[发明专利]一种平面电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有冷却装置的平面电机。

背景技术

磁浮平面电机做为一种可以直接实现空间多自由度复合运动的电机，具有结构轻便、控制线路简单、可实现高速、高精度的空间轨迹控制等特点，开始应用于光刻机工件台领域。根据动子的不同，又可分为动线圈和动磁铁平面电机；动线圈式平面电机的动子采用线圈绕制而成，定子采用磁钢阵列；而动磁铁平面电机的动子由磁钢阵列组成，而定子采用线圈制成。在传统的线圈绕制方式的基础上，近几年开始研究采用印刷电路板PCB制板技术来制作线圈，随着这种PCB形式的线圈技术的逐步成熟，面对电机更大推力的要求，尤其是针对动磁铁式平面电机，PCB线圈的面积较大，当长时间通过大电流时，这种印刷电路板(PCB)线圈板的表面温度较高，需要考虑散热问题。

现有以印刷电路板(PCB)线圈板为定子的动磁铁平面电机结构如图1所示，包括印刷电路板(PCB)线圈板101、磁钢阵列动子平台102和大理石底座103。印刷电路板(PCB)线圈板101一般通过的电流较小，没有考虑印刷电路板(PCB)线圈板101的发热问题。但是当PCB形式的线圈在长时间通较大的电流的时候，线圈PCB板表面温度较高，会影响到整个光刻机的环境温度，以至于影响到光刻机的干涉仪测量、调焦调平和曝光等分系统。

发明内容

本发明的目的在于提出一种带有冷却装置的以印刷电路板(PCB)线圈板为定子的动磁铁平面电机，有效改善印刷电路板(PCB)线圈板的散热问题，降低印刷电路板(PCB)线圈板的表面温度。

本发明公开一种平面电机，所述平面电机包括：大理石底座，印刷电路板(PCB)线圈板以及磁钢阵列动子平台，其特征在于：还包括一冷却装置，所述冷却板设置于所述印刷电路板(PCB)线圈板与所述磁钢阵列动子平台之间，所述冷却板是通过PCB板上的覆金属材料构筑冷却管道图案的方式制成，冷却液体在所述冷却管道中流通以对所述印刷电路板(PCB)线圈板进行散热。

更进一步地，所述冷却板包括上下两层PCB基板、进液孔和出液孔，所述上下两层PCB基板之间设置冷却管道。

更进一步地，所述下层PCB基板透过PCB制作工艺直接制作在所述印刷电路板(PCB)线圈板上。

更进一步地，所述冷却板和所述印刷电路板(PCB)线圈板之间添加有导热胶。

更进一步地，所述冷却板进液孔、出液孔分别与进液部件和出液部件对应，所述进液部件和出液部件通过螺钉固定和密封圈密封的方式与所述冷却板结合。

更进一步地，其特征在于：所述冷却板的材料为不导磁材料。

本发明还提出一种应用于上述平面电机中的冷却板的制法，其特征在于包括：

提供第一PCB基板，于该第一PCB基板上进行第一冷却管道图案制作；

提供第二PCB基板，并在第二PCB基板上进行第二冷却管道图案制作；

使所述第一PCB基板与第二PCB基板焊接在一起以使所述第一、第二冷却管道图案堆叠形成冷却管道。

更进一步地，所述第一PCB基板为图案化铜层，所述图案化铜层是透过覆铜工艺直接形成在所述印刷电路板(PCB)线圈板上。

本发明提出的带有冷却装置的平面电机可以有效改善印刷电路板(PCB)线圈板的散热问题，降低印刷电路板(PCB)线圈板的表面温度。

附图说明

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

图1为现有以印刷电路板(PCB)线圈板为定子的动磁铁平面电机结构示意图；

图2为本发明带有冷却装置的平面电机结构示意图；

图3和4为本发明水冷板上下两层PCB基板结构示意图；

图5为本发明上下两层PCB基板合成水冷板结构示意图；

图6为本发明冷却装置结构示意图；

图7-12为本发明水冷装置中水道排布示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。