[发明专利]叠层型压电陶瓷电极结构及其制造工艺

说明书

本发明公开了叠层型压电陶瓷电极结构及其制造工艺，叠层型压电陶瓷电极结构，包括内部压电结构、包裹内部压电结构的外部保护结构；内部压电结构包括压电陶瓷材料薄膜、正极银钯层以及负极银钯层，正极银钯层和负极银钯层呈交替分布，正极银钯层和负极银钯层之间的中间介质为压电陶瓷材料薄膜；正极银钯层和负极银钯层的分布方向相反；外部保护结构包括上绝缘层、下绝缘层以及中间绝缘层。

技术领域

本发明属于压电陶瓷技术领域，具体涉及一种叠层型压电陶瓷电极结构及其制造工艺。

背景技术

叠堆型压电陶瓷是将压电陶瓷基片，通过叠层粘结共烧工艺形成的，这种工艺制备的压电陶瓷可以承受很大的压力，但所承受的拉力和剪切力有限，由于压电陶瓷材料薄膜内部电极结构刚度和附着力非常小，正极银钯层以及负极银钯层会在压电陶瓷材料薄膜的棱角位置分布，当压电陶瓷材料薄膜的棱角有轻微划痕时，会导致正极银钯层以及负极银钯层出现短路现象而无法使用，此外，由于堆叠式的装配方式，导致叠层型压电陶瓷能够承受压应力，且不容易出现应力点，但是不能承受剪切力，由于压电陶瓷材料薄膜之间通过正极银钯层或负极银钯层连接，附着力比较小，当内部压电结构承受剪切力时，正极银钯层或负极银钯层容易出现裂痕。

发明内容

针对上述背景技术所提出的问题，本发明的目的是：旨在提供一种叠层型压电陶瓷电极结构及其制造工艺。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

叠层型压电陶瓷电极结构，包括内部压电结构、包裹内部压电结构的外部保护结构；

所述内部压电结构包括压电陶瓷材料薄膜、正极银钯层以及负极银钯层，所述正极银钯层和负极银钯层呈交替分布，所述正极银钯层和负极银钯层的中间介质为压电陶瓷材料薄膜；

所述正极银钯层和负极银钯层的一端向外凸出分别形成正引出电极和负引出电极，所述内部压电结构中正极银钯层和负极银钯层的分布方向相反，按正引出电极和负引出电极相对一百八十度分布，所述正引出电极之间并联形成正电极接口面，所述负引出电极之间并联形成负电极接口面，正电极接口面和负电极接口面同样相对一百八十度；

所述外部保护结构包括上绝缘层、下绝缘层以及中间绝缘层，所述中间绝缘层包裹住正极银钯层或负极银钯层的外圆周，并暴露出正电极接口面或负电极接口面，所述上绝缘层、下绝缘层分别与内部压电结构的两端面连接。

进一步限定，所述正极银钯层和负极银钯层的层数均大于等于九十层，这样的结构设计，通过一定的正极银钯层或负极银钯层的层数来使压电效应产生足够的微小形变。

进一步限定，所述正引出电极凸出正极银钯层端边的二分之一，所述负引出电极凸出负极银钯层端边的二分之一，所述正引出电极和负引出电极的长度、宽度和厚度相等，这样的结构设计，使正引出电极或负引出电极具备足够的强度。

进一步限定，所述压电陶瓷材料薄膜的材料为锆钛酸铅，这样的结构设计，易于改变锆钛酸铅介质层厚度大小，提高压电常数D33,易掺杂其它材料,提高压电陶瓷的居里温度点和介电常数性能且结构稳定性好。

本发明还提供叠层型压电陶瓷电极结构的制造工艺，包括下述步骤：

S1:选用合适厚度的压电陶瓷材料薄膜；

S2:采用丝网印刷将正极银钯层印刷至压电陶瓷材料薄膜上表面；

S3:采用热压粘接的方式，粘接第二层压电陶瓷材料薄膜，正极银钯层位于两层压电陶瓷材料薄膜之间；

S4:在第二层压电陶瓷材料薄膜的另一侧，丝网印刷负极银钯层，并热压粘接第三层压电陶瓷材料薄膜；

S5:根据需要的压电陶瓷材料薄膜层数，重复步骤二到步骤四，直至层数满足需求；

S6:满足层数后，进行温等静压；