由压电致动器与柔性电路板构成的结构制造技术

一种由压电致动器（1）和柔性电路板（3）组成的结构，设有至少一个由导电胶构成的电性机械连接，其中，所述连接在电路板上的第一连接触点（11）和压电致动器（1）上的第二连接触点（12）之间构成，并穿过柔韧电路板中的开孔，此外，彼此粘接的连接触点（11、12）的表面具有基本平行且同向的法线向量，其中第二连接触点由至少一个薄膜电极（14）和至少一个厚膜电极（15）组成。

【技术实现步骤摘要】
由压电致动器与柔性电路板构成的结构
本专利技术公开了一种由压电致动器与柔性电路板构成的结构，其在柔性电路板上的第一连接触点与压电致动器上的第二连接触点之间设有至少一个由导电胶制成的电性机械连接，其中该连接穿过柔性电路板中的开孔，而且接点彼此粘接的表面具有基本上平行且同向的法线向量。
技术介绍
这些具有在柔性电路板和压电致动器之间由胶粘接构成的电性机械连接的结构，在现有技术中是公知的并且广泛用于，例如，所谓的振动液位计(Vibrations)中。如此一个振动液位计的示意性结构如图6所示。图6示出的示意性结构既非按比例尺寸表示，也不完整，而是仅根据其工作原理表示振动液位计的功能。所示振动液位计具有设置在膜片9上的振动叉10。膜片9属于振动叉10的一部分，其中振动叉10的叉尖10a、10b直接连接在膜片9上，并通过膜片9的弯曲使它们彼此靠近以及离开。膜片9通常采用优质钢制作，并被设置为通过压电致动器1振动。压电致动器1通过设在压电致动器1与膜片9之间的陶瓷片7与膜片9相连。陶瓷片7被设置使膜片9和压电致动器1适应彼此间的不同热膨胀系数。压电致动器1通过由柔性电路板3施加在压电致动器1表面的的电压激发。压电致动器1的底侧进行了不间断的金属化处理，因此施加在所述表面的电压根据顶侧的电极分布以及压电体的不同极化促使压电致动器振动。柔性电路板3在本专利技术实施实例中设计为所谓的柔性导线，即其上设有导体电路的柔性弹性线路板的结构。柔性电路板3通过导电胶在压电致动器1的触点上与其相连接，从而只在通过导电胶连接的点上将电压导入压电致动器1中。压电致动器1以及陶瓷片7同样也彼此粘接到一起。为了通过压电致动器1使振动叉10产生振动，同时侦测振动叉的频移或衰减，压电致动器1被分为4个部分。在俯视图中压电致动器1通常设计为环形结构，并分为4个象限，通过施加电压可对其单独控制。为产生一电压，每一次可分别对2个对角相对的象限施加电压，而另外的2个象限则被用来侦测产生的振动。通过这种方式，既可同时产生振动又可侦测振动。对于当前大多数采用压电致动器1和电路板3的传统结构来说，电路板3设有第一连接触点11用来施加电压，其对应第二连接触点12装在压电致动器1上。电路板3上的第一连接触点11通常设在柔性电路板3的朝向压电致动器1的一侧上，以便通过在第一连接触点11和第二连接触点12之间涂覆导电胶并将这两个部件压到一起形成导电连接。由于粘接面及连接的压入位置小，必须少量的并精确地使用胶量，否则会因胶的溢散或压入时的流出而导致压电致动器1上相邻的象限短路。由于在主要的表面粘力较小的情况下，要精确地可重复性分发极小量的高粘度介质是很难做到的，这导致制造成本增高。此外，采用这种方法的问题是，若第一次未对准柔性电路板3时，不能再进行校正，因为这会污损连接触点11、12间的导电胶，这同样也会导致压电致动器1的各个象限之间或柔性电路板3对应布设的触点之间短路。除此之外，这种缺点的影响是，柔性电路板3和压电致动器1由于之间存在着胶粘接因此不能一方布设在另一方顶部。另外，其缺点还在于，因柔性电路板3和压电致动器1压合到一起，因此两者之间的胶粘接被压平并且多出的胶水会从连接触点11、12的侧面挤出。这种现象会增加短路的危险性。由于柔性电路板3与压电致动器1之间单纯由材料来决定这种连接好坏，因此，稍后产生的任何胶粘接的负荷都必须由胶水的黏合性和粘附力所吸收。因此，粘接的机械负荷还必须是非常小的。施加粘接材料后，必须精确地将柔性电路板3与压电致动器1平行定位。由于以上所述的原因，事后要进行定位纠正是不可能的。此外，可通过多种方法在设有柔性电路板3上的连接触点11、12的区域内设置第一开孔，以便通过该开口排出剩余的胶水。然而，这种结构仍然存在着不少缺点，因为首先要将胶施加在压电致动器1上，然后压合柔性电路板3到其上，因此使柔性电路板3相对于压电致动器1的事后对准校正是不可能的。此外，还发现由于在柔性电路板3与压电致动器1之间的间隙中使用的粘合剂中存在微小的间隙高度，因此其中有着很大的毛细吸力，在压电致动器1和柔性电路板3之间穿过设置的连接触点的粘合剂会被吸走。最小化柔性电路板与压电致动器的不平整度或者平行取向偏差，才有利于压电致动器1和柔性电路板3之间电性传导粘合的扩展应用。由上所述，这中影响会导致短路，并进而导致整个振动液位计的损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的是要消除上述的缺点，提供一种改良的结构布置以及工艺控制。本专利技术所述的由压电致动器和柔性电路板构成的结构设有至少一个电性机械连接，其由导电胶在电路板上的第一连接触点和压电致动器上的第二连接触点之间构成，其中，该连接通过柔性电路板上的开孔引入，并且，连接触点彼此粘合的表面具有基本上平行且同向的法线向量，并且第二连接触点是由薄膜电极以及至少一个厚膜电极组成。在根据本专利技术的结构中，通过此种方式开发了一种类似铆接的胶粘接结构，其中，压电致动器的连接触点与同向的朝向柔性电路板对齐。因此，柔性电路板中设有一开孔，通过该开孔可施加用于粘接的导电胶，同时，导电胶覆盖在处于远离压电致动器的柔性电路板一侧的开孔边缘，形成蘑菇形或者铆钉形的粘接连接，相对比单纯的触点粘接，其具有更高的机械稳定性。此外，因为使用了薄膜电极以及厚膜电极，在施加导电胶到厚膜电极的边缘之前将柔性电路板同压电致动器压合时，实现了增加的施加力，而且在压电致动器与柔性电路板之间起到了密封作用。按此工艺方式，可防止柔性电路板3与压电致动器1之间的导电胶因毛细作用力扩散越过厚膜电极的边缘，避免短路。如果在薄膜电极上设置厚膜电极，则可实现非常简单的结构布置。采用薄膜技术构成的薄膜电极，例如具有膜厚至少为1μm的铜镍电极，如通过化学气相沉积法或物理气相沉积法，例如，用气相沉积或者阴极溅射，全表面或有选择地采用剥离工艺进行喷镀。通过薄膜电极进行全表面的(尽可能精确的界定边界)以及可复写的金属化处理是必需的，便于对压电致动器的全表面或者压电致动器的单独象限施加电压。在薄膜电极上还可覆盖一层厚膜电极，例如具有大于10μm膜厚的银质厚膜。举例来说，所述厚膜电极可用丝网印刷法制备，然后进行固化。如果因工艺技术的原因，例如，由于只用热敏感的薄膜电极，那么就可以将厚膜电极首先制备在压电致动器上，然后固化，再制备薄膜电极以实现整个表面的电压馈电。为确在保压电致动器中获得整个表面的电流馈接，同时达到较高的安全性来防止短路，厚膜面积比薄膜电极的小是适合的。根据这种工艺方法，导电胶仅被用于厚膜电极的微小表面区域，而且通过额外沉积的薄膜电极将电流馈接输入到压电致动器中。如果厚膜电极设计为环形结构，则其结构非常地简单，并且是对称的。利用厚膜电极的环形结构，可使厚膜电极实现封闭式的外边缘，例如，不会像矩形的厚膜电极那样因具有尖角部分而发生中断。厚膜电极还可选用圆形结构，其中，圆形结构的优点是，圆形设计的厚膜电极对导电胶附加的提供了“盆形”或“设置边缘”的结构方式。为取得先前所述的密封效果，如果厚膜电极的第一直径大于柔性电路板的开孔直径的话，则设计是合理的。根据此设计方案，柔性电路板全部安置在厚膜电极的边缘上，因此形成了一圈密封边。厚膜电极的第一直径和柔性电路板的开孔直径最好是彼此相互匹配，这样在柔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由压电致动器（1）和柔性电路板（3）构成的结构，设有至少一个在电路板上的第一连接触点（11）和压电致动器（1）上的第二连接触点（12）之间用导电胶制成的电性机械连接（5），其中连接（5）穿过柔性电路板（3）的开孔（4），并且其中连接触点（11,12）彼此粘接的表面具有基本上平行且同向的法线向量，其特征在于，第二连接触点（12）由至少一个薄膜电极（14）和至少一个厚膜电极（15）构成。

【技术特征摘要】
2012.03.23 EP 12161026.51.一种由压电致动器(1)和柔性电路板(3)构成的结构，设有至少一个在电路板上的第一连接触点(11)和压电致动器(1)上的第二连接触点(12)之间用导电胶制成的电性机械连接(5)，其中电性机械连接(5)穿过柔性电路板(3)的第一开孔(4)，并且其中连接触点(11,12)彼此粘接的表面具有基本上平行且同向的法线向量，其特征在于，第二连接触点(12)由至少一个膜厚度小于1μm的薄膜电极(14)和至少一个膜厚度大于10μm厚膜电极(15)构成。2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，厚膜电极(15)设置在薄膜电极(14)上。3.根据权利要求2所述的结构，其特征在于，厚膜电极(15)的表面比薄膜电极(14)的表面小。4.根据上述权利要求之一所述的结构，其特征在于，厚膜电极(15)呈环形结构。5.根据权利要求1至3之一所述的结构，其特征在于，厚膜电极(15)呈圆形结构。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·格鲁赫勒，G·奥梅尔，
申请(专利权)人：VEGA格里沙贝两合公司，
类型：发明
国别省市：