[发明专利]一种微机电磁通门传感器的制备方法及其结构

说明书

本申请实施例所公开的一种微机电磁通门传感器的制备方法及其结构，包括获取衬底和待制备薄带，待制备薄带的材料为铁基或者钴基，在衬底上制备第一子线圈，将待制备薄带粘附于衬底上，得到待制备衬底，利用湿法腐蚀在待制备衬底上制备出磁力线聚集器组和磁芯，以及制备第二子线圈，使得第一子线圈与第二子线圈连接，得到微机电磁通门传感器。本申请利用湿法腐蚀工艺制备铁基薄带或者钴基薄带的磁力线聚集器组和磁芯，可以提高位置控制精准性，减少微组装误差。通过在衬底上增设磁力线聚集器组可以提高微机电磁通门传感器对磁场的聚集能力，对大磁场的磁冲击的抵御能力，对磁场的检测分辨率、稳定性和抗冲击性，扩展微机电磁通门传感器的应用场景。

技术领域

本发明涉及器件制备领域，尤其涉及一种微机电磁通门传感器的制备方法及其结构。

背景技术

磁通门原理Flux Gate是易饱和磁芯在激励电流作用下电感量随激励电流大小而变化，进而导致磁通量变化。基于磁通门原理制备的磁通门传感器，作为弱磁场的一种检测器件被广泛应用于潜艇的探测。近年来，作为姿态敏感传感器被广泛应用于卫星发射、运载火箭、航天器等领域。

传统磁通门传感器是采用机械的方法在高导率磁芯上缠绕线圈制成，该种方法制成的磁通门传感器的体积大、批量生成成本高且装配误差大，并且铁芯和线圈的匹配度差，容易收到温度、应力和机械振动的影响，输出误差大，后期需要频繁校准。同时，由于磁通门传感器和信号处理电路是分开制备的，使得磁通门传感器的体积大、质量大、长期稳定性差、成本高、磁场空间分辨率差、带宽低，无法适用于要求小体积、小质量和高空间分辨率的应用场景，如磁头、安全传感器、传感器阵列、便携设备、电子罗盘、电流传感器和生物医学等场景。

现有磁通门传感器采用微机电(Micro-Electro-Mechaical,MEMS)技术，具有小型化、低功耗、高集成等优势，能够容易地与微型电子电路(Integrated circuit,IC)集成，有望应用于卫星发射、运载火箭、航天飞行器等器件的姿态控制以及飞行器、船舰、坦克、车辆、导弹等设备的导航和定位。现有MEMS磁通门传感器的检测灵敏度与传统磁通门传感器存在一定差距，在高精度检测领域需要提升。

发明内容

本申请实施例提供了一种微机电磁通门传感器的制备方法及其结构，可以使得聚磁器和微机电磁通门集成一体，可以提高位置控制精准性，减少微组装误差，并且，通过在衬底上增设磁力线聚集器组可以提高微机电磁通门传感器对磁场的聚集能力，可以提高对大磁场的磁冲击的抵御能力，可以提高对磁场的检测分辨率、稳定性和抗冲击性，可以扩展微机电磁通门传感器的应用场景。

本申请实施例提供了一种微机电磁通门传感器的制备方法，包括获取衬底和待制备薄带；待制备薄带的材料为铁基或者钴基；

在衬底上制备第一子线圈；

将待制备薄带粘附于衬底上，得到待制备衬底；

对待制备衬底进行光刻处理，得到图形化的待制备衬底；

利用湿法腐蚀在图形化的待制备衬底上制备出磁力线聚集器组和磁芯；磁力线聚集器组中的磁力线聚集器相对于磁芯对称设置在待制备衬底上；

在待制备衬底上制备第二子线圈，使得第一子线圈与第二子线圈连接，得到微机电磁通门传感器。

进一步地，在衬底上制备第一子线圈，包括：

在衬底上制备第一激励子线圈和第一检测子线圈；

在衬底上制备第一绝缘层，使得第一绝缘层覆盖第一激励子线圈和第一检测子线圈；

在待制备衬底上制备第二子线圈，使得第一子线圈与第二子线圈连接，包括：

在第一绝缘层上制备第二激励子线圈和第二检测子线圈，使得第一激励子线圈和第二激励子线圈连接，得到激励线圈，并且使得第一检测子线圈和第二检测子线圈连接，得到检测线圈。