DE4132723A1 - Laminierte verschiebungseinrichtung - Google Patents
Laminierte verschiebungseinrichtungInfo
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromechanische
Wandlervorrichtung, die als Stellglied in einem Industrie
roboter, einem Überschallmotor usw. verwendet wird, und
insbesondere eine Verbesserung einer laminierten Verschie
bungsvorrichtung, deren Verschiebung durch Schichten einer
Vielzahl dünner Plättchen eines elektromechanischen Wand
lermaterials durch innere Elektroden vergrößert wird.
Eine laminierte piezo-elektrische Vorrichtung zur Verwen
dung in einer Verschiebungsvorrichtung für einen Positio
niermechanismus, eine Bremse etc. in einem X-Y-Gestell
wird mit einem Verfahren hergestellt, bei dem eine Elek
trode an jedem aus einem piezo-elektrischen keramischen
Material bestehenden Plättchen, die eine vorbestimmte Form
besitzen, gebildet wird, um diese zu polarisieren und diese
anschließend direkt oder über dünne metallische Schichten
mit organischem Klebstoff zusammengeheftet werden. Eine
wie beschrieben mit Klebstoff laminierte Verschiebungsvor
richtung hat aber insofern Nachteile, als der Klebstoff
die Verschiebung, die aufgrund der Schwingung der piezo
elektrischen Elemente auftritt, in Abhängigkeit der Ge
brauchsbedingungen absorbiert, daß sich die Klebstoffqua
lität durch hohe Temperaturen oder lange Verwendungsdauer
verschlechtert usw.
Aus diesem Grund wird in der Praxis eine laminierte Ver
schiebungsvorrichtung mit der Struktur eines laminierten
Plattenkondensators verwendet. D.h., daß, wie z. B. in der
Veröffentlichung JP-B-59-32 040 beschrieben, ein pastenar
tiges piezo-elektrisches keramisches Material, das durch
Zugeben von Bindemittel zum Rohstoffpulver und Zusammen
kneten beider erhalten wird, zu einem dünnen Plättchen mit
einer festgelegten Dicke geformt und ein leitendes Mate
rial wie Silber-Palladium etc. auf eine oder beide Ober
flächen dieses dünnen Plättchens unter Bildung von inneren
Elektroden aufgebracht wird. Eine festgelegte Anzahl von
oben beschriebenen dünnen Plättchen werden übereinander
angeordnet, durch Druck miteinander verbunden und weiter
in eine festgelegte Kontur geformt. Danach werden sie
durch Sintern in ein keramisches Material überführt, und
äußere Elektroden werden an zwei seitlichen Oberflächen
eines so erhaltenen laminierten Körpers gebildet. Weil die
enge Haftung an den Verbindungsbereichen der dünnen Plätt
chen aus dem piezo-elektrischen keramischen Material und
den inneren Elektroden der so hergestellten laminierten
Verschiebungsvorrichtung hervorragend und gleichzeitig
ihre thermische Charakteristik stabil ist, hat die
laminierte Verschiebungsvorrichtung insofern Vorteile, daß
sie zufriedenstellend bei hohen Temperaturen verwendet
werden kann und daß die Störungen über einen langen Zeit
raum extrem gering sind.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel der Struktur der laminierten
Verschiebungsvorrichtung, wie sie oben beschrieben ist,
den sog. Typ mit alternierenden Elektroden. In Fig. 3 be
zieht sich die Bezugsziffer 1 auf ein dünnes Plättchen aus
einem piezo-elektrischen keramischen Material, wobei eine
Vielzahl von ihnen übereinander angeordnet und dazwischen
alternierend positive und negative innere Elektroden 2a
und 2b unter Bildung eines laminierten Körpers 5 angeord
net sind. Die inneren Elektroden 2a und 2b sind so ausge
bildet, daß ein isolierender Teil auf einer Seite der dün
nen Plättchen nach außen herausragt oder freiliegt und mit
äußeren Elektroden 3a bzw. 3b verbunden ist, die in der
Laminierungsrichtung liegen und die ihrerseits über das
Lötmittel mit Anschlußdrähten 6 über das Lötmittel 7 ver
bunden sind.
Durch den oben beschriebenen Aufbau wird, wenn Gleichspan
nung über die äußeren Elektroden 3a und 3b angelegt wird,
zwischen den inneren Elektroden 2a und 2b ein elektrisches
Feld aufgebaut und das dünne Plättchen 1 wird in der Dic
kenrichtung durch den longitudinalen Effekt des piezo
elektrischen keramischen Materials ausgedehnt, was zu
einer Verschiebung führt. Bei einem solchen Aufbau tritt
jeodch in den peripheren Bereichen, wo die inneren Elek
troden 2a und 2b nicht übereinander angeordnet sind, nicht
nur keine Deformation auf, sondern sie behindern auch die
Deformation der gesamten Vorrichtung, weil die Intensität
des elektrischen Feldes an den Grenzbereichen in der Nähe
der seitlichen Oberflächen klein ist. Deswegen ist es bei
einer solchen Vorrichtung des Typs der alternierenden
Elektroden nicht möglich, mit hoher Präzision ein Strec
kungsausmaß zu erreichen, das dem elektromechanischen
Wandlermaterial entspricht und weiterhin tritt eine Bela
stungskonzentration im Grenzbereich zwischen dem sich
verschiebenden und dem sich nicht verschiebenden Teil auf.
Daher hat sie den Nachteil, daß die Vorrichtung durch An
legen einer hohen Spannung oder durch Anlegen einer Span
nung über einen langen Zeitraum zerstört wird.
Als Vorrichtung, für die der beschriebene Nachteil vermie
den wird, ist eine laminierte Verschiebungsvorrichtung be
kannt, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, die als so
genannter Gesamtoberflächenelektrodentyp bezeichnet wird,
für die der piezo-elektrische Verschiebungseffekt vergrö
ßert ist (s. z. B. JP-A-58-1 96 068 etc.). In Fig. 4 werden
identische Teile durch die gleichen Bezugsziffern bezeich
net wie in Fig. 3. Die inneren Elektroden 2a und 2b sind
so ausgebildet, daß sie sich über die gesamte Oberfläche
des dünnen Plättchens 1 erstrecken, und eine festgelegte
Anzahl dünner Plättchen sind, ähnlich wie vorher beschrie
ben, übereinander angeordnet. Dann wird auf einer der
seitlichen Oberflächen des so aufgebauten laminierten Kör
pers 5 eine isolierende Schicht 4 aus einem isolierenden
Material für jede zweite Schicht angebracht, wobei sie
einen Rand einer der inneren Elektroden 2a und 2b (z. B.
nur die inneren Elektroden 2b) bedeckt, und weiterhin wird
die äußere Elektrode 3a, die aus einem leitenden Material
besteht, angebracht, wobei sie die seitliche Oberfläche
einschließlich der isolierenden Schicht 4 bedeckt. Auf der
anderen seitlichen Oberfläche des laminierten Körpers 5
wird eine isolierende Schicht 4 am Rand der inneren Elek
troden (z. B. 2a) angebracht, auf der die vorher erwähnte
isolierende Schicht nicht angebracht war, und die andere
äußere Elektrode 3b wird auf der anderen seitlichen
Oberfläche einschließlich der isolierenden Schicht 4 ange
bracht. Die Arbeitsweise der, wie oben beschrieben, aufge
bauten Verschiebungsvorrichtung ist identisch der oben
anhand der Fig. 3 beschriebenen. Es kann aber in einer
Verschiebungsvorrichtung mit einem solchen Aufbau eine
gleichmäßigere Deformation als mit einer solchen mit dem
Aufbau wie in Fig. 3 erreicht werden, und deswegen tritt
keine Belastungskonzentration auf. Folglich kann eine
große Streckung, die diesem elektromechanischen Material
entspricht, erhalten werden, und daher hat sie den Vor
teil, daß mit der Deformation keine Zerstörung auftritt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine laminierte Verschie
bungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, deren Herstel
lung leicht ist, die stark isolierende Eigenschaften und
eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsbeständigkeit besitzt und
selbst bei sehr langer Verwendung keine Störungen auf
weist.
Weiterhin wird eine laminierte Verschiebungsvorrichtung
angestrebt, deren Herstellung leicht ist und deren iso
lierende Eigenschaften selbst dann nicht gestört werden,
wenn sie über einen langen Zeitraum im Bereich hoher Tem
peraturen verwendet wird. Die Aufgabe wird anspruchsgemäß
gelöst.
Für die Anbringung der isolierenden Schicht 4 aus einem
isolierenden Material an den Rändern der inneren Elektro
den 2a und 2b werden das Druckverfahren, das Aufbringungs
verfahren usw., wie oben anhand der Fig. 4 beschrieben,
angewendet. Jedoch sollte, für den Fall, daß diese Verfah
ren angewendet werden, ein fließfähiges isolierenden Mate
rial benutzt werden, und es ist dann schwierig, fest eine
dünne Isolierschicht 4 zu bilden und die Dicke der
Aufbringung zu kontrollieren. Aus diesem Grund ist es un
vermeidbar, daß große Schwankungen der Form und der Größe
der Isolierschicht 4 auftreten. Das führt dadurch zu einem
Problem, daß, wenn die Ausdehnung der Isolierschicht 4 in
der Dickenrichtung oder in der Breitenrichtung groß ist,
dies die Deformation der Vorrichtung behindert und ande
rerseits, wenn die Ausdehnung in der Dicke oder in der
Breite klein ist, dies die Spannungsbeständigkeit herab
setzt.
Um das oben beschriebene Problem zu lösen, wurde ein Ver
fahren vorgeschlagen, bei dem die Isolierschicht 4 durch
Elektrophorese gebildet wird, wobei Glaspulver verwendet
wird (s. z. B. JP-A-63-17 355, JP-A-63-18 351 bis 18 353). Ge
mäß diesen Vorschlägen soll es möglich sein, die isolie
rende Schicht 4 stabil und mit hoher Präzision zu bilden
und eine große Anzahl von Vorrichtungen gleichzeitig zu
bearbeiten. Diese weisen allerdings insofern ein Problem
auf, als die Kriechentfernung zwischen der positiven und
der negativen Elektrode durch die Breitenabmessungen der
isolierenden Schicht begrenzt ist.
Um dieses Problem zu lösen, hat der Anmelder dieser Erfin
dung bereits eine Technik erfunden, bei der Isolierschich
ten aus einem isolierenden Material an den seitlichen
Oberflächen eines laminierten Körpers gebildet werden, die
die inneren Elektroden zu kreuzen, und wobei äußere Elek
troden gebildet werden, nachdem darin Rillen mittels eines
Ritzgerätes etc. in Bereichen erzeugt wurden, die jeder
zweiten inneren Elektrode entsprechen (siehe
JP-A-3-1 55 180).
Eine innere Elektrode aus einem leitenden Material wird
auf einer Oberfläche eines dünnen Plättchens, das aus
einem Material mit der Funktion eines elektromechanischen
Wandlers besteht, gebildet. Dann wird ein laminierter Kör
per durch Übereinanderschichten dünner Plättchen erzeugt,
wobei auf der Oberfläche von jedem die innere Elektrode
gebildet wird. Auf den seitlichen Oberflächen dieses lami
nierten Körpers werden isolierende Schichten angebracht,
die die seitlichen Oberflächen dieser inneren Elektroden
kreuzen. Dann werden darin auf den isolierenden Schichten
in den Bereichen, die den seitlichen Oberflächen der inne
ren Elektroden entsprechen, Rillen angebracht.
Weitere werden äußere Elektroden an den isolierenden
Schichten so angebracht, daß die oben beschriebenen Rillen
gekreuzt werden. Auf diese Art und Weise ist es möglich,
die äußeren Elektroden und die inneren Elektroden zu
verbinden, wodurch sie einander entsprechen. Anschließend
werden mit den äußeren Elektroden Anschlußdrähte verbun
den, die diesen Spannung liefern. Die Breite der Rillen in
den oben beschriebenen isolierenden Schichten ist geringer
als 2 t, vorzugsweise t, wobei t die Dicke des dünnen
Plättchens bezeichnet.
Wegen des oben beschriebenen Aufbaus wird ein Eindringen
von Feuchtigkeit fast vollständig verhindert, weil die
Verbindung der seitlichen Oberflächen des laminierten Kör
pers mit der Atmosphäre unterbrochen ist. Eine weitere
Störung der Elektroden aufgrund von Migration etc. wird
verhindert.
Wie oben angegeben, kann eine laminierte Verschiebungs
vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung leicht her
gestellt werden, besitzt ein hohes Isolationsvermögen und
eine hervorragende Feuchtigkeitsbeständigkeit und wird,
selbst wenn sie über einen langen Zeitraum benutzt wird,
nicht zerstört.
Weiter kann durch die laminierte Verschiebungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht werden, daß das
Isolationsvermögen erhöht wird, weil die Kriechentfernung
zwischen den Elektroden, verglichen mit dem Typus des
Standes der Technik, wie er in Fig. 4 dargestellt ist,
ansteigt.
In neuerer Zeit werden laminierte Verschiebungsvorrichtun
gen oft in einem Hochtemperaturbereich von ungefähr 150°C
verwendet. In der laminierten Verschiebungsvorrichtung ge
mäß der vorliegenden Erfindung wird im allgemeinen anorga
nisches Glas als Material für die Isolierschichten verwen
det. Für den Fall, daß solches anorganisches Glas in dem
oben beschriebenen Hochtemperaturbereich verwendet wird,
kann es passieren, daß das anorganische Glas mit dem Glas
anteil in den äußeren Elektroden reagiert und daß die lei
tende Komponente, die die äußeren Elektroden ausmacht, in
die isolierenden Schichten eindringt, wodurch Isolations
defekte auftreten. Weiterhin kommt es vor, daß anorgani
sches Glas während des Zusammenbackens austritt und es
schwierig ist, es in der Dickenrichtung in einer vorbe
stimmten Größe zu formen. Weiterhin mangelt es einer sol
chen Isolierschicht an Elastizität, und es können durch
Expansion und Kontraktion der dünnen Plättchen Risse ge
bildet werden. Ferner treten dadurch Probleme auf, daß
Defekte in den bearbeiteten Bereichen erzeugt werden kön
nen, wenn die Rillen in den Isolierschichten gebildet wer
den, wodurch Isolationsdefekte auftreten.
Die laminierte Verschiebungsvorrichtung gemäß der vorlie
genden Erfindung, die nicht nur die Beseitigung der oben
genannten Probleme erlaubt, sondern deren Isolationswider
stand auch in einem hohen Ausmaß erhalten bleibt, selbst
wenn sie in einem Hochtemperaturbereich benutzt wird und
die auch leicht herzustellen ist, wird unten beschrieben.
Für eine laminierte Verschiebungsvorrichtung, bei der eine
Vielzahl von dünnen Plättchen aus einem elektromechani
schen Wandlermaterial und eine Vielzahl von inneren Elek
troden aus einem leitenden Material, die so gestaltet
sind, daß sie näherungsweise identische ebene Konturen und
Kontaktflächen besitzen, unter Bildung eines laminierten
Körpers alternierend übereinander geschichtet werden, und
ein Paar äußere Elektroden an den seitlichen Oberflächen
dieses laminierten Körpers angeordnet werden, von denen
jede mit jeder zweiten inneren Elektrode zu verbinden ist,
wird eine Technik angewendet, bei der die Isolierschicht
zwischen jeder der äußeren Elektroden und den inneren
Elektroden, die von ihnen im nicht verbundenen Zustand
isoliert sein sollten, aus einem kristallinen anorgani
schen Material besteht, das zu 5 bis 45 Gew.-% in PbO
überführtes Pb enthält.
Weiterhin wird eine andere Technik angewendet, bei der
eine Reaktionsschicht, die an der Grenzfläche zwischen den
Isolierschichten, die sich zwischen den äußeren und den
inneren Elektroden befindet, erzeugt wird, um diese in
einem nicht verbundenen Zustand voneinander zu isolieren,
und die oben beschriebenen dünnen Plättchen in einer Dicke
von weniger als 2 µm erzeugt werden.
In der oben beschriebenen Erfindung ist es nicht anzustre
ben, daß der Gehalt an in PbO überführtem Pb kleiner als
5 Gew.-% ist, weil in diesem Fall der Vorgang, der die
zwischen den Isolierschichten und den dünnen Plättchen
gebildete Reaktionsschicht unterbindet, nicht zufrieden
stellend erwartet werden kann. Auf der anderen Seite ist
es unpassend, wenn der Gehalt des in PbO überführten Bleis
45 Gew.-% überschreitet, weil dieses in diesem Fall wäh
rend des Betriebs aufgrund einer überschüssigen
Glaskomponente nicht nur leicht bricht, sondern auch mit
dem Glasanteil in den äußeren Elektroden reagiert und lei
tende Komponente in die Isolierschichten eindringt, wo
durch der Isolationswiderstand herabgesetzt wird. Weiter
hin ist es nicht günstig, daß die Dicke der Reaktions
schicht 2 µm überschreitet, weil dies den Isolationswider
stand herabsetzt.
Insbesondere ist ein Gehalt an PbO von 20 bis 40 Gew.-%
und eine Dicke der Reaktionsschicht von weniger als 1 µm
geeignet, die oben erwähnten Probleme zu überwinden.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau ist es nicht nur mög
lich, die Extraktion von Pb aus den dünnen Plättchen durch
die Isolierschichten zu unterdrücken, sondern auch die
Bildungstemperatur der Reaktionsschicht, die zwischen
ihnen gebildet wird, und somit den Isolationswiderstand zu
erhöhen, während die elektromechanische Wandlercharakte
ristik erhalten bleibt.
Wie oben erklärt, können die folgenden Effekte durch wei
tere Verbesserung der oben beschriebenen Erfindung er
reicht werden.
- 1) Weil die Isolierschichten aus einem kristallinen anor ganischen Material bestehen, ist es möglich, ihre Reaktion mit der Glasmasse in den äußeren Elektroden, das Austreten beim Zusammenbacken und die Erzeugung von Defekten wie Rissen beim Betrieb, Brechen bei mechanischer Arbeit usw. vollständig zu vermeiden.
- 2) Weil in den Isolierschichten PbO enthalten ist, ist es möglich, Funktionsstörungen der laminierten Verschiebungs vorrichtung aufgrund der Extraktion von PbO aus den Materialien, die den laminierten Körper ausmachen, und/oder Erzeugung der Reaktionsschicht an der Grenzfläche zu verhindern.
- 3) Weil sie nicht nur bei Raumtemperatur, sondern beson ders auch im Hochtemperaturbereich ein gutes Isolations vermögen hat, ist sie für die Verwendung im Hochtemperaturbereich geeignet.
- 4) Weil keine speziellen Mittel zur Bildung der Isola tionsschichten und zur Herstellung des kristallinen an organischen Materials nötig sind, sondern konventionelle Mittel dafür verwendet werden können, ist ihre Herstellung einfach.
Die Erfindung wird durch die in der Zeichnung veranschau
lichten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1A ist eine Fotografie, die das Korngefüge in der
Nähe der Grenzfläche zwischen den Isolierschichten
und den dünnen Plättchen in einem Ausführungsbei
spiel zeigt, bei dem PbO den Isolierschichten
einer laminierten Verschiebungsvorrichtung gemäß
der vorliegenden Erfindung zugesetzt ist;
Fig. 1B ist eine Fotografie, die das Korngefüge in der
Nähe der Grenzfläche zwischen den Isolierschichten
und den dünnen Plättchen in einem Ausführungsbei
spiel zeigt, bei dem den Isolierschichten einer
laminierten Verschiebungsvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung kein PbO zugesetzt ist;
Fig. 2A ist ein Diagramm, das die durch EPMA (Elektronen
testanalysator) erhaltenen Ergebnisse der Analyse
in der Nähe der Grenzfläche, die in Fig. 1A darge
stellt ist, zeigt;
Fig. 2B ist ein Diagramm, das die durch EPMA erhaltenen
Ergebnisse der Analyse in der Nähe der Grenzflä
che, die in Fig. 1B dargestellt ist, zeigt;
Fig. 3 ist ein Schema zur Erklärung einer laminierten
Verschiebungsvorrichtung, die dem Stand der Tech
nik entspricht (alternierender Elektrodentyp);
Fig. 4 ist ein Schema zur Erklärung einer anderen lami
nierten Verschiebungsvorrichtung gemäß dem Stand
der Technik (Gesamtoberflächenelektrodentyp);
Fig. 5A und 5B sind perspektivische Ansichten zur Erklä
rung der Herstellungsschritte einer laminierten
Verschiebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 5C ist eine perspektivische Ansicht zur Erklärung der
laminierten Verschiebungsvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 5D ist eine perspektivische Ansicht zur Erklärung
eines Zustands, in dem die laminierte Verschie
bungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
mit einer Deckschicht bedeckt ist; und
Fig. 5E ist eine perspektivische Ansicht zur Erklärung
eines anderen Zustands, in dem die laminierte Ver
schiebungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung
mit einer Deckschicht bedeckt ist.
Fig. 5A und 5C sind perspektivische Ansichten, die den
grundlegenden Teil der vorliegenden Erfindung zeigen, in
denen Teile, die mit denen in den Fig. 3 und 4 identisch
sind, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet werden.
In den Fig. 5A bis 5C, z. B., wird zuerst Rohmaterial, das
z. B. aus 62,36 Gew.-% PbO, 4,54 Gew.-% SrCO3, 11,38 Gew.-%
TiO2, 20,6 Gew.-% ZrO2 und 1,12 Gew.-% Sb2O3 besteht pro
visorisch für eine Stunde bei 800°C gesintert, nachdem
sie in einer Kugelmühle gemischt wurden. Nachdem das so
provisorisch gesinterte Pulver pulverisiert ist, wird
Polyvinylbutylal hinzugegeben. Dieses Gemisch wird in Tri
chlorethylen dispergiert, um es dünnflüssig zu machen, und
das gemischte Material wird zu einem blattförmigen dünnen
Plättchen durch das Abstreifverfahren 100 µm dünn ausge
formt.
Dann wird z. B. leitende Platinpaste oder Silber-Palladium
paste zur Bildung innerer Elektroden 2a und 2b auf der ge
samten Oberfläche dieses dünnen Plättchens 1 durch Sieb
druck aufgetragen; z. B. werden 100 dünne Plättchen 1 mit
inneren Elektroden 2a und 2b, die wie beschrieben gebildet
wurden, übereinander angeordnet, so daß das dünne Plätt
chen und die innere Elektrode alternieren, und durch Druck
zusammengepreßt.
Danach wird dieser Preßling zu einer festgelegten Abmes
sung und Form unter Erhalt laminierter Körper geschnitten.
Nachdem das Bindemittel bei 500°C entfernt worden ist,
werden sie für 1-5 h bei einer Temperatur von 1050 bis
1200°C in einer Sauerstoffatmosphäre gesintert. Dann wer
den sie zu einer festgelegten Größe unter Bildung des la
minierten Körpers 5 geschnitten. Die Größe dieses lami
nierten Körpers ist z. B. 5×5×10 l (mm) oder
10×10×10 ml, wobei l die Länge bedeutet. Anschließend
werden Isolierschichten 7a und 7b, die aus einem Isolier
material bestehen, auf aneinander angrenzenden seitlichen
Oberflächen dieses laminierten Körpers 5 gebildet, wobei
diese die inneren Elektroden 2a und 2b kreuzen.
In den Fig. 5B, bedeuten 8a und 8b Rillen, die in Berei
chen auf den Isolierschichten 7a und 7b, die den inneren
Elektroden 2a und 2b entsprechen, z. B. mittels eines Ritz
werkzeugs etc. erzeugt werden. In Fig. 5C können die äuße
ren Elektroden 3a und 3b und die inneren Elektroden 2a und
2b in entsprechender Zuordnung miteinander verbunden wer
den, wenn die äußeren Elektroden 3a und 3b auf den Iso
lierschichten 7a und 7b so gebildet werden, daß sie die
Rillen 8a bzw. 8b kreuzen. Anschließend wird der gesamte
laminierte Körper mit einer Deckschicht 9 bedeckt, wie in
Fig. 5D gezeigt, und die äußeren Elektroden 3a und 3b wer
den zur Versorgung mit Spannung mit Hilfe von Lötmittel
mit Anschlußdrähten verbunden. Vorzugsweise wird die Deck
schicht 9, wie folgt, gebildet: feines Pulver, das aus an
organischen Materialien, wie z. B. SiO2, Al2O3, Glas usw.
besteht, wird unter Erhalt einer pastenförmigen Mischung
mit einem flüssigen Bindemittel gemischt. Dieses Gemisch
wird in einer Dicke von mehreren µm auf den laminierten
Körper aufgetragen und getrocknet. Es wird anschließend
noch zwei weitere Male aufgetragen und die 3 so erhaltenen
Schichten werden zusammen polymerisiert. Nachdem die äuße
ren Elektroden mit den Anschlußdrähten verlötet sind, wer
den die seitlichen Oberflächen des laminierten Körpers 5
z. B. mit Epoxidharz weiter bedeckt. Zu diesem Zeitpunkt
können die gesamten seitlichen Oberflächen des laminierten
Körpers mit Ausnahme der Anschlußdrähte 9a und 9b mit der
Deckschicht 9 bedeckt sein.
Aufgrund des oben beschriebenen Aufbaus kann der Effekt
erhalten werden, daß es möglich ist, den Kriechweg zwi
schen den Elektroden, verglichen mit der in Fig. 4, zu
vergrößern und so das Isolationsvermögen zu steigern.
In neuerer Zeit besteht die Notwendigkeit, eine laminierte
Verschiebungsvorrichtung in einem Hochtemperaturbereich,
z. B. bei 150°C, zu verwenden, Es wurde erkannt, daß es
einige Punkte gab, die weiter zu verbessern waren, auch in
der oben beschriebenen Erfindung. D.h., in den Fig. 5A bis
5C sind die Isolierschichten 7a und 7b zwischen den äuße
ren Elektroden 3a und 3b und den internen Elektroden 2a
und 2b angeordnet, die im nichtverbundenen Zustand vonein
ander isoliert sein müssen. Im allgemeinen wird anorgani
sches Glas als Material zur Bildung der Isolierschichten
7a und 7b verwendet. Für den Fall, daß solches anorgani
sches Glas im Hochtemperaturbereich benutzt wird, können
die Isolierschichten 7a und 7b mit der Glasmasse in den
äußeren Elektroden 3a und 3b reagieren und so kann eine
leitende Komponente der äußeren Elektroden 3a und 3b in
die Isolierschichten 7a und 7b eindringen, wodurch Isola
tionsdefekte erzeugt werden. Weiterhin ist es, weil beim
Backen anorganisches Glas austritt, schwierig, die Iso
lierschichten 7a und 7b in einer festgelegten Größe und
Dicke zu erzeugen. Ferner kann es, weil die Isolier
schichten 7a und 7b eine ungenügende Elastizität aufwei
sen, passieren, daß durch die Expansion und Kontraktion
des dünnen Plättchens 1 Risse entstehen, was zu Isola
tionsdefekten führt. Weiterhin kann in der Nähe von be
arbeiteten Bereichen Bruch auftreten, wenn die Rillen 8a
und 8b in den isolierenden Schichten 7a bzw. 7b gebildet
werden. Als Ergebnis treten Probleme dadurch auf, daß
leicht Isolationsdefekte erzeugt werden können usw. Für
den Fall, wo die Isolierschichten 7a und 7b aus einem
üblichen keramischen Material statt des oben beschriebenen
anorganischen Glas bestehen, wird PbO im piezo-elektri
schen keramischen Material, das den laminierten Körper 5
ausmacht, während des Sinterns verdampft, was die piezo
elektrische Charakteristik verschlechtert, weil die Sin
tertemperatur hoch ist (800 bis 850°C). Weiterhin tritt
ein Problem dadurch auf, daß der Isolationswiderstand wäh
rend des Betriebs der Vorrichtung verschlechtert wird, was
zum Durchschlag der Isolation führen kann, weil eine Reak
tionsschicht an der Grenzfläche zwischen den Isolier
schichten und den dünnen Plättchen 1, die aus einem piezo
elektrischen keramischen Material bestehen, erzeugt wird.
Unten wird nun eine andere laminierte Verschiebungsvor
richtung erklärt, mit der nicht nur das oben beschriebene
Problem gelöst werden kann, den Isolationswiderstand auf
einem hohen Wert zu halten, selbst wenn sie in einem Hoch
temperaturbereich benutzt wird, sondern die auch leicht
hergestellt werden kann.
Z.B. wird durch die schon erklärte Technik ein laminierter
Körper 5 von z. B. 5×5×10 l (mm), wie in Fig. 5A ge
zeigt, erzeugt. Eine Grundzusammensetzung, wie sie unten
angegeben ist, wird als anorganisches Material zur Bildung
der Isolierschichten 7a und 7b verwendet.
BaCO₃ | |
20 Gew.-% | |
TiO₂ | 13 Gew.-% |
ZrO2 | 3 Gew.-% |
Al₂O₃ | 17 Gew.-% |
SiO₂ | 30 Gew.-% |
ZnO | 17 Gew.-% |
Pb3O4 oder PbO wird in unterschiedlichen Anteilen gemäß
einer später angegebenen Tabelle dazugegeben.
Die beschriebene Grundzusammensetzung ist ein Isolations
material für elektronische Teile, das zur Belegung di
elektrischer Substanzen für Dickfilmschaltkreissubstrate
etc. verwendet wird. Dieses Material, dem Pb3O4 oder PbO,
wie oben angegeben, beigegeben wird, wird provisorisch bei
700°C gesintert, nachdem sie in einer Kugelmühle gemischt
worden sind. Das so erhaltene Pulver wird weiter mittels
der Kugelmühle pulverisiert. Methylzellulose und Lösungs
mittel werden diesem Pulver beigegeben, das, um es pasten
förmig zu machen, geknetet wird. Dieses Gemisch wird auf
benachbarte seitliche Oberflächen durch Siebdruck aufge
bracht und bei einer Temperatur von 800 bis 850°C unter
Bildung der Isolierschichten 7a und 7b gesintert (s. Fig.
5A). In diesem Fall ist es nicht wünschenswert, daß die
Sintertemperatur unter 800°C liegt, weil die Sinterung
der Isolierschichten 7a und 7b nicht ausreichend ist. Auf
der anderen Seite ist es ungünstig, daß die Sintertempera
tur 850°C übersteigt, weil PbO aus dem elektromechani
schen Wandlermaterial verdampft, das den laminierten Kör
per 5 ausmacht, und so die elektromechanische Wandlercha
rakteristik verschlechtert wird. Dann werden, wie in Fig.
5B gezeigt, z. B. mittels eines Ritzwerkzeugs die Rillen 8a
und 8b gebildet. Dann wird Silberpaste darauf aufgebracht,
wie in Fig. 5C gezeigt, und bei einer Temperatur von 600
bis 800°C gesintert. Zum Schluß werden die äußeren Elek
troden 3a und 3b gebildet und es werden unter Erhalt der
endgültigen Vorrichtung (in der Figur nicht eingezeich
nete) Anschlußdrähte an sie angelötet. Die Ergebnisse der
Untersuchungen der so hergestellten Vorrichtungen sind in
der nachfolgenden Tabelle angegeben.
Wie man aus der Tabelle klar ersehen kann, ist für Nr. 1
ohne Pb-Gehalt in den Isolierschichten 7a und 7b, die in
den Fig. 5A bis 5C gezeigt sind, die an der Grenzfläche
zwischen den Isolierschichten 7a und 7b und den dünnen
Plättchen 1 erzeugte Reaktionsschicht 10 µm dick, und der
Isolationswiderstand ist erniedrigt. Die obengenannte Re
aktionsschicht wird dünner, und der Isolationswiderstand
nimmt zu, wenn der Anteil an in PbO überführtem Pb wächst.
Für Nr. 9 tritt, weil ein Überschuß an Glaskomponente im
Isoliermaterial auftritt, da der Anteil an in PbO über
führtem Pb zu hoch ist, beim Herstellen der Rillen 8a und
8b in Fig. 5B leicht Bruch auf, und es ist schwierig, die
Vorrichtung herzustellen. Weiterhin reagieren die Isolier
schichten 7a und 7b mit der Glasmasse in den äußeren Elek
troden 3a und 3b, die in Fig. 5C gezeigt sind, und lei
tende Komponente dringt darin ein, was den Isolations
widerstand erniedrigt. Für Nr. 2 ist nicht nur der in PbO
überführte Anteil an Pb unzureichend, sondern es ist auch
die Reaktionsschicht 4 µm dick und der Isolationswider
stand ist auch niedrig. Auf der anderen Seite haben die
Nummern 3-8 einen hohen Isolationswiderstand.
Anschließend wurden Beständigkeitstests, bei denen eine
Gleichspannung von 150 V kontinuierlich an verschiedene
Vorrichtungen bei einer Temperatur von 150°C angelegt
wurden, durchgeführt. Die damit erhaltenen Ergebnisse sind
auch in der Tabelle angegeben. Danach erniedrigten sich
für die Nr. 1, Nr. 2 und Nr. 9 die Isolationswiderstände
allmählich, und die Isolierung brach nach 300 h, 550 h
bzw. 300 h zusammen. Das bedeutet, daß für die Vorrichtun
gen (Nr. 1 und Nr. 2) mit dicken Reaktionsschichten ioni
sierte Silberatome in den äußeren Elektroden 3a und 3b,
wie in Fig. 5C gezeigt, durch die Reaktionsschicht in
Richtung der inneren Elektroden 2a oder 2b auf der Seite
des negativen Pols diffundieren, was den Isolationswider
stand erniedrigt, und daß schließlich ein Durchschlag der
Isolation aufgrund der Tatsache auftritt, daß daran eine
Gleichspannung bei hoher Temperatur angelegt wird. Auf der
anderen Seite tritt für Nr. 9 durch die Erzeugung von Ris
sen bei der Erzeugung der Rillen 8a und 8b ein Durchschlag
der Isolation auf und eine Reaktion der Isolierschichten
7a und 7b mit der Glasmasse in den äußeren Elektroden 3a
und 3b auf. Dagegen ist für die Nummern 3-8 gemäß der vor
liegenden Erfindung die Reaktionsschicht extrem dünn und
so ist der oben beschriebene Diffusionsweg für die ioni
sierten Silberatome unterbrochen. Nach dem Betrieb von 100
h gibt es keine Vorrichtungen, für die die Isolation zu
sammenbricht. Aus den oben beschriebenen Ergebnissen ist
erkennbar, daß die laminierte Verschiebungsvorrichtung ge
mäß der vorliegenden Erfindung für Geräte, die in einem
hohen Temperaturbereich über 100°C, wie eine Vorrichtung
für einen Hochtemperaturmassenfluß-Überwacher verwendet
werden, geeignet ist.
Die Fig. 1A und 1B sind Fotografien, die das Korngefüge in
der Nähe der Grenzfläche zwischen den Isolierschichten und
den dünnen Plättchen in den verschiedenen Ausführungsbei
spielen zeigen. Die Fig. 2A und 2B sind Diagramme, die die
Ergebnisse der Analyse durch EPMA zeigen, und sie sind so
bezeichnet, daß ihre Lagen in der horizontalen Richtung
denen der Fig. 1A bzw. 1B entsprechen. Die Fig. 1A und 2A
beziehen sich auf eine Vorrichtung, bei der den Isolier
schichten in einem Anteil von 32 Gew.-% Pb3O4 zugesetzt
ist, während sich die Fig. 1B und 2B auf eine Vorrichtung
beziehen, bei der ihnen kein Pb3O4 zugesetzt ist. Die in
Fig. 1A und 1B verwendeten Bezugsziffern entsprechen denen
der Fig. 3 und 5.
In Fig. 1B bedeutet die Bezugsziffer 17 die Reaktions
schicht, und es ist ersichtlich, daß diese aufgrund der
Extraktion von Pb im piezo-elektrischen keramischen Mate
rial, das die dünnen Plättchen ausmacht, zu der Seite der
Isolierschicht 7a porös ist, und im Gegensatz dazu kann
man in Fig. 1A die Grenzfläche zwischen dem dünnen Plätt
chen 1 und der Isolierschicht 7a klar erkennen, und es
tritt überhaupt keine Reaktionsschicht dazwischen auf.
Wie oben beschrieben, ist es aufgrund der Tatsache, daß
das die Isolierschicht 7a bildende Material PbO enthält,
möglich, die Erzeugung der Reaktionsschicht 17 an der
Grenzfläche zwischen der Isolierschicht 7a und dem dünnen
Plättchen 1 zu unterdrücken. Dies wird mit den Fig. 2A und
2B klarer. In Fig. 2B nimmt der Gehalt an Pb in der Reak
tionsschicht 17 zwischen dem dünnen Plättchen 1 und der
Isolierschicht 7a kontinuierlich ab, während der Gehalt an
Ti kontinuierlich zunimmt. Das bedeutet, daß die Änderun
gen in der Zusammensetzung des dünnen Plättchens 1 und der
Isolierschicht 7a begleitende Reaktionsschicht 17 durch die
Reaktion zwischen ihnen erzeugt wird. In dieser Reaktions
schicht 17 variieren die Gehalte an Pb und Ti, abhängig
von der Position in der horizontalen Richtung, was darauf
hindeutet, daß Pb und Ti gewandert sind. Im Gegensatz dazu
bleiben in Fig. 2A die Gehalte dieser Elemente im dünnen
Plättchen 1 und der Isolierschicht 7a konstant. Darüber
hinaus variieren sie an der Grenzfläche schrittweise, und
kontinuierliche Variationen, abhängig von der Position in
der horizontalen Richtung, sind nicht erkennbar. Dieses
Ergebnis steht in Übereinstimmung mit dem Ergebnis, daß
die Grenzfläche zwischen dem dünnen Plättchen 1 und der
Isolierschicht 7a in Fig. 1A klar erkennbar ist, was eine
Bestätigung dafür ist, daß zwischen ihnen keine Reaktions
schicht existiert.
Anschließend wurde eine Isolierschicht 7a auf einer
laminierten Verschiebungsvorrichtung gemäß dem Stand der
Technik, wie in Fig. 4 gezeigt, unter Verwendung des vor
her beschriebenen anorganischen Materials, das in PbO
überführtes Pb enthält, ausgebildet. Das heißt, daß ein
pastenartiges Material vorbereitet wird, das dem im vorher
beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendeten ähnlich ist.
Es wird auf den Bereichen durch Siebdruck aufgetragen, wo
die inneren Elektroden 2a und 2b auf den seitlichen Ober
flächen des laminierten Körpers 5 zu bilden sind. Dann
wird es zur Bildung der äußeren Elektroden 3a und 3b bei
einer Temperatur von 800 bis 850°C, ähnlich dem oben be
schriebenen Ausführungsbeispiel, gesintert. Schließlich
werden unter Bildung der Vorrichtung die Anschlußdrähte 6
daran angelötet. Die so hergestellten Vorrichtungen wurden
untersucht. Für die, die unter Verwendung der Isolier
schicht 4 und der Materialien der Nummern 3-8 in der oben
beschriebenen Tabelle hergestellt wurden, war erkennbar,
daß die Erzeugung der Reaktionsschicht an der Oberfläche
zwischen dem dünnen Plättchen 1 und der Isolierschicht 4
unterdrückt werden und die Vorrichtung ähnlich dem vorher
beschriebenen Ausführungsbeispiel einen hohen Isolations
widerstand besitzt. In diesem Fall können die Aufbrin
gungsmethode, das Elektrophoreseverfahren und andere be
kannte Verfahren außer dem Siebdruckverfahren zur Bildung
der Isolierschicht 4 verwendet werden.
Obwohl im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Beispiel
beschrieben wurde, in dem isolierende Keramik eines
SiO2-Al2O3-BaO-ZnO-TiO2-ZrO2-Systems als kristallines
anorganisches Material zur Bildung der Isolationsschichten
4, 7a und 7b verwendet wurde, können auch andere kristal
line anorganische Materialien hierfür eingesetzt werden.
Weiterhin ist es selbstverständlich, daß die vorliegende
Erfindung ohne Berücksichtigung der Form, der Größe und
des Herstellungsverfahrens der laminierten Verschiebungs
vorrichtung angewandt werden kann.
Claims (4)
1. Laminierte Verschiebungsvorrichtung, die eine Mehrzahl
dünner Plättchen (1), bestehend aus einem elektromechani
schen Wandlermaterial zur Bildung eines laminierten Kör
pers (5);
inneren Elektroden (2a, 2b), die auf einer Laminierungs oberfläche der dünnen Plättchen (1) ausgebildet sind und die zwischen den dünnen Plättchen (1) unter Bildung des laminierten Körpers (5) in einer Sandwichstruktur angeord net sind, die bis an die seitlichen Oberflächen des lami nierten Körpers (5) ragen und die alternierend als Elek troden des ersten Leitfähigkeitstypus und des zweiten Leitfähigkeitstypus verwendet werden,
eine erste Isolierschicht (7a), die auf einer seitlichen Oberfläche des laminierten Körpers (5) außer den Berei chen, die den inneren Elektroden (2a), die als Elektroden des ersten Leitfähigkeitstypus verwendet werden und die bis an die seitlichen Oberflächen des laminierten Körpers (5) ragen, ausgebildet ist,
eine zweite Isolationsschicht (7b), die auf einer anderen seitlichen Oberfläche des laminierten Körpers (5) mit Aus nahme der Bereiche, die den inneren Elektroden (2b) ent sprechen, die als Elektroden des zweiten Leitfähigkeitsty pus dienen und die an die seitlichen Oberflächen des lami nierten Körpers (5) ragen, gebildet ist;
eine erste äußere Elektrode (3a), die die inneren Elektro den (2a), die als Elektroden des ersten Leitfähigkeitsty pus verwendet werden und die zu einer seitlichen Oberflä che des laminierten Körpers (5) ragen, elektrisch über brückt; und
eine zweite äußere Elektrode (3b), die die inneren Elektroden (2b) elektrisch überbrückt, die als Elektroden des zweiten Leitfähigkeitstypus verwendet werden und die an die andere seitliche Oberfläche des laminierten Körpers (5) ragen.
inneren Elektroden (2a, 2b), die auf einer Laminierungs oberfläche der dünnen Plättchen (1) ausgebildet sind und die zwischen den dünnen Plättchen (1) unter Bildung des laminierten Körpers (5) in einer Sandwichstruktur angeord net sind, die bis an die seitlichen Oberflächen des lami nierten Körpers (5) ragen und die alternierend als Elek troden des ersten Leitfähigkeitstypus und des zweiten Leitfähigkeitstypus verwendet werden,
eine erste Isolierschicht (7a), die auf einer seitlichen Oberfläche des laminierten Körpers (5) außer den Berei chen, die den inneren Elektroden (2a), die als Elektroden des ersten Leitfähigkeitstypus verwendet werden und die bis an die seitlichen Oberflächen des laminierten Körpers (5) ragen, ausgebildet ist,
eine zweite Isolationsschicht (7b), die auf einer anderen seitlichen Oberfläche des laminierten Körpers (5) mit Aus nahme der Bereiche, die den inneren Elektroden (2b) ent sprechen, die als Elektroden des zweiten Leitfähigkeitsty pus dienen und die an die seitlichen Oberflächen des lami nierten Körpers (5) ragen, gebildet ist;
eine erste äußere Elektrode (3a), die die inneren Elektro den (2a), die als Elektroden des ersten Leitfähigkeitsty pus verwendet werden und die zu einer seitlichen Oberflä che des laminierten Körpers (5) ragen, elektrisch über brückt; und
eine zweite äußere Elektrode (3b), die die inneren Elektroden (2b) elektrisch überbrückt, die als Elektroden des zweiten Leitfähigkeitstypus verwendet werden und die an die andere seitliche Oberfläche des laminierten Körpers (5) ragen.
2. Laminierte Verschiebungsvorrichtung, die
eine Mehrzahl dünner Plättchen (1) aus einem elektromecha
nischen Wandlermaterial zur Bildung eines laminierten Kör
pers (5);
- - eine Gruppe innerer Elektroden (2a, 2b), die auf einer Laminieroberfläche der dünnen Plättchen (1) ausgebildet sind und zwischen den dünnen Plättchen (1) in Form eines Sandwich unter Bildung des laminierten Körpers (5) ange ordnet sind, die an die seitlichen Oberflächen des lami nierten Körpers (5) ragen und die alternierend als Elek troden des ersten Leitfähigkeitstyps und des zweiten Leitfähigkeitstypus verwendet werden;
- - eine erste Isolierschicht (7a), bestehend aus einem kri stallinen anorganischen Material, das in PbO überführtes Pb in einem Anteil von 5 bis 45 Gew.-% enthält, die an einer seitlichen Oberfläche des laminierten Körpers (5) mit Ausnahme von Bereichen, die den inneren Elektroden (2a) entsprechen, die als Elektroden des ersten Leit fähigkeitstypus verwendet werden und die an die seitli chen Oberflächen des laminierten Körpers (5) ragen, aus gebildet wird;
- - eine zweite Isolierschicht (7b), bestehend aus einem kristallinen anorganischen Material, das in PbO über führtes Pb in einem Anteil von 5 bis 45 Gew.-% enthält, die auf einer anderen seitlichen Oberfläche des lami nierten Körpers (5) mit Ausnahme von Bereichen, die den inneren Elektroden (2b), die als Elektroden des zweiten Leitfähigkeitstyps verwendet werden und die an die seit liche Oberfläche des laminierten Körpers (5) ragen, aus gebildet wird,
- - eine erste äußere Elektrode (3a), die die inneren Elek troden (2a), die als Elektroden des ersten Leitfähig keitstyps verwendet werden und die an eine seitliche Oberfläche des laminierten Körpers (5) ragen, elektrisch überbrückt; und
- - eine zweite äußere Elektrode (3b), die die inneren Elek troden (2b), die als Elektroden des zweiten Leitfähig keitstyps verwendet werden und die an die andere seitli che Oberfläche des laminierten Körpers (5) ragt, elek trisch überbrückt, enthält.
3. Laminierte Verschiebungsvorrichtung, die
einen laminierten Körper (5), der durch alternierendes Übereinanderschichten einer Mehrzahl dünner Plättchen (1) aus einem elektromechanischen Wandlermaterial und einer Mehrzahl innerer Elektroden (2a, 2b) aus einem leitfähigen Material, die so ausgebildet sind, daß sie näherungsweise identische ebene Umrißlinien und Kontaktflächen besitzen, gebildet wird;
ein Paar äußere Elektroden (3a, 3b), die auf den seitli chen Oberflächen des laminierten Körpers (5) angeordnet sind und wobei jeder mit jeder zweiten Elektrode verbunden ist; und
eine Isolierschicht (7a, 7b) enthält, die zwischen jeder der äußeren Elektroden (3a, 3b) und den inneren Elektroden (2a, 2b), die von den äußeren Elektroden (3a, 3b) in einem nicht verbundenen Zustand isoliert sein sollten, angeord net ist und die aus einem kristallinen anorganischen Mate rial, das in PbO überführtes Pb in einem Anteil von 5 bis 45 Gew.-% enthält.
einen laminierten Körper (5), der durch alternierendes Übereinanderschichten einer Mehrzahl dünner Plättchen (1) aus einem elektromechanischen Wandlermaterial und einer Mehrzahl innerer Elektroden (2a, 2b) aus einem leitfähigen Material, die so ausgebildet sind, daß sie näherungsweise identische ebene Umrißlinien und Kontaktflächen besitzen, gebildet wird;
ein Paar äußere Elektroden (3a, 3b), die auf den seitli chen Oberflächen des laminierten Körpers (5) angeordnet sind und wobei jeder mit jeder zweiten Elektrode verbunden ist; und
eine Isolierschicht (7a, 7b) enthält, die zwischen jeder der äußeren Elektroden (3a, 3b) und den inneren Elektroden (2a, 2b), die von den äußeren Elektroden (3a, 3b) in einem nicht verbundenen Zustand isoliert sein sollten, angeord net ist und die aus einem kristallinen anorganischen Mate rial, das in PbO überführtes Pb in einem Anteil von 5 bis 45 Gew.-% enthält.
4. Laminierte Verschiebungsvorrichtung, die
einen laminierten Körper (5), der durch alternierendes Übereinanderschichten einer Mehrzahl dünner Plättchen (1), die aus einem elektromechanischen Wandlermaterial bestehen und einer Mehrzahl innerer Elektroden (2a, 2b), die aus einem leitfähigen Material bestehen und die so ausgebildet sind, daß sie näherungsweise identische planare Umrißli nien und Kontaktflächen besitzen, erhalten wird,
- ein Paar äußere Elektroden (3a, 3b), die auf den seitli chen Oberflächen des laminierten Körpers (5) angeordnet sind, wobei jede dieser Elektroden mit jeder zweiten Elektrode verbunden ist; und
Isolierschichten (7a, 7b) enthält, die zwischen den äußeren Elektroden (3a, 3b) und den inneren Elektroden (2a, 2b) so angeordnet sind, daß sie voneinander in einem nicht verbundenen Zustand isoliert sind, wobei eine Reaktionsschicht an der Grenzfläche zwischen den Isolierschichten (7a, 7b) und den dünnen Plättchen (1) die dünner als 2 µm ist.
einen laminierten Körper (5), der durch alternierendes Übereinanderschichten einer Mehrzahl dünner Plättchen (1), die aus einem elektromechanischen Wandlermaterial bestehen und einer Mehrzahl innerer Elektroden (2a, 2b), die aus einem leitfähigen Material bestehen und die so ausgebildet sind, daß sie näherungsweise identische planare Umrißli nien und Kontaktflächen besitzen, erhalten wird,
- ein Paar äußere Elektroden (3a, 3b), die auf den seitli chen Oberflächen des laminierten Körpers (5) angeordnet sind, wobei jede dieser Elektroden mit jeder zweiten Elektrode verbunden ist; und
Isolierschichten (7a, 7b) enthält, die zwischen den äußeren Elektroden (3a, 3b) und den inneren Elektroden (2a, 2b) so angeordnet sind, daß sie voneinander in einem nicht verbundenen Zustand isoliert sind, wobei eine Reaktionsschicht an der Grenzfläche zwischen den Isolierschichten (7a, 7b) und den dünnen Plättchen (1) die dünner als 2 µm ist.
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