專利名稱：硬盤驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硬盤驅(qū)動器(hard disk drive )。
背景技術(shù)：
硬盤驅(qū)動器和它們的部件由例如鈷和鐵的易受腐蝕的金屬材料制成。磁 頭(head)和介質(zhì)(media)的腐蝕是硬盤驅(qū)動器技術(shù)中特別的挑戰(zhàn)。近來， 垂直記錄(perpendicular recording) ^支術(shù)已經(jīng)實施，引起對腐蝕更多的關(guān)注。 此外，向更高面密度的推進(jìn)需要減小磁頭和介質(zhì)上的覆蓋層厚度，使得它們 更易于被腐蝕。即使介質(zhì)或者磁頭在其早的使用期具有足夠的保護(hù)層覆蓋， 但是隨著工作壽命在磁頭/磁盤接觸過程中的緩慢磨損會引起保護(hù)層從部分 的磁頭或者介質(zhì)上去除。該保護(hù)層的去除會導(dǎo)致硬盤驅(qū)動器的腐蝕和失效。
已經(jīng)提出了幾種防止驅(qū)動器腐蝕的方案。美國專利No.6762909論述了 將驅(qū)動器完全密封在惰性氣氛中以防止氧氣和水分進(jìn)入硬盤驅(qū)動器從而腐 蝕磁頭和磁盤。然而，如果磁頭傳感器為納米量級，可能的是驅(qū)動器中殘余 的氧氣(即使在十億分之幾的范圍內(nèi))可以通過少到幾個原子層地腐蝕讀頭 (read head)的表面而顯著地改變該讀頭的性能。
美國專利No.6643093論述了在硬盤驅(qū)動器內(nèi)引入氣相腐蝕抑制劑 (vapor corrosion inhibitor, VCI)。此技術(shù)可以幫助減小腐蝕，但是它可能在 磁頭和磁盤界面的整個可靠性上引起副作用。
美國專利No.6407880論述了將加熱元件保持在硬盤驅(qū)動器的磁頭傳感 器附近以防止水凝結(jié)在i茲頭上。此方法不能防止金屬的干氧化(dry oxidation)，也不能在儲存和運輸期間保護(hù)驅(qū)動器。
所需要的是防止氧氣引起硬盤驅(qū)動器及其部件中的腐蝕的方法和裝置。 此外，還需要防止殘余的氧氣保留在硬盤驅(qū)動器中的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及在密封的硬盤驅(qū)動器組件或者非密封的硬盤驅(qū)動器組件內(nèi)除氧劑(oxygen scavenger)的使用。除氧劑可以使用于幾種4支術(shù)應(yīng)用中，例 如煮器(boiler)或者啤酒和橄欖油的裝瓶。
一種除氧劑是混有鈷鹽的聚合物材料。此混合材料是有效的除氧劑。作 為除氧劑，混有鈷鹽的聚合物材料可以用于消除硬盤驅(qū)動器內(nèi)的氧氣，或者 如果驅(qū)動器沒有密封的話用于顯著地減小氧氣的分壓。消除或者減小氧氣的 供應(yīng)就消除了硬盤驅(qū)動器及其部件被腐蝕和氧化的驅(qū)動力。
將除氧劑加入到硬盤驅(qū)動器中不會對磁頭/磁盤界面的穩(wěn)定性有害。該除
氧劑可以制造為薄膜。此外，除氧劑并不需要電源，占用很少的物理空間并 且將其加入到硬盤驅(qū)動器中是相對便宜的。


為了更充分地理解本發(fā)明的本質(zhì)和優(yōu)點以及優(yōu)選的使用方式，應(yīng)該結(jié)合 附圖參考下面詳細(xì)的描述，其中附圖并不按比例。 圖1是示范性硬盤驅(qū)動器的功能示意圖。
具體實施例方式
下面的描述是目前認(rèn)為實施本發(fā)明的最佳實施例的。進(jìn)行此描述是為了 解釋本發(fā)明的基本原理的目的，而不意在限制這里所主張的發(fā)明構(gòu)思。
現(xiàn)在參照圖1,示出了體現(xiàn)本發(fā)明的硬盤驅(qū)動器100。如圖1所示，至 少一個可旋轉(zhuǎn)的磁盤112支撐在軸(spindle) 114上并通過硬盤驅(qū)動器馬達(dá) 118旋轉(zhuǎn)。每個盤上的磁記錄為磁盤112上的同心數(shù)據(jù)軌道(未示出)的環(huán) 形圖案的形式。
至少一個滑動器113置于磁盤112附近，每個滑動器113支撐一個或多 個磁頭組件121。當(dāng)磁盤旋轉(zhuǎn)時，滑動器113在磁盤表面122上方沿徑向移 進(jìn)或者移出，從而磁頭組件121可以訪問寫有所需要的數(shù)據(jù)的磁盤的不同軌 道。每個滑動器113通過懸架115裝設(shè)到驅(qū)動臂(actuator arm) 119。懸架 115提供了微小的彈簧力，該彈簧力偏置滑動器113靠著磁盤表面122。每 個驅(qū)動臂119裝設(shè)到驅(qū)動裝置127。如圖1所示的驅(qū)動裝置127可以是音圈 馬達(dá)(voice coil motor, VCM )。 VCM包括可在固定磁場內(nèi)移動的線圈，線圈 移動的方向和速度通過控制器129提供的馬達(dá)電流信號控制。
在磁盤存儲系統(tǒng)的運行過程中，磁盤112的旋轉(zhuǎn)在滑動器113與磁盤表面122之間產(chǎn)生氣墊(air bearing),該氣墊對滑動器施加向上的力或者升力。 從而在正常的運行期間，氣墊平衡懸架115的微小彈簧力并支撐滑動器113 離開磁盤表面且以小的、基本恒定的間隔在磁盤表面的略微上方。
;f茲盤存儲系統(tǒng)的各個部件在運行中由控制單元129產(chǎn)生的控制信號(例 如存取控制信號和內(nèi)部時鐘信號)控制。典型地，控制單元129包括邏輯控 制電路、存儲裝置和微處理器?？刂茊卧?29產(chǎn)生控制信號以控制各種系統(tǒng) 運行，例如線123上的驅(qū)動器馬達(dá)控制信號以及線128上的磁頭定位和尋道 控制信號。線128上的控制信號提供了需要的電流分布，以最優(yōu)化地移動滑 動器113并將其定位到磁盤112上期望的數(shù)據(jù)軌道。通過記錄通道125將寫 信號和讀信號傳送到寫和讀頭121或者傳送來自寫和讀頭121的寫信號和讀信號。
硬盤驅(qū)動器可以是非密封的或者密封的。非密封的驅(qū)動器允許空氣在外 部環(huán)境與驅(qū)動器之間通過。可替代地，硬盤驅(qū)動器可以與外部環(huán)境密封隔離， 從而來自外部環(huán)境的空氣和其他粒子不能進(jìn)入硬盤驅(qū)動器。除氧劑在密封的 驅(qū)動器中特別有用，因為硬盤驅(qū)動器的內(nèi)部僅暴露到有限數(shù)量的氧氣。從而， 在密封的驅(qū)動器中，不太可能除氧劑被全部使用而使驅(qū)動器易于受到將來的 氧氣污染和腐蝕。典型地，密封的硬盤驅(qū)動器具有氣密的頂蓋、氣密的底蓋 和氣密的密封(seal),以防止空氣進(jìn)入硬盤驅(qū)動器的內(nèi)部或者從硬盤驅(qū)動器 的內(nèi)部出來。密封是例如橡膠o形圈的物理設(shè)計或是非物理的密封(例如頂 蓋和底蓋的激光焊接)。
為了吸收硬盤驅(qū)動器中的氧氣，可以使用任一或者多種除氧劑。除氧劑 可以置于包裝(packet)中，該包裝在制造工藝期間插入在硬盤驅(qū)動器中。 這些包裝與用于食品(例如牛肉干)的包裝不同。通常，這些包裝包括具有 多孔膜的外部，該膜包封某種形式的除氧劑。此外，除氧劑可以置于膜、干 燥包(desiccant pack)或者循環(huán)過濾器(recirculation filter)中。
用于硬盤驅(qū)動器中的除氧劑可以是無機的或有機的。無機除氧劑通常由 精細(xì)分散的活性(正電性)金屬的粉末構(gòu)成，活性(正電性)金屬不自鈍化
(self-passivate )并容易與氧氣反應(yīng)形成氧化物。這樣的金屬包括鈷、鐵、 錳和鉬。如果這樣的金屬用作除氧劑，則粉末可以包括于小袋(pouch)中， 或者包封在氧氣-多孔聚合物(oxygen-porous polymer )中。在美國專利 No.7049359中可以找到無才幾除氧劑的示例。另一方面，有機除氧劑(例如聚合物基的那些)可以用于硬盤驅(qū)動器的 應(yīng)用。這些有機除氧劑也由可易于與氧氣反應(yīng)的化合物制成，并通常與催化
劑相結(jié)合，該催化劑用于加速室溫應(yīng)用的反應(yīng)速度。在美國專利No.5776361、 5211875、 5310497、 6558762和5167835中可以找到有才幾除氧劑的一些示例。 除氧劑包括肼化合物以及對苯二酚(hydroquinone )和 >碳酰阱 (carbohydrazide )。無機除氧劑通常比有機除氧劑更有用，因為有機除氧劑 通常有毒。
硬盤驅(qū)動器中除氧劑的一個可能的實施例是浸有鈷鹽的聚合物。鈷鹽是 極大地增強氧氣在聚合物上的反應(yīng)和固定的催化劑。此浸有鈷鹽的聚合物可 以制造為膜并置于驅(qū)動器內(nèi)。例如，膜可以置于頂蓋的內(nèi)側(cè)、底蓋的內(nèi)側(cè)或 者硬盤驅(qū)動器內(nèi)的任何其他表面上。此外，多個除氧劑膜可以置于硬盤驅(qū)動 器中。由于這些膜可以薄至1/20、 1/50、 1/200、 1/500和甚至1/1000英寸， 所以它們在硬盤驅(qū)動器里不占用大的空間。將除氧劑置于硬盤驅(qū)動器的其他 可能的實施例可以是將材料加入到硬盤驅(qū)動器的千燥組件(desiccant assembly )、活性碳組件或者循環(huán)過濾器中。
除氧劑通?？梢再徺I得到，包括在下面的形式中聚對苯二曱酸乙二醇 酯(polyethylene terephthalate, PET)母料(masterbatch)、 PET樹月旨、多層瓶 中用作阻擋層的聚酰胺共混物(polyamide blend)、聚酰胺層以及MXD6-尼 龍膜。
雖然上面已經(jīng)描述了各種實施例，但是應(yīng)當(dāng)理解它們只以示例的方式給 出，不是為了限制。在本發(fā)明的范圍內(nèi)的其他實施例對于本領(lǐng)域技術(shù)人員也 會變得明顯。因此，本發(fā)明的寬度和范圍不應(yīng)受到任何上述示范性實施例限 制，而是應(yīng)當(dāng)僅根據(jù)附加的權(quán)利要求書及其等價物來限定。
權(quán)利要求
1.一種硬盤驅(qū)動器，包括蓋；硬盤，包括至少一種可腐蝕的金屬；和包括除氧劑的膜，其中所述膜在所述硬盤驅(qū)動器的內(nèi)部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述膜裝設(shè)到所述蓋。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述蓋包括氣密的頂蓋和氣密的底蓋并且所述膜裝設(shè)到所述頂蓋，其中在所述頂蓋與所述底蓋之間有氣密的密封。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述蓋包括頂蓋和底蓋并且 所述膜裝設(shè)到所述底蓋，其中在所述頂蓋與所述底蓋之間有氣密的密封。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述除氧劑包括鈷鹽。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述膜具有小于1/50英寸的厚度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述膜具有小于1/200英寸的厚度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述膜具有小于1/500英寸的厚度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述膜具有小于1/1000英 寸的厚度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述膜包括聚對苯二曱酸 乙二醇酯。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述膜包括尼龍。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述膜包括MXD-尼龍。
13. —種硬盤驅(qū)動器，包括蓋，磁頭，包括至少一種可腐蝕的金屬；和包括除氧劑的膜，其中所述膜在所述石更盤驅(qū)動器的內(nèi)部。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述膜裝設(shè)到所述蓋。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述蓋包括氣密的頂蓋和氣密的底蓋并且所述膜裝設(shè)到所述頂蓋，其中在所述頂蓋與所述底蓋之間有 氣密的密封。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述蓋包括頂蓋和底蓋并 且所述膜裝設(shè)到所述底蓋，其中在所述頂蓋與所述底蓋之間有氣密的密封。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述除氧劑包括鈷鹽。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述膜具有小于1/50英 寸的厚度。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述膜具有小于1/200英 寸的厚度。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述膜具有小于1/500英寸的厚度。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述膜具有小于1/1000英寸的厚度。
22. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述膜包括聚對苯二曱酸乙二醇酯。
23. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述膜包括尼龍。
24. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的硬盤驅(qū)動器，其中所述膜包括MXD-尼龍。
25. —種硬盤驅(qū)動器，包括 ;硬盤，包括至少一種可腐蝕的金屬；和包括除氧劑的包裝，其中所述包裝在所述^e盤驅(qū)動器的內(nèi)部。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種硬盤驅(qū)動器。除氧劑在硬盤驅(qū)動器中使用。除氧劑將氧氣從硬盤驅(qū)動器的內(nèi)部去除，以防止磁介質(zhì)或磁頭中可腐蝕材料的腐蝕。除氧劑加入到膜中，從而它在硬盤驅(qū)動器內(nèi)部中使用有限的物理空間。硬盤驅(qū)動器與外部環(huán)境可滲透或者被密封從而來自外部環(huán)境的氣體不能進(jìn)入硬盤驅(qū)動器的內(nèi)部。
文檔編號G11B33/14GK101552027SQ20091000778
公開日2009年10月7日 申請日期2009年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者布魯諾·馬喬恩, 青 戴 申請人:日立環(huán)球儲存科技荷蘭有限公司