孔化连接基板电极的压电陶瓷双晶片的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于压电陶瓷技术领域，特别涉及一种孔化连接基板电极的压电陶瓷双晶片。
【背景技术】
[0002]压电陶瓷由于它的压电特性及由压电特性引起的机电性能而获得了广泛的应用。从目前情况来看，压电陶瓷材料仍处于发展阶段，电子元器件的小型化，薄型化，高频化，高性能化的发展趋势也影响着压电陶瓷材料及器件的发展趋势。压电陶瓷双晶片作为一款得到应用的压电元件，利用其正压电效应和逆压电效应可以实现电能和机械能之间的相互转换。压电陶瓷双晶片一般由两片能做长度伸缩的压电陶瓷片中间夹一弹性基板粘合而成，一片伸长时，另一片压缩，整体做弯曲振动。此种弯曲振动的压电陶瓷双晶片引出端的接法有串联连接和并联连接两种。串联连接时，两压电陶瓷片按相反的极化方向进行粘贴，以两侧外电极作引出端。并联连接时两压电陶瓷片按相同的极化方向进行粘结，两侧外电极连接为一个引出端，以基板电极为另一端。串联型压电陶瓷双晶片做弯曲振动时的输出电压比并联型大两倍，而并联型压电陶瓷双晶片的静电容量比串联型的大四倍。基于并联型的大容量特性，在致动类应用方面有突出的优势。
[0003]常规并联型压电陶瓷双晶片内电极(基板电极)引出一般有两种情况:一是通过单片压电陶瓷晶片侧面涂覆电极将内电极(基板电极)引至非粘贴面；二是将弹性基板延长露在两片压电陶瓷晶片之外。就这两种方式而言，前者侧面电极的附着强度需严格处理，以避免断点接触，后者则影响产品的空间占用比率。
【发明内容】
[0004]为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种孔化连接基板电极的压电陶瓷双晶片。
[0005]本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是:一种孔化连接基板电极的压电陶瓷双晶片，包括上压电陶瓷晶片、弹性基板和下压电陶瓷晶片，所述上压电陶瓷晶片和下压电陶瓷晶片分别贴附于弹性基板两侧，所述上压电陶瓷晶片上带双面电极，包括上压电陶瓷晶片的上表面的反馈电极部分和全电极部分及下表面的全电极，所述反馈电极部分和全电极部分中间由绝缘空隙隔开，所述上压电陶瓷晶片位于反馈电极部分区域处设有通孔通孔内填充导电材料并连接上表面的反馈电极部分与下表面的全电极，所述全电极与弹性基板上表面相贴。
[0006]作为本实用新型的进一步改进，所述下压电陶瓷晶片两面电极均为全电极，且下压电陶瓷晶片的上面电极贴于弹性基板的下表面。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，所述两片压电陶瓷晶片的基板电极均可以由孔化方式从产品轮廓结构内引出，简化了产品规格，同时减少了产品工作时的阻尼，为更精细的应用提供一种有效方案。
[0008]本实用新型的有益效果是:其一，有助于优化双晶片的外形结构，减少基板电极引出，为小空间使用提供新的方法。其二，有助于避免因结构中存在焊点而导致产品工作过程中在该部位产生的脆性应力，从而提高产品的使用可靠性。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的结构示意图；
[0010]图2为上压电陶瓷晶片上两面电极分布示意图；
[0011]图3为上压电陶瓷晶片下两面电极分布示意图；
[0012]图4为并联型两片压电陶瓷晶片相对面极性相反时电极引出方式示意图；
[0013]图5为按图4电极引出方式下的工作状态示意图之一；
[0014]图6为按图4电极引出方式下的工作状态示意图之二 ；
[0015]图7为并联型两片压电陶瓷晶片相对面极性相同时电极引出方式示意图；
[0016]图8为按图7电极引出方式下的工作状态示意图之一；
[0017]图9为按图7电极引出方式下的工作状态示意图之二 ；
[0018]图中标示:1_上压电陶瓷晶片；2_通孔；3_弹性基板；4_下压电陶瓷晶片；5_全电极部分；6_反馈电极部分；7_全电极。
【具体实施方式】
[0019]为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。
[0020]实施例1:
[0021]如图4所示两片压电陶瓷晶片1、4分别贴在弹性基板3上下两面，且两片压电陶瓷晶片1、4相对面极性相反，上压电陶瓷晶片I的上表面电极反馈电极部分6由导线P2引出，同时全电极部分5与下压电陶瓷晶片4不粘贴于弹性基板3的下表面电极并联导线Pl引出。
[0022]如图5、6所示将压电陶瓷双晶片引出导线的一端固定，当Pl接入电源正极，P2接入电源负极，电源输出方波脉冲电压时，上压电陶瓷片产生收缩形变，下压电陶瓷片产生伸长形变，压电陶瓷双晶片产生向上挠度位移如图5所示。当Pl接入电源负极，P2接入电源正极极，电源输出方波脉冲电压时，上压电陶瓷片产生伸长形变，下压电陶瓷片产生收缩形变，压电陶瓷双晶片产生向下挠度位移如图6所示。
[0023]实施例2:
[0024]如图7所示两片压电陶瓷晶片1、4分别贴在弹性基板3上下两面，且两片压电陶瓷晶片1、4相对面极性相同，分别上压电陶瓷晶片I的上表面电极反馈电极部分6、全电极部分5和下压电陶瓷晶片4不粘贴于弹性基板3的下表面电极各引出一根导线P4、P3、P5o
[0025]如图8-9所示将压电陶瓷双晶片引出导线的一端固定，当分别对三个电极P3、P5、P4输出电压，其中P3、P5输出36V、50Hz的方波脉冲电压，并且两极输出的脉冲电压之间有180°的相位差；P4输出12V直流电压(小于压电陶瓷晶片的最大耐反向电压)。
[0026]接通电源后，一个周期中的前半周P3端电位36V、P4端电位12V、P5端电位O V，这样P3两端因加24V正向电压而发生收缩形变，P5两端因加12V反向电压而发生伸长形变，在上下压电陶瓷晶片同时作用下，压电陶瓷双晶片产生向上挠度位移，发生图8所示动作。
[0027]接通电源后，一个周期中的后半周P3端电位0V、P4端电位12V、P5端电位36V，这样P3两端因加12V反向电压而发生伸长形变，P5两端因加24V正向电压而发生收缩形变，在上下压电陶瓷晶片同时作用下，压电陶瓷双晶片产生向下挠度位移，发生图示9所示动作。
【主权项】
1.一种孔化连接基板电极的压电陶瓷双晶片，包括上压电陶瓷晶片(1)、弹性基板(3)和下压电陶瓷晶片(4)，所述上压电陶瓷晶片(I)和下压电陶瓷晶片(4)分别贴附于弹性基板(3)两侧，其特征在于:所述上压电陶瓷晶片(I)上带双面电极，包括上压电陶瓷晶片(I)的上表面的反馈电极部分(6)和全电极部分(5)及下表面的全电极(7)，所述反馈电极部分(6)和全电极部分(5)中间由绝缘空隙隔开，所述上压电陶瓷晶片(I)位于反馈电极部分(6)区域处设有通孔(2)，通孔(2)内填充导电材料并连接上表面的反馈电极部分(6)与下表面的全电极(7)，所述全电极(7)与弹性基板(3)上表面相贴。
2.根据权利要求1所述的孔化连接基板电极的压电陶瓷双晶片，其特征在于:所述下压电陶瓷晶片(4)两面电极均为全电极，且下压电陶瓷晶片(4)的上面电极贴于弹性基板(3)的下表面。
【专利摘要】本实用新型公开了一种孔化连接基板电极的压电陶瓷双晶片，包括上压电陶瓷晶片、下压电陶瓷晶片以及弹性基板，所述上压电陶瓷晶片、下压电陶瓷晶片分别贴附于弹性基板两侧。所述上压电陶瓷晶片为开孔陶瓷、下压电陶瓷晶片为实体陶瓷。所述上压电陶瓷晶片上表面电极为分隔电极，设置在一端的反馈电极通过绝缘空隙与主面电极隔开，反馈电极区域内陶瓷开有一通孔，孔内填充导电材料连接上压电陶瓷晶片的上下表面电极，进而将与之相贴的基板电极引出至上压电陶瓷晶片表面。本发明提供的孔化连接方式，有助于优化双晶片的外形结构，减少基板引出，为小空间使用提供新的方法。
【IPC分类】H01L41-047, H01L41-09
【公开号】CN204538087
【申请号】CN201520256892
【发明人】范景波, 施立志, 潘铁政
【申请人】苏州攀特电陶科技股份有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月27日