Brevet FR2194027A1 — publié le 19740222

La présente invention se rapporte généralement à des perfectionnements dans la fabrication de dispositifs ou éléments composant formant mémoiroernagnétiques ou analogues; plus particulièrement, elle concerne et a essentiellement pour objet, à titre de produit industriel nouveau, un noyau magnétique et un organe d'emmagasinage, de stockage ou d'accumulation de données ou d'informations formant mémoire magnétique ou analogue utilisant de tels noyaux ainsi que les diverses applications et utilisations résultant de leur mise en oeuvre et les systèmes, ensembles, appareils, machines, circuits électriques et électroniques, équipements et installations pourvus de tels éléments composants et organes constitutifs. Actuellement, les mémoires de calculateurs ou d'ordinateurs sont composées d'un grand nombre de noyaux ferrite, par exemple variant de 64 000 jusqu'à environ 100 millions de noyaux. Ces noyaux sont très petits et, afin de constituer la matrice de la mémoire, au moins + i|métalliquesou de connexion dotent être enfilés dans chaque noyau, à savoir: un fil métallique x, unfil métallique y et un fil métallique de lecture, captage ou détection/inhibition ou interdiction. t'enfilage de ces noyaux est habituellement exécuté manuellement et est extrèmement fastidieux ou pénible. En outre, les noyaux et la matrice sont facilement endommagés, de sorte que le plus grand soin doit être pris par la personne qui enfile les noyaux au cours du procédé opératoire de fabrication de la mémoire. est un but de la présente invention de créer une forme d'exécution modifiée ou en variante de noyau, avec laquelle une mémoire peut être constituée ou construite de telle façon que ces difficultés sont pallié##s. Conformément à un aspect de la présente invention, il est prévu un noyau de matière magnétique formé par électrodéposition ou placage analogue par exemple par revêtement électrolytique ou galvanoplastie , de la matière magnétique sur la surface d'un trou traversant dans un substrat. De préférence, la matière magnétique est une matière ayant une caractéristique d'hystérésis carrée et est un alliage consistant en 80 à 83% de nickelou de cobalt et en 20 à 17% de fer. En variante, la matière magnétique peut etre du cobalt sensiblement pure. Conformément à un seconc aspect de la présente invention, il est prévu une mémoire magnétique ayant une pluralité de couches, chaque couche ayant un substrat contenant une pluralité de trous traversants arrangés de façon à former une matrice, les dispositions ou agencements de trous étant identiques d'une couche à l'autre; un noyau de matière magnétique déposée dans chaque trou traversant pour constituer un élément de mémoire individuel; une couche isolante déposée par-dessus la matière magnétique; un fil métallique conducteur de lecture, de captage ou de détection plaqué dans chaque trou traversant par-dessus la couche isolante, tous les fils métalliques conducteurs de lecture dans une couche de mémoire étant connectés mutuellement en série; une couche isolante déposée par-dessus le fil métallique de lecture; un fil métallique ou conducteur d'inhibition ou d'interdiction plaqué dans chaque trou traversant par-dessus la seconde couche isolante, tous les fils métalliques d'inhibition dans une couche de mémoire étant connectés entre eux en série; et des fils métalliques ou conducteurs respectivement x et y passant à travers toutes les couches et le long des directions respectives x eW yd'une manière formant passage aller et retour De préférence, les noyaux de matière magnétique sont formés par électrodéposition ou analogue. Dans un mode de réalisation préféré, seuls les trous sont en fait revêtus avec la matière magnétique par électrodéposition. Dans une forme d'exécution modifiée formant variante, une petite région ou surface autour de chaque trou peut aussi être plaquée ou revêtue par électrodéposition. Dans encore une autre forme d'exécution modifiée formant variante, la totalité de la surface du substrat peut être plaquée ou revêtue par électrodéposition ainsi que les trous dans celui-ci. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lecture de la description explicative qui vasiivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs illustrant divers modes de réalisation actuellement préférésde l'invention et dans lesquels - la figure 1 représente une vue schématique de coté en coupe à travers le centre d'une rangée de trous dans une forme d'exécution préféréede couche de mémoire; - la figure 2 est une vue de dessus ou en plan d'une partie de la couche, telle qu'indiquée par la coupe transversale suivant la ligne Â-A de la figure 1;; - la figure 3 est une vue schématique en plan d'une couche d'une matrice à seize éléments de mémoire, illustrant l'agencement ou l'arrangement de connexions séquentielles ou successives des fils métalliques de lecture; - la figure 4 est une vue schématique en plan d'une couche d'une matrice à seize éléments de mémoire, représentant l'agencement des connexions séquentielles des fils métalliques d'inhibition; et - la figure 5 #st une vue schématique latérale d'un certain nombre de couches de mémoire montrant l'arrangement des fils métalliques x ou y et les connexions de ligne de lecture et d'inhibition. Ea se référant aux figures 1 et 2, une couche de mémoire 2 consiste d'abord en un substrat 4 contenant des trous dont les surfaces de périmètre sont désignées par le chiffre de référence 6. Le substrat peut être fait en verre époxy ayant une épaisseur d'environ 51 microns et est revêtu d'un dép# d'or, c'est-à-dire d'un mince placage d'or (n#n représenté). Les surfaces 6 des trous sont revêtues par électrodéposition avec une matière magnétique 8 qui est un alliage composé de 80 à 83% de nickel ou de cobalt et de 20 à 17% de fer, et un noyau ou circuit magnétique fermé est ainsi formé autour de chaque trou. En variante, la matière magnétique peut être du cobalt sensiblement pur. Dans le cas ou la matière magnétique 8 est un alliage due1 nickel etde fer, il est déposé en employant un électrolyte contenant du sulfate de nickel, du sulfate ferreux, du chlorure de sodium, de l'acide borique et de la saccharine. La matière magnétique 8 porte une couche isolante 10 en résine époxyde sur sa surface, laquelle isolation s'étend aussi sur les surfaces planes 7 du substrat 4.Sur les partieslde la couche isolante 10, situées à l'intérieur des surfaces de trou 6, sont placés par placage des fils métalliques ou conducteurs annulaires de lecture ou analogue 12 qui s'étendent aussi au-dessus et en dessous du substrat 4 et se continuent, comme cela est décrit ci-dessous, sous forme d'une ligne de lecture 14 sur les surfaces planes de la couche isolante 10, de façon à permettre à tous les fils métalliques de lecture 12 d'un substrat donné d'être connectés en série. Chaque fil métallique de lecture 12 porte une seconde couche isolante 28 en résine époxyde sur sa surface, qui s'étend également sur la ligne de lecture 14. Sur les parties de la couche isolante 28, situées à l'intérieur des surfaces de trou 6, sont placés par placage des fils métalliques ou conducteurs annulaires d'inhibition 26 qui sont connectés mutuellement entre eux par une ligne d'inhibition 32 alternativement au-dessus et en dessous du substrat 4, comme cela est aussi représenté sur la figure 4. Par ce moyen, les fils métalliques d'inhibition 26 d'une rangée donnée de trous 6de la couche 2 sont connectés mutuellement en série d'une manière formant passage aller et retour.Une couche de mémoire complète contient une matrice dfau moins 64 rangées ou lignes et colonnes, mais une matrice simplifiée du type 4 x 4 est représentée sur la figure 4 pour iIhster le procédé précité de connexion, de jonction, de raccordement oit de liaison et pour montrer que la ligne d'inhibition 32 relie aussi mutuellement des rangées successives de fils métalliques d'inhibition 26 dans le plan de la couche 2. Tout comme les fils métalliques individuels d'inhibition 26, les fils métalliques individuels de lecture 12 de la couche 2 sont connectés mutuellement en série alternativement sur chaque côté de la couche 2, comme cela est indiqué sur les figures 1 et 3. Cependant, des interconnexions successives ne s'étendent pas le long des rangées ou lignes (ni le long des colonnes) mais diagonalement. Par conséquent, pour connecter mutuellement en série tous les fils métalliques de lecture 12, la ligne de lecture 14 passe en travers de la matrice d'une manière en zig-zag dans le plan de la couche 2. Cet agencement est utilisé parce qu'il a pour résultat un bas niveau de production de bruit dans la couche de mémoire. Le fil métallique d'inhibition 26 porte une couche isolante finale 34 en résine époxyde qui s'étend aussi sur la ligne l'inhibition 32 et comilèse ou termine ainsi la couche de mémoire 2. A travers les trous restant après la déposition de la couche isolante 34 sont enfilés des fils métalliques x et z 30 consistant en des conducteurs 16 dans des revêtements, enrobages ou gaines isolants 18. En se référant maintenant à la figure 5, une mémoire magnétique complète comporte 24 couches de mémoire dont 5 sont représentées en partie. Il y a une ligne de lecture 14 et une ligne d'inhibition 32 pour chaque couche, mais les fils métalliques x ou y 30 sont communs à toutes les couches et sont par conséquent enfilés à travers toutes les couches en une passe après assemblage des couches pour former la mémoire. La figure 5 représente l'enfilage des fils métalliques x ou y à travers des trous successifs de la mémoire, bien que les fils métalliques x et y soient placés en fait dans des plans mutuellement perpendiculaires passant à travers les rangées ou lignes et colonnes de trous formant la matrice. Ainsi dans la vue en plan, telle que celle de la figure 3 ou 4, une grille ou un réseau de fils métalliques x et y est établi tandis que, dans des vues de etté et de face ou en élévation, un fil métallique;;x et un fil métallique y s'étendent ensemble à travers chaque trou de la mémoire magnétique comme sur la figure 1 et sont ainsi disposés à travers des trous successifs dhne rangée ou ligne ou d'une colonne de la matrice de trous par enfilage par passage aller et rebur comme cala est indiqué sur-la figure 5. Un courant électrique, s'écoulant à travers soit uw il métallique x ou un fil métallique y, produit un champ magnétique dans la région autour de celui-ci et, par conséquent, dans le noyau de matière magnétique 8. La matière magnétique 8 est une matière présentant une caractéristique de boucle d'hystérésis "carrée et le courant électrique dans unfil métallique x ou y est d'une intensité insuffisante pour produire un champ magnétique suffisamment fort pour induire un flux autour du circuit.Cependant, Si un fil métallique x et un fil métallique y transportent à la fois du courant électrique simultanément, le champ, produit dans la région autour de ces fils métalliques, là où ils s'étendent ensemble à travers les couches de la mémoire à l'emplacement dans la matrice où ils se rencontrent ou se rejoignent, est d'une intensité supérieure au niveau critique et un flux est induit dans le noyau de matière magnétique 8. Ce circuit de flux est dans le plan de la figure 5 ou 4 et une tension électrique sera induite dans un fil métallique situé à l'intérieur du circuit et s'étendant perpendiculairement à ce plan.Un tel fil métallique est un fil métallique de lecture 12 associé à chaque couche à la position d'emplacement.dans la matrice où les fils métalliques actifs x et y se rencontrent ou se rejoignent. les 24 couches de la mémoire correspondent à un mot machine de 24 bits, logons ou unités d'information binaires et la ligne de lecture 14 et la ligne d'inhibition 32, associées à chaque couche, permettent à un mot machine d'être "inscrit", écrit, introduit ou enregistré dans la mémoire ou bien "lu" sur la mémoire ou extrait de celle-ci à la position d'emplacement des fils métalliques actifs x et y, de la manière employée avec le système normal à quatre fils métalliques.Ceci signifie que,dans le cas de la ligne d'inhibition 32, courant électrique passe à travers la ligne 32 au moyen d'une tension électrique établie entre une connexion centrale 36 mise à la masse ou à la terre et chaque extrémité de la ligne d'inhibition 32. Ainsi pour tout trou donné dans la couche de mémoire 2, les courants électriques dans les ls métalliques x et y 30 et dans le fil métallique d'inhibition 26 s'écoulent dans le même sens. Si le système à trois fils métalliques doit être employé, une ligne unique de lecture/inhibition remplace la ligne de lecture 14 et la ligne d'inhibition 32. Cette ligne de lecture/inhibition est plaquée suivant la même configuration que la ligne d'inhibition 32 représentée sur la figure 4. Pour ce système, chaque trou d'une couche de mémoire comprend un seul fil métallique de lecture/inhibition et seulement deux couches isolantes. Il n'est pas important de confiner ou de limiter le placage de matière magnétique 8 à la surface 6 des trous en utilisant des techniques de pliage ou de revttement par électrodéposition de trous traversants, mais une petite région ou surface autour de chaque trou sur ie surface plane 7 ou sur les deux du substrat 4 peut aussi être plaquée ou revêtue par électrodéposition. En fait, une troisième variante consiste à plaquer ou à revêtir par électrodéposition le substrat entier 4, parce qu'un flux magnétique se limitera à la région autour des fils métalliques x et y. L'enfilement des fils métalliques x et y à travers 24 couches de mémoire à chaque passe représente une économie considérable de travail manuel ou de main-d'oeuvre par rapport à celle impliquée par des techniques de fabrication classiques. 1l est en outre possible de remplacer ce travail manuel restant par un procédé dans leque les fils métalliques x et y sont plaqués oua#pligués par électrodéposition après que les couches ont été assemblées pour constituer la mémoire, d'une manière semblable à celle dans laquelle les fils métalliques respectivement de lecture et d'inhibition sont plaqués ou appliqués par électrodéposition, de sorte que les fils métalliques x et y ont le méme agencement que celui obtenu par l'enfilement à passage iler et retour, c'est-à-dire comme sur la figure 5. La mise en place, par placage , de la ligne de lecture 14 et de la ligne d'inhibition 32 sur les surfaces planes des couches isolantes 10 et 28 de chaque couche 2 peut dtre réalisée par des techniques classiques de circuits imrpimés. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre'd'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1.- Elément formant noyau de matière magnétique, caractérisé en ce qu'il est constitué par électrodéposition de ladite matière magnétique sur la surface d'un trou traversant dans un substrat. 2.- Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière magnétique déposée par placage ou électrodéposition est une matière ayant une caractéristique d'hystérésis carrée. 3.- Elément selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la matière magnétique précitée est un alliage contenant 80 à 83% de nickel et 20 à 17% de fer. 4.- Elément selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la matière magnétique précitée est un alliage contenant 80 à 83% de cobalt et 20 à 17% de fer. 5.- Elément selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la matière magnétique précitée est du cobalt sensiblement pur. 6.- Elément selon la revendication 3, caractérisé en ce que la matière magnétique précitée est déposée par placage ou électrodéposition sur la surface d'un trou traversant précité en immergeant le substrat précité dahs une solution d'électrolyte contenant du sulfate de nickel, du sulfate ferreux, du chlorure de sodium, de l'acide borique et de la saccharine. 7.- Elément selon la revendication 4, caractérisé en ce que la matière magnétique précitée est déposée par place ou électrodéposition sur la surface d'un trou traversant précité en immergeant le substrat précité dans une solution d'électrolyte contenant du sulfate de cobalt, du sulfate ferreux, du chlorure de sodium, de l'acide borique et de la saccharine. 8.- Dispositif formant mémoire magnétique comportant des éléments selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend : une pluralité de couches, chaque couche ayant un substrat précité contenant une pluralité de trous traversants disposés de façon à former une matrice, les arrangements ou combinaisons de trous étant identiques d'une couche à l'autre; un noyau de matière magnétique déposé dans chaque trou traversant pour constituer un élément de mémoire individuel; une couche isolante déposée par-dessus ladite matière magnétique; un fil métallique de lecture mis en place par placage dans chaque trou traversant par-dessus ladite couche isolante, tous les fils métalliques de lecture dans une couche de mémoire étant connectés mutuellement en série; une couche isolante déposée pardessus ledit fil métallique de lecture; un fil métallique d'inhibition mis en place par placage dans chaque trou traversant par-dessus la seconde couche isolante, tous les fils métalliques d'inhibition dans une couche de mémoire étant connectés mutuellement en série; et des filqiétalliques x et y passant à travers toutes les couches et le long des directions respectives x et y d'unenanière formant passage aller et retour. 9.- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que, dans chaque couche de substrat précite les fils métalliques de lecture précités sont connectés mutuellement en série suivant une configuration en zig-zag dans le plande ladite couche. 10.- Dispositif formant mémoire magnétique comportant plusieurs organes selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend: une pluralité de couches, chaque couche ayant un substrat précité contenant une pluralité de trous traversants arrangés de façon à former une matrice, les arrangements de trous étant identiques d'une couche à l'autre; un noyau de matière magnétique précité déposé dans chaque trou traversant pour constituer un élément de mémoire individuel; une couche isolante déposée par-3essus ladite matière magn#tique; un fil métallique de lecture/inhibition mis en place par placage dans chaque trou traversant par dessus ladite couche isolante, tous les fils métalliques de lecture/inihibition dans une couche de mémoire étant connectés mutuellement en série; une couche isolante déposée par-dessus le fil métallique de lecture/inhibition; et des fils métalliques x et y passant à travers toutes les couches et le long des directions respectives x et y à la manière d'un passage aller et retour. 11.- Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les noyaux de matière magnétique précités sont formés par électrodéposition de ladite matière magnétique sur la surface de chaque trou traversant précité. 12.- Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'une petite région ou surface, sur l'une des surfaces planes du substrat précité ou sur les deux autour de chaque trou traversant précité ,est également plaquée de matière magnétique. 13.- Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la totalité d'une surface plane du substrat précité ou des deux est plaquée de matière magnétique. 14.- Dispositif selon l'une des revendications 8 à 1-3, caractérisé en ce que la matière magnétique déposée précitée est une matière ayant une caractéristique d'hystérésis "carrée". 15.- Dispositif selon l'une des mvendications 8 à 14, caractérisé en ce que la matière magnétique précitée est un alliage contenant 80 à 83% de nickel et 20 à 17% de fer. 16.- Dispositif selon l'une des revendications 8 à 14, caractérisé en ce que la matière magnétique précitée est un alliage contenant 80 à 83 de cobalt et 20 à 17% de fer. 17.- Dispositif selon l'une des revendications 8 à 14, caractérisé en ce que la matière magnétique précitée est du cobalt sensiblement pur. 18.- Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que la matière magnétique précitée est déposée par électrodéposition en immergeant le substrat précité de chaque couche précitée dans une solution d'électrolyte contenant du sulfate de nickel, du sulfate ferreux, du chlorure de sodium, de l'acide borique et de la saccharine. 19.- Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que la matière magnétique précitée est déposée par électrodéposition en immergeant le substrat précité de chaque couche précitée dans une solution d'électrolyte contenant du sulfate de cobalt, du sulfate ferreux, du chlorure de sodium, de l'acide borique etde la saccharine. 20.- Dispositif selon l'une des revendications 8 à 19, caractérisé en ce que les fils métalliques précités x et z sont additionnellement mis en glace par placage dans les trous précités après que les couches précitées ont été assemblées pour former la mémoire précitée et des connexions de circuit imprimé sont prévues alternativement sur les substrats respectivement supérieur et inférieur de ladite mémoire pour compléter ou terminer l'agencement de passage aller et retour de chaque fil métallique. 21.- Procédé de fabrication d'un noyau de matière magnétique ou d'une mémoire magnétique, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations indiquées dans ltune des revendications 1 à 7 ou dans l'une des revendications Il à 20.