垂直记录磁头研磨关键参数的研究

摘要

随着对电脑硬盘的容量需求的不断提升，300TB容量的硬盘会在2010年面世，磁头生产工艺正在为这一目标努力，但实现这一目标需要新的磁记录技术，垂直记录式磁头就是其中最具竞争力的技术之一。
　　本课题评估磁头生产过程在RLG(Resistance Lapping Guidance—电阻导向研磨)工序中的各个因素的作用，介定影响磁头电阻良品率的关键因素并进行优化，以达到电阻良品率提高10％的目的。
　　本文通过大量实验分析了垂直记录式磁头低电阻输出的成因，分析了低电阻输出与磁头读写元件表面划痕的深度和方向的关系，并了解了精密研磨工序中的微小划痕深度和方向同相关参数的对应关系，在对精密研磨工序进一步研究的基础上，给出实际生产的优化方案并付诸实施。
　　本文采用正交实验的方法，分析了磁头RLG研磨的过程参数，确定了磁头电阻不良的成因是电阻单元上下导线的短接，RLG研磨过程中电阻单元上的深划痕使屏蔽层从划痕处产生了电流分流现象造成不良品。
　　为了提高磁头的产品良品率，研究了RLG研磨过程中各个关键参数的相互作用，分析了RLG研磨的相应关键参数，发现控制RLG研磨坯的转动速度(Plate Speed)和研磨机头的横向摆动速度(OSC)的配比能有效控制微小划痕的方向从而减少了导线之间的直连，发现磨粒粒度差异小的粒磨剂能有效改善了微小划痕的深度，发现多晶体金刚石磨粒在划痕控制方面比单晶体磨粒优越，更易获得良好的表面质量。提出了解决磁头读写元件表面划痕的方向和深度控制的可行方法。
　　在划痕产生模型建立的基础上，分析和验证了微观划痕深度的关键因素是磨粒粒度差异。
　　根据实际生产需求，给出相对优化的工艺参数组合并结合大量的实验，解决了垂直记录式磁头研磨控制中大量产生磁头电阻不良品的问题。
　　本文的结论对如何控制和改善工件表面的划痕深度和方向有较大的理论参考价值和实际应用价值。

目录

垂直记录磁头研磨关键参数的研究

RESEARCH OF PMR HDD HEAD LAPPING PROCESS

摘 要

Abstract

目 录

绪 论

1.1 课题背景

1.2 本课题研究的目的及意义

1.3 国内外相关技术发展现状

1.3.1 国内外垂直记录式磁头研磨技术的发展状况

1.3.2 垂直记录式磁头精密研磨技术需要解决的问题

1.4 本文主要研究内容

垂直记录磁头研磨生产工艺分析

2.1 引言

2.2 硬盘磁头制造工艺流程

2.3 RLG工序分析

2.3.1 RLG工序磨削控制原理

2.3.2 RLG工序的抛光方式

2.3.3 巨阻磁头的RLG工序

2.3.4 垂直记录磁头的特点

2.3.5 垂直记录磁头RLG工序的技术要求

2.4 本章小结

垂直记录磁头研磨工艺坏品成因的研究

3.1 引言

3.2 垂直记录磁头电阻不良品失效分析

3.2.1 垂直记录磁头电阻不良品的离子轰击实验

3.2.2 电阻不良品的电镜图象分析

3.3 磁头极尖表面的划痕形成模型

3.3.1 模型的建立过程

3.3.2 模型的分析过程

3.4 本章小结

垂直记录磁头研磨工艺参数的分析与设计

4.1 引言

4.2 垂直记录式磁头RLG微小划痕的方向控制的参数分析

4.3 垂直记录式磁头RLG微小划痕深度控制的参数分析

4.3.1 1/10μm磨剂和1/20μm磨剂对比实验

4.3.2 多种1/20μm磨剂对比实验

4.4 垂直记录磁头研磨工艺优化参数的验证

4.4.1 磁头研磨工艺参数的小批量运行验证

4.4.2 磁头研磨工艺参数的一般批量运行验证

4.5 本章小结

结 论

参考文献

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢

个人简历