DE4105997A1 - Laminatverschiebungseinrichtung - Google Patents
LaminatverschiebungseinrichtungInfo
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- H10N30/871—Single-layered electrodes of multilayer piezoelectric or electrostrictive devices, e.g. internal electrodes
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromechanische
Wandlereinrichtung, die in einem Betätigungsglied, einem
Ultraschallmotor u. dgl. von industriellen Robotern ver
wendet wird, und insbesondere auf die Verbesserung einer
Laminatverschiebungseinrichtung, bei der eine Mehrzahl
dünner Platten aus einem elektromechanischen Wandler
material über innere Elektroden laminiert sind, wodurch
ein vorbestimmter Verschiebungsbetrag gesichert wird.
Bisher verwendet ein laminierter piezoelektrischer Wandler,
der in einer Verschiebungseinrichtung verwendet wird,
die in einem Positionierungsmechanismus einer X-Y-Stufe,
einer Bremse od. dgl. benutzt wird, ein Verfahren, durch
das Elektroden für aus einem piezoelektrischen keramischen
Material bestehende dünne Platten vorgesehen werden, die
zu einer bestimmten Form verarbeitet und polarisiert wer
den, wonach die dünnen Platten direkt oder über dünne
Metallplatten mit einem Klebemittel des organischen Systems
verbunden werden. Jedoch hat der laminierte piezoelektrische
Wandler, der, wie erwähnt, durch Laminieren der dünnen
Platten unter Verwendung des Klebemittels gefertigt wird,
solche Nachteile, daß die Klebemittelschichten eine Ver
schiebung aufgrund der Schwingung des piezoelektrischen
Wandlers in Abhängigkeit von den Verwendungsbedingungen
absorbieren, das Klebemittel sich infolge der Umgebung
in hoher Temperatur oder der Verwendung für eine lange
Zeitdauer verschlechtert usw.
Daher gelangte in neueren Jahren ein laminierter piezo
elektrischer Wandler des laminierten Plättchenkondensator
aufbautyps zur praktischen Verwendung. So wird beispiels
weise, wie in JP-B-59-32 040 gezeigt, ein pastenartiges
piezoelektrisches keramisches Material, das durch Zusetzen
von Bindemitteln und Lösungsmitteln in ein Rohmaterial
pulver und Kneten erhalten wird, als dünne Platte mit
einer vorbestimmten Dicke gebildet, und ein leitendes
Material, wie z. B. Silber-Palladium od. dgl., wird auf
eine oder beide Oberflächen der dünnen Platte aufgebracht,
wodurch eine innere Elektrode gebildet wird. Eine vorbe
stimmte Zahl solcher dünner Platten wird laminiert und
unter Druck verbunden und weiter zu einer bestimmten Form
verarbeitet. Danach werden sie zum Erhalten von Keramik
teilen gesintert. Äußere Elektroden werden auf beiden
Seitenflächen des Laminats gebildet. Der laminierte piezo
elektrische Wandler mit dem obigen Aufbau hat Vorteile,
indem die Haftungseigenschaft des verbundenen Teils zwi
schen der dünnen Platte aus dem piezoelektrischen kerami
schen Material und der inneren Elektrode ausgezeichnet
ist und auch die Wärmeeigenschaften stabil sind, so daß
der laminierte piezoelektrische Wandler befriedigend auch
in einer Umgebung hoher Temperatur verwendet werden kann,
eine Verschlechterung auch für lange Zeit äußerst gering
ist usw.
Als laminierte piezoelektrische Wandler sind solche vom
sog. abwechselnden Elektrodentyp und vom sog. Gesamtober
flächen-Elektrodentyp (z. B. JP-A-58-1 96 068) bekannt.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer Laminat
verschiebungseinrichtung des sog. abwechselnden Elektroden
typs. In Fig. 4 bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine dünne
Platte aus einem piezoelektrischen keramischen Material.
Ein Laminat 5 ist gebildet, indem man abwechselnd positive
und negative innere Elektroden 2a und 2b auf die dünne
Platte 1 festhaftend aufbringt und eine Mehrzahl solcher
dünner Platten laminiert. Die inneren Elektroden 2a und
2b sind derart ausgebildet, daß ein Randteil jeder der
inneren Elektroden nach außen vorragt oder freiliegt und
mit einer äußeren Elektrode 3a bzw. 3b verbunden ist,
welche Elektroden sich in der Laminierrichtung erstrecken.
Anschlußdrähte 6 sind mit den äußeren Elektroden 3a und
3b über Lotstellen 7 verbunden.
Beim vorstehenden Aufbau wird, wenn positive und negative
Spannungen an die äußeren Elektroden 3a und 3b angelegt
werden, ein elektrisches Feld zwischen den inneren Elek
troden 2a und 2b erzeugt, und die dünne Platte 1 wird
in der Dickenrichtung durch einen Längseffekt des piezo
elektrischen keramischen Materials ausgedehnt, so daß
eine Verschiebung auftritt.
Fig. 5 zeigt ein anderes Beispiel des laminierten piezo
elektrischen Wandlers, der vom sog. Gesamtoberflächen-
Elektrodentyp ist, bei dem der piezoelektrische Verschie
bungswirkungsgrad verbessert ist. In Fig. 5 sind die glei
chen Teile und Bauelemente wie die in Fig. 4 gezeigten
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die inneren
Elektroden 2a und 2b sind so ausgebildet, daß sie sich
über die gesamte Oberfläche der dünnen Platte 1 erstrecken.
Eine gewünschte Anzahl solcher dünner Platten 1 ist in
einer der obigen gleichartigen Weise laminiert. Überzüge
4 aus einem Isoliermaterial sind an den Außenkanten der
inneren Elektroden 2a und 2b (z. B. nur der inneren Elek
troden 2b) an einer Seite des wie oben gebildeten Laminats
5 für jede zweite Schicht gebildet. Die äußere Elektrode
3a aus einem leitenden Material ist auf die Überzüge 4
aufgebracht. Andererseits sind an der anderen Seite des
Laminats 5 die Überzüge an den Außenkanten der inneren
Elektroden (z. B. 2a) in gleichartiger Weise gebildet.
Die äußere Elektrode 3b ist auf die Überzüge 4 an dieser
Seite aufgebracht. Der Betrieb mit obigem Aufbau ist ähn
lich wie der gemäß Fig. 4.
Beim laminierten piezoelektrischen Wandler mit dem obigen
Aufbau gibt es im Fall eines Verwendungszustands, bei dem
eine Verschiebung durch dauerndes Anlegen einer hohen
Gleichspannung an die Elektroden, wie etwa im Fall eines
elektronischen Teils, erfolgt, wenn ein Material des Silbersystems
als Elektrodenmaterial verwendet wird, ein solches Problem,
daß eine sog. Wanderung in der Hochfeuchtigkeitsatmosphäre
auftritt und schließlich ein Isolationsdurchschlag erfolgt.
Mit anderen Worten wird das die Elektroden bildende Ag,
obwohl es ein Element ist, das leicht oxidiert wird, als
Ag⁺ in der Hochfeuchtigkeitsatmosphäre ionisiert. Die
Ag-Ionen werden durch die angelegte Spannung zur negativen
Elektrode angezogen und an der negativen Elektrodenseite
abgeschieden. Eine solche Abscheidung wächst im Lauf der
Zeit wie ein dendritisches Wachstum, wodurch die Isolier
festigkeit zwischen den Elektroden vermindert wird und
schließlich Kurzschlüsse auftreten. Ein Verfahren zur
Bildung der Elektroden durch ein Edelmetallmaterial mit
einem hohen Schmelzpunkt, wie z. B. Pt oder Pd, wird auch
als Mittel zur Vermeidung einer solchen Wanderung in Be
tracht gezogen. Jedoch ist ein solches Verfahren wegen
höherer Kosten nicht zu empfehlen, obwohl die Haltbarkeit
verbessert wird. Es wurde auch ein Verfahren vorgeschlagen,
gemäß dem der freiliegende Teil der inneren Elektrode
aus einem Material des Silbersystems mit einem Film aus
einem Metall mit geringeren Wanderungseigenschaften als
denen des Silbers überzogen wird (siehe z. B. JP-A-
62-62 571). Jedoch ist der Arbeitsvorgang zum Bedecken
der freiliegenden Teile nach Bildung eines Laminats äußerst
kompliziert. Die freiliegenden Teile können nicht immer
vollständig durch den Metallfilm abgedeckt werden. Es
gibt beispielsweise Fälle, in denen das Eindringen äußerer
Feuchtigkeit durch Poren od. dgl. möglich ist. Das obige
Verfahren ist unter dem Gesichtspunkt der Verläßlichkeit
noch unbefriedigend. Zusätzlich zu den obigen Verfahren
wurden z. B. ein Beschichtungsverfahren mit Verwendung
eines Überzugs aus einem Kunstharzmaterial, ein Verfahren
zum Abdichten der Einrichtung in einem aus Metall bestehen
den Gefäß u. dgl. als Verfahren zum Verhindern des Ein
dringens der Feuchtigkeit in der Hochfeuchtigkeitsatmosphäre
versucht. Jedoch ist, auch wenn die freiliegenden Teile
mit einem Überzug aus einem Kunstharzmaterial bedeckt
sind, nicht nur eine Nichtdurchlässigkeit des Überzugs
nicht immer vollkommen, sondern es tritt auch ein Fall
auf, wo Mikrorisse aufgrund des Betriebs der Einrichtung
auftreten oder sich ein kleiner Spalt im Grenzbereich
zwischen dem Überzug und dem Anschlußdraht bildet und
Feuchtigkeit durch solche Mikrorisse oder Spalte eindringt.
Andererseits sind in dem Fall, wo die Einrichtung in einem
Metallgefäß abgedichtet wird, solche Nachteile, daß nicht
nur ein Verschiebungsbetrag der Einrichtung unterdrückt
wird, sondern auch das gesamte Volumen gesteigert wird
und außerdem die Kosten ansteigen. Sämtliche obigen be
kannten Konstruktionen haben solche Probleme, daß es
schwierig ist, die Wanderung völlig zu verhindern, und
daß die Lebensdauer der Einrichtung erheblich kurz ist.
Bei der neueren optischen Anwendung oder auf dem Anwendungs
feld wie dem einer Halbleiterherstellungsvorrichtung od.
dgl. sind, auch wenn ein Verschiebungsbetrag klein ist,
die Anforderungen an die Verbesserung der Feuchtigkeits
dichtheit und Dauerhaftigkeit noch strenger. Die her
kömmlichen Konstruktionen können diesen strengen Anforde
rungen nicht genügen.
Auf dem Gebiet des keramischen Kondensators wurde ein
Aufbau offenbart, bei dem die inneren Elektroden im Laminat
abgedichtet sind und die Außenoberflächen des Laminats
durch die äußere Elektrode bedeckt sind (z. B. "Magazine
of the Institute of Electronics, Information and
Communication Engineers of Japan", Separate Volume,
Vol. 70, No. 1, Seiten 109-112, Januar 1987). Da jedoch
bei einem solchen keramischen Kondensator eine Verschie
bung in der Laminierrichtung fast gleich Null ist, wird
dort die Erzeugung von Rissen, die durch eine Beanspruchung
im Grenzbereich zwischen dem Verschiebungsteil und dem
Nichtverschiebungsteil in der Laminatverschiebungseinrich
tung verursacht werden, nicht in Betracht gezogen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Überwindung
der erwähnten Nachteile der bekannten Techniken eine Lami
natverschiebungseinrichtung mit einer hohen Dauerhaftig
keit zu entwickeln, die die Wanderung und das Entstehen
von Rissen u. dgl. ohne besondere Kostensteigerung völlig
vermeiden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Laminatverschiebungseinrichtung
gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
weiteren Ansprüchen gekennzeichnet.
Im Rahmen der Erfindung können die Verbindungsteile der
inneren Elektroden mit der jeweiligen äußeren Elektrode
an den gegenüberliegenden Seitenoberflächen, der gleichen
Seitenoberfläche oder den benachbarten Seitenoberflächen
des Laminats gebildet sein.
Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau werden die inneren Elek
troden, die beispielsweise aus einem Material des Silber
systems bestehen, völlig im Laminat abgedichtet, und der
Kontakt mit der Außenatmosphäre läßt sich völlig verhin
dern, so daß das Eindringen der in der Außenatmosphäre
enthaltenen Feuchtigkeit unterbunden werden kann.
Andererseits wird, da die Breitenabmessung des Nicht
verschiebungsteils, der nahe dem Seitenteil des Laminats
gebildet ist, auf einen Wert eingestellt ist, der gleich
dem oder größer als die Hälfte der Breitenabmessung des
Verschiebungsteils ist, die Stärke des Nicht
verschiebungsteils gesichert, und die Einrichtung kann
eine Beanspruchung, die im Grenzteil zwischen dem Nicht
verschiebungsteil und dem Verschiebungsteil erzeugt wird,
ausreichend beherrschen.
Da die erfindungsgemäße Einrichtung, wie vorstehend er
wähnt, aufgebaut ist und arbeitet, lassen sich die inneren
Elektroden vollkommen abdichten, läßt sich die Wanderung
völlig vermeiden, kann die Feuchtigkeitsabdichtung erheb
lich verbessert werden, und die Einrichtung kann ihre
Funktion auch in einer Hochfeuchtigkeitsumgebung befriedi
gend erfüllen. Außerdem ist, da die Stärke des Nichtver
schiebungsteils gesichert werden kann, die Einrichtung
besonders für eine optische Anwendung und ein Anwendungsgebiet
einer Halbleiterfertigungsvorrichtung u. dgl. geeignet,
wo eine hohe Dauerhaftigkeit und Verläßlichkeit erfor
derlich sind, auch wenn der Verschiebungsbetrag klein
ist. Es ergibt sich auch der Vorteil, daß der Anwendungs
bereich vergrößert werden kann.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschau
lichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigen:
Fig. 1A eine schematische Seitenansicht eines Haupt
abschnitts eines Ausführungsbeispiels der
Erfindung;
Fig. 1B einen Querschnitt nach der Linie C-C in
Fig. 1A;
Fig. 1C einen Querschnitt nach der Linie D-D in
Fig. 1A;
Fig. 2 ein Diagramm zur Darstellung der Beziehungen
zwischen dem Wert von B/A, dem Verschiebungs
betrag und dem Fehlerfreianteil (Überlebens
anteil);
Fig. 3A bis 3G Draufsichten zur Darstellung von Beispielen
der Ebenenprojektionsumrißformen der inneren
Elektroden gemäß der Erfindung;
Fig. 4 die schon erläuterte schematische Darstellung
eines Beispiels einer Laminatverschiebungs
einrichtung des abwechselnden Elektrodentyps;
und
Fig. 5 die schon erläuterte schematische Darstellung
eines Beispiels einer Laminatverschiebungs
einrichtung des Gesamtoberflächen-Elektroden
typs.
Fig. 1A ist eine Seitenansicht eines Hauptabschnitts gemäß
einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 1B und 1C
sind Querschnitte nach den Linien C-C bzw. D-D in Fig. 1A.
In diesen Darstellungen sind die gleichen Teile und Bau
elemente wie die in Fig. 4 und 5 gezeigten mit den gleichen
Bezugszeichen bezeichnet. Hierin werden die dünnen Platten
1 beispielsweise folgendermaßen gebildet. Zunächst wird
ein Rohmaterial mit 62,36 Gew.-% PbO, 4,54 Gew.-% SrCO3,
11,38 Gew.% TiO2, 20,60 Gew.-% SrO2 und 1,12 Gew.-% Sb2O3
mit einer Kugelmühle 24 Stunden gemischt. Danach wird
es eine Stunde bei 800°C calciniert. Nach dem Mahlen
des calcinierten Pulvers wird diesem Polyvinylbutyral
zugesetzt. Das erhaltene Pulver wird in Trichlen disper
giert, um dadurch einen Schlamm zu bilden. Das erhaltene
gemischte Material wird geformt, um eine streifenartige
dünne Platte mit einer Dicke von 100 µm durch ein
Abstreifmesserverfahren zu erhalten. Dann wird eine
leitende Platinpaste oder Silber-Palladiumpaste zur Bil
dung der inneren Elektroden 2a und 2b auf die Oberfläche
der dünnen Platte 1 durch Siebdruck aufgebracht. Dabei
werden, wie in den Fig. 1B und 1C gezeigt, die inneren
Elektroden 2a und 2b derart gebildet, daß die Ebenenpro
jektionsflächen kleiner als eine Ebenenprojektionsfläche
der dünnen Platte 1 sind. Nur die Verbindungsteile 21a
und 21b mit den äußeren Elektroden 3a und 3b (siehe Fig. 1A)
werden bis zu den Rändern der dünnen Platten 1 ausgebildet.
Eine Mehrzahl von z. B. 100 dünnen Platten 1 mit den,
wie oben erwähnt, ausgebildeten inneren Elektroden 2a
und 2b werden abwechselnd laminiert und unter Druck fest
verbunden. Danach werden sie zu einem Laminat mit vorbe
stimmter Bemessungsform gebildet, und ein Bindemittel
austreibungsverfahren wird bei 500°C durchgeführt. An
schließend wird das Laminat in Sauerstoff 1 bis 5 Stunden
bei einer Temperatur von 1050 bis 1200°C gesintert und
zu dem Laminat 5 mit vorbestimmten Abmessungen ausgebildet.
Die Abmessungen des Laminats 5 werden beispielsweise auf
3×3×10 l (mm) oder 50×50×10 l (mm) eingestellt.
Dann werden die äußeren Elektroden 3a und 3b gebildet.
Dabei ist es zweckmäßig, die äußeren Elektroden 3a und
3b über die ganzen Breitenabmessungen der Verbindungs
teile 21a und 21b der inneren Elektroden 2a und 2b auszu
bilden. In den Seitenteilen des, wie oben erwähnt, gebil
deten Laminats 5 liegen nur die dünnen Platten 1 und die
äußeren Elektroden 3a und 3b frei, und die inneren Elek
troden 2a und 2b sind völlig im Laminat abgedichtet. In
Fig. 1A bezeichnet A eine Breitenabmessung eines Ver
schiebungsteils 8, der so ausgebildet ist, daß die Pro
jektionen der inneren Elektroden 2a und 2b in der Laminier
richtung überlappt werden. B bezeichnet eine Breitenab
messung eines Nichtverschiebungsteils 9, der zwischen
dem Rand des Verschiebungsteils 8 und der Seitenober
fläche des Laminats 5 gebildet wird.
Bei dem, wie vorstehend erläutert, gebildeten Laminat
5 wurden der Wert von B/A, der Verschiebungsbetrag und
der Fehlerfreianteil (Überlebensanteil) gemessen und aus
gewertet. Im obigen Fall wurde die Breitenabmessung A
des Verschiebungsteils 8 in Fig. 1A auf 10 mm bzw. 5 mm
bzw. 3 mm eingestellt, und die Breitenabmessung B des
Nichtverschiebungsteils 9 wurde entsprechend bezüglich
der Werte der Breitenabmessung A geändert. Der Fehlerfrei
anteil (Überlebensanteil) bezeichnet einen Anteil der
Zahl von verbleibenden guten Laminaten 5 in dem Fall,
wo bis zu zwanzig Laminate 5 für jede der obigen Breiten
abmessungen A und B gebildet wurden, eine Anlegespannung
im Bereich von 0 bis 150 V mit einer Frequenz von 4 Hz ein/
ausgesteuert wurde, die ein/aus-Vorgänge 5×106 Male er
folgten und danach Risse aufgrund der Beanspruchung des
Grenzteils zwischen dem Verschiebungsteil 8 und dem Nicht
verschiebungsteil 9 nicht auftraten.
Fig. 2 ist ein Diagramm zur Darstellung der Beziehungen
zwischen dem Wert von B/A, dem Verschiebungsbetrag und
dem Fehlerfreianteil (Überlebensanteil). Im Diagramm zei
gen Kurven a, b und c Verschiebungsbeträge entsprechend
den Laminaten, bei denen die Breitenabmessungen A der
Verschiebungsteile auf 10 mm, 5 mm und 3 mm eingestellt
wurden. Eine Kurve d zeigt einen Fehlerfreianteil (Über
lebensanteil). Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sinken
die Verschiebungsbeträge nach und nach mit einem Anstieg
bei B/A, wie durch die Kurven a, b und c gezeigt wird.
Wie man offenbar auch aus Fig. 1A versteht, ist dies der
Fall, weil der Verschiebungsbetrag des Verschiebungsteils
8 beschränkt wird, wenn der Anteil des Nichtverschiebungs
teils 9 wächst. Wenn B/A = 0 ist, ist die Einrichtung
vom Gesamtoberflächen-Elektrodentyp (siehe Fig. 5), und
es wird beispielsweise ein Kunstharzüberzug des Polyimid
systems vorgesehen, um zu vermeiden, daß die inneren Elek
troden 2a und 2b an den Seitenteilen des Laminats 5 frei
liegen. Wie durch die Kurve d gezeigt wird, ist in einem
Bereich, wo B/A kleiner als 0,5 ist, die Breitenabmessung
B des in Fig. 1A gezeigten Nichtverschiebungsteils 9 klein.
Daher fehlt eine Stärke, die die Belastung aushalten kann,
die im Grenzbereich zwischen dem Verschiebungsteil 8 und
dem Nichtverschiebungsteil 9 erzeugt wird, und es tritt
eine Erscheinung, daß die dünne Platte 1 bricht, häufig
auf, und es wurde gefunden, daß der Fehlerfreianteil
(Überlebensanteil) sich erheblich verringert. Daher ist
es bei der optischen Anwendung und auf dem Anwendungsgebiet
der Halbleiterfertigungsvorrichtung od. dgl. zweckmäßig,
B/A auf 0,5 oder darüber einzustellen, um mit Sicherheit
die Dauerhaftigkeit und Verläßlichkeit unter Berücksichtigung
einer Bedingung zu verbessern, daß ein Verschiebungsbetrag,
der für eine Laminatverschiebungseinrichtung benötigt
wird, gleich oder unter 10 µm ist.
Die Fig. 3A bis 3G sind Draufsichten zur Veranschaulichung
von Beispielen der Ebenenprojektionsumrißformen der inneren
Elektroden gemäß der Erfindung. In den Figuren sind die gleichen
Teile und Bauelemente wie die in den Fig. 1A bis 1C gezeigten
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Fig. 3A zeigt
ein Beispiel, bei dem die Verbindungsteile 21a und 21b
der inneren Elektroden 2a und 2b an zwei benachbarten
Seitenoberflächen der dünnen Platten 1 freiliegen. Die
Fig. 3B bis 3G zeigen Beispiele, bei denen die Verbindungs
teile 21a und 21b so ausgebildet sind, daß die Breitenab
messungen geringer als die restlichen Breitenabmessungen
der inneren Elektroden 2a und 2b sind. Mit diesen Formen
lassen sich die Breitenabmessungen der äußeren Elektroden
3a und 3b verringern. Die Fig. 3C und 3E zeigen die Fälle,
wo die Verbindungsteile 21a und 21b an der gleichen Seiten
oberfläche der dünnen Platten 1 freiliegen. Bei den vor
stehenden Varianten lassen sich (nicht dargestellte) An
schlußdrähte, die mit den äußeren Elektroden 3a und 3b
verbunden werden, bequem handhaben. Durch Ausbildung der
Einrichtung, wie sie in Fig. 3E dargestellt ist, lassen
sich die Kriechwege zwischen den Verbindungsteilen 21a
und 21b und zwischen den äußeren Elektroden 3a und 3b
auf große Werte einstellen. Die Fig. 3F und 3G zeigen
die Fälle, wo die Ebenenprojektionsumrißformen der inne
ren Elektroden 2a und 2b Kreisform bzw. Achteckform auf
weisen.
Obwohl die Ausführungsbeispiele bezüglich des Falls be
schrieben wurden, wo die Ebenenprojektionsumrißform
jeder der dünnen Platten, die das Laminat ergeben, qua
dratisch ist, kann sie auch auf irgendeine andere geo
metrische Form, wie z. B. Rechteck, Vieleck, Kreis oder
Ellipse abgewandelt werden. Dies gilt auch für die inne
ren Elektroden. Weiter ist die Erfindung, obwohl die Aus
führungsbeispiele bezüglich der Herstellungsart beschrie
ben wurden, bei der das Siebdruckverfahren als Mittel
zur Bildung der inneren und äußeren Elektroden verwendet
wurde, darauf nicht beschränkt. Die gleichartige Wirkung
läßt sich auch unter Verwendung anderer Mittel, wie z. B.
Plattieren, Dampfabscheiden, Beschichten od. dgl. erhalten.
Weiter läßt sich, obwohl die Ausführungsbeispiele hinsicht
lich des Falls beschrieben wurden, in dem ein piezoelek
trisches Material als elektromechanisches Wandlermaterial
verwendet wurde, eine Wirkung, die der oben erwähnten
sehr ähnlich ist, auch erhalten, indem man ein elektro
striktives Material mit solchen Merkmalen verwendet, daß
eine Polarisation nicht nötig ist, der Verschiebungsbetrag
groß ist, eine Hysterese gering ist u. dgl., weil die
Curietemperatur niedriger als die Raumtemperatur ist.
Als ein solches elektrostriktives Material kann beispiels
weise
(Pb0,916 La0,084) (Zr0,65 Ti0,35)0,979 O₃,
(Pb0,85 Sr0,15) (Zr0,51 Ti0,34 Zn0,0125 Ni0,0375 Nb0,10)O₃,
(Pb0,85 Sr0,15) (Zr0,50 Ti0,30 Zn0,05 Ni0,05 Nb0,10)O₃
(Pb0,85 Sr0,15) (Zr0,51 Ti0,34 Zn0,0125 Ni0,0375 Nb0,10)O₃,
(Pb0,85 Sr0,15) (Zr0,50 Ti0,30 Zn0,05 Ni0,05 Nb0,10)O₃
od. dgl. verwendet werden.
Claims (3)
1. Laminatverschiebungseinrichtung, in der eine Mehrzahl
von aus einem elektromechanischen Wandlermaterial be
stehenden dünnen Platten und eine Mehrzahl von aus
einem leitenden Material bestehenden inneren Elektroden
abwechselnd laminiert sind, wodurch ein Laminat gebildet
wird, und ein Paar von äußeren, abwechselnd mit jeweils
zugehörigen der inneren Elektroden zu verbindenden
Elektroden an Seitenoberflächen des Laminats gebildet
ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Ebenenprojektionsfläche der inneren Elektroden
(2a, 2b) derart kleiner als eine Ebenenprojektionsfläche
der dünnen Platten (1) gemacht ist und nur die Verbin
dungsteile mit den äußeren Elektroden (3a, 3b) an den
Seitenoberflächen des Laminats (5) derart freigelegt
sind, um der Beziehung B/A ≧ 0,5 zu genügen, worin
A die Breitenabmessung eines Verschiebungsteils (8)
bedeutet, der durch Überlappen der Projektionen der
inneren Elektroden (2a, 2b) in der Laminierrichtung
gebildet wird, und
B die Breitenabmessung eines Nichtverschiebungsteils
(9) bedeutet, der zwischen einem Rand des Verschie
bungsteils (8) und der Seitenoberfläche des Laminats
(5) gebildet wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungsteile (21a, 21b) mit den äußeren
Elektroden (3a, 3b) an den gegenüberliegenden Seiten
oberflächen, der gleichen Seitenoberfläche oder den
benachbarten Seitenoberflächen des Laminats (5) gebildet
sind.
3. Laminatverschiebungseinrichtung mit:
dünnen Platten (1), die aus einem elektromechanischen Wandlermaterial bestehen und ein Laminat (5) bilden,
einer Gruppe von inneren Elektroden (2a, 2b), die ab wechselnd an den dünnen Platten (1) fest haften, so daß sie sie laminieren und das Laminat (5) zusammen mit den dünnen Platten (1) bilden, und wobei abwechselnd jeweils eine der inneren Elektroden an einem der Seiten teile des Laminats (5) freiliegend ausgebildet ist und jeweils die andere innere Elektrode am anderen Seitenteil des Laminats (5) freiliegend ausgebildet ist, und
äußeren Elektroden (3a, 3b), die jeweils für diese Seitenteile vorgesehen sind und mit den zugehörigen inneren Elektroden (2a, 2b) verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Ebenenprojektionsfläche, die durch Überlappung der inneren Elektroden (2a, 2b) in der Laminierrichtung gebildet wird, kleiner als eine Ebenenprojektionsfläche, die durch Überlappung der dünnen Platten (1) in der Laminierrichtung gebildet wird, gemacht ist und der Beziehung B/A ≧ 0,5 genügt, worin A die Breitenabmessung eines Teils (8) bedeutet, der durch Überlappen der Projektionen beider der Gruppen der inneren Elektroden (2a, 2b) in der Laminierrichtung gebildet wird, und B die Breitenabmessung eines Teils (9) bedeutet, der zwischen diesem Teil (8) und der Seite des Laminats (5) laminiert ist.
dünnen Platten (1), die aus einem elektromechanischen Wandlermaterial bestehen und ein Laminat (5) bilden,
einer Gruppe von inneren Elektroden (2a, 2b), die ab wechselnd an den dünnen Platten (1) fest haften, so daß sie sie laminieren und das Laminat (5) zusammen mit den dünnen Platten (1) bilden, und wobei abwechselnd jeweils eine der inneren Elektroden an einem der Seiten teile des Laminats (5) freiliegend ausgebildet ist und jeweils die andere innere Elektrode am anderen Seitenteil des Laminats (5) freiliegend ausgebildet ist, und
äußeren Elektroden (3a, 3b), die jeweils für diese Seitenteile vorgesehen sind und mit den zugehörigen inneren Elektroden (2a, 2b) verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Ebenenprojektionsfläche, die durch Überlappung der inneren Elektroden (2a, 2b) in der Laminierrichtung gebildet wird, kleiner als eine Ebenenprojektionsfläche, die durch Überlappung der dünnen Platten (1) in der Laminierrichtung gebildet wird, gemacht ist und der Beziehung B/A ≧ 0,5 genügt, worin A die Breitenabmessung eines Teils (8) bedeutet, der durch Überlappen der Projektionen beider der Gruppen der inneren Elektroden (2a, 2b) in der Laminierrichtung gebildet wird, und B die Breitenabmessung eines Teils (9) bedeutet, der zwischen diesem Teil (8) und der Seite des Laminats (5) laminiert ist.
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