DE3741413C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetkopf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.

In der letzten Zeit werden Magnetaufzeichnungsträger unter Steigerung der Datenaufzeichnungsdichte zunehmend stärker magnetisiert. Daher werden für den Einsatz in Verbindung mit Magnetaufzeichnungsträgern mit hoher Koerzitivkraft die Kerne von Magnetköpfen in gesteigertem Ausmaß aus Legierungen des Fe-Al-Si-Systems, amorphen magnetischen Materialien wie Co-Zr-Nb-Systeme und dergleichen mit jeweils hoher magnetischer Flußdichte hergestellt. Allgemein zeigen derartige metallische magnetische Materialien infolge von Wirbelströmen hohe Hochfrequenzverluste, so daß im Hochfrequenz­ bereich der Wiedergabewirkungsgrad abfällt. Infolgedessen wurde zum Kompensieren der Hochfrequenzverluste ein Magnetkreis aus einer Kombina­ tion von magnetischen Oxidmaterialien mit guten Hochfrequenz­ eigenschaften wie Ferriten und magnetischen metallischen Materialien gebildet.

Beispielsweise wurde kürzlich ein Magnetkopf mit dem in Fig. 1A bis 1C dargestellten Aufbau vorgeschlagen. Die Fig. 1A ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Magnetkopfes der vorstehend beschriebenen Art, die Fig. 1B zeigt eine Gleitberührungsfläche für die Gleitberührung mit einem Mag­ netaufzeichnungsmaterial und die Fig. 1C ist eine Schnittan­ sicht, die das Ausmaß der Abnutzung des Magnetkopfes veran­ schaulicht.

Dieser Magnetkopf ist mit einem Paar von magnetischen Kern­ hälften 30 und 31 aufgebaut, die hauptsächlich aus ferromag­ netischen Oxidmaterialien wie Mn-Zn-Ferrit bestehen, welche nachfolgend als Ferrite bezeichnet werden. Die den Kopfspalt bildenden Flächen der Kernhälften 30 und 31 sind durch Dampfablagerung mit ferro­ magnetischen metallischen Dünnfilmen 32 und 33 wie Sendust, Permalloy oder dergleichen überzogen. Diese beiden Kernhälften 30 und 31 sind miteinander durch geschmol­ zenes Glas 34 verbunden.

In diesem Magnetkopf wird der Magnetkreis in der Nähe eines Kopfspaltes g durch die ferromagnetischen metallischen Dünnfilme mit hoher magnetischer Sättigungsfluß­ dichte gebildet, so daß der Magnetkopf bei der Verwendung an Aufzeichnungsmaterialien wie Metallbändern oder dergleichen mit hoher Koerzitivkraft zufriedenstellende Aufzeichnungs­ eigenschaften zeigt. Da ferner nahezu alle Teile des Haupt­ magnetkreises durch ein Ferrit mit guten Hochfrequenzeigen­ schaften gebildet sind, wird im Hochfrequenzbereich eine Wiedergabe mit hohem Wirkungsgrad erreicht.

Da jedoch bei dem vorstehend beschriebenen Magnetkopf auf dem Ferrit als Kernmaterial die davon verschiedenen ferromagneti­ schen Dünnfilme 32 und 33 aufgebracht sind, entstehen infolge der zwischen den metallischen Dünnfilmen und dem Ferritkern unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten bei Wärmebehand­ lungsschritten wie bei dem Verbinden der beiden Kernhälften mit dem geschmolzenen Glas oder dergleichen und bei dem Aufbringen der metallischen Dünnfilme nachteilige Auswirkun­ gen wie Restspannungen oder dergleichen. Infolgedessen wird ein sog. falscher Spalt gebildet, so daß Abwei­ chungen des Frequenzganges des Magnetkopfes auftreten können.

Zur Lösung der vorstehend beschriebenen Probleme wurden eini­ ge Maßnahmen vorgeschlagen und ausgeführt. Beispielsweise wurde vorgeschlagen, einen amorphen Legierungsfilm eines Co- Zr-Nb-Systems zu verwenden, dessen Ausdehnungskoeffizient im wesentlichen gleich demjenigen des Ferritkerns ist, und die beiden Kernhälften mit einem geschmolzenen Glas bei einer niedrigen Temperatur zu verbinden, so daß die durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten verursachte Wärmeverformungen auf ein praktisch mögliches Minimum verrin­ gert werden. Die Herstellungsverfahren haben gemeinsam, daß bei der Verbindung der beiden Kernhälften ein Glas mit einem niedrigen Schmelzpunkt verwendet werden muß. Falls Dünnfilme aus amorphem Metall verwendet werden, ist durch die Kristal­ lisationstemperatur die Glasschmelztemperatur begrenzt, so daß im allgemeinen Gläser mit einer Schmelztemperatur unter­ halb von 500°C verwendet werden.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist bei dem Magnetkopf mit guter Wiedergabe bei der Verwendung in Verbindung mit dem vorangehend genannten Aufzeichnungsmaterial mit hoher Koerzitivkraft, nämlich bei dem Magnetkopf mit einem Paar von Kernhälften aus einem Ferrit, deren Kopfspaltbegrenzungsflä­ chen mit einem dünnen ferromagnetischen metallischen Film beschichtet sind, die Stumpfschweißungstemperatur für das Verbinden der Kernhälften mit geschmolzenem Glas begrenzt, um die abträglichen Auswirkungen eines falschen Spalts zu vermeiden. Daher muß ein Glas verwendet werden, das einen niedrigen Schmelzpunkt hat, nur unzureichend fließfähig ist und eine geringe Widerstandsfähigkeit gegen beeinträchtigende Umwelteinflüsse hat.

Infolgedessen ist bei dem Magnetkopf in der in Fig. 1A darge­ stellten Ausführung verglichen mit dem Abrieb der Ferrit- Kernhälften 30 und 31 der Abrieb des Glases 34 mit der nied­ rigen Schmelztemperatur stärker, das an der Gleitberührungs­ fläche freiliegt. Vergleicht man Querschnittsformen a und b der Gleitberührungsfläche nach dem langzeitigen Befördern des Aufzeichnungsmaterials über den Magnetkopf, so sieht man den in Fig. 1C gezeigten Querschnitt, aus dem der Unterschied der Abnutzung ersichtlich ist. Das heißt, bei dem in Fig. 1C gezeigten Querschnitt b ist die Abnutzung des Glasbereichs hoch, so daß dementsprechend die Tendenz zu einer höheren Abnutzung eines Spurbereichs tw des mittigen Ferrits besteht, wodurch die Gleitberührungsfläche niedriger als bei dem Querschnitt a wird. Daher wird der an den Bereich eines Kopfspaltes g angrenzende Bereich der Gleitberührungs­ fläche niedriger als die strom­ auf und stromab angrenzenden Bereiche. Ferner kann dann, wenn der mit den beiden Enden des Kopfspaltes in Berührung stehende Bereich des Glases 34 abfällt, eine Ab­ standsänderung zwischen dem Aufzeichnungsmaterial und dem Kopfspalt g größer werden, wodurch die Hüllkurve des reprodu­ zierten Ausgangssignals ungleichmäßig werden kann. Darüber­ hinaus kann das vorbeigeführte Aufzeichnungsmaterial das Glas mit niedrigem Schmelzpunkt beschädigen, wodurch Staub an den beschädigten Teilen haften kann, was zu einer Verstopfung oder Verschmutzung des Kopfspaltes führt.

Hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit des Glases niedriger Schmelztemperatur gegenüber Umgebungseinflüssen wird die Widerstandsfähigkeit gegen Wasser zu einem Problem. Daher entstehen infolge der Eluation bzw. Herauslösung von Pb und Na die Probleme, daß Stufenabschnitte gebildet werden, daß sich die Qualität des Glases ändert und daß eine Verfärbung des Glases auftritt. Infolgedessen werden die Änderungen hinsichtlich des Abstands zwischen dem Aufzeichnungsmaterial und dem Kopfspalt größer.

Ein Magnetkopf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung sind aus der DE 34 47 700 A1 bekannt. Bei dem Herstellen dieses bekannten Magnetkopfes wird an jedem der beiden Kernelemente in jeweils eine der die Kopfspaltlänge bestimmenden Ausnehmungen das erste nichtmagnetische Material, nämlich Glas mit hohem Schmelzpunkt eingebracht. Auf dieses Glas sowie auf die Kernoberfläche an der anderen Ausnehmung wird der magnetische Dünnfilm aufgebracht, wonach dann dieses Glas und der Dünnfilm als Kopfspaltbegrenzungsfläche plangeschliffen werden. Dann werden zwei dieser Kernelemente über eine Kopfspalt-Abstandshalterschicht hinweg einander derart gegenübergesetzt, daß die an den Begrenzungsflächen abgeschliffenen Dünnfilme einander genau gegenüberstehen und zwischen diesen der Kopfspalt gebildet ist, an dessen Längsenden an jedem Kernelement jeweils einseitig das Glas mit dem hohen Schmelzpunkt anschließt. Dann wird in die mit den Dünnfilmen versehenen anderen Ausnehmungen der Kernelemente als zweites nichtmagnetisches Material ein Glas mit niedrigem Schmelzpunkt eingebracht, so daß nunmehr die beiden Kernelemente über die beiden Teile aus den verschiedenen Gläsern miteinander verbunden sind. Das Glas mit dem niedrigen Schmelzpunkt gelangt dabei an jedem Kernelement bis zu dem an diesem Kernelement freien Ende des Kopfspaltes, so daß in dessen Umgebung gleichfalls die vorstehend anhand der Fig. 1C beschriebene höhere Abnutzung entsteht. Außerdem können infolge unterschiedlicher Abriebeigenschaften der voneinander verschiedener Gläser Höhenstufen entstehen, die in Kopfspaltrichtung verlaufen, aber an den beiden Enden des Kopfspaltes entgegengesetzte Neigung haben. Dadurch kann an dem vorbeigeführten Aufzeichnungsmaterial eine Verwindung hervorgerufen werden, durch die gleichfalls die Aufzeichnungs- und Wiedergabeeigenschaften des Magnetkopfes beeinträchtigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Magnetkopf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5 derart weiterzubilden, daß eine ungleichmäßige Abnutzung in der Nähe des Kopfspaltes im wesentlichen vermieden wird, um eine langzeitig gleichbleibende Aufnahme- und Wiedergabequalität zu erzielen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 und 5 aufgeführten Merkmalem gelöst.

Somit kommt an dem erfindungsgemäßen bzw. nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Magnetkopf das Aufzeichnungsmaterial an der Gleitberührungsfläche nur mit den Kernelementen und den in den Ausnehmungen angebrachten ersten Teilen aus dem ersten nichtmagnetischen Material in Berührung. Dadurch ist es ermöglicht, unabhängig von dem zweiten nichtmagnetischen Material die Abriebeigenschaften des ersten Materials derart festzulegen, daß sie denjenigen des Kernmaterials nahekommen, so daß der naturbedingte Abrieb an der Gleitberührungsfläche im wesentlichen über die ganze Fläche gleichmäßig ist. Das zweite nichtmagnetische Material kann dann optimal hinsichtlich der Verbindungseigenschaften und unter Berücksichtigung von Maximaltemperaturen bei dem Aufbringen gewählt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß zwischen dem relativ empfindlichen Dünnfilm und dem zweiten Material eine Schicht aus dem ersten Material liegt, die eine Einwirkung des zweiten Materials auf den Dünnfilm verringert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 aufgeführt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispie­ len unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1A ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Magnetkopfes.

Fig. 1B ist eine Draufsicht auf eine Aufzeichnungs­ material-Gleitberührungsfläche des herkömmlichen Magnetkop­ fes.

Fig. 1C ist eine Schnittansicht für die Erläuterung einer Abnutzung des herkömmlichen Magnetkopfes.

Fig. 2A ist eine perspektivische Ansicht eines Magnetkopfes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 2B ist eine Draufsicht auf eine Aufzeichnungs­ material-Gleitberührungsfläche des Magnetkopfes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 3A bis 3K sind perspektivische Ansichten, die die Schritte bei der Herstellung des in den Fig. 2A und 2B gezeigten Magnetkopfes veranschaulichen.

Fig. 4, 5, 6A und 6B sind Ansichten von Magnetköp­ fen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen.

Zunächst wird anhand der Fig. 2A und 2B ein Magnetkopf gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Fig. 2A ist eine perspektivische Ansicht des Magnetkopfes, während die Fig. 2B eine Draufsicht auf eine Aufzeichnungsmaterial-Gleit­ berührungsfläche des Magnetkopfes ist. Aus einem ferromagne­ tischen Oxidmaterial wie Mn-Zn werden als Kernelemente zwei Kernhälften 1 und 2 hergestellt, über deren Kopfspaltbegrenzungsflächen durch Vakuumaufdampfung wie beispielsweise nach einem Aufsprühver­ fahren ferromagnetische Dünnfilme 3 und 4 ausgebildet werden.

Wie am besten in Fig. 2B zu sehen ist, ist die Breite Cw der Gleitberührungsfläche in der Richtung der Gleitberüh­ rung eines Aufzeichnungsmaterials mit dem Magnetkopf kleiner als die Breite Hw des Magnetkopfes. Bei dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel ist die Breite der Gleitberüh­ rungsfläche durch zwei Ausschnitte C 1 und C 2 bestimmt. Die Breite der Gleitberührungsfläche kann auch statt durch die vertikalen Ausschnitte durch Abkanten oder durch Ausbilden von unter einem gewünsch­ ten Winkel schrägstehenden Flächen festgelegt werden.

Von der Gleitberührungsfläche mit der festgelegten Breite her sind nach unten zu Ausnehmungen als Spurbreitenbegrenzungsnuten zum Bestimmen der Länge des Kopfspalts ausgebildet. Auf dem Boden einer jeden Spurbreitenbegrenzungsnut ist ein Teil 5 aus Glas mit hohem Schmelzpunkt in der Weise ange­ setzt, daß das Teil 5 an der Gleitberührungsfläche freiliegt. In einer durch das Teil 5 gebildeten Nut ist ein Teil 6 aus Glas mit niedrigem Schmelz- bzw. Erweichungspunkt in der Weise angebracht, daß das Glas als Bindemittel bei der Stumpfschweißung für das Verbinden der Kernhälften 1 und 2 dient.

Wenn der Magnetkopf auf die vorstehend beschriebene Weise gestaltet und aufgebaut ist, ist verhindert, daß das Glas mit dem niedrigen Schmelzpunkt, dem geringen Abriebwiderstand und der geringen Widerstandsfähigkeit gegenüber Umgebungsein­ flüssen an der Gleitberührungsfläche freiliegt. Ferner zeigt das in der Nähe eines Kopfspaltes g der Gleitberührungsfläche angebrachte Glas hohe Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb und Umgebungseinflüsse. Infolgedessen ist der Magnetkopf gemäß diesem Ausführungsbeispiel sehr zuverlässig und betriebs­ sicher.

Als nächstes wird anhand der Fig. 3A bis 3K ein Verfahren zum Herstellen des vorstehend anhand der Fig. 2A und 2B beschrie­ benen Magnetkopfes erläutert.

Als erstes werden gemäß Fig. 3A in einer oberen Fläche 11a eines Blocks 11 aus einem ferromagnetischen Oxidmaterial wie Ferrit mit dem Mn-Zn-System Spurbreitenbegrenzungsnuten 12 ausgebildet, die voneinander um eine vorbestimmte Strecke beabstandet sind und die eine vorbestimmte Breite und Tiefe haben.

Als nächstes wird gemäß Fig. 3B bei 600 bis 800°C als nicht­ magnetisches Material ein Glas 13 mit hohem Schmelzpunkt eingegossen, bis jede Nut 12 völlig mit dem Glas 13 gefüllt ist. Danach wird die obere Fläche 11a des Blocks 11 plange­ schliffen, wodurch überstehendes Glas entfernt und die Ober­ fläche des ferromagnetischen Oxidmaterials freigelegt wird.

In einem nächsten Schritt wird gemäß Fig. 3C in einem geeigneten Ätzvorgang unter Verwendung von beispielsweise Phosphorsäure nur das ferromagnetische Oxidmaterial an der oberen Fläche 11a des Blocks 11 derart geätzt, daß zwischen der neuen oberen Fläche 11b des Blocks 11 aus dem Oxidmaterial und der oberen Fläche des Glases 13 eine Stufe gebildet ist. Im Hinblick auf den Verlauf eines ferromagnetischen metallischen Dünn­ films an jeweiligen Kanten, dessen Dicke und Stufung nachste­ hend beschrieben wird, erhält die Stufe vorzugsweise eine Höhe in der Größenordnung von 10 bis 20 µm.

Gemäß Fig. 3D wird auf der oberen Fläche 11b des Blocks 11 aus dem ferromagnetischen Oxidmaterial und der oberen Fläche des Glases 13 mit dem hohen Schmelzpunkt durch Vakuumaufdamp­ fung wie beispielsweise in einem Aufsprühprozeß ein Dünnfilm 14 aus Metall des Co-Zr-Nb-Systems aufgebracht. Bei dem er­ sten Ausführungsbeispiel beträgt die Dicke des dermaßen aus­ gebildeten Dünnfilms ungefähr 15 µm.

Als Material für den magnetischen metallischen Dünnfilm 14 können statt der ferromagnetischen amorphen Co-Zr-Nb-Legie­ rung auch Fe-Al-Si- oder Fe-Si-Legierungen, Permalloy oder dergleichen verwendet werden.

Als nächstes wird gemäß Fig. 3E die obere Fläche des ferro­ magnetischen metallischen Dünnfilms 14 mittels einer Läppma­ schine oder dergleichen derart plangeschliffen, daß das Glas 13 mit dem hohen Schmelzpunkt an der oberen Fläche 11b des Blocks 11 freiliegt und die obere Fläche des Blocks 11 ohne Zurücklassung irgendwelcher Höhenstufen vollständig eben ist.

Danach wird gemäß Fig. 3F das Glas 13 das an der oberen Fläche des Blocks 11 freiliegt, mittels einer Schleifmaschine oder dergleichen derart abge­ tragen, daß nur Teile l längs beider Seiten der jeweiligen Spurbreitenbegrenzungsnut zurückbleiben, wodurch eine neue Nut 15 für die Stumpfschweißung gebildet wird. Der beider­ seits der Nut 15 zurückbleibende Teil l des Glases 13 erhält in Anbetracht der Breite des bei der Fertigstellung des Magnetkopfes an der Gleitberührungs­ fläche freiliegenden Glases mit dem hohen Schmelzpunkt und in Anbetracht der mit Glas mit niedrigem Schmelzpunkt erreichten Bindefestigkeit vorzugsweise eine Breite in der Größenordnung von 20 bis 100 µm. Auf die vorstehend beschriebene Weise wird ein Paar von Kernblöcken hergestellt, wobei gemäß Fig. 3G in mindestens einem der Kernblöcke eine Ausnehmung 16 für die Aufnahme einer Wicklung und eine rückwärtige Glasaufnahme- Ausnehmung 17 ausgebildet werden.

Als nächstes wird an der Kopfspalt­ begrenzungsfläche auf mindestens einem der beiden Kernblöcke gemäß Fig. 3F und 3G eine Spalt-Abstandshalterschicht aus einem nichtmagnetischen Material wie SiO₂ ausgebildet.

Die beiden Kernblöcke, von denen mindestens einer gemäß der vorstehenden Beschreibung an der Anschlußfläche mit der Ab­ standshalterschicht versehen ist, werden gemäß Fig. 3F und 3G derart übereinandergesetzt, daß die zwischen den benachbarten Spurbreitenbegrenzungsnuten 12 aufgeschichteten dünnen ferro­ magnetischen Metallfilme einander mit hoher Genauigkeit unter Freilassung eines dazwischenliegenden magnetischen bzw. Kopfspaltes ausgerich­ tet gegenüberstehen. Dann wird in die rückwärtige Glasaufnahme-Ausneh­ mung 17 und in die Nuten 15 bei einer Temperatur unterhalb von 500°C ge­ schmolzenes Glas 18 mit niedrigem Schmelzpunkt eingegossen, wodurch gemäß Fig. 3H die beiden Kernblöcke fest miteinander verbunden werden. Falls der magnetische metallische Dünnfilm aus einem amorphen magnetischen Material besteht, werden die Bedingungen, unter denen das Glas 18 mit dem niedrigen Schmelzpunkt verwendet wird, vorzugsweise in Abhängigkeit von der Kristallisationstemperatur des amorphen magnetischen Materials und dem Erweichungspunkt des verwendeten Glases mit dem hohen Schmelzpunkt gewählt. Es ist anzumerken, daß hier­ bei zum Vereinfachen des Wickelns einer Spule dafür zu sorgen ist, daß die Ausnehmungen 16 und 17 nicht vollständig mit dem Glas 18 mit dem niedrigen Schmelzpunkt gefüllt werden.

Danach werden die dermaßen miteinander verbundenen Blöcke mittels einer Zylinderschleifmaschine geschliffen, während mittels einer Schleifmaschine die Gleitberührungsfläche für das Aufzeichnungsmaterial derart plangeschliffen wird, daß der Kopfspalt eine vorbestimmte Tiefe erhält. Als nächstes wird gemäß Fig. 3I ein Bereich t zwischen gestrichelten Linien 19 und 20, der sich über den Teil l des Glases 13 mit dem hohen Schmelzpunkt erstreckt, mittels einer Schleifmaschine auf eine Tiefe geschliffen, die etwas größer als die Tiefe des Kopfspaltes ist. In den Fig. 3I und 3J ist mit Cw die Breite der Aufzeichnungsmaterial-Gleitbe­ rührungsfläche nach dem Abtragen des Bereichs t zwischen den gestrichelten Linien 19 und 20 bezeichnet. Die Fig. 3J ist eine Ansicht der Kernblöcke nach dem Abtragen des Bereichs t von der Seite der Gleitberührungsfläche her gesehen. Der nach dem Abtragen des Bereichs t entstehende Ausschnitt dient zum Festlegen der Breite der Gleitberührungsfläche. Danach werden die in Fig. 3J gezeigten oberen Flächen mit der Breite Cw bogenförmig geformt. Als nächstes werden gemäß Fig. 3K zwi­ schen gestrichelten Linien 21 und 22 liegende Bereiche S, die in den mit dem Glas mit niedrigem Schmelzpunkt gefüllten Ausnehmungen 15 verlaufen, mittels einer Drahtsäge oder eines Werkzeugs mit Schneidrändern am Umfang vollständig bis zu dem Boden der Kernblöcke ausgeschnitten, wodurch die in den Fig. 2A und 2B gezeigten Magnetkopfeinheiten entstehen. In der Fig. 3K ist mit Hw die gesamte Dicke der vollständig abgeschnittenen Kopfeinheit bezeichnet.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird bei dem auf die beschriebene Weise hergestellten Magnetkopf vor dem Bilden des ferromagnetischen Dünnfilms aus Metall in die Spurbreitenbegrenzungsnut das Glas mit dem hohen Schmelzpunkt eingefüllt, durch das der Bereich in der Umgebung des Kopfspaltes geschützt wird, so daß infolgedessen eine hohe Betriebssicherheit bzw. Zuverlässigkeit des Magnetkopfes gewährleistet ist. Ferner fließt das als Bindemittel verwendete Glas mit dem niedrigen Schmelzpunkt in die innerhalb der mit dem Glas mit dem hohen Schmelzpunkt gefüllten Spurbreitenbegrenzungsnut gebildete Ausnehmung, so daß eine ausreichende Festigkeit der Verbindung erreicht wird.

Das heißt, bei dem Magnetkopf gemäß diesem Ausführungsbeispiel liegt das durch das Einfüllen des Glases 18 mit der niedrigen Schmelztemperatur gebildete Teil 6 an einer Stelle in nur kleinem Abstand von den Kopfspaltbegrenzungsflächen, so daß eine ausreichend hohe Festigkeit der Verbindung erreicht wird und eine hohe Zuverlässigkeit hinsichtlich des Kopfspaltes gewährleistet ist.

Weiterhin liegt infolge der Ausbildung der Ausnehmung für das Bestimmen der Breite der Gleitberührungsfläche das Teil 6 aus dem Glas 18 mit dem niedrigen Schmelzpunkt in dem Teil 5 aus dem Glas 13 mit dem hohen Schmelzpunkt in der Spurbreitenbegrenzungsnut nicht direkt an der Gleitberührungsfläche für das Aufzeichnungsmaterial frei, so daß damit die bei den Magnetköpfen nach dem Stand der Technik auftretenden Probleme hinsichtlich der Entstehung von Stufen und hinsichtlich Qualitätsänderungen gelöst sind.

Bei dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel werden gemäß Fig. 3A die Spurbreitenbegrenzungsnuten in der Weise ausgebildet, daß sie in bezug auf die obere Fläche des Blocks aus dem magnetischen Oxidmaterial um einen gewünschten Winkel geneigt sind. Wenn aber in der oberen Fläche des Blocks die Spurbreitenbegrenzungsnuten 12 in der Weise ausge­ bildet werden, daß deren Böden zur oberen Fläche des Blocks parallel sind und die Nuten über ihre Länge die gleiche Tiefe haben, und wenn bei dem in Fig. 3F dargestellten Schritt die Böden der Ausnehmungen 15 für die Verbindung mit dem Glas mit dem niedrigen Schmelzpunkt zu der oberen Fläche des Blocks parallel ausgebildet werden, kann damit eine Einheit mit zwei Kernelementen 50 und 51 gemäß Fig. 4 gebildet werden. Es wird daher möglich, einen Aufbau zu erhalten, bei dem eine Spur­ breitenbegrenzungsnut 71 und ein Verbindungs- bzw. Anschluß­ bereich 72, der ein Teil 55 aus dem Glas mit dem niedrigen Schmelzpunkt begrenzt, zueinander parallel verlaufen. In der Fig. 4 sind mit 52 und 53 Dünnfilme aus ferromagnetischem Metall bezeichnet, die jeweils über den Kopfspaltbegrenzungs­ flächen der Kernelemente 50 und 51 gebildet sind, während mit 54 ein Teil aus Glas mit hohem Schmelzpunkt bezeichnet ist.

Ein weiteres Verfahren zum Festlegen der Breite der Gleitbe­ rührungsfläche besteht darin, bei dem in Fig. 3I dargestell­ ten Schritt eine Schleifscheibe zum Bilden einer V-förmigen Nut zu verwenden, so daß dann gemäß Fig. 5 die Breite der Gleitberührungsfläche durch Schrägflächen 62 und 63 bestimmt ist. In der Fig. 5 sind mit 56 und 57 jeweilige Kernelemente, mit 58 und 59 jeweils über den Kopfspaltbegrenzungsflächen der Kernelemente 56 und 57 gebildete Dünnfilme aus ferromagne­ tischem Metall, mit 60 ein Teil aus Glas mit hohem Schmelz­ punkt und mit 61 ein Teil aus Glas mit niedrigem Schmelzpunkt bezeichnet.

Wenn ferner bei dem Schritt nach Fig. 3F zum Ausbilden der Ausnehmung für die Verbindung mit dem Glas mit dem niedrigen Schmelzpunkt in der mit dem Glas mit dem hohen Schmelzpunkt gefüllten Spurbreitenbegrenzungsnut die Tiefe des zur oberen Fläche des Blocks senkrechten Einschnitts derart gewählt wird, daß das ferromagnetische Oxidmaterial erreicht wird, kann dadurch ein Magnetkopf hergestellt werden, dessen per­ spektivische Ansicht in Fig. 6A gezeigt ist und dessen Auf­ zeichnungsmaterial-Gleitberührungsfläche in Fig. 6B darge­ stellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 6A und 6B sind mit 64 und 65 jeweils Kernelemente, mit 66 und 67 jeweils über den Kopfspaltbegrenzungsflächen der Kernelemente 64 und 65 ausgebildete Dünnfilme aus ferromagnetischem Me­ tall, mit 68 ein Teil aus Glas mit hohem Schmelzpunkt, mit 69 ein Teil aus Glas mit niedrigem Schmelzpunkt und mit 70 eine Verbindungsausnehmung für das Begrenzen des Teils 69 aus dem Glas mit dem niedrigen Schmelzpunkt bezeichnet.

Bei dem Magnetkopf mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau steht das Teil 69 aus dem Glas mit dem niedrigen Schmelzpunkt in direkter Berührung mit den Kernhälften aus dem ferro­ elektrischen Oxidmaterial, so daß die Festigkeit der Verbin­ dung weiter erhöht ist.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Glasteile 5, 54, 60 bzw. 68 aus dem Glas, das ein erstes nichtmagnetisches Material darstellt und das einen hohen Schmelzpunkt hat, in der Spurbreitenbegrenzungsnut angebracht welche zu der Gleitberührungsfläche hin offen ist die ihrer­ seits durch die Ausschnitte für das Festlegen der Breite der Gleitberührungsfläche begrenzt ist; dadurch können die bei den Aufzeichnungsköpfen nach dem Stand der Technik auftreten­ den Probleme hinsichtlich des ungleichförmigen Abriebs, der Qualitätsänderungen bei hoher Temperatur und hoher Feuchtig­ keit, der Entfärbung usw. im wesentlichen ausgeschaltet wer­ den.

Ferner wird das als Bindemittel verwendete Glas 18 mit dem niedrigen Schmelzpunkt in die Spurbreitenbegren­ zungsnuten eingegossen, so daß es infolge der Ausbildung der Ausschnitte nicht direkt an der Gleitberüh­ rungsfläche freiliegt, wobei eine hohe Verbindungsfestigkeit gewährleistet ist und der magnetische Kopfspalt seinen Zu­ stand dauerhaft beibehält.

Nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung der Magnetköpfe wird das Glas 13 mit dem hohen Schmelzpunkt in die auf der oberen Fläche des Blocks ausgebildeten Spur­ breitenbegrenzungsnuten eingefüllt, wonach dann über den Magnetspaltbegrenzungsflächen die Dünnfilme aus dem ferromag­ netischen Metall ausgebildet werden. Ferner wird nach dem Herstellen des Paars magnetischer Kernblöcke in den verschie­ denen Herstellungsschritten das Glas 18 mit dem niedrigen Schmelzpunkt für die Stoßverbindung zwischen den Dünnfilmen aus dem ferromagnetischen Metall verwendet, so daß nach dem Ausbilden der Dünnfilme aus dem ferromagnetischen Metall kein Schritt ausgeführt wird, bei dem die magnetischen Kernblöcke hohen Temperaturen ausgesetzt sind; dadurch werden das durch die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten an den Grenz­ flächen zwischen dem ferromagnetischen Oxidmaterial und den Dünnfilmen aus dem ferromagnetischen Metall verursachte Prob­ lem, die durch die zu Verformungen der Dünnfilme führenden Spannungen in den gebildeten Dünnfilmen verursachten nachtei­ ligen Auswirkungen und das Problem hinsichtlich eines fal­ schen Spalts alle vermieden.

Zur Stoßverbindung sind die Ausnehmungen, in die das Glas mit dem niedrigen Schmelzpunkt eingegossen wird, innerhalb der mit dem Glas mit dem hohen Schmelzpunkt gefüllten Spurbrei­ tenbegrenzungsnuten ausgebildet und das Glas mit dem niedri­ gen Schmelzpunkt wird in diese Ausnehmungen eingegossen; dadurch kann eine Massenproduktion ausgeführt werden, bei der das Glas mit dem hohen Schmelzpunkt beiderseits des Kopfspal­ tes angebracht ist und dann außerhalb des Glases mit dem hohen Schmelzpunkt das Glas mit dem niedrigen Schmelzpunkt angebracht wird. Infolgedessen ergibt das beschriebene Ver­ fahren Magnetköpfe, deren Bearbeitungsfestigkeit hoch ist und deren Kopfspalte beständig im gleichen Zustand gehalten sind.

Ferner werden die Teile 6, 55, 61 und 69 aus dem Glas mit dem niedrigen Schmelzpunkt durch das Eingießen dieses Glases in die Spurbreitenbegrenzungsnuten geformt, welche beiderseits der Gleitberührungsfläche gebildet sind, die ihrerseits dann gebildet wird, wenn die beiden Kernblöcke miteinander verbun­ den sind und danach die Ausschnitte zum Begrenzen der Gleit­ berührungsfläche gebildet werden; infolgedessen liegt das Glas mit dem niedrigen Schmelzpunkt nicht direkt an der Gleitberührungsfläche frei. Darüberhinaus können diese Mag­ netköpfe in Massenproduktion hergestellt werden.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung können Abweichungen hin­ sichtlich des Abstands zwischen dem Aufzeichnungsmaterial und dem Kopfspalt auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden, so daß sich ein Magnetkopf ergibt, der sehr zuverlässig und be­ triebssicher ist und für die Aufzeichnung auf Magnetaufzeich­ nungsmaterial mit hoher Koerzitivkraft bzw. zur Wiedergabe von diesem Material geeignet ist.

Claims (5)

1. Magnetkopf aus zwei Kernelementen mit jeweils einer Kopfspaltbegrenzungsfläche, von denen mindestens eine durch einen magnetischen Dünnfilm gebildet ist, wobei die Kernelemente miteinander ausgerichtet einander gegenübergesetzt sind und zwischen ihnen ein Kopfspalt freigelassen ist, wobei sich von einer Gleitberührungsfläche der Kopfelemente weg, die mit einem Aufzeichnungsmaterial in Berührung kommt, entlang den Kopfspaltbegrenzungsflächen der Kopfelemente Ausnehmungen erstreckten, die die Länge des Kopfspaltes auf der Gleitberührungsfläche bestimmen, und wobei zum Verbinden der beiden Kernelemente ein erstes Teil aus einem ersten nichtmagnetischen Material in jeder Ausnehmung und ein zweites Teil aus einem zweiten nichtmagnetischen Material an einem außerhalb des Bereichs für das erste nichtmagnetische Material liegenden Bereich in jeder Ausnehmung angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß das erste nichtmagnetische Material (5; 13; 54; 60; 68) den Boden jeder Ausnehmung bedeckt, und dadurch,
daß an den Kernelementen (1, 2; 11; 50; 51; 56, 57; 64, 65) Ausschnitte (C1, C2; t; 62, 63) ausgebildet sind, die die Breite (Cw) der Gleitberührungsfläche bestimmen und das Freiliegen des zweiten Teils (6; 18; 55; 61; 69) an der Gleitberührungsfläche verhindern.

2. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernelemente (1, 2; 11; 50, 51; 56, 57; 64, 65) hauptsächlich aus einem magnetischen Oxidmaterial bestehen, der magnetische Dünnfilm (3, 4; 14; 52, 53; 58, 59; 66, 67) aus einem Metall gebildet ist, das erste nichtmagnetische Material ein Glas mit einem hohen Schmelzpunkt ist und das zweite nichtmagnetische Material ein Glas mit einem niedrigem Schmelzpunkt ist.

3. Magnetkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernelemente (1, 2; 11; 50, 51; 56, 57; 64, 65) jeweils einen Bereich haben, an dem sie miteinander durch das Glas mit dem niedrigen Schmelzpunkt verbunden sind.

4. Magnetkopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der beiden Kernelemente für die Aufnahme einer Wicklung an der Kopfspaltbegrenzungsfläche eine Wicklungsausnehmung (16) aufweist, in der das zweite Teil (18) angebracht ist.

5. Verfahren zum Herstellen eines Magnetkopfes, wobei an einer Endfläche eines Blocks aus einem magnetischen Oxidmaterial eine Vielzahl erster Nuten in einem vorbestimmten Teilungsabstand ausgebildet wird, in die ersten Nuten ein erstes nichtmagnetisches Material eingefüllt wird, über mindestens einem Teil der einen Endfläche des Blocks aus dem magnetischen Oxidmaterial ein dünner Metallfilm aufgebracht wird, zweite Nuten ausgebildet werden, zwei Blöcke, an denen die ersten und die zweiten Nuten ausgebildet sind sowie über mindestens einem Teil der einen Endfläche eines jeden Blocks der magnetische Metalldünnfilm aufgebracht ist, derart zusammengebaut werden, daß die Metalldünnfilme unter gegenseitiger Ausrichtung einander gegenübergesetzt sind, und wobei zum Verbinden der beiden Blöcke in jede der zweiten Nuten ein zweites nichtmagnetisches Material mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als das erste nichtmagnetische Material eingefüllt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Metalldünnfilm (14) nach dem Aufbringen soweit abgetragen wird, bis das erste nichtmagnetische Material (13) freiliegt,
daß die zweiten Nuten (15) in den ersten mit dem ersten nichtmagnetischen Material (13) gefüllten Nuten (12) ausgebildet werden, und
daß in dem vorbestimmten Teilungsabstand an der einen Endfläche der miteinander verbundenen zusammengebauten Blöcke (11) dritte Nuten ausgebildet werden, die eine Breite (Cw) einer Gleitberührungsfläche festlegen, welche mit einem Aufzeichnungsmaterial in Berührung kommt, wobei das zweite nichtmagnetische Material (18) von der Gleitberührungsfläche abgetragen wird.