[发明专利]一种超声换能器及其制备方法

说明书

本发明属于超声换能器领域，具体涉及一种超声换能器及其制备方法；该方法包括：基板设置有两个连接柱，基板设置在金属壳体上部，压电陶瓷片的负极与金属壳体底部通过导电胶粘连，粗导线连接压电陶瓷片的正极和第一个连接柱；金属壳体内填充有吸声结构；铜电极一端与第二个连接柱通过焊点焊接、铜电极另一端通过导电胶与金属壳体粘连，第一个连接柱与第二个连接柱各连接一条细导线；密封胶涂覆在基板上方，对基板进行密封；本发明设计的超声换能器中电学连接受环境影响较小，可靠性高。

技术领域

本发明属于超声换能器领域，具体涉及一种超声换能器及其制备方法。

背景技术

目前商用的超声传感器性能方面能够满足大部分的应用需求，但商用器件工作温度范围通常难以满足一些特殊的应用环境，在高温或低温超过其工作温度上下限时，会影响其性能，甚至会出现电学开路等情况，尤其是采用导电胶等方式实现电连接时，更容易因温度变化而出现上述情况。

倒车雷达上常用的超声换能器多采用铝壳，铝壳的特点是容易加工，成本较低；且同样尺寸下，谐振频率较低；而铝壳的缺点之一是不容易焊线，而壳体又通常直接与压电陶瓷片的负极相连，因此，需要一些过渡结构将壳体与压电陶瓷片的管脚连接在一起，可在过渡结构上焊线从而避免在铝壳上焊线，一种常用的方法是电路板外缘的铜电极与管脚负极相连，然后用导电胶将电路板与壳体粘在一起，此时，铜电极是夹在PCB板中间的，只有圆环形的切面与壳体通过导电胶连接，一旦经过高低温环境，热胀冷缩可能会导致电路板与铝壳脱落，从而导致电连接失效，需要对传统的电连接方式进行改进，设计一种新的过度结构，解决当前存在的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提出了一种超声换能器及其制备方法，该方法包括：压电陶瓷片1、金属壳体2、细导线3、基板4、密封胶5、粗导线6、连接柱7、焊点8、导电胶9、铜电极11和吸声结构12；基板4设置有两个连接柱7，基板4设置在金属壳体2上部，压电陶瓷片1的负极与金属壳体2底部通过导电胶9粘连，粗导线6连接压电陶瓷片1的正极和第一个连接柱7；金属壳体2内填充有吸声结构12；铜电极11一端与第二个连接柱7通过焊点8焊接、铜电极11另一端通过导电胶9与金属壳体2粘连，第一个连接柱7与第二个连接柱7各连接一条细导线3；密封胶5涂覆在基板4上方，对基板4进行密封。

优选的，金属壳体2内表面的上部设置有突起，基板4设置在突起上并采用粘接胶10将基板4固定在突起上。

优选的，基板4上设置有通气孔，以保证器件内外的气压平衡。

优选的，铜电极11为软铜箔或单导铜带。

优选的，基板4为PCB板。

一种超声换能器制备方法，包括：

S1：将细导线的一端焊到压电陶瓷片的正电极上；

S2：采用导电胶将压电陶瓷片的负极与金属壳体底部粘连；

S3：向金属壳体填充吸声结构；

S4：设计并加工带有两个连接柱的基板，将铜电极包裹基板的一端，铜电极另一端采用锡焊的方式焊接在第二个连接柱上；

S5：将细导线另一端焊接到第一个连接柱上；

S6：将基板装入壳体中，并由壳体内部的突起支撑，形成稳定的支撑状态；

S7：在铜电极与壳体之间用导电胶实现电连接；

S8：在基板与壳体之间的非铜电极位置选择多个均匀分布的点，用粘接胶进行固定；

S9：将两根粗导线分别焊接到两个连接柱上；

S10：用密封胶对基板进行密封。