GB T 14080-2010 硬磁盘驱动器头堆组件通用规范.pdf

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1、ICS 35.220.20 L 63 中华人民11: /、道昌和国国家标准GB/T 14080-2010 代替GB/T14080-1993 硬磁盘驱动器头堆组件通用规范General specification of head stack assembly for hard disk drive 2011-01-14发布数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检技总局中国国家标准化管理委员会2011-05-01实施发布GB/T 14080-2010 目次前言.田1 范围-2 规范性引用文件.3 术语和定义4 要求.3 5 试验方法6 检验规则.87 标志、包装、运输、贮存附录A(资料性附录)浮动

2、块几何尺寸附录B(规范性附录)静电敏感度测试四I GB/T 14080-2010 目。吕本标准代替GB/T14080-1993(温盘驱动器小型磁头通用技术条件。本标准与GB/T14080-1993的主要区别如下:一-GB/T14080-1993只针对头臂组件，本标准范围扩大到头堆组件。-一一标准题目修订为硬磁盘驱动器头堆组件通用规范。一根据磁存储技术发展，重写了要求和试验方法。一一更新了检验规则和标志、包装、运输、贮存。一一增加了附录A浮动块几何尺寸定义。一一增加了附录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

3、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。阳山GB/T 14080-2010 硬磁盘驱动器头堆组件通用规范1 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63.5 mm(2. 5 in)和90mm(3. 5 in)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。2 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

4、。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/T 191 2008 包装储运图示标志CISO780 :1 997 , MOD) GB/T 2423. 1 2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A.低温CIEC60068-2-1 :2007 ,IDT) GB/T 2423. 22008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B.高温CIEC60068-2-2: 2007 , IDT) GB/T 2423. 32006

5、 电工电子产品环境试验第2部分z试验方法试验Cab:恒定湿热试验。EC60068-2-78: 2001, IDT) GB/T 2828. 1 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.t划CISO2859-1:1999 ,IDT) GB/T 4798.2 电工电子产品应用环境条件第2部分:运输(GB/T4 798. 22008， ISO 60721-3-2:1997 ,MOD) GB/T 4857. 5 1992包装运输包装件跌落试验方法(eqvISO 2248 :1 985) GB/T 126282008 硬磁盘驱动器通用规范GB/T 500732001

6、洁净厂房设计规范GJB 2605 1996 可热封柔韧性防静电阻隔材料规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3. 1 头堆组件head stack assembly 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。3.2 3.3 读头和写头reader and writer 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air bearing surface 浮动块上支撑浮动块飞行的表面。GB/T 14080-2010 3.4 3.5 3.6 3. 7 3.8 3.9 轴承软电缆图1头堆组件示意图浮动

7、块slider 集成读头和写头并提供空气支撑面的部件。注:浮动块几何尺寸系列名称见附录Ao弹性臂suspension 连接浮动块与驱动架之间的柔性结构。头臂组件head gimbal assembly 浮动块与弹性臂两者装配而成的组件。驱动架E-block 承载头臂组件的机械结构主体。读头电阻和写头电阻rlder resistance and writer resistance 在元外加磁场条件下读头和写头的电阻。电磁传输特性electro-ma伊atctransfer characteristics 读头将磁信号转换成电信号的传输性能。3. 10 加载力gram load 连接器界动块通过弹

8、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fly height 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。3. 12 头偏head alignment 浮动块中心偏离产品轴向中心面的距离。2 GB/T 14080-2010 3. 13 纵摆pitch static attitude 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roll static attitude 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。3.15 ;中孔扭矩swaging torq

9、ue 将头臂组件剥离驱动架所需的最小扭矩。3. 16 静电敏感度ESD sensitivity 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human body model 一种静电放电模式。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machine model 一种静电放电模式。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 3.20 充电器件模式charged device model 一种静电放电模式。用于模拟器件本身带静电，当器件发生

10、接地时，静电通过器件放电的过程。去离子水deionized water 除去了离子态杂质后的纯水。4 要求4. 1 结构和外观4. 1. 1 产品应结构完整。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l所示。表1机械性能要求参数数值加载力18X10-3 30X 10-3 N 浮动块纵摆一1.88-1. 88 n 浮动块横摆一1.08-1. 08 C) 头偏0.228-0.228 口1口1冲孔扭矩0.14 N. cm 3 GB/T 14080-2010 4.3 电磁性能4.

11、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。4.4 静电敏感度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lV。4.5 洁净度产品的洁净度要求如表2所示。表2洁净度要求参数数值表面粒子含量(粒子粒径0.6m) 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g/cm 0.05 磷酸根离子0.05 硫酸根离子0.05 钱根离子0.10 总挥发性有机物含量30000 纳克/个非挥发性残留物非挥发性残留物1. 0 g/cm 硅泊含量0.005 4.6 环境适

12、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(见表白，元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)温度jC。55-4065 湿度/%2080 890元凝露大气压力/kPa86106 86106 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，表的，元机械性能异常变化及电磁性能损坏。表4振动适应性条件参数数值振动频率/Hz1O200(GB/T 4798.2的2M3等级加速度幅值/(m/s) 20 振动测试时间/min15 振动波型为正弦波。4 GB/T 14080-2010 表5冲击

13、适应性条件 是数数值冲击加速度l(m/s2)300(GB/T 4798. 2的2M3等级)冲击次数/次3 脉冲宽度1m1 冲击波形为半正弦波。表6跌落适应性条件参数数值高度1m0.8 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。5 试验方法5.1 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:20.C24.C; b) 相对湿度:45%65%; c) 大气压:86kPa106 kP的d) 空气洁净度等级:GB/T 50073-2001中规定的5级或更高级别(除5.6. 2, 5. 6. 3和

14、5.6.4外); e) 电磁辐射:受试样品周围(30cm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4.105.3 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。=arctan(.h/ L)为浮动块纵摆。f 问块正视方向浮动块侧视方向图2浮动块视觉方向5 GB/T 14080-2010

15、浮动块n A |Il = = = = = = E 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，h(如图4所示)，则。=arctan(，h/w)为浮动块横摆。浮动块-7MT| . 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0.002IDo头偏值挥动块标准差区间轴向中心面图5头偏测量5.3.5 冲孔扭矩罔定驱动架，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

16、电磁性能5.4. 1 读头电阻在元外加磁场的条件下，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5.5.1 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

17、电防护依据。GB/T 14080-2010 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68kHz)进行超声波萃取，时间为1 mino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:X一(A-B)XD NXC . ( 1 ) 式中:X一表面粒子含量，单位为颗每平方厘米(颗/cm2); A一一样品读数，单位为颗每毫升(颗/mL);B一一空白读数，单位为颗每毫升颗/mL);C一一样品的表面积，单位为平方厘

18、米(cm2);D一萃取液的体积，单位为毫升(mL);N一-测试的样品个数。5.6.2 表面阴/阳离子含量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 = (A -:-: B) _:- V 一一一一NXC . ( 2 ) 式中:X一一表面离子含量，单位为微克每平方厘米(g/cm2);A一一-样品离子含量，单位为微克每升(gjL); B一一空白离子含量，单位为微克每升(gjL); V一一所使用的去离子水的体积，单位为升(L); C一样品的表面积，单位为平方厘米

19、(cm); N 测试的样品个数。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5QmL士2mL/min的条件下，使用吸附采样管(100mg Carbotrap B和200mg Carbotrap C)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1000吨的正十六烧)对总挥发性有机物进行半定量分析，计算公式如下:nu一-c 1一-N A一X . ( 3 ) 式中:X 总挥发性有机物含量，单位为纳克每个(ng/个); A一一挥发性有机物总的峰面积;C一-1000吨的正十六烧的峰面积;N一一测试的样品个数。5

20、.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65.C加热板上蒸发至完全干燥，称重，汁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:7 GB/T 14080-2010 式中zX-U-B)-V-D) 一X一一非挥发性残留物的含量，单位为微克每平方厘米(g/cm2); A 样品测试中称量盘和非挥发性残留物的重量，单位为微克(g);B 样品测试中称量盘的重量，单位为微克(g); C一空白测试中称量盘和非挥发性残留物的重量，单位为微克(g); D一一空白测试中称量盘的重量，单位为微克(g);E 样品的表面积，单位

21、为平方厘米(cm2); N 测试的样品个数。 C 4 ) 使用傅立叶红外光谱仪(波数范围:4000cm一1400cm-1)对非挥发性残留物进行定性分析，如检测到硅泊，使用标准曲线法进行定量分析。5. 7 环境适应性5.7.1 气候适应性5.7. 1. 1 贮存条件下气候适应性测试分为三类:a) 温度下限测试，按GB/T2423. 1-2008试验Ab进行。b) 温度上限测试，按GB/T2423. 2-2008试验Bb进行。c) 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

22、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/T12628-2008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3s。具体操作过程参考设备说明指引。冲击测试结束后应按

23、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. 5-1992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。6 检验规则6. 1 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。6.2 检验分类产品检验分为三类:a) 定型检验;b) 交收检验;8 GB/T 14080-2010 c) 例行检验。各类检验的试验项目和顺序分别按表7进行。表7检验项目试验项目要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

24、 。电磁性能4. 3 5.4 。静电敏感度4.4 5.5 。洁静度4. 5 5.6 。环绕适应性4.6 5.7 。注:0表示在分项检验中应进行的试验项目，一表示在该类检验中不进行的试验项目。6.3 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。6.3.3 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

25、 检验后应提交定型检验报告。6.4 交收检验6.4. 1 批量生产或连续生产的产品应按GB/T2828. 1 -2003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 交收检验出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

26、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。7 标志、包装、运输、贮存7. 1 标志7. 1. 1 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。7. 1. 2 包装箱外应印刷或贴有符合GB/T191-2008的易碎物品、向上飞怕雨、怕辐射等贮运标志。7. 1.

27、 3 说明功能的文字、符号应清晰端正。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GJB2605-1996中所定义GB/T 14080-2010 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300，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ooC40

28、 oC，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，并且应元强烈的机械振动、冲击和强磁场作用。包装箱应垫离地面至少15cm，距离墙壁、热源、冷源、窗口或空气入口至少50cm。如元其他规定，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 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.l及图A.l所示。表A.1浮动块几何尺寸系到尺寸/mm系列名长度宽度毫级(milli)4.00 3.20 微级(micro)2.80 2.24 纳级(nano)2.00 1. 60 皮级(pico)1

29、. 25 1. 00 飞级(femto)0.85 O. 70 空气支撑面E且度宽度图A.1浮动块几何尺寸定义GB/T 14080-2010 厚度0.86 0.60 0.43 0.30 0.23 11 GB/T 14080-2010 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.l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

30、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。Rl S IDUT Vs IDUT 飞C 200 pF GND GND a)人体模式b)机器模式DUT GND c)充电器件模式DUT-待测器件。图B.1静电放电等效示意图12 EON-oO寸-H国。华人民共和国家标准硬磁盘驱动器头堆组件通用规范GB/T 14080 2010 国中峰中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 印张1.25 字数26千字2011年5月第一次印刷开本880X12301/16 2011年5月第一版* 书号:155066. 1-42863 21. 00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533定价GB/T 14080-2010 打印日期:2011年5月30日F002A