JP2007220243A

JP2007220243A - 磁気ディスク装置におけるｅｓｄ電流発生防止方法および磁気ディスク装置

Info

Publication number: JP2007220243A
Application number: JP2006041367A
Authority: JP
Inventors: Tomohide Nakajima; 智秀仲島
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2007-08-30

Abstract

【課題】本発明は、絶縁シートと磁気シールド板から構成される、あるいは絶縁シート、磁気シールド板および吸音部材等から構成されるインシュレーションシートから、金属製のベースに急峻なＥＳＤ電流が流れ込まないようにし、かつ、低コストで効果的に漏洩磁束を減衰させる方法およびこの方法を具現化する磁気ディスク装置を提供する。
【解決手段】磁気シールド板と金属製のベースとの間に帯電防止部材を介在させる。帯電防止部材は表面固有抵抗値が１×１０^５Ω／□から１×１０^１２Ω／□の範囲にある、例えば、帯電防止フィルムである。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気ディスク装置の磁石部材からの漏洩磁束が回路基板に極力及ばないようにするための磁気シールド部材によるＥＳＤ電流の発生防止に関わる。

従来より、図３に磁気ディスク装置の概略断面図に示されるように、磁気ディスク装置においては、ディスク状の記録媒体１と、記録媒体１を回転するスピンドルモータ２、記録媒体１に対してデータを書き込み／読み出しを行う磁気ヘッド３、磁気ヘッド３を支持するヘードアーム４、および磁気ヘッド３を記録媒体上に位置決めするポジショナ５等が、例えば、アルミダイカストのベース６に組み込まれ、ベース６に対してポジショナ５とは反対側の領域に回路基板７が複数の支柱７−１によってベース６に固定されている。

ポジショナ５は、例えば、永久磁石５−１−１とヨーク５−１−２によって構成される磁気回路５−１、ヘッドアーム４の回転動作を支持する回転軸５−２、ヘッドアーム４の磁気ヘッド３が取り付けられた端部と反対側の端部に取り付けられたコイル５−３により、磁気回路５−１によって作られた磁界の中をコイル５−３に電流が流れるとヘッドアーム４には回転軸５−２を中心とした回転力が生ずるようになっている。

ベース６および回路基板７は磁気ディスク装置のアース線に電気的に接続され、さらにアース線は磁気ディスク装置が組み込まれるＰＣ等の機器のアース線へと電気的に接続される。

一方、回路基板７とベース６との間には、インシュレーションシート８と呼ばれるシートを介在させている。インシュレーションシート８は、例えば、回路基板７とベース６との間の電気的なショートを防止するため、材質がポリエチレンテレフタレートでできた絶縁シート（以下、ＰＥＴフィルムと呼ぶ）８−１に、主にポジショナ動作により発生する騒音を吸収するための吸音部材８−２、およびポジショナ５の磁気回路５−１に使用されている永久磁石５−１−１やコイル５−３からの漏洩磁束の回路基板７への影響を遮蔽するための磁気シールド板８−３等を貼り付け、極力狭いスペース内で低コストに有効な機能を持たせるようにしている。

このため、一例として、例えば、図２の従来例に示すインシュレーションシートの断面図にあるように、絶縁シート８−１として厚さ１ｍｍ以下のＰＥＴフィルムの表面に吸音部材８−２として厚さ２ｍｍ以下の板状のポリウレタンフォーム材を置き、吸音部材８−２と重ならないように離して磁気シールド板８−３として厚さ２ｍｍ以下の電磁ステンレス鋼製のプレートを粘着テープ等で貼りつけ、他面を装置のアルミ製のベースに接触させた状態で実装していた。

前述のようなインシュレーションシートにあっては、絶縁シートと吸音部材は非金属材料であって静電気を帯びやすい。そこで、絶縁シートと吸音部材の帯電を防止するために、ＰＥＴフィルムに帯電防止剤を塗ったものや吸音部材として帯電防止効果のある材料のものを使用していた。静電気を帯びにくくし、それでも静電気を帯びた場合は、静電気は電磁ステンレス鋼製の磁気シールド板から装置のアルミ製のベースを通って装置のアースラインに流れると考えられた。

一方、ＭＲヘッドの静電気による破壊防止については、磁気ディスク装置の外部あるいは内部から発生する急峻なＥＳＤ電流の原因を調べ、発生を抑えるか、あるいは発生してもＥＳＤ電流がＭＲヘッドに流れないようにする努力がなされてきた。

しかし、前述のインシュレーションシートに対する静電気対策を施しても、時に急峻なＥＳＤ電流がＭＲヘッドに流れることが実験的に確認された。

絶縁シートが静電気を帯びると、金属製の磁気シールド板は誘導帯電してしまう可能性はあるが、たとえ金属製の磁気シールド板が誘導帯電しても、金属製の磁気シールド板の一面は装置のアルミ製のベース表面に接触している。このため急峻なＥＳＤ電流はまず生じないと思われた。ところが前述の構造では、誘導帯電した金属製の磁気シールド板が接触していると考えられるアルミ製のベースの表面との接触状態が電気的に不安定であると、図２において、例えば磁気シールド板が衝撃力を受けて、アルミダイカストのベース６に衝突すると、ＥＳＤ電流が磁気シールド板８−３から図３におけるベース６、ヘッドアンプ１０、磁気ヘッド３へとＦＰＣ９を経由して流れ、ヘッド端子間にＧＭＲヘッド素子を破壊してしまう危険性のある電位差を生ずることが観測された。これを図４のＧＭＲヘッド端子間の電位差波形の従来例で示す。チャネル２のＧＭＲヘッド端子間には最大＋１０４ｍＶ、最小−１００ｍＶの電位差が観測されている。

アルミ製のベースの表面や磁気シールド板の表面の酸化程度、接触具合によってＥＳＤ電流が流れる条件は異なり、不安定な状態にあることが判った。

絶縁シートや吸音部材を帯電防止材料のものに変更したとしても、金属の磁気シールド板は電気的にアース線と導通させなければ、その対地電圧は不安定であるため、アースと接続されたベースの金属面と接触した際は、急峻なＥＳＤ電流が流れてしまう可能性がある。つまり、帯電防止処理が表面に施された絶縁シートに磁気シールド板の片面を貼り付けてあっても、反対側の面が金属面のままベースの金属面と接触させていることは問題である。

しかし、磁気シールド板を絶縁部材で包んだ場合、絶縁部材がベースの金属面に接していると、絶縁部材が帯電した場合には、絶縁部材の表面に貯まった静電気がベースへと急峻な電流となって流れる可能性がある。また、磁気シールド板をベース面から離れた位置に置くとベースを通して漏れてくる漏洩磁界を回路基板に極力漏らさないようにする効果が減少する。狭いスペース内で磁気シールド板の厚さを十分に確保し、安価かつ効果的に漏洩磁束を減衰させる解決策が必要であった。

これに関連する公知技術として、例えば、特開２００１−２３１０２号公報には磁気ディスク装置のＨＳＡ製造工程における静電気によるＭＲヘッドの破壊防止を施した磁気ディスク装置が記載され、ポジショナのコイルのコイルホルダを静電気シールドフィルムで覆い、かつ、ＭＲヘッド接続コネクタのコネクタピンとプリント配線回路の接続部を、１×１０^５Ω以上の高抵抗部材で覆い、ＭＲヘッドへの帯電を回避し、ＭＲヘッドの静電破壊を防止する技術が記載されている。

特開２００１−２３１０２号公報に記載されている技術は、ＭＲヘッド接続コネクタ以降のＭＲヘッドまでの間を帯電防止することについて述べられており、ＭＲヘッド接続コネクタ以前の箇所における急峻なＥＳＤ電流の流入については触れられていない。
特開２００１−２３１０２号公報

本発明は、上記のような問題を解決するため、絶縁シートと磁気シールド板から構成される、あるいは絶縁シート、磁気シールド板および吸音部材等から構成されるインシュレーションシートから、金属製のベースに急峻なＥＳＤ電流が流れ込まないようにし、かつ、低コストで効果的に漏洩磁束を減衰させる方法およびこの方法を具現化する磁気ディスク装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の発明は、磁気ディスク装置において、磁気ディスク装置の金属製のベースの第１の面に取り付けられた磁気ヘッドの位置決めを行うポジショナ部と、前記ベースに関し前記ポジショナ部が取り付けられている面とは反対の第２の面の側に配置された回路基板と、前記回路基板と前記第２の面の間に設けられた絶縁層と、前記絶縁層と前記第２の面との間に前記ポジショナ部の磁石からの漏洩磁束が前記回路基板に及ぼす磁界強度を低減させる磁気シールド層とを有し、前記第２の面と対向する前記磁気シールド層の表面との間には１×１０^５Ω／□以上であって１×１０^１２Ω／□以下の表面固有抵抗値を有する帯電防止部材が介在することを特徴とする磁気ディスク装置である。

請求項１に記載の発明によれば、磁気シールド板と金属製のベースとの間に帯電防止部材を介在させる。帯電防止部材は表面固有抵抗値が１×１０^５Ω／□から１×１０^１２Ω／□の範囲にある、例えば、帯電防止フィルムである。帯電防止フィルムは粘着テープ状のものでも、粘着面を持たないフィルム状のものでもよく、粘着テープ状のものにあっては金属製のベースの表面に貼り付けてあっても、あるいは、磁気シールド板の表面に貼り付けられたものでも構わない。絶縁体でも良導体でもない上記の表面固有抵抗値を有する帯電防止部材は、ＡＮＳＩ／ＥＩＡ５４１で規定されている静電気拡散性を有する表面固有抵抗値の範囲である１×１０^５Ω／□から１×１０^１２Ω／□までのものである。

上記のようにすれば、磁気シールド板と金属製のベースとの間に静電気拡散性を有する帯電防止部材が存在するため、磁気シールド板と静電気を帯びた絶縁部材が接していても、あるいは、磁気シールド板が誘導帯電しても、静電気が金属製のベースに急峻に流れることを抑制することができる。

ここで、絶縁シートは表面が帯電防止処理を施されていれば、磁気シールド板周辺に静電気が貯まるのを抑制するため、さらに好ましい。

本発明の請求項２に記載の発明は、前記磁気シールド層が配置される側の前記絶縁層の表面に前記磁気シールド層に重なることなく帯電防止効果のある材料でつくられた吸音部材を配置することを特徴とする磁気ディスク装置である。

請求項２に記載の発明によれば、磁気シールド板と金属製のベースとの間には帯電防止部材が介在しているため、絶縁シート表面の帯電防止処理の有無にかかわらず磁気シールド板が誘電帯電しても磁気シールド板から金属製のベースに向かって急峻なＥＳＤ電流が流れこむことを抑制できる。従って、帯電防止効果のある材料でつくられた吸音部材が配置されてあっても、吸音部材から金属製のベースに向かって急峻なＥＳＤ電流が流れこむことなく、絶縁シート、吸音部材、磁気シールド板を組み合わせた安定したインシュレーションシートとすることができる。

本発明の請求項３に記載の発明は、磁気ディスク装置の金属製のベースの第１の面に取り付けられた磁気ヘッドの位置決めを行うポジショナ部と、前記ベースに関し前記ポジショナ部が取り付けられている面とは反対の第２の面の側に配置された回路基板と、前記回路基板と前記第２の面の間に設けられた絶縁層と、前記絶縁層と前記第２の面との間に前記ポジショナ部の磁石からの漏洩磁束が前記プリント板に及ぼす磁界強度を低減させる磁気シールド層とを有する磁気ディスク装置において、前記第２の面と対向する前記磁気シールド層の表面との間には１×１０^５Ω／□以上であって１×１０^１２Ω／□以下の表面固有抵抗値を有する帯電防止部材を介在させることを特徴とするＥＳＤ電流発生防止方法である。

本発明によれば、磁気ディスク装置において、効果的に漏洩磁束を減衰させ、かつ、金属製のベースに急峻なＥＳＤ電流が流れ込むのを抑制するための、絶縁シートと磁気シールド板から構成される、あるいは絶縁シート、磁気シールド板および吸音部材から構成される低コストで安定したインシュレーションシートとすることができる。

図３は磁気ディスク装置の概略断面図を示す。図３はすでにその概略を述べたが、ここで詳細に説明する。

磁気ディスク装置においては、ディスク状の記録媒体１と、記録媒体１を回転するスピンドルモータ２、記録媒体１に対してデータを書き込み／読み出しを行う磁気ヘッド３、磁気ヘッド３を支持するヘッドアーム４、および磁気ヘッド３を記録媒体上に位置決めするポジショナ５等が、アルミダイカストのベース６に組み込まれ、ベース６に対してポジショナ５とは反対側の領域に回路基板７が複数の支柱７−１によりベース６に固定されている。

ポジショナ５は、回転型ポジショナで、永久磁石５−１−１とヨーク５−１−２によって構成される磁気回路５−１、ヘッドアーム４の回転動作を支持する回転軸５−２、ヘッドアーム４の磁気ヘッド３が取り付けられた端部と反対側の端部に取り付けられたコイル５−３により、磁気回路５−１によって作られた磁界の中をコイル５−３に電流が流れるとヘッドアーム４には回転軸５−２を中心とした回転力が生ずるようになっている。

磁気ヘッド３は、例えば、ＧＭＲヘッドであり、製造ラインにおいては、ＧＭＲヘッドに対し、特に静電気による急峻なＥＳＤ電流による破壊が起こらないよう細心の注意が払われている。

磁気ヘッド３のＲ／Ｗヘッドの各々のリード線はヘッドアーム４に沿って延びるＦＰＣ９に接続され、中間のヘッドプリアンプ（図示省略）を通ってヘッドアンプ１０に接続されている。ヘッドアンプ１０と回路基板７とは、さらに他のＦＰＣ９によって接続されている。

図２に、インシュレーションシートの従来例を示す。

回路基板７とベース６との間には、インシュレーションシート８と呼ばれるシートが介在している。インシュレーションシート８は、例えば、回路基板７とベース６との間の電気的なショートを防止するため、材質がポリエチレンテレフタレートでできた絶縁シート（ＰＥＴフィルム）８−１に、主にポジショナ動作により発生する騒音を吸収するための吸音部材８−２、およびポジショナ５の磁気回路５−１に使用されている永久磁石５−１−１やコイル５−３からの漏洩磁束の回路基板７への影響を遮蔽するための磁気シールド板８−３等を貼り付け、極力狭いスペース内で低コストに有効な機能を持たせるようにしている。

このため、図２のインシュレーションシートの従来例に示されるように、絶縁シート８−１として厚さ１ｍｍ以下のＰＥＴフィルムの表面に吸音部材８−２として厚さ２ｍｍ以下の板状のポリウレタンフォーム材を置き、吸音部材８−２と重ならないように離して磁気シールド板８−３として厚さ２ｍｍ以下の電磁ステンレス鋼製のプレートを粘着テープ等で貼りつけ、他面を装置のアルミ製のベースに接触させた状態で実装していた。インシュレーションシートを構成する絶縁シート８−１と吸音部材８−２は非金属材料であって静電気を帯びやすい。そこで、絶縁シート８−１と吸音部材８−２の帯電を防止するために、ＰＥＴフィルムに帯電防止剤を塗ったものや帯電防止効果のある吸音部材を使用していた。静電気を帯びにくくされていた。

図１は、本発明による実施例を示す。図１は磁気ディスク装置の概略断面図を示す図３におけるポジショナ５、ベース６、回路基板７、絶縁シート８−１、吸音部材８−２、磁気シールド板８−３、磁気シールド板８−３の部分を拡大し、関連付けて描かれている。図１と図３における各部番号で同じ番号のものは同じものを示している。

図１の中のａ）は、電磁ステンレス鋼の板、あるいは鉄板にニッケルめっきを施した錆びにくい高透磁率材料でつくられた厚さ２ｍｍ程度以下の磁気シールド板８−３の上面と、アルミニウム製の装置のベース６の間に１ｍｍ以下の厚さの帯電防止フイルム１２を備えた実施例である。図２に示すインシュレーションの従来例と比較すると、従来例においては磁気シールド板８−３の上面と、アルミニウム製の装置のベース６の間には何も介在していない。図２においても図１と同じように図３における各部番号で同じ番号のものは同じものを示している。

ここで、帯電防止フイルム１２は磁気シールド板８−３より広く、磁気シールド板８−３のエッジ部がベース６と直接的に近接することのないようになっている。

図１の中のｂ）は、磁気シールド板８−３を覆う形で帯電防止フイルム１３を設けた場合の実施例を示す。

さらに、図１の中のｃ）は、吸音部材８−２を設けた場合の実施例である。この場合は、吸音部材８−２は、例えば、静電気の帯びにくい静電防止効果のあるカーボン粒子を混入させたウレタンフォーム材料でつくられたものであったり、ウレタンフォーム材料表面に静電防止剤を塗布したものでつくられている。この場合でも、磁気シールド板８−３から
誘電帯電による急峻なＥＳＤ電流がベース６に流れ込まないと同時に、吸音部材８−２から静電気が急激にベース６に流れ込まないようになっている。

図４は、図２に示す従来の磁気シールド板８−１を直接べース６に接触させた場合に、磁気ディスク装置に搭載されているＧＭＲヘッド端子間の電位差波形を電位差計で実測した一例である。吸音部材８−２の表面には静電防止剤を塗布してある。

なお、使用した絶縁シート８−１はＰＥＴ材を用いたが、このＰＥＴ材の耐電圧は約２，０００Ｖであった。また、磁気シールド板８−１絶縁シートを帯電させていったところ、磁気シールド板８−１から工場アース（工場内に設備されているアース線で、地中に埋め込まれた電極棒に接続されている）へ放電されたＥＳＤ電圧波形は図５に示すとおりである。最高電圧は＋１２．４Ｖ、最低電圧は−９．２Ｖが観測された。

同様にして、ＧＭＲヘッド端子間の電位差波形を観測した。結果は、図４のＧＭＲヘッド端子間の電位差波形の従来例に示すとおりである。ＥＳＤ電流が磁気シールド板８−３から図３におけるベース６、ヘッドアンプ１０、磁気ヘッド３へとＦＰＣ９を経由して流れ、ヘッド端子間にＧＭＲヘッド素子を破壊してしまう危険性のある電位差を生ずることが観測された。これを図４のＧＭＲヘッド端子間の電位差波形の従来例で示す。チャネル２のＧＭＲヘッド端子間には最大＋１０４ｍＶ、最小−１００ｍＶの電位差が観測されている。この場合の許容値を例えば、絶対値で１００ｍＶとすれば、許容値を超えた電圧が発生していることになる。

つぎに、図１のｂ）の構成で、帯電防止ファイル８−３として表面抵抗が約１×１０^６Ω／□の粘着テープを用い、他は図４における波形測定と同様の条件で行ったところ、ほぼ０ｍＶであった。このときの観測値を図６の本発明の磁気ディスク装置におけるＧＭＲヘッド端子間の電位差波形に示す。

ＥＳＤ電流が磁気シールド板８−３からベース６に大きく流れ込まず、ＧＭＲヘッド端子間の電位差波形としては０ｍＶ近くになっている。

以上のように、図２に示す構造のインシュレーションシートでは、誘導帯電した金属製の磁気シールド板とアルミ製のベースの表面との接触状態が電気的に不安定であると、例えば磁気シールド板８−３が振動でアルミダイカストのベース６に衝突すると、ＥＳＤ電流が磁気シールド板８−３から図３におけるベース６、ヘッドアンプ１０、磁気ヘッド３へとＦＰＣ９を経由して流れ、ヘッド端子間にＧＭＲヘッド素子を破壊してしまう危険性のある電位差を生じていたが、図１に示す対策を施すことにより、問題が解消している。

は本発明による実施例はインシュレーションシートの従来例は磁気ディスク装置の概略断面図はＧＭＲヘッド端子間の電位差波形の従来例工場アースに放電されたＥＳＤ電圧波形本発明の磁気ディスク装置におけるＧＭＲヘッド端子間の電位差波形

符号の説明

１記録媒体
２スピンドルモータ
３磁気ヘッド
４ヘッドアーム
５ポジショナ
６ベース
７回路基板
８インシュレーションシート
９ＦＰＣ
１０ヘッドアンプ
１１カバー

Claims

磁気ディスク装置において、
磁気ディスク装置の金属製のベースの第１の面に取り付けられた磁気ヘッドの位置決めを行うポジショナ部と、
前記ベースに関し前記ポジショナ部が取り付けられている面とは反対の第２の面の側に配置された回路基板と、
前記回路基板と前記第２の面の間に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層と前記第２の面との間に前記ポジショナ部の磁石からの漏洩磁束が前記回路基板に及ぼす磁界強度を低減させる磁気シールド層とを有し、
前記第２の面と対向する前記磁気シールド層の表面との間には１×１０^５Ω／□以上であって１×１０^１２Ω／□以下の表面固有抵抗値を有する帯電防止部材が介在することを特徴とする磁気ディスク装置。
前記磁気シールド層が配置される側の前記絶縁層の表面に前記磁気シールド層に重なることなく帯電防止効果のある材料でつくられた吸音部材を配置することを特徴とする磁気ディスク装置。
磁気ディスク装置の金属製のベースの第１の面に取り付けられた磁気ヘッドの位置決めを行うポジショナ部と、
前記ベースに関し前記ポジショナ部が取り付けられている面とは反対の第２の面の側に配置された回路基板と、
前記回路基板と前記第２の面の間に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層と前記第２の面との間に前記ポジショナ部の磁石からの漏洩磁束が前記プリント板に及ぼす磁界強度を低減させる磁気シールド層とを有する磁気ディスク装置において、
前記第２の面と対向する前記磁気シールド層の表面との間には１×１０^５Ω／□以上であって１×１０^１２Ω／□以下の表面固有抵抗値を有する帯電防止部材を介在させることを特徴とするＥＳＤ電流発生防止方法。