專利名稱：強磁性金屬薄膜磁敏電阻及其制造工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及磁敏感元件，特別是磁敏電阻及其制造工藝。
已有磁敏電阻為霍爾元件，它由芯片和芯片引出角構成，其芯片采用銻化銦、砷化鎵等半導體材料制成，因此該產品溫度特性差，怕沖擊、振動，靈敏度低。
本發明的目的是提供一種靈敏度高，溫度特性好，堅固耐用穩定可靠，壽命長，且易于制造的強磁性金屬薄膜磁敏電阻及其制造工藝。
為達到上述目的，本發明強磁性金屬薄膜磁敏電阻的芯片是由襯底片和襯底片上的鎳、鈷合金鍍層構成，鎳、鈷合金鍍層形成兩個完全相同的具有遇回狀的電阻條相互垂直地配置，具有三個引出端，引出端連芯片引出角，芯片外是塑封層。
襯底片可為硅外延片、陶瓷片和玻璃片中任一種。
制造上述強磁性金屬薄膜磁敏電阻，其制造工藝依次為材料清洗處理、蒸鍍合金薄膜、光刻腐蝕、劃片、超聲壓焊、涂油、封裝、高低溫老化和功率老化各工序組成。
第一工序材料清洗處理把襯底片放入燒杯中，依次用甲苯、丙酮、乙醇各超聲清洗兩分鐘，再用去離子水沖洗，清洗至無油污，光亮為止。再用乙醇脫水后，置于裝有乙醇的容器中。
第二工序蒸鍍合金薄膜把經過清洗處理的襯底片和按重量百分比為含鎳77%～81%，含鈷19%～23%的鎳、鈷合金絲置于高真空鍍膜機內，在真空度達到5×10-3mmHg以上，襯底加熱器溫度為310℃～320℃時，鎳、鈷合金絲熔化成液球狀，易于揮發，襯底片上被均勻地蒸鍍上一層鎳、鈷合金薄膜，待襯底加熱器溫度降至80℃以下時，取出蒸鍍好的襯底片。
第三工序光刻腐蝕光刻采用晶體管的平面工藝，對蒸鍍好合金薄膜的襯底片光刻，然后把光刻后的襯底片放入按重量配比為硝酸比水比硫酸鈰等于4∶10∶1的腐蝕液中腐蝕6～8分鐘。
其余各工序與平面晶體管工藝相同。
由上述制造工藝加工的強磁性金屬薄膜磁敏電阻能達到下列指標，工作溫度-40℃～+100℃，保存溫度-50℃～+125℃，功耗為150mW，靈敏度為(R∥-R⊥)/R0≥3%，R∥為磁場磁力線方向與磁敏電阻的電流方向平行時單臂磁敏電阻的阻值，R⊥為磁場磁力線方向與磁敏電阻的電流方向垂直時，單臂磁敏電阻的阻值，R0為無磁場時，單臂磁敏電阻的阻值。全電阻為0.5KΩ到5KΩ。
本發明的優點是，靈敏度高，信號磁場在50mT以下，電源電壓為5V的強磁性薄膜磁敏電阻的平均場強靈敏度接近1mV/mT，比霍爾元件的靈敏度高1～2個的量級。在強磁場的情況下，平均角靈敏度接近每度20mV。溫度特性好，全電阻溫度系數為每度2.0×10-3，輸出電壓的溫地系數為每度-3.0～10-4，且電阻值和輸出電壓隨溫度變化是線性的，容易補償。堅固耐用穩定可靠，在比較惡劣的環境下仍能很好地進行工作。使用壽命長，容易制造。在自動檢測、控制及儀器儀表中能得到廣泛應用。
下面結合附圖對本發明實施例進行詳細地說明，
圖1為強堿性金屬薄膜磁敏電阻芯片結構示意2為強磁性金屬薄膜磁敏電阻的外形結構示意圖強磁性金屬薄膜磁敏電阻如圖1、圖2所示，由芯片和芯片引出角構成，芯片是由玻璃片和玻璃片上的按重量百分比為含鎳80%，含鈷20%的鎳、鈷合金鍍層構成，鎳、鈷合金層形成如圖1所示的兩個完全相同的具有遇回狀的電阻條1相互垂直地配置，具有三個引出端2、3、4。引出端2、3、4分別和圖2所示的芯片引出角5、6、7連接，芯片外是環氧樹脂塑封層8。
制造實施例中說的強磁性金屬薄膜磁敏電阻，按上述制造工藝進行，其中第二工序襯底加熱器溫度為310℃，第三工序光刻腐蝕的腐蝕時間為6分鐘，生產出來的產品能達到上述指標。
權利要求
1.強磁性金屬薄膜磁敏電阻，由芯片和芯片引出角構成，其特征在于芯片是由襯底片和襯底片上的鎳、鈷合金鍍層構成，鎳、鈷合金鍍層形成兩個完全相同的具有遇回狀的電阻條(1)相互垂直地配置，具有三個引出端(2)、(3)、(4)，引出端連芯片引出角(5)、(6)、(7)，芯片外是塑封層(8)。
2.根據權利要求1所述的磁敏電阻，其特征在于襯底片為硅外延片、陶瓷片和玻璃片中任一種。
3.強磁性金屬薄膜磁敏電阻制造工藝，其特征在于依次有材料清洗處理、蒸鍍合金薄膜、光刻腐蝕、劃片、超聲壓焊、涂油、封裝、高低溫老化和功率老化各工序組成，其中，第一工序材料清洗處理，把襯底片放入燒杯中，依次用甲苯、丙酮、乙醇各超聲清洗兩分鐘，再用去離子水沖洗，用乙醇脫水后，置于裝有乙醇的容器中，第二工序蒸鍍合金薄膜，把經過清洗處理的襯底片和按重量百分比為含鎳77%～81%，含鈷19%～23%的鎳、鈷合金絲置于高真空鍍膜機內，在真空度達到5×10-5mmHg以上，襯底加熱器溫度為310℃～320℃時，鎳、鈷合金絲熔化成液球狀，襯底片上被均勻地蒸鍍上一層鎳、鈷合金薄膜，待襯底加熱器溫度降至80℃以下時，取出蒸鍍好的襯底片，第三工序光刻腐蝕，對蒸鍍好合金薄膜的襯底片光刻后，放入按重量配比為硝酸比水比硫酸鈰等于4∶10∶1的腐蝕液中腐蝕6～8分鐘。
4.根據權利要求3所述的磁敏電阻制造工藝，其特征在于鎳、鈷合金絲按重量百分比含鎳80%，含鈷20%，為最優選配比。
全文摘要
強磁性金屬薄膜磁敏電阻及其制造工藝，其芯片有襯底片及鎳、鈷合金鍍層構成，鍍層形成兩個完全相同的迂回狀電阻條相互垂直配置，具有三個引出端。其制造工藝依次為材料清洗處理、蒸鍍合金薄膜、光刻腐蝕、劃片、超聲壓焊、涂油、封裝、高低溫老化和功率老化各工序組成。蒸鍍合金薄膜要求真空度達到5×10
文檔編號H01L43/08GK1076312SQ93110039
公開日1993年9月15日 申請日期1993年1月15日 優先權日1993年1月15日
發明者孟慶波 申請人:孟慶波