JP2538760B2 - ディスクドライブ用のベ―ス・プレ―トと回路基板の混成体並びに磁気ディスク・ドライブ - Google Patents
ディスクドライブ用のベ―ス・プレ―トと回路基板の混成体並びに磁気ディスク・ドライブInfo
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Description
の製造および設計に係り、特にディスク・ドライブの1
部を構成するベース・プレートおよび回路基板に関す
る。
うなデータを貯蔵するための磁気ディスク・ドライブは
定常的にそのサイズが減少してきており、現在では3.
5型フロッピー・ディスケットがパーソナル・コンピュ
ータで広く用いられており、2.5型ハード・ディスク
・ドライブがラップトップおよび携帯用コンピュータで
用いられている。特にラップトップおよび軽量コンピュ
ータにおいてもっと大型のドライブに対して利用できる
スペースがないことから高さを軽減する要請が高まって
いる。ハード・ディスクの径を約46mmに減らすという
要望もあり、ディスク・ドライブ機構の厚みまたは高さ
を約10mmから約5mmに減らす努力がなされている。
ィスク・ドライブおよび磁気媒体にデータを記録する通
常の関連機能の制御および動作に必要な電子素子を支持
する電子回路基板と、安定化用の剛体の金属ベース・プ
レートが用いられている。剛体の金属ベース・プレート
は、回転するディスクに対して磁気ヘッドの位置制御が
精密に維持されねばならないという要求のために必須の
ものであった。ディスク・スピンドルと、ディスク表面
に対して変動する位置に磁気ヘッドを位置決めするアク
チュエータ機構の軸との間の相対移動を防ぐために、剛
性は必須である。ディスク表面でのデータの読み書きの
ために磁気ヘッドを制御する固定データを与えるため
に、剛体のベース・プレートはその配向およびスピンド
ルとアクチュエータ機構の軸との間の間隔を維持しなけ
ればならない。
たりして磁気ヘッドまたはディスクが動作中に損傷を受
けるのを防ぐために、アクチュエータ機構支持体のスピ
ンドルに対するいかなる微細な移動も厳格に制限されな
ければならない。この制限は、磁気ヘッドとディスク表
面の間のギャップを数ミクロンという極めて小さな値に
維持するために必須である。
間に極めて微細な位置決めを維持することが必須であ
る。この微細な位置決めは、ディスク表面に担持されて
いる磁気媒体にデータを読み書きするために磁気ヘッド
がディスク表面から所定の距離にとどまることを保証す
る。
て、メモリ・カード用に通常使用される領域にディスク
・ドライブを格納することが可能になり、ディスク・ド
ライブの種々の構成部材の厚みが軽減される。ディスク
・ドライブの素子の厚みは素子の一体性を失うことなく
ある程度までは軽減できる。例えば、ベース・プレート
は充分に剛性にとどまるには或最小の厚みを持たねばな
らない。金属シートを曲げたり、成形したり、ひだ付け
したりすると部品の厚みが増加する。これは、部品の厚
みおよびディスク・ドライブの高さを減らす努力を完全
に打ち消さないまでも相当に制限する。
電子回路基板を有する通常のディスク・ドライブはかな
りの高さを費やすことを必要とする。電子回路基板と剛
性の金属ベース・プレートが互いに密接してサンドイッ
チ状にされた場合、電子素子はベース・プレートを暖め
る傾向にあり、金属の熱膨張を引き起こす。これは恐ら
く剛性のベース・プレートを反らせたり曲げたりするに
充分なものである。この反りはアクチュエータとドライ
ブ・スピンドルの空間的関係に影響を与え、磁気ヘッド
をその正規の飛翔高さから変動させる。この変動は、ヘ
ッドが信頼性をもってデータを生成しまたは再生するこ
とが出来なくなるほど大きくヘッドを磁気表面から変位
させるか、磁気ヘッドが回転しているディスク表面に接
触または当たるほど磁気ヘッドをディスク表面に近づけ
て磁気表面の1部分およびそこに記録されているデータ
の破壊を引き起こす。
ース・プレートが向かい合って配置され、ベース・プレ
ート内のくぼみに回路基板上の電子素子が収容される堆
積構造を示している。
装着された電子素子を作動させるのに必要な電気配線お
よび導体を収容するシャーシを形成するようにモールド
されたプラスティックまたは樹脂材を示している。電気
導体が樹脂構体の表面に付着された後、これは絶縁層で
カプセル化される。
構が装着されている、かつスピンドル・ドライブ・モー
タおよびスピンドルを支持しているシート金属ベース・
プレートと少なくとも部分的に向かい合って電子回路基
板が係合している構造を示している。
タ機構、スピンドルおよびスピンドル駆動モータを支持
するベースまたはベース・プレートと向かい合って電子
回路基板が配置された堆積構造を示している。
回路基板の堆積構造を用いると、貴重な高さが犠牲にな
る。
体の使用により、高さの増加を抑えつつアクチュエータ
機構とディスク・ドライブ・スピンドルの間の剛性の空
間的関係を維持するにある。
・ハウシング内の温度の影響とこれにより生じるベース
・プレートの反りおよび曲がりを除去するにある。
・アセンブリ内の温度上昇を最小にするにある。
イブ・アセンブリ内の電子素子からの汚染を最小にする
にある。
よび回路基板の混成体が金属ベース・プレートおよび回
路基板全体の高さを減らすために用いられ、かつディス
ク・ドライブ・アセンブリの動作を制御するのに必要な
電子素子を装着するための開放したアクセス可能な回路
基板表面を与えるのに用いられる。ベース・プレートお
よび回路基板の混成体は回路基板の両面に電子素子を装
着することを可能性にし、金属ベース・プレートはディ
スクとアクチュエータ機構により支持された磁気ヘッド
の間の空間的関係を維持するのに必要な剛性を与える。
ベース・プレートおよび回路基板の混成体は鋼または同
様に剛性の金属プレートで形成され、電子回路基板は金
属ベース・プレートを取り囲むように構成される。回路
基板はベース・プレートを支持するに充分な剛性を有す
るFR4回路基板のごときエポキシ構造のものが好まし
い。鋼または他の適当な金属で形成されたベース・プレ
ートが電子回路基板内の孔に挿入される。電子回路基板
のグランド・プレーンは接地され且つ金属ベース・プレ
ートに電気的につながれている。金属ベース・プレート
はディスク・ドライブのスピンドル軸とアクチュエータ
機構の軸との間に延びる軸に関して対称形に形成され
る。部品の対称性はディスク・ドライブ・ハウジング内
の温度上昇により生じる熱膨張の影響を軽減する。回路
基板、特にFR4回路基板は金属ベース・プレートより
剛性が低く、金属ベース・プレートが反ったり曲がった
りするほどには剛性にならずにベース・プレートの熱膨
張を吸収する傾向にある。
を除去することにより、ディスク・ドライブの高さが実
質的に軽減される。図1にディスク・ドライブで使用す
る混成ベース・プレート10を示す。これは電子回路基
板12および剛性のベース・プレート14よりなる。最
初に剛性のベース・プレート14について言及するに、
このベース・プレート14は、図2に示すスピンドル3
4およびスピンドル駆動モータ36を収容する孔16
と、ボイス・コイル・モータで駆動されるアクチュエー
タ42を収容するための孔18を有する。剛性のベース
・プレート14は鋼、ステンレススチール、または他の
十分に剛性な金属の打ち抜きでよい。装着孔16および
18、ならびに電子機械装置をベース・プレート14に
ボルト止めまたはクランプするのに用いられる取り付け
孔20が打ち抜きまたは穴抜きで形成されてもよい。
プロセスのいずれで作られてもよく、内部電気信号担持
層を有する単層カード、2層カードまたは多層カードで
よい。電子回路基板の製造は通常のものであり、本発明
の1部を構成するものではない。電子回路基板の好まし
い構造は基板12の上側露出面30および下側露出面3
2の両面上に導電パターンを有する多層構造であり、こ
れにより図2に示すように面30および32上に電子素
子22を装着することが出来る。
14よりなる混成ベース・プレート即ち混成体10の垂
直方向の寸法は、図2ディスク・ドライブのカバーを除
去して示したディスクドライブ内で大きく拡大してかつ
誇張して示されている。
レート14の全厚みを持つ周辺部から延びているベース
・プレート14のほぼ半厚みのフランジ26を有する。
フランジ26は剛性のベース14を電子回路基板12に
対して位置決めするのに役立つ。同様に電子回路基板1
2は剛性のベース・プレート14を収容するように内向
きに延びるフランジ28を形成するように製造される。
電子回路基板12上のフランジ28は同様に電子回路基
板12の厚みの約半分の厚みである。2つのフランジ2
6および28が互いに重なり合って置かれ、剛性のベー
ス・プレート14が電子回路基板12内に形成された孔
17内に挿入されるので、剛性ベース・プレート14の
位置が画定される。剛性の金属ベース・プレート14は
アクチュエータ42とディスク・ドライブ・スピンドル
の両者を担持するので、アクチュエータ42のスピンド
ル34に対する相対位置は金属ベース・プレート14の
剛性構造により維持される。金属ベース・プレート14
は成形によりまたは接着により電子回路基板12に取り
付けられるのが好ましい。成形が望まれる場合は、金属
ベース・プレート14および電子回路基板12が組み立
てられモールド内に挿入され、そこで高強度のプラスチ
ック鋳型材が成形されベース・プレート14と電子回路
基板12の間のギャップ27内に押し込まれ、更に両素
子14および12上の接合線上に乗って2つの素子14
および12を永久的に接合する。
ンジ26および28の係合面上に接着剤が塗布され、2
つの素子14および12が組み立てられ、接着剤が硬化
する間互いに押しつけられる。
面30は電気的に付勢されたときに低いガス放出特性を
示すまたは汚染物を放出しない電子素子22を高密度に
有するのが好ましい。これらの素子22は一般に低レベ
ル熱発生子である。電子素子22を電子回路基板12の
上面30に対して選択することにより、ディスク・ドラ
イブ内の動作温度の上昇が最小になり、ディスク・ドラ
イブ・ハウジング内の汚染の危険性が実質的に除去され
る。ディスク38の表面と回転するディスク38の表面
に対して浮上または飛翔している磁気ヘッド40との間
の隙間が極めて小さいために、汚染を最小にすることは
至難なことである。
粒子を放出する傾向にある素子22が電子回路基板12
の外面または下面32上に高密度で置かれる。同様に、
高熱発生素子22が電子回路基板12の底面32上に置
かれ、温度上昇が小さい大気中に熱が放散される。大気
中では、電子素子22により発生された熱の電子回路基
板12またはベース・プレート14に対する影響は軽減
される。
に配置した後、スピンドル34、スピンドル・ドライブ
・モータ36および磁気ディスク38がベース・プレー
ト14内に取り込まれ、スピンドル・ドライブ・モータ
36は図2に示すように孔16内にとどまる。
示すように剛性ベース・プレート14の孔18内にこれ
に対して組み立てられる。
18の中心を通って延びる軸に関してほぼ対称になるよ
うに設計されかつ作られる。ベース・プレート14の対
称形はベース・プレート14の熱膨張および収縮の影響
を軽減し、ベース・プレート14の熱膨張による反りや
曲がりを軽減する。
に設けられた電子素子22は、硬化すると電子素子22
上に連続したフィルムを形成するスプレイまたは他の適
当な形のプラスチックで更に覆われてもよい。電子素子
22の被覆は電子回路板12上に設けられた後は、電子
素子22から放出される汚染物を吸収し、これがディス
ク38の回りの領域44を汚染するのを防止し、磁気ヘ
ッド40または磁気ディスク38に対する損傷の可能性
を大幅に軽減する。
路基板12の混成体10はディスク・ドライブ機構のコ
ンパクトな設計を促進し、必要な間隔を有する堆積構造
の必要性を除去する。混成体10は、素子を収容するた
めにスペースが許容するならば電子回路基板12の上面
30上の電子素子22がディスク38の回りの領域44
に突出するのを可能にし、これによりディスク・ドライ
ブ構造における垂直高さの必要性が更に軽減される。
基板とベース・プレートの混成体を示す。
ータとともに混成ベース・プレートを収容したディスク
・ドライブの断面図を示す
Claims (16)
- 【請求項1】ディスク・ドライブ用のベース・プレート
と回路基板との混成体であって、 ドライブ・スピンドルおよび磁気読み取り/書き込みヘ
ッド・アクチュエータ機構を支持する金属ベース・プレ
ートと、 前記ベース・プレートの周囲形状に対応した形状の孔を
有する印刷回路基板と、 よりなり、前記金属ベース・プレートは前記孔内に配置
され、前記ベース・プレートおよび前記回路基板は単一
の混成構造を形成するように一体に接合されていること
を特徴とする、混成体。 - 【請求項2】前記金属ベース・プレートは少なくとも1
つの軸に関して対称である、請求項1の混成体。 - 【請求項3】前記金属ベース・プレートおよび前記回路
基板は互いに向かい合って配置されている、請求項1の
混成体。 - 【請求項4】前記回路基板は前記回路基板の両面に電子
素子を支持する、請求項1の混成体。 - 【請求項5】前記金属ベース・プレートおよび前記回路
基板は電気的に相互に接続されている、請求項1の混成
体。 - 【請求項6】前記金属ベース・プレートの周囲と前記回
路基板が接合されることにより前記金属ベース・プレー
トおよび前記回路基板が互いに接合されている、請求項
1記載の混成体。 - 【請求項7】前記金属ベース・プレートの周囲と前記回
路基板が接着剤で接合されることにより前記金属ベース
・プレートおよび前記回路基板が互いに接合されてい
る、請求項6の混成体。 - 【請求項8】前記金属ベース・プレートの周囲と前記回
路基板が注入プラスチック材で接合されることにより前
記金属ベース・プレートおよび前記回路基板が互いに接
合されている、請求項6記載の混成体。 - 【請求項9】データを磁気的に読み取り、書き込むため
の磁気ディスク・ドライブであって、 ドライブ・モータと、 データを読み取り、書き込むための磁気ディスクと、 前記ディスク上の複数の記録トラックにアクセスするア
クセス手段と、 前記ドライブ・モータ、前記磁気ディスクおよび前記ア
クセス手段を支持するベース・プレートと回路基板の混
成体と、 よりなり、前記ベース・プレートと回路基板の混成体
は、 ドライブ・スピンドルおよび磁気読み取り/書き込みヘ
ッドアクチュエータ機構を支持する金属ベース・プレー
トと、 前記ベース・プレートの周囲形状に対応した形状の孔を
有する印刷回路基板と、 を含み、前記金属ベース・プレートは前記孔内に配置さ
れ、前記ベース・プレートおよび前記回路基板は単一の
混成構造を形成するように一体に接合されていることを
特徴とする、磁気ディスク・ドライブ。 - 【請求項10】前記金属ベース・プレートは少なくとも
1つの軸に関して対称である、請求項9の磁気ディスク
ドライブ。 - 【請求項11】前記金属ベース・プレートおよび前記回
路基板は互いに向かい合って配置されている、請求項9
の磁気ディスク・ドライブ。 - 【請求項12】前記回路基板は前記回路基板の両面に電
子素子を支持する、請求項9の磁気ディスク・ドライ
ブ。 - 【請求項13】前記金属ベース・プレートおよび前記回
路基板は電気的に相互に接続されている、請求項9の磁
気ディスク・ドライブ。 - 【請求項14】前記金属ベース・プレートの周囲と前記
回路基板が接合されることにより前記金属ベース・プレ
ートおよび前記回路基板が互いに接合されている、請求
項9記載の磁気ディスク・ドライブ。 - 【請求項15】前記金属ベース・プレートの周囲と前記
回路基板が接着剤で接合されることにより前記金属ベー
ス・プレートおよび前記回路基板が互いに接合されてい
る、請求項14の磁気ディスク・ドライブ。 - 【請求項16】前記金属ベース・プレートの周囲と前記
回路基板が注入プラスチック材で接合されることにより
前記金属ベース・プレートおよび前記回路基板が互いに
接合されている、請求項14記載の磁気ディスク・ドラ
イブ。
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