CN110431628A - 降低基于粘合剂的气密密封的数据存储装置和系统中的泄漏率 - Google Patents

降低基于粘合剂的气密密封的数据存储装置和系统中的泄漏率 Download PDF

Info

Publication number
CN110431628A
CN110431628A CN201880018985.7A CN201880018985A CN110431628A CN 110431628 A CN110431628 A CN 110431628A CN 201880018985 A CN201880018985 A CN 201880018985A CN 110431628 A CN110431628 A CN 110431628A
Authority
CN
China
Prior art keywords
groove
side wall
adhesive
protrusion
container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880018985.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110431628B (zh
Inventor
V·阿亚努尔-维提克盖特
T·希拉诺
N·M·琼斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Western Digital Technologies Inc
Original Assignee
Western Digital Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Western Digital Technologies Inc filed Critical Western Digital Technologies Inc
Publication of CN110431628A publication Critical patent/CN110431628A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110431628B publication Critical patent/CN110431628B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B33/00Constructional parts, details or accessories not provided for in the other groups of this subclass
    • G11B33/14Reducing influence of physical parameters, e.g. temperature change, moisture, dust
    • G11B33/148Reducing friction, adhesion, drag
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B33/00Constructional parts, details or accessories not provided for in the other groups of this subclass
    • G11B33/14Reducing influence of physical parameters, e.g. temperature change, moisture, dust
    • G11B33/1446Reducing contamination, e.g. by dust, debris
    • G11B33/1466Reducing contamination, e.g. by dust, debris sealing gaskets
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B33/00Constructional parts, details or accessories not provided for in the other groups of this subclass
    • G11B33/02Cabinets; Cases; Stands; Disposition of apparatus therein or thereon
    • G11B33/022Cases
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B33/00Constructional parts, details or accessories not provided for in the other groups of this subclass
    • G11B33/02Cabinets; Cases; Stands; Disposition of apparatus therein or thereon
    • G11B33/027Covers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/06Hermetically-sealed casings
    • H05K5/062Hermetically-sealed casings sealed by a material injected between a non-removable cover and a body, e.g. hardening in situ

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

本发明提供了一种用于一个或多个数据存储装置的气密密封容器,该气密密封容器可包括具有沟槽的基底和设置在每个沟槽内的对应侧壁,其中粘合剂设置在每个沟槽内并将每个侧壁粘结到基底,并且其中间隙间隔机制定位在相应侧壁和基底之间的每个沟槽内,从而确保用于粘合剂在每个侧壁和基底之间充分流动的间隙。粘合剂可为液基环氧树脂粘合剂,并且由此间隔机制使得充分的毛细作用以润湿所有表面,从而在侧壁和基底之间形成气密粘结或密封。然后,可将容器填充比空气轻的气体诸如氦气。

Description

降低基于粘合剂的气密密封的数据存储装置和系统中的泄 漏率
技术领域
本发明的实施方案可整体涉及数据存储装置,并且具体地涉及用于降低基于粘合剂的气密密封的硬盘驱动器和存储系统中的泄漏率的方法。
背景技术
硬盘驱动器(HDD)是一种非易失性存储装置,该存储装置容纳在防护壳体中并将数字编码数据存储在一个或多个具有磁性表面的圆形磁盘上。当HDD在操作中时,由主轴系统快速地旋转每个磁记录盘。使用由致动器定位在磁盘的特定位置上方的读写磁头来从磁记录盘读取数据并将数据写入到磁记录盘。读写磁头使用磁场将数据写入到磁记录盘的表面并从磁记录盘的表面读取数据。写磁头通过使用流经其线圈的电流工作,以产生磁场。以正电流和负电流的不同模式将电脉冲发送到写磁头。写磁头的线圈中的电流在磁头与磁盘之间的间隙中产生局部磁场,这继而磁化记录介质上的小区域。
其内部气密地密封有氦气的HDD正在制造中。此外,已考虑使用比空气更轻的其它气体作为密封的HDD中空气的替代物。在氦气环境中密封和操作HDD存在各种有益效果,例如因为氦气的密度为空气的七分之一。因此,在氦气中操作HDD降低了作用于旋转盘叠堆上的阻力,并且盘主轴马达所使用的机械功率显著降低。此外,在氦气中操作减少了磁盘和悬架的颤动,从而通过启用较小、较窄的数据磁道间距而允许将盘较为靠近地定位在一起并增加磁录密度(可存储在给定的磁盘表面区域上的信息比特量的量度)。氦气的较低剪切力和更有效热传导还意味着HDD将更为凉爽地运作并且将发出较少的噪声。HDD的可靠性也由于湿度低、对高度和外部压力变化的敏感性较低以及不存在腐蚀性气体或污染物而增加。
需要气密密封的内部体积的电子系统(例如,填充有比空气轻的气体的密封HDD或HDD系统)需要一种防止通过覆盖件与覆盖件所耦接的相应壳体基底之间的界面发生渗漏的方法。一种方法是利用两个覆盖件,一个覆盖件为利用紧固件耦接至基底的典型HDD覆盖件(“第一覆盖件”),其中紧固件具有位于它们之间的非气密密封的衬垫密封件,而另一个覆盖件(“第二覆盖件”)在第一覆盖件上方被激光焊接或以其他方式粘结到基底。另一种方法可以是通过在相应侧壁之间的周边界面周围施加液体粘合剂(例如,环氧树脂)来粘接性地粘结与基底侧壁重叠的覆盖件(例如,“盒覆盖件”)的侧壁。无论如何,挑战仍存在于可靠且有效地气密密封数据存储装置(诸如HDD)和包含多个HDD的数据存储系统中。
本节中描述的任何方法是可以实行的方法,但不一定是先前已经设想到或实行过的方法。因此,除非另外指明,否则不应仅因本部分所述的任何方法包括在本部分中而假设其具备现有技术资格。
附图说明
实施方案通过示例而非限制的方式在附图中示出,在附图中相同的附图标记指代相似的元件并且其中:
图1是根据一个实施方案的示出硬盘驱动器(HDD)的平面图;
图2是根据一个实施方案的示出基于粘合剂的侧壁嵌于沟槽中的密封技术的横截面前视图;
图3是根据一个实施方案的示出基于粘合剂的侧壁嵌于沟槽中的密封技术的横截面前视图;
图4A是根据一个实施方案的示出基于粘合剂的侧壁嵌于沟槽中的密封技术的横截面侧视图;
图4B是根据一个实施方案的示出图4A的基于粘合剂的侧壁嵌于沟槽中的密封技术的横截面前视图;
图5A是根据一个实施方案的示出基于粘合剂的侧壁嵌于沟槽中的密封技术的横截面侧视图;
图5B是根据一个实施方案的示出图5A的基于粘合剂的侧壁嵌于沟槽中的密封技术的横截面前视图;
图6A是根据一个实施方案的示出基于粘合剂的侧壁嵌于沟槽中的密封技术的横截面侧视图;
图6B是根据一个实施方案的示出图6A的基于粘合剂的侧壁嵌于沟槽中的密封技术的横截面前视图;并且
图7是根据一个实施方案的示出一种气密地密封容器的方法的流程图。
具体实施方式
本发明描述了用以气密地密封用于一个或多个数据存储装置(例如,硬盘驱动器或光盘驱动器)的容器的方法。在以下描述中,出于解释的目的,阐述了许多具体细节,以便提供对本文所述的本发明实施方案的透彻理解。然而,将显而易见的是,本文所述的本发明的实施方案可以在没有这些具体细节的情况下实践。在其他情况下,熟知的结构和装置以框图的形式示出,以便避免不必要地模糊本文所述的本发明的实施方案。
示例性操作上下文的物理描述
实施方案可用于数字数据存储装置(DSD),诸如硬盘驱动器(HDD)的上下文中以及多个DSD/HDD的系统的上下文中。因此,根据一个实施方案,图1中显示了示出HDD 100的平面图以示出示例性操作上下文。
图1示出了包括具有磁性读写头110a的滑块110b的HDD 100的部件的功能布置。滑块110b和磁头110a可统称为磁头滑块。HDD 100包括至少一个磁头常平架组件(HGA)110,该磁头常平架组件包括磁头滑块、通常经由挠曲件附接到磁头滑块的导向悬架110c,以及附接到导向悬架110c的负载杆11Od。HDD 100还包括可旋转地安装在主轴124上的至少一个记录介质120和附接到主轴124以用于使介质120旋转的驱动马达(不可见)。读写磁头110a(其也可称为换能器)包括分别用于写入和读取存储在HDD 100的介质120上的信息的写入元件和读取元件。可使用磁盘夹128将介质120或多个磁盘介质附连到主轴124。
HDD 100还包括附接到HGA 110的臂132、滑架134、音圈马达(VCM),该VCM包括包含附接到滑架134的音圈140的电枢136和包含音圈磁体(不可见)的定子144。VCM的电枢136附接到滑架134并且被构造为移动臂132和HGA 110以访问介质120的部分,它们共同安装在具有插置的枢转轴承组件152的枢轴148上。就具有多个磁盘的HDD而言,滑架134可称为“E形块”或梳齿,因为滑架被布置为承载联动的臂阵列,从而使之呈现梳齿的外观。
包括磁头常平架组件(例如,HGA 110)的组件包括耦接到磁头滑块的挠曲件、耦接到挠曲件的致动器臂(例如,臂132)和/或负载杆,以及耦接到致动器臂的致动器(例如,VCM),该组件可统称为磁头堆叠组件(HSA)。然而,HSA可包括比所述的那些更多或更少的部件。例如,HSA可指还包括电互连部件的组件。一般来讲,HSA为被构造为移动磁头滑块以访问介质120的用于读写操作的部分的组件。
进一步参考图1,由柔性电缆组件(FCA)156(或“柔性电缆”)传输电信号(例如,到VCM的音圈140的电流),该电信号包括传至磁头110a的写入信号和来自磁头110a的读取信号。柔性电缆156与磁头110a之间的互连件可包括臂电子(AE)模块160,该AE模块可具有读取信号的板载前置放大器以及其他读通道和写通道电子部件。AE模块160可附接到滑架134,如图所示。柔性电缆156可耦接到电连接器块164,在一些构型中,该电连接器块通过由HDD外壳168提供的引电器来提供电气连通。HDD外壳168(或“壳体基底”或“基板”或简单地“基底”)与HDD覆盖件一起提供用于HDD 100的信息存储部件的半密封(或在一些构型中,气密密封)防护壳体。
包括磁盘控制器和伺服电子器件(包括数字信号处理器(DSP))的其他电子部件向驱动马达、VCM的音圈140和HGA 110的磁头110a提供电信号。提供给驱动马达的电信号使驱动马达旋转,从而向主轴124提供扭矩,该扭矩继而传递至附连到主轴124的介质120。因此,介质120沿方向172旋转。旋转的介质120形成空气垫,该空气垫充当滑块110b的空气轴承表面(ABS)搭载于其上的空气轴承,以使得滑块110b在介质120的表面上方飞行,而不与记录信息的薄磁记录层形成接触。类似地,在利用轻于空气的气体(诸如用于非限制性示例的氦气)的HDD中,旋转的介质120形成气垫,该气垫充当滑块110b搭载于其上的气体或流体轴承。
向VCM的音圈140提供的电信号使HGA 110的磁头110a能够访问上面记录有信息的磁道176。因此,VCM的电枢136摆动经过圆弧180,这使HGA 110的磁头110a能够访问介质120上的各个磁道。信息存储在介质120上的多个径向嵌套的磁道中,这些磁道被布置在介质120上的扇区(诸如扇区184)中。相应地,每个磁道由多个扇区化磁道部分(或“磁道扇区”)诸如扇区化磁道部分188构成。每个扇区化磁道部分188可包括记录的信息和数据头,该数据头包含纠错码信息和伺服突发信号图案,诸如ABCD-伺服突发信号图案(其是识别磁道176的信息)。在访问磁道176时,HGA 110的磁头110a的读元件读取伺服突发信号图案,该伺服突发信号图案向伺服电子器件提供定位错误信号(PES),这会控制向VCM的音圈140提供的电信号,从而使磁头110a能够跟随磁道176。在找到磁道176并识别特定的扇区化磁道部分188时,磁头110a从磁道176读取信息,或根据由磁盘控制器从外部代理例如计算机系统的微处理器接收的指令将信息写入磁道176。
HDD的电子架构包括用于执行其相应的HDD操作功能的多个电子部件,诸如硬盘控制器(“HDC”)、接口控制器、臂电子器件模块、数据通道、马达驱动器、伺服处理器、缓冲存储器等。这些部件中的两个或更多个可被组合在被称为“片上系统”(“SOC”)的单个集成电路板上。此类电子部件中的若干个(如果不是全部的话)通常布置在印刷电路板上,该印刷电路板耦接到HDD的底侧面,诸如耦接到HDD外壳168。
本文涉及硬盘驱动器,诸如参考图1示出和描述的HDD 100,其可包括有时被称为“混合驱动器”的信息存储装置。混合驱动器通常是指存储装置,该存储装置同时具有传统HDD(参见,例如HDD 100)与使用电可擦除且可编程的非易失性存储器(诸如闪存存储器或其他固态(例如,集成电路)存储器)的固态存储装置(SSD)相结合的功能。由于不同类型的存储介质的操作、管理和控制通常不同,因此混合驱动器的固态部分可包括其自身对应的控制器功能,该控制器功能可与HDD功能一起集成到单个控制器中。混合驱动器可被构建和构造为以多种方式操作并利用固态部分,诸如作为非限制性示例,将固态存储器用作高速缓存存储器,用于存储频繁访问的数据,用于存储I/O密集数据等。另外,混合驱动器可被构造成并且基本上被构造为单个壳体中的两个存储装置,即,具有用于主机连接的一个或多个接口的传统HDD和SSD。
引言
术语“气密的”将被理解为描述被设计成具有名义上不存在(或存在可忽略的)气体泄漏或渗透路径的密封装置。虽然本文可使用诸如“气密的”、“气密密封”、“可忽略的泄漏”、“无渗漏”等术语,但需注意,此类系统通常仍将具有一定的渗透性并且因此并非绝对无泄漏的。因此,本文可使用期望的或目标的“泄漏率”的概念。
术语“基本上”应当理解为描述大部分或差不多被结构化、构造、定尺寸等的特征,但在实践中制造公差等可引起结构、构型、尺寸等并不总是或一定如所述的那样精确的情形。例如,将结构描述为“基本上竖直的”将为该术语赋予其普通含义,使得侧壁对于所有实用目的均为竖直的,但可能并不精确地处于90度。
回顾一下,需要气密密封的内部体积的电子系统(例如,填充有比空气轻的气体的密封HDD或HDD系统)需要一种防止通过覆盖件到基底的界面发生泄漏的方法,其中一种方法依赖于基于环氧树脂的粘合剂周边密封。使用次级容器密封HDD的具有成本效益的方法在美国专利号9,001,458中有所描述,并且这种方法不限于单个HDD,而是可用于密封包含多个HDD的存储系统壳体。
图2是根据一个实施方案的示出基于粘合剂的侧壁嵌于沟槽中的密封技术的横截面前视图。对于容器诸如容器200,箱式容器包括滑进壳体基底205(也称“基板”或“板”)的开口沟槽204(或狭槽、通道)中的侧壁202,该壳体基底至少部分地填充有低渗透性粘合剂206诸如环氧树脂。此类设置制造起来相对简单,并且降低了壳体的加工成本。然而,在使用环氧树脂密封金属表面并储存气体诸如氦气(或其他比空气更轻的气体)时,要克服的挑战包括通过密封件208提供足够低的泄漏率,并且避免由于每个侧壁202的两侧上的环氧树脂的厚度不相等而导致的侧壁202和沟槽204之间的热失配应力。
确保液体粘合剂在沟槽内的均匀扩散的一种方法是利用毛细作用(也称为毛细运动和芯吸),这是液体在无需外力(例如重力)(或可能与外力相反的)帮助的情况下在狭窄空间中流动的能力。毛细作用通常基于液体与周围固体表面之间的分子间力。如果需密封的表面之间的间隙较小(例如,20μm-200μm),则可依赖粘合剂的毛细作用来获得薄的粘合剂厚度并从而使泄漏率最小化。此外,也可通过诸如表面的珠光喷砂、滚花或粗加工等表面处理来增强毛细作用并增加粘合剂接合强度。
由于粘合剂206厚度的不均匀性或侧壁202的一侧上完全没有粘合剂206,可能产生热失配应力。这一问题在图2所示的侧壁嵌于沟槽中型的密封装置中尤其具有挑战性,因为通常缺乏将侧壁202居中于沟槽204中的能力。即使在粘合剂回流工艺期间成功地定位了侧壁202,侧壁202也可能在固化期间更靠近一侧地移位。如果侧壁202更靠近沟槽204的一侧,则可抑制粘合剂206的充分流动。这可导致通过粘合剂密封件208的气体扩散长度减小,并且可增加扩散面积,从而增加泄漏率。例如,如果扩散长度减半并且扩散面积(例如,厚度)加倍,则由于侧壁失配,相应的泄漏率可能非期望地增加四倍。
虽然粘合剂206可能能够扩散到沟槽204的内侧,但在侧壁202的两侧上粘合剂的厚度也可能不相等,这可导致当粘合剂206在高温下固化时在热循环期间或在非常低的温度下出现过度应力,并且当粘合剂206冷却至室温时产生残余应力。如果粘合剂206的热膨胀系数与金属(例如,基底)的热膨胀系数相同,则可缓解这种情况,然而通常粘合剂206(例如,环氧树脂)具有比固体金属高得多的热膨胀系数值。
使用间隔机制确保足够的毛细作用。
根据一个实施方案,前述挑战可通过确保每个侧壁202在相应沟槽204中保持居中以确保粘合剂206在每个侧壁202和基底205之间的充分或大量流动,从而使得每个侧壁202的两侧上具有几乎相等厚度的粘合剂206来解决。
图3是根据第一实施方案的示出基于粘合剂的侧壁嵌于沟槽中的密封技术的横截面前视图。与图2的实施方案一样,气密密封的容器300(也称为“容器300”)包括基底205,该基底具有定位其中的沟槽204(也称为通道或狭槽),其中容器侧壁202设置或定位在沟槽204内。根据一个实施方案,容器300包括定位或设置在对应的侧壁202和基底205之间的对应沟槽204内的一个或多个间隔机制310(也称为间隔件、间隙间隔件、定心间隔件)。如上所述,间隔机制310有利于或确保侧壁202在沟槽204中保持居中,从而确保粘合剂306在侧壁202和基底205之间发生充分流动(诸如通过毛细作用),使得侧壁202的两侧上具有几乎或基本上相等的粘合剂306厚度。如本文所用,使侧壁(诸如侧壁202)在沟槽(诸如沟槽204)内“居中”可被认为包括至多约60-40构型。也就是说,侧壁202的一个表面与沟槽204的对应表面之间的间隙可为侧壁202的相对表面与沟槽204的对应表面之间的间隙的至多1.5倍。
根据一个实施方案,粘合剂306包括在固化之前为液体形式的环氧树脂或环氧基粘合剂。因此,可在将侧壁202定位到沟槽204中之前或之后将粘合剂306分配到沟槽204中。无论此类动作发生的顺序如何,使用一个或多个间隔机制310来促进或实现毛细作用。重新参见图2,每个侧壁202包括内表面202a、底表面202b和外表面202c。同样,每个沟槽204包括内表面204a、底表面204b和外表面204c。因此,对于容器300,每个间隔机制310定位在对应沟槽内,以确保粘合剂306具有足够的毛细作用,以在每个侧壁202的每个内表面202a、底表面202b和外表面202c与每个对应沟槽204的每个对应内表面204a、底表面204b和外表面204c之间形成气密密封或粘结308。
根据一个实施方案,间隔机制310包括多个间隔机制,该多个间隔机制沿每个对应沟槽204间歇地定位。根据一个实施方案,一个或多个间隔机制310包括细线材,并且根据另一个实施方案,一个或多个间隔机制310包括金属箔条或带,该金属箔条或带沿每个对应沟槽204间歇地定位。如果采用细线材作为间隔机制310,则每一细线材的直径应近似等于(或略小于)基底205的沟槽204的每个表面(例如,内表面204a、底表面204b和外表面204c)和每个相应侧壁202的每个相应表面(例如,内表面202a、底表面202b和外表面202c)之间的最小间隙,该最小间隙预期被填充有粘合剂306以便例如基于目标泄漏率或可允许泄漏率来形成合适的气密密封件308。类似地,如果采用金属箔条作为间隔机制310,则每个条带的厚度应近似等于基底205和侧壁202之间的最小间隙,该最小间隙预期被填充有粘合剂306以便例如再次基于目标泄漏率或可允许的泄漏率来形成合适的气密密封件308。即,间隔机制310通常确保足够的间隙,使得粘合剂306可从一个侧面或表面流向另一个侧面或表面。可以设想,细线材和箔条的组合可彼此结合地实现以用作间隔机制310。此外,间隔机制310安装在每个沟槽204内的方式可因具体实施而异。
在上述热循环期间或在非常低的温度下出现过度应力的情况下,根据一个实施方案,间隔机制310的热膨胀系数与基底205的热膨胀系数相同或几乎相同。根据一个实施方案,间隔机制310由与基底205相同的金属或材料构成。
突起间隔件的使用
确保如本文关于间隔机制310(图3)所论述的类似粘合剂流动结果的另一种方法是通过在侧壁上采用突片或突起。
图4A为示出基于粘合剂的侧壁嵌于沟槽中的密封技术的横截面侧视图,并且图4B为根据一个实施方案的示出图4A的基于粘合剂的侧壁嵌于沟槽中的密封技术的横截面前视图。图4A、图4B示出了容器侧壁402,该容器侧壁被构造成用于插入或设置在容器基座405的沟槽404内,类似于图2的容器200。根据一个实施方案,侧壁402包括从侧壁402的底表面402b向下突出的一个或多个间隔机制410a(或“突起410a”),以及从侧壁402的内表面402a和外表面402c中的每一者向外突出的一个或多个间隔机制410b(或“突起410b”)。虽然在图4A、图4B中突起410a、410b的形状被示出为椎体,但突起410a、410b的形状可因具体实施而异,只要此类突起适用于通常使侧壁402在沟槽404内基本上居中的预期目的即可,从而确保液体粘合剂(例如,图3的粘合剂306)在侧壁402和基底405之间发生充分流动(例如,通过毛细作用),使得侧壁402的两侧上具有几乎或基本上相等的粘合剂厚度。
图5A为示出基于粘合剂的侧壁嵌于沟槽中的密封技术的横截面侧视图,并且图5B为根据一个实施方案的示出图5A的基于粘合剂的侧壁嵌于沟槽中的密封技术的横截面前视图。图5A、图5B描绘了容器侧壁502,该容器侧壁被构造成用于插入或设置在容器基座505的沟槽504内,类似于图2的容器200。根据一个实施方案,侧壁502包括从侧壁502的底表面502b向下突出的一个或多个间隔机制510a(或“突起510a”)。这些突起510a可促成侧壁502的底表面502b和沟槽504的底表面504b之间的垂直间隙。与突起510a结合使用,沟槽504包括从沟槽504的内表面504a和外表面504c中的每一者向内突出的一个或多个间隔机制510b(或“突起510b”)。这些突起510b可促成侧壁502的内表面502a与沟槽504的内表面504a之间以及侧壁502的外表面502c与沟槽504的外表面504c之间的适当水平间隙。与图4A、图4B的突起410a、410b的形状一样,突起510a、510b的形状可因具体实施而异,只要此类突起适用于相同的预期目的即可。
图6A为示出基于粘合剂的侧壁嵌于沟槽中的密封技术的横截面侧视图,并且图6B为根据一个实施方案的示出图6A的基于粘合剂的侧壁嵌于沟槽中的密封技术的横截面前视图。图6A、图6B示出了容器侧壁602,该容器侧壁被构造成用于插入或设置在容器基座605的沟槽604内,类似于图2的容器200。根据一个实施方案,侧壁602包括从侧壁602的底表面602b向下突出的一个或多个间隔机制610a(或“突起610a”),以及从侧壁602的外表面602c向外突出的一个或多个间隔机制610b(或“突起610b”)。突起610a可促成侧壁602的底表面602b和沟槽604的底表面604b之间的垂直间隙。与突起610a、610b结合使用,沟槽604包括从沟槽604的内表面604a向内突出的一个或多个间隔机制610c(或“突起610c”)。与侧壁602的突起610b一起,沟槽604的这些突起610c可促成侧壁602的内表面602a与沟槽604的内表面604a之间以及侧壁602的外表面602c与沟槽604的外表面604c之间的适当水平间隙。与图4A、图4B的突起410a、410b的形状一样,突起610a、610b、610c的形状可因具体实施而异,只要此类突起适用于相同的预期目的即可。
作为图6A、图6B所示的侧壁的另选构型,侧壁602可包括从侧壁602的底表面602b向下突出的一个或多个间隔机制610a(或“突起610a”),以及从侧壁602的内表面602a向外突出的一个或多个间隔机制610b(或“突起610b”),并且沟槽604可包括从沟槽604的外表面604c向内突出的一个或多个间隔机制610c(或“突起610c”)。
本文示出和描述的侧壁嵌于底板的实施方案和构型可用于任何电子和/或数据存储系统,这些电子和/或数据存储系统需要气密密封的内部体积(例如,填充比空气轻的气体、密封HDD或多个HDD的密封存储系统),并且采用液体粘合剂(例如,环氧基)周边密封件。
一种气密密封容器的方法
图7是根据一个实施方案的示出一种气密地密封容器的方法的流程图。图7的方法参考图2-图6B进行描述并且可根据对应于图2-图6B的教导内容来实现。
在框702处,将容器侧壁插入容器基底中的沟槽中,其中间隙间隔件设置在它们之间。例如,将容器侧壁202、402、502、602插入沟槽204、404、504、604中,其中间隔机制310、410a-410c、510a-510c、610a-610c设置在容器侧壁和沟槽之间。
在框704处,将粘合剂分配到沟槽中,使得间隙间隔件保持容器侧壁和容器基底中的沟槽之间的间隙,以使毛细作用得以实现,从而使得粘合剂润湿容器侧壁和沟槽的相应的内表面、底表面和外表面中的每一者。例如,将粘合剂310(例如,环氧基液体粘合剂)分配到沟槽204、404、504、604中,使得间隔机制310、410a-410c、510a-510c、610a-610c保持容器侧壁202、402、502、602和容器基底205、405、505、605中的沟槽204、404、504、604之间的间隙,以使毛细作用得以实现,从而使得粘合剂310润湿容器侧壁和沟槽的相应的内表面202a、402a、502a、602a、底表面202b、402b、502b、602b和外表面202c、402c、502c、602c中的每一者。需注意,执行框702、704的顺序可因具体实施而异,可在将侧壁插入沟槽之前或之后将粘合剂分配到沟槽中。
在框706处,将粘合剂固化以在容器侧壁和容器基底中的沟槽之间形成气密粘结。例如,将粘合剂310固化以在容器侧壁202、402、502、602与容器基底205、405、505、605中的沟槽204、404、504、604之间形成气密粘结308。
扩展和另选的替代方案
在前述说明中,已经参照大量的具体细节描述了本发明的实施方案,这些细节可能在不同实施方式之间是不同的。因此,可以在不脱离实施方案较宽的实质和范围的情况下对其进行各种修改和改变。因此,本发明的内容以及申请人预期的成为发明的唯一和排他性的标志是由本专利申请产生的以此类权利要求书的具体形式的一组权利要求,包括任何后续的更正。本文明确阐述的对包含在这些权利要求书中的术语的任何定义应当决定如权利要求书中使用的这些术语的含义。从而,未在权利要求中明确引述的限制、元件、特性、特征、优点或属性不应以任何方式限制此权利要求的范围。因此,本说明书和附图被认为是示例性意义的而不是限制性意义的。
此外,在该描述中,某些工艺步骤可按特定顺序示出,并且可使用字母以及字母数字标记来标识某些步骤。除非在说明书中明确指明,否则实施方案不一定限于执行此类步骤的任何特定顺序。具体地讲,这些标号仅用于方便步骤的识别,并非旨在指定或要求执行此类步骤的特定顺序。

Claims (24)

1.一种气密密封容器,所述气密密封容器用于一个或多个数据存储装置,所述容器包括:
壳体基底,所述壳体基底具有多个沟槽,每个沟槽具有内表面、底表面和外表面;
多个侧壁,每个侧壁均具有内表面、底表面和外表面并且设置在所述多个沟槽中的对应沟槽内;
粘合剂,所述粘合剂设置在每个所述沟槽内并且将对应侧壁与所述壳体基底粘结;和
多个间隔机制,每个间隔机制定位在对应侧壁和所述壳体基底之间的对应的所述沟槽内,以确保所述粘合剂在每个所述侧壁和所述壳体基底之间的充分流动。
2.根据权利要求1所述的气密密封容器,其中所述粘合剂在固化之前为环氧基的液体粘合剂。
3.根据权利要求2所述的气密密封容器,其中所述多个间隔机制中的每一者定位在所述对应沟槽内以确保所述粘合剂的充分毛细作用,从而将所述侧壁的每个所述内表面、所述底表面和所述外表面与所述壳体基底的每个对应的所述内表面、所述底表面和所述外表面粘结。
4.根据权利要求1所述的气密密封容器,其中所述多个间隔机制中的至少一些包括细线材,所述细线材沿所述对应沟槽间歇地定位。
5.根据权利要求1所述的气密密封容器,其中所述多个间隔机制中的至少一些包括金属箔条,所述金属箔条沿所述对应沟槽间歇地定位。
6.根据权利要求1所述的气密密封容器,其中所述多个间隔机制和所述壳体基底由基本上相同的材料构成。
7.根据权利要求1所述的气密密封容器,其中所述多个间隔机制包括从至少一个所述侧壁的所述内表面、所述底表面和所述外表面中的每一者的突起。
8.根据权利要求1所述的气密密封容器,其中所述多个间隔机制包括从至少一个所述沟槽的所述内表面和所述外表面中的每一者向内的突起。
9.根据权利要求1所述的气密密封容器,其中所述多个间隔机制包括从至少一个所述侧壁的所述底表面和所述外表面中的每一者的突起以及从至少一个所述沟槽的所述内表面向内的突起。
10.根据权利要求1所述的气密密封容器,其中所述多个间隔机制包括从所述多个侧壁中的至少一个侧壁的所述底表面和所述内表面中的每一者的突起以及从至少一个所述沟槽的所述外表面向内的突起。
11.根据权利要求1所述的气密密封容器,还包括并且包含于其中:
多个旋转盘数据存储装置;和
比空气轻的气体。
12.根据权利要求11所述的气密密封容器,其中所述比空气轻的气体包括氦气。
13.根据权利要求1所述的气密密封容器,还包括并且包含于其中:
记录磁盘介质,所述记录磁盘介质可旋转地安装在主轴上;
磁头滑块,所述磁头滑块包括读写换能器,所述读写换能器被构造为写入所述磁盘介质并从所述磁盘介质读取;
旋转致动器组件,所述旋转致动器组件被构造为移动所述磁头滑块以访问所述磁盘介质的部分;和
比空气轻的气体。
14.根据权利要求13所述的气密密封容器,其中所述比空气轻的气体包括氦气。
15.一种气密密封容器的方法,所述方法包括:
将容器侧壁插入容器基底中的沟槽中,其中间隙间隔件设置在它们之间;
将粘合剂分配到所述沟槽中,使得所述间隙间隔件保持所述容器侧壁和所述容器基底中的所述沟槽之间的间隙,以使毛细作用得以实现,从而使得所述粘合剂润湿所述容器侧壁和所述沟槽的相应的内表面、底表面和外表面中的每一者;以及
将所述粘合剂固化以在所述容器侧壁和所述容器基底中的所述沟槽之间形成气密粘结。
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述粘合剂在固化之前为环氧基的液体粘合剂。
17.根据权利要求15所述的方法,其中所述间隙间隔件包括多个细线材和/或金属箔条,所述多个细线材和/或金属箔条沿所述沟槽间歇地定位。
18.根据权利要求15所述的方法,其中所述间隙间隔件和所述容器基底由基本上相同的材料构成。
19.根据权利要求15所述的方法,其中所述间隙间隔件包括从所述容器侧壁的内表面、底表面和外表面中的每一者的突起。
20.根据权利要求15所述的方法,其中所述间隔件包括从所述沟槽的内表面和外表面中的每一者向内的突起。
21.根据权利要求15所述的方法,其中所述间隔件包括从所述侧壁的底表面和外表面中的每一者的突起以及从所述沟槽的内表面向内的突起。
22.根据权利要求15所述的方法,其中所述间隔件包括从所述侧壁的底表面和内表面中的每一者的突起以及从所述沟槽的外表面向内的突起。
23.根据权利要求15所述的方法,还包括:
用比空气轻的气体填充所述容器。
24.一种使分配到容器基底中的沟槽中的液体粘合剂润湿以下项的方法:(1)定位在所述沟槽内的容器侧壁的内表面、底表面和外表面中的每一者,和(2)所述沟槽的对应内表面、底表面和外表面中的每一者,所述方法包括:
提供用于以下操作的装置:确保所述容器侧壁的每个所述内表面、底表面和外表面与所述沟槽的每个所述对应内表面、底表面和外表面之间的间隙以促成所述液体粘合剂在所述沟槽内的毛细作用。
CN201880018985.7A 2017-06-21 2018-03-07 气密密封的数据存储装置和系统以及用于降低泄漏率的方法 Active CN110431628B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/629,558 2017-06-21
US15/629,558 US10121518B1 (en) 2017-06-21 2017-06-21 Reducing leak rate in adhesive-based hermetically-sealed data storage devices and systems
PCT/US2018/021415 WO2018236435A1 (en) 2017-06-21 2018-03-07 REDUCING LEAKAGE RATE IN HERMETICALLY SEALED ADHESIVE DATA STORAGE DEVICES AND SYSTEMS

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110431628A true CN110431628A (zh) 2019-11-08
CN110431628B CN110431628B (zh) 2022-01-21

Family

ID=61873903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880018985.7A Active CN110431628B (zh) 2017-06-21 2018-03-07 气密密封的数据存储装置和系统以及用于降低泄漏率的方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10121518B1 (zh)
CN (1) CN110431628B (zh)
DE (1) DE112018000846T5 (zh)
WO (1) WO2018236435A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112340184A (zh) * 2020-09-29 2021-02-09 太原理工大学 一种腐蚀条件下充填体稳定性监测装置的容器及制作方法
CN113178211A (zh) * 2020-01-25 2021-07-27 西部数据技术公司 密封的电子部件返工贴片

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7280151B2 (ja) * 2019-08-29 2023-05-23 デクセリアルズ株式会社 保護素子、バッテリパック

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030179489A1 (en) * 2002-03-22 2003-09-25 Seagate Technolgy Llc, Method and apparatus for sealing a disc drive filled with a low density gas
CN1773609A (zh) * 2004-11-09 2006-05-17 富士通株式会社 磁记录介质和磁存储装置
US20170053678A1 (en) * 2015-08-20 2017-02-23 HGST Netherlands B.V. Adhesive cover seal for hermetically-sealed data storage device

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4686592A (en) 1985-05-02 1987-08-11 Carroll Thomas D Disk drive assembly
US5187621A (en) * 1991-03-25 1993-02-16 Quantum Corporation RFI/EMI reduction for head and disk assembly
US20040121109A1 (en) * 2002-12-20 2004-06-24 Anderson Richard N. Process for manufacturing composite profiles
US20110212281A1 (en) 2010-02-26 2011-09-01 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive having a conformal laminated cover seal adhered a top face and four side faces of a helium-filled enclosure
US8279552B2 (en) 2010-06-22 2012-10-02 Hitachi Global Storage Technologies, Netherlands B.V. Hermetically sealing a hard disk drive
US9190115B2 (en) * 2011-04-28 2015-11-17 Entrotech, Inc. Method of assembling a disk drive
US20120275287A1 (en) * 2011-04-28 2012-11-01 Entrotech, Inc. Coupling of Hard Disk Drive Housing and Related Methods
US9001458B1 (en) 2013-12-06 2015-04-07 HGST Netherlands B.V. Hard disk drive sealed in helium using a secondary container
EP3134898A4 (en) 2014-04-22 2017-12-13 Entrotech, Inc. Re-workable sealed hard disk drives, cover seals therefor, and related methods
US9536572B2 (en) 2014-05-16 2017-01-03 Seagate Technology Llc Apparatus with sealed cavity formed by at least one impermeable weld
CN105448308B (zh) 2014-08-27 2019-04-09 祥和科技有限公司 用于形成具有延长高度的硬盘驱动器基板的方法和装置
US9601161B2 (en) 2015-04-15 2017-03-21 entroteech, inc. Metallically sealed, wrapped hard disk drives and related methods

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030179489A1 (en) * 2002-03-22 2003-09-25 Seagate Technolgy Llc, Method and apparatus for sealing a disc drive filled with a low density gas
CN1773609A (zh) * 2004-11-09 2006-05-17 富士通株式会社 磁记录介质和磁存储装置
US20170053678A1 (en) * 2015-08-20 2017-02-23 HGST Netherlands B.V. Adhesive cover seal for hermetically-sealed data storage device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113178211A (zh) * 2020-01-25 2021-07-27 西部数据技术公司 密封的电子部件返工贴片
CN113178211B (zh) * 2020-01-25 2022-06-28 西部数据技术公司 密封的电子部件返工贴片
CN112340184A (zh) * 2020-09-29 2021-02-09 太原理工大学 一种腐蚀条件下充填体稳定性监测装置的容器及制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018236435A1 (en) 2018-12-27
DE112018000846T5 (de) 2019-10-31
CN110431628B (zh) 2022-01-21
US10121518B1 (en) 2018-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106971745B (zh) 低渗透性电馈通
CN107886971B (zh) 密封隔板电馈通件x-y定位控制
JP6561083B2 (ja) 密閉バルクヘッド電気的フィードスルー位置決め制御
US10636454B2 (en) Hermetically-sealed data storage device for increased disk diameter
US9721619B2 (en) Hermetic sealing of hard disk drive using laminated film seal
US9570114B1 (en) Laminated film-packed hard disk drive for hermetic sealing
US9001458B1 (en) Hard disk drive sealed in helium using a secondary container
US9734874B1 (en) Adhesive leak channel structure for hermetic sealing of a hard disk drive
US9721620B2 (en) Hermetic sealing of hard disk drive using laminated film seal
US9852777B2 (en) Hermetically-sealed hard disk drive cover perimeter adhesive seal
CN110431628A (zh) 降低基于粘合剂的气密密封的数据存储装置和系统中的泄漏率
US20090097375A1 (en) Disk drive device and manufacturing method thereof
US10164358B2 (en) Electrical feed-through and connector configuration
US20170169861A1 (en) Hermetic Sealing Of Hard Disk Drive Using Laminated Film Seal
CN108206032B (zh) 用于密封数据存储系统的双阻挡层真空密封
CN110770829B (zh) 用于数据存储系统和装置的气密密封的扩散长度增加的容器凸缘构型
US10262698B2 (en) Intermittent operation of compartmented pneumatics for sealed data storage system
CN109791780B (zh) 用于减少振动的被包装的数据存储设备组件及其组装方法
CN107025915B (zh) 使用层压膜密封的硬盘驱动器的气密密封
CN109389996A (zh) 低渗透率电馈通装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant