一種新型低成本高頻率超聲傳感器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于超聲傳感器領(lǐng)域，特別涉及一種低成本的高頻率超聲傳感器。其包括壓鑄成型的筒狀金屬外殼，金屬外殼的底部設(shè)置一組通孔,通孔內(nèi)分別設(shè)置有正極插針和負(fù)極插針,正極插針和負(fù)極插針均固定連接在位于金屬外殼底部的PCB板上,金屬殼體的腔體內(nèi)填充有消音層,位于消音層的頂部設(shè)置有壓電陶瓷片,壓電陶瓷片通過(guò)線纜與PCB板連接，位于消音層的上方環(huán)繞壓電陶瓷片灌封形成匹配層，且匹配層的表面與金屬外殼的端面平齊。本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種金屬殼體采用壓鑄成型，匹配層直接采用單組份的電子密封膠進(jìn)行灌封形成，無(wú)需進(jìn)行二次加工，減少了機(jī)加工作業(yè)，能有效的降低整個(gè)超聲傳感器的組件的生產(chǎn)成本，從而降低了超聲傳感器的成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種新型低成本高頻率超聲傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于超聲傳感器領(lǐng)域，特別涉及一種低成本的高頻率超聲傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)的高頻率超聲傳感器如附圖1所示，該超聲傳感器的結(jié)構(gòu)如下:9壓電陶瓷片粘接在5匹配層上，3金屬外殼粘接在5匹配層上，10連接導(dǎo)線被壓在9壓電陶瓷片、3金屬外殼與5匹配層之間，使9壓電陶瓷片的負(fù)極面與3金屬外殼導(dǎo)通，4正極信號(hào)線連接9壓電陶瓷片與2PCB板正極，8負(fù)極信號(hào)線連接3金屬外殼與2PCB板負(fù)極，I正極插針、6負(fù)極插針與2PCB板為整體固定，2PCB板粘在3金屬外殼內(nèi)腔，7灌封膠封住2PCB板，現(xiàn)有技術(shù)中的金屬殼體采用機(jī)械切削加工而成，切削加工的周期較長(zhǎng)，造成金屬殼體的生產(chǎn)效率比較低，無(wú)法滿足大批量生產(chǎn)的需要，同時(shí)每個(gè)金屬殼體都經(jīng)過(guò)切削加工而成，造成單個(gè)金屬殼體的加工成本較高，從而影響整個(gè)超聲傳感器的成本，另外現(xiàn)有技術(shù)中的匹配層有雙組份的環(huán)氧膠和粉末裝顆粒仝工真空攪拌均勻后加溫固化而成，固化而成的為匹配層的胚體，需要在進(jìn)行機(jī)械加工成與金屬殼體大小匹配的匹配層，這也增加了超聲傳感器的生產(chǎn)成本，這就造成了超聲傳感器的市場(chǎng)價(jià)格昂貴。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種金屬殼體采用壓鑄成型，匹配層直接采用單組份的電子密封膠進(jìn)行灌封形成，無(wú)需進(jìn)行二次加工，減少了機(jī)加工作業(yè)，對(duì)于大批量生產(chǎn)的超聲傳感器來(lái)說(shuō)，能有效的降低整個(gè)超聲傳感器的組件的生產(chǎn)成本，從而降低了超聲傳感器的成本，有利于進(jìn)行市場(chǎng)推廣。
[0004]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種新型低成本高頻率超聲傳感器，其特征在于:包括壓鑄成型的筒狀金屬外殼，金屬外殼的底部設(shè)置一組通孔，通孔內(nèi)分別設(shè)置有正極插針和負(fù)極插針，所述的正極插針和負(fù)極插針均固定連接在位于金屬外殼底部的PCB板上，金屬殼體的腔體內(nèi)填充有消音層，位于消音層的頂部設(shè)置有壓電陶瓷片，壓電陶瓷片通過(guò)線纜與PCB板連接，位于消音層的上方環(huán)繞壓電陶瓷片灌封形成匹配層，且匹配層的表面與金屬外殼的端面平齊。
[0006]本發(fā)明的金屬外殼采用鋁材直接壓鑄成型，壓鑄成型的進(jìn)度高而且無(wú)需進(jìn)行二次加工，有效縮短了金屬殼體的生產(chǎn)周期和生產(chǎn)成本，大大降低了整個(gè)超聲傳感器的成本，同時(shí)匹配層采用灌封形成，也無(wú)需進(jìn)行匹配加工，減少了機(jī)加工作業(yè)，降低了匹配層的生產(chǎn)成本，并且提聞了生廣效率。
[0007]所述的消音層為消音海綿，設(shè)置的消音海綿一方面吸收壓電陶瓷片向金屬外殼內(nèi)腔發(fā)出的振動(dòng)，另一方面能夠?qū)弘娞沾善M(jìn)行支撐，起到輔助定位的功能。
[0008]所述的匹配層由電子密封膠固化而成，電子密封膠具有耐高溫、耐低溫特性，具有耐溫高、耐水煮、水浸泡、抗嚴(yán)寒及耐高溫性能優(yōu)異，能長(zhǎng)期工作在高溫達(dá)220度至低溫零下60度的工作環(huán)境中，粘結(jié)效果優(yōu)越，膠體呈彈性體，可以粘結(jié)金屬及非金屬材質(zhì)起到粘結(jié)、固定、密封、灌封、涂覆等作用，耐侯性佳、防潮、抗震、防紫外線、防水，不會(huì)因惡劣的天氣環(huán)境而改變其性能優(yōu)良的電氣特性，耐電暈、抗漏電、耐老化、電氣絕緣性能佳、密封性強(qiáng)等眾多特性給產(chǎn)品提供了高安全系環(huán)保級(jí)別高、無(wú)毒、無(wú)污染、無(wú)溶劑、無(wú)腐蝕、常溫下吸收空氣中的水分固化，更安全環(huán)保。
[0009]1.電子密封膠為單組份脫醇型有機(jī)硅粘接密封膠；
[0010]2.低揮發(fā)份少，強(qiáng)度高，粘接性好，對(duì)鋁、銅、不銹鋼等多種金屬有優(yōu)秀的粘接性；
[0011]3.中性固化，對(duì)金屬無(wú)腐蝕性；
[0012]4.極佳的電氣絕緣性:極佳的耐候性，耐臭氧性和抗化學(xué)侵蝕性，優(yōu)異的耐熱性，耐寒性，從-60 0C到220 0C持續(xù)運(yùn)作。
[0013]綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0014]1、本發(fā)明的金屬外殼采用精密壓鑄生產(chǎn)而成，壓鑄成型的精度高，無(wú)需進(jìn)行切削加工，省去了現(xiàn)有技術(shù)中切削加工的成本，且切削加工的耗時(shí)較長(zhǎng)，生產(chǎn)的效率比較低下，無(wú)法滿足大批量生產(chǎn)的效率要求，同時(shí)匹配層采用灌封形成，直接在空氣中固化而成，無(wú)需進(jìn)行匹配加工，減少了機(jī)加工作業(yè)，降低了匹配層的生產(chǎn)成本，從而從兩個(gè)方面降低了超聲傳感器的組件的生產(chǎn)，從而降低了超聲傳感器的生產(chǎn)成本。
[0015]2、本發(fā)明的生產(chǎn)工藝更加簡(jiǎn)單，節(jié)約了大量的裝配時(shí)間，從生產(chǎn)工藝上和裝配作業(yè)上節(jié)約了時(shí)間，提高了超聲傳感器的生產(chǎn)效率，滿足市場(chǎng)大批量的需求。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為現(xiàn)有的超聲傳感器的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖中I為正極插針,2為PCB板,3為金屬外殼,4為正極信號(hào)線,5為匹配層,6為負(fù)極插針，7為灌封膠，8為負(fù)極信號(hào)線，9為壓電陶瓷片，10為連接導(dǎo)線，11為正極插針，12為PCB板，13為正極線，14為消音海綿，15為匹配層，16為負(fù)極插針，17為金屬外殼，18為負(fù)極線，19為壓電陶瓷片。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0020]如圖2所示的一種新型低成本高頻率超聲傳感器，其特征在于:包括壓鑄成型的筒狀金屬外殼17，金屬外殼17的底部設(shè)置一組通孔，通孔內(nèi)分別設(shè)置有正極插針11和負(fù)極插針16，所述的正極插針11和負(fù)極插針16均固定連接在位于金屬外殼17底部的PCB板12上，金屬殼體17的腔體內(nèi)填充有消音層，位于消音層的頂部設(shè)置有壓電陶瓷片19，壓電陶瓷片19通過(guò)線纜與PCB板19連接，壓電陶瓷片分別通過(guò)正極線和負(fù)極線與PCB板連接，位于消音層的上方環(huán)繞壓電陶瓷片灌封形成匹配層15，且匹配層15的表面與金屬外殼17的端面平齊。
[0021 ] 本發(fā)明的金屬外殼采用鋁材直接壓鑄成型，壓鑄成型的進(jìn)度高而且無(wú)需進(jìn)行二次加工，有效縮短了金屬殼體的生產(chǎn)周期和生產(chǎn)成本，大大降低了整個(gè)超聲傳感器的成本，同時(shí)匹配層采用灌封形成，也無(wú)需進(jìn)行匹配加工，減少了機(jī)加工作業(yè)，降低了匹配層的生產(chǎn)成本,并且提高了生產(chǎn)效率。
[0022]所述的消音層為消音海綿14，設(shè)置的消音海綿14 一方面吸收壓電陶瓷片向金屬外殼內(nèi)腔發(fā)出的振動(dòng)，另一方面能夠?qū)弘娞沾善M(jìn)行支撐，起到輔助定位的功能。
[0023]所述的匹配層15由電子密封膠固化而成，電子密封膠具有耐高溫、耐低溫特性，具有耐溫高、耐水煮、水浸泡、抗嚴(yán)寒及耐高溫性能優(yōu)異，能長(zhǎng)期工作在高溫達(dá)220度至低溫零下60度的工作環(huán)境中，粘結(jié)效果優(yōu)越，膠體呈彈性體，可以粘結(jié)金屬及非金屬材質(zhì)起到粘結(jié)、固定、密封、灌封、涂覆等作用，耐侯性佳、防潮、抗震、防紫外線、防水，不會(huì)因惡劣的天氣環(huán)境而改變其性能優(yōu)良的電氣特性，耐電暈、抗漏電、耐老化、電氣絕緣性能佳、密封性強(qiáng)等眾多特性給產(chǎn)品提供了高安全系環(huán)保級(jí)別高、無(wú)毒、無(wú)污染、無(wú)溶劑、無(wú)腐蝕、常溫下吸收空氣中的水分固化，更安全環(huán)保。
[0024]1.電子密封膠為單組份脫醇型有機(jī)硅粘接密封膠；
[0025]2.低揮發(fā)份少，強(qiáng)度高，粘接性好，對(duì)鋁、銅、不銹鋼等多種金屬有優(yōu)秀的粘接性；
[0026]3.中性固化，對(duì)金屬無(wú)腐蝕性；
[0027]4.極佳的電氣絕緣性:極佳的耐候性，耐臭氧性和抗化學(xué)侵蝕性，優(yōu)異的耐熱性，耐寒性，從-60 0C到220 0C持續(xù)運(yùn)作。
[0028]本發(fā)明所述的新型低成本高頻率超聲傳感器的生產(chǎn)流程:
[0029]1、正極插針和負(fù)極插針?lè)忾]穿在PCB板正負(fù)極孔上焊接固定；
[0030]2,PCB板通過(guò)正負(fù)極插針穿過(guò)金屬殼體底部通孔，使PCB板與金屬殼體底部貼合，金屬殼體為鋁材壓鑄成型，無(wú)需進(jìn)行二次切削加工，直接壓鑄成型的精度高；
[0031]3、在壓電陶瓷片上焊接正極導(dǎo)線和負(fù)極導(dǎo)線；
[0032]4、將正極導(dǎo)線和負(fù)極導(dǎo)線分別焊接在PCB板的正負(fù)極上
[0033]5、將消音海綿嵌入金屬殼體內(nèi)腔，使正負(fù)極導(dǎo)線穿過(guò)，壓電陶瓷片緊貼在消音海綿外側(cè)表面上
[0034]6、將電子密封膠灌封在位于消音海綿上方的金屬殼體的空腔內(nèi)形成匹配層；
[0035]7、常溫放置使15電子密封膠固化。
[0036]綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0037]1、本發(fā)明的金屬外殼采用精密壓鑄生產(chǎn)而成，壓鑄成型的精度高，無(wú)需進(jìn)行切削加工，省去了現(xiàn)有技術(shù)中切削加工的成本，且切削加工的耗時(shí)較長(zhǎng)，生產(chǎn)的效率比較低下，無(wú)法滿足大批量生產(chǎn)的效率要求，同時(shí)匹配層采用灌封形成，直接在空氣中固化而成，無(wú)需進(jìn)行匹配加工，減少了機(jī)加工作業(yè)，降低了匹配層的生產(chǎn)成本，從而從兩個(gè)方面降低了超聲傳感器的組件的生產(chǎn)，從而降低了超聲傳感器的生產(chǎn)成本。
[0038]2、本發(fā)明的生產(chǎn)工藝更加簡(jiǎn)單，節(jié)約了大量的裝配時(shí)間，從生產(chǎn)工藝上和裝配作業(yè)上節(jié)約了時(shí)間，提高了超聲傳感器的生產(chǎn)效率，滿足市場(chǎng)大批量的需求。
【權(quán)利要求】
1.一種新型低成本高頻率超聲傳感器，其特征在于:包括壓鑄成型的筒狀金屬外殼，金屬外殼的底部設(shè)置一組通孔，通孔內(nèi)分別設(shè)置有正極插針和負(fù)極插針，所述的正極插針和負(fù)極插針均固定連接在位于金屬外殼底部的PCB板上，金屬殼體的腔體內(nèi)填充有消音層，位于消音層的頂部設(shè)置有壓電陶瓷片，壓電陶瓷片通過(guò)線纜與PCB板連接，位于消音層的上方環(huán)繞壓電陶瓷片灌封形成匹配層，且匹配層的表面與金屬外殼的端面平齊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型低成本高頻率超聲波傳感器，其特征在于:所述的消音層為消音海綿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型低成本高頻率超聲波傳感器，其特征在于:所述的匹配層由電子密封膠固化而成。
【文檔編號(hào)】G01D5/48GK104197970SQ201410351360
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月23日
【發(fā)明者】龍陽(yáng) 申請(qǐng)人:常州波速傳感器有限公司