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Per l’industria dei dischi fissi lo stabilimento è tutto

Scritto da Edmondo Orlotti

Chiuso un 2003 turbolento, le poche aziende sopravvissute nel settore hanno ottime prospettive.

La frase del titolo potrebbe sembrare scontata ma, visto quanto è successo finora nel settore, non lo è affatto. Per comprenderne le ragioni, bisogna conoscere un po’ della storia che ha caratterizzato questa industria nel corso degli ultimi anni. Nel 1992 il prezzo medio di un disco fisso per desktop si aggirava intorno ai 400 dollari, mentre nel 2002 si è attestato a meno di 80 dollari. Le aziende produttrici hanno dovuto combattere una guerra dei prezzi che non ha avuto uguali nell’informatica, e il consolidamento ne ha rappresentato un’inevitabile conseguenza. Con una densità di registrazione che raddoppiava ogni anno, la riduzione dei prezzi è stata inesorabile, insieme alla capacità delle aziende coinvolte di generare profitto. Abbiamo così assistito alla cessione delle attività di Quantum a Maxtor, e di quelle di IBM a Hitachi, per citare i casi più recenti.

		Lo stabilimento Seagate di Springtown a Derry, Irlanda del Nord, produce 100 milioni di testine di lettura scrittura per dischi fissi all’anno.

Nel 2003 è andata però in bancarotta un’importante società produttrice di componenti per i dischi, la Read-Rite, immediatamente acquisita da Western Digital. Ciò che la Read-Rite produce sono testine di lettura/scrittura, un componente ovviamente fondamentale per l’assemblaggio dei dischi. Si è così registrata, se non una penuria, una certa riduzione nella quantità di prodotto disponibile sul mercato, e questo ha consentito ai prezzi di rimanere stabili. Oltre a ciò, le difficoltà tecnologiche nell’aumentare le densità di registrazione hanno allentato la pressione dei produttori verso i nuovi modelli, contribuendo alla stabilità. A questo fattore si aggiungono prospettive decisamente più rosee per il mercato. Accanto a una domanda di Pc in crescita (debole per i desktop, ma significativa per i notebook), ci si aspetta una vera e propria esplosione nel settore dell’elettronica di consumo. Il proliferare di dispositivi digitali in questo ambiente sta già portando benefici effetti al settore, e la società di analisi TrendFocus stima che dai 17 milioni di dischi venduti oggi si passerà a oltre 55 milioni nel 2006. Le aziende produttrici di hard disk hanno non a caso pubblicati bilanci positivi negli ultimi trimestri del 2003, e la sfida per loro oggi è mantenere un buon controllo sui fornitori di semilavorati, quando nel passato potevano invece giocare sulla concorrenza per spuntare prezzi migliori. A questo proposito, Seagate possiede due stabilimenti strategici proprio in Europa, e precisamente a Derry, Irlanda del Nord.

Springtown e Limavady

L’idea non è nuova, e per l’Europa costituisce un meccanismo efficace di riduzione dell’emorragia di industrie verso l’Asia. Si attirano aziende straniere fornendo agevolazioni finanziarie, infrastrutture, know-how tecnologico e quant’altro necessario a rendere competitive determinate regioni. A questo scopo è stata creata Invest Northern Ireland, un’agenzia governativa che dispone di un budget di 140 milioni di sterline all’anno e che impiega 746 persone, impegnate nel supporto alle nuove iniziative imprenditoriali e facente parte del più esteso progetto Invest UK. Con rappresentanze sparse in ogni parte del mondo, Invest N.I. rappresenta una storia di successo in una regione che ha registrato, dal punto di vista economico, la più alta crescita nel Regno Unito, e con un tasso di disoccupazione sceso dal 17% del 1984 al 5% di oggi. Proprio questa agenzia ha giocato un ruolo chiave nello sviluppo di due delle più importanti fabbriche di Seagate, a luglio rifinanziate con 90 milioni di sterline per progetti di ricerca nelle nuove tecnologie. Si tratta della fabbrica di produzione delle testine Gmr di Springtown e di quella per la fabbricazione dei piattelli (substrati in gergo tecnico) di Limavady, due sobborghi di Derry.

La prima impiega oltre mille persone e produce circa 100 milioni di testine all’anno (con 150 milioni totali, Seagate rifornisce il 20% del mercato globale), ed è stata costruita nel 1994. Le tecnologie di processo di una moderna testina Gmr sono molto simili oggi a quelle dell’industria dei semiconduttori (vedi riquadro), e Springtown impiega wafer circolari da 6 pollici dall fine del 2002. Con una camera sterile in classe 100 di oltre 10.000 metri quadri, impiega sia tecniche litografiche UV che cannoni elettronici per fabbricare i substrati spessi pochi atomi necessari a formare le testine. Da Springtown i wafer sono poi spediti in Tailandia per essere tagliati e assemblati sui bracci meccanici, che e da qui sono poi inviati in Malesia e Cina per l’assemblaggio dell’unità finale.

		A Limavady Segate produce piattelli in alluminio.

A Limavady invece sono prodotti i piattelli in alluminio su cui poi sono depositati i materiali magnetici che registreranno le informazioni binarie. Da dischi di alluminio prelavorati vengono ricavati superfici con un grado di levigatura elevatissimo (tramite appositi processi di abrasione e lavaggio), si applica uno strato di nickel e viene effettuato il taglio di precisione del foro centrale e del diametro esterno. Inaugurata nel 1997, impiega 850 persone ed è attualmente impegnata anche nella produzione di dischi in vetro da 2,5 pollici. Le sfide per la produzione dei nuovi dischi fissi sono sempre legate all’aumento della densità di registrazione. Più bit in meno spazio significa dischi con meno piattelli e quindi più economici da costruire. Attualmente la tecnologia è assestata sui 60 Gbit per pollice quadrato, con proiezioni verso i 100 Gbit per il 2004. A rendere possibile queste nuove densità sono le ricerche sui materiali magnetici che conservano i bit sui piattelli. È sempre più vasto l’impiego di tecnologie a strati Saf (Synthetic Antiferromagnetic Layers): strati sovrapposti contengono magnetizzazioni complementari in modo da aumentare la persistenza anche riducendo le dimensioni del dipolo.

		Vista al microscopio elettronico di una struttura di strato magnetico costruita con la tecnologia Patterned Media.

Il prossimo passaggio tecnologico è rappresentato dalla magnetizzazione perpendicolare (il dipolo è orientato perpendicolarmente al piatto), e si parla già di tecnologie Patterned Media (con un controllo su scala nanometrica della distribuzione dei dipoli sul piatto) e di Hamr (Heat Assisted Magnetic Recording). Quest’ultima in particolare è considerata da alcuni come l’ultima frontiera (o l’ultima spiaggia) per l’aumento della densità di registrazione, e si basa sull’idea di riscaldare per un tempo brevissimo il dipolo prima della sua scrittura, così da facilitarne l’orientamento magnetico, che persisterebbe stabilmente una volta raffreddato il dipolo. A compiere l’operazione di riscaldamento dovrebbe essere un laser disposto sulla testina. Testina che dovrà essere in grado di individuare aree sul disco con meno di 25 nanometri di lato. La tecnologia delle testine Gmr

Le testine di lettura/scrittura rappresentano una sfida notevole per la moderna tecnologia dei materiali. Sono infatti in grado di individuare il microscopico campo magnetico generato localmente sulla superficie del disco dalle areole che rappresentano i bit. Si sfruttano i fenomeni fisici associati alle correnti elettriche e alla loro interazione con i campi magnetici per variare opportunamente la disposizione dei dipoli che rappresentano i bit d’informazione.

La tecnologia attualmente per la maggiore prende il nome di Gmr (Giant Magnetoresistive), e si basa sull’effetto resistivo prodotto dal campo magnetico su determinati materiali. In pratica, in un metallo percorso da una corrente costante, l’applicazione del campo magnetico causa una variazione della sua resistenza, ed è quindi possibile registrare una variazione della tensione.

Le testine Gmr utilizzano una particolare combinazione di strati di nickel, ferro, cobalto e rame particolarmente sottili (dell’ordine di alcuni Angstrom). L’effetto magnetoresistivo è utile solo nelle fasi di lettura, per questo motivo accanto alla testina Gmr ne è presente una di tipo induttivo (in questo caso si sfrutta il campo magnetico indotto da una corrente che percorre un conduttore) che svolge le funzioni di scrittura.