一种磁通门传感器的制备方法及其结构技术

本申请实施例所公开的一种磁通门传感器的制备方法及其结构，包括将待制备薄带粘附于第一衬底上，对待制备薄带进行切割处理，得到磁芯；在第二衬底上制备第一子线圈和第一导电结构；在第二衬底上制备第一绝缘层，第一绝缘层覆盖第一子线圈和第一导电结构；将磁芯转移至第一绝缘层上；磁芯在第一绝缘层上的位置与第一子线圈在第一绝缘层上的位置对应，磁芯的设置方向与第一子线圈的设置方向垂直；在第一子线圈上制备第二绝缘层，第二绝缘层覆盖磁芯；在第二绝缘层上制备第二子线圈，第一导电结构连接第一子线圈和第二子线圈形成线圈；在第二衬底上制备多个电极，得到磁通门传感器。本申请实施例可以减少毛刺少、提高精度高以及提高装配精度和效率。提高装配精度和效率。提高装配精度和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种磁通门传感器的制备方法及其结构


[0001]本专利技术涉及器件制备领域，尤其涉及一种磁通门传感器的制备方法及其结构。

技术介绍

[0002]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。
[0003]传统磁通门传感器使用一个坚固的骨架作为基座，将软磁带状磁芯固定于骨架上，然后采用机械的方法在磁芯上缠绕线圈制成。一般体积较大、批量生产成本高且装配误差大、铁芯和线圈的匹配度差，容易受到温度、应力和机械振动的影响，导致后期需要频繁校准。同时，由于磁通门传感器和信号处理电路是分开制备的，导致传统磁通门传感器存在体积大、质量大、灵敏度低、长期稳定性差、磁场空间分辨率差、带宽低的缺陷，进而限制了磁通门传感器的应用场景，例如在磁头、安全传感器、传感器阵列、便携设备、电子罗盘、电流传感器、生物医学等领域中无法应用。
[0004]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。现有磁通门传感器的核心部件包括三个激励线圈、检测线圈和磁芯。现有磁芯的手工加工方法，操作误差大、存在对准误差，位置度低，对磁通门传感器的磁通门噪声、串扰具有影响，并且加工周期长，整体器件的均一性差，不利于产业化生产。另一种是直接将薄带磁芯材料贴在晶圆wafer上加工，利用微加工技术进行磁芯的图形化，该方法虽然可以解决对准误差的问题，但是由于薄带中使用到的磁芯面积非常小，部分区域的薄带材料将被刻蚀，极大地浪费薄带材料，增加了制造成本和工艺步骤，不利于产业化生产。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种磁通门传感器的制备方法及其结构，可以减少毛刺少、提高精度高以及提高装配精度和效率。
[0006]本申请实施例提供了一种磁通门传感器的制备方法，包括：
[0007]获取待制备薄带、第一衬底和第二衬底；
[0008]将待制备薄带粘附于第一衬底上，并对待制备薄带进行切割处理，得到磁芯；
[0009]在第二衬底上制备第一子线圈和第一导电结构；
[0010]在第二衬底上制备第一绝缘层，使得第一绝缘层覆盖第一子线圈和第一导电结构；
[0011]将磁芯转移至第一绝缘层上；磁芯在第一绝缘层上的位置与第一子线圈在第一绝
缘层上的位置对应，且磁芯的设置方向与第一子线圈的设置方向垂直；
[0012]在第一子线圈上制备第二绝缘层，使得第二绝缘层覆盖磁芯；
[0013]在第二绝缘层上制备第二子线圈，通过第一导电结构连接第一子线圈和第二子线圈，形成线圈；
[0014]在第二衬底上制备多个电极，得到磁通门传感器。
[0015]进一步地，将磁芯转移至第一绝缘层上之后，制备方法还包括：
[0016]在第一子线圈上制备第二绝缘层，使得第二绝缘层覆盖磁芯和第一导电结构；
[0017]对第二绝缘层进行打磨处理，使得第一导电结构暴露于空气；
[0018]在第一导电结构上制备第二导电结构；第一导电结构与第二导电结构的厚度总和大于磁芯的厚度。
[0019]进一步地，待制备薄带的材料为铁基或者钴基。
[0020]进一步地，将待制备薄带粘附于第一衬底上，并对待制备薄带进行切割处理，得到磁芯，包括：
[0021]将待制备薄带粘附于第一衬底上，并将第一衬底固定在激光切割机载体上，基于预设切割尺寸对待制备薄带进行切割处理，得到磁芯。
[0022]进一步地，将磁芯转移至第一绝缘层上，包括：
[0023]利用气动机械臂的吸取磁芯，并基于气动机械臂的预设规划路径将磁芯转移至第一绝缘层上，与第一子线圈在第一绝缘层上的位置对应。
[0024]进一步地，在第二衬底上制备第一子线圈和第一导电结构，包括：
[0025]在第二衬底上溅射种子层；
[0026]对第二衬底进行光刻处理，得到线型待电镀区域和两个柱状型待电镀区域；两个柱状型待电镀区域分别设置在线型待电镀区域的两端部；
[0027]对线型待电镀区域和柱状型待电镀区域进行电镀处理，使得在线型待电镀区域形成第一子线圈以及在柱状型待电镀区域形成第一导电结构。
[0028]进一步地，在第二衬底上制备多个电极，得到磁通门传感器，包括：
[0029]在第二衬底上制备输入输出电极组，且在第一导电结构上旋涂第三绝缘层，得到磁通门传感器。
[0030]进一步地，种子层的材料为铬或者铜。
[0031]相应地，本申请实施例提供了一种磁通门传感器的结构，磁通门传感器的结构是基于上述磁通门传感器的制备方法得到的结构，该结构包括：
[0032]衬底；
[0033]第一子线圈和第一导电结构，第一子线圈和第一导电结构均设置在衬底上；
[0034]第一绝缘层，第一绝缘层设置在第一子线圈和第一导电结构上；
[0035]磁芯，磁芯设置在第一绝缘层上；磁芯在第一绝缘层上的位置与第一子线圈在第一绝缘层上的位置对应，且磁芯的设置方向与第一子线圈的设置方向垂直；
[0036]第二绝缘层，第二绝缘层设置在第一子线圈上；第二绝缘层覆盖磁芯，且未覆盖第一导电结构；
[0037]第二子线圈，第二子线圈设置在第二绝缘层上，通过第一导电结构连接第一子线圈和第二子线圈，形成线圈，
[0038]多个电极，多个电极设置在衬底上。
[0039]进一步地，待制备薄带的材料为铁基或者钴基。
[0040]本申请实施例具有如下有益效果：
[0041]本申请实施例所公开的一种磁通门传感器的制备方法及其结构，包括获取待制备薄带、第一衬底和第二衬底；将待制备薄带粘附于第一衬底上，并对待制备薄带进行切割处理，得到磁芯；在第二衬底上制备第一子线圈和第一导电结构；在第二衬底上制备第一绝缘层，使得第一绝缘层覆盖第一子线圈和第一导电结构；将磁芯转移至第一绝缘层上；磁芯在第一绝缘层上的位置与第一子线圈在第一绝缘层上的位置对应，且磁芯的设置方向与第一子线圈的设置方向垂直；在第一子线圈上制备第二绝缘层，使得第二绝缘层覆盖磁芯；在第二绝缘层上制备第二子线圈，通过第一导电结构连接第一子线圈和第二子线圈，形成线圈；在第二衬底上制备多个电极，得到磁通门传感器。基于本申请实施例，利用激光切割机切割待制备薄带，相较于传统的湿法刻蚀制备磁芯，具有毛刺少、精度高、易控制、效率高等优势。并且，通过对待制备薄带进行处理，可以提高后续得到的磁通门传感器的精度。通过气动机械臂的吸头利用真空负压吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁通门传感器的制备方法，其特征在于，包括：获取待制备薄带、第一衬底和第二衬底；将所述待制备薄带粘附于所述第一衬底上，并对所述待制备薄带进行切割处理，得到磁芯；在所述第二衬底上制备第一子线圈和第一导电结构；在所述第二衬底上制备第一绝缘层，使得所述第一绝缘层覆盖所述第一子线圈和所述第一导电结构；将所述磁芯转移至所述第一绝缘层上；所述磁芯在所述第一绝缘层上的位置与所述第一子线圈在所述第一绝缘层上的位置对应，且所述磁芯的设置方向与所述第一子线圈的设置方向垂直；在所述第一子线圈上制备第二绝缘层，使得所述第二绝缘层覆盖所述磁芯；在所述第二绝缘层上制备第二子线圈，通过所述第一导电结构连接所述第一子线圈和所述第二子线圈，形成线圈；在所述第二衬底上制备多个电极，得到磁通门传感器。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将所述磁芯转移至所述第一绝缘层上之后，所述制备方法还包括：在所述第一子线圈上制备所述第二绝缘层，使得所述第二绝缘层覆盖所述磁芯和所述第一导电结构；对所述第二绝缘层进行打磨处理，使得所述第一导电结构暴露于空气；在所述第一导电结构上制备第二导电结构；所述第一导电结构与所述第二导电结构的厚度总和大于所述磁芯的厚度。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述待制备薄带的材料为铁基或者钴基。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将所述待制备薄带粘附于所述第一衬底上，并对所述待制备薄带进行切割处理，得到磁芯，包括：将所述待制备薄带粘附于所述第一衬底上，并将所述第一衬底固定在激光切割机载体上，基于预设切割尺寸对所述待制备薄带进行切割处理，得到所述磁芯。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将所述磁芯转移至所述第一绝缘层上，包括：利用气动机械臂的吸取所述磁芯，并基于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙学成，陈强，
申请(专利权)人：上海阿芮斯智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：