[發明專利]具有焊接在其上的連接器的換能器

有效

• 申請號: 201611076717.X
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN107029973B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 蘇林·尼爾森;亨里克·克里斯滕森·里克;托本·安比·克里斯滕森
• 申請（專利權）人: 丹佛斯有限公司
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06;H01L41/047
• 代理公司: 11021 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 吳敬蓮<國際申請>=<國際公布>=<進入

公開了一種包括壓電元件(3)的換能器(2)。第一電極(6)被設置在壓電元件(3)的第一表面上，第二電極(7)被設置在壓電元件(3)的第二表面上。第一電極(6)和/或第二電極(7)沿著使得第一表面和第二表面互連的中間表面(8)的一部分延伸。第一鏟式連接器(9)被焊接在第一電極(6)的一部分上，以及第二鏟式連接器(10)被焊接在第二電極(7)的一部分上。換能器(2)適于以自動化方式被制造。

技術領域

本發明涉及包括壓電元件的換能器。壓電元件包括第一電極和第二電極。連接器被焊接到壓電元件的電極上。本發明還涉及一種用于制造換能器的方法

背景技術

諸如超聲波換能器等的換能器經常包括主動振動元件，例如壓電元件的形式。壓電元件一般地被封裝在殼體中，該殼體用作進入到介質的超聲波窗口，換能器應當在介質中傳送和/或接收壓力波。此外，壓電元件一般地包括一個或多個電極層，該電極層直接施加在壓電元件的一個或多個表面上。通過接觸這些電極，例如，借助于連接到電極上的導線，而實現到壓電元件的電接觸。之前，手動地執行接觸過程。這是耗時的并且在電極和接觸導線之間提供了不可靠的電接觸。

US 8,136,411 B2公開了用于超聲波流量計的壓電組件。壓電元件包括第一面和第二面。第一電極接合第一面，并且第二電極接合第二面。導電墊片連接器被連接到第一電極，并且第一導線被電連接到墊片連接器。

DE 10 2009 052 814 B3公開了超聲波換能器，該換能器包括具有前側和后側的壓電元件，各側被設置有電極。至少一個電極沿著壓電元件的使得前側和后側互連的表面延伸。電連接元件(導線的形式)被設置成與電極接觸。

在US 8,136,411 B2和DE 10 2009 052 814 B3中公開的壓電元件不適于自動化制造。

發明內容

本發明的實施例的目的是提供一種換能器，該換能器適于在自動化制造過程中被制造。

本發明的實施例的另一目的是提供一種換能器，其中以可靠的方式提供電極和連接器之間的電接觸。

本發明的實施例的又一目的是提供一種用于以自動化方式制造換能器的方法。

根據第一方面，本發明提供一種換能器，該換能器包括壓電元件，該壓電元件包括：第一電極，所述第一電極被設置在壓電元件的第一表面上；第二電極，所述第二電極被設置在壓電元件的第二表面上，第二表面被設置成與第一表面相反；以及中間表面，所述中間表面使得第一表面和第二表面互連，

其中，第一電極沿著中間表面的至少一部分朝向第二表面延伸，和/或第二電極沿著中間表面的至少一部分朝向第一表面延伸，

換能器還包括焊接在第一電極的一部分上的第一鏟式連接器，所述第一鏟式連接器具有第一自由連接器端；以及焊接在第二電極的一部分上的第二鏟式連接器，所述第二鏟式連接器具有第二自由連接器端，所述第一自由連接器端和所述第二自由連接器端被設置在壓電元件的相同側。

因此，根據第一方面，本發明涉及一種包括壓電元件的換能器。在本文中，術語“換能器”應當被理解為意味著適于將一種能量形式的信號轉換為另一種能量形式的信號的裝置。例如，超聲波換能器適于將聲波轉換為電信號。由此，超聲波換能器可以是例如用于超聲波流量測量的超聲波能量計等。

在本文中，術語“壓電元件”應當被理解為意味著如下的元件：該元件響應于施加到元件上的機械應力能夠積累電荷。因此，形成超聲波換能器的一部分的壓電元件能夠響應于在設置超聲波換能器的介質中傳播的聲波而積累電荷。

壓電元件包括設置在壓電元件的第一表面上的第一電極和設置在壓電元件的第二表面上的第二電極。第二表面設置成與第一表面相反。因此，第一電極和第二電極也被設置成彼此相反。例如，第一表面和第二表面可以基本上彼此平行地延伸，其中在此情況下，第一表面和第二表面在它們之間被設置一距離，該距離沿著所述表面不會改變。