芯明天低压压电陶瓷片/叠堆堆栈 - PZT压电材料-电子发烧友网

在半导体制造、精密光学、高端科研等领域，纳米级精密驱动是突破技术瓶颈的核心关键。芯明天高性能低压压电陶瓷片/叠堆堆栈，以低电压驱动、大行程输出、高可靠性、全场景适配的核心优势，为各类精密驱动场景提供优质解决方案。

一、低压压电陶瓷片/叠堆堆栈

1.压电陶瓷片

片状压电陶瓷采用优质PZT5A材料制成。单片的标准厚度为2mm，有方形或环形结构。在电压驱动下，单片即可产生3.3μm的位移，这一特性使其成为精密控制系统的理想选择。

工艺结构

该低压压电陶瓷片的内部结构如下图所示，它的内部是陶瓷层与电极层交叉叠堆而成，左右两侧为正负电极面，上下面为绝缘陶瓷材料。

2.压电陶瓷叠堆堆栈

为了获得更大的输出位移，我们将多片压电陶瓷片进行精密叠堆，并焊接公共电极。通过这种结构，总位移是每片位移的累加，标准产品中叠堆后位移可达128.7μm，可定制更高规格。

此外，针对超高真空环境，我们提供定制UHV版本，其耐压能力可达10^-10Torr（1.33×10^-10mbar），此条件可满足科研与半导体环境需求。

我们的技术优势在于灵活的定制化能力，堆栈式压电陶瓷的核心优势源于单片成熟可控的精密叠堆工艺,并且高度自由选择。此外，在压电陶瓷叠堆堆栈的上下面各有一片1mm厚的非极化的陶瓷绝缘片，在移动端与导电材料接触时，它可有效隔绝两端短路风险。

定制选项：

同侧电极：便于在狭小空间内布线。

中心开孔：支持光学透光或机械固定。

高平面度：可定制5μm平面度。

二、高频工作注意事项

产品可适配高频往复驱动、高速动态调节等应用场景，针对高频使用中的风险，需要注意以下四个关键点，以确保器件的长期可靠运行：

1.高频工作会导致陶瓷自身发热。当温度超过150℃时，电极可能会发生脱落。

2.高加速度运行会对引线产生机械力。推荐使用导电胶等合适的电连接方式，以缓冲应力。

3.高频使用会对压电陶瓷堆栈产生拉力，需对压电陶瓷堆栈增加预紧力。预载力取决于应用，但通常为5~10MPa压力。

4.高频使用要求大电流。需要确保引线可以工作在所要求的电流范围。标准引线可承受电流最高1.4A。

三、工作温度环境

压电陶瓷堆栈致动器拥有极宽的工作温度范围，适用于从深空探测到高温工业的各类场景。正常范围：4mK至470K（约200℃），需要注意的是：

高温风险：当环境温度超过150℃时，虽然陶瓷本身耐温极高，但电极存在脱落风险，需特别注意散热。

低温特性：在接近绝对零度的极低温（4K）环境下，压电陶瓷的性能会下降，约为室温性能的10%。若需在低温下进行动态操作，必须更换专用的低温引线，以保证电气连接的可靠性。

位移随温度变化曲线

四、高频功率与电流计算

压电陶瓷堆栈只有在动态操作时要求功率/电流。放大器输出电流和上升时间决定压电陶瓷堆栈的工作频率上限。

正弦驱动平均电流：Iave=f×C×Up-p，正弦操作峰值电流：Imax=π×fmax×C×Up-p，其中：Iave=放大器平均电流，Imax=放大器峰值电流，fmax=最大工作频率，C=陶瓷的静电容量，Up-p=峰峰值驱动电压，f=工作频率。

五、产品技术参数范围

方形压电陶瓷片技术参数

芯明天方形压电陶瓷片

方形压电陶瓷堆栈技术参数

芯明天方形方形压电陶瓷堆栈

环形压电陶瓷片技术参数

芯明天环形压电陶瓷片

环形压电陶瓷堆栈技术参数

芯明天环形压电陶瓷堆栈