DE1279095B - Magnetic matrix memory and method of manufacture - Google Patents
Magnetic matrix memory and method of manufactureInfo
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Description
Magnetischer Matrix-Speicher und Verfahren zur Herstellung Die Erfindung betrifft einen magnetischen Matrix-Speicher aus mit einer oder zwei Durchgangsöffnungen versehenen Speicherelementen aus remanentem Magnetmaterial und aus durch die Durchgangsöffnungen der Speicherelemente hindurchgeführten Leitungen zur Erzeugung eines und zur Feststellung des Magnetisierungszustandes der Speicherelemente sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Speichers.Magnetic Matrix Memory and Method of Manufacture The invention relates to a magnetic matrix memory with one or two through openings provided storage elements made of remanent magnetic material and through the passage openings the storage elements led through lines for generating and determining the state of magnetization of the storage elements and a method of production of such a memory.
Es sind bereits magnetische Speicher bekannt, bei denen die Speicherelemente aus Ringkernen oder aus Transf(uxoren aus rexnanentem Magnetmaterial bestehen, die in Form einer Matrix angeordnet sind und durch die zur Feststellung des Magnetisierungszustandes der einzelnen Ringkerne dienende Drähte von Hand hindurchgeführt sind. Bei aus den Ringkernen oder Transfluxoren bestehenden Speichermatrizen ist die Abfuhr der in den Kernen entstehenden Verlustwärme problematisch.Magnetic memories are already known in which the memory elements consist of toroidal cores or of transf (uxors of rexnanent magnetic material, which are arranged in the form of a matrix and used to determine the state of magnetization the individual toroidal cores serving wires are passed through by hand. With from the Storage matrices that exist in toroidal cores or transfluxors are used to remove the in The heat loss caused by the cores is problematic.
Zur Vermeidung dieses Nachteiles der Ringkernmatrix ist es bereits bekannt, eine Speichermatrix statt aus Ringkernen aus einem flachen, durchlochten Ferritblock herzustellen, bei dem die Speicherelemente von dem die Löcher unmittelbar umgebenden Magnetmaterial gebildet werden. Durch die Löcher sind die zur Feststellung des Magnetisierungszustandes der Speicherelemente dienenden Drähte hindurchgeführt, die auch nach der Technik der gedruckten Schaltungen hergestellt sein können. Bei diesem sogenannten Lochplattenspeicher ist das Problem der Wärmeableitung gelöst, jedoch bereitete die flußmäßige Trennung der einzelnen Speicherelemente Schwierigkeiten.To avoid this disadvantage of the toroidal core matrix, it is already known, a memory matrix instead of toroidal cores from a flat, perforated Manufacture ferrite block in which the memory elements of which the holes are immediately surrounding magnetic material are formed. Through the holes are those to be fixed the magnetization state of the storage elements serving wires passed through, which can also be manufactured using printed circuit technology. at This so-called perforated plate storage system has solved the problem of heat dissipation, however, the flow separation of the individual storage elements caused difficulties.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen magnetischen Speicher eingangs genannter Art zu schaffen, der gegenüber den bekannten Speichern eine einwandfreie Wärmeableitung und die flußmäßige Trennung benachbarter Speicherlemente gewährleistet.The invention is now based on the object of a magnetic memory to create of the type mentioned above, which is flawless compared to the known memory Heat dissipation and the flow separation of neighboring storage elements guaranteed.
Diese Aufgabe wird nun durch Ausführungsformen von magnetischen Speichern der eingangs genannten Art gelöst, von denen die eine gekennzeichnet ist durch in Form eines Gitters zusammengewebte leitende Drähte, auf die remanentes Magnetmaterial derart aufgebracht ist, daß rund um die Maschen des Gitters verlaufende, ununterbrochene Schleifen aus Magnetmaterial vorliegen, von denen nur räumlich voneinander getrennte Schleifen als Speicherelemente benutzt werden und die zu benutzenden Schleifen vermittels der Hindurchführung der zur Erzeugung eines und zur Feststellung des Magnnetisierungszustandes benutzten Leitungen definiert sind. Eine andere Ausführungsform ist gekennzeichnet durch in Form eines Gitters zusammengewebte leitende Drähte, auf die remanentes Magnetmaterial derart aufgebracht ist, daß rund um einzelne Maschen des Gitters verlaufende, ununterbrochene Schleifen aus Magnetmaterial vorliegen und daß jeweils zwischen zwei Maschen des Gitters in der Zeilenrichtung und in der Spaltenrichtung nicht mit Magnetmaterial bedeckte Drahtabschnitte einer Masche liegen. Eine weitere Ausführungsform ist gekennzeichnet durch in Form eines Gitters aus im Abstand voneinander verlaufenden Maschenzeilen angeordnete leitende Drähte, von denen jeweils zwei zu einer Maschenzeile geflochten sind und auf die remanentes Magnetmaterial derart aufgebracht ist, daß rund um die Maschen der Zeilen verlaufende, ununterbrochene Schleifen aus Magnetmaterial vorliegen.This object is now achieved through embodiments of magnetic memories of the type mentioned above, one of which is characterized by in Conductive wires woven together in the form of a grid onto which the remanent magnetic material is attached is applied in such a way that extending around the mesh of the grid, uninterrupted Loops made of magnetic material exist, of which only spatially separated Loops are used as storage elements and the loops to be used mediate the implementation of the generation and determination of the magnetization state lines used are defined. Another embodiment is indicated through conductive wires woven together in the form of a grid, to the remanent Magnetic material is applied so that around individual meshes of the grid running, uninterrupted loops of magnetic material are present and that in each case between two meshes of the grid in the row direction and in the column direction Wire sections not covered with magnetic material lie in a mesh. Another Embodiment is characterized by in the form of a grid from at a distance from each other running mesh rows arranged conductive wires, of which two to a mesh line are braided and on the remanent magnetic material in such a way is applied that running around the mesh of the rows, uninterrupted Loops made of magnetic material are present.
Die magnetischen Speicher nach der Erfindung lassen sich in einfacher Weise unter Verwendung üblicher Drahtgewebe- oder Flechtmaschinen herstellen. Durch die das Gitter bildenden leitenden Drähte wird eine einwandfreie Wärmeableitung gewährleistet. Eine einwandfreie flußmäßige Trennung benachbarter Speicherelemente wird dadurch erreicht, daß nur jede zweite Masche als Speicherelement ausgebildet oder verwendet wird oder das Gitter derart ausgebildet ist, daß das benachbarten Speicherelementen gemeinsame Magnetmaterial gering ist. Die zur Erzeugung und Feststellung des Magnetisierungszustandes der Speicherelemente dienenden Drähte können bei einer vorteilhaften Variante des Herstellungsverfahrens bereits bei der Herstellung des Gitters in. dieses eingewebt werden, so daß die Maschenweite außerordentlich klein gehalten werden kann, da ja nachträglich keine Leitungen mehr durch die Maschen hindurchgeführt zu werden brauchen. Die geringe Maschenweite ermöglicht die Einhaltung relativ niedriger Ansteuerströme.The magnetic memory according to the invention can be in simpler Way using standard wire mesh or braiding machines. By the conductive wires forming the grid will provide proper heat dissipation guaranteed. A perfect flow separation of neighboring storage elements is achieved in that only every second mesh is designed as a storage element or is used or the grid is designed such that the adjacent Storage elements common magnetic material is low. The generation and determination the magnetization state of the wires used for memory elements can in an advantageous variant of the manufacturing process already during manufacture of the grid in. This are woven in, so that the mesh size is extraordinary can be kept small, since there are no more cables through the mesh afterwards need to be passed through. The small mesh size enables compliance relatively low control currents.
Zur Herstellung des magnetischen Speichers kann das remanente Magnetmaterial unmittelbar auf ein Kupfergitter aufgebracht werden. Eine größere Gleichmäßigkeit der einzelnen Speicherelemente wird dadurch erreicht, wenn an den überkreuzungsstellen der blanken Kupferdrähte eine innige Verbindung der Drähte hergestellt wird, beispielsweise durch Plattieren der Drähte mit einem geeigneten Material, durch Tauchlöten oder durch Zusammenpressen der sich überkreuzenden Drähte. Bei einem speziellen Verfahren nach der Erfindung wird das Drahtgeflecht in schmelzflüssiges Lötmaterial getaucht, anschließend das remanente Magnetmaterial durch Plattieren aufgebracht, worauf dann durch die als Speicherelemente verwendeten Maschen orthogonale Ansteuer- und Abtastleitungen hindurchgeführt werden können. Die einzelnen als Speicherelemente verwendeten Maschen können flußmäßig voneinander dadurch isoliert werden, indem das Aufbringen des Magnetmaterials entsprechend gesteuert wird oder nur durch mindestens eine Masche voneinander getrennte Maschen als Speicherelemente verwendet werden. Die Herstellungsvariante, bei der die Ansteuer- und Leseleitungen bereits bei der Herstellung des Gitters eingewebt werden, vermeidet die nachträgliche Fädelung von Hand aus (Vorteil gegenüber der Herstellung eines Ringkern- oder Transfluxorspeichers).To produce the magnetic memory, the remanent magnetic material can be applied directly to a copper grid. Greater evenness of the individual storage elements is achieved when at the crossing points the bare copper wires an intimate connection of the wires is made, for example by plating the wires with a suitable material, by dip soldering or by pressing the crossed wires together. With a special procedure According to the invention, the wire mesh is immersed in molten solder material, then applied the remanent magnetic material by plating, whereupon then orthogonal control and scanning lines due to the meshes used as memory elements can be passed through. The individual meshes used as storage elements can be flux isolated from each other by applying the magnetic material is controlled accordingly or only separated from each other by at least one mesh Meshes are used as storage elements. The manufacturing variant in which the control and read lines are already woven in during the production of the grid avoids subsequent threading by hand (advantage over the Manufacture of a toroidal core or transfluxor memory).
Die Erfindung wird nun näher an Hand von Zeichnungen erläutert, in denen zeigt F i g. 1 im vergrößerten Maßstab eine Ansicht eines Teiles eines Speichers nach der Erfindung, F i g. 2 im vergrößerten Maßstab eine als Speicherelement dienende Masche des Speichers nach F i g. 1, F i g. 3 im vergrößerten Maßstab einen Ausschnitt eines Informationsspeichers nach der vorliegenden Erfindung, bei welchem die magnetischen Speicherelemente voneinander getrennt sind, F i g. 4 im vergrößerten Maßstab einen Ausschnitt eines Informationsspeichers nach der vorliegenden Erfindung, bei welchem die Steuerdrähte in das Gitter eingeflochten sind, F i g. 5 im vergrößerten Maßstab einen Ausschnitt eines Informationsspeichers nach der vorliegenden Erfindung, bei welchem die Gitterdrähte so ausgebildet sind, daß das benachbarte Speicherelementen gemeinsame Magnetmaterial gering ist, um die Interferenz der Magnetfelder benachbarter Speicherelemente herabzusetzen, F i g. 6 im vergrößerten Maßstab einen Ausschnitt eines Informationsspeichers, bei welchem zwei benachbarte Maschen eines Gitters als ein Informationsspeicherelement verwendet werden, und F i g. 7 eine schematische Darstellung einer Steuerleiteranordnung, die beispielsweise in Verbindung mit einem Informationsspeicher nach der vorliegenden Erfindung zum Zuführen und Ablesen von Informationen verwendet werden kann.The invention will now be explained in more detail with reference to drawings in which shows F i g. 1 is a view, on an enlarged scale, of part of a memory according to the invention, FIG. 2 a serving as a storage element on an enlarged scale Mesh of the memory according to FIG. 1, Fig. 3 shows a section on an enlarged scale an information storage device according to the present invention, in which the magnetic Storage elements are separated from one another, F i g. 4 on an enlarged scale Detail of an information memory according to the present invention, in which the control wires are woven into the grid, FIG. 5 on an enlarged scale a section of an information memory according to the present invention, at which the grid wires are formed so that the adjacent memory elements common magnetic material is low, so as to reduce the interference of neighboring magnetic fields Reduce storage elements, F i g. 6 a section on an enlarged scale an information memory in which two adjacent meshes of a grid can be used as an information storage element, and FIG. 7 a schematic Representation of a control conductor arrangement, for example in connection with a Information storage according to the present invention for feeding and reading of Information can be used.
F i g. 1 zeigt einen Abschnitt eines Informationsspeichers nach der vorliegenden Erfindung, bei welchem horizontale und vertikale Drähte 1 und 2 aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise Kupfer, zu einem Drahtgitter geflochten sind. Das aus den Drähten 1 und 2 gebildete Gitter kann in ein im geschmolzenen Zustand vorliegendes elektrisch leitendes Metall getaucht werden, beispielsweise in ein Lötmaterial, um die Drähte an den Kreuzungspunkten elektrisch miteinander zu verbinden. Anschließend wird das Gitter mit einem remanentmagnetischen Material plattiert, beispielsweise mit Permalloy, so daß jede einzelne Masche des plattierten Drahtgitters eine geschlossene Schleife aus remanentxnagnetischem Material bildet, die erfindungsgemäß ähnlich wie ein Magnetkern als ein magnetisches Speicherelement verwendet werden kann. In F i g. 2 ist eine einzige Masche der Ausführungsform nach F i g. 1 dargestellt. Die horizontalen und vertikalen Steuerleitungen 3 und 4, die vorzugsweise einen überzug aus Isoliermaterial besitzen, werden in aufeinander senkrecht stehenden Richtungen durch ausgewählte einzelne Maschen 5 des plattierten Gitters 10 hindurchgeführt. Sie verlaufen über und unter entsprechenden Teilen der Gittermatrix 10. Die unterhalb der Gitterebene verlaufenden Teile der Steuerleitungen 3 und 4 sind gestrichelt eingezeichnet.F i g. 1 shows a section of an information storage device according to the present invention, in which horizontal and vertical wires 1 and 2 of electrically conductive material, for example copper, are braided to form a wire mesh. The grid formed from the wires 1 and 2 can be immersed in an electrically conductive metal present in the molten state, for example in a soldering material, in order to electrically connect the wires to one another at the crossing points. The grid is then plated with a remanent magnetic material, for example with permalloy, so that each individual mesh of the plated wire grid forms a closed loop of remanent magnetic material, which according to the invention can be used as a magnetic storage element similar to a magnetic core. In Fig. 2 is a single stitch of the embodiment of FIG. 1 shown. The horizontal and vertical control lines 3 and 4, which preferably have a coating of insulating material, are passed through selected individual meshes 5 of the plated grating 10 in mutually perpendicular directions. They run above and below corresponding parts of the grid matrix 10. The parts of the control lines 3 and 4 that run below the grid plane are shown in dashed lines.
Ein Rahmen 6 verläuft entlang der Seitenkanten der Gittermatrix 10 und steht mit den horizontalen und senkrechten Drähten 1 und 2 in Verbindung. Der Rahmen 6 dient zum Ableiten der Wärme von den einzelnen Gitterdrähten 1 und 2, wodurch das Leistungsvermögen der Matrix 10 verbessert werden kann, da sie bei niedriger Temperatur betrieben werden kann. Der Rahmen 6 kann gegebenenfalls in an sich bekannter Weise mit Kühlröhren oder Kühlrippen versehen sein. Weiterhin kann der Rahmen 6 mit einem Bezugspotential oder Erde verbunden sein, so daß die gesamte Matrix 10 als eine elektrostatische Abschirmung wirkt.A frame 6 runs along the side edges of the grid matrix 10 and is in connection with the horizontal and vertical wires 1 and 2. The frame 6 serves to dissipate the heat from the individual grid wires 1 and 2, whereby the performance of the matrix 10 can be improved, since it can be operated at a low temperature. The frame 6 can optionally be provided with cooling tubes or cooling fins in a manner known per se. Furthermore, the frame 6 can be connected to a reference potential or earth, so that the entire matrix 10 acts as an electrostatic shield.
Die in F i g. 2 dargestellte einzelne Masche 5, die als Speicherelement arbeitet, besteht aus plattierten Gitterdrähten 1 und 2, durch welche Steuerleitungen 3 und 4 hindurchgeführt sind. Schickt man durch die Leitung 3 von links nach rechts und durch die Leitung 4 von oben nach unten Ströme hindurch, dann werden gleichzeitig Magnetfelder im Uhrzeigersinn um das Element 5 erzeugt. Werden diese Ströme abgeschaltet, dann wird die Magnetisierung im Uhrzeigersinn auf Grund der Remanenz des Materials beibehalten, was der Speicherung einer binären Ziffer oder eines Informationsbits mit gegebenem Wert entspricht. In ähnlicher Weise wird durch in umgekehrten Richtungen durch die Leitungen 3 und 4 hindurchgehende Ströme eine Magnetisierung im Gegenuhrzeigersinn erzeugt, was der Speicherung einer Binärziffer mit entgegengesetztem Wert entspricht. Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, haben die entsprechenden Steuerleitungen 3 und 4 einen solchen Abstand voneinander, daß benachbarte Speicherelemente durch Maschen des Gitters 10 getrennt sind, die nicht als Speicherelemente verwendet werden. Durch eine derartige räumliche Trennung wird eine Isolierung zwischen benachbarten Speicherelementen erreicht, so daß bei Änderung der Magnetisierung in einem Element der Magnetisierungszustand der benachbarten Elemente im wesentlichen nicht beeinflußt wird.The in F i g. The individual mesh 5 shown in FIG. 2, which works as a storage element, consists of clad grid wires 1 and 2, through which control lines 3 and 4 are passed. If currents are sent through line 3 from left to right and through line 4 from top to bottom, then magnetic fields are generated around element 5 in a clockwise direction at the same time. If these currents are switched off, the clockwise magnetization is retained due to the remanence of the material, which corresponds to the storage of a binary digit or an information bit with a given value. Similarly, currents passing through lines 3 and 4 in reverse directions generate counterclockwise magnetization, which corresponds to the storage of a binary digit with the opposite value. As shown in FIG. 1, the corresponding control lines 3 and 4 are spaced from one another such that adjacent storage elements are separated by meshes of the grid 10, which are not used as storage elements. Such a spatial separation achieves an isolation between adjacent storage elements, so that when the magnetization in one element changes, the magnetization state of the adjacent elements is essentially not influenced.
In. F i g. 3 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, wobei die gewünschte Isolierung zwischen benachbarten Speicherelementen auf andere Art erzielt wird. In F i g. 3 ist eine Anzahl von als Speicherelementen arbeitenden Maschen 5 gezeigt, die in Zeilen und Spalten der Gittermatrix angeordnet sind. Diese Anordnung kann dadurch hergestellt werden, daß die Gitterdrähte in der an Hand von F i g. 1 beschriebenen Weise plattiert werden und anschließend das remanentmagnetische Material zwischen benachbarten Zeilen und Spalten der einzelnen Speicherlemente abgeätzt wird. Auf diese Weise wird das Magnetmaterial zwischen benachbarten Speicherelementen entfernt und die gewünschte Isolierung erzielt. Durch die Öffnungen der Elemente 5 sind in der an Hand von F i g. 1 und 2 gezeigten Weise Steuerleitungen hindurchgeführt.In. F i g. 3 shows another embodiment of the invention, taking the desired isolation between adjacent storage elements on others Art is achieved. In Fig. 3 is a number of working as storage elements Meshes 5 are shown, which are arranged in rows and columns of the grid matrix. These Arrangement can be made in that the grid wires in the hand of F i g. 1 and then the remanent magnetic Material between adjacent rows and columns of the individual storage elements is etched away. In this way, the magnetic material between adjacent memory elements removed and achieved the desired insulation. Through the openings of the elements 5 are shown in FIG. 1 and 2 shown manner control lines passed through.
Bei der in F i g. 4 gezeigten Ausführungsform der Erfindung sind sowohl die Steuerleitungen als auch die das Gitter der Speichermatrix bildenden Drähte zu einem einzigen Gefüge zusammengeflochten. Bei der Herstellung einer solchen Anordnung werden isolierte Drähte 3 und 4 zwischen die blanken Drahtleiter 2 gewoben.In the case of the in FIG. 4 embodiment of the invention shown are both the control lines as well as the wires forming the grid of the memory matrix braided into a single structure. When making such an arrangement insulated wires 3 and 4 are woven between the bare wire conductors 2.
Das Drahtgitter kann dann in der oben beschriebenen Weise verbunden und plattiert werden. Beim Plattieren wird dabei nur auf die blanken Drähte 1 und 2 eine Schicht aus remanentmagnetischem Material aufgebracht. Auf diese Weise entstehen einzelne magnetische Speicherlemente, die bereits mit isolierten Steuerleitungen 3 und 4 versehen und durch dazwischenliegende Maschen voneinander isoliert sind. Bei dieser Ausführungsform ist also ein Einflechten von Steuerleitungen nach dem Plattieren nicht mehr erforderlich, und es kann daher ein Informationsspeicher hergestellt werden, der feinmaschiger ist als ein Informationsspeicher, bei welchem die Steuerleitungen von Hand durch die magnetischen Speicherlemente hindurchgeflochten werden müssen.The wire mesh can then be connected in the manner described above and plated. When plating, only the bare wires 1 and 2 a layer of remanent magnetic material is applied. In this way arise individual magnetic storage elements already with isolated control lines 3 and 4 are provided and isolated from one another by intervening meshes. In this embodiment, a braiding of control lines after the Plating is no longer required, and an information store can therefore be made which is finer-meshed than an information memory in which the control lines must be braided by hand through the magnetic storage elements.
Neben den in den F i g. 1 bis 4 gezeigten Drahtgittermustern können natürlich auch andere Muster verwendet werden. Beispielsweise ist in F i g. 5 ein Muster gezeigt, das einem Korbgeflecht ähnlich ist und bei dem die überlagerung der Magnetfelder benachbarter Speicherelemente dadurch verringert wird, daß der den benachbarten Elementen gemeinsame Anteil an Magnetmaterial verringert ist. In F i g. 5 sind die Drähte 21 und 22 miteinander verflochten und bilden Zeilen von Öffnungen, welche nach dem Plattieren mit einem geeigneten Material magnetische Speicherelemente darstellen. Die Steuerleitungen 3 und 4 werden in aufeinander senkrecht stehenden Richtungen durch die Öffnungen hindurchgeflochten, damit eine Koordinatenwahl von bestimmten Elementen möglich ist.In addition to the in FIGS. 1 to 4 wire mesh patterns shown of course other patterns can also be used. For example, in FIG. 5 a Pattern shown which is similar to a basket weave and in which the overlay the magnetic fields of adjacent storage elements is reduced in that the the proportion of magnetic material common to the neighboring elements is reduced. In F i g. 5 the wires 21 and 22 are intertwined and form rows of Openings which, after plating with a suitable material, are magnetic Represent storage elements. The control lines 3 and 4 are perpendicular to each other standing directions braided through the openings, thus a choice of coordinates of certain elements is possible.
Bei den oben beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung arbeiten die Speicherelemente der Matrizen in ähnlicher Weise wie mit einer einzigen Öffnung versehene Magnetkerne. Gemäß der vorliegenden Erfindung können natürlich auch andere Anordnungen hergestellt werden, welche die Funktion anderer Arten von Kernen ausführen. Beispielsweise ist in F i g. 6 ein Ausschnitt einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt, welche wie ein unter der Bezeichnung »Transfluxor« bekanntgewordener, mit mehreren Öffnungen versehener Magnetkern arbeitet. Wie bei der Ausführungsform nach F i g. 1 kann eine große Anzahl der in F i g. 6 dargestellten Elemente zu einer Matrix mit einer der zu speichernden Informationsmenge entsprechenden Größe zusammengeschlossen werden. Die in F i g. 6 dargestellten horizontalen Gitterdrähte 1 und die vertikalen Drähte 2 a und 2 b definieren Speicherelemente mit zwei Öffnungen. Bemißt man die Drähte 1 und 2 entsprechend und plattiert sie dann mit einem remanentmagnetischen Material in der oben beschriebenen Weise, dann kann man ein Speicherelement erzielen, bei dem die Dicke der aufgebrachten Schicht und daher die Querschnittsfläche sich mit den Abschnitten des Elementes ändert. Bei der in F i g. 6 dargestellten Ausführungsform ist die Querschnittsfläche der mit 1 und 2 a bezeichneten Abschnitte zweimal so groß wie die der Abschnitte 2 b. Werden durch die durch die Drähte 1, 2 a und 2 b gebildeten Öffnungen geeignete isolierte Drähte 17, 18 und 19 hindurchgeführt, dann entsteht ein magnetisches Speicherelement mit zwei Öffnungen, das in der gleichen Weise wie ein Transfluxor arbeitet. Durch die Steuerleitung 18 hindurchgehende Ströme ergeben bestimmte Magnetisierungsbedingungen innerhalb der Abschnitte 2 b. Auf der Leitung 19 treten den bestimmten Magnetisierungsbedingungen entsprechende Ausgangsspannungen bei Stromfluß durch die Steuerleitung 17 auf.In the various embodiments of the invention described above, the memory elements of the matrices operate in a similar manner to magnetic cores provided with a single aperture. Of course, other arrangements which perform the function of other types of cores can be made in accordance with the present invention. For example, in FIG. 6 shows a section of an embodiment of the invention which works like a magnetic core which has become known under the designation "Transfluxor" and is provided with several openings. As in the embodiment according to FIG. 1, a large number of the items shown in FIG. 6 are combined to form a matrix with a size corresponding to the amount of information to be stored. The in F i g. 6 shown horizontal grid wires 1 and the vertical wires 2 a and 2 b define storage elements with two openings. If wires 1 and 2 are dimensioned accordingly and then plated with a remanent magnetic material in the manner described above, a memory element can be obtained in which the thickness of the applied layer and therefore the cross-sectional area changes with the sections of the element. In the case of the in FIG. 6, the cross-sectional area of the sections labeled 1 and 2 a is twice as large as that of the sections 2 b. If suitable insulated wires 17, 18 and 19 are passed through the openings formed by the wires 1, 2 a and 2 b , a magnetic storage element with two openings is created which works in the same way as a transfluxor. Currents passing through the control line 18 result in certain magnetization conditions within the sections 2b. Output voltages corresponding to the specific magnetization conditions occur on line 19 when current flows through control line 17.
F i g. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer in Verbindung mit dem Informationsspeicher nach der vorliegenden Erfindung verwendbaren Steuerschaltung. Die horizontalen Steuerleitungen 3 sind mit dem Matrixsteuerkreis 7 und die vertikalen Steuerleitungen 4 mit dem Matrixsteuerkreis 8 verbunden. Die Steuerkreise dienen zur gleichzeitigen Auswahl von einzelnen Speicherelementen, beispielsweise zum Wählen des Speicherelementes 5. Für den gleichen Zweck wie bei den bekannten Kernspeichern kann eine an eine Sperrimpulsquelle 11 angeschlossene Sperrwindung 9 verwendet werden. Eine an einen Ablesekreis 12 angeschlossene Lesewicklung 16 ist durch die einzelnen Speicherelemente 5 hindurchgeführt. Auf der Lesewicklung 16 tritt dann immer eine Spannung auf, wenn der magnetische Zustand eines der Elemente 5 abgefragt wird, indem Impulse den horizontalen und vertikalen Steuerleitungen 3 und 4 zugeführt werden.F i g. 7 shows a schematic representation of a in connection with FIG the information memory according to the present invention usable control circuit. The horizontal control lines 3 are connected to the matrix control circuit 7 and the vertical ones Control lines 4 are connected to the matrix control circuit 8. The control circuits serve for the simultaneous selection of individual memory elements, for example for dialing of the memory element 5. For the same purpose as in the known core memories A blocking winding 9 connected to a blocking pulse source 11 can be used. A reading winding 16 connected to a reading circuit 12 is through the individual Storage elements 5 passed through. One then always occurs on the reading winding 16 Voltage when the magnetic state of one of the elements 5 is queried, by supplying pulses to the horizontal and vertical control lines 3 and 4 will.
Die magnetischen Speichergitter nach der vorliegenden Erfindung können in verschiedenster Weise hergestellt werden. Bei Verwendung von bevorzugten Verfahren zur Herstellung der Gitterdrähte erzielt man jedoch eine verbesserte Arbeitsweise und Leistungsfähigkeit des Speichers. Vom Standpunkt der Leistungsfähigkeit des Speichers ist es wesentlich, daß die einzelnen Speicherelemente einheitliche magnetische Eigenschaften aufweisen. Für die einzelnen Elemente ist eine viereckige Hysteresisschleife und eine niedrige Koerzitivkraft erwünscht. Es ist daher erforderlich, daß das remanentmagnetische Material über die gesamte Ausdehnung des Gitters einschließlich der einzelnen Teile der Massenelemente mit gleichmäßiger Dicke und mit gleichmäßiger Zusammensetzung aufgebracht wird.The magnetic storage grids of the present invention can can be produced in a wide variety of ways. Using preferred procedures however, an improved mode of operation is achieved for the production of the grid wires and memory efficiency. From the standpoint of the performance of the Memory, it is essential that the individual memory elements uniform magnetic Have properties. There is a square hysteresis loop for the individual elements and a low coercive force is desirable. It is therefore necessary that the remanent magnetic Material over the entire extent of the grid including the individual parts of mass elements with uniform thickness and with uniform composition is applied.
Das zur Herstellung eines magnetischen Speichergitters verwendete Verfahren hängt teilweise von der Zusammensetzung des Grundgitters ab. Das Gitter kann aus irgendeinem Metall bestehen, das ein guter Leiter ist. Es kann aber auch ein Gitter verwendet werden, das aus Nichtleitern geflochten ist, die durch Aufbringen eines dünnen Kupferfilms elektrisch leitend gemacht worden sind. Wie bereits erwähnt, können die Ansteuerleitungen in das Gitter eingewoben sein oder erst nach dem Aufbringen des remanentmagnetischen Materials eingeflochten werden. Es ist - normalerweise wünschenswert, jedoch nicht wesentlich, daß die Maschenecken verbunden werden, beispielsweise durch Elektroplattieren mit einem nichtmagnetischen Material.The one used to make a magnetic storage grid Method depends in part on the composition of the basic lattice. The grid can be made of any metal that is a good conductor. But it can also a grid can be used, which is braided from non-conductors, which by applying made electrically conductive of a thin copper film. As already mentioned, the control lines can be woven into the grid or only after it has been applied of remanent magnetic material can be braided. It is Normally it is desirable, but not essential, that the mesh corners be connected e.g. by electroplating with a non-magnetic material.
Werden die Ansteuerleitungen in das Gitter vor der Verarbeitung eingewebt oder eingeflochten, dann sollte ihre Isolierung durch die Reinigungsverbindungen und durch die beim Elektroplattieren oder im nichtelektrischen Plattierungsbad herrschenden Bedingungen nicht angegriffen werden. Falls das Gitter wärmebehandelt wird, sollten die Ansteuerleitungen Glühtemperaturen bis zu 1000° C aushalten können. Derartige Leitungen können durch Aufbringen eines dünnen Films aus Nickel- oder Kobaltphosphid auf einen leitenden Draht, beispielsweise auf einen Kupferdraht, und durch Umwickeln dieses Drahtes mit Asbestfasern hergestellt werden. Der Draht kann auch mit einem dünnen Quarzfilm oder mit einem keramischen Überzug versehen sein.The control lines are woven into the grid prior to processing or braided, then their insulation should be through the cleaning connections and by those prevailing in electroplating or in the electroless plating bath Conditions are not attacked. If the grid is heat treated, should the control lines can withstand annealing temperatures of up to 1000 ° C. Such Lines can be made by applying a thin film of nickel or cobalt phosphide on a conductive wire, for example on a copper wire, and by wrapping this wire can be made with asbestos fibers. The wire can also be connected to a thin quartz film or be provided with a ceramic coating.
Gegebenenfalls kann eine magnetische Glühbehandlung durchgeführt werden, indem ein entsprechender Strom durch die Ansteuerleitungen während des Abscheidens des remanentmagnetischen Materials hindurchgeführt wird. Eine viereckige Hysteresisschleife und eine Verringerung der Koerzitivkraft kann durch die herkömmliche Wärmebehandlung erzielt werden, bei welcher das magnetische Material auf eine Temperatur von ungefähr 1000° C in einer reduzierenden oder neutralen Atmosphäre erwärmt und anschließend gekühltwird. Die Kornorientierung im Magnetmaterial kann dadurch begünstigt werden, däß diese Behandlung in Gegenwart eines Magnetfeldes durchgeführt wird, beispielsweise in Gegenwart eines Magnetfeldes, das dadurch erzeugt wird, daß ein schwacher Strom durch die A:nsteuerleiter hindurchgeführt wird.If necessary, a magnetic annealing treatment can be carried out, by a corresponding current through the control lines during the deposition of the remanent magnetic material is passed through. A square hysteresis loop and a decrease in coercive force can be achieved by the conventional heat treatment can be achieved at which the magnetic material to a temperature of about 1000 ° C in a reducing or neutral atmosphere and then heated is cooled. The grain orientation in the magnet material can be favored that this treatment is carried out in the presence of a magnetic field, for example in the presence of a magnetic field generated by a weak current is passed through the control conductor.
Beim Elektroplattieren mit dem remanentmagnetischen Material kann das zu plattierende Gitter als Kathode geschaltet und im wesentlichen parallel zu einem anderen als Anode geschalteten Gitter angeordnet sein. Die beiden Gitter sind in spezielle Tragrahmen eingespannt, die in einem Plexiglasträger befestigt sind. Dieser Träger hat parallele Einstellschlitze, wodurch die Elektroden leicht aufeinander ausgerichtet werden können und dadurch keine gleichmäßige Plattierung gewährleistet wird.When electroplating with the remanent magnetic material, the grid to be plated connected as a cathode and essentially parallel to another grid connected as an anode. The two grids are clamped in special support frames that are attached to a plexiglass support. This carrier has parallel adjustment slots, which makes the electrodes easy on one another can be aligned and thus does not guarantee even plating will.
Die zur Erzielung eines gleichmäßigen Überzuges erforderlichen Maßnahmen sind bekannt. Die Potentialkonzentration an den Ecken einer Kathode kann durch Verzerrung der Anoden ausgeglichen werden, wodurch eine gleichmäßige Stromverteilung erreicht wird. Die Berechnung der theoretischen Stromverteilung bei einer großflächigen Kathode ist jedoch kompliziert und entspricht kaum genau der praktisch erwünschten gleichmäßigen Verteilung.The measures necessary to achieve an even coating are known. The potential concentration at the corners of a cathode can be caused by distortion of the anodes are balanced, whereby an even current distribution is achieved will. The calculation of the theoretical current distribution for a large-area cathode however, it is complicated and hardly corresponds exactly to the practically desired uniform Distribution.
Zur Herstellung der magnetischen Speichergitter nach der vorliegenden Erfindung verwendet man daher spezielle Verfahren zur Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Plattierung. Diese speziellen Verfahren ermöglichen eine Bestimmung der Stromverteilung über das gesamte Gebiet des Gitters, die genauer ist und in kürzerer Zeit durchgeführt werden kann als die theoretische Berechnung der Stromverteilung über die Kathode. i Bei einer Anordnung wird ein unterteiltes Prüfgitter, das flächenmäßig und typenmäßig ähnlich wie das zur Herstellung des Speichers vorgesehene Gitter aufgebaut ist, auf einer Kunststoffunterlage hergestellt. Jeder kleine Gitterabschnitt, der ein Teil des Gesamtprüfgitters ist, wird mit Hilfe eines Nylonfadens auf der Kunststoffunterlage befestigt und durch eigene Leitungen elektrisch mit einer Stromquelle verbunden. In Reihe mit jedem Gitterabschnitt liegt ein Strommesser, durch welchen der Strom ohne Verzerrung der Stromverteilung auf der restlichen Gitterfläche gemessen werden kann. Die Meßergebnisse können graphisch aufgetragen werden, so daß man eine graphische Darstellung der herrschenden Stromverteilung erhält. Auf diese Weise kann man die Stromverteilung mit jeder gewünschten Genauigkeit feststellen; dazu braucht man die Gesamtgitterfläche nur in entsprechend kleine Abschnitte zu unterteilen. Hat man nun einmal die Stromverteilung festgestellt, dann werden die Anodengitter so verzerrt, daß sich eine gleichmäßigere Stromverteilung ergibt und auf diese Weise eine gleichmäßigere Plattierung eines an die Stelle des unterteilten Prüfgitters gebrachten Gitters erreicht werden kann. Neben der Verzerrung der Anodengitter können auch noch Anodenhilfsgitter zur Erzielung der gewünschten Stromverteilung verwendet werden.In order to produce the magnetic storage grids according to the present invention In accordance with the invention, special methods are therefore used to improve uniformity the plating. These special procedures enable the current distribution to be determined over the entire area of the grid, which is more accurate and performed in less time can be considered the theoretical calculation of the current distribution across the cathode. i In an arrangement, a subdivided test grid is used, which in terms of area and type similar to the structure of the grid provided for the manufacture of the storage tank, made on a plastic base. Every small section of grid that is a Part of the overall test grid is placed on the plastic base with the help of a nylon thread attached and electrically connected to a power source by its own cables. In series with each grid section there is an ammeter through which the current flows can be measured without distorting the current distribution on the rest of the grid surface can. The measurement results can be plotted graphically, so that a graphic Representation of the prevailing power distribution. That way you can get the Determine power distribution with any desired accuracy; for that you need to subdivide the total grid area only into correspondingly small sections. Has once the current distribution is determined, the anode grids will be like this distorted so that there is a more even current distribution and in this way a more even plating of a test grid in place of the divided test grid brought grid can be achieved. In addition to the distortion of the anode grid can anode auxiliary grid is also used to achieve the desired current distribution will.
Zum Elektroplattieren des magnetischen Speichergitters nach der vorliegenden Erfindung mit remanentmagnetischem Material können Lösungen mit verschiedenem Nickel- und Eisengehalt verwendet werden. Unter anderem können 79 % Nickel und 21% Eisen, 82% Nickel und 18% Eisen, 65% Nickel und 35% Eisen, 61% Nickel und 39% Eisen und 50% Nickel und 50%Eisen aufweisende Zusammensetzungen verwendet werden. Die sich beim Plattieren mit solchen Zusammensetzungen ergebenden Legierungen weisen eine niedrige, für magnetische Gitterspeicher geeignete Koerzitivkraft auf und können aus einem »Wolf-Permalloy«-Plattierungsbad elektrolytisch abgeschieden werden. Weiterhin kann spannungsarmes Permalloy aus einem Sulfaminsäurebad abgeschieden werden. Die kritische Konzentration der Plattierungslösung kann während der Plattierung aufrechterhalten werden, indem man Eisensalze dem großen Elektrolytvolumen zugibt. Es kann auch Permalloy der geforderten Zusammensetzung zunächst auf einem aus rostfreiem Stahl bestehenden Gitter abgeschieden werden, das als Anodengitter verwendet wird. Es hat sich herausgestellt, daß im Falle eines Wolf-Permalloy-Plattierungsbades ein Zusammenhang- zwischen niedriger Koerzitivkraft im plattierten Material und niederer Stromdichte besteht.For electroplating the magnetic storage grid of the present invention Invention with remanent magnetic material, solutions with different nickel and iron content can be used. Among other things, 79% nickel and 21% iron, 82% nickel and 18% iron, 65% nickel and 35% iron, 61% nickel and 39% iron and Compositions comprising 50% nickel and 50% iron can be used. Which alloys resulting from plating with such compositions exhibit a low coercive force suitable for magnetic grid storage and can electrolytically deposited from a "Wolf Permalloy" plating bath. Farther Low-stress permalloy can be deposited from a sulfamic acid bath. the critical concentration of plating solution can be maintained during plating by adding iron salts to the large volume of electrolyte. It can also be permalloy of the required composition first on a stainless steel one Grid are deposited, which is used as an anode grid. It turned out that in the case of a Wolf Permalloy plating bath, a relationship between lower There is coercive force in the clad material and low current density.
Nickel-Eisen-Legierungen im Bereich von 71% Nickel-21% Eisen bis 82% Nickel-18% Eisen weisen eine Magnetostriktion von nahezu Null auf. Wo es wesentlich auf diese Eigenschaft ankommt, wird daher das remanentmagnetische Material aus einem diese Zusammensetzung aufweisenden Elektrolyten abgeschieden. Praktisch ist jedoch das Plattieren mit einer 61% Nickel und 39 % Eisen aufweisenden Legierung leichter zu steuern und scheint der beste Kompromiß hinsichtlich Gleichmäßigkeit und Zuverlässigkeit zu sein.Nickel-iron alloys in the range from 71% nickel-21% iron to 82% Nickel-18% iron has almost zero magnetostriction. Where it is essential depends on this property, is therefore the remanent magnetic material from a Electrolyte having this composition deposited. However, it is practical plating with an alloy comprising 61% nickel and 39% iron is easier control and seems to be the best compromise in terms of smoothness and reliability to be.
Es wird nun die Herstellung einer speziellen Anordnung nach der vorliegenden Erfindung an Hand eines Beispieles näher erläutert. Es wird ein aus blanken Kupferdrähten mit einem Durchmesser von 0,13 bis 0,18 mm bestehendes Gitter verwendet, das ungefähr 16 Maschen pro Zentimeter besitzt, d. h. bei dem die quadratischen Maschen eine Länge von ungefähr 0,625 mm aufweisen. Es ist eine glatte Kupferoberfläche erwünscht. Dies kann mit Hilfe von galvanischem Polieren erreicht werden. Nachdem das Gitter von allen organischen Verunreinigungen gereinigt ist, wird es in Dichloräthylendampf entfettet, in destilliertem Wasser gewässert, in eine 50%ige Salzsäure getaucht, gespült und dann mit einem dünnem Goldfilm aus einem Säure- oder Cyanidgoldplattierungsbad überzogen. Der Goldüberzug dient zum Schutz des Gitters vor Oxydation und bildet eine glatte Unterlage für die remanentmagnetische Schicht. Bei einer speziellen Ausführungsform ist die Goldschicht vorteilhaft ungefähr 0;005 mm dick. Aus einem Cyanidbad abgeschiedenes Gold sollte vor dem nachfolgenden Elektroplattieren mit einer 5%igen Schwefelsäure aktiviert werden.We now turn to the manufacture of a specific arrangement in accordance with the present invention Invention explained in more detail using an example. It is made from bare copper wires with a diameter of 0.13 to 0.18 mm existing grid is used, which is approximately Has 16 meshes per centimeter, i.e. H. in which the square meshes a length of approximately 0.625 mm. It's a smooth copper surface he wishes. This can be achieved with the help of electroplating. After this the grid is cleaned of all organic impurities, it is in dichloroethylene vapor defatted, soaked in distilled water, dipped in 50% hydrochloric acid, rinsed and then with a thin film of gold from an acid or cyanide gold plating bath overdrawn. The gold coating serves to protect the grid from oxidation and forms a smooth base for the remanent magnetic layer. At a special Embodiment, the gold layer is advantageously approximately 0.005 mm thick. From a Gold deposited in the cyanide bath should be used prior to subsequent electroplating a 5% sulfuric acid can be activated.
Vorzugsweise mit Polytetrafluoräthylen isolierte Drähte mit einem Durchmesser von ungefähr 0,075 mm werden dann durch die Maschen hindurchgeführt, die als Speicherelemente vorgesehen sind. Anschließend wird auf das Gitter eine ungefähr 0,0032 mm dicke Schicht aus einer 61% Nickel und 39% Eisen enthaltenden Legierung aufgebracht. Im allgemeinen beträgt die Dicke der remanentmagnetischen Schicht je nach der Zusammensetzung des Materials 0,0032 bis 0,02 mm.Preferably with polytetrafluoroethylene insulated wires with a Diameters of approximately 0.075 mm are then passed through the mesh, which are provided as storage elements. Then a approximately 0.0032 mm thick layer of a 61% nickel and 39% iron containing layer Alloy applied. In general, the thickness of the remanent magnetic Layer 0.0032 to 0.02 mm depending on the composition of the material.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1963T0024134 DE1279095B (en) | 1963-06-11 | 1963-06-11 | Magnetic matrix memory and method of manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1963T0024134 DE1279095B (en) | 1963-06-11 | 1963-06-11 | Magnetic matrix memory and method of manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1279095B true DE1279095B (en) | 1968-10-03 |
Family
ID=7551324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1963T0024134 Withdrawn DE1279095B (en) | 1963-06-11 | 1963-06-11 | Magnetic matrix memory and method of manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1279095B (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1212618A (en) * | 1958-02-06 | 1960-03-24 | Telefunken Gmbh | Process for the production of magnetic recording or switching matrices |
| FR77024E (en) * | 1958-02-06 | 1962-01-08 | Telefunken Gmbh | Process for the production of magnetic recording or switching matrices |
-
1963
- 1963-06-11 DE DE1963T0024134 patent/DE1279095B/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1212618A (en) * | 1958-02-06 | 1960-03-24 | Telefunken Gmbh | Process for the production of magnetic recording or switching matrices |
| FR77024E (en) * | 1958-02-06 | 1962-01-08 | Telefunken Gmbh | Process for the production of magnetic recording or switching matrices |
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