[發(fā)明專利]一種壓電陶瓷片磁控濺射鍍膜工藝及應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011432738.7
• 申請(qǐng)日: 2020-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN112538609A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱惠祥;李楓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州凱立達(dá)電子股份有限公司
• 主分類號(hào): C23C14/35
• 分類號(hào): C23C14/35;C23C14/18;C22C9/06;G10K9/122;G10K9/18
• 代理公司: 廣州一銳專利代理有限公司 44369
• 代理人: 甘奎強(qiáng);胡玉蓮

本發(fā)明公開了一種壓電陶瓷片磁控濺射鍍膜工藝，包含以下步驟：（1）用硅油清洗待鍍壓電陶瓷片，清洗完后用無(wú)塵布擦拭干凈，再用酒精清洗，烘干；（2）以銅?鎳為靶材，抽真空至腔室真空度達(dá)到0.05~0.15Pa，通入惰性氣體，采用磁控濺射工藝，在功率為100~120W，濺射氣壓為1~1.5Pa，濺射時(shí)間為25~35min，基片溫度為150~200℃條件下，在壓電陶瓷片的兩個(gè)表面形成厚度均勻的銅?鎳金屬膜層。本發(fā)明所述的磁控濺射鍍膜工藝，采用銅?鎳為靶材，能夠在壓電陶瓷表面鍍一層均勻的厚度為250~350nm的銅?鎳膜，且鍍層的結(jié)合力強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及壓電陶瓷材料領(lǐng)域，具體涉及一種壓電陶瓷片磁控濺射鍍膜工藝及應(yīng)用。

背景技術(shù)

現(xiàn)有以銀為電極面的蜂鳴片電學(xué)性能指標(biāo)的提高只能依賴瓷片組分及微觀結(jié)構(gòu)的調(diào)整，其介電常數(shù)與聲壓值的提高難度較大；高溫?zé)y工藝增加了工藝成本以及工藝控制難度；銀在高溫、高濕、直流電場(chǎng)作用下易發(fā)生銀離子遷移，所以使用一段時(shí)間后易導(dǎo)致絕緣電阻下降甚至短路等質(zhì)量問題，同時(shí)銀在潮濕的環(huán)境中易氧化，使得銀電極層蜂鳴器的可靠性降低；且銀的價(jià)格較高，不利于生產(chǎn)原材料的成本控制。本專利的目的是使用其他價(jià)格相對(duì)較低的金屬銅-鎳取代金屬銀，改善蜂鳴片的電性能，同時(shí)有效降低成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種壓電陶瓷片磁控濺射鍍膜工藝及應(yīng)用，所述的鍍膜結(jié)合力強(qiáng)，制成的蜂鳴片介電常數(shù)高、聲壓值高。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

一種壓電陶瓷片磁控濺射鍍膜工藝，包含以下步驟：

（1）用硅油清洗待鍍壓電陶瓷片，清洗完后用無(wú)塵布擦拭干凈，再用酒精清洗，烘干；

（2）以銅-鎳為靶材，抽真空至腔室真空度達(dá)到0.05~0.15Pa，通入惰性氣體，采用磁控濺射工藝，在功率為100~120W，濺射氣壓為1~1.5Pa，濺射時(shí)間為25~35min，基片溫度為150~200℃條件下，在壓電陶瓷片的兩個(gè)表面形成厚度均勻的銅-鎳金屬層。

作為一種優(yōu)選方案，所述銅-鎳合金靶材由以下重量份原料制成：50~60份銅、20~30份鎳、2~4份鋁、0.5~1.5份銀、0.2~0.4份稀土。

作為一種最優(yōu)選方案，所述銅-鎳合金靶材由以下重量份原料制成：55份銅、25份鎳、3份鋁、1份銀、0.3份稀土。

作為一種優(yōu)選方案，所述稀土為釤。

作為一種優(yōu)選方案，所述銅-鎳靶材的制備方法為：按照配比將金屬加入到熔煉爐中，升溫至1400~1500℃，熔煉，出爐前，在氬氣保護(hù)作用下加入稀土熔煉完全，進(jìn)行機(jī)加工，制成所需尺寸的靶材。

作為一種優(yōu)選方案，所述熔煉時(shí)間為40~50min。

作為一種優(yōu)選方案，所述銅-鎳金屬層的厚度為250~350nm。

作為一種優(yōu)選方案，所述惰性氣體為氬氣。

作為一種優(yōu)選方案，所述惰性氣體通入流量密度為60~70sccm。

本發(fā)明還提供了一種壓電陶瓷片磁控濺射鍍膜工藝在制備蜂鳴片中的應(yīng)用。

作為一種優(yōu)選方案，鍍膜完成后，極化，再與金屬片粘結(jié)，即得到蜂鳴片。

本發(fā)明的有益效果：（1）本發(fā)明所述的磁控濺射鍍膜工藝，采用銅-鎳為靶材，能夠在壓電陶瓷表面均勻的，厚度為250~350nm的銅-鎳膜，且鍍層的結(jié)合力強(qiáng)，壓電片的性能最好能達(dá)到諧振頻率為120kHz、反諧振頻率143.5kHz、頻率差23.5 kHz、阻抗2.2Ω、電容29.2nF、介質(zhì)損耗1.70%、機(jī)電耦合系數(shù)70%、介電常數(shù)3200；（2）本發(fā)明所述的磁控濺射鍍膜工藝，運(yùn)用于制作蜂鳴片中，制得的蜂鳴片聲壓值高。

具體實(shí)施方式