!^И5ЛИОТ;КЛ Советский патент 1973 года по МПК G11C11/14 

МАГНИТОПЛЕНОЧНАЯ ЗАПОМИНАЮЩАЯ МАТРИЦА

1

Изобретение относится к запоминающим устройствам электронных цифровых вычислительных машин. Матрица используется лри изготовлении магнитопленочных накопителей быстродействующих запоминающих устройств.

Известны магнитопленочные заяоминающие матрицы 1C плоскими однослойными магнитными пле/ночными элементами, преимущесгвенно прямоугольными, скомпонованными вместе с уп равляющими проводниками в виде массива -на диэлектрической или металлической подложке.

Управляющие .проводники можно выполнять в виде отдельных проводниковых плат на тонкой диэлектрической, например шолиэтилентерефталатной лленке, а затем совмещать спленочными элементами. Их можно также наносить вместе |С магнитными пленками методом вакуумной 1конде«сации в виде монолитного нераэборного блока. Та1ким матрицам с однослой-ньши 1ПЛООКИМИ магнитопленочными элементами присущ ряд недостатков, обусловленных действием размагничивающих полей вследствие незамкнутости магнитной системы плоских элементов. Прежде всего эги поля существенно огра ничивают возможности уменьщения размеров элементов, в резулыате чего плотность хр.а.нимой информации оказывается небольщой. Особенно это характерно для матриц на стеклянных подложках, в которых мииил:ально возможное расстояние между илсночными элементами вследствие больщой толщины подложек (100-200 мкм) ограничивается эффектами взаимодействия элементов через их собственные поля рассеяния, а также поля рассеяния управляющих проводников. Во-вторых, размагничивающие поля и поля рассеяния существенно ухудщают рабочие (токовые) характеристики матриц, в результате чего уменьшается область устойчивой работы матриц но токам управления.

Для устранения отмеченных недостатков матриц с плоскими однослойными магнитопленочными элементами были предложены матрицы с двуслойными пленочными элемента-ми тина плоского тороида с частичным замыканием потока но оси легкого намагничивания либо с замыкаиие.м потока одновременно по осям легкого и трудного намагничивания.

Паиболее задачей является обеспечение зам-ыкания потока вдоль оси легкого намагничива«ия пленочного элемента, поокольку ухудшение рабочих характеристик матриц при длительном храпении информации вызывается прежде всего размагничивающими полями, соответствующими остаточным состояниям намагниченности элементов вдоль оси легкого намагничивания. В одной из известных конструкций многослойные элементы с замыканием потока вдоль оси легкого намагничивания образуются при последовательном осаждении на подложку диэлектрических, ма;гнитных и металлических немагнитных слоев через маски, а также с применением фотолитографии.

Цель изобретения - улучшение электрических и технологических характеристик матрицы; Достигается оиа тем, что толщина подложки предлагаемой матрицы берется на один порядок меньше геометрических размеров магнитных -слоев в плоскости подложки.

Предлагаемая матрица изображена на фиг. 1; на фиг. - б представлены временные диагра ммы управляющих токов.

Матрица содержит электропроводящую подложку - фольгу 1 (медную или алюминиевую), металлические или диэлектрические подслои 2 и 5, сглаживающие .нерОВ1НО|Сти поверхностей фольги; магнитные слои 4 и 5, осаждаемые через маски или вытравливаемые из сплошных пленок.

Поверх фольги С осажденными на нее магнитными слоями уложены разрядные проводники 6, изготовленные фотолитографическим способом 1на основе диэлектрической, например полиэтилентерефталатной, пленки 7. Размеры проводников и расстояние /между ними совпадают с размерами магнитных слоев и расстояниями между «ими вдоль оси легкого намагничивания (о.л.н.). С одного конца разрядные проводники подсоединены к фольге прижимом или пайкой (сваркой) и образуют вместе с фольгой в местах расположения магнитных слоев поло:0ковые линии, используемые в качестве разрядных линий и линий для съема считанных сигналов. К лротивополон ным разомкнутым концах этих линий подключают разрядные формирователи токов записи и усичители считывания. Магнитные слои, расположенные на фольге, вместе с разрядныЛШ проводниками охвачены С обеих сторон адресными проводниками 8, образующими адресные полосковые линии выборки, основание.м для которых служит диэлектрическая пленка 9. Ширина адресных проводников и расстояние между ними совпадают с размером магнитных слоев и расстоянием .между ними вдоль оси трудного намагничивания (о.т.н.). К разомкнутым концам адресных линий подключают формирователи адресных токов.

Одно и-з основных условий работоспособности матриц с замыканием потока - правильный выбор толщины прослойки (Между магнитными слоями. Так как края, перпендикулярные направлению оси легкого намагничивания этих слоев, разделены немагнитным промежутком, то для эффективного замыкания потока суммарная толщина электропроводящей фольги / и шодслоев 2 и 5 должна быть существенно меньще геометрических размеров магнитных слоев в направлении замыкания потока.

В предлагаемой матрице расстояние между магнитными слоями 4 и 5 запоминающих злементов определяется толщиной фольги, которая может быть выбрана в пределах 1050 мкм, чем обеспечиваются условия для хорощего замыкания магнитного потока слоев в широком диапазоне их линейных размеров. Толщина диэлектрических (металлических) подслоев 2 и 3 может быть в пределах нескольких МИКРОН.

Осаждение магнитных слоев по обеим сторонам фольги позволяет устранить вредное

влияние массивной металлической подложки прототипа, поскольку постоянная времени прохождения потоком фольги на порядок меньше постоянной времени .прохождения, чем массивной металлической подложки. Кроме того, при

расположении ,тонкой электропроводящей фольги между (магнитными слоями через фольгу проходит главным образом нормальная составляющая потока рассеяния магнитных слоев. Что касается его тангенциальной составляющей, обусловливающей вредное влияние металлической подложки, то она сравнительно мала, так как толщина фольги меньше глубины проникания потока рассеяния. В связи с этим поля, связанные с влиянием фольги на

рабочие характеристики предлагаемой матрицы, пренебрежимо малы, а их действие заканчивается за время установления управляющих токов. Предлагаемая матрица не нуждается в

разрядном проводнике между магнитными слоями элементов, поскольку его функции fsbiполняет фольга, которая служит также подложкой для магнитных слоев. Вместе с 1ем значительно уменьшено количество ко нтактов,

необходимых при последовательном соединении матриц по разрядам в процессе сборки накопителя с целью увеличения количества адресов. Так, при последовательном соединении двух матриц-прототипов общее число контактов равно «+ 1 (количество разрядных проводников между двумя магнитными слоями плюс общий контакт между подложками). При аналогичном соединении двух матриц предлагаемой конструкции необходим только

один контакт между фольгой этих матриц. Очевидно, что уменьшение количества электрических контактов, помимо упрощения процесса изготовления, позволяет повысить надежность матрицы.

Так как магнитные слои осаждаются на одинаковые поверхности (подслои одинаковой толщины из одного и того же материала по обеим сторонам фольги, нанесенные при одинаковых условиях), существенно упрощается

изготовление магнитных слоев с одинаковыми воспроизводимыми магнитньгми и токовыми характеристиками. Возможность контроля этих характеристик после изготовления отдельных магнитных слоев позволяет исключить брак, возникший при изготовлении первого магнитного слоя.

Матрица работает следующим образом. При записи двоичной информации под воздействием поля //а, создаваемого током, протекающим по выбранной адресной линии, намагниченности /i « /3 обоих магнитных слоев всех элементов внутри выбранной адресной линии устанавливаются в одном направлении оси трудного намагничивания. Этот момент изображен на фИг. 2, а и б для «1 и «О - исходных состояний одного выбранного элемента, отождествляемых с направлением намагниченности (левосторонним или правосторонним соответственно) по эллипсу, образуемому двумя .магнитными слоями элемента и немагнитны ми зазорами между ними. На фиг. 2, в представлена временная диаграмма управляющих токов - адресного и разрядного. Перед отключением адресного тока по разря дны.м линиям пропускается ,раз.рядный ток записи, полярностью которого определяется направление разрядного поля записи Ярз (правое или левое) вдоль оси легкого намагничивания элемента и, следовательно, записываемая («О или «1) информация. В момент отключения адресного тока на магниченность первого магнитного слоя, расположенного внутри разрядной линии под воздействием поля Ярз, создаваемого током, протекающим по этой линии, в зависи.мости от то;го. записывается в элемент «О или «1, вращаегся соответственно по часовой стрелке или против нее При этом нама1ниченность второго магнитного слоя, расположенного вне разрядной линии, под воздействием поля рассеяния первого магнитного слоя вращается в направлений, прогивополож ном иаправленпю вращения первого магнитного слоя, т. е. против часовой стрелки при записи «О и по часовой стрелке при записи «1. По окончании записи, чему соот II I / I Г I I I

Л / 3 V

ветствует отключение разрядного тока (фиг. 2, е) на1магничвнности сло&в элемента оказываются ориентированными в противоположных направлениях вдоль оси легкого намагничивания, чем обеспечивается замыкание потока при хранении информации. Как следует из фиг. 2, а и б, единичное и нулевое состояния намагниченности элемента отличаются направлением намагниченности по эллппсу,

образуемому двумя магнитными слоя .ми и немагнитными зазорами между ними.

Сигнал считывается на переднем франте адресного тока при вращении намагниченностей обоих слоев элемента из остаточного состояния вдоль оси легкого намагничивания к направлепию трудной оси. Та:кое вращение сопровождается изменением потока, проходящего через плоскость разрядной линии, от его полного значения ±Ф до нуля и выделением

на разрядной линии полезного сигнала. Сигналы считанных «1 и «О различаются полярностью.

Предмет изобретения

25

Магиитопленочная запомпнающая матрица, состоящая из электропроводящей подложки, по обеим поверхностям которой расположены пленочные магнитные слои разрядных и адресных полосковых линий выборки, отличающаяся тем, что, с целью улучшения ее электрических и технологических характеристик, толщина подложки на один порядок меньше геометрических размеров магнитных слоев

в плоскости подложки.

v.

VJ

J

&

.«-j-

J2

f

O.TH,

P3

/