Brevet FR2576702A1 — publié le 19860801

La présente invention concerne une tête magnétique susceptible d'enregistrer et de lire, de manière satisfaisante, sur un support d'enregistrement possédant un champ coercitif élevé, ainsi que son procédé de production. Les matériaux du type ferrite ont été largement utilisés dans les noyaux pour têtes de lecture-écriture sur bandes ou disques magnétiques en raison de leur perméabilité élevée aux fréquences supérieures à plusieurs mégahertz et de leur bonne résistance à l'usure. Toutefois, dans la technique, la tendance récente a été de réaliser une densité d'enregistrement plus élevée à l'aide de supports présentant un champ coercitif plus élevé.Une tête magnétique fabriquée à partir de semblables matériaux, lesquels comportent les matériaux magnétiques faits d'alliages en poudre, de pellicules plaquées ou formées par évaporation, et de matériaux ferritiques présentant des densités de flux magnétique à saturation relativement basses, n'est pas en mesure de réaliser de manière satisfaisante un enregistrement sur un support dont le champ coercitif dépasse 8 x 10 A/m.Pour cette raison, les fabricants de têtes ont derniè- rement réexaminé une substance connue sous la marque commerciale "Sendust", déposée notatmnent au Japon et désignant un alliage de Fe-Si-Al comprenant les pourcentages pondéreux approximatifs suivants 85 2, 9,5 % et 5,5 %, et offrant une densité de flux magnétique élevée à saturation. Le "Sendust" a déjà été employé dans des applications du type matériau pour tetesde magnétoscopes professionnels du type radiodiffusion, mais un problème important lie à l'emploi de la tête en "Sendust" est sa vitesse d'usure relativement élevée. Il est possible de réduire l'usure d'une tête en "Sendus?'en remplissant la partie de poursuite de piste de la tête à l'aide d'un matériau dur, typiquement du verre. Toutefois, le verre n'offre pas une forte adhérence avec le "Sendust" et doit être employé avec un matériau du type oxyde, comme SiO2 ou Ai203, inséré entre le verre et le noyau de "Sendust". Toutefois, la partie rapportée en oxyde et le verre ont des degrés de dureté différents de sorte que la tète magnétique a tendance à s'user de manière inégale, ce qui conduit à uue détérioration du Zonctionnement de la tète sur une durée dTTti- licailn prolongée L'invention vise à résoudre ce problème. Un but principal de l'invention est de produire une tête magnétique qui est en mesure d'enregistrer et de lire de manière satisfaisante sur un support d'enregistrement à champ coercitif élevé et qui offre une grande résistance à l'usure et une grande fiabilité, est exempt du phéno- mène d'usure inégale et possède de bonnes caractéristiques en fréquence. Selon les buts ci-dessus énoncés, ainsi que d'autres buts, une tête magnétique selon l'invention possède un bloc noyau magnétique constitué de deux moitiés de noyau conformées faites de "Sendust", ayant chacune une rainure de régulation de largeur de piste et une rainure d'enroulement et se réunissant ensemble en laissant entre elles une largeur d'entrefer prédéterminée. Les rainures de régulation de largeur de piste formées dans les moitiés de noyau sont remplies d'un verre présentant une forte adhérence vis à vis du "Sendust", et aucune couche intermédiaire n'est disposée entre le noyau et le verre. La tête résultante offre une résistance à l'usure satisfaisante au niveau de la partie de poursuite de piste et de l'entrefer. De plus, cette tête ne souffre pas du phénomène d'usure inégale.Ainsi, la tête magnétique selon l'invention offre une grande fiabilité et conserve de bonnes caractéristiques en fre- quence pendant une durée d'utilisation prolongée. La description suivante, conçue à titred'illustration, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages ; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'un bloc noyau magnétique selon l'invention ; les figures 2A, 2B, 3A, 3B, 4 et 5 sont des vues en perspective illustrant un procédé de fabrication de ce bloc noyau ma gué tique ; et la figure 6 est un graphe montrant les caractéristiques de réponse en fréquence d'une tête magnétique selon l'invention et d'une tête magnétique classique. Sur la figure 1, il est représenté une tête magnétique construite selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Les numéros de référence la et 2a représentent les moitiés de noyau de la tête, chacune étant faite en un alliage magnétique comme le "Sendust". les moitiés la et 2a se combinent pour former un bloc tête magnétique. Les parties postérieures des moitiés sont soudées ensemble bout à bout à l'aide d'un alliage de brasage à l'argent 3. Une couche non magnétique 4, qui forme un entrefer, présente une épaisseur équivalente à la largeur d'entrefer de la tête. Deux rainures 5 de régulation de largeur de piste servant à établir la longueurde l'entrefer de la tête sont formées dans les parties an térieures des moitiés la et 2a où celles-ci sont soudées ensemble bout à bout.Ces rainures sont remplies de verre 6 Le verre utilisé comme matériau de remplissage selon l'invention ne doit pas avoir un intervalle de température de travail supérieur à 500 C. t1 expression "intervalle de température de travail" présentement utilisée désigne l'intervalle entre la température a laquelle le verre en train d'être conformé est sur le-point de quitter le moyen d'alimentation et le point de ramollissement du verre. Le verre possédant un intervalle de température de travail qui n'est pas supérieur à 500 C possède une très bonne adhérence à l'alliage de "Sendust" et produit une résis- tance de liaison appropriée. Une des moitiés du noyau de la tête, a savoir la moitié portant la référence la sur la figure 1, présente une rainure 7 sen- siblement en forme de V qui sert à loger un enroulement formé dans la surface de soudage bout à bout avec l'autre moitié Ça Cette rainure possède un cêté incliné suivant un angle d'environ 45 . D'autres rainures 8 pour enroulement, qui constituent des paires avec la rainure 7, sont formées de part et d'autre des moitiés la et 2a au noyau. Des spires de bobinages (non représentés) sont enroulées autour des moitiés de noyau respectives et s'ajustent dans les rainures 7 et 8 Le procédé de fabrication du noyau de la tête magnétique raprêsentée ci-dessus est illustré sur les figures 2A à 4. is @ pro- céde commence aveus la découpe des rainures 7 et u dans un c Q de matiere magnétique fait de "Senduxt" et d1une reinure 8 dZnS na cutre bloc 2 de matériau magnétique également faire de "gendest" (voir les figures 26 et 28). On côté de chsque bloc comports plusieurs reineres 5 de régulation da largeur de piete qui s'étendent perpendiculairement à la direction Iosgitudinale. Ces rainures pauvanz être découples à l'aide diune lame de scie en forme de fil, d'une machine à découper en pastilles ou en tranches.La surface rainurée est donc polie et présente un fini lisse. Au cours de l'étape suivante, on forme une couche non magnétique 4 ayant une épaisseur équivalente à la moitié de la largeur de l'entrefer sur une partie de la surface de chaque bloc magnétique comme représenté sur les figures 3A et 3B, par une technique appropriée1 par exemple dépit par évaporation ou pulvérieation. Ensuite, comme reprdsentd sur la figure 4, on réunit bout à bout, la couche non magnétique 4 du bloc magnétique 1 avec la couche non magnétique 4 de l'autre bloc magnétique 2, au moyen d'une feuille d'alliage de brasage à l'argent insérée entre les parties des surfaces mutuellement correspondantes des blocs où aucune couche non magnétique n'est formée.Tout en prenant bien soin de minimiser tout défaut de correspondance mutuelle entre les parties formant la piste sur les blocs, on chauffe sous pression l'assemblage des blocs de manière à souder solidairement ensemble les blocs à l'aide de l'alliage d'argent fondu Ensuite, on remplit les rainures 5 de régulation de largeur de piste à l'aide du verre 6 qui fond à une température plus basse que le point de fusion de l'alliage de brasage à 11 argent. Comme déjà mentionne, la matière de remplissage de verre est telle que son intervalle de température de travail n'est pas supérieur à 50000. Le procédé ci-dessus décrit produit un bloc 10 constituant un noyau magnétique. Après rodage du côté de formation de l'entrefer du bloc (le côté qui est en contact avec la bande d'enregistrement) afin de produire une surface arrondie1 on découpe le bloc en sections à l'aide d'une scie h lame ou à fil en suivant les lignes en trait interrompu de la figure 5. Ceci fournit plusieurs blocs constituant chacun un noyau magnétique1 dont un est représenté sur la figure 1. On enroule ensuite des spires da bobinages autour des moitiés la et 2a de noyau de ttte en utilisant les rainures 7 et 8 comme guides. La figure 6 est un graphe montrant les caractéristiques de réponse en fréquence d'une tête selon l'invention et d'une tête utilisant un verre dont l'intervalle de température de travail est de 570"C. Comme on peut facilement le remarquer sur le graphe de la figure 6, la tête selon l'invention fournit un niveau de sortie d'environ 2 dB supérieur à celui de la tête classique sur toute l'étendue d'une large gamme de fréquence. A l'aide de la tête magnétique construite de la manière ci-dessus indiquée, on obtient une résistance à l'usure satisfaisante au niveau de la partie de formation de piste de l'entrefer de la tête. De plus, la tête s'use de manière égale apyres une durée prolongée d'utilisation. Par conséquent, la tête magnétique selon l'invention offre une fiabilité élevée et donne de bonnes caractéristiques de réponse en fréquence. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure dtimaginer, à partir de la tête magnétique et du procédé dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Tête magnétique caractérisée en ce qu'elle comprend un bloc noyau magnétique constitué de deux moitiés conformées (la, 2a) de noyau en alliage "Sendust1' qui possède chacune une rainure (5) de régulation de largeur de piste et une rainure d'enroulement (7, 8) et qui sont réunies ensemble en laissant entre elles un entrefer de largeur prédéterminé, et du verre (6) remplissant ladite rainure de régulation de largeur de piste qui présente un intervalle de température de travail ne dépassant pas 500 C. 2. Procédé de production d'une tête magnétique, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes : découper une première (7) et une deuxième rainure (8) de réception de bobine de part et d'autre d'un premier bloc (1) en matériau magnétique fait de "SendustS' ; découper une rainure (8) de réception de bobine dans un deuxième bloc (2) de matériau magnétique fait de "Sendust" découper plusieurs rainures (5) de régulation de largeur de piste dans chacun des premier et deuxième blocs, lesdites rainures de régulation de largeur de piste s'étendant sensiblement dans une direction perpendiculaire auxdites rainures de réception de bobine ; disposer une couche magnétique présentant une épaisseur égale a approximativement la moitié de la largeur de l'entrefer de tête voulu sur des parties prédéterminées de premières surfaces desdits premier et deuxième blocs magnétiques ; placer lesdites premières surfaces desdits premier et deuxième blocs magnétiques ensemble en insérant une feuille d'un alliage de brasage à l'argent entre des parties desdites premières surfaces ne comportant pas de couche magnétique ; chauffer lesdits premier et deuxième blocs sous pression afin de réunir solidairement lesdits blocs à l'aide de l'alliage d'argent fondu ; remplir lesdites rainures de régulation de largeur de piste a l'aide d'un verre (6) ayant une température de fusion inférieure à la tempdrature de fusion dudit alliage de brasage à l'argent et un intervalle de température de travail qui n'est pas supérieur à 500qu ; roder ledit coté formant l'entrefer desdits premier et deuxième blocs solidairement réunis afin de former une surface arrondie ; découper lesdits premier et deuxième blocs solidairement réunis en sections afin de produire plusieurs noyau: pour tête magnétique ; et enrouler une bobine autour de chaque moitié de chacun desdits noyaux pour tête magnétique en la faisant passer dans lesdites rainures de réception de bobine. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'opération consistant h polir les surfaces rainurées desdits premier et deuxième blocs. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites couches magnétiques des premier et deuxième blocs sont déposées par évaporation. 5. Procédé selon la revendication 2, ou lesdites couches magnétiques des premier et deuxième blocs sont déposées par pul vérisation.