[發明專利]一種音圈電機及其制造方法

有效

• 申請號: 201610379054.2
• 申請日: 2016-05-31
• 公開（公告）號: CN107453580B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 季漢川;陳慶生;王瓊;高貴杰
• 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: H02K41/02
• 分類號: H02K41/02;H02K15/00
• 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;李時云

本發明公開了一種音圈電機及其制造方法，該音圈電機包括Π型磁鐵支撐結構，嵌套于Π型磁鐵支撐結構內部兩側的海爾貝克磁鐵陣列、設于海爾貝克磁鐵陣列之間的線圈和套設于線圈外周的線圈保護層，Π型磁鐵支撐結構和線圈保護層均由環氧樹脂一次灌注成型。通過設置由環氧樹脂灌注成型的Π型磁鐵支撐結構對海爾貝克磁鐵陣列進行有效支撐，不僅質量輕、機械強度高、能夠承受海爾貝克磁鐵陣列之間的吸力而不易形變、防水性能好、耐化學腐蝕、耐沖擊，而且制造過程中，采用可重復使用的模具一次成型，安全可靠，提高了生產效率；同時通過設置由環氧樹脂灌注成型的線圈保護層對線圈進行保護，提高了線圈的耐高溫性能、防水性能和絕緣的功能。

技術領域

本發明涉及工件與掩模臺領域，具體涉及一種音圈電機及其制造方法。

背景技術

音圈電機通常由定子和動子組成，其工作原理為：在定子間隙磁場中放入線圈繞組，線圈通電后產生電磁力，帶動動子和負載作直線運動，改變電流的強弱和極性，即可改變電磁力的大小和方向。由于音圈電機結構簡單、維護方便、可靠和能量轉換效率高，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，靈敏度高，因此在要求快速、高精度定位的光刻機短行程精密定位單元中具有廣泛應用。

然而現有的音圈電機通常存在以下幾方面的不足：一是適用場合有限，在惡劣環境中，其高精度和高速響應的特點受到了很大局限；二是為了排除線纜力等帶來的干擾，往往采用線圈相對靜止，磁鐵及其背鐵支撐結構作為運動部分的使用方案，然而用于支撐固定磁鐵的背鐵由不銹鋼材質制造，比較厚重，給chuck運動臺帶來附加的負載質量，給進一步提高運動臺整體推重比帶來困難；三是在制造過程中，需要具體制造背鐵和磁鐵結構，制造周期長，且價格昂貴，還需要先將磁鐵與背鐵粘接后，上下背鐵再通過工裝進一步安裝，行程氣隙的控制，安裝過程較復雜，危險系數高。

發明內容

本發明提供了一種音圈電機及其制造方法，以解決現有技術中存在的上述問題。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種音圈電機，包括Π型磁鐵支撐結構、嵌套于所述Π型磁鐵支撐結構內部相對兩側的海爾貝克磁鐵陣列、設于所述海爾貝克磁鐵陣列之間的線圈和套設于所述線圈外周的線圈保護層，所述Π型磁鐵支撐結構和線圈保護層均由環氧樹脂一次灌注成型。

進一步的，所述海爾貝克磁鐵陣列呈梯形結構。

進一步的，位于所述線圈上方的所述海爾貝克磁鐵陣列沿出力方向的充磁方向依次為正Z、正X及負Z；對應的位于所述線圈下方的所述海爾貝克磁鐵陣列沿出力方向的充磁方向依次為正Z、負X及負Z。

本發明還提供一種音圈電機的制造方法，包括以下步驟：

S1：將環氧樹脂進行單組份真空脫泡、混合；

S2：將海爾貝克磁鐵陣列安裝到磁鐵支撐結構模具中，并進行烘烤預熱；

S3：將線圈放入線圈保護層模具中，并進行烘烤預熱；

S4：將環氧樹脂分別從磁鐵支撐結構模具的第一澆注口和線圈保護層模具的第二澆注口通入，并將磁鐵支撐結構模具和線圈保護層模具分別進行恒溫固化；

S5：脫模，并組裝成型。

進一步的，所述磁鐵支撐結構模具包括：

下模和設于所述下模上方與所述下模配合使用的上蓋模，所述下模內部設有Π型空腔，所述上蓋模內設有與所述Π型空腔連通的第一澆注口和第一出膠口，所述Π型空腔的中間設有一隔板，所述海爾貝克磁鐵陣列分別放置在所述隔板的兩側面上；灌注時，將上蓋模與下模連接，之后將所述環氧樹脂從所述第一澆注口注入。

進一步的，所述Π型空腔內側設有拔模斜度。

進一步的，所述Π型空腔內還設有加強筋。