基座板、制造基座板的方法和包括基座板的硬盘驱动器的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种基座板、制造基座板的方法和包括其的硬盘驱动器，所述基座板包括：基座主体；组件容纳部，穿透所述基座主体，以在将基底和所述基座主体结合时，将安装在基底上的电路组件容纳在组件容纳部中，其中，所述组件容纳部包括形成在所述组件容纳部的外部边缘中的台阶部，从而使密封构件安放在所述台阶部上，以密封所述组件容纳部。
【专利说明】基座板、制造基座板的方法和包括基座板的硬盘驱动器
[0001]本申请要求于2012年9月25日提交到韩国知识产权局的第10-2012-0106662号韩国专利申请的优先权，该申请的内容通过引用被结合于此。
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种用于硬盘驱动器的基座板和包括所述基座板的硬盘驱动器，更具体地讲，涉及一种用于硬盘驱动器的基座板、用于制造所述基座板的方法和包括所述基座板的硬盘驱动器，所述基座板包括能够将安装在基底上的电路组件容纳在其中的组件容纳部。
【背景技术】
[0003]作为计算机信息存储装置的硬盘驱动器(HDD)使用磁头来读取存储在盘上的数据或将数据写入盘中。
[0004]在硬盘驱动器中，基座板安装有能够使磁头在盘的面上运动的头驱动器，S卩，磁头臂组件。在磁头在通过头驱动器按照预定高度悬在盘的写入表面之上的状态下运动到期望的位置的同时执行其功能。
[0005]根据现有技术，在制造设置于硬盘驱动器中的基座板时，已使用对铝(Al)进行压铸然后去除由于压铸所产生的毛刺等的后处理方案。
[0006]然而，在根据现有技术的压铸方案中，因为执行注射用于压铸的熔融态的铝(Al)以形成基座板的工艺，所以需要高的温度和大的压力，从而该工艺需要大量的能量，且增加了加工时间。
[0007]此外，在压铸模具的寿命方面，在使用单个模具制造大量基座板方面受到限制，且通过压铸工艺制造的基座板会具有差的尺寸精度。
[0008]因此，已通过冲压或锻造工艺来制造基座板以解决压铸工艺固有的问题。因此，根据对硬盘驱动器的小型化和纤薄的需求，已迫切需要确保可容纳安装在基底上的电路组件的空间并且尽管在进行冲压或锻造工艺时使用被设置得尽可能薄的钢基板，但是仍然防止在刚度方面的问题的技术进行研究。
[0009]在下面的专利文献I中，存在由于安装在印刷电路板上的电路元件导致的难以减小硬盘驱动器的总高度的问题。
[0010][现有技术文献]
[0011](专利文献I)第2010-0103922号韩国专利特许公开
【发明内容】
[0012]本发明的一方面提供了一种用于硬盘驱动器的基座板、用于制造所述基座板的方法和包括所述基座板的硬盘驱动器，所述基座板能够通过使钢板塑性变形而制造，并通过包括能够将安装在基底上的电路组件容纳在其中的组件容纳部而满足对小型化和纤薄的需求。[0013]本发明的另一方面提供了一种基座板以及包括该基座板的硬盘驱动器，尽管所述基座板包括能够在其中容纳安装在基底上的电路组件的空间，也能够维持所述基座板的刚度。
[0014]本发明的另一方面提供了一种硬盘驱动器，所述硬盘驱动器能够防止外部的异物被弓丨入到所述硬盘驱动器的内部。
[0015]本发明的另一方面提供了一种基座板、制造所述基座板的方法和包括所述基座板的硬盘驱动器，通过以冲压或锻造工艺制造所述基座板能够显著减少加工时间并降低能耗。
[0016]根据本发明的一方面，提供了一种基座板，所述基座板包括:基座主体；组件容纳部，穿透所述基座主体，以在将基底和所述基座主体结合时，将安装在基底上的电路组件容纳在组件容纳部中，其中，所述组件容纳部包括形成在所述组件容纳部的外边缘中的台阶部，从而使密封构件安放在所述台阶部上以密封所述组件容纳部。
[0017]所述基座主体可通过使钢板塑性变形而形成。
[0018]所述台阶部的厚度可小于所述基座主体的厚度。
[0019]所述基座板可满足下面的等式:
[0020]0〈S’ 2<0.5625
[0021]其中，S'指所述组件容纳部的面积与所述台阶部的面积的比率。
[0022]所述组件容纳部的直`径可大于所述台阶部的直径的0%且可等于或小于所述台阶部的直径的50%。
[0023]根据本发明的另一方面，提供了一种用于制造基座板的方法，所述方法包括:通过在基座主体的预定位置穿透所述基座主体而在所述基座主体中形成准备孔；将所述基座主体固定至夹具；冲压所述基座主体的准备孔的外边缘以在所述基座主体中形成台阶部；通过冲压所述基座主体在所述基座主体中形成组件容纳部，以减小所述准备孔的直径。
[0024]所述基座板可满足下面的等式:
[0025]0〈S’ 2<0.5625
[0026]其中，S'指所述组件容纳部的面积与所述台阶部的面积的比率。
[0027]所述基座板可满足下面的等式:
[0028]0.16〈S2〈0.81
[0029]其中，S指所述准备孔的面积与所述台阶部的面积的比率。
[0030]所述基座板可满足下面的等式:
f
[0031]Vv2 =1-(1-W'2 )-
[0032]其中，w指所述准备孔的直径与所述台阶部的直径的比率，W'指所述组件容纳部的直径与所述台阶部的直径的比率，t指所述基座主体的厚度，且t'指所述台阶部的厚度。
[0033]所述基座板可满足下面的等式:
[0034]0〈w’〈0.75
[0035]其中，w'指所述组件容纳部的直径与所述台阶部的直径的比率。
[0036]所述基座板可满足下面的等式:[0037]0.4<w<0.9
[0038]其中，w指所述准备孔的直径与所述台阶部的直径的比率。
[0039]根据本发明的另一方面，提供了一种硬盘驱动器，所述硬盘驱动器包括:上述基座板；主轴电机，结合到所述基座板，以使盘旋转；磁头，将数据写入盘和从盘读取数据；头驱动器，使磁头运动到所述盘上的预定位置。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其他方面、特点和其他优点将被更清楚地理解，在附图中:
[0041]图1是示出了根据本发明的实施例的硬盘驱动器的示意性分解透视图；
[0042]图2是根据本发明的实施例的硬盘驱动器的一半的截面图；
[0043]图3是示出了根据本发明的实施例的在基座主体中形成组件容纳部的工艺的示意性截面图；
[0044]图4是示出了根据本发明的实施例的基座主体固定到夹具(jig)以在基座主体中形成台阶部的形式的透视图；
[0045]图5是示出了根据本发明的实施例的使用冲压机在基座主体中形成台阶部的形式的透视图；
[0046]图6A是示出了根据本发明的实施例的在基座主体中形成准备孔的形式的示意性平面图；
[0047]图6B是示出了根据本发明的实施例的在基座主体中形成组件容纳部和台阶部的形式的示意性平面图；
[0048]图7是示出了在允许组件容纳部的直径不变而允许台阶部的厚度变化的情况下所要求的冲压负载的曲线图；
[0049]图8是示出了在允许台阶部的厚度不变而允许组件容纳部的直径变化的情况下所要求的冲压负载的曲线图；
[0050]图9是示出了施加到基座主体的冲压负载相对于组件容纳部的直径的曲线图；
[0051]图10是示出了在预定负载施加到基座主体的情况下基座主体的下陷量相对于组件容纳部的直径的曲线图；
[0052]图11是示出了基座主体的下陷量和施加到基座主体的冲压负载相对于组件容纳部的直径的曲线图。
【具体实施方式】
[0053]将参照附图对本发明的实施例进行详细的描述。然而，本发明可以以多种不同的形式实施，且不应该被解释为局限于阐述于此的实施例。相反，提供这些实施例以使本公开将是彻底的和完整的，并将本发明的范围充分传达给本领域的技术人员。
[0054]在附图中，为了清楚起见，组件的形状和尺寸可被夸大，且相同的标号将始终用于指示相同或类似的组件。
[0055]图1是示出了根据本发明的实施例的硬盘驱动器的示意性分解透视图。
[0056]参照图1，根据本发明的实施例的硬盘驱动器可包括用于硬盘驱动器的基座板100 (以下，称为基座板)、主轴电机200、头驱动器300和基底400。
[0057]在根据本发明的实施例的硬盘驱动器中，基座板100可以是与盖板500 —起形成外观的壳体，且可包括基座主体110和头安放部120。
[0058]这里，基座板100和盖板500可通过将多个螺钉510结合到形成在基座板100中的孔112而彼此结合。
[0059]这里，基座主体110可通过使钢板塑性变形而形成。更具体地讲，在通过冲压工艺制造出基座主体110的基本形状后，可通过诸如弯曲或切割的附加工艺来制造基座主体110的最终形状。
[0060]即，与根据现有技术的后处理方案(压铸铝(Al )，然后去除由于压铸而产生的毛刺等)不同，根据本发明的实施例的基座主体110可通过对冷轧钢板(SPCC、SPCE等)、热轧钢板、不锈钢板或轻质合金钢板(例如，硼或镁合金板)进行塑性加工(例如，冲压工艺等)而执行单个工艺或者附加工艺来制造。
[0061]因此，因为可通过冲压处理来制造根据本发明的实施例的基座主体110，所以显著降低了加工时间和能耗，从而可提高生产能力。
[0062]这里，基座主体110可设置有穿过其上表面和下表面的至少一个组件容纳部130。
[0063]组件容纳部130可提供在其中可容纳安装在基底400上的电路组件410的空间。
[0064]可参照图2至图6对组件容纳部130进行详细的描述。
[0065]盘D (在盘D上存储有数据)可放置在基座主体110 (结合到下面将要描述的主轴电机200的盘D布置于基座主体110的一部分上)上。
[0066]基座主体110可以基本上以圆形的形状形成以与盘D的形状相对应，并且基座主体Iio的一部分可被加工成台阶，以构造头安放部120，将在下面描述的头驱动器300布置在该头安放部120上。
[0067]这里，头安放部120布置在低于基座主体110的位置的位置，以提供使头驱动器300重复旋转以从盘D读取数据和将数据写入盘D中的空间。
[0068]S卩，头安放部120布置在低于基座主体110的位置的位置的原因在于确保头驱动器300向磁头(未示出)提供驱动力以将磁头(未示出)插入到盘D从而从盘D读取数据和将数据写入盘D中的空间。
[0069]设置为使盘D旋转的主轴电机200可固定地安装在基座主体110的中央。结合到主轴电机200以与主轴电机200 —起旋转的盘D可具有数据被写在上面的写入表面。
[0070]这里，主轴电机200可包括通过螺钉215结合到其上端部的夹具210以将盘D牢固地固定到主轴电机200。
[0071]此外，虽然图1和图2示出了单个盘D安装在主轴电机200上的构造，但该构造仅仅是示例。S卩，一个或更多盘D可安装在主轴电机200上。如上所述，在安装多个盘D的情况中，用于维持多个盘D之间的间隔的环形形状的间隔件可布置在多个盘D之间。
[0072]头驱动器300可称为磁头臂组件(HSA)，头驱动器300可以是在其上安装有磁头(未示出)且使磁头运动至预定位置以将数据写入盘D中或读取写在盘D上的数据的组件。
[0073]头驱动器300可包括音圈马达(VCM)、摆臂320和悬架330，其中，悬架330可固定地结合到摆臂320的前端部分。
[0074]此外，头驱动器300可结合到基座板100以能够围绕基座板100的头安放部120的枢轴160旋转。当盘D在基座板100的基座主体110上高速旋转时，磁头(未示出)可用于读取写在盘D的写入表面上的数据或将数据写入盘D的写入表面。
[0075]这里，为头驱动器300提供旋转驱动力的VCM可包括分别布置在头驱动器300的VCM线圈310的上部和下部上的磁体340和350。
[0076]VCM可由伺服控制系统控制，并通过由VCM线圈310输入的电流与由磁体340和350形成的磁场之间的相互作用使头驱动器300沿根据弗莱明左手定则的方向围绕枢轴160旋转。
[0077]这里，布置在设置在VCM中的线圈310的上部和下部上的磁体340和350可分别结合到上轭铁360和下轭铁370，以增大磁通密度并被固定到基座主体110。
[0078]这里，当将操作开始命令输入到根据本发明的实施例的硬盘驱动器时，盘D开始旋转，且VCM使摆臂320沿逆时针方向旋转以使磁头(未示出)运动到盘D的写入表面上。
[0079]在另一方面，当将操作停止命令输入至根据本发明的实施例的硬盘驱动器时，VCM使摆臂320沿顺时针方向旋转以允许磁头(未示出)从盘D偏离。
[0080]从盘D的写入表面偏离的磁头(未示出)停止在设置于盘D外的斜坡380中。
[0081]图2是根据本发明的实施例的硬盘驱动器的一半的截面图；图3是示出了根据本发明的实施例的在基座主体中形成组件容纳部的工艺的示意性截面图；图4是示出了根据本发明的实施例的基座主体固定到夹具以在基座主体中形成台阶部的形式的透视图；图5是示出了根据本发明的实施例的使用冲压机在基座主体中形成台阶部的形式的透视图；图6A是示出了根据本发明的实施例的在基座主体中形成准备孔的形式的示意性平面图；图6B是示出了根据本发明的实施例的在基座主体中形成组件容纳部和台阶部的形式的示意性平面图。
[0082]参照图2至图6B，根据本发明的实施例的基座主体110可设置有组件容纳部130和台阶部140。
[0083]在基座主体110的下部上可安装有基底400以向主轴电机200的线圈供电，其中，基底400可以是柔性印刷电路板。
[0084]基底400可安装有多个电路组件410，基座主体110可设置有能够容纳安装在基底400上的电路组件410的组件容纳部130。
[0085]因此，组件容纳部130可大于电路组件410。
[0086]组件容纳部130可设置成穿过基座主体110的上表面和下表面，并形成为孔。
[0087]这里，组件容纳部130可以是矩形、正方形、圆形或椭圆形，且根据安装在基底400上的电路组件410的形成，组件容纳部130也可具有各种形状。
[0088]当基底400安装在基座主体110之下时，组件容纳部130可形成在基座主体110的预定位置以与安装在基底400上的电路组件410的位置对应，且电路组件410可容纳于组件容纳部130中。
[0089]此外，电路组件410可容纳于组件容纳部130中，而不从基座主体110向上突出。
[0090]这意在形成可将下面将描述的密封构件150安放于其中的空间。
[0091]台阶部140可在基座主体110的上表面中从组件容纳部130向外形成。
[0092]台阶部140可从基座主体110的上表面沿轴向向下形成台阶。密封构件150可安放在台阶部140上以密封组件容纳部130。[0093]因为组件容纳部130需要被密封以防止外异物等被引入到根据本发明的实施例的硬盘驱动器中并保持基座主体Iio的刚度，所以组件容纳部130可由密封构件150密封。
[0094]S卩，密封构件150可安放在形成在基座主体110中的台阶部140上，并密封组件容纳部130。
[0095]这里，可使用诸如带等的构件作为密封构件150。
[0096]以下，将参照图3描述根据本发明的实施例的用于制造基座主体110的方法。
[0097]通过下面对用于制造基座主体110的方法的描述,上述基座主体110的构造也可
变得清楚。
[0098]首先，根据本发明的实施例的基座主体110通过对冷轧钢板(SPCC、SPCE等)、热轧钢板、不锈钢板或轻质合金钢板(例如硼或镁合金板)执行塑性加工(诸如冲压工艺等)来制造。
[0099]在通过冲压工艺制造出基座主体110的基本形状后，在与安装在基底400上的电路组件410的位置对应的位置处形成准备孔132。
[0100]这里，准备孔132指设置在基座主体110中的初始孔，且组件容纳部130指通过对基座主体110的预定位置进行冲压以减小准备孔132的尺寸而形成的组件。
[0101]夹具600固定到包括准备孔132的基座主体110，且使用冲压机700等来冲压基座主体110的对应于准备孔132的外边缘的部分以在基座主体110中形成台阶部140。
[0102]在冲压基座主体110的情况下，因为改变了基座主体110的厚度，所以准备孔132的尺寸可减小。这里，减小至期望的尺寸的准备孔132可变为组件容纳部130。
[0103]对此，这将在下面参照图6A和6B进行详细的描述。
[0104]密封构件150可安放在台阶部140上，以防止外部的异物被引入并维持基座主体110的刚度。
[0105]参照图6A，穿过根据本发明的实施例的基座主体110的上表面和下表面的准备孔132可具有矩形形状，且可假定准备孔132的长度和宽度分别为X和y。
[0106]这里，为了使基座主体110包括台阶部140，可冲压准备孔132的外边缘，且可假定台阶部140的长度和宽度分别为a和b。
[0107]此外，可假定基座主体110的厚度为t。
[0108]当冲压根据本发明的实施例的基座主体110的准备孔132的外边缘时，基座主体110会变形，从而减小准备孔132的尺寸，可相应地形成组件容纳部130。
[0109]更具体地讲，在冲压基座主体110以形成台阶部140的情况下，由于基座主体110因基座主体110的形成台阶部140的部分的厚度减小而变形，所以与准备孔132的初始尺寸相比，准备孔132的尺寸可减小。
[0110]S卩，因为能够将电路组件410容纳在其中的组件容纳部130通过减小准备孔132的尺寸而形成，所以组件容纳部130优选地形成为具有与安装在基底400上的电路组件410的尺寸相对应的尺寸，且需要将准备孔132形成为具有足够大的尺寸。
[0111]因为组件容纳部130通过减小准备孔132的尺寸形成，所以确定最初形成准备孔132的尺寸多大必然重要。
[0112]参照图6B，可假定通过减小准备孔132的尺寸而形成的组件容纳部130的长度和宽度分别为I'和y'，且台阶部140的厚度为t丨。[0113]这里，在通过冲压基座主体110而形成台阶部140之前或之后，基座主体110的总体积没有改变，该总体积通过下面的等式I表示。
[0114][等式I]
[0115](a X b_x Xy) X t= (a X b_x，X y，)X t，
[0116]此外，当对等式I进行整理时，其可通过下面的等式2表示。
[0117][等式2]
【权利要求】
1.一种基座板，包括: 基座主体； 组件容纳部，穿透所述基座主体，以在将基底和所述基座主体结合时，将安装在所述基底上的电路组件容纳在所述组件容纳部中， 其中，所述组件容纳部包括台阶部，所述台阶部形成在所述组件容纳部的外边缘中，从而使密封构件安放在所述台阶部上以密封所述组件容纳部。
2.根据权利要求1所述基座板,其中,所述基座主体通过使钢板塑性变形而形成。
3.根据权利要求1所述基座板，其中，所述台阶部的厚度小于所述基座主体的厚度。
4.根据权利要求1所述基座板，其中，所述基座板满足下面的等式: O < 2 < 0.5625 其中，S'指所述组件容纳部的面积与所述台阶部的面积的比率。
5.根据权利要求1所述基座板，其中，所述组件容纳部的直径大于所述台阶部的直径的0%且等于或小于所述台阶部的直径的50%。
6.一种用于制造基座板的方法，所述方法包括: 通过在基座主体的预定位置穿透所述基座主体而在所述基座主体中形成准备孔； 将所述基座主体固定至夹具； 冲压所述基座主体的准备孔的 外边缘以在所述基座主体中形成台阶部； 通过冲压所述基座主体在所述基座主体中形成组件容纳部，以减小所述准备孔的直径。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述基座板满足下面的等式: O< 2 < 0.5625 其中，S'指所述组件容纳部的面积与所述台阶部的面积的比率。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述基座板满足下面的等式:0.16 < S2 < 0.81 其中，S指所述准备孔的面积与所述台阶部的面积的比率。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述基座板满足下面的等式:
W2 = 1- (1- w'2 )— 其中，W指所述准备孔的直径与所述台阶部的直径的比率，W'指所述组件容纳部的直径与所述台阶部的直径的比率，t指所述基座主体的厚度，且t'指所述台阶部的厚度。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述基座板满足下面的等式:
O< W' < 0.75 其中，w'指所述组件容纳部的直径与所述台阶部的直径的比率。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述基座板满足下面的等式:
0.4 < w < 0.9 其中，W指所述准备孔的直径与所述台阶部的直径的比率。
12.—种硬盘驱动器，包括: 如权利要求1至5任一项所述的基座板； 主轴电机，结合到所述基座板，以使盘旋转； 磁头，将数据写入盘或从盘读取数据；头驱动器，使磁头运动`到所述盘上的预定位置。
【文档编号】G11B33/14GK103680573SQ201310012937
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年1月14日 优先权日:2012年9月25日
【发明者】李显哲 申请人:三星电机株式会社