CN1892887A

CN1892887A - 磁盘设备

Info

Publication number: CN1892887A
Application number: CNA2006100942959A
Authority: CN
Inventors: 阿部敏明
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2007-01-10
Also published as: US20070002489A1; JP2007012178A; US7525758B2; SG128577A1

Abstract

磁盘设备的外壳(11)包括具有由非磁性材料形成且有开放的上表面的板状底座(10)，以及由非磁性材料形成并附着到底座从而覆盖底座的开放上表面的板状顶盖(15)。底座的外表面覆盖由磁性材料形成的第一电镀层(54a)，顶盖的外表面覆盖由磁性材料形成的第二电镀层(54b)。第一和第二电镀层彼此导电。盘状记录介质和机械单元设置在外壳中。该介质具有基底、形成在基底上的软磁衬层，以及形成为与软磁衬层重叠的且具有垂直磁各向异性的磁记录层。

Description

磁盘设备

技术领域

本发明涉及一种磁盘设备，更具体地，本发明涉及一种利用垂直磁记录系统的记录介质的磁盘设备。

背景技术

磁盘设备，例如磁性盘设备包括矩形盒状外壳。该外壳容纳作为磁记录介质的磁盘、用于支承和旋转磁盘的作为驱动装置的主轴电动机、用于向磁盘写信息并从磁盘读出信息的多个磁头、用于相对于该磁盘可移动地支承磁头的磁头致动器、用于旋转和定位磁头致动器的音圈电动机、具有磁头IC的基底单元等。

近来，为了增大记录密度正在研制垂直磁记录方法。应用垂直磁记录方法的磁盘设备通常包括具有单磁极磁头和双层盘状记录介质的磁头磁盘组件。磁盘设备容易受外部磁场的扰动的影响，并且已经证实这样一种现象，即所述磁场的扰动会删除在盘状记录介质上记录的数据。这样，利用垂直磁记录方法的磁盘设备比利用常规面内磁记录方法的磁盘设备更需要提高对外部磁场的屏蔽功能。为了满足上述需要，在日本专利申请KOKAI公开号为2003-77266中公开的磁盘设备中，通过在外壳的上表面、下表面以及侧面上，特别是在面对磁头移动范围的区域上卷绕带状或薄片状磁屏蔽材料来增强屏蔽功能。另外，提出了一种磁盘设备，通过在外壳外表面上卷绕导磁薄钢片来提高其屏蔽性质。

但是，当在磁盘设备的外壳的外表面上卷绕以预定形状形成的带状或薄片状磁屏蔽构件或薄钢片时，需要减小其厚度和尺寸，设备的厚度在整体上增大，并防碍了该设备变薄。当卷绕了磁屏蔽构件后，部件的数量增大，而且制造和装配该设备会变得很麻烦，因此制造成本增大。

发明内容

本发明是在考虑上述问题的基础上做出的，本发明的一个目的在于提供一种磁盘设备，其具有极好的磁屏蔽性质并能够使其厚度减小。

根据本发明一个方面的磁盘设备的特征在于包括外壳，该外壳具有由非磁性材料形成且有开放的上表面的板状底座(base)、由非磁性材料形成并附着到底座从而覆盖底座的开放上表面的板状顶盖、由磁性材料形成并覆盖底座外表面的第一电镀层，以及由磁性材料形成用于覆盖顶盖外表面并与第一电镀层导通的第二电镀层；盘状记录介质，其设置在外壳中，并具有基底、形成在基底上的软磁衬层，以及形成为与软磁衬层重叠的且具有垂直磁各向异性的磁记录层；以及机械单元，包括相对于记录介质进行信息处理的磁头、支承该磁头的磁头致动器，以及支承和旋转记录介质并置于底座上的驱动电动机。

采用上述设置，能够提供这样一种磁盘设备，通过由第一和第二电镀层向外壳提供磁屏蔽功能，该磁盘设备的磁屏蔽性质极好并且其厚度能够减少。

本发明的其他目的和优点将在随后的描述中阐述，并从所述描述中部分地变得显而易见，或者可以通过本发明的实践而获悉。本发明的目的和优点可以借助于下文具体指出的手段和组合来实现和获得。

附图简述

并入说明书中并构成说明书的一部分的这些附图图示了本发明的实施例，并与上面给出的概述和下面给出的实施例的详述一起用来解释本发明的原理。

图1是根据第一实施例的硬盘驱动器(在下文称作“HDD”)的分解透视图；

图2是HDD的磁头以及磁盘的一部分的示意图；

图3A至3C是示意性示出HDD的外壳的截面图；

图4A至4C是示意性示出根据本发明第二实施例的HDD的外壳的截面图；

图5是表示电镀层的厚度与磁屏蔽效果之间的关系的图表；

图6是示意性示出根据本发明第三实施例的HDD的外壳的截面图；以及

图7是示意性示出根据本发明第四实施例的HDD的外壳的截面图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述应用于HDD的本发明的第一实施例。

如图1中所示，HDD具有外壳11。外壳11具有矩形盒状底座10和矩形板状顶盖15，该矩形盒状底座10具有敞开的上表面。通过许多螺钉将顶盖15固定在底座上，并封住底座的上部开口。

磁盘12作为信息记录介质，其与机械部分都置于底座10中。该机械部分包括用于支承和旋转磁盘12的主轴电动机13、用于向磁盘记录信息并从磁盘再现信息的许多磁头33、用于相对于磁盘12可移动地支承这些磁头33的磁头致动器14、用于旋转和定位磁头致动器的音圈电动机22(在下文，称作“VCM”)、用于在磁头移动到磁盘最外围时保持磁头处于远离磁盘的位置的斜坡加载机构18，以及用于当HDD受到震动和类似的作用时将磁头致动器保持在脱离位置的惯性锁销机构20。底座10中容纳柔性电路板单元(在下文，称作“FPC单元”)17，在该柔性电路板单元上安装如前置放大器等的电子部件。

通过螺钉将印刷电路板(未示出)固定在底座10的外表面上，并使其与底座10的下盘相对从而通过FPC单元17控制主轴电动机13、VCM22以及磁头的操作。

磁头致动器14包括固定在底座10的下盘上的轴承组件24。轴承组件24用作轴承单元，其包括立在底座10的底面上的轴23，以及由所述轴通过一对轴承可旋转地支承的圆柱形轮毂26。磁头致动器14包括连接到轮毂26上的两个臂27、两个从各自的臂延伸的悬架30、由悬架的延伸端支承的磁头33，以及许多隔离环。

如图2中所示，磁盘12的直径例如是65mm(2.5英寸)。另外，磁盘12具有这样一种结构，即，称为软磁下层的软磁衬层72以及具有垂直磁各向异性的磁记录层73顺序地叠置在形成为盘状并由非磁性构件组成的基底70的每个表面上，保护层74进一步形成在其上。

如图1中所示，磁盘12同轴地固定到主轴电动机13的轮毂(未示出)上，并由夹紧弹簧21来夹紧从而使其固定到轮毂上。磁盘12由作为驱动单元的主轴电动机13以例如5400rpm的预定速度旋转地驱动。

如图2中所示，磁头33设置为单磁极磁头，并包括用于将记录磁场施加于磁盘12的主磁极75，和充当磁通量返回通路的返回磁轭76。记录线圈77卷绕在主磁极75上以便在向磁盘12写信号时激励主磁极75。读磁头再现元件78布置为邻近返回磁轭76，以便从磁盘12读出信号。

如图1中所示，将各自的磁头33固定到悬架30的远端上形成的万向接头部分。各个磁头33分别通过继电器柔性印刷电路板(在下文，称作继电器FPC)与稍后描述的主FPC42电连接。继电器FPC粘合在磁头致动器14的各个臂27的表面上，并粘合在悬架30的表面上，从悬架的远端延伸到臂27的旋转底端。每个继电器FPC整体上形成为细长带的形状，并具有与每个磁头33电连接的远端以及与主FPC42电连接的底端。根据这种布置，各个磁头33通过继电器FPC和主FPC42与FPC单元17电连接。

固定到轮毂26外圆周的臂27每隔预定间隔彼此平行定位，连接到这所述臂上的悬架30和磁头33彼此相对。VCM22包括沿着与臂27反方向从轮毂26延伸的未示出的支承框架，以及由该支承框架支承的音圈。当将磁头致动器14装配到底座10时，音圈位于底座10上固定的一对磁轭28之间，并与这些磁轭以及固定到一个磁轭上的磁铁(未示出)一起构成VCM22。通过激励音圈来旋转磁头致动器14，磁头33移动到磁盘12的所期望的轨道，并定位于该轨道上。

如图1、3A、3B和3C中所示，底座10由作为非磁性材料的相对较轻的金属模制而成，所述金属如铝、镁等。底座10具有下盘10a以及与下盘10成一整体并沿下盘的外围边缘直立的矩形框架状侧壁10b。螺钉夹紧部分50形成在侧壁10b的四个拐角处，以及近似位于侧壁10b的长侧边的中心位置，并到达侧壁10b的延伸端。每个螺钉夹紧部分50具有从侧壁10b的延伸端突出的凸台50a以及在凸台的平坦远端表面上形成的螺纹孔50b。各凸台50a也充当与顶盖15接触的邻接部分。邻接部分52从侧壁10b的延伸端的两个拐角突出。这些邻接部分52具有紧靠顶盖15的平坦的远端表面。

底座10具有位于顶盖15一侧的内壁，以及暴露在外部的外表面。底座10的内表面和外表面中的至少一个完全覆盖有磁性材料形成的第一电镀层54a。在该实施例中，底座10的包括内表面和外表面的全部表面都覆盖由例如铁形成的第一电镀层54a。第一电镀层54a形成为具有厚度t1，该厚度设置为底座10的板厚度的30％或更小，例如0.05至0.12μm。为了防止第一电镀层54a的腐蚀，将涂漆、涂层等施加于第一电镀层54a的外表面。

如图1和3中所示，顶盖15形成为一个矩形，其尺寸与底座10相对应。通过对由作为非磁性材料的相对较轻的金属组成的厚度为0.4mm的板构件进行压模，将顶盖15形成为预定的形状，所述金属例如铝、镁等。顶盖15具有位于底座10一侧的内表面，以及暴露在外部的外表面。顶盖15的内表面的外围边缘构成与底座10的侧壁10b相对的平坦的邻接部分15a。

顶盖15的内表面和外表面中的至少一个完全覆盖有磁性材料形成的第二电镀层54b。在该实施例中，顶盖15的包括内表面和外表面的全部表面都覆盖由例如铁形成的第二电镀层54b。第二电镀层54b形成为具有厚度t2，该厚度设置为顶盖15的板厚度的30％或更小，例如0.05至0.1μm。为了防止第二电镀层54b的腐蚀，将涂漆、涂层等施加于第二电镀层54b的外表面。

在邻接部分15a中，第一通孔40分别形成到四个拐角，以及近似位于一对长侧边的侧边中心。通过将插入到各个第一通孔40的螺钉16拧到在底座10的侧壁10b上形成的螺纹孔50b中而使顶盖15紧固到底座上，并封住底座的上端开口。衬垫56夹在顶盖15的邻接部分15a与侧壁10b的延伸端之间以保持底座10的内部是气密的。如图1中所示，衬垫56形成为与顶盖15的邻接部分15a相对应的矩形框架形状。通过将薄金属或树脂片从上面或下面夹在由例如橡胶等组成的衬垫构件之间而形成衬垫56。

当通过螺钉将顶盖15紧固到底座10时，在顶盖的内表面上形成的第二电镀层54b紧接在底座10的侧壁10b上形成的邻接部分52和凸台50a。此时，侧壁10b的邻接部分52和凸台50a覆盖有第一电镀层54a。结果，由于底座10的第一电镀层54a在邻接部分52和凸台50a的位置接触到顶盖15的第二电镀层54b，因此它们彼此导磁。根据这种布置，第一电镀层54a和第二电镀层54b形成磁闭合回路，以便覆盖要被屏蔽的构件从而用作磁屏蔽。

如图1中所示，在顶盖15中，在面对轴承组件24的轴23的位置形成第二通孔44。通过将插入第二通孔44的固定螺钉43拧紧到轴23的上端部中而将一部分顶盖15紧固到轴23上。因此，轴23在其两端由外壳11的底座10和顶盖15来支承。如上所述，顶盖15具有用于夹紧螺钉的定位在外围的六个第一通孔40，以及位于轴23上方用以夹紧螺钉的第二通孔44。

根据上面描述而设置的HDD，外壳11的底座10和顶盖15分别由相对较轻的非磁性材料形成，所述材料例如为铝和镁。因此，可以整体地减少外壳11和HDD的重量。底座10和顶盖15的全部外表面都覆盖由诸如铁的磁性材料组成的第一和第二电镀层54a、54b。第一和第二电镀层54a、54b彼此导电，形成覆盖外壳11内部的闭合回路，并电磁屏蔽所述外壳的内部。

如上所述，由第一和第二电镀层54a、54b来屏蔽外部磁场可以防止外部磁场从外面进入外壳11的内部。这样，由于不存在磁盘12上记录的数据被外部磁场删除的可能性，因此可以提高HDD的可靠性。通过提高对外部磁场的阻挡可以提高HDD的写性能。这样，能够提供具有高可靠性的采用垂直磁记录方法的高密度记录磁盘。此外，由于不必在外壳11的外表面上卷绕磁屏蔽材料等，因此可以减少部件的数量并能够提高装配性质。

由于形成的第一和第二电镀层54a、54b非常薄，因此能够获得磁屏蔽效应而不会大大增加外壳11的尺寸。结果，可以进一步在整体上减少设备的厚度。由于第一和第二电镀层54a、54b与底座10和顶盖15牢固地连接，因此当装配底座10和顶盖15时很容易操作它们。

由于在模制了底座10和顶盖15之后才形成第一和第二电镀层，因此即使底座和顶盖具有复杂的形状也能够均匀地形成这些电镀层。此外，由于底座10和顶盖15分别覆盖由铁组成的第一和第二电镀层54a、54b，因此可以提高各个部件的机械强度以及HDD的整体上的强度。

接着，将说明根据本发明第二实施例的HDD。

导磁材料，即具有更大厚度的磁性材料可以进一步提高磁屏蔽效果。在上述第一实施例中，具有均匀厚度t1或t2的电镀层整体形成到底座10的外表面和内表面以及形成到顶盖15的外表面和内表面。在这种情况下，尽管在外表面和内表面上形成的电镀层的总厚度是t1×2或者t2×2，但是用作磁性通路的电镀层的厚度是t1或t2。

根据第二实施例，第一和第二电镀层被设置为部分电镀层，并形成在一部分底座10和一部分顶盖15上，如图4A、4B和4C中所示。即，第一电镀层54a仅仅形成在底座10的内表面上且厚度为2t1。这里，底座10的内表面包括侧壁10b的延伸端表面。第二电镀层54b仅仅形成在顶盖15的内表面上且厚度为2t2。

根据这种设置，当假定第一电镀层54a的厚度和第二电镀层54b的厚度与第一实施例相同时，用作磁路的第一电镀层的厚度和第二电镀层的厚度是第一实施例的两倍。结果，可以提高磁屏蔽效果。图5示出电镀层的厚度与磁屏蔽效果(磁场强度)之间的关系。根据图表还可以发现，电镀层厚度的增大可以进一步提高屏蔽效果。

如图6中所示，根据第三实施例，第一电镀层54a仅仅形成在底座10的外表面上，且厚度为2t1。第二电镀层54b仅仅形成在顶盖15的外表面上，且厚度为2t2。第一电镀层54a和第二电镀层54b在侧壁10b的外表面上彼此接触，并制成为彼此导磁。

第三实施例也可以获得与上述第二实施例相同的操作/工作效果。注意，由于第二和第三实施例的其他设置与上述第一实施例相同，因此用相同的附图标记表示相同的部分，并省略其详细描述。

第一和第二电镀层54a、54b不限于用于形成闭合回路的布置，其可以形成一端开口的近似U形的回路，如图7的第四实施例中所示。即，第一电镀层54a覆盖底座10的内表面和外表面的几乎所有部分，并省略侧面10b的一部分外表面。此外，第二电镀层54b覆盖顶盖15的内表面和外表面的几乎所有部分，省略了在一部分侧面边缘的第二电镀层54b。

在这种布置中通过用第一和第二电镀层覆盖置于外壳11中的磁盘、磁头等也可以获得磁屏蔽效应。

尽管已经描述了本发明的一些实施例，但是这些实施例仅仅是以例子的方式而提出的，并不意在限制本发明的范围。实际上，能够以各种其他形式来体现这里描述的新的方法和系统；而且，在不背离本发明的精神的情况下可以对这里描述的方法和系统的形式进行各种省略、代替和改变。附图及其等效方案意在覆盖落在本发明范围和精神内的这些形式或修改。

例如，磁盘的数量不限于一个，如果需要可以增加磁盘的数量。任何非磁性材料可以用作构成外壳的底座和顶盖的材料，可以使用合成树脂等。此外，任何磁性材料可以用于第一和第二电镀层，不限于铁，可以使用任何其他金属。

Claims

1.一种磁盘设备，其特征在于包括：

外壳，该外壳具有由非磁性材料形成且有开放的上表面的板状底座、由非磁性材料形成并附着到所述底座从而覆盖所述底座的所述开放上表面的板状顶盖、由磁性材料形成并覆盖所述底座外表面的第一电镀层，以及由磁性材料形成并覆盖所述顶盖外表面并与第一电镀层导通的第二电镀层；

盘状记录介质，其设置在所述外壳中，并具有基底、形成在该基底上的软磁衬层，以及形成为与该软磁衬层重叠的且具有垂直磁各向异性的磁记录层；以及

机械单元，包括相对于所述记录介质进行信息处理的磁头、支承该磁头的磁头致动器，以及支承和旋转所述记录介质并置于所述底座上的驱动电动机。

2.根据权利要求1的磁盘设备，其特征在于所述底座和所述顶盖由铝、镁或合成树脂形成。

3.根据权利要求1或2的磁盘设备，其特征在于所述第一和第二电镀层由铁形成。

4.根据权利要求1的磁盘设备，其特征在于所述第一和第二电镀层形成用于覆盖要被屏蔽的置于所述外壳内的部件的磁闭合回路。

5.根据权利要求1的磁盘设备，其特征在于：

所述底座具有位于所述顶盖一侧的内表面和暴露于外部的外表面，所述顶盖具有位于所述底座一侧的内表面和暴露于外部的外表面；以及

第一电镀层形成为完全覆盖所述底座的内表面和外表面中的至少一个，第二电镀层形成为完全覆盖所述顶盖的内表面和外表面中的至少一个。

6.根据权利要求1的磁盘设备，其特征在于：

所述底座具有下盘，沿着所述下盘的外围边缘直立的侧壁、置于所述侧壁的延伸端上的多个螺钉夹紧部分，以及紧邻顶盖的多个邻接部分；并且

所述顶盖被支承在所述侧壁的延伸端上、由螺钉紧固到螺钉夹紧部分上，并紧邻所述邻接部分，第一和第二电镀层在所述螺钉夹紧部分和所述邻接部分处彼此接触，并彼此电连通。

7.根据权利要求1的磁盘设备，其特征在于：所述磁头具有将记录磁场施加于所述记录介质的主磁极、形成磁通量返回通路的返回磁轭，以及从所述记录介质读出信号的再现元件。