密封的磁盘介质外壳的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开的各方面涉及数据存储系统领域，并且具体涉及一种密封的磁盘介质外壳。
【背景技术】
[0002]硬盘驱动器(HDD)包括存储数字信息的电子存储设备。HDD包括一个或多个磁盘。这些磁盘典型地包括能存储大量数字信息的光学或磁性介质。磁盘被旋转以在磁盘上读或写数字信息。
[0003]在HDD设备中可能发生的一个问题是磁盘表面的氧化。氧化层可能会干扰从磁盘读取或向磁盘写入。该氧化不必须显著地厚以干扰磁盘的读和写操作。因而，HDD设备的制造商采取措施以去除HDD设备内的氧气和/或湿气以及阻止氧气和湿气透进HDD设备。
[0004]阻止氧化的老方法是密封该HDD设备。然而，生成用于HDD设备使用期的气密HDD外壳是有困难的。
【发明内容】
[0005]提供了一种密封的磁盘介质外壳。在一个不例中该密封的磁盘介质外壳包括由多孔材料形成并且包括磁盘介质室和在该介质外壳结构一侧上的室孔的介质外壳结构、位于该磁盘介质室内的一个或多个磁盘介质、在该介质外壳结构的至少一部分上的类金刚石碳(DLC)涂层，利用该DLC涂层阻止气体分子通过该介质外壳结构，以及附加至该介质外壳结构并实质地密封该室孔的盖，其中预定气体或气体混合物被密封在该磁盘介质室内。该预定气体或气体混合物将在磁盘介质存储系统内部水和氧气的出现和影响减到最少。
【附图说明】
[0006]图1示出了示例性磁盘介质存储系统。
[0007]图2示出了图1的磁盘介质存储系统的截面图AA。
[0008]图3示出了图1的磁盘介质存储系统的另一个截面图AA。
[0009]图4示出了另一个示例性磁盘介质存储系统。
[0010]图5示出了图4的磁盘介质存储系统的截面图BB。
[0011]图6是钢结构用不锈钢(Steel Use Stainless，SUS)盖板的图，示出了原子含量对溅射时间。
[0012]图7是该SUS盖板的另一个图，其中碳含量大得多。
【具体实施方式】
[0013]以下描述和相关附图教导了本发明的最佳模式。出于教导发明原理的目的，最佳模式的某些传统方面可被简化或省略。以下权利要求限定了本发明的保护范围。最佳模式的某些方面可能没有落在如由该权利要求限定的本发明保护范围内。因此，本领域技术人员将意识到落在本发明保护范围内的基于该最佳模式的变化。本领域技术人员将意识到以下描述的特征可以各种方式组合以形成本发明的多种变化。结果是，本发明不限于以下描述的具体示例，而仅仅由权利要求以及它们的等同物限定。
[0014]图1示出了示例性磁盘介质存储系统100。在某些示例中该磁盘介质存储系统100包括硬盘驱动器(HDD)，该硬盘驱动器包括一个或多个磁盘介质120。该磁盘介质存储系统100包括介质外壳结构110、在该介质外壳结构110中形成的磁盘介质室113、在该磁盘介质室113中形成并包括轴孔117的主轴座116、位于该磁盘介质室113中并与主轴座116的轴孔117同轴的一个或多个磁盘介质120、位于这些磁盘120之间的一个或多个对应间隔物121、位于一个或多个磁盘介质120的顶磁盘上的顶部间隔物123、位于该磁盘介质室113内并定位与该一个或多个磁盘介质120交互的读/写磁头130、以及密封地附加至该介质外壳结构110的盖140。其它组件可被包括在该磁盘介质存储系统100中，但为了清晰起见被省略。
[0015]除了以上组件，非多孔涂层114形成在该介质外壳结构110的至少一部分上(参见附图2-5)。在一个示例中，该非多孔涂层114包括类金刚石碳(DLC)。在另一个示例中，该非多孔涂层114包括非晶碳。非晶碳包括DLC的子集。
[0016]DLC存在于碳材料的多种变化和形式中，其显示金刚石的某些典型属性。DLC的形式通常被用作其它材料上的涂层，并且所有的DLC形式包含大量Sp3合成碳原子。通过在纳米级结构以各种方式混合该两种结晶碳多型，DLC涂层可被形成是非晶态的、柔性的而纯Sp3结合的类金刚石。最硬、最强和最滑形式的DLC是已知为四面体非晶碳(ta-C)的混合物。该ta-C形式的DLC被认为是纯形式的DLC，RS sp3结合的碳原子组成。
[0017]该非多孔涂层114可在该介质外壳结构110的内表面或各表面上形成。可选地或此外，该非多孔涂层114可在该介质外壳结构110的外表面或各表面上形成。
[0018]该一个或多个磁盘介质120可包括被独立地读和写的多个磁盘。可替选地，该磁盘介质存储系统100可包括廉价/独立磁盘冗余阵列(RAID)单元，其中数据被同时读和写至每个磁盘。
[0019]该一个或多个磁盘介质120可包括光盘，其中光束被用于在一个或多个磁盘介质120上读和写数据。可替选地，该一个或多个磁盘介质120可包括磁盘，其中磁通量被用于在一个或多个磁盘介质120上读和写数据。然而，该一个或多个磁盘介质120可包括任何合适的磁盘介质。
[0020]氧化是磁盘介质的关注，其中在该一个或多个磁盘介质120上甚至一薄层氧化可以干扰磁盘读和写操作。因此，为了使该磁盘介质存储系统100内部的氧气和/或水颗粒的出现最小化，在某些示例中该磁盘介质室113被密封和填充有预定气体或气体混合物。该预定气体或气体混合物可包括惰性气体，例如氦气。如果该磁盘介质室113被填充有实质性的纯氦气，则该磁盘介质存储系统100内氧化的危害被最小化。
[0021]该惰性气体阻止或最小化该磁盘介质120的氧化。此外，该非多孔涂层114可包括抗氧化涂层，其例如抑制在该磁盘介质室113内的氧化。
[0022]此外，磁盘介质室113内的该预定气体或气体混合物可低于大气压力。该减小的压力使气体的泄露和损失最小化，尤其是在该气体包括比空气小的气体分子时。如果磁盘介质存储系统100内部的气压与大气压力相同或大于大气压力，那么该气体将被驱动以较高速率扩散通过该介质外壳结构110。
[0023]该介质外壳结构110由多孔材料形成。在某些示例中，该介质外壳结构110由铝形成。在某些示例中该介质外壳结构110可由铸造铝或压铸铝形成。可替选地，该介质外壳结构110可由其它多孔材料形成，该多孔材料包括多孔金属或合金、碳复合材料、石墨、塑料、陶瓷等。
[0024]铝是至少部分地多孔于气体分子。该多孔性在磁盘介质存储系统100内的气压低于大气压力时更为明显。此外，该多孔性在气体包括例如氦气分子的小分子时更为明显。氦气分子是单原子的并且氦通过固体的扩散速率是空气的三倍。
[0025]该介质外壳结构110是通过将非多孔涂层114应用至该介质外壳结构110的至少一部分表面或多个表面而成为非多孔的(参见附图2-3以及相关讨论)。与盖140相结合的该非多孔涂层114致使该磁盘介质存储系统100实质地非多孔于密封在该磁盘介质存储系统100内的气体。该非多孔涂层114致使该介质外壳结构110实质地非多孔于氦气。
[0026]在某些不例中该非多孔涂层114包括在该介质外壳结构110的一个表面或多个表面上形成的DLC涂层。在其它示例中，该非多孔涂层114包括非晶碳涂层。
[0027]该非多孔涂层114可使用任何合适的方法在该介质外壳结构110上形成。例如，该非多孔涂层114可通过等离子体辅助化学汽相淀积(CVD)、离子束淀积、物理汽相淀积(PVD)或其它类型的涂层形成法在该介质外壳结构110上形成。
[0028]在某些示例中该非多孔涂层114是I纳米(nm)至10，OOOnm厚。然而，这个厚度示例被给出用于说明而不是限定。该非多孔涂层114可以任意合适的厚度形成。
[0029]在某些示例中盖140实质地非多孔于气体。盖140可包括金属盖。盖140可包括不锈钢或钢结构用不锈钢(SUS)盖。盖140可由不锈钢合金形成。盖140可由铝合金形成。可替选地或此外，该盖140可包括在内盖表面或外盖表面的一个或两者上的非多孔涂层114(参见附图3)。
[0030]盖140被密封地附加至该介质外壳结构110以促使该磁盘介质存储系统200实质性气密。在某些示例中盖140可被焊接至该介质外壳结构110，包括激光焊接或任何其它合适的焊接类型。可替选地，盖140可以其它方式密封地附加至该介质外壳结构110，例如通过粘合剂或粘接剂、封涂层和紧固件，或使用任何其它合适的附加方法或附加设备。在非多孔涂层114在介质外壳结构110上形成之前或之后，盖140可被附加至该介质外壳结构110。此外，在非多孔涂层114在盖140上形成之前或之后，盖140可附加(affix)至该介质外壳结构110。
[0031]图2示出了图1的磁盘介质存储系统100的截面图AA。在这示例中该磁盘介质存储系统100包括介质外壳结构110、在该介质外壳结构110中形成的磁盘介质室113以及在该磁盘介质室113中形成的主轴座116。为了最小化磁盘介质存储系统100内部氧气和/或水粒子的出现和影响，在某些示例中该磁盘介质室113被密封和填充有预定气体或气体混合物。该主轴座116包括轴孔117，其中该轴孔117接收旋转该一个或多个磁盘介质120的轴119。该一个或多个磁盘介质120位于该磁盘介质室113中并与主轴座116的轴孔117同轴。间隔物121位于各个磁盘介质120之间。顶部间隔物123位于该一个或多个磁盘介质120的顶磁盘上，其中该间隔物121和该顶部间隔物123以预定间隔保持该一个或多个磁盘介质120。为了清晰起见读/写头130未示出。
[0032]盖140已被密封地附加至该介质外壳结构110以密封该介质外壳结构110并使该磁盘介质存储系统100实质性气密。非多孔涂层114已经在该磁盘介质室113的内表面或表面上形成。正如之前，该密封的磁盘介质室113被填充有预定气体或气体混合物。该非多孔涂层114使得该介质外壳结构110实质地非多孔于气体分子，甚至是例如像氦气分子的小气体分子。因此该预定气体或气体混合物不能扩散通过该介质外壳结构110。
[0033]在某些示例中盖140可被焊接至介质外壳结构110，包括激光焊接或任何其它合适的焊接类型，正如之前讨论的。为了清晰起见焊接点170的尺寸在图中被放大。此外，焊接点170可由来自介质外壳结构110和/或盖140的材料形成，并且可不包括外部提供的焊接材料。可替选地，密封170可位于介质外壳结构