专利名称：在制造过程中改变组件内部气体的组成和/或密度的制作方法
技术领域：
本发明涉及在制造过程中改变组件(例如硬盘驱动器)内部气体的组成和/或密度。
背景技术：
硬盘驱动器的操作会受磁盘驱动器介质与该硬盘驱动器磁头组件周围气体组成和密度的影响。因为硬盘驱动器的磁头组件在磁盘表面上方飞行，磁头组件透过其飞行的气体的组成和密度会影响磁头组件结合气体的颤振、共振以及其他关键参数。相似地，旋转磁盘介质周围气体的组成和密度会影响旋转磁盘介质所致的湍流。因为气体对磁盘驱动器操作的影响，磁盘驱动器磁头和介质周围气体的组成和密度很多情况下需要在磁盘驱动器制造过程中进行控制。现代硬盘驱动器往往包括硬盘驱动器活动部件周围的密封机罩，控制这些组件周围气体的组成和密度可以包括控制密封机罩内部气体的组成和/或密度。控制密封磁盘驱动器机罩内部气体的组成和/或密度的已知方法包括降低磁盘驱动器机罩内空气的密度，或在某些制造工序中把气体(例如氦气)引入磁盘驱动器机罩。对存在于机罩内部气体的组成和/或密度的操纵已经通过把整个机罩放置到气体压强和组成受控的室内，或由透过硬盘驱动器机罩中一个或多个孔隙来交换气体在不同程度上得以实现。在透过硬盘驱动器机罩内孔隙交换气体的情况下，一个或多个孔隙永久性地或只是在制造期间配有阀门。在其他情况下，密封标签可用于暂时地或永久性地打开和关闭一个或多个孔隙。交换硬盘驱动器机罩内部气体的一些已知方法包括同时在室中处理一批硬盘驱动器，或包括手工操作来交换气体，或包括额外的工序以完成，或包括添加昂贵组件至硬盘驱动器。
发明内容
通常，本发明涉及在制造过程中改变组件(例如硬盘驱动器)内部气体的组成和/或密度。本发明的一个方面重点介绍一种改变硬盘驱动器内部气体的组成和/或密度的方法。该方法包括放置至少一根管接触到硬盘驱动器内部，并且通过这至少一根管来交换气体。气体的交换大致与另一个硬盘驱动器制造工序同时进行。本发明的另一个方面提供了一种改变硬盘驱动器内部气体的组成和/或密度的方法。该方法包括放置至少一根管接触到硬盘驱动器内部，并且通过这至少一根管来交换气体。这至少一根管与该硬盘驱动器内部之间的接触是通过该硬盘驱动器上的至少一个自封口膜来进行的。这些方法的具体实施可以包括下列一个或多个特征。在某些具体实施中，这至少一根管与该硬盘驱动器内部之间的接触是通过该硬盘驱动器上的至少一个自封口膜来进行的。这些方法可以由自动化机械进行。在某些具体实施中，这至少一个自封口膜包含(例如，构成于)弹性体。在某些具体实施中，这至少一个自封口膜包含选自橡胶、丁基合成橡胶、硅树脂以及含氟弹性体(例如VitonkO的材料。
门进行的。在某些具体实施中，这至少一根管包括至少第一管和第二管。在一些情况下，交换气体包括将一种或多种气体通过第一管引入硬盘驱动器以及将一种或多种气体通过第二管从硬盘驱动器抽空。气体的交换可以通过感测从硬盘驱动器抽空的气体的组成或密度来控制，并且当组成或密度达到预定标准时终止气体的交换。在某些具体实施中，气体的交换进行预定量的时间。在某些具体实施中，气体的交换进行到交换了预定体积的气体为止。在某些具体实施中，交换气体包括启动气体交换机构。在另一方面，本发明提供了用于交换硬盘驱动器内部气体的一种装置。该装置包括用于携带气体或真空的至少一根管，以及将该至少一根管与硬盘驱动器内部接触的可操作机构。这至少一根管和该机构用于使该管穿透这硬盘驱动器上的自封口膜。该装置的具体实施可以包括下列一个或多个特征。在某些具体实施中，将这至少一根管与硬盘驱动器内部接触的机构适于限定这至少一根管的穿透深度。在某些具体实施中，该装置还包括用于感测流经这至少一根管的气体组成的传感器。在某些具体实施中，该装置还包括用于感测流经这至少一根管的气体体积流量的传感器。在某些具体实施中，这至少一根管包括用于携带气体或真空的第一管，以及用于携带气体或真空的第二管。该第一管用于将气体注入硬盘驱动器，而该第二管用于将气体从同一硬盘驱动器中抽空。根据另一方面，硬盘驱动器包括覆盖了该硬盘驱动器外部和该硬盘驱动器内部之间至少一个孔隙的至少一个自封口膜。该硬盘驱动器的具体实施可以包括下列一个或多个特征。在某些具体实施中，这至少一个孔隙和这至少一个自封口膜用于允许该硬盘驱动器外部和该硬盘驱动器内部之间的气体通过致使穿透这自封口膜的管进行交换。在某些具体实施中，这至少一个自封口膜具有基本上不影响该硬盘驱动器适用性的足够厚度。
在某些具体实施中，这至少一个自封口膜包含(例如，构成于)弹性体。 在某些具体实施中，这至少一个自封口膜包含选自橡胶、丁基合成橡胶、硅树脂以及含氟弹性体(例如Viton'O的材料。在某些具体实施中，该自封口膜适于具有充分的柔性以允许硬盘驱动器内部和外部的气压平衡。具体实施可包括下列一个或多个优点。某些具体实施允许多个制造工序基本上异步进行，以保持制造工艺的连续性。保持连续流的一个优点是它使空闲时间最小化，这空闲时间是指部分完成的硬盘驱动器等待下一个工序的时间。空闲时间可能是对工厂空间和库存成本的低效利用。在某些具体实施中，提供了可以连续工作的制造方法，该制造方法与工序的自动 化兼容，添加了很少的或没有附加工序，并且只向硬盘驱动器添加了非常低成本的组件。在某些具体实施中，提供了使用自动化注入和/或从硬盘驱动器抽空气体的方法，该方法以这样的方式实施其可以在其他一些硬盘驱动器制造工序期间执行。在某些具体实施中，提供了可以作为独立自动化步骤进行操作的方法，该方法与许多可选方案相比持续时间短。在某些具体实施中，提供了可以作为手动工序的一部分进行操作的方法，该方法与许多可选方案相比持续时间短并且错误可能性低。其他的方面、特征和优点在说明、附图以及权利要求书中。
图I为硬盘驱动器的透视图。图2为端部执行器组件的透视图。图3为硬盘驱动器测试仪的透视图。图4为应用有本发明的自封口膜的硬盘驱动器透视图。图5为端部执行器组件的透视图，该组件包括图示处于静止位置的枢转气体交换机构。图6为端部执行器组件的透视图，该组件包括图示处于接合位置的枢转气体交换机构。图7为端部执行器组件以及相关的气体处理和气体感测设备示意图。不同附图中的类似参考符号表示类似的元件。
具体实施例方式参见图1，硬盘驱动器400包括包封磁盘介质的上盖440、磁头悬浮组件(HGA)以及图I中未示出的硬盘驱动器其他部分。上盖440可以包括一个或多个允许气体在硬盘驱动器机罩的内部和外部之间交换的孔隙430。在制造过程的最后，孔隙430可以用密封标签410盖上，以防止污染物进入硬盘驱动器400。硬盘驱动器400还可包括排气孔450，其在硬盘驱动器400工作寿命期间起到平衡内部和外部气压的作用。当排气孔450存在时，内部过滤器、柔性膜或曲径连接可以用于防止污染物进入硬盘驱动器400。在一些硬盘驱动器制造工艺中，硬盘驱动器400可以由自动输送器(参见例如零件610，图3)所输送。参见图2，该自动输送器可能包括端部执行器组件200，其可能包括摄像头220、光源230和机械致动器210。硬盘驱动器400可以由端部执行器组件200通过机械致动器210夹持的托架300 (图3)所托载。参见图3，在一些硬盘驱动器制造工艺中，附接到端部执行器200的自动输送器610可能会构成较大制造系统(例如硬盘驱动器测试系统600)的一部分。这样的系统可能用自动输送器610来把磁盘驱动器从输入/输出站620往返输送到封装在支架640中的测试槽630。在图3不出的实例中，自动输送器610将磁盘驱动器托载在托架300中，由端部执行器组件200所夹持。 参见图4，在某些具体实施中，硬盘驱动器400在其上盖440中有孔隙430，所述孔隙从硬盘驱动器400的内部空间延伸到外部，各自为自封口膜420所覆盖。自封口膜420可基本上由弹性体或弹性体混合物构成。在某些具体实施中，该自封口膜可能是医学中称为“隔膜密封”(septa seal)的类型，其为分隔两个区域的膜，该膜可以被针、套管等刺破，并且其在移除穿孔元件后自动封口。例子为可得自SSP公司的Longevity 隔膜。自封口膜420可基本上由合适的弹性体构成，该弹性体包括(但不限于)天然橡胶、丁基合成橡胶、 硅树脂、含氟弹性体(例如Viton'K);或其他自封口材料。自封口膜420以这样的方式进行应用连同上盖440 —起围绕硬盘驱动器400形成了大致气密性的密封。自封口膜420可以是这样的厚度其可在硬盘驱动器400寿命内留在原位，不妨碍硬盘驱动器400的适用性。要实现这样的厚度，同时还足够形成大致气密性的密封，使自封口膜420部分侵入硬盘驱动器400内部可能是有益的。或者，如果自封口膜420不足以形成具有足够效力或持续时间的大致气密性的密封，可以应用密封标签来覆盖或替代自封口膜420，作为某些最后的硬盘驱动器制造工序的一部分。在某些具体实施中，使用自封口膜420来覆盖孔隙430可省却对排气孔450以及任何相应过滤器的需求。自封口膜420的柔韧性可能足以平衡硬盘驱动器400内侧和外侧的压力。参见图5，在某些具体实施中，所示端部执行器组件200夹持着固定了硬盘驱动器400的托架300。还显示端部执行器组件200具有包括两个L形组件500的枢转气体交换机构，每个L形组件都包括中空针510。所示L形组件500处于中空针510固定在不接触硬盘驱动器400的位置。在此位置，存在于硬盘驱动器(400)机罩内部的气体保持任何密度和组成都可以，并且硬盘驱动器400可以基本上无阻碍地移入或移出托架300。参见图6，在某些具体实施中，所示端部执行器组件200的这两个L形组件500已被启动，使得中空针(510)穿透自封口膜420。在此位置，可在正压或负压下施加气体或真空穿过中空针510的一根或两根，来进行存在于硬盘驱动器400内部的气体的交换或抽空。参照图7，中空针510通过软管、管、导管、管道或其他导气装置710连接到其他气体处理设备720。该连接可能包含阀门730或其他控制气体流速的装置，以及用于感测流入或流出硬盘驱动器400的气体组成、流量或体积的气体感测设备740。气体处理设备720可以是(但不限于)真空泵、气罐、气体发生器和压缩机中的一种。气体感测设备740可以是(但不限于)质量流量控制器、气体光谱分析仪和氧传感器中的一种。L形组件500可以为结合到端部执行器组件200的电动、机械或气动式装置所启动。L形组件500可以相似地通过相反的电动、机械或气动式装置进行回缩。中空针510优选适于和自封口膜一同使用的不取心型，以及这样的长度它们穿透硬盘驱动器400的长度由L形组件500的肩状物限制为足够穿透自封口膜420，但不足以损坏硬盘驱动器400的任何内部元件的距离。在某些具体实施中，一种新的气体交换工艺将与硬盘驱动器测试系统600中现有的硬盘驱动器制造工序结合，如下所示I.将硬盘驱动器400通过输入/输出站620引入硬盘驱动器测试系统600。2.自动输送器610通过先从空测试槽630取回托架300，然后将硬盘驱动器400从输入/输出站620转移到托架300，从而从输入/输出站620取回硬盘驱动器400。L形组件500在整个这一步是回缩的，所以硬盘驱动器400可以无阻碍地转移到托架300。3.硬盘驱动器400从输入/输出站620移除之后，L形组件500立即被启动。这一启动导致L形组件500绕枢轴向硬盘驱动器400顶部转动，以使得中空针510穿透自封口膜 420。
4.由于硬盘驱动器400从输入/输出站620输送到测试槽630,该气体处理设备被启动以引起气体交换或抽空，目的是改变硬盘驱动器400内部气体的组成、密度或两者。在某些具体实施中，气体交换或抽空可能为时间和流量所限制。在其他的具体实施中，气体或真空交换可能为体积所限制。在另外一些具体实施中，气体交换或抽空可能受到感测流出硬盘驱动器400的气体组成，以及保持气体流量直到气体的组成和密度达到预定标准的时间所限制。5.在该硬盘驱动器插入测试槽630之前，L形组件500是回缩的。此回缩导致L形组件500绕枢轴转离硬盘驱动器400，从而导致自封口膜420密封，并且硬盘驱动器400可用于无阻碍地插入测试槽630。在某些具体实施中，一系列相似的操作致使硬盘驱动器400中的气体在从测试槽630输送至输入/输出站620时被交换或抽空。在某些具体实施中，作为稍后工序的一部分，自封口膜420可能为粘合剂密封标签所覆盖或替代。在某些具体实施中，作为先前制造工序的一部分，排气孔450可能被覆盖。在某些具体实施中，作为稍后制造工序的一部分，排气孔450可能被去覆盖。已经描述了本发明的多个具体实施。然而，应当理解，可以在不脱离本发明的精神和范围的前提下进行多种修改。例如，在某些具体实施中，气体交换可以通过如下方式进行通过两个孔隙430中的第一个注入压缩气体，并且通过两个孔隙430中的第二个抽空先前的气体。在某些具体实施中，可能存在单个孔隙430，而且气体交换通过如下方式进行首先通过单孔隙430基本上抽空所有气体，随后通过相同孔隙430注入气体。在某些具体实施中，可能存在超过两个孔隙430和自封口膜420。在某些具体实施中，该工艺或装置可以用于改变硬盘驱动器机罩内部气体的密度，直到并包括创建真空。在某些具体实施中，中空针510的一个或两个可以为套管、管道或其他载气管所替代。在某些具体实施中，L形组件500可具有足以携带中空针510的其他形状。在某些具体实施中，中空针510或其等同物穿透自封口膜420的动作不是绕枢轴的，而是线性的、或旋转的、或其他一些足以将中空针510的顶端穿过自封口膜420平移足够距离到硬盘驱动器400内的动作。在某些具体实施中，自封口膜420的一者或多者为机械阀门(例如球形阀、挡板阀、簧片阀或任何其他只要硬盘驱动器400内部气压超过周围环境气压就将保持关闭的阀门)所替代。在这种情况下，如果要求该阀门保持关闭，任何用于交换硬盘驱动器400内部气体的工艺必须以硬盘驱动器400内部气压超过周围环境气压的状态结束。在某些具体实施中，自封口膜420的一者或多者为机械阀门(例如球形阀、挡板阀、簧片阀或任何其他只要硬盘驱动器400内部气压小于周围环境气压就将保持关闭的阀门)所替代。在这种情况下，如果要求该阀门保持关闭，任何用于交换或抽空硬盘驱动器400内部气体的工艺必须以硬盘驱动器400内部气压小于周围环境气压的状态结束。在某些具体实施中，导致中空针510穿透自封口膜420的动作为移动硬盘驱动器400，而不是移动L形组件500。
在某些具体实施中，硬盘驱动器400直接为机械致动器所夹持，或静态固定在夹具中，或通过固定在托架300中以外的方法提供给气体交换或抽空机构。在某些具体实施中，孔隙430和自封口膜420的位置可以是硬盘驱动器400上除了上盖440上的其他地方。在某些具体实施中，气体交换或抽空工艺是在除了输送到硬盘驱动器测试仪600内部之外的某些硬盘驱动器制造工序期间执行的，该工序包括(但不限于)其他一些类型的硬盘驱动器制造设备内部的输送或其他一些处理操作；围绕制造设施输送硬盘驱动器400 ；将硬盘驱动器400加载到输送机或从输送机卸载；在硬盘驱动器400的测试过程中，例如在测试槽630内部；以及在某些制造工艺期间在洁净室内部。在某些具体实施中，气体交换或抽空工艺是作为独立制造工序执行的，不与其他一些制造工序相结合。在这类具体实施中，本发明简单、快速和减少的错误发生率特征仍然是在现有工艺之上的提闻。在某些具体实施中，气体交换或抽空工艺基本上是手动执行的，手动执行如下任何或所有操作L形组件500的启动；气体交换或抽空；以及L形组件500的脱离。在这类气体交换或抽空工艺的手动具体实施中，本发明简单、快速和减少的错误发生率特征仍然是在现有工艺之上的提高。因此，其他具体实施在以下权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种改变硬盘驱动器内部气体组成和/或密度的方法，所述方法包括 将至少一根管与硬盘驱动器内部接触；以及 通过所述至少一根管交换气体； 其中所述气体的交换大致与另一个硬盘驱动器制造工序同时进行。
2.根据权利要求I所述的方法，其中所述至少一根管与所述硬盘驱动器内部之间的接触是通过所述硬盘驱动器上的至少一个自封口膜来进行的。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述方法是由自动化机械进行的。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述至少一个自封口膜包含弹性体。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述至少一个自封口膜包含选自橡胶、丁基合成橡胶、硅树脂以及含氟弹性体的材料。
6.根据权利要求I所述的方法，其中所述至少一根管与所述硬盘驱动器内部之间的接触是通过单向阀门进行的。
7.根据权利要求I所述的方法，其中所述方法是由自动化机械进行的。
8.根据权利要求I所述的方法，其中所述至少一根管包括至少第一管和第二管。
9.根据权利要求8所述的方法，其中交换气体包括 将一种或多种气体通过所述第一管引入所述硬盘驱动器；以及 将一种或多种气体通过所述第二管从所述硬盘驱动器抽空。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述气体的交换是受控的 感测从所述硬盘驱动器抽空的所述气体的组成或密度；以及 当所述组成或密度达到预定标准时终止所述气体的交换。
11.根据权利要求I所述的方法，其中所述气体的交换进行预定量的时间。
12.根据权利要求I所述的方法，其中所述气体的交换进行到交换了预定体积的气体为止。
13.根据权利要求I所述的方法,其中交换气体包括启动气体交换机构。
14.一种改变硬盘驱动器内部气体的组成和/或密度的方法，所述方法包括 将至少一根管与硬盘驱动器内部接触；以及 通过所述至少一根管交换气体； 其中所述至少一根管与所述硬盘驱动器内部之间的接触是通过所述硬盘驱动器上的至少一个自封口膜来进行的。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述方法是由自动化机械进行的。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述至少一个自封口膜包含弹性体。
17.根据权利要求14所述的方法，其中所述至少一个自封口膜包含选自橡胶、丁基合成橡胶、硅树脂以及含氟弹性体的材料。
18.根据权利要求14所述的方法，其中所述至少一根管包括至少第一管和第二管。
19.根据权利要求18所述的方法，其中交换气体包括 将一种或多种气体通过所述第一管引入所述硬盘驱动器；以及 将一种或多种气体通过所述第二管从所述硬盘驱动器抽空。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述气体的交换受控于 感测从所述硬盘驱动器抽空的所述气体的组成或密度；并且当所述组成或所述密度达到预定标准时终止所述气体的交换。
21.根据权利要求14所述的方法，其中所述气体的交换进行预定量的时间。
22.根据权利要求14所述的方法，其中所述气体的交换进行到交换了预定体积的气体为止。
23.根据权利要求14所述的方法，还包括启动气体交换机构来通过所述至少一根管交换所述气体。
24.一种用于交换硬盘驱动器内部气体的装置，包括 至少一根适于携载气体或真空的管；以及 将所述至少一根管与硬盘驱动器内部接触的可操作机构； 其中所述至少一根管和所述机构用于使所述管穿透所述硬盘驱动器上的自封口膜。
25.根据权利要求24所述的装置，其中将所述至少一根管与所述硬盘驱动器内部接触的所述机构适于限定所述至少一根管的穿透深度。
26.根据权利要求24所述的装置，还包括用于感测流经所述至少一根管的所述气体组成的传感器。
27.根据权利要求24所述的装置，还包括用于感测流经所述至少一根管的所述气体体积流量的传感器。
28.根据权利要求24所述的装置，其中所述至少一根管包括 用于携载气体或真空的第一管；以及 用于携载气体或真空的第二管， 其中所述第一管用于把气体注入硬盘驱动器，而所述第二管用于把气体从所述同一硬盘驱动器中抽空。
29.一种硬盘驱动器，其包括覆盖了所述硬盘驱动器外部和所述硬盘驱动器内部之间至少一个孔隙的至少一个自封口膜。
30.根据权利要求29所述的硬盘驱动器，其中所述至少一个孔隙和所述至少一个自封口膜适于允许所述硬盘驱动器外部与所述硬盘驱动器内部之间的气体通过致使穿透所述自封口膜的管进行交换。
31.根据权利要求30所述的硬盘驱动器，其中所述至少一个自封口膜具有基本上不影响所述硬盘驱动器适用性的足够厚度。
32.根据权利要求29所述的硬盘驱动器，其中所述至少一个自封口膜包含弹性体。
33.根据权利要求29所述的硬盘驱动器，其中所述至少一个自封口膜包含选自橡胶、丁基合成橡胶、硅树脂以及含氟弹性体的材料。
34.根据权利要求29所述的硬盘驱动器，其中所述自封口膜适于具有充分的柔性以允许所述硬盘驱动器内部和外部的气压平衡。
全文摘要
本发明涉及一种改变硬盘驱动器内部气体组成和/或密度的方法。所述方法包括将至少一根管与硬盘驱动器内部接触，并且通过所述至少一根管来交换气体。所述气体的交换大致与另一个硬盘驱动器制造工序同时进行。
文档编号G11B5/84GK102812515SQ201180015179
公开日2012年12月5日 申请日期2011年4月20日 优先权日2010年4月23日
发明者菲利普·坎贝尔, 彼得·马蒂诺, 布莱恩·S·梅洛, 埃里克·L·特吕本巴赫 申请人:泰拉丁公司