[发明专利]一种压电复合材料的制作方法

说明书

一种压电复合材料的制作方法包括：将压电材料与平板黏合；对黏合在所述平板上的压电材料进行切割，所述压电材料的割缝的深度小于所述压电材料的厚度；在所述压电材料的割缝中填充去耦合材料；以所述平板为基准，对填充了去耦合材料所固化的压电材料的上表面研磨，然后取下压电材料，对压电材料的下表面研磨；在研磨后的压电材料表面设置电极，得到压电复合材料。本方法可以防止压电材料在加工过程中发生弯曲，有效的保证了微晶元的正确排序和形状的规则性，为面阵探头的一致性提供可靠的保障。

技术领域

本发明属于二维面超声波换能器制备领域，尤其涉及一种压电复合材料的制作方法。

背景技术

近年来，超声三维成像以及三维空间声刺激、声操控、声治疗的需求日益增大，对二维面阵超声换能器的性能要求也越来越高。二维面阵超声换能器的核心部件是面阵探头，面阵探头的好坏直接关系到整个二维面阵超声换能器的质量水平。

一个面阵探头通常由一个至上千个单独的压电阵元(或称为压电单元)组成。各个压电阵元之间的一致性是影响面阵探头质量的重要因素。面阵探头在制作过程中，需要将压电陶瓷分割为微晶元(单个压电单元)。为了使得微晶元的振动模式一致，提高面阵列探头的机电耦合系数，压电陶瓷一般会选择进行完全分割。并在分割后的割缝中填充去耦合材料。

但是，在固化成型所述去耦合材料的过程中，可能会导致压电陶瓷材料弯曲变形，使得微晶元之间形成错位；或者，在固化成型过程中采用夹具进行压制，防止在固化过程中变化，但在其后中对多余的去耦合材料的研磨工序中，由于夹具取下后，由于多次的研磨，受到内应力的影响也会使压电陶瓷材料发生变形，会导致研磨后的微晶元不能形成一个规则的立方体，严重影响面阵探头的一致性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压电复合材料的制作方法，以解决现有技术的压电复合材料制作过程中，容易使得压电复合材料发生变形或者微晶元之间错位，严重影响面阵列探头的一致性的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种压电复合材料的制作方法，所述方法包括：

将压电材料与平板黏合；

对黏合在所述平板上的压电材料进行切割，所述压电材料的割缝的深度小于所述压电材料的厚度；

在所述压电材料的割缝中填充去耦合材料；

以所述平板为基准，对填充了去耦合材料所固化的压电材料的上表面研磨，然后取下压电材料，对压电材料的下表面研磨；

在研磨后的压电材料表面设置电极，得到压电复合材料。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，在研磨后的压电材料表面设置电极，得到压电复合材料的步骤之后，所述方法还包括：

将所述压电复合材料与所述平板黏合；

在所述压电复合材料表面灌注匹配层材料；

在匹配层材料固化后，以平板为基准研磨覆盖在所述压电复合材料表面的匹配层材料。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，在匹配层材料固化后，以平板为基准研磨所述复合材料表面的匹配层的步骤后，所述方法还包括：

从平板上取下所述压电复合材料，对所述压电复合材料的下表面进行阵列元划分，得到预定尺寸的压电复合材料。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述在所述复合材料表面灌注匹配层材料步骤具体为：

在所述复合材料的四周设置与平板紧密贴合的挡板，所述挡板与所述压电复合材料之间留有间隙；

在所述挡板内灌注匹配层材料，在所述压电复合材料的上表面和四周覆盖所述匹配层材料。