DE102011077907B4

DE102011077907B4 - Verfahren zur herstellung von gedruckten magnetischen funktionselementen für widerstandssensoren und gedruckte magnetische funktionselemente

Info

Publication number: DE102011077907B4
Application number: DE201110077907
Authority: DE
Inventors: Daniil KARNAUSHENKO; Denys Makarov; Oliver G. Schmidt
Original assignee: Leibniz Institut fuer Festkorper und Werkstofforschung Dresden eV
Current assignee: Helmholtz Zentrum Dresden Rossendorf E V De; Technische Universitaet Chemnitz Koerperschaf De
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2013-07-11
Anticipated expiration: 2031-06-22
Also published as: US20120326714A1; DE102011077907A1; US9000764B2

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Funktionselementes für Widerstandssensoren, bei dem mittels Dünnschichttechnologien ein magnetisches Material als Vielschichtstapel, der einen GMR-Effekt aufweist, als Film auf ein erstes Substrat abgeschieden wird, der Film von dem ersten Substrat entfernt und während der Entfernung oder anschließend der Film in mehrere Bestandteile geteilt wird, wobei einzelne der Bestandteile einen GMR-Effekt aufweisen, danach die Bestandteile mit einer Flüssigkeit zu einer Dispersion oder einer Paste oder einem Gel verarbeitet werden, derart, dass die Bestandteile mindestens 5 Gew.-% der Dispersion oder der Paste oder des Gels bilden, und anschließend diese Dispersion oder diese Paste oder dieses Gel mittels Drucktechnologien auf ein zweites Substrat aufgebracht und nachfolgend die Flüssigkeit entfernt wird und weitere Verarbeitungsschritte folgen, wobei die Bestandteile des Films und/oder andere elektrisch leitfähige Materialien in einer solchen Menge als Funktionselement auf das zweite Substrat aufgebracht werden, dass die Leitfähigkeit des Funktionselementes realisiert ist und das Funktionselement einen GMR-Effekt aufweist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektronik und betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gedruckten magnetischen Funktionselementen für Widerstandssensoren, wie sie beispielsweise in der magnetischen Datenspeicherung für Lesesensoren oder in der Fahrzeugtechnik als Motorsensor, als aktive magnetische Elemente in Biosensoren oder in organischen Elektronikbauelementen angewandt werden können und derartige gedruckte magnetische Funktionselemente.
Der Magnetimpedanzeffekt beschreibt die Änderung des komplexen Widerstandes eines magnetischen Materials beim Anlegen eines magnetischen Feldes. Der Magnetimpedanzeffekt umfasst dabei alle Magnetwiderstandseffekte, wie den Anisotropiemagnetwiderstandseffekt (Anisotropic magnetoresistance – AMR), Riesenmagnetwiderstandseffekt (Giant magnetoresistance – GMR) und den Riesenmagnetthermowiderstandseffekt.
Magnetische Sensorelemente werden typischerweise hergestellt durch die Aufbringung von Metallfilmen in Einzel- oder Multilagen auf planaren starren Oberflächen, welche die Form des Elementes bestimmen. Es gibt Bestrebungen, elastische magnetische Sensoren auf flexiblen und biegsamen Substraten herzustellen (Parkin, S. S. P.: Appl. Phys. Lett. 69 (1996), 3092). Diese elastischen Sensoren sind sehr leicht und sie können nach ihrer Herstellung umgeformt werden. Dadurch werden sie für Anwendungen immer attraktiver. Eine Möglichkeit für die Herstellung solcher preiswerten magnetischen Funktionselemente für Widerstandssensoren stellt das Drucken dar, wie es in der Elektronikindustrie typisch ist. Solche Drucktechnologien basieren auf der Anwendung von leitfähigen Verbundmaterialien, wie z. B. Silberpasten ( US 6 225 392 B1 ), organischen Halbleitern oder anorganischen Pulvern, die gewöhnlich in Lösungen verarbeitet werden, wodurch sie auf Oberflächen mittels Drucktechnologien aufgebracht werden können. Der Hauptvorteil von Drucktechnologien besteht in der Herstellung von robusten und leichten elektronischen Bauelementen zu geringen Kosten und auf einer Vielzahl von flexiblen Substraten ( US 6 305 174 B1 ).
Magnetische Funktionselemente für Widerstandssensoren können bei Gleich- oder Wechselstrom arbeiten. Die Verlustleistung kann kontrolliert werden durch Anlegen eines externen magnetischen Feldes. Die thermische Leitfähigkeit solcher Elemente ändert sich also mit angelegtem externen Magnetfeld, wie z. B. beim sogenannten Riesenmagnetwärmewiderstandeseffekt (Yang, Y, Journal of Heat Transfer 128 (2006) 113–120). Ein derartiges Funktionselement kann als ein thermomagnetisches aktives Element in der Medizin und Biologie oder in Wärmetransportsystemen, z. B. in Kühlsystemen als nichtmechanischer Wärmeflusssensor zur Anwendung kommen.
Ein Pulver aus magnetischen Partikeln mit einer Magnetimpedanz kann hergestellt werden, indem zunächst Dünnschichten aus dem Material hergestellt werden. Derartige Dünnschichten können durch eine Vielzahl an Beschichtungstechnologien, wie z. B. Magnetronsputtern, Elektronenstrahlbeschichtung, chemische Dampfabscheidung (CVD) oder Molekularstrahlbeschichtung ohne Substrate (Ram, S., Phys. Stat. Sol. (a) 188 (2001) 1129–1140) oder mit Substraten und Trennschichten ( WO 0024946 A1 ; US 7 094 665 B2 ), hergestellt werden. Die Pulver können mittels verschiedener bekannter Verfahren hergestellt werden, beispielsweise durch chemische Synthesen oder mechanische Verfahren.
Die Herstellung der Lösungen mit Partikeln mit einem Magnetwiderstandseffekt kann ähnlich erfolgen, wie die Herstellung von Lösungen mit Silberpartikeln, Harzen, Härtungsmitteln und einem Lösungsmittel ( US 7 198 736 B2 ). Diese Lösungen werden auf ein Substrat aufgebracht, getrocknet und das Epoxidharz ausgehärtet. Dieses Verfahren weist eine sehr gute Reproduzierbarkeit auf.
Weiterhin sind aus der WO 2011/029 629 A2 ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Bauteils und ein elektrisches Bauteil bekannt. Dabei wird mittels eines Druckverfahrens eine Tinte, die Nanopartikel aus einem elektrisch leitfähigen, magnetischen und/oder magnetisierbaren Material, die auch von einer Hülle umgeben sein können, enthält, auf ein Substrat aufgebracht. Dieses so hergestellte Bauteil kann als Bestandteil eines Sensors, der irgendeinen MagnetoResistiv(MR)-Effekt aufweisen kann, wie beispielsweise einen GMR-Effekt oder einen AMR-Effekt oder einen TMR-Effekt, eingesetzt werden.
Ebenfalls ist aus der DE 602 04 650 T2 eine Aufschlämmung aus ultrafeinem Metallpulver mit erhöhter Dispergierbarkeit bekannt. Dabei wird ein ultrafeines Metallpulver durch chemisches Aufdampfen und anschließende Feuchtwasch- und Trocknungsverfahren hergestellt. So hergestellte ultrafeine Metallpulvern können zu Leitpasten verarbeitet werden. Als Metalle werden Metalle aus der Gruppe Nickel, Kupfer, Silber, Molybdän, Wolfram, Kobalt, und Tantal eingesetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und preiswertes Herstellungsverfahren für gedruckte magnetische Funktionselemente zu entwickeln und derartige gedruckte magnetische Funktionselemente mit gewünscht einstellbaren Eigenschaften zu erhalten.
Die Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 11 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Funktionselementes für Widerstandssensoren wird mittels Dünnschichttechnologien ein magnetisches Material als Vielschichtstapel, der einen GMR-Effekt aufweist, als Film auf ein erstes Substrat abgeschieden, der Film wird von dem ersten Substrat entfernt und während der Entfernung oder anschließend der Film in mehrere Bestandteile geteilt, wobei einzelne der Bestandteile einen GMR-Effekt aufweisen, danach werden die Bestandteile mit einer Flüssigkeit zu einer Dispersion oder einer Paste oder einem Gel verarbeitet, derart, dass die Bestandteile mindestens 5 Gew.-% der Dispersion oder der Paste oder des Gels bilden, und anschließend wird diese Dispersion oder diese Paste oder dieses Gel mittels Drucktechnologien auf ein zweites Substrat aufgebracht und nachfolgend die Flüssigkeit entfernt und weitere Verarbeitungsschritte folgen, wobei die Bestandteile des Films und/oder andere elektrisch leitfähige Materialien in einer solchen Menge als Funktionselement auf das zweite Substrat aufgebracht werden, dass die Leitfähigkeit des Funktionselementes realisiert ist und das Funktionselement einen GMR-Effekt aufweist.
Ebenfalls vorteilhafterweise werden als magnetisches Material Co/Cu, Py/Cu, Fe/Cr oder Co/Au eingesetzt.
Weiterhin vorteilhafterweise werden als Dünnschichttechnologien Magnetronsputtern, Elektronenstrahlbeschichtung oder Molekularstrahlbeschichtung angewandt.
Und auch vorteilhafterweise werden als erstes oder zweites Substrat sowohl für die Dünnschichttechnologien als auch für die Drucktechnologien beschichtete oder unbeschichtete Materialien, Papier oder papierähnliche Materialien, Holz oder holzähnliche Materialien, anorganische Materialien, wie Glas, Siliciumwafer, Metalle, Legierungen, Keramik, organische Materialien, wie Polymere, Kunststoffe, Gummi, Textilien oder kristalline, polykristalline oder amorphe Materialien eingesetzt.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Entfernung des Films vom Substrat auf physikalischem, chemischem, thermischem oder elektrischem Wege realisiert wird.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die Teilung des Films in Bestandteile durch Zerreißen, Brechen, Schneiden, Mahlen durchgeführt wird.
Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn als Flüssigkeit Wasser, organische oder anorganische Lösungsmittel eingesetzt werden.
Und auch vorteilhaft ist es, wenn als Drucktechnologien Pressen, Stempeln, Aufformen, Aufmalen, Ausstreichen, Siebdruck, Lithografie, Flexografie, Offset- oder Ink-Jet-Druck angewandt werden.
Von Vorteil ist es auch, wenn die Flüssigkeit durch chemische, thermische oder elektrische Verfahren entfernt wird.
Und auch von Vorteil ist es, wenn als weitere Verarbeitungsschritte die Ablösung des gedruckten Funktionselementes vom Substrat und/oder der Einbau in einen Widerstandssensor und/oder das Anbringen von Kontaktelementen realisiert wird.
Bei dem erfindungsgemäßen gedruckten magnetischen Funktionselement für Widerstandssensoren besteht das Funktionselement aus mehreren Bestandteilen eines Films, wobei der Film aus magnetischem Material als Vielschichtstapel, der einen GMR-Effekt aufweist, abgeschieden ist, der Film in mehrere Bestandteile geteilt ist und die einzelnen Bestandteile einen GMR-Effekt aufweisen, die in einer solchen Menge und in der Art und Weise angeordnet sind, dass die elektrische Leitfähigkeit von den Kontakten über die Bestandteile und/oder andere elektrisch leitfähige Materialien des Funktionselementes gewährleistet ist und weiterhin mindestens 5% der gedruckten Bestandteile des Funktionselementes einen GMR-Effekt aufweisen.
Durch die vorliegende Erfindung wird es erstmals möglich, gedruckte magnetische Funktionselemente für Widerstandssensoren auf einfache und kostengünstige Art und Weise herzustellen, dieses Herstellungsverfahren reproduzierbar und mit an sich bekannten Verfahren leicht in bestehende Herstellungsprozesse zu integrieren und ein Funktionselement mit gewünscht einstellbaren Eigenschaften zu erhalten.
Dies wird realisiert, indem ein magnetisches Material, welches einen GMR-Effekt aufweist, oder von magnetischen Materialien, die in ihrer Kombination einen GMR-Effekt aufweisen, mittels Dünnschichttechnologien als Film auf ein Substrat abgeschieden wird.
Dabei soll im Rahmen dieser Erfindung als Film aus einem magnetischen Material verstanden werden, dass das magnetische Material in Form von Partikeln mit jeglicher Form und Größe, als Vielschichtstapel auf ein erstes Substrat abgeschieden wird. Der Anteil an magnetischem Material am Film soll dabei mindestens 5 Gew.-% betragen.
Als Substrate können beschichtete oder unbeschichtete Materialien, Papier oder papierähnliche Materialien, Holz oder holzähnliche Materialien, anorganische Materialien, wie Glas, Siliciumwafer, Metalle, Legierungen, Keramik, organische Materialien, wie Polymere, Kunststoffe, Gummi, Textilien oder kristalline, polykristalline oder amorphe Materialien verwendet werden. Die Substrate können auch wieder verwendet werden, nachdem die Schichten abgelöst/entfernt worden sind, da die Delaminierung nicht das Substrat beeinträchtigt.
Als eingesetzte Dünnschichttechnologien können beispielsweise das Magnetronsputtern, die Elektronenstrahlbeschichtung oder die Molekularstrahlbeschichtung eingesetzt werden.
Nachfolgend wird der Film vom ersten Substrat entfernt und während der Entfernung oder anschließend wird der Film in mehrere Bestandteile geteilt.
Dies kann beispielsweise durch Zerreißen, Brechen, Schneiden, Mahlen, realisiert werden. Es entstehen Bestandteile beispielsweise in Form von Pulver, Granulaten, Flocken, Nadeln, Röhren, Sphären, Hohlsphären oder Drähten, in regelmäßigen oder unregelmäßigen Formen und verschiedenen Größen.
Dabei soll im Rahmen dieser Erfindung unter dem Begriff Bestandteile die Bruchstücke des Films verstanden werden, nicht etwa deren Bestandteile in chemischer Hinsicht. Diese Bruchstücke können je nach Verfahren zur Entfernung vom ersten Substrat regelmäßig oder unregelmäßig sein.
Dabei müssen auch im Falle eines Dünnschichtstapels als Film die Bestandteile nicht alle ursprünglich aufgebrachte Dünnschichten aufweisen, jedoch müssen mindestens 5% aller für ein Funktionselement aufgedruckten Bestandteile einen GMR-Effekt aufweisen.
Die erhaltenen Bestandteile werden dann mit einer Flüssigkeit zu einer Dispersion, oder zu einer Paste oder zu einem Gel verarbeitet und anschließend mittels Drucktechnologien auf ein zweites Substrat aufgebracht.
Bei Drucken des Funktionselementes muss gesichert sein, dass eine solche Menge an Bestandteilen und/oder anderen elektrisch leitfähigen Materialien vorhanden ist, dass mindestens die elektrische Leitfähigkeit von den Kontakten über das Funktionselement realisiert ist.
Als Flüssigkeit können beispielsweise Wasser, organische oder anorganische Lösungsmittel eingesetzt werden.
Als Substrat können ebenfalls alle Materialien eingesetzt werden, die auch schon für die Dünnschichttechnologie einsetzbar sind.
Unter den Drucktechnologien im Rahmen der vorliegenden Erfindung sollen alle Verfahren verstanden werden, mit denen die Materialien gedruckt, aufgepresst, gestempelt, aufgeformt werden können, ebenso wie Malen, Streichen, Siebdruck, Lithografie, Flexografie, Offset- oder Ink-Jet-Druck.
Nachfolgend wird die Flüssigkeit entfernt und weitere Verarbeitungsschritte folgen. Die Entfernung der Flüssigkeit kann durch chemische, thermische oder elektrische Verfahren erfolgen, beispielsweise durch Temperaturerhöhung.
Als weitere Verarbeitungsschritte können beispielsweise das Ablösung des gedruckten Funktionselementes vom Substrat und/oder der Einbau in einen Widerstandssensor und/oder das Anbringen von Kontaktelementen realisiert werden.
Durch die Einfachheit der Herstellung können gedruckte und duktile magnetische Funktionselemente so gut wie auf jede Art von Oberfläche oder auch freistehend hergestellt werden.
Die eingesetzten magnetischen Materialien weisen den GMR-Effekt auf, können zusätzlich aber auch noch eine isotrope oder anisotrope Charakteristik aufweisen. Dabei sind die magnetischen Materialien mit isotroper Charakteristik in Suspensionen zufällig orientiert. Bei anisotroper Charakteristik kann die gewünschte Ausrichtung erreicht werden, indem die magnetischen Materialien mechanisch ausgerichtet werden oder durch Anwendung eines externen elektromagnetischen Feldes.
Die Zahl an elektrischen oder thermischen Verbindungen/Kontakte und die Arten von leitfähigen Materialien sind nicht begrenzt, wie auch die Kontakte, die in jeder Form und Anordnung vorhanden sein können.
Elektrische und/oder thermische Kontakte, die angewandt werden zum magnetischen Funktionselement des Magnetwiderstandssensors können an jedem Punkt auf seiner Oberfläche und/oder innerhalb seines Volumens auf- und/oder angebracht werden. Diese Kontakte können vor oder nach der Herstellung des Funktionselementes auf- und/oder angebracht werden, mittels bekannter Technologien und aus bekannten Materialien.
Das Funktionselement kann auf flexiblen und dehnbaren Substraten aufgebracht sein, es kann freistehend sein, mit oder ohne Schutzschichten.
Magnetische Materialien weisen den Riesenmagnetwiderstandseffekt (GMR) auf, wobei dieser Effekt von der Art, der Zahl und dem Aufbau des Films und insbesondere der Schichten in Vielschichtsystemen, der Dicke des Films, den angewandten Materialien und den Beschichtungsbedingungen abhängt.
Der wesentliche Unterschied der vorliegenden Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik besteht insbesondere für den GMR-Effekt darin, dass nach dem Stand der Technik das jeweilige Funktionselement aus einer Matrix mit magnetischen Partikeln besteht, die nur in dieser Gesamtheit einen GMR-Effekt aufweisen, wohingegen nach der vorliegenden Erfindung einzelne Bestandteile des gedruckten Funktionselementes jeweils für sich einen GMR-Effekt aufweisen. Dieser kann der gleiche oder auch ein anderer GMR-Effekt sein. Ebenso müssen nicht alle Bestandteile im gedruckten Funktionselement einen GMR-Effekt aufweisen. Es muss nur gesichert sein, dass die Bestandteile und/oder andere elektrisch leitfähige Materialien im gedruckten Funktionselement in einer solchen Menge vorhanden sind und so angeordnet sind, dass sie eine elektrische Leitfähigkeit von den Kontakten über das Funktionselement realisieren. Über die Anzahl und Größe der Bestandteile im gedruckten Funktionselement, die einen GMR-Effekt aufweisen, können die Eigenschaften des Funktionselementes gezielt eingestellt werden.
Dabei können auch von unterschiedlichen Filmen aus unterschiedlichen magnetischen Materialien Bestandteile für das erfindungsgemäße Funktionselement eingesetzt werden.
Der Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Möglichkeit der präzisen Kontrolle der Eigenschaften der magnetischen Funktionselemente auf einer Vielzahl von Substraten mit nachfolgender Trennung oder Delaminierung von den Substraten oder ohne Substrate.
Die Kontrolle der Eigenschaften des gedruckten magnetischen Funktionselementes kann über die Art der magnetischen Materialien, über ihre Konzentration in der Dispersion und über die Größe und Form der Bestandteile in der Dispersion, der Paste oder dem Gel ausgeübt werden.
Bei der Delaminierung werden die Adhäsionskräfte zwischen den Atomen oder Molekülen in der gewählten Substanz in der Trennschicht herabgesetzt.
Mechanische, chemische, thermische oder elektrische Delaminierungstechnologien können in der vorliegenden Erfindung angewandt werden. Die Adhäsion auf der Oberfläche muss gesenkt werden, damit die Filme entfernt werden können.
Es können auch akustische Oberflächenwellen angewandt werden um Adhäsionskräfte zu induzieren, oder das Auswaschen durch Bürsten oder Schockkühlung oder andere Verfahren.
Die delaminierten Filme und/oder Bestandteile können Abmessungen von einigen Nanometern bis zu einigen Millimetern und eine Vielzahl an Formen aufweisen. Die delaminierten Filme und/oder Bestandteile können auch zerkleinert werden, beispielsweise durch Mahlverfahren, um beispielsweise Bestandteile gleicher Größe zu erhalten. Durch solche zusätzlichen Verfahren können die delaminierten Filme und/oder Bestandteile mit zusätzlichen Eigenschaften versehen werden, um beispielsweise die Auflösung von Tinten oder Pasten zu verbessern. Diese zusätzlichen Verfahren dürfen aber keinen Einfluss auf die elektrischen und magnetischen Eigenschaften der magnetischen Materialien haben.
Nachdem das erfindungsgemäße magnetische Funktionselement hergestellt worden ist, wird dieses in einen Magnetwiderstandssensor integriert oder das erfindungsgemäße magnetische Funktionselement kann auch allein als Magnetwiderstandssensor arbeiten. Dazu wird an den Sensor Gleich- oder Wechselstrom oder ein Wärmefluss angelegt. Dadurch ändert sich die komplexe Magnetimpedanz, was wiederum zur Änderung des elektrischen oder thermischen Potentials über dem Sensor oder zur Änderung seiner Verlustleistung führt.
Nachfolgend ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Dabei zeigen
1 den schematischen Aufbau des erfindungsgemäßen Funktionselementes in der Aufsicht (Bezugszeichen 1 und 2)
2 einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Funktionselement mit isotroper Anordnung (Bezugszeichen 3, 4 und 5)
3 einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Funktionselement mit anisotroper Anordnung (Bezugszeichen 3, 4 und 5)
Beispiel
Ein Vielschichtstapel mit einem Durchmesser von 75 mm aus abwechselnd Co- und Cu-Schichten mit einer Gesamtdicke von 110 nm und einer Schichtdicke der Co-Schichten von jeweils 1,0 nm und einer Schichtdicke der Cu-Schichten von jeweils 1,2 nm, die den magnetischen GMR-Effekt aufweisen, wird auf einem Si(100)-Wafer mit einer Dicke von 0,5 mm bei Raumtemperatur mittels DC-Magnetronsputtern aufgebracht. Durch die lift-off-Technologie wird der Vielschichtstapel vom Substrat abgelöst. Der Vielschichtstapel wird in viele unregelmäßig geformte Bestandteile zerbrochen, wobei ihre Abmessungen im Mikrometer- bis zum Millimeterbereich liegen. Diese Bestandteile werden homogen in eine leitfähige Silberpaste verteilt. Diese Paste wird auf ein Substrat aus Kapton mittels eines Rakels aufgestrichen und Cu-Drähte mit einem Durchmesser von 0,3 mm werden als Kontakte aufgebracht.
Das Substrat hat Abmessungen von 20 × 20 mm Länge und Breite und die Silberpaste mit den Bestandteilen bedeckt 10% der Oberfläche des Substrates mit einer Dicke von durchschnittlich 100 μm. Nach dem Trocknen des beschichteten Substrates bei 20°C an Luft ist das erfindungsgemäße Funktionselement als Widerstandssensor einsatzfähig.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Funktionselementes für Widerstandssensoren, bei dem mittels Dünnschichttechnologien ein magnetisches Material als Vielschichtstapel, der einen GMR-Effekt aufweist, als Film auf ein erstes Substrat abgeschieden wird, der Film von dem ersten Substrat entfernt und während der Entfernung oder anschließend der Film in mehrere Bestandteile geteilt wird, wobei einzelne der Bestandteile einen GMR-Effekt aufweisen, danach die Bestandteile mit einer Flüssigkeit zu einer Dispersion oder einer Paste oder einem Gel verarbeitet werden, derart, dass die Bestandteile mindestens 5 Gew.-% der Dispersion oder der Paste oder des Gels bilden, und anschließend diese Dispersion oder diese Paste oder dieses Gel mittels Drucktechnologien auf ein zweites Substrat aufgebracht und nachfolgend die Flüssigkeit entfernt wird und weitere Verarbeitungsschritte folgen, wobei die Bestandteile des Films und/oder andere elektrisch leitfähige Materialien in einer solchen Menge als Funktionselement auf das zweite Substrat aufgebracht werden, dass die Leitfähigkeit des Funktionselementes realisiert ist und das Funktionselement einen GMR-Effekt aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als magnetisches Material Co/Cu, Py/Cu, Fe/Cr oder Co/Au eingesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Dünnschichttechnologien Magnetronsputtern, Elektronenstrahlbeschichtung oder Molekularstrahlbeschichtung angewandt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als erstes oder zweites Substrat sowohl für die Dünnschichttechnologien als auch für die Drucktechnologien beschichtete oder unbeschichtete Materialien, Papier oder papierähnliche Materialien, Holz oder holzähnliche Materialien, anorganische Materialien, wie Glas, Siliciumwafer, Metalle, Legierungen, Keramik, organische Materialien, wie Polymere, Kunststoffe, Gummi, Textilien oder kristalline, polykristalline oder amorphe Materialien eingesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Entfernung des Films vom Substrat auf physikalischem, chemischem, thermischem oder elektrischem Wege realisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Teilung des Films in Bestandteile durch Zerreißen, Brechen, Schneiden, Mahlen durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Flüssigkeit Wasser, organische oder anorganische Lösungsmittel eingesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Drucktechnologien Pressen, Stempeln, Aufformen, Aufmalen, Ausstreichen, Siebdruck, Lithografie, Flexografie, Offset- oder Ink-Jet-Druck angewandt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Flüssigkeit durch chemische, thermische oder elektrische Verfahren entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als weitere Verarbeitungsschritte die Ablösung des gedruckten Funktionselementes vom Substrat und/oder der Einbau in einen Widerstandssensor und/oder das Anbringen von Kontaktelementen realisiert wird.
Gedrucktes magnetisches Funktionselement für Widerstandssensoren, bei dem das Funktionselement aus mehreren Bestandteilen eines Films besteht, wobei der Film aus magnetischem Material als Vielschichtstapel, der einen GMR-Effekt aufweist, abgeschieden ist, der Film in mehrere Bestandteile geteilt ist und die einzelnen Bestandteile einen GMR-Effekt aufweisen, die in einer solchen Menge und in der Art und Weise angeordnet sind, dass die elektrische Leitfähigkeit von den Kontakten über die Bestandteile und/oder andere elektrisch leitfähige Materialien des Funktionselementes gewährleistet ist und weiterhin mindestens 5% der gedruckten Bestandteile des Funktionselementes einen GMR-Effekt aufweisen.