专利名称：Lc共振巨磁阻抗效应复合丝及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种LC共振巨磁阻抗效应复合丝及其制备方法，属 .于磁敏传感器和信息功能材料及其制备的技术领域。
背景技术：
巨磁阻抗效应(GMI)是指某些软磁材料在外加磁场中，其磁导 率发生很大变化，引起其交流阻抗随之发生很大变化的特性。由于其 灵敏度高、体积小、响应快及非接触式等优点，GMI材料在高灵敏度 磁传感器、磁记录读头、磁编妈器、汽车自动导向等领域引起重视， 将发挥很大的作用。GMI器件正在朝小型化和集成化的方向发展。
利用LC共振原理可提高磁敏元件的性能。
背景技术：
所采用的措 施是在磁敏元件的两端外接电容，使与磁敏元件联用的测量系统在共 振条件下工作，GMI效应显著提高。但它们的灵敏度、抗干扰、重复 性、小型化等还存在问题，使得该项技术难以应用于产品。
发明内容
本发明的目的是提出一种LC共振巨磁阻抗效应复合丝，其特征 在于，由金属丝1、隔离层2、软磁层3和端头4组成，隔离层2是 绝缘电介质，隔离层2以使金属丝1的端头4暴露在外的方式依附在 金属丝1的表面，软磁层3依附在隔离层2的表面，端头4和软磁层 3另一端分别为该复合丝的两个引出端，金属丝1的直径和长度分别 为60 210pm和4 12cm，隔离层2的厚度为0.2~5pm，软磁层3的厚 度为2 12pm。该复合丝工作时处于LC共振状态。
所述的复合丝的进一歩特征在于，金属丝1为铍铜丝、银丝或铜 丝，隔离层2为合成树脂漆、溅射Si02膜、或电镀电镀铝，经氧化 处理后的氧化铝，软磁层3为CoP或NiCoP。
本发明的另一个目的是推出一种制备该复合丝的方法。为达到
上述目的，本发明采用以下技术方案在除了端头4外的金属丝1的 表面上涂敷隔离层2，再在隔离层2的表面上用化学镀镀软磁层3， 得成品。
现结合附图详细说明本发明的技术方案。 一种LC共振巨磁阻抗
效应复合丝的制备方法，其特征在于，具体操作步骤
第一步涂敷隔离层2
以端头4暴露在外的方式，在金属丝1的表面涂敷合成树脂漆、 溅射Si02膜、或电镀电镀铝，经氧化处理后的氧化铝，作为隔离层2， 得带隔离层2'的金属丝1，金属丝1的直径和长度分别为60~210|am 和4~12cm，隔离层2的厚度为0.2~5nm;
第二步对第一步制得的带隔离层2的金属丝1进行镀前处理
除油带隔离层2的金属丝1在除油碱液中浸泡除油，浸泡温 度介于65~ 75'C ，
浸蚀带隔离层2的金属丝1在稀盐酸中浸蚀1 2分钟，稀盐 酸的浓度为15 20%，
偶联带隔离层2的金属丝1在硅垸偶联剂的乙醇溶液中浸泡
1~5小时，
敏化带隔离层2的金属丝1在敏化液中敏化1 2分钟，敏 化液为10~50g/l的SnCl2+30~100ml/l的盐酸，盐酸的浓度为37%，
活化带隔离层2的金属丝1在活化液中活化1 2分钟，活 化液为0.01~0.08g/l的PbCl2+30~100ml/l的盐酸，盐酸的浓度为37%，
在本步骤中，上道工序与下道工序之间用去离子水淋洗；
第三步化学镀软磁层3
把第二步制得的带隔离层2金属丝1在镀浴中化学镀软磁层3， 软磁层3为CoP，化学镀温度在85~95°C， pH值为8 12，镀层厚度 为2~12nm，镀浴的配方为
CoS04-7H20 0.0卜0.1mo1/1，
NaH2P02'H20 0.2~0.5mol/l，
(NH4)2 S04 0.15~0.50mol/l，
Na3C6H507.2H20 O.05~0.3mol/1 ， Na2C4H406-2H20 0.05~0.4mol/l ，
余量为水。
本发明的技术方案的进一步特征在于，所述的金属丝1为铍铜 丝、银丝或铜丝。
本发明的技术方案的进一步特征在于， 第三步化学镀软磁层3
把第二步制得的带隔离层2的金属丝1在镀浴中化学镀软磁层 3，软磁层3为NiCoP，化学镀温度在85 95°C ， pH值为8 12，镀层 厚度为2 12pm，镀浴的配方为
NiS04'6H20 0.01~0.05mol/l，
CoS04'7H20 0.01~0.0;mol/l，
NaH2P02-H20 0.02 0.7mol/l，
Na3C6H507.2H20O.05~0.5mol/1 ，
Na2C4H406'2H200.03~0.6mol/l ，
(NH4)2 S04 0.10~lmol/l，
余量为水。
本发明的优点
1、 用化学法施镀软磁层，工艺简单，成本低，产品性能稳定。
2、 用化学法可在绝缘膜上施镀，制得软磁层/隔离层/金属丝结 构的复合丝。
3、 一定频率的驱动电流流过所述的复合丝时，由金属芯和软磁 层形成的LC回路产生共振，在这种情况下，如外加一弱磁场，共振 频率略有变化，产生很大的巨磁阻抗效应，灵敏度高。
4、 通过改变所述的复合丝的长度、镀层厚度、隔离层介质种类 或隔离层的厚度可改变所述的复合丝的共振频率，以适应不同的应用 场合。由于所述的复合丝工作在共振区，可通过控制巨磁阻抗效应的 频率范围，增.加了其抗干扰能力。
5、 用本发明的方法可把所述的复合丝的体积做得较小，不需外
加电容，能适应小型化、集成化的技术要求。
图1是LC共振巨磁阻抗复合丝的结构示意图。其中，l为金属 丝，2为隔离层，3为软磁层，4为端头。
具体实施例方式
现结合附图和实施例详细说明本发明的技术方案。所有.的实施 例按上述的制备方法的操作步骤操作。每个实施例仅罗列关键的技术 数据。
实施例1:
第一步中，金属丝1为铍铜丝，直径为90pm，长度为4cm，隔 离层2为聚酯漆，厚度为5tim;第三步中，软磁层3为CoP，镀层厚 度为6nm，长度为3cm。
当外加磁场为0~60奥斯特和驱动电流频率为78MHz时，阻抗 效应幅值为380%，灵敏度为28.7%/奥斯特。
实施例2:
第一步中，金属丝1为铍铜丝，直径为110nm，长度为8cm，隔 离层2为聚酯漆，厚度为5pm;第三步中，软磁层3为CoP，镀层厚 度为9nm，长度为7cm。
当外加磁场为0~60奥斯特和驱动电流频率为47MHz时，阻抗 效应幅值为951%，灵敏度为88.7%/奥斯特。
实施例3:
第一步中，金属丝1为铍铜丝，直径为210pm，长度为12cm， 隔离层2为聚酯漆，厚度为5pm;第三步中，软磁层3为NiCoP，镀 .层厚度为12pm，长度为llcm。
当外加磁场为0~60奥斯特，驱动电流频率为29MHz时'，阻抗 效应幅值为402%,灵敏度为50.2%/奥斯特。
实施例4.:
8
第一步中，金属丝1为银丝，直径为60pm,长度为6cm，隔离 层2为Si02，厚度为0.5pm;第三步中，软磁层3为CoP，镀层厚度 为2pm，长度为5cm。
当外加磁场为0~60奥斯特和驱动电流频率为18MHz时，阻抗 效应幅值为1240%，灵敏度为101.5%/奥斯特。
实施例5:
第一步中，金属丝1为铜丝，直径为110pm，长度为8cm，隔离 层2为AhO.,,厚度为2mhi;第三步中，软磁层3为NiCoP,镀层厚 度为9pm，长度为7cm。
当外加磁场为0~60奥斯特，驱动电流频率为21MHz时，阻抗 效应幅值为687%，灵敏度为78.6%/奥斯特。
权利要求
1、一种LC共振巨磁阻抗效应复合丝，其特征在于，由金属丝(1)、隔离层(2)、软磁层(3)和端头(4)组成，隔离层(2)是绝缘电介质，隔离层(2)以使金属丝(1)的端头(4)暴露在外的方式依附在金属丝(1)的表面，软磁层(3)依附在隔离层(2)的表面，端头(4)和软磁层(3)另一端分别为该复合丝的两个引出端，金属丝(1)的直径和长度分别为60～210μm和4～12cm，隔离层(2)的厚度为0.2～5μm，软磁层(3)的厚度为2～12μm。
2、 权利要求1所述的LC共振巨磁阻抗效应复合丝，其特征在于， 金属丝(1)为铍铜丝、银丝或铜丝，隔离层(2)为合成树脂漆、溅 射Si02膜、或电镀电镀铝，经氧化处理后的氧化铝，软磁层(3)为 CoP或NiCoP。
3、 一种LC共振巨磁阻抗效应复合丝的制备方法，其特征在于， 具体操作步骤-第一步涂敷隔离层(2)以端头(4)暴露在外的方式，在金属丝(1)的表面涂敷合成 树脂漆、溅射Si02膜、或电镀电镀铝，经氧化处理后的氧化.铝，作 为隔离层(2)，得带隔离层(2)的金属丝(1)，金属丝(1)的直径 和长度分别为60~210pm和4~12cm，隔离层(2)的厚度为0.2~5pm;第二步对第一步制得的带隔离层(2)的金属丝(1)进行镀前处理除油带隔离层(2)的金属丝(1)在除油碱液中浸泡除油， 浸泡温度介于65~ 75°C ，浸蚀带隔离层(2)的金属丝(1)在稀盐酸中浸蚀1 2分钟， 稀盐酸的浓度为15 20%，偶联带隔离层(2)的金属丝(1)在硅垸偶联剂的乙醇溶液 中浸泡1~5小时，敏化带隔离层(2)的金属丝(1)在敏化液中敏化1 2分钟，敏化液为10~50g/l的SnCl2+30 100ml/l的盐酸，盐酸的浓度为 37%， 活化带隔离层(2)的金属丝(1)在活化液中活化1 2分 钟，活化液为0.01~0.08g/l的PbCl2+30~100ml/l的盐酸，盐酸的浓度 为37%,在本步骤中，上道工序与下道工序之间用去离子水淋洗； 第三步化学镀软磁层(3)把第二步制得的带隔离层(2)的金属丝(1)在镀浴中化学镀 软磁层(3)，软磁层(3)为CoP，化学镀温度在85~95°C， pH值为 8~12，镀层厚度为2 12pm，镀浴的配方为 . CoS04-7H20 0.01~0.1mol/l， NaH2P02.H20 0.2~0.5mol/l， (NH4)2 S04 0.15-0.50mol/l，Na3C6H507'2H20 0.05~0.3mol/l ， Na2C4H406.2H20 0.05~0:4mol/l ， 余量为水。
4、 根据权利要求3所述的LC共振巨磁阻抗效应复合丝的制备 方法，其特征在于，所述的金属丝(1)为铍铜丝、银丝或铜丝。
5、 一种权利要求1所述的LC共振巨磁阻抗效应复合丝的制备 方法，其特征在于，具体操作步骤-第一步涂敷隔离层(2)以端头(4)暴露在外的方式，在金属丝(1)的表面涂敷合成 树脂漆、溅射Si02膜、或电镀电镀铝，经氧化处理后的氧化铝，作 为隔离层(2)，得带隔离层(2)的金属丝(1)，金属丝(1)的直径 和长度分别为60~210pm和4~12cm，隔离层(2)的厚度为0.2~5nm; 第二步对第一步制得的带隔离层(2)的金属丝(1)进行镀前处理除油带隔离层(2)的金属丝(1)在除油碱液中浸泡除油，浸 泡温度介于65~ 75°C， '浸蚀带隔离层(2)的金属丝1在稀盐酸中浸蚀1 2分钟，稀 盐酸的浓度为.15 20%, 偶联带隔离层(2)的金属丝(1)在硅烷偶联剂的乙醇溶液中 浸泡1~5小时，敏化带隔离层(2)的金属丝(1)在敏化液中敏化1 2分钟，敏化液为10~50g/l的SnCl2+30~100ml/I的盐酸，盐酸的浓度为37%， 活化带隔离层(2)的金属丝(1)在活化液中活化1 2分钟， 活化液为0.01~0.08g/l的PbCl2+30~100ml/l的盐酸，盐酸的浓度为 37%，在本步骤中，上道工序与下道工序之间用去离子水淋洗；第三步化学镀软磁层(3)把第二步制得的带隔离层(2)的金属丝(1)在镀浴中化学镀软 磁层(3)，软磁层(3)为NiCoP，化学镀温度在85~95°C ， pH值为 8~12，镀层厚度为2 12pm，镀浴的配方为NiS04'6H20 0.01~0.05mol/l，CoS04.7H20 0.01~0.05mol/l，NaH2P02-H20 0.02~0.7mol/l,Na3C6H507.2H200.05~0.5mol/l ，Na2C4H406-2H200.03~0.6mol/l ，(NH4)2 S04 0.10~lmol/l，余量为水。 ' 6、根据权利要求5所述的LC共振巨磁阻抗效应复合丝的制备 方法，其特征在于，所述的金属丝(1)为铍铜丝、银丝或铜丝。
全文摘要
一种LC共振巨磁阻抗效应复合丝及其制备方法，属于磁敏传感器和信息功能材料及其制备的技术领域。该复合丝由金属丝(1)、隔离层(2)、软磁层(3)和端头(4)组成，隔离层(2)是绝缘电介质，隔离层(2)以使金属丝(1)的端头(4)暴露在外的方式依附在金属丝(1)的表面，软磁层(3)依附在隔离层(2)的表面，端头(4)和软磁层(3)分别为该复合丝的两个引出端，制备时，在除了端头(4)外的金属丝(1)的表面上涂敷隔离层(2)，再在隔离层(2)的表面上用化学法镀一层软磁层(3)，得成品LC共振巨磁阻抗效应复合丝。该复合丝有制备工艺简单，成本低，具有较高的巨磁阻抗效应值，抗干扰性好，几何尺寸小，应用在器件上方便可靠等优点。
文档编号G01R33/09GK101105944SQ20071004154
公开日2008年1月16日 申请日期2007年6月1日 优先权日2007年6月1日
发明者杨燮龙, 潘海林, 程金科, 袁望治, 赵振杰, 阮建中 申请人:华东师范大学