[发明专利]一种压电陶瓷电极及其制作方法

说明书

本发明提供一种压电陶瓷电极及其制作方法，该方法包括如下步骤：1)选取能粘接至曲面压电陶瓷表面的电极保护材料；2)在电极保护材料上制作所需保护的形状；3)将具有保护形状的电极保护材料粘贴在所述曲面压电陶瓷表面所需保护的区域；4)在曲面压电陶瓷表面涂刷银浆，或者将整个曲面压电陶瓷浸入银浆中，结束后取出；5)烘干银浆；6)烧银，烧结过程中电极保护材料挥发或碳化，曲面压电陶瓷表面形成需要的电极。本发明解决了曲面压电陶瓷银电极制作的问题，该方法既能规范电极大小，同时又具有制作方便、快速等优点，尤其是对于翻边电极，该方法灵活、可设计、适用面广，有较强的适用性和经济性。

技术领域

本发明涉及压电陶瓷技术领域，特别是涉及一种压电陶瓷电极及其制作方法。

背景技术

高强度聚焦超声(High-intensity focused ultra-sound.HIFU)是近年来新兴的一种体外无创治疗肿瘤新技术，它通过聚焦超声换能器，将超声波汇聚成高能区，准确消融靶区组织而不会对靶区周围邻近组织造成损伤。经过十余年的发展，HIFU技术已用于肝癌、乳腺癌、肾癌、骨肿瘤、子宫肌瘤等良恶性肿瘤临床治疗以及妇科常见病、过敏性鼻炎、软组织损伤、骨关节炎、皮肤病、慢性软组织疼痛等适应症进行治疗与康复，取得不错的疗效。经过规模化临床应用、疗效评估以及卫生经济学评价，超声无创治疗技术的安全性、有效性、经济性充分得到表达，技术日趋成熟，因此，该技术被喻为21世纪的“科技前沿”，引起了国际上许多国家的高校、科研机构和医疗器械企业巨头的关注，并不断加大科研投入。随着技术在临床中不断推广，它逐步为广大的专家、医务工作者和病人接受，超声治疗技术在医学应用中前景广阔。

聚焦超声换能器是该技术的核心部件，它发射超声波并按需求将声波聚焦，目前主要是用压电陶瓷做超声换能元件。按超声换能器聚焦方式分类，目前有四种聚焦方式：球壳式、透镜式、反射和相控聚焦，其中球壳式聚焦和相控聚焦由于能形成更好的焦域形态，成为超声换能器主要聚焦方式。相应的，球壳式换能器的压电陶瓷晶片形状往往设计成球面或曲面，这与传统的换能器压电晶片是不同，传统的形状通常是圆形、方形等平面片形状。对平面片，传统压电陶瓷电极制作方法是丝网印银法，即先在丝网上刻蚀陶瓷片大小和形状，将压电陶瓷片放置在丝网下，银浆透过丝网印刷在陶瓷表面上，经烘干后在800℃左右的高温下烧结，银浆中的银离子还原成银，银和压电陶瓷之间形成良好的结合，使压电陶瓷元件金属化。丝网印刷银浆工艺适用于平面陶瓷元件电极制作，球面或者曲面形状的陶瓷电极制作最直接、最有效的电极制作方法是手工涂银，手工涂刷银浆极易将银浆涂在片子边上，要去掉陶瓷片边上的银层十分麻烦，费时费力，否则会影响极化。再者，球壳式压电片的凹面通常做换能器负极，为了超声波的良好发射，有时将电极翻边，即凹球面是全电极，将凹球面电极翻边引到凸球面上，正负电极引线均从凸球面上引出，由此将在凸球面上留出电极形状。由于手工涂刷银浆，操作中最大的问题是电极形状和大小不易控制，随意性太强，产品的一致性很差，且严重影响生产效率。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种压电陶瓷电极及其制作方法，用于解决现有技术中陶瓷片在涂刷银浆时随意性强、难以严格控制银浆图案形状等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种压电陶瓷电极制作方法，包括如下步骤：

1)选取能粘接至曲面压电陶瓷表面的电极保护材料；

2)在电极保护材料上制作所需保护的形状；

3)将具有保护形状的电极保护材料粘贴在所述曲面压电陶瓷表面所需保护的区域；

4)在曲面压电陶瓷表面涂刷银浆，或者将整个曲面压电陶瓷浸入银浆中，结束后取出；

5)烘干银浆；

6)烧银，烧结过程中电极保护材料挥发或碳化，曲面压电陶瓷表面形成需要的电极。