JP2005293717A - 絶縁シートおよびこれを備えたディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＣＢの反りを防止しつつ、ディスク装置駆動部からＰＣＢに伝わる振動を効率良く低減することが可能な絶縁シートおよびこれを備えたディスク装置を提供する。
【解決手段】 ディスク装置は、ケースの底壁上に設けられたモータを有している。ケースの底壁外面に対向してＰＣＢ４０が設けられ、底壁外面とＰＣＢとの間に絶縁シート５０が挟持されている。絶縁シートは、絶縁物で形成され底壁の外面と対向して配置されたシート本体５６と、シート本体上にそれぞれ独立して設けられた複数のダンピング材６０ａ、６０ｂと、を有している。ダンピング材は、モータの近傍に位置しＰＣＢに当接した第１ダンピング材と、ＰＣＢ上に実装された電子部品に当接した第２ダンピング材とを含んでいる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、ディスク装置に用いる絶縁シート、および絶縁シートを備えたディスク装置に関する。

近年、コンピュータの外部記録装置や画像記録装置として磁気ディスク装置、光ディスク装置などのディスク装置が広く用いられている。
ディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置は、一般に、上面の開口した矩形箱状のケースと、複数のねじによりケースにねじ止めされてケースの上面開口を閉塞したトップカバーと、を有している。ケース内には、磁気記録媒体としての磁気ディスク、この磁気ディスクを支持および回転させる駆動手段としてのスピンドルモータ、磁気ディスクに対して情報の書き込み、読み出しを行なう複数の磁気ヘッド、これらの磁気ヘッドを磁気ディスクに対して移動自在に支持したヘッドアクチュエータ、ヘッドアクチュエータを回動および位置決めするボイスコイルモータ、ヘッドＩＣ等を有する基板ユニット等が収納されている。

ケースの底壁外面には、基板ユニットを介してスピンドルモータ、ボイスコイルモータ、および磁気ヘッドの動作を制御するプリント回路基板（以下、ＰＣＢと称する）がねじ止めされている。ＰＣＢ上には、種々の半導体素子、ショックセンサ、Ｉ／Ｆコネクタ等が実装されている。ケースの底壁とＰＣＢとの間には、スピンドルモータの回転に起因する振動がＰＣＢに伝わらないように、絶縁物からなるシート状のダンピング材が配置されている（例えば、特許文献１）。このようなダンピング材を設けることにより、スピンドルモータが発生する騒音を低減することができるとともに、ＰＣＢ上に設けられたショックセンサの検出精度を向上することが可能となる。
米国登録特許５，２３５，４８２号公報

上述した従来の磁気ディスク装置では、ケース底壁とＰＣＢの間に一様なダンピング材をケース底面のほぼ全面に渡って挟んで設けている。このような構成において、振動低減効果を上げるためには厚いダンピング材を採用する必要がある。しかしながら、厚いシート状のダンピング材をケースとＰＣＢとの間に挟んだ場合、ＰＣＢが反り、ＰＣＢがケース取り付け部に接触し、電気的に短絡する虞がある。また、短絡しないまでも、ＰＣＢの反りに伴い、半導体素子の接続部が剥がれ、接触不良を生じる可能性もある。

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、ＰＣＢの反りを防止しつつ、ディスク装置駆動部からＰＣＢに伝わる振動を効率良く低減することが可能な絶縁シートおよびこれを備えたディスク装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明の態様に係る絶縁シートは、底壁を有したケースと、前記ケース内に設けられたディスク状の記録媒体と、前記底壁に設けられ前記記録媒体を保持および回転するモータと、複数の電子部品が実装されているとともに前記底壁の外面に対向して設けられたプリント回路基板と、を備えたディスク装置に用いる絶縁シートにおいて、絶縁物で形成され前記底壁の外面と対向して配置されたシート本体と、前記シート本体上にそれぞれ独立して設けられた複数のダンピング材と、を備え、前記ダンピング材は、前記モータの近傍に位置し前記プリント回路基板に当接した第１ダンピング材と、前記プリント回路基板上の電子部品に当接した第２ダンピング材とを含んでいる。

また、この発明の態様に係るディスク装置は、底壁を有したケースと、前記ケース内に設けられたディスク状の記録媒体と、前記底壁に設けられ前記記録媒体を保持および回転するモータと、複数の電子部品が実装されているとともに前記底壁の外面に対向して取り付けられたプリント回路基板と、前記底壁の外面とプリント回路基板との間に設けられた絶縁シートと、を備え、
前記絶縁シートは、絶縁物で形成され前記底壁の外面と対向して配置されたシート本体と、前記シート本体上にそれぞれ独立して設けられた複数のダンピング材と、を有し、前記ダンピング材は、前記モータの近傍に位置し前記プリント回路基板に当接した第１ダンピング材と、前記プリント回路基板上の電子部品に当接した第２ダンピング材とを含んでいる。

この発明によれば、ＰＣＢの反りを防止しつつ、ディスク装置駆動部からＰＣＢに伝わる振動を効率良く低減することが可能な絶縁シートおよびこれを備えたディスク装置を提供することができる。

以下図面を参照しながら、この発明をディスク装置としてのハードディスクドライブ（以下ＨＤＤと称する）に適用した実施の形態について詳細に説明する。

図１および図２に示すように、ＨＤＤは、上面の開口した矩形箱状のケース１０と、複数のねじによりケースにねじ止めされてケースの上端開口を閉塞する図示しないトップカバーと、を有している。

ケース１０内には、記録媒体としての２枚の磁気ディスク１２ａ、１２ｂ、これらの磁気ディスクを支持および回転させるスピンドルモータ１３、磁気ディスクに対して情報の記録、再生を行なう複数の磁気ヘッド、これらの磁気ヘッドを磁気ディスク１２ａ、１２ｂに対して移動自在に支持したヘッドアクチュエータ１４、ヘッドアクチュエータを回動および位置決めするボイスコイルモータ（以下ＶＣＭと称する）１６、磁気ヘッドが磁気ディスクの最外周に移動した際、磁気ヘッドを磁気ディスクから離間した位置に保持するランプロード機構１８、ヘッドクチュエータを退避位置に保持するイナーシャラッチ機構２０、およびプリアンプ等の回路部品が実装されたフレキシブルプリント回路基板ユニット（以下、ＦＰＣユニットと称する）１７が収納されている。ケース１０は底壁１１を有し、スピンドルモータ１３、ヘッドアクチュエータ１４、ＶＣＭ１６等は底壁１１の内面上に設けられている。底壁１１の外面ほぼ中央部からは、円柱形状に形成されたスピンドルモータ１３のコア部１５が突出している。

各磁気ディスク１２ａ、１２ｂは、例えば、直径６５ｍｍ（２．５インチ）に形成され、上面および下面に磁気記録層を有している。２枚の磁気ディスク１２ａ、１２ｂは、スピンドルモータ１３の図示しないハブに互いに同軸的に嵌合されているとともにクランプばね２１によりクランプされ、ハブの軸方向に沿って所定の間隔をおいて積層されている。そして、磁気ディスク１２ａ、１２ｂは、駆動部としてのスピンドルモータ１３により所定の速度で回転駆動される。

ヘッドアクチュエータ１４は、ケース１０の底壁上に固定された軸受組立体２４と、この軸受組立体に取り付けられた４本のアーム２７と、各アームに支持された４つの磁気ヘッド組立体３０と、を備えている。各磁気ヘッド組立体３０は、板ばねによって形成された細長いサスペンション３２と、サスペンションに固定された磁気ヘッド３３と、を備えている。

ＶＣＭ１６は、ヘッドアクチュエータ１４に設けられた図示しないボイスコイルと、底壁１１上に固定されボイスコイルと対向したヨーク３８、およびこのヨークに固定された図示しない磁石とを有している。

ＦＰＣユニット１７は、ケース１０の底壁上に固定された矩形状の基板本体３４を有し、この基板本体上には、複数の電子部品およびコネクタ等が実装されている。ＦＰＣユニット１７は、基板本体３４とヘッドアクチュエータ１４とを電気的に接続した帯状のメインフレキシブルプリント回路基板３６を有している。ヘッドアクチュエータ１４に支持された各磁気ヘッド３３は、アーム２７上に設けられた図示しない中継ＦＰＣおよびメインフレキシブルプリント回路基板３６を介してＦＰＣユニット１７に電気的に接続されている。

図１ないし図４、および図６に示すように、ケース１０の底壁１１外面には、ＦＰＣユニット１７を介してスピンドルモータ１３、ＶＣＭ１６、および磁気ヘッドの動作を制御するプリント回路基板（以下、ＰＣＢと称する）４０がねじ止めされ、ケースの底壁１１と対向している。また、ケース１０の底壁１１外面とＰＣＢ４０との間には、絶縁シート５０が配置されている。

ＰＣＢ４０はケース１０の底壁１１に対応したほぼ矩形状に形成されている。ＰＣＢ４０のほぼ中央部には、スピンドルモータ１３のコア部１５を挿通するための円形の開口４１が形成されている。ＰＣＢ４０の周縁部には、ねじを通すための複数の透孔４２が形成されているとともに、ＰＣＢの中央部で開口４１の近傍には、ねじを通すための他の透孔４３が形成されている。透孔４３は、最も離間した２つの透孔４２間に位置している。ＰＣＢ４０において、複数の透孔４２の部分は、ＰＣＢ４０をケース１０の底壁１１にねじ止めするための第１ねじ止め部を形成し、透孔４３の部分は第２ねじ止め部を形成している。

ＰＣＢ４０上には多数の電子部品が実装されている。これらの電子部品は、半導体素子として、ＳＯＣ４４、ＤＲＡＭ４５、ドライバ４６等のＬＳＩ、ショックセンサ４７、その他、多くのディスクリート部品、チップ部品を含んでいる。比較的面積の大きなＳＯＣ４４は、ＰＣＢ４０上において、開口４１と、この開口４１から最も離間したＰＣＢ端縁との間に実装されている。ショックセンサ４７のＰＣＢ４０の１つの角部近傍に実装されている。また、ＰＣＢ４０には、ＦＰＣユニット１７側の第１コネクタ４８と接続可能な第２コネクタ４９、およびＨＤＤをパーソナルコンピュータ等の電子機器に接続するための主コネクタ５２が実装されている。

ＰＣＢ４０は、電子部品が実装されている面がケース１０の底壁１１外面と対向した状態で、かつ、第２コネクタ７２を第１コネクタ６７に接続した状態で、底壁１１外面と対向配置されている。そして、ＰＣＢ４０は、それぞれ透孔４２、４３に挿通された複数のねじ５４により底壁１１外面にねじとめ固定されている。ＰＣＢ４０を底壁１１外面に取り付けた状態において、スピンドルモータ１３のコア部１５はＰＣＢの開口４１内に位置し、また、ＰＣＢ全体は、ＶＣＭ１６の下部ヨークが埋め込まれた底壁部分を避けて配置されている。

図１ないし図４および図５に示すように、ケース１０の底壁１１とＰＣＢ４０との間に設けられた絶縁シート５０は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の絶縁物からなるフィルム状のシート本体５６と、このシート本体上に固定された複数の独立したダンピング材とを有している。シート本体５６は、ＰＣＢ４０にほぼ対応した大きさおよび形状に形成され、その中央部には、スピンドルモータ１３のコア部１５を挿通するための円形の開口５７が形成されている。開口５７の近傍には、ねじを通すための透孔５８が形成されている。

複数のダンピング材は、開口５７の周囲に互いに離間して位置した複数、例えば、３つの独立した第１ダンピング材６０ａを含んでいる。これらの第１ダンピング材６０ａは円柱形状に形成され、その一端が接着剤によりシート本体５６の表面に固定されている。これにより、各第１ダンピング材６０ａは、シート本体の表面からほぼ垂直に延出している。

また、複数のダンピング材は複数の第２ダンピング材６０ｂを含み、その内の１つは、ＰＣＢ４０側のＳＯＣ４４と対応する位置に設けられ、他の１つはＰＣＢ４０側のショックセンサ４７と対応する位置に設けられている。これらの第２ダンピング材６０ｂは円柱形状に形成され、その一端が接着剤によりシート本体５６の表面に固定されている。これにより、各第２ダンピング材６０ａは、シート本体の表面からほぼ垂直に延出している。

各第２ダンピング材６０ｂの厚さｔ２は、第１ダンピング材６０ａの厚さｔ１よりも小さく形成されている。第１および第２ダンピング材６０ａ、６０ｂは、ウレタン等により形成されている。また、第２ダンピング材６０ｂは、第１ダンピング材６０ａよりも高い減衰率を有している。

このように構成された絶縁シート５０のシート本体５６は、第１および第２ダンピング材６０ａ、６０ｂが設けられている表面側がＰＣＢ４０と対向した状態で、底壁１１外面とＰＣＢとの間に配置され、これら底壁とＰＣＢとの間に挟持されている。シート本体５６は、底壁１１外面に接触している。スピンドルモータ１３のコア部１５はシート本体５６の開口５７内に位置している。このシート本体５６は、ケース１０の底壁１１とＰＣＢとを電気的に絶縁している。

３つの第１ダンピング材６０ａは、コア部１５の近傍でコア部の周囲に位置しているとともに、ＰＣＢ４０に当接している。また、第２ダンピング材６０ｂは、ＳＯＣ４４またはショックセンサ４７に当接している。なお、ＰＣＢ４０の中央部分、つまり、第２ねじ止め部をねじ止めしたねじ５４はシート本体５６の透孔５８を通って底壁１１にねじ込まれ、第１ダンピング材６０ａの近傍に位置している。

上記のように構成されたＨＤＤによれば、絶縁シート５０は互いに独立した複数のダンピング材を有し、３つの第１ダンピング材６０ａは、振動源となるスピンドルモータ１３のコア部１５周辺に対向し、このコア部を取り囲むように配置されている。従って、スピンドルモータ１３の回転に起因する振動は、第１および第２ダンピング材６０ａ、６０ｂを介してＰＣＢ４０に伝わり、その際、これらのダンピング材によって効率良く減衰される。従って、ＰＣＢ４０の振動を抑制することができる。

また、第２ダンピング材６０ｂは、ＰＣＢ４０上で最も高さの高いＳＯＣ４４、またはショックセンサ４７に接触して設けられている。そのため、電子部品が実装されたＰＣＢ４０のほとんど全ての領域で、スピンドルモータ１３の振動は第２ダンピング材６０ｂで減衰されてＰＣＢに伝達される。従って、ＰＣＢ４０の振動を防止することができる。更に、第２ダンピング材６０ｂにより、ショックセンサ４７に伝わる振動が減衰される。これにより、ショックセンサ４７は、スピンドルモータ１３の振動に起因する検出誤差を防止し、ＨＤＤ全体に作用する加速度を高い精度で検出することが可能となる。

ＳＯＣ４４はＬＳＩであり、外側は樹脂で固められているとともに面積も比較的大きい。そのため、ＰＣＢ４０において、ＳＯＣ４４が実装されている領域は、ＳＯＣ周囲の電子部品が実装されていない領域に比較して、曲げ剛性が高い。よって第２ダンピング材６０ｂをＳＯＣ４４とケース底壁との間に配置した場合でも、ＰＣＢが反る量を低減することができる。

スピンドルモータ１３のコア部１５周辺部に複数の第１ダンピング材６０ａが配置されているが、この部分周辺にＰＣＢ４０とケース底壁とを固定する第２ねじ止め部を少なくとも１つ設けることで、ＰＣＢの反りを低減することができる。すなわち、ＰＣＢ４０の周縁部以外の領域では、スピンドルモータ１３のコア部周辺の１箇所のみにねじ止め部を設けるだけでＰＣＢの反りを低減することが可能となる。

ショックセンサ４７に対向した部分に厚い第２ダンピング材６０ｂが配置されているが、ショックセンサ３７はＰＣＢ４０の周縁部に配置され、このショックセンサの近傍に、ＰＣＢ４０とケース底壁とを固定する第１ねじ止め部が設けられている。そのため、第２ダンピング材６０ｂに起因するＰＣＢ４０の反りを大幅に低減することができる。

各ダンピング材はシート本体に接着剤によって貼付されているため、ＨＤＤ組み立て時に一部のダンピング材のみが横ずれしたり、ＨＤＤ完成後に横方向の衝撃で一部のダンピング材が横にずれたりすることを防止でき、常に複数のダンピング材によってＰＣＢ４０の振動抑制効果を得ることができる。

また、ＰＣＢ４０の基板表面よりも高さの高いＳＯＣ４４やショックセンサ４７に当接した第２ダンピング材６０ｂは、第１ダンピング材６０ａよりも高さが低く形成されているため、第２ダンピング材の介在に起因するＰＣＢ４０の反り発生を防止することができる。また、第２ダンピング材６０ｂは、第１ダンピング材６０ａよりも低いにも拘らず、第１ダンピング材よりも高い減衰力を有しているため、ケース１０側から伝わる振動を効率良く減衰することが可能となる。

以上のように、振動抑制効果の大きい厚いダンピング材をケース底壁１１とＰＣＢ４０との間に挿入してＰＣＢの振動を抑えることで、ＨＤＤが発する騒音を低下させ、更に、ＰＣＢ上のショックセンサの衝撃検出精度が向上したＨＤＤおよび絶縁シートを得ることができる。また、第１および第２ダンピング材６０ａ、６０ｂはＰＣＢ４０上の曲げ剛性の高い部分や、ＰＣＢのねじ止め部の周辺のみに配置されるため、ダンピング材に起因したＰＣＢの反りを小さくし、ＨＤＤ装着時にＰＣＢの飛び出しを防止できる。各ダンピング材はシート本体に接着剤で貼付され一体となっているため、ＨＤＤ組み立て時に一部のダンピング材のみが横ずれしたり、ＨＤＤ完成後に横方向の衝撃で一部のダンピング材が横にずれたりすることもなく、常にＰＣＢの振動抑制効果を得ることができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

例えば、絶縁シートにおけるダンピング材は、複数個独立して設けられていればよく、その形状は、円柱形状に限らず任意の形状とすることができる。図７に示すように、第１ダンピング材６０ａは、スピンドルモータ１３のコア部１５の周囲に沿って延びた環状に形成してもよい。ダンピング材の数は必要に応じて増減可能であるとともに、その材質は必要に応じて種々選択可能である。また、ＰＣＢ上に電子部品に当接する複数の第２ダンピング材は、互いに同一の厚さである必要はなく、当接する電子部品の厚さに応じて、互いに異なる厚さに形成してもよい。更に、ダンピング材は、シート本体のＰＣＢと対向する表面に設ける構成としたが、シート本体の他方の表面上、あるいは両方の表面上に設けてもよい。

ＨＤＤにおいて、磁気ディスクの枚数は１枚に限らず、必要に応じて増加可能である。この発明は、磁気ディスク装置に限らず、光ディスク装置等の他のディスク装置にも適用することができる。

この発明の実施形態に係るＨＤＤを示す分解斜視図。 前記ＨＤＤの裏面側を示す分解斜視図。 前記ＨＤＤの裏面側を示す斜視図。 前記ＨＤＤの側面図。 前記ＨＤＤにおける絶縁シートを示す図。 前記ＨＤＤにおけるＰＣＢを示す平面図。 この発明の他の実施形態に係る絶縁シートを示す斜視図。

符号の説明

１０…ベース、 １１…底壁、 １２ａ、１２ｂ…磁気ディスク、
１３…スピンドルモータ、 ４０…ＰＣＢ、 ４４…ＳＯＣ、
４２、４３…透孔、 ４７…ショックセンサ、 ５０…絶縁シート、
５６…シート本体、 ６０ａ…第１ダンピング材、 ６０ｂ…第２ダンピング材。

Claims (13)

1. 底壁を有したケースと、前記ケース内に設けられたディスク状の記録媒体と、前記底壁に設けられ前記記録媒体を保持および回転するモータと、複数の電子部品が実装されているとともに前記底壁の外面に対向して設けられたプリント回路基板と、を備えたディスク装置に用いる絶縁シートにおいて、
   絶縁物で形成され前記底壁の外面と対向して配置されたシート本体と、
   前記シート本体上にそれぞれ独立して設けられた複数のダンピング材と、を備え、
   前記ダンピング材は、前記モータの近傍に位置し前記プリント回路基板に当接した第１ダンピング材と、
   前記プリント回路基板上の電子部品に当接した第２ダンピング材とを含んでいる絶縁シート。
2. 前記第２ダンピング材は、前記第１ダンピング材よりも厚さが小さい請求項１に記載の絶縁シート。
3. 前記第２ダンピング材は、前記第１ダンピング材よりも高い減衰率を有している請求項１又は２に記載の絶縁シート。
4. 前記第１および第２ダンピング材は、前記シート本体の前記プリント回路基板と対向する表面上に接着剤により固定されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の絶縁シート。
5. 底壁を有したケースと、
   前記ケース内に設けられたディスク状の記録媒体と、
   前記底壁に設けられ前記記録媒体を保持および回転するモータと、
   複数の電子部品が実装されているとともに前記底壁の外面に対向して取り付けられたプリント回路基板と、
   前記底壁の外面とプリント回路基板との間に設けられた絶縁シートと、を備え、
   前記絶縁シートは、絶縁物で形成され前記底壁の外面と対向して配置されたシート本体と、前記シート本体上にそれぞれ独立して設けられた複数のダンピング材と、を有し、前記ダンピング材は、前記モータの近傍に位置し前記プリント回路基板に当接した第１ダンピング材と、前記プリント回路基板上の電子部品に当接した第２ダンピング材とを含んでいるディスク装置。
6. 前記複数のダンピング材は、前記モータの近傍に互いに離間して位置しそれぞれ前記プリント回路基板に当接した複数の第１ダンピング材を含んでいる請求項５に記載のディスク装置。
7. 前記第１ダンピング材は、前記モータを囲むように環状に形成されている請求項５に記載のディスク装置。
8. 前記複数のダンピング材は、それぞれ独立して前記シート本体に設けられているとともにそれぞれ前記電子部品に当接した複数の第２ダンピング材を含んでいる請求項５ないし７のいずれか１項に記載のディスク装置。
9. 前記プリント回路基板上に実装された電子部品は、半導体素子およびショックセンサを含み、前記複数の第２ダンピング材は、少なくとも１つの半導体素子またはショックセンサに当接している請求項８に記載のディスク装置。
10. 前記第１および第２ダンピング材は、前記シート本体の前記プリント回路基板と対向する表面上に接着剤により固定されている請求項５ないし９のいずれか１項に記載のディスク装置。
11. 前記第２ダンピング材は、前記第１ダンピング材よりも厚さが小さい請求項５ないし１０のいずれか１項に記載のディスク装置。
12. 前記第２ダンピング材は、前記第１ダンピング材よりも高い減衰率を有している求項５ないし１１のいずれか１項に記載のディスク装置。
13. 前記プリント回路基板は、それぞれ前記ケースの底壁にねじ止めされた複数のねじ止め部を有し、これらのねじ止め部は、それぞれ前記プリント回路基板の周縁部に位置した複数の第１ねじ止め部と、前記第１ねじ止め部の間で、前記第１ダンピング材の近傍に位置した第２ねじ止め部とを含んでいる請求項５ないし１２のいずれか１項に記載のディスク装置。

Images