JP6677674B2 - 電子機器 - Google Patents

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Description

本実施形態は、電子機器に関する。
従来、筐体に電子部品が収容された電子機器が知られている。
特開2015−181080号公報
この種の電子機器では、例えば、導線を含み筐体を貫通する部材の構成等が改善されるなど、より不都合の少ない新規な構成が得られれば、有益である。
実施形態の電子機器は、例えば、筐体と、第一可撓配線部材と、封止剤と、第二可撓配線部材と、第一電気部品と、を備える。筐体には、開口部が設けられる。第一可撓配線部材は、絶縁フィルムと、当該絶縁フィルム上に設けられた導線と、接続端子とを有し、開口部を貫通する封止剤は、開口部に充填される。第二可撓配線部材は、筐体に収容されるとともに、第一可撓配線部材に電気的に接続され、第一可撓配線部材の接続端子と電気的に接続されるコネクタを有する。第一電気部品は、筐体内に収容され、前記第一可撓配線部材及び前記第二可撓配線部材を介して筐体外の第二電気部品と電気的に接続される。
図1は、第1実施形態の電子機器の例示的かつ模式的な斜視図である。 図2は、第1実施形態の電子機器の例示的かつ模式的な分解斜視図である。 図3は、第1実施形態の電子機器の例示的かつ模式的な分解斜視図であって、図2とは反対側から見た図である。 図4は、第1実施形態の電子機器に含まれる配線機構の例示的かつ模式的な断面図であって、図3のIV−IV断面図である。 図5は、第1実施形態の配線機構に含まれるFPCの例示的かつ模式的な平面図である。 図6は、第2実施形態の電子機器に含まれる配線機構の例示的かつ模式的な断面図である。 図7は、第3実施形態の電子機器に含まれる配線機構の例示的かつ模式的な断面図である。 図8は、第3実施形態の配線機構に含まれるFPCの断面の一部の例示的かつ模式的な拡大図である。 図9は、第3実施形態の配線機構に含まれるFPCの例示的かつ模式的な平面図である。 図10は、第4実施形態の電子機器に含まれる配線機構の例示的かつ模式的な断面図である。 図11は、第5実施形態の電子機器に含まれる配線機構の例示的かつ模式的な断面図である。 図12は、第6実施形態の電子機器に含まれる配線機構の例示的かつ模式的な断面図である。 図13は、第7実施形態の電子機器に含まれる配線機構の例示的かつ模式的な断面図である。 図14は、第7実施形態の配線機構のFPCおよび補強板を含むサブアセンブリの例示的かつ模式的な展開図である。 図15は、第8実施形態の配線機構のFPCおよび補強板を含むサブアセンブリの例示的かつ模式的な展開図である。 図16は、第9実施形態の電子機器に含まれる配線機構の製造方法の一段階を示す図であって、筐体の開口部が設けられた部位の例示的かつ模式的な断面図である。 図17は、第9実施形態の電子機器に含まれる配線機構の製造方法の図16の次の段階を示す図であって、筐体の開口部が設けられた部位の当該開口部に封止剤が充填された状態を示す例示的かつ模式的な断面図である。 図18は、第9実施形態の電子機器に含まれる配線機構の製造方法の図17の次の段階を示す図であって、筐体の開口部が設けられた部位の当該開口部に可撓配線部材が挿入された状態を示す例示的かつ模式的な断面図である。 図19は、第9実施形態の電子機器に含まれる配線機構の製造方法の図18の次の段階を示す図であって、筐体に設けられた配線機構の例示的かつ模式的な断面図である。
以下、電子機器の例示的な実施形態および変形例が開示される。以下に示される実施形態の構成(技術的特徴)、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果(効果)は、一例である。なお、以下に示される複数の実施形態の構成は、同様の構成要素を含んでおり、各実施形態によれば、当該同様の構成要素に基づく同様の効果が得られる。以下では、当該同様の構成要素については共通の符号が付与されるとともに、重複する説明は省略される場合がある。また、各図は、模式的なものであり、寸法等は実際の構成とは異なっている。
[第1実施形態]
図1は、ハードディスクドライブ100(HDD)の外観を示す斜視図であり、図2は、HDD100の分解斜視図である。図1に示されるように、HDD100は、偏平な直方体状の筐体10を備えている。図2に示されるように、筐体10は、ベース11と、内カバー12と、外カバー13と、を有している。HDD100は、電子機器の一例である。
ベース11は、有底の容器であり、底壁11aと周壁11bとを有している。底壁11aの形状は、四角形状かつ板状である。周壁11bの形状は板状であり、周壁11bは底壁11aの周縁から略一定の高さで突出している。底壁11aと周壁11bとは、例えば、アルミニウム合金等の金属材料によって一体に構成されている。
図2に示されるように、ベース11の内部空間Sは、内カバー12と外カバー13とで覆われている。内カバー12は、例えば、ねじ等の結合具によって周壁11bの上面に固定されている。また、外カバー13は、内カバー12を覆う状態で、例えば溶接等によって周壁11bの先端11cに固定されている。外カバー13と周壁11bとは、気体が漏れないように接合される。本実施形態では、底壁11a、周壁11b、および外カバー13は、外壁の一例である。
内カバー12および外カバー13には、それぞれ通気口12a,13aが設けられている。ベース11の内部に部品が取り付けられ、ベース11に内カバー12および外カバー13が取り付けられて筐体10が組み立てられた後、通気口12a,13aから筐体10内の空気が抜かれ、替わりに、筐体10内には、空気とは異なる気体が、充填される。筐体10内に充填される気体は、例えば、空気よりも密度が低い低密度ガスや、反応性の低い不活性ガス等であり、一例としてはヘリウムであるが、ヘリウムには限定されない。外カバー13の通気口13aは、シール13bで塞がれ、通気口13aからの充填された気体の漏れが防止される。このように、HDD100が組み立てられた状態で、筐体10は気密に密閉されるとともに、筐体10内には空気とは異なるガスが封入される。なお、筐体10内は、真空状態または真空に近い状態に保たれてもよいし、大気圧よりも低い圧力に保たれてもよい。
図2に示されるように、筐体10内には、磁気ディスク14およびスピンドルモータ15が収容されている。スピンドルモータ15は、底壁11aに支持され、磁気ディスク14を、所定の回転速度で、底壁11aと交差する(直交する)回転中心Ax1回りに、回転駆動する。磁気ディスク14は、スピンドルモータ15の図示しないハブに、互いに同心に取り付けられている。磁気ディスク14の数は、1個であってもよいし、複数個であってもよい。図2の例のように複数の磁気ディスク14が設けられる場合、それら複数の磁気ディスク14は、互いに平行であり、かつ底壁11aと平行である。
筐体10内に設けられるヘッドアセンブリ16は、磁気ディスク14の径方向外方に位置された軸受17を介して、底壁11aに、回転中心Ax1と平行な回転中心Ax2回りに回動可能に支持されている。ヘッドアセンブリ16は、底壁11aに沿って延びたアーム16aを有している。アーム16aの数は、磁気ディスク14の数と同じである。アーム16aの先端には、サスペンション16bを介して磁気ヘッド16cが取り付けられている。磁気ヘッド16cおよび磁気ディスク14は、第一電気部品の一例である。
また、筐体10内には、ボイスコイルモータ18(VCM)や、ランプロード機構19が設けられている。VCM18は、ヘッドアセンブリ16の回動および位置決めを制御する。ランプロード機構19は、磁気ヘッド16cを磁気ディスク14から離間したアンロード位置に保持する。VCM18は、第一電気部品の一例である。
図3は、図2の反対側から見たHDD100の分解斜視図である。図3に示されるように、ベース11の底壁11aの外面11e上には、底壁11aと隙間をあけて平行に、プリント配線基板20(PCB)が取り付けられる。PCB20は、例えば、ガラスエポキシ基板等のリジッド基板であり、多層基板やビルドアップ基板等であるが、これらには限定されない。PCB20は、第一面20aと第二面20bとを有している。PCB20は、第二面20bが外面11eと面し、第一面20aが露出する姿勢で、例えば、ねじ等の固定具や、弾性フック等のスナップフィット機構によって、ベース11に固定されている。PCB20には、ICや、コイル、コンデンサ、抵抗等の電気部品(不図示)が実装されており、これら電気部品とPCB20に設けられた配線とによって、HDD100の動作や演算処理を制御する制御基板が構成されている。PCB20および当該PCB20に実装される電気部品は、第二電気部品の一例である。
PCB20と磁気ヘッド16cとの間、およびPCB20とVCM18との間において、制御信号やデータ等は、配線機構30A(図2,3)を介して伝達される。配線機構30Aは、コネクタ31や、フレキシブルプリント配線板32A,34(FPC)等を有している。FPC32A,34は、可撓配線部材の一例である。
図4は、配線機構30Aの断面図(図3のIV−IV断面図)であり、図5は、配線機構30Aに含まれるFPC32Aの平面図である。
図4に示されるように、配線機構30Aは、コネクタ31と、FPC32Aと、コネクタ33と、FPC34と、を有している。
コネクタ31は、PCB20に、はんだ付けによって固定されている。コネクタ31は、絶縁性のベース31aと、ベース31aに固定された複数の導電性の端子31bとを有している。端子31bの一端(不図示)とPCB20の端子20cとが、はんだ付けによって電気的に接続され、これにより、コネクタ31とPCB20とが機械的に接続されている。また、端子31bは、弾性接触子31cとして構成されている。PCB20のベース11(筐体10)への取り付けに伴ってコネクタ31とFPC32Aとが互いに押し付けられ、これにより、弾性接触子31cは弾性変形した状態でFPC32Aの第一部分32oの接触子32eと電気的に接続される。なお、コネクタ31の構成は、図4に開示されるものには限定されないし、コネクタは、FPC32Aに実装されてもよい。接触子32eは、接続端子の一例である。
FPC32Aの形状は、薄く偏平な帯状かつフィルム状である。FPC32Aは、第一面32aとその反対側(裏側)の第二面32bとを有している。
FPC32Aの厚さt(図4)は略一定であり、第一面32aおよび第二面32bの長さlgや幅wd(図5)は、厚さtよりも大きい。FPC32Aは、導線32c(図5)を構成する導体層や、絶縁層32d(図5)、接着層(不図示)等を有しており、これら導体層、絶縁層32d、および接着層は、互いに積層されている。導線32c(導体層)は、例えば銅系材料等の導電性の金属材料で構成されている。絶縁層32dは、例えばポリイミド等の絶縁性の合成樹脂材料で構成されている。絶縁層32dは、基層やカバー層を含みうる。なお、厚さ方向とは、第一面32aおよび第二面32bと交差する(直交する)方向であり、積層方向とも称されうる。絶縁層32dは、絶縁フィルムの一例である。
FPC32Aは、本実施形態では、一例として所謂片面FPCである。すなわち、図4に示されるように、第一面32aには、導線32cのコネクタ31の端子31bと電気的に接続される接触子32e(端子)が設けられるものの、第二面32bには、接触子32eは設けられていない。接触子32eは、露出部とも称されうる。また、第一面32aにおいて導体層を覆うカバー層は必須ではない。
図4に示されるように、FPC32Aは、ベース11の底壁11aに設けられたスリット状の貫通孔11dを貫通しており、貫通孔11d内に位置された中間部分32mと、筐体10外に露出した第一部分32oと、筐体10内に露出した第二部分32iと、を有している。本実施形態では、第一部分32oは筐体10外に位置され、第二部分32iは筐体10内に位置されている。中間部分32mは、貫通部分と称されうる。貫通孔11dは、開口部の一例である。
そして、FPC32Aは、厚さ方向にU字状に曲げられた状態で、底壁11aに固定されている。厚さ方向に曲げられた状態とは、FPC32Aの第一面32aおよび第二面32bが曲がっている状態を意味する。本実施形態では、第一部分32oにおいて、第二面32bが底壁11aの外面11eに例えば接着により固定され、第二部分32iにおいて、第二面32bが底壁11aの内面11fに例えば接着により固定されている。FPC32Aは、底壁11aまたはFPC32Aに塗布された接着剤を介して底壁11aと接着されてもよいし、接着シートを介して底壁11aと接着されてもよいし、ねじ等の結合具によって固定されてもよい。
底壁11aの貫通孔11dと中間部分32mとの間には、封止剤35が充填されている。封止剤35は、貫通孔11dと中間部分32mとの間の隙間からの気体の漏れを防止するとともに、中間部分32mを貫通孔11dに固定している。
図5に示されるように、FPC32Aの第一部分32oでは、複数の接触子32eが幅方向Wに並んだ二つの列が設けられている。二つの列は、互いにFPC32Aの長手方向Lに離れている。ここで、長手方向Lとは、導線32cが第一面32aに沿って延びる方向であって、幅方向Wとは、長手方向Lと交差する(直交する)第一面32aに沿う方向である。各接触子32eからは導線32cが長手方向Lに沿って延びている。複数の導線32cは、互いに幅方向Wに離間している。なお、FPC32Aの第二部分32iも、図5に示される第一部分32oと同様の構成を有している。
図4に示されるように、コネクタ33は、FPC34の長手方向の一端である端部34aに、はんだ付けによって固定されている。コネクタ33は、コネクタ31と同様の構成を有しており、絶縁性のベース33aと、ベース33aに固定された複数の導電性の端子33bとを有している。端子33bの一端(不図示)とFPC34の端子34bとが、はんだ付けによって電気的に接続され、これにより、コネクタ33とFPC34とが機械的に接続されている。また、端子33bは、弾性接触子33cとして構成されている。FPC34は、底壁11aに取り付けられた不図示の押付部材によって底壁11aに押し付けられ、これにより、弾性接触子33cは弾性変形した状態でFPC32Aの第二部分32iの接触子32eと電気的に接続される。なお、コネクタ33の構成は、図4に開示されるものには限定されないし、コネクタは、FPC32Aに実装されてもよい。
FPC34の長手方向の他端(不図示)において、FPC34の導線(不図示)は、磁気ヘッド16cやVCM18と電気的に接続されている。FPC32Aは一次配線とも称され、FPC34は、二次配線とも称されうる。
配線機構30Aは、以上のような構成によって、コネクタ31、FPC32A、コネクタ33、FPC34を介して、PCB20等の筐体10外の電気部品(第二電気部品)と、磁気ヘッド16cやVCM18等の筐体10内の電気部品(第一電気部品)とを電気的に接続している。
以上説明したように、本実施形態では、磁気ヘッド16cやVCM18(第一電気部品)とPCB20(第二電気部品)とが、薄く偏平なFPC32A(可撓配線部材)を介して、電気的に接続されている。このような構成によれば、例えば、筐体10の内外を貫通する貫通部分(貫通孔11d)の断面積をより小さく構成することができる。発明者らの鋭意研究によれば、貫通部分を貫通する合成樹脂材料の断面積が小さいほど、当該貫通部分におけるガスの透過性が低くなることが判明している。この点、本実施形態によれば、筐体10の貫通部分(貫通孔11d)を、薄い膜状の配線部材であるFPC32Aが貫通することにより、当該貫通部分におけるガスの透過性がより低くなり、筐体10の気密性が維持されやすい。
また、FPC32A(可撓配線部材)はリジッド基板よりも柔軟性が高い。また、FPC32Aはリジッド基板よりも薄い。よって、FPC32Aは、筐体10内でより長い区間に亘って設けられた場合にあっても、他の部品と干渉し難い。よって、本実施形態によれば、FPC32Aが部分的に厚さ方向に曲げられた状態で設けられたり、第一面32a(第二面32b)に沿う方向に曲がった形状に構成されたりすることにより、例えば、HDD100において、FPC32Aが筐体10を貫通する貫通部分の位置や、FPC32Aとコネクタ31,33等の隣接する電気部品とを電気的に接続する位置のレイアウトの自由度を高めやすい。すなわち、FPC32Aを曲げることにより、接触子32eを、貫通孔11d(開口部)から離れた任意の位置に配置することができる。よって、例えば、HDD100において部品をより効率良く配置でき、これにより、HDD100をよりコンパクトに構成できたり、HDD100の製造の手間やコストをより低減できたりといった利点が得られる場合がある。また、FPC32Aを含むことにより、例えば、FPC32Aが介在する二つの部品間で位置ずれが許容されやすくなり、この点でもHDD100の製造の手間やコストを低減できるという利点が得られる場合がある。
また、本実施形態では、FPC32Aの第一部分32oは、筐体10の底壁11a(隔壁)の外面11eに固定されるとともに、FPC32Aの第二部分32iは、底壁11aの内面11fに固定されている。FPC32Aが、底壁11aの外面11eおよび内面11fのうち少なくとも一方に固定されることにより、例えば、FPC32Aとコネクタ31,33等のFPC32Aに隣接した電気部品との電気的な接続が確保されやすい。また、底壁11aの外面11eおよび内面11fのうち少なくとも一方に固定されることにより、例えば、貫通孔11dにおけるFPC32Aのずれが抑制されやすい。また、本実施形態では、例えば、底壁11aと当該底壁11aに取り付けた部材(例えば、PCB20や押付部材)との間にFPC32Aと当該FPC32Aに隣接した電気部品とを挟むなど、底壁11aをFPC32Aのバックプレートとして利用することにより、FPC32Aと当該FPC32Aに隣接した電気部品との電気的な接続がより一層容易に確保されやすい。また、本実施形態では、FPC32Aは底壁11aの外面11eおよび内面11fの双方に固定されているため、例えば、FPC32Aを底壁11aにより強固に固定することができる。
また、本実施形態では、例えば、FPC32Aは小型でありかつ軽量であるため、HDD100の小型化や軽量化に資する。
また、本実施形態では、FPC32Aが固定される隔壁は、筐体10のベース11の底壁11aである。よって、本実施形態によれば、HDD100の構成をより簡素化できる。
なお、偏平な可撓配線部材は、FPC32A,34には限定されず、フレキシブルフラットケーブル(FFC)であってもよい。
[第2実施形態]
図6は、第2実施形態の配線機構30Bの断面図である。HDD100は、配線機構30Aに替えて、配線機構30Bを有することができる。本実施形態では、配線機構30BがS字状に曲がったFPC32Bを有している点と、FPC32Bの第一部分32oと第二部分32iとが底壁11aに沿う方向に互いに離間している点とが、上記実施形態とは相違している。また、FPC32Bでは、第一面32aにはコネクタ31の端子31bと電気的に接続される接触子32eが設けられるとともに、第二面32bにはコネクタ33の端子33bと電気的に接続される接触子32eが設けられている。すなわち、FPC32Bは、所謂両面FPCである。
本実施形態によれば、第一部分32o(およびコネクタ31)ならびに第二部分32i(およびコネクタ33)のレイアウトの自由度を高めることができ、これにより、例えば、HDD100をよりコンパクトに構成できたり、HDD100の製造の手間やコストをより低減できたりといった利点が得られる場合がある。なお、配線機構30Bのスペックは種々に変更することができ、例えば、接触子32eやコネクタ31,33の位置は、図6に示されるものには限定されず、FPC32Bの中間部分32mからコネクタ31,33までの距離は互いに異なってもよいし、コネクタ31,33の位置は図6の紙面と垂直な方向に互いにずれてもよい。
[第3実施形態]
図7は、第3実施形態の配線機構30Cの断面図であり、図8は、配線機構30Cに含まれるFPC32Cの部分的な拡大図であり、図9は、FPC32Cの平面図である。HDD100は、配線機構30Aに替えて、配線機構30Cを有することができる。本実施形態では、配線機構30Cに含まれるFPC32Cが、FPC32C1とFPC32C2とが結合されて構成されている点が、上記実施形態とは相違している。FPC32Cは、結合FPCや統合FPCとも称されうる。図7に示されるように、FPC32C1,32C2のそれぞれは、例えば、所謂片面FPCであり、第1実施形態のFPC32Aと同様の構成を有し、FPC32Aと同様に筐体10の底壁11aに取り付けられ、当該底壁11aに設けられた貫通孔11dを貫通している。FPC32Cは、可撓配線部材の一例であり、FPC32C1は、第一可撓配線部材の一例であり、FPC32C2は、第二可撓配線部材の一例である。
ただし、図7,8に示されるように、FPC32C1およびFPC32C2は、U字形状が互いに反対方向を向く姿勢で、接続部32fを介して一体化されている。接続部32fは、FPC32C1の中間部分32mと、FPC32C2の中間部分32mとの間に介在し、これら二つの中間部分32mを一体に結合している。接続部32fは、結合部の一例である。FPC32C1の第一部分32oとFPC32C2の第一部分32oとは、接続部32fから互いに離れる方向に延びるとともに、FPC32C1の第二部分32iとFPC32C2の第二部分32iとは、接続部32fから互いに離れる方向に延びている。二つの中間部分32mと接続部32fが、底壁11aの貫通孔11dを貫通している。接続部32fは、中央に位置するコア層32f1と、当該コア層32f1を挟むように配置された二つの接合層32f2(接着層)と、を有している。接合層32f2は、コア層32f1とFPC32C1またはFPC32C2とを接着している。コア層32f1および接合層32f2は、いずれも絶縁性を有している。コア層32f1は、例えばポリイミド等の合成樹脂材料である。なお、図8に示されるように、FPC32C1の導線32c(導体層)と、FPC32C2の導線32c(導体層)とは、接続部32fを貫通したビア32g等の導体部を介して電気的に接続されてもよい。
また、コネクタ31,33は、FPC32C1,32C2を跨ぐように配置されている。コネクタ31は、FPC32C1の接触子32eと電気的に接続される端子31bと、FPC32C2の接触子32eと電気的に接続される端子31bと、を有している。また、コネクタ33は、FPC32C1の接触子32eと電気的に接続される端子33bと、FPC32C2の接触子32eと電気的に接続される端子33bと、を有している。
図7,9からわかるように、本実施形態によれば、中間部分32mおよび接続部32fを、複数の接触子32eがFPC32Cの幅方向Wに沿って並んだ二つの列の間に、配置することができるため、底壁11a(外壁)においてFPC32Cが設置される領域の面積をより小さくすることができる。このように、本実施形態の配線機構30Cは、よりコンパクトに構成することができるため、導線32c(接触子32e、端子31b,34b)の数がより多く設定される場合に、より効果的である。
[第4実施形態]
図10は、第4実施形態の配線機構30Dの断面図である。HDD100は、配線機構30Aに替えて、配線機構30Dを有することができる。本実施形態では、配線機構30Dに含まれるFPC32Dに補強板36D1,36D2が設けられている点と、FPC32Dと補強板36D1,36D2とを含むサブアセンブリが筐体10の底壁11aに設けられた貫通孔11dを筐体10内側から覆っている点とが、上記実施形態とは相違している。また、本実施形態では、第一部分32o、筐体10内に露出する第二部分32i、および中間部分32mは、いずれも筐体10内に位置されている。FPC32Dと補強板36D1,36D2とを含むサブアセンブリは、例えば、ねじ等の固定具(不図示)によって、底壁11aに取り付けられる。
補強板36D1,36D2は、例えば、アルミニウム合金や鉄系合金等の金属材料であるが、これには限定されない。補強板36D1,36D2は、例えば、FPC32Dよりも厚い一定の厚さを有した四角形状かつ板状の部材であり、それぞれ、FPC32Dに接合される第一面36aと、その反対側の第二面36bと、を有している。なお、補強板36D1,36D2の形状は同一であってもよい。第一面36aは、外面の一例であり、第二面36bは、内面の一例である。また、本実施形態では、FPC32Dと補強板36D1,36D2とを含むサブアセンブリが筐体10(底壁11a)の一部を構成していると言うことができる。
FPC32Dは、例えば、所謂片面FPCであり、第1実施形態のFPC32Aと同様の構成を有している。ただし、本実施形態では、FPC32Dの第一部分32oが補強板36D1の第一面36aに接着等によって固定されるとともに、FPC32Dの第二部分2iが補強板36D2の第一面36aに接着等によって固定されている。そして、FPC32Dの第一部分32oと第二部分32iとの間の中間部分32mがU字状に曲げられ、補強板36D1の第二面36bと補強板36D2の第二面36bとが互いに面するよう、補強板36D1,36D2が厚さ方向に重ねられている。すなわち、U字状に曲げられたFPC32Dは、底壁11aを挟むのではなく、互いに厚さ方向に重ねられた二つの補強板36D1,36D2を挟んでいる。本実施形態では、互いに重ねられた二つの補強板36D1,36D2が、隔壁の一例である。なお、補強板36D1,36D2の厚さ方向とは、第一面36aおよび第二面36bと交差する(直交する)方向である。また、二つの補強板36D1,D2のうち筐体10外側に位置された補強板36D1の第一面36aが外面の一例であり、二つの補強板36D1,36D2のうち筐体10内側に位置された補強板36D2の第一面36aが内面の一例である。また、第一部分32oは、第一固定部分の一例であり、第二部分32iは、第二固定部分の一例である。なお、二つの補強板36D1,36D2は、接着等によってサブアセンブリの状態で一体化されてもよいし、サブアセンブリを例えばねじ等の固定具によって筐体10に取り付ける段階で互いに密着するように重ねられてもよい。なお、二つの補強板36D1,36D2は、接着等されなくてもよいし、二つの補強板36D1,36D2の間には、例えば絶縁層や、接着層、クッション層等が介在してもよい。また、FPCと補強板とのサブアセンブリの構成は、図10の例には限定されず、例えば、サブアセンブリは、U字状に曲げられたFPC32Dが一つの補強板を厚さ方向に挟むよう構成されてもよい。
FPC32D(サブアセンブリ)と筐体10の底壁11aとの間の隙間は、封止剤37によってシールされている。封止剤37は、底壁11aに設けられた貫通孔11dの周縁部に沿った無端状に配置され、当該貫通孔11dの周縁部において、底壁11aの内面11fと、FPC32Dの第一面32aまたは補強板36Dの第一面36aと、の間をシールしている。
以上説明したように、本実施形態では、FPC32Dが固定された補強板36D1,36D2(隔壁)が、底壁11a(外壁)に設けられた貫通孔11d(開口部)を筐体10内側から覆う状態に、取り付けられている。よって、本実施形態によれば、例えば、補強板36D1,36D2により、筐体10の内外の圧力差や外力等によるFPC32Dの撓みを抑制することができ、ひいてはFPC32Dを筐体10により強固に固定することができる。
また、本実施形態では、図10に示されるように、FPC32Dは、底壁11aと補強板36D1との間を通っている。よって、本実施形態によれば、例えば、底壁11aにはスリット状の比較的狭く小さい貫通孔を設ける必要がない。さらに、図10に示されるように、本実施形態では、コネクタ31が底壁11aの貫通孔11d内に収容されている。よって、本実施形態によれば、例えば、底壁11aの外面11e上または内面11f上にコネクタ31が位置される構成と比較して、HDD100を底壁11aの厚さ方向、すなわち底壁11aの外面11eおよび内面11fと交差する(直交する)方向に、よりコンパクトに構成することができる。
[第5実施形態]
図11は、第5実施形態の配線機構30Eの断面図である。HDD100は、配線機構30Aに替えて、配線機構30Eを有することができる。本実施形態では、配線機構30Eに含まれるFPC32Eの第一部分32oには補強板が設けられずFPC32Eの第二部分32iに補強板36Eが設けられる点と、FPC32Eと補強板36Eとを含むサブアセンブリの、第二部分32iと補強板36Eとが筐体10の底壁11aに設けられた貫通孔11dを筐体10外側から覆っている点と、第一部分32oと第二部分32iとが底壁11aに沿う方向に互いに離間している点が、上記実施形態とは相違している。また、本実施形態では、筐体10外に面する(露出する)第一部分32o、筐体10内に露出する第二部分32i、および中間部分32mは、いずれも筐体10の外面11eより外側に位置されている。FPC32Eと補強板36Eとを含むサブアセンブリは、例えば、ねじ等の固定具(不図示)によって、底壁11aに取り付けられる。なお、本実施形態では、補強板36Eが筐体10(底壁11a)の一部を構成していると言うことができる。
また、FPC32Eでは、第一面32aにはコネクタ31の端子31bと電気的に接続される接触子32eが設けられるとともに、第二面32bにはコネクタ33の端子33bと電気的に接続される接触子32eが設けられている。すなわち、FPC32Bは、所謂両面FPCである。
本実施形態によれば、第一部分32o(およびコネクタ31)ならびに第二部分32i(およびコネクタ33)のレイアウトの自由度を高めることができ、これにより、例えば、HDD100をよりコンパクトに構成できたり、HDD100の製造の手間やコストをより低減できたりといった利点が得られる場合がある。なお、配線機構30Eのスペックは種々に変更することができ、例えば、接触子32eやコネクタ31,33の位置は、図11に示されるものには限定されず、FPC32Eの中間部分32mからコネクタ31,33までの距離は互いに異なってもよいし、コネクタ31,33の位置は図11の紙面と垂直な方向に互いにずれてもよい。
[第6実施形態]
図12は、第6実施形態の配線機構30Fの断面図である。HDD100は、配線機構30Aに替えて、配線機構30Fを有することができる。本実施形態では、図7に示される第3実施形態と同様に、配線機構30Fに含まれるFPC32Fは、FPC32F1とFPC32F2とが結合されて構成されている。また、第1実施形態や第3実施形態と同様、FPC32Fは、例えば、所謂片面FPCである。FPC32Fは、可撓配線部材の一例であり、FPC32F1は、第一可撓配線部材の一例であり、FPC32F2は、第二可撓配線部材の一例である。
また、本実施形態では、図10に示される第4実施形態と同様に、FPC32Fと補強板36Fとを含むサブアセンブリが筐体10の底壁11aに設けられた貫通孔11dを筐体10内側から覆っている。なお、本実施形態では、補強板36Fが筐体10(底壁11a)の一部を構成していると言うことができる。
ただし、本実施形態では、U字状に曲げられたFPC32F1,32F2のそれぞれは、底壁11aを挟むのではなく、1枚の補強板36Fに設けられた貫通孔36dを貫通し、補強板36Fを挟んでいる点が、上記第4実施形態とは相違している。本実施形態によっても、第3実施形態や第4実施形態と同様の効果が得られる。
[第7実施形態]
図13は、第7実施形態の配線機構30Gの断面図であり、図14は、FPC32Gおよび補強板36D1,32D2を含む配線機構30Gのサブアセンブリの展開図である。HDD100は、配線機構30Aに替えて、配線機構30Gを有することができる。本実施形態では、図10に示される第4実施形態と同様に、FPC32Gと補強板36D1,36D2とを含むサブアセンブリが、筐体10の底壁11aに設けられた貫通孔11dを筐体10内側から覆っている。また、本実施形態でも、FPC32Gは、補強板36D1,36D2に接着されている。
ただし、本実施形態では、配線機構30Gは、上記実施形態に設けられていたFPC34を有さず、FPC32Gが、当該FPC34に替わる部分として、第二部分32iから第一部分32oとは反対側に延びた第三部分32hを有している。第三部分32hは、第二部分32iに対して第一部分32oとは反対側の第二部分32iから離間した位置で(不図示)、磁気ヘッド16cやVCM18等の筐体10内の電気部品(第一電気部品)と接続されており、これら磁気ヘッド16cやVCM18等の筐体10内の電気部品は、FPC32Gの導線32cを介して、PCB20および当該PCB20に実装される電気部品(第二電気部品)と電気的に接続されている。すなわち、本実施形態の配線機構30Gは、図10に示される第4実施形態のコネクタ33が削除されFPC32DとFPC34とが統合されたものに相当すると言える。
本実施形態によれば、例えば、部品点数を減らすことができるため、配線機構30Gの製造の手間やコストを抑制することができる。また、本実施形態では、FPC32Gは、第一部分32oと、磁気ヘッド16cやVCM18等の筐体10内の電気部品と接続される端部との間の第二部分32iが、補強板36D2(隔壁)に接合されている。よって、第三部分32hに撓みや動きによる弾性反発力は、主として第二部分32iに作用し、第一部分32oに作用するのが抑制される。したがって、本実施形態によれば、例えば、第三部分32hに撓みや動きによる弾性反発力が第一部分32oに作用することによって封止剤37によるシール性が低下するのが、抑制される。
また、図14に示されるように、FPC32Gは、データや制御信号を伝達する導線32cとは別に、導体層32j(32j1,32j2,32j3)を有している。
導体層32jは、例えば、導線32cと同じ工程で積層され、導線32cおよび導体層32jは、いずれも絶縁層32d上に設けられている。言い換えると、導線32cおよび導体層32jのFPC32Gの厚さ方向における位置は同じである。ただし、導体層32jは、導線32cとは別の層に設けられてもよい。また、導体層32jは、例えば、不図示のグラウンド導体と電気的に接続されてもよい。
本実施形態では、FPC32Gの第一部分32oおよび第二部分32iのうち、補強板36D1,36D2と重なる領域(接着領域32n、図13)の全体が、当該補強板36D1,36D2と接着されている。導体層32jは、FPC32Gにおいて、接着領域32nの端部と重なる位置に設けられている。すなわち、図14に示されるように、導体層32jは、第一部分32oまたは第二部分32iにおいて端部32p1,32p2(周縁)に設けられた導体層32j1,32j2と、第一部分32oまたは第二部分32iにおいて補強板36D1,36D2の端部36e(周縁)と重なる位置に設けられた導体層32j3と、を有している。導体層32j1は、FPC32Gの長手方向Lの端部32p1において、幅方向Wに沿って延びている。導体層32j2は、FPC32Gの幅方向Wの端部32p2において、長手方向Lに沿って延びている。また、導体層32j3は、第一部分32oまたは第二部分32iにおいて、補強板36D1,36D2の中間部分32mと隣接した端部36eとFPC32Gの厚さ方向に重なる位置に、設けられている。端部36eは、言い換えると、補強板36D1,36D2の周縁に位置される端部のうち、FPC32Gによって覆われる端部である。なお、FPC32Gの周縁とは、FPC32Gの第一面32aまたは第二面32bの端部であり、言い換えると、第一面32aまたは第二面32bと交差する方向(直交する方向)すなわちFPC32Gの厚さ方向からFPC32Gを見た場合における端部である。また、補強板36D1,36D2の周縁とは、補強板36D1,36D2の第一面36aまたは第二面36bの端部であり、言い換えると、第一面36aまたは第二面36bと交差する方向(直交する方向)すなわち補強板36D1,36D2の厚さ方向から補強板36D1,36D2を見た場合における端部である。また、補強板36D1,36D2の厚さ方向とは、第一面36aおよび第二面36bと交差する(直交する)方向である。FPC32Gの厚さ方向と補強板36D1,36D2の厚さ方向とは同じである。すなわち、FPC32Gと補強板36D1,36D2とは、FPC32Gの厚さ方向および補強板36D1,36D2の厚さ方向に、重なっている。
また、導体層32jは、FPC32Gが厚さ方向に曲がる中間部分32mとは外れて設けられている。中間部分32mは、厚さ方向に曲がった曲部の一例である。FPC32Gが厚さ方向に曲がった状態とは、FPC32Gの第一面32aおよび第二面32bが、凸または凹に曲がった状態を意味する。
以上説明したように、本実施形態によれば、補強板36D1,36D2(隔壁)は、FPC32Gと接着され、FPC32Gは、FPC32Gの補強板36D1,36D2との接着領域32nの端部と重なるように位置された導体層32jを有している。導体層32jは、水分等の液体がFPC32Gの厚さ方向に浸透し、接着領域32nに存在する接着剤を劣化させるのを、抑制することができる。ここで、FPC32Gの接着領域32nが補強板36D1,36D2と接着された構成において、FPC32Gおよび補強板36D1,36D2のいずれか一方にこれらを剥がそうとする力が作用した場合にあっては、当該剥がれは、接着領域32nの周縁部(端部)が起点となって進行する場合が多い。この点、本実施形態では、FPC32Gは、接着領域32nの端部と重なる位置に、液体がFPC32Gの厚さ方向に浸透するのを抑制することができる導体層32jを有している。よって、本実施形態によれば、例えば、接着領域32nの端部が起点となってFPC32Gと補強板36D1,36D2とが剥がれるのを抑制することができる。なお、導体層32jの大きさや長さ等のスペックは、図13,14に示されるものには限定されず、種々の変形が可能である。
また、導体層32jがFPC32Gの中間部分32mに設けられた場合、中間部分32mが厚さ方向に曲がり難くなる虞がある。この点、本実施形態では、導体層32jは、FPC32Gの中間部分32mから外れて設けられているため、導体層32jによってFPC32Gが厚さ方向に曲がり難くなるのが抑制される。
[第8実施形態]
図15は、FPC32Hおよび補強板36D1を含む配線機構30Hのサブアセンブリの展開図である。HDD100は、配線機構30Aに替えて、配線機構30Hを有することができる。本実施形態でも、FPC32Hと補強板36D1とは、互いに接着されている。FPC32Hは、第7実施形態の導体層32jを有するとともに、さらに、導線32cおよび導体層32jとは別の導体層32k1,32k2を有している。導体層32k1,32k2は、導線32cおよび導体層32jと同じ工程で積層され、導線32cおよび導体層32k1,32k2,32jは、いずれも絶縁層32d上に設けられている。言い換えると、導線32cおよび導体層32k1,32k2,32jのFPC32Hの厚さ方向における位置は同じである。ただし、導体層32k1,32k2は、導体層32jおよび導線32cとは別の層に設けられてもよい。また、導体層32k1,32k2は、例えば、不図示のグラウンド導体と電気的に接続されてもよい。
本実施形態によれば、FPC32Hが導体層32k1,32k2を有することにより、液体がFPC32Gの厚さ方向に浸透するのがより一層抑制される。したがって、FPC32Hと補強板36D1とがより一層剥がれ難くなる。なお、導体層32k1,32k2の位置や大きさ等のスペックは、図15に示されるものには限定されず、種々の変形が可能である。
また、本実施形態では、図15に示されるように、補強板36D1には、不図示のねじ等の結合具が貫通する貫通孔36cが設けられ、FPC32Hは、端部32p2から貫通孔36cに向けて延び、固定された結合具の頭部と重なる突出部32qを有している。このような構成によれば、突出部32qが結合具の頭部と補強板36D1との間に挟まれることにより、FPC32Hが補強板36D1から剥がれ難くなる。また、FPC32Hの中間部分32mには、切欠や、貫通孔、有底孔、スリット等が設けられてもよい。この場合、FPC32Hの中間部分32mがより曲がり易くなり、曲げて実装されることによる中間部分32mの弾性反発力がより小さくなるため、FPC32Hと補強板32D1とがより剥がれ難くなる。
[第9実施形態]
図16〜19は、配線機構30I(図19)の製造方法の各段階を示す断面図である。なお、配線機構30Iの構成は、貫通孔11dの形状が相違している点を除き、第1実施形態の配線機構30Aの構成とほぼ同じである。
図16に示されるように、本実施形態では、底壁11aに設けられる貫通孔11dの外面11eにおける幅Whoが内面11fにおける幅Whiよりも大きく、貫通孔11dの幅Whが、筐体10外方(底壁11aの厚さ方向における筐体10の外方、図16では上方)に向けて広がっている。なお、本実施形態では、貫通孔11dの幅Whは徐々に滑らかに大きくなっているが、段階的に大きくなってもよい。また、幅Whは、図18,19に示されるように貫通孔11dを貫通するFPC32A1の厚さ方向(図16の左右方向)に沿った貫通孔11dの幅である。
次に、図17に示されるように、貫通孔11dに、筐体10外方から内方に向けて、流動性を有した状態(固まっていない、軟らかい状態)の封止剤21eが注入される。貫通孔11dの形状(上述した幅Whの変化)および封止剤21eの粘性により、封止剤21eは、図17に示されるような状態で貫通孔11dに留まる。
次に、図18に示されるように、貫通孔11dおよび軟らかい封止剤35に、筐体10外方から内方に向けて、FPC32A1が挿入され、FPC32A1は、貫通孔11dおよび封止剤35を貫通する。FPC32A1の構成は、第二部分32iがフィルム等のカバー32rで覆われている点を除き、第1実施形態のFPC32Aの構成と同じである。カバー32rは、作業者やロボットの操作によって接着剤等がほぼ残存しない状態に取り外すことができるよう、第二部分32iに貼付(仮留め)されている。カバー32rは、第二部分32iが封止剤35を貫通した後、除去される。すなわち、このような構成および工程によって、第二部分32iが貫通孔11dに留まっている封止剤35内を通過する際に当該第二部分32iに封止剤35が付着して残存するのが抑制されている。なお、図18では、カバー32rがわかりやすくなるよう厚さが誇張されて描かれているが、実際には薄く、カバー32rで覆われた状態で、第二部分32iは貫通孔11dを貫通することができる。
次に、図19に示されるように、FPC32A1は、第一部分32oが外面11eに沿うとともに第二部分32iが内面11fに沿う状態にU字状に折り曲げられ、第一部分32oが外面11eに接着等によって固定され、第二部分32iが内面11fに接着等によって固定される。封止剤35が硬化され、配線機構30I(ただし、コネクタ等を除く)が得られる。なお、貫通孔11dの筐体内側の幅Whiが筐体外側の幅Whoより大きくてもよい。その場合、封止剤35は、筐体内側から注入される。また、貫通孔11dおよび封止剤35を第一部分32oが貫通してもよい。この場合、カバー32rは、第一部分32oを覆う。また、カバー32rは、第一部分32oおよび第二部分32iの双方を覆ってもよい。
以上の本実施形態によれば、例えば、封止剤35をより容易に注入あるいは塗布することができたり、封止剤35のむらが減って封止性の信頼性が向上したり、といった効果が得られる。なお、本実施形態の構成および製造方法は、他の実施形態の貫通孔11d,36dにも同様に適用することができる。
以上、本発明の実施形態や変形例を例示したが、上記実施形態や変形例は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態や変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。これら実施形態や変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、各実施形態や各変形例の構成や形状は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。また、各構成や形状等のスペック(構造や、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等)は、適宜に変更して実施することができる。
例えば、電子機器は、HDDには限定されない。また、電子機器の形状や、大きさ等のスペックは、上記実施形態には限定されない。また、第一電気部品は筐体内に設けられた電気部品であればよく、上記実施形態には限定されないし、第二電気部品は筐体外に設けられた電気部品であればよく、上記実施形態には限定されない。また、可撓配線部材の形状や、大きさ、各部の位置等のスペックは、上記実施形態には限定されない。例えば、可撓配線部材内には、可撓配線部材の厚さ方向に互いに離間して複数の導体層や複数の導線が設けられてもよい。また、可撓配線部材は、筐体の底壁とは異なる壁を貫通してもよい。また、筐体内は、気密に密閉されなくてもよいし、筐体内には空気が収容されてもよい。
以下に、出願当初の特許請求の範囲の内容を付記する。
[1]
開口部が設けられた筐体と、
絶縁フィルムと、当該絶縁フィルム上に設けられた導線と、接続端子と、を有する可撓配線部材であって、前記開口部を貫通しかつ封止するよう設けられるとともに、当該可撓配線部材を曲げることによって前記接続端子が前記開口部から離間して前記筐体上に配置された可撓配線部材と、
前記筐体内に収容され、前記可撓配線部材を介して前記筐体外の第二電気部品と電気的に接続された第一電気部品と、
を備えた、電子機器。
[2]
開口部を有する筐体と、
前記開口部に設けられた隔壁と、
少なくとも一部が前記隔壁に固定され、前記筐体の外側に露出した部分と、前記筐体の内側に露出した部分と、を有する可撓配線部材と、
前記筐体内に収容され、前記可撓配線部材を介して筐体外の第二電気部品と電気的に接続された第一電気部品と、
を備えた、電子機器。
[3]
前記隔壁は、前記筐体の外面より内側または外側に位置された、[2]に記載の電子機器。
[4]
前記可撓配線部材は、前記隔壁と前記筐体との間を通して設けられた、[3]に記載の電子機器。
[5]
前記可撓配線部材は、隔壁の外面に固定された第一固定部分と、前記隔壁の内面に固定された第二固定部分と、を有する、[2]〜[4]のうちいずれか一つに記載の電子機器。
[6]
前記可撓配線部材は、前記第一固定部分から離間した位置で前記第二電気部品と接続され、あるいは前記第二固定部分から離間した位置で前記第一電気部品と接続された、[5]に記載の電子機器。
[7]
前記可撓配線部材は、互いに結合された第一可撓配線部材と第二可撓配線部材とを含み、
前記第一可撓配線部材の前記第一固定部分と前記第二可撓配線部材の前記第一固定部分とが、前記第一可撓配線部材と前記第二可撓配線部材との結合部から互いに離れる方向に延び、前記第一可撓配線部材の前記第二固定部分と前記第二可撓配線部材の前記第二固定部分とが、前記結合部から互いに離れる方向に延びた、[5]または[6]に記載の電子機器。
[8]
前記隔壁は、前記可撓配線部材と接着され、
前記可撓配線部材は、前記可撓配線部材の前記隔壁との接着領域の端部と重なるように位置された導体層を有した、[7]に記載の電子機器。
[9]
前記導体層は、前記可撓配線部材の周縁に設けられるか、または前記隔壁の周縁と前記可撓配線部材の厚さ方向に重なる位置に設けられた、[8]に記載の電子機器。
[10]
前記導体層は、前記可撓配線部材が曲げられた曲部とは外れて設けられた、[8]または[9]に記載の電子機器。
[11]
前記可撓配線部材は、フレキシブルプリント配線板である、[1]〜[10]のうちいずれか一つに記載の電子機器。
10…筐体、11a…底壁(外壁)、11d…貫通孔(開口部)、14…磁気ディスク(第一電気部品)、16c…磁気ヘッド(第一電気部品)、20…PCB(第二電気部品)、32A〜32H…FPC(可撓配線部材)、32C1…(第一)FPC、32C2…(第二)FPC、32c…導線、32d…絶縁層(絶縁フィルム)、32e…接触子(接続端子)、32f…接続部(結合部)、32i…第二部分(第二固定部分)、32j…導体層、32m…中間部分(曲部)、32n…接着領域、32o…第一部分(第一固定部分)、36D1,36D2…補強板(隔壁)、36a…第一面(外面)、36b…第二面(内面)、100…HDD(電子機器)。

Claims (10)

  1. 開口部が設けられた筐体と、
    絶縁フィルムと、当該絶縁フィルム上に設けられた導線と、接続端子と、を有し、前記開口部を貫通する第一可撓配線部材と、
    前記開口部に充填された封止剤と、
    前記筐体に収容されるとともに、前記第一可撓配線部材に電気的に接続され、前記第一可撓配線部材の前記接続端子と電気的に接続されるコネクタを有した、第二可撓配線部材と、
    前記筐体内に収容され、前記第一可撓配線部材及び前記第二可撓配線部材を介して前記筐体外の第二電気部品と電気的に接続された第一電気部品と、
    を備えた、電子機器。
  2. 前記第一電気部品は、前記筐体、前記第一可撓配線部材、及び前記封止剤により密封される、請求項1に記載の電子機器。
  3. 前記第一可撓配線部材は、前記筐体の内側及び外側のうち少なくとも一方で互いに離れる方向に延びる第三可撓配線部材及び第四可撓配線部材を有した、請求項1または2に記載の電子機器。
  4. 前記第三可撓配線部材及び前記第四可撓配線部材は、前記開口部で互いに結合された、請求項3に記載の電子機器。
  5. 前記開口部において前記第三可撓配線部材及び前記第四可撓配線部材の間に介在して前記第三可撓配線部材及び前記第四可撓配線部材を互いに結合させる結合部、をさらに備えた請求項4に記載の電子機器。
  6. 前記第三可撓配線部材及び前記第四可撓配線部材は、前記結合部のビアを通して延びる導体部を介して電気的に接続される、請求項5に記載の電子機器。
  7. 前記第一可撓配線部材及び前記第二可撓配線部材は、フレキシブルプリント配線板である、請求項1〜のうちいずれか一つに記載の電子機器。
  8. 前記第一可撓配線部材の前記接続端子は、前記筐体の内側に位置する第一接続端子と、前記筐体の外側に位置する第二接続端子と、を有する、請求項1〜7のうちいずれか一つに記載の電子機器。
  9. 前記第一接続端子は、前記第二可撓配線部材に設けられた端子に電気的に接続された、請求項8に記載の電子機器。
  10. 前記第一可撓配線部材は、前記筐体の内面上及び外面上に配置された、請求項8または9に記載の電子機器。
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