CN106971744A - 盘装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供盘装置及其制造方法，盘装置具备：能旋转的盘状的记录介质；以使得头相对于上述记录介质能移动的方式支撑头的致动器；以及壳体，其具备收纳上述记录介质及致动器的基体和具备具有激光焊接到上述基体的焊接部的周缘部并固定到上述基体的盖，该壳体内部封入有密度比空气低的低密度气体。上述焊接部具有沿上述盖的周缘部的整周排列形成的多个焊珠，上述多个焊珠在上述盖的周缘部至少包括2个圆形的焊珠。

Description

盘装置及其制造方法
本申请以美国临时专利申请62/278,719号(申请日:2016年1月14日)为在先申请，享受优先权。本申请通过参照该在先申请，包括在先申请的全部内容。
技术领域
这里所述的实施方式涉及盘装置及其制造方法。
背景技术
近年，作为计算机的外部记录装置和/或图像记录装置，广泛采用磁盘装置、光盘装置等的盘装置。磁盘装置中，一般而言，支撑能旋转的磁盘及磁头的致动器配设在壳体内。作为提高磁盘装置的性能的方法，提出了：在壳体内封入氦等的低密度气体，降低磁盘及磁头的旋转阻力的方法。
这样的磁盘装置中，通过将顶盖激光焊接到壳体基体，形成密闭型的壳体，提高壳体内的气密性。作为激光的照射方法，例如，采用脉冲照射方式，一边反复进行激光输出的开/关一边照射激光。这样的磁盘装置中，期望缩短激光焊接的操作时间及进一步提高密封性能。
发明内容
本发明的实施方式提供可缩短激光焊接所需的操作时间的密封性能高的盘装置及其制造方法。
实施方式的盘装置具备：
能旋转的盘状的记录介质；
以使得头相对于上述记录介质能移动的方式支撑头的致动器；
壳体，其具备收纳上述记录介质及致动器的基体和具备具有被激光焊接到上述基体的焊接部的周缘部并固定到上述基体的盖，内部封入有密度比空气低的低密度气体。上述焊接部具有沿上述盖的周缘部的整周排列形成的多个焊珠(solder bead)，上述多个焊珠在上述盖的周缘部至少包括2个圆形的焊珠。
附图说明
图1是表示第1实施方式所涉及的硬盘驱动器(HDD)的外观的立体图。
图2是第1实施方式所涉及的上述HDD的分解立体图。
图3是概略表示第1实施方式所涉及的上述HDD的制造工序的流程图。
图4是概略表示第1实施方式所涉及的上述HDD的焊接工序的立体图。
图5是概略表示第1实施方式所涉及的上述焊接工序中的第1周、第2周、第3周的焊珠的形成状态的示图。
图6是表示第1实施方式所涉及的上述焊接工序中的激光照射时间与激光输出的关系的示图。
图7是概略表示第2实施方式所涉及的制造方法的焊接工序的立体图。
图8是表示第2实施方式所涉及的焊接工序中的激光照射的位置、顺序的壳体的俯视图。
图9是表示第2实施方式所涉及的焊接工序中的激光照射时间与激光输出的关系的示图。
具体实施方式
以下，作为磁盘装置，详细说明实施方式所涉及的硬盘驱动器(HDD)。
(第1实施方式)
图1是表示第1实施方式所涉及的HDD的外观的立体图，图2是表示HDD的内部结构的分解立体图。
如图1及图2所示，HDD具备扁平的大致矩形状的壳体10。该壳体10具备：顶面开口的矩形箱状的基体12；通过多个螺纹件13螺纹止动到基体12而闭塞基体12的上端开口的内盖14；与内盖14重叠配置且周缘部焊接到基体12的外盖(顶盖)16。基体12具有与内盖14隔着间隙相向的矩形状底壁12a和沿底壁的周缘立起设置的侧壁12b，例如，由铝一体成形。在侧壁12b的上端面，突出设置大致矩形框状的固定肋状物12c。
内盖14例如由不锈钢形成为矩形板状。内盖14的周缘部通过螺纹件13螺纹止动到基体12的侧壁12b的顶面，固定于固定肋状物12c的内侧。外盖16例如由铝形成为矩形板状。外盖16以比内盖14稍大的尺寸形成。外盖16的周缘部在整周的范围内焊接到基体12的固定肋状物12c，以气密方式固定。焊接结构将在后面详细说明。
在内盖14及外盖16分别形成连通壳体10内和外部的通气孔46、48。壳体10内的空气通过通气孔46、48排气，进而，通过这些通气孔46、48，对壳体10内封入密度比空气低的低密度气体(惰性气体)例如氦。在外盖16的外侧的面以闭塞通气孔48的方式贴附例如密封件(密封体)50。
如图2所示，在壳体10内，设置作为记录介质的多个磁盘18及作为支撑磁盘18并使得磁盘18旋转的驱动部的主轴马达20。主轴马达20在底壁12a上配设。各磁盘18例如形成为直径88.9mm(3.5英寸)，在其顶面或底面具有磁记录层。各磁盘18相互同轴地嵌合到主轴马达20的未图示的轮毂并由卡簧夹紧，固定到轮毂。从而，各磁盘18以位于与基体12的底壁12a平行的位置的状态被支撑。而且，各磁盘18通过主轴马达20以预定的转速旋转。
另外，如图2所示，本实施方式中例如5张磁盘18容纳于壳体10内，但是磁盘18的张数不限于此。另外，也可以在壳体10内容纳单一的磁盘18。
在壳体10内设有对磁盘18进行信息的记录、再现的多个磁头32和以使这些磁头32相对于磁盘18自由移动的方式对这些磁头32进行支撑的头堆叠组件(致动器)22。另外，在壳体10内设有：转动及定位头堆叠组件22的音圈马达(以下称为VCM)24；磁头32移动到磁盘18的最外周时，将磁头32保持在从磁盘18离开的卸载位置的斜坡加载机构25；及安装了变换连接器等的电子部件的基板单元21。
头堆叠组件22具有可自由旋转的轴承单元28、从轴承单元28延伸的多个臂30和从各臂30延伸的悬架34，在各悬架34的前端部支撑磁头32。
在基体12的底壁12a的外侧的面，螺纹止动有未图示的印刷电路基板。印刷电路基板控制主轴马达20的工作，并经由基板单元21控制VCM24及磁头32的工作。
接着，说明上述那样地构成的HDD的制造方法、焊接方法及焊接结构。图3是制造工序的一例的概略流程图，图4是HDD的焊接工序的一例的概略立体图。
如图3所示，首先，例如在净化室内，在壳体10的基体12组装设置主轴马达20、磁盘18、头堆叠组件22、其他构成部件(ST1)。接着，对基体12覆盖内盖14，通过多个螺纹件13固定到基体12，由此闭塞基体12的开口(ST2)。
进而，与内盖14重叠地设置外盖16后(ST3)，如图4所示，将壳体10放置于XY工作台60上。该XY工作台60例如具备：在Y方向自由往复移动的Y轴工作台60b；在与Y方向正交的X方向自由往复移动的设于Y轴工作台60b上的X轴工作台60a；分别驱动这些Y轴工作台60b及X轴工作台60a的未图示的驱动源。另外，在XY工作台60的上方，设置激光照射装置(放射光学头)62。激光照射装置62在HDD的外盖16的预定位置照射预定直径的激光，使外盖16局部地熔融，焊接于基体12。另外，通过焊接，使外盖16局部地熔融、凝固，由此在外盖16的外侧的面周缘部形成预定直径的珠状物(焊珠)B。
焊接工序中，壳体10一边通过XY工作台60而在X方向及Y方向适时移动，一边由激光照射装置62对外盖16的周缘部依次脉冲照射激光。即，激光照射装置62一边反复进行激光输出的开/关，一边以多次环绕外盖16的周缘部的方式照射激光。从而，可以将外盖16的周缘部焊接到基体12。
图5是表示焊接工序中的第1周、第2周、第3周的焊珠的形成状态的概略示图，图6是表示焊接工序中的激光照射时间与激光输出的关系的示图。如图5及图6所示，第1周的激光焊接中，通过脉冲性地照射激光，沿外盖16的周缘形成多个圆形的第1珠状物1B(1、2、3…、N(N:第1周的全部珠状物数))。各第1珠状物1B(1、2、3…、N)形成为直径(宽度)W，另外，激光的照射间距(第1珠状物的间距)P设定为比珠状物直径W大(ST4)。从而，多个第1珠状物1B不重叠，相互隔着微小的间隙排列而形成(ST5)。本实施方式中，间距P设为W<P<2W。通过这样地进行激光焊接，不必等待之前的第1珠状物1B的熔解部凝固就可以进行下一次激光照射，如图6所示，可以缩短激光的照射周期C。
第1周的激光焊接中，相邻的2个第1珠状物1B间的区域未焊接，因此，继续几周对外盖16的周缘部照射激光。如图5所示，进行第2周的激光照射时，分别以比直径W大的间距P排列形成直径W的多个圆形的第2珠状物2B(N(N:第1周的所有珠状物数)+1、N+2、N+3、…、2N)(ST6)。此时，各第2珠状物2B(N+1、N+2、N+3、…、2N)相对于第1珠状物1B(1、2、3、…、N)在激光的相对移动方向D仅仅按偏移量S稍微偏移，且与第1珠状物1B的一部分及相邻的第1珠状物1B的一部分重叠而形成。
然后，如图5所示，进行第3周的激光照射，分别以比直径W大的间距P排列形成直径W的多个圆形的第3珠状物3B(2N(N:第1周的所有珠状物数)+1、2N+2、2N+3、…、3N-1)(ST7)。此时，各第3珠状物3B(2N+1、2N+2、2N+3、…、3N-1)相对于第2珠状物2B(N+1、N+2、N+3、…、2N)在激光的相对移动方向D仅仅按偏移量S稍微偏移，且与第2珠状物2B的一部分及相邻的第1、第2珠状物1B、2B各自的一部分重叠而形成。
从而，可以在整周的范围内无间隙地对外盖16的周缘部进行激光焊接。多个第2珠状物2B(N+1、N+2、N+3、…)分别与第1珠状物1B(1、2、3、…)的大部分重叠而形成，进而，第3珠状物3B(2N+1、2N+2、2N+3、…)分别与第2珠状物2B(N+1、N+2、N+3、…)的大部分重叠而形成，并且，以保持圆形珠状物不变的形状存在于焊接部。
另外，本实施方式中，采用了一边通过XY工作台60移动壳体10一边由激光扫描外盖16的方法，但是不限于此，也可以采用将壳体10固定而使激光照射装置62侧移动、扫描的方法。另外，也可以通过调整照射间距P及偏移量S，使激光照射进行2周或者4周以上。
HDD的制造工序中，在上述的激光焊接后，通过通气孔46、48将壳体10内的空气排气(ST8)，进而，通过这些通气孔46、48，向壳体10内封入密度比空气低的低密度气体(惰性气体)例如氦(ST9)。然后，在外盖16的外侧的面贴附密封件50，封闭通气孔48(ST10)。通过以上的工序，获得在内部封入有低密度气体的密闭型的HDD。
根据以上这样构成的磁盘装置及其制造方法，通过使珠状物的形成间距即激光的照射间距比珠状物的直径(最大宽度)大，可以不必等待之前的珠状物B的熔解部凝固就可以进行下一次激光照射。
如传统的焊接方法那样，激光的照射间距比珠状物的直径(最大宽度)小时，为了防止焊接品质的降低，必须在之前的珠状物B的熔解部凝固后进行下一次激光照射，壳体10的激光焊接花费时间。另外，为了缩短激光焊接的操作时间，也可以考虑增大照射间距，但是在该情况下，最小珠状物宽度变小，因此密封性能降低。
因而，本实施方式中，将激光的照射间距设定为比珠状物的直径(最大宽度)大，外盖16的周缘部通过多次环绕进行激光照射而焊接。因而，可以缩短激光的照射周期，显著缩短激光焊接的操作时间。例如，3.5英寸的HDD中，通过传统的焊接方法需要约1～2分钟的焊接操作时间，相对于此，通过本实施方式的制造方法，即使在进行3周激光焊接的情况下，也可以使焊接操作时间为约30秒程度。
另外，通过传统的焊接方法，获得原则上在外盖16的周缘部的1周存在一个圆形的珠状物的焊接结构，而本实施方式中，获得在外盖16的周缘部的各边以间距P存在多个圆形的第3珠状物3B的焊接结构。
接着，说明其他实施方式所涉及的HDD及其制造方法。另外，以下说明的其他实施方式中，对于与前述第1实施方式相同的部分附上同一参照符号，将其详细说明省略，以与第1实施方式不同的部分为中心详细进行说明。
(第2实施方式)
图7是表示第2实施方式所涉及的制造方法的焊接工序的概略立体图，图8是表示第2实施方式所涉及的焊接工序中的激光照射的位置、顺序的壳体的俯视图，图9是表示第2实施方式所涉及的焊接工序中的激光照射时间与激光输出的关系的示图。
第2实施方式中，作为激光照射装置，采用电扫描器(galvano scanner)70进行外盖16的激光焊接。另外，电扫描器70是用于采用1个以上的镜体二维或者三维地使得激光扫描的装置。
如图7到图9所示，制造方法的焊接工序中，以比珠状物的直径W显著大的例如W的2倍以上的照射间距P1、P2、P3脉冲地照射激光，进行激光焊接。例如，按图8所示的珠状物1、2、3～的顺序，对外盖16的一方的长边侧的侧缘部进行激光照射，然后，对一方的短边侧的侧缘部进行激光照射，进而，对另一方的短边侧的侧缘部进行激光照射，分别不断形成焊珠。另外，沿外盖16的外周缘的珠状物1-2间的距离、珠状物2-3间的距离及珠状物3-1间的距离优选相互相等。这样的顺序的激光照射多次环绕地反复进行，不断以在前一珠状物的一部分重叠的方式依次形成下一珠状物。然后，在外盖16的周缘部的整周的范围内无间隙地形成珠状物，即进行激光焊接。另外，如图7所示，为了防止焊接部的氧化，优选对焊接处(激光照射区域)整体吹送保护气体。
根据以上这样构成的第2实施方式，通过使珠状物的形成间距即激光的照射间距比珠状物的直径(最大宽度)大，可以不必等待前一珠状物的熔解部凝固就进行下一次激光照射，可以缩短激光的照射周期、显著缩短激光焊接的操作时间。另外，例如按图8所示的珠状物1、2、3～的顺序进行了照射时，获得在外盖16的2个短边及一方的长边分别存在一个圆形的珠状物的焊接结构。而且，本实施方式中，虽然激光照射位置大幅移动，但是通过采用响应性佳的电扫描器70，可以快速定位激光照射位置。
另外，第2实施方式中，激光的照射间距P1、P2、P3可以是相互相等的间距，或者也可以是相互不同的间距。另外，也可以不是1周中进行3点的激光照射，而是1周中进行2点或4点以上的激光照射。激光照射装置不限于电扫描器，也可以采用：在前述第1实施方式所采用的激光照射系统中将照射间距进一步增大了的装置。
虽然说明了本发明的几个实施方式，但是这些实施方式只是例示，而不是用于限定发明的范围。这些新实施方式能以其他各种形态实施，在不脱离发明的要旨的范围，可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式和/或其变形包括于发明的范围和/或要旨中，也包括于技术方案记载的发明及其均等的范围中。
例如，构成壳体的要素的材料、形状、大小等可根据需要而变更。另外，磁盘装置中，磁盘及磁头的数目可以根据需要增减，磁盘的尺寸也可以有各种选择。

Claims (14)

1.一种盘装置的制造方法，上述盘装置具有壳体和设置于上述壳体内的能旋转的盘状的记录介质，上述壳体具有基体及盖，
上述盘装置的制造方法中，
包括：
在上述基体内配置上述记录介质；
通过激光将配置在上述基体的开口部的上述盖的周缘部激光焊接到上述基体，
该激光焊接中，反复进行上述激光的输出的开和关来脉冲性地向上述盖的周缘部照射上述激光，并且，沿上述周缘部移动激光的照射部位，使激光的照射间距为比由激光照射形成的焊珠的宽度大的间距，沿上述盖的周缘部多次环绕地照射上述激光。
2.权利要求1所述的盘装置的制造方法，其中，还包括：
在上述激光焊接后，对上述壳体内封入密度比空气低的低密度气体。
3.权利要求1所述的盘装置的制造方法，其中，
上述激光焊接中，通过第1周的激光照射，在上述盖的周缘部的整周的范围内，以比上述焊珠的宽度大的照射间距排列形成多个第1珠状物，通过第2周的激光照射，在上述盖的周缘部的整周的范围内，以比上述焊珠的宽度大的照射间距且以与上述第1珠状物的一部分重叠的方式，排列形成多个第2珠状物。
4.权利要求3所述的盘装置的制造方法，其中，
上述激光焊接中，通过第3周的激光照射，在上述盖的周缘部的整周的范围内，以比上述焊珠的宽度大的照射间距且以与上述第1珠状物及上述第2珠状物的一部分重叠的方式，排列形成多个第3珠状物。
5.权利要求1所述的盘装置的制造方法，其中，
一边对焊接处吹送保护气体一边进行上述激光焊接。
6.一种盘装置，其中，
具备：
能旋转的盘状的记录介质；
以使得头相对于上述记录介质能移动的方式对上述头进行支撑的致动器；和
壳体，其具备基体和盖，在上述壳体的内部封入有密度比空气低的低密度气体，上述基体收纳有上述记录介质及致动器，上述盖具备周缘部并固定于上述基体，上述周缘部具有激光焊接到上述基体的焊接部，
上述焊接部具有沿上述盖的周缘部的整周排列形成的多个焊珠，上述多个焊珠在上述盖的周缘部至少包括2个圆形的焊珠。
7.权利要求6所述的盘装置，其中，
上述多个焊珠包括：以比各自的宽度大的间距排列的多个第1珠状物；和以比各自的宽度大的间距排列的多个第2珠状物，上述第2珠状物是以分别与相邻的2个上述第1珠状物的一部分重叠的方式形成的珠状物，
上述第2珠状物分别以圆形存在。
8.权利要求6所述的盘装置，其中，
上述多个焊珠包括：多个第1珠状物，其以比各第1珠状物的宽度大的间距排列；多个第2珠状物，其以比各第2珠状物的宽度大的间距排列，且形成为分别与相邻的2个上述第1珠状物的一部分重叠；以及多个第3珠状物，其以比各第3珠状物的宽度大的间距排列，且形成为分别与相邻的2个上述第1珠状物以及上述第2珠状物的一部分重叠，
上述第3珠状物分别以圆形存在。
9.权利要求6所述的盘装置，其中，
在上述壳体内封入有密度比空气低的低密度气体。
10.一种盘装置，其中，
具备：
具有基体及盖的壳体；和
设置于上述壳体内的、能旋转的盘状的记录介质，
上述盘装置的制造方法包括：
在上述基体内配置上述记录介质；
通过激光将配置在上述基体的开口部的上述盖的周缘部激光焊接到上述基体，
该激光焊接中，反复进行上述激光的输出的开和关来脉冲性地向上述盖的周缘部照射上述激光，并且，沿上述周缘部移动激光的照射部位，使激光的照射间距为比由激光照射形成的焊珠的宽度大的间距，沿上述盖的周缘部多次环绕地照射上述激光。
11.权利要求10所述的盘装置，其中，
还包括：
在上述激光焊接后，对上述壳体内封入密度比空气低的低密度气体。
12.权利要求10所述的盘装置，其中，
上述激光焊接中，通过第1周的激光照射，在上述盖的周缘部的整周的范围内，以比上述焊珠的宽度大的照射间距排列形成多个第1珠状物，通过第2周的激光照射，在上述盖的周缘部的整周的范围内，以比上述焊珠的宽度大的照射间距且以与上述第1珠状物的一部分重叠的方式，排列形成多个第2珠状物。
13.权利要求12所述的盘装置，其中，
上述激光焊接中，通过第3周的激光照射，在上述盖的周缘部的整周的范围内，以比上述焊珠的宽度大的照射间距且以与上述第1珠状物及上述第2珠状物的一部分重叠的方式，排列形成多个第3珠状物。
14.权利要求10所述的盘装置，其中，
一边对焊接处吹送保护气体一边进行上述激光焊接。
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