一種壓電陶瓷發(fā)聲元件及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種壓電陶瓷發(fā)聲元件，包括緊密貼合的壓電陶瓷片和金屬片，所述壓電陶瓷片包括陶瓷薄片，陶瓷薄片的兩個面分別設置有一層金屬層；壓電陶瓷片設置有金屬層的一面與金屬片貼合，壓電陶瓷片與金屬片相接觸的一面上的金屬層分布有一個以上的空白區(qū)。本發(fā)明還公開了上述壓電陶瓷發(fā)聲元件的制造方法。本發(fā)明的壓電陶瓷片與金屬片相接觸的一面上的金屬層分布有一個以上的空白區(qū)，增加的空白區(qū)可以增加壓電陶瓷片與金屬片之間的粘結力，使壓電陶瓷發(fā)聲元件的垂直拉力成倍增加，壓電陶瓷片與金屬片的連接更加穩(wěn)固，壓電陶瓷發(fā)聲元件在承受260～320℃/90s熱風回流焊的熱沖擊后，不出現(xiàn)鼓包，確保其良好外觀及可靠性。
【專利說明】一種壓電陶瓷發(fā)聲元件及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電子元器件領域，尤其涉及一種壓電陶瓷發(fā)聲元件及其制造方法。
【背景技術】
[0002]壓電陶瓷片是一種重要的電子發(fā)音元件，在兩片圓形電極中間放入壓電陶瓷介質材料，當在兩片電極上面接通交流音頻信號時，壓電片會根據信號的大小頻率發(fā)生震動而產生相應的聲音來。在壓電陶瓷片上粘結一塊金屬片，則可構成簡單的壓電陶瓷發(fā)聲元件。壓電陶瓷發(fā)聲元件由于結構簡單、體積小、材料成本低、造價低廉等優(yōu)點，被廣泛的應用于電子電器方面如:手機、電腦、報警器、電冰箱、空調、游戲機、汽車、耳麥等消費類電子產品中。
[0003]目前，壓電陶瓷發(fā)聲元件主要是通過熱風回流焊工藝焊接在線路板上?，F(xiàn)有的壓電陶瓷發(fā)聲元件中，壓電陶瓷片與金屬片之間的垂直拉力較小，通常為4?5N，在經過260?320°C /90s熱風回流焊的熱沖擊后，有部分產品會出現(xiàn)壓電陶瓷片與金屬片局部分離的問題(俗稱鼓包)，造成顯著的外觀缺陷，導致產品的可靠性下降；在經過一次熱風回流焊后，壓電陶瓷發(fā)聲元件的不良率約為5%，并且經過熱風回流焊的次數(shù)越多，不良率越高，而鼓包問題是制約現(xiàn)有的壓電陶瓷發(fā)聲元件發(fā)展的重要原因之一。
【發(fā)明內容】
[0004]為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種垂直拉力較大、在熱風回流焊時不出現(xiàn)鼓包問題的新型壓電陶瓷發(fā)聲元件，并提供該壓電陶瓷發(fā)聲元件的制造方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種壓電陶瓷發(fā)聲元件，包括緊密貼合的壓電陶瓷片和金屬片，其中，
所述壓電陶瓷片包括陶瓷薄片，陶瓷薄片的兩個面分別設置有一層用于通電形成電極的金屬層；
所述壓電陶瓷片設置有一片以上，其中設置有金屬層的一面與金屬片貼合，壓電陶瓷片設置有多片時，多片壓電陶瓷片疊合在一起，再與金屬片貼合；
所述壓電陶瓷片與金屬片相接觸的一面上的金屬層分布有一個以上的露出陶瓷薄片的空白區(qū)。
[0006]在上述的壓電陶瓷發(fā)聲元件中，所述的金屬層為銀或者鋁，金屬層采用附滲電極的方式加工在陶瓷薄片上，其中以銀的導電性最好，優(yōu)選作為形成電極的金屬層。
[0007]在上述的壓電陶瓷發(fā)聲元件中，所述金屬片為銅片、鐵鎳合金片或者不銹鋼片。
[0008]在上述的壓電陶瓷發(fā)聲元件中，所述空白區(qū)均勻分布在金屬層上。
[0009]在上述的壓電陶瓷發(fā)聲元件中，所述空白區(qū)的總面積占金屬層面積的1%?30%，優(yōu)選為10%。
[0010]在上述的壓電陶瓷發(fā)聲元件中，所述空白區(qū)的形狀為圓形、菱形、方形、橢圓、三角形、星形或上述形狀的組合。[0011]一種壓電陶瓷發(fā)聲元件的制造方法，包括以下步驟:
a)將壓電陶瓷粉體進行濕法研磨，在研磨后的壓電陶瓷粉體中加入粘合劑后采用流延成型工藝制得流延坯片，采用疊片燒結工藝對所述流延坯片進行加工制得陶瓷薄片；
b)采用印刷工藝或者濺射工藝在所述陶瓷薄片的雙面制備金屬層電極，得到壓電陶瓷片；其中，與金屬片相接觸的壓電陶瓷片通過絲網印刷工藝制備帶有空白區(qū)的金屬層；
c)把單片壓電陶瓷片中設置有空白區(qū)的金屬層與金屬片粘合；或者采用膠粘工藝，把多個壓電陶瓷片按外部電極連接的方法逐層粘接，并加熱固化后形成一體化，其中，設置有空白區(qū)的金屬層位于最外面與金屬片粘合。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的壓電陶瓷片與金屬片相接觸的一面上的金屬層分布有一個以上的露出陶瓷薄片的空白區(qū)，由于陶瓷薄片與金屬片之間的粘結力遠比金屬層與金屬片之間的粘結力要大，增加的空白區(qū)可以增加壓電陶瓷片與金屬片之間的粘結力，使壓電陶瓷發(fā)聲元件的垂直拉力成倍增加，壓電陶瓷片與金屬片的連接更加穩(wěn)固，壓電陶瓷發(fā)聲元件在承受260?3200C /90s熱風回流焊的熱沖擊后，不出現(xiàn)鼓包外觀缺陷的問題，確保產品的良好外觀及可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0014]圖1是現(xiàn)有的壓電陶瓷片的結構示意圖；
圖2是第一實施例的壓電陶瓷發(fā)聲元件的剖視圖；
圖3是第二實施例中壓電陶瓷發(fā)聲元件的剖視圖；
圖4至圖6是帶有空白區(qū)的壓電陶瓷片的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]實施例一:
參照圖2，本發(fā)明提供的第一實施例，包括金屬片2，金屬片2優(yōu)選為銅片，也可以為鐵鎳合金、不銹鋼片等導電金屬片；金屬片2上緊密貼合有一片壓電陶瓷片1，其中，壓電陶瓷片I包括陶瓷薄片11，陶瓷薄片11的兩個面分別設置有一層金屬層12，金屬層12是銀或鋁等導電性能良好的金屬粉末通過附滲電極的方式加工在陶瓷薄片上形成的；壓電陶瓷片I的兩面金屬層12分別連接不同的電極。本發(fā)明的壓電陶瓷片I與金屬片2相接觸的一面上的金屬層12均勻分布有一個以上的空白區(qū)13，空白區(qū)13的形狀為圓形、菱形、方形、橢圓、三角形、星形等幾何圖形或其組合，如圖4至圖6所示；空白區(qū)13的總面積占金屬層12面積的1%?30%，優(yōu)選為10%。
[0016]實施例二:
參照圖3，本發(fā)明提供的第二實施例，其與第一實施例的區(qū)別在于壓電陶瓷片I設置有多片，并且多片壓電陶瓷片I疊合在一起，每片壓電陶瓷片I的兩面金屬層12分別連接不同的電極；其中，位于最外面的設置有空白區(qū)13的金屬層12與金屬片2貼合。本實施例的其他結構都與第一實施例相同。
[0017]與圖1所示的現(xiàn)有的壓電陶瓷片的結構相比較，本發(fā)明的壓電陶瓷片I與金屬片2相接觸的一面上的金屬層12均勻分布有一個以上露出陶瓷薄片的空白區(qū)13，當壓電陶瓷片I與金屬片2相連接時，由于陶瓷薄片11與金屬片2之間的粘結力遠比用作電極的金屬層12與金屬片2之間的粘結力要大，增加的空白區(qū)13可以增加壓電陶瓷片I與金屬片2之間的粘結力，經測試，實施例一和實施例二中的壓電陶瓷片I增加空白區(qū)13后，壓電陶瓷發(fā)聲元件可承受的垂直拉力增加到9~10N，對比現(xiàn)有的壓電陶瓷片，其可承受的垂直拉力成倍增加；同時由于空白區(qū)13均勻分布在金屬層12內部，避免了金屬層12與金屬片2的大面積接觸，使壓電陶瓷片I與金屬片2的連接更加穩(wěn)固，壓電陶瓷發(fā)聲元件在承受260~3200C /90s熱風回流焊的熱沖擊后，不出現(xiàn)鼓包問題，確保其性能完好。
[0018]為了測試本發(fā)明的新型壓電陶瓷發(fā)聲元件實用性，將經本發(fā)明改進后的壓電陶瓷發(fā)聲元件與現(xiàn)有的壓電陶瓷發(fā)聲元件做高溫對比試驗，結果如下:
【權利要求】
1.一種壓電陶瓷發(fā)聲元件，包括緊密貼合的壓電陶瓷片和金屬片，其中， 所述壓電陶瓷片包括陶瓷薄片，陶瓷薄片的兩個面分別設置有一層用于通電形成電極的金屬層； 所述壓電陶瓷片設置有一片以上，其中設置有金屬層的一面與金屬片貼合，壓電陶瓷片設置有多片時，多片壓電陶瓷片疊合在一起，再與金屬片貼合； 其特征在于，所述壓電陶瓷片與金屬片相接觸的一面上的金屬層分布有一個以上的露出陶瓷薄片的空白區(qū)。
2.根據權利要求1所述的一種壓電陶瓷發(fā)聲元件，其特征在于:所述金屬層為銀或者招。
3.根據權利要求1所述的一種壓電陶瓷發(fā)聲元件，其特征在于:所述金屬片為銅片、鐵鎳合金片或者不銹鋼片。
4.根據權利要求1所述的一種壓電陶瓷發(fā)聲元件，其特征在于:所述空白區(qū)均勻分布在金屬層上。
5.根據權利要求1所述的一種壓電陶瓷發(fā)聲元件，其特征在于:所述空白區(qū)的總面積占金屬層面積的1%?30%。
6.根據權利要求5所述的一種壓電陶瓷發(fā)聲元件，其特征在于:所述空白區(qū)的總面積占金屬層面積的10%。
7.根據權利要求1所述的一種壓電陶瓷發(fā)聲元件，其特征在于:所述空白區(qū)的形狀為圓形、菱形、方形、橢圓、三角形、星形或上述形狀的組合。
8.根據權利要求1至5任意所述的一種壓電陶瓷發(fā)聲元件的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: a)將壓電陶瓷粉體進行濕法研磨，在研磨后的壓電陶瓷粉體中加入粘合劑后采用流延成型工藝制得流延坯片，采用疊片燒結工藝對所述流延坯片進行加工制得陶瓷薄片； b)采用印刷工藝或者濺射工藝在所述陶瓷薄片的雙面制備金屬層電極，得到壓電陶瓷片；其中，與金屬片相接觸的壓電陶瓷片通過絲網印刷工藝制備帶有空白區(qū)的金屬層； c)把單片壓電陶瓷片中設置有空白區(qū)的金屬層與金屬片粘合；或者采用膠粘工藝，把多個壓電陶瓷片按外部電極連接的方法逐層粘接，并加熱固化后形成一體，其中，設置有空白區(qū)的金屬層位于最外面與金屬片粘合。
【文檔編號】H04R31/00GK103546848SQ201310470811
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權日:2013年10月10日
【發(fā)明者】姜知水, 歐明, 田維, 文理 申請人:肇慶捷成電子科技有限公司