利用PZT块材制备微型压电悬臂梁采能器的研究

摘要

采用压电陶瓷(PZT)片状块材设计并制作了一种可集成于微机电系统的压电悬臂梁能量采集器。介绍了元件的整体制备流程,包括湿法化学蚀刻、反应离子(RIE)干法蚀刻、UV-LIGA等流片技术。该文利用环氧树脂将PZT紧密粘结在基片上的方法步骤和工艺参数作了详细描述,最终获得了2 000μm×750μm×500μm(长×底宽×尖宽)的梯形悬臂梁结构,PZT层厚度为16.7μm,并在其自由端装配Ni质量块以降低元件的固有频率。通过自搭建的检测系统测得,该能量采集器在1阶谐振工作状态(824.7 Hz,1g加速度强度)下获得了峰-峰值为1 160 mV的输出电压,是利用PZT薄膜制备的同尺寸采能器的2倍。