DE102006000024A1 - Laminiertes piezoelektrisches Element und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Laminiertes piezoelektrisches Element und Verfahren zu seiner Herstellung Download PDF

Info

Publication number
DE102006000024A1
DE102006000024A1 DE102006000024A DE102006000024A DE102006000024A1 DE 102006000024 A1 DE102006000024 A1 DE 102006000024A1 DE 102006000024 A DE102006000024 A DE 102006000024A DE 102006000024 A DE102006000024 A DE 102006000024A DE 102006000024 A1 DE102006000024 A1 DE 102006000024A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piezoelectric element
laminated piezoelectric
ceramic laminate
layers
electrodes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102006000024A
Other languages
English (en)
Inventor
Akio Kariya Iwase
Shige Kariya Kadotani
Tetsuji Kariya Itou
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2005017300A external-priority patent/JP2006210423A/ja
Priority claimed from JP2005255123A external-priority patent/JP2007067346A/ja
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of DE102006000024A1 publication Critical patent/DE102006000024A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80Constructional details
    • H10N30/87Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H10N30/872Interconnections, e.g. connection electrodes of multilayer piezoelectric or electrostrictive devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/02Forming enclosures or casings
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/05Manufacture of multilayered piezoelectric or electrostrictive devices, or parts thereof, e.g. by stacking piezoelectric bodies and electrodes
    • H10N30/053Manufacture of multilayered piezoelectric or electrostrictive devices, or parts thereof, e.g. by stacking piezoelectric bodies and electrodes by integrally sintering piezoelectric or electrostrictive bodies and electrodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/06Forming electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H10N30/063Forming interconnections, e.g. connection electrodes of multilayered piezoelectric or electrostrictive parts
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/50Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
    • H10N30/503Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure having a non-rectangular cross-section in a plane orthogonal to the stacking direction, e.g. polygonal or circular in top view
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80Constructional details
    • H10N30/88Mounts; Supports; Enclosures; Casings
    • H10N30/883Additional insulation means preventing electrical, physical or chemical damage, e.g. protective coatings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

Ein laminiertes piezoelektrisches Element 1 hat ein keramisches Laminat 10 mit piezoelektrischen Lagen 11, die aus einem piezoelektrischen Material zusammengesetzt sind, und mit inneren Elektrodenlagen 21, 22 mit einer elektrischen Leitfähigkeit, die abwechselnd gestapelt sind, wobei äußere Elektroden mit seitlichen Bereichen 103 des keramischen Laminates 10 verbunden sind und wobei die gesamten seitlichen Bereiche 103 des keramischen Laminates 10 mit einem isolierenden Kunstharz 35 vergossen sind. Ein laminiertes piezoelektrisches Element A1 hat ein keramisches Laminat A10 mit piezoelektrischen Lagen A11, die aus einem piezoelektrischen Material zusammengesetzt sind, und mit inneren Elektrodenlagen A21, A22 mit einer elektrischen Leitfähigkeit, die abwechselnd gestapelt sind, wobei ein Paar Seitenelektroden A31, A32 an seitlichen Bereichen A101, A102 des keramischen Laminates A10 vorgesehen sind und wobei äußere Elektroden A34 mit den Seitenelektroden A31, A32 über ein elektrisch leitendes Klebemittel A33 verbunden sind, wobei die Seitenelektroden A31, A32 Senken und Vorsprünge an ihren äußeren Flächen A312, A322 aufweisen, und wobei das elektrisch leitende Klebemittel A33 in einem Zustand angeordnet wird, bei dem es in die Senkenabschnitte A313, A323 der Senken und Vorsprünge von den Oberflächen der Seitenelektroden A31, A32 dringt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein laminiertes piezoelektrisches Element, das zum Beispiel bei einem piezoelektrischen Aktuator angewendet wird, und auf ein Verfahren zum Herstellen des laminierten piezoelektrischen Elements.
  • In den letzten Jahren wurde die Entwicklung einer Einspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in ein Fahrzeug verfolgt, das das laminierte piezoelektrische Element verwendet, und zwar unter dem Aspekt einer Verbesserung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit und einer Behandlung des Abgases des Fahrzeugs.
  • Ein laminiertes piezoelektrisches Element hat im Allgemeinen ein keramisches Laminat mit piezoelektrischen Lagen, die aus einem piezoelektrischen Material zusammengesetzt sind, und mit inneren Elektroden lagen mit einer elektrischen Leitfähigkeit, die abwechselnd gestapelt sind, wobei äußere Elektroden an Seitlichen Bereichen des keramischen Laminates verbunden sind, und die gesamten Seitlichen Bereichen des keramischen Laminates sind mit einem isolierenden Kunstharz vergossen. Das laminierte piezoelektrische Element ist so aufgebaut, dass es durch eine Versetzung in den piezoelektrischen Lagen angetrieben wird, in dem eine elektrische Spannung zwischen den inneren Elektrodenlagen aufgebracht wird.
  • Verschiedene Probleme sind herkömmlicher Weise aufgrund von unterschiedlichen Umgebungen aufgetreten, zum Beispiel bei einer Verwendung unter einer hohen Temperatur und einer hohen Luftfeuchtigkeit in einer langen Zeitperiode, und zwar in Fällen, bei denen das laminierte piezoelektrische Element als ein piezoelektrischer Aktuator einer Einspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Fahrzeugkraftmaschine verwendet wird.
  • Zum Beispiel wird das isolierende Kunstharz an dem gesamten Seitlichen Bereich des keramischen Laminats vergossen, und eine elektrisch isolierende Eigenschaft wird gewährleistet. Jedoch gibt es außerdem ein Problem, das Defekte wie zum Beispiel eine unzureichende Isolierung hervorgerufen werden, wenn sich das isolierende Kunstharz von dem Seitlichen Bereich des keramischen Laminates aufgrund der Expansion und Kontraktion der piezoelektrischen Lagen während einer Antriebsperiode abschält, oder es treten Risse im Inneren des isolierenden Kunstharzes aufgrund einer fehlenden Flexibilität auf, die der Expansion und Kontraktion der piezoelektrischen Lagen Stand halten soll. Die Defekte werden bedeutend, da in einem Fall zum Erreichen einer höheren Abgabe die Versetzungen der piezoelektrischen Lagen größer werden (siehe japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift JP-6-252469).
  • Um derartige Probleme zu lösen, wurden verschiedene Verfahren zum Verbessern einer Haftung und Isolierung des Isolierenden Kunstharzes vorgeschlagen.
  • Zum Beispiel schlagen die japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschriften JP-5-160458 und JP-2003-17768 Verfahren zum Sichern der Isolierung durch Beschichten eines Silikonkunstharzes und dergleichen an dem laminierten piezoelektrischen Element vor. Jedoch ist ein Potential für das beschichtete Kunstharz vorhanden, das es sich während den unterschiedlichen Bedingungen abschält, die vorstehend beschrieben sind.
  • Die japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift JP-7-7193 schlägt ein Verfahren zum Sichern eines Feuchtigkeitswiderstandes durch Beschichten eines Glasisolationsmateriales an dem laminierten piezoelektrischen Element vor. Jedoch gibt es ein Potential, das Risse auftreten, und dass die Isolierung zerstört wird, da das Glasisolationsmaterial keine Flexibilität aufweist, mit der sie der Expansion und Kontraktion der piezoelektrischen Lagen stand hält.
  • Des Weiteren hat bei einer anderen Bauart das laminierte piezoelektrische Element ein keramisches Laminat, das zum Beispiel aus piezoelektrischen Lagen, die aus einem piezoelektrischen Material bestehen, und inneren Elektrodenlagen mit einer elektrischen Leitfähigkeit zusammengesetzt ist, die abwechselnd gestapelt sind, wobei äußere Elektroden mit Seitlichen Bereichen des keramischen Laminats verbunden sind. Das laminierte piezoelektrische Element ist so aufgebaut, dass es durch eine Versetzung in den piezoelektrischen Lagen angetrieben wird, und zwar durch Aufbringen einer elektrischen Spannung zwischen den inneren Elektrodenlagen.
  • Ein derartiges laminiertes piezoelektrisches Element wird zum Beispiel mit den äußeren Elektroden unter Verwendung eines elektrisch leitenden Klebemittels verbunden. Die japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift JP-6-252469 beschreibt einen Artikel, in dem das elektrisch leitende Klebemittel an den Seitlichen Bereichen des keramischen Laminates aufgebracht wird, und die äußeren Elektroden werden damit verbunden. Die japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschriften JP-2002-285937 und JP-2004-95593 beschreiben Artikel, in denen Metall oder dergleichen an den Seitlichen Bereichen des keramischen Laminates gebacken ist, und das elektrisch leitende Klebemittel wird daran aufgebracht, und des Weiteren werden die äußeren Elektroden damit verbunden.
  • Jedoch haben derartige laminierte piezoelektrische Elemente, wie sie in der vorstehend genannten Literatur beschrieben sind, Probleme dahingehend, dass ein Defekt an Verbindungsabschnitten der äußeren Elektroden aufgrund einer wiederholten Expansion und Kontraktion und dergleichen während einer Antriebsperiode verursacht werden. Es besteht insbesondere ein Problem, dass sich das elektrisch leitende Klebemittel abschält, dass die äußeren Elektroden verbindet.
  • Daher ist ein laminiertes piezoelektrisches Element gewünscht, das einen Aufbau mit einer ausgezeichneten Haltbarkeit und Zuverlässigkeit aufweist, der das Abschälen des elektrisch leitenden Klebemittels unterbinden kann und der die äußere Elektrode während einer langen Nutzperiode fest verbinden kann.
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der gegenwärtigen Probleme geschaffen, und sie sieht bei einem ersten Aspekt ein laminiertes piezoelektrisches Element vor, das die Haftung eines isolierenden Kunstharzes verbessert und das einen isolierenden Aufbau mit einer ausgezeichneten Haltbarkeit aufweist, sowie ein Verfahren zum Herstellen des Elementes. Die vorliegende Erfindung sieht außerdem bei einem zweiten Aspekt ein laminiertes piezoelektrisches Element mit einer ausgezeichneten Haltbarkeit und Zuverlässigkeit sowie ein Verfahren zum Herstellen des Elements vor.
  • Bei dem ersten Aspekt ist die vorliegende Erfindung ein laminiertes piezoelektrisches Element mit einem keramischen Laminat mit piezoelektrischen Lagen, die aus einem piezoelektrischen Material zusammengesetzt sind, und inneren Elektrodenlagen mit einer elektrischen Leitfähigkeit, die abwechselnd gestapelt sind, wobei äußere Elektroden an Seitlichen Bereichen des keramischen Laminats verbunden sind und die gesamten Seitlichen Bereichen des keramischen Laminats mit einem isolierenden Kunstharz vergossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass
    Eine Ankerlage mit Senken und Vorsprüngen an ihrer Außenfläche an einer Oberflächenlage des keramischen Laminats ausgebildet ist, mit der das isolierende Kunstharz in Kontakt ist (Anspruch 1).
  • Da bei dem laminierten piezoelektrischen Element der vorliegenden Erfindung das Isolierende Kunstharz so vergossen ist, dass es mit der Ankerlage mit den Senken und den Vorsprüngen an der Außenseite in Kontakt ist, die an der Oberflächenlage des keramischen Laminates ausgebildet ist, dringt das isolierende Kunstharz die Senkenabschnitte der Ankerlage, und ein sogenannter Ankereffekt kann erhalten werden.
  • Durch diesen Ankereffekt kann die Haftung des isolierenden Kunstharzes an den Seitlichen Bereichen des keramischen Laminates verbessert werden. Dadurch kann das isolierende Kunstharz eine ausreichende Haftung aufweisen, um so den Spannungen Stand zu halten, die durch die piezoelektrischen Versetzungen während einer Antriebsperiode hervorgerufen werden, und um so die Defekte wie zum Beispiel das Abschälen des isolierenden Kunstharzes an den Seitlichen Bereichen zu unterbinden. Daher kann das laminierte piezoelektrische Element eine ausreichende Haltbarkeit vorsehen und eine gute Isolierung beim Gebrauch in einer langen Zeitperiode sichern.
  • Auf diese Art und Weise kann die vorliegende Erfindung bei dem ersten Aspekt das laminierte piezoelektrische Element mit einer isolierenden Struktur mit einer ausgezeichneten Haltbarkeit vorsehen, die die Haftung des isolierenden Kunstharzes verbessert.
  • Ein zweiter Gesichtspunkt bei dem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Herstellen eines laminierten piezoelektrischen Elementes mit einem keramischen Laminat mit piezoelektrischen Lagen, die aus einem piezoelektrischen Material zusammengesetzt sind, und inneren Elektrodenlagen mit einer elektrischen Leitfähigkeit, die abwechselnd gestapelt sind, wobei äußere Elektroden an Seitlichen Bereichen des keramischen Laminates verbunden sind und die gesamten Seitlichen Bereichen des keramischen Laminates mit einem isolierenden Kunstharz vergossen sind, gekennzeichnet durch
    einen Schritt zum Ausbilden eines Zwischenlaminates durch abwechselndes Stapeln von Grünlingen, die zu den piezoelektrischen Lagen werden, und Elektrodenmaterialien, die zu den inneren Elektrodenlagen werden,
    einen Schritt zum Aufbringen eines Schlammes zum Ausbilden einer Ankerlage, die brennbare Partikel enthält, die durch folgendes Verbrennen heraus gebrannt werden, und die ein keramisches Rohmaterial enthält, das mit den piezoelektrischen Lagen an den Seitlichen Bereichen des Zwischenlaminates zu integrieren ist, mit Ausnahme zumindest der Elektrodenanordnungsabschnitte zum Anordnen der äußeren Elektroden,
    einen Brennschritt zum Erhalten des keramischen Laminates durch Brennen des Zwischenlaminates und zum Ausbilden der Ankerlage mit den Senken und Vorsprüngen an deren Außenfläche an den Seitlichen Bereichen des keramischen Laminates durch Brennen des Schlammes,
    einen Schritt zum Verbinden der äußeren Elektroden an den Elektrodenanordnungsabschnitten des keramischen Laminates, und
    einen Gießschritt zum Vergießen der gesamten Seitlichen Bereichen des keramischen Laminates mit dem Isolierenden Kunstharz (Anspruch 4).
  • Bei dem Verfahren zum Herstellen eines laminierten piezoelektrischen Elementes der vorliegenden Erfindung wird bei dem Schritt zum Aufbringen des Schlammes der Schlamm zum Ausbilden der Ankerlage, der die brennbaren Partikel und das keramische Rohmaterial enthält, an den Seitlichen Bereichen des Zwischenlaminates aufgebracht. Durch Durchführen des Brennschrittes wird das keramische Laminat dadurch erhalten, dass das Zwischenlaminat gebrannt wird. Durch Brennen wird zu dieser Zeit das keramische Rohmaterial in dem Zwischenlaminat verbrannt, und die brennbaren Partikel werden herausgebrannt, um so die Senkenabschnitte auszubilden, und dann wird gemäß der vorstehenden Beschreibung die Ankerlage mit den Senken und den Vorsprüngen an deren Außenfläche an den Seitlichen Bereichen des keramischen Laminates ausgebildet. Nachfolgend wird bei dem Gießschritt das isolierende Kunstharz an Seitlichen Bereichen des keramischen Laminates vergossen, an dem die Ankerlage ausgebildet wurde.
  • Daher dringt das isolierende Kunstharz in die Senkenabschnitte der Ankerlage, und eine Ankerwirkung wird erhalten. Dadurch kann die Haftung des isolierenden Kunstharzes an den Seitlichen Bereichen des keramischen Laminates erhöht werden. Das isolierende Kunstharz kann eine Haftungsheftigkeit aufweisen, die den Spannungen stand hält, die durch piezoelektrische Versetzungen während einer Antriebsperiode hervorgerufen werden, und um defekte wie zum Beispiel das Abschälen des isolierenden Kunstharzes an den Seitlichen Bereichen zu unterbinden. Daher kann das erhaltene laminierte piezoelektrische Element eine ausreichende Haltbarkeit beim Gebrauch in einer langen Zeitperiode und eine sichere Isolierung vorsehen.
  • Wie dies gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben ist, kann ein Verfahren zum Herstellen eines laminierten piezoelektrischen Elementes mit einer isolierenden Struktur mit ausgezeichneter Haltbarkeit vorgesehen werden, das die Haftung des isolierenden Kunstharzes verbessert.
  • Bei dem zweiten Aspekt ist der erste Gesichtspunkt ein laminiertes piezoelektrisches Element mit einem keramischen Laminat mit piezoelektrischen Lagen, die aus einem piezoelektrischen Material zusammengesetzt sind, und inneren Elektrodenlagen mit einer elektrischen Leitfähigkeit, die abwechselnd gestapelt sind, wobei ein paar Seitenelektroden an den Seitlichen Bereichen des keramischen Laminates vorgesehen sind und äußere Elektroden an den Seitenelektroden über ein elektrisch leitendes Klebemittel verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Seitenelektroden senken und Vorsprünge an ihren äußeren Flächen aufweisen, und
    das elektrisch leitende Klebemittel in einem Zustand angeordnet wird, in dem es die Senkenabschnitte der Senken und der Vorsprünge von den Oberflächen der Seitenelektroden durchdringt. (Anspruch 8).
  • Bei dem laminierten piezoelektrischen Element der vorliegenden Erfindung sind die Senken und Vorsprünge an den Außenflächen der Seitenelektroden ausgebildet. Das elektrisch leitende Klebemittel wird in einem Zustand angeordnet, bei dem es in die Senkenabschnitte der Senken und Vorsprünge dringt, die an den Seitenelektroden ausgebildet sind. Dadurch kann das elektrisch leitende Klebemittel die Kontakteigenschaften und die Hafteigenschaften an den Seitenelektroden verbessern. Anders gesagt kann eine Ankerwirkung erhalten werden. Durch diese Ankerwirkung kann das elektrisch leitende Klebemittel die Eigenschaft des engen Kontaktes und die Hafteigenschaften erreichen, die den Versetzungen der piezoelektrischen Lagen stand halten können, die während einer Antriebsperiode des laminierten piezoelektrischen Elementes wiederholt auftreten. Daher kann das laminierte piezoelektrische Element verhindern, dass das elektrisch leitende Klebemittel von den Flächen der Seitenelektroden abschält, und es kann eine elektrische Leitfähigkeit zwischen dem elektrisch leitenden Klebemittel und den Seitenelektroden für eine lange Zeitperiode gewährleisten.
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, haben die Seitenelektroden die Senken und Vorsprünge an ihren Außenflächen. Daher wird der Bereich groß, in dem das elektrisch leitende Klebemittel mit den Seitenelektroden in Kontakt gelangt. Dadurch kann das laminierte piezoelektrische Element ebenfalls die elektrische Leitfähigkeit zwischen dem elektrisch leitenden Klebemittel und den Seitenelektroden verbessern.
  • Auf diese Art und Weise kann das laminierte piezoelektrische Element bei dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Erzeugung von Defekten unterbinden und es bietet eine ausgezeichnete Haltbarkeit und Zuverlässigkeit auch während einer langen Nutzung.
  • Der zweite Gesichtspunkt des zweiten Aspektes ist ein Verfahren zum Herstellen eines laminierten piezoelektrischen Elementes mit einem keramischen Laminat mit piezoelektrischen Lagen, die auf einem piezoelektrischen Material zusammengesetzt sind, und inneren Elektrodenlagen mit einer elektrischen Leitfähigkeit, die abwechselnd gestapelt sind, wobei ein Paar Seitenelektroden an Seitlichen Bereichen des keramischen Laminates vorgesehen ist, und äußere Elektroden an den Seitenelektroden über ein elektrisch leitendes Klebemittel verbunden sind, gekennzeichnet durch
    Einen Schritt. zum Ausbilden eines Zwischenlaminates durch abwechselndes Stapeln von Grünlingen, die zu den piezoelektrischen Lagen und den inneren Elektrodenlagen werden,
    einen Schritt zum Aufbringen eines Schlammes zum Ausbilden von Senken und Vorsprüngen, die brennbare Artikel enthalten, die durch ein späteres Brennen heraus gebrannt werden, und zum Ausbilden des elektrisch leitenden Materiales an den Seitlichen Bereichen des Zwischenlaminates,
    einen Brennschritt zum Erhalten des keramischen Laminates durch Brennen des Zwischenlaminates und Ausbilden der Seitenelektroden mit den Senken und Vorsprüngen an den Außenflächen der seitlichen Bereichen des keramischen Laminates durch Brennen des Schlammes um die Senken und die Vorsprünge auszubilden, und
    einen Schritt zum Verbinden der äußeren Elektroden, um das elektrisch leitende Klebemittel an den Seitenelektroden aufzubringen und um die äußeren Elektroden damit zu verbinden. (Anspruch 12).
  • Bei dem Verfahren zum Herstellen eines laminierten piezoelektrischen Elementes der vorliegenden Erfindung wird der Schlamm zum Ausbilden der Senken und der Vorsprünge, der die brennbaren Partikel enthält, auf die seitlichen Bereiche des Zwischenlaminats bei dem Schritt zum Aufbringen des Schlammes aufgebracht. Bei dem Brennschritt werden die Seitenelektroden an den seitlichen Bereichen des keramischen Laminates durch Brennen des Schlammes ausgebildet, um die Senken und die Vorsprünge auszubilden. Durch Brennen werden zu dieser Zeit die brennbaren Partikel herausgebrannt, die in dem Schlamm zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge enthalten sind. Insbesondere werden an den Außenflächen der Seitenelektroden Senkenabschnitte an Abschnitten ausgebildet, an denen die brennbaren Partikel herausgebrannt wurden. Dadurch haben die ausgebildeten Seitenelektroden Senken und Vorsprünge an Ihren Außenflächen. Daher wird bei dem nachfolgenden Schritt zum Verbinden der äußeren Elektroden das elektrisch leitende Klebemittel, das an den Seitenelektroden aufgebracht ist, in einem Zustand angeordnet, bei dem es in die Senkenabschnitte der Senken und Vorsprünge dringt, die an den Seitenelektroden ausgebildet sind.
  • Dadurch kann das elektrisch leitende Klebemittel die Kontakteigenschaften und die Haftungseigenschaften mit den Seitenelektroden verbessern. Anders gesagt kann eine Ankerwirkung erreicht werden. Durch diese Ankerwirkung kann das elektrisch leitende Klebemittel die Eigenschaften des engen Kontaktes und die Haftungseigenschaften erreichen, die den Versetzungen der piezoelektrischen Lagen Stand halten können, die während einer Antriebsperiode des laminierten piezoelektrischen Elementes wiederholt auftreten. Daher kann das erhaltene laminierte piezoelektrische Element verhindern, dass das elektrisch leitende Klebemittel von den Flächen der Seitenelektroden abschält und es kann eine elektrische Leitfähigkeit zwischen dem elektrisch leitenden Klebemittel und den Seitenelektroden für eine lange Zeitperiode gewährleisten.
  • Wie dies bei den vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren vorstehend beschrieben ist, sind die Senken und Vorsprünge an den Außenflächen der Seitenelektroden ausgebildet. Daher wird der Bereich groß in dem das elektrisch leitende Klebemittel mit den Seitenelektroden in Kontakt gelangt. Dadurch kann das laminierte piezoelektrische Element mit einer ausgezeichneten elektrischen Leitfähigkeit zwischen dem elektrisch leitenden Klebemittel und den Seitenelektroden hergestellt werden.
  • Auf diese Art und Weise kann gemäß dem Herstellungsverfahren bei dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein laminiertes piezoelektrisches Element erhalten werden, das die Erzeugung von Defekten unterbinden kann und das eine ausgezeichnete Haltbarkeit und Zuverlässigkeit auch während einer langen Nutzzeit aufweist.
  • 1 zeigt eine Ansicht zum Darstellen einer Struktur eines laminierten piezoelektrischen Substanzelements bei einem Beispiel 1.
  • 2 zeigt eine Schnittansicht in einer Richtung eines Pfeiles A gemäß A-A in der 1.
  • 3 zeigt eine Schnittansicht in einer Richtung eines Pfeiles B-B in der 1.
  • 4 zeigt eine vergrößerte Ansicht zum Darstellen einer Peripherie einer Ankerlage bei dem Beispiel 1.
  • 5 zeigt eine Ansicht zum Darstellen einer Struktur eines keramischen Laminates bei dem Beispiel 1.
  • 6 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Schrittes zum Drucken eines elektrodenhaltigen Plättchens bei dem Beispiel 1.
  • 7 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Schrittes zum Drucken eines Plättchens, das eine brennbare Lage enthält, bei dem Beispiel 1.
  • 8 zeigt eine Ansicht zum Darstellen einer Reihenfolge beim Drucken eines kontinuierlichen Grünlings bei dem Beispiel 1.
  • 9 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Schrittes zum Stapeln von Plättchen bei dem Beispiel 1.
  • 10 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Zwischenlaminates bei dem Beispiel 1.
  • 11 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Schrittes zum Aufbringen eines Schlammes zum Ausbilden von Seitenelektroden bei dem Beispiel 1.
  • 12 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Schrittes zum Aufbringen eines Schlammes zum Ausbilden einer Ankerlage bei dem Beispiel 1.
  • 13 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines aufgebrachten Schlammes zum Ausbilden einer Ankerlage bei dem Beispiel 1.
  • 14 zeigt eine Ansicht zum Darstellen einer Struktur eines keramischen Laminates nach einem Brennschritt bei dem Beispiel ein.
  • 15 zeigt eine Ansicht zum Darstellen einer ausgebildeten Ankerlage bei dem Beispiel 1.
  • 16 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Schrittes zum Aufbringen eines elektrisch leitenden Klebemittels bei dem Beispiel 1.
  • 17 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Schrittes zum Verbinden von äußeren Elektroden bei dem Beispiel 1.
  • 18 zeigt eine Ansicht zum Darstellen einer Struktur eines anderen keramischen Laminates bei einem Beispiel 2.
  • 19 zeigt eine Ansicht zum Darstellen einer Struktur eines laminierten piezoelektrischen Substanzelements bei einem Beispiel 3.
  • 20 zeigt eine Ansicht zum Darstellen einer Struktur eines keramischen Laminates bei dem Beispiel 3.
  • 21 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht zum Darstellen einer Seite eines keramischen Laminates bei dem Beispiel 3.
  • 22 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Schrittes zum Vorsehen eines Aufdruckes an einem Grünling bei dem Beispiel 3.
  • 23(a) zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines ersten Plättchens bei dem Beispiel 3.
  • 23(b) zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines zweiten Plättchens bei dem Beispiel 3.
  • 24 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Schrittes zum starten von Plättchen bei dem Beispiel 3.
  • 25 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Zwischenlaminates bei dem Beispiel 3.
  • 26 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Schrittes zum Aufnehmen einer Paste zum Ausbilden von Senken und Vorsprüngen bei dem Beispiel 3.
  • 27 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht zum Darstellen einer Seite eines Zwischenlaminates vor dem Brennen bei dem Beispiel 3.
  • 28 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht zum Darstellen einer Seite eines keramischen Laminates nach dem Brennen bei dem Beispiel 3.
  • 29 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht zum Darstellen eines Verfahrens zum Auswerten eines Zustandes beim Ausbilden der Senkenvorsprünge an einer Seitenelektrode bei dem Beispiel 3.
  • 30 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Schrittes zum Aufbringen eines elektrisch leitenden Klebemittels bei dem Beispiel 3.
  • 31 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht zum Darstellen einer Seite eines keramischen Laminates nach dem Aufbringen eines elektrisch leitenden Klebemittels bei dem Beispiel 3.
  • 32 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Schrittes zum Verbinden von äußeren Elektroden bei dem Beispiel 3.
  • 33 zeigt eine Ansicht zum Darstellen einer Struktur eines keramischen Laminates, bei dem Schlitzabschnitte bei dem Beispiel 3 ausgebildet sind.
  • 34 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht zum Darstellen einer Seite eines Zwischenlaminates vor dem Brennen bei einem Beispiel 4.
  • 35 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht zum Darstellen einer Seite eines keramischen Laminates nach dem Brennen bei dem Beispiel 4.
  • 36 zeigt eine Ansicht zum Darstellen einer Struktur einer Einspritzvorrichtung bei einem Beispiel 5.
  • Bei dem ersten Aspekt des vorstehend beschriebenen ersten Gesichtspunktes ist es vorzuziehen, dass eine durchschnittliche Tiefe der Senkenabschnitte der Senken und Vorsprünge an der Ankerlage in einem Bereich von 2 μm bis 10μm ist (Anspruch 2).
  • Wenn die durchschnittliche Tiefe der Senkenabschnitte kleiner als 2 μm ist, dann besteht eine Möglichkeit, dass das isolierende Kunstharz den Ankereffekt nicht in ausreichender Weise erzielt. Wenn die Durchschnittliche Tiefe andererseits größer als 10 μm ist, dann besteht eine Möglichkeit, dass sich die Festigkeit der Ankerlage verringert.
  • Es ist vorzuziehen, dass das laminierte piezoelektrische Element ein piezoelektrischer Aktuator für eine Einspritzvorrichtung ist, die als eine Antriebsquelle der Einspritzvorrichtung verwendet wird (Anspruch 3).
  • Die Einspritzvorrichtung wird in unterschiedlichen Bedingungen bei hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit verwendet. Daher können durch Verwenden des vorstehend beschriebenen ausgezeichneten laminierten piezoelektrischen Elements als ein Aktuator die Haltbarkeit und die Isolierung der Einspritzvorrichtung verbessert werden, und die Gesamtfunktion der Einspritzvorrichtung kann ebenfalls verbessert werden.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen zweiten Gesichtspunkt ist es vorzuziehen, dass die brennbaren Partikel, die in dem Schlamm enthalten sind, zumindest entweder Kohlenstoffpartikel oder Partikel aus verkohltem organischen Material aufweisen (Anspruch 5).
  • In diesem Fall werden bei dem Brennschritt die brennbaren Partikel in dem Schlamm durch das Brennen herausgebrannt, und Spalte können an ihren Stellen ausgebildet werden. Dadurch kann die Ankerlage mit den Senken und Vorsprüngen an ihrer Außenfläche an den seitlichen Bereichen des keramischen Laminats sicher ausgebildet werden.
  • Die brennbaren Partikel können unter geringen Kosten vorgesehen werden, und die Kosten zum Herstellen des laminierten piezoelektrischen Elementes können dadurch gesteuert werden, dass die brennbaren Partikel durch Partikel aus einem verkohlten organischen Material gebildet werden, die aus verkohlten Kunstharzpartikeln, organischen Pulverpartikeln oder dergleichen bestehen.
  • Des Weiteren ist es vorzuziehen, das ein durchschnittlicher Partikeldurchmesser der brennbaren Partikel in dem Bereich von 2 μm bis 10 μm ist (Anspruch 6).
  • Wenn der durchschnittliche Partikeldurchmesser der brennbaren Partikel kleiner als 2 μm ist, dann besteht eine Möglichkeit, dass es schwierig wird, dass das isolierende Kunstharz in die Senkenabschnitte der Ankerlage dringt, die durch Herausbrennen der brennbaren Partikel bei dem Brennschritt ausgebildet wird, und die Ankerwirkung kann nicht ausreichend erreicht werden. Wenn der durchschnittliche Partikeldurchmesser der brennbaren Partikel andererseits jenseits der 10 μm ist, dann besteht die Möglichkeit, dass die Verarbeitbarkeit beim Aufbringen des Schlammes und die Festigkeit der ausgebildeten Ankerlage verringert sind.
  • Des Weiteren ist es vorzuziehen, dass Abschnitte, die eine Schutzlage bilden, an beiden Enden des Zwischenlaminates in einer Stapelrichtung ausgebildet werden, in dem die Grünlinge zum Ausbilden von Schutzlagen gestapelt werden,
    dass bei dem Schritt zum Aufbringen des Schlammes der Schlamm auch an der Außenfläche der Abschnitte aufgebracht wird, die die Schutzlage bilden,
    dass vor dem Brennschritt ein Schritt zum Aufbringen eines Seitenelektrodenmaterials zum Ausbilden der Seitenelektroden an den Elektrodenanordnungsabschnitten des Zwischenlaminats durchgeführt wird,
    dass bei dem Brennschritt die Ankerlage an seitlichen Bereichen des Zwischenlaminates einschließlich der Schutzlagen ausgebildet wird, und dass die Seitenelektroden durch Brennen des Seitenelektrodenmaterials ausgebildet werden, und
    dass bei dem Schritt zum Verbinden der äußeren Elektroden ein elektrisch leitendes Klebemittel an den Seitenelektroden so aufgebracht wird, dass ein Maß in der Stapelrichtung größer als die Seitenelektroden wird, und dass die äußeren Elektroden über das elektrisch leitende Klebemittel verbunden werden (Anspruch 7).
  • Anders gesagt werden die Schutzlagen an beiden Enden des keramischen Laminates in der Stapelrichtung ausgebildet, und die Ankerlage wird außerdem an den seitlichen Bereichen der Schutzlagen ausgebildet. Des Weiteren wird außer dem isolierenden Kunstharz das elektrisch leitende Klebemittel auch an den seitlichen Bereichen der Schutzlagen aufgebracht.
  • In diesem Fall dringt nicht nur das isolierende Kunstharz, sondern auch das elektrisch leitende Klebemittel in die Senkenabschnitte der Ankerlage, und eine Ankerwirkung wird erreicht. Dadurch wird die Haftung für die seitlichen Bereiche des keramischen Laminates erhöht. Daher wird das elektrisch leitende Klebemittel zu einem Element mit einer Haftungsfestigkeit, die den Spannungen Stand hält, die durch die piezoelektrischen Versetzungen während einer Antriebsperiode hervorgerufen werden, und es unterbindet defekte wie zum Beispiel das Abschälen an den seitlichen Bereichen. Die vorstehend beschriebene Wirkung ist äußerst Wirksam, da die Schutzlagen insbesondere eine Spannung aufgrund der piezoelektrischen Versetzungen während einer Antriebsperiode aufnehmen, die größer sind als Spannungen an anderen Teilen.
  • Bei dem zweiten Aspekt bei dem vorstehend beschriebenen ersten Gesichtspunkt ist es vorzuziehen, dass eine durchschnittliche Tiefe der Senkenabschnitte der Senken und Vorsprünge an den Seitenelektroden in einem Bereich von 1μm bis 8 μm ist (Anspruch 9).
  • Wenn die durchschnittliche Tiefe weniger als 1 μm beträgt, dann besteht eine Möglichkeit, dass das elektrisch leitende Klebemittel die Ankerwirkung nicht in ausreichender Weise erzielt. Daher ist es weiter vorzuziehen, dass die durchschnittliche Tiefe nicht weniger als 2 μm beträgt.
  • Wenn die durchschnittliche Tiefe andererseits mehr als 8 μm beträgt, dann besteht eine Möglichkeit, dass die Seitenelektroden keine ausreichende Festigkeit haben. Des Weiteren besteht eine Möglichkeit, dass sich die elektrische Leitfähigkeit zwischen der Seitenelektrode und den inneren Elektrodenlagen verringert, die im gegenseitigen Kontakt angeordnet sind. Daher ist es weiter vorzuziehen, dass die durchschnittliche Tiefe nicht mehr als 5 μm beträgt.
  • Des Weiteren ist es vorzuziehen, das die Seitenelektroden so ausgebildet sind, dass A/L von 0,1 bis 0,6 beträgt, wenn L eine Länge einer Graden darstellt, die optional von der Innenseite zu der Außenseite eines Querschnittes in der Achsenrichtung der Seitenelektroden schräg gezogen wird, und wobei A eine Summe der Längen der Spaltabschnitte darstellt, die an der Graden existieren (Anspruch 10).
  • In diesem Fall haben die Außenflächen der Seitenelektroden einen Zustand, bei dem die Senken und Vorsprünge ausreichen daran ausgebildet sind. Daher kann das elektrisch leitende Klebemittel in ausreichender Weise die Ankerwirkung vorsehen.
  • Es ist vorzuziehen, dass die Seitenelektroden und die inneren Elektrodenlagen das Selbe elektrisch leitende Material enthalten.
  • In diesem Fall kann die elektrische Leitfähigkeit zwischen der Seitenelektrode und den inneren Elektrodenlagen verbessert werden, die in einem gegenseitigen Kontakt angeordnet sind.
  • Es ist vorzuziehen, dass das laminierte piezoelektrische Element ein piezoelektrischer Aktuator für eine Einspritzvorrichtung ist, die als eine Antriebsquelle der Einspritzvorrichtung verwendet wird (Anspruch 11).
  • Die Einspritzvorrichtung wird in unterschiedlichen Bedingungen bei hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit verwendet. Durch Verwenden des ausgezeichneten laminierten piezoelektrischen Elementes als ein Aktuator kann daher die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der Einspritzvorrichtung verbessert werden, und die Gesamtfunktion der Einspritzvorrichtung kann auch verbessert werden.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen zweiten Gesichtspunkt ist es vorzuziehen, dass die brennbaren Partikel zumindest Kohlenstoffpartikel, Partikel aus einem verkohlten organischen Material oder Kunstharzpartikel aufweisen (Anspruch 13).
  • In diesem Fall können bei dem Brennschritt die brennbaren Partikel durch das Brennen sicher herausgebrannt werden, und die Senken und Vorsprünge werden an den Außenflächen der Seitenelektroden sicher ausgebildet.
  • Des Weiteren ist es vorzuziehen, dass ein durchschnittlicher Partikeldurchmesser der brennbaren Partikel in dem Bereich von 2 μm bis 10 μm ist (Anspruch 14).
  • Wenn der durchschnittliche Partikeldurchmesser der brennbaren Partikel weniger als 2 μm beträgt, dann besteht die Möglichkeit, dass die Senken und Vorsprünge an den äußeren Flächen der Seitenelektroden nicht ausreichend ausgebildet werden. Des Weiteren besteht eine Möglichkeit, dass es schwierig wird, das elektrisch leitende Klebemittel in einem Zustand anzuordnen, bei dem es in die Senkenabschnitte der Seitenelektroden eindringt. Daher ist es weiter vorzuziehen, dass der durchschnittliche Partikeldurchmesser nicht weniger als 3 μm beträgt.
  • Wenn der durchschnittliche Partikeldurchmesser der brennbaren Partikel andererseits mehr als 10μm beträgt, dann besteht eine Möglichkeit, dass die Verarbeitbarkeit beim Aufbringen des Schlammes zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge verringert wird. Außerdem besteht eine Möglichkeit, dass die ausgebildeten Seitenelektroden keine ausreichende Festigkeit gewährleisten können. Des Weiteren besteht eine Möglichkeit, dass die elektrische Leitfähigkeit zwischen der Seitenelektrode und den inneren Elektrodenlagen verringert ist, die in einem gegenseitigen Kontakt ausgebildet sind. Daher ist es weiter vorzuziehen, dass der durchschnittliche Partikeldurchmesser nicht größer als 8 μm ist.
  • Des Weiteren ist es vorzuziehen, dass der Schlamm zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge die brennbaren Partikel von 3 Gew. % bis 25 Gew. % enthält (Anspruch 15).
  • Wenn der Gehalt der brennbaren Partikel kleiner als 3 Gew. % ist, dann besteht eine Möglichkeit, dass die Senken und Vorsprünge nicht ausreichend an den äußeren Flächen der Seitenelektroden ausgebildet werden. Des Weiteren besteht eine Möglichkeit, dass es schwierig wird, das elektrisch leitende Klebemittel in einem Zustand anzubringen, bei dem es in die Senkenvorsprünge der Seitenelektroden dringt. Daher ist es weiter vorzuziehen, dass der Gehalt der brennbaren Partikel nicht weniger als 6 Gew. % beträgt.
  • Wenn der Gehalt der brennbaren Partikel andererseits jenseits 25 gw& ist, dann besteht eine Möglichkeit, dass die Verarbeitbarkeit verringert ist, wenn der Schlamm zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge aufgebracht wird. Außerdem besteht eine Möglichkeit, dass die ausgebildeten Seitenelektroden keine ausreichende Festigkeit gewährleisten. Des Weiteren besteht eine Möglichkeit, dass die elektrische Leitfähigkeit zwischen der Seitenelektrode und den inneren Elektrodenlagen verringert ist, die in einem gegenseitigen Kontakt ausgebildet sind. Daher ist es weiter vorzuziehen, dass der Gehalt der brennbaren Partikel nicht größer als 20 Gew. % ist.
  • Außerdem ist vorzuziehen, dass der Schlamm zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge das Selbe elektrisch leitende Material wie ein Elektrodenmaterial enthält.
  • Die brennbaren Partikel in dem Schlamm zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge werden durch Brennen bei dem Brennschritt herausgebrannt. Daher werden die Seitenelektroden und die inneren Elektrodenlagen, die durch Brennen des Schlammes zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge ausgebildet werden, zu Strukturen, die so konfiguriert sind, dass sie das Selbe elektrisch leitende Material enthalten. Dadurch kann die elektrische Leitfähigkeit zwischen der Seitenelektrode und den inneren Elektrodenlagen verbessert werden, die in gegenseitigen Kontakt ausgebildet sind.
  • Bei dem Schritt zum Aufbringen des Schlammes ist es außerdem möglich, dass ein Basisschlamm, der ein elektrisch leitendes Material und außerdem die brennbaren Partikel enthält, dessen Gehalt geringer als der Gehalt der brennbaren Partikel in dem Schlamm zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge oder 0 ist, an den seitlichen Bereichen des Zwischenlaminates aufgebracht wird, und dass dann der Schlamm zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge auf den Basisschlamm aufgebracht wird (Anspruch 16).
  • In diesem Fall kann an den Seitenelektroden, die durch Brennen des Basisschlammes und des Schlammes zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge ausgebildet sind, eine Spaltgröße, die durch Herausbrennen der brennbaren Partikel durch Brennen ausgebildet wird, in dem unteren Lagenabschnitt kleiner als in dem oberen Lagenabschnitt der Seitenelektroden geschaffen werden. Des Weiteren ist es auch möglich, dass die Seitenelektroden so ausgebildet werden, dass der Spalt in dem unteren Lagenabschnitt nicht vorhanden ist. Anders gesagt kann die elektrische Leitfähigkeit zwischen den Seitenelektroden und den inneren Elektrodenlagen verbessert werden, in dem die Größe des Spaltes weniger oder 0 beträgt, der in dem unteren Lagenabschnitt der Seitenelektrode ausgebildet ist, der an einer Seite ist, die mit dem seitlichen Bereich des keramischen Laminates in Kontakt ist.
  • Es ist außerdem vorzuziehen, dass der Basisschlamm das Selbe elektrisch leitende Material wie das Elektrodenmaterial enthält.
  • In diesem Fall kann die elektrische Leitfähigkeit zwischen der Seitenelektrode und den inneren Elektrodenlagen weiter verbessert werden, die in einem gegenseitigen Kontakt ausgebildet sind.
  • BEISPIELE
  • Beispiel 1
  • Ein laminiertes piezoelektrisches Element und ein Herstellungsverfahren davon werden als ein Beispiel gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der 1 bis 17 weiter beschrieben.
  • Ein laminiertes piezoelektrisches Element 1 von diesem Beispiel, wie es in den 1 bis 4 gezeigt ist, hat ein keramisches Laminat 10 mit piezoelektrischen Lagen 11, die aus einem piezoelektrischen Material zusammengesetzt sind, und innere Elektrodenlagen 21, 22 mit einer elektrischen Leitfähigkeit, die abwechselnd gestapelt sind, wobei äußere Elektroden 34 mit seitlichen Bereichen 103 des keramischen Laminates 10 verbunden sind, und wobei die gesamten seitlichen Bereiche 103 des keramischen Laminates 10 mit einem isolierenden Kunstharz 35 vergossen sind.
  • Des Weiteren ist eine Ankerlage 13 mit Senken und Vorsprüngen an ihrer äußeren Fläche an einer Oberflächenlage des keramischen Laminates 10 ausgebildet, das mit dem isolierenden Kunstharz 35 in Kontakt ist.
  • Einzelheiten von diesem Element werden folgendermaßen beschrieben.
  • Bei dem laminierten piezoelektrischen Element 1 von diesem Beispiel hat das keramische Laminat 10, wie es in den 1 und 5 gezeigt ist, eine Schnittform eines Fasses, und ein Paar bestehend aus einem ersten seitlichen Bereich 101 und einem zweiten seitlichen Bereich 102, die einander zugewandt sind und an den seitlichen Breichen 103 ausgebildet sind. Die Schnittform des keramischen Laminates 10 ist nicht auf das Fass wie bei diesem Beispiel beschränkt, und sie kann durch Verwenden einer Vielzahl Formen verändert werden, wie zum Beispiel ein Kreis, ein Rechteck und ein Achteck, und zwar gemäß den Anwendungen und Bedingungen der Verwendung.
  • Wie dies in der 5 gezeigt ist, sind bei dem keramischen Laminat 10 eine erste innere Elektrodenlage 21 und eine zweite innere Elektrodenlage 22 abwechselnd angeordnet. Teile der Enden von den inneren Elektrodenlagen 21, 22 liegen nicht an den seitlichen Bereichen 103 des keramischen Laminates 10 frei, und sie haben eine sogenannte Nicht-Polstruktur mit Nicht-Polabschnitten 29. Anders gesagt liegen die zweiten inneren Elektrodenlagen 22 bei diesem Beispiel nicht an dem ersten seitlichen Bereich 101 frei, die ersten inneren Elektrodenlagen 21 liegen nicht in dem zweiten seitlichen Bereich 102 frei, und die Nicht-Polabschnitte 29 sind an Abschnitten ausgebildet, an denen sie nicht frei liegen. Die inneren Elektrodenlagen 21, 22 sind aus einer Ag/Pd-Legierung konfiguriert.
  • Wie dies in der selben Figur gezeigt ist, hat das keramische Laminat 10 Schutzlagen 12 an beiden Enden in der Stapelrichtung. Die Schutzlagen 12 bestehen aus dem selben Material wie die piezoelektrischen Lagen 11.
  • An den seitlichen Bereichen 101, 102 des keramischen Laminates 10 sind Schlitzabschnitte 19 mit einer Schlitzform, die mit eingesunkenen Kanälen in einer Richtung ihres Umfanges versehen sind, an allen Zwischenabschnitten der angrenzenden inneren Elektrodenlagen 21, 22 ausgebildet.
  • Wie dies in der 2 gezeigt ist, sind des Weiteren die Seitenelektroden 31, 32 an dem ersten seitlichen Bereich 101 beziehungsweise an dem zweiten seitlichen Bereich 102 von den seitlichen Bereichen 103 des keramischen Laminates 10 angeordnet. Die Seitenelektrode 31 ist elektrisch mit der ersten inneren Elektrodenlage 21 verbunden, und die Seitenelektrode 32 ist elektrisch mit der zweiten inneren Elektrodenlage 22 verbunden. Die äußeren Elektroden 34 sind mit den Seitenelektroden 31, 32 über ein elektrisch leitendes Klebemittel 33 verbunden. Die äußeren Elektroden 34 können nur an den seitlichen Bereichen 101, 102 des keramischen Laminates 10 verbunden sein. Es ist auch möglich, einen Aufbau zu verwenden, bei dem äußere Elektroden 34 mit den seitlichen Bereichen 101, 102 des keramischen Laminates 10 über das elektrisch leitende Klebemittel 33 ohne die Seitenelektroden 31, 32 verbunden sind.
  • Wie dies in den 13 gezeigt ist, ist die Ankerlage 13 mit den Senken und Vorsprüngen an ihrer äußeren Fläche an Bereichen der seitlichen Bereiche 103 des keramischen Laminates 10 außer an jenen Abschnitten ausgebildet, an denen die Seitenelektroden 31, 32 angeordnet sind. Die gesamten seitlichen Bereiche 103 des keramischen Laminates 10 sind mit einem isolierenden Kunstharz 35 vergossen.
  • Wie dies in der 4 gezeigt ist, ist das isolierende Kunstharz in einem Zustand angeordnet, bei dem es in die Senkenabschnitte 133 der Ankerlage 13 dringt. Die durchschnittliche Tiefe der Senkenabschnitte 133 der Senken und Vorsprünge der Ankerlage 13 beträgt 5 μm. Das isolierende Kunstharz besteht aus einem Silikonkunstharz.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen des laminierten piezoelektrischen Elementes 1 weiter beschrieben.
  • Zum Herstellen des laminierten piezoelektrischen Elementes 1 von diesem Beispiel werden zumindest ein Schritt zum Ausbilden eines Zwischenlaminates, ein Schritt zum Aufbringen eines Schlammes, ein Trennschritt, ein Schritt zum Verbinden der äußeren Elektroden und ein Gießschritt durchgeführt.
  • Der Schritt zum Ausbilden des Zwischenlaminates ist ein Schritt zum Ausbilden des Zwischenlaminates 100 durch abwechselndes Stapeln von Grünlingen 110, die zu den piezoelektrischen Lagen 11 werden, und des Elektrodenmateriales 200, das zu den inneren Elektrodenlagen 21, 22 wird.
  • Der Schritt zum Aufbringen des Schlammes ist ein Schritt zum Aufbringen des Schlammes 130 zum Ausbilden der Ankerlage, die die brennbaren Partikel enthält, die durch nachfolgendes Brennen herausgebrannt werden, und die ein keramisches Rohmaterial enthält, das mit der piezoelektrischen Lage 11 an seitlichen Bereichen 103 des Zwischenlaminates 100 zu integrieren ist, und zwar außer zumindest an den Elektrodenanordnungsabschnitten 30 zum Anordnen der äußeren Elektroden 34.
  • Der Brennschritt ist ein Schritt zum Erhalten des keramischen Laminates 10 durch brennen des Zwischenlaminates 100, und zum Ausbilden der Ankerlage 13 mit den Senken und Vorsprüngen an ihrer äußeren Fläche an den seitlichen Bereichen 103 des keramischen Laminates 10 durch Brennen des Schlammes 130.
  • Der Schritt zum Verbinden der äußeren Elektroden ist ein Schritt zum Verbinden der äußeren Elektroden 34 an den Elektrodenanordnungsabschnitten 30 des keramischen Laminates 10.
  • Der Gießschritt ist ein Schritt zum Vergießen der gesamten seitlichen Bereiche 103 des keramischen Laminates 10 mit dem isolierenden Kunstharz 35.
  • Weitere Einzelheiten werden nachfolgend beschrieben.
  • [Schritt zum Ausbilden des Zwischenlaminates]
  • Am Anfang wird ein keramisches Rohmaterialpulver vorbereitet, das zu dem piezoelektrischen Material wird, und es wird teilweise bei 800 bis 950° C gebrannt. Dann werden reines Wasser, ein Dispersionsmittel und dergleichen zu dem teilweise verbrannten Pulver hinzugefügt, um einen Schlamm auszubilden, und der Schlamm wird durch eine Perlmühle mit Wasser versetzt. Nachdem das Grundmaterial getrocknet, entfettet ist, werden ein Lösemittel, ein Bindemittel, ein Plastifizierer, ein Dispersionsmittel und dergleichen zu dem Schlamm hinzugefügt, und der Schlamm wird durch eine Kugelmühle gemischt. Der resultierende Schlamm zum Ausbilden eines Grünlinges wird dann unter Unterdruck entgast, und die Viskosität wird dadurch eingestellt, dass er mit einem Rührer in einer Unterdruckeinrichtung gemischt wird. Der Grünling 110 mit einer Dicke von 90 μm wird dadurch ausgebildet, dass der Schlamm zum Ausbilden eines Grünlinges an einem Trägerfilm 119 unter Verwendung eines Rakelmesser-Verfahrens aufgebracht wird (siehe 6, 7).
  • Bei diesem Beispiel wurde Bleizirkonat-Titanat (PZT) als das keramische Rohmaterial verwendet, das zudem piezoelektrischen Material wird. Ein Extrusionsgießverfahren und andere verschiedene Verfahren anstelle des Rakelmesser-Verfahrens, die bei diesem Beispiel verwendet werden, können als das Gießverfahren des Grünlings 110 verwendet werden.
  • Wie dies in den 6 und 7 gezeigt ist, wird der Grünling 110 bedruckt, um erforderliche Plättchen für das Zwischenlaminat 100 zu erhalten. Bei diesem Beispiel werden zwei Arten von Plättchen der Plättchen 51 mit Elektroden, die ein Elektrodenmaterial 200 zum Ausbilden der inneren Elektrodenlagen 21, 22 aufweisen, und der Plättchen 52 mit brennbaren Lagen bedruckt, die brennbare Lagen 190 zum Ausbilden der Schlitzabschnitte 19 aufweisen.
  • An den Plättchen 51 mit den Elektroden, wie sie in der 6 gezeigt sind, wird das Elektrodenmaterial 200 an Teilen gedruckt, um die inneren Elektrodenlagen 21, 22 an ausgeschnittenen Bereichen 41 des Grünlings 110 auszubilden. Dann werden an den ausgeschnittenen Bereichen 41 die Abstandslagen 111 mit derselben Dicke wie das Elektrodenmaterial 200 an Abschnitten gedruckt, an denen das Elektrodenmaterial 200 nicht gedruckt ist, und zwar anders gesagt werden die Nicht-Polabschnitte 29 ausgebildet, damit die gedruckte Höhe der Abschnitte, an denen das Elektrodenmaterial 200 gedruckt wurde, ungefähr mit der gedruckten Höhe der anderen Abschnitte übereinstimmt. Die Abstandslagen 111 werden an den äußeren Peripherieabschnitten gedruckt, an denen sich einer von geraden Abschnitten 411, 412 der ausgeschnittenen Bereiche 41 befindet. In der 6 ist eine Art und Weise des Druckens an dem äußeren Peripherieabschnitt gezeigt, an dem sich der Geradenabschnitt 412 befindet. Klebelagen 112 werden dann an dem Elektrodenmaterial 200 und den Abstandslagen 111 gedruckt, um eine Klebewirkung zu erhöhen, wenn die Plättchen gestapelt werden.
  • An den Plättchen 52 mit den brennbaren Lagen, wie sie in der 7 gezeigt sind, werden die brennbaren Lagen 190 an Teilen zum Ausbilden der Schlitzabschnitte 19 gedruckt. Dann werden an den ausgeschnittenen Bereichen 41 die Abstandslagen 111 mit der selben Dicke wie die brennbaren Lagen 190 an jenen Abschnitten gedruckt, an denen die Brennbaren Lagen 190 nicht gedruckt wurden, damit die gedruckten Höhen der Abschnitte, an denen die brennbaren Lagen 190 gedruckt sind, ungefähr mit den gedruckten Höhen der anderen Abschnitte übereinstimmen. Bei diesem Beispiel werden die Abstandslagen 111 an den äußeren Peripherieabschnitten gedruckt, an denen sich zwei Geradenabschnitte 411, 412 der ausgeschnittenen Bereiche 41 befinden. Klebelagen 112 werden dann an dem Elektrodenmaterial 200 und den Abstandslagen 111 gedruckt, um die Klebewirkung zu erhöhen, wenn die ausgeschnittenen Plättchen gestapelt werden.
  • Bei diesem Beispiel wurde eine Legierungspaste aus Ad/Pd als das Elektrodenmaterial 200 verwendet. Ein einziges Substrat wie zum Beispiel Ag, Pd, Cu und Ni oder eine Legierung wie zum Beispiel Cu/Ni außer der vorstehend beschriebenen Legierung kann ebenfalls verwendet werden.
  • Der Schlamm zum Ausbilden des Blattes, das den Grünling 110 konfiguriert, wurde als die Abstandslagen 111 und die Klebelagen 112 verwendet.
  • Als die brennbaren Lagen 190 wurden brennbare Partikel 131 verwendet, die später beschrieben werden.
  • Bei diesem Beispiel wurden die vorstehend beschriebenen Drucke im Voraus durchgeführt, um einen kontinuierlichen Grünling 110 in der Längsrichtung zu stapeln, damit das Ausschneiden und das Stapeln der Plättchen mit der Schneid/Stapeleinrichtung effizient fortgesetzt wird, was später beschrieben wird.
  • Wie dies in der 8 gezeigt ist, werden konkret Drucke der Plättchen 51 mit Elektroden und der Plättchen 52 mit den brennbaren Lagen abwechselnd durchgeführt. Zum Drucken der Plättchen 51 mit den Elektroden sind die Druckpositionen des Elektrodenmateriales 200 und der Abstandslagen 111 so angeordnet, dass sie sich in der Rückwärtsrichtung in der Längsrichtung des Grünlings 110 abwechseln. Anders gesagt werden die Abstandslagen 111 an den äußeren Peripherieabschnitten abwechselnd gedruckt, an denen zwei Geradenabschnitte 411, 412 der ausgeschnittenen Bereiche 41 angeordnet sind.
  • Dann werden das Ausschneiden der ausgeschnittenen Bereiche 41 in dem Grünling 110 und das Stapeln der Plättchen die durch Ausschneiden erhalten werden, parallel mit der Schneid/Stapel-Einrichtung durchgeführt (in den Figuren weggelassen), die so aufgebaut ist, dass sie gleichzeitig mit dem Ausschneiden und dem Stapeln der Plättchen fortschreitet.
  • Der Trägerfilm 119 und der Grünling 110 werden am Anfang in die Schneid/Stapel-Einrichtung gelegt, und dann werden durch Ausschneiden der ausgeschnittenen Bereiche 41 die Plättchen 51 mit den Elektroden und die Plättchen 52 mit der Brennbaren Lage erhalten, sodass sie nachfolgend gestapelt werden, wie dies in der 9 gezeigt ist. Bei diesem Beispiel werden zum Ausbilden der Schutzlagen Abschnitte 120 zum Ausbilden der Schutzlagen, die aus dem selben Material wie die Grünlinge 110 zusammengesetzt sind, an beiden Enden des Zwischenlaminates in der Stapelrichtung vorbereitet. Es ist auch möglich, einen Aufbau ohne die Abschnitte 120 zum Ausbilden der Schutzlage zu verwenden.
  • Auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Prozeduren wird das Zwischenlaminat 100 erhalten, wie es in der 10 gezeigt ist. In der 10 sind der Grünling 110, die Abstandslage 111 und die Klebelage 112, die aus dem selben Material zusammengesetzt sind und zu der piezoelektrischen Lage nach dem Brennen werden, jeweils als der Grünling 110 mit einem einstückigen Aufbau gezeigt.
  • Das erhaltene Zwischenlaminat 100 wird gehalten, während es in der Stapelrichtung gedrückt wird. Bei diesem Beispiel gibt es keinen Höhenabsatz der gedruckten Flächen, und die Plättchen können mit hoher Genauigkeit gestapelt werden, da die Abstandslage 111 an den Plättchen 51 mit den Elektroden und den Plättchen 52 mit der brennbaren Lage gedruckt wird. Es ist auch möglich, sie zu stapeln, während sie geklebt werden, da die Klebelagen 112 gedruckt werden. Dadurch ist ein Schritt zum starken Drücken des Zwischenlaminates 100 bei einem Zustand nicht erforderlich, in dem beide Plättchen gestapelt sind.
  • Wie dies in der 11 gezeigt ist, wird dann Seitenelektrodenmaterial 200 in einen Zustand einer Taste mit einer elektrischen Leitfähigkeit zum Ausbilden der Seitenelektroden an den Elektrodenanordnungsabschnitten 30 der seitlichen Bereiche 101, 102 des Zwischenlaminates 100 aufgebracht. Das Seitenelektrodenmaterial 300 ist aus der Ag/Pd-Legierung zusammengesetzt.
  • [Schritt zum Aufbringen des Schlammes]
  • Dann wird der Schlamm 130 zum Ausbilden der Ankerlage vorbereitet.
  • Der Schlamm 130 wird am Anfang dadurch vorbereitet, dass PVB (Hergestellt durch Denki Kagaku Kogyo Kabusiki Kaisha) als ein Bindemittel zu Terpineol als ein Plastifizierer hinzugefügt und gemischt wird. Nachdem das PVB vollständig gelöst ist, werden ein Material, das dadurch erhalten wird, dass das keramische Rohmaterialpulver (bei diesem Beispiel PZT) teilweise gebrannt und geschliffen wird, damit es zu einem piezoelektrischen Material wird, brennbare Partikel 131 und SPAN 85 (hergestellt durch Wako Pure Chemical Industries Ltd.) als ein Dispersionsmittel hinzugefügt, und dann wird dies mit einem Rührer gemischt. Durch diese Prozeduren wird der Schlamm 130 zum Ausbilden der Ankerlage vorbereitet. Kohlenstoffpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6 μm wurden als die brennbaren Partikel 131 verwendet, die in dem Schlamm 130 enthalten sind.
  • Der resultierende Schlamm 130, wie er in den 12, 13, gezeigt ist, wird an den gesamten seitlichen Bereichen 103 des Zwischenlaminates 100 außer an den Elektrodenanordnungsabschnitten 30 aufgebracht. Die durchschnittliche Aufbringungsdicke des Schlammes 130 wurde auf 12 μm eingestellt.
  • Auch wenn die Kohlenstoffpartikel als die brennbaren Partikel 131 verwendet wurden, können bei diesem Beispiel verkohlte organische Materialpartikel oder beides davon auch verwendet werden. Die verkohlten organischen Materialpartikel können dadurch erhalten werden, dass ein Pulver aus organischem Materialpartikeln verkohlt werden oder dass verkohlte organische Materialpartikel geschliffen werden. Als das organische Material können ein Polymermaterial wie zum Beispiel ein Kunstharz und dergleichen oder ein Granulatmaterial wie zum Beispiel Mais oder Sojabohnen, Weizenmehl und dergleichen verwendet werden. In diesem Fall kann eine Reduzierung der Herstellungskosten verwirklicht werden.
  • [Brennschritt]
  • Dann wird das Zwischenlaminat 100 durch Erwärmen entfettet. Die Erwärmungszustände sind ein allmähliches Anheben der Temperatur auf 500° C über 80 Stunden, und dann wird sie für 5 Stunden erhalten. Dadurch wird ein Bindemittelkunstharz von nicht weniger als 90% beseitigt, das in dem Grünling 110 enthalten ist.
  • Des Weiteren wird das Entfettete Zwischenlaminat 100 gebrannt. Die Brennzustände sind ein allmähliches Anheben einer Temperatur auf 1065°C über 12 Stunden, sie wird für 2 Stunden aufrecht erhalten, und dann wird sie in einem Ofen allmählich abgekühlt. Dadurch wird das keramische Laminat 10 erhalten, wie es in der 14 gezeigt ist.
  • Wie dies in der 14 gezeigt ist, wird die piezoelektrische Lage 11 durch den Brennschritt durch die Grünlinge 110, die Abstandslagen 11 und die Klebelagen 112 gebildet, und das Elektrodenmaterial 200 bildet die inneren Elektrodenlagen 21, 22. Insbesondere an Abschnitten der Abstandslagen 111, die durch aneinanderfügen des Elektrodenmaterials 200 gedruckt wird, werden die Nicht-Pol-Abschnitte 29 ausgebildet. Die Brennbaren Lagen 190 bilden die Schlitzabschnitte 19.
  • Wie dies in der selben Fig. gezeigt ist, werden die Schutzlagen 12 an beiden Enden des Keramischen Laminates 10 in der Stapelrichtung ausgebildet. Die Seitenelektroden 31, 32 werden entsprechend an den seitlichen Bereichen 101, 102 von den seitlichen Bereichen 103 des keramischen Laminates 10 einschließlich der Schutzlagen 12 ausgebildet, und die Ankerlage 13 wird an den anderen Bereichen ausgebildet.
  • Wie dies in der 15 gezeigt ist, werden in der Ankerlage 13 die brennbaren Partikel 131 durch Brennen herausgebrannt, und dabei werden die Spalte 132 ausgebildet. Die Senkenabschnitte 133 werden aus den Spalten 132 an einer äußeren Fläche der Ankerlage 13 ausgebildet.
  • [Schritt zum Verbinden der äußeren Elektroden]
  • Wie dies in der 16 gezeigt ist, wird dann das elektrisch leitende Klebemittel 33 an den Seitenelektroden 31, 32 aufgebracht, die an den seitlichen Bereichen 101, 102 des keramischen Laminates 10 ausgebildet sind. Zu dieser Zeit wird das elektrisch leitende Klebemittel 33 so aufgebracht, dass ein Maß des elektrisch leitenden Klebemittels 33 in der Stapelrichtung größer wird als das Maß für die Seitenelektroden 31, 32, und das aufgebrachte elektrisch leitende Klebemittel 33 dringt in die Senkenabschnitte 133 der Ankerlage 13.
  • Wie dies in der 17 gezeigt ist, werden die äußeren Elektroden 34 an dem elektrisch leitenden Klebemittel 33 angeordnet, und dann wird das elektrisch leitende Klebemittel 33 durch Wärme getrocknet, um die äußeren Elektroden 34 zu verbinden.
  • Bei diesem Beispiel wurde eine Zusammensetzung, in der Ag als elektrisch leitendes Füllmittel in einem Epoxid-Kunstharz als ein isolierendes Kunstharz dispergiert ist, als das elektrisch leitende Klebemittel 33 verwendet. Als das isolierende Kunstharz können auch verschiedene Arten von Kunstharzen wie zum Beispiel Silikon-Kunstharz, ein Urethan-Kunstharz, ein Polyimid-Kunstharz und dergleichen außer dem vorstehend beschriebenen Material verwendet werden. Als das elektrisch leitende Füllmittel kann außerdem Kupfer, Nickel und dergleichen außerdem vorstehend beschriebenen Material verwendet werden.
  • Als die äußeren Elektroden 34 wurde ein expandiertes Metall mit der Form eines Gitters verwendet, das aus einer Metallplatte bearbeitet wurde. Ein gestanztes Metall oder dergleichen außer dem vorstehend beschriebenen Material kann außerdem verwendet werden.
  • [Gießschritt]
  • Schließlich werden die gesamten seitlichen Bereiche 103 des keramischen Laminates 10 mit dem isolierenden Kunstharz 35 vergossen, um das laminierte piezoelektrischen Element 1 fertig zu stellen, wie dies in der 1 gezeigt ist. Zu dieser Zeit wird das isolierende Kunstharz 35, wie es in der 4 gezeigt ist, so vergossen, dass es mit der Ankerlage 13 in Kontakt gelangt, die an den seitlichen Bereichen 103 des keramischen Laminates 10 ausgebildet ist, und es gelangt in einen Zustand, bei dem es in die Senkenabschnitte 133 der Ankerlage 13 dringt.
  • Bei diesem Beispiel wurde ein Silikon-Kunstharz als das isolierende Kunstharz 35 verwendet. Ein Polyimid-Kunstharz, ein Epoxit-Kunstharz und dergleichen außer dem vorstehend beschriebenen Material können ebenfalls verwendet werden.
  • Die Vorgänge und Wirkungen des Laminierten piezoelektrischen Elementes 1 und dessen Herstellungsverfahren bei diesem Beispiel werden dann folgendermaßen beschrieben.
  • Bei dem laminierten piezoelektrischen Element 1 von diesem Beispiel wird die Ankerlage 13 mit den Senken und Vorsprüngen an dessen äußerer Fläche an der Oberflächenlage des keramischen Laminates 10 ausgebildet, die mit dem isolierenden Kunstharz in Kontakt ist.
  • Anders gesagt dringt das isolierte Kunstharz 35 in die Senkenabschnitte 133 der Ankerlage 13, und es bewirkt die Ankerwirkung, da das isolierende Kunstharz vergossen wird, wobei es mit der Ankerlage 13 in Kontakt gelangt, die an den seitlichen Bereichen 103 des keramischen Laminates 10 ausgebildet ist. Aufgrund der Ankerwirkung kann die Haftung des isolierenden Kunstharzes an den seitlichen Bereichen 103 erhöht werden. Daher kann das isolierende Kunstharz 35 eine Haftungsfestigkeit aufweisen, sodass sie den Spannungen stand hält, die durch die piezoelektrischen Versetzungen während einer Antriebsperiode verursacht werden, und es kann Defekte wie zum Beispiel das Abschälen des isolierenden Kunstharzes 35 an den seitlichen Bereichen 103 unterbinden. Daher kann das laminierte piezoelektrische Element 1 eine ausreichende Haltbarkeit und eine sichere Isolierung bei seinem Gebrauch für eine lange Zeitperiode bewirken.
  • Bei diesem Beispiel beträgt eine durchschnittliche Tiefe der Senkenabschnitte 133 der Senken und Vorsprünge der Ankerlage 13 5 μm. Daher kann das isolierende Kunstharz 35, das in die Senkenabschnitte 133 der Ankerlage 13 gedrungen ist, in ausreichender Weise die Ankerwirkung vorsehen, und es kann die Festigkeit der Ankerlage 13 aufrecht erhalten.
  • Bei dem Verfahren zum Herstellen des laminierten piezoelektrischen Elementes von diesem Beispiel sind die brennbaren Partikel 131 Kohlenstoffpartikel, die in dem Schlamm 130 zum Ausbilden der Ankerlage enthalten sein sollen. Daher können bei dem Brennschritt die brennbaren Partikel 131 in den Schlamm 130 herausgebrannt werden, Spalte 132 können ausgebildet werden, und die Ankerlage 13 mit den Senken und Vorsprüngen an ihrer äußeren Fläche kann an den Oberflächenlagen 103 des keramischen Laminates 10 sicher ausgebildet werden.
  • Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der brennbaren Partikel 131 beträgt 6 μm. Daher dreht das isolierende Kunstharz 35 in einfacher Weise in die Senkenabschnitte 133 der Ankerlage 13, die durch herausbrennen der brennbaren Partikel 131 bei dem Brennschritt ausgebildet werden, und die Ankerwirkung kann in ausreichender Weise erreicht werden. Die Bearbeitbarkeit beim Aufbringen des Schlammes 130 und die Festigkeit der ausgebildeten Ankerlage werden ausreichend.
  • Die Schutzlagen 12 werden an beiden Enden des keramischen Laminates 10 in der Stapelrichtung ausgebildet, und die Ankerlage 13 wird ebenfalls an den seitlichen Bereichen 103 des keramischen Laminates 10 einschließlich der Schutzlagen 12 ausgebildet. Des Weiteren wird ein Teil des elektrisch leitenden Klebemittels 33 auch so aufgebracht, dass es mit der Ankerlage 13 in Kontakt gelangt.
  • Daher dringt das elektrisch leitende Klebemittel 33 in die Senkenabschnitte 133 der Ankerlage 13 wie das isolierende Kunstharz 35, und es bewirkt die Ankerwirkung. Dadurch kann die Haftung des keramischen Laminates 10 an den seitlichen Bereichen 103 erhöht werden. Daher kann das elektrisch leitende Klebemittel 33 eine Haftfestigkeit haben, die den Spannungen Stand hält, die durch die piezoelektrischen Versetzungen während einer Antriebsperiode verursacht werden, und es kann Defekte wie zum Beispiel das Abschälen an den seitlichen Bereichen 103 des keramischen Laminates 10 unterbinden. Die vorstehend beschriebene Wirkung ist äußerst wirksam, da die Schutzlagen 12 insbesondere eine Spannung aufgrund der piezoelektrischen Versetzungen während einer Antriebsperiode aufnehmen, die größer ist als Spannungen, die die anderen Teile aufnehmen.
  • Gemäß diesem Beispiel kann somit ein laminiertes piezoelektrisches Element mit einer Struktur mit einer ausgezeichneten Haltbarkeit vorgesehen werden, bei der die Haftung des isolierenden Kunstharzes erhöht ist, und es kann ein Herstellungsverfahren dafür vorgesehen werden.
  • Beispiel 2
  • Dieses Beispiel ist ein Beispiel, bei dem die Formen und die Anordnungsstellen der inneren Elektrodenlagen 21, 22 und der Schlitzabschnitte 19 in vielfältiger Weise bei dem keramischen Laminat 10 des Beispiels 1 gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung abgewandelt wurden. Einzelheiten werden unter Verwendung der 5 und 18 einschließlich des keramischen Laminates 10 des Beispiels 1 beschrieben.
  • Die Formen und die Anordnungsstellen der inneren Elektrodenlagen 21, 22 können in vielfältiger Weise dadurch abgewandelt werden, dass die Anordnungsstellen des Elektrodenmaterials 200 und der Abstandslagen 111 abgewandelt werden, die an den ausgeschnittenen Bereichen 41 des Grünlings 110 zu bedrucken sind.
  • Die Formen und die Anordnungsstellen der Schlitzabschnitte 19 können in vielfältiger Weise dadurch abgewandelt werden, dass die Druckstellen der brennbaren Lagen 190 und der Abstandslagen 111 abgewandelt werden, die an den ausgeschnittenen Bereichen 41 des Grünlings 110 zu bedrucken sind, oder dass Reihenfolgen beim Drucken/Stapeln der Plättchen 51 mit den Elektroden und der Plättchen 52 mit den brennbaren Lagen abgewandelt werden.
  • Die inneren Elektrodenlagen 21, 22, wie sie in der 5 gezeigt sind, können Strukturen aufweisen, bei denen Nicht-Polabschnitte nur an einer Seite der seitlichen Bereiche 101, 102 des keramischen Laminates 10 vorhanden sind, oder, wie dies in der 18 gezeigt ist, können sie Strukturen haben, bei denen Nicht-Polabschnitte an allen Abschnitten außer an einer Seite der seitlichen Bereiche 101, 102 vorhanden sind. Die inneren Elektrodenlagen 21, 22 können an den gesamten seitlichen Bereichen 103 frei liegen.
  • Wie dies in den 5 und 18 gezeigt ist, können die Schlitzabschnitte 19 an mittleren Abschnitten zwischen den angrenzenden inneren Elektrodenlagen 21, 22 ausgebildet sein, oder sie können entlang den inneren Elektrodenlagen 21, 22 ausgebildet sein.
  • Wie dies in den 5 und 18 gezeigt ist, können die Schlitzabschnitte 19 an allen Zwischenabschnitten zwischen den angrenzenden inneren Elektrodenlagen 21, 22 ausgebildet sein, oder sie können an allen anderen Zwischenabschnitten oder an allen weiteren Zwischenabschnitten zwischen den angrenzenden inneren Elektrodenlagen 21, 22 ausgebildet sein.
  • Die Schlitzabschnitte 19, wie sie in der 5 gezeigt sind, können an einem Teil der seitlichen Bereiche 103 ausgebildet sein (zum Beispiel an den ersten seitlichen Bereichen 102 oder an den zweiten seitlichen bereichen 102), oder, wie dies in der 18 gezeigt ist, können sie an den gesamten seitlichen Bereichen 103 ausgebildet sein.
  • Beispiel 3
  • Ein laminiertes piezoelektrisches Element bei einem Beispiel gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung der 19 bis 21 weiter beschrieben.
  • Ein laminiertes piezoelektrisches Element A1 von diesem Beispiel, wie es in der 19 gezeigt ist, hat ein keramisches Laminat A10 mit piezoelektrischen Lagen A11, die aus einem piezoelektrischen Material zusammengesetzt sind, und inneren Elektrodenlagen A21, A22 mit einer elektrischen Leitfähigkeit, die abwechselnd gestapelt sind und ein Paar Seitenelektroden A31, A32, die an seitlichen Bereichen A101, A102 des keramischen Laminates A10 angeordnet sind, und außerdem äußere Elektroden A34, die mit den Seitenelektroden A31, A32 über ein elektrisch leitendes Klebemittel A33 verbunden sind.
  • Wie dies in der 21 gezeigt ist, haben des Weiteren die Seitenelektroden A31, A32 Senken und Vorsprünge an äußeren Flächen A312, A322, und das elektrisch leitende Klebemittel A33 ist in einem Zustand angeordnet, bei dem es in die Senkenabschnitte A313, A323 der Senken und Vorsprünge von Oberflächen der Seitenelektroden A31, A32 dringt.
  • Einzelheiten von diesem Element werden folgendermaßen beschrieben.
  • Bei dem laminierten piezoelektrischen Element A1 von diesem Beispiel, wie es in der 19 und in der 20 gezeigt ist, hat das keramische Laminat A10 als die Seitenelektroden eine erste Seitenelektrode A31, die an dem seitlichen Bereich A101 angeordnet ist, und eine zweite Seitenelektrode A32, die an dem seitlichen Bereich A102 angeordnet ist. Es hat außerdem als die inneren Elektrodenlagen erste innere Elektrodenlagen A21, die elektrisch mit der ersten Seitenelektrode A31 verbunden sind, und zweite innere Elektrodenlagen A22, die elektrisch mit der zweiten Seitenelektrode A32 verbunden sind beide sind abwechselnd zwischen piezoelektrischen Lagen A11 angeordnet. Schutzlagen A12 sind außerdem an beiden Enden des keramischen Laminates A10 in der Stapelrichtung angeordnet.
  • Die inneren Elektrodenlagen A21, A22 von diesem Beispiel sind aus einer Legierung aus Ag/Pd konfiguriert. Die Schutzlagen A12 sind aus dem selben Material wie die piezoelektrischen Lagen A11 konfiguriert.
  • Wie dies in der 19 gezeigt ist, sind die äußeren Elektroden A34 mit den Seitenelektroden A31, A32 über das elektrisch leitende Klebemittel A33 verbunden. Der gesamte Durchmesser der seitlichen Bereiche des keramischen Laminates A10 ist mit einem isolierenden Kunstharz A35 so vergossen, dass die Seitenelektroden A31, A32, das elektrisch leitende Klebemittel A33 und die äußeren Elektroden A34 abgedeckt sind.
  • Wie dies in der 21 gezeigt ist, haben die Seitenelektroden A31, A32 brennbare Abschnitte A41 in ihrem inneren, die später beschrieben werden, sowie Senken und Vorsprünge an den äußeren Flächen A312, A322. Des Weiteren ist das elektrisch leitende Klebemittel A33 in einem Zustand angeordnet, bei dem es in die Senkenabschnitte A313, A323 der Senken und Vorsprünge dringt. Die durchschnittliche Tiefe der Senkenabschnitte A313, A323 liegt zwischen 3 μm und 4 μm.
  • Die Seitenelektroden A31, A32 von diesem Beispiel sind aus der selben Legierung von Ag/Pd wie die inneren Elektrodenlagen A21, A22 konfiguriert.
  • Die äußeren Elektroden A34 sind aus einem expandierten Metall mit der Form eines Gitters zusammengesetzt, das aus einer Metallplatte erzeugt wurde. Positionen, an denen die äußeren Elektroden A34 verbunden werden, können nur an den oberen Abschnitten des keramischen Laminates A10 beschränkt sein.
  • Das isolierende Kunstharz A35 ist aus einem Silikon-Kunstharz konfiguriert.
  • Wie dies in der 20 gezeigt ist, hat das keramische Laminat A10 von diesem Beispiel eine Schnittform eines Fasses. Die Schnittform des keramischen Laminates A10 ist nicht auf die Fassform von diesem Beispiel beschränkt, und sie kann dadurch verändert werden, dass eine Vielzahl von Formen wie zum Beispiel ein Kreis, ein Rechteck oder ein Achteck gemäß den Anwendungen und Gebrauchszuständen verwendet wird.
  • Wie dies in der selben Figur des keramischen Laminates A10 gezeigt ist, liegen Teile der Enden der inneren Elektrodenlagen A21, A22 nicht an den seitlichen Bereichen A101, A102 frei, und das keramische Laminat A10 hat eine sogenannte Nicht-Polstruktur, bei der Nicht-Polteile A29 in seinem Inneren vorhanden sind.
  • Ein Verfahren zum Herstellen des laminierten piezoelektrischen Elementes A1 wird unter Verwendung der 22 bis 32 dann weiter beschrieben.
  • Bei dem Verfahren zum Herstellen des laminierten piezoelektrischen Elements A1 von diesem Beispiel, wie es in den
  • 22 bis 32 gezeigt ist, gibt es einen Schritt zum Ausbilden eines Zwischenlaminates einen Schritt zum Aufbringen eines Schlammes, einen Brennschritt und einen Schritt zum Verbinden von äußeren Elektroden.
  • Der Schritt zum Ausbilden des Zwischenlaminates ist ein Schritt zum Ausbilden des Zwischenlaminates A100 durch abwechselndes Stapeln von Grünlingen A110, die zu den piezoelektrischen Lagen A11 werden, und von Elektrodenmaterial A20, das zu den inneren Elektrodenlagen A21, A22 wird.
  • Der Schritt zum Aufbringen des Schlammes ist ein Schritt zum Aufbringen des Schlammes A30 zum Ausbilden von Senken und Vorsprüngen mit brennbaren Partikeln A4, die später durch Brennen an seitlichen Bereichen A101, A102 des Zwischenlaminates A100 herausgebrannt werden.
  • Der Brennschritt ist ein Schritt zum Erhalten des keramischen Laminates A10 durch Brennen des Zwischenlaminates A100, und zum Ausbilden der Seitenleketroden A31, A32 mit den Senken und Vorsprüngen an den äußeren Flächen A312, A322, die durch Brennen des Schlammes A30 ausgebildet werden, um die Senken und Vorsprünge an den seitlichen Bereichen A101, A102 des keramischen Laminates A10 auszubilden.
  • Der Schritt zum Verbinden der äußeren Elektroden ist ein Schritt zum Aufbringen des elektrisch leitenden Klebemittels A33 auf die Seitenelektroden A31, A32, und zum Verbinden der äußeren Elektroden A34 damit.
  • Weitere Einzelheiten werden folgendermaßen beschrieben.
  • [Schritt zum Ausbilden des Zwischenlaminates]
  • Am Anfang wird der Grünling A110 vorbereitet, der zu den piezoelektrischen Lagen A11 wird.
  • Ein keramisches Rohpulver, das zu dem piezoelektrischen Material wird, wird vorbereitet und teilweise von 800°C bis 950°C gebrannt. Dann werden reines Wasser, ein Dispersionsmittel und dergleichen zu dem teilweise gebrannten Pulver hinzugefügt, um einen Schlamm auszubilden, und dem Schlamm wird durch eine Perlenmühle Wasserzugesetzt. Nachdem dieses Grundmaterial getrocknet und entfettet wurde, werden ein Lösemittel, ein Bindemittel, ein Plastifizierer, ein Dispersionsmittel und dergleichen zu dem Schlamm hinzugefügt, und dann wird der Schlamm durch eine Kugelmühle gemischt. Der Schlamm wird dann unter Unterdruck entgast, und die Viskosität von ihm wird eingestellt, indem er in einer Einrichtung unter einem Unterdruck gemischt wird.
  • Der Grünling A110 mit einer konstanten Dicke wird dadurch ausgebildet, dass der Schlamm auf einem Trägerfilm A119 durch ein Rakelmesser-Verfahren aufgebracht wird (siehe 22).
  • Bei diesem Beispiel wurde Bleizirkonat-Titanat (PZT) als das keramische Material verwendet, das zu dem piezoelektrischen Material wird. Ein Extrusionsgießverfahren und andere verschiedene Verfahren außer dem Rakelmesser-Verfahren, das bei diesem Beispiel verwendet wird, können als das Gießverfahren des Grünlings A110 verwendet werden.
  • Dann werden zwei Arten aus einem ersten Plättchen A51 und einem zweiten Plättchen A52 vorbereitet (siehe 23(a) 23(b)), die das Zwischenlaminat A100 konfigurieren.
  • Wie dies in der 22 gezeigt ist, werden an den ersten Plättchen A51 und an den zweiten Plättchen A52 das Elektrodenmaterial A20 an Abschnitten siebgedruckt, an denen die inneren Elektrodenlagen A21, A22 an den ausgeschnittenen Bereichen A50 an dem Grünling A110 ausgebildet werden. Dann werden an ausgeschnittenen Bereichen A50 die Abstandslagen A111 mit der selben Dicke wie das Elektrodenmaterial A20 an Abschnitten siebgedruckt, an denen das Elektrodenmaterial A20 nicht gedruckt wurde, und es werden anders gesagt die Nicht- Polteile A29 ausgebildet, damit die gedruckten Höhen der Abschnitte, an denen das Elektrodenmaterial A20 siebgedruckt wurde, ungefähr mit den gedruckten Höhen der anderen Abschnitte übereinstimmen. Klebelagen A112 werden an dem Elektrodenmaterial A20 und den Abstandslagen A111 siebgedruckt, um eine Klebewirkung zu erhöhen, wenn die Plättchen A51, A52 gestapelt werden.
  • Wie dies in der 22 gezeigt ist, werden bei diesem Beispiel das Drucken für die ersten Plättchen A51 und das Drucken für die zweiten Plättchen A52 im Voraus in der Längsrichtung eines kontinuierlichen Grünlings A110 abwechselnd durchgeführt, um in wirksamer Weise mit dem Herausschneiden und Stapeln der Plättchen A51, A52 mit der Schneid/Stapel-Einrichtung vorzuschreiten, was später beschrieben wird.
  • Eine Legierungspaste aus Ag/Pd wurde als das Elektrodenmaterial A20 verwendet. Ein einziges Substrat wie zum Beispiel Ag/Pd, Cu und Ni oder eine Legierung wie zum Beispiel Cu/Ni außer dieser Legierung kann ebenfalls verwendet werden.
  • Der Schlamm, der den Grünling A110 konfiguriert, wurde als die Abstandslage A111 und die Klebelagen A112 verwendet.
  • Dann wurden das Herausschneiden der ausgeschnittenen Bereiche A50 an dem Grünling A110 und das Stapeln der Plättchen A51, A52, die durch Herausschneiden erhalten werden, parallel mit der Schneid/Stapel-Einrichtung durchgeführt (in den Figuren weggelassen), die so gebildet ist, dass sie das Herausschneiden und das Stapeln der Plättchen gleichzeitig durchführt.
  • Der Grünling A110, der an dem Trägerfilm A119 ausgebildet ist, wird am Anfang in die Schneid/Stapel-Einrichtung gelegt, und dann werden die herausgeschnittenen Bereiche A50 an den Grünling A110 herausgeschnitten, um die ersten Plättchen A51 und die zweiten Plättchen A52 zu erhalten, wie sie in den 23(A) , 23(B) gezeigt sind.
  • Wie dies in der 24 gezeigt ist, werden beide erhaltenen Plättchen A51, A52 abwechselnd gestapelt. Zu dieser Zeit werden Blätter A112 zum Ausbilden von Schutzlagen, die zu den Schutzlagen A12 werden, an beiden Enden der Plättchen A51 A52 in der Stapelrichtung gestapelt. Die Blätter A120 zum Ausbilden der Schutzlagen sind aus dem selben Material wie die Grünlinge A110 ausgebildet.
  • Auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Prozeduren wird das Zwischenlaminat erhalten, wie es in der 25 gezeigt ist. In der 25 sind zur Vereinfachung die Abstandslage A111 und die Klebelage A112 als eine einstückige Struktur mit dem Grünling A110 gezeigt, der aus dem selben Material zusammengesetzt ist.
  • [Schritt zum Aufbringen des Schlammes]
  • Dann wird der Schlamm A30 zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge vorbereitet.
  • Der Schlamm A30 zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge wird dadurch vorbereitet, dass Kohlenstoffpartikel als brennbare Partikel A4 und ein Lösemittel zum Einstellen der Viskosität des Elektrodenmaterials A20 in einen Zustand einer Paste hinzugefügt werden, die die Ag/Pd-Legierung enthält, und dass dieses gemischt wird. Der Gehalt der brennbaren Partikel A4 des Schlammes A30 zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge beträgt 12 Gew. %.
  • Wie dies in den 26 und 27 gezeigt ist, wird der vorbereitete Schlamm A30 zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge des Weiteren auf die seitlichen Bereiche A101, A102 des Zwischenlaminates A100 aufgebracht. Die durchschnittliche Dicke des aufgebrachten Schlammes A30 zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge betrug 12 μm. Ein Siebdruckverfahren wurde als ein Verfahren zum Aufbringen des Schlammes A30 zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge bei diesem Beispiel verwendet.
  • Andere vielfältige Verfahren können auch als ein Verfahren zum Aufbringen verwendet werden.
  • Bei diesem Beispiel wurden Kohlenstoffpartikel mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 6 μm als die brennbaren Partikel A4 verwendet. Außerdem können verkohlte organische Materialpartikel, Kunstharzpartikel und dergleichen außer den Kohlenstoffpartikeln verwendet werden. Von diesen Materialien kann nur eine Materialart verwendet werden, oder es können mehrere Materialarten verwendet werden, indem diese kombiniert werden.
  • Die verkohlten organischen Materialpartikel können dadurch erhalten werden, dass ein Pulver eines organischen Materiales verkohlt wird, oder dass ein verkohltes organisches Material geschliffen wird. Als das organische Material kann ein Polymermaterial wie zum Beispiel ein Kunstharz oder ein Granulatmaterial wie zum Beispiel Mais, Sojabohnen, Weizenmehl und dergleichen verwendet werden. In diesem Fall können die Herstellungskosten reduziert werden.
  • [Brennschritt]
  • Dann wird das Zwischenlaminat A100 durch Erwärmen entfettet. Die Erwärmungszustände sind ein allmähliches Anheben einer Temperatur auf 500°C über 80 Stunden, und dann wird diese für 5 Stunden aufrecht erhalten. Dadurch wird ein Binderkunstharz von nicht weniger als 90% beseitigt, das in dem Zwischenlaminat A100 enthalten ist.
  • Des Weiteren wird das entfettete Zwischenlaminat A100 gebrannt. Die Brennzustände sind ein allmähliches Anheben einer Temperatur auf 1065°C über 12 Stunden, dann wird diese für zwei Stunden aufrecht erhalten, und dann wird sie in einem Ofen allmählich abgekühlt. Dadurch wird das keramische Laminat A10 (siehe 30) erhalten.
  • Durch diesen Brennschritt werden die Grünlinge A110, die Abstandslagen A111 und die Klebelagen A112 in dem Zwischenlaminat A100 zu der piezoelektrischen Lage A11, und das Elektrodenmaterial A20 wird zu den inneren Elektrodenlagen A21, A22. Abschnitte der Abstandslagen A111, die durch Anfügen des Elektrodenmaterials A20 gedruckt sind, werden zu den Nicht-Polteilen A29. Die Schutzlage A12 werden an beiden Enden des keramischen Laminates A10 in der Stapelrichtung ausgebildet.
  • Wie dies in der 28 gezeigt ist, werden die Seitenelektroden A31, A32 mit den Senken und Vorsprüngen an den äußeren Flächen A312, A322 an den entsprechenden seitlichen Bereichen A101, A102 des keramischen Laminates A10 ausgebildet. Diese Seitenelektroden A31, A32 haben brennbare Abschnitte A41, die Spaltabschnitte sind, die durch Herausbrennen der brennbaren Partikel ausgebildet werden, die in dem Schlamm A30 zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge enthalten waren. Von diesen brennbaren Abschnitten A41 werden die brennbaren Abschnitte A41, die an den äußeren Flächen A312, A322 der Seitenelektroden A31, A32 münden, als Senkenabschnitte A313, A323 ausgebildet.
  • Hierbei wurden Zustände zum Ausbilden der Senkenabschnitte A313, A323 an den Seitenelektroden A31, A32 ausgewertet. Wie dies in der 29 gezeigt ist, wird an Schnittbereichen in der Achsrichtung der Seitenelektroden A31, A32 eine Gerade A60 optional von den seitlichen Bereichen A101, A102 des keramischen Laminates A10 zu den äußeren Flächen A312, A322 der Seitenelektrode gezogen. Wenn L eine Länge der Geraden A60 darstellt, und wenn A eine Summe der Längen (a1, a2, a3,...) von Spaltabschnitten (brennbare Abschnitte A41 bei diesem Beispiel) darstellt, die an der Geraden A60 vorhanden sind, dann war A/L bei diesem Beispiel zwischen 0,4 und 0,5.
  • [Schritt zum Verbinden der äußeren Elektroden]
  • Wie dies in der 30 gezeigt ist, wird dann das elektrisch leitende Klebemittel A33 an den Seitenelektroden A31, A32 aufgebracht, die an den seitlichen Bereichen A101, A102 des keramischen Laminates A10 ausgebildet sind. Zu dieser Zeit wird das elektrisch leitende Klebemittel A33, wie es in der 31 gezeigt ist, so aufgebracht, dass es in die Senkenabschnitte A313, A323 drängt, die an den seitlichen Bereichen A312, A322 der Seitenelektroden A31, A32 ausgebildet sind.
  • Wie dies in der 32 gezeigt ist, werden die äußeren Elektroden A34 an dem elektrisch leitenden Klebemittel A33 angeordnet, und dann wird das elektrisch leitende Klebemittel A33 durch Wärme getrocknet, um die äußeren Elektroden A34 zu verbinden.
  • Bei diesem Beispiel wurde eine Zusammensetzung, in der Ag als elektrisch leitendes Füllmittel in einem Epoxid-Kunstharz als ein isolierendes Kunstharz dispergiert ist, als das elektrisch leitende Klebemittel A33 verwendet. Als das isolierende Kunstharz können verschiedene Arten von Kunstharze wie zum Beispiel ein Silikon-Kunstharz, ein Urethan-Kunstharz, ein Polyimid-Kunstharz oder der gleichen außer den vorstehend beschriebenen Materialien ebenfalls verwendet werden. Als das elektrisch leitende Füllmittel kann Platin, Kupfer, Nickel und der gleichen außer dem vorstehend beschriebenen Material ebenfalls verwendet werden.
  • Als die äußeren Elektroden A34 wird ein expandiertes Metall in der Form eines Gitters verwendet, das aus einer Metallplatte verarbeitet wurde. Ein gestanztes Metall oder der gleichen außer dem vorstehend beschriebenen Material kann ebenfalls verwendet werden.
  • Schließlich wird ein gesamter Seitenumfang des keramischen Laminates A10 mit dem isolierenden Kunstharz A35 vergossen (in den Figuren weggelassen), um das laminierte piezoelektrische Element A1 fertig zu stellen, das in der 19 beschrieben ist.
  • Bei diesem Beispiel wurde ein Silikon-Kunstharz als das isolierende Kunstharz A35 verwendet. Es kann auch ein Polyimid- Kunstharz, ein Epoxid-Kunstharz und der gleichen außer diesem Material verwendet werden.
  • Vorgänge und Wirkungen des laminierten piezoelektrischen Elementes A1 bei diesem Beispiel werden dann folgendermaßen beschrieben.
  • Bei dem laminierten piezoelektrischen Element A1 von diesem Beispiel sind Senken und Vorsprünge an den äußeren Flächen A312, A322 der Seitenelektroden A31, A32 ausgebildet. Das elektrisch leitende Klebemittel A33 ist so angeordnet, dass es in die Senkenabschnitte A313, A323 der Senken und Vorsprünge dringt, die an den Seitenelektroden A31, A32 ausgebildet sind. Daher kann das elektrisch leitende Klebemittel A33 die Kontakteigenschaften und die Klebeeigenschaften mit den Seitenelektroden A31, A32 verbessern. Anders gesagt kann die Ankerwirkung erreicht werden. Auf Grund dieser Ankerwirkung kann das elektrisch leitende Klebemittel A33 die engen Kontakteigenschaften und die Klebeeigenschaften erreichen, die den Versetzungen der piezoelektrischen Lagen A11 standhalten können, die während einer Antriebsperiode des laminierten piezoelektrischen Elementes A1 wiederholt auftreten. Daher kann das laminierte piezoelektrische Element A1 unterbinden, dass sich das elektrisch leitende Klebemittel A33 von den Oberflächen der Seitenelektroden A31, A32 abschält, und es kann eine elektrische Leitfähigkeit zwischen dem elektrisch leitenden Klebemittel A33 und den Seitenelektroden A31, A32 für eine lange Zeitperiode gewährleisten.
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, haben die Seitenelektroden A31, A32 Senken und Vorsprünge an den äußeren Flächen A312, A322. Daher ist der Bereich groß, in dem das elektrisch leitende Klebemittel A33 mit den Seitenelektroden A31, A32 in Kontakt ist. Dadurch kann das laminierte piezoelektrische Element A1 ebenfalls die elektrische Leitfähigkeit zwischen dem elektrisch leitenden Klebemittel A33 und den Seitenelektroden A31, A32 verbessern.
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, kann des Weiteren das elektrisch leitende Klebemittel A33 mit einer geringen Haftfestigkeit zum Beispiel auch verwendet werden, da es möglich ist, die Kontakteigenschaften und die Klebeeigenschaften des elektrisch leitenden Klebemittels A33 zu verbessern. Auch wenn das elektrisch leitende Klebemittel A33 auf Grund der Verwendung bei einer hohen Temperatur verschlechtert wird, kann das Abschälen des elektrisch leitenden Klebemittels A33 verhindert werden.
  • Des Weiteren ist bei diesem Beispiel die durchschnittliche Tiefe der Senkenabschnitte A313, A323 der Senken und Vorsprünge an den Seitenelektroden A31, A32 in einem Bereich zwischen 3 μm und 5 μm. Daher kann das elektrisch leitende Klebemittel A33 die Ankerwirkung ausreichend bewirken.
  • Bei dem Verfahren zum Herstellen des laminierten piezoelektrischen Elementes A1 enthalten die brennbaren Partikel A4 Kohlenstoffpartikel. Daher können bei dem Brennschritt die brennbaren Partikel A4 durch Brennen sicher herausgebrannt werden, und die Senken und Vorsprünge können an den äußeren Flächen A312, A322 der Seitenelektroden A31, A32 sicher ausgebildet werden.
  • Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der brennbaren Partikel A4 beträgt 6 μm. Daher können die Senken und Vorsprünge an den äußeren Flächen A312, A322 an den Seitenelektroden A31, A32 ausreichend ausgebildet werden, und es wird einfach, dass elektrisch leitende Klebemittel A33 in einem Zustand anzuordnen, bei dem es in die Senkenabschnitte A313, A323 der Seitenelektroden A31, A32 dringt.
  • Der Schlamm A30 zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge enthält die brennbaren Partikel A4 mit 12 Gew. %. Daher können die Senken und Vorsprünge in ausreichender Weise an den äußeren Flächen A312, A322 an den Seitenelektroden A31, A32 ausgebildet werden.
  • Des Weiteren enthält der Schlamm A30 zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge das selbe elektrisch leitende Material wie das Elektrodenmaterial A20. Daher werden die Seitenelektroden A31, A32 und die inneren Elektrodenlagen A21, A22 dadurch gebildet, dass sie das selbe elektrisch leitende Material enthalten.
  • Dadurch kann die elektrische Leitfähigkeit zwischen den Seitenelektroden A31, A32 und den inneren Elektrodenladen A21, A22 verbessert werden, die in einem gegenseitigen Kontakt ausgebildet sind.
  • Somit kann das laminierte piezoelektrische Element A1 von diesem Beispiel die Erzeugung von Defekten unterbinden, und es hat eine ausgezeichnete Haltbarkeit und Zuverlässigkeit auch während einer langen Gebrauchszeit.
  • Auch wenn das keramische Laminat A10 bei diesem Beispiel eine Nicht-Polstruktur in seinem Inneren aufweist, in denen Teile der Enden der inneren Elektrodenlagen A21, A22 nicht frei liegen, kann es eine Struktur aufweisen, bei der die gesamten Enden der inneren Elektrodenlagen A21, A22 an den seitlichen Bereichen frei liegen.
  • Das Zwischenlaminat A100 und der Schlamm A30 zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge wurden als ein Stück gebrannt. Jedoch können beide auch getrennt gebrannt werden. Anders gesagt ist es auch möglich, dass das keramische Laminat A10 dadurch erhalten wird, dass das Zwischenlaminat A100 gebrannt wird, und dass dann der Schlamm A30 zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge an den seitlichen Bereichen A101, A102 des keramischen Laminates A10 aufgebracht und gebrannt wird.
  • Wie dies in der 33 gezeigt ist, können bei dem keramischen Laminat A10 Schlitzabschnitte A19 mit einer Schlitzform auch ausgebildet werden, die mit eingesunkenen Kanälen in einer Richtung ihrer Umfänge versehen sind. In diesem Fall können Risse oder dergleichen unterbunden werden, die im Inneren des keramischen Laminates A10 auf Grund der Versetzungen der piezoelektrischen Lagen A11 auftreten. Diese Schlitzabschnitte A19 können auch an allen Zwischenabschnitten der inneren Elektrodenlagen A21, A22 ausgebildet sein, wie dies in der 33 gezeigt ist. Die Schlitzabschnitte können an anderen unterschiedlichen Orten ausgebildet sein. Diese Schlitzabschnitte A19 können zum Beispiel durch Drucken eines brennbaren Materials ausgebildet werden, dass durch Brennen an dem Grünling A110 im Voraus herausgebrannt wird.
  • Beispiel 4
  • Dieses Beispiel ist ein Beispiel auf der Grundlage des laminierten piezoelektrischen Elementes A1 bei dem Beispiel 3 gemäss dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei dem eine Konfiguration der Seitenelektroden A31, A32 abgewandelt wurde.
  • Wie dies in der 35 gezeigt ist, sind bei diesem Beispiel die Seitenelektroden A31, A32 jeweils mit zwei Lagen einer Basislage A310, A320 konfiguriert, die an ihren unteren Lagenabschnitten ausgebildet sind, und mit zwei Lagen A311, A321 mit Senken und Vorsprüngen, die an ihren oberen Lagenabschnitten ausgebildet sind. Die Lagen A311, A321 der Senken und Vorsprünge enthalten im Inneren die brennbaren Abschnitte A41, die später beschrieben werden, und die Senken und Vorsprünge an ihren äußeren Flächen, das heißt an den äußeren Flächen A312, A322 der Seitenelektroden A31, A32. Diese Senken und Vorsprünge haben Senkenabschnitte A313, A323. Die Basislagen A310, A320 sind aus der selben Legierung aus Ag/Pd wie die inneren Elektrodenlagen A21, A22 konfiguriert.
  • Andere Punkte sind gleich wie bei dem Beispiel 3.
  • Ein Verfahren zum Herstellen des laminierten piezoelektrischen Elementes A1 von diesem Beispiel wird dann des Weiteren beschrieben.
  • Bei dem Herstellungsverfahren von diesem Beispiel wird bei dem Schritt zum Aufbringen des Schlammes, wie er in der 34 gezeigt ist, ein Basisschlamm A300, in dem der Gehalt der brennbaren Partikel 0 beträgt und der das selbe elektrisch leitende Material wie das Elektrodenmaterial A20 enthält, an den seitlichen Bereichen A101, A102 des Zwischenlaminates A100 aufgebracht. Dann wird der Schlamm A30 zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge auf dem Basisschlamm A300 aufgebracht.
  • Bei dem Brennschritt wird das Zwischenlaminat A100 gebrannt, und dann, wie dies in der 35 gezeigt ist, die Seitenelektroden A31, A32, die jeweils aus zwei Lagen mit den Basislagen A310, A320 und Lagen A311, A320 mit Senken und Vorsprüngen an den seitlichen Bereichen A101, A102 des keramischen Laminates A10 zusammen gesetzt sind. Die Lagen A311, A321 der Senken und Vorsprünge der Seitenelektroden A31, A32 haben brennbarere Abschnitte A41, die Spaltabschnitte sind, die durch das Herausbrennen der brennbaren Partikel A4 ausgebildet werden. Von den brennbaren Abschnitten A41 werden die brennbaren Abschnitte A41, die an den äußeren Flächen A312, A322 der Seitenelektroden A31, A32 geöffnet sind, als die Senkenabschnitte A313, A323 ausgebildet.
  • Anderes ist gleich wie bei dem Herstellungsverfahren des Beispieles 3.
  • In diesem Fall sind an den Seitenelektroden A31, A32 keine brennbaren Abschnitte A41 in den Basislagen A310, A320 an jener Seite ausgebildet, die mit den seitlichen Bereichen A101, A102 des keramischen Laminates A10 in Kontakt ist. Dadurch kann die elektrische Leitfähigkeit zwischen den Basislagen A310, A320 und den inneren Elektrodenlagen A21, A22 verbessert werden, das heißt zwischen den Seitenelektroden A31, A32 und den inneren Elektrodenlagen A21, A22.
  • Der Basisschlamm A300 enthält das selbe elektrisch leitende Material wie das Elektrodenmaterial A20. Daher werden die Basislagen A310, A320 und die inneren Elektrodenlagen A21, A22 dadurch gebildet, dass sie das selbe elektrisch leitende Material enthalten. Dadurch kann die vorstehend erwähnte Wirkung weiter verbessert werden.
  • Andere Vorgänge und Wirkungen sind gleich wie die Wirkungen des Beispieles 3.
  • Bei diesem Beispiel kann als der Basisschlamm A300 ein Schlamm verwendet werden, der brennbare Partikel A4 enthält, auch wenn ein Schlamm ohne brennbare Partikel verwendet wurde. Jedoch ist es vorzuziehen, dass der Gehalt der brennbaren Partikel geringer als bei dem Schlamm A30 zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge ist. Wenn der Gehalt der brennbaren Partikel für den Basisschlamm A300 größer als bei dem Schlamm A30 zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge ist, dann besteht die Möglichkeit, dass die vorstehend beschriebenen Wirkungen nicht erhalten werden.
  • Beispiel 5
  • Dieses Beispiel ist ein Beispiel, bei dem das laminierte piezoelektrische Element 1 (A1) des Beispieles 1 (Beispiel 3) als ein piezoelektrischer Aktuator für eine Einspritzvorrichtung 6 verwendet wird.
  • Die Einspritzvorrichtung 6 von diesem Beispiel, wie sie in der 36 gezeigt ist, ist eine Einspritzvorrichtung, die bei einem Common-Rail-Einspritzsystem einer Dieselkraftmaschine verwendet wird.
  • Diese Einspritzvorrichtung 6, wie sie in der selben Fig. gezeigt ist, hat ein oberes Gehäuse 62, an dem das laminierte piezoelektrische Element 1 (A1) als ein Antriebsteil angebracht ist, und ein unteres Gehäuse 63, das an dem unteren Ende des oberen Gehäuses befestigt ist, an dem ein Einspritzdüsenabschnitt 64 im Inneren ausgebildet ist.
  • Das obere Gehäuse 62 hat ungefähr eine Form eines runden Zylinders, und das laminierte piezoelektrische Element 1 (A1) ist im Inneren eines Längsloches 621 eingefügt und befestigt, das gegenüber der Mittelachse dezentriert ist.
  • An der Seite des Längsloches 621 ist parallel ein Hochdruckkraftstoffkanal 622 angeordnet, und dessen oberes Ende ist mit einem Verbindungskanal durch ein Kraftstoffeinführungsrohr 623 versehen, der an einer oberen Seite des oberen Gehäuses 62 zu einer äußeren Common-Rail vorsteht (in der 36 weggelassen).
  • Das obere Gehäuse 62 ist außerdem mit einem Kraftstoffausflussrohr 625 mit einem Kanal versehen, der mit einem Auslasskanal 624 in Verbindung ist, und der aus dem Kraftstoffausflussrohr 625 herausströmende Kraftstoff kehrt zu einem Kraftstoffbehälter zurück (in der 36 weggelassen).
  • Der Auslasskanal 624 ist durch einen Spalt 60 zwischen dem Längsloch 621 und dem Antriebsteil (dem laminierten piezoelektrischen Element) 1 (A1) mit einem Kanal versehen, der mit einem 3-Wege-Ventil 651, was später beschrieben wird, über einen Kanal (in der 36 weggelassen) in Verbindung ist, der sich von diesem Spalt 60 nach unten in dem oberen Gehäuse 62 und dem unteren Gehäuse 63 erstreckt.
  • Der Einspritzdüsenabschnitt 64 hat eine Düsennadel 641, die in einem Kolbenkörper 631 nach oben oder nach unten gleitet, und einen Einspritzschlitz 643, der den Hochdruckkraftstoff, der von einem Kraftstoffreservoir 642 zugeführt wird, welcher durch die Düsennadel 641 geöffnet/geschlossen wird, in einen entsprechenden Zylinder der Kraftmaschinen einspritzt. Das Kraftstoffreservoir 642 ist an dem Umfang des mittleren Abschnittes der Düsennadel 641 versehen, und ein unterer Endabschnitt des Hochdruckkraftstoffkanals 622 mündet hier. Die Düsennadel 641 nimmt einen Kraftstoffdruck in der Ventilöffnungsrichtung von dem Kraftstoffreservoir 642 auf, und sie nimmt ebenfalls einen Kraftstoffdruck in der Ventilschließrichtung aus einer Staudruckkammer 644 auf, die gegenüber dem oberen Endbereich vorgesehen ist. Wenn der Druck der Staudruckkammer 644 verringert wird, dann wird die Düsennadel 641 angehoben, der Einspritzschlitz 643 wird geöffnet und der Kraftstoff wird eingespritzt.
  • Der Druck der Staudruckkammer 644 wird durch das 3-Wege-Ventil 651 erhöht oder verringert. Das 3-Wege-Ventil 651 ist so konfiguriert, dass es wahlweise mit einem Verbindungskanal mit der Staudruckkammer 644 und dem Hochdruckkraftstoffkanal 622 oder dem Auslasskanal 624 versehen ist. Ein Ventilelement mit der Form einer Kugel, das einen Anschluss öffnet oder schließt, der über einen Kanal mit dem Hochdruckkraftstoffkanal 622 oder dem Auslasskanal 624 in Verbindung ist, ist hier vorgesehen. Dieses Ventilelement wird durch den Antriebsteil 1 (A1) über einen Kolben 652 mit einem großen Durchmesser angetrieben, der an einer unteren Position des Antriebsteiles angeordnet ist, durch eine Öldruckkammer 653 und einen Kolben 654 mit kleinem Durchmesser.
  • Bei diesem Beispiel wird das laminierte piezoelektrische Element 1 (A1) gemäß Beispiel 1 (Beispiel 3) als eine Antriebsquelle der Einspritzvorrichtung 6 mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration verwendet. Das laminierte piezoelektrische Element 1 hat gemäß der vorstehenden Beschreibung eine ausgezeichnete Haltbarkeit und Zuverlässigkeit. Das laminierte piezoelektrische Element A1 hat eine Struktur mit einer ausgezeichneten Haltbarkeit und Isolierung. Daher kann die Funktion der gesamten Einspritzvorrichtung 6 verbessert werden.
  • Ein laminiertes piezoelektrisches Element 1 hat ein keramisches Laminat 10 mit piezoelektrischen Lagen 11, die aus einem piezoelektrischen Material zusammengesetzt sind, und mit inneren Elektrodenlagen 21, 22 mit einer elektrischen Leitfähigkeit, die abwechselnd gestapelt sind, wobei äußere Elektroden mit seitlichen Bereichen 103 des keramischen Laminates 10 verbunden sind, und wobei die gesamten seitlichen Bereiche 103 des keramischen Laminates 10 mit einem isolierenden Kunstharz 35 vergossen sind. Ein laminiertes piezoelektrisches Element A1 hat ein keramisches Laminat A10 mit piezoelektrischen Lagen A11, die aus einem piezoelektrischen Material zusammengesetzt sind, und mit inneren Elektrodenlagen A21, A22 mit einer elektrischen Leitfähigkeit, die abwechselnd gestapelt sind, wobei ein Paar Seitenelektroden A31, A32 an seitlichen Bereichen A101, A102 des keramischen Laminates A10 vorgesehen sind, und wobei äußere Elektroden A34 mit den Seitenelektroden A31, A32 über ein elektrisch leitendes Klebemittel A33 verbunden sind, wobei die Seitenelektroden A31, A32 Senken und Vorsprünge an ihren äußeren Flächen A312, A322 aufweisen, und wobei das elektrisch leitende Klebemittel A33 in einem Zustand angeordnet ist, bei dem es in die Senkenabschnitte A313, A323 der Senken und Vorsprünge von den Oberflächen der Seitenelektroden A31, A32 dringt.

Claims (16)

  1. Laminiertes piezoelektrisches Element mit einem keramischen Laminat mit piezoelektrischen Lagen, die aus einem piezoelektrischen Material zusammengesetzt sind, und mit inneren Elektrodenlagen mit einer elektrischen Leitfähigkeit, die abwechselnd gestapelt sind, wobei äußere Elektroden mit seitlichen Bereichen des keramischen Laminates verbunden sind, und wobei die gesamten seitlichen Bereiche des keramischen Laminates mit einem isolierenden Kunstharz vergossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ankerlage mit Senken und Vorsprünge an ihrer äußeren Fläche an einer Oberflächenlage des keramischen Laminates ausgebildet ist, die mit dem isolierenden Kunstharz in Kontakt ist.
  2. Laminiertes piezoelektrisches Element gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine durchschnittliche Tiefe der Senkenabschnitte der Senken und Vorsprünge an der Ankerlage in einem Bereich von 2 μm bis 10 μm ist.
  3. Laminiertes piezoelektrisches Element gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das laminierte piezoelektrische Element ein piezoelektrischer Aktuator für eine Einspritzvorrichtung ist, der als eine Antriebsquelle der Einspritzvorrichtung verwendet wird.
  4. Verfahren zum Herstellen eines laminierte piezoelektrischen Elementes mit einem keramischen Laminat mit piezoelektrischen Lagen, die aus einem piezoelektrischen Material zusammengesetzt sind, und mit inneren Elektrodenlagen mit einer elektrischen Leitfähigkeit, die abwechselnd gestapelt sind, wobei äußere Elektroden mit seitlichen Bereichen des keramischen Laminates verbunden sind und wobei die gesamten seitlichen Bereiche des keramischen Laminates mit einem isolierenden Kunstharz vergossen sind, gekennzeichnet durch einen Schritt zum Ausbilden eines Zwischenlaminates durch abwechselndes Stapeln von Grünlingen, die zu den piezoelektrischen Lagen werden, und eines Elektrodenmateriales, das zu den inneren Elektrodenlagen wird, einen Schritt zum Aufbringen eines Schlammes zum Ausbilden einer Ankerlage, der brennbare Partikel enthält, die bei einem nachfolgenden Brennen herausgebrannt werden, und der ein keramisches Rohmaterial enthält, das mit der piezoelektrischen Lage an den seitlichen Bereichen des Zwischenlaminates mit Ausnahme zumindest an Elektrodenanordnungsabschnitten zum Anordnen der äußeren Elektroden zu integrieren ist, einen Brennschritt zum Erhalten des keramischen Laminates durch Brennen des Zwischenlaminates und zum Ausbilden der Ankerlage mit den Senken und Vorsprüngen an dessen äußerer Fläche an den seitlichen Bereichen des keramischen Laminates durch Brennen des Schlammes, einen Schritt zum Verbinden der äußeren Elektroden mit den Elektrodenanordnungsabschnitten des keramischen Laminates, und einen Gießschritt zum Vergießen der gesamten seitlichen Bereiche des keramischen Laminates mit dem isolierenden Kunstharz.
  5. Verfahren zum Herstellen eines laminierten piezoelektrischen Elementes gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die brennbaren Partikel, die in dem Schlamm enthalten sind, zumindest entweder Kohlenstoffpartikel oder verkohlte organische Materialpartikel aufweisen.
  6. Verfahren zum Herstellen eines laminierten piezoelektrischen Elementes gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein durchschnittlicher Partikeldurchmesser der brennbaren Partikel in einem Bereich von 2 μm bis 10 μm ist.
  7. Verfahren zum Herstellen eines laminierten piezoelektrischen Elementes gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Abschnitte zum Ausbilden von Schutzlagen an beiden Enden des Zwischenlaminates in einer Stapelrichtung ausgebildet werden, indem Grünlinge zum Ausbilden von Schutzlagen gestapelt werden, bei dem Schritt zum Aufbringen des Schlammes der Schlamm auch an einer äußeren Fläche der Abschnitte zum Ausbilden der Schutzlagen aufgebracht wird, vor dem Brennschritt ein Schritt zum Aufbringen eines Seitenelektrodenmateriales zum Ausbilden der Seitelektroden an den Elektrodenanordnungsabschnitten des Zwischenlaminates durchgeführt wird, bei dem Brennschritt die Ankerlage an seitlichen Bereichen des Zwischenlaminates einschließlich der Schutzlagen ausgebildet wird, und dass die Seitenelektroden durch Brennen des Seitenelektrodenmateriales ausgebildet werden, und bei dem Schritt zum Verbinden der äußeren Elektroden ein elektrisch leitendes Klebemittel so auf die Seitenelektroden aufgebracht wird, dass ein Maß in der Stapelrichtung größer als ein Maß für die Seitenelektroden wird, und dass die äußeren Elektroden über das elektrisch leitende Klebemittel verbunden werden.
  8. Laminiertes piezoelektrisches Element mit einem keramischen Laminat mit piezoelektrischen Lagen, die aus einem piezoelektrischen Material zusammen gesetzt sind, und mit inneren Elektrodenlagen mit einer elektrischen Leitfähigkeit, die abwechselnd gestapelt sind, wobei ein Paar Seitenelektroden an seitlichen Bereichen des keramischen Laminates vorgesehen sind, und wobei äußere Elektroden mit den Seitenelektroden über ein elektrisch leitendes Klebemittel verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenelektroden Senken und Vorsprünge an ihren äußeren Flächen aufweisen, und das elektrisch leitende Klebemittel in einem Zustand angeordnet ist, bei dem es in die Senkenabschnitte der Senken und Vorsprünge von Oberflächen der Seitenelektroden dringt.
  9. Laminiertes piezoelektrisches Element gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine durchschnittliche Tiefe der Senkenabschnitte der Senken und Vorsprünge an den Seitenelektroden in einem Bereich von 1 μm bis 8 μm ist.
  10. Laminiertes piezoelektrisches Element gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenelektroden so ausgebildet sind, dass A/L zwischen 0,1 bis 0,6 ist, wobei L eine Länge einer Geraden darstellt, die optional schräg von der Innenseite zur Außenseite eines Querschnittes in der Achsrichtung der Seitenelektroden gezogen ist, und wobei A eine Summe der Längen der Spaltabschnitte darstellt, die an der Geraden vorhanden sind.
  11. Laminiertes piezoelektrisches Element gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das laminierte piezoelektrische Element ein piezoelektrischer Aktuator für eine Einspritzvorrichtung ist, der als eine Antriebsquelle der Einspritzvorrichtung verwendet wird.
  12. Verfahren zum Herstellen eines laminiertes piezoelektrischen Elementes mit einem keramischen Laminat mit piezoelektrischen Lagen, die aus einem piezoelektrischen Material zusammengesetzt sind, und mit inneren Elektrodenlagen mit einer elektrischen Leitfähigkeit, die abwechselnd gestapelt sind, wobei ein Paar Seitenelektroden an seitlichen Bereichen des keramischen Laminates vorgesehen ist, und wobei äußere Elektroden mit den Seitenelektroden über ein elektrische leitendes Klebemittel verbunden sind, gekennzeichnet durch: einen Schritt zum Ausbilden eines Zwischenlaminates durch abwechselndes Stapeln von Grünlingen, die zu den piezoelektrischen Lagen und den inneren Elektrodenlagen werden, einen Schritt zum Aufbringen eines Schlammes zum Ausbilden von Senken und Vorsprüngen, der brennbare Partikel enthält, die durch späteres Brennen herausgebrannt werden, und der das elektrisch leitende Material enthält, an den seitlichen Bereichen des Zwischenlaminates, einen Brennschritt zum Erhalten des keramischen Laminates durch Brennen des Zwischenlaminates und zum Ausbilden der Seitenelektroden mit den Senken und Vorsprüngen an den äußeren Flächen an den seitlichen Bereichen des keramischen Laminates durch Brennen des Schlammes zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge, und einen Schritt zum Verbinden der äußeren Elektroden zum Aufbringen des elektrisch leitenden Klebemittels an den Seitenelektroden und zum Verbinden der äußeren Elektroden.
  13. Verfahren zum Herstellen eines laminierten piezoelektrischen Elementes gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die brennbaren Partikel zumindest Kohlenstoffpartikel, verkohlte organische Materialpartikel oder Kunstharzpartikel aufweisen.
  14. Verfahren zum Herstellen eines laminierten piezoelektrischen Elementes gemäß Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein durchschnittlicher Partikeldurchmesser der brennbaren Partikel in einem Bereich von 2 μm bis 10 μm ist.
  15. Verfahren zum Herstellen eines laminierten piezoelektrischen Elementes gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlamm zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge die brennbaren Partikel zwischen 3 Gew.% und 25 Gew.% enthält.
  16. Verfahren zum Herstellen eines laminierten piezoelektrischen Elementes gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Schritt zum Aufbringen des Schlammes ein Basisschlamm, der ein elektrisch leitendes Material und auch die brennbaren Partikel enthält, deren Gehalt geringer als der Gehalt der brennbaren Partikel in dem Schlamm zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge oder Null ist, an den seitlichen Bereichen des Zwischenlaminates aufgebracht wird, und dass dann der Schlamm zum Ausbilden der Senken und Vorsprünge auf den Basisschlamm aufgebracht wird.
DE102006000024A 2005-01-25 2006-01-24 Laminiertes piezoelektrisches Element und Verfahren zu seiner Herstellung Withdrawn DE102006000024A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005017300A JP2006210423A (ja) 2005-01-25 2005-01-25 積層型圧電素子及びその製造方法
JP2005-017300 2005-01-25
JP2005255123A JP2007067346A (ja) 2005-09-02 2005-09-02 積層型圧電素子及びその製造方法
JP2005-255123 2005-09-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006000024A1 true DE102006000024A1 (de) 2006-08-31

Family

ID=36794278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006000024A Withdrawn DE102006000024A1 (de) 2005-01-25 2006-01-24 Laminiertes piezoelektrisches Element und Verfahren zu seiner Herstellung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006000024A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010043677A1 (de) * 2008-10-16 2010-04-22 Continental Automotive Gmbh Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines piezokörpers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010043677A1 (de) * 2008-10-16 2010-04-22 Continental Automotive Gmbh Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines piezokörpers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005061816B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines gestapelten piezoelektrischen Elements
DE102005056900B4 (de) Laminiertes piezoelektrisches Element
DE10163005A1 (de) Piezoelektrische Vorrichtung und deren Herstellungsverfahren
DE102005040900B4 (de) Gestapeltes piezoelektrisches Element, dessen Herstellungsverfahren und elektrisch leitendes Haftmittel
DE10256980B4 (de) Herstellverfahren für einen gestapelten keramischen Körper
DE1776142A1 (de) Elektromechanischer Wandler
EP0978148B1 (de) Piezoelektrischer aktor
DE69031839T2 (de) Geschichtete Keramikanordnung und Verfahren zur deren Herstellung
DE102006035470A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Schichtelements
DE10164171A1 (de) Piezoelektrischer Aktuator mit von piezoelektrischer Einrichtung getrenntem Isolierelement
DE10164246A1 (de) Piezoelektrische Einrichtung für eine Einspritzvorrichtung, Verfahren zu ihrer Herstellung und eine Einspritzvorrichtung
DE10023980B4 (de) Keramikschichtkörper, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung bei einem Gasfühlerelement
DE102005057767A1 (de) Hohles laminiertes piezoelektrisches Element sowie Herstellungsverfahren dafür
DE102005035158A1 (de) Geschichtetes piezoelektrisches Element und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102004026572A1 (de) Herstellungsverfahren für piezoelektrisches Schichtelement
DE102008041061A1 (de) Piezoelektrisches Schichtelement
DE10254450A1 (de) Piezoelektrische Vorrichtung der Stapelart, Verfahren zum Herstellen derselben und Einspritzeinrichtung
EP1949465A1 (de) Piezoaktor und verfahren zur herstellung desselben
DE102007000210A1 (de) Piezoelektrische Betätigungsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung derselben
DE19959169C2 (de) Mikroaktuator sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE102004018100B4 (de) Gestapeltes piezoelektrisches Element
DE102006000024A1 (de) Laminiertes piezoelektrisches Element und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102008042232A1 (de) Laminiertes piezoelektrisches Element und Verfahren, dieses herzustellen
DE102008043651A1 (de) Piezoelektrisches Schichtelement
DE10260854A1 (de) Piezoaktor

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20120801