專利名稱：降低外部信號對磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)信號干擾的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種降低外部信號對磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)信號干擾的方法，特別指一種用在電腦、掌上電腦或膝上型電腦的磁盤驅(qū)動(dòng)器中的降低外部信號對磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)信號的干擾的方法。
背景技術(shù)：
隨著便攜式電腦朝向輕、薄、短、小的趨勢發(fā)展，其所運(yùn)用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器要求也越來越小。尺寸小、容量大、能耗低、成本低和重量輕，這些都是存儲(chǔ)器必須具備的特性。而且，現(xiàn)在磁盤存儲(chǔ)器越來越趨向于實(shí)用，比如將磁盤驅(qū)動(dòng)器作為主板電路的組裝元件，還有將磁盤驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用在掌上電腦和其它電子裝置上時(shí)，這些都需要磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)具有良好的抵抗外界信號干擾的能力。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是關(guān)于一種降低外部信號對磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)信號干擾的方法，特別指一種用在電腦、掌上電腦或膝上型電腦的磁盤驅(qū)動(dòng)器中的降低外部信號對磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)信號的干擾的方法。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明降低外部信號對磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)信號干擾的方法，所述的方法包括(a)提供一導(dǎo)電機(jī)架，所述機(jī)架進(jìn)一步包括一頂蓋；一墊圈；及一基板，所述基板具有一上升邊緣與所述的頂蓋配合形成一內(nèi)部空間；所述機(jī)架的具有良好的導(dǎo)電性而為所述的內(nèi)部空間提供一良好的電磁屏障；(b)將所述的磁盤、讀寫傳感器、馬達(dá)、模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路及模擬電路安裝于所述的內(nèi)部空間；(c)在基板上安裝一個(gè)饋通連接器；(d)將數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字部分連接到所述饋通連接器，用來為位于機(jī)架內(nèi)部空間的所述模擬電路和位于外部的所述數(shù)字信號處理電路間提供數(shù)字接口；(e)將所述頂蓋固定于所述基板上，所述墊圈置于所述頂蓋和所述基板的上升邊緣間，以提供良好的密封性，且在所述基板和所述頂蓋間提供電通路。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明通過將模擬電路及其信號線封入頭盤組件中，且加入信號轉(zhuǎn)換電路，該等信號轉(zhuǎn)換電路將頭盤組件中的需要傳輸?shù)筋^盤組件外部的信號在傳輸?shù)筋^盤組件外部前轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，而頭盤組件外部就僅包括處理數(shù)字信號的電路，從而降低外部信號對磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)信號的干擾。

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
圖1是本發(fā)明降低外部信號對磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)信號干擾的方法所用到的磁盤驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)的立體分解圖。
圖2A是本發(fā)明降低外部信號對磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)信號干擾的方法所用到的磁盤驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖2B是本發(fā)明降低外部信號對磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)信號干擾的方法所用到的磁盤驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)的沿2B-2B的方向視圖。
圖2C是本發(fā)明降低外部信號對磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)信號干擾的方法所用到的磁盤驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)的沿2C-2C的方向視圖。
圖3是本發(fā)明降低外部信號對磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)信號干擾的方法所用到的磁盤驅(qū)動(dòng)器的俯視圖。
圖4是圖3沿著剖面線4-4的剖面圖。
圖5是本發(fā)明降低外部信號對磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)信號干擾的方法所用到的磁盤驅(qū)動(dòng)器的電路框圖和部分結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式請參閱圖1，本發(fā)明硬盤驅(qū)動(dòng)器1包括一頂蓋26、一磁盤10、一安裝該磁盤的夾具12、一旋轉(zhuǎn)馬達(dá)3、旋轉(zhuǎn)制動(dòng)器15、一凸輪結(jié)構(gòu)18、一慣性鎖定器16、一基板6和電路板2。
請結(jié)合參閱圖2A、2B、2C及圖3，磁盤驅(qū)動(dòng)器1的電子組件部分集成在頭盤組合件中，另一部分電子元件集成在印刷電路板2中，該磁盤驅(qū)動(dòng)器1從外緣32到外緣33測量的寬度大約為35厘米，從外緣34到外緣35測量的寬度為50.8厘米。這樣，該磁盤驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)1的覆蓋區(qū)為35×50.8厘米。該磁盤驅(qū)動(dòng)器1層疊在該印刷電路板2上(參見圖2A、圖2C)，在該層疊裝配關(guān)系中，從磁盤驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)1頂部到印刷電路板2底部的結(jié)合深度大約為10厘米。該磁盤驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)1的頭盤組合件重量少于50克。
該磁盤驅(qū)動(dòng)器1的上蓋26和基座6相互密封，包容了至少一磁盤10，該磁盤10夾持在一主軸馬達(dá)3和軸承之間。該殼體內(nèi)還裝設(shè)有一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)15，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)15包括若干懸臂14，若干磁頭5、一凸輪裝置18、一柔性互連電路44、一內(nèi)部防撞裝置25和一永久磁鐵(圖未標(biāo)識(shí))。懸臂14支撐在該基座6上，可圍繞一中心軸(圖未標(biāo)識(shí))旋轉(zhuǎn)，該懸臂延伸兩加載臂14-1、14-2，該加載臂14-1、14-2一端結(jié)合一磁頭5，其末端裝設(shè)有一提升桿17，該磁頭5飛行時(shí)與磁盤10盤面平行，該提升桿17的中心線相對加載臂14-1、14-2的中心線偏離一偏移量；該凸輪裝置18安裝在基座6上并靠近該提升桿17與磁盤10的邊緣，該凸輪裝置18具有一凸輪面18-1，該凸輪面18-1前端延伸一具有一定角度的傾斜面18-2，該傾斜面18-2用來將該提升桿17導(dǎo)入該凸輪面18-1。該凸輪面18-1與提升桿17相互配合支撐該懸臂14，提升桿接觸該凸輪面以沿該加載臂的中心線產(chǎn)生一支撐力。
該等采用動(dòng)態(tài)磁盤讀寫方式的磁頭5裝設(shè)在加載臂14-1、14-2的末端，并利用一提升桿17來實(shí)現(xiàn)磁頭5在磁盤10上的起飛與停泊動(dòng)作，該等提升桿17也分別裝設(shè)在該加載臂14-1、14-2的末端，磁頭5在非工作狀態(tài)時(shí)，提升桿1 7停靠在該凸輪裝置18之上，該凸輪裝置18用來支撐該提升桿17，防止破壞磁頭5或劃傷磁盤10。該種磁盤驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)在工作狀態(tài)可承受10克震動(dòng)力，在非工作狀態(tài)可承受200克的震動(dòng)力。印刷電路板2緊靠在該磁盤驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)1的下方，磁盤驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)1的基板6由鋁材鑄造而成，該基板6形成一開口7，主軸馬達(dá)3的外緣部分稍稍延伸超過該開口7的邊緣，所以組裝后該開口7被主軸馬達(dá)3所封閉。該基板6還形成有一開口8，以使空氣可以在殼體內(nèi)部和外部間流通，一特定的空氣過濾器9密封在該基板6的開口8上，該空氣過濾器9的外徑大于該開口8的內(nèi)徑，以過濾進(jìn)入殼體的空氣防止污染。磁盤10旋轉(zhuǎn)支撐在該心軸11上，并通過一夾具12將該磁盤10夾持在心軸11上。
該磁盤驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)1的工作電壓為3.0或5.0伏，其采用傳統(tǒng)的接觸式動(dòng)態(tài)磁頭讀寫，在非工作狀態(tài)下磁頭?？吭诖疟P表面的著陸區(qū)。
基板6上設(shè)有饋通連接器19及該饋通連接器上延伸的若干終端20。該饋通連接器19為頭盤組合件的內(nèi)外電路提供電連接。例如，電路板2上包括多個(gè)電路(下文將結(jié)合圖5和7B進(jìn)行更為詳細(xì)的描述)。讀寫集成電路21中包括了讀寫前置放大器電路，讀寫前置放大器集成電路21通過連接器20與饋通連接器19的終端20的連接來與磁盤驅(qū)動(dòng)器1的外部通信。從旋轉(zhuǎn)馬達(dá)3出來的信號和通往旋轉(zhuǎn)馬達(dá)3的信號皆通過扁平電纜23傳輸。扁平電纜23的一端連接著旋轉(zhuǎn)馬達(dá)3，另一端連接著連接器24。連接器24插于饋通連接器19的部分終端20上而與磁盤驅(qū)動(dòng)器1的外部進(jìn)行通信。
電路板2上的母連接器28位于饋通連接器19的終端20正下方而將磁盤驅(qū)動(dòng)器1內(nèi)部的信號連接到電路板2上。公連接器29將磁盤驅(qū)動(dòng)器1的頭盤組合件和電路板2上的電路直接連接到磁盤驅(qū)動(dòng)器1和其附屬電路連接著的系統(tǒng)。磁盤驅(qū)動(dòng)器1和其使用到的系統(tǒng)間的接口可以有多種形式，如SCSI，微通道或AT總線。電路2上的集成電路30和31實(shí)現(xiàn)外部驅(qū)動(dòng)電路裝置(如圖5所示)。
圖5是電路板2中包括的驅(qū)動(dòng)電路和控制電路裝置的電路框圖及部分結(jié)構(gòu)圖，以及包括在磁盤驅(qū)動(dòng)器1的機(jī)架之內(nèi)的讀寫模擬集成電路21。旋轉(zhuǎn)馬達(dá)3的起轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)控制都是通過旋轉(zhuǎn)控制和驅(qū)動(dòng)電路74的電子控制完成的，在本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)控制電路74被包括在電路板2中。旋轉(zhuǎn)控制電路74可通過Allegro微系統(tǒng)公司的元件號為ULM8902的芯片來實(shí)現(xiàn)，名為具有反電動(dòng)勢感應(yīng)的無刷三相直流馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器。上載入臂14-1位于磁盤10的讀寫區(qū)域上方，并按需要定位傳感器，表明磁道地址。電纜(圖未示)中的電子傳導(dǎo)元件提供來自讀寫前置放大器21上的讀寫記錄元件的模擬信息。該電子傳導(dǎo)元件在本實(shí)施例中位于基板6上。該讀寫前置放大器21可通過Silicon系統(tǒng)公司的元件號為32R2030的放大器來實(shí)現(xiàn)。讀寫前置放大器21使記錄和重放磁盤10表面的數(shù)字信息更為便利。這種功能是業(yè)界所熟知的。來自讀寫前置放大器21的信號被提供到讀寫合成電路87，并且讀寫前置放大器21也接收來自讀寫合成電路87的信號。在本實(shí)施例中，讀寫合成電路87被包括在電路板2中。
圖5中的制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)和斷電卸載電路88提供用來定位將讀寫元件的控制信號。到制動(dòng)器線圈45的控制信號是模擬信號且由制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)和斷電卸載電路88提供。如業(yè)界所熟知的，嵌入式伺服系統(tǒng)所提供的反饋信號是模擬信號。而主計(jì)算機(jī)設(shè)備89所提供的用來將讀寫記錄元件定位在設(shè)計(jì)的磁道上的尋找控制信號是數(shù)字信號。為了將嵌入式伺服環(huán)路反饋的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，且將定位一個(gè)特殊磁道所需要的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，本電路裝置中使用了一制動(dòng)器數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路90。該電路90可使用美國馬薩諸塞州諾伍德市的模擬設(shè)備公司生產(chǎn)的元件號為AD7773的芯片來實(shí)現(xiàn)，名為硬盤驅(qū)動(dòng)器的完全嵌入式伺服前端。
磁盤控制器91連接在讀寫合成電路87、數(shù)據(jù)總線92和RAM緩沖器93之間，并通過連接器29與電路板2的外部電路通信。磁盤控制器91可使用加利福尼亞的Milpitas公司的Cirrus Logic電路來實(shí)現(xiàn)，名為整合PC盤和控制器，元件號為CL-SH265。RAM緩沖器93可以是任何具有32k地址容量、帶寬為8位的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。
電路板2進(jìn)一步包括微處理器94，該微處理器94連接著數(shù)據(jù)總線92、只讀存儲(chǔ)器95、門陣列96。微處理器94可以使用型號為68HC11的摩托羅拉微處理器或者元件號為80C196的英特爾的微處理器，或者是具有同樣功能的其它微處理器。只讀存儲(chǔ)器95可以是適合的具有32k地址容量、帶寬為8位的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。多路復(fù)用的低地址和數(shù)據(jù)總線92連接著門陣列96可使得微處理器94和門陣列96間的信息雙向流動(dòng)。
通過圖5所示的電路可實(shí)現(xiàn)磁盤驅(qū)動(dòng)器1使用的嵌入式伺服系統(tǒng)。如圖5所示硬盤10進(jìn)一步多個(gè)環(huán)形磁道，例如磁道121-I和121-(I+1)。如果硬盤10的兩面都用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，則硬盤表面對應(yīng)的磁道近似于住面。每一磁道被嵌入式伺服區(qū)域120-1到120-n內(nèi)預(yù)先記錄的信息分成一個(gè)或者多個(gè)扇區(qū)，如SCT-01、SCT-02，……，SCT-n。每一個(gè)伺服區(qū)域120-j，j＝1，2，…，n，包括m個(gè)同中心的伺服區(qū)域，m為磁盤上同心數(shù)據(jù)磁道的數(shù)量，也就是j位置上的每個(gè)數(shù)據(jù)磁道的伺服區(qū)域(磁盤表面共有n*m個(gè)伺服區(qū)域)。
請參閱圖4和圖5，業(yè)界中通常將裝有磁頭磁盤的密封殼中所包括的磁頭磁盤結(jié)構(gòu)及該密封殼中含有其它的裝置及電路稱為頭盤組件。該密封殼必須是超凈的以支持低的飛行高度，因此，其中的氣流系統(tǒng)必須充分的密封與隔離。本發(fā)明中，該密封殼除了包括上述的基板6及頂蓋26外，還包括提供一墊子27，基板6和頂蓋26最好由鋁材制成，但也可以是其他導(dǎo)電材料制成。為了使該密封殼達(dá)到靜電屏蔽作用，該墊子27可由導(dǎo)電材料制成，例如可以是鍍銀材料，在基板6和頂蓋26間提供電傳導(dǎo)。該墊子27也可以由彈性材料制成，該材料必須有足夠好的空氣密封性，且當(dāng)基板6與頂蓋26固定在一起時(shí)，該墊子不會(huì)影響基板6和頂蓋26間的金屬與金屬的接觸。
為了防止外部電信號的干擾，可以將電路封入該密封殼。因?yàn)樵摶?與頂蓋26都是導(dǎo)電的，結(jié)合以上的密封技術(shù)就可提供一個(gè)防止外部電信號侵入及進(jìn)而影響電路功能的密封殼。外部電信號的干擾通常是僅針對載有模擬信號的電路和導(dǎo)體。所以將模擬電路及其信號線封入頭盤組件中，且加入信號轉(zhuǎn)換電路，該等信號轉(zhuǎn)換電路將頭盤組件中的需要傳輸?shù)筋^盤組件外部的信號在傳輸?shù)筋^盤組件外部前轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，而頭盤組件外部就僅包括處理數(shù)字信號的電路。這樣就提供了一個(gè)抵抗外部信號干擾的磁盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)然，數(shù)字電路也可以包括在載頭盤組件中，但是，這樣會(huì)增大頭盤組件的體積且無必要。而且一些數(shù)字電路會(huì)產(chǎn)生噪音信號，該噪音信號會(huì)影響低級模擬信號，所以將需要將兩者分開。例如，總線或接口電路通常被強(qiáng)烈地驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生突出的信號邊緣，突出的信號邊緣會(huì)產(chǎn)生噪音進(jìn)而影響低級模擬信號，例如圖5讀寫傳感器和讀寫前置放大器21間傳輸?shù)男盘枴?br> 請繼續(xù)參閱圖5，圖5中用虛線125將圖5所示電路的模擬電路和數(shù)字電路分隔開，虛線125右下方所示的電路處理模擬信號，且在信號傳輸?shù)教摼€125左方所示的電路前將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。尤其是讀寫前置放大器21、讀寫合成電路87、制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)和斷電卸載電路88、旋轉(zhuǎn)控制和驅(qū)動(dòng)電路74及制動(dòng)器模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路90都是處理模擬信號的，但是模擬信號在傳輸磁盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的其它電路前被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
本發(fā)明將前述的模擬電路放置于頭盤組件的密封殼中，且將通過適當(dāng)?shù)倪B接器將數(shù)字信號傳輸?shù)酱疟P驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的其它部分，該密封殼具有電磁屏蔽作用。在本發(fā)明的磁盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中僅有數(shù)字信息從頭盤組件的內(nèi)部傳輸?shù)筋^盤組件外部的電路中，其中的任何電路接口都不會(huì)影響數(shù)字信號，因?yàn)閿?shù)字信號與其它類型的信號相比不易受到干擾。所以本發(fā)明有效地降低外部信號對磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)信號的干擾。
權(quán)利要求
1.一種降低外部信號對磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)信號干擾的方法，所述的磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)包括一磁盤驅(qū)動(dòng)器，所述磁盤驅(qū)動(dòng)器具有至少一磁盤以存儲(chǔ)信息和一用來轉(zhuǎn)動(dòng)所述磁盤的馬達(dá)，所述磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)一步包括一傳感器制動(dòng)器裝置，一讀寫傳感器，模擬電路包括用來定位所述讀寫傳感器的模擬電路，既使用模擬信號也使用數(shù)字信號的電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)摸轉(zhuǎn)換電路，用來處理所述系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)的數(shù)字信號處理電路，所述的方法包括以下步驟(a)提供一導(dǎo)電機(jī)架，所述機(jī)架進(jìn)一步包括一頂蓋；一墊圈；及一基板，所述基板具有一上升邊緣與所述的頂蓋配合形成一內(nèi)部空間；所述機(jī)架的具有良好的導(dǎo)電性而為所述的內(nèi)部空間提供一良好的電磁屏障；(b)將所述的磁盤、讀寫傳感器、馬達(dá)、模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路及模擬電路安裝于所述的內(nèi)部空間；(c)在基板上安裝一個(gè)饋通連接器；(d)將數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字部分連接到所述饋通連接器，用來為位于機(jī)架內(nèi)部空間的所述模擬電路和位于外部的所述數(shù)字信號處理電路間提供數(shù)字接口；及(e)將所述頂蓋固定于所述基板上，所述墊圈置于所述頂蓋和所述基板的上升邊緣間，以為所述頂蓋提供良好的密封性，且在所述基板和所述頂蓋間提供電通路。
2.如權(quán)利要求1所述的降低外部信號對磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)信號干擾的方法，其特征在于步驟(a)進(jìn)一步包括提供鋁材料制成的所述頂蓋和基板。
3.如權(quán)利要求1所述的降低外部信號對磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)信號干擾的方法，其特征在于步驟(a)進(jìn)一步包括提供電導(dǎo)材料制成的所述墊圈。
4.如權(quán)利要求1所述的降低外部信號對磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)信號干擾的方法，其特征在于步驟(a)進(jìn)一步包括提供彈性材料制成的所述墊圈。
5.如權(quán)利要求4所述的降低外部信號對磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)信號干擾的方法，其特征在于執(zhí)行步驟(e)使得所述頂蓋接觸所述基板。
全文摘要
一種降低外部信號對磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)信號干擾的方法，所述的方法包括(a)提供一導(dǎo)電機(jī)架，所述機(jī)架進(jìn)一步包括一頂蓋；一墊圈；及一基板，所述基板具有一上升邊緣與所述的頂蓋配合形成一內(nèi)部空間；所述機(jī)架的具有良好的導(dǎo)電性而為所述的內(nèi)部空間提供一良好的電磁屏障；(b)將所述的磁盤、讀寫傳感器、馬達(dá)、模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路及模擬電路安裝于所述的內(nèi)部空間；(c)在基板上安裝一個(gè)饋通連接器；(d)將數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字部分連接到所述饋通連接器；(e)將所述頂蓋固定于所述基板上，所述墊圈置于所述頂蓋和所述基板的上升邊緣間，以提供良好的密封性，且在所述基板和所述頂蓋間提供電通路。
文檔編號H05K9/00GK1505033SQ0215210
公開日2004年6月16日 申請日期2002年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月29日
發(fā)明者布魯斯·依莫, 詹姆士·莫利郝斯, 邁克爾·尤坦里克, 約翰·布拉蓋勒, 尤坦里克, 莫利郝斯, 布拉蓋勒, 布魯斯 依莫 申請人:深圳易拓科技有限公司