CN113072362A - 一种保护多层压电陶瓷片表面电极的烧结方法 - Google Patents

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Abstract

本发明专利公布一种保护多层压电陶瓷片表面电极的烧结方法，发明专利涉及一种多层压电陶瓷片的制备方法，该方法通过一定粒径配比的陶瓷粉进行埋粉烧结和压烧来实现。依照此工艺烧结出来的多层压电陶瓷片表面银电极光亮无缺失。

Description

一种保护多层压电陶瓷片表面电极的烧结方法
技术领域
本发明涉及压电陶瓷片的制备领域，尤其涉及多层压电陶瓷片的制备工艺。
背景技术
近年来，多层压电器件已广泛应用于半导体、汽车、智能手机以及航空航天等领域，例如汽车发动机用压电喷油嘴及智能手机用压电屏幕发声器。压电陶瓷属于多层压电器件的核心元件。银电极作为多层压电陶瓷片的内外电极导电和粘接的关键部件。表面电极通常在产品烧结完成后，通过丝网印刷的方式印刷上去，这种方式称为后涂电极方式。
后涂电极方式主要存在以下问题：1）适用于表面全涂电极图案，在制作非全涂电极图案，且图案形状较为复杂时，由于压电陶瓷烧结后会产生一定量收缩，各个产品存在收缩不均匀性，在确定丝网印刷图案尺寸时比较困难；2）后涂电极方式的银浆会选择比内电极烧结温度低的银浆，与内电极的导电性存在差异；3）后涂电极需要增加丝网印刷、银浆烘干、银电极烧结等工艺步骤，成本和制作周期增加。
（一）解决的技术问题
本专利选用烧结温度950℃的银浆做为内外电极，在丝网印刷单层陶瓷片电极时将表面电极同时丝印，多层压电陶瓷片通过埋粉烧结和压烧方式一次烧结而成，避免了后涂电极工艺，减少工艺流程降低制作周期和制作成本。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种保护多层压电陶瓷片表面电极的烧结方法，具体包括以下步骤：
步骤一、埋烧陶瓷粉制备，粉体是由不同粒径的压电陶瓷粉混料制成，并在烧结炉中烧结5次后使用；
步骤二、将配好比例的压电陶瓷粉铺在干净的承烧板上，用氧化铝薄板压实并保持平整；
步骤三、将多层压电陶瓷片放在上述铺好的压电陶瓷粉上；
步骤四、将配好比例的压电陶瓷粉铺在多层压电陶瓷片上，用氧化铝薄板压实并保持平整，粉体厚度＞3mm，粉体铺设范围为比多层陶瓷片长宽尺寸最少多5mm；
步骤五、将氧化铝薄板压在上述铺好的压电陶瓷粉上，所用氧化铝薄板的整体尺寸要大于多层压电陶瓷片，重量按照多层压电面积确定，通常为4-5g/cm2；
步骤六、在烧结炉中按照既定烧结温度曲线对多层压电陶瓷片进行烧结。
（三）有益效果
本发明提供了一种保护多层压电陶瓷片表面电极的烧结方法，通过一次烧结制备出表面电极良好的多层压电陶瓷片，避免了后涂电极工艺，减少工艺流程降低制作周期和制作成本。
附图说明
图1为本发明结构烧结排布示意图；
图2为本发明制备出的多层压电陶瓷片表面电极；
图1中，1承烧板、2压电陶瓷混合粉、3为多层压电陶瓷片、4为压电陶瓷混合粉5为氧化铝薄板。
具体实施方式
所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
本发明实施例提供一种技术方案：一种保护多层压电陶瓷片表面电极的烧结方法，具体包括以下步骤：
步骤一、选用制备多层压电陶瓷片的粉体作为埋烧粉，粉体为不同粒径的陶瓷粉混合而成，混合粉体的自流动性较好，但初始密封性能不好，将粉体放到烧结炉中烧结5次以后使用，烧结工艺为室温升温6h升到900℃并保温3h；
步骤二、将上述制备好的压电陶瓷粉铺在承烧板上，铺平后用氧化铝薄板压实并保持平整，厚度＞3mm，粉体铺设范围为比多层陶瓷片长宽尺寸最少多5mm；
步骤三、将多层压电陶瓷片放在上述铺好的压电陶瓷粉上；
步骤四、将配好比例的压电陶瓷粉铺在多层压电陶瓷片上，用氧化铝薄板压实并保持平整，厚度＞3mm，粉体铺设范围为比多层陶瓷片长宽尺寸最少多5mm；
步骤五、将氧化铝薄板压在上述铺好的压电陶瓷粉上，氧化铝薄板的整体尺寸要大于多层压电陶瓷片，重量按照多层压电陶瓷片的面积确定，通常为4-5g/cm2；
步骤六、将铺设好的样片放入烧结炉中按照多层压电陶瓷片片的烧结曲线进行烧结即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种保护多层压电陶瓷片表面电极的烧结方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
步骤一、埋烧陶瓷粉制备；
步骤二、将配好比例的压电陶瓷粉铺在干净的承烧板上，用氧化铝薄板压实并保持平整；
步骤三、将多层压电陶瓷片放在上述铺好的压电陶瓷粉上；
步骤四、将配好比例的压电陶瓷粉铺在多层压电陶瓷片上，用氧化铝薄板压实并保持平整；
步骤五、将氧化铝薄板压在上述铺好的压电陶瓷粉上；
步骤六、在烧结炉中按照既定烧结温度曲线对压电陶瓷片进行烧结。
2.根据权利要求1保护多层压电陶瓷片表面电极的烧结方法，其特征在于：所述压电陶瓷粉的制备，粉体是由不同粒径的压电陶瓷粉混料制成。
3.根据权利要求1保护多层压电陶瓷片表面电极的烧结方法，其特征在于：所述压电陶瓷粉制备，将制备好的粉体放在烧结炉中烧结5次以后使用。
4.根据权利要求1保护多层压电陶瓷片表面电极的烧结方法，其特征在于：所述压电陶瓷粉的铺设，铺平后用氧化铝薄板压实并保持平整，厚度＞3mm，粉体铺设范围为比多层陶瓷片长宽尺寸最少多5mm。
5.根据权利要求1保护多层压电陶瓷片表面电极的烧结方法，其特征在于：所用氧化铝薄板的整体尺寸要大于多层压电陶瓷片，重量按照多层压电面积确定，通常为4-5g/cm2。
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