[发明专利]一种集成于硅基片上的电磁式振动能量采集器及制备方法

权利要求书

1.一种集成于硅基片上的电磁式振动能量采集器，其特征在于，包括：硅基片上螺线圈、微型磁体和挡板；

所述硅基片上螺线圏的内部为贯穿的中空腔体，所述微型磁体滑动设置于所述腔体内，所述微型磁体受到外界激励时在所述腔体内相对所述硅基片上螺线圈往复运动；

所述挡板设置于所述硅基片上螺线圈的两端，对所述微型磁体施加与其运动方向相反的碰撞力。

2.如权利要求1所述的电磁式振动能量采集器，其特征在于，所述硅基片上螺线圈为硅基片上单层螺线圈，具体包括：

上层硅基底，所述上层硅基底的一面刻有螺线槽和电极槽，另一面刻有使所述微型磁体自由移动的空腔；

下层硅基底，所述下层硅基底的一面刻有螺线槽和电极槽，另一面刻有使所述微型磁体自由移动的空腔，所述上层硅基底与所述下层硅基底上下对准时，所述上层硅基底的空腔与所述下层硅基底的空腔形成为贯穿的中空腔体；

金属螺线圈，所述金属螺线圈贯穿于所述上层硅基底的螺线槽和下层硅基底的螺线槽；

电极，所述电极设置于上层硅基底的电极槽和下层硅基底的电极槽。

3.如权利要求1所述的电磁式振动能量采集器，其特征在于，所述硅基片上螺线圈为硅基片上双层螺线圈，具体包括：

外部上层硅基底，所述外部上层硅基底的一面刻有外层螺线槽和电极槽；

内部上层硅基底，所述内部上层硅基底的一面刻有内层螺线槽，另一面刻有使所述微型磁体自由移动的空腔；

内部下层硅基底，所述内部下层硅基底的一面刻有内层螺线槽，另一面刻有使所述微型磁体自由移动的空腔；

外部下层硅基底，所述外部下层硅基底的一面刻有外层螺线槽和电极槽；

外层金属螺线圈，所述外层金属螺线圈贯穿于所述外部上层硅基底的外层螺线槽和外部下层基底的外层螺线槽；

内层金属螺线圈，所述内层金属螺线圈贯穿于所述内部上层硅基底的内层螺线槽和内部下层硅基底的内层螺线槽；

电极，所述电极设置于外部上层硅基底的电极槽和外部下层硅基底的电极槽。

4.如权利要求2或3所述的电磁式振动能量采集器，其特征在于，还包括扩展硅基底，所述扩展硅基底刻有使所述微型磁体自由移动的空腔，所述扩展硅基底贯穿支撑于所述硅基片上螺线圈的中空腔体内，用于扩展所述中空腔体的高度。

5.一种集成于硅基片上的电磁式振动能量采集器的制备方法，其特征在于，包括步骤：

通过对一双面氧化硅片进行光刻、腐蚀，使所述双面氧化硅片一表面形成空腔，另一表面形成螺线槽、电极槽和贯穿通孔，以制备上层硅基底和下层硅基底；

将制备的上层硅基底和下层硅基底上下对齐；

利用微铸造工艺对对齐后的上层硅基底和下层硅基底进行铸造填充，形成微铸造金属螺线圈，进一步形成硅基片上螺线圈；

将微型磁体放置于上层硅基底和下层硅基底形成的空腔中；

在所述硅基片上螺线圈的两端设置挡板。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，还包括制备扩展硅基底，并将制备的扩展硅基底放置于上层硅基底和下层硅基底之间，以通过所述扩展硅基底扩展所述上层硅基底和下层硅基底形成的空腔的高度。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述制备扩展硅基底包括步骤：

通过对一硅片进行光刻，使所述硅片形成与所述上层硅基底和下层硅基底连接的贯穿通孔，及形成使所述微型磁体自由移动的空腔。