[發明專利]具有重力補償功能的圓筒型音圈電機

有效

• 申請號: 201410329560.1
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN105281530B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 段素丙;陳慶生;胡兵;季漢川
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備（集團）股份有限公司
• 主分類號: H02K33/18
• 分類號: H02K33/18
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅

本發明公開一種具有重力補償功能的圓筒型音圈電機，所述音圈電機自內向外依次包括：一內背鐵、內磁鐵陣列、線圈、外磁鐵陣列以及外背鐵；所述內背鐵外側與內磁鐵陣列固定；所述線圈包括上端線圈和下端線圈，所述上端線圈和下端線圈通過一不導磁結構件連接，所述不導磁結構件內置重力補償磁鐵；所述重力補償磁鐵為1個以上，均勻的分布在所述不導磁結構件上。

技術領域

本發明涉及一種集成電路裝備制造領域，尤其涉及一種具有重力補償功能的圓筒型音圈電機。

背景技術

基于安培力原理制造的音圈電機結構簡單、維護方便、可靠性高、能量轉換效率高，具有固定行程和直接驅動特性以及平滑的輸出特性和線性控制等特點，而且電氣與機械時間常數低，推力/質量比高，無齒槽效應，不需要換向，理論上有無限的位置靈敏度。基于上述特性，音圈電機十分適用于要求快速、高精度定位的光刻機精密定位單元。通常用于光刻機刻蝕調焦系統中，作為光頭調焦的執行機構使用，以提高刻蝕精度。

圓筒型音圈電機屬音圈電機的一種，因其結構緊湊，出力/體積比大等特點，被廣泛應用在光刻機中的短行程微動單元。

圖1是專利CN201110146360.9所描述的具有重力補償功能的圓筒型音圈電機電磁結構，主要包括呈圓筒型的內環背鐵101，圓筒型內環磁鐵N/S 102和磁鐵H 103，線圈104和處在兩個線圈之間的重力補償磁鐵105，外環磁鐵N/S 106和外環磁鐵H 107，以及外環背鐵108。

該技術方案中，將重力補償磁鐵與線圈直接接觸的方式固定在一起。但在實際應用中，由于磁鐵較脆，磁鐵不能夠作為結構件，因此該結構具有可靠性差的缺點。

發明內容

為了克服現有技術中存在的缺陷，本發明提供一種具有重力補償功能的圓筒型音圈電機。

為了實現上述發明目的，本發明公開一種具有重力補償功能的圓筒型音圈電機，所述音圈電機自內向外依次包括：一內背鐵、內磁鐵陣列、線圈、外磁鐵陣列以及外背鐵；所述內背鐵外側與內磁鐵陣列固定；所述線圈包括上端線圈和下端線圈，所述上端線圈和下端線圈通過一不導磁結構件連接，所述不導磁結構件內置重力補償磁鐵；所述重力補償磁鐵為1個以上，均勻的分布在所述不導磁結構件上。

更進一步地，所述內背鐵的Z向長度大于所述內磁鐵陣列的Z向長度；所述外背鐵的Z向長度大于所述外磁鐵陣列的Z向長度。

更進一步地，所述內背鐵和所述內磁鐵陣列被第一磁鐵分割為上下兩部分；所述外磁鐵陣列被第二磁鐵分割為上下兩部分。

更進一步地，所述內磁鐵陣列的上部分和下部分充磁方向相反，所述重力補償磁鐵的充磁方向與所述內磁鐵陣列的下部分相同，所述外磁鐵陣列的上部分與所述內磁鐵陣列的上部分相同，所述外磁鐵陣列的下部分與所述內磁鐵陣列的下部分相同；所述第一磁鐵的充磁方向與所述第二磁鐵的充磁方向相反。

更進一步地，所述內磁鐵陣列的X向寬度大于所述外磁鐵陣列的X向寬度。

更進一步地，所述圓筒型音圈電機與平板型音圈電機組成一磁浮微動平臺，所述圓筒型音圈電機與平板型音圈電機的數量相等且沿一圓形對稱分布，每一圓筒型音圈電機均與兩個平板型音圈電機相鄰。

更進一步地，所述圓筒型音圈電機與平板型音圈電機組成一磁浮微動平臺時，所述平板型音圈電機的縱向中心線指向所述電機陣列的中心。

更進一步地，所述圓筒型音圈電機與平板型音圈電機組成一磁浮微動平臺時，所述平板型音圈電機的縱向中心之間所呈的角度應為360°/n，n為平板平板型音圈電機的數量。

與現有技術相比較，本發明所提供的圓筒型音圈電機具有良好的重力補償功能，具有更佳的可靠性，且能提供更好的出力/體積比。

附圖說明