JP2009266346A - Magnetic disk device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気ディスク装置に係り、特に、半導体レーザを搭載し、光記録方式と磁気記録方式を複合した熱アシスト方式のものに用いるに好適な磁気ディスク装置に関する。 The present invention relates to a magnetic disk apparatus, and more particularly, to a magnetic disk apparatus suitable for use in a heat-assisted system that incorporates a semiconductor laser and combines an optical recording system and a magnetic recording system.
熱アシスト方式の磁気ディスク装置は、内部に半導体レーザを搭載し、ディスク面への加熱のためスライダ近傍の光の出射部から、ベース上に基板を介して実装した半導体レーザまで、導波路で光路の接続をしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 A heat-assisted magnetic disk device has a semiconductor laser mounted inside, and a light path in the waveguide from the light emitting part near the slider to the semiconductor laser mounted on the base via the substrate for heating the disk surface. Is known (for example, see Patent Document 1).
特許文献1記載のものは、半導体レーザを筐体内部に搭載し、光記録方式と磁気記録方式を複合した熱アシスト方式磁気ディスク装置の技術を開示している。しかしながら、半導体レーザを、磁気ディスク装置の筐体内部の回転するディスクと同一空間に実装しており、発熱する半導体レーザの冷却に関しての考慮がされていないものである。この結果、半導体レーザはディスク回転空間内部の空気の流れに触れるため、モータ等の発熱により温度上昇した空気の影響を受ける。また、非発熱時においても内部空気温度近くまで温度上昇する。その結果、半導体レーザの活性層が温度上昇する。半導体レーザは、活性層を安定に発光させるための許容温度が、例えば絶対的なセ氏温度で90℃のように、使用する材料やレーザ内の微細な構造によって定まっている。一定温度以上になった場合には、レーザ活性層が許容温度を越え、長期的に劣化することや損傷する問題が発生する。
本発明の目的は、半導体レーザの温度上昇を抑えて、劣化や損傷を防止できる磁気ディスク装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a magnetic disk device capable of preventing deterioration and damage by suppressing a temperature rise of a semiconductor laser.
(1)上記目的を達成するために、本発明は、磁気ディスクと、該磁気ディスクを回転させるモータと、記録コイルを有するスライダと、半導体レーザと、該半導体レーザからの光を前記磁気ディスク上に導く導波路とを有する熱アシスト方式の磁気ディスク装置であって、前記モータを保持する磁気ディスクベースと、この磁気ディスクベースの上に設けられたディスク側蓋とにより形成される第1の空間と、該第1の空間とは独立して形成された第2の空間とを備え、前記第1の空間内に、前記磁気ディスクと前記モータと前記スライダとを配置し、前記第2の空間内に、前記半導体レーザを配置するようにしたものである。
かかる構成により、半導体レーザの温度上昇を抑えて、劣化や損傷を防止できるものとなる。
(1) In order to achieve the above object, the present invention provides a magnetic disk, a motor for rotating the magnetic disk, a slider having a recording coil, a semiconductor laser, and light from the semiconductor laser on the magnetic disk. A first space formed by a magnetic disk base holding the motor and a disk side lid provided on the magnetic disk base. And a second space formed independently of the first space, the magnetic disk, the motor, and the slider are disposed in the first space, and the second space The semiconductor laser is arranged inside.
With this configuration, the temperature rise of the semiconductor laser can be suppressed and deterioration or damage can be prevented.
(2)上記(1)において、好ましくは、前記半導体レーザを実装した半導体レーザ基板と、前記磁気ディスクベースと前記半導体レーザ基板との間に介在され、前記磁気ディスクベースよりも熱伝導率の小さい熱伝導部材を備えるようにしたものである。 (2) In the above (1), preferably, the semiconductor laser substrate having the semiconductor laser mounted thereon is interposed between the magnetic disk base and the semiconductor laser substrate, and has a lower thermal conductivity than the magnetic disk base. A heat conducting member is provided.
(3)上記(2)において、好ましくは、前記熱伝導部材は、セラミックスまたは樹脂である。 (3) In the above (2), preferably, the heat conducting member is ceramic or resin.
(4)上記(1)において、好ましくは、前記記録コイルに通電する電気配線用フレキシブル基板を備え、前記導波路が、前記フレキシブル基板と一体的に形成されているものである。 (4) In the above (1), preferably, the recording coil is provided with a flexible substrate for electrical wiring, and the waveguide is formed integrally with the flexible substrate.
(5)上記(1)において、好ましくは、前記半導体レーザを実装した半導体レーザ基板と、前記磁気ディスクベースの裏側に設けられ、磁気記録方式の制御のための電子部品が実装された回路基板と、前記半導体レーザ基板と前記回路基板とを熱的に結合する熱伝導部材とを備えるようにしたものである。 (5) In the above (1), preferably, a semiconductor laser substrate on which the semiconductor laser is mounted, and a circuit board on the back side of the magnetic disk base on which electronic components for controlling the magnetic recording system are mounted. The semiconductor laser substrate and the circuit substrate are provided with a heat conducting member that is thermally coupled.
(6)上記(1)において、好ましくは、前記半導体レーザを実装した半導体レーザ基板を備え、前記半導体レーザと前記半導体レーザ基板とが、前記第2の空間に収納されているものである。 (6) In the above (1), preferably, a semiconductor laser substrate on which the semiconductor laser is mounted is provided, and the semiconductor laser and the semiconductor laser substrate are accommodated in the second space.
(7)上記(1)において、好ましくは、前記半導体レーザからの出射光用のミラーが内蔵され、前記導波路が接続された第1のコネクタと、前記半導体レーザの出射側に設けられた第2のコネクタとを備え、前記第1のコネクタと、前記第2のコネクタを接続することにより、前記半導体レーザの出射光を前記導波路に導くようにしたものである。 (7) In the above (1), preferably, a mirror for emitting light from the semiconductor laser is built in, a first connector to which the waveguide is connected, and a first connector provided on the emitting side of the semiconductor laser. And the first connector and the second connector are connected to guide the emitted light of the semiconductor laser to the waveguide.
(8)上記(1)において、好ましくは、前記半導体レーザは、複数個の備えられ、前記半導体レーザ基板は、高さ方向に階段状に形成されており、各高さ方向の異なる位置に、それぞれ、前記複数個の半導体レーザが設置されるものである。 (8) In the above (1), preferably, a plurality of the semiconductor lasers are provided, and the semiconductor laser substrate is formed in a step shape in the height direction, and at different positions in each height direction, Each of the plurality of semiconductor lasers is installed.
(9)上記(1)において、好ましくは、ヒートパイプを備え、該ヒートパイプの受熱部が、前記半導体レーザ基板に結合されているものである。 (9) In the above (1), preferably, a heat pipe is provided, and a heat receiving portion of the heat pipe is coupled to the semiconductor laser substrate.
(10)上記(9)において、好ましくは、
前記半導体レーザを実装した半導体レーザ基板と、前記磁気ディスクベースの裏側に設けられ、磁気記録方式の制御のための電子部品が実装された回路基板を備え、該回路基板上に、前記半導体レーザ基板が実装されるとともに、前記回路基板上であって、前記半導体レーザ基板の直下部分と、その他の基板部位との間に穴が設けられているものである。
(10) In the above (9), preferably
A semiconductor laser board on which the semiconductor laser is mounted; and a circuit board on the back side of the magnetic disk base on which electronic components for controlling a magnetic recording system are mounted. The semiconductor laser board on the circuit board Is mounted on the circuit board, and a hole is provided between a portion immediately below the semiconductor laser substrate and another substrate portion.
(11)上記(1)において、好ましくは、前記半導体レーザ基板に接合されたペルチェ素子を備えるようにしたものである。 (11) In the above (1), preferably, a Peltier element bonded to the semiconductor laser substrate is provided.
(12)また、上記目的を達成するために、本発明は、磁気ディスクと、該磁気ディスクを回転させるモータと、記録コイルを有するスライダと、半導体レーザと、該半導体レーザからの光を前記磁気ディスク上に導く導波路とを有する熱アシスト方式の磁気ディスク装置であって、前記半導体レーザを実装した半導体レーザ基板と、前記磁気ディスクベースの裏側に設けられ、磁気記録方式の制御のための電子部品が実装された回路基板を備え、前記半導体レーザ基板と前記回路基板とを、熱的に絶縁したものである。
かかる構成により、半導体レーザの温度上昇を抑えて、劣化や損傷を防止できるものとなる。
(12) In order to achieve the above object, the present invention provides a magnetic disk, a motor for rotating the magnetic disk, a slider having a recording coil, a semiconductor laser, and light from the semiconductor laser. A heat-assisted magnetic disk device having a waveguide guided onto a disk, the semiconductor laser substrate on which the semiconductor laser is mounted, and an electron for controlling a magnetic recording system provided on the back side of the magnetic disk base A circuit board on which components are mounted is provided, and the semiconductor laser board and the circuit board are thermally insulated.
With this configuration, the temperature rise of the semiconductor laser can be suppressed and deterioration or damage can be prevented.
本発明によれば、半導体レーザの温度上昇を抑えて、劣化や損傷を防止できるものとなる。 According to the present invention, the temperature rise of the semiconductor laser can be suppressed and deterioration and damage can be prevented.
以下、図1〜図6を用いて、本発明の第1の実施形態による磁気ディスク装置の構成について説明する。
最初に、図1〜図4を用いて、本発明の第1の実施形態による磁気ディスク装置の全体構成について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態による磁気ディスク装置の構成を示す平面図である。図2は、本発明の第1の実施形態による磁気ディスク装置におけるスライダ近傍の構成を示す側面図である。図3は、本発明の第1の実施形態による磁気ディスク装置の構成を示す底面図である。図4は、図1のA−A断面図である。なお、図1〜図4において、同一符号は、同一部分を示している。
The configuration of the magnetic disk device according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
First, the overall configuration of the magnetic disk device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the magnetic disk device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view showing the configuration in the vicinity of the slider in the magnetic disk apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a bottom view showing the configuration of the magnetic disk device according to the first embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1 to 4, the same reference numerals indicate the same parts.
図1において、従来の磁気記録方式のみの磁気ディスク装置の構成として、本実施形態の磁気ディスク装置1は、ディスク2と、スライダ3と、サスペンション4と、アーム5と、モータ6と、ベース7と、フレキシブル基板8と、ベース上回路基板9と、コネクタ10とを備えている。
In FIG. 1, as a configuration of a conventional magnetic disk device only of a magnetic recording system, a
ディスク2は、表面に磁性材を塗布され、記録面を有している。スライダ3は、記録コイルを内蔵し、流体力の作用によってディスク2と数nm程度の微小な間隙で浮上する。サスペンション4は、スライダ3を機械的に弾性支持している。アーム5は、ディスク2の上の任意の位置に、回転運動によってスライダ3を移動させる。ディスクを回転させるモータ6は、主にアルミ鋳物で成形されるベース7に取付けられている。スライダ3の内部の記録コイルへの信号配線を行うフレキシブル基板8が、ベース上回路基板9とコネクタ10を介して接続されている。
The
次に、光記録方式に必要な構成としては、光源となる半導体レーザ101と、導波路102と、光コネクタ103とを備えている。図1では4個の半導体レーザ101の例で示すが、スライダ1個に対して1個の半導体レーザの場合や、アレイレーザ等複数のスライダに対して1個の半導体レーザの場合もあり得る。半導体レーザ101は、使用温度によって光出力が大きく変化する特性を有する。このため、安定なレーザ光の発光には使用温度をある範囲内で一定に保つ必要がある。
Next, as a configuration necessary for the optical recording system, a
スライダ3の記録コイル近傍まで半導体レーザ101の光を導くための導波路102は、光コネクタ103を介して半導体レーザ101に結合されている。導波路102は、ポリマ等の柔軟性に優れた光ファイバが望ましく、図1では紙面垂直方向に複数本のファイバが並んでいる。光ファイバを、薄手のポリイミドフィルム材等で保護と支持した構造を採ることにより、弾性が小さくなりアームの高速回転動作を阻害しない構成となる。
A
また、フレキシブル基板8の2層の樹脂板の間に、導波路102となる光ファイバを挟み込むことで、電気配線用フレキシブル基板と導波路とを一体で形成することができる。
Moreover, the flexible substrate for electrical wiring and the waveguide can be integrally formed by sandwiching the optical fiber to be the
本実施形態における特徴は、ディスク回転用モータ6を固定したベース7と、半導体レーザ101を実装した基板104とを別部品で分離して構成した点である。ベース7と基板104との間に、ベース7の熱伝導率よりも小さい断熱部材105を介在させている。それにより、断熱部材105によってベース7と半導体レーザ基板104が機械的に固定される。断熱部材105としては、アルミのベース7に対して低い熱伝導率のセラミックスや樹脂で構成する。これにより、半導体レーザ101を実装した基板104と、磁気ディスクのベース7とが熱的に絶縁される。また、ディスク2を内部に有する空間71の内部に塵埃等の進入を防止する目的で外部と仕切る蓋11と、半導体レーザを内部に実装した基板容器に設けられた蓋106とを別体で構成している。
The feature of this embodiment is that the
図2は、熱アシスト方式磁気ディスク装置のスライダ近傍の構成をスライダの側面から見た状態を示している。 FIG. 2 shows a state in the vicinity of the slider of the heat-assisted magnetic disk apparatus as viewed from the side of the slider.
図2に示すように、サスペンション4の下面にスライダ3が設けられている。スライダ3の内部には、ディスク表面の磁性材に記録をするためのコイル31が内蔵されている。導波路102には、記録コイル31近傍に加熱の目的の光を導くため、矢印Lで示す方向に光を入射させる。記録コイル31の近傍には、ミラー151とレンズ152が備えられている。導波路102の内部を通過した光は、ミラー151によってその方向が90゜曲げられ、レンズ152で微小なスポットに集光され、ディスク2の上の数十nm角程度の微小な部分の温度を、例えば200℃以上の高温まで上げることができる。この結果、ディスク上の加熱された局所の磁性材の保磁力が一時的に下がるため、記録コイル31に信号を通電することにより、ディスク2に情報の書込みができる。次に、ディスク2への光の照射をやめることにより、ディスク2は回転中であるため磁気記録した局所は急冷され、書込んだ情報が安定に保持される。以上により、熱アシスト方式の記録が可能となる。
As shown in FIG. 2, the
図3は、図1に示した磁気ディスク装置を、紙面裏面側から見た構成を示している。 FIG. 3 shows a configuration of the magnetic disk device shown in FIG. 1 viewed from the back side of the drawing.
図3において、ベース7の裏面側には、電子部品12を多数実装した回路基板13が設けられている。回路基板13には、モータ6の回転制御や、アーム5の回動制御や、スライダ3の記録コイル13への記録信号の送出のための電子部品12が実装されており、従来の磁気記録式のために用いられるものである。回路基板13としては、例えば、一般的なガラスエポキシ製の両面実装の複層基板を用いている。回路基板13は、ディスク裏面にベース7とほぼ同じ外形形状で取付けられている。
In FIG. 3, a
図4において、モータ6を固定支持したベース7と半導体レーザ101を実装した基板(サブマウント基板)104が別の部材で構成され、両者の間には断熱部材105が介在している。モータ6のモータシャフト61により、ディスク2が支持されている。また、塵埃等の進入を防止する蓋についても、ディスクを内蔵した部分の蓋11と、半導体レーザを内部に収納する蓋106とが分離して設けられている。半導体レーザ101は、サブマウント基板104の上にAuSn等の半田材1011で接合されている。サブマウント基板104は、放熱性能が高いように熱伝導率の高い窒化アミニウム(AlN)や炭化シリコン(SiC)等を用いている。また、サブマウント基板104の表面には、部分的に接合と配線を行うためのAuなどのメタライズが施されており、半田付けを容易にしている。サブマウント基板104の裏面は、金属製等の熱伝導率の高い熱伝導部材1013を介して、図3で示した裏面の回路基板13の一部に機械的また熱的に結合されている。
In FIG. 4, a
なお、図4においては、図1に示したスライダ3の図示は省略している。
In FIG. 4, the
次に、本実施形態による磁気ディスク装置の動作について説明する。 Next, the operation of the magnetic disk device according to the present embodiment will be explained.
従来の磁気ディスク装置の場合、モータ6の回転動作によってディスク2を回転させると、モータの発熱が金属接触したベース7に伝わる。また、モータシャフト61から1枚もしくは複数のディスク2に伝わる。ベース7のディスク2と対向する面は、線周速が毎秒数十mと速いため、ディスクの回転により内部空気が循環する。その結果、内部空気と接触するベース面表面の熱伝達率が高まり、モータからの熱は内部空気に伝わる。磁気ディスク装置筐体外の風速が高いなど外表面の熱伝達率が高い場合は、内部空気の温度が磁気ディスク装置から効率よく外部の空気に伝えられる。この場合、磁気ディスク装置内部の空気の温度上昇は少ないが、ノートパソコン等で磁気ディスク装置外表面の熱伝達率が小さい場合には、内部の空気温度が数℃から10℃程度温度上昇する。このような環境下で、熱アシスト方式における半導体レーザ101に発光のための通電をすると、モータ発熱によって高温空気になった内部空気温度を基準として、半導体レーザの温度上昇が生じる。つまり、数℃〜10℃程度ベースと内部空気が温度上昇した分を基準として、半導体レーザの活性層が温度上昇することになる。半導体レーザは、活性層を安定に発光させるための許容温度が例えば絶対的なセ氏温度で90℃のように、使用する材料やレーザ内の微細な構造によって定まっている。一定温度以上になった場合には、レーザ活性層が許容温度を越え、長期的に劣化することや損傷する問題がある。
In the case of a conventional magnetic disk device, when the
一方、図1〜図4に示した本実施形態の構成では、半導体レーザから発せられる熱は接続層1011からサブマウント基板104に熱伝導で伝わり、熱伝導部材1013から裏面回路基板13に伝えられる。回路基板13は、厚さ方向の見かけの熱伝導率は樹脂相当で小さいが、面方向には面積が比較的大きく、複層基板では内部に金属性のグランド層を複数層設けている。このため、回路基板の広い面積に熱が広がり、磁気ディスク装置外部との空気と熱伝達を生じ放熱できる。また、回路基板13の放射率は0.8から0.9程度と無処理の金属面と比較して一般的に高いために効率よく外部に放射の作用によっても放熱できる。
On the other hand, in the configuration of this embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the heat generated from the semiconductor laser is transmitted from the
また、サブマウント基板をベースと分離して、さらにディスク空間用の蓋と半導体レーザ用の蓋も別体としたことにより蓋を通しての熱伝導を抑制できる。その結果、ディスクの回転空間では内部の空気温度上昇が通常数℃から10℃程度発生するが、内部の空気とは接触せず半導体レーザの温度には影響を与えない。また、発熱する半導体レーザがベース部に接続されていないので、ベースが熱変形を起こさず高密度記録のための高精度の位置決めを阻害しない。 Further, by separating the submount substrate from the base and further separating the lid for the disk space and the lid for the semiconductor laser, heat conduction through the lid can be suppressed. As a result, the internal air temperature rise usually occurs in the rotating space of the disk by about several to 10 ° C., but does not come into contact with the internal air and does not affect the temperature of the semiconductor laser. In addition, since the semiconductor laser that generates heat is not connected to the base portion, the base does not undergo thermal deformation and does not hinder high-precision positioning for high-density recording.
次に、図5及び図6を用いて、本発明の第1の実施形態による磁気ディスク装置における半導体レーザ101の近傍の構成について説明する。
図5は、本発明の第1の実施形態による磁気ディスク装置における半導体レーザの近傍の構成を示す平面図である。図6は、本発明の第1の実施形態による磁気ディスク装置における半導体レーザの近傍の構成を示す正面図である。なお、図5及び図6において、図1〜図4と同一符号は、同一部分を示している。
Next, the configuration in the vicinity of the
FIG. 5 is a plan view showing a configuration in the vicinity of the semiconductor laser in the magnetic disk apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a front view showing a configuration in the vicinity of the semiconductor laser in the magnetic disk apparatus according to the first embodiment of the present invention. 5 and 6, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 4 indicate the same parts.
図5は、図1における半導体レーザ101から導波路102への光コネクタ103の構造を示している。サブマウント基板104上に実装した半導体レーザ101の出射側には、複数の導波路103cが固定されたメス側コネクタ103bが設けられている。一方、導波路102側の端部には、光の角度を90゜変えるミラー103dを内蔵したオス側コネクタ103aが設けられている。コネクタ103aに対して、コネクタ103bを挿入して所定の位置に固定することにより、半導体レーザ101の光を導波路102に導くことが可能となる。また、半導体レーザ101の交換に際しても、コネクタ103bを引き抜くことで容易に交換できる。
FIG. 5 shows the structure of the
図6は、図5における半導体レーザ101の光軸方向を示している。半導体レーザ活性層101aから紙面垂直方向奥側に出射した光は、コネクタ103aの内部で曲げられ、導波路102の内部に導かれ、矢印L1方向に出射する。図6の導波路102の内部の高さ方向が異なる複数のファイバにそれぞれ光を導くため、半導体レーザ101を実装するサブマウント基板104に階段状の段差104aを設けている。段差104aは、セラミックスであれば容易に成型できる。
FIG. 6 shows the optical axis direction of the
半導体レーザの放熱経路は、矢印H1の方向であり、階段状の段差104aは熱抵抗の差となるが、導波路102内ファイバの設置高さの違いは数十〜数百μm程度であるため熱抵抗の差は小さく問題とならない。または、階段状の段差104aは、Au等のメタライズ層の厚さで変化を付けることによっても構成できる。
The heat dissipation path of the semiconductor laser is in the direction of the arrow H1, and the stepped
以上説明したように、本実施形態によれば、光記録方式と磁気記録方式を複合した熱アシスト方式の磁気ディスク装置において、発光時の半導体レーザを所定の温度以下に効率よく冷却することにより、安定的に発光し、劣化や損傷を防止できるものとなる。 As described above, according to the present embodiment, in the heat-assisted magnetic disk device that combines the optical recording method and the magnetic recording method, by efficiently cooling the semiconductor laser during light emission to a predetermined temperature or less, It emits light stably and can prevent deterioration and damage.
次に、図7及び図8を用いて、本発明の第2の実施形態による磁気ディスク装置の構成について説明する。
図7は、本発明の第2の実施形態による磁気ディスク装置の構成を示す断面図である。図8は、本発明の第2の実施形態による磁気ディスク装置の構成を示す平面図である。なお、図7及び図8において、図1〜図6と同一符号は、同一部分を示している。
Next, the configuration of the magnetic disk device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the magnetic disk device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a plan view showing the configuration of the magnetic disk device according to the second embodiment of the present invention. 7 and 8, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 6 denote the same parts.
本実施形態が、第1の実施形態と異なる点は、図1ではディスク内蔵空間の内部に収納していた電気回路基板9を半導体レーザ101と同一空間内に収納している点である。
This embodiment is different from the first embodiment in that the
この構成により、図1に示した実施形態では、電気回路用フレキシブル基板8の電気用コネクタ10と導波路102の光用コネクタ103を別部品で構成していたのに対して、本実施形態では、同一のコネクタ10Aで構成できる。その結果、部品点数の削減と共に組立性も向上する。
With this configuration, in the embodiment shown in FIG. 1, the
さらに、回路基板9の上に発熱部品がある場合には、熱伝導部材1013まで回路基板9から別の図示しない熱伝導部材を構成することにより、半導体レーザ101と共に発熱する基板上の部品を効率よく冷却できる。
Further, when there is a heat generating component on the
本実施形態によれば、光記録方式と磁気記録方式を複合した熱アシスト方式の磁気ディスク装置において、発光時の半導体レーザを所定の温度以下に効率よく冷却することにより、安定的に発光し、劣化や損傷を防止できるものとなる。 According to the present embodiment, in the thermally assisted magnetic disk device that combines the optical recording method and the magnetic recording method, the semiconductor laser during light emission is efficiently cooled to a predetermined temperature or less, thereby stably emitting light. Deterioration and damage can be prevented.
また、コネクタの共用化により、部品点数を削減できると共に組立性も向上する。 Further, by sharing the connector, the number of parts can be reduced and the assemblability can be improved.
次に、図9及び図10を用いて、本発明の第3の実施形態による磁気ディスク装置の構成について説明する。
図9は、本発明の第3の実施形態による磁気ディスク装置の構成を示す底面図である。図10は、本発明の第3の実施形態による磁気ディスク装置の構成を示す断面図である。なお、図9及び図10において、図1〜図8と同一符号は、同一部分を示している。
Next, the configuration of the magnetic disk device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 9 is a bottom view showing the configuration of the magnetic disk device according to the third embodiment of the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration of a magnetic disk device according to the third embodiment of the present invention. 9 and 10, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 8 denote the same parts.
図9に示すように、半導体レーザ101を搭載したサブマウント基板104の裏面部分は、回路基板13から部分的に露出している。そして、図9及び図10に示すように、サブマウント基板104の裏面に相当する位置に、冷却構造取付け金具1014を取付けている。冷却構造取付け金具1014に、扁平型ヒートパイプ1015の受熱部をネジ等で締結固定し、他端の拡大伝熱面を有する放熱部1016を空気の流れが比較的速い位置に設ける。
As shown in FIG. 9, the back surface portion of the
このような構成により、半導体レーザ101の熱を、専用の放熱面により空気流速の高い部分まで効果的に導くことができる。高出力の半導体レーザや連続発振する発熱量の大きい半導体レーザであっても十分な冷却性能が得られる。また、半導体レーザ温度は、空気温度に律速されるようになるので、ディスクの回転動作等による温度の上下が半導体レーザに与える影響を防止できる。
With such a configuration, the heat of the
なお、図9と図10では。内部で相変化を利用したヒートパイプの例で示したが、銅系合金等の熱伝導率の高めの金属製棒材を用いることもできる。 In FIG. 9 and FIG. Although an example of a heat pipe using phase change inside has been shown, a metal rod having a high thermal conductivity such as a copper alloy can also be used.
本実施形態によれば、光記録方式と磁気記録方式を複合した熱アシスト方式の磁気ディスク装置において、発光時の半導体レーザを所定の温度以下に効率よく冷却することにより、安定的に発光し、劣化や損傷を防止できるものとなる。 According to the present embodiment, in the thermally assisted magnetic disk device that combines the optical recording method and the magnetic recording method, the semiconductor laser during light emission is efficiently cooled to a predetermined temperature or less, thereby stably emitting light. Deterioration and damage can be prevented.
また、専用の放熱部を備えることで、冷却性能を向上できる。 In addition, the cooling performance can be improved by providing a dedicated heat radiating section.
次に、図11及び図12を用いて、本発明の第4の実施形態による磁気ディスク装置の構成について説明する。
図11は、本発明の第4の実施形態による磁気ディスク装置の構成を示す断面図である。図12は、本発明の第4の実施形態による磁気ディスク装置の構成を示す平面図である。なお、図11及び図12において、図1〜図10と同一符号は、同一部分を示している。
Next, the configuration of a magnetic disk device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a configuration of a magnetic disk device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 12 is a plan view showing the configuration of the magnetic disk device according to the fourth embodiment of the present invention. 11 and 12, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 10 denote the same parts.
本実施形態における構成は、基本的には、図9及び図10に示したものと同様である。ただし、サブマウント基板104の裏面は、熱伝導率の高い熱伝導部材1013を介して、回路基板13の一部に機械的また熱的に結合している。すなわち、本実施形態における組立順番として、回路基板13に半導体レーザ101を実装したサブマウント基板104を実装し、磁気ディスク装置として組立てるようにしている。この組立順番の方が、図9及び図10に示した場合に比べて、組立性が高いものである。
The configuration in the present embodiment is basically the same as that shown in FIGS. However, the back surface of the
冷却構造取付け金具1014は、回路基板13に取り付けられている。冷却構造取付け金具1014に、扁平型ヒートパイプ1015の受熱部をネジ等で締結固定し、他端の拡大伝熱面を有する放熱部1016を空気の流れが比較的速い位置に設ける。
The cooling
なお、サブマウント基板104−回路基板13−冷却構造取付け金具1014の順に積層する構成の場合、回路基板13のサブマウント基板104の直下部分から、その他の基板部位には熱が流れないようにする必要がある。そこで、図11に示すように、回路基板13のサブマウント基板104の直下部分と、その他の基板部位との間の回路基板12に、穴131bを設けている。
In the case where the
穴は、図12に示すように、回路基板13のサブマウント基板104の直下部分の周囲に、穴131a、131b、131cを設け、面方向の熱抵抗を高めている。これによって、回路基板13のサブマウント基板104の直下部分のみ厚さ方向に熱伝導させ、その他の基板部位には熱が流れないようにすることができる。
As shown in FIG. 12, the
本実施形態によれば、光記録方式と磁気記録方式を複合した熱アシスト方式の磁気ディスク装置において、発光時の半導体レーザを所定の温度以下に効率よく冷却することにより、安定的に発光し、劣化や損傷を防止できるものとなる。 According to the present embodiment, in the thermally assisted magnetic disk device that combines the optical recording method and the magnetic recording method, the semiconductor laser during light emission is efficiently cooled to a predetermined temperature or less, thereby stably emitting light. Deterioration and damage can be prevented.
また、専用の放熱部を備えることで、冷却性能を向上できる。 In addition, the cooling performance can be improved by providing a dedicated heat radiating section.
さらに、回路基板のサブマウント基板の直下部分から、その他の基板部位には熱が流れないようにすることができる。 Furthermore, heat can be prevented from flowing from the portion immediately below the submount substrate of the circuit substrate to other substrate portions.
次に、図13を用いて、本発明の第5の実施形態による磁気ディスク装置の構成について説明する。
図13は、本発明の第5の実施形態による磁気ディスク装置の構成を示す断面図である。なお、図13において、図1〜図12と同一符号は、同一部分を示している。
Next, the configuration of a magnetic disk device according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 13 is a sectional view showing the structure of a magnetic disk device according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 13, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 12 denote the same parts.
本実施形態では、図10に示した実施形態における冷却構造取付け金具1014に、ペルチェ素子1017を追加して設けている。
In this embodiment, a
このような構成により、ペルチェ素子1017に通電することにより冷却構造取付け金具側で室温よりも低温を発生することが可能となる。その結果、半導体レーザの温度を環境温度よりも下げて使うことが可能となり、車載用等の環境温度が高い条件でも安定に動作できる熱アシスト方式磁気ディスク装置を適用できる。
With such a configuration, it is possible to generate a temperature lower than room temperature on the cooling structure mounting bracket side by energizing the
本実施形態によれば、光記録方式と磁気記録方式を複合した熱アシスト方式の磁気ディスク装置において、発光時の半導体レーザを所定の温度以下に効率よく冷却することにより、安定的に発光し、劣化や損傷を防止できるものとなる。 According to the present embodiment, in the thermally assisted magnetic disk device that combines the optical recording method and the magnetic recording method, the semiconductor laser during light emission is efficiently cooled to a predetermined temperature or less, thereby stably emitting light. Deterioration and damage can be prevented.
また、専用の放熱部を備え、ペルチェ素子で冷却することで、さらに、冷却性能を向上できる。 Moreover, the cooling performance can be further improved by providing a dedicated heat radiating section and cooling with a Peltier element.
次に、図14を用いて、本発明の第3〜第5の実施形態による磁気ディスク装置の実装構造について説明する。
図14は、本発明の第3〜第5の実施形態による磁気ディスク装置の実装構造を示す断面図である。なお、図14において、図1〜図13と同一符号は、同一部分を示している。
Next, the mounting structure of the magnetic disk device according to the third to fifth embodiments of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing the mounting structure of the magnetic disk device according to the third to fifth embodiments of the present invention. In FIG. 14, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 13 denote the same parts.
本例では、図9〜図13に示した実施形態による磁気ディスク装置を、デスクトップパソコンやハードディスクレコーダ、カーナビゲーション等のファンを搭載した強制空冷方式の筐体内に実装した場合の構成を示している。 In this example, a configuration is shown in which the magnetic disk device according to the embodiment shown in FIGS. 9 to 13 is mounted in a forced air-cooled casing equipped with a fan such as a desktop personal computer, a hard disk recorder, or a car navigation system. .
強制空冷用ファン91を備えた機器において、電子チューナ等の比較的大型の電子部品92の近傍に本磁気ディスク装置1を設置させた場合、ファンの空気の流れが部分的に阻害される。その結果、磁気ディスク装置1の空気の流れによる放熱量は少なくなる。そこで、放熱部1016bを筐体内側側面に熱的に結合することにより、筐体外表面が放熱面となり自然対流と放射による放熱H2が可能となる。
When the
本例によれば、筐体内の電子部品実装の自由度が向上する。 According to this example, the degree of freedom for mounting electronic components in the housing is improved.
次に、図15を用いて、本発明の第6の実施形態による磁気ディスク装置の構成について説明する。
図15は、本発明の第6の実施形態による磁気ディスク装置の構成を示す平面図である。なお、図16において、図1〜図12と同一符号は、同一部分を示している。
Next, the configuration of a magnetic disk device according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 15 is a plan view showing the configuration of the magnetic disk device according to the sixth embodiment of the present invention. In FIG. 16, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 12 denote the same parts.
図1〜図12に示した例では、回路基板9は、フレキシブル基板102と導波路8を境にしてディスク2の回転部よりも外周側に設置している。
In the example shown in FIGS. 1 to 12, the
それに対して、本実施形態では、回路基板9は、フレキシブル基板102と導波路8を境にしてディスク2の回転部よりも内周側に設置している。すなわち、紙面の垂直方向に、空気の流れを遮るように設置された導波路102により、空気の流れを形成することで、回路基板9に発熱部品が搭載された場合にも、冷却が可能となる。
On the other hand, in the present embodiment, the
1…光記録方式と磁気記録方式の複合型熱アシスト磁気ディスク装置、2…ディスク、3…スライダ、4…サスペンション、5…アーム、6…モータ、7…ベース、8…信号用フレキシブル基板、9…回路基板、10…回路基板用コネクタ、11…ディスク側蓋、12…電子部品、13…回路基板、31…記録コイル、61…モータシャフト、71…ディスク内部空間、9…回路基板、101…半導体レーザ、102…導波路、103…光用コネクタ、104…サブマウント基板、105…低熱伝導率(断熱)部材、106…半導体レーザ側蓋、151…ミラー、152…レンズ、1011…接合材、1013…熱伝導部材、1014…接続面、1015…ヒートパイプ、1016…放熱部、1017…ペルチェ素子
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記モータを保持する磁気ディスクベースと、この磁気ディスクベースの上に設けられたディスク側蓋とにより形成される第1の空間と、
該第1の空間とは独立して形成された第2の空間とを備え、
前記第1の空間内に、前記磁気ディスクと前記モータと前記スライダとを配置し、
前記第2の空間内に、前記半導体レーザを配置することを特徴とする磁気ディスク装置。 A heat-assisted magnetic disk device having a magnetic disk, a motor for rotating the magnetic disk, a slider having a recording coil, a semiconductor laser, and a waveguide for guiding light from the semiconductor laser onto the magnetic disk. There,
A first space formed by a magnetic disk base for holding the motor and a disk side lid provided on the magnetic disk base;
A second space formed independently of the first space,
In the first space, the magnetic disk, the motor, and the slider are arranged,
A magnetic disk device, wherein the semiconductor laser is disposed in the second space.
前記半導体レーザを実装した半導体レーザ基板と、
前記磁気ディスクベースと前記半導体レーザ基板との間に介在され、前記磁気ディスクベースよりも熱伝導率の小さい熱伝導部材を備えることを特徴とする磁気ディスク装置。 The magnetic disk apparatus according to claim 1,
A semiconductor laser substrate on which the semiconductor laser is mounted;
A magnetic disk device comprising a heat conducting member interposed between the magnetic disk base and the semiconductor laser substrate and having a lower thermal conductivity than the magnetic disk base.
前記熱伝導部材は、セラミックスまたは樹脂であることを特徴とする磁気ディスク装置。 The magnetic disk device according to claim 2,
The magnetic disk device, wherein the heat conducting member is ceramic or resin.
前記記録コイルに通電する電気配線用フレキシブル基板を備え、
前記導波路が、前記フレキシブル基板と一体的に形成されていることを特徴とする磁気ディスク装置。 The magnetic disk apparatus according to claim 1,
Comprising a flexible substrate for electrical wiring to energize the recording coil;
A magnetic disk drive, wherein the waveguide is formed integrally with the flexible substrate.
前記半導体レーザを実装した半導体レーザ基板と、
前記磁気ディスクベースの裏側に設けられ、磁気記録方式の制御のための電子部品が実装された回路基板と、
前記半導体レーザ基板と前記回路基板とを熱的に結合する熱伝導部材とを備えることを特徴とする磁気ディスク装置。 The magnetic disk apparatus according to claim 1,
A semiconductor laser substrate on which the semiconductor laser is mounted;
A circuit board provided on the back side of the magnetic disk base and mounted with electronic components for controlling the magnetic recording system;
A magnetic disk drive comprising: a heat conducting member that thermally couples the semiconductor laser substrate and the circuit board.
前記半導体レーザを実装した半導体レーザ基板を備え、
前記半導体レーザと前記半導体レーザ基板とが、前記第2の空間に収納されていることを特徴とする磁気ディスク装置。 The magnetic disk apparatus according to claim 1,
A semiconductor laser substrate on which the semiconductor laser is mounted;
The magnetic disk device, wherein the semiconductor laser and the semiconductor laser substrate are accommodated in the second space.
前記半導体レーザからの出射光用のミラーが内蔵され、前記導波路が接続された第1のコネクタと、
前記半導体レーザの出射側に設けられた第2のコネクタとを備え、
前記第1のコネクタと、前記第2のコネクタを接続することにより、前記半導体レーザの出射光を前記導波路に導くことを特徴とする磁気ディスク装置。 The magnetic disk apparatus according to claim 1,
A first connector having a built-in mirror for light emitted from the semiconductor laser and connected to the waveguide;
A second connector provided on the emission side of the semiconductor laser,
A magnetic disk device, wherein the light emitted from the semiconductor laser is guided to the waveguide by connecting the first connector and the second connector.
前記半導体レーザは、複数個の備えられ、
前記半導体レーザ基板は、高さ方向に階段状に形成されており、
各高さ方向の異なる位置に、それぞれ、前記複数個の半導体レーザが設置されることを特徴とする磁気ディスク装置。 The magnetic disk apparatus according to claim 1,
A plurality of the semiconductor lasers are provided,
The semiconductor laser substrate is formed in a step shape in the height direction,
A magnetic disk device, wherein the plurality of semiconductor lasers are installed at different positions in each height direction.
ヒートパイプを備え、
該ヒートパイプの受熱部が、前記半導体レーザ基板に結合されていることを特徴とする磁気ディスク装置。 The magnetic disk apparatus according to claim 1,
With a heat pipe,
A magnetic disk device, wherein a heat receiving portion of the heat pipe is coupled to the semiconductor laser substrate.
前記半導体レーザを実装した半導体レーザ基板と、
前記磁気ディスクベースの裏側に設けられ、磁気記録方式の制御のための電子部品が実装された回路基板を備え、
該回路基板上に、前記半導体レーザ基板が実装されるとともに、前記回路基板上であって、前記半導体レーザ基板の直下部分と、その他の基板部位との間に穴が設けられていることを特徴とする磁気ディスク装置。 The magnetic disk drive according to claim 9, wherein
A semiconductor laser substrate on which the semiconductor laser is mounted;
Provided on the back side of the magnetic disk base, comprising a circuit board on which electronic components for magnetic recording system control are mounted,
The semiconductor laser substrate is mounted on the circuit board, and a hole is provided on the circuit board between a portion immediately below the semiconductor laser substrate and another substrate portion. Magnetic disk unit.
前記半導体レーザ基板に接合されたペルチェ素子を備えることを特徴とする磁気ディスク装置。 The magnetic disk apparatus according to claim 1,
A magnetic disk drive comprising a Peltier element bonded to the semiconductor laser substrate.
前記半導体レーザを実装した半導体レーザ基板と、
前記磁気ディスクベースの裏側に設けられ、磁気記録方式の制御のための電子部品が実装された回路基板を備え、
前記半導体レーザ基板と前記回路基板とを、熱的に絶縁したことを特徴とする磁気ディスク装置。 A heat-assisted magnetic disk device having a magnetic disk, a motor for rotating the magnetic disk, a slider having a recording coil, a semiconductor laser, and a waveguide for guiding light from the semiconductor laser onto the magnetic disk. There,
A semiconductor laser substrate on which the semiconductor laser is mounted;
Provided on the back side of the magnetic disk base, comprising a circuit board on which electronic components for magnetic recording system control are mounted,
A magnetic disk drive comprising the semiconductor laser substrate and the circuit board thermally insulated.
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