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技術 ハードディスク装置用の高速伝送の密封電気コネクタ

出願人 ウェスタンデジタルテクノロジーズインコーポレーテッド
発明者 大信祐太早川貴子須藤公彦チョ,ソン-フン永田健人曽我雄二西山延昌長岡和洋
出願日 2020年4月30日 (6ヶ月経過) 出願番号 2020-079909
公開日 2020年8月27日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-129426
状態 未査定
技術分野 動的記録再生装置のキャビネット
主要キーワード ガラス複合材 相互接続ケーブル 電子機器モジュール アクチュエータ軸 フラッター 押上げ力 音響雑音 機械動力
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図面 (7)

課題

ヘリウムガスが中に入った状態でHDD封止する改善された装置を提供する。

解決手段

HDDにおいて、密封電気コネクタは、障壁構造204を有する。障壁構造は、障壁構造の第1の面に設けられた第1の複数の接続パッド302と、第1の面の反対の障壁構造の第2の面に設けられた第2の複数の接続パッド306とを有する。障壁構造内には複数の導体310が設けられ、各導体が第1の複数の接続パッドの内の第1端312及び第2の複数の接続パッドの内の対応する第2端314に接続されている。障壁構造は、さらに、第1と第2の面の間の誘電材料及び誘電材料に埋め込まれた1以上の層330を含む。層の追加は、ヘリウムガスの流れを閉塞させるのに役立ち、これにより、高速伝送を維持しつつ、電気コネクタの封止が改善される。

概要

背景

明細書中に開示されている実施形態は、一般に、電子デバイス用の電気コネクタ、より具体的には、ハードディスク装置で利用される密封電気コネクタに関する。

概要

ヘリウムガスが中に入った状態でHDD封止する改善された装置を提供する。HDDにおいて、密封電気コネクタは、障壁構造204を有する。障壁構造は、障壁構造の第1の面に設けられた第1の複数の接続パッド302と、第1の面の反対の障壁構造の第2の面に設けられた第2の複数の接続パッド306とを有する。障壁構造内には複数の導体310が設けられ、各導体が第1の複数の接続パッドの内の第1端312及び第2の複数の接続パッドの内の対応する第2端314に接続されている。障壁構造は、さらに、第1と第2の面の間の誘電材料及び誘電材料に埋め込まれた1以上の層330を含む。層の追加は、ヘリウムガスの流れを閉塞させるのに役立ち、これにより、高速伝送を維持しつつ、電気コネクタの封止が改善される。

目的

サスペンションアームは、スライダ170を磁気媒体110へ向けて付勢する微小ばね力を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

密封電気コネクタであって、外部コネクタと、内部コネクタと、前記外部コネクタと前記内部コネクタの間に設けられた障壁構造と、を備え、前記障壁構造は、誘電材料と、前記誘電材料に埋め込まれる一以上の接地層と、前記誘電材料に埋め込まれる一以上のガス拡散防止層とを備える密封電気コネクタ。

請求項2

前記障壁構造は、前記密封電気コネクタの中心に位置している、請求項1に記載の密封電気コネクタ。

請求項3

前記一以上のガス拡散防止層は、アルミニウム、銅、セラミック結晶ホウケイ酸ガラスアルミノケイ酸ガラスネオプレンブチルゴム、又はニトリルゴムブナN)を含む、請求項1に記載の密封電気コネクタ。

請求項4

前記一以上のガス拡散防止層は、2つの層を含む、請求項1に記載の密封電気コネクタ。

請求項5

前記一以上のガス拡散防止層は、1の層を含む、請求項1に記載の密封電気コネクタ。

請求項6

前記一以上のガス拡散防止層は、複数の開口を含み、前記複数の開口の1つの開口は、少なくとも約600ミクロンの直径を有する、請求項1に記載の密封電気コネクタ。

請求項7

前記障壁構造は、更に、前記障壁構造の第1の面に配置された複数の第1の接続パッドと、前記障壁構造の第2の面に配置された複数の第2の接続パッドとを備える、請求項1に記載の密封電気コネクタ。

請求項8

前記一以上の接地層は、前記複数の第1の接続パッドと、前記複数の第2の接続パッドとは重複しない、請求項7に記載の密封電気コネクタ。

請求項9

前記一以上のガス拡散防止層は、前記複数の第1の接続パッドと、前記複数の第2の接続パッドと重複する、請求項7に記載の密封電気コネクタ。

請求項10

密封電気コネクタであって、外部でデバイスに接続する手段と、内部で前記デバイスに接続する手段と、前記外部でデバイスに接続する手段、及び前記内部で前記デバイスに接続する手段との間の障壁/接続を提供する手段とを備え、前記障壁/接続を提供する手段は、誘電材料の多層構造と、前記誘電材料の多層構造に埋め込まれた一以上のガス拡散防止層とを含むことを特徴とする密封電気コネクタ。

請求項11

前記一以上のガス拡散防止層は、アルミニウム、銅、セラミック石英、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ネオプレン、ブチルゴム、又はニトリルゴム(ブナN)を含む組から選択される材料から製造される、請求項10に記載の密封電気コネクタ。

請求項12

前記障壁/接続を供給する手段の前記一以上のガス拡散防止層は、複数の開口を有する、請求項10に記載の密封電気コネクタ。

請求項13

前記障壁/接続を供給する手段は、前記複数の開口のそれぞれの開口と同心の導電体を有する、請求項12に記載の密封電気コネクタ。

請求項14

前記外部でデバイスに接続する手段と、前記内部で前記デバイスに接続する手段とは、オフセットされている、請求項10に記載の密封電気コネクタ。

請求項15

一以上の磁気媒体と、一以上のスライダと、一以上の磁気ヘッドアセンブリと、密封電気コネクタとを含み、前記密封電気コネクタは、外部コネクタと、内部コネクタと、前記外部コネクタと前記内部コネクタの間に設けられた障壁構造とを含み、前記障壁構造は、誘電材料に埋め込まれた1以上の層を含み、前記1以上の層は、それぞれ複数の開口と、前記障壁構造の第1の面に配置された複数の第1の接続パッドと、前記障壁構造の第2の面に配置された複数の第2の接続パッドとを含み、前記複数の第1の接続パッドは、前記複数の第2の接続パッドからオフセットされていることを特徴とするハードディスクドライブ

請求項16

アルミニウム、銅、セラミック、石英、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ネオプレン、ブチルゴム、又はニトリルゴム(ブナN)を含む組から選択される材料から製造される、請求項15に記載のハードディスクドライブ。

請求項17

前記障壁構造は、前記密封電気コネクタの中心に位置している、請求項15に記載のハードディスクドライブ。

請求項18

前記一以上の層は、2つ以上の層を有する、請求項15に記載のハードディスクドライブ。

請求項19

前記一以上の層は、1つの層を有する、請求項15に記載のハードディスクドライブ。

請求項20

前記複数の開口の一の開口は、少なくとも約600ミクロンの直径を有する、請求項15に記載のハードディスクドライブ。

請求項21

電子デバイスを密封する障壁構造であって、第1の面と、前記第1の面とは反対側の第2の面とを有する誘電材料と、前記誘電材料の中に埋め込まれた一以上の層とを備え、前記一以上の層は、それぞれ、複数の開口と、前記誘電材料に埋め込まれる複数の導電体とを備え、前記導電体の各々は、前記一以上の層の各々の前記複数の開口のうちの対応する開口を介して延びることを特徴とする、障壁構造。

請求項22

前記障壁構造は、前記密封電気コネクタの中心に位置している、請求項21に記載の障壁構造。

請求項23

前記一以上の層は、アルミニウム、銅、セラミック、石英、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ネオプレン、ブチルゴム、又はニトリルゴム(ブナN)を含む、請求項21に記載の障壁構造。

請求項24

前記一以上の層は、2つ以上の層を有する、請求項21に記載の障壁構造。

請求項25

前記一以上の層は、1つの層を有する、請求項21に記載の障壁構造。

請求項26

前記複数の導電体の一の導電体は、前記複数の開口の対応する開口と同心であり、前記導電体は、前記一以上の層のうちの一の層から離れている、請求項21に記載の障壁構造。

請求項27

前記導電体は、前記層から少なくとも約150ミクロン離れている、請求項26に記載の障壁構造。

請求項28

前記導電体は、前記層から約150〜500ミクロン離れている、請求項26に記載の障壁構造。

請求項29

前記複数の開口のうちの一の開口は、少なくとも約600ミクロンの直径を有する、請求項21に記載の障壁構造。

請求項30

前記複数の開口のうちの一の開口は、前記複数の導電体のうちの導電体の直径に300ミクロンを加算した値と等しい直径を有する、請求項21に記載の障壁構造。

請求項31

第1の面と、前記第1の面とは反対側の第2の面とを有する誘電材料と、前記第1の面に配置された複数の第1の接続パッドと、前記第2の面に配置された複数の第2の接続パッドと前記誘電材料に埋め込まれる複数の導電体であって、前記導電体の各々は、前記複数の第1の接続パッドのうちの対応する接続パッドに隣接する第1端と、前記複数の第2の接続パッドのうちの対応する接続パッドに隣接する第2端とを備える複数の導電体と、前記誘電材料に埋め込まれ、各導電体の前記第1端と同一平面上にある第1の接地層と、前記誘電材料に埋め込まれ、各導電体の前記第2端と同一平面上にある第2の接地層と、前記誘電材料に埋め込まれ、前記第1の接地層と前記第2の接地層の間に位置する一以上の層とを備えたことを特徴とする障壁構造。

請求項32

前記一以上の層のうちの一の層は、アルミニウム、銅、セラミック、石英、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ネオプレン、ブチルゴム、又はニトリルゴム(ブナN)を含む、請求項31に記載の障壁構造。

請求項33

前記一以上の層は、それぞれ複数の開口を有する、請求項31に記載の障壁構造。

請求項34

前記複数の導体のうちの一の導体は、前記複数の開口のうちの対応する開口と同心であり、前記導体は、前記一以上の層のうちの一の層から離れている、請求項33に記載の障壁構造。

請求項35

前記導体は、前記層から少なくとも約150ミクロン離れている、請求項34に記載の障壁構造。

請求項36

前記導体は、前記層から約150〜500ミクロン離れている、請求項34に記載の障壁構造。

請求項37

密封電気コネクタを備え、前記密封電気コネクタは、外部コネクタと、内部コネクタと、前記外部コネクタと前記内部コネクタの間に設けられた障壁構造とを含み、前記障壁構造は、第1の面と、前記第1の面とは反対側の第2の面とを有する誘電材料と、前記誘電材料の中に埋め込まれた一以上の層であって、前記層の各々は複数の開口を有する一以上の層と、前記誘電材料に埋め込まれる複数の導電体であって、前記導電体の各々は、各層の前記複数の開口のうちの対応する開口を介して延びることを特徴とする電子デバイス。

請求項38

前記一以上の層のうちの一の層は、ルミニウム、銅、セラミック、石英、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ネオプレン、ブチルゴム、又はニトリルゴム(ブナN)を含む、請求項37に記載の電子デバイス。

請求項39

前記複数の開口のうちの一の開口は、前記複数の導電体のうちの導電体の直径に300ミクロンを加算した値と等しい直径を有する、請求項37に記載の電子デバイス。

請求項40

前記複数の開口のうちの一の開口は、前記複数の導電体のうちの導電体の直径に約300〜1000ミクロンを加算した値と等しい直径を有する、請求項37に記載の電子デバイス。

背景技術

0001

明細書中に開示されている実施形態は、一般に、電子デバイス用の電気コネクタ、より具体的には、ハードディスク装置で利用される密封電気コネクタに関する。

技術分野

0002

ハードディスク装置(HDD)は、保護用エンクロージャに収容されている不揮発性記憶装置であり、磁気ディスク等の1以上の磁気媒体デジタルコード化したデータを記憶させる。HDDの動作中、各磁気ディスクは、スピンドルステムにより高速で回転する。アクチュエータにより磁気ディスクの特定の位置の上に位置決めされる読み取り書き込みヘッドを使用して、データは磁気ディスクから読み取られ、磁気ディスクへ書き込まれる。

0003

読み取り/書き込みヘッドは、磁場を利用して、磁気ディスクの表面からデータを読み取り、磁気ディスクの表面へデータを書き込む。書き込みヘッドは、コイルを流れる電気を使用して磁場を生成する。電気パルスは、様々な正負電流パターンで、書き込みヘッドに送られる。書き込みヘッドのコイルの電流は、ヘッドと磁気ディスクの間の隙間に亘る磁場を誘導し、次に、記録ディスクの小さなエリア磁化する。

0004

ヘリウムガス密度は空気の7分の1であるため、ヘリウム環境においてHDDを操作することには様々な利点がある。例えば、ヘリウム中でHDDを操作すると、回転しているディスクスタックに作用する抵抗力及びディスクスピンドルモータにより利用される機械動力が減少する。さらに、ヘリウムガス中での操作により、ディスク及びサスペンションフラッターが減少し、ディスクを互いに近くに置くことができるようになり、より小さく、より狭いデータトラックピッチが可能になることによって面密度が増加する。ヘリウムのより低い剪断力及びより効率的な熱伝導は、HDDがより冷えた状態で動作し、音響雑音の発生がより少なくなることも意味している。HDDの信頼性は、また、低湿度、高度及び外部の圧力変動への低感度、及び腐食性ガス又は汚染物質の不存在に起因して向上する。しかしながら、ヘリウム内でHDDを封止するための既知の装置及び方法は、結果的に、HDDの費用の顕著な増加をもたらし、ヘリウムガスに対するHDDの封止を改善するために、高速伝送犠牲にされるかもしれない。

0005

そのため、ヘリウムガスが中に入った状態でHDDを封止するための改善された装置が技術的に求められている。

0006

本明細書中に開示される実施形態は、一般に、ハードディスク装置で利用される密封電気コネクタに関する。密封電気コネクタは、障壁構造を有し、障壁構造は、障壁構造の第1の面に設けられた第1の複数の接続パッドと、第1の面の反対の障壁構造の第2の面に設けられた第2の複数の接続パッドとを有する。障壁構造内には複数の導体が設けられ、各導体が第1の複数の接続パッドの内の接続パッド及び第2の複数の接続パッドの内の対応する接続パッドに接続されている。障壁構造は、さらに、第1と第2の面の間の誘電材料、及び誘電材料に埋め込まれた1以上の層を含む。層の追加は、ヘリウムガスの流れを閉塞させるのに役立ち、これにより、高速伝送を維持しつつ、電気コネクタの封止が改善される。

0007

一実施形態において、密封電気コネクタは、外部コネクタと、内部コネクタと、前記外部コネクタと前記内部コネクタの間に設けられた障壁構造とを有する。前記障壁構造は、(第1の面と、前記第1の面の反対の第2の面とを有する)誘電材料と前記誘電材料に埋め込まれた1以上の層を含む。前記1以上の層は、それぞれ複数の開口を含む。前記障壁構造は、さらに、前記誘電材料に埋め込まれた複数の導体を含む。前記各導体は、前記各層の前記複数の開口の内の対応する開口を通って延びている。

0008

他の実施形態において、密封電気コネクタは、外部コネクタと、内部コネクタと、前記外部コネクタと前記内部コネクタの間に設けられた障壁構造とを備える。前記障壁構造は、第1の面と、前記第1の面の反対の第2の面とを有する誘電材料と、前記第1の面に設けられた第1の複数の接続パッドと、前記第2の面に設けられた第2の複数の接続パッドと、前記誘電材料に埋め込まれた複数の導体とを含む。前記各導体は、前記第1の複数の接続パッドの内の対応する接続パッドに隣接する第1端と、前記第2の複数の接続パッドの内の対応する接続パッドに隣接する第2端とを有する。前記障壁構造は、さらに、前記誘電材料に埋め込まれた第1の接地層を含み、前記第1の接地層は、前記各導体の前記第1端と同一平面上にある。前記障壁構造は、さらに、前記誘電材料に埋め込まれた第2の接地層を含み、前記第2の接地層は、前記各導体の前記第2端と同一平面上にある。前記障壁構造は、さらに、前記誘電材料に埋め込まれた1以上の層を含み、前記1以上の層は、前記第1と第2の接地層の間に配置されている。

0009

他の実施形態において、ハードディスク装置(HDD)は、1以上の磁気媒体と、1以上のスライダと、1以上の磁気ヘッドアセンブリと、密封電気コネクタとを含む。前記密封電気コネクタは、外部コネクタと、内部コネクタと、前記外部コネクタと前記内部コネクタの間に設けられた障壁構造とを含む。前記障壁構造は、(第1の面と、前記第1の面の反対の第2の面とを有する)誘電材料と、前記誘電材料に埋め込まれた1以上の層とを含む。前記1以上の層は、それぞれ複数の開口を含む。前記障壁構造は、さらに、前記誘電材料に埋め込まれた複数の導体を含む。前記各導体は、前記各層の前記複数の開口の内の対応する開口を通って延びている。

図面の簡単な説明

0010

本開示の上記で列挙した特徴を詳細に理解できるように、上記で簡潔にまとまられた、本開示のより具体的な説明が、実施形態を参照することにより得られてもよく、実施形態のいくつかは、添付の図面に示される。なお、しかしながら、添付の図面は、本開示の典型的な実施形態のみを示し、それ故、本開示の権利範囲を限定するとはみなされない。よって、本開示は、磁気センサを伴う任意の技術分野における他の同様に効果的な実施形態を認めてもよい。

0011

本明細書中に説明されている実施形態に係るHDDを模式的に示す。
本明細書中に説明されている実施形態に係るHDDを模式的に示す。
図2は、本明細書中に説明されている実施形態に係るHDDの一部の斜視断面図である。
本明細書中に説明されている実施形態に係る障壁構造の斜視断面図である。
本明細書中に説明されている実施形態に係る障壁構造の斜視断面図である。
図4は、本明細書中に説明されている実施形態に係る障壁構造の斜視断面図である。

0012

理解を容易にするために、可能である限り同一の参照符号を使用して、図面で共通な同一の要素を指定している。一実施形態で開示される要素が特定の記述を伴わずに他の実施形態で有利に利用されてもよいと考えられる。

実施例

0013

以下、実施形態について説明する。ただし、本開示が説明される特定の実施形態に限らないことは理解されるべきである。代わりに、異なる実施形態に関連していてもいなくても、以下の特徴及び要素の任意の組合せが、請求項に記載されている主題を実施及び実行するために考えられる。さらに、本明細書中に説明されている実施形態は他の考えられる解決手段及び/又は先行技術を超えた強みを実現するかもしれないが、特定の強みが任意の実施形態により実現されるかどうかは、請求項に記載されている主題を制限することではない。このように、以下の態様、特徴、実施形態及び強みは、単に例示であり、請求項で明示的に列挙される場合以外は添付の請求項の考慮された要素又は制限ではない。

0014

本明細書中に開示される実施形態は、一般に、ハードディスク装置(HDD)で利用される密封電気コネクタに関する。密封電気コネクタは、障壁構造を有し、障壁構造は、障壁構造の第1の面に設けられた第1の複数の接続パッドと、第1の面の反対の障壁構造の第2の面に設けられた第2の複数の接続パッドとを有する。障壁構造内には複数の導体が設けられ、各導体は、第1の複数の接続パッドの内の接続パッドと、第2の複数の接続パッドの内の対応する接続パッドとに接続されている。障壁構造は、さらに、第1と第2の面の間の誘電材料と、誘電材料とに埋め込まれた1以上の層とを含む。層の追加は、ヘリウムガスの流れを閉塞させるのに役立ち、これにより、高速伝送を維持しつつ、電気コネクタの封止が改善される。

0015

図1Aは、本明細書中に説明されている実施形態に係る例示のハードディスク装置(HDD)100の正面模式図を示す。図示されているように、HDD100は、磁気ディスク等の1以上の磁気媒体110、アクチュエータ手段120、磁気媒体の各々に関連付けられているアクチュエータアーム130、及び筐体150にはり付けられているスピンドルモータ140を含み得る。1以上の磁気媒体110は、図1Aに示されるように垂直に配置されてもよい。さらに、1以上の磁気媒体は、スピンドルモータ140に接続されてもよい。

0016

1以上のスライダ170が、磁気媒体110近傍に配置されてもよく、各スライダ170は、1以上の磁気ヘッドアセンブリ180を支持している。磁気媒体110は、各磁気媒体110の上下両面の環状パターンの同心データトラック等、任意の適切なパターンのデータトラックを含み得る。磁気媒体が回転すると、磁気ヘッドアセンブリ180が所望のデータが書き込まれている磁気媒体110の様々なトラックアクセスできるように、スライダ170は、上面及び/又は下面に亘って内外径方向に移動する。各スライダ170は、サスペンションアーム(不図示)を介してアクチュエータアーム130に取り付けられる。アクチュエータアーム130は、アクチュエータ軸131の周り旋回して、特定のデータトラックに磁気ヘッドアセンブリ180を配置するように構成されてもよい。サスペンションアームは、スライダ170を磁気媒体110へ向けて付勢する微小ばね力を提供する。各アクチュエータアーム130は、アクチュエータ手段120に取り付けられる。図1Aに示されるように、アクチュエータ手段120は、ボイスコイルモータVCM)であり得る。VCMは、固定された磁場内を移動可能なコイルを備え、コイルの動きの方向及び速度は、制御装置(不図示)により供給されるモータ電流信号により制御される。

0017

HDD100の稼働中、磁気媒体110の回転により、各スライダ170と磁気媒体110の間に空気軸受が生成され、これにより、スライダ170に押上げ力又は持ち上げる力が働く。空気軸受は、よって、通常稼働中、サスペンションアームの微小のばね力を釣り合わせ、狭い実質的に一定の間隔により媒体110の表面から離れたわずかに上でスライダ170を支持する。本明細書中に利用される「空気」という言葉は、任意の適切なガスを含み得る。一実施形態において、HDD100は、ヘリウムガスで満たされている。

0018

HDD100は、さらに、図1Aに示されるように、相互接続ケーブル162を介してアーム電子機器モジュール164に接続されている密封電気コネクタ160を含み得る。密封電気コネクタ160は、HDD100の内部部品コンピュータ等の電子デバイスに電気的に接続させるために利用されてもよい。

0019

典型的な磁気媒体ストレージシステムの上記説明及び図1Aの添付図面は、表現することのみを目的としている。媒体ストレージシステムが多数の媒体及びアクチュエータを含み、各アクチュエータが多数のスライダを支持してもよいことは明らかであるはずである。

0020

図1Bは、本明細書中に説明されている実施形態に係る背面カバー172を伴うHDD100の背面模式図である。図1Bに示されるように、HDD100は、密封電気コネクタ160を含んでもよく、密封電気コネクタ160は、背面カバー172を通って形成されている外部コネクタ166を含み得る。また、外部コネクタ166は、HDD100をコンピュータ等の任意の適切な電子デバイスに電気的に接続させるために利用され得る。密封電気コネクタ160の外部コネクタ166は、電子デバイスとの電気的接続確立するための複数のピン168を含み得る。一実施形態においては、28本のピンがあるが、より多い又はより少ないピンが存在し得ることは理解されるべきである。ヘリウムガス等のガスがHDD100から漏出するのを防ぐために、密封電気コネクタ160は、高速伝送を犠牲にすることなく、HDD100を気密的に封止し得る。

0021

図2は、本明細書中に説明されている実施形態に係るHDD100の一部の断面斜視図である。図2に示されるように、HDD100は、ブラケット206に接続されている密封電気コネクタ160を含む。一実施形態において、ブラケット206は、筐体150に接続されているが、筐体150の一部ではない。他の実施形態においては、ブラケット206は、筐体150の一部である。密封電気コネクタ160は、電子デバイスと電気的に接続するための外部コネクタ166、HDD100の内部部品と電気的に接続するための内部コネクタ202、及び外部コネクタ166と内部コネクタ202の間に設けられた障壁構造204を含み得る。障壁構造204は、密封電気コネクタ160の中心(密封電気コネクタ160の厚さに対して)に設けられてもよいし、内部コネクタ202及び外部コネクタ166の回路層から独立していてもよい。結果として、密封電気コネクタ160の静電容量の影響を抑えることができる。加えて、独立して中心に配置された障壁構造204(密封電気コネクタ160に対して)は、また、特性インピーダンス整合性を確保し、これにより密封電気コネクタ160を通る高速伝送を実現する。

0022

図3A及び3Bは、本明細書中に説明されている実施形態に係る障壁構造204の断面斜視図である。図3Aに示されるように、障壁構造204は、第1の面304と、第1の面304の反対の第2の面308とを有する誘電材料303を含む。誘電材料は、フェノール紙、エポキシ紙、ガラス複合材ガラスエポキシ、又はポリマー等の任意の適切な誘電材料であってもよい。誘電材料303は、多層構造であってもよい。第1の複数の接続パッド302が第1の面304に設けられてもよく、第2の複数の接続パッド306が第2の面308に設けられてもよい。第1の面304は、外部コネクタ166(図1B)に接続されてもよく、第1の複数の接続パッド302は、複数のピン168(図1B)に電気的に接続されてもよい。同様に、第2の面308は、内部コネクタ202に接続されてもよく、第2の複数の接続パッド306は、内部コネクタ202に設けられた複数のピン(不図示)に電気的に接続されてもよい。

0023

第1の複数の接続パッド302と第2の複数の接続パッド306とは、図3Aに示されるように、複数の導体310により電気的に接続されてもよい。各導体310は、第1の複数の接続パッド302の内の対応する接続パッド302に隣接する第1端312を含んでもよく、第1端312は、導体316により対応する接続パッド302に電気的に接続されてもよい。各導体310は、また、第2の複数の接続パッド306の内の対応する接続パッド306に隣接する第2端314を含んでもよく、第2端314は、導体318により対応する接続パッド306に電気的に接続されてもよい。複数の導体310及び導体316、318は、誘電材料303に埋め込まれてもよく、銅、導電性高分子、又はニッケル等の導電性材料製であってもよい。第1の複数の接続パッド302と第2の複数の接続パッド306とは、オフセットされてもよい(すなわち、並べられていなくてもよい)。

0024

障壁構造204は、また、図3Aに示されるように、接地層320、322を含み得る。接地層320、322は、銅、導電性高分子、又はニッケル等の導電性材料製であってもよい。一実施形態において、接地層320は、複数の導体310の第1端312と同じ高さ又は同一平面上にあり、接地層322は、複数の導体310の第2端314と同じ高さ又は同一平面上にある。距離D1は、接地層320と接続パッド302の間であってもよく、距離D2は、接地層322と接続パッド306の間であってもよい。距離D1及びD2は、寄生容量を最小限に抑えるために、接続パッド302、306が接地層320、322とそれぞれ重複しないようにする。寄生容量をさらに最小限に抑えるため、距離D1及び/又はD2は、信号線の幅より大きくてもよい。寄生容量は、電子部品の諸部位が互いに近接することに起因する部位間に存在する不必要な静電容量である。それぞれ導体310の端312、314と接地層320、322の間等、部位間の距離が増大することにより、寄生容量が減少する。

0025

誘電材料303は、小分子(ヘリウムガス等)に対して浸透性があってもよく、そのため、HDD100内のヘリウムガスは、誘電材料303から拡散又は漏出するかもしれない。分子が小さい場合でも分圧勾配を減少させるために、1以上の層330が誘電材料303に埋め込まれてもよい。層330は、ヘリウム等の小分子が層を通って拡散できないように、約1.0×10−14g/(cm*Torr)未満の透過性を有する金属又は材料製であってもよい。1以上の層330は、アルミニウム、銅、セラミック石英バイコール登録商標)、パイレックス(登録商標)7740ホウケイ酸ガラスコーニング1720アルミノけい酸ガラスネオプレンブチルゴム、又はニトリルゴムブナN)製であってもよい。1以上の層330は、誘電材料303内の中心に配置されてもよい。言い換えると、第1の面304に最も近い層330と第1の面304の間の距離は、第2の面308に最も近い層330と第2の面308の間の距離と同一であってもよい。一実施形態においては、図3Aに示されるように、接地層320、322間に設けられる2つの層330があるが、より多い又はより少ない層330が存在してもよいことが理解されるべきである。一実施形態においては、2つの層330に代えて、1つの層330が利用される。2つの層330は、並んでいても平行であってもよい。各層330には複数の開口332が形成されてもよく、複数の導体310の各導体310は、層330の開口332を通って延びていてもよい。距離D3は、各層330と各導体310間であってもよい。距離D3は、距離D1及びD2より短くてもよい。一実施形態において、距離D3は、約200ミクロン又は500ミクロン等、約150ミクロン以上であってもよい。ヘリウムガスは1以上の層330を通って拡散できないため、より短い距離D3により、誘電材料303を通るヘリウムガスの拡散率が減少する。しかしながら、距離D3は、寄生容量を増加させるほど短くはない。層330と導体310間の距離D3は、障壁構造204の気密性を向上させるには十分短いが、寄生容量を増加させないだけの長さを有している。

0026

図3Bは、本明細書中に説明されている他の実施形態に係る障壁構造204の断面斜視図である。図3Bに示されるように、寄生容量をさらに減少させるために接地層320、322が除去されてもよい。誘電材料303の部位は、第1の面304に露出してもよく、露出部分は、幅D4を有してもよい。露出部分は、複数の接続パッド302と金属パッド350の間又は接続パッド302の隣接列間であってもよい。各層330と導体310間の距離D3は、幅D4より短くてもよい。一実施形態において、距離D3は、約150ミクロンである。他の実施形態において、距離D3は、約200ミクロンである。同様に、D4と比較して短い距離D3を有することにより、誘電材料303のヘリウムガスの流れを閉塞させることができ、これにより漏れ率が減少する。一実施形態において、障壁構造204を有する密封電気コネクタ160を含むHDD100の漏れ率は、従来の密封電気コネクタを有するHDDの漏れ率の約50%未満である。

0027

図4は、本明細書中に説明されている実施形態に係る障壁構造204の断面斜視図である。よりよく示すために、誘電材料303は図4では省略されている。図4に示されるように、各導体310は、1以上の層330を通って延びている。各導体310の第1端312は、導体316を介して対応する接続パッド302に電気的に接続されている。各導体は、約300ミクロンの断面径を有する円筒体を含み得る。各層330の各開口332は、各導体310の径に距離D3(図3A)の2倍を加えた径と等しい径を有してもよい。一実施形態において、各開口332の径は、導体310の径に300ミクロンを加えた径と等しい。他の実施形態において、各開口332の径は、導体310の径に400ミクロンを加えた径と等しい。開口332は、円状であってもよく、各導体310の円筒体は、各開口332内の中心に配置されてもよい。言い換えると、各導体310及び対応する開口332は同心であってもよい。また、ヘリウムガスが誘電材料303内を通って漏出又は拡散する唯一の場所は、複数の開口332である。開口332内に配置されている導体310と層330間の距離が相対的に短いため、誘電材料303内を流れるヘリウムガスが閉塞され、これによりHDD100からのヘリウムガスの漏出を低減させる。

0028

要約すれば、HDDで利用される密封電気コネクタが開示される。密封電気コネクタは、誘電材料及び誘電材料に埋め込まれた1以上の層を有する障壁構造を含み得る。1以上の層は、ヘリウムガス等の小分子が誘電材料を通って拡散又は漏出防止又は低減に役立つ。さらに、複数の開口が各層に形成されてもよく、導体が各開口を通って延びてもよい。各導体と層の間に特定の間隔を有することにより、寄生容量が減少する。

0029

上記は本開示の実施形態を対象にするが、他の及びさらなる実施形態が本開示の基本的な権利範囲から逸脱することなく考案されてもよく、本開示の権利範囲は、以下の請求項により決定される。

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