PZT4 und PZT8 Materialeinführung

- Apr 13, 2019-

PZT8 und PZT4 (Navy-Typen III und I) sind die üblichen "harten" piezokeramischen Werkstoffe, die in Ultraschall-Leistungswandlern verwendet werden. PZT-Piezomaterialien bestehen aus den anorganischen Oxidverbindungen von Blei (Pb), Zirkonium (Zr) und Titan (Ti). In Abb. 1 (a) werden die Unterschiede in den vom Hersteller angegebenen Materialeigenschaften für PZT8 und PZT4 hervorgehoben, die normalerweise von Wandlerentwicklern verwendet werden. Diese Forschung ist eine Fallstudie zur Leistungsfähigkeit identischer Ultraschallwandler, die für das Bonding von Halbleitern verwendet werden und aus PZT8- oder PZT4-Materialien bestehen. Fig. 1 (bc) zeigt die für diese Wandler verwendeten gewürfelten PZT-Teile zusammen mit der d31-Bode-Plot-Technik und der Ersatzschaltung (DeAngelis et al., 2014). Abb. 2 zeigt die typischen Ergebnisse des d31-Bode-Diagramms für die einzeln geschnittenen Platten von PZT8 und PZT4, die in Richtung der Breite „W“ schwingen. Die Wellengeschwindigkeit c (dh die Frequenz) und der mechanische Qualitätsfaktor Qm sind für PZT4 niedriger, aber der effektive elektromechanische Kopplungsfaktor k ist ungefähr gleich (nicht höher für PZT4 gemäß den Eigenschaften des Herstellers k33). Es ist zu beachten, dass Katalogeigenschaften eine Toleranz von ± 20% aufweisen.