專利名稱：用于冷卻的壓電驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的主旨涉及用于微電子應(yīng)用的、尤其是手持裝置的冷卻 (熱)解決方案。
背景技術(shù)：
目前可用的壓電風(fēng)扇由包括鉛的壓電材料形成，例如 PbZri_xTi03(PZT)。在制造場(chǎng)所使用鉛產(chǎn)生問(wèn)題，例如使工人暴露于 危險(xiǎn)材料。另外，當(dāng)為制造產(chǎn)品而需滿足專門的許可和增加的規(guī)定時(shí)， 制造成本上升。此外，消費(fèi)者更可能接收無(wú)危險(xiǎn)材料的產(chǎn)品，而不是 包含例如鉛等危險(xiǎn)材料的產(chǎn)品。另外，使用包含PZT壓電材料的壓 電風(fēng)扇需要高的操作電壓。在一些示例中，需要高于100伏的操作電 壓。另外，在包含PZT的壓電風(fēng)扇中，使用粘合劑將風(fēng)扇葉片附著 到壓電驅(qū)動(dòng)器。由于風(fēng)扇葉片和壓電驅(qū)動(dòng)器之間的附著差，所以這些 壓電風(fēng)扇壽命低。另外，現(xiàn)有的壓電風(fēng)扇相對(duì)較貴。


所附權(quán)利要求中詳細(xì)地指出了發(fā)明的實(shí)施方式。然而，通過(guò)參照 結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，可以得到對(duì)本發(fā)明主題的更完整的理解，其中 在所有附圖中相同的參考標(biāo)記表示相同部分，其中
圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的手持裝置中的外殼內(nèi)的壓電風(fēng)扇的 透視圖2是根據(jù)示例性實(shí)施例的壓電風(fēng)扇的示意圖3是根據(jù)示例性實(shí)施例的電連接到電源以便運(yùn)行的壓電風(fēng)扇
的頂視圖4示出根據(jù)示例性實(shí)施例的形成壓電驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)步驟； 圖5示出根據(jù)示例性實(shí)施例的形成壓電驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)步驟； 圖6示出根據(jù)示例性實(shí)施例的形成壓電驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)步驟； 圖7示出根據(jù)示例性實(shí)施例的層壓結(jié)構(gòu)的頂視圖； 圖8示出根據(jù)示例性實(shí)施例的增加了金屬導(dǎo)電層后層壓結(jié)構(gòu)的 頂視圖9示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖8的層壓結(jié)構(gòu)沿線9-9的側(cè)視圖; 圖10示出根據(jù)示例性實(shí)施例在壓電驅(qū)動(dòng)器上形成風(fēng)扇葉片的一 個(gè)步驟；
圖11示出根據(jù)示例性實(shí)施例的單個(gè)驅(qū)動(dòng)器部分的側(cè)視圖； 圖12示出根據(jù)示例性實(shí)施例的形成壓電驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)步驟； 圖13示出根據(jù)示例性實(shí)施例的形成壓電驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)步驟； 圖14示出根據(jù)示例性實(shí)施例的用于在壓電驅(qū)動(dòng)器上形成風(fēng)扇葉 片的模具；
圖15示出根據(jù)示例性實(shí)施例在壓電驅(qū)動(dòng)器上形成風(fēng)扇葉片的一 個(gè)步驟；
圖16示出根據(jù)示例性實(shí)施例在壓電驅(qū)動(dòng)器上形成風(fēng)扇葉片的一 個(gè)步驟；
圖17是根據(jù)示例性實(shí)施例的形成壓電風(fēng)扇的流程圖； 圖18A和18B是根據(jù)示例性實(shí)施例的形成壓電風(fēng)扇的流程圖。 這里進(jìn)行的描述介紹了發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式，而這種描述在任何 情況下都不應(yīng)當(dāng)視為限制性的。
具體實(shí)施例方式
在優(yōu)選實(shí)施方式的以下詳細(xì)描述中，參照了形成詳細(xì)描述的一部 分的附圖，在此描述中以示例方式描述了特定的實(shí)施例，在特定的實(shí) 施例中，能夠?qū)嵺`本發(fā)明的主旨。足夠詳細(xì)地描述了示出的實(shí)施例以 使本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)踐這里所公開(kāi)的教導(dǎo)?？梢允褂貌钠涞玫狡渌?br> 的實(shí)施方式，從而能夠不脫離本發(fā)明主旨的范圍作出結(jié)構(gòu)的和邏輯的 替代及變化。因此，以下詳細(xì)描述不應(yīng)理解為限制的意義，并且本發(fā) 明的各種實(shí)施例的范圍僅由所附的權(quán)利要求及這些權(quán)利要求享有權(quán) 利的等同物的全部范圍所限定。
圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的手持裝置100中外殼110內(nèi)的壓電風(fēng) 扇200的透視圖。如圖1所示，手持裝置100是便攜式電話。應(yīng)當(dāng)理 解，壓電風(fēng)扇200能夠用于冷卻任何類型的裝置，包括任何類型的手 持裝置。手持裝置包括組裝有各種電子元件130的電路板120。置于 一些電子元件(未示出)附近的是熱沉140和熱管150。熱沉140和 熱管150傳輸來(lái)自電元件的熱。壓電風(fēng)扇200包括壓電驅(qū)動(dòng)器300和 風(fēng)扇葉片310。壓電風(fēng)扇，具體地是風(fēng)扇葉片310，定位在手持裝置 100的外殼110內(nèi)以在外殼110內(nèi)產(chǎn)生氣流。氣流允許通過(guò)電元件、 熱沉140及熱管150上部的對(duì)流或空氣運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步冷卻電元件。
圖2是根據(jù)示例性實(shí)施例的壓電風(fēng)扇200的示意圖。壓電風(fēng)扇 200包括壓電驅(qū)動(dòng)器300和風(fēng)扇葉片310。壓電驅(qū)動(dòng)器包括壓電陶瓷 材料層，例如層301、 302、 303、 304、 305。散置于陶瓷材料層301、 302、 303、 304之間的是鎳層306、 307、 308、 309。壓電驅(qū)動(dòng)器300 還包括第一電極320和第二電極322。第一電極320附著到導(dǎo)電材料， 例如鎳層306和308。第二電極322附著或電耦合到導(dǎo)電層307和309。 陶瓷層301、 302、 303、 304、 305散置于導(dǎo)電材料層306、 307、 308、 309或處于它們之間。
附著在壓電驅(qū)動(dòng)器一端的是板或蓋330。板或蓋330以與導(dǎo)電層 306、 307、 308、 309相同的導(dǎo)電材料制成。通過(guò)向第一電極320和 第二電極322施加交流電流，能夠在壓電驅(qū)動(dòng)器300的蓋或板330中 引起運(yùn)動(dòng)。在板或蓋330中引起運(yùn)動(dòng)也在風(fēng)扇葉片310中引起運(yùn)動(dòng)。 風(fēng)扇葉片310的運(yùn)動(dòng)引起風(fēng)扇葉片周圍的空氣運(yùn)動(dòng)。在發(fā)明的一個(gè)實(shí) 施例中，壓電驅(qū)動(dòng)器300中的陶瓷材料是BaTiO3。在一個(gè)實(shí)施例中， 導(dǎo)電層306、 307、 308、 309以及板或蓋330也由鎳制成。板或蓋330 包括第一懸臂梁332和第二懸臂梁334。懸臂梁332、 334延伸超出 導(dǎo)電層和陶瓷層的疊層或?qū)訅航Y(jié)構(gòu)的尺寸。風(fēng)扇葉片310附著到懸臂
梁332。
圖3是根據(jù)示例性實(shí)施例的直接連接到AC電源390以便運(yùn)行的 壓電風(fēng)扇200的頂視圖。壓電風(fēng)扇200包括具有第一電極320和第二 電極322的壓電驅(qū)動(dòng)器300。壓電風(fēng)扇200還包括風(fēng)扇葉片310。電 極320和第二電極322連接到AC電源390并且結(jié)果風(fēng)扇葉片310如 由310'和310"處風(fēng)扇葉片的虛線位置所示出的那樣運(yùn)動(dòng)。風(fēng)扇葉片 的運(yùn)動(dòng)引起氣流，例如由圖3中帶有參考標(biāo)記380的箭頭所示的氣流。
圖4—12示出根據(jù)示例性實(shí)施例的形成壓電驅(qū)動(dòng)器300 (示于圖 2和圖3中)的多個(gè)步驟。圖4一6示出形成陶瓷層和金屬導(dǎo)體層的 層壓結(jié)構(gòu)或疊層的過(guò)程。圖4示出以印刷電路基板(green sheet)的 形式提供初始陶瓷層。印刷電路基板是一層未焙燒(unfired)陶瓷， 它是陶瓷粉末和有機(jī)粘合劑材料的混合物。在發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中， 所使用的陶瓷材料是BaTi03， BaTi03是無(wú)鉛材料。陶瓷材料的初始 層或印刷電路基板帶有參考標(biāo)記400。
圖5示出向?qū)?00增加層500。層500包括諸如導(dǎo)電金屬部分306 等一系列導(dǎo)電金屬部分，其利用絲網(wǎng)印刷通過(guò)掩模形成。層500實(shí)際 上是在其上具有例如開(kāi)口 506的許多開(kāi)口的金屬層。在隨后的印刷電 路基板層壓的工藝步驟中，用陶瓷綠色材料填充每個(gè)開(kāi)口。當(dāng)金屬膏 和陶瓷印刷電路基板被共同加熱或共燒時(shí)，基本上形成固體。
圖6示出根據(jù)示例性實(shí)施例的形成壓電驅(qū)動(dòng)器的另一個(gè)步驟。圖 6示出進(jìn)一步的層被增加到疊層，以形成包括層400和500以及附加 層610、 611、 612、 613、 614、 615和616的層壓結(jié)構(gòu)600。層610、 612、 614和616是印刷電路基板層或陶瓷層。層611、 613和615都 是包括金屬導(dǎo)體的層。每一層611、 613和615都由金屬膏形成，其 上具有開(kāi)口。層壓步驟中向開(kāi)口中提供陶瓷綠色材料。通過(guò)對(duì)膏和印 刷電路基板進(jìn)行共燒，金屬導(dǎo)體和陶瓷電介質(zhì)充分成形。其結(jié)果是層 壓結(jié)構(gòu)600。應(yīng)當(dāng)注意，不同層中的金屬導(dǎo)體被布置并形成所需的尺 寸，使得當(dāng)沿所選的切割線切割層壓或疊層結(jié)構(gòu)600時(shí)，能夠形成壓 電驅(qū)動(dòng)器。圖6中還示出了金屬導(dǎo)體306、 307、 308、 309，它們被 定位，使得當(dāng)切割層壓結(jié)構(gòu)或疊層600時(shí)，所述導(dǎo)體將最終形成與圖
2中所示的導(dǎo)體相同的導(dǎo)體。
圖7示出根據(jù)示例性實(shí)施例的層壓結(jié)構(gòu)600的頂視圖。切割層壓 結(jié)構(gòu)600，以在其中形成狹縫或開(kāi)口。狹縫或開(kāi)口標(biāo)有參考標(biāo)記710、 712、 714、 716、 718、 720及722。狹縫或開(kāi)口 710、 712、 714、 716、 718、 720及722未達(dá)到層壓結(jié)構(gòu)600的第一端730和第二端732。層 壓結(jié)構(gòu)600的端730、 732確保在狹縫或開(kāi)口 710、 712、 714、 716、 718、 720及722間的剩余部分保持對(duì)準(zhǔn)。
圖8示出根據(jù)示例性實(shí)施例的層壓結(jié)構(gòu)800的頂視圖。具有狹縫 或開(kāi)口710、 712、 714、 716、 718、 720及722的層壓結(jié)構(gòu)600設(shè)有 金屬附加層810。金屬層810是金屬印刷電路基板固體層或?qū)?，其?層壓到其下面的疊層的頂部上。金屬印刷電路基板由金屬顆粒和有機(jī) 粘合劑材料形成。金屬層810典型地比諸如層500、 611、 613、 615 (示于圖6)的層厚。
圖9示出根據(jù)示例性實(shí)施例的圖8的層壓結(jié)構(gòu)800沿線9-9的側(cè) 視圖。圖9示出附加金屬層810被置于開(kāi)口或狹縫710、 712、 714、 716、 718、 720及722頂上。
圖10示出層壓結(jié)構(gòu)1000。層壓結(jié)構(gòu)1000與層壓結(jié)構(gòu)800的不 同之處僅在于在層壓結(jié)構(gòu)的金屬層810中制作了開(kāi)口 910、 912、 914、 916、 918、 920及922。應(yīng)當(dāng)注意，開(kāi)口 910、 912、 914、 916、 918、 920、 922比對(duì)應(yīng)的開(kāi)口 710、 712、 714、 716、 718、 720及722寬度 小。開(kāi)口910、 912、 914、 916、 918、 920、 922也是具有與狹縫或開(kāi) 口 710、 712、 714、 716、 718、 720、 722相同的長(zhǎng)度的狹縫。能夠由
機(jī)械沖孔或激光(C02激光器典型地用于這種操作一激光燒穿有機(jī)粘
合劑而金屬陶+瓷粉末正好被濺射開(kāi)或通過(guò)開(kāi)口落下)打孔形成開(kāi)口 910、 912、 914、 916、 918、 920、 922和開(kāi)口710、 712、 714、 716、 718、 720、 722。開(kāi)口 910、 912、 914、 916、 918、 920及922比對(duì)應(yīng) 的開(kāi)口710、 712、 714、 716、 718、 720、 722寬度小。然后可以將層 壓結(jié)構(gòu)IOOO切成小塊以形成最終成為壓電驅(qū)動(dòng)器的單個(gè)結(jié)構(gòu)。然后 可以將層壓結(jié)構(gòu)1000中開(kāi)口 710、 712、 714、 716、 718、 720、 722 之間的行切成小塊以形成單個(gè)驅(qū)動(dòng)器部分。單個(gè)驅(qū)動(dòng)器部分將具有與
圖10中所示的示于行1010中的橫截面相同的橫截面。較窄的狹縫或 開(kāi)口910、 912、 914、 916、 918、 920及922在單個(gè)驅(qū)動(dòng)器部分上提 供懸臂梁或蓋結(jié)構(gòu)或者板結(jié)構(gòu)，例如板330 (示于圖3中)。
圖11示出根據(jù)示例性實(shí)施例的單個(gè)驅(qū)動(dòng)器部分1100的側(cè)視圖。 單個(gè)驅(qū)動(dòng)器部分包括蓋330以及陶瓷層301、 302、 303、 304、 305合 金屬包含層306、 307、 308、 309。在工藝中的此時(shí)刻，對(duì)單個(gè)驅(qū)動(dòng) 器部分進(jìn)行燒結(jié)。燒結(jié)在還原氣氛中發(fā)生。如果氣氛的還原性過(guò)強(qiáng)， 則陶瓷(BaTi03)將導(dǎo)電或漏電。燒結(jié)還鍵合鎳和陶瓷。因此燒結(jié)還 將板或蓋330鍵合到單個(gè)驅(qū)動(dòng)器部分1100的陶瓷層305。
圖12示出在向單個(gè)驅(qū)動(dòng)器部分1100側(cè)面涂覆側(cè)面金屬膏之后的 單個(gè)驅(qū)動(dòng)器部分IIOO。側(cè)面金屬膏形成電極320和電極322。能夠以 許多方式在單個(gè)驅(qū)動(dòng)器部分1100上設(shè)置側(cè)面金屬膏，包括在單個(gè)驅(qū) 動(dòng)器部分的側(cè)面上設(shè)置導(dǎo)電墨水。在涂覆側(cè)面金屬膏之后，示于圖 12中的結(jié)構(gòu)被進(jìn)一步退火。圖12中的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在標(biāo)有參考標(biāo)記1200。
圖13示出根據(jù)示例性實(shí)施例的形成壓電驅(qū)動(dòng)器的另一個(gè)步驟。 圖13顯示然后通過(guò)施加熱和DC電場(chǎng)極化單個(gè)驅(qū)動(dòng)器部分1200，以 便在與金屬導(dǎo)電部分或諸如由導(dǎo)電金屬部分306、 307、 308、 309 (示 于圖11中)限定的平面的金屬導(dǎo)電部分的平面垂直的方向上對(duì)準(zhǔn)鐵 電疇。這稱作極化單個(gè)驅(qū)動(dòng)器部分。這將結(jié)構(gòu)1200 (示于圖12中) 從電容器轉(zhuǎn)變成壓電元件或驅(qū)動(dòng)器。 一旦通過(guò)施加熱和DC電場(chǎng)將結(jié) 構(gòu)1200極化，從而適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)鐵電疇，則結(jié)構(gòu)1200現(xiàn)在就等同于壓 電驅(qū)動(dòng)電器300 (示于圖2和圖3中)。要完成壓電風(fēng)扇，將風(fēng)扇葉 片附著到板或蓋330 (示于圖2和圖11中)。
圖14示出用于壓電驅(qū)動(dòng)器300的風(fēng)扇葉片的模具。模具1400包 括頂部1410和底部1420。底部1420包括用于容納壓電驅(qū)動(dòng)器300 的開(kāi)口。用于容納壓電驅(qū)動(dòng)器300的開(kāi)口標(biāo)有參考標(biāo)記1422。模具 1400的底部1420還包括風(fēng)扇葉片形狀的凹口或開(kāi)口 1430。流道 (runner) 1432與開(kāi)口 1430流體連通。
圖15示出根據(jù)示例性實(shí)施例的形成壓電驅(qū)動(dòng)器300的風(fēng)扇葉片 的一個(gè)步驟。將壓電驅(qū)動(dòng)器300放入模具中，且蓋或板330延伸到模 具1400的底部1420中的開(kāi)口 1430內(nèi)。模具的頂部1410置于模具的 底部1420的上面。
圖16示出在壓電驅(qū)動(dòng)器300上形成風(fēng)扇葉片的另一個(gè)步驟。如 圖16中所示，將例如可模塑塑料的可模塑材料經(jīng)由流道1432注入開(kāi) 口 1430。然后容許塑性可模塑材料1600固化并從模具移出所得壓電 風(fēng)扇200。
圖17是根據(jù)示例性實(shí)施例的形成壓電風(fēng)扇的流程圖。圖17基本 是剛剛描述的制造工藝的概述。方法1700包括形成在一端具有懸臂 梁的電容器1710、將電容轉(zhuǎn)變?yōu)閴弘婒?qū)動(dòng)器1712、將懸臂梁放入模 具中1714、以及在懸臂梁周圍注入可模塑材料以形成風(fēng)扇葉片1716。 在一個(gè)實(shí)施例中，將電容轉(zhuǎn)變?yōu)閴弘婒?qū)動(dòng)器1712包括通過(guò)施加熱和 DC電場(chǎng)以在基本上垂直于電容平面的方向上對(duì)準(zhǔn)鐵電疇來(lái)極化電容 器。在一個(gè)實(shí)施例中，形成在一端具有懸臂梁的電容器1710包括燒 結(jié)包含導(dǎo)電材料層的組件。陶瓷材料層插置于導(dǎo)電材料層和懸臂梁之 間。方法1700還包括向第一電極和第二電極施加交流電流以使風(fēng)扇 葉片運(yùn)動(dòng)1718。
圖18A和18B是根據(jù)示例性實(shí)施例的用于形成壓電風(fēng)扇的方法 1800流程圖。方法1800包括形成陶瓷材料層1810，以及形成包含導(dǎo) 電材料的層1812，包含導(dǎo)電材料的層與陶瓷材料層交替。方法1800 還包括在陶瓷材料層上形成導(dǎo)電材料蓋1814。對(duì)陶瓷材料層和導(dǎo)電 材料層進(jìn)行切割或開(kāi)槽1816。切口具有第一寬度。穿過(guò)槽切割蓋 1818，通過(guò)切割陶瓷材料層和導(dǎo)電材料層形成該槽。第二切口具有小 于第一寬度的第二寬度。部分蓋突出到陶瓷材料層和導(dǎo)電材料層之 外。方法1800還包括在相對(duì)槽的橫向方向上將槽之間的導(dǎo)電材料層 和陶瓷材料層的部分切割成小塊1820，以便形成一端具有懸臂梁的 單個(gè)驅(qū)動(dòng)器組件。方法1800包括燒結(jié)單個(gè)驅(qū)動(dòng)器組件1822，向驅(qū)動(dòng) 器組件的第一側(cè)面添加第一電極1824，向驅(qū)動(dòng)器組件的第二側(cè)面添 加第二電極1826,以及將驅(qū)動(dòng)器組件退火1828。方法1800還包括在 驅(qū)動(dòng)器組件的一端將風(fēng)扇葉片模制到懸臂梁1830。在一個(gè)實(shí)施例中， 通過(guò)在驅(qū)動(dòng)器組件的一端的懸臂梁周圍注入模制材料模制風(fēng)扇葉片，
從而形成風(fēng)扇葉片。方法1800包括向第一電極和第二電極施加交流 電流1832。
參考圖1和圖2，系統(tǒng)包括具有外殼110的裝置100 (示于圖1 中)、以及包含壓電驅(qū)動(dòng)器300的風(fēng)扇200。壓電驅(qū)動(dòng)器300包括多 個(gè)陶瓷材料層301、 302、 303、 304、 305,散置于多個(gè)陶瓷材料層之 間的多個(gè)導(dǎo)電材料層306、 307、 308、 309，以及附著到壓電驅(qū)動(dòng)器 一端的板330。系統(tǒng)還包括附著到壓電驅(qū)動(dòng)器300的板330的風(fēng)扇葉 片310。在一些實(shí)施例中，在壓電驅(qū)動(dòng)器的板330周圍注入模制風(fēng)扇 葉片310。系統(tǒng)還包括附著到壓電驅(qū)動(dòng)器300的板330的風(fēng)扇葉片 310、附著到第一組多個(gè)導(dǎo)電材料層的第一電極320、附著到第二組 多個(gè)導(dǎo)電材料層的第二電極322、以及連接到第一電極和第二電極的 交流電流源。在裝置100的外殼內(nèi)設(shè)置風(fēng)扇200以使裝置的一部分上 的空氣運(yùn)動(dòng)并通過(guò)對(duì)流冷卻裝置的該部分。在一些實(shí)施例中，施加于 壓電風(fēng)扇的交流電流使得風(fēng)扇葉片310以共振頻率擺動(dòng)。
壓電驅(qū)動(dòng)器包括多個(gè)陶瓷材料層，散置于多個(gè)陶瓷材料層之間的 多個(gè)導(dǎo)電材料層，及附著到壓電驅(qū)動(dòng)器的一端的板。壓電驅(qū)動(dòng)器的板 包括附著到陶瓷材料層的懸臂梁部分。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)對(duì)多個(gè) BaTi03層、多個(gè)導(dǎo)電材料層、及板進(jìn)行燒結(jié)，將板附著到陶瓷材料層。 板由與多個(gè)導(dǎo)電材料層基本上相同的材料形成。壓電驅(qū)動(dòng)器還包括附 著到板的葉片。在一個(gè)實(shí)施例中，在板周圍注入模制葉片。壓電驅(qū)動(dòng) 器還包括電連接到壓電驅(qū)動(dòng)器的電流源。在一個(gè)實(shí)施例中，電流源是 交流電流源。壓電驅(qū)動(dòng)器還包括附著到第一組多個(gè)陶瓷材料層的第一 電極、附著到第二組多個(gè)陶瓷材料層的第二電極。交流電流源電連接 到第一電極和第二電極。在一些實(shí)施例中，多個(gè)陶瓷材料層和多個(gè)導(dǎo) 電材料層的厚度在1微米到4微米的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，陶瓷 材料層為BaTiCb。
具體實(shí)施例的上述說(shuō)明充分公開(kāi)了本發(fā)明的主旨的一般特征，通 過(guò)應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地對(duì)其進(jìn)行修改和/或?qū)?其適用于各種應(yīng)用而不脫離一般概念，因此這樣的適應(yīng)性改變和修改 應(yīng)當(dāng)包含在所公開(kāi)的實(shí)施例的等同物的含義和范圍內(nèi)。
應(yīng)當(dāng)理解，這里使用的措詞或術(shù)語(yǔ)用于說(shuō)明而不是限定的目的。 因此，本發(fā)明的實(shí)施例旨在包括落入所附權(quán)利要求的精神和寬廣范圍 內(nèi)的所有這種替換、修改、等同物和變化。
權(quán)利要求
1、一種壓電驅(qū)動(dòng)器，包括多個(gè)壓電陶瓷材料層；散置于所述多個(gè)陶瓷材料層之間的多個(gè)導(dǎo)電材料層；以及附著到所述驅(qū)動(dòng)器的一端的板。
2、 如權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動(dòng)器，其中，所述板包括懸臂梁 部分。
3、 如權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動(dòng)器，其中，所述板附著到陶瓷 材料層。
4、 如權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動(dòng)器，其中，通過(guò)對(duì)多個(gè)BaTiCb 層、所述多個(gè)導(dǎo)電材料層、以及所述板進(jìn)行燒結(jié)，將所述板附著到 陶瓷材料層。
5、 如權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動(dòng)器，其中，所述板由與所述多 個(gè)導(dǎo)電材料層基本上相同的材料形成。.
6、如權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動(dòng)器，還包括附著到所述板的葉 片。
7、 如權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動(dòng)器，還包括在所述板周圍注入 模制的葉片。
8、 如權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動(dòng)器，還包括電連接到所述壓電 驅(qū)動(dòng)器的電流源。
9、 如權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動(dòng)器，還包括電連接到所述壓電 驅(qū)動(dòng)器的交流電流源。
10、如權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動(dòng)器，還包括 附著到第一組陶瓷材料層的第一電極； 附著到第二組陶瓷材料層的第二電極；以及 電連接到所述第一電極和所述第二電極的交流電流源。
11、 如權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動(dòng)器，其中，所述多個(gè)陶瓷材 料層和所述多個(gè)導(dǎo)電材料層的厚度在1微米到4微米的范圍內(nèi)。
12、 如權(quán)利要求1所述的壓電驅(qū)動(dòng)器，其中，所述陶瓷材料層 為BaTi03。
13、 一種系統(tǒng)，包括 具有外殼的裝置；以及包括壓電驅(qū)動(dòng)器的風(fēng)扇，所述壓電驅(qū)動(dòng)器還包括 多個(gè)陶瓷材料層；散置于所述多個(gè)陶瓷材料層之間的多個(gè)導(dǎo)電材料層；以及 附著到所述壓電驅(qū)動(dòng)器的一端的板。
14、 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，還包括附著到所述壓電驅(qū)動(dòng)器 的所述板的風(fēng)扇葉片。
15、 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，還包括在所述壓電驅(qū)動(dòng)器的所 述板周圍注入模制的風(fēng)扇葉片。
16、 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，還包括 附著到所述壓電驅(qū)動(dòng)器的所述板的風(fēng)扇葉片； 附著到第一組所述多個(gè)導(dǎo)電材料層的第一電極； 附著到第二組所述多個(gè)導(dǎo)電材料層的第二電極；以及連接到所述第一電極和所述第二電極的交流電流源。
17、 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，在所述裝置的所述外殼 內(nèi)設(shè)置所述風(fēng)扇，以便使所述裝置的一部分上的空氣運(yùn)動(dòng)并通過(guò)對(duì) 流冷卻所述裝置的所述部分。
18、 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所施加的所述交流電流 使得所述風(fēng)扇葉片以共振頻率擺動(dòng)。
19、 一種方法，包括 形成陶瓷材料層；形成包含導(dǎo)電材料的層，所述包含導(dǎo)電材料的層與所述壓電陶 瓷材料層交替；在陶瓷材料層上形成導(dǎo)電材料蓋；以具有第一寬度的切口切割所述陶瓷材料層和所述導(dǎo)電材料 層；以及以具有小于所述第一寬度的第二寬度的切口穿過(guò)槽切割所述 蓋，其中所述槽是通過(guò)切割所述陶瓷材料層和所述導(dǎo)電材料層形成 的。
20、 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，部分所述蓋突出到所述 陶瓷材料層和所述導(dǎo)電材料層之外。
21、 如權(quán)利要求19所述的方法，還包括在相對(duì)所述槽的橫向方 向上將所述切口之間的所述導(dǎo)電材料層和所述陶瓷材料層的部分切 割成小塊，以便形成一端具有懸臂梁的單個(gè)驅(qū)動(dòng)器組件。
22、 如權(quán)利要求21所述的方法，還包括對(duì)所述單個(gè)驅(qū)動(dòng)器組件 進(jìn)行燒結(jié)。
23、 如權(quán)利要求22所述的方法，還包括 向驅(qū)動(dòng)器組件的第一側(cè)面添加第一電極； 向驅(qū)動(dòng)器組件的第二側(cè)面添加第二電極；以及 對(duì)所述驅(qū)動(dòng)器組件進(jìn)行退火。
24、 如權(quán)利要求21所述的方法，還包括在所述驅(qū)動(dòng)器組件的一 端將風(fēng)扇葉片模制到所述懸臂梁。
25、 如權(quán)利要求21所述的方法，還包括在所述驅(qū)動(dòng)器組件的一 端將模制材料注入到所述懸臂梁周圍，以便形成風(fēng)扇葉片。
26、 如權(quán)利要求25所述的方法，還包括 向驅(qū)動(dòng)器組件的第一側(cè)面添加第一電極； 向驅(qū)動(dòng)器組件的第二側(cè)面添加第二電極；以及 向所述第一 電極和所述第二電極施加交流電流。
27、 一種方法，包括 形成一端具有懸臂梁的電容器； 將所述電容轉(zhuǎn)變?yōu)閴弘婒?qū)動(dòng)器；以及 將所述懸臂梁放入模具中；以及在所述懸臂梁周圍注入可模塑材料，以便形成風(fēng)扇葉片。
28、 如權(quán)利要求27所述的方法，其中，將所述電容器轉(zhuǎn)變?yōu)閴?電驅(qū)動(dòng)器包括通過(guò)施加熱和直流電場(chǎng)以在基本上垂直于電容平面的 方向上對(duì)準(zhǔn)鐵電疇來(lái)極化所述電容器。
29、 如權(quán)利要求27所述的方法，其中，形成一端具有懸臂梁的 電容器包括對(duì)包括導(dǎo)電材料層、陶瓷材料層以及所述懸臂梁的組件 進(jìn)行燒結(jié)，其中所述陶瓷材料層插置于所述導(dǎo)電材料層之間。
30、如權(quán)利要求27所述的方法，還包括向第一電極和第二電極 施加交流電流，以便使所述風(fēng)扇葉片運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
一種壓電驅(qū)動(dòng)器，包括多個(gè)陶瓷材料層(301-305)、散置于所述多個(gè)陶瓷材料層之間的多個(gè)導(dǎo)電材料層(306-309)、以及附著到驅(qū)動(dòng)器一端的板(330)。所述壓電驅(qū)動(dòng)器的板包括懸臂梁部分(332)。優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)器還包括注入模制在板周圍的葉片(310)，以便構(gòu)成風(fēng)扇。
文檔編號(hào)H01L41/083GK101199062SQ200680021283
公開(kāi)日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日
發(fā)明者C·A·帕蘭獨(dú)茲, I·薩烏丘克, R·帕伊達(dá)爾 申請(qǐng)人:英特爾公司