CN1677552A - 绝缘板和具有这种绝缘板的盘装置 - Google Patents

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Abstract

一种盘装置，具有装在盒子(10)底壁上的马达(15)。印刷电路版(40)对着盒子底壁(11)的外表面配置，绝缘板(50)夹在底壁的外表面和印刷电路版之间。该绝缘板具有板主体(56)，该主体由绝缘材料形成，对着底壁的外表面配置，在该板主体上配置彼此独立的多个缓冲部件(60a，60b)。该缓冲部件包括第一缓冲部件(60a)和第二缓冲部件(60b)，前者靠近马达配置，靠着印刷电路版，后者靠着装在印刷电路版上的电子器件。

Description

绝缘板和具有这种绝缘板的盘装置
发明背景
本发明涉及用在盘装置上的绝缘板以及具有这种绝缘板的盘装置。
近年来，盘装置例如磁盘装置、光盘装置等已经广泛用作计算机和像记录装置的外部记录装置。
作为盘装置的磁盘装置一般具有盒子，和顶盖，该盒子形状为顶部打开的方形盒，该顶盖关闭该盒子的顶部开口。该盒子包括用作磁记录介质的磁盘、主轴马达、磁头和磁头驱动器。主轴马达用作驱动装置，支承和转动该磁盘。磁头用于在磁盘上写入和读出信息。磁头驱动器支承相对于磁盘运动的磁头。另外，该盒子还包括音圈马达和基片单元等。该音圈马达使磁头驱动器摆动，并定位该磁头驱动器。该基片单元具有磁头集成电路等。
印刷电路板(以后称为PCB)用螺丝固定在盒子底壁的外表面上。该印刷电路板通过基片单元控制主轴马达、音圈马达和磁头的操作。各种半导体器件、振动传感器、I/F连接件等装在PCB板上。板状的绝缘缓冲部件配置在盒子的底壁和PCB之间，以防止由主轴马达的转动引起的振动传送到PCB上(例如美国专利No.5235482)。采用这种缓冲部件可以降低主轴马达的噪声，并可以提高PCB上振动传感器的检测准确度。
在上述常规的盘装置中，均匀的缓冲部件配置在盒子底壁和PCB之间，基本上覆盖盒子的整个表面。采用这种配置时，必须使用厚缓冲部件，以加强防振效果。如果将厚的板形缓冲部件放在盒子和PCB之间，则会使PCB变形并接触到盒子安装部分，由此可能引起电短路。即使不引起短路，在PCB形变时，半导体器件的接头部分也可能削离，造成接触失灵。
发明概要
基于这些情况提出本发明，目的是提供一种绝缘板和一种具有这种绝缘板的盘装置，这种绝缘板能够充分地降低从盘装置驱动单元传送到PCB的振动，而又没有上述缺陷，可以防止PCB的变形。
为了达到此目的，按照本发明一个方面，提供一种用在盘装置中的绝缘板，该盘装置包括：具有底壁的盒子；装在该盒子中的盘形记录介质；马达，装在该底壁上，用于支承和转动该记录介质；印刷电路板，装有多个电子器件，对着底壁的外表面；绝缘板，该绝缘板的特征在于包括：由绝缘件构成的板主体，该主体对着底壁的外表面；多个配置在该底板主体上的彼此独立的缓冲部件，该缓冲部件包括第一缓冲部件和第二缓冲部件，前者靠近马达，并与印刷线路板相接，后者与印刷电路上电子器件相接。
按照本发明的另一方面，盘装置包括：具有底壁的盒子；装在盒子中的盘形记录介质；马达，该马达装在底壁上，用于支承和转动该记录介质；印刷电路板，具有多个电子器件，并对着和固定在底壁的外表面上；配置在底壁外表面和印刷电路板之间的绝缘板。该绝缘板具有由绝缘材料构成的板主体和多个缓冲部件，前者由绝缘件构成，对着底壁的外表面配置，后者形成在该板主体上，彼此独立，该缓冲部件包括第一缓冲部件和第二缓冲部件，前者靠近马达，并靠着印刷电路板，后者靠着印刷电路板上的电子器件。
按照本发明的这些方面，提供一种绝缘板和具有这种绝缘板的盘装置，该绝缘板可以有效降低从盘装置驱动单元传送到PCB的振动，而不产生负作用，可以防止PCB变形。
若干附图的简要说明
包含在本说明中并构成本发明一部分的附图，示出本发明的实施例，这些附图结合上面的一般说明和下面实施例的详细说明可以解释本发明的原理。
图1是分解透视图，示出本发明实施例的硬盘装置(以后称为HDD)；
图2是分解透视图，示出HDD的反面侧；
图3是透视图，示出HDD的反相侧；
图4是HDD的侧视图；
图5A是侧视图，示出HDD的绝缘板；
图5B是绝缘板的平面图；
图6是平面图，示出HDD的PCB；
图7是透视图，示出本发明另一实施例的绝缘板。
发明的详细说明
下面参照附图，说明本发明应用于作为盘装置的HDD的实施例。
如图1和2所示，该HDD包括盒子10和顶盖(未示出)，该盒子形状为顶部打开的长方形盒子，该顶盖用螺钉固定在盒子上，关闭盒子的顶部开口。
该盒子10包括用作记录介质的两个磁盘12a和12b、主轴马达13、磁头、磁头驱动器14、音圈马达(以后简写为VCM)16、倾坡负载机构18，惯性锁闩机构20和软印刷电路板单元(以后称作FPC单元)17。该磁头用于在磁盘上记录信息和再现该信息。磁头驱动器14支承相对于磁盘12a和12b运动的磁头。VCM16转动和定位磁头驱动器。倾坡负载机构18在磁头移动到磁盘的最外边缘时，将磁头固定在离开磁盘一定距离的位置。该惰性锁闩机构20将磁头驱动器14保持在退出的位置。电路器件例如前置放大器等装在FPC单元17上。盒子10具有底壁11。主轴马达13、磁头驱动器14、VCM16等配置在底壁11的内表面上。主轴马达13的芯部分15形状为一个柱子，基本上从底壁11的外表面突出。
每个磁盘12a和12b其直径例如为65mm(2.5英寸)，在其上下表面上分别具有磁性记录层。两个磁盘12a和12b装在主轴马达13的毂(未示出)上，并用卡紧弹簧21卡紧。这些磁盘沿毂的轴向方向以层状方式重叠在预定的空间中。这些磁盘可以由作为驱动单元的马达13转动，以预定的速度转动。
磁头驱器14包括固定在盒子10底壁上的支承组件24、四个连接于该支承组件的臂27和由这些臂分别支承的四个磁头组件30。每个磁头组件30具有细长的悬浮件32，该悬浮件由叶簧和固定在该悬浮件上的磁头33组成。
VCM16具有：装在磁头驱动器14上的音圈马达(未示出)；轭架38，各轭架固定在底壁11上，对着音圈马达；固定在轭架上的磁铁(未示出)。
FPC单元17具有固定在盒子10底壁上的长方形板主体34，电子器件、连接件等装在该板主体上。该FPC单元17具有带状的软的主印刷电路板36，该电路板电连接于该板主体34和磁头驱动器14。由驱动器14支承的每个磁头33，通过形成在每个臂27和软的主印刷电路板36上的中继FPC(未示出)，电连接于FPC单元17。
如图1-4和6所示，PCB40用螺钉固定在盒子10底壁11的外表面上，面向该底壁11，该PCB40通过FPC单元17控制主轴马达13、VCM16和磁头的操作。在盒子10底壁11的外表面和PCB40之间插入绝缘板50。
PCB40大体为对应于盒子10底壁11的长方形形状。穿过主轴马达13芯部分15的圆形开孔41大体形成在PCB40的中心部分。穿过螺钉的通孔42形成在PCB40的外周边缘部分上，而穿过螺钉的另一通孔43靠近位于PCB中心部分的开口41。通孔43位于孔42中相隔最远的两个孔之间。对应于孔42的那些部分的PCB40形成第一螺钉固定部分，PCB40经这些部分固定于盒子10的底壁11上，而对应于孔43的部分形成第二螺钉固定部分。
大量的电子器件装在PCB40上。这些电子器件包括作为半导体器件的LSI例如SOC44、DRAM45、驱动器46等，以及振动传感器47和其他的分立器件和芯片器件。该SOC44具有相当大的面积，装在PCB40上，位于开孔41和与该开孔41相距最远的PCB端部边缘之间。该振动传感器47靠近PCB40的一个角。该PCB40装有第二连接件49和主连接件52。该第二连接件49连接于在FPC单元17一侧的第一连接件48。该主连接件52用于将HDD连接于电子装置例如个人计算机。
PCB40对着盒子10底壁11的外表面配置，其电子器件安装表面对着底壁11的外表面，第二连接件49连接于第一连接件48。PCB40分别由穿过孔42和43的螺钉54固定于底壁11的外表面。当PCB40固定于底壁11上时，主轴马达13的芯部分15便位于PCB的开孔41中，整个PCB形成为一种形状，这种形状不能覆盖嵌入VCM16下部轭架的部分底壁。
如图1-4和图5A、图5B所示，配置在盒子10的底壁11和PCB40之间的绝缘板50具有由薄膜构成的板主体56和固定在该板主体上的独立缓冲部件，该PCB主体由绝缘材料例如聚乙烯、对苯二甲酸酯构成。该板主体56的尺寸和形状大体对应于PCB40。穿过主轴马达13芯部分15的圆孔57形成在板主体56的中心部分。穿过螺钉的通孔58靠近该开孔57。
缓冲部件包括多个(例如三个)独立的第一缓冲部件60a，该部件围绕开孔57分开配置。每个第一缓冲部件60a为柱子形状，其一个端部用粘接剂固定于板主体56的一个端面。因此第一缓冲部件60a基本上垂直地突出于板主体56的表面。
缓冲部件还包括两个第二缓冲部分60b，其中一个配置在对应于PCB40侧面上SOC44的位置，而另一个对应于PCB侧面上振动传感器47。第二缓冲部件60b中每个部件形状为柱形，其一端用粘接剂固定于板主体56的表面。因此，第二缓冲部件60b基本上从板主体的表面垂直伸出。
每个第二缓冲部件60b的厚度t2小于每个第一缓冲部件60a的厚度t1。第一和第二缓冲部件60a和60b用氨基甲酸乙酯等形成。第二缓冲部件60b的缓冲系数高于第一缓冲部件60a。
用这种方式形成的绝缘板50的板主体56配置在底壁11的外表面和PCB40之间，夹在中间。配置第一和第二缓冲部件60a和60b的主体正面侧对着PCB40。该板主体56与底壁11的外表面接触。主轴马达13的芯部分15位于该板主体56的开孔57中。该板主体56使PCB40与盒子10的底壁11电绝缘。
三个第一缓冲部件60a靠近并围绕该芯部分15，靠在PCB40上。第二缓冲部件60b靠着SOC44或者振动传感器47。固定PCB40中心部分即第二螺钉固定部分的螺钉54，通过板主体56的通孔58拧在底壁11上，该螺钉靠近第一缓冲部件60a。
按照这种方式制造的HDD，绝缘板50具有独立缓冲部件，在这种缓冲部件中，三个缓冲部件60a围绕构成振动源的主轴马达13芯部分15的外周配置，并顶着该外周，因此马达13转动引起的振动传送到第一和第二缓冲部件60a和60b上，由此可以由这些缓冲部件有效地减振。这样可以防止PCB40受到振动。
第二缓冲部件60b与PCB40上最高的SOC44或者振动传感器47接触，因此当由主轴马达13引起的振动传送到PCB时，对于几乎所有PCB40区域以及其上电子器件，可以利用第二缓冲部件60b缓冲这种振动。由此防止PCB40受到振动。另外，还利用第二缓冲部件60b缓冲传送到振动传感器47上的振动。因此传感器47可以以很高的准确度检测作用在整个HDD上的加速度，不可能存在由于主轴马达13振动造成的检测误差。
SOC44是一种外部用树脂固化的LSI，并具有相当大的面积。因此在PCB40上安装SOC44的区域，其弯曲钢性大于围绕SOC的没有安装电子器件的其他区域。如果第二缓冲60b配置在SOC44和盒子底壁之间，则可以减小PCB的形变量。
第一缓冲部件60a围绕主轴马达13芯部分15配置。至少形成一个第二螺钉固定部分便可以降低PCB40的形变，该第二螺钉固定部分使PCB和盒子底壁在芯部分附近彼此固定。因此在除PCB40边缘外的任何其他区域，只需在围绕马达13芯部分的至少一个位置形成螺钉固定部分，便可以降低PCB的形变。
粗的第二缓冲部件60b之一对着振动传感器47配置。该传感器47位于PCB40的外周边缘部分，固定PCB和盒子底壁的第一螺钉固定部分靠近该传感器配置。因此可以显著降低由第二缓冲部件60b引起的PCB40的形变。
因为每个缓冲部件采用粘合剂粘在板主体上，所以在组装HDD组件期间不可能只有一些缓冲部件侧向滑动，或者在完成HDD组装后，不可能有一些缓冲部件受到横向振动而侧向移位。因此采用多个缓冲部件一定能够得到防止PCB40振动的结果。
第二缓冲部件60b靠着高于PCB40板表面的SOC44和振动传感器47，该第二缓冲部件的高度低于第一缓冲部件60a。因此，通过第二缓冲部件的干预可以防止PCB40的变形。虽然第二缓冲部件60b低于第一缓冲部件60a，但是它们的缓冲力大于第一缓冲部件60a。因此可以有效缓冲从盒子10一侧传出的振动。
如上所述，具有很高防振作用的粗缓冲部件配置在盒子底壁11和PCB40之间，由此抑制PCB的振动，因而可降低HDD的噪音，对于结果的HDD和绝缘板，可以提高装在PCB上的振动检测器的检测准确度。第一和第二缓冲部件60a和60b仅仅配置在PCB40的高刚性部分，并围绕PCB的螺钉固定部分配置。因此可以减轻由第二缓冲部件引起的PCB的变形，所以在HDD安装就位时，可以防止PCB跳动。因为每个缓冲部件用粘接剂一体地粘接在板主体上，所以在组装HDD期间，完全没有可能只有一些缓冲部件侧向移动，或者在HDD组装完成后，一些缓冲部件完全没有可能在侧向振动作用下而发生侧向位移。因此，PCB一直受到抗振作用。
本发明完全不限于上述实施例，可以以改变的形式实施其部件，而不违背本发明范围和精神。另外，可以适当组合上述实施例中多个部件而得到各种各样的本发明实施例。例如上述实施例的某些部件可以省去。另外，不同实施例的部件可以按需要进行组合。
例如，只要求绝缘板的缓冲部件彼此独立地配置，但可以为不同于柱形形状的其他形状。如图7所示，第一缓冲部件60a可以形成为环形形状，该环围绕主轴马达13的芯部分15延伸。如果需要，可以减少或者增加缓冲部件的数目，并且可以根据需要，分别选择其材料。另外，靠着PCB上器件的第二缓冲部件60b其厚度不一定相同，并且可以形成为具有不同的厚度，这些厚度对应于该缓冲部件靠着的器件相应厚度。虽然缓冲部件配置在板主体的面向PCB的表面上，但是它们可以配置在板主体的另一表面上，或者板主体的两个表面上。
HDD中磁盘的数目不限于一个，可以根据需要增加。本发明不限于磁盘装置，还适用于其他盘装置，例如光盘装置。

Claims (13)

1.一种用于盘装置的绝缘板，该盘装置包括：具有底壁的盒子；装在该盒子中的盘形记录介质；马达，装在底壁上，用于支承和转动该记录介质；印刷电路板，装有多个电子器件，对着底壁的外表面；该绝缘板的特征在于，其包括：
板主体(56)，该主体由绝缘材料构成，并对着底壁(11)的外表面配置；
在板主体上形成的彼此独立的多个缓冲部件(60a，60b)；
该缓冲部件包括第一缓冲部件(60a)和第二缓冲部件(60b)，前者靠近马达(15)配置，并靠着印刷电路板(40)，后者靠着印刷电路板上的电子器件。
2.如权利要求1所述的绝缘板，其特征在于，第二缓冲部件(60b)比第一缓冲部件(60a)细。
3.如权利要求1所述的绝缘板，其特征在于，第二缓冲部件(60b)的缓冲系数高于第一缓冲部件(60a)的缓冲系数。
4.如权利要求1-3中任一项所述的绝缘板，其特征在于，第一和第二缓冲部件(60a，60b)用粘接剂固定于板主体(56)的面向印刷电路板(40)的那一表面上。
5.一种盘装置，包括：
具有底壁(11)的盒子(10)；
装在该盒子中的盘形记录介质(12a，12b)；
马达(15)，装在底壁上，用于支承和转动该记录介质；
印刷电路板(40)，装有多个电子器件，对着并固定于底壁的外表面；
绝缘板(50)，配置在底壁外表面和印刷电路板之间；
其特征在于：
该绝缘板(50)具有由绝缘材料构成的板主体(56)，对着底壁(11)外表面配置，在该板主体上配置彼此独立的多个缓冲部件(60a，60b)，该缓冲部件包括第一缓冲部件(60a)和第二缓冲部件(60b)，前者靠近马达(15)配置，并靠着印刷电路板，后者靠着该印刷电路板上的电子器件。
6.如权利要求5所述的盘装置，其特征在于，该缓冲部件包括多个第一缓冲部件(60a)，该第一缓冲部件靠近马达配置，并分别靠着印刷电路板(40)。
7.如权利要求5所述的盘装置，其特征在于，第一缓冲部件(60a)可以形成为围绕马达(15)的环形。
8.如权利要求5-7中任一项所述的盘装置，其特征在于，缓冲部件包括多个第二缓冲部件(60b)，这些缓冲部件彼此独立地配置在板主体(56)上，并分别靠着印刷电路板(40)。
9.如权利要求8所述的盘装置，其特征在于，装在印刷电路板(40)上的电子器件包括半导体装置(44)和振动传感器(47)，第二缓冲部件(60b)靠着半导体器件或者振动传感器中的至少一个上。
10.如权利要求5所述的盘装置，其特征在于，第一和第二缓冲部件(60a，60b)用粘接剂固定于板主体(56)面向印刷电路板(40)的那一表面上。
11.如权利要求5所述的盘装置，其特征在于，第二缓冲部件(60b)比第一缓冲部件(60a)细。
12.如权利要求5所述的盘装置，其特征在于，第二缓冲部件(60b)的缓冲系数高于第二缓冲部件(60a)。
13.如权利要求5所述的盘装置，其特征在于，印刷电路板(40)具有多个分别拧在盒子(10)底壁(11)上的螺钉固定部分，该螺钉固定部分包括多个第一螺钉固定部分和第二螺钉固定部分，前者分别配置在印刷电路板的外周边缘部分，后者靠近第一缓冲部件(60a)。
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