矩阵型叠层压电陶瓷微调元件电极结构及造制工艺制造技术

本发明专利技术属于压电陶瓷技术领域，公开了矩阵型叠层压电陶瓷微调元件电极结构，包括上面绝缘层、外部侧面正电极组、中间绝缘层、外部侧面负电极组、下面绝缘层、下部负电极组和下部正电极组；所述外部侧面正电极组连接有内部正电极层，所述外部侧面负电极组连接有内部负电极层，所述内部正电极层和内部负电极层设有陶瓷介质层，所述陶瓷介质层横向设置，还公开了矩阵型叠层压电陶瓷微调元件电极造制工艺，包括如下步骤：制造出所述下面绝缘层；印制银钯材料负电极和正电极；组成矩阵形结构,进行温等静压；连接内部所有正电极和负电极；用丝网印制底面电极,并连接外部侧面电极,在正负电极上加驱动电压,使压电陶瓷极化。上加驱动电压,使压电陶瓷极化。上加驱动电压,使压电陶瓷极化。

【技术实现步骤摘要】
矩阵型叠层压电陶瓷微调元件电极结构及造制工艺


[0001]本专利技术属于压电陶瓷
，具体涉及矩阵型叠层压电陶瓷微调元件电极结构及造制工艺。

技术介绍

[0002]压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料，属于无机非金属材料。压电陶瓷具有敏感的特性，可以将极其微弱的机械振动转换成电信号，可用于声纳系统、气象探测、遥测环境保护、家用电器等。
[0003]现有技术中的压电陶瓷体积大，不容易集成，无法在调节多点位微纳米级变化量中使用。

技术实现思路

[0004]针对上述
技术介绍
所提出的问题，本专利技术的目的是：旨在提供矩阵型叠层压电陶瓷微调元件电极结构及造制工艺。
[0005]为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]矩阵型叠层压电陶瓷微调元件电极结构，包括上面绝缘层、外部侧面正电极组、中间绝缘层、外部侧面负电极组、下面绝缘层、下部负电极组和下部正电极组；
[0007]所述上面绝缘层和所述下面绝缘层分置于两端面，所述外部侧面正电极组和所述外部侧面负电极组位于侧面，所述下部负电极组和所述下部正电极组端部均露出于所述下面绝缘层，所述中间绝缘层位于外部侧面正电极组和外部侧面负电极组各组之间，起绝缘作用，所述中间绝缘层纵向设置；
[0008]所述外部侧面负电极组与所述下部负电极组连接，所述外部侧面正电极组与所述下部正电极组连接；
[0009]所述外部侧面正电极组连接有内部正电极层，所述外部侧面负电极组连接有内部负电极层，所述内部正电极层和内部负电极层设有陶瓷介质层，所述陶瓷介质层横向设置。
[0010]矩阵型叠层压电陶瓷微调元件电极造制工艺，包括如下步骤：
[0011]S1、将压电薄膜叠层并热压到0.4mm厚制造出所述下面绝缘层；
[0012]S2、在所述下面绝缘层上表面印制银钯材料负电极，在负电极上叠加一层压电薄膜进行热压,热压后再印刷正电极；
[0013]S3、依次在向热压好的压电陶瓷薄膜上表面印制银钯材料负电极,负电极的结构为圆型结构,相互连接,组成矩阵形结构,进行温等静压；
[0014]S4、将步骤S3获得的物料切割成方形,放入高温炉按一定梯度烧结,烧接研磨后用丝网印制银材料在内电极的端面形成侧面电极,并连接内部所有正电极和负电极；
[0015]S5、用丝网印制底面电极,并连接外部侧面电极,在正负电极上加驱动电压,使压电陶瓷极化。
[0016]进一步限定，所述上面绝缘层材料为锆钛酸铅,材料为软性材料,可微变形，这样
的设计，缓冲效果好。
[0017]进一步限定，所述外部侧面正电极组共有36组，均匀分布于4个侧面，材料为银，所述外部侧面负电极组共有4组，均匀分布于4个侧面，材料为银，这样的设计，保证导电效果。
[0018]进一步限定，所述上面绝缘层、所述中间绝缘层和所述下面绝缘层配合包裹所述内部正电极层和所述内部负电极层，这样的设计，正负电极间距在几微米到几十微米间距,防止内部正负电极之间在空气中打火,产生电弧烧毁陶瓷。
[0019]进一步限定，所述内部正电极层是直径为1.5mm，中心距2mm的矩阵圆结构,各圆之间不导通，层厚小于5μm，所述内部负电极层是直径为1.5mm，中心距2mm的矩阵圆结构，各圆之间用0.5mm宽线相互连通，层厚小于5μm，这样的设计，保证电极导通效果。
[0020]进一步限定，所述内部正电极层和所述内部负电极层均为银钯浆料丝网印制而成，这样的设计，能抗熔融焊料侵蚀，在高湿度的直流电场中有明显的抗银迁移性。
[0021]进一步限定，整体规格尺寸为12mmx12mmx3mm，这样的设计，体积小。
[0022]进一步限定，上述步骤S2中，正负电极的电极圆在同一轴线上，这样的设计，电极导通性好。
[0023]进一步限定，上述步骤S3中，内部电极正负电极交替叠层90层以上，这样的设计，负载能力强。
[0024]采用本专利技术的有益效果：
[0025]本专利技术结构简单紧凑，集成度高，外形小，成本低，负载能力强，工作可靠，在尺寸12mmx12mmx3mm的体积上集成36组控制点位,可以调节反镜面PV值,调节范围在皮米到几百纳米之间,使调节表面趋于平整。
附图说明
[0026]本专利技术可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
[0027]图1为本专利技术矩阵型叠层压电陶瓷微调元件电极结构及造制工艺实施例的结构示意图一；
[0028]图2为本专利技术矩阵型叠层压电陶瓷微调元件电极结构及造制工艺实施例的结构示意图二；
[0029]图3为本专利技术矩阵型叠层压电陶瓷微调元件电极结构及造制工艺实施例的分层结构示意图；
[0030]图4为本专利技术矩阵型叠层压电陶瓷微调元件电极结构及造制工艺实施例的内部正电极层结构示意图；
[0031]图5为本专利技术矩阵型叠层压电陶瓷微调元件电极结构及造制工艺实施例的内部负电极层结构示意图；
[0032]主要元件符号说明如下：
[0033]上面绝缘层1、外部侧面正电极组2、中间绝缘层3、外部侧面负电极组4、下面绝缘层5、下部负电极组6、下部正电极组7、内部正电极层8、内部负电极层9、陶瓷介质层10。
具体实施方式
[0034]为了使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术，下面结合附图和实施例对本发
明技术方案进一步说明。
[0035]如图1～图5所示，本专利技术的矩阵型叠层压电陶瓷微调元件电极结构，包括上面绝缘层1、外部侧面正电极组2、中间绝缘层3、外部侧面负电极组4、下面绝缘层5、下部负电极组6和下部正电极组7；
[0036]上面绝缘层1和下面绝缘层5分置于两端面，外部侧面正电极组2和外部侧面负电极组4位于侧面，下部负电极组6和下部正电极组7端部均露出于下面绝缘层5，中间绝缘层3位于外部侧面正电极组2和外部侧面负电极组4各组之间，起绝缘作用，中间绝缘层3纵向设置；
[0037]外部侧面负电极组4与下部负电极组6连接，外部侧面正电极组2与下部正电极组7连接；
[0038]外部侧面正电极组2连接有内部正电极层8，外部侧面负电极组4连接有内部负电极层9，内部正电极层8和内部负电极层9设有陶瓷介质层10，陶瓷介质层10横向设置。
[0039]矩阵型叠层压电陶瓷微调元件电极造制工艺，包括如下步骤：
[0040]S1、将压电薄膜叠层并热压到0.4mm厚制造出下面绝缘层；
[0041]S2、在下面绝缘层上表面印制银钯材料负电极，在负电极上叠加一层压电薄膜进行热压,热压后再印刷正电极；
[0042]S3、依次在向热压好的压电陶瓷薄膜上表面印制银钯材料负电极,负电极的结构为圆型结构,相互连接,组成矩阵形结构,进行温等静压；
[0043]S4、将步骤S3获得的物料切割成方形,放入高温炉按一定梯度烧结,烧接研磨后用丝网印制银材料在内电极的端面形成侧面电极,并连接内部所有正电极和负电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.矩阵型叠层压电陶瓷微调元件电极结构，其特征在于：包括上面绝缘层(1)、外部侧面正电极组(2)、中间绝缘层(3)、外部侧面负电极组(4)、下面绝缘层(5)、下部负电极组(6)和下部正电极组(7)；所述上面绝缘层(1)和所述下面绝缘层(5)分置于两端面，所述外部侧面正电极组(2)和所述外部侧面负电极组(4)位于侧面，所述下部负电极组(6)和所述下部正电极组(7)端部均露出于所述下面绝缘层(5)，所述中间绝缘层(3)位于外部侧面正电极组(2)和外部侧面负电极组(4)各组之间，起绝缘作用，所述中间绝缘层(3)纵向设置；所述外部侧面负电极组(4)与所述下部负电极组(6)连接，所述外部侧面正电极组(2)与所述下部正电极组(7)连接；所述外部侧面正电极组(2)连接有内部正电极层(8)，所述外部侧面负电极组(4)连接有内部负电极层(9)，所述内部正电极层(8)和内部负电极层(9)设有陶瓷介质层(10)，所述陶瓷介质层(10)横向设置。2.根据权利要求1所述的矩阵型叠层压电陶瓷微调元件电极结构，其特征在于：所述上面绝缘层(1)材料为锆钛酸铅,材料为软性材料,可微变形。3.根据权利要求1所述的矩阵型叠层压电陶瓷微调元件电极结构，其特征在于：所述外部侧面正电极组(2)共有36组，均匀分布于4个侧面，材料为银，所述外部侧面负电极组(4)共有4组，均匀分布于4个侧面，材料为银。4.根据权利要求1所述的矩阵型叠层压电陶瓷微调元件电极结构，其特征在于：所述上面绝缘层(1)、所述中间绝缘层(3)和所述下面绝缘层(5)配合包裹所述内部正电极层(8)和所述内部负电极层(9)。5.根据权利要求1所述的矩阵型叠层压电陶瓷微调元件电极结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：于传文，吴迪，
申请(专利权)人：黑龙江迪米电陶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：