[00118914]新颖微型压电器件技术及其应用

本项目属于仪器仪表传感学科，涉及材料，机，电，信息，生物等多学科交叉领域。　　基于正逆压电效应的压电器件技术是电子、通讯、导航、自动控制和检测等等国民经济、国防领域竞相发展的重要器件技术。为了满足各类需要和实现更广泛的应用，压电器件技术面对必须微型化、集成化；将压电效应与其它物理原理相相合的新颖压电传感器和执行器；压电材料本身的能量转换及抵抗恶劣环境（例高温、高压）的性能必须大大提高等挑战。本项目在国家自然科学基金，国家863和973计划等支持下，通过自主创新和发明，在基于压电材料的新颖全固态模态微陀螺、微型超薄高性能扬声器、用于微纳米扫描声成像的压电电声信号传感和探测器、压电驱动微混合器、高温压电微流量传感器等新颖压电微器件技术及其应用方面取得了一系列成果：　　1.针对传统硅微振动陀螺抗冲击振动与阻尼等干扰能力差的缺陷，发明了集驱动与检测于一体的整体结构，工作于特殊纵向模态下的新颖振子全固体模态压电微陀螺技术，解决了该微陀螺的机理，结构设计，多层压电材料制作，微制造集成工艺及检测等关键技术，为其进一步应用打下了基础；　　2.针对迅速发展的手机等电子产品终端用微型扬声器实现“零空间安装”需求，发明了基于低温烧结和多层集成压电陶瓷技术的微型超薄高性能压电扬声器技术，并将其大批量应用手机等领域；　　3.发明了一种用于微纳米扫描声成像的压电电声信号探测器技术，并在国内外获得实际应用；　　4.为了提高生物微流控芯片中多种流体混流混合效果，发明了压电驱动微混合器技术，尺寸小，功耗低，全部采用微加工制造，已分别用于聚合物静态腔室和连续流式PCR芯片中的微流混合单元；　　5.发明了基于高温压电材料的微流量探测器技术，并用于高温流量计的产业化。　　共申请国家发明专利25项，其中已授权20项，在国内外杂志发表论文30多篇，项目总体达到国际先进，国内领先水平。　　项目成果已为常州美欧电子有限公司、上海星空仪表厂、山东飞龙自动化仪表总公司、微米/纳米加工技术国家重点实验室、薄膜与微细加工技术教育部重点实验室等多家单位，进行手机视听终端用扬声器和高温流量计的产业化生产，以及国防预研等应用，其中利用本成果研制的手机视听终端用扬声器销量全国第一、世界第二，占全球市场的1/10。