Brevet FR2572578A1 — publié le 19860502

PILE DE TETES MAGNETIQUES ET SON PROCEDE DE REALISATION L'invention concerne une pile de têtes magnétiques et son procédé de réalisation. Elle concerne plus particulièrement la réalisation d'une pile de têtes magnétiques suivant un procédé global. Elle permet en un nombre limité d'opérations de réaliser un nombre illimité de têtes. Cette invention s'applique particulièrement à la réalisation de piles pour imprimantes magnétiques ou pour panneau d'affichage magnétique mais peut aussi dtre utilisée pour la confection de piles de têtes d'enregistrement de données sur bande ou sur disque. Lors de la réalisation d'une pile de têtes, il est relativement aisé d'empiler les anneaux magnétiques de chaque tête et de les isoler dans un profilé de matériau magnétique tel que du ferrite. Par contre, l'opération de passage des fils de bobinage ou de rapport de barreaux magnétiques prébobinés est une opération délicate nécessitant beaucoup de main d'oeuvre. De plus, ces bobinages doivent être raccordés un par un au circuit électrique. Le procédé décrit dans l'invention permet de réaliser ces travaux en un nombre limité d'opérations et de cibler les contacts par une technique de photogravure. Ce procédé permet donc d'obtenir des piles de têtes magnétiques moins coûteuses que celles connues dans la technique. L'invention concerne donc un procédé de réalisation d'une pile de têtes magnétiques, caractérisé en ce qu'il comporte les phases suivantes: a) bobinage d'un fil pondtjcteur isoles autour d'un fil en matériau magnétique b) bobinage de l'ensemble obtenu sous forme d'un solénolde dont le rayon intérieur est constant et connu ; c) moulage du solénoïde obtenu dans un matériau isolant liquide ou quasi liquide d) solidification du matériau de moulage; e) usinage d'une face parallèle à l'axe du solénolde et distante de cet axe d'une distance inférieure au rayon intérieur du solénosde de façon à ouvrir le solénolde et le fil conducteur, et obtenir des portions de fils conducteurs;; f) connexion de conducteurs de connexion aux extrémités des portions de fils conducteurs accessibles dans la face plane réalisée au cours de la phase précédente. L'invention concerne également une pile de têtes magnétiques, caractérisée en ce qu'elle comporte une série de spires en fil conducteur isolé disposées côte à côte autour d'un noyau, les extrémités de ces spires affleurant une face extérieure. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront détaillés dans la description qui va suivre, faite en se reportant aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, une vue en perspective d'un fragment de tête magnétique réalisée conformément au procédé de flnvention; - les figures 2 à 5, des vues en coupes de différentes étapes d'évolution du procédé de l'invention; - la figure 6, une vue de dessus d'une pile de têtes magnétiques conformes à l'invention; - la figure 7, un exemple de cablage de la pile de têtes magnétiques de l'invention; - la figure 8, des pièces polaires de la pile de têtes magnétiques de l'invention ; - la figure 9, la pile de têtes magnétiques de l'invention équipée de pièces polaires de la figure 8 ;; - la figure 10, une variante d'utilisation de la pile de têtes magnétiques de l'invention. En se reportant aux figures 1 a' 5, on va tout d'abord décrire le procédé de réalisation d'une pile de têtes magnétiques selon l'invention. Selon une première phase, on bobine à spires jointives un fil conducteur 1 muni d'une couche isolante autour d'un fil en matériau magnétique 2. Le fil conducteur 1 est en alliage résistant aux acides, par exemple un alliage de chromeilickel. Le fil en matériau magnétique 2 est par exemple réalisé en permalloy, ou fercobalt, ou fer doux. Comme on le verra ultérieurement le fil 2 doit être attaquable par des solutions (acides, bases ou sels. Lors d'une deuxième phase, le bobinage ainsi réalisé est bobiné autour d'un noyau 3. Pour faciliter cette deuxième opération de bobinage, la périphérie du noyau 3 comporte une empreinte hélicoldale ou filetage dont le pas est légèrement supérieur ou égal au diamètre extérieur du premier bobinage réalisé lors de la première pha#se. On obtient ainsi un double bobinage tel que représenté sur la figure 1 où l'on retrouve, disposé selon un axe XX', le noyau fileté 3 autour duquel est bobiné le fil 1, lui-même bobiné autour du fil 2. Le noyau 3 est réalisé dans un matériau non magnétique. Ce matériau peut être isolant électriquement, tel qu'un polymère qui sera alors résistant aux acides. Il peut être également conducteur, mais comme on le verra ultérieurement, il doit alors être attaquable par les acides comme le fil en matériau magnétique 2. Selon une troisième phase de réalisation, l'ensemble noyau 3 et bobinages des# fils 1 et 2 ainsi obtenu est noyé dans un matériau 7 tel qu'une résine polymérisable ou un verre à bas point de fusion. Au cours d'une quatrième phase, le matériau 7 est solidifié de façon à ce que l'ensemble soit rigide. Au cours d'une cinquième phase de réalisation, l'ensemble est usiné et surfacé selon une face 5 parallèle à l'axe XX' du noyau 3, de façon à ouvrir entièrement les spires du bobinage en fil magnétique 2 ainsi que, tout du long d'une génératrice parallèle à l'axe XX' les spires du fil conducteur 1. On obtient ainsi une série de portions de bobinage du fil 1 entourant chacune le noyau 3. Par exemple sur la figure 2 représentant une coupe aa de la figure 1, on peut voir l'une de ces portions de bobinage. L'usinage de la face 5 a coupé le fil 2 selon deux sections 20 et 21 ainsi que le fil conducteur 1, selon deux sections- 10 et 11. On a ainsi obtenu un bobinage ou tête magnétique dont le circuit électrique commence par l'extrémité 10, exécute une fraction de tour de la circonférence du noyau 3 et se termine à l'extrémité 11. Les autres portions de bobinage sont identiques à celles ainsi décrites et les différentes portions de bobinage ou têtes magnétiques se trouvent ainsi accolées les unes aux autres réalisant une pile de têtes magnétiques. Au cours d'une sixième phase, la pièce obtenue est plongée dans une solution attaquant chimiquement le fil en matériau magnétique 2, la face 5 étant entièrement immergée dans la solution. La composition de la solution est choisie de façon à attaquer le fil 2 en matériau magnétique et à ne pas attaquer le fil conducteur 1. Par exemple, si le fil conducteur 1 est en chrome-nickel et le fil magnétique 2 est en fer-cobalt, l'acide choisi pourra être une solution de chlorure ferrique. Comme représenté en figure 3, on réalise ainsi sur la face 5, à l'emplacement des sections 20 et 21 du fil 2, des creux tels que 8. Au cours d'une septième phase, on réalise un dépôt d'une pellicule d'un matériau isolant qui vient se loger dans les creux 8 et réalise sur chaque extrémité du fil 2 une couche isolante 6 telle que représentée en figure 4. Comme on l'a vu précédemment, si le noyau 3 est isolant, il n'a pas besoin d'être attaquable par la solution d'acide. Par contre, s'il est conducteur, l'acide utilisé au cours de la sixième phase devra également l'attaquer créant alors un creux. Dans ces conditions, le dépôt de la couche de matériau isolant de la septième phase viendra également remplir le creux créé à l'emplacement du noyau 3. On obtiendra alors une pièce telle que représentée en figure 5. Au cours d'une huitième phase, on réalise sur la face 5 des dépôts métalliques permettant de connecter les extrémités telles que 10 et il des portions de bobinage à des connexions électriques extérieures non repré sentées sur la figure. Par exemple, sur la figure 6, on a réalisé un dépôt métallique 4 connectant ensemble les extrémités 10 situées d'un côté du noyau 3, vers une même connexion extérieure. Par contre, les extrémités 11 situées de l'autre côté du noyau 3 sont munies individuellement de dépôts métalliques 14 permettant de les connecter séparément à des circuits extérieurs. Chaque tête magnétique peut ainsi être alimentée sélectivement. Un tel mode de réalisation autorise différentes variantes de connexions. Sur la figure 7, on a représenté un exemple de connexion permettant un fonctionnement multiplexé des différentes têtes magnétiques. Les extrémités 10 situées d'un côté du noyau 3 sont connectées par groupes à des fils de colonnes Cl, C2 et les extrémités 11 situées de l'autre côté du noyau 3 sont connectées également par groupes agencés différemment à des conducteurs de lignes L1 à L4. Une alimentation appropriée des conducteurs C1-C2 et L1 à L4 permet d'alimenter les différentes têtes magnétiques selon différentes combinaisons. On va maintenant décrire, en se reportant aux figures 5 et 9, des pièces polaires adaptables à une pile de têtes magnétiques réalisées comme celà vient d'être décrit. Un ensemble de pièces polaires 9 est constitué d'une pièce polaire 29 de forme allongée dont la base permet de s'adapter et de recouvrir les extrémités 21 des bobinages (1 - 2) situées d'un même côté du noyau 3. Selon l'exemple de câblage décrit précédemment, une telle pièce polaire recouvre les extrémités 21 ciblées ensemble L'ensemble des pièces polaires 9 comporte également pour chaque extrémité de spire 20 une pièce polaire 19 couplée à la pièce polaire 29 par l'intermédiaire d'un entrefer 39. Les pièces polaires 19 et 29 ont une informe générale arrondie permettant de refermer les flux magnétiques émis par les différents bobinages. Comme cela est représenté en figura 99 un moyen d'enregistrement, telle qu'une bande magnétique 17, est placé s proximité de l9entrefer 39 et se déplace selon la flèche F pour enregistrer des informations magnétiques. Comme représenté sur la figure 10, le bande magnétique 17 peut être placée à proximité des extrémités 20 et 21 des bobinages. Une pièce polaire 9 recouvre toutes les extrémités 20 et 21 permettant au flux magnétique de chaque bobinage de se refermer . La bande magnétique 17 se déplace alors dans l'entrefer 39 situé entre la pièce polaire 9 et les bobinages. Elle est alors magnétisée par un flux perpendiculaire è sa direction de déplacement. Cet usage magnétise des domaines circulaires et est mieux adapté ê la formation d'images. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'une pile de têtes magnétiques, caractérisé en ce qu'il comporte les phases suivantes: a) bobinage d'un fil conducteur (1) isolé autour d'un fil en matériau magnétique (2); b) bobinage de l'ensemble obtenu (1-2) sous forme d'un solénolde dont le rayon intérieur est constant et connu; c) moulage du solenolde obtenu dans un matériau isolant liquide ou quasi liquide (7) ; d) solidification du matériau de moulage (7); e) usinage d'une face (5) parallèle à l'axe du solénoïde et distante de cet axe d'une distance inférieure au rayon intérieur du solénolde de façon à ouvrir le solénolde et le fil conducteur (1) et obtenir des portions de fils conducteurs;; f) connexion de conducteurs de connexion aux extrémités des portions de fils conducteurs (1) accessibles dans la face plane réalisée au cours de la phase précédente. 2. Procédé de réalisation d'une pile de têtes magnétiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites portions de fils conducteurs (1) sont en alliage résistant aux acides et en ce qu'il comporte entre la phase d'usinage et la phase de connexion de conducteurs, les deux phases supplémentaires suivantes: e décapage de la face (5) à l'aide d'une solution acide attaquant chimiquement le fil en matériau magnétique (2) et n'attaquant pas le fil conducteur (1); e") dépôt d'un matériau isolant (6) dans l'espace (8) laissé libre par le décapage précédent. 3. Procédé de réalisation d'une pile de têtes magnétiques selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que durant ladite phase de bobinage de l'ensemble (1-2), le bobinage se fait autour d'un noyau (3) en matériau non magnétique. 4. Procédé de réalisation d'une pile de têtes magnétiques selon la revendication 3, caractérisé en ce que le noyau (3) comporte sur Sa périphérie une empreinte hélicoTdale dont le pas correspond ou est légèrement supérieur au diamètre extérieur de l'ensemble bobiné (1- 2) obtenu à l'issue de la phase de bobinage d'un fil conducteur. 5. Procédé de réalisation d'une pile de têtes magnétiques selon le revendication 3, caractérisé en ce que dans le cas ob le noyau 3 est en matériau conducteur, durant la première phase auxiliaire (phase e') le décapage attaque chimiquement également le noyau 3. 6. Procédé de réalisation d'une pile de tètes magnétiques selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau isolant (6) est une résine isolante ou un verre. 7. Procédé de réalisation dune pile de têtes magnétiques selon l'une des revendications 1 ou 2 ,caractérisé en ce que les connexions de la sixième phase principale sont réalisées par dépôt sur la face plane (5) de pistes de matériau conducteurs réalisant des connexions aux extrémités de fil conducteur (1). 8. Pile de tettes magnétiques réalisé selon le procédé de l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une série de spires en fil conducteur isolé (1) disposées côte è edte autour d'un noyau (3), les extrémités (10) de cas spires affleurant une face extérieure (5). 9. Pile de têtes magnétiques selon la revendication 8, caractérisée an ce que chaque spire (1) est bobinée autour d'un fil en matériau magnétique (2). 10. Pile de têtes magnétiques selon la revendication 8, caractérisée en ce que la série de spires est noyée dans un matériau isolant (7). 11. Pile de têtes magnétiques selon la revendication 9, caractérisée en ce que les extrémités de chaque fil en matériau magnétique (2) sont protégées par une couche d'un matériau isolant. 12. Pile de têtes magnétiques selon l'une des revendications 8 ou 11, caractérisée en ce que des conducteurs (4, 14) disposés sur la facs extérieure sont connectés aux extrémités (10, 20) des spires (1) pour faciliter la connexion de circuits extérieurs. 13. Pile de têtes magnétiques selon la revendication 8, caractérisée en ce que la face extérieure est plane. 14. Pile de têtes magnétiques selon la revendication B, caractérisée en ce qu'une pièce en matériau magnétique (9) ent placée en regard de la face extérieure (5) de telle façon, d'une part, qu'elle ménage un entrefer (39) dans lequel peut être placé le matériau d'enregistrement (17) et, d'autre part, qutelle permette au flux magnétique créé par les spires 1 de se refermer. 15. Pile de têtes magnétiques selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte une pièce polaire (9) en matériau comprenant un entrefer (39) et se plaçant sur les extrémités des spires (1). 16. Pile de têtes magnétiques selon la revendication 15, caractérisée en ce que chaque spire (1) est alimentée en courant individuellement et la pièce polaire (9) comporte, d'un côté de L'entrefer (39), un premier pOle (29) commun à une rangée d'extrémités de spires, et de l'autre cOté de l'entrefer (39), une série de pôles (19) individuels pour l'extrémité de l'autre rangée d'extrémités de spires.