DD293689A5 - LAMINATED CERAMIC ARRANGEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine laminierte Keramikanordnung zur Ausuebung eines elektrostriktiven Effektes, insbesondere fuer Betaetigungselemente von Anschlagdruckerkoepfen sowie ein Verfahren zur Herstellung der laminierten Keramikanordnung. Durch die Erfindung soll die Bestaendigkeit und damit die Lebensdauer von laminierten Keramikanordnungen erheblich verbessert werden, wobei gleichzeitig durch das angegebene erfindungsgemaesze Verfahren die Herstellung wirtschaftlich zu gestalten ist, so dasz die Herstellungskosten gesenkt werden. Gemaesz der Erfindung besteht daher die laminierte Keramikanordnung im wesentlichen aus einer Anzahl Keramikfolien mit elektrostriktiven Effekt, einer ersten und zweiten Gruppe folienartiger Innenelektroden, einer ersten Auszenelektrode, die mit einer Kante einer jeden folienartigen Innenelektrode der ersten Gruppe verbunden ist und aus einer zweiten Auszenelektrode, die mit einer Kante einer jeden folienartigen Innenelektrode der zweiten Gruppe verbunden ist, wobei sich an jede folienartige Innenelektrode auf der Seite, auf der sie nicht mit einer der beiden Auszenelektroden verbunden ist, ein Raum anschlieszt, der zwischen zwei benachbarten elektrostriktiven Keramikfolien liegt. Fig. 1{Keramikanordnung, laminiert; Keramikfolie, elektrostriktiv; Innenelektrode, folienartig; Auszenelektrode; Raum; Einschnitt; Blockschicht; Herstellung}The invention relates to a laminated ceramic assembly for exerting an electrostrictive effect, in particular for Betetigungselemente of impact printer's heads and a method for producing the laminated ceramic assembly. By the invention, the durability and thus the life of laminated ceramic assemblies to be significantly improved, at the same time by the specified erfindungsgemäaesze method, the production is economical to make, so dasz the production costs are reduced. According to the invention, therefore, the laminated ceramic assembly consists essentially of a number of electrostrictive effect ceramic foils, first and second group of foil-like internal electrodes, a first salient electrode connected to one edge of each foil-like inner electrode of the first group, and a second salient electrode is connected to one edge of each sheet-like inner electrode of the second group, wherein each sheet-like inner electrode on the side on which it is not connected to one of the two Auszenelektroden, a space connects, which lies between two adjacent electrostrictive ceramic films. Fig. 1 {ceramic assembly, laminated; Ceramic foil, electrostrictive; Internal electrode, foil-like; Auszenelektrode; Room; Incision; Block layer; production}
Description
Kante einer jeden folienartigen Innenelektrode der ersten Gruppe verbunden ist; und eine zweite Außenelektrode, die mit einer Kante einer jeden folienartigen Innenelektrode der zweiten Gruppe verbunden ist, wobei Räume jeweils zwischen der ersten Außenelektrode und jeder der folienartigen Innenelektroden der zweiten Gruppe verbunden ist, wobei Räume jeweils zwischen der Ersten Außenelektrode und jeder der folienartigen Innenelektroden der zweite.ι Gruppe angeordnet sind, und zwischen der zweiten Außenelektrode und jeder der folienartigen Innenelektroden der ersten Gruppe, so daß die Räume zwischen zwei benachbarten Keramikfolien liegen, erreicht.Edge of each sheet-like inner electrode of the first group is connected; and a second outer electrode connected to an edge of each sheet-like inner electrode of the second group, spaces being respectively connected between the first outer electrode and each of the sheet-like inner electrodes of the second group, spaces between each of the first outer electrode and each of the sheet-like inner electrodes zweit.ι group are arranged, and between the second outer electrode and each of the foil-like inner electrodes of the first group, so that the spaces between two adjacent ceramic films are achieved.
Dabei können die Räume durch einen Einschnitt gebildet werdei, Her an einer Kante jeder ersten und zweiten folienartigen Innenelektrode zwischen zwei benachbarten elektrostriktiven Keramikfolien vorgesehen ist.In this case, the spaces can be formed by an incision, Her being provided at one edge of each first and second film-like inner electrode between two adjacent electrostrictive ceramic films.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvar iante ist jedoch vorteilhaft jeder der Räume durch eine Blcckschicht gebildet, die zwischen zwei benachbarten elektrostriktiven Keramikfolien liegt, wobei ein vorgegebener Abstand zwischen der Blockschicht und der zugeordneten folienartigen Innenelektrode vorhanden ist. Bei dieser Ausführung ist die Blockschicht innerhalb der Fläche eines jeden Einschnittes gebildet, während der Raum sich zwischen der Blockschicht und der zugeordneten folienartigen Innenelektrode befindet. Hierbei ist die erste und zweite Außenelektrode jeweils mit einer Gruppe, bestehend aus jeder zweiten Blockschicht, und mit einei Gruppe, bestehend aus den übrigen Blockschichten, verbunden.However, according to another embodiment variant, each of the spaces is advantageously formed by a blocking layer which lies between two adjacent electrostrictive ceramic foils, wherein a predetermined distance is present between the blocking layer and the associated foil-like inner electrode. In this embodiment, the block layer is formed within the area of each cut while the space is between the block layer and the associated sheet-like inner electrode. In this case, the first and second outer electrodes are each connected to a group consisting of every second block layer, and to a group consisting of the remaining block layers.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen laminierten Keramikanordnung ist besonders ein Verfahren geeignet, bei dem durch die Verfahrensschritte der Bildung einer Innenelektrode mit einem eingeschnittenen Bereich an jeder einer vorgegebenen Anzahl ungebrannter Keramikfolien, die aus einem elektrostriktiven Material als Hauptbestandteil bestehen und der Bildung eines sogenannten künftigen Raumes, der durch den eingeschnittenen Bereich bestimmt ist, des Zusammensetzens der Anzahl der ungebrannten Keramikfolien zur Bildung eines Laminates in solcher Weise, daß die künftigen Räume abwechselnd zwei unterschiedlichen seitlichen Flächen des Laminats zugewandt sind, der endgültigen Bildung von Räumen aus den sogenannten künftigen Räumen durch Brennen der zusammengesetzten Anzahl Keramikfolien und Verbacken der Innenelektroden und Verbinden zweier Gruppen aus jeder zweiten Innenelektrode mit den jeweiligen Außenelektroden, die längs der Seitenflächen gegenüberliegend den zugeordneten jeweiligen Räumen angeordnet sind.For the production of the laminated ceramic device of the present invention, particularly, a method is suitable in which, by the method steps, forming an inner electrode having an incised portion on each of a predetermined number of unfired ceramic sheets composed of an electrostrictive material as a main component and forming a so-called future space is determined by the notched area, the assembling of the number of the green ceramic sheets to form a laminate such that the future spaces alternately face two different lateral surfaces of the laminate, the final formation of spaces from the so-called future spaces by firing the composite Number of ceramic foils and caking of the inner electrodes and connecting two groups of each second inner electrode with the respective outer electrodes, along the side surfaces opposite to the associated n respective rooms are arranged.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der künftige Raum durch Bildung einer in der Ebene der folienartigen Innenelektrode angeordneten Blockschicht geschaffen, so daß dieser zwischen der Blockschicht und einer Kante der folienartigen Innenelektroden liegt. Zweckmäßig ist es, wenn diese Blockschicht zum Zeitpunkt der Bildung der folienartigen Innenelektroden auf der Oberfläche der Keramikfolie gebildet wird, und der Raum endgültig zwischen der Kante der folienartigen Innenelektrode und der Blockschicht geschaffen wird, wenn die Keramikfolie und die folienartige Innenelektrode und damit auch die Blockschicht verbacken werden. Abschließend werden die Blockschichten mit den Außenelektroden verbunden, derart, daß die eine Gruppe, die aus jeder zweiten Blockschicht besteht mit der einen Außenelektrode und die zweite Gruppe, die die übrigen Blockschichten umfaßt, mit der zweiten Außenelektrode verbunden wird.In a further embodiment of the method according to the invention, the future space is created by forming a block layer arranged in the plane of the sheet-like inner electrode so that it lies between the block layer and an edge of the sheet-like inner electrodes. It is useful when this block layer is formed on the surface of the ceramic sheet at the time of forming the sheet-like inner electrodes, and the space is finally provided between the edge of the sheet-like inner electrode and the block layer when the ceramic sheet and the sheet-like inner electrode and thus also the block layer be baked. Finally, the block layers are connected to the outer electrodes such that the one group consisting of every other block layer is connected to the one outer electrode and the second group comprising the remaining block layers to the second outer electrode.
Alternativ kann der künftige Raum aber auch durch Vornahme eines Einschnittes innerhalb der folionartigen Innenelektroden und zwar im Bereich der Außenelektroden geschaffen werden.Alternatively, however, the future space can also be created by making an incision within the folio-type internal electrodes, specifically in the area of the external electrodes.
Ein elektrostriktiver Effekt gemäß der Beschreibung der Erfindung stellt einen Effekt dar, mittels welchem ein Objekt beansprucht wird, wenn an ihm ein elektrisches Feld angelegt wird. Insbesondere wird darunter ein piezoelektrischer Spannungseffekt verstanden, der eine Beanspruchung erzeugt, die der angelegten Spannung proportional ist und/oder ein elektrostriktiver Effekt, der streng genommen proportional dem Quadrat der angelegten Spannung ist.An electrostrictive effect according to the description of the invention represents an effect by which an object is stressed when an electric field is applied to it. In particular, it is understood to mean a piezoelectric stress effect that produces a stress that is proportional to the applied stress and / or an electrostrictive effect that is strictly proportional to the square of the applied stress.
Da eine laminierte Keramikanordnung, die mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren erzeugt wird. Räume aufweist, die längs bestimmter Kanten der folienartigen Innenelektroden der Anordnung angeordnet sind und diese Räume keinerlei Innenelektroden aufweisen, kann jede zweite folienartige Innenelektrode ohne Schwierigkeit mit einer Außenelektrode verbunden werden, falls die Räume dieser jeweils zweiten folienartigen Innenelektroden längs einer seitlichen Kante der laminierten Keramikanordnung angeordnet sind und die Räume der übrigen folienartigen Innenelektroden längs einer weiteren seitlichen Kante der laminierten Keramikanordnung angeordnet sind, so, daß jede der Außenelektroden von den nichtbetroffen folienartigen Innenelektroden durch diese entsprechenden Räume getrennt ist. Derartige Räume dienen wirksam dazu, eine Spannungskonzentration als Folge ungleichmäßiger Verteilung der durch die Anwendung eines elektrischen Feldes erzeugten Beanspruchung zu verhindern und erhöhen infolgedessen die Lebensdauer der laminierten Keramikanordnung. Eine derartige Vorrichtung wird zweckmäßig als Betätigungselement verwendet.As a laminated ceramic assembly, which is produced with the manufacturing method according to the invention. Having spaces arranged along certain edges of the sheet-like internal electrodes of the array and these spaces have no internal electrodes, every other sheet-like internal electrode can be easily connected to an external electrode if the spaces of these respective second internal sheet-like electrodes are arranged along a lateral edge of the laminated ceramic array and the spaces of the remaining sheet-like inner electrodes are arranged along another side edge of the laminated ceramic assembly such that each of the outer electrodes is separated from the unaffected sheet-like inner electrodes by those corresponding spaces. Such spaces effectively serve to prevent stress concentration as a result of uneven distribution of stress generated by the application of an electric field and, as a result, increase the life of the laminated ceramic assembly. Such a device is suitably used as an actuator.
Außerdem kann das der Erfindung zugrundeliegende Konzept für die Verwendung jeglicher Spannungskonzentration als Folge einer ungleichmäßigen Verteilung von Beanspruchungen verwendet werden, die durch das Anlegen eines elektrischen Feldes auf eine laminierte Keramikanordnung erzeugt werden, die nicht für ihren elektrostriktiven Effekt sondern für andere Effekte, einschließlich des fotoelektrischen Effektes, verwendet wird.In addition, the concept underlying the invention may be used for the use of any stress concentration as a consequence of an uneven distribution of stresses generated by the application of an electric field to a laminated ceramic assembly not for its electrostrictive effect but for other effects, including the photoelectric Effect, is used.
AusführungsbeisplelAusführungsbeisplel
Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In denzugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention will be explained in more detail below with reference to two embodiments. In the accompanying drawings show
Fig. 1: einen Längsschnitt durch eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen, laminierten1 shows a longitudinal section through a first preferred embodiment of the laminated invention
Keramikanordnung,Ceramic assembly,
Fig. 2: eine perspektivische Ansicht einer bei der Ausführungsform nach Fig. 1 verwendeten Keramikfolie,FIG. 2 is a perspective view of a ceramic sheet used in the embodiment of FIG. 1; FIG.
Fig. 3: eine perspektivische Ansicht einer Abänderung der Keramikfolie nach Fig. 2,3 is a perspective view of a modification of the ceramic sheet according to Fig. 2,
Fig. 4: einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen, laminierten Keramikanordnung,4 shows a longitudinal section of a second embodiment of the laminated ceramic arrangement according to the invention,
Fig. 5: eine perspektivische Darstellung einer bei der Ausführungsform nach Fig. 4 verwendeten Keramikfolie,5 shows a perspective view of a ceramic film used in the embodiment according to FIG. 4, FIG.
Fig. 6: eine perspektivische Ansicht einer Abänderung der Keramikfolie nach Fig. 5,6 is a perspective view of a modification of the ceramic film of FIG. 5,
Fig. 7 A und B: jeweils einen Längsschnitt und eine seitliche Schnittansicht einer bekannten laminierten KeramikanordnungFig. 7 A and B: respectively a longitudinal section and a side sectional view of a known laminated ceramic assembly
und Fig. 8 A und B: jeweils einen Längsschnitt und eine seitliche Schnittansicht einer weiteren bekannten laminierten Keramikanordnung.and Figs. 8A and B are a longitudinal sectional view and a side sectional view of another known laminated ceramic assembly, respectively.
Es wird zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, in der die laminierte Keramikanordnung 20 als Betätigungsglied für einen Anschlagdruckerkopf oder einen X-Y-Tisch und dergleichen ausgeführt ist. Die Keramikanordnung 20 umfaßt eine Anzahl elektrostriktiver Keramikfolien 22, die in vielen Schichten angeordnet sind, und desgleichen eine Anzahl folienartiger Innenelektroden 2 4 a, 24 b, von denen jede zwischen zwei benachbarten elektrostriktiven Keramikfolien 22 liegt. Insbesondere umfaßt die laminierte Keramikanordnung 20 eine Anzahl elektrostriktiver Keramikfolien 22, eine erste und eine zweite Grupppe folienartiger Innenelektroden 24a, 24b, wobei die folienartigen Innenelektroden (24a, 24 b) der ersten und der zweiten Gruppe abwechselnd angeordnet sind und jeweils einzeln zwischen zwei benachbarten elektrostriktiven Keramikfolien 22 liegen, eine erste Außenelektrode 32 a, die mit einer Kante einer jeden der folienartigen Innenelektroden 24 a der ersten Gruppe verbunden ist, und eine zweite Außenelektrode 32 b, die mit einer Kante einer jeden der folienartigen Innenelektroden 24 b der zweiten Gruppe verbunden ist, und Räume 30, die zwischen der ersten Außenelektrode 32 a und jeder der folienartigen Innenelektroden 24 b der zweiten Gruppe und zwischen der zweiten Außenelektrode 32 b und jeder der folienartigen Innenelektroden 24a der ersten Gruppe vorgesehen sind. Infolgedessen sind die Räume 30 zwischen zwei benachbarten elektrostriktiven Keramikfolien 22 angeordnet.Referring first to Fig. 1, the laminated ceramic assembly 20 is implemented as an actuator for an impact printer head or an X-Y stage and the like. The ceramic assembly 20 comprises a number of electrostrictive ceramic films 22 arranged in many layers, as well as a number of film-like internal electrodes 2 4 a, 24 b, each located between two adjacent electrostrictive ceramic films 22. In particular, the laminated ceramic assembly 20 comprises a number of electrostrictive ceramic sheets 22, first and second group-like internal electrodes 24a, 24b, wherein the sheet-like internal electrodes (24a, 24b) of the first and second groups are alternately arranged and individually between two adjacent electrostrictive ones Ceramic films 22 are located, a first outer electrode 32 a, which is connected to an edge of each of the foil-like inner electrodes 24 a of the first group, and a second outer electrode 32 b, which is connected to an edge of each of the foil-like inner electrodes 24 b of the second group , And spaces 30, which are provided between the first outer electrode 32 a and each of the foil-like inner electrodes 24 b of the second group and between the second outer electrode 32 b and each of the foil-like inner electrodes 24 a of the first group. As a result, the spaces 30 are disposed between two adjacent electrostrictive ceramic sheets 22.
Bei dieser Ausführungsform wird der Raum 30 durch einen Einschnitt 28 gebildet, der an einer Kante einer jeden der ersten und zweiten folienartigen Innenelektroden 24a, 24 b vorgenommen ist und an den gegenüberliegenden Flächen der elektrostriktiven Keramikfolien 22, die die folienartigen Innenelektroden 24a, 24b zwischen sich aufnehmen.In this embodiment, the space 30 is formed by an incision 28 made on an edge of each of the first and second sheet-like inner electrodes 24a, 24b and on the opposite surfaces of the electrostrictive ceramic sheets 22 sandwiching the sheet-like inner electrodes 24a, 24b therebetween take up.
Jede der folienartigen Innenelektroden 24a, 24b wird gebildet, indem eine Metallpaste gemäß Fig.2 auf die Oberfläche einer elektrostriktiven Keramikfolie 22 aufgetragen wird. Das für die folienartigen Innenelektroden 24 a, 24 b verwendete Metall, kann beispielsweise Platin, Palladium, eine Silberpalladiumlegierung oder Silber sein. Da die elektrostriktiven Keramikfolien 22 nach dem Laminieren gehrannt werden, wird als Metallpaste vorzugsweise ein Metali verwendet, das bei der Brenntemperatur der elektrostriktiven Keramikfolien 22 verbacken werden kann.Each of the sheet-like inner electrodes 24a, 24b is formed by applying a metal paste as shown in FIG. 2 to the surface of an electrostrictive ceramic sheet 22. The metal used for the film-like internal electrodes 24 a, 24 b may be, for example, platinum, palladium, a silver-palladium alloy or silver. Since the electrostrictive ceramic sheets 22 are cured after lamination, as metal paste, a metal is preferably used which can be baked at the firing temperature of the electrostrictive ceramic sheets 22.
Die Metaliplaste kann Zirkonoxid'-'ilver, Glaspulver und/oder kalzinierte und pulverförmige Keramik enthalten, die chemisch den elektrostriktiven Keramikfolib. 22 äquivalent ist, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um die Adhäsion zwischen den elektrostriktiven Keramikfolien und d6n zugeordneten folienartigen Innenelektroden 24 a, 24 b nach dem Brennen zu verbessern.The metal paste may contain zirconium oxide, glass powder and / or calcined and powdered ceramic which chemically binds the electrostrictive ceramic foil. 22 is used in connection with the present invention to improve the adhesion between the electrostrictive ceramic sheets and the associated internal film-like electrodes 24 a, 24 b after firing.
Wird eine folienartige Innenelektrode 24 a, 24 b durch Auftragen einer Metallpaste auf der Oberfläche einer elektrostriktiven Keramikfolie 22 gebildet, so wird ein Abschnitt der Umfangskante derselben mit einer Maske abgedeckt, um einen Einschnitt 28 der hier halbkreisförmig ist oder künftigen Raum 26 zu ergeben, der gemäß Fig. 2 keine Metallpaste aufweist. Der Einschnitt 28 muß nicht notwendigerweise halbkreisförmig sein und kann gemäß Fig.3 auch an einer Ecke der elektrostriktiven Keramikfolie 22 gebildet werden.When a film-like inner electrode 24 a, 24 b is formed by applying a metal paste on the surface of an electrostrictive ceramic sheet 22, a portion of the peripheral edge thereof is covered with a mask to make an incision 28 of semicircular or future space 26, the 2 has no metal paste according to FIG. The incision 28 does not necessarily have to be semicircular and, according to FIG. 3, can also be formed at a corner of the electrostrictive ceramic foil 22.
Die Dicke der folienartigen Innenelektroden 24 a, 24 b ist vorzugsweise zwischen 0,5 und 20μηη und besonders bevorzugt zwischen 1 und ΙΟμπι, obgleich diese Werte keine Begrenzung darstellen sollen. Die Metallpaste kann durch Siebdruck, durch eine Druckwalze oder mittels irgendeines anderen geeigneten Verfahrens aufgebracht werden.The thickness of the film-like internal electrodes 24a, 24b is preferably between 0.5 and 20μηη and more preferably between 1 and ΙΟμπι, although these values are not intended to be limiting. The metal paste may be applied by screen printing, by a pressure roller or by any other suitable method.
Die elektrostriktiven Keramikfolien 22 bestehen aus einem Werkstoff, der nach dem Brennen elektrostriktive Effekte aufweist und enthalten als Hauptbestandteil PbTiO3, PbZrO3 und eine zusammengesetzte Pezovskite-Verbindung auf Pb-Basis, wie beispielsweise Pb(Mg1Z3Nb2Z3)O3 und Pb(Ni|z3Nb2z3)O3. Derartige elektrostriktive Keramikfolien 22 können vor dem Laminieren und Brennen in der nachfolgenden Weise hergestellt werden.The electrostrictive ceramic sheets 22 are made of a material having electrostrictive effects after firing, and contain as a main component PbTiO 3 , PbZrO 3 and a Pb-based Pezovskite composite compound such as Pb (Mg 1 Z 3 Nb 2 Z 3 ) O 3 and Pb (Ni | z 3 Nb2z 3 ) O 3 . Such electrostrictive ceramic films 22 may be prepared before lamination and firing in the following manner.
Zunächst werden, wenn Wasser als Lösungsmittel verwendet wird, ein Bindemittel, wie Hydroxyethylzellulose, Methylzellulose, Polyvinylalkohol oder ein wachsartiges Gleitreagens und ein Weichmacher, wie Glyzerin, Polyalkylglykol, Sorbitonat, Triethylenglykol, Petriol oder Polyol zu kalzinierter und pulverförmiger Keramik hinzugegeben, das den Hauptbestandteil bildet, und anschließend gut vermischt, um eine Gemischvorstufe für das Formen zu ergeben. Wird andererseits ein organisches Lösungsmittel, wie Ethylalkohol, Methylethylketon, Benzol oder Toluol, verwendet, so werden ein Bindemittel, wie Polymethylmethacrylat, Polyvinylalkohol, Polyvinylbuylal oder Zelluloseacetat, und ein Weichmacher, wie Dibutylphthalat, Polyethylenglykol oder Glyzerin, in der vorstehend beschriebenen Weise der kalzinierten und pulverförmigen Keramik hinzugefügt und gut vermischt, um ein Prekursorgemisch für das Formen herzustellen.First, when water is used as a solvent, a binder such as hydroxyethyl cellulose, methyl cellulose, polyvinyl alcohol or a waxy sliding reagent and a plasticizer such as glycerin, polyalkyl glycol, sorbitonate, triethylene glycol, petriol or polyol are added to calcined and powdered ceramics which constitute the main component , and then mixed well to give a mixture precursor for molding. On the other hand, when an organic solvent such as ethyl alcohol, methyl ethyl ketone, benzene or toluene is used, a binder such as polymethyl methacrylate, polyvinyl alcohol, polyvinyl buhylal or cellulose acetate, and a plasticizer such as dibutyl phthalate, polyethylene glycol or glycerine are calcined and calcined as described above powdered ceramics and mixed well to prepare a precursor mixture for molding.
Das Prekursorgemisch wird anschließend geformt, um ein Keramikteil mit der gewünschten Dicke zu bilden, unter Verwendung eines Rakelverfahrens oder eines Formens durch Strangpressen oder irgendeines anderen geeigneten Verrfahrens. Nach dem Trocknen wird das geformte Teil in die gewünschte Länge und seitliche Abmessung zugeschnitten, um eine ungebrannte elektrostriktive Keramikfolie 22 zu ergeben. Die Dicke der ungebrannten elektrostriktiven Keramikfolie 22 ist vorzugsweise zwischen 0,02 und 2pm und besonders bevorzugt zwischen 0,05 bis Ο,δμιη, obgleich sie keinesfalls durch diese Werte begrenzt werden soll. Anschließend wird eine folienartige Innenelektrode 24a, 24 b an einer Oberfläche der ungebrannten elektrostriktiven Keramikfolie 22 durch Auftragen von Metallpaste gebildet.The precursor mixture is then shaped to form a ceramic part of the desired thickness, using a doctor blade method or extrusion molding, or any other suitable method. After drying, the molded part is cut to the desired length and side dimension to give an unfired electrostrictive ceramic sheet 22. The thickness of the unfired electrostrictive ceramic sheet 22 is preferably between 0.02 and 2pm, and more preferably between 0.05 and Ο, δμιη, although it should by no means be limited by these values. Subsequently, a film-like inner electrode 24a, 24b is formed on a surface of the unfired electrostrictive ceramic sheet 22 by applying metal paste.
Eine erfindungsgemäße, ungebrannte elektrostriktive Keramikfolie 22 kann vorzugsweise durch Verwendung von Wasser als Lösungsmittel geformt werden und durch Strangpreßformung, obgleich andere Lösungsmittel und Formungsverfahren, wie vorausgehend beschrieben wurde, ebenfalls durchführbar sind. Falls das Formen in der vorstehend beschriebenen, bevorzugten Weise erfolgte, zeigen die getrockneten, ungebrannten elektrostriktiven Keramikfolien 22 eine ausgezeichnete Nicht-Haftung aneinander mit einem verkleinerten Verhältnis von Bindemittel und/oder Weichmacheranteil. Ferner kann der sogenannte, durch einen Einschnitt 28 auf der ungebrannten elektrostriktiven Keramikfolie 22 gebildete, künftige Raum 26 wirksam nach dem Laminieren und Brennen zur Bildung eines Raumes 30 verwendet werden, da die jeweilige elektrostriktive Keramikfolie 22 in diesem Bereich nicht an den benachbarten elektrostriktiven Keramikfolien 22 haftet, wenn sie zwischen ihnen eingebracht wird. Es wird darauf hingewiesen, daß eine erstrebenswerte elektrostriktive Keramikfolie 22, die einen Raum 30 aufweist, auch in zufriedenstellender Weise durch die Kombination der Verwendung eines organischen Lösungsmittels, einer Formung durch Strangpressen oder durch die Kombination der Verwendung eines organischen Lösungsmittels und einer Rakel hergestellt werden kann.An unfired electrostrictive ceramic sheet 22 according to the present invention may preferably be formed by using water as a solvent and by extrusion molding, although other solvents and molding methods as described above are also feasible. If the molding was carried out in the preferred manner described above, the dried, unfired, electrostrictive ceramic films 22 show excellent non-adhesion to each other with a reduced ratio of binder and / or plasticizer content. Further, the so-called future space 26 formed by an incision 28 on the unfired electrostrictive ceramic sheet 22 can be effectively used after lamination and firing to form a space 30 because the respective electrostrictive ceramic sheet 22 does not abut the adjacent electrostrictive ceramic sheets 22 in this area liable if brought in between them. It should be noted that a desirable electrostrictive ceramic sheet 22 having a space 30 can also be produced satisfactorily by the combination of using an organic solvent, molding by extrusion, or by the combination of using an organic solvent and a doctor blade ,
Die Art und die Menge des zu verwendenden Bindemittels und/oder Weichmachers und die Trockenbedingung, bei welcher die ungebrannten elektrostriktiven Keramikfolien 22 gebildet werden, sind so festgelegt, daß die Haftfestigkeit bezüglich Zug und Scherung einer jeden ungebrannten elektrostriktiven Keramikfolie 22 vorzugsweise kleiner als 10% und besonders bevorzugt kleiner als 5% der maßgebenden Zugfestigkeit der elektrostriktiven Keramikfolie 22 sind, wenn diese bei einer Temperatur von weniger als 15O0C mit einem Druck von weniger als 200 bar (200 kg/cm2) zusammengepreßt werden.The kind and amount of the binder and / or plasticizer to be used and the drying condition in which the unfired electrostrictive ceramic sheets 22 are formed are set so that the tensile and shear adhesiveness of each unfired electrostrictive ceramic sheet 22 is preferably less than 10% and more preferably less than 5% of the governing tensile strength of the electrostrictive ceramic film 22 when compressed at a temperature of less than 15O 0 C with a pressure of less than 200 bar (200 kg / cm 2 ).
Werden ungebrannte elektrostriktive Keramikfolien 22 unter Verwendung von Wasser als Lösungsmittel und durch Formung mittels Strangpressen hergestellt, so ist das Verhältnis des Bindemittels, das zu lOOGew.-Teilchen des kalzinierten Pulvers zugegeben wird, vorzugsweise zwischen 1 und lOGew.-Teilen und besonders bevorzugt zwischen 2 und 5 Gew.-Teilen, während das Verhältnis des Weichmachers, der zu 100Gew.-Teilen des kalzinierten Pulvers hinzugegeben wird, ebenfalls vorzugsweise zwischen 1 und lOGew.-Teilen, und besonders bevorzugt zwischen 2 und 5Gew.-Teilen liegt.When unfired electrostrictive ceramic sheets 22 are prepared by using water as a solvent and by extrusion molding, the ratio of the binder added to 10% by weight of the calcined powder is preferably between 1 and 10 parts by weight, and more preferably between 2 and 5 parts by weight, while the ratio of the plasticizer added to 100 parts by weight of the calcined powder is also preferably between 1 and 10 parts by weight, and more preferably between 2 and 5 parts by weight.
Anschließend wird eine folienanige Innenelektrode 24a, 24b mit einem Einschnitt ?8 zur Bildung .ines sogenannten künftigen Raumes 26 an einer Seite an einer jeden ungebrannten elektrostriktiven Keramikfolie 22 geformt, die geformt, getrocknet, und auf eine bestimmte Größe zugeschnitten worden sind. Der Einschnitt 28 wird hergestellt, indem ein Abschnitt der Oberfläche der ungebrannten elektrostriktiven Keramikfolie 22 abgedeckt wird. Anschließend werden die elektrostriktiven Keramikfolien 22, wovon jede eine folienartige Innenelektrode "4 a, 24 b aufweist, zur Bildung eines Laminates zusammengelegt, wobei ihre künftigen Räume 26 so angeordnet sind, daß sie abwechselnd den gegenüberliegenden Seiten des Laminates zugewandt sind, wie aus Fig. 2 hervorgeht. Das Laminat wird dann heißverpreßt, entwachst und bei einer vorgegebenen Temperatur gebrannt. Infolgedessen sind die folienartigen Innenelektroden 24 a, 24 b fest mit den entsprechenden elektrostriktiven Keramikfolien 22 verbunden. Das Laminat kann vor dem Entfetten auf eine gegebene Größe zugeschnitten werden oder als Alternative nach dem Brennen. Schließlich brauchen die sogenannten künftigen Räume 26 nicht notwendigerweise derart angeordnet zu sein, daß sie abwechselnd den entgegengesetzten Seiten des Laminates geponüber liegen. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, daß die elektrostriktiven Keramikfolien 22 derart angeordnet sind, daß jeweilige zwei benachbarte elektrostriktive Keramikfolien 22 ihre künftigen Räume 26 an unterschiedlichen Stellen haben und jede zweite elektrostriktive Keramikfolie 22 ihren künftigen Raum 26 an einer gleichen vertikalen Position hat. Die Gruppen der künftigen Räume 26 des Laminates können gemäß Fig. 3 an benachbarten Ecken liegen, die um einen Winkel von 90° gegeneinander verschwenkt sind.Subsequently, a film-like inner electrode 24a, 24b having an incision 8 to form a so-called future space 26 is formed on one side on each unfired electrostrictive ceramic sheet 22 which has been formed, dried, and cut to a certain size. The cut 28 is made by covering a portion of the surface of the unfired electrostrictive ceramic sheet 22. Thereafter, the electrostrictive ceramic sheets 22, each having a sheet-like inner electrode "4 a, 24 b, are collapsed to form a laminate, with their future spaces 26 being arranged to alternately face opposite sides of the laminate, as shown in FIG. As a result, the sheet-like inner electrodes 24a, 24b are firmly bonded to the respective electrostrictive ceramic sheets 22. The laminate may be cut to a given size prior to degreasing, or as Alternatively, after firing Finally, the so-called future spaces 26 need not necessarily be arranged so as to alternately face the opposite sides of the laminate 14. It is important in this context that the electrostrictive ceramic sheets 22 be arranged such that respective two i adjacent electrostrictive ceramic sheets 22 have their future spaces 26 at different locations and every other electrostrictive ceramic sheet 22 has its future space 26 at a same vertical position. The groups of the future spaces 26 of the laminate may, according to FIG. 3, lie at adjacent corners, which are pivoted relative to one another at an angle of 90 °.
Infolgedessen sind die folienartigen Innenelektroden 24a der ersten Gruppe und die folienartigen Innenelektroden 24b der zweiten Gruppe abwechselnd im Keramiklaminat angeordnet.As a result, the sheet-like inner electrodes 24a of the first group and the sheet-like inner electrodes 24b of the second group are alternately arranged in the ceramic laminate.
Wird das Laminat bsi hoher Temperatur gebrannt, so haben beliebige zwei benachbarte elektrostriktive Keramikfolien 22 des Laminates einen verbundenen Bereich, nämlich den Raum 30, der dem sogenannten künftigen Raum 26 entspricht, der zwischen ihnen durch den halbkreisförmigen Einschnitt 28 der folienartigen Innenelektroden gebildet wird. Anschließend werden eine erste Außenelektrode 32 a und eine zweite Außenelektrode 32 b auf dem gebrannten Laminat angeordnet und jeweils mit allen ersten folienartigen Innenelektroden 24a und allen zweiten folienartigen Innenelektroden 24b verbunden, um eine laminierte Keramikanordnung 20 zu bilden.When the laminate bsi of high temperature is fired, any two adjacent electrostrictive ceramic sheets 22 of the laminate have a bonded portion, namely, the space 30 corresponding to the so-called future space 26 formed between them by the semicircular incision 28 of the sheet-like internal electrodes. Subsequently, a first outer electrode 32 a and a second outer electrode 32 b are arranged on the fired laminate and connected to each of the first sheet-like inner electrodes 24 a and all the second sheet-like inner electrodes 24 b to form a laminated ceramic assembly 20.
Anders ausgedrückt, in einer erfindungsgemäßen, laminierten Keramikanordnung 20 ist die Außenelektrode 32 a mit einer Gruppe von folienartigen Innenelektroden 24 a verbunden, die durch jede zweite der folienartigen Innenelektroden des Laminates gebildet wird, deren Räume 30 sich an der gleichen vertikalen Position des Laminates befinden, während die Außenelektrode 32b mit einer weiteren Gruppe von folienartigen Innenelektroden 24b verbunden ist, die aus den verbleibenden folienartigen Innenelektroden besteht, deren Räume 30 an einer weiteren gleichen, vertikalen Position des Laminates liegen. Die Außenelektroden 32 a, 32 b sind vorzugsweise aus Silber oder Lot hergestellt aber nicht hierauf beschränkt. Diese Außenelektroden 32 a, 32 b werden vorzugsweise hergestellt, indem eine Silberpaste längs zweier verschiedener seitlicher Flächen des Laminates aufgetragen wird und anschließend das aufgetragene Silber verbacken wird, jedoch ist das Herstellungsverfahren für die Außenelektroden 32 a, 32 b nicht notwendigerweise auf das vorausgehend Beschriebene begrenzt. Es ist wünschenswert, daß die Außenelektroden 32 a, 32 b eine geringere Breite als die Einschnitte 28 haben. Falls die Breite der Außenelektroden 32 a, 32 b größer als die Breite der Einschnitte 28 ist, können die Außenelektroden 32 a, 32 b durch irgendeine der Innenelektroden 24a, 24b kurzgeschlossen werden.In other words, in a laminated ceramic assembly 20 according to the invention, the outer electrode 32 a is connected to a group of foil-like inner electrodes 24 a, which is formed by each second of the film-like inner electrodes of the laminate whose spaces 30 are located at the same vertical position of the laminate, while the outer electrode 32b is connected to a further group of foil-type inner electrodes 24b, which consists of the remaining foil-like inner electrodes, the spaces 30 of which lie at a further, identical, vertical position of the laminate. The outer electrodes 32 a, 32 b are preferably made of silver or solder but not limited thereto. These external electrodes 32 a, 32 b are preferably made by applying a silver paste along two different lateral surfaces of the laminate and then baking the applied silver, however, the manufacturing method for the external electrodes 32 a, 32 b is not necessarily limited to that described above , It is desirable that the outer electrodes 32 a, 32 b have a smaller width than the incisions 28. If the width of the outer electrodes 32 a, 32 b is larger than the width of the sipes 28, the outer electrodes 32 a, 32 b may be short-circuited by any one of the inner electrodes 24 a, 24 b.
Während in der erfindungsgemäßen, laminierten Keramikanordnung 20 gemäß den Fig. 1 bis 3 ein Raum 30 an einer Kante oder einer Ecke einer jeden folienartigen Innenelektrode 24 a, 24b gebildet wird, kann ein derartiger Raum 30 abwechselnd zwischen einer folienartigen Innenelektrode 24a, 24b und einer Blockschicht 29 gebildet werden, wie in den Fig.4 bis 6 dargestellt ist. In Fig. 5 wird ein sogenannter künftiger Raum 26 längs einer Kante der folienartigen Innenelektroden 24 a, 24 b hergestellt, wobei letztere gebildet wird, indem eine Metallpaste auf eine elektrostriktive Keramikfolie 22 aufgebracht wird, da der künftige Raum 26 eine gegebene Breite aufweist und keine Metallpaste führt. Anschließend wird die Blockschicht 29 als längliche Schicht längs der zugeordneten Kante der elektrostriktiven Keramikfolie 22 gebildet und derart neben die folienartige Innenelektrode 24a, 24b gelegt, daß sie voneinander durch einen Abstand 1 an der elektrostriktiven Keramikfolie 22 getrennt sind, nie Blockschicht 29 kann zweckmäßig durch Auftragen einer Metallpaste gebildet werden, die die gleiche ist, wie sie für die Bildung der folienartigen Innenelektroden 24 a, 24 b verwendet wird, jedoch kann als Alternative die Blockschicht 29 erhalten werden, indem ein unterschiedlicher Werkstoff, wie beispielsweise ein nichtleitender Werkstoff, verwendet wird. Wird die Blockschicht 29 durch Auftrag einer Metallpaste gebildet, die für die folienartigen Innenelektroden 24a, 24 b verwendet wird, so wird sie zweckmäßig in ähnlicher Weise wie die folienartigen Innenelektroden 24 a, 24 b gebildet. Erwünschterweise hat die Blockschicht 29 eine Dicke, die gleich groß ist wie jene der zugeordneten folienartigen Innenelektroden 24a, 24b.While in the laminated ceramic assembly 20 according to the invention shown in FIGS. 1 to 3, a space 30 at an edge or a corner of each film-like inner electrode 24 a, 24 b is formed, such a space 30 alternately between a film-like inner electrode 24 a, 24 b and a Block layer 29 are formed, as shown in Figures 4 to 6. In Fig. 5, a so-called future space 26 is formed along an edge of the sheet-like inner electrodes 24a, 24b, the latter being formed by applying a metal paste to an electrostrictive ceramic sheet 22, since the future space 26 has a given width and not Metal paste leads. Subsequently, the block layer 29 is formed as an elongate layer along the associated edge of the electrostrictive ceramic sheet 22 and placed next to the sheet-like inner electrode 24a, 24b so as to be separated from each other by a distance 1 on the electrostrictive ceramic sheet 22, never block layer 29 can be suitably applied by application may be formed of a metal paste which is the same as that used for the formation of the sheet-like inner electrodes 24 a, 24 b, however, alternatively, the block layer 29 may be obtained by using a different material such as a non-conductive material. If the block layer 29 is formed by applying a metal paste used for the sheet-like inner electrodes 24a, 24b, it is expediently formed similarly to the sheet-like inner electrodes 24a, 24b. Desirably, the block layer 29 has a thickness equal to that of the associated internal sheet-like electrodes 24a, 24b.
V/ährend die in Fig. 5 dargestellte Blockschicht 29 eine längliche Form aufweist, kann sie eine unterschiedliche Formgebung haben und beispielsweise gemäß Fig. 6 positioniert sein, wo sie an einer Ecke der elektrostriktiven Keramikfolie 22 liegt und eine dreieckförmige Form hat. Bei einer derartigen Anordnung ist es klar, daß die folienartigen Innenelektroden 24 a, 24 b und die Blockschicht 29 elektrisch voneinander isoliert sind.While the block layer 29 shown in FIG. 5 has an elongated shape, it may have a different shape and be positioned, for example, as shown in FIG. 6, where it lies at a corner of the electrostrictive ceramic sheet 22 and has a triangular shape. In such an arrangement, it is clear that the film-like internal electrodes 24 a, 24 b and the block layer 29 are electrically isolated from each other.
Anschließend werden die elektrostriktiven Keramikfolien 22, von denen jede eine folienartige Innenelektrode 24a oder 24b und eine Blockschicht 29 trägt, zusammengesetzt, um ein Laminat zu bilden, wobei ihre künftigen Räume 26 so angeordnet sind, daß sie abwechselnd nahe an gegenüberliegenden Seiten des Laminates gemäß Fig. 5 liegen. Das Laminat wird anschließend heißverpreßt, entwachst und bei einer vorgegebenen Temperatur gebrannt. Infolgedessen sind die folienartigen Innenelektroden 24 a, 24 b fest mit den zugeordneten elektrostriktiven Keramikfolien 22 verbunden. Das Laminat kann vor dem Entfetten auf eine gegebene Größe zugeschnitten werden oder es kann als Alternative nach dem Brennen zugeschnitten werden. Schließlich müssen die Blockschichten 29 nicht notwendigerweise so angeordnet sein, daß sie abwechselnd nahe an den gegenüberliegenden Seiten des Laminates liegen. Von Bedeutung ist in diesem Zusammenhang, daß die elektrostriktiven Keramikfolien 22 derart angeordnet sind, daß jegliche zwei benachbarte elektrostriktive Keramikfolien 22 ihre künftigen Räume 26 an verschiedenen Positionen haben und daß jede zweite elektrostriktive Keramikfolie 22 ihren künftigen Raum 26 anThereafter, the electrostrictive ceramic sheets 22, each carrying a sheet-like inner electrode 24a or 24b and a block layer 29, are assembled to form a laminate with their future spaces 26 arranged alternately close to opposite sides of the laminate of FIG 5 lie. The laminate is then hot pressed, dewaxed and fired at a predetermined temperature. As a result, the film-like internal electrodes 24 a, 24 b are fixedly connected to the associated electrostrictive ceramic films 22. The laminate may be cut to a given size prior to degreasing or, alternatively, it may be cut after firing. Finally, the block layers 29 do not necessarily have to be arranged so that they lie alternately close to the opposite sides of the laminate. Of importance in this context is that the electrostrictive ceramic sheets 22 are arranged so that any two adjacent electrostrictive ceramic sheets 22 have their future spaces 26 at different positions and that every other electrostrictive ceramic sheet 22 their future space 26 at
der gleichen vertikalen Position hat. Zwei Gruppen von künftigen Räumen 26 eines Laminates gemäß Fig. 6 können neben benachbarten Ecken liegen, die relativ zueinander um 90° verschwenkt sind.has the same vertical position. Two groups of future spaces 26 of a laminate according to FIG. 6 may lie next to adjacent corners, which are pivoted by 90 ° relative to each other.
Anschließend werden eine erste Außenelektrode 32a und eine zweite Außenelektrode 32b längs zweier unterschiedlicher seitlicher Flächen des Laminates angeordnet u.id jeweils mit allen ersten folienartigen Innenelektroden 24a und allen zweiten folienartigen Innenelektroden 24 b zur Bildung einer laminierten Keramikanordnung 20 verbunden. Es wird empfohlen, daß die Blockschichten 29 ebenfalls mit den jeweiligen folienartigen Innenelektroden 24a, 24b vorbunden werden und somit mit den jeweiligen Außenelektroden 32 a, 32b. Es ist erwünscht, daß die Außenelektroden 32 a, 32 b eine kleinere Breite als die Blockschichten 29 haben. Falls die Breite der Außenelektroden 32 a, 32 b größer als jene der Blockschichten 29 ist, können die Außenelektroden 32a, 32b durch irgendeine der folienartigen Innenelektroden 24a, 24b kurzgeschlossen werden. Wird eine Spannung 36 an die Außenelektroden 32 a, 32 b einer in vorstehender Weise hergestellten, laminierten Keramikanordnung 20 über die Zuleitungen 34 angelegt, so wird ein elektrisches Feld in Längsrichtung der laminierten Keramikanordnung 20 erzeugt, die demgemäß in gleicher Richtung verformt wird, um als Betätigungselement zu arbeiten. Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß erfindungsgemäß jede zweite der folienartigen Innenelektroden 24a, 24b der laminierten Keramikanordnung 20 mühelos miteinander verbunden werden kann. Ferner verhindern die innerhalb der Anordnung vorgesehenen Räume 30 in wirksamer Weise eine Spannungskonzentration als Folge einer ungleichmäßigen Verteilung von Beanspruchungen, die durch Anwendung eines elektrischen Feldes ausgeübt werden, so daß die Lebensdauer der Anordnung verbessert werden kann. Eine derartige, laminierte Kei amikanordnung kann zweckmäßig für ein Betätigungselement oder eine andere Anwendung verwendet werden. Darüber hinaus kann das der Erfindung zugrundeliegende Konzept zur Verhinderung irgendeiner Spannungskonzentration als Folge einer ungleichmäßigen Verteilung von Beanspruchungen verwendet werden, die durch Anlegen eines elektrischen Feldes an einer laminierten Keramikanordnung verursacht werden, die nicht für ihren elektrostriktiven Effekt, sondern für andere Effekte, einschließlich des fotoelektrischen Effektes, verwendet wird.Subsequently, a first outer electrode 32a and a second outer electrode 32b are arranged along two different lateral surfaces of the laminate, and connected to each of the first sheet-like inner electrodes 24a and all the second sheet-like inner electrodes 24b to form a laminated ceramic assembly 20. It is recommended that the block layers 29 also be pre-bonded to the respective foil-type internal electrodes 24a, 24b and thus to the respective external electrodes 32a, 32b. It is desirable that the outer electrodes 32 a, 32 b have a smaller width than the block layers 29. If the width of the outer electrodes 32 a, 32 b is larger than that of the block layers 29, the outer electrodes 32 a, 32 b may be short-circuited by any one of the sheet-like inner electrodes 24 a, 24 b. When a voltage 36 is applied to the outer electrodes 32a, 32b of a laminated ceramic assembly 20 as previously produced via the leads 34, an electric field is generated in the longitudinal direction of the laminated ceramic assembly 20, which is accordingly deformed in the same direction to be as Actuator to work. From the foregoing description, it is apparent that according to the present invention, every other one of the sheet-like inner electrodes 24a, 24b of the laminated ceramic assembly 20 can be easily connected to each other. Further, the spaces 30 provided within the assembly effectively prevent stress concentration due to uneven distribution of stresses applied by application of an electric field, so that the life of the device can be improved. Such a laminated Kei amikanordnung can be conveniently used for an actuator or other application. Moreover, the concept underlying the invention can be used to prevent any stress concentration as a result of uneven distribution of stresses caused by applying an electric field to a laminated ceramic assembly not for its electrostrictive effect but for other effects, including the photoelectric Effect, is used.
Im folgenden soll nochmals an zwei Beispielen vom Aufbau der erfindungsgemäßen laminierten Keramikanordnung ausgegangen und das Ergebnis der Prüfung herausgestellt werden, wobei anschließend noch einmal die bekannten laminierten Keramikanordnungen aufgeführt werden und das Ergebnis der Prüfung gegenübergestellt wird.The following is again based on two examples of the structure of the laminated ceramic assembly according to the invention and the result of the test will be highlighted, then again the known laminated ceramic assemblies are listed and the result of the test is compared.
Es wurde eine laminierte Keramikanordnung 20 mit einer nachstehend beschriebenen Formgebung hergestellt. Eine Anzahl elektrostriktiver Keramikfolien 22 wurde so angeordnet, daß sie ein Laminat bilden, in welchem sie abwechselnd eine erste Gruppe von folienartigen Innenelektroden 24a und eine zweite Gruppe folienartiger Innenelektroden 24 b einzeln tragen. Anschließend wurde eine erste Außenelektrode 32 a an einer seitlichen Fläche des Laminates gebildet und mit jeder der ersten Gruppe der folienartigen Innenelektroden 24a verbunden und es wurde entsprechend eine zweite Außenelektrode 32 b an einer anderen seitlichen Fläche des Laminates gebildet und mit jeder der zweiten Gruppe der folienartigen Innenelektroden 24 b verbunden. Ein Raum 30 wurde zwischen der ersten Außenelektrode 32 a und jeder der zweiten folienartigen Innenelektroden 24 b sowie zwischen der zweiten Außenelektrode 32 b und jeder der ersten folienartigen Innenelektroden 24a gebildet. Anders ausgedrückt, der Raum 30 wurde durch einen Einschnitt 28 der halbkreisförmig ist, gebildet, der an einer Kante einer folienartigen Innenelektrode 24 a, 24 b gebildet wurde und durch die gegenüberliegenden Flächen der beiden anliegenden elektrostriktiven Keramikfolien 22, die die folienartigen Innenelektroden 24a, 24b zwischen sich aufnehmen. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß zwar der Einschnitt 28 im vorstehenden Ausführungsbeispiel eine Halbkreisform aufweist, er jedoch unterschiedlich geformt sein kann, solange ein geeigneter Raum gebildet wird, der durch den Einschnitt 28 an einer Kante eine folienartige Innenelektrode 24a, 24b und die gegenüberliegenden Flächen der beiden benachbarten elektrostriktiven Keramikfolien 22, die die folienartige Innenelektrode 24a, 24b zwischen sich aufnehmen, gebildet wird. Wegen der Anordnung eines Einschnittes 28 einer folienartigen !ringelektrode 24a, 24 b wird der Raum 30 zwischen zwei benachbarten elektrostriktiven Keramikfolien 22 gebildet und infolgedessen sind die folienartige Innenelektrode 24a, 24 b und die danebenliegende Außenelektrode 32a, 32b physikalisch und elektrisch voneinander isoliert.A laminated ceramic assembly 20 having a shape as described below was prepared. A number of electrostrictive ceramic sheets 22 have been arranged to form a laminate in which they alternately support a first group of sheet-like inner electrodes 24a and a second group of sheet-like inner electrodes 24b individually. Thereafter, a first outer electrode 32a was formed on one side surface of the laminate and bonded to each of the first group of the sheet-like inner electrodes 24a, and a second outer electrode 32b was formed on another side surface of the laminate and each of the second group of the sheet-like ones Internal electrodes 24 b connected. A space 30 was formed between the first outer electrode 32 a and each of the second sheet-like inner electrodes 24 b and between the second outer electrode 32 b and each of the first sheet-like inner electrodes 24 a. In other words, the space 30 was formed by an incision 28 of the semi-circular shape formed on one edge of a sheet-like inner electrode 24 a, 24 b and by the opposing surfaces of the two adjacent electrostrictive ceramic sheets 22 containing the sheet-like inner electrodes 24 a, 24 b between them. It should be noted, however, that although the recess 28 in the above embodiment has a semicircular shape, it may be formed differently as long as a suitable space is formed by the incision 28 at one edge of a film-like inner electrode 24a, 24b and the opposite surfaces of the two adjacent electrostrictive ceramic sheets 22 sandwiching the sheet-like inner electrode 24a, 24b. Because of the location of a cut 28 of a sheet-like ring electrode 24a, 24b, the space 30 is formed between two adjacent electrostrictive ceramic sheets 22 and consequently the sheet-like inner electrode 24a, 24b and the adjacent outer electrode 32a, 32b are physically and electrically isolated from each other.
Eine Werkstoffvorstufe der laminierten Keramikanordnung 20 dieses Ausführungsbeispieles wurde hergestellt, indem eine vorgegebene Menge von Methylzellulose als Bindemittel und ferner eine vorgegebene Menge von Glyzerin als Weichmacher und von Wasser als Lösungsmittel einer Menge eines kalzinierten Pulvers eines elektrostriktiven Materials zugegeben wurde, das als Hauptbestandteile PbTiO3, PbZrOa, Pb(Mg1Z3Nb2Z3)O3 enthielt und gut vermischt wurde. Anschließend wurde eine Anzahl ungebrannter elektrostriktiver Keramikfolien 22 mit einer Dicke von 120pm aus dem Vorstufenmaterial mittels Strangpreßformung hergestellt und die elektrostriktiven Keramikfolien 22 wurden getrocknet.A material precursor of the laminated ceramic assembly 20 of this embodiment was prepared by adding a predetermined amount of methyl cellulose as a binder and further adding a predetermined amount of glycerol as a plasticizer and water as a solvent to an amount of a calcined powder of an electrostrictive material containing as main components PbTiO 3 , PbZrOa, Pb (Mg 1 Z 3 Nb 2 Z 3 ) O 3 and mixed well. Subsequently, a number of unfired electrostrictive ceramic sheets 22 having a thickness of 120pm were prepared from the precursor material by means of extrusion molding, and the electrostrictive ceramic sheets 22 were dried.
Die elektrostriktiven Keramikfolien 22 wurden anschließend auf eine vorgegebene Größe zugeschnitten und eine Paste aus Silberpalladium wurde auf eine Fläche einer jeden der elektrostriktiven Keramikfolien 22 durch Siebdruck aufgebracht, mit Aufnahme der Fläche für den sogenannten halbkreisförmigen künftigen Raum 32, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, zwecks Bildung einer folienartigen Innenelektrode 24 a oder 24 b. Einhundert ungebrannte elektrostriktive Keramikfolien 22, auf die die Paste aufgebracht worden ist, wurden zur Bildung eines Laminates zusammengesetzt und heißverpreßt. Zur Laminierung wurden die ungebrannten elektrostriktiven Keramikfolien 22 derart angeordnet, daß die künftigen Räume 26 abwechselnd zwei benachbarten seitlichen Flächen des Laminates zugewandt waren. Das erhaltene Laminat wurde bei 5000C entwachst und anschließend bei 11000C gebrannt. Das gebrannte Laminat wurde zur Herstellung der Einzelanordnung zugeschnitten. Wurde ein Abstand des gebrannten Laminates mittels eines Rasterelektronenmikroskopes untersucht, so zeigte jede der folienartigen Innenelektroden 24a, 24b eine Dicke von 2 bis 3μηι und es wurde ein Raum mit einer Höhe von ebenfalls 2 bis3pm an jedem der sogenannten künftigen Räume 26 gebildet.The electrostrictive ceramic sheets 22 were then cut to a predetermined size, and a paste of silver palladium was screen-printed on one face of each of the electrostrictive ceramic sheets 22, taking the area for the so-called semicircular future space 32, as shown in Fig. 2. for the formation of a film-like inner electrode 24 a or 24 b. One hundred unfired electrostrictive ceramic sheets 22 to which the paste has been applied were assembled to form a laminate and hot pressed. For lamination, the unfired electrostrictive ceramic sheets 22 were arranged such that the future spaces 26 alternately faced two adjacent side surfaces of the laminate. The obtained laminate was dewaxed at 500 0 C and then fired at 1100 0 C. The fired laminate was cut to make the single assembly. When a distance of the fired laminate was examined by means of a scanning electron microscope, each of the sheet-like internal electrodes 24a, 24b had a thickness of 2 to 3 μm, and a space having a height of also 2 to 3 pm was formed at each of the so-called future spaces 26.
Anschließend wurde ein Paar Außenelektroden 32 a, 32 b an jeder Anordnung durch Auftragen jeweils einer Silberpaste längs ihrer zwei verschiedenen seitlichen Flächen gemäß Fig. 2 gebildet, die dann verbacken wurde, so daß sie elektrisch mit den jeweiligen Enden der zugeordneten folienartigen Innenelektroden 24 a, 24 b verbunden wurde, die zwischen zwei anliegenden Räumen 30 liegen. Anschließend wurde eine Zuleitung 34 an jeder der Außenelektroden 32 a, 32 b angelötet und das Laminat wurde durch Anlegen einer Gleichspannung mittels der Zuleitungen 34 polarisiert, um eine laminierte Keramikanordnung 20 gemäß Fig. 1 herzustellen.Subsequently, a pair of external electrodes 32 a, 32 b was formed on each array by applying each a silver paste along its two different lateral surfaces of FIG. 2, which was then baked so that they electrically connected to the respective ends of the associated film-like internal electrodes 24 a, 24 b was connected, which lie between two adjoining rooms 30. Subsequently, a lead 34 was soldered to each of the outer electrodes 32 a, 32 b, and the laminate was polarized by applying a DC voltage by means of the leads 34 to produce a laminated ceramic assembly 20 as shown in FIG.
Die laminierte Keramikanordnung 20 hat Abmessungen von Länge χ Breite χ Höhe = 5mm χ 5mm x 10mm. Beim Anlegen einer Gleichspannung von 100V zeigte die Anordnung eine Verformung bis zu 11 pm. Nachdem sinusförmige Spannungsimpulse mit einer Maximalspannung von 100 V bei einer Frequenz von IkHz kontinuierlich etwa 100 Millionen mal an der Anordnung angelegt wurden, um deren Beständigkeit zu überprüfen, zeigte sie keinerlei Einbuße als Verformung oder irgendeinen anderen funktionellen Defekt.The laminated ceramic assembly 20 has dimensions of length χ width χ height = 5mm χ 5mm x 10mm. When a DC voltage of 100 V was applied, the arrangement showed a deformation of up to 11 μm. After sinusoidal voltage pulses having a maximum voltage of 100 V at a frequency of IkHz were continuously applied to the device about 100 million times to check their durability, it showed no loss as deformation or any other functional defect.
Wie beim obigen Beispiel 1 wurde eine laminierte Keramiknnordnung 20 mit der beschriebenen Ausbildung hergestellt. Eine Anzahl elektrostriktiver Keramikfolien 22 wurden zur Bildung eines Laminates angeordnet, indem sie abwechselnd eine erste Gruppe folienartiger Innenelektroden 24a und eine zweite Gruppe folienartiger Innenelektroden 24b jeweils einzeln tragen. Anschließend wurde eine erste Außenelektrode 32 a auf einer seitlichen Fläche des Laminates gebildet und mit jeder der ersten Gruppe üei iüiienäiiigen Inneneloktroden 24a verbunden und desgleichen wurde eine zweite Außenelektrode 32 b an einer anderen seitlichen Fläche des Laminates gebildet und mit jeder der zweiten Gruppe der folienartigen Innenelektroden 24 b verbunden.As in Example 1 above, a laminated ceramic assembly 20 having the construction described was produced. A number of electrostrictive ceramic sheets 22 have been arranged to form a laminate by alternately supporting a first group of sheet-like inner electrodes 24a and a second group of sheet-like inner electrodes 24b one by one. Subsequently, a first outer electrode 32a was formed on a side surface of the laminate and bonded to each of the first group of internal inner electrodes 24a, and similarly, a second outer electrode 32b was formed on another side surface of the laminate and each of the second group of the sheet-like inner electrodes 24 b connected.
Eine Blockschicht 29 wurde zwischen der ersten Außenelektrode 32 a und jeder der zweiten folienartigen Innenelektroden 24 b und zwischen der zweiten Außenelektrode 32 b und jeder der ersten folienartigen Innenelektroden 24a gebildet, so daß ein Raum 30 durch die Blockschicht 29, die danebenliegende folienartige Innenelektrode 24a, 24b und die gegenüberliegenden Flächen der beiden anliegenden elektrostriktiven Keramikfolien 22 gebildet wurde, die die folienartige Innenelektrode 24 a, 24 b wie auch die Blockschicht 29 zwischen sich aufnehmen.A block layer 29 was formed between the first outer electrode 32 a and each of the second sheet-like inner electrodes 24 b and between the second outer electrode 32 b and each of the first sheet-like inner electrodes 24 a, so that a space 30 through the block layer 29, the adjacent sheet-like inner electrode 24 a, 24 b and the opposite surfaces of the two adjacent electrostrictive ceramic films 22 has been formed, which receive the film-like inner electrode 24 a, 24 b as well as the block layer 29 between them.
Die erste und zweite Außenelektrode 32 a, 32 b wurden mit der jeweiligen ersten und zweiten Gruppe der tolienartigen Innenelektroden 24 a, 24 b verbunden, die jede zweite in der laminierten Keramikanordnung 20 angebrachte folienartige Innenelektrode 24 a, 24 b umfassen. Somit waren die erste Außenelektrode 32 a und jede der zweiten folienartigen Innenelektroden 24 b physikalisch und elektrisch durch einen Raum 30 voneinander isoliert und in gleicher Weise waren die zweite Außenelektrode 32b und jede der ersten folienartigen Innenelektroden 24a physikalisch und elektrisch voneinander durch einen Raum 30 isoliert.The first and second outer electrodes 32 a, 32 b were connected to the respective first and second group of the tole-like internal electrodes 24 a, 24 b, which include every second mounted in the laminated ceramic assembly 20, film-like inner electrode 24 a, 24 b. Thus, the first outer electrode 32 a and each of the second sheet-like inner electrodes 24 b were physically and electrically isolated from each other by a space 30, and similarly the second outer electrode 32 b and each of the first sheet-like inner electrodes 24 a were physically and electrically isolated from each other by a space 30.
Eine Materialvorstufe der laminierten Keramikanordnung 20 dieses Ausführungsbeispiels wurde hergestellt, indem eine vorgegebene Menge von Methylzellulose als Bindemittel und ferner eine vorgegebene Menge Glyzerin als Weichmacher und Wasser als Lösungsmittel einer Menge kalzinierten Pulvers eines elektrostriktiven Materials zugegeben wurden, das als Hauptbestandteile PbTiOa, PbZrO3, Pb(Mg,/3Nb2/3)O3 enthielt und gut gemischt wurde. Anschließend wurde eine gegebene Anzahl ungebrannter elektrostriktiver Keramikfolien 22 mit einer Dicke von 120μπΊ aus der Materialvorstufe durch Formen mittels Strangpressen hergestellt und die Folien wurden getrocknet.A material precursor of the laminated ceramic assembly 20 of this embodiment was prepared by adding a predetermined amount of methyl cellulose as a binder and further adding a predetermined amount of glycerine as a plasticizer and water as a solvent to an amount of calcined powder of an electrostrictive material containing as main components PbTiOa, PbZrO 3 , Pb (Mg, / 3Nb 2/3 ) O3 and mixed well. Subsequently, a given number of unfired electrostrictive ceramic sheets 22 having a thickness of 120μπΊ were prepared from the material precursor by extrusion molding and the sheets were dried.
Die elektrostriktiven Keramikfolien 22 wurden dann auf eine vorbestimmte Größe zugeschnitten und eine Silberpalladiumpaste wurde auf eine Oberfläche einer jeden elektrostriktiven Keramikfolie 22 durch Siebdruck aufgebracht, mit Ausnahme der Fläche für den sogenannten künftigen Raum 26, der gemäß Fig. 5 eine Breite 1 von 0,5 mm aufweist, um eine folienartige Innenelektrode 24a oder 24b und eine zugeordnete Blockschicht 29 zu bilden, die voneinander durch den sogenannten künftigen Raum 26 getrennt sind. Einhundert ungebrannte Folien, auf die die Paste aufgetragen wurde, wurden zur Bildung eines Laminates zusammengesetzt und heißverpreßt. Zur Laminierung wurden die ungebrannten elektrostriktiven Keramikfolien 22 derart angeordnet, daß die Blockschicht 29 abwechselnd zwei nebeneinanderliegenden seitlichen Flächen des Laminates zugewandt waren. Das erhaltene Laminat wurde bei 500°C entwachst und dann bei 11000C gebrannt. Das gebrannte Laminat wurde zur Erzeugung einzelner Anordnungen zugeschnitten.The electrostrictive ceramic sheets 22 were then cut to a predetermined size, and a silver palladium paste was screen-printed on a surface of each of the electrostrictive ceramic sheets 22, except for the so-called future space 26, which has a width 1 of 0.5 in FIG mm to form a film-like inner electrode 24a or 24b and an associated block layer 29, which are separated from each other by the so-called future space 26. One hundred unfired films to which the paste was applied were assembled to form a laminate and hot pressed. For lamination, the unfired electrostrictive ceramic films 22 were arranged such that the block layer 29 alternately faced two adjacent side surfaces of the laminate. The obtained laminate was dewaxed at 500 ° C and then fired at 1100 0 C. The fired laminate was cut to form individual arrays.
Wurde ein Abschnitt des gebrannten Laminates mittels eines Rasterelektrononmikroskopes untersucht, so zeigte jede der folienartigen Innenelektroden 24a, 24 b und die entsprechende Blockschicht 29 eine Dicke von 2 bis 3 pm und ferner wurde ein Raum 30 mit einer Höhe von ebenfalls 2 bis 3 pm an jedem der sogenannten künftigen Räume 26 zwischen der folienartigen Innenelektrode 24a oder 24b und der Blockschicht 29 gebildet.When a portion of the fired laminate was examined by means of a scanning electron microscope, each of the sheet-like inner electrodes 24a, 24b and the corresponding block layer 29 had a thickness of 2 to 3 μm, and further, a space 30 also having a height of 2 to 3 μm at each the so-called future spaces 26 are formed between the sheet-like inner electrode 24a or 24b and the block layer 29.
Anschließend wurden ein Paar Außenelektroden 32 a, 32 b an jeder Anordnung gebildet, indem jeweils Silberpaste gemäß Fig. 5 längs zweier unterschiedlicher seitlicher Flächen der Anordnung aufgebracht wurde, die dann verbacken wurden, so daß sie elektrisch mit den jeweiligen Enden der zugeordneten folienartigen Innenelektroden 24a, 24 b verbunden wurden, die zwischen zwei nebeneinanderliegenden Blocksichten 29 liegen. Darauf wurde eine Zuleitung 34 mit jeder der Außenelektroden 32 a, 32 b verlötet und das Laminat wurde durch Anlegen einer Gleichspannung mittels der Zuleitungen 34 polarisiert, um gemäß Fig.4 eine laminierte Keramikanordnung 20 herzustellen.Thereafter, a pair of external electrodes 32a, 32b were formed on each array by applying silver paste each as shown in Fig. 5 along two different lateral faces of the array, which were then baked so as to be electrically connected to the respective ends of the associated internal sheet-like electrodes 24a , 24 b, which lie between two adjacent block views 29. Then, a lead 34 was soldered to each of the outer electrodes 32 a, 32 b, and the laminate was polarized by applying a DC voltage by the leads 34 to produce a laminated ceramic assembly 20 as shown in FIG.
Die laminierte Keramikanordnung 20 hatebenfallsAbmessungen von Länge x Breite χ Höhe = 5mm x 5mm x 10mm. Wenn eine Gleichspannung von 100V angelegt wurde, zeigte sie eine Verformung bis zu 10pm. Nachdem ein sinusförmiger Spannungsimpuls mit einer Maximalspannung von 100V bei einer Frequenz von 1 kHz aufeinanderfolgend näherungsweise 100 Millionen mal angelegt wurde, um die Beständigkeit der Anordnung zu überprüfen, zeigte sie keinerlei Einbuße bezüglich der Verformung, noch irgendeinen funktionellen Defekt.The laminated ceramic assembly 20 also has dimensions of length x width χ height = 5mm x 5mm x 10mm. When a DC voltage of 100V was applied, it showed deformation up to 10pm. After a sinusoidal voltage pulse having a maximum voltage of 100V at a frequency of 1 kHz was successively applied approximately 100 million times to check the durability of the device, it showed no loss of deformation nor any functional defect.
VerglelchsbeispieiVerglelchsbeispiei
Hier wurde zunächst die laminierte Keramikanordnung 2 gemäß Fig. 7 A und 7 B zugrundegelegt. Diese bekannte laminierte Keramikanordnung besteht aus einer Anzahl Keramikfolien 4, die in vielen Schichten mit folienartig ausgebildeten dazwischenliegenden Innenelektroden 6a, 6b angeordnet sind. Gesehen im Querschnitt gemäß Fig.7 A sind die Innenelektroden 6a, 6b schräg relativ zu den beiden benachbarten Innenelektroden 6a, 6b angebracht, wobei eine Gruppe aus jeder zweiten Innenelektrode 6a besteht und die andere Gruppe der Innenelektroden 6b jeweils mit zugeordneten Außenelektroden 8a, 8b verbunden ist. Wird eine Spannung den Außenelektroden 8a, 8b zugeführt, so erzeugt die Keramikanordnung 2 mit einer derartigen Ausbildung der Innenelektroden 6a, 6b und Außenelektroden 8a, 8b ein elektrisches Feld in einer zu den Keramikfolien 4 senkrechten Richtung, so daß die Keramikanordnung 2 unter der Wirkung des elektrischen Feldes in Richtung des Pfeiles A verformt wird und als Betätigungselement arbeitet. Bei dieser laminierten Keramikanordnung 2 sind jene Flächenabschnitte 10 der geschichteten Keramikfolien 4, die nicht von den Innenelektroden 6 a, 6b geschnitten werden, voneinander untrennbar. An der Umgrenzung des Flächenabschnittes 12 tritt bei dieser laminierten Keramikanordnung eine Spannungskonzentration auf, die zwischen den Innenelektroden 6a, 6b und dem Flächenabschnitt 10 vorliegt, der nur zwischenHere, first of all, the laminated ceramic arrangement 2 according to FIGS. 7A and 7B was taken as a basis. This known laminated ceramic assembly consists of a number of ceramic films 4, which are arranged in many layers with film-like interposed internal electrodes 6a, 6b. As seen in the cross-section of Fig. 7A, the inner electrodes 6a, 6b are mounted obliquely relative to the two adjacent inner electrodes 6a, 6b, one group consisting of each second inner electrode 6a and the other group of inner electrodes 6b being respectively connected to associated outer electrodes 8a, 8b is. When a voltage is supplied to the outer electrodes 8a, 8b, the ceramic assembly 2 with such a configuration of the inner electrodes 6a, 6b and outer electrodes 8a, 8b generates an electric field in a direction perpendicular to the ceramic sheets 4, so that the ceramic assembly 2 under the action of electric field in the direction of arrow A is deformed and works as an actuator. In this laminated ceramic device 2, those surface portions 10 of the laminated ceramic films 4 that are not cut by the internal electrodes 6 a, 6 b are inseparable from each other. At the boundary of the surface portion 12 occurs in this laminated ceramic assembly on a stress concentration, which is present between the inner electrodes 6a, 6b and the surface portion 10, the only between
den Innenelektroden 6a und 6b oder 6b und 6 b vorhanden ist, da der Flächenabschnitt 12, der zwischen den Innenelektroden 6a, 6b vorhanden ist, stark durch das von der angelegten Spannung erzeugte elektrische Feld beeinflußt wird, während der Flächenabschnitt 10, der nur zwischen den Innenelektroden 6a, 6b oder 6b und 6b vorhanden ist, durch das elektrische Feld wenig beeinflußt wird.the inner electrodes 6a and 6b or 6b and 6b, since the surface portion 12 existing between the inner electrodes 6a, 6b is greatly influenced by the electric field generated by the applied voltage, while the surface portion 10 which is only between the two Internal electrodes 6a, 6b or 6b and 6b is present, is little affected by the electric field.
Zwecks Vergleich wurde diese laminierte Keramikanordnuru der gleichen Beständigkeitsprüfung unterzogen, wobei Spannungsimpulse aufeinanderfolgend näherungsweise 1C000mal an der Keramikanordnung angelegt wurden. Als Ergebnis der Prüfung wurde die Probe zerstört.For comparison, this laminated ceramic array was subjected to the same durability test, with voltage pulses applied sequentially approximately 1C000 times on the ceramic assembly. As a result of the test, the sample was destroyed.
Somit kann die erfindungsgemäße laminierte Keramikanordnung effektiv eine Spannungskonzentration als Folge einer ungleichmäßigen Verteilung von Beanspruchungen verhindern, die durch das Anlegen eines Feldes verursacht wurden, bedingt durch die Räume, die an den Kanten der folienartigen Innenelektroden vorgesehen sind, und die Keramikanordnung hat infolgedessen eine erheblich verbesserte Beständigkeit im Vergleich zu der bekannten laminierten Keramikanordnung gemäß Fig.7.Thus, the laminated ceramic device of the present invention can effectively prevent a stress concentration due to an uneven distribution of stress caused by the application of a field due to the spaces provided at the edges of the sheet-like internal electrodes, and the ceramic device has consequently improved considerably Resistance compared to the known laminated ceramic arrangement according to FIG.
Eine weiterhin bekannte laminierte Keramikanordnung 2 a, wie sie in den Fig.8A und 8 B dargestellt ist, wurde zwar keiner Beständigkeitsprüfung unterzogen, aber da diese nicht frei ist von Störungen infolge schadhafter Isolierschichten 14, soll der Aufbau dieser laminierten Keramikanordnung abschließend auch noch erläutert werden, um den Unterschied zur erfindungsgemäßen laminierten Keramikanordnung 20 herauszustellen. Bei dieser bekannten laminierten Keramikanordnung 2 a sind wieder folienartige Innenelektroden 6 vorgesehen, von denen jede zwischen zwei benachbarten Keramikfolien 4 von einem zum anderen Ende verläuft. Außerdem sind Isolierschichten 14, von denen jede an einer Kante jeder zweiten folienartigen Innenelektrode S angeordnet ist, und zwei Außenelektroden 8a, 8b vorgesehen, die an den beiden seitlichen Bereichen der laminierten Keramikanordnung 2a angeordnet sind, um die Isolierschichten 14 abzudecken. Da jede der Innenelektroden 6 derart zwischen benachbarten Keramikfolien 4 zwischengeschaltet ist, um deren gesamte Fläche abzudecken,, we'den alle in der laminierten Keramikanordnung 2a enthaltenen Keramikfolien 4 gleichmäßg einer senkrecht zu den Keramikfolien 4 verlaufenden Richtung angelegt.A further known laminated ceramic assembly 2 a, as shown in Figures 8A and 8 B, although no durability test was subjected, but since this is not free of interference due to defective insulating layers 14, the structure of this laminated ceramic assembly is finally also explained to highlight the difference to the laminated ceramic assembly 20 of the present invention. In this known laminated ceramic assembly 2 a again foil-like internal electrodes 6 are provided, each of which extends between two adjacent ceramic films 4 from one to the other end. In addition, insulating layers 14, each of which is disposed on an edge of each second sheet-like inner electrode S, and two outer electrodes 8 a, 8 b are provided on the two side portions of the laminated ceramic device 2 a to cover the insulating layers 14. Since each of the internal electrodes 6 is interposed between adjacent ceramic foils 4 so as to cover the entire area thereof, all the ceramic foils 4 contained in the laminated ceramic array 2a are uniformly applied to a direction perpendicular to the ceramic foils 4.
Störuneng, wie sie bei dieser bekannten laminierten Keramikanordnung 2a infolge schadhafter Isolierschichten 14 auftreten können, sind bei der erfindungsgemäßen laminierten Keramikanordnung selbst dann nicht möglich, wenn die Außenelektroden 32 a, 32 b bei der Herstellung durch Auftragen einer Metallpaste gebildet werden, da die Metallpaste beispielsweise durch die Blockschichten 29 daran gehindert wird, in die Bereiche der folienartigen Innenelektroden 24 a, 24 b zu gelangen.Störuneng, as may occur in this known laminated ceramic assembly 2a due to defective insulating layers 14 are not possible in the laminated ceramic assembly according to the invention even if the outer electrodes 32 a, 32 b formed in the manufacture by applying a metal paste, as the metal paste, for example is prevented by the block layers 29 from entering the areas of the film-like internal electrodes 24 a, 24 b.
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