面向微电磁线圈制备的硅表面电流体喷印行为研究

针对硅衬底上的电流体喷印行为,探究了喷印参数与衬底属性对喷印过程及结果的影响,优化了喷印参数,并成功在硅衬底上制备了平面电磁线圈。研究结果表明:喷印参数对动力锥射流的形成及最终图案形貌具有显著影响;偏置电压影响墨滴累积量,幅值电压影响射流稳定性,喷印高度影响电场力,而喷印频率和占空比则影响沉积效率和线宽;衬底表面浸润性对墨水沉积线宽具有显著影响,线宽随接触角的降低而减小。此外,针对方形线圈转角处易出现的墨水堆积问题,提出了喷印路径的优化方案,即对方向线圈转角处进行圆角处理,有效提升了线圈结构的一致性。最终,基于上述研究在硅表面制备了形貌均匀、一致性良好的电磁感应线圈,该线圈在mT级磁场测试中展现出良好的线性度。

退火对电流体喷印线圈磁敏特性的影响

研究了热退火对不同电流体喷印方式制备的微纳金属线圈磁感应特性的影响。首先,仿真分析了不同线圈参数对线圈电感性能的影响,设计了磁敏线圈结构;然后,使用电流体喷印设备进行线圈制备,并利用磁场发生及检测系统对喷印线圈进行性能表征;最后,对比了相同条件下(真空,300℃)退火前后不同电流体喷印方式制备的微纳金属线圈在均匀交变磁场下的感应电动势随激励电压/电流的变化规律。实验结果表明,退火后的线圈表现出更为优秀的导电性,并分析了其变化机制。为基于电流体喷印技术的微纳磁敏线圈制备提供了有益思路。