盤驅動器的製作方法
2023-04-27 11:45:01
專利名稱：盤驅動器的製作方法
背景技術：
本發明涉及盤驅動器，該盤驅動器中裝有用作記錄介質的盤。
近年來，已經廣泛應用盤驅動器例如磁碟驅動器械、光碟驅動器等，作計算機的外部記錄裝置或者錄像裝置。
作為一種盤驅動器的磁碟驅動器一般具有長方體形狀的盒子。該盒子裝有用作磁記錄介質的磁碟；用作驅動裝置的主軸馬達，該馬達用於支承和轉動該磁碟；許多磁頭，用於將信息寫入磁碟和從該磁碟讀出信息；磁頭驅動器，用於使磁頭相對於磁碟轉動；音圈馬達，用於轉動和定位磁頭驅動器；電路板單元，具有配置在上面的磁頭放大器等。
控制主軸馬達、音圈馬達和磁頭操作的印刷電路板，用螺釘固定在盒子的外表面上，該電路單元配置在該其間。將磁碟驅動器連接於外部分設備的界面(I/F)連接件裝在印刷電路板的端部。
日本專利申請公開公告No.2001-210058公開一種薄卡片形狀的磁碟驅動器，該驅動器可以插入到例如個人計算機的卡片插口中。需要將這種卡片形狀磁碟驅動器作得比常規驅動器更薄和更小。為了滿足這種要求，將各種器件裝在板形底座上，支承架固定在該底座的外周邊緣上，板狀的頂蓋固定於該支承架。另外，印刷電路板配置在該底座的背面，而利用專用固定部件將印刷電路板上的I/F連接件定位和固定在支承架上。
另外，近年來致力於磁碟驅動器的小型化，使得磁碟驅動器可以用作各種各樣電子裝置特別是更小型的電子裝置的記錄裝置。例如，在其中裝有磁碟直徑為1英寸或更大磁碟的磁碟驅動器中，配置成可以覆蓋盒子表面的印刷電路板可以作得比盒子表面更小。然而，在裝有直徑為1英寸或更小磁碟的磁碟驅動器中，由於盒子的變小，必須將印刷電路板做得更小。因此，減小了印刷電路板上的安裝空間，這樣更難於在上面安裝許多電子器件。一般說來，磁碟驅動器具有用於退出操作的電容器，該電容器貯存電荷，以便在切斷電源時，使磁頭回到退出位置。因為電容器體積和尺寸相當大，所以很難將電容器裝在印刷電路板上，因此很難降低包含印刷電路板的整個磁碟驅動器的厚度。
發明概要根據上述情況提出本發明，本發明的目的是提供一種盤驅動器，該盤驅動器可以用作更廣泛電子設備的記錄裝置，並且還可以進一步小型化。
按照本發明一個方面，盤驅動器的特徵在於包括盒子；圓盤形狀記錄介質，該介質裝在盒子中；驅動馬達，配置在盒子中，用於支承和轉動該記錄介質；頭，該頭進行記錄介質的信息處理；頭致動器，配置在盒子中，可轉動地支承頭，以便使頭相對於記錄介質運動；電路板單元，配置在盒子中，並連接於頭致動器；控制電路板，配置成對著盒子的外表面，並連接於線路板單元。該線路板單元包括配置盒子內表面上的電路板主體和至少一個電容器，該電容器配置在電路板主體上，用於提供電源，以便使頭致動器將頭移到退出位置。
按照本發明，因為用於退出操作的尺寸相當大的電容器配置在位於盒子中的電路板單元上，所以可以進一步小型化盤驅動器，這種驅動器可以用作更廣泛電子設備的記錄裝置。
若干附圖的簡要說明包含在本說明中並構成本說明一部分的附圖，示出本發明的實施例，該附圖與上述一般的說明以及下面實施例的詳細說明結合在一起，可以說明本發明的原理。
圖1是透視圖，示出本發明第一實施例的硬碟驅動器(以後稱為HDD)；圖2是分解透視圖，示出HDD；圖3是平面圖，示出該HDD的盒子和內部結構；
圖4是透視圖，示出從控制電路板一側看到的HDD；圖5是沿圖1的V-V線截取的HDD的橫截面圖；圖6是該HDD電路板單元的展開平面圖；圖7是沿圖6的VII-VII線截取的電路板單元的橫截面圖，圖中加上第一外殼10a和控制電路板12；圖8是沿圖9的VIII-VIII線截取的本發明第二實施例HDD線路板單元的橫截面圖，圖中加上第一外殼10a和控制電路板12；圖9是分解平面圖，示出第二實施例的電路板單元。
發明的詳細說明下面參考附圖，詳細說明本發明第一實施例的HDD。
如圖1和2所示，該HDD包括大體為長方體的盒子10，該盒子裝有下面要說明的各種部件和長方形的控制電路板12，該控制電路板配置成覆蓋盒子10的外表面。該盒子10和控制電路板12具有32mm的長度L和24mm的寬度W，包括盒子厚度和控制電路板厚度的總厚度T在3-6mm之間。取決於裝在盒子中的磁碟數目，該厚度T可確定為3.3mm或者5mm。
如圖2-圖5所示，該盒子10包括第一和第二外殼10a和10b，該外殼具有基本上相等的尺寸。該第一和第二外殼10a和10b用金屬製作，具有長方形形狀，在其相應的外周邊緣部分具有側壁。這樣配置第一和第二外殼10a和10b，使其彼此相對，其外周邊緣部分(例如側壁)彼此接觸。條形的密封件16繞在第一和第二外殼10a10b外周邊緣部分，使得該外周邊緣部分彼此牢固地連接，並密封外殼之間的內部區域。這樣，便得到長方體的盒子10。
第一外殼10a的底表面形成為長方形的安裝表面11。盒子10的四個角，包括安裝表面的四個角被倒圓，形成圓弧形狀。因而可以防止繞在盒子10外周邊緣部分上的密封件16受到盒子四個稜角的損壞，並可以防止由於密封件16的突起或者不粘而造成的氣密性下降。
許多支承柱18配置在盒子內的四周邊緣部分上。各個支承柱具有固定於第一外殼10a的內表面的近端，該支承柱基本上垂直於第一外殼的內表面。安裝表面在對應於相應支承柱18的位置具有螺釘孔，該孔伸入到支承柱的內部。
該外殼10裝有磁碟20，其尺寸例如為0.85英寸，用作信息記錄介質；主軸馬達22，用作驅動馬達，用於支承和轉動該磁碟；磁頭24，用於將信息寫入磁碟，並從該磁碟上讀出信息；託架26，用於活動地支承磁頭，使磁頭相對於磁碟20運動；音圈馬達(以後稱為VCM)28，用於轉動和定位該託架；斜坡裝載機構30，用於在磁頭運動到磁碟外周部分時，使磁頭退回到離開磁碟的位置，並在該位置支承該磁頭；電磁閂鎖32，用於將託架保持在退出位置；電路板單元33，其上裝有磁頭放大器等。
主軸馬達22裝在第一外殼10a上。該主軸馬達22具有主軸36，該主軸固定於第一外殼10a的內表面上，基本上垂直於該內表面。主軸36的伸出端部由固定螺釘37固定於第二外殼10b，該螺釘從外面擰入到第二外殼，因此第一和第二外殼10a和10b從兩端支承該主軸36。
未示出的軸承部分可轉動地支承主軸36上的轉子。轉子在第二外殼10b一側的端部構成柱形的轂43，磁碟20同軸地裝在該轂上。環形的卡環44裝在轂43的端部分，由此可以固定磁碟20的內周部分。因此，磁碟20固定於轉子，並隨轉子一起轉動。
未示出的環形永磁體固定於第一外殼10a一側的轉子端部上，使得永磁體與轉子同軸。該主軸馬達具有固定於第一外殼10a的定子心和繞在該定子心上的許多線圈。該定子心和線圈配置在永磁體的外面，其間形成間隙。
構成磁頭致動器的託架26具有支承組件52，該組件固定於第一外殼10a的內表面。該支承組件52具有垂直固定於第一外殼10a內表面的樞軸53和圓柱形轂54，該轂使用一對軸承，由樞軸53可轉動地支承。樞軸53的伸出端部由固定螺釘56固定於第二外殼10b，該螺釘從外面擰入到第二外殼。因此樞軸53在兩端由第一和第二外殼10a和10b支承。用作支承單元的支承組件52沿外殼的縱方向與主軸馬達22配置在同一側。
託架26具有從轂54伸出的臂58、從該臂相應遠端伸出的細長板狀懸浮件60和從轂54伸出的支承架62，該支承架的伸出方向與臂的伸出方向相反。各個懸浮件60的伸出端部通過未示出的常平架支承磁頭24。利用懸浮件60的彈力形成預定的磁頭負載，該負載向靠近磁碟20表面的方向作用於磁頭24。構成VCM28的音圈64固定於支承架62。
使託架26繞支承組件52轉動的VCM28包括一對扼鐵63，該扼鐵固定於第一外殼10a，彼此相對，其間形成間隙，該VCM28還包括未示出的永磁體，該永磁體固定於扼鐵中一個扼鐵的內表面，並對著該音圈64。當音圈64通電時，該託架26在圖3所示的退出位置和位於磁碟20表面上面的操作位置之間轉動。因此可將磁頭24定位在磁碟20的要求磁軌上。固定於第一外殼10a的電磁閂鎖32將託架26鎖定在退出位置，因此，在HDD受到外力作用例如受衝擊時，可以防止託架26從退出位置移動到操作位置。
該斜坡裝載機構30包括斜坡部件70和小片72，前者固定於第一外殼10a的內表面上，並對著磁碟20的外周部分，後者從各個懸浮件60的遠端伸出，用作嚙合部件。斜坡部件70由彎曲的板部件構成，具有可以嚙合小片72的斜坡表面73。當託架26從磁碟20的內周部分轉到位於磁碟外周部分外面的退出位置時，該小片72與傾坡部件70的傾坡表面73嚙合。隨後，利用斜坡表面的傾斜，向上牽引小片72，由此使磁頭24卸載。當託架26轉到退出位置時，該小片72被支承在斜坡部件70的斜坡表面73上，由此使磁頭24與磁碟20的表面保持一段距離。
如圖2、3、6和7所示，線路板單元34具有線路板主體40和主軟性印刷電路板(以後稱為主FPC)41，該軟印刷電路板從板的主體伸出。該板的主體40和主FPC整個由軟印刷電路板構成。該板的主體40具有形狀基本上相同的底部分40a和蓋部分40b。該底部分40和蓋部分40b的兩個端部具有可以穿過支承件18的通孔42。
在底部分40a的內表面上裝有磁頭放大器46和許多例如6個用於退出操作的電容器47。磁頭放大器46由許多大體長方形的裸晶片構成，其高度約0.4mm。各個電容器由例如長方形的鉭電容器構成，其高度作成為高於磁頭放大46的高度，或者定為約0.8mm高。電容器47的外表面塗有樹脂。6個電容器47圍繞磁頭放大器配置，從而包圍磁頭放大器。
6個電容器47起退出操作的電容器作用，當HDD操作時，該電容器貯存電荷，而當意外停電時，該電容器利用貯存的電荷驅動磁頭驅動器，將磁頭24移動到退出位置。各個電容器47其電容量可以設定為例如10個微法拉，6個電容器47的總電容量達到65法拉。電容量47的總電容量最好定為大於或者等於50微法拉。
在板主體40的蓋部分40b上，配置許多分別連接於磁頭放大器46的連接端子48a和許多分別連接於電容器47的連接端48b。連接件34c裝在蓋部分40b上，是連接端子48a和48b搭接，並連接於該連接件。
板主體40可以沿部分40d(見圖6和9)摺疊，使得蓋部分40b和底部分40a彼此相對。該板主體40由支承柱18固定於第一外殼10a上的預定位置，該支承柱穿過通孔42，蓋部分40b對著第一外殼10a的內表面。配置在蓋部分上的連接件34c至少部分地定位於磁頭放大器46位置，並對著該磁頭放大器46。底部分40a和蓋部分40b夾在中間。連接件34c通過在第一外殼10a上形成的開口露出在第一外殼10a的安裝表面上。
主FPC41從底部分40a伸出，其伸出端部具有許多連接墊45。該主FPC41的伸出端部連接於靠近支承組件52的託架26，連接墊45通過未示出的電纜連接於磁頭24，該電纜配置在臂58和懸浮件60上。
如圖2、4和7所示，由印刷電路板構成的控制電路板12為長方形，其長度和寬度基本上等於外殼10安裝表面11的長度和寬度。該安裝表面11具有對應於主軸馬達22的圓形突出表面70a和對應於支承組件52的圓形突出表面70b。該控制電路板12具有分別對應於突出表面70a和70b的圓形開口72a和72b。傾斜切去控制電路板12的4個稜角，使得相應的切開線與電路板12的相應側邊形成45°角，從而形成切口部分77。
在控制電路板12的對著盒子10的內表面上，安裝許多電子器件74和連接件71。用於將HDD電連接於外部設備的軟印刷電路板76連接於該控制電路板12。該軟控制電路板76從控制電路板12短邊中的一個邊引出，在其伸出端部具有許多連接端子75。
由此形成的控制電路板12可以覆蓋盒子10的安裝表面11，並用許多螺釘固定於第一外殼10a。此時，控制電路板的4個邊與安裝表面11的4個邊平齊。在安裝表面11上形成的突出表面70a和70b裝在控制電路板12的開口72a和72b中。裝在控制電路板12上的連接件71連接於電路板單元34的連接件34c。
在控制電路板12四個角上形成切口部分77分別對應於安裝表面11的四個角。因此，安裝表面11的4個角露在外面，沒有由控制電路板12蓋住。包含安裝表面4個露出角的盒子10的4個角構成手持部分78，用該部分可以拿住盒子10，而不會接觸控制電路板12。
按照由此形成的HDD，用於退出操作的電容器47裝在位於盒子10中的電路板單元34上。因此，不需要將體積和尺寸相當大的電容器47裝在控制電路板12上，由此可以小型化控制電路板，以及降低電路板的厚度。因而得到可以進一步小型化和用作更廣泛電子設備記錄裝置的HDD。以這種方式製造的卡片式輕便HDD，可以用作各種電子設備例如行動電話、數位照相機、攝像機和個人數字助理器(PDA)等的記錄裝置。
電容器47圍繞磁頭放大器46配置，其高度高於磁頭放大器的高度。因此，如果外殼10受任何外力的作用，或者當連接件34c和71相連接時，該電容器47可以保護磁頭放大器46，並防止磁頭放大器受到衝擊力的作用。
如圖8和9所示，按照本發明第二實施例的HDD，線路板單元34的板主體40，除底部分40a和蓋部分40b之外，還具有第二蓋部分40c。該第二蓋部分40c由軟印刷電路板構成，該電路板位於底部分40a的上面，至少部分接觸該底部分，其形狀基本上與底部分的形狀相同。該第二蓋部分40c具有一對向上伸出的腿部分80，各個腿部分的伸出端部80a具有通孔42。用於退出操作的兩個電容器82配置在第二蓋部分40c上。該電容器82由鉭電容器構成，其電容量定為例如68微法拉和47微法拉。還可以用電容較大的雙層電容器代替電容器82。
使第二蓋部分40c朝著底部分40a。彎折一對腿部分80，形成L形，並利用穿過伸出端80a通孔42的支承柱18，固定於第一外殼10a。裝在第二蓋部分40c上的電容器82對著裝在底部分40a上的電容器47和磁頭放大器46。
在如此製造的第二實施例中，可以得到類似於第一實施例的優點。另外，按照第二實施例，通過配置另外的電容器82可以確保用於退出操作的更大電荷量，當斷電時，這些電荷可以容易地將磁頭移到退出位置。另外，電容器82可以確保磁頭放大器46不受到衝擊的影響。
第二實施例共用HDD的與第一實施例相同的其他部件。因此用相同編號表示兩個實施例中相同的部件。從而省去這些部分的詳細說明。
本發明不限於上述實施例，可以進行各種改變或者變型，而不超出本發明的範圍。另外，可以適當組合上述實施例中說明的許多部件，由此可以得到不同的發明。例如，上述實施例和一些部件可以省去。另外，如果需要，可以適當組合不同實施例的部件。
例如，可以根據需要，增加或者減少用於退出操作的電容器數目。磁碟的數目和磁頭的數目不限於一個，可以根據需要增加。磁碟的直徑不限於0.85英寸，可以為1.8英寸或者2.5英寸。另外，本發明不限於磁碟驅動器，可以適用於其他的盤驅動器例如光碟驅動器。
權利要求
1.一種盤驅動器，其特徵在於包括盒子(10)；裝在該盒子中的圓盤形記錄介質(20)；驅動馬達(22)，配置在盒子中，用於支承和轉動該記錄介質；頭(24)，執行記錄介質的信息處理；頭致動器，配置在盒子中，可活動地支承頭，使頭相對於記錄介質運動，上述頭致動器執行退出操作，可使頭移到退出位置，脫離與上述記錄介質的接觸；線路板單元(34)，配置在盒子中，連接於頭致動器；控制電路板(12)，配置在盒子的外表面上，並連接於線路板單元；該電路板單元(34)，包括配置在盒子內表面上的板主體(40)和裝在該板主體上的至少一個電容器(47)，該電容器在執行上述退出操作時，向上述頭致動器供電。
2.如權利要求1所述的盤驅動器，其特徵在於，上述至少一個電容器(47)包括多個電容器。
3.如權利要求2所述的盤驅動器，其特徵在於，還包括裝在上述板主體(40)上的頭放大器(46)。
4.如權利要求3所述的盤驅動器，其特徵在於，上述多個電容器(47)中至少一個電容器在上述板主體(40)上的高度大於上述頭放大器(46)的高度。
5.如權利要求4所述的盤驅動器，其特徵在於，上述電容器(47)中的至少一些電容器緊靠上述頭放大器(46)配置。
6.如權利要求2所述的盤驅動器，其特徵在於，上述多個電容器(47)的總電容設定為大於或者等於50微法拉。
7.如權利要求1-3中任一項所述的盤驅動器，其特徵在於，該電路板單元(34)具有連接件(34c)，該連接件裝在板主體(40)上，位於頭放大器(46)的相反側，該連接件由頭放大器蓋住。
8.如權利要求1-3中任一項所述的盤驅動器，其特徵在於，盒子(10)和控制電路板(12)其縱向長度定為約32mm，其寬度定為約24mm，而包括盒子厚度和控制電路板厚度的總厚度設定在約3-6mm之間。
9.如權利要求1-3中任一項所述的盤驅動器，其特徵在於，該記錄介質(20)其直徑設定為0.85英寸。
10.一種製造小型盤驅動器的方法，這種盤驅器具有盒子和配置在盒子中的部件，這些部件包括記錄介質；轉動該記錄介質的驅動馬達；在上述記錄介質上執行讀出/寫入操作的頭；頭致動器，用於使頭相對於記錄介質運動，並執行退出操作，使頭移到退出位置，脫離與上述記錄介質的接觸；線路板單元，連接於上述頭致動器，上述方法包括將控制電路板(12)裝在上述盒子(10)的外面；將至少一個電容器(47)裝在上述盒子內；在進行上述退出操作時，利用上述電容器向上述頭致動器提供電力。
11.一種保護盤驅動器頭放大器的方法，該盤驅動器具有盒子和裝在盒子中的部件，這些部件包括上述頭放大器；記錄介質；轉動上述記錄介質的驅動馬達；在上述記錄介質上執行讀出/寫入操作的頭；頭致動器，用於使頭相對於記錄介質運動，並執行退出操作，使頭移到退出位置，脫離與上述記錄介質的接觸；線路板單元，連接於上述頭致動器，上述方法的特徵在於包括將控制電路板(12)裝在上述盒子(10)的外面；將至少一個電容器(47)裝在上述盒子的上述線路板單元(34)上；在進行上述退出操作時，利用上述電容器向上述頭致動器提供電力；將上述頭放大器(46)裝在上述電路板單元上；選擇上述至少一個電容器的高度，使其高於上述頭放大器的高度，由此保護上述頭放大器。
全文摘要
一種盤驅動器包括盒子(10)，該盒子裝有圓盤形的記錄介質；驅動馬達，支承和轉動該記錄介質；用於執行讀出/寫入操作的頭；頭致動器，活動地支承頭，使頭相對於記錄介質運動；線路板單元(34)，連接於頭致動器。該線路板單元具有配置在盒子內表面上的板主體(40)和至少一個電容器(46)，該電容器裝在板的主體上，以便在執行退出操作時提供電力，使頭致動器將頭移到退出位置。
文檔編號G11B33/12GK1705030SQ20051000938
公開日2005年12月7日 申請日期2005年2月18日 優先權日2004年5月31日
發明者木村彰宏, 下村和人 申請人:株式會社東芝