[实用新型]一种压电超声换能器及一种定向发声装置

权利要求书

1.一种压电超声换能器，其特征在于，所述压电超声换能器包括：

衬底；

振动结构，所述振动结构为悬臂梁结构，所述振动结构一端与所述衬底连接，另一端为自由端，所述振动结构包括压电材料层、设于所述压电材料层远离所述衬底一侧的第一电极层、设于所述压电材料层靠近所述衬底一侧的第二电极层，所述第二电极层与所述衬底连接；所述振动结构在交流电作用下产生机械形变，对外辐射超声波，进行定向发声。

2.如权利要求1所述的压电超声换能器，其特征在于，所述压电超声换能器还包括围设于所述振动结构周向的边框结构，所述边框结构与所述衬底连接并形成第一空气间隙，所述边框结构与所述振动结构之间形成第二空气间隙，所述第一空气间隙与所述第二空气间隙相连通。

3.如权利要求2所述的压电超声换能器，其特征在于，所述边框结构包括依次连接的第一侧壁、第二侧壁及第三侧壁，所述振动结构的自由端朝向所述第二侧壁设置。

4.如权利要求3所述的压电超声换能器，其特征在于，所述边框结构还包括第四侧壁及第五侧壁，所述第四侧壁连接于所述第一侧壁与所述衬底之间，所述第五侧壁连接于所述第三侧壁与所述衬底之间。

5.如权利要求3所述的压电超声换能器，其特征在于，所述第一侧壁与所述振动结构之间的距离、所述第二侧壁与所述振动结构之间的距离、所述第三侧壁与所述振动结构之间的距离均为0.1μm～10mm。

6.如权利要求2所述的压电超声换能器，其特征在于，所述衬底为杨氏模量不小于100MPa的硬质材料。

7.如权利要求1所述的压电超声换能器，其特征在于，所述振动结构伸出所述衬底部分中，与所述衬底的延伸方向相垂直的边长长度为第一长度，与所述衬底的延伸方向相平行的边长长度为第二长度，所述第一长度与所述第二长度的比为1：1～5：1。

8.如权利要求1所述的压电超声换能器，其特征在于，所述压电材料层的厚度为1μm～10mm，所述压电材料层采用PZT、ZnO、AlN、PVDF中的至少一种材料制成。

9.如权利要求1所述的压电超声换能器，其特征在于，所述第一电极层及所述第二电极层的厚度均为1μm～10mm，所述第一电极层及所述第二电极层均采用铂、铜、铝中的至少一种材料制成。

10.一种定向发声装置，其特征在于，所述定向发声装置包括如权利要求1～9任意一项所述的压电超声换能器。