[發明專利]復合壓電體和該復合壓電體的制備方法以及使用該復合壓電體的復合壓電元件

有效

• 申請號: 201080059931.9
• 申請日: 2010-10-25
• 公開（公告）號: CN102725873A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 越智貴之;久保田弘貴
• 申請（專利權）人: 帝化株式會社
• 主分類號: H01L41/08
• 分類號: H01L41/08;H01L41/18;H01L41/187;H01L41/193;H01L41/22;H01L41/26
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 黃小臨

技術領域

本發明涉及一種復合壓電體。更具體地說，涉及一種不發生電極的缺陷、斷線、剝離等現象的復合壓電體和該復合壓電體的制備方法以及使用該復合壓電體的復合壓電元件。

背景技術

目前已有各種各樣的壓電元件，其將由外部施加的位移轉換成電或與之相反將施加的電轉換成位移。本專利申請人也開發了一種專利文獻1所記載的具有壓電陶瓷和內部摻進氣泡的有機高分子體的復合壓電元件。

在這里，專利文獻1所記載的復合壓電元件是通過經由圖2(b)所示的加工工序而制成的。

也就是說，通過以下工序而制成。首先，進行溝槽加工，該溝槽加工在陶瓷上通過機械加工形成多個溝槽。其次，進行填充加工，該填充加工將在規定的溫度下氣化的樹脂填充到該溝槽里。然后，進行發泡加工，該發泡加工在該樹脂氣化的溫度下進行熱處理并形成摻進氣泡的有機高分子體。然后，進行厚度加工，該厚度加工將上述陶瓷和有機高分子體的復合材料研磨成所需要的厚度。然后，進行電極形成加工，該電極形成加工在研磨過的表面也就是在形成電極的表面形成電極。最后，進行極化處理加工。

因此，專利文獻1所記載的復合壓電元件在有機高分子體的內部摻進氣泡，從而具有，既能夠將表示壓電元件的性能的機電耦合系數維持在較高狀態又能夠降低聲阻抗的優點。

還有，復合壓電體通常，如1-3型、2-2型、0-3型、3-0型等，以“壓電陶瓷可露出端面的XYZ方向的數量-有機高分子體可露出端面的XYZ方向的數量”來表示。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特許第4222467號

在這里，專利文獻1所述的復合壓電元件主要用作超聲波診斷儀或超聲波探傷儀等的接收器和發送器的探針。以往，如在專利文獻1的段落[0037]所述，通常探針至少要被切斷加工成0.1mm寬度以上而使用。因此，沒有發生什么不良現象。

也就是說，專利文獻1所述的復合壓電元件，如上所述，因為使氣泡摻進有機高分子體的內部，因此，由于厚度加工時有機高分子體的表面附近受到研磨，如圖5所示，有時有機高分子體3的表面附近的氣泡4被研磨而呈現凹陷孔5。

不過，即使是在有機高分子體的表面產生這樣的凹陷孔的狀態，在電極形成加工工序中這些凹陷孔的絕大部分也被堵塞，因此，使用時幾乎沒有發生不良現象。還有，凹陷孔沒有被堵塞而在電極表面的某一特定的部位具有開孔的狀態，也就是說即使在電極表面形成了開孔的情況下，在以往的切斷寬度上進行加工，只要其他部位沒有缺陷也可得到正常的通電，因此，使用時幾乎沒有發生不良現象。

然而，近年這些探針要求切斷寬度為0.1mm以下的密間距加工，要實現如此的精密加工在專利文獻1所述的復合壓電元件偶爾會出現不良現象。

也就是說，在進行近年所要求的密間距加工時，因加工以后的壓電元件的寬度變小，偶爾出現存在很多具有缺陷部位的壓電元件的這一問題越來越變得表面化，且偶爾出現難以得到正常通電的現象。

本發明是鑒于上述以往的問題而提出的，其目的在于提供一種不發生電極的缺陷、斷線、剝離等現象的復合壓電體和該復合壓電體的制備方法以及使用該復合壓電體的復合壓電元件。

發明內容

為了達到上述目的，本發明提供一種復合壓電體，包括壓電陶瓷和內部摻進氣泡的有機高分子體，其特征在于，形成壓電陶瓷以及有機高分子體的電極的表面之中，在形成有機高分子體的電極的表面的整個表面或一部分表面設置絕緣體。

還有，本發明提供的復合壓電體，其特征在于，絕緣層的厚度小于等于50μm。

還有，本發明提供的復合壓電體，其特征在于，有機高分子體和絕緣層的平均體積密度小于等于0.6g/cm³。

還有，本發明提供的復合壓電體，其特征在于，絕緣層由環氧樹脂構成。

還有，本發明提供的復合壓電體，其特征在于，在權利要求1至4所述的復合壓電體上形成有電極。

另外，本發明還提供一種復合壓電體的制備方法，包括如下工序：在陶瓷上通過機械加工形成多個溝槽；將在規定的溫度下氣化的樹脂填充到所述溝槽里；在樹脂氣化的溫度下進行熱處理并形成摻進氣泡的有機高分子體；以及形成電極，其特征在于，還包括在形成有機高分子體的電極的表面的整個表面或一部分表面形成絕緣層的工序。

還有，本發明提供的復合壓電體的制備方法，其特征在于，作為形成電極的工序具有無電解電鍍工序。

還有，本發明提供的復合壓電體的制備方法，其特征在于，在小于等于70度的溫度下進行無電解電鍍工序。

下面，對本發明的每個構成進行說明。