Brevet FR2134561A1 — publié le 19721208

La présente invention concerne d'une manière générale les modules de têtes magnétiques utilisés dans les équipements de reproduction. Plus précisément, le module de tête magnétique de l'invention comporte plusieurs éléments de conversion magnéto 5 électrique, tels que des éléments à effet Hall, déposés sous forme de film et plusieurs conducteurs ou bornes assurant les connexions aux circuits électriques externes, la tête comportant en outre un ou plusieurs conducteurs ou bornes utilisés au cours du processus de fabrication. 10 La fabrication des têtes magnétiques à noyaux tori ques, qui sont les plus utilisées, se terminent par une opération de meulage de la surface frontale de la tête pendant laquelle des mesures d'impédance indiquent la quantité de matière enlevée. Ce procédé n'est cependant pas applicable à la 15 fabrication des modules de têtes magnétiques dont les bobinages sont remplacés par des éléments semiconducteurs, tels que des éléments à effet Hall. La fabrication de tels modules de têtes comportant des éléments semiconducteurs nécissite également un meulage de la surface frontage de la tête, mais la quantité 20 de matière à enlever doit être déterminée par une mesure de distance entre le bord avant du substrat et le bord avant de l'élément semiconducteur qui y est formé. Par les procédés classiques, de telles têtes à élément semiconducteur sont fabriquées en séries à partir de subs-25 trats de dimensions uniformes assemblés par paires pour former les têtes. Un ou plusieurs éléments de conversion magnéto-électriqu'e sont formés par un film uniforme déposé sous vide sur chaque substrat qui reçoit en outre les liaisons électriques nécessaires formées par évaporation du métal. Un ou plu-30 sieurs éléments de circuit magnétique, tels que des pointes de ferrite, constituant l'autre moitié de la tête, sont solidement fixés à chaque substrat de façon à correspondre à chaque élément convertisseur. Par ces diverses opérations, on réalise une tête magnétique dont la surface frontale doit être meulée 35 à une dimension uniforme, comme décrit précédemment. Malheureusement, la distance qui sépare la surface frontale de la tête du bord de chaque élément convertisseur n'est pas toujours constante. Il en résulte des caractéristiques irrégulières des têtes 72 14902 2134561 c'est-à-dire une reproductibilité médiocre de leurs performances . La présente invention a donc pour objet un module de tête magnétique nouveau et perfectionné et son procédé de fa-5 brication éliminant les inconvénients énoncés ci-dessus. Le procédé de l'invention permet d'effectuer le meulage de la surface frontale du module de manière précise et efficace. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit et des dessins 10 sur lesquels : - la figure 1 est une vue en plan d'une première forme de substrat comportant deux éléments à effet Hall et leurs liaisons électriques; - la figure 2 est une coupe en perspective d'un mo-15 dule formé d'une paire de substrats du type de la figure 1; - la figure 3 est un schéma cinoptique de la machine à meuler les surfaces frontales d'une tête magnétique; - la figure 4 est une vue en plan d'une seconde forme du substrat de l'invention; 20 - la figure 5 est une vue en plan d'une troisième forme du substrat de l'invention; - la figure 6 est une vue en plan d'une quatrième forme du substrat de l'invention. Les figures 1 à 3 illustrent une application de l'in-25 vention à la réalisation d'un module de tête magnétique à deux canaux utilisant deux éléments à effet Hall. Sur la figure 1,>-deux éléments à effet Hall 13, et 13' sont formés sur un substrat de ferrite 11 par évaporation sous vide d'antimoniure d'indium à travers un masque convena-30 ble. Une matière conductrice est ensuite déposée sur le substrat pour former simultanément des liaisons de masse 14 et 14', des liaisons de tension 17 et 17', des liaisons de courant 15, 15', 16 et 16', ainsi que des liaisons de détection 12 et 12' qui sont utilisées au cours de l'opération de meulage. L'emploi 35 d'un masque unique pour la formation de toutes les liaisons électriques permet de déterminer avec précision la distance 1 qui sépare le bord avant de l'élément Hall 13 de la partie avant 12a de la liaison 12 et la distance qui sépare le bord avant de l'élément 13' de la partie avant 12a1 de la liaison 72 14902 3 2134561 12'. Enfin, des pointes de ferrite 111 et 111' sont fixées au substrat de ferrite 11 de façon à maintenir les éléments Hall 13 et 13' dans chaque circuit magnétique, puis les substrats sont assemblés en un module 20 qui est représenté figure 2. 5 Les parties arrière 12b et 12b' des liaisons 12 et 12' (voir figures 1 et 2) sont respectivement reliées à des bornes 29 et 30 de la tête magnétique 20 schématisée sur la figure 3. De même, les liaisons de masse 14 et" 14' des éléments 13 et 13' sont respectivement reliées aux bornes de masse 31 10 et 32 de la tête magnétique 20. Comme illustré figure 3, les bornes 29 et 31 sont reliées à un instrument de mesure 27 et' les bornes 30 et 32 sont reliées à un instrument, de mesure 26, Ces instruments constituent un circuit de mesure de résistance 19 dont le fonctionnement sera décrit par la suite. 1 5 La tête magnétique 20 est ensuite appliquée contre une meule rotative 21 avec une force 22 qui est déterminée par un dispositif d'avance 18. La face frontale de la tête magnétique 20 ainsi que les parties 12a et 12a' des liaisons de détection 12 et 12' sont donc meulées par la meule 21 qui est 20 entraînée par un moteur 23 par l'intermédiaire d'une courroie de transmission 24. Sur la figure 1 , le symbole d représente la partie du substrat qui doit être éliminée par l'opération de meulage. Lorsque la face frontale de la tête 20 a été meulee "de l'épais-25 seur d, les parties 12a et 12a' des liaisons de détection 12 et 12' sont totalement éliminées, de sorte que la liaison de détection 12 est isolée de la liaison de masse 14 et la liaison de détection 12' est isolée de l'autre liaison de masse 14'. Dans ces conditions, les instruments de mesure 26 et 27 détec-30 tent le moment où la résistance devient infinie entre les liaisons 12, 14 et 12', 14'. Si les instruments de mesure 26 et 27 signalent simultanément la brusque augmentation des résistances, un circuit détecteur 28 interrompt l'opération de meulage en agissant sur 35 le dispositif d'avance 18 et sur le moteur 23. Par contre, si la détection des résistances infinies n'est pas simultanée, par exemple si la liaison 12 est coupée de la liaison 14 avant que la liaison 12' soit coupée de la liaison 14', le circuit 72 14902 2134561 détecteur 28 agit sur un compensateur d'angle 25 qui fait varier l'orientation de la meule pour attaquer plus la partie frontale 12a' et l'opération de meulage se poursuit. Lorsque la liaison de détection 12' est à son tour coupée de la liaison de masse 5 14', le circuit détecteur 28 interrompt l'opération de meulage en agissant sur le dispositif d'avance 18 et sur le moteur 23» Les figures 4 à 6 illustrent des variantes de l'invention utilisant également la détection de résistance pour mesurer l'avance de la meule. 10 Sur la figure 4, les liaisons de masse 14 et 14' sont formées sur le substrat 11 avec une matière bonne conductrice de l'électricité, alors que les liaisons de détection 12 et 12' sont en matière résistive. Comme précédemment, la liaison de masse 14 et la liaison de détection 12 sont reliées à l'instru-15 ment de mesure 27, et la liaison de masse 14' et La liaison de détection 12' sont reliées à l'instrument de mesure 26. Pendant le meulage ultérieur de la face frontale de la tête magnétique 20, les résistances des liaisons de détection sont mesurées par les instruments 26 et 27. L'angle que fait la meule avec 20 la face frontale de la tête magnétique 20 est compensé en permanence et l'opération de meulage est interrompue lorsque les deux résistances atteignent une valeur prédéterminée. Dans ce mode de réalisation, l'angle de la tête magnétique est constamment corrigé et la valeur finale de la résis-25 tance peut être choisie à volonté, ce qui permet un usinage très précis de la face frontale de la tête et un ajustement simple de la sensibilité des éléments à effet Hall. La figure 5 représente une variante de substrat dont les liaisons 14 et 14' sont en matière à faible résistivité, 30 et jouent le rôle de liaisons de masse et de détection. Ainsi, les liaisons 14 et 14' sont branchées sur un instrument de mesure 26 qui détecte toute différence de résistance. Il n'est donc pas nécessaire d'utiliser des liaisons de détection séparées, ce qui facilite la fabrication des substrats. 35 La figure 6 représente une troisième variante des substrats de l'invention qui comporte des liaisons de détection résistives en U 12 et 12' isolées électriquement des liaisons de masse 14 et 14'. Les deux extrémités de la liaison 12' sont 72 14902 5 2134561 reliées à l'instrument de mesure 26 et les deux extrémités de la liaison 12 sont reliées à l'instrument de mesure 27 de façon à détecter les variations de résistance au cours de l'opération de meulage. Dans ce mode de réalisation, les éléments à effet 5 Hall ne sont pas affectés par l'opération de meulage. Dans toutes ces formes de l'invention, les éléments à effet Hall et les liaisons de détection sont réalisés sur le même substrat, mais il va de soi que les liaisons de détection peuvent être formées sur un autre substrat qui est accolé 10 au substrat portant les éléments à effet Hall. Comme on le voit, la présente d'invention permet d'améliorer considérablement les techniques de fabrication des têtes magnétiques. En premier lieu, il est facile de régler l'épaisseur à enlever de façon qu'après l'opération de meulage, 15 les éléments de conversion magnéto-électrique , c'est-à-dire les éléments à effet Hall, soient positionnés avec précision par rapport à la face frontale de la tête magnétique. En second lieu, les mesures de résistance effectuées sur les liaisons de détection permettent de simplifier le processus de meulage 20 et d'assurer une excellente reproductibilité des caractéristiques des têtes produites en grande quantité. Un autre avantage de l'invention appliquée à des modules à plusieurs éléments de conversion magnéto-électrique , est que leurs positions respectives par rapport à la face frontale de la tête magnétique sont 25 faciles à déterminer avec pr écision et à rendre égales entre elles. En outre, lorsque les liaisons de détection sont en matière résistive, il est facile d'ajuster la sensibilité des éléments de conversion magnéto-électriques en laissant une épaisseur prédéterminée entre leurs bords avant et la face frontale 30 de la tête. Il va de soi que la description qui précède n'est nullement limitative et qu'on y apporter diverses modifications ou variantes entrant dans le cadre et dans l'esprit de l'invention. 72 14902 2134561 EEVEHDIGATI0N3 1. Tête magnétique caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un substrat, un ou plusieurs éléments de conversion magnéto-électrique déposés en phase gazeuse sur ledit substrat, 5 les liaisons électriques nécessaires auxdits éléments et des liaisons de détection utilisables pour la mesure de la position des éléments. 2. Tête magnétique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'une des liaisons est en matière à résisti- 10 vite relativement forte, les autres liaisons étant en matière à bonne conductibilité. 3. Tête magnétique selon la revendication 1 , caractérisée en ce que l'une des liaisons aboutit également aux éléments de conversion. 15 4. Tête magnétique selon la revendication 1, carac térisée en ce qu'au moins l'un des substrats est en une matière dont la perméabilité magnétique est relativement forte. 5. Tête magnétique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins deux desdites liaisons sont connectées 20 électriquement entre elles de façon que l'enlèvement d'une partie de la matière du substrat interrompt ladite connexion. 6. Tête magnétique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ou les éléments de conversion magnéto-électrique sont des éléments à effet Hall. 25 7. Tête magnétique selon la revendication 6, carac térisée en ce que les éléments à effet Hall sont au nombre de deux. 8. Procédé de fabrication d'une tête magnétique caractérisé en ce qu'il consiste à former un élément de conver- 30 sion magnéto-électrique sur un substrat, à former les liaisons électriques nécessaires à la connexion dudit élément, à former des liaisons de détection utilisables pour des mesures de résistance pendant le meulage ultérieur de la face frontale de la tête magnétique. 35 9. Procédé de fabrication d'une tête magnétique caractérisé en ce qu'il consiste à former un élément de conversion magnéto-électrique sur un substrat, à former les liaisons électriques nécessaires à la connexion dudit élément, à former une liaison de mesure d'impédance au voisinage de l'un des bords 72 14902 2134561 du substrat, puis à enlever la matière du substrat à partir de ce bord en mesurant la résistance de la liaison de détection pour indiquer la quantité de matière qui a été enlevée. 10. Procédé selon .la revendication 9 appliqué à la fabrication d'une tête magnétique du type décrit dans-la revendication 7, caractérisé en ce qu'au cours de l'opération de meulage du bord du substrat l'angle que fait la meule avec la tête est réglé en fonction des mesures de résistance effectuées sur les liaisons de détection.