专利名称：用于存储设备的适应性测试载体以及测试存储设备的方法
技术领域：
本发明涉及用于电子存储设备的测试载体。本发明具体地适用于在3. 5英寸硬盘驱动测试仪中测试小形状参数(small form factor, SFF)存储设备。
背景技术：
以下对本发明背景的讨论是用来促进对本发明的理解。然而，应当理解这里的讨 论不是对如下一种情况的确认或者承认，即在申请的优先权日在任何司法管辖权限中本发 明涉及的任何内容为已发表的，已知的或者是公知常识的一部分。电子数据存储设备具有被构造为用于诸如桌面个人计算机，膝上型个人计算机， 服务器以及杂项消费者电子设备等特定应用的多种形状参数尺寸。目前普遍应用的用于存 储设备的形状参数为在3. 5英寸(8. 9厘米)，2. 5英寸(6. 35厘米)，1. 8英寸(4. 6厘米) 以及1英寸(2. 54厘米)的范围内。然而，在每种形状参数分类中，存储设备的高度可以变 化。在通常的存储设备制造过程中，为了质量控制的目的，要求使用专门的制造生产 线以及特定形状参数尺寸的测试装置以装配和测试每种类型的存储设备。在存储设备上进 行的测试包括但不限于温度测试，电子线路逻辑测试，硬盘存储器测试，磁头介质测试以及 主机接口测试。一个麻烦的问题就是不同形状参数尺寸的存储设备需要不同的测试设备。在专利 公开文献WO 2006/115465中由其申请人研制的测试载体可被修改为标准尺寸测试装置用 以测试小形状参数尺寸的存储设备。这使得小形状参数(SFF)存储设备可以在3. 5英寸测 试槽中被测试。诸如改型测试装置的修改省去了替换用于不同形状参数尺寸的存储设备的 测试装置的不便。然而，每当测试不同尺寸的存储设备时要求中断或者停止制造生产线的运转。这 是为了使测试接口做合适地修改。每个测试机器大体上具有成千上万个测试槽，所有的槽 都必须停止以对一个或者多个测试槽的测试接口进行修改。由于每种类型的存储设备的需 求波动，产品配比每天变化，所以由此造成的这种制造生产线的停机时间成为工厂低效资 本设备利用的原因之一。在产品配比中产生的更大波动会导致更长时间的中断以及因此更 低的效率。另外，申请人发现在专利公开文献WO 2006/115465中的测试载体可能不能适用 于不同重量和高度的存储设备。测试载体另外需要通常为印刷线路板组件(PCBA)形式的 电子线路以将信号从存储设备接口连接器传递至测试仪接口连接器。附加这种独立的PCBA 接口可能引入电子信号噪声，所述噪声降低了接口信号的完整性以及可靠性。同时也增加 了测试载体的总体费用。本发明的目的为减少上述问题的测试载体。发明目的本文件全篇，除非有相反的指示，“包括”、“构成”以及类似词语被解释为包括在内而不是穷举的。
根据本发明的第一方面，提供用于测试形状参数小于3. 5英寸的存储设备的测试 载体，所述测试载体包括具有3. 5英寸存储设备尺寸的载体基板；沿着载体基部接合的内 壁，所述内壁限定了适于安放形状参数小于3. 5英寸的存储设备的空间；以及安装在内壁 上的至少一个侧引导销，所述侧引导销适于接收小于3. 5英寸的存储设备的至少一个安装 孔，其中所述存储设备适于被所述至少一个侧引导销保持在测试位置中；所述测试位置被 构造为处于接收外部测试接口的方位中，所述外部测试接口为现有的用于3. 5英寸存储设 备的测试接口。有利地，测试载体包括附接到内壁上的顶部引导板，所述顶部引导板适于接收已 知最大高度的存储设备。更加有利地，测试载体还包括安装到载体基部上的夹具，所述夹具 具有至少一个可压缩装置以使夹具可以从第一压缩位置移动到第二延伸位置。有利地，载体基板包括用于保持至少一个重物的重物保持器。有利地，副弓丨导板可拆卸地附接在顶部引导板上。有利地，夹具的可压缩装置为弹性推压的。有利地，可压缩装置借助至少一个弹簧实现弹性推压。有利地，夹具包括一对用于固定存储设备的阻尼器。根据本发明的第二方面提供用于测试不同形状参数尺寸的存储设备的方法，其包 括以下步骤(a)将形状参数小于3. 5英寸的存储设备插入测试载体中。(b)通过将测试载体的至少一个侧引导销插入形状参数小于3. 5英寸的存储设备 的至少一个安装孔中来固定存储设备，其中所述存储设备以这样的方位插入，即，将形状参 数小于3. 5英寸存储设备的主机接口连接器暴露于外部测试接口的方位，所述外部测试接 口为现有的用于3. 5英寸存储设备的测试接口。有利地，方法包括步骤在顶部引导板下面接触形状参数小于3. 5英寸的存储设 备的上表面。有利地，方法包括步骤在插入形状参数小于3. 5英寸的存储设备之前将夹具移 动至第一压缩位置，并且将夹具移动至第二延伸位置以接触形状参数小于3. 5英寸的存储 设备，使得夹具与形状参数小于3. 5英寸的存储设备之间的接触抑制在测试期间发生的振 动。有利地，通过附加重物至测试载体达到对存储设备的振动的抑制。以这种方式，重 物弹性地保持在重物保持器中。有利地，可拆卸的副引导板附接在顶部引导板上，以固定高度小于15mm的存储设备。有利地，夹具依靠弹簧从第一压缩位置移动至第二延伸位置。有利地，通过在夹具上增加一对阻尼器来达到对形状参数小于3. 5英寸的存储设 备的振动的抑制。
将根据参考以下附图对本发明做出描述
图1示出了根据本发明的一个实施例的测试载体的等角视图。图2示出了根据本发明的一个实施例的测试载体的俯视图。图3示出了根据本发明的一个实施例的载体基部的等角视图。图4a示出了根据本发明的一个实施例的夹具的俯视等角视图。图4b示出了根据本发明的一个实施例的夹具的仰视等角视图。图5示出了用于具有高度为15mm(未按比例)的2. 5英寸存储设备的测试载体的实施例。图6a示出了根据本发明的一个实施例的副引导板。图6b示出了附接在根据本发明的一个实施例的测试载体上的副引导板。图6c示出了用于具有高度为9mm(未按比例)的2. 5英寸存储设备的测试载体 的实施例。图7a至图7c示出了把存储设备装载在测试载体上的步骤。图8示出了具有其主机接口连接器的小形状参数2. 5英寸存储设备。
具体实施例方式应当理解涉及的方向以及位置(上，下，前，后，顶，底，左右等)应在如附图具体如 图2中定义的本发明的典型操作方向的一般语境中理解。根据本发明的一个实施例提供如图1和图2中所示的测试载体10。所述测试载体 10包括载体基部11，夹具14以及重物20。载体基部11包括整体地模制在一起的载体基板12、夹具保持器组件22以及重物 保持器16。载体基板12的尺寸与3. 5英寸测试槽大致相同。然而，载体基板12的右侧边 缘较短以适应小形状参数的存储设备60。在工业中普通形状参数存储设备包括形状参数 2. 5英寸，1. 8英寸以及1英寸的存储设备。沿基板12的第一侧的部分路径，平的矩形片具 有由后引导壁13限定的分段部分，所述分段部分具有夹具14、楔形壁15以及限定了立方 形空间或者凹部的四壁。夹具14位于被限定在大致围绕分段部分的中心部分的空间处。限 定立方形空间或者凹部的四壁的其中一壁与夹具14邻接。余下的四壁中的两壁以直角交 汇形成外角壁，所述外角壁安坐在与载体基板12的平面垂直的平面中。所述余下的四壁中 的两壁和载体基板12的平面在载体基板12的角处(如图2中定义的左后角)形成三个互 相垂直交叉平面。限定了立方形空间或者凹部的四壁中的最后一壁与重物保持器16邻接。 重物保持器16包括形成载体基板12的角的壁的其中之一的延续，所述保持器沿载体基板 12的其中一个纵向侧延伸并且超出载体基板12的暴露的短侧终止。内壁17与沿载体基板 12的其中一个纵向侧延伸的壁平行并且超出载体基板12的暴露的短侧终止。平行壁通过 端壁18以直角接合，所述端壁悬搁超出载体基板12。如下所述重物保持器16适用于安放 重物20。顶部引导板21在与载体基板12大体平行的平面中大体上垂直于内壁17延伸，至 少两个侧引导销26在邻近载体基板12处从内壁17伸出。由载体基板12、后引导壁13以 及内壁17限定的空间形成底板24，所述底板适用于安放要测试的存储设备。图3示出了载 体基部11 (移去夹具14和重物20的测试载体10)。重物保持器16包括簧片54a、54b。当 重物20被插入重物保持器16时，其将簧片54a、54b推靠至平行于内壁17的外壁。一旦重 物20插入，簧片54a、54b可以依靠弹性机构(例如可变形指状件)从外侧壁56移开并且因此对重物20施加合适的压力以保证所述重物固定就位。附加的重物20可以被添加至重 物保持器16以为测试载体10提供期望的阻尼重量。使用重物20的目的在于使由测试系 统的冷却风扇以及其他测试仪的可移动部分引入的测试载体10的振动最小化。这种外源 振动会降低在测试下的存储设备的性能并且导致测试的错误判断——例如，将完好的正常 存储设备60错误判断为虚假故障。在图3的分段部分中示出了夹具保持器组件22，其包括安装在载体基板12上的滑块导向件30a，其形式为C形通道；相对地安装在限定 了立方形凹部的四壁的其中一壁上的第二滑块导向件30b，其形成垂直于所述壁延伸的支 架使得壁与支架形成相对的C形通道，当夹具14滑动就位时该C形渠道用于安放所述夹 具。滑块导向件30a、30b的位置偏置到在分段部分中的载体基板12的后部部分。滑块导 向件30a为从载体基板12伸出的L-形凸缘。与载体基板相连的L-形凸缘的基部为纵向 轨道31a。第二滑块导向件30b的支架大体平行于第二纵向轨道31b伸出。轨道31b与轨 道31a大体平行。参考图3以及图4，夹具14借助于轨道肩部40a、40b可拆卸地附接到滑块导向件 30a、30b。轨道肩部40a、40b适用于与轨道31a、31b配合。轨道肩部40a、40b以及轨道31a、 31b被设计为本领域技术人员已知以便在轨道肩部40a、40b以及轨道31a、31b之间提供适 当的滑动接触，在此不做进一步详细描述。当夹具14由轨道31a和31b引导滑动就位时，夹具14的运动被限制在后端托架 42以及相反的前止动销43之间。夹具14的运动近似地在与后壁(未示出)垂直的方向 中。后端托架42被附接到后壁36。后端托架42适用于容纳弹簧44的端部。弹簧44延伸 入夹具14并且在连接器凹部45中被附接到夹具14。如图4b中所示的连接器凹部45被连 接在夹具14的下侧上。位于连接器凹部45的相反侧上的第二矩形凹部46适用于容纳前 止动销43。夹具14适于从第一压缩位置移动至第二延伸位置。在第一压缩位置处，矩形凹部 46的外壁48a与前止动销43接触并且弹簧44被压缩。在第二延伸位置处，矩形凹部46的 内壁48b与前止动销43接触并且弹簧44相对于弹簧44压缩位置延伸。借助于圆形凹部36使夹具14定位至其第一压缩位置变得容易。圆形凹部36适 用于机械臂将夹具14拉向第一压缩位置。夹具14另外包括阻尼器52。当夹具14使用时，阻尼器52可以对任何力起到衰减 作用，因此与装载在测试载体10上的存储设备60接触可以防止过多的力施加在存储设备 上。阻尼器52进一步与存储设备60接触因此所述阻尼器减少了存储设备在测试期间的振 动。阻尼器52由软聚氨酯材料制成。底板24的长度和宽度尺寸略微小于小形状参数存储设备60，所述小形状参数存 储设备60小于3. 5英寸。底板24另外包括多个用于通风的空气开口 50。
参考图5，当存储设备60在使用中时，其被安置在底板24上。在一个当前的例子 中2. 5英寸存储设备被安置在底板24上。存储设备被这样安置，使其延伸超过底板24以 在存储设备的主机接口连接器64和用于安放在测试装置中的3. 5英寸存储设备的现有测 试接口之间提供足够的通路。两个侧引导销26被大体上安置在靠近内侧壁17的底端并且 可配合进入存储设备60的侧安装孔62。通常存储设备60将具有至少4个侧安装孔62，在相反侧各有两个。侧安装孔62的位置由通用工业标准确定并且对于不同形状参数尺寸的 存储设备可以改变。对于要测试的具体存储设备的侧安装孔的通用工业标准位置，安装销 可配合进入侧安装孔。顶部引导板21从内侧壁17的上部中间区段伸出。在顶部引导板21的下侧处延 伸通过其整个宽度的两个伸出部17a、17b适当地间隔开。从底板24到顶部引导板21的高 度由用于测试的最高存储设备60的高度确定，对于这个实 施例的2. 5英寸存储设备高度大 体为15mm。为了测试例如图6中所示的高度小于最大值的存储设备60，顶部引导板21可 以具有在顶部引导板21上滑动的副引导板80。在顶部引导板21上与内侧壁17相邻的矩 形槽19可用于接收用于将副引导板80附接在顶部引导板21上面的夹82。副引导板80借 助于夹82可拆卸地附接在顶部引导板21上。除了适于在顶部引导板21上滑动的中空体 84外(见图6b)，副引导板80在外形上与顶部引导板16相似。在副引导板80上的夹82 卡在顶部引导板21的矩形槽19上，使其牢固地被附接。图6c示出了与装载在测试载体10上的9mm2. 5英寸存储设备一起的副引导板80 的使用。将在操作的例子背景中参考图7对测试载体10作以描述。使用测试载体10来测试存储设备60，存储设备60必须首先被装载在测试载体10 上。所述装载或者由操作者手动操作或者由机器完成。在这个例子中(a)使用包括机械臂的机器(未示出)来完成装载和卸载。(b)用重物20来适度调整重物保持器16以平衡存储设备60的重量并且抑制由测 试产生的任何不希望的振动。大体上，重物20为多件50g重物，并且重物保持器可以负载 多达6件重物20 (相当于300g)。根据图7a的步骤72，使用机械臂将夹具14定位至其第一压缩位置。根据图7b的步骤74，在步骤74中使用机械臂将存储设备60从测试载体10的暴 露侧插入。这可以依靠使用电脑控制装置操纵为本领域技术人员所知的机械臂来实现。在 插入期间，存储设备60的方位是这样的，使存储设备60的主机接口连接器64面向靠近测 试载体10内侧壁17的暴露侧65。当存储设备60被置于测试载体10内时，其与顶部引导 板21、内侧壁17、后引导壁13以及底板24相接触，其被设计为悬搁在底板24上并且延伸 超出底板24。为了确保在测试期间存储设备60固定在测试载体10上以防止任何不必要的 运动和振动，测试载体10的两个侧引导销26插入在存储设备60与内侧壁接触的一侧处的 两个侧安装孔62中。然后如图7b中所示存储设备60完全地被插入测试载体10中。根据图7c的步骤76，夹具14被释放，使得弹簧44延伸并且将夹具14向前推向存 储设备60。如图7c中所示，阻尼器52被推靠在存储设备60的后壁63上。弹簧44的刚度 以及阻尼器52的柔软度可以平衡并且优化以在存储设备60上提供具有最佳振动阻尼效果 的稳固的夹持。为了确定最佳振动阻尼效果，可以获得当存储设备在测试载体中运行时所 述存储设备振动能量的测量结果。随后这些测量结果用于通过任何本领域技术人员可知的方法得到振动峰值功率 谱线。当振动峰值功率谱线最低时达到最佳。被插入存储设备60的安装孔62的两个侧引 导销26可以防止存储设备60向前移动。这种安置将存储设备60固定到测试载体10用于 测试。
当存储设备60装载在测试在载体10中时，存储设备60准备好可以在标准3. 5英 寸存储设备测试仪中被测试。标准3. 5英寸存储设备测试仪被连接至存储设备60的主机 接口连接器64。一旦测试存储设备60完成，通过将标准3. 5英寸存储设备测试器从主机接口连接 器64断开而卸载存储设备60。然后重复步骤72推动弹簧14至其第一压缩位置。然后存 储设备60由机械臂卸下。在测试器内的软件程序执行检查以确定下一个存储设备60是否 为同一高度和/或同一形状参数尺寸。如果存储设备60为2. 5英寸的相同形状参数尺寸 的不同高度(比如说9mm)，在实施步骤72至步骤76之前，机器自动地将副引导板80插入 到顶部引导板21上。然而，如果下一个存储设备60为3. 5英寸存储设备，机器将忽视测试 载体10的需要而将3. 5英寸存储设备测试仪连接至主机接口连接器64。
应当注意卸载已测试的存储设备60以及装载下一个未检测存储设备的过程中， 不需要中断或者停止制造生产线以改型、重新定向或者替换存储设备测试仪。这是由于任 何2. 5英寸SATA或者SAS存储设备60的主机接口连接器64均被放置为与其被用于测试 3. 5英寸存储设备时相同的方位。测试载体具有底板，底板允许小形状参数存储设备的主机 接口连接器64延伸超出基板以及与用于3. 5英寸存储设备的存储设备测试仪接口。依靠 测试器测试载体10被有效地认为标准3. 5英寸存储设备60，不管形状参数尺寸、高度以及 重量。这个结果相当的节省时间。本领域技术人员应当理解本发明不仅限于以上所描述的实施例。特别地，可以在 不离开本发明的范围的前提下做如下修改 测试载体10可以适用为测试除了 2. 5英寸存储设备之外其它更小SFF存储设 备。这涉及按照工业标准添加和/或重新定向侧引导销26用于更小SFF存储设备60的安 装孔62并且/或者将顶部引导板21以及副引导板80调整至期望高度。 夹具14在其第一位置以及第二位置之间的定位也可以由人代替机械臂执行。 特别地，正方形凹部47适用于人的手指将夹具14拉回至其第一压缩位置。眷机器人可以被构造为基于每种类型的存储设备60的数量卸载以及再装载不同 尺寸的存储设备60。例如，一旦所需数量的2. 5英寸存储设备60的测试完成，机器就自动 地卸载2. 5英寸存储设备60并且将新一批不同高度的2. 5英寸存储设备60装载到测试载 体10。 副引导板80可以进一步被构造为除了实施例中所描述的15mm或者9mm之外的
其它高度。·主机接口连接器可以为SATA接口或者SAS接口。
权利要求
用于存储设备的测试载体，其包括具有3.5英寸存储设备尺寸的载体基部；沿着所述载体基部接合的内壁，所述内壁限定了适用于安放形状参数小于3.5英寸的存储设备的空间；以及安装在所述内壁上的至少一个侧引导销，适于接收所述小于3.5英寸的存储设备的至少一个安装孔，其中所述存储设备适于被所述至少一个侧引导销保持在测试位置中；所述测试位置构造为处于接收外部测试接口的方位中，所述外部测试接口为现有的用于3.5英寸存储设备的测试接口。
2.根据权利要求1所述的测试载体，进一步包括附接到所述内壁上的顶部引导板，所 述顶部引导板适于接收已知最大高度的存储设备。
3.根据权利要求1或2所述的测试载体，还包括安装到所述载体基部的夹具，所述夹具 具有至少一个可压缩装置以使所述夹具可以从第一压缩位置移动到第二延伸位置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的测试载体，其中所述载体基板包括用于保持至 少一个重物的重物保持器。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的测试载体，进一步包括可拆卸地附接在所述顶 部引导板上的副引导板。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的测试载体，其中所述夹具的可压缩装置为弹性 推压的。
7.根据权利要求6所述的测试载体，其中所述可压缩装置借助至少一个弹簧弹性推压。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的测试载体，其中所述夹具包括一对用于固定所 述存储设备的阻尼器。
9.用于测试不同形状参数尺寸的存储设备的方法，其包括以下步骤(a)将形状参数小于3.5英寸的存储设备插入测试载体中；并且(b)通过将所述测试载体的至少一个侧引导销插入形状参数小于3.5英寸的存储设备 的至少一个安装孔中来固定所述存储设备，其中所述存储设备以这样的方位插入，即，将形 状参数小于3. 5英寸的存储设备的主机接口连接器暴露于外部测试接口的方位，所述外部 测试接口为现有的用于3. 5英寸存储设备的测试接口。
10.权利要求9所述的方法，进一步包括步骤在顶部引导板下面接触形状参数小于 3. 5英寸的存储设备的上表面。
11.根据权利要求9或10所述的方法，进一步包括步骤在插入形状参数小于3.5英 寸的存储设备之前将夹具移动至第一压缩位置，并且将所述夹具移动至第二延伸位置以接 触形状参数小于3. 5英寸的存储设备，从而使得夹具与形状参数小于3. 5英寸的存储设备 之间的接触抑制在测试期间发生的振动。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括通过附加重物至所述测试载体达到对所 述存储设备的振动的抑制。
13.权利要求12所述的方法，其中所述重物被弹性地保持在重物保持器中。
14.根据权利要求10所述的方法，包括步骤将可拆卸的副引导板附接在所述顶部引导板上，以固定高度小于15mm的存储设备。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其中所述夹具依靠弹簧从所述第一压 缩位置移动至所述第二延伸位置。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的方法，进一步包括通过在所述夹具上附加一 对阻尼器来抑制形状参数小于3. 5英寸的存储设备的振动。
全文摘要
本发明涉及适用于小于3.5英寸的小电子存储设备的测试载体(10)，其用于在3.5英寸硬盘驱动测试仪中测试小形状参数(SFF)存储设备。
文档编号G11B25/04GK101807421SQ20091020630
公开日2010年8月18日 申请日期2009年10月13日 优先权日2009年2月16日
发明者陈立福, 黄美强 申请人:创新塑科技有限公司