一种超声换能器及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115921264A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211661133.4(22)申请日2022.12.23(71)申请人中电科芯片技术（集团）有限公司地址401332重庆市沙坪坝区西永镇微电园西永路367号(72)发明人王登攀曾祥豹王飞王露王浩(74)专利代理机构重庆辉腾律师事务所50215专利代理师王诗思(51)Int.Cl.B06B1/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种超声换能器及其制备方法(57)摘要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。CN115921264ACN115921264A权利要求书1/1页1.一种超声换能器，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的一种超声换能器，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的一种超声换能器，其特征在于，基板(4)上设置有通气孔，以保证器件内外的气压平衡。4.根据权利要求1所述的一种超声换能器，其特征在于，铜电极(11)为软铜箔或单导铜带。5.根据权利要求1所述的一种超声换能器，其特征在于，基板(4)为PCB板。6.一种超声换能器制备方法，其特征在于，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。2CN115921264A说明书1/3页一种超声换能器及其制备方法技术领域[0001]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[0002]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。[0003]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[0004]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