一種圓環(huán)形多層獨(dú)石結(jié)構(gòu)壓電馬達(dá)陶瓷片的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新形提供一種圓環(huán)形多層獨(dú)石結(jié)構(gòu)壓電馬達(dá)陶瓷片，該多層壓電馬達(dá)陶瓷片是由多層壓電陶瓷膜片和內(nèi)電極漿料疊合共燒而成，圓環(huán)形壓電馬達(dá)陶瓷片的電極區(qū)沿圓周被絕緣分區(qū)分割為獨(dú)立的電極分區(qū)。根據(jù)應(yīng)用要求，極化時(shí)相鄰電極分區(qū)的極化方向相同或相反。馬達(dá)工作時(shí)，當(dāng)在壓電馬達(dá)陶瓷片的不同電極分區(qū)部分通入一定的交變電壓時(shí)，不同電極分區(qū)可產(chǎn)生不同方式的伸縮彎曲振動(dòng)，就可實(shí)現(xiàn)空間上的多自由度運(yùn)動(dòng)要求，較之同樣厚度的單層壓電馬達(dá)陶瓷片和單個(gè)電極分區(qū)，本實(shí)用新形提供的壓電馬達(dá)陶瓷片具有更大的伸縮彎曲形變量。該壓電馬達(dá)陶瓷片具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于大規(guī)模生產(chǎn)、成本低等優(yōu)點(diǎn)，可以用于相機(jī)自動(dòng)聚焦、相機(jī)壓電快門(mén)、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】—種圓環(huán)形多層獨(dú)石結(jié)構(gòu)壓電馬達(dá)陶瓷片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新形具體涉及一種圓環(huán)形多層獨(dú)石結(jié)構(gòu)壓電馬達(dá)陶瓷片。
【背景技術(shù)】
[0002]壓電馬達(dá)是一種通過(guò)逆壓電效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)電能-機(jī)械能轉(zhuǎn)換的器件，即利用壓電陶瓷的壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的原理，壓電馬達(dá)陶瓷具有廣闊的應(yīng)用前景，相機(jī)自動(dòng)聚焦、相機(jī)壓電快門(mén)、點(diǎn)陣打印機(jī)、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，目前美國(guó)在某些儀器設(shè)備、航天宇航設(shè)備上也采用了壓電陶瓷馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)源。與傳統(tǒng)的電磁馬達(dá)相比有許多優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于小形化，噪音小、不受電磁輻射干擾等，已成為微形驅(qū)動(dòng)器的研究熱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新形的目在于克服傳統(tǒng)馬達(dá)的缺點(diǎn)，提供一種圓環(huán)形多層獨(dú)石結(jié)構(gòu)壓電馬達(dá)陶瓷片，該壓電馬達(dá)陶瓷片重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、噪音小，不受電磁輻射干擾等。
[0004]本實(shí)用新形的技術(shù)方案是:一種圓環(huán)形多層獨(dú)石結(jié)構(gòu)壓電馬達(dá)陶瓷片，其特征在于:多層壓電馬達(dá)陶瓷片由多層壓電陶瓷膜片和多層內(nèi)電極疊合共燒而成的獨(dú)石結(jié)構(gòu)，各層之間設(shè)有內(nèi)電極，位于奇數(shù)層的壓電陶瓷膜片包括相同數(shù)目的電極分區(qū)和相同數(shù)目的絕緣分區(qū)且電極分區(qū)和絕緣分區(qū)交替等分排列，通過(guò)側(cè)棱涂銀區(qū)將多層內(nèi)電極導(dǎo)引出來(lái)；位于偶數(shù)層的壓電陶瓷膜片僅有一個(gè)電極分區(qū)，且電極分區(qū)的內(nèi)外側(cè)為絕緣分區(qū)，通過(guò)側(cè)棱涂銀區(qū)將多層內(nèi)電極導(dǎo)引出來(lái)；位于奇數(shù)層的同一電極分區(qū)的電極層相互電連接，位于偶數(shù)層的同一電極分區(qū)的電極層相互電連接，極化后各電極層之間的極化方向相同或相反。
[0005]所述多層至少為兩層。
[0006]所述壓電馬達(dá)陶瓷片是圓環(huán)形。
[0007]其中電極分區(qū)的數(shù)目m為正整數(shù)，且2≤m≤10。
[0008]本實(shí)用新形把m個(gè)獨(dú)立的電極分區(qū)集成為一個(gè)整體，m為正整數(shù)，且2≤m≤10，采用了多層結(jié)構(gòu)且各陶瓷層之間有內(nèi)電極，位于奇數(shù)層的在同一電極分區(qū)的電極層相互電連接，位于偶數(shù)層的在同一電極分區(qū)的電極層相互電連接，基于這種結(jié)構(gòu)，通過(guò)不同極化方式、極化方向，相鄰電極分區(qū)極化方向相同或相反。壓電馬達(dá)陶瓷片工作時(shí)，當(dāng)在陶瓷片不同電極分區(qū)部分通入一定的交變電壓時(shí)，不同電極分區(qū)可產(chǎn)生不同方式的伸縮彎曲振動(dòng)，就可實(shí)現(xiàn)空間上的多自由度運(yùn)動(dòng)要求，較之同樣厚度的單層壓電馬達(dá)陶瓷片和單個(gè)電極分區(qū)，本實(shí)用新形提供的壓電馬達(dá)具有更大的伸縮彎曲形變量，并可通過(guò)增加或減少陶瓷膜片的層數(shù)或膜片的厚度的方法來(lái)增加或減少其形變量。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是四電極分區(qū)圓環(huán)形多層壓電馬達(dá)陶瓷片的內(nèi)電極印刷圖形一。
[0010]圖2是四電極分區(qū)圓環(huán)形多層壓電馬達(dá)陶瓷片的內(nèi)電極印刷圖形二。[0011]圖3是四電極分區(qū)圓環(huán)形多層獨(dú)石結(jié)構(gòu)壓電馬達(dá)陶瓷片的外形結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖4是三電極分區(qū)圓環(huán)形多層壓電馬達(dá)陶瓷片的內(nèi)電極印刷圖形。
[0013]圖5是多層壓電馬達(dá)陶瓷片的內(nèi)電極結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示，四電極分區(qū)內(nèi)電極印刷圖形由四個(gè)電極分區(qū)和四個(gè)絕緣分區(qū)構(gòu)成，內(nèi)電極印刷圖形沿圓周被四個(gè)絕緣分區(qū)a?d等分為四個(gè)獨(dú)立的電極分區(qū)I?4。
[0015]如圖2所示，內(nèi)電極印刷圖形沿圓周僅有一個(gè)電極分區(qū)5，且電極區(qū)5的內(nèi)外側(cè)為絕緣分區(qū)e、f ο
[0016]如圖3所示，圓環(huán)形多層獨(dú)石結(jié)構(gòu)壓電馬達(dá)陶瓷片由四個(gè)電極分區(qū)I?4、四個(gè)絕緣分區(qū)a?d、四個(gè)側(cè)棱涂銀區(qū)6和一個(gè)側(cè)棱涂銀區(qū)7構(gòu)成。多層壓電馬達(dá)陶瓷片是由多層壓電陶瓷膜片和多層內(nèi)電極疊合共燒而成，位于奇數(shù)層的壓電陶瓷膜片印刷如圖1所示的內(nèi)電極圖形，位于偶數(shù)層的壓電陶瓷膜片印刷如圖2所示的內(nèi)電極圖形。位于奇數(shù)層的同一電極分區(qū)的電極層相互連接，并通過(guò)四個(gè)側(cè)棱涂銀區(qū)6導(dǎo)引出來(lái)；位于偶數(shù)層的同一電極分區(qū)的電極層相互連接，并通過(guò)側(cè)棱涂銀區(qū)7導(dǎo)引出來(lái)。極化時(shí)，相鄰電極分區(qū)的極化方向相同或相反，即由四個(gè)偵彳棱涂銀區(qū)6所導(dǎo)引的四個(gè)電極分區(qū)I?4接電源的正電壓或負(fù)電壓；側(cè)棱涂銀區(qū)7所導(dǎo)引的電極分區(qū)5接電源地線。壓電馬達(dá)陶瓷片工作時(shí)，多個(gè)電極分區(qū)獨(dú)立而互不影響，且不同電極分區(qū)可產(chǎn)生不同方式的伸縮彎曲振動(dòng)，就可實(shí)現(xiàn)空間上的多自由度運(yùn)動(dòng)要求。
[0017]如圖4所示，三電極分區(qū)內(nèi)電極印刷圖形由三個(gè)電極分區(qū)和三個(gè)絕緣分區(qū)構(gòu)成，內(nèi)電極印刷圖形沿圓周被三個(gè)絕緣分區(qū)a?c等分為三個(gè)獨(dú)立的電極分區(qū)I?3。三電極分區(qū)多層壓電馬達(dá)陶瓷片的奇數(shù)層壓電陶瓷膜片印刷如圖4所示的內(nèi)電極圖形，偶數(shù)層壓電陶瓷膜片印刷如圖2所示的內(nèi)電極圖形。位于奇數(shù)層的同一電極分區(qū)的電極層相互連接，并通過(guò)三個(gè)側(cè)棱涂銀區(qū)導(dǎo)引出來(lái)；位于偶數(shù)層的同一電極分區(qū)的電極層相互連接，并通過(guò)側(cè)棱涂銀區(qū)導(dǎo)引出來(lái)。極化時(shí)，相鄰電極分區(qū)的極化方向相同或相反。壓電馬達(dá)陶瓷片工作時(shí)，多個(gè)電極分區(qū)獨(dú)立而互不影響，且不同電極分區(qū)可產(chǎn)生不同方式的伸縮彎曲振動(dòng)，就可實(shí)現(xiàn)空間上的多自由度運(yùn)動(dòng)要求。
[0018]如圖5所示，多層壓電馬達(dá)陶瓷片由多層壓電陶瓷膜片和多層內(nèi)電極疊合共燒而成的獨(dú)石結(jié)構(gòu)，所述多層可以是兩層或更多層，各層之間設(shè)有內(nèi)電極8，該陶瓷片的陶瓷層與內(nèi)電極層結(jié)合良好，不易分裂。通過(guò)側(cè)棱涂銀區(qū)6和7將多層內(nèi)電極8導(dǎo)引出來(lái)，位于奇數(shù)層的同一電極分區(qū)的電極層相互電連接，位于偶數(shù)層的同一電極分區(qū)的電極層相互電連接，極化后各電極層之間的極化方向9相同或相反。當(dāng)加載適當(dāng)?shù)慕蛔凃?qū)動(dòng)電壓時(shí)，壓電馬達(dá)陶瓷片可產(chǎn)生伸縮彎曲振動(dòng)，較之同樣厚度的單層壓電馬達(dá)具有更大的彎曲形變量。
【權(quán)利要求】
1.一種圓環(huán)形多層獨(dú)石結(jié)構(gòu)壓電馬達(dá)陶瓷片，其特征在于:多層壓電馬達(dá)陶瓷片由多層壓電陶瓷膜片和多層內(nèi)電極疊合共燒而成的獨(dú)石結(jié)構(gòu)，各層之間設(shè)有內(nèi)電極(8)，位于奇數(shù)層的壓電陶瓷膜片包括相同數(shù)目的電極分區(qū)和相同數(shù)目的絕緣分區(qū)且電極分區(qū)和絕緣分區(qū)交替等分排列，通過(guò)側(cè)棱涂銀區(qū)(6)將多層內(nèi)電極⑶導(dǎo)引出來(lái)；位于偶數(shù)層的壓電陶瓷膜片僅有一個(gè)電極分區(qū)，且電極分區(qū)的內(nèi)外側(cè)為絕緣分區(qū)，通過(guò)側(cè)棱涂銀區(qū)(7)將多層內(nèi)電極(8)導(dǎo)引出來(lái)；位于奇數(shù)層的同一電極分區(qū)的電極層相互電連接，位于偶數(shù)層的同一電極分區(qū)的電極層相互電連接，極化后各電極層之間的極化方向(9)相同或相反。
2.如權(quán)利要求1所述的一種圓環(huán)形多層獨(dú)石結(jié)構(gòu)壓電馬達(dá)陶瓷片，其特征在于:所述多層至少為兩層。
3.如權(quán)利要求1所述的一種圓環(huán)形多層獨(dú)石結(jié)構(gòu)壓電馬達(dá)陶瓷片，其特征在于:所述壓電馬達(dá)陶瓷片是圓環(huán)形。
4.如權(quán)利要求1所述的一種圓環(huán)形多層獨(dú)石結(jié)構(gòu)壓電馬達(dá)陶瓷片，其特征在于:電極分區(qū)的數(shù)目m為正整數(shù)，且2≤m≤10。
【文檔編號(hào)】H01L41/187GK203445159SQ201320521621
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】陳耀強(qiáng), 皇曉輝, 張苗化, 李照 申請(qǐng)人:西安康弘新材料科技有限公司