[發明專利]一種巨磁阻抗效應磁敏傳感器及制備方法

有效

• 申請號: 201810581180.5
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108872889B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 黃東亞;楊俊;王躍平;白師豪
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: G01R33/09
• 分類號: G01R33/09
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 魏新培

1.一種巨磁阻抗效應磁敏傳感器的制備方法，其特征在于：該磁敏傳感器包括磁敏材料（1）、三維微型感應線圈（2）和電路部分（3），所述電路部分（3）包括驅動電路（301）和信號采集處理電路（302）；

所述磁敏材料（1）的表面設有金屬導電層（4），金屬導電層（4）沿圓周方向被間隔刻蝕且在磁敏材料（1）上形成三維微型感應線圈（2），磁敏材料（1）和三維微型感應線圈（2）構成磁敏傳感單元，若干個所述磁敏傳感單元組合到傳感器基體凹槽中構成磁敏傳感器，所述磁敏傳感器的兩端分別設有探頭部分（5），兩端的探頭部分（5）之間通過導線連接驅動電路（301），所述三維微型感應線圈（2）的兩端之間連接信號采集處理電路（302）；

該制備方法，包括以下步驟：

步驟一、選擇玻璃包覆非晶絲作為磁敏材料（1），通過拉絲法得到8-180μm直徑的玻璃包覆非晶絲，備用；

步驟二、將步驟一得到的玻璃包覆非晶絲的玻璃表面粗糙化處理，然后將處理后的玻璃包覆非晶絲固定在自旋架上；

步驟三、自旋架帶動玻璃包覆非晶絲做不同速率的自旋，在自旋的玻璃包覆非晶絲的玻璃表層磁控濺射或氣相沉積一層金屬導電層（4）；

步驟四、將帶有金屬導電層（4）的玻璃包覆非晶絲進行熱處理，同時使金屬導電層微觀組織致密化；

步驟五、將熱處理后的玻璃包覆非晶絲再次安裝在自旋架上并置于離子束濺射刻蝕機上，離子束濺射刻蝕機進行設定：離子束在濺射刻蝕時沿著玻璃包覆非晶絲軸向緩慢移動，同時玻璃包覆非晶絲以一定速率自旋，離子束在玻璃包覆非晶絲的金屬導電層（4）表層螺旋狀選擇性轟擊刻蝕，得到濺射刻蝕后的玻璃包覆非晶絲，金屬導電層（4）未被刻蝕部分形成三維微型感應線圈（2），繞有三維微型感應線圈（2）的玻璃包覆非晶絲形成磁敏傳感單元；

步驟六、根據傳感器器件結構，將若干個磁敏傳感單元組合并置于傳感器基體凹槽中，噴射絕緣填充材料固定，引出導線后一體化集成到電路部分（3），得到磁敏傳感器；

步驟七、所述電路部分（3）的信號采集處理電路（302）產生電流激勵信號對磁敏傳感器進行信號激勵，信號采集處理電路（302）采集磁敏傳感器對外磁場感應信號，所述信號采集處理電路（302）根據采集到的磁場感應信號測量磁敏傳感器所處空間中的磁場變化。

2.根據權利要求1所述的一種巨磁阻抗效應磁敏傳感器的制備方法，其特征在于：所述磁敏材料（1）為玻璃包覆非晶絲。

3.根據權利要求1所述的一種巨磁阻抗效應磁敏傳感器的制備方法，其特征在于：所述步驟一中，通過拉絲法得到的玻璃包覆非晶絲的直徑為10-150μm。

4.根據權利要求1所述的一種巨磁阻抗效應磁敏傳感器的制備方法，其特征在于：所述步驟二中，玻璃表面粗糙化處理所用到的溶液為HF溶液或NaOH溶液。

5.根據權利要求1所述的一種巨磁阻抗效應磁敏傳感器的制備方法，其特征在于：所述步驟六得到的磁敏傳感器為一維、二維或三維，磁敏傳感器的維數與磁敏傳感單元的個數相等。

6.根據權利要求1所述的一種巨磁阻抗效應磁敏傳感器的制備方法，其特征在于：所述玻璃包覆非晶絲的成分為Co基非晶合金或Fe基非晶合金。

7.根據權利要求1所述的一種巨磁阻抗效應磁敏傳感器的制備方法，其特征在于：所述金屬導電層（4）為銅、鋁、錫、鉻中的一種或幾種復合材料。

8.根據權利要求1所述的一種巨磁阻抗效應磁敏傳感器的制備方法，其特征在于：所述玻璃包覆非晶絲的最大靈敏度方向為其長度方向。