NL8501144A - Magnetische overdrachtskop. - Google Patents

Description

ESN. 11.353 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven "Magnetische overdrachtskop”

De uitvinding heeft betrekking op een magnetische overdrachtskop, omvattende een kern van magnetiseerbaar materiaal net twee zich op enige afstand van elkaar bevindende benen die tussen hen In een overdrachtsspleet definiëren, waarbij cm een deel van de kern 5 een aantal elektrische windingen is aangebracht.

Magnetische registratiesystemen zijn welbekend en hun gebruik neemt stormachtig toe met de grcei van verschillende technologieën, in het bijzonder die welke verband houden net computer toepassingen en video-toepass ingen. Momenteel maken de gangbare systemen voor 10 gegevensopslag gebruik van een magnetisch medium van één of ander soort. Het medium kan de vorm aannemen van een magnetische schijf, tremel of band of elk ander magnetisch element dat in staat is gegevens net hoge dichtheid in een klein volume te ontvangen en op te slaan.

Wat voor soort magnetisch medium ook wordt gebruikt, er is altijd een 15 magnetische overdrachtskop nodig cm informatie aan het medium te geven en om die informatie wanneer die nodig is terug te winnen. Parallel net de ontwikkeling van magnetische opslagsystemen is een verscheidenheid aan magnetische overdrachtskcppen ontwikkeld. Praktisch al deze koppen voldoen aan een bas is-concept. Dat is, elk heeft een kern van 20 magnetiseerbaar materiaal mat twee zich op enige afstand van elkaar bevindende benen die tussen hen in een overdrachtsspleet definiëren, waarbij cm tenminste één van de benen een aantal elektrische windingen is aangebracht. Bij dit inductieve koptype zijn de windingen noodzakelijk voor het cp bet magnetische medium cptekenen van signalen, of 25 het van het magnetische medium terugwinnen van signalen.

Met het toenenen van de opslagdichtheid op de registratie-nedia is het noodzakelijk cm de magnetische overdrachtskcppen steeds kleiner te maken. Bij de huidige videokoppen bestaat de kern bijvoorbeeld uit een plakje ferriet van 3 x 3 mm met een dikte van 200 micron.

30 In zo'n plakje bevindt zich een kleine opening (afmeting 0,3 mm x 0,5itm), de zogenaamde wikkelopening, ook wel speelkamer genoemd. Door deze opening wordt, vaak nog handmatig, een dunne geïsoleerde koperdraad (dikte 30-50 micron) geregen om de spoelwindingen te vormen. Het rijgen a · - · - * 7 £ 0 J i * 1? -} ; 2 PHN.11.353 2 is een tijdrovende bezigheid die bovendien het gevaar inhoudt dat de fragiele kern of draad beschadigd wordt. Dit gevaar zal in de toekomst nog groter worden, gezien de tendens naar steeds kleinere afmetingen van de koppen (te denken is bijvoorbeeld aan kernen van 5 1 mm x 1 mm x 150 micron met spoelkamers van 0,07 mm x 0,2 mm).

De uitvinding verschaft een nieuwe spoelconfiguratie, waarmee de met het rijgen samanhangende problemen worden vermeden en die bovendien in een regelmatiger wikkelpatroon voorziet.

De magnetische overdrachtskop volgens de uitvinding heeft 10 als kenmerk, dat tegen de binnenzijde van tenminste één kembeen een bundel evenwijdig aan de overdrachtsspleet lopende geïsoleerde draden van elektrisch geleidend materiaal is gehecht en dat de uiteinden van de dradei zodanig door middel van verbindingsdragen met elkaar zijn verbonden dat de genoemde windingen worden gevormd. Voor de hechting 15 kan bijvoorbeeld een lijm of een email zijn toegepast.

Doordat bij deze configuratie in de wikkelopening een bundel onderling geïsoleerde draden aanwezig zijn, vervalt het rijgen en wordt vervangen door het banden van verbindingsdraden aan voor- en achterkant van de kemplakken. Iedere uit de IC-fabricage bekende 20 draadverbindingstechniek (bijvoorbeeld ultrasoon bonden, laser banden, weerstand lassen) is in principe geschikt cm de draadbundels in cfe wikkelopeningen tot spoelen te completeren.

Zoals nog nader zal worden uiteengezet kan een draadbundel op een aantal verschillende manieren aan de binnenzijde van een kem-25 been in de wikkelopening aangebracht zijn.

Teneinde van een juiste positionering van de draden van de draadbundel verzekerd te zijn (wat voor het automatiseren van het bondproces van belang is) liggen de draden bij een uitvoeringsvorm van de uitvinding elk in een eigen groef.

30 Afhankelijk van het aantal windingen dat vereist wordt kunnen de draden van de bundel in één laag liggen of in neer lagen, waarbij de draden van een volgende laag tussen de draden van de voorafgaande laag liggen. Op een alternatieve wijze kunnen de windingen over beide kembenen verdeeld zijn.

35 Bij de hierboven beschreven configuratie is alleen een draadbundel tegen de binnenzijde van een kembeen gehecht, zodat de verbindingsdraden om het betreffende kembeen heen moeten worden gelegd.

Het leggen van de verbindingsdraden is eenvoudiger, als : 1114 4 PHN.11.353 3 zowel tegen de binnenzijde als tegen de buitenzijde van een kembeen een draadhundel is gehecht. De verbindingsdraden liggen dan steeds aan dezelfde kant van het kembeen. Ben alternatieve uitvoeringsvona van de magnetische overdrachtskop volgens de uitvinding heeft daartoe 5 als kenmerk, dat zowel tegen de binnenzijde als tegen de buitenzijde van tenminste één kembeen een bundel evenwijdig aan de overdrachts-spleet lopende geïsoleerde draden van elektrisch geleidend materiaal is gehecht, en dat de aan dezelfde kant van het kembeen liggende uiteinden van de draden van verschillende bundels zodanig door middel van 10 verbindingsdraden met elkaar verbonden zijn, dat de genoemde windingen worden gevormd.

In het bovenstaande is steeds sprake van configuraties met (rechte) draadbundels die tegen de binnenzijde, respektievelijk tegen de buitenzijde van een kembeen zijn gehecht. Deze configuraties 15 kunnen het produkt zijn van een massafabricagemethode, waarbij draadbundels vooraf tegen de zijkanten van grote blokken, worden aangebracht, waarna afzonderlijke kemplakken uit deze grote blokken vonden gezaagd. Overdrachtskoppen volgens de uitvinding kunnen ook net behulp van een alternatieve fabricagemethode vervaardigd worden, waarbij U-vormig 20 gehoon draadbundels, of draadbomen, cm afzonderlijke kemplakken aangebracht worden en door middel van aan de uiteinden van de draden te bonden verbindingsdraden tot spoelen gecompleteerd worden. (Deze laatste methode is met name geschikt cm toe te passen als de kopkemen uit metallisch materiaal bestaan). Een alternatieve uitvoeringsvorm van 25 de magnetische overdrachtskop volgens de uitvinding heeft in dit verband als kenmerk, dat cm tenminste één kembeen een U-vormige bundel geïsoleerde draden van elektrisch geleidend materiaal is aangebracht, en dat de uiteinden van de tot de ene poot van de ü-vormige bundel behorende draden zodanig door middel van verbindingsdraden met de 30 uiteinden van de tot de andere poot van de U-vormige bundel behorende draden verbonden zijn, dat de genoemde windingen worden gevormd.

Enige uitvoeringsvormen van de uitvinding zullen hierna aan de hand van de tekening beschreven worden.

Figuur 1 toont een kemblok net langszijden waartegen 35 draadbundels zijn gehecht, figuur 2 toont een kembloksanenstel, bestaande uit het kemblok van figuur 1 met een ermee verbonden tegenblok; zie ook fig. 8; figuur 3 toont een uit het kembloksamenstel van figuur 2 3501144

< * V

,.ΡΗΝ.11.353 4 gezaagde kemplak; figuur 4 toont een kemplak die voorzien is van verbindings-draden, (zie ook figuur 9); figuur 5 toont de kemplak van figuur 4 in doorsnede; 5 figuur 6 toont een vergroot aanzicht van de spoel van de kem plak van figuur 4 en figuur 10 van die van de kernplak van figuur 9, figuur 7 toont een aanzicht van een alternatieve spoel, figuur 11 van een dubbele kemplak en figuur 12 van een draadboom.

10 Bij de conventionele fabricage van videokoppen worden eerst twee ferrietblokjes sanengehecht tot een zogenaamd "broodje", waardoor de "spleet" wordt gevormd. Ben der blokjes bevat reeds een ingeslepen gootje, de latere speelkamer. Door dit broodje in ongeveer 200 ^um dikke plakken te zagen en een dunne geïsoleerde koperdraad (30-50 ^um) door 15 elke speelkamer te rijgen ontstaat de videokop, die verder nog met bijvoorbeeld een laser op "spoorbreedte" kan worden gesneden.

Een in dit opzicht veiliger methode, die bovendien tot een regelmatiger wikkelpatroon leidt, is de volgende:

Er wordt een kemblok 1 net ingeslepen langsgroeven 2, 3 20 verschaft. Een aantal (gelijk aan het gewenste aantal windingen) rechte, geïsoleerde draden wordt in de groeven 2, 3 gespannen, dan laat men een hechtmiddel (bijvoorbeeld een epoxyhars of. een hcogsmeltend glas) capillair tussen deze draden onderling en de groefwanden trekken, waarna het hechtmiddel wordt uitgehard. Kernblok 1 is dan voorzien 25 van eraan vastgehechte draadbundels 4, 5 (figuur 1). Daarna wordt kemblok 1 met een tegenblok 6 tot een samenstel verenigd (figuur 2).

Dit samenstel wordt in plakjes 7 met een dikte van bijvoorbeeld 200 ^um gezaagd (figuur 3).

Nu bevat ieder plakje 7 reeds de "doorvoeren" door de wik-30 kelopening 8. Door het groter hechtcppervlak is tevens een grotere sterkte tussen de kembelften verkregen.

Het conventionele wikkelen is op deze wijze teruggebracht tot bijvoorbeeld het ultrasoon of laser bonden van verbindingsdraden 9 enzovoorts aan voor- en achterkant van de kemplakken 7 (figuur 4).

35 Het maken van dergelijke verbindingen is een bekende techniek uit de IC-fabricage. Figuur 5 toont een verkregen kemplak 7 in doorsnede.

Met A, B, C en D zijn de bondplaatsen van een winding aange— 850 1 1 4 4 H3N.11.353 5 ·» . > V « geven. Figuur 6 toont een vergroting van de spoel van de kemplak 7 van figuur 4. De draadbundels 4, 5 bestaan bijvoorbeeld uit geïsoleerde draden net een dikte van 45 micron (35 micron keper, 5 micron isolatie).

De verbindingsdraöen 9 enzovoorts zijn door middel van ultrasoon 5 bonden of door middel van las er bonden op de uiteinden van de draden van de draadbundels 4, 5 bevestigd.

De doorvoerdraden én de verbindingsdraden kunnen van koper gemaakt worden, doch voor deze speciale techniek is aluminium goedkoper en technisch iets eenvoudiger (keper vormt een dikkere en taaiere 10 oxydehuid, die door etsen kan worden verwijderd; dit etsen is bij aluminium niet nodig).

Beschreven is één uitvoeringsvorm. Er zijn echter allerlei varianten mogelijk, zoals géén groef aan de buitenzijde, of alleen de draden voor de binnendoorvoeren aanbrengen zodat de verbindingsdraden 15 cm de kop heen moeten worden gelegd. Ook zijn fijne groeven te maken om iedere draad afzonderlijk goed te positioneren in verband net automatisering van het fabricageproces.

Figuur 7 tooit een aanzicht van een kemblok 10, dat voorzien is van groeven 11 en 12. In de groeven 11, 12 zijn dubbellaags 20 draadbundels 13 respektievelijk 14 gehecht. De uiteinden van de afzonderlijke draadbundels zijn door middel van verbindingsdraden 15 enzovoorts aan de voor- zcwel als aan de achterzijde van kemblok 10 verbonden voor het vormen van een spoel.

Bij de hierboven beschreven werkwijze voor het vervaardi-25 gen van een overdrachtskop volgens de uitvinding is ervan uitgegaan, dat eerst de draadbundels worden vastgehecht, en dat daarna het kemblok 1 en het tegenblok 2 tot een kembloksamenstel verenigd worden met behulp van een laagsmeltend glas of een kunststof lijm zoals een epoxyhars.

30 Een alternatieve methode voor het vervaardigen van een overdrachtskop volgens de uitvinding behelst het verschaffen van een kembloksamenstel door het vooraf met behulp van een hoogsireltend glas aan elkaar hechten van de kemblokken 1 en 2. Daarna wordt de draad-bundel 5 in de centrale opening gestoken en vastgehecht, bijvoorbeeld 35 met een lager smeltend glas,en wordt de draadbundel 4 aan de buitenzijde vastgehecht.

In plaats van om één kembeen kan de spoel ook cm allebei de kembenen gewonden worden, dat wil zeggen dat elk been een windingen- 350 1 1 4 4 PHN.11,353 6 pakket krijgt. Mén kan dan, zoals in figuur 8 getoond wordt, bijvoorbeeld uitgaan van een samenstel 22 van twee kemblokken 16, 17 die ieder van het in figuur 1 getoonde type zijn. Tegen de lange zijden van kernblok 16 zijn draadbundels 18 en 19 gehecht en tegen de lange 5 zijden van kernblok 17 zijn draadbundels 20 en 21 gehecht. Samenstel 22 wordt in dunne plakjes 23 gezaagd. De uiteinden van de draden van de draadbundels worden door middel van verbindingsdraden 24 enzovoorts aan voor- en achterzijde van kemplak 23 met elkaar verbonden voor het vormen van een speel waarvan de windingen op het ene kembeen een wikkel-10 zin hebben die tegengesteld is aan de wikkelzin van de windingen op het - andere been. Een en ander wordt verduidelijkt aan de hand van figuur 10 die een vergroot aanzicht toont van een deel van de kemplak 23 van figuur 9. Het voordeel van het verdelen van de windingen over beide kembenen is dat het windingenpakket als zodanig dichter bij de over-15 drachtsspleet 30 kan liggen, wat de efficiëncy van de kop ten goede komt.

In figuur 10 wordt ook nog getoond hoe de langsgroeven (in dit geval de langsgroeven 31 en 32) van subgroeven 33 enzovoorts, respektievelijk 34 enzovoorts voorzien kunnen zijn cm te zorgen dat de 20 draden van de draadbundels op voorafbepaalde posities komen te liggen.

De uitvinding is ook bijzonder geschikt cm te worden toegepast bij een kop met twee overdrachtsspleten en met twee afzonderlijke wikkelingen. Een dergelijke kop 35, die bijvoorbeeld in een digitale videorecorder kan worden toegepast (zie UK-A 2,113,896), 25 wordt In figuur 11 getoond.

In plaats van rechte draadbundels kunnen volgens een alternatieve uitvoeringsvorm ook voorgevormde U-vormige draadbundels 36 zoals getoond in figuur 12 worden toegepast. Dit heeft in het bijzonder voordelen als men afzonderlijke kopkernen van windingen wil 30 voorzien. Hierbij is op te merken, dat de massafabricageitethode zoals getoond in de figuren 1-4 en in de figuren 8, 9 het meest geschikt is in het geval dat het materiaal van de kopkernen een keramisch materiaal zoals Ni-Zn ferriet of Mn-Zn ferriet is. In het geval dat het materiaal van de kopkernen een metallisch materiaal is, zoals een Ni-Fe legering, 35 een Al-Fe-Si legering, of een amorf metaal, kan het aanbeveling verdienen om de afzonderlijke kopkernen van windingen te voorzien, waarbij dan U-vormige draadbundels van het in figuur 12 getoonde type gebruikt kunnen worden.

? 5 ö 1 1 4 4

Claims (5)

1. Magnetische overdrachtskop, omvattende een kern van magne-tiseerbaar materiaal met twee zich op enige afstand van elkaar bevindende benen die tussen hen in een overdrachtsspleet definiëren, waarbij 5 cm een deel van de kern een aantal elektrische windingen is aangebracht, met het kenmerk, dat tegen de binnenzijde van tenminste één kembeen een handel evenwijdig aan de overdrachtsspleet lopende geïsoleerde draden van elektrisch geleidend materiaal is gehecht en dat de uiteinden van de draden zodanig door middel van verbindingsdraden met elkaar 10 zijn verbonden dat de genoemde windingen worden gevormd.

2. Magnetische overdrachtskop, omvattende een kern van magnetiseerbaar materiaal met twee zich cp enige afstand van elkaar bevindende benen, die tussen hen in een overdrachtsspleet definiëren, waarbij om een deel van de kern een aantal elektrische windingen is 15 aangebracht, net het kenmerk, dat tegen zowel de binnenzijde als tegen de buitenzijde van tenminste één kembeen een bundel evenwijdig aan de overdrachtsspleet lopende geïsoleerde draden van elektrisch geleidend materiaal is gehecht, en dat de aan dezelfde kant van het kembeen liggende uiteinden van de draden van verschillende bundels zodanig 90 door middel van verbindingsdraden met elkaar verbonden zijn, dat de genoemde windingen worden gevormd.

3. Magnetische overdrachtskop, omvattende een kern van magnetiseerbaar materiaal reet twee zich cp enige afstand van elkaar bevindende benen, die tussen hen in een overdrachtsspleet definiëren, 25 waarbij cm een deel van de kern een aantal elektrische windingen is aangebracht, met het kenmerk, dat cm tenminste één kembeen een U-vormige bundel geïsoleerde draden van elektrisch geleidend materiaal is aangebracht, en dat de uiteinden van de tot de ene poot van de U-vormige bundel behorende draden zodanig door middel van ver bindings-30 draden met de uiteinden van de tot de andere poot van de U-vormige bundel behorende draden verbonden zijn, dat de genoemde windingen worden gevormd.

4. Overdrachtskop volgens conclusie 1, 2 of 3, net het kenmerk, dat de draden van de bundel liggen in groeven die in de zijde(n) 35 van het kembeen zijn aangebracht.

5. Overdrachtskop volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat de draden van de bundel (s) in meer lagen liggen, waarbij de - -*? . A * ' \ «t £ *. i •m *·+ i Λ » i 5 PHN.11.353 8 draden van een volgende laag liggen tussen de draden van de voorgaande laag. 10 15 20 25 30 35 is 0 J 1 i § -½