控制装置、搭载于该控制装置的基板以及应用了该控制装置的真空泵制造方法及图纸

提供一种能够以简单的散热结构降低部件更换时的成本且能够构成为比以往更小型的泵并且容易制造的控制装置、搭载于该控制装置的基板以及应用该控制装置的真空泵。在一张功率基板（21）上搭载有：驱动电流增幅器（5），包含用于对磁性轴承的电磁体（104）等令电流流通的FET；驱动电流增幅器（7），包含用于对三相马达（121）令电流流通的FET。另一方面，在一张控制基板（23）上搭载有：由包含用于磁性轴承悬浮控制的数字电路、传感器电路的弱电元件构成的磁性轴承悬浮控制（6）；包含对马达（121）的旋转速度控制（8）所需的数字电路、传感器电路的弱电元件。包含功率元件的仅为功率基板（21），因此仅该功率基板（21）由于热量而寿命短而容易故障。功率基板（21）经由散热片（24）被相对于框体（12）固接。

Control device, substrate mounted on the control device and vacuum pump using the control device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制装置、搭载于该控制装置的基板以及应用了该控制装置的真空泵
本专利技术涉及控制装置、搭载于该控制装置的基板以及应用了该控制装置的真空泵，特别地涉及能够以简单的散热结构降低部件更换时的成本、能够构成为比以往更小型的泵并且容易制造的控制装置、搭载于该控制装置的基板以及应用了该控制装置的真空泵。
技术介绍
随着近年来电子技术的发展，对存储器、集成电路这种半导体的需求急剧增大。这些半导体如下地制造：向纯度极高的半导体基板掺杂杂质而对其赋予电气特性、通过蚀刻而在半导体基板上形成微细的电路等而制造。并且，这些操作为了避免由空气中的尘埃等导致的影响而需要在高真空状态的腔室内进行。对于该腔室的排气，一般地使用真空泵，特别地从残留气体较少、容易保养等角度考虑，经常使用作为真空泵中的一种的涡轮分子泵。此外，在半导体的制造工序中，使各种各样的工艺气体作用于半导体的基板的工序数量多，涡轮分子泵不仅用于使腔室内成为真空，也被用于将这些工艺气体从腔室内排气。进而，在电子显微镜等设备中，为了防止由粉尘等的存在而导致的电子束的折射等，涡轮分子泵也被用于使电子显微镜等的腔室内的环境成为高度真空状态。该涡轮分子泵包含泵主体和控制该泵主体的控制装置。泵主体与控制装置之间通常用缆线和连接器插头机构连接。此外，为了避免该泵主体与控制装置间的缆线的连接错误、缆线的长度调整的繁琐，公知有如以往专利文献1所述那样地将泵主体与控制机构一体化的结构。图4示出该控制装置的内部模块图。如图4所示，以往主要从功能方面的分离、设计的容易性考虑，一张AMB基板1担负对于磁性轴承（ActiveMagneticBearing以下简称为AMB）的各电磁体的驱动电流增幅器5和磁性轴承悬浮控制6，另一方面，一张马达基板2担负对于马达的驱动电流增幅器7和旋转速度控制8。而且，该AMB基板1和马达基板2经由包含用户接口9和I/O端口11的一张接口基板3而对用户4发送信号、接收来自用户的指令信号。在此，在AMB基板1上，包含对于各电磁体的驱动电流增幅所需的FET等的电力增幅元件、包含用于磁性轴承悬浮控制的数字电路、传感器电路的弱电元件被搭载于同一基板。此外，在马达基板2上，包含对于三相的马达的驱动电流增幅所需的FET等的电力增幅元件、包含用于马达的旋转控制的数字电路、传感器电路的弱电元件被搭载于同一基板。专利文献：日本特开2007-32535号公报。但是，在如上所述地从功能方面考虑而将电路分离的情况下，在AMB基板1和马达基板2的双方上都存在驱动电流增幅的元件，所以各基板中的元件所产生的发热量大，需要对AMB基板1和马达基板2双方分别都实施散热措施。因此，如图4以及图5的基板配置图所示，在AMB基板1和马达基板2双方都需要配置与框体12相接的散热片13和与框体盖14相接的散热片15的空间。并且，在关闭框体盖14时，人无法通过目测确认内部的状况，所以如图5中虚线所示，元件彼此以不超过各自的基板区域而向高度方向突出的方式而具有余量地被配置，以使元件彼此不相互冲突。这一点，由于接口基板3也存在于之间，所以需要高度方向的更多的余量。因而，作为控制装置的框体不得不变得更大。此外，在关闭框体盖14时，人无法通过目测确认内部的状况，所以在组装操作时对于基板间缆线需要空隙。此外，像这样地AMB基板1和马达基板2双方都产生热量，所以AMB基板1和马达基板2都容易故障。在故障时大多需要以基板单位进行更换，因此为了更换用而总是需要确保AMB基板1和马达基板2双方的一定数量的库存。进而，在AMB基板1和马达基板2的各自中，驱动电流增幅的元件和数字电路、传感器电路的弱电电路混装在一张基板上，需要将电力类的元件和弱电类的元件的区域分开以使由驱动电流增幅的元件产生的噪音不影响弱电电路侧，相应地基板变大。进而，由于在AMB基板1和马达基板2上搭载有FET等的增幅用的元件，所以需要根据电流量而扩大布线图案宽度。此外，由于该宽度大的铜箔所以各元件间的间隙变大，AMB基板1和马达基板2变大。
技术实现思路
本专利技术是鉴于像这样的以往的课题而提出的，目的在于提供一种能够以简单的散热结构降低部件更换时的成本且能够构成为比以往更小型的泵而另一方面容易制造的控制装置、搭载于该控制装置的基板以及应用了该控制装置的真空泵。为此，本专利技术（技术方案1）是一种控制装置的专利技术，构成为具备：功率基板，搭载有令电流向磁性轴承流动的磁性轴承用驱动电流增幅器和令电流向马达流动的马达用驱动电流增幅器；控制基板，担负由前述磁性轴承实现的悬浮控制和前述马达的旋转速度控制；框体，收纳该控制基板和前述功率基板。以往，关于对磁性轴承与马达的驱动控制而从功能方面将基板细分，与之相比，集中为需要电力的基板和弱电即可的基板的两种基板。为此，与以往相比收纳的基板的张数减少而能够设计为更小型。此外，跨越基板间的连接器的根数也变少，相应地也能够设计为更小型。需要散热的只是功率基板，一张散热片就足够。仅功率基板由于热量而寿命短且容易故障。因而，为了更换而事先准备的基板只为该功率基板一种基板即可。由于仅量产一种基板即可，所以能够减少修理成本。关于控制基板，由于发热量少而不被热量影响，所以基板的寿命长且几乎不发生故障。自然空气冷却就足够了。此外，以往需要以考虑散热的方式将基板配置在控制装置内，因此布局复杂，但在本专利技术中能够集中散热而布局简单且操作性也变好。基板的安装操作容易，缆线的长度为必要最低限度即可。此外，本专利技术（技术方案2）是一种控制装置的专利技术，其特征在于，前述控制基板还包含：用户接口，监视前述磁性轴承和前述马达的状态并进行通知控制；传送部，在与用户之间进行通信。此外，本专利技术（技术方案3）是一种控制装置的专利技术，其特征在于，散热机构被夹在前述功率基板和前述框体之间。散热机构包含散热器、散热片。设置散热机构的部位仅为一处，因此能够集中散热且布局简单，操作性也变好。进而，本专利技术（技术方案4）是一种控制装置的专利技术，其特征在于，搭载于前述控制基板的至少一个的电子元件的高度的一部分或全部包含在搭载于前述功率基板的电子元件中最大高度的范围内。能够设计布局以使基板间的部件不干涉。因而，能够将控制装置的高度抑制为较低。其结果，与作为技术方案1的效果的令基板的张数减少从而能够小型化的点相结合，能够将以往的控制装置的高度抑制为较低。进而，本专利技术（技术方案5）是一种控制装置的专利技术，其特征在于，前述控制基板经由定位机构被支承在前述框体的内部。控制基板由例如从框体立设的杆等的定位机构支承。因此，在框体盖打开的状态下操作员能够一边用肉眼确认一边进行基板、连接器的安装操作。组装是一个方向。因而，安装操作容易且缆线的长度为必要最低限度即可。进而，本专利技术（技术方案6）是一种控制装置的专利技术，其特征在于，形成前述功率基板的配线图案的铜箔的厚度是35μm以上。关于功率基板，通过令配线图案的铜箔的宽度变窄，并且令铜箔的厚度增厚，能够比以往更高密度地搭载功率元件。进而，本专利技术（技术方案7）是一种控制装置的专利技术，其特征在于，在搭载于前述功率基板的电子元件中流通200mA以上的电流，另一方面，在搭载于前述控制基板的电子元件中流通小于200mA的电流。进而，本专利技术（技术方案8）是一种功率基板的专利技术，其特征在于，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制装置，其特征在于，具备：功率基板，搭载有令电流向磁性轴承流通的磁性轴承用驱动电流增幅器、令电流向马达流通的马达用驱动电流增幅器；控制基板，担负由前述磁性轴承实现的悬浮控制和前述马达的旋转速度控制；框体，收纳该控制基板和前述功率基板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.01 JP 2017-0382061.一种控制装置，其特征在于，具备：功率基板，搭载有令电流向磁性轴承流通的磁性轴承用驱动电流增幅器、令电流向马达流通的马达用驱动电流增幅器；控制基板，担负由前述磁性轴承实现的悬浮控制和前述马达的旋转速度控制；框体，收纳该控制基板和前述功率基板。2.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，前述控制基板还包含：用户接口，监视前述磁性轴承和前述马达的状态并进行通知控制；传送部，在与用户之间进行通信。3.如权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，散热机构被夹在前述功率基板和前述框体之间。4.如权利要求1至3中任意一项所述的控制装置，其特征在于，搭载于前述控制基板的至少一个电子元件的高度的一部分或全部被包含在搭载于前述功率基板的电子...

【专利技术属性】
技术研发人员：深美英夫，江泽由雅，佐藤光，小川智优，馆野泰，
申请(专利权)人：埃地沃兹日本有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP