การประยุกต์ใช้โปรแกรมจำลองสถานการณ์ ในกระบวนการกัด เพื่อหาพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุด สำหรับการผลิตหัวอ่าน-เขียนฮาร์ดดิสก์

Abstract

ในกระบวนการกัดชิ้นงานของการผลิตหัวอ่าน-เขียนฮาร์ดดิสก์ เป็นกระบวนการผลิตที่จะต้องใช้เทคโนโลยีขั้นสูง เป็นการกัดโดยใช้หลักการการแตกตัวของไอออน นอกจากนั้นแล้วในส่วนของต้นทุนของวัสดุที่ใช้ในการผลิตยังมีราคาสูง มากเช่นกัน ทั้งนี้ในการผลิตหัวอ่านฮาร์ดดิสก์นั้น มีปัจจัยมากมายที่ส่งผลต่อคุณภาพของชิ้นงาน ซึ่งทางบริษัทเองยังไม่มี ข้อกำหนดหรือองค์ความรู้ในการปรับสภาพที่เหมาะสมของกระบวนการ ปัจจุบันหากแต่ใช้การทดลองสุ่มปฏิบัติและใช้ ประสบการณ์รวมถึงคำแนะนำจากผู้ผลิตเครื่อง เพื่อให้ได้หัวอ่านฮาร์ดดิสก์ตามที่ลูกค้ากำหนด ปัญหาดังกล่าวมีความสำคัญโดยตรงกับคุณภาพของผลิตภัณฑ์หัวอ่านฮาร์ดดิสก์ ดังนั้นผู้วิจัยจึงได้ตระหนักถึง ปัญหาและนำเสนอแนวทางการแก้ปัญหา โดยเริ่มจากการออกแบบการทดลอง (DOE) เพื่อทำการทดลองโดยใช้โปรแกรม การจำลองสถานการณ์การผลิตหัวอ่านฮาร์ดดิสก์ สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์แบบการถดถอยแบบหลายตัวแปร ที่ใช้ สำหรับการพยากรณ์ผลตอบ และทำการหาค่าที่เหมาะสมที่สุดของแต่ละพารามิเตอร์ เมื่อได้สภาวะที่เหมาะสมของ กระบวนการทำการผลิตหัวอ่านฮาร์ดดิสก์ตามสภาวะที่เหมาะสมที่สุดแล้ว จึงนำสภาวะที่เหมาะสมที่สุดมาทดลองใช้กับ วิธีการผลิต ซึ่งแนวทางการแก้ปัญหานี้จะสามารถช่วยลดระยะเวลาการผลิต เพิ่มประสิทธิภาพในการผลิต และเพิ่มคุณภาพ ของผลิตภัณฑ์หัวอ่าน-เขียนฮาร์ดดิสก์ โดยเงื่อนไขที่ดีที่สุดของการกัดด้วยเครื่อง RIE ที่ทำให้มีค่ามุมเท่ากับ 60 องศา และค่าความลึกเท่ากับ 2.5 ไมโครเมตร คือ Pressure = 3.6 mTorr, Coil Power = 326 Watt และ Platen Power = 267 Watt ซึ่งจากเงื่อนไข ดังกล่าวค่ามุมจะเท่ากับ 60.08 องศา และความลึกจะเท่ากับ 2.36 ไมโครเมตร ซึ่งผลที่ได้จากการทดลองด้วยเครื่อง RIE นั้น วัดค่ามุมได้ 60.83 องศา และความลึกได้ 2.32 ไมโครเมตร ส่วนผลที่ได้จากการทดลองด้วยโปรแกรมจำลองกระบวนการกัด วัดค่ามุมได้ 62.54 องศา และความลึกได้ 2.39 ไมโครเมตร