CN103187074A - 配置为用低密度气体再填充的可再密闭密封的硬盘驱动器 - Google Patents

Abstract

一种被配置为用低密度气体再填充的可密闭再密封的硬盘驱动器（HDD）。该可密闭再密封的HDD包括盘盒、磁记录盘、磁头滑橇、致动器、低密度气体、通孔和插塞。盘盒包括基座，和与基座接合的第一盖和第二盖。在第一盖之上布置第二盖。通孔可配置用于把低密度气体注入盘盒。密度小于空气的密度的低密度气体的基本上充满盘盒。插塞被压合入通孔并且密闭地密封通孔。插塞是可除去的以允许用低密度气体再填充盘盒；并且，通孔被配置为在所述再填充之后接受再密封插塞使得被压合入并且密闭地再密封所述通孔。还提供了用于把低密度气体注入并且密封可密闭再密封的HDD的方法。

Description

配置为用低密度气体再填充的可再密闭密封的硬盘驱动器

技术领域

本发明的实施例涉及配置为用低密度气体再填充的可密闭再密封的硬盘驱动器（HDD）。

背景技术

近几年中，为了满足对于增大的容量、更高的记录密度和高速数据访问的市场需求，硬盘驱动器（HDD）以比过去更快的速度旋转磁记录盘和驱使磁头悬架组件（HGA）去访问存储在磁记录盘上的数据。因此，冲击磁记录盘和HGA的空气湍流的缓解，已经成为HDD设计中的问题。由于该湍流的冲击可能在访问以高记录密度在磁记录盘上记录的数据中不利地影响定位磁记录头。因为该湍流随机地发生，为了磁记录头的快速和精确定位而估计导致的HGA扰动的幅度和频率已经变得复杂和困难。而且，由于该湍流的冲击可能引起噪音并且损害HDD的安静运行。

另外，当磁记录盘高速转动时，因为位于磁记录盘邻近的空气被拖动并且和磁记录盘一起旋转，所以在HDD内部的空气的存在导致耗电量增加。相反，离磁记录盘较远的空气保持静止，使得在该静止空气和随着磁记录盘移动的空气之间发生的剪力成为影响磁记录盘转动的另外负担。这些剪力导致的增加的耗电量称作风阻损失，当磁记录盘以更快的速度转动时该风阻损失变得更大。为了在这种风阻损失存在的情况下高速转动磁记录盘，利用了马达，其具有更大的功率输出并且比风阻损失不存在时消耗更多的电力。致力于HDD的设计和生产的工程师和科学家有兴趣解决上述问题，以改进市场中HDD产品的质量和可靠性来满足消费者的需求，而同时寻找降低制造成本的方法。

发明内容

本发明的实施例包括配置为用低密度气体再填充的可密闭地再密封的硬盘驱动器（HDD）。可密闭地再密封的HDD包括盘盒（DE）、磁记录盘、磁头滑橇、致动器、低密度气体、通孔、和插塞。DE包括基座，和与基座接合的第一盖和第二盖。第二盖布置在第一盖之上。磁记录盘被配置为在盘盒内部旋转。磁头滑橇包括磁记录头，磁记录头被配置为向磁记录盘写入数据和从磁记录盘读取数据。致动器被配置为在磁记录盘上移动磁头滑橇，并且存取数据。通孔可配置用于把低密度气体注入DE。通孔可以布置在第二盖中，或替代地，在基座中。密度小于空气密度的低密度气体基本上充满DE。被压合入通孔的插塞密闭地密封通孔。而且，插塞是可除去的以允许用低密度气体再填充DE；并且，通孔被配置为在所述再填充之后接受再密封插塞使得被压合入并且密闭地再密封所述通孔。本发明的实施例还包括用于把低密度气体注入并且密封可密闭地再密封的HDD的方法。

附图说明

并入和构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例并且和描述一起对本发明的实施例进行了解释。其中

图1是根据本发明的实施例示意性示出了可密闭再密封的硬盘驱动器（HDD）的结构的分解透视图。

图2是根据本发明的实施例示意性示出了图1的可密闭再密封的HDD的内部配置的俯视图。

图3是根据本发明的实施例示意性显示了包括在DE的第二盖中的通孔的可密闭再密封的HDD的盘盒（DE）的结构的通过图1的线3-3的横截面图。

图4A-4E是根据本发明的实施例的在DE的第二盖中的通孔的不同示例配置的图3中环绕部4的放大横截面图。

图5是根据本发明的供替代的实施例的类似于图3中显示的通过图1的可密闭再密封的HDD的线3-3，示意性地显示了包括在DE的基座中的通孔的可密闭再密封的HDD的盘DE的结构的横截面图。

图6A-6D是根据本发明的实施例的在DE的基座中的通孔的不同示例配置的图5中环绕部6的放大横截面图。

图7是根据本发明的实施例的用于把低密度气体注入并且密封可密闭再密封的HDD的方法的流程图。

图8是根据本发明的另一个实施例包括进一步操作的图7的方法的流程图，该进一步操作与再填充带有低密度气体的可密闭再密封的HDD的DE相关。

在本描述中表示的附图不应该被理解为是按比例画出的，除了如果具体地说明了以外。

具体实施方式

下面要详细参考本发明的不同实施例。尽管结合可替代的实施例描述本发明，应理解，它们并不要把本发明限制于这些实施例。正相反，本发明要覆盖这些替换、修改和等同，这些可以包括在权利要求限定的本发明的精神和范围之内。

进一步地，在本发明的实施例的以下描述中，为了提供对本发明的彻底理解，阐明了许多特定细节。然而，应该注意的是，本发明的实施例可以没有这些特定的细节而实施。在其他的实例中，为了避免不必要地模糊本发明实施例，没有详细地描述已知的方法、工序和部件。同样在整个附图中，相似的部件由相似的附图标记表示，并且为了清晰，在不必要时，省略了它们的重复描述。

下面是配置为用低密度气体再填充的可密闭再密封的硬盘驱动器的本发明的实施例的描述。

根据本发明的实施例，按照事实，空气湍流和风阻损失与硬盘驱动器（HDD）之内的气体密度是成比例的，代替空气的低密度气体可以在HDD中使用，以降低空气湍流和风阻损失。密度小于空气密度的氢、氦、氮和相似的气体是这种低密度气体的示例；但是特别是氦，在实际使用中是有效、稳定和安全的。在此使用的技术术语“低密度气体”表示其密度小于空气的密度的气体。当与具有包含空气的盘盒（DE）的HDD相比时，用氦气密闭地包围的HDD能够克服一些空气湍流和风阻损失的影响并且能够提供磁头悬架组件的快速的和精确的定位、节省电力和安静操作。然而，氦有非常小的分子和非常大的扩散系数。因此，一般用于密封HDD的DE没有充分密封以防止在平常使用中低密度气体的泄漏。

根据本发明的实施例，因为低密度气体例如氦气可以轻易地从DE泄漏，焊接或软焊是用于密封HDD的一种方式。如果在组装之后测试期间确定HDD是有缺陷的，可以替换HDD中一些部件以修理该HDD。为了使修理工作更容易，在密闭地封入低密度气体之后直到测试完成之后不要执行焊接或软焊。

根据现有技术已知的，利用双盖的密封方法可以用于解决该问题。该密封方法把主盖固定于基座直到测试期间，主盖利用了对氦气具有低透气性的衬垫并且很容易拆卸和替换，该密封方法在测试成功完成之后附加次盖，并且通过焊接或软焊接合主盖和次盖以密封HDD。这种双覆盖结构使得在氦气被密闭地封入HDD中时在测试之后更容易拆卸和组装。

根据本发明的实施例，为了防止氦气从完工的HDD中泄漏，测试HDD以确定氦气是否正在通过次盖的焊接接缝或软焊接缝泄漏。如果在该测试中检测到氦气泄漏，则通过焊接或软焊修理该泄漏接缝。如果泄漏孔很小并且泄漏的氦气极少，那么在修理的HDD中剩余的足够的氦气量使得HDD可以正常工作。另一方面，如果泄漏孔很大，或存在多个泄漏点，使得修理工作需要一定的时间，从DE泄漏的氦气可能增加。如果DE中氦气量变得小于用于HDD正常工作的指定量，可以向密封的DE再次注入氦气。然而，在拆卸带有通过软焊或焊接接合的次盖的DE中涉及大量工作和时间，尤其是如果盖通过焊接来密封。即使在密闭密封的HDD时，已经通过制造中的泄漏试验，在使用期间氦气还可能逐渐从DE泄漏出来，使得内部氦气的量可能减少至小于指定的量。也在这种情形下，可以把氦气再注入HDD的密封的DE以用指定量的低密度气体（例如氦）再填充该DE。在此使用的技术术语“填充”表示用指定量的低密度气体充满DE；并且，技术术语“再填充”表示增加或除去一定量的低密度气体使得用指定量的低密度气体再充满DE。除了使用低密度气体之外，在HDD内部采取低于大气压力的负压力状态以降低空气湍流和风阻损失也是有效的。因此，本发明的实施例提供了可密闭地再密封的HDD和一种方法，其在完成具有先前DE中密闭地密封的低密度气体的HDD的组装之后，在HDD的DE中的基本上小于大气压力的压力下，可以轻易地并且有效地再封入低密度气体，例如氦气。在此使用的本领域术语“基本上”，当用于短语“基本上小于大气压力”，该短语的意思是指，较之磁头滑橇以大气压力的常规变化（例如由于大气压力中改变和上升）飞行，使得磁头滑橇飞行得更靠近磁记录盘的HDD的内部空间中的压力。

而且，密闭密封的HDD结构允许增加HDD的容量。根据用于HDD的小型化（SFF）标准，为了增加HDD信息存储容量，磁盘制造得尽可能地大，并且在DE中提供尽可能多的盘。符合SFF标准目标的用于完成容量增加的用低密度气体充满密闭地密封的HDD的基本结构包括双盖结构。为了永久地封入受到最终的压力调整的低密度气体，使用金属粘结或相似的方式将基座和第二盖密封在一起。当生产具有双盖结构的密闭密封的HDD时，第一盖用螺钉固定；并且执行可靠性测试。为了永久地把低密度气体密封在已经通过测试的HDD之内，提供第二盖，其通过金属粘结与基座相连，例如，通过激光焊接第二盖和基座，使得低密度气体密闭地密封在DE之内。在这之后，进行测量以确定第二盖是否已经最终密封了低密度气体，并且确定是否已经生产了满足规范的HDD。

接下来描述具有双盖结构的密闭密封的HDD遇到的若干问题，这些问题通过本发明的实施例得以解决。第一，在最终气密封工序之后，根据制定的规范进行用于确保HDD内部状态的工序。但是，当前情形下该工序之内存在变化。为了减少按照密闭密封的HDD中低密度气体的浓度、湿度和压力的规范中的变动范围，最终气密封工序是非常复杂的和大规模的任务。必需实现一种非常窄的可允许生产变化范围的生产工序。而且，预期这种结构不适于大规模生产工序。即使用现有的包括低密度气体的密闭密封的HDD，该结构形成完全地密封的单元。因此，为了匹配HDD规范，必需调整HDD内部的氦的浓度和湿度并且调整HDD内部的压力。鉴于此，最终气密封工序之前必须执行对该结构的这些调整。因此在最终气密封工序期间完成调整结构的工序，而不用改变已经调整的规范值。这使得，在管理大规模生产的工序中调整HDD内部压力的时机是极重要的问题。

第二，使用现有的具有双盖结构的密闭地密封的HDD，不可能在最终气密封工序之后检查是否已经防止了低密度气体的漏出，并且放弃不满足规范的HDD。或者，至少，不重新组装已经拆除的设备，就不能完成此检查。这是因为当执行泄漏测试时，HDD处于接近真空的状态；HDD内部的低密度气体被强制地抽出；并且，导致DE内部的低密度气体的密度降低。为了提高产量，即使通过防止从密闭密封的部分的泄漏，对不符规范的HDD进行测量，HDD内部的低密度气体的密度非常可能已经下降至规范值之下。因此，不可能充分防止风阻损失；并且，存在HDD的可靠性下降的风险。

第三，还存在与该工序的盖外表变形有关的问题。因HDD之内是完全密封的单元，温度增加造成气体内部的膨胀，内部压力改变。由于内部压力增加，盖在内部压力下变形。因而，很难生产符合SFF标准的HDD。当HDD之内是大气压力时，很难制造在HDD规范的工作温度范围中的合格产品。因此，允许内部压力被调整为负压力的密封工序和HDD结构是有用的，负压力是基本上小于大气压力的压力。

第四，湿度调整对于上述的盖变形有重大的影响。取决于在最终气密封工序期间的湿度环境，因HDD中温度变化，含水量可以增加。这也导致内部压力增加。同时，这也对增加的摆动和HDD定位精度有影响。

第五，为了调整低密度气体，把空气混入HDD直到最终气密封工序完成也是可行的。因而，除了盖和基座之外，调整至高水平过滤的过滤部件是有用的。接下来描述的本发明的实施例寻求实用技术来解决上述问题，其中提供一种结构的HDD，在该结构中，在通过将第二盖结合到基座而在DE之内已经密闭密封低密度气体之后可以调整HDD内部的低密度气体的浓度、湿度和压力。

现在参考图1和图2，根据本发明的实施例，显示了分解透视图100和俯视图200，分别示意性示出了可密闭再密封的HDD10的结构。根据本发明的实施例，可密闭再密封的硬盘驱动器10被配置为用低密度气体再填充。根据本发明的实施例，可密闭再密封的HDD10包括DE、磁记录盘101、磁头滑橇105、致动器106、低密度气体、如通孔413（见图3）或通孔513（见图8）的通孔和插塞411。DE是密闭密封的，其中气体的密度低于空气的密度，在此表示为低密度气体。低密度气体基本上充满DE。在此有关低密度气体和DE使用的术语“基本上”，如使用的短语“基本上充满”，其意思是指充满DE的气体分子种类的主要成分是低密度气体。DE包括基座102、在此称作主盖的第一盖201，粘合层301和第二盖401。第一盖201和第二盖401与基座102接合；并且在第一盖201之上布置第二盖401。如图1中配置的，通孔413（见图3）布置在第二盖401中。如图1所示，线3-3提供了关于图3所示的插塞411在通孔413中布置的随后讨论中使用的参考面的迹线。替代地，通孔513（见图8）可以布置在基座102中。通孔413（见图3）或通孔513（见图8）可配置用于把低密度气体注入DE。插塞411被压合入通孔并且密闭地密封通孔，例如，通孔413（见图3）或通孔513（见图8）。插塞411是可除去的，以允许低密度气体再填充DE；并且在用低密度气体再填充DE之后，配置通孔，例如，通孔413（见图3）或通孔513（见图8），以接受与插塞411相似的再密封插塞来被压合入通孔并且再密封通孔。

进一步地参考图1，根据本发明的实施例，第一盖201用带有衬垫（图1中未显示）的螺钉固定于基座102，衬垫介于第一盖201和基座102之间。图1显示了第一盖201的螺钉孔211a至211f。另外，在第一盖201中，形成用于主轴马达（SPM）103和致动器106（见图2）的螺钉孔211g至211j。在由基座102和第一盖201形成的内部空间之内，容纳了构成磁头磁盘组件（HDA）的部件。包括在第一盖201中的螺钉孔211a至211j的多个螺钉孔用封条（未显示）覆盖。进一步地，作为示例而不限于此，在凹处214中可以形成通孔213，以把低密度气体注入由基座102和第一盖201形成的内部空间。

进一步参考图2，根据本发明的实施例，显示了图1的可密闭再密封的硬盘驱动器的俯视图200。图2示意性示出由第一盖201和基座102形成的DE的内部空间之内可密闭再密封的HDD10的部件的内部配置。内部空间中部件的操作由控制电路板（未显示）上的控制电路控制。可密闭再密封的HDD10的部件，即，磁记录盘101、磁头滑橇105、和致动器106，被容纳在基座102中。磁记录盘101被配置为在盘盒内部旋转。磁头滑橇105包括磁记录头和滑橇，磁记录头被配置为向磁记录盘101写入数据和从磁记录盘101读取数据，并且在滑橇上形成该磁记录头。致动器106被配置为在磁记录盘101上移动磁头滑橇105，并且存取数据。因而，磁头滑橇105可以存取用于存储数据的磁记录盘101。磁记录头包括把电信号转换成磁场的写入元件和/或把来自磁记录盘101的磁场转换成电信号的读取元件。

进一步参考图2，根据本发明的实施例，致动器106支撑磁头滑橇105并且由音圈马达（VCM）109驱动以绕枢轴107旋转。致动器106和VCM109的组合装配提供了用于移动磁头滑橇105的移动机制。致动器106包括以下部件：从致动器106的放置磁头滑橇105的远端沿轴向按如下次序连接的悬架110、臂111和音圈113。VCM109由例如音圈113和音圈磁体（未显示）的元件组成。悬架110和磁头滑橇105构成磁头悬架组件（HGA）。固定于基座102的SPM103以特定角速度转动磁记录盘101。为了从磁记录盘101读取数据或向磁记录盘101写入数据，致动器106把磁头滑橇105移至磁记录盘101表面上的数据区。由在滑橇的空气支撑面（ABS）和转动的磁记录盘101之间的空气粘度导致的压力平衡了悬架110沿磁记录盘101的方向向滑橇施加的负载，其确定了磁头滑橇105在磁记录盘101上飞行的飞高。通过降低DE内部空间之内的低密度气体的压力可以降低飞高，其允许以更高的存储密度来记录信息。当磁记录盘101停止转动时，致动器106把磁头滑橇105从数据区移动至坡道115。另一方面，本发明的实施例可以应用于接触起停（CSS）方案，其中磁头滑橇105被移动至靠近磁记录盘101的内直径提供的区域中的停放位置，在该位置磁头滑橇105不写入或读取数据。可密闭再密封的HDD10可以包括一个或多个单面或双面磁记录盘。

再一次参考图1，根据本发明的实施例，可密闭再密封的HDD10的DE包括用于容纳上述部件的基座102、用于覆盖基座102上开口的第一盖201、被布置以遮盖第一盖201的第二盖401和粘合层301，作为示例而不限于此，在第一盖201和第二盖401之间提供了粘合层301以把第一盖201粘合至第二盖401。粘合层301的外围小于第二盖401的外围和第一盖201的外围。作为示例而不限于此，在粘合层301中形成切口311。粘合层301把第二盖401粘合至第一盖201。因为第二盖401是通过例如焊接固定的，并且DE的大小是通过规范校准的，所以第二盖401通常形成得更薄并且它的强度低。相应地，通过把第二盖401粘合至第一盖201，粘合层301加固了第二盖401。根据本发明的一个实施例，密度小于空气的低密度气体被封在密封的内部空间中，其抑制了由磁记录盘101的转动和致动器106的旋转引起的湍流和风阻损失。在可密闭再密封的HDD10中使用的低密度气体可以是氢气、氮气、或氦气，但是氦气是更有效的、稳定的、和安全的。作为示例并且不限于此，随后的描述基于氦气的使用。

进一步地参考图1，根据本发明的实施例，可密闭再密封的HDD10包括可移动的第一盖201和第二盖401以防止氦气的泄漏，在制造期间这提供了更容易的重做并且有效地防止了氦气在最终产品中从可密闭再密封的HDD10中的漏出。在制造可密闭再密封的HDD10中，制造了磁头滑橇105；并且独立于磁头滑橇105制造了悬架110。磁头滑橇105被粘合至悬架110以制造HGA。然后，臂111和音圈113被固定于HGA以制造磁头臂组件（HSA），这是致动器106和磁头滑橇105的组件。在将除了制造的HAS之外的例如SPM103和磁记录盘101的部件安装到基座102之内后，第一盖201被用螺钉固定于基座102。

现在参考图3，根据本发明的实施例，显示了可密闭再密封的HDD10的DE的结构的通过图1的线3-3的横截面图300。图3示意性地描绘了可密闭再密封的HDD10的DE的第二盖401中通孔413的结构。图3中，除安装了例如磁记录盘101和磁记录盘101的磁记录盘的轴117之外，省略了基座102中大多数部件，以便于本发明实施例的描述。第一盖201由金属板材料制成，例如，不锈钢、铝、黄铜或相似的材料。可以在基座102上在第一盖201和基座102之间提供环形衬垫（未显示）以包围基座102的内部空间，形成结构使得在基座102和第一盖201之间的内部空间内能够密闭地临时保留氦气。在用螺钉（未显示）固定第一盖201之后，在由第一盖201和基座102形成的内部空间中密闭地封入氦气。通过第一盖201中形成的通孔213把氦气注入基座102之内。例如，上述完工的组件可以放置在腔中；该腔可以被排空并且随后用氦气充满以允许氦气被注入密封的空间之内。在前述工序通过第一盖201中的通孔213把氦气引进内部空间并且该组件的内部空间被充满，或者换句话说用氦气充满。在此使用的技术术语“孔”可以与技术术语“通孔”替换使用。然后该组件可以从腔中除去；并且可以通过封条（未显示）形式的临时密封覆盖第一盖201中的通孔213。因而，可以在基座102和第一盖201之间的密封内部空间中临时封入氦气。

进一步地参考图3，根据本发明的实施例，在包含由第一盖201和充满氦气的基座102形成的内部空间的组件上可以安装控制电路板。随后，在固定第二盖401之前，可以执行HDD的伺服写入和操作测试。相应地，在HDD的伺服写入和操作测试期间，第二盖401和粘合层301不能安装到组件。HDD的操作测试确定在不满足规范和性能水平的HDD中是否存在任何有缺陷的零件。如果检测到任何有缺陷的部分，HDD被返回先前的组装操作，先前贴上的第一盖201被除去，执行替换有缺陷部分的修理工作或重做。因为第一盖201仅仅用螺钉固定，它可以轻易地被除去，使得不妨碍重做工序。

进一步地参考图3，根据本发明的实施例，另一方面，已经满足规范和性能水平的可密闭地再密封的HDD10在测试操作期间可以被返回至组装操作，于是粘合层301（图3中未显示，见图1）和第二盖401被安装于组件。在接合第二盖401之前，除去第一盖201中覆盖通孔213的临时封条，其假设在把第二盖401接合至组件之后执行的泄漏测试是有效的。在基座102和第二盖401之间的接缝可能是DE中氦气泄漏的位置。为了密封住该位置的泄漏，第二盖401被激光焊接，或替代地软焊至图1中显示的基座102的壁上形成的脊124的顶面。在第二盖401和脊124之间形成焊接接缝。

进一步地参考图1和3，根据本发明的实施例，脊124包围基座102的上开口和第一盖201的周围，并且形成在第二盖401和脊124之间的接缝以包围它们。接合第二盖401提供了DE之内的密封的空间。在激光焊接或软焊中，可以考虑耐久性、可靠性和成本而选择基座102和第二盖401的材料。例如，可以选择由铝压铸形成的基座102并且可以选择通过压或切割成形的铝的第二盖401。替代地，可以选择通过冷锻包含相对少量的铜和镁的铝合金形成的基座102并且可以选择通过压或切割成形的铝的第二盖401。

进一步地参考图1和3，根据本发明的实施例，在可密闭再密封的HDD10的制造期间，在第二盖401与基座102接合之后，可以执行在可密闭再密封的HDD10上的泄漏测试。特别地，可以执行来自在第二盖401和基座102之间的接缝的氦气泄漏测试。泄漏测试使用氦气检测器。基座102和第一盖201之间的空间中封入的氦气的一部分可能通过第一盖的通孔213逃逸出并且停留在第二盖401和第一盖201之间。如果在位于第二盖401的接缝出现任何缺陷，可以发现氦气从该位置泄漏。根据用氦气检测器检测的氦气泄漏，可以通过软焊或焊接密封该泄漏点。如果修理前泄漏点发生的泄漏量很小，这是可接受的。另一方面，如果来自DE的氦气泄漏很大，DE中氦气量降低小于指定量使得可密闭再密封的HDD10可能出现异常的操作，或不能表现出指定的性能。在这种情形下，必需再注入氦气并且再密封可密闭再密封的HDD10的DE。因而，根据本发明的一个实施例，每当氦气泄漏并修理泄漏点或者氦气泄漏很大并修理泄漏点，可密闭再密封的HDD10的制造方法再注入氦气。在修理过的可密闭再密封的HDD10的测试操作期间，通过测量SPM103或致动器106的运行中使用的电力，可能确定DE中是否剩余指定量的氦气。

进一步地参考图1和3，根据本发明的实施例，在HDD的制造期间，可以在再注入点创建从DE外部穿入至DE内部的新通孔，再注入点包括形成氦气再注入通孔的地点。氦气可以通过例如通孔413的通孔再注入DE。如图3所示，可密闭再密封的HDD10进一步地包括第一盖201中的第二通孔213；第二通孔213被配置为把低密度气体注入或再注入DE的内部空间。而且，可密闭再密封的HDD10可以进一步地包括在第二通孔213的孔口上布置的过滤器215，过滤器215被配置为过滤允许进入DE内部空间的低密度气体。再注入氦气之后，用插塞411压合通孔413。因而，在接合第二盖401之后，氦气可以被轻易地并且密闭地再密封在DE中而不拆卸DE。

例如，密闭地再密封氦气可以通过以下方法实现：在第二盖401中产生氦气再注入通孔413；在腔之内放置带有氦气再注入通孔413的HDA；排空腔；并且然后用氦气充满腔。因而，氦气从氦气再注入通孔413被注入HDA的DE。为了增加氦气充满率，排空腔和用氦气充满腔（的步骤）可以重复若干次。完成氦气再注入之后，在HDA已经从该腔除去之后，或替代地，在HDA仍然保留在该腔内的同时，插塞411可以被附接于HDA以密封氦气再注入通孔413。

根据本发明的另一实施例，在DE中密闭再密封氦气也可以实现如下。在以下整个讨论中，作为示例，可以把通孔等同于第二盖401中的通孔413，但不受限于此，如通孔也可以是基座102中的通孔513。可以使用下面描述的气体再注入工具。再注入工具包括吸气杯、橡胶密封、插入杆、短螺纹接套和供气管。吸气杯具有面向通孔413所位于的DE部分的开口端。插入杆面向通孔413；并且，插入杆的端部被配置为握住插塞411的顶部，其朝向使得插塞411的柄可以被压合进通孔413。握住插塞411的插入杆端部可以包括电磁卡盘或磁体使得用磁力握住例如由磁性材料例如亚铁钢制成的插塞411。吸气杯有开口端对面的第二开口，通过开口端杆进入吸气杯。吸气杯有近似圆柱的形状并且关于吸气杯的中心轴布置插入杆的轴，使得插入杆可以像活塞一样在吸气杯内上下移动。在本发明的一个实施例中，吸气杯的内径大于插入杆的外径，使得在插入杆的外表面和吸气杯的内表面之间限定一环形穴。在吸气杯的开口端周围布置橡胶密封，使得当吸气杯的开口端与离通孔413的位置最近的可密闭再密封的HDD10的表面啮合时，橡胶密封被配置为在吸气杯和可密闭再密封的HDD10的表面之间进行气密密封。穿过第二开口的部分插入杆也装备有封条，使得当吸气杯啮合可密闭再密封的HDD10的表面时环形穴变得将吸气杯的外表密封隔绝于周围环境。短螺纹接套附加在吸气杯的侧壁上并且提供在吸气杯内部环形穴和短螺纹接套所附接的供气管之间的连通。

根据本发明的实施例，作为示例而不限于此，可以如下使用气体再注入工具。吸气杯与可密闭再密封的HDD10的最近通孔413的位置的表面啮合，通孔413被对准使得插塞411的柄与通孔413的侧边对准。在供气管上抽出的局部真空，使得在吸气杯开口端的橡胶封将吸气杯之内的环形穴密封隔绝于吸气杯之外的周围环境。然后低密度气体穿过吸气管被允许进入环形穴，以填充可密闭再密封的HDD10的内部空间。用于测量用于再填充可密闭再密封的HDD10的低密度气体的压力、低密度气体的湿度和低密度气体的量的适当计量器可以耦合于吸气杯，使得在用例如氦的低密度气体再填充可密闭再密封的HDD10期间可以控制这些参数。例如，根据本发明的实施例，可以使DE内部的低密度气体的压力基本上小于大气压力。因而，可以把可密闭再密封的HDD10的内部空间中的压力调整为目标压力；例如，目标压力可以是大约67千帕（kPa）。当达到低密度气体的指定压力、量和湿度时，可以压下插入杆把插塞411压合进通孔413，从而密闭再密封可密闭再密封的HDD10。与插塞411相似的再密封插塞具有第二直径，当该第二直径大于从通孔413除去的例如插塞411的先前插塞的直径，通过除去先前压合的插塞，例如插塞411，可以重复地执行该操作。圆4标示出通孔413中插塞411的DE细节设置的一部分，接下来描述该部分。

现在参考图4A-4E，根据供替代的本发明的实施例，显示了图3中环绕的部分4的横截面图400A-400D。图4A-4E显示了可密闭再密封的HDD10的DE的第二盖401中通孔413（虚线画出轮廓的）的不同的示例结构。如图4A所示，根据一个本发明的实施例，插塞411用封口胶417覆盖；并且，封口胶417被配置为防止低密度气体从DE泄漏出来。作为示例而不限于此，封口胶417可以从由粘合剂和油构成的组中选出。如图4B所示，根据另一个本发明的实施例，可密闭地再密封的HDD10可以进一步地包括在插塞411和插塞411周围附近的DE的外表面的一部分上布置的封条425，使得封条425把插塞411密闭密封于通孔413。作为示例而不限于此，封条425可以包括铝带。如图4C所示，根据另一个本发明的实施例，可密闭再密封的HDD10可以进一步地包括包含封口胶417的封口胶容器419，其与覆盖插塞411的封口胶417连通，并且被配置为补充覆盖插塞411的封口胶。如图4C所示，封口胶容器419可以包括在插塞411中的一凹处，其被配置为容纳预备量的封口胶417。如图4D所示，还根据另一个本发明的实施例，插塞411用封口胶417覆盖；并且，可密闭再密封的HDD10可以进一步地包括在插塞411和插塞411周围附近的DE的外表面的一部分上布置的封条425，使得封条425把插塞411密闭地密封于通孔413。如图4E所示，还根据另一个本发明的实施例，插塞411的柄沿接触长度430渐缩。插塞411的圆锥角440小于3度以易于把插塞411插入通孔413并且使插塞411紧紧地卡在通孔413中。插塞411的圆锥角440在此定义为，插塞411的柄表面的切线与平行于插塞411的柄的中心轴的线之间的较小角。对应地，通孔413按通孔413的圆锥角450渐缩以接受渐缩的插塞411。因而，插塞411的圆锥角440大约等于通孔413的圆锥角450。插塞413的圆锥角440在此定义为，在限定通孔413的第二盖401的侧壁表面的切线与平行于通孔413的中心轴的线之间的较小角。如图4E所示，当插塞411插入通孔413时，平行于通孔413中心轴的线与平行于插塞411的柄的中心轴的线大致是相同的。如图4A-4E所示，插塞411的柄和由通孔413限定的第二盖401的侧壁之间的接触区域的长度430越长，由压合插塞411提供的对低密度气体从可密闭再密封的HDD10的内部空间扩散和泄露的抵抗性越好。因此，根据本发明的实施例，通过给通孔413去毛刺、增加第二盖401的厚度或增加插塞柄部的长度以等于或超过通孔413的长度，插塞411的柄和第二盖401的由通孔413限定的侧壁之间的接触区域的长度430能够增加。

现在参考图5，根据本发明的实施例，示出可密闭再密封的HDD10的DE的结构的类似通过图1的线3-3的横截面图500。图5示意性示出可密闭再密封的HDD10的DE的基座102中通孔513的结构。图5中，除安装了磁记录盘例如磁记录盘101和磁记录盘101的轴117之外，省略了基座102中大多数部件，以便于本发明的实施例的描述。与图1-3描述的类似，脊124包围基座102的上开口和第一盖201的周围，并且在第二盖401和脊124之间形成接缝以包围它们。根据本发明的实施例，如先前描述的那样来配置可密闭再密封的HDD10，除了插塞411被压合入并且密闭地密封可密闭再密封的HDD10的基座102中的通孔513。插塞411是可除去的以允许用低密度气体再填充DE；并且，通孔513被配置为在再填充之后接受与插塞411类似的再密封插塞使得被压合入并且密闭地再密封通孔513。如图5所示，可密闭再密封的HDD10进一步地包括布置在通孔513的内孔口上的过滤器215；并且，过滤器215被配置为过滤允许进入DE内部空间的低密度气体。圆6标示出通孔513中插塞411的DE细节设置的一部分，接下来描述该部分。

现在参考图6A-6D，根据供替代的本发明的实施例，显示了图5中的环绕的部分6的横截面图600A-600D。图6A-6D显示了可密闭再密封的HDD10的DE的基座102中通孔513（虚线画出轮廓的）的不同的示例结构。如图6A、6C和6D所示，根据本发明的实施例，插塞411用封口胶417覆盖；并且，封口胶417被配置为防止低密度气体从DE泄漏出来。作为示例而不限于此，封口胶417可以从由粘合剂和油构成的组中选出。如图6B所示，根据另一个本发明的实施例，可密闭再密封的HDD10可以进一步地包括在插塞411和插塞411周围附近的DE的外表面的一部分上布置的封条425，使得封条425把插塞411密闭地密封于通孔513。作为示例而不限于此，封条425可以包括铝带。如图6C和6D所示，根据另一个本发明的实施例，可密闭再密封的HDD10可以进一步地包括包含封口胶417的封口胶容器，其与覆盖插塞411的封口胶417连通，并且被配置为补充覆盖插塞411的封口胶。封口胶容器可以包括两种不同的配置，作为示例而不限于此：如图6C所示，封口胶容器419包括被配置为容纳预备量的封口胶417的在插塞411中的凹处；并且，如图6D所示，封口胶容器619包括基座102中的凹处，例如，在由通孔513的外孔口的边缘切角产生的通孔513中的额外空间，其被配置为容纳预留量的封口胶417。也如图6C和6D所示，还根据另一个本发明的实施例，插塞411用封口胶417覆盖；并且，可密闭再密封的HDD10可以进一步地包括在插塞411和插塞411周围附近的DE的外表面的一部分上布置的封条425，使得封条425把插塞411密闭地密封于通孔513。而且，如图6A-6D所示，可密闭再密封的HDD10进一步地包括布置在通孔513的内孔口上的过滤器215；并且，过滤器215被配置为过滤允许进入DE内部空间的低密度气体。如图6A-6D所示，插塞411的柄和基座102的由通孔513限定的侧壁之间的接触区域的长度630越长，由压合插塞411提供的对低密度气体从可密闭再密封的HDD10的内部空间扩散和泄露的抵抗性越好。因此，根据本发明的实施例，通过给通孔513去毛刺、增加基座102的厚度、或增加通孔513中的插塞柄部的长度以大约等于通孔513的长度，插塞411的柄和基座102的由通孔413限定的侧壁之间的接触区域的长度630能够增加。

现在参考图7，根据本发明的实施例，显示了用于注入低密度气体并且密封可密闭再密封的HDD的方法的流程图。本方法包括接下来描述的操作。在710，提供了包括带有通孔的DE的可密闭再密封的HDD。通孔从可密闭再密封的HDD的外表面穿过DE至可密闭再密封的HDD的内部空间。DE中的通孔可以是密封的DE中的销孔；插塞可以是销；并且，用插塞密封通孔可以包括把销压合入销孔。作为示例而不限于此，DE可以包括：基座，与该基座接合的第一盖，和与该基座接合并且覆盖该第一盖的第二盖；并且在第二盖中可以提供的通孔。通过第二盖中的通孔、先前第一盖中形成的通孔和在与第一盖中的通孔重叠的位置上布置在第一盖内部上的过滤器，可以把低密度气体注入基座。在720，通过通孔注入密度小于空气的低密度气体。低密度气体可以通过通孔并且通过放置在DE内部的过滤器注入DE。在730，把可密闭地再密封的HDD的内部空间中的压力调整为目标压力。目标压力可以是大约67千帕（kPa）。调整压力可以包括，作为示例而不限于此，使用先前描述的气体再注入工具通过通孔由真空泵，通过通孔从可密闭地再密封的HDD的内部空间中除去部分的一定量的低密度气体。低密度气体从由氢、氮和氦构成的组中选出。通孔可以做在DE的第二盖中，或替代地做在基座中。在740，插塞被压合入该通孔。在750，在插塞的周围施加封口胶以密封插塞。作为示例而不限于此，封口胶可以从由粘合剂和油构成的组中选出。在760，在插塞和插塞外周附近的盘盒的外表面的一部分上施加密封带以密封通孔中的插塞。作为示例而不限于此，封条可以包括铝带。

现在参考图8，根据本发明的实施例，显示了与上述图7中的讨论中描述的用低密度气体再填充可密闭再密封的HDD的DE的方法相关的进一步操作的流程图。本方法包括接下来描述的操作。在810，从通孔中除去插塞。在820，密度小于空气的低密度气体通过通孔被再注入。在830，把可密闭再密封的HDD的内部空间中低密度气体的压力再调整为目标压力。在840，与除去的插塞类似的再密封插塞被压合入通孔。在850，用再密封插塞再密封通孔。再密封插塞可以具有大于从通孔除去的插塞的直径的第二直径。可以重复地执行上述的再填充过程来调整DE内部的目标压力。

为了示出和描述的目的已经在前面给出了本发明的特定实施例的描述。这些并是要穷尽或把本发明限制于公开的精确形式，并且按照上述教导，许多修改和变化是可能的。为了最好地解释本发明的原理和它的实际应用，选择并描述了在此描述的实施例，从而使其他本领域的技术人员能够最优地利用本发明和适于专用预期的具有不同修改的不同实施例。本发明的范围由权利要求和它们的等同来限定。

Claims (26)

1.一种被配置为用低密度气体再填充的可密闭再密封的硬盘驱动器，所述可密闭再密封的硬盘驱动器包括：

盘盒，所述盘盒包括基座以及与所述基座接合的第一盖和第二盖，所述第二盖被布置在所述第一盖之上；

磁记录盘，所述磁记录盘被配置为在所述盘盒内部旋转；

磁头滑橇，所述磁头滑橇包括磁记录头，所述磁记录头被配置为向所述磁记录盘写入数据和从所述磁记录盘读取数据；

致动器，所述致动器被配置为在所述磁记录盘上移动所述磁头滑橇，并且存取所述数据；

低密度气体，所述低密度气体的密度小于空气的密度，所述低密度气体基本上充满所述盘盒；

通孔，所述通孔位于所述第二盖中，所述通孔可被配置用于把所述低密度气体注入所述盘盒；以及

插塞，所述插塞被压合入并且密闭地密封所述通孔；并且

其中，所述插塞是可除去的，以允许用所述低密度气体再填充所述盘盒，并且所述通孔被配置为在所述再填充之后接受再密封插塞使得被压合入并且密闭地再密封所述通孔。

2.根据权利要求1所述的可密闭再密封的硬盘驱动器，进一步包括：

第二通孔，所述第二通孔位于所述第一盖中，所述第二通孔被配置用于把所述低密度气体注入所述盘盒的内部空间。

3.根据权利要求2所述的可密闭再密封的硬盘驱动器，进一步包括：

过滤器，所述过滤器被布置在所述第二通孔的孔口上，所述过滤器被配置为过滤允许进入所述盘盒的内部空间的所述低密度气体。

4.根据权利要求1所述的可密闭再密封的硬盘驱动器，其中，所述插塞用封口胶来覆盖，所述封口胶被配置为防止所述低密度气体泄漏出所述盘盒。

5.根据权利要求4所述的可密闭再密封的硬盘驱动器，进一步包括：

封口胶容器，所述封口胶容器包含封口胶，所述封口胶容器与覆盖所述插塞的所述封口胶相连通，并且被配置为补充覆盖所述插塞的所述封口胶。

6.根据权利要求4所述的可密闭再密封的硬盘驱动器，其中，所述封口胶从由粘合剂和油构成的组中选出。

7.根据权利要求1所述的可密闭再密封的硬盘驱动器，其中，所述插塞以小于3度的圆锥角在柄上渐缩。

8.根据权利要求1所述的可密闭再密封的硬盘驱动器，进一步包括：

密封带，所述密封带被布置在所述插塞和所述插塞外周附近的所述盘盒的外表面的部分上，所述密封带把所述插塞密闭地密封于所述通孔。

9.根据权利要求8所述的可密闭再密封的硬盘驱动器，其中，所述密封带包括铝带。

10.根据权利要求1所述的可密闭再密封的硬盘驱动器，其中，所述低密度气体从由氢、氮和氦构成的组中选出。

11.根据权利要求1所述的可密闭再密封的硬盘驱动器，其中，在所述盘盒内部的所述低密度气体的压力基本上小于大气压力。

12.一种被配置为用低密度气体再填充的可密闭再密封的硬盘驱动器，所述可密闭再密封的硬盘驱动器包括：

盘盒，所述盘盒包括基座以及与所述基座接合的第一盖和第二盖，所述第二盖被布置在所述第一盖之上；

磁记录盘，所述磁记录盘被配置为在所述盘盒内部旋转；

磁头滑橇，所述磁头滑橇包括磁记录头，所述磁记录头被配置为向所述磁记录盘写入数据和从所述磁记录盘读取数据；

致动器，所述致动器被配置为在所述磁记录盘上移动所述磁头滑橇，并且存取所述数据；

低密度气体，所述低密度气体的密度小于空气的密度，所述低密度气体基本上充满所述盘盒；

通孔，所述通孔位于所述基座中，所述通孔可被配置用于把所述低密度气体注入所述盘盒；以及

插塞，所述插塞被压合入并且密闭地密封所述通孔；并且

其中，所述插塞是可除去的，以允许用所述低密度气体再填充所述盘盒，并且所述通孔被配置为在所述再填充之后接受再密封插塞使得被压合入并且密闭地再密封所述通孔。

13.根据权利要求12所述的可密闭再密封的硬盘驱动器，进一步包括：

过滤器，所述过滤器被布置在所述通孔的内孔口上，所述过滤器被配置为过滤允许进入所述盘盒内部空间的所述低密度气体。

14.根据权利要求12所述的可密闭再密封的硬盘驱动器，其中，所述插塞用封口胶来覆盖，所述封口胶被配置为防止所述低密度气体泄漏出所述盘盒。

15.根据权利要求14所述的可密闭再密封的硬盘驱动器，进一步包括：

封口胶容器，所述封口胶容器包含封口胶，所述封口胶容器与覆盖所述插塞的所述封口胶相连通，并且被配置为补充覆盖所述插塞的所述封口胶。

16.根据权利要求14所述的可密闭再密封的硬盘驱动器，其中，所述封口胶从由粘合剂和油构成的组中选出。

17.根据权利要求12所述的可密闭再密封的硬盘驱动器，进一步包括：

密封带，所述密封带被布置在所述插塞和所述插塞外周附近的所述盘盒的外表面的部分上，所述密封带把所述插塞密闭地密封于所述通孔。

18.根据权利要求17所述的可密闭再密封的硬盘驱动器，其中，所述密封带包括铝带。

19.根据权利要求12所述的可密闭再密封的硬盘驱动器，其中，所述低密度气体从由氢、氮和氦构成的组中选出。

20.根据权利要求12所述的可密闭再密封的硬盘驱动器，其中，在所述盘盒内部的所述低密度气体的压力基本上小于大气压力。

21.一种用于把低密度气体注入可密闭再密封的硬盘驱动器并且在注入所述低密度气体之后密封所述可密闭再密封的硬盘驱动器的方法，所述方法包括：

提供可密闭再密封的硬盘驱动器，所述可密闭再密封的硬盘驱动器包括盘盒，在所述盘盒中带有通孔；

通过所述通孔注入低密度气体，所述低密度气体的密度小于空气的密度；

把插塞压合入所述通孔；以及

用所述插塞密闭地密封所述通孔。

22.根据权利要求21所述的方法，进一步包括：

把所述可密闭再密封的硬盘驱动器的内部空间中的压力调整到目标压力。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述目标压力是大约67千帕（kPa）。

24.根据权利要求21所述的方法，进一步包括：

在所述插塞的外周周围施加封口胶，以把所述插塞密封到所述通孔中。

25.根据权利要求21所述的方法，进一步包括：

在所述插塞和所述插塞外周附近的所述盘盒的外表面的部分上施加密封带，以把所述插塞密封到所述通孔中。

26.根据权利要求21所述的方法，进一步包括：

从所述通孔中除去所述插塞；

通过所述通孔再注入低密度气体，所述低密度气体的密度小于空气的密度；

把所述可密闭再密封的硬盘驱动器的内部空间中的所述低密度气体的压力再调整到目标压力；

把再密封插塞压合在所述通孔中；以及

用所述再密封插塞再密封所述通孔；并且

其中，所述再密封插塞具有第二直径，所述第二直径大于从所述通孔除去的所述插塞的直径。

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