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磁记录磁头电磁损伤及保护研究

作　者: 段天睿
导　师: 姚勇；滕照宇
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 物理电子学
关键词: ESD 电磁损伤等效电路肖特基势垒二极管串扰
分类号: O441
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文中电磁干扰抑制措施提高了产品抗干扰能力，减小了生产线上产品的失效损伤，从而降低了由于电磁干扰引起的损失。首先根据磁记录磁头静电放电(Electro-Static Discharge, ESD)损伤试验，利用肖特基势垒二极管(SchottkyBarrier Diode, SBD)进行防护，同时对磁头折片组合(Head Gimbal Assembly,HGA)软线路(Flex Printed Circuit, FPC)进行串扰损伤分析，提出通过改变接地过孔的方法来减小串扰损伤。本文研究内容主要包括以下几个方面：通过ESD模拟器放电波形及模拟输出波形的拟合，实现模拟器参数的评估。通过ESD电压加载试验，评估HGA寄生参数的影响，并从电路结构给予解释说明，实现磁头结构及损伤机理的认识。通过I-V试验及模拟方法提取肖特基势垒二极管参数，并利用其对静电损伤HGA防护，并从模拟的角度验证。建立传输线Pspice电路模型，利用模型评估磁头串扰损伤，从改变产品传输线部分接地过孔的角度减小串扰损伤。主要试验有利用示波器抓取电磁干扰波形，不同泄放位置如读线位间、读线位与地线位间以及磁头表面的电磁干扰试验，产品的扫描电子显微镜和原子力显微镜(Scan Electronic Microscope/Atomic Force Microscope, SEM/AFM)图像的获取，肖特基势垒二极管电流电压特性研究本文从试验和仿真角度实现对模拟器参数评估、磁头结构认识及防护，实现了对高频高速电磁干扰损伤的评估，为改进磁头及传输线结构提供了理论基础，对降低成本、提高抗静电损伤具有一定的参考价值。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-18
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  8-10
  1.2 磁记录磁头类别及其发展  10-12
    1.2.1 感应式记录磁头  10-11
    1.2.2 磁滞电阻磁头  11
    1.2.3 自旋阀读磁头  11-12
    1.2.4 隧道式磁阻传感器  12
  1.3 静电脉冲泄放模型  12-15
  1.4 国内外研究现状  15-17
    1.4.1 国内外静电损伤及防护研究现状  15-16
    1.4.2 高速线路板信号完整性研究进展  16-17
  1.5 本文主要研究内容  17-18
第2章巨磁阻磁头结构及静电损伤机理  18-23
  2.1 导论  18
  2.2 巨磁阻效应  18-19
  2.3 巨磁阻读头结构及原理  19-20
  2.4 巨磁阻磁头静电损伤分析  20-21
  2.5 巨磁阻磁头静电损伤防护  21-22
  2.6 本章小结  22-23
第3章隧道式磁阻头结构及损伤试验分析  23-36
  3.1 试验对象及设备  23-24
  3.2 机器模型模拟器电阻依赖性效应  24-25
  3.3 机器模型模拟器参数评估  25-26
  3.4 隧道式磁阻头静电损伤试验  26-31
    3.4.1 试验方案  26-27
    3.4.2 试验结果  27-31
  3.5 隧道式磁阻头静电损伤模型分析  31-33
  3.6 隧道式磁阻头失效机制  33-35
    3.6.1 本征和非本征失效模式  33-34
    3.6.2 非本征失效模式假定  34-35
  3.7 本章小结  35-36
第4章隧道式磁阻头静电损伤抑制研究  36-44
  4.1 肖特基势垒二极管特征参数影响  36-37
  4.2 肖特基势垒二极管参数提取  37-39
    4.2.1 肖特基势垒二极管特性  37-38
    4.2.2 肖特基势垒二极管模型  38-39
    4.2.3 模拟与试验结果对比  39
  4.3 肖特基势垒二极管静电抑制特性  39-42
  4.4 本章小结  42-44
第5章隧道式磁阻头串扰损伤分析控制  44-61
  5.1 串扰损伤机理分析  44-49
  5.2 隧道式磁阻头静电损伤试验  49-50
  5.3 传输线 Pspice 模型提取  50-55
    5.3.1 Hyperlynx 模拟  50-51
    5.3.2 Hyperlynx 模拟  51-52
    5.3.3 Pspice 等效模型提取  52-54
    5.3.4 Pspice 与 Hyperlynx 模拟结果对比  54-55
  5.4 传输线 Pspice 模型应用  55-57
    5.4.1 试验背景  55
    5.4.2 参数设置  55-57
    5.4.3 模拟结果  57
  5.5 串扰抑制措施  57-60
  5.6 本章小结  60-61
结论  61-62
参考文献  62-67
攻读学位期间发表的学术论文  67-69
致谢  69

磁记录磁头电磁损伤及保护研究

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