JP6561083B2 - 密閉バルクヘッド電気的フィードスルー位置決め制御 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、一般的にはデータ記憶装置に関し、より具体的には電気的フィードスルーの位置決めの制御に関する。

ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、保護筐体に収容され、且つ、磁性面を有する１つ又は複数の円板上にデジタル的に符号化されたデータを格納する非揮発性記憶装置である。ＨＤＤの動作中、各磁気記録ディスクは、スピンドルシステムにより急速に回転されている。データは、アクチュエータによりディスクの特定の位置の上に位置付けられる読み取り書き込みヘッドを使用して磁気記録ディスクから読み取られ、且つ、それに書き込まれる。読み取り書き込みヘッドは、磁界を使用して磁気記録ディスクの表面との間でデータを読み書きする。書き込みヘッドは、コイルに流れて磁界を生ずる電流を利用する。異なるパターンを有するプラス及びマイナスの電流による電気パルスが書き込みヘッドに送られる。書き込みヘッドのコイル中の電流は、ヘッドと磁気ディスクとの間のギャップにわたる磁界を誘起し、それが次に記録媒体上の小さな領域を磁化する。

ヘリウムを内蔵し、密閉された状態のＨＤＤが製造されている。さらに、空気より軽いその他の気体を密閉されたＨＤＤ中の空気の代りに使用することも考えられてきた。たとえば、ヘリウムの密度が空気の密度の１／７であることから、ヘリウム雰囲気中にＨＤＤを密閉して作動させることには種々の利益がある。たとえば、ヘリウム中でＨＤＤを作動させると、回転ディスクスタックに働くけん引力が低減し、そしてディスクスピンドルモーターにより使用される機械力もかなり低減される。さらに、ヘリウム中でＨＤＤを作動させると、ディスク及びサスペンションの動揺が低減し、これによりディスク同士をより狭い間隔で配置することが可能になり、且つ、より小さく、狭いデータトラックピッチを可能にすることにより面密度（ディスク表面の所与の領域上に格納できる情報ビットの数量の尺度）が向上する。剪断力の低下及びヘリウムによる熱伝導効率の向上もＨＤＤがより低い温度で作動し、且つ、その作動騒音が低下することを意味する。ＨＤＤの信頼性も、低湿度、高度及び外部圧力の変動に対するより低い感度、及び腐食ガス又は汚染物質を発生しないことのお陰で向上する。

密閉内部体積を必要とする電子システム（たとえば、空気より軽い気体の充填された密閉ＨＤＤ）は、筐体を通過して電気線路を接続する方法を要求する。これは、一般的に密閉電気コネクタ、又は、「フィードスルー」電気コネクタ（又は単に「フィードスルー」）により実現される。１つの可能な方法は、ガラスメタルフィードスルーなどの低透過性を有するが比較的高価なフィードスルーの使用を含むことである。この種類のフィードスルーは、一般的に各側にストレートピンを含んでおり、且つ、一般的にフィードスルー側壁においてＨＤＤのベースにはんだ付けされる。

この節において記述された方法は、実行できる方法であるが、必ずしもこれまでに着想されたか又は実行された方法ではない。したがって、別段の指示のない限り、この節において記述された方法は、それがこの節に含まれていることのみから、先行技術として適格であると推測するべきではない。

本発明の実施形態は、一般的に、少なくとも１つの位置決め突起を含む電気的フィードスルー、かかるフィードスルーを含む記憶装置、及びかかるフィードスルーを含むデータ記憶装置を組み立てる方法を対象とする。この電気的フィードスルーは、「プリント基板（ＰＣＢ）コネクタ」と呼ばれることがある。それが各側に電気端子を有する複数の絶縁層を含んでいるからであり、これらの端子の少なくとも一部はビアにより相互に接続されている。この電気的フィードスルーは、本体から突出する少なくとも１つの位置決め突起を含んでおり、また、さらに本体からそれぞれの方向に突起する複数の位置決め突起を含み得る。

このデータ記憶装置実施形態は、電気的フィードスルーと結合される筐体ベースを含んでいる。このベースは、開口部を取り囲む環状陥凹表面（それは電気的フィードスルーに囲まれており、第１レベルにある）及び第１レベルより高いレベルにあり、且つ、環状陥凹表面から離れて１つの方向に伸びている少なくとも１つの陥凹位置決め表面を含んでいる。電気的フィードスルーの位置決め突起は、ベースの陥凹位置決め表面と物理的に結合しており、これにより電気的フィードスルーの位置は陥凹位置決め表面により垂直的に抑制される。

本発明の概要の節において説明した実施形態は、本出願において説明されるすべての実施形態の示唆、記述又は教示を意図するものではない。したがって、本発明の実施形態は、この節において説明した特徴とは別の特徴又は異なる特徴を含み得る。さらに、この節で説明した制限、要素、性質、特徴、利点、属性等のいずれも、請求項において明確に示されない限り、請求項の範囲を決して制限しない。

実施形態は、添付図面の図において、制限するためではなく、例示として示されており、また、図面においては同様な参照番号は同様な要素を示す。

図１は、１つの実施形態によるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を示す平面図である。 図２は、１つの実施形態によるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を示す断面側面図である。 図３Ａは、電気的フィードスルーコネクタ〜ベースインターフェースを示す断面側面図(１)である。 図３Ｂは、電気的フィードスルーコネクタ〜ベースインターフェースを示す断面側面図(２)である。 図３Ｃは、電気的フィードスルーコネクタ〜ベースインターフェースを示す断面側面図である。 図４は、１つの実施形態による密閉バルクヘッド電気的フィードスルーコネクタの透視図である。 図５は、１つの実施形態による密閉バルクヘッド電気的フィードスルーコネクタ及びベースの分解透視図である。 図６は、１つの実施形態によるベースと結合された密閉バルクヘッド電気的フィードスルーコネクタの透視図である。 図７は、１つの実施形態による密閉バルクヘッド電気的フィードスルーコネクタ〜ベースインターフェースを示す断面側面図である。 図８は、１つの実施形態に従ってデータ記憶装置を組み立てる方法を示す流れ図である。

電気的フィードスルーを安定した位置に取り付ける方法について記述する。以下の記述においては、説明を目的として、本出願において記述される発明の実施形態の完全な理解を与えるために、複数の専門的詳細にわたり記述する。しかし、本出願において記述される発明の実施形態をこれらの詳細なしに実施できることは明かであろう。他の例においては、本出願において記述される発明の実施形態を不必要に分かり難くすることを避けるために、周知の構造及び装置は、ブロックダイアグラムの形態で示される。

例証的作動状態の物理的記述
実施形態は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の電気的フィードスルーの状況において利用することができる。したがって、実施形態による例示作動状態を示すためにＨＤＤ１００を示す平面図を図１に示す。

図１は、磁気読み取り書き込みヘッド１１０ａを含むスライダー１１０ｂを含むＨＤＤ１００の構成要素の機能的配置を示す。スライダー１１０ｂ及びヘッド１１０ａは、まとめて、ヘッドスライダーと呼ばれることがある。ＨＤＤ１００は、ヘッドスライダーを含む少なくとも１つのヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）１１０、一般的に屈曲部によりヘッドスライダーに取り付けられるリードサスペンション１１０ｃ、及びリードサスペンション１１０ｃに取り付けられるロードビーム１１０ｄを含む。ＨＤＤ１００は、スピンドル１２４上に回転可能なように搭載されている少なくとも１つの記録媒体１２０及び媒体１２０を回転するためにスピンドル１２４に取り付けられている駆動モーター（示されていない）も含んでいる。トランスデューサとも呼ばれる読み取り書き込みヘッド１１０ａは、ＨＤＤ１００の媒体１２０上に格納されている情報をそれぞれ書き込むため及び読み取るための書き込み要素及び読み取り要素を含んでいる。媒体１２０すなわち複数のディスク媒体は、ディスククランプ１２８によりスピンドル１２４に取り付けることができる。

ＨＤＤ１００は、さらに、ＨＧＡ１１０に取り付けられているアーム１３２、キャリッジ１３４、キャリッジ１３４に取り付けられている音声コイル１４０を含むアーマチュア１３６を含む音声コイルモーター（ＶＣＭ）及び音声コイルマグネット（示されていない）を含むステーター１４４を含んでいる。ＶＣＭのアーマチュア１３６は、キャリッジ１３４に取り付けられており、且つ、アーム１３２及びＨＧＡ１１０を動かして媒体１２０の一部にアクセスするように構成されているが、これらは、すべて、挿入ピボットベアリングアセンブリ１５２によりピボットシャフト１４８の上にまとめて搭載されている。複数のディスクを有するＨＤＤの場合、キャリッジ１３４は、「Ｅブロック」又はコームと呼ばれることがある。なぜならば、キャリッジは、アームの集団配列を移動するように構成されているので、これにより櫛のように見えるからである。

ヘッドスライダーの結合される屈曲部を含むヘッドジンバルアセンブリ（たとえば、ＨＧＡ１１０）、アクチュエーターアーム（たとえば、アーム１３２）及び／又は屈曲部が結合されるロードビーム、及びアクチュエーターアームが結合されるアクチュエーター（たとえば、ＶＣＭ）を含むアセンブリは、まとめてヘッドスタックアセンブリ（ＨＳＡ）と呼ばれることがある。しかしＨＳＡは、いま記述したより多い要素又は少ない要素を含み得る。たとえば、ＨＳＡは、さらに電気的相互接続構成要素を含むアセンブリを指すことがある。一般的に、ＨＳＡは、読み取り及び書き込み動作のためにヘッドスライダーを動かして媒体１２０の一部にアクセスするように構成されているアセンブリである。

さらに図１を参照する。ヘッド１１０ａへの書き込み信号及びそれからの読み取り信号を含む電気信号（たとえば、ＶＣＭの音声コイル１４０への電流）は、可撓ケーブルアセンブリ（ＦＣＡ）１５６（又は「フレックスケーブル」）により伝達される。フレックスケーブル１５６とヘッド１１０ａとの間の相互接続は、アーム電子回路（ＡＥ）モジュール１６０を含み得る。このモジュールは、読み取り信号のための搭載前置増幅器並びにその他の読み取りチャネル及び書き込みチャネルの電子回路構成要素を含むことができる。ＡＥモジュール１６０は、図示のようにキャリッジ１３４に取り付けることができる。フレックスケーブル１５６は、一定の構成ではＨＤＤハウジング１６８に設けられる電気的フィードスルー経由で電気通信接続を与える電気的コネクタブロック１６４と結合することができる。ＨＤＤハウジング１６８（又は「筐体ベース」又は単に「ベース」）は、ＨＤＤカバーとともに、ＨＤＤ１００の情報格納構成要素のための半密閉（又は一部の構成では密閉）保護筐体を提供する。

ディスクコントローラ及びデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含むサーボ電子回路を含むその他の電子回路構成要素は、ドライブモーター、ＶＣＭの音声コイル１４０及びＨＧＡ１１０のヘッド１１０ａに電気信号を与える。ドライブモーターに与えられた電気信号はドライブモーターの回転を可能とし、これによりスピンドル１２４にトルクが与えられる。このトルクが次にスピンドル１２４に取り付けられている媒体１２０に転送される。その結果、媒体１２０は、方向１７２に回転する。回転する媒体１２０は、スライダー１１０ｂのエアベアリング面（ＡＢＳ）を載せるエアベアリングとして働く空気のクッションを生成する。これによりスライダー１１０ｂは、情報が記録される薄い磁気記録層と接触することなく媒体１２０の表面上を飛翔する。同様に、非制限的例示としてヘリウムなどの空気より軽い気体を利用しているＨＤＤにおいて、回転する媒体１２０は、スライダー１１０ｂを載せる気体又は流体のベアリングとして働く気体のクッションを生成する。

ＶＣＭの音声コイル１４０に与えられる電気信号は、ＨＧＡ１１０のヘッド１１０ａが情報の記録されているトラック１７６にアクセスすることを可能にする。このようにして、ＶＣＭのアーマチュア１３６が弧１８０を描いて揺れ、これによりＨＧＡ１１０のヘッド１１０ａは媒体１２０上の種々のトラックにアクセスすることが可能になる。情報は、セクタ１８４のような媒体１２０上のセクタとして整列される複数の半径方向ネスト化トラック中の媒体１２０に格納される。それに対応して、各トラックは、セクタ化トラック部分１８８のような複数のセクタ化トラック部分（又は「トラックセクタ」）から構成される。各セクタ化トラック部分１８８は、記録された情報並びにＡＢＣＤサーボ−バースト−信号パターンのようなヘッダー包含誤り修正コード情報及びサーボ−バースト−信号パターンを含むことができる。これらは、トラック１７６を識別する情報である。トラック１７６へのアクセスにおいて、ＨＧＡ１１０のヘッド１１０ａの読み取り要素がサーボ−バースト−信号パターンを読み取り、これが位置−誤り−信号（ＰＥＳ）をサーボ電子回路に与え、この電子回路がＶＣＭの音声コイル１４０に与えられる電気信号を制御し、これによりヘッド１１０ａがトラック１７６に向かうことを可能にする。トラック１７６を発見し、且つ、特定のセクタ化トラック部分１８８を識別した後、ヘッド１１０ａは、外部回路、たとえばコンピュータシステムのマイクロプロセッサからディスクコントローラが受け取った命令に応じてトラック１７６から情報を読み取るか、又はトラック１７６に情報を書き込む。

ＨＤＤの電子回路アーキテクチャは、ハードディスクコントローラ（“ＨＤＣ”）、インターフェースコントローラ、アーム電子回路モジュール、データチャネル、モータードライバー、サーボプロセッサ、バッファメモリ等のＨＤＤの作動のためにそれぞれの機能を果たす複数の電子回路構成要素を含んでいる。２つ又はそれ以上のかかる構成要素を「システムオンチップ」（“ＳＯＣ”）と呼ばれる単一の搭載集積回路基板として組み合わせることができる。かかる電子回路構成要素のうち全部ではなくとも数個は、一般的にプリント基板上に構成され、その基板がＨＤＤハウジング１６８のようなＨＤＤの底部側に結合される。

図１を参照して説明したＨＤＤ１００のようなハードディスクドライブに関する本出願における参考文献は、時々「ハイブリッドドライブ」と呼ばれる情報記憶装置を含み得る。ハイブリッドドライブは、一般的に、電気的に消去でき、且つ、プログラム可能なフラッシュ又はその他のソリッドステート（たとえば、集積回路）メモリなどの非揮発メモリを使用するソリッドステート記憶装置（ＳＳＤ）と組み合わされる装置であり、通常のＨＤＤ（たとえば、ＨＤＤ１００参照）の機能も有する記憶装置を指す。いろいろな種類の記憶媒体の動作、管理及び制御は一般的に異なっているので、ハイブリッドドライブのソリッドステート部分は、それ自身に対応するコントローラ機能を含み、そしてこの機能はＨＤＤ機能とともに単一のコントローラに組み込まれ得る。ハイブリッドドライブは、非制限的な例示であるが、頻繁にアクセスされるデータ、頻繁にＩ／Ｏされるデータ等を格納するキャッシュメモリとしてソリッドステートメモリを使用する方法などのいくつかの方法によりソリッドステート部分を動作させ、且つ、利用するように設計し、且つ、構成することができる。さらに、ハイブリッドドライブは、基本的に、ホスト接続として単一又は複数のインターフェースを有する単一筐体中の２つの記憶装置、すなわち通常のＨＤＤ及びＳＳＤとして設計し、且つ、構成することができる。

序論
用語、「密閉」は、気体の漏れ又は浸透経路が名目上全くない（又は無視できる）ように設計される封止構成を記述するものとして理解されるものとする。「密閉」、「無視できる漏洩」「漏洩なし」等が本出願において使用されるが、かかるシステムは、それでも、しばしば一定量の漏洩度を有しており、したがって全く無漏洩ではないことに注意せよ。したがって、本出願のいずれかの場所において、望ましいか又は目標「漏洩率」の概念に言及するであろう。すでに述べたように、密閉された内部体積を必要とする電子回路システム（たとえば、空気より軽い気体の充填された、密閉ＨＤＤ）は、筐体通過して電気的線路を接続する方法を必要とし、したがって、低い漏洩率対適切な電気的フィードスルーの費用、製造性、及び信頼性に関する課題を解決しなければならない。

用語、「実質的に」は、大体において又はほぼ、意図どおりに構造化され、構成され、寸法決定された等の特徴を有しているが、製造誤差等のために実際には構造、構成、寸法等が必ずしも正確にそのとおりにならない状況を記述するものとして理解されるものとする。たとえば、構造を「実質的に垂直」として記述することは、側壁が実際的な目途上垂直であるが正確には９０度ではないかもしれないといったような平易な意味をこの用語に与える。

図２は、１つの実施形態によるハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を示す断面図である。たとえば、ＨＤＤ２００は、記録媒体２２０の回転を駆動するドライブモーターのスピンドル２２４（たとえば、図１のスピンドル１２４のような）に回転可能なように搭載される少なくとも１つの記録媒体２２０（たとえば、図１の磁気記録媒体１２０のような）及び記録媒体２２０から情報を読み取り、且つ、それに情報を書き込むために読み取り−書き込みトランスデューサを収容しているヘッドスライダーを記録媒体２２０の上の場所に運んで移動するヘッドスタックアセンブリ（ＨＳＡ）２２６を含んでいる。ＨＤＤ２００は、さらに、ＨＤＤ２００に結合できるプリント基板（たとえば、”ＳＯＣ”、すなわちシステムオンチップ）のようなＨＤＤ２００の密閉内部環境の外部の電子回路構成要素にＨＳＡ２２６を電気的に接続する可撓ケーブルアセンブリ（ＦＣＡ）２５６を含んでいる。この接続に際し、ＦＣＡ２５６は、インターフェース２５０（たとえば、機械的及び／又は電気的）経由で配線される。このインターフェースは、小さな開口部を含み、且つ、ＨＤＤ筐体ベース２６８と関連している（たとえば、図１のハウジング１６８の密閉バージョンと同様なもの）。図２は、さらに、インターフェース２５０に近く、且つ、それを含む領域Ａ−Ａを示している。この領域については、本出願のほかの場所でも言及する。

上述したように、密閉ハードディスクドライブの状況では、密閉電気コネクタを使用して（たとえば、内部可撓ケーブルを外部搭載プリント基板アセンブリに）電気的に接続することができるが、この場合の１つの方法は、低漏洩度であるが比較的高価なフィードスルー（たとえば、ガラスメタルフィードスルー）を使用することである。これは、一般的にフィードスルー側壁においてＨＤＤベースにはんだ付けされる。別案として、プリント基板ベース（又は「ＰＣＢベース」）の密閉バルクヘッド（ＳＢＨ）コネクタ（又は「フィードスルー」）を使用することもできる。これによりＳＢＨは、はんだ付け又は接着剤固定によりベースに取り付けることができる。ＳＢＨフィードスルーは、本出願においてはＰＣＢベースフィードスルーと呼ばれる。なぜならば、それは、一般的にＰＣＢに関係する材料及び工程を使用して製造されるからである。ＰＣＢベース構成要素一般及びＰＣＢベース電気的フィードスルーを使用することの１つの利点は、特に、いまや成熟している製造方法に関連する比較的低廉なコストである。

ＳＢＨコネクタに関して、側壁は、はんだ付けにとって役に立たない。なぜならばＳＢＨコネクタはＰＣＢであり、又はんだパターンはＰＣＢ側壁上に実際上形成できないからである。したがって、はんだ又は接着は、一般的にＳＢＨコネクタの底部とベース表面との間に適用される。このような構造の場合、ＳＢＨコネクタの高さは、はんだ又は接着剤の高さに応じて変化する。さらに、ガラスメタルフィードスルーコネクタの場合より厳しい高さ要件がＳＢＨコネクタによりもたらされる可能性がある。なぜならば、圧縮式接触ピンを使用する圧縮式コネクタがＳＢＨコネクタとフレックスケーブル及び搭載ＰＣＢアセンブリのそれぞれの間の電気的接続のために使用されることがあるからである。したがって、ＳＢＨコネクタとフレックスケーブル及びＰＣＢアセンブリのそれぞれの間のそれぞれの距離は、圧縮式ピンに適する指定された範囲内に保持されるべきである。したがって、ＳＢＨコネクタの高さを制御することが望ましい。

図３Ａ−Ｃは、それぞれの密閉バルクヘッドコネクタ〜ベースインターフェースを示す断面側面図である。図３Ａ−Ｃのそれぞれは、本出願において記述されている独創的実施形態の実現によらない場合に生じ得るアセンブリ問題を示している。図３Ａは、圧縮式コネクタ３０３の取り付けられている密閉バルクヘッド（ＳＢＨ）電気的フィードスルー３０２がインターフェース３５０において筐体ベース３６８に接着剤３０４により接着されるシナリオを描いている。電気的フィードスルー位置決め突起（たとえば、図４の位置決め突起４０４ａ）及び整合ベース陥凹位置決め表面（たとえば、図５の陥凹位置決め表面５０４ａ）の実現により行われるｚ方向の高さ制御がない場合、接着剤３０４はインターフェース３５０経由の適切な漏洩率にとっては厚くなりすぎる可能性がある。また、図３Ｂを参照するが、電気的フィードスルー位置決め突起（たとえば、位置決め突起４０４ａ）及び整合ベース陥凹位置決め表面（たとえば、陥凹位置決め表面５０４ａ）の実現により行われるｚ方向の高さ制御がない場合、接着剤３１４ａ、３１４ｂは、ＳＢＨフィードスルー３０２の傾きを引き起こし、この場合も、インターフェース３５０経由の漏洩率は不適切となる可能性がある。図３Ｃを参照する。電気的フィードスルー位置決め突起（たとえば、位置決め突起４０４ａ）及び整合ベース陥凹位置決め表面（たとえば、陥凹位置決め表面５０４ａ）の実現により行われるｚ方向の高さ制御がない場合、接着剤３２４は薄くなりすぎるため（又は皆無となり）、インターフェース３５０経由の漏洩率は不適切となる可能性がある。

位置決め突起を有する電気的フィードスルー
図４は、１つの実施形態による密閉バルクヘッド電気的フィードスルーコネクタの透視図である。電気的フィードスルー４００コネクタ（以下、「フィードスルー４００」）は、ＰＣＢ（プリント基板）ベースフィードスルーとも呼ばれ、一般的にＰＣＢに関係する材料及び工程を使用して製造される。

フィードスルー４００のようなＰＣＢベース電気的フィードスルーは、絶縁材料（たとえば、ＦＲ−４ガラス強化樹脂、又はプラスチック積層板）の１つ又は複数の層４０２を有するラミネート構造を含むことができ、本体４０３及び本体４０３から突起している１つ又は複数の位置決め突起４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃ（まとめて「位置決め突起４０４」）のような少なくとも１つの位置決め突起を有する。また、フィードスルー４００は、フィードスルー４００の頂部側と底部側のそれぞれに複数の電気端子４０６（ときとして一般的に「電気パッド」又は「電気的接続」と呼ばれる）を含んでいる。本体４０３は、複数の電気端子４０６を囲んでおり、ここで頂部及び底部側の電気端子４０６の少なくとも一部は、本体４０３を通過するそれぞれのビアにより電気的に相互接続されている。

１つの実施形態によると、電気端子４０６のうち、フィードスルー４００の頂部又は底部側の上の少なくとも１つは、はんだパッドを含んでいる。１つの実施形態によると、フィードスルー４００の頂部側と底部側両方の電気端子４０６は、はんだパッドを含んでいる。１つの実施形態によると、フィードスルー４００は、さらに、ばね端子（「圧力式端子」又は「圧力式ピン」とも呼ばれる）を有するコネクタ部分４０８を含んでおり、ここでコネクタ部分４０８は、フィードスルー４００の少なくとも一方の側の電気端子４０６に電気的に結合され、且つ、接続される。１つの実施形態によると、コネクタ部分４０８は、圧力式コネクタ、すなわち、ＰＣＢと電気的に接続し、且つ、通信するために使用できる型のコネクタを含んでいる。

フィードスルー４００のような電気的フィードスルーを構成する電気端子４０６の個数は、実現事例により異なる。したがって、図４に示されている電気端子４０６の個数は、単なる例示のためである。フィードスルー４００のような電気的フィードスルーは、図４に描かれているように正確に形成する必要はないが、しかし、実現事例ごとに、たとえば、インターフェースの形状（たとえば、図２のインターフェース２５０）及びベースの対応する開口部（たとえば、図５の開口部５０２）に応じて変わり得ることにも注意せよ。

１つの実施形態によると、フィードスルー４００は、本体４０３から第１の方向に突出している第１位置決め突起４０４ａを含む。たとえば、位置決め突起４０４ａは、本体４０３からｘ方向に突出している。

１つの実施形態によると、フィードスルー４００は、本体４０３から第１の方向と反対の方向に突出している第２位置決め突起４０４ｂを含む。たとえば、位置決め突起４０４ｂは、本体４０３からｘ方向と反対の方向（すなわち、マイナスｘ方向）に突出している。

１つの実施形態によると、フィードスルー４００は、本体４０３から第１の方向と実質的に鉛直の方向に突出している第３位置決め突起４０４ｃを含む。たとえば、位置決め突起４０４ｃは、本体４０３からｙ方向（又はマイナスｙ方向）に突出している。

しかし、フィードスルー４００のような電気的フィードスルーを構成する位置決め突起４０４の個数及び位置は、実現事例により異なるが、それでも考慮している実施形態の範囲内に属する。

位置決め突起を有し、ベースに取り付けられる電気的フィードスルー
図５は、１つの実施形態による密閉バルクヘッド電気的フィードスルーコネクタ及びベースの分解透視図である。図５において分解されて描かれているアセンブリは、筐体ベース５００（たとえば、図２のベース２６８）から分解されているＳＢＨフィードスルー４００を含んでおり、これからフィードスルー４００がベース５００に組み付けられているものとして説明する。フィードスルー４００は、図４においてフィードスルー４００が描かれた位置と反対の位置に描かれている（たとえば、逆さまに）ことに注意せよ。

１つの実施形態によると、ベース５００は、フィードスルー４００により囲まれている開口部５０２、開口部を囲んでいる環状陥凹表面５０３、及び環状陥凹表面５０３から離れて一定の方向に伸びる少なくとも１つの陥凹位置決め表面５０４ａ、５０４ｂ、及び／又は５０４ｃ（まとめて、陥凹位置決め表面５０４）を含んでいる。１つの実施形態によると、フィードスルー４００上の位置決め突起４０４と同数の陥凹位置決め表面５０４がベース５００上に存在する。

図示されているように環状陥凹表面５０３及び陥凹位置決め表面５０４のそれぞれは、周囲表面５０１から凹んでいる。１つの実施形態によると、開口部５０２を囲んでいるベース５００の構造は段付き構造であり、この場合、環状陥凹表面５０３は１つのレベルすなわち平面にあり、また、陥凹位置決め表面５０４は第２のレベル（環状陥凹表面５０３のレベルより高いレベルすなわち平面）にあるが、これらの両方とも周囲表面５０１から凹んでいる。図５から分かるように、各位置決め突起４０４ａ、４０４ｂ、及び／又は４０４ｃは、フィードスルー４００の位置をベース５００に対して垂直的に抑制するために、それぞれ、対応する陥凹位置決め表面５０４ａ、５０４ｂ、及び／又は５０４ｃと物理的に結合することを意図している。

１つの実施形態によると、フィードスルー４００は、位置決め突起４０４ａのような第１の方向に突出する第１位置決め突起を含み、また、ベース５００は、陥凹位置決め表面５０４ａのような第１の方向に伸びる対応する第１陥凹位置決め表面を含む。これにより、対応する位置決め構造は、組み立てられた状態において、フィードスルー４００の位置をベース５００に対して垂直的に抑制するために物理的に結合するように構成される。

１つの実施形態によると、フィードスルー４００は、さらに、位置決め突起４０４ｂのような第１方向と反対方向に突出する第２位置決め突起を含み、また、ベース５００は、陥凹位置決め表面５０４ｂのような第１方向と反対の方向に伸びる対応する第２陥凹位置決め表面を含み、これにより、対応する位置決め構造（たとえば、第１陥凹位置決め表面５０４ａに対向する第１位置決め突起４０４ａ、及び第２陥凹位置決め表面５０４ｂに対向する第２位置決め突起４０４ｂ）は、組み立てられた状態において、フィードスルー４００の位置をベース５００に対して垂直的に抑制するために物理的に結合するように構成される。

１つの実施形態によると、フィードスルー４００は、さらに、位置決め突起４０４ｃのような第１方向と実質的に鉛直方向に突出する第３位置決め突起を含み、また、ベース５００は、陥凹位置決め表面５０４ｃのような第１方向と実質的に鉛直の方向に伸びる対応する第３陥凹位置決め表面を含み、これにより、対応する位置決め構造（たとえば、第１陥凹位置決め表面５０４ａに対向する第１位置決め突起４０４ａ、第２陥凹位置決め表面５０４ｂに対向する第２位置決め突起４０４ｂ、及び第３陥凹位置決め表面５０４ｃに対向する第３位置決め突起４０４ｃ）は、組み立てられた状態において、フィードスルー４００の位置をベース５００に対して垂直的に抑制するために物理的に結合するように構成される。

フィードスルー４００の位置決め突起４０４、及びベース５００の対応する陥凹位置決め表面５０４の正確な個数、形状、及び位置は、たとえば、周囲の構造的制約条件等に応じて、実施事例により変化し得ることに注意せよ。

図５の分解図において描かれているアセンブリは、さらに、実施形態に従って、環状陥凹表面５０３とフィードスルー４００との間に置かれてフィードスルー４００をベース５００に固定する働きを有する接着剤５０６（又は接着リング）を含む。１つの実施形態によると、接着剤５０６は、予備はんだを含む。しかし、エポキシ接着剤又は熱融着材料等のようなその他の種類の材料もフィードスルー４００をベース５００に接着するために使用することができる。

図６は、１つの実施形態に従ってベース上に組み立てられた密閉バルクヘッド電気的フィードスルーコネクタの透視図である。図６において描かれているアセンブリは、筐体ベース５００の内側に配置され、結合され、接着され、且つ、固定されたＳＢＨフィードスルー４００を含んでいる。すでに述べたように、１つの実施形態によると、フィードスルー４００上の位置決め突起４０４と同数の陥凹位置決め表面５０４がベース５００上に存在する。なぜならば、各位置決め突起４０４は、フィードスルー４００の位置を垂直的に抑制するために対応する陥凹位置決め表面５０４と物理的に結合することを意図しているからである。

図７は、１つの実施形態による密閉バルクヘッド電気的フィードスルーのコネクタ〜ベースインターフェースを示す断面側面図である。図２に戻って領域Ａ−Ａも参照する。図７は、圧縮式コネクタ４０８の取り付けられている密閉バルクヘッド（ＳＢＨ）フィードスルー４００が筐体ベース５００にインターフェース５５０において接着剤５０６により接着されるシナリオを描いている。図３Ａ−Ｃに描かれているシナリオと比較すると、ここでは、ｚ方向高さ制御は、電気的フィードスルー４００の位置決め突起４０４（位置決め突起４０４ａ、４０４ｂが示されている）及び対応するベース５００の陥凹位置決め表面５０４（陥凹位置決め表面５０４ａ、５０４ｂが示されている）の実現により与えられており、接着剤５０６は、インターフェース５５０経由の適切な漏洩率を与えることができる。

フィードスルー４００のようなＳＢＨ電気的フィードスルーの１つの可能な実現は、ＨＤＤベース５００を通過して伸びる開口部を有し、密閉気体（たとえば、非制限的例として、ヘリウム、窒素などの空気より軽い気体）の充填された筐体（たとえば、図１のハウジング１６８の密閉版に類似するもの）を含む密閉ハードディスクドライブで使用に供するすることができる。このような実現では、電気的コネクタは、筐体内に開口部近くに配置することができ、且つ、このコネクタは、この開口部を通過するフィードスルー４００のような電気的フィードスルーに電気的に接続することができる。たとえば、電気的コネクタは、電気端子４０６により内部ＨＤＤ可撓相互接続ケーブル（たとえば図１のフレックスケーブル１５６、図２の可撓ケーブルアセンブリ２５６）及びフィードスルー４００と電気的に接続することができる。別案として、内部ＨＤＤ可撓相互接続ケーブルは、フィードスルー４００と電気端子４０６により直接接続することもできる。概して、フィードスルー４００は、密閉キャビティ／筐体の外部と内部との間の電気的接触及び接続を容易にすることができる。このようにして、１つの実施形態に従って、図６及び７に描かれている構造的構成が空気より軽い気体を含む密閉筐体を有するデータ記憶装置（たとえば、ＨＤＤ）において実現される。

前述の結合構造（すなわち、ＳＢＨフィードスルー４００の位置決め突起４０４及び対応するベース５００の陥凹位置決め表面５０４）により予期されている潜在的、非制限的利益は、製造誤差制御に関する。この場合、ベース５００の陥凹位置決め表面５０４は、機械加工により形成することができるので、高さ誤差を小さくし、且つ、十分に制御することができる。したがって、ベース５００への取り付け後におけるフィードスルー４００のｚ方向位置決めも同様に十分に制御され、且つ、小さな誤差範囲内に収まる。さらに、たとえば、フィードスルー４００のｚ方向位置決めを正確に制御することにより、コネクタ部分４０８（及び圧縮式コネクタの場合における圧縮式端子）の高さも指定値内に収めることができ、且つ、したがって関連電気接続の品質も確実に維持することができる。さらに、たとえば、接着剤５０６の厚さも前述の構造的構成により十分に制御することができる。したがって、接着剤５０６が、フィードスルー４００をベース５００に十分な強度をもって取り付けることと、密閉装置の場合に内部の空気より軽い気体（たとえば、ヘリウム）を密閉することの両方の働きをすることができるので、接着剤５０６の厚さを制御することにより（すなわち、比較的薄い接着剤５０６を維持することにより）インターフェース（たとえば、図２のインターフェース２５０、領域Ａ−Ａ）及び対応する低透過率接着剤５０６経由の適切な漏洩率を維持することができる。

データ記憶装置を組み立てる方法
図８は、１つの実施形態に従ってデータ記憶装置を組み立てる方法を示す流れ図である。

任意選択的ブロック８０２（点線ブロックにより任意選択的項目として描いた）において、１つの実施形態に従って、接着剤を筐体ベースの環状陥凹表面上に置く。この場合、環状陥凹表面は、ベースの第１陥凹位置決め表面から下がっている。たとえば、予備はんだリングなどの接着剤５０６（図５）は、筐体ベース５００（図５、６）の環状陥凹表面５０３（図５）に置かれる。この場合、環状陥凹表面５０３は、陥凹位置決め表面５０４ａ、５０４ｂ、５０４ｃ（図５）から下がっている（すなわち、より低い）。

ブロック８０４において、電気的フィードスルーをベース中の開口部を囲む陥凹の中に置く。これは、電気的フィードスルーの本体から突起している第１位置決め突起をベースの対応する第１陥凹位置決め表面に対して位置決めすることにより、電気的フィードスルーの位置がベースの第１陥凹位置決め表面により垂直的に抑制されるようにすることを含む。たとえば、電気的フィードスルー４００（図４−７）は、ベース５００中の開口部５０２（図５）を囲む陥凹に置かれるが、これは、電気的フィードスルー４００の本体４０３（図４）から突出している第１位置決め突起４０４ａ（図４−７）をベース５００の対応する第１陥凹位置決め表面５０４ａに位置決めさせて、電気的フィードスルー４００の位置をベース５００の第１陥凹位置決め表面５０４ａにより垂直的に抑制することを含んでいる。任意選択的ブロック８０２の状況において、電気的フィードスルー４００は、ブロック８０４において、ブロック８０２において配置された接着剤５０６の上に置かれる。さらに、予備はんだ接着剤５０６が置かれている状況において、１つの実施形態に従って、このはんだは、フィードスルー４００及びベース５００を加熱することによりリフローされる。

１つの実施形態によると、電気的フィードスルー４００は、密閉環境と外部環境との間のインターフェースとなるように構成される。たとえば、密閉環境は、空気より軽い気体の封入された密閉ハードディスクドライブの内部キャビティである。任意選択的ブロック８０６（点線ブロックにより任意選択的項目として描いた）において、１つの実施形態に従って、ベースを含む密閉筐体に空気より軽い気体を実質的に充填する。たとえば、本出願において記述されたフィードスルー４００及びベース５００を有するＨＤＤ２００（図２）のような密閉ＨＤＤを製造し、それにヘリウムなどの空気より軽い気体を充填する。

拡張及び別案
本出願において記述された実施形態の実現及び利用は、個別データ記憶装置又はＨＤＤのみに限られない。それどころか、確実に位置決めされ、且つ、制御される密閉インターフェースを与える筐体ベースインターフェースとしての電気的フィードスルーの使用を含む実施形態は、Ｈｅ又はＮ_２などの気体を含むボックスに収容された複数のＨＤＤのシステムレベル密閉トレイ又はボックス及び密閉電子回路装置一般（たとえば、光システム、光データ記憶装置等）にも適用することができる。

前記記述において、本発明の実施形態は、実施事例に応じて変化する複数の特定の詳細を参照して記述された。したがって、それらの実施形態の広い精神及び範囲から逸脱することなく、それらに対する種々の修正及び変更がなされ得る。したがって、本発明の内容、すなわち、出願人が本発明として意図する内容を排他的に示すものは、この出願から由来する請求項を表現する特定の形態の一連の請求項（その後の修正を含む）のみである。かかる請求項に含まれている用語について本出願において明記された定義は、本出願の請求項において使用されたかかる用語の意味を支配するものとする。したがって、請求項において明記されていない制限、要素、特性、特徴、長所又は属性は、かかる請求項の範囲を決して制限するべきではない。よって、明細書及び図面は、制限的な意味を有するものではなく、説明と見なすべきである。

また、この記述においては、一定の工程段階が特定の順序で記載され、また、アルファベット又は英数字のラベルが一定のステップを示すために使用されることがある。記述中において特に指定されていない限り、実施形態は、かかるステップを行う特定の順番に必ずしも制限されない。特に、ラベルは、単にステップの便利な識別のために使用されており、且つ、かかるステップを行う特定の順序を指定又は要求することを意図していない。

１００ ＨＤＤ
１１０ ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）
１１０ａ 磁気読み取り書き込みヘッド
１１０ｂ スライダー
１１０ｃ リードサスペンション
１１０ｄ ロードビーム
１２０ 記録媒体
１２４ スピンドル
１２８ ディスククランプ
１３２ アーム
１３４ キャリッジ
１３６ アーマチュア
１４０ 音声コイル
１４４ ステーター
１４８ ピボットシャフト
１５２ 挿入ピボットベアリングアセンブリ
１５６ 可撓ケーブルアセンブリ（ＦＣＡ）
１６０ アーム電子回路（ＡＥ）モジュール
１６４ 電気的コネクタブロック
１６８ ＨＤＤハウジング
１７２ 方向
１７６ トラック
１８０ 弧
１８４ セクタ
１８８ セクタ化トラック部分
２００ ＨＤＤ
２２０ 記録媒体
２２４ スピンドル
２２６ ヘッドスタックアセンブリ（ＨＳＡ）
２５０ インターフェース
２５６ 可撓ケーブルアセンブリ（ＦＣＡ）
２６８ ＨＤＤ筐体ベース
３０２ ＳＢＨフィードスルー
３０３ 圧縮式コネクタ
３０４ 接着剤
３１４ａ 接着剤
３１４ｂ 接着剤
３２４ 接着剤
３５０ インターフェース
３６８ 筐体ベース
４００ フィードスルー
４０２ 絶縁材料の１つ又は複数の層
４０３ 本体
４０４ 位置決め突起
４０４ａ 第１位置決め突起
４０４ｂ 第２位置決め突起
４０４ｃ 第３位置決め突起
４０６ 電気端子
４０８ コネクタ部分
５００ ベース
５０１ 周囲表面
５０２ 開口部
５０３ 環状陥凹表面
５０４ 陥凹位置決め表面
５０４ａ 陥凹位置決め表面
５０４ｂ 陥凹位置決め表面
５０４ｃ 陥凹位置決め表面
５０６ 接着剤
５５０ インターフェース
８０２ 任意選択的ブロック
８０４ ブロック
８０６ 任意選択的ブロック

Claims (15)

1. データ記憶装置であって、
   電気的フィードスルーと、
   前記電気的フィードスルーが結合される筐体ベースと、
   予備はんだと、
   を備え、
   前記電気的フィードスルーは、
   本体及び前記本体から突出する少なくとも１つの位置決め突起を含む絶縁物の１つ又は複数の層と、
   第１側の複数の第１電気端子と、
   第２側の複数の第２電気端子と、
   前記第１電気端子の少なくとも一部を、対応する前記第２電気端子に前記本体経由で電気的に接続する複数のビアと、を含み、
   前記筐体ベースは、
   前記電気的フィードスルーにより囲まれる開口部と、
   前記開口部を囲む環状陥凹表面と、
   前記環状陥凹表面より高いレベルにあり、且つ、前記環状陥凹表面から離れて１つの方向に伸びる少なくとも１つの陥凹位置決め表面と、を含み、
   前記予備はんだは、前記環状陥凹表面と前記電気的フィードスルーとの間に置かれ、前記電気的フィードスルーを前記ベースに接着し、
   前記電気的フィードスルーの前記位置決め突起は、前記ベースの前記陥凹位置決め表面と物理的に結合し、これにより前記電気的フィードスルーの位置が前記陥凹位置決め表面により垂直的に抑制される、データ記憶装置。
2. 前記少なくとも１つの位置決め突起は、第１位置決め突起であり、
   前記電気的フィードスルーは、さらに、前記本体から突出する第２位置決め突起を含み、
   前記ベースは、同一平面レベルにおいて前記環状陥凹表面から離れて１つの方向に伸びる複数の前記陥凹位置決め表面を含み、
   前記電気的フィードスルーの前記第２位置決め突起は、前記ベースの前記複数の陥凹位置決め表面の１つと物理的に結合し、これにより前記電気的フィードスルーの位置が前記複数の陥凹位置決め表面により垂直的に抑制される、請求項１に記載のデータ記憶装置。
3. 前記第１位置決め突起は、前記本体から第１方向に突出し、
   前記第２位置決め突起は、前記本体から前記第１方向と反対の方向に突出する、請求項２に記載のデータ記憶装置。
4. 前記電気的フィードスルーは、さらに、が前記本体から前記第１方向に実質的に鉛直の方向に突出する第３位置決め突起を含み、
   前記電気的フィードスルーの前記第３位置決め突起は、前記ベースの前記複数の陥凹位置決め表面の１つと物理的に結合して、これにより前記電気的フィードスルーの位置が前記複数の陥凹位置決め表面により垂直的に抑制される、請求項３に記載のデータ記憶装置。
5. 前記ベースは、密閉筐体の一部であり、
   さらに、前記密閉筐体内に含まれる空気より軽い気体を含む、請求項１に記載のデータ記憶装置。
6. 電気的フィードスルーであって、
   本体及び前記本体から突出する少なくとも１つの位置決め突起を含む絶縁物の１つ又は複数の層と、
   第１側の複数の第１電気端子と、
   第２側の複数の第２電気端子と、
   前記第１電気端子の少なくとも一部を、対応する前記第２電気端子に前記本体経由で電気的に接続する複数のビアと、
   を含み、
   前記電気的フィードスルーは、密閉記憶装置の筐体ベースに、前記ベースの環状陥凹表面に置かれる予備はんだを用いて接着されるよう構成される、電気的フィードスルー。
7. 少なくとも１つの前記位置決め突起は、前記本体から第１方向に突出する第１位置決め突起であり、
   さらに、前記本体から前記第１方向と反対の方向に突出する第２位置決め突起を含む、請求項６に記載の電気的フィードスルー。
8. さらに、前記本体から前記第１方向と実質的に鉛直の方向に突出する第３位置決め突起を含む、請求項７に記載の電気的フィードスルー。
9. 前記第１及び前記第２電気端子は、はんだパッドを含む、請求項６に記載の電気的フィードスルー。
10. さらに、前記第１電気端子に電気的に結合される圧縮式端子を有するコネクタ部分を含む、請求項６に記載の電気的フィードスルー。
11. データ記憶装置を組み立てる方法であって、
    筐体ベースの環状陥凹表面上に予備はんだを置くステップであって、前記環状陥凹表面は、前記ベースの第１陥凹位置決め表面から下げられている、予備はんだを置くステップと、
    電気的フィードスルーを前記ベースにおける開口部を囲む陥凹に位置決めするステップであって、前記電気的フィードスルーの本体から突出する第１位置決め突起を、前記ベースの対応する前記第１陥凹位置決め表面に位置決めし、これにより前記電気的フィードスルーの位置を前記ベースの前記第１陥凹位置決め表面により垂直的に抑制することを含むステップと
    を含み、
    前記電気的フィードスルーの位置決めは、前記電気的フィードスルーの前記予備はんだへの位置決めを含み、
    前記電気的フィードスルーが、
    前記本体及び前記第１位置決め突起を含む絶縁物の１つ又は複数の層と、
    第１側の複数の第１電気端子と、
    第２側の複数の第２電気端子と、
    前記第１電気端子の少なくとも一部を、対応する前記第２電気端子に前記本体経由で電気的に接続する複数のビアと、
    を含む、方法。
12. 前記電気的フィードスルー及び前記ベースを加熱することにより前記はんだをリフローするステップを含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記ベースは、密閉筐体の一部であり、
    さらに、前記密閉筐体を空気より軽い気体で実質的に充填するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
14. 前記電気的フィードスルーは、前記本体から突出する複数の位置決め突起を含み、
    前記ベースは、複数の対応する陥凹位置決め表面を含み、
    前記電気的フィードスルーの位置決めは、前記第１位置決め突起の突出方向と逆の方向に突出する前記電気的フィードスルーの第２位置決め突起を、前記第１陥凹位置決め表面と実質的に同じ平面に存在する前記ベースの対応する第２陥凹位置決め表面に位置決めすることを含み、これにより前記電気的フィードスルーの位置が、前記ベースの前記第２陥凹位置決め表面により垂直的に抑制される、請求項１１に記載の方法。
15. 前記電気的フィードスルーの位置決めは、第１位置決め突起の突出方向と実質的に鉛直の方向に突出する前記電気的フィードスルーの第３位置決め突起を、前記第１陥凹位置決め表面と実質的に同じ平面に存在する前記ベースの対応する第３陥凹位置決め表面に位置決めすることを含み、これにより前記電気的フィードスルーの位置が、前記ベースの前記第３陥凹位置決め表面により垂直的に抑制される、請求項１４に記載の方法。