硬盤生產(chǎn)流程.ppt

1、生產(chǎn)知識入廠培訓(xùn),課程大綱,培訓(xùn)時間共14小時,SAE Products Overview(磁頭產(chǎn)品概觀),Wafer- Slider- HGA - HSA 集磁塊-磁頭-磁頭折片組合-磁頭臂組合,Hard Disk Drive 硬碟驅(qū)動器,第一章 硬碟驅(qū)動器及磁頭產(chǎn)品簡介 一 硬碟驅(qū)動器結(jié)構(gòu) 二 硬碟驅(qū)動器工作原理簡介 三 磁頭產(chǎn)品簡介 四 磁頭種類介紹,一 硬碟驅(qū)動器結(jié)構(gòu),1、硬盤驅(qū)動器結(jié)構(gòu),HDD (Hard Disk Drive),FPC System 軟線路板組件,HDA(Head Disk Assembly) 磁頭碟片組合,PCBA(Printed Circuit Board As

2、sembly) 印刷線路板,硬碟驅(qū)動器,二 硬碟驅(qū)動器工作原理,1、寫原理,如圖所示，寫入資料的電流訊號流經(jīng)磁頭的讀寫線圈，將磁芯磁化，又因磁芯形狀之故，磁場在磁隙部份流出，而將此時位于其下方的磁片磁性層磁化。磁片不停地旋轉(zhuǎn)，寫入的電流訊號也不時地變換方向，造成磁片磁化的方向也跟隨著變換。如此一來，就在磁片上形成如圖所示，有很多小磁鐵排列成一軌(Track:磁頭不動，而磁片旋轉(zhuǎn)一周所轉(zhuǎn)出的圖形路徑)。這就完成將資料存入磁片中的動作，也就是寫入動作。,2)、磁阻磁頭讀過程 磁阻材料的性能是，它的電阻變化對應(yīng)磁化角度的變化，磁化角度是電流方向和MR磁場方向的夾角，所以磁阻材料在磁場中,它的電阻率會

3、隨著外加磁場的變化而變化，但與磁場變化率無關(guān)。因此，由電阻值的變化，便可推知磁場的變化，進(jìn)而讀回磁片上的資料。在實(shí)際應(yīng)用中，提供一個恒定的直流電給磁頭讀磁極，當(dāng)MR電阻對應(yīng)磁場變化，我們就可以得到一個電壓變化，那么就可以實(shí)現(xiàn)讀回。,2.讀原理,三 磁頭產(chǎn)品簡介,一個磁頭的外形尺寸(長度、寬度、厚度)是規(guī)格化的，通常稱外形尺寸為4.064mmX3.186mmX0.871mm的磁頭為100%標(biāo)準(zhǔn)磁頭，50%的磁頭的外形尺寸是將100%磁頭長度、寬度、厚度各乘以50%，30%的磁頭的外形尺寸是將100%磁頭長度、寬度、厚度各乘以30%，SAE現(xiàn)在大量生產(chǎn)的磁頭是30%的磁頭。 磁頭之所以能夠平穩(wěn)地飛

4、行于磁碟面上，就是利用氣墊面的設(shè)計，讓磁碟片轉(zhuǎn)動時所帶動的氣流，形成一股氣墊將磁頭浮起。,四、磁頭種類介紹,第一節(jié) SLIDER生產(chǎn)流程介紹,二、LAPPING Machining(研磨機(jī)械加工)主要工序介紹,1、PCB bonding(粘合PCB板) 用膠水將PCB板粘合到夾具上。 2、Wire Bonding(焊線) 通過超聲波焊接的方法將row bar上的RLG Sensor與PCB(印刷 線路板)焊接起來，并測試焊接效果，檢查短路及斷路情況，看焊接質(zhì)量是否達(dá)到要求。 3、Resistance Lapping Guide(RLG電阻導(dǎo)向研磨) 此工序作用是通過PCB使row bar的RL

5、G sensor與研磨機(jī)上的探針連起來，測量row bar的RLG sensor電阻值，使研磨機(jī)在研磨時不斷測量磁頭各感應(yīng)器電阻值來調(diào)校磁條的受研磨平面(ABS面)，控制磨削程度，以達(dá)到MR電阻值， 4、Crown Touch Lapping(球面磨) 用球形磨坯對row bar的ABS面進(jìn)行研磨，控制電阻、外形輪廓、 極尖下限等參數(shù)到一定程度。 5、Cleaning(清洗) 用清洗溶劑去除row bar表面污漬。,五、 PQC&QA AUDIT(外觀檢查&QA抽檢),1、來料檢查(Incoming Audit) 來料混亂和污跡抽查。 2、30X外觀檢查&QA抽檢 尾隨面和磁座區(qū)壞品檢查和抽查

6、。 3、100X/200X外觀檢查&QA抽檢 ABS、通氣槽、極尖區(qū)和玻璃面壞品檢查。 4、清洗 清洗污跡。 5、污跡檢查&QA抽檢 ABS面、通氣槽和磁座區(qū)污跡監(jiān)控和擦拭。 6、混亂檢查&QA抽檢 品種、wafer、UP/DOWN混亂檢查。 7、QA包裝落倉,Slider General Process Flow (Link),MR磁頭的基本生產(chǎn)流程(舉例),*MR磁頭各品種生產(chǎn)流程詳細(xì)過程參考 Lotus Notes-DCS， QCFC(品質(zhì)控制流程圖),第二節(jié) HGA生產(chǎn)流程介紹,HGA(Head Gimbal Assembly)的工藝簡介 1.來料檢查(Incoming Inspect

7、ion) 檢查所有來料，如Slider(磁頭)、Suspension(折片或飛機(jī)仔)、BFC(Bridge Flex Cable橋線路板等，不合格品不得投入生產(chǎn)。 2.回流焊接(Reflow Soldering) 在高溫下熔化BFC上的錫珠與飛機(jī)仔上軟線路板上對應(yīng)的PAD位焊接在一起。根據(jù)不同來料，可以調(diào)節(jié)焊接溫度和時間。 檢測:測試?yán)头治龊附狱c(diǎn)斷開模式。 3.粘合(Potting) 先將V膠加在飛機(jī)仔俐仔片的一定位置上，再將磁頭粘合在俐仔片上，這個過程通過mounter機(jī)自動完成。 檢測: 1)外觀磁頭PAD位和飛機(jī)仔上軟線路板PAD位是否對齊、是否膠太多。 2)位置尺寸檢查檢測磁頭的粘

8、合位置是否正確。 3)粘合拉力測試。,4.金球焊接(Gold Ball Bond) 用超聲波加熱熔化金線，由于表面張力，熔化的金線成球形滴在磁頭AD位和飛機(jī)仔軟線路PAD位之間，從而使磁頭與軟線路導(dǎo)通。 檢測: 1)外觀金球形狀，金球之間是否短路。 2)金球拉力測試。 5.加銀油(Add Silver Epoxy) 在磁頭與折片之間加銀油，導(dǎo)通磁頭與折片，并使靜電釋放，防止ESD產(chǎn)生。 6.焗爐烘干(Oven Cure) 在一定溫度和時間下，可使膠固化增強(qiáng)Potting膠的粘合力，并排出一些有害的揮發(fā)物。 7.荷重力測試(Load Gram Check) 荷重力直接影響HGA的飛行高度和其它參

9、數(shù)，客戶對HGA的荷重力有嚴(yán)格要求，HGA的荷重力平均值應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨蚪咏谄贩N的平均值，并且標(biāo)準(zhǔn)偏差越小越好，我們根據(jù)客戶的要求，有些品種要全部測試，有些品種進(jìn)行抽測。,8.切除預(yù)短接點(diǎn)(Cut Pre-Shunting) 斷開BFC的預(yù)短接點(diǎn)，以便于后工序電阻檢查及DP測試。 9.連續(xù)抽樣計劃(CSP Station) 采用CSP方式檢測Slider、Supension、BFC的外觀缺陷。CSP即為Continuous Sampling Plan. 10.電阻檢查(Resistance Check) 用電阻表檢查MR電阻值，并可判定HGA是否ESD損壞，同時檢查寫電路，讀、寫電路之間是否短路，

10、讀寫電路與飛機(jī)仔之間是否短路。 11.動態(tài)性能測試(DP Test) 模擬硬盤正常工作狀態(tài)，測試磁頭的讀寫性能參數(shù)。 主要參數(shù)有：軌道平均輻值TAA、分辨率Resolution,不對稱度ASYMMETRY、半波寬PW5O等。,12.短接(Shunting) 將MR SENSOR短路，以防止后工序ESD產(chǎn)生。 13.飛行高度測試(FH Test) 利用光的干涉原理，測試磁頭正常工作狀態(tài)下的飛行高度是否達(dá)到設(shè)計要求。 14.切BFC/折BFC(BFC Cutting/Folding) 切掉BFC尾部多余部分。并在BFC規(guī)定位置折角角度一般為9010，以便于HSA工序焊接BFC。 15.清洗(Pol

11、ish/Cleaning) 通過磨洗將ABS上污漬去掉。通過去離子水超聲波震洗，將HGA上的各種臟物清洗掉，保証產(chǎn)品清潔度。,16.荷重力測試(Load Gram Check) 100%檢查GA的荷重力，只有荷重力達(dá)到規(guī)格要求的產(chǎn)品才可出貨。 17.外觀檢查(Final PQC) 100%檢查Slider、BFC、Suspension的外觀。 18.QA抽檢(QA Audit) 由QA部門對HGA的外觀和其他性能進(jìn)行抽檢，采用CSP方式抽查，抽檢合 格的產(chǎn)品方可出貨。,Epoxy (UV123S),Potting (粘合),HGA主要工序生產(chǎn)流程(舉例),*HGA各品種生產(chǎn)流程詳細(xì)過程參考 L

12、otus Notes-DCS， QCFC(品質(zhì)控制流程圖),HGA General Process Flow(Chinese)(Link),HGA General Process Flow(English)(Link),第三節(jié) HSA生產(chǎn)流程介紹,HSA (Head Stack Assembly) 的工藝簡介 1. 來料檢查(Incoming Inspection) 對制造HSA的來料：HGA/AFA(Arm Flexcable Assembly)，制動線 圈，軸承按有關(guān)文件進(jìn)行檢查，檢查合格后才能投入生產(chǎn)。檢查結(jié)果反饋給相關(guān)部門。 2. 裝配HGA (Auto Loading) 利用自動裝配

13、機(jī)將HGA及平衡片準(zhǔn)確安裝至制動臂相應(yīng)位置。 主要有兩個步驟：(1)將制動臂安裝至流動夾具上。(2)HGA和平衡片將由機(jī)械手安裝至相應(yīng)位置。 此工序的關(guān)鍵點(diǎn)是HGA和平衡片的定位準(zhǔn)確程度。 3. 排列BFC (BFC Dressing) 將BFC嵌入相應(yīng)的制動臂槽內(nèi)，同時對齊BFC和FPC的焊接位，操作員工在10X顯微鏡下，用防靜電鉗逐個將BFC排齊。 此工序的關(guān)鍵點(diǎn)是BFC和FPC 的對位準(zhǔn)確程度及BFC是否有外觀損壞。,4. 片焊接(TAB Bonding) 將BFC與FPC焊接位用超聲波焊機(jī)焊接在一起。操作員工在10X 顯微鏡操作。 此工序的關(guān)鍵點(diǎn)是BFC定位準(zhǔn)確度、焊接后BFC是否有離

14、起及 FPC是否有裂紋。 5. 靜態(tài)測試(Quasi Static Test) 此測試的目的是：(1)檢查磁頭是否有ESD產(chǎn)生； (2)軟線路板是否有損傷； (3) IC功能是否正常： (4)軟線路板與磁頭線路是否連接正確： (5)制動線圈電阻及極性是否接反。 6. 加膠(Conformal Coating) 用UV膠將焊接位固定和保護(hù)，防止其松脫或焊點(diǎn)暴露在空氣而產(chǎn)生腐蝕。 此工序的關(guān)鍵點(diǎn)是加膠的位置及加膠量的控制。 7. 烘干(UV Curing) 將加膠后的HSA通過UV爐，經(jīng)過UV光照射，固化UV膠。 此工序的關(guān)鍵點(diǎn)是：UV光強(qiáng)及照射時間控制。,8. 沖壓鉚合(Ball Stackin

15、g) 利用鋼珠沖壓的方法，將HGA鉚合在制動臂上。沖壓后保証荷重力、扭力、磁 頭的排列符合要求，不得有制動臂裂、 HGA松脫的現(xiàn)象。 此工序的關(guān)鍵點(diǎn)是：沖壓過程中鋼珠尺寸及沖壓次序(鋼珠尺寸從小到大)控制。 9. 卸貨(Unload) 將完成前工序的HSA從夾具上取下，裝上分隔叉及防護(hù)蓋，放入盒內(nèi)，流至下 工序。 10. 安裝軸承及軸承高度檢查(Bearing Installation &Bearing Height Check) 利用氣動夾具安裝并用螺絲緊固軸承，同時檢測軸承基準(zhǔn)面到制動臂基準(zhǔn)面的 度，確保其在客戶要求的規(guī)格之內(nèi)，對安裝螺絲可能產(chǎn)生的塵粒，用真空吸嘴 進(jìn)行清潔。 此工序的關(guān)鍵點(diǎn)是；螺絲緊固扭矩及軸承高度控制。 11. 動態(tài)性能測試(DP Test) 此工序模擬硬盤正常工作狀態(tài)，測試磁頭的讀寫性能參數(shù)，確認(rèn)產(chǎn)品讀寫是否 符合客戶要求。 DP測試的關(guān)鍵點(diǎn)是：DP機(jī)的穩(wěn)定性控制，以確保測試的準(zhǔn)確性。,12. QA抽檢(QA Audit) QA用抽樣的方法檢查HSA，檢查項目有： (1)荷重力測試 荷重力合格與否會直接影響到磁頭的飛行高度； (2)制動臂高度檢查 用激光測試機(jī)檢查制動臂高度，確認(rèn)有否制動臂嚴(yán)重變形，以保証產(chǎn)品質(zhì) 量。 (3)磁頭排列 檢查經(jīng)過沖壓鉚合工序后，磁頭的排列是否在規(guī)格范圍之內(nèi)。 (4)扭