本发明报告描述了一种在平面基板上相反地磁化永磁材料微结构的方法。本申请涉及微型永磁布置的选择性磁化。
背景技术：
：：基于具有不同磁取向的结构的永磁布置对于许多技术装置来说是非常重要的。人们对能够将在常规
技术领域：
：已经确立的解决方案也应用到微系统上有着广泛的兴趣。这样做的第一个先决条件是，半导体和/或mems技术的典型基板上的硬磁结构或微结构可以由硅和/或玻璃产生。第二个先决条件是，相邻的磁体或微磁体可以按照需要在不同的方向上被磁化，或者可以被相反地磁化。由于基板上可能有数百或数千个mems部件，其中的每个部件可能包含几个硬磁微结构，例如，在生产常规磁性标尺中常见的连续磁化将太耗时。此外，可以通过当前可用的装置实施的最小可能周期，即所谓的间距，达到0.5毫米。人们可以假设，在许多应用情况下，微磁体的尺寸和它们之间的距离可以明显更小。已经有几种生产磁结构或微磁结构的方法，其中一些将在下面列出。·例如，基于激光的材料加工已经允许长时间以高精度生产复杂形状的三维部件。通过交错的、单独磁化的梳实施周期为250μm的相反磁化标尺是完全可能的。各个梳的生产是通过对300μm厚的smco薄膜进行激光加工来实现的。·此外，例如，在所谓的“热磁图案化”中，由硬磁材料制成的均匀预磁化层通过例如模板或掩模由激光局部加热，并且通过同时施加的相反磁场在那些区域中被相反磁化。以这种方式，由大小为50×50μm2的相反磁化的正方形组成的方格图案可以例如在硅基板上的厚度为4μm的ndfeb层中产生。由于ndfeb层本身内或穿过基板的热传导，相反磁化区域的深度被限制在几微米。·在热磁图案化的一种变型中，例如，将厚的ndfeb片结合到玻璃基板上，以预先限定的图案锯切到玻璃，然后在其整个表面上磁化。随后，通过使用激光的选择性加热，各个像素和/或线被相反地磁化。所需的磁场由直接相邻的ndfeb结构提供。·不需要加热图案。当使用具有高磁导率的软磁材料的模板或掩模时，也可以在硬磁层内产生磁性图案，而无需加热。所施加的相反磁场在掩模脊内被放大到一定程度，使得位于下面的硬磁层的区域被相反地磁化。这种方法仅限于包含低剩磁和矫顽场强度的层。热磁图案化的上述变型将最适合于mems，因为由此产生的微磁体由于材料和相对较大的体积而确保了较大的力。然而，集成到mems生产工艺中仍未解决。该方法使得仅非常弱的微磁体不适用于mems致动器。此外，在这些情况下，如果硬磁层必须被图案化，集成到mems生产工艺中也是有问题的。由于高成本和/或批量加工方面的不兼容性，常规的激光加工往往不适合mems。然而，基于通过原子层沉积(ald)的粉末附聚的技术方法能够在硅和玻璃基板上产生高性能磁体或微磁体，其与mems和半导体加工的标准工艺兼容。该方法将在下文中描述。最初，在基板内形成腔或微腔。随后，用松散的粉末或颗粒填充微腔，粉末或颗粒的大小以微米为单位。此后，将基板暴露于ald，在此过程中，微腔内最初松散的颗粒附聚形成机械上坚固的多孔微结构。对于例如由硅基板上的ndfeb粉末制造的这种结构，已经证实具有高再现性的优异磁性。磁体或微磁体和/或微磁体的磁场都平行对准。技术实现要素：本发明的目的是提供一种方法，该方法能够简化和快速地生产具有硬磁结构的相反磁化布置的磁结构以有利于例如所述磁结构的大规模生产，这种方法需要较少的工作量。该目的通过以下描述的在基板材料内或上产生磁结构的方法、基板材料内或基板材料上的磁结构和3d磁结构来实现。在一方面，提供了一种在基板材料内或上产生磁结构的方法。该方法包括：在基板材料内或基板材料上产生第一数量的腔，并且用表现出第一矫顽场强度的第一硬磁材料填充第一数量的腔，以便生成第一硬磁布置；在基板材料内或基板材料上产生第二数量的腔，并用表现出小于第一矫顽场强度的第二矫顽场强度的第二硬磁材料填充第二数量的腔，从而产生第二硬磁布置；利用第一磁场在第一方向上磁化第一硬磁布置和第二硬磁布置，第一磁场表现出超过第一矫顽场强度和第二矫顽场强度的场强度；利用第二磁场在不同于第一方向的第二方向上磁化第二硬磁布置，第二磁场表现出低于第一矫顽场强度但超过第二矫顽场强度的场强度；其中第二硬磁布置的磁化包括将第一硬磁布置和第二硬磁布置暴露于第二磁场。在另一方面，提供了一种基板材料内或基板材料上的磁结构。该磁结构包括多个硬磁布置，其中第一硬磁布置包括第一数量的硬磁结构，第一数量的硬磁结构中的每一个包括表现出第一矫顽场强度的第一硬磁材料，其中第二硬磁布置包括第二数量的硬磁结构，第二数量的硬磁结构中的每一个包括表现出第二矫顽场强度的第二硬磁材料，并且其中第一硬磁布置和第二硬磁布置在不同的方向上被磁化。在另一方面，提供了一种3d磁结构。该3d磁结构包括在第一基板材料内或第一基板材料上的第一硬磁布置，第一硬磁布置包括第一数量的硬磁结构，第一数量的硬磁结构中的每一个包括表现出第一矫顽场强度的第一硬磁材料，并且该3d磁结构包括在第二基板材料内或第二基板材料上的第二硬磁布置，第二硬磁布置包括第二数量的硬磁结构，第二数量的硬磁结构中的每一个包括表现出第二矫顽场强度的第二硬磁材料，其中第一硬磁布置和第二硬磁布置在不同方向上被磁化，并且其中第一基板材料和第二基板材料彼此牢固连接。在另一方面，提供了一种3d磁结构。该3d磁结构包括在第一基板材料内或第一基板材料上的第一硬磁布置和第二硬磁布置，第一硬磁布置和第二硬磁布置分别包括第一数量的硬磁结构和第二数量的硬磁结构，以及包括在第二基板材料内或第二基板材料上的第一硬磁布置和第二硬磁布置，第一硬磁布置和第二硬磁布置分别包括第一数量的硬磁结构和第二数量的硬磁结构，第一数量的硬磁结构包括表现出第一矫顽场强度的第一硬磁材料，第二数量的硬磁结构包括表现出第二矫顽场强度的第二硬磁材料，其中第一硬磁布置和第二硬磁布置在不同方向被磁化，并且其中第一基板材料和第二基板材料彼此牢固连接。本方法的核心思想在于已经发现有可能通过以下步骤在基板材料内或基板材料上产生具有硬磁结构的相反磁化布置的磁结构。1.在基板材料内或基板材料上产生第一数量的腔，并用表现出第一矫顽场强度的第一硬磁材料填充，从而产生硬磁结构的第一布置。2.在基板材料内或基板材料上产生第二数量的腔，并用表现出小于第一矫顽场强度的第二矫顽场强度的第二硬磁材料填充，从而产生硬磁结构的第二布置。3.利用第一磁场在第一方向上磁化硬磁结构的第一布置和第二布置，第一磁场具有超过第一矫顽场强度和第二矫顽场强度的场强度。4.利用第二磁场在不同于第一方向的第二方向上磁化硬磁结构的第二布置，该第二磁场具有低于第一矫顽场强度但超过第二矫顽场强度的场强度。磁化硬磁结构的第二布置包括将硬磁结构的第一布置和第二布置暴露于第二磁场。1和2中描述的步骤顺序根据半导体和mems技术的常用生产条件是灵活的。作为步骤1和2的替代，例如，可以在基板材料内或基板材料上平行地或一个接一个地产生第一数量的腔和第二数量的腔，并且所产生的第一腔和第二腔可以分别平行地或一个接一个地用第一硬磁材料和第二硬磁材料填充。在基板内或基板上产生的硬磁微结构或硬磁结构的布置可以通过例如合适的磁化装置在基板层面上一步磁化。在这个过程中，磁体或微磁体被相反地磁化，例如以交替的方式。能够在直径为300毫米的区域产生数千ka/m的场的磁化系统是可用的。不同硬磁材料的硬磁结构或微结构的布置也能实现相反的磁化。最初，硬磁结构(或微结构)的布置由具有矫顽场强度hca的第一硬磁材料a产生。在基板的其他区域上，硬磁结构或微结构的布置随后以这种方式由具有矫顽场强度hcb的第二硬磁材料b产生。hcb小于hca。随后，两种类型的硬磁结构或微结构的布置在一个步骤中被强度h1的磁场平行磁化，强度h1超过hca和hcb。最后，通过在一个步骤中施加强度为h2的相反磁场，材料b的硬磁结构或微结构的布置被重新磁化，强度h2大于hcb但小于hca。在该过程中维持材料a的硬磁结构或微结构的布置的原始磁化。通过加速该过程，促进了硬磁结构或微结构的相反磁化布置的大规模生产。硬磁材料的磁化一步完成。此外，基于材料的不同矫顽场强度，利用几种材料能够实现材料的不同磁化。硬磁结构布置的典型尺寸如下：·结构/磁体的边缘长度：10–1000μm和/或·结构/磁体之间的距离：10–1000μm硬磁结构布置的优选尺寸如下：·结构/磁体的边缘长度：20–500μm和/或·结构/磁体之间的距离：20–500μm。例如，对于下列部件而言，硬磁结构或微结构的集成布置的相反磁化能力是关注的：·微型磁性标尺，·基于音圈驱动或海尔贝克(halbach)阵列的mems组件，·具有基于磁悬浮的硬磁结构或微结构的以无接触方式支撑的可移动布置的mems部件。根据实施例，该方法是这样一种方法，其中第一矫顽场强度与第二矫顽场强度之间的差异大于50％。由于现代磁化装置能够在百分之几的准确度内设置和/或再现磁场，所以材料之间大于50％的矫顽场强度差异足以实施硬磁结构或微结构的相反磁化布置。根据实施例，当前方法是这样一种方法，其中用于硬磁结构的第一布置的第一数量的腔的深度和/或横截面不同于用于硬磁结构的第二布置的第二数量的腔的深度和/或横截面，使得磁化后第一布置和第二布置内的各个磁体的磁场强度相同。换句话说，该方法是这样一种方法，其中第一布置的磁体的深度和/或横截面不同于第二布置的磁体的深度和/或横截面，使得各个磁体在磁化后的磁场强度相同。由于磁体或微磁体由具有不同性质的两种不同磁性材料制成的布置组成，因此具有相同尺寸的磁体或结构确实会产生符号相反但强度不同的场。这种效应可以通过两种磁体或微磁体的尺寸来补偿。因此，由不同材料制成的微磁体所生成的场可以被调适，因为在它们的生产过程中，对于由第一材料制成的磁体或结构来说，与由第二材料制成的磁体或结构相比，在基板中蚀刻深度更小的腔。根据实施例，该方法是这样一种方法，其中第一数量的腔和第二数量的腔的横截面是相同的，并且第一数量的腔和第二数量的腔的深度彼此不同，使得在磁化之后硬磁结构的第一布置和第二布置内的各个磁体的磁场强度是相同的。换句话说，该方法是这样一种方法，其中硬磁结构的第一布置和第二布置的磁体的横截面是相同的，并且硬磁结构的第一布置和第二布置的磁体的深度彼此不同，使得各个磁体在磁化后的磁场强度是相同的。该实施例的具体优点是所有磁体或微磁体的横截面可以保持相同。例如，对于磁性标尺而言，这可能是重要的。根据实施例，该方法是这样一种方法，其中填充第一数量的腔和第二数量的腔包括填入的材料的物理和/或化学固化，例如通过将基板材料暴露于原子层沉积。最初松散的硬磁颗粒和/或粉末在腔或微腔内附聚，以形成机械坚固的多孔结构或微结构。根据实施例，该方法是这样一种方法，其中基板材料是玻璃材料、硅材料、塑料材料或陶瓷材料。使用普通基板材料，例如玻璃、硅、塑料或陶瓷，有利于将本发明的方法应用于半导体和mems技术的通常生产条件。根据实施例，该方法是这样一种方法，其中第一硬磁材料和第二硬磁材料是ndfeb材料和/或smco材料和/或ptco材料。例如，使用普通的硬磁材料，例如ndfeb和/或smco和/或ptco，有利于在半导体和mems技术的通常生产条件下应用本发明的方法。根据实施例，该方法是这样一种方法，其中第一硬磁材料和第二硬磁材料由粉末状材料和/或材料颗粒形成。粉末状材料和/或颗粒能够填充具有不同横截面和/或深度的腔。根据实施例，该方法是这样一种方法，其中在基板内或基板上产生硬磁结构的布置包括以下步骤。1.在第一基板内或第一基板上产生硬磁结构的第一布置。2.在第二基板内或第二基板上产生硬磁结构的第二布置。第一基板和第二基板在磁化之前连接。每个基板都包含仅由一种材料制成的磁体或微磁体，并且在磁化之前，经由在基板层面的结合而彼此牢固地连接。硅技术具有许多可利用的已确立的结合工艺，这些工艺基于例如印刷玻璃料或者电沉积的au-sn堆叠用于气密连接，或者，当使用图案化的粘合剂和聚合物时，用于非气密连接。通过堆叠基板，硬磁微结构的三维布置也是可能的。由于磁体或微磁体在对应基板内的几何形状和定位可以根据需要变化，因此可以以这种方式产生相互排斥的磁体或微磁体的布置。根据实施例，该方法是这样一种方法，其中在基板内或基板上产生硬磁结构的布置包括以下步骤。1.在第一基板内或第一基板上产生第一数量的第一硬磁结构和第二硬磁结构。2.在第二基板内或第二基板上产生第二数量的第一硬磁结构和第二硬磁结构。第一基板和第二基板在磁化之前连接。由于这些基板中的任何基板上的各个磁体或微磁体的几何形状和定位可以根据需要变化，因此可以以这种方式产生相互排斥的微磁体的布置。此外，在第一基板和/或第二基板内使用第一硬磁结构和第二硬磁结构能够产生硬磁微结构的许多三维布置。根据实施例，该方法是这样一种方法，其中硬磁结构的第一布置和第二布置的各个磁体交替地布置在基板材料内或基板材料上。根据实施例，该方法是这样一种方法，其中硬磁结构的第一布置和/或第二布置位于基板材料的第一表面上，或者从基板材料的第一表面延伸到基板材料的预定深度，或者延伸到与第一表面相对定位的第二表面。取决于应用，硬磁结构的第一布置和/或第二布置可以具有任何深度，甚至可以延伸到基板材料的第二表面。通过使用连续结构，由于更高的(最大)纵横比，实现了特别高的磁场强度，也参见图6。然而，对于特定值，例如7:1，生成的磁场将仅表现出微小增加。根据实施例，目前是通过本文所描述的发明方法产生2d和/或3d磁结构。附图说明下面将参照附图更详细地解释本申请的优选实施例，其中：图1a示出了产生相反磁化的微结构的方法的示意图；图1b示出了产生相反磁化的微结构的替代方法的示意图；图2示出了腔或微腔的填充的示意图；图3示出了具有硬磁结构的相反磁化布置的永磁磁结构的示意图；图4示出了最重要的磁性材料的相应剩磁和矫顽场强度的图表；图5示出了作为用于磁化的磁场的函数的表1中2号和4号材料的磁化程度的图表；图6示出了对于各种直径d，条形磁体的归一化轴向磁流密度bz作为其长度l与其直径d之比的函数的图表；图7示出了永磁磁结构的示意图，该永磁磁结构包括相反磁化的布置，该相反磁化的布置包括不同深度的磁体或结构，并且具有相等强度的磁场；图8示出了永磁磁结构的示意图，该永磁磁结构包括不同深度的相反磁化的布置，该相反磁化的布置包括具有相等强度磁场的磁体，第一布置和/或第二布置的磁体从基板材料的第一表面延伸到第二表面；图9示出了包括不同深度的相反磁化布置的永磁磁结构的示意图，其中第一数量和第二数量的结构或磁体以任何期望的方式布置，不仅是以交替的方式布置；图10示出了由两个不同基板形成的三维磁结构的示意图，其中的每个基板仅包含由一种材料制成的微磁体，并且它们被相反磁化；图11示出了具有亚毫米间距的磁性标尺的示意图，由几个单独磁化的smco梳组成；图12a示出了使用模板时通过“热磁图案化”产生相反磁化区域的示意图；图12b示出了通过“热磁图案化”产生相反磁化区域的示意图，其中像素和/或线通过锯切彼此分开；图13示出了当使用由具有高磁导率的软磁材料制成的模板时，在不加热的情况下产生相反磁化区域的示意图；图14示出了通过施加均匀磁场由硬磁材料产生的微结构的磁化的示意图。具体实施方式具体地说，存在实施本发明方法并进一步开发它们的许多可能性。为此，一方面将参考权利要求，另一方面将参考结合附图的实施例的以下描述。图1a示出了产生磁结构的本发明方法100a的示意图，该磁结构包括硬磁结构的相反磁化布置。该方法的步骤在图1aa)至图1ae)中示出。图1aa)示出了平面基板材料110，该方法的起点，包括第一表面113和与第一表面113相对定位的第二表面116。基板材料很可能包含硅和/或玻璃材料和/或塑料和/或陶瓷。在图1ab)中，产生第一数量的腔120，并用表现出第一矫顽场强度hca的第一硬磁材料130填充，以便产生硬磁结构的第一布置。腔的填充在图2中更详细地解释。在图1ac)中，产生第二数量的腔120，并用表现出第二矫顽场强度hcb的第二硬磁材料140填充，以便产生硬磁结构的第二布置。第一矫顽场强度hca理想地比第二矫顽场强度hcb高50％以上。在图1ad)中，由第一材料130和第二材料140制成的硬磁结构的第一布置和第二布置在第一方向上被表现出场强度h1的磁场磁化，场强度h1超过第一矫顽场强度hca和第二矫顽场强度hcb。在图1ae)中，只有硬磁结构的第二布置在相反方向上被表现出场强度h2的磁场磁化，场强度h2低于第一矫顽场强度hca但超过第二矫顽场强度hcb，硬磁结构的第二布置的所述磁化包括将硬磁结构的第一布置和第二布置暴露于第二磁场。图1b示出了产生具有硬磁结构的相反磁化布置的磁结构的替代方法100b的示意图。该方法的步骤在图1ba)至图1bf)中示出。图1ba)示出了平面基板材料110，该方法的起点，包括第一表面113和与第一表面113相对定位的第二表面116。基板材料很可能包含硅和/或玻璃材料和/或塑料和/或陶瓷。图1bb)示出了方法100b的第一步骤，其中在基板110内产生多个腔120。腔120从第一表面113向第二表面116延伸。在图1bc)中，第一数量的腔120被表现出第一矫顽场强度hca的第一硬磁材料130填充，以便产生硬磁结构的第一布置。腔的填充在图2中更详细地解释。在图1bd)中，第二数量的腔120被表现出第二矫顽场强度hcb的第二硬磁材料140填充以便产生硬磁结构的第二布置。第一矫顽场强度hca理想地比第二矫顽场强度hcb高50％以上。在图1be)中，由第一材料130和第二材料140制成的硬磁结构的第一布置和第二布置在第一方向上被表现出场强度h1的磁场磁化，场强度h1超过第一矫顽场强度hca和第二矫顽场强度hcb。在图1bf)中，只有硬磁结构的第二布置在相反方向上被表现出场强度h2的磁场磁化，场强度h2低于第一矫顽场强度hca但超过第二矫顽场强度hcb，硬磁结构的第二布置的所述磁化包括将硬磁结构的第一布置和第二布置暴露于第二磁场。换句话说，图1a和图1b描述了在使用两种不同的磁性材料130、140的基础上，在同一基板内或同一基板上由硬磁结构的相反磁化布置组成的磁结构的产生。使用由不同硬磁材料制成的硬磁结构或微结构的布置有利于相反的磁化。最初，硬磁结构或微结构由具有矫顽场强度hca的第一硬磁材料130产生。随后，以相同的方式，在基板110的其他区域上产生由表现出矫顽场强度hcb的第二硬磁材料140制成的硬磁结构或微结构。hcb小于hca。随后，两种类型的硬磁结构或微结构通过强度h1的磁场在一个步骤中被平行磁化，强度h1超过hca和hcb。最后，通过施加强度为h2的相反磁场，材料140的硬磁结构或微结构在一个步骤中被再次磁化，强度h2大于hcb但小于hca。由材料130制成的硬磁结构或微结构的原始磁化在该过程中被保持。方法100a和/或100b的结果在图3或图7中描绘。在图2中，分别在图1ab)、c)和图1bc)、d)中示出的腔120的填充200被更详细地解释。在图2a至图2c中，示意性地逐步描绘了通过ald附聚松散颗粒230而在基板上产生固化的多孔硬磁结构或微结构240。图2a类似于图1bb)，并且示出了平面基板材料110，其包括第一表面113和第二表面116以及从基板材料的第一表面113向与第一表面相对定位的第二表面116延伸的腔120。在图2b中，腔120填充有松散颗粒230和/或硬磁材料的材料粉末，硬磁材料例如为ndfeb、smco和/或ptco材料。在图2c中，松散颗粒230通过物理和/或化学固化，例如通过ald固化或附聚。固化的多孔结构240因此被准备用于磁化，分别在图1ad)、e)和图1be)、f)中描述。在图1bb)中产生的具有不同深度和/或横截面的腔可以简单地用松散的粉末状材料填充。粉末状材料在腔内固化，因此准备用于磁化，分别在图1ad)、e)和图1be)、f)中描述。图3示出了磁结构300的示意图，该磁结构300包括具有相等大小的硬磁结构350的平面基板110。硬磁结构350被相反磁化，并从第一表面113向第二表面116延伸。换句话说，图3是集成在平面基板110上的具有相反磁化的永磁微结构或硬磁结构350的示意图。这些永磁微结构或硬磁结构350或磁结构300可用于例如旋转的mems元件内和/或用于无磁接触支撑，并且可通过例如图1a中的方法100a来生产。由于磁体或微磁体由磁结构组成，该磁结构具有由表现出不同性质的两种不同磁性材料制成的硬磁结构的布置，并且由于由第二硬磁材料140制成的磁体或微磁体的磁化不完全，参见图5，具有相同尺寸的硬磁结构将确实生成符号相反但强度不同的场。这种效应可以通过例如两种类型的磁体或微磁体的尺寸来补偿。图4示出了可以在例如图1a的方法100a中使用的最重要的磁性材料的相应剩磁和矫顽场强度的概况。根据图4，最常见的硬磁材料，例如ndfeb、smco和/或ptco的矫顽场强度hc以特定因数彼此不同。表1：magnequench[10]做出的几种ndfeb粉末的剩磁、矫顽场强度和居里温度。即使对于同一种材料，矫顽场强度hc也可能变化很大。表1以举例的方式示出了由一个供应商(“magnequench”)的用于生产永磁体的起始材料的不同ndfeb基粉末的性质。然而，也要考虑到，例如在图1a的方法100a中，完全磁化需要远超过对应材料的矫顽场强度hc的磁场。图5示出了根据供应商的数据表，表1中2号和4号材料的磁化程度作为可用于例如在图1a的方法100a中的磁化的磁场的函数的图表。图中的虚线显示了4号材料在800ka/m的场中的磁化程度。换句话说，图5根据制造商的数据表给出了磁化程度作为所施加磁场的函数的图表。当假设对于根据图1be)的相反磁化的磁体或微磁体的布置的平行磁化，使用表1的2号和4号材料时，2500ka/m的场将足以几乎完全磁化这两种类型的磁体或微磁体。随后，如果根据图1bf)施加800ka/m的反向场，由4号材料制成的微磁体将被相反磁化至大于80％的程度。然而，2号材料的磁体或微磁体几乎不受影响，因为它们至少950ka/m的矫顽场强度hc明显高于所施加的场。以这种方式，通过图1a或图1b的方法，可以获得例如根据图3的包括硬磁结构布置的磁结构。图6描绘了对于25μm和400μm之间的不同直径d在条形磁体前端上方100μm距离处的归一化轴向磁通密度bz作为其长度l与其直径d之比的函数的图表。换句话说，图6给出了磁通密度与磁体纵横比的关系的图表。由于磁体或微磁体由具有由表现出不同性质的两种不同磁性材料制成的根据图1bf)的硬磁结构布置的磁结构组成，具有相同尺寸的硬磁结构将确实生成符号相反但强度不同的场。由于矫顽场强度hc通常不取决于磁体或微磁体的尺寸或孔隙率，而是仅取决于所使用的材料，因此这种影响可以通过例如两种类型的磁体或微磁体的尺寸来补偿。在图1a或1b中描述的产生具有相反磁化结构或微结构的布置的磁结构的方法，其中不同布置的结构或腔具有特定的相互纵横比，因此原则上可以认为是可行的。图7示出了磁结构700的示意图，该磁结构700包括具有腔120的平面基板材料110。腔从基板材料的第一表面113向与第一表面相对定位的第二表面116延伸。具有第一深度的第一数量的腔用第一材料130填充，以便产生硬磁结构的第一布置。具有第二深度的第二数量的腔用第二材料140填充，以便产生硬磁结构的第二布置。由第一硬磁材料130和第二硬磁材料140制成的硬磁结构的第一布置和第二布置的交替布置的结构被相反地磁化。换句话说，包括相等强度磁场的硬磁结构的二维布置可以从平面基板内或平面基板上例如由硅和/或玻璃和/或塑料和/或陶瓷制成的具有相反磁化的硬磁结构或微结构产生。图7示出了例如利用具有不同深度的腔来产生磁结构，该磁结构包括生成相等强度的相反磁场的相反磁化的磁体或微磁体的布置。通过微结构之间的磁场强度补偿，分别改进了图1a中的方法100a和图1b中的方法100b。由于两种具有不同性质的不同磁性材料生成不同的磁场强度，这种效应经由两种类型的磁体或微磁体的尺寸来补偿。图8示出了磁结构800的示意图，该磁结构800包括在板800上的平面基板材料110，平面基板材料110包括硬磁结构350的布置。硬磁结构350从基板材料的第一表面113向与第一表面相对定位的第二表面116延伸。硬磁结构的第一布置和/或第二布置从第一表面随机延伸至基板材料的预定深度，或者甚至延伸至板810和/或基板材料的第二表面116。代替板810，表面116可以覆盖有薄层，连续腔的蚀刻在该薄层上停止。在这种情况下，板810将集成在基板上。替代地，通过在基板的两侧113和116上一个接一个地执行图2的步骤，可以产生连续的硬磁结构。取决于具体应用，硬磁结构的第一布置和/或第二布置可以具有任何深度，甚至可以延伸到基板材料的第二表面。通过使用连续结构，由于更高的(最大)纵横比，实现了特别高的磁场强度，也参见图6。然而，对于特定值，例如7:1，生成的磁场将仅表现出微小增加。图9示出了磁结构900的示意图，该磁结构900包括具有硬磁结构350布置的平面基板材料110。硬磁结构从第一表面113向第二表面116延伸。第一布置和第二布置包括第一硬磁结构和第二硬磁结构。由第一硬磁材料和第二硬磁材料制成的第一硬磁结构和第二硬磁结构以任何期望的方式布置，而不仅仅是以交替的方式。该磁结构900已经分别通过图1a中的方法100a和图1b中的方法100b建立，允许许多二维磁结构，包括由平面基板内或平面基板上具有相反磁化的硬磁微结构或磁体制成的布置。图10示出了三维磁结构1000，其包括在不同基板110a、110b内或不同基板110a、110b上的两个不同的布置1140a、1140b，它们通过在基板层面的结合而彼此牢固连接。两个布置1140a、1140b包含由不同硬磁材料制成的微磁体。图10示出了通过连接两个不同的基板110a和110b，在不同的基板110a、110b内或不同的基板110a、110b上的硬磁结构1140a、1140b的相反磁化布置的磁结构1000的产生，在每种情况下，这两个基板仅包含一种材料的磁体或微磁体。换句话说，图10示出了三维磁结构1000，其具有在两个不同基板内或两个不同基板上产生的相反磁化的磁体或微磁体的布置。每个基板都包含仅由一种材料制成的磁体或微磁体，并且在磁化之前通过基板层面的结合而彼此牢固连接。在结合期间，基板110a可以被对准，使得永磁布置1140a位于结合晶片堆叠的内侧或外侧。硅技术具有大量可利用的已确立的结合工艺，这些工艺基于例如印刷玻璃料，或者电沉积的au-sn堆叠用于气密连接，或者，当使用图案化的粘合剂和聚合物时，用于非气密连接。例如，图1a中的方法100a和图1b中的方法100b也可以分别生成3d磁结构。由于磁体或微磁体在基板中任一个内或任一个上的几何形状和位置可以根据需要变化，因此以这种方式产生了许多相互排斥或吸引的磁体或微磁体的布置。在解释本发明的实施例之后，将首先介绍已知的常规方法。例如，图11示出了具有亚毫米间距的磁性标尺的示意图，其由几个单独磁化的smco梳组成。基于激光的材料加工已经允许长时间以高精度生产复杂形状的三维部件。周期为250μm的相反磁化标尺是通过交错设置单独磁化的梳实现的。各个梳的生产是通过对厚度为300μm的smco薄膜进行激光加工来实现的。图12是第二个示例，示出了通过热磁图案化产生相反磁化的区域。对于薄的硬磁层，使用模板，参见图12a。在非常厚的层的情况下，ndfeb像素通过锯切彼此分离，参见图12b。在所谓的“热磁图案化”中，由硬磁材料制成的均匀预磁化层通过模板和/或掩模利用激光被局部加热，并且在那些区域中通过同时施加的相反磁场被相反磁化，参见图12a。以这种方式，可以例如在硅基板上的厚度为4μm的ndfeb层中产生由大小为50×50μm2的相反磁化的正方形组成的方格图案。由于ndfeb层本身内或穿过基板的热传导，相反磁化区域的深度被限制在大约1μm。热磁图案化的一种变型在图12b中描述。将厚的ndfeb片结合到玻璃基板上，以预先限定的图案锯切到玻璃，然后在其整个表面上磁化。随后，通过使用激光的选择性加热，各个像素或线被相反地磁化。所需的磁场由直接相邻的ndfeb结构提供。图13示出了，例如，当使用由具有高磁导率的软磁材料制成的模板和/或掩模时，在硬磁层内产生相反磁化的区域。当使用具有高磁导率的软磁材料的模板和/或掩模时，也可以在硬磁层内产生磁性图案，而无需加热。图13示出了所述方案。所施加的相反磁场在掩模脊内被放大到一定程度，使得位于下面的硬磁层的区域被相反磁化。该方法限于包括低剩磁和矫顽场强度的层。图14示出了当使用根据现有技术的对应装置时，通过施加磁场，由硬磁材料130制成的硬磁结构或微结构的磁化，该磁场在整个基板表面区域上是均匀的，并且表现出磁场强度h。上述实施例仅代表本发明方法的原理的说明。应当理解，这里描述的方案和细节的修改和变化对于本领域的其他技术人员来说将是明显的。这就是为什么本发明的方案仅由下面的权利要求的范围来限制，而不是由这里通过实施例的描述和说明所给出的具体细节来限制。文献[1]https://www.sensitec.com/fileadmin/sensitec/products_and_solutions/angle_and_length/linear_scales/sensitec_magnetische_massstaebe_de.pdf[2]petersen等,"lasermicromachinedpermanentmagnetarrayswithspatiallyaltematingmagneticfielddistribution",proc.powermemsconf.,atlanta,ga,usa,2012[3]f.dumas-bouchiat等,"thermomagneticallypattemedmicromagnets",appl.phys.lett.,96,102511(2010)[4]r.fujiwara等,"micrometerscalemagnetizationofneodyrniummagnetforintegratedmagneticmems",proc.memsconf.,shanghai,china,2016[5]c.valez等,"simulationandexperimentalvalidationofaselectivemagnetizationprocessforbatch-pattemingmagneticlayers",j.phys.:conf.ser.660012006,2015[6]patentschriftus9221217b2"methodforproducingathree-dimensionalstructureandthree-dimensionalstructure"[7]t.reimer等,"temperature-stablendfebmicromagnetswithhigh-energydensitycompatiblewithcmosbackendoflinetechnology",mrsadvances，第1卷，2016[8]https://www.magsys.de/index.php/de/produkte-dienstleistungen/magnetisiervorrichtungen[9]https://de.wikipedia.org/wiki/magnetwerkstoffe[10]https://mqitechnology.com/products/bonded-neo-powder/product-comparison-tool/[11]https://mqitechnology.com/wp-content/uploads/2017/09/rnqp-14-12-20000-070.pdf[12]https://rnqitechnology.com/wp-content/uploads/2017/09/mqp-14-9-20061-070.pdf当前第1页12当前第1页12