DE102009017434A1 - Electronic element is formed as stack, where electronic element comprises multiple electrode layers and multiple material layers for reacting on application of electric field, where each material layer is arranged between electrode layers - Google Patents

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Susanne Kornely
Carsten Dr. Schuh
Willibald Dr. Schürz
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Abstract

The electronic element is formed as a stack (1). The electronic element comprises multiple electrode layers (3,4) and multiple material layers (2) for reacting on application of an electric field. Each material layer is arranged between the electrode layers, where a structured insulation layer (7) is applied to a stack circumferential area (5). The element is covered by a polymer passivation layer. An independent claim is also included for a method for electrical contacting of an electronic element as a stack.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Bauelement und ein Verfahren zum elektrischen Kontaktieren eines elektronischen Bauelements als Stapel, das aus einer Mehrzahl von auf Anlegen eines elektrischen Feldes reagierenden Werkstoffschichten und einer Mehrzahl von Elektrodenschichten gebildet ist, wobei jede Werkstoffschicht zwischen zwei der Elektrodenschichten angeordnet ist.The The invention relates to an electronic component and a method for electrically contacting an electronic component as Stack consisting of a plurality of on applying an electric Field responsive material layers and a plurality of electrode layers is formed, each material layer between two of the electrode layers is arranged.

Ein solches Bauelement aus übereinander und alternierend zueinander gestapelten Schichten von Werkstoffschicht und Elektrodenschicht wird allgemein als Stapel bezeichnet. Das heutzutage bekannteste elektronische Bauelement dieser Art ist ein allgemein als Piezoaktor bezeichneter Stapel, der als Betätigungselement in Einspritzventilen der verschiedensten Motortypen für Kraftfahrzeuge zur Anwendung kommt. Die Werkstoffschichten sind bei diesem Piezoaktor Keramikschichten.One Such component of one above the other and alternately to each other stacked layers of material layer and electrode layer is commonly referred to as a stack. The best known today Electronic component of this type is a generally known as a piezoelectric actuator designated stack, as an actuating element in injection valves the most diverse types of motor vehicles comes. The material layers are ceramic layers in this piezoelectric actuator.

Üblicherweise weist ein solcher Stapel, in der Draufsicht betrachtet, einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt auf. Der Stapel wird an zwei sich gegenüberliegenden Umfangsseiten elektrisch kontaktiert. Um dies technologisch sorgfältig durchführen zu können, wurden die Elektrodenschichten in der Vergangenheit geometrisch so ausgelegt, dass sich nur jede zweite Elektrodenschicht seitlich bis zu einer der beiden Umfangsseiten erstreckt, während sich die jeweils anderen Elektrodenschichten nicht bis zu dieser Umfangsseite hin erstrecken. Entsprechendes gilt für die andere Umfangsseite des Stapels analog.Usually has such a stack, as viewed in plan view, a rectangular or square cross section. The stack will be at two electrically contacted opposite circumferential sides. To do this technologically carefully can, the electrode layers have been in the past geometrically designed so that only every second electrode layer extends laterally to one of the two circumferential sides while the other electrode layers not up to this peripheral side extend. The same applies to the other peripheral side of the batch analog.

Darüber hinaus sind sog. vollaktive Stapel bekannt, bei denen die Elektrodenschichten und die Werkstoffschichten die gleiche Fläche aufweisen, wodurch sich sämtliche Elektroden schichten jeweils bis an die gegenüberliegenden Umfangsseiten erstrecken. Da sich sämtliche Elektrodenschichten des Bauelements bis zu den beiden gegenüberliegenden Umfangsseiten erstrecken, muss die Kontaktierung auf andere Weise erfolgen.About that In addition, so-called fully active stacks are known in which the electrode layers and the material layers have the same area, whereby each electrode layers each to the opposite Extend peripheral sides. Since all electrode layers of the device to the two opposite peripheral sides extend the contact must be made in other ways.

Aus der DE 101 53 770 A1 ist ein Verfahren zur Kontaktierung einer gestapelten piezoelektrischen Vorrichtung bekannt. Bei diesem Verfahren wird beidseitig abwechselnd jede zweite Elektrodenschicht mit einer elektrisch isolierenden Schicht versehen. Anschließend werden die freiliegenden Elektrodenschichten jeder Umfangsseite über eine leitende Schicht miteinander verbunden. Als leitende Schicht wird ein Harz verwendet, das leitfähige Partikel enthält.From the DE 101 53 770 A1 For example, a method of contacting a stacked piezoelectric device is known. In this method, alternately every other electrode layer is provided on both sides with an electrically insulating layer. Subsequently, the exposed electrode layers of each peripheral side are connected to each other via a conductive layer. As the conductive layer, a resin containing conductive particles is used.

Aus der DE 10 2006 003 070 B3 ist ein Verfahren zur elektrischen Kontaktierung eines als Stapel gebildeten Bauelements bekannt, welches aus Werkstoffschichten und Elektrodenschichten besteht. Zur Ankontaktierung wird auf zwei gegenüberliegenden Seiten eine Isolationsschicht aufgebracht. Anschließend wird jede Isolationsfolie durch Laserstrukturierung an der Position jeder zweiten Elektrodenschicht geöffnet. Anschließend werden die Elektrodenschichten auf jeder Umfangsseite mit einem elektrisch leitenden Material miteinander verbunden.From the DE 10 2006 003 070 B3 a method for electrical contacting of a stacked device is known, which consists of material layers and electrode layers. For Ankontaktierung an insulating layer is applied on two opposite sides. Subsequently, each insulation film is opened by laser patterning at the position of every other electrode layer. Subsequently, the electrode layers are connected on each peripheral side with an electrically conductive material.

Ein Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren besteht darin, dass das selektive Aufbringen der isolierenden Schicht bzw. das Freilegen von Elektrodenschichten einer vollflächig aufgebrachten isolierenden Schicht mit einem hohen Arbeitsaufwand und damit hohen Kosten verbunden ist.One Disadvantage of the known from the prior art method in that the selective application of the insulating layer or the exposure of electrode layers of a full surface applied insulating layer with a high workload and high costs associated with it.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektronisches Bauelement und ein Verfahren zum elektrischen Kontaktieren des als Stapel ausgebildeten Bauelements anzugeben, welche aufgrund ihrer Kontaktierung eine verbesserte Langzeit-Zuverlässigkeit des Stapels ermöglichen.It is therefore an object of the present invention, an electronic Component and a method for electrically contacting the as Stack of designed device indicate which due to their Contacting an improved long-term reliability of the stack.

Diese Aufgaben werden gelöst durch ein elektronisches Bauelement mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 14. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich jeweils aus den abhängigen Patentansprüchen.These Tasks are solved by an electronic component with the features of claim 1 and a method with the features of claim 14. Advantageous embodiments each result from the dependent claims.

Die Erfindung schafft ein als Stapel ausgebildetes elektronisches Bauelement. Dieses umfasst eine Mehrzahl von Elektrodenschichten sowie eine Mehrzahl von auf Anlegen eines elektrischen Feldes reagierenden Werkstoffschichten, wobei jede Werkstoffschicht zwischen zwei der Elektrodenschichten angeordnet ist. Eine strukturierte Isolationsschicht ist auf zumindest einem Stapelumfangsbereich des Stapels aufgebracht, wobei die Isolationsschicht derart ausgebildet ist, dass jede zweite Elektrodenschicht eines Stapelumfangsbereichs zur elektrischen Kontaktierung freigelegt ist. Das Bauelement umfasst weiter eine strukturierte elektrisch leitende Schicht, die den jeweiligen, mit der Isolationsschicht versehenen Stapelumfangsbereich im Wesentlichen ganzflächig bedeckt, wobei die Strukturierung derart ist, dass die elektrisch leitende Schicht eine zumindest zweidimensionale Elastizität in der Ebene des jeweiligen Stapelumfangsbereichs aufweist.The Invention provides an electronic component designed as a stack. This comprises a plurality of electrode layers and a plurality of material layers reacting to application of an electric field, wherein each material layer is disposed between two of the electrode layers is. A structured insulation layer is on at least one Stack perimeter area of the stack applied, wherein the insulation layer is formed such that every second electrode layer of a Stack perimeter area exposed for electrical contact is. The device further comprises a structured electrical conductive layer covering the respective, with the insulation layer provided stack perimeter area substantially the entire surface covered, wherein the structuring is such that the electrically conductive layer of at least two-dimensional elasticity in the plane of the respective stack perimeter area.

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum elektrischen Kontaktieren eines elektronischen Bauelements als Stapel, das aus einer Mehrzahl von auf Anlegen eines elektrischen Feldes reagierenden Werkstoffschichten und einer Mehrzahl von Elektrodenschichten gebildet ist, wobei jede Werkstoffschicht zwischen zwei der Elektrodenschichten angeordnet ist. Bei dem Verfahren wird auf zumindest einem Stapelumfangsbereich des Stapels jeweils eine strukturierte Isolationsschicht aufgebracht, wodurch jede zweite Elektrodenschicht eines Stapelumfangsbereichs zur elektrischen Kontaktierung freigelegt ist. Der zumindest eine mit der Isolationsschicht versehene Stapelumfangsbereich wird im Wesentlichen ganzflächig mit einer derart strukturierten elektrisch leitenden Schicht bedeckt, dass durch die Strukturierung eine zumindest zweidimensionale Elastizität der elektrisch leitenden Schicht in der Ebene des jeweiligen Stapelumfangsbereichs gegeben ist.The invention provides a method for electrically contacting an electronic component as a stack, which is formed from a plurality of reacting on application of an electric field material layers and a plurality of electrode layers, wherein each material layer between two of the electrode layers is arranged. In the method, in each case a structured insulation layer is applied to at least one stack perimeter area of the stack, where is exposed by each second electrode layer of a stack peripheral region for electrical contacting. The at least one stack perimeter area provided with the insulation layer is covered substantially over the whole area with an electrically conductive layer structured in such a way that an at least two-dimensional elasticity of the electrically conductive layer in the plane of the respective stack perimeter area is given by the structuring.

Durch die strukturierte elektrisch leitende Schicht wird ihre Dauerdehnbarkeit und Dauerschwingbelastbarkeit signifikant erhöht. Durch die Elastizitätserhöhung der Metallschicht wird die Bewegung des Stapels bei dessen Ansteuerung erleichtert. Insbesondere kann auch durch die Strukturierung der elektrisch leitenden Schicht das Auftreten von Rissen in der elektrisch leitenden Schicht vermindert werden. Hierdurch kann ein im Ergebnis zuverlässigeres Bauelement bereitgestellt werden.By the structured electrically conductive layer becomes its permanent extensibility and fatigue resistance significantly increased. By the elasticity increase of the metal layer becomes facilitates the movement of the stack in its control. Especially can also be done by structuring the electrically conductive layer reduces the occurrence of cracks in the electrically conductive layer become. This can result in a more reliable Component be provided.

Zweckmäßigerweise weist die elektrisch leitende Schicht eine Vielzahl von Leiterbahnen auf, die sich im Wesentlichen quer zu den Elektrodenschichten erstrecken. Insbesondere sind die Leiterbahnen zumindest abschnittsweise elektrisch voneinander isoliert. Hierdurch ergibt sich die bezweckte zumindest zweidimensionale Elastizität der elektrisch leitenden Schicht in der Ebene des jeweiligen Stapelumfangsbereichs, wodurch die Dauerdehnbarkeit und Dauerschwingbelastbarkeit des Stapels verbessert ist.Conveniently, For example, the electrically conductive layer has a multiplicity of conductor tracks which extend substantially transverse to the electrode layers. In particular, the interconnects are at least partially electrically isolated from each other. This results in the intended at least two-dimensional elasticity of the electrically conductive layer in the plane of the respective stack perimeter area, whereby the Dauerdehnbarkeit and Fatigue life of the stack is improved.

Zweckmäßigerweise sind die Leiterbahnen zumindest abschnittsweise parallel zueinander angeordnet. Auf diese Weise ist die erhöhte Elastizität gewährleistet. Die Gestalt der Leiterbahnen kann prinzipiell beliebig sein. Insbesondere können diese mäanderförmig und/oder wellenförmig und/oder zick-zack-förmig und/oder als konzentrische Kreise und/oder als konzentrische Rechtecke oder Trapeze ausgebildet sein. In den zuletzt genannten Fällen können die Leiterbahnen segmentweise nebeneinander angeordnet sein.Conveniently, the interconnects are at least partially parallel to each other arranged. In this way is the increased elasticity guaranteed. The shape of the tracks can in principle be arbitrary. In particular, they can meander and / or wavy and / or zig-zag and / or as concentric circles and / or as concentric rectangles or Trapeze be formed. In the latter cases can the conductors are arranged in segments next to each other.

Zur Erstellung der strukturierten elektrisch leitenden Schicht wird elektrisch leitendes Material z. B. zunächst ganzflächig auf den zumindest einen mit der Isolationsschicht versehenen Stapelumfangsbereich aufgebracht und dann Material der ganzflächigen Schicht abschnittsweise subtraktiv entfernt. Die elektrisch leitende Schicht kann beispielsweise aus Kupfer, Nickel, Zink, Silber, Gold, Palladium oder Legierungen davon, gefertigt werden. Das subtraktive Entfernen von Teilen der ganzflächigen Schicht kann beispielsweise durch Laserablation erfolgen.to Creation of the structured electrically conductive layer is electrically conductive material z. B. initially over the entire surface on the at least one provided with the insulating layer stack peripheral region applied and then material of the whole-surface layer partially subtractive removed. The electrically conductive layer For example, copper, nickel, zinc, silver, gold, palladium or alloys thereof. The subtractive removal for example, parts of the whole-surface layer done by laser ablation.

Alternativ kann die Struktur der elektrisch leitenden Schicht auch bereits beim Aufbringen des Materials der Schicht erzeugt werden. Die Erzeugung der elektrisch leitenden Schicht kann durch ein Sprühverfahren oder ein Siebdruckverfahren erfolgen. Als Sprühverfahren kommen insbesondere die unter dem Namen „InkJet” oder „ColdSpray” bekannten Verfahren in Betracht. Ebenso kommen physikalische Abscheideverfahren, wie Sputtern oder Aufdampfen, und eine eventuell sich anschließende galvanische Verstärkung in Betracht. Im Rahmen eines Siebdruckverfahrens können insbesondere Nanopasten verarbeitet werden, auch wenn die Erzeugung einer Metallschicht bevorzugt ist. Die Schichtdicke der elektrisch leitenden Schicht hängt im Wesentlichen von der notwendigen Stromtragfähigkeit ab und beträgt vorzugsweise zwischen 3 μm und 15 μm.alternative The structure of the electrically conductive layer can also already be generated when applying the material of the layer. The production the electrically conductive layer may be sprayed or a screen printing process. As spraying method especially those known as "InkJet" or "ColdSpray" Procedure into consideration. Likewise, physical separation methods, such as sputtering or vapor deposition, and possibly a subsequent one galvanic reinforcement into consideration. As part of a screen printing process In particular, nanopastes can be processed, too if the production of a metal layer is preferred. The layer thickness the electrically conductive layer depends substantially from the necessary current carrying capacity and amounts to preferably between 3 μm and 15 μm.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist die Isolationsschicht durch einen Schrumpfschlauch gebildet, der alle Stapelumfangsbereiche umfänglich vollständig bedeckt. Zweckmäßigerweise ist der Schrumpfschlauch auf der den Stapelumfangsbereichen zugewandten Seiten mit einer Kleberschicht versehen. Hierdurch kann die Haftung des Schrumpfschlauchs an dem Stapel verbessert werden.According to one Another expedient embodiment is the insulation layer formed by a shrink tube, which all stack peripheral areas completely covered completely. Conveniently, is the shrink tube on the stack peripheral areas facing Pages provided with an adhesive layer. This can be the liability the shrink tube on the stack can be improved.

Zweckmäßigerweise ist die Isolationsschicht durch eine Folie gebildet, die den zumindest einen Stapelumfangsbereich des Stapels bedeckt. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Folie über Seitenkanten des zumindest einen Stapelumfangsbereichs gezogen ist, die an weitere Stapelumfangsbereiche grenzen, an denen insbesondere keine Elektrodenschichten zugänglich sind oder elektrisch kontaktiert sind.Conveniently, the insulation layer is formed by a foil which at least covered a stack perimeter area of the stack. It is in particular provided that the film over side edges of at least a stack perimeter area is drawn that border on further stack perimeter areas, where in particular no electrode layers accessible are or are contacted electrically.

Die Verwendung eines Schrumpfschlauchs oder einer Folie, insbesondere einer Laminierfolie ermöglicht eine weitere Verbesserung der Dauerdehnbarkeit und Dauerschwingbelastbarkeit des Stapels, da die Materialien von Haus aus elastische Eigenschaften aufweisen. Die Verwendung eines Schrumpfschlauchs weist darüber hinaus den Vorteil auf, dass der Stapel auch an den nicht elektrisch kontaktierten Stapelumfangsbereichen passiviert und geschützt ist.The Use of a shrink tube or a foil, in particular a laminating film allows further improvement the Dauerdehnbarkeit and fatigue strength of the stack, since the materials inherently have elastic properties. The use of a shrink tube points beyond the advantage that the stack also on the non-electrically contacted Batch circumference areas is passivated and protected.

Um diesen Schutz auch bei der Verwendung einer Folie als Isolierschicht bereitzustellen, ist es zweckmäßig, wenn nicht von der Folie bedeckte Bereiche der weiteren Stapelumfangsbereiche mit einer insbesondere polymeren Passivierungsschicht bedeckt sind. Das Applizieren der Passivierungsschicht kann beispielsweise durch Sprühen, Tauchen, Pinseln, Siebdruck oder ähnliche Verfahren erfolgen.Around this protection even when using a film as an insulating layer it is expedient if not areas of the further stack perimeter areas covered by the film are covered with a particular polymeric passivation layer. The application of the passivation layer can, for example, by Spraying, dipping, brushing, screen printing or similar Procedure done.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist eine jeweilige strukturierte Isolationsschicht auf zwei geometrisch nicht zusammenhängende Stapelumfangsbereiche aufgebracht.According to a further expedient embodiment, a respective structured insulation layer is not geometrically related to two applied low pile peripheral areas.

Die Isolationsschicht ist zweckmäßigerweise derart strukturiert, dass auf einem ersten der Stapelumfangsbereiche jede zweite Elektrodenschicht eines Stapelumfangsbereichs zur elektrischen Kontaktierung freigelegt ist. Auf einem zweiten der Stapelumfangsbereiche sind die verbleibenden Elektrodenschichten freigelegt. Hierdurch können auf jeden der Stapelumfangsbereiche die Elektrodenschichten mit dem gleichen Potential beaufschlagt werden, wodurch das für den Betrieb des Stapels notwendige elektrische Feld erzeugbar ist.The Insulation layer is suitably such structures that on a first of the stack perimeter areas second electrode layer of a stack peripheral region for electrical Contacting is exposed. On a second of the stack perimeter areas the remaining electrode layers are exposed. hereby For example, the electrode layers may be applied to each of the stack perimeter areas be subjected to the same potential, whereby the for the operation of the stack necessary electric field can be generated.

Es ist darüber hinaus zweckmäßig, wenn ein eine jeweilige Elektrodenschicht bedeckender/isolierender Isolationswall aus Isolationsmaterial einen trapez- oder sinusförmigen Quer schnitt aufweist. Die spezifische Kontur des Isolationswalls ermöglicht es, einen Abbau bzw. eine Vergleichmäßigung der bei Ansteuerung und damit Ausdehnung des Stapels auftretenden mechanischen Zugspannungen in der Kontaktierung zu erzielen. In diesem Zusammenhang ist es auch zweckmäßig, wenn die thermischen Ausdehnungskoeffizienten der aneinander grenzenden Materialien zueinander angepasst sind. Der trapez- oder sinusförmige Querschnitt der Bahn (Isolationswall) aus Isolationsmaterial kann z. B. dadurch erzeugt werden, dass die eine jeweilige Elektrodenschicht bedeckenden/isolierenden Isolationswälle aus dem Isolationsmaterial verrundet oder mit einer Phase versehen werden.It is also useful if a one respective electrode layer covering / insulating isolation wall made of insulating material a trapezoidal or sinusoidal Cross section has. The specific contour of the insulation wall allows a reduction or equalization the occurring during activation and thus expansion of the stack To achieve mechanical tensile stresses in the contact. In In this context, it is also appropriate if the thermal expansion coefficients of the adjacent ones Materials are adapted to each other. The trapezoidal or sinusoidal Cross section of the track (insulation wall) made of insulating material z. B. be generated by the one respective electrode layer Covering / insulating insulation walls of the insulation material rounded or phase-out.

Da die Strukturierung der Isolationsschicht aufgrund der bevorzugt zu verwendenden Folie oder des Schrumpfschlauchs substraktiv erfolgt, ist es weiterhin zweckmäßig, wenn nach dem Aufbringen der Isolationsschicht die genaue Position einer jeweiligen der Elektrodenschichten entlang der Stapelumfangsbereiche ermittelt wird. Hierzu kann der Stapel beispielsweise mit Positioniermarken versehen werden.There the structuring of the insulating layer due to the preferred subliminally to the film or shrink tube to be used, it is also appropriate if after applying the Insulation layer, the exact position of each of the electrode layers along the stack perimeter areas. For this purpose, the For example, stacks can be provided with positioning marks.

Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung erläutert. Es zeigen:The Invention will be described in more detail below with reference to exemplary embodiments explained in the drawing. Show it:

1 eine schematische Querschnittsdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Bauelement, 1 a schematic cross-sectional view through a device according to the invention,

2 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Bauelements gemäß einer ersten Ausgestaltungsvariante, 2 a perspective view of a device according to the invention according to a first embodiment variant,

3 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Bauelements gemäß einer zweiten Ausgestaltungsvariante, und 3 a perspective view of a device according to the invention according to a second embodiment variant, and

4a bis 4d verschiedene Ausführungsbeispiele möglicher elektrisch leitender Schichten eines erfindungsgemäßen Bauelements. 4a to 4d Various embodiments of possible electrically conductive layers of a device according to the invention.

Ausgangspunkt ist ein als Stapel 1 ausgebildetes elektronisches Bauelement. Der Stapel 1 ist aus einer Mehrzahl von auf Anlegen eines elektrischen Feldes reagierenden Werkstoffschichten 2 und einer Mehrzahl von Elektrodenschichten 3, 4 gebildet. Jede der Werkstoffschichten 2 ist zwischen zwei der Elektrodenschichten 3, 4 angeordnet. Die Elektrodenschichten 3, 4 sind dabei beidseitig bis an die jeweiligen Ränder des Stapels 1 geführt. Eine elektrische Kontaktierung erfolgt im Ausführungsbeispiel auf gegenüberliegenden und geometrisch nicht zusammenhängenden Stapelumfangsbereichen 5, 6, von denen in der Querschnittsdarstellung gemäß 1 lediglich der Stapelumfangsbereich 5 dargestellt ist. Ein derartiger Stapel 1 ist aus dem Stand der Technik prinzipiell bekannt und dient beispielsweise als Piezoaktor für einen Piezoinjektor für einen Verbrennungsmotor.Starting point is as a stack 1 trained electronic component. The stack 1 is of a plurality of material layers reacting upon application of an electric field 2 and a plurality of electrode layers 3 . 4 educated. Each of the material layers 2 is between two of the electrode layers 3 . 4 arranged. The electrode layers 3 . 4 are on both sides to the respective edges of the stack 1 guided. An electrical contact is made in the embodiment on opposite and geometrically non-contiguous stack circumferential areas 5 . 6 , of which in the cross-sectional view according to 1 only the stack perimeter area 5 is shown. Such a stack 1 is known in principle from the prior art and serves, for example, as a piezoelectric actuator for a piezoelectric injector for an internal combustion engine.

Wie der schematischen Querschnittsdarstellung der 1 zu entnehmen ist, ist auf dem Stapelumfangsbereich 5 eine strukturierte Isolationsschicht 7 aufgebracht. Auf der Isolationsschicht 7 ist eine elektrisch leitende Schicht 8 angeordnet, welche jede zweite Elektrodenschicht 4 auf der Stapelumfangsseite 5 elektrisch kontaktiert. Die auf dem in 1 nicht dargestellten Stapelumfangsbereich 6 aufgebrachte Isolationsschicht ist derart strukturiert, dass die Elektrodenschichten 3 freigelegt und durch eine elektrisch leitende Schicht elektrisch kontaktiert sind.As the schematic cross-sectional view of 1 is apparent on the stack perimeter area 5 a structured insulation layer 7 applied. On the insulation layer 7 is an electrically conductive layer 8th arranged, which every second electrode layer 4 on the pile circumference side 5 electrically contacted. The on the in 1 not shown stack perimeter area 6 Applied insulation layer is structured such that the electrode layers 3 exposed and electrically contacted by an electrically conductive layer.

Die Erzeugung der in 1 bereits strukturierten Isolationsschicht 7 erfolgt z. B. durch ein subtraktives Verfahren. Aus diesem Grund wird zunächst der Stapel 1 mit Positioniermarken (nicht dargestellt) versehen. Anschließend wird der Stapel 1 bezüglich der Lage der Elektrodenschichten 3, 4 ver messen. Anschließend wird ganzflächig auf die Stapelumfangsbereiche 5 und 6 ein Isoliermaterial aufgebracht.The generation of in 1 already structured insulation layer 7 takes place for. B. by a subtractive method. For this reason, first the stack 1 provided with positioning marks (not shown). Then the stack 1 with respect to the position of the electrode layers 3 . 4 ver measure. Subsequently, over the entire surface of the stack perimeter areas 5 and 6 applied an insulating material.

Hierzu wird der Stapel 1 beispielsweise vollständig mit einem Schrumpfschlauch umhüllt. Dies ist in der perspektivischen Darstellung der 2 gezeigt. Der Schrumpfschlauch 11 ist vorzugsweise zur Verbesserung der Haftung an dem Stapel 1 auf der allen Stapelumfangsbereichen 5, 6, 15, 16 zugewandten Seiten mit einer nicht dargestellten Kleberschicht versehen. Durch die Verwendung eines Schrumpfschlauchs 11 als Isolationsmaterial werden vorteilhafterweise an die Stapelumfangsbereiche 5, 6 angrenzende weitere Stapelumfangsbereiche 15, 16 passiviert.This is the stack 1 for example, completely wrapped with a shrink tube. This is in the perspective view of 2 shown. The shrink tube 11 is preferably for improving adhesion to the stack 1 on the all stack perimeter areas 5 . 6 . 15 . 16 facing sides provided with an adhesive layer, not shown. By using a shrink tube 11 as insulating material are advantageously at the Stapelumfangsbereiche 5 . 6 adjacent further stack perimeter areas 15 . 16 passivated.

Alternativ kann auf die Stapelumfangsbereiche 5, 6 eine Folie, insbesondere eine Laminierfolie aufgebracht werden. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Folie 12 zumindest über diejenigen Seitenkanten der Stapelumfangsbereiche 5, 6 gezogen wird, welche an die weiteren Stapelumfangsbereiche 15, 16 angrenzen. Von der Folie 12 nicht bedeckte Bereiche der weiteren Stapelumfangsbereiche 15, 16 werden vorzugsweise zu deren Passivierung mit einer polymeren Passivierungsschicht 13 bedeckt. Die Applikation der Passivierungsschicht 13 kann durch Sprühen, Tauchen, Pinseln oder Siebdruck erfolgen. Die Passivierungsschicht kann aus Silikon, Epoxy, Polyurethan oder Polyimid bestehen.Alternatively, the stack perimeter areas 5 . 6 a film, in particular a laminating film are applied. It is useful if the film 12 at least over those side edges the stack perimeter areas 5 . 6 which is drawn to the other stack perimeter areas 15 . 16 adjoin. From the slide 12 uncovered areas of the further stack perimeter areas 15 . 16 are preferred for their passivation with a polymeric passivation layer 13 covered. The application of the passivation layer 13 Can be done by spraying, dipping, brushing or screen printing. The passivation layer may consist of silicone, epoxy, polyurethane or polyimide.

Das Aufbringen der Passivierungsschicht oder das Vorhandensein des Schrumpfschlauchs an den weiteren Stapelumfangsbereichen ist dann von Vorteil, wenn der Auftrag der späteren elektrisch leitenden Schicht 8 galvanisch erfolgen soll, um eine elektrische Verbindung zwischen den Elektrodenschichten 3 und den Elektrodenschichten 4 des Stapels zu verhindern.The application of the passivation layer or the presence of the shrink tubing to the other stack peripheral areas is advantageous when the order of the later electrically conductive layer 8th should be done electrically to an electrical connection between the electrode layers 3 and the electrode layers 4 to prevent the pile.

In einem sich daran anschließenden Verfahrensschritt wird die durch den Schrumpfschlauch 11 oder die Folie 12 gebildete, noch vollflächige Isolationsschicht im Bereich der späteren Kontaktierung durch Laserablation, Fotolithographie, mechanischen Abtrag und dergleichen strukturiert. Dies erfolgt – wie erläutert – derart, dass auf dem ersten Stapelumfangsbereich 5 jede zweite Elektrodenschicht 4 freigelegt ist. Auf dem zweiten, gegenüberliegenden Stapelumfangsbereich 6 sind die verbleibenden Elektrodenschichten 3 freigelegt.In a subsequent process step is the through the shrink tube 11 or the foil 12 formed, still full-surface insulation layer in the region of the subsequent contacting by laser ablation, photolithography, mechanical removal and the like structured. This is done - as explained - such that on the first stack perimeter area 5 every other electrode layer 4 is exposed. On the second, opposite stack perimeter area 6 are the remaining electrode layers 3 exposed.

Hierdurch ergeben sich die in der Querschnittsdarstellung der 1 dargestellten Isolationswälle 9. Bevorzugt erfolgt die Strukturierung der Isolierschicht 7 dergestalt, dass Flanken 10 der Isolationswälle 9 verrundet oder mit wenigstens einer Phase versehen werden, so dass sich beispielsweise der in 1 gezeigte trapezförmige Querschnitt eines jeweiligen Isolationswalls 9 ergibt. Alternativ können die Isolationswälle im Querschnitt auch sinusförmig oder ähnlich ausgestaltet sein. Die Anpassung der spezifischen Kontur der Isolationswälle 9 ermöglicht einen Abbau bzw. eine Vergleichmäßigung der bei Ansteuerung und damit Ausdehnung des Piezoaktors 1 auftretenden mechanischen Zugspannungen in der auf der Isolierschicht 7 aufgebrachten leitenden Schicht 8. In diesem Zusammenhang ist es ebenfalls vorteilhaft, das Material der Isolationsschicht 7 hinsichtlich des thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf die Materialien der Werkstoffschichten 2 sowie der Elektrodenschichten 3, 4 hin anzupassen.This results in the cross-sectional representation of 1 illustrated isolation walls 9 , Preferably, the structuring of the insulating layer takes place 7 such that flanks 10 the insulation walls 9 rounded or provided with at least one phase, so that, for example, the in 1 shown trapezoidal cross section of a respective isolation wall 9 results. Alternatively, the insulation walls can also be configured sinusoidally or similarly in cross section. The adaptation of the specific contour of the insulation walls 9 allows a reduction or equalization of the drive and thus expansion of the piezoelectric actuator 1 occurring mechanical tensile stresses in the on the insulating layer 7 applied conductive layer 8th , In this context, it is also advantageous, the material of the insulating layer 7 in terms of coefficient of thermal expansion on the materials of the material layers 2 and the electrode layers 3 . 4 to adapt.

Auf die derart vorbereitete Isolationsstruktur wird die elektrisch leitende Schicht 8 aufgebracht. Dies kann durch einen PVD(Physical Vapor Deposition)- oder einen CVD(Chemical Vapor Deposition)-Prozess, eine galvanische oder stromlose Abscheidung, Jetten, Sprühen, Direktschreiben, Siebdruck usw. erfolgen. Um eine zweidimensionale Elastizität der elektrisch leitenden Schicht 8 in der Ebene des jeweiligen Stapelumfangsbereichs zu erzielen und dadurch die Dauerdehnbarkeit und Dauerschwingbelastbarkeit des Bauelements zu erhöhen, wird die elektrisch leitende Schicht 8 nicht ganzflächig auf der strukturierten Isolationsschicht 7 belassen, sondern ebenfalls strukturiert. Ausführungsbeispiele für mögliche Strukturierungsvarianten sind in den 4a bis 4d dargestellt.On the thus prepared isolation structure, the electrically conductive layer 8th applied. This can be done by a PVD (Physical Vapor Deposition) or a CVD (Chemical Vapor Deposition) process, a galvanic or electroless deposition, jetting, spraying, direct writing, screen printing, etc. To a two-dimensional elasticity of the electrically conductive layer 8th to achieve in the plane of the respective stack peripheral region and thereby increase the Dauerdehnbarkeit and fatigue strength of the device, the electrically conductive layer 8th not over the entire surface of the structured insulation layer 7 leave, but also structured. Embodiments of possible structuring variants are in the 4a to 4d shown.

In 4a ist die Elektrodenschicht 8 in Gestalt einer Mehrzahl an rautenförmigen Segmenten ausgebildet. Jedes rautenförmige Segment besteht aus einer Mehrzahl an elektrisch voneinander isolierten konzentrischen Trapezen. Der relative Verlauf der durch die elektrisch leitende Schicht 8 kontaktierten Elektrodenschichten ist schematisch durch die mit dem Bezugszeichen 4 gekennzeichnete Elektrodenschicht dargestellt.In 4a is the electrode layer 8th formed in the form of a plurality of diamond-shaped segments. Each diamond-shaped segment consists of a plurality of electrically isolated concentric trapezoids. The relative course of passing through the electrically conductive layer 8th contacted electrode layers is schematically by the reference numeral 4 marked electrode layer shown.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 4b ist die elektrisch leitende Schicht 8 durch eine Mehrzahl an im Wesentlichen parallel verlaufenden, wellenförmigen Leiterbahnen 14 gebildet. Die elektrischen Leiterbahnen 14 weisen zueinander keinen Kontakt auf, was jedoch nicht zwingend ist.In the embodiment according to 4b is the electrically conductive layer 8th by a plurality of substantially parallel, wave-shaped conductor tracks 14 educated. The electrical conductors 14 have no contact with each other, but this is not mandatory.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 4c ist die elektrisch leitende Schicht 8 durch eine Mehrzahl an parallel verlaufenden, zick-zack-förmigen Leiterbahnen 14 gebildet, welche ebenfalls elektrisch voneinander isoliert sind. Ein ähnliches Ausführungsbeispiel zeigt 4d, in welcher die Mehrzahl an parallel verlaufenden Leiterbahnen 14 der elektrisch leitenden Schicht 8 gewinkelt ist.In the embodiment according to 4c is the electrically conductive layer 8th by a plurality of parallel, zig-zag-shaped strip conductors 14 formed, which are also electrically isolated from each other. A similar embodiment shows 4d , in which the plurality of parallel conductor tracks 14 the electrically conductive layer 8th is angled.

Das erfindungsgemäße Bauelement zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau und einen kostengünstigen Herstellungsprozess aus. Insbesondere ist die Verwendung einer im Hinblick auf die elektrische Kontaktierung nachteiligen Leitkleber-Schicht vermieden. Das Vorsehen einer strukturierten Metallschicht erlaubt die Weiterkontaktierung durch einen Löt- und Schweißprozess, direkt auf die Metallschicht.The inventive device is characterized a simple structure and a cost-effective manufacturing process out. In particular, the use of one is in terms of electrical Contacting disadvantageous conductive adhesive layer avoided. The provision a structured metal layer allows further contact through a soldering and welding process, directly on the metal layer.

Die Verwendung eines Schrumpfschlauchs als Isoliermaterial oder einer Folie ermöglicht in Verbindung mit der strukturierten Metallschicht eine gute Dauerdehnbarkeit und Dauer schwingbelastbarkeit. Darüber hinaus ist eine vollständige elektrische Passivierung auf einfache Weise möglich.The Use of shrink tubing as insulating material or one Foil allows in conjunction with the structured metal layer a good durability and long-term vibration resistance. About that In addition, a complete electrical passivation is on easy way possible.

Bei Verwendung eines Schrumpfschlauchs oder einer Folie als Isolationsmaterial mit einem ausreichenden Elastizitätsmodul im Bereich von größer 10 GPa kann das Bauelement auch unter erhöhten Umgebungsdrücken, wie diese beispielsweise in Dieselmotoren auftreten, eingesetzt werden. Dies resultiert daraus, dass die Komprimierung der Isolationsschicht und damit die Deformation der Metallschicht ausreichend gering bleibt.When using a heat-shrinkable tube or a film as insulating material with a sufficient modulus of elasticity in the range of greater than 10 GPa, the device can also be used under elevated ambient pressures, as occur, for example, in diesel engines. This result The conclusion is that the compression of the insulation layer and thus the deformation of the metal layer remains sufficiently low.

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  • - DE 102006003070 B3 [0006] - DE 102006003070 B3 [0006]

Claims (26)

Als Stapel (1) ausgebildetes elektronisches Bauelement, umfassend: – eine Mehrzahl von Elektrodenschichten (3, 4); – eine Mehrzahl von auf Anlegen eines elektrischen Feldes reagierenden Werkstoffschichten (2), wobei jede Werkstoffschicht (2) zwischen zwei der Elektrodenschichten (3, 4) angeordnet ist; – eine strukturierte Isolationsschicht (7), die auf zumindest einem Stapelumfangsbereich (5, 6) des Stapels (1) aufgebracht ist, wobei die Isolationsschicht (7) derart ausgebildet ist, dass jede zweite Elektrodenschicht eines Stapelumfangsbereichs (5, 6) zur elektrischen Kontaktierung frei gelegt ist; – eine strukturierte elektrisch leitende Schicht (8), die den jeweiligen, mit der Isolationsschicht (7) versehenen Stapelumfangsbereich (5, 6) im Wesentlichen ganzflächig bedeckt, wobei die Strukturierung derart ist, dass die elektrisch leitende Schicht (8) eine zumindest zweidimensionale Elastizität in der Ebene des jeweiligen Stapelumfangsbereichs (5, 6) aufweist.As a stack ( 1 ) formed electronic component, comprising: - a plurality of electrode layers ( 3 . 4 ); A plurality of material layers reacting to application of an electric field ( 2 ), each layer of material ( 2 ) between two of the electrode layers ( 3 . 4 ) is arranged; A structured insulation layer ( 7 ) located on at least one stack perimeter area ( 5 . 6 ) of the stack ( 1 ), wherein the insulating layer ( 7 ) such that every second electrode layer of a stack peripheral region ( 5 . 6 ) is exposed for electrical contact; A structured electrically conductive layer ( 8th ), the respective, with the insulating layer ( 7 ) ( 5 . 6 ) is substantially over the entire surface, wherein the structuring is such that the electrically conductive layer ( 8th ) an at least two-dimensional elasticity in the plane of the respective stack peripheral region ( 5 . 6 ) having. Bauelement nach Anspruch 1, bei dem die elektrisch leitende Schicht (8) eine Vielzahl von Leiterbahnen (14) aufweist, die sich im Wesentlichen quer zu den Elektrodenschichten erstrecken.Component according to Claim 1, in which the electrically conductive layer ( 8th ) a plurality of interconnects ( 14 ) which extend substantially transverse to the electrode layers. Bauelement nach Anspruch 2, bei dem die Leiterbahnen (14) zumindest abschnittsweise elektrisch voneinander isoliert sind.Component according to Claim 2, in which the printed conductors ( 14 ) are at least partially electrically isolated from each other. Bauelement nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die Leiterbahnen (14) zumindest abschnittsweise parallel zu einander angeordnet sind.Component according to Claim 2 or 3, in which the printed conductors ( 14 ) are arranged at least partially parallel to each other. Bauelement nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem die Leiterbahnen (14) mäanderförmig und/oder wellenförmig und/oder zick-zack-förmig und/oder als konzentrische Kreise und/oder als konzentrische Rechtecke oder Trapeze ausgebildet sind.Component according to one of Claims 2 to 4, in which the printed conductors ( 14 ) are meander-shaped and / or undulating and / or zigzag-shaped and / or formed as concentric circles and / or as concentric rectangles or trapezoids. Bauelement nach einem vorherigen Ansprüche, bei dem die Isolationsschicht (7) durch einen Schrumpfschlauch (11) gebildet ist, der alle Stapelumfangsbereiche (5, 6) umfänglich vollständig bedeckt.Component according to one of the preceding claims, in which the insulating layer ( 7 ) through a shrink tube ( 11 ), which covers all stack perimeter areas ( 5 . 6 ) completely covered completely. Bauelement nach Anspruch 6, bei dem der Schrumpfschlauch (11) auf der den Stapelumfangsbereichen (5, 6) zugewandten Seiten mit einer Kleberschicht versehen ist.Component according to Claim 6, in which the heat-shrinkable tube ( 11 ) on the stack perimeter areas ( 5 . 6 ) facing sides is provided with an adhesive layer. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Isolationsschicht (7) durch eine Folie (12), insbesondere eine Laminierfolie, gebildet ist, die den zumindest einen Stapelumfangsbereich (5, 6) des Stapels (1) bedeckt.Component according to one of Claims 1 to 5, in which the insulating layer ( 7 ) through a foil ( 12 ), in particular a laminating film, which forms the at least one stack peripheral region (FIG. 5 . 6 ) of the stack ( 1 ) covered. Bauelement nach Anspruch 8, bei dem die Folie (12) über jeweilige Seitenkanten des zumindest einen Stapelumfangsbereichs (5, 6) gezogen ist, die an weitere Stapelumfangsbereiche (15, 16) grenzen, an denen insbesondere keine Elektrodenschichten (3, 4) zugänglich sind oder elektrisch kontaktiert sind.Component according to Claim 8, in which the film ( 12 ) over respective side edges of the at least one stack perimeter area ( 5 . 6 ) drawn to further stack perimeter areas ( 15 . 16 ), at which in particular no electrode layers ( 3 . 4 ) are accessible or electrically contacted. Bauelement nach Anspruch 9, bei dem nicht von der Folie (12) bedeckte Bereiche der weiteren Stapelumfangsbereiche (15, 16) mit einer insbesondere polymeren Passivierungsschicht (13) bedeckt sind.Component according to Claim 9, in which not the film ( 12 ) covered areas of the further stack perimeter areas ( 15 . 16 ) with a particular polymeric passivation layer ( 13 ) are covered. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem eine jeweilige strukturierte Isolationsschicht (7) auf zwei geometrisch nicht zusammenhängende Stapelumfangsbereiche (5, 6) aufgebracht ist.Component according to one of the preceding claims, in which a respective structured insulation layer ( 7 ) on two geometrically discontinuous stack perimeter areas ( 5 . 6 ) is applied. Bauelement nach Anspruch 11, bei dem – die Isolationsschicht (7) derart strukturiert ist, dass auf einem ersten der Stapelumfangsbereiche (5) jede zweite Elektrodenschicht eines Stapelumfangsbereichs (5, 6) zur elektrischen Kontaktierung frei gelegt ist; und – auf einem zweiten der Stapelumfangsbereiche (6) die verbleibenden Elektrodenschichten frei gelegt sind.Component according to Claim 11, in which - the insulating layer ( 7 ) is structured such that on a first of the stack perimeter areas ( 5 ) every second electrode layer of a stack perimeter region ( 5 . 6 ) is exposed for electrical contact; and - on a second of the stack perimeter areas ( 6 ) the remaining electrode layers are exposed. Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem ein eine jeweilige Elektrodenschicht bedeckender/isolierender Isolationswall aus Isolationsmaterial einen trapez- oder sinusförmigen Querschnitt aufweist.Component according to one of the preceding claims, in which a respective electrode layer covering / insulating Isolation wall of insulation material a trapezoidal or sinusoidal cross-section having. Verfahren zum elektrischen Kontaktieren eines elektronischen Bauelements als Stapel (1), das aus einer Mehrzahl von auf Anlegen eines elektrischen Feldes reagierenden Werkstoffschichten (2) und einer Mehrzahl von Elektrodenschichten (3, 4) gebildet ist, wobei jede Werkstoffschicht (2) zwischen zwei der Elektrodenschichten (3, 4) angeordnet ist, bei dem – auf zumindest einem Stapelumfangsbereich (5, 6) des Stapels (1) eine strukturierte Isolationsschicht (7) aufgebracht wird, wodurch jede zweite Elektrodenschicht eines Stapelumfangsbereichs (5, 6) zur elektrischen Kontaktierung frei gelegt ist; – der zumindest eine mit der Isolationsschicht (7) versehene Stapelumfangsbereich (5, 6) im Wesentlichen ganzflächig mit einer derart strukturierten elektrisch leitenden Schicht (8) bedeckt wird, dass durch die Strukturierung eine zumindest zweidimensionale Elastizität der elektrisch leitenden Schicht (8) in der Ebene des jeweiligen Stapelumfangsbereichs (5, 6) gegeben ist.Method for electrically contacting an electronic component as a stack ( 1 ), which consists of a plurality of material layers which react to application of an electric field ( 2 ) and a plurality of electrode layers ( 3 . 4 ), each layer of material ( 2 ) between two of the electrode layers ( 3 . 4 ), in which - on at least one stack perimeter area ( 5 . 6 ) of the stack ( 1 ) a structured insulation layer ( 7 ), whereby every second electrode layer of a stack peripheral region ( 5 . 6 ) is exposed for electrical contact; - the at least one with the insulation layer ( 7 ) ( 5 . 6 ) substantially over the entire surface with such a structured electrically conductive layer ( 8th ) is covered by the structuring at least a two-dimensional elasticity of the electrically conductive layer ( 8th ) in the plane of the respective stack perimeter area ( 5 . 6 ) given is. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem zur Erstellung der strukturierten elektrisch leitenden Schicht (8) elektrisch leitendes Material zunächst ganzflächig auf den zumindest einen mit der Isolationsschicht (7) versehenen Stapelumfangsbe reich aufgebracht und dann Material der ganzflächigen Schicht (8) abschnittsweise subtraktiv entfernt wird.Method according to Claim 14, in which in order to produce the structured electrically conductive layer ( 8th ) electrically conductive material first over the entire surface of the at least one with the insulating layer ( 7 ) and then material of the whole-area layer (FIG. 8th ) subtractively removed in sections. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Struktur der elektrisch leitenden Schicht (8) beim Aufbringen des Materials der Schicht (8) erzeugt wird.The method of claim 14, wherein the structure of the electrically conductive layer ( 8th ) when applying the material of the layer ( 8th ) is produced. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, bei dem die Isolationsschicht (7) auf jedem des zumindest einen Stapelumfangsbereichs (5, 6) derart strukturiert wird, so dass jede zweite Elektrodenschicht eines Stapelumfangsbereichs (5, 6) zur elektrischen Kontaktierung frei gelegt ist.Method according to one of Claims 14 to 16, in which the insulating layer ( 7 ) on each of the at least one stack perimeter area ( 5 . 6 ) is structured such that every second electrode layer of a stack peripheral region ( 5 . 6 ) is exposed for electrical contact. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem Flanken von eine jeweilige Elektrodenschicht (3, 4) bedeckende/isolierende Isolationswällen aus Isolationsmaterial verrundet oder mit einer Phase versehen werden.The method of claim 17, wherein flanks of a respective electrode layer ( 3 . 4 ) covering / insulating insulating walls made of insulating material rounded or provided with a phase. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, bei dem vor dem Aufbringen der Isolationsschicht (7) die genaue Position einer jeweiligen der Elektrodenschichten (3, 4) entlang des jeweiligen Stapelumfangsbereichs ermittelt wird.Method according to one of claims 14 to 18, wherein prior to the application of the insulating layer ( 7 ) the exact position of a respective one of the electrode layers ( 3 . 4 ) is determined along the respective stack perimeter area. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, bei dem als Isolationsschicht (7) ein Schrumpfschlauch (11) verwendet wird, der alle Stapelumfangsbereiche (5, 6) umfänglich vollständig bedeckt.Method according to one of Claims 14 to 19, in which the insulating layer ( 7 ) a shrink tube ( 11 ), which covers all stack perimeter areas ( 5 . 6 ) completely covered completely. Verfahren nach Anspruch 20, bei dem der Schrumpfschlauch (11) zur Verbesserung der Haftung an dem Stapel auf der den Stapelumfangsbereichen (5, 6) zugewandten Seiten mit einer Kleberschicht versehen wird.Process according to claim 20, in which the heat-shrinkable tube ( 11 ) to improve adhesion to the stack on the stack perimeter areas ( 5 . 6 ) facing sides is provided with an adhesive layer. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, bei dem als Isolationsschicht (7) eine Folie (12), insbesondere eine Laminierfolie, verwendet wird, die den zumindest einen Stapelumfangsbereich (5, 6) des Stapels (1) bedeckt.Method according to one of Claims 14 to 19, in which the insulating layer ( 7 ) a film ( 12 ), in particular a laminating film, which covers the at least one stack perimeter area (FIG. 5 . 6 ) of the stack ( 1 ) covered. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem die Folie (12) über Seitenkanten des zumindest einen Stapelumfangsbereichs (5, 6) gezogen wird, die an weitere Stapelumfangsbereiche (15, 16) grenzen, an denen insbesondere keine Elektrodenschichten (3, 4) zugänglich sind oder elektrisch kontaktiert werden.A method according to claim 22, wherein the film ( 12 ) over side edges of the at least one stack perimeter area ( 5 . 6 ), which are connected to further stack perimeter areas ( 15 . 16 ), at which in particular no electrode layers ( 3 . 4 ) are accessible or electrically contacted. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem nicht von der Folie (12) bedeckte Bereiche der weiteren Stapelumfangsbereiche (15, 16) mit einer insbesondere polymeren Passivierungsschicht (13) bedeckt werden.Method according to claim 23, wherein not the film ( 12 ) covered areas of the further stack perimeter areas ( 15 . 16 ) with a particular polymeric passivation layer ( 13 ). Verfahren nach Anspruch 24, bei dem die Passivierungsschicht (13) durch Sprühen, Tauchen, Pinseln, Siebdruck appliziert wird.Method according to Claim 24, in which the passivation layer ( 13 ) is applied by spraying, dipping, brushing, screen printing. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 25, bei dem eine jeweilige strukturierte Isolationsschicht (7) auf zwei geometrisch nicht zusammenhängende Stapelumfangsbereiche (5, 6) aufgebracht wird.Method according to one of Claims 14 to 25, in which a respective structured insulation layer ( 7 ) on two geometrically discontinuous stack perimeter areas ( 5 . 6 ) is applied.
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