DE4101945A1 - Zweispur-duennschichtmagnetkopf und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Magnetköpfe für die hoch­ dichte Aufzeichnung und Wiedergabe von Signalen auf magneti­ sierbaren Datenträgern wie z. B. Bändern oder Platten.

Der Stand der Technik ist gekennzeichnet dadurch, daß bei mehrspurigen Aufzeichnungen immer ein sogenannter Rasen zwischen den einzelnen Spuren entsteht, der die für eine bestimmte Datenmenge erforderliche Speicherfläche negativ beeinflußt (Sakamoto et al.: On High Density Recording of the Compact- Cassette Digital Recorder J. Audio Eng. Soc. Vol. 32, No. 9, 1984 September 640-641).

Bei der Aufzeichnung nach dem Helical- Scan Verfahren (Sechzig Meter Band- zwei Stunden Musik; Funkschau 7/87 28-31; Konishi, K. et al.: New Method for Monolithic Gap Head; IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 26, No. 5, September 1990, 1680-1682) wird die Entstehung eines Rasens dadurch vermieden, daß der Spalt des Magnetkopfes gegenüber der Senkrechten um einen gewissen Betrag geneigt ist (Azimutversatz). Der Spalt eines zweiten Magnetkopfes ist in entgegengesetzter Richtung geneigt, so daß eine zweite und eventuelle weitere Spuren ohne Abstand aneinandergeschrieben werden können. Es kann aber zu einem Zeitpunkt immer nur eine Spur gelesen oder geschrieben werden, weil eine Montage zweier Köpfe unmittelbar nebeneinan­ der zu unzulässigen magnetischen und elektrischen Verkopplungen führt. Überlappungen sind zwar möglich, aber es müssen Köpfe, die nebeneinanderliegende Spuren schreiben oder lesen sollen, auf der Kopftrommel weit hintereinander angeordnet sein um gegenseitige Beeinflussungen zu vermeiden. In der Regel beträgt der Abstand mindestens 90° (Sechzig Meter Band- zwei Stunden Musik; Funkschau 7/87 28-31).

Für die Aufzeichnung und Wiedergabe großer Datenströme, wie sie beispielsweise bei der digitalen Videospeicherung oder der hochauflösenden Videospeicherung auftreten, wird es erforder­ lich sein, die zu übertragende Datenmenge auf mehrere Magnet­ köpfe aufzuteilen, die parallel arbeiten. Vom Helical Scan- Prinzip wird dabei wegen der hohen Relativgeschwindigkeit bei geringem Bandverbrauch nicht abgegangen werden. Der Einsatz von Mehrspurköpfen, die nach bekannten Verfahren hergestellt sind, würde einen Rückschritt bedeuten, da wegen der notwendigen magnetischen Entkopplung der einzelnen Spuren wieder ein Rasen auftreten muß.

Bei der Erfindung handelt es sich um einen Magnetkopf und das Verfahren zu seiner Herstellung, der durch eine spezielle Sand­ wich- Bauweise die Vorteile von Mehrspurköpfen für den Einsatz bei dem Helical Scan - Verfahren nutzbar macht. Dünnschichtmag­ netköpfe (induktive ebenso wie magnetoresistive) werden auf einem speziell präparierten Substrat nach bekannten Verfahren hergestellt. Die Trennung der Spuren auf dem Informationsträger wird durch die spezielle Präparation des Substrates vor dem Aufbringen der Dünnschichtköpfe realisiert. Diese Präparation besteht darin, daß auf der Oberfläche unterschiedlich geneigte Flächen erzeugt werden, die dazu führen, daß ein Azimutversatz zwischen den Köpfen zweier miteinander verbundener Substrate auftritt.

Magnetköpfe der beschriebenen Art sind für alle Speicher mit gegenüber dem gegenwärtigen Stand erheblich höheren Speicher­ dichten und Datenraten, wie z. B. in digitalen Videospeichern einsetzbar.

Ausführungsbeispiele sind in den Fig. 1-3 dargestellt.

Fig. 1 zeigt ein gemäß der Erfindung präpariertes Substrat mit symbolisch dargestellten Dünnschichtköpfen.

Fig. 2 zeigt den Kopfspiegel eines Zweispurkopfes; der nach dem beschriebenen Verfahren hergestellt wurde.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform mit außenliegenden Kopfelementen.

Ein Substrat 1, wie es üblicherweise für die Herstellung von Dünnschichtmagnetköpfen Verwendung findet, (Ferrit, Keramik., Silicium etc.) wird mit Hilfe mechanischer oder chemischer Ver­ fahren in Streifen 2 aufgeteilt, deren Oberflächen abwechselnd um einen vorgegebenen Winkel 3 (zwischen ca. 3° und 15°) gegen­ über der zur Substratoberfläche parallelen Ebene geneigt sind, so daß aneinanderliegende dachförmige Streifen entstehen.

Auf dem derart präparierten Substrat 1 werden Dünnschichtmag­ netköpfe 4 nach bekannten Verfahren aufgebracht. Die Kopfstruk­ turen 4 sind dabei asymmetrisch auf den geneigten Flächen 2 angeordnet, so daß eine Spurkante eine gedachte Linie 5 vor­ zugsweise die Mittellinie der geneigten Fläche 2, berührt.

Die Substrate mit den fertig strukturierten Köpfen 4 werden in Zeilen getrennt und die den Kopfspiegel bildenden Flächen 6 be­ arbeitet. Anschließend werden jeweils zwei Zeilen mit den be­ schichteten Flächen zueinander verbunden. Die Zeilen werden dabei so zueinander justiert, daß jeweils ein Kopf 4 einer Zeile mit dem zugehörigen Kopf 4 der zweiten Zeile zwei in Laufrichtung ohne Abstand nebeneinanderliegende Spuren bilden. Die Köpfe sind dabei in Laufrichtung gesehen nur um einen geringen Abstand hintereinander angeordnet.

Zur magnetischen und elektrischen Abschirmung der beiden Magnetköpfe 4 untereinander werden zwischen die miteinander zu verbindenden Substrate 1 entsprechende Materialien 7 eingefügt. Ein Weg, diese Materialien einzufügen ist ihre Abscheidung als dünne Schicht auf dem mit den Kopfstrukturen 4 versehenen Substrat 1. Ein anderer Weg ist das Einfügen einer beidseitig mit entsprechenden abschirmenden Materialien versehenen Folie zwischen die zu verbindenden Substrate 1. Im dem Kopfspalt entgegengesetzt liegenden Bereich trägt diese Folie gleichzeitig die elektrischen Anschlüsse der Kopfstruktur.

In einer weiteren Ausführungsform werden die Zeilen nicht mit den beschichteten Seiten zueinander sondern mit den Substrat­ unterseiten miteinander verbunden, so daß die Kopfelemente einen in Laufrichtung gesehen größeren Abstand zueinander haben. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist die bessere Zugänglichkeit der Kopfelemente für die weiteren Technologie­ schritte wie z. B. das Finishing der Spiegelfläche und die elektrische Kontaktierung.

Für eine Anordnung, bei der eine Substratoberfläche mit einer Unterseite verbunden wird gilt entsprechendes.

Claims (4)

1. Zweispur- Dünnschichtmagnetkopf zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Signalen auf einen bzw. von einem Aufzeichnungsträger ohne Abstand (Rasen) zwischen den einzelnen Spuren nach dem Helical- Scan Verfahren, gekennzeichnet dadurch, daß der Magnetkopf aus zwei auf je einem Substrat (1) angeordneten Dünnschichtkopf­ elementen (4) zusammengesetzt ist, wobei die mit den Dünn­ schichtkopfelementen (4) beschichteten Substrate (1) derart miteinander verbunden sind, daß die beschichteten Substratober­ flächen einen Winkel (3) einschließen, so daß die beiden Kopf­ spalte einander entgegengesetzt gegenüber der zur Laufrichtung Senkrechten geneigt sind und die Dünnschichtkopfelemente (4) auf dem Substrat derart angeordnet sind, daß sie eine zur Lauf­ richtung parallele Linie (5) von jeweils einer Seite berühren.

2. Magnetkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine Abschirmung (7) zwischen den miteinander verbundenen Substraten (1) durch Aufbringen einer abschirmenden und zweckmäßig gestal­ teten Schicht auf die einzelnen Substrate (1) vor dem Zusammenfügen erzeugt wird.

3. Magnetkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Abschirmung (7) und die elektrische Kontaktierung durch Einfügen einer beidseitig metallisierten und zweckmäßig gestalteten Folie zwischen die zu verbindenden Substrate erzeugt wird.

4. Verfahren zur Herstellung eines Zweispur- Dünnschichtmagnet­ kopfes nach Anspruch 1-3, gekennzeichnet dadurch, daß Dünnschichtkopfelemente (4) nach bekannten Verfahren auf das Substrat (1) aufgebracht werden, dessen Oberfläche durch chemische oder mechanische Bearbeitung derart präpariert ist, daß nebeneinanderliegende, streifenförmige Bereiche (2) entstehen, die mit einer zur Substratoberfläche parallelen Ebene einen Winkel (3) bilden, daß das Substrat (1) mit den fertig strukturierten Elementen (4) senkrecht zu den streifen­ förmigen Bereichen (2) in Zeilen zerteilt wird und jeweils zwei dieser Zeilen miteinander verbunden werden, so daß ein Kopf (4) einer Zeile mit einem Kopf (4) der zweiten Zeile ein Kopfpaar entsprechend Anspruch 1 bildet, und daß die Zeilen nach der Kopfspiegelbearbeitung in einzelne Elemente zu jeweils zwei Spuren getrennt werden.