[发明专利]复合压电体和该复合压电体的制备方法以及使用该复合压电体的复合压电元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合压电体。更具体地说，涉及一种不发生电极的缺陷、断线、剥离等现象的复合压电体和该复合压电体的制备方法以及使用该复合压电体的复合压电元件。

背景技术

目前已有各种各样的压电元件，其将由外部施加的位移转换成电或与之相反将施加的电转换成位移。本专利申请人也开发了一种专利文献1所记载的具有压电陶瓷和内部掺进气泡的有机高分子体的复合压电元件。

在这里，专利文献1所记载的复合压电元件是通过经由图2(b)所示的加工工序而制成的。

也就是说，通过以下工序而制成。首先，进行沟槽加工，该沟槽加工在陶瓷上通过机械加工形成多个沟槽。其次，进行填充加工，该填充加工将在规定的温度下气化的树脂填充到该沟槽里。然后，进行发泡加工，该发泡加工在该树脂气化的温度下进行热处理并形成掺进气泡的有机高分子体。然后，进行厚度加工，该厚度加工将上述陶瓷和有机高分子体的复合材料研磨成所需要的厚度。然后，进行电极形成加工，该电极形成加工在研磨过的表面也就是在形成电极的表面形成电极。最后，进行极化处理加工。

因此，专利文献1所记载的复合压电元件在有机高分子体的内部掺进气泡，从而具有，既能够将表示压电元件的性能的机电耦合系数维持在较高状态又能够降低声阻抗的优点。

还有，复合压电体通常，如1-3型、2-2型、0-3型、3-0型等，以“压电陶瓷可露出端面的XYZ方向的数量-有机高分子体可露出端面的XYZ方向的数量”来表示。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4222467号

在这里，专利文献1所述的复合压电元件主要用作超声波诊断仪或超声波探伤仪等的接收器和发送器的探针。以往，如在专利文献1的段落[0037]所述，通常探针至少要被切断加工成0.1mm宽度以上而使用。因此，没有发生什么不良现象。

也就是说，专利文献1所述的复合压电元件，如上所述，因为使气泡掺进有机高分子体的内部，因此，由于厚度加工时有机高分子体的表面附近受到研磨，如图5所示，有时有机高分子体3的表面附近的气泡4被研磨而呈现凹陷孔5。

不过，即使是在有机高分子体的表面产生这样的凹陷孔的状态，在电极形成加工工序中这些凹陷孔的绝大部分也被堵塞，因此，使用时几乎没有发生不良现象。还有，凹陷孔没有被堵塞而在电极表面的某一特定的部位具有开孔的状态，也就是说即使在电极表面形成了开孔的情况下，在以往的切断宽度上进行加工，只要其他部位没有缺陷也可得到正常的通电，因此，使用时几乎没有发生不良现象。

然而，近年这些探针要求切断宽度为0.1mm以下的密间距加工，要实现如此的精密加工在专利文献1所述的复合压电元件偶尔会出现不良现象。

也就是说，在进行近年所要求的密间距加工时，因加工以后的压电元件的宽度变小，偶尔出现存在很多具有缺陷部位的压电元件的这一问题越来越变得表面化，且偶尔出现难以得到正常通电的现象。

本发明是鉴于上述以往的问题而提出的，其目的在于提供一种不发生电极的缺陷、断线、剥离等现象的复合压电体和该复合压电体的制备方法以及使用该复合压电体的复合压电元件。

发明内容

为了达到上述目的，本发明提供一种复合压电体，包括压电陶瓷和内部掺进气泡的有机高分子体，其特征在于，形成压电陶瓷以及有机高分子体的电极的表面之中，在形成有机高分子体的电极的表面的整个表面或一部分表面设置绝缘体。

还有，本发明提供的复合压电体，其特征在于，绝缘层的厚度小于等于50μm。

还有，本发明提供的复合压电体，其特征在于，有机高分子体和绝缘层的平均体积密度小于等于0.6g/cm³。

还有，本发明提供的复合压电体，其特征在于，绝缘层由环氧树脂构成。

还有，本发明提供的复合压电体，其特征在于，在权利要求1至4所述的复合压电体上形成有电极。

另外，本发明还提供一种复合压电体的制备方法，包括如下工序：在陶瓷上通过机械加工形成多个沟槽；将在规定的温度下气化的树脂填充到所述沟槽里；在树脂气化的温度下进行热处理并形成掺进气泡的有机高分子体；以及形成电极，其特征在于，还包括在形成有机高分子体的电极的表面的整个表面或一部分表面形成绝缘层的工序。

还有，本发明提供的复合压电体的制备方法，其特征在于，作为形成电极的工序具有无电解电镀工序。

还有，本发明提供的复合压电体的制备方法，其特征在于，在小于等于70度的温度下进行无电解电镀工序。

下面，对本发明的每个构成进行说明。