JP5551194B2 - Hddモータ用接着樹脂組成物及びそれを用いたhdd用モータ - Google Patents

Hddモータ用接着樹脂組成物及びそれを用いたhdd用モータ Download PDF

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Description

本発明は、アウトガス(Outgas)の発生を防ぐことで、優れた信頼性を確保できるHDDモータ用接着樹脂組成物及びそれを用いたHDD用モータに関する。
情報保存装置の一つであるハードディスクドライブ(HDD、Hard Disk Drive)は、記録再生ヘッド(read/write head)を用いてディスクに保存されたデータを再生したり、ディスクにデータを記録したりする装置である。
このようなハードディスクドライブは、ディスクを駆動させるためのディスク駆動装置を必要とし、上記ディスク駆動装置には小型のスピンドルモータが用いられる。
このような小型のスピンドルモータには、流体動圧ベアリングアセンブリが利用されており、上記流体動圧ベアリングアセンブリの回転部材の一つであるシャフトと固定部材の一つであるスリーブとの間には潤滑流体が介在され、上記潤滑流体から生じる流体圧力でシャフトを支持するようになる。
上記流体動圧ベアリングアセンブリの製造において、ベースとコア、ベースとプーリングプレート(Pulling−Plate)、ハブとマグネットを接着する際、エポキシ(Epoxy)接着剤を用いて行っている。
しかしながら、上記エポキシ(Epoxy)接着剤を用いた接着には、アウトガス(Outgas)の発生によって信頼性の確保に問題があり得る。
また、硬化のための高温工程を長時間追加することにより、作業性の効率が低下する問題もあり得る。
このため、ハードディスクドライブ(HDD、Hard Disk Drive)用モータの品質信頼性の確保に対する顧客ニーズが増大しているのみならず、特に、接着剤で補完されて組み立てられるモータのアウトガス問題によってハードディスクドライブの保存機能にエラー(Error)の発生を誘発する可能性があり、接着材料のアウトガスを定量的に規格化し、信頼性および品質の確保のための事前試験を製品の量産前に行うことが必須であることが強調されているのが実情である。
特開2010−013493号公報
本発明は、アウトガス(Outgas)の発生を防ぐことで、優れた信頼性を確保できるHDDモータ用接着樹脂組成物及びそれを用いたHDD用モータに関する。
本発明の一実施例によるHDDモータ用接着樹脂組成物は、ビスフェノールEエポキシ樹脂(Bisphenol E−Epoxy Resin)25から35重量部と、エポキシ樹脂(Epoxy Resin)10から25重量部と、メルカプタン(Mercaptan)10から20重量部と、イミダゾール(Imidazole)5から15重量部と、を含むことができる。
上記接着樹脂組成物は、シリカ(Silica)1から10重量部をさらに含むことができる。
上記接着樹脂組成物は、安定剤(Stabilizer)1から3重量部をさらに含むことができる。
上記エポキシ樹脂(Epoxy Resin)は、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型、ビスフェノールAF型、ビフェニル(Biphenyl)型、ナフタレン(Naphthalene)型、フルオレン(Fluorene)型、ノボラック(Novolac)型及びグリシジルエーテル(Glycidyl Ether)型エポキシからなる群より選択された一つ以上であることができる。
上記接着樹脂組成物は、上記HDDモータのベース(Base)とコア(Core)、ベース(Base)とプーリングプレート(Pulling−Plate)、ハブ(Hub)とマグネット(Magnet)からなる群より選択された一つ以上を接着することができる。
本発明の他の実施例によるHDD用モータは、ビスフェノールEエポキシ樹脂(Bisphenol E−Epoxy Resin)25から35重量部と、エポキシ樹脂(Epoxy Resin)10から25重量部と、メルカプタン(Mercaptan)10から20重量部と、イミダゾール(Imidazole)5から15重量部と、を含む接着樹脂組成物を含むことができる。
上記接着樹脂組成物は、シリカ(Silica)1から10重量部をさらに含むことができる。
上記接着樹脂組成物は、安定剤(Stabilizer)1から3重量部をさらに含むことができる。
上記エポキシ樹脂(Epoxy Resin)は、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型、ビスフェノールAF型、ビフェニル(Biphenyl)型、ナフタレン(Naphthalene)型、フルオレン(Fluorene)型、ノボラック(Novolac)型及びグリシジルエーテル(Glycidyl Ether)型エポキシからなる群より選択された一つ以上であることができる。
上記接着樹脂組成物は、上記HDDモータのベース(Base)とコア(Core)、ベース(Base)とプーリングプレート(Pulling−Plate)、ハブ(Hub)とマグネット(Magnet)からなる群より選択された一つ以上を接着することができる。
本発明によると、エポキシ接着剤の成分及び含量を調節して用意されたHDDモータ用接着樹脂組成物でHDD用モータを製作することで、作業性を向上させると共に、アウトガス(Outgas)の発生を低減させてモータの信頼性を向上させることができる。
本発明の一実施例によるHDDモータ用接着樹脂組成物の塗布部位を示すHDDモータの概略断面図である。 従来の接着樹脂組成物を用いた場合の引張強度の硬化時間による変化を温度別に示すグラフである。 本発明の一実施例による接着樹脂組成物を用いた場合の引張強度の硬化時間による変化を温度別に示すグラフである。
本発明の実施形態は、他の多様な形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下で説明する実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態は、当業界で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。従って、図面上における要素の形状及びサイズ等は、より明確な説明のために誇張されることがあり、図面上に同じ符号で示される要素は同一要素である。
以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。
図1は本発明の一実施例によるHDDモータ用接着樹脂組成物の塗布部位を示すHDDモータの概略断面図である。
本発明の一実施例によるHDDモータ用接着樹脂組成物は、ビスフェノールEエポキシ樹脂(Bisphenol E−Epoxy Resin)25から35重量部と、エポキシ樹脂(Epoxy Resin)10から25重量部と、メルカプタン(Mercaptan)10から20重量部と、イミダゾール(Imidazole)5から15重量部と、を含むことができる。
以下では、上記構成について詳細に説明する。
本発明の一実施例によるHDDモータ用接着樹脂組成物は、ビスフェノールEエポキシ樹脂(Bisphenol E−Epoxy Resin)25から35重量部を含むことができる。
上記ビスフェノールEエポキシ樹脂(Bisphenol E−Epoxy Resin)は、4、4’−エチリデン−ビスフェノール(4、4’−Ethylidene−bisphenol)であることができ、下記の化学式1で示されることができる。
Figure 0005551194
上記ビスフェノールEエポキシ樹脂(Bisphenol E−Epoxy Resin)は、後述するハードディスクドライブ(Hard Disk Drive、HDD)モータのベース110とコア240、ベース110とプーリングプレート(Pulling−Plate)120、ハブ250とマグネット260の接合時に常温及び高温で接着強度を維持する役割をすることができる。
上記ビスフェノールEエポキシ樹脂(Bisphenol E−Epoxy Resin)は、25から35重量部を含むことができるが、25重量部未満の場合には接着力が弱化する可能性があり、35重量部を超過する場合には接着樹脂硬化物の皮膜物性が低下するおそれがある。
また、上記HDDモータ用接着樹脂組成物は、エポキシ樹脂(Epoxy Resin)10から25重量部を含むことができる。
上記エポキシ樹脂(Epoxy Resin)は、接着樹脂組成物を用いて上記部材間の接合時に常温及び高温で接着強度を維持する役割をすることができる。
上記エポキシ樹脂(Epoxy Resin)は、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型、ビスフェノールAF型、ビフェニル(Biphenyl)型、ナフタレン(Naphthalene)型、フルオレン(Fluorene)型、ノボラック(Novolac)型及びグリシジルエーテル(Glycidyl Ether)型エポキシからなる群より選択された一つ以上であることができるが、これに制限されず、接着用エポキシ樹脂であれば、一般的なものを使用してもよい。
上記エポキシ樹脂(Epoxy Resin)は、10から25重量部を含むことができるが、10重量部未満の場合には接着力が弱化する可能性があり、25重量部を超過する場合には接着樹脂硬化物の皮膜物性が低下するおそれがある。
本発明の一実施例によるHDDモータ用接着樹脂組成物は、メルカプタン(Mercaptan)10から20重量部を含むことができる。
上記メルカプタン(Mercaptan)は、HDDモータ用接着樹脂組成物の硬化を促進する硬化剤の役割をすることができる。
本発明の一実施例によると、前述したように、硬化剤としてメルカプタン(Mercaptan)10から20重量部を含むことで、硬化速度を従来に比べて5倍以上速くすることができて作業性を向上させることができ、アウトガス(Outgas)の発生による信頼性の低下を防止することができる。
上記メルカプタン(Mercaptan)の添加量が10重量部未満の場合には硬化速度が増加する効果がない可能性があり、20重量部を超過する場合には過量の添加によって接着樹脂組成物の物性低下が発生するおそれがある。
本発明の一実施例によるHDDモータ用接着樹脂組成物は、イミダゾール(Imidazole)5から15重量部を含むことができる。
上記イミダゾール(Imidazole)は、HDDモータ用接着樹脂組成物の硬化を促進する硬化剤の役割をすることができる。
本発明の一実施例によると、前述したように、硬化剤としてイミダゾール(Imidazole)5から15重量部を含むことで、硬化速度を従来に比べて5倍以上速くすることができて作業性を向上させることができ、アウトガス(Outgas)の発生による信頼性の低下を防止することができる。
上記イミダゾール(Imidazole)の添加量が5重量部未満の場合には硬化速度が増加する効果がない可能性があり、15重量部を超過する場合には過量の添加によって接着樹脂組成物の物性低下が発生するおそれがある。
また、上記接着樹脂組成物は、シリカ(Silica)1から10重量部をさらに含むことができる。
上記シリカ(Silica)は、上記接着樹脂組成物の粘度及び作業性を調節する役割をすることができる。また、上記接着樹脂組成物の接着力を向上させ、熱膨脹を防止する役割をすることもできる。
上記シリカ(Silica)は、1から10重量部の含量で含まれることができるが、1重量部未満の場合には上記接着樹脂組成物の粘度調節、接着力の向上、熱膨脹の防止及び作業性の調節等の効果がない可能性があり、10重量部を超過する場合には過量の添加によって上記接着樹脂組成物の物性を低下させるおそれがある。
上記接着樹脂組成物は、安定剤(Stabilizer)1から3重量部をさらに含むことができる。
上記安定剤(Stabilizer)は、上記接着樹脂組成物の安定剤としての役割をすることができる。
上記安定剤(Stabilizer)は、1から3重量部の含量で含まれることができるが、1重量部未満の場合には上記接着樹脂組成物の安定剤としての効果がない可能性があり、3重量部を超過する場合には過量の添加によって上記接着樹脂組成物の物性を低下させるおそれがある。
本発明の他の実施例によるHDD用モータ10は、ビスフェノールEエポキシ樹脂(Bisphenol E−Epoxy Resin)25から35重量部と、エポキシ樹脂(Epoxy Resin)10から25重量部と、メルカプタン(Mercaptan)10から20重量部と、イミダゾール(Imidazole)5から15重量部と、を含む接着樹脂組成物170を含むことができる。
上記接着樹脂組成物170は、シリカ(Silica)1から10重量部をさらに含むことができる。
上記接着樹脂組成物170は、安定剤(Stabilizer)1から3重量部をさらに含むことができる。
上記エポキシ樹脂(Epoxy Resin)は、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型、ビスフェノールAF型、ビフェニル(Biphenyl)型、ナフタレン(Naphthalene)型、フルオレン(Fluorene)型、ノボラック(Novolac)型及びグリシジルエーテル(Glycidyl Ether)型エポキシからなる群より選択された一つ以上であることができるが、これに制限されるものではない。
上記接着樹脂組成物は、上記HDDモータのベース(Base)110とコア(Core)240、ベース(Base)110とプーリングプレート(Pulling−Plate)120、ハブ(Hub)250とマグネット(Magnet)260からなる群より選択された一つ以上を接着することができる。
以下では、本発明の他の実施例によるHDD用モータについて詳細に説明するが、上述した本発明の一実施例における説明と重複される部分は省略する。
本発明の一実施例によるモータ用ベースアセンブリ(100、以下では、ベースアセンブリ)を含むモータ10は、モータ用ベース(110、以下では、ベース)を含むベースアセンブリ100と、回転部材の回転を支持するスリーブ220と、コイル230が巻線されるコア240と、を含むことができる。
まず、方向に対する用語を定義すると、図1から見る際、軸方向はシャフト210を基準に上下方向を意味し、半径方向の外側または内側方向は上記シャフト210を基準にハブ250の外側端の方向または上記ハブ250の外側端を基準に上記シャフト210の中心方向を意味することができる。
また、円周方向はシャフト210の回転方向、即ち、上記シャフト210の外周面に沿って回転される方向を意味することができる。
ベースアセンブリ100は、ベース110と、プーリングプレート120と、を含むことができ、上記ベース110にはコイル230が巻線されるコア240が結合されることができる。
言い換えれば、上記ベース110は、ハブ250を含む回転部材を支持する固定部材であることができ、電源印加時に一定のサイズを有する電磁気力を発生させるコイル230及び上記コイル230が巻線されるコア240が結合される固定構造物であることができる。
本発明の他の実施例によると、上記ベース110と上記コア240とを結合するにあたり、本発明の一実施例による接着樹脂組成物170を用いることで、従来より硬化速度を速くして作業性を向上させると共に、アウトガスの発生の低減によって信頼性を向上させることができる。
ここで、上記ベース110は、突出部112及び本体部114を具備することができ、上記突出部112の内周面は、シャフト210を支持するスリーブ220の外周面と結合して上記スリーブ220を支持することができる。
即ち、上記突出部112は中空を有し、軸方向の上側に突出形成されることができ、上記中空にはシャフト210を支持するスリーブ220が挿入されて溶接、ボンディングまたは圧入等の方式で結合されることができる。
また、上記突出部112の外周面にはコイル230が巻線されるコア240が結合されることができるが、本発明によるモータ10の回転安定性を確保するために剛性が確保されなければならない。
ここで、上記ベース110の本体部114にはプーリングプレート120が結合されることができ、上記プーリングプレート120によってシャフト210及びハブ250を含む回転部材の過浮上を防止することができる。
具体的には、上記プーリングプレート120は、ハブ250に結合されたマグネット260の底面に対応する本体部114にボンディング等の結合方式によって結合されることができ、上記マグネット260と磁気的引力が作用するように磁性を具備することができる。
本発明によるモータ10の回転部材であるシャフト210及びハブ250は、安定的な回転のために所定の高さで浮上しなければならないが、既に設計された浮上高さ以上の過浮上が発生する場合には性能に悪影響を及ぼしかねない。
この場合、回転部材である上記シャフト210及びハブ250の過浮上を防止するため、上記ベース110に上記プーリングプレート120が結合されることができ、上記プーリングプレート120と上記マグネット260との間に作用する磁気的引力によって上記回転部材の過浮上を防止することができる。
本発明の他の実施例によると、上記ベース110と上記プーリングプレート120とを結合するにあたり、本発明の一実施例による接着樹脂組成物170を用いることで、従来より硬化速度を速くして作業性を向上させると共に、アウトガスの発生の低減によって信頼性を向上させることができる。
シャフト210は、ハブ250と結合して上記ハブ250と連動回転する回転部材で、スリーブ220によって支持されることができる。
スリーブ220は、回転部材であるシャフト210及びハブ250の回転を支持する構成要素であり、上記シャフト210の上段が軸方向の上側に突出するように形成されて上記シャフト210を支持することができ、CuまたはAlを鍛造したり、Cu−Fe系合金粉末またはSUS系粉末を焼結したりして形成されることができる。
また、上記スリーブ220は、シャフト210が挿入されて上記シャフト210と微小間隙を有する軸孔を具備することができ、上記微小間隙にはオイル(O)が充填されて上記オイル(O)を媒介にしたラジアル動圧によって上記シャフト210を安定的に支持することができる。
ハブ250は、ベース110を含む固定部材に対して回転可能に具備される回転構造物であることができ、前述したように、環状のマグネット260がコア240と一定間隔を置いて対応するように具備されることができる。
ここで、上記マグネット260は、コア240に巻線されるコイル230との相互作用によって本発明によるモータ10の回転駆動力を得ることができる。
本発明の他の実施例によると、上記ハブ250と上記マグネット260とを結合するにあたり、本発明の一実施例による接着樹脂組成物170を用いることで、従来より硬化速度を速くして作業性を向上させると共に、アウトガスの発生の低減によって信頼性を向上させることができる。
本発明の他の実施例によると、上記接着樹脂組成物170がビスフェノールEエポキシ樹脂(Bisphenol E−Epoxy Resin)25から35重量部と、エポキシ樹脂(Epoxy Resin)10から25重量部と、メルカプタン(Mercaptan)10から20重量部と、イミダゾール(Imidazole)5から15重量部と、を含むことで、従来より硬化速度を速くして作業性を向上させると共に、アウトガスの発生の低減によって信頼性を向上させることができる。
上記HDDモータ10の製造方法は、上記HDDモータのベース(Base)110とコア(Core)240、ベース(Base)110とプーリングプレート(Pulling−Plate)120、ハブ(Hub)250とマグネット(Magnet)260からなる群より選択された一つ以上に対し、本発明の一実施例による接着樹脂組成物170を塗布して接着することを除いては、一般的な製造方法と同一であることができる。
下記表1は、従来の接着樹脂組成物を用いた場合の引張強度の硬化時間による変化を温度別に比較した表である。
上記引張強度は、温度別に硬化時間を変えて製造されたHDDモータの引張強度を測定する一般的な方法を用いて行われたが、その測定方法に特に制限されない。
図2は従来の接着樹脂組成物を用いた場合の引張強度の硬化時間による変化を温度別に示すグラフである。
Figure 0005551194
上記表1及び図2を参照すると、従来の接着樹脂組成物を用いた場合、100℃で15分間硬化すると、引張強度が17.9MPaになることが分かる。
下記表2は、本発明の一実施例による接着樹脂組成物を用いた場合の引張強度の硬化時間による変化を温度別に比較した表である。
図3は本発明の一実施例による接着樹脂組成物を用いた場合の引張強度の硬化時間による変化を温度別に示すグラフである。
具体的には、本発明の一実施例による接着樹脂組成物は、ビスフェノールEエポキシ樹脂(Bisphenol E−Epoxy Resin)30重量部と、エポキシ樹脂(Epoxy Resin)20重量部と、メルカプタン(Mercaptan)20重量部と、イミダゾール(Imidazole)10重量部と、を含んで製作した。
また、上記接着樹脂組成物としては、シリカ(Silica)5重量部をさらに含ませた。
Figure 0005551194
上記表2及び図3を参照すると、本発明の一実施例による接着樹脂組成物を用いた場合、100℃で3分間硬化すると、引張強度が18.1MPaになることが分かる。
即ち、本発明の一実施例による接着樹脂組成物を用いた場合、従来の接着樹脂組成物を用いた場合に比べて硬化速度を約5倍以上速くすることができ、作業性及び生産性を向上させることができる。
また、硬化時間を短縮することで、アウトガス(Outgas)の発生による信頼性の低下を防ぐことができ、信頼性に優れたHDDモータを具現することができる。
本発明は、上述した実施形態及び添付の図面により限定されず、添付の請求の範囲により限定される。従って、請求の範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内で当技術分野における通常の知識を有する者による多様な形態の置換、変形及び変更が可能であり、これも本発明の範囲に属する。
10 モータ
100 モータ用ベースアセンブリ
110 ベース
112 突出部
114 本体部
120 プーリングプレート
170 接着樹脂組成物
210 シャフト
220 スリーブ
230 コイル
240 コア
250 ハブ
260 マグネット

Claims (8)

  1. ビスフェノールEエポキシ樹脂25から35重量部と、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型、ビスフェノールAF型、ビフェニル型、ナフタレン型、フルオレン型及びノボラック型エポキシからなる群より選択された一つ以上であるエポキシ樹脂10から25重量部と、メルカプタン10から20重量部と、イミダゾール5から15重量部と、を含む、HDDモータ用接着樹脂組成物。
  2. 前記接着樹脂組成物は、シリカ1から10重量部をさらに含む、請求項1に記載のHDDモータ用接着樹脂組成物。
  3. 前記接着樹脂組成物は、安定剤1から3重量部をさらに含む、請求項1に記載のHDDモータ用接着樹脂組成物。
  4. 前記接着樹脂組成物は、前記HDDモータのベースとア、ベースとプーリングプレート、ブとマグネットからなる群より選択された一つ以上を接着する、請求項1に記載のHDDモータ用接着樹脂組成物。
  5. ビスフェノールEエポキシ樹脂25から35重量部と、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型、ビスフェノールAF型、ビフェニル型、ナフタレン型、フルオレン型及びノボラック型エポキシからなる群より選択された一つ以上であるエポキシ樹脂10から25重量部と、メルカプタン10から20重量部と、イミダゾール5から15重量部と、を含む接着樹脂組成物を含む、HDD用モータ。
  6. 前記接着樹脂組成物は、シリカ1から10重量部をさらに含む、請求項に記載のHDD用モータ。
  7. 前記接着樹脂組成物は、安定剤1から3重量部をさらに含む、請求項に記載のHDD用モータ。
  8. 前記接着樹脂組成物は、前記HDDモータのベースとア、ベースとプーリングプレート、ブとマグネットからなる群より選択された一つ以上を接着する、請求項に記載のHDD用モータ。
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