MEMS 공정에 의한 LC-공진기형 자기센서의 제작과 응용

MEMS 공정기법을 적용하여 새로운 형태의 LC 공진기형 자기센서를 제작하였다. 이 마이크로 LC 공진기는 솔레노이드형 마 이크로인덕터에 연자성 마이크로와이어를 코어로 삽입하고 여기에 콘덴서를 병렬로 연결하여 구성하였다. 코어 자성 물질은 melt spinning 법으로 제조한 유리가 코팅된 Co 83.2 B 3.3 Si 5.9 Mn 7.6 마이크로와이어이다. 코어물질의 연자성을 개선하기 위하여 150 ℃, 200 ℃, 250 ℃, 300 ℃ 등 여러 온도에서 1시간씩 진공 열처리하였다. MEMS 공정으로 제작된 솔레노이형 마이크로인덕터는 길이가 500~1,000 ㎛ 이며 감은수는 10~20회이다. 외부자기장에 따른 본 마이크로인덕터의 최대 인덕턴스 변화율은 370 %이었다. 초연자성 마이크로와이어의 투자율이 외부자기장에 따라 급격히 변하기 때문에 인덕턴스변화율이나 LC 공진기의 자기임피던스 변화율(MIR)이 급속하게 변한다. 최대감도를 얻기 위해서 MIR 곡선은 정교하게 조절할 수 있다. 마이크로인덕터와 멀티바이브 레어터 회로로 구성된 원형 자기센서소자를 제작하여 시험동작을 하는데 성공하였다.