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1、(10)申请公布号 CN 103201519 A(43)申请公布日 2013.07.10CN103201519A*CN103201519A*(21)申请号 201180048717.8(22)申请日 2011.07.282010-234772 2010.10.19 JPF04D 19/04(2006.01)F04B 39/00(2006.01)(71)申请人埃地沃兹日本有限公司地址日本千叶县申请人磁力机械公司(72)发明人奥寺智 U.施罗德 E.卡拉斯科B.亨里(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司 72001代理人毛立群 李浩(54) 发明名称真空泵(57) 摘要本发明提供一种通过。
2、使由热引起的连接器针的膨胀的影响减少而防止焊接部分的裂缝并且防止电子元件损伤的真空泵。由于底部空间（301）内的加温导致针（207）线膨胀。底部空间（301）内是真空，因此处于特别容易推进加温的环境。因此，螺钉（235A）配设在AMB控制基板（209）的左端缘部附近。而且，由于在该螺钉（235A）的右方不具有螺钉，AMB控制基板（209）朝向右侧开放。在存在伴随着热的针（207）的膨胀的情况下，以螺钉（235A）为支点弯曲角度2，但是由于该弯曲角平缓，所以AMB控制基板（209）与针（207）之间的焊料连接部分断裂的可能性变得极小。此外，能够使对电子元件造成的影响也减少AMB控制基板（209）。
3、的变形压力变小的量。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2013.04.08(86)PCT申请的申请数据PCT/JP2011/067331 2011.07.28(87)PCT申请的公布数据WO2012/053271 JA 2012.04.26(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书7页 附图5页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书7页 附图5页(10)申请公布号 CN 103201519 ACN 103201519 A1/1页21.一种真空泵，其特征在于，具备：基板（209），装载有电子元件；多根针（207），被焊接于该基板（209）。
4、，并且配设在该基板（209）的从中心偏离的一端侧；板（201），具有该针（207）；以及连结构件（235A），将所述基板（209）与所述板（201）连结，该连结构件（235A）配设在所述基板（209）的从中心偏离的另一端侧缘部附近。2.根据权利要求1所述的真空泵，其特征在于，从所述针（207）的集合的中心到所述连结构件（235A）的距离相对于从所述针（207）的集合的中心到所述基板（209）的中心的距离之比为1.5以上。3.一种真空泵，其特征在于，具备：基板（209），装载有电子元件（241）；多根针（207），被焊接于该基板（209），并且配设在该基板（209）的从中心偏离的一端侧；板（20。
5、1），具有该针（207）；连结构件（235），将所述基板（209）与所述板（201）连结；以及模塑材料（245），在所述基板（209）上对所述电子元件（241）进行模塑，该模塑材料（245）的硬度不足邵氏D硬度50。权 利 要 求 书CN 103201519 A1/7页3真空泵技术领域0001 本发明涉及真空泵，特别涉及通过使由热引起的连接器针的膨胀的影响减少而防止焊接部分的裂缝并且防止电子元件损伤的真空泵。背景技术0002 伴随着近年来的电子设备的发展，存储器、集成电路等的半导体的需求急剧地增大。0003 这些半导体以如下方式等进行制造：向纯度极高的半导体基板掺杂杂质来赋予电气性质、或者通过。
6、蚀刻在半导体基板上形成微小的电路。0004 而且，为了避免由于空气中的尘埃等造成的影响，需要在高真空状态的室（chamber）内进行这些操作。在该室的排气中，通常使用真空泵，但特别是从残留气体少、容易保养等方面出发，多使用真空泵中的一种即涡轮分子泵。0005 此外，在半导体的制造工序中，存在大量将各种工艺气体作用于半导体基板的工序，涡轮分子泵不仅使室内成为真空，还用于从室内对这些工艺气体进行排气。0006 该涡轮分子泵由泵主体和控制该泵主体的控制装置构成。作为减少该泵主体与控制装置的连接连接器销（connector plug）的针（pin）数并简化基板布线的方法，已知如专利文献1那样的将电动机。
7、以及磁力轴承的控制基板配置在真空侧的方法。0007 现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2007-508492号公报。发明内容0008 发明要解决的课题可是，在专利文献1的情况下，装载电子元件的基板与连接器之间以电缆连结。因此，期望通过省略该电缆而直接以焊料连接基板和连接器来进一步简化布线构造。0009 可是，在像这样直接以焊料连接基板和连接器的情况下，由于泵主体中为真空，所以难以进行利用热传导的散热，处于容易被加温的状况。因此，存在伴随着加温的连接器针的线膨胀变大并且在被焊接的部分容易产生裂缝的可能性。0010 此外，为了没有这样的由于连接器针的线膨胀导致装载在基板上的电子元件被损伤的情。
8、况，而需要实施应对方案。0011 本发明是鉴于这样的以往的课题而完成的，其目的在于提供一种通过使由热引起的连接器针的膨胀的影响减少而防止焊接部分的裂缝并且防止电子元件损伤的真空泵。0012 用于解决课题的方案因此，本发明（方案1）的特征在于，具备：基板，装载有电子元件；多根针，被焊接于该基板，并且配设在该基板的从中心偏离的一端侧；板，具有该针；以及连结构件，将所述基板与所述板连结，该连结构件配设在所述基板的从中心偏离的另一端侧缘部附近。说 明 书CN 103201519 A2/7页40013 虽然可以通过将针经由端子的体部插入到板中来被该板保持，但是也可以通过对板直接贯通固定针来被板保持。在对。
9、板直接贯通固定针的情况下，优选针与板相接的部分根据板的材质如何来实施绝缘。0014 将针配设在基板的从中心偏离的一端侧。将针由多根构成为一个集合体，针作为连接器发挥作用。将螺钉等连结构件配设在相对于基板的从中心偏离的上述一端跨过了基板中心的另一端侧的缘部附近。0015 这样，仅在另一端侧配设连结构件，基板的一端侧未用连结构件连结而开放，由此，即使在有伴随着热的针的膨胀的情况下，也能将基板的弯曲角抑制得较小，能够减少施加于焊料连接部分的应力。因此，焊料连接部分断裂的可能性变得极小。能够使对电子元件造成的影响也减少基板的变形压力变小的量。0016 此外，本发明（方案2）的特征在于，从所述针的集合的。
10、中心到所述连结构件的距离相对于从所述针的集合的中心到所述基板的中心的距离之比为1.5以上。0017 由此，能够得到与方案1相同的效果。0018 进而，本发明（方案3）的特征在于，具备：基板，装载有电子元件；多根针，被焊接于该基板，并且配设在该基板的从中心偏离的一端侧；板，具有该针；连结构件，将所述基板与所述板连结；以及模塑材料，在所述基板上对所述电子元件进行模塑，该模塑材料的硬度不足邵氏D硬度50。0019 在基板上利用树脂等的模塑材料对电子元件进行模塑。在基板弯曲时，若模塑材料的硬度高，则受到由基板变形导致的影响，模塑也变形。此时，模塑的压力施加于电子元件的安装部等。在模塑材料的硬度高的情况。
11、下，电子元件的反作用力不能抵抗变形压力，存在电子元件被破坏的可能性。0020 因此，将模塑材料的硬度较低地选定为不足邵氏D硬度50。由此，模塑材料柔软地追随于基板的变形，施加于电子元件的负荷被减少，因此电子元件的反作用力能够抵抗模塑材料的变形压力。因此，能够使电子元件难以被破坏。0021 发明效果如以上所说明的那样，根据本发明，由于构成为将连结构件配设在基板的从中心偏离的另一端侧缘部附近，所以即使在有伴随于热的针的膨胀的情况下，也能够将基板的弯曲角抑制得较小，能够减少施加于焊料连接部分的应力。因此，焊料连接部分断裂的可能性变得极小。能够使对电子元件造成的影响也减少基板的变形压力变小的量。附图说。
12、明0022 图1是本发明的实施方式的结构图。0023 图2是端子构造。0024 图3是表示对基板焊接了针的状态的图。0025 图4是表示在AMB控制基板的中心附近设置有螺钉的情况下的弯曲量的图。0026 图5是表示使弯曲角减少的方法的图。0027 图6是表示在使用了硬度高的模塑材料时的电子元件的状态的图。0028 图7是表示在使用了硬度低的模塑材料时的电子元件的状态的图。说 明 书CN 103201519 A3/7页5具体实施方式0029 以下，对本发明的实施方式进行说明。在图1中示出本发明的实施方式的结构图。在图1中，在涡轮分子泵10中，泵主体100和控制单元200夹着一个铝制的板201而被。
13、整体化。0030 该板201兼作泵主体100的底面和控制单元200的上表面。但是，板201也能以两个构成等。0031 在泵主体100的圆筒状的外筒127的上端形成有进气口101。在外筒127的内侧具备旋转体103，该旋转体103在周部呈辐射状且多级地形成有用于对气体进行吸引排气的利用涡轮叶片的多个旋翼102a、102b、102c。0032 在该旋转体103的中心安装有转子轴113，例如利用所谓的5轴控制的磁力轴承将该转子轴113悬浮支承于空中并且对其进行位置控制。0033 在上侧径向电磁铁104中，在作为转子轴113的径向的坐标轴且相互正交的X轴和Y轴成对地配置有4个电磁铁。与该上侧径向电磁铁。
14、104接近且对应地具备由4个电磁铁构成的上侧径向传感器107。该上侧径向传感器107以检测旋转体103的径向位移并送至后述的控制装置300的方式构成。0034 在控制装置300中，基于上侧径向传感器107检测出的位移信号，经由具有PID调节功能的补偿电路控制上侧径向电磁铁104的励磁，调整转子轴113的上侧的径向位置。0035 转子轴113由高导磁率材料（铁等）等形成，被上侧径向电磁铁104的磁力吸引。在X轴方向和Y轴方向分别独立地进行这样的调整。0036 此外，下侧径向电磁铁105和下侧径向传感器108与上侧径向电磁铁104和上侧径向传感器107同样地进行配置，与上侧的径向位置同样地对转子轴。
15、113的下侧的径向位置进行调整。0037 进而，轴向电磁铁106A、106B在上下夹着在转子轴113的下部所具备的圆板状的金属盘111而配置。金属盘111由铁等的高导磁率材料构成。为了检测转子轴113的轴向位移，而具备轴向传感器109，构成为将该轴向位移信号送至控制装置300。0038 而且，基于该轴向位移信号经由控制装置300的具有PID调节功能的补偿电路对轴向电磁铁106A、106B进行励磁控制。轴向电磁铁106A和轴向电磁铁106B利用磁力分别在上方和下方对金属盘111进行吸引。0039 这样，控制装置300适当地调节该轴向电磁铁106A、106B施加于金属盘111的磁力，使转子轴113。
16、在轴向上磁悬浮，并以非接触的方式保持在空间中。0040 电动机121具备以包围转子轴113的方式配置为圆周状的多个磁极。由控制装置300控制各磁极，使得经由在与转子轴113之间作用的电磁力对转子轴113进行旋转驱动。0041 以与旋翼102a、102b、102c隔开微小的空隙的方式配设有多个固定翼123a、123b、123c。旋翼102a、102b、102c为了分别通过碰撞向下方向移送排气气体的分子而形成为从与转子轴113的轴线垂直的平面起倾斜规定的角度。0042 此外，固定翼123也同样地形成为从与转子轴113的轴线垂直的平面起倾斜规定的角度，并且朝向外筒127的内侧与旋翼102的级相互不同。
17、地进行配设。0043 而且，固定翼123的一端以嵌插到多个层叠的固定翼隔离物（spacer）125a、125b、125c之间的状态被支承。说 明 书CN 103201519 A4/7页60044 固定翼隔离物125是环状的构件，例如由铝、铁、不锈钢、铜等金属或者将这些金属作为成分而包含的合金等的金属构成。0045 在固定翼隔离物125的外周，隔开微小的空隙地固定有外筒127。在外筒127的底部配设有基座部129，在固定翼隔离物125的下部与基座部129之间配设有带螺纹的隔离物131。而且，在基座部129中的带螺纹的隔离物131的下部形成有排气口133，与外部连通。0046 带螺纹的隔离物131。
18、是由铝、铜、不锈钢、铁、或者将这些金属作为成分的合金等的金属构成的圆筒状的构件，在其内周面刻有多条螺旋状的螺纹槽131a。0047 螺纹槽131a的螺旋的方向是在排气气体的分子沿着旋转体103的旋转方向移动时将该分子向排气口133的一方移送的方向。0048 在旋转体103的接着旋翼102a、102b、102c的最下部垂下有旋翼102d。该旋翼102d的外周面为圆筒状，并且朝向带螺纹的隔离物131的内周面伸出，并与该带螺纹的隔离物131的内周面隔开规定间隙地接近。0049 基座部129是构成涡轮分子泵10的基底部的圆盘状的构件，通常由铁、铝、不锈钢等金属构成。0050 基座部129物理地保持涡轮。
19、分子泵10，并且，还兼备热的传导路径的功能，因此优选使用铁、铝或铜等具有刚性且导热率也较高的金属。0051 在这样的结构中，当旋翼102被电动机121驱动而与转子轴113一起旋转时，利用旋翼102与固定翼123的作用，通过进气口101对来自室的排气气体进行进气。0052 从进气口101进气的排气气体通过旋翼102与固定翼123之间，被移送到基座部129。此时，虽然利用在排气气体与旋翼102接触或者碰撞时产生的摩擦热、在电动机121产生的热的传导或辐射等使得旋翼102的温度上升，但是该热通过辐射或排气气体的气体分子等的传导而被传递到固定翼123侧。0053 固定翼隔离物125在外周部相互接合，将。
20、固定翼123从旋翼102受到的热、在排气气体与固定翼123接触或者碰撞时产生的摩擦热等传递到外筒127、带螺纹的隔离物131。0054 向带螺纹的隔离物131移送来的排气气体一边被导引至螺纹槽131a一边被送至排气口133。0055 此外，为了使从进气口101吸引的气体不侵入到由电动机121、下侧径向电磁铁105、下侧径向传感器108、上侧径向电磁铁104、上侧径向传感器107等构成的电装部侧，用定子柱（stator column）122覆盖电装部的周围，利用清洗气体（purge gas）将该电装部内保持在规定压。0056 接着，对控制装置300的结构进行说明。分离成在板201与基座129之间。
21、形成的泵主体100侧的底部空间301和控制单元200来储存构成控制装置300的电子元件。底部空间301内是真空环境，控制单元200内是大气环境。0057 而且，在该板201的一部分配设有孔，在该孔中贯通固定有如图2所示那样的端子210的体部205。端子210在大致四边形的板状底面部203的上表面突出设置有圆柱状的体部205，贯通该大致四边形的板状底面部203以及体部205地安装有许多的针207。0058 再有，虽然可以如上述那样通过将针207经由端子210的体部205插入到板201中来被该板201保持，但是也可以通过对板201直接贯通固定针207来被板201保持。在该情况下，优选针207与板2。
22、01相接的部分根据板201的材质如何来实施绝缘。说 明 书CN 103201519 A5/7页70059 针207的上部露出到板201的上侧，贯通AMB控制基板209的小孔212。对AMB控制基板209在AMB控制基板209的小孔212部分如图3所示那样焊接针207的上部。因此，不像现有技术那样在基板和针之间需要电缆。在AMB控制基板209上装载有控制磁力轴承的电子元件。0060 而且，经由该焊接了的部位将针207与AMB控制基板209上的各电子元件电连接。0061 另一方面，针207的下部露出到板201的下侧，贯通大气侧连接基板211的小孔212。对大气侧连接基板211在大气侧连接基板211。
23、的小孔212部分如图3所示那样焊接针207的下部。在大气侧连接基板211上主要装载有控制电动机121的电子元件。而且，经由该焊接了的部位将针207与大气侧连接基板211上的各电子元件电连接。0062 此外，在大气侧连接基板211上的针207的附近，以使元件朝向板201侧的方式配设有电解电容器213。在大气侧连接基板211与板201之间配设有散热器215。其结果是，AMB控制基板209、板201以及大气侧连接基板211成为被整体化的一个构造体。0063 而且，进而，将一部分磁力轴承控制用以外以及电动机控制用以外的电子元件装载于底部控制基板217、219。但是，不是根据用途严格地配置基板，而是将除。
24、了电解电容器213之外的各电子元件适当地装载在真空中的AMB控制基板209上等也可以。0064 在板201与基座129之间，绕底部空间301埋入有O型环221，在板201与形成控制单元200的框体的壁225之间埋入有O型环223而成为防滴样式构造。0065 此外，通过将水冷管配设在基座部129中的板201的附近（图1中的水冷管149），从而能够经由基座部129冷却该板201。0066 接着，说明控制装置300的作用。0067 采用以堵住泵主体100侧的外壳的开口的方式配设板201并且该板201还兼作控制单元200侧的外壳的基板单元构造。对贯通固定于板201的端子210的针207直接焊接AMB控。
25、制基板209和大气侧连接基板211而进行整体化。因此，在泵主体100与控制单元200之间配设一个板201即可。0068 此外，由于泵主体100和控制单元200进行了整体化，所以与以往那样采用分别独立的外壳和密封构造的情况不同，能够简单地构成外壳部分以及密封构造。0069 而且，通过利用水冷管149进行的板201的冷却，能够一次冷却在真空侧的AMB控制基板209和大气侧的大气侧连接基板211上分别装载的电子元件。因此，能够简化冷却构造。0070 进而，将AMB控制基板209配置在真空侧的底部空间301中，将难以放置在真空中的电子元件设置在大气侧连接基板211上。AMB控制基板209、板201以及。
26、大气侧连接基板211成为经由针207而被整体化的一个构造体，因此不需要另外在基板彼此之间进行布线操作。0071 而且，由于控制磁力轴承的电子元件配设在真空侧的底部空间301中，所以不需要将电磁铁和传感器的布线露出到外部，能够使横跨在AMB控制基板209与大气侧连接基板211之间的布线、针207的根数尽可能地少。0072 在图4中示出AMB控制基板209、板201以及大气侧连接基板211周围的图。在板201的上部的针207集合周围与AMB控制基板209的形状匹配地形成有凹部233。利用相当于连结构件的螺钉235A、235B、235C将AMB控制基板209的多个部位紧固于板201。说 明 书CN 。
27、103201519 A6/7页80073 螺钉235A、235B、235C仅配设在图4中针207的左侧。而且，螺钉235A配置在AMB控制基板209的左端缘部附近，此外，螺钉235C配置在AMB控制基板209的大致中央。0074 可是，在该图4的构造中，存在由于底部空间301内的加温导致针207线膨胀并且以螺钉235C为支点急剧地弯曲角度1的可能性。底部空间301内是真空，因此处于特别容易推进加温的环境。将此时的针207集合的中心与螺钉235C之间的距离设为L1。0075 在此，如图5所示，通过仅保留螺钉235A并且省略螺钉235B、235C，从而减少AMB控制基板209的弯曲角。由于在螺钉2。
28、35A的右方不具有螺钉，AMB控制基板209朝向右侧开放。0076 此时，虽然以螺钉235A为支点弯曲角度2，但是由于该弯曲角平缓，所以焊料连接部分断裂的可能性变得极小。将此时的针207集合的中心与螺钉235A之间的距离设为L2。关于底部空间301内的加温所伴随的针207的线膨胀，图4的情况和图5的情况是相同的。因此，数式1的关系成立。0077 数式1在此，用1/2定义弯曲减少度。当角度微小时，弯曲减少度变成数式2那样。0078 数式2而且，只要该弯曲减少度为1.5以上，就能够期待弯曲减少的效果。更优选为1.7以上，进一步优选为2以上。0079 此外，凹部253比凹部233的左缘部向左方扩大，。
29、使得变为比凹部233宽的面积。0080 通过将凹部253形成为较宽范围，从而AMB控制基板209不会通过一些堆积物等附着于板201，AMB控制基板209不会变得难以弯曲等。0081 接着，对装载在AMB控制基板209上的电子元件考察上述的弯曲的影响。0082 如图6所示，在AMB控制基板209上利用树脂等的模塑材料243对电子元件241进行模塑。如上述那样，在AMB控制基板209弯曲时，若模塑材料243的硬度高（例如使用了商品名 Araldite 2012 HUNTSMAN公司的情况），则受到由基板变形导致的影响，模塑也较大地变形。此时，如图中以粗箭头所示出的那样，模塑的变形压力较大地施加于电。
30、子元件241的安装脚部等。在模塑材料243的硬度高的情况下，电子元件241的反作用力不能抵抗变形压力，存在电子元件241被破坏的可能性。0083 因此，如图7所示，较低地选定模塑材料245的硬度（例如商品名 DELO DUOPOX CR804邵氏D硬度43）。优选模塑材料245的硬度不足邵氏D硬度50。0084 在该情况下，施加于电子元件241的负荷如图中以粗箭头所示出的那样被减少，因此电子元件241的反作用力能够抵抗模塑材料245的变形压力。因此，能够使电子元件241难以被破坏。0085 附图标记的说明：10 涡轮分子泵；说 明 书CN 103201519 A7/7页9100 泵主体；102。
31、 旋翼；104 上侧径向电磁铁；105 下侧径向电磁铁；106A、B 轴向电磁铁；107 上侧径向传感器；108 下侧径向传感器；109 轴向传感器；111 金属盘；113 转子轴；121 电动机；122 定子柱；123 固定翼；125 固定翼隔离物；127 外筒；129 基座；131 隔离物；133 排气口；149 水冷管；200 控制单元；201 板；203 大致四边形的板状底面部；205 体部；207 针；209 AMB控制基板；210 端子；211 大气侧连接基板；212 小孔；213 电解电容器；215 散熱器；221、223 O型环；233、253 凹部；235A、235B、235C 螺钉；241 电子元件；243、245 模塑材料；300 控制装置；301 底部空间。说 明 书CN 103201519 A1/5页10图 1说 明 书 附 图CN 103201519 A10。