巨磁阻磁头在真空镀膜工序中静电防护的研究

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在电脑硬盘制造业中,静电的防护与控制是一项极富有挑战性的工作,它贯穿于每一个细节之中。真空镀膜工序是巨磁阻磁头加工制造过程中非常重要的工序。因为它存在严重的静电破坏问题,所以其工序产出能力非常低,因而形成一个工序瓶颈。必须彻底地解决它,否则,它将给公司带来巨大的灾难。本文将对真空镀膜工序中巨磁阻磁头遭受静电破坏的原因进行仔细地研究,并提出解决方案。  本文从巨磁阻效应和巨磁阻磁头的工作原理出发,介绍了巨磁阻磁头的内部结构及其等效电路,并阐述其静电放电失效机理,也进一步地做了模拟仿真测试。  接着,以磁头加工生产线为背景,本文对真空镀膜工序的静电破坏问题做了深入仔细地研究。结果发现静电破坏问题只存在于预清洗环节之中,而与镀硅和镀类金刚石薄膜环节无关,并分析了预清洗环节产生静电破坏问题的原因是带电的氩离子直接作用于磁条表面,产生复杂的物理效应,导致巨磁阻磁头元件带电,且带电量突破了巨磁阻磁头承受的极限值。针对预清洗环节的三个工艺参数,本文进一步做了详细的研究,结果表明预清洗时间和输入功率对静电坏品有显著的贡献,而真空室气压在允许调节的范围内对静电坏品无明显影响。  最后,针对真空镀膜工序严重的静电破坏问题,本文提出了两套不同的解决方案:基于工艺参数调整的短期方案和基于产品设计的长期方案。基本地,利用上述两套方案,可以有效地解决真空镀膜工序的静电破坏问题。它不但可以为公司节约每年350万美元原材料成本,带来巨大的经济效益,而且可以大大地提升产品品质和缩短生产周期。  本文所提出解决静电破坏问题的两套方案,不但对新一代的巨磁阻磁头,即使对最新的隧道磁阻磁头,都具有广泛的参考意义。
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