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机械封装压电陶瓷常见封装缺陷及检测方法

点击次数: 更新时间:2025-07-14

  机械封装压电陶瓷作为精密驱动元件,封装质量直接影响其振动性能与使用寿命。生产及使用过程中,常见的封装缺陷需通过科学检测及时发现,以避免设备失效。​
 
  常见封装缺陷主要有三类。一是界面气泡与空洞,多因封装胶涂抹不均或固化时排气不全导致,会降低陶瓷与金属外壳的结合强度,振动时易产生局部应力集中。二是封装壳裂纹,常出现在边角部位,多由封装过程中机械应力过大或材料韧性不足引发,裂纹扩展可能导致陶瓷元件受潮或受冲击损坏。三是引线焊接缺陷,包括虚焊、焊点开路等,会造成电信号传输不稳定,表现为驱动电压异常或输出功率衰减。​
 
  针对这些缺陷,需采用针对性检测方法。对于界面气泡,超声探伤是高效手段:通过5-10MHz探头扫描封装体,气泡会呈现明显的回波信号,结合成像技术可定位缺陷位置及尺寸,检测精度可达0.1mm级。检测封装壳裂纹时,渗透检测更为适用,将荧光渗透剂涂抹于外壳表面,经清洗、显像后,裂纹处会显现荧光痕迹,尤其适合检测表面微裂纹。引线焊接缺陷则可通过电阻测试与红外热像仪结合排查:用万用表测量焊点电阻,超过0.5Ω即可能存在虚焊;红外热像仪可捕捉焊点通电后的异常升温,精准识别接触不良区域。​
 
  此外,振动测试能验证封装整体可靠性。将压电陶瓷接入额定电压,在10-1000Hz频率范围内扫频振动,通过激光测振仪监测振幅均匀性,若出现异常波动,可能是封装松动或内部缺陷导致。对于批量生产的产品,还可采用氦质谱检漏检测封装密封性,当漏率超过1×10⁻⁸Pa・m³/s时,需重新密封处理。​

 


 
  在实际检测中,建议结合多种方法综合判断。例如,超声探伤发现界面缺陷后,可通过振动测试评估其对性能的影响程度。及时发现并处理封装缺陷,能有效提升机械封装压电陶瓷的稳定性,延长在超声设备、精密阀门等场景中的使用寿命。