Brevet FR2064207A1 — publié le 19710716

-1- 2064207 la présente invention concerne de façon générale une mémoire magnétique et son procédé de fabrication. De façon plus précise, l'invention concerne une mémoire magnétique du type qui comporte des éléments de mémoire filiformes. 5 II est bien connu que la fabrication de mémoires magnéti ques à fil pose d'importants problèmes qui peu-vent accroître les coûts de fabrication et/ou réduire la qualité de la mémoire. De tels problèmes concernent, par exemple, la mise en place du fil de la mémoire, les liaisons des lignes de commande de direction, la trans-10 modulation, le chauffage excessif, le manque d'uniformité, la suppression du bruit, etc. la présente invention concerne une mémoire magnétique à fil et son procédé de fabrication ; celui-ci rend possible la réalisation d*une mémoire magnétique à fil améliorée qui supprime 15 un grand nombre de problèmes posés jusqu'ici par de telles mémoires. En résumé, une caractéristique essentielle de la présente invention consiste à utiliser des techniques de mise en forme de précision d1une plaque métallique par groupes d'éléments pour former un plan de mémoire comportant des trous qui reçoivent des fils 20 de mémoire et des lignes de commande conductrices isolées situées à des emplacements déterminés ; la qualité du blindage,.. de la dissipation thermique et la précision du positionnement sont bien meilleures que ce qui a été possible jusqutà .présent. On peut empiler plusieurs plans de mémoire et insérer des fils de mémoire dans 25 des trous alignés prévus à cet effet des plans empilés, de façon à réaliser une mémoire à fil à trois dimensions. D'autres caractéristiques et a-vantages de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre, donnée en référence aux dessins annexés sur lesquels i 30 la figure 1 montre schématiquement une disposition parti culière des lignes de commande et des trous de logement des fils d'un plan de mémoire fabriqué selon l'invention ; la figure 2 montre un empilement possible de plusieurs plans de mémoire disposés comme représenté sur la figure 1, de façon 35 à former une mémoire tridimensionnelle dont les fils sont insérés dans les trous récepteurs respectifs alignés ; 70 36281 -2- 2064207 les figures 3 à 12 sont des coupes partielles latérales et en plan suivant les lignes indiquées, illustrant des phases de la fabrication dtun plan de mémoire selon l'invention ; et les figures 13 à 15 sont des coupes partielles latérales 5 et en plan selon les lignes indiquées illustrant la fabrication dtune variante de plan de mémoire selon l'invention. Sur les diverses figures des dessins, des références identiques désignent des éléments analogues. Dans un souci de clarté, on a aussi exagéré certaines épaisseurs. 10 la figure 1 représente une disposition particulière possible des trous 12 dans lesquels se logent les fils dans un plan de mémoire 13 formant une matrice en lignes et en colonnes ; les rangées de lignes de commande 14 entourent les lignes respectives de trous 12 de façon à former un tour unique autour de chaque trou. 15 les lignes de commande 14 proviennent de plusieurs pré-amplificateurs de mots 15 de façon classique. la figure 2 représente une mémoire magnétique à fil tridimensionnelle obtenue par l'empilement de plusieurs plans 13 de la figure 1 ; les trous récepteurs 12 sont alignés et forment des 20 tunnels dans lesquels s'insèrent les fils de mémoire 16 respectifs. Chaque fil 16 peut être, par exemple d'un type classique de fil magnétique revêtu comportant un conducteur interne, en cuivre au béryllium de 0,127 mm de diamètre par exemple, sur lequel est déposée une fine pellicule d'un matériau magnétique bistable 25 orienté suivant la circonférence et ayant essentiellement un domaine unique, l'épaisseur de la pellicule étant par exemple de O 10 000 A. Comme il est aussi classique de le faire, les conducteurs internes des fils 16 de la figure 1 sont électriquement associés par paires à une extrémité et reliés à plusieurs pré-amplificateurs 30 17 de bits à l'autre extrémité. Il faut noter que les pré-amplificateurs de mots et de bits 15 et 17 des figures 1 et 2 peuvent coopérer de manière connue de façon à permettre d'introduire des données numériques dans un choix de plusieurs cellules de mémoire à fil et de les lire, chaque cellule de mémoire se trouvant à 35 l'intersection d'un fil 16 et d'une paire de lignes 14. On considère maintenant les figures 3 à 14 avec la figure 1 ; il faut noter que ces figures représentent seulement la 70 36281 -3- 2064207 fabrication drun trou 12 unique destiné à loger un fil de mémoire et les parties des lignes de commande associées 14 qui sont à proximité. Il est bien entendu cependant qu'on effectue simultanément plusieurs fabrications analogues pour chacun des autres 5 trous et des lignes de commande associées à mettre en place dans le plan de la mémoire. Aussi, la description et la représentation de la disposition et de la fabrication selon l'invention d'un trou unique récepteur de fil et des lignes de commande associées suffisent—elles pour décrire la fabrication de tous les trous et de 10 toutes les lignes de commande qui peuvent être,par exemple, disposés comme représenté sur la figure 1 . les figures 3 à 5 représentent une phase initiale de la fabrication dlun plan de mémoire. Une plaque ou tôle métallique 22 auto-portante, par exemple en cuivre au béryllium, comporte des 15 cavités internes 24, réalisées par exemple en utilisant les techniques connues de gravure chimique sélective de précision. On voit que ces cavités 24 correspondent de façon générale aux trajets représentés sur la figure 1 et suivis par les lignes de commande 14 à proximité immédiate d'un trou 12 qu'on peut éventuellement faire 20 coïncider avec la zone circulaire repérée sur les figures 3 à 5 par la référence 25. Sur les figures 6 à 8, des parties distantes en forme de bande du fond des cavités 24 des figures 3 à 5 subissent une nouvelle attaque chimique sélective de façon à former des rubans 25 conducteurs surélevés 29 à des emplacements qui correspondent respectivement à ceux que l'on désire donner aux lignes 14 de la figure 1 5 une matière diélectrique 30 remplit les cavités résultantes et vient au ras de la surface de la plaque métallique 22. Les figures 9 à 11 représentent une phase postérieure de 30 la fabrication dans laquelle on a formé dans la plaque 22 un trou 32 qui correspond à chaque trou 12 de la figure 1 et dans laquelle on a réalisé des cavités 34 dans la face opposée de la plaque 22, avec un diamètre et une profondeur suffisants pour isoler électriquement chaque ruban 29 et former ainsi des rubans conducteurs 35 isolés 39 portés par la matière diélectrique 30 et correspondant aux lignes de commande 14 de la figure 1. On peut réaliser les trous 32 et les cavités 34 des figures 9 à 11 par les techniques 70 36281 2064207 connues de gravure chimique sélective de précision en commençant par les uns ou par les autres. Il faut noter qu'on peut empiler plusieurs plans de mémoire possédant chacun la disposition et la configuration représentées 5 sur les figures 1 et 9 à 11, en les alignant de manière à former la mémoire tridimensionnelle à fil magnétique représentée sur la figure 2. Il est cependant avantageux dans certaines applications d'ajouter au dispositif des figures 9 à 11 une des couches 36 et 38 supplémentaires, conductrices et possédant une perméabilité magné-10 tique élevée ou les deux, représentées sur la figure 12. On peut disposer les couches conductrices 36 sur les surfaces de la plaque métallique 22, sauf sur les trous 32, de façon à obtenir un meilleur blindage du fait de l'enceinte conductrice ainsi réalisée autour de chaque paire de rubans conducteurs 39 qui correspondent 15 à une paire de lignes 14 de la figure 1 . On peut aussi disposer une couche 38 à perméabilité magnétique élevée sur l'une ou sur les deux couches conductrices 36 qui peuvent être présentes ou sur les faces de la plaque 22, sauf sur les trous 32. le rôle des couches magnétiques 38 est de réduire le couplage magnétique entre les 20 cellules de mémoire, ainsi que les perturbations de celles-ci par le champ magnétique terrestre. On note que la figure 12 représente aussi une partie d'un élément 16 passant à travers le trou 32, comme cela se produit après empilement des plans de.mémoire, tel que représenté sur la 25 figure 2. Comme on l'a décrit, l'élément 16 peut comprendre un conducteur interne 17 en cuivre au béryllium portant à sa surface extérieure une fine pellicule magnétique bistable 18. Les figures 13 à 15 représentent la fabrication d'un plan de mémoire selon une variante de l'invention. La phase de fabri-30 cation selon la variante des figures 13 et 14 s'effectue après la phase des figures 3 à 5, au lieu de la phase déjà décrite représentée sur les figures 6 à 8. Les figures 13 et 14 sont des vues analogues aux figures 6 et 7 respectivement, tandis que la figure 8 est la même pour la variante et n'est pas reproduite. On note que 35 la seule différence introduite par la phase de la variante représentée sur les figures 13 et 14 réside en ce qu'on n'effectue pas d'attaque de la partie latérale du fond de la cavité 24 des figures 70 36281 -5- 2064207 3 et 4 dans la zone adjacente à la zone circulaire 25 qui correspond à l'emplacement du trou récepteur réalisé ultérieurement. On réalise ainsi la marche conductrice 29' représentée 5 sur les figures "13 et 14 à la place du ruban conducteur surélevé 29 représenté sur les figures 6 et 7. Ainsi, lorsqu'on poursuit la fabrication de la même façon que celle qu'on a précédemment décrite en référence aux figures 9 à 12, le dispositif obtenu selon la variante possède la configuration représentée sur la figure 15 10 dans laquelle les rubans conducteurs isolés 39* constituant les lignes de commande sont adjacents au trou 32 qui reçoit le fil de mémoire, au lieu dten être distants comme sur la figure 12. Bien entendu, une telle disposition nécessite que l'élément de mémoire 16 comporte de plus un revêtement isolant externe 19, tel que 15 représenté sur la figure 15, de façon à éviter un court-circuit avec les rubans 39'. Bien qu'on nrait décrit que certains modes de réalisation particuliers de l'invention, celle-ci est susceptible de nombreuses variantes et modifications sans sortir de-son cadre. 70 36281 -6- 2064207 BETEMDICATIOMiS 1 . Corps conducteur plan, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs trous destinés à loger des éléments de mémoire à des emplacements distants du corps, celui-ci comportant aussi plusieurs 5 cavités reliant des groupes respectifs de trous, plusieurs lignes de commande placées dans les cavités respectives et en retrait des deux faces du corps plan de manière à y être entièrement incluses, et une matière diélectrique logée dans les cavités pour supporter les lignes de commande et isoler celles-ci électriquement 1 0 du corps plan. 2. Corps selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est auto-portant, en ce que les trous sont disposés en rangées, en ce que les cavités entourent et relient les trous dans leur rangée respective, et en ce que les cavités de chaque rangée de 15 trous comportent deux lignes de commande qui passent de part et d'autre de chaque trou. 3. Corps selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs corps de même disposition empilés sur lui, les divers trous étant alignés, et des fils de mémoire étant insérés 20 dans les trous alignés respectifs. 4. Corps selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une couche conductrice adjacente à au moins une face du corps et en contact électrique avec celle-ci. 5. Corps selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il 25 comporte une couche magnétique adjacente à au moins une face du corps plan. 6. Procédé de fabrication d*un plan de mémoire, caractérisé en ce qu'on forme des cavités dans une des faces d'un corps conducteur plan, celles-ci comportant des parties conductrices surélevées - 30 correspondant aux emplacements où. l'on désire disposer des lignes de commande dans le plan, on dispose une matière diélectrique dans les. cavités, on réalise des cavités dans l'autre face du corps plan, chacune de celles-ci ayant un emplacement, une largeur et une profondeur, par rapport à la cavité respective réalisée dans la 35 première face, tels que ces cavités isolent électriquement les parties conductrices surélevées l'une de l'autre et du corps en-formant 70 36281 -7- 2064207 ainsi des lignes de commande du plan isolées, et on forme des trous destinés à recevoir des éléments de mémoire dans le corps plan à des emplacements déterminés. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que 5 les parties conductrices surélevées dépassent du fond des évidements réalisés dans la première face d*une distance inférieure à la distance du fond à la première surface de manière que les lignes de commande formées soient entièrement incluses dans le corps plan. - 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu1 on 10 forme les cavités comportant des parties conductrices surélevées dans une face en réalisant d*abord des cavités initiales dont la profondeur détermine la face externe des parties conductrices surélevées, puis en enlevant de la matière sur des parties choisies du fond des cavités initiales de façon à former des parties conduc— 1 5 trices surélevées. 9. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la disposition des parties conductrices surélevées est telle qu*elles forment des boucles autour des groupes respectifs de trous destinés à loger des éléments de mémoire. 20 10. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que des cavités respectives des surfaces du corps plan sont disposées de part et d1autre et suivent des trajets correspondantsT et en ce que la disposition des trous et des lignes de commande est telle que les trous passent à travers des cavités opposées respec-25 tives et entre les lignes de commande de celle-ci,