CN113948113B - 用于制造气密密封的硬盘驱动器的双垫圈 - Google Patents
用于制造气密密封的硬盘驱动器的双垫圈 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种硬盘驱动器(HDD),该硬盘驱动器包括壳体底座、耦接到该底座的第一盖、以及由不同材料构成并且被配置为密封该第一盖与该底座之间的界面的两个单独的垫圈密封件。一个垫圈密封件由对包含在该HDD内的氦气或另一种比空气轻的气体具有低渗透率的材料构成,并且另一个垫圈密封件由具有低水蒸气或湿气透过率的材料构成。通过使用具有不同属性的两个单独的独立垫圈,在制造测试期间,在将气密的第二盖附连到第一盖上方之前,氦气浓度保持较高而湿度保持较低,并且最终避免了由于浮动高度的变化而导致的HDD性能的劣化。
Description
技术领域
本发明的实施方案整体涉及气密密封的硬盘驱动器的制造。
背景技术
硬盘驱动器(HDD)是非易失性存储设备,其容纳在保护壳体中并将数字编码数据存储在具有磁性表面的一个或多个圆盘上。当HDD在操作中时,由主轴系统快速旋转每个磁记录盘。使用由致动器定位在磁盘的特定位置上方的读写磁头(或“换能器”)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。写磁头利用流过其线圈的电流工作,由此产生磁场。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,继而磁化记录介质上的小区域。
正在制造的HDD在内部气密密封有氦气。此外,已考虑使用轻于空气的其他气体(作为非限制性示例,诸如氢气、氮气等)作为密封HDD中空气的替代物。在氦气环境中密封和操作HDD有多种有益效果,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降低了作用在旋转磁盘叠堆上的曳力,并且磁盘主轴马达使用的机械功率大大减少。此外,在氦气中操作减少了磁盘和悬架的颤动,从而通过启用更小、更窄的数据磁道间距允许将磁盘更靠近在一起并增加面密度(可以存储在磁盘表面的给定区域上的信息位数量的量度)。氦气的较低的剪切力和更有效的热传导也意味着HDD将更凉爽运行,并且将发出更少的声学噪声。由于低湿度、对高度和外部压力变化的较低敏感性,以及没有腐蚀性气体或污染物,HDD的可靠性也增加了。
制造密封HDD的一种方法涉及在完成各种功能测试之后,使用激光焊接将盖(通常为“第二”盖,在“第一”盖上方)密封到HDD壳体底座。然而,当将垫圈用于第一盖时,此类垫圈需要在制造测试期间阻挡氦气的排出以及空气和湿气的进入,因为这样的测试在第二盖没有焊接在第一盖上方的情况下执行。
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,除非另有说明,否则不应认为本节所述的任何方法仅仅因为包含在本节中而成为现有技术。
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的平面图;
图2是根据一个实施方案的示出气密密封的硬盘驱动器和对应的第一盖的分解图;
图3A是根据第一实施方案的示出具有两个垫圈密封件的气密密封的硬盘驱动器的侧视图;
图3B是根据第二实施方案的示出具有两个垫圈密封件的气密密封的硬盘驱动器的侧视图;
图4A是根据第一实施方案的示出制造气密密封的硬盘驱动器的方法的流程图;并且
图4B是根据第二实施方案的示出制造气密密封的硬盘驱动器的方法的流程图。
具体实施方式
一般来讲,描述了制造气密密封的硬盘驱动器的方法。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,熟知的结构和设备以框图的形式示出,以便避免不必要地模糊本文所述的本发明的实施方案。
引言
术语
术语“气密”将被理解为描述了一种密封布置,其被设计成具有标称上没有(或可忽略的)气体泄漏或渗透路径。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,本文可以使用期望的或目标“泄漏率”的概念。
本文对“实施方案”,“一个实施方案”等的引用旨在意味着所描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施方案中。然而,此类短语的实例不一定都指的是同一实施方案。
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,但可能不会通篇精确地处于90度。
虽然诸如“最佳”、“优化”、“最小”、“最小化”、“最大”、“最大化”等术语可能不具有与其相关联的某些值,但是如果这些术语在本文中使用,则意图是本领域普通技术人员将理解此类术语将包括在与本公开的整体一致的有益方向上影响值、参数、度量等。例如,将某事物的值描述为“最小”并不要求该值实际上等于某个理论最小值(例如,零),但应在实际意义上理解为对应的目标是在有益方向上朝向理论最小值移动该值。
情境
图2是根据一个实施方案的示出气密密封的硬盘驱动器和对应的第一盖的分解图。气密密封的硬盘驱动器(HDD)200包括壳体底座202(或简称为“底座202”)、附连到底座202的第一盖204、以及在第一盖204上方并且气密地耦接(例如,焊接)到底座202的第二盖206。图2的右侧示出了倒置的第一盖204,即,示出第一盖204的内部,并且示出为包括单个垫圈密封件205。根据一个实施方案,垫圈密封件205是施加到第一盖204内部的就地成形垫圈(FIPG)密封件。
回想在密封HDD的情境下,在制造测试期间,第一盖垫圈(诸如垫圈密封件205)需要阻挡比空气轻的气体和任何湿气透过密封屏障。目前,所用的垫圈类型(诸如丙烯酸型垫圈)对氦气和水蒸气的渗透率相对较低,因为氦气浓度和湿度可对读写头的浮动高度具有有害影响,例如,制造测试期间的浮动高度变化可影响驱动性能。由于制造测试时间相对于HDD的增加的储存容量随时间推移而增加,因此鉴于这样的更长的测试时间,当前垫圈可能不足以有效地避免氦气浓度和湿度的变化。此外,热辅助磁记录(HAMR)型HDD例如对穿过内部-外部界面的湿气透过率(即,进入)特别敏感。
目前,不存在已知既具有适当高的氦气密封能力又具有适当高的水蒸气密封能力的材料,该材料可在整个测试时间段期间保持有效密封。也就是说,低氦气渗透率垫圈通常表现出相对高的水或湿气透过率,而低水蒸气透过率垫圈通常表现出相对高的氦气渗透率。开发具有低氦气渗透率和低湿气透过率的材料可被认为是过于具有挑战性的,并且可产生可能不会完全作为垫圈用于预期目的的材料。例如,将填料添加到垫圈材料是一种可能的方法,然而这可增加垫圈的硬度并且可导致盖变形。在制造测试期间使用具有粘合剂背衬的临时片状铝密封件是另一种可能的方法,然而,将这样的密封件附接到第一盖204-底座202边缘上而没有可导致气体泄漏的褶皱或气泡仍然存在挑战,并且当将第二盖206焊接到底座202上时,粘合剂沉积物可导致焊接错误。鉴于前述情况,可能需要相对低成本和可返工的解决方案来改善这些问题。
制造密封的硬盘驱动器的双垫圈方法
本文描述了使用双垫圈配置(即,两个单独的独立垫圈)阻挡氦气(或其他比空气轻的气体,诸如氮气和氢气)泄漏和湿气,同时在制造测试过程期间保持可返工性的方法。根据一个实施方案,使用两种类型的垫圈材料,其中每种垫圈材料要么更适于抑制气体排出,要么更适于抑制湿气进入,并且由此可考虑使用通用材料而不是专用材料。
图3A是根据第一实施方案的示出具有两个垫圈密封件的气密密封的硬盘驱动器的侧视图。硬盘驱动器(HDD)300包括壳体底座302,附连(例如,用一个或多个紧固件诸如螺钉紧固)到底座302的第一盖304,以及夹在其间的至少两个相邻垫圈密封件306、307。底座302包括多个侧壁303,每个侧壁具有由外部上边缘部分303b围绕的密封台阶表面303a。根据一个实施方案,HDD 300包括由第一材料构成并且被配置和定位成密封第一盖304和底座302之间的界面的第一垫圈密封件306,以及由不同于第一材料的第二材料构成并且也被配置和定位成密封第一盖304和底座302之间的界面的第二垫圈密封件307。因此,第一垫圈密封件306和第二垫圈密封件307中的每一者被夹在第一盖304与底座302的每个侧壁303的密封台阶表面303a之间,如图所描绘的。根据一个实施方案,第一垫圈密封件306和第二垫圈密封件307在密封台阶表面303a上或上方彼此邻近定位。根据相关实施方案,第一垫圈密封件306和第二垫圈密封件307在密封台阶表面303a上或上方彼此邻近定位,同时彼此不接触,例如垫圈密封件306、307不堆叠在彼此之上。
根据一个实施方案,第一垫圈密封件306的第一材料对比空气轻的气体(例如,氦气、或氮气或氢气)具有低渗透率,并且第二垫圈密封件307的第二材料对水具有低渗透率(即,低水蒸气透过率)。气体渗透率通常根据气体渗透率系数来表征,该气体渗透率系数是指当渗透稳定时在恒定温度和单位压差下每单位时间渗透单位厚度和样本面积的按体积计的气体量(以(cm3)(cm)/(cm2)(s)(Pa)或cm3·cm/cm2·s·Pa表示)。根据一个实施方案,第一材料对氦气优选地具有小于2000cm3·mm/(m2·24h·atm)的气体渗透率系数。材料水蒸气渗透率通常根据水蒸气渗透率系数(PV)来表征,该水蒸气渗透率系数是指在指定温度、相对湿度和单位蒸气压差下每单位时间渗透穿过单位厚度和样本面积的水蒸气体积的量(以(g)(cm)/(cm2)(s)(Pa)或g·cm/cm2·s·Pa表示)。根据一个实施方案,第二材料优选地具有小于1.5E-6m3·mm/(m2·24h·Pa)的水蒸气渗透率系数。
根据一个实施方案,第一垫圈密封件306的第一材料对包含在HDD300内的比空气轻的气体的渗透率低于第二垫圈密封件307的第二材料对比空气轻的气体的渗透率,并且第二垫圈密封件307的第二材料的水蒸气透过率低于第一垫圈密封件306的第一材料的水蒸气透过率。因此,根据第一垫圈密封件306和第二垫圈密封件307在密封台阶表面303a上或上方彼此邻近定位同时彼此不接触的实施方案,每个垫圈密封件306、307旨在起作用并且实际上相对地或在概念上彼此无关地起作用,例如,第一垫圈密封件306主要用于抑制从HDD 300的气体泄漏或气体排出,而第二垫圈密封件307主要用于抑制水蒸气或湿气进入HDD 300。然而,这并不是说第一垫圈密封件306完全没有任何水蒸气透过抑制属性和/或第二垫圈密封件307完全没有任何气体泄漏抑制属性。还需注意,第一垫圈密封件306和第二垫圈密封件307的相应作用的反转被考虑到并且在实施方案的范围内,例如,第一垫圈密封件306可用于抑制水蒸气或湿气进入HDD 300,而第二垫圈密封件307可用于抑制从HDD 300的气体泄漏或气体排出。
图3B是根据第二实施方案的示出具有两个垫圈密封件的气密密封的硬盘驱动器的侧视图。硬盘驱动器(HDD)310包括壳体底座312,附连(例如,用一个或多个紧固件诸如螺钉紧固)到底座312的第一盖314,以及至少两个垫圈密封件316、317。底座312包括多个侧壁313,每个侧壁具有由外部上边缘部分313b围绕的密封台阶表面313a。根据一个实施方案,HDD310包括由第一材料构成并且被配置和定位成密封第一盖314和底座312之间的界面的第一垫圈密封件316,以及由不同于第一材料的第二材料构成并且也被配置和定位成密封第一盖314和底座312之间的界面的第二垫圈密封件317。因此,第一垫圈密封件316被夹在第一盖314与底座312的每个侧壁313的密封台阶表面313a之间,并且第二垫圈密封件317至少部分地定位在第一盖314上方并与底座312的每个外部上边缘部分313b接触,以至少部分地填充第一盖314和底座312之间的任何间隙,如图所描绘的。此处,可在制造测试程序之前将第二垫圈密封件317施加到第一盖314的外部。
类似于参考图3A所示和所述的实施方案,并且根据一个实施方案,第一垫圈密封件316的第一材料对比空气轻的气体(例如,氦气、或氮气或氢气)具有低渗透率,并且第二垫圈密封件307的第二材料对水具有低渗透率(即,低水蒸气透过率)。根据一个实施方案,第一垫圈密封件316的第一材料对包含在HDD 310内的比空气轻的气体的渗透率低于第二垫圈密封件317的第二材料对比空气轻的气体的渗透率,并且第二垫圈密封件317的第二材料的水蒸气透过率低于第一垫圈密封件316的第一材料的水蒸气透过率。因此,每个垫圈密封件316、317旨在起作用并且实际上相对地或在概念上彼此无关地起作用,例如,第一垫圈密封件316主要用于抑制从HDD310的气体泄漏或气体排出,而第二垫圈密封件317主要用于抑制水蒸气或湿气进入HDD 310。同样,这并不是说第一垫圈密封件316完全没有任何水蒸气透过抑制属性和/或第二垫圈密封件317完全没有任何气体泄漏抑制属性。此处第一垫圈密封件316和第二垫圈密封件317的相应作用的反转也被考虑到并且在实施方案的范围内,例如,第一垫圈密封件316可用于抑制水蒸气或湿气进入HDD 310,而第二垫圈密封件317可用于抑制从HDD310的气体泄漏或气体排出。
一般来讲,液体垫圈或可剥离粘合剂可用于第二垫圈密封件317,而不是FIPG(就地成形垫圈)型垫圈,并且其在没有特殊工具的情况下易于在过程中施加,并且如果驱动器未通过任何测试,则易于移除和返工。因此,根据一个实施方案,如果需要,将可剥离材料(例如,“可剥离粘合剂”或“液体垫圈”)用于第二垫圈密封件317,以便于在附连第二盖(参见例如图2的第二盖206)之前移除第二垫圈密封件317。一般来讲,选择用于液体垫圈/可剥离粘合剂第二垫圈密封件317的材料是相对高粘度的液体材料,使得其相对简单地施加在第一盖314上方并且可容易地填充第一盖314与底座312的外部上边缘部分313b之间的间隙。此类材料在固化之后变得更硬,由此用于第二垫圈密封件317的固化液体垫圈/可剥离粘合剂材料在制造测试之后相对容易移除。对于非限制性示例,可实现紫外线(UV)固化型丙烯酸垫圈,或者可实现在室温或更低温度下固化的丙烯酸垫圈。此处,对于第二垫圈密封件317优选的是使用低水蒸气透过率液体垫圈/可剥离粘合剂,然而相应的垫圈密封件316、317的作用可再次反转。
对于当前可用的材料的非限制性示例,可使用得自施敏打硬有限公司(CemedineCo.,Ltd.)的双面可剥粘合剂(例如,BBX100),其为可修复的密封材料,其被宣传为在施加后立即粘结,并且可易于剥离,并且同时具有防水性和抗冲击性。对于另一个非限制性示例,可使用得自三键有限公司(ThreeBond Holdings Co.,Ltd.)的有机硅液体垫圈(例如,No.8),其为在室温下是流体并且在一段时间后干燥或变得均匀以形成弹性膜或薄粘合剂层的物质,其被宣传为不透油的、不透水的和不透气的以防止泄露,连同具有耐压功能。对于又一个非限制性示例,可使用得自可乐丽有限公司(Kuraray Co.,Ltd.)的液体橡胶(例如,K-LR),其为一组高粘度合成橡胶,其中一些基于异戊二烯、丁二烯和苯乙烯。
制造气密密封的硬盘驱动器的方法
图4A是根据第一实施方案的示出制造气密密封的硬盘驱动器的方法的流程图。图4A的方法可用于制造本文参考图3A所示和所述的双垫圈HDD及其等同形式和变型形式。
在框402处,将由第一材料构成的第一垫圈密封件定位在壳体底座的侧壁的密封台阶表面上方。例如,将第一垫圈密封件306定位在底座302的每个侧壁303的密封台阶表面303a上方。例如,在将第一盖304定位在底座302上方的情境下,FIPG型垫圈可被施加到第一盖304并且用作第一垫圈密封件306(参见例如图2的垫圈密封件205)。
在框404处,将由第二材料构成的第二垫圈密封件邻近第一垫圈密封件定位在密封台阶表面上方,其中第一材料是与第二材料不同的材料。例如,将第二垫圈密封件307定位在底座302的每个侧壁303的密封台阶表面303a上方。此处,在将第一盖304定位在底座302上方的情境下,FIPG型垫圈也可被施加到第一盖304并且用作第二垫圈密封件307(参见例如图2的垫圈密封件205)。如本文在别处所述,第一垫圈密封件306的第一材料对比空气轻的气体(例如,氦气、或氮气或氢气)具有低渗透率,并且第二垫圈密封件307的第二材料对水具有低渗透率(即,低水蒸气透过率)。该布置可被实现为使得第一垫圈密封件306的第一材料对包含在HDD 300内的比空气轻的气体的渗透率低于第二垫圈密封件307的第二材料对比空气轻的气体的渗透率,并且第二垫圈密封件307的第二材料的水蒸气透过率低于第一垫圈密封件306的第一材料的水蒸气透过率。
在框406处,将第一盖附连到底座,从而将第一垫圈密封件和第二垫圈密封件夹(例如,压缩)在第一盖和密封台阶表面之间。例如,第一盖304附连到底座302,从而将第一垫圈密封件306和第二垫圈密封件307夹在第一盖304与底座302的侧壁303的密封台阶表面303a之间。因此,然后可例如在将第二盖(参见例如图2的第二盖206)在第一盖304上方“永久地”附连(例如,焊接)到底座302之前对HDD执行制造测试。
图4B是根据第二实施方案的示出制造气密密封的硬盘驱动器的方法的流程图。图4B的方法可用于制造本文参考图3B所示和所述的双垫圈HDD及其等同形式和变型形式。
在框412处,将由第一材料构成的第一垫圈密封件定位在壳体底座的侧壁的密封台阶表面上方。例如,将第一垫圈密封件316定位在底座312的每个侧壁313的密封台阶表面313a上方。例如,在将第一盖314定位在底座312上方后,FIPG型垫圈可被施加到第一盖314并且用作第一垫圈密封件316(参见例如图2的垫圈密封件205)。
在框414处,将第一盖附连到底座,从而将第一垫圈密封件夹(例如,压缩)在第一盖和密封台阶表面之间。例如,第一盖314附连到底座312,从而将第一垫圈密封件316夹在第一盖314与底座312的侧壁313的密封台阶表面313a之间。
在框416处,将由第二材料构成的第二垫圈密封件至少部分地定位在第一盖上方并与底座的每个侧壁接触,从而填充第一盖与底座之间的任何间隙,其中第一材料是与第二材料不同的材料。例如,第二垫圈密封件317至少部分地定位在第一盖314上方并与底座312的每个外部上边缘部分313b接触,以至少部分地填充第一盖314与底座312之间的任何间隙。如本文在别处所述,第一垫圈密封件316的第一材料对比空气轻的气体(例如,氦气、或氮气或氢气)具有低渗透率,并且第二垫圈密封件317的第二材料对水具有低渗透率(即,低水蒸气透过率)。该布置可被实现为使得第一垫圈密封件316的第一材料对包含在HDD310内的比空气轻的气体的渗透率低于第二垫圈密封件317的第二材料对比空气轻的气体的渗透率,并且第二垫圈密封件317的第二材料的水蒸气透过率低于第一垫圈密封件316的第一材料的水蒸气透过率。再次,然后可例如在将第二盖(参见例如图2的第二盖206)在第一盖314上方“永久地”附连到底座312之前对HDD执行制造测试,并且如果需要,则移除第二垫圈密封件317。
因此,通过实现本文所述和所示的方法,提供了HDD,该HDD在制造测试程序期间具有相对较低的氦气和湿气透过率,成本相对较低,并且具有合适或改善的可返工性。通过利用分别具有低氦气渗透率和低湿气透过率的两个单独的独立垫圈,在制造测试期间HDD中的氦气浓度保持较高并且HDD中的湿度保持较低,并且最终避免了由于浮动高度的变化而导致的HDD性能的劣化。
示例性操作情境的物理描述
实施方案可以在诸如硬盘驱动器(HDD)的数字数据存储设备(DSD)的情境下使用。因此,根据一个实施方案,图1示出例示常规HDD 100的平面图,以有助于描述常规HDD通常如何操作。
图1示出了包括滑块110b的HDD 100的部件的功能布置,滑块110b包括磁性读写磁头110a。滑块110b和磁头110a可统称为磁头滑块。HDD100包括具有磁头滑块的至少一个磁头万向节组件(HGA)110、通常经由弯曲部附接到磁头滑块的引线悬架110c,以及附接到引线悬架110c的负载梁110d。HDD 100还包括能够旋转地安装在主轴124上的至少一个记录介质120和附接到主轴124用于旋转介质120的驱动马达(不可见)。读写磁头110a(也可以称为换能器)包括写元件和读元件,用于分别写入和读取存储在HDD 100的介质120上的信息。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并且被配置为移动臂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。
包括包含磁头滑块耦接至的弯曲部的磁头万向节组件(例如,HGA110)、弯曲部耦接至的致动器臂(例如,臂132)和/或负载梁,以及致动器臂耦接至的致动器(例如,VCM)的组件可以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是被配置为移动磁头滑块以访问介质120的部分以进行读和写操作的组件。
进一步参考图1,包括至磁头110a的写信号和来自磁头110a的读信号的电信号(例如,到VCM的音圈140的电流)由柔性电缆组件(FCA)156(或“柔性电缆”)传输。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可以耦接到电连接器块164,该电连接器块164在一些配置中通过由HDD外壳168提供的电馈通提供电气连通。HDD外壳168(或“壳体底座”或“基板”或简称“底座”)与HDD盖一起为HDD 100的信息存储组件提供半密封(或气密密封,在一些配置中)的保护壳体。
其他电子部件,包括磁盘控制器和包括数字信号处理器(DSP)的伺服电子器件,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,该扭矩继而传输到附连到主轴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,HGA110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或者从磁道176读取信息或者根据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各自的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、臂电子模块、数据通道、马达驱动器、伺服处理器、缓冲存储器等。两个或更多个此类部件可以组合在称为“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,诸如耦接到HDD外壳168。
本文参考硬盘驱动器,诸如参考图1所示和所述的HDD 100,可以包括有时被称为“混合驱动器”的信息存储设备。混合驱动器通常指的是具有常规HDD(参见例如HDD 100)与使用非易失性存储器(诸如闪存或其他固态(例如,集成电路)存储器)的固态存储设备(SSD)(其为电可擦除和可编程的)组合的功能的存储设备。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配置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,混合驱动器可以被构建和配置为基本上作为单个壳体中的两个存储设备,即常规的HDD和SSD,具有用于主机连接的一个或多个接口。
扩展和替代
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,这些细节可根据不同的具体实施而变化。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,本发明以及申请人旨在成为本发明的唯一且排他性的指示物的是由本专利申请以此类权利要求发出的具体形式发出的一组权利要求,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中的术语的任何定义应当决定如权利要求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,某些过程步骤可按特定顺序示出,并且字母和字母数字标签可用于识别某些步骤。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 (20)
1.一种气密密封的硬盘驱动器,所述气密密封的硬盘驱动器包括:
壳体底座,所述壳体底座具有多个侧壁,每个侧壁具有由外部上边缘部分围绕的密封台阶表面;
第一盖,所述第一盖耦接到所述底座;
第一垫圈密封件,所述第一垫圈密封件由第一材料构成并且被配置为密封所述第一盖和所述底座之间的界面;和
第二垫圈密封件,所述第二垫圈密封件由第二材料构成并被配置为密封所述第一盖和所述底座之间的所述界面;
其中所述第一材料是与所述第二材料不同的材料;
所述第一材料对包含在所述硬盘驱动器内的比空气轻的气体的渗透率低于所述第二材料对所述比空气轻的气体的渗透率;并且
所述第二材料的水蒸气透过率低于所述第一材料的水蒸气透过率。
2.根据权利要求1所述的气密密封的硬盘驱动器,其中:
所述第一材料对氦气具有小于2000cm3·mm/(m2·24h·atm)的气体渗透率系数;并且
所述第二材料具有小于1.5E-6m3·mm/(m2·24h·Pa)的水蒸气渗透率系数。
3.根据权利要求1所述的气密密封的硬盘驱动器,其中所述比空气轻的气体包括氦气。
4.根据权利要求1所述的气密密封的硬盘驱动器,其中所述比空气轻的气体包括氮气或氢气。
5.根据权利要求1所述的气密密封的硬盘驱动器,其中:
所述第一垫圈密封件被夹在所述第一盖和所述底座的每个侧壁的所述密封台阶表面之间。
6.根据权利要求5所述的气密密封的硬盘驱动器,其中:
所述第二垫圈密封件被夹在所述第一盖和所述底座的每个侧壁的所述密封台阶表面之间。
7.根据权利要求6所述的气密密封的硬盘驱动器,其中:
所述第二垫圈密封件被定位成邻近所述第一垫圈密封件。
8.根据权利要求6所述的气密密封的硬盘驱动器,其中:
所述第二垫圈密封件被定位成邻近而不接触所述第一垫圈密封件。
9.根据权利要求5所述的气密密封的硬盘驱动器,其中:
所述第二垫圈密封件至少部分地定位在所述第一盖上方并与所述底座的每个外部上边缘部分接触,以至少部分地填充所述第一盖与所述底座之间的任何间隙;并且
所述第二材料的水蒸气透过率低于所述第一材料的水蒸气透过率。
10.根据权利要求1所述的气密密封的硬盘驱动器,其中:
所述第二垫圈密封件至少部分地定位在所述第一盖上方并与所述底座的每个外部上边缘部分接触,以至少部分地填充所述第一盖与所述底座之间的任何间隙;
所述第二材料由液体可剥离粘合剂材料构成。
11.根据权利要求1所述的气密密封的硬盘驱动器,还包括:
第二盖,所述第二盖定位在所述第一盖上方并且气密地密封到所述底座。
12.一种制造气密密封的硬盘驱动器的方法,所述方法包括:
将由第一材料构成的第一垫圈密封件定位在壳体底座的侧壁的密封台阶表面上方;
将由第二材料构成的第二垫圈密封件邻近所述第一垫圈密封件定位在所述密封台阶表面上方;以及
将第一盖附连到所述底座,从而将所述第一垫圈密封件和所述第二垫圈密封件夹在所述第一盖和所述密封台阶表面之间;
其中所述第一材料是与所述第二材料不同的材料,
其中所述第一材料对包含在所述硬盘驱动器内的比空气轻的气体的渗透率低于所述第二材料对所述比空气轻的气体的渗透率;
其中所述第二材料的水蒸气透过率低于所述第一材料的水蒸气透过率。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述第一材料对氦气具有小于2000cm3·mm/(m2·24h·atm)的气体渗透率系数。
14.根据权利要求12所述的方法,其中所述第二材料具有小于1.5E-6m3·mm/(m2·24h·Pa)的水蒸气渗透率系数。
15.根据权利要求12所述的方法,其中:
所述第一材料对氦气具有小于2000cm3·mm/(m2·24h·atm)的气体渗透率系数;并且
所述第二材料具有小于1.5E-6m3·mm/(m2·24h·Pa)的水蒸气渗透率系数。
16.一种制造气密密封的硬盘驱动器的方法,所述方法包括:
将由第一材料构成的第一垫圈密封件定位在壳体底座的侧壁的密封台阶表面上方;
将第一盖附连到所述底座,从而将所述第一垫圈密封件夹在所述第一盖和所述密封台阶表面之间;
将由第二材料构成的第二垫圈密封件至少部分地定位在所述第一盖上方并与所述底座的每个侧壁接触,以填充所述第一盖与所述底座之间的任何间隙;并且
其中所述第一材料是与所述第二材料不同的材料,
所述第一材料对包含在所述硬盘驱动器内的比空气轻的气体的渗透率低于所述第二材料对所述比空气轻的气体的渗透率;并且
所述第二材料的水蒸气透过率低于所述第一材料的水蒸气透过率。
17.根据权利要求16所述的方法,其中:
所述第一材料对氦气具有小于2000cm3·mm/(m2·24h·atm)的气体渗透率系数;并且
所述第二材料具有小于1.5E-6m3·mm/(m2·24h·Pa)的水蒸气渗透率系数。
18.根据权利要求16所述的方法,其中所述第二材料由液体可剥离粘合剂材料构成。
19.一种气密密封的硬盘驱动器,所述气密密封的硬盘驱动器包括:
磁盘介质,所述磁盘介质能够旋转地安装在主轴上;
磁头滑块,所述磁头滑块容纳被配置为从所述磁盘介质读取以及写入所述磁盘介质的读写换能器;
致动器,所述致动器被配置为移动所述磁头滑块以访问所述磁盘介质的部分;
壳体底座;
第一盖,所述第一盖耦接到所述底座;
用于密封的第一装置,所述用于密封的第一装置由第一材料构成并且被定位成密封所述第一盖和所述底座,所述第一材料对包含在所述硬盘驱动器内的比空气轻的气体的渗透率低于第二材料对所述比空气轻的气体的渗透率;以及
用于密封的第二装置,所述用于密封的第二装置由所述第二材料构成并且被定位成密封所述第一盖和所述底座,所述第二材料的水蒸气透过率低于所述第一材料的水蒸气透过率。
20.根据权利要求19所述的气密密封的硬盘驱动器,其中:
所述用于密封的第一装置被夹在所述第一盖与所述底座的多个侧壁中的每个侧壁的密封台阶表面之间。
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