西数硬盘制造过程
西数监控硬盘和普通硬盘的区别

西数监控硬盘和普通硬盘的区别1. 硬盘设计和制造上的差异西数(Western Digital,简称WD)是一家全球领先的硬盘制造厂商之一,其监控硬盘和普通硬盘在设计和制造上存在一些差异。
1.1 监控硬盘的稳定性和可靠性更高西数监控硬盘是专门为安全监控领域而设计的,相较于普通硬盘,其具有更高的稳定性和可靠性。
首先,西数监控硬盘采用了更严格的生产工艺和质量控制标准。
在硬盘的零件选用和生产过程中,监控硬盘要求更高的耐用性和抗震性,以应对长时间工作和不断变化的环境条件。
其次,西数监控硬盘还配备了专门针对视频监控应用的特殊功能,例如支持连续写入、24/7全天候工作、高温运行等。
这些特性使得监控硬盘能够更好地应对监控系统对数据读写的高要求。
1.2 普通硬盘的定位和适用范围更广泛与监控硬盘相比,普通硬盘则更加通用,适用于各种计算机和存储设备。
普通硬盘在设计上并未针对特定行业或应用进行优化,因此其设计更加平衡,可以满足不同用户的需求。
普通硬盘的主要优势在于其性价比更高,适用于个人和商业用途。
无论是家用电脑、游戏主机还是中小型企业的数据中心,普通硬盘都能提供稳定的存储解决方案。
2. 技术规格上的差异除了设计和制造上的差异外,西数监控硬盘和普通硬盘在技术规格上也存在一些差异。
2.1 容量和内存缓存大小监控硬盘和普通硬盘在容量和内存缓存大小方面存在差异。
普通硬盘通常具有较大的容量,可以提供数TB的存储空间。
而监控硬盘的容量相对较小,通常在数百GB至数TB之间。
这是因为监控系统通常需要长时间保存视频录像,而不需要大容量存储。
此外,普通硬盘的内存缓存大小一般在32MB至256MB之间,而监控硬盘的内存缓存大小则较小,通常为16MB至64MB。
2.2 旋转速度和接口类型普通硬盘和监控硬盘在旋转速度和接口类型上也存在一定差异。
普通硬盘通常采用7200转/分钟的旋转速度,以提供更快的数据读写速度。
而监控硬盘的旋转速度相对较低,通常在5400转/分钟左右。
硬盘的生产工艺流程

硬盘的生产工艺流程嘿,咱今儿个就来说说这硬盘的生产工艺流程,可有意思啦!你想想看,硬盘就像是一个超级大的仓库,专门用来存放各种数据,就像你把宝贝都藏在一个特别的地方一样。
那这个神奇的“仓库”是咋来的呢?首先啊,得有原材料,就跟做菜得有菜一样。
这些原材料经过精心挑选,要质量杠杠的。
然后呢,就开始加工啦!就好像雕塑家拿着一块石头,一点点地雕琢出精美的形状。
工人们会把这些材料加工成硬盘的各个部件,那认真劲儿,就跟绣花似的。
这其中有个很关键的部分,就是磁盘。
这磁盘就像是仓库的货架,数据就整整齐齐地放在上面呢。
制造磁盘可不容易,得特别精细,不能有一点儿瑕疵。
不然,数据放上去不就不保险啦?接着就是组装啦!把这些零部件都凑到一块儿,就跟搭积木似的,得严丝合缝。
这可不是随便弄弄就行的,得专业的人来干,不然出了问题可就麻烦喽。
组装好之后,还得进行各种测试。
这就好比考试一样,得看看这个“仓库”是不是合格,能不能好好地为我们服务。
要是有问题,就得赶紧解决,可不能让它带着毛病上岗呀!你说这硬盘生产是不是挺神奇的?就这么一步步地,从原材料变成了我们电脑里重要的存储设备。
咱平时用电脑的时候,可从来没想过它背后还有这么多故事吧?你再想想,如果没有硬盘,那我们的电脑不就跟没了记忆一样?我们的照片、文件、资料啥的都没地方放了,那得多不方便呀!所以说呀,这硬盘的生产工艺流程可太重要啦,是科技的神奇之处呢!咱平时可能就觉得硬盘就是个普通的东西,但是深入了解之后才发现,原来它的诞生这么不容易,凝聚了那么多人的心血和智慧。
这就跟我们人一样,看似普通,其实每个人都有自己独特的价值和意义。
所以啊,咱得好好珍惜咱的硬盘,好好利用它,让它发挥最大的作用。
同时,也得感谢那些在背后默默付出的工人们,是他们让我们的科技生活变得更加美好和便捷。
咋样,现在是不是对硬盘有了更深的认识啦?。
硬盘磁头的生产全流程工序详细版

信号的读取技术从AMR (Anisotropy-MR),GMR(Giant-MR)发 展到如今普遍运用的TMR(Tunneling-MR)技术,相对于前者TMR 读取的信号幅度有明显的增强。
TMR head
GMR head
注: 工作读电流方向
恒定检测信号流 过磁阻材料
How to read ? ( 如何读 ?)
How to read ? ( 如何读 ?)
读过程(磁信号→电信号): 碟旋转→ 小磁场变化→ 电阻变化 → 电信号
磁阻式读功能磁极
SIGNAL VOLTAGE (信号电压)
(电流) CURRENT
(磁碟磁场)
SIGNAL (信号)
(磁碟运动)
MR SENSOR (磁敏感电阻)
How to read ? ( 如何读 ?)
2. 磁阻磁头(MR Head)介绍
Write gap(写隙口) MR sensor(磁敏感电阻)
A-A剖面图
Pole tip(极尖)
MR sensor(磁敏感电阻) Write gap(写隙口)
HDD与磁头产品简介 --- 重点总结
一、磁头产品简介:Wafer - Slider - HGA - HSA - HDD 二、HDD结构 = PCBA + FPC + HDA
3.1 电感式写原理
如图所示,写入资料的电流讯号流经磁头的写线圈, 将磁芯磁化,又因磁芯形状之故,磁场从磁隙部份流出, 将位于其下方的磁片磁性层磁化。磁片不停地旋转,写入 的电流讯号也不时地变换方向,造成磁片磁化的方向也跟 随着变化。这样就在磁片上形成如图所示,有很多小磁铁 排列成一轨(Track:磁头不动,而磁片旋转一周所转出的图 形路径)。这就完成将资料存入磁片中的动作,也就是写入 动作。
西数、希捷、DIY移动硬盘详细拆解,暴力解析

西数、希捷、DIY移动硬盘详细拆解,暴力解析★原厂移动硬盘拆解之西数篇西数320GB原厂移动硬盘首先登场的是西数320GB原厂移动硬盘,型号为WD3200ME,外观圆润小巧,便于携带。
它使用ABS工程塑料外壳,外观圆润小巧,全免螺丝缝合设计,采用为USB2.0 Mini接口。
西数320GB原厂移动硬盘的主要构造成分西数320GB原厂移动硬盘的拆解非常简单,只需要用“一字口”起子沿边框缝合纹路内切即可。
当笔者完全打开该款产品,不得不为它担心,因为它的内部构造非常精简,内部防震设计不到位。
西数320GB原厂移动硬盘的主体架构(点击图片放大)西数320GB原厂移动硬盘的主体架构只有两个部分,一个是外壳,另一个是边框,两者靠卡扣紧合。
西数为了美观,边框采用圆弧设计,内部架构偏软,框架受外力容易变形。
西数320GB原厂移动硬盘的最主要部分西数320GB原厂移动硬盘采用2.5吋WD3200BMVU 5400转/320GB笔记本硬盘,为了压缩成本,西数将SATA接口去掉,直接将转接IC芯片焊接在硬盘的PCB板上,将Mini USB接口直接与硬盘接驳。
西数320GB原厂移动硬盘的盘托带有防震缓冲垫西数320GB原厂移动硬盘的边款也带有2个防震缓冲垫西数为了提高这款产品的防震抗摔性能,设计了四个防震缓冲垫。
由于硬盘和盘托是通过四个螺丝上紧,实际成为一体。
笔者观察盘托的整体和防震缓冲垫的贴合有缝隙,并不能完全起作用,如果不是用手捏紧,边框和盘托部分轻易解体。
★原厂移动硬盘拆解之希捷篇本次拆解的希捷500GB原厂移动硬盘,属于希捷FreeAgent系列硬盘的第三代产品。
它使用Momentus 5400.6 500GB笔记本硬盘。
该产品采用黑色ABS工程塑料材质,流线形设计,表面经过钢琴烤漆处理,外观典雅大方。
希捷500GB原厂移动硬盘的内部构造本次拆解的希捷500GB原厂移动硬盘,由于卡扣咬力较强,需要使用巧劲和力气才可将外壳打开。
固态硬盘生产工艺

固态硬盘生产工艺固态硬盘(Solid State Drive,简称SSD)是一种使用闪存存储芯片作为存储介质的高速存储设备,它相比传统硬盘具有更高的读写速度、更低的能耗和更强的抗震性能。
固态硬盘的生产工艺是指SSD的制造过程,下面就固态硬盘的生产工艺进行详细介绍。
首先是SSD的芯片制造工艺。
芯片制造是整个固态硬盘生产过程中的核心环节,包括芯片晶圆制备、切割、打孔、沉积等工序。
制备芯片晶圆的主要工艺是化学涂料、研磨、抛光等,同时在芯片的表面进行一系列的化学处理,以提高芯片的导电性能和耐用性。
其次是SSD的模块组装工艺。
模块组装是将多个芯片组装到硬盘的控制板上,形成一个完整的固态硬盘模块。
这一过程包括芯片焊接、线缆连接、PCB板固定等工序。
在模块组装的过程中,需要进行精密的焊接和连接操作,确保固态硬盘的可靠性和稳定性。
然后是SSD的外壳制造工艺。
外壳制造是将模块组装完成的固态硬盘放入外壳中,以保护芯片和控制板的安全。
这一过程包括外壳注塑、外壳装配、外壳打磨等工序。
外壳制造需要采用高强度的材料,并且需要经过严格的质量检测,以提供良好的保护性能和外观质量。
最后是SSD的测试工艺。
测试是整个固态硬盘生产工艺的最后一道工序,用于检测固态硬盘的功能和性能是否符合规格。
测试工艺包括读写测试、功耗测试、温度测试等。
只有通过了各项测试,并且符合标准要求的固态硬盘才能出厂销售。
总结而言,固态硬盘的生产工艺包括芯片制造、模块组装、外壳制造和测试四个主要环节。
这些环节相互协作,共同完成整个固态硬盘的生产过程。
不断的工艺创新和技术进步,使得固态硬盘的性能和可靠性不断提高,为用户提供更好的存储体验。
硬盘发展史

全面的硬盘知识硬盘,英文“hard-disk”简称HD 。
是一种储存量巨大的设备,作用是储存计算机运行时需要的数据。
1956年IBM公司制造出世界上第一块硬盘350 RAMAC(Random Access Method of Accounting and Control),它的数据为:容量5MB、盘片直径为24英寸、盘片数为50片、重量上百公斤。
盘片上有一层磁性物质,被轴带着旋转,有磁头移动着存储数据,实现了随机存取。
1970年磁盘诞生1973年IBM公司制造出了一台640MB的硬盘、第一次采用“温彻斯特”技术,是现在硬盘的开端,因为磁头悬浮在盘片上方,所以镀磁的盘片在密封的硬盘里可以飞速的旋转,但有好几十公斤重。
1975年Soft-adjacent layer(软接近层)专利的MR磁头结构产生1979年IBM发明了薄膜磁头,这意味着硬盘可以变的很小,速度可以更快,同体积下硬盘可以更大。
1979年IBM 3370诞生,它是第一款采用thin-film感应磁头及Run-Length-Limited(RLL)编码配置的硬盘,"2-7"RLL编码将能减小硬盘错误1986年IBM 9332诞生,它是第一款使用更高效的1-7run-length-limited(RLL)代码的硬盘。
1989年第一代MR磁头出现1991年IBM磁阻MR(Magneto Resistive)磁头硬盘出现。
带动了一个G的硬盘也出现。
磁阻磁头对信号变化相当敏感,所以盘片的存储密度可以得到几十倍的提高。
意味着硬盘的容量可以作的更大。
意味着硬盘进入了G级时代。
1993年GMR(巨磁阻磁头技术)推出,这使硬盘的存储密度又上了一个台阶。
认识硬盘硬盘是电脑中的重要部件,大家所安装的操作系统(如:Windows 9x、Windows 2k…)及所有的应用软件(如:Dreamwaver、Flash、Photoshop…)等都是位于硬盘中,或许你没感觉到吧!但硬盘确实非常重要,至少目前它还是我们存储数据的主要场所,那你对硬盘究竟了解多少了?可能你对她一窍不通,不过没关系,请见下文。
硬盘的制作方法
硬盘的制作方法硬盘,也称为磁盘或磁盘驱动器,是计算机系统中最基本和最广泛使用的存储设备之一、它通过旋转磁盘上的磁性区域来读写数据并达到数据保存的目的。
在计算机行业中,硬盘的生产过程是一个非常精细和复杂的工程,需要有严密的制造流程和标准,下面我们将从制造原理、生产流程和质量控制等方面来深入了解硬盘的制造过程。
一、硬盘制造的原理硬盘的制造过程是一个精密化的过程,需要采用多种高科技手段来完成。
硬盘主要是由盘片、磁头、马达等部件组成,其制作主要分为以下几个环节。
1.制造盘片盘片的制造需要采用多步骤的流程完成,其主要步骤包括材料准备、抛光、清洗、获得涂层、磁性测试等。
首先,选取合适的材料,如铝材、玻璃等,进行精准的切割和加工,制造成形状合适的盘基。
然后对盘基进行多次的机器抛光,直到盘基表面的平整度达到要求。
接下来先是对盘基进行多次的清洗和烤煮处理,以去除盘基表面上的杂质。
最后,在盘基表面上涂层,通常采用一种特殊的氢化物材料,将盘基涂上密密麻麻的磁性颗粒,最终完成盘片的制造。
2.制造磁头磁头是硬盘中最为关键的部件之一,用于读写盘片上的数据。
硬盘的磁头主要是由一个特殊的材料,如铁酸钴等制造的,需要进行多级的磁性处理。
首先,制作出磁头的基本骨架。
然后,将磁头进行氧气注入处理,使其表面形成氧化层,然后分别采用真空喷射、离子束镀膜等方式,对磁头进行多次精细处理。
接着,对磁头表面上涂覆特殊的磁性材料,并进行高温烧结,使其表面形成磁性颗粒组织。
最后,磁头经过多次的测试和调试后,才正式进入硬盘的生产流程。
3.组装和测试在制造盘片和磁头完成后,就需要开始组装和测试过程。
这个过程主要包括盘片与磁头的组装、机械部件的组装、电子硬件的安装等等。
在组装完成后,还需要进行一系列的测试、评测和质量控制,以确保硬盘的性能和品质达到最优。
二、硬盘制造的生产流程硬盘制造的生产流程可分为以下几个环节:1. 设计规划在硬盘的生产流程中,首先需要完成细致的设计规划。
固态硬盘制造流程
固态硬盘制造流程哎,说起固态硬盘,这玩意儿真是个神奇的小盒子。
你知道吗,这玩意儿比传统的硬盘快多了,而且还没那么多噪音。
今天,我就来给你讲讲这固态硬盘是怎么造出来的。
首先,得说说这固态硬盘的心脏——闪存芯片。
这玩意儿就像是硬盘的大脑,所有的数据都存储在这里面。
制造闪存芯片的过程,那可真是精细活儿。
想象一下,你得在一粒米上刻出一座城市,这大概就是制造闪存芯片的难度。
首先,工人们得在硅片上刻出无数的小格子,这些小格子就是存储单元。
然后,他们得在这些小格子里填充一种特殊的材料,叫做“浮栅”。
这个浮栅就像是一个开关,控制着数据的存储和读取。
接下来,就是给这些小格子装上控制电路,这就像是给城市装上了交通系统,确保数据能够顺利地进出。
这个过程需要非常精确的机器,因为一点点的误差都可能导致整个硬盘报废。
然后,这些装好的芯片会被装进一个金属盒子里,这就是我们平时看到的固态硬盘的样子。
这个盒子不仅要保护里面的芯片,还得散热,因为数据读写的时候会产生热量。
最后,就是测试了。
工人们会用一种叫做“测试仪”的设备,检查每个硬盘的性能,确保它们都能正常工作。
如果测试通过,那么这个硬盘就可以出厂了。
你看,这整个过程就像是在做一个精密的艺术品。
每一个步骤都需要精确和耐心,而且,你还得有一双好眼力,因为这些芯片上的细节,比头发丝还要细。
所以说,当你下次用你的电脑,打开一个文件,或者玩游戏的时候,记得感谢一下那些制造固态硬盘的工人们。
他们可是用他们的智慧和汗水,让你的电脑跑得飞快。
这就是固态硬盘的制造过程,虽然听起来挺枯燥的,但是想想那些工人们在那么小的芯片上做出那么精细的工作,还是挺让人佩服的。
下次你再看到自己的固态硬盘,是不是会有一种新的认识呢?。
ssd加工流程
ssd加工流程SSD加工流程是指将各种原材料经过一系列加工工序,制造成最终的固态硬盘产品的过程。
固态硬盘是一种不需要机械部件的存储设备,由于其高效的工作性能和可靠性,已经成为了现代化信息技术赖以存储数据的核心组成部分。
首先,在SSD加工流程中,最初的原材料是硅片。
硅片是将硅石矿精炼而成的,经过多道的纯化工序制造而成的晶片,它取决于加工过程中的纯度和型号的不同。
接下来,硅片会在双面凸起的加工台上进行第一道工序,被切成方形的晶粒,这个过程通常由切割机完成。
然后,裸露的晶片被透过原始的添加剂涂层,其中一个关键部分是纳米级的开孔层,之后被烧结在玻璃水平的基板上。
再之后,会进行缩小晶片大小的钝化措施,这有助于在完成后SSD芯片不会变形。
在晶片已经制备好之后,下一步是把其结合成为一个单一的SDP (Substrate Die Product)。
多极接触(MPC)工艺用于在SDP上虚拟食盘上形成主储存芯片、控制器电路板和DDR DRAM芯片。
接下来,会进行一系列的表面封装,以确保SDP的内部和外部都在理想的状态下运作。
这为SDP和SSD联系在一起提供了支撑,使其减少受到振动和其他因素引起的干扰。
最后,在SSD加工流程的最后,进行的是最终的测试和包装。
在这个阶段,现代的制造过程需要更加复杂的测试过程,以确保所有的芯片和存储器都符合设计要求。
此外,所有的SSD也需要贴上带有唯一身份识别码的标签,以便后续跟踪。
总之,SSD加工流程中包括多个关键的制造工序,最终的固态硬盘产品需要经过多样化的准备工作,以及严谨的质检和测试流程。
作为数据储存的核心组成部分,SSD的制造和加工过程已经成为了现代信息技术和计算机科学领域中的重要话题,同时也源源不断地带动了全新技术的诞生和实现。
西数工厂硬盘内部秘密
西数工厂,硬盘内部的秘密!对一名硬盘爱好者来讲,恐怕没有什么比参观硬盘厂更令人兴奋的事了。
2001年末,WD公司邀请中国内地和香港的媒体记者参观其有鱼子酱之家(Home of the Caviar)美称的马来西亚硬盘生产厂,本报记者将参观见闻和自己积存的一些硬盘结构知识组合成如下这篇文章,望能与一样对硬盘感爱好的爱好者们分享。
不管北京的冬季有何等冷,马来西亚首都吉隆坡仍是一如既往地热。
在需要冬眠的时候来到如此靠近赤道的地址固然值得兴奋,但是真正吸引咱们的仍是位于吉隆坡西南12千米自由贸易区的西部数据(Western Digital,简称WD)公司硬盘生产厂。
创建于1970年的WD公司最初以硬盘驱动器操纵卡为要紧业务,马来西亚工厂那么从1973年开始负责集成电路(IC)的封装及测试。
1985年已成为PC硬盘驱动器操纵卡领导厂商的WD受Compaq委托开发了第一个ATA接口芯片(用于Imprimis制造第一台ATA接口硬盘驱动器),并于1988年通过购并Tandon公司而投身于硬盘驱动器事业。
随着WD成为专业的硬盘驱动器制造商,马来西亚工厂自然也随之转向硬盘驱动器的生产,到1994年硬盘驱动器的累计出货量超过了9万万台,而PCBA(印刷电路板组件)的累计出货量那么在1995年超过了9千5百万片。
2000年初,WD关闭了有11年历史的新加坡工厂,马来西亚工厂肩负起全数的生产任务。
原料与加工集中的高效持续运转意味着产能的提高,由单个工厂制造所有的产品也更便于治理且富于弹性,与马来西亚政府的工业化政策和相对稳固的政治环境、固定且有利的通货兑换率、出口零税率及运输、通信、教育和劳动力资源上的优势结合在一路,促使WD做出了上述决策。
从1994年算起WD在马来西亚的投资总额已有3亿美元之多,目前本地员工的比例超过了65%,并占马来西亚电子出口总额的5%以上。
2001年9月初,WD在亚洲华尔街期刊的亚洲20佳雇主排名中位居第四,而在马来西亚10佳雇主中列第三位。
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穿过类似机场安全门的检测装置就进入了WD马来西亚工厂内部,两个展柜里布满了WD的经典产品,亚洲华尔街期刊的奖项和X-BOX则摆在显眼的位置。这座5层高的迷宫生产面积达5万平方米,约6千人分两班维持工厂的24×7不间断运作。
严格来讲我们常说的硬盘厂都是装配厂,即来自供货商的盘片、磁头(臂)、马达、盘体被装配为磁头磁盘总成(HDA),并把主控、缓存和马达控制芯片焊贴于印刷电路板上形成PCBA,再将HDA与PCBA结合在一起就得到了完整的硬盘(驱动器)。由于磁头相对于磁盘盘片表面的飞行高度只有亿分之三米左右,因此硬盘驱动器的HDA必须在非常干净的无尘室环境中装配--当然在运转时更要维持同样洁净的环境。用于装配HDA的无尘室等级通常为Class 100,即一立方米的空间内空气中直径为1埃(百亿分之一米)的尘粒不得超过100颗。
部件清洗/传送→主轴马达安装→盘片安装→盘片平衡→磁头(臂)组/音圈马达安装→磁头(臂)组与盘片结合→过滤组件安装→顶盖安装→伺服信号写入→安装PCBA及后续工作
部件清洗/传送:来自供货商的零部件怎样以"清白之身"进入无尘室呢?这要分为两种情况
区别对待:
金属质地的基座(Base Plate,即常说的盘体)、顶盖和塑料制成的磁头限位杆等附件难免会附着一些碎屑或颗粒,本身又没有任何电气线路,符合走"水路"的条件,因此要用水清洗并干燥后才进入无尘室;
2000年初,WD关闭了有11年历史的新加坡工厂,马来西亚工厂肩负起全部的生产任务。原料与加工集中的高效持续运转意味着产能的提高,由单个工厂制造所有的产品也更便于管理且富于弹性,与马来西亚政府的工业化政策和相对稳定的政治环境、固定且有利的通货兑换率、出口零税率及运输、通讯、教育和劳动力资源上的优势结合在一起,促使WD做出了上述决策。从1994年算起WD在马来西亚的投资总额已有3亿美元之多,目前当地员工的比例超过了65%,并占马来西亚电子出口总额的5%以上。2001年9月初,WD在亚洲华尔街期刊的亚洲20佳雇主排名中位居第四,而在马来西亚10佳雇主中列第三位。
基座靠近磁头一侧正对主轴的位置有一个长圆形(或圆形)窗口,STW的写入臂就从这里伸进去工作。出于强度等考虑这个窗口的高度(或直径)不能太大,因此向最上/下的盘片表面写入伺服信号的工作要通过顶盖和基座底部遥相呼应的两个弧形窗口进行。盘片数越多,侧面写入的难度也就越大。
写入伺服信号的过程与其实就是我们常说的低级格式化(即用户已不能自行"真正的低格"了),所用的时间也像格式化一样随容量增长--不同之处在于是单碟容量(磁道数目)而非整个硬盘驱动器的容量。根据WD提供的资料,单碟容量从20GB提高至40GB使写入伺服信号的时间延长了50%,这就对STW的处理能力提出了更高的要求。我们所见到的STW横截面是个边长1米左右的正方形,可以容纳9个HDA,据说还可以加高一层达到12个,而在此之前WD使用的STW容量只有4个。STW对一批(9个)HDA的操作用时20余分钟,读者若有兴趣的话可以估算整个工厂的需求量。
磁头(臂)组件、马达和盘片等显然不宜水洗,它们运来的时候具有两层包装,撕下外层包装后通过一排类似食品柜台的窗口--上方吹下的高速气流形成一道阻挡尘粒的风帘--送进无尘室,而里层的防静电包装则在无尘室内拆开。
[图1]
[图2]
主轴马达安装:最先摆上操作台的是用于固定硬盘驱动器各个组件的基座(看看它身上遍布的窟窿就知道了,如图1),把主轴马达上的缺口对准基座底部的弧形窗口(图2),拧紧三颗固定螺丝就完成了装配工作的第一个环节。所有的盘片都将固定在主轴上,而三点形成的平面保证了马达平稳的转动,至于弧形窗口的用途我们将在伺服信号写入部分介绍。
进不了无尘室,又不允许拍照,要想图文并茂地给大家介绍硬盘驱动器的装配过程,WD公司提供的WD1200BB样品盘不失为一种替代方法--按照装配的逆顺序拆开即可。当然,马来西亚并不缺硬盘工人,帮助读者对硬盘驱动器的结构进行更为深入的了解才是我们的最终目标。
鱼子酱硬盘全解剖
我们的深入介绍建立在如下的生产工序简图之上:
与传统的CSS方式相比,IBM研究的磁头加载/卸载(Load/UnLoad,L/UL)技术更具优势:取消了盘片最内圈的CSS区,在盘片外设立固定磁头的支架,这样无论盘片是否在转动磁头都可停泊于该支架上,在提高盘片有效存储空间的同时改善了硬盘驱动器运转时的抗冲击能力,不但为2.5英寸笔记本电脑硬盘驱动器所广泛采纳,IBM最新的桌面型和企业级硬盘驱动器也使用了该技术的简化版。
盘片平衡:
盘片、垫圈与主轴之间难免会存在配合问题,而且会随着盘片数量的增加而变得愈发明显,因此盘片安装好之后需要进行平衡状态的调节。盘片的形状和重量肯定是不能改变的,改变轴毂上个别螺丝的重量是较为常见的做法(何况WD1200BB在主轴上还留有6个可供利用的空位)。
酷似手术刀的硬盘磁头部分
磁头(臂)组/音圈马达安装:
[图12]
单碟容量40GB的盘片在径向1厘米的长度上就分布有超过2万个磁道,这意味着伺服信号必须在HDA装配好且盘片处于运转状态时写入--预先写入伺服信号的做法对装配精度的要求实在太高了(多张盘片更是如此)。由于硬盘驱动器的磁头只能读出而不能写入伺服信号,因此要使用伺服道写入机(Servo Track Writers,STW)从Servo口(也就是前面提到的"三个天窗",图12)下手。
顶盖安装:
[图11]
顶盖朝向基座这面的边缘有起密封作用的垫圈(图11),扣合在基座上之后拧紧所有的螺丝--包括固定主轴马达和磁头(臂)组/音圈马达转轴的那两颗。
到此为止整个HDA的装配工作算是完成了,但还不能把它拿出无尘室,因为顶盖和基座上还开着两大一小共三个天窗呢。
伺服信号写入
硬盘驱动器在进行寻道操作的时候,要根据磁道在盘片上的伺服(Servo)信号计算磁头所到位置的确切情况,而伺服信号的写入工作是在工厂内完成的。
CSS区不存储任何数据,也没有盘片上的数据区那样光滑。在运输或关机等状态下磁头停泊在这里,即使遇到震动和冲击也不会对数据区造成破坏。通电之后主轴马达带动盘片旋转,达到一定转速后磁头在空气升力的作用下脱离盘片表面浮起,此时音圈马达动作使线圈尾部突起脱离磁头限位杆上的磁铁,磁头就可以自由地在盘片上空飞翔了;而当电源被切断之后,马达线圈尾部又会转向磁铁并被其吸附,磁头则在逐渐减速的CSS区上着陆。这种接触启/停方式无疑是有磨损的,通常厂家标称的寿命是数万次启/停循环。
你知道3.5英寸硬盘盘片的尺寸吗?
盘片安装:
[图3]
[图4]
在工具的配合下把盘片套在主轴上,盘片之间靠垫圈(图3)保持距离,最后放置轴毂并拧上螺丝压紧(图4)。
[图5]
安装盘片时当然不能划伤其表面,但此处特别为您介绍的是盘片尺寸的相关知识。对于常说的3.5英寸硬盘驱动器,大家知道那是指盘片的直径,而盘体的宽度自然要大一些--正好4英寸(101.6毫米)。然而需要澄清的是目前3.5英寸硬盘驱动器所用盘片的直径却并非3.5英寸:7200rpm及以下转速产品的盘片直径略大,为3.74英寸(95毫米),正如我们拆开的这块WD1200BB(图5);10000rpm产品从功耗、寻道时间和盘片刚性等角度考虑,一开始就采用3英寸直径的盘片,现在也有部分产品采用3.3英寸盘片;15000rpm转速在这方面的要求就更高了,因此希捷两代捷豹X15都将盘片直径定为2.5英寸,而富士通MAM系列的盘片直径也不过才2.75英寸。换句话说,各种"3.5英寸硬盘"的共同点早已从盘片直径转为基座的长度和宽度。
[图14]
基本环境压力测试仪就像一个大型磁盘阵列柜,硬盘驱动器排列的密度远高于STW,每个柜子都可以容纳数百块。与温度20℃±3℃、相对湿度50%±10%的无尘室相比,基本环境压力测试仪内的环境就严酷多了--硬盘驱动器在不同的温/湿条件下运转,其中温度可以高达55℃,测试时间上百小时。经一系列的测试检验合格之后,硬盘才被包装出厂。
[图13]
HDA从STW中取出之后,用胶纸封上Servo口后无尘室内的操作就算结束了。封Servo口的胶纸(图13)很容易被揭下或破坏,从而影响HDA内部的密封,因此在使用中一定要注意保护。
安装PCBA及后续工作
PCBA(图14)的安装工作主要由机器完成,至此一块硬盘驱动器就装配好了。在相对简单的完好性测试之后,每一块硬盘驱动器都被记录在册并贴上标签,进行基本环境压力测试。
[图6]
磁头小,头臂长,磁头位于头臂上。所有的磁头臂共轴且投影重合,两两一组对应每张盘片的上下两面(图6)。现在的硬盘都采用音圈马达(Voice Coil Motor,VCM),马达线圈与磁头驱动臂连成一体,转轴位于两者之间。马达线圈处在两块永久磁铁生成的磁场中,当线圈中有电流通过时就会在磁场的影响下经转轴的杠杆作用推动磁头臂进行寻道操作。
完成了工厂的调整之后,WD又放弃了长期亏损的SCSI接口硬盘驱动器产品线,专注于ATA接口硬盘驱动器市场。进入2001年后,WD以7200rpm产品为主攻方向,在60GB以上的大容量市场占有73%的份额,并推出了WD1000BB-SE等配备8MB缓存的得意之作。与IBM不同的是,WD并没有停止5400rpm产品的发展,不仅鱼子酱AB、表演家系列香火未断,单盘片设计的Protégé系列更是在微软的X-BOX中大放异彩。
WD马来西亚工厂有三个7千平方米的Class 100无尘室,工人们井然有序地坐在里面,工位上方支架上一排风扇向下吹出的风帘横亘在工人与操作台之间,HDA的装配工作就在备有各种辅助工具的操作台上进行。出于可以理解的原因,我们不能进入无尘室,只能在玻璃墙外面参观,陪同的WD公司人员介绍说工厂的日产量可达10万片,分摊到每名HDA装配工身上的任务也就几十片而已--对于熟练工来说并非难事,所以在我们看来无尘室内的工人们可谓忙碌而不紧张。
两个重要部件的安装
过滤组件安装:
HDA并非密封的金属盒子,因为磁头在真空环境下飞不起来,但同时也没有填充惰性气体的必要--洁净的空气就可以;HDA也不能是密封的金属盒子,因为内外的气压要保持平衡,无论内部工作时的温度有多高。这样一来,通气孔和过滤组件就是HD用较为醒目的标示提示用户不要将其覆盖(图10)。采用迷宫式进气道的空气过滤器靠双面胶粘在顶盖下方通气孔所在位置。