JP2004111037A - 電磁波遮断用ホールカバーを備えたハードディスクドライブ - Google Patents

Abstract

　【課題】　電磁波遮蔽用ホールカバーを備えたハードディスクドライブを提供する。
　【解決手段】　ベースプレート及びカバープレートを有したハウジングと，ベースプレート上に設けられるスピンドルモータと，スピンドルモータに装着されるデータ保存用ディスクと，ディスクにデータを記録し，あるいは記録されたデータを再生するための磁気ヘッドを有し，ボイスコイルモータによって回動自在にベースプレート上に設けられるアクチュエータと，ベースプレートの底面に設けられる印刷回路基板と，を備え，ベースプレートにはディスクの記録面にサーボトラック情報を記録するための貫通ホールが形成され，ベースプレートの底面には印刷回路基板から発生した電磁波のハウジング内部への伝播を遮断するために貫通ホールを防止する電気伝導性のある金属板からなるホールカバーが付着される。
【選択図】　　図２

Description

　本発明は，ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に関し，より詳細には，印刷回路基板から発生した電磁波がアクチュエータに設置された磁気ヘッド及び前置増幅器に影響を与えることを効果的に防止することが可能な新規かつ改良されたハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に関する。

　ハードディスクドライブは，コンピュータの補助記憶装置中の一つとして，磁気ヘッドによって磁気ディスクに保存されたデータを再生したり，磁気ディスクにデータを記録する装置である。

　図１は，従来のハードディスクドライブの構成を示す平面図である。

　図１に示すように，ハードディスクドライブは，データを記録するための記録媒体である磁気ディスク（ハードディスク）２０と，ディスク２０の記録面にデータを記録し，記録されたデータを再生するための磁気ヘッド（図示せず）を具備する。ディスク２０は，ベースプレート１０上に設置されたスピンドルモータ３０によって回転し，その記録面には記録される情報の位置を知らせるサーボトラック情報が，ディスク２０の円周に沿って形成された数万のトラックに予め記録されている。磁気ヘッドは，ベースプレート１０上に回動自在に設置されたアクチュエータ４０の一端部に設置されたスライダ４８に搭載されている。アクチュエータ４０は，ボイスコイルモータ５０によって回動軸４２を中心に回動するアーム４４と，アーム４４の一端部に連結されて磁気ヘッドが搭載されたスライダ４８をディスク２０の記録面の方向に付勢させるように支持するサスペンション４６とを備える。

　ハードディスクドライブの電源がオフとなっている間には，スライダ４８はサスペンション４６の付勢力によってディスク２０の表面に置かれている。電源がオンとなってディスク２０が回転し始めれば，空気圧による揚力が発生し，これによりスライダ４８は所定高さに浮上する。スライダ４８は，浮上した状態でアクチュエータ４０の回動によってディスク２０記録面上に移動し，これによりスライダ４８に搭載された磁気ヘッドはディスク２０記録面上の特定トラックに沿ってデータを記録及び再生する。

　一方，ベースプレート１０には，ディスク２０の底面に設けられた記録面にサーボトラック情報を記録する時に使用されるプッシュピンが挿入される貫通ホール７０が形成されている。サーボトラック情報の記録が完了した後に，ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ　Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ）以外多数のチップが搭載された印刷回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｂｏａｒｄ）がベースプレート１０の底面に設けられる（図示せず）。

　しかし，このような構成を有する従来のハードディスクドライブにおいて，ベースプレート１０の下部に位置したＰＣＢに搭載されたＬＳＩでは，所定周波数の電磁波が発生し，この電磁波は貫通ホール７０を通じてベースプレート１０の上側に伝播される。ベースプレート１０の上側に伝播された電磁波は，アクチュエータ４０に設置された磁気ヘッドと，磁気ヘッドに電流信号を印加したり，磁気ヘッドからの再生信号を増幅させるための柔軟ＰＣＢ（ＦＰＣＢ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｂｏａｒｄ）６４及び前置増幅器６２に影響を与え，再生信号に雑音を誘発した。図４に示されたように，従来のハードディスクドライブでは，上記のような原因によって再生信号の周波数及び他の周波数領域から比較的大きい雑音が発生した。これにより，再生されたデータにおいて雑音によるビットエラー率（ＢＥＲ：Ｂｉｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ）が高まる。特に，図５に示されたように，ディスク２０の中心部及び外郭部間の中間部位に磁気ヘッドが位置する時，再生信号のＢＥＲがさらに高く現れるが，これはこの位置で磁気ヘッド，前置増幅器６２及び柔軟ＰＣＢ６４が貫通ホール７０と最も近接するためである。

　一方，外部からほこりや湿気が貫通ホール７０を通じて流入されてディスク２０及び磁気ヘッドを汚染させることを防止するために，ベースプレート１０の底面には上記貫通ホール７０を防止するホールカバー７２が付着されることもある。電磁波電磁波電磁波

　しかしながら，従来のホールカバー７２は，プラスチック板にアルミニウムなどの金属粉末を塗布して作製したものあり，アルミニウム粉末の塗布層の組織が緻密ではないため，従来のホールカバーを介して電磁波が通過することを遮断することができない。また，上記構造を有する従来のホールカバー７２には，電流が流れ難くいため，て渦電流損による電磁波の減衰効果も得られない。このように，従来のハードディスクドライブに備えられたホールカバー７２は，ＰＣＢのＬＳＩから発生した電磁波が貫通ホール７０を通じてベースプレート１０の上側に伝播されることを遮断することできない，という問題がある。

　したがって，本発明の目的は，ＰＣＢから発生した電磁波がベースプレートに形成された貫通ホールを通じてアクチュエータに設置された磁気ヘッド及び前置増幅器の方向に伝播されることを遮断することが可能なホールカバーを備えた新規かつ改良されたハードディスクドライブを提供することにある。

　上記課題を解決するため，本発明の第１の観点においては，ベースプレート及びカバープレートを有したハウジングと，前記ベースプレート上に設けられるスピンドルモータと，前記スピンドルモータに装着されるデータ保存用ディスクと，前記ディスクにデータを記録したり，記録されたデータを再生するための磁気ヘッドを有し，ボイスコイルモータによって回動自在に前記ベースプレート上に設けられるアクチュエータと，前記ベースプレートの底面に設けられるＰＣＢと，を備え，前記ベースプレートには前記ディスクの記録面にサーボトラック情報を記録するための貫通ホールが形成され，前記ベースプレートの底面には前記ＰＣＢから発生した電磁波の前記ハウジング内部への伝播を遮断するために前記貫通ホールを防止する電気伝導性を有するホールカバーが付着されたハードディスクドライブが提供される。

　また，前記ＰＣＢから発生した電磁波によって前記ホールカバーに渦電流が発生し，この渦電流によるエネルギー損失によって前記電磁波が減衰される，如く構成することができる。

　また，前記ホールカバーは，アルミニウム板からなる，如く構成するのが好ましい。

　また，前記ホールカバーは，所定の接着剤を使用して前記ベースプレートの底面に直接接着されうる，如く構成される。

　また，前記ホールカバーは，その上に覆い包まれる接着テープによって前記ベースプレートの底面に付着されうる，如く構成される。

　本発明にかかるハードディスクドライブによれば，電気伝導性のある金属板からなるホールカバーでＰＣＢから発生した電磁波が渦電流損によって減衰または消滅される。したがって，電磁波がハウジング内部の磁気ヘッド及び前置増幅器に到達されることが遮断されるので，電磁波による雑音が低減され，再生信号の品質が向上する。

　以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

　次に，図２及び図３に基づいて，本実施形態にかかるハードディスクドライブの構成について説明する。なお，図２は，本実施形態にかかるホールカバーが付着されたハードディスクドライブを示す分解斜視図であり，図３は，図２に示された本実施形態にかかるハードディスクドライブの垂直断面図である。

　まず，図２及び図３に示すように，本実施形態にかかるハードディスクドライブは，所定の内部空間を有するハウジング１１０を具備しており，このハウジング１１０内に磁気ディスク１２０と，スピンドルモータ１３０と，磁気ヘッド１４９を有したアクチュエータ１４０と，ボイスコイルモータ１５０が設けられる。

　ハウジング１１０は，コンピュータの基体内に設けられるものであって，スピンドルモータ１３０及びアクチュエータ１４０を支持するベースプレート１１１と，ベースプレート１１１の上部に結びついてディスク１２０を覆い包めて保護するカバープレート１１２で構成されている。このようなハウジング１１０は通常ステンレススチールまたはアルミニウム材質より製作される。

　ハウジング１１０内部には，少なくとも一つのディスク１２０が設けられる。従来には，データ保存容量を増加させるためにハードディスクドライブに２つまたはその以上のディスク１２０を設置しても良いが，最近にはディスク１２０の面記録密度が急に増して１つのディスク１２０だけでも十分な容量のデータを保存できる。したがって，最近には一つのディスク１２０を有するハードディスクドライブが多く開発されている。また，ディスク１２０は，その両面にデータ記録面が形成されても良く，例えば，底面にのみにデータ記録面が形成されても良い。本実施形態においては，その底面にデータ記録面が形成された１つのディスク１２０を有するハードディスクドライブを例に挙げて説明する。しかしながら本発明は１つのディスク１２０を有した場合に限定して適用されるものでなく，２つ以上のディスク１２０を有する場合にも，当然に適用することができる。

　スピンドルモータ１３０は，ディスク１２０を回転させるためのものであって，ベースプレート１１１上に固設される。このスピンドルモータ１３０の上端部にはディスク１２０の離脱を防止するためのクランプ１２５が結びつく。

　アクチュエータ１４０は，ディスク１２０にデータを記録したり，記録されたデータを再生するための装置であって，ベースプレート１１１上に回動自在に設けられる。アクチュエータ１４０は，回動軸１４２に回動自在に結びついたアーム１４４と，このアーム１４４の一端部に設置されて磁気ヘッド１４９が搭載されたスライダ１４８をディスク１２０の表面側に付勢されるように支持するサスペンション１４６を具備する。そして，アクチュエータ１４０のアーム１４４には，磁気ヘッド１４９に電流信号を印加したり磁気ヘッド１４９からの再生信号を増幅させるための柔軟ＰＣＢ１６４及び前置増幅器１６２が設けられる。柔軟ＰＣＢ１６４及び前置増幅器１６２は，アーム１４４の側面に付着されうるが，アクチュエータ１４０の高さを低めるために図示されたようにアーム１４４の底面（即ち，ベースプレート１１１との対向面）に設置されても良い。

　アクチュエータ１４０は，ボイスコイルモータ１５０によって回動される。ボイスコイルモータ１５０は，アクチュエータ１４０のアーム１４４の他端部に結びついたコイル１５８と，コイル１５８の上部及び下部に設置された上部ヨーク１５４及び下部ヨーク１５２と，上部ヨーク１５４及び下部ヨーク１５２の少なくとも一側に付着されたマグネット１５６とを具備する。

　ベースプレート１１１の底面には，上記ハードディスクドライブの構成要素を駆動させて制御するためのＬＳＩ以外の多数のチップが搭載されたＰＣＢ１６０が設けられる。また，ベースプレート１１１には，ディスク１２０の底面に設けられた記録面にサーボトラック情報を記録する際にアクチュエータ１４０の回動を制御するために使用されるプッシュピン（図示せず）が挿入される貫通ホール１７０が形成される。サーボトラック情報を記録する際に，プッシュピンは，ベースプレート１１１の下方からこの貫通ホール１７０を通過してアクチュエータ１４０のアーム１４４を干渉する。

　ディスク１２０の記録面にサーボトラック情報の記録が完了した後に，ベースプレート１１１の底面には貫通ホール１７０を防止するホールカバー１７２が付着される。ＰＣＢ１６０上に搭載されたＬＳＩでは，所定周波数の電磁波が発生し，これは貫通ホール１７０を通じてハウジング１１０内部に伝播されてアクチュエータ１４０に設置された磁気ヘッド１４９，前置増幅器１６２及び柔軟ＰＣＢ１６４に影響を与えるので，これを遮断する必要がある。

　このために，本実施形態においては，ホールカバー１７２を電気伝導性のある金属板に製造する。したがって，ＰＣＢ１６０上に搭載されたＬＳＩから発生した電磁波によって金属板からなるホールカバー１７２に渦電流が発生される。伝導体中で磁束が変化することにより起電力が発生し，この起電力によって伝導体中には渦状に電流（これを渦電流という）が流れる。そして，このように発生した渦電流及び伝導体が有した抵抗によって伝導体には熱が発生し，これによりエネルギー損失（これを渦電流損という）が生じる。したがって，電磁波は，ホールカバー１７２内で，結局，渦電流損によって減衰し，あるいは殆ど消滅する。これにより，ホールカバー１７２を通過してハウジング１１０内部の磁気ヘッド１４９，前置増幅器１６２及び柔軟ＰＣＢ１６４に到達する電磁波は，非常に微弱か，あるいは殆どないので，電磁波によって発生する雑音も減衰される。

　上記機能を果たすために，ホールカバー１７２は電気伝導性が良好であり，好適な抵抗値を有する金属板（例えばアルミニウム板）より製造することが望ましい。また，ホールカバー１７２の厚さは，発生する渦電流の強さ及び抵抗による熱損失を考慮して，電磁波の十分な減衰が起こる程度に決まる。

　一方，ホールカバー１７２は，外部からほこりや湿気が貫通ホール１７０を通じてハウジング１１０内部に流入されてディスク１２０及び磁気ヘッド１４９を汚染させることを防止する機能も果たすことができる。

　また，ホールカバー１７２は，貫通ホール１７０を完全に塞げる程度のサイズを有する。かかるホールカバー１７２は，所定の接着剤を使用してベースプレート１１１の底面に直接接着することもでき図示したようにホールカバー１７２は，その上に覆い包まれる接着テープ１７４によってベースプレート１１１の底面に付着することもできる。

　次に，図４に基づいて，本実施形態にかかる電磁波遮断用ホールカバーを備えたハードディスクドライブにおける雑音低減効果を，従来のハードディスクドライブと比較して説明する。なお，図４は，本実施形態にかかるハードディスクドライブにおける再生信号及び雑音の強さを従来技術と比較して示すグラフ図である。

　まず，従来のハードディスクドライブでは，図４のグラフに示すように，ＰＣＢから発生した電磁波によって再生信号の周波数及び他の周波数領域で比較的強い雑音が発生している。一方，本実施形態にかかるホールカバーを備えたハードディスクドライブでは電磁波による雑音がほとんど現れないことが認められる。

　次に，図５に基づいて，本実施形態にかかるハードディスクドライブにおける磁気ヘッドの位置による再生信号のＢＥＲを従来技術と比較して説明する。なお，図５は，本実施形態にかかるハードディスクドライブにおける磁気ヘッドの位置による再生信号のＢＥＲを従来技術と比較して示すグラフ図である。

　図５のグラフ図に示すように，本実施形態にかかる全体的なＢＥＲは，従来と比較して低く現れることが分かる。ＢＥＲを決定する因子中の一つは再生信号対雑音率であるので，この比率が小さいほどＢＥＲも小さく現れる。特に，磁気ヘッド，前置増幅器及び柔軟ＰＣＢが貫通ホールと最も近くなるディスクの中間部位（即ち，ディスクの中心部及び外郭部間）に磁気ヘッドが位置する時にＢＥＲの改善効果が最もはっきりと現れることが分かる。

　以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

　本発明は，電磁波による影響を最小化して高い保存容量を有した高性能のハードディスクドライブの開発及び製造に利用され得る。

従来のハードディスクドライブを示す平面図である。 第１の実施の形態にかかるホールカバーが付着されたハードディスクドライブを示す分解斜視図である。 図２に示された第１の実施の形態にかかるハードディスクドライブの垂直断面図である。 第１の実施の形態にかかるハードディスクドライブにおける再生信号及び雑音の強さを従来技術と比較して示すグラフである。 第１の実施の形態にかかるハードディスクドライブにおける磁気ヘッドの位置による再生信号のＢＥＲを従来技術と比較して示すグラフである。

符号の説明

１１２　　カバープレート
１２０　　ディスク
１２５　　クランプ
１３０　　スピンドルモータ
１４０　　アクチュエータ
１４２　　回動軸
１４４　　アーム
１４６　　サスペンション
１４８　　スライダ
１４９　　磁気ヘッド
１５０　　ボイスコイルモータ
１５２　　下部ヨーク
１５４　　上部ヨーク
１５６　　マグネット
１５８　　コイル
１６２　　前置増幅器
１６４　　柔軟ＰＣＢ
１７０　　貫通ホール
１７２　　ホールカバー

Claims (5)

1. 　ベースプレート及びカバープレートを有したハウジングと，
   　前記ベースプレート上に設けられるスピンドルモータと，
   　前記スピンドルモータに装着されるデータ保存用ディスクと，
   　前記ディスクにデータを記録し，あるいは前記記録されたデータを再生するための磁気ヘッドを有し，ボイスコイルモータによって回動自在に前記ベースプレート上に設けられるアクチュエータと，
   　前記ベースプレートの底面に設けられる印刷回路基板と，を備え，
   　前記ベースプレートには前記ディスクの記録面にサーボトラック情報を記録するための貫通ホールが形成され，
   　前記ベースプレートの底面には前記印刷回路基板から発生した電磁波の前記ハウジング内部への伝播を遮断するために前記貫通ホールを防止する電気伝導性を有するホールカバーが付着される，
   　ことを特徴とするハードディスクドライブ。
2. 　前記印刷回路基板から発生した電磁波によって前記ホールカバーに渦電流が発生し，前記渦電流によるエネルギー損失によって前記電磁波が減衰されることを特徴とする請求項１に記載のハードディスクドライブ。
3. 　前記ホールカバーは，アルミニウム板からなる，ことを特徴とする請求項１又は２に記載のハードディスクドライブ。
4. 　前記ホールカバーは，所定の接着剤を使用して前記ベースプレートの底面に接着される，ことを特徴とする請求項１，２あるいは３項のうちいずれか１項に記載のハードディスクドライブ。
5. 　前記ホールカバーは，その上に覆い包まれる接着テープによって前記ベースプレートの底面に付着される，ことを特徴とする請求項１，２あるいは３項のうちいずれか１項に記載のハードディスクドライブ。
   

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