EP2539947A1

EP2539947A1 - Piezoelectric multilayer component and method for producing a piezoelectric multilayer component

Info

Publication number: EP2539947A1
Application number: EP11704780A
Authority: EP
Inventors: Alexander Glazunov; Oliver Dernovsek
Original assignee: Epcos AG
Current assignee: TDK Electronics AG
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2011-02-21
Publication date: 2013-01-02
Also published as: US20130057114A1; DE102010008775A1; JP5879272B2; CN102754231A; JP2013520788A; WO2011101473A1

Abstract

The invention relates to a piezoelectric multilayer component (1) as an intermediate, which comprises a stack (2) of piezoelectric layers (3) arranged on top of one another. The stack (2) comprises an active region (6) having electrode layers (4) arranged between the piezoelectric layers (3) and at least one inactive region (7), wherein the active region (6) on the end product of the piezoelectric multilayer component (1) is provided for the purpose of deforming when a voltage is applied to the electrode layers (4). The inactive region (7) contains at least one sacrificial layer (8) which comprises an electrically insulating material and a metal, wherein the metal can diffuse at least partially from the sacrificial layer (8) into the piezoelectric layers (3) of the inactive region (7) by heating the multilayer component (1).

Description

Beschreibung description

Piezoelektrisches Vielschichtbauelement und Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vielschichtbauelements Piezoelectric multilayer component and method for producing a piezoelectric multilayer component

Die Erfindung betrifft ein piezoelektrisches Bauelement mit piezoelektrischen Schichten. The invention relates to a piezoelectric component with piezoelectric layers.

Vielschichtige piezoelektrische Bauelemente, wie etwa Multilayer piezoelectric devices, such as

vielschichtige piezoelektrische Aktoren, umfassen mehrere Schichten eines piezoelektrischen Materials. Piezoelektrische Aktoren können zum Beispiel zum Betätigen eines multilayer piezoelectric actuators include multiple layers of piezoelectric material. Piezoelectric actuators can be used, for example, to actuate a

Einspritzventils in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Injection valve can be used in a motor vehicle.

Piezoelektrische Aktoren sind beispielsweise aus der DE 10 2004 031 404 AI, der DE 10 2005 052 686 AI und der EP 1926156 A2 bekannt. Piezoelectric actuators are known, for example, from DE 10 2004 031 404 A1, DE 10 2005 052 686 A1 and EP 1926156 A2.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein piezoelektrisches The object of the invention is a piezoelectric

Bauelement mit hoher Zuverlässigkeit anzugeben. Specify a device with high reliability.

Es wird ein piezoelektrisches Vielschichtbauelement als It is a piezoelectric multilayer component as

Zwischenprodukt angegeben, welches einen Stapel von Indicated intermediate, which is a stack of

übereinander angeordneten piezoelektrischen Schichten stacked piezoelectric layers

aufweist. Der Stapel weist einen aktiven Bereich mit zwischen den piezoelektrischen Schichten angeordneten having. The stack has an active region with disposed between the piezoelectric layers

Elektrodenschichten und wenigstens einen inaktiven Bereich auf. Der aktive Bereich ist beim Endprodukt des Electrode layers and at least one inactive region. The active area is the end product of the

piezoelektrischen Vielschichtbauelements dazu vorgesehen, sich bei einer an die Elektrodenschichten angelegten Spannung zu verformen. Der inaktive Bereich enthält wenigstens eine Opferschicht. Die Opferschicht weist ein elektrisch piezoelectric multilayer component intended to deform at a voltage applied to the electrode layers voltage. The inactive area contains at least one sacrificial layer. The sacrificial layer has an electrical

isolierendes Material und ein Metall auf. Mittels Erwärmen des Vielschichtbauelements ist das Metall zumindest teilweise aus der Opferschicht in die piezoelektrischen Schichten des inaktiven Bereichs diffundierbar. insulating material and a metal on. By heating of the multilayer component, the metal is at least partially diffusible from the sacrificial layer into the piezoelectric layers of the inactive region.

Insbesondere kann das Endprodukt des piezoelektrischen In particular, the end product of the piezoelectric

Bauelements als Piezoaktor in Vielschichtbauweise ausgebildet sein. Der aktive Bereich des Bauelements weist zwischen den piezoelektrischen Schichten angeordnete Elektrodenschichten auf. Beim Anlegen einer Spannung an die Elektrodenschichten tritt eine Verformung des piezoelektrischen Materials im aktiven Bereich auf. Handelt es sich bei dem Bauelement um einen Piezoaktor, so kann diese Verformung auch als Component be designed as a piezoelectric actuator in multi-layer design. The active region of the component has electrode layers arranged between the piezoelectric layers. When a voltage is applied to the electrode layers, a deformation of the piezoelectric material occurs in the active region. If the component is a piezoelectric actuator, this deformation can also be described as

piezoelektrischer Hub bezeichnet werden. be called piezoelectric stroke.

Die Verformung des inaktiven Bereichs ist kleiner als die Verformung des aktiven Bereichs bei einer an die The deformation of the inactive area is smaller than the deformation of the active area at one of the

Elektrodenschichten des aktiven Bereichs angelegten Spannung. Vorzugsweise weist der inaktive Bereich keine Verformung als Antwort des im inaktiven Bereich angeordneten Electrode layers of the active region applied voltage. Preferably, the inactive region has no deformation in response to that in the inactive region

piezoelektrischen Materials auf eine angelegte Spannung auf. Insbesondere weist der inaktive Bereich vorzugsweise keine Elektrodenschichten auf. Der inaktive Bereich kann zur elektrischen Isolierung des aktiven Bereichs, beispielsweise von einem Gehäuse, in dem das Bauelement eingebaut wird, vorgesehen sein. Beispielsweise kann der inaktive Bereich als Endstück des Bauelements zur Einspannung des Bauelements, genutzt werden. piezoelectric material to an applied voltage. In particular, the inactive region preferably has no electrode layers. The inactive region may be provided for electrically isolating the active region, for example from a housing in which the device is installed. For example, the inactive area can be used as an end piece of the component for clamping the component.

Die piezoelektrischen Schichten des Bauelements, insbesondere des Zwischenprodukts, können aus so genannten Grünfolien hergestellt werden, die neben weiteren Bestandteilen wie etwa Sinterhilfsmitteln ein Keramikpulver aufweisen. Auf die The piezoelectric layers of the component, in particular of the intermediate product, can be produced from so-called green sheets which, in addition to other components such as sintering aids, comprise a ceramic powder. On the

Grünfolien können die Elektrodenschichten des aktiven Bereichs, zum Beispiel in einem Siebdruckverfahren, Green films can be the electrode layers of the active Range, for example in a screen printing process,

aufgebracht werden. Die Grünfolien werden anschließend gestapelt, so dass ein Zwischenprodukt des Bauelements entsteht, und gemeinsam gesintert so dass aus dem be applied. The green sheets are then stacked so that an intermediate product of the component is formed, and sintered together so that from the

Zwischenprodukt des Bauelements als Endprodukt ein Intermediate product of the device as a final product

monolithischer Grundkörper entsteht. monolithic body arises.

Während des Erwärmens des Zwischenprodukts, insbesondere während des Sintervorgangs, diffundiert Metall aus den During the heating of the intermediate product, in particular during the sintering process, metal diffuses out of the

Elektrodenschichten des aktiven Bereichs in die Electrode layers of the active area in the

piezoelektrischen Schichten des aktiven Bereichs. Im Fall, dass der inaktive Bereich keine Elektrodenschichten aufweist, findet im inaktiven Bereich keine Diffusion von Metall in die piezoelektrischen Schichten statt. Dies führt zu piezoelectric layers of the active region. In the case that the inactive region has no electrode layers, no diffusion of metal into the piezoelectric layers takes place in the inactive region. this leads to

unterschiedlichen Metallkonzentrationen in den different metal concentrations in the

piezoelektrischen Schichten von aktivem Bereich und inaktivem Bereich. Insbesondere beschleunigt das aus den piezoelectric layers of active area and inactive area. In particular, this accelerates from the

Elektrodenschichten in die piezoelektrischen Schichten des aktiven Bereichs diffundierte Metall den Sinterschwund im aktiven Bereich, vor allem bei hohen Sintertemperaturen. Electrode layers in the piezoelectric layers of the active region metal diffused the sintering shrinkage in the active region, especially at high sintering temperatures.

Dadurch kommt es zu unterschiedlichen This leads to different

Sinterschwundeigenschaften und folglich zu unterschiedlichen Sinterschwundtemperaturen des aktiven Bereichs und des inaktiven Bereichs und in Folge dessen zur Bildung von mechanischen Spannungen insbesondere an der Grenze zwischen dem aktiven Bereich und dem inaktiven Bereich. Die Sintering shrinkage properties and, consequently, different sintering shrinkage temperatures of the active region and the inactive region and, as a result, the formation of mechanical stresses, in particular at the boundary between the active region and the inactive region. The

auftretenden mechanischen Spannungen können zur Bildung von Rissen an der Grenze zwischen dem aktiven Bereich und dem inaktiven Bereich während des Erwärmens des Zwischenprodukts oder im Betrieb des Endprodukts führen. Durch die Risse kann es zum Versagen des piezoelektrischen Aktors kommen. Die Verminderung des Auftretens von Rissen kann somit entscheidend zur Erhöhung der Zuverlässigkeit und der The occurrence of mechanical stresses can lead to the formation of cracks at the boundary between the active region and the inactive region during the heating of the intermediate or in the operation of the final product. The cracks can lead to failure of the piezoelectric actuator. The reduction of the occurrence of cracks can thus crucial to increasing the reliability and the

Lebensdauer des Aktors beitragen. Contribute lifetime of the actuator.

Bei dem hier beschriebenen Zwischenprodukt weist der inaktive Bereich wenigstens eine Opferschicht auf, die Metall enthält. Während des Erwärmens des Zwischenprodukts, insbesondere während des Sintervorgangs, diffundiert das Metall aus der Opferschicht des inaktiven Bereichs in die piezoelektrischen Schichten des inaktiven Bereichs. Dadurch wird der In the intermediate product described here, the inactive region has at least one sacrificial layer containing metal. During the heating of the intermediate product, in particular during the sintering process, the metal diffuses from the sacrificial layer of the inactive region into the piezoelectric layers of the inactive region. This will be the

Sinterschwund im inaktiven Bereich dem Sinterschwund im aktiven Bereich angenähert. Die Opferschicht weist Sintered shrinkage in the inactive region approximates the sintering shrinkage in the active region. The sacrificial layer points

vorzugsweise eine derartige Menge an Metall auf, dass nach dem Sintern des Zwischenprodukts die piezoelektrischen Preferably, such an amount of metal that after sintering of the intermediate, the piezoelectric

Schichten im aktiven Bereich und im inaktiven Bereich die gleiche Konzentration an Metall aufweisen. Weiterhin ist die in der Opferschicht enthaltene Menge an isolierendem Material vorzugsweise so gewählt, dass beim Endprodukt die isolierende Wirkung des inaktiven Bereichs trotz des in der Opferschicht enthaltenen Metalls gewährleistet ist. Layers in the active region and in the inactive region have the same concentration of metal. Furthermore, the amount of insulating material contained in the sacrificial layer is preferably selected such that the insulating product of the inactive region is ensured in the end product despite the metal contained in the sacrificial layer.

Das beschriebene piezoelektrische Bauelement hat folglich den Vorteil, dass durch das in der Opferschicht enthaltene Metall vorzugsweise gleiche Metallkonzentrationen in den The described piezoelectric component consequently has the advantage that the metal contained in the sacrificial layer preferably has the same metal concentrations in the

piezoelektrischen Schichten im aktiven Bereich und im piezoelectric layers in the active area and in the

inaktiven Bereich hervorgerufen werden und dadurch eine inactive area are created and thereby a

Anpassung der Sinterschwundeigenschaften von aktivem und inaktivem Bereich des Stapels erreicht werden kann. Die Adjustment of the sintering shrinkage properties of the active and inactive area of the stack can be achieved. The

Bildung von Rissen, insbesondere an der Grenze zwischen aktivem und inaktivem Bereich, beispielsweise während des Erwärmens des Bauelements oder auch im Betrieb des Formation of cracks, especially at the boundary between active and inactive areas, for example during heating of the component or during operation of the

Endprodukts, kann somit vermieden oder zumindest verringert werden . Die Opferschicht kann neben dem Metall und dem elektrisch isolierenden Material einen organischen Binder enthalten, der sich vorzugsweise noch vor dem Sintern des Zwischenprodukts durch eine geeignete Temperaturbehandlung verflüchtigt. Endprodukt, can thus be avoided or at least reduced. The sacrificial layer may contain, in addition to the metal and the electrically insulating material, an organic binder which preferably volatilizes before the sintering of the intermediate product by a suitable temperature treatment.

Weiterhin wird ein piezoelektrisches Vielschichtbauelement als Endprodukt angegeben, das einen Stapel von übereinander angeordneten piezoelektrischen Schichten aufweist. Der Stapel weist einen aktiven Bereich mit zwischen den Furthermore, a piezoelectric multilayer component is specified as the end product, which has a stack of piezoelectric layers arranged one above the other. The stack has an active area with between

piezoelektrischen Schichten angeordneten Elektrodenschichten und wenigstens einen inaktiven Bereich auf. Der aktive piezoelectric layers arranged electrode layers and at least one inactive region. The active one

Bereich ist dazu vorgesehen, sich bei einer an die Area is intended to join one at the

Elektrodenschichten angelegten Spannung zu verformen. Die piezoelektrischen Schichten des aktiven Bereichs und des inaktiven Bereichs weisen vorzugsweise Metall in im Deform electrode layers applied voltage. The piezoelectric layers of the active region and the inactive region preferably have metal in the

Wesentlichen der gleichen Konzentration auf. Essentially the same concentration.

Mit „im Wesentlichen der gleichen Konzentration" ist dabei eine Konzentration an Metall in den piezoelektrischen With "substantially the same concentration" is a concentration of metal in the piezoelectric

Schichten des aktiven und inaktiven Bereichs gemeint, die so gewählt ist, dass die Unterschiede im Sinterschwund von aktivem und inaktivem Bereich so gering sind, dass es zu keiner Bildung von Rissen während des Sintervorgangs kommt. Die piezoelektrischen Schichten des aktiven Bereichs und des inaktiven Bereichs können dabei das gleiche Metall aufweisen. Alternativ dazu kann das Metall in den piezoelektrischen Schichten des aktiven Bereichs verschieden sein von dem By this is meant layers of the active and inactive regions selected so that the differences in the sintering shrinkage of the active and inactive regions are so small that no formation of cracks occurs during the sintering process. The piezoelectric layers of the active region and the inactive region may have the same metal. Alternatively, the metal in the piezoelectric layers of the active region may be different from the one

Metall in den piezoelektrischen Schichten des inaktiven Metal in the piezoelectric layers of the inactive

Bereichs . Area.

Die piezoelektrischen Schichten des aktiven Bereichs und des inaktiven Bereichs weisen vorzugsweise die gleiche chemische Zusammensetzung, insbesondere die gleiche Metallkonzentration, auf. Die piezoelektrischen Schichten des aktiven Bereichs und des inaktiven Bereichs weisen The piezoelectric layers of the active region and the inactive region preferably have the same chemical composition, in particular the same Metal concentration, on. The piezoelectric layers of the active region and the inactive region have

vorzugsweise das gleiche Metall auf. Vorzugsweise weisen die piezoelektrischen Schichten des aktiven Bereichs und des inaktiven Bereichs das in den Elektrodenschichten des aktiven Bereichs enthaltene Metall, beispielsweise Kupfer, auf. preferably the same metal. Preferably, the piezoelectric layers of the active region and the inactive region comprise the metal, for example copper, contained in the electrode layers of the active region.

Dadurch kann eine Anpassung der Sinterschwundeigenschaften des aktiven Bereichs und des inaktiven Bereichs erreicht werden . Thereby, an adaptation of the sintering shrinkage properties of the active area and the inactive area can be achieved.

Die im inaktiven Bereich enthaltenen Menge an Metall ist vorteilhafterweise so gewählt, dass der inaktive Bereich, trotz des in den piezoelektrischen Schichten des inaktiven Bereichs enthalten Metalls, elektrisch isolierend gegenüber dem aktiven Bereich und gegenüber am Aktor angebrachte The amount of metal contained in the inactive region is advantageously chosen so that the inactive region, despite the metal contained in the piezoelectric layers of the inactive region, is electrically insulating with respect to the active region and opposite the actuator

Außenelektroden wirkt. External electrodes acts.

In einer vorteilhaften Ausführung des Zwischenprodukts ist die Anzahl an Opferschichten im inaktiven Bereich und die Menge an Metall in der jeweiligen Opferschicht derart In an advantageous embodiment of the intermediate product, the number of sacrificial layers in the inactive region and the amount of metal in the respective sacrificial layer are such

gewählt, dass nach dem Erwärmen des Vielschichtbauelements die dem inaktiven Bereich zugeordneten piezoelektrischen Schichten die gleiche Konzentration an Metall aufweisen wie die dem aktiven Bereich zugeordneten piezoelektrischen selected that after the heating of the multilayer component, the piezoelectric layers assigned to the inactive region have the same concentration of metal as the piezoelectric associated with the active region

Schichten. Weiterhin ist die Anzahl an Opferschichten im inaktiven Bereich und die Menge an Metall in der jeweiligen Opferschicht derart gewählt, dass die isolierenden Layers. Furthermore, the number of sacrificial layers in the inactive region and the amount of metal in the respective sacrificial layer are chosen such that the insulating ones

Eigenschaften des inaktiven Bereichs, insbesondere die isolierende Wirkung des inaktiven Bereichs gegenüber den am Aktor angebrachten Außenelektroden, weiterhin gewährleistet sind . Die in der Opferschicht enthaltene Menge an Metall wird in Abhängigkeit davon gewählt, wie viel Metall die Characteristics of the inactive area, in particular the insulating effect of the inactive area compared to the external electrodes attached to the actuator, continue to be ensured. The amount of metal contained in the sacrificial layer is selected depending on how much metal the metal has

piezoelektrischen Schichten des inaktiven Bereichs während des Erwärmens des Zwischenprodukts aufnehmen können. Dies ist unter anderem von der Dicke der piezoelektrischen Schichten des inaktiven Bereichs abhängig. Vorzugsweise weist die can accommodate piezoelectric layers of the inactive region during the heating of the intermediate product. Among other things, this depends on the thickness of the piezoelectric layers of the inactive region. Preferably, the

Opferschicht mindestens genauso soviel Metall auf, wie während des Erwärmens in die piezoelektrischen Schichten des inaktiven Bereichs diffundieren kann. Sacrificial layer at least as much metal as can diffuse during heating in the piezoelectric layers of the inactive region.

In einer Ausführungsform des Zwischenprodukts weist die In one embodiment of the intermediate, the

Opferschicht ein Gewichtsverhältnis zwischen Metall und isolierendem Material auf, das in einem Bereich zwischen 1:5 und 1:50 liegt. Sacrificial layer has a weight ratio between metal and insulating material ranging between 1: 5 and 1:50.

In einer Ausführungsform des Zwischenprodukts weisen die piezoelektrischen Schichten ein piezokeramisches Material auf . In one embodiment of the intermediate product, the piezoelectric layers comprise a piezoceramic material.

Beispielsweise weisen die piezoelektrischen Schichten eine Blei-Zirkonat-Titanat (PZT) Keramik auf. Insbesondere können die piezoelektrischen Schichten des aktiven Bereichs und des inaktiven Bereichs das gleiche piezokeramische Material aufweisen . For example, the piezoelectric layers comprise a lead zirconate titanate (PZT) ceramic. In particular, the piezoelectric layers of the active region and the inactive region may comprise the same piezoceramic material.

Opferschicht als isolierendes Material das gleiche Sacrificial layer as insulating material the same

piezoelektrische Material wie die piezoelektrischen Schichten auf . Piezoelectric material such as the piezoelectric layers.

Dadurch kann das Diffusionsverhalten des Metalls im inaktiven Bereich und im aktiven Bereich besonders gut einander As a result, the diffusion behavior of the metal in the inactive region and in the active region can be particularly good at each other

angepasst werden. Vorzugsweise weisen die Opferschichten nach dem Erwärmen des Bauelements die gleiche Zusammensetzung auf wie die piezoelektrischen Schichten des inaktiven Bereichs und sind nicht mehr als separate Schichten zu erkennen. be adjusted. The sacrificial layers preferably follow the heating of the device the same composition as the piezoelectric layers of the inactive region and are no longer visible as separate layers.

Die Opferschicht weist mindestens so viel Metall auf, dass durch die Diffusion des Metalls aus der Opferschicht in die piezoelektrischen Schichten des inaktiven Bereichs eine The sacrificial layer has at least as much metal that, due to the diffusion of the metal from the sacrificial layer into the piezoelectric layers of the inactive region

Sättigung der piezoelektrischen Schichten an Metall erreicht werden kann. Vorzugsweise diffundiert während des Saturation of the piezoelectric layers of metal can be achieved. Preferably diffused during the

Sintervorgangs soviel Metall aus den Elektrodenschichten des aktiven Bereichs in die piezoelektrischen Schichten des aktiven Bereichs und soviel Metall aus der Opferschicht in die piezoelektrischen Schichten des inaktiven Bereichs, dass ein Sättigungszustand an Metall in den piezoelektrischen Schichten im aktiven und im inaktiven Bereich erreicht wird. Für den Fall, dass die Opferschicht mehr Metall aufweist, als von den piezoelektrischen Schichten des inaktiven Bereichs während des Sintervorgangs aufgenommen werden kann, so verbleibt das restliche Metall, zum Beispiel in Form von kleinen Metallteilchen, nach dem Sintervorgang in der Sintering process as much metal from the electrode layers of the active region in the piezoelectric layers of the active region and so much metal from the sacrificial layer in the piezoelectric layers of the inactive region that a saturation state of metal in the piezoelectric layers in the active and inactive region is achieved. In the event that the sacrificial layer has more metal than can be taken up by the piezoelectric layers of the inactive region during the sintering process, the remaining metal, for example in the form of small metal particles, remains in the after sintering process

Opferschicht, so dass die Opferschicht auch im Endprodukt erkennbar sein kann. Sacrificial layer, so that the sacrificial layer can also be seen in the final product.

Eine Ausführungsform des Zwischenprodukts sieht vor, dass die Opferschicht ein Keramikpulver mit einer Partikelgröße von größer oder gleich 0,2 ym und kleiner oder gleich 1,5 ym aufweist . An embodiment of the intermediate product provides that the sacrificial layer comprises a ceramic powder having a particle size of greater than or equal to 0.2 ym and less than or equal to 1.5 ym.

Eine Ausführungsform des Zwischenprodukts sieht vor, dass die Opferschicht ein Metallpulver mit einer Partikelgröße von größer oder gleich 0,01 ym und kleiner oder gleich 3,0 ym aufweist . Für die Partikelgröße wird dabei bevorzugt ein Medianwert d50 der Verteilung der Partikelgrößen in der Opferschicht One embodiment of the intermediate product provides that the sacrificial layer comprises a metal powder having a particle size of greater than or equal to 0.01 μm and less than or equal to 3.0 μm. For the particle size, a median value d50 of the distribution of the particle sizes in the sacrificial layer is preferred

angegeben. Die Partikelgröße des Keramikpulvers vor dem specified. The particle size of the ceramic powder before

Erwärmen des Zwischenprodukts kann größer oder gleich 0,2 ym und kleiner oder gleich 1,5 ym sein und ist bevorzugt größer oder gleich 0,4 ym und kleiner oder gleich 1,5 ym. Die Heating of the intermediate may be greater than or equal to 0.2 ym and less than or equal to 1.5 ym, and is preferably greater than or equal to 0.4 ym and less than or equal to 1.5 ym. The

Partikelgröße des Metallpulvers vor dem Erwärmen des Particle size of the metal powder before heating the

Zwischenprodukts kann größer oder gleich 0,01 ym und kleiner oder gleich 3,0 ym sein und ist bevorzugt größer oder gleich 0,4 ym und kleiner oder gleich 1,5 ym. Vorzugsweise weist das Metallpulver die gleiche Partikelgröße auf wie das Metall der Elektrodenschichten des aktiven Bereichs. Weiterhin weist das Keramikpulver vorzugsweise die gleiche Partikelgröße auf wie das piezoelektrische Material der piezoelektrischen Schichten des aktiven Bereichs und des inaktiven Bereichs. Dies ist besonders zweckmäßig, um ein gleiches Diffusionsverhalten des Metalls im aktiven und im inaktiven Bereich zu bewirken und somit eine Anpassung des Sinterschwunds von aktivem Bereich und inaktivem Bereich während des Erwärmens des Bauelements zu erreichen. Intermediate may be greater than or equal to 0.01 ym and less than or equal to 3.0 ym, and is preferably greater than or equal to 0.4 ym and less than or equal to 1.5 ym. Preferably, the metal powder has the same particle size as the metal of the electrode layers of the active region. Furthermore, the ceramic powder preferably has the same particle size as the piezoelectric material of the piezoelectric layers of the active region and the inactive region. This is particularly useful to provide the same diffusion behavior of the metal in the active and inactive regions and thus to achieve an adaptation of the sintering shrinkage of the active region and the inactive region during the heating of the device.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der Abstand zwischen zwei Opferschichten im inaktiven Bereich 0,3 bis 3,0 mal so groß ist wie der Abstand zwischen zwei benachbarten Elektrodenschichten im aktiven Bereich. A further embodiment provides that the distance between two sacrificial layers in the inactive region is 0.3 to 3.0 times the distance between two adjacent electrode layers in the active region.

Vorzugsweise ist der Abstand zwischen zwei Opferschichten im inaktiven Bereich genauso so groß, wie der Abstand zwischen zwei benachbarten Elektrodenschichten im aktiven Bereich. Durch die Anpassung des Abstands zwischen zwei Opferschichten an den Abstand zwischen zwei Elektrodenschichten kann Preferably, the distance between two sacrificial layers in the inactive region is just as great as the distance between two adjacent electrode layers in the active region. By adjusting the distance between two sacrificial layers to the distance between two electrode layers can

vorzugsweise eine gleiche Konzentrationsverteilung des preferably an equal concentration distribution of

Metalls in den piezoelektrischen Schichten des aktiven und inaktiven Bereichs erreicht werden. Dabei können die Metal in the piezoelectric layers of the active and inactive area can be achieved. The can

piezoelektrischen Schichten im Übergangsbereich zwischen piezoelektrischer Schicht und Opferschicht im inaktiven piezoelectric layers in the transition region between piezoelectric layer and sacrificial layer in the inactive

Bereich des Stapels, sowie im Übergangsbereich zwischen piezoelektrischer Schicht und Elektrodenschicht im aktiven Bereich des Stapels eine höhere Metallkonzentration Area of the stack, and in the transition region between the piezoelectric layer and the electrode layer in the active region of the stack, a higher metal concentration

aufweisen, als in einem weiter vom Übergangsbereich than in one farther from the transition area

entfernten Bereich der piezoelektrischen Schicht. removed area of the piezoelectric layer.

Eine weitere Ausführungsform des Zwischenprodukts sieht vor, dass die Opferschicht eine Strukturierung in einer Ebene senkrecht zur Stapelrichtung aufweist. A further embodiment of the intermediate product provides that the sacrificial layer has a structuring in a plane perpendicular to the stacking direction.

Dabei kann die Opferschicht eine unterbrochene Struktur aufweisen, beziehungsweise nur einen Teil einer In this case, the sacrificial layer may have a discontinuous structure, or only a part of one

piezoelektrischen Schicht des inaktiven Bereichs bedecken. Die Opferschicht kann beispielsweise als eine Anordnung von Inseln, die auf einer piezoelektrischen Schicht im inaktiven Bereich aufgebracht sind, ausgeführt sein. Die Opferschicht kann beispielweise Aussparungen aufweisen, insbesondere derart, dass sie als Netzstruktur nur einen Teil der Cover the inactive area piezoelectric layer. For example, the sacrificial layer may be implemented as an array of islands deposited on a piezoelectric layer in the inactive region. The sacrificial layer may, for example, have recesses, in particular in such a way that, as a network structure, they only have a part of the

piezoelektrischen Schicht des inaktiven Bereichs abdeckt. covering the piezoelectric layer of the inactive region.

Durch die Strukturierung der Opferschicht kann die Menge des während des Sintervorgangs in die piezoelektrischen Schichten des inaktiven Bereichs diffundierenden Metalls zusätzlich kontrolliert werden. By structuring the sacrificial layer, the amount of metal diffusing into the piezoelectric layers of the inactive region during the sintering process can be additionally controlled.

Eine Ausführungsform des Zwischenprodukts sieht vor, dass das geometrische Auftragungsmuster der Opferschicht dem An embodiment of the intermediate product provides that the geometric application pattern of the sacrificial layer corresponds to the

geometrischen Auftragungsmuster der Elektrodenschichten im aktiven Bereich entspricht. Durch gleiche Auftragungsmuster von Opferschicht und corresponds to the geometric application pattern of the electrode layers in the active region. Through equal application patterns of sacrificial layer and

Elektrodenschicht kann das Diffusionsverhalten des Metalls aus der Opferschicht dem Diffusionsverhalten des Metalls aus den Elektrodenschichten besonders gut angeglichen werden und somit der Unterschied an Sinterschwund im aktiven Bereich und im inaktiven Bereich weiter minimiert werden. Electrode layer, the diffusion behavior of the metal from the sacrificial layer of the diffusion behavior of the metal from the electrode layers can be particularly well adjusted and thus the difference in sintering shrinkage in the active region and in the inactive region can be further minimized.

Neben dem piezoelektrischen Vielschichtbauelement als In addition to the piezoelectric multilayer component as

Zwischenprodukt sowie als Endprodukt wird ein Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Vielschichtbauelements als Zwischenprodukt angegeben. Intermediate as well as the end product, a method for producing a piezoelectric multilayer component is given as an intermediate.

Dabei wird ein Verfahren zur Herstellung des vorab In this case, a method for the preparation of the advance

beschriebenen Zwischenprodukts für ein piezoelektrisches Vielschichtbauelement angegeben, das folgende Schritte aufweist : specified intermediate for a piezoelectric multilayer component, comprising the following steps:

In einem ersten Schritt wird eine Menge an Metall und In a first step, a lot of metal and

insbesondere das Gewicht des Metalls für die Opferschicht bestimmt. Die Menge an Metall ist dabei zur zumindest in particular determines the weight of the metal for the sacrificial layer. The amount of metal is at least

teilweisen Diffusion in die dem inaktiven Bereich partial diffusion into the inactive area

zugeordneten piezoelektrischen Schichten vorgesehenen. provided associated piezoelectric layers.

In einem weiteren Schritt wird ein maximales Gewicht für die Opferschicht bestimmt. In einem nächsten Schritt wird die Menge des isolierenden Materials, und insbesondere das In a further step, a maximum weight for the sacrificial layer is determined. In a next step, the amount of insulating material, and in particular the

Gewicht des isolierenden Materials, für die Opferschicht aus der Differenz zwischen dem maximalen Gewicht der Opferschicht und dem Gewicht der für die Opferschicht bestimmten Menge an Metall bestimmt. In einem weiteren Schritt wird die Weight of the insulating material for the sacrificial layer determined from the difference between the maximum weight of the sacrificial layer and the weight of the amount of metal intended for the sacrificial layer. In a further step, the

Opferschicht aus der vorbestimmten Menge an Metall und an isolierendem Material in denjenigen piezoelektrischen Sacrificial layer of the predetermined amount of metal and insulating material in those piezoelectric

Schichten gebildet, die dem inaktiven Bereich zugeordnet sind. In einem letzten Schritt wird der Stapel des Bauelements gebildet, der wenigstens eine nach den Layers formed, which are assigned to the inactive area. In a final step, the pile of the Component formed, the at least one of the

vorangegangen Schritten gebildete piezoelektrische Schicht für den inaktiven Bereich sowie übereinander angeordnete piezoelektrische Schichten und dazwischen angeordnete preceded steps formed piezoelectric layer for the inactive region and stacked piezoelectric layers and arranged therebetween

Elektrodenschichten für den aktiven Bereich aufweist. Having electrode layers for the active region.

Die in der Opferschicht vorhandene Menge an isolierendem Material ist vorzugsweise so bestimmt, dass die isolierende Wirkung des inaktiven Bereichs trotz des in der Opferschicht enthaltenen Metalls weiterhin gewährleistet ist. The amount of insulating material present in the sacrificial layer is preferably determined such that the insulating effect of the inactive region is still ensured despite the metal contained in the sacrificial layer.

Die Menge an Metall in der Opferschicht ist vorzugsweise mindestens so groß, dass beim Sintervorgang genauso viel Metall aus der Opferschicht in das piezoelektrische Material des inaktiven Bereichs diffundieren kann, wie Metall aus den Elektrodenschichten in das piezoelektrische Material im aktiven Bereich diffundiert. So kann eine Anpassung der Sinterschwundeigenschaften von aktivem und inaktivem Bereich erreicht werden. Die Menge an Metall in der Opferschicht ist abhängig von der chemischen Zusammensetzung des The amount of metal in the sacrificial layer is preferably at least such that in the sintering process as much metal from the sacrificial layer can diffuse into the piezoelectric material of the inactive region as metal from the electrode layers diffuses into the piezoelectric material in the active region. Thus, an adaptation of the sintering shrinkage properties of active and inactive area can be achieved. The amount of metal in the sacrificial layer depends on the chemical composition of the

piezoelektrischen Materials im inaktiven Bereich. Zusätzlich ist die Menge des Metalls abhängig von der Art des Metalls. Daraus sowie aus dem Volumen des inaktiven Bereichs kann das Metallgewicht pro Opferschicht bestimmt werden. piezoelectric material in the inactive region. In addition, the amount of metal depends on the type of metal. From this as well as from the volume of the inactive area, the metal weight per sacrificial layer can be determined.

Das maximale Gewicht der Opferschicht ist abhängig von dem Gewicht des Metalls. Die Schichtdicke der Opferschicht, und somit das maximale Gewicht der Opferschicht, ist zudem abhängig von dem Verfahren, beispielsweise ein The maximum weight of the sacrificial layer is dependent on the weight of the metal. The layer thickness of the sacrificial layer, and thus the maximum weight of the sacrificial layer, is also dependent on the method, for example a

Siebdruckverfahren, mit dem die Opferschicht auf die Screen printing process, with the sacrificial layer on the

piezoelektrische Schicht des inaktiven Bereichs aufgebracht wird . Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht Erwärmen, insbesondere Sintern, des Zwischenprodukts zum Erhalt des Endprodukts für das piezoelektrische Vielschichtbauelement vor . piezoelectric layer of the inactive region is applied. An embodiment of the method provides heating, in particular sintering, of the intermediate product for obtaining the end product for the piezoelectric multilayer component.

Das als Zwischenprodukt hergestellte piezoelektrische The produced as an intermediate piezoelectric

Vielschichtbauelement wird gesintert, wobei das Metall zumindest teilweise aus der Opferschicht in die Multilayer component is sintered, wherein the metal at least partially from the sacrificial layer in the

piezoelektrischen Schichten des inaktiven Bereichs piezoelectric layers of the inactive region

diffundiert und das Metall aus den Elektrodenschichten in die piezoelektrischen Schichten des aktiven Bereichs diffundiert. Die piezoelektrischen Schichten des durch das Sintern entstandenen Endprodukts, insbesondere des aktiven und des inaktiven Bereichs des Endprodukts, weisen diffused and diffuses the metal from the electrode layers in the piezoelectric layers of the active region. The piezoelectric layers of the final product formed by sintering, especially the active and inactive regions of the final product, exhibit

vorzugsweise im Wesentlichen die gleichen preferably substantially the same

Metallkonzentrationen und demnach gleiche Metal concentrations and therefore the same

Sinterschwundeigenschaften auf. Sintered shrinkage properties.

Im Folgenden werden zur Erläuterung der hier beschriebenen Ausführungsformen in Verbindung mit den Figuren 1 bis 3 beispielhaft piezoelektrische Bauelemente beschrieben. In the following, piezoelectric components will be described by way of example for explaining the embodiments described here in conjunction with FIGS. 1 to 3.

Es zeigen: Show it:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Endprodukts eines piezoelektrischen Aktors, 1 shows a schematic representation of an end product of a piezoelectric actuator,

Figur 2 eine schematische Darstellung eines Teilbereichs Figure 2 is a schematic representation of a portion

eines Zwischenprodukts eines piezoelektrischen Aktors gemäß einer Ausführungsform, an intermediate product of a piezoelectric actuator according to an embodiment,

Figuren 3A bis 3F verschiedene Ausführungsformen einer FIGS. 3A to 3F show different embodiments of a

Opferschicht . In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Sacrificial layer. In the exemplary embodiments and figures, the same or equivalent components may each have the same

Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit bzw. zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert Be provided with reference numerals. The illustrated elements and their proportions with each other are basically not to be regarded as true to scale, but individual elements, such as layers, components, components and areas, for better representation or for better understanding exaggerated thick or large dimensions

dargestellt sein. be shown.

Figur 1 zeigt ein Endprodukt eines vielschichtigen Figure 1 shows a final product of a multilayered

piezoelektrischen Aktors 1, der einen Stapel 2 aus mehreren übereinander angeordneten piezoelektrischen Schichten 3 aufweist . piezoelectric actuator 1, which has a stack 2 of a plurality of piezoelectric layers 3 arranged one above the other.

Entlang der Stapelrichtung ist der Stapel 2 in einen aktiven Bereich 6 und zwei inaktive Bereiche 7 unterteilt. Die inaktiven Bereiche 7 grenzen in Stapelrichtung an den aktiven Bereich 6 an und bilden die Endstücke des Stapels 2. Der aktive Bereich 6 des Stapels 2 weist zwischen den Along the stacking direction, the stack 2 is subdivided into an active area 6 and two inactive areas 7. The inactive regions 7 adjoin the active region 6 in the stacking direction and form the end pieces of the stack 2. The active region 6 of the stack 2 points between the two

piezoelektrischen Schichten 3 angeordnete Elektrodenschichten 4 auf. Um die Elektrodenschichten 4 im aktiven Bereich 6 einfach kontaktieren zu können, ist der Aktor 1 so on piezoelectric layers 3 arranged electrode layers 4. In order to easily contact the electrode layers 4 in the active region 6, the actuator 1 is so

ausgebildet, dass sich nur jeweils der gleichen elektrischen Polarität zugeordnete Elektrodenschichten 4 bis zu einem Randbereich des Aktors 1 erstrecken. Die der anderen designed so that only each of the same electrical polarity associated electrode layers 4 extend to an edge region of the actuator 1. The other

elektrischen Polarität zugeordneten Elektrodenschichten 4 erstrecken sich an dieser Stelle nicht bis ganz zum Rand des Aktors 1. Die Elektrodenschichten 4 sind demnach jeweils in Form von ineinander geschobenen Kämmen ausgebildet. Über Kontaktflächen in Form von Metallisierungen 5 an der electrical polarity associated electrode layers 4 do not extend at this point to the edge of the actuator 1. The electrode layers 4 are therefore each formed in the form of nested combs. About contact surfaces in the form of metallizations 5 at the

Außenseite des Stapels 2 kann an die Elektrodenschichten 4 eine elektrische Spannung angelegt werden. Beim Anlegen einer Spannung an die Elektrodenschichten 4 tritt eine Verformung des piezoelektrischen Materials im aktiven Bereich 6 auf. Outside of the stack 2, an electrical voltage can be applied to the electrode layers 4. When creating a Stress on the electrode layers 4 occurs deformation of the piezoelectric material in the active region 6.

Die inaktiven Bereiche 7 weisen keine Elektrodenschichten 4 auf. Beim Anlegen einer Spannung an die Metallisierungen 5 wird kein elektrisches Feld in den inaktiven Bereichen 7 erzeugt. Insbesondere tritt beim Anlegen einer Spannung an die Metallisierungen 5 keine Verformung des piezoelektrischen Materials in den inaktiven Bereichen 7 auf. Somit tragen die inaktiven Bereiche 7 nicht zum Hub des piezoelektrischen Aktors 1 bei. Die inaktiven Bereiche 7 dienen zur The inactive regions 7 have no electrode layers 4. When a voltage is applied to the metallizations 5, no electric field is generated in the inactive regions 7. In particular, when a voltage is applied to the metallizations 5, no deformation of the piezoelectric material in the inactive regions 7 occurs. Thus, the inactive regions 7 do not contribute to the stroke of the piezoelectric actuator 1. The inactive areas 7 are used for

elektrischen Isolierung des aktiven Bereichs 6. Die inaktiven Bereiche 7 können beispielsweise auch zur Einspannung des Aktors 1 verwendet werden. electrical insulation of the active region 6. The inactive regions 7 can for example also be used for clamping the actuator 1.

Für die Herstellung der piezoelektrischen Schichten 3 des Aktors 1 werden beispielsweise dünne Folien aus einem For the production of the piezoelectric layers 3 of the actuator 1, for example, thin films of a

piezokeramischen Material, zum Beispiel Blei-Zirkonat-Titanat (PZT) , verwendet. Aus einer Folie kann eine Lage einer piezoelektrischen Schicht 3 gebildet werden (siehe Lagen 3' in den piezoelektrischen Schichten 3 des Zwischenprodukts in Figur 2) . Eine piezoelektrische Schicht 3 kann mehrere Lagen 3' eines piezoelektrischen Materials umfassen (siehe Figur 2) . Beim Endprodukt des Aktors 1, insbesondere nach dem piezoceramic material, for example lead zirconate titanate (PZT). A layer of a piezoelectric layer 3 can be formed from a film (see layers 3 'in the piezoelectric layers 3 of the intermediate product in FIG. 2). A piezoelectric layer 3 may comprise a plurality of layers 3 'of a piezoelectric material (see FIG. 2). In the end product of the actuator 1, in particular after the

Sintern des Zwischenprodukts, können, wie aus Figur 1 ersichtlich, die Lagen 3' möglicherweise nicht mehr Sintering of the intermediate product, as can be seen from Figure 1, the layers 3 'may not be more

voneinander unterschieden werden. be differentiated from each other.

Im ganzen Aktor 1 wird das gleiche piezoelektrische Material verwendet. Das piezoelektrische Material kann zusätzlich mit Dotierstoffen versehen sein. Beispielsweise kann das Throughout the actuator 1, the same piezoelectric material is used. The piezoelectric material may additionally be provided with dopants. For example, that can

piezoelektrische Material mit Neodym oder mit einer Mischung aus Zink und Niobium dotiert sein. Zur Bildung der Elektrodenschichten 4 des aktiven Bereichs 6 kann in einem Siebdruckverfahren eine Metallpaste, zum Beispiel eine piezoelectric material may be doped with neodymium or with a mixture of zinc and niobium. To form the Electrode layers 4 of the active region 6 may in a screen printing process, a metal paste, for example a

Kupferpaste, eine Silberpaste oder eine Silber-Palladium- Paste, auf die Folien aufgebracht werden. Für die inaktiven Bereiche 7 werden Folien aus dem gleichen piezoelektrischen Material wie im aktiven Bereich 6 verwendet. Die Folien für die inaktiven Bereiche 7 weisen jedoch keine Bedruckung mit der Metallpaste zur Erzeugung von Elektrodenschichten 4 auf. Alle Folien werden gestapelt, verpresst und gemeinsam bei Temperaturen zwischen 900°C und 1200°C gesintert, so dass als Endprodukt ein monolithischer Grundkörper entsteht. Copper paste, a silver paste or a silver-palladium paste are applied to the films. For the inactive regions 7, foils made of the same piezoelectric material as in the active region 6 are used. However, the films for the inactive regions 7 have no printing with the metal paste for the production of electrode layers 4. All films are stacked, pressed and sintered together at temperatures between 900 ° C and 1200 ° C, so that the end product is a monolithic body.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines FIG. 2 shows a schematic representation of a

Teilbereichs eines Zwischenprodukts eines piezoelektrischen Aktors 1 gemäß einer Ausführungsform. Insbesondere zeigt Figur 2 einen inaktiven Bereich 7 sowie einen Teil des an den inaktiven Bereich 7 angrenzenden aktiven Bereichs 6 eines vielschichtigen piezoelektrischen Aktors 1. Alle bei der Beschreibung von Figur 1 angeführten Merkmale des Aktors 1 gelten auch für das erfindungsgemäße Endprodukt, welches aus dem im Folgenden beschriebenen Zwischenprodukt gebildet werden kann, mit Ausnahme davon, dass das Endprodukt Metall in den piezoelektrischen Schichten 3 des inaktiven Bereichs 7 aufweist und, insbesondere, die Metallkonzentration in den piezoelektrischen Schichten 3 des aktiven Bereichs 6 und des inaktiven Bereichs 7 gleich ist. Dies wird nachfolgend detailliert erläutert. Part of an intermediate product of a piezoelectric actuator 1 according to one embodiment. In particular, FIG. 2 shows an inactive region 7 as well as a part of the active region 6 of a multi-layered piezoelectric actuator 1 adjoining the inactive region 7. All of the features of the actuator 1 cited in the description of FIG. 1 also apply to the end product according to the invention, which consists of the The intermediate product described below may be formed except that the final product has metal in the piezoelectric layers 3 of the inactive region 7 and, more particularly, the metal concentration in the piezoelectric layers 3 of the active region 6 and the inactive region 7 is the same. This will be explained in detail below.

Der inaktive Bereich 7 weist im hier dargestellten The inactive area 7 has in the illustrated here

Ausführungsbeispiel eine piezoelektrische Schicht 3 auf. Die piezoelektrische Schicht 3 des inaktiven Bereichs 7 weist, wie bereits in Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben, eine Vielzahl an Lagen 3' des piezoelektrischen Materials, zum Beispiel PZT auf. Embodiment, a piezoelectric layer 3 on. The piezoelectric layer 3 of the inactive region 7, as already described in connection with Figure 1, a Plurality of layers 3 'of the piezoelectric material, for example PZT.

Der aktive Bereich 6 besteht aus mehreren piezoelektrischen Schichten 3, die ebenfalls eine Vielzahl an Lagen 3' des piezoelektrischen Materials aufweisen (nicht explizit The active region 6 consists of a plurality of piezoelectric layers 3, which also have a plurality of layers 3 'of the piezoelectric material (not explicitly

dargestellt) . Der inaktive Bereich 7 weist dasselbe shown). The inactive area 7 has the same

piezoelektrische Material auf wie der aktive Bereich 6. piezoelectric material such as the active region 6.

Zwischen den einzelnen piezoelektrischen Schichten 3 des aktiven Bereichs 6 sind jeweils mit unterschiedlicher Between the individual piezoelectric layers 3 of the active region 6 are each with different

Polarität kontaktierte Elektrodenschichten 4 eingebracht. Polarity contacted electrode layers 4 introduced.

Die Schichtdicke der piezoelektrischen Schicht 3 im inaktiven Bereich 7 ist größer, vorzugsweise mindestens zehnmal größer, als die Schichtdicke einer piezoelektrischen Schicht 3 im aktiven Bereich 6. Je größer die Dicke der piezoelektrischen Schicht 3 im inaktiven Bereich 7 desto besser ist die The layer thickness of the piezoelectric layer 3 in the inactive region 7 is greater, preferably at least ten times greater than the layer thickness of a piezoelectric layer 3 in the active region 6. The greater the thickness of the piezoelectric layer 3 in the inactive region 7 the better

elektrische Isolierung des aktiven Bereichs 6 durch den inaktiven Bereich 7 des Aktors 1. Alternativ kann die electrical isolation of the active region 6 through the inactive region 7 of the actuator 1. Alternatively, the

Schichtdicke einer dem inaktiven Bereich 7 zugeordneten piezoelektrischen Schicht 3 aber auch kleiner sein, als die Schichtdicken der piezoelektrischen Schichten 3 im aktiven Bereich 6, insbesondere wenn der inaktive Bereich 7 eine Mehrzahl an piezoelektrischen Schichten 3 aufweist. Layer thickness of the inactive region 7 associated piezoelectric layer 3 but also be smaller than the layer thicknesses of the piezoelectric layers 3 in the active region 6, in particular when the inactive region 7 has a plurality of piezoelectric layers 3.

Zur Anpassung des Sinterschwunds im aktiven Bereich 6 und im inaktiven Bereich 7 und dadurch zur Vermeidung der Bildung von Rissen an der Grenze zwischen aktivem Bereich 6 und inaktiven Bereichen 7, insbesondere während des To adapt the sintering shrinkage in the active area 6 and in the inactive area 7 and thereby to avoid the formation of cracks at the boundary between active area 6 and inactive areas 7, in particular during the

Sintervorgangs, sind in die piezoelektrische Schicht 3 des inaktiven Bereichs 7 und, insbesondere auf die Lagen 3' des piezoelektrischen Materials im inaktiven Bereich 7, Opferschichten 8 (zur Verdeutlichung durch gestrichelte Sintering process, are in the piezoelectric layer 3 of the inactive region 7 and, in particular on the layers 3 'of the piezoelectric material in the inactive region 7, Sacrificial layers 8 (for clarity by dashed

Linien angedeutet) eingebracht. Lines indicated) introduced.

Die Opferschicht 8 weist ein organischen Bindemittel sowie eine Mischung aus einem Metallpulver und einem elektrisch isolierendem Material, in diesem Ausführungsbeispiel einem Keramikpulver, auf. Dabei weist das Keramikpulver der The sacrificial layer 8 comprises an organic binder and a mixture of a metal powder and an electrically insulating material, in this embodiment a ceramic powder. In this case, the ceramic powder of the

Opferschicht 8 dieselbe chemische Zusammensetzung auf wie das piezoelektrische Material der piezoelektrischen Schichten 3 im aktiven Bereich 6 und in den inaktiven Bereichen 7, beispielsweise PZT. Das Metallpulver weist das gleiche Metall auf wie die Elektrodenschichten 4 im aktiven Bereich 6 des Aktors 1. Beispielsweise weist das Metallpulver Kupfer auf. Alternativ dazu, für den Fall, dass für die Sacrificial layer 8 has the same chemical composition as the piezoelectric material of the piezoelectric layers 3 in the active region 6 and in the inactive regions 7, for example, PZT. The metal powder has the same metal as the electrode layers 4 in the active region 6 of the actuator 1. For example, the metal powder has copper. Alternatively, in the event that for the

Elektrodenschichten 4 des aktiven Bereichs 6 eine Silberpaste oder eine Silber-Palladium-Paste verwendet werden, weist das Metallpulver der Opferschicht 8 Silber auf. Das Metallpulver weist beispielweise kein Palladium auf, da Palladium nur eine geringe Diffusionsfähigkeit beim Erwärmen des Aktors 1 aufweist . Electrode layers 4 of the active region 6, a silver paste or a silver-palladium paste are used, the metal powder of the sacrificial layer 8 on silver. The metal powder has, for example, no palladium, since palladium has only a low diffusibility when heating the actuator 1.

Das in der Opferschicht 8 vorhandene Metall ist dazu The existing in the sacrificial layer 8 metal is to

vorgesehen, während des Sintervorgangs in die provided during the sintering process in the

piezoelektrische Schicht 3, insbesondere in an die piezoelectric layer 3, in particular to the

Opferschicht 8 angrenzende Lagen 3' der piezoelektrischen Schicht 3, des inaktiven Bereichs 7 zu diffundieren. Dadurch wird während des Sintervorgangs die gleiche Sacrificial layer 8 adjacent layers 3 'of the piezoelectric layer 3, the inactive region 7 to diffuse. This will be the same during the sintering process

Metallkonzentration in den piezoelektrischen Schichten 3 im aktiven Bereich und im inaktiven Bereich 7 herbeigeführt. Hierdurch wird eine Anpassung der Sinterschwundeigenschaften des aktiven Bereichs 6 und des inaktiven Bereichs 7 erreicht. Die Bildung von Rissen während des Sintervorgangs wird somit vermieden oder zumindest verringert, wie später im Detail beschrieben ist. Metal concentration in the piezoelectric layers 3 in the active area and in the inactive area 7 brought about. As a result, an adaptation of the sintering shrinkage properties of the active region 6 and the inactive region 7 is achieved. The formation of cracks during the sintering process thus becomes avoided or at least reduced, as described in detail later.

Das Keramikpulver in der Opferschicht 8 weist vorzugsweise eine Partikelgröße von größer oder gleich 0,4 ym und kleiner oder gleich 1,5 ym auf. Das Metallpulver vorzugsweise eine Partikelgröße von größer oder gleich 0,4 ym und kleiner oder gleich 1,5 ym auf. Das Metallpulver kann insbesondere eine kleinere Partikelgröße als das Keramikpulver aufweisen, was eine bessere Diffusion der Metallpartikel in die The ceramic powder in the sacrificial layer 8 preferably has a particle size of greater than or equal to 0.4 μm and less than or equal to 1.5 μm. The metal powder preferably has a particle size of greater than or equal to 0.4 ym and less than or equal to 1.5 ym. In particular, the metal powder may have a smaller particle size than the ceramic powder, resulting in better diffusion of the metal particles into the

piezoelektrische Schicht 3 des inaktiven Bereichs 7 bewirkt. Vorzugsweise weist das Metallpulver die gleiche Partikelgröße auf wie das Metall der Elektrodenschichten 4. piezoelectric layer 3 of the inactive region 7 causes. Preferably, the metal powder has the same particle size as the metal of the electrode layers 4.

Wie in Figur 2 dargestellt, kann auf jede Lage 3' des As shown in Figure 2, can be applied to each layer 3 'of the

piezoelektrischen Materials im inaktiven Bereich 7 eine piezoelectric material in the inactive region 7 a

Opferschicht 8 aufgebracht sein. Alternativ kann nur auf ausgewählte Lagen 3' des piezoelektrischen Materials im inaktiven Bereich 7, beispielsweise auf jede zweite Lage 3', eine Opferschicht 8 aufgebracht sein. Der Abstand zwischen zwei mit der Opferschicht 8 versehenen Lagen 3' des Sacrificial layer 8 may be applied. Alternatively, a sacrificial layer 8 can be applied only to selected layers 3 'of the piezoelectric material in the inactive region 7, for example to every second layer 3'. The distance between two provided with the sacrificial layer 8 layers 3 'of the

piezoelektrischen Materials im inaktiven Bereich 7 ist, wie aus Figur 2 ersichtlich, etwa gleich groß wie der Abstand zwischen zwei benachbarten Elektrodenschichten 4 im aktiven Bereich 6. As can be seen from FIG. 2, the piezoelectric material in the inactive region 7 is approximately the same size as the distance between two adjacent electrode layers 4 in the active region 6.

Während des Sintervorgangs diffundiert zumindest ein Teil des Metalls aus der Opferschicht 8 in die an die Opferschicht 8 angrenzenden Lagen 3' der piezoelektrischen Schicht 3 im inaktiven Bereich 7. Nach dem Sintervorgang weisen das piezoelektrische Material im aktiven Bereich 6 und das piezoelektrische Material in den inaktiven Bereichen 7 folglich die gleiche chemische Zusammensetzung und, During the sintering process, at least a portion of the metal from the sacrificial layer 8 diffuses into the layers 3 'of the piezoelectric layer 3 adjacent to the sacrificial layer 8 in the inactive region 7. After the sintering process, the piezoelectric material in the active region 6 and the piezoelectric material in the inactive Areas 7 consequently the same chemical composition and,

insbesondere, die gleiche Menge an Metall auf. In particular, the same amount of metal on.

Das durch das Sintern erzeugte Endprodukt des Aktors 1 kann, wie bereits vorher erwähnt, wie das in Zusammenhang mit Figur 1 beschriebene Endprodukt aussehen, abgesehen davon, dass die Metallkonzentration in den piezoelektrischen Schichten 3 im aktiven Bereich 6 und inaktiven Bereich 7 bei dem hier beschriebenen Endprodukt gleich ist. The end product of the actuator 1 produced by the sintering can, as already mentioned before, look like the end product described in connection with FIG. 1, except that the metal concentration in the piezoelectric layers 3 in the active region 6 and inactive region 7 in the case described here End product is the same.

Da das in der Opferschicht 8 vorhandene Metall während des Sinterns annähernd vollständig, insbesondere bis zum Since the existing metal in the sacrificial layer 8 during sintering almost completely, in particular until

Erreichen des Sättigungszustands, in die piezoelektrische Schicht 3 des inaktiven Bereichs 7 diffundiert und die Reaching the saturation state, diffused into the piezoelectric layer 3 of the inactive region 7 and the

Opferschicht 8 zusätzlich das gleiche Keramikmaterial enthält, wie die piezoelektrischen Schichten 3 des aktiven Bereichs 6 und des inaktiven Bereichs 7, ist die Opferschicht 8 nach dem Sintervorgang nicht mehr oder kaum noch von dem piezoelektrischen Material der piezoelektrischen Schichten 3 des aktiven und inaktiven Bereichs 6, 7 zu unterscheiden. Mit anderen Worten, nach dem Sintervorgang ist vorzugsweise kein Unterschied zwischen dem piezoelektrischen Material im aktiven Bereich 6 und im inaktiven Bereich 7 vorhanden. Sacrificial layer 8 additionally contains the same ceramic material as the piezoelectric layers 3 of the active region 6 and the inactive region 7, the sacrificial layer 8 after the sintering process is little or no longer of the piezoelectric material of the piezoelectric layers 3 of the active and inactive region 6, 7 to distinguish. In other words, after the sintering process, there is preferably no difference between the piezoelectric material in the active region 6 and in the inactive region 7.

Falls die Opferschichten 8 mehr Metall enthalten als von der piezoelektrischen Schicht 3 des inaktiven Bereichs 7 während des Sintervorgangs und, insbesondere, bis zum Erreichen des Sättigungszustands aufgenommen werden kann, so kann das restliche Metall, zum Beispiel in Form von kleinen If the sacrificial layers 8 contain more metal than can be accommodated by the piezoelectric layer 3 of the inactive region 7 during the sintering process and, in particular, until it reaches the saturation state, the remaining metal, for example in the form of small ones, may be present

Metallteilchen, nach dem Sintervorgang in den Opferschichten 8 verbleiben. In diesem Fall sind auch im Endprodukt des Aktors 1, das heißt nach dem Sintern des Zwischenprodukts, Opferschichten 8 im inaktiven Bereich 7 erkennbar. Selbst für den Fall, dass Teile des Metalls in den Metal particles, remain in the sacrificial layers 8 after the sintering process. In this case, sacrificial layers 8 in the inactive region 7 can also be seen in the end product of the actuator 1, that is to say after the sintering of the intermediate product. Even in the event that parts of the metal in the

Opferschichten 8 verbleiben, ist im Endprodukt keine Sacrificial layers 8 remain, is not in the final product

elektrische Verbindung des Metalls in der Opferschicht 8 zu den in Figur 1 dargestellten Metallisierungen 5 an der electrical connection of the metal in the sacrificial layer 8 to the metallizations 5 shown in FIG

Außenseite des Stapels 2 vorhanden. Insbesondere entstehen aus den Opferschichten 8 keine mit den Metallisierungen 5 verbundenen Elektrodenschichten des inaktiven Bereichs 7. Outside of the stack 2 available. In particular, no electrode layers of the inactive region 7 that are connected to the metallizations 5 are formed from the sacrificial layers 8.

Die Opferschicht 8 kann, wie die Elektrodenschichten 4 im aktiven Bereich 6, in einem Siebdruckverfahren auf die Lagen 3' des piezoelektrischen Materials des inaktiven Bereichs eingebracht werden. Dabei kann die Opferschicht 8 eine The sacrificial layer 8, like the electrode layers 4 in the active region 6, can be applied in a screen printing process to the layers 3 'of the piezoelectric material of the inactive region. In this case, the sacrificial layer 8 a

Strukturierung in einer Ebene senkrecht zur Stapelrichtung aufweisen. Insbesondere kann durch ein Aufbringen der Have structuring in a plane perpendicular to the stacking direction. In particular, by applying the

Opferschicht 8 nur auf lokale Bereiche einer Lage 3' des piezoelektrischen Materials im inaktiven Bereich 7 sowie durch eine geeignete Wahl von Form und Größe der mit der Opferschicht 8 bedruckten Fläche der Lage 3' die Menge an Metall, die während des Sintervorgangs in die Sacrificial layer 8 only on local areas of a layer 3 'of the piezoelectric material in the inactive region 7 and by a suitable choice of shape and size of the sacrificial layer 8 printed surface of the layer 3', the amount of metal during the sintering process in the

piezoelektrische Schicht 3 des inaktiven Bereichs 7 piezoelectric layer 3 of the inactive region 7

diffundiert, zusätzlich kontrolliert werden. be diffused, additionally controlled.

Durch gleiche Auftragungsmuster von Opferschicht 8 und By the same application pattern of sacrificial layer 8 and

Elektrodenschicht 4 kann das Diffusionsverhalten des Metalls aus der Opferschicht 8 dem Diffusionsverhalten des Metalls aus den Elektrodenschichten 4 weiter angeglichen werden und somit der Unterschied an Sinterschwund weiter minimiert werden. Insbesondere kann dadurch eine gleiche Electrode layer 4, the diffusion behavior of the metal from the sacrificial layer 8, the diffusion behavior of the metal from the electrode layers 4 can be further adjusted and thus the difference in sintering shrinkage can be further minimized. In particular, this can be the same

Metallkonzentration der piezoelektrischen Schicht 3 des inaktiven Bereichs 7 und der piezoelektrischen Schichten 3 des aktiven Bereichs 6 nach dem Sintervorgang erreicht werden . Figuren 3A bis 3F zeigen verschiedene Ausführungsformen einer Opferschicht 8. Metal concentration of the piezoelectric layer 3 of the inactive region 7 and the piezoelectric layers 3 of the active region 6 can be achieved after the sintering process. FIGS. 3A to 3F show various embodiments of a sacrificial layer 8.

Insbesondere zeigt Figur 3A die Draufsicht auf eine In particular, Figure 3A shows the top view of a

Opferschicht 8, die die gesamte Oberseite einer Lage 3' des piezoelektrischen Materials im inaktiven Bereich 7 bedeckt. Sacrificial layer 8, which covers the entire top of a layer 3 'of the piezoelectric material in the inactive region 7.

Alternativ dazu kann die Opferschicht 8, wie bereits erwähnt, analog zum Auftragungsmuster einer Elektrodenschicht 4 im aktiven Bereich 6 des Stapels 2 auf die Lage 3' aufgebracht sein. In diesem Fall wäre die Opferschicht 8 beispielsweise auf die komplette Oberseite der Lage 3' abgesehen von einer Aussparung an einem Rand der Lage 3' aufgebracht (nicht explizit dargestellt) . Alternatively, as already mentioned, the sacrificial layer 8 may be applied to the layer 3 'analogously to the application pattern of an electrode layer 4 in the active region 6 of the stack 2. In this case, the sacrificial layer 8 would be applied, for example, to the complete upper side of the layer 3 ', apart from a recess at one edge of the layer 3' (not explicitly shown).

Figur 3B zeigt die Draufsicht auf eine Opferschicht 8, die die gesamte Oberseite einer Lage 3' des piezoelektrischen Materials im inaktiven Bereich 7 abgesehen von einer am Rand der Lage 3' umlaufenden Aussparung 9 abdeckt. Durch die FIG. 3B shows the top view of a sacrificial layer 8 which covers the entire upper side of a layer 3 'of the piezoelectric material in the inactive region 7, apart from a recess 9 running around the edge of the layer 3'. By the

Aussparung 9 kann die Diffusion von Metall aus der Recess 9 can be the diffusion of metal from the

Opferschicht 8 in den Randbereich der Lage 3' des Sacrificial layer 8 in the edge region of the layer 3 'of the

piezoelektrischen Materials im inaktiven Bereich 7 verringert werden. Dadurch kann die isolierende Wirkung des inaktiven Bereichs 7 gegenüber der in Figur 3A dargestellten piezoelectric material in the inactive region 7 can be reduced. As a result, the insulating effect of the inactive region 7 with respect to that shown in Figure 3A

Ausführungsform der Opferschicht 8 gesteigert werden. Embodiment of the sacrificial layer 8 can be increased.

Insbesondere ist die Aussparung 9 besonders vorteilhaft, um die elektrisch isolierende Wirkung des inaktiven Bereichs 7 gegenüber den am Aktor 1 angebrachten Metallisierungen 5 (siehe Figur 1) weiterhin zu gewährleisten. In particular, the recess 9 is particularly advantageous in order to continue to ensure the electrically insulating effect of the inactive region 7 with respect to the metallizations 5 attached to the actuator 1 (see FIG. 1).

Figur 3C zeigt die Draufsicht auf eine strukturierte FIG. 3C shows the top view of a structured one

Opferschicht 8. Hierbei ist das Material der Opferschicht 8 in Form von einzelnen Inseln 10 auf die Oberseite der Lage 3' aufgebracht. Zwischen den Inseln 10 sind Aussparungen 12 zu erkennen, so dass die Opferschicht 8 nur einen Teil der Sacrificial layer 8. Here, the material of the sacrificial layer 8 in the form of individual islands 10 on the top of the layer 3 ' applied. Recesses 12 can be seen between the islands 10, so that the sacrificial layer 8 only a part of the

Oberseite der Lage 3' abdeckt. Durch Variieren der Größe der Aussparungen 12 kann die Menge des Metalls, das aus der Top of the situation 3 'covers. By varying the size of the recesses 12, the amount of metal that can escape from the

Opferschicht 8 in die piezoelektrischen Schichten 3 des inaktiven Bereichs 7 diffundiert, weiter kontrolliert werden. Sacrificial layer 8 diffused into the piezoelectric layers 3 of the inactive region 7, further controlled.

Die Inseln 10 sind beispielsweise kreisförmig und in The islands 10 are, for example, circular and in

regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet. Am Rand der Lage 3' ist eine umlaufende Aussparung 9 zu erkennen. Wie bereits erwähnt, wird durch die Aussparung 9 die elektrisch isolierende Wirkung des inaktiven Bereichs 7 gegenüber den Metallisierungen 5 gewährleistet. arranged at regular intervals from each other. At the edge of the layer 3 'is a circumferential recess 9 can be seen. As already mentioned, the electrically insulating effect of the inactive region 7 with respect to the metallizations 5 is ensured by the recess 9.

Figur 3D zeigt eine Ausführungsform der Opferschicht 8, bei der die Inseln 10 quadratisch sind. FIG. 3D shows an embodiment of the sacrificial layer 8 in which the islands 10 are square.

Figur 3E zeigt eine Opferschicht 8, die als eine Art FIG. 3E shows a sacrificial layer 8, which as a kind

Netzstruktur 11 auf einer Lage 3' des piezoelektrischen Network structure 11 on a layer 3 'of the piezoelectric

Materials im inaktiven Bereich 7 aufgebracht ist. Somit ist die Opferschicht 8 in einer zusammenhängenden Struktur, welche quadratische Aussparungen 12 einschließt, auf die Lage 3' aufgebracht. Am Rand der Lage 3' ist wiederum eine Material is applied in the inactive area 7. Thus, the sacrificial layer 8 is applied to the layer 3 'in a continuous structure including square recesses 12. At the edge of the situation 3 'is again a

umlaufende Aussparung 9 zu erkennen. Recognizing circumferential recess 9.

Figur 3F zeigt eine Opferschicht 8, die als eine Anordnung von konzentrischen, rahmenförmigen Bereichen 13, 14 auf einer Lage 3' aufgebracht ist. Die Bereiche 13, 14 können dabei kreisförmige oder quadratische Umrisse aufweisen. Sie können als ringförmige Inseln, die ein gemeinsames Zentrum FIG. 3F shows a sacrificial layer 8, which is applied as an arrangement of concentric, frame-shaped regions 13, 14 on a layer 3 '. The regions 13, 14 may have circular or square outlines. They can be called annular islands that have a common center

aufweisen, verstanden werden. Insbesondere ist der have to be understood. In particular, the

rahmenförmige Bereich 14 der Opferschicht 8 konzentrisch innerhalb des rahmenförmigen Bereichs 13 angeordnet. Zwischen den rahmenförmigen Bereichen 13, 14 ist eine Aussparung 12a zu erkennen. Weiterhin befindet sich innerhalb des frame-shaped portion 14 of the sacrificial layer 8 concentrically disposed within the frame-shaped portion 13. Between the frame-shaped areas 13, 14 can be seen a recess 12a. Furthermore, it is located within the

rahmenförmigen Bereichs 14, insbesondere im Zentrum der Lage 3', eine Aussparung 12b der Opferschicht 8. Am Rand der Lage 3' ist eine umlaufende Aussparung 9 vorgesehen. Durch frame-shaped region 14, in particular in the center of the layer 3 ', a recess 12b of the sacrificial layer 8. At the edge of the layer 3', a circumferential recess 9 is provided. By

Variieren der Anzahl und Form der rahmenförmigen Bereiche sowie der Größe der Aussparungen 9, 12 kann die Menge des Metalls, das in die piezoelektrischen Schichten 3 des inaktiven Bereichs 7 diffundiert, kontrolliert werden und somit an die Menge des Metalls, das aus den Varying the number and shape of the frame-shaped regions and the size of the recesses 9, 12, the amount of metal that diffuses into the piezoelectric layers 3 of the inactive region 7, and thus controlled to the amount of metal that from the

Elektrodenschichten 4 des aktiven Bereichs 6 diffundiert, angepasst werden. Electrode layers 4 of the active region 6 diffused, be adapted.

Bezugs zeichenliste Reference sign list

1 Vielschichtbauelement1 multilayer component

2 Stapel 2 stacks

3 Piezoelektrische Schicht 3' Lage 3 Piezoelectric layer 3 'position

4 Elektrodenschicht 4 electrode layer

5 Metallisierung 5 metallization

6 Aktiver Bereich 6 Active area

7 Inaktiver Bereich 7 Inactive area

8 Opferschicht 8 sacrificial layer

9 Aussparung 9 recess

10 Insel 10 island

11 Netzstruktur 11 network structure

12 Aussparung 12 recess

12a Aussparung 12a recess

12b Aussparung 12b recess

13 Rahmenförmiger Bereich 13 Frame-shaped area

14 Rahmenförmiger Bereich 14 Frame-shaped area

Claims

Patentansprüche claims

1. Piezoelektrisches Vielschichtbauelement (1) als 1. Piezoelectric multilayer component (1) as

Zwischenprodukt, aufweisend einen Stapel (2) von Intermediate, comprising a stack (2) of

übereinander angeordneten piezoelektrischen Schichten (3), wobei der Stapel (2) einen aktiven Bereich (6) mit zwischen den piezoelektrischen Schichten (3) angeordneten Elektrodenschichten (4) und wenigstens einen inaktiven Bereich (7) aufweist, wobei der aktive Bereich (6) beim Endprodukt des piezoelektrisches Vielschichtbauelements (1) dazu vorgesehen ist, sich bei einer an die stacked piezoelectric layers (3), wherein the stack (2) has an active region (6) with electrode layers (4) arranged between the piezoelectric layers (3) and at least one inactive region (7), the active region (6) the end product of the piezoelectric multilayer component (1) is intended to be at a to the

Elektrodenschichten (4) angelegten Spannung zu verformen, wobei der inaktive Bereich (7) wenigstens eine To deform electrode layer (4) applied voltage, wherein the inactive region (7) at least one

Opferschicht (8) enthält, die ein elektrisch isolierendes Material und ein Metall aufweist, wobei mittels Erwärmen des Vielschichtbauelements (1) das Metall zumindest teilweise aus der Opferschicht (8) in die Sacrificial layer (8) containing an electrically insulating material and a metal, wherein by means of heating of the multilayer component (1), the metal at least partially from the sacrificial layer (8) in the

piezoelektrischen Schichten (3) des inaktiven Bereichs piezoelectric layers (3) of the inactive region

(7) diffundierbar ist. (7) is diffusible.

2. Piezoelektrisches Vielschichtbauelement (1) nach Anspruch 1, 2. Piezoelectric multilayer component (1) according to claim 1,

bei dem die Anzahl an Opferschichten (8) im inaktiven Bereich (7) und die Menge an Metall in der jeweiligen Opferschicht (8) derart gewählt sind, dass nach dem wherein the number of sacrificial layers (8) in the inactive region (7) and the amount of metal in the respective sacrificial layer (8) are chosen such that after the

Erwärmen des Vielschichtbauelements (1) die dem inaktiven Bereich (7) zugeordneten piezoelektrischen Schichten (3) im Wesentlichen die gleiche Konzentration an Metall aufweisen wie die dem aktiven Bereich (6) zugeordneten piezoelektrischen Schichten (3) . Heating the multilayer component (1), the piezoelectric layers (3) assigned to the inactive region (7) have essentially the same concentration of metal as the piezoelectric layers (3) assigned to the active region (6).

3. Piezoelektrisches Vielschichtbauelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Opferschicht (8) ein Gewichtsverhältnis zwischen Metall und isolierendem Material aufweist, das in einem Bereich zwischen 1:5 und 1:50 liegt. 3. Piezoelectric multilayer component (1) according to claim 1 or 2, wherein the sacrificial layer (8) has a weight ratio between metal and insulating material ranging between 1: 5 and 1:50.

4. Piezoelektrisches Vielschichtbauelement (1) nach einem der vorigen Ansprüche, 4. Piezoelectric multilayer component (1) according to one of the preceding claims,

bei dem die piezoelektrischen Schichten (3) ein in which the piezoelectric layers (3) a

piezokeramisches Material aufweisen. having piezoceramic material.

5. Piezoelektrisches Vielschichtbauelement (1) nach einem der vorigen Ansprüche, 5. Piezoelectric multilayer component (1) according to one of the preceding claims,

bei dem die Opferschicht (8) als isolierendes Material das gleiche piezoelektrische Material wie die wherein the sacrificial layer (8) as insulating material, the same piezoelectric material as the

piezoelektrischen Schichten (3) aufweist. having piezoelectric layers (3).

6. Piezoelektrisches Vielschichtbauelement (1) nach einem der vorigen Ansprüche, 6. Piezoelectric multilayer component (1) according to one of the preceding claims,

bei dem die Opferschicht (8) das gleiche Metall wie die Elektrodenschichten (4) aufweist. in which the sacrificial layer (8) has the same metal as the electrode layers (4).

7. Piezoelektrisches Vielschichtbauelement (1) nach Anspruch 5 oder 6, 7. Piezoelectric multilayer component (1) according to claim 5 or 6,

bei dem die Opferschicht (8) ein Keramikpulver mit einer Partikelgröße von größer oder gleich 0,2 ym und kleiner oder gleich 1,5 ym aufweist. wherein the sacrificial layer (8) comprises a ceramic powder having a particle size greater than or equal to 0.2 ym and less than or equal to 1.5 ym.

8. Piezoelektrisches Vielschichtbauelement (1) nach einem der vorigen Ansprüche, 8. Piezoelectric multilayer component (1) according to one of the preceding claims,

bei dem die Opferschicht (8) ein Metallpulver mit einer Partikelgröße von größer oder gleich 0,01 ym und kleiner oder gleich 3,0 ym aufweist. wherein the sacrificial layer (8) comprises a metal powder having a particle size of greater than or equal to 0.01 ym and less than or equal to 3.0 ym.

9. Piezoelektrisches Vielschichtbauelement (1) nach einem der vorigen Ansprüche, 9. Piezoelectric multilayer component (1) according to one of the preceding claims,

bei dem der Abstand zwischen zwei Opferschichten (8) im inaktiven Bereich (7) 0,3 bis 3,0 mal so groß ist wie der Abstand zwischen zwei benachbarten Elektrodenschichten (4) im aktiven Bereich (6) . in which the distance between two sacrificial layers (8) in the inactive region (7) is 0.3 to 3.0 times the distance between two adjacent electrode layers (4) in the active region (6).

10. Piezoelektrisches Vielschichtbauelement (1) nach einem der vorigen Ansprüche, 10. Piezoelectric multilayer component (1) according to one of the preceding claims,

bei dem die Opferschicht (8) eine Strukturierung in einer Ebene senkrecht zur Stapelrichtung aufweist. in which the sacrificial layer (8) has a structuring in a plane perpendicular to the stacking direction.

11. Piezoelektrisches Vielschichtbauelement (1) nach einem der vorigen Ansprüche, 11. Piezoelectric multilayer component (1) according to one of the preceding claims,

bei dem das geometrische Auftragungsmuster der where the geometric pattern of the

Opferschicht (8) dem geometrischen Auftragungsmuster der Elektrodenschichten (4) im aktiven Bereich (6) Sacrificial layer (8) the geometric application pattern of the electrode layers (4) in the active region (6)

entspricht . corresponds.

12. Piezoelektrisches Vielschichtbauelement (1) als 12. Piezoelectric multilayer component (1) as

Endprodukt aufweisend einen Stapel (2) von End product comprising a stack (2) of

(3) , wobei der Stapel (2) einen aktiven Bereich (6) mit zwischen den piezoelektrischen Schichten (3) angeordneten Elektrodenschichten (4) und wenigstens einen inaktiven Bereich (7) aufweist, wobei der aktive Bereich (6) dazu vorgesehen ist, sich bei einer an die Elektrodenschichten(3), wherein the stack (2) has an active region (6) with electrode layers (4) arranged between the piezoelectric layers (3) and at least one inactive region (7), the active region (6) being provided for at one to the electrode layers

(4) angelegten Spannung zu verformen, wobei die (4) to deform applied stress, wherein the

piezoelektrischen Schichten (3) des aktiven Bereichs (6) und des inaktiven Bereichs (7) ein Metall in im piezoelectric layers (3) of the active region (6) and of the inactive region (7) comprise a metal in the

wesentlichen der gleichen Konzentration aufweisen. have substantially the same concentration.

13. Piezoelektrisches Vielschichtbauelement (1) als 13. Piezoelectric multilayer component (1) as

Endprodukt, das aus einem Zwischenprodukt End product consisting of an intermediate

nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durch Sintern des Zwischenprodukts gebildet ist. is formed according to one of claims 1 to 11 by sintering of the intermediate product.

14. Verfahren zur Herstellung eines Zwischenprodukts für ein piezoelektrisches Vielschichtbauelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, aufweisend folgende Schritte:14. A method for producing an intermediate product for a piezoelectric multilayer component (1) according to one of claims 1 to 11, comprising the following steps:

A) Bestimmen einer Menge an Metall für die Opferschicht (8), die zur zumindest teilweisen Diffusion in die dem inaktiven Bereich (7) zugeordneten piezoelektrischen Schichten (3) vorgesehenen ist, A) determining an amount of metal for the sacrificial layer (8) which is provided for at least partial diffusion into the piezoelectric layers (3) assigned to the inactive region (7),

B) Bestimmen eines maximalen Gewichts für die B) determining a maximum weight for the

Opferschicht (8), Sacrificial layer (8),

C) Bestimmen der Menge des isolierenden Materials für die Opferschicht (8) aus der Differenz zwischen dem maximalen Gewicht der Opferschicht (8) und dem Gewicht der für die Opferschicht (8) bestimmten Menge an Metall, C) determining the amount of the insulating material for the sacrificial layer (8) from the difference between the maximum weight of the sacrificial layer (8) and the weight of the amount of metal intended for the sacrificial layer (8),

D) Bilden der Opferschicht (8) aus der vorbestimmten Menge an Metall und an isolierendem Material in D) forming the sacrificial layer (8) from the predetermined amount of metal and insulating material in

denjenigen piezoelektrischen Schichten (3), die dem inaktiven Bereich (7) zugeordnet sind, those piezoelectric layers (3) which are assigned to the inactive region (7),

E) Bilden des Stapels (2) aufweisend wenigstens eine nach den Schritten A) bis D) gebildete piezoelektrische E) forming the stack (2) comprising at least one piezoelectric element formed after steps A) to D)

Schicht (3) für den inaktiven Bereich (7) sowie Layer (3) for the inactive area (7) as well

übereinander angeordnete piezoelektrische Schichten (3) und dazwischen angeordnete Elektrodenschichten (4) für den aktiven Bereich (6) . stacked piezoelectric layers (3) and interposed electrode layers (4) for the active region (6).

15. Verfahren nach Anspruch 14, umfassend Sintern des 15. The method of claim 14, comprising sintering the

Zwischenprodukts zum Erhalt des Endprodukts für das piezoelektrische Vielschichtbauelement (1). Intermediate for obtaining the final product for the piezoelectric multilayer component (1).