一種壓電振梁的制作方法
【專利摘要】一種壓電振梁，包括前壓電體、后壓電體、上壓電體、下壓電體、截面為正方形的長方體振梁，所述的四個壓電體尺寸相同且表面電極結(jié)構(gòu)相同，前壓電體、后壓電體分成一組，上壓電體、下壓電體分成另一組，對稱的粘接在長方體振梁的四個側(cè)面上，其特征是：每個壓電體的第一引出電極與第二引出電極均位于壓電體的非粘接面，其中第二引出電極通過側(cè)邊電極實(shí)現(xiàn)與粘接面電極的導(dǎo)通。本實(shí)用新型可解決壓電體與長方體振梁之間的粘接層絕緣而引起微信號無法傳輸?shù)膯栴}，形成的壓電振梁元件具有工作過程穩(wěn)定可靠、壽命長的特點(diǎn)。
【專利說明】一種壓電振梁
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于壓電傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種壓電振梁。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子技術(shù)的發(fā)展，利用壓電技術(shù)的正壓電效應(yīng)或者逆壓電效應(yīng)，形成的壓電振梁按照一定的結(jié)構(gòu)連接與電學(xué)連接，從而獲取振動、旋轉(zhuǎn)等過程產(chǎn)生的電信號，設(shè)計(jì)出的壓電陀螺傳感器，作為信號控制與振動姿態(tài)控制，是智能控制的核心控制元件。
[0003]現(xiàn)有的壓電振梁中的長方體振梁與四個壓電體之間采用環(huán)氧樹脂粘接，四個壓電體分成兩組，對稱面粘接的兩個壓電體為一組(圖5);振梁的壓電體電極連接方式為:相對稱的兩個非粘接面的電極連在一起，形成兩組信號線，零位線與長方體振梁連接(圖6);壓電體的電極結(jié)構(gòu)只有粘接面電極和非粘接面的引出電極(圖7)。采用這種粘接工藝制備的壓電振梁中的長方體振梁與壓電體之間的粘接層屬于非導(dǎo)體，且具有一定的厚度，一旦工藝控制不當(dāng)，導(dǎo)致粘接層厚度不均勻，導(dǎo)致壓電晶體產(chǎn)生的微弱電信號(一般為O-1V之間)有時無法傳輸，最終引起壓電振梁的失效，進(jìn)而引起整個壓電傳感器的失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的就是為克服上述【背景技術(shù)】的不足，有效解決因壓電振梁中的粘接層絕緣問題而引起的器件失效，而提出的一種壓電振梁。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種壓電振梁，包括前壓電體、后壓電體、上壓電體、下壓電體、截面為正方形的長方體振梁，所述的四個壓電體尺寸相同且表面電極結(jié)構(gòu)相同，前壓電體、后壓電體分成一組，上壓電體、下壓電體分成另一組，對稱的粘接在長方體振梁的四個側(cè)面上，其特征是:每個壓電體的第一引出電極與第二引出電極均位于壓電體的非粘接面，其中第二引出電極通過側(cè)邊電極實(shí)現(xiàn)與粘接面電極的導(dǎo)通。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的一種壓電振梁，所述的壓電體的電極材料包括銀電極、銀鈀電極、金電極、銅電極、鎳電極。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的一種壓電振梁，所述的壓電體的第一引出電極、第二引出電極、粘接面電極的電極材料是相同的，而側(cè)邊電極的電極材料與第一引出電極、第二引出電極、粘接面電極的電極材料是相同電極材料或不相同電極材料。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的一種壓電振梁，所述的所述壓電體的壓電材料是壓電單晶體或壓電陶瓷。
[0009]采用本實(shí)用新型的一種壓電振梁，可以徹底解決壓電體與長方體振梁之間的粘接層絕緣而引起微信號無法傳輸?shù)膯栴}，該振梁具有工作過程穩(wěn)定可靠、壽命長的特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為壓電振梁的立體結(jié)構(gòu)示意圖
[0011]圖2為壓電體的俯視圖[0012]圖3為圖2中的B — B剖視圖
[0013]圖4為壓電振梁的斷面剖視圖
[0014]圖5為傳統(tǒng)壓電振梁的立體結(jié)構(gòu)示意圖
[0015]圖6為傳統(tǒng)壓電振梁的導(dǎo)線連接示意圖
[0016]圖7為傳統(tǒng)壓電振梁中壓電體的斷面示意圖
[0017]上述圖中:1.前壓電體；2.后壓電體；3.上壓電體；4.下壓電體；5.長方體振梁；
6.第一引出電極；7.第二引出電極；8.粘接面電極；9.側(cè)邊電極；10.壓電材料片；11.粘接層；12.第一組信號線；13.第二組信號線；14.零電位線。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0019]實(shí)施例1
[0020]本實(shí)施例的長方體振梁采用恒彈性合金，壓電體的壓電材料采用長方形片式結(jié)構(gòu)的壓電單晶體，四個壓電體的尺寸相同且表面的電極結(jié)構(gòu)也相同。壓電體的電極材料全部采用金電極，采用物理蒸發(fā)工藝制備的。
[0021]壓電振梁的結(jié)構(gòu)圖見圖1，主要包括:前壓電體1、后壓電體2、上壓電體3、下壓電體4、截面為正方形的長方體振梁5。
[0022]前壓電體1、后壓電體2、上壓電體3、下壓電體4尺寸相同，電極結(jié)構(gòu)相同及極化方式相同。以前壓電體I為例，對壓電體的電極結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明:第一引出電極6與第二引出電極7均位于壓電體的非粘接面，其中第二引出電極7通過側(cè)邊電極9實(shí)現(xiàn)與粘接面電極8的導(dǎo)通(圖2、圖3)。
[0023]前壓電體1、后壓電體2為一組，上壓電體3、下壓電體4為另外一組，分別對稱的粘接在長方體振梁的四個側(cè)面上(圖1、圖4)，粘接層為環(huán)氧樹脂。
[0024]壓電振梁的電極引出方式如下:前壓電體I的第一引出電極、后壓電體2的第一引出電極采用連接導(dǎo)線相互連通，作為第一組信號；上壓電體3的第一引出電極、下壓電體4的第一引出電極采用連接導(dǎo)線相互連通，作為第二組信號；前壓電體I的第二引出電極、后壓電體2的第二引出電極、上壓電體3的第二引出電極、下壓電體4的第二引出電極采用連接導(dǎo)線相互連通，作為零電位。上述信號線與相關(guān)電路連接，實(shí)現(xiàn)振梁信號的傳輸。
[0025]本實(shí)施例中，長方體振梁的尺寸為長度8mm，寬寬8mm，高度20mm ;壓電體的壓電材料為壓電石英單晶，其尺寸為長度8mm，寬度4mm，厚度0.2mm ;金電極厚度2000埃。制備的壓電振梁工作可靠無失效。
[0026]實(shí)施例2
[0027]本實(shí)施例的長方體振梁采用恒彈性合金，壓電體的壓電材料采用長方形片式結(jié)構(gòu)的壓電陶瓷，四個壓電體的尺寸相同且表面的電極結(jié)構(gòu)也相同。壓電體的第一引出電極6、第二引出電極7、粘接面電極8為銀電極；側(cè)邊電極9為金電極。
[0028]銀電極采用銀漿印刷、燒結(jié)工藝制備，金電極采用物理蒸發(fā)工藝制備。
[0029]其它方面同實(shí)施例1。
[0030]本實(shí)施例中，長方體振梁的尺寸為長度8mm，寬寬8mm，高度20mm ;壓電體的壓電材料為硬性PZT壓電陶瓷，其尺寸為長度8mm，寬度4mm，厚度0.2mm ;粘接面與非粘接面的銀電極厚度為20微米，側(cè)邊金電極厚度2000埃。制備的壓電振梁工作可靠無失效。
[0031]采用本實(shí)用新型的一種壓電振梁，可以解決壓電體與長方體振梁之間的粘接層絕緣而引起微信號無法傳輸?shù)膯栴}，消除壓電振梁元件的零電位未導(dǎo)通的技術(shù)故障，形成的壓電振梁元件具有工作過程穩(wěn)定可靠、壽命長的特點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種壓電振梁，包括前壓電體(I)、后壓電體(2)、上壓電體(3)、下壓電體(4)、截面為正方形的長方體振梁(5)，所述的四個壓電體尺寸相同且表面電極結(jié)構(gòu)相同，前壓電體(I)、后壓電體(2)分成一組，上壓電體(3)、下壓電體(4)分成另一組，對稱的粘接在長方體振梁(5)的四個側(cè)面上，其特征是:每個壓電體的第一引出電極(6)與第二引出電極(7)均位于壓電體的非粘接面，其中第二引出電極(7)通過側(cè)邊電極(9)實(shí)現(xiàn)與粘接面電極(8)的導(dǎo)通。
2.如權(quán)利要求1所述的一種壓電振梁，其特征是:所述壓電體的電極材料包括銀電極、銀鈀電極、金電極、銅電極、鎳電極。
3.如權(quán)利要求1所述的一種壓電振梁，其特征是:壓電體的第一引出電極(6)、第二引出電極(7)、粘接面電極(8)的電極材料是相同的，而側(cè)邊電極(9)的電極材料與第一引出電極(6)、第二引出電極(7)、粘接面電極(8 )的電極材料是相同電極材料或不相同電極材料。
4.如權(quán)利要求1所述的一種壓電振梁，其特征是:所述壓電體的壓電材料是壓電單晶體或壓電陶瓷。
【文檔編號】G01C19/5642GK203587113SQ201320757826
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】王素貞 申請人:重慶中鐳科技有限公司