用于减少振动的被包装的数据存储设备的制作方法

本发明的实施方案可整体涉及数据存储设备，并且更具体地涉及减少数据存储设备内的振动效应。

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，并且在具有磁面的一个或多个圆盘上存储数字编码数据。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。读写磁头使用磁场从磁记录盘的表面读取数据并将数据写入到磁记录盘的表面。写磁头利用流过线圈的电流，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感应出磁场，继而磁化记录介质上的小区域。

通常，一个或多个hdd容纳在系统机箱中，诸如在数据存储系统、服务器系统等的情况下。然而，由于机箱的环境内的各种因素，在系统机箱中容纳hdd可对hdd的操作性能具有非期望的劣化效应。

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，否则不应假设本节中描述的任何方法仅仅由于其包含在本节中就认为是现有技术。

技术实现要素：

本发明的实施方案整体涉及数据存储设备、数据存储系统以及组装数据存储组件的方法。使用阻隔材料的柔性片材来组装数据存储设备(dsd)，该阻隔材料的柔性片材覆盖dsd壳体的顶盖和/或底基座的至少一部分，由此空气层位于阻隔材料的片材与盖和/或基座之间。实施方案包括使用聚偏二氯乙烯(pvdc)片材作为阻隔材料，至少部分由于该材料具有吸声和/或声绝缘特性。

实施方案可包括对阻隔材料使用环绕式(或“袋状”)结构，其中该环绕式结构具有至少一个开口端并且在其至少四个侧面(例如，顶部、底部和两个侧面)上包围dsd。从而，环绕式结构的开口端可被定位成通向空气流(诸如由系统机箱中的冷却风扇产生)的主方向，使得在阻隔材料与dsd顶盖和dsd壳体基座中的每一者之间形成相应空气层。

实施方案可包括(至少间断地)定位在顶盖和/或底基座的外边缘周围的粘合剂，以将阻隔材料的片材粘附到相应盖和/或基座，同时允许空气层填充阻隔材料的片材与相应盖和/或基座之间的空间。

“发明内容”一节中讨论的实施方案并非意在提出、描述或教导本文所讨论的所有实施方案。因此，本发明的实施方案可包含本节中所讨论的那些特征以外的附加或不同特征。此外，在本节中表述但未在权利要求中明确引述的限制、元件、特性、特征、优点、属性等不以任何方式限制任何权利要求的范围。

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容纳数据存储设备的系统机箱的侧视图；

图3是根据一个实施方案的示出被包装的数据存储设备的侧视图；

图4是根据一个实施方案的示出被包装的数据存储设备的透视图；

图5是根据一个实施方案的示出被包装的数据存储设备的侧视图；

图6a是根据一个实施方案的示出被覆盖的数据存储设备的前视图；

图6b是根据一个实施方案的示出图6a的被覆盖的数据存储设备的顶视图；以及

图7是根据一个实施方案的示出组装数据存储组件的方法的流程图。

具体实施方式

描述了数字数据存储设备组件的方法。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，很明显，没有这些具体细节，也可以实施本文所述的本发明的实施方案。在其他情况下，以框图形式示出了熟知的结构和设备，以避免不必要地使本文所述的本发明实施方案模糊不清。

示例性操作上下文的物理描述

实施方案可用于可容纳在例如较大壳体或“机架”内的数字数据存储设备(dsd)组件(诸如硬盘驱动器(hdd))的上下文中。因此，根据一个实施方案，图1中显示了示出hdd100的平面图以示出示例性操作上下文。

图1示出了hdd100的部件的功能布置，该hdd100的部件包括具有磁读写头110a的滑块110b。滑块110b和磁头110a可统称为磁头滑块。hdd100包括至少一个磁头万向架组件(hga)110，该至少一个磁头万向架组件包括磁头滑块、通常经由挠曲件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。hdd100还包括可旋转地安装在主轴124上的至少一个记录介质120，以及附接到主轴124的用于旋转介质120的驱动马达(不可见)。读写磁头110a(也可称为换能器)包括写元件和读元件以便分别写入和读取存储在hdd100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。

hdd100还包括附接到hga110的臂132、滑架134、音圈马达(vcm)，该音圈马达包括电枢136，该电枢包括附接到滑架134的音圈140，以及定子144，该定子包括音圈磁体(不可见)。vcm的电枢136附接到滑架134并且被构造为移动臂132和hga110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。

包括具有与磁头滑块联接的挠曲件的磁头万向架组件(例如，hga110)、与挠曲件联接的致动器臂(例如，臂132)和/或负载梁、以及与致动器臂联接的致动器(例如，vcm)的组件可统称为磁头堆组件(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是这样的组件，其被构造为移动磁头滑块以访问介质120的部分，从而进行读取和写入操作。

进一步参照图1，由柔性电缆组件(fca)156(或“柔性电缆”)传输电信号(例如，流向vcm的音圈140的电流)，这些电信号包括通向磁头110a的写信号和来自该磁头的读信号。位于柔性电缆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可联接到电连接器块164，在一些构型中，该电连接器块通过由hdd外壳168提供的馈电通路来提供电连通。hdd外壳168(或“壳体基座”或简称“基座”)与hdd盖结合为hdd100的信息存储部件提供半密封(或在一些构型中气密密封)保护壳体。

包括磁盘控制器和伺服电子器件(包括数字信号处理器(dsp))在内的其他电子部件向驱动马达、vcm的音圈140和hga110的磁头110a提供电信号。向驱动马达提供的电信号使驱动马达能够旋转，从而向主轴124提供转矩，该转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hga110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hga110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。在寻找到磁道176并且识别特定扇区化磁道部分188时，磁头110a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)接收到的指令来从磁道176读取信息或将信息写入磁道176。

hdd的电子架构包括用于对hdd的操作执行其相应功能的许多电子部件，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。此类部件中的两者或更多者可在称为“片上系统”(“soc”)的单个集成电路板上组合。此类电子部件中的若干者(如果不是所有的话)通常被布置在印刷电路板上，该印刷电路板联接到hdd的底侧，诸如联接到hdd外壳168。

本文提及的硬盘驱动器(诸如参照图1示出和描述的hdd100)可涵盖信息存储设备，该信息存储设备有时称为“混合驱动器”。混合驱动器一般是指存储设备，该存储设备具有传统hdd(参见例如hdd100)与固态存储设备(ssd)相组合的功能，该固态存储设备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(其为电可擦除的和可编程的)。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。此外，混合驱动器可被构建和构造为基本作为单个壳体中的两个存储设备，即，传统hdd和ssd，它们具有用于主机连接的一个或多个接口。

引言

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。

图2是根据一个实施方案的示出容纳数据存储设备的系统机箱的侧视图。系统机箱204具有容纳于其中的数据存储设备(dsd)202和冷却风扇206，其中dsd202可安装在托架208上并插入背板209(例如，包括电连接器的印刷电路板或“pcb”)。如所提及的，由于机箱的环境内的各种因素，在系统机箱中容纳hdd(作为dsd的一种非限制性类型)可对hdd的操作性能具有非期望的劣化效应。在这种类型的环境中造成hdd202性能劣化的一个显著诱因是由冷却风扇206的操作产生的振动以及由该振动“噪声”引起的hdd202内的磁头定位精度的随之下降。

由冷却风扇206的操作在系统机箱204内产生的振动可通过多种方式转移到其中容纳的hdd202(或一般是dsd)。例如，振动可经由hdd202周围产生的空气流211以流体传播(即，流体诱导210)。又如，振动可经由传输通过结构部件(诸如系统机箱204、托架208和背板209)以结构传播212。振动可转移到hdd202的又一种方式是经由由冷却风扇206产生并作为振动能传输通过系统机箱204环境内的空气或可能某种其他气体的声波(即，声音)以空气传播214。一些存储系统冷却风扇可产生频率超过5khz的噪声，例如这些频率被认为是相对较高的频率，因此难以通过简单改进伺服系统来克服。趋于更高旋转速度冷却风扇的任何趋势加上趋于更高tpi(每英寸磁道数，面密度的量度)hdd的趋势只会加大与振动能和随之的hdd性能劣化相关联的挑战。

被包装的数据存储设备

图3是根据一个实施方案的示出被包装的数据存储设备的侧视图。数据存储设备组件300包括数据存储设备302，该数据存储设备包括壳体，该壳体包括顶盖303以及与盖303联接的底基座304(参见例如图1的hdd外壳168)。数据存储设备组件300还包括阻隔材料(诸如吸声和/或声绝缘材料)的柔性片材305，其覆盖盖303和/或基座304的至少一部分。与阻隔材料的柔性片材的覆盖有关的各种另选的实施方案将在本文其他地方描述。

根据一个实施方案，阻隔材料至少部分地包括聚偏二氯乙烯(pvdc)材料，或以商品名“saran”和“saranwrap”为人周知。由偏二氯乙烯制成的其他聚合物可在该上下文中实施，现在已知或未来开发的其他以具有吸声和/或声绝缘特性的柔性形式的合适材料也可在该上下文中实施。根据一个实施方案，阻隔材料由聚偏二氯乙烯(pvdc)组成，已发现聚偏二氯乙烯能有效减弱转移到hdd和在hdd内转移的振动声能，因此作为非限制性示例，改善了hdd的磁头定位精度，包括改善nrro(非重复性跳动)。

根据一个实施方案，数据存储设备组件300还包括空气层306，该空气层位于阻隔材料的片材305与阻隔材料305覆盖的盖303和/或基座304的部分之间。根据一个实施方案，空气层306可至少部分地由空气流211产生、扩充、支撑，该空气流诸如由冷却风扇206产生。在该上下文中，术语空气“层”以一般方式用于表征相关物理空间中一定量的空气，并且并非旨在表示真实的空气分子层。评估已表明用pvdc材料包装或覆盖hdd的一部分的效果改善了hdd的定位精度，同时评估也已表明用pvdc材料包装或覆盖hdd的一部分连同夹在两者中间的空气层一起可甚至更进一步改善hdd的定位精度。在数据存储设备302容纳在包含除空气之外的气体的壳体(例如，图2的系统机箱204)(例如，包含轻于空气的气体(诸如作为非限制性示例，氦气)的密封壳体)中的场景中，空气层306将呈现非空气气体层的形式。

环绕式阻隔材料结构

图4是根据一个实施方案的示出被包装的数据存储设备的透视图。根据一个实施方案，阻隔材料的片材305被构造为环绕式结构(即，呈环绕式结构的形式)，该环绕式结构具有至少一个开口端，并且在至少四个侧面上包围数据存储设备302。参照图4，以说明为包围数据存储设备302而可实施的阻隔材料的这种环绕式结构405的非限制性示例。虽然环绕式阻隔材料405的外观为具有一个开口端的五面袋型结构，但应当注意，图4所描绘的环绕式阻隔材料405的后端将需要至少局部开口或某种途径，由此穿过阻隔材料405将数据存储设备302与背板/连接器(诸如背板209)电连接。返回参照图3，以说明四面环绕式阻隔材料305与胶带307一起用于将阻隔材料305封闭在数据存储设备302与背板209之间的界面周围的实施方案。

在图3或图4的任一种构型中，根据实施方案，环绕式阻隔材料305,405的一个开口端可被定位成通向空气流(例如，图2、图3、图4的空气流211)的主方向，以便帮助对环绕式阻隔材料305,405充气，使得空气层306,406包括(a)第一空气层306a，406a，该第一空气层306a，406a位于壳体的顶盖303与环绕式阻隔材料305,405的第一对应部分305a,405a之间，以及(b)第二空气层306b，406b，该第二空气层306b，406b位于壳体的底基座304与环绕式阻隔材料305,405的第二对应部分305b,405b之间。

图5是根据一个实施方案的示出被包装的数据存储设备的侧视图。如所讨论的，评估已表明用pvdc材料包装或覆盖hdd的一部分的效果改善了hdd的定位精度，即使在不存在空气层诸如空气层306a,306b(图3)、406a,406b(图4)、606(图6a)的情况下也是如此。从而，图5示出了数据存储设备组件500的实施方案，其中除了数据存储设备302的背面之外，数据存储设备302完全包围在阻隔材料的柔性片材505中，在该背面中，数据存储设备302与背板209配合。根据一个实施方案，环绕式阻隔材料505与胶带507一起用于将阻隔材料505封闭在数据存储设备302与背板209之间的界面周围。虽然数据存储设备组件500可在数据存储设备302与阻隔材料505之间的区域处包括空气层或空气穴，但实施方案包括阻隔材料505与数据存储设备302的外表面基本上齐平而两者间没有明显空气层或空气穴的场景。

粘附的阻隔材料

图6a是示出被覆盖的数据存储设备的前视图，并且图6b是根据一个实施方案的示出图6a的被覆盖的数据存储设备的顶视图。数据存储设备组件600包括数据存储设备302，该数据存储设备包括壳体，该壳体包括顶盖303以及与盖303联接的底基座304。根据一个实施方案，数据存储设备组件600还包括阻隔材料(诸如吸声和/或声绝缘材料)的柔性片材605，其覆盖盖303的至少一部分。此外，根据一个实施方案，另选地或与具有盖303的前述布置相结合，数据存储设备组件600可包括覆盖基座304的至少一部分的阻隔材料的柔性片材，诸如阻隔材料605。与图3的构型一样，根据实施方案，出于本文其他地方所述的原因，阻隔材料605至少部分地包括聚偏二氯乙烯(pvdc)材料，或可包括在该上下文中由偏二氯乙烯制成的另一种聚合物。

参照图6a、图6b，根据实施方案，数据存储设备组件600还包括粘合剂607，该粘合剂定位在数据存储设备302壳体的顶盖303(如图所描绘)和/或底基座304的外边缘周围，并且将阻隔材料粘附到相应盖303和/或基座304。根据一个实施方案，粘合剂607粘结线具有间断607a(或“开口”或“非连续区段”或“中断”)，从而允许空气层606经由间断607a对阻隔材料605与顶盖303(如图所描绘)和/或底基座304之间的空间充气并填充该空间。根据一个类似实施方案，数据存储设备组件600包括粘合剂(诸如粘合剂607)，该粘合剂至少间断地定位在数据存储设备302壳体的顶盖303和/或底基座304的外边缘周围，并且将阻隔材料605粘附到相应盖303和/或基座304。在间断施加粘合剂607的情况下，空气层606仍可经由粘合剂607粘结线中的间断空隙在阻隔材料605和/或顶盖303(如图所描绘)和/或底基座304之间形成。

组装数据存储组件的方法

图7是根据一个实施方案的示出组装数据存储组件的方法的流程图。例如，图7的方法可用于组装数据存储组件，诸如参照图3、图4、图5、图6a和图6b所示和所述的那些数据存储组件。

在方框702处，用聚偏二氯乙烯(pvdc)材料的柔性片材覆盖数据存储设备的至少一部分。例如，根据一个实施方案，用pvdc阻隔材料的柔性片材305,405,505,605(分别在图3、图4、图5、图6a、图6b)覆盖数据存储设备302的至少一部分。在方框702处覆盖的数据存储设备302的部分可为数据存储设备302壳体的顶盖303(图3、图4、图5、图6a、图6b)和/或底基座304(图3、图4、图5、图6a、图6b)的至少一部分。

在任选的方框704处(用虚线方框描绘为任选的)，在用阻隔材料的柔性片材覆盖数据存储设备的部分的过程中，在该片材与数据存储设备的部分之间形成空气层。例如，在方框702处覆盖数据存储设备302的过程中，分别在阻隔材料的片材305、405、605与数据存储设备302的部分(例如，盖303和/或基座304)之间形成空气层306(例如，306a和/或306b)(图3)、406a,406b(图4)、606(图6a、图6b)。

在任选的方框706处，将数据存储设备容纳在系统壳体中，该系统壳体容纳冷却风扇，使得体现为环绕式结构的阻隔材料的片材的一个开口端通向由冷却风扇产生的空气流的主方向。例如，将数据存储设备302容纳在系统壳体(例如，图2的系统机箱204)中，该系统壳体容纳冷却风扇206(图2、图3)，使得体现为环绕式结构的阻隔材料的片材305,405的一个开口端通向由冷却风扇206产生的空气流211(图2、图3、图4)的主方向。

作为方框706的替代，在任选的方框708处，将粘合剂粘结线施加(例如，分配)在数据存储设备的部分的外边缘周围以将片材粘附到该部分，其中粘合剂粘结线具有非连续区段以允许空气填充该片材与该部分之间的空间。例如，将粘合剂607(图6a、图6b)施加在数据存储设备302的该部分(例如，盖303和/或基座304)的外边缘周围以将阻隔材料的片材605(图6a、图6b)粘附到该部分，其中粘合剂607粘结线具有非连续区段(例如，图6b的开口607a)以允许空气层606(图6a、图6b)填充阻隔材料的片材605与该部分之间的空间。

扩展和另选方案

本文所述的实施方式及实施方案的使用不仅限于单独的数据存储设备或hdd。相反，涉及使用所述馈电通路与壳体基座的界面来提供良好定位和受控的气密界面密封的实施方案也可应用于密封在含有气体(如he或n2)的盒中的多个hdd的系统级密封托盘或盒，而且一般可应用于气密密封电子设备(例如，光学系统、光学数据存储设备等)。

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精神和范围的情况下对其进行各种修改和改变。因此，关于本发明是什么、申请人希望什么成为本发明的唯一且排他的指示就是本申请所发布的权利要求组，该权利要求组采用这些权利要求发布的特定形式，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，在该说明书中，某些过程步骤可能是以特定顺序来阐述的，并且可使用字母的和字母数字的标号来标识某些步骤。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。