一種微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件，包括：線圈頂層部分、線圈底層部分、敏感材料體、連接過孔、PCB上層和PCB下層；所述敏感材料體設(shè)置于所述PCB上層和所述PCB下層之間；所述線圈頂層部分設(shè)置于所述PCB上層上表面；所述線圈底層部分設(shè)置于所述PCB下層下表面；所述連接過孔穿過所述PCB上層和所述PCB下層，并連接所述線圈頂層部分和所述線圈底層部分組成MEMS線圈，從而包圍所述敏感材料體；所述PCB上層和所述PCB下層之間填充絕緣填充物。本發(fā)明專利技術(shù)克服了因?yàn)橐话愎に嚲€圈體積過大導(dǎo)致的敏感元件體積較大的弊端,使非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件平面化。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及磁敏感元件領(lǐng)域，尤其涉及一種MEMS磁阻抗效應(yīng)敏感元件。
技術(shù)介紹
非對角GMI磁敏感元件具有較高的磁場分辨率(最高可達(dá)10-12T)，可以被應(yīng)用到生物信息檢測、磁安全檢測、無損探傷、地磁導(dǎo)航、交通控制等諸多方面。在現(xiàn)有的可小型化(尺寸可小于10mm*10mm*10mm)的磁場傳感器中非對角GMI磁敏感元件具有最高的分辨率。但是由于其構(gòu)造上存在一個(gè)信號拾取線圈，導(dǎo)致了其尺寸的微小化制約于線圈的尺寸。所以非對角GMI磁敏感元件的尺寸無法像霍爾元件那樣小至一個(gè)芯片的大小。這就限制了其在一些場合的應(yīng)用。因此，目前市場上亟需設(shè)計(jì)一種新的非對角GMI磁敏感元件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提出了一種微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件，采用印刷電路的布線工藝制作敏感元件的信號拾取線圈和敏感材料，實(shí)現(xiàn)了非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件的微型化。本專利技術(shù)提出的微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件，包括：線圈頂層部分、線圈底層部分、敏感材料體、連接過孔、PCB上層和PCB下層；所述敏感材料體設(shè)置于所述PCB上層和所述PCB下層之間；所述線圈頂層部分設(shè)置于所述PCB上層上表面；所述線圈底層部分設(shè)置于所述PCB下層下表面；所述連接過孔穿過所述PCB上層和所述PCB下層，并連接所述線圈頂層部分和所述線圈底層部分組成MEMS線圈，包圍所述敏感材料體；所述PCB上層和所述PCB下層之間填充絕緣填充物。本專利技術(shù)提出的微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件中，所述敏感材料體為具有磁阻抗效應(yīng)的材料。本專利技術(shù)提出的微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件中，所述PCB上層和所述PCB下層為剛性材料或柔性材料。本專利技術(shù)提出的微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件中，所述敏感材料體的形狀為薄膜、塊體或絲狀。本專利技術(shù)提出的微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件中，所述MEMS線圈的導(dǎo)線直徑和導(dǎo)線之間間隔為電路板的最小線徑和線距。本專利技術(shù)提出的微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件中，所述微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件的外表面覆蓋有絕緣覆蓋層。本專利技術(shù)提出的微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件中，交流驅(qū)動(dòng)信號加于所述敏感材料體的兩端。本專利技術(shù)提出的微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件中，傳感器信號從所述MEMS線圈的兩端取得。本專利技術(shù)提出的微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件中，所述線圈底層部分傾斜設(shè)置，其上端與所述線圈頂層部分對應(yīng)部分導(dǎo)線上端相對，其下端與所述線圈頂層部分的另一相鄰平行導(dǎo)線下端相對。本專利技術(shù)的目的在于提供一種微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件及其制備方法，本專利技術(shù)制備方法采用一些微機(jī)械的制備方法克服線圈帶來的尺寸問題就可以很好的拓寬非對角GMI磁敏感元件在要求敏感元件微形化方面的應(yīng)用。本專利技術(shù)克服了因?yàn)橐话愎に嚲€圈體積過大導(dǎo)致的敏感元件體積較大的弊端,使非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件平面化。附圖說明圖1是本專利技術(shù)微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件的俯視圖。圖2是本專利技術(shù)微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件的橫截面圖。具體實(shí)施方式結(jié)合以下具體實(shí)施例和附圖，對本專利技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實(shí)施本專利技術(shù)的過程、條件、實(shí)驗(yàn)方法等，除以下專門提及的內(nèi)容之外，均為本領(lǐng)域的普遍知識和公知常識，本專利技術(shù)沒有特別限制內(nèi)容。本專利技術(shù)提出了一種微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件，包括：線圈頂層部分1、線圈底層部分2、敏感材料體3、連接過孔4、PCB上層5和PCB下層6。本專利技術(shù)中，敏感材料體3設(shè)置于PCB上層5和PCB下層6之間，敏感材料體3為具有磁阻抗效應(yīng)的材料。本專利技術(shù)中，線圈頂層部分1設(shè)置于PCB上層5上表面；線圈底層部分2設(shè)置于PCB下層6下表面；線圈底層部分2傾斜設(shè)置，其上端與線圈頂層部分1對應(yīng)部分導(dǎo)線a上端相對，其下端與線圈頂層部分1的另一相鄰平行導(dǎo)線b下端相對。本專利技術(shù)中，連接過孔4穿過PCB上層5和PCB下層6，并連接線圈頂層部分1和線圈底層部分2組成MEMS線圈，從而包圍敏感材料體3。本專利技術(shù)中，本專利技術(shù)中，PCB上層5和PCB下層6為剛性材料或柔性材料，PCB上層5和PCB下層6之間填充絕緣填充物7。本專利技術(shù)中，敏感材料體3的形狀為薄膜、塊體或絲狀。本專利技術(shù)中，傳感器信號10從MEMS線圈的兩端取得。本專利技術(shù)中，交流驅(qū)動(dòng)信號9加于敏感材料體3的兩端。本專利技術(shù)中，MEMS線圈的最小導(dǎo)線直徑和導(dǎo)線之間最小間隔為電路板的最小線徑和線距。本專利技術(shù)中，微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件的外表面覆蓋有絕緣覆蓋層8。如圖1所示的非對角GMI磁敏感元件采用敏感材料體外套線圈的結(jié)構(gòu)，其中交流驅(qū)動(dòng)信號9加在敏感材料體3兩端，傳感器信號從線圈頂層部分1和線圈底層部分2的兩端取得。如圖2所示敏感原件橫截面圖，制備過程為，首先在PCB上層5的上表面上制備線圈頂層部分1，然后在PCB上層5的下表面制備敏感器材料體3。如圖2所示，制備敏感材料體3橫截面平行線圈頂層部分1和線圈底層部分2，長度短于線圈且位于線圈頂層部分1和線圈底層部分2之中。敏感材料體3另一端直接連接PCB下層6。PCB上層5和PCB下層6之間的空隙用絕緣填充材料7填充以固定整個(gè)結(jié)構(gòu)。對應(yīng)線圈頂層部分1在PCB下層6的下表面上制備線圈底層部分2。如圖1所示，線圈底層部分2傾斜設(shè)置，其上端和線圈頂層部分1的對應(yīng)部分導(dǎo)線a上端相對，下端和線圈頂層部分1的另一相鄰平行導(dǎo)線b下端相對。通過過孔4將這些相對的導(dǎo)線端點(diǎn)連接起來，并重復(fù)該結(jié)構(gòu)就構(gòu)成了完整的螺線管型MEMS線圈，包圍敏感材料體3。最后在整個(gè)器件外表面涂上絕緣覆蓋層8完成MEMS巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件的制備。本專利技術(shù)的保護(hù)內(nèi)容不局限于以上實(shí)施例。在不背離專利技術(shù)構(gòu)思的精神和范圍下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的變化和優(yōu)點(diǎn)都被包括在本專利技術(shù)中，并且以所附的權(quán)利要求書為保護(hù)范圍。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件，其特征在于，包括：線圈頂層部分(1)、線圈底層部分(2)、敏感材料體(3)、連接過孔(4)、PCB上層(5)和PCB下層(6)；所述敏感材料體(3)設(shè)置于所述PCB上層(5)和所述PCB下層(6)之間；所述線圈頂層部分(1)設(shè)置于所述PCB上層(5)上表面；所述線圈底層部分(2)設(shè)置于所述PCB下層(6)下表面；所述連接過孔(4)穿過所述PCB上層(5)和所述PCB下層(6)，并連接所述線圈頂層部分(1)和所述線圈底層部分(2)組成MEMS線圈，從而包圍所述敏感材料體(3)；所述PCB上層(5)和所述PCB下層(6)之間填充絕緣填充物(7)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件，其特征在于，包括：線圈頂層部分(1)、線圈底層部分(2)、敏感材料體(3)、連接過孔(4)、PCB上層(5)和PCB下層(6)；所述敏感材料體(3)設(shè)置于所述PCB上層(5)和所述PCB下層(6)之間；所述線圈頂層部分(1)設(shè)置于所述PCB上層(5)上表面；所述線圈底層部分(2)設(shè)置于所述PCB下層(6)下表面；所述連接過孔(4)穿過所述PCB上層(5)和所述PCB下層(6)，并連接所述線圈頂層部分(1)和所述線圈底層部分(2)組成MEMS線圈，從而包圍所述敏感材料體(3)；所述PCB上層(5)和所述PCB下層(6)之間填充絕緣填充物(7)。2.如權(quán)利要求1所述的微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件，其特征在于，所述敏感材料體(3)為具有磁阻抗效應(yīng)的材料。3.如權(quán)利要求1所述的微型非對角巨磁阻抗效應(yīng)敏感元件，其特征在于，所述PCB上層(5)和所述PCB下層(6)為剛性材料或柔性材料。...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張清，趙振杰，王江濤，
申請(專利權(quán))人：華東師范大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31