CN1260574C - 带电电位的评价方法及评价装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供根据离子发生器所中和的对象被测定物的表面电荷来推测该被测定物上产生的电位差Vh的带电电位的评价方法及评价装置，其使用以下式1将CPM(3)的电位差V_C的测定值换算成HGA的导电图案及载梁间的电位差Vh。[式1]这里，d_h表示所述HGA的导电图案及载梁间的距离，d_c表示CPM(3)的导电板和所述接地面之间的距离，ε_h表示所述HGA的绝缘衬底层的介电常数，ε_c表示CPM(3)的导电板和接地面之间的介电常数。

Description

带电电位的评价方法及评价装置

技术领域

本发明涉及对具有夹着电介质地对向的第1导电体及第2导电体的被测定物的因带电电荷产生的带电电位的评价方法及评价装置。

背景技术

为了减少组装产品工序中的静电不良，而使用消除电装置。在消除电装置上例如具有离子发生器(ionizer)。

它是利用电晕放电、紫外线、放射线等使大气中的水分或二氧化碳等离子化，再通过使用风扇等将这些离子吹到消除电的位置上而对电荷进行中和的装置。

在由离子发生器产生的全部离子中，有必要尽可能使得正离子和负离子以相同量存在。

一般的离子发生器的离子平衡的评价是使用图1所示的电荷板探测器(CPM)3进行的。电荷板探测器(CPM)3是如下的装置，支撑台5的上表面为电接地的接地面6，在与接地面6相距特定距离的位置上，设有金属板4，用非接触式的电位差计7测定金属板4和接地面6之间的电位差。

金属板4的形状为边长6英寸的正方形。金属板4和接地面6之间的距离被规定为使得金属板4和接地面6成为以空气为电介质的容量20pF的电容器。具体来说，金属板4和接地面6之间的距离大约为2cm。

当使电荷板探测器(CPM)3的金属板4带电时，就会检测出与金属板4的带电量对应的电位差。

下面将对一般的离子发生器的离子平衡的评价方法进行说明。

如图1所示，将从离子发生器1的开口部2流出的离子打到作为离子发生器的评价装置的电荷板探测器(CPM)3的金属板4上，使金属板4带电。

在由离子发生器产生的全部离子中，正离子和负离子以相同量存在的情况下，金属板4成为被电中和的状态，电位差计7的输出为0V。在正离子一方比负离子更多的情况下，金属板4带正电，电位差计7的输出为正。另一方面，在负离子一方比正离子更多的情况下，金属板4带负电，电位差计7的输出为负。此外，正离子和负离子的某一方的比例越大，即离子发生器的离子平衡越差，则电位差计7的输出的绝对值就越大。

离子发生器例如记述于专利文献1中。

[专利文献1]

特开2002-252072号公报

所述离子发生器是在硬盘等的用于记录再生的磁头的制造工序中，为了将产品的表面电荷电中和而使用的装置。

用于硬盘等的记录再生的薄膜磁元件是具有再生用的磁阻效果型元件和记录用的感应元件的复合型薄膜磁元件，被收装于图2所示的滑块(slider)10内。该滑块10借助柔性架(未图示)安装在由板簧材料制成的载梁(load beam)11的前端部11a上。将在载梁11上安装了滑块10的状态的装置称为头平衡架组件(HGA)。

再生用的磁阻效果型元件被连接在由Cu等导电材料制成的导电图案13上。在导电图案13和载梁11之间，设有由聚酰亚胺制成的绝缘衬底层12。另外，在导电图案13之上，设有由聚酰亚胺制成的保护层14。而且，在制造工序中，载梁11借助夹具接地。

而且，图2省略了感应元件的导电图案的图示。另外，对磁阻效果型元件(MR元件)M进行示意性地图示。

如上所述的导电图案13和载梁11由于夹着绝缘衬底层12地相对向，因此导电图案13、绝缘衬底层12、载梁11形成电容器。

当对由聚酰亚胺制成的保护层14进行摩擦等处理而使之带电时，在导电图案13上也会产生电荷，从而在导电图案13和载梁11之间产生电位差。当在该状态下将导电图案13的连接片(pad)13a的一方接地时，在MR元件M中就会流过瞬间电流(放电电流)。当放电电流过大时，MR元件M就会被破坏，MR元件M的电极间就会成为开放状态，从而显示出特定的电阻值以外的电阻值。

使用图15的电路图所示的装置(设备带电模型；CDM)，可以进行对HGA的放电电流的耐性(ESD耐性)的测定。

在设备带电模型17中，具有可以使供给电压变化的电源C。将用于向HGA18的MR元件供给读出电流的接点P、P的一方连接在切换开关S上。首先，通过将切换开关S连接在端子S1上而与电源C的负端子连接，使HGA带电。然后，通过将切换开关S连接在端子S2上而使充入HGA的电荷瞬间地流入地下，在HGA中流入放电电流。一边通过改变电源C的供给电压而使HGA的带电电压变化，一边反复进行所述的测定，将MR元件损伤后在再生信号产生紊乱时的带电电压作为HGA的ESD耐压。

在硬盘的制造工序中，例如HGA工序中，有必要将MR元件控制在ESD耐压以下，所以可以使用所述的离子发生器。即，通过使用离子发生器，将HGA的表面电荷电中和，从而使HGA不会超过ESD耐压。

使用离子发生器中和的HGA的表面电荷会反映出离子发生器的离子平衡。当离子发生器的离子平衡偏向正或负的某一方时，HGA的表面电荷也会偏向正或负的某一方，从而在导电图案13和载梁11之间产生电位差。

所以，为了使HGA不超过ESD耐压，有必要对离子发生器的离子平衡进行调节。

这里，离子发生器的离子平衡的评价基准就会成为问题。一直以来，将离子发生器的离子平衡用电荷板探测器(CPM)的电压显示的值来表示，按照使该值在使用设备带电模型(CDM)求得的HGA的表示ESD耐性的电压的数值以下的方式，对离子发生器的离子平衡进行调节。

但是，图1所示的电荷板探测器(CPM)3是以空气作为电介质的容量20pF的电容器。另一方面，图2所示的HGA的导电图案13、绝缘衬底层12、载梁11所形成的电容器的作为电介质的绝缘衬底层12由聚酰亚胺形成，介电常数比空气更大，另外，导电图案13和载梁11之间的距离为10～20μm，明显小于电荷板探测器的金属板4和接地面6之间的距离(大约2cm)。即，HGA的导电图案13、绝缘衬底层12、载梁11所形成的电容器的容量与电荷板探测器的容量明显不同。

所以，为了按照使HGA不超过ESD耐压的方式对制造工序进行管理，在对离子发生器的离子平衡进行调节时，使得电荷板探测器(CPM)的电压显示值在表示HGA的ESD耐压的数值以下的做法，是否是合适的方法，这成为需要研究的问题。

发明内容

为了解决所述的以往的问题，本发明的目的在于，提供对具有夹着电介质而对向的第1导电体及第2导电体的被测定物的因带电电荷产生的带电电位的评价方法及评价装置。

本发明的带电电位的评价方法具有如下步骤：

(a)获得具有夹隔电介质而对向的第1导电体及第2导电体的被测定物的所述电介质的介电常数的值及所述一对电介质之间的距离的步骤、

(b)在离子气氛或电荷气氛下，对在与接地面相隔特定距离而对向的导电板的电位VC进行测定的步骤、

(c)使用以下的式4，对所述气氛下的所述被测定物的所述第1电介质及第2电介质间的电位差Vh进行换算的步骤。

[式4]

$V_h=\frac{d_h}{{\mathrm{\ϵ}}_h}\·\frac{{\mathrm{\ϵ}}_c}{d_c}{V}_c$

其中，d_h为被测定物的所述第1导电体及第2导电体间的距离，d_c为所述导电板和所述接地面之间的距离，ε_h为所述被测定物的所述电介质的介电常数，ε_c为所述导电板和所述接地面之间的介电常数。而且，所述被测定物的第2导电体被接地。

本发明利用被测定物的带电电荷推测该被测定物上产生的电位差Vh。

一般来说，在电容器的电极上所蓄积的电荷Q、容量C、电极间的电位差V之间，有如下的(式5)所示的关系。

[式5]

Q＝CV

这里，当将蓄积在电容器的电极上的每单位面积的电荷的电荷密度设为q，将电极的面积设为S，将电容器的电介质的介电常数设为ε’，将形成容量的电介质的截面积设为S’，将电极间的距离设为d，将电极间的电位差设为V时，则可以得到以下的(式6)所示的关系式。

[式6]

$q\·S={\mathrm{\ϵ}}^{\′}\frac{S^{\′}}{d}V$

本发明中，由于电极的面积S和形成容量的电介质的截面积S’相等，因此可以得到以下的(式7)所示的关系式。

[式7]

$q=\frac{{\mathrm{\ϵ}}^{\′}}{d}V$

所以，在所述导电板和所述接地面间的距离d_c、所述导电板和所述接地面间的介电常数ε’_c、所述导电板的电位V_C、所述导电板的电荷密度q_c之间，以下的(式8)所示的关系成立。

[式8]

$q_c=\frac{{{\mathrm{\ϵ}}^{\′}}_c}{d_c}{V}_c$

另外，在所述被测定物的所述第1导电体及第2导电体间的距离d_h、所述被测定物的所述电介质的介电常数ε’_h、所述第1导电体及第2导电体间的电位差Vh、所述第1导电体的电荷密度q_h之间，以下的(式9)所示的关系成立。

[式9]

$q_h=\frac{{{\mathrm{\ϵ}}^{\′}}_h}{d_h}\mathrm{Vh}$

当将所述导电板放置在与所述被测定物相同的气氛下，例如离子气氛、电荷气氛下时，所述导电板的电荷密度q_c和所述第1导电体的电荷密度q_h相等。

所以，从(式8)和(式9)中消去q_c、q_h，得到(式10)，利用换算式，可以从所述导电部的电位V_C的测定值推测所述被测定物的所述第1导电体及第2导电体间的电位差Vh。而且，在(式10)中，所述导电板和所述接地面的介电常数ε’_c被置换为介电常数ε_c，所述电介质的接地产生ε’_h被置换为介电常数ε_h。

[式10]

$V_h=\frac{d_h}{{\mathrm{\ϵ}}_h}\·\frac{{\mathrm{\ϵ}}_c}{d_c}{V}_c$

本发明通过由离子发生器产生离子，而形成设置导电板和接地面的气氛。

此外，当利用所述离子发生器使被测定物带电时，推测该被测定物上产生的电位差Vh，基于该电位差Vh的值，可以对离子发生器的离子平衡进行评价。

本发明中，所述被测定物的第1导电体具有一对开放端子，在通过使该第1导电体带电而在所述被测定物的所述第1导电体及第2导电体之间产生电位差V’之后，将所述开放端子的一方接地时所述第1导电体发生损伤的电位差V’的值设为Vd，可以对离子发生器产生的正离子和负离子的相对量进行调节，使得由所述(c)工序求得的Vh的值小于所述Vd的值。

而且，最好在相同的气氛内设置多组所述接地面和所述导电板，将各个所述导电板的所述电位V_C的测定值的平均值作为所述V_C。

本发明中，所述被测定物例如为，连接磁头的第1导电体和作为第2导电体的载梁夹隔作为电介质的绝缘衬底层而对向的头平衡架组件(HGA)。而且，在所述第1导电体之上，最好设置由绝缘材料制成的保护层。

本发明的带电电位评价装置具有接地面、与该接地面相隔特定距离而对向的导电板、测定该导电板的电位V_C的电位测定机构、

对具有夹隔电介质而对向的第1导电体及第2导电体的被测定物的所述电介质的介电常数的值及所述一对导电体之间的距离进行输入的输入机构、

从所述导电板的电位V_C的测定值，通过进行如下的式11的运算，换算成与所述导电板相同气氛下的所述被测定物的所述第1导电体及第2导电体间的电位差Vh的转换机构。

[式11]

$V_h=\frac{d_h}{{\mathrm{\ϵ}}_h}\·\frac{{\mathrm{\ϵ}}_c}{d_c}{V}_c$

其中，d_h为被测定物的所述第1导电体及第2导电体间的距离，d_c为所述导电板和所述接地面之间的距离，ε_h为所述被测定物的所述电介质的介电常数，ε_c为所述导电板和所述接地面之间的介电常数。

本发明的带电电位评价装置可以推测被测定物上产生的电位差Vh的值。

或者，本发明的带电电位评价装置具有接地面、与该接地面相隔特定的距离而对向的导电板、测定该导电板的电位V_C的电位测定机构、

为了使对具有夹隔电介质而对向的第1导电体及第2导电体的被测定物的所述第1导电体及第2导电体间的距离d_h、所述被测定物的所述电介质的介电常数ε_h、所述导电板和所述接地面之间的距离d_c、所述导电板和所述接地面之间的介电常数ε_c满足以下的式12所示的关系，将所述距离d_c和介电常数ε_c设定，或者可以进行调整，从而可以将所述电位V_C作为所述被测定物的第1导电体及第2导电体间的电位差Vh而求得。

[式12]

$\frac{d_h}{{\mathrm{\ϵ}}_h}\·\frac{{\mathrm{\ϵ}}_c}{d_c}=1$

本发明通过对所述导电板和所述接地面之间的距离d_c和介电常数ε_c进行调节，使得所述导电板的电位V_C的测定值能够表示所述被测定物的第1导电体及第2导电体间的电位差Vh，因而不需要对所述被测定物的所述电介质的介电常数的值及所述一对导电体之间的距离进行输入的输入机构或将所述导电板的电位V_C的测定值换算成第1导电体及第2导电体间的电位差Vh的转换机构。

例如，通过按照使所述导电板和所述接地面之间的距离d_c与所述被测定物的所述第1导电体及第2导电体间的距离d_h相等的方式，按照使所述导电板和所述接地面之间的区域的介电常数ε_c与所述被测定物的所述电介质的介电常数ε_h相等的方式进行设定或可以进行调整，就可以使所述被测定物的距离d_h、介电常数ε_h、所述评价装置的距离d_c、介电常数ε_c满足式12所示的关系。

或者，当所述导电板和所述接地面之间的区域的介电常数ε_c与所述被测定物的所述电介质的介电常数ε_h不同时，通过对所述导电板和所述接地面之间的距离d_c进行设定或调整，就可以使得所述被测定物的距离d_h、介电常数ε_h、所述评价装置的距离d_c、介电常数ε_c满足式12所示的关系。

本发明可以设置通过产生离子而将所述导电板和所述接地面设为特定气氛的离子发生器。

此外，当利用所述离子发生器使被测定物带电时，对该被测定物上产生的电位差Vh进行推测，基于该电位差Vh的值，可以对离子发生器的离子平衡进行评价。

另外，本发明最好具有可以告知如下情况的显示机构，即，所述被测定物的第1导电体具有一对开放端子，在通过使该第1导电体带电而使所述被测定物的所述第1导电体及第2导电体之间产生电位差V’后，将所述开放端子的一方接地时所述第1导电体发生损伤的电位差V’的值设为Vd时，可以告知所述Vh的值比所述Vd的值更小。

所述被测定物例如为连接了磁头的第1导电体、作为第2导电体的载梁夹隔作为电介质的绝缘衬底层而对向的头平衡架组件(HGA)。在所述第1导电体之上最好设置由绝缘材料制成的保护层。

附图说明

图1是HGA、CPM、离子发生器的立体图。

图2是HGA的分解立体图。

图3是HGA的剖视图。

图4是CPM的剖视图。

图5是本发明的实施方式1的离子发生器的评价装置的框图。

图6是表示本发明的离子发生器的评价装置的实施方式2的侧视图。

图7是表示本发明的离子发生器的评价装置的实施方式3的侧视图。

图8是用于说明本发明的离子发生器的评价方法的其他的实施方式的俯视图。

图9是用于说明实施例的实验方法的示意图。

图10是用于说明实施例的实验方法的示意图。

图11是将由所述离子发生器产生的离子打到HGA上后在MR元件中瞬间流入电流后的MR元件的再生输出的曲线图。

图12是将由所述离子发生器产生的离子打到HGA上后在MR元件中瞬间流入电流后的MR元件的非对称的曲线图。

图13是将由所述离子发生器产生的离子打到HGA上后在MR元件中瞬间流入电流后的MR元件的直流电阻的曲线图。

图14是将由所述离子发生器产生的离子打到HGA上后在MR元件中瞬间流入的电流的曲线图。

图15是设备带电模型的电路图。

具体实施方式

下面将对本发明的带电电位的评价方法进行具体的说明。

本实施方式将对在载梁上安装有收装了用于硬盘等的记录再生的薄膜磁元件的滑块的头平衡架组件(HGA)进行电中和的离子发生器的离子平衡进行评价。

HGA与作为以往技术出示的装置相同，具有图2所示的构造。

所述薄膜磁元件是具有再生用的磁阻效果型元件和记录用的感应元件的复合型薄膜磁元件，被收装于图2所示的滑块10内。该滑块10借助柔性架(未图示)安装在由板簧材料制成的载梁(load beam)11的前端部11a上。再生用的磁阻效果型元件被连接在由Cu等导电材料制成的导电图案13上。在导电图案13和载梁11之间，设有由聚酰亚胺制成的绝缘衬底层12。另外，在导电图案13之上，设有由聚酰亚胺制成的保护层14。

而且，图2省略了感应元件的导电图案的图示。另外，对磁阻效果型元件(MR元件)M进行示意性地图示。

图3的左线图示HGA的局部剖视图。HGA中，导电图案13(第1导电体)和载梁11(第2导电体)夹隔绝缘衬底层12对向，形成电容器。如图3的右图所示，当在导电图案13上产生电荷时，在导电图案13和载梁11之间即产生电位差Vh。

本实施方式的离子发生器的评价方法中，首先要取得HGA的绝缘衬底层12的介电常数ε_h的值及导电图案13和载梁11的距离d_h。

由于绝缘衬底层12由聚酰亚胺制成，因此介电常数ε_h为2～4。另外，导电图案13和载梁11的距离d_h为10～20μm。

然后，如图1所示，将由离子发生器1的开口部2流出的离子打到作为电荷测定装置的电荷板探测器(CPM)的金属板4(导电板)上，即在由离子发生器1的开口部2流出的离子的气氛中，使金属板4带电。

利用本实施方式评价的离子发生器1与作为以往技术示出的装置相同，利用电晕放电、紫外线、放射线等使大气中的水分或二氧化碳等离子化，使用风扇等将这些离子打到消除电位置上，从而对电荷进行中和。

电荷板探测器(CPM)3为如下的装置，支撑台5的上表面是被电接地的接地面6，在与接地面6相距特定距离的位置上设有金属板4，用非接触式的电位差计7对金属板4的电位进行测定。非接触式的电位差计7的测定结果显示在显示部8上。

金属板4的形状为边长6英寸的正方形。金属板4和接地面6之间的距离被规定为使得金属板4和接地面6形成以空气为电介质的容量20pF的电容器。

图4的左线图示电荷板探测器(CPM)3的侧视图。金属板4和接地面之间的距离d_c约为2cm。另外，金属板4和接地面6之间的区域9仅存在空气，该区域9的介电常数ε_c为1。

如图4的右图所示，当使金属板4带电时，在金属板4上产生电位V_C，该电位由非接触式的电位差计7检出。

在由离子发生器1产生的全部离子中正离子和负离子以相同量存在的情况下，金属板4即达到被电中和的状态，电位差计7的输出为0V。在正离子一方比负离子多的情况下，金属板4带正电，电位差计7的输出为正。另一方面，在负离子一方比正离子多的情况下，金属板4带负电，电位差计7的输出为负。此外，正离子和负离子的某一方的比例越大，即离子发生器的离子平衡越差，则电位差即7的输出的绝对值就越大。

另外，使用以下的式13，将电位V_C的测定值换算成所述HGA的导电图案13及载梁11间的电位差Vh。

[式13]

$V_h=\frac{d_h}{{\mathrm{\ϵ}}_h}\·\frac{{\mathrm{\ϵ}}_c}{d_c}{V}_c$

这里，d_h为被测定物HGA的导电图案13及载梁11间的距离，d_c为金属板4和接地面6之间的距离，ε_h为所述HGA的绝缘衬底层12的介电常数，ε_c表示金属板4和接地面6之间的区域9的介电常数。

当d_h＝10(μm)、ε_h＝2时，由于在本实施方式中，d_c＝2(cm)＝20000(μm)、ε_c＝1，因此以下的式14成立。

[式14]

$V_h=\frac{1}{4000}\·V_c$

所以，当使用离子发生器1对HGA进行电中和时，推测HGA的导电图案13及载梁11间的电位差Vh为电荷板探测器(CPM)3的金属板4的电位V_C的测定值的4000分之1。

在HGA工序中，有必要控制在MR元件产生损伤而再生信号出现紊乱的ESD耐压以下，所以，使用离子发生器对HGA的表面电荷进行电中和，控制HGA不超过ESD耐压。

如以往的技术部分中所说明的那样，使用图15的电路图所示的装置(设备带电模型；CDM)17，可以测定对于HGA的放电电流的耐性(ESD耐性)。即，在使HGA的导电图案13带电而在导电图案13及载梁11之间产生电位差V’后，将连接片13a、13a(开放端子)的一方接地时所述MR元件发生损伤的电位差V’的值设为ESD耐压Vd。例如，最近的HGA的ESD耐压Vh为3V，当在HGA的导电图案13及载梁11间的电位差Vh超过3V的状态下用金属接触连接片时，MR元件即被破坏。

即，按照使得HGA的导电图案13及载梁11间的电位差Vh小于所述Vd的值的方式，对离子发生器产生的正离子和负离子的相对量进行调节即可。

综合考虑该情况和式14所示的结果，认为当使电荷板探测器(CPM)的金属板4带电时，在由电荷板探测器(CPM)3的金属板4的电位V_C在12(kV)以上的值的离子发生器产生的离子气氛中，会有HGA的MR元件发生损伤的危险。

即，为了防止HGA的MR元件的损伤，按照使得利用离子发生器产生的离子而带电的电荷板探测器(CPM)3的金属板4的电位V_C小于HGA的ESD耐压的4000倍的方式，对离子发生器的离子平衡进行调节即可。

当像以往那样，为了使电荷板探测器(CPM)的电压显示值在HGA的ESD耐压Vd的数值以下，而对离子发生器的离子平衡进行调节时，有必要对由离子发生器产生的全部离子中的正离子和负离子的相对量进行严密的控制，因而会有离子发生器的价格提高的问题。但是，本发明不需要像以往那样对由离子发生器产生的全部离子中的正离子和负离子的相对量进行严密的控制，因此可以将离子发生器的价格抑制在较低水平。

而且，最好如图8所示，在HGA的周围设置多个电荷板探测器(CPM；电荷测定装置)3，使用式13，将各个电荷板探测器(CPM)3的电位差V_C的测定值的平均值换算为HGA的导电图案13及载梁11之间的电位差Vh。

下面，将参照图5的框图对本发明的带电电位的评价装置的实施方式1进行说明。

当使用该评价装置时，就可以对离子发生器的离子平衡进行评价。本实施方式也对在载梁上安装有收装了薄膜磁元件的滑块的头平衡架组件(HGA)进行电中和的离子发生器的离子平衡进行评价。HGA的构造与图2及图3所示的构造相同。

本发明的评价装置与以往的电荷板探测器(CPM)相同，具有金属板(导电板)21、设置于与该金属板21相距特定距离的位置上的接地面22、对金属板21的电位V_C进行测定的电位差计24。

另外，具备：对具有夹隔电介质而对向的第1导电体及第2导电体的被测定物(HGA)的所述电介质(绝缘衬底层)的介电常数的值ε_h及所述一对导电体之间(导电图案13及载梁11间)的距离d_h进行输入的输入部27、从金属板21的电位V_C的测定值，通过进行如下的式15的运算，换算成与金属板21相同气氛下的所述HGA的导电体间(导电图案13及载梁11间)的电位差Vh的转换部26。

[式15]

$V_h=\frac{d_h}{{\mathrm{\ϵ}}_h}\·\frac{{\mathrm{\ϵ}}_c}{d_c}\·V_c$

其中，d_c表示金属板21和接地面22间的距离，ε_c表示金属板21和接地面22间的区域23的介电常数。

例如，金属板21和接地面22间的距离d_c为2cm。另外，金属板21和接地面22间的区域23仅存在空气，该区域的介电常数ε_c为1。

转换部26例如为数字运算电路，电位差计24的电压输出由A/D转换器25转换为数字信号，输入转换部26中。

另外，将HGA的MR元件发生损伤的电位差的值(HGA的ESD耐压)设为Vd，并设有对所述Vh的值和所述Vd的值进行比较的比较运算电路28、告知所述Vh的值小于所述Vd的值的显示部29。显示部29也可以显示所述Vh的值和所述Vd的值。

另外，还设有向所述比较运算电路28中输入HGA的ESD耐压Vd的输入部30。

而且，本实施方式的评价装置的外形与图1所示的电荷板探测器(CPM)3相同。

首先，从输入部27输入HGA的绝缘衬底层12的介电常数的值ε_h及导电图案13和载梁11间的距离d_h。另外，从输入部30向比较运算电路28中输入HGA的ESD耐压Vd。

当绝缘衬底层12由聚酰亚胺制成时，介电常数ε_h例如为2。另外，导电图案13和载梁11间的距离d_h例如为10μm。

然后，将从图1所示的离子发生器1的开口部2流出的离子打到金属板21上，在所述离子的气氛中使金属板21带电。当使金属板21带电时，在金属板21上即产生电位V_C，该电位V_C由电位差计24检出。电位差计24的检测部24a为非接触式。

当对电位V_C的测定值进行数字转换，输入给转换部26中时，即输出HGA的导电体间(导电图案13和载梁11间)的电位差Vh，利用比较运算电路28对HGA的ESD耐压Vd和所述Vh的值进行比较，当所述Vh的值比所述Vd的值小时，利用显示部29告知该结果。

本发明的离子发生器的评价装置可以根据离子发生器所中和的被测定物上产生的电位差Vh的值，对离子发生器的离子平衡进行评价。

下面将参照图6对本发明的带电电位的评价装置的实施方式2进行说明。

本实施方式的评价装置E2也对在载梁上安装有收装了薄膜磁元件的滑块的头平衡架组件(HGA)进行电中和的离子发生器的离子平衡进行评价。HGA的构造与图2及图3所示的构造相同。

本实施方式也具有金属板(导电板)31、设置于与该金属板31相距特定距离的位置上的接地面32、对金属板31的电位V_C进行测定的电位差计33。

另外，HGA的绝缘衬底层12的介电常数的值ε_h及导电图案13和载梁11间的距离d_h、金属板31和接地面32之间的距离d_c、金属板31和接地面32之间的区域34的介电常数ε_c满足以下的式16所示的关系。

[式16]

$\frac{d_h}{{\mathrm{\ϵ}}_h}\·\frac{{\mathrm{\ϵ}}_c}{d_c}=1$

例如，使金属板31和接地面32之间的距离d_c与HGA的绝缘衬底层12的介电常数的值ε_h及导电图案13和载梁11间的距离d_h相等，并在金属板31和接地面32之间的区域中填充与HGA的绝缘衬底层12相同的材料(聚酰亚胺)，使得评价装置的介电常数ε_c与HGA的介电常数ε_h相等。

本实施方式通过使评价装置的距离d_c及介电常数ε_c与HGA的距离d_h及介电常数ε_h相匹配地进行调节，可以将金属板31的电位V_C的测定值作为HGA的导电图案13和载梁11间的电位差Vh而求得。所以，与所述的实施方式1的评价装置相比，不需要输入机构或转换机构。

另外，当如图7所示的评价装置E2那样，金属板31和接地面32之间的区域的介电常数ε_c与HGA的绝缘衬底层12的介电常数的值ε_h不同时，通过对金属板31和接地面32之间的距离d_c进行设定，就可以使HGA的距离d_h、介电常数ε_h、评价装置的距离d_c、介电常数ε_c满足式16所示的关系。

而且，最好与图8所示的方法相同，在HGA的周围设置多个本发明的评价装置，并设置计算出各评价装置的输出Vh的平均值的运算处理部，将该平均值作为HGA的导电图案13及载梁11间的电位差。

[实施例]

当通过使由离子发生器产生的离子的正离子和负离子的相对量(离子平衡)发生变化，而使离子平衡在某种程度上偏离时，对头平衡架组件(HGA)的MR元件是否发生损伤进行了研究。HGA使用的是图2所示的构造的装置。实验中使用的HGA的CDM实验得到的ESD耐压为3V。

将由离子发生器产生的离子打到容量20pF的电荷板探测器(CPM)的金属板上而使之带电，检测出与金属板的带电量对应的电位差，利用该电位差的大小表示由离子发生器产生的离子的正离子和负离子的相对量(离子平衡)。

首先如图9所示，在将HGA的载梁接地后，将由所述离子发生器产生的离子打到HGA上，使与MR元件连接的导电图案带电。然后，将导电图案的连接片(开放端子)的一方接地，在MR元件中瞬间地流过电流。其后，测定MR元件的再生输出、非对称性、直流电阻。另外，还测定了放电的瞬间的电流。

另外，如图10所示，在HGA的载梁下面放置由绝缘材料制成的支撑台，使HGA悬空，在使HGA的容量减小到1pF左右后，将由所述离子发生器产生的离子打到HGA上，使与MR元件连接的导电图案带电。然后，将导电图案的连接片(开放端子)的一方接地，在MR元件中瞬间地流过电流，测定MR元件的再生输出、非对称性、直流电阻。

而且，当使由离子发生器产生的离子的离子平衡发生变化，将该离子打到容量20pF的电荷板探测器(CPM)上时，就会使得电荷板探测器的金属板的电位的大小在0V到60V之间变化。

将结果表示在图11到图14中。图11是再生输出的测定结果，图12是非对称性的测定结果，图13是直流电阻的测定结果，图14是放电的瞬间的电流的测定结果。

在各个曲线图中，符号a、b、c、d、e是将HGA的载梁接地时的结果，符号f、g、h是使HGA悬空时的结果。而且，测定全部是使用相同的HGA进行的。

当将HGA的载梁接地时，即使为了使电荷板探测器的电位的大小达到60V，而使由离子发生器产生的离子的离子平衡发生偏移，MR元件的再生输出、非对称性、直流电阻也完全不发生变化。另外，仅在电荷板探测器的电位的大小为60V时，才能检测到微量的放电的瞬间的电流。

如实施方式部分所说明的那样，由于HGA的导电图案及载梁间的电位差Vh被推测为电荷板探测器(CPM)的电位V_C的测定值的4000分之1，因此认为当电荷板探测器的电位的大小为60V时，HGA的导电图案及载梁间的电位差Vh为15mV。由于HGA的ESD耐压为3V，因此可以说肯定不会发生MR元件的静电破坏。

另一方面，当使HGA悬空时，为了使电荷板探测器的电位的大小达到15V，而使由离子发生器产生的离子的离子平衡发生偏移时，发现在MR元件的再生输出、非对称性、直流电阻中产生紊乱，即产生所谓的软ESD。另外，当为了使电荷板探测器的电位差的大小达到25V，而使由离子发生器产生的离子的离子平衡发生偏移时，发现MR元件的再生输出、非对称性、直流电阻产生很大的紊乱，即产生所谓的硬ESD(MR元件的破坏)。另外，检测到放电的瞬间的电流的大小与电荷板探测器的电位的大小成比例。

从以上的结果可以发现，由于HGA的ESD耐压为3V，当为了使电荷板探测器的金属板的电位的大小达到3V，而使由离子发生器产生的离子的离子平衡发生偏移时，MR元件并没有发生损伤。

另外还发现，为了防止MR元件的损伤，将HGA的载梁可靠地接地是非常重要的。

虽然以上对本发明的适合的实施例进行了叙述，但是在不脱离本发明的范围的情况下，可以增加各种各样的改动。

而且，所述的实施例只是例示，而不是对本发明的保护范围加以限定的例子。

如果采用如上详细说明的本发明，则可以利用被测定物的带电电荷推测该被测定物上产生的电位差Vh。

Claims (18)

1.一种带电电位的评价方法，其特征是，具有如下步骤：

(a)获得具有夹隔电介质而对向的第1导电体及第2导电体的被测定物的所述电介质的介电常数的值及所述一对电介质之间的距离的步骤、

(b)在离子气氛或电荷气氛下，测定与接地面相隔特定距离而相对的导电板的电位V_C的步骤、

(c)使用以下的式1，对所述气氛下的所述被测定物的所述第1电介质及第2电介质间的电位差Vh进行换算的步骤。

[式1]

$V_h=\frac{d_h}{{\mathrm{\ϵ}}_h}\·\frac{{\mathrm{\ϵ}}_c}{d_c}{V}_c$

其中，d_h为被测定物的所述第1导电体及第2导电体间的距离，d_c为所述导电板和所述接地面之间的距离，∈_h为所述被测定物的所述电介质的介电常数，∈_c为所述导电板和所述接地面之间的介电常数。

2.根据权利要求1所述的带电电位的评价方法，其特征是：通过从离子发生器产生离子，而形成设置导电板和接地面的气氛。

3.根据权利要求2所述的带电电位的评价方法，其特征是：所述被测定物的第1导电体具有一对开放端子，在使该第1导电体带电而在所述被测定物的所述第1导电体及第2导电体之间产生电位差V’之后，将所述开放端子的一方接地时所述第1导电体发生损伤的电位差V’的值设为Vd，对离子发生器产生的正离子和负离子的相对量进行调节，使得由所述(c)工序求得的Vh的值小于所述Vd的值。

4.根据权利要求1所述的带电电位的评价方法，其特征是：在相同气氛内设置多组所述接地面和所述导电板，将各个所述导电板的所述电位V_C的测定值的平均值作为所述V_C。

5.根据权利要求1所述的带电电位的评价方法，其特征是：所述被测定物为头平衡架组件HGA，该头平衡架组件HGA中连接有磁头的第1导电体和作为第2导电体的载梁夹隔着作为电介质的绝缘衬底层而相对向。

6.根据权利要求5所述的带电电位的评价方法，其特征是：在所述头平衡架组件HGA的第1导电体的上方，设置由绝缘材料制成的保护层。

7.一种带电电位评价装置，其特征是，具有：

接地面、与该接地面相隔特定的距离相对的导电板、测定该导电板的电位V_C的电位测定机构、

对具有夹隔电介质而对向的第1导电体及第2导电体的被测定物的所述电介质的介电常数的值及所述一对导电体之间的距离进行输入的输入机构、

从所述导电板的电位V_C的测定值，进行如下式2的运算，换算成与所述导电板相同气氛下的所述被测定物的所述第1导电体及第2导电体间的电位差Vh的转换机构。

[式2]

$V_h=\frac{d_h}{{\mathrm{\ϵ}}_h}\·\frac{{\mathrm{\ϵ}}_c}{d_c}{V}_c$

其中，d_h为所述被测定物的所述第1导电体及第2导电体间的距离，d_c为所述导电板和所述接地面之间的距离，∈_h为所述被测定物的所述电介质的介电常数，∈_c为所述导电板和所述接地面之间的介电常数。

8.一种带电电位的评价装置，其特征是，

具有：接地面、与该接地面相隔特定的距离相对的导电板、测定该导电板的电位V_C的电位测定机构，

以使具有夹隔电介质而对向的第1导电体及第2导电体的被测定物的所述第1导电体及第2导电体间的距离d_h、所述被测定物的所述电介质的介电常数∈_h、所述导电板和所述接地面之间的距离d_c、所述导电板和所述接地面之间的介电常数∈_c满足以下式3所示的关系的方式，可以设定或调整所述距离d_c和介电常数∈_c，而将所述电位V_C作为所述被测定物的第1导电体及第2导电体间的电位差Vh而求得。

[式3]

$\frac{d_h}{{\mathrm{\ϵ}}_h}\·\frac{{\mathrm{\ϵ}}_c}{d_c}=1$

9.根据权利要求8所述的带电电位的评价装置，其特征是：以使所述导电板和所述接地面之间的距离d_c与所述被测定物的所述第1导电体及第2导电体间的距离d_h相等，及使所述导电板和所述接地面之间的区域的介电常数∈_c与所述被测定物的所述电介质的介电常数∈_h相等的方式，可以进行设定或调整。

10.根据权利要求8所述的带电电位的评价装置，其特征是：所述导电板和所述接地面之间的区域的介电常数∈_c与所述被测定物的所述电介质的介电常数∈_h不同，

通过对所述导电板和所述接地面之间的距离d_c进行设定或调整能够满足所述式3所示的关系。

11.根据权利要求7所述的带电电位的评价装置，其特征是：设置有产生离子而将所述导电板和所述接地面设成特定气氛的离子发生器。

12.根据权利要求11所述的带电电位的评价装置，其特征是：还具有显示机构，所述被测定物的第1导电体具有一对开放端子，在使该第1导电体带电而使所述被测定物的所述第1导电体及第2导电体之间产生电位差V’后，将所述开放端子的一方接地时所述第1导电体发生损伤的电位差V’的值设为Vd的情况下，显示机构可以告知所述Vh的值比所述Vd的值小。

13.根据权利要求7所述的带电电位的评价装置，其特征是：所述被测定物为头平衡架组件HGA，该头平衡架组件HGA中连接有磁头的第1导电体、作为第2导电体的载梁夹隔作为电介质的绝缘衬底层而相对向。

14.根据权利要求13所述的带电电位的评价装置，其特征是：在所述头平衡架组件HGA的第1导电体上方设置有由绝缘材料制成的保护层。

15.根据权利要求8所述的带电电位的评价装置，其特征是：设置有产生离子而将所述导电板和所述接地面设为特定气氛的离子发生器。

16.根据权利要求15所述的带电电位的评价装置，其特征是：还具有显示机构，所述被测定物的第1导电体具有一对开放端子，在使该第1导电体带电而使所述被测定物的所述第1导电体及第2导电体之间产生电位差V’后，将所述开放端子的一方接地时所述第1导电体发生损伤的电位差V’的值设为Vd的情况下，显示机构可以告知所述Vh的值比所述Vd的值小。

17.根据权利要求8所述的带电电位的评价装置，其特征是：所述被测定物为头平衡架组件HGA，该头平衡架组件HGA中连接有磁头的第1导电体、作为第2导电体的载梁夹隔作为电介质的绝缘衬底层而相对向。

18.根据权利要求17所述的带电电位的评价装置，其特征是：在所述头平衡架组件HGA的第1导电体上方设置有由绝缘材料制成的保护层。

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