本发明涉及超声波换能器元件的，具体地，涉及复合压电陶瓷晶片及其制造方法。
背景技术：
1、在无损检测中，常常会用到超声波检测换能器。传统的超声波换能器核心部件是压电陶瓷，为了提高频带宽度和接收灵敏，高端的超声换能器中的压电陶瓷往往会以复合压电陶瓷的形式出现。
2、所谓复合压电陶瓷，往往是将普通压电陶瓷采用专用的切割划片机，压电陶瓷晶片上切出单向或者垂直双向的沟槽，然后填充有机浆料。复合压电陶瓷材料不仅大大削减了压电陶瓷晶片的横向振动，还由于将部分陶瓷材料替换填充为有机浆料，减少了声学阻抗，更容易将声学能量传递给换能器前端的透声层或者匹配层。
3、传统复合压电陶瓷由于采用专用的切割划片机进行沟槽加工，所以加工的沟槽一定是贯穿的多行直线，或者两组垂直直线构成的网格。如果想利用发射声波的自我干涉，调配发射声场的空间分布，用传统的制造方法是不能实现的。
4、因此，需要提出一种新的技术方案以改善上述技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种复合压电陶瓷晶片及其制造方法。
2、根据本发明提供的一种复合压电陶瓷晶片的制造方法，所述方法包括如下步骤：
3、步骤s1：准备压电陶瓷晶片材料；
4、步骤s2：将压电陶瓷晶片材料放置于加工设备中；所述加工设备包括激光雕刻设备、机械雕刻设备或化学蚀刻设备；
5、步骤s3：通过调整所述加工设备的加工参数，在压电陶瓷晶片材料上加工出设计的图案；
6、步骤s4：使用有机浆料对加工好的压电陶瓷晶片进行填充并固化；
7、步骤s5：对填充有机浆料并固化的压电陶瓷晶片进行修平和抛光，得到复合压电陶瓷晶片；
8、步骤s6：对制成的复合压电陶瓷晶片进行清洁干燥。
9、优选地，所述步骤s1中的压电陶瓷晶片材料是已经极化的或者未经极化的，是覆盖电极薄膜的或者没有覆盖电极薄膜的。
10、优选地，所述步骤s2中，当加工设备为激光雕刻设备时，将所述压电陶瓷晶片材料浸入水中。
11、优选地，所述步骤s3中，当加工设备为激光雕刻设备时，所述加工参数包括激光功率、激光聚焦参数、激光雕刻次数；当加工设备为机械雕刻设备时，所述加工参数包括z轴高度、雕刻针参数；当加工设备为化学蚀刻设备时，所述加工参数包括模板、蚀刻时间工艺配方；
12、所述设计的图案通过doe(diffractive optical elements)设计。
13、优选地，所述步骤s4中的有机浆料采用粘合胶剂和塑性调节剂组成。
14、优选地，所述步骤s5中，如果原始的压电陶瓷晶片没有覆盖电极薄膜或电极薄膜被加工破坏，则对压电陶瓷晶片进行电极薄膜的覆盖处理。
15、优选地，所述步骤s6中，如果原始的压电陶瓷晶片未经未极化，则对压电陶瓷晶片进行补充极化。
16、本发明还提供一种复合压电陶瓷晶片，所述晶片通过上述中的复合压电陶瓷晶片的制造方法制得，所述晶片具有多种设计的图案，所述晶片通过发射声波的自我干涉形成各种定制的声场空间分布。
17、优选地，所述声场空间分布：声波发射出来后，空间每个点的声场的矢量值等于晶片所有点发射的波函数在此点的矢量叠加，晶片通过发射声波的自我干涉形成各种定制的声场空间分布；在模拟仿真计算时，采用有限元对定制的晶片图案进行分割，计算空间每个点的声场。
18、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
19、1、本发明对压电晶片的图案可以进行任意设计，由于采用激光雕刻设备、机械雕刻设备、化学蚀刻设备，市面常见的加工设备可以支持任意的图案加工，雕刻点线精度也可以满足需求，加工曲线、点阵、复杂图案完全没有问题，突破了传统复合压电陶瓷晶片加工只能采用专用的切割划片机加工直线沟槽的限制；
20、2、本发明的加工深度在各个位置任意可调，采用激光雕刻设备、机械雕刻设备、化学蚀刻设备，各个位置的沟槽深度完全可以通过编程来实现任意可调；
21、3、本发明提高了复合压电陶瓷的加工效率和效益，生产效率和设备投资效益一般情况下远传统的专用的切割划片机加工方法，不仅速度快、精度高、稳定性好、设备投资也少；
22、4、本发明为超声波换能器的发射声场空间分布调控提供了技术基础，新型复合压电陶瓷晶片由于图案可任意定制，可以利用发射声波的自我干涉，参考doe(diffractiveoptical elements)设计技术，形成各种定制的声场空间分布，为新一代超声换能器的设计和制造提供了阶跃式的制造技术基础。
1.一种复合压电陶瓷晶片的制造方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的复合压电陶瓷晶片的制造方法，其特征在于，所述步骤s1中的压电陶瓷晶片材料是已经极化的或者未经极化的，是覆盖电极薄膜的或者没有覆盖电极薄膜的。
3.根据权利要求1所述的复合压电陶瓷晶片的制造方法，其特征在于，所述步骤s2中，当加工设备为激光雕刻设备时，将所述压电陶瓷晶片材料浸入水中。
4.根据权利要求1所述的复合压电陶瓷晶片的制造方法，其特征在于，所述步骤s3中，当加工设备为激光雕刻设备时，所述加工参数包括激光功率、激光聚焦参数、激光雕刻次数；当加工设备为机械雕刻设备时，所述加工参数包括z轴高度、雕刻针参数；当加工设备为化学蚀刻设备时，所述加工参数包括模板、蚀刻时间工艺配方；
5.根据权利要求1所述的复合压电陶瓷晶片的制造方法，其特征在于，所述步骤s4中的有机浆料采用粘合胶剂和塑性调节剂组成。
6.根据权利要求1所述的复合压电陶瓷晶片的制造方法，其特征在于，所述步骤s5中，如果原始的压电陶瓷晶片没有覆盖电极薄膜或电极薄膜被加工破坏，则对压电陶瓷晶片进行电极薄膜的覆盖处理。
7.根据权利要求1所述的复合压电陶瓷晶片的制造方法，其特征在于，所述步骤s6中，如果原始的压电陶瓷晶片未经未极化，则对压电陶瓷晶片进行补充极化。
8.一种复合压电陶瓷晶片，其特征在于，所述晶片通过权利要求1-7中任一项所述的复合压电陶瓷晶片的制造方法制得，所述晶片具有多种设计的图案，所述晶片通过发射声波的自我干涉形成各种定制的声场空间分布。
9.根据权利要求8所述的复合压电陶瓷晶片，其特征在于，所述声场空间分布：声波发射出来后，空间每个点的声场的矢量值等于晶片所有点发射的波函数在此点的矢量叠加，晶片通过发射声波的自我干涉形成各种定制的声场空间分布；在模拟仿真计算时，采用有限元对定制的晶片图案进行分割，计算空间每个点的声场。
