專利名稱：磁盤驅動器和用來制造它的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種磁盤驅動器，特別是一種適于用來在驅動器的內 部密封諸如氦氣之類的低密度氣體的密封型磁盤驅動器。
背景技術：
由于對高容量、高記錄密度及快速訪問的要求，在最近幾年在磁 盤驅動器(HDD)中，盤不可避免地以高速轉動，并且磁頭支架組件 (HGA)被高速驅動。因此，非小量的空氣擾動(風擾動)發(fā)生，并 且對于盤和磁頭支架組件產生振動。由風擾動造成的振動大大地阻礙 磁頭在記錄高密度的盤上的信息上的定位。這是因為風擾動隨機地發(fā) 生，并且難以進行尺寸和時段的準確估計，從而快速和準確定位控制 是復雜和困難的。風擾動振動也是噪聲的主要因素，并且成為損害驅 動器安靜的主要原因。作為盤驅動器中由高速轉動伴隨的空氣作用而出現(xiàn)的問題，除以 上之外還有電功率消耗的增加。當盤以高速轉動時，在盤附近的空氣 也被抽吸在一起并轉動。另一方面，遠離盤的空氣靜止不動，從而在 它們之間產生剪切力，這在盤轉動停止時施加負載。這叫做風阻損失， 并且轉速越高，風阻損失越大。為了克服風阻損失進行高速轉動，要 求巨大的電機輸出，并且大電功率是必要的。因此，考慮到風擾動和風阻損失與盤驅動器中的氣體的密度成比 例，從過去已經有試圖通過代替空氣用密度比空氣低的氣體填充和密 封磁盤驅動器來減小風擾動和風阻損失的想法。作為低密度氣體，想到氫氣和氦氣，但從實際使用看效果和穩(wěn)定
性高的氦氣最佳。通過在其內部氣密地密封氦氣的磁盤驅動器，可解 決上述問題，并可實現(xiàn)迅速和準確的定位控制、電功率的節(jié)省、及良 好的安靜。然而，氦氣的分子極小并且擴散系數(shù)巨大，從而在普通磁盤驅動 器中使用的殼體中密封性能較低，并且氦氣在一般使用期間容易泄漏 出。因此，為了使諸如容易泄漏的氦氣之類的低密度氣體可氣密地密 封的目的，提出了一種密封結構，例如在專利文獻1中所公開的密封結構。圖7是橫斷面圖，表示在專利文獻1中公開的磁盤驅動器的殼 體的結構。殼體100具有底座120、和與底座120的側壁的上部部分連 接的蓋110，并且磁頭磁盤組件(HDA) 101被包圍在殼體內部102中。 為了將氦密封在殼體內部102中，在氦氣環(huán)境中進行蓋110的連接， 并且同時通過連接得到在殼體內部102中已經充滿氦氣的密封型磁盤 驅動器。作為殼體中很可能泄漏氦氣的地方，底座120的側壁的上部部分 和蓋110的連接部105就是例子。為了完全密封連接部105，蓋110激 光焊接在底座120的側壁的上部部分上。從耐用性和可靠性的觀點看，作為底座和蓋，選擇通過鋁壓鑄模 制的底座、和通過壓制或切削而模制的鋁蓋。[專利文獻1] 美國專利申請No. 2005/0068666發(fā)明內容然而，當通過壓鑄來模制底座時，為了容易脫模，脫模劑涂敷在 模具上，并且環(huán)境中的氣體存在于模具中。在底座的鑄造中，諸如脫 模劑和環(huán)境中的氣體之類的雜質被吸入并包含在模制的底座中。在安 裝HDA的狀態(tài)下，必須連接蓋和這樣一種底座。作為連接方法，想到 激光焊接、軟焊或硬焊。通過軟焊或硬焊，在連接部處的溫度比通過 激光焊接的情形低，并且要熔化的底座的范圍與激光焊接相比淺得多， 從而底座的內部與以后描述的激光焊接的情形相比幾乎不受到不利影 響。然而，連接部溫度易于通過軟焊或銅焊擴散，并且周緣的寬范圍成為高溫，從而有可能由于HDA的熱阻問題而使HDA可能破壞。而且，在激光焊接中，僅僅焊接部分成為高溫，并且had不像在 軟焊或硬焊的情形下那樣受到不利影響。然而，在激光焊接中，連接 溫度比在軟焊或硬焊的情形下高，并且要熔化的底座的范圍與軟焊或 硬焊相比深得多，從而底座的內部受到不利影響。明確地說，如以上 描述的那樣，雜質包含在通過壓鑄模制的底座中，并且這些雜質的沸 點比鋁的沸點低。因此，當?shù)鬃娜刍糠殖蔀楦邷貢r，雜質在鋁之 前突然膨脹，并且吹掉周圍的鋁，作為結果，缺陷(氣孔)出現(xiàn)。密 封的氦氣傾向于通過這樣一種氣孔容易地泄漏。本發(fā)明的目的在于，提供一種底座和蓋的連接結構，從而通過在 磁盤驅動器中填充諸如氦氣體之類的低密度氣體，氦氣不容易通過氣 孔泄漏，以便能夠密封很長時段。在本發(fā)明中，填充有低密度氣體并密封的密封型磁盤驅動器浸在 低蒸汽壓油或低粘度粘合劑中，以把低蒸汽壓油或低粘度粘合劑滲入 在底座和蓋的連接部處存在的泄漏路徑和假定發(fā)展成泄漏路徑的氣孔 中，從而在磁盤驅動器的內部中密封的低密度氣體不會通過泄漏路徑 泄漏。明確地說，本發(fā)明提供一種密封型磁盤驅動器，該密封型磁盤驅 動器包括磁盤；主軸電機，用來轉動地驅動磁盤；磁頭，用來在磁 盤上記錄或再現(xiàn)信息；底座，在其上布置執(zhí)行器組件，以在磁盤上沿 徑向方向移動磁頭；及蓋，它與底座相連接，并且低密度氣體密封在
底座與蓋連接的空間中，其中低蒸汽壓油或低粘度粘合劑填充在底座 和蓋的連接部處存在的孔中。在連接部處存在的孔是通過氣孔的連接形成的泄漏路徑、通過氣 孔和裂紋的連接形成的泄漏路徑、或通過裂紋形成的泄漏路徑，并且 低蒸汽壓油或低粘度粘合劑存在于泄漏路徑的底座的側壁的外表面?zhèn)?上。低蒸汽壓油優(yōu)選地是氟油。低粘度粘合劑優(yōu)選地是環(huán)氧樹脂。低密度氣體優(yōu)選地是氦氣。一種用來制造本發(fā)明中的磁盤驅動器的方法，包括以下步驟將 具有底部和側壁的底座與磁盤、用來轉動地驅動磁盤的主軸電機、用 來在磁盤上記錄或再現(xiàn)信息的磁頭、及在磁盤上在徑向方向上移動磁 頭的執(zhí)行器組件組裝；在把低密度氣體填充在連接底座和蓋的空間中 的同時，把蓋與底座相連接；及把低蒸汽壓油或低粘度粘合劑填充在底座和蓋的連接部處存在的孔中。把低蒸汽壓油或低粘度粘合劑填充在底座和蓋的連接部處存在的孔中的步驟包括以下步驟把包含在底座和蓋的連接部處的空間中密 封的低密度氣體的磁盤驅動器放到充滿低蒸汽壓油或低粘度粘合劑的 真空容器中；把磁盤驅動器浸入低蒸汽壓油或低粘度粘合劑中；把空氣引入到真空容器中；及從低蒸汽壓油或低粘度粘合劑中拉起磁盤驅 動器。把低粘度粘合劑填充在底座和蓋的連接部處存在的孔中的步驟包 括以下步驟把包含底座和蓋的連接部處的空間中密封的低密度氣體 的蓋側向下磁盤驅動器浸在低粘度粘合劑的儲箱中，使得至少浸入底 座和蓋的連接部；和從低粘度粘合劑的儲箱中拉起磁盤驅動器。在這種情況下，優(yōu)選的是，還包含擦除粘附在磁盤驅動器的外表 面上的低粘度粘合劑的步驟。根據本發(fā)明，通過把低蒸汽壓油或低粘度粘合劑填充在底座和蓋 的焊接部分處的泄漏路徑和氣孔中，可大大地減小密封在磁盤驅動器 的內部中的氦氣的泄漏。


圖1是本發(fā)明的例子中的磁盤驅動器的典型橫斷面圖。圖2是表示在本發(fā)明的例子中把低蒸汽壓油滲入磁盤驅動器中的 焊接部分的泄漏路徑中的 一 種方法的圖。圖3是表示在本發(fā)明的例子中把低粘度粘合劑滲入磁盤驅動器中 的焊接部分的泄漏路徑中的一種方法的圖。圖4是橫斷面圖，表示底座和蓋的焊接部分。圖5是泄漏路徑部分的橫斷面圖，它表示本發(fā)明的工作效果。 圖6是應用本發(fā)明的磁盤驅動器在取下蓋的狀態(tài)下的俯視圖。圖7是傳統(tǒng)密封型磁盤驅動器的橫斷面圖。
具體實施方式
首先，通過參照圖6將描述本發(fā)明中的磁盤驅動器的整體的構造。 圖6是在取下蓋的狀態(tài)下磁盤驅動器的斜視圖。在圖6中，提供主軸電機30、和由主軸電機30轉動地驅動的作 為信息記錄或再現(xiàn)介質的磁盤32。而且，提供包含音圈電機的執(zhí)行器 組件34、和由執(zhí)行器組件34轉動地驅動的磁頭支架組件36。在磁頭 支架組件36的末端處提供經在磁盤32之間具有空氣承載表面(ABS) 的滑塊用于借助于磁盤32記錄或再現(xiàn)的磁頭38。
磁頭支架組件36在磁盤32的徑向方向上被轉動地驅動，并且磁 頭38定位在磁盤32上，及進行記錄或再現(xiàn)。而且，F(xiàn)PC組件40把磁 頭38和每個電機與在殼體外的電路基片相連接以驅動和控制它們，并 且進行傳輸以便磁頭38記錄或再現(xiàn)的信息、和用來驅動每個電機的驅 動電流。磁盤驅動器通過上述主軸電機30、磁盤32、執(zhí)行器組件34、 磁頭支架組件36、及在殼體中的FPC組件40 (下文稱作HDA)、和 在殼體外的電路基片而工作。將低密度氣體密封在殼體中的同時，蓋由激光焊接到底座上以得 到密封型磁盤驅動器，在該底座上安裝HDA以構造殼體。作為低密度 氣體，氫氣、氦氣等是優(yōu)選的，并且特別優(yōu)選地使用氦氣。參照圖4，說明與蓋20焊接的底座12的焊接部分2的狀態(tài)。如 以上描述的那樣，在壓鑄底座12的內部中產生缺陷4 (氣孔)。也有 可能存在由焊接時的應力引起的裂紋5。氣孔4彼此連接，或者氣孔4 和裂紋5連接而形成密封氦氣的泄漏路徑6，從而氦氣容易泄漏出殼體。在本發(fā)明中，低蒸汽壓油或低粘度粘合劑滲入到泄漏路徑中，以 使氦氣難以泄漏出。通過參照1至5將描述本發(fā)明的例子。圖1是根據本發(fā)明中的例子的磁盤驅動器的典型橫斷面圖。附圖 表示在組裝完全密封型磁盤驅動器10之后底座12和蓋20的外周緣覆 蓋有低蒸汽壓油7或低粘度粘合劑8的狀態(tài)。低蒸汽壓油7或低粘度 粘合劑8滲入到如圖4中所描述的在焊接部分2處出現(xiàn)的泄漏路徑6中。參照圖2，下面說明把低蒸汽壓油7滲入到泄漏路徑6中以粘附 在殼體的外表面上的方法。如圖2 (a)中所示，低蒸汽壓油7預先放 在能夠抽真空的容器50中。組裝之后的磁盤驅動器IO放在吊籃52中，
并且送入真空容器50中。此后，真空容器50用泵54抽真空以形成真 空狀態(tài)。隨后，如圖2 (b)中所示，放在吊籃52中的磁盤驅動器10 與吊籃浸入低蒸汽壓油7中，并且閥56被打開以把外部空氣引入到真 空容器50中而形成大氣壓狀態(tài)。通過從真空形成大氣壓狀態(tài)，如圖4 中所示，低蒸汽壓油7進入泄漏路徑6中。然而，由于殼體的內部充 滿氦氣，所以低蒸汽壓油7由于內部和外部大氣壓力之差而不能進入 殼體的內部。作為低蒸汽壓油7，氟油是優(yōu)選的。氟油是化學穩(wěn)定的，并且當 使用具有5,000或更大平均分子重量的氟油時，蒸發(fā)量非常小并且表面 張力很小，使得氟油有可能滲入到泄漏路徑6中并且防止氦氣泄漏。說明通過把低蒸汽壓油7滲入到泄漏路徑6中可防止氦氣泄漏的 原因。在空間中氦氣的平均運動速度比普通空氣高2.7倍左右，并且氦 氣是惰性的且難以附著，從而在有孔的場合容易泄漏出。另一方面， 當油填充在泄漏路徑中時，與普通空氣相比，氦氣難以溶解在油中， 從而需要很長時間溶解。而且，如圖5中所示，即使當氦氣溶解在油7 中時，在油中擴散的速度緩慢，從而氦氣通過油的通過速度明顯減小。 因此，氦氣不容易泄漏出殼體。以上方法是把低蒸汽壓油7滲入泄漏路徑6中以粘附到殼體的外 表面上的方法，但根據這種方法也可以把低粘度粘合劑8滲入泄漏路 徑6中。就是說，通過把低粘度粘合劑8放在如圖2中所示的真空容 器50中代替低蒸汽壓油7和進行相同過程，低粘度粘合劑8可填充在 泄漏路徑6中。然而，在殼體的外表上粘附的粘合劑導致封閉把磁盤 驅動器連接到其它設備上的螺釘孔，從而優(yōu)選的是，擦除在螺釘孔的 部分上粘附的粘合劑?；蛘撸瑯觾?yōu)選的是，擦除在殼體的外表面上 粘附的所有粘合劑。下面，通過參照圖3描述特別適于把低粘度粘合劑8填充在磁盤 驅動器10的底座12和蓋20的連接部分2處存在的泄漏路徑6中的方 法。諸如環(huán)氧樹脂之類的低粘度粘合劑8放在容器60中，以準備粘合 劑儲箱。在組裝之后的磁盤驅動器10以蓋20側向下的方式浸入低粘 度粘合劑的儲箱中，使得至少底座12和蓋20的連接部分2浸入低粘 度粘合劑8中。低粘度粘合劑8通過毛細管現(xiàn)象滲入到泄漏路徑6中。 由于殼體的內部填充有氦氣，所以低粘度粘合劑8由于大氣壓力的差 而不能進入殼體的內部中。在蓋12附近粘附的低粘度粘合劑8可以被 擦除或者可以通過加熱硬化而保留。因而，在低粘度粘合劑8填充在焊接部分2的泄漏路徑6中的情 況下，同樣，通過與低蒸汽壓油7類似的作用，在泄漏路徑6中粘合 劑部分中的氦氣的通過速度可明顯地減小，從而氦氣難以泄漏出殼體。 而且，在粘合劑的情況下，氦氣的泄漏量由對于粘合劑的滲透特性確 定，但開口面積+孔長度極小，使得滲透的影響是可忽略的水平。如以上描述的那樣，即使在蓋20和底座12的連接部分2處有1 ^tm 左右尺寸的孔(泄漏路徑)，根據本發(fā)明通過用低蒸汽壓油或低粘度 粘合劑填充泄漏路徑，氦氣的泄漏也可減小到可忽略的水平。根據本發(fā)明的實施例，完全密封的氦氣可實現(xiàn)快速且準確的定位 控制、電力的節(jié)省、及良好的安靜。而且，當不考慮電力的節(jié)省時， 可實現(xiàn)較高的磁盤轉動和磁頭支架組件的驅動，從而可設計磁盤驅動 器的性能改進。而且，根據本發(fā)明的實施例，通過完全密封殼體，可消除大氣壓 力和濕度的波動對HDA的影響，并且可防止在HDA中的電機油等的 氧化退化。附圖標記說明2:焊接部分
3:氣泡4:氣孔5:裂紋6:泄漏路徑7:低蒸汽壓油8:低粘度粘合劑10:磁盤驅動器12:底座14:側壁15:肋16:凸緣18:螺釘孔20:蓋22:孔23:用于注射的孔30:主軸電機32:磁盤34:執(zhí)行器組件36:磁頭支架組件38:磁頭50真空容器52,吊籃泵閥容4 6 o5 5 權利要求
1.一種密封型磁盤驅動器，包括盤；主軸電機，用來轉動地驅動所述盤；磁頭，用來在所述盤上記錄或再現(xiàn)信息；底座，在該底座上設置執(zhí)行器組件，以在所述盤上沿半徑方向移動所述磁頭；及蓋，該蓋與所述底座相連接，并且低密度氣體填充在所述底座與所述蓋連接的空間中，其中低蒸汽壓油或低粘度粘合劑填充在存在于所述底座和所述蓋的所述連接部處的孔中。
2. 根據權利要求1所述的磁盤驅動器，其中，存在于所述連接部 處的所述孔是通過氣孔的連接形成的泄漏路徑、通過氣孔和裂紋的連 接形成的泄漏路徑、或通過裂紋形成的泄漏路徑，并且所述低蒸汽壓 油或所述低粘度粘合劑存在于所述泄漏路徑的所述底座的側壁的外表 面?zhèn)壬稀?br> 3. 根據權利要求l所述的磁盤驅動器，其中，所述低蒸汽壓油是 氟油。
4. 根據權利要求l所述的磁盤驅動器，其中，所述低粘度粘合劑是環(huán)氧樹脂。
5. 根據權利要求1所述的磁盤驅動器，其中，所述低密度氣體是氦氣。
6. —種用來制造磁盤驅動器的方法，包括以下步驟將具有底部和側壁的底座與盤、用來轉動地驅動所述盤的主軸電機、用來在所述 盤上記錄或再現(xiàn)信息的磁頭、及在所述盤上沿半徑方向移動所述磁頭的執(zhí)行器組件組裝；把低密度氣體填充在連接所述底座和所述蓋的空 間中的同時，將蓋與所述底座相連接；及把低蒸汽壓油或低粘度粘合 劑填充在存在于所述底座和所述蓋的所述連接部處的孔中。
7. 根據權利要求6所述的用來制造磁盤驅動器的方法，其中，存 在于所述連接部處的所述孔是通過氣孔的連接形成的泄漏路徑、通過 氣孔和裂紋的連接形成的泄漏路徑、或通過裂紋形成的泄漏路徑，并 且所述低蒸汽壓油或所述低粘度粘合劑從所述泄漏路徑的所述底座的 所述側壁的所述外表面?zhèn)忍畛洹?br> 8. 根據權利要求6所述的用來制造磁盤驅動器的方法，其中，把低蒸汽壓油或低粘度粘合劑填充在存在于所述底座和所述蓋的所述連接部處的孔中的所述步驟包括以下步驟把包含密封在所述底座和所 述蓋的所述連接部處的空間中的低密度氣體的所述磁盤驅動器放到充 滿所述低蒸汽壓油或所述低粘度粘合劑的真空容器中；把所述磁盤驅 動器浸入所述低蒸汽壓油或所述低粘度粘合劑中；把空氣引入所述真 空容器中；及從所述低蒸汽壓油或所述低粘度粘合劑中拉起所述磁盤驅動器。
9. 根據權利要求6所述的用來制造磁盤驅動器的方法，其中，所述低蒸汽壓油是氟油。
10. 根據權利要求6所述的用來制造磁盤驅動器的方法，其中， 所述低粘度粘合劑是環(huán)氧樹脂。
11. 根據權利要求6所述的用來制造磁盤驅動器的方法，其中， 把所述低粘度粘合劑填充在存在于所述底座和所述蓋的所述連接部處 的孔中的所述步驟包括以下步驟把包含密封在所述底座和所述蓋的所述連接部處的所述空間中的低密度氣體的所述磁盤驅動器所述蓋側 向下浸在所述低粘度粘合劑的儲箱中，使得至少浸入所述底座和所述蓋的所述連接部；和從所述低粘度粘合劑的所述儲箱拉起所述磁盤驅 動器。
12. 根據權利要求11所述的用來制造磁盤驅動器的方法，它還包 含擦除粘附在所述磁盤驅動器的外表面上的所述低粘度粘合劑的步驟。
13. 根據權利要求6所述的用來制造磁盤驅動器的方法，其中， 所述低密度氣體是氦氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及磁盤驅動器和用來制造它的方法。當蓋與磁盤驅動器的底座通過焊接連接時，壓鑄中的氣泡由于在焊接時的高溫突然膨脹，并且吹掉熔化金屬，及氣孔出現(xiàn)。密封在殼體中的低密度氣體傾向于通過氣孔連接形成的泄漏路徑容易地泄漏。組裝后的磁盤驅動器10放在吊籃52中，并且送入包含低蒸汽壓油7的真空容器50中。之后，真空容器50抽真空，并且放在吊籃52中的磁盤驅動器10浸入低蒸汽壓油7中，及閥56被打開以使真空容器50成為大氣壓狀態(tài)。通過從真空到大氣壓的狀態(tài)變化，低蒸汽壓油7進入泄漏路徑6中。由于氦氣溶解在低蒸汽壓油7中，在油中擴散，及在泄漏路徑6中運動，所以通過速度明顯降低。
文檔編號G11B33/12GK101154430SQ20071015479
公開日2008年4月2日 申請日期2007年9月19日 優(yōu)先權日2006年9月20日
發(fā)明者上船貢記, 市川和秀, 早川貴子, 河野敬, 進藤仁, 青柳彰彥 申請人:日立環(huán)球儲存科技荷蘭有限公司