CN2524377Y - 积层压电变压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的积层压电变压装置是由网印有圆形内电极区、涂有电极材料的环形实线状或点线状结构支撑区、连接外电极区的单片薄层压电陶瓷绝缘物所堆栈而成。由于单片薄层陶瓷绝缘物上网印有内电极及环形实线状或点线状支撑结构，本实用新型因而可有效解决积层压电变压装置习知因厚度不均于加压堆栈产生生胚断裂或导入微裂痕等缺失，且可以较低温烧结生胚总成并减少昂贵内电极材料用量，降低生产成本。再者，本实用新型于积层压电变压装置外层涂布一层软化点高的软质胶、漆或接着剂以防止实际使用施加电压时，因湿度造成内电极材料氧化而形成绝缘劣化，并可减低使用时因机械震动所发出声波，提高产品使用范围。

Description

积层压电变压装置

所属技术领域

本实用新型是有关于一种积层压电变压装置，尤指一种应用圆形内电极与环形实线状或点线状支撑结构而来防止内部结构断裂的积层压电变压装置。

背景技术

图1a、图1b、图1c、图1d是习知积层压电变压器的单片薄层陶瓷生胚截面顶视图。如图所示，单层片状生胚1上网印有内电极10以及各方向连接至外电极区域11、12、13、14，其中，内电极10的材料通常为银金属或银与其它金属组成的合金材料。

图1e是习知积层压电变压器生胚由上述图1a、图1b、图1c、图1d交互积层堆栈加压后的总成结构产生断裂或具有微裂痕的截面侧视图。如图所示，于实际生产该习知的积层压电变压器2时，涂有电极材料区及未涂有电极材料区域的厚度不一，导致交互堆栈加压时，中间部分比旁边部分较为突起，造成电极生胚断裂20(Crack)或产生微裂痕21(Micro crack)于其内部，而该现象在生胚越薄、内电极膜越厚、积层数越多的情形下更加严重，有些甚至在外观看不出有裂纹，但内部却早已产生微裂痕。

图1f、图1g及图1h是经脱脂、烧结、研磨、烧付外电极等后加工过程的积层压电变压器结构断裂或具有微裂痕的底部、顶部、侧面截面图。如图所示，习知的积层压电变压器常因应力集中，或因内电极材料于烧结过程会促进材料晶粒成长，以致使涂有电极材料及未涂有电极材料区域的晶粒成长不同，收缩率亦不同，故有烧结后品质不良断裂22、23的情形。

实用新型的内容

本实用新型的目的是在提供一种积层压电变压装置，借由导入环形实线状或点线状涂有电极材料的支撑结构，而可有效地改善于堆栈加压时，因习知的厚度不均所造成的生胚断裂或导入微裂痕的问题。

本实用新型的另一目的是在提供一种积层压电变压装置，借由大幅缩小涂有电极区域与未涂有电极区域的面积差异，而可低温烧结，大量节省生产成本。

为达成本实用新型上述及其它目的，本实用新型防止结构断裂的积层压电变压装置是包括单层片状生胚、圆形内电极、连接外电极区域、环形实线状或点线状支撑结构。该单层片状生胚是为一薄层，采用生产容易的正方形截面的压电陶瓷绝缘物质。圆形内电极由金属材料组成，是采径方向共振的模式而网印于单层片状生胚上。连接外电极区域，是位于圆形内电极的外缘，相连于圆形内电极的片状电极，用以连接圆形内电极与堆栈成生胚总成后涂在外面的外电极，该连接外电极区域的方向是可以是分别垂直单层片状生胚各边的第一方向、第二方向、第三方向、第四方向。环形实线状或点线状支撑结构是位于单层片状生胚上，圆形内电极、连接外电极区域以外的部分，为由金属材料组成的环状实线条或点线条。

网印有圆形内电极、环形实线状或点线状支撑结构、连接外电极区域的单层片状生胚，再经由第一与第二，或者第三与第四方向的顺序来交互地堆栈，而形成本实用新型第一实施例的立方体的积层生胚总成，再经脱脂、烧结、研磨等后加工过程，继而于该立方体的积层生胚总成的相对两面上涂上外电极以连接各层内电极而形成积层压电变压装置。

再者，因电极材料(含圆形内电极、连接外电极区及环形实线状或点线状支撑结构)于施加有电压尤其在高湿度环境下使用时易因电极材料氧化而产生绝缘劣化。本实用新型实施例中于该压电变压装置***涂上一层软质胶保护层，以有效解决因接触高湿度环境绝缘劣化的问题，其中，该保护层材质可以为漆类、胶类物质等，且本保护层的实施亦适用于各种类型积层压电装置。

因此与习知技术比较，本实用新型的进步功效可归纳如下：1.本实用新型积层压电变压装置中单层片状生胚上涂有电极材料及环形实线状或点线状支撑结构区域，故不会在堆栈加压时产生习知生胚总成中间突起的问题，故可有效解决习知因厚度不均而产生生胚断裂或导入微裂痕的问题，亦不会产生于脱脂、烧结过程因应力集中，或涂有电极或未涂电极两区域因晶粒成长不一，其收缩率不同，所导致烧结后品质不良断裂的问题。2.本实用新型积层压电变压装置中单层片状生胚于烧结过程中，涂有电极部分的晶粒成长所需的温度较低于未涂有电极部分所需温度，故本实用新型可以较低温来烧结生胚总成，降低生产成本，此外亦可采用较便宜的金属电极材料，可节省材料成本。3.本实用新型积层压电变压装置于该装置***涂上一层软质胶保护层，以有效解决因接触高湿度环境及电极材料(含圆形内电极、连接外电极区及环形实线状或点线状支撑结构)于施加有电压使用时易因电极材料氧化而产生绝缘劣化的问题。

附图说明

以下参佐附图，详细说明本实用新型积层压电变压装置的较佳实施例。

图1a、图1b、图1c、图1d是习知积层压电变压器内电极及连接外电极结构的截面顶视图；

图1e是习知积层压电变压器的生胚总成结构断裂或具有微裂痕的截面侧视图；

图1f是习知积层压电变压器的生胚总成结构于烧结后断裂或具有微裂痕的底部顶视图；

图1g是经脱脂烧结的积层压电变压器结构断裂或具有微裂痕的截面顶视图；

图1h是经脱脂烧结的积层压电变压器结构断裂或具有微裂痕的截面侧视图；

图2a、图2b、图2c、图2d是本实用新型防止结构断裂的压电变压装置第一实施例的各方向截面顶视图；

图2e是本实用新型防止结构断裂的压电变压装置第一实施例的生胚总成截面侧视图；

图2f是本实用新型防止结构断裂的压电变压装置第一实施例经脱脂烧结后涂附外电极的截面侧视图。

图2g是本实用新型防止结构断裂的压电变压装置第一实施例的立体图；以及

图3a是本实用新型于Rosen Type积层压电变压装置外表喷涂一种软质胶、漆或接着剂的实施另例的截面侧视图。

图3b是本实用新型于Rosen Type积层压电变压装置外表喷涂一种软质胶、漆或接着剂的实施另例的立体图。组件符号说明

1习知的单层片状生胚

2习知的积层压电变压器生胚总成

10内电极

11连接至外电极区域

12连接至外电极区域

13连接至外电极区域

14连接至外电极区域

20烧结后生胚断裂(Crack)

21生胚微裂痕(Micro crack)

22烧结后品质不良断裂

23烧结后品质不良断裂

3本实用新型的单层片状生胚

30圆形内电极

31环形实线状或点线状支撑结构区

300位于第一方向的连接外电极区域

301位于第二方向的连接外电极区域

302位于第三方向的连接外电极区域

303位于第四方向的连接外电极区域

4本实用新型积层压电变压装置烧结后总成

40外电极

41外电极

42外电极

43外电极

实现实用新型最好方式

图2a至图2d是分别为本实用新型防止结构断裂的压电变压装置第一实施例的各方向截面顶视图。如图所示，本实用新型第一实施例是包括单层片状生胚、圆形内电极、连接外电极区域、环形实线状或点线状支撑结构区。该单层片状生胚是为一薄层，采易于生产的正方形截面的陶瓷绝缘物质。圆形内电极由金属材料组成，是采径方向共振模式而网印于单层片状生胚上。连接外电极区域是位于圆形内电极的外缘，相连于圆形内电极，用以将涂在单层片状生胚外面的外电极与圆形内电极连接。环形实线状或点线状支撑结构区，是位于单层片状生胚上，圆形内电极、连接外电极区域、环形生胚以外的部分，为由金属材料组成的线条。

图2e是本实用新型防止结构断裂的压电变压装置第一实施例的生胚总成侧部截面视图。参照图2a至图2d，图2e至图2g，网印有该圆形内电极、环形实线状或点线状支撑结构区、连接外电极区域的单层片状生胚经该第一与第二，或者第三与第四的方向交互堆栈加压的后，而形成本实用新型第一实施例的立方体的积层压电变压装置生胚总成，再经脱脂、烧结、研磨后加工过程，继而于该立方体的积层压电变压装置总成相对的两面上涂有外电极40、41、42、43。

再者，该积层压电变压装置于日后在施加电压使用时，因内电极材料金属离子迁移，尤其于高湿度环境下将造成压电变压装置绝缘劣化，故可再不妨碍振动及其特性下于该压电变压装置***涂上一层保护层，以有效解决因接触高湿度环境而绝缘劣化的问题，其中，该保护层材质可以选用软质胶、漆或接着剂等具保护作用不会脱落的材质，且本涂附层亦可适用于各种积层压电变压装置，尤其经研磨后应即涂附。

由于本实用新型实施例中单层片状生胚上涂有电极材料及环形实线状或点线状支撑结构区，故不会在堆栈加压时产生习知生胚总成中间突起的问题，故可有效解决习知因厚度不均而产生生胚断裂(Crack)或导入微裂痕(Micro crack)的问题。

再者，涂有电极部分的晶粒成长所需的烧结温度较低于未涂有电极部分所需温度，而因为本实用新型实施例的涂有电极部分的面积较大于习知技术的未涂有电极部分的面积，且支撑结构区是采环形实线状或点线状，故可以最低成本制作涂有电极部分，以达到促进全面积收缩率均一。所以本实用新型可以较低温来烧结生胚总成，降低生产成本，同时亦可采用较便宜的金属材料来做电极材料，节省材料成本。

更进一步地，本实用新型不会产生于脱脂、烧结过程期间因应力集中，或涂有电极或未涂电极两区域因晶粒成长不一，其晶界收缩率不同，所导致烧结后品质不良断裂的问题。

以上所述是就本实用新型的较佳实施例加以说明，本实用新型的实施例型态并不受该实施例的限制，以上所述者，仅为本实用新型的具体实施例而已，其它任何未背离本实用新型的精神与技术下所做的改变或修饰，均应为等效的置换。

Claims (7)

1.一种积层压电变压装置，其特征在于，其包括：

一圆形内电极，是网印于薄层压电陶瓷物质上，并采径方向振动的模式；

一连接外电极区域，是位于圆形内电极的外缘，并相连于该圆形内电极的片状电极区域；以及

一环形实线状或点线状支撑结构区，该薄层陶瓷物质上圆形内电极及连接外电极区以外的部分。

2.根据权利要求1所述的积层压电变压装置，其特征是：该薄层压电陶瓷片状生胚的截面是为正方形。

3.根据权利要求1所述的积层压电变压装置，其特征是：该内电极的型状是为圆形。

4.根据权利要求1所述的积层压电变压装置，其特征是：含有涂有电极材料的环形实线状或点线状支撑结构。

5.根据权利要求1所述的积层压电变压装置，其特征是：该连接外电极的方向是为分别垂直于单层片状生胚各边的第一方向、第二方向、第三方向、第四方向。

6.根据权利要求1所述的积层压电变压装置，其特征是：该压电变压装置***是涂有一层保护层。

7.根据权利要求1所述的积层压电变压装置，其特征是：该保护层材质可以为漆类、接着剂或胶类物质，且本保护层的实施亦适用于各种类型积层压电装置。

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