低功耗节能型磁敏元件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于对磁场强度和磁场方向变化测量和控制的低功耗节能型磁敏元件，特点是在衬底上设置两组相互垂直布置的合金丝，每组分别平行排列，且合金丝的宽度小于５μｍ，实现低电流、低功耗，解决了国内外三表急需解决的功能型元件技术问题，可应用于长寿远传水表、煤气表、汽表、压力表等。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用于对磁场强度和磁场方向变化测量和控制的低功耗节能型磁敏元件。用于远传水表、煤气表、汽表和压力表的磁敏元件要求产品具有低功耗的性能，但由于目前市场上的磁敏元件电阻小，工作电流大，无法解决低功耗的难题。本技术的目的是设计一种使用寿命长，能应用于远传的、具有低功耗的节能型磁敏元件。本技术包括衬底、合金丝、磷硅玻璃，特点是合金丝由两组构成，每组的合金丝相互平行排列，两组间相互垂直布置。上述合金丝的宽度小于5μm。衬底为非导电体材料，合金丝蒸镀于衬底上，磷硅玻璃通过沉积将合金丝固定于衬底上。本技术利用磁性金属材料的磁致伸缩效应。当信号磁场的磁力线方向与磁敏元件的平面平行，并与一组平行排列的金属丝电阻(RA)电流方向平行时，RA呈正磁致伸缩效应，其阻值增大为+ΔRA时，磁力线方向垂直于另一组平行排列的金属丝电阻RB的电流方向，RB呈负磁致伸缩效应，其阻值减小为-ΔRB，|+ΔRA|＝|-ΔRB|。本技术采用超细金属丝，可提高阻值50～500倍，大大降低了工作电流和功耗，实现了国内外三表急需解决的功能型元件技术问题，可应用于长寿远传水表、煤气表、汽表、压力表等。现结合附图，进一步说明实例。附图说明图1为本技术金属丝图形结构示意图。图2为局面剖视图。图中，1衬底、2合金丝、3磷硅玻璃、4铝电极。如图1所示，以玻璃片或陶瓷片或二氧化硅片为衬底1，合金丝2通过真空镀膜法或电子束轰击法蒸镀在衬底1上，其图形排列如图1所示，合金丝2由两组组成，两组相互垂直布置在衬底上，每组合金丝相互平行排列。合金丝2的宽度为3μm，厚度为2500。磷硅玻璃3通过沉积法将合金丝2包裹于衬底1上，为防止龟裂，磷硅玻璃3的厚度不大于4000。具体生产过程是合金丝材料为Fe 5％、Ni 75％、Co 20％。制造工艺1、将配制好的铁镍钴合金和衬底片进行化学处理后，用高纯水冲洗后烘干待用。2、将清洗烘干后的合金在H2中，600℃～700℃下恒温30～40分钟处理后待用。3、将合金通高真镀或电子束矗击或溅射技术蒸镀在绝缘衬底上，形成合金薄膜，其厚度≥3000。4、合金化。将蒸镀合金薄膜的片子，在H2和N2中或真空中680℃下升温10分，恒温10分，降温10分。5、光刻蚀，将合金薄膜刻蚀成如图1图形，光刻胶用正性光刻胶，并涂胶厚必须≤1μm。6、沉积磷硅玻璃。因本元件合金薄膜条超细超长，并防止磷硅玻璃龟裂，要求磷硅玻璃厚度保证在≤4000。7、刻蚀引线孔。因本元件金属薄膜条间距超窄，光刻胶必须采用正性的，并涂光刻胶厚度必须≤1μm。8、蒸铝。用高真空镀膜或高真空电子束矗击、溅射法蒸锃，其厚度在1μm左右。9、合金化。将蒸完铝的片子在H2和N2中或真空中，在580℃下升温10分，恒温10分，降温10分。10、刻蚀铝电极。11、划小片12、粘片13、超声键合内引线14、涂硅橡胶纯化保护15、封装、镀锡、切管脚16、热老化120℃ 24小时17、初测18、功率老化24小时19、总测20、检查例行试验21、打印包装产品参数指标电阻灵敏度系数≥3％输出电压灵敏度系数Vp-p≥80MV全电阻≥500kΩ电阻温度系数≤2×10-3/℃输出电压温度系数≤2×10-4/℃频率响应≥10MHz功耗10μW工作电流≤1μA产品特性除具有强磁性金属薄膜磁敏电阻的全部特性外，另具有独特特性1、阻值大，是目前国内的RCM01和国外的DM106的强磁性金属薄膜磁敏电阻的50～500倍。2、低功耗，耗散功率是目前国内的RCM01和国外的DM106的强磁性金属薄膜磁敏电阻的1/15,000。3、具有独特的功能型，是国内外三表急需解决的功能型元件。权利要求1.低功耗节能型磁敏元件，包括衬底、合金丝、磷硅玻璃，其特征在于所述合金丝为两组，每组分别平行排列，两组间相互垂直布置。2.根据权利要求1所述磁敏元件，其特征在于所述合金丝的宽度小于5μm。3.根据权利要求1或2所述磁敏元件，其特征在于所述衬底为非导电体材料，合金丝蒸镀于衬底上，磷硅玻璃通过沉积将合金丝固定于衬底上。专利摘要本技术公开了一种用于对磁场强度和磁场方向变化测量和控制的低功耗节能型磁敏元件，特点是在衬底上设置两组相互垂直布置的合金丝，每组分别平行排列，且合金丝的宽度小于5μm，实现低电流、低功耗，解决了国内外三表急需解决的功能型元件技术问题，可应用于长寿远传水表、煤气表、汽表、压力表等。文档编号G01R33/00GK2476035SQ0123725公开日2002年2月6日 申请日期2001年4月5日 优先权日2001年4月5日专利技术者朱尔茂, 孟庆波, 常祝生, 孟繁智 申请人:朱尔茂, 孟庆波, 常祝生, 孟繁智本文档来自技高网...

【技术保护点】
低功耗节能型磁敏元件，包括衬底、合金丝、磷硅玻璃，其特征在于所述合金丝为两组，每组分别平行排列，两组间相互垂直布置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱尔茂，孟庆波，常祝生，孟繁智，
申请(专利权)人：朱尔茂，孟庆波，常祝生，孟繁智，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]