ATM机巨磁电阻验钞磁头及制作方法

摘要

一种ATM机巨磁电阻验钞磁头及制作方法，磁头包括磁头外壳、芯片骨架、GMR芯片、磁铁、PCB板、盖板，GMR芯片安装口成品字形无缝相互错开布置，单芯片有效检测范围为3mm；方法包括：GMR芯片制作→GMR芯片放置在骨架上的无缝设置→GMR芯片焊接在骨架中的PCB板上→加偏磁→盖磁头盖板→测试→固定磁头盖板→测试→灌胶→最后总测试。

主权项

1.一种ATM机巨磁电阻验钞磁头的制作方法，其特征是包括下列步骤：GMR芯片制作→GMR芯片放置在骨架上的无缝设置→GMR芯片焊接在骨架中的PCB板上→加偏磁→盖磁头盖板→测试→固定磁头盖板→测试→灌胶→最后总测试；其中所述GMR芯片制作包括下列步骤：基片清洗→基片氧化→磁控溅射镀GMR薄膜→光刻→离子束刻蚀→去胶→形成图形→光刻→溅射镀铝硅→去胶→形成引线→光刻→PECVD纯化层→去胶→形成纯化层；其中所述基片清洗和氧化包括清洗时先用1#清洗液超声清洗0.5-1.5小时，用去离子水冲洗30分钟，然后用2#清洗液超声清洗1小时，再用去离子水冲洗30分钟，达到洁净度要求，取出后放入75°恒温箱中烘2小时，把清洗干净的硅片放入热氧化炉中进行氧化，炉管装片端置于垂直层流罩下，罩下保持着经过过滤的空气流，氧化温度控制在250-1200℃之间，气流速率为0.5-2L/min，氧化系统采用微处理器来调控气体流入顺序，控制硅片的自动推入及控出，控制炉温自动从低温按设定的升温曲线分段线性地升高，先升高到250摄氏度，在此温度保持10分钟，然后升高到1200摄氏度的氧化温度，同时还要保持氧化温度的变化在1200℃±1℃之内，在此温度氧化1小时，氧化层SiO2的厚度达到测试折射率为1.45～1.46之间；所述磁控溅射镀GMR薄膜包括用高真空直流磁控溅射法在4英寸Si(100)上制备结构为GMR材料层间耦合多层膜的Co/Cu/NiFe结构，溅射过程中衬底以20RPM的速度旋转以提高膜厚的均匀性，因为在执行溅镀之间，靶材的表面可能已遭到程度不同的污染，为避免这些不纯物带进沉积膜内，并防止合金金属在溅射初期的成份不定的影响，我们用挡板把靶和晶片隔开，靶起辉后，待靶表面条件稳定后才移开挡板，进行沉积；所述光刻就是将掩膜上的几何图形转移到覆盖在半导体晶片表面的对光辐照敏感薄膜材料光刻胶上去的工艺过程，它包括前烘-甩胶-曝光-显影的过程，把Si片放入75℃的烘箱中烘30分钟，便于甩胶，再以2500rpm的速率甩胶，光刻胶厚度达到1～2μm，然后在曝光机下盖上掩膜板曝光，掩膜板上有图形的部分，光刻胶就被光辐照到了，没图形的部分光刻胶就被保护起来了，对于正胶工艺，显影后，被光辐照到了的光刻胶就没有了，其它部分还保留着，所以掩膜板上的图形就成功的转移到了光刻胶上了；所述离子束刻蚀包括为了获得GMR图形，把上述光刻胶图形转移到光刻胶下面的GMR层材料上面去，通过刻蚀工艺完成这种图形转移，把GMR层材料未掩膜部分选择性地去掉，采用湿法化学腐蚀和干法刻蚀法；所述溅射镀铝硅包括真空室内真空度先抽到10-2Pa以下，再通入氩气，使工作气压为10Pa，靶上加的工作直流电压-2KV～-5KV使之产生异常辉光放电，等离子区中的正离子由于被阴极靶前的阴极电位降所加速而轰击阴极靶，从而使靶材产生溅射，溅射开始前为了保证基片表面的清洁度，先进行3分种的反溅，基片温度控制在100℃以下，控制溅射功率在2800W沉积，把AlSi膜厚度控制在所述PECVD制作纯化层包括在常压CVD或LPCVD的沉积反应空间中导入等离子体；所述GMR芯片放置在骨架上的无缝连接包括设置两排GMR芯片，每排GMR芯片之间的距离为3mm，两排GMR芯片相互错开布置，即两个GMR芯片之间的空位正好由另一排的GMR芯片填补，这样就实现了无缝连接；所述加偏磁包括GMR芯片是由两条磁阻组成的半桥芯片，先把芯片固定在骨架的固定位置，给半桥芯片加一个电压，理论上中点输出电压为1/2个电压，记下实际中点输出电压值，再在背面加上磁铁，这时中点电压值会改变，上下前后轻轻移动磁铁，使中点电压值与开始记下的值一样，点胶固定。