硬磁盘驱动器头堆组件通用规范

硬磁盘驱动器头堆组件通用规范

国家标准 GB/T14080一2010 代替GB/T140801993 硬磁盘驱动器头堆组件通用规范 Generalspeeifieationofheadstaekassemblforharddiskdrive 2011-01-14发布 2011-05-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/I14080一2010 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 要求 试验方法 检验规则 标志,包装,运输、贮存 附录A(资料性附录》浮动块几何尺寸 附录B(规范性附录)静电敏感度测试 12
GB/T14080一2010 前 言 本标准代替GB/T140801993《温盘驱动器小型磁头通用技术条件》. 本标准与GB/T140801993的主要区别如下: GB/T140801993只针对头臂组件,本标准范围扩大到头堆组件 -标准题目修订为《硬磁盘驱动器头堆组件通用规范》 根据磁存储技术发展,重写了“要求”和“试验方法” 更新了“检验规则”和“标志、包装、运输、贮存” 增加了“附录A浮动块几何尺寸定义 增加了“附录B静电敏感度测试” 本标准的附录A是资料性附录,附录B是规范性附录 本标准由全国信息技术标准化技术委员会提出并归口 本标准起草单位;深圳长城开发科技股份有限公司、工业和信息化部电子工业标准化研究所 本标准主要起草人;何彩英,刘路,郑洪仁,冉红锋,张海贝,朱毅、陆锋、雷民生 本标准于1993年首次发布,本次为第一次修订
GB/I14080一2010 硬磁盘驱动器头堆组件通用规范 范围 本标准规定了硬磁盘驱动器头堆组件的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存等 本标准适用于符合GB/T12628 -2008的63.5mm(2.5in)和90mm(3.5in)硬磁盘驱动器的头堆 组件 其他尺寸的头堆组件(以下简称产品)可参照本标准 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准 然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研 究是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB/T191一2008包装储运图示标志(ISO780:1997,MOD GB/T2423.1一2008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验A;低温(IEC60068-2 1:2007,IDT) GB/T2423.2一2008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验B;高温(IEC60068-2 2:2007,IT GB/T2423.3一2006电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Cab;恒定湿热试验 IEcC60068-2-78;2001,IDT)y GB/T2828.1一2003计数抽样检验程序第1部分;按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样 计划(1s02859-1:1999,IT) GB/T4798.2电工电子产品应用环境条件第2部分;运输(GB/T4798.2一2008,IsO60721-3 2:1997,MOD GB/T4857.5一1992包装运输包装件跌落试验方法(egyvIs02248.1985) GB/T126282008硬磁盘驱动器通用规范 GB/T50073一2001洁净厂房设计规范 GJB2605一1996可热封柔韧性防静电阻隔材料规范 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 3.1 头堆组件headstackassembly 于驱动架上堆叠一个或多个头臂组件,配置轴承、音圈、软电缆和连接器,并能经过读写通道实现读 写功能的组件 见图1 读头和写头readerandwriter 集成在浮动块中的两个基本元件,分别实现信号的读出和写人功能 空气支撑面 airbearingsurface 浮动块上支撑浮动块飞行的表面
GB/T14080一2010 软电缆 连接器 轴承 音圈 空气支撑面 浮动块 揪动架 头臂组件 图1头堆组件示意图 浮动块slider 集成读头和写头并提供空气支撑面的部件 注，浮动块儿何尺寸系列名称见附录A 3.5 弹性臂suspensionm 连接浮动块与驱动架之间的柔性结构 3.6 头臂组件headsimbnlasemb 浮动块与弹性臂两者装配而成的组件 7 3. 驱动架E-block 承载头臂组件的机械结构主体 3.8 读头电阻和写头电阻readerresistaneeandwriterresistanee 在无外加磁场条件下读头和写头的电阻 3.9 电磁传输特性ttetrmelwirmmeethutrauies 读头将磁信号转换成电信号的传输性能 3.10 加载力gramload 通过弹性臂预加在浮动块上的压力,以平衡浮动块飞行时产生的空气支撑力和调节飞高 注，为符合行业习惯,单位用牛顿(N). 3.11 飞高lyheight 产品在硬盘内处于工作状态时,空气支撑面相对于盘片的高度 头偏headalignent 浮动块中心偏离产品轴向中心面的距离
GB/T14080一2010 3.13 纵摆pitchstatieattitude 浮动块飞行时,平行于飞行方向的前后两边距盘片表面的高度差 3.14 横摆rollstaticattitde 浮动块飞行时,垂直于飞行方向的左右两边距盘片表面的高度差 冲孔扭矩swagingtorque 将头臂组件剥离驱动架所需的最小扭矩 3.16 静电敏感度ESsDsensitivity 读头在特定试验模式下受到静电损坏的最低电压 特定试验模式包括但不限于;人体模式,机器模 式,充电器件模式 3. 17 人体模式humanbodymodel -种静电放电模式 用于模拟带静电人体接触接地器件,静电传导至器件并通过器件放电的过程 3.18 机器模式machinemdel 种静电放电模式 用于模拟带静电机器接触接地器件,静电传导至器件并通过器件放电的过程 3. .19 充电器件模式ehargeddevieemwdel -种静电放电模式 用于模拟器件本身带静电,当器件发生接地时,静电通过器件放电的过程 3.20 去离子水deionizedwater 除去了离子态杂质后的纯水 要求 4.1结构和外观 产品应结构完整 4.1.1 4.1.2产品表面不应有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形等,表面涂镀层不应起泡、龟裂和脱落,金属零部 件不应有锈蚀及其他机械损伤 4.2机械性能 产品机械性能要求如表1所示 表1机械性能要求 参 数 数 值 加载力 18×10-了~30×10-" 浮动块纵摆 一1.88~1.88 浮动块横摆 一1.08l.08 头偏 -0.2280.228 nmm 冲孔扭矩 >0.14 Ncn
GB/T14080一2010 4.3电磁性能 4.3.1读头,写头电阻 读头、写头电阻值由产品标准规定 4.3.2电磁传输特性 电磁传输特性由产品标准规定 静电敏感度 4，4 读头的静电敏感度在人体模式下不得低于3V，在机器模式和充电器件模式下不得低于1V 4.5洁净度 产品的洁净度要求如表2所示 表2洁净度要求 数 值 数 表面粒子含量(粒子粒径0.6Am) 30000 颗/cm" 氟离子 0.05 氯离子 <0.05 澳离子 0.05 表面阴/阳离子含量 硝酸根离子 0.05 4g/em 0.05 磷酸根离子 硫酸根离子 0.05 铵根离子 <0.10 总挥发性有机物含量 30000 纳克/个 非挥发性残留物 1.0 非挥发性残留物 0.005 4g/em 硅油含量 4.6环境适应性 4.6.1气候适应性 产品在以下气候条件下工作和运输贮存时(见表3),无机械特性异常变化及电磁性能损坏 表3气候适应性条件 参 数 工作状态(在硬盘中 贮存状态(有包装 -40一65 温度/C 055 湿度/% 2080 8一90无凝露 大气压力/kPa 86~106 86~106 4.6.2振动、冲击和跌落适应性 带包装的产品在经受以下外界振动、冲击或跌落时(见表4,表5,表6),无机械性能异常变化及电 磁性能损坏 表4振动适应性条件 数 数 值 振动频率/Hz么 10一200(GB/T4798.2的2M3等级 0 加速度幅值/m/、' 振动测试时间/min 15 振动波型为正弦波
GB/T14080一2010 表5冲击适应性条件 数 数 值 300(GB/T4798.2的2M3等级 冲击加速度/(m/ 冲击次数/次 脉冲宽度/n ms 冲击波形为半正弦波 表6跌落适应性条件 数 数 值 高度/nm 0.8 4.6.3电磁兼容适应性 产品应在电磁辐射不超过1000mV/m的环境中工作,运输及贮存而不出现电磁性能损坏 试验方法 试验环境条件 本标准中除环境适应性试验以外,其他试验均在下述试验条件下进行 a) 温度;20C一24C; b 相对湿度:45%65%; c)大气压;86kPa一106kPa; 空气洁净度等级 d GB/T500732001中规定的5级或更高级别除5 6.2，5.6.3和 5.6.4外); 电磁福射受试样品周围cse m内)的电磁辐射强度不超过1000mV/m 5.2结构和外观 用10倍显微镜对产品进行目视检查 不确定时用30倍显微镜确认 检查内容和要求见4.1 5.3机械性能 5.3.1加载力 将轴承固定,抬升弹性臂使浮动块空气支撑面处于飞高位置,用压力传感器测量抬升弹性臂所需的 垂直作用力 5.3.2浮动块纵摆 在浮动块侧视方向(如图2所示),选取空气支撑面上水平间距为L的两个截面,测量两截面间的 高度差h(如图3所示),则0=arctan(h/L)为浮动块纵摆 浮动块正视方向 浮动块侧视方向 图2浮动块视觉方向
GB/T14080一2010 浮动块 图3浮动块纵摆测量 5.3.3浮动块横摆 在浮动块正视方向(如图2所示),测量浮动块中心截面宽度w和宽度方向上两边的高度差A如 图4所示),则0=arctan(_h/w)为浮动块横摆 浮动块 逆时针为正值 顺时针为负值 图4浮动块横摆测量 5.3.4头偏 在浮动块正视方向(如图2所示),用非接触方式测量浮动块中心偏离产品轴向中心面的距离(如 图5所示) 要求设备测量精度高于0.002Am 头偏似 浮动块 标准差区间 输向中心面 图5头偏测量 5.3.5冲孔扭矩 固定驱动架,将头臂组件沿着与产品平行方向剥离,该过程中最大的扭矩数值为冲孔扭矩 5.4电磁性能 5.4.1读头电阻 在无外加磁场的条件下,通过在读头组件上加载恒定电流或电压偏置(根据软电缆上芯片规格设 置,电流为毫安级别,电压为毫伏级别)检测输出电压或电流值,由欧姆定律计算得出读头电阻 5.4.2写头电阻 通过在写头组件上加载恒定电流或电压偏置,检测输出电压或电流值,由欧姆定律计算得出写头 电阻 5. 4.3电磁传输特性 在读头上施加正负对称的扫描磁场和恒定电流,采集随磁场变化的读头输出电压值,在二维坐标中 绘制输出电压对磁场的曲线,以表征电磁传输特性 曲线的各项指标由硬盘制造商定义 5.5静电敏感度 5.1静电敏感度测试用于评估产品抗静电损伤能力,为产品生产、运输和贮存提供静电防护依据 5
GB/T14080一2010 5.5.2静电敏感度测试分为:人体模式、机器模式和充电器件模式 具体见附录B 5.6洁净度 5.6.1表面粒子含量 测试样品浸没于定量的去离子水中，通过超声波清洗缸(频率为68kH2)进行超声波萃取,时间为 1min 然后使用液体粒子计数器对萃取后的溶液进行测量,取累积粒子总数进行计算 每次测试都要 求进行空白测试 计算公式如下 A二Bx旦 X= N×C 式中: -表面粒子含量,单位为颗每平方厘米(颗/cm'); 样品读数,单位为颗每毫升颗/mL) 空白读数,单位为颗每毫升(颗/mL); 样品的表面积,单位为平方厘米(emi). 萃取液的体积,单位为毫升(ml) D 测试的样品个数 N 表面阴/阳离子含量 5.6.2 测试样品浸没于定量的去离子水中,在温度为80C士5C的条件下进行萃取,时间为1h,然后使 用离子色谱对萃取溶液中的阴/阳离子进行定性定量分析 每次测试都要求进行空白测试 计算公式 如下 X-、Y 式中: 表面离子含量,单位为微克每平方厘来(/cm)7 样品离子含量，单位为微克每升(ee/L 空白离子含量，单位为微克每升(4g/L); 所使用的去离子水的体积，单位为升(L) 样品的表面积，单位为平方厘米(em'); 测试的样品个数 N 5.6.3总挥发性有机物 测试样品放置于特氟隆气体采样器中,在温度为80C士2C,氮气流速50ml士2ml/min的条件 下,使用吸附采样管(100mgCarbotrapB和200mgCarbotrapC)进行样品采集,时间为3h 然后使用 热脱附技术-气相色谱质谱联用仪进行测量,用外标法(标准物质为1000ng的正十六炕)对总挥发性有 机物进行半定量分析,计算公式如下 A x1000 3 X= N×C 式中: 总挥发性有机物含量,单位为纳克每个(ng/个); 挥发性有机物总的峰面积; 1000ng的正十六婉的峰面积; N -测试的样品个数 5.6.4非挥发性残留物 使用25ml正己烧(高效液相色谱级)对测试样品的表面进行冲洗,冲洗液收集于干净的铝称量 盘,在约65C加热板上蒸发至完全干燥,称重,计算非挥发性残留物含量 每次测试都要求进行空白测 试 计算公式如下
GB/T14080一2010 A-B)-C-D X= 又官 N 式中 非挥发性残留物的含量,单位为微克每平方厘米(4g/em'); 样品测试中称量盘和非挥发性残留物的重量,单位为微克(ug); -样品测试中称量盘的重量,单位为微克(e) 空白测试中称量盘和非挥发性残留物的重量,单位为微克(4g); -空白测试中称量盘的重量,单位为微克(g) 样品的表面积,单位为平方厘米(cnm'); E 测试的样品个数 N 使用傅立叶红外光谱仪(波数范围:4000cnm一400cm)对非挥发性残留物进行定性分析,如检 测到硅油,使用标准曲线法进行定量分析 5.7环境适应性 气候适应性 5.7.1 贮存条件下气候适应性 5.7.1.1 测试分为三类 a)温度下限测试,按GB/T2423.1一2008“试验Ab”进行 b)温度上限测试,按GB:/T2423.2一2008“试验Bb”进行 e)恒定湿热试验,按GB/T2423.3一2006“试验Cab”进行 测试前,受试样品应进行初始检测,严酷程度取表3中规定的贮存温度和湿度的极限值,存放16h 恢复时间为2h,然后按照5.3和5.4测试方法进行机械性能和电磁性能测试 5.7.1.2工作条件下气候适应性 把产品组装成硬盘后评估 按GB/T12628一2008中5.7“环境试验”进行 5.7.2振动 将带包装的产品按正常存储和放置方向固定在振动台上,按表4设置振动参数 具体操作过程参 考设备说明指引 振动测试结束后应按照5.3和5.4测试方法进行机械性能和电磁性能测试 5.7.3冲击 将带包装的产品固定在标定后的冲击台面上,包装开盖方向朝上 按表5设置冲击参数 连续冲 击间隔时间要求足够,即下一次的冲击应在包装盒上的响应衰减完全后施加间隔参考值为3 具体 操作过程参考设备说明指引 冲击测试结束后应按照5.3和5.4测试方法进行机械性能和电磁性能测试 5.7.4跌落 按GB/T4857.5一1992进行,并按表6设置跌落参数 具体操作过程参考设备说明指引 跌落测试结束后应按照5.3和5.4测试方法进行机械性能和电磁性能测试 检验规则 总则 产品在定型,交收和制造过程中应通过规定的检验,以确定产品是否符合标准规定的要求 检验分类 产品检验分为三类: a 定型检验， b 交收检验;
GB/T14080一2010 例行检验 e 各类检验的试验项目和顺序分别按表7进行 表7检验项目 要 试验项目 求 试验方法 定型检验 交收检验 例行检验 结构和外观 4.1 5.2 机械性能 4.2 5.3 电磁性能 5.4 4.3 静电敏感度 4.4 洁静度 4.5 5.6 环境适应性 4.6 5.7 注:“O”表示在分项检验中应进行的试验项目,“”表示在该类检验中不进行的试验项目 定型检验 6.3.1产品在生产定型时应进行定型检验,检验的最少样本数为2个 6.3.2定型检验由产品承制方的质量检验部门或由上级主管部门认可或委托的质量检验单位负责 进行 检验中出现故障或某项通不过时,应停止试验,查明故障原因,提出故障分析报告,排除故障,重 新进行该项试验 若在以后的试验中再出现故障或某项通不过时,再查明故障原因,提出故障分析报 告,排除故障,重新进行定型检验 6.3.4检验后应提交定型检验报告 交收检验 6.41批量生产或连续生产的产晶应按GB/T2828.1一203进行交收抽样检验 由产品标准具体规 定抽样方案和拒收后的处理方法 6.4.2交收检验由产品承制方的质量检验部门负责进行 6.5例行检验 6.5.1批量生产的产品,其间隔时间超过6个月时,每批均应进行例行检验;连续生产的产品,每年应 至少进行一次例行检验 当主要设计、工艺及关键元器件、原材料改变时,应进行例行检验 6 .5.2例行检验由产品承制方质量检验部门或上级主管部门认可或委托的质量检验单位负责进行 6. .5.3例行检验的样品应在交收检验合格产品中随机抽取,试验样本数为2个 6. .5.4例行检验中出现故障或任一项通不过时,应查明故障原因,提出故障分析报告 经修复之后,从 该项开始顺序做后续各项检验,如再次出现故障或某项通不过,查明故障原因后提出故障分析报告,再 经修复后,应重新进行例行检验 在重新进行例行检验中,如又出现某一项通不过时,则判该产品通不 过例行检验 例行检验中经环境试验的样品,应印有标记,不准作为正品出厂 标志、包装、运输、贮存 7.1标志 包装箱外应注明产品型号、数量、制造单位名称,地址、制造日期、产品执行标准编号 -2008的“易碎物品”“向上”,“怕雨”“怕辐射”等贮运 包装箱外应印刷或贴有符合GB/T191 标志 说明功能的文字.符号应请晰猫正 7.1.3 7.2 包装 7.2.1内包装应使用静电屏蔽材料,其表面电阻率和静电屏蔽性能应符合GJB2605一1996中所定义
GB/T14080一2010 的I类阻隔材料的要求 7.2.2外包装箱应符合防潮、防尘、防震的要求,包装箱内应有装箱清单、检验合格证及相关文件 7.2.3包装应有足够的抗振能力,保证产品符合4.6.2的振动、冲击和跌落适应性 7.3运输 包装在运输过程中不能有破损,不允许雨雪或液体直接淋袭 箱体倾斜角度不能超过30',运输要 求应符合电工电子产品应用环境条件GB/T4798.2中的规定 7.4贮存 包装后的产品应贮存在环境温度为0C40,相对湿度为30%80%的仓库内 仓库内不允许 有任何有害气体、易燃和易爆物品及有腐蚀性的化学物品,并且应无强烈的机械振动、冲击和强磁场作 包装箱应垫离地面至少15cm,距离墙壁、热源、冷源,窗口或空气人口至少50cm. 用 如无其他规定,贮存期一般应小于6个月 如制造厂的存放期超过6个月,则应在出厂前重新进行 交收检验 10
GB/T14080一2010 附 录A 资料性附录 浮动块几何尺寸 本附录给出浮动块几何尺寸系列,见表A.1及图A.1所示 表A.1浮动块几何尺寸系列 尺寸/mm 长度 宽度 厚度 毫级(mill 4.00 3.20 0.86 微级(niero) 2. 2.80 24 0.60 2. 1.6o 纳级(G nano 00 0.43 皮级(pico7 1.25 1.00 0,30 飞级(femto) 0.85 0.70 0.23 空气支撑面 长度 厚度 宽度 图A.1浮动块几何尺寸定义 11
GB/T14080一2010 附 录 B 规范性附录 静电敏感度测试 本附录定义了三种静电敏感度测试,即人体模式、机器模式和充电器件模式 图B.1给出了三种模式下静电放电过程的等效示意图 当开关合向A点时模拟人体,机器或器件 充电;当开关合向B点时带电电容通过右边闭合回路模拟人体对器件-地、机器对器件-地或器件本身对 地放电 电源电压可调 测试过程一般从低电压开始,每步进升高一次重复充,放电过程 在对产品每 进行一次放电过程后,需进行电磁性能检测以确定该电压是否对产品产生了损坏,并将最小损坏产品电 磁性能的电压定义为该模式下的静电敏感度 R2 1o0 1Mo 10MQ2 B AO Dun DU 200pE 100 GND a)人体式 b机器模式 10MQ B DUT C 4 GND 充电器件模式 c DUT 待测器件 图B.1静电放电等效示意图 12