[發(fā)明專利]致動器組件、包括該致動器組件的機械組件以及其制造方法

在審

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• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN107799648A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設計）人: D·J·克林曼
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: H01L41/047
• 分類號: H01L41/047;H01L41/09;H01L41/29
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權代理有限公司11245
• 代理人: 張全信,董志勇

技術領域

一般而言，本公開內容涉及致動器組件、包括該致動器組件的機械組件以及其制造方法。更具體地，本公開內容涉及包括和/或利用壓電元件和包括柔性導電膜的至少一個電極的致動器組件、機械組件以及制造方法。

背景技術

壓電致動器是可以用于將電勢或電壓轉化為機械運動的固態(tài)裝置。壓電致動器包括具有第一側和相對的第二側的壓電元件，放置在第一側上的第一金屬電極和放置在第二側上的第二金屬電極。金屬電極提供如此機構，電勢可通過該機構施加至壓電元件，并且壓電元件在施加電勢后形變。

當壓電元件形變時，金屬電極也形變，使該金屬電極應變。該應變可以引起金屬電極加工硬化和/或破裂為域(domain)，并且在施加電勢時這些域的存在可以造成不同的電勢被施加至壓電元件的不同區(qū)域。在域之間的電勢的變化還可以造成域之間的電弧，其可以減少壓電致動器的操作壽命。

已經(jīng)提出對上述問題的各種解決方案。作為實例，施加的電勢可以保持在閾值以下，由此限制金屬電極內的應變。作為另一實例，可以在金屬電極上沉積銅環(huán)。雖然在某些情況下，這些解決方案可能是有效的，但是每種解決方案具有固有的限制。因此，存在對改進的致動器組件及其制造方法的需要。

發(fā)明內容

本文公開了致動器組件、包括該致動器組件的機械組件以及其制造方法。致動器組件包括具有第一側和第二側的壓電元件，與第一側電連通的第一電極，和與第二側電連通的第二電極。第一電極包括柔性導電膜。

機械組件包括第一結構——其包括第一界面表面，第二結構——其包括第二界面表面，和致動器組件。致動器組件與第一界面表面和第二界面表面兩者接觸并配置以為第一結構和第二結構之間的相對運動提供動力。

方法包括在壓電元件的第一側上限定第一電極和在壓電元件的第二側上限定第二電極。第一電極包括與壓電元件的第一側電連通的柔性導電膜。

附圖說明

圖1是可以包括根據(jù)本公開內容的致動器組件的機械組件的實例的示意性圖解。

圖2是根據(jù)本公開內容的致動器組件的實例的示意性表示。

圖3是根據(jù)本公開內容的致動器組件的實例的較小的示意性部分橫截面視圖。

圖4是根據(jù)本公開內容的致動器組件的實例的較小的示意性部分橫截面視圖。

圖5是圖解根據(jù)本公開內容的致動器組件的實例的示意性俯視圖。

圖6是圖解根據(jù)本公開內容的致動器組件的實例的示意性俯視圖。

圖7是描繪根據(jù)本公開內容制造致動器組件的方法的流程圖。

具體實施方式

圖1-7提供了根據(jù)本公開內容的機械組件10、制動器組件50和/或方法100的實例。在圖1-7的每個中，起到類似或至少基本上類似目的的元件被標記相同的數(shù)字，并且這些元件在本文中可能不參考圖1-7的每個詳細討論。類似地，所有元件可能不在圖1-7的每個中標記，但為了一致性，在本文中可以使用與其相關的參考數(shù)字。本文參考圖1-7的一個或多個討論的元件、部件和/或特征可以包括在圖1-7的任一個中或供圖1-7的任一個使用，而不背離本公開內容的范圍。

通常地，以實線圖解可能包括在給定(即，特定的)實施方式中的元件，而以虛線圖解對給定實施方式為任選的元件。然而，以實線顯示的元件不是對所有實施方式都必需地，并且以實線顯示的元件可以由給定實施方式省略，而不背離本公開內容的范圍。

圖1是可以包括根據(jù)本公開內容的致動器組件50的機械組件10的實例的示意性圖解。如圖1中所圖解的，機械組件10包括第一結構20——其包括第一界面表面22，和第二結構30——其包括第二界面表面32。機械組件10還包括致動器組件50。致動器組件50可以與第一界面表面22和第二界面表面32兩者機械連通，并可以適于、配置為、設計為和/或構造為產(chǎn)生和/或生成用于第一結構20和第二結構30之間的相對運動的動力或生成第一結構20和第二結構30之間的相對運動。作為實例，致動器組件50可以配置為在第一相對取向——如圖1中實線所圖解的——至第二相對取向——如圖1中通過點劃線對致動器組件50和第二結構30所圖解的——之間轉變第一結構和第二結構。

如本文參考圖2-4的致動器組件50所更詳細討論的，根據(jù)本公開內容的致動器組件可以包括壓電元件60、第一電極70和第二電極80，并且致動器組件50可以配置為響應于施加電壓、電勢或第一電極70和第二電極80之間的勢差在第一相對取向和第二相對取向之間轉變第一結構20和第二結構30。作為實例，壓電元件60可以響應于施加電壓形變，由此變化第一結構20和第二結構30的相對取向。