JP2008310891A - ディスク・ドライブ装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低密度ガスが封入され、二重カバー構造を有するディスク・ドライブ装置において、外側カバーのリーク検査をより確実に行うことができると共に、外側カバーの接合に起因する不具合を抑制する。
【解決手段】内側カバーのベース側に流量調整部材６０１を有する。筐体内のヘリウム・ガスは、流量調整部材６０１の拡散チャネル６１１を介して、通気孔から外部に出て行く。放出されたヘリウム・ガスは、内側カバーと外側カバーとの間の空間内に溜まる。これによって、外側カバーの接合部からのヘリウム・ガスのリークを検出しやすくなると共に、筐体内からヘリウム・ガスが放出されすぎることを防ぐことができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、ディスク・ドライブ装置及びその製造方法に関し、特に、装置内部にヘリウム・ガスなどの低密度の気体を封入する密封型ディスク・ドライブ装置及びその製造方法に関する。

近年のハードディスク・ドライブ（以下、ＨＤＤ）は、大容量・高記録密度、さらには高速アクセスに対する要求から、磁気ディスクを高速回転させ、ヘッド・ジンバル・アセンブリ（以下においてＨＧＡ）を高速駆動させている。このため、少なからず、空気の乱れ（風乱）が生じ、磁気ディスクやＨＧＡに振動が発生する。この風乱振動は、高密度に記録された磁気ディスク上のデータにヘッドを位置決めする際の大きな障害となる。風乱の発生はランダムであり、その大きさや周期を予測することは難しく、迅速かつ正確な位置決め制御は、複雑・困難になるためである。また、風乱振動は騒音の要因ともなり装置の静粛性を損なう要因ともなる。

高速回転に伴う装置内の空気の作用で発生する問題としては、上記以外に消費電力の増加がある。磁気ディスクを高速で回転させると、その近傍の空気も一緒に引きずられて回転する。一方、磁気ディスクから離れた空気は静止しているため、この間にせん断力が発生し、ディスク回転を止めようとする負荷となる。これは風損と呼ばれ、高速回転になればなるほど大きくなる。この風損に逆らって高速回転を行うには、モータは大きな出力を必要とし、大きな電力を必要とする。

ここで、前記風乱及び風損は装置内部の気体の密度に比例することに着目し、密封されたＨＤＤ内において、空気の代わりに低密度の気体を封入して風乱や風損を低減しようとするアイデアがある。空気より低密度の気体としては、水素やヘリウムなどが考えられるが、実使用を考慮すると、効果が大きく、安定していて安全性の高いヘリウムが最適と考えられる。ヘリウム・ガスを密閉したＨＤＤでは、上記問題を解決し、迅速かつ正確な位置決め制御、省電力、良好な静粛性を実現できる。

しかし、ヘリウムは、その分子がきわめて小さく、拡散係数は大きいため、通常のＨＤＤに用いられている筐体では、密閉性が低く、通常使用中に、ヘリウムが簡単に漏出してしまうという課題があった。そこで、ヘリウム・ガスなどの低密度の気体を密封可能にすべく、例えば、下記特許文献１のような従来例が提案されている。
米国特許出願公開第２００５／００６８６６６号明細書

上述のように、ヘリウム・ガスは非常に抜けやすい気体であるため、ＨＤＤに対する封止方法としては溶接、あるいは半田付けが考えられる。また、ＨＤＤの組み立て後の検査工程において不良と判定された場合、そのＨＤＤ内の部品を交換して修復することが行われる。この修復を容易に行うことができるように、ヘリウム・ガスを封入した後、検査工程が終了するまでは、溶接、半田付けを行わないようにすることが望ましい。

そこで、上記特許文献１は、このジレンマを解決する手法の一つとして、カバーを二重にして封止する方法を開示している。この方法は、検査工程終了まで、ヘリウム・ガスの透過性が低いガスケットを用いた分解交換容易な一次カバーで封止し、検査合格後に二次カバーをとりつけて溶接もしくは半田付けにより密封する。このように、二重カバー構造を利用することで、ＨＤＤ内にヘリウム・ガスを密封すると共に、検査後の分解交換を容易に行うことができる。

ここで、二次カバーを溶接あるいは半田付けによって固定する工程において、塵埃やガスが発生することがある。特に、溶接において接合時のガスの発生が問題となる。これら塵埃やガスが、磁気ディスクなどが配置された内部空間に侵入すると、ヘッド・ディスク・インターフェースの信頼性が低下する。従って、接合時の塵埃やガスが上記内部空間に侵入することをできる限り防ぐことが重要である。

あるいは、完成したＨＤＤからのヘリウム・ガスの漏れを防止するため、溶接もしくは半田付けによる二次カバーのシール部分にヘリウム・ガスのリークが存在しないことを検査することが必要である。しかし、上述のような二重カバー構造を採用する場合、一次カバーによってある程度の密封性が確保されているため、二次カバーのシール部にリーク孔が存在するにもかかわらず、検査工程でリークを検出することができないことがある。

そこで、接合時の塵埃やガスの内部空間への侵入を防止する、あるいは二次カバーのリーク検査を確実なものとするため、一次カバーに通気孔を設け、その通気孔からある程度のヘリウム・ガスを流出させながら二次カバーを接合することが考えられる。しかし、単に一次カバーに通気孔を設けた場合、二次カバーの固定時に多くのヘリウム・ガスが漏出してしまい、ＨＤＤ内に必要なヘリウム・ガスが残っていない事態も考えられる。一方、ヘリウム・ガスの流出量が少なすぎる場合には、塵埃やガスの侵入を確実に防止することができない、あるいは、ガス漏れ検査を確実に行うことができないことが考えられる。

本発明の一態様に係るディスク・ドライブ装置の製造方法は、ディスクと、前記ディスクを回転するモータと、前記ディスクにアクセスするヘッドと、前記ヘッドを支持及び移動する移動機構と、をベースに配置する。シールされた通気孔とその通気孔を通る気体の流量を小さくする流量調整部材とを有する一次カバーを前記ベースに固定して、前記ディスク、前記モータ、前記ヘッド及び前記移動機構を収容する筐体を形成する。前記筐体内の圧力が気圧よりも高い状態になるように、前記筐体内に空気よりも低密度の気体を充填する。前記シールを除去して、前記通気孔及び前記流量調整部材を介して前記低密度気体を放出させながら、前記一次カバーを覆うように二次カバーを配置する。前記配置した二次カバーを前記ベースに接合して、前記一次カバーを含む筐体内部を密封する。流量調整部材を介して低密度気体を放出させることによって、低密度気体が放出されすぎることを防止し、塵埃あるいはガスの侵入を抑制することができる。

前記流量調整部材は、前記通気孔を通る気体の流量を小さくする拡散流路を有し、前記拡散流路が前記ディスク側を向くように前記一次カバーを前記ベースに固定することが好ましい。拡散流路によって効果的に気体の流量を制御することができる。さらに、前記流量調整部材は、前記拡散流路を通過する気体のフィルタをさらに有することが好ましい。フィルタによって塵埃の侵入を効果的に抑えることができる。

前記二次カバーの接合が終了するまで、前記一次カバーと前記ベースとが形成する前記筐体内部空間の圧力は前記気圧よりも大きいことが好ましい。これによって、筐体内部に必要な低密度気体が残留し、また、内部へのガスや塵埃の侵入を効果的に抑制することができる。

前記二次カバーの接合終了までに前記通気孔及び前記流量調整部材を介して放出される前記低密度気体の量は、前記二次カバーと前記一次カバーとの間の空間体積よりも多い、ことが好ましい。これによって、二次カバーの接合検査をより確実に行うことができる。

本発明の他の態様に係るディスク・ドライブ装置は、ディスクと、前記ディスクを回転するモータと、前記ディスクにアクセスするヘッドと、前記ヘッドを支持し、前記ヘッドを移動する移動機構と、前記ディスク、前記モータ、前記ヘッド及び前記移動機構を収容し、内部に空気よりも低密度の気体が封入されている筐体とを有する。前記筐体は、ベースと、前記ベースに固定され、前記気体が通気する通気孔を有する一次カバーと、前記一次カバーを覆うように配置され、前記ベース接合されて前記一次カバーを含む筐体内部を密封する二次カバーと、前記一次カバーの前記ディスク側の面上に形成され、前記通気孔につながる拡散流路とを有する。この拡散流路は、低密度気体が筐体内から放出されすぎることを防止し、塵埃あるいはガスの侵入を抑制することができる。

前記拡散流路を通る気体が通過するフィルタをさらに有することが好ましい。これによって、筐体内への塵埃の侵入を抑制することができる。前記拡散流路を通る気体の水分を吸収する吸湿部材をさらに有することが好ましい。これによって、筐体内の湿度を制御することができる。

本発明によれば、低密度ガスが封入され、二重カバー構造を有するディスク・ドライブ装置において、一次カバー内への塵埃やガスの侵入を抑制し、二次カバーのリーク検査をより確実に行うことができる。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。本実施形態においては、ディスク・ドライブ装置一例として、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）について説明する。

図１は、本実施形態に係る密封型ＨＤＤ１の構成を模式的に示す分解斜視図である。ＨＤＤ１は、ヘッド・ディスク・アセンブリ（ＨＤＡ）１０と、ＨＤＡ１０の外部底面に固定された制御回路基板５０とを有している。制御回路基板５０は、外部ホストとのインターフェース・コネクタ５０１を有している。ＨＤＡ１０は、ベース１０２、一次カバーである内側カバー２０１、接着層３０１、そして、二次カバーである外側カバー４０１を有している。これらが筐体の主要部品となる。内側カバー２０１は、ガスケット（図１において不図示）を介してベース１０２にネジ２１１ａ〜２１１ｆによって固定されており、ベース１０２と内側カバー２０１とが形成する内部の収容空間内には、ＨＤＡ１０を構成する各構成部品が収容されている。

図１に明示した各構成要素について説明を行う前に、図２を参照して、内側カバー２０１とベース１０２とが形成する収容空間内の構成について説明を行う。なお、収容空間内の各構成要素の動作は、制御回路基板５０上の制御回路が制御する。図２は、密封型ＨＤＤ１の筐体の内側カバー２０１及び外側カバー４０１がない状態の上面図を示している。ＨＤＤ１の各構成要素は、ベース１０２内に収容されている。ＨＤＤ１は、データを記録するディスクである磁気ディスク１０１を備えている。ヘッド・スライダ１０５は、ユーザ・データの磁気ディスク１０１への書き込み及び／又は読み出しを行うヘッド素子部と、そのヘッド素子部がその面上に形成されているスライダとを備えている。

アクチュエータ１０６は、ヘッド・スライダ１０５を保持し、それを移動する。アクチュエータ１０６は回動軸１０７に回動自在に保持されており、駆動機構としてのボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１０９によって駆動される。アクチュエータ１０６及びＶＣＭ１０９のアセンブリは、ヘッド・スライダ１０５の移動機構である。アクチュエータ１０６は、ヘッド・スライダ１０５が配置された長手方向におけるその先端部から、サスペンション１１０、アーム１１１、コイル・サポート１１２及びＶＣＭコイル１１３の順で結合された各構成部材を備えている。また、サスペンション１１０とヘッド・スライダ１０５とによって、ヘッド・ジンバル・アセンブリ（ＨＧＡ）を構成する。

ベース１０２に固定されたスピンドル・モータ（ＳＰＭ）１０３は、所定の角速度で磁気ディスク１０１を回転する。磁気ディスク１０１からのデータの読み取り／書き込みのため、アクチュエータ１０６は回転している磁気ディスク１０１表面のデータ領域上でヘッド・スライダ１０５を移動する。磁気ディスク１０１に対向するスライダのＡＢＳ（Air Bearing Surface）面と回転している磁気ディスク１０１との間の空気の粘性による圧力が、サスペンション１１０によって磁気ディスク１０１方向に加えられる圧力とバランスすることによって、ヘッド・スライダ１０５は磁気ディスク１０１上を浮上する。磁気ディスク１０１の回転が停止する等のときには、アクチュエータ１０６はヘッド・スライダ１０５をランプ１１５に退避させる。尚、ＣＳＳ（Contact Start and Stop）方式のＨＤＤに、本発明を適用することも可能である。

図１に戻って、本形態のＨＤＡ１０の筐体は、上記各構成部品を収容するベース１０２、ベース１０２の上部開口を塞ぐ内側カバー２０１、内側カバー２０１を覆うように配置された外側カバー４０１、そして内側カバー２０１と外側カバー４０１との間にあって、それらを接着する接着層３０１を有している。接着層３０１の外形は、外側カバー４０１及び内側カバー２０１の外形よりも小さい。

本形態のＨＤＤ１は、筐体内に空気よりも密度が小さい低密度気体が封入される。これによって、磁気ディスク１０１の回転やアクチュエータ１０６の回動による風乱、風損を抑制する。使用する低密度気体は、水素やヘリウムが考えられるが、効果が大きく、安定していて安全性の高いヘリウムが最適であり、以下においてはヘリウムを例として説明する。また、ＨＤＤ１は、取り外し可能な内側カバー２０１と、ヘリウム・ガスの漏れを防ぐ外側カバー４０１とを有しており、製造工程におけるリワークを容易とすると共に、最終製品としてＨＤＤ１からヘリウム・ガスが漏れ出ることを効果的に防止することができる。

ＨＤＤ１の製造工程は、まず、ヘッド・スライダ１０５を製造する。また、ヘッド・スライダ１０５とは別に、サスペンション１１０を製造する。ヘッド・スライダ１０５をサスペンション１１０に固着してＨＧＡを製造する。その後、ＨＧＡにアーム１１１及びＶＣＭコイルを固定して、アクチュエータ１０６とヘッド・スライダ１０５とのアセンブリであるヘッド・スタック・アセンブリ（ＨＳＡ）を製造する。製造されたＨＳＡの他、ＳＰＭ１０３、磁気ディスク１０１などをベース１０２内に実装した後、内側カバー２０１をネジ２１１ａ〜２１１ｆによってベース１０２に固定する。内側カバー２０１は、ステンレス、アルミニウム、真鍮などの板材で形成される。内側カバー２０１とベース１０２との間には、フッ素ゴムなどの弾性体で形成された帯状のシール部材であるガスケットが配置される。

ガスケットが固着した内側カバー２０１をネジ２１１ａ〜２１１ｆにより固定した後、内側カバー２０１とベース１０２とが構成する収容空間内にヘリウム・ガスを封入する。ヘリウム・ガスの注入方法は、内側カバー２０１に形成されている注入孔２３３からヘリウム・ガスを注入し、排出口２３１から収容空間内のガスを排出する。その後、図１に示すように、注入孔２３３及び排出口２３１は、それぞれ密閉ラベル２３２、２３４でシールされる。その後、制御回路基板５０を実装し、外側カバー４０１を固定する前に、ヘリウム・ガスが封入された状態においてＨＤＤ１のサーボ・ライトや動作検査を行う。従って、検査工程においては、外側カバー４０１と接着層３０１とは、まだ実装されていない。

検査工程は、仕様・性能レベルをクリアできていない不良部品がないか検査する。不良部品が発見された場合、その装置を組立工程に戻し、一度取り付けた内側カバー２０１を外し、その不良部品のみを交換する修復作業（リワーク）を行う。内側カバー２０１はネジ２１１ａ〜２１１ｆよって固定されているに過ぎず、簡単に取り外すことができるため、リワーク処理を妨げることはない。

検査工程において仕様・性能レベルをクリアした装置は、再度、組み立て工程に移行し、接着層３０１と外側カバー４０１とが実装される。ここで、筐体内のヘリウム・ガスが漏れる可能性が高い箇所として、ベース１０２と外側カバー４０１の接合箇所が挙げられる。当該箇所を完全に密封すべく、ベース１０２側壁の上部２１５と外側カバー４０１とを、レーザ溶接あるいは半田接合する。外側カバー４０１とベース１０２との接合部は、ベース１０２の上部開口及び内側カバー２０１の周囲を囲むように、その全周囲に設けられる。これにより、内側カバー２０１及び収容空間を密封される。

レーザ溶接あるいは半田接合を行う場合は、その耐久性・信頼性やコストの観点から、ベース１０２と外側カバー４０１の材料を選定する必要があり、例えば、アルミニウム・ダイキャストで成型したベース１０２及びプレスあるいは切削により形成されたアルミニウムの外側カバー４０１、あるいは、銅とマグネシウムの含有量が比較的少ないアルミニウム合金から冷鍛で形成したベース１０２及びプレスあるいは切削により形成されたアルミニウムの外側カバー４０１が選定されるのが好ましい。

上述のように、内側カバー２０１によってヘリウム・ガスを仮密封した状態において、ＨＤＤ１動作検査を行うことで、ＨＤＤ１のリワークを容易にする。また、検査工程で合格した後、あるいは修復作業を行い再度検査工程で合格した後、上記の外側カバー４０１の完全接合を行って完全密封することによって、出荷後におけるヘリウム・ガスのリークを防止することができる。

ＨＤＤ１の製造工程においては、出荷後のヘリウム・ガスの減少を防止するため、外側カバー４０１とベース１０２との接合部からのヘリウム・ガスのリーク検査を行う。リーク検査は、ヘリウム・ガス検出器を使用する。しかし、ガスケット及び内側カバー２０１によって相応の密閉性が確保されているため、外側カバー４０１とベース１０２との接合部に接合不良があるにもかかわらず、検査工程においてヘリウム・ガスのリークを検出できないことが考えられる。

図１に示すように、本実施形態の内側カバー２０１は、ヘリウム・ガスの通気路となる通気孔２２１を有している。外側カバー４０１を実装する前には、通気孔２２１は密閉ラベル２２２によって密閉されている。これによって、内側カバー２０１が実装されてから外側カバー４０１が実装されるまでの間に、収容空間のヘリウム・ガス量が大きく減少することを防ぐ。密閉ラベル２２２は、動作検査工程が終了した後、外側カバー４０１を実装する前にはがされる。収容空間内のヘリウム・ガスは、通気孔２２１を通って、外側カバー４０１と内側カバー２０１との間の空間に出て行く。このヘリウム・ガスは、外側カバー４０１とベース１０２との接合部にリーク孔が存在する場合、接合部のリーク孔から漏れ出るため、検出器によってリークをより確実に検出することができる。これによって、接合部４１１のリーク検査をより確実に行うことができる。

本形態のＨＤＤ１は、さらに、通気孔２２１からのヘリウム・ガスが通るチャネル３１1が形成された接着層３０１を有している。接着層３０１は、外側カバー４０１と内側カバー２０１とを接着している。溶接などによって固定するため、あるいは筐体サイズが規格で決められていることなどから、外側カバー４０１は一般に薄く形成され、その強度が低い。このため、接着層３０１が外側カバー４０１を内側カバー２０１に接着固定することで、外側カバー４０１を補強することができる。

図３は、接着層３０１が接着された外側カバー４０１を示しており、接着層３０１側から見た図である。また、図３においては、外側カバー４０１とベース１０２の上部２１５との接合部４１１も示されている。内側カバーの通気孔２２１からでてきたヘリウム・ガスは、チャネル３１１にその入り口３１２から入り出口３１３から出て行く。接着層３０１の外形は、外側カバー４０１とベース１０２との接合部４１１の内周形状よりも小さい。そのため、チャネル３１１を通ってきたヘリウム・ガスは、接着層３０１の外周と接合部４１１との間の空間内に溜まる。接合部４１１に接合不良によるリーク孔が存在する場合は、そのリーク孔から外部にリークするヘリウム・ガスを容易に検出することができる。

チャネル３１１はヘリウム・ガスを接合部４１１にゆっくり運び、外側カバー４０１の接合時に、ヘリウム・ガスがリークしすぎないようにすることができる。また、接合時における塵埃やガスが内側カバー２０１の通気孔２２１に達し、収容空間内部に侵入することを防ぐことができる。なお、チャネル３１１の一部は、内側カバー２０１上の通気孔２２１、及び密閉ラベル２４２、２３２を避けるために形成された開口で構成されている。密閉ラベル２４２はＶＣＭを止めるネジの孔２４２を封止し、密閉ラベル２２７はＳＰＭ１０３を止めるネジ孔２２６を封止している。

このように、チャネル３１１は、内側カバー２０１とベース１０２とが形成する収容空間からのヘリウム・ガスの排出量及び排出速度を抑えると共に、外部から塵埃やガスが収容空間内に入ることを抑えることができる。しかし、通気孔２２１の密閉ラベル２２２をはがしてから、接着層３０１が接着されている外側カバー４０１を内側カバー２０１に接着するまでの間に、多くのヘリウム・ガスが排出されてしまうことが考えられる。また、同様の期間に、外部からの塵埃がベース１０２内に侵入することが考えられる。あるいは、外側カバー４０１の接合時において、塵埃やガスがベース１０２内に侵入することをより確実に防ぐことが重要である。

本形態のＨＤＤ１は、内側カバー２０１の裏側（ベース１０２側）に、通気孔２２１につながる流量調整部材を有している。この流量調整部材が通気孔２２１からのヘリウム・ガスの流出を抑制すると共に、外部からの塵埃やガスの流入を抑制する。以下において、この流量調整部材について詳細に説明する。

図４は、内側カバー２０１のベース１０２側の面を模式的に示す斜視図である。内側カバー２０１のベース１０２側の面には、半リング状の流量調整部材６０１が固着されている。ＨＤＤ１の製造においては、この流量調整部材６０１が固着した内側カバー２０１を、ベース１０２にネジ２１１ａ〜２１１ｄで固定する。このとき、流量調整部材６０１が、ベース１０２側を向くように、内側カバー２０１を固定する。

図５は、流量調整部材６０１の内側カバー２０１側の面を示す斜視図である。流量調整部材６０１の内側カバー２０１側の面に、拡散チャネル６１１が形成されている。図６は、流量調整部材６０１の分解斜視図である。流量調整部材６０１は、第１接着層６２１、第２接着層６２２、活性炭やシリカゲルを含む吸湿部材６２３そしてフィルタ膜６２４を有している。第１接着層６２１は、内側カバー２０１のベース１０２側の面に接着する。また、第１接着層６２１に、拡散チャネル６１１が形成されている。

図４に示すように、フィルタ膜６２４が、ベース１０２の内部空間において露出しており、他の部材はフィルタ膜６２４に覆われている。フィルタ膜６２４は、外部からベース１０２内に塵埃が侵入することを防止する。フィルタ膜６２４と第２接着層６２２との間には吸湿部材６２３があり、ベース１０２内空間の水分を吸収する。第２接着層６２２の外形は、第１接着層６２１と同様である。吸湿部材６２３とフィルタ膜６２４とは、第２接着層６２２に接着されている。第１接着層６２１と第２接着層６２２のそれぞれの両面が、接着性を有している。

拡散チャネル６１１の一端６１２は、内側カバー２０１の通気孔２２１につながっている。他端６１３は、第２接着層６２２の孔６３１につながっている。外側カバー４０１のベース１０２への接合において、ベース１０２内のヘリウム・ガスは、拡散チャネル６１１の端６１３から端６１２へと流れ、内側カバー２０１の通気孔２２１を通って外部へと流出する。なお、拡散チャネル６１１の端６１３から端６１２までの空間は、第１接着層６２１、第２接着層６２２そして内側カバー２０１によって画定される。

第１接着層６２１と第２接着層６２２とは、ヘリウム・ガスを実質的に通さない。また、吸湿部材６２３も実質的にヘリウム・ガスを通さない。ヘリウム・ガスは、フィルタ膜６２４を通過する。第２接着層６２２の孔６３１は、吸湿部材６２３と重なっておらず、フィルタ膜６２４に露出している。従って、ヘリウム・ガスは、フィルタ膜６２４及び第２接着層６２２の孔６３１を通って拡散チャネル６１１内に入り、拡散チャネル６１１を通って通気孔２２１から外部へ出て行く。

拡散チャネル６１１は、ヘリウム・ガスの流量を制御すると共に、外部からのガスや塵埃の侵入を抑制する。この点において、好ましくは、拡散チャネル６１１は、図５に示すように、曲折している。また、ヘリウム・ガスは、外側カバー４０１を接合が完了するまで、流出し続けていることが重要である。これによって、外部からのガスや塵埃の侵入を抑制することができる。また、接合完了時に、収容空間内がヘリウム・ガスで満たされていることが必要となる。拡散チャネル６１１は、通気孔２２１から外部へ出て行くヘリウム・ガスの流量を小さくし、上記二つの点を達成する。

内側カバー２０１とベース１０２との間の収容空間内が必要なヘリウム・ガスで満たされているためには、外側カバー４０１の接合完了時において、収容空間内の内圧が、外部の気圧よりも大きいことが重要である。また、これにより、ヘリウム・ガスが必要な流量において流出を続けるため、外部からの塵埃やガスの侵入を抑制することもできる。

一方、流出するヘリウム・ガスの量が、外側カバー４０１と内側カバー２０１との間の空間体積よりも多いことが重要となる。これによって、外側カバー４０１の接合部４１１のリーク検査を確実に行うことが可能となる。ここで、外側カバー４０１と内側カバー２０１との間の空間はガスが充満する空間を意味する。上記例においては、チャネル３１１の空間と、接着層３０１の外形と接合部４１１との間の空間との和が、この空間に相当する。

ヘリウム・ガスの流量は、接着層３０１のチャネル３１１の形状、拡散チャネル６１１の形状、そして、収容空間内の初期内圧によって決定される。ＨＤＤ１の製造においては、外部の気圧よりの高い内圧となるようにヘリウム・ガスを収容空間内に注入する。密閉シール２２２がはがされると、ヘリウム・ガスが通気孔２２１から流出する。外側カバー４０１とベース１０２との接合が完了するまでヘリウム・ガスは流出を続ける。

外側カバー４０１の接合完了時には、収容空間内の内圧は気圧よりも大きい状態であって、その内部は十分なヘリウム・ガスで満たされている。また、外側カバー４０１と内側カバー２０１との間おいては、流出したヘリウム・ガスが空気を追い出し、リーク検出に十分なヘリウム・ガスがその間に満たされている。ＨＤＤの設計において、これらの条件が満足するように、流量調整部材６０１、接着層３０１そしてヘリウム・ガスの注入量を決定する。

図７は、収容空間内の内圧の変化の実験結果を示している。図６に示した流量調整部材６０１と同様の構成を有する流量調整部材を内側カバーに接着し、密閉ラベルをはがした後の内圧の変化を調べた。外側カバーの接合は行っていない。内圧の初期値は、１．１６ａｔｍである。密閉ラベルの剥離と同時に内圧は急激に減少し、その後、減少の速さが小さくなっていく。外側カバーの接合に一般的に必要とされる３００秒後において、内圧は１．０２ａｔｍほどである。最終的な内圧として好ましい値は、１．０１〜１．０２ａｔｍ程度であり、これは、気圧１．００ａｔｍよりも大きい値である。本発明の流量調整部材によって、ヘリウム・ガスの流出を十分に制御することができることがわかった。

以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。例えば、本発明はＨＤＤに特に有用であるが、それ以外のディスク・ドライブ装置に適用してもよい。外側カバーとベースとは、半田、特に溶接により接合することが好ましいが、他の方法を排除するものではない。

上述のように、収容空間内の流量調整部材と、内側カバーと外側カバーとの間で流量を制御するチャネルの双方を使用することが好ましいが、内側の流量調整部材のみを使用することも可能である。内側カバーと外側カバーとの間に接着層が存在しない場合、ヘリウム・ガスの必要な流出量は、その分多くなる。

あるいは、流量調整部材を、内側カバーと外側カバーの間に配置することも可能である。例えば、吸湿部材を省略した流量調整部材を用意し、それを内側カバーの外側面に固着する。拡散チャネルの流出端は、密閉ラベルで封止する。内側カバーをベースに固定した後、密閉ラベルをはがしてヘリウム・ガスを流出させる。その後、外側カバーをベースに接合する。このとき、外側カバーと内側カバーとを接着層によって接着して、外側カバーを補強することが好ましい。

上述のように、拡散チャネルを有する流量調整部材が好ましいが、これと異なる構造を有する流量調整部材を使用することができる。また、フィルタ薄膜によって外部からの塵埃などの侵入をより確実に防ぐことが好ましいが、設計によって、フィルタ薄膜を省略することを排除するものではない。流量調整部材内に吸湿部材を配置することが好ましいが、これを省略することができる。また、ヘリウム・ガスが通過する吸湿部材を使用することができる。吸湿部材を使用しない場合、あるいは吸湿部材をヘリウム・ガスが通過する場合、第２接着層はヘリウム・ガスを通さないことが必要となるが、吸湿部材が通気性を有しない場合は、第２接着層は通気性を有していてもよく、また、それを省略することもできる。

本実施形態に係る密封型ＨＤＤの構成を模式的に示す分解斜視図である。 本実施形態に係るＨＤＤの筐体のカバーがない状態の上面図を示している。 本実施形態において、着層が接着された外側カバーを示しており、接着層側から見た図である。 ヘリウム・ガスの流れについて説明する図であって、接着層が接着された外側カバーを接着層側から見た状態を示している。 本実施形態の他の態様に係る密封型ＨＤＤの構成を模式的に示す分解斜視図であって、図１に示したＨＤＤとは異なる形状の通気路を有する。 本実施形態に係る流量調整部材の分解斜視図である。 本実施形態において、収容空間内の内圧の変化の実験結果を示す図である。

符号の説明

１ ハードディスク・ドライブ、１０ ヘッド・ディスク・アセンブリ（ＨＤＡ）
５０ 制御回路基板、１０１ 磁気ディスク、１０２ ベース
１０３ スピンドル・モータ（ＳＰＭ）、１０５ ヘッド・スライダ
１０６ アクチュエータ、１０７ 回動軸、１０９ ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）
１１０ サスペンション、１１１ アーム、１１３ フラットコイル、１１５ ランプ
２０１ 内側カバー、２１１ａ〜２１１ｆ ネジ、２１５ ベース側壁の上部
２２１ 通気孔、２２２ 密閉ラベル、２２６ ネジ孔、２２７ 密閉ラベル
２３１ ヘリウム排出孔、２３２ 密閉ラベル、２３３ ヘリウム注入孔
２３４ 密閉ラベル、２４１ ネジ孔、２４２ 密閉ラベル、３０１ 接着層
３１１ チャネル、３１２ チャネル入り口、３１３ チャネル出口
４０１ 外側カバー、４１１ 接合部、５０１ インターフェース・コネクタ
６０１ 流量調整部材、６１１ 拡散チャネル、６１３ 拡散チャネルの一端
６１２ 拡散チャネルの一端、６２１ 第１接着層、６２２ 第２接着層
６２３ 吸湿部材 ６２４ フィルタ膜

Claims (8)

1. ディスクと、前記ディスクを回転するモータと、前記ディスクにアクセスするヘッドと、前記ヘッドを支持及び移動する移動機構と、をベースに配置し、
   シールされた通気孔とその通気孔を通る気体の流量を小さくする流量調整部材とを有する一次カバーを前記ベースに固定して、前記ディスク、前記モータ、前記ヘッド及び前記移動機構を収容する筐体を形成し、
   前記筐体内の圧力が気圧よりも高い状態になるように、前記筐体内に空気よりも低密度の気体を充填し、
   前記シールを除去して、前記通気孔及び前記流量調整部材を介して前記低密度気体を放出させながら、前記一次カバーを覆うように二次カバーを配置し、
   前記配置した二次カバーを前記ベースに接合して、前記一次カバーを含む筐体内部を密封する、
   ディスク・ドライブ装置の製造方法。
2. 前記流量調整部材は、前記通気孔を通る気体の流量を小さくする拡散流路を有し、
   前記拡散流路が前記ディスク側を向くように前記一次カバーを前記ベースに固定する、請求項1に記載の製造方法。
3. 前記二次カバーの接合が終了するまで、前記一次カバーと前記ベースとが形成する前記筐体内部空間の圧力は前記気圧よりも大きい、請求項1に記載の製造方法。
4. 前記二次カバーの接合終了までに前記通気孔及び前記流量調整部材を介して放出される前記低密度気体の量は、前記二次カバーと前記一次カバーとの間の空間体積よりも多い、請求項１または３に記載の製造方法。
5. 前記流量調整部材は、前記拡散流路を通過する気体のフィルタをさらに有する、
   請求項２に記載の製造方法。
6. ディスクと、
   前記ディスクを回転するモータと、
   前記ディスクにアクセスするヘッドと、
   前記ヘッドを支持し、前記ヘッドを移動する移動機構と、
   前記ディスク、前記モータ、前記ヘッド及び前記移動機構を収容し、内部に空気よりも低密度の気体が封入されている筐体と、
   を備えるディスク・ドライブ装置であって、
   前記筐体は、
   ベースと、
   前記ベースに固定され、前記気体が通気する通気孔を有する一次カバーと、
   前記一次カバーを覆うように配置され、前記ベース接合されて前記一次カバーを含む筐体内部を密封する二次カバーと、
   前記一次カバーの前記ディスク側の面上に形成され、前記通気孔につながる拡散流路と、
   を有するディスク・ドライブ装置。
7. 前記拡散流路を通る気体が通過するフィルタをさらに有する、請求項６に記載のディスク・ドライブ装置。
8. 前記拡散流路を通る気体の水分を吸収する吸湿部材をさらに有する、請求項６に記載のディスク・ドライブ装置。

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