壓電震動發(fā)電裝置及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種壓電震動發(fā)電裝置的制造方法，包括：（1）通過激光焊接批量得到壓電組件子單元，在每一個壓電組件子單元上裝設壓電片及自由振子以得到壓電組件；（2）提供呈中空結構的基座，基座的中空結構形成容置腔；（3）提供至少兩壓電組件，將壓電組件相互平行地安裝于基座上，并使壓電組件的自由振子容置于容置腔內(nèi)；（4）提供底蓋，將底蓋對應蓋設于基座的兩端；（5）提供至少兩根導電焊針，導電焊針與壓電組件相連接并穿過其中一底蓋從而形成導電電極。由于采用激光焊接以批量得到壓電組件子單元，在進行裝配生產(chǎn)的過程中，便于精確對位，從而提高裝配精度，批量生產(chǎn)大大提高了生產(chǎn)效率，從而降低生產(chǎn)成本。另，本發(fā)明還公開一種壓電震動發(fā)電裝置。
【專利說明】壓電震動發(fā)電裝置及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及微能源【技術領域】，尤其涉及一種壓電震動發(fā)電裝置及其制造方法。
【背景技術】
[0002]隨著微納機電系統(tǒng)(MEMS、NEMS)技術的快速發(fā)展與應用，帶動了無線傳感網(wǎng)絡技術的發(fā)展，并在工業(yè)、航天、通訊、商業(yè)、消費及軍事領域逐步實現(xiàn)了商業(yè)化應用，但仍然面臨一個十分嚴重的問題，即如何保障這些無線傳感單元及移動通訊設備的電能供給。傳統(tǒng)做法是使用電池，但由于構成無線傳感網(wǎng)絡及移動通訊設備的單元器件數(shù)量龐大，體積微小，位置分散，這就要求其供電器件具有體積小、效能高、易集成、無人值守及不需更換等特點。所以，采用傳統(tǒng)電池已經(jīng)不能滿足無線傳感網(wǎng)絡及移動通訊設備的發(fā)展要求。
[0003]因此，一種可為微納系統(tǒng)提供長期可靠的自供電能的微型發(fā)電裝置應運而生，其通過吸收環(huán)境中的機械能(如震動、風能、氣流能等)和/或熱能、太陽能、靜電能等，從而在相應的系統(tǒng)中產(chǎn)生電力輸出?，F(xiàn)有的微型發(fā)電裝置一般包括壓電震動發(fā)電裝置、磁電震動發(fā)電裝置或靜電震動發(fā)電裝置，不論哪種微型發(fā)電裝置，使用粘接劑進行裝配生產(chǎn)是一種常用手段，這就存在著裝配精度差、質量不穩(wěn)定及裝配成本高的問題。
[0004]因此，有必要提供一種裝配精度高、生產(chǎn)效率高且成本低的壓電震動發(fā)電裝置以及其制造方法以解決現(xiàn)有技術的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種壓電震動發(fā)電裝置的制造方法，通過該方法制造壓電震動發(fā)電裝置時，裝配精度高、生產(chǎn)效率高且成本低。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種壓電震動發(fā)電裝置，其制造過程中裝配精度高、生產(chǎn)效率高且成本低，且該壓電震動發(fā)電裝置的結構簡單，體積小、厚度薄、效能高。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為:提供一種壓電震動發(fā)電裝置的制造方法，其包括如下步驟:(I)通過激光焊接批量得到壓電組件子單元，在每一個所述壓電組件子單元上裝設壓電片及自由振子以得到壓電組件；(2)提供基座，所述基座呈中空結構，所述基座的中空結構形成容置腔；(3)提供至少兩所述壓電組件，將所述壓電組件相互平行地安裝于所述基座上，并使所述壓電組件的自由振子容置于所述容置腔內(nèi)；(4)提供底蓋，將所述底蓋對應蓋設于所述基座的兩端；(5)提供至少兩根導電焊針，所述導電焊針與所述壓電組件相連接并穿過其中一所述底蓋從而形成導電電極。
[0008]較佳地，上述步驟(I)還具體包括如下步驟:(11)提供一金屬基體板，所述金屬基體板上設置有至少兩個金屬基體；(12)提供一懸臂片板，所述懸臂片板上設置有與所述金屬基體數(shù)量相對應的懸臂片；(13)將所述懸臂片板對應裝設于所述金屬基體板上，并使所述懸臂片與所述金屬基體一一對應，并通過定位結構將所述懸臂片板與金屬基體板定位；
(14)通過激光焊接將一一對應的至少兩所述懸臂片與所述金屬基體一次性焊接為一體；
(15)通過切粒將一一對應焊接為一體的所述懸臂片與所述金屬基體取下從而得到多個壓電組件子單元；(16)提供若干壓電片，在每一個所述壓電組件子單元的懸臂片上粘接多個壓電片，且多個所述壓電片呈放射狀設置；(17)提供多個自由振子，在粘接有壓電片的所述壓電組件子單元的懸臂片上粘接自由振子，且所述自由振子對應粘接于相對于所述壓電片的另一側面的中心位置處，從而形成壓電組件。
[0009]較佳地，所述金屬基體板呈片狀結構，所述金屬基體板上設置有至少一個金屬基體條，每個所述金屬基體條上設置有至少兩個金屬基體。
[0010]較佳地，所述懸臂片板呈片狀結構，所述懸臂片板上設置有至少一個懸臂片條，每個所述懸臂片條上設置有至少兩個懸臂片。
[0011]較佳地，所述懸臂片呈圓形或方形薄片狀，所述懸臂片的中心位置處形成中心活動區(qū)，環(huán)繞所述中心活動區(qū)設置有至少一個彈性臂，所述彈性臂外沿具有呈環(huán)形結構的支撐部，所述中心活動區(qū)、彈性臂及支撐部之間均具有一定的間隙，所述間隙中均分布有支撐橋以連接相鄰的中心活動區(qū)、彈性臂及支撐部。
[0012]較佳地，所述彈性臂有若干個，相鄰的所述彈性臂之間均具有一定的間隙，所述間隙中均分布有支撐橋以連接相鄰的所述彈性臂。
[0013]較佳地，多個所述壓電片呈放射狀地設置于所述懸臂片上，且多個所述壓電片的兩端分別粘接于所述懸臂片的中心活動區(qū)及支撐部，且多個所述壓電片相串聯(lián)或并聯(lián)。
[0014]較佳地，所述壓電片為弛豫鐵電單晶薄膜、壓電纖維薄膜、壓電聚合物薄膜、壓電復合材料薄膜、有鉛壓電陶瓷鋯鈦酸鉛壓電片、鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛壓電片、無鉛壓電陶瓷鈦酸鋇片、無鉛壓電陶瓷片、鈮酸鹽系無鉛壓電陶瓷片或鈮鎳酸鉀壓電片。
[0015]較佳地，所述壓電片呈條狀或梯形狀。
[0016]較佳地，所述壓電組件為兩個，兩所述壓電組件對應設置于所述基座的兩端，兩所述壓電組件的自由振子均容置于所述容置腔內(nèi)，且兩所述壓電組件的自由振子的自由端相連接。
[0017]較佳地，所述自由振子為永磁體。
[0018]較佳地，所述永磁體為為單個或多個；更具體地，當所述自由振子為多個永磁體時，多個所述永磁體的相對面的極性相反。
[0019]與現(xiàn)有技術相比，由于本發(fā)明壓電震動發(fā)電裝置的制造方法，通過激光焊接批量得到壓電組件子單元，在每一個所述壓電組件子單元上裝設壓電片及自由振子以得到壓電組件，再將至少兩個壓電組件安裝于基座上，并在基座上安裝底蓋從而得到壓電震動發(fā)電裝置；采用激光焊接以批量得到壓電組件子單元，在進行裝配生產(chǎn)的過程中，便于精確對位，從而提高裝配精度，批量生產(chǎn)大大提高了生產(chǎn)效率，從而降低生產(chǎn)成本。
[0020]對應地，本發(fā)明還提供一種使用上述壓電震動發(fā)電裝置的制造方法制造的壓電震動發(fā)電裝置，其包括基座、底蓋、至少兩壓電組件及至少兩根導電焊針，其中，所述基座呈中空結構，所述基座的中空結構形成容置腔；至少兩所述壓電組件設置于所述基座上并相互平行，且至少兩所述壓電組件的自由振子容置于所述容置腔內(nèi)，所述導電焊針與所述壓電組件相連接并穿過其中一所述底蓋而形成導電電極。
[0021]較佳地，所述壓電組件包括壓電組件子單元、自由振子及多個壓電片，所述壓電組件子單元安裝于所述基座的一端并與所述容置腔相對應；多個所述壓電片呈放射狀地粘接于所述壓電組件子單元的一側面；所述自由振子粘接于所述壓電組件子單元的相對于所述壓電片的另一側面的中心位置處，且所述自由振子容置于所述容置腔內(nèi)。
[0022]較佳地，所述壓電組件子單元包括懸臂片及支撐所述懸臂片的金屬基體，所述金屬基體上開設有與所述懸臂片相對應的開孔，所述懸臂片對應設置于所述開孔處并與所述金屬基體激光焊接為一體，所述壓電片粘接于所述懸臂片的一側面，所述自由振子粘接于相對所述壓電片的另一側面的中心位置處。
[0023]與現(xiàn)有技術相比，由于本發(fā)明壓電震動發(fā)電裝置，其壓電片粘接于所述懸臂片的表面，可設置面積大，提高發(fā)電效率；而震動時，所述懸臂片帶動所述壓電片沿其垂直方向震動，使得壓電片保持有效形變和震動，機械能轉換效率高，進一步提高發(fā)電效率；且懸臂片結構簡單，體積小、厚度薄、效能高且成本低；且該壓電震動發(fā)電裝置的生產(chǎn)過程中，通過激光焊接以批量得到壓電組件子單元，生產(chǎn)過程中裝配精度高、生產(chǎn)效率高、且成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明壓電震動發(fā)電裝置的制造方法的流程圖。
[0025]圖2是圖1中步驟SOl的子流程圖。
[0026]圖3是本發(fā)明金屬基體板的結構示意圖。
[0027]圖4是本發(fā)明懸臂片板的結構示意圖。
[0028]圖5是本發(fā)明懸臂片板安裝于金屬基體板上的結構示意圖。
[0029]圖6是焊接后的金屬基體板與懸臂片板進行切粒的狀態(tài)示意圖。
[0030]圖7是本發(fā)明壓電組件子單元的放大示意圖。
[0031]圖8是本發(fā)明壓電組件的俯視圖。
[0032]圖9是本發(fā)明壓電震動發(fā)電裝置的結構示意圖。
[0033]圖10是圖9的剖視圖。
[0034]圖11是圖9的分解圖。
[0035]圖12是圖9中壓電組件子單元的分解示意圖。
【具體實施方式】
[0036]現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。本發(fā)明提供的壓電震動發(fā)電裝置的制造方法，在進行裝配生產(chǎn)的過程中，便于精確對位，從而提聞裝配精度，批量生廣大大提聞了生廣效率，從而降低生廣成本。
[0037]如圖1所示，本發(fā)明所提供的壓電震動發(fā)電裝置的制造方法，其包括如下步驟:
[0038]SOl:通過激光焊接批量得到壓電組件子單元，在每一個所述壓電組件子單元上裝設壓電片及自由振子以得到壓電組件；
[0039]S02:提供基座，所述基座呈中空結構，所述基座的中空結構形成容置腔；
[0040]S03:提供至少兩所述壓電組件，將所述壓電組件相互平行地安裝于所述基座上，并使所述壓電組件的自由振子容置于所述容置腔內(nèi)；
[0041]S04:提供底蓋，將所述底蓋對應蓋設于所述基座的兩端 '及
[0042]S05:提供至少兩根導電焊針，所述導電焊針與所述壓電組件相連接并穿過其中一所述底蓋從而形成導電電極。
[0043]如圖2所示，在上述壓電震動發(fā)電裝置的制造方法中，所述步驟SOl還具體包括如下步驟:
[0044]Sll:提供一金屬基體板，所述金屬基體板上設置有至少兩個金屬基體；
[0045]S12:提供一懸臂片板，所述懸臂片板上設置有與所述金屬基體數(shù)量相對應的懸臂片;
[0046]S13:將所述懸臂片板對應裝設于所述金屬基體板上，并使所述懸臂片與所述金屬基體一一對應，并通過定位結構將所述懸臂片板與金屬基體板定位；
[0047]S14:通過激光焊接將一一對應的至少兩所述懸臂片與所述金屬基體一次性焊接為一體；
[0048]S15:通過切粒將一一對應焊接為一體的所述懸臂片與所述金屬基體取下從而得到多個壓電組件子單元；
[0049]S16:提供若干壓電片，在每一個所述壓電組件子單元的懸臂片上粘接多個壓電片，且多個所述壓電片呈放射狀設置；
[0050]S17:提供多個自由振子，在粘接有壓電片的所述壓電組件子單元的懸臂片上粘接自由振子，且所述自由振子對應粘接于相對于所述壓電片的另一側面的中心位置處，從而形成壓電組件。
[0051]下面結合圖3-圖8所示，對本發(fā)明壓電震動發(fā)電裝置的制造方法及過程進行詳細說明。
[0052]如圖3、圖4所示，本發(fā)明所述金屬基體板呈片狀結構，每一個金屬基體板上設置至少一條金屬基體條31，每個所述金屬基體條31上設置有至少兩個金屬基體311，本實施例中，所述金屬基體板僅具有一個金屬基體條31，該金屬基體條31上設置有十個金屬基體311 ;當然，每個金屬基體條31上設置的金屬基體311的數(shù)量不以此為限，金屬基體板的結構也并不以此為限，還可以為其他形狀，其上設置多個金屬基體311即可；對應地，所述懸臂片板呈片狀結構，所述懸臂片板上設置有至少一個懸臂片條32，每個所述懸臂片條32上設置有至少兩個懸臂片321，且懸臂片321數(shù)量及位置均與金屬基體311的相對應；本實施例中，懸臂片板僅具有一個懸臂片條32，懸臂片條32的結構與金屬基體條31的結構完全相對應；可以理解地，所述懸臂片條32并不限于此形狀，只要其上設置的懸臂片321與金屬基體311——對應即可。
[0053]所述金屬基體板上敷設有電子線路及連接焊盤，在每一個金屬基體條31的邊緣位置間隔地設置有定位結構312 ;每一個懸臂片條32的邊緣位置也間隔地設置有定位結構322，金屬基體條31上設置的定位結構312與懸臂片條32上設置的定位結構322完全相對應，用于實現(xiàn)兩者的精確定位。
[0054]如圖5所示，進行焊接之前，將本實施例中的懸臂片條32對應安裝于金屬基體條31上，兩者按邊條基準對位，再通過兩者上設置的定位結構312、322進行定位；此時，所述懸臂片321與金屬基體311 —一對應；完成后，通過激光焊接將所有對應設置的懸臂片321與金屬基體311 —次性焊接為一體，從而批量形成多個壓電組件子單元。
[0055]結合圖6、圖7所示，上述呈條狀的金屬基體條31與懸臂片條32焊接完成后，需進行切粒步驟，以得到單個的壓電組件子單元131 ;具體地，將焊接為一體的懸臂片321與金屬基體311 —一取下，從而得到單個的壓電組件子單元131 (見圖7)，其中，懸臂片321通過其上的焊點323與金屬基體311焊接為一體。[0056]再次結合圖7所示，所述懸臂片321呈圓形薄片狀，所述懸臂片321的中心位置處形成中心活動區(qū)321a，環(huán)繞所述中心活動區(qū)321a設置有至少一個彈性臂321b，所述彈性臂321b外沿具有呈環(huán)形結構的支撐部321c，所述中心活動區(qū)321a、彈性臂321b及支撐部321c之間均具有一定的間隙，所述間隙中均分布有支撐橋321d以連接相鄰的中心活動區(qū)321a、彈性臂321b及支撐部321c ;較佳地，所述彈性臂321b有若干個，相鄰的所述彈性臂321b之間均具有一定的間隙，所述間隙中均分布有支撐橋321d以連接相鄰的所述彈性臂321b。可以理解地，所述懸臂片321的形狀并不以此為限，還可以設置成其他的形狀，例如設置成方形結構。
[0057]結合圖7、圖8所示，將上述切粒得到的壓電組件子單元131進一步組裝以得到壓電組件；具體地，在壓電組件子單元131的懸臂片321上設置多個壓電片132，多個壓電片132呈放射狀設置，且每個壓電片132的兩端都分別粘接于懸臂片321的中心活動區(qū)321a及支撐部321c，同時，壓電片132的兩端通過焊針導出，且多個所述壓電片132相串聯(lián)或并聯(lián)。優(yōu)選地，所述壓電片132為弛豫鐵電單晶薄膜、壓電纖維薄膜、壓電聚合物薄膜、壓電復合材料薄膜及、有鉛壓電陶瓷鋯鈦酸鉛壓電片、鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛壓電片、無鉛壓電陶瓷鈦酸鋇片、無鉛壓電陶瓷片、鈮酸鹽系無鉛壓電陶瓷片或鈮鎳酸鉀壓電片；所述壓電片132呈條形狀或梯形狀，尤其以呈梯形狀最優(yōu)。然后，在壓電組件子單元131上安裝自由振子(圖未視)，具體地，將自由振子粘接于懸臂片321的中心活動區(qū)321a，且所述自由振子對應粘接于相對于所述壓電片132的另一側面，從而形成完整的壓電組件。
[0058]接著，將壓電組件進一步組裝以得到壓電震動發(fā)電裝置。在本發(fā)明的一個實施例中，提供基座及底蓋，該基座呈中空結構，所述基座的中空結構形成容置腔，安裝時，將壓電組件對應安裝于所述基座上并使所述壓電組件相互平行，并使壓電組件的自由振子容置于所述容置腔內(nèi)；然后，將底蓋蓋設于基座的兩端，在安裝導電焊針從而得到一個壓電震動發(fā)電裝置。
[0059]在本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，提供兩個壓電組件，將兩壓電組件對應連接于基座的兩端，且兩壓電組件的自由振子均容置于所述容置腔內(nèi)，并使兩壓電組件的自由振子的自由端相連接，兩底蓋分別蓋設于基座的兩端；然后，再將兩導電焊針裝設于基座上，并使導電焊針與兩個壓電組件相連接并穿過其中一底蓋而形成兩個導電電極。
[0060]由于本發(fā)明壓電震動發(fā)電裝置的制造方法，通過激光焊接批量得到壓電組件子單元131，在每一個所述壓電組件子單元131上裝設壓電片132及自由振子以得到壓電組件，再將至少兩個壓電組件安裝于基座上，并使壓電組件相互平行，并在基座上安裝底蓋從而得到完整的壓電震動發(fā)電裝置；由于采用激光焊接以批量得到壓電組件子單元131，在進行裝配生產(chǎn)的過程中，便于精確對位，從而提高裝配精度，批量生產(chǎn)大大提高了生產(chǎn)效率，從而降低生產(chǎn)成本。
[0061]下面結合圖9-圖12所示，對本發(fā)明壓電震動發(fā)電裝置的一具體實施例的結構進行說明。
[0062]在本發(fā)明壓電震動發(fā)電裝置的一個優(yōu)選實施例中，其包括底蓋、基座、兩根導電焊針30及至少兩個壓電組件，所述基座呈中空結構，所述基座的中空結構形成容置腔，至少兩個壓電組件分別設置于基座上且相互平行，至少兩壓電組件的自由振子容置于所述容置腔內(nèi)，兩導電焊針30與至少兩個壓電組件相連接并穿過其中一底蓋而形成導電電極。[0063]優(yōu)選地，所述基座可為一個，也可根據(jù)組裝需要而由多個相連接為一體，本實施例中，基座優(yōu)選為兩個，兩所述基座分別為第一基座12及第二基座22。且本實施中的壓電組件也為兩個，兩壓電組件分別為第一壓電組件13及第二壓電組件23，相應地，所述壓電震動發(fā)電裝置還包括第一底蓋11及第二底蓋21。
[0064]具體的，第一基座12呈中空結構，第一基座12的中空結構形成第一容置腔121，第一壓電組件13裝設于第一基座12的上端，第一底蓋11蓋設于第一基座12的上端，且該第一底蓋11內(nèi)部設置有一凸起111，起限位作用。對應地，第二基座22呈中空結構，第二基座22的中空結構形成第二容置腔221 ;第二壓電組件23裝設于第二基座22的下端，第二底蓋21蓋設于第二基座22的下端，且第二基座22的上端與第一基座12的下端相連接，第一壓電組件13的自由端與第二壓電組件23的自由端相連接。
[0065]結合圖8-圖12所示，所述第一壓電組件13包括壓電組件子單元131、壓電片132及自由振子133，其中，壓電組件子單元131包括懸臂片321及支撐所述懸臂片321的金屬基體311，所述金屬基體311上開設有與所述懸臂片321相對應的開孔，所述懸臂片321對應設置于所述開孔處并與所述金屬基體311激光焊接為一體；多個所述壓電片132粘接于所述懸臂片321的一側面，且多個壓電片132呈放射狀地設置，壓電片132的兩端通過探針導出，所述壓電片132呈條形狀或梯形狀；所述自由振子133粘接于相對所述壓電片132的另一側面的中心位置處；安裝于第一基座12上時，壓電組件子單元131支撐于第一基座12的一端，并使所述自由振子133容置于所述第一容置腔121內(nèi)。
[0066]第二壓電組件23的結構與第一壓電組件13的結構相同，不在贅述。
[0067]另外，本發(fā)明中，第一壓電組件13的自由振子133與第二壓電組件23的自由振子233的自由端相連接，自由振子133、233為永磁體，且自由振子133、233可以是一個永磁體,也可以是多個永磁體，當自由振子133、233是多個永磁體時，相鄰的兩永磁體的對應面的極性相反(見圖10)
[0068]所述第一壓電組件13的懸臂片與第二壓電組件23的懸臂片的結構完全相同，下面以第一壓電組件13的懸臂片321為例，對本發(fā)明電震動發(fā)電裝置的懸臂片的具體結構進行說明。
[0069]參閱圖12所示，所述懸臂片321呈圓形薄片狀，所述懸臂片321的中心位置處形成中心活動區(qū)321a，環(huán)繞所述中心活動區(qū)321a設置有至少一個彈性臂321b，所述彈性臂321b外沿具有呈環(huán)形結構的支撐部321c，所述中心活動區(qū)321a、彈性臂321b及支撐部321c之間均具有一定的間隙，所述間隙中均分布有支撐橋321d以連接相鄰的中心活動區(qū)321a、彈性臂321b及支撐部321c ;較佳地，所述彈性臂321b有若干個，相鄰的所述彈性臂321b之間均具有一定的間隙，所述間隙中均分布有支撐橋321d以連接相鄰的所述彈性臂321b。在本實施例中，懸臂片321的彈性臂321b有四個，相鄰的彈性臂321b之間均有一定的間隙，所述間隙中均分布有支撐橋321d以連接相鄰的彈性臂321b，每個間隙中的支撐橋321d有兩個。同一間隙中的支撐橋321d沿所述中心活動區(qū)321a均勻分布，相鄰間隙中的支撐橋321的沿所述中心活動區(qū)321a交錯分布。當然，所述彈性臂321b并不以四個為限，還可以是兩個、三個或其他數(shù)目，支撐橋321d的數(shù)量對應增減即可。該懸臂片321的這種結構使其在受到外力時會沿其垂直方向震動，從而帶動其上的壓電片132沿其垂直方向震動，保持有效形變和震動，機械能轉換效率高，提高發(fā)電效率；再者，所述懸臂片321結構簡單，體積小、厚度薄、效能高且成本低。
[0070]優(yōu)選地，所述懸臂片由金屬材料(例如不銹鋼)、金屬氧化物(例如氧化鋁)、非金屬材料(例如塑料)、非金屬氧化物(例如)二氧化硅或陶瓷材料制成。
[0071]當本發(fā)明壓電震動發(fā)電裝置被安置在移動電子產(chǎn)品或終端上時，隨著移動電子產(chǎn)品或終端的移動，所述壓電震動發(fā)電裝置的懸臂片321會發(fā)生共振因而帶動壓電片132產(chǎn)生形變，壓電片132的形變會使其產(chǎn)生一壓電輸出，這樣，由于懸臂片321及壓電片132的反復震動，就能源源不斷產(chǎn)生輸出電壓，從而向移動電子產(chǎn)品或終端提供電能或向其電池反復充電。
[0072]值得注意的是，上述實施例中，所述懸臂片321為圓形結構，當然，懸臂片321的結構并不以此為限，所述懸臂片321還可以呈三角形、正方形或多邊形其他變形體，組合體
坐寸ο
[0073]由于本發(fā)明壓電震動發(fā)電裝置，其壓電片132粘接于所述懸臂片321的表面，可設置面積大，提高發(fā)電效率；而震動時，所述懸臂片321帶動所述壓電片132沿其垂直方向震動，使得壓電片132保持有效形變和震動，機械能轉換效率高，進一步提高發(fā)電效率；且懸臂片結構簡單，體積小、厚度薄、效能高且成本低；且該壓電震動發(fā)電裝置的生產(chǎn)過程中，通過激光焊接以批量得到壓電組件子單元131，生產(chǎn)過程中裝配精度高、生產(chǎn)效率高、且成本低。
[0074]以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權利要求】
1.一種壓電震動發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于，包括如下步驟: (I)通過激光焊接批量得到壓電組件子單元，在每一個所述壓電組件子單元上裝設壓電片及自由振子以得到壓電組件； (2 )提供基座，所述基座呈中空結構，所述基座的中空結構形成容置腔； (3 )提供至少兩所述壓電組件，將所述壓電組件相互平行地安裝于所述基座上，并使所述壓電組件的自由振子容置于所述容置腔內(nèi)； (4)提供底蓋，將所述底蓋對應蓋設于所述基座的兩端；及 (5)提供至少兩根導電焊針，所述導電焊針與所述壓電組件相連接并穿過其中一所述底蓋從而形成導電電極。
2.如權利要求1所述的壓電震動發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于，所述步驟(1)具體包括如下步驟: (II)提供一金屬基體板，所述金屬基體板上設置有至少兩個金屬基體； (12)提供一懸臂片板，所述懸臂片板上設置有與所述金屬基體數(shù)量相對應的懸臂片； (13)將所述懸臂片板對應裝設于所述金屬基體板上，并使所述懸臂片與所述金屬基體一一對應，并通過定位結構將所述懸臂片板與金屬基體板定位； (14)通過激光焊接將一一對應的至少兩所述懸臂片與所述金屬基體一次性焊接為一體； (15)通過切粒將一一對應焊接為一體的所述懸臂片與所述金屬基體取下從而得到多個壓電組件子單元； (16)提供若干壓電片，在每一個所述壓電組件子單元的懸臂片上粘接多個壓電片，且多個所述壓電片呈放射狀設置； (17)提供多個自由振子，在粘接有壓電片的所述壓電組件子單元的懸臂片上粘接自由振子，且所述自由振子對應粘接于相對于所述壓電片的另一側面的中心位置處，從而形成壓電組件。
3.如權利要求2所述的壓電震動發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于，所述金屬基體板呈片狀結構，所述金屬基體板上設置有至少一個金屬基體條，每個所述金屬基體條上設置有至少兩個金屬基體。
4.如權利要求2所述的壓電震動發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于，所述懸臂片板呈片狀結構，所述懸臂片板上設置有至少一個懸臂片條，每個所述懸臂片條上設置有至少兩個懸臂片。
5.如權利要求2所述的壓電震動發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于，所述懸臂片呈圓形或方形薄片狀，所述懸臂片的中心位置處形成中心活動區(qū)，環(huán)繞所述中心活動區(qū)設置有至少一個彈性臂，所述彈性臂外沿具有呈環(huán)形結構的支撐部，所述中心活動區(qū)、彈性臂及支撐部之間均具有一定的間隙，所述間隙中均分布有支撐橋以連接相鄰的中心活動區(qū)、彈性臂及支撐部。
6.如權利要求5所述的壓電震動發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于，所述彈性臂有若干個，相鄰的所述彈性臂之間均具有一定的間隙，所述間隙中均分布有支撐橋以連接相鄰的所述彈性臂。
7.如權利要求5所述的壓電震動發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于，多個所述壓電片呈放射狀地設置于所述懸臂片上，且多個所述壓電片的兩端分別粘接于所述懸臂片的中心活動區(qū)及支撐部，且多個所述壓電片相串聯(lián)或并聯(lián)。
8.如權利要求7所述的壓電震動發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于，所述壓電片為弛豫鐵電單晶薄膜、壓電纖維薄膜、壓電聚合物薄膜、壓電復合材料薄膜、有鉛壓電陶瓷鋯鈦酸鉛壓電片、鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛壓電片、無鉛壓電陶瓷鈦酸鋇片、無鉛壓電陶瓷片、鈮酸鹽系無鉛壓電陶瓷片或鈮鎳酸鉀壓電片。
9.如權利要求7所述的壓電震動發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于，所述壓電片呈條狀或梯形狀。
10.如權利要求1所述的壓電震動發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于，所述壓電組件為兩個，兩所述壓電組件對應設置于所述基座的兩端，兩所述壓電組件的自由振子均容置于所述容置腔內(nèi)，且兩所述壓電組件的自由振子的自由端相連接。
11.如權利要求10所述的壓電震動發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于，所述自由振子為永磁體。
12.如權利要求 10所述的壓電震動發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于，所述永磁體為為單個或多個。
13.如權利要求12所述的壓電震動發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于，多個所述永磁體的相對面的極性相反。
14.使用如權利要求1-13任一項所述的壓電震動發(fā)電裝置的制造方法制造的壓電震動發(fā)電裝置，其特征在于，包括基座、底蓋、至少兩壓電組件及至少兩根導電焊針，其中，所述基座呈中空結構，所述基座的中空結構形成容置腔；至少兩所述壓電組件設置于所述基座上并相互平行，且至少兩所述壓電組件的自由振子容置于所述容置腔內(nèi)，所述導電焊針與所述壓電組件相連接并穿過其中一所述底蓋而形成導電電極。
15.如權利要求14所述的壓電震動發(fā)電裝置，其特征在于，所述壓電組件包括: 壓電組件子單元，所述壓電組件子單元安裝于所述基座的一端并與所述容置腔相對應； 多個壓電片，多個所述壓電片呈放射狀地粘接于所述壓電組件子單元的一側面；及 自由振子，所述自由振子粘接于所述壓電組件子單元的相對于所述壓電片的另一側面的中心位置處，且所述自由振子容置于所述容置腔內(nèi)。
16.如權利要求15所述的壓電震動發(fā)電裝置，其特征在于，所述壓電組件子單元包括:懸臂片及支撐所述懸臂片的金屬基體，所述金屬基體上開設有與所述懸臂片相對應的開孔，所述懸臂片對應設置于所述開孔處并與所述金屬基體激光焊接為一體，所述壓電片粘接于所述懸臂片的一側面，所述自由振子粘接于相對所述壓電片的另一側面的中心位置處。
【文檔編號】H01L41/29GK103916048SQ201310004914
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月7日 優(yōu)先權日:2013年1月7日
【發(fā)明者】馮淑蘭, 彭春雷 申請人:北京嘉岳同樂極電子有限公司