JP2006041409A

JP2006041409A - 配線基板及び磁気ディスク装置

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Publication number: JP2006041409A
Application number: JP2004222795A
Authority: JP
Inventors: Shin Aoki; 慎青木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2006-02-09
Also published as: CN1728917A; US20060021793A1; TWI288585B; TW200607408A; CN100352318C; SG119268A1

Abstract

【課題】ランドに部品を固着する際の位置ずれの発生を抑制することができ、小型化及び高密度化に対応可能でかつ信頼性の高い配線基板及び磁気ディスク装置を提供する。【解決手段】貫通孔２は配線基板本体１の端部に形成されている。貫通孔２の周囲に形成されたランド３は、配線基板本体１の端部側と、この端部側とは反対側に、ランドが一部欠落した部位が対称に形成された形状とされている。このランド３に、半田４によって部品５が固着されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、配線基板及び磁気ディスク装置に係り、特に小型の磁気ディスク装置用等として好適な配線基板及びこのような配線基板を有する磁気ディスク装置に関する。

携帯機器や電子機器の高機能化、小型軽量化の進展に伴い、大容量ディジタル情報をストレージするための代表的な装置である磁気ディスク装置においてもその小型化が求められている。このような小型の磁気ディスク装置は、ディスク等が収容されているディスクエンクロージャのサイズ自体が小さく、そこに内蔵され、または取り付けられた各配線基板についても小型化への対応が必要である。

上記のような配線基板としては、配線基板本体の端部にネジ止め用の貫通孔を設け、この貫通孔に取り付け用のネジを挿入して装置本体等にネジ止めする構造としたものが知られている。また、この取り付け部分においてアースをとる構造とするため、貫通孔の周囲に導電性を有する材料からなる環状のパッドや、Ｃ字状のパッドを設けることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
米国特許第４８５１６１４号公報

例えば、磁気ディスク装置等では、その小型化に対応するため、配線基板においても高密度化及び小型化が進められている。このため、前述したネジ止め用の貫通孔等については、できるだけ配線基板本体の端部に近付けて配置し、電気回路を形成するのに使用可能な領域を広く確保することが望まれる。また、上記のネジ止め用ネジについても、できるだけ配線基板本体から突出することのない構造とし、厚さ方向の寸法を圧縮することが望まれる。

ネジ止め用ネジの頭が配線基板本体から突出しないようにする構造の一例を図１１に示す。すなわち、図１１では、配線基板本体１のネジ止め用の貫通孔２の周囲に、ランド３０を設けておき、このランド３０に半田４等の固着材により、ワッシャー状の部品５を固定する。このワッシャー状の部品５は、中央部に、貫通孔２より小径とされ、ネジ６が挿入される挿入孔５ａを有し、この部品５の上面によって、ネジ６の頭を受けるようになっている。かかる構造とすれば、ネジ６の上面と、配線基板本体１の上面とを略同一面とした状態で、配線基板本体１を磁気ディスク装置本体２０等に固定することができる。

上記の貫通孔２及びランド３０は、前述したとおり、配線基板本体１の端部に配置することが望ましい。しかしながら、配線基板本体１の端部には、その製造工程における制約から、配線パターンやランドを設けることのできない領域が、例えば、０．３ｍｍ程度ある。このため、貫通孔２及びランド３０を配線基板本体１の端部に近付けて配置すると、図１２（ａ）に示すように、ランド３０の形状が、環状ではなく、配線基板本体１の端部側が欠落した略Ｃ字状等となってしまう。

しかしながら、ランド３の形状がＣ字状の場合、図１２（ｂ）に示すように、ランド３０に、半田４及び部品５を載せてリフロー炉で加熱、溶融して半田付けする際に、図１２（ｃ）に示すように、部品５が端部と反対側（図中左側）に位置ずれを起こす確率が高くなることが判明した。そして、部品５が位置ずれを起こした状態で固着されると、配線基板を磁気ディスク装置本体等にネジ止めする際に、配線基板と磁気ディスク装置本体との間に位置ずれが生じ、電気的な接続を行うコネクタ等に応力が発生し、接続不良等の製品の不良発生率が高くなるという問題が生じる。

本発明は、上記のような従来の事情に対処してなされたもので、ランドに部品を固着する際の位置ずれの発生を抑制することができ、小型化及び高密度化に対応可能でかつ信頼性の高い配線基板及び磁気ディスク装置を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明の配線基板は、所定形状の導体パターンが形成された配線基板本体と、前記配線基板本体の端部近傍に設けられ、前記配線基板本体の端部側と、この端部側とは反対側に、一部欠落した部位が対称に形成された形状のランドと、前記ランドに固着材により固定された部品とを具備したことを特徴とする。

また、本発明の他の配線基板は、所定形状の導体パターンが形成された配線基板本体と、前記配線基板本体の端部近傍に設けられたネジ止め用の貫通孔と、前記貫通孔の周囲に形成され、前記配線基板本体の端部側と、この端部側とは反対側に、一部欠落した部位が対称に形成された形状のランドと、前記ランドに固着材により固定され、中央部にネジが挿入される挿入孔が形成された板状の部品とを具備したことを特徴とする。

本発明の磁気ディスク装置は、所定形状の導体パターンが形成された配線基板本体と、前記配線基板本体の端部近傍に設けられたネジ止め用の貫通孔と、前記貫通孔の周囲に形成され、前記配線基板本体の端部側と、この端部側とは反対側に、一部欠落した部位が対称に形成された形状のランドと、前記ランドに固着材により固定され、中央部にネジが挿入される挿入孔が形成された板状の部品とを有する配線基板と、電気信号の入力／出力を行うヘッドが搭載されたヘッドキャリッジと、前記ヘッドキャリッジに搭載された前記ヘッドにより磁気情報の読み出し／書き込みがなされる磁気ディスクとを有し、前記貫通孔及び前記挿入孔に挿入されたネジにより前記配線基板と固定された磁気ディスク装置本体と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、ランドに部品を固着する際の位置ずれの発生を抑制することができ、小型化及び高密度化に対応可能でかつ信頼性の高い配線基板及び磁気ディスク装置を提供することができる。

以下、本発明の詳細を、実施の形態について図面を参照して説明する。

図１〜３は、本発明の一実施形態に係る配線基板の概略構成を示すもので、図１は配線基板全体の平面構成を示し、図２は図１の要部を拡大して示すものであり、図３は、図２のＡ−Ａ断面構成を示している。

図１に示すように、配線基板１０を構成する配線基板本体１の端部には、複数（図１では合計３つ）のネジ止め用の貫通孔２が設けられており、これらの貫通孔２には、夫々ワッシャー状の部品５が固着されている。配線基板本体１には、図示しない所定の導体パターンが形成され、所定の電子部品が搭載されている。また、図１において１１は後述する磁気ディスク装置本体２０と電気的な接続を行うためのコネクタであり、１２は磁気ディスク装置本体２０のディスクが挿入される開口部である。

図２，３に示すように、各貫通孔２の周囲には、ランド３が設けられており、このランド３に対して半田４等の固着材により、部品５が固着されている。部品５は金属等から薄板状に形成されており、その中央部には、後述するネジを挿入するための挿入孔５ａが設けられている。部品５の寸法の一例を挙げれば、外径２．８ｍｍ、内径１．２ｍｍ、厚さ０．１ｍｍである。

また、図２に示すように、ランド３は、配線基板本体１の端部側（図２の右側）と、この端部側とは反対側（図２の左側）に、ランドが一部欠落した部位が対称に形成された形状とされている。換言すれば、ランド３は、丸括弧型（（）型）の２つの分離された部分が対向するよう配置され、中心軸に対して対称な形状とされている。貫通孔２の寸法の一例を挙げれば、内径２．２ｍｍであり、ランド３の寸法の一例を挙げれば、外径が２．９６ｍｍ、内径が２．５ｍｍである。なお、本実施形態では、配線基板本体１の端部側のランド３が欠落している部分の形状に合わせて、配線基板本体１に切り込みを入れた形状としてあるが、かかる配線基板本体１の切り込みは、無くても良い。

次に、図４を参照して、上記構成のランド３に部品５を固着する際の工程の一例を説明する。図４（ａ）に示すように、まずランド３の上に固着材としての半田４を配置する。次に、図４（ｂ）に示すように、半田４の上に部品５を載置する。次に、リフロー炉等によって半田４を溶融し、図４（ｃ）に示すように、ランド３と部品５を固着する。この半田４を溶融した際、本実施形態では、ランド３がＣ型等ではなく、対称に形成されているので、半田が一方に偏って流れることが抑制され、部品５が位置ずれを起こすことを抑制することができる。

上記の工程により、ランド３と部品５を固着した際の位置ずれ量について１０サンプルの測定を行ったところ、位置ずれ量は、最小値（絶対値）が０．０１ｍｍ、最大値（絶対値）が０．０３ｍｍであった。一方、比較のために前述したＣ型のランド３０について同様な測定を行ったところ、最小値（絶対値）が０．０６ｍｍ、最大値（絶対値）が０．１ｍｍであった。この結果に示されるように、本実施形態では、従来に比べて、部品５の位置ずれ量を大幅に抑制することができる。

図５に示すように、上記構成の配線基板１０は、各貫通孔２及び部品５の挿入孔５ａに挿入されたネジ６によって磁気ディスク装置本体２０とネジ止めされ、磁気ディスク装置が構成される。この際、図６に示すように、部品５の上面によって、ネジ６の頭を受けるようになっており、ネジ６の上面と、配線基板本体１の上面とは略同一面となる。すなわち、ネジ６の頭が配線基板本体１の上面に突出していない状態となる。また、配線基板１０と磁気ディスク装置本体２０とは、ランド３、ネジ６等を介して、電気的にアース接続される。

また、配線基板１０と磁気ディスク装置本体２０との間の信号線等の電気的な接続は、前述した配線基板１０側のコネクタ１１と、磁気ディスク装置本体２０側に設けられた図示しないコネクタとを接続することによって行われる。この時、ネジ６により、配線基板１０と磁気ディスク装置本体２０とを正確な位置に固定できるので、コネクタ１１等に応力が加わることを防止することができ、磁気ディスク装置の信頼性の向上を図ることができる。

次に、上記構成の配線基板を具備した磁気ディスク装置の構成を説明する。図７に示すように、磁気ディスク装置は、磁気ディスク３１、ディスククランパ３２、ヘッドキャリッジ３３、ヘッド３４、ピボット３５、ボイスコイルモータ３６、ヘッドキャリッジ連絡配線基板３７を有する。磁気ディスク装置全体としての大きさは、例えば縦３２ｍｍ、横２４ｍｍである。

磁気ディスク３１は、円周方向の磁気パターンとして情報を保持する円盤状のメディアであり、その半径方向に移動するヘッドキャリッジ３３の先端に設けられたヘッド３４により磁気信号の書き込み／読み出しが行われる。ディスククランパ３２は、磁気ディスク３１の回転中心をその下側に設けられたスピンドルモータ（図示せず）の側に締め付け固定するものである。ヘッドキャリッジ３３は、その先端に設けられたヘッド３４を磁気ディスク上で浮上させつつ半径方向に移動させるものである。

ヘッド３４は、磁気ディスク３１に情報を書き込むための電気信号／磁気信号の変換、および磁気ディスク３１から情報を読み出すための磁気信号／電気信号の変換を行うものである。書き込み／読み出しの電気信号は、ヘッドキャリッジ３３に接続されたヘッドキャリッジ連絡配線基板３７から相互に伝送される。ピボット３５は、ヘッドキャリッジ３３の移動（旋回）中心として回転自在にヘッドキャリッジ３３を支持するものである。ボイスコイルモータ３６は、ヘッドキャリッジ３３をピボット３５中心に旋回させるための駆動源となるものである。

ヘッドキャリッジ連絡配線基板３７は、ヘッドキャリッジ３３に連絡（接続）してヘッド３４との間で相互にやり取りされる信号を伝送するものである。この信号には、ボイスコイルモータ３６への信号を含んでもよい。また、図示するように、主として信号伝送のためのケーブルとして機能しかつヘッドキャリッジ３３の旋回により屈曲状態が変化する部位と、この部位に連続して形状が固定され、主に電子部品の実装を行うための領域とを有する。

以上の通り、本実施形態によれば、ランドに部品を固着する際の位置ずれの発生を抑制することができ、小型化及び高密度化に対応可能でかつ信頼性の高い配線基板及び磁気ディスク装置を提供することができる。なお、上記実施形態では、丸括弧型のランド３を使用した場合について説明したが、ランドはかかる形状のものに限定されるものではない。例えば、図８に示すように、外形が四角形状のランド３ａ等、対称形状のものであればどのようなものでも良い。また、かかる形状のランド３ａを使用した場合、図９に示すように、外形が四角形状の部品５ｂ等を使用することもできる。さらに、ランドの分割数も２に限られるものではなく、例えば、図１０に示すランド３ｂのように対称に４分割されたものでも良く、さらに多数、例えば６分割されたもの等でも良い。さらにまた、部品については、ネジ止め用のワッシャー状のものに限らず、どのような部品でも良い。

本発明の一実施形態に係る配線基板の全体概略構成を示す図。図１の配線基板の要部構成を拡大して示す図。図２の配線基板のＡ−Ａ断面構成を示す図。図１の配線基板の部品の固着工程を示す図。本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置の概略構成を示す図。図５の配線基板と磁気ディスク装置本体の取り付け部分を拡大して示す図。図５の磁気ディスク装置本体の概略構成を示す図。本発明の他の実施形態の要部概略構成を示す図。本発明のさらに他の実施形態の要部概略構成を示す図。本発明のさらに他の実施形態の要部概略構成を示す図。従来の配線基板の要部を拡大して示す図。図１１の配線基板の部品の固着工程を示す図。

符号の説明

１…配線基板本体、２…貫通孔、３…ランド、４…半田（固着材）、５…部品、１０…配線基板、１１…コネクタ。

Claims

所定形状の導体パターンが形成された配線基板本体と、
前記配線基板本体の端部近傍に設けられ、前記配線基板本体の端部側と、この端部側とは反対側に、一部欠落した部位が対称に形成された形状のランドと、
前記ランドに固着材により固定された部品と
を具備したことを特徴とする配線基板。
所定形状の導体パターンが形成された配線基板本体と、
前記配線基板本体の端部近傍に設けられたネジ止め用の貫通孔と、
前記貫通孔の周囲に形成され、前記配線基板本体の端部側と、この端部側とは反対側に、一部欠落した部位が対称に形成された形状のランドと、
前記ランドに固着材により固定され、中央部にネジが挿入される挿入孔が形成された板状の部品と
を具備したことを特徴とする配線基板。
前記固着材が半田であり、当該半田をリフローにより溶融して前記部品を前記ランドに固定することを特徴とする請求項１又は２に記載の配線基板。
前記ランドが、丸括弧状の２つの分離された部位から形成されていることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の配線基板。
所定形状の導体パターンが形成された配線基板本体と、前記配線基板本体の端部近傍に設けられたネジ止め用の貫通孔と、前記貫通孔の周囲に形成され、前記配線基板本体の端部側と、この端部側とは反対側に、一部欠落した部位が対称に形成された形状のランドと、前記ランドに固着材により固定され、中央部にネジが挿入される挿入孔が形成された板状の部品とを有する配線基板と、
電気信号の入力／出力を行うヘッドが搭載されたヘッドキャリッジと、前記ヘッドキャリッジに搭載された前記ヘッドにより磁気情報の読み出し／書き込みがなされる磁気ディスクとを有し、前記貫通孔及び前記挿入孔に挿入されたネジにより前記配線基板と固定された磁気ディスク装置本体と、
を具備することを特徴とする磁気ディスク装置。