JPH09505176A - 自動組立用ディスクドライブ構造 - Google Patents

自動組立用ディスクドライブ構造

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JPH09505176A JP7513913A JP51391395A JPH09505176A JP H09505176 A JPH09505176 A JP H09505176A JP 7513913 A JP7513913 A JP 7513913A JP 51391395 A JP51391395 A JP 51391395A JP H09505176 A JPH09505176 A JP H09505176A
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マイケル ジェイ ラーダル
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ウィリアム レップハン
トーマス ホーガン
ウォルター ウォン
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Abstract

(57)【要約】 第一端および第二端を有するアクチュエーターアームを含み、前記第一端と第二端の間に半径方向の通路が設けられたディスクドライブアクチュエーターを組み立てる方法である。アッセンブリー部材を供給する工程と、前記アームの軸どうしが互いに平行とならない向きに軸を規定する第一端と第二端を各々が有する第一アクチュエーターアームおよび第二アクチュエーターアームを積み重ねる工程と、前記第一および第二アームの間にコームアッセンブリーを挿入する工程と、半径方向どうしが互いに平行となる位置まで前記アームを前記アッセンブリー部材を中心として回転させる工程と、前記アームが互いに相対的に回転しないよう固定する工程とを包含する。

Description

【発明の詳細な説明】 自動組立用ディスクドライブ構造 関連技術の説明 記憶技術は、記憶容量を増大させると同時にそのような容量を維持するのに必 要な物理的スペースの大きさを減少させる傾向になってきている。かつてない強 力なコンピューターマイクロプロセッサーやマイクロプロセッサーに勝るソフト ウェアの到来により、適正な単位記憶費用で追加記憶容量を得ることは、記憶装 置製造業者にとって最大の関心事となっている。実際、市場の圧力によって記憶 の単位費用が下降し、ドライブの費用を低減させるという大きな需要が製造業者 に課せられている。市場の利益を維持するため、新しいドライブ設計は、操作性 の許容度及び製造性の両方において大いに有効となる。現在、記憶装置製造業者 は単位費用を少しでも節約しようと尽力しており、これは技術的な性能を犠牲に することなく合理的に達成されるものでなければならない。 ドライブのコストを低減する上で鍵となる点は、構成要素の製造性を改善する ことにある。一般に記憶装置は、データ用の記憶媒体、記憶媒体に対してデータ を記録および検索するための読み書きヘッド、ヘッドを記憶媒体に対して位置決 めしてデータの記録および検索を指示する制御装置、ヘッド、アクチュエーター および制御装置を相互接続する導電アッセンブリーを含む。 記憶装置については、データをプログラム済みのデジタルデータとして充電シ リコン内に保存する「フラッシュ」メモリーカードや、データを回転媒体上に保 存する光学あるいは磁気ディスク記憶装置を含め、幾つかのフォーマットが存在 する。ディスク型の記憶装置においては、一般に記憶ディスクがハウジング内で 回転される一方、光学ヘッドあるいは磁気ヘッドの読み書きヘッドがデータを記 憶媒体との間でやり取りする。このようなヘッドは、アクチュエーターにより、 記憶媒体に対して内径あるいは「ID」である内周限界と、外周限界である外径 あるいは「OD」との間に配置される。磁気およびコイルアッセンブリーを備え たボイスコイルモーターあるいはステッパーモーターが、アクチュエーターおよ びヘッドをディスク記憶媒体に対して位置決めするのに利用できる。 このようなアクチュエーターは、特別な用途において特定の利点を示すもので あれば、直線型あるいは回転型のいずれでもよい。磁気ディスクドライブにおい て、一般に、回転型アクチュエーターの方が、より広い用途を見い出している。 アクチュエーターアッセンブリーは、「u」あるいはE型のブロックに対面する 鋳造側面または成形側面を含み、この面は通常アルミニウムあるいはマグネシウ ム製であり、読み書き素子などを吊り下げたり、支持したりする。E型ブロック は、ベアリングアッセンブリーが取り付けられた筒状断面と、負荷ビームが取り 付けられ、均等な間隔で離間されて筒状断面から延びた二本、三本または幾本か の同一の整合されたアームと、ステッパーモーターあるいはボイスコイルモータ ー部品用のアタッチメント形状とで構成されている。 Winchester型の磁気ディスクドライブの製造はドライブ組立ライン にて完了するが、このライン上ではスピンドルモーター、記憶ディスク、アクチ ュエーター、ヘッダーアッセンブリー、および可撓性回路がベース上に搭載され 、カバーが取り付けられてドライブが密封される。この工程は様々な手動および 自動による下位工程にて実行されている。組立作業はクラス100の清浄な室内 環境で行われて、ドライブディスクのハウジング内部に進入する汚染物の量は可 能な限り最小限まで減少される。このような汚染物はヘッド・ディスクの界面や 他の部品と相互反応を起こし、ドライブ誤動作を引き起こす可能性がある。 スピンモーター、アクチュエーター、ディスク、ヘッダーおよび可撓性回路な どの部品の多くは、部品業者によって予め組み立てられてドライブ製造業者に供 給される。これらの部品は、その後、前述したような自動および手動を組み合わ せた労働力を導入した製造業者によって組み立てられる。 ディスクドライブの性能は、平均シーク時間、記憶容量、MB/秒のデータス ループットを含む多くの要素から測定される。ドライブ製造業者は、特定の装置 設計に関する所望の設計目標を達成する際に、これらの性能的な要素をかなりの 程度まで計算に入れている。機械的および電気的設計公差は、事前に規定された 公差範囲内の値に指定される。製造のために外部業者に引き渡される部品あるい は「外部供給」部品については、設計仕様に合致した部品数および部品が設計仕 様にどの程度合致しているかの両方における多くの誤差が設計時に予想されてい る。このような不完全な部分は、ドライブの設計性能全体に悪影響を及ぼすもの であり、深刻に考えれば、部品不良が原因となって生産性の歩留まりにまで悪影 響を及ぼすものとなる。 回転型アクチュエーターにおいて、E型ブロックはふつうアルミニウム製かマ グネシウム製であり、単体のブロック素子として鋳造あるいは成形され、サスペ ンション、ベアリングアッセンブリーおよびラッチ部品、ステッパーモーターあ るいはボイスコイルモーター部品アタッチメント用の取付点を有するようマシン 加工される。サスペンションは、E型ブロックアーム内のマシン加工のボア孔を 介した打ち延ばしあるいは打ち出しによりE型ブロックに取り付けられるため、 読み書きワイヤ素子はディスク上に垂直整合される。E型ブロック、サスペンシ ョン、ヘッドアライメントが精確に維持されることは、極めて重要である。 サスペンションをE型ブロックアームに取り付けるのに用いられる打ち延ばし 加工は、互いに隣接するアームおよびサスペンション部材を一緒にアームに取り 付ける工程であり、アームおよびサスペンション部材はそれぞれ同様の寸法のボ ア孔を接合部に有し、この工程の後で、スチール製のボールベアリングが個々の ボアを通して押し込まれる。 このやり方について注意すべき問題がいくつか挙げられる。第一に、E型ブロ ックの製造費用がかなり高いことである。各E型ブロックは、各ドライブの仕様 に合わせて作成された鋳造原型の結果として得られるものである。第二に、サス ペンションはE型ブロックに個別に取付および整合を行わねばならない。一般に 、サスペンションおよびE型ブロックを組み立てる前に、読み書きヘッドがサス ペンション上の屈曲部に取り付けられる。垂直スタック内へのヘッドおよびサス ペンションの整合は、ビームがE型ブロックに取り付けられたときに行わねばな らない。さらに、不可能でないとしても、打ち延ばし工程中に、事前に設定され たバネ比およびサスペンションのグラム負荷を維持することは困難である。サス ペンションおよびヘッドの整合および打ち出しは、人間が監督および監視せねば ならず、したがって費用が高くなり、またドライブの組立速度は減少する。 一般に周知であるが、採用した記録技術が磁気ハードディスクドライブのもの である場合、各ヘッドはスライダー本体および記録ギャップを含むものであり、 このギャップは長さにして約5ミクロンである。「空気ベアリング」ディスクド ライブの場合、スライダー本体は記憶媒体の表面から持ち上がり、ディスクの表 面上を空気をクッションとして「飛ぶ」ことになる。このようなドライブにおい て、ヘッドとディスクの間隔を精確な水準に維持するのは極めて重要である。現 在、ヘッドとディスクの間隔(すなわち「フライング高さ」)は2−4ミクロン インチ程度であり、この間隔を一定水準で維持することは極めて困難である。し たがって、最適なドライブ設計では通常4ミクロインチのフライング高さが要求 される一方、ドライブ設計ではフライング高さについて最高1−2ミクロインチ のばらつきをあてがい、ヘッドがディスクと「衝突」しないようにしている。 このような高さを維持するため、各サスペンションは具体的なバネ力を有して いる。このバネ力により、ディスクの回転によるエアクッションがヘッドをディ スクから持ち上げるときに、ヘッドがディスクから離れ過ぎるような動きに対し て抵抗が与えられる。このバネ力あるいは「グラム負荷」は設計および生産作業 を複雑化させるものであり、サスペンションをE型ブロックに取り付ける工程中 に不注意で変化する可能性がある。 上述のE型ブロックおよび打ち出しアッセンブリーの代わりに、1991年9 月11日出願の米国特許出願第07/757,789、発明者F.Mark S tefansky、Louis J.ShrinkleおよびThomas A .Fiers、本願所有者により所有され、ここに参考として組込れまる、単一 の負荷ビーム及びアクチュエータアームプレートアッセンブリーが用いられる。 このようなアッセンブリーにおいては、サスペンションがアクチュエーターアー ムプレートに溶接され、プレートがスペーサーおよび他の同様なアームアッセン ブリーにしっかりと固定されて、アクチュエーターアッセンブリーを形成する。 類似の構成はHutchinson Corporationにより製造され、 Hutchinson「Anamount」サスペンションという名称で市場に 出されている。このアクチュエーターアームプレートは円形のボア孔を含んでお り、スペーサー素子と連結されたときに、このボア孔はベアリングアッセンブリ ーを受ける筒状のボア孔を形成する。 単一のサスペンションおよびアクチュエーターアームサスペンションシステム を利用することにより、サスペンションをアクチュエーターアームに取り付ける のに必要なスタック工程は軽減されるが、ドライブの設計仕様における衝撃およ び振動耐性を得るに十分な単一フォーマットでサスペンションを一緒に固定する 型式を新しく産み出すことになる。米国出願第07/757,789号では、ベ アリングカートリッジの周りに様々な配置でスタックを一緒に固定する多数の固 定具を設けることにより上記の問題は解決されている。 ドライブの外部供給部品が製造業者によって組み立てられる従来のディスクド ライブ組立工程においては、外部供給部品のすべてが製造業者の要求する仕様に 合致するわけではないため、最終的な製品歩留まりが下がる可能性がある。ドラ イブ内への取付前に個別化されたドライブ部品が精確に試験され、公差が満たさ れているかどうか判断することができれば、もっとも効果的である。アクチュエ ーターベアリングカートリッジなど、部品のうち幾つかについてはこれも可能で あるが、しかしながら予め組み立てられたアクチュエーターについては、一般に ヘッドスタックに対するヘッドの整合を試験するのは不可能である。 例えば、磁気記録技術において、一般に読み書きヘッドはヘッド業者がサスペ ンションに固定するし、アクチュエーター業者に引き渡され、アクチュエーター 業者がサスペンション・ヘッドアッセンブリーをE型ブロックに連結させる。こ うして組み立てられたアクチュエーターアームは、次にディスクドライブ製造業 者に供給される。上述のように、サスペンションおよびヘッドスタック内の他の ギャップに対するヘッドギャップの整合は、隣接するディスク上および同一ディ スクの交替面上におけるトラックからトラックへのヘッド整合という意味で重要 である。この構成においては、ヘッドがE型ブロックに取り付けられてしまえば 、ヘッドギャップの整合はアクチュエーター業者側における誤差にかかってくる 。この誤差はドライブ制御電子系において補整せねばならない。また、このアッ センブリーの業者からの購入は、ドライブ総費用の大きな部分を占めている。 さらに組立工程の一部として、機能および製造の観点からみて、制御装置とヘ ッドおよびアクチュエーターの電気的な相互接続を信頼性および費用効率の高い 方法で行うことがが含まれている。現在、磁気読み書きヘッドの性質から、アク チュエーターアームの長さに沿って成形可撓性回路(あるいはフレックス回路) まで延びる非常にゲージの小さなリードワイヤにヘッドが電気的に連結されてい る。可撓性回路は、ドライブハウジング内でアクチュエーターおよびブラケット あるいは他の固定具に固定された平らな成形プラスチックケーシング内に封入さ れた導電部材を備える。ヘッドワイヤリードと可撓性回路の電気的な連結は、リ ードを導電はんだパッドにはんだ付けすることによって行われる。ドライブのい くつかには、可撓性回路がアクチュエーター本体の一部位に取り付けられるよう 形成されたものがあり、通常はアクチュエーター本体の筒状部位に取り付けられ 、アームが本体の筒状部位に当たり、その後にはんだパッドに取り付けられるよ うな筒状本体の一点にはんだパッドが位置されるよう整合される。 従来のアクチュエーターの組立作業は手動で意図的に行われる作業である。取 付作業を自動化する手段が見つけられていないため、ヘッドワイヤリードの可撓 性回路への取付は手作業により行わねばならない。この工程は手動によるヘッド ワイヤと可撓性回路上のはんだパッドの整合、そしてはんだを利用したワイヤの 可撓性回路はんだパッドへの取付を伴うものである。さらに上述の通り、かしめ 及び打ち延ばし工程はE型ブロック上のヘッドとサスペンションの手動による整 合を必要とし、かつサスペンションが組立中に傷む機会を増大するものである。 加えて、アクチュエーターへのベアリングアッセンブリーの配置、可撓性回路 リードのルーティング、そしてアクチュエーターに対するリードの連結は手作業 により行われる。簡単に理解されるであろうが、いずれかの製造工程において行 われる各手動工程によって、工程に時間が追加され、ヘッド損傷の潜在的可能性 が増加する。これらの要素それぞれは、かえって製造歩留まりに衝撃を与えかね ず、また記憶装置の記憶の単位費用を増大しかねない。 発明の概要 したがって、本発明の総合的な目的は費用の少ないディスクドライブを提供す ることにある。 さらに本発明の目的は、優れた機能性を有し、単位記憶容量当りの費用を低く したディスクドライブ構造を提供することにある。 本発明の別の目的は、従来技術のディスクドライブ構造と比べて生産性の改善 されたディスクドライブ構造において、上述の目的を達成することにある。 本発明のさらに別の目的は、ドライブの費用を低減するとともにドライブの動 作特性を改善したディスクドライブの製造方法を提供することにある。 上記目的に沿った本発明の更なる目的は、ディスクドライブ構造と、局面的に 全自動化された工程によって行われるディスクドライブ構造の組立方法とを提供 することにある。 本発明に関わるこれら及び他の目的は、第一端および第二端を有するアクチュ エーターアームを含み、前記第一端と第二端の間に半径方向の通路が設けられた ディスクドライブアクチュエーターを組み立てる方法において提供される。この 方法は、アッセンブリー部材を供給する工程と、前記アームの軸どうしが互いに 平行とならない向きに軸を規定する第一端と第二端を各々が有する第一アクチュ エーターアームおよび第二アクチュエーターアームを積み重ねる工程と、前記第 一および第二アームの間にコームアッセンブリーを挿入する工程と、半径方向ど うしが互いに平行となる位置まで前記アームを前記アッセンブリー部材を中心と して回転させる工程と、前記アームが互いに相対的に回転しないよう固定する工 程とを備える。 本発明の更なる局面においては、前記アッセンブリー部材がベアリングカート リッジを備える。 本発明の別の局面においては、各アームが各々に連結されたワイヤを含み、前 記方法は、前記積み重ねる方法の前にワイヤキャリヤを前記アームに取り付ける 工程をさらに含む。 前記固定する方法は、第一端および第二端をアーム内に挿入する工程をさらに 含んでいてもよく、あるいは、ノッチを有する板バネが各々に設けられた第一お よび第二アームとジベルおよびシャフトを含むスペーサーまたはその等価構造と の利用を含んでいてもよい。各ノッチが前記シャフトに係号するようにスペーサ ーを回転することにより、前記固定する工程が実行されるよう構成される。 別の局面においては、ディスクドライブを製造する方法が提供される。この方 法は、ベースプレートを供給する工程と、ディスクおよびスピンモーターを供給 する工程と、前記スピンモーターを前記ベースプレートに固定する工程と、ベア リングアッセンブリーを前記ベースプレートに固定する工程と、可撓性回路をス ペーサーに固定する工程と、前記スペーサーと各アームに読み書きヘッドが連結 された一連のアクチュエーターアームとで構成されたアクチュエータースタック を、前記一連のアクチュエーターアームを一つ以上ずつベアリングカートリッジ 上そしてディスクを前記スピンモーター上に交互に配置することにより、前記ベ アリングアッセンブリー上に直接組み立てる工程と、前記可撓性回路を前記ヘッ ドに電気的に連結させる工程とを備える。 本発明の別の局面はディスクドライブ構造を備えたものである。この構造は、 頂部および底部を有するベースと、少なくとも一つの記憶ディスクと、前記ディ スクを前記ベースの頂部上に支持するスピンモーターと、前記ディスクに対して 情報の読み取りおよび書き込みを行う相互作用素子と、前記ベース上に支持され 、制御信号に反応し、前記ディスクのフライング高さが公称高さである2.25 ミクロインチに維持されるような状態かつ前記高さのばらつきが±0.75ミク ロインチより小さくなるような状態で前記ディスクに対して前記相互作用素子を 支持かつ位置決めするアクチュエーターと、前記ベースに取り付けられて、前記 ベースとの間に前記ディスク、前記相互作用素子、および前記アクチュエーター を封入して、制御された環境を形成するカバーと、前記ベースの底部に隣接して 前記ベース上に搭載される制御電子系とを備える。さらに別の局面においては、 前記アクチュエーターが複数のアクチュエーターアームを含み、各アームが各々 に取り付けられたワイヤキャリヤを有し、前記ワイヤキャリヤが前記読み書き素 子に連結された複数のワイヤを、前記制御電子系と連結された可撓性回路上のは んだパッド上に位置決めする。 本発明の方法および構造は、記憶装置の生産性を改善する新しい手段を提供す るものである。これらの改善された構造および方法によって、記憶容量のメガバ イト単位の費用が低減され、またドライブ内の構成部品の公差を維持する精度が 向上される。さらに別の局面として、ドライブ組立作業を完全に自動化できるた め、作業速度が高まり、ドライブ費用が減少する。アクチュエーターの組立工程 におけるE型ブロックに対するサスペンションの整合及びかしめが省かれるため 、サスペンションを痛める潜在的可能性が減少し、従来技術のドライブに比べて 、 ヘッドとディスクの間隔のばらつきが低くなる。 図面の簡単な説明 特定の実施例を参照して本発明を説明する。本発明のその他の目的、特徴及び 利点は、明細書及び図面を参照すれば明らかとなろう。 第1A図は、本発明によるディスクドライブの斜視図である。 第1B図は、本発明によるディスクドライブの平面図である。 第1C図は、本発明によるディスクドライブの第2の平面図である。 第1D図は、本発明によるディスクドライブの第1C図における線D−Dに沿 った断面図である。 第1E図は、ディスクドライブに用いるのに適した第2のモータ組立体の横断 面図である。 第2図は、本発明によって組立てられたアクチュエーターアーム組立体の第1 の実施例の斜視図である。 第3図は、本発明によるアクチュエーターアーム組立体の分解斜視図である。 第4A図は、本発明によるアクチュエーターアーム組立体のアームプレートの 平面図である。 第4B図は、本発明によるアクチュエーターアーム組立体の側面図である。 第4C図は、本発明によるアクチュエーターアーム組立体の第2の実施例の平 面図である。 第5図は、本発明による第2のアクチュエーターアーム組立体の分解斜視図で ある。 第6A図は、アクチュエーターアーム組立体を整合状態からはずれて回動させ たアクチュエーターアッセンブリーの斜視図である。 第6B図は、アクチュエーターアーム組立体を整合状態へ回動させた第5図の アクチュエーターアッセンブリーの斜視図である。 第6C図は、本発明のアクチュエーターアッセンブリーの製造に使用するのに 適したパレットの斜視図である。 第7図は、本発明によるワイヤキャリヤの第1の実施例を備えたアクチュエー ターアッセンブリーの一つのアームの斜視図である。 第8A図は、第7図のアクチュエーターアームの一部の側面図である。 第8B図は、第6A図の線A−Aに沿った図である。 第8C図は、第7図に示すワイヤキャリヤの上面図である。 第9図は、上記のアクチュエーターアッセンブリーによる取付けアームに取付 けられたワイヤキャリヤの第1の実施例の第1の斜視図である。 第10図は、取付けアームに取付けられたワイヤキャリヤの第1の実施例の第 2の斜視図である。 第11図は、ワイヤキャリヤの第1の実施例の第1の斜視図である。 第12図は、ワイヤキャリヤの第1の実施例の第2の斜視図である。 第12A図は、ワイヤキャリヤの第1の実施例の一部の分解図である。 第13図は、本発明によるワイヤキャリヤの第2の実施例の斜視図である。 第14図は、本発明によるワイヤキャリヤの第2の実施例の平面図である。 第15図は、本発明によるワイヤキャリヤの第2の実施例の一端部の拡大斜視 図である。 第16A図は、本発明による第1の実施例のワイヤキャリヤと共に用いるのに 適したはんだを用いないワイヤ結合固定具の第1の実施例の斜視図である。 第16B図は、本発明によるワイヤキャリヤの第1または第2の実施例による はんだを用いないワイヤ結合の第1の実施例を利用したワイヤキャリヤの斜視図 である。 第17A図は、本発明によるワイヤキャリヤと共に用いるのに適したはんだを 用いないワイヤ結合組立体の第2の実施例の上面図、また第17B図は、第17 A図の線B−Bに沿った側面図である。 第18A図は、本発明によるワイヤキャリヤと共に用いるのに適したはんだを 用いないワイヤ結合組立体の第2の実施例の分解上面図である。 第18B図は、第18A図の線B−Bに沿った図である。 第18C図は、本発明によるワイヤキャリヤと共に用いるのに適したはんだを 用いないワイヤ結合組立体の第2の実施例の組立て上面図である。 第18D図は、本発明によるワイヤキャリヤの第2の実施例と共に用いるのに 適したヘッドリード線端子及び撓みタブの詳細図である。 第19図は、本発明によるワイヤキャリヤと共に用いるのに適したはんだを用 いないワイヤ結合組立体の第3の実施例の分解上面図である。 第20A図及び第20B図は、本発明によるワイヤキャリヤと共に用いるのに 適したはんだを用いないワイヤ結合組立体を示すそれぞれ分解上面図及び組立て 上面図である。 第21A図及び第21B図は、はんだを用いないワイヤ結合組立体の別の実施 例を示すそれぞれ上面図及び側面図である。 第21C図は、第21A図および21B図における連結の第二変形実施例を示 す側面図である。 第22図は、本発明によるディスクドライブの組立て方法を実施するのに適し た装置の平面図である。 第23図は、本発明によるディスクドライブの組立て方法のフローチヤートで ある。 発明の詳細な説明 自動ディスクドライブアッセンブリーの設計構造および方法を、第1図から第 22図を参照して説明する。本発明に関わる特定の具体的な特徴をここに記載す るが、本発明の原則は、記憶技術の分野を組み込んだデータ記憶装置において用 いられる多くの寸法、型式および技術に等しく適用できるものとして理解された い。 ここに記載するディスクドライブは、例えば、各々が磁気コーティングされ、 かつウィンチェスター技術を使用した二機のハードディスクを備えている。しか しながら、シングルディスクを含め、ディスクドライブに使用されるディスク( および対応する数のヘッド、通常ディスク面ごとに1ヘッド、即ちディスク毎に 2ヘッド)の数はいくつであってもよい。また、本発明のドライブは他の型式の ディスク、例えば、光学ディスクや他の読み取り・書き込み技術、例えば、レー ザーを組み込んだものであってもよい。 一局面において、本構造は自動的な工程を用いて製造でき、かつアクチュエー ターの効率を低下させる従来技術の区画操作を取り除く、新規性のあるアクチュ エーターを含むものである。この新規性のあるアクチュエーターアッセンブリー は、読み取り・書き込みヘッドのフライング高さのばらつきが実質的に減少する という効果をもたらすと同時に、アクチュエーター設計公差を従来技術を越えた 程度に維持するものである。 形状的要素(足跡および高さ) 本発明のディスクドライブに選択された形状的要素は3.5インチ形状のもの である。ディスクドライブの長さは約5.65”、幅は約4インチ、高さは1イ ンチである。この高さ寸法は2ディスク構成ディスクドライブに関するものであ り、多数のディスク構成の実施例では高さ寸法を増すことができる。 ドライブ構造の全体 第1A図から1E図までに示すように、本発明に記載のディスクドライブ30 は二つの主要構成要素、すなわちヘッドディスクアッセンブリー(HDA)32 と、制御信号をHDA32に供給するとともにディスクドライブ30をホストシ ステムに接続する制御電子系34とを含む。ホストシステムは、例えば、タワー 型あるいはデスクトップ型ケーシング内に形成されたパーソナルコンピューター 、あるいはポータブル型またはラップトップ型のコンピューターである。 HDA32はベース42およびカバー44を含む。ベース42とカバー44の 間にはガスケット46が設けられ、ベース42とカバー44の間で密封(制御) 状態を形成する。カバー44は、カバー44内のボア孔40aを通じて溝切りボ ア孔40に設けられた複数のソケットヘッドスクリュー45を介してベース42 に固定される。ディスクドライブ30は息抜きフィルターを使用しておらず、ま たガスケット46による密封は室内大気の条件および圧力から密封状態を隔離す るものである。ガスケット46による密封は、ディスクドライブの操作中におい て、海面下60メートル(200フィート)の深度から海抜4,500メートル (15,000フィート)の高度において経験される圧力で安定している。 HDA32によって形成される制御状態内に配置された構成部品には、ディス ク48aおよび48b、ディスク48a−48bを回転させるスピンモーター5 0、ディスク48a−48bのデータを読み書きするアクチュエーターアッセン ブリー52、HDA32内に形成された制御状態に対して電子信号を移動させる ヘッダーアッセンブリー54、アクチュエーターアッセンブリー52をパークす るラッチアッセンブリー56が含まれる。 制御電子系34はプリント回路基板(PCB)58上に設けられる。電子素子 34はPCB58の底面58b上に設けられる。制御電子系34はスピンモータ ー50の動作、アクチュエーターアッセンブリー52の動作、およびディスク4 8とのデータ移動を制御する。PCB58はベース42に搭載され、HDA32 と電気的にアース接続されている。ディスクドライブ30の寸法を第1B図およ び1C図、表1に示す。 上述したディスクドライブ30の基本構成は、衝撃および振動からの保護を提 供するものである。特に、ディスクドライブ30は約300gの非動作時の衝撃 に耐え、かつ回復不能誤差のない10gの動作衝撃に耐える。10−400Hz 範囲において5.0gの非動作時の振動が仕様上の公差限界となる。作動時の振 動は、回復不能データなしに、10−400Hzの範囲について0.5gとして 記載されている。 媒体 ドライブ30に用いるディスク48a−bを備える記憶媒体について、第1B 図を参照して説明する。各ディスクは第1B図に示すデータ帯62を有し、その 内側データ直径IDは約1.65”であり、外側データ直径は3.58”である。 各ディスク48は一般にアルミニウム、ガラスあるいはこれに置き換えられる適 当な基板から製造され、メッキあるいは薄膜磁気コーティングを施されている。 スピンモーター スピンモーターアッセンブリー50は、ディスク48a−bを支持し、回転さ せるものである。 第1A図および1D図に示すように、スピンモーター50はベース42のボア 孔51内に搭載される。モーターアッセンブリー50は、アンダーハブ回転軸型 モーターであるモーター50aと、ハブアッセンブリー74とを含む。第1D図 を参照すると、第一および第二ベアリング66、67がハウジング68内に搭載 されている。ハウジング68はワッシャ上の支持部69内のボア孔69aに接着 されている。また支持部69はステーター70(ステーター積層および巻線を含 む)を支持する。シャフト72は回転可能にベアリング66、67上に搭載され 、またハブ74はシャフト72上に搭載されている。ハブ74はディスクマウン ト表面76を有し、この面でディスク48a−48bおよびスペーサー75aを 支持する。ハブ74はアルミニウム製である。クランプリング78はスクリュー 80によってシャフトアッセンブリー72に固定され、ディスク48a−48b およびスペーサー75a、75bをハブ74に固定する。モーター50はリング 状構成の多極磁石81を有するローター80を含んでおり、ローター80はステ ーター70の同心円上に隣接するようハブ74上に搭載される。磁石81はモー ター50の静止力を減少させて始動力を増加させる斜めの磁力を有する。さらに 、この斜めの磁力はモーター50により生じた逆動電力を減少させる。 回転軸型モーターの利用は、各ベアリング66、67の内部軌道輪の回転が外 部軌道輪と反対であるために内部および外部軌道輪の間におけるボールベアリン グの回転が少ないので、静止軸型モーターの場合とは反対にベアリング66、6 7に起因する摩擦を減少させる。 モーターアッセンブリー50は予め組み立てられており、ベース42内のボア 孔51に合わせてはめ込まれる。Fusor310などの接着剤がベース42の 表面に添加され、モーターアッセンブリーがそこに固定され、こうして取り付け られたアッセンブリーは60℃で1時間のあいだ硬化される。 本発明との併用に適したスピンモーターを第1E図に断面図として示す。モー ター50bは、内部窪63およびベース素子69bおよびスペーサー素子69c を有する内部ベアリングハウジング66aを含む。シュー67は、ベース素子ハ ウジング66aおよびベース素子69bにより形成される窪67内に係留する。 シャフト72はシュー67内に押しはめられ、ハブ74を支持する。 スラストベアリング75aおよび75bがシュー67の上部および下部表面に 設けられており、これらの表面が内部ベアリング窪63と相互作用を起こす。深 さ約0.0006”のヘリンボーン溝が、このヘリンボーンパターンを形成する 連続する「V」型溝の頂点に向かって流体が流れるような状態、したがって流体 がシュー67の上部および下部表面の半径に対して中央に強制的に留まるような 状態で、シュー67および窪63の表面に位置される。スピンドルモーター50 bの潤滑油として炭化水素オイルを用いることができる。 モーター50bは、従来の転がり接触式ベアリングモーターに比べて静かであ る。 ヘッダーアッセンブリー 第1A図から1C図を参照して、ヘッダーアッセンブリー54について以下に 記す。ヘッダーアッセンブリー54は、ベース42とカバー44の間の制御領域 内の内部構成要素であるドライブ30にPCB58を連結するものである。ヘッ ダーアッセンブリー54は可撓性回路160と電気的に連結して、ヘッド60、 61および回転アクチュエーターアーム82に搭載されたアクチュエーターコイ ル85への電気接続を形成する。スピンモーター可撓性回路190も、ヘッダー アッセンブリー54に電気的に連結されて、PCB58からのモーター制御信号 をスピンモーター50に伝える。 ヘッダーアッセンブリー54の主要構成要素はヘッダー162、可撓性回路ブ ラケット164および可撓性回路160である。ヘッダー162はプラスチック ベース167に溶接された銅コネクターピン166を含む。ヘッダー162はベ ース42内のソケット168に圧接されている。ブラケット164はベース部1 68aと、ヘッド信号プレアンプチップ170および可撓性回路160を固定す るアーム部168bとを有する。一般に、ヘッド信号プレアンプチップ170は 、回路をドライブ30内に取り付ける前に可撓性回路160の第二端160bに 連結される。 第1B−1C図に示すように、可撓性回路160は逆可撓性回路であり、ボア 孔162b内のスクリュー162aを介してアクチュエーター本体110に固定 され、各構成要素をドライブ20内に固定するのに必要な接着力を減少させる。 ピン166はPCB58上で対応するピン孔(図示せず)に係合する。 スピンモーター可撓性回路190はベース42の底部に設けられ、第1B図に 示すように、ベース42の底面42b上のピンのうち三つに固定される。可撓性 回路190は接着剤あるいはスクリュー(図示せず)によってベースに固定され る。 ホストコネクター 第1A図に示すコネクター59はPCB58上に設けられ、ドライブをホスト コンピューターと連結する。ディスクドライブ30においては、外側(OD)お よび内側(ID)トラック径により規定されたディスク48a−bの各表面上の データトラック帯にデータが記憶される。データ表面毎に一つヘッド60a、b 、c、dを含むアクチュエーターアッセンブリー52は、同心円状のデータトラ ックに関してディスクにデータを移すのに用いられる。電子系34の一次制御局 面には、スピンドルモーター50のスピン率の制御と、選択されたデータトラッ クに対してデータを移動するためのヘッド60a−dの位置決めにおけるアクチ ュエーターアッセンブリー52の制御とが含まれている。 PCB58はコネクター59を含み、これは低断面表面マウント構造のSCS Iインターフェース用の標準的な二列直角50ピンコネクターであればよい。 またディスクドライブ30は、埋設サーボ情報のディスク48a−48bに対 する書き込みを改善したものである。第1A図に示すように、カバー44をベー ス42に固定したまま、埋設サーボ情報をディスク48a−48bに書き込み可 能とする二つのポート、ポート92および第二ポート(図示せず)がカバー44 に含まれている。ディスクドライブ内の埋設サーボ情報をカバーに対して書き込 むことによって、カバーを外した状態でサーボ情報の書き込みに続いて生じるド ライブ機構のトルクから発生する可能性のある機械的なオフトラッキングエラー が結果的に減少し、また全体的な生産歩留まりが結果的に改善される。 本発明のサーボ書き込み工程においては、ステップ部材(図示せず)がポート 92を介して挿入され、アクチュエーターアッセンブリー52のアーム82の側 面と係合する。また第二ポート(図示せず)により、搬送アームに搭載されたク ロック読み書きヘッドがディスク48a−48bの一つとアクセスして、書き込 み工程の基礎としてディスク上へのクロックトラックの書き込みが可能となる。 ドライブのパック(一括)書き込みを行う際には、外部制御システムがピン166 を介してヘッダーアッセンブリー54にリンクされる。パック書き込み制御シス テムは、アクチュエーターアッセンブリー52を利用してサーボ情報をディスク 48a−48bに書き込むため、書き込み制御信号をヘッド60a−dに供給す る。また制御システムは、アクチュエーターアッセンブリーと係合されたステッ プ部材に逆バイアスをかけるため、電流をアクチュエーターアッセンブリー52 に供給する。またパック書き込み制御システムはスピンドルモーター50に電流 を供給して、書き込み工程のあいだディスク48a−48bを回転させる。 クロック読み書きヘッドは、最初にクロックトラックをディスク48a−48 bの使用可能データ領域の外側に書き込む。ディスクの最外径トラックに書き込 むのが好ましい。パック書き込みを行う際、ステップ部材はボア孔92を通過し て、スペーサー・ヨーク86と係合し、強制的にアクチュエーターにポスト14 0を囲むEPDMのO型リングを圧縮させる。ディスク48a−48bの回転に つれて、クロックヘッドが継続的にクロックトラックを読み取り、ディスク48 a−48bの精確な回転速度を決定する。パック書き込み制御システムは、トラ ック毎に使用可能なセクターの精確な数を決定し、アクチュエーター50に指示 を発して、所望のサーボ制御図式にしたがってサーボ情報を各セクターに書き込 ませる。 ステップ部材も、パック書き込み制御システムの制御下で、アクチュエーター アッセンブリー52の動きを所望の比率に制御してサーボ情報を所望の各トラッ ク上に供給させる。ステッパーモーターの動作および書き込み工程は、閉ループ 図式の数がいくつであっても利用できるよう、どのような直接フォーマットの数 にでも調整すればよい。 パック書き込みポートはポートカバーおよびガスケットなどのシール部材で密 封される。ポートカバー上には、0.002インチの銀メタルマイラーというシ ールストリップを配備すればよい。 アクチュエーターアッセンブリー アクチュエーターアッセンブリー52(第2図から15図)は、ディスク48a −48dに関してヘッド60a−dを位置決めするよう機能する。アクチュエー ターコイル86はアクチュエーターアッセンブリー52の第二端に搭載される。 アクチュエーターアッセンブリー52はアクチュエーターアームアッセンブリー 53とベアリングカートリッジ90を備える。アクチュエーターアームアッセン ブリー53はアクチュエーターポスト88上のベース42に搭載され、ベアリン グカートリッジ90はアクチュエーターポストに固定される。アクチュエーター ポスト88はベース42内のボア孔88aを通じて設けられる。 第2図は本発明のディスクドライブに基づいた利用に適したアクチュエーター アッセンブリー53の第1実施例を示す斜視図である。アクチュエーターアッセ ンブリー53は、複数のヘッドアームアッセンブリー56a−56dから構成さ れる。各ヘッドアームアッセンブリーは、アームプレート59と、ヘッド60a −60dに取り付けられた負荷ビーム82とにより構成される。各負荷ビーム8 2はアームプレート59に溶接される。これにより、負荷ビーム82とアームプ レート59の整合をアクチュエーターアッセンブリー52の最終的な組立の前に 行うことが可能となる。また、ヘッド60を負荷ビーム82に整合でき、また負 荷ビームおよびヘッドをアームプレート59をに取り付けできる。 第3図でさらに詳しく示すのは、スペーサー84とスペーサー・ヨーク86で ある。スペーサー・ヨーク86はアームアッセンブリー56cと56d、可撓性 回路164の搭載面、およびコイル用のヨーク間のスペーサーとして働く。スペ ーサー・ヨーク86上のプレート116は可撓性回路160の一端酔うの搭載面 として働く。中央配置されたボア孔108a−108eはアームプレート59、 スペーサー84、およびヨーク・スペーサー86内に設けられ、アクチュエータ ーアームアッセンブリー53が組み立てられた後にベアリングカートリッジ90 を受ける窪み108を形成する。プレート116はヨーク・スペーサー86と連 結され、可撓性回路160用の搭載面として働く。 各負荷ビーム82は、各アーム59に部分的に溶接される。この作業はドライ ブの製造業者からサスペンション製造業者までにより外部で行われる。負荷ビー ム82をアーム56に取り付けるのに用いられる溶接加工は、従来のサスペンシ ョンにおいて負荷ビームをベースプレートに溶接するのに用いられる加工と同じ である。負荷ビーム82は、例えば、Hutchinsonにより製造された型 式14であり、下側に向けられたレールを有する。負荷ビーム個々の屈曲部は、 ヘッド60a−60dをそれぞれ支える。また、Locktite661Nのよ うに接着力の強度を改善した状態で各ヘッド・アームアッセンブリー56を業者 から受領できるよう、読み書きヘッドの負荷ビームに対する取り付けを外部にて 行うこともできる。外部部材104は周面の回りにリップ103を有しており、 ベアリングカートリッジ90がボア孔108に恵贈された後、このリップは組み 立てられたベアリングカートリッジ90をアームアッセンブリー53のボア孔1 08内に固定するのに用いられる。スペーサー124およびロックリング123 はアクチュエーターベアリングカートリッジ90をアームアッセンブリー52内 に固定し、ヘッド・アームアッセンブリー56a−56cが垂直に分離するのを 守る。第1C図に示すように、ベアリングカートリッジ90が孔108内に配置 されると、リップ103はヘッド・アームアッセンブリー56aの頂面と係合す る。カートリッジ90がボア孔108内に搭載されると、ロックリング123が カートリッジ90内のノッチ125と係合し、アームアッセンブリー53をリッ プ102aとスペーサー124の間に固定する。ウェル領域64がベース42内 に設けられており、ベース42の最大硬度を許容するとともに、ディスク48a の低表面上のヘッド・アーム56dおよびヘッド60aに十分な隙間を供給する 。 アクチュエーターアームアッセンブリー53に固有の特徴は、個々のヘッド・ アームアッセンブリー56が固定される方法である。各アームプレート59には 板バネ63が含まれ、これがマウントポスト111と係合し、各ヘッド・アーム アッセンブリー56を確実な固定位置に保持する。また板バネ63は、アクチュ エーターアッセンブリー52の新しい組立方法を提供するものである。第4図に 示すように、板バネ63はシャフト111に係合するノッチ112を含み、ボア 孔108から離間した板バネ63の力と関連して、各ヘッド・アームアッセンブ リー56をスペーサー・ヨーク86に対して固定する。したがって、アクチュエ ーターアッセンブリー52を固定するのにクリップリング123以外の固定具は 不要となる。当然、スペーサー・ヨーク86に対するアームアッセンブリー56 a−56dの相対的位置がもっとも重要な位置関係となる。もしヘッド・アーム アッセンブリー56すべてがヨーク・スペーサー86との整合の外で回転に対し て固定されれば、コイルアッセンブリー85内で発生された力の下でアクチュエ ーターアーム53が回転するときに、アクチュエーターアッセンブリー52内の ヘッド60a−dの回転整合が維持される。 板バネ63の一端はアームプレート59に連結され、第二端は傾斜したリード 縁を含む。組立作業の間、板バネがボア孔108の中心に向かって撓み、マウン トポスト111がノッチ112内に滑り込むよう、板バネ36の縁113は傾斜 されている。 第5図はアクチュエーターアームアッセンブリー53−1を含むアクチュエー ターアッセンブリー52の別の実施例を示しており、ヘッド・アームアッセンブ リー56a−1、56b−1、56c−1、および56d−1はすべて付加貫通 ボア孔114a−d、115a−dを含み、これらは固定具の利用より寧ろ板バ ネおよびアッセンブリー53のポスト構成によって、ヘッド・アームアッセンブ リー56a−1から56d−1を横方向の回転に対して固定するのに用いられる 。アクチュエーターアームアッセンブリー53−1の第二実施例の特徴は、固定 具118a、118bがヘッド・アームアッセンブリーどうしの相対的な回転を 防ぐのに用いられることである。各固定具118a−bは、ナット119a−b と対をなす溝切りボルトを備えていてもよい。以下に述べるが、固定具118a −bはヘッド60a−dが整合されるようアクチュエーターアームアッセンブリ ー53の回転を許し、その後、ベアリングカートリッジの挿入に先んじて固定具 118a−bによってアクチュエーターアームアッセンブリー53−1のヘッド ・アームアッセンブリー56a−1から56d−1を固定させる。固定具118 a−bはヘッド・アームの整合をとるよう働く。アクチュエーターアームアッセ ンブリーの垂直保持力はクリップリング123およびリップ103によって得ら れる。 第5図に示す二実施例の第二変形例はスペーサー・ヨーク86−1およびスペ ーサー84−1の相対的配置である。ここに記載のように、設計上の選択として 、これら二つの構成要素個々の位置は第3図に示すアッセンブリーに対して逆と なっている。スペーサー・ヨークおよびアームスペーサーの配置は、スペーサー ・ヨークの構成、アームの数、アクチュエーターコイルおよび磁石構成の寸法、 さらにボイスコイルモーターアッセンブリーに用いられている永久磁石の厚さお よび数に左右される設計上の選択にすぎない。 アクチュエーターの組立 アクチュエーターアッセンブリー52に関わる上述の実施例の構成は、自動的 な加工においてアクチュエーターを製造するための個性的かつ費用効率のよい方 法を提供するものである。これにより、全体としてのディスクドライブ構造の組 立と同時のディスクドライブの総製造工程の間に間に合うような時点で、アクチ ュエーターアッセンブリーの製造を同期させることが可能となる。この結果、組 み立てられたアクチュエーターは第二供給業者から提供される必要がなく、また 輸送や製造工程の間に汚染物がたまる機会が少なくなるため、ディスクドライブ 内の汚染物が減少する。さらに、ドライブの製造業者はアクチュエーターアッセ ンブリーが維持される環境に対して、より正確な制御を維持することができる。 第二に、アクチュエーター組立工程の完了から、ドライブ内の無汚染物環境への 組み立て済みアクチュエーターの配置までの時間が短くなる。 さらなる利点は、ヘッドアッセンブリーを完成したヘッドスタックに組み込む 前に、外部供給業者から提供されるヘッド・アームアッセンブリー56を点検お よび試験する機会をドライブ製造業者が得られることである。伝統的に、外部供 給業者は業者により取付および整合が行われたヘッド、負荷ビーム、およびE− ブロックを供給する。部品内に不精確なところがあれば、これらの問題を修正す る機会はない。本発明のアクチュエーターアッセンブリーでは、アクチュエータ ーの製造より前にヘッド・アームアッセンブリーを試験することにより、グラム 負荷、ヘッドの静止姿勢(ピッチおよびロール)、可とう性、およびアクチュエ ーターに用いられるマウントプレートを用いて、ドライブ製造業者がより高い精 度を維持することが可能となる。 第6A、6Bおよび6C図はアクチュエーターアームアッセンブリー53−1 の製造を示したものである。精度アーバー414上のアクチュエーターアームア ッセンブリー53−1の構成要素は、パレット412などのベースメンバー上に 設けられている。各ヘッド・アームアッセンブリー56、スペーサー84、91 およびスペーサーヨーク86は、アーバー上で第3図または第5図に示す構成に 積み重ねられている。ヘッド・アームアッセンブリー56a−1、56b−1、 56c−1および56d−1は非整合に積まれており、ヘッド60a−60dが 互いに接触する機会はなく、またヘッドあるいはヘッド・アームアッセンブリー を傷つけることもない。ボア孔114およびノッチ115がこの点に整合される ことに注意されたい。そして、組立コーム117がヘッド・アームアッセンブリ ー56a−1および56b−1間ならびに56c−1および56d−1間に挿入 され、それぞれが互いに接触して傷つくのを防ぐ。ヘッド・アームアッセンブリ ー56a−1から56d−1が第6A図に示す非整合構成に積まれた後、コーム 117がヘッド60a−dに近い位置に移動されるため、ヘッド60a−dは互 いに接触しない。そしてヘッド・アームアッセンブリー56a−1−56d−1 は、ヘッド60が垂直整合スタックを形成する第6B図に示す位置へ回転される 。第6C図に示すように、固定具118a−bが予めパレット412内のネスト に予め引き込まれており、かつ空気作用によりアームアッセンブリー53を介し てアッセンブリーの底部から頂部へ向けて駆動されるのが最適である。ナット1 19a−bは上側から取り付けられ、ボア孔114およびノッチ110を固定し てヘッド・アームアッセンブリー56a−1から56d−1を保持する。 ヘッド・アームアッセンブリー56−1が外部の供給業者から提供される場合 、業者が各負荷ビームを対応するアームプレート59に溶接し、ヘッド60を負 荷ビーム上の可とう部材に取り付けるものとする。各ヘッド・アームアッセンブ リー56はディスクドライブ製造業者により供給される公差仕様の範囲内で製造 される。これらの仕様には以下が含まれる。すなわちグラム負荷、ピッチ、静止 状態、ヘッドギャップ、負荷ビームの張力、およびヘッドサイズが含まれる。し かしながら、このような公差が満たされない場合、製造業者はアクチュエーター アームアッセンブリーへの組込の前にヘッド・アームアッセンブリーを試験する 。 これにより、製造業者は、現状で予期される1−2μ”に反して、±0.75− μ”の範囲内で変化するヘッドのフライング高さを達成することができる。アー ムプレート56に対する負荷ビーム82の配向は、第4B図に示すように、上部 リーフに面するスライダー82b、82dと下向きスライダー82a、82cに 面する上部リーフとの間で変化することに注意されたい。なお、第3図に示す実 施例において、各アームプレート59は板バネ63がシャフト111に係合する よう同じ配向となっていることに注意されたい。 アクチュエーターアームアッセンブリー53を用いた第1実施例のアクチュエ ーターアッセンブリー52の製作は、上述した第2実施例のアクチュエーターア ッセンブリーの組立方法と似ている。再度、精度アーバーを有するパレットがア ッセンブリー表面として用いられる。組立工程については、第2図に示すスペー サー・ヨーク86およびスペーサー84の相対的位置決めを参照して説明する。 ヘッド・アームアッセンブリー56dはまずアーバー414上に配置される。 その後、ヨーク・スペーサー86はアーバー414上を摺動される。ヨーク・ス ペーサー86は、可撓性回路160の部位用のマウント面として働くプレート1 16を含み、可撓性回路160はドライブ電子系を電導性のある読み書きヘッド リードワイヤに連結する。ディスクドライブの組立方法の好適な実施例において 、アクチュエーター可撓性回路は、接着剤、非接着固定具、あるいは溶接などの 適当な方法によってプレート116に予め取り付けられる。また、コイル85は ヨーク・スペーサー86に取り付けられ、そしてコイル85の端は、例えばコイ ルワイヤを可撓性回路の端子パッドにはんだ付けすることにより、可撓性回路1 60に電気的に連結される。可撓性回路160をプレート116に取り付ける前 に、プレアンプチップ170も可撓性回路160に取り付けられる。再び、アク チュエーター可撓性回路166のプレート116への取付が外部業者によって行 われる。再び、可撓性回路160の仕様と、そのマウントプレート116への取 付方法とはディスクドライブ製造業者より指定される。アクチュエーターアーム アッセンブリー53の組立の前に、可撓性回路160を取り付けるのが好ましく 、また、プレート116に取り付けられていないがヘッダーアッセンブリー54 に連結されることになる可撓性回路160の第二端160bは、アクチュエ ーターアームアッセンブリー加工の間、ヘッド・アームアッセンブリー56と接 触しない状態に保たれる。 続いて、ヘッド・アームアッセンブリー56cがヨーク・スペーサー86の頂 点に配置される。この時点で、ヘッド・アームアッセンブリーがアーバー上に配 置されたときには、板バネ63a−63d、ノッチ112、シャフト111が係 合されていないことに注意されたい。したがって、シャフト111は各ヘッド・ アームアッセンブリー上で板バネ63に関して時計回りに回転された位置で保持 される。さらにヘッド・アームアッセンブリー56cは、ヘッド60dおよび6 0c間の接触を避けるように、アクチュエーターアームアッセンブリー56dに 関して回転される。ヘッド・アームアッセンブリーはアーバー内で異なる位置に 配置されるため、スプリング63a−63d上の各ノッチとシャフト111の間 の距離が変化する。アッセンブリー56cがアーバー414上に搭載された後、 スペーサー91、ヘッド・アームアッセンブリー56b、スペーサー84、およ びヘッド・アームアッセンブリー56aが順にアーバー上に配設される。 第6A図に組立工程を示すように、その後、組立コーム117がアーム82a および82b間の隙間ならびにアーム82cおよび82d間の隙間に配置される 。続いて、ヘッド・アームアッセンブリー56が、第6B図に示すようにヘッド 60a−dが軸Aに沿って垂直整合された位置に回転される。ヘッド60a−d が回転して整合されると、ノッチ112がシャフト111と係合するまでベベル 縁113が板バネ63をアーム59に向かって折り曲げるのに十分な力で、静止 状態に保たれた板バネ63a−dがスペーサー・ヨーク86に関して時計回りに 回転する。このように、ヘッド・アームアッセンブリーは互いに対してかつスペ ーサー・ヨークに対して相対的に回転しないよう固定される。一度アクチュエー ターベアリングカートリッジ90とロックリング123に挟まれると、アームア ッセンブリー53は固定される。それから負荷コームあるいは輸送コームがスタ ックの前端に位置され、アクチュエーターアッセンブリー52がベアリングカー トリッジ90の取付に進むあいだ、そこに残る。 アクチュエーターアームアッセンブリー53が完成された後、ベアリングカー トリッジ90を取り付けることができる。ベアリングカートリッジの取付は、ベ アリングカートリッジをボア孔108に差し込み、スペーサー123およびクリ ップリング124を取り付けることによって一般に手動で行われる。この工程の 間、コームはヘッドを分離したまま残るため、取り扱いの最中にヘッドへの傷害 は発生しない。 これ以外のベアリングカートリッジ設計において、ロックリング123を頂点 に置いた状態でリップ103をベアリングカートリッジ90のベースに配設する ことができる。この実施例において、外部部材102は本質的に頂部と底部が逆 さとなっており、アクチュエーターアームアッセンブリー内に取り付ける前にベ ースプレートに固定することができる。この選択方法によれば、アクチュエータ ーアッセンブリーを直接ベースプレート42上に組み立てることができる。その 場合、アクチュエーターポスト64はベース42内に取り付けられ、また上述の 逆さにした実施例ではベアリングカートリッジ90がその上に搭載される。その 後、ヘッド・アームアッセンブリー、スペーサーおよびスペーサー・ヨークはベ アリングカートリッジ上に配置される。アクチュエーターアームアッセンブリー 53の第1あるいは第2実施例にしたがって、アッセンブリーをそれから回転お よび固定させることができる。 読み書き素子 ヘッド60a−dはいわゆる50%スライダー、薄膜、AMC Corpor ationから入手できるエアベアリング読み書きヘッドで構成すればよい。こ のようなスライダーは、ディスク表面でディスクの回転によって発生された空気 のクッション上を「飛行」するよう設計されている。ヘッドの記録コイルを運ぶ ための安定した一定のフライング高さ水準を得るため、多数のスライダーが設計 開発されている。空気流の向きが直接ヘッドの前面に入射した場合に、これらの 設計はもっとも効率の高いものとなる。ディスクの回転が止まると、ヘッドはデ ィスクの無データ領域に向けられるため、ディスクの回転が止まるとヘッドはこ の「ランディングゾーン」に着地する。一般にディスクが回転を開始すると、ヘ ッドがディスク表面から持ち上がる。回転中、外側の直径に向かうディスク表面 の速度が内側の直径における速度より大きいという事実から、エアベアリングヘ ッドは、内径におけるよりも外径においてかなり大きなフライング高さ(ディス ク間隔に対するヘッドギャップ)を移動する傾向があることは決まっている。選 択可能な実施例として、Rocky Mountain Magnetics Corp.、Louisville、CO.より入手可能な磁気抵抗ヘッドをス ライダー上に搭載してヘッド60a−dに備えてもよい。 一般に当業者には理解されているが、概矩形状の記録ギャップを有するエアベ アリング記録ヘッドには、ヘッドとディスク上のデータトラック間に規定の「そ れ角」がある。一般にそれ角は、ギャップの長さと、ギャップがトラックを横切 る地点におけるデータトラックの接線との間の角度として規定されている。また 一般に、アクチュエーターがヘッドをデータゾーン(ディスクのIDとODの間) のほぼ中心に位置させたときに、ヘッドのそれ角が0度となるようにドライブは 設計されている。 ドライブ30において、ヘッド60とディスク48上のトラックとの間のそれ 角は、内側直径における約−14.0°から外側直径における約9.5°までの範 囲内となる。 ボイスコイルモーターおよびラッチ アクチュエーターアーム82をピボット回転させるのに必要な力は、第1A、 1B図に示すコイル85および磁石構成130を含むボイスこいつモーターによ り発生される。磁石構成130は二つのネオディミアム鉄ボロンバイポーラー磁 石132、133、頂部および底部プレート134、136、支持ポスト138 、140およびラッチポスト142を含む。バイポーラー磁石132、133は 頂部および底部プレート134、136にそれぞれ固定される。第1および第2 支持ポスト138、140および分岐ラッチポスト142は頂部および底部プレ ート134、136を支持する。頂部および底部プレート134、136は無電 解ニッケル仕上げの12L14スチールから製造される。ボア孔126および1 28は頂部プレート134および底部プレート136のそれぞれに設けられ、支 持ポスト138、140を内部に固定する。支持ポスト138はAISI17− 4ステンレススチールより製造される。支持ポスト140は、5−8%のリン を含む無電解ニッケル仕上げの12L14スチールより製造される。ラッチポス ト142は同様に17−4ステンレススチールより製造される。このように、ポ スト138、140および142は磁気透過性があり、磁石132、133によ り発生される磁場用の帰路として機能し、磁束をラッチポスト142へ通じさせ る回路を形成する。ポスト138、140、142そして頂部および底部プレー ト134、136の間に空気隙間がないことは重要であり、空気の隙間ができれ ば磁場の帰路に途切れができ、回路内の磁場の強さがきわめて減少する。頂部プ レート134、底部プレート136、支持ポスト138、140、およびラッチ ポスト142内の磁気的に透過性のある素材は、これらの構成要素を通る磁気回 路磁束通路を形成し、この通路によって磁石132、133からなる磁場の効率 的な利用が可能となり、以下に記すように、パーキング中にアクチュエーターを ラッチすることができる。 磁石構成130およびアクチュエーターコイル85は、コイル85が磁石13 2により発生される磁場内に配置されるように構成される。コイル85内を通過 する電流が回転力を発生するため、アクチュエーターアーム82はピボット回転 され、ディスク48a−bに関してヘッド60a−dを選択した場所に位置させ る。 アクチュエーターアッセンブリー52は、取り付けられた部品すべてを含め、 精確にバランス取りされる。すなわち、ピボット軸89の各側に重量が等しく配 当されるため、ヘッド60a−dを位置決めするためのアクチュエーターアーム アッセンブリー53のピボット回転は直線的衝撃および振動に対して低い磁化率 を示す。アクチュエーターアッセンブリー52は、高出力/量比率およびアクチ ュエーターアームアッセンブリーの慣性モーメントが小さいことにより、20ミ リセカンドより少ない平均アクセス時間、平均12msを発揮する。 アクチュエーターアーム82のピボット移動を抑制する外径衝突止めが設けら れているため、ヘッド46はランディングゾーン150と各ディスク48a−b の外側データ直径ODの間のみを移動する。ランディングゾーン(あるいは無デ ータ領域)150(ディスク48aに関して第1B図に示す)は、例えば内側直 径IDに隣接して配置され、またパーキング中にはアクチュエーターアッセンブ リー52がヘッド60a−dをランディングゾーン150上に位置させる。ラン ディングゾーン150はディスクの選択された位置であればどこでもよい。しか しながら、IDあるいはODに隣接するディスクの位置がふつう選択される。 外側直径衝突止めは、内部に形成されたアクチュエーターポスト140に合っ たEPDMのO−リングによって構成される。アクチュエーターアーム82のピ ボット回転運動により、ヘッド60a−dがディスク48a−bのODに配置さ れると、ヨーク・スペーサー63の縁は、外側直径衝突止めとして働くO−リン グ152に接触する。内側直径衝突止めはラッチ機構によって構成され、以下に 記す通りのものである。 ラッチ機構は、第1B図、1C図を参照して説明する、ヘッド60a−dがデ ィスク48a−bのランディングゾーン150上に配置されている位置にアクチ ュエーターアッセンブリー52をロックする。ラッチアッセンブリーは、スペー サー・ヨーク86内に型取られたボア孔105に搭載されたラッチピン174、 O−リング176、そしてラッチポスト142を含む。 磁石アッセンブリー130に関して上述したように、アクチュエーター磁石1 32、133によって発生された磁束はラッチポスト142を含む磁石回路に向 けられている。ラッチポスト142はポスト142の部位144aおよび144 b間に規定されたリング142aを含み、ポスト142は内部を貫通するよう配 向された磁石132、133に伴う磁束を引き起こす。ラッチピン174は17 −4型式のステンレススチールより製造される。ピン174は留め金領域(図示 せず)を含むため、ピン面の外周のみがリング142aと係合する。ピン174 がポスト142と接触すると、リング142周りの磁束がピン174を通過し、 ピン174は磁石132、133、ラッチポスト142、頂部プレート134、 底部プレート136、および支持ポスト138によって形成される磁石回路の一 部となるので、リング142周りの磁束によってピン174がポスト142に固 定される。この相互作用の力は、以下に述べる環境条件下でアクチュエーターア ッセンブリー52の動きを抑制して、適切な保持力を確保するのに十分である。 従来技術において、ラッチピンはラッチ本体と正方形状で係合する必要があった ため、ピン面と磁気の戻る本体との間に空気の隙間は存在しなかった。 ドライブ30のラッチにおいて、リング142aの丸い形はピン174とリング 142a間の係合における正方形状の重要性を軽減している。ラッチ機構はアク チュエーターアッセンブリーを以下の条件で固定するような十分な接触を確保し ている。このラッチアッセンブリーの付加的な特徴は、アクチュエーターをラッ チ位置に抑制するのに付加的なラッチ磁石を必要としないことである。ボイスコ イルモーターアッセンブリーの力は、強い電流がコイル86に与えられたときの 保持力を打ち消すのに十分である。 ヘッドワイヤキャリヤ 第7図から16図は、アクチュエーターのアッセンブリーおよび本発明の実施 例に基づく利用に適したヘッドワイヤキャリヤの様々な実施例を示す。 第7図はヘッドワイヤキャリヤ200の第1実施例を示す斜視図である。第7 図は、スペーサー・ヨーク86の可撓性回路ブラケット116に取り付けられた 可撓性回路160の第一端部を示す。シングルアクチュエーターアーム59は、 スペーサー・ヨーク86に臨む状態で示されている。簡略化を図るため、負荷ビ ーム82およびヘッド60は示していない。第8A−8C図は、第1実施例のワ イヤキャリヤ200の側面図、上面図、断面図である。 ワイヤキャリヤ200は鋳造タブ201、202、203によってアクチュエ ーターアーム59に取り付けられており、可撓性回路160のはんだ付けパッド 262、264上のヘッドリードワイヤ210および212の正確な位置決めを 可能とするものである。ヘッドリードワイヤ210および212はヘッド60と 組み合わされて、データ読み書き信号をヘッド60に対して伝搬する。 リードワイヤ210、212は直径0.012のテフロンチューブ挿入体21 1内に封入され、挿入体の端ではリードが露出されて終端パッドと電気的に接触 している。ヘッドリードワイヤを会と160のはんだ付けパッドに予め配置する ことにより、自動リフローはんだ付け工程を利用してヘッドリードワイヤを可撓 性回路リードに連結することが可能となる。この結果、ドライブ製造業者にとっ て、かなりの費用節約ならびにディスクドライブの製造工程の速度の上昇が達成 される。従来技術の製造工程において、ヘッドワイヤリードの可撓性回路へ の組込は、手作業によるヘッドワイヤ対組のヘッドパッドへのはんだ付けを必要 とする。これは、手作業により各ワイヤリードを揃え、リードをヘッドパッドに はんだ付けするのに作業員が必要となることを意味する。追加実施例を参照して 以下にさらに詳しく説明するが、ヘッドワイヤキャリヤ200は引き延ばしたと きの位置と縮めたときの位置を有する。縮めたときの位置を第7図および8図に 示す。この縮めたときの位置において、ワイヤキャリヤ200のウィンドウ20 6は殆どアームプレート59に隣接しており、ヘッドリードワイヤ210、21 2は可撓性回路160に隣接して位置されており、そのためリフローはんだ付け を用いて取り付けることができる。この用途に適したはんだ付け装置は、Hug hes Aircraft Corp.製造のHTT1000である。第10図 の第1変形実施例200−1に示すように、引き延ばした位置において、ヘッド ワイヤキャリヤ200のウインドウ部位206はタブ201および202(ある いは実施例200−1、200−2においてロックピン207を中心として第8 B図と相対的に時計回りの位置に)より規定される軸を中心として回転し、ヨー ク・スペーサー86のプレート116に搭載されたアクチュエーター可撓性回路 160の位置と干渉することなく、ヘッドアームアッセンブリー56をアクチュ エーターアッセンブリー52に組み込むのを可能とする。 第9図、第10図、第11図および第12図は、アームプレート59に取り付 けられたヘッドワイヤキャリヤ200−1の第二実施例を示す斜視図である。ヘ ッドワイヤキャリヤ90のアームプレート59に対する相対的な配向は逆であっ てもよく、ワイヤキャリヤ200あるいは200−1は記憶装置の設計要件次第 でアームプレート59のいずれの側においても利用できるものとして理解された い。ヘッドワイヤキャリヤ200−1はロック・タブ208およびピン207を 含み、これらがヘッドワイヤキャリヤ200を上部棚209とプレート220の 間に固定する。第9図に示す縮めたときの位置において、各ワイヤキャリヤ20 0−1は各アームプレート59にロックタブ208によって固定され、ロックタ ブ208はアームプレート59の表面57と係合する。第10図に示す引き延ば した位置において、ピン207はアームプレート59に固定されたままの状態で 、キャリヤ200−1はピン207を中心として回転されて、可とう回路 160およびマウントプレート116をウインドウ206とアームプレート59 の間に挿入するのを可能とする。第12図に示すように、ワイヤマウント部材2 22はワイヤキャリヤ200−1の一方の側に位置されて、端222−1、22 2−2に形成されたノッチ内においてワイヤ210、212をヘッドリードワイ ヤのルーティングを可能とし、また個々のヘッドリードワイヤをウインドウ20 6内に正確に配置および固定するのを可能とする。 第13図から第16図は、ヘッドリードワイヤ210と212をはんだ付けパ ッド上に予め配置するためのウインドウ領域222および224を有する可とう ストリップ保持器を備えたワイヤキャリヤ200−2の別の変形実施例を示す。 第14図に示すように、ワイヤキャリヤ200−2は折り畳み線Bに沿って折り 畳めるように製造されているため、折り畳まれた部材の内側で、ヘッドワイヤ2 10、212などのヘッドワイヤ対は側面214、215間に含まれる。折り畳 まれた部材は、接着剤または他の手段によってアーム59に固定される。 本発明のワイヤキャリヤは、リフローはんだおよび完全に自動化されたアクチ ュエーターおよびドライブ組立工程の利用を簡易化するという独自の利点を達成 するものである。また、ワイヤキャリヤ200も、ヘッドリードワイヤと可撓性 回路の間ではんだを使わない連結の利用を可能とし、これによってドライブ内の 汚染物の量がかなり減少され、アクチュエーターアッセンブリーとドライブが全 体として組み立てられる際の簡易性が改善される。 第16A図は、本発明による無はんだワイヤ連結の第1実施例を示す。図中、 ワイヤキャリヤ200あるいは200−1のウインドウ206にアダプターブロ ック206aを挿入することもできる。この実施例において、リードワイヤ21 0および212は経路226および228に配置される。本実施例に使用するも のとして導電ゲル230、232の滴下が適しており、ゲルはAmp Elec tronicsにより製造される導電シリコンポリマーコネクターを含むもので あってもよい。オプションとして、対応するゲルの滴下を改良可撓性回路の反対 に位置させてもよい。導電ゲルはポットを用いてキャリヤ内のカップ(図示せず) に分配され、カップは半球形状を有し、かつ滴230、232を受けるように採 寸されている。ゲルはカップ内でワイヤ端の回りに配置されて固めら れる。あるいは、第16A図のように固めた後にワイヤ端を接触ゲル上に横たえ る。その後、ブロック206aをワイヤキャリヤ200−1内に配置し、キャリ ヤをアームプレート59に取り付ける。ヘッドリードワイヤ210および212 は、230、232を滴下し、導電ゲルを添加した状態で溝226内に固定し、 ヘッドアームアッセンブリー外部供給業者からディスクドライブ製造業者に供給 されるのが好ましい。ブロック206aがワイヤキャリヤ200あるいは200 −1内に配置された後、アクチュエーターアッセンブリー53の組立は上述の明 細にしたがって進められる。アクチュエーターアームアッセンブリー53が一旦 固定されると、各キャリヤ200−1および導電ゲル230、232を添加した ワイヤリードは、可撓性回路はんだパッド262、264に対して押圧される。 はんだなしの連結組立によれば、取付工程において汚染物用の素子を用いること なく、ヘッドリードワイヤ210、212および可撓性回路パッド262、26 4がヘッドワイヤキャリヤによって予め整合配置されるので、はんだなしの連結 組立によってこの最終的製造工程の自動化が簡易化される。導電ゲルを用いるは んだなし連結という本実施例に関して、とくに問題となるのは電気特性および導 電ゲルのガス抜き品質である。注意を払わねばならないのは、ドライブの寿命が 続くあいだ不合格水準の汚染物がドライブに入らないように導電ゲルを選択およ び確定することにある。 はんだなしの導電ゲルを用いてヘッドリードワイヤと可撓性回路を連結する方 法の第二選択肢を第16B図に示しており、ワイヤキャリヤ300−3の第3実 施例は、キャリヤ200−3内に直接形成された溝226a、228aと、その 溝に添加された導電ゲル230、232を含めたものとする。 本発明のワイヤキャリヤの利用に適した、はんだなしワイヤ連結アッセンブリ ーの別の実施例を第17A図および第17B図に示す。第17A図は導電ピン2 42および244を含むプラグインコネクター240の側面図、第17B図はそ の上面図であり、ピンはヘッドリードワイヤ210および212にそれぞれ連結 される。またピンはブラケット248に搭載されており、正方形の容器252お よび254をブラケット248内に配置し、かつ指部249および250を容器 252および254を通して載置することにより、ピンはアームプレート59 に固定される。第17B図に示すように、可撓性回路160には孔226、26 8および可とうリードパッド270、272が設けられている。リードパッド2 70、272は電気的にピン242、244と連結されており、ここからワイヤ 210、212はソケットハウジング246上で表面マウントはんだタブ274 および276を介してソケット275および277にそれぞれ連結される。ソケ ットハウジング246は、上述したワイヤキャリヤの実施例の一つに固定される ように改良するのが望ましい。アッセンブリーが適合されると、可撓性回路16 0はハウジング246とアームプレート59に挟まれ、パッド270、272、 タブ276、274、ピン242、244が係合されて、ワイヤ210、212 を可撓性回路160と電気的に連結する。 第18Aおよび18B図は、それぞれ、本発明のワイヤキャリヤに基づく利用 に適したはんだなしリードコネクターの別の実施例を示す上面図と側面図である 。ここに示すように、側部レール290がアーム59上に設けられている。側部 レール290は折り曲げられてアームプレート59の主表面に対して直角をなし ている。ヘッドアームワイヤ210、212は可とうタブアッセンブリー295 と連結され、これは端子パッド296および298を含む。可とうタブ295は 、Minesota Mining and Manufacturing C orporation(3M)製造の品番Y966などの圧力反応式下地素材を 用いて、レール290に接着できる。可とうパッド292の詳細については第1 8D図に示す。可とうパッド292はポリアミド可とうプリント回路パッドから 構成され、0.0005厚の金メッキを施した銅パッドからなるコンタクト29 6、298を有している。 接触キャリヤサブアッセンブリー300は、二つのスナップイン固定具302 および304を含み、これらが接触キャリヤ300を可撓性回路160に固定す る。この実施例では、可撓性回路160には三つの接触パッド306、307、 および308が設けられており、これらのパッドは可撓性回路160内に設けら れたワイヤ210、212を接触キャリヤ上の対応するコンタクト309、31 0、311と電気的に連結する。可撓性回路160を接触キャリヤ300に固定 するため、下地硬化剤310が設けられている。また接触キャリヤ300は 接触ピン312、314、316を含む。第18C図に示すように、コンタクト 314、316はパッド296および298と係合する。パッド309、310 、311、314および316は、Cinch Companyにより製造され 「CIN::APSE」の名称で市場に出されているマイクロコネクターである 。第18C図に示すように、接触キャリヤ300は可撓性回路164内の孔31 8、320を介して、接触キャリヤサブアッセンブリーを形成する硬化剤310 に固定される。そしてサブアッセンブリーは、可とうタブ290をヘッドリード ワイヤ210、212に連結させた状態で、コンタクト312によってボア孔2 92に固定できる。パッド296、298を有する接触キャリヤサブアッセンブ リーの接触および張力は、ボタン接触コネクターの接着力によって確保される。 キャリヤサブアッセンブリーが一旦形成されると、第18C図に示すように、 コンタクト312、314、316をレール290上で接触ボア孔292に対し て、また可とうタブ上でパッド296、298に押しつけることにより、接触キ ャリヤ300がアーム59、具体的にはレール290に固定される。本発明によ れば、硬化剤310はワイヤキャリヤ200、200−1の一部を含んでいても よいことは簡単に理解される。 第19A図および19B図は、本発明のワイヤキャリヤと組み合わせたはんだ なし電気コネクターに関するさらに別の選択肢としての実施例を示す。第19A 図はヘッドアームおよび可とうタブの側面図であり、一方第19B図は連結アッ センブリーの上面図である。接触キャリヤ330は、接触キャリヤ300を参照 して説明したものと類似する二つの接触ボタン332および334を含む。接地 コネクター336にも尖端337が設けられ、尖端337がタブ内の貫通孔29 2と係合する。可とうタブ295は第18図、アームタブ290、およびボア孔 294、295に関して示しかつ述べたものに相当する。この実施例において、 可撓性回路160には圧縮コネクター340、342、および344が設けられ ており、接触キャリヤ330上でコンタクト333、335および337と係合 する。下地硬化剤350は、再びヘッドワイヤキャリヤ200、200−1の一 部を含んでいてもよいが、接着剤により可撓性回路160に固定される。アッセ ンブリー内で、硬化剤350が強制的に接触キャリヤパッドに添加され、接 地ピン336がボア孔297を通して係合し、接触キャリヤ330を可とうパッ ド295に固定するため、コンタクト334および332はリードワイヤ210 、212と係合する。圧縮接触コネクター340、342および344はコンタ クト333、335、および337と係合して、可撓性回路を接触キャリヤに固 定し、かつヘッドリードワイヤと可撓性回路を電気的に接続する。 第20A図および20B図は、本発明によるはんだなし接触キャリヤの第4実 施例に関する二つの変形例を示す。第20A図は展開図であり、第20B図はは んだなしアッセンブリーの組立図である。本実施例における可撓性回路160は タブ362および364を含む受け取り部材360に搭載される。第20A図に 記すように、受け取り部材は二つの長さのうち一方であればよく、部材360の 長い例は、アーム361上の固形タブ362とアーム363−1上の破線タブ3 64−1として描かれている。圧縮コネクター366、368は可撓性回路16 4上に設けられている。ヘッドワイヤキャリヤ370二つのワイヤピン372、 374を含み、これらはヘッドリードワイヤ210、212に予めはんだ付けさ れていてもよい。主ブロック380は、タブ362、364と係合する留め金3 81、382を含む。アーム59は二つのロックアーム376、378を含み、 ロックアームはワイヤホルダー370と係合してキャリヤ370をアームプレー ト59に固定する。 キャリヤ370の実施例の選択肢として、キャリヤの主本体部位の側面に形成 されたアーム384、386上の留め金領域381−1、382−2を含むもの がある。この実施例において、「短い」方の部材360が用いられており、タブ 362および364が領域381および382と整合され、スナップ留めされる 。アーム384、386はアームプレート59内でインサート388、390と 整合する。組み立て済みのヘッドアーム接触アッセンブリーを第20B図に示し 、第1の短い方の選択肢としての実施例を図面の右側に立体的に示し、第2の長 い方の選択肢としての実施例を図面の左側およびアッセンブリーの右側に破線で 示す。 第21A図および21B図は、それぞれ、本発明のワイヤキャリヤとの併用に 適したはんだなしワイヤ連結の別の選択肢を示す側面図と上面図である。可撓性 回路160は取り付けられるカバー391を有しており、このカバーがアームア ッセンブリー56に取り付けられる。カバー391は貫通ボア孔392および3 93を含み、ボア孔はロッキングポスト394−1、および394−2を受ける よう適合されている。ロッキングポスト394−1および394−2はバネコネ クターアッセンブリー395と連結され、アッセンブリー395は二つのバネコ ネクター396−1および396−2とコンタクト保持器398とを含む。ヘッ ドワイヤ210および212は支持部材397と連結され、ヘッドワイヤキャリ ヤ200−3に固定される。各ワイヤ210、212はワイヤインターフェース パッド399−1、399−2を有するよう適合され、ワイヤインターフェース パッドは金メッキを施され、バネコネクター396−1、396−2の第1側面 と界面を形成する。可撓性回路160は、位置399−1、399−2にてコン タクト396−1、396−2の別の側面と係合する。ロックポスト394−1 および394−2がボア孔392および393を介して設けられているため、各 ポスト394−1および394−2の上部はボア孔392および393を通過し 、第21b図に示される向きに左側に移動され、カバー391をアッセンブリー 395にロックする。これによりs−コンタクト396−1および396−2が 、ワイヤインターフェース399−1および399−2ならびに可とうインター フェース393および394に係合できるようになる。第21B図は、可撓性回 路160の端子パッドが、前述の実施例に示す向きから回路の反対側に接続する よう構成された実施例を示す。一般に回路の軌跡は第21B図に示すように回路 の頂部に配向されており、回路160はバネコネクター396−1、396−2 と係合せねばならない。 選択肢としてのカバー391aを第21C図に示すが、可撓性回路160はカ バー391aの回りを被い、可撓性回路お160内の貫通ボア孔392、393 と対応する位置に追加の貫通ボア孔が設けられている。これにより可撓性回路の 導電ワイヤは、前述の実施例に示す可撓性回路160上の端子パッドに対して正 しく配向される。 はんだ付けあるいははんだなし型式のコネクターアッセンブリーの適当な数は 、本発明の教示内容にしたがっていくつでもよい。本発明のワイヤキャリヤは、 ヘ ッドアームリードワイヤ210、212をはんだパッドあるいは可撓性回路上の 他の適当なコネクターに取り付けるという問題を自動的に解決するものである。 アクチュエーターおよびディスクドライブアッセンブリー 本発明のディスクドライブの構造に関わる上述の特徴によれば、自動組立工程 をディスクドライブ構成部品の組立に利用することが可能となる。自動組立工程 を用いることで、汚染物、人為的な誤りが減少するため、ドライブの製造歩留ま りが上昇し、本方法によるディスクドライブの製造に貢献できる。 第22図は、アクチュエーターアッセンブリー52および上述した様々なヘッ ドワイヤキャリヤ200の実施例を組み込んだアクチュエーターを組み立てる装 置の概観図である。第22図に示す実施例において、この方法は、参照番号1− 4を付して組立工程における特別な四つの段階として独立させたものについての 操作を含む一部手動の工程として示している。人間による組立要素は自動化によ って取り除かれるものとして理解されたい。 装置400は、参照番号4にて示す独立したものとして作業される部分スタッ クコンベヤー410を含む。独立番号4において、ドライブライン450に隣接 した予め製造されたヘッド・アームアッセンブリー56のトレー415は、コン ベヤー412上の部分スタック411内に配置されている。テスター420は、 ディスクドライブ内に取り付けられたヘッド・アームアッセンブリー56のすベ てをプレテストするために設けられている。このテスターにより、グラム負荷、 ヘッド連続性、各ヘッド・アームアッセンブリーの静止状態(ヘッドピッチおよ びロール)が、許容公差範囲内で製造業者の設計仕様と合致するかどうか決定さ れる。ヘッド・アームアッセンブリーをドライブ内へ取り付ける前に、各ヘッド ・アームアッセンブリーについて上述の要因すべてをテストすることにより、ヘ ッドディスク界面におけるフライング高さの精度向上と製造歩留まりの改善が達 成される。ディスクドライブ製造業者の設計しように合致しない部品は、アクチ ュエータースタックに組み込まれる前に拒絶されるからである。各アクチュエー ターアッセンブリー52を製造するのに、一連の組立パレット412が利用され る。第22図に示す実施例において、パレット412は、精度アーバー414を パレットのほぼ中心に配置したアルミニウムあるいはアセタールプラスチック製 の平らなブロックである。パレットは、ステーションからステーションへ、例え ばShuttleworth製造の「Slip−Torque」コンベヤーなど のコンベヤーライン450を通過される。 三つの自動化アッセンブリーステーション430、440、および460が設 けられている。自動化アッセンブリーステーションは、スタックステーション4 30、アームおよびコイル回転および固定ステーション440、そしてはんだス テーション460から構成される。 特殊パレット412は初めにコンベヤーライン450上のスタックステーショ ン430に運ばれる。ヘッド・アームアッセンブリー56・56−1はプレゼン ター425により自動化ヘッド・アームマニピュレーター434へ運ばれる。ヘ ッド・アームアッセンブリーマニピュレーター434は、上述のアクチュエータ ー52構造を組み立てる方法に基づいて説明した整合構成の外側で、ヘッド・ア ームアッセンブリー56をアーバー414上にステーション430に位置させる 。第二マニピュレーターすなわちコイル・スペーサーマニピュレーター432は 、コイル85を取り付けた状態でスペーサー・ヨーク86を配置し、スペーサー 84をアーバー414上に配置する。マニピュレーター434、432は、TH K America(直線運動アクチュエーター)、Pacific Scie ntific(サーボモーターおよび増幅器)、そしてMotion Engi neering、Inc.(サーボコントローラーシステム)から商業的に入手 可能なロボット部品に、所望のスタック手続きを行うようプログラム可能制御シ ステムを適応させたもので構成すればよい。コンベヤー442はマニピュレータ ー432の下に位置されており、スペーサー・ヨーク86およびコイル85を備 えたアッセンブリーをマニピュレーター432に提供する。可撓性回路160は ヨーク・スペーサー86上のプレート116に取り付けられ、コイル85はヨー ク・スペーサー86に取り付けられ、プレアンプチップ170は可撓性回路16 0の端160bに取り付けられることに注意されたい。ベルトコンベヤー436 はスペーサー84、91をマニピュレーター432へ移動する。リフトアッセン ブリー444はステーション430の下に位置されて、パレット412をライン 450から外れるように持ち上げ、パレット412を時計回りおよび反時計回り に交互に回転させて、ヘッド・アームアッセンブリー、コイルおよびスペーサー が非整合構成に積まれるようにする。部品がパレット上に積まれると、パレット は回転および固定ステーション440に向かって前進する。ステーション440 に設けられたマニピュレーター445は、ヘッドアームアッセンブリーを回転さ せて整合させ、固定具118a−b、119a−bを、アクチュエーターアッセ ンブリー(第5図)の第2実施例に関して上述した方法にしたがって取り付ける 。あるいは、第2図および3図に関して説明した板バネおよび留め金の構成を含 むアクチュエーターアームアッセンブリー53を用いた場合、固定具を設ける必 要はない。予め独立番号1によりパレットに負荷される輸送あるいは負荷コーム が、組立の最終段階の間、個々のアクチュエーターアームアッセンブリーどうし の間に残り、ヘッドが接触しないようになる。可撓性回路160の第二端160 bがヘッド・アームアッセンブリーのバランスと接触しないように保たれるため 、可撓性回路160はアクチュエーターの製造に干渉しなくなる。しかしながら 、可撓性回路アッセンブリーのリード部位160aは、スペーサー・ヨーク86 のマウントプレート116に連結される。 マニピュレーター445によりヘッド・アームアッセンブリー56が回転され て、スペーサー84およびスペーサー・ヨーク86に関して固定されると、各ヘ ッド・アームアッセンブリーに取り付けられたワイヤキャリヤが回転されるため 、ヘッドワイヤ対ははんだパッドに隣接する。はんだなしキャリヤが用いられる 場合、この工程によって、ヘッドワイヤキャリヤに搭載されたワイヤリード連結 アッセンブリーは、ヘッド・アームアッセンブリー上で用いられる特別なはんだ なしヘッドワイヤアッセンブリー部に接触される。 現在組み立て途中のアクチュエーターアームアッセンブリー53を運搬してい る各パレットは、その後、ライン450上のはんだステーション460へ進む。 ステーション460では、ワイヤキャリヤ200、200−1、および200− 2に関する上述の方法にしたがい、リフローはんだを用いて、マニピュレーター 455が四つのヘッド60a−dの八本のワイヤリードを取り付ける。ヘッドワ イヤは、予めはんだパッド上に配置されているので、人手を介さずにヘッドワイ ヤアーム、可撓性回路160上のはんだパッドに取り付けられる。はんだなしコ ネクターを用いる場合、この工程は下記の通り省くことができる。 その後、三つの手動アッセンブリーステーション470、480、490が配 設される。 はんだ付け操作が完了すると、パレット412は有人独立番号3へすすみ、ス テーション470で可撓性回路160の第二端を取り上げ、アクチュエーターア ッセンブリー52の周りを包む。また独立番号3は逃げ角を変えて可撓性回路1 60を、ディスクドライブ内への取付に適したアクチュエーターアッセンブリー 52の周りの位置に維持する。それから各パレットは独立番号2へすすみ、ステ ーション480でベアリングカートリッジ90、スペーサー124、およびロッ クリング123が取り付けられる。これが終了すると、アッセンブリーが独立番 号1へ移動し、ステーション490で組立済みのアクチュエーター斡旋ぶりを輸 送トレーに移動させるか、あるいは機構(ドライブアッセンブリーへの供給用)を 移動させる。次に、この独立は輸送あるいは負荷コームを新しい空のパレットに ロードする。アッセンブリーが実質的にかなりの距離を移動される場合、輸送コ ームが用いられる。装置400が直接的にドライブアッセンブリー工程と隣接し て一体化される場合に、負荷コームが用いられる。次に、アクチュエーターを本 発明のディスク48およびディスクドライブ30上に取り付けるのに負荷コーム が用いられる。 装置400がアクチュエーターアッセンブリー52を直接ベースプレートおよ び改良アクチュエーターベアリングカートリッジ90上に組み立てるのに用いら れる場合、輸送コームの必要性はなくなる。 第23図は、本発明のディスクド ライブの構造にしたがって、装置400に関する第22図に示すアクチュエータ ーアッセンブリー工程が、ディスクドライブを製造する方法においてどのように 利用されるかを描いたものである。ここに示すように、工程501において、ベ ースプレートはディスクドライブ製造業者の確実な仕様に合わせて供給される。 磁石アッセンブリーの低部がベース42に取り付けられた後、スピンモーター 可撓性回路が工程504にて取り付けられ、工程508にてスピンモーターがベ ースプレートおよびスピンモーター可撓性回路に固定される。次に、ヘッドアッ センブリーが工程508にて取り付けられる。すでに記載したように、可撓性回 路は初めにスペーサー・ヨーク86に取り付けられるが、ベース42内に取り付 けられたヘッダーアッセンブリーの一部ではない。その後、工程518にてアク チュエーターを取り付けるか、あるいは工程520−530にしたがってアクチ ュエーターを直接ベースプレート上に組み立てることにより、取付加工が進む。 工程510−519にて、第22図にしたがってアクチュエーターアッセンブリ ーを組み立てる方法が、ディスクドライブ組立加工500と同期して実行される ため、アクチュエーターアッセンブリーは必要に応じてディスクドライブ組立方 法に供給される。工程516にて組立済みアクチュエーターアッセンブリー52 を組立加工500に供給することもでき、またアクチュエーターを工程518に て取り付けることもできる。 あるいは工程520にて、装置400に基づいて述べた方法の選択肢としての 実施例にしたがって、アクチュエーターを直接ベースプレート上に組み立てる。 工程520にて、ベースプレートは直接装置400に配設され、ベアリングカー トリッジ90はベースプレート上に固定される。磁石アッセンブリーの低部、底 部プレートおよび底部磁石は工程520にてベースプレート上に取り付けられる ことに注意されたい。 工程522にて、ヘッド・アームアッセンブリー56d−1がベアリングカー トリッジ上の位置に配置され、この位置ではディスクがスピンモーター50上に 置かれたときにヘッド60dがディスク48bのランディングゾーンと整合する 。この時点ではスペーサー84もアクチュエーターベアリングカートリッジ上に 配置される。工程524にて、ディスク60bがスピンモーター50上に置かれ 、ディスクスペーサーがディスク60b上に置かれる。次に工程526にて、ヘ ッド・アームアッセンブリー56c−1および56b−1が続いてスペーサー8 4上に配置される。再び、ヘッド60c、60bがディスク48bおよび48a 上のランディングゾーンと係合するよう、ヘッド・アームアッセンブリーが構成 される。その後、スペーサー・ヨーク68はヘッド・アーム56b−1上に配置 される。工程528にて、ディスク46aがディスクスペーサー上に配置され、 ディスク48aがディスククランプによって固定される。最後に、ヘッド・アー ム 56a−1がスタック上に固定され、クランプリング123によってアクチュエ ータースタックが連結される。工程530にて、スペーサー・ヨーク68が回転 され、アクチュエーターアッセンブリーが、本明細にて示す教示内容にしたがっ て固定される。次に、はんだ付けあるいは教示によるはんだなしワイヤ連結構成 によって、可撓性回路160の第一端がヘッドワイヤに固定される。工程540 にて、可撓性回路の第二端をヘッダーアッセンブリー54のピンに連結すればよ い。 工程545にて、磁石アッセンブリーの上部(頂部プレートおよび頂部磁石) がアッセンブリーの底部に組み立てられる。最後に、工程550にて、カバーお よびガスケットが取り付けられてベースとカバー間の制御環境が確保される。 以下の表1および2はディスク48の特定の特性を記載したものである。 上述したディスクドライブ30の基本構成は衝撃および振動からの保護を達成 している。 とくに、ディスクドライブ30は約300gの非動作中の衝撃に耐え、動作中な らば回復不能なエラーなしに10gの衝撃に耐える。0−400Hz範囲の非動 作中の振動については、5.0gが仕様上の公差限界である。回復不能なエラー を起こさずに済む動作中の振動は、10−400Hz範囲で0.5gという仕様 になっている。 表1および2に示す特性は、薄膜ヘッドを有する標準的な50%スライダーを 利用した場合に基づいている。ゾーンビット記録を採用した実施例を用いると、 本発明のディスクドライブは、単体のディスクに対して最高540メガバイトま で(減少型式のドライブの場合、また2ディスクの実施例においては1.08ギ ガバイトまで)供給することができる。 本発明のディスクドライブならびに本発明のディスクドライブ組立方法に関す る多数の特徴および利点は、好適な実施例の説明および図面を参照すれば、当業 者にとって明確に理解されるものである。したがって、以下に記す請求の範囲は 本発明の範囲に当てはまる変更や等価物をすべて含めたものとして考えられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラーダル マイケル ジェイ アメリカ合衆国 コロラド州 80501 ロ ングモント シェリー マー ストリート 2119 (72)発明者 ブライアン ウィリアム ジェイ アメリカ合衆国 コロラド州 80304 ボ ールダー ラウンドトゥリー コート 3664 (72)発明者 レップハン ウィリアム アメリカ合衆国 コロラド州 80302 ボ ールダー クレストリッジ コート 2652 (72)発明者 ホーガン トーマス アメリカ合衆国 コロラド州 80027 ス ーペリア ランド ウェイ 1147 (72)発明者 ウォン ウォルター アメリカ合衆国 コロラド州 80302 ボ ールダー サンダーヘッド ドライヴ 8654

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.第一端および第二端を有するアクチュエーターアームを含み、前記第一端と 第二端の間に半径方向の通路が設けられたディスクドライブアクチュエーターを 組み立てる方法において、 アッセンブリー部材を供給する工程と、 前記アームの軸どうしが互いに平行とならない向きに軸を規定する第一端と 第二端を各々が有する第一アクチュエーターアームおよび第二アクチュエーター アームを積み重ねる工程と、 前記第一および第二アームの間にコームアッセンブリーを挿入する工程と、 半径方向どうしが互いに平行となる位置まで前記アームを前記アッセンブリ ー部材を中心として回転させる工程と、 前記アームが互いに相対的に回転しないよう固定する工程とからなる方法。 2.前記アッセンブリー部材がアーバーを備える、請求の範囲1に記載の方法。 3.前記アッセンブリー部材がベアリングカートリッジを備える、請求の範囲1 に記載の方法。 4.前記積み重ねる工程は、ボイスコイルモーターの設けられたスペーサーを前 記第一および第二アームの間に挿入する工程をさらに含む、請求の範囲1に記載 の方法。 5.各アームが各々に連結されたワイヤを含む請求の範囲1に記載の方法におい て、前記積み重ねる方法の前にワイヤキャリヤを前記アームに取り付ける工程を さらに含む方法。 6.前記固定する方法が、第一端および第二端をアーム内に挿入する工程をさら に含む、請求の範囲1に記載の方法。 7.前記第一および第二アームがノッチを有する板バネを含み、前記スペーサー がシャフトを含み、かつ各ノッチが前記シャフトに係号するよう前記固定する工 程がスペーサーを回転することにより実行される、請求の範囲4に記載の方法。 8.ディスクドライブアクチュエーターを組み立てる方法において、 それぞれがマウントプレート、負荷ビームおよび読み書きヘッドを含み、前 記負荷ビームの搭載される第一端、および第二端を有し、前記第一端および第二 端が軸を規定する第一および第二の一体化ヘッド・アームアッセンブリーを供給 する工程と、 アッセンブリー部材を供給する工程と、 前記第一ヘッドアームアッセンブリーを前記アッセンブリー部材上に配置す る工程と、 前記第一および第二アッセンブリーにより規定される各軸がゼロより大きい 角度をなすよう、前記第二ヘッドアームアッセンブリーを前記スペーサー上に配 置する工程と、 前記ヘッド・アームアッセンブリーどうしの間に離間ツールを取り付ける工 程と、 前記軸のそれぞれが角度ゼロをなす位置まで前記アッセンブリーを回転する 工程と、 前記アッセンブリーを固定位置に固定する工程とからなる方法。 9.前記離間具を取り付ける工程の前に、 第二および第三ヘッド・アームアッセンブリーにより規定される個々の軸が ゼロより大きい角度をなすよう、第三のヘッド・アームアッセンブリーを第二ヘ ッド・アームアッセンブリー上に配置する工程と、 第二スペーサーを前記第三ヘッド・アームアッセンブリー上に配置する工程 と、 前記第二および第三ヘッド・アームアッセンブリーにより規定される各軸が ゼロより大きな角度をなすよう、前記第二ヘッド・アームアッセンブリー上に第 三ヘッド・アームアッセンブリーを配置する工程とをさらに含む、請求の範囲8 に記載の方法。 10.前記第一および第二スペーサーが、これに連結されたモーターコイルを有す る、請求の範囲9に記載の方法。 11.各ヘッドがそれぞれに連結された導電リードを含む、請求の範囲8に記載の 方法において、各ヘッド・アームアッセンブリーを前記アッセンブリー部材上に 配置する前記工程の前に、導電ワイヤキャリヤを各ヘッド・アームアッセン ブリーに取り付ける工程をさらに含む方法。 12.ディスクドライブを製造する方法において、 ベースプレートを供給する工程と、 ディスクおよびスピンモーターを供給する工程と、 前記スピンモーターを前記ベースプレートに固定する工程と、 ベアリングアッセンブリーを前記ベースプレートに固定する工程と、 可撓性回路をスペーサーに固定する工程と、 前記スペーサーと各アームに読み書きヘッドが連結された一連のアクチュエ ーターアームとで構成されたアクチュエータースタックを、前記一連のアクチュ エーターアームを一つ以上ずつベアリングカートリッジ上そしてディスクを前記 スピンモーター上に交互に配置することにより、前記ベアリングアッセンブリー 上に直接組み立てる工程と、 前記可撓性回路を前記ヘッドに電気的に連結させる工程とからなる方法。 13.ベース、アクチュエーター、前記アクチュエーター上で各々に連結された電 気リードを有する読み書き素子、制御電子系を前記アクチュエーターおよび前記 読み書き素子に連結する回路を含むディスクドライブを組み立てる方法において 、 (a)それぞれがアームプレート、負荷ビーム、読み書き素子を含み、前記負 荷ビームが搭載される第一端、第二端を各アームが有し、前記第一および第二端 が軸を規定する、第一および第二アクチュエーターアームを配設し、 アッセンブリー部材を供給し、 前記第一アームを前記アッセンブリー部材上に配置し、 スペーサーを前記第一アーム上に配置し、 前記第一および第二アームにより規定される軸のそれぞれがゼロより大 きい角度をなすよう、前記第二アームを前記スペーサー上に配置し、 前記軸のそれぞれが角度ゼロをなす位置まで前記アームを回転させ、 前記アッセンブリーを固定位置に固定することにより、 前記アクチュエーターを組み立てる工程と、 (b)導電部材を前記回路に固定する工程と、 (c)前記回路および前記アクチュエーターを前記ベース上の一点を中心とし て回転するように取り付ける工程とからなる方法。 14.ディスクドライブを組み立てる装置において、 コンベヤラインと、 前記コンベヤライン上を運ばれる少なくとも一つのパレットと、 前記コンベヤライン上でアクチュエーターアームマニピュレーターに隣接し て位置されたアクチュエーターアーム積み重ねステーションと、 アクチュエーターアーム整合ステーションとからなる装置。 15.頂部および底部を有するベースと、 少なくとも一つの記憶ディスクと、 前記ディスクを前記ベースの頂部上に支持するスピンモーターと、 前記ディスクに対して情報の読み取りおよび書き込みを行う相互作用素子と 、 前記ベース上に支持され、制御信号に反応し、前記ディスクのフライング高 さが約2ミクロインチに維持されるような状態かつ前記高さのばらつきが0.7 5ミクロインチより小さくなるような状態で前記ディスクに対して前記相互作用 素子を支持かつ位置決めするアクチュエーターと、 前記ベースに取り付けられて、前記ベースとの間に前記ディスク、前記相互 作用素子、および前記アクチュエーターを封入して、制御された環境を形成する カバーと、 前記ベースの底部に隣接して前記ベース上に搭載される制御電子系とからな るディスクドライブ。 16.前記アクチュエーターが複数のアクチュエーターアームを含み、各アームが 各々に取り付けられたワイヤキャリヤを有し、前記ワイヤキャリヤが前記読み書 き素子に連結された複数のワイヤを、前記制御電子系と連結された可撓性回路上 のはんだパッド上に位置決めする、請求の範囲15に記載のディスクドライブ。
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