【国家标准(GB)】 信息处理 数据存储设备用磁盘盘片 外径200mm、内径63.5mm、每道96000 次

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200mm，内径63.5mm，每道96000次磁通翻转Information processing-Magnetic disk for data storagedevices-96000 flux transitions per track,200 mm outer diameter, 63. 5 mm inner diameterGB 9415.288
ISO7297-1985
本标准等同采用国际标准ISO7297--1985（E)《信息处理数据存储设备用磁盘盘片外径200mm、内径63.5mm、每道96000次磁通翻转》。1主题内容与适用范围
本标准对外径为200mm、内径为63.5mm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95840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、磁和电的性能作些改变。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—般要求
3.1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。3.1.1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。3.1.2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10C/h。3.2测试条件
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。测试前应使盘片适中华人民共和国电子工业部1988-04-26批准1988-12-01实施
GB 9415.2—88
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，应在空气洁净度100级条件下进行。3.3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。3.4热膨胀系数
盘片材料的热膨胀系数应为：
试样长度为：
1 . L Ls-1 = (24 ± 1) × 10-*K-142
Lsr + L15
式中：L5和L15分别为温度在57℃时和15℃时的试样长度。3.5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。4尺寸1\(图1～图3)此内容来自标准下载网
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℃下测得的该轮毂直径应为：d, 63. 475_0.omm
另一外半径为：
ri =38.1+* 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）。4.1内径
在23士0.5℃下测得的盘片内径应为：dz =63. 5+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。4.2外径
盘片的外径应为：
dg =200±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。4.3同轴度
盘片外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。4.4厚度
盘片的厚度应为：
e=1.905±0.025mm
4.5边缘倒角（图3）
盘片应在盘面边缘处倒角。倒角后，盘片的轮廓应在两个盘面延伸面之内。从盘片边缘起，倒去的距离为：
1 ≤0.76 mm
为避免不平衡，圆周上所有倒角应完全相同。4.6紧固区域
采用说明：
11尺寸公差注法按GB4458.5。
GB 9415.2-—88
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2为半径的圆周之间，半径r2为：r2≥38.6 mm
在r2与倒角开始处这一范围内，盘片厚度的变化量不应超过7.5um。4.7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:≤41.7mm
r≤97mm
5物理性能
5.1转动惯量
盘片的转动惯量不应超过1gm2。5.2最高转速
盘片应能承受7000r/min的转速下所产生的应力。5.3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5.3.1的要求紧固和驱动盘片。在半径r：和r之间这段区域内应满足5.3.2、5.3.3和5.3.4中的要求。5.3.1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 =34 mm
re=38.1 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0.4μm(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。5.3.2轴向偏摆
当盘片以任意转速，但不超过最高转速（4000r/min）旋转时，轴向偏摆指示器读数不应超过0.076mm。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0.15mm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。5.3.3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3kHz，其高衰减率为一18dB/oct。探头的直径应为1.7mm。5.3.4轴向偏摆加速度
盘片转速为3600土36r/min时，轴向偏摆加速度不应超过38.1m/s3。测量时，带宽应由低通滤波器确定。该滤波器的截止率为7kHz，其高频衰减率为一18dB/oct。探头的直径应为1.7mm。5.3.5径向偏摆
盘片径向偏摆取决于内圆和外圆同轴度（见4.3）和圆度（见4.1和4.2），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。5.4表面粗糙度
5.4.1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750μm的范围内测量时，抛光后的磁层面粗糙度的轮廊算术平均值应小于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250μm范围内测量时，抛光后的磁层面轮廓峰-峰值应小于0.15μm。181
5.4.2紧固区域
GB 9415. 2-88
当用半径为2.5um、压力为0.5mN的探针，在最大取样长度750um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；平均值与轮廊最大高度的偏差不应超过2um。5.5磁层面的清洗方法
清洗方法由买卖双方共同商定。5.6磁层面的耐久性
在盘片表面r3和r之间的任一部分都应能承受磁头10000次起落。测量方法如下：
5.6.1磁头的适应性
使磁头（型号见6.4）在5.6.2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6.5.2）。5.6.2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：5.6.3磨损试验
EAv = EAt Ee
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0～3600r/min做加、减速旋转，使磁头起落10000次。0~2400z/min的加速或减速时间应在6.0±1.0s以内。5.6.4磁头磨损系数
在同一磁道上按5.6.2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's
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。5.6.5耐久性准则
耐久性应符合下列要求：
a．磁头磨损系数不得大于1.11；b．每条被测磁道上，按5.6.4修正过的读数与按5.6.2测得的值相差不应超过10%。5.7磁头与盘片间的滑动要求
当磁头浮动时，磁头在半径r处的最小浮动高度为0.35μm，而在半径r，处它按比例增加到0.43um。这时，盘片磁层面上的缺陷应不致引起头盘相擦。5.8磁头与盘片间的动摩擦
在半径r：和r4之间的区域内，动摩擦系数平均值μ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。5.9磁头与盘片间的静摩擦
先在3.1.1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182
摩擦系数μ2不应大于1.0。
测量方法如附录B（补充件）所述。5.10放电通路
GB 9415.2-88
盘片应充许电荷从磁层面流到紧固区。6磁性能测试
6.1一般条件
6.1.1转速
作任何测试时，其转速应为3600士36r/min。6.1.2环境杂散磁场
环境杂散磁场强度不应超过300A/m。6.2磁道和记录条件
6.2.1磁道宽度
测试时，磁道有效宽度应为40士4μm。在附录C(补充件)中推荐一种磁道有效宽度的测量方法。6.2.2道间距
测试时采用的磁道中心线间距应合理安排，使6.2.3中所有区域都能测试到。6.2.3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, =56. 5 mm
rg =91.7 mm
6.2.4存取线的位置
存取线应在径向0.25mm的范围内。6.2.5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°。6.3标准基准面
6.3.1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6.4)测得的。该磁头校正系数（见6.4.9)等于1。当用上述测试磁头以1f频率（见6.9)记录时，测得的磁道平均幅度（见6.8)应为：在半径r，处：0.72mV
在半径r：处：1.38mV。
当用上述测试磁头以2f频率（见6.9)记录时，测得的磁道平均幅度（见6.8)应为：在半径r，处：0.54mV；
在半径r。处：1.20mV。
当用上述测试磁头在半径r：处测量时，重写率（见7.3)应为0.022。6.3.2二级标准基准面
二级标准基准的输出电压与标准基准面的输出电压相关，其校正系数为Cp（1f)、Cp2（2f）；重写校正系数为Cpop
幅度校正系数为：
标准基准面输出电压
三级标准基准面输出电压
Cpr和Cp2应在半径r，和r：处测得。重写校正系数Cpo为：
GB 9415.2--88
标准基准面的重写率
Co= 三缀标灌基准面的重写率
Cp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C和Cx应满足0.90≤（n≤1.10。
6.4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。6.4.1缝隙宽度
记录缝隙的宽度（用光学方法测量）应为37士4μm。6.4.2缝隙长度
记录缝隙长度应为1.4±0.2μm。6.4.3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°。6.4.4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士0.05μm。6.4.5电感
频率为1MHz时，在空气中测得的磁头总电感应为8.5士0.5μH。每个绕组的电感应为2.5士0.3μH。
6.4.6谐振赖率
磁头整个读写绕组的谐振频率应满足6.6.1中的要求。6.4.7分辨率
测试磁头在半径r，处的分辨率应为（74土3)%：在半径r：处应为（87土5)%。分辨率定义为：2f幅度
i幅度
6.4.8磁头加载力
磁头的净加载力应使磁头达到6.4.4中规定的浮动高度，它应为0.093士0.010N。6.4.9校正系数
测试磁头在1f时的幅度校正系数CH，在2f时的CHz以及重写校正系数CHo均应满足0.90≤CHt≤1.10。
在标准基准面上测量时，
而在二级标准基准面上测量时，标准基准面输出电压
卖测的磁头输出电压
标准基准面输出电压
（实测的磁头输出电压）×C
在标准基准面上测量时，
而在二级标准基准面上测量时，CHo
6.5测试磁头的工作条件
6.5.1写电流
标准基准面重写率
实测的重写率
标准基准面重写率
（实测的重写率）× C
GB9415.2—88
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
91.7~74. 1
74.1~56.5
静态写电流正、负值之差Iw+一Iw-应小于2mA。T =55±5 ns
T=55±5 ns
过冲量：I的（2.5±0.5)%，其中Iw=Iw++Iw-写电流（Iw++Iw-）
两个相邻的半周期T、T。与之差不应大于1%。2
6.5.2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
91.7~74.1
74. 1~56. 5
6.6读出通道
6.6.1输入阻抗
公差%
公差%
读出通道的差动输入阻抗应为750士37α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13.0士0.3MHz。6.6.2频率和相位特性
当频率在0.09～5.75MHz（0.06～4f）之间时，频率响应曲线的平坦度应在±0.20dB以内。一3dB转折点应在8.60MHz（6f）处。频率高于8.60MHz时，衰减不应小于在8.60MHz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-18dB/oct。频率在0.09～5.57MHz（0.06～4f）之间时，相移应为线性，其偏差应在士5°以内。6.6.3传输特性
输入信号峰-峰值在0.1~~3.0mV之间时，读出通道的传输特性线性度应在士3%或15μV以内（取大值)。
6.7自动增益控制(AGC)放大器
输人电压峰-峰值在Vinmin=0.1mV到Vinmax=3.0mV之间时，AGC放大器的输出电压VAcc应恒定在士1%以内（见图5）。
输人信号幅度（Vin）作阶跃式降低50%时，AGC输出信号幅度（Vau）恢复到其标称输出幅度90%时的响应时间（T.）应为10士1us。频率低于10kHz时，放大器增益应按6dB/oct的速率衰减。6.8磁道平均幅度（VTA）
VTA为盘片旋转一周时测得的信号平均峰-蜂值，它应在测试磁头的输出端测量。该磁头的负载应符合6.6中的规定。
6.9测试信号
记录频率1和2规定为：
1f=（2875±3)×103
翻转/s
2f =(5 750±6)X103
6.10直流抹除
翻转/s
GB 9415. 2 -88
除另有规定外，在执行所有写操作前，应进行直流抹除。7盘面测试
7.1幅度测试
7.1.1步骤
以2f在盘面上的任何部分写入，读出并测出VTA。7.1.2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0.70mV。此后按线性增大，在半径rs处的峰-峰值应为1.56mV。其VrA最小值在半径rz处的峰-峰值应为0.38mV。此后按线性增大，在半径r：处的峰-峰值应为0.84mV(见图6)。7.2分辨率测试
7.2.1步骤
以1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2f写人，读出并测出VTA。所测出的VTA值应由相应的磁头校正系数（见6.4.9)校正。7.2.2结果
在任何情况下，其比值：
应为0.80±0.13。
7.3重写测试
7.3.1步骤
校正后的2f信号的VTA
校正后的1f信号的VTA
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--次，再用选频电压表测出剩余的1f信号的平均幅度。7.3.2结果
在任何情况下，其比值
应小于0.028。
7.4剩余噪音测试
7.4.1步骤
重写后的 1停景的平均幅度× Cho重写前的1f信号的平均幅度
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--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。7.4.2结果
其比值
VVBcrms - Virms
应小于0.05。
8磁道质量测试
8.1正调制测试
8.1.1步骤
GB9415.2-88
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大于0.5VTA的125%后，延时ta=1.55士0.15μs，并在tpm=3.10±0.15μs时间内，测出所有这类脉冲个数（见图7)。8.1.2结果
如测出的这类脉冲个数超过14个时，则认为存在正幅度调制。8.2负调制测试
8.2.1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75%后，延时ta=1.55士0.15μs，并在tm=60±1us时间内，测出所有这类脉冲个数（见图7）。8.2.2结果
如测出的这类脉冲个数超过230个时，则认为存在负幅度调制。8.3漏脉冲测试
8.3.1步骤
在每条磁道上以2f写入，并用AGC放大器读出。8.3.2结果
任何读出脉冲幅度小于AGC放大器输出电压（VAGc）的55%，即为漏脉冲。8.4冒脉冲测试
8.4.1步骤
在每条磁道上以2厂写入，读出并测出VTA。然后直流抹除一次，并读出一整周的信号。8.4.2结果
任何读出剩余信号幅度大于0.5VrA的35%，即为冒脉冲。9对磁层面的要求
9.1盘面要求
合格的盘片应符合第7章中规定的所有测试要求。9.2磁道质量要求
任何磁道上不应出现8.1和8.2中所述的正幅度调制或负幅度调制。10磁层面的缺陷
10.1单个缺陷
出现一个漏脉冲（见8.3）或一个冒脉冲（见8.4)就称为单个缺陷。10.2验收准则
磁层面缺陷的验收准则由买卖双方共同商定。187
GB9415.2—88
图1装有盘片的基准轮毂剖视图
盘片俯视图
图3盘片边缘倒角剖视图
GB 9415.2-88
过冲量
图4写电流波形
Vin main
图5AGC放大器的特性
Vin max Vin
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图6磁道平均幅度
图7调制测试
磁道位置
0. 5V TA X125%
×100%
TA X75%
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