JP4869417B2

JP4869417B2 - 電子基板および磁気ディスク装置

Info

Publication number: JP4869417B2
Application number: JP2010045832A
Authority: JP
Inventors: 宏介粟賀; 謙吾猿田; 隆夫近江
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-03-02
Filing date: 2010-03-02
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2030-03-02
Also published as: JP2011181151A; US8300365B2; US20110216445A1

Description

本発明は、電子基板および磁気ディスク装置に関し、特にヘッド接続部とメインプリント基板をフレキシブルプリント基板（Flexible Printed Circuits: FPC）を用いて、電気的に接続するための電子基板および磁気ディスク装置に関する。

近年、磁気ディスク装置の分野において、部材の剛性を高める技術が要求されている。
例えば、特許文献１によれば、磁気ディスク装置のカバーは、プラスチック成型によって形成される。支柱の先端には弾性体を接着し、カバーとベースを結合した組立状態では、弾性体はベースに当接して弾性的な間隔部材を構成する。磁気ディスク装置は、カバーに加わる外力を、リブによる剛性と支柱を介して弾性体を変形させることにより吸収して、カバーの撓み量を軽減する手法が公開されている。

特許第３４９３７５０号公報（図１５、図１６）

フレキシブルプリント基板は柔軟性があり、大きく変形させることが可能であることから、ダイナミックに動作する磁気ヘッドとメインプリント基板を接続するために、磁気ディスク装置において使用されている。上記のようにフレキシブルプリント基板は柔軟性が高いことから、磁気ヘッド接続部やプリント基板接続部等の接続部においては剛性が不足し、補強板を用いてその剛性を高めている。その一方で、磁気ヘッド接続部においては、補強板の重量がダイナミックに動作する磁気ヘッドに影響を及ぼすため、補強板の重量低減が要求されていた。

また、製造上の要求から、磁気ヘッド接続部に用いられる補強板とプリント基板接続部に用いられる補強板を同一の材料で構成したいという要求がある。補強板の剛性を高めるためにはプリント基板接続部に用いられる補強板を厚くする必要があるのに対し、上記のように、磁気ヘッド接続部においては、補強板の重量低減が要求されており、これには、補強板を薄くし、重量を低減する必要があるという、異なる要求があり、この問題を改善する技術が望まれていた。すなわち、磁気ヘッド接続部における補強板の重量を低減しつつ、プリント基板接続部に用いられる補強板の剛性を高上させることが課題となっていた。

しかし、特許文献１では、上記問題を解決するための技術は開示されていない。
そこで、本発明は上述した課題を解決するために、磁気ヘッド接続部における補強板の重量を低減しつつ、プリント基板接続部に用いられる補強板の剛性を高上させることができる電子基板および磁気ディスク装置を提供することを目的とする。

本発明に係る電子基板は、上述した課題を解決するため、磁気ヘッドに電気的に接続するための第１の端子を備えたヘッド接続部と、メインプリント基板に電気的に接続するための第２の端子を備えた基板接続部と、コネクタを電気的に接続するためのコネクタ接続部と、を含むフレキシブルプリント基板と、前記ヘッド接続部を補強するために当該ヘッド接続部に設けられる第１の補強材と、前記基板接続部を補強するために当該基板接続部に設けられる第２の補強材と、前記フレキシブルプリント基板の一部を折り曲げて前記基板接続部と重ね合わされる前記コネクタ接続部を補強するために当該コネクタ接続部に設けられる第３の補強材と、を備え、前記第２の補強材は、前記フレキシブルプリント基板をネジで固定するためのネジ部と、前記ネジ部の周囲に絞り形状によって形成された追加の強化部と、を具備するものである。

本発明によれば、磁気ディスク装置の製造性を向上させることが可能になる。また、磁気ヘッド接続部における補強板の重量を低減しつつ、基板接続部における補強板の剛性を向上させることが可能になる。また、補強板における放熱効果を向上させることが可能になる。

本発明に係る磁気ディスク装置の一実施形態を示す。本発明に係る、FPCと補強材を備える電子基板の一実施形態を示す図。本発明に係る、FPCと補強材を備える電子基板の他の実施形態を示す図。本発明に係る、FPCと補強材を備える電子基板の他の実施形態を示す図。本発明に係る、FPCと補強材を備える電子基板の他の実施形態を示す図。

以下、本発明における実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、本発明に係る磁気ディスク装置の一実施形態を示す図である。
符号１１は磁気ディスク、符号１２はスピンドルモータ、符号１４は磁気ヘッド、符号１５はヘッドアクチュエータ、符号１６は基台、符号１７はVCM（ボイスコイルモータ）、符号１８はFPC（フレキシブルプリント基板）である。

この磁気ディスク装置は、上面が開口した矩形箱状の基台１６内に、磁気ディスク１１、スピンドルモータ１２、磁気ヘッド１４、ヘッドアクチュエータ１５、VCM（ボイスコイルモータ）１７、FPC（フレキシブルプリント基板）１８等が収容されている。

磁気ディスク１４は、スピンドルモータ１２によって基台１６に支持され、および回転駆動される。磁気ヘッド１４は、ヘッドアクチュエータ１５によって支持され、磁気ディスク１１上を移動する。

FPC（フレキシブルプリント基板：Flexible Printed Circuits）１８は、磁気ヘッド１４とメインプリント基板（図示せず）を電気的に接続している。ここでは、FPC１８の、磁気ヘッド１４と接続するための端子が配置される部分をヘッド接続部３１、メインプリント基板と接続するための端子が配置される部分を基板接続部３２と呼び、磁気ヘッド１４とメインプリント基板は、FPC１８を介して電気的に接続される。また、FPC１８のヘッド接続部３１は、ヘッドアクチュエータ１５に固定される。

メインプリント基板には、磁気ヘッド14の制御を行うためのＣＰＵ、メモリ、ＨＤＤコントローラ、その他の回路が搭載されている（図示せず）。
VCM１７は、基台１６に固定された一対のヨーク間に位置している。VCM１７は、ヨークの一方または両方に取り付けられた磁石とともにボイスコイルモータを構成している。そして、ボイスコイルに通電することにより、磁気ヘッド１４を備えるヘッドアクチュエータ１５が磁気ディスク上を移動し、磁気ディスク11に対して、磁気的に情報の読み書きを行う。

図２は本発明に係る、FPCと補強材を備える電子基板の一実施形態を示す図である。
符号１は第1の補強材（補強板）、符号２は第２の補強材（補強板）、符号３は第３の補強材（補強板）、符号４は第４の補強材（補強板）、符号２０は絞り部、符号３１はヘッド接続部、符号３２は基板接続部、符号３３はコネクタ部、符号３４はフック部、符号４０はネジ部である。

上記のように、FPC１８は、磁気ヘッド１４とメインプリント基板を電気的に接続する。
一般に、FPC（フレキシブルプリント基板）は、柔軟性があり大きく変形させることが可能なプリント基板である。また、フレキシブルケーブルは、柔軟性があり大きく変形させることが可能な配線である。

FPCは、厚み12μmから50μm程度のフィルム状の絶縁体（ベースフィルム）上に接着層を形成し、その上に厚み12μmから50μm程度の導体箔を形成した構造が一般的である。端子部やはんだ付け部以外には絶縁体が被せられ、保護している。FPCは、小さい力で繰り返し変形させることが可能であり、変形した場合にもその電気的特性を維持するという特徴があり、上記のように、磁気ディスク装置にも用いられている。また、絶縁体としては、カバーレイと呼ばれるポリイミド膜もしくはフォトソルダーレジスト膜、導体としては一般的に銅が用いられる。

FPC１８には、磁気ヘッド１４と接続するための端子が配置されたヘッド接続部３１、メインプリント基板と接続するための端子が配置された基板接続部３２が設けられ、上記のように、導体箔で形成された配線で接続されている。すなわち、磁気ヘッド１４とメインプリント基板は、FPC１８を介して電気的に接続される。

上記のように、FPCは柔軟性があるため、必要に応じて補強される必要がある。ここでは、FPC１８のヘッド接続部３１には、第1の補強材（補強板）１が付され、補強される。ここでは、第1の補強材（補強板）１はSUS板（ステンレス板）で構成される。SUSは、ステンレス鋼（Stainless steel）である。さびにくくするためにクロムやニッケルを含ませた合金鋼である。「ステンレススチール」や「不銹鋼」（ふしゅうこう）、「ステンレス」、または「ステン」などと呼ばれる。SUSは、JISにおいて付けられた略号であり、通常、「サス」とも呼ばれる。

第1の補強材（補強板）１が付されたヘッド接続部３１は、ヘッドアクチュエータ１５に固定される。
また、FPC１８の基板接続部３２にも同様に、SUS板の第２の補強材（補強板）２が付され、補強される。
コネクタ部３３には図示しないコネクタが接続される。このコネクタはメインプリント基板に接続され、図示しない磁気ヘッド４の制御を行うためのＣＰＵ、メモリ、ＨＤＤコントローラ、その他の回路に接続する。

このコネクタ部３３も同様に、SUS板の第３の補強材（補強板）３が付され、補強される。
ここでは、第２の補強材（補強板）２で補強された基板接続部３２と第３の補強材（補強板）３で補強されたコネクタ部３３は、FPC１８の一部が折り曲げられ、重ねられる。

また、FPC１８のフック部３４にも同様に、SUS板の第４の補強材（補強板）４が付され、補強される。
ここでは、第１の補強材（補強板）１で補強されたヘッド接続部３１と第４の補強材（補強板）４で補強されたフック部３４は、FPC１８の一部が折り曲げられ、重ねられる。第1の補強材（補強板）１が付されたヘッド接続部３１は、第４の補強材（補強板）４で補強されたフック部３４と共に、ヘッドアクチュエータ１５に固定される。

また、第２の補強材（補強板）２は、図示しないネジでFPCを固定するネジ部４０が設けられる。
ところで、上記のように、FPC１８の剛性が不足する部分はSUS等の補強板を用いて剛性を高めているが、磁気ヘッド接続部３１においては、第１の補強板１の重量がヘッドアクチュエータ１５等の重心に影響し、ダイナミックに動作する磁気ヘッドに影響を及ぼすという問題があった。このため、補強板の重量低減が望まれていた。

しかし、製造上の観点からは、異なる要求があった。
すなわち、磁気ヘッド接続部３１に用いられる第1の補強板１と、基板接続部３２に用いられる第2の補強板２を、同様の性質を持った（なるべく同じ）材料で構成したいというものである。

しかし、基板接続部３２に用いられる第2の補強板２の剛性を高めるためには補強板を厚くする必要があるのに対し、磁気ヘッド接続部３１においては、重量低減が要求されており、これには、第1の補強板１を薄くし、重量を低減する必要があり、両者の問題を改善する技術が望まれていた。すなわち、磁気ヘッド接続部３１における第1の補強板１の重量を低減させることと、基板接続部３２における第2の補強板２の剛性を向上させることの、両者を満足させることが課題となっていた。

そこで、本発明においては、基板接続部３２における第2の補強板２（SUS板）を非平面状に加工する。
具体的には、第2の補強板２に、絞り形状を入れた絞り部２０を設ける。この絞り部２０は、図に示すように、FPC１８が貼り付けられていない領域に、絞り形状をプレスにより加工することによって設けられる。これによって、基板接続部３２における第2の補強板２の剛性を向上させることが可能となる。

また、絞り部２０は、図示しないネジでFPCを固定するために設けられるネジ部４０の周囲に設けられる。
ネジ部４０の周囲に絞り部２０を設ける理由は、第1に、ネジ部４０の周囲は、第2の補強板２においても負荷がかかりやすい部分であることである。ここに絞り部２０を設けることによって、この負荷を低減することが可能となる。

また、第2に、第2の補強板２において、FPCが貼り付けられている領域には、コンデンサ等の電子チップやコネクタ等が実装され、これらによって機械的な強度が向上させられる。これに対して、ネジ部４０の周囲は強度が低いままのため、ここに絞り部２０を設けることによって、機械的な強度を向上させることが可能となる。

また、この実施の形態においては、絞り部２０に設けられる絞り形状は、図に示すような同心円状が望ましい。絞り形状を同心円状にすることによって、強度の方向性の偏りを防止することが可能となる。

また、上記絞り形状によって、SUS板で形成される、第2の補強材（補強板）２の表面積が増加する。これによって、放熱効果を向上させることが可能になると言う効果もある。

すなわち、上記によって、第1の補強板１と第2の補強板２を実質的に同様の材料を用いることが可能となり、磁気ディスク装置の製造性を向上させることが可能になるという効果がある。

また、第1の補強板１の重量を低減させることと、第2の補強板２の剛性を向上させることの、両者を満足させることが可能になるという効果がある。
また、第2の補強板２における放熱効果を向上させることが可能になるという効果がある。
図３は、本発明に係る、FPCと補強材を備える電子基板の他の実施形態を示す図である。
FPC１８には、磁気ヘッド１４と接続するための端子が配置されたヘッド接続部３１、メインプリント基板と接続するための端子が配置された基板接続部３２が設けられる。磁気ヘッド１４とメインプリント基板は、FPC１８を介して電気的に接続される。

上記と同様に、第1の補強材（補強板）１が付されたヘッド接続部３１は、ヘッドアクチュエータ１５に固定される。また、FPC１８の基板接続部３２にも同様に、SUS板の第２の補強材（補強板）２が付され、補強される。

符号３０は折り曲げ部である。
図３（ａ）に示すように、第２の補強材（補強板）２には、折り曲げ部３０が設けられる。
また、図３（ｂ）は、第２の補強材（補強板）２の一端部に、折り曲げ部３０が設けられる例を示している。
また、図３（ｃ）は、第２の補強材（補強板）２を取り囲むような三端部に、折り曲げ部３０が設けられる例を示している。
また、図３（ｄ）は、第２の補強材（補強板）２の対向する二端部に、折り曲げ部３０が設けられる例を示している。
また、図３（ｅ）は、第２の補強材（補強板）２の対向する二端部および、二端部の間に、折り曲げ部３０が設けられる例を示している。
これらの折り曲げ部３０を設けることによっても、第2の補強板２の剛性を向上させることが可能になるという効果がある。
上記と同様に、この発明の実施の形態においても、第1の補強板１と第2の補強板２を実質的に同様の材料を用いることが可能となり、磁気ディスク装置の製造性を向上させることが可能になるという効果がある。

また、第1の補強板１の重量を低減させることと、第2の補強板２の剛性を向上させることの、両者を満足させることが可能になるという効果がある。
また、第2の補強板２における放熱効果を向上させることが可能になるという効果がある。
図４は、本発明に係る、FPCと補強材を備える電子基板の他の実施形態を示す図である。
上記と同様に、第1の補強材（補強板）１が付されたヘッド接続部３１は、ヘッドアクチュエータ１５に固定される。また、FPC１８の基板接続部３２にも同様に、SUS板の第２の補強材（補強板）２が付され、補強される。

図３（ａ）に示すように、第２の補強材（補強板）２に絞り部２０が設けられる。
また、図３（ｂ）は、図３（ａ）の断面（Ｅ−Ｅ）を示している。
ここでは、絞り部２０は、ネジ部４０とネジ部４０を結ぶように、第２の補強材（補強板）２に設けられる。
また、上記のように、絞り部２０に代えて、折り曲げ部３０を設けても良い。
例えば、折り曲げ形状を加工することで、少ないリブの絞り部２０（絞り形状）や折り曲げ部３０とすることも可能である。
上記と同様に、この発明の実施の形態においても、第1の補強板１と第2の補強板２を実質的に同様の材料を用いることが可能となり、磁気ディスク装置の製造性を向上させることが可能になるという効果がある。

また、第1の補強板１の重量を低減させることと、第2の補強板２の剛性を向上させることの、両者を満足させることが可能になるという効果がある。
また、第2の補強板２における放熱効果を向上させることが可能になるという効果がある。
図５は、本発明に係る、FPCと補強材を備える電子基板の他の実施形態を示す図である。
図５（ａ）は、第２の補強材（補強板）２の端部に、絞り部２０が設けられる例を示している。
また、図５（ｂ）は、第２の補強材（補強板）２の端部、これに対向する第２の補強材（補強板）２の端部、両者の補強材（補強板）２の間に、それぞれ絞り部２０が設けられる例を示している。

上記と同様に、この発明の実施の形態においても、第1の補強板１と第2の補強板２を実質的に同様の材料を用いることが可能となり、磁気ディスク装置の製造性を向上させることが可能になるという効果がある。

また、第1の補強板１の重量を低減させることと、第2の補強板２の剛性を向上させることの、両者を満足させることが可能になるという効果がある。
以上説明したように本実施形態によれば、第1の補強板１と第2の補強板２を実質的に同様の材料を用いることが可能となり、磁気ディスク装置の製造性を向上させることが可能になるという効果がある。

また、第1の補強板１の重量を低減させることと、第2の補強板２の剛性を向上させることの、両者を満足させることが可能になるという効果がある。
また、第2の補強板２における放熱効果を向上させることが可能になるという効果がある。
また本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

１…第1の補強材（補強板）、２…第２の補強材（補強板）、３…第３の補強材（補強板）、４…第４の補強材（補強板）、１１…磁気ディスク、１２…スピンドルモータ、１４…磁気ヘッド、１５…ヘッドアクチュエータ、１６…基台、１７…VCM（ボイスコイルモータ）、１８…FPC（フレキシブルプリント基板）、２０…絞り部、３０…折り曲げ部、３１…ヘッド接続部、３２…基板接続部、３３…コネクタ部、３４…フック部、４０…ネジ部。

Claims

磁気ヘッドに電気的に接続するための第１の端子を備えたヘッド接続部と、メインプリント基板に電気的に接続するための第２の端子を備えた基板接続部と、コネクタを電気的に接続するためのコネクタ接続部と、を含むフレキシブルプリント基板と、
前記ヘッド接続部を補強するために当該ヘッド接続部に設けられる第１の補強材と、
前記基板接続部を補強するために当該基板接続部に設けられる第２の補強材と、
前記フレキシブルプリント基板の一部を折り曲げて前記基板接続部と重ね合わされる前記コネクタ接続部を補強するために当該コネクタ接続部に設けられる第３の補強材と、
を備え、
前記第２の補強材は、前記フレキシブルプリント基板をネジで固定するためのネジ部と、前記ネジ部の周囲に絞り形状によって形成された追加の強化部と、を具備する電子基板。
前記絞り形状は、同心円状に配置されている請求項１記載の電子基板。
前記強化部は、前記絞り形状によって放熱効果を向上させる請求項１記載の電子基板。
磁気ディスクと、
前記磁気ディスクに記録された情報を読み出すための磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドに電気的に接続するための第１の端子を備えたヘッド接続部と、メインプリント基板に電気的に接続するための第２の端子を備えた基板接続部と、コネクタを電気的に接続するためのコネクタ接続部と、を含むフレキシブルプリント基板と、
前記ヘッド接続部を補強するために当該ヘッド接続部に設けられる第１の補強材と、
前記基板接続部を補強するために当該基板接続部に設けられる第２の補強材と、
前記フレキシブルプリント基板の一部を折り曲げて前記基板接続部と重ね合わされる前記コネクタ接続部を補強するために当該コネクタ接続部に設けられる第３の補強材と、
を備え、
前記第２の補強材は、前記フレキシブルプリント基板をネジで固定するためのネジ部と、前記ネジ部の周囲に絞り形状によって形成された追加の強化部と、を具備する磁気ディスク装置。
前記絞り形状は、同心円状に配置されている請求項４記載の磁気ディスク装置。
前記強化部は、前記絞り形状によって放熱効果を向上させる請求項４記載の磁気ディスク装置。