專利名稱:盤裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及盤裝置,更具體地說,涉及使用采用垂直磁記錄方法的記 錄介質的盤裝置。
背景技術:
盤裝置,例如磁盤裝置,包括矩形盒形的外殼,在該外殼中,存放作 為磁記錄介質的磁盤、用于支撐和旋轉磁盤的作為驅動裝置的主軸電動機、 用于向磁盤寫入和從磁盤讀取信息的多個磁頭、用于相對于磁盤可移動地 支撐磁頭的磁頭致動器、用于旋轉和定位磁頭致動器的音圈電動機、具有
IC磁頭等的基片單元等。
如例如日本專利申請公開2003-22634最近所公開的,提供了以薄卡片 形狀形成的磁盤裝置,從而使其可以插入例如個人計算機的卡片槽。由于 卡片形磁盤裝置必須形成為薄于且小于常規(guī)磁盤裝置,因此,在板狀基底 上安裝各種元件,并且將板狀頂蓋附接到基底。此外,在基底的背表面上 提供印刷電路板,以及通過設置在支撐框架上的專用固定部件定位并保持 印刷電路板上的I/F (接口 )連接器。
此外,最近,為增大記錄密度,垂直磁記錄方法正處于發(fā)展中。應用 垂直磁記錄方法的磁盤裝置通常包括磁頭磁盤組件,其具有單個磁極磁頭 和兩層盤形記錄^^質。該磁盤裝置易于受到外部磁場的干擾,以及由于磁 場干擾而刪除在盤形記錄介質上記錄的數據的現象的影響。因此,與使用 常規(guī)平面內磁記錄方法的磁盤裝置相比,要求使用垂直磁記錄方法的磁盤 裝置進一步提高對外部磁場的屏蔽作用。為滿足該要求,在日本專利申請 公開2003-77266中公開的盤裝置中,通過在外殼的上表面、下表面以及側
表面周圍,尤其在面對磁頭移動范圍的區(qū)域中纏繞帶形或箔狀磁屏蔽部件, 來提高屏蔽作用。
然而,當在要求減小厚度和尺寸的卡片形磁盤裝置的外殼的外表面周 圍纏繞帶形或箔狀磁屏蔽部件時,裝置的厚度整體增大,阻礙了裝置厚度 的減小。此外,當纏繞磁屏蔽部件時,部件數量增多,并且制造和組裝裝 置變得困難,并且其成本增加。
發(fā)明內容
本發(fā)明根據這些情況設計,其目的是提供這樣的盤裝置,其磁屏蔽性 能優(yōu)良,且其厚度可得到降低。
為了達到以上目的,根據本發(fā)明的一方面盤裝置包括外殼,其具有 基底和板狀頂蓋,其中所述基底由軟磁性材料形成并具有上表面和與所述 上表面相對的背表面,所^狀頂蓋由軟磁性材料形成并被附接到所述基 底以覆蓋所述基底的上表面;盤形記錄介質,其包括具有垂直磁各向異性 的磁記錄層,所述記錄介質被設置在所述外殼中;用于垂直磁記錄的頭, 其進行對所述記錄介質的信息處理;印刷電路板,其,皮設置為朝向所述基 底的背表面;以及底蓋,其由軟磁性材料形成,并被設置為覆蓋所述印刷 電路板。
根據本發(fā)明的該方面,可提供一種磁盤裝置,其磁屏蔽性能優(yōu)良,且 其厚度可得到降低。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將在下面的描述中給出,其中的部分通過描 述變得明顯、或者通過實施本發(fā)明而得以理解。通過下文具體指出的方法 及組合將實現并獲得本發(fā)明的目的和優(yōu)點。
凈皮結合的并構成部分i兌明書的附圖示出了本發(fā)明的實施例,并與上面 給出的總體描述以及下面給出的對實施例的詳細描述一起用于說明本發(fā)明
的原理。
圖1是示出根據本發(fā)明的實施例的硬盤驅動器(下文稱為HDD )的上 表面的透視圖2是從中去除了頂蓋的HDD的平面圖; 圖3是HDD的分解透視圖4是示出HDD的基底與頂蓋的鄰接部分的截面圖; 圖5示意示出HDD的磁盤和磁頭; 圖6示出相對磁導率與外殼的泄漏磁場之間的關系; 圖7示出飽和通量密度與外殼的泄漏磁場之間的關系;以及 圖8示出采用平面內記錄方法的1.8英寸磁盤裝置的泄漏磁場強度與 根據本實施例的HDD的泄漏磁場強度的比較。
具體實施例方式
將參考附圖詳細說明應用本發(fā)明的實施例。
如圖l至3所示,HDD以卡片形狀形成,并根據例如PC卡片類型標 準設置。更具體地說,HDD具有矩形板狀基底IO,板狀基底10具有其中 除其周緣部分都凈皮安裝如下文所述的各個部件的凹入部分、以及開口上表
面。HDD具有用于封閉基底10的上表面的板狀頂蓋12、在基底10的背 表面上提供的印刷電路板14,以;5L^蓋印刷電路板14和基底10的背表面 的底蓋15,并且該HDD通過層疊這些零件整體以卡片形狀形成?;?0、 頂蓋12以及底蓋15構成扁平的矩形外殼11。
如圖2和3所示,將用作信息記錄介質的1.8英寸磁盤16和機械單元 設置在基底10的凹入部分中。機喊單元包括作為驅動電動機的主軸電動 機18,其用于支撐和旋轉磁盤;多個磁頭40,其向磁盤寫入和M盤讀取 信息;磁頭致動器22,其用于相對于磁盤16可移動地支撐磁頭40;音圏 電動機(下文中稱為VCM) 24,其用于旋轉和定位磁頭致動器22;斜坡 加載機構25,其用于當磁頭40移動到磁盤16的最外周時,將磁頭40保 持在離開磁盤16的位置;以及慣性制動機構27,其用于在退出位置保持
磁頭致動器將具有磁頭IC等的基片單元21和堆疊狀(pack-shaped ) 空氣過濾器28設置在基底10上。
通過壓鑄軟磁性材料,例如,如冷軋?zhí)间摪?SPCC)的鐵材料,形 成基底IO,并且在基底10的周緣周圍形成近似扁平的鄰接部分13。在基 底10的鄰接部分13中形成多個螺紋孔82,在其中將要旋入用于固定頂蓋 12的螺釘,以及多個定位孔83,其定位下文將要描述的墊圏60。
如圖2和3所示,將主軸電動機18安裝在基底10的凹入部分中。將 磁盤16安裝在主軸電動機18的輪轂(未示出)上,并通過夾持器17固定 到輪轂上。在該設置下,通過主軸電動機18以預定速度旋轉磁盤16。
磁頭致動器22包括固定到基底10的軸承組件26;從軸承組件26 伸出的兩個臂32;從兩個臂32的末端伸出的磁頭組件36;以及支撐框架 44,其以相對臂32的方向從軸承組件26伸出并支撐音圏45。磁頭組件36 包括細長的板狀懸架和通過未示出的萬向接頭(ghnbal)部分固定到懸架 的末端的磁頭40。
當將設置在實際數據側的磁頭致動器22組裝到基底10時,將磁盤16 插入兩個臂32之間。 一對磁頭40面對磁盤16的上表面和下表面。通過懸 架的彈簧彈力朝向磁盤的表面對磁頭40施加預定磁頭加載。
用于旋轉磁頭致動器22的VCM 24包括音圏45,其固定到磁頭致 動器22的支撐框架44;上磁輒48,其凈皮設置在基底10上,以面對音圏 45;以及磁體49,其被固定在上磁輒48的內表面,并與音圏45相對。由 軟磁性材料構成的基底10也用作VCM 24的下磁軛。
音圏45的激^;M吏磁頭致動器22在圖2的實線所示的撤出位置與在磁 盤16上的致動位置之間轉動,并在致動位置將磁頭40定位在磁盤16的希 望磁道上。通過在基底10上豎立的制動銷50,防止磁頭致動器22過度旋 轉超出撤出位置。
磁頭40通過柔性電纜52電連接到基片單元21?;瑔卧?1由柔性 印刷電路板構成,并具有在其底部安裝的連接器53,以將基片單元21連 接到印刷電路板14。基片單元21通過螺釘固定到基底10上,以及連接器
53面對形成到基底10上的矩形信號線插入口 54。將震動傳感器84安M 基片單元21的上表面上,以檢測作用于HDD的震動。
如圖5所示,磁盤16具有具有這樣的結構,被稱為軟磁下層的軟磁性 底層72和具有垂直磁各向異性的磁化記錄層73順序層疊在基片70的每個 表面上,然后在其上形成保護層74,其中所述基片70由盤形非磁性部件 構成。
將磁頭40設置為單磁極磁頭,其包括用于對磁盤16施加記錄磁場的 主磁極75和用作通量返回通路的返回磁軛76。在主磁極75周圍纏繞記錄 線圏77,以當對磁盤16寫入信號時激勵主磁極75。將讀取磁頭再現單元 78設置為鄰近返回磁軛,以從磁盤16讀出信號。
如圖3所示,在基底10的背表面上設置的印刷電路板14以稍小于基 底10的矩形形狀形成。將連接器56安裝在印刷電路板14上,并通過基底 10的信號線插入口 54連接到在基底10中的基片單元21上設置的連接器 53。
I/F連接器57在長度方向上連接到印刷電路板14的一端,以將HDD 連接到外部設備。1/F連接器57具有扁平矩形主體57a,其在長度方向上 沿著印刷電路板的邊緣設置,并且與其平行地從印刷電路板14突出。將從 主體57a伸出的多根引線焊接到印刷電路板14。當將印刷電路板14設置 在基底10的背表面上時,將I/F連接器57設置為與基底10隔開。
在其上安裝各種元件的基底10的上表面通過由螺釘固定到基底10的 頂蓋12封閉。如圖1和2所示,頂蓋12以矩形形狀形成,該矩形的尺寸 對應于基底IO。通過壓鑄軟磁性材料,例如,如冷軋?zhí)间摪宓蔫F材料等, 形成頂蓋12,并且在頂蓋12的周緣周圍形成近似扁平的鄰接部分19。如 圖3和4所示,在頂蓋12的鄰接部分19形成多個突出23。將突出23設 置為與基底10的螺紋孔82相對,并且向基底側突出。在突出23的末端形 成通孑L 23a。
通過穿過通孔23a將螺釘12b旋入基底10的螺紋孔82,將頂蓋12固 定到基底10。在這種狀態(tài)下,基底10的鄰接部分13面對頂蓋12的鄰接
部分19,并且突出23緊靠基底10的鄰接部分13。如下文所述,當將墊圏 60夾在基底10與頂蓋l2之間時,將突出23的突出高度設定為小于等于 lmm。此外,當不使用墊圏時,將突出23的突出高度設定為0mm,從而 ^J^底10的鄰接部分13與頂蓋12的鄰接部分19在其整個區(qū)域緊密接觸, 以使其相互電和磁導通。此外,為改善氣密性,將基底10和頂蓋12的鄰 接部分13、 19的寬度形成為大于基底10和頂蓋12的厚度。
在該實施例中,將墊圏60夾在基底10的鄰接部分13與頂蓋12的鄰 接部分19之間,以保持基底IO中的氣密性。如圖3所示,以對應于基底 10的鄰接部分13的矩形框架形狀形成墊圏60。通過將薄金屬或樹脂板從 其上面和下面夾在由例如橡膠等構成的墊圏部件之間,形成墊圏60。在多 個位置與墊圏60整體地形成朝向基底10側突出的多個定位突出66。將墊 圏60設置為,通過接合定位突出66與在基底10的鄰接部分13上形成的 多個定位孔83,使墊圏60位于相對于鄰接部分13的預定位置。當通過螺 釘將頂蓋12固定到基底10時,墊圉60被夾在基底10的鄰接部分13與頂 蓋12的鄰接部分19之間,并在鄰接部分之間氣密性地密封。
如圖3所示,通過壓鑄軟磁性材料,例如,如冷軋?zhí)间摪?SPCC) 的鐵材料等,形成覆蓋基底10和印刷電路板14的背表面的底蓋15,并且 該底蓋15具有對應于基底10的近似矩形的形狀。當用底蓋15覆蓋基底 10和印刷電路板14的背表面時,底蓋15的一端在長度方向從基底10突 出,并構成連接器支撐部分15a。連接器支撐部分15a面對I/F連接器57 的背表面,并且以與1/F連接器57的主體57a近似相同的尺寸形成。
除了其連接器支撐部分15a外,與底蓋15的長邊整體形成側壁94。 側壁94相對于底蓋15垂直伸出,并且各側壁94的伸出的端部94a與側壁 94的其它部分成直角。
將如上所述設置的底蓋15設置在印刷電路板14的背表面上,以覆蓋 印刷電路板14,并通過如圖1所示接合側壁94的伸出端部94a與頂蓋12 的鄰接部分19的上表面,將其附接到基底10和頂蓋12。如上所述,將底 蓋15的兩個側壁94都形成為,使其截面近似為U形,并通過側壁94從
外側同時將基底10和頂蓋12的鄰接部分13、 19夾在中間,并使其相互接 合。結果,可整體提高裝置的強度,并且可固定底蓋15而不使用螺釘和專 用支撐部件。同時,通過用底蓋15的側壁94覆蓋HDD的整個側壁,可 降低由外部磁噪音和電場產生的影響。
在如上所述i殳置的HDD中,由于受到HDD的厚度、在HDD中容納 的零件的高度、作為在磁頭40與磁盤16之間的間隙的G高度等的限制, 將頂蓋12的厚度i殳定為小于等于0.5mm,將基底10的厚度設定為小于等 于l.Omm。由于強度的限制,優(yōu)選將頂蓋12的厚度設定為大于等于 0.25mm,基底10的厚度設定為大于等于0.5mm。
當將頂蓋12的厚度i殳定為0.25mm,基底10的厚度設定為0.5mm時, 磁屏蔽效果最弱。在這種情況下,當由SUS 430形成的頂蓋12與由SPCC 形成的基底10結合時,存在這樣的可能,即在磁盤16上記錄的數據可能 被外部磁場刪除。
根據本實施例,可通過采用各自由SPCC形成的頂蓋12與基底10的 結合,防止發(fā)生通過外部磁場的影響刪除在磁盤16上記錄的數據的事件。
圖6示出了通過用于確定頂蓋12的相對磁導率的才莫擬進行的計算的 結果。在這種情況下,利用Helmholtz線圏等作為外部磁場,通過施加250 (Oe)的均勻外部磁場作為外部磁場,計算在磁盤16中的泄漏磁場強度。 具體地說,使用頂蓋12的磁導率/i作為參數,計算泄漏磁場。
通過其中磁屏蔽效果最弱的被設定為0.25mm的頂蓋12的厚度、和被 設定為0.5mm的基底10的厚度,確定外殼11的厚度?;?0由SPCC 形成,其飽和通量密度Bs為1.6 (T),以及相對磁導率;t為800。這些值 是假定未附接底蓋15計算而得。
根據計算結果,磁頭40對磁場的抗性極值為150 (Oe)。然而,如圖 6的Al所示,由于采用平面內記錄方法的1.8英寸磁盤裝置中使用的相對 磁導率為500的SUS 430具有160 (Oe )的泄漏磁場強度,存在這樣的可 能,即在磁盤16上記錄的數據可能被刪除。
相比之下,當如在本實施例中使用都由相對磁導率為800的SPCC形
成的基底10和頂蓋12時,如圖6的Bl所示,泄漏磁場強度為130 (Oe), 從而,可防止發(fā)生由于外部磁場的影響而刪除在磁盤16上記錄的數據的事 件。注意到,圖6的C1示出了相對磁導率為700,在這種情況下,泄漏磁 場強度為130 (Oe)。因此,優(yōu)選基底10和頂蓋12的相對磁導率大于等 于700。
圖7示出了通過用于確定頂蓋12的飽和通量密度Bs的模擬進行的計 算的結果。在這種情況下,利用Helmholtz線圏等作為外部磁場,通it^t HDD施加均勻的250 (Oe)的外部磁場,計算在HDD中的泄漏磁場強度。 具體地說,使用頂蓋12的飽和通量密度Bs作為參數,計算泄漏磁場。
通過其中磁屏蔽效果最弱的被設定為0.25mm的頂蓋12的厚度、以及 被設定為0.5mm的基底10的厚度,確定外殼11的厚度。基底10由SPCC 形成,其飽和通量密度Bs為1.6 (T),并且相對磁導率p為800。這些值 是假定未附接底蓋15計算而得。
根據計算結果,磁頭40對磁場的抗性極值為150 (Oe)。然而,當使 用飽和通量密度為1.2(T)的SUS430形成外殼時,其泄漏磁場強度為160 (Oe),所述SUS430用于采用平面內記錄方法的1.8英寸磁盤裝置中。 從而存在這樣的可能,即在磁盤16上記錄的數據可能^皮刪除。
然而,根據本實施例,當基底10和頂蓋12由飽和通量密度為1.6的 SPCC形成時,如圖7的B2所示,泄漏磁場強度為117 (Oe),從而,可 以預先防止發(fā)生通過外部磁場的影響刪除在磁盤16上記錄的數據的事件。 注意到,圖7的C2示出了由飽和通量密度為1.4 (T)的材料形成的外殼 11,在這種情況下,泄漏磁場強度為139 (Oe)。因此,優(yōu)選基底10和頂 蓋12的飽和通量密度大于等于1.4 ( T)。
圖8示出了基于上述實驗結果,在采用平面內記錄方法的1.8英寸磁 盤裝置的泄漏磁場強度A3與根據本實施例的HDD的泄漏磁場強度B3之 間的比較。根據檢驗結果,可以確定,通過由SPCC形成基底10和頂蓋 12,將泄漏磁場強度改善了約60 (Oe)。在這種設置下,可以預先防止發(fā) 生通過外部磁場的影響刪除在磁盤16上記錄的數據的事件。
相比之下,根據本實施例,將在磁盤16的軸向方向上的磁盤16的表 面與基底10之間的間隙設定為大于等于0.35mm,且將其在磁盤16的表 面方向上的間隙設定為大于等于0.5mm。此外,將在磁盤16的軸向方向 上的磁盤16的表面與頂蓋12之間的間隙設定為大于等于0.4mm,且將其 沿磁盤16的表面方向的間隙設定為大于等于0.3mm。
在這種設置下,可以預先防止發(fā)生通過外部磁場的影響干擾構成磁盤 16的軟磁性底層的磁疇結構、并刪除在磁盤16上記錄的數據的現象。
才艮據本實施例,底蓋15由軟磁性材料形成,并且其厚度大于等于 O.lmm。在這種設置下,可進一步改善HDD的磁屏蔽性能。
才艮據如上所述設置的HDD,通過由具有基底10和頂蓋12的外殼11 屏蔽外部磁場,可防止發(fā)生在磁盤16上記錄的數據被刪除的現象。由于通 過改善對外部磁場的抗性,改善了 HDD的寫入性能,從而可以提供一種 采用垂直磁記錄方法的高度可靠的高記錄密度磁盤裝置。此外,由于不必 在外殼11的外表面纏繞磁屏蔽部件等,可減少零件的數量,并且可以提高 組裝性能,以及可以進一步降低裝置整體的厚度。
由于可通過底蓋15的兩個側壁同時夾住的基底10和頂蓋12可以相互 接合,從而可以不使用螺釘和專用支撐部件而固定底蓋15。通過用底蓋15 覆蓋整個背表面和整個側壁,可降低外部磁噪音和電場的影響。
應注意,本發(fā)明并不限于上述實施例,并且可通過在不脫離本發(fā)明要 旨的范圍內修改元件得以實施。此外,可通過適當結合在該實施例中公開 的多個元件來實現各種發(fā)明。例如,可從實施例中示出的所有元件省略幾 個元件。此外,可適當結合不同實施例的元件。
例如,磁盤數不限于一片,而可以在需要時增加。此外,基底、頂蓋 以及底蓋的材料不限于冷軋?zhí)间?,而可以使用其它軟磁性材料?br>
權利要求
1.一種盤裝置,其特征在于包括外殼,其具有基底和板狀頂蓋,其中所述基底由軟磁性材料形成并具有上表面和與所述上表面相對的背表面,所述板狀頂蓋由軟磁性材料形成并被附接到所述基底以覆蓋所述基底的上表面;盤形記錄介質,其包括具有垂直磁各向異性的磁記錄層,所述記錄介質被設置在所述外殼中;用于垂直磁記錄的頭,其進行對所述記錄介質的信息處理;印刷電路板,其被設置為朝向所述基底的背表面;以及底蓋,其由軟磁性材料形成,并被設置為覆蓋所述印刷電路板。
2. 根據權利要求l的盤裝置,其特征在于,在所述記錄介質的軸向方 向上的所述記錄介質的表面與所述基底之間的間隙被設定為大于等于 0.35mm,并且在所述記錄介質的表面方向上的它們之間的間隙被設定為大 于等于O.Smm,以及在所述記錄介質的軸向方向上的所述記錄介質的表面與所述頂蓋之間 的間隙被i殳定為大于等于0.4mm,并且在所述記錄介質的表面方向上的它 們之間的間隙被i殳定為大于等于0.3mm。
3. 根據權利要求l的盤裝置,其特征在于,所述基底和所述頂蓋包括 周緣,所述周緣分別具有相互鄰接的鄰接部分,并且所述基底和所述頂蓋 的所述鄰接部分的寬度被形成為大于所述基底和所述頂蓋的厚度。
4. 根據權利要求3的盤裝置,其特征在于,所述基底具有多個被形成 在所述鄰接部分中的螺紋孔,所述頂蓋具有多個被形成在所述鄰接部分以 與所述螺紋孔相對的突出,所述突出向所述基底側突出,并與所述基底的 所述鄰接部分鄰接,以及所述各突出的突出高度被設定為小于等于lmm。
5. 根據權利要求l的盤裝置,其特征在于,所述基底具有一對相互平 行地伸出的側邊緣,所述頂蓋具有一對側邊緣,其覆蓋所述基底的所述側邊緣,并相互平 行地伸出,以及所述底蓋具有一對側壁,其通過從外側夾住所述基底的所述側邊緣與 所述頂蓋的所述側邊緣而使其接合。
6. 根據權利要求5的盤裝置,其特征在于還包括連接器,其被安裝在 所述印刷電路板上。
7. 根據權利要求l的盤裝置,其特征在于所述頭包括主磁極,其對 所述記錄介質施加記錄磁場;返回磁輒,到其的通量返回通路,皮形成;以 及再現單元,其從所述記錄介質讀出信號。
8. 根據權利要求1的盤裝置,其特征在于,所述基底的厚度大于等于 0.5mm,并且所述頂蓋的厚度大于等于0.25mm,以及所述基底和所述頂蓋的相對磁導率大于等于700,并且其飽和通量密 度大于等于1.4T。
全文摘要
一種盤裝置,包括外殼,其具有基底和板狀頂蓋,其中所述基底由軟磁性材料形成并具有上表面和與所述上表面相對的背表面,所述板狀頂蓋由軟磁性材料形成并被附接到所述基底以覆蓋所述基底的上表面;盤形記錄介質,其包括具有垂直磁各向異性的磁記錄層,所述記錄介質被設置在所述外殼中;用于垂直磁記錄的頭,其進行對所述記錄介質的信息處理;印刷電路板,其被設置為朝向所述基底的背表面;以及底蓋,其由軟磁性材料形成,并被設置為覆蓋所述印刷電路板。
文檔編號G11B25/04GK101369449SQ20081021313
公開日2009年2月18日 申請日期2006年3月16日 優(yōu)先權日2005年3月31日
發(fā)明者田中陽一郎, 勝俁悟, 高岸雅幸 申請人:株式會社東芝