[發明專利]一種微機械直流電機定子的制備方法

在審

• 申請號: 201610594826.4
• 申請日: 2016-07-26
• 公開（公告）號: CN107659076A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 王永;紀引虎;何福林;牛昊彬
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛行自動控制研究所
• 主分類號: H02K15/02
• 分類號: H02K15/02
• 代理公司: 中國航空專利中心11008
• 代理人: 王世磊

技術領域

本發明屬于微機械直流電機技術領域，該發明涉及一種微機械直流電機定子的制備方法。

背景技術

微機械直流電機通常要求體積小，轉速高，因此需要微機械直流電機定子的線圈匝數多，深度大，線寬小等特征。

在微機械直流電機定子制備過程中，通常采用的方法是在圓片上通過深刻蝕得到各繞組所需溝槽，然后在圓片表面制作絕緣用的氧化層，在整個圓片的表面濺射完整的金屬種子層，通過套刻方法去除掉非溝槽區域的多余種子層，最后通過交流電鑄的方式將銅層填充在預制的溝槽中。

因微機械直流電機的定子安裝間隙極小，需要同時保證溝槽中的銅層填充良好且不溢出溝槽。溝槽中的銅層填充效果主要依靠調整電鍍過程中的交流電參數。該過程易造成溝槽中銅層填充不完整或者溢出，會導致整個微機電定子制造過程復雜、成品率低。

發明內容

本發明解決的技術問題：提供一種能夠提高微機械直流電機定子制造效率和成品率的制備方法。

本發明的技術方案：一種微機械直流電機定子的制備方法，其特征在于所述的方法包括如下步驟：

步驟一，在原材料上加工溝槽；

步驟二，對加工有溝槽的原材料覆蓋種子層；

步驟三，對步驟二得到的中間品進行交流電鑄，直至將溝槽填滿銅材料；

步驟四，將電鑄完成后得到的中間品進行機械研磨拋光，直至溝槽外部的銅材料完全去除。

作為本技術方案的一種改進，通過以下步驟加工溝槽：首先對原材料進行氧化，形成二氧化硅膜層，通過光刻的方法在原材料表面制作定子所需的溝槽圖形；然后，對暴露出來的二氧化硅膜層進行刻蝕，去除掉光刻膠，以剩余的二氧化硅膜層作為掩膜，通過深刻蝕方法得到溝槽。

作為本技術方案的一種改進，溝槽的深寬比為2～2.5：1。

作為本技術方案的一種改進，種子層為銅材料。

本發明的有益效果：采用該發明可以簡化版圖設計且無需對種子層進行套刻，降低光刻工藝難度。該發明可使交流電鑄過程僅需控制溝槽內填充程度，降低了工藝難度。

附圖說明

圖1為微機械直流電機定子的溝槽圖形；

圖2為填充完畢后未研磨拋光的溝槽剖面示意圖；

圖3為機械研磨拋光完畢后的溝槽剖面示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本技術方案作進一步詳細說明。

第一步：對原材料進行清洗，在原材料表面生長一定厚度的二氧化硅膜層。

第二步：利用光刻膠完成二氧化硅膜層生長的原材料兩面均勻制作如圖1所示的微機械直流電機定子的溝槽圖形，然后將溝槽部分的二氧化硅膜層刻蝕掉，對原材料表面的光刻膠進行去除清洗。

第三步：在原材料的兩面分別對第二步得到的溝槽圖形進行深刻蝕，使得溝槽深度達到設計值，并且使過線孔完全貫通。

第四步：對深刻蝕完成后的原材料進行清洗，然后在原材料的表面再次生長一定厚度的二氧化硅膜層作為絕緣層。

第五步：在第四步得到的中間品上均勻濺射很薄的銅材料作為種子層，然后對其進行交流電鑄直至溝槽內填充滿銅材料，得到如圖2所示的中間品，該中間品在硅材料2的表面均覆蓋銅材料1。

第六步：將如圖2的中間品進行機械研磨拋光，得到如圖3所示的微機械直流電機定子，僅在溝槽內存留銅材料1，原材料2表面覆蓋的銅材料被完全去除。