하드 디스크 드라이브
Teradyne의 자동 하드 디스크 드라이브 생산 테스트 솔루션
디지털 데이터를 사용하고 공유하는 방식이 변화되었습니다. 데이터 집약적인 응용 분야의 경우 한꺼번에 확장이 이루어졌습니다.
디지털 사진 및 영화, 인터넷 사용, 원격 작업, IoT, 첨단 클라우드 컴퓨팅, AI와 같은 응용 분야의 일부 또는 전부는 이제 우리 일상의 한 부분이 되었습니다. 디지털 데이터 수요가 증가함에 따라 해당 데이터에 대한 저장 수요도 폭발적으로 증가하고 있습니다. HDD(Hard Disk Drive) 제조업체는 그러한 수요를 경쟁력 있게 처리하는 데 있어서 몇 가지 중요한 어려움에 직면해 있습니다.
HDD 제조업체가 성공하려면 고객의 일정을 충족하고 배송 위험을 피하는 응답성이 필요합니다. 가격 경쟁력을 갖추고 건전한 이윤을 유지해야 합니다. 드라이브 품질을 보장하고 신뢰할 수 있는 테스트 데이터를 제공하는 테스트 환경이 필요합니다. 또한 제조업체는 고객이 신뢰할 수 있는 공급업체로 의지할 수 있도록 체계적이고 현대화되고 효율적인 공장 작업 현장을 구현하고 싶어 합니다.
HDD 생산 테스트 솔루션
HDD NL(Near-Line) 시장은 그 어느 때보다도 경쟁이 치열해지고 있습니다. 업계 EB(Exabyte) 수요가 예측가들이 예측한 것보다 빠르게 증가함에 따라 각 차세대 NL 드라이브의 HDD 테스트 시간이 증가하고 있습니다. EB 증가는 BE(Back-End) 테스트 시간이 많이 증가한다는 의미로 해석할 수 있습니다. 테스트 시간이 증가한다는 것은 배송 요구 사항을 충족하기 위해 더 많은 테스트 슬롯이 사용되어 테스트 현장이 장비, 인력, 운반 카트, 크레이트, WIP(Work-in-Progress)로 빠르게 채워진다는 것을 의미합니다. 비효율적인 테스트 현장은 HDD 제조업체가 성공하는 데 장애물로 작용하며, 심지어 제품을 생산 현장에서 출고하지 못할 수도 있습니다.
HDD 제조업체는 BE 테스트를 최적화하고 전체 운영을 간소화하는 최적의 솔루션을 찾아서 새로운 고객을 확보하고 변화하는 시장 조건에 대응해야 합니다.
백엔드 테스트 프로세스
하드 디스크 드라이브는 주변 온도(낮은 온도)와 높은 온도 간의 온도 사이클링을 필요로 합니다. 온도 사이클링은 테스트의 다양한 단계에서 중요하며 고객이 바로 사용할 수 있도록 드라이브를 올바르게 교정하는 데 필요합니다.
일부 공장 테스트 현장에서는 분리된 테스트 프로세스를 활용합니다. 개별 테스트 단계는 개별 테스트 시스템에서 실행됩니다. 이 전략은 테스트 삽입, 작업자 처리, WIP, 프로세스 시간을 늘리고 물류를 복잡하게 만듭니다. 게다가 대부분의 테스트 시스템은 드라이브 그룹을 하나의 배치로 테스트할 수 있도록 설계되어 있는데, 이에 따라 배치에서 가장 성능이 낮은 드라이브가 완료될 때까지 기다려야 하므로 테스트 시간이 늘어납니다.
또한 테스트 시 드라이브의 열 제어, 디스크 드라이브 전력 소비, 테스트 시스템 기반 전력의 3가지 주요 영역에서 공장 전력 소비가 증가하고 있습니다. 테스트 시스템 기반 전력 소비는 드라이브 전력 소비의 1/3~1/6이므로 세 영역 중에서 가장 낮습니다. 드라이브 전력 소비는 각 드라이브 유형에 대해 이루어지며 변경될 수 없습니다. 따라서 테스트 중인 드라이브의 열 제어는 다양한 유형의 테스터 사이에서 잠재적으로 개선할 수 있는 영역으로 남게 됩니다.
Teradyne의 Saturn HD(High Density) 테스트 시스템
Saturn HD는 대량 자동 HDD 생산 솔루션으로, 전체 공장 생산성에서 경쟁 우위를 제공합니다. 생산성은 바닥 면적의 제곱미터(m2)당 테스트되는 디스크 드라이브의 수로 측정할 수 있습니다.
Saturn HD는 3.5인치 NL 드라이브 테스트를 지원하는 데 필요한 바닥 면적을 최소화하여 생산성을 개선하도록 설계되었습니다. 테스트 시스템은 단일 시스템의 설치 면적 내에서 SSW(Self-Servo Writing)부터 번인 및 드라이브 구성에 이르는 전체 HDD 백엔드 테스트 프로세스를 지원할 수 있습니다.
Saturn HD는 로봇 트랙이 좁은 매우 조밀한 슬롯 간격, 제로 미터 유지 관리 통로, 높은(4.1m) 테스트 랙을 사용하여 공장의 전체 가용 수평 및 수직 공간을 활용합니다. 따라서 슬롯 밀도가 최대화되어 공장 바닥 면적의 제곱미터당 가장 높은 산출이 생성됩니다. 대체 테스트 시스템의 경우 Saturn HD 테스트 시스템과 동등한 생산성을 달성하려면 20%~200% 더 많은 바닥 면적이 필요합니다.
드라이브당 테스트 프로세스 전력 소비 10%~70% 감소
디스크 드라이브 테스터의 핵심 요구 사항은 드라이브의 온도를 변경하는 기능입니다. Saturn HD는 다른 테스트 시스템에 비해 전력 소비를 크게 줄여 이 작업을 수행합니다. 이러한 결과는 드라이브 케이스와 직접 접촉하는 가열 스트립을 사용하여 얻을 수 있습니다. 이 전도성 가열 방법은 가열된 공기를 사용하는 것보다 열전달에 더 효율적이고 더 적은 전력을 필요로 합니다.
다른 시스템은 드라이브의 온도를 낮추기 위해 보조 워터 루프를 사용하여 테스트 슬롯의 공기를 냉각해 드라이브를 냉각하거나 공장 공기를 직접 사용해 드라이브를 냉각합니다. Saturn HD는 폐쇄 루프 아키텍처를 사용해 시스템 중앙에 냉각 공기 저장소를 만듭니다. 드라이브는 슬롯 팬을 냉각해야 할 경우 찬 공기 저장소에서 공기를 끌어옵니다. 슬롯에서 나오는 따뜻한 공기가 열 교환기를 통해 순환되어 저장소로 돌아갑니다. 따라서 효율적으로 드라이브를 냉각하는 동시에 공장 전력을 절약할 수 있습니다.
프로세스 테스트 시간 단축
Saturn HD는 모든 슬롯을 서로 분리하는 비동기 아키텍처를 기반으로 합니다. 각 슬롯은 자율적으로 테스트를 시작하고, 열을 높이고, 테스트를 중지하고, 다양한 테스트 프로그램을 실행할 수 있습니다. 그러므로 로봇이 테스트가 완료되는 즉시 각 드라이브를 제거 및 교체할 수 있어 전체 테스트 시간이 단축됩니다.
Saturn HD의 테스트 슬롯은 엄격한 바이브 제어도 제공할 수 있습니다. 향상된 바이브 제어로 상당수의 저 바이브 종속 테스트 단계에서 테스트 시간이 단축됩니다. Saturn의 각 슬롯은 그러한 테스트 단계를 실행하기 위해 바이브가 매우 낮은 환경을 제공하도록 고안되었습니다.
Saturn은 엄격한 슬롯당 바이브 및 환경 제어를 통해 전체 백엔드 테스트 프로세스에 단일 삽입을 지원합니다. 개별 드라이브 BD SSW 고온 및 저온 번인 및 드라이브 구성을 모두 단일 디스크 드라이브 삽입 내에서 수행할 수 있습니다. 따라서 드라이브를 제거하고 임시로 보관한 후, 다음 테스트 스테이션으로 옮겨서 테스트 슬롯에 다시 삽입할 필요가 없습니다. 이러한 모든 활동은 프로세스 시간과 WIP를 늘리고, 작업자를 추가하고, 생산 현장 물류와 추가 인적 접점을 늘리는 결과를 낳았습니다. 테스트 프로세스 간소화를 통해 Saturn HD는 전체 디스크 드라이브 수율을 향상하고 매우 체계적이고 현대적이며 생산적인 공장 테스트 현장을 만들 수 있습니다.
Saturn HD 자동 생산 테스트 시스템을 통해 HDD 제조업체는 가장 효율적인 공장을 운영하여 고객 수요에 빠르게 대응하고 생각지 못한 시장 기회를 포착할 수 있습니다.
3.5인치 니어라인 HDD(Hard Disk Drive) 테스트 업계의 리더인 Saturn HD는 최고의 처리량을 제공하는 동시에 공장 바닥 면적과 전력 소비를 최소화합니다. 이 시스템은 드라이브 구성뿐만 아니라 SSW, BDSW 및 번인 단일 삽입을 수행할 수 있도록 설계되었습니다. 생산 현장에서 Saturn HD를 사용하면 드라이브 구축 시간이 단축되고, 데이터 센터 수요에 대한 응답성이 향상되고, HDD 단위당 테스트 비용이 감소합니다.