[實用新型]一種多層壓電元件

有效

• 申請號: 201120180186.5
• 申請日: 2011-05-31
• 公開（公告）號: CN202134577U
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 姜德星;秦小勇;苗洛祥;鄭濤
• 申請（專利權）人: 廣州市番禺奧迪威電子有限公司
• 主分類號: H01L41/083
• 分類號: H01L41/083;H01L41/047
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

技術領域

本實用新型涉及一種壓電元件，特別是涉及一種多層壓電元件。

背景技術

與單層壓電元件相比，多層壓電元件可以利用較小的電壓獲得更大的彎曲或直線變形，因此被廣泛地應用于壓電馬達、壓電執行器、壓電變壓器、壓電揚聲器等多種壓電器件，是一種重要的壓電元件。清華大學李龍土等人早在1985年以前就開始了相關技術的研究并進行了專利申請（專利文獻CN86201450U）。

對于多層壓電元件來說，目前采用較多的仍然是側邊連接的方式來實現其電極間的連接，這種連接方式可以參考CN1717816A、CN100356816C、CN1357086A、CN101552318A等專利文獻。參考圖1，一種現有技術中公知的多層壓電元件，其包括壓電陶瓷1、層間電極2、側邊電極3、表面電極4、表面電極保護層5和導線6組成。其中，壓電陶瓷1為多層片狀結構，通過層間電極2連接為一個整體，相鄰的兩個層間電極2相互交錯分布，同一極性的層間電極2和表面電極4通過側邊電極3連接在一起。為了避免相鄰的兩個電極面出現短路現象，其層間內電極是交錯分布的，即每個層間電極與外電極的連接側相對的一側有一定的絕緣邊緣，如圖1中的虛線7所示的部分。該虛線7部分并沒有電極面，這樣，靠近兩側側邊電極3處的層間電極2電極面上的電性是相同的，因此這種壓電元件在虛線7所在的兩個側部都不會受到電場的作用，因此壓電陶瓷1也不會產生變形。當壓電元件的中間產生變形時，上述兩個側部部分會約束中間部分的變形，從而影響元件的響應能力；反過來說，元件中間部分的變形會在其與兩個側部的交接部位形成內部應力，由于虛線7所在位置實際上存在一個未連接的裂縫，因此元件很容易延此裂縫破壞。

為了解決這一問題，本領域內一直在尋求一套技術解決方案。

在專利文獻CN1357159A中，公開了一種多層壓電元件，其通過在每層壓電陶瓷體邊緣設置切口的方式來減小變形不一致所造成的影響。這個方案采用切口的方式解決了電極連接的兩側的內部應力問題。然而，該方案僅適用于單層厚度較厚的多層壓電元件，當單層厚度較薄時，此方案無法實現。

在專利文獻CN1150638C中，公開了一種多層壓電元件。該技術方案中把電極連接從兩個側面移動到了相對的兩個角部。該方案減少了多層元件中不參與變形部分的面積，角部的連接電極也可以起到了較好的固定作用，從而減少了元件破壞的可能性。但此方案僅能應用于直線振動模態的多層壓電原件，對于產生彎曲振動的多層壓電元件來說，角部連接電極所產生的附加質量會對元件的振動模態產生較大的影響，從而影響產品的整體性能。

在專利文獻CN101969097A中，公開了一種多層壓電元件。申請人提出了一個新的方案，通過在多層元件內部打孔的方式進行電極的連接。該方案把電極連接部位從元件側面移到元件內部，雖然解決了元件側邊的破壞問題，但由于需要在每一層壓電片表面和小孔內部覆蓋和填充絕緣材料，大大提高生產工藝的復雜性；另外，由于絕緣面需要提固化成型，因此?兩層壓電片之間相對的兩個絕緣面是相互脫離的，元件內部的金屬連接線很容易從此部位斷裂，從而引起整個元件的破壞。

因此，針對上述問題，有必要作出改進。

實用新型內容

鑒于現有技術的上述缺點，本實用新型要解決的技術問題是提供一種新型的多層壓電元件。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種多層壓電元件，其包括：

多層陶瓷體面；

多層電極面，其與所述的多層陶瓷體面交替層疊形成多層結構；

所述的每一層電極面包括：

主電極面；

連接電極面，其與所述的主電極面絕緣隔離；

相鄰的兩層電極面的主電極面與連接電極面電連接。

本實用新型的多層壓電元件還可做如下改進：

作為上述技術方案的改進，所述互相間隔的兩層電極面的主電極面及連接電極面基本在同一區域位置，?在所述多層結構從表層至底層設有兩個貫穿孔，所述兩個貫穿孔分別位于最上一層電極面的主電極面和連接電極面位置，并分別依次貫穿各電極面的連接電極面和主電極面，且所述貫穿孔內設置有導電介質。

作為上述技術方案的改進，所述主電極面面積大于連接電極面的面積。

作為上述技術方案的進一步改進，所述連接電極面位于電極面的角部。

作為上述技術方案的進一步改進，所述連接電極面位于電極面的中部。

作為上述技術方案的進一步改進，所述連接電極面為一個正方形。