[发明专利]一种多层压电元件及其电极连接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种压电元件，特别是涉及一种多层压电元件。本发明还涉及这种多层压电元件的电极连接方法。

背景技术

与单层压电元件相比，多层压电元件可以利用较小的电压获得更大的弯曲或直线变形，因此被广泛地应用于压电马达、压电执行器、压电变压器、压电扬声器等多种压电器件，是一种重要的压电元件。清华大学李龙土等人早在1985年以前就开始了相关技术的研究并进行了专利申请（专利文献CN86201450U）。

对于多层压电元件来说，目前采用较多的仍然是侧边连接的方式来实现其电极间的连接，这种连接方式可以参考CN1717816A、CN100356816C、CN1357086A、CN101552318A等专利文献。参考图1，一种现有技术中公知的多层压电元件，其包括压电陶瓷1、层间电极2、侧边电极3、表面电极4、表面电极保护层5和导线6组成。其中，压电陶瓷1为多层片状结构，通过层间电极2连接为一个整体，相邻的两个层间电极2相互交错分布，同一极性的层间电极2和表面电极4通过侧边电极3连接在一起。为了避免相邻的两个电极面出现短路现象，其层间内电极是交错分布的，即每个层间电极与外电极的连接侧相对的一侧有一定的绝缘边缘，如图1中的虚线7所示的部分。该虚线7部分并没有电极面，这样，靠近两侧侧边电极3处的层间电极2电极面上的电性是相同的，因此这种压电元件在虚线7所在的两个侧部都不会受到电场的作用，因此压电陶瓷1也不会产生变形。当压电元件的中间产生变形时，上述两个侧部部分会约束中间部分的变形，从而影响元件的响应能力；反过来说，元件中间部分的变形会在其与两个侧部的交接部位形成内部应力，由于虚线7所在位置实际上存在一个未连接的裂缝，因此元件很容易延此裂缝破坏。

为了解决这一问题，本领域内一直在寻求一套技术解决方案。

在专利文献CN1357159A中，公开了一种多层压电元件，其通过在每层压电陶瓷体边缘设置切口的方式来减小变形不一致所造成的影响。这个方案采用切口的方式解决了电极连接的两侧的内部应力问题。然而，该方案仅适用于单层厚度较厚的多层压电元件，当单层厚度较薄时，此方案无法实现。

在专利文献CN1150638C中，公开了一种多层压电元件。该技术方案中把电极连接从两个侧面移动到了相对的两个角部。该方案减少了多层元件中不参与变形部分的面积，角部的连接电极也可以起到了较好的固定作用，从而减少了元件破坏的可能性。但此方案仅能应用于直线振动模态的多层压电原件，对于产生弯曲振动的多层压电元件来说，角部连接电极所产生的附加质量会对元件的振动模态产生较大的影响，从而影响产品的整体性能。

在专利文献CN101969097A中，公开了一种多层压电元件。申请人提出了一个新的方案，通过在多层元件内部打孔的方式进行电极的连接。该方案把电极连接部位从元件侧面移到元件内部，虽然解决了元件侧边的破坏问题，但由于需要在每一层压电片表面和小孔内部覆盖和填充绝缘材料，大大提高生产工艺的复杂性；另外，由于绝缘面需要提固化成型，因此 两层压电片之间相对的两个绝缘面是相互脱离的，元件内部的金属连接线很容易从此部位断裂，从而引起整个元件的破坏。

因此，针对上述问题，有必要作出改进。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种多层压电元件的电极连接方法。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种应用上述电极连接方法形成的多层压电元件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多层压电元件的电极连接方法，将多层压电元件得每一层的电极面分为主电极面和与之绝缘隔离的连接电极面两个部分，将相邻两层电极面的主电极面和连接电极面分别电连接。

本发明为解决其技术问题还提供一种多层压电元件，其包括：

多层陶瓷体面；

多层电极面，其与所述的多层陶瓷体面交替层叠形成多层结构；

所述的每一层电极面包括：

主电极面；

连接电极面，其与所述的主电极面绝缘隔离；

相邻的两层电极面的主电极面与连接电极面电连接。

本发明的多层压电元件还可做如下改进：

作为上述技术方案的改进，所述互相间隔的两层电极面的主电极面及连接电极面基本在同一区域位置， 在所述多层结构从表层至底层设有两个贯穿孔，所述两个贯穿孔分别位于最上一层电极面的主电极面和连接电极面位置，并分别依次贯穿各电极面的连接电极面和主电极面，且所述贯穿孔内设置有导电介质。