[發(fā)明專利]微細(xì)化集成線圈

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810110725.0
• 申請日: 2008-05-28
• 公開（公告）號: CN101594020A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王珩;季若辰;王堅(jiān)革;王炬光
• 申請（專利權(quán)）人: 王珩;季若辰
• 主分類號: H02K3/30
• 分類號: H02K3/30;H02K3/32;H02K15/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機(jī)領(lǐng)域，特別是其線圈部分。

背景技術(shù)

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，如果金屬導(dǎo)線作切割磁力線的運(yùn)動(dòng)，則金屬導(dǎo)線的兩端會(huì)有電壓生成，導(dǎo)線也會(huì)受到磁場力的作用。因此，在電機(jī)領(lǐng)域，即發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，為了滿足金屬導(dǎo)線這一限制條件，線圈一般是用漆包線在骨架上面纏繞而成的。

如果考察一塊金屬板在磁場中作切割磁力線的運(yùn)動(dòng)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)在金屬板內(nèi)有渦流產(chǎn)生。如果金屬板的寬度變小形成細(xì)長的金屬導(dǎo)線，則該金屬導(dǎo)線在作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)生成電流。金屬導(dǎo)線的數(shù)目越多，切割的磁力線就會(huì)越多，發(fā)電的效率就越高。另一方面，在從金屬板演變到金屬導(dǎo)線，由電渦流演變到電流的狀態(tài)變化過程中，其變化是逐漸實(shí)現(xiàn)的。即在切割磁力線的過程中，電渦流和電流是同時(shí)存在的。在一定的范圍內(nèi)，金屬導(dǎo)線越細(xì)，電渦流現(xiàn)象越弱。由于電渦流最后是通過轉(zhuǎn)化成熱能散發(fā)掉的，因此，電渦流越大，在電機(jī)中損失的能量就越多。為了減小電渦流現(xiàn)象，提高單位截面積內(nèi)的金屬導(dǎo)線數(shù)量是一個(gè)有效的方法。

在現(xiàn)有的電機(jī)裝置中，用于切割磁力線的線圈是用漆包線纏繞而成的。由于這種纏繞要求漆包線本身有一定的抗拉強(qiáng)度，所以，通過減小漆包線的直徑來提高單位截面積內(nèi)的金屬導(dǎo)線數(shù)量的方法就受到了限制。另外，為了滿足相互接觸的金屬導(dǎo)線之間的絕緣要求，用于纏繞線圈的金屬導(dǎo)線的外表還要包裹一層絕緣漆，這就更加粗了導(dǎo)線的直徑，使單位截面積內(nèi)的金屬導(dǎo)線數(shù)量進(jìn)一步降低。

發(fā)明內(nèi)容

因此，考慮到上述問題提出本發(fā)明，其目的是提供一種可提高單位截面積內(nèi)的金屬導(dǎo)線數(shù)量的線圈，以此來減小電機(jī)中的電渦流，提高電機(jī)的工作效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供根據(jù)本發(fā)明的微細(xì)化集成線圈，該線圈包括骨架，基板，金屬薄膜，絕緣薄膜，金屬引腳；其特征在于，吸附在基板上的金屬薄膜具有線狀結(jié)構(gòu)部分，線狀結(jié)構(gòu)的各個(gè)匯合點(diǎn)分別與各個(gè)金屬引腳的一端相連接；金屬薄膜上吸附有絕緣薄膜；基板固定在骨架上；骨架在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬薄膜層的線狀結(jié)構(gòu)部分對磁力線進(jìn)行切割，從而使微細(xì)化集成線圈與磁場之間發(fā)生相互作用。

在根據(jù)本發(fā)明的微細(xì)化集成線圈中，根據(jù)基板的性質(zhì)來選擇下列的其中一種方式：

1.首先是將金屬薄膜吸附于基板上；

2.首先是將絕緣薄膜吸附于基板上，然后再將金屬薄膜吸附于基板上；

在此基礎(chǔ)上，將金屬薄膜加工成線狀的金屬導(dǎo)線結(jié)構(gòu)。由于避免了纏繞的加工過程，所以在該線狀金屬導(dǎo)線結(jié)構(gòu)中，金屬導(dǎo)線的截面積不會(huì)受到拉伸強(qiáng)度的限制；在根據(jù)本發(fā)明的微細(xì)化集成線圈中，使用了絕緣薄膜來對線狀金屬導(dǎo)線結(jié)構(gòu)進(jìn)行絕緣，這種絕緣薄膜覆蓋在線狀金屬導(dǎo)線結(jié)構(gòu)上，以進(jìn)一步減小線狀金屬導(dǎo)線和絕緣材料的總體截面積。在根據(jù)本發(fā)明的微細(xì)化集成線圈中，這種金屬薄膜層和絕緣薄膜層是交替吸附于基板上的，即基板/金屬薄膜層/絕緣薄膜層/金屬薄膜層/絕緣薄膜層……，以便提高線圈單位截面積內(nèi)的金屬導(dǎo)線數(shù)量。這些線狀金屬導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的匯合點(diǎn)和金屬引腳相連接，各個(gè)金屬引腳另一端之間進(jìn)行分組連接或與外部設(shè)備相連接，以滿足電機(jī)對線圈的要求。

附圖說明

圖1是微細(xì)化集成線圈示意圖；

圖2是微細(xì)化集成線圈的薄膜結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是金屬薄膜的線狀結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖更具體地描述本發(fā)明的實(shí)施方式。然而，應(yīng)理解下列實(shí)施方式中所述的構(gòu)成部件的個(gè)數(shù)，尺寸，材料，結(jié)構(gòu)，相對布置等不得看作以任何方式限制本發(fā)明的范圍，除非特別指定的。

實(shí)施例1

在圖1中闡明了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的微細(xì)化集成線圈的示意性結(jié)構(gòu)。微細(xì)化集成線圈1是這樣一種線圈，其中基板5固定在骨架2上，絕緣薄膜層3和金屬薄膜層4吸附在基板上；金屬薄膜層4的線狀結(jié)構(gòu)部分的匯合點(diǎn)用金屬引腳6引到外部。根據(jù)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，可以適當(dāng)?shù)貙⒔饘僖_6之間用金屬導(dǎo)線連接起來，使微細(xì)化集成線圈在與磁場相互作用時(shí)得到最大的效率。

圖2給出了本發(fā)明中的微細(xì)化集成線圈薄膜結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例。對于這種薄膜結(jié)構(gòu)而言，一種成熟的加工方法是使用現(xiàn)有的集成電路的加工方法，其基本工序?yàn)橄葘⒒暹M(jìn)行拋光，然后用化學(xué)氣相淀積等方法在其上生成一層薄膜。如果基板是絕緣材料，則先生成金屬薄膜，如基板是導(dǎo)電材料，則先生成絕緣薄膜。在生成金屬薄膜后，進(jìn)行光刻掩模等加工，使金屬薄膜層具有所需要的線狀結(jié)構(gòu)。在單層金屬薄膜的結(jié)構(gòu)中，這樣的加工只進(jìn)行一次即可。在復(fù)數(shù)層金屬薄膜的結(jié)構(gòu)中，重復(fù)上述必要的工序得到多層的金屬薄膜電路結(jié)構(gòu)。各層金屬薄膜之間存在相互連通的電路。圖3給出了加工后的金屬線狀結(jié)構(gòu)的示意圖。根據(jù)電機(jī)的要求進(jìn)行必要的封裝。

由于集成電路的線寬小于漆包線的直徑，所以本發(fā)明中的微細(xì)化集成線圈的單位截面積上的金屬導(dǎo)線數(shù)量要多于用傳統(tǒng)工藝制造的線圈。