[发明专利]线性电动机及其制造方法以及使用了该线性电动机的载物台装置

说明书

技术领域

本发明涉及结构为给线圈的周围提供冷却水来抑制线性电动机的发热的线性电动机及其制造方法以及使用了该线性电动机的载物台装置的改进。

背景技术

在例如半导体制造装置和液晶制造装置等使用的精密定位装置中，使用了线性电动机作为驱动载置了基板等被加工物的载物台的驱动机构，用一对线性电动机并行驱动控制载物台的两端。

这种线性电动机由将多个线圈配设成一列的线圈部和配置有一列与线圈列相对地配置的多个永久磁产生推力(驱动力)。

并且，作为线性电动机的结构，有磁轭部在固定侧、线圈部为可动侧的可动线圈式以及线圈部在固定侧、磁轭部为可动侧的可动磁铁式。

无论上述2种方式中的哪一种方式，当来自线圈的发热使温度上升时，线圈自身的电阻值上升，因此驱动电流下降。由于线性电动机的推力与驱动电流成比例，因此驱动电流下降时推力也降低。

并且，从线圈产生的热会给外界环境造成影响。因此为了降低来自线圈的发热产生的影响，线性电动机中设置了冷却线圈部的冷却机构。作为该冷却机构，例如在线圈部安装冷却配管，将制冷剂或纯水提供给冷却配管来冷却线圈的热量(参照例如专利文献1)。

并且，在线性电动机中，希望提高线圈的冷却效率，例如用称之为保持器或铸型的树脂件覆盖多个线圈，再用由不锈钢等金属或用碳纤维进行了强化的CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics，碳纤维增强塑料)等树脂件或者陶瓷等构成的盖部件覆盖其周围，在上述树脂与盖部件之间形成冷却用流路。并且，该冷却结构采用使惰性制冷剂(氟系惰性液体)在冷却用流路中流动，使线圈的热量与惰性制冷剂进行热交换加以回收的结构。该惰性制冷剂虽然没有损害线性电动机自身的性能的危险，具有不影响线圈的绝缘性的性质，但由于比热比较低，因此难以提高冷却效率。

专利文献1：日本特开2003-224961号公报

但是，由于线性电动机采用通过电流在线圈列中流动产生推力(驱动力)的结构，因此在获得大的推力的情况下或提高可动部的移动速度进行高速移动的情况下，由于线圈的发热量增大，因此不仅线性电动机自身的性能降低，而且产生进行精确定位的装置——例如半导体制造装置等中激光干涉仪等计测仪器受影响，或者支持可动部的结构部件因温度变化而变形这样的现象，妨碍精确定位。

为了解决这种线圈发热量增大的问题，希望进一步提高冷却效率，例如研究过在上述线圈的冷却结构中采用比热比惰性制冷剂高的水作为冷却液的问题。

但是，在给上述树脂件与盖部件之间形成的冷却用流路提供水来提高冷却效率的情况下，产生水进入覆盖线圈的树脂件中引起绝缘破坏；或者进入树脂与线圈之间的水分因受热而汽化膨胀，在端面集中的应力超过树脂的强度，在树脂中产生裂纹；或者树脂成分或金属离子溶解这样的问题。

发明内容

因此，本发明以提供一种解决了上述问题的线性电动机及该线性电动机的制造方法以及使用了该线性电动机的载物台装置为课题。

为了解决上述问题，本发明具有以下特征。

本发明为下述线性电动机，解决上述问题：具备：并设了多个线圈的线圈部，与上述线圈部相对地并设了多个永久磁铁的磁轭部，覆盖上述线圈部的盖部件，以及形成在上述盖部件的内侧、通过提供冷却水来冷却上述线圈部的线圈冷却部；上述线圈部在上述多个线圈的周围形成树脂件，在上述树脂件的表面形成有玻璃膜。

并且，本发明通过在上述盖部件的内面形成有玻璃膜来解决上述问题。

并且，上述线圈部在上述多个线圈的周围形成有第1玻璃膜，在上述第1玻璃膜的表面形成有树脂件，在上述树脂件的表面形成有第2玻璃膜，通过这样解决上述问题。

并且，上述线圈部具有将从上述多个线圈引出的引线导向上述盖部件的外部的引线通道，在该引线通道的外周形成有玻璃膜，通过这样解决上述问题。

并且，上述冷却水为纯水，通过这样解决上述问题。

并且，本发明由于具有以下工序，因此通过这样解决上述问题：并设多个线圈的第1工序；在上述多个线圈的周围形成树脂件的第2工序；在上述树脂件的表面形成玻璃膜的第3工序；由形成提供冷却水的冷却水流路的盖部件覆盖上述玻璃膜周围的第4工序；将引出从上述线圈引出的引线的引线通道安装到上述盖部件的端部内侧的第5工序；以及使具有多个永久磁铁的磁轭部与上述线圈部相对地安装上述磁轭部的第6工序。

本发明为将上述线性电动机用于驱动机构的载物台装置，解决上述问题。

发明的效果：