新型串聯式線圈電磁能量採集器的製作方法
2023-05-18 20:53:36
專利名稱：新型串聯式線圈電磁能量採集器的製作方法
技術領域：
本發明涉及微機械系統製造領域，具體涉及微納米加工技術領域，尤其涉及一種可集成化加工的振動能量採集器的製造方法。
背景技術：
微機電系統(MEMS)是一種新型多學科交叉的技術，它涉及機械、電子、化學、物理、光學、生物、材料等多種學科。而利用微納領域加工技術製備的元器件則有著廣泛的應用和前景。本發明涉及一種能夠用於對周圍環境中的振動能量進行採集並儲存為電能的器件。可以針對環境中普遍存在的低頻振動進行有效的採集和儲存。機械振動是最為常見的能量形式，因此將振動能量轉化為電能是目前研究的重點領域和應用範圍最廣泛的方式，特別適合用作物聯網的能量來源。通常，MEMS振動能量採集器有三種工作原理壓電式、靜電式和電磁式。其中，靜電式能量採集器具有非諧振採集的優點，因此適用於各種頻率，但是需要外接電源，實際使用受限。而壓電式具有結構較為簡單，輸出能量密度高的優點，但是輸出電流小，低頻輸出效率低。相比而言，電磁式能量採集器具有工藝簡單，輸出功率高等優點，但其諧振的工作原理對外界頻率有一定的限制，而且永磁體的集成加工製備也較為困難。特別是CMOS工藝的兼容性問題使得電磁式能量採集器的製備面臨極大的挑戰。之前的研究表明了這幾個特點，在Seok-Min Jung等人在2010年發表的A Wideband EnergyHarvesting Device Using Snap-Through Bucking for Mechanical Frequency-upConversion(23rd IEEEInternational Conference on MicroelectromechanicalSystems, 24-28Jan.，2010，Hong Kong)(中文名採用機械形變彈力提升技術的寬頻帶能量採集器)中，輸出電壓達到9. 06V，輸出功率達到1. 12uW。而在Daigo Miki等人在2010 年發表的 Large-amplitudeMEMS Electret Generator with Nonliner Spring(23rdIEEEInternational Conference on Microelectromechanical SystemsProc. 23rd Int.Conf. MEMS (IEEE-MEMS2010)，24-28Jan·，2010，Hong Kong, China)(中文名帶非線性彈簧的大幅度輸出MEMS電極體發電機)中的靜電式駐極體的輸出功率為l.OuW。在之前的電磁式能量採集器中，多數的永磁體為非集成加工的方法製備的，其磁性可以達到非常高的要求。比如在 Sari 等人在 An Electromagnetic Micro Power Generator forWidebandEnvironmental Vibrations, (Sensors and Actuators A, 2008),(中文名針對寬頻帶環境振動的電磁式微能量採集器)中的工作中將一系列的線圈做在聚對二甲苯(parylene)振動板與折形梁上,實現了 4. 2_5kHz寬頻範圍內的電磁能量採集器。但是由於其永磁體的加工為手工粘貼方式,並不完全是集成加工,所以還不利於大規模生產加工。同時由於電磁式能量採集器的線圈切割磁感線的效率不高，所以導致其輸出電壓受限。從以上介紹可知，電磁式能量採集作為一種優勢較為明顯的振動能量採集方式還沒有較好的集成加工製備技術，並且輸出電壓也制約了它的應用。所以本發明針對電磁式能量採集器的集成加工進行了研究，並提出了新加工工藝提升輸出電壓，實現了電磁式能量採集器的完全微納複合加工技術。
發明內容
(一)要解決的技術問題針對上述對於電磁式能量採集器的加工問題，本發明提供一種可以完全採用集成加工方法，可以和其他MEMS加工工藝完全兼容的製備方法。並且其新電壓提升結構使得輸出電壓有了較大的提升。本發明的電鍍永磁體材料為CoNiMnP合金，CoNiMnP與Cu振動板、折形梁接觸良好，並且便於採用電鍍方法製備。永磁體陣列的電鍍裝置採用Co作為陽極，以維持電鍍液中Co離子的濃度。在電鍍槽兩側放置兩塊強永磁體以形成外加磁場，在電鍍時對電鍍的永磁體陣列進行垂直磁化。永磁體的飽和磁場強度與體積呈正相關，所以可以延長電鍍時間 來增加永磁體高度，以提升磁場強度，使得線圈處於更強的磁場，增加能量採集效率。當橫截面積一定時，還可以通過控制電鍍磁體厚度來改變磁體的矯頑力、剩磁和磁能積。本發明的電磁式能量採集器設計成串聯切割線和磁鐵陣列的形式。其中線圈設計成首尾順次連接而不是並聯，可以增加線圈有效切割長度，從而提高輸出電壓。對於串聯N根的線圈，其輸出電壓可以提升到單根的N倍。永磁體設計成陣列的形式可以較好的利用電鍍永磁體邊緣的較大的磁場。使線圈可以處於更強的磁場中，從而提高線圈切割磁感線的效率，進而提高輸出電壓。(二)技術方案本發明採用微納加工技術來製備電磁式能量採集器的方法，所述方法包括(A)任選的處理基底；(B)電鍍Cu線圈；(C)電鍍Cu支撐柱；(D)電鍍Cu振動板與折形梁；(E)電鍍永磁體陣列；(F)去膠，去種子層切割得到電磁式能量採集器。進一步地步驟(A)包括在潔淨的晶片上雙面氧化氧化矽，厚度為100_500nm。進一步地步驟(B)包括(BI)濺射Ti/Cu種子層，Ti層厚度為10-50nm，Cu層厚度為100_500nm ；(B2)厚膠光刻出線圈圖形，厚度為5-15 μ m;(B3)配製Cu電鍍液；(B4)調整電鍍參數進行Cu線圈的電鍍。進一步地步驟(C)包括(Cl)對準光刻出支撐柱圖形，厚度為5_15μπι ;(C2 )調整電鍍參數進行Cu支撐柱的電鍍。進一步地步驟(D)包括(Dl)濺射Ti/Cu種子層，Ti層厚度為10-50nm，Cu層厚度為100_500nm ；(D2)對準光刻出振動板與折形梁圖形，厚度為5-15μπι ;(D2)調整電鍍參數進行Cu振動板與折形梁的電鍍。
進一步地步驟(E)包括(El)對準光刻出永磁體陣列圖形，厚度為5-15μπι ;(Ε2)調整電鍍參數進行永磁體陣列的電鍍。進一步地，電鍍Cu的參數設置包括電流密度、脈衝頻率、佔空比、電鍍時間；進一步地，電鍍永磁體的裝置包括兩塊置於電鍍液兩側的磁鐵塊；進一步地，永磁體成分為CoNiMnP合金，電鍍液配方和添加劑為=CoCl2 · 6Η20 24g/L, NiCl2 · 6H20 24g/L, MnSO4 · H2O :3. 4g/L, NaH2PO2 :4. 4g/L, H3BO3 25g/L, NaCl 24g/L，C12H25O4NaS :0. 3g/L，糖精:0. 9g/L ；進一步地，永磁體與Cu線圈的擺放位置為垂直重合，以便於線圈能夠有效切割磁 場。進一步地，去膠去種子層包括將矽片浸泡在丙酮溶液中lmin，待表面的光刻膠全部去除之後取出。利用腐蝕液(去Cu :冰醋酸、雙氧水和去離子水按照1:1:20的比例的混合液；去T1:氫氟酸和去離子水按照1:60的體積比的混合液)去除矽片表面的Cu、Ti合金種子層。將矽片在去離子水中充分清洗，並烘乾。進一步地，永磁鐵陣列包括矩形、條形、小正方形等形式。一種電磁式能量採集器，採用上述方法製備得到。一種電磁式能量採集器的用途，針對環境中普遍存在的低頻振動進行有效的採集和儲存，作為物聯網的能量來源。(三)技術優勢本發明的目的在於提供一種可以集成化加工的具有新型串聯式線圈結構的能量採集器。本發明的能量採集器能夠通過線圈的串聯來提高輸出電壓。通過永磁體CoNiMnP合金的製備可以實現整體集成化加工的要求。同時新結構的設計使得能量採集器的輸出電壓有較大的提升，使得採集能量的效率得到了極大的提升。同時，通過改變永磁體陣列的幾何尺寸和擺放位置，也可以實現對能量採集器的優化。通過振動板與折形梁的厚度和長度的改變，可以實現對輸出電壓的改變。
通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯，附圖中相同或相似的附圖標記代表相同或相似的部件。圖1為本發明採用集成加工方法製備能量採集器的方法的步驟流程圖；圖2為本發明設計的能量採集器的製作流程3為本發明設計的能量採集器的三維4為本發明採用的永磁體結構I圖5為本發明採用的永磁體結構2圖6為本發明採用的永磁體結構具體實施例方式為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明實施例作進一步詳細的說明。
下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。實施例一參照圖1，圖1為本發明採用的能量採集器的步驟流程圖，包括如下步驟步驟SI，在潔淨的(100)晶向的矽片上採用雙面氧化3000A的氧化矽步驟S2，在潔淨的(100)晶向的矽片上採用濺射的方法濺射金屬Ti300 A,金屬Cu3000 A 步驟S3，在矽片表面滴光刻膠，先以540r/s的速度進行預勻膠60s，然後進行1500r/s的正式勻膠180s，確保光刻膠在矽片表面均勻塗開。在100°C下進行烘膜300s。在光刻機下曝光125s，之後取出。然後進行顯影，顯影液中浸泡30s。在顯微鏡下確保顯影效果。在100°C下進行烘膜600s。步驟S4，設置電鍍裝置，調整電鍍電流使電流密度為1ASD，將矽片連接在陰極，陽極連接Cu板。接通磁力攪拌裝置，連通電路開始電鍍。電鍍時間為lh。步驟S5，在矽片表面滴光刻膠，先以540r/s的速度進行預勻膠60s，然後進行1500r/s的正式勻膠180s，確保光刻膠在矽片表面均勻塗開。在100°C下進行烘膜300s。利用掩膜版和矽片正面上的十字標記進行對準。並在光刻機下曝光125s，之後取出。然後進行顯影，顯影液中浸泡30s。在顯微鏡下確保顯影效果。在100°C下進行烘膜600s。步驟S6，設置電鍍裝置，調整電鍍電流使電流密度為1ASD，將矽片連接在陰極，陽極連接Cu板。接通磁力攪拌裝置，連通電路開始電鍍。電鍍時間為lh。步驟S7，在電鍍過的矽片上採用濺射的方法濺射金屬 300Α，金屬Cu3000 A 步驟S8，在矽片表面滴光刻膠，先以540r/s的速度進行預勻膠60s，然後進行1500r/s的正式勻膠180s，確保光刻膠在矽片表面均勻塗開。在100°C下進行烘膜300s。利用掩膜版和矽片正面上的十字標記進行對準。在光刻機下曝光125s，之後取出。然後進行顯影，顯影液中浸泡30s。在顯微鏡下確保顯影效果。在100°C下進行烘膜600s。步驟S9，設置電鍍裝置，調整電鍍電流使電流密度為1ASD，將矽片連接在陰極，陽極連接Cu板。接通磁力攪拌裝置，連通電路開始電鍍。電鍍時間為lh。步驟S10，在矽片表面滴光刻膠，先以540r/s的速度進行預勻膠60s，然後進行1500r/s的正式勻膠180s，確保光刻膠在矽片表面均勻塗開。在100°C下進行烘膜300s。選用如圖4所示圖形的掩膜版，和矽片正面上的十字標記進行對準。並在光刻機下曝光125s，之後取出。然後進行顯影，顯影液中浸泡30s。在顯微鏡下確保顯影效果。在100°C下進行烘膜600s。步驟S11，設置電鍍裝置，調整電鍍電流使電流密度為1ASD，採用脈衝電流，佔空比為50%。將矽片連接在陰極，陽極連接Co板。進行永磁體的電鍍，電鍍液配方為CoCl2 · 6H20 24g/L, NiCl2 · 6H20 24g/L, MnSO4 · H2O :3. 4g/L, NaH2PO2 :4. 4g/L, H3BO3 25g/L，NaCl 24g/L, C12H25O4NaS :0. 3g/L，糖精0. 9g/L。接通磁力攪拌裝置，連通電路開始電鍍。電鍍時間為2h。步驟S12，將矽片浸泡在丙酮溶液中lmin，待表面的光刻膠全部去除之後取出。利用腐蝕液(去Cu :冰醋酸、雙氧水和去離子水按照1:1:20的比例的混合液；去T1:氫氟酸和去離子水按照1:60的體積比的混合液)去除矽片表面的Cu、Ti合金種子層。將矽片在去離子水中充分清洗，並烘乾。步驟S13，利用切片機切割能量採集器樣品，得到能量採集器的樣品。對樣品的輸出電壓和輸出功率進行測量。實施例二 參照圖1，圖1為本發明採用的能量採集器的步驟流程圖，包括如下步驟步驟SI，在潔淨的(100)晶向的矽片上採用雙面氧化3000A的氧化矽步驟S2，在潔淨的(100)晶向的矽片上採用濺射的方法濺射金屬Ti300 A，金屬Cu3000 L步驟S3，在矽片表面滴光刻膠，先以540r/s的速度進行預勻膠60s，然後進行1500r/s的正式勻膠180s，確保光刻膠在矽片表面均勻塗開。在100°C下進行烘膜300s。在光刻機下曝光125s，之後取出。然後進行顯影，顯影液中浸泡30s。在顯微鏡下確保顯影效果。在100°C下進行烘膜600s。步驟S4，設置電鍍裝置，調整電鍍電流使電流密度為1ASD，將矽片連接在陰極，陽極連接Cu板。接通磁力攪拌裝置，連通電路開始電鍍。電鍍時間為lh。步驟S5，在矽片表面滴光刻膠，先以540r/s的速度進行預勻膠60s，然後進行1500r/s的正式勻膠180s，確保光刻膠在矽片表面均勻塗開。在100°C下進行烘膜300s。利用掩膜版和矽片正面上的十字標記進行對準。並在光刻機下曝光125s，之後取出。然後進行顯影，顯影液中浸泡30s。在顯微鏡下確保顯影效果。在100°C下進行烘膜600s。步驟S6，設置電鍍裝置，調整電鍍電流使電流密度為1ASD，將矽片連接在陰極，陽極連接Cu板。接通磁力攪拌裝置，連通電路開始電鍍。電鍍時間為lh。步驟S7，在電鍍過的矽片上採用濺射的方法濺射金屬Ti300A,金屬Cu3000 L·步驟S8，在矽片表面滴光刻膠，先以540r/s的速度進行預勻膠60s，然後進行1500r/s的正式勻膠180s，確保光刻膠在矽片表面均勻塗開。在100°C下進行烘膜300s。利用掩膜版和矽片正面上的十字標記進行對準。在光刻機下曝光125s，之後取出。然後進行顯影，顯影液中浸泡30s。在顯微鏡下確保顯影效果。在100°C下進行烘膜600s。步驟S9，設置電鍍裝置，調整電鍍電流使電流密度為1ASD，將矽片連接在陰極，陽極連接Cu板。接通磁力攪拌裝置，連通電路開始電鍍。電鍍時間為lh。步驟S10，在矽片表面滴光刻膠，先以540r/s的速度進行預勻膠60s，然後進行1500r/s的正式勻膠180s，確保光刻膠在矽片表面均勻塗開。在100°C下進行烘膜300s。選用如圖5所示圖形的掩膜版，和矽片正面上的十字標記進行對準。並在光刻機下曝光125s，之後取出。然後進行顯影，顯影液中浸泡30s。在顯微鏡下確保顯影效果。在100°C下進行烘膜600s。步驟S11，設置電鍍裝置，調整電鍍電流使電流密度為1ASD，採用脈衝電流，佔空比為50%。將矽片連接在陰極，陽極連接Co板。進行永磁體的電鍍，電鍍液配方為CoCl2 · 6H20 24g/L, NiCl2 · 6H20 24g/L, MnSO4 · H2O :3. 4g/L, NaH2PO2 :4. 4g/L, H3BO3 25g/L，NaCl 24g/L, C12H25O4NaS :0. 3g/L，糖精0. 9g/L。接通磁力攪拌裝置，連通電路開始電鍍。電鍍時間為2h。步驟S12，將矽片浸泡在丙酮溶液中lmin，待表面的光刻膠全部去除之後取出。利用腐蝕液(去Cu :冰醋酸、雙氧水和去離子水按照1:1:20的比例的混合液；去T1:氫氟酸和去離子水按照1:60的體積比的混合液)去除矽片表面的Cu、Ti合金種子層。將矽片在去離子水中充分清洗，並烘乾。步驟S13，利用切片機切割能量採集器樣品，得到能量採集器的樣品。對樣品的輸出電壓和輸出功率進行測量。實施例三參照圖1，圖1為本發明採用的能量採集器的步驟流程圖，包括如下步驟步驟SI，在潔淨的(100)晶向的矽片上採用雙面氧化3000A的氧化矽步驟S2，在潔淨的(100)晶向的矽片上採用濺射的方法濺射金屬Ti300 A，金屬Cu3000 A 步驟S3，在矽片表面滴光刻膠，先以540r/s的速度進行預勻膠60s，然後進行1500r/s的正式勻膠180s，確保光刻膠在矽片表面均勻塗開。在100°C下進行烘膜300s。在光刻機下曝光125s，之後取出。然後進行顯影，顯影液中浸泡30s。在顯微鏡下確保顯影效果。在100°C下進行烘膜600s。步驟S4，設置電鍍裝置，調整電鍍電流使電流密度為1ASD，將矽片連接在陰極，陽極連接Cu板。接通磁力攪拌裝置，連通電路開始電鍍。電鍍時間為lh。步驟S5，在矽片表面滴光刻膠，先以540r/s的速度進行預勻膠60s，然後進行1500r/s的正式勻膠180s，確保光刻膠在矽片表面均勻塗開。在100°C下進行烘膜300s。利用掩膜版和矽片正面上的十字標記進行對準。並在光刻機下曝光125s，之後取出。然後進行顯影，顯影液中浸泡30s。在顯微鏡下確保顯影效果。在100°C下進行烘膜600s。步驟S6，設置電鍍裝置，調整電鍍電流使電流密度為1ASD，將矽片連接在陰極，陽極連接Cu板。接通磁力攪拌裝置，連通電路開始電鍍。電鍍時間為lh。步驟S7，在電鍍過的矽片上採用濺射的方法濺射金屬 300Α，金屬Cu3000 A 步驟S8，在矽片表面滴光刻膠，先以540r/s的速度進行預勻膠60s，然後進行1500r/s的正式勻膠180s，確保光刻膠在矽片表面均勻塗開。在100°C下進行烘膜300s。利用掩膜版和矽片正面上的十字標記進行對準。在光刻機下曝光125s，之後取出。然後進行顯影，顯影液中浸泡30s。在顯微鏡下確保顯影效果。在100°C下進行烘膜600s。步驟S9，設置電鍍裝置，調整電鍍電流使電流密度為1ASD，將矽片連接在陰極，陽極連接Cu板。接通磁力攪拌裝置，連通電路開始電鍍。電鍍時間為lh。步驟S10，在矽片表面滴光刻膠，先以540r/s的速度進行預勻膠60s，然後進行1500r/s的正式勻膠180s，確保光刻膠在矽片表面均勻塗開。在100°C下進行烘膜300s。選用如圖6所示圖形的掩膜版，矽片正面上的十字標記進行對準。並在光刻機下曝光125s，之後取出。然後進行顯影，顯影液中浸泡30s。在顯微鏡下確保顯影效果。在100°C下進行烘膜 600s。步驟S11，設置電鍍裝置，調整電鍍電流使電流密度為1ASD，採用脈衝電流，佔空比為50%。將矽片連接在陰極，陽極連接Co板。進行永磁體的電鍍，電鍍液配方為CoCl2 · 6H20 24g/L, NiCl2 · 6H20 24g/L, MnSO4 · H2O :3. 4g/L, NaH2PO2 :4. 4g/L, H3BO3 25g/L，NaCl 24g/L, C12H25O4NaS :0. 3g/L，糖精0. 9g/L。接通磁力攪拌裝置，連通電路開始電鍍。電鍍時間為2h。
步驟S12，將矽片浸泡在丙酮溶液中lmin，待表面的光刻膠全部去除之後取出。利用腐蝕液(去Cu :冰醋酸、雙氧水和去離子水按照1:1:20的比例的混合液；去T1:氫氟酸和去離子水按照1:60的體積比的混合液)去除矽片表面的Cu、Ti合金種子層。將矽片在去離子水中充分清洗，並烘乾。步驟S13，利用切片機切割能量採集器樣品，得到能量採集器的樣品。對樣品的輸出電壓和輸出功率進行測量。從永磁體的仿真情況圖4-圖6可以看出，實施例1和2的磁場強度峰值分布在磁體四周，所以磁體下的線圈處於較弱的磁場下，因而能量輸出效率不高。而實施例3中的磁體峰值均勻分布在磁體正下方，因而下面的線圈可以高效的切割磁感線，因而輸出效率更聞。以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明。應當認識到，以上所述內容僅為本發明的具體實施方式
，並不用於限制本發明。凡在本發明的實質和基本原理之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。雖然關於示例實施例及其優點已經詳細說明，應當理解在不脫離本發明的精神和所附權利要求限定的保護範圍的情況下，可以對這些實施例進行各種變化、替換和修改。對於其他例子，本領域的普通技術人員應當容易理解在保持本發明保護範圍內的同時，工藝步驟的次序可以變化。此外，本發明的應用範圍不局限於說明書中描述的特定實施例的工藝、機構、製造、物質組成、手段、方法及步驟。從本發明的公開內容，作為本領域的普通技術人員將容易地理解，對於目前已存在或者以後即將開發出的工藝、機構、製造、物質組成、手段、方法或步驟，其中它們執行與本發明描述的對應實施例大體相同的功能或者獲得大體相同的結果，依照本發明可以對它們進行應用。因此，本發明所附權利要求旨在將這些工藝、機構、製造、物質組成、手段、方法或步驟包含在其保護範圍內。
權利要求
1.一種採用微納加工技術來製備電磁式能量採集器的方法，其特徵在於按順序包括以下步驟 (A)任選的處理基底； (B)電鍍Cu線圈； (C)電鍍Cu支撐柱； (D)電鍍Cu振動板與折形梁； (E)電鍍永磁體陣列； (F)去膠，去種子層切割得到電磁式能量採集器。
2.根據權利要求1所述的電磁式能量採集器的製備方法，其中步驟(A)包括在潔淨的晶片上雙面氧化氧化矽，厚度為100-500nm。
3.根據權利要求1所述的電磁式能量採集器的製備方法，其中步驟(B)包括 (BI)濺射Ti/Cu種子層，Ti層厚度為10-50nm，Cu層厚度為100_500nm ； (B2)厚膠光刻出線圈圖形，厚度為5-15 μ m; (B3)配製Cu電鍍液； (B4)調整電鍍參數進行Cu線圈的電鍍。
4.根據權利要求1所述的電磁式能量採集器的製備方法，其中步驟(C)包括 (Cl)對準光刻出支撐柱圖形，厚度為5-15μπι; (C2)調整電鍍參數進行Cu支撐柱的電鍍。
5.根據權利要求1所述的電磁式能量採集器的製備方法，其中步驟(D)包括 (Dl)濺射Ti/Cu種子層，Ti層厚度為10-50nm，Cu層厚度為100_500nm ； (D2)對準光刻出振動板與折形梁圖形，厚度為5-15μπι ; (D2)調整電鍍參數進行Cu振動板與折形梁的電鍍。
6.根據權利要求1所述的電磁式能量採集器的製備方法，其中步驟(E)包括 (El)對準光刻出永磁體陣列圖形，厚度為5-15μπι ; (Ε2 )調整電鍍參數進行永磁體陣列的電鍍。
7.根據權利要求3-5之一所述的電磁式能量採集器的製備方法，電鍍Cu的參數設置包括電流密度、脈衝頻率、佔空比、電鍍時間。
8.根據權利要求1-6之一所述的電磁式能量採集器的製備方法，電鍍永磁體的裝置包括兩塊置於電鍍液兩側的磁鐵塊；永磁體成分為CoNiMnP合金，電鍍液配方為CoCl2 · 6Η20 24g/L, NiCl2 · 6H20 24g/L, MnSO4 · H2O :3. 4g/L, NaH2PO2 :4. 4g/L, H3BO3 25g/L, NaCl 24g/L, C12H25O4NaS :0. 3g/L，糖精:0. 9g/L。
9.根據權利要求1-6之一所述的電磁式能量採集器的製備方法，永磁體與Cu線圈的擺放位置為垂直重合，以便於線圈能夠有效切割磁場。
10.一種電磁式能量採集器，其特徵在於採用權利要求1-9之一所述的方法製備得到。
11.一種權利要求10所述的電磁式能量採集器的用途，其特徵在於針對環境中普遍存在的低頻振動進行有效的採集和儲存，作為物聯網的能量來源。
全文摘要
本發明涉及微機械系統製造領域，具體涉及微納米加工技術領域，尤其涉及一種可集成化加工的振動能量採集器的製造方法，包括任選的處理基底；電鍍Cu線圈；電鍍Cu支撐柱；電鍍Cu振動板與折形梁；電鍍永磁體陣列；去膠，去種子層切割得到電磁式能量採集器。這種能量採集器能夠通過線圈的串聯來提高輸出電壓。通過永磁體CoNiMnP合金的製備可以實現整體集成化加工的要求。同時新結構的設計使得能量採集器的輸出電壓有較大的提升，使得採集能量的效率得到了極大的提升。同時，通過改變永磁體陣列的幾何尺寸和擺放位置，也可以實現對能量採集器的優化。通過振動板與折形梁的厚度和長度的改變，可以實現對輸出電壓和諧振頻率的改變。
文檔編號C25D3/56GK103011061SQ20121055199
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月18日 優先權日2012年12月18日
發明者張海霞, 李忠亮, 韓夢迪 申請人:北京大學