DE3541762C2 - Magnetischer Wandlerkopf und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen magnetischen Wandlerkopf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung eines der­ artigen magnetischen Wandlerkopfs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.

Allgemein bezieht sich die Erfindung auf einen aus zwei Kernteilen zusammengesetzten magnetischen Wandlerkopf dessen Kopplungsspalt durch zwei zueinander ausgerichte­ te dünne Schichten aus metallischem magnetischem Mate­ rial gebildet ist.

Allgemein ist man bestrebt, bei magnetischen Aufzeich­ nungs- und/oder Wiedergabegeräten, beispielsweise bei Videobandrekordern (VTRs), die Signaldichte auf dem Auf­ zeichnungsmedium zu erhöhen. Um eine hohe aufgezeichne­ te Signaldichte zu erhalten, werden bereits sogenannte Metallpulverbänder oder sogenannte metallisierte Magnet­ bänder mit hoher Koerzitivkraft (H_c) verwendet. Die Me­ tallpulverbänder enthalten ein Pulver aus ferromagneti­ schem Metall, beispielsweise aus Eisen, Kobalt oder Nic­ kel, oder ein Pulver entsprechender Legierungen, während die sogenannten metallisierten Bänder einen Substratfilm besitzen, auf dem ein ferromagnetisches metallisches Ma­ terial aufgebracht ist, beispielsweise durch Niederschlag im Vakuum. Aufgrund der hohen Koerzitivkraft der genann­ ten magnetischen Aufzeichnungsmedien müssen die magneti­ schen Wandlerköpfe, insbesondere diejenigen, die zur Si­ gnalaufzeichnung verwendet werden, eine hohe Sättigungs­ magnetflußdichte (B_S) aufweisen, was eine entsprechende Auswahl des magnetischen Kernmaterials erforderlich macht. Bei dem häufig verwendeten magnetischen Ferrit­ material besteht der Nachteil, daß nur eine geringe Sät­ tigungsmagnetflußdichte erhalten wird, während bei Ver­ wendung von Permalloy als metallisches magnetisches Ma­ terial die Verschleißfestigkeit herabgesetzt wird.

Im Zusammenhang mit der oben beschriebenen Erhöhung der Aufzeichnungssignaldichte ist es erwünscht, die Aufzeich­ nungsspurbreite auf dem magnetischen Aufzeichnungsmedium bzw. Magnetband so klein wie möglich zu halten. Hierzu ist es erforderlich, einen magnetischen Wandlerkopf mit einem Kopplungsspalt zu verwenden, der eine entsprechend schmale laterale bzw. seitliche Ausdehnung besitzt.

Um den oben genannten Forderungen gerecht zu werden, wur­ de bereits ein magnetischer Wandlerkopf entwickelt, der auf einem nichtmagnetischen Substrat, beispielsweise auf einem Substrat aus keramischem Material, eine ferromagne­ tische metallische Schicht trägt, deren Dicke der Auf­ zeichnungsspurbreite entspricht. Dieser magnetische Wandlerkopf besitzt jedoch einen hohen magnetischen Wi­ derstand bei hohen Signalfrequenzkomponenten, da der ge­ samte Magnetsignalflußweg des Wandlerkopfs durch die fer­ romagnetische metallische Schicht gebildet wird, die ei­ nen niedrigen spezifischen Widerstand aufweist. Da fer­ ner die metallische magnetische Schicht durch Nieder­ schlag im Vakuum mit charakteristischer geringer Nieder­ schlagsrate erzeugt wird, wird für den Herstellungspro­ zeß dieser metallischen magnetischen Schicht viel Zeit benötigt, insbesondere dann, wenn die Dicke der nieder­ geschlagenen Schicht gleich der Spurbreite sein soll.

Ferner ist bereits ein magnetischer Wandlerkopf be­ kannt, der aus zwei zusammengesetzten magnetischen Kern­ elementen aufgebaut ist, die aus ferromagnetischem Oxid­ material, beispielsweise aus Ferrit, bestehen. Die Kern­ elemente besitzen einander gegenüberliegende Flächen, auf denen zur Bildung eines Kopplungsspalts ferromagne­ tische metallische Schichten liegen. Im vorliegenden Fall verlaufen jedoch der Magnetflußweg und die breiten Flä­ chen der metallischen magnetischen Schichten unter einem rechten Winkel zueinander, so daß sich das Wiedergabe­ ausgangssignal aufgrund von Wirbelstromverlusten ver­ schlechtern kann. Darüber hinaus werden an der Grenzflä­ che zwischen den aus Ferrit bestehenden magnetischen Kernelementen und den mit ihnen verbundenen metallischen magnetischen Schichten sogenannte Pseudospalte gebildet, die eine Verschlechterung des Frequenzgangverhaltens bei der Wiedergabe bewirken.

Im Zusammenhang mit den magnetischen Wandlerköpfen der oben genannten Art stehen noch die US-Patentanmeldung 686 540 und die US-Patentanmeldung 713 637.

In der US-Patentanmeldung 686 540 ist ein magnetischer Wandlerkopf beschrieben, der nachfolgend anhand der Fig. 20 näher erläutert wird. Dieser Wandlerkopf eignet sich zur Aufzeichnung von Signalen mit hoher Dichte auf einem Magnetband mit großer Koerzitivkraft, beispiels­ weise auf einem sogenannten Metallpulverband oder me­ tallisiertem Magnetband, wie zuvor beschrieben. Der in Fig. 20 dargestellte magnetische Wandlerkopf besitzt zwei magnetische Kernelemente 101 und 102, die aus Fer­ rit bestehen. Die Kernelemente 101 und 102 weisen schräg verlaufende Flächen 103 und 104 auf, auf denen jeweils eine Schicht 105, 106 aus einem metallischen magnetischen Material durch Niederschlag im Vakuum aufgebracht ist. Beispielsweise bestehen die Schichten 105 und 106 aus einer sogenannten Sendust-Legierung (Eisen-Aluminium- Silicium-Legierung). Die Schichten 105 und 106 sind so zueinander ausgerichtet, daß ihre Kantenseiten einen Kopplungsspalt 107 bilden, und zwar entsprechend einer Aufzeichnungsspurbreite, die größer als die Dicke der niedergeschlagenen Schichten 105 und 106 ist. Die Front­ bereiche der aus Ferrit bestehenden magnetischen Kernele­ mente 101 und 102 sind an jede Seite des Spaltbereichs 107 durch nichtmagnetisches Füllmaterial 108, 109, 110 und 111 voneinander getrennt. Das nichtmagnetische Füll­ material 108 und 109 liegt auf den niedergeschlagenen Schichten 105 und 106 und erstreckt sich bis zur Magnet­ bandkontaktfläche des magnetischen Wandlerkopf s bzw. bis zu denjenigen Kanten der Schichten 105 und 106, die mit einem Magnetband später in Berührung stehen. Auf diese Weise werden die Schichten 105 und 106 gegen Verschleiß­ einflüsse geschützt. Das nichtmagnetische Füllmaterial 108 bis 111 dient ferner dazu, die magnetische Struktur des magnetischen Wandlerkopfs in Übereinstimmung mit der gewünschten Aufzeichnungsspurbreite festzulegen. Beispielsweise kann das Material 108 und 109 in Fig. 20 aus Glas mit relativ geringer Schmelztemperatur beste­ hen, während das Material 110 und 111 aus Glas mit rela­ tiv hoher Schmelztemperatur bestehen kann. Der magneti­ sche Wandlerkopf nach Fig. 20 besitzt im Vergleich zu den zuvor beschriebenen magnetischen Wandlerköpfen eine höhere Betriebszuverlässigkeit, ein verbessertes magne­ tisches Verhalten und eine höhere Verschleißfestigkeit.

Bei der Herstellung des magnetischen Wandlerkopfs nach Fig. 20 wird so vorgegangen, daß zunächst zwei Kernblöc­ ke gebildet werden, die nach weiteren Verarbeitungs­ schritten zu einem gemeinsamen Block verbunden werden.

Dieser gemeinsame Block wird dann so unterteilt bzw. zer­ schnitten oder zersägt, daß eine Vielzahl von einzelnen magnetischen Wandlerkopfbausteinen erhalten wird. Wie an­ hand der Fig. 20 zu erkennen ist, können die zusammenge­ setzten Kernblöcke bzw. Kernteile, die die jeweiligen Kernelemente 101 und 102 aus Ferritmaterial umfassen, praktisch in gleicher Weise hergestellt werden. Eine Aus­ nahme besteht lediglich darin, daß in einem der Kernblöc­ ke zusätzlich ein Kanal zur Bildung einer Wicklungsöff­ nung 112 eingebracht wird. Entsprechend einer möglichen Herstellungsfolge werden zunächst in einem Ferritsub­ strat mehrere parallel verlaufende V-förmige Furchen ein­ gebracht, die anschließend mit Glas gefüllt werden, das eine relativ hohe Schmelztemperatur besitzt. Dieses Glas bildet letztlich das nichtmagnetische Füllmaterial 110, 111 des fertigen magnetischen Wandlerkopfs. Im nächsten Schritt werden weitere V-förmige Furchen zwischen den zuvor gebildeten Furchen in das Substrat eingebracht. Jeweils eine Seitenwand dieser weiteren Furchen bildet schließlich eine quer verlaufende Fläche im fertigen ma­ gnetischen Wandlerkopf, beispielsweise eine Fläche 103 oder 104, wie in Fig. 20 gezeigt ist. Im darauffolgenden Schritt wird die gesamte, so erhaltene Struktur mit ei­ nem geeigneten metallischen magnetischen Material über­ deckt, beispielsweise mit einer Sendust-Legierung, also die verbleibende Fläche des Ferritsubstrats sowie die glasgefüllten ersten Furchen und die offenen weiteren Furchen. In die offenen weiteren Furchen, die bereits die niedergeschlagene Schicht enthalten, wird anschlie­ ßend Glas mit relativ niedriger Schmelztemperatur einge­ füllt, das schließlich das nichtmagnetische Glasmaterial 108 und 109 in Fig. 20 bildet. Der Überschuß des nieder­ geschlagenen metallischen magnetischen Materials wird dann entfernt, indem die gesamte Oberfläche des Substrats spiegelglatt poliert wird. Auf diese Weise wird eine ebe­ ne Berührungsfläche erhalten. In gleicher Weise wird ein weiteres Substrat hergestellt, das ebenfalls eine ent­ sprechende Berührungsfläche aufweist. Beide ebenen Be­ rührungsflächen dieser beiden Substrate bzw. Kernblöcke werden nun aufeinandergelegt, wobei sich zwischen beiden Berührungsflächen ein Spaltbildungsmaterial befindet. Die verbundenen beiden Kernblöcke bzw. Substrate werden anschließend entlang parallel verlaufender Schnittebe­ nen zerschnitten, so daß eine Vielzahl einzelner magne­ tischer Wandlerkopfbausteine erhalten wird. Ein derarti­ ger magnetischer Wandlerkopfbaustein ist in Fig. 20 dar­ gestellt, dessen große Seitenflächen 114 und 115 die ge­ nannten Schnittflächen sind. Zusätzlich ist die Front­ fläche, in der der Kopplungsspalt 107 liegt, bereits zy­ lindersegmentförmig abgeschliffen. Diese Frontfläche bil­ det eine Magnetbandkontaktfläche und steht später mit ei­ nem magnetischen Aufzeichnungsmedium bzw. Magnetband in Berührung.

Bei dem magnetischen Wandlerkopf nach Fig. 20 besteht der Nachteil, daß die seitlichen Kantenbereiche 105a und 106a der niedergeschlagenen metallischen magnetischen Schich­ ten 105 und 106 während des Schneidvorgangs ebenfalls zer­ schnitten werden, so daß dadurch die magnetischen Eigen­ schaften der Schichten 105 und 106 in Mitleidenschaft ge­ zogen werden. Insbesondere erhöht sich der magnetische Widerstand im Hauptbereich des Magnetsignalflußwegs in­ nerhalb der Schichten 105 und 106, so daß die nützliche Aufzeichnungsmagnetflußdichte während des Aufzeichnungs­ betriebs im Spaltbereich 107 herabgesetzt wird. Das be­ deutet gleichzeitig, daß sich auch die Empfindlichkeit des magnetischen Wandlerkopf s während des Wiedergabebe­ triebs verschlechtert. Diese schädliche Erhöhung des ma­ gnetischen Widerstands im Hauptbereich des Magnetsignal­ flußwegs wird durch eine unterschiedliche thermische Aus­ dehnung der Ferritflächen 103 und 104 einerseits und der niedergeschlagenen Schichten 105 und 106 aus metalli­ schem magnetischem Material andererseits hervorgerufen. insbesondere führen mechanische Spannungen aufgrund der genannten unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen zu Bruch- und Rißbildungen in den niedergeschlagenen Schich­ ten 105 und 106, so daß dadurch die Gleichförmigkeit der magnetischen Eigenschaften dieser Schichten 105 und 106 zerstört wird.

Ein magnetischer Wandlerkopf mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Wand­ lerkopfs mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 8 ist aus Patent Abstracts of Japan, Vol. 7, No. 278 (P-242) [1423] zu JP-58-155513A bekannt. Beim Herstellverfahren wer­ den entweder durchgehende Kerben auf der Berührungsfläche jedes Kernteils ausgebildet, oder Kerben, die schräg zur Be­ rührungsfläche stehen. Wenn zwei Kernteile mit ihren Berüh­ rungsflächen aneinandergesetzt sind, sind pro zusammengehö­ riger Kerbenanordnung insgesamt drei Polspalte gebildet. Davon werden jedoch zwei Polspalte durch entsprechendes Zer­ schneiden der Kernteile entfernt. Bei dieser Herstellung fällt sehr viel Abfallmaterial an. Außerdem tritt der vor­ stehend erläuterte schädliche Wärmeeinfluß auf, wenn die nicht erforderlichen Polspalte abgetrennt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen magneti­ schen Wandlerkopf der beschriebenen Art so weiterzubil­ den, daß die niedergeschlagenen metallischen magnetischen Schichten, die den wesentlichen Teil des Magnetsignalfluß­ wegs bilden und in der Nähe des Kopplungsspalts des magne­ tischen Wandlerkopfs liegen, wirksam gegen mechanische Spannungen geschützt sind, die aufgrund von thermischer Beanspruchung des magnetischen Wandlerkopfs verursacht werden.

Ziel der Erfindung ist es ferner, ein geeignetes Verfah­ ren zur Herstellung eines derartigen magnetischen Wand­ lerkopfs zu schaffen.

Die Erfindung ist für den Wandlerkopf durch die Lehre von Anspruch 1 und für das Verfahren durch die Lehre von Anspruch 8 gegeben.

Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines magnetischen Wandlerkopfs nach der vorliegenden Anmeldung, wobei die Kopfwicklung der besseren Übersicht wegen nicht miteingezeichnet ist,

Fig. 2 eine vergrößert dargestellte Draufsicht auf die Bandkontaktfläche des magnetischen Wandlerkopfs nach Fig. 1 in der Nähe des Spalts,

Fig. 3 bis 9 schematisch dargestellte Perspektivansichten des magnetischen Wandlerkopfs nach den Fig. 1 und 2 in verschiedenen Herstellungsstufen,

Fig. 10 eine vergrößert dargestellte Draufsicht auf die Bandkontaktfläche eines magnetischen Wandler­ kopfs, der durch Zerschneidung eines Grundele­ ments entlang von Schnittebenen mit dem gegen­ seitigen Abstand W hergestellt worden ist und nicht durch Zerschneidung entlang von Schnitt­ ebenen mit einem gegenseitigen Abstand, der größer als der Abstand D ist, wie in Fig. 9 gezeigt,

Fig. 11 eine vergrößert dargestellte Draufsicht auf die Bandkontaktfläche eines gegenüber der Fig. 10 abgewandelten magnetischen Wandlerkopfs nach der vorliegenden Anmeldung.

Fig. 12 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines magnetischen Wandler­ kopfs nach der vorliegenden Anmeldung, bei dem die metallischen magnetischen Schichten nur zu einem Teil in den magnetischen Wandlerkopf hin­ einragen und kurz unterhalb der Bandkontaktflä­ che des magnetischen Wandlerkopfs enden,

Fig. 13 bis 19 perspektivische Darstellungen des magneti­ schen Wandlerkopfs nach Fig. 12 in verschiede­ nen Herstellungsstufen, und

Fig. 20 eine perspektivische Ansicht eines konventionel­ len zusammengesetzten magnetischen Wandlerkopfs.

Anhand der nachfolgenden Fig. 1 bis 19 werden nunmehr be­ vorzugte Ausführungsformen des magnetischen Wandlerkopfs nach der vorliegenden Anmeldung sowie die Verfahren zu ih­ rer Herstellung im einzelnen erläutert.

Die Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zusam­ mengesetzten magnetischen Wandlerkopfs gemäß der vorlie­ genden Anmeldung, der zwei Kernteile I und II besitzt, die in einem vorhergegangenen Verfahrensschritt miteinan­ der verbunden worden sind. Um die Anordnung nach Fig. 1 zu erhalten, wurden diese verbundenen Kernteile entlang von Schnittebenen zerschnitten, die parallel zu den brei­ ten, lateralen Seitenflächen der Kernteile liegen. Der Kernteil I besitzt ein magnetisches Kernelement 1 mit ei­ nem Frontteil 1A und einem Hauptkörperteil 1B. Dagegen besitzt der mit dem Kernteil I verbundene Kernteil II ein magnetisches Kernelement 2 mit einem Frontteil 2A und ei­ nem Hauptkörperteil 2B. Das magnetische Kernelement 2 be­ sitzt einen Wicklungsschlitz 2C, so daß eine elektrische Spule um den Signalmagnetflußweg des magnetischen Kern­ elements 2 gewickelt werden kann.

Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die vorderen Oberflä­ chenbereiche IA und IIA der verbundenen Kernteile I und II im Bereich der Spaltregion. Diese Draufsicht ist vergrö­ ßert dargestellt. Die Breite der Hauptkörperteile 1B und 2B ist mit dem Buchstaben W bezeichnet. Beispielsweise können die magnetischen Kernelemente 1 und 2 aus einem ferromagnetischen Oxidmaterial, etwa aus Mangan-Zink- Ferrit, bestehen. Wie anhand der Fig. 2 zu erkennen ist, besitzen die zusammengesetzten Kernteile Einkerbungen 3 und 4, in denen sich jeweils Schichten 5 und 6 aus metal­ lischem magnetischem Material befinden. Die Schichten 5 und 6 enthalten ausgerichtete Teile 5A und 6A, die nach­ folgend als magnetische Polstückschichten bezeichnet wer­ den, welche Kantenbereiche 5a und 6a aufweisen, die mit einem Magnetband bzw. magnetischen Aufzeichnungsband in Berührung stehen. Die Polstückschichten 5A und 6A bilden wesentliche Teile des magnetischen Aufzeichnungssignal­ flußwegs des magnetischen Wandlerkopfs. Diese Polstück­ schichten 5A und 6A sind mit schräg verlaufenden Berei­ chen 7A und 8A von Oberflächen 7 und 8 verbunden, durch die die Einkerbungen gebildet werden. Gemäß einem Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung können die Schichten 5 und 6 durch metallisches magnetisches Mate­ rial gebildet werden, das auf die die Einkerbungen bil­ denden Oberflächen 7 und 8 durch Niederschlag im Vakuum aufgebracht wird.

Die Flächen 7A und 8A verlaufen jeweils unter einem Win­ kel R zu einer Grenzfläche, die sich mit dem Grenzbereich 9 zwischen den zusammengesetzten Kernteilen I und II deckt. Die Polstückschichten 5A und 6A besitzen im we­ sentlichen die gleiche Dicke t. Sie weisen ferner einan­ der gegenüberliegende Kantenbereiche an gegenüberliegen­ den Seiten des Grenzbereichs 9 auf, so daß zwischen ihnen ein Kopplungsspalt 10 liegt. Dieser Kopplungsspalt 10 dient zur Kopplung des magnetischen Wandlerkopfs mit ei­ ner Spur eines bandförmigen magnetischen Aufzeichnungs­ mediums, wobei die seitliche Ausdehnung des Kopplungs­ spalts 10 die Spurbreite Tw bestimmt. Diese Spurbreite Tw stimmt mit der Aufzeichnungsspurbreite überein. Eine entsprechend breite Aufzeichnungsspur wird durch den ma­ gnetischen Wandlerkopf während der Wiedergabe abgetastet oder während der Aufnahme aufgezeichnet.

Wie die Fig. 2 weiter zeigt, besitzen die verbundenen Kern­ teile I und II weiterhin Ausnehmungen 11 und 12, während auch durch die Schichten 5 und 6 weitere Ausnehmungen ge­ bildet werden. Die durch die Schichten 5 und 6 gebildeten Ausnehmungen sind mit nichtmagnetischem Material gefüllt, wie mit den Bezugszeichen 13 und 14 angedeutet ist. Auch die Ausnehmungen 11 und 12 sind mit nichtmagnetischem Ma­ terial gefüllt, wie durch die Bezugszeichen 15 und 16 an­ gedeutet. Beispielsweise kann als nichtmagnetisches Ma­ terial 13 und 14 in den durch die Schichten 5 und 6 gebil­ deten Ausnehmungen Glas mit relativ niedriger Schmelztempera­ tur verwendet werden, während Glas mit relativ hoher Schmelztemperatur als nichtmagnetisches Material 15 und 16 in den Ausnehmungen 11 und 12 verwendet wird.

Der Grenzbereich 9 (Grenzfläche) kann durch ein Spaltma­ terial gebildet sein, beispielsweise durch Siliciumdi­ oxid (SiO₂), das auf eine oder auf beide der aneinander angrenzenden Oberflächen der zusammengesetzten Kernteile I und II aufgebracht wird. Der Winkel R zwischen den je­ weiligen querverlaufenden Flächen 7A und 8A, die die Pol­ stückschichten 5A und 6A tragen, und der Ebene des Grenz­ bereichs 9 liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 20° bis 80°. Bei einem Winkel R, der kleiner als 20° ist, treten höhere Übersprech- bzw. Nebensprecherscheinungen von benachbarten Spuren auf, so daß der Winkel R vorzugs­ weise so gewählt wird, daß er größer als 30° ist. Ande­ rerseits wird er so gewählt, daß er kleiner als 80° ist, da insbesondere bei einem Winkel R von 90° erhebliche Abnutzungs- bzw. Verschleißerscheinungen im Spaltbereich auftreten. Andererseits besitzen bei einem Winkel R von 90° die niedergeschlagenen metallischen magnetischen Schichten 5 und 6 eine Dicke, die gleich der Spurbreite Tw ist. Dies ist nicht erwünscht, weil sich dabei die Zeit zur Herstellung der Schichten 5 und 6 aufgrund ih­ rer größeren Dicke erheblich verlängert, da die Schich­ ten 5 und 6 durch Niederschlag im Vakuum erzeugt werden. Mit größer werdender Dicke der Schichten 5 und 6 wird darüber hinaus ihre Struktur ungleichförmiger, so daß sich dadurch die magnetischen Eigenschaften des magne­ tischen Wandlerkopfs verschlechtern.

Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, ist die Dicke t der nie­ dergeschlagenen Polstückschichten 5A und 6A kleiner als die Spurbreite Tw. Die Dicke t errechnet sich zu

t = Tw × sin R,

wobei Tw, wie bereits erwähnt, die Spurbreite und R der Winkel zwischen den quer bzw. schräg verlaufenden Flä­ chen 7A und 8A und der Ebene des Grenzbereichs 9 ist. Dementsprechend kann durch geeignete Auswahl des Winkels R die Filmdicke t gegenüber der Spurbreite Tw verringert werden, was zu einer erheblich kürzeren Herstellungszeit des magnetischen Wandlerkopfs nach der vorliegenden An­ meldung führt.

Die metallischen magnetischen Schichten 5 und 6 können nichtkristalline ferromagnetische, metallische Legierun­ gen enthalten, beispielsweise sogenannte amorphe Legie­ rungen, wie etwa amorphe Metall-Metalloid-Legierungen, also Legierungen, die aus einem oder mehreren Metallen der Eisen (Fe), Nickel (Ni) und Kobalt (Co) enthalten­ den Gruppe und aus einem oder mehreren Elementen der Phos­ phor (P), Kohlenstoff (C), Bor (B) und Silicium (Si) ent­ haltenden Gruppe bestehen, oder Legierungen, die im we­ sentlichen Elemente dieser Gruppen und weiterhin Alumi­ nium (Al), Germanium (Ge), Beryllium (Be), Zinn (Sn), In­ dium (In), Molybdän (Mo), Wolfram (W), Titan (Ti), Man­ gan (Mn), Chrom (Cr), Zirkon (Zr), Hafnium (Hf) oder Niob (Nb) enthalten. Die Schichten 5 und 6 können darüber hin­ aus aber auch aus amorphen Metall-Metall-Legierungen be­ stehen, die hauptsächlich Kobalt (Co), Hafnium (Hf) oder Zirkon (Zr) enthalten. Ferner sind für diese Schichten 5 und 6 Eisen-Aluminium-Silicium-Legierungen (sogenannte Sendust-Legierungen), Eisen-Aluminium-Legierungen und Nickel-Eisen-Legierungen (Permalloys) verwendbar. Die Aufbringung der Schichten 5 und 6 kann durch übliche, kon­ ventionelle Niederschlagsmethoden im Vakuum erfolgen, bei­ spielsweise durch plötzliche bzw. Flash-Verdampfung, kon­ tinuierliche oder Gasverdampfung, Ionenplattierung, Sput­ tern oder mit Hilfe eines Clusterionen-Aufdampfverfahrens.

Die genannten Ausnehmungen, die mit den nichtmagnetischen Materialien 13, 14, 15 und 16 gefüllt sind, legen die ma­ gnetische Struktur des magnetischen Wandlerkopfs so fest, daß der Signalmagnetfluß im Bereich des Spalts 10 konzen­ triert ist. Durch sie wird ferner erreicht, daß die mit dem Magnetband in Kontakt stehende Oberfläche des magneti­ schen Wandlerkopfs eine hohe Stabilität und Verschleißfe­ stigkeit besitzt.

Wie anhand der Fig. 2 zu erkennen ist, weisen die metal­ lischen magnetischen Schichten 5 und 6 im wesentlichen eine V-förmige Struktur auf. Die jeweils einen Schenkel bildenden Hohlstückschichten 5A und 6A, die sich bei Draufsicht auf die Magnetbandkontaktfläche des magneti­ schen Wandlerkopfs entlang einer gemeinsamen Geraden er­ strecken, sind über Knickbereiche 5C und 6C mit seitli­ chen Ansätzen 5B und 6B verbunden, deren Dicke geringer ist als die Dicke der Polstückschichten 5A und 6A. Die seitlichen Ansätze 5B und 6B der Schichten 5 und 6 liegen in Tiefenrichtung gesehen, also gemäß Fig. 2 in Richtung senkrecht zur Papierebene, unterhalb der Bandkontaktflä­ che des magnetischen Wandlerkopfs, wie für den Fall des seitlichen Ansatzes 6B am besten anhand der Fig. 1 zu er­ kennen ist. Entsprechend der Fig. 1 erstrecken sich die Hauptbereiche 5A und 6A der Schichten 5 und 6 von der Bandkontaktfläche zur rückseitigen Wandlerkopffläche bis zu einer Tiefe, die im wesentlichen der Tiefenabmessung des Spalts 10 entspricht. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 werden die Schichtbereiche 5B, 5C und 6B, 6C ausgehend von der Bandkontaktfläche des magne­ tischen Wandlerkopfs in Richtung seiner Rückseite da­ durch entfernt, daß die zusammengesetzten Kernteile I und II mit seitlichen Hohlkehlen 17 und 18 versehen wer­ den, die eine L-förmige Struktur besitzen, wie gut in Fig. 1 zu erkennen ist.

Wie noch anhand der Fig. 8 und 9 zu erklären sein wird, wird die laterale bzw. seitliche Abmessung D, die in Fig. 2 eingezeichnet ist und die die gesamte laterale Weite der beiden nebeneinanderliegenden Ausnehmungen 3 und 4 angibt, im vorliegenden Ausführungsbeispiel so gewählt, daß sie kleiner als die Dicke W der Hauptkörperteile 1B und 2B des magnetischen Wandlerkopfs ist. Hierdurch wird erreicht, daß beim Zerschneiden zweier aneinanderliegen­ der Kernblöcke zur Bildung einzelner magnetischer Wand­ lerköpfe gemäß den Fig. 1 und 2 entlang von Schnittebenen, die seitlich neben den jeweiligen Polstückschichten 5A und 6A liegen, diese Polstückschichten 5A und 6A gegen­ über derjenigen Wärme isoliert sind, die beim Schneid­ vorgang erzeugt wird. Die Polstückschichten 5A und 6A wer­ den somit bei dem genannten Schneidvorgang nicht thermisch bzw. mechanisch beansprucht. Das bedeutet, daß die Pol­ stückschichten 5A und 6A ihre ursprünglichen magneti­ schen Eigenschaften beibehalten und insbesondere Riß- und Bruchbildungen in den Polstückschichten 5A und 6A vermieden werden, die sonst ebenfalls zu einer Verschlech­ terung der magnetischen Eigenschaften führen würden.

Beim oben beschriebenen magnetischen Wandlerkopf erstrec­ ken sich die seitlichen Ansätze 5B und 6B der aufgebrach­ ten Schichten 5 und 6 aus metallischem magnetischem Ma­ terial von den Knickbereichen 5C und 6C in Richtung zum Grenzbereich 9, wie am besten anhand der Fig. 2 zu erken­ nen ist. Würden diese seitlichen Ansätze 5B und 6B im Be­ reich der Magnetbandkontaktfläche des magnetischen Wand­ lerkopfs liegen, so würden sogenannte Pseudo-Magnetspal­ te vorhanden sein. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind jedoch die Oberflächen 17a und 18a, die die seitli­ chen Ansätze 5B und 6B und die Randbereiche der Kernele­ mente 1 und 2 enthalten, gegenüber der Magnetbandkontakt­ fläche des magnetischen Wandlerkopfs nach unten versetzt, so daß in der Magnetbandkontaktfläche der gewünschte Spalt 10 nur durch die Polstückschichten 5A und 6A gebildet wird.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Verfahren zur Herstel­ lung des in den Fig. 1 und 2 dargestellten magnetischen Wandlerkopfs näher beschrieben.

Zunächst werden entsprechend dem in Fig. 3 dargestellten Verfahrensschritt mehrere gegenseitig beabstandete V-för­ mige Furchen 21 in eine obere Fläche 20a eines Substrats 20 mit Hilfe einer nicht dargestellten Schleifeinrichtung eingebracht. Die Furchen 21 sind in Richtung der Oberflä­ che 20a geöffnet und können beispielsweise mit Hilfe einer Schleifscheibe gebildet werden. Sämtliche Furchen 21 ver­ laufen parallel zueinander. Durch die Furchen 21 werden schräg bzw. quer verlaufende Flächen erhalten, die mit 21a bezeichnet sind. Die gegenüberliegende Furchenflä­ che ist jeweils mit 21b bezeichnet. Sie kann beispiels­ weise senkrecht zur Fläche 20a verlaufen. Diese Fläche 20a kann als Berührungsfläche bezeichnet werden, da zwei solche Flächen von entsprechend ausgebildeten Substraten in einem späteren Verfahrensschritt aufeinandergelegt wer­ den, wie anhand der Fig. 8 zu erkennen ist. Die Berüh­ rungsfläche 20a liegt parallel zur Begrenzungsfläche (Grenzfläche 9) der schließlich gebildeten Wandlerkopf­ anordnung. Die schräg verlaufende Fläche 21a ist um ei­ nen ausgewählten Winkel 9 (vgl. Fig. 2) gegenüber der Ebene der Fläche 20a geneigt. Im vorliegenden Ausführungs­ beispiel beträgt der Winkel R etwa 45°.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird eine metallische magneti­ sche Schicht 23 aus Sendust (Eisen-Aluminium-Silicium-Le­ gierung) oder dergleichen auf die Furchenseite des Sub­ strats 20 aufgebracht, um auf den schräg verlaufenden Flä­ chen 21a entsprechende Schichten 23A mit einer Schicht­ dicke t zu bilden. Die Schicht 23 bildet an ihrer äuße­ ren bzw. oberen Seite Flächenbereiche, die parallel zur Fläche 20a liegen sowie Ausnehmungen 24, die eine den ur­ sprünglichen Furchen 21 entsprechende Kontur besitzen. Die Schicht 23 kann im Bereich 23B, also an der Seite 21b der Furchen 21, eine verminderte Schichtdicke besitzen, entsprechend der verminderten Dicke der einzelnen Schich­ ten 5 und 6 nach Fig. 2 in den jeweiligen seitlichen An­ sätzen 5B und 6B. Wird die Schicht 23 durch Niederschlag im Vakuum gebildet, beispielsweise durch einen Sputter­ vorgang, so kann das Substrat 20 in der Sputtereinrich­ tung so positioniert werden, daß das Material vorzugswei­ se auf der querverlaufenden Fläche 21a niedergeschlagen wird, und zwar so lange, bis die gewünschte verminderte Schichtdicke der auf der Fläche 21b der V-förmigen Fur­ chen 21 niedergeschlagenen Schicht erreicht ist.

Wie in Fig. 5 dargestellt ist, werden die Ausnehmungen 24 nach Fig. 4 mit nichtmagnetischem Material 25 gefüllt, beispielsweise mit Glas, das eine niedrige Schmelztemperatur besitzt. Anschließend wird die Schicht 23 so weit abgetra­ gen bzw. abgeschliffen, daß Kantenbereiche 23a und 23b der auf die Flächen 21a und 21b niedergeschlagenen metalli­ schen magnetischen Schicht 23 mit der Oberfläche 20a des Substrats 20 fluchten. Der Schleifvorgang wird dabei so durchgeführt, daß eine im wesentlichen gleichmäßige glat­ te und ebene Fläche 20a im gesamten furchenseitigen Be­ reich des Substrats 20 erhalten wird.

Entsprechend der Fig. 6 wird anschließend ein zweiter Satz von Furchen 27 in die Oberfläche 20a des Substrats 20 ein­ gebracht, beispielsweise wiederum durch einen Schleifvor­ gang. Diese Furchen 27 liegen jeweils an der gleichen Seite der Furchen 21 und verlaufen parallel zu diesen. Jeweils eine Furche 27 liegt sehr dicht am Kantenbereich 23a einer jeweiligen Polstückschicht 23A an, die auf der Fläche 21a einer Furche 21 liegt. Durch den Verfahrens­ schritt nach Fig. 6 werden die Ausnehmungen 11 und 12 in Fig. 2 gebildet, die sich bis zum Rand des Spalts 10 er­ strecken. Die Ausnehmungen 11 und 12 entsprechen somit den Furchen 27. Die Berührungsfläche 20a des Substrats 20, die koplanaren Flächen 23a und 23b der Schichten 23 sowie die koplanaren Flächen 25a des nichtmagnetischen Materials 25 werden dann so weit glattgeschliffen, daß eine spiegelnde Fläche erhalten wird. Der Schleifvor­ gang kann so weit gehen, daß die Furchen 27 die benach­ barten Ränder der Kantenbereiche 23a der jeweiligen Pol­ stückschichten 23A leicht überlappen können. Hierdurch wird erreicht, daß kein magnetisches Substratmaterial in den seitlichen Bereichen der Magnetwandler-Kopplungsspal­ te, die dem Spalt 10 in Fig. 2 entsprechen, liegt. Die gesamte seitliche Ausdehnung der Furchen 21 und 27 ent­ spricht der Abmessung D in Fig. 2 und ist im vorliegen­ den Ausführungsbeispiel so gewählt, daß sie kleiner als der Abstand M zwischen zwei Schnittflächen gemäß Fig. 8 ist und im wesentlichen der Breite W nach Fig. 2 ent­ spricht.

Die nach dem Verfahrensschritt in Fig. 6 hergestellten zweiten Furchen 27 können beispielsweise einen polygona­ len Querschnitt besitzen, so daß die innere Wandfläche jeder Furche 27 zweimal oder mehrere Male abgewinkelt ist. Die Furchen 27 können auch als Rillen oder Nuten be­ zeichnet werden. Jeweils eine Furche 27 kann dabei eine zur Polstückschicht 23A benachbarte Wandfläche 27a be­ sitzen, die einen gewünschten und relativ steilen bzw. großen Winkel zur Oberfläche 20a des Substrats 20 ein­ nimmt. Die Kontur der Furchen 27 ist so gewählt, daß sichergestellt ist, daß ein gewünschter Abstand zwischen dem magnetischen Oxidmaterial z. B. des Kernelements 1 nach Fig. 2 und der zum anderen Kernelement gehörenden metallischen magnetischen Schicht 6A nach Fig. 2 liegt. Durch das gewählte Profil der Furchen 27 werden Übersprech­ komponenten im Bereich großer Aufzeichnungswellenlängen während des Wiedergabebetriebs reduziert. Das magnetische Oxidmaterial der Kernelemente 1 und 2 trägt die Polstück­ schichten 5A und 6A, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Diese Pol­ stückschichten 5A und 6A sind mit dem magnetischen Oxid­ material der Kernelemente 1 und 2 fest verbunden und er­ strecken sich von der Bandkontaktfläche ausgehend in den magnetischen Wandlerkopf bis zu einer Tiefe hinein, die der Tiefe des Spalts 10 entspricht. Die Tiefe des Spalts 10 wird durch den Schlitz 2C im Kernelement 2B begrenzt, wie der Fig. 1 zu entnehmen ist. Das Profil der Furchen 27 ermöglicht es ebenfalls, die Berührungsflächen des ma­ gnetischen Oxidmaterials der Kernelemente 1 und 2 relativ zur Ebene des Spalts 10 zu neigen, um eine falsche Auf­ zeichnung in Abtast-Richtung des magnetischen Wandlerkopfs zu vermeiden. Gleichzeitig werden Neben­ sprech- bzw. Übersprecheffekte oder eine Signalaufnahme von nächsten oder übernächsten Spuren während des Wieder­ gabebetriebs dadurch vermieden. Die Signalaufnahme von benachbarten Spuren wird aufgrund von Azimutverlusten verhindert, die sich aufgrund der schräg verlaufenden Flächen 1a und 2a in Fig. 2 ergeben, wobei die schräg ver­ laufenden Flächen 1a und 2a durch die Kontur der Furchen 27 im Bereich 27a und 27b entsprechend der Fig. 6 be­ stimmt werden.

Die Fig. 7 zeigt einen Kernblock mit einem zweiten Sub­ strat 30, das entsprechend der in den Fig. 3 bis 6 dar­ gestellten Verfahrensstufen hergestellt worden ist. In diesem Kernblock wurde anschließend eine Furche 29 ein­ gebracht, und zwar in einer Richtung, die unter rechtem Winkel zu den Furchen 21′ und 27′ verläuft, die den Fur­ chen 21 und 27 im Substrat 20 entsprechen. Durch die Fur­ che 29 wird der jeweilige Wicklungsschlitz, in Fig. 1 mit 2C bezeichnet, für die einzelnen magnetischen Wandlerköp­ fe gebildet. Das Substrat 30 besitzt eine aufgebrachte Schicht 33 aus metallischem magnetischem Material zur Bildung der Polstückschichten 33A, deren Kantenbereiche mit 33a bezeichnet sind. Der Kernblock mit dem Substrat 30 besitzt eine furchenseitige Oberfläche 30a, die spie­ gelglatt geschliffen und als ebene Fläche ausgebildet ist, auf die die ebene Oberfläche 20a des Substrats 20 nach Fig. 6 gelegt wird. Gemäß Fig. 7 ist die Gesamtwei­ te der Furchen 21′ und der benachbarten Furchen 27′ mit Dw bezeichnet, die der Abmessung D in Fig. 2 entspricht. Die Gesamtweite setzt sich also aus der Einzelweite der beiden genannten Furchen zusammen. Auf die glattpolierte Berührungsfläche 20a des Substrats 20 nach Fig. 6 und/ oder auf die glattpolierte Berührungsfläche 30a des Sub­ strats 30 nach Fig. 7 wird ein zusätzliches Material nie­ dergeschlagen, das zur Bildung eines Spaltabstands dient. Hierdurch wird erreicht, daß zwischen den zueinander aus­ gerichteten Schichtkanten 23a und 33a ebenfalls Spaltbil­ dungsmaterial vorhanden ist, durch das eine gewünschte longitudinale Spaltabmessung bestimmt wird.

Entsprechend der Fig. 8 werden der Kernblock mit dem Sub­ strat 20 nach Fig. 6 und der Kernblock mit dem Substrat 30 nach Fig. 7 aufeinandergelegt und so zueinander ausgerich­ tet, daß jeweils zwei genannte Polstückschichten 23A und 33A so zueinander liegen, wie in Fig. 8 dargestellt ist. Diese Polstückschichten 23A und 33A dienen somit zur Bil­ dung des Wandlerspalts 10 entsprechend der Fig. 2. Bei Draufsicht auf die Magnetbandkontaktfläche liegen die ge­ nannten Polstückschichten auf einer gemeinsamen Geraden. Die genannten Kernblöcke mit den Substraten 20 und 30 wer­ den durch Glas miteinander verbunden, wobei in die Furchen 27 und 27′ entsprechendes nichtmagnetisches Glasmaterial 28 und 28′ eingefüllt wird. Das Spaltmaterial (Material im Spalt bzw. zwischen den Substraten 20 und 30) zur Bil­ dung des Grenzbereichs 9 nach Fig. 2 und zur Bildung des Spalts 10 kann beispielsweise aus der Materialgruppe aus­ gewählt sein, die Siliciumdioxid (SiO₂), Zirkondioxid (ZrO₂), Tantalpentoxid (Ta₂O₅) und Chrom (Cr) umfaßt.

Die verbundenen und aufeinanderliegenden Kernblöcke mit den Substraten 20 und 30 werden dann entlang der in Fig. 8 gezeigten Linien A-A und A′-A′ zerschnitten, die einen gegenseitigen Abstand M voneinander besitzen. Dieser Ab­ stand M ist größer als der Abstand Dw nach Fig. 7 und größer als der Abstand D nach Fig. 2. Auf diese Weise wer­ den mehrere Kopfbausteine bzw. magnetische Wandlerköpfe er­ halten, von denen einer in Fig. 9 dargestellt ist. Jeder Kopfbaustein bzw. Wandlerkopf besitzt laterale Seiten, die mit 38 und 39 bezeichnet sind, und die darüber hinaus eben sind sowie unter einem rechten Winkel zu der zwi­ schen den Kernteilen I und II liegenden Grenzfläche 9 verlaufen. Diese lateralen Seiten 38 und 39 des magneti­ schen Wandlerkopfs besitzen einen gegenseitigen Abstand W, derart, daß die Seiten 38 und 39 außerhalb der jeweili­ gen seitlichen Ansätze 5B und 6B der Schichten 5 und 6 liegen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die den hauptsächlichen Magnetflußweg definierenden Bereiche 5A und 6A der metallischen magnetischen Schichten 5 und 6 thermisch gegenüber den lateralen Seiten 38 und 39 iso­ liert. Die Bereiche 5A und 6A werden daher nicht ther­ misch beansprucht, wenn der Kernblock nach Fig. 8 zur Bildung einzelner magnetischer Wandlerköpfe entlang der Schnittebenen A-A und A′-A′ zerschnitten bzw. zersägt wird. Die Schichten 5A und 6A können somit ihre gleich­ mäßigen, gewünschten magnetischen Eigenschaften bewahren, mit denen sie in den vorausgegangenen Schritten erzeugt worden sind.

Wie in Fig. 9 dargestellt ist, besitzt ein einzelner magne­ tischer Wandlerkopfbaustein 40, so wie er durch Zerschnei­ dung des Kernblocks nach Fig. 8 erhalten wird, einen Teil 20A des Substrats 20 sowie einen Teil 30A des Substrats 30. Um im Bereich 40a des Kopfbausteins 40 eine Bandkon­ taktfläche des magnetischen Wandlerkopfs zu erhalten, wird Material in den Bereichen 40b und 40c abgetragen, und zwar seitlich der Linien C-C und C′-C′ nach außen, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Die Materialabtragung kann bei­ spielsweise durch einen geeigneten Schleifvorgang erfol­ gen. Die verbleibende Oberfläche des Bereichs 40a nach Fig. 9 wird zylindersegmentartig abgeschliffen, wonach ein fertiger magnetischer Wandlerkopf gemäß den Fig. 1 und 2 vorliegt. Durch Abschleifung bzw. Auskehlung der longitudinalen Bereiche 40b und 40c nach Fig. 9 werden die bereits genannten Pseudospalte in diesen Bereichen auf eine Höhe abgesenkt, die unterhalb der Magnetband­ kontaktfläche im Zentralbereich 40a der Anordnung nach Fig. 9 liegt. Die longitudinalen Kanten 40b und 40c können darüber hinaus auch so abgetragen werden, daß statt der Stufen 17 und 18 in Fig. 1 abgeschrägte Flächen erhal­ ten werden.

Beim oben beschriebenen Herstellungsprozeß ist es nicht wesentlich, daß das Glasmaterial 28 und 28′ in jeweiligen Furchen 27 und 27′ gemäß den Fig. 6 und 7 zu dem Zeit­ punkt eingebracht wird, zu dem auch die Kernblöcke mit den zuvor hergestellten Substraten 20 und 30 miteinander verbunden werden. Beispielsweise können schon während der Verfahrensschritte nach den Fig. 6 und 7 die jeweili­ gen zweiten Furchen 27 und 27′ mit dem Glasmaterial 28 und 28′ gefüllt werden, während im Schritt nach Fig. 8 nur die Glasverbindung zwischen den Kernblöcken herge­ stellt wird, um beide zu einer Einheit zu verschmelzen.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispiels­ weise kann gemäß Fig. 10 die Breite der aneinander an­ grenzenden Ausnehmungen 3 und 4 und auch die gesamte la­ terale Weite der Ausnehmungen 11 und 12 auf einen solchen gewünschten Wert eingestellt werden (D in Fig. 10), der ein wenig größer als die Breite W der magnetischen Haupt­ körperteile 1B und 2B ist. Die Schnittebenen im Ausfüh­ rungsbeispiel nach Fig. 10 verlaufen daher durch die seitlichen Ansätze 5B und 6B der niedergeschlagenen me­ tallischen magnetischen Materialschichten, wobei die seitlichen Ansätze 5B und 6B seitlich außerhalb der Knick­ stellen 5C und 6C, bezogen auf den Spalt 10, liegen. Die Dicke des niedergeschlagenen metallischen magnetischen Ma­ terials in diesen seitlichen Ansätzen 5B und 6B ist nur gering, so daß es wenig wahrscheinlich ist, daß während des Schneidprozesses über diese dünnen seitlichen Ansätze 5B und 6B eine nennenswerte Wärmemenge zu den Polstück­ schichten 5A und 6A übertragen wird. Im allgemeinen gilt, daß die von den seitlichen Ansätzen 5B und 6B zu den in der Nähe des Spalts 10 liegenden Polstückschichten 5A und 6A übertragene Wärme um so geringer ist, je geringer die Dicke des niedergeschlagenen metallischen magnetischen Ma­ terials in den seitlichen Ansätzen 5B und 6B ist. Dies gilt nicht nur für die übertragene Wärmemenge, sondern allgemein auch für mechanische Spannungen aufgrund der entstandenen Wärme. Es sei darauf hingewiesen, daß die außerhalb der Linien E-E und E′-E′ liegenden longitudina­ len Randbereiche 41b und 41c der Kernteile abgetragen bzw. so weit abgesenkt werden können, daß sie unterhalb der Bandkontaktfläche des magnetischen Wandlerkopfs liegen. Diese Bandkontaktfläche liegt im Zentralbereich 41a, der den Bereichen IA und IIA in Fig. 1 entspricht.

Eine weitere Ausführungsform eines magnetischen Wandler­ kopfs nach der vorliegenden Anmeldung ist in Fig. 11 dar­ gestellt. Die benachbarten bzw. nebeneinanderliegenden Ausnehmungen 3 und 4 können im Bereich der Ansätze 3B und 4B oder davor wellenartig bzw. gewunden ausgebildet sein. Hierzu besitzen die die ersten Ausnehmungen bildenden Flächen 3A und 4A eine entsprechend wellenförmige Struk­ tur. Im vorliegenden Fall weist somit das niedergeschla­ gene metallische magnetische Material der Schichten 5 und 6 einen im wesentlichen angepaßten S-förmigen Verlauf aufs der sich in den Bereichen 5D und 6D relativ stark ändert. Es liegen in den Bereichen 5D und 6D praktisch sehr star­ ke Knickstellen der Schichten 5 und 6 vor. In den Berei­ chen 5E und 6E werden die Schichten 5 und 6 mit zunehmen­ dem Abstand von der Grenzfläche 9 (vgl. Fig. 2) zunehmend dünner, wobei die Bereiche 5E und 6E zwischen den Pol­ stückschichten 5A bzw. 6A und den relativ scharfen Knick­ stellen 5D und 6D liegen. Die seitlichen Ansätze 5F und 6F besitzen eine noch geringere Dicke und erstrecken sich ausgehend von den Knickstellen 5D und 6D zu den Seitenflä­ chen 43 und 44 des magnetischen Wandlerkopfs nach Fig. 11 sowie in Richtung der Grenzschicht 9 (Fig. 2). Beim vor­ liegenden Ausführungsbeispiel verlaufen die Schnittebenen durch die seitlichen Ansätze 5F und 6F, die seitlich au­ ßerhalb der Knickstellen 5D und 6D liegen, wobei durch die Schnittebenen die Seitenflächen 43 und 44 des magne­ tischen Wandlerkopfs bzw. Kopfbausteins gebildet sind. Entsprechend dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 besteht auch hier nicht die Gefahr einer Ver­ schlechterung der magnetischen Eigenschaften der in der Nähe des Wandlerspalts 10 liegenden Polstückschichten 5A und 6A durch Rißbildungen oder Brüche. Auch braucht nicht befürchtet zu werden, daß Bruchbildungen in den die Aus­ nehmungen bildenden Flächen 3A und 4A des magnetischen Oxidmaterials auftreten. Die Polstückschichten 5A und 6A in den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 10 und 11 wer­ den daher durch mechanische bzw. Wärmespannungen prak­ tisch nicht beeinflußt, die sonst zu Bruchbildungen in den Polstückschichten führen könnten. Entsprechend der Fig. 11 sind die seitlichen Grenzbereiche 42b und 42c oberhalb und unterhalb der Linien F-F und F′-F′ durch Ab­ tragung bzw. Auskehlung entfernt worden, wie bereits im Zusammenhang mit der Fig. 1 erwähnt worden ist. Die schar­ fen Knickstellen 5D und 6D sowie die seitlichen Ansätze 5F und 6F liegen daher weit unterhalb der Magnetbandkon­ taktfläche 42a und kommen mit dem Magnetband nicht in Be­ rührung.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel eines magnetischen Wandlerkopfs nach der vorliegenden Anmeldung sind die me­ tallischen magnetischen Schichten nur in der Nähe des Kopplungsspalts des magnetischen Wandlerkopfs vorhanden. Ein derartiger magnetischer Wandlerkopf ist in Fig. 12 dargestellt.

Dieser magnetische Wandlerkopf besitzt zwei Kernelemente 51 und 52 aus ferromagnetischem Oxidmaterial, beispiels­ weise aus einem Mangan-Zink-Ferrit, und weist nur in sei­ nem vorderen Bereich der Kernteile in der Nähe des magne­ tischen Spalts g metallische magnetische Schichten 54 aus einer Legierung hoher Permeabilität, beispielsweise aus einer Sendust-Legierung, auf, die durch Niederschlag im Vakuum hergestellt sind, beispielsweise durch einen Sput­ tervorgang. Nichtmagnetisches Füllmaterial 55 und 56, beispielsweise Glasfüllmaterial, wird in geschmolzenem Zustand in Ausnehmungen eingebracht, die zu beiden Seiten des magnetischen Spalts g vorhanden sind. Wie bei den zu­ vor beschriebenen Ausführungsbeispielen auch, bilden Pol­ stückschichten 54A mit im wesentlichen gleichförmigen ma­ gnetischen Eigenschaften den wesentlichen Teil des Magnet­ flußwegs des magnetischen Wandlerkopfs. Diese Polstück­ schichten 54A werden thermisch bzw. durch Wärmespannungen praktisch nicht beeinflußt, so daß ein magnetischer Wand­ lerkopf hoher Qualität erhalten wird. Die magnetischen Eigenschaften dieses Wandlerkopfs sind außerordentlich stabil, so daß er eine hohe Zuverlässigkeit und lange Le­ bensdauer aufweist.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 sind die longitudi­ nalen Randbereiche 57 und 58 zu beiden Seiten der Magnet­ bandkontaktfläche 59 abgeschrägt, beispielsweise mit Hil­ fe eines Schleifprozesses.

Im folgenden werden die einzelnen Schritte zur Herstel­ lung eines magnetischen Wandlerkopfs nach Fig. 12 anhand der Fig. 13 bis 19 näher erläutert.

Entsprechend der Fig. 13 werden zunächst beispielsweise mit Hilfe einer Schleifscheibe oder eines Elektro-Ätzver­ fahrens mehrere gleich ausgebildete Furchen 61 an einer Stirnkante eines Substrats 60 erzeugt, das aus ferroma­ gnetischem Oxidmaterial besteht, beispielsweise aus ei­ nem Mangan-Zink-Ferrit. Die Furchen 61 weisen untereinan­ der den gleichen Abstand auf und sind als Zweiflächner ausgebildet. Die obere Fläche 60a des in Fig. 13 gezeig­ ten Substrats 60 kann als Berührungsfläche eines Kern­ blocks bezeichnet werden, in Übereinstimmung mit den zu­ vor beschriebenen Ausführungsbeispielen. Die Furchen 61 sind jedoch nur in dem Bereich der Oberfläche 60a gebil­ det, der in der Nähe des Kopplungsspalts des magnetischen Wandlerkopfs liegen wird. Ein derartiger Wandlerkopf wird, wie bereits erwähnt, aus zwei derartigen Kernblöcken her­ gestellt.

Wie in Fig. 14 dargestellt ist, wird Glasmaterial 62 in geschmolzenem Zustand in jede Furche 61 gefüllt. Anschlie­ ßend wird das Substrat 60 so geschliffen, daß spiegelnde und ebene Oberflächen 62a und 62b bzw. eine ebene Berüh­ rungsfläche 60a und eine ebene Frontfläche 60b des Kern­ blocks erhalten werden.

Danach werden gemäß Fig. 15 mehrere zweite Furchen 65 je­ weils benachbart zu den ersten Furchen 61 innerhalb des Substrats 60 gebildet, und zwar an derselben Substratkan­ te. Diese zweiten Furchen 65 überlappen die ersten Fur­ chen 61 teilweise, die mit dem Glasmaterial 62 gefüllt sind. Bei der Bildung der zweiten Furchen 65 wird ein Teil 62c des Glasmaterials 62 freigelegt. Dieser Teil 62c be­ sitzt zusammen mit der Furchenwand 65a einer jeden zwei­ ten Furche 65 eine Furchenfläche 67. Jede der resultie­ renden Furchenflächen 67 schneidet die Ebene der oberen Fläche 60a entlang einer Linie 66, die unter einem rech­ ten Winkel zur Frontfläche 60b des Substrats 60 verläuft. Jede Furchenfläche 67 ist darüber hinaus relativ zur Ebe­ ne der oberen Fläche 60a um einen vorgewählten Winkel von z. B. 45° geneigt. Die Gesamtbreite jeweils zweier benach­ barter Furchen 61 und 65 bei Draufsicht auf die Frontflä­ che 60b des Substrats 60 ist so gewählt, daß sie ein we­ nig schmaler als die Breite (vgl. W in Fig. 2) eines Kopfbausteins bzw. Wandlerkopfs ist, der in einem späte­ ren Verfahrensschritt nach Zerschneiden der miteinander verbundenen Blöcke erhalten wird.

Gemäß der Fig. 16 wird angeschließend mit Hilfe eines Nie­ derschlagsprozesses im Vakuum, beispielsweise durch einen Sputtervorgang, auf die zweiten Furchen 65 zur Bildung von weiteren verbleibenden Ausnehmungen 65′ ein metallisches magnetisches Material als dünne Schicht 68 aufgebracht, beispielsweise eine hochpermeable Legierung. Diese Le­ gierung kann z. B. eine Sendust-Legierung sein. Dabei be­ deckt das metallische magnetische Material die zweiten Furchen 65. Bei diesem Verfahrensschritt wird das Sub­ strat 60 gemäß Fig. 15 z. B. in einer Sputtervorrichtung unter einer solchen geneigten Position angeordnet, daß sich das Material zur Bildung der hochpermeablen Legie­ rung im wesentlichen auf die Furchenfläche 67 nieder­ schlägt. Die auf diese Weise erhaltene Schicht besitzt somit im Bereich der lateralen Ansätze 54B in Fig. 12 ei­ ne wesentlich verringerte Dicke im Vergleich zu der Dicke der Polstückschichten 54A in Fig. 12, wie anhand des fer­ tigen magnetischen Wandlerkopfs bzw. Kopfbausteins zu er­ kennen ist. Die auf der Furchenfläche 67 aufgebrachte ma­ gnetische Schicht entspricht somit der Schicht 54A in Fig. 12. Dagegen entspricht die auf der jeweils anderen Fläche einer zweiten Furche 65 aufgebrachte dünnere Schicht der Schicht 54B in Fig. 12.

Im Verfahrensschritt nach Fig. 17 wird anschließend Glas­ material 69 mit einer im Vergleich zum Glasmaterial 62 niedrigeren Schmelztemperatur im geschmolzenen Zustand in die Ausnehmungen 65′ eingefüllt, die durch die zweiten Furchen 65 und die in ihnen liegenden metallischen Magnet­ schichten 68 gebildet sind. Die Kernblockseiten, die die obere Fläche 60a und die Frontfläche 60b enthalten, wer­ den dann spiegelglatt geschliffen. Dabei verbleibt das niedergeschlagene metallische magnetische Material 68 in den zweiten Furchen 65, so daß bei Draufsicht auf die Frontfläche des Kernblocks, die durch die Frontseite 60b des Substrats 60 gebildet ist, V-förmige Schichtkonfigu­ rationen mit den Segmenten 68A und 68B zu erkennen sind, die auf den Wänden der jeweiligen zweiten Furchen 65 lie­ gen.

Zur Bildung eines Kernteils mit einem Wicklungsschlitz wird ein zweiter Kernblock, der ähnlich dem Kernblock mit dem magnetischen Oxidsubstrat 60 ausgebildet ist, in ei­ nem weiteren Verfahrensschritt mit einer Furche 71 ver­ sehen, wie in Fig. 18 dargestellt ist. Im Ergebnis wird ein zweiter Kernblock mit einem Substrat 70 aus ferroma­ gnetischem Oxidmaterial erhalten, der eine ebene Berüh­ rungsfläche 70a und eine Frontfläche 70b enthält. Die Fur­ che 71 verläuft dabei sowohl zur ebenen Berührungsoberflä­ che 70a als auch zur Frontfläche 70b parallel. Die Berüh­ rungsflächen 60a und 70a der aus den Substraten 60 und 70 hergestellten Kernblöcke werden dann gemäß Fig. 19 aufein­ andergelegt und zueinander ausgerichtet. Beide Berührungs­ flächen 60a und 70a sind durch ein Spaltabstandsmaterial voneinander beabstandet, wie im Zusammenhang mit den zuvor erwähnten Ausführungsbeispielen bereits diskutiert worden ist. Die Kernblöcke mit den Substraten 60 und 70 werden dann durch geschmolzenes Glas miteinander verbunden. Der aus den Substraten 60 und 70 resultierende einheitliche Kernblock wird anschließend entlang der in Fig. 19 darge­ stellten Linien G-G und G′-G′ in Scheiben zerschnitten, so daß mehrere einzelne Wandlerbausteine erhalten werden.

Die Bandkontaktfläche eines jeden Wandlerkopfbausteins wird dann so abgeschliffen, daß sie eine zylindersegment­ artige Oberfläche erhält, die in Fig. 12 mit dem Bezugs­ zeichen 59 versehen worden ist. Die longitudinalen Rand­ bereiche des Kopfbausteins zu beiden Längsseiten der Band­ kontaktfläche 59 werden danach abgeschliffen, um entweder schräge Flächen 57 und 58 zu bilden, wie in Fig. 12 ge­ zeigt ist, oder um Hohlkehlungen zu erzeugen, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Die Herstellung des Wandlerkopfs ist damit beendet.

Der nach den Fig. 13 bis 19 hergestellte magnetische Wand­ lerkopf in Fig. 12 kann als Massenware produziert werden, da keine Gefahr besteht, daß die Polstückschichten 54A oder die die Ausnehmungen bildenden Flächen 78 und 79 durch Bruchbildungen beschädigt werden, wie bereits im Zusammenhang mit den zuvor erläuterten Ausführungsbeispie­ len beschrieben worden ist. Beim Ausführungsbeispiel des magnetischen Wandlerkopfs nach den Fig. 12 bis 19 wird weiterhin der Anteil bzw. die Menge der benötigten hoch­ permeablen Legierung dadurch reduziert, daß magnetische metallische Schichten nur im Bereich des Wandlerspalts des magnetischen Wandlerkopfs erzeugt werden. Auch die Menge an benötigtem Glas oder anderem nichtmagnetischem Material ist im Vergleich zum magnetischen Wandlerkopf gemäß den Fig. 1 bis 9 geringer. Die Wandlerköpfe nach den Fig. 10 und 11 können entweder gemäß den in den Fig. 3 bis 9 gezeigten Verfahrensschritten oder durch die in den Fig. 13 bis 19 erläuterten Verfahrensschritte herge­ stellt werden.

Bei den magnetischen Wandlerköpfen entsprechend der vor­ liegenden Anmeldung liegen die aus metallischem magneti­ schem Material bestehenden Polstückschichten, die in der Nähe des Kopplungsspalts angeordnet sind, relativ zur Grenzfläche 9 unter einem ausgewählten spitzen Winkel, der beispielsweise Werte zwischen 20° und 80° annehmen kann. Zusätzlich besitzen die Ausnehmungen im Bereich zwi­ schen den Polstückschichten und den seitlichen Randflächen des magnetischen Wandlerkopfs relativ stark gebogene Kon­ turen, so daß die Polstückschichten praktisch nicht durch thermische Beeinflussungen und mechanische Spannungen be­ schädigt werden, die zu Rißbildungen in den Polstück­ schichten oder im benachbarten ferromagnetischen Oxidma­ terial führen können, wenn die Kopfbausteine aus einem Kernblock herausgeschnitten werden. Gemäß der vorliegenden Anmeldung lassen sich somit magnetische Wandlerköpfe mit stabilen magnetischen Eigenschaften und langer Lebensdauer herstellen.

Da die magnetischen Polstückschichten gegenüber thermi­ schen Beanspruchungen abgeschirmt sind, insbesondere ge­ genüber mechanischen oder Wärmespannungen, die beim Zer­ schneiden des Kernblocks auftreten, besteht praktisch keine Gefahr mehr, daß Riß- oder Bruchbildungen in den Polstückschichten oder in dem sie tragenden ferromagne­ tischen Oxidmaterial auftreten, so daß der Ausschuß bei der Massenherstellung dieser magnetischen Wandlerköpfe erheblich reduziert ist.

Der Anteil an Glas oder ähnlichem, nichtmagnetischem Ma­ terial, das in die Ausnehmungen zur Einstellung der Spur­ breite einzufüllen ist, reduziert sich ebenfalls aufgrund der besonderen Form dieser Ausnehmungen, deren Flächen zum Teil unter sehr spitzem Winkel zueinander verlaufen. Auch hierdurch werden Bruch- oder Rißbildungen sowohl im nicht­ magnetischen Material als auch in den Polstückschichten oder in dem sie tragenden magnetischen Material verhindert.

Claims (8)

1. Magnetischer Wandlerkopf mit

• - einem ersten Kopfteil (I) aus magnetischem Material, mit
  • - zwei seitlichen Begrenzungsflächen, einer Berührungsflä­ che (9) und einer leicht gewölbten Magnetbandkontaktfläche, die im wesentlichen rechtwinklig zu den Begrenzungsflächen und der Berührungsfläche steht;
  • - einer ersten Einkerbungsfläche (7A), die unter einem vor­ gegebenen Winkel (R) ins Innere des Kernteils gerichtet ist; und
  • - einer magnetischen Polstückschicht (5A) auf der ersten Einkerbungsfläche, welche magnetische Polstückschicht von der Berührungsfläche entlang einer Polspaltfläche geschnit­ ten wird; und
• - einem zweiten Kernteil (II), das die eben genannten Merk­ male des ersten Kernteils ebenfalls aufweist;
• - wobei die zwei Kernteile unter Einhalten eines durch eine Verbindungsschicht gebildeten Spalts entlang ihrer Berüh­ rungsflächen so aneinandergesetzt sind, daß die jeweiligen Polspaltflächen einander gegenüberstehen; dadurch gekennzeichnet, daß
• - jedes Kernteil (I, II) weiterhin folgendes aufweist:
  • - eine zweite Einkerbungsfläche, die mit der ersten Einker­ bungsfläche einen spitzen Winkel bildet, wobei die magneti­ sche Polstückschicht (5B, 6B) auch auf der zweiten Einker­ bungsfläche ausgebildet ist; und
  • - seitliche Begrenzungsflächen, die jeweils über eine abgesenkte Fläche (17, 18, 57, 58) mit der Magnetbandkontaktfläche verbunden sind, wobei der Knickbereich (5C, 6C), in dem die erste und zweite Einkerbungs­ fläche aneinanderstoßen, bereits in der abgesenkten Fläche liegt.

2. Magnetischer Wandlerkopf nach Anspruch 1 dadurch ge­ kennzeichnet, daß die abgesenkte Fläche (17, 18) in einer Stufe ge­ genüber der Magnetbandkontaktfläche abgesenkt ist.

3. Magnetischer Wandlerkopf nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die abgesenkte Fläche (57, 58) schräg ge­ genüber der Magnetbandkontaktfläche abgesenkt ist.

4. Magnetischer Wandlerkopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Pol­ stückschicht (5B, 6B) auf der zweiten Einkerbungsfläche dün­ ner ist als die magnetische Polstückschicht (5A, 6A) auf der ersten Einkerbungsfläche.

5. Magnetischer Wandlerkopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einker­ bungsfläche und die auf ihr ausgebildete magnetische Pol­ stückschicht (5A, 5E) gewellt sind.

6. Magnetischer Wandlerkopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Kernteil die Einkerbung zwischen der Berührungsfläche (9) und der magne­ tischen Polstückschicht (5A, 5B) auf den zwei Einkerbungs­ flächen mit einem nichtmagnetischen Material (13) aufgefüllt ist.

7. Magnetischer Wandlerkopf nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeder mit nichtmagnetischem Material (13) aufgefüllten Einkerbung in einem der Kernteile eine eben­ falls mit nichtmagnetischem Material (16) aufgefüllte Ein­ kerbung im anderen Kernteil gegenübersteht.

8. Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Wandler­ kopfs, mit den folgenden Schritten:

• - Ausbilden mindestens einer Einkerbung mit zwei Einker­ bungsflächen in jedem von zwei Kernteilen, von denen jedes zwei seitliche Begrenzungsflächen, eine Berührungsfläche und eine leicht gewölbte Magnetband-Kontaktfläche aufweist, die im wesentlichen rechtwinklig zu den Begrenzungsflächen und der Berührungsfläche steht;
• - Ausbilden einer magnetischen Polstückschicht auf den Ein­ kerbungsflächen, wobei an jedem Kernteil eine Polspaltfläche erzeugt wird; und
• - Zusammensetzen der zwei Kernteile entlang ihrer Berüh­ rungsflächen so, daß sich die Polspaltflächen gegenüberste­ hen und die Magnetbandkontaktflächen in einer Ebene liegen; dadurch gekennzeichnet, daß
• - die magnetische Polstückschicht auf den zwei Einkerbungs­ flächen einer jeweiligen Einkerbung unterschiedlich dick ausgebildet wird, wobei die dickere magnetische Polstück­ schicht von der zugehörigen Berührungsfläche entlang der ge­ nannten Polspaltfläche geschnitten wird; und
• - zwischen jeder seitlichen Begrenzungsfläche und der Ma­ gnetbandkontaktfläche eine abgesenkte Fläche ausgebildet wird, wobei der Knickbereich, in dem die zwei Einkerbungs­ flächen einer Einkerbung aneinanderstoßen, bereits in der abgesenkten Fläche liegt.