JP2021052500A - Slide device with built-in movable magnet type linear motor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は，半導体製造装置，各種組立装置，測定・検査装置等の各種の装置に使用される可動マグネット型リニアモータを内蔵したスライド装置に関する。 The present invention relates to a slide device having a built-in movable magnet type linear motor used in various devices such as a semiconductor manufacturing device, various assembly devices, and a measurement / inspection device.
近年，可動マグネット型リニアモータを内蔵したスライド装置は，半導体製造装置，各種の組立装置，検査・測定装置等の各種の装置に使用されている。スライド装置は，電機子組立体を構成する基板に電機子コイルとその電源線に接続するコネクタとを固定して装置そのものをシンプルでコンパクトに構成し，直動案内ユニットを組み込んでテーブルを確実に摺動させ，しかも装置そのものが安価であることが求められている。 In recent years, slide devices incorporating a movable magnet type linear motor have been used in various devices such as semiconductor manufacturing devices, various assembly devices, and inspection / measurement devices. In the slide device, the armature coil and the connector connected to the power line are fixed to the board that constitutes the armature assembly to make the device itself simple and compact, and the linear motion guide unit is incorporated to ensure the table. It is required to be slidable and the device itself to be inexpensive.
本出願人は，可動マグネット型リニアモータを内蔵したスライド装置を開発し，先に特許出願した。該スライド装置は，モールドする接着剤として熱硬化性樹脂系のエポキシ樹脂系のものが使用され，また，表面保護シートをガラス繊維強化プラスチックのもので構成している。該スライド装置は，可動マグネット型リニアモータを内蔵し，テーブルの往復移動のストローク長さを長くし，テーブルの推力，高速性，高応答性を向上させ，小形でコンパクトに製作効率が良好になっている。上記スライド装置は，ベッドをコイルヨークに，テーブルをマグネットヨークに構成する。電機子組立体が基板上の電機子コイル，電源線を電機子コイルに結線した配線を有している。電機子組立体は，電機子コイルの面を表面保護シートで覆われている。基板には，接着剤によるモールド部で電機子コイルを，電源線と配線との結線部を接着剤によるモールド部で固着されている。モールドする接着剤は，例えば，熱硬化性樹脂系のエポキシ樹脂系のものが使用され，中でも主剤と硬化剤を混合接触させ，化学反応で固化するものである。表面保護シートは，ガラス繊維強化プラスチックのもので構成されている（例えば，特許文献１参照）。 The applicant has developed a slide device with a built-in movable magnet type linear motor and applied for a patent earlier. In the slide device, a thermosetting resin-based epoxy resin-based adhesive is used as the adhesive to be molded, and the surface protective sheet is made of glass fiber reinforced plastic. The slide device has a built-in movable magnet type linear motor, lengthens the stroke length of the reciprocating movement of the table, improves the thrust, high speed, and high responsiveness of the table, and makes it compact and compact with good manufacturing efficiency. ing. In the slide device, the bed is a coil yoke and the table is a magnet yoke. The armature assembly has an armature coil on the board and wiring in which the power line is connected to the armature coil. In the armature assembly, the surface of the armature coil is covered with a surface protection sheet. The armature coil is fixed to the substrate by the mold part made of adhesive, and the connection part between the power supply line and the wiring is fixed by the mold part made of adhesive. As the adhesive to be molded, for example, a thermosetting resin-based epoxy resin-based adhesive is used, and among them, the main agent and the curing agent are mixed and contacted and solidified by a chemical reaction. The surface protective sheet is made of glass fiber reinforced plastic (see, for example, Patent Document 1).
また，コアレスリニアモータとして，プリント基板の片側に複数の電機子コイルを設け，エポキシ樹脂で電機子コイルを覆うようにモールドすることが知られている。該コアレスリニアモータは，硬化反応時のエポキシ樹脂の体積収縮や硬化後の残留応力によりプリント基板に曲げモーメントが生じ，電機子の強度低下や反りなどの変形が生じるものである。そして，上記コアレスリニアモータは，プリント基板内にもモールド樹脂を流入させるように，プリント基板の一部に長孔を空けて樹脂を流入させることにより，強度低下や反りなどの変形を低減できるものである（例えば，特許文献２参照）。 Further, as a coreless linear motor, it is known that a plurality of armature coils are provided on one side of a printed circuit board and molded so as to cover the armature coils with epoxy resin. In the coreless linear motor, a bending moment is generated in the printed circuit board due to the volume shrinkage of the epoxy resin during the curing reaction and the residual stress after the curing, and the armature is deformed such as strength reduction and warpage. The coreless linear motor can reduce deformation such as strength reduction and warpage by making a long hole in a part of the printed circuit board and allowing the resin to flow in so that the mold resin also flows into the printed circuit board. (See, for example, Patent Document 2).
ところで，特許文献１のように電機子組立体の片面だけに電機子コイルを配置してモールドすると，モールド剤の熱収縮等が基板片面のみに作用する。ここで，トランスファ成形のようにモールド剤を金型に充填して成形する方法を採用すると，モールド剤が密に充填され，基板に作用する熱収縮等が大きくなって基板が反るおそれがある。また，特許文献２は，基板の反りを低減するため，基板の反対面側にモールド剤が流入するように構成すると，モールド剤の流入孔が基板に多数設けられているため，製造作業が煩雑になるという問題がある。
By the way, when the armature coil is arranged and molded only on one side of the armature assembly as in Patent Document 1, the heat shrinkage of the molding agent acts on only one side of the substrate. Here, if a method of filling a mold with a molding agent and molding as in transfer molding is adopted, the molding agent is densely filled, and heat shrinkage or the like acting on the substrate may increase and the substrate may warp. .. Further, in
この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，特許文献１に開示されたモールド剤を成形収縮率や熱収縮率の小さいバルクモールディングコンパウンド（以下、ＢＭＣ）に変更し，基板に孔を空けることなく簡単な方法で成形後の基板の変形を低減して，基板上に電機子コイル及び結線部をＢＭＣで固定配設して基板の変形を抑制し，テーブルのストローク長さを長く移動できるように構成し，また，テーブルの推力を向上させて高速性，高応答性等の性能を満足させるため，テーブルやベッドに設けていた各種の部品を設置型の制御装置側に移設し，特に，電機子コイル及び結線部のモールド材を軽量な材料を用いて，往復移動するテーブルそのものを軽量にシンプルに構成すると共に，コイル側面にも完全に薄いモールド層を充填し，一層の絶縁性と保護性能を向上させ，電機子組立体の上面即ち電機子コイル上面とモールド部材上面を同一平面の平滑な面に形成し，表面保護シートの接着性を向上し，製品のモジュール高さ増を無くしてより薄く個体差の少ない厚さ寸法の安定した品質を確保し，装置そのものの製作効率を良好にして小形でコンパクトに構成した可動マグネット型リニアモータを内蔵したスライド装置を提供することである。 An object of the present invention is to solve the above problems, and the molding agent disclosed in Patent Document 1 is changed to a bulk molding compound (hereinafter, BMC) having a small molding shrinkage rate and heat shrinkage rate, and holes are formed in the substrate. The deformation of the substrate after molding is reduced by a simple method without leaving a space, and the armature coil and the connection part are fixedly arranged on the substrate with BMC to suppress the deformation of the substrate and increase the stroke length of the table. In order to make it movable and to improve the thrust of the table and satisfy the performance such as high speed and high responsiveness, various parts provided on the table and bed have been moved to the stationary control device side. In particular, the armature coil and the molding material for the connection part are made of lightweight materials to make the reciprocating table itself lightweight and simple, and the side of the coil is also filled with a completely thin mold layer to further insulate. Improves properties and protection performance, forms the upper surface of the armature assembly, that is, the upper surface of the armature coil and the upper surface of the mold member on a smooth surface on the same plane, improves the adhesiveness of the surface protection sheet, and increases the module height of the product. By providing a slide device with a built-in movable magnet type linear motor, which is thinner and has less individual difference, ensures stable quality of thickness dimensions, improves the manufacturing efficiency of the device itself, and is compact and compact. is there.
この発明は，長尺な平板状でなるベッド，前記ベッドの長手方向に直動案内ユニットを介して往復移動自在な平板状のテーブル，前記テーブルの前記ベッドに対する対向面に前記テーブルの移動方向に極性が交互に異にして並設された多数のマグネットから成る界磁マグネット，及び前記界磁マグネットに対向して前記ベッドの前記テーブルに対向する面に前記長手方向に沿って電機子コイルを多数配設した基板を有する電機子組立体から成る可動マグネット型リニアモータを内蔵したスライド装置において，
少なくとも前記電機子コイルの周囲が成形収縮率と熱収縮率の小さい熱硬化性樹脂であるＢＭＣから成るモールド部材で覆われて前記基板に位置決め固定されていることを特徴とする可動マグネット型リニアモータを内蔵したスライド装置に関する。
According to the present invention, a long flat bed, a flat table that can be reciprocated in the longitudinal direction of the bed via a linear motion guide unit, and a surface of the table facing the bed in the moving direction of the table. A field magnet consisting of a large number of magnets arranged side by side with alternating polarities, and a large number of armature coils along the longitudinal direction on the surface of the bed facing the table of the bed facing the field magnets. In a slide device with a built-in movable magnet type linear motor consisting of an armature assembly having an arranged substrate.
A movable magnet type linear motor characterized in that at least the periphery of the armature coil is covered with a mold member made of BMC, which is a thermosetting resin having a small molding shrinkage rate and a heat shrinkage rate, and is positioned and fixed to the substrate. Regarding a slide device with a built-in.
また，このスライド装置は，前記基板の一端には，前記電機子コイルを電源線に接続する結線部が前記モールド部材で覆われて位置決め固定されており，前記モールド部材は，前記電機子コイルと前記結線部とをモールドするため一体構造に構成されているものである。 Further, in this slide device, a connection portion for connecting the armature coil to the power supply line is covered with the mold member and positioned and fixed at one end of the substrate, and the mold member is positioned and fixed to the armature coil. It is configured as an integral structure to mold the connection portion.
また，このスライド装置において，前記ＢＭＣは，前記成形収縮率が−０．０２％，及び前記熱収縮率の指標となる線膨張係数が２．３×１０-5／℃であって，前記電機子コイルの熱影響による変形を低減できるものである。 Further, in this slide device, the BMC has a molding shrinkage rate of −0.02% and a linear expansion coefficient as an index of the heat shrinkage rate of 2.3 × 10 -5 / ° C. Deformation due to the thermal effect of the child coil can be reduced.
また，このスライド装置は，前記電機子コイル及び前記モールド部材を覆う表面保護シートには，前記電機子コイルのコアレス領域に対応する位置に複数のガス抜き孔が形成されており，前記ガス抜き孔を通じて前記基板が上方に露出しているものである。 Further, in this slide device, a plurality of degassing holes are formed in the surface protection sheet covering the armature coil and the mold member at positions corresponding to the coreless region of the armature coil, and the degassing holes are formed. Through the substrate, the substrate is exposed upward.
このスライド装置は，上記のように，基板上に複数の電機子コイルを成形収縮率や熱収縮率の小さな熱硬化性樹脂であるＢＭＣで配設固定したので，成形後の基板の変形を抑制でき，ベッド上を走行移動するテーブルのストロークを長く移動でき，テーブルの推力を向上させて高速性，高応答性等の性能を十分に発揮できる。また，ＢＭＣによって基板上に位置決め固定された電機子コイルは，熱影響で基板上を移動することなく，基板上に適正に配設され，良好な作動状態を確保できる。 In this slide device, as described above, a plurality of armature coils are arranged and fixed on the substrate with BMC, which is a thermosetting resin having a small molding shrinkage and heat shrinkage, so that deformation of the substrate after molding is suppressed. It is possible to move the stroke of the table running on the bed for a long time, improve the thrust of the table, and fully demonstrate the performance such as high speed and high responsiveness. Further, the armature coil positioned and fixed on the substrate by the BMC is properly arranged on the substrate without moving on the substrate due to the influence of heat, and a good operating state can be ensured.
この発明による可動マグネット型リニアモータを内蔵したスライド装置の実施例について説明する。この発明によるスライド装置は，クリーンルーム，試験実験室等のエリアで稼働される半導体製造装置，各種組立装置，測定・検査装置，試験装置，工作機械等の各種の装置に組み込んで使用して好ましいものである。また，このスライド装置は，本出願人が先に開発した従来例，例えば，特開２００７−３００７５９号公報に開示したスライド装置を踏襲したものであり，接着剤であるエポキシ樹脂のモールド部材の材料に比較して成形収縮率と熱収縮率が小さい熱硬化性樹脂であるＢＭＣ材料を使用したものであり，成形後の基板の変形を抑制し，ベッド上を走行移動するテーブルの移動ストロークを長く形成し，高速性，高応答性等の性能を十分に発揮させることができるものである。 An embodiment of a slide device incorporating a movable magnet type linear motor according to the present invention will be described. The slide device according to the present invention is preferably used by being incorporated into various devices such as semiconductor manufacturing devices, various assembly devices, measurement / inspection devices, test devices, machine tools, etc. that are operated in areas such as clean rooms and test laboratories. Is. Further, this slide device follows the conventional example previously developed by the present applicant, for example, the slide device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-300759, and is a material for a mold member of an epoxy resin which is an adhesive. It uses a BMC material, which is a thermosetting resin with a smaller molding shrinkage and heat shrinkage than the above, suppresses deformation of the substrate after molding, and lengthens the moving stroke of the table that travels on the bed. It can be formed and can fully exhibit performance such as high speed and high responsiveness.
以下，図面を参照して，この発明による可動マグネット型リニアモータを内蔵したスライド装置を説明する。このスライド装置は，慨した，長尺な平板状でなるベッド２，ベッド２の長手方向に直動案内ユニット１０を介して往復移動自在な平板状のテーブル１，テーブル１のベッド２に対する対向面にテーブル１の移動方向に極性が交互に異にして並設された多数の永久磁石２５から成る界磁マグネット６，及び界磁マグネット６に対向してベッド２のテーブル１に対向する面に長手方向に沿って電機子コイル７を多数配設した基板１１を有する電機子組立体５から成る可動マグネット型リニアモータを内蔵したものである。このスライド装置は，装置そのものが最小限の必要な部品に限定されており，例えば，テーブル１の推力を向上させて高速性，高応答性等の性能を満足させるため，テーブル１やベッド２に設けていた各種の部品を，設置型の制御装置側に移設し，構造そのものをシンプルに構成して軽量化を達成し，それによって，往復移動するテーブル１を軽量にシンプルに構成してテーブル１の往復移動の推力をアップし，高速性，高応答性等の性能を有効に発揮させ，テーブル１のストロークを長く構成でき，各種の装置に容易に組み込んで使用できるものである。
Hereinafter, a slide device incorporating a movable magnet type linear motor according to the present invention will be described with reference to the drawings. This slide device is a flat plate-shaped table 1 and a surface of the table 1 facing the
このスライド装置は，小形に構成され，界磁マグネット６が装着されたテーブル１が鋼等の磁性材から成り，マグネットヨークとして磁気回路部分を構成しており，また，ベッド２が同様に磁性材から成り，各電機子コイル７に対してコイルヨークとして作用する磁気回路部分を構成している。即ち，可動マグネット型リニアモータは，ベッド２がコイルヨークとして且つテーブル１がマグネットヨークとして磁気回路部分になる磁性材料から構成されている。テーブル１のベッド２に対する対向面に，多数の永久磁石２５でなる界磁マグネット６を位置決め可能にする凹部（図示せず）が形成されている。テーブル１に形成された凹部（図示せず）は，界磁マグネット６が配設される幅でテーブル１の移動方向即ちスライド方向に延びている。また，テーブル１の上面には，テーブル１のスライド方向に延びる逃げ凹部が形成されている。
In this slide device, the table 1 to which the field magnet 6 is mounted is made of a magnetic material such as steel, and constitutes a magnetic circuit portion as a magnet yoke, and the
また，このスライド装置は，電機子コイル７及び界磁マグネット６の大きさを大きくして推力を向上させたものである。具体的には，電機子組立体５は，ベッド２の上面５１に配設されており，電機子コイル７とその配線のみが配設された構造に構成されている。また，テーブル１の下面は，界磁マグネット６に付随して配置された部材が設けられておらず，更に支持具に支持された原点マークが無く，界磁マグネット６及びリニアスケール８のみが配設された構造に構成されている。テーブル１には，相手部材（図示せず）を固定するための取付け用ねじ孔３２が設けられており，リニアスケール８を取り付けるための取付け面が移動方向に延びて設けられている。テーブル１の下面の側部には，スライド方向に沿ってリニアエンコーダであるリニアスケール８が固着され，ベッド２の側面には，リニアスケール８に対向してリニアエンコーダでなるセンサ１５が取り付けられている。ベッド２には，上面５１のスライド方向の中央部に形成された凹部に取付け用ねじ孔２３が形成され，支持ブラケット２１には取付け用孔が形成されている。また，センサ１５は，ベッド２に固定された支持ブラケット２１に固定されている。支持ブラケット２１は，凹部に配設して固定ねじを支持ブラケット２１の取付け用孔の挿通して取付け用ねじ孔に螺入して，ベッド２に固定されている。また，ベッド２には，複数の取付けねじ孔２２が形成され，センサ線１８は，ベッド２に形成された取付け用ねじ孔２２に螺入されたねじで固定された支持バンド１６でベッド２に固定されている。
Further, in this slide device, the size of the armature coil 7 and the field magnet 6 is increased to improve the thrust. Specifically, the armature assembly 5 is arranged on the
このスライド装置は，具体的には，長尺な平板状でなるベッド２に配設した電機子組立体５を構成する基板１１と基板１１上の電機子コイル７，及びベッド２の長手方向に直動案内ユニット１０を介して往復移動自在な平板状でなるテーブル１に設けた界磁マグネット６から成る可動マグネット型リニアモータを内蔵したものである。界磁マグネット６は，テーブル１のベッド２に対する下面にテーブル１の移動方向に極性が交互に異にして並設された多数の永久磁石２５から構成されており，電機子組立体５は，界磁マグネット６に対向してベッド２のテーブル１に対する上面５１に長手方向に沿ってコアレスの扁平の電機子コイル７を多数配設して構成されている。即ち，このスライド装置は，テーブル１のベッド２に対する対向面即ち下面にテーブル１の移動方向に極性が交互に異にして並設された多数の永久磁石２５でなる界磁マグネット６，及び界磁マグネット６に対向してベッド２のテーブル１に対する対向面即ち上面５１に長手方向に沿って矩形状のコアレスでなる電機子コイル７を多数配設した電機子組立体５を有する可動マグネット型リニアモータを内蔵したものである。このスライド装置は，基板１１に配設された電機子コイル７の上面を覆って，電機子コイル７の絶縁と保護を行う表面保護シート２０を備えている。電機子コイル７の上面とモールド部材２６の上面とは，同一平面に構成することにより電機子組立体５が平滑な面に形成され，表面保護シート２０の接着性が向上し，表面保護シート２０が電機子コイル７とモールド部材２６とに確実に接着された構造を確保することになる。該構造によって，電機子組立体５は，上面のモールド剤の付着によるモジュール高さ増が無くなり，より薄く個体差の少ないモジュールが構成され，厚さ寸法の品質も安定するようになる。表面保護シート２０は，例えば，ガラス繊維強化プラスチックで構成されている。基板１１には，従来のような電機子コイル７の固定用の孔や電機子コイル７の基板１１への位置決め用孔等は形成されておらず，基板１１上に電機子コイル７と結線部２７とは，モールド部材２６でモールドして位置決め固定されている。モールド部材２６は，電機子コイル７をモールドするモールド部９と電機子コイル７と電源線１７とを結線する結線部２７をモールドするモールド部１４から構成されている。また，モールド部材２６は，トランスファ成形によって密にモールドすることにより，コイル側面の薄いモールド層にも完全にモールド部材２６を充填することによって，電機子組立体５を絶縁性能と保護性能とをより一層向上させることができる。また，電機子組立体５の側面のモールド部材２６の形状が安定するため，後の形状処理を癇便化できる。
Specifically, this slide device is provided in the longitudinal direction of the substrate 11, the armature coil 7 on the substrate 11, and the
電機子組立体５は，基板１１に固着された電機子コイル７及び基板１１と反対側になる電機子コイル７の対向面を表面保護シート２０で被覆し，表面保護シート２０と基板１１との間で電機子コイル７の周囲を接着剤にてモールドしたモールド部材２６を形成した構造を有している。また，電機子組立体５のおける薄膜状になる表面保護シート２０は，界磁マグネット６に対向して配置されるように構成されている。また，電機子組立体５の基板１１の下面をベッド２の上面５１に配設した構造に構成されている。また，表面保護シート２０には，複数の細孔から成るガス抜き孔２４が形成されているので，電機子コイル７が位置する領域と外部とがガス抜き孔２４を通じて通気され，熱膨張差に対応できるように構成されている。表面保護シート２０は，電機子コイル７に異物が浸入して傷つき，漏電事故等が発生するのを防止すると共に，水滴にも強い性質を持っており，電機子コイル７を良好に保護する機能を有している。このスライド装置では，電機子組立体５には，電機子コイル７の界磁マグネット６に対向するほぼ全面を被覆する表面保護シート２０が固着されており，表面保護シート２０と基板１１との間に，電機子コイル７と結線部２７とをモールドしたモールド部材２６が形成されている。
In the armature assembly 5, the facing surfaces of the armature coil 7 fixed to the substrate 11 and the armature coil 7 on the opposite side of the substrate 11 are covered with the
この発明によるスライド装置は，電機子コイル７が配設されたベッド２がコイルヨークとしての磁気回路部分が磁性材料から構成され，永久磁石２５が配設されたテーブル１がマグネットヨークとしての磁気回路部分が磁性材料から構成されている。更に，電機子組立体５は，複数の電機子コイル７，電機子コイル７を上面に配列した基板１１，及び基板１１の上面に配置され且つ電源線１７が結線されて電機子コイル７に電源をそれぞれ供給する配線（図示せず）から構成されている。基板１１に配置された電機子コイル７は，その周囲が接着剤からなるモールド部９でモールドされて基板１１に固着され，基板１１の下面はベッド２の上面５１にねじ止めされている。基板１１には，取付け用孔３７が形成されている。基板１１は，固定ねじ３０を取付け用孔３７に嵌挿してベッド２の取付けねじ孔に螺入してベッド２に固定されている。
In the slide device according to the present invention, the
このスライド装置は，ベッド２の両端部にテーブル１の飛び出しを防止するためエンドプレート１２が配設されている。エンドプレート１２は，鋼板をＬ字形に折り曲げて中央部に電源線１７が嵌入可能な凹欠部が形成されただけの簡単な構造に形成されており，テーブル１の当接面にパッド１３が配設されている。また，エンドプレート１２を電機子組立体５の基板１１の端面に当接してベッド２にねじ止めすることによって，電機子組立体５を長手方向に保持する構造に構成される。エンドプレート１２には，取付け用孔（図示せず）が形成され，ベッド２には，エンドプレート１２の取付け用ねじ孔（図示せず）が形成される。それで，エンドプレート１２は，固定ボルト２９を取付け用孔に挿通して取付け用ねじ孔に螺入することによって，ベッド２にねじ止めされる。また，このスライド装置は，電機子コイル７に対する界磁マグネツト６の平行度，及びセンサ１５に対するリニアスケール８の平行度を維持するために，直動案内ユニット１０が組み込まれてる。直動案内ユニット１０は，ベッド２に固定された一対の軌道レール３と，テーブル１の下面の取付け面に固定された４個のスライダ４から構成されている。ベッド２には，取付け用ねじ孔が形成され，軌道レール３には取付け用孔が形成されている。軌道レール３は，固定ねじ３１を軌道レール３の取付け用孔に挿通して取付け用ねじ孔に螺入することによって，ベッド２に固定されている。テーブル１には，位置決めピン１９用の取付け孔が形成されており，取付け孔に位置決めピン１９が装着されている。直動案内ユニット１０は，１本の軌道レール３に対して一対のスライダ４が配設され，一つのスライダ４に対して１本の位置決めピン１９で位置決めする簡単構造で高精度に構成されている。
In this slide device,
この発明によるスライド装置は，特に，電機子コイル７が周囲が熱硬化性樹脂であるＢＭＣから成るモールド部材２６で覆われていることを特徴としている。このスライド装置は，電機子コイル７の周囲を基板１１上にモールドするのに，従来のエポキシ樹脂に比較して，成形収縮率や熱収縮率の小さな熱硬化性樹脂であるＢＭＣを用いてモールドし，電機子コイル７及び電源線１７を電機子コイル７に接続する結線部２７を基板１１に配設して位置決め固定したものである。モールド部材２６を構成するＢＭＣは，主成分の不飽和ポリエステル樹脂に短いガラス繊維等の強化材と充てん材を混合した材料に硬化剤を予め決められた所定の金型に入れて射出成形したものである。ＢＭＣの熱硬化性樹脂は，エポキシ樹脂に比較して成形収縮率や熱収縮率の小さな熱硬化性樹脂である。また，本実施例で使用されたＢＭＣは，例えば，成形収縮率が−０．０２％，及び熱収縮率の指標となる線膨張係数が２．３×１０-5／℃であって，基板１１及び電機子コイル７の熱影響による変形を低減できるものである。このスライド装置は，具体的には，電機子組立体５が３個一組の三相通電方式で成る電機子コイル７と，電機子コイル７を片面側に配列した基板１１と，基板１１の片面側に配置され電機子コイル７にそれぞれ電源を供給する電源線１７と，電源線１７と電機子コイル７とを結線する結線部２７，結線部２７と電機子コイル７とを基板１１に固定するモールド部材２６，及び電機子コイル７の表面を覆う表面保護シート２０を有している。電源線１７の一端には，他の機器（ドライバ）に接続されるコネクタ４９が設けられている。また，界磁マグネット６は，磁極が４極即ち永久磁石２５を４個配列したものである。このスライド装置に組み込まれたリニアモータは，界磁マグネット６とそれに対応する電機子組立体５を６個の電機子コイル７とから構成したものが示されているが，例えば，界磁マグネット６の磁極を８極配列し，１２個の電機子コイル７からなる電機子組立体５で構成することができる。電機子コイル７は，基板１１の片面側，言い換えると，界磁マグネット６に対向する基板１１の上面側に配列されている。基板１１の長手方向の一端には，電機子コイル７に電源を供給する電源線１７が結線部２７で接続されている。界磁マグネット６に対向する電機子コイル７の表面には，絶縁シートとなる表面保護シート２０が固定されている。表面保護シート２０は，例えば，嫌気性の接着剤により電機子コイル７の表面側のモールド部９に固定されている。
The slide device according to the present invention is characterized in that the armature coil 7 is particularly covered with a
モールド部材２６のＢＭＣは，基板１１上の電機子コイル７の周囲と，基板１１と電源線１７との接続部の結線部２７をモールドする。ＢＭＣであるモールド部材２６は，電機子コイル７の周囲に位置するモールド部９と，基板１１と電源線１７との結線部２７に位置するモールド部１４から構成されている。それによって，このスライド装置は，モールド部９により，電機子コイル７が基板１１に位置決め固定される。更に，このスライド装置は，モールド部９によって防塵性，耐久性，安全性，及び使い勝手が良好になっており，また，モールド部によって基板１１と電源線１７との接続部のはんだ付け部である結線部２７が絶縁固定され，結線部２７即ちはんだ付けの外れも防止できるようになっている。このスライド装置は，具体的には，ＢＭＣが成形収縮率が小さい（例えば，―０．０２％）ため，成形時のそのままの大きさ，言い換えると，成形後にＢＭＣが収縮することによる基板１１の変形を低減できる。その結果，このスライド装置は，薄く，長尺の電機子組立体５を容易に製造することができる。更に，ＢＭＣは，線膨張係数が小さい（例えば，２．３×１０−５／℃）ため，テーブル１の稼働時に，電機子コイル７が発熱した場合であっても，ＢＭＣの熱変形による基板１１等の変形を小さくでき，また，電機子組立体５の取付け状態での熱応力が小さな製品を提供することができる。加えて，ＢＭＣは，荷重たわみ温度が高いため（例えば，２００℃より高い），熱負荷に対する強度が高い製品を提供することができる。
The BMC of the
次に，このスライド装置について，ＢＭＣによるモールド部材２６で基板１１上に電機子コイル７，電源線１７及び結線部２７を位置決め固定する作製方法を説明する。このスライド装置は，基板１１に電機子コイル７と電源線１７が固定するには，基板１１を所定の金型に装着し，基板１１上に電機子コイル７と電源線１７を配設し，溶融したＢＭＣを充填して硬化させるトランスファ成形によりモールドする。このスライド装置は，トランスファ成形により，電機子コイル７の周囲のモールド部９と電線接続部のモールド部１４とを一体に成形することができる。これにより，モールド部９とモールド部１４とを一体に成形でき，モールド部９とモールド部１４との繋ぎ目を無くすことができる。このスライド装置の作製には，トランスファー成形を採用することにより，充填ムラや未充填等の充填不良，表面のヒケの発生を抑制することができ，電機子コイル７の側面の薄いモールド層にも完全に充填でき，絶縁性能及び保護性能をより一層向上させることができる。また，モールド部材２６の表面を平滑にできるため，表面保護シート２０の接着性が向上し，表面保護シート２０がモールド部材２６に密に接着できる。更に，モールド部９にならって，接着後の表面保護シート２０も平滑になるため，電機子組立体５と界磁マグネット６との隙間を容易に所定の間隔に設定することができ，テーブル１即ちリニアモータの推力を安定化させることができる。
Next, a manufacturing method of positioning and fixing the armature coil 7, the
このスライド装置は，半導体製造装置，各種組立装置，測定・検査装置，試験装置，位置決めテーブル，スライドテーブル等の各種装置に組み込んで使用される。 This slide device is used by incorporating it into various devices such as semiconductor manufacturing devices, various assembly devices, measurement / inspection devices, test devices, positioning tables, and slide tables.
１ テーブル
２ ベッド
３ 軌道レール
４ スライダ
５ 電機子組立体
６ 界磁マグネット
７ 電機子コイル
９，１４ モールド部
１０ 直動案内ユニット
１１ 基板
１７ 電源線
２０ 表面保護シート
２４ ガス抜き孔
２５ 永久磁石
２６ モールド部材
２７ 結線部
1 Table 2 Bed 3 Track rail 4 Slider 5 Armature assembly 6 Field magnet 7
Claims (4)
少なくとも前記電機子コイルの周囲が成形収縮率と熱収縮率の小さい熱硬化性樹脂であるＢＭＣから成るモールド部材で覆われて前記基板に位置決め固定されていることを特徴とする可動マグネット型リニアモータを内蔵したスライド装置。 A long flat bed, a flat table that can be reciprocated in the longitudinal direction of the bed via a linear motion guide unit, and an alternating polarity in the moving direction of the table on the surface of the table facing the bed. A field magnet composed of a large number of magnets arranged side by side differently, and a substrate in which a large number of armature coils are arranged along the longitudinal direction on a surface of the bed facing the table of the bed facing the field magnets. In a slide device with a built-in movable magnet type linear motor consisting of an armature assembly with
A movable magnet type linear motor characterized in that at least the periphery of the armature coil is covered with a mold member made of BMC, which is a thermosetting resin having a small molding shrinkage rate and a heat shrinkage rate, and is positioned and fixed to the substrate. Built-in slide device.
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2019
- 2019-09-25 JP JP2019173967A patent/JP7304251B2/en active Active
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