(57)【要約】【課題】動作中に生じるフレキシブルＰＣＢの振動の影響を最小化するディスクドライブアッセンブリを提供する。【解決手段】ディスクドライブアッセンブリは、取付けアームを有する可動アッセンブリ１１０と、固定の電子部品モジュールと、可動アッセンブリを固定の電子部品モジュールに電気的に接続するフレキシブルプリント回路基板（ＰＣＢ）１２２と、フレキシブルＰＣＢと取付けアームとの間に挟まれたフレキシブル支持体２０１と、を備えている。フレキシブル支持体は、フレキシブルＰＣＢおよび取付けアームに固定され、取り付けアームを超えて延出している。フレキシブル支持体は、フレキシブルＰＣＢを曲げるのに十分な可撓性を有し、また、可動部材の移動の間、フレキシブルＰＣＢの出口点および延出角度が可変となるように、十分な硬さを有している。フレキシブルＰＣＢは、このフレキシブルＰＣＢの振動を減衰する接着層を介してフレキシブル支持体に固定されている。【選択図】    図３
2010176785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付けアームを有する可動アッセンブリと、
固定の電子部品モジュールと、
前記可動アッセンブリを前記固定の電子部品モジュールに電気的に接続するフレキシブルプリント回路基板（ＰＣＢ）と、
前記フレキシブルＰＣＢと取付けアームとの間に挟まれた第１部分と、前記フレキシブルＰＣＢに固定され前記取付けアームの一端を超えて延出する第２部分とを有し、前記可動部材の移動の間、前記第２部分が湾曲し、この第２部分に固定された前記フレキシブルＰＣＢの曲げ量を低減するフレキシブル支持体と、
を備えることを特徴とするディスクドライブアッセンブリ。
【請求項２】
前記フレキシブルＰＣＢとフレキシブル支持体との間に設けられ前記フレキシブルＰＣＢの振動を減衰する接着層を備えていることを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブアッセンブリ。
【請求項３】
前記フレキシブル支持体は、第１接着層を介して前記フレキシブルＰＣＢに固定された第１ポリイミドフィルムと、第２接着層を介して前記第１ポリイミドフィルムに固定された第２ポリイミドフィルムとを備えていることを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブアッセンブリ。
【請求項４】
前記第１ポリイミドフィルムの長さは、第２ポリイミドフィルムの長さよりも長いことを特徴とする請求項３に記載のディスクドライブアッセンブリ。
【請求項５】
前記可動アッセンブリはリード／ライトヘッドを備え、このリード／ライトヘッドを磁気ディスクの内径および外径の間で移動させ、
前記リード／ライトヘッドが前記内径と外径との間を移動する際、前記フレキシブルＰＣＢの出口点は連続的に変化することを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブアッセンブリ。
【請求項６】
前記フレキシブル支持体は、可撓性材料で形成され、更に、前記フレキシブルＰＣＢが固定された際、前記フレキシブルＰＣＢの剛性と前記フレキシブル支持体の剛性との合計が前記フレキシブルＰＣＢ自体の剛性よりも大きくなるように、前記フレキシブル支持体は硬さを有していることを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブアッセンブリ。
【請求項７】
取付けアームを有する可動アッセンブリと、
固定の電子部品モジュールと、
前記可動アッセンブリを前記固定の電子部品モジュールに電気的に接続するフレキシブルプリント回路基板（ＰＣＢ）と、
前記フレキシブルＰＣＢと取付けアームとの間に挟まれ、前記フレキシブルＰＣＢ内の振動を減衰する接着層を介して前記フレキシブルＰＣＢに固定されたフレキシブル支持体と、
を備えることを特徴とするディスクドライブアッセンブリ。
【請求項８】
前記接着層は、粘弾性接着層であることを特徴とする請求項７に記載のディスクドライブアッセンブリ。
【請求項９】
前記接着層は、前記可動アッセンブリの移動の間、圧縮状態にあることを特徴とする請求項７に記載のディスクドライブアッセンブリ。
【請求項１０】
前記フレキシブルＰＣＢ、接着層、およびフレキシブル支持体は、３層構造を形成し、各層は、その厚さよりも大きな幅を有していることを特徴とする請求項７に記載のディスクドライブアッセンブリ。
【請求項１１】
取付けアームを有する可動アッセンブリと、
固定の電子部品モジュールと、
前記可動アッセンブリを前記固定の電子部品モジュールに電気的に接続するフレキシブルプリント回路基板（ＰＣＢ）と、
前記フレキシブルＰＣＢと取付けアームとの間に挟まれた第１部分と、前記フレキシブルＰＣＢに固定され前記取付けアームの一端を超えて延出する第２部分とを有するフレキシブル支持体と、を備え、
前記フレキシブル支持体の第２部分は、前記フレキシブルＰＣＢの剛性と前記フレキシブル支持体の剛性とを組み合わせた剛性が、前記フレキシブルＰＣＢおよびフレキシブル支持体の長さ方向に沿って変動するように、前記フレキシブルＰＣＢの長さ方向に沿って不一様な形状を有していることを特徴とするディスクドライブアッセンブリ。
【請求項１２】
前記フレキシブルＰＣＢとフレキシブル支持体との間に設けられ前記フレキシブルＰＣＢの振動を減衰する接着層を備えていることを特徴とする請求項１１に記載のディスクドライブアッセンブリ。
【請求項１３】
前記フレキシブル支持体は、第１接着層を介して前記フレキシブルＰＣＢに固定された第１ポリイミドフィルムと、前記第１ポリイミドフィルムよりも短い長さを有し、第２接着層を介して前記第１ポリイミドフィルムに固定された第２ポリイミドフィルムと、を備えていることを特徴とする請求項１１に記載のディスクドライブアッセンブリ。
【請求項１４】
前記フレキシブル支持体の第２部分の形状は、前記フレキシブルＰＣＢの中心線に関して対称な形状であることを特徴とする請求項１１に記載のディスクドライブアッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気ディスクドライブ、特に、フレキシブルプリント回路基板のフレキシブルな支持体を有するディスクドライブアッセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスクドライブは、迅速なアクセスが可能な大量の不揮発性データを安価に格納できるため、コンピュータシステムに広く使用されている。一般に、磁気ディスクドライブは、データを格納する複数の同心のデータトラックを有する１枚以上の回転可能な磁気媒体ディスクと、種々のデータトラックに対してデータの読み取りおよび／あるいはデータの書き込みを行う磁気リード／ライト変換素子と、データトラックの近傍にリード／ライト変換素子を支持するスライダ機構と、変換素子およびスライダ機構に接続され、磁気媒体ディスクを横切ってリード／ライト変換素子を希望のデータトラック上に移動させるとともに、読み取りあるいは書き込み動作の間、リード／ライト変換素子をデータトラックの中心線上に保持する回動自在な位置決めアクチュエータと、を備えている。スライダ機構上に設けられたリード／ライト変換素子と、位置決めアクチュエータの外側に設けられたディスクドライブの電子部品との間を電気的に接続するアクチュエータフレキシブルケーブル、いわゆるフレキシブルプリント回路基板（フレキシブルＰＣＢ）は、通常、絶縁体で被覆された複数の導電線を備えている。
【０００３】
動作において、フレキシブルＰＣＢは、柔軟な接続部を介して、位置決めアクチュエータから、あるいは、位置決めアクチュエータに電気信号を伝送し、ディスクドライブの動作中、位置決めアクチュエータの自由な移動を許容する。リード／ライト変換素子は、位置決めアクチュエータの半径方向の移動により、内径から外径まで磁気ディスク表面上のどの半径位置にあるデータトラックに対してもアクセスすることができる。外部電子部品と位置決めアクチュエータとの間にフレキシブルＰＣＢを固定する好ましい方法は、フレキシブルＰＣＢをループ状に形成し、位置決めアクチュエータの動作の制約を最小限にすることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トラック位置ずれ（ＴＭＲ）によって評価されるディスクドライブの性能は、ディスクドライブ内の構成要素の振動、特に、位置決めアクチュエータを外部電子回路にループ接続しているフレキシブルＰＣＢの振動によって低下する。例えば、ディスク上の選択されたデータトラック上にリード／ライト変換素子を位置決めするための位置決めアクチュエータの径方向移動は、リード／ライト変換素子の位置決めに大きく影響する比較的低い周波数、つまり、約１０００Ｈｚの振動をフレキシブルＰＣＢに発生させる。更に、選択されたデータトラックにリード／ライト変換素子を移動させる際の位置決めアクチュエータの加速および減速は、フレキシブルＰＣＢに低周波の共振を励起し、リード／ライト変換素子の整定時間を増加させるとともにディスクドライブの性能を減退する。
【０００５】
図１は、ディスクドライブにおける選択されたトラックに対するリード／ライト変換素子の位置と、時間との関係を示すグラフである。意図した位置に対するリード／ライト変換素子位置の変動は、リード／ライト変換素子が所望のトラックに到着した後、位置決めアクチュエータが低周波の共振、この例では、約３２０Ｈｚで”リンギング”していることを示している。このディスクドライブにおいて、３２０Ｈｚの共振は、フレキシブルＰＣＢの接続ループ上で直接測定されたものであり、位置決めアクチュエータで検知される共振周波数に一致している。従来より、フレキシブルＰＣＢの振動を低減あるいは減衰する複数の方法が知られている。しかしながら、これらの方法は、複雑な設計の問題、製造の困難性の問題、および、高価な材料を必要とする問題がある。
【０００６】
以上のことから、ディスクドライブの動作中に生じるフレキシブルＰＣＢの振動の影響を最小化する手段が必要となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の１つあるいは複数の態様に係るディスクドライブアッセンブリは、取付けアームを有する可動アッセンブリ１１０と、固定の電子部品モジュールと、可動アッセンブリを固定の電子部品モジュールに電気的に接続するフレキシブルプリント回路基板（ＰＣＢ）１２２と、フレキシブルＰＣＢと取付けアームとの間に挟まれたフレキシブル支持体２０１と、を備えている。フレキシブル支持体は、フレキシブルＰＣＢおよび取付けアームに固定され、取り付けアームを超えて延出している。フレキシブル支持体は、フレキシブルＰＣＢを曲げるのに十分な可撓性を有し、また、可動部材の移動の間、フレキシブルＰＣＢの出口点および延出角度が可変となるように、十分な硬さを有している。
【０００８】
この発明の第１の実施形態に係るディスクドライブアッセンブリは、取付けアームを有する可動アッセンブリと、固定の電子部品モジュールと、前記可動アッセンブリを前記固定の電子部品モジュールに電気的に接続するフレキシブルプリント回路基板（ＰＣＢ）と、前記フレキシブルＰＣＢと取付けアームとの間に挟まれた第１部分と、前記フレキシブルＰＣＢに固定され前記取付けアームの一端を超えて延出する第２部分とを有し、前記可動部材の移動の間、前記第２部分が湾曲し、この第２部分に固定された前記フレキシブルＰＣＢの曲げ量を低減するフレキシブル支持体と、を備えている。
【０００９】
この発明の第２の実施形態に係るディスクドライブアッセンブリは、取付けアームを有する可動アッセンブリと、固定の電子部品モジュールと、前記可動アッセンブリを前記固定の電子部品モジュールに電気的に接続するフレキシブルプリント回路基板（ＰＣＢ）と、前記フレキシブルＰＣＢと取付けアームとの間に挟まれ、前記フレキシブルＰＣＢ内の振動を減衰する接着層を介して前記フレキシブルＰＣＢに固定されたフレキシブル支持体と、を備えている。
【００１０】
この発明の第３の実施形態に係るディスクドライブアッセンブリは、取付けアームを有する可動アッセンブリと、固定の電子部品モジュールと、前記可動アッセンブリを前記固定の電子部品モジュールに電気的に接続するフレキシブルプリント回路基板（ＰＣＢ）と、前記フレキシブルＰＣＢと取付けアームとの間に挟まれた第１部分と、前記フレキシブルＰＣＢに固定され前記取付けアームの一端を超えて延出する第２部分とを有するフレキシブル支持体と、を備え、前記フレキシブル支持体の第２部分は、前記フレキシブルＰＣＢの剛性と前記フレキシブル支持体の剛性とを組み合わせた剛性が、前記フレキシブルＰＣＢおよびフレキシブル支持体の長さ方向に沿って変動するように、前記フレキシブルＰＣＢの長さ方向に沿って不一様な形状を有している。
【００１１】
上記構成によれば、ディスクドライブの動作中に生じるフレキシブルＰＣＢの振動の影響を最小限とし、性能の向上したディスクドライブアッセンブリを提供することができる。
【００１２】
本発明の上述した特徴は、以下に記載するいくつかの実施形態を参照することによってより詳細に理解され、それらの内、いくつかは添付された図面に示されている。しかし、添付された図面は、本発明の典型的な実施形態だけを示すものであり、発明の範囲を制限して考慮するものでなく、この発明は他の種々の有効な実施形態に適用することができる。より明確とするため、図面間において共通の同一構成要素を示す場合、同一の参考符号番号を使用している。また、１つの実施形態の特徴は、特別に記述することなく、他の実施形態に組み入れてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、選択されたトラックに対するリード／ライト変換素子の位置と、時間との関係を示すグラフ。
【図２】図２は、この発明の実施形態に係る振動減衰システムを備えたディスクドライブを示す平面図。
【図３】図３は、この発明の実施形態に係るアクチュエータアッセンブリ、Ｊ−ブロックおよび振動減衰システムを部分的に示す平面図。
【図４Ａ】図４Ａは、従来例に係る、Ｊ−ブロックから延出しているディスクドライブのフレキシブルＰＣＢを示す図。
【図４Ｂ】図４Ｂは、従来例に係る、フレキシブルＰＣＢの強固な支持構造を有するディスクドライブのフレキシブルＰＣＢを示す図。
【図４Ｃ】図４Ｃは、この発明の実施形態に係るフレキシブルＰＣＢの柔軟な支持構造を有するディスクドライブのフレキシブルＰＣＢを示す図。
【図５】図５は、この発明の実施形態に係る振動減衰システムの矩形状の断面を模式的に示す断面図。
【図６Ａ】図６Ａは、磁気ディスクの選択されたトラック上をリード／ライト変換素子が浮上する際、リード／ライト変換素子に生じる振動のパワースペクトルを示すグラフ。
【図６Ｂ】図６Ｂは、磁気ディスクの選択されたトラック上をリード／ライト変換素子が浮上する際、リード／ライト変換素子に生じる振動のパワースペクトルを示すグラフ。
【図７Ａ】図７Ａは、この発明の実施形態に係る均一なジオメトリを有するフレキシブルスチフナの部分的な側面図。
【図７Ｂ】図７Ｂは、この発明の実施形態に係る不一様なジオメトリを有するフレキシブルスチフナの部分的な側面図。
【図７Ｃ】図７Ｃは、この発明の実施形態に係る不一様なジオメトリを有するフレキシブルスチフナの部分的な側面図。
【図８】図８は、この発明の他の実施形態に係るアクチュエータアッセンブリ、Ｊ−ブロックおよび振動減衰システムを部分的に示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態について詳細に説明する。  
この発明の複数の実施形態は、ディスクドライブのフレキシブルプリント回路基板（フレキシブルＰＣＢ）の振動を低減するディスクドライブ用の振動減衰システムを構成している。振動減衰システムは、粘弾性接着層を介してフレキシブルＰＣＢに固定されたフレキシブルスチフナを備え、フレキシブルＰＣＢの接続ループの取り付けポイントに配置された層状構造を形成している。フレキシブルＰＣＢ、粘弾性接着層、およびフレキシブルスチフナのそれぞれの厚さは、フレキシブルＰＣＢの移動範囲の全域に亘って、フレキシブルＰＣＢの取付けポイントから最適な延出角度近くにフレキシブルＰＣＢを方向付けて維持する剛性を備えた積層構造を提供し、それにより、フレキシブルＰＣＢとディスクドライブのアクチュエータアッセンブリとの間の機械的な結合を低減する。また、粘弾性接着層は、フレキシブルＰＣＢの共振を低減する。このような振動減衰構造は、製造コストの増加、あるいは、ディスクドライブの製造の複雑化を生じることなく、容易にフレキシブルＰＣＢに適用することができる。
【００１５】
図２は、この発明の実施形態に係る振動減衰システム２００を備えたディスクドライブ１００の平面図である。振動減衰システム２００は、図３に一層詳しく示されている。明確にするため、図２において、ディスクドライブアッセンブリとしてのディスクドライブ１００はトップカバーを取外した状態で示されている。ディスクドライブ１００は、ハウジング１０２、１枚あるいは２枚以上の磁気ディスク１０６、スピンドル１０８、可動アッセンブリとして機能するアクチュエータアッセンブリ１１０、フレキシブルＰＣＢ１２２、および電子部品モジュールとして機能する電子部品ブラケット１２４を備えている。デジタルデータは、同心トラックに沿って形成された磁気信号として磁気ディスク１０６の表面に保存される。磁気ディスク１０６の両面に上記のようなデータを保存してもよく、このような磁気ディスク１０６を複数枚、ディスクドライブ１００に設けてもよい。磁気ディスク１０６はスピンドル１０８に実装され、このスピンドルは、ハウジング１０２内で磁気ディスク１０６を回転させる図示しないスピンドルモータに機械的に連結されている。
【００１６】
ヘッドスタックアッセンブリとも言われるアクチュエータアッセンブリ１１０は、Ｅ−ブロックあるいは櫛状体１１４に一体的に接続されたアクチュエータアーム１１２およびサスペンションアッセンブリ１１６を備えている。サスペンションアッセンブリ１１６は、その先端に設けられ、磁気ディスク１０６の表面を横切って移動可能なスライダ／変換素子アッセンブリ１１８を備えている。図２には１つのサスペンションアッセンブリ１１６のみが示されているが、当業者であれば、磁気ディスク１０６の各表面側にそれぞれサスペンションアッセンブリ１１６を設けてもよいことは容易に認識できる。アクチュエータアッセンブリ１１０は、枢軸１２８の周りで回動可能にピボット軸受上に実装され、スライダ／変換素子アッセンブリ１１８を磁気ディスク１０６上の選択されたデータトラック上に位置決めする。図に矢印で示すように、アクチュエータアッセンブリ１１０およびサスペンションアッセンブリ１１６は、磁気ディスク１０６の表面１４９を横切って回動する。アクチュエータアッセンブリ１１０の移動範囲は、ストッパ１３８、１４０と、後方に延出する延出部、つまり、ＶＣＭコイル支持アーム１４２、１４４との接触によって制限されている。アクチュエータアッセンブリ１１０の回動範囲の両端により、スライダ／変換素子アッセンブリ１１８によってアクセス可能なディスク表面１４９上の内径（ＩＤ）トラック１５１および外径（ＯＤ）トラック１５３の位置がそれぞれ規定されている。
【００１７】
フレキシブルＰＣＢ１２２は、ハウジング１０２に取付けられた図示しないコネクタタピンアッセンブリを介して、アンプチップ１２０と外部信号処理回路との間で信号を伝送する。フレキシブルＰＣＢ１２２は、アンプチップ１２０から電子部品ブラケット１２４まで延びているとともに、両端で固定された接続ループ１２２Ａを形成している。接続ループ１２２Ａの一端は、Ｊ字状の取付具、すなわち、Ｊ−ブロック１４８、によりアクチュエータアッセンブリ１１０に固定され、他端は、電子部品ブラケット１２４に取付けられている。電子部品ブラケット１２４は、ディスクドライブの電子部品をハウジング１０２の外部に接続するための図示しない接続ポートに向けて、フレキシブルＰＣＢを方向付けている。取付けアームとして機能するＪ−ブロック１４８は、フレキシブルＰＣＢ１２２を機械的に支持しているとともに、アクチュエータアッセンブリ１１０と電子部品ブラケット１２４との間に接続ループ１２２Ａを形成するようにフレキシブルＰＣＢを方向付けしている。
【００１８】
図２に示す実施形態において、Ｊ−ブロック１４８は、振動減衰システム２００のための接続ポイントとなっている。接続ループ１２２Ａは、アクチュエータアッセンブリ１１０を機械的に独立させ、ディスクドライブ１００の動作中、最小の機械的な拘束にてアクチュエータアッセンブリ１１０の回動動作を許容する。
【００１９】
動作において、スライダ／変換素子アッセンブリ１１８が磁気ディスク１０６の選択されたトラック上に位置するようにアクチュエータアッセンブリ１１０を移動すると、フレキシブルＰＣＢ１２２を形成している物質の慣性および弾性に起因して、フレキシブルＰＣＢ１２２に振動が発生する。このような振動は、図に矢印１５０、１５２で示すように、ねじれ方向の振動あるいは横方向の振動である場合がある。そして、フレキシブルＰＣＢ１２２とスライダ／変換素子アッセンブリ１１８との間の機械的な結合は、フレキシブルＰＣＢ１２２の共振をスライダ／変換素子アッセンブリ１１８に伝達し、その結果、スライダ／変換素子アッセンブリ１１８が所望の位置からずれてしまうような望ましくない変位がスライダ／変換素子アッセンブリ１１８に生じる。
【００２０】
フレキシブルＰＣＢ１２２からスライダ／変換素子アッセンブリ１１８への共振の連鎖を最小限とするため、接続ループ１２２Ａと、Ｊ−ブロック１４８と、電子部品ブラケット１２４に対するフレキシブルＰＣＢ１２２の取付け位置と、の相対位置および相対方向を調整する一連の実験を行った。これらの実験は、Ｊ−ブロック１４８および電子部品ブラケット１２４の各々からの接続ループ１２２Ａの延出角度を調整する実験、および／または、電子部品ブラケット１２４の位置を変更する実験を含み、これにより、アクチュエータアッセンブリ１１０の通常動作において接続ループ１２２Ａに発生する振動を特徴づけている。当業者であれば容易に実行可能なこれらの実験から、接続ループ１２２Ａと、Ｊ−ブロック１４８と、電子部品ブラケット１２４に対するフレキシブルＰＣＢ１２２の取付け位置と、の相対位置および相対方向の最適な構成が得られ、これにより、フレキシブルＰＣＢ１２２で生じた振動がスライダ／変換素子アッセンブリ１１８に伝達することを最小にする連結構造を構成することができる。
【００２１】
上述したように、Ｊ−ブロック１４８および電子部品ブラケット１２４から延びる接続ループ１２２Ａのアクチュエータアッセンブリ１１０への振動伝達を最小にするための最適な構成は、実験的に決められる。しかしながら、アクチュエータアッセンブリ１１０が内径トラック１５１と外径トラック１５３との間を通常の動作範囲で移動する際、接続ループ１２２Ａの延出角度が変化する。そのため、アクチュエータアッセンブリ１１０のストロークにおける限られた位置においてのみ、接続ループ１２２Ａは、Ｊ−ブロック１４８および電子部品ブラケット１２４から最適な延出角度に位置決めされる。従って、フレキシブルＰＣＢ１２２とスライダ／変換素子アッセンブリ１１８との間の機械的な結合は、アクチュエータアッセンブリ１１０のストロークにおける限られた位置においてのみ最小化される。すなわち、内径（ＩＤ）位置と外径（ＯＤ）位置との間に、アクチュエータアッセンブリ１１０の結合が最小となる分岐点が存在する。
【００２２】
そこで、本実施形態によれば、振動減衰システムは、アクチュエータアッセンブリ１１０が通常の動作範囲内で移動する際、フレキシブルＰＣＢ１２２の延出位置（出口点）および延出角度が連続的に僅かに変化可能に構成される。これにより、フレキシブルＰＣＢとアクチュエータアッセンブリ１１０との間の機械的結合が、アクチュエータアッセンブリ１１０の動作範囲全域を通して低減される。
【００２３】
図３は、この発明の１つの実施形態に係るアクチュエータアッセンブリ１１０、Ｊ−ブロック１４８、および振動減衰システム２００を部分的に示している。振動減衰システム２００は、粘弾性接着層２０２を介してフレキシブルＰＣＢ１２２に固定されたフレキシブルスチフナ２０１を有し、積層構造を形成している。図示の例によれば、振動減衰システム２００は、フレキシブルＰＣＢ１２２のＪ−ブロック１４８に対する接続ループ１２２Ａの取付け位置に配置されている。
【００２４】
フレキシブルスチフナ２０１はフレキシブルＰＣＢ１２２に固定されたフレキシブル支持体として機能し、アクチュエータアッセンブリ１１０の移動平面内で比較的柔軟であり、この平面内で容易に曲がることができる。また、フレキシブルスチフナ２０１は、上記以外の平面内において比較的硬く曲がり難い。フレキシブルスチフナ２０１は、ポリマー、あるいは、フレキシブルＰＣＢ１２２の剛性よりも僅かに大きな剛性を有する他の弾力性材料で形成される。フレキシブルスチフナ２０１として使用するのに適した材料の例として、デュポン社製のポリイミドフィルム、キャプトン（登録商標）、が挙げられる。他の一般的なポリイミドフィルムを適用する場合も同様の作用効果が得られる。ディスクドライブにおけるフレキシブルＰＣＢのねじれ、および／あるいは面を外れる折れ曲がりを防止するために従来用いられている強固な支持と異なり、フレキシブルスチフナ２０１は、動作中に、アクチュエータアッセンブリ１１０が枢軸１２８の周りで回動し、Ｊ−ブロック１４８が電子部品ブラケット１２４に対して移動する際、大きくゆがむように構成されている。アクチュエータアッセンブリ１１０への結合が最小となるようにフレキシブルＰＣＢを構成する際、フレキシブルスチフナ２０１の長さおよび剛性を調整パラメータとして用いる。
【００２５】
図４Ａは、従来の方法でＪ−ブロック１４８から延出しているディスクドライブのフレキシブルＰＣＢ４２２を示している。アクチュエータアッセンブリ１１０が回動し、Ｊ−ブロック１４８がフレキシブルＰＣＢ４２２に対して回動すると、フレキシブルＰＣＢ４２２の有効な延出（出口）位置４３０は、Ｊ−ブロック１４８に対して、実質的に一定位置に維持される。図４Ｂは、従来の方法で、強固（リジッド）なＰＣＢ支持部材４５０を有するＪ−ブロック１４８から延出しているディスクドライブのフレキシブルＰＣＢ４２２を示している。ここで、”強固”とは、ディスクドライブの通常の動作の間、フレキシブルＰＣＢに負荷が作用しても大きなゆがみを生じないことを意味している。強固なＰＣＢ支持部材４５０は、Ｊ−ブロック４４８からのフレキシブルＰＣＢ４２２の有効な延出位置４３１を、Ｊ−ブロック４４８を含むアクチュエータアッセンブリとフレキシブルＰＣＢ４２２との間の機械的結合を低減するのに適した位置に位置決めする手段を提供している。しかしながら、Ｊ−ブロック４４８およびこのＪ−ブロック４４８を含むアクチュエータアッセンブリがフレキシブルＰＣＢ４２２に対して回動する際、フレキシブルＰＣＢ４２２の有効な延出位置４３１は、Ｊ−ブロック１４８に対して実質的に一定位置に維持される。
【００２６】
図４Ｃは、Ｊ−ブロック１４８から延出しているこの発明の実施形態に係るディスクドライブのフレキシブルＰＣＢ１２２を示している。アクチュエータアッセンブリ１１０が回動し、Ｊ−ブロック１４８がフレキシブルＰＣＢ１２２に対して回動すると、フレキシブルＰＣＢ１２２の有効な延出（出口）位置１３０は、振動減衰システム２００におけるフレキシブルスチフナ２０１の長さおよび可撓性の機能により、Ｊ−ブロック１４８に対して変動する。フレキシブルスチフナ２０１は、フレキシブルＰＣＢ１２２とＪ−ブロック１４８との間に挟まれた第１部分と、フレキシブルＰＣＢ１２２に固定されＪ−ブロックの一端を超えて延出する第２部分とを有している。そのため、フレキシブルスチフナ２０１の剛性、および、フレキシブルスチフナ２０１がＪ−ブロック１４８から延出している距離２０６は、アクチュエータアッセンブリ１１０の移動範囲の全域に亘って振動連鎖を最小とするための調整パラメータとして用いることができる。アクチュエータアッセンブリ１１０の移動の間、フレキシブルスチフナ２０１の第２部分が湾曲し、この第２部分に固定されたフレキシブルＰＣＢ１２２の曲げ量を低減する。フレキシブルスチフナ２０１の適切な長さ２０５、およびフレキシブルスチフナ２０１がＪ−ブロック１４８から延出している適切な距離２０６は、アクチュエータアッセンブリ１１０の移動範囲全域でフレキシブルＰＣＢ１２２の最適な延出角度が得られるように選択される。
【００２７】
図３に示すように、粘弾性接着層２０２は、フレキシブルスチフナ２０１をフレキシブルＰＣＢ１２２へ接着するための接着剤を含んでいる。この接着剤として、ディスクドライブ１００の動作中の温度で振動減衰システム２００により減衰しようとする周波数範囲において、大きな減衰能力を持つ接着剤が選択される。粘弾性接着層２０２に適した材料例として、３Ｍ（商標）粘弾性減衰ポリマー・タイプ１１０あるいはタイプ１１２のような粘弾性減衰ポリマーが挙げられる。これに限らず、ハードディスクドライブに要求されるガス発生と清潔の必要条件を満たす他の適切な材料を使用してもよい。必要な周波数範囲での共振が著しく低減するように、粘弾性接着層２０２の減衰特性を調整してもよい。粘弾性接着層２０２によって減衰される周波数範囲は、粘弾性接着層２０２の厚さ、および粘弾性接着層２０２に使用される材料の固有の剛性の両方によって決まる。また、ほとんどの振動減衰材料は、温度に応じて性能が変わるため、粘弾性接着層２０２も振動減衰が望まれる動作温度に基づいて選択される。当業者であれば、フレキシブルＰＣＢ１２２に既存する特定の周波数範囲における振動を減衰するのに適した粘弾性接着層２０２の粘弾性物質を容易に選択することができる。
【００２８】
図３に示すように、振動減衰システム２００は、フレキシブルＰＣＢをＪ−ブロック１４８の表面に固定する積層構造を有している。振動減衰システム２００は、アクチュエータアッセンブリ１１０の移動平面の方向において、フレキシブルＰＣＢよりも僅かに硬く設定されているため、アクチュエータアッセンブリ１１０がＩＤ位置とＯＤ位置との間を回動する際、振動減衰システム２００は、フレキシブルＰＣＢ１２２の有効な延出点および延出角度に影響を与える。従って、振動減衰システム２００が適切な剛性を有して構成されている場合、振動減衰システム２００は、アクチュエータアッセンブリ１１０の移動範囲の全域に亘って、振動結合を最小化することができる。本実施形態において、図３は、アクチュエータアッセンブリ１１０がＩＤ位置およびＯＤ位置にある時のフレキシブルＰＣＢ１２２および振動減衰システム２００の位置をそれぞれ示している。
【００２９】
振動減衰システム２００は、更に２つの他の目的に役立つ。第１に、粘弾性接着層２０２は、フレキシブルＰＣＢ１２２に起因する共振を減衰する。このような共振がアクチュエータアッセンブリ１１０の最も重大な望まれない位置ずれを招くことから、粘弾性接着層２０２による振動減衰は、ディスクドライブの性能を実質的に改善する。第２に、振動減衰システム２００は、フレキシブルＰＣＢ１２２がアクチュエータアッセンブリ１１０の動作平面の外に折れ曲がることを防止する助けをする。振動減衰システム２００は、上記動作平面以外への折れ曲がりに対する振動減衰システム２００の硬さにより、アクチュエータアッセンブリ１１０を上記動作平面内に保持する。
【００３０】
アクチュエータアッセンブリ１１０がＩＤ位置あるいはＯＤ位置のいずれかにある場合、フレキシブルＰＣＢ１２２はわずかに張力を受ける。この場合において、粘弾性接着層２０２は、常時、圧縮状態にあり、フレキシブルＰＣＢ１２２がフレキシブルスチフナ２０１から分離する傾向はない。
【００３１】
１実施形態において、振動減衰システム２００は、その横断面が矩形状に形成され、アクチュエータアッセンブリ１１０の動作平面方向における可撓性をより上げているとともに、上記平面以外の方向への折り曲げに対する抵抗を向上している。図５は、図３の線Ａ−Ａに沿った振動減衰システム２００の概略横断面図である。ここで、この発明の１実施形態によれば、振動減衰システム２００は矩形状の横断面を有している。この実施形態において、図示のように、振動減衰システム２００は、フレキシブルスチフナ２０１、粘弾性接着層２０２、およびフレキシブルＰＣＢ１２２を含む積層構造を有している。積層構造の３つの構成要素は、すべて、横断面が矩形状となっている。これら矩形状横断面の各々は、非常に高いアスペクト比であってもよい。すなわち、フレキシブルＰＣＢ１２２、粘弾性接着層２０２、およびフレキシブルスチフナ２０１の厚さ１２２Ｔ、２０１Ｔ、２０１Ｔは、それぞれ、振動減衰システム２００の幅２００Ｗよりも１桁小さく形成されてもよい。従って、振動減衰システム２００は、１平面において高い可撓性を有し、他の直交する平面における曲げに対して十分な硬さあるいは抵抗を有するリボン状の構造としてもよい。
【００３２】
１実施形態において、フレキシブルＰＣＢ１２２により発生され約１０００Ｈｚおよびそれ未満の周波数を有する共振は、フレキシブルＰＣＢ１２２に振動減衰システム２００を設けることにより減衰される。この実施形態において、フレキシブルＰＣＢ１２２は、０．５ｍｍの厚さ１２２Ｔを有し、薄い銅箔からなる複数の電気トレースとこの電気トレースを覆う外側のポリイミド層とで形成されている。粘弾性接着層２０２は、０．５ｍｍの厚さ２０２Ｔを有し、３Ｍ(商標)粘弾性減衰ポリマー・タイプ１１２により形成されている。フレキシブルスチフナ２１０は、０．５ｍｍの厚さ２０２Ｔおよび６ｍｍの長さ２０５を有し、ポリイミドフィルムにより形成されている。フレキシブルスチフナ２０１は、Ｊ−ブロック１４８から３．５ｍｍの距離２０６だけ延出している。
【００３３】
図６Ａは、リード／ライト変換素子が磁気ディスクの選択されたトラック上を浮上する際、リード／ライト変換素子に発生する非反復可能な振動のパワースペクトルを示すグラフ６００Ａである。１０００Ｈｚおよびそれ未満の周波数において、複数の共振が検出されている。共振周波数６０１は、フレキシブルＰＣＢ１２２上で直接測定された共振周波数と一致することが証明されている。共振周波数６０１は、ディスクドライブ１００の動作中、アクチュエータアッセンブリ１１０の実質的な、かつ、望ましくない変位を生じさせることが実証された低い周波数域にある。
【００３４】
図６Ｂは、フレキシブルＰＣＢ１２２が、前述した厚さ１２２Ｔ、２０２Ｔ、２０１Ｔ、長さ２０５、および前述した材料を有する振動減衰システム２００を備えるように変更されている点を除いて、上記グラフ６００Ａと同一の状態下で発生する振動のパワースペクトルを示すグラフ６００Ｂである。図６Ｂに示すように、振動減衰システム２００を追加することにより、他の周波数で顕著に共振を悪化させることなく、リード／ライト変換素子で生じる振動のパワースペクトルから共振６０１が除去されている。
【００３５】
フレキシブルスチフナは、このフレキシブルスチフナを不一様なジオメトリに形成することにより、その長さ方向に可撓性が変化するようにしてもよい。図７Ａは、この発明の実施形態に従って、均一なジオメトリを有しフレキシブルＰＣＢ１２２に取付けられたフレキシブルスチフナ２０１を部分的に示す側面図である。フレキシブルスチフナ７０１は、その長さ７１１の全長に沿って均一な矩形状に形成され、長さ方向に沿って均一な剛性を有するフレキシブル支持体を構成している。
【００３６】
図７Ｂは、この発明の他の実施形態に係る、不一様なジオメトリを有するフレキシブルスチフナ７１０を部分的に示す側面図である。この実施形態によれば、フレキシブルスチフナ７０１の長さ方向の少なくとも一部は、台形、テーパ形状、三角形、又は、その高さ７０２、あるいは、その長さ７０３の一部を横切る厚さ（紙面の厚さ方向）が変化する他の形状を有している。この実施形態の利点は、フレキシブルスチフナ７１０、およびフレキシブルスチフナ７１０を備えたいずれの振動減衰システムも、フレキシブルＰＣＢを最適な延出角度に整列させるように細かく調整できる点にある。
【００３７】
図７Ｃは、この発明の他の実施形態に係る、不一様なジオメトリを有するフレキシブルスチフナ７２０を部分的に示す側面図である。上述したフレキシブルスチフナ７１０と同様に、フレキシブルスチフナ７２０は、その長さ７０３の一部を横切る高さ７０２が変化する形状を有している。しかし、フレキシブルスチフナ７２０は、その一端ではなく、フレキシブルスチフナ７２０の中央部７２１に、剛性が最小の領域を有している。不一様なジオメトリを有するフレキシブルスチフナの他の構成も考察可能である。
【００３８】
図８は、この発明の他の実施形態に係るアクチュエータアッセンブリ１１０、Ｊ−ブロック１４８、および振動減衰システム８００を部分的に示す平面図である。この実施形態によれば、振動減衰システム８００は、第１粘弾性接着層８０２を介してフレキシブルＰＣＢに固定された第１フレキシブルスチフナ８０１と、第２粘弾性接着層８０２を介して第１フレキシブルスチフナ８０１に固定された第２フレキシブルスチフナ８０３とを有し、積層構造をなしている。第１および第２フレキシブルスチフナ８０１、８０３は、フレキシブルＰＣＢ１２２とＪ−ブロック１４８との間に挟まれた第１部分と、フレキシブルＰＣＢ１２２に固定されＪ−ブロックの一端を超えて延出する第２部分とを有している。図示のように、第２フレキシブルスチフナ８０３がＪ−ブロック１４８から延出している距離は、第１フレキシブルスチフナ８０１がＪ−ブロック１４８から延出している距離よりも約２〜３倍だけ短い。
【００３９】
第１および第２フレキシブルスチフナ８０１、８０３に適する材料の例として、デュポン社製のポリイミドフィルム・キャプトン（登録商標）が挙げられる。他の一般的なポリイミドフィルムを適用する場合も同様の作用効果が得られる。第１および第２粘弾性接着層８０２、８０４の材料として、３Ｍ（商標）粘弾性減衰ポリマーのような粘弾性減衰ポリマー、あるいは、ハードディスクドライブに要求されるガス発生と清潔の必要条件を満たし異なる特性を有する他の適切な材料が使用される。第１粘弾性接着層８０２は、第２粘弾性接着層８０４に比較してより高い温度に最適化された粘弾性減衰ポリマーを用いている。第２粘弾性接着層８０４は、第１粘弾性接着層８０２に比較してより低い温度に最適化された粘弾性減衰ポリマーを用いている。この構成によれば、振動減衰システム８００の有効温度範囲が増大される。
【００４０】
なお、この発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよいし、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１００…ディスクドライブ、１０６…磁気ディスク、
１１０…アクチュエータアッセンブリ、
１１８…リード／ライト変換素子アッセンブリ、１２２…フレキシブルＰＣＢ、
１４８…Ｊ−ブロック、２００、８００…振動減衰システム、
２０１…フレキシブルスチフナ、２０２…粘弾性接着層、
８０１…第１フレキシブルスチフナ、８０２…第１粘弾性接着層、
８０３…第２フレキシブルスチフナ、８０４…第２粘弾性接着層、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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