JP4343100B2 - モータユニットおよび記録ディスク駆動装置 - Google Patents
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Description
本発明は、電動式のモータを含むモータユニットに関し、好ましくは、モータユニットは記録ディスクを駆動する記録ディスク駆動装置に利用される。
従来より、ハードディスク装置等の記録ディスク駆動装置では、スピンドルモータ等からの導線をモータのブラケットの反対側やハウジングの外部等に設けられた回路基板に接続するため、ブラケットやハウジングに導線を引き出すための貫通孔が形成される。
例えば、特許文献１では、スピンドルモータにおいて、ステータが固定されるブラケットにコイル線（導線）の案内孔（貫通孔）が設けられる。特許文献１のスピンドルモータでは、ステータとは反対側からブラケットに取り付けられるフレキシブル回路基板の先端部を切り欠いて形成した規制孔を案内孔に重ね、案内孔および案内孔より小さい規制孔を介してコイル線を引き出すことにより、コイル線とブラケットとの接触を防止する技術が開示されている。
また、特許文献２では、特許文献１のスピンドルモータにおいて、ブラケットのステータ側の面に設けられた絶縁紙に、フレキシブル回路基板の先端部の切り欠きとは反対方向を向く切り欠きを設け、コイル線をこれらの切り欠きを通して引き出すことにより、コイル線とブラケットとの接触をより確実に防止する技術が開示されている。
特許第３３７３２６２号公報
特許第３３７３６２５号公報
ところで、ハードディスク装置では、記録ディスクが収容されるハウジングの内部空間が外部から隔離されて減圧されることにより、記録ディスクの周囲の雰囲気が清浄に保たれており、内部空間へのエアリークを防止して密閉状態を維持するため、ハウジングに形成された導線用の貫通孔が封止材料により封止されている。
一方、近年カーナビゲーションシステムにもハードディスク装置が利用されるようになり、このような車載用のハードディスク装置には高い耐久性が要求される。例えば、加熱加湿試験では、気温９０℃、湿度９５％の環境下で１５００時間の耐久試験が行われ、ヒートショック試験では、気温（−４０）℃および８５℃の環境下における各１５分ずつの冷却および加熱を交互に１５００回繰り返す耐久試験が行われる。
このような厳しい試験条件下においては、貫通孔を封止する封止材料や回路基板をハウジングに接着する粘着剤層が劣化する恐れがある。例えば、ハウジングに形成された貫通孔に回路基板の開口を重ねた上で、回路基板の開口を封止材料により閉塞することにより貫通孔を封止しようとした場合、上記のような耐久試験では、封止材料による開口の閉塞が維持されていたとしても、回路基板をハウジングに接着する粘着剤層がハウジングから剥離する等して、清浄に維持されるべきハウジングの内部空間に回路基板とハウジングとの間からガスが入り込んでしまう恐れがある。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、回路基板とハウジング部材との密着性を向上することにより、ハウジング部材の貫通孔を確実に封止することを目的としている。
請求項１に記載の発明は、電動式のモータを含むモータユニットであって、情報を記録する記録ディスクの回転に用いられるモータと、前記モータを内部空間に収容して外部から隔離するハウジングの少なくとも一部であり、前記内部空間から外部へと伸びる導線が挿入される貫通孔が形成されたハウジング部材と、前記ハウジング部材の前記内部空間側とは反対側の面に貼付され、前記貫通孔に重なる開口を有するとともに前記開口に挿入された前記導線が接合される回路基板と、前記ハウジング部材の主要部である金属部の表面に形成された樹脂製の被覆層から前記貫通孔の周囲において露出する金属面と前記回路基板とを接着する粘着剤層と、前記内部空間とは反対側から前記開口を覆うとともに前記導線を前記回路基板に接合する半田である封止材料とを備える。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータユニットであって、前記金属面が、前記金属部の表面に形成された被覆層の一部を前記金属部の一部と共に削り取ることにより形成される。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のモータユニットであって、前記金属面の平均粗度が３．２μｍ以下である。
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のモータユニットであって、前記ハウジング部材の前記金属部がアルミニウムにより形成されている。
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のモータユニットであって、前記回路基板がフレキシブル回路基板である。
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のモータユニットであって、前記粘着剤層の厚さが５０μｍより厚い。
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載のモータユニットであって、前記貫通孔に挿入されて前記貫通孔の内側面を覆う部材をさらに備える。
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載のモータユニットであって、前記貫通孔の前記内部空間側の開口のエッジを覆う部材をさらに備える。
請求項９に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載のモータユニットであって、前記貫通孔に挿入される略筒状の樹脂製のブッシュをさらに備え、前記導線が前記ブッシュの内側を通って前記内部空間から外部へと伸びる。
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請求項９に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載のモータユニットであって、前記貫通孔に挿入される略筒状の樹脂製のブッシュをさらに備え、前記導線が前記ブッシュの内側を通って前記内部空間から外部へと伸びる。
請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし９のいずれかに記載のモータユニットであって、前記導線が前記モータの電機子に接続される。
請求項１１に記載の発明は、請求項１ないし１０のいずれかに記載のモータユニットであって、車両に搭載される。
請求項１２に記載の発明は、記録ディスク駆動装置であって、情報を記録する記録ディスクと、前記記録ディスクを回転する請求項１ないし１１のいずれかに記載のモータユニットと、前記記録ディスクに対する情報の読み出しおよび／または書き込みを行うアクセス部と、前記モータユニットの前記ハウジング部材と共に前記記録ディスク、前記モータユニットの前記モータ、および、前記アクセス部を内部空間に収容して外部から隔離するハウジングを形成する他のハウジング部材とを備える。
本発明では、回路基板とハウジング部材との密着性を向上することにより、ハウジング部材の貫通孔を確実に封止することができる。また、モータユニットの製造を簡素化することができる。請求項２の発明では、ハウジング部材の形成を簡素化することができる。請求項５の発明では、回路基板とハウジング部材との密着性をより向上することができる。
請求項６の発明では、周囲の温度が大きく変化する場合であっても、回路基板がハウジング部材から剥離することを防止することができる。
図１は、本発明の一の実施の形態に係るディスク駆動装置１の内部構成を示す図である。ディスク駆動装置１は、車両に搭載されるカーナビゲーションシステムのハードディスク装置であり、情報を記録する円板状の記録ディスク１２、記録ディスク１２に対する情報の読み出しおよび（または）書き込みを行うアクセス部１３、記録ディスク１２を保持して回転する電動式のモータ１４、並びに、記録ディスク１２、アクセス部１３およびモータ１４を内部空間１１０に収容して外部から隔離するハウジング１１を備える。
ハウジング１１は、モータ１４およびアクセス部１３が取り付けられる底板状の第１ハウジング部材１１１、並びに、第１ハウジング部材１１１のモータ１４およびアクセス部１３が取り付けられる側の主面を覆うことにより内部空間１１０を形成する蓋状の第２ハウジング部材１１２を備える。第１ハウジング部材１１１および第２ハウジング部材１１２は、アルミニウムにより形成された金属部の表面が後述する樹脂製の被覆層にて覆われた構造を有する。ディスク駆動装置１では、減圧環境下において第１ハウジング部材１１１に第２ハウジング部材１１２が接合されてハウジング１１が形成され、密閉された内部空間１１０は塵や埃が極度に少ない清浄な空間とされる。
図１に示すように、アクセス部１３は、記録ディスク１２に近接して情報の読み出しおよび書き込みを磁気的に行うヘッド１３１、ヘッド１３１を支持するアーム１３２、アーム１３２を移動させることによりヘッド１３１と記録ディスク１２との相対的位置を変更するヘッド移動機構１３３、並びに、ディスク駆動装置１の停止時にアーム１３２を係止して所定の位置に保持するラッチ機構１３４を備える。これらの構成により、ヘッド１３１は回転する記録ディスク１２に近接した状態で記録ディスク１２の所要の位置にアクセスし、情報の読み出しおよび書き込みを行う。
モータ１４は、固定組立体であるステータ部１４１、および、回転組立体であるロータ部１４２を備えるアウターロータ型のモータであり、ロータ部１４２は軸受機構によりステータ部１４１に対して回転可能に支持される。ステータ部１４１は電機子１４１１を備え、電機子１４１１に接続される導線１４１３は、ハウジング１１の一部である第１ハウジング部材１１１に形成された貫通孔１１３に挿入される。貫通孔１１３を介してハウジング１１の内部空間１１０から外部へと伸びる導線１４１３は、第１ハウジング部材１１１の内部空間１１０とは反対側の主面に後述の粘着剤層を介して貼付されたフレキシブル回路基板１１４の電極に接合され、貫通孔１１３は後述の封止材料によりフレキシブル回路基板１１４側から封止される。
ディスク駆動装置１では、記録ディスク１２の回転に用いられるモータ１４、モータ１４が取り付けられるとともに貫通孔１１３を有する第１ハウジング部材１１１、第１ハウジング部材１１１に貼付されるフレキシブル回路基板１１４、その他、第１ハウジング部材１１１とフレキシブル回路基板１１４とを接着する粘着剤層１１５（図２参照）や貫通孔１１３を封止する封止材料１１７（図２参照）等が半製品であるモータユニット１０として取り扱われる。なお、図１では図示を省略しているが、実際のディスク駆動装置１では、ヘッド移動機構１３３のボイスコイル１３３１やラッチ機構１３４のラッチコイル１３４１等、モータ１４以外の構成からの導線を外部に引き出すための貫通孔もハウジング１１に形成される。
図２は、モータユニット１０の第１ハウジング部材１１１に形成された貫通孔１１３近傍を拡大して示す断面図である。図２に示すように、第１ハウジング部材１１１は、第１ハウジング部材１１１の主要部となる金属部であるアルミニウム製の底板本体１１１１、および、底板本体１１１１の内部空間１１０（図１参照）側とは反対側の表面に形成された樹脂製の被覆層１１１２を備え、貫通孔１１３の周囲において被覆層１１１２から露出する金属面（すなわち、底板本体１１１１の表面の一部）１１１３には、粘着剤層１１５を介してフレキシブル回路基板１１４が貼付される。以下、金属面１１１３を、「基板貼付部位１１１３」という。基板貼付部位１１１３における底板本体１１１１の面粗度を示す十点平均粗さ（Ｒｚ）は３．２μｍとされ、また、粘着剤層１１５の厚さは１２５μｍとされる。なお、第１ハウジング部材１１１では、底板本体１１１１の内部空間１１０側の表面にも樹脂製の被覆層が形成されるが、図２に示す部位にはモータ１４（図１参照）が取り付けられるため被覆層は設けられていない。
底板本体１１１１は、溶融した金属を精密な金型に圧入する鋳造方式であるダイカスト法により高い形状精度にて形成されたアルミニウム製の鋳物、いわゆる、アルミニウムダイカストであり、その表面は滑らかに形成されている。底板本体１１１１の表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）は６．３μｍである。被覆層１１１２は、電着塗装（いわゆる、ＥＤ（Electrodeposition）コート）により底板本体１１１１の表面を覆うように形成され、アルミニウムにより形成された底板本体１１１１の表面からパーティクル等の不純物が飛散することを防止する。また、被覆層１１１２が設けられることにより、第１ハウジング部材１１１の絶縁性や耐食性の向上も実現される。本実施の形態では、被覆層１１１２の厚さは５０μｍとされる。
第１ハウジング部材１１１の貫通孔１１３には、略筒状の樹脂製のブッシュ１１６が挿入され、図示省略の接着剤等により第１ハウジング部材１１１（の底板本体１１１１）に取り付けられる。ブッシュ１１６は、円筒状の円筒部１１６１、および、円筒部１１６１の内部空間１１０（図１参照）側の端部に設けられるリング状の鍔部１１６２を備える。円筒部１１６１は、貫通孔１１３に挿入されて貫通孔１１３の内側面を覆う。鍔部１１６２は、貫通孔１１３の内部空間１１０側において円筒部１１６１の外側面から外側に向かって広がり、貫通孔１１３の内部空間１１０側の開口のエッジを覆う。なお、ブッシュ１１６は、貫通孔１１３に圧入されることにより第１ハウジング部材１１１に取り付けられてもよい。
ディスク駆動装置１では、導線１４１３がブッシュ１１６の内側を通ってハウジング１１の内部空間１１０（図１参照）から外部へと引き出される。貫通孔１１３の内部空間１１０側のエッジはブッシュ１１６の鍔部１１６２により覆われるため、導線１４１３とエッジとの接触による導線１４１３の断線が防止される。また、貫通孔１１３の内側面がブッシュ１１６の円筒部１１６１により覆われるため、導線１４１３と貫通孔１１３の内側面との接触が防止され、導線１４１３と第１ハウジング部材１１１とが電気的に絶縁される。
フレキシブル回路基板１１４は、圧延銅により形成されて配線や電極等となる配線層１１４２、並びに、配線層１１４２を間に挟んで外部から絶縁および保護するポリイミドフィルムである第１絶縁層１１４１および第２絶縁層１１４３を備える３層構造とされ、これらの層１１４１〜１１４３を貫通する略円形の開口１１４４をさらに備える。第１絶縁層１１４１および第２絶縁層１１４３の厚さは２５μｍであり、配線層１１４２の厚さは３５μｍである。フレキシブル回路基板１１４は、第１ハウジング部材１１１の貫通孔１１３（に取り付けられたブッシュ１１６の開口）に開口１１４４が重なるように配置される。開口１１４４の径は、貫通孔１１３の径よりも小さくされる。
フレキシブル回路基板１１４の開口１１４４の周囲には、図２に示すように第２絶縁層１１４３が設けられておらず、第１ハウジング部材１１１の貫通孔１１３、および、フレキシブル回路基板１１４の開口１１４４に挿入された導線１４１３は、開口１１４４の周囲において露出している配線層１１４２（すなわち、電極）に半田付けにより接合される。モータユニット１０では、導線１４１３の接合に利用される半田により、フレキシブル回路基板１１４の開口１１４４が内部空間１１０（図１参照）とは反対側から覆われて閉塞されることにより、第１ハウジング部材１１１の貫通孔１１３が封止される。換言すれば、開口１１４４を覆い貫通孔１１３を封止する封止材料１１７は、導線１４１３のフレキシブル回路基板１１４への接合に利用される半田である。
図３は第１ハウジング部材１１１の一部を示す底面図である。図３に示すように、モータ１４（図１参照）の取り付け領域に合わせて円形の基板貼付部位１１１３が大きく形成されており、基板貼付部位１１１３が僅かに突出するように基板貼付部位１１１３の周囲は一段低くなっているとともに被覆層１１１２が形成されている。フレキシブル回路基板１１４は、先端の略Ｃ字状の部位において基板貼付部位１１１３に貼り付けられる。基板貼付部位１１１３には略Ｃ字状の部位に沿って４つの貫通孔１１３（図２参照）が形成されており、図３に示すように４つの封止材料１１７によりこれらの貫通孔１１３の全てが封止される。
図４は、モータユニット１０の第１ハウジング部材１１１に形成された貫通孔１１３の封止に関連する処理の流れを示す図である。図４に示す処理は、図１に示す第２ハウジング部材１１２が第１ハウジング部材１１１に接合されて内部空間１１０が形成される工程よりも前に行われる。以下の説明において、第１ハウジング部材１１１、底板本体１１１１、貫通孔１１３およびフレキシブル回路基板１１４等における「内部空間１１０側」という場合は、最終的に第２ハウジング部材１１２が第１ハウジング部材１１１に接合されることにより内部空間１１０が形成された状態において内部空間１１０を向く側を意味する。
モータユニット１０では、図２に示す第１ハウジング部材１１１の主要部である底板本体１１１１に電着塗装により樹脂製の被覆材料が付与され、底板本体１１１１の全面に被覆層が形成される。これにより、図２に示す部位における内部空間１１０（図１参照）とは反対側の表面の被覆層１１１２が形成される（ステップＳ１１）。続いて、底板本体１１１１および被覆層１１１２を貫通する貫通孔１１３（およびネジ穴等の他の貫通孔）が形成される（ステップＳ１２）。
被覆層１１１２および貫通孔１１３が形成されると、エンドミル等の加工工具により、底板本体１１１１の表面に形成された被覆層１１１２のうち、貫通孔１１３の周囲の部位（すなわち、被覆層１１１２の一部）を底板本体１１１１の一部と共に削り取ることにより、被覆層１１１２から露出する基板貼付部位１１１３が形成される（ステップＳ１３）。このとき、加工工具が制御されることにより、基板貼付部位１１１３の十点平均粗さ（Ｒｚ）が３．２μｍとされる。また、既述のように基板貼付部位１１１３が形成される部位は突出しているため、突出部の表面および底板本体１１１１の一部を容易に削り取ることができる。なお、第１ハウジング部材１１１の他の箇所においても必要に応じて適宜、被覆層の除去が行われる。
基板貼付部位１１１３の形成が完了すると、すなわち、底板本体１１１１に貫通孔１１３が形成されるとともに底板本体１１１１の表面のうち基板貼付部位１１１３を除く大部分の部位に被覆層１１１２が形成された第１ハウジング部材１１１が準備されると、底板本体１１１１に対して液体が噴射される等して洗浄（いわゆる、荒洗浄）が行われ、続いて超音波洗浄（いわゆる、本洗浄）が行われた後、底板本体１１１１が乾燥される（ステップＳ１４）。
次に、クリーンルーム内においてブッシュ１１６の円筒部１１６１が内部空間１１０側から貫通孔１１３に挿入され、鍔部１１６２が貫通孔１１３の内部空間１１０側のエッジを覆いつつ底板本体１１１１の主面に当接した状態で、接着剤等により第１ハウジング部材１１１に固定される（ステップＳ１５）。
ブッシュ１１６が第１ハウジング部材１１１に取り付けられると、第１ハウジング部材１１１が加熱され、その後、第１絶縁層１１４１の主面に粘着剤が塗布されて粘着剤層１１５が形成されたフレキシブル回路基板１１４が、開口１１４４を貫通孔１１３（に挿入されたブッシュ１１６の開口）に重ねつつ粘着剤層１１５を介して底板本体１１１１の基板貼付部位１１１３に貼付される（ステップＳ１６）。フレキシブル回路基板１１４と底板本体１１１１との間の剥離強度は、１．５６Ｎ／２０ｍｍである。モータユニット１０では、フレキシブル回路基板１１４が貼付される際に、第１ハウジング部材１１１が予め加熱されて温められていることにより、粘着剤層１１５の温度も上昇して粘度が下がり、粘着剤層１１５を形成する粘着剤の流動性が向上する。このため、基板貼付部位１１１３の微小な凹部にも粘着剤が入り込んで粘着剤層１１５の第１ハウジング部材１１１に対する密着性が向上する。なお、モータユニット１０では、底板本体１１１１の基板貼付部位１１１３に粘着剤が供給されて粘着剤層１１５が形成された後、フレキシブル回路基板１１４が粘着剤層１１５を介して基板貼付部位１１１３に貼付されてもよい。
底板本体１１１１にフレキシブル回路基板１１４が貼付されると、互いに重なり合う底板本体１１１１の貫通孔１１３（に挿入されたブッシュ１１６の開口）、および、フレキシブル回路基板１１４の開口１１４４に、モータ１４の電機子１４１１（図１参照）からの導線１４１３が内部空間１１０側から挿入される（ステップＳ１７）。
そして、内部空間１１０とは反対側からフレキシブル回路基板１１４上に半田である封止材料１１７が供給され、フレキシブル回路基板１１４側に引き出された導線１４１３の先端がフレキシブル回路基板１１４に接合されるとともに、フレキシブル回路基板１１４の開口１１４４が覆われる（ステップＳ１８）。このように、モータユニット１０では、半田である封止材料１１７により導線１４１３のフレキシブル回路基板１１４への接合と同時に行われるフレキシブル回路基板１１４の開口１１４４の閉塞により、第１ハウジング部材１１１の貫通孔１１３が封止される。
次に、上述のモータユニット１０と比較する例として、第１ハウジング部材の底板本体を覆う樹脂製の被覆層上にフレキシブル回路基板が貼付されるモータユニット９０について説明する。図５は、比較例のモータユニット９０の貫通孔９１３近傍を拡大して示す断面図である。
図５に示すように、比較例のモータユニット９０では、アルミニウムダイカストである底板本体９１１１の表面に樹脂製の被覆層９１１２が電着塗装により形成され、貫通孔９１３が設けられて第１ハウジング部材９１１が準備された後にブッシュ９１６が貫通孔９１３に挿入される。続いて、被覆層９１１２上に厚さ５０μｍの粘着剤層９１５が形成された後に、フレキシブル回路基板９１４が粘着剤層９１５を介して貼付される。そして、貫通孔９１３に挿入されたブッシュ９１６の内側、および、フレキシブル回路基板９１４の開口９１４４に挿入された導線９４１３が、半田である封止材料９１７によりフレキシブル回路基板９１４に接合されるとともに、開口９１４４が封止材料９１７に覆われて貫通孔９１３が封止される。
以上に説明したように、比較例のモータユニット９０では、樹脂製の被覆層９１１２上に粘着剤層９１５が形成されており、このため、フレキシブル回路基板９１４と第１ハウジング部材９１１（の被覆層９１１２）との間の剥離強度は１．３９Ｎ／２０ｍｍとなるが、上記実施の形態に係るモータユニット１０では、粘着剤層１１５が金属製の底板本体１１１１上に直接形成されているため、フレキシブル回路基板１１４と第１ハウジング部材１１１（の底板本体１１１１）との間の剥離強度を１．５６Ｎ／２０ｍｍにまで増大することができる。このように、モータユニット１０では、フレキシブル回路基板１１４と第１ハウジング部材１１１（の底板本体１１１１）との密着性を向上することにより、加温加湿試験やヒートショック試験といった耐久試験等において、フレキシブル回路基板１１４が第１ハウジング部材１１１から剥離することを防止し、第１ハウジング部材１１１の貫通孔１１３を確実に封止することができる。
モータユニット１０では、底板本体１１１１の基板貼付部位１１１３の面粗度が、基板貼付部位１１１３の形成時の加工により小さくされているため、フレキシブル回路基板１１４と第１ハウジング部材１１１との密着性をより向上することができる。フレキシブル回路基板１１４と第１ハウジング部材１１１との密着性の向上という観点からは、底板本体１１１１の基板貼付部位１１１３の面粗度はより小さい方が好ましい。上記のような耐久試験におけるフレキシブル回路基板１１４の剥離を確実に防止するという観点からは、基板貼付部位１１１３の面粗度を示す十点平均粗さ（Ｒｚ）は３．２μｍ以下とされることがより好ましい。
また、モータユニット１０では、第１ハウジング部材１１１に貼付される回路基板としてフレキシブル回路基板１１４が利用されることにより、第１ハウジング部材１１１の形状（すなわち、底板本体１１１１の基板貼付部位１１１３の表面形状）に合わせてフレキシブル回路基板１１４を容易に変形することができ、フレキシブル回路基板１１４と第１ハウジング部材１１１との密着性をより向上することができる。
上述のように、モータユニット１０では、フレキシブル回路基板１１４と第１ハウジング部材１１１との密着性を向上することにより、フレキシブル回路基板１１４と底板本体１１１１との熱膨張率の差によりフレキシブル回路基板１１４が歪んだ場合であっても、フレキシブル回路基板１１４が第１ハウジング部材１１１から剥離することを防止することができる。さらには、１２５μｍの厚さを有する粘着剤層１１５は、厚さ５０μｍの比較例の粘着剤層９１５に比べて、熱膨張率の差によるフレキシブル回路基板１１４の歪み等、フレキシブル回路基板１１４および第１ハウジング部材１１１の接着部位の変形に容易に追従することができるため、ヒートショック試験等のように周囲の温度が大きく変化する場合であっても、フレキシブル回路基板１１４が第１ハウジング部材１１１から剥離することをより確実に防止することができる。
このように、モータユニット１０は、第１ハウジング部材１１１に形成された貫通孔１１３の封止において周囲の温度が大きく変化する環境に対する高い耐久性を有するため、車両に搭載されるディスク駆動装置１に利用されることが好ましく、特に、ディスク駆動装置１は、ハウジング１１の内部空間１１０の確実な隔離が必要とされるカーナビゲーションシステム等のハードディスク装置に特に適している。比較例では被覆層９１１２上にフレキシブル回路基板９１４が貼付されているため、単純に比較することはできないが、ヒートショック試験等においてフレキシブル回路基板１１４の剥離を防止するという観点からは、粘着剤層１１５の厚さは５０μｍより厚くされることが好ましいと推測され、１００μｍ以上とされることにより本実施の形態とほぼ同等の接着性能が得られると予想される。また、モータユニット１０の薄型化の観点からは、粘着剤層１１５の厚さは５００μｍ以下（より好ましくは、２５０μｍ以下）とされることが好ましい。
モータユニット１０では、アルミニウムにより形成される底板本体１１１１が、基板貼付部位１１１３以外の大部分の部位においては電着塗装された被覆層１１１２により覆われる。このため、モータユニット１０では、第１ハウジング部材１１１の主要部として表面からパーティクル等の飛散の可能性があるアルミニウム製の底板本体１１１１が利用される場合であっても、パーティクル等の飛散を防止するとともにフレキシブル回路基板１１４と第１ハウジング部材１１１との密着性を向上することができる。したがって、モータユニット１０は、パーティクル等の不純物に対する貫通孔１１３の確実な封止が求められる上記カーナビゲーションシステム等のハードディスク装置に特に適している。
モータユニット１０では、第１ハウジング部材１１１に対して行われるネジ穴周辺のザグリ工程と同様の工程により被覆層１１１２の一部を取り除いて基板貼付部位１１１３が形成されるため、第１ハウジング部材１１１の形成を簡素化することができる。また、貫通孔１１３の封止、および、導線１４１３のフレキシブル回路基板１１４への接合が単一材料（すなわち、半田）である封止材料１１７により行われることにより、モータユニット１０の製造を簡素化することができる。さらには、貫通孔１１３の封止、および、導線１４１３の接合が単一工程にて行われることにより、モータユニット１０の製造をより簡素化することができる。
図６は、本発明に関連する技術に係るモータユニットの例を示す図であり、図３に対応する底面図である。図６に示すモータユニットのフレキシブル回路基板１１４ａは、図２に示す底板本体１１１１の貫通孔１１３に重なる開口１１４４に代えて、フレキシブル回路基板１１４ａのエッジが切り欠かれて設けられた開口１１４４ａを備える。図６では、開口１１４４ａを封止する封止材料１１７ａ、および、導線１４１３をフレキシブル回路基板１１４ａに接合する半田１１８に平行斜線を付す。但し、開口１１４４ａの形状の理解を容易にするために、４つの開口１１４４ａのうちの１番下の開口１１４４ａについては、封止材料１１７ａの輪郭のみを二点鎖線にて示している。
図６に示す例でも、上記実施の形態と同様に、底板本体１１１１上に形成された被覆層１１１２の一部が底板本体１１１１の一部と共に削り取られ、露出した金属面である基板貼付部位１１１３にフレキシブル回路基板１１４ａが粘着剤層を介して貼付される。導線１４１３は、底板本体１１１１の貫通孔１１３、および、一部が貫通孔１１３と重なる開口１１４４ａを介して内部空間１１０（図１参照）から外部へと引き出されており、半田１１８によりフレキシブル回路基板１１４ａの電極と接合される。そして、封止材料１１７ａによりに開口１１４４ａが覆われて貫通孔１１３が封止される。その結果、フレキシブル回路基板１１４ａと第１ハウジング部材１１１との密着性を向上することにより貫通孔１１３を確実に封止することができる。なお、図６に示す例では、封止材料１１７ａは絶縁材料であってもよい。
次に、本発明の第２の実施の形態に係るモータユニットのハウジング部材に形成された貫通孔の封止方法について説明する。第２の実施の形態に係るモータユニットは、図１ないし図３に示すモータユニット１０と同様の構造を有し、以下の説明では各構成に同符号を付すとともに図１ないし図３を適宜参照する。図７は、第２の実施の形態に係る貫通孔１１３の封止に関連する処理の流れの一部を示す図である。図７に示すステップＳ２１〜Ｓ２４よりも後の工程は、図４に示すステップＳ１４〜Ｓ１８と同様である。図８．Ａ〜図８．Ｄは、貫通孔１１３の封止途上の様子を示す断面図である。
第２の実施の形態に係る封止方法では、まず、図８．Ａに示すように、第１ハウジング部材１１１の底板本体１１１１の内部空間１１０（図１参照）とは反対側の表面において、最終的に第１ハウジング部材１１１の基板貼付部位１１１３となる部位（以下、単に「基板貼付部位１１１３」という。）にマスク材料が塗布されたり、マスク部材が貼付される等して、基板貼付部位１１１３がマスク２により覆われる（ステップＳ２１）。
基板貼付部位１１１３がマスク２により覆われると、底板本体１１１１に電着塗装により樹脂製の被覆材料が付与され、図８．Ｂに示すように、底板本体１１１１およびマスク２の表面に被覆層１１１２が形成される（ステップＳ２２）。続いて、図８．Ｃに示すように、マスク２が底板本体１１１１の基板貼付部位１１１３から剥離される等して除去されることにより、基板貼付部位１１１３が被覆層１１１２から露出する（ステップＳ２３）。そして、図８．Ｄに示すように、基板貼付部位１１１３において底板本体１１１１を貫通する貫通孔１１３が形成されることにより、貫通孔１１３が形成された底板本体１１１１の表面のうち基板貼付部位１１１３を除く大部分の部位に被覆層１１１２が形成された第１ハウジング部材１１１が準備される（ステップＳ２４）。
貫通孔１１３が形成されると、第１の実施の形態と同様に、底板本体１１１１が洗浄されて乾燥され（図４：ステップＳ１４）、図２に示すように、クリーンルーム内においてブッシュ１１６の円筒部１１６１が貫通孔１１３に挿入された状態で、ブッシュ１１６が接着剤等により第１ハウジング部材１１１に固定される（ステップＳ１５）。ブッシュ１１６が第１ハウジング部材１１１に取り付けられると、第１ハウジング部材１１１が加熱された後、粘着剤層１１５が形成されたフレキシブル回路基板１１４が、開口１１４４を貫通孔１１３に重ねつつ粘着剤層１１５を介して底板本体１１１１の基板貼付部位１１１３に貼付される（ステップＳ１６）。フレキシブル回路基板１１４は、先端の略Ｃ字状の部位において基板貼付部位１１１３に貼り付けられる（図３参照）。
そして、互いに重なり合う底板本体１１１１の貫通孔１１３、および、フレキシブル回路基板１１４の開口１１４４に、モータ１４の電機子１４１１（図１参照）からの導線１４１３が挿入され（ステップＳ１７）、フレキシブル回路基板１１４上に供給された半田である封止材料１１７により、フレキシブル回路基板１１４側に引き出された導線１４１３の先端がフレキシブル回路基板１１４に接合されるとともに、フレキシブル回路基板１１４の開口１１４４が覆われる（ステップＳ１８）。このように、第２の実施の形態に係る封止方法においても、第１の実施の形態と同様に、封止材料１１７により導線１４１３のフレキシブル回路基板１１４への接合と同時に行われるフレキシブル回路基板１１４の開口１１４４の閉塞により、第１ハウジング部材１１１の貫通孔１１３が封止される。基板貼付部位１１１３には略Ｃ字状の部位に沿って４つの貫通孔１１３が形成されており、４つの封止材料１１７によりこれらの貫通孔１１３の全てが封止される（図３参照）。
以上に説明したように、第２の実施の形態に係る封止方法においても、第１の実施の形態と同様に、粘着剤層１１５が金属製の底板本体１１１１上に直接形成されているため、フレキシブル回路基板１１４と第１ハウジング部材１１１（の底板本体１１１１）との密着性を向上することにより、加温加湿試験やヒートショック試験といった耐久試験等において、フレキシブル回路基板１１４が第１ハウジング部材１１１から剥離することを防止し、第１ハウジング部材１１１の貫通孔１１３を確実に封止することができる。
第２の実施の形態に係る封止方法では、特に、マスク２の剥離により機械加工することなく基板貼付部位１１１３を被覆層１１１２から露出させることができるため、第１ハウジング部材１１１の形成を簡素化することができる。また、第１の実施の形態と同様に、貫通孔１１３の封止、および、導線１４１３のフレキシブル回路基板１１４への接合が単一材料（すなわち、半田）である封止材料１１７により単一工程にて行われることにより、モータユニット１０の製造を簡素化することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
第１ハウジング部材１１１の貫通孔１１３に挿入される導線は、必ずしもモータ１４の電機子１４１１からの導線１４１３には限定されず、例えば、モータ１４の他の構成に接続される導線やヘッド移動機構１３３のボイスコイル１３３１からの導線、ラッチ機構１３４のラッチコイル１３４１からの導線等、他の様々な構成に接続される導線であってもよい。
第１ハウジング部材１１１に貼付される回路基板はリジッド基板であってもよいが、回路基板と第１ハウジング部材１１１との密着性の向上という観点からは、基板貼付部位１１１３の表面形状に合わせて容易に変形することができるフレキシブル回路基板１１４が利用されることが好ましい。フレキシブル回路基板１１４では、配線層１１４２を挟む第１絶縁層１１４１および第２絶縁層１１４３が、耐熱性のポリエステルフィルム等、ポリイミド以外の他の材料により形成されてもよい。
また、フレキシブル回路基板１１４の第１ハウジング部材１１１への接着は、粘着剤層１１５の一種と捉えることができる接着剤層を介して行われてもよく、接着剤層として熱可塑性接着剤が用いられてもよい。熱可塑性接着剤は、接着時に一旦溶融した後に硬化するため、フレキシブル回路基板１１４と第１ハウジング部材１１１との間に気泡が残ることを抑制し、フレキシブル回路基板１１４と第１ハウジング部材１１１との密着性をより向上することができる。
第１ハウジング部材１１１の底板本体１１１１は、アルミニウム以外の金属により形成されてもよく、モータユニット１０では、例えば、アルミニウム合金や鉄、ステンレス鋼（磁性体でもよく、非磁性体であってもよい。）が底板本体１１１１として利用される。
第１ハウジング部材１１１は、上記実施の形態において説明した方法以外の方法により準備されてもよく、例えば、底板本体１１１１の一部を削り取ることなく、底板本体１１１１の表面に形成された被覆層１１１２の一部のみを削り取ることにより金属面である基板貼付部位１１１３を露出させて、貫通孔１１３が形成されるとともに底板本体１１１１の表面のうち基板貼付部位１１１３を除く大部分の部位に被覆層１１１２が形成された第１ハウジング部材１１１が準備されてもよい。また、基板貼付部位１１１３に対して研磨が施されてもよく、フレキシブル回路基板１１４と第１ハウジング部材１１１との密着性の更なる向上という観点からは、基板貼付部位１１１３に対して鏡面加工が施されることがさらに好ましい。基板貼付部位１１１３は、実質的に被覆層１１１２から露出する金属面であればよく、例えば、アルマイト処理等の表面処理が行われた金属面であってもよい。
上記実施の形態に係るモータユニット１０の第１ハウジング部材１１１は、少なくともハウジング１１の一部であればよく、第１ハウジング部材１１１以外の他の部位（例えば、第２ハウジング部材１１２や第２ハウジング部材１１２の一部）であってもよく、また、ハウジング１１そのものであってもよい。
モータユニット１０は、リムーバブルディスク装置等、ハードディスク装置以外の他の様々な記録ディスク駆動装置に利用されてよい。例えば、コンパクトディスク装置等のように、モータ１４側の空間が外部から隔離されない装置に利用される場合であっても、フレキシブル回路基板１１４の剥離を防止することにより装置の信頼性を向上することができる。また、モータユニット１０がコンパクトディスク装置等のようにハードディスク装置以外の装置に利用される場合には、粘着剤層１１５にシリコン（Ｓｉ）を含有させることにより、フレキシブル回路基板１１４と底板本体１１１１との間の剥離強度がさらに増大されてもよい。
１ ディスク駆動装置
２ マスク
１０ モータユニット
１１ ハウジング
１２ 記録ディスク
１３ アクセス部
１４ モータ
１１０ 内部空間
１１１ 第１ハウジング部材
１１２ 第２ハウジング部材
１１３ 貫通孔
１１４，１１４ａ フレキシブル回路基板
１１５ 粘着剤層
１１７ 封止材料
１１１１ 底板本体
１１１２ 被覆層
１１１３ 基板貼付部位
１１４４，１１４４ａ 開口
１４１１ 電機子
１４１３ 導線
Ｓ１１〜Ｓ１８，Ｓ２１〜Ｓ２４ ステップ
２ マスク
１０ モータユニット
１１ ハウジング
１２ 記録ディスク
１３ アクセス部
１４ モータ
１１０ 内部空間
１１１ 第１ハウジング部材
１１２ 第２ハウジング部材
１１３ 貫通孔
１１４，１１４ａ フレキシブル回路基板
１１５ 粘着剤層
１１７ 封止材料
１１１１ 底板本体
１１１２ 被覆層
１１１３ 基板貼付部位
１１４４，１１４４ａ 開口
１４１１ 電機子
１４１３ 導線
Ｓ１１〜Ｓ１８，Ｓ２１〜Ｓ２４ ステップ
Claims (12)
- 電動式のモータを含むモータユニットであって、
情報を記録する記録ディスクの回転に用いられるモータと、
前記モータを内部空間に収容して外部から隔離するハウジングの少なくとも一部であり、前記内部空間から外部へと伸びる導線が挿入される貫通孔が形成されたハウジング部材と、
前記ハウジング部材の前記内部空間側とは反対側の面に貼付され、前記貫通孔に重なる開口を有するとともに前記開口に挿入された前記導線が接合される回路基板と、
前記ハウジング部材の主要部である金属部の表面に形成された樹脂製の被覆層から前記貫通孔の周囲において露出する金属面と前記回路基板とを接着する粘着剤層と、
前記内部空間とは反対側から前記開口を覆うとともに前記導線を前記回路基板に接合する半田である封止材料と、
を備えることを特徴とするモータユニット。 - 請求項１に記載のモータユニットであって、
前記金属面が、前記金属部の表面に形成された被覆層の一部を前記金属部の一部と共に削り取ることにより形成されることを特徴とするモータユニット。 - 請求項１または２に記載のモータユニットであって、
前記金属面の平均粗度が３．２μｍ以下であることを特徴とするモータユニット。 - 請求項１ないし３のいずれかに記載のモータユニットであって、
前記ハウジング部材の前記金属部がアルミニウムにより形成されていることを特徴とするモータユニット。 - 請求項１ないし４のいずれかに記載のモータユニットであって、
前記回路基板がフレキシブル回路基板であることを特徴とするモータユニット。 - 請求項１ないし５のいずれかに記載のモータユニットであって、
前記粘着剤層の厚さが５０μｍより厚いことを特徴とするモータユニット。 - 請求項１ないし６のいずれかに記載のモータユニットであって、
前記貫通孔に挿入されて前記貫通孔の内側面を覆う部材をさらに備えることを特徴とするモータユニット。 - 請求項１ないし７のいずれかに記載のモータユニットであって、
前記貫通孔の前記内部空間側の開口のエッジを覆う部材をさらに備えることを特徴とするモータユニット。 - 請求項１ないし６のいずれかに記載のモータユニットであって、
前記貫通孔に挿入される略筒状の樹脂製のブッシュをさらに備え、
前記導線が前記ブッシュの内側を通って前記内部空間から外部へと伸びることを特徴とするモータユニット。 - 請求項１ないし９のいずれかに記載のモータユニットであって、
前記導線が前記モータの電機子に接続されることを特徴とするモータユニット。 - 請求項１ないし１０のいずれかに記載のモータユニットであって、
車両に搭載されることを特徴とするモータユニット。 - 記録ディスク駆動装置であって、
情報を記録する記録ディスクと、
前記記録ディスクを回転する請求項１ないし１１のいずれかに記載のモータユニットと、
前記記録ディスクに対する情報の読み出しおよび／または書き込みを行うアクセス部と、
前記モータユニットの前記ハウジング部材と共に前記記録ディスク、前記モータユニットの前記モータ、および、前記アクセス部を内部空間に収容して外部から隔離するハウジングを形成する他のハウジング部材と、
を備えることを特徴とする記録ディスク駆動装置。
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