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压电振动模块与平面压电元件的制作方法

2023-01-17 09:31:52 来源:中国专利 TAG:


1.本实用新型涉及一种振动模块的结构,尤其涉及一种压电振动模块的结构以及平面压电元件的结构。


背景技术:

2.随着电子产品轻薄化发展趋势,喇叭也逐渐走向薄型化,平面喇叭的需求随着电子产品市场而快速增加。而如何确保音乐的音质,又能兼具足够薄度以利内建到电子产品中,遂成为新喇叭产品的技术发展重点,又除薄型化之诉求外,宽频化也是后续压电喇叭技术发展的重要课题,其中在宽频化需求条件下,喇叭的音频响应有较宽的范围,各频率的音压也须维持在足够相近之状态,以避免高低音起伏过大。因此提供具有宽音域频宽之压电平面喇叭(即压电振动模块),实为为前业者所极力追求的。


技术实现要素:

3.本实用新型提供了一种压电振动模块及平面压电元件,其中压电振动模块具有实现高频、宽频地发送声波的优点。
4.本实用新型所提供的压电振动模块,包含两导电层、两平面压电元件以及封装材。两导电层彼此面对且间隔设置;两平面压电元件彼此面对且设置于两导电层之间,其中两平面压电元件之间存在压电材料分离间隙;封装材设置于两导电层之间,包覆两平面压电元件,且填满压电材料分离间隙。
5.在本实用新型的一实施例中,上述的压电材料分离间隙的间距小于20微米。
6.在本实用新型的一实施例中,上述的两平面压电元件分别与两导电层直接接触。
7.在本实用新型的一实施例中,上述的两平面压电元件至少其中的一个与邻近的两导电层至少其中的一个之间存在接着间隙,封装材更填入接着间隙。
8.在本实用新型的一实施例中,压电振动模块更包含非导电接着层,两平面压电元件至少其中的一个与邻近的两导电层至少其中的一个之间存在接着间隙,非导电接着层设置于接着间隙,非导电接着层为硅胶接着层、亚克力胶接着层或环氧树脂接着层。
9.在本实用新型的一实施例中,压电振动模块更包含导电接着层,两平面压电元件至少其中的一个与邻近的两导电层至少其中的一个之间存在接着间隙,导电接着层设置于接着间隙。
10.在本实用新型的一实施例中,上述的接着间隙的间距小于20微米。
11.在本实用新型的一实施例中,上述的两导电层选自导电金属层、导电金属氧化材料层、导电胶层及导电高分子材料层其中的一个或其组合。
12.在本实用新型的一实施例中,上述的两导电层分别供电性连接至音源输出装置的正极接点及负极接点。
13.本实用新型所提供的压电振动模块,包含支撑层、第一导电层、第二导电层、第三导电层、第一平面压电元件、第二平面压电元件、第一封装材、第二封装材、以及导电连接结
构。第一导电层设置于支撑层上;第二导电层与第一导电层彼此面对且间隔设置;第一平面压电元件设置于第一导电层及第二导电层之间;第一封装材至少设置于第一导电层及第二导电层之间,且至少包覆第一平面压电元件的周侧面;第三导电层设置于支撑层上,且与第一导电层之间存在开槽;第二平面压电元件设置第三导电层上;第二封装材至少设置于第三导电层上且至少包覆第二平面压电元件的周侧面,第二封装材更设置于开槽的一部分且包覆部分第三导电层;导电连接结构设置于支撑层上且填设于开槽的另一部分,导电连接接构并电性连接第一导电层及第二平面压电元件。
14.在本实用新型的一实施例中,上述的导电连接结构包含纵向部、第一横向部及第二横向部,纵向部由开槽沿着第二封装材的一侧设置,第一横向部由纵向部的邻近底端处横向延伸以电性连接第一导电层,第二横向部由纵向部的顶端横向延伸且电性连接第二平面压电元件。
15.在本实用新型的一实施例中,压电振动模块更包含第四导电层,设置于第二平面压电元件的远离第三导电层的另一侧,使第四导电层与第三导电层彼此面对且间隔设置,又第二封装材设置于第三导电层及第四导电层之间。
16.在本实用新型的一实施例中,上述的导电连接结构包含纵向部、第一横向部及第二横向部,纵向部由开槽沿着第二封装材及第四导电层的一侧设置,第一横向部由纵向部的邻近底端处横向延伸以电性连接第一导电层,第二横向部由纵向部的顶端横向延伸且电性连接第四导电层。
17.在本实用新型的一实施例中,上述的第一平面压电元件具有相对的第一底侧及第一顶侧,第一底侧及第一顶侧分别与第一导电层及第二导电层直接接触,第二平面压电元件具有第二底侧,第二底侧与第三导电层直接接触。
18.在本实用新型的一实施例中,上述的第一平面压电元件具有相对的第一底侧及第一顶侧,第一底侧及第一顶侧至少其中的一个分别与第一导电层及第二导电层至少其中的一个之间存在第一接着间隙,第二平面压电元件具有第二底侧,第二底侧与第三导电层之间存在第二接着间隙,其中,第一封装材更填入第一接着间隙,第二封装材更填入第二接着间隙。
19.在本实用新型的一实施例中,压电振动模块更包含第一导电接着层及第二导电接着层,第一平面压电元件具有相对的第一底侧及第一顶侧,第一底侧及第一顶侧至少其中的一个分别与第一导电层及第二导电层至少其中的一个之间存在第一接着间隙,第二平面压电元件具有第二底侧,第二底侧与第三导电层之间存在第二接着间隙,其中第一导电接着层设置于第一接着间隙,第二导电接着层设置于第二接着间隙。
20.本实用新型所提供的压电振动模块包含第一导电层、两平面压电元件、两封装材、结合层、以及第二导电层。两平面压电元件并列设置于第一导电层上;两封装材分别至少包覆两平面压电元件的周侧面;结合层设置于第一导电层上,且将两封装材固接在一起;第二导电层设置于结合层上,且电性连接两平面压电元件。
21.在本实用新型的一实施例中,上述的第一导电层包含铜箔,第一导电层的厚度介于5微米至35微米之间。
22.在本实用新型的一实施例中,上述的平面压电元件的厚度介于50微米至300微米之间,结合层的厚度介于25微米至200微米之间。
23.在本实用新型的一实施例中,上述的第二导电层的厚度介于10微米至50微米之间。
24.本实用新型所提供的平面压电元件包含压电材料层、两导电胶层、以及表面处理层。压电材料层包含相对两表面与周侧面,周侧面位于两表面之间且连接两表面;两导电胶层分别设置于压电材料层的两表面,每一导电胶层包含显露表面及周壁;表面处理层至少覆盖压电材料层的周侧面、导电胶层的周壁、以及其中一导电胶层的显露表面。
25.在本实用新型的一实施例中,上述的表面处理层更覆盖另一导电胶层的显露表面。
26.在本实用新型的一实施例中,上述的导电胶层的显露表面的面积与压电材料层的表面的面积相等。
27.在本实用新型的一实施例中,上述的导电胶层的显露表面的面积小于压电材料层的表面的面积,导电胶层未完全覆盖压电材料层的表面,表面处理层更覆盖未被导电胶层覆盖的部分表面。
28.本实用新型因采用平面压电元件之间的上下配置或左右并列设置而使压电振动模块具有不同的厚度。由于平面压电元件的压电材料层的厚度不同,各压电材料层的谐振频率不同,使得叠堆或并列的平面压电元件之间存在多种模态,即存在多个谐振频率。本实用新型压电振动模块通过合理设计各压电材料层的厚度,使平面压电元件中各压电材料层的谐振频率相互靠近并耦合,在较宽的频率范围内同时工作,可以使其组合频率回应不产生间断和过深的凹谷,在这一频带内将形成复合多模振动,即能有效地拓展压电振动模块的工作频宽,实现高频、宽频地发送声波。此外本实用新型平面压电元件的表面涂布有表面处理层,以有效保护平面压电元件的压电材料层,避免影响谐振频率。
29.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
30.图1是本实用新型一第一实施例压电振动模块的结构示意图。
31.图2是本实用新型一第二实施例压电振动模块的结构示意图。
32.图3是本实用新型一第三实施例压电振动模块的结构示意图。
33.图4是本实用新型一第四实施例压电振动模块的结构示意图。
34.图5是本实用新型一第五实施例压电振动模块的结构示意图。
35.图6是本实用新型一第六实施例压电振动模块的结构示意图。
36.图7是本实用新型一第七实施例压电振动模块的结构示意图。
37.图8是本实用新型一第八实施例压电振动模块的结构示意图。
38.图9是本实用新型一第九实施例压电振动模块的结构示意图。
39.图10a是本实用新型一第十实施例压电振动模块的结构示意图。
40.图10b是本实用新型一第十实施例压电振动模块的俯视示意图。
41.图11是本实用新型一第十实施例压电振动模块的其中一制程阶段示意图。
42.图12a至图12d所示是本实用新型不同态样的平面压电元件示意图。
具体实施方式
43.图1是本实用新型一第一实施例压电振动模块的结构示意图,如图1所示,压电振动模块10包含两导电层12、12'、两平面压电元件14、14'以及封装材16。两导电层12、12'彼此间隔且相对;两平面压电元件14、14'彼此面对且设置于两导电层12、12'之间,其中两平面压电元件14、14'之间存在压电材料分离间隙18,于一实施例中,两平面压电元件14、14'为上下间隔设置,压电材料分离间隙18的间距例如为小于20微米(um),其中间距以小于15微米为较佳,以小于10微米为最佳;封装材16设置于两导电层12、12'之间,包覆两平面压电元件14、14',且填满压电材料分离间隙18。
44.接续上述说明,如图1所示,于一实施例中,其中一平面压电元件14(例如位于上方的平面压电元件14)直接接触与其邻近的导电层12,而另一平面压电元件14'(例如位于下方的平面压电元件14')与其邻近的导电层12'之间可存在一接着间隙20,封装材16可填入于接着间隙20,接着间隙20的间距例如为小于20微米,其中间距以小于15微米为较佳,以小于10微米为最佳。又于一未绘示的实施例中,位于上方及下方的平面压电元件14、14'与其邻近的导电层12、12'之间皆可存在有接着间隙20,且接着间隙20皆填设有一部分的封装材16。
45.其中,导电层12、12'可选自导电金属层、导电金属氧化材料层、导电胶层及导电高分子材料层其中的一个或其组合;封装材16例如是模制(molding)制程所形成的封装胶体(molding compound),封装材16的材料例如为环氧树脂化合物(epoxy)或其他合适的介电材料。又于一实施例中,亦可以其他非导电接着层取代填入接着间隙20的封装材16,非导电接着层例如为硅胶(silicone)接着层、亚克力胶(acrylic)接着层或环氧树脂接着层。
46.图2是本实用新型一第二实施例压电振动模块的结构示意图,如图2所示,压电振动模块10a包含两导电层12、12'、两平面压电元件14、14'、导电接着层22、及封装材16。第二实施例压电振动模块10a与第一实施例压电振动模块10的差异主要在于压电振动模块10a包含一导电接着层22设置于接着间隙20,其他配置则大致相同,于此不再赘述。其中导电接着层22的材料可包含锡膏(solder paste)、导电银胶(silver paste)或导电胶带(tape)等。
47.接续上述说明,如图2所示,于一实施例中,其中一平面压电元件14(例如位于上方的平面压电元件14)直接接触与其邻近的导电层12,而另一平面压电元件14'(例如位于下方的平面压电元件14')与其邻近的导电层12'之间存在导电接着层22。又于一未绘示的实施例中,位于上方及下方的平面压电元件14、14'与其邻近的导电层12、12'之间皆可存在有导电接着层22。
48.图3是本实用新型一第三实施例压电振动模块的结构示意图,如图3所示,压电振动模块10b包含两导电层12、12'、两平面压电元件14、14'以及封装材16。第三实施例压电振动模块10b与第一实施例压电振动模块10的差异主要在于压电振动模块10b的两平面压电元件14、14'分别与两导电层12、12'直接接触,而无存在有任何接着间隙20(标示于图1及图2),亦即平面压电元件14、14'与导电层12、12'之间通过静电吸附结合在一起。其他配置则大致相同,于此不再赘述。
49.在上述第一、第二及第三实施例中,如图1、图2及图3所示,两平面压电元件14、14'为上下间隔设置,而与两平面压电元件14、14'直接或间接接触的两导电层12、12'分别供电
性连接至一音源输出装置24的正极接点及负极接点,使得音源输出装置24输出的音源信号(电压信号)能够传导到两导电层12、12',而使得两导电层12、12'带有电场,平面压电元件14、14'因逆压电作用而产生振动,借以将音源信号转化为平面压电元件14、14'的振动。于一实施例中,两导电层12、12'可通过导电线路26电性连接至音源输出装置24。
50.图4是本实用新型一第四实施例压电振动模块的结构示意图,如图4所示,压电振动模块10c包含一支撑层28、三导电层、两平面压电元件、两封装材及一导电连接结构。于一实施例中,三导电层分别为第一导电层12a、第二导电层12b及第三导电层12c,两平面压电元件分别为第一平面压电元件14a及第二平面压电元件14b,两封装材分别为第一封装材16a及第二封装材16b。于一实施例,支撑层28的材料例如为玻璃纤维环氧层压板(fr4)、玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或聚酰亚胺(pi)等材料或其组合。
51.如图4所示,第一导电层12a设置于设置于支撑层28上;第二导电层12b与第一导电层12a彼此面对且上下间隔设置;第一平面压电元件14a设置于第一导电层12a及第二导电层12b之间,于一实施例中,第一平面压电元件14a具有相对的第一底侧141a及第一顶侧142a,第一底侧141a及第一顶侧142a分别与第一导电层12a及第二导电层12b直接接触;第一封装材16a设置于第一导电层12a及第二导电层12b之间,且包覆第一平面压电元件14a的周侧面143a。于一实施例中,如图4所示,第一封装材16a未完全覆盖第一导电层12a及第二导电层12b,而显露第一导电层12a及第二导电层12b的相对表面121的周缘部分。
52.接续上述说明,第三导电层12c设置于支撑层28上,第三导电层12c与第一导电层12a并列配置,第三导电层12c及第一导电层12a之间存在一开槽32;第二平面压电元件14b设置第三导电层12c上,于一实施例中,第二平面压电元件14b具有相对的第二底侧141b及第二顶侧142b,第二底侧141b与第三导电层12c直接接触;第二封装材16b设置于第三导电层12c上且包覆第二平面压电元件14b的周侧面143b,第二封装材16b更设置于开槽32的一部分且包覆部分第三导电层12c,于一实施例中,如图4所示,第二封装材16b延伸至支撑层28上且覆盖第三导电层12c邻近第一导电层12a的一侧。
53.接续上述说明,导电连接结构30设置于支撑层28上且填设于开槽32的另一部分,导电连接接构30并电性连接第一导电层12a及第二平面压电元件14b。于一实施例中,如图4所示,导电连接结构30包含纵向部301、第一横向部302及第二横向部303。纵向部301由开槽32沿着第二封装材16b的一侧设置;第一横向部302由纵向部301的邻近底端处横向延伸以电性连接第一导电层12a,第一横向部301例如电连接第一导电层12a的未被第一封装材16a覆盖的一部分周缘;第二横向部303由纵向部301的顶端横向延伸且电性连接第二平面压电元件14b,例如电性连接第二平面压电元件14b的第二顶侧142b。
54.其中,导电连接结构30的材料可与第一导电层12a、第二导电层12b及第三导电层12c的材料相同,于一实施例中,导电连接结构30、第一导电层12a、第二导电层12b及第三导电层12c可选自导电金属层、导电金属氧化材料层、导电胶及导电高分子层其中的一个或其组合。
55.图5是本实用新型一第五实施例压电振动模块的结构示意图,如图5所示,压电振动模块10d包含支撑层28、三导电层(分别为第一导电层12a、第二导电层12b及第三导电层12c)、两平面压电元件(分别为第一平面压电元件14a及第二平面压电元件14b)、两封装材(分别为第一封装材16a及第二封装材16b)及一导电连接结构30。第五实施例压电振动模块
10d与第四实施例压电振动模块10c的差异主要在于,压电振动模块10d的第一平面压电元件14a的第一底侧141a与第一导电层12a之间存在第一接着间隙20a,且第一封装材16a更填入第一接着间隙20a,压电振动模块10d的第二平面压电元件14b的第二底侧141b与第三导电层12c之间存在第二接着间隙20b,且第二封装材16b更填入第二接着间隙20b。
56.其中,第一接着间隙20a及第二接着间隙20b的间距例如为小于20微米,其中间距以小于15微米为较佳,以小于10微米为最佳;于一未绘示的实施例中,第一平面压电元件14a的第一顶侧142a与第二导电层12b之间亦可存在第一接着间隙20a,且第一封装材16a更填入此第一接着间隙20a。又可选择地,亦可以其他非导电接着层取代填入第一接着间隙20a/第二接着间隙20b的第一封装材16a/第二封装材16b,非导电接着层例如为硅胶接着层、亚克力胶接着层或环氧树脂接着层。
57.图6是本实用新型一第六实施例压电振动模块的结构示意图,如图6所示,压电振动模块10e包含支撑层28、三导电层(分别为第一导电层12a、第二导电层12b及第三导电层12a)、两平面压电元件(分别为第一平面压电元件14a及第二平面压电元件14b)、两封装材(分别为第一封装材16a及第二封装材16b)、导电连接结构30、第一导电接着层22a及第二导电接着层22b。第六实施例压电振动模块10e与第五实施例压电振动模块10d的差异主要在于压电振动模块10e包含有第一导电接着层22a及第二导电接着层22b,分别设置于第一接着间隙20a及第二接着间隙20b,其他配置则大致相同,于此不再赘述。其中导电接着层22a、22b的材料可包含锡膏、导电银胶或导电胶带等。
58.在上述第四、第五及第六实施例中,如图4、图5及图6所示,第一平面压电元件14a及第二平面压电元件14b为左右间隔设置,而与第一平面压电元件14a直接或间接接触的第二导电层12b、以及与第二平面压电元件14b直接或间接接触的第三导电层12a供电性连接至音源输出装置24的正极接点及负极接点,使得音源输出装置24输出的音源信号(电压信号)能够传导到第二导电层12a及第三导电层12c,借以将音源信号转化为第一平面压电元件14a及第二平面压电元件14b的振动。于一实施例中,第二导电层12b及第三导电层12c可通过导电线路26电性连接至音源输出装置24。
59.图7是本实用新型一第七实施例压电振动模块的结构示意图,如图7所示,压电振动模块10f包含支撑层28、四导电层、两平面压电元件、两封装材及一导电连接结构30。于一实施例中,四导电层分别为第一导电层12a、第二导电层12b、第三导电层12c及第四导电层12d,两平面压电元件分别为第一平面压电元件14a及第二平面压电元件14b,两封装材分别为第一封装材16a及第二封装材16b。其中,第一导电层12a、第一平面压电元件14a、第二导电层12b及第一封装材16a的结构与彼此间的配置关系已揭示于第四实施例中,于此不再赘述。
60.接续上述说明,第三导电层12c设置于支撑层28上,第三导电层12c与第一导电层12a并列配置,第三导电层12c及第一导电层12a之间存在一开槽32;第四导电层12d与第三导电层12c彼此面对且上下间隔设置;第二平面压电元件14b设置于第三导电层12c及第四导电层12d之间,于一实施例中,第二平面压电元件14b具有相对的第二底侧141b及第二顶侧142b,第二底侧141b及第二顶侧142b分别与第三导电层12c及第四导电层12d直接接触;第二封装材16b设置于第三导电层12c及第四导电层12d之间,且包覆第二平面压电元件14b的周侧面143b,第二封装材16b更设置于开槽32的一部分且包覆部分第三导电层12c,于一
实施例中,如图7所示,第二封装材16b延伸至支撑层28上且附覆盖第三导电层12c的邻近第一导电层12a的一侧。
61.接续上述说明,导电连接结构30设置于支撑层28上且填设于开槽32的另一部分,导电连接接构30并电性连接第一导电层12a及第四导电层12d。于一实施例中,如图7所示,导电连接结构30包含纵向部301、第一横向部302及第二横向部303。纵向部301由开槽32沿着第二封装材16b及第四导电层12d的一侧设置;第一横向部302由纵向部301的邻近底端处横向延伸以电性连接第一导电层12a,第一横向部302例如电连接第一导电层12a的未被第一封装材16a覆盖的一部分周缘;第二横向部303由纵向部301的顶端横向延伸且电性连接第四导电层12d。
62.其中,导电连接结构30的材料可与第一导电层12a、第二导电层12b、第三导电层12c及第四导电层12d的材料相同,于一实施例中,导电连接结构30、第一导电层12a、第二导电层12b、第三导电层12c及第四导电层12d可选自导电金属层、导电金属氧化材料层、导电胶层及导电高分子材料层其中的一个或其组合。
63.图8是本实用新型一第八实施例压电振动模块的结构示意图,如图8所示,第八实施例压电振动模块10g与第七实施例压电振动模块10f的差异主要在于压电振动模块10g的第一平面压电元件14a的第一底侧141a与第一导电层12a之间存在第一接着间隙20a,且第一封装材16a更填入第一接着间隙20a,压电振动模块10g的第二平面压电元件14b的第二底侧141b与第三导电层12c之间存在第二接着间隙20b,且第二封装材16b更填入第二接着间隙。
64.其中,第一接着间隙20a及第二接着间隙20b的间距例如为小于20微米,其中间距以小于15微米为较佳,以小于10微米为最佳。又于一未绘示的实施例中,第一平面压电元件14a的第一顶侧142a与第二导电层12b之间亦可存在第一接着间隙20a,且第一封装材16a更填入此第一接着间隙20a,而第二平面压电元件14b的第二顶侧142b与第四导电层12d之间亦可存在第二接着间隙20b,且第二封装材16b更填入此第二接着间隙20b。又可选择地,亦可以其他非导电接着层取代填入第一接着间隙20a/第二接着间隙20b的第一封装材16a/第二封装材16b,非导电接着层例如为硅胶接着层、亚克力胶接着层或环氧树脂接着层。
65.图9是本实用新型一第九实施例压电振动模块的结构示意图,如图9所示,第九实施例压电振动模块10h与第八实施例压电振动模块10g的差异主要在于压电振动模块10h包含有第一导电接着层22a及第二导电接着层22b,分别设置于第一接着间隙20a及第二接着间隙20b,其他配置则大致相同,于此不再赘述。其中第一导电接着层22a及第二导电接着层22b的材料可包含锡膏、导电银胶或导电胶带等。
66.图10a是本实用新型一第十实施例压电振动模块的结构示意图,图10b是本实用新型一第十实施例压电振动模块的俯视示意图,如图10a及图10b所示,压电振动模块10i包含第一导电层12a、两平面压电元件14、14'、两封装材16、16'、、结合层34及第二导电层12b。两平面压电元件14、14'并列设置于第一导电层12a上,于一实施例中,平面压电元件14/14'包含有压电材料层44与两导电胶层46、46';两封装材16、16'分别包覆两平面压电元件14、14'的周侧面,可选择地,于未绘示的实施例中,封装材16/16'更可包覆平面压电元件14/14'的底侧,而填覆于平面压电元件14/14'及第一导电层12a之间,于一实施例中,两个被封装材16/16'所包覆的平面压电元件14/14'之间可为紧邻或者具有间距;结合层34设置于第一导
电层12a上,且将两封装材16、16'固接在一起,于一实施例中,结合层34上形成有通孔36;第二导电层12b设置于结合层34上,且电性连接两平面压电元件14、14'。
67.于一实施例中,如图10b所示,压电振动模块10i更包含两外部连接部38、38',其中一外部连接部38电性连接第二导电层12b,另一外部连接部38'经由结合层34上的通孔36电性连接至第一导电层12a。
68.于一实施例中,第一导电层12a包含有铜箔,第一导电层12a的厚度介于5微米至35微米之间;又平面压电元件14/14'的厚度介于50微米至300微米之间,结合层34的厚度介于25微米至200微米之间,亦即结合层34的厚度薄于平面压电元件14/14'的厚度;第二导电层12b的厚度介于10微米至50微米之间。又如图10b所示,于一实施例中,结合层34的涵盖区域可大于或等于封装材16、16'的涵盖区域,又第二导电层12b的涵盖区域为小于封装材16、16'的涵盖区域。
69.图11是本实用新型一第十实施例压电振动模块的其中一制程阶段示意图。如图11所示,一基板结构40包含一绝缘层42及第一导电层12a,于一实施例中,绝缘层42例如为玻璃纤维,第一导电层12a为铜箔,第一导电层12a设置于绝缘层42的上表面,多个平面压电元件14、14'两两一组并列设置于导电层12a上,每一平面压电元件14/14'的至少周侧面并被封装材16/16'所包覆,且两两一组的平面压电元件14、14'各自以结合层34固接在一起;又两两一组的平面压电元件14、14'并以第二导电层14b电性连接在一起。其中,结合层34并形成有通孔36。之后,借由切单及绝缘层42的剥除而形成如图10a所示的压电振动模块10i。
70.在上述不同型态实施例的压电振动模块中,平面压电元件包含有压电材料层44(标示于图10a)与两导电胶层46、46'(标示于图10a),两导电胶层46、46'分别设置于压电材料层44的两表面,于一实施例中,压电材料层44优选为压电复合材料,例如由压电陶瓷和聚合物两相复合而成的压电复合材料,压电材料层44亦可为压电陶瓷或压电单晶等传统压电材料。
71.根据上述不同型态实施例的压电振动模块,本实用新型基于平面压电元件之间的上下配置或左右并列设置而具有不同的厚度,其中各平面压电元件的压电材料层也有不同厚度的选择。由于各压电材料层的厚度不同,各压电材料层的谐振频率不同,使得叠堆或并列的平面压电元件之间存在多种模态,即存在多个谐振频率。本实用新型压电振动模块通过合理设计各压电材料层的厚度,使平面压电元件中各压电材料层的谐振频率相互靠近并耦合,在较宽的频率范围内同时工作,可以使其组合频率回应不产生间断和过深的凹谷,在这一频带内将形成复合多模振动,即能有效地拓展压电振动模块的工作频宽,实现高频、宽频地发送声波。
72.图12a至图12d所示是本实用新型不同态样的平面压电元件示意图,此不同态样的平面压电元件可选择地用以取代上述实施例所绘示的平面压电元件。如图12a至图12d所示,平面压电元件50包含压电材料层44、两导电胶层46、46'及表面处理层52。压电材料层44包含相对两表面441、441'与周侧面442,周侧面442位于两表面441、441'之间且连接两表面441、441';导电胶层46、46'分别设置于压电材料层44的两表面441、441',每一导电胶层46/46'包含显露表面461/461'及周壁462/462',于一实施例中,如图12a及图12b所示,导电胶层46/46'的显露表面461/461'的面积与压电材料层44的表面441/441'的面积相等,于另一实施例中,如图12c及图12d所示,导电胶层46/46'的显露表面461/461'的面积小于压电材
料层44的表面441/441'的面积,亦即两导电胶层46、46'分别未完全覆盖两表面441、441'。
73.接续上述说明,表面处理层52至少覆盖压电材料层44的周侧面442、导电胶层43、46'的周壁462、462'、以及其中一导电胶层46的显露表面461。如图12b所示,表面处理层52覆盖压电材料层44的周侧面442,以及上方导电胶层46的周壁462及显露表面461;如图12d所示,由于导电胶层46未完全覆盖压电材料层44的表面441,因此表面处理层52更覆盖了未被导电胶层46覆盖的部分表面441。又如图12a所示,表面处理层52更覆盖下方导电胶层46'的周壁462'及显露表面461,亦即整个平面压电元件50皆涂布有表面处理层52;对应地,如图12c所示,表面处理层52除了覆盖下方导电胶层46'的周壁462'及显露表面461'之外,亦覆盖压电材料层44的未被下方导电胶层46'覆盖的部分表面441'。
74.其中,表面处理层52的材料可为有机涂层或者无机涂层,有机涂层例如为聚对二甲苯类或树脂等,无机涂层例如为氧化物(sio、sin、sion、...)、类金刚石碳(dlc)或sic等。又表面处理层的厚度为小于10微米,其中小于1微米最佳,小于5微米次之。
75.在本实用新型实施例平面压电元件中,借由表面处理层的涂布可于后续以封装材包覆平面压电元件时,有效保护压电材料层,避免压电材料层的损伤而影响谐振频率。
76.以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
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