Brevet FR2485238A1 — publié le 19811224

Tête magnétique et son procédé de fabrication. L'invention concerne une tête magnétique com- portant une couche de matériau non magnétisablé appliquée dans la région constituant l'entrefer du noyau magnéti- que et un procédé permettant de réaliser une tête magné- tique comprenant les étapes suivantes: la formation d'une première partie de noyau et d'une deuxième partie de noyau en matériau magnétique; lusisage d'une face de chacune de ces parties de noyau de façon que ces faces puissent servir de faces formatrices d'entrefer: l'applica- tion d'au moins une couche en matériau non magnétisable sur au moins l'une desdites faces formatrices d'entrefer; l'application, l'une contre l'autre, des parties de noyau avec interposition de la couche en matériau non magnéti- sable -et la formation d'un assemblage durable par un trai- tement thermique. Les têtes magnétiques servent à l'enregistrement, la reproduction et/ou l'effacement d'infomation magnétique. Elles sont appliquées entre autres aux magnétophones sur bandes servant à l'enregistrement et/ou à la reproduction d'information son ou image. Une telle tête magnétique et son procédé de fa- brication sont connus du brevet britannique N2 1 317 634. Dans la tête magnétique connue, la couche en matériau non magnétisable est constituée par un verre, de préférence un verre présentant un point de ramollissement compris entre -450-650 C, par exemple un verre contenant, en poids 60% de PbO, 16% de SiO2, 14% de B203 et 10% de ZnO. Le verre peut être appliqué par pulvérisation. Suivant cet état de la technique, une couche intermédiaire constituée par un métal non magnétisable, un oxyde métallique, un borure, un nitrure, de l'oxyde de silicium ou une ferrite non magné- tisable à la température ambiante normale est appliquée entre la couche en matériau non magnétisable et le noyau en matériau magnétisable. Le verre utilisé dans la tête magnétique connue présente le désavantage que, lors de la pulvérisation du verre, certains composants passent plus facilement aux faces formatrices de l'entrefer que d'autres, de sorte que la composition du verre appliqué par pulvérisation n'est pas conforme à celle du verre de départ. Lors du traitement thermique, l'ensemble des parties du noyau et du verre interposé est porté, dans un le four, à une température invariable préalablement déter- minée à laquelle la viscosité du verre est si faible qu'il peut servir d'adhésif. Du fait que la viscosité du verre est tributaire de sa composition, de graves problèmes se produisent pendant le processus de fabrication, lorsque la composition du verre appliqué par pulvérisation n'est pas constante. Dans le cas d'utilisation d'une température d'adhésion invariable, le verre se liquéfie trop dans certains cas, suivant sa composition, et quitte les par- ties de noyau, alors que dans d'autres cas, il n'est pas suffisamment ramolli pour faire office d'adhésif. L'invention fournit un verre qui ne présente pas ledit désavantage. La tête magnétique conforme à l'invention est caractérisée en ce que la couche en matériau non magnéti- sable est constituée par un mélange contenant, en poids, -100% d'un verre et 0-5% d'autres composants, verre qui contient, en poids, 12-20% de A1203, 40-48% de B 203 et en totalité 35-45% d'au moins l'un des oxydes BaO, CaO ou SrO. Le procédé conforme à l'invention est caracté- risé par l'application par pulvérisation d'une couche d'un matériau non magnétisable constitué par un verre con- tenant, en poids, 12-20% de Al2O3, 40-48% de B 203 et, en totalité, 3545% d'au moins l'un des oxydes BaO, CaO ou SrO. On a constaté qu'un verre présentant une composi- tion conforme à celle mentionnée ci-dessus peut itre appliqué par pulvérisation sur l'une des faces formatrices-d'entrefer avec une composition qui correspond à celle du verre uti- lisé comme matériau de départ. La tête magnétique conforme à l'invention est de préférence caractérisée en ce que le verre est composé par, en poids, 16% de AI203, 44% de B203 et, en totalité, % d'au moins l'un des oxydes BaO, CaO ou SrO. De bons résultats s'obtiennent avec un verre contenant en poids, % de BaO. De préférence, 'une couche intermédiaire cOnlis titu.ée par un métal non magnétisable, un oxyde métal- lique, un borure, un nitrure, de l'oxyde desilitu m Gu un ferrite non magnétisable à la température ambiante nor- male est appliquée entre la couche en matériau non magné- tisable et le noyau en matériau magnétisable. Pour le procédé conforme à l'invention un èrre contenant, en poids, 16% de A1203, 44% de B203 et, en to- talte, 40% d'au aoix:s l'un des oxydes BaO, CaO ou $rO, ou de préférence O0% de BaO, peut 9tre avantageusement utilisé_ De bonos résultats furent obtenus lorsque les deux faces formatrices d'entrefer furent d'abord re- couvertes d'une première couche d'au moins l'un des mem- bres du groupe comprenant des métaux non magnétisables, des oxydes métalliques, des borures, des nitrures de l'oxyde de silicium et des ferrites non magnétisables à la température ambiante normale, après quoi la couche en matériau non magnétisable fut appliquée sur au moins l'une des premières couches. L'application d'une couche intermédiaire entre le verre et les parties de noyau en matériau magnétique offre l'avantage d'éviter à peu près entièrement l'atta- que du matériau magnétique des parties de noyau par le verre dans l'entrefer et un élargissement de l'entrefer accompagnant ce phénomène. La description ci-après, en se référant aux dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 montre un bloc de départ en ferrite. La figure 2 montre une pièce polaire usinée. Les figures 3A et 3B montrent les couches appliquées sur deux parties de noyau pour la formation d'un entrefer de transmission. Les figures 4A et 4B montrent les couches appliquées pour la formation de la fente arrière. La figure 5 montre un ensemble de deux parties de noyau reliées entre elles. La figure 6 montre l'ensemble selon la figure , après application d'une face de guidage et la figure 7 montre la tête magnétique définitipe A un bloc de matériau 10, qui peut être réalisé en ferrite polycristalline (frittée) ou monocristalline (figure 1) est donnée la forme représentée sur la figure 2 à l'aide de techniques usuelles. Comme le montre la fi- gure 2, deux rainures 14 et 16 sont appliquées dans le bloc et les surfaces 18, 20 et 22 sont polies de façon à pouvoir servir de face de délimitation de l'entrefer. Les premières couches 24 et 26 sont appliquées sur les surfaces 18, 22 respectivement (figure 3A) à l'aide de techniques de masquage et d'application connues. Lorsque la surface centrale 20 est recouverte d'un mas- que, elle n'est pas revêtue d'une couche. Ces premières couches doivent être constituées par un matériau non magnétisable, qui ne réagit pas ou guère avec la ferrite. Des matériaux appropriés à ce sujet sont certains nitrures et borures (par exemple nitrure de bore, nitrure de sili- cium),ce.-+Rins métaux (par exemple Cr), certains oxydes ne (p-titr eemçle oXyde -eXg, i,ZrSr ou Ta), un oxvye de silicium et un ferrite nen magnétisable à la temp6:ature anb4ante normale dont la plupart peuvent faci- lement Gtre appliqués a] 'aide d'une méhode de pulvérisation. Il y a lieu de, noter que l'oxyde d'étain peut être appliqué à l'aide d'une méthode de projection, par exemple à partir de SnCl4 à une température d'environ 500 C. Une bonne méthode pour appliquer une couche mince en SiO2 consiste également dans l'application dite par évaporation réactive. Un mélange de SiH4 et de 02 est introduit dans un fourquiest maintenu à une température d'environ 400 0C et dans lequel se trouvent les pièces polaires. On constate qu'il se forme une couche homogène en SiO2 sur les pièces du noyau. Les secondes couches 28 et 30 sont appliquées sur les premières couches 24, 26, respectivement. Ces secondes couches sont constituées par un verre contenant, en poids, 12 à 20%o de Al203, 40 à 48% de B203 et en totalité 35 à % d'au moins l'un des oxydes BaO, CaO ou SrO. Un verre approprié contient, en poids, par exemple 16%.de A1203, 44% de B 2 03et 40% de BaO. Ce verre se prête à une applica- tion quantitative par pulvérisation. La somme des épaisseurs des couches 24 et 28 détermine la longueur définitive de l'entrefer. D'une façon analogue à celle décrite ci-dessus, les première et seconde couches sont appliquées sur une seconde pièce de noyau (figure 3B). Ces couches sont munies des mêmes in- dices que les couches correspondantes sur la figure 3A. Dans le stade suivant du procédé (figures 4A et 4B) les couches appliquées sur les pièces du noyau sont recouvertes d'un masque et sur les surfaces découvertes sont appliquées des couches 21 servant à la formation de l'entrefer arrière. De préférence, on utilise à cet effet un matériau présentant une perméabilité assez élevée (/u> 1), de façon à former une fente arrière présentant une réluctance notablement inférieure à celle de l'entre- fer utile. Ensuite, les pièces du noyau sont placées l'une contre l'autre par les couches de verre (figure 5) et chauffées dans un four à une température, qui suffit pour provoquer le ramollissement de la couche de verre (par exemple environ 6500C), opération pendant laquelle les pièces du noyau sont appliquées l'une contre l'autre sous une pression de 20 à 70 kg/cm. Après refroidissement, les pièces du noyau sont réunies convenablement et peuvent être usinées davantage pour l'obtention d'une tête magné- tique de la forme requise. Le tout peut être usiné et poli de façon à obtenir la structure représentée sur la figure 6 qui présente une face de guidage. Comme le montre la figure 7, cette structure peut être divisée en segments séparés constituant chacun une tête magnétique. REVENDICATIONS: 1. Tête magnétique comportant une couche en maté- riau non magnétisable dans la région formatrice d'entre- fer du noyau magnétique, caractérisée en ce que la couche de matériau non magnétisable est constituée par un mélange contenant, en poids, de 95100% d'un verre et de 0-5% d'au- tres composants, verre qui contient, en poids, 12-20% de A1203, 40-48% de B203 et, en totalité, 35-45% d'au moins l'un des oxydes BaO, CaO ou SrO. 2. Tête magnétique selon la revendication 1, carac- térisée en ce que le verre est composé par, en poids, 16% de Al203, 44% de B203 et, en totalité, 40% d'au moins l'un des oxydes BaO, CaO ou SrO. 3o Tête magnétique selon la revendication 2, carac- térisée en ce que le verre contient, en poids, 40% de BaO. 4. Tête magnétique selon les revendications 1-3, caractérisée en ce qu'entre la couche en matériau non magnétisable et les faces formatrices d'entrefer du noyau magnétique est appliqué une couche intermédiaire consti- tuée par au moins l'un des membres du groupe comprenant des métaux non magnétisables, des oxydes métalliques, des borures, des nitrures, de l'oxyde de silicium et des fer- rites non magnétisables à la température ambiante normale. 5. Procédé permettant de réaliser une tète magné- tique comprenant les étapes suivantes: la formation d'une première partie de noyau et d'une deuxième partie de noyau en matériau magnétique; l'usinage d'une face de chacune de ces parties de noyau de façon que ces faces puissent ser- vir de faces formatrices d'entrefer; l'application d'au moins une couche en matériau non magnétisable sur au moins l'une desdites faces formatrices d'entrefer; l'application, l'une contre l'autre, des parties de noyau avec interposi- tion de la couche en matériau non magnétisable et la for- mation d'un assemblage durable par un traitement thermique, caractérisé par l'application par pulvérisation d'une couche en un matériau non magnétisable, constituée par un verre contenant, en poids, 12 à 20% de A1203, 40 à 48% de B203 et, en totalité 35 à 45% d'au moins l'un des oxydes BaO, CaO ou SrO. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le verre contient, en poids, 16% de A1203, 44% de B203 et, en totalité, 40% d'au moins l'un des oxydes de BaO, CaO ou SrO. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le verre contient,en poids, 405% de BaO. 8. Procédé selon les revendications 5 à 7, carac- térisé en ce que sur les deux faces formatrices d'entre- fer est appliquée une première couche constituée par au moins l'un des membres du groupe contenant des métaux non magnétisables, des oxydes métalliques, des borures, des nitrures, de l'oxyde de silicium et des ferrites non magnétisables à la température ambiante normale, apres quoi la couche est appliquée sur au moins l'une des pre- mitres couches.