一种压电元件、压电振动器及电子设备制造技术

本实用新型专利技术提供了一种压电元件、压电振动器及电子设备，涉及压电技术领域。本实用新型专利技术通过在第一电极上设置压电结构，并在压电结构上设置第二电极，且第二电极包括依次设置在压电结构上的导电层和抗氧化层，该导电层被配置为当压电元件发生击穿短路时，在压电元件的击穿位置与抗氧化层发生固溶，并氧化生成绝缘材料。通过采用导电层和抗氧化层作为压电元件的顶电极，在压电元件中的压电结构发生击穿短路时，基于短路产生的大量热量使得导电层融化，则抗氧化层和导电层会形成固溶体，缺失抗氧化层的导电层会发生氧化反应变为绝缘材料，使得压电元件的击穿位置从短路变为断路，避免压电元件某一位置发生击穿短路而导致整个压电元件失效。

【技术实现步骤摘要】
一种压电元件、压电振动器及电子设备
本技术涉及压电
，特别是涉及一种压电元件、压电振动器及电子设备。
技术介绍
随着电子技术的急速进步，人们对电子设备的使用体验的要求越来越高，目前的电子设备大多数只能提供视觉和听觉上的体验，无法给用户带来触觉体验，因此，触觉再现技术应运而生。现有的触觉再现技术是在电子设备中设置压电元件，通过压电元件的振动来提供触觉反馈。然而，现有的压电元件在使用时，当电极表面的电荷分布不均或提供的电压过高时，会将压电元件中的压电结构击穿，则压电结构两侧的第一电极和第二电极之间会产生短路，进而导致压电元件失效。
技术实现思路
本技术提供一种压电元件、压电振动器及电子设备，以解决现有的当电极表面的电荷分布不均或提供的电压过高时，会将压电元件中的压电结构击穿，导致压电元件失效的问题。为了解决上述问题，本技术公开了一种压电元件，包括：第一电极、设置在所述第一电极上的压电结构以及设置在所述压电结构上的第二电极；所述第二电极包括依次设置在所述压电结构上的导电层和抗氧化层；所述导电层，被配置为当所述压电元件发生击穿短路时，在所述压电元件的击穿位置与所述抗氧化层发生固溶，并氧化生成绝缘材料。可选的，所述导电层的材料为铟，所述抗氧化层的材料为金。可选的，在沿着垂直于所述第一电极所在平面的方向上，所述导电层的厚度为485nm至515nm，所述抗氧化层的厚度为13.5nm至16.5nm。可选的，所述第二电极还包括设置在所述压电结构与所述导电层之间的黏附层。可选的，所述黏附层的材料为镍；在沿着垂直于所述第一电极所在平面的方向上，所述黏附层的厚度为9nm至11nm。可选的，所述压电结构的材料为压电陶瓷；在沿着垂直于所述第一电极所在平面的方向上，所述压电结构的厚度小于5μm。可选的，所述第一电极的材料为氧化铟锡；在沿着垂直于所述第一电极所在平面的方向上，所述第一电极的厚度为100nm至500nm。为了解决上述问题，本技术还公开了一种压电振动器，包括衬底以及设置在所述衬底上的多个上述的压电元件。可选的，所述压电振动器还包括覆盖所述衬底和各个所述压电元件的绝缘层，所述绝缘层具有与每个所述压电元件对应的第一过孔和第二过孔；所述压电振动器还包括设置在所述绝缘层远离所述压电元件一侧的走线层，所述走线层包括与每个所述压电元件对应的第一信号线和第二信号线，每条所述第一信号线通过所述第一过孔与对应的所述压电元件中的所述第一电极连接，每条所述第二信号线通过所述第二过孔与对应的所述压电元件中的所述第二电极连接。为了解决上述问题，本技术还公开了一种电子设备，包括上述的压电振动器。与现有技术相比，本技术包括以下优点：通过在第一电极上设置压电结构，并在压电结构上设置第二电极，且第二电极包括依次设置在压电结构上的导电层和抗氧化层，该导电层被配置为当压电元件发生击穿短路时，在压电元件的击穿位置与抗氧化层发生固溶，并氧化生成绝缘材料。通过采用导电层和抗氧化层作为压电元件的顶电极，在压电元件中的压电结构发生击穿短路时，基于短路产生的大量热量使得导电层融化，则抗氧化层和导电层会形成固溶体，缺失抗氧化层的导电层会发生氧化反应变为绝缘材料，使得压电元件的击穿位置从短路变为断路，而压电元件的其他位置可以正常使用，避免压电元件某一位置发生击穿短路而导致整个压电元件失效。附图说明图1示出了本技术实施例的一种压电元件的结构示意图；图2示出了本技术实施例的一种压电振动器的平面示意图；图3示出了本技术实施例的一种压电振动器的结构示意图；图4示出了本技术实施例的一种压电振动器的制作方法的流程图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。实施例一参照图1，示出了本技术实施例的一种压电元件的结构示意图。本技术实施例提供了一种压电元件10，包括：第一电极11、设置在第一电极11上的压电结构12以及设置在压电结构12上的第二电极13，第二电极13包括依次设置在压电结构12上的导电层131和抗氧化层132；导电层131，被配置为当压电元件10发生击穿短路时，在压电元件10的击穿位置与抗氧化层132发生固溶，并氧化生成绝缘材料。在实际产品中，第一电极11指的是压电元件10的底电极，且第一电极11可以为面状电极，其形状为矩形。在第一电极11上设置有压电结构12，压电结构12在第一电极11上的正投影位于第一电极11所在的区域内。在压电结构12远离第一电极11的一侧设置有第二电极13，第二电极13指的是压电元件10的顶电极，第二电极13为多层的面状电极，其形状也为矩形。具体的，第二电极13包括设置在压电结构12远离第一电极11一侧的导电层131，以及设置在导电层131远离压电结构12一侧的抗氧化层132，并且，导电层131和抗氧化层132在第一电极11上的正投影均覆盖压电结构12在第一电极11上的正投影，导电层131和抗氧化层132在第一电极11上的正投影可重合。导电层131作为顶电极中的主要导电结构，且该导电层131的熔点较低、易与氧气发生氧化反应，且氧化生成的材料为绝缘材料，因此，在压电元件10未被击穿短路时，为了防止导电层131发生氧化，需要设置抗氧化层132，该抗氧化层132用于防止导电层131发生氧化反应而变为绝缘材料，保证压电元件10的顶电极可以正常导电。当第一电极11和/或第二电极13表面的电荷分布不均或提供的电压过高时，会将压电元件10中的压电结构12击穿，即压电元件10发生击穿短路，此时击穿位置会产生大量的热量，由于导电层131的熔点较低，短路产生的大量热量使得击穿位置处的导电层131融化，则抗氧化层132发生固溶，并溶解至导电层131的液相中，即抗氧化层132和导电层131会形成固溶体；此时，导电层131会缺失抗氧化层132的保护作用，由于导电层131易与氧气发生氧化反应，因此，缺失抗氧化层132的导电层131会与氧气接触而发生氧化反应变为绝缘材料。并且，当导电层131发生氧化反应生成的绝缘材料的含量越多时，导电层131对应的电阻越高，当导电层131的电阻越高时，产生的热量越多，使得导电层131持续发生氧化反应而生成绝缘材料，从而将压电元件10的击穿位置从短路变为断路，并生成大量的绝缘材料，即通过导电层131的氧化反应，可烧断短路位置，而压电元件10的其他位置可以正常使用，因此，可恢复压电元件10的性能，进而避免压电元件10某一位置发生击穿短路而导致整个压电元件10失效。需要说明的是，固溶体指的是溶质原子溶解在金属溶剂的晶格中所组成的合金相，即是指一种或者多种溶剂的固体溶液。综上所述，可以得知，导电层131的材料需要满足导电、低熔点、易与氧气发生氧化反应，且氧化生成的材料为绝缘材料的特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电元件，其特征在于，包括：第一电极、设置在所述第一电极上的压电结构以及设置在所述压电结构上的第二电极；所述第二电极包括依次设置在所述压电结构上的导电层和抗氧化层；/n所述导电层，被配置为当所述压电元件发生击穿短路时，在所述压电元件的击穿位置与所述抗氧化层发生固溶，并氧化生成绝缘材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种压电元件，其特征在于，包括：第一电极、设置在所述第一电极上的压电结构以及设置在所述压电结构上的第二电极；所述第二电极包括依次设置在所述压电结构上的导电层和抗氧化层；
所述导电层，被配置为当所述压电元件发生击穿短路时，在所述压电元件的击穿位置与所述抗氧化层发生固溶，并氧化生成绝缘材料。


2.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，所述导电层的材料为铟，所述抗氧化层的材料为金。


3.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，在沿着垂直于所述第一电极所在平面的方向上，所述导电层的厚度为485nm至515nm，所述抗氧化层的厚度为13.5nm至16.5nm。


4.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，所述第二电极还包括设置在所述压电结构与所述导电层之间的黏附层。


5.根据权利要求4所述的压电元件，其特征在于，所述黏附层的材料为镍；在沿着垂直于所述第一电极所在平面的方向上，所述黏附层的厚度为9nm至11nm。


6.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈右儒，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11