CN103135112A - 超声波传感器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声波传感器及其制造方法。所述超声波传感器包括压电振动元件和与压电振动元件一体地形成的电容器。

Description

超声波传感器及其制造方法

本申请要求于2011年11月28日在韩国知识产权局提交的第10-2011-0124987号韩国专利申请的优先权，该申请的公开通过引用包含于此。

技术领域

本发明涉及一种超声波传感器及其制造方法，更具体地讲，涉及一种集成有用于温度补偿的电容器的超声波传感器及其制造方法。

背景技术

超声波传感器可以将超声波发射到***物体，并且可以利用从***物体反射的超声波来感测与***物体的距离。

安装在诸如汽车等的交通工具内的超声波传感器已经用作感测邻近物体和***物体的位置并有助于防止与邻近物体和***物体碰撞的单元。

通常，超声波传感器包括作为产生超声波的单元的压电元件。然而，压电元件的电容可以根据温度而大范围变化，因此，感测偏差根据温度可能会很大。

由于此原因，超声波传感器包括温度补偿元件，用来补偿影响压电元件的温度变化。

然而，为了将温度补偿元件安装在超声波传感器中，还需要单独的电路板和连接元件，从而增加了超声波传感器的制造成本并且使超声波传感器的制造工艺变得复杂。

发明内容

本发明的一方面提供了一种能够简单地制造同时具有减小的根据温度的超声波传感器性能偏差的超声波传感器及其制造方法。

根据本发明的一方面，提供了一种超声波传感器，所述超声波传感器包括：压电振动元件；电容器，与压电振动元件一体地形成。

压电振动元件可以包括极化的陶瓷元件。

电容器可以包括非极化的陶瓷元件。

超声波传感器还可以包括将压电振动元件连接到电容器的电极图案。

压电振动元件和电容器可以形成为陶瓷多层结构。

陶瓷多层结构可以包括：第一陶瓷元件，具有形成在第一陶瓷元件的顶表面上的第一电极图案并且构成压电振动元件；第二陶瓷元件，形成在第一陶瓷元件上，具有第二电极图案并且构成电容器。

超声波传感器还可以包括：第三电极图案，形成在第一陶瓷元件的第一端表面和第二陶瓷元件的第一端表面上，并且与第一电极图案连接；第四电极图案，形成在第一陶瓷元件的第二端表面和第二陶瓷元件的第二端表面上，并且与第二电极图案连接。

超声波传感器还可以包括由导电材料形成的壳体，其中，壳体与第四电极图案电连接。

超声波传感器还可以包括：第一连接端子，与壳体电连接；第二连接端子，与第三电极图案电连接。

超声波传感器还可以包括：第三电极图案，形成在第一陶瓷元件的第一端表面和第二陶瓷元件的第一端表面上，并且与第一电极图案连接；第四电极图案，形成在第一陶瓷元件的第二端表面和第二陶瓷元件的第二端表面上，并且与第二电极图案连接。

超声波传感器还可以包括：第一连接端子，与第四电极图案电连接；第二连接端子，与第三电极图案电连接。

陶瓷多层结构可以包括：至少两个1a陶瓷元件，具有从所述至少两个1a陶瓷元件的顶表面延伸到所述至少两个1a陶瓷元件的第一端表面的1a电极图案；1b陶瓷元件，具有从1b陶瓷元件的顶表面延伸到1b陶瓷元件的第二端表面的1b电极图案并且设置在1a陶瓷元件之间；第二陶瓷元件，形成在1a陶瓷元件的顶表面上并且具有形成在第二陶瓷元件的顶表面上的第二电极图案，其中，1a陶瓷元件和1b陶瓷元件可以构成压电振动元件，第二陶瓷元件可以构成电容器。

根据本发明的另一方面，提供了一种制造超声波传感器的方法，所述方法包括：准备第一极化陶瓷元件；在第一极化陶瓷元件的顶表面上形成第二非极化陶瓷元件；将第一极化陶瓷元件和第二非极化陶瓷元件进行压制并烧结。

所述制造超声波传感器的方法还可以包括：在第一极化陶瓷元件上和第二非极化陶瓷元件上形成电极图案。

准备步骤可以包括向第一极化陶瓷元件施加高电压。

根据本发明的另一方面，提供了一种制造超声波传感器的方法，所述方法包括：准备第一陶瓷元件，第一陶瓷元件具有形成在第一陶瓷元件的顶表面和底表面上的电极图案；准备第二陶瓷元件，第二陶瓷元件具有形成在第二陶瓷元件的顶表面上的电极图案；将第一陶瓷元件和第二陶瓷元件多层化，并且将多层化的第一陶瓷元件和第二陶瓷元件进行压制并烧结；通过向第一陶瓷元件的电极图案施加高电压使第一陶瓷元件极化。

所述制造超声波传感器的方法还可以包括将第一陶瓷元件的电极图案和第二陶瓷元件的电极图案彼此连接。

附图说明

通过以下结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解本发明的上述和其它方面、特征和其它优点，在附图中：

图1是根据本发明第一实施例的超声波传感器的剖视图；

图2是根据本发明第二实施例的超声波传感器的剖视图；

图3是根据本发明第三实施例的超声波传感器的剖视图；

图4是根据本发明第四实施例的超声波传感器的剖视图；

图5是示出了制造根据本发明第一实施例的超声波传感器的方法的示图；

图6是示出了制造根据本发明第二实施例的超声波传感器的方法的示图。

具体实施方式

通常，为了显著地减小对于周围温度的测量偏差，超声波传感器还可以包括与用于超声波振荡器的压电振动元件一起的温度补偿元件(例如，用于温度补偿的电容器)。

然而，根据现有技术的超声波传感器具有压电振动元件和温度补偿元件彼此分离的结构，因此，超声波传感器的结构复杂并且难以执行超声波传感器的制造方法。

例如，根据现有技术的超声波传感器的不便之处可能在于：还包括单独的电路板以及在温度补偿元件和电路板之间及电路板和压电振动元件之间的单独连接。

本发明的实施例致力于改进以上缺陷，并且可以提供利用陶瓷元件特性将压电振动元件和温度补偿元件彼此一体地形成的超声波传感器。

具体地讲，根据本发明的实施例，可以以单个部件的形式集成压电振动元件和温度补偿元件，可以使这些器件之间的电连接容易，并且可以使这些器件微型化。

因此，根据本发明的实施例，可以促进超声波传感器的微型化和制造超声波传感器的工艺的简化。

在下文中，将基于附图详细地描述本发明的实施例。

在下文中，在描述本发明的实施例时，表示本发明的组件的术语是考虑到每个组件的功能来命名的，而不是要解释为限制本发明的技术组件。

图1是根据本发明第一实施例的超声波传感器的剖视图，图2是根据本发明第二实施例的超声波传感器的剖视图，图3是根据本发明第三实施例的超声波传感器的剖视图，图4是根据本发明第四实施例的超声波传感器的剖视图，图5是示出了制造根据本发明第一实施例的超声波传感器的方法的示图，图6是示出了制造根据本发明第二实施例的超声波传感器的方法的示图。

将参照图1来描述根据本发明第一实施例的超声波传感器。

根据本发明第一实施例的超声波传感器10可以包括壳体20、压电振动元件30和温度补偿电容器40(在下文简称为“电容器”)，并且还可以包括连接端子70和72及包封构件80。

壳体20可以形成为呈其内具有容纳空间的形状(例如，圆柱形形状)，并且可以由金属材料形成。然而，壳体20可为具有多边形(例如，矩形形状)截面的棱柱形状，并且可以由除金属材料之外易于成形的材料形成。此外，在超声波传感器10与(例如，尾灯、减震器等)部件一体形成的情况下，也可以省略壳体20。

同时，在本发明的实施例中，壳体20可以由具有导电性的金属材料形成，并且可以在其内具有金属图案，以有助于第一连接端子70和压电振动元件30之间的电连接。在后一种情形下，可以通过后处理工艺(例如，粘结工艺)在壳体20中形成金属图案，或者可以在壳体20的成型工艺(例如，***注射成型)中一体地形成金属图案。

压电振动元件30可以形成在壳体20中。换言之，压电振动元件30可以形成在可以容易地将超声波从壳体20传递到外部的部分(在本发明的该实施例中为壳体20的底部)。

压电振动元件30可以响应其内的电信号将超声波发射到外部。例如，压电振动元件30可以发射40kHz以上的频率。由此，压电振动元件30可以接收通过与邻近物体碰撞而被反射的超声波，将接收到的超声波转换为电信号，并且将转换的电信号传输到内部电路。作为参考，压电振动元件30可以通过第一连接端子70和第二连接端子72与内部电路连接。

电容器40可以形成在压电振动元件30中。换言之，电容器40可以与压电振动元件30电连接。如上所述形成的电容器40可以补偿电容根据外部温度的变化。在这种情况下，电容器40可以包括1500pF以上的电容，以充分地补偿电容根据温度的变化。

同时，在该实施例中，压电振动元件30和电容器40可以一体地形成。例如，压电振动元件30和电容器40可以以多层结构的陶瓷元件310和410形成。

即，压电振动元件30可以包括第一陶瓷元件310，电容器40可以包括形成在第一陶瓷元件310上的第二陶瓷元件410。

第一陶瓷元件310可以由极化的陶瓷形成，以具有压电振动元件特性。例如，第一陶瓷元件310可以是在高电压下经受极化过程的陶瓷。与此不同，第二陶瓷元件410可以是非极化的陶瓷，以具有电容器特性。

在这种情况下，第一陶瓷元件310的高度h1可以高于第二陶瓷元件410的高度h2。换言之，第一陶瓷元件310可以具有相对高的高度，以提高根据电信号的压电效率，第二陶瓷元件410可以具有相对低的高度，以增大电容器40的电容。

可以通过压制和烧结工艺将第一陶瓷元件310和第二陶瓷元件410一体化。即，第一陶瓷元件310和第二陶瓷元件410可以在多层时处于非烧结状态，并且在多层化后通过压制和烧结工艺一体化。这里，可以在第一陶瓷元件310和第二陶瓷元件410之间形成内部电极(标号50的电极图案)之后执行压制和烧结工艺。

电极图案50、52、54和56可以形成在陶瓷元件310和410上。多个电极图案中由标号50和52表示的电极图案可以在陶瓷元件310和410中形成具有第一极性和第二极性的电极。

例如，第一电极图案50可以形成在第一陶瓷元件310的顶表面312和第二陶瓷元件410的底表面414上，从而为第一陶瓷元件310和第二陶瓷元件410提供第一极性。换言之，第一电极图案50可以从第一陶瓷元件310的顶表面312沿长度方向延伸到第一陶瓷元件310的端表面316，因此，第一电极图案50可以与第三电极图案54连接，而不与第一陶瓷元件310的第二端表面318的第四电极图案56连接。

第二电极图案52可以形成在第二陶瓷元件410的顶表面412上，从而为第二陶瓷元件410提供第二极性。在这种情况下，第二电极图案52可以从第二陶瓷元件410的顶表面412沿长度方向延伸到第二陶瓷元件410的端表面418，因此，第二电极图案52可以与第四电极图案56连接，而不与第二陶瓷元件410的第一端表面416的第三电极图案54连接。

第三电极图案54可以形成在第一陶瓷元件310的第一端表面316和第二陶瓷元件410的第一端表面416上，并且可以用作将第一电极图案50与第二连接端子72连接的外部电极。换言之，第三电极图案54可以从第二陶瓷元件410的第一端表面416的上端沿长度方向延伸到第一陶瓷元件310的第一端表面316。然而，在本发明的实施例中，第三电极图案54可以在第三电极图案不与壳体20接触的范围内形成在第一陶瓷元件310的第一端表面316上。

第四电极图案56可以形成在第一陶瓷元件310的第二端表面318和第二陶瓷元件410的第二端表面418上，并且可以通过导电构件60(例如，导电粘结剂)与第二电极图案52连接。换言之，第四电极图案56可以从第二陶瓷元件410的第二端表面418的上端沿长度方向延伸到第一陶瓷元件310的第二端表面318的下端，因此可以与壳体20连接。

在上述构造中，形成在陶瓷元件310和410内的第一电极图案50可以由包含Ni的导电膏形成，形成在陶瓷元件310和410的外表面上的其余的电极图案52、54和56可以由包含Cu或Ag的导电膏形成。

然而，电极图案50、52、54和56的组分不限于上述组分，而是可以由贵金属Ag或Pt之一、Ni和Cu之一或者包括前面的至少两种材料的混合物形成。

在如上所述构造的陶瓷元件310和410的多层结构中，第一陶瓷元件310和第一电极图案50可以形成压电振动元件30，第二陶瓷元件410、第一电极图案50和第二电极图案52可以形成电容器40。

换言之，第一电极图案50和壳体20可以用作第一陶瓷元件310的电极，第一电极图案50和第二电极图案52可以用作第二陶瓷元件410的电极。

连接端子70和72可以与内部电路连接。此外，连接端子70和72可以在与电极图案50、52、54和56电连接的同时，为陶瓷元件310和410提供极性。

例如，第一连接端子70可以通过壳体20为第一陶瓷元件310的底表面314提供第二极性，并且可以通过第二电极图案52为第二陶瓷元件410的顶表面412提供第二极性。在这种情况下，第二电极图案52可以通过第四电极图案56和壳体20与第一连接端子70连接。

此外，第二连接端子72可以通过第一电极图案50为第一陶瓷元件310的顶表面312和第二陶瓷元件410的底表面414中的每个提供第一极性。在这种情况下，第一电极图案50可以通过第三电极图案54与第二连接端子72连接。

包封构件80可以设置为填充壳体20。由作为绝缘材料的树脂形成的包封构件80可以阻止湿气或其它外来物质渗透到壳体20中。

在如上所述构造的超声波传感器10中，如上所述，可以通过陶瓷元件310和410的多层结构一体地构造压电振动元件30和电容器40，从而可以容易地制造超声波传感器10，并且可以简化压电振动元件30和电容器40之间的电连接结构。

接着，将参照图2至图4来描述本发明的其它实施例。

根据本发明第二实施例的超声波传感器10与本发明第一实施例的不同之处可以在于：第四电极图案56从第一陶瓷元件310的第二端表面318延伸到第一陶瓷元件310的底表面314。

即，在本发明的该实施例中，第四电极图案56可以形成在第一陶瓷元件310的底表面314上，从而为第一陶瓷元件310提供第二极性。在此，第四电极图案56可以从第一陶瓷元件310的第二端表面318沿长度方向形成到第一陶瓷元件310的底表面314，同时从第二陶瓷元件410的第二端表面418的上端形成到第二陶瓷元件410的顶表面412。然而，第四电极图案56的延伸长度可以限于+X轴方向且不与第三电极图案54连接。

根据如上所述构造的本发明的该实施例，由于第一电极图案50和第四电极图案56为第一陶瓷元件310提供极性，所以壳体20不需要由导电材料形成。因此，在根据本发明的该实施例的超声波传感器10中，壳体20可以由相对轻的塑料材料形成。

根据本发明第三实施例的超声波传感器10与本发明前述实施例的不同之处可以在于：壳体20的一部分由导电材料形成。即，根据本发明的第三实施例，壳体20的底部构件可以由导电材料形成。

此外，根据本发明第三实施例的超声波传感器10与本发明前述实施例的不同之处可以在于：第一陶瓷元件320和330可以由两层形成。

即，第一陶瓷元件可以由包括1a陶瓷元件320和1b陶瓷元件330的多层结构来构造。在这种情况下，1a陶瓷元件320的高度h11和1b陶瓷元件330的高度h 12中的每个可以等于或大于第二陶瓷元件410的高度h2。在前一种情形下，由于可以使用具有相同尺寸的陶瓷元件320、330和410，所以可以有助于同时制造压电振动元件30和电容器40。

在如上所述构造的超声波传感器10中，可以将压电振动元件30构造为包括两片陶瓷元件320和330，从而提高对超声波的发射和接收灵敏度。

此外，由于压电振动元件30和电容器40可以由具有相同尺寸的陶瓷元件320、330和410来构造，因此有助于超声波传感器10的制造。

根据本发明第四实施例的超声波传感器10与本发明前述实施例的不同之处可以在于：压电振动元件30包括三片陶瓷元件320、330和320，并且还包括吸声材料90。

换言之，根据本发明的第四实施例，压电振动元件30可以由具有1a陶瓷元件320和1b陶瓷元件330的多层结构构造。在这种情况下，1a陶瓷元件320可以具有相同的电极图案，并且可以设置在多层结构中的奇数层上。与此不同的是，1b陶瓷元件330可以具有不同于1a陶瓷元件320的电极图案的电极图案，并且可以设置在多层结构中的偶数层上。

如上所述构造的压电振动元件30可以包括多个压电材料(即，陶瓷元件)，从而提高对超声波的发射和接收灵敏度。因此，根据本发明该实施例的超声波传感器可以安装在需要精确感测物体的设备中。

作为参考，1a陶瓷元件320和1b陶瓷元件330的各自的高度h11和h12可以等于或不同于第二陶瓷元件410的高度h2。

同时，本发明第四实施例还可以包括吸声材料90。吸声材料90可以形成在设置有陶瓷元件320、330和410的部分中，并且可以消除从陶瓷元件320、330和410产生的噪声。

接下来，将参照图5和图6来描述制造根据本发明实施例的超声波传感器的方法。

可以通过两种方法来制造根据本发明实施例的超声波传感器，具体地讲，压电振动元件30和电容器40。

一种方法是通过将已经确定是否形成极性的陶瓷元件多层化来制造包括压电振动元件30和电容器40的多层结构的方法(见图5)，另一种方法是将陶瓷元件多层化，然后在陶瓷元件中形成需要的极性的方法(见图6)。

将参照图5来描述制造根据本发明第一实施例的超声波传感器的方法。

根据本发明实施例的制造超声波传感器的方法可以包括使第一陶瓷元件极化、形成第二陶瓷元件、形成外部电极图案以及装配。

(使第一陶瓷元件极化)

可执行极化以在第一陶瓷元件310中形成极性。

首先，准备第一陶瓷元件310。在这种情况下，第一陶瓷元件310是构造压电振动元件30的构件，因此可以具有预定厚度。

接着，可以在第一陶瓷元件310的顶表面312和底表面314上形成电极图案50和51。这里，可以通过丝网印刷导电膏来执行电极图案50和51的形成。作为导电膏，混合物包括Ni，但可包括含有Cu或Ag的混合物。

然后，可以通过电极图案50和51向第一陶瓷元件310施加高电压电流。于是，可以根据电极图案50和51的极性在第一陶瓷元件310中形成极性，从而第一陶瓷元件310可以具有压电材料特性。

(形成第二陶瓷元件)

可以执行形成步骤，以在第一陶瓷元件310上形成第二非极化陶瓷元件410。

当完成第一陶瓷元件310的极化时，可以在第一陶瓷元件310的顶表面312上形成第二陶瓷元件410。这里，第二陶瓷元件410可以是不形成极性的陶瓷混合物。

接着，可以压制并烧结第一陶瓷元件310和第二陶瓷元件410。然后，可以一体地形成第一陶瓷元件310和第二陶瓷元件410。

(形成外部电极图案)

当通过烧结工艺一体地形成第一陶瓷元件310和第二陶瓷元件410时，可以在包括第一陶瓷元件310和第二陶瓷元件410的多层结构中进一步形成电极图案52、54和56。

这里，可以将电极图案54与由标号50表示的电极图案连接，可以将电极图案56与用标号51和52表示的电极图案连接。

如上所述形成的电极图案50、51、52、54和56可以为第一陶瓷元件310和第二陶瓷元件410提供极性。例如，由标号50和51表示的电极图案可以为第一陶瓷元件310提供第一极性和第二极性，由标号50和52表示的电极图案可以为第二陶瓷元件410提供第一极性和第二极性。

然而，使第一陶瓷元件310极化由此可以将第一陶瓷元件310与内部电路连接，从而第一陶瓷元件310可以起到压电振动元件30的作用。与此不同，第二陶瓷元件410没有被极化，并且可以与内部电路连接，从而第二陶瓷元件410可以起到电容器40的作用。

(装配)

可以将已经通过上述工艺完成的压电振动元件30和电容器40一体地安装在壳体20内，并且可以将压电振动元件30和电容器40与连接端子70和72连接，从而完成超声波传感器10。

这里，压电振动元件30和电容器40可以通过电极图案50、51、52、54和56与连接端子70和72公共连接，从而可以相对容易地进行电连接。

接着，将参照图6来描述制造根据本发明第二实施例的超声波传感器的方法。

根据本发明该实施例的制造超声波传感器的方法与本发明前述实施例的不同之处可以在于：在形成电极图案50、52、54和56之后，执行使第一陶瓷元件310极化的步骤。

根据本发明该实施例的制造超声波传感器的方法可以包括将陶瓷元件多层化、形成电极图案、使电极图案极化并连接这些电极图案，以及装配。作为参考，装配与根据第一实施例的制造方法相同或相似，因此，将省略对其的详细描述。

(将陶瓷元件多层化)

可以通过将第一陶瓷元件310和第二陶瓷元件410多层化来执行多层化步骤。详细地描述，可以通过将构造压电振动元件30的一片或多片第一陶瓷元件310和构造电容器40的第二陶瓷元件410竖直地(基于图6)多层化来执行多层化步骤。

这里，可以在第一陶瓷元件310和第二陶瓷元件410中的每个的至少一个表面上设置电极图案50。例如，图6示出的是仅在第一陶瓷元件310和第二陶瓷元件410之间形成电极图案50，但是在当前工艺中，可以在第二陶瓷元件410的顶表面上形成由标号52表示的电极图案。

同时，在完成第一陶瓷元件310和第二陶瓷元件410的多层化之后，可以进一步执行将第一陶瓷元件310和第二陶瓷元件410一体化的压制和烧结工艺。

(形成电极图案)

可以执行形成步骤以在陶瓷元件310和410中形成电极图案52、54和56。详细地描述，可以在陶瓷元件310和410的外表面上进一步形成电极图案52、54和56。

例如，可以在第二陶瓷元件410的顶表面上形成由标号52表示的电极图案，可以在第一陶瓷元件310的第一端表面、第二陶瓷元件410的第一端表面和第二陶瓷元件410的顶表面上形成由标号54表示的电极图案，可以在第一陶瓷元件310的第二端表面、第二陶瓷元件410的第二端表面和第一陶瓷元件310的底表面上形成由标号56表示的电极图案。

这里，电极图案54可以用作与由标号50表示的电极图案连接且具有第一极性的外部电极，电极图案56可以用作具有第二极性的外部电极。

因此，第一陶瓷元件310的顶表面和底表面会因电极图案50、54和56而具有不同的极性。

然而，由标号52和56表示的电极图案彼此分离，因此，第二陶瓷元件410的顶表面和底表面不会具有不同的极性。

(极化)

可以执行极化步骤以使第一陶瓷元件310极化。

如上所述，第一陶瓷元件310的顶表面和底表面会因电极图案50和电极图案56而具有不同的极性。因此，当在电极图案54和56中产生具有预定大小的高电压时，可以在第一陶瓷元件310的内部形成极化。

与此不同的是，即使在因电极图案54和56产生具有预定大小的高电压时，第二陶瓷元件410也不在其顶表面和底表面形成不同的极性，因此，不会在第二陶瓷元件410内形成极化。

因此，当完成当前工艺时，第一陶瓷元件310可具有压电振动元件特性，而第二陶瓷元件410可以保持电容器特性。

(连接电极图案)

可以执行连接步骤以连接电极图案52和56。

为了使第二陶瓷元件410用作电容器40，需要将电极图案52与由标号56表示的电极图案连接。

因此，可以通过导电材料将电极图案52与电极图案56连接。作为参考，导电材料可以是包括金属粉末的导电粘结剂。

同时，可以在下面的装配步骤之后执行该连接步骤。

即，可以在将陶瓷元件310和410以连接端子与电极图案54和56连接的状态下安装在超声波传感器10的壳体20中之后，执行电极图案52和56的连接。

如上所述构造的根据本发明实施例的制造超声波传感器的方法是将陶瓷元件310和410多层化，然后使陶瓷元件部分极化的方法。因此，不需要分离和制备用于压电振动元件30的陶瓷元件310和用于电容器40的陶瓷元件410。因此，可以将本发明的实施例应用于超声波传感器的批量生产。

同时，虽然说明书和附图描述了陶瓷元件310和410构造一对压电振动元件30和电容器40，但是可以通过将陶瓷元件310和410切割成预定的尺寸来同时制造若干对压电振动元件30和电容器40。

如上所述，根据本发明的实施例，通过一体地形成压电元件和温度补偿元件，可以使超声波传感器微型化，并且可以简化超声波传感器的制造工艺。

虽然已经结合实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离由权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行修改和变化。

Claims (17)

1.一种超声波传感器，所述超声波传感器包括：

压电振动元件；以及

电容器，与压电振动元件一体地形成。

2.根据权利要求1所述的超声波传感器，其中，压电振动元件包括极化的陶瓷元件。

3.根据权利要求1所述的超声波传感器，其中，电容器包括非极化的陶瓷元件。

4.根据权利要求1所述的超声波传感器，所述超声波传感器还包括将压电振动元件连接到电容器的电极图案。

5.根据权利要求1所述的超声波传感器，其中，压电振动元件和电容器形成为陶瓷多层结构。

6.根据权利要求5所述的超声波传感器，其中，陶瓷多层结构包括：

第一陶瓷元件，具有形成在第一陶瓷元件的顶表面上的第一电极图案并且构成压电振动元件；以及

第二陶瓷元件，形成在第一陶瓷元件上，具有第二电极图案并且构成电容器。

7.根据权利要求6所述的超声波传感器，所述超声波传感器还包括：

第三电极图案，形成在第一陶瓷元件的第一端表面和第二陶瓷元件的第一端表面上，并且与第一电极图案连接；以及

第四电极图案，形成在第一陶瓷元件的第二端表面和第二陶瓷元件的第二端表面上，并且与第二电极图案连接。

8.根据权利要求7所述的超声波传感器，所述超声波传感器还包括由导电材料形成的壳体，

其中，壳体与第四电极图案电连接。

9.根据权利要求8所述的超声波传感器，所述超声波传感器还包括：

第一连接端子，与壳体电连接；以及

第二连接端子，与第三电极图案电连接。

10.根据权利要求6所述的超声波传感器，所述超声波传感器还包括：

第三电极图案，形成在第一陶瓷元件的第一端表面和第二陶瓷元件的第一端表面上，并且与第一电极图案连接；以及

第四电极图案，形成在第一陶瓷元件的第二端表面和第二陶瓷元件的第二端表面上，并且与第二电极图案连接。

11.根据权利要求10所述的超声波传感器，所述超声波传感器还包括：

第一连接端子，与第四电极图案电连接；以及

第二连接端子，与第三电极图案电连接。

12.根据权利要求5所述的超声波传感器，其中，陶瓷多层结构包括：

至少两个1a陶瓷元件，具有从所述至少两个1a陶瓷元件的顶表面延伸到所述至少两个1a陶瓷元件的第一端表面的1a电极图案；

1b陶瓷元件，具有从1b陶瓷元件的顶表面延伸到1b陶瓷元件的第二端表面的1b电极图案并且设置在1a陶瓷元件之间；以及

第二陶瓷元件，形成在1a陶瓷元件的顶表面上并且具有形成在第二陶瓷元件的顶表面上的第二电极图案，

1a陶瓷元件和1b陶瓷元件构成压电振动元件，第二陶瓷元件构成电容器。

13.一种制造超声波传感器的方法，所述方法包括：

准备第一极化陶瓷元件；

在第一极化陶瓷元件的顶表面上形成第二非极化陶瓷元件；以及

将第一极化陶瓷元件和第二非极化陶瓷元件进行压制并烧结。

14.根据权利要求13所述的方法，所述方法还包括：在第一极化陶瓷元件和第二非极化陶瓷元件中形成电极图案。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，准备步骤包括向第一极化陶瓷元件施加高电压。

16.一种制造超声波传感器的方法，所述方法包括：

准备第一陶瓷元件，其中，第一陶瓷元件具有形成在第一陶瓷元件的顶表面和底表面上的电极图案；

准备第二陶瓷元件，其中，第二陶瓷元件具有形成在第二陶瓷元件的顶表面上的电极图案；

将第一陶瓷元件和第二陶瓷元件多层化，并且将多层化的第一陶瓷元件和第二陶瓷元件进行压制并烧结；

通过向第一陶瓷元件的电极图案施加高电压使第一陶瓷元件极化。

17.根据权利要求16所述的方法，所述方法还包括将第一陶瓷元件的电极图案和第二陶瓷元件的电极图案彼此连接。

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