一种微型非晶丝GMI磁传感器及其加工方法技术

本发明专利技术涉及一种微型非晶丝GMI磁传感器及其加工方法，属于磁传感器领域。采用MEMS技术将非晶丝与微结构线圈集成，加工步骤为：(1)在Si衬底上溅射一层Cr/Cu种子层；(2)涂胶、曝光、显影，电镀铜形成底层导线；(3)去胶；(4)将非晶丝固定到Cr/Cu种子层上；(5)在非晶丝两端电镀Cu；(6)涂胶、曝光、显影，电镀铜形成微电感柱子；(7)涂胶、曝光、显影，电镀铜形成顶层导线；(11)去上层光刻胶，刻蚀种子层。(12)去下层光刻胶，刻蚀种子层。本发明专利技术克服了传统工艺制造的非晶丝GMI磁传感器体积大、阻抗一致性差的缺点，实现了以非晶丝为敏感元件的GMI磁传感器的微型化。

A micro amorphous wire GMI magnetic sensor and its processing method

The invention relates to a micro amorphous wire GMI magnetic sensor and its processing method, which belongs to the field of magnetic sensors. The amorphous wire and micro coil structure integrated with MEMS technology, the processing steps are as follows: (1) sputtering a layer of Cr/Cu seed layer on the Si substrate; (2) coating, exposure and developing, electroplating copper wire to form a bottom layer; (3) to glue; (4) the amorphous wire is fixed to the Cr/Cu seed layer; (5) at both ends of the amorphous wire electroplating Cu; (6) coating, exposure and developing, copper plating to form a micro inductor column; (7) coating, exposure and developing, electroplating copper wire to form the top; (11) to the upper photoresist etching seed layer. (12) go down the lower photoresist and etch the seed layer. The invention overcomes the defects of large volume and poor consistency of the amorphous wire GMI magnetic sensor made by the traditional process, and realizes the miniaturization of the GMI magnetic sensor with amorphous wire as the sensing element.

【技术实现步骤摘要】
一种微型非晶丝GMI磁传感器及其加工方法
本专利技术涉及一种微型非晶丝GMI磁传感器及其加工方法，属于磁传感器领域。
技术介绍
高精度弱磁探测技术是现代探测技术的重要组成部分，它被广泛应用于航空探潜、海洋监测、地下和水下铁磁物体的探测、地震预测、地磁匹配导航、飞机发动机零部件精密无损检测以及医学上的核磁共振等各个领域。与传统的磁场传感器如基于巨磁电阻效应(GMR)、霍尔效应、磁通门和超导量子干涉等磁传感器相比，非晶丝GMI磁传感器具有灵敏度高、体积小、响应速度快、磁滞小以及功耗低等优点,在微弱磁场测量等领域具有广阔的应用前景。采用传统工艺制造非晶丝磁传感器，需要首先在非晶丝上缠绕漆包线线圈，然后将缠绕有线圈的非晶丝焊接到PCB板的焊盘上，采用这种工艺制造的非晶丝GMI磁传感器体积较大，还需要进一步微小型化。从制造工艺来说，在缠绕线圈的过程中会使非晶丝弯曲并产生应力，使器件的性能下降而且加工一致性差；非晶丝与PCB焊盘的焊接技术通常采用锡焊、电阻焊或者超声压焊工艺，采用此种焊接工艺制造的器件阻抗一致性差，这两点严重影响了非晶丝GMI磁传感器的性能以及器件一致性。而MEMS微纳制造技术加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型非晶丝GMI磁传感器，其特征在于：包括：硅衬底(1)、线圈、包裹非晶丝两端的铜(5)、非晶丝(6)、非晶丝两端引线(7)、微结构线圈两端引线(8)；连接关系：在硅衬底(1)上固定安装线圈和包裹非晶丝两端的铜(5)；非晶丝(6)固定在包裹非晶丝两端的铜(5)内，并悬空放置在线圈中间；所述线圈等间距分布，且线圈与非晶丝(6)形成夹角；包裹非晶丝两端的铜(5)的顶端侧壁上带有非晶丝两端引线(7)；靠近包裹非晶丝两端的铜(5)的线圈顶端侧壁上带有微结构线圈两端引线(8)。

【技术特征摘要】
1.一种微型非晶丝GMI磁传感器，其特征在于：包括：硅衬底(1)、线圈、包裹非晶丝两端的铜(5)、非晶丝(6)、非晶丝两端引线(7)、微结构线圈两端引线(8)；连接关系：在硅衬底(1)上固定安装线圈和包裹非晶丝两端的铜(5)；非晶丝(6)固定在包裹非晶丝两端的铜(5)内，并悬空放置在线圈中间；所述线圈等间距分布，且线圈与非晶丝(6)形成夹角；包裹非晶丝两端的铜(5)的顶端侧壁上带有非晶丝两端引线(7)；靠近包裹非晶丝两端的铜(5)的线圈顶端侧壁上带有微结构线圈两端引线(8)。2.如权利要求1所述的一种微型非晶丝GMI磁传感器，其特征在于：还包括负光刻胶(9)，负光刻胶(9)涂在硅衬底(1)上部将所有部件包裹其中，需保证线圈顶面、包裹非晶丝两端的铜(5)的顶面、非晶丝两端引线(7)和微结构线圈两端引线(8)裸露在外。3.如权利要求1或2所述的一种微型非晶丝GMI磁传感器，其特征在于：所述线圈的数量至少为两个。4.制备如权利要求1或2所述的一种微型非晶丝GMI磁传感器的方法，其特征在于：方法一：一种微型非晶丝GMI磁传感器的加工方法，具体步骤如下：步骤一、清洗处理硅衬底(1)；步骤二、在硅衬底正面采用磁控溅射的方法溅射Cr/Cu种子层；步骤三、依次进行旋涂正光刻胶、烘胶、曝光、显影3min，形成线圈底层导线凹槽；步骤四、将铜电镀在凹槽处形成线圈的微结构线圈底层导线(2)；步骤五、用丙酮去掉正光刻胶，露出种子层；步骤六、在底层导线上方横置非晶丝(6)并将其固定；步骤七、在非晶丝(6)两端电镀铜(5),使非晶丝两端与硅衬底上的Cr/Cu种子层连接并将非晶丝引线覆盖在内；步骤八、涂一层较厚的正光刻胶，烘胶、曝光、显影，形成微电感柱子深槽；步...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建华，陈佳文，徐立新，李夷渊，陈玉龙，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11