作　　者： ; ; ; ; ; ;

机构地区： 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室

出　　处： 《光学精密工程》 2007年第6期866-872,共7页

摘　　要： 提出了制作高能量密度电磁驱动器的工艺方法。利用微机械(MEMS)工艺在硅片上得到多匝平面线圈和磁芯的掩模图形,接着沉积种子层铜(Cu),然后对种子层进行整体Cu的电铸;当种子层生长到20μm左右时,剥离硅片表面的镀层并用光刻胶保护磁芯位置的镀层;再用沿线电铸的方法对线圈进行电铸;最后保护制作好的线圈镀层,电铸NiFe合金材料。在10 mm×10 mm×0.38 mm的硅片上,制作出线圈匝数22×2(铜线截面积60μm×60μm、总长度达1 164 mm)、NiFe合金磁芯尺寸为3mm×3 mm×0.2 mm的高能量密度微型电磁驱动器。把这种微型驱动器应用于无阀微泵做驱动实验:通入0.3 A的正弦电流时,微驱动器产生约50 mN的电磁力。实验结果表明:这种型微电磁驱动器在相同的输入功率下,比同类其他微电磁驱动器具有更高的能量密度,能产生更大的电磁驱动力。 A fabricating technology for high energy density micro electromagnetic actuator based on Micro Elec tron Mechanics System（MEMS） is introduced. The main steps on MEMS technology are as follows： Firstly, etching plating trenches of multi-turn double planar microcoils and permalloy （NiFe） core into silicon wafers prior to electrode position, a seed layer of copper must is deposited on the wafer; secondly, when the thick of seed layer reaches to about 20μm by electroplating, peeling the surface plating on the wafer and coating the core by photoresist, electroplating the coil in the groove; thirdly, when the coil groove is filled with copper, coating the coils and electroplating permally core. In the 10 mm×10 mm×0. 38 mm square silicon wafer, a high energy density electromagnetic microactuator, composed of multi-turn double planar mierocoils （22×2 turns, section of copper wire is 60μmX60μm, length is 1 164 mm） and permalloy core （3 min×3 mm×0. 2 mm）, is fabricated. Finally, the estimated force produced by the integrated electromagnetic microactuator is around 50 mN at a sinusoidal current amplitude of 0. 3 A, which is fabricated and tested on the valveless micropump. Experiment results show the microactuator is efficient in producing large magnetic force and flexible in application.

关 键 词： 微型电磁驱动器 高能量密度 多匝双层平面微线圈 厚 合金镀层

领　　域： [电气工程] [自动化与计算机技术] [自动化与计算机技术]