スピンドルモータ、ディスク駆動装置、およびスピンドルモータの製造方法
【課題】外部衝撃により引き出し線と第２半田との境界部に応力が集中することを抑制して、引き出し線の破断を防止する。
【解決手段】コイルから延びる引き出し線７０Ａは、第１半田が被覆された第１半田部７１Ａを有している。引き出し線は、ベース抜け部６１Ａおよび基板抜け部６２Ａを通って下方へ延び、第１半田部が、回路基板３３Ａに、第２半田７２Ａで半田付けされている。第１半田部の上端部は、回路基板の上面より上方に位置している。第１半田部の上端部と回路基板の上面との軸方向の距離をｄ１、基板抜け部の開口幅をｄ２、引き出し線の直径をｄ３とすると、ｄ１＞（ｄ２−ｄ３）／２を満たしている。このような構造において、第２半田は、第１半田部に沿って、基板抜け部より上方へせり上がる。これにより、引き出し線と第２半田との接触面積が増大する。
【解決手段】コイルから延びる引き出し線７０Ａは、第１半田が被覆された第１半田部７１Ａを有している。引き出し線は、ベース抜け部６１Ａおよび基板抜け部６２Ａを通って下方へ延び、第１半田部が、回路基板３３Ａに、第２半田７２Ａで半田付けされている。第１半田部の上端部は、回路基板の上面より上方に位置している。第１半田部の上端部と回路基板の上面との軸方向の距離をｄ１、基板抜け部の開口幅をｄ２、引き出し線の直径をｄ３とすると、ｄ１＞（ｄ２−ｄ３）／２を満たしている。このような構造において、第２半田は、第１半田部に沿って、基板抜け部より上方へせり上がる。これにより、引き出し線と第２半田との接触面積が増大する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンドルモータ、ディスク駆動装置、およびスピンドルモータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置には、磁気ディスクを回転させるためのスピンドルモータが、搭載されている。スピンドルモータは、装置のハウジングに固定される静止部と、磁気ディスクを保持しつつ回転する回転部とを有する。スピンドルモータは、静止部と回転部との間に発生する磁束により、中心軸を中心としたトルクを発生させ、静止部に対して回転部を回転させる。
【０００３】
スピンドルモータの静止部は、磁束を発生させるためのコイルを有する。コイルを構成する導線の端部は、スピンドルモータの外部に引き出され、回路基板に半田付けされている。例えば、特開２００９−１１０６１１号公報の段落００２６には、コイル線の銅線部が、貫通孔から外部側に引き出され、フレキシブル回路基板のランド部に半田付けされることが、記載されている。
【特許文献１】特開２００９−１１０６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スピンドルモータの製造工程では、上記の半田付けの後に、異物を除去するための超音波洗浄を行う。しかしながら、上記構造のスピンドルモータを超音波洗浄すると、超音波振動による応力が、導線と半田との境界部に集中する場合がある。このような応力集中による導線の破断を防止するために、従来では、超音波振動の出力を抑制しつつ、スピンドルモータを洗浄していた。
【０００５】
この問題に関して、特開２００９−１１０６１１号公報には、半田部の外周をベースの貫通孔の径よりも大きく形成することで、コイル線の断線を防止することが、記載されている。しかしながら、この解決手段は、当該公報の段落００３２に記載のように、フレキシブル回路基板の小径部および半田部の剛性を向上させて、これらの部位の振動自体を抑制しようとするものである。当該公報には、上記の応力集中に対する解決手段は、記載されていない。
【０００６】
なお、上記の応力集中の要因としては、超音波洗浄時の振動だけではなく、運搬時の振動や使用時の振動のような、種々の外部衝撃が考えられる。
【０００７】
本発明の目的は、引き出し線と半田との境界部における応力集中を抑制できるスピンドルモータおよびスピンドルモータの製造方法を、提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の例示的な第１発明は、静止部と、上下に延びる中心軸を中心として、前記静止部に対して回転可能に支持される回転部とを備え、前記静止部は、前記中心軸の周囲において径方向に広がるベース部と、前記ベース部の上方に配置されたコイルと、前記ベース部の下面に固定された回路基板と、を有し、前記コイルから延びる引き出し線は、第１半田が被覆された第１半田部を有し、前記ベース部は、貫通孔で構成されるベース抜け部を有し、前記回路基板は、前記ベース抜け部と重なる位置に、貫通孔または切り欠きで構成される基板抜け部を有し、前記引き出し線は、前記ベース抜け部および前記基板抜け部を通って下方へ延び、前記第１半田部が前記回路基板に第２半田で半田付けされており、前記第１半田部の上端部は、前記回路基板の上面より上方に位置し、前記第１半田部の上端部と前記回路基板の上面との軸方向の距離をｄ１、前記基板抜け部の開口幅をｄ２、前記引き出し線の直径をｄ３とすると、ｄ１＞（ｄ２−ｄ３）／２を満たすスピンドルモータである。
【０００９】
本願の例示的な第２発明は、上下に延びる中心軸の周囲において径方向に広がるベース部と、前記ベース部の上方に配置されるコイルと、前記ベース部の下面に固定される回路基板と、を有するスピンドルモータの製造方法において、引き出し線を有するコイルを準備する準備工程と、前記ベース部の上方に、前記コイルを配置するコイル取付工程と、前記回路基板の下面側へ引き出された前記引き出し線を、前記回路基板に半田付けする半田付け工程と、前記ベース部、前記コイル、および前記回路基板を含むユニットを液体中に浸漬し、前記液体に超音波振動を付与する超音波洗浄工程とを備え、前記引き出し線は、その先端部付近に、予め半田を被覆した第１半田部を有し、前記コイル取付工程では、前記ベース部に設けられた貫通孔であるベース抜け部および前記回路基板に設けられた貫通孔または切り欠きである基板抜け部を介して、前記引き出し線を下方へ引き出し、前記半田付け工程では、前記第１半田部の上端部と前記回路基板の上面との軸方向の距離をｄ１、前記基板抜け部の開口幅をｄ２、前記引き出し線の直径をｄ３として、ｄ１＞（ｄ２−ｄ３）／２を満たすように、引き出し線を位置決めする製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本願の例示的な第１発明によれば、第２半田が、第１半田部に沿って、基板抜け部より上方へせり上がる。これにより、引き出し線と第２半田との接触面積が増大する。このため、外部衝撃により引き出し線と半田との境界部に応力が集中することが、抑制される。その結果、引き出し線の破断を防止できる。
【００１１】
本願の例示的な第２発明によれば、半田付け工程において、半田が、第１半田部に沿って基板抜け部より上方へせり上がる。これにより、引き出し線と第２半田との接触面積が増大する。このため、外部衝撃により引き出し線と半田との境界部に応力が集中することが、抑制される。したがって、引き出し線の破断を防止しつつ、ベース部、コイル、および回路基板を含むユニットを、超音波洗浄できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、スピンドルモータの部分縦断面図である。
【図２】図２は、ディスク駆動装置の縦断面図である。
【図３】図３は、スピンドルモータの縦断面図である。
【図４】図４は、静止部の部分縦断面図である。
【図５】図５は、回路基板および引き出し線の部分縦断面図である。
【図６】図６は、回路基板および引き出し線の部分縦断面図である。
【図７】図７は、スピンドルモータの部分下面図である。
【図８】図８は、スピンドルモータの製造工程の一部分を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、中心軸に沿う方向を上下方向とし、回路基板に対してコイル側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、これは、説明の便宜のために上下方向を定義したものであって、本発明に係るスピンドルモータおよびディスク駆動装置の、使用時の姿勢を限定するものではない。
【００１４】
＜１．一実施形態に係るスピンドルモータ＞
図１は、本発明の一実施形態に係るスピンドルモータ２Ａの部分縦断面図である。図１に示すように、スピンドルモータ２Ａは、静止部３Ａと回転部４Ａとを備えている。回転部４Ａは、上下に延びる中心軸を中心として、静止部３Ａに対して、回転可能に支持されている。
【００１５】
静止部３Ａは、ベース部３１Ａ、コイル３７Ａ、および回路基板３３Ａを、有している。ベース部３１Ａは、中心軸の周囲において、径方向に広がっている。コイル３７Ａは、ベース部３１Ａの上方に、配置されている。回路基板３３Ａは、ベース部３１Ａの下面に、固定されている。
【００１６】
ベース部３１Ａは、貫通孔で構成されるベース抜け部６１Ａを有している。回路基板３３Ａは、ベース抜け部６１Ａと重なる位置に、貫通孔または切り欠きで構成される基板抜け部６２Ａを有している。コイル３７Ａから延びる引き出し線７０Ａは、第１半田が被覆された第１半田部７１Ａを有している。引き出し線７０Ａは、ベース抜け部６１Ａおよび基板抜け部６２Ａを通って、下方へ延びている。そして、第１半田部７１Ａが、回路基板３３Ａに第２半田７２Ａで半田付けされている。
【００１７】
第１半田部７１Ａの上端部は、回路基板３３Ａの上面より上方に位置している。そして、第１半田部７１Ａの上端部と回路基板３３Ａの上面との軸方向の距離をｄ１、基板抜け部６２Ａの開口幅をｄ２、引き出し線の直径をｄ３とすると、ｄ１＞（ｄ２−ｄ３）／２を満たしている。
【００１８】
スピンドルモータ２Ａの製造時には、まず、引き出し線７０Ａを有するコイル３７Ａを準備する。引き出し線７０Ａは、その先端部付近に、予め半田を被覆した第１半田部７１Ａを有している。次に、ベース部３１Ａの上方に、コイル３７Ａを配置する。このとき、ベース抜け部６１Ａおよび基板抜け部６２Ａを介して、引き出し線７０Ａを下方へ引き出す。
【００１９】
続いて、回路基板３３Ａの下面側へ引き出された引き出し線７０Ａを、回路基板３３Ａに半田付けする。半田付けの際には、上記のｄ１＞（ｄ２−ｄ３）／２を満たすように、引き出し線７０Ａを位置決めしつつ、半田付けする。その後、ベース部３１Ａ、コイル３７Ａ、および回路基板３３Ａを含むユニットを液体中に浸漬し、液体に超音波振動を付与する。すなわち、当該ユニットを超音波洗浄する。
【００２０】
本実施形態では、半田付けの際に、第２半田７２Ａが、第１半田部７１Ａに沿って、基板抜け部６２Ａより上方へせり上がる。これにより、引き出し線７０Ａと第２半田７２Ａとの接触面積が増大する。その結果、外部衝撃により引き出し線７０Ａと第２半田７２Ａとの境界部に応力が集中することが、抑制される。したがって、引き出し線７０Ａの破断を防止できる。超音波洗浄時には、引き出し線７０Ａの破断を防止しつつ、ベース部３１Ａ、コイル３７Ａ、および回路基板３３Ａを含むユニットに、超音波振動を付与できる。
【００２１】
＜２．より具体的な実施形態＞
＜２−１．ディスク駆動装置の構成＞
続いて、本発明のより具体的な実施形態について説明する。
【００２２】
図２は、ディスク駆動装置１の縦断面図である。ディスク駆動装置１は、磁気ディスク１２を回転させつつ、磁気ディスク１２に対して情報の読み出しおよび書き込みを行う装置である。図２に示すように、ディスク駆動装置１は、ハウジング１１、２枚の磁気ディスク１２、アクセス部１３、およびスピンドルモータ２を備えている。
【００２３】
ハウジング１１は、２枚の磁気ディスク１２、アクセス部１３、およびスピンドルモータ２を内部に収容する筐体である。スピンドルモータ２は、２枚の磁気ディスク１２を保持しつつ、これらの磁気ディスク１２を、中心軸９を中心として回転させる。アクセス部１３は、磁気ディスク１２の記録面に沿ってヘッド１３１を移動させて、磁気ディスク１２に対する情報の読み出しおよび書き込みを行う。なお、アクセス部１３は、磁気ディスク１２に対して、情報の読み出しおよび書き込みの一方のみを行うものであってもよい。
【００２４】
＜２−２．スピンドルモータの構成＞
続いて、上記のスピンドルモータ２の構成について説明する。図３は、スピンドルモータ２の縦断面図である。図３に示すように、スピンドルモータ２は、静止部３と回転部４とを、備えている。静止部３は、ディスク駆動装置１のハウジング１１に対して、相対的に静止している。回転部４は、静止部３に対して、回転可能に支持されている。
【００２５】
本実施形態の静止部３は、ベース部材３１、ステータユニット３２、回路基板３３、および静止軸受ユニット３４を有している。
【００２６】
ベース部材３１は、ステータユニット３２や静止軸受ユニット３４を支持する基台となる部材である。本実施形態では、ハウジング１１の受け部側の部材が、ベース部材３１となっている。ただし、ベース部材３１は、ハウジング１１に取り付けられた他の部材であってもよい。ベース部材３１は、例えば、アルミニウム合金等の金属の鋳造により得られる。
【００２７】
図３に示すように、ベース部材３１は、円筒部３１１および底部３１２を含んでいる。円筒部３１１は、中心軸９の周囲に設けられた略円筒状の部位である。底部３１２は、円筒部３１１の下端部から、径方向（中心軸９に直交する方向。以下同じ）外側へ向けて広がる、略平板状の部位である。
【００２８】
ステータユニット３２は、駆動電流に応じて磁束を発生させる部位である。ステータユニット３２は、ステータコア３６と、複数のコイル３７と、を有する。ステータコア３６は、複数の鋼板を軸方向（中心軸９に沿う方向。以下同じ）に積層した積層鋼板からなる。ステータコア３６は、円環状のコアバック３６１と、コアバック３６１から径方向外側へ向けて突出した複数本のティース部３６２と、を有する。コアバック３６１は、ベース部材３１の円筒部３１１に、固定されている。
【００２９】
コイル３７は、ベース部材３１の底部３１２の上方に、配置されている。コイル３７は、ティース部３６２の周囲に巻回された導線により、構成されている。導線の端部は、ベース部材３１の下方へ引き出されて、回路基板３３に接続されている。以下では、導線のうち、コイル３７の巻線部分３７１より下方へ延びる部分を「引き出し線７０」と称する。引き出し線７０およびその近傍部位の詳細な構造については、後述する。
【００３０】
回路基板３３は、コイル３７に対して駆動電流を与えるための電子回路を搭載した基板である。本実施形態では、回路基板３３として、柔軟に変形可能なフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）が、使用されている。回路基板３３は、図３のように湾曲しつつ、ベース部材３１の下面に、接着剤等で固定されている。なお、回路基板３３として、柔軟性の低いリジッドプリント基板が、使用されていてもよい。
【００３１】
静止軸受ユニット３４は、回転部４側のシャフト４１を回転自在に支持するための機構である。静止軸受ユニット３４は、スリーブ３４１とキャップ３４２とを、有している。スリーブ３４１は、ベース部材３１の円筒部３１１の内側に固定された、略円筒状の部材である。キャップ３４２は、スリーブ３４１の下部の開口を閉塞する部材である。スリーブ３４１の内周面とシャフト４１の外周面との隙間や、キャップ３４２の上面とシャフト４１の下面との隙間には、潤滑オイル５１が充填されている。
【００３２】
一方、本実施形態の回転部４は、シャフト４１、ハブ４２、およびロータマグネット４３を有している。
【００３３】
シャフト４１は、中心軸９に沿って上下方向に延びる、略円柱状の部材である。シャフト４１は、スリーブ３４１の内側に挿入され、静止軸受ユニット３４によって、回転自在に支持されている。
【００３４】
ハブ４２は、シャフト４１に固定されて、シャフト４１とともに回転する部材である。ハブ４２の外周部には、磁気ディスク１２を保持するディスク保持部４２１が、設けられている。
【００３５】
ロータマグネット４３は、ハブ４２に固定された円環状の磁石である。ロータマグネット４３の内周面は、ステータコア３６の複数のティース部３６２の径方向外側の端面と、径方向に対向する。また、ロータマグネット４３の内周面は、Ｎ極とＳ極とが交互に配列された磁極面となっている。
【００３６】
このようなスピンドルモータ２において、回路基板３３を介してコイル３７に駆動電流を与えると、ステータコア３６の複数のティース部３６２に、径方向の磁束が発生する。そして、ティース部３６２とロータマグネット４３との間の磁束の作用により、周方向のトルクが発生し、静止部３に対して回転部４が、中心軸９を中心として回転する。ハブ４２のディスク保持部４２１に保持された磁気ディスク１２は、回転部４とともに、中心軸９を中心として回転する。
【００３７】
＜２−３．引き出し線およびその近傍部位の構造＞
続いて、引き出し線７０およびその近傍部位の構造について、さらに説明する。図４は、引き出し線７０の付近における静止部３の部分縦断面図である。
【００３８】
図４に示すように、本実施形態のベース部材３１は、第１貫通孔６１を有している。第１貫通孔６１は、ベース部材３１の底部３１２を、上下に貫通している。また、本実施形態の回路基板３３は、第２貫通孔６２を有している。第２貫通孔６２は、第１貫通孔６１と軸方向に重なる位置において、回路基板３３を上下に貫通している。図４の例では、第２貫通孔６２の開口幅は、第１貫通孔６１の開口幅より小さい。
【００３９】
コイル３７から延びる引き出し線７０は、第１貫通孔６１および第２貫通孔６２を通って、回路基板３３の下面側へ、引き出されている。そして、引き出し線７０の下端部が、回路基板３３の下面に、半田付けされている。
【００４０】
また、本実施形態では、第１貫通孔６１の縁部に、絶縁部材３５が取り付けられている。絶縁部材３５は、樹脂製の略筒状の部材である。引き出し線７０は、絶縁部材３５の内側を通って、下方へ延びている。このため、絶縁部材３５によって、第１貫通孔６１内の引き出し線７０とベース部材３１との直接的な接触が、防止されている。その結果、引き出し線７０の損傷が抑制されるとともに、ベース部材３１とコイル３７との電気的接続も防止されている。
【００４１】
コイル３７の巻線部分３７１を構成する導線の表面には、絶縁膜が被覆されている。これにより、巻線部分３７１における導線同士の電気的短絡が、防止されている。一方、引き出し線７０の先端部付近には、絶縁膜が被覆されておらず、絶縁膜に代えて、半田の膜が被覆されている。この半田の膜は、引き出し線７０が回路基板３３に半田付けされる前に、予め引き出し線７０の先端部付近に形成されたものである。
【００４２】
すなわち、引き出し線７０は、その先端部付近に、予め第１半田が被覆された第１半田部７１を、有している。そして、当該第１半田部７１が、回路基板３３の下面に、第２半田７２で半田付けされている。第１半田および第２半田７２は、鉛とスズとを含む旧来の半田であってもよく、環境保全に適した無鉛半田であってもよい。
【００４３】
このような第１半田部７１を設けておけば、第２半田７２による半田付けの際に、絶縁膜を溶解する必要がない。このため、回路基板３３への引き出し線７０の半田付けを、迅速に行うことができる。また、第１半田部７１に対する第２半田７２の濡れ性は、絶縁膜に対する第２半田７２の濡れ性より、大きい。このため、半田付けの際に、第２半田７２を、第１半田部７１に、容易に付着させることができる。
【００４４】
図４のように、第１半田部７１の上端部は、回路基板３３の上面より上方に、位置している。このため、半田付けのときには、第２貫通孔６２の付近に溶解された第２半田７２が、第１半田部７１に沿って、第２貫通孔６２より上方の位置までせり上がる。そうすると、引き出し線７０と第２半田７２との接触面積が増大する。また、第２貫通孔６２の上方において、第１半田部７１の表面に付着する第２半田７２の厚みは、上方へ向かうにつれて、漸次に減少する。このため、引き出し線７０と第２半田７２との境界部に、応力が集中しにくい構造となっている。
【００４５】
図５および図６は、第１半田部７１の上端部の高さ位置を、幾何学的に説明するための図である。図５の例では、引き出し線７０が、第２貫通孔６２の中央に、配置されている。第２半田７２は、第１半田部７１の表面に沿って、第２貫通孔６２より上方へ、せり上がっている。
【００４６】
ここで、第１半田部７１の上端部と回路基板３３の上面との軸方向の距離をｄ１、第２貫通孔６２の開口幅をｄ２、引き出し線７０の直径をｄ３、第２半田７２のせり上がり面７２１の上端部と回路基板３３の上面との軸方向の距離をｄ４、とする。第２半田７２のせり上がり面７２１の傾きを４５°と仮定すると、ｄ４＝（ｄ２−ｄ３）／２が成立する。そして、ｄ１＞ｄ４であれば、引き出し線７０の絶縁膜が、第２半田７２に接触しないので、第２半田７２を十分にせり上がらせることができる。したがって、ｄ１＞（ｄ２−ｄ３）／２を満たしていることが、好ましいと言える。
【００４７】
この関係を満たせば、第２半田７２が十分にせり上がり、上述した応力集中を抑制する効果が奏される。したがって、外部衝撃による引き出し線７０の破断を、防止できる。特に、第１半田部７１の上端部は、実際に硬化した後の第２半田７２の上端部より、上方に配置されていることが、好ましい。
【００４８】
なお、第１半田は、第２半田７２の上端部付近における引き出し線７０の強度を、向上させる役割も果たしている。引き出し線７０の強度そのものが向上すれば、引き出し線７０の破断は、より生じにくくなる。
【００４９】
一方、図６の例では、引き出し線７０が、第２貫通孔６２の隅部に、配置されている。この場合には、第２半田７２のせり上がり面７２１の傾きを４５°と仮定すると、ｄ４＝ｄ２−ｄ３が成立する。したがって、図６の状態において、第２半田７２を十分にせり上がらせるためには、ｄ１＞ｄ２−ｄ３を満たしていることが、好ましいと言える。
【００５０】
この関係を満たせば、第２貫通孔６２内における引き出し線７０の位置に拘わらず、第２半田７２を十分にせり上がらせることができる。したがって、引き出し線７０と第２半田７２との境界部における応力集中が、より生じにくくなる。その結果、外部衝撃による引き出し線７０の破断が、さらに防止される。
【００５１】
第２貫通孔６２の開口幅ｄ２は、小さすぎると、引き出し線７０の挿入作業が困難となり、第２半田７２のせり上がり量が微小となる。一方、第２貫通孔６２の開口幅ｄ２が大きすぎると、第２半田７２の使用量が増加するとともに、第２半田７２のせり上がり面７２１の角度が小さくなる。第２貫通孔６２の開口幅ｄ２は、これらの要素を考慮した適切な値に設定されることが、好ましい。具体的には、第２貫通孔６２の開口幅ｄ２は、０．４ｍｍ以上かつ０．８ｍｍ以下に設定されることが、好ましい。また、第２貫通孔６２の開口幅ｄ２は、０．５ｍｍ以上かつ０．７ｍｍ以下に設定されれば、より好ましい。
【００５２】
引き出し線７０の直径ｄ３は、小さすぎると、電気抵抗が大きくなるとともに、破断が生じやすくなる。一方、引き出し線７０の直径ｄ３が大きすぎると、配線作業が困難となる。引き出し線７０の直径ｄ３は、これらの要素を考慮した適切な値に設定されることが、好ましい。具体的には、引き出し線７０の直径ｄ３は、０．１４ｍｍ以上かつ０．２ｍｍ以下に設定されることが、好ましい。また、引き出し線７０の直径ｄ３は、０．１５ｍｍ以上かつ０．１７ｍｍ以下に設定されれば、より好ましい。
【００５３】
図４に戻る。第１半田部７１の上端部は、コイル３７の巻線部分３７１の下端部より下方に、位置している。すなわち、第１半田部７１は、コイル３７の巻線部分３７１には、及んでいない。これにより、第１半田部７１と導線の他の部位との接触が、抑制されている。コイル３７の巻線部分３７１は、導線の絶縁膜に被覆された部分のみで構成され、導線同士の電気的絶縁が確保されている。
【００５４】
また、本実施形態では、第１半田部７１の上端部は、絶縁部材３５の下端部より上方に、位置している。このため、仮に、絶縁部材３５がなければ、第１半田部７１または第２半田７２とベース部材３１とが接触し、両者の間に電気的導通が生じる虞がある。この点について、本実施形態では、第１貫通孔６１の縁部に、絶縁部材３５が取り付けられている。すなわち、第１半田部７１の上端部を高い位置に配置しつつ、第１半田部７１または第２半田７２とベース部材３１との電気的導通を、絶縁部材３５により防止している。
【００５５】
また、本実施形態では、第２半田７２を利用して、ハウジング１１の内部空間と外部空間との連通路である第２貫通孔６２を、封止している。このため、第２貫通孔６２を塞ぐための封止材を、第２半田７２とは別に用意する必要はない。また、本実施形態では、第２貫通孔６２の付近において、引き出し線７０の全周に、第２半田７２が接触している。このため、引き出し線７０と第２半田７２との境界部における応力集中が、さらに抑制される。
【００５６】
図７は、スピンドルモータ２の部分下面図である。本実施形態では、三相交流の各電流を供給する３本の導線が、複数のコイル３７を構成している。したがって、ベース部材３１の下面側には、３本の引き出し線７０が引き出されている。各引き出し線７０は、先端部付近に第１半田部７１を有している。ベース部材３１は、３本の引き出し線７０に対応する３つの第１貫通孔６１を、有している。また、回路基板３３は、３本の引き出し線７０に対応する３つの第２貫通孔６２を、有している。各引き出し線７０の下端部は、第２貫通孔６２の付近において、第２半田７２で回路基板３３に半田付けされている。
【００５７】
本実施形態では、このような３本の引き出し線７０のそれぞれについて、上述のｄ４＝（ｄ２−ｄ３）／２の関係、望ましくはｄ４＝ｄ２−ｄ３の関係が、満たされている。このため、３本の引き出し線７０のそれぞれについて、外部衝撃による応力集中および破断が、抑制されている。
【００５８】
＜２−４．スピンドルモータの製造工程＞
図８は、ベース部材３１へのステータユニット３２の取り付け、およびその前後の処理の流れを示した、フローチャートである。以下では、図８のフローチャートに沿って、スピンドルモータ２の製造工程の一部分について、説明する。
【００５９】
図８の例では、まず、コイル３７の引き出し線７０に、第１半田部７１を形成する（ステップＳ１）。ここでは、まず、ステータコア３６とコイル３７とを有するステータユニット３２を用意する。そして、コイル３７から延びる引き出し線７０を、溶融された高温の第１半田の中に、浸漬させる。そうすると、引き出し線７０の先端部付近において、絶縁膜が溶解されて導線が露出する。その後、ステータユニット３２ごと引き出し線７０を上方へ引き上げる。これにより、引き出し線７０の先端部付近に付着した第１半田が硬化して、第１半田部７１が形成される。
【００６０】
次に、ステップＳ１の処理を終えたステータユニット３２と、ベース部材３１と、絶縁部材３５と、を準備する（ステップＳ２）。ベース部材３１の下面には、回路基板３３が、接着剤で固定されている。ベース部材３１の底部３１２は、第１貫通孔６１を有している。また、回路基板３３は、第１貫通孔６１と重なる位置に、第２貫通孔６２を有している。絶縁部材３５は、ベース部材３１の第１貫通孔６１の縁部に、取り付けられる（ステップＳ３）。
【００６１】
続いて、ベース部材３１にステータユニット３２を取り付ける（ステップＳ４）。ここでは、ベース部材３１の円筒部３１１の外側に、ステータコア３６のコアバック３６１を嵌め合わせ、両部材を接着剤で固定する。その結果、ベース部材３１の底部３１２の上方位置に、コイル３７が配置される。また、このとき、コイル３７から延びる引き出し線７０を、ベース部材３１の第１貫通孔６１および回路基板３３の第２貫通孔６２を通して、回路基板３３の下方へ引き出す。
【００６２】
その後、引き出し線７０を、回路基板３３に第２半田７２で半田付けする（ステップＳ５）。ここでは、上述のｄ４＝（ｄ２−ｄ３）／２の関係、望ましくはｄ４＝ｄ２−ｄ３の関係を満たすように、第１半田部７１の上端部を位置決めする。そして、第２貫通孔６２の付近において、第１半田部７１を第２半田７２で半田付けする。第２半田７２は、第１半田部７１に沿って第２貫通孔６２より上方へせり上がる。これにより、引き出し線７０と第２半田７２との接触面積が増大する。その結果、外部衝撃により引き出し線７０と第２半田７２との境界部に応力が集中することが、抑制される。
【００６３】
また、このステップＳ５では、第１半田部７１の上端部が、絶縁部材３５の下端部より上方に位置するように、引き出し線７０を位置決めすることが、好ましい。このようにすれば、第１半田部７１の上端部を高い位置に配置しつつ、第１半田部７１または第２半田７２とベース部材３１との電気的導通を、絶縁部材３５により防止できる。
【００６４】
半田付けが完了すると、最後に、超音波洗浄を行う（ステップＳ６）。ここでは、洗浄槽内に貯留された洗浄液の中に、ベース部材３１、ステータユニット３２、回路基板３３、および絶縁部材３５を含むユニットを、浸漬する。そして、洗浄槽内の洗浄液に超音波振動を付与することにより、当該ユニットの各部に付着した微細な異物を除去する。上述の通り、本実施形態では、引き出し線７０と第２半田７２との境界部において、応力集中が抑制される構造となっている。このため、ステップＳ６では、引き出し線７０の破断を防止しつつ、高い出力の超音波を付与することができる。
【００６５】
＜３．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
【００６６】
本発明に係るスピンドルモータの製造方法は、必ずしも、上記のステップＳ１〜Ｓ６の全てを有している必要はない。例えば、スピンドルモータ１の製造者は、予め第１半田部７１が形成されたステータユニット３２の提供を受けて、上記のステップＳ２〜Ｓ６のみを実施してもよい。
【００６７】
第１貫通孔６１および第２貫通孔６２は、コイル３７の真下に配置されていてもよく、コイル３７の真下から外れた位置に配置されていてもよい。また、本発明の基板抜け部は、上記実施形態のように周縁が閉じられた第２貫通孔６２であってもよく、切り欠きであってもよい。
【００６８】
また、スピンドルモータ２が有する引き出し線７０の数は、１〜２本であってもよく、４本以上であってもよい。また、複数の引き出し線７０が、共通の第１貫通孔６１および第２貫通孔６２を通って、回路基板３３の下方へ引き出されていてもよい。
【００６９】
また、本発明のスピンドルモータは、上記の実施形態のように、ステータユニット３２の径方向外側にロータマグネット４３が配置された、いわゆるアウタロータタイプのモータであってもよく、ステータユニットの径方向内側にロータマグネットが配置された、いわゆるインナロータタイプのモータであってもよい。
【００７０】
また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、スピンドルモータ、ディスク駆動装置、およびスピンドルモータの製造方法に利用できる。
【符号の説明】
【００７２】
１ ディスク駆動装置
２，２Ａ スピンドルモータ
３，３Ａ 静止部
４ 回転部
９ 中心軸
１１ ハウジング
１２ 磁気ディスク
１３ アクセス部
３１ ベース部材
３１Ａ ベース部
３２ ステータユニット
３３，３３Ａ 回路基板
３４ 静止軸受ユニット
３５ 絶縁部材
３６ ステータコア
３７，３７Ａ コイル
４１ シャフト
４２ ハブ
４３ ロータマグネット
５１ 潤滑オイル
６１ 第１貫通孔
６１Ａ ベース抜け部
６２ 第２貫通孔
６２Ａ 基板抜け部
７０，７０Ａ 引き出し線
７１，７１Ａ 第１半田部
７２，７２Ａ 第２半田
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピンドルモータ、ディスク駆動装置、およびスピンドルモータの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置には、磁気ディスクを回転させるためのスピンドルモータが、搭載されている。スピンドルモータは、装置のハウジングに固定される静止部と、磁気ディスクを保持しつつ回転する回転部とを有する。スピンドルモータは、静止部と回転部との間に発生する磁束により、中心軸を中心としたトルクを発生させ、静止部に対して回転部を回転させる。
【０００３】
スピンドルモータの静止部は、磁束を発生させるためのコイルを有する。コイルを構成する導線の端部は、スピンドルモータの外部に引き出され、回路基板に半田付けされている。例えば、特開２００９−１１０６１１号公報の段落００２６には、コイル線の銅線部が、貫通孔から外部側に引き出され、フレキシブル回路基板のランド部に半田付けされることが、記載されている。
【特許文献１】特開２００９−１１０６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スピンドルモータの製造工程では、上記の半田付けの後に、異物を除去するための超音波洗浄を行う。しかしながら、上記構造のスピンドルモータを超音波洗浄すると、超音波振動による応力が、導線と半田との境界部に集中する場合がある。このような応力集中による導線の破断を防止するために、従来では、超音波振動の出力を抑制しつつ、スピンドルモータを洗浄していた。
【０００５】
この問題に関して、特開２００９−１１０６１１号公報には、半田部の外周をベースの貫通孔の径よりも大きく形成することで、コイル線の断線を防止することが、記載されている。しかしながら、この解決手段は、当該公報の段落００３２に記載のように、フレキシブル回路基板の小径部および半田部の剛性を向上させて、これらの部位の振動自体を抑制しようとするものである。当該公報には、上記の応力集中に対する解決手段は、記載されていない。
【０００６】
なお、上記の応力集中の要因としては、超音波洗浄時の振動だけではなく、運搬時の振動や使用時の振動のような、種々の外部衝撃が考えられる。
【０００７】
本発明の目的は、引き出し線と半田との境界部における応力集中を抑制できるスピンドルモータおよびスピンドルモータの製造方法を、提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の例示的な第１発明は、静止部と、上下に延びる中心軸を中心として、前記静止部に対して回転可能に支持される回転部とを備え、前記静止部は、前記中心軸の周囲において径方向に広がるベース部と、前記ベース部の上方に配置されたコイルと、前記ベース部の下面に固定された回路基板と、を有し、前記コイルから延びる引き出し線は、第１半田が被覆された第１半田部を有し、前記ベース部は、貫通孔で構成されるベース抜け部を有し、前記回路基板は、前記ベース抜け部と重なる位置に、貫通孔または切り欠きで構成される基板抜け部を有し、前記引き出し線は、前記ベース抜け部および前記基板抜け部を通って下方へ延び、前記第１半田部が前記回路基板に第２半田で半田付けされており、前記第１半田部の上端部は、前記回路基板の上面より上方に位置し、前記第１半田部の上端部と前記回路基板の上面との軸方向の距離をｄ１、前記基板抜け部の開口幅をｄ２、前記引き出し線の直径をｄ３とすると、ｄ１＞（ｄ２−ｄ３）／２を満たすスピンドルモータである。
【０００９】
本願の例示的な第２発明は、上下に延びる中心軸の周囲において径方向に広がるベース部と、前記ベース部の上方に配置されるコイルと、前記ベース部の下面に固定される回路基板と、を有するスピンドルモータの製造方法において、引き出し線を有するコイルを準備する準備工程と、前記ベース部の上方に、前記コイルを配置するコイル取付工程と、前記回路基板の下面側へ引き出された前記引き出し線を、前記回路基板に半田付けする半田付け工程と、前記ベース部、前記コイル、および前記回路基板を含むユニットを液体中に浸漬し、前記液体に超音波振動を付与する超音波洗浄工程とを備え、前記引き出し線は、その先端部付近に、予め半田を被覆した第１半田部を有し、前記コイル取付工程では、前記ベース部に設けられた貫通孔であるベース抜け部および前記回路基板に設けられた貫通孔または切り欠きである基板抜け部を介して、前記引き出し線を下方へ引き出し、前記半田付け工程では、前記第１半田部の上端部と前記回路基板の上面との軸方向の距離をｄ１、前記基板抜け部の開口幅をｄ２、前記引き出し線の直径をｄ３として、ｄ１＞（ｄ２−ｄ３）／２を満たすように、引き出し線を位置決めする製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本願の例示的な第１発明によれば、第２半田が、第１半田部に沿って、基板抜け部より上方へせり上がる。これにより、引き出し線と第２半田との接触面積が増大する。このため、外部衝撃により引き出し線と半田との境界部に応力が集中することが、抑制される。その結果、引き出し線の破断を防止できる。
【００１１】
本願の例示的な第２発明によれば、半田付け工程において、半田が、第１半田部に沿って基板抜け部より上方へせり上がる。これにより、引き出し線と第２半田との接触面積が増大する。このため、外部衝撃により引き出し線と半田との境界部に応力が集中することが、抑制される。したがって、引き出し線の破断を防止しつつ、ベース部、コイル、および回路基板を含むユニットを、超音波洗浄できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、スピンドルモータの部分縦断面図である。
【図２】図２は、ディスク駆動装置の縦断面図である。
【図３】図３は、スピンドルモータの縦断面図である。
【図４】図４は、静止部の部分縦断面図である。
【図５】図５は、回路基板および引き出し線の部分縦断面図である。
【図６】図６は、回路基板および引き出し線の部分縦断面図である。
【図７】図７は、スピンドルモータの部分下面図である。
【図８】図８は、スピンドルモータの製造工程の一部分を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、中心軸に沿う方向を上下方向とし、回路基板に対してコイル側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、これは、説明の便宜のために上下方向を定義したものであって、本発明に係るスピンドルモータおよびディスク駆動装置の、使用時の姿勢を限定するものではない。
【００１４】
＜１．一実施形態に係るスピンドルモータ＞
図１は、本発明の一実施形態に係るスピンドルモータ２Ａの部分縦断面図である。図１に示すように、スピンドルモータ２Ａは、静止部３Ａと回転部４Ａとを備えている。回転部４Ａは、上下に延びる中心軸を中心として、静止部３Ａに対して、回転可能に支持されている。
【００１５】
静止部３Ａは、ベース部３１Ａ、コイル３７Ａ、および回路基板３３Ａを、有している。ベース部３１Ａは、中心軸の周囲において、径方向に広がっている。コイル３７Ａは、ベース部３１Ａの上方に、配置されている。回路基板３３Ａは、ベース部３１Ａの下面に、固定されている。
【００１６】
ベース部３１Ａは、貫通孔で構成されるベース抜け部６１Ａを有している。回路基板３３Ａは、ベース抜け部６１Ａと重なる位置に、貫通孔または切り欠きで構成される基板抜け部６２Ａを有している。コイル３７Ａから延びる引き出し線７０Ａは、第１半田が被覆された第１半田部７１Ａを有している。引き出し線７０Ａは、ベース抜け部６１Ａおよび基板抜け部６２Ａを通って、下方へ延びている。そして、第１半田部７１Ａが、回路基板３３Ａに第２半田７２Ａで半田付けされている。
【００１７】
第１半田部７１Ａの上端部は、回路基板３３Ａの上面より上方に位置している。そして、第１半田部７１Ａの上端部と回路基板３３Ａの上面との軸方向の距離をｄ１、基板抜け部６２Ａの開口幅をｄ２、引き出し線の直径をｄ３とすると、ｄ１＞（ｄ２−ｄ３）／２を満たしている。
【００１８】
スピンドルモータ２Ａの製造時には、まず、引き出し線７０Ａを有するコイル３７Ａを準備する。引き出し線７０Ａは、その先端部付近に、予め半田を被覆した第１半田部７１Ａを有している。次に、ベース部３１Ａの上方に、コイル３７Ａを配置する。このとき、ベース抜け部６１Ａおよび基板抜け部６２Ａを介して、引き出し線７０Ａを下方へ引き出す。
【００１９】
続いて、回路基板３３Ａの下面側へ引き出された引き出し線７０Ａを、回路基板３３Ａに半田付けする。半田付けの際には、上記のｄ１＞（ｄ２−ｄ３）／２を満たすように、引き出し線７０Ａを位置決めしつつ、半田付けする。その後、ベース部３１Ａ、コイル３７Ａ、および回路基板３３Ａを含むユニットを液体中に浸漬し、液体に超音波振動を付与する。すなわち、当該ユニットを超音波洗浄する。
【００２０】
本実施形態では、半田付けの際に、第２半田７２Ａが、第１半田部７１Ａに沿って、基板抜け部６２Ａより上方へせり上がる。これにより、引き出し線７０Ａと第２半田７２Ａとの接触面積が増大する。その結果、外部衝撃により引き出し線７０Ａと第２半田７２Ａとの境界部に応力が集中することが、抑制される。したがって、引き出し線７０Ａの破断を防止できる。超音波洗浄時には、引き出し線７０Ａの破断を防止しつつ、ベース部３１Ａ、コイル３７Ａ、および回路基板３３Ａを含むユニットに、超音波振動を付与できる。
【００２１】
＜２．より具体的な実施形態＞
＜２−１．ディスク駆動装置の構成＞
続いて、本発明のより具体的な実施形態について説明する。
【００２２】
図２は、ディスク駆動装置１の縦断面図である。ディスク駆動装置１は、磁気ディスク１２を回転させつつ、磁気ディスク１２に対して情報の読み出しおよび書き込みを行う装置である。図２に示すように、ディスク駆動装置１は、ハウジング１１、２枚の磁気ディスク１２、アクセス部１３、およびスピンドルモータ２を備えている。
【００２３】
ハウジング１１は、２枚の磁気ディスク１２、アクセス部１３、およびスピンドルモータ２を内部に収容する筐体である。スピンドルモータ２は、２枚の磁気ディスク１２を保持しつつ、これらの磁気ディスク１２を、中心軸９を中心として回転させる。アクセス部１３は、磁気ディスク１２の記録面に沿ってヘッド１３１を移動させて、磁気ディスク１２に対する情報の読み出しおよび書き込みを行う。なお、アクセス部１３は、磁気ディスク１２に対して、情報の読み出しおよび書き込みの一方のみを行うものであってもよい。
【００２４】
＜２−２．スピンドルモータの構成＞
続いて、上記のスピンドルモータ２の構成について説明する。図３は、スピンドルモータ２の縦断面図である。図３に示すように、スピンドルモータ２は、静止部３と回転部４とを、備えている。静止部３は、ディスク駆動装置１のハウジング１１に対して、相対的に静止している。回転部４は、静止部３に対して、回転可能に支持されている。
【００２５】
本実施形態の静止部３は、ベース部材３１、ステータユニット３２、回路基板３３、および静止軸受ユニット３４を有している。
【００２６】
ベース部材３１は、ステータユニット３２や静止軸受ユニット３４を支持する基台となる部材である。本実施形態では、ハウジング１１の受け部側の部材が、ベース部材３１となっている。ただし、ベース部材３１は、ハウジング１１に取り付けられた他の部材であってもよい。ベース部材３１は、例えば、アルミニウム合金等の金属の鋳造により得られる。
【００２７】
図３に示すように、ベース部材３１は、円筒部３１１および底部３１２を含んでいる。円筒部３１１は、中心軸９の周囲に設けられた略円筒状の部位である。底部３１２は、円筒部３１１の下端部から、径方向（中心軸９に直交する方向。以下同じ）外側へ向けて広がる、略平板状の部位である。
【００２８】
ステータユニット３２は、駆動電流に応じて磁束を発生させる部位である。ステータユニット３２は、ステータコア３６と、複数のコイル３７と、を有する。ステータコア３６は、複数の鋼板を軸方向（中心軸９に沿う方向。以下同じ）に積層した積層鋼板からなる。ステータコア３６は、円環状のコアバック３６１と、コアバック３６１から径方向外側へ向けて突出した複数本のティース部３６２と、を有する。コアバック３６１は、ベース部材３１の円筒部３１１に、固定されている。
【００２９】
コイル３７は、ベース部材３１の底部３１２の上方に、配置されている。コイル３７は、ティース部３６２の周囲に巻回された導線により、構成されている。導線の端部は、ベース部材３１の下方へ引き出されて、回路基板３３に接続されている。以下では、導線のうち、コイル３７の巻線部分３７１より下方へ延びる部分を「引き出し線７０」と称する。引き出し線７０およびその近傍部位の詳細な構造については、後述する。
【００３０】
回路基板３３は、コイル３７に対して駆動電流を与えるための電子回路を搭載した基板である。本実施形態では、回路基板３３として、柔軟に変形可能なフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）が、使用されている。回路基板３３は、図３のように湾曲しつつ、ベース部材３１の下面に、接着剤等で固定されている。なお、回路基板３３として、柔軟性の低いリジッドプリント基板が、使用されていてもよい。
【００３１】
静止軸受ユニット３４は、回転部４側のシャフト４１を回転自在に支持するための機構である。静止軸受ユニット３４は、スリーブ３４１とキャップ３４２とを、有している。スリーブ３４１は、ベース部材３１の円筒部３１１の内側に固定された、略円筒状の部材である。キャップ３４２は、スリーブ３４１の下部の開口を閉塞する部材である。スリーブ３４１の内周面とシャフト４１の外周面との隙間や、キャップ３４２の上面とシャフト４１の下面との隙間には、潤滑オイル５１が充填されている。
【００３２】
一方、本実施形態の回転部４は、シャフト４１、ハブ４２、およびロータマグネット４３を有している。
【００３３】
シャフト４１は、中心軸９に沿って上下方向に延びる、略円柱状の部材である。シャフト４１は、スリーブ３４１の内側に挿入され、静止軸受ユニット３４によって、回転自在に支持されている。
【００３４】
ハブ４２は、シャフト４１に固定されて、シャフト４１とともに回転する部材である。ハブ４２の外周部には、磁気ディスク１２を保持するディスク保持部４２１が、設けられている。
【００３５】
ロータマグネット４３は、ハブ４２に固定された円環状の磁石である。ロータマグネット４３の内周面は、ステータコア３６の複数のティース部３６２の径方向外側の端面と、径方向に対向する。また、ロータマグネット４３の内周面は、Ｎ極とＳ極とが交互に配列された磁極面となっている。
【００３６】
このようなスピンドルモータ２において、回路基板３３を介してコイル３７に駆動電流を与えると、ステータコア３６の複数のティース部３６２に、径方向の磁束が発生する。そして、ティース部３６２とロータマグネット４３との間の磁束の作用により、周方向のトルクが発生し、静止部３に対して回転部４が、中心軸９を中心として回転する。ハブ４２のディスク保持部４２１に保持された磁気ディスク１２は、回転部４とともに、中心軸９を中心として回転する。
【００３７】
＜２−３．引き出し線およびその近傍部位の構造＞
続いて、引き出し線７０およびその近傍部位の構造について、さらに説明する。図４は、引き出し線７０の付近における静止部３の部分縦断面図である。
【００３８】
図４に示すように、本実施形態のベース部材３１は、第１貫通孔６１を有している。第１貫通孔６１は、ベース部材３１の底部３１２を、上下に貫通している。また、本実施形態の回路基板３３は、第２貫通孔６２を有している。第２貫通孔６２は、第１貫通孔６１と軸方向に重なる位置において、回路基板３３を上下に貫通している。図４の例では、第２貫通孔６２の開口幅は、第１貫通孔６１の開口幅より小さい。
【００３９】
コイル３７から延びる引き出し線７０は、第１貫通孔６１および第２貫通孔６２を通って、回路基板３３の下面側へ、引き出されている。そして、引き出し線７０の下端部が、回路基板３３の下面に、半田付けされている。
【００４０】
また、本実施形態では、第１貫通孔６１の縁部に、絶縁部材３５が取り付けられている。絶縁部材３５は、樹脂製の略筒状の部材である。引き出し線７０は、絶縁部材３５の内側を通って、下方へ延びている。このため、絶縁部材３５によって、第１貫通孔６１内の引き出し線７０とベース部材３１との直接的な接触が、防止されている。その結果、引き出し線７０の損傷が抑制されるとともに、ベース部材３１とコイル３７との電気的接続も防止されている。
【００４１】
コイル３７の巻線部分３７１を構成する導線の表面には、絶縁膜が被覆されている。これにより、巻線部分３７１における導線同士の電気的短絡が、防止されている。一方、引き出し線７０の先端部付近には、絶縁膜が被覆されておらず、絶縁膜に代えて、半田の膜が被覆されている。この半田の膜は、引き出し線７０が回路基板３３に半田付けされる前に、予め引き出し線７０の先端部付近に形成されたものである。
【００４２】
すなわち、引き出し線７０は、その先端部付近に、予め第１半田が被覆された第１半田部７１を、有している。そして、当該第１半田部７１が、回路基板３３の下面に、第２半田７２で半田付けされている。第１半田および第２半田７２は、鉛とスズとを含む旧来の半田であってもよく、環境保全に適した無鉛半田であってもよい。
【００４３】
このような第１半田部７１を設けておけば、第２半田７２による半田付けの際に、絶縁膜を溶解する必要がない。このため、回路基板３３への引き出し線７０の半田付けを、迅速に行うことができる。また、第１半田部７１に対する第２半田７２の濡れ性は、絶縁膜に対する第２半田７２の濡れ性より、大きい。このため、半田付けの際に、第２半田７２を、第１半田部７１に、容易に付着させることができる。
【００４４】
図４のように、第１半田部７１の上端部は、回路基板３３の上面より上方に、位置している。このため、半田付けのときには、第２貫通孔６２の付近に溶解された第２半田７２が、第１半田部７１に沿って、第２貫通孔６２より上方の位置までせり上がる。そうすると、引き出し線７０と第２半田７２との接触面積が増大する。また、第２貫通孔６２の上方において、第１半田部７１の表面に付着する第２半田７２の厚みは、上方へ向かうにつれて、漸次に減少する。このため、引き出し線７０と第２半田７２との境界部に、応力が集中しにくい構造となっている。
【００４５】
図５および図６は、第１半田部７１の上端部の高さ位置を、幾何学的に説明するための図である。図５の例では、引き出し線７０が、第２貫通孔６２の中央に、配置されている。第２半田７２は、第１半田部７１の表面に沿って、第２貫通孔６２より上方へ、せり上がっている。
【００４６】
ここで、第１半田部７１の上端部と回路基板３３の上面との軸方向の距離をｄ１、第２貫通孔６２の開口幅をｄ２、引き出し線７０の直径をｄ３、第２半田７２のせり上がり面７２１の上端部と回路基板３３の上面との軸方向の距離をｄ４、とする。第２半田７２のせり上がり面７２１の傾きを４５°と仮定すると、ｄ４＝（ｄ２−ｄ３）／２が成立する。そして、ｄ１＞ｄ４であれば、引き出し線７０の絶縁膜が、第２半田７２に接触しないので、第２半田７２を十分にせり上がらせることができる。したがって、ｄ１＞（ｄ２−ｄ３）／２を満たしていることが、好ましいと言える。
【００４７】
この関係を満たせば、第２半田７２が十分にせり上がり、上述した応力集中を抑制する効果が奏される。したがって、外部衝撃による引き出し線７０の破断を、防止できる。特に、第１半田部７１の上端部は、実際に硬化した後の第２半田７２の上端部より、上方に配置されていることが、好ましい。
【００４８】
なお、第１半田は、第２半田７２の上端部付近における引き出し線７０の強度を、向上させる役割も果たしている。引き出し線７０の強度そのものが向上すれば、引き出し線７０の破断は、より生じにくくなる。
【００４９】
一方、図６の例では、引き出し線７０が、第２貫通孔６２の隅部に、配置されている。この場合には、第２半田７２のせり上がり面７２１の傾きを４５°と仮定すると、ｄ４＝ｄ２−ｄ３が成立する。したがって、図６の状態において、第２半田７２を十分にせり上がらせるためには、ｄ１＞ｄ２−ｄ３を満たしていることが、好ましいと言える。
【００５０】
この関係を満たせば、第２貫通孔６２内における引き出し線７０の位置に拘わらず、第２半田７２を十分にせり上がらせることができる。したがって、引き出し線７０と第２半田７２との境界部における応力集中が、より生じにくくなる。その結果、外部衝撃による引き出し線７０の破断が、さらに防止される。
【００５１】
第２貫通孔６２の開口幅ｄ２は、小さすぎると、引き出し線７０の挿入作業が困難となり、第２半田７２のせり上がり量が微小となる。一方、第２貫通孔６２の開口幅ｄ２が大きすぎると、第２半田７２の使用量が増加するとともに、第２半田７２のせり上がり面７２１の角度が小さくなる。第２貫通孔６２の開口幅ｄ２は、これらの要素を考慮した適切な値に設定されることが、好ましい。具体的には、第２貫通孔６２の開口幅ｄ２は、０．４ｍｍ以上かつ０．８ｍｍ以下に設定されることが、好ましい。また、第２貫通孔６２の開口幅ｄ２は、０．５ｍｍ以上かつ０．７ｍｍ以下に設定されれば、より好ましい。
【００５２】
引き出し線７０の直径ｄ３は、小さすぎると、電気抵抗が大きくなるとともに、破断が生じやすくなる。一方、引き出し線７０の直径ｄ３が大きすぎると、配線作業が困難となる。引き出し線７０の直径ｄ３は、これらの要素を考慮した適切な値に設定されることが、好ましい。具体的には、引き出し線７０の直径ｄ３は、０．１４ｍｍ以上かつ０．２ｍｍ以下に設定されることが、好ましい。また、引き出し線７０の直径ｄ３は、０．１５ｍｍ以上かつ０．１７ｍｍ以下に設定されれば、より好ましい。
【００５３】
図４に戻る。第１半田部７１の上端部は、コイル３７の巻線部分３７１の下端部より下方に、位置している。すなわち、第１半田部７１は、コイル３７の巻線部分３７１には、及んでいない。これにより、第１半田部７１と導線の他の部位との接触が、抑制されている。コイル３７の巻線部分３７１は、導線の絶縁膜に被覆された部分のみで構成され、導線同士の電気的絶縁が確保されている。
【００５４】
また、本実施形態では、第１半田部７１の上端部は、絶縁部材３５の下端部より上方に、位置している。このため、仮に、絶縁部材３５がなければ、第１半田部７１または第２半田７２とベース部材３１とが接触し、両者の間に電気的導通が生じる虞がある。この点について、本実施形態では、第１貫通孔６１の縁部に、絶縁部材３５が取り付けられている。すなわち、第１半田部７１の上端部を高い位置に配置しつつ、第１半田部７１または第２半田７２とベース部材３１との電気的導通を、絶縁部材３５により防止している。
【００５５】
また、本実施形態では、第２半田７２を利用して、ハウジング１１の内部空間と外部空間との連通路である第２貫通孔６２を、封止している。このため、第２貫通孔６２を塞ぐための封止材を、第２半田７２とは別に用意する必要はない。また、本実施形態では、第２貫通孔６２の付近において、引き出し線７０の全周に、第２半田７２が接触している。このため、引き出し線７０と第２半田７２との境界部における応力集中が、さらに抑制される。
【００５６】
図７は、スピンドルモータ２の部分下面図である。本実施形態では、三相交流の各電流を供給する３本の導線が、複数のコイル３７を構成している。したがって、ベース部材３１の下面側には、３本の引き出し線７０が引き出されている。各引き出し線７０は、先端部付近に第１半田部７１を有している。ベース部材３１は、３本の引き出し線７０に対応する３つの第１貫通孔６１を、有している。また、回路基板３３は、３本の引き出し線７０に対応する３つの第２貫通孔６２を、有している。各引き出し線７０の下端部は、第２貫通孔６２の付近において、第２半田７２で回路基板３３に半田付けされている。
【００５７】
本実施形態では、このような３本の引き出し線７０のそれぞれについて、上述のｄ４＝（ｄ２−ｄ３）／２の関係、望ましくはｄ４＝ｄ２−ｄ３の関係が、満たされている。このため、３本の引き出し線７０のそれぞれについて、外部衝撃による応力集中および破断が、抑制されている。
【００５８】
＜２−４．スピンドルモータの製造工程＞
図８は、ベース部材３１へのステータユニット３２の取り付け、およびその前後の処理の流れを示した、フローチャートである。以下では、図８のフローチャートに沿って、スピンドルモータ２の製造工程の一部分について、説明する。
【００５９】
図８の例では、まず、コイル３７の引き出し線７０に、第１半田部７１を形成する（ステップＳ１）。ここでは、まず、ステータコア３６とコイル３７とを有するステータユニット３２を用意する。そして、コイル３７から延びる引き出し線７０を、溶融された高温の第１半田の中に、浸漬させる。そうすると、引き出し線７０の先端部付近において、絶縁膜が溶解されて導線が露出する。その後、ステータユニット３２ごと引き出し線７０を上方へ引き上げる。これにより、引き出し線７０の先端部付近に付着した第１半田が硬化して、第１半田部７１が形成される。
【００６０】
次に、ステップＳ１の処理を終えたステータユニット３２と、ベース部材３１と、絶縁部材３５と、を準備する（ステップＳ２）。ベース部材３１の下面には、回路基板３３が、接着剤で固定されている。ベース部材３１の底部３１２は、第１貫通孔６１を有している。また、回路基板３３は、第１貫通孔６１と重なる位置に、第２貫通孔６２を有している。絶縁部材３５は、ベース部材３１の第１貫通孔６１の縁部に、取り付けられる（ステップＳ３）。
【００６１】
続いて、ベース部材３１にステータユニット３２を取り付ける（ステップＳ４）。ここでは、ベース部材３１の円筒部３１１の外側に、ステータコア３６のコアバック３６１を嵌め合わせ、両部材を接着剤で固定する。その結果、ベース部材３１の底部３１２の上方位置に、コイル３７が配置される。また、このとき、コイル３７から延びる引き出し線７０を、ベース部材３１の第１貫通孔６１および回路基板３３の第２貫通孔６２を通して、回路基板３３の下方へ引き出す。
【００６２】
その後、引き出し線７０を、回路基板３３に第２半田７２で半田付けする（ステップＳ５）。ここでは、上述のｄ４＝（ｄ２−ｄ３）／２の関係、望ましくはｄ４＝ｄ２−ｄ３の関係を満たすように、第１半田部７１の上端部を位置決めする。そして、第２貫通孔６２の付近において、第１半田部７１を第２半田７２で半田付けする。第２半田７２は、第１半田部７１に沿って第２貫通孔６２より上方へせり上がる。これにより、引き出し線７０と第２半田７２との接触面積が増大する。その結果、外部衝撃により引き出し線７０と第２半田７２との境界部に応力が集中することが、抑制される。
【００６３】
また、このステップＳ５では、第１半田部７１の上端部が、絶縁部材３５の下端部より上方に位置するように、引き出し線７０を位置決めすることが、好ましい。このようにすれば、第１半田部７１の上端部を高い位置に配置しつつ、第１半田部７１または第２半田７２とベース部材３１との電気的導通を、絶縁部材３５により防止できる。
【００６４】
半田付けが完了すると、最後に、超音波洗浄を行う（ステップＳ６）。ここでは、洗浄槽内に貯留された洗浄液の中に、ベース部材３１、ステータユニット３２、回路基板３３、および絶縁部材３５を含むユニットを、浸漬する。そして、洗浄槽内の洗浄液に超音波振動を付与することにより、当該ユニットの各部に付着した微細な異物を除去する。上述の通り、本実施形態では、引き出し線７０と第２半田７２との境界部において、応力集中が抑制される構造となっている。このため、ステップＳ６では、引き出し線７０の破断を防止しつつ、高い出力の超音波を付与することができる。
【００６５】
＜３．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
【００６６】
本発明に係るスピンドルモータの製造方法は、必ずしも、上記のステップＳ１〜Ｓ６の全てを有している必要はない。例えば、スピンドルモータ１の製造者は、予め第１半田部７１が形成されたステータユニット３２の提供を受けて、上記のステップＳ２〜Ｓ６のみを実施してもよい。
【００６７】
第１貫通孔６１および第２貫通孔６２は、コイル３７の真下に配置されていてもよく、コイル３７の真下から外れた位置に配置されていてもよい。また、本発明の基板抜け部は、上記実施形態のように周縁が閉じられた第２貫通孔６２であってもよく、切り欠きであってもよい。
【００６８】
また、スピンドルモータ２が有する引き出し線７０の数は、１〜２本であってもよく、４本以上であってもよい。また、複数の引き出し線７０が、共通の第１貫通孔６１および第２貫通孔６２を通って、回路基板３３の下方へ引き出されていてもよい。
【００６９】
また、本発明のスピンドルモータは、上記の実施形態のように、ステータユニット３２の径方向外側にロータマグネット４３が配置された、いわゆるアウタロータタイプのモータであってもよく、ステータユニットの径方向内側にロータマグネットが配置された、いわゆるインナロータタイプのモータであってもよい。
【００７０】
また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、スピンドルモータ、ディスク駆動装置、およびスピンドルモータの製造方法に利用できる。
【符号の説明】
【００７２】
１ ディスク駆動装置
２，２Ａ スピンドルモータ
３，３Ａ 静止部
４ 回転部
９ 中心軸
１１ ハウジング
１２ 磁気ディスク
１３ アクセス部
３１ ベース部材
３１Ａ ベース部
３２ ステータユニット
３３，３３Ａ 回路基板
３４ 静止軸受ユニット
３５ 絶縁部材
３６ ステータコア
３７，３７Ａ コイル
４１ シャフト
４２ ハブ
４３ ロータマグネット
５１ 潤滑オイル
６１ 第１貫通孔
６１Ａ ベース抜け部
６２ 第２貫通孔
６２Ａ 基板抜け部
７０，７０Ａ 引き出し線
７１，７１Ａ 第１半田部
７２，７２Ａ 第２半田
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止部と、
上下に延びる中心軸を中心として、前記静止部に対して回転可能に支持される回転部と
を備え、
前記静止部は、
前記中心軸の周囲において径方向に広がるベース部と、
前記ベース部の上方に配置されたコイルと、
前記ベース部の下面に固定された回路基板と、
を有し、
前記コイルから延びる引き出し線は、第１半田が被覆された第１半田部を有し、
前記ベース部は、貫通孔で構成されるベース抜け部を有し、
前記回路基板は、前記ベース抜け部と重なる位置に、貫通孔または切り欠きで構成される基板抜け部を有し、
前記引き出し線は、前記ベース抜け部および前記基板抜け部を通って下方へ延び、前記第１半田部が前記回路基板に第２半田で半田付けされており、
前記第１半田部の上端部は、前記回路基板の上面より上方に位置し、
前記第１半田部の上端部と前記回路基板の上面との軸方向の距離をｄ１、前記基板抜け部の開口幅をｄ２、前記引き出し線の直径をｄ３とすると、
ｄ１＞（ｄ２−ｄ３）／２
を満たすスピンドルモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のスピンドルモータにおいて、
ｄ１＞ｄ２−ｄ３
を満たすスピンドルモータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のスピンドルモータにおいて、
前記第１半田部の上端部は、前記第２半田の上端部より上方に位置しているスピンドルモータ。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載のスピンドルモータにおいて、
前記第１半田部の上端部は、前記コイルの巻線部分の下端部より下方に位置しているスピンドルモータ。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載のスピンドルモータにおいて、
前記ベース部は金属製であり、
前記ベース抜け部の縁部に、樹脂製の絶縁部材が固定され、
前記第１半田部の上端部は、前記絶縁部材の下端部より上方に位置するスピンドルモータ。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載のスピンドルモータにおいて、
前記基板抜け部は、周縁が閉じられた貫通孔であり、
前記第２半田が、前記基板抜け部を封止しているスピンドルモータ。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載のスピンドルモータにおいて、
複数の前記引き出し線と、複数の前記引き出し線に対応する複数の前記ベース抜け部および複数の前記基板抜け部とを有し、
複数の前記引き出し線のそれぞれについて、上記ｄ１＞（ｄ２−ｄ３）／２の関係が満たされているスピンドルモータ。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれかに記載のスピンドルモータと、
前記スピンドルモータの前記回転部に支持されたディスクに対し、情報の読み出しおよび書き込みの少なくとも一方を行うアクセス部と、
前記スピンドルモータおよび前記アクセス部を収容するハウジングと、
を備えたディスク駆動装置。
【請求項９】
上下に延びる中心軸の周囲において径方向に広がるベース部と、前記ベース部の上方に配置されるコイルと、前記ベース部の下面に固定される回路基板と、を有するスピンドルモータの製造方法において、
引き出し線を有するコイルを準備する準備工程と、
前記ベース部の上方に、前記コイルを配置するコイル取付工程と、
前記回路基板の下面側へ引き出された前記引き出し線を、前記回路基板に半田付けする半田付け工程と、
前記ベース部、前記コイル、および前記回路基板を含むユニットを液体中に浸漬し、前記液体に超音波振動を付与する超音波洗浄工程と
を備え、
前記引き出し線は、その先端部付近に、予め半田を被覆した第１半田部を有し、
前記コイル取付工程では、前記ベース部に設けられた貫通孔であるベース抜け部および前記回路基板に設けられた貫通孔または切り欠きである基板抜け部を介して、前記引き出し線を下方へ引き出し、
前記半田付け工程では、前記第１半田部の上端部と前記回路基板の上面との軸方向の距離をｄ１、前記基板抜け部の開口幅をｄ２、前記引き出し線の直径をｄ３として、ｄ１＞（ｄ２−ｄ３）／２を満たすように、引き出し線を位置決めする製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の製造方法において、
前記半田付け工程では、ｄ１＞ｄ２−ｄ３を満たすように、引き出し線を位置決めする製造方法。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載の製造方法において、
前記半田付け工程より前に、前記ベース抜け部の縁部に、樹脂製の絶縁部材を固定する絶縁部材取付工程をさらに備え、
前記半田付け工程では、前記第１半田部の上端部が、前記絶縁部材の下端部より上方に位置するように、引き出し線を位置決めする製造方法。
【請求項１】
静止部と、
上下に延びる中心軸を中心として、前記静止部に対して回転可能に支持される回転部と
を備え、
前記静止部は、
前記中心軸の周囲において径方向に広がるベース部と、
前記ベース部の上方に配置されたコイルと、
前記ベース部の下面に固定された回路基板と、
を有し、
前記コイルから延びる引き出し線は、第１半田が被覆された第１半田部を有し、
前記ベース部は、貫通孔で構成されるベース抜け部を有し、
前記回路基板は、前記ベース抜け部と重なる位置に、貫通孔または切り欠きで構成される基板抜け部を有し、
前記引き出し線は、前記ベース抜け部および前記基板抜け部を通って下方へ延び、前記第１半田部が前記回路基板に第２半田で半田付けされており、
前記第１半田部の上端部は、前記回路基板の上面より上方に位置し、
前記第１半田部の上端部と前記回路基板の上面との軸方向の距離をｄ１、前記基板抜け部の開口幅をｄ２、前記引き出し線の直径をｄ３とすると、
ｄ１＞（ｄ２−ｄ３）／２
を満たすスピンドルモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のスピンドルモータにおいて、
ｄ１＞ｄ２−ｄ３
を満たすスピンドルモータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のスピンドルモータにおいて、
前記第１半田部の上端部は、前記第２半田の上端部より上方に位置しているスピンドルモータ。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載のスピンドルモータにおいて、
前記第１半田部の上端部は、前記コイルの巻線部分の下端部より下方に位置しているスピンドルモータ。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載のスピンドルモータにおいて、
前記ベース部は金属製であり、
前記ベース抜け部の縁部に、樹脂製の絶縁部材が固定され、
前記第１半田部の上端部は、前記絶縁部材の下端部より上方に位置するスピンドルモータ。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載のスピンドルモータにおいて、
前記基板抜け部は、周縁が閉じられた貫通孔であり、
前記第２半田が、前記基板抜け部を封止しているスピンドルモータ。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載のスピンドルモータにおいて、
複数の前記引き出し線と、複数の前記引き出し線に対応する複数の前記ベース抜け部および複数の前記基板抜け部とを有し、
複数の前記引き出し線のそれぞれについて、上記ｄ１＞（ｄ２−ｄ３）／２の関係が満たされているスピンドルモータ。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれかに記載のスピンドルモータと、
前記スピンドルモータの前記回転部に支持されたディスクに対し、情報の読み出しおよび書き込みの少なくとも一方を行うアクセス部と、
前記スピンドルモータおよび前記アクセス部を収容するハウジングと、
を備えたディスク駆動装置。
【請求項９】
上下に延びる中心軸の周囲において径方向に広がるベース部と、前記ベース部の上方に配置されるコイルと、前記ベース部の下面に固定される回路基板と、を有するスピンドルモータの製造方法において、
引き出し線を有するコイルを準備する準備工程と、
前記ベース部の上方に、前記コイルを配置するコイル取付工程と、
前記回路基板の下面側へ引き出された前記引き出し線を、前記回路基板に半田付けする半田付け工程と、
前記ベース部、前記コイル、および前記回路基板を含むユニットを液体中に浸漬し、前記液体に超音波振動を付与する超音波洗浄工程と
を備え、
前記引き出し線は、その先端部付近に、予め半田を被覆した第１半田部を有し、
前記コイル取付工程では、前記ベース部に設けられた貫通孔であるベース抜け部および前記回路基板に設けられた貫通孔または切り欠きである基板抜け部を介して、前記引き出し線を下方へ引き出し、
前記半田付け工程では、前記第１半田部の上端部と前記回路基板の上面との軸方向の距離をｄ１、前記基板抜け部の開口幅をｄ２、前記引き出し線の直径をｄ３として、ｄ１＞（ｄ２−ｄ３）／２を満たすように、引き出し線を位置決めする製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の製造方法において、
前記半田付け工程では、ｄ１＞ｄ２−ｄ３を満たすように、引き出し線を位置決めする製造方法。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載の製造方法において、
前記半田付け工程より前に、前記ベース抜け部の縁部に、樹脂製の絶縁部材を固定する絶縁部材取付工程をさらに備え、
前記半田付け工程では、前記第１半田部の上端部が、前記絶縁部材の下端部より上方に位置するように、引き出し線を位置決めする製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１６５５４３（Ｐ２０１２−１６５５４３Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３４６０（Ｐ２０１１−２３４６０）
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【出願人】（０００２３２３０２）日本電産株式会社 (697)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【出願人】（０００２３２３０２）日本電産株式会社 (697)
【Ｆターム（参考）】
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