专利名称：套印厚度补偿层的多层压电式微位移致动器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对多层压电式微位移致动器的改进，以解决其共烧过 程中会产生裂纹的问题。
背景技术：
多层压电式微位移致动器是一种公知技术，它由多层压电陶瓷(1)堆叠成 压电陶瓷堆，并且所述的压电陶瓷的每相邻两层之间均设置有一个内电极(2)， 所述的压电陶瓷堆的侧面上设置有两条互不接触的并沿着该压电陶瓷堆的堆垛 高度方向延伸的外电极(3)，相邻的两个内电极分别与不同的外电极相导通连 接，由此所述的多个内电极交替与一条外电极相导通连接，形成两组互不连通 的电极组，参见图l,两个压电陶瓷层将夹设在其间的内电极的一端包覆起来， 以防止该内电极同时与两侧外电极连接而短路。
以上该种多层压电式微位移致动器的叠层共烧工艺也是一种公知的技术。 内电极采用丝网印刷法印刷到压电陶瓷上去，多层压电陶瓷、内电极按照预定 位置堆叠达到预定层数后，经静压、切割后烧结。由于相邻两个内龟极是错位 印刷的，对于整个致动器成品来说，由于内电极有一定的厚度，多层印刷之后， 压电陶瓷堆的内电极叠加部分与无内电极部分的厚度差逐步加大。以上的这种 厚度差在共烧时形成较大的内部应力，容易使得致动器的边缘形成裂纹(5)， 微小的裂纹在动态工作时，会由于微裂扩展而导致致动器失效；裂纹较大时会 将外电极崩断，影响陶瓷堆中两个内电极组的导通，使致动器的可靠性受到影 响，参见图2。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种新型的多层压电式微位移致动器 结构，以改善传统产品在共烧时产生内部应力的缺陷。
本实用新型所采用的技术方案是 一种套印厚度补偿层的多层压电式微位 移致动器，它包括一个由多层压电陶瓷堆叠而成的压电陶瓷堆、设置在每相邻 两层所述的压电陶瓷之间的内电极、设置在所述的压电陶瓷堆的侧面的两条互 不接触的并沿着该压电陶瓷堆的堆垛髙度方向延伸的外电极，相邻的两个内电极分别与两条不同的外电极电连接，相邻两层的所述的压电陶瓷之间位于所述 的内电极的周围的至少有部分位置还设置有补偿层。该补偿层用于弥补内电极 引起的致动器各部分的厚度不一致，避免了由于厚度差而引起的共烧应力，防 止致动器边缘产生裂纹。
作为优选的方式，所述的补偿层的厚度与所述的内电极的厚度相同或相近， 所述的补偿层充满所述的内电极周围与所述的压电陶瓷边缘之间的所有空间。
所述的补偿层的材料具有与所述的压电陶瓷的材料相同的烧结收縮率，则 二者在共烧时能够同步收縮、防止由于二者收縮率不同而引起的裂纹。
所述的补偿层的材料优选由陶瓷粉体、有机粘结剂、溶剂的混合物经烧结 而成。
采用上述技术方案的多层压电式微位移致动器，共烧后的补偿层、内电极、 压电陶瓷紧密结合、融为一体，各部分的厚度较为一致，能够很好的解决致动 器边缘的裂纹问题，防止裂纹对致动器品质及性能的影响，该解决办法简单易 行、经济实用。
图1为公知的多层压电式微位移致动器的结构示意图2为图1的致动器由于共烧引起裂纹的示意图3为本实用新型中多层压电式微位移致动器的结构示意图4为沿图3的A-A线的致动器的俯视结构示意其中1、压电陶瓷，2、内电极，3、外电极，4、补偿层，5、裂纹。
具体实施方式
以下结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步详细的说明 参见图3, —种套印厚度补偿层的多层压电式微位移致动器，它包括一个由 多层压电陶瓷1堆叠而成的压电陶瓷堆、设置在每相邻两层所述的压电陶瓷1 之间的内电极2、设置在所述的压电陶瓷堆的侧面的两条互不接触的并沿着该压 电陶瓷堆的堆垛髙度方向延伸的外电极3，相邻的两个内电极2分别与两条不同 的外电极3相导通连接，由此所述的多个内电极2交替与一外电极3相导通连 接、形成两组互不连通的电极组。结合图4,相邻两层的所述的压电陶瓷1之间 位于所述的内电极2的周围的至少部分位置还设置有补偿层4,以形成所述的套印。作为优选的实施方式，该补偿层4的厚度与所述的内电极2的厚度相同或 相近，并且补偿层4充满内电极2周围与压电陶瓷1边缘之间的所有空间，从 而达到相邻两层压电陶瓷1之间的厚度补偿的目的。
作为一个实施例，图中所示的多层压电式微位移致动器，为一立方体的结 构，参见图4，可见所述的压电陶瓷1具有长方形的剖面形状；外电极3设置在 压电陶瓷1的相对的两侧面上；该压电陶瓷1的上表面的内电极2也具有长方 形剖面形状。所述的补偿层4为U形，并且充满内电极2的周围至压电陶瓷1 边缘的所有空间。当然，该多层压电式微位移致动器也可以是其它形状，本实 用新型对致动器的形状没有限制，本实用新型对内电极2、外电极3以及补偿层 4的形状均没有限制。
与上述结构相对应的致动器的制作工艺为首先在压电陶瓷坯膜上印刷内 电极浆料；然后在内电极浆料的周边套印补偿层浆料，该补偿层桨料优选陶瓷 粉体、有机粘结剂、溶剂的混合物，所述的陶瓷粉体还可以由其它氧化物粉体 替代，有机粘结剂还可以由其它无机粘结剂替代，补偿层浆料优选具有与压电 陶瓷坯膜、内电极浆料相同的烧结温度及烧结收缩率；盖上下一层压电陶瓷坯 膜、印刷内电极浆料、套印补偿层浆料，反复该步骤直至达到预设的层数后盖 上最后一层压电陶瓷坯膜，经静压、切割后烧结。
补偿层的收缩率与压电陶瓷坯膜、内电极浆料相同，共烧成成品之后，补 偿层的厚度与内电极相同，压电陶瓷间内电极周围的厚度被补偿层所填补，整 个致动器各部分的厚度一致，形成紧密无裂纹的独石结构。
权利要求1、一种套印厚度补偿层的多层压电式微位移致动器，它包括一个由多层压电陶瓷(1)堆叠而成的压电陶瓷堆、设置在每相邻两层所述的压电陶瓷(1)之间的内电极(2)、设置在所述的压电陶瓷堆的侧面的两条互不接触的并沿着该压电陶瓷堆的堆垛高度方向延伸的外电极(3)，相邻的两个内电极(2)分别与两条不同的外电极(3)电连接，其特征在于相邻两层的所述的压电陶瓷(1)之间位于所述的内电极(2)的周围的至少有部分位置还设置有补偿层(4)。
2、 根据权利要求l所述的套印厚度补偿层的多层压电式微位移致动器，其 特征在于所述的补偿层(4)的厚度与所述的内电极(2)的厚度相近。
3、 根据权利要求l所述的套印厚度补偿层的多层压电式微位移致动器，其 特征在于所述的补偿层(4)的厚度与所述的内电极(2)的厚度相同。
4、 根据权利要求1或者3所述的套印厚度补偿层的多层压电式微位移致动 器，其特征在于所述的补偿层(4)充满所述的内电极(2)周围与所述的压 电陶瓷(1)边缘之间的所有空间。
5、 根据权利要求1所述的套印厚度补偿层的多层压电式微位移致动器，其 特征在于所述的补偿层(4)的材料具有与所述的压电陶瓷(1)的材料相同 的烧结收縮率。
专利摘要一种套印厚度补偿层的多层压电式微位移致动器，它包括一个由多层压电陶瓷堆叠而成的压电陶瓷堆、设置在每相邻两层所述的压电陶瓷之间的内电极、设置在所述的压电陶瓷堆的侧面的两条互不接触的并沿着该压电陶瓷堆的堆垛高度方向延伸的外电极，相邻的两个内电极分别与两条不同的外电极电连接，相邻两层的所述的压电陶瓷之间位于所述的内电极的周围的至少有部分位置还设置有补偿层。采用上述技术方案的多层压电式微位移致动器，共烧后的补偿层、内电极、压电陶瓷紧密结合、融为一体，各部分的厚度较为一致，能够很好的解决致动器边缘的裂纹问题，防止裂纹对致动器品质及性能的影响，该解决办法简单易行、经济实用。
文档编号H01L41/083GK201252115SQ20082004064
公开日2009年6月3日 申请日期2008年7月3日 优先权日2008年7月3日
发明者潘成艳, 潘铁政 申请人:昆山攀特电陶科技有限公司