【国家标准(GB)】 信息处理 数据存储设备用磁盘盘片 外径130mm、内径40mm、每道83000次磁道

中华人民共和国国家标准
信息处理
数据存储设备用磁盘盘片
外径130mm、内径40mm，每道83000次磁通翻转Information processing --Magnetic disk for data storagedevices-83000 flux transitions per track,130 mm outer diameter,40 mm inner diameterGB 9415.1—88
ISO 7929-1985
本标准等同采用国际标准ISO7929-1985（E)《信息处理数据存储设备用磁盘盘片外径130mm.内径40mm、每道83000次磁通翻转》。1 主题内容与适用范围
本标准对外径为130mm、内径为40 mm的磁盘盘片的机械性能、物理性能和磁性能作出规定。该磁盘盘片上涂有润滑剂，它用于数据存储设备中。本标准对该盘片的具体要求作出规定，以便使之能在每道83332次磁通翻转时具有良好的性能。当用于其他密度时，要获得相同的性能，可对机械、磁和电性能作些改变。2引用标准
GB1183形状和位置公差
GB1031表面粗糙度、参数及其数值GB4458.5机械制图尺寸公差与配合注法3致性
与本标准一致的盘片必须满足本标准中的全部要求。4一般要求
4.1工作环境和存放环境
为防止损坏数据，盘片表面周围的杂散磁场强度不应超过4000A/m。有磁头时，考虑到磁头铁芯的集聚效应，周围环境总的磁场强度还应减小。注：通常允许的环境磁场强度上限值在300～2000A/m范围内。4.1.1工作环境
盘片周围空气的工作温度应为15～57℃，其相对湿度为8%~80%。湿球温度不应超过26℃。盘片周围的空气洁净度应为100级【见附录A（补充件））。4.1.2存放环境
存放温度应为一40～65℃，其相对湿度为8%~～80%。湿球温度不应超过30℃。在任何情况下，盘片上不得凝露。
应尽量避免在上述极限条件下存放，温度变化率不应超过10℃/h。中华人民共和国电子工业部1988-04-26批准1988-12-01实施
4.2测试条件
GB 9415.1—88
除另有规定外，应在温度为23士3℃，相对湿度为40%~60%的条件下进行测试。测试前应使盘片适应环境一段时间。在此期间内，盘片上不应凝露。用磁头进行测试时，应在气洁净度100级条件下进行。4.3材料
只要符合本标准规定的尺寸、惯量及其他功能要求，盘片可以用任何合适的材料制成。4.4热膨胀系数
盘片材料的热膨胀系数应为：
1 . Ls -1 = (24 ± 1) × 10-K-1AL
试样长度L为：
L = Ls + Lrs
式中：Ls和L1s分别为温度在57℃和15℃时的试样长度。4.5盘面标志
磁头和盘片之间相对运动的方向应符合要求。作逆时针方向旋转的盘片表面上应有标志。5尺寸1(图1～图3)
测量下述诸半径时，盘片应安装在基准轮毂上（图1）。在23士0.5℃下测得的该轮毂的直径应为：di = 39. 975-0.c1mm
另一外半径为：
r =26. 34±0.1 mm
所有半径均以该基准轮毂的对称轴线为基准。由d，确定的基准轮毂的圆柱面必须位于半径差为公差值0.01mm的两同轴圆柱面之间(GB1183)。5.1内径
在23士0.5℃下测得的盘片内径应为：d2 =40*g.051mm
盘片内圆必须位于半径差为公差值0.025mm的两同心圆之间。5.2外径
盘片的外径应为：
ds =130±0.1 mm
盘片外圆必须位于半径差为公差值0.025mm的两同心圆之间。5.3同轴度
盘片处圆柱面的轴线必须位于直径为公差值0.05mm，且与内圆柱面轴线同轴的圆柱面内。5.4厚度
盘片厚度应为：
e =1.905±0. 025 mm
5.5边缘倒角（图3）
盘片应在盘面边缘处倒角。倒角后，盘片的轮廊应在两个盘面延伸面之内。从盘片边缘起，倒去的距离为：
l≤0.76 mm
采用说明：
1尺寸公差注法按GB4458.5。
GB 9415. 1--88
为避免不平衡，圆周上所有倒角应完全相同。5.6紧固区域
盘片两面均有一个没有磁层的紧固区，它位于内缘圆周和以r2为半径的圆周之间，半径r2为：r2≥26.5 mm
在r，与倒角开始处这一范围内，盘片厚度的变化量不应超过7.5μm5.7磁层面的位置
盘片的两个磁层面应从内半径r：一直延伸到外半径r，这个区域是磁头的浮动区域。r≤30mm
r≥62 mm
6物理性能
6.1转动惯量
盘片的转动惯量不应超过0.143gm2。6.2最高转速
盘片应能承受4000r/min的转速下所产生的应力。6.3偏摆
为测量轴向偏摆、轴向偏摆速度和轴向偏摆加速度，应按照6.3.1的要求紧固和驱动盘片。在半径r：和r4之间这段区域内应满足6.3.2、6.3.3和6.3.4中的要求。6.3.1测试主轴的要求和紧固条件（图1)把盘片紧固到基准轮毂上所用的紧固力为：F =1 100±110 N
它应均匀地施加到rs和r。之间的盘片环形表面上。其中：rs =21.95 mm
r =26 mm
基准轮毂上用于安装盘片部位的表面粗糙度，其轮廓算术平均偏差应为0.4um(GB1031)。当基准轮毂以任意转速，但不超过最高转速（4000r/min）旋转时，其轴向偏摆不应超过1μm。6.3.2轴向偏摆
当盘片以任意转速，但不超过最高转速（4000 r/min）旋转时，轴向偏摆指示器读数不应超过0.05mm。而且，盘片每个面的所有点都应位于垂直于基准轮毂轴线的两个相距0.10mm的平面之间，这两个平面分别与相应盘片表面的紧固面等距离。6.3.3轴向偏摆速度
盘片转速为3600士36r/min时，记录盘面的轴向偏摆速度不应超过31mm/s。测量时，带宽应由低通滤波器确定。该滤波器的截止频率为3.0kHz，其高频衰减率为一18dB/oct。探头的直径应为1.7mm。
6.3.4轴向偏摆加速度
盘片转速为3600士36r/min时，轴向偏摆加速度不应超过38.1m/s。测量时，带宽应由低通滤波器确定。该滤波器的截止频率为5.0kHz，其高频衰减率为一18dB/oct。探头的直径应为1.7mm6.3.5径向偏摆
盘片径向偏摆取决于内圆和外圆同轴度（见5.3)和圆度（见5.1和5.2），以及取决于盘片在设备中的紧固情况。因此，本标准中不予规定。6.4表面粗糙度wwW.bzxz.Net
6.4.1磁层面
当用半径为2.5um、压力为0.5mN的探针，在最大取样长度750am的范围内测量时，抛光后的磁165
GB 9415.188
层面粗糙度的轮算术平均值应小于0.025μm；平均值与轮廓最大高度的偏差不应超过0.25μm。当用半径为2.5μm、压力为0.5mN的探针，在径向长度4.8mm的范围内，并在最小取样长度250um范围内测量时，抛光后的磁层面轮廓峰-峰值应小于0.15μm。6.4.2紧固区域
当用半径为2.5μm、压力为0.5mN的探针，在最大取样长度750μm的范围内测量时，抛光后的紧固区表面粗糙度的轮廓算术平均值应小于0.8μm；平均值与轮廓最大高度的偏差不应超过2um。6.5磁层面的清洗方法
清洗方法由买卖双方共同商定。6.6磁层面的耐久性
在盘片表面r：和r4之间的任一部分都应能承受磁头10000次起落。测量方法如下：
6.6.1磁头的适应性
使磁头（型号见7.4)在6.6.2中所规定的测试区域之外适应性地起落50次。在磁道上进行写操作前，都要在该磁道上进行直流抹除（见7、5.2）。6.6.2读出幅度
选择两条相距12.7mm的基准磁道A和B。在磁道A和B，以及在A与B之间不少于20条等间距的测试磁道上写入2f信号（见6.9）。把磁头移到下一条磁道之前，测量每条磁道的读出幅度。作磨损测试前，这两条基准磁道上的平均读出幅度应为：EAv 4
6.6.3磨损试验
将磁头移到磁道A与B之间，并使磁头任何部分都不得触及相应的磁头浮动区域；这个浮动区域是由磁头极尖在A或B上浮动时确定的。磁头不移动，盘片以0～36001/min做加、减速旋转，使磁头起落10000次。0～2400r/min的加速或减速时间应在6.0士1.0s以内。6.6.4磁头磨损系数
在同一磁道上按6.6.2再测试一次。经磨损试验后，在这两条基准磁道上测得的平均读出幅度为：E'Av = E'A+E'b
磁头磨损系数为：
被测磁道的第二组读数应乘以磁头磨损系数。6.6.5耐久性准则
耐久性应符合下列要求：
磁头磨损系数不得大于1.11；
b，每条被测磁道上，按6.6.4修正过的读数与按6.6.2测得的值相差不应超过10%。6.7磁头与盘片间的滑动要求
当磁头浮动时，磁头在与半径r3处的最小浮动高度为0.25um，而在半径r处它按比例增加到0.3μm。这时盘片磁层面上的缺陷应不致引起头盘相擦。6.8磁头与盘片间的动摩擦
在半径r与r之间的区域内，动摩擦系数平均值i不应大于0.200。动摩擦系数变化量的峰-峰值A不应超过0.035。
测量方法如附录B(补充件)所述。6.9磁头与盘片间的静摩擦
GB 9415.1—88
先在4，1.1的环境中放置48h以上，磁头与盘片在半径r：和r之间的区域内接触平稳后，测得的静摩擦系数u不应大于1.0。
测量方法如附录B(补充件)所述。6.10放电通路
盘片应允许电荷从磁层面流到紧固区。7 磁性能测试
一般条件
7.1.1转速
作任何测试时，其转速应为3600土36r/min：7.1.2环境杂散磁场
环境杂散磁场强度不应超过300A/m。7.2磁道和记录条件
7.2.1磁道宽度
测试时，磁道有效宽度应为85士4um。在附录C(补充件)中推荐一种磁道有效宽度的测量方法。7.2.2道间距
测试时采用的磁道中心线间距应合理安排，使7.2.3中所有区域都能测试到。7.2.3测试区
在磁道中心线以r，为半径的最内侧磁道和以r：为半径的最外侧磁道之间，均应进行所有功能测试和磁道质量测试。其中：
r, =42.93 mm
r: =59.44 mm
7.2.4存取线的位置
存取线应在径向0.25mm的范围之内。7.2.5记录偏角
写入或读出时，磁通翻转轴线与存取线之间的角度最大可为60°。7.3标准基准面
7.3.1特征
标准基准面以最内侧磁道和最外侧磁道（r，和r：的特性来表征。这是用测试磁头（见7.4)测得的。该磁头校正系数（见7.4.9)等于1。当用上述测试磁头以1f频率（见7.9)记录时，测得的磁道平均幅度（见7.8)应为：在半径r2处：2.00mV；
在半径r处：3.00mV。
当用上述测试磁头以2f频率（见7.9)记录时，测得的磁道平均幅度（见7.8)应为：在半径r，处：1.50mV；
在半径r处：2.55mV。
当用上述测试磁头在半径r：处测量时，重写率（见8.3)应为0.018。7.3.2二级标准基准面
二级标准基推面的输出电压与标准基准面的输出电压相关，其校正系数为Cor（1f）、Cp2（2f）：重写校正系数为Cpo。
幅度校正系数为：
GB9415.1—88
标准基准面输出电压
三级标雁基准面输出电压
CDr和Cm应在半径r，和r：处测得。重写校正系数Cpo为：
标准基准面的重写率
Cpe =二级标灌基准面的重写率
Co应在半径r处测得。
当用两个频率在两个半径上测量时,合格的二级标准基准面的校正系数Cp和 Cp应满足0.90≤Cp≤1.10。
7.4测试磁头
测试磁头应用标准基准面进行校正，用它可测量幅度和磁层面。注：3350型磁头（不附放大器)按下列要求改制，可用作测试磁头。7.4.1缝隙宽度
记录缝隙的宽度(用光学方法测量）应为81.3士4μm。7.4.2缝隙长度
记录缝隙长度应为1.4士0.2μm。7.4.3缝隙偏角
铁氧体铁芯的记录缝隙与磁头相应的安装面之间的夹角最大可为60°。7.4.4浮动高度
当测试磁头在最内侧磁道上浮动时，磁头缝隙处的浮动高度应为0.48土0.05μm。7.4.5电感
频率为1MHz时，在空气中测得的磁头总电感应为17.0士0.5uH。每个绕组的电感应为5.0士0.3 μH。
7.4.6谐振频率
磁头整个读写绕组的谐振频率应满足7.6.1中的要求。7.4.7分辨率
测试磁头在半径r，处的分辨率应为（75土3)%；在半径r：处应为（85士5）%。分辨率定义为：7.4.8磁头加载力
幅度×100%
2F幅度
磁头的净加载力应使磁头达到7.4.4中规定的浮动高度，它应为0.093土0.010N。7.4.9校正系数
测试磁头在1f时的幅度校正系数CHl，在2f时的CHz以及重写校正系数CHo均应满足0.90≤CHi≤1.10。
在标准基准面上测量时，
标准基准面输出电压
实测的磁头输出电压
而在二级标准基准面上测量时，标准基准面输出电压
Chu=（实测的微头输出电压）×C,在标准基准面上测量时，
而在二级标准基准面上测量时，168
标准基准面重写率
实测的重写率
7.5测试磁头的工作条件
7.5.1写电流
GB 9415.1—88
标准基准面重写率
（实测的重写率）×CDo
1F频率的写电流波形应与图4相符。在磁头插头处测得的电流幅度如表1所示。表1
59.44~~51.18
51.18~42.93
静态写电流正、负值之差IIw+一Iw-|应小于2mA。T=80±5 ns
Tr =80±5 ns
过冲量：Iw的(4.0士0.5)%,其中Iw=Iw++Iw-写电流（Iw++Iw-）
两个相邻的半周期T1、T,与之差不应大于1%。2
7.5.2直流抹除电流
用直流抹除时，通过两个读写绕组之一的直流抹除电流应如表2所示。表2
59.44~51.18
51.18~~42.93
7.6读出通道
7.6.1输入阻抗
公差%
公差%
读出通道的差动输入阻抗应为750士37Q与12士2.5pF并联，它包括放大器的输入阻抗，以及在读放大器输入端测得的所有其他分布阻抗和集中阻抗，电路（包括磁头绕组、读出通道的输入阻抗以及连接线）的谐振频率应为9.3土0.5MHz。7.6.2频率和相位特性
当频率在0.075～5.00MHz（0.06～4f）之间时，频率响应曲线的平坦度应在士0.20dB以内。一3dB转折点应在7.50MHz（6f）处。频率高于7.50MHz时，衰减不应小于在7.50MHz处通过0dB点所作的一条直线给出的衰减范围，该直线的斜率为一18dB/oct。频率在0.075～5.00MHz（0.06～～4f）之间时，相移应为线性，其偏差在±5°以内。7.6.3传输特性
输入信号峰-峰值在0.2～6.0mV之间时，读出通道的传输特性线性度应在士3%或50μV以内（取大值）。
7.7自动增益控制(AGC)放大器
输入电压峰-峰值在Vinmin=0.2mV到Vinmx=6.0mV之间时，AGC放大器的输出电压VAcc应恒定在士1%以内（见图5）。
输入信号幅度（Vim）作阶联式降低50%时，AGC输出信号幅度（Vaut）恢复到其标称输出幅度90%时的响应时间（T.）应为10士1μs。频率低于10kHz时，放大器增益应按6dB/oct的速率衰减。169
7.8磁道平均幅度（VTA）
GB9415.1-88
VrA为盘片旋转一周时测得的信号平均峰-峰值，它应在测试磁头的输出端测量，该磁头的负载应符合7.6中的规定。
7.9测试信号
记录频率1F和2f规定为：
1f=（2500±2.5)×103翻转/s
2f=(5000±5)×103翻转/s
7.10直流抹除
除另有规定外，在执行所有写操作前，应进行直流抹除。8盘面测试
8.1幅度测试
8.1.1步骤
以2f在盘面上的任何部分写入，读出并测出VTA。8.1.2结果
测试磁头输出经校正后，其VTA最大值在半径r，处峰-峰值应为1.95mV。此后按线性增大，在半径r.处的峰-峰值应为3.32mV。其VrA最小值在半径r处的峰-峰值应为1.05mV。此后按线性增大，在半径r：处的峰-峰值应为1.79mV(见图6)。8.2分辨率测试
8.2.1步骤
以1F在盘面上的任何部分写入，读出并测出VTA。然后在同一位置上进行直流抹除，并以2写入，读出并测出VTA。所测出的VTA值应由相应的磁头校正系数（见7.4.9)校正。8.2.2结果
在任何情况下，其比值：
校正后的2信号的VTA
校正后的1f信号的VTA
应为0.80±0.13。
8.3重写测试
8.3.1步骤
在半径r：处以1F写入，用选频电压表测出1F信号的平均幅度。不进行直流抹除，随后以2f重写一次，再用选频电压表测出剩余的1信号的平均幅度。8.3.2结果
在任何情况下，其比值：
重写后的1信号的平均幅度
重写前的1f信号的平均幅度
应小于0.035。
8.4剩余噪音测试
8.4.1步骤
用直流抹除5条磁道宽的环带，环带的中心磁道在半径r，处。在半径r，处以2f写入，读出并用真有效值电压表测出有效值（VRMs）。该电压表一6dB处的带宽为10MHz。然后用直流至少抹除5次，读出并测出有效值（VDCRMs）。使磁头退出盘面，并测出由所有其他噪音源所引起的噪音有效值（VNRMs）。VNRMs不应大于0.025VRMS。8.4.2结果
其比值：
应小于0.05。
9磁道质量测试
9.1正调制测试
9.1.1步骤
GB 9415.1—88
在任何磁道上以2f写入，读出并测出VrA。在测得读出脉冲幅度大于0.5VTA的130%后，延时ta=1.55±0.15μus，并在tpm=3.10士0.15us时间内，测出所有这类脉冲个数（见图7)。9.1.2结果
如测出的这类脉冲个数超过11个时，则认为存在正幅度调制。9.2负调制测试
9.2.1步骤
在任何磁道上以2f写入，读出并测出VTA。在测得读出脉冲幅度小于0.5VTA的70%后，延时ta=1.55士0.15μus，并在tam=60+1us时间内，测出所有这类脉冲个数（见图7）。9.2.2结果
如测出的这类脉冲个数超过240个时，则认为存在负幅度调制。9.3漏脉冲测试
9.3.1步骤
在每条磁道上以2f写入，并用AGC放大器读出。9.3.2结果
任何读出脉冲幅度小于AGC放大器输出电压（VAcc）的55%，即为漏脉冲。9.4冒脉冲测试
9.4.1步骤
在每条磁道上以2F写入，读出并测出VTA。然后直流抹除一次，并读出一整周的信号。9.4.2结果
任何读出剩余信号幅度大于0.5VTA的35%，即为骨脉冲。10对磁层面的要求
10.1盘面要求
合格的盘片应符合第8章中规定的所有测试要求。10.2磁道质量要求
任何磁道上不应出现9.1和9.2中所述的正幅度调制或负幅度调制。11磁层面的缺陷
11.1单个缺陷
出现一个漏脉冲(见9.3)或一个冒脉冲（见9.4)就称为单个缺陷。11.2验收准则
磁层面缺陷的验收准则由买卖双方共同商定。171
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图1装有盘片的基准轮毂剖视图
图2盘片俯视图
图3盘片边缘倒角剖视图
GB9415.1-88
过冲量
图4写电流波形
图5AGC放大器特性
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图6磁道平均幅度
图？调制测试
磁道位置
0. 5V TA X130%
0.5V TA ×100%
0. 5V TA X 70%
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