一种压电陶瓷二维阵的成阵方法技术

本发明专利技术涉及一种压电陶瓷二维阵的成阵方法，包括以下步骤：(1)压电陶瓷的正极面经过表面粗化处理；(2)将压电陶瓷的正极面通过导电胶胶合到带有插针的背衬上；(3)按照二维阵基元的间距要求将压电陶瓷通过高精度划片机进行切割，切割至导电胶横向切断；(4)切割后形成的基元和插针一一对应且基元的电极和插针导通。本发明专利技术保证了基元的一致性和指向性的要求，电极引出工艺提高了压电陶瓷二维阵的成品率和制作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压电陶瓷二维阵的
，尤其是。
技术介绍
压电陶瓷一维阵(线阵)成阵工艺已经非常成熟，基本做法如图1是将每一路压电陶瓷基元1在直角坐标系的X轴方向排列，电极面2 (银层)垂直于Z轴方向，其中一面银层和背衬3胶合；一维阵的压电陶瓷基元1多数情况下所有负极(和背衬3胶合的一极)连在一起作为共用电极，正极通过导线4单独引出，有些特殊的一维阵要求每路压电陶瓷基元1的正负极单独引出，但都是从直角坐标系的Y方向引出，这种电极引出方式操作方便，不会影响压电陶瓷基元1的边界条件和声场条件。二维阵(面阵)可认为是一维阵(线阵)在直角坐标系的Y轴方向组成的线阵，常规做法是用基元拼成二维阵，基元之间的一致性，基元之间的几何位置尺寸难以保证，若有一个基元极性相反，则造成二维阵报废；二维阵的每个基元所在的XY面上周围都是和自己相同的基元，电极无法从X轴方向或者Y轴方向引出，电极引出只能从Z轴方向，由于声辐射不能受到影响，所以电极引出只能从背衬方向引出，而辐射面作为共用电极；二维阵电极引出是压电陶瓷二维阵成阵能否成功的关键，但是，目前的背衬多数是针对一维阵设计，由于二维阵的基元数多，电极引出较为复杂，工艺实施难度高、可靠性差，背衬结构也需要特殊设计。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供，保证了基元的一致性和指向性的要求，电极引出工艺提高了压电陶瓷二维阵的成品率和制作效率。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案:本专利技术，包括以下步骤:(1)压电陶瓷的正极面经过表面粗化处理；(2)将压电陶瓷的正极面通过导电胶胶合到带有插针的背衬上；(3)按照二维阵基元的间距要求将压电陶瓷通过高精度划片机进行切割，切割至导电胶横向切断；(4)切割后形成的基元和插针一一对应且基元的电极和插针导通。进一步地，步骤(1)中表面粗化可采用喷砂或打毛方式。进一步地，步骤(2)中背衬上的插针均匀分布成二维结构。进一步地，步骤(2)中带有插针的背衬采用灌注方式一次成型。进一步地，步骤(3)中切割的深度大于压电陶瓷的厚度。本专利技术的有益效果:1、表面粗化处理使胶合牢固，不至于被切割时产生的撕扯力破坏。2、表面粗化处理使胶合均匀，压电陶瓷的正极面上每个局部不会存在气泡，保证了基元间电容量、导纳等参数的一致性。3、导电胶和插针解决了每个基元电极引出的问题，提高了大面积多基元压电陶瓷二维阵的成品率和制作效率。4、胶合后再切割使每个基元的位置准确、尺寸一致，从而保证了基元之间的一致性和指向性，从而提高二维阵的性能。【附图说明】图1为压电陶瓷一维阵的结构示意图；图2为未胶合的压电陶瓷和背衬；图3为已胶合的压电陶瓷和背衬；图4为已切割的压电陶瓷和背衬；图5为压电陶瓷二维阵的结构示意图；图6为背衬的正视图；图7为背衬的俯视图。【具体实施方式】本专利技术所列举的实施例，只是用于帮助理解本专利技术，不应理解为对本专利技术保护范围的限定，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术思想的前提下，还可以对本专利技术进行改进和修饰，这些改进和修饰也落入本专利技术权利要求保护的范围内。，包括以下步骤:(1)如图2所示，压电陶瓷10(面积和背衬6相同)的正极面11(胶合面)经过表面粗化(表面粗化可用喷砂或打毛等常规工艺方式实现)处理；(2)如图3所示，将压电陶瓷10的正极面11通过导电胶8胶合到带有插针7的背衬6上；(3)如图4所示，按照二维阵基元的间距要求将压电陶瓷10通过高精度划片机进行切割，切割至导电胶8横向切断；(4)如图5所示，切割后形成的基元5和插针7 —一对应且基元5的电极和插针7导通。如图5所示，为采用上述方法制成的压电陶瓷二维阵的结构，其中每个基元5的尺寸完全相同，均为aXaXh，其中aX a面为辐射面和胶合面，h为厚度或高度，相邻两个基元5的中心距为b，其中b略大于a，相邻两个基元5存在宽度为b-a的缝隙，即为高精度划片机进行切割所形成的刀缝9宽度。如图6-7所示，为带有固定插针7的背衬6，适用于27X 18基元的二维阵，相邻基元5中心距为a，以陶瓷为基底，起背衬作用，插针7用来引出电极，且插针7在背衬6上按照二维阵基元5的间距已经布成二维结构并可用灌注的方式一次成型，有利于产品的生产与推广。该背衬6可直接和面积相同的压电陶瓷10胶合，按照二维阵的要求将压电陶瓷10分割成多个基元5，每个基元5和插针7对应且自然导通，背衬6反面即为每个基元5的电极。使用这种背衬方便了电极的引出，增加了基元5的可靠性和一致性。本专利技术中压电陶瓷10的正极面11经过表面粗化处理，增大压电陶瓷10的正极面11的胶合面积，从而增加了胶合强度，不至于被切割时产生的撕扯力破坏；表面粗化处理广泛用于金属面处理，属常规成熟工艺，但用于压电陶瓷电极面属首次；表面粗化处理使胶合均匀，获得一定的清洁度，压电陶瓷10正极面11的每个局部不会存在气泡，保证了基元间电容量、导纳等参数的一致性；通过高精度划片机切割的深度大于压电陶瓷10的厚度h，以保证能够将压电陶瓷10切穿至导电胶8上并将导电胶8横向切断，切割后形成的基元5和插针7—一对应，由于导电胶8的导电性，二维阵的每个基元5的电极自然和插针7导通，从而完成了二维阵电极的引出；压电陶瓷10和背衬6胶合后再切割成二维阵，压电陶瓷10的位置不变，压电陶瓷10的正反极两个面也固定不变，所以每个基元5的极性可以保证一致，基元5的几何位置也可以保持一致，从而保证了基元5的一致性和阵的指向性的要求，提高了大面积多基元(2000个以上)压电陶瓷二维阵的成品率和制作效率，从而提高二维阵的性能。【主权项】1.，其特征在于，包括以下步骤: (1)压电陶瓷(10)的正极面(11)经过表面粗化处理； (2)将压电陶瓷(10)的正极面(11)通过导电胶(8)胶合到带有插针(7)的背衬(6)上; (3)按照二维阵基元的间距要求将压电陶瓷(10)通过高精度划片机进行切割，切割至导电胶⑶横向切断；(4)切割后形成的基元(5)和插针(7)—一对应且基元(5)的电极和插针(7)导通。2.根据权利要求1所述的压电陶瓷二维阵的成阵方法，其特征在于，所述步骤(1)中表面粗化可采用喷砂或打毛方式。3.根据权利要求1所述的压电陶瓷二维阵的成阵方法，其特征在于，所述步骤(2)中背衬(6)上的插针(7)均匀分布成二维结构。4.根据权利要求1或3所述的压电陶瓷二维阵的成阵方法，其特征在于，所述步骤(2)中带有插针(7)的背衬(6)采用灌注方式一次成型。5.根据权利要求1所述的压电陶瓷二维阵的成阵方法，其特征在于，所述步骤(3)中切割的深度大于压电陶瓷(10)的厚度。【专利摘要】本专利技术涉及，包括以下步骤：(1)压电陶瓷的正极面经过表面粗化处理；(2)将压电陶瓷的正极面通过导电胶胶合到带有插针的背衬上；(3)按照二维阵基元的间距要求将压电陶瓷通过高精度划片机进行切割，切割至导电胶横向切断；(4)切割后形成的基元和插针一一对应且基元的电极和插针导通。本专利技术保证了基元的一致性和指向性的要求，电极引出工艺提高了压电陶瓷二维阵的成品率和制作效率。【IPC分类】H01L41/22, H01L41/187, H01L41/253, H01L41/08【公开号】CN105390本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电陶瓷二维阵的成阵方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)压电陶瓷(10)的正极面(11)经过表面粗化处理；(2)将压电陶瓷(10)的正极面(11)通过导电胶(8)胶合到带有插针(7)的背衬(6)上；(3)按照二维阵基元的间距要求将压电陶瓷(10)通过高精度划片机进行切割，切割至导电胶(8)横向切断；(4)切割后形成的基元(5)和插针(7)一一对应且基元(5)的电极和插针(7)导通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李勤博，申扣喜，丁锦鸣，王洪亮，
申请(专利权)人：海鹰企业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32