneigt sein
muß. In der Wärmeabstrahlplatte 18 kann auch noch ein Gewinde vorhanden seil.., um die Magnetkopf-Anordnung befestigen
zu können.
Wie aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich ist, ist die Seite des
magnetischen Mehrkanal-Wandlerkopfes 1, die das magnetische
Substrat 2 aufweist, mit dem Magnetkopf-Montageteil 15 verbunden. Dieses Verbinden ist durch wärmeleitfähiges und
elektrisch leitfähiges Epoxyharz gebildet, das Metallpulver oder Lötmittel mit niedrigem Schmelzpunkt aufweist. Der
Wandlerkopf 1 ist mit dem Wandlerkopf-Montageteil 15 entlang
der Wand verbunden, die durch das Gußharz 21 gebildet ist und die Position begrenzt. Dadurch wird das Festlegen
der Position des Wandlerkopfes 1 sehr einfach. Darüberhinaus
ist die Unterseite des IC 22 mit dem IC-Montageteil 16 durch
ein wärmeleitendes und elektrisch leitendes Epoxyharz verbunden, das Metallpulver oder Lötmittel mitfniedrigem Schmelzpunkt
enthält. Der IC 22 beinhaltet eine Aufzeichnungsschaltung für das Signal zum magnetischen Mehrkanal-Wandlerkopf 1
oder eine Wiedergabeschaltung für das Signal vom Wandlerkopf Als Aufzeichnungsschaltungen kommen ein Seriell-Parallel-Konverter
und ein Aufzeichnungstreiber in Frage. Als Wiedergabeschaltung
kommen ein Abspielverstärker und ein Parallel-Seriell-Konverter in Frage. Der IC 22 kann auch einen A/D-(Analog/Digital)
Konverter oder einen D/A-Konverter aufweisen. Wenn ein Kopf unter Ausnutzung des Effekts der Magnetoresi-
j50 stenz als Abspielkopf verwendet wird, wird darüberhinaus das
Ausgangssignal vom Abspielkopf dem IC über eine Kondensatoranordnung zugeführt, die eine Anzahl von Kondensatoren aufweist,
die der Anzahl der Kanäle entspricht. In diesem Fall
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wird immer ein Signal, das der Anzahl der Kanäle entspricht,
zwischen dem IC 22 und dem Wandlerkopf 1 übertragen. Die Zahl der Anschlußleitungen 17 aus der Magnetkopf-Anordnung muß der
Zahl der Spannungszuführleitungen zum Betreiben des IC, der Zahl der Taktleitungen zusätzlich nur einer Signalübertragungsleitung
entsprechen.
Die Anschlüsse 7a, 7b und 8a, 8b des Wandlerkopfes 1 werden
dann mit vorgegebenen Anschlüssen des IC 22 durch GoId-Thermoschall-Drahtbonden
oder durch Anlöten des Balkenleiters des IC 22 verbunden, um eine Verdrahtung 23 herzustellen.
Darüberhinaus werden vorgegebene Anschlüsse des IC 22 mit vorgegebenen Anschlußleitungen 17 durch Gold-Thermoschall-Drahtbonden
oder durch Anlöten eines Balkenlo ir.ers am IC 22 verbunden, um eine Verdrahtung 24 herzustellen.
Dann werden der magnetische Mehrkanal-Wandlerkopf 1, der IC 22 und die Anschlußleitungen 17 an vorgegebenen Stellen
mit Epoxyharz 25 vergossen und eine Abdeckung 26 wird fest
auf dem Epoxyharz 25 angebracht.
Danach wird der Leiterrahmen R entlang der in Fig. 4 strichpunktierten
Linie abgeschnitten, wodurch die Magnetkopf-Anordnungen gemäß den Pig. 5 und 6 gebildet sind.
Bei dieser Ausführungsform ist die Zahl von Anschlußleitungen 17, die aus der Magnetkopfanordnung herausgeführt
sind, auf ein Minimum reduziert, da das Signal zum Magnetkopf
1 oder das Signal von ihm durch den IC 22, der die Aufzeichnungs- oder die Wiedergabeschaltung aufweist, seriell
parallel bzw. parallel-seriell verbunden ist. Durch die Reduktion der Anschlußleitungen I7 auf ein Minimum ist dor
Einbau der Magnetkopfanordnung in ein Bandgerät oder dcr-
!AD ORIGINAL
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: Sony C«rj,.. >-S85.P212
3333037 - ίο -
gleichen, die Montage, Einstellung usw, sehr vereinfacht.
Da die flexible Leiterplatte entfallen ist, ist das Auftreten von Rauschen verringert. Wenn der Magnetkopf 1 lediglich
auf dem Magnetkopf-Montageteil I5 des Trägers 20 aufzubringen
ist, ist seine Positionierung auf einfachste Art und Weise sicher möglich. Da darüberhinaus der Leiterrahmen R und
die Wärme-Abstrahlplatte 18 integral durch Artverguß gebildet sind,1st die Wärmeabstrahl-Charakteristik verbessert.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 weist die Wandlerkopf-Anordnung
eine Aufzeichnungs-Teilanordnung 27 und eine Abspiel-Teilanordnung
28 auf, die integral zusammengefaßt sind.
Die Magnetkopf-Montagetei]£ I5 in den Wandlerkopf-Teilanordnungen
27 und 28 sind um einen vorgegebenen Winkel geneigt und|die magnetischen Mehrkanal-Wandlerköpfe 1 sind mit
einem vorgegebenen Abstand montiert. Es ist eine Abschirmabdeckung 26 zwischen den Teilanordnungen 27 und 28 vorhanden.
Wird diese entfernt,kann der Abstand zwischen den Anordnungen noch weiter verringert werden. Zwischen den Wandlerkopf
-Teilanordnungen 27 und 28 ist eine Abschirmplatte
aus magnetischem Material wie einer Fe-Ni-Legierung, Sendust-Legierung,
einem amorphen magnetischen Material oder dergleichen oder einem Metall mit ausgezeichneter Leitfähigkeit
wie Cu, Al, Au, Ag und dergleichen vorhanden, durch welche Abschirmplatte 29 der gegenseitige Einfluß zwischen
den beiden Teilanordnungen aufgehoben wird. Die gesamte Außenfläche der IC 22 in den Wündlerkopf-Teilanordnungen
und 28 außer den herausführenden Elektroden kann mit einem magnetischen Film (aus Fe-Al-Legierung, Sendust-Legierung,
amorphem magnetischem Material) mit ausgezeichneten Abschirrneigenschaften
oder einem Metallfilm (aus Cu, Al, Au, Ag usw.) mit ausgezeichneter Leitfähigkeit bedeckt sind.
- : S^ny τροί·ρ: -'.S33P212
TER MEER ■ MÜLLER . STEINMEISTER - - · ' ! !*". I- Γ
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- 11 -
Bei den bisherigen Ausführungsformen wurde von einem Magnetkopf
1 mit DUnnfllm gesprochen. Es kann aber auch ein Mehrkanal-Wandlerkopf
vorhanden sein, der vom Magnetoresistenzeffekt Gebrauch macht.
Wie erläutert, kann die Anzahl der aus der Wandlerkopf-Anordnung
heraus zuführenden Drähte dadurch verringert werden, daß der Wandlerkopf 1 mit den Anschlüssen eines IC 22
direkt verbunden wird. Dadurch kann die Wandlerkopf-Anordnung leicht in ein Bandgerät eingebaut und eingerichtet werden.
Das Zusammenbauen des Wandlerkopfes 1 und des IC 22 in der anmeldegemaßen Wandlerkopf-Anordnung hat weiterhin den Vorteil,
daß es nicht mehr erforderlich ist, eine große Anzahl von Signalübertragungsleitungen zu verwenden. Dadurch kannä
Rauschen erheblich reduziert werfen.
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Claims (8)
- TER MEER-MULLER-STEINMEISTERPATENTANWÄLTE — EUROPEAN PATENT ATTORNEYSQ Q ί ο η qDipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-Ing. H. Steinmeister ° ^ ° ° U ° 'Dipl.-lng, F. E. Müller Artur-Ladebeck-Strasse 51Tnftstrasse -4,D-8OOO MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1Mü/J/hoS83P212 27· Oktober 1983SONY CORPORATION 7-35 Kitashinagawa 6-chome Shinagawa-ku, Tokyo, JapanMagnetischer Mehrkanal-WandlerkopfPriorität: 28. Oktober 1982, Japan, Nr. 189860/82ANSPRÜCHEMagnetische Wandlerkopf-Anordnung mit einem magnetischen Mehrkanal-Wandlerkopf (1), gekennzeichnet durch- einen Träger (20), ein Wandlerkopf-Montageteil (15),ein IC-Montageteil (16) und mehrere Anschlußleitungen (17)> v/elche Teile durch Gieiaharz (21) einstückig getragen sind, wobei der magnetische Mehrkanal-Wandlerkopf (1) auf dem Wandlerkopf-Montageteil (15) angebracht ist,
- einen IC (Integrierter Schaltkreis;22), der auf dem IC-Montageteil (16) angebracht ist und eine Wiedergabeoder Aufnahmeschaltung aufweist, die an den Wandlerkopf (1) angeschlossen ist und- eine Verdrahtung (24), die den IC mit den Anschlußleitungen (17) verbindet.•S otiy. Cccrp;. ;-. SÖ3P2L2TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER .* 1 -Γ. . . .- . ; »· · · ··"" Gm ^ - 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedergabe- oder Aufnahmeschältung einen Seriell-Parallel-Konverter bzw. einen Parallel-Seriell-Konverter aufweist.
- 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandlerkopf (1) ein Dünnfilm-Wandlerkopf ist.
- 4. Anordnung nach Anspruch J>, dadurch gekennzeichnet, daß der Dünnfllm-Wandlerkopf ein Magnetoresistenz-Kopf ist.
- 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der IC-Montageteil (l6) und die mehreren Anschlußleitungen (17) aus einem Leiterrahmen ausgeschnitten sind und einen einheitlichen Körper bilden (Fig. 3).
- 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß das Gießharz (21) einen Wärmeabstrahier (18) benachbart zum IC-Montageteil (l6) teilweise umschließt.
- 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 - 6 , d a durch gekennzeichnet, daß das Gießharz (21) eine Wand aufweist, die die Montageposition für den Wandlerkopf (l) bestimmt.
- 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitungen des Wandlerkopfes (1) mit dem IC (22) durch Drahtbonden verbunden sind.777
r- 1
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