JP4940161B2 - 磁気ディスク装置 - Google Patents
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Description
本発明は、装置内部にヘリウムガスなどの低密度の気体を封入するのに好適な磁気ディスク装置に関する。
近年の磁気ディスク装置は、大容量・高記録密度に対する要求から、ディスクを高速回転させヘッドジンバルアセンブリ３１４を高速駆動させている。このため、少なからず空気の乱れ（風乱）が生じ、磁気ディスク３１２やヘッドジンバルアセンブリ３１４に振動が発生する。この風乱振動は、高密度に記録されたディスク上のトラックに磁気ヘッド３１５を位置決めする際の大きな障害となる。風乱は空気の乱れに起因するためその発生はランダムであり、その大きさや周期を予測することは難しく、迅速かつ正確な位置決め制御をしようとするとその制御が複雑・困難になるためである。また、風乱振動は騒音の音源ともなり装置の静粛性を損なう要因ともなる。
高速回転に伴う装置内の空気の作用で発生する問題としては、上記以外に消費電力の増加がある。ディスク３１２を高速で回転させると、その近傍の空気も一緒に引きずられて回転する。一方ディスク３１２から離れた空気は静止しているため、この間にせん断力が発生し、ディスク回転を止めようとする負荷となる。これは風損と呼ばれ、高速回転になればなるほど大きくなる。この風損に逆らって高速回転を行うには、モータは大きな出力を必要とし、大きな電力を必要とする。
ここで、前記風乱及び風損は装置内部の気体の密度に比例することに着目し、密封された磁気ディスク装置内において、空気の代わりに低密度の気体を封入して風乱や風損を低減しようとするアイデアが以前から考えられていた。
低密度の気体としては水素、窒素、ヘリウムなどが考えられるが、実使用を考慮すると、効果が大きく安定していて安全性の高いヘリウムが最適と考えられる。ヘリウムガスを密閉した磁気ディスク装置では、上記問題を解決し迅速かつ正確な位置決め制御、省電力、良好な静粛性を実現できる。また、省電力を考慮しない場合は、より高速な磁気ディスク３１２の回転あるいはヘッドジンバルアセンブリ３１４の駆動を実現でき、装置性能の向上を図ることができる。
しかし、ヘリウムはその分子がきわめて小さく拡散係数が大きいため、通常の磁気ディスク装置に用いられている筐体では、密閉性が低く、通常使用中にヘリウムが簡単に漏出し性能が維持できなくなってしまうという課題がつきまとっていた。
そこで、従来技術として例えば下記特許文献１が提案されている。ここで従来技術について説明する。
図６に、上記のような密封型磁気ディスク装置の断面図の一例を示す。ここで、筐体内のヘリウムが漏れる可能性が高い箇所として、装置構成部品２１０が搭載されたベース２００とカバー２２０の接合箇所が挙げられる。この接合箇所箇所を完全に密封すべく、接合位置２４０においてベース２００側壁の上部とカバー２２０をレーザ溶接あるいははんだ接合する。
図６に、上記のような密封型磁気ディスク装置の断面図の一例を示す。ここで、筐体内のヘリウムが漏れる可能性が高い箇所として、装置構成部品２１０が搭載されたベース２００とカバー２２０の接合箇所が挙げられる。この接合箇所箇所を完全に密封すべく、接合位置２４０においてベース２００側壁の上部とカバー２２０をレーザ溶接あるいははんだ接合する。
そして、レーザ溶接あるいははんだ接合を行う場合は、その耐久性・信頼性やコストの観点から、ベース２００とカバー２２０の材料を選定する必要があり、例えば、アルミニウムダイキャストで成型した筐体及びプレスあるいは切削により形成されたアルミニウムのカバー、あるいは、銅とマグネシウムの含有量が比較的少ないアルミニウム合金から冷鍛で形成したベース及びプレスあるいは切削により形成されたアルミニウムのカバーが選定される。
さらに、筐体内のヘリウムが漏れる可能性が高い箇所として、筐体内のＦＰＣアセンブリと筐体外の回路基板をつなぐ電気配線を通すためのベース２００底面の小さな開口部が挙げられる。この開口部を完全に密封し、かつ電気配線を行うべく、図６に示すような複数のピン２６０を有するフィードスルー２５０を用い、ＦＰＣアセンブリ側の配線を筐体内のピンに接続し、回路基板側の配線を筐体外のピンに接続するようにする。
図７および９にはフィードスルー２５０とベース２００をはんだ接合３００した磁気ディスク装置の接続構造体の側面図および上面図を示す。
フィードスルー２５０のフランジ２５２は、ベース２００との接合位置２７０において、ベース２００底面の開口部段差部にはんだ接合３００される。フランジ２５２には、複数のスチールピン２６０が、フランジ２５２平面に垂直方向に伸びるように設けられるが、この際、フランジ２５２とスチールピン２６０の間にはスチールピン２６０の周囲を囲むように、ガラスあるいはセラミックなどのシール材料２８０が充填されている。
フランジ２５２の材料はシール材料２８０及びベース２００の材料に適合し、接合位置２７０にかかる応力を低減するように選択され、ベース２００がアルミニウムである場合は、フランジ２５２はニッケル合金あるいはステンレススチールである。
通常、ベース（筐体）とフィードスルーとの接続ははんだ材料により行われる。このフィードスルーとベースのはんだ付けの工程は、以下の手順に従って行われる。
（１）ニッケルめっきしたフィードスルーやベースのはんだぬれが必要な部分にフラックスを塗付する。
（２）フィードスルーをベース開口部の段差部に配置する。
（３）ベースの段差部により生じるフィードスルーとベースとの隙間に、フラックスを供給し、楕円形状のはんだを配置する。
（４）フィードスルーを搭載したベース全体を、リフロー炉によって加熱する。
（５）加熱が終了し、冷却が完了したら、ベースのフラックス残渣などの洗浄を行う。
図７にはんだ付け後の接続構造体の断面を示すが、溶融したはんだ３００は、フィードスルー２５０とベース２００との狭い間隙部をぬれ広がることで分配される。
（１）ニッケルめっきしたフィードスルーやベースのはんだぬれが必要な部分にフラックスを塗付する。
（２）フィードスルーをベース開口部の段差部に配置する。
（３）ベースの段差部により生じるフィードスルーとベースとの隙間に、フラックスを供給し、楕円形状のはんだを配置する。
（４）フィードスルーを搭載したベース全体を、リフロー炉によって加熱する。
（５）加熱が終了し、冷却が完了したら、ベースのフラックス残渣などの洗浄を行う。
図７にはんだ付け後の接続構造体の断面を示すが、溶融したはんだ３００は、フィードスルー２５０とベース２００との狭い間隙部をぬれ広がることで分配される。
また、図９にはんだ接合部３００を拡大した図を示す。図９のようにはんだを挟み込むフランジ２５２表面の第一の面Cとベース２００表面の第一の面D、また、フランジ２５２表面の第二の面Eとベース２００表面の第二の面Fとはそれぞれ平行の関係にあり、はんだ３００の大部分はフランジ２５２表面とベース２００表面との間隙部に留まり、平面的に薄く広がった形状をしている。
そのため、フランジ２５２の構成材料が多くの場合、鉄系材料であるコバール（線膨張係数：約５ｐｐｍ／℃）であり、ベース２００の構成材料がアルミニウム系合金（線膨張係数： 約１２ｐｐｍ／℃）であることで、これらの部材間に線膨張係数の差が存在することから、実使用時にこれら異種材料間に発生する熱機械的な負荷に対して間隙部のはんだ材料３００が早期のうちに耐えられなくなり、間隙部のはんだ３００内にクラックが発生するという課題がある。
ここで、はんだとして鉛フリーはんだの中では接続信頼性が最高レベルにあるＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ（単位：重量％）を接続用はんだとして使用し、前述の接続形状を形成し加速試験として接続部の温度サイクル試験を実施すると、実使用寿命５年を達成できず、はんだ接続部３００内に発生したクラックが低密度ガスのリークパス（漏洩経路）を形成する場合があった。
はんだ接続部３００のクラックは、フランジ２５２とベース２００の線膨張率の差により発生するが、フランジ２５２の構成材料（コバール）の線膨張係数がベース２００の構成材料（アルミニウム系合金）の線膨張率よりも著しく小さい。これは、図７に示すように、フランジ２５２とフィードスルー２５０の電気信号伝達用スチールピン２６０との間の絶縁にガラスあるいはセラミックなどのシール材料２８０を使用しており、シール材料２８０とフランジ２５２との線膨張係数の差を小さくすることにより、使用環境下での温度変化により両材料間に空隙ができ低密度ガスがこの空隙を伝わって漏洩するのを抑止する必要があるからである。
従って本発明では、フランジ２５２の構成材料の線膨張係数がベース２００の構成材料の線膨張係数よりも著しく小さい場合であっても、低密度ガスが漏洩しにくく、高い信頼性を有するはんだ接続構造を有する密封型磁気ディスク装置を実現することを目的とする。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば次のとおりである。
磁気ディスクと、前記磁気ディスクとの間で情報の記録および再生を行う磁気ヘッドと、ベースと、はんだにより前記ベースと接続されたフィードスルーと、前記ベースと前記フィードスルーとを接続するはんだ接続部とを有する磁気ディスク装置であって、前記ベースにおける前記はんだ接続部の周縁に凹部を有し、前記はんだ接続部を細分する部材を前記はんだ接続部内に有する、または、前記凹部にはんだ又は接着剤を有することを特徴とする磁気ディスク装置である。
磁気ディスクと、前記磁気ディスクとの間で情報の記録および再生を行う磁気ヘッドと、ベースと、はんだにより前記ベースと接続されたフィードスルーと、前記ベースと前記フィードスルーとを接続するはんだ接続部とを有する磁気ディスク装置であって、前記ベースにおける前記はんだ接続部の周縁に凹部を有し、前記はんだ接続部を細分する部材を前記はんだ接続部内に有する、または、前記凹部にはんだ又は接着剤を有することを特徴とする磁気ディスク装置である。
本発明によれば、筐体内に封止した低密度ガスのフィードスルー接続部からのリーク寿
命を向上させ、実使用において低密度ガスのリークを抑制する高信頼度のはんだ接続によ
る密封構造の実現が可能となる。
命を向上させ、実使用において低密度ガスのリークを抑制する高信頼度のはんだ接続によ
る密封構造の実現が可能となる。
図５に、本発明が適用される密封型磁気ディスク装置の筐体のカバーがない状態の上面図を示す。図５において、筐体を構成するベース３１０には、スピンドルモータ３１１及びスピンドルモータ３１１により回転駆動される、情報記録再生媒体としての磁気ディスク３１２が設けられる。また、ボイスコイルモータを含むアクチュエータアセンブリ３１３と、アクチュエータアセンブリ３１３により回転駆動される、ヘッドジンバルアセンブリ３１４が設けられる。ヘッドジンバルアセンブリ３１４の先端部には、磁気ディスク３１２との間で情報の記録、再生を行うための磁気ヘッド３１５が、磁気ディスク３１２との間で空気軸受面（ＡＢＳ）を有するスライダを介して設けられ、ヘッドジンバルアセンブリ３１４が磁気ディスク３１２の半径方向に回転駆動して、磁気ヘッド３１５が磁気ディスク３１２上に位置決めされ、記録再生が行われる。さらに、ＦＰＣアセンブリ３１６は、磁気ヘッド３１５や各モータと、これらを駆動制御するための筐体外の回路基板を接続し、磁気ヘッド３１５が記録再生する情報や、各モータを駆動するための電流を伝送する。上述した筐体内のスピンドルモータ３１１、磁気ディスク３１２、アクチュエータアセンブリ３１３、ヘッドジンバルアセンブリ３１４、磁気ヘッド３１５及びＦＰＣアセンブリ３１６と筐体外の回路基板により、磁気ディスク装置が機能する。上記磁気ディスク装置の構成部材が搭載された筐体にヘリウムを注入することにより、密封型磁気ディスク装置となる。
このとき、密封型磁気ディスク装置には、ベース３１０底面の小さな開口部から筐体内のヘリウムが漏れることを防ぐために、フィードスルーとベース３１０とをはんだ材料で接続した接続構造体が設けられている。本発明では、低密度ガスが漏出しにくく、高い信頼性を有するはんだ接続構造を有する接続構造体を提案する。
以下、本発明に係る磁気ディスク装置の接続構造体の実施例を説明する。
第一の実施例について図1を用いて説明する。図1(a)は、ベース３５とフィードスルー３２とがはんだ接続部１０１により接続された磁気ディスクの接続構造体の断面図である。接続構造体の上側がベース３５の外側、下側がベース３５の内側であり、ベース３５の内側部分に低密度ガスが密封される。本発明では、はんだ接続部１０１の周縁の少なくとも1箇所にベース３５を貫通しない凹部４０が設けられている。また、図1(a)に示す接続構造体の上面図を図1(b)に示す。図1(a)は、図1(b)のX-Yにおける断面図であり、ベース３５に設けられた凹部４０は、フィードスルー３２を取り囲んでいる。
本発明の解決しようとする課題である、低密度ガスのリークの発生要因となるはんだ接続部１０１におけるクラックの発生は、はんだ接続部１０１に過重な負荷がかかることにより起こるが、はんだ接続部１０１が受けるストレスを低減するためには、はんだの総量を増加させ、はんだ単位体積当たりのストレスを低下させることが高信頼化につながることがよく知られている。そのため、本発明ではベース３５とフランジ３１をそれぞれ図1に示すような構造とし、はんだ接続部１０１のはんだの総量を増加させている。
本実施例では、凹部４０を有することにより凹部近辺のベース３５が容易に変形することができるため、製品使用環境や製品からの発熱による製品の温度変化により各部材に発生するストレスを、はんだ接続部１０１だけでなく凹部近辺のベース３５にも分散させることが可能となる。その結果、はんだ接続部１０１の熱機械的な負荷を低減させ、はんだ接続部１０１でのクラックの発生を防止し、低密度ガスのリークパスを抑制することができる。
このとき、凹部４０の幅Wは０．２ｍｍ以上あることが望ましい。凹部４０の幅Wが狭いほど、はんだ接続部１０１からあふれ出た溶融はんだが凹部４０に流れ込んだ際、毛細管現象で凹部４０に広がりやすくなることで、凹部４０による応力緩和の機能が損なわれる危険性が高いためである。
また、図1(a)のように、凹部４０がベース３５の外側に設けられている場合の凹部４０底面の位置Aは、はんだ接続部１０１の最下部Bとほぼ同等若しくはそれ以下とすることが望ましい。これは、はんだ接続部１０１が略水平方向にベース３５の剛性の影響を受けにくくなるからである。
また、凹部４０底面から凹部４０の設けられている側の反対側のベース３５表面までの厚みtb（以下、肉厚と記す）は０．５ｍｍ以上であることが望ましい。これは、肉厚tbが０．５ｍｍ未満であると、生産工程でコネクタ挿抜力が加わる際に変形する可能性があるからである。
また、凹部４０底面から凹部４０の設けられている側の反対側のベース３５表面までの厚みtb（以下、肉厚と記す）は０．５ｍｍ以上であることが望ましい。これは、肉厚tbが０．５ｍｍ未満であると、生産工程でコネクタ挿抜力が加わる際に変形する可能性があるからである。
図1(a)の断面図では、凹部４０はベース３５の外側部分に設けられているが、ベース３５の内側部分に設けられていてもよい。ベース３５の外側部分に設けられている場合に、凹部４０近辺のベース３５が容易に変形可能となることによりはんだ接続部１０１への応力緩和効果が得られるのと同様の効果を得ることができる。
また、図1(b)では凹部４０はフィードスルー３２を取り囲むようにフィードスルー３２の外周のベース３５部分に設けられているが、図1(c)のようにフィードスルー３２の外周の一部のみに部分的に設けられていてもよい。図１(c)のようにフィードスルー３２の周縁に凹部４０が部分的に設けられている場合も、凹部４０によりはんだ接続部１０１にかかる負荷を低減することができる場合は、はんだ接続部１０１のクラックを防止し、低密度ガスのリークパスを抑制することができる。
第二の実施例について図２を用いて説明する。図２(a)は、ベース３５とフィードスルー３２とを接続するはんだ接続部１０１の周縁の少なくとも1箇所にベース３５を貫通しない凹部４０が設けられており、さらに、はんだ接続部１０１に部材５０を挿入することによりはんだ接続部１０１を細分化した磁気ディスクの接続構造体の断面図である。また、図２(a)に示す接続構造体の上面図を図２(b)に示す。図２(a)は、図２(b)のX-Yにおける断面図であり、フィードスルー３２とベース３５とを接続しているはんだ材料１０１内に挿入された部材５０は、はんだ材料１０１を内周部と外周部とに細分化している。
はんだ１０１の総量を増加させることで、はんだ接続部１０１の受けるストレスを低減することができるが、はんだの総量を増加させることにより、はんだ付けプロセスにおけるはんだ凝固時に大量のはんだによる広範囲の成分偏析が起き、巨大な引け巣が形成され、これがリークパスの形成を早める危険性がある。
そこで、単純にはんだの総量を増加させるだけではなく、はんだ接続部１０１内に部材５０を挿入しはんだ接続部１０１を細分化することにより、成分偏析の発生を抑えることができ、その結果、巨大な引け巣が発生するのを抑止しリークパスの形成を遅延させることができる。このとき、部材５０は、はんだの濡れが得られる金属などの板材あるいはハニカム構造を有する部材であることが望ましい。はんだのぬれ性がよいと接続信頼性が向上する傾向にあるためである。
はんだ１０１の総量を増加させることで、はんだ接続部１０１の受けるストレスを低減することができるが、はんだの総量を増加させることにより、はんだ付けプロセスにおけるはんだ凝固時に大量のはんだによる広範囲の成分偏析が起き、巨大な引け巣が形成され、これがリークパスの形成を早める危険性がある。
そこで、単純にはんだの総量を増加させるだけではなく、はんだ接続部１０１内に部材５０を挿入しはんだ接続部１０１を細分化することにより、成分偏析の発生を抑えることができ、その結果、巨大な引け巣が発生するのを抑止しリークパスの形成を遅延させることができる。このとき、部材５０は、はんだの濡れが得られる金属などの板材あるいはハニカム構造を有する部材であることが望ましい。はんだのぬれ性がよいと接続信頼性が向上する傾向にあるためである。
また、部材５０ははんだ接続部１０１のほぼ中央部に配置され、略均等に分割できる形状であることが望ましい。部材によりはんだ接続部１０１が区画された結果、はんだ接続部１０１の区分けされた大部分の幅W1,W2が１ｍｍ以下であるときは、より引け巣の発生を抑止できるからである。
また、図２（ｂ）では、一の部材５０によりはんだ接続部１０１が内周部と外周部とに２分割されているが、図２（c）のように複数個の部材５０をはんだ接続部１０１内に設けることにより、はんだ材料１０１を複数個に分割してもよい。部材が複数箇所に設けられていることにより1箇所のみに設けられている場合よりもより細分されているときは、１箇所のみに設けられている場合と比較して、巨大な引け巣が発生することをより抑止し、リークパスの形成をより遅延させることができる。
また、フランジ３１およびベース３５等に発生するストレスの分散の観点から、ベース３５を貫通しない凹部は複数個設けられていてもよい。
また、図２（ｂ）では、一の部材５０によりはんだ接続部１０１が内周部と外周部とに２分割されているが、図２（c）のように複数個の部材５０をはんだ接続部１０１内に設けることにより、はんだ材料１０１を複数個に分割してもよい。部材が複数箇所に設けられていることにより1箇所のみに設けられている場合よりもより細分されているときは、１箇所のみに設けられている場合と比較して、巨大な引け巣が発生することをより抑止し、リークパスの形成をより遅延させることができる。
また、フランジ３１およびベース３５等に発生するストレスの分散の観点から、ベース３５を貫通しない凹部は複数個設けられていてもよい。
第三の実施例について図３を用いて説明する。図３(a)は、ベース３５とフィードスルー３２とがはんだ接続部１０１により接続されており、はんだ接続部１０１の周縁のベース３５の内側部分と外側部分の両側に貫通しない凹部が設けられた接続構造体の断面図である。また、接続構造体の上面図を図３(b)に示す。図３(a)は、図３(b)のX-Yにおける断面図であり、フィードスルー３２を取り囲むようにベース３５の内側部分に凹部４０ｂが設けられ、さらにベース３５の外側部分に凹部４０ｂを取り囲むように凹部４０aが設けられている。
ベース３５の外側および内側の両側に凹部を有することにより、凹部がベース３５の片側のみに設けられている場合と比較して、ベース３５の変形能が向上する。従って、はんだ接続部１０１に加わるストレスを、凹部が片側のみに設けられている場合よりも、よりベース３５に分散させることができる。
さらに、ベース３５の内側に設けられた凹部の近傍に別の凹部を設ける際にはベース３５の外側に設け、ベース３５の外側に設けられた凹部の近傍に別の凹部を設ける際にはこれをベース３５の内側に設けることにより、ベース３５の内側と外側に伸び縮みしやすいジグザグ形状のばね構造を作りこむことができる。従って、はんだ接続部１０１に加わるストレスを、上記ベース３５の内側と外側に各々１箇所ずつ凹部を有する場合よりもさらにベース３５の方へ分散させることができる。
ベース３５の外側および内側の両側に凹部を有することにより、凹部がベース３５の片側のみに設けられている場合と比較して、ベース３５の変形能が向上する。従って、はんだ接続部１０１に加わるストレスを、凹部が片側のみに設けられている場合よりも、よりベース３５に分散させることができる。
さらに、ベース３５の内側に設けられた凹部の近傍に別の凹部を設ける際にはベース３５の外側に設け、ベース３５の外側に設けられた凹部の近傍に別の凹部を設ける際にはこれをベース３５の内側に設けることにより、ベース３５の内側と外側に伸び縮みしやすいジグザグ形状のばね構造を作りこむことができる。従って、はんだ接続部１０１に加わるストレスを、上記ベース３５の内側と外側に各々１箇所ずつ凹部を有する場合よりもさらにベース３５の方へ分散させることができる。
ベース３５に複数個の凹部を有する場合には、凹部同士の間隔tが０．５ｍｍ以上１．６ｍｍ以下であることが望ましい。０．５ｍｍを下回ると、凹部間のベース３５部分の強度が不足して、生産工程でコネクタ挿抜力が加わる際に変形する可能性があるためであり、１．６ｍｍを上回ると、ベース３５の剛性の影響を受け、発生するストレスを外側の凹部に分散させることが困難になるためである。
また、図３(c)のように、凹部４０がフィードスルー３２を取り囲んでおらず、フィードスルー３２の外周部分に複数の凹部４０が部分的に設けられていてもよい。部分的に設けられた複数の凹部４０によりベース３５の変形能が向上すれば、はんだ接続部１０１に加わるストレスを低減させ、応力緩和効果を得ることができる。また、これらの複数の凹部４０がベース３５の同一側面のみに設けられていてもよい。
また、ベース３５を貫通しない凹部は３箇所以上設けられていてもよい。さらに、ベース３５の内側及び外側に設けられる凹部の個数は任意に定めてよい。さらに、ベース３５の同一の側に連続して設けられる凹部の個数も任意に定めることができ、凹部の位置及び個数は本実施例に制限されるものではない。
また、図３(c)のように、凹部４０がフィードスルー３２を取り囲んでおらず、フィードスルー３２の外周部分に複数の凹部４０が部分的に設けられていてもよい。部分的に設けられた複数の凹部４０によりベース３５の変形能が向上すれば、はんだ接続部１０１に加わるストレスを低減させ、応力緩和効果を得ることができる。また、これらの複数の凹部４０がベース３５の同一側面のみに設けられていてもよい。
また、ベース３５を貫通しない凹部は３箇所以上設けられていてもよい。さらに、ベース３５の内側及び外側に設けられる凹部の個数は任意に定めてよい。さらに、ベース３５の同一の側に連続して設けられる凹部の個数も任意に定めることができ、凹部の位置及び個数は本実施例に制限されるものではない。
第四の実施例について図４を用いて説明する。図４(a)は、ベース３５とフィードスルー３２とを接続するはんだ接続部１０１の周縁の少なくとも1箇所にベース３５を貫通しない凹部４０が設けられており、さらに、少なくとも１箇所の凹部４０に、はんだや接着剤など６０を供給した磁気ディスクの接続構造体の断面図である。図４(b)に接続構造体の上面図を示す。図４(a)は、図４(b)のX-Yにおける断面図である。
実施例１において示したように、ベース３５に凹部４０を有することにより凹部４０近辺のベース３５が容易に変形することができ、はんだ接続部１０１への熱機械的な負荷を軽減することができる。しかし、凹部４０の底の肉厚が薄すぎる場合には、応力緩和対策の施されたはんだ接続部１０１と比較したときに、凹部４０の底の肉厚に応力がかかりすぎるために、凹部４０の底の肉厚部分が破れてしまうという問題が起きる。そこで、少なくとも１箇所の凹部４０にはんだや接着剤などを供給することにより、凹部４０の底の肉厚部分に対する応力緩和を施し、ベース３５の持つ強度とはんだや接着剤の持つ変形能とを両立させ、凹部４０の寸法およびはんだや接着剤６０の供給量によって凹部４０強度を容易に調節することができる。その結果、ベース３５内に密封された低密度ガスがベース３５外へ漏洩することを遅延させることができる。
実施例１において示したように、ベース３５に凹部４０を有することにより凹部４０近辺のベース３５が容易に変形することができ、はんだ接続部１０１への熱機械的な負荷を軽減することができる。しかし、凹部４０の底の肉厚が薄すぎる場合には、応力緩和対策の施されたはんだ接続部１０１と比較したときに、凹部４０の底の肉厚に応力がかかりすぎるために、凹部４０の底の肉厚部分が破れてしまうという問題が起きる。そこで、少なくとも１箇所の凹部４０にはんだや接着剤などを供給することにより、凹部４０の底の肉厚部分に対する応力緩和を施し、ベース３５の持つ強度とはんだや接着剤の持つ変形能とを両立させ、凹部４０の寸法およびはんだや接着剤６０の供給量によって凹部４０強度を容易に調節することができる。その結果、ベース３５内に密封された低密度ガスがベース３５外へ漏洩することを遅延させることができる。
また、図４では凹部４０は１箇所のみに設けられているが、複数箇所に設けられていてもよく、１以上の凹部４０のうち、一部または全部にはんだや接着剤６０が供給されていてもよい。
また、図４では、はんだ接続部１０１内にはんだの濡れが得られる金属などの板材あるいはハニカム構造を有する部材などが挿入されていないが、これらの部材が１以上挿入されていてもよい。これらの部材が挿入されている場合には、はんだ接続部１０１を細分化することにより、成分偏析の発生を抑制することができ、巨大な引け巣が発生するのを抑止し、リークパスの形成を遅延させることができる。
また、図４では、はんだ接続部１０１内にはんだの濡れが得られる金属などの板材あるいはハニカム構造を有する部材などが挿入されていないが、これらの部材が１以上挿入されていてもよい。これらの部材が挿入されている場合には、はんだ接続部１０１を細分化することにより、成分偏析の発生を抑制することができ、巨大な引け巣が発生するのを抑止し、リークパスの形成を遅延させることができる。
次に、これらの密封型磁気ディスク装置の低密度ガス封止寿命を評価するために、温度サイクル実験を実施した。
＜実験１＞
低密度のガスを密封する密封型磁気ディスク装置を生産するために、図1(a)に示すように、低密度のガスを封止するフィードスルー３２を接続するための楕円状の貫通穴と、ベース３５とフィードスルー３２とが接続されたはんだ接続部１０１の周囲を１周するように、貫通しない凹部４０を設けたベース３５を用意した。上記楕円状の貫通穴はフィードスルー３２と０．７５ｍｍの間隙があいており、はんだ接続部１０１の周囲を１周する貫通しない凹部４０は幅Wが１．６ｍｍ、深さ１．４ｍｍとし、凹部４０の底の肉厚tbは０．６ｍｍとした。
そして、ベース３５にフィードスルー３２を配置する際、フィードスルー３２をテフロン（登録商標）製の治具で固定し、ベース３５とフィードスルー３２の位置関係を調節した。
ベース３５とフィードスルー３２の接続に使用したはんだ１０１は、組成をSn-3Ag-0.5Cu(単位：重量％)とし、直径１．０ｍｍでフィードスルー３２の外周形状（楕円形状）に周回させたはんだワイヤーとした。
はんだワイヤーの供給量すなわち楕円周回数は、ベース３５とフィードスルー３２の接続に使用する部分に４周とした。
上記はんだを配置した後、塩素含有量２％のフラックスを供給し、リフロー炉にてはんだ付けを行い、接合された空間に低密度のガスを密封した密封型磁気ディスク装置を生産した。
また、比較のために、凹部を設けないベースを用いて生産した密封型磁気ディスク装置も用意した。
低密度のガスを密封する密封型磁気ディスク装置を生産するために、図1(a)に示すように、低密度のガスを封止するフィードスルー３２を接続するための楕円状の貫通穴と、ベース３５とフィードスルー３２とが接続されたはんだ接続部１０１の周囲を１周するように、貫通しない凹部４０を設けたベース３５を用意した。上記楕円状の貫通穴はフィードスルー３２と０．７５ｍｍの間隙があいており、はんだ接続部１０１の周囲を１周する貫通しない凹部４０は幅Wが１．６ｍｍ、深さ１．４ｍｍとし、凹部４０の底の肉厚tbは０．６ｍｍとした。
そして、ベース３５にフィードスルー３２を配置する際、フィードスルー３２をテフロン（登録商標）製の治具で固定し、ベース３５とフィードスルー３２の位置関係を調節した。
ベース３５とフィードスルー３２の接続に使用したはんだ１０１は、組成をSn-3Ag-0.5Cu(単位：重量％)とし、直径１．０ｍｍでフィードスルー３２の外周形状（楕円形状）に周回させたはんだワイヤーとした。
はんだワイヤーの供給量すなわち楕円周回数は、ベース３５とフィードスルー３２の接続に使用する部分に４周とした。
上記はんだを配置した後、塩素含有量２％のフラックスを供給し、リフロー炉にてはんだ付けを行い、接合された空間に低密度のガスを密封した密封型磁気ディスク装置を生産した。
また、比較のために、凹部を設けないベースを用いて生産した密封型磁気ディスク装置も用意した。
磁気ディスク装置は１条件につき１０個、合計２０個用意し、低密度ガスにはヘリウムを使用し、リークレートが１×１０―１１（Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃ）以下を合格とした。その結果、各サンプルで目標の実使用寿命７年を達成できた個数は、次のとおりである。
凹部４０を有する密封型磁気ディスク装置：１０個中１０個
凹部４０を有さない密封型磁気ディスク装置：１０個中７個
この結果から、はんだ接続部１０１の周囲を１周する貫通しない凹部４０を設けることにより、低密度ガスのはんだによる封止信頼性の向上に効果があることが分かった。これは、凹部４０を有することにより凹部４０近辺のベース３５が容易に変形することができるため、製品使用環境や製品からの発熱による製品の温度変化により各部材に発生するストレスを、はんだ接続部１０１だけでなく凹部４０近辺のベース３５にも分散させることが可能となるからである。そしてその結果、はんだ接続部１０１の熱機械的な負荷を低減させ、はんだ接続部１０１でのクラックの発生を防止し、低密度ガスのリークパスを抑制することができた。
凹部４０を有する密封型磁気ディスク装置：１０個中１０個
凹部４０を有さない密封型磁気ディスク装置：１０個中７個
この結果から、はんだ接続部１０１の周囲を１周する貫通しない凹部４０を設けることにより、低密度ガスのはんだによる封止信頼性の向上に効果があることが分かった。これは、凹部４０を有することにより凹部４０近辺のベース３５が容易に変形することができるため、製品使用環境や製品からの発熱による製品の温度変化により各部材に発生するストレスを、はんだ接続部１０１だけでなく凹部４０近辺のベース３５にも分散させることが可能となるからである。そしてその結果、はんだ接続部１０１の熱機械的な負荷を低減させ、はんだ接続部１０１でのクラックの発生を防止し、低密度ガスのリークパスを抑制することができた。
＜実験２＞
低密度のガスを密封する密封型磁気ディスク装置を生産するために、低密度のガスを封止するフィードスルー３２を接続するための楕円状の貫通穴と、ベース３５とフィードスルー３２とが接続されたはんだ接続部１０１の周囲を１周するように、貫通しない凹部４０を設けたベース３５を用意した。上記楕円状の貫通穴はフィードスルー３２と１．５ｍｍの間隙があいており、はんだ接続部１０１の周囲を１周する貫通しない凹部４０は幅１．６ｍｍ、深さ１．４ｍｍとし、凹部４０の底の肉厚は０．６ｍｍとした。
そして、ベース３５にフィードスルー３２を配置する際、フィードスルー３２をテフロン（登録商標）製の治具で固定し、ベース３５とフィードスルー３２の位置関係を調節した。
またこの際、図２(a)に示すように、テフロン（登録商標）製の治具に厚さ０．１５ｍｍのニッケルで作製した板材を固定しておき、はんだ接続部１０１のはんだを２つに細分化した。
ベース３５とフィードスルー３２の接続に使用したはんだは、組成をSn-3Ag-0.5Cu(単位：重量％)とし、直径１．０ｍｍでフィードスルー３２の外周形状（楕円形状）に周回させたはんだワイヤーとした。
はんだワイヤーの供給量すなわち楕円周回数は、ベース３５とフィードスルー３２の接続に使用する部分の厚さ０．１５ｍｍのニッケルで作製した板材の内側に４周、外側に２周とした。
上記はんだを配置した後、塩素含有量２％のフラックスを供給し、リフロー炉にてはんだ付けを行い、接合された空間に低密度のガスを密封した密封型磁気ディスク装置を生産した。
また、比較のために、テフロン（登録商標）製の治具に厚さ０．１５ｍｍのニッケルで作製した板材を固定せず、はんだワイヤーの供給量すなわち楕円周回数を６周とすることによりはんだ接続部１０１のはんだを細分化しない磁気ディスク装置も用意した。
低密度のガスを密封する密封型磁気ディスク装置を生産するために、低密度のガスを封止するフィードスルー３２を接続するための楕円状の貫通穴と、ベース３５とフィードスルー３２とが接続されたはんだ接続部１０１の周囲を１周するように、貫通しない凹部４０を設けたベース３５を用意した。上記楕円状の貫通穴はフィードスルー３２と１．５ｍｍの間隙があいており、はんだ接続部１０１の周囲を１周する貫通しない凹部４０は幅１．６ｍｍ、深さ１．４ｍｍとし、凹部４０の底の肉厚は０．６ｍｍとした。
そして、ベース３５にフィードスルー３２を配置する際、フィードスルー３２をテフロン（登録商標）製の治具で固定し、ベース３５とフィードスルー３２の位置関係を調節した。
またこの際、図２(a)に示すように、テフロン（登録商標）製の治具に厚さ０．１５ｍｍのニッケルで作製した板材を固定しておき、はんだ接続部１０１のはんだを２つに細分化した。
ベース３５とフィードスルー３２の接続に使用したはんだは、組成をSn-3Ag-0.5Cu(単位：重量％)とし、直径１．０ｍｍでフィードスルー３２の外周形状（楕円形状）に周回させたはんだワイヤーとした。
はんだワイヤーの供給量すなわち楕円周回数は、ベース３５とフィードスルー３２の接続に使用する部分の厚さ０．１５ｍｍのニッケルで作製した板材の内側に４周、外側に２周とした。
上記はんだを配置した後、塩素含有量２％のフラックスを供給し、リフロー炉にてはんだ付けを行い、接合された空間に低密度のガスを密封した密封型磁気ディスク装置を生産した。
また、比較のために、テフロン（登録商標）製の治具に厚さ０．１５ｍｍのニッケルで作製した板材を固定せず、はんだワイヤーの供給量すなわち楕円周回数を６周とすることによりはんだ接続部１０１のはんだを細分化しない磁気ディスク装置も用意した。
磁気ディスク装置は１条件につき１０個、合計２０個用意し、低密度ガスにはヘリウムを使用し、リークレートが１×１０―１１（Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃ）以下を合格とした。その結果、各サンプルで目標の実使用寿命１０年を達成できた個数は、次のとおりである。
はんだ接続部１０１を細分化した密封型磁気ディスク装置：１０個中１０個
はんだ接続部１０１を細分化しない密封型磁気ディスク装置：１０個中７個
この結果から、はんだ接続部１０１のはんだを細分化することにより、低密度ガスのはんだによる封止信頼性の向上に効果があることが分かった。これは、はんだ接続部１０１内にはんだ接続部１０１を細分化するような部材５０を挿入することにより、成分偏析を抑制することができ、巨大な引け巣が発生するのを抑止し、リークパスの形成を遅延させることができるからである。
はんだ接続部１０１を細分化した密封型磁気ディスク装置：１０個中１０個
はんだ接続部１０１を細分化しない密封型磁気ディスク装置：１０個中７個
この結果から、はんだ接続部１０１のはんだを細分化することにより、低密度ガスのはんだによる封止信頼性の向上に効果があることが分かった。これは、はんだ接続部１０１内にはんだ接続部１０１を細分化するような部材５０を挿入することにより、成分偏析を抑制することができ、巨大な引け巣が発生するのを抑止し、リークパスの形成を遅延させることができるからである。
＜実験３＞
低密度のガスを密封する密封型磁気ディスク装置を生産するために、低密度のガスを封止するフィードスルー３２を接続するための楕円状の貫通穴と、ベース３５とフィードスルー３２とが接続されたはんだ接続部１０１の周囲を１周するように、貫通しない凹部４０を設けたベース３５を用意した。図３(a)に示すように、上記楕円状の貫通穴はフィードスルー３２と０．７５ｍｍの間隙があいており、さらにはんだ接続部１０１の周囲のベース３５の内側と外側に各１箇所ずつ合計２箇所設けることにした。なお、凹部４０は幅０．８ｍｍ、深さ１．４ｍｍとし、凹部４０の底の肉厚は０．６ｍｍとした。
そして、ベース３５にフィードスルー３２を配置する際、フィードスルー３２をテフロン（登録商標）製の治具で固定し、ベース３５とフィードスルー３２の位置関係を調節した。
ベース３５とフィードスルー３２の接続に使用したはんだは、組成をSn-3Ag-0.5Cu(単位：重量％)とし、直径１．０ｍｍでフィードスルー３２の外周形状（楕円形状）に周回させたはんだワイヤーとした。
はんだワイヤーの供給量すなわち楕円周回数は、ベース３５とフィードスルー３２の接続に使用する部分に４周とした。
上記はんだを配置した後、塩素含有量２％のフラックスを供給し、リフロー炉にてはんだ付けを行い、接合された空間に低密度のガスを密封した密封型磁気ディスク装置を生産した。
また、比較のために、はんだ接続部１０１の周囲のベース３５の外側のみに凹部を２箇所設けたベースを用いて生産した密封型磁気ディスク装置も用意した。
低密度のガスを密封する密封型磁気ディスク装置を生産するために、低密度のガスを封止するフィードスルー３２を接続するための楕円状の貫通穴と、ベース３５とフィードスルー３２とが接続されたはんだ接続部１０１の周囲を１周するように、貫通しない凹部４０を設けたベース３５を用意した。図３(a)に示すように、上記楕円状の貫通穴はフィードスルー３２と０．７５ｍｍの間隙があいており、さらにはんだ接続部１０１の周囲のベース３５の内側と外側に各１箇所ずつ合計２箇所設けることにした。なお、凹部４０は幅０．８ｍｍ、深さ１．４ｍｍとし、凹部４０の底の肉厚は０．６ｍｍとした。
そして、ベース３５にフィードスルー３２を配置する際、フィードスルー３２をテフロン（登録商標）製の治具で固定し、ベース３５とフィードスルー３２の位置関係を調節した。
ベース３５とフィードスルー３２の接続に使用したはんだは、組成をSn-3Ag-0.5Cu(単位：重量％)とし、直径１．０ｍｍでフィードスルー３２の外周形状（楕円形状）に周回させたはんだワイヤーとした。
はんだワイヤーの供給量すなわち楕円周回数は、ベース３５とフィードスルー３２の接続に使用する部分に４周とした。
上記はんだを配置した後、塩素含有量２％のフラックスを供給し、リフロー炉にてはんだ付けを行い、接合された空間に低密度のガスを密封した密封型磁気ディスク装置を生産した。
また、比較のために、はんだ接続部１０１の周囲のベース３５の外側のみに凹部を２箇所設けたベースを用いて生産した密封型磁気ディスク装置も用意した。
磁気ディスク装置は１条件につき１０個、合計２０個用意し、低密度ガスにはヘリウムを使用し、リークレートが１×１０―１１（Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃ）以下を合格とした。その結果、各サンプルで目標の実使用寿命１０年を達成できた個数は、次のとおりである。
凹部４０をベース３５の内側と外側に各１箇所ずつ設けた密封型磁気ディスク装置：１０個中１０個
凹部４０をベース３５の外側のみに２箇所設けた密封型磁気ディスク装置：１０個中９個
この結果から、凹部４０をベース３５の内側と外側とに設けることにより、低密度ガスのはんだによる封止信頼性の向上に効果があることが分かった。これは、ベース３５の両側に凹部４０を有することにより、凹部４０がベース３５の外側のみに設けられている場合と比較して、ベース３５の変形能が向上するからである。そしてその結果、はんだ接続部１０１に加わるストレスを、凹部４０を有さない場合よりもベース３５に分散させることができた。
凹部４０をベース３５の内側と外側に各１箇所ずつ設けた密封型磁気ディスク装置：１０個中１０個
凹部４０をベース３５の外側のみに２箇所設けた密封型磁気ディスク装置：１０個中９個
この結果から、凹部４０をベース３５の内側と外側とに設けることにより、低密度ガスのはんだによる封止信頼性の向上に効果があることが分かった。これは、ベース３５の両側に凹部４０を有することにより、凹部４０がベース３５の外側のみに設けられている場合と比較して、ベース３５の変形能が向上するからである。そしてその結果、はんだ接続部１０１に加わるストレスを、凹部４０を有さない場合よりもベース３５に分散させることができた。
＜実験４＞
低密度のガスを密封する密封型磁気ディスク装置を生産するために、低密度のガスを封止するフィードスルー３２を接続するための楕円状の貫通穴と、ベース３５とフィードスルー３２とが接続されたはんだ接続部１０１の周囲を１周するように、貫通しない凹部を設けたベース３５を用意した。
上記楕円状の貫通穴はフィードスルー３２と０．７５ｍｍの間隙があいており、さらにはんだ接続部１０１の周囲を１周する貫通しない凹部をベース３５の内側と外側に各々２箇所ずつ合計４箇所設けることにした。なお、凹部は幅０．８ｍｍ、深さ１．４ｍｍとし、凹部の底の肉厚は０．６ｍｍとした。
ベース３５の内側に設ける２箇所の凹部は隣接し、同様にベース３５の外側に設ける２箇所の凹部も隣接するようにしたベース３５を用いて生産した密封型磁気ディスク装置と、ベース３５の内側および外側に設けるいずれの２本の凹部も隣接しないようにしたベース３５を用いて生産した密封型磁気ディスク装置とを各々用意した。以下簡単のために、前者の密封型磁気ディスク装置に用いられたベースを仕様A、後者の密封型磁気ディスク装置に用いられたベースを仕様Bと呼ぶことにする。
そして、ベース３５にフィードスルー３２を配置する際、フィードスルー３２をテフロン（登録商標）製の治具で固定し、ベース３５とフィードスルー３２の位置関係を調節した。
ベース３５とフィードスルー３２の接続に使用したはんだは、組成をSn-3Ag-0.5Cu(単位：重量％)とし、直径１．０ｍｍでフィードスルー３２の外周形状（楕円形状）に周回させたはんだワイヤーとした。
はんだワイヤーの供給量すなわち楕円周回数は、ベース３５とフィードスルー３２の接続に使用する部分に４周とした。
上記はんだを配置した後、塩素含有量２％のフラックスを供給し、リフロー炉にてはんだ付けを行い、接合された空間に低密度のガスを密封した密封型磁気ディスク装置を生産した。
低密度のガスを密封する密封型磁気ディスク装置を生産するために、低密度のガスを封止するフィードスルー３２を接続するための楕円状の貫通穴と、ベース３５とフィードスルー３２とが接続されたはんだ接続部１０１の周囲を１周するように、貫通しない凹部を設けたベース３５を用意した。
上記楕円状の貫通穴はフィードスルー３２と０．７５ｍｍの間隙があいており、さらにはんだ接続部１０１の周囲を１周する貫通しない凹部をベース３５の内側と外側に各々２箇所ずつ合計４箇所設けることにした。なお、凹部は幅０．８ｍｍ、深さ１．４ｍｍとし、凹部の底の肉厚は０．６ｍｍとした。
ベース３５の内側に設ける２箇所の凹部は隣接し、同様にベース３５の外側に設ける２箇所の凹部も隣接するようにしたベース３５を用いて生産した密封型磁気ディスク装置と、ベース３５の内側および外側に設けるいずれの２本の凹部も隣接しないようにしたベース３５を用いて生産した密封型磁気ディスク装置とを各々用意した。以下簡単のために、前者の密封型磁気ディスク装置に用いられたベースを仕様A、後者の密封型磁気ディスク装置に用いられたベースを仕様Bと呼ぶことにする。
そして、ベース３５にフィードスルー３２を配置する際、フィードスルー３２をテフロン（登録商標）製の治具で固定し、ベース３５とフィードスルー３２の位置関係を調節した。
ベース３５とフィードスルー３２の接続に使用したはんだは、組成をSn-3Ag-0.5Cu(単位：重量％)とし、直径１．０ｍｍでフィードスルー３２の外周形状（楕円形状）に周回させたはんだワイヤーとした。
はんだワイヤーの供給量すなわち楕円周回数は、ベース３５とフィードスルー３２の接続に使用する部分に４周とした。
上記はんだを配置した後、塩素含有量２％のフラックスを供給し、リフロー炉にてはんだ付けを行い、接合された空間に低密度のガスを密封した密封型磁気ディスク装置を生産した。
磁気ディスク装置は１条件につき１０個、合計２０個用意し、低密度ガスにはヘリウムを使用し、リークレートが１×１０―１１（Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃ）以下を合格とした。その結果、各サンプルで目標の実使用寿命１０年を達成できた個数は、次のとおりである。
仕様Aのベース３５を使用した密封型磁気ディスク装置：１０個中９個
仕様Bのベース３５を使用した密封型磁気ディスク装置：１０個中１０個
この結果から、凹部をベース３５の同じ側に隣接させないように設けることにより、低密度ガスのはんだによる封止信頼性の向上に効果があることが分かった。これは、ベース３５の内側と外側に伸び縮みしやすいジグザグ形状のばね構造を作りこむことにより、はんだ接続部１０１に加わるストレスを、上記ベース３５の内側と外側に凹部を有する場合よりもさらにベース３５の方へ分散させることができるからである。
仕様Aのベース３５を使用した密封型磁気ディスク装置：１０個中９個
仕様Bのベース３５を使用した密封型磁気ディスク装置：１０個中１０個
この結果から、凹部をベース３５の同じ側に隣接させないように設けることにより、低密度ガスのはんだによる封止信頼性の向上に効果があることが分かった。これは、ベース３５の内側と外側に伸び縮みしやすいジグザグ形状のばね構造を作りこむことにより、はんだ接続部１０１に加わるストレスを、上記ベース３５の内側と外側に凹部を有する場合よりもさらにベース３５の方へ分散させることができるからである。
＜実験５＞
低密度のガスを密封する密封型磁気ディスク装置を生産するために、低密度のガスを封止するフィードスルー３２を接続するための楕円状の貫通穴と、ベース３５とフィードスルー３２とが接続されたはんだ接続部１０１の周囲を１周するように、貫通しない凹部を設けたベース３５を用意した。
図４(a)のように、上記楕円状の貫通穴はフィードスルー３２と０．７５ｍｍの間隙があいており、さらにはんだ接続部１０１の周囲を１周する貫通しない凹部には、はんだを供給した。なお、凹部は幅１．６ｍｍ、深さ１．４ｍｍとし、凹部の底の肉厚は０．６ｍｍとした。
そして、ベース３５にフィードスルー３２を配置する際、フィードスルー３２をテフロン（登録商標）製の治具で固定し、ベース３５とフィードスルー３２の位置関係を調節した。
ベース３５とフィードスルー３２の接続に使用したはんだは、組成をSn-3Ag-0.5Cu(単位：重量％)とし、直径１．０ｍｍでフィードスルー３２の外周形状（楕円形状）に周回させたはんだワイヤーとした。
はんだワイヤーの供給量すなわち楕円周回数は、ベース３５とフィードスルー３２の接続に使用する部分に４周、貫通しない凹部の部分にはこの凹部の大きさに合わせて３周とした。
上記はんだを配置した後、塩素含有量２％のフラックスを供給し、リフロー炉にてはんだ付けを行い、接合された空間に低密度のガスを密封した密封型磁気ディスク装置を生産した。
また、比較のために、凹部にはんだを供給しないベース３５を用いて生産した密封型磁気ディスク装置も用意した。
低密度のガスを密封する密封型磁気ディスク装置を生産するために、低密度のガスを封止するフィードスルー３２を接続するための楕円状の貫通穴と、ベース３５とフィードスルー３２とが接続されたはんだ接続部１０１の周囲を１周するように、貫通しない凹部を設けたベース３５を用意した。
図４(a)のように、上記楕円状の貫通穴はフィードスルー３２と０．７５ｍｍの間隙があいており、さらにはんだ接続部１０１の周囲を１周する貫通しない凹部には、はんだを供給した。なお、凹部は幅１．６ｍｍ、深さ１．４ｍｍとし、凹部の底の肉厚は０．６ｍｍとした。
そして、ベース３５にフィードスルー３２を配置する際、フィードスルー３２をテフロン（登録商標）製の治具で固定し、ベース３５とフィードスルー３２の位置関係を調節した。
ベース３５とフィードスルー３２の接続に使用したはんだは、組成をSn-3Ag-0.5Cu(単位：重量％)とし、直径１．０ｍｍでフィードスルー３２の外周形状（楕円形状）に周回させたはんだワイヤーとした。
はんだワイヤーの供給量すなわち楕円周回数は、ベース３５とフィードスルー３２の接続に使用する部分に４周、貫通しない凹部の部分にはこの凹部の大きさに合わせて３周とした。
上記はんだを配置した後、塩素含有量２％のフラックスを供給し、リフロー炉にてはんだ付けを行い、接合された空間に低密度のガスを密封した密封型磁気ディスク装置を生産した。
また、比較のために、凹部にはんだを供給しないベース３５を用いて生産した密封型磁気ディスク装置も用意した。
磁気ディスク装置は１条件につき１０個、合計２０個用意し、低密度ガスにはヘリウムを使用し、リークレートが１×１０―１１（Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃ）以下を合格とした。その結果、各サンプルで目標の実使用寿命７年を達成できた個数は、次のとおりである。
凹部にはんだを供給したベースを使用した密封型磁気ディスク装置：１０個中１０個
凹部にはんだを供給しないベースを使用した密封型磁気ディスク装置１０個中７個
この結果から、はんだ接続部１０１の周囲を１周する貫通しない凹部にはんだを供給することにより、低密度ガスのはんだによる封止信頼性の向上に効果があることが分かった。これは、凹部にはんだや接着剤が供給されていることにより、凹部の肉厚部分の応力を緩和することができるからである。ベース３５の持つ強度とはんだや接着剤の持つ変形能とを両立させ、凹部の寸法およびはんだや接着剤の供給量によって凹部強度を容易に調節することができ、その結果、ベース３５内に密封された低密度ガスがベース３５外へ漏洩することを遅延させることができた。
凹部にはんだを供給したベースを使用した密封型磁気ディスク装置：１０個中１０個
凹部にはんだを供給しないベースを使用した密封型磁気ディスク装置１０個中７個
この結果から、はんだ接続部１０１の周囲を１周する貫通しない凹部にはんだを供給することにより、低密度ガスのはんだによる封止信頼性の向上に効果があることが分かった。これは、凹部にはんだや接着剤が供給されていることにより、凹部の肉厚部分の応力を緩和することができるからである。ベース３５の持つ強度とはんだや接着剤の持つ変形能とを両立させ、凹部の寸法およびはんだや接着剤の供給量によって凹部強度を容易に調節することができ、その結果、ベース３５内に密封された低密度ガスがベース３５外へ漏洩することを遅延させることができた。
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
なお、図２(a)におけるはんだ接続部１０１内に挿入する部材は、板材あるいはハニカム構造を有する部材でなくても、はんだ接続部１０１を細分化することのできる部材であればよい。
また、図３(a)におけるベース３５を貫通しない凹部の位置及び個数は任意に定めることができ、また、図４(a)における凹部に供給されるはんだや接着剤も、ベース３５の持つ強度と変形能とを両立させ、凹部の寸法等により凹部強度を容易に調節することができる材料であればよい。
また、ベース３５における凹部の位置ははんだ接続部１０１と凹部の距離が０．５ｍｍ以上１．６ｍｍ以下であることが望ましい。凹部ははんだ接続部１０１により近い方が応力緩和の効果が大きくなるが、０．５ｍｍを下回るとはんだ接続部１０１から溶融はんだが流れ込みやすくなるためである。また、１．６ｍｍを超えると、はんだ接続部１０１と凹部との間のベース３５部分の筐体の剛性の影響によりはんだ接続部１０１にかかるストレスを凹部へ分散させることが困難になるためである。
なお、図２(a)におけるはんだ接続部１０１内に挿入する部材は、板材あるいはハニカム構造を有する部材でなくても、はんだ接続部１０１を細分化することのできる部材であればよい。
また、図３(a)におけるベース３５を貫通しない凹部の位置及び個数は任意に定めることができ、また、図４(a)における凹部に供給されるはんだや接着剤も、ベース３５の持つ強度と変形能とを両立させ、凹部の寸法等により凹部強度を容易に調節することができる材料であればよい。
また、ベース３５における凹部の位置ははんだ接続部１０１と凹部の距離が０．５ｍｍ以上１．６ｍｍ以下であることが望ましい。凹部ははんだ接続部１０１により近い方が応力緩和の効果が大きくなるが、０．５ｍｍを下回るとはんだ接続部１０１から溶融はんだが流れ込みやすくなるためである。また、１．６ｍｍを超えると、はんだ接続部１０１と凹部との間のベース３５部分の筐体の剛性の影響によりはんだ接続部１０１にかかるストレスを凹部へ分散させることが困難になるためである。
３５、２００、３１０ ベース、３１１ スピンドルモータ、３１２ 磁気ディスク、３１３ アクチュエータアセンブリ、３１４ ヘッドジンバルアセンブリ、
３１５ 磁気ヘッド、３１６ FPCアセンブリ、１０１、３００ はんだ接続部、
３１、２５２ フランジ、４０a、４０b、４０ 凹部、３４、２８０ シール材料、
３３、２６０ 電気信号伝達用スチールピン、３２、２５０ フィードスルー、
５０ 部材、６０ はんだ、接着剤等、２１０ 装置構成機器、２２０ カバー、
２４０、２７０ 接合位置
３１５ 磁気ヘッド、３１６ FPCアセンブリ、１０１、３００ はんだ接続部、
３１、２５２ フランジ、４０a、４０b、４０ 凹部、３４、２８０ シール材料、
３３、２６０ 電気信号伝達用スチールピン、３２、２５０ フィードスルー、
５０ 部材、６０ はんだ、接着剤等、２１０ 装置構成機器、２２０ カバー、
２４０、２７０ 接合位置
Claims (11)
- 磁気ディスクと、
前記磁気ディスクとの間で情報の記録および再生を行う磁気ヘッドと、
ベースと、
はんだにより前記ベースと接続されたフィードスルーと、
前記ベースと前記フィードスルーとを接続するはんだ接続部とを有する磁気ディスク装置であって、
前記ベースにおける前記はんだ接続部の周縁に凹部を有し、
前記はんだ接続部を細分する部材を前記はんだ接続部内に有することを特徴とする磁気ディスク装置。 - 磁気ディスクと、
前記磁気ディスクとの間で情報の記録および再生を行う磁気ヘッドと、
ベースと、
はんだにより前記ベースと接続されたフィードスルーと、
前記ベースと前記フィードスルーとを接続するはんだ接続部とを有する磁気ディスク装置であって、
前記ベースにおける前記はんだ接続部の周縁に凹部を有し、
前記凹部に、はんだ又は接着剤を有することを特徴とする磁気ディスク装置。 - 請求項１又は２記載の磁気ディスク装置であって、
前記凹部は、複数設けられていることを特徴とする磁気ディスク装置。 - 請求項３記載の磁気ディスク装置であって、
前記凹部は、前記ベースの第一の面側とその裏面側にそれぞれ設けられていることを特徴とする磁気ディスク装置。 - 請求項４記載の磁気ディスク装置であって、
前記凹部は、前記ベースの第一の面側とその裏面側に交互に設けられていることを特徴とする磁気ディスク装置。 - 請求項１記載の磁気ディスク装置であって、
前記部材は金属であることを特徴とする磁気ディスク装置。 - 請求項１又は６記載の磁気ディスク装置であって、
前記部材は板材又はハニカム構造を有する部材であることを特徴とする磁気ディスク装置。 - 請求項１、６、７のいずれかに記載の磁気ディスク装置であって、
前記部材はぬれ性を有する部材であることを特徴とする磁気ディスク装置。 - 請求項１、６、７、８のいずれかに記載の磁気ディスク装置であって、
前記部材は、前記はんだ接続部内に複数個挿入されていることを特徴とする磁気ディスク装置。 - 請求項１乃至９のいずれかに記載の磁気ディスク装置であって、
前記凹部は前記フィードスルーを取り囲んでいることを特徴とする磁気ディスク装置。 - 請求項１乃至９のいずれかに記載の磁気ディスク装置であって、
前記凹部は前記フィードスルーの外周に部分的に設けられていることを特徴とする磁気ディスク装置。
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