超声波传感器制造技术

一种超声波传感器，包括第一电极、第一压电层、基板、第二电极、第二压电层、第三电极，该第一电极与第一压电层层叠设置于基板的一表面，该第二电极、第二压电层以及第三电极层叠设置于基板的另一表面。其中，该基板由化学强化玻璃基材制成。

【技术实现步骤摘要】
超声波传感器
本专利技术涉及一种超声波传感器。
技术介绍
采用压电薄膜等材料作为压电材料的物质波式感测元件已广泛地应用于工业、国防、消防、电子等不同领域。一种典型的物质波式感测元件为超声波传感器。聚二氟亚乙烯（PVDF）即为一种压电材料，其具有在压力作用下产生电流以及在通电时产生形变的功能而被广泛应用于超声波传感器中。超声波传感器一般由基板以及压电材料表面形成的电极等构成。通常，超声波传感器使用薄膜晶体管（TFT）玻璃作为超声波传感器的基板。一种超声波传感器的典型应用为指纹识别。而这种用于指纹识别的超声波传感器需要在被按压的情况下动作，对基板的强度具有一定的要求。现有超声波传感器使用的TFT玻璃基板在强度方面表现较弱，可能不符合超声波传感器在一些特殊条件的使用要求而不能长时间工作，使用寿命较短。
技术实现思路
为解决以上问题，有必要提供一种具有较高强度基板的超声波传感器。本专利技术提供的超声波传感器，包括第一电极、第一压电层、基板、第二电极、第二压电层、第三电极，该第一电极与第一压电层层叠设置于基板的一表面，该第二电极、第二压电层以及第三电极层叠设置于基板的另一表面。其中，该基板由化学强化玻璃基材制成。优选地，所述化学强化玻璃基材的抗冲击强度大于200兆帕。优选地，所述化学强化玻璃基材的压应力层大于5微米。优选地，所述基板的侧边具有凹凸不平的微结构。优选地，所述微结构通过边缘蚀刻方法对所述基板的侧边进行蚀刻形成。优选地，所述微结构的形状为锯齿形。优选地，所述微结构的形状为波浪形。优选地，所述第一压电层以及第二压电层由聚二氟亚乙烯制成。优选地，所述第一电极、第二电极以及第三电极中的至少一个由金属材料材料制成。优选地，所述第一电极、第二电极以及第三电极中的至少一个由透明导电材料制成。优选地，所述第一压电层的其中一面通过胶粘剂贴附于基板的一表面，所述第一电极贴附于该第一压电层远离基板的另一面。优选地，所述第二电极以及第三电极分别贴附于所述第二压电层相对的两个表面，该第二电极通过胶粘剂贴附于所述基板远离第一压电层的另一表面。优选地，所述超声波传感器的外表面涂覆一胶层对该超声波传感器进行封装。优选地，所述超声波传感器还包括一电连接件，该电连接件设置于所述基板上，用于与外部控制电路电性连接；所述第一电极、第二电极以及第三电极通过该电连接件与外部控制电路电性连接。相较于现有技术，本专利技术的超声波传感器使用化学强化玻璃基材作为基板，可有效提升超声波传感器的耐压强度，提高使用寿命。附图说明图1是本专利技术第一实施例提供的一超声波传感器的立体分解示意图。图2是图1所示的超声波传感器的平面示意图。图3是所述超声波传感器沿图2所示的II-II切线的剖面结构示意图图。图4是是本专利技术第二实施例提供的一超声波传感器的立体分解示意图。图5是图4所示的超声波传感器的平面示意图。图6是所述超声波传感器沿图5所示的V-V切线的剖面结构示意图。图7是另一实施例中图6所示的基板的剖面图。主要元件符号说明超声波传感器1，2第一电极10，20第一压电层11，21基板12，22第二电极13，23第二压电层14，24第三电极15，25胶粘剂16，26电连接件17，27胶层18，28薄膜晶体管121微结构120如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式请参阅图1至图3，图1是本专利技术第一实施例提供的一超声波传感器1的立体分解示意图，图2是该超声波传感器1的平面示意图，图3是该超声波传感器1沿图2所示的II-II切线的剖面结构示意图。在一优选实施例中，该超声波传感器1为超声波指纹识别传感器。该超声波传感器1包括第一电极10、第一压电层11、基板12、第二电极13、第二压电层14、第三电极15。该第一电极10、第一压电层11、基板12、第二电极13、第二压电层14以及第三电极15依次层叠设置。该基板12上设置有薄膜晶体管阵列120。该第一电极10贴附於第一压电层11远离基板12的一表面。一实施例中，该第一电极10可以由导电率较好的金属材料制成。例如，该第一电极10的材料为银、铝、铜、镍、金等高导电率材料。其它实施例中，该第一电极10也可以由透明导电材料制成。例如，该透明导电材料可以是氧化铟锡（ITO）、氧化锌（Zno），聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸（Poly(3，4-ethylenedioxythiophene)，PEDOT）、碳纳米管（英文CarbonNanotube，缩写CNT）、银纳米线(Agnanowire）、石墨烯等。本实施例中，该第一压电层11为一压电薄膜，其材质优选为聚二氟亚乙烯(PolyvinylideneFluoride，PVDF)。所述第一电极10可通过真空溅射、电镀或涂覆等方式形成于第一压电层11的表面。优选地，该第一电极10采用电镀的方法形成于该第一压电层11的表面。具体地，电镀的方法是将该第一压电层11远离基板12的一表面进行大面积电镀，形成电镀层，该电镀层即为该第一电极10。该第一电极10很轻薄，其厚度大约为400埃到1000埃，以提高声压灵敏度。所述第一压电层11通过胶粘剂16贴合于基板12的一表面。该胶粘剂可以是液态胶、双面胶、光学胶等。优选地，该胶粘剂为光学透明胶粘剂（OpticalClearAdhesive，OCA）或光学透明树脂（OpticalClearResin，OCR）等具有高透光率的胶粘剂。所述第二电极13以及第三电极15分别贴附於第二压电层14相对的两个表面。本实施例中，所述第二压电层14为一压电薄膜，其材质优选为聚二氟亚乙烯(PolyvinylideneFluoride，PVDF)。该第二电极13远离第二压电层14的另一表面通过胶粘剂16贴附于基板12远离第一压电层11的另一表面。一实施例中，该第二电极13以及第三电极15可以由导电率较好的金属材料制成。例如，该第二电极13以及第三电极15的材料可以为银、铝、铜、镍、金等高导电率材料。其它实施例中，该第二电极13以及第三电极15也可以由透明导电材料制成。例如，该透明导电材料可以是氧化铟锡（ITO）、氧化锌（Zno），聚(3，4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸（Poly(3，4-ethylenedioxythiophene)，PEDOT）、碳纳米管（英文CarbonNanotube，缩写CNT）、银纳米线(Agnanowire）、石墨烯等。另外，该第二电极13以及第三电极15可以分别由不同材料制成。例如，该第二电极13采用金属材料，而该第三电极15则采用透明导电材料。或者，该第三电极15采用金属材料，而该第二电极13采用透明导电材料，并不以此为限。优选地，该第二电极13以及第三电极15的材料采用导电性能较好的银。所述第二电极13以及第三电极15可通过真空溅射、电镀或涂覆等方式分别形成于第二压电层14的相对二表面。优选地，该第二电极13以及第三电极15也可采用电镀的方法形成于该第二压电层14的相对二表面。具体地，该电镀的方法是将该第二压电层14的两个表面均进行大面积电镀，形成位于相对二表面的两个电镀层，该两个电镀层即分别为该第二电极13以及第三电极15。该第二电极13以及第三电极15与第一电极10大致相同，厚度大约在400埃到1000埃之间，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波传感器，包括第一电极、第一压电层、基板、第二电极、第二压电层、第三电极，该第一电极与第一压电层层叠设置于基板的一表面，该第二电极、第二压电层以及第三电极层叠设置于基板的另一表面，其特征在于，该基板由化学强化玻璃基材制成。

【技术特征摘要】
1.一种超声波传感器，包括第一电极、第一压电层、基板、第二电极、第二压电层、第三电极，该第一压电层通过胶粘剂直接贴合于该基板的一表面，该第一电极形成于该第一压电层远离该基板的另一表面，该第二电极和该第三电极形成于该第二压电层相对的两侧，该第二电极通过胶粘剂直接贴合于该基板远离该第一压电层的另一表面，其特征在于，该基板由化学强化玻璃基材制成，该基板为薄膜晶体管阵列基板，该基板上包括有薄膜晶体管阵列，所述基板的侧边具有通过蚀刻形成的凹凸不平的微结构。2.如权利要求1所述的超声波传感器，其特征在于，所述化学强化玻璃基材的抗冲击强度大于200兆帕。3.如权利要求1所述的超声波传感器，其特征在于，所述化学强化玻璃基材的压应力层大于5微米。4.如权利要求1所述的超声波传感器，其特征在于，所述微结构的形状为锯齿形。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王娟，
申请(专利权)人：麦克思智慧资本股份有限公司，
类型：发明
国别省市：维尔京群岛;VG