[发明专利]一种采用3D打印机制备双轴巨磁阻抗效应磁敏器的方法

摘要

一种采用3D打印机制备双轴巨磁阻抗效应磁敏器的方法，双轴巨磁阻抗效应磁敏器中既含有X轴磁敏单元又含有Y轴磁敏单元，X轴磁敏单元和Y轴磁敏单元均通过3D打印机制备在基片上，X轴磁敏单元或是Y轴磁敏单元中均包含有底层电感线圈、电感线圈柱、顶层电感线圈、玻璃包裹非晶丝、绝缘填充材料，玻璃包裹非晶丝采用拉丝法获得并通过人为方式植入，3D打印机在打印底层电感线圈、电感线圈柱和顶层电感线圈时均植入有各自的导线和导线引脚，相关线圈中的各导线相互串接后在其两端形成导线引脚，导线引脚与信号采集单元和激励电源依次相连，3D打印机能够提高X轴和Y轴的测量精度，提高产品良率和一致性，降低产品成本。

主权项

一种采用3D打印机制备双轴巨磁阻抗效应磁敏器的方法，该方法使用到3D打印机，所述双轴巨磁阻抗效应磁敏器中既含有X轴磁敏单元又含有Y轴磁敏单元，所述X轴磁敏单元和所述Y轴磁敏单元均通过3D打印机制备在基片(1)上，所述X轴磁敏单元或是所述Y轴磁敏单元中均包含有底层电感线圈(2)、电感线圈柱(3)、顶层电感线圈(4)、玻璃包裹非晶丝 (5)、绝缘填充材料(6)，其中玻璃包裹非晶丝通过人为方式植入，玻璃包裹非晶丝采用拉丝法制备获得，3D打印机在打印底层电感线圈、电感线圈柱和顶层电感线圈时均植入有各自 的导线和导线引脚，相关线圈中的各导线相互串接后在其两端形成导线引脚，该导线引脚 与信号采集单元和激励电源依次相连，其特征是：将所述X轴磁敏单元通过3D打印机打印在基片的水平方向，将所述Y轴磁敏单元通过3D打印机打印在基片的垂直方向，将所述水平方向简称为X轴，将所述垂直方向简称为Y轴，此时所述X轴磁敏单元和所述Y轴磁敏单元在基片同一平面上构成正交的双轴巨磁阻抗效应磁敏器，所述X轴磁敏单元和所述Y轴磁敏单元在基片上均呈螺旋斜口状配置，所述螺旋斜口状由底层电感线圈、电感线圈柱、顶层电感线圈和绝缘填充材料均通过3D打印机呈现，所述螺旋斜口状的倾斜角度β、倾斜间距D及长度L由设计给定，β角与X轴或是Y轴之间的夹角均控制在120～135°，将底层电感线圈、电感线圈柱、顶层电感线圈、绝缘填充材料、倾斜角度β、倾斜间距D及长度L各参数均存储于3D打印机中，3D打印机在打印所述X轴磁敏单元和所述Y轴磁敏单元时存在如下打印过程；第一种打印过程：先沿X轴打印所述X轴磁敏单元后再沿Y轴打印所述Y轴磁敏单元，或是先沿Y轴打印所述Y轴磁敏单元后再沿X轴打印所述X轴磁敏单元；第二种打印过程：沿X轴和Y轴同时打印所述X轴磁敏单元和所述Y轴磁敏单元；上述两种打印过程中均植入有玻璃包裹非晶丝，所述X轴磁敏单元或是所述Y轴磁敏单元中的各导线引脚再与信号采集单元及激励电源联接，之后制备出双轴巨磁阻抗效应磁敏器，双轴巨磁阻抗效应磁敏器能分别测量所述X轴磁敏单元或是所述Y轴磁敏单元两端的感应信号变化值，该感应信号变化值即为所述X轴磁敏单元或是所述Y轴磁敏单元的外磁场变化值；上述基片采用玻璃片，或采用硅片，或采用陶瓷片；上述绝缘填充材料为聚酰亚胺；上述激励电源采用中低频交流电源，中低频交流电源的频率控制在10～120MHz而其脉冲信号的脉宽控制在0.1ns；上述玻璃包裹非晶丝中的非晶丝采用FeCo基非晶丝，FeCo基非晶丝通过拉丝法制备，FeCo基非晶丝的直径控制在10μm～1mm，要求FeCo基非晶丝的最大灵敏度方向是沿着该非晶丝线条的长度方向；上述导线采用Cu丝线，或采用Ni丝线，或采用Ag丝线，或采用Au丝线。