專(zhuān)利名稱(chēng)：低功耗節(jié)能型磁敏元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)方向變化測(cè)量和控制的低功耗節(jié)能型磁敏元件。
用于遠(yuǎn)傳水表、煤氣表、汽表和壓力表的磁敏元件要求產(chǎn)品具有低功耗的性能，但由于目前市場(chǎng)上的磁敏元件電阻小，工作電流大，無(wú)法解決低功耗的難題。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種使用壽命長(zhǎng)，能應(yīng)用于遠(yuǎn)傳的、具有低功耗的節(jié)能型磁敏元件。
本實(shí)用新型包括襯底、合金絲、磷硅玻璃，特點(diǎn)是合金絲由兩組構(gòu)成，每組的合金絲相互平行排列，兩組間相互垂直布置。
上述合金絲的寬度小于5μm。
襯底為非導(dǎo)電體材料，合金絲蒸鍍于襯底上，磷硅玻璃通過(guò)沉積將合金絲固定于襯底上。
本實(shí)用新型利用磁性金屬材料的磁致伸縮效應(yīng)。當(dāng)信號(hào)磁場(chǎng)的磁力線(xiàn)方向與磁敏元件的平面平行，并與一組平行排列的金屬絲電阻(RA)電流方向平行時(shí)，RA呈正磁致伸縮效應(yīng)，其阻值增大為+ΔRA時(shí)，磁力線(xiàn)方向垂直于另一組平行排列的金屬絲電阻RB的電流方向，RB呈負(fù)磁致伸縮效應(yīng)，其阻值減小為-ΔRB，|+ΔRA|＝|-ΔRB|。
本實(shí)用新型采用超細(xì)金屬絲，可提高阻值50～500倍，大大降低了工作電流和功耗，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)外三表急需解決的功能型元件技術(shù)問(wèn)題，可應(yīng)用于長(zhǎng)壽遠(yuǎn)傳水表、煤氣表、汽表、壓力表等。
現(xiàn)結(jié)合附圖，進(jìn)一步說(shuō)明實(shí)例。


圖1為本實(shí)用新型金屬絲圖形結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為局面剖視圖。
圖中，1襯底、2合金絲、3磷硅玻璃、4鋁電極。
如圖1所示，以玻璃片或陶瓷片或二氧化硅片為襯底1，合金絲2通過(guò)真空鍍膜法或電子束轟擊法蒸鍍?cè)谝r底1上，其圖形排列如圖1所示，合金絲2由兩組組成，兩組相互垂直布置在襯底上，每組合金絲相互平行排列。合金絲2的寬度為3μm，厚度為2500。磷硅玻璃3通過(guò)沉積法將合金絲2包裹于襯底1上，為防止龜裂，磷硅玻璃3的厚度不大于4000。
具體生產(chǎn)過(guò)程是合金絲材料為Fe 5％、Ni 75％、Co 20％。
制造工藝1、將配制好的鐵鎳鈷合金和襯底片進(jìn)行化學(xué)處理后，用高純水沖洗后烘干待用。
2、將清洗烘干后的合金在H2中，600℃～700℃下恒溫30～40分鐘處理后待用。
3、將合金通高真鍍或電子束矗擊或?yàn)R射技術(shù)蒸鍍?cè)诮^緣襯底上，形成合金薄膜，其厚度≥3000。
4、合金化。將蒸鍍合金薄膜的片子，在H2和N2中或真空中680℃下升溫10分，恒溫10分，降溫10分。
5、光刻蝕，將合金薄膜刻蝕成如圖1圖形，光刻膠用正性光刻膠，并涂膠厚必須≤1μm。
6、沉積磷硅玻璃。因本元件合金薄膜條超細(xì)超長(zhǎng)，并防止磷硅玻璃龜裂，要求磷硅玻璃厚度保證在≤4000。
7、刻蝕引線(xiàn)孔。因本元件金屬薄膜條間距超窄，光刻膠必須采用正性的，并涂光刻膠厚度必須≤1μm。
8、蒸鋁。用高真空鍍膜或高真空電子束矗擊、濺射法蒸锃，其厚度在1μm左右。
9、合金化。將蒸完鋁的片子在H2和N2中或真空中，在580℃下升溫10分，恒溫10分，降溫10分。
10、刻蝕鋁電極。
11、劃小片12、粘片13、超聲鍵合內(nèi)引線(xiàn)
14、涂硅橡膠純化保護(hù)15、封裝、鍍錫、切管腳16、熱老化120℃ 24小時(shí)17、初測(cè)18、功率老化24小時(shí)19、總測(cè)20、檢查例行試驗(yàn)21、打印包裝產(chǎn)品參數(shù)指標(biāo)電阻靈敏度系數(shù)≥3％輸出電壓靈敏度系數(shù)Vp-p≥80MV全電阻≥500kΩ電阻溫度系數(shù)≤2×10-3/℃輸出電壓溫度系數(shù)≤2×10-4/℃頻率響應(yīng)≥10MHz功耗10μW工作電流≤1μA產(chǎn)品特性除具有強(qiáng)磁性金屬薄膜磁敏電阻的全部特性外，另具有獨(dú)特特性1、阻值大，是目前國(guó)內(nèi)的RCM01和國(guó)外的DM106的強(qiáng)磁性金屬薄膜磁敏電阻的50～500倍。
2、低功耗，耗散功率是目前國(guó)內(nèi)的RCM01和國(guó)外的DM106的強(qiáng)磁性金屬薄膜磁敏電阻的1/15,000。
3、具有獨(dú)特的功能型，是國(guó)內(nèi)外三表急需解決的功能型元件。
權(quán)利要求1.低功耗節(jié)能型磁敏元件，包括襯底、合金絲、磷硅玻璃，其特征在于所述合金絲為兩組，每組分別平行排列，兩組間相互垂直布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述磁敏元件，其特征在于所述合金絲的寬度小于5μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述磁敏元件，其特征在于所述襯底為非導(dǎo)電體材料，合金絲蒸鍍于襯底上，磷硅玻璃通過(guò)沉積將合金絲固定于襯底上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)方向變化測(cè)量和控制的低功耗節(jié)能型磁敏元件，特點(diǎn)是在襯底上設(shè)置兩組相互垂直布置的合金絲，每組分別平行排列，且合金絲的寬度小于5μm，實(shí)現(xiàn)低電流、低功耗，解決了國(guó)內(nèi)外三表急需解決的功能型元件技術(shù)問(wèn)題，可應(yīng)用于長(zhǎng)壽遠(yuǎn)傳水表、煤氣表、汽表、壓力表等。
文檔編號(hào)G01R33/00GK2476035SQ0123725
公開(kāi)日2002年2月6日 申請(qǐng)日期2001年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月5日
發(fā)明者朱爾茂, 孟慶波, 常祝生, 孟繁智 申請(qǐng)人:朱爾茂, 孟慶波, 常祝生, 孟繁智