CN107799130A - 盘装置及盘装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及盘装置及盘装置的制造方法。根据实施方式，盘装置具备：能够旋转的盘状的记录介质；对记录介质处理数据的头；以及具备基体和盖、并且在内部封入有密度比空气低的低密度气体的壳体，所述基体收纳了记录介质和头，所述盖具有被激光焊接到所述基体的焊接部。盖的焊接部包括在第1激光照射条件下焊接而成的第1焊接部和在与所述第1激光照射条件不同的第2激光照射条件下焊接而成的第2焊接部。

Description

盘装置及盘装置的制造方法
相关申请
本申请享受以美国临时专利申请62/382，897号(申请日：2016年9月2日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
技术领域
在此所述的实施方式涉及盘装置及盘装置的制造方法。
背景技术
作为盘装置，磁盘驱动器具备：具有基体和顶盖的壳体，在该壳体内配设有支承能够旋转的磁盘和磁头的致动器。作为提高盘驱动器的性能的方法，提出了将氦等低密度气体封入壳体内来降低磁盘与磁头的旋转阻力的方法。
在这样的磁盘驱动器中，将顶盖激光焊接到壳体的基体，由此形成为密闭型的壳体，提高壳体内的气密性。该激光焊接沿着顶盖的外周的整周进行。为了得到高气密性，需要遍及整周地保持稳定的焊接品质。
发明内容
实施方式的盘装置具备：能够旋转的盘状的记录介质；对所述记录介质处理数据的头；以及壳体，其具备基体和盖，并且在其内部封入有密度比空气低的低密度气体，所述基体收纳所述记录介质和头，所述盖具有被激光焊接到所述基体的焊接部。所述焊接部包括：以第1激光照射条件被焊接而成的第1焊接部和以与所述第1激光照射条件不同的第2激光照射条件被焊接而成的第2焊接部。
根据本实施方式，能够得到具有高的焊接品质且提高了气密性的盘驱动器及其制造方法。
附图说明
图1是表示第1实施方式的硬盘驱动器(HDD)的外观的立体图。
图2是第1实施方式的所述HDD的分解立体图。
图3是表示所述HDD的壳体的基体的立体图。
图4是放大表示图3的区域D的立体图。
图5是沿着图1的线V-V的HDD的截面图。
图6是沿着图1的线VI-VI的HDD的截面图。
图7是表示所述HDD的制造工序的流程图。
图8是概略地表示制造工序的一例的俯视图。
图9是示意性地表示制造工序中的壳体的焊接部的立体图。
图10是表示焊接工序中的第1激光照射条件以及第2激光照射条件的图。
图11是表示第2实施方式的HDD的壳体的焊接部和焊接工序中的第1激光照射条件以及第2激光照射条件的图。
具体实施方式
以下，对作为磁盘装置的实施方式的硬盘驱动器(HDD)详细地进行说明。
(第1实施方式)
图1是表示第1实施方式的HDD的外观的立体图，图2是表示HDD的内部构造的分解立体图。
如图1和图2所示，HDD具备扁平的大致矩形形状的壳体10。该壳体10具有：顶面开口的矩形箱状的基体12；由多个螺纹件13螺纹紧固于基体12而封闭基体12的上端开口的内盖14；以及与内盖14重叠地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形状的底壁12a和沿着底壁的周缘立起设置的侧壁12b，例如，由铝一体地成形。侧壁12b包括彼此相向的一对长边壁13a和彼此相向的一对短边壁13b。在侧壁12b的上端面突出设置有大致矩形框状的固定肋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螺纹紧固于基体12的侧壁12b的顶面，固定于固定肋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的周缘部遍及整周地焊接到基体12的固定肋12c，以气密的方式固定。之后对焊接构造详细地进行说明。
在内盖14和外盖16分别形成有连通壳体10内与外部的通气孔46、48。壳体10内的空气通过通气孔46、48排出，而且，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。在外盖16的外表面贴附例如密封件(密封体)52以封闭通气孔48。
如图2所示，在壳体10内，设置有作为记录介质的多个磁盘18和作为支承磁盘18且使其旋转的驱动部的主轴马达20。主轴马达20配设于底壁12a上。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互相同轴地嵌合于主轴马达20的未图示的轮毂(hub)并由卡簧夹紧，从而固定于轮毂。由此，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承。而且，各磁盘18通过主轴马达20而以预定的转速旋转。
另外，如图2所示，在本实施方式中，例如在壳体10内收纳了五张磁盘18，但是，磁盘18的张数并不限定于此。另外，也可以在壳体10内收纳单张磁盘18。
在壳体10内设置有对磁盘18进行信息的记录、再现的多个磁头32和将这些磁头32支承为相对于磁盘18移动自如的头堆叠组件(致动器)22。另外，在壳体10内设置有：使头堆叠组件22转动以及对其定位的音圈马达(以下称为VCM)24；在磁头32移动到磁盘18的最外周时将磁头32保持在与磁盘18分开的卸载位置的斜坡加载机构25；以及安装有变换连接器等电子部件的基板单元21。
头堆叠组件22具有：旋转自如的轴承单元28；从轴承单元28延伸出的多个臂30；以及从各臂30延伸出的悬架34，磁头32被支承于各悬架34的前端部。
未图示的印刷电路基板螺纹紧固于基体12的底壁12a的外表面。印刷电路基板控制主轴马达20的工作，并且经由基板单元21控制VCM24和磁头32的工作。
图3是表示除去了构成要素的状态下的壳体10的基体12的立体图，图4是表示基体的窄幅部的立体图，图5是沿着图1的线V-V的壳体的截面图，图6是沿着图1的线VI-VI的壳体的截面图。如图3和图4所示，在基体12的侧壁12b的上端面一体设置的矩形框状的肋12c的大部分形成为具有第1宽度W1的第1区域(宽幅部)30a。肋12c的至少一部分，在本实施方式中，三个部位构成具有比第1宽度W1窄的第2宽度W2的第2区域(窄幅区域)30b。肋12c的第2区域30b设置于位于与磁盘18的外周缘相邻的位置的长边壁13a的左右两个部位和一方的短边壁13b的中央部这三个部位。关于各第2区域30b，磁盘18侧的侧面沿着磁盘18的外周缘凹陷为圆弧状。
如图1、图5以及图6所示，外盖16的周缘部与基体12的肋12c焊接，构成沿着整周地形成的矩形框状的焊接部50。该焊接部50包括在下述的第1激光照射条件下激光焊接到肋12c的第1区域30a的第1焊接部50a和在与第1激光照射条件不同的第2激光照射条件下分别焊接到肋12c的第2区域30b的三个第2焊接部50b。
接着，对像上述那样构成的HDD的制造方法、焊接方法以及焊接构造进行说明。图7是概略性地表示制造工序的一例的流程图，图8是概略性地表示HDD的焊接工序的一例的俯视图。
如图7所示，首先，例如，在洁净室(clean room)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、其他的构成部件(ST1)。接着，对基体12覆盖内盖14，并通过多个螺纹件13将内盖14固定于基体12，从而将基体12的开口封闭(ST2)。
进而，与内盖14重叠地设置外盖16后(ST3)，如图8所示，将壳体10置于XY工作台60上。通过未图示的驱动源，使该XY工作台60在X方向和与该X方向正交的Y方向上移动。在XY工作台60的上方设置有激光照射装置(放射光学头)62。激光照射装置62将激光照射到HDD的外盖16的预定位置，使外盖16和基体12的肋12c局部地熔融从而将外盖16焊接到肋12c(ST4)。通过焊接，使外盖16局部地熔融、凝固，由此在外盖16的外表面周缘部形成焊珠(焊接部50)。
在焊接工序中，一边通过XY工作台60使壳体10在X方向和Y方向上适时地移动，一边由激光照射装置62将激光照射到外盖16的周缘部，从而对外盖16的周缘部遍及一周地连续进行激光焊接。
如图7所示，在焊接工序中，判断焊接外盖16的区域是否是基体12的肋12c的第1区域30a(ST5)，在是第1区域30a的情况下，以第1激光照射条件将激光照射到外盖16进行焊接(ST6)。在第1激光照射条件下，在将外盖16焊接到肋12c的第1区域30a时，如图5所示，设定照射位置，以使激光照射到肋12c的宽度W1方向的中央部。
如图7所示，在ST5中，在不是第1区域30a的情况下，判断焊接的区域是否是肋12c的第2区域30b(ST7)。在是第2区域30b的情况下，以与第1激光照射条件不同的第2激光照射条件将激光照射到外盖16，将外盖16焊接到肋12c的第2区域30b(ST8)。在第2激光照射条件下，在将外盖16焊接到肋12c的第2区域30b时，如图6所示，设定照射位置，以使激光照射到肋12c的宽度W2方向的中央部。即，在第2激光照射条件下，将从肋12c的外侧缘到激光照射位置的距离设定为比第1激光照射条件下的从肋12c的外侧缘到激光照射位置的距离短。在第2激光照射条件下，将激光照射位置设定为与第1激光照射条件下的激光照射位置相比向肋12c的外侧缘侧偏离。
图9是示意性地表示外盖16的焊接部50的一部分的立体图，图10是表示激光焊接下的第1激光照射条件和第2激光照射条件的一例的图。
如图9和图10所示，在第1激光照射条件下，将激光输出设为一定(连续照射)，将激光扫描速度A设为一定，对外盖16连续地进行激光焊接。在第2激光照射条件下，变更激光输出波形和激光扫描速度这两种。即，在第2激光照射条件下，反复开启、关闭激光输出，脉冲地照射激光，并且将激光扫描速度B设为比第1激光照射条件的激光扫描速度A慢很多的一定速度。由此，通过激光的连续照射，外盖16的第1焊接部50a由沿着激光的扫描方向连续地延伸的带状的焊珠构成。各第2焊接部50b构成为通过激光的脉冲照射而焊接的多个圆形的焊珠按顺序重叠。
接着，如图7所示，对外盖16的周缘部是否完成了一周的焊接进行判断(ST9)，在未完成的情况下，反复执行上述的ST5至ST8。
这样，将外盖16的外周缘部连续地激光焊接到肋12c的第1区域30a和三个第2区域30b，并在焊接了外盖16的外周缘部一周的量的时刻完成焊接工序。由此，能够遍及整周且无间隙地对外盖16的周缘部进行激光焊接。
此外，在本实施方式中，为一边通过XY工作台60使壳体10移动，一边由激光扫描外盖16的方法，但是并不限定于此，也可以为将壳体10固定，使激光照射装置62侧移动、扫描的方法。另外，虽然为对第1焊接部50a和第2焊接部50b连续地进行激光焊接的方法，但是并不限定于此，也可以为开始仅对第1焊接部50a全部进行激光焊接后，按顺序对三个第2焊接部50b进行激光焊接的焊接工序。
如图7所示，在HDD的制造工序中，在完成了一周的激光焊接后，通过通气孔46、48将壳体10内的空气排出(ST10)，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(ST11)。此后，将密封件52贴附于外盖16的外表面，封闭通气孔48(ST12)。通过以上的工序，能够得到内部封入有低密度气体的密封型的HDD。
根据像以上那样构成的磁盘装置及其制造方法，与肋宽度相应地变更将外盖激光焊接到肋宽度宽的第1区域时的第1激光照射条件和将外盖激光焊接到肋宽度窄的第2区域时的第2激光照射条件，由此能够与各自的肋宽度相适应地进行激光焊接，并且能够得到遍及外盖的焊接部的整周的稳定的焊接品质。根据本实施方式，在第2激光照射条件下，将激光输出设为不是一定而是脉冲状，并且使激光扫描速度大幅地降低，由此会一边一点一点地重复激光照射点的熔融与凝固，一边进行焊接，即使是肋宽度窄的第2区域30b也能够确保高焊接品质。肋宽度的窄的第2区域30b的区间比第1区域30a短，因此即使激光扫描速度变为1/10，对整体的焊接时间的影响也小。
另外，由于在不同的激光照射条件下对肋12c的第1区域30a和第2区域30b进行激光焊接，因此不需要使第1区域30a的肋宽度与第2区域30b的肋宽度即窄的宽度匹配，能够使第1区域30a的肋宽度形成为比以往宽。由此，能够加宽相对于第1区域30a的焊接宽度，可谋求焊接品质和气密性的提高。或者，在将第1区域30a的肋宽度设为与以往相同的情况下，即使将第2区域30b的肋宽度设为窄幅，也能够得到稳定的焊接品质。
由以上可知，根据本实施方式，能够得到具有高的焊接品质，并且提高了气密性的盘驱动器及其制造方法。
接着，对另外的实施方式的HDD及其制造方法进行说明。此外，在以下说明的另外的实施方式中，对与所述的第1实施方式相同的部分标注相同的参照标记并省略其详细的说明，以与第1实施方式不同的部分为中心详细地进行说明。
(第2实施方式)
图11是表示第2实施方式的HDD的一部分和激光焊接下的第1激光照射条件以及第2激光照射条件的一例的图。
在本实施方式中，如图11所示，在焊接工序中，在将外盖16焊接到肋12c的第1区域30a时的第1激光照射条件下，将激光输出设为一定的第1电平P1(连续照射)，在将外盖16焊接到肋12c的第2区域30b时的第2激光照射条件下，将激光输出设为比第1电平P1低的一定的第2电平P2(连续照射)。
这样，在对窄幅的第2区域30b进行焊接时，通过使激光输出降低，能够减少基体的肋的熔融量，能够与窄的肋宽度的第2区域30b相对应。在对外盖16焊接一周的期间，由于暂时地改变激光输出，因此增加了不稳定要素，但仅是整周中的极少的部分(第2区域30b)，能够增大肋的大致整体的肋宽度的优点更加明显。
第1激光照射条件与第2激光照射条件的组合并不限定于上述的第1实施方式和第2实施方式，也可以是以下这样的各种组合。
1)将第1激光照射条件设为激光的脉冲照射，将脉冲频率设为F1(例如，10Hz)。将第2激光照射条件设为激光的脉冲照射，将脉冲频率设为比F1大的F2(例如，50Hz)。
2)将第1激光照射条件设为激光的脉冲照射，将脉冲间距设为C1(例如，0.3mm)。将第2激光照射条件设为激光的脉冲照射，将脉冲间距设为比C1小的C2(例如，0.1mm)。
3)将第1激光照射条件设为激光的脉冲照射，将束斑(beam spot)直径设为D1(例如，)。将第2激光照射条件设为激光的脉冲照射，将束斑直径设为比D1小的D2(例如，)。
4)将第1激光照射条件设为激光的脉冲照射，将束斑的焦点深度设为Z1(例如，5mm)。将第2激光照射条件设为激光的脉冲照射，将束斑的焦点深度设为比Z1浅的Z2(例如，0mm)。
5)将第1激光照射条件设为激光的连续照射，将激光的扫描速度设为S1(例如，50cm/s)。将第2激光照射条件设为激光的连续照射，将激光的扫描速度设为比S1慢的S2(例如，25cm/s)。
虽然对本发明的几个实施方式进行了说明，但是这些实施方式只是作为例示而提出的，并不对发明的范围构成限定。这些新的实施方式能够以其他各种实施方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换以及变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和/或主旨内，并且也包含于权利要求书所记载的发明及其等同的范围。
例如，壳体的肋的窄幅部的形成位置并不限定于上述的实施方式，也可以设置于另外任意的位置。另外，肋的宽幅部并不限定于三个部位，也可以是一个部位、两个部位、或四个部位以上。构成盘驱动器的要素的材料、形状、大小等能够根据需要而变更。在盘驱动器中，磁盘和磁头的数量能够根据需要进行增减，也可以选择各种规格的磁盘。

Claims (14)

1.一种盘装置，具备：
能够旋转的盘状的记录介质；
对所述记录介质处理数据的头；以及
壳体，其具备基体和盖，并且在其内部封入有密度比空气低的低密度气体，所述基体收纳所述记录介质和头，所述盖具有被激光焊接到所述基体的焊接部，
所述焊接部包括：以第1激光照射条件被焊接而成的第1焊接部和以与所述第1激光照射条件不同的第2激光照射条件被焊接而成的第2焊接部。
2.根据权利要求1所述的盘装置，
所述第1焊接部包括通过激光的连续照射焊接而成的连续焊接部，
所述第2焊接部包括通过激光的脉冲照射焊接而成的多个焊珠。
3.根据权利要求1所述的盘装置，
所述基体具备：底壁；沿着底壁的周缘设置的多个侧壁；以及设置于所述侧壁的上部，并且遍及整周地延伸的肋，所述肋具有第1区域和第2区域，所述第1区域具有第1宽度，所述第2区域具有比所述第1宽度窄的第2宽度，
所述盖的周缘部被焊接于所述肋，
所述第2焊接部位于所述肋的所述第2区域。
4.一种盘装置的制造方法，
所述盘装置具备：
壳体，其具有基体和盖，所述基体设置有具有第1区域和第2区域的肋，该第1区域具有第1宽度，该第2区域具有比第1宽度窄的第2宽度，所述盖覆盖所述基体；和
设置于所述壳体内的能够旋转的盘状的记录介质，
所述制造方法包括：
将所述记录介质配置于所述基体内的步骤；和
通过激光将所述盖的周缘部激光焊接到所述基体的肋的步骤，
该激光焊接以第1激光照射条件通过激光将所述盖的周缘部焊接到所述肋的所述第1区域，以与所述第1激光照射条件不同的第2激光照射条件通过激光将所述盖的周缘部焊接到所述肋的所述第2区域。
5.根据权利要求4所述的盘装置的制造方法，还包括：
在所述激光焊接后，将密度比空气低的低密度气体封入所述壳体内的步骤。
6.根据权利要求5所述的盘装置的制造方法，
在所述第1激光照射条件下，以第1激光输出照射激光，
在所述第2激光照射条件下，以比所述第1激光输出低的第2激光输出照射激光。
7.根据权利要求5所述的盘装置的制造方法，
在所述第1激光照射条件下，连续地照射激光，
在所述第2激光照射条件下，脉冲地照射激光。
8.根据权利要求5所述的盘装置的制造方法，
在所述第1激光照射条件下，以第1扫描速度扫描激光，
在所述第2激光照射条件下，以比所述第1扫描速度慢的第2扫描速度扫描激光。
9.根据权利要求5所述的盘装置的制造方法，
在所述第1激光照射条件下，以第1脉冲频率脉冲地照射激光，
在所述第2激光照射条件下，以比所述第1脉冲频率大的第2脉冲频率脉冲地照射激光。
10.根据权利要求5所述的盘装置的制造方法，
在所述第1激光照射条件下，以第1脉冲间距脉冲地照射激光，
在所述第2激光照射条件下，以比所述第1脉冲间距小的第2脉冲间距脉冲地照射激光。
11.根据权利要求5所述的盘装置的制造方法，
在所述第1激光照射条件下，以第1束斑直径脉冲地照射激光，
在所述第2激光照射条件下，以比所述第1束斑直径小的第2束斑直径脉冲地照射激光。
12.根据权利要求5所述的盘装置的制造方法，
在所述第1激光照射条件下，以第1焦点深度的束斑脉冲地照射激光，
在所述第2激光照射条件下，以比所述第1焦点深度浅的第2焦点深度的束斑脉冲地照射激光。
13.根据权利要求5所述的盘装置的制造方法，
在所述第1激光照射条件下，以第1扫描速度连续照射激光，
在所述第2激光照射条件下，以比所述第1扫描速度慢的第2扫描速度连续照射激光。
14.根据权利要求5所述的盘装置的制造方法，
在所述第1激光照射条件下，将激光照射位置设定为所述第1区域的宽度方向的中央部，
在所述第2激光照射条件下，将激光照射位置设定为所述第2区域的宽度方向的中央部。
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