JP2009110611A - Spindle motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハードディスクドライブなどの情報記録再生装置に搭載されているスピンドルモータに関するものである。 The present invention relates to a spindle motor mounted on an information recording / reproducing apparatus such as a hard disk drive.
従来のハードディスクドライブ(以下、HDDとする)などの情報記録再生装置では、スピンドルモータのベースに貫通孔を形成して、その貫通孔からスピンドルモータ内部に設けた回転駆動部のコイル線をスピンドルモータ外部に引き出し、スピンドルモータの外部に設けたスピンドルモータを回転駆動させるための駆動回路にコイル線を接続していた。 In an information recording / reproducing apparatus such as a conventional hard disk drive (hereinafter referred to as “HDD”), a through hole is formed in the base of the spindle motor, and the coil wire of the rotation driving unit provided inside the spindle motor is connected to the spindle motor through the through hole. The coil wire is connected to a drive circuit for pulling out and rotating the spindle motor provided outside the spindle motor.
例えば、図5(a)の従来のスピンドルモータ1の断面図に図示しているように、磁気ディスク(図示せず。)などを載置するハブ2を回転可能な状態で支持している軸受部3を備えるベース4において、ベース4に設けられた貫通孔5の外部側にはフレキシブル回路基板6が貼付されており、貫通孔5の内周部には、ブッシュ7が固定され、ブッシュ7に設けられた貫通孔8にスピンドルモータ1の内側から外側にコイル線9を疎通させて、フレキシブル回路基板6に半田にて接続されている技術が開示されている。(例えば、特許文献1参照)
しかしながら、前記従来の構成では、従来のスピンドルモータ1のコイル線9とフレキシブル回路基板6との要所A(接続部)の拡大断面図である図5(b)に図示しているように、半田部10が、ベース4の貫通孔5の径(C)より小さい範囲(B)で半田付けされている。
However, in the conventional configuration, as shown in FIG. 5B, which is an enlarged cross-sectional view of a point A (connection portion) between the
そして、半田処理後、ベース4に付着している汚れや付着異物(半田フラックス、ケバなど)を除去するための超音波洗浄を行う。この超音波洗浄により、貫通孔5の径(C)より小さい範囲(B)で半田付けされている半田部10および、コイル線9は、図5(b)中の矢印方向に微振動する。この微振動により、コイル線9の被覆部9bと銅線部9aの境界部9cやコイル線の銅線部9aと半田部10の境界部などにストレスが集中し、コイル線9が断線するという課題を有していた。
Then, after the soldering process, ultrasonic cleaning is performed to remove dirt and attached foreign matter (solder flux, chipping, etc.) adhering to the
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、超音波洗浄してもコイル線9とフレキシブル回路基板6の接続部が断線しにくいスピンドルモータを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a spindle motor in which a connection portion between a
そして、この目的を達成するために、本発明のスピンドルモータは、軸受装置を備えるベースと、前記軸受装置に回転可能な状態で固定されたハブと、前記ハブに固定された駆動マグネットと、前記軸受装置の回転軸の径方向に、前記駆動マグネットに対向した状態で前記ベースに固定され、コイル線が巻回されたステータコアと、前記軸受装置の回転軸線方向において、前記ステータコアと前記ベースの間の前記ベース側表面に配設された絶縁シートと、前記軸受装置の回転軸線方向において、前記絶縁シートを配設した裏面側に配設されたフレキシブル回路基板と、前記ベースと前記絶縁シートと前記フレキシブル回路基板とにそれぞれに形成された互いに連通する貫通孔と、前記孔を通って、前記フレキシブル回路基板のベースに接する面の裏面側に導出されるコイル線端部と、前記フレキシブル回路基板の前記ベースに接する面の裏面側において、前記フレキシブル回路基板の貫通孔の周辺に設けられた前記コイル線端部を半田付けするランド部と、前記フレキシブル回路基板の貫通孔を覆い、前記コイル線端部を前記フレキシブル回路基板に電気的に接続可能にしている半田部とを有し、前記フレキシブル回路基板の貫通孔は、前記ベースの貫通孔よりも小さく、前記ランド部は、ベースの貫通孔よりも大きく設定されており、かつ、前記半田部は、前記ベースの貫通孔よりも大きな範囲を覆うように前記ランド部上に形成されていることを特徴としたものである。 In order to achieve this object, the spindle motor of the present invention includes a base including a bearing device, a hub fixed to the bearing device in a rotatable state, a drive magnet fixed to the hub, A stator core fixed to the base in a radial direction of the rotating shaft of the bearing device and facing the drive magnet and wound with a coil wire, and between the stator core and the base in the rotating axis direction of the bearing device An insulating sheet disposed on the base-side surface, a flexible circuit board disposed on a back surface side on which the insulating sheet is disposed in a rotation axis direction of the bearing device, the base, the insulating sheet, and the A through-hole that is formed in each of the flexible circuit boards and communicates with each other, and contacts the base of the flexible circuit board through the holes. Soldering the coil wire end provided around the through hole of the flexible circuit board on the coil wire end led to the back side of the surface and the back side of the surface contacting the base of the flexible circuit board And a solder part that covers the through hole of the flexible circuit board and enables the coil wire end part to be electrically connected to the flexible circuit board, and the through hole of the flexible circuit board includes: The land portion is smaller than the base through-hole, the land portion is set larger than the base through-hole, and the solder portion covers the area larger than the base through-hole. It is characterized by being formed.
以上のように本発明によれば、超音波洗浄してもコイル線とフレキシブル回路基板の接続部が断線しにくいスピンドルモータを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a spindle motor in which the connection portion between the coil wire and the flexible circuit board is hardly broken even by ultrasonic cleaning.
以下に、本発明のHDD用スピンドルモータ11の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
Hereinafter, embodiments of a
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるHDD用スピンドルモータ11の断面図を示す。なお、以下の説明は、便宜上、スリーブ13の軸受孔13aにおける開口端が上方に、閉鎖端が下方に配置された場合として説明するが、実際に使用する場合はこの配置に限るものではない。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a sectional view of a
図1に示すように、円柱状のシャフト12における円筒状のスリーブ13の円形の軸受孔13aから突出している円柱状の突出軸部12aには、その外周に例えば磁気記録ディスクが固定される回転部材としての略逆カップ状のハブ14が圧入状態で外嵌され、ハブ14の外周に形成された円筒状の垂下壁部の内周にはロータマグネット16が取り付けられている。
As shown in FIG. 1, a columnar protruding
そして、ベース15には、シャフト12の回転軸の径方向にロータマグネット16に対向し、一定の隙間を有した状態で、コイル線17が巻回されたステータコア18が取り付けられている。このロータマグネット16とステータコア18とにより、シャフト12とスリーブ13との間に回転駆動力を与えるスピンドルモータ11の回転駆動部19が構成されている。
A
また、シャフト12の突出軸部12aと反対側の端部には、外嵌結合やねじ止めなどにより固定されているとともに、軸受孔13aにおける閉鎖端側である大径孔部13abに、この大径孔部13abの上面に対して間隙を有する状態で配置された大径のスラストフランジ20が設けられ、このスラストフランジ20の下面と間隙を有する状態で対向するようにスリーブ13の底部に軸受孔13aを閉鎖するスラストプレート21が固定されている。
In addition, the end of the
更に、シャフト12、ハブ14及びスラストフランジ20で構成される回転部材とスリーブ13およびスラストプレート21で構成される固定部材の間には、ラジアル軸受部22とスラスト軸受部23を有する軸受部が形成されており、ラジアル軸受部22は、スリーブ13の軸受孔13aとシャフト12の外周面との間で形成されており、スラスト軸受部23は、スラストフランジ20の上下面とスリーブ13の下面やスラストプレート21の上面との間で形成されている。そして前述した回転駆動力によりシャフト12とスリーブ13とが相対的に回転したときに、シャフト12とスリーブ13とがラジアル方向および、スラスト方向に所定間隙を介して回転自在に支持される。
Further, a bearing portion having a radial bearing
尚、本実施形態においては、スラスト軸受部23は、スラストフランジ20の上下面に面した部分に形成されているが、これに限るものではない。
In addition, in this embodiment, although the
以上のように構成されたスピンドルモータ11において、前述した回転駆動力を発生させるために、スピンドルモータ11外部からステータコア18のコイル線17に通電するためのコイル線17とベース15の外部に配置されているフレキシブル回路基板24との接続部Dの構成について、図2を用いて説明する。
In the
図2は、図1におけるコイル線17とフレキシブル回路基板24との接続部Dの拡大断面図である。フレキシブル回路基板24は、たとえばポリアミドなどの薄いシート状で、可撓性を有する部材である。そして、ステータコア18に巻回されているコイル線17の端部には、ベース15の外部側面15aに貼り付けされているフレキシブル回路基板24と接続するための銅線部17aが形成されている。また、銅線部17aを除くコイル線17には、銅線部17aを覆っている非導電性の被覆部17bが形成されている。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a connection portion D between the
そして、コイル線17がベース15に接触することによって被覆部17bが剥がれるなどしたときに電気的なショートが発生しないように、ベース15の内側部面15bには、非導電性の絶縁シート27が貼り付けられている。絶縁シート27には円形の貫通孔27aが形成されており、コイル線17の端部が疎通できるようになっている。この貫通孔27aは、ベース15に形成されている円形の貫通孔15cの内径より、小径に設定されている。
A
また、ベース15の外側部面15aには、HDDを駆動させるメイン回路基板と接続しているフレキシブル回路基板24が貼り付けられている。フレキシブル回路基板24には、コイル線17が疎通できる円形の貫通孔24aが形成されている。この貫通孔24aは、ベース15に形成されている貫通孔15cの内径より、小径に設定されている。
A
そして、絶縁シートの貫通孔27aおよびフレキシブル回路基板24の貫通孔24aは、それぞれの内周がベース15の貫通孔15cの内周よりも内側に張り出した状態で連通している。これにより、ベース15の貫通孔15cに対してコイル線17がベース15に容易に接触することを防止できるので、コイル線17がベース15に接触することによって生じる電気的なショートの発生を防止できる。
The through
また、コイル線17の銅線部17aは、フレキシブル回路基板24に形成されている導電性のランド部24bに半田付けによって電気的に接続されている。ここで、銅線部17aとランド部24bを半田付けする際には、フレキシブル回路基板24に形成されている貫通孔24aを封孔するように半田付けを行う。そして、その半田付け作業により形成された半田部25は、ベース15の貫通孔15cの径方向の領域を覆うように形成されている。
The
この点について、図3を用いて、更に、詳細に説明する。 This point will be described in more detail with reference to FIG.
図3(a)は、ベース15の外側部面15aから見たフレキシブル回路基板24の平面図である。また、図3(b)は、そのランド部24bを拡大した平面図である。
FIG. 3A is a plan view of the
さらに、図3(a)に図示しているように、コイル線とフレキシブル回路基板24との接続部Dは4箇所設けられている。これは、本発明の第1の実施の形態において3相モ−タとする場合であって、4本のコイル線を別々にフレキシブル回路基板24に接続している。また、接続部Dの数は、これに限るものではない。
Further, as shown in FIG. 3A, four connection portions D between the coil wire and the
ランド部24bは、導電性であって、同じ面積で円周方向に所定の間隔を設けて、フレキシブル回路基板24に設けられている。また、それぞれのランド部24bには、ベース15の貫通孔15cよりも小径な孔24aが形成されている。
The
図3(b)に図示しているように、コイル線17の銅線部17aは、貫通孔24aから外部側に引き出され、ランド部24bに半田付けされる。銅線部17aの端部の位置は、特に規定はなく、ランド部24bの範囲内であればよい。また、半田部25は、ランド24bの全体を覆うように形成されている。
As shown in FIG. 3B, the
そして、以上のようにコイル線17がベース15の外部側に配置されているフレキシブル回路基板24に半田付けされた状態で、半田付け作業により発生したフラックス、ケバなどを超音波洗浄により、除去する。
Then, in the state where the
ここで、超音波洗浄するのは、モータ状態(図1に示す状態)でも良いが、図1に示すスピンドルモータ1の構成において、ハブ14、ロータマグネット16、シャフト12、スリーブ13、スラストプレート21を除いた固定部を洗浄する方が好ましい。本実施形態においては、その固定部のみを洗浄する場合について説明する。
Here, ultrasonic cleaning may be performed in the motor state (the state shown in FIG. 1), but in the configuration of the
超音波洗浄する際には、固定部を専用冶具に固定して洗浄水に浸積させる。つまり、図2に図示している空間26には、洗浄水が充填されることとなる。この空間26に洗浄水が充填されている状態で、超音波振動が洗浄水に加えられる。その結果、洗浄水に面している部分(表面)の汚れや付着異物が除去されることとなる。
When ultrasonic cleaning is performed, the fixing portion is fixed to a dedicated jig and immersed in cleaning water. That is, the
また、半田部25についても同様に、超音波の振動により、拭き取りミスなどにて残留している半田フラックス、ケバなどが部品の表面より排除される。
Similarly, the
ここで、図2に図示しているように、フレキシブル回路基板24の貫通孔24aは、ベース15の貫通孔15cよりも小径である。貫通孔24aを形成しているフレキシブル回路基板24の小径部24aaは、ベース15の貫通孔15cの内周よりも内側に貼り出しているので、超音波によって、図2の上下方向に微振動し易い状態である。この小径部24aaが微振動することにより、コイル線17の銅線部17aと被覆部17bの間やコイル線17の銅線部17aと半田部25の間などに、微振動によるストレスが集中してコイル線17の断線が発生することとなる。
Here, as illustrated in FIG. 2, the through
しかしながら、本実施形態では、図2に図示しているように半田部25は、ベース15の貫通孔15cの範囲(E)よりも大きな範囲に設けられているフレキシブル回路基板24のランド部24b上にベース15の貫通孔15cの範囲(E)よりも大きな範囲(F)にわたって形成されており、貫通孔24a及び、貫通孔15cを封孔している。つまり、小径部24aaと半田部25はベース15に対して一体で固定され、超音波振動に対して剛性を十分に保てる状態となる。したがって、小径部24aaおよび半田部25は、超音波により振動することがないので、コイル線17の銅線部17aと被覆部17bの間やコイル線17の銅線部17aと半田部25の間などに、微振動によるストレスが集中しない構造となっている。
However, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
また、ステータコア18に対して巻線している部分からフレキシブル回路基板24までの間に引き出されているコイル線17は、引っ張りテンション(図2の上下方向に引っ張る力)が加わらないように緩みを持たせている。そのため、コイル線17自身が、超音波により振動しても、その振動を緩和できる構造となっている。
Further, the
以上、本実施形態によれば、超音波洗浄しても、コイル線17とフレキシブル回路基板24との接続部は、断線しにくい構造となっている。また、洗浄後においても、ベース15に振動が加わってもコイル線17とフレキシブル回路基板24との接続部は断線しにくいという効果を得ることができる。
As mentioned above, according to this embodiment, even if it ultrasonically cleans, the connection part of the
なお、本実施形態においては、ランド部24b全体に半田部25が形成されているが、ランド部24bの全体を半田部25で覆う必要はない。図4(a)に図示しているように、フレキシブル回路基板24のランド部24bにおいて、小径部24aaの全体を覆うように半田部25を形成して、その他のランド部24bの半分に半田部25を形成すれば、前述したように、超音波洗浄しても、コイル線17とフレキシブル回路基板24との接続部は断線しにくいという効果を得ることができる。
In the present embodiment, the
これは、自然環境に対する影響を考慮し、ランド部24b上に形成されている半田部25の半田量を削減することができるようにしたものであり、ベース15の貫通孔15cと半田部25が重なっている部分においてコイル線17の断線を抑制するのに有効な範囲に関するもので、具体的にはベース15の貫通孔15cと半田部25が重なっている部分が、貫通孔15cの全周の半分以上としたものある。
In consideration of the influence on the natural environment, the solder amount of the
ベース15の貫通孔15cと半田部25が重なっている部分が、貫通孔15cの全周の半分より少なければ、小径部24aaが、超音波洗浄により微振動してしまい、コイル線17の断線が生じてしまう。一方、貫通孔15cの全周の半分以上であれば、断線は、発生しにくいという効果を得ることができる。
If the portion where the through-
以上のように本実施形態によれば、半田部25をベース15の貫通孔15cの内周よりも大きな範囲に形成することで、コイル線17の断線を防止できるとともに、半田の使用量を削減することが可能となり、自然環境に対する影響を改善することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, by forming the
また、同様に自然環境に対する影響を考慮したもので、ランド部24b上に形成されている半田部25の半田量を削減することができるものとして、図4(b)に図示しているように、半田部25とベース15の貫通孔15cとの重なっている部分の寸法Gを周方向で均一な幅寸法とし、0.1mm以上とすることで、コイル線17の断線を防止できるとともに、半田の使用量を削減することが可能となり、自然環境に対する影響の改善を行うことが可能となる。
Similarly, in consideration of the influence on the natural environment, the amount of solder of the
本発明にかかるスピンドルモータは、超音波洗浄のときの微振動などによってコイル線とフレキシブル回路基板との接続部が断線しにくいスピンドルモータを提供することができ、ハードディスクドライブなどに代表される情報記録再生装置に搭載されるスピンドルモータとして有用である。 The spindle motor according to the present invention can provide a spindle motor in which the connection portion between the coil wire and the flexible circuit board is not easily broken due to fine vibrations during ultrasonic cleaning, and can record information such as a hard disk drive. It is useful as a spindle motor mounted on a playback device.
11 スピンドルモータ
12 シャフト
12a 突出軸部
13 スリーブ
13a 軸受孔
13ab 大径孔部
14 ハブ
15 ベース
15a 外部側面
15b 内側部面
15c、24a、27a 貫通孔
16 ロータマグネット
17 コイル線
17a 銅線部
17b 被覆部
18 ステータコア
19 回転駆動部
20 スラストフランジ
21 スラストプレート
22 ラジアル軸受部
23 スラスト軸受部
24 フレキシブル回路基板
24aa 小径部
24b ランド部
25 半田部
26 空間
27 絶縁シート
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記軸受装置に回転可能な状態で固定されたハブと、
前記ハブに固定された駆動マグネットと、
前記軸受装置の回転軸の径方向に、前記駆動マグネットに対向した状態で前記ベースに固定され、コイル線が巻回されたステータコアと、
前記軸受装置の回転軸線方向において、前記ステータコアと前記ベースの間の前記ベース側表面に配設された絶縁シートと、
前記軸受装置の回転軸線方向において、前記ベースの前記絶縁シートを配設した裏面側に配設されたフレキシブル回路基板と、
前記ベースと前記絶縁シートと前記フレキシブル回路基板とにそれぞれに形成された互いに連通する貫通孔と、
前記貫通孔を通って、前記フレキシブル回路基板の前記ベースに接する面の裏面側に導出されるコイル線端部と、
前記フレキシブル回路基板の前記ベースに接する面の裏面側において、前記フレキシブル回路基板の貫通孔の周辺に設けられた前記コイル線端部を半田付けするランド部と、
前記フレキシブル回路基板の貫通孔を覆い、前記コイル線端部を前記フレキシブル回路基板に電気的に接続可能にしている半田部と、を有し、
前記フレキシブル回路基板の貫通孔は、前記ベースの貫通孔よりも小さく、
前記ランド部は、前記ベースの貫通孔よりも大きく設定されており、
かつ、前記半田部は、前記ベースの貫通孔よりも大きな範囲を覆うように前記ランド部上に形成されているスピンドルモータ。 A base provided with a bearing device;
A hub fixed to the bearing device in a rotatable state;
A drive magnet fixed to the hub;
A stator core fixed to the base in the radial direction of the rotating shaft of the bearing device and facing the drive magnet, and wound with a coil wire;
In the rotation axis direction of the bearing device, an insulating sheet disposed on the base-side surface between the stator core and the base;
In the rotation axis direction of the bearing device, a flexible circuit board disposed on the back side of the base on which the insulating sheet is disposed;
A through-hole formed in each of the base, the insulating sheet, and the flexible circuit board and communicating with each other;
A coil wire end portion led out to the back side of the surface in contact with the base of the flexible circuit board through the through hole;
On the back side of the surface of the flexible circuit board that is in contact with the base, a land portion that solders the coil wire end provided around the through hole of the flexible circuit board;
A solder part that covers the through hole of the flexible circuit board and enables the coil wire end part to be electrically connected to the flexible circuit board;
The through hole of the flexible circuit board is smaller than the through hole of the base,
The land portion is set larger than the through hole of the base,
The solder motor is a spindle motor formed on the land so as to cover a range larger than the through hole of the base.
The spindle motor according to claim 1 or 2, wherein a range in which an outer peripheral portion of the solder portion overlaps with a through hole of the base in a radial direction is 0.1 mm or more.
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