CN107659076A - 一种微机械直流电机定子的制备方法 - Google Patents

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王永
纪引虎
何福林
牛昊彬
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies

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Abstract

本发明属于微机械直流电机技术领域，该发明涉及一种微机械直流电机定子的制备方法。所述的方法包括如下步骤：步骤一，在原材料上加工沟槽；步骤二，对加工有沟槽的原材料覆盖种子层；步骤三，对步骤二得到的中间品进行交流电铸，直至将沟槽填满铜材料；步骤四，将电铸完成后得到的中间品进行机械研磨抛光，直至沟槽外部的铜材料完全去除。采用该发明可以简化版图设计且无需对种子层进行套刻，降低光刻工艺难度。该发明可使交流电铸过程仅需控制沟槽内填充程度，降低了工艺难度。

Description

一种微机械直流电机定子的制备方法
技术领域
本发明属于微机械直流电机技术领域，该发明涉及一种微机械直流电机定子的制备方法。
背景技术
微机械直流电机通常要求体积小，转速高，因此需要微机械直流电机定子的线圈匝数多，深度大，线宽小等特征。
在微机械直流电机定子制备过程中，通常采用的方法是在圆片上通过深刻蚀得到各绕组所需沟槽，然后在圆片表面制作绝缘用的氧化层，在整个圆片的表面溅射完整的金属种子层，通过套刻方法去除掉非沟槽区域的多余种子层，最后通过交流电铸的方式将铜层填充在预制的沟槽中。
因微机械直流电机的定子安装间隙极小，需要同时保证沟槽中的铜层填充良好且不溢出沟槽。沟槽中的铜层填充效果主要依靠调整电镀过程中的交流电参数。该过程易造成沟槽中铜层填充不完整或者溢出，会导致整个微机电定子制造过程复杂、成品率低。
发明内容
本发明解决的技术问题：提供一种能够提高微机械直流电机定子制造效率和成品率的制备方法。
本发明的技术方案：一种微机械直流电机定子的制备方法，其特征在于所述的方法包括如下步骤：
步骤一，在原材料上加工沟槽；
步骤二，对加工有沟槽的原材料覆盖种子层；
步骤三，对步骤二得到的中间品进行交流电铸，直至将沟槽填满铜材料；
步骤四，将电铸完成后得到的中间品进行机械研磨抛光，直至沟槽外部的铜材料完全去除。
作为本技术方案的一种改进，通过以下步骤加工沟槽：首先对原材料进行氧化，形成二氧化硅膜层，通过光刻的方法在原材料表面制作定子所需的沟槽图形；然后，对暴露出来的二氧化硅膜层进行刻蚀，去除掉光刻胶，以剩余的二氧化硅膜层作为掩膜，通过深刻蚀方法得到沟槽。
作为本技术方案的一种改进，沟槽的深宽比为2～2.5：1。
作为本技术方案的一种改进，种子层为铜材料。
本发明的有益效果：采用该发明可以简化版图设计且无需对种子层进行套刻，降低光刻工艺难度。该发明可使交流电铸过程仅需控制沟槽内填充程度，降低了工艺难度。
附图说明
图1为微机械直流电机定子的沟槽图形；
图2为填充完毕后未研磨抛光的沟槽剖面示意图；
图3为机械研磨抛光完毕后的沟槽剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本技术方案作进一步详细说明。
第一步：对原材料进行清洗，在原材料表面生长一定厚度的二氧化硅膜层。
第二步：利用光刻胶完成二氧化硅膜层生长的原材料两面均匀制作如图1所示的微机械直流电机定子的沟槽图形，然后将沟槽部分的二氧化硅膜层刻蚀掉，对原材料表面的光刻胶进行去除清洗。
第三步：在原材料的两面分别对第二步得到的沟槽图形进行深刻蚀，使得沟槽深度达到设计值，并且使过线孔完全贯通。
第四步：对深刻蚀完成后的原材料进行清洗，然后在原材料的表面再次生长一定厚度的二氧化硅膜层作为绝缘层。
第五步：在第四步得到的中间品上均匀溅射很薄的铜材料作为种子层，然后对其进行交流电铸直至沟槽内填充满铜材料，得到如图2所示的中间品，该中间品在硅材料2的表面均覆盖铜材料1。
第六步：将如图2的中间品进行机械研磨抛光，得到如图3所示的微机械直流电机定子，仅在沟槽内存留铜材料1，原材料2表面覆盖的铜材料被完全去除。

Claims (4)

1.一种微机械直流电机定子的制备方法，其特征在于所述的方法包括如下步骤：
步骤一，在原材料上加工沟槽；
步骤二，对加工有沟槽的原材料覆盖种子层；
步骤三，对步骤二得到的中间品进行交流电铸，直至将沟槽填满铜材料；
步骤四，将电铸完成后得到的中间品进行机械研磨抛光，直至沟槽外部的铜材料完全去除。
2.根据权利要求1所述的一种微机械直流电机定子的制备方法，其特征在于，通过以下步骤加工沟槽：首先对原材料进行氧化，形成二氧化硅膜层，通过光刻的方法在原材料表面制作定子所需的沟槽图形；然后，对暴露出来的二氧化硅膜层进行刻蚀，去除掉光刻胶，以剩余的二氧化硅膜层作为掩膜，通过深刻蚀方法得到沟槽。
3.根据权利要求1所述的一种微机械直流电机定子的制备方法，其特征为：沟槽的深宽比为2～2.5：1。
4.根据权利要求1所述的一种微机械直流电机定子的制备方法，其特征为：种子层为铜材料。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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