DE102009013125A1 - Piezoaktor in Vielschichtbauweise und Verfahren zum Befestigen einer Außenelektrode bei einem Piezoaktor - Google Patents

Piezoaktor in Vielschichtbauweise und Verfahren zum Befestigen einer Außenelektrode bei einem Piezoaktor Download PDF

Info

Publication number
DE102009013125A1
DE102009013125A1 DE102009013125A DE102009013125A DE102009013125A1 DE 102009013125 A1 DE102009013125 A1 DE 102009013125A1 DE 102009013125 A DE102009013125 A DE 102009013125A DE 102009013125 A DE102009013125 A DE 102009013125A DE 102009013125 A1 DE102009013125 A1 DE 102009013125A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piezoelectric actuator
coating
diffusion
outer electrode
actuator according
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.)
Ceased
Application number
DE102009013125A
Other languages
English (en)
Inventor
Franz Dr. Rinner
Markus Weiglhofer
Marion Dr. Ottlinger
Reinhard Dr. Gabl
Martin Dr. Galler
Christoph Dr. Auer
Georg Dr. Kügerl
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.)
TDK Electronics AG
Original Assignee
Epcos AG
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
Application filed by Epcos AG filed Critical Epcos AG
Priority to DE102009013125A priority Critical patent/DE102009013125A1/de
Priority to PCT/EP2010/053310 priority patent/WO2010103127A1/de
Publication of DE102009013125A1 publication Critical patent/DE102009013125A1/de
Ceased 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
    • H10N30/06Forming electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H10N30/063Forming interconnections, e.g. connection electrodes of multilayered piezoelectric or electrostrictive parts

Landscapes

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

Abstract

Es wird ein Piezoaktor in Vielschichtbauweise angegeben, bei dem auf wenigstens einen Teilbereich der Außenseite (21, 21a, 21b) eine Grundmetallisierung (4) aufgebracht ist. Über der Grundmetallisierung (4) ist eine Beschichtung (5) aufgebracht, die wenigstens eine diffusionshemmende Schicht (51) aufweist. Die diffusionshemmende Schicht (51) hemmt die Diffusion eines Bestandteils eines Lotes durch die diffusionshemmende Schicht (51). Weiterhin wird ein Verfahren zum Befestigen einer Außenelektrode bei einem Piezoaktor angegeben, bei dem auf eine Grundmetallisierung (4) eine Beschichtung (5) aufgesputtert und eine Außenelektrode (7, 7a, 7b) mittels eines Lots befestigt wird.

Description

  • Es wird ein Piezoaktor in Vielschichtbauweise angegeben, der einen Stapel aus piezoelektrischen Schichten und dazwischen angeordneten Elektrodenschichten aufweist. Die Elektrodenschichten können mittels Außenelektroden elektrisch kontaktiert werden, die an den Außenseiten des Stapels befestigt sind. Beim Anlegen einer Spannung zwischen benachbarte Elektrodenschichten dehnt sich der Piezoaktor entlang des elektrischen Feldes aus. Derartige Piezoaktoren können beispielsweise zum Betätigen eines Einspritzventils in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden.
  • In der Druckschrift EP 9844678 B1 ist ein Piezoaktor mit einer am Stapel befestigten Außenelektrode angegeben.
  • Es ist eine zu lösende Aufgabe, eine Außenelektrode möglichst zuverlässig an der Außenseite des Stapels zu befestigen.
  • Es wird ein Piezoaktor in Vielschichtbauweise mit einem Stapel aus piezoelektrischen Schichten und dazwischen angeordneten Elektrodenschichten angegeben. Auf wenigstens einem Teilbereich der Außenseite des Stapels ist eine Grundmetallisierung aufgebracht. Über der Grundmetallisierung ist eine Beschichtung aufgebracht, die wenigstens eine diffusionshemmende Schicht aufweist. Die diffusionshemmende Schicht ist dazu geeignet, die Diffusion eines Bestandteils eines Lots durch die Schicht hindurch zu hemmen.
  • Vorzugsweise sind die piezoelektrischen Schichten und die Elektrodenschichten des Stapels gemeinsam gesintert und bilden einen monolithischen Sinterkörper. Für die piezoelektrischen Schichten werden beispielsweise dünne Folien, die ein piezokeramisches Material wie Blei-Zirkonat-Titanat (PZT) enthalten, verwendet. Zur Bildung der Elektrodenschichten kann in einem Siebdruckverfahren eine Metallpaste, zum Beispiel eine Silber-Palladium-Paste oder eine kupferhaltige Paste auf die Folien aufgebracht werden. Die Folien werden anschließend gestapelt, verpresst und gemeinsam gesintert. Nach dem Sintern werden die piezoelektrischen Schichten polarisiert, so dass sie sich beim Anlegen einer Spannung zwischen benachbarte Elektrodenschichten entlang ihrer Polarisationsrichtung ausdehnen.
  • Zur elektrischen Kontaktierung der Elektrodenschichten kann auf wenigstens einen Teilbereich der Außenseite des Stapels eine Grundmetallisierung aufgebracht werden. Diese Grundmetallisierung wird vorzugsweise in Form einer Silber-Palladium-Paste oder einer kupferhaltigen Paste auf einen Teilbereich der Außenseite des Stapels aufgetragen und beim Sintern des Stapels mit eingebrannt. Vorzugsweise enthält die Paste neben ihren Grundbestandteilen einen Glasflussanteil, beispielsweise in Form von Bleioxid oder Siliziumdioxid. Dadurch kann eine teilweise Diffusion der Grundmetallisierung in die Keramik und, damit verbunden, eine Erhöhung der Haftfestigkeit der Grundmetallisierung an der Außenseite des Stapels erreicht werden.
  • Beispielsweise sind auf zwei gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels Grundmetallisierungen aufgebracht. Vorzugsweise sind die Grundmetallisierungen im Bereich sogenannter inaktiver Zonen aufgebracht, in denen sich entlang der Stapelrichtung benachbarte Elektrodenschichten nicht überlappen. Die Elektrodenschichten reichen abwechselnd bis zu einer der Seitenflächen heran und sind in Bezug auf die gegenüber liegende Seitenfläche in den Stapel zurückversetzt. Eine Grundmetallisierung, die auf eine inaktive Zone aufgebracht wird, steht nur mit jeder zweiten Elektrodenschicht in elektrischem Kontakt. Die weitere Grundmetallisierung, die auf einer weiteren inaktiven Zone aufgebracht ist, kontaktiert dann die anderen Elektrodenschichten. Auf diese Weise sind die Elektrodenschichten entlang der Stapelrichtung abwechselnd mit einer der Grundmetallisierungen elektrisch verbunden. Beim Anlegen einer elektrischen Spannung an die Grundmetallisierungen wird somit eine elektrische Spannung zwischen benachbarten Elektrodenschichten angelegt.
  • In den inaktiven Zonen, in denen sich benachbarte Elektrodenschichten nicht überlappen, ist das elektrische Feld im Vergleich zu den angrenzenden aktiven Zonen, in denen sich benachbarte Elektrodenschichten überlappen, vermindert. Dadurch dehnen sich die piezoelektrischen Schichten in den inaktiven Zonen weniger aus als in den aktiven Zonen. Dies kann zu mechanischen Verspannungen und schließlich zu Rissen im Piezoaktor führen. Setzen sich derartige Risse in die Grundmetallisierung hinein fort, kann dies dazu führen, dass die Elektrodenschichten nicht mehr zuverlässig elektrisch kontaktiert werden können. Um einen Ausfall des Piezoaktors zu vermeiden, sollten die Grundmetallisierung und die Außenelektrode möglichst zuverlässig am Stapel befestigt werden.
  • Zur elektrischen Kontaktierung der Elektrodenschichten ist vorzugsweise eine Außenelektrode angelötet.
  • Zum Schutz der Grundmetallisierung befindet sich zwischen der Grundmetallisierung und einem aufgebrachten Lot eine Beschichtung, die wenigstens eine diffusionshemmende Schicht enthält. Vorzugsweise hemmt die diffusionshemmende Schicht die Diffusion desjenigen Bestandteils eines Lots, der zum Ablegieren der Grundmetallisierung führen kann. Vorzugsweise ist die diffusionshemmende Schicht zur Hemmung der Diffusion von Zinn geeignet.
  • Bei einer Diffusion des Zinns zur Grundmetallisierung können sich Legierungen aus Zinn und einem Bestandteil der Grundmetallisierung bilden, was zu einer Schwächung der Grundmetallisierung führt.
  • Vorzugsweise enthält die diffusionshemmende Schicht Metalle aus der Menge Nickel, Titan und Wolfram.
  • Die diffusionshemmende Schicht kann auch als Metallschicht ausgebildet sein, d. h. ein oder mehrere Metalle als ihre Hauptbestandteile enthalten.
  • In einer Ausführungsform weist die Beschichtung eine weitere, untere Schicht auf, die direkt auf der Grundmetallisierung aufgebracht ist.
  • Vorzugsweise weist die untere Schicht eine besonders gute Haftfestigkeit auf der Grundmetallisierung auf.
  • Auf diese Weise kann eine besonders stabile Befestigung der Beschichtung mit der Grundmetallisierung erreicht werden. Beispielsweise enthält die untere Schicht Metalle aus der Menge Silber, Kupfer und Chrom.
  • In einer Ausführungsform weist die Beschichtung eine weitere, obere Schicht auf, die besonders gut lötbar ist.
  • Dadurch kann eine Außenelektrode mittels eines Lots zuverlässig an der Außenseite der Beschichtung befestigt werden. Die weitere, obere Schicht enthält beispielsweise Metalle aus der Menge Zinn, Silber, Kupfer und Gold.
  • Die verschiedenen Schichten der Beschichtung können dabei metallhaltige Schichten oder auch Metallschichten sein, d. h. ein oder mehrere Metalle als Hauptbestandteile enthalten. In einer Ausführungsform enthält die Beschichtung wenigstens eine Metallschicht.
  • Weiterhin wird ein Piezoaktor mit wenigstens einer Außenelektrode zur Kontaktierung der Elektrodenschichten angegeben, wobei die Außenelektrode mittels eines Lots an der Beschichtung befestigt ist.
  • Vorzugsweise ist die Außenelektrode als Drahtgewebe ausgebildet.
  • Das Drahtgewebe kann beispielsweise aus den Materialien Stahl, Kupfer oder Eisen-Nickel Legierung hergestellt sein. Um die Benetzbarkeit der Drähte mit Lot zu verbessern, können die Drähte mit Kupfer beschichtet sein. Die Außenelektrode kann auch in einer anderen Form vorliegen, beispielsweise kann sie als Blech ausgebildet sein und mit Löchern versehen sein, wodurch die Dehnbarkeit der Außenelektrode erhöht wird.
  • In einer Ausführungsform ist das Lot in Form einer Lotschicht aufgebracht, die zwischen der Außenelektrode und der Außenseite des Stapels angeordnet ist.
  • Um die Dehnfähigkeit der Schicht zu erhöhen, kann die Schicht Unterbrechungen aufweisen. Auf diese Weise können mechanische Spannungen in der Schicht verringert und so das Auftreten von Rissen beim Betrieb des Aktors vermieden werden. Das Lot kann auch als eine Anordnung mehrerer Inseln aufgebracht sein.
  • Bei Verwendung einer Außenelektrode, die Löcher aufweist, z. B. bei einem Drahtgewebe, muss sich das Lot nicht zwischen der Außenelektrode und der Beschichtung befinden. Die Außenelektrode kann beispielsweise direkt auf der Beschichtung aufliegen und das Lot kann die Löcher der Außenelektrode füllen und somit eine feste Verbindung der Außenelektrode und der Beschichtung herstellen.
  • Vorzugsweise ist das Lot ein bleifreies Zinnlot. Das Lot kann weitere Zusätze aus der Menge Kupfer, Silber, Nickel und Antimon enthalten. Vorzugsweise enthält das verwendete Lotmaterial möglichst wenig umweltschädliche Bestandteile und genügt insbesondere der sogenannten RoHS-Richtlinie der Europäischen Union zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten.
  • Vorzugsweise ist an der Außenseite der Außenelektrode eine Weiterkontaktierung zur Spannungsversorgung befestigt. Die Weiterkontaktierung ist beispielsweise mittels Weichlöten oder Schweißen an der Außenelektrode befestigt.
  • Weiterhin wird ein Verfahren zum Befestigen einer Außenelektrode bei einem Piezoaktor angegeben. Dabei wird ein Stapel aus piezoelektrischen Schichten und dazwischen angeordneten Elektrodenschichten bereitgestellt. Auf wenigstens einen Teilbereich einer Außenseite des Stapels wird eine Grundmetallisierung aufgebracht und vorzugsweise eingebrannt. Auf die Grundmetallisierung wird eine Beschichtung aufgesputtert. An der Beschichtung wird eine Außenelektrode mittels eines Lots befestigt.
  • Beispielsweise wird als Außenelektrode ein Drahtgewebe verwendet, das mit dem Lotmaterial beschichtet ist. Nach dem Auflegen dieser Außenelektrode auf die aufgesputterte Beschichtung wird das Lotmaterial erhitzt, so dass es erweicht und eine stoffschlüssige Verbindung mit der Beschichtung eingeht.
  • In einer Ausführungsform werden bei der Bildung der Beschichtung nacheinander mehrere Schichten auf die Grundmetallisierung aufgesputtert.
  • Im Folgenden werden der angegebene Piezoaktor und seine vorteilhaften Ausgestaltungen anhand von schematischen und nicht maßstabsgetreuen Figuren erläutert. Es zeigen:
  • 1 einen Querschnitt eines Piezoaktors mit einer Außenelektrode in Form eines Drahtgewebes,
  • 2 einen Querschnitt eines Piezoaktors mit einer Außenelektrode in Form einer Drahtharfe,
  • 3A im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel für eine Beschichtung, an der eine Außenelektrode befestigt ist,
  • 3B im Querschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Beschichtung, an der eine Außenelektrode befestigt ist.
  • 1 zeigt einen Querschnitt eines Piezoaktors 1, der einen Stapel 2 aus piezoelektrischen Schichten 3 und dazwischen liegenden Elektrodenschichten (hier nicht gezeigt) aufweist. Die Schichten sind entlang einer Stapelrichtung S übereinander gestapelt und gemeinsam gesintert. Der so gebildete Grundkörper des Piezoaktors 1 ist quaderförmig und weist eine Längsachse auf, die der Stapelrichtung S entspricht.
  • Die Elektrodenschichten reichen entlang der Stapelrichtung S abwechselnd bis zu einer Außenseite 21a, 21b des Stapels 2 und sind von der jeweils gegenüberliegenden Außenseite 21b, 21a beabstandet. Dadurch entstehen sogenannte inaktive Zonen 31a, 31b in denen sich in Stapelrichtung S benachbarte Elektrodenschichten nicht überlappen. Die inaktiven Zonen 31a, 31b erstrecken sich jeweils über eine gesamte Außenseite 21a, 21b des Stapels. Auf den gegenüberliegenden Außenseiten 21a, 21b, die an die inaktiven Zonen 31a, 31b angrenzen, sind Außenelektroden 7a, 7b mittels einer Befestigung 9a, 9b aufgebracht. Die hier gezeigten Außenelektroden 7a, 7b sind in Form von Drahtgeweben 71a, 71b ausgeführt. Die Befestigung 9a, 9b der jeweiligen Außenelektrode 7a, 7b umfasst eine Beschichtung (hier nicht gezeigt), die wenigstens eine diffusionshemmende Schicht (hier nicht gezeigt) enthält. Die Außenelektroden 7a, 7b sind mittels eines Lots (hier nicht gezeigt) an der Beschichtung befestigt.
  • 2 zeigt im Querschnitt eine weitere Ausführungsform für einen Piezoaktor 1, bei dem Außenelektroden 7a, 7b in Form von Drahtharfen 72a, 72b an zwei gegenüberliegenden Außenseiten 21a, 21b des Stapels 2 befestigt sind. Eine Drahtharfe 72a, 72b weist eine Vielzahl von parallel angeordneten Drähten 70a, 70b auf, die vorzugsweise senkrecht zur Stapelrichtung S angeordnet sind. Die Drähte 70a, 70b sind mittels einer Befestigung 9a, 9b im Bereich von inaktiven Zonen 31a, 31b mit dem Stapel 1 verbunden. Die inaktiven Zonen 31a, 31b erstrecken sich in dieser Ausführungsform nicht über eine gesamte Seitenfläche 21a, 21b des Piezoaktors 1, sondern nur über einen an die Kante 22a, 22b angrenzenden Teilbereich der jeweiligen Seitenfläche 21a, 21b. Die Drahtharfen 72a, 72b sind über diese Kante 22a, 22b geführt und an ihrem freien Ende mit Weiterkontaktierungen in Form von Kontaktpins 8a, 8b verbunden. Die Kontaktpins 8a, 8b sind beispielsweise durch Löten oder Schweißen mit der Drahtharfe 72a, 72b mechanisch und elektrisch verbunden.
  • 3A zeigt im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel für eine Befestigung 9 einer Außenelektrode 7 an einem Stapel 2 aus Elektrodenschichten (hier nicht gezeigt) und Keramikschichten 3. Die in den 1 und 2 gezeigten Befestigungen 9a, 9b sind beispielsweise wie die hier gezeigte Befestigung 9 ausgeführt.
  • In 3A ist ein Draht 70 eines Drahtgewebes 71a, 71b oder einer Drahtharfe 72a, 72b gezeigt, der mittels eines Lots 6 an einer Außenseite 21 des Stapels befestigt ist. Als unterster Bestandteil der Befestigung 9 ist direkt auf die Außenseite 21 des Stapels 2 eine Grundmetallisierung 4 aufgebracht.
  • Die Grundmetallisierung 4 ist eine eingebrannte 20 bis 50 μm dicke Kupferpaste, die einen Glasflussanteil enthält und direkt mit piezokeramischen Schichten 3 und Elektrodenschichten (hier nicht gezeigt) verbunden ist. Auf die Grundmetallisierung 4 ist eine Beschichtung 5 aufgebracht, die aus einer diffusionshemmenden Schicht 51 besteht. Beispielsweise ist die Beschichtung eine 0,3 μm dicke Nickelschicht, die mittels eines Sputterverfahrens auf die Grundmetallisierung aufgebracht ist. An der diffusionshemmenden Schicht 51 sind die Drähte 70 der Außenelektrode 7 mittels eines Lots 6 befestigt. Das Lot 6 ist ein bleifreies Zinnlot mit weiteren Bestandteilen, zum Beispiel ein Sn99Cu1-Lot. Die diffusionshemmende Schicht 51 hemmt die Diffusion des Bestandteils Zinns in Richtung der Grundmetallisierung 4. Dadurch kann eine Reaktion des Zinns mit dem Kupfer der Grundmetallisierung verhindert oder verzögert werden. Beispielsweise würden sich bei einer derartigen Reaktion Cu6Sn5- oder Cu3Sn-Legierungen bilden, wodurch die Grundmetallisierung 4 geschwächt werden könnte.
  • 3B zeigt eine weitere Ausführungsform für eine Befestigung 9 einer Außenelektrode 7 bei einem Piezoaktor 1. Die Befestigung 9 umfasst eine Grundmetallisierung 4, eine Beschichtung 5 und ein Lot 6, die jeweils als Schichten ausgeführt sind und übereinander angeordnet sind.
  • Die Beschichtung 5 enthält eine diffusionshemmende Schicht 51, sowie eine weitere, untere Schicht 52 und eine weitere, obere Schicht 53. Alle Schichten 51, 52 und 53 sind mittels Sputterns auf die Grundmetallisierung 4 aufgebracht. Die weitere, untere Schicht 52 weist eine besonders hohe Haftfestigkeit auf der Grundmetallisierung 4 auf. Die weitere, untere Schicht 52 ist beispielsweise eine 0,3 μm dicke Chromschicht. Auf die weitere, untere Schicht 52 ist die diffusionshemmende Schicht 51 aufgesputtert. Die diffusionshemmende Schicht besteht aus einer 0,3 μm dicken Nickelschicht. Auf die diffusionshemmende Schicht 51 ist eine weitere, obere Schicht 53 aufgebracht, zum Beispiel in Form einer 0,3 μm dicken Silberschicht. Die weitere, obere Schicht 53 weist eine besonders gute Lötbarkeit auf, so dass die Außenelektrode 7 besonders stabil mittels eines Lots 6 an der Beschichtung 5 befestigt werden kann.
  • In weiteren Ausführungsformen kann die Beschichtung 5 beispielsweise nur eine diffusionshemmende Schicht 51 und weitere, untere Schicht 52 oder eine diffusionshemmende Schicht 51 und eine weitere, obere Schicht 53 enthalten. Weiterhin ist es auch möglich mehrere weitere, untere Schichten 52 oder weitere, obere Schichten 53 aufzubringen.
  • Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung an Hand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt, sondern umfasst jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen. Dies beinhaltet insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
  • 1
    Piezoaktor
    2
    Stapel
    21, 21a, 21b
    Außenseite
    22a, 22b
    Kante
    3
    piezoelektrische Schicht
    31a, 31b
    inaktive Zone
    4
    Grundmetallisierung
    5
    Beschichtung
    51
    diffusionshemmende Schicht
    52
    untere Schicht
    53
    obere Schicht
    6
    Lot
    7, 7a, 7b
    Außenelektrode
    70, 70a, 70b
    Draht
    71, 71a, 71b
    Drahtgewebe
    72, 72a, 72b
    Drahtharfe
    8a, 8b
    Kontaktpin
    9, 9a, 9b
    Befestigung
    S
    Stapelrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 9844678 B1 [0002]

Claims (15)

  1. Piezoaktor in Vielschichtbauweise – mit einem Stapel (2) aus piezoelektrischen Schichten (3) und dazwischen angeordneten Elektrodenschichten, – bei dem auf wenigstens einen Teilbereich der Außenseite (21, 21a, 21b) des Stapels (2) eine Grundmetallisierung (4) aufgebracht ist und – bei dem über der Grundmetallisierung (4) eine Beschichtung (5) aufgebracht ist, die wenigstens eine diffusionshemmende Schicht (51) aufweist, die die Diffusion eines Bestandteil eines Lots durch die diffusionshemmende Schicht (51) hindurch hemmt.
  2. Piezoaktor nach Anspruch 1, – bei dem die diffusionshemmende Schicht (51) zur Hemmung der Diffusion von Zinn geeignet ist.
  3. Piezoaktor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, – bei dem die diffusionshemmende Schicht (52) Metalle aus der Menge Nickel, Titan und Wolfram enthält.
  4. Piezoaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, – bei dem die Beschichtung (5) eine weitere, untere Schicht (52) aufweist, die direkt auf der Grundmetallisierung (4) aufgebracht ist.
  5. Piezoaktor nach Anspruch 4, – bei dem die weitere, untere Schicht (52) Metalle aus der Menge Silber, Kupfer und Chrom enthält.
  6. Piezoaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, – bei dem die Beschichtung (5) eine weitere, obere Schicht (53) aufweist, die besonders gut lötbar ist.
  7. Piezoaktor nach Anspruch 6, – bei dem die weitere, obere Schicht (53) Metalle aus der Menge Zinn, Silber, Kupfer und Gold enthält.
  8. Piezoaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, – bei dem die Grundmetallisierung (4) eine eingebrannte Paste aus der Menge Kupferpaste und Silber-Palladium-Paste ist.
  9. Piezoaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, – mit wenigstens einer Außenelektrode (7, 7a, 7b) zur Kontaktierung der Elektrodenschichten, – bei dem die Außenelektrode (7, 7a, 7b) mittels eines Lots (6) an der Beschichtung (5) befestigt ist.
  10. Piezoaktor nach Anspruch 9, – bei dem das Lot (6) ein bleifreies Zinnlot ist.
  11. Piezoaktor nach Anspruch 10, – bei dem das Lot (6) weitere Zusätze aus der Menge Kupfer, Silber, Nickel und Antimon enthält.
  12. Piezoaktor nach einem der Ansprüche 9 bis 11, – bei dem die Außenelektrode (7, 7a, 7b) als Drahtgewebe (71, 71a, 71b) ausgebildet ist.
  13. Piezoaktor nach einem der Ansprüche 9 bis 11, – bei dem die Außenelektrode (7, 7a, 7b) als Drahtharfe (72, 72a, 72b) ausgebildet ist.
  14. Verfahren zum Befestigen einer Außenelektrode bei einem Piezoaktor, umfassend die Schritte: A) Bereitstellen eines Stapels (2) aus piezoelektrischen Schichten (3) und dazwischen angeordneten Elektrodenschichten, B) Aufbringen einer Grundmetallisierung (4) auf wenigstens einen Teilbereich einer Außenseite (21, 21a, 21b) des Stapels (2), C) Aufsputtern einer Beschichtung (5) auf die Grundmetallisierung (4), D) Befestigen einer Außenelektrode (7, 7a, 7b) an der Beschichtung (42) mittels eines Lots.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, – bei dem in Schritt C) zur Bildung der Beschichtung (5) nacheinander mehrere Schichten auf die Grundmetallisierung (4) aufgesputtert werden.
DE102009013125A 2009-03-13 2009-03-13 Piezoaktor in Vielschichtbauweise und Verfahren zum Befestigen einer Außenelektrode bei einem Piezoaktor Ceased DE102009013125A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009013125A DE102009013125A1 (de) 2009-03-13 2009-03-13 Piezoaktor in Vielschichtbauweise und Verfahren zum Befestigen einer Außenelektrode bei einem Piezoaktor
PCT/EP2010/053310 WO2010103127A1 (de) 2009-03-13 2010-03-15 Piezoaktor in vielschichtbauweise und verfahren zum befestigen einer aussenelektrode bei einem piezoaktor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009013125A DE102009013125A1 (de) 2009-03-13 2009-03-13 Piezoaktor in Vielschichtbauweise und Verfahren zum Befestigen einer Außenelektrode bei einem Piezoaktor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009013125A1 true DE102009013125A1 (de) 2010-09-23

Family

ID=42117486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009013125A Ceased DE102009013125A1 (de) 2009-03-13 2009-03-13 Piezoaktor in Vielschichtbauweise und Verfahren zum Befestigen einer Außenelektrode bei einem Piezoaktor

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102009013125A1 (de)
WO (1) WO2010103127A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012105517A1 (de) 2012-06-25 2014-01-02 Epcos Ag Vielschichtbauelement mit einer Außenkontaktierung und Verfahren zur Herstellung eines Vielschichtbauelements mit einer Außenkontaktierung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3435807A1 (de) * 1984-09-28 1986-04-10 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Haft- und bondfaehige metallisierung auf keramik fuer piezowandler
DE19945934C1 (de) * 1999-09-24 2001-03-22 Epcos Ag Verfahren zur Herstellung einer Außenkontaktierung eines elektrokeramischen Bauelementes, insbesondere eines Piezoaktors
EP0844678B1 (de) 1996-11-25 2002-08-14 CeramTec AG Innovative Ceramic Engineering Aussenelektrode für einen monolithischen Vielschichtaktor

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0629769A (ja) * 1992-07-09 1994-02-04 Murata Mfg Co Ltd チップ型電子部品
JP3494431B2 (ja) * 1998-12-03 2004-02-09 株式会社村田製作所 セラミック電子部品の製造方法およびセラミック電子部品
DE19928189A1 (de) * 1999-06-19 2001-04-19 Bosch Gmbh Robert Piezoaktor
DE19945933C1 (de) * 1999-09-24 2001-05-17 Epcos Ag Piezoaktor mit isolationszonenfreier elektrischer Kontaktierung und Verfahren zu dessen Herstellung
CN100527289C (zh) * 2003-02-21 2009-08-12 株式会社村田制作所 叠层陶瓷电子器件及制作该电子器件的方法
JP2007234800A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Tdk Corp 電子部品及びその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3435807A1 (de) * 1984-09-28 1986-04-10 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Haft- und bondfaehige metallisierung auf keramik fuer piezowandler
EP0844678B1 (de) 1996-11-25 2002-08-14 CeramTec AG Innovative Ceramic Engineering Aussenelektrode für einen monolithischen Vielschichtaktor
DE19945934C1 (de) * 1999-09-24 2001-03-22 Epcos Ag Verfahren zur Herstellung einer Außenkontaktierung eines elektrokeramischen Bauelementes, insbesondere eines Piezoaktors

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012105517A1 (de) 2012-06-25 2014-01-02 Epcos Ag Vielschichtbauelement mit einer Außenkontaktierung und Verfahren zur Herstellung eines Vielschichtbauelements mit einer Außenkontaktierung
WO2014000930A2 (de) 2012-06-25 2014-01-03 Epcos Ag Vielschichtbauelement mit einer aussenkontaktierung und verfahren zur herstellung eines vielschichtbauelements mit einer aussenkontaktierung
DE102012105517B4 (de) 2012-06-25 2020-06-18 Tdk Electronics Ag Vielschichtbauelement mit einer Außenkontaktierung und Verfahren zur Herstellung eines Vielschichtbauelements mit einer Außenkontaktierung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010103127A1 (de) 2010-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2316142B1 (de) Piezoaktor in vielschichtbauweise
WO2009092584A1 (de) Piezoelektrisches vielschichtbauelement
EP1110250B1 (de) Piezoaktor mit wärmedehnungsangepasster aussenelektrode
EP2345095B1 (de) Piezoaktor in Vielschichtbauweise und Verfahren zur Befestigung einer Aussenelektrode bei einem Piezoaktor
EP2501517B1 (de) Piezoelektrisches bauelement ein lotmaterial zur befestigung einer aussenelektrode enthaltend
EP1530805B1 (de) Piezoaktor
DE102005009358B4 (de) Lötfähiger Kontakt und ein Verfahren zur Herstellung
DE102005006281B4 (de) Hochfrequenzleistungsbauteil mit Goldbeschichtungen und Verfahren zur Herstellung desselben
EP1579515B1 (de) Piezoaktor
EP1384272B1 (de) Weiterkontaktierung für ein elektrisches bauteil sowie piezoelektrisches bauteil in vielschichtbauweise
DE102010022925A1 (de) Piezoelektrisches Vielschichtbauelement und Verfahren zur Ausbildung einer Außenelektrode bei einem piezoelektrischen Vielschichtbauelement
WO2009146987A1 (de) Kontaktstruktur, elektronisches bauelement mit einer kontaktstruktur und verfahren zu deren herstellung
DE102008050539A1 (de) Piezoaktor mit Außenelektrode
DE102009013125A1 (de) Piezoaktor in Vielschichtbauweise und Verfahren zum Befestigen einer Außenelektrode bei einem Piezoaktor
EP2232599A1 (de) Piezoelektrisches vielschichtbauelement
DE102004004737A1 (de) Piezoaktor und ein Verfahren zu dessen Herstellung
DE102010042969A1 (de) Piezoelektrisches Bauteil mit Kontaktierung
DE102009043000A1 (de) Piezoelektrisches Vielschichtbauelement
DE102019217061A1 (de) Anordnung mit einem Substrat für eine Aufnahme von wenigstens einem Halbleiterbauelement für einen Stromrichter und Verfahren zum Diffusionsverlöten wenigstens eines Halbleiterbauelements mit einem Substrat für einen Stromrichter
DE102007023590A1 (de) Bauelement mit mechanisch belastbarer Anschlussfläche
DE102015205695B4 (de) Halbleiterbauelement, Kontaktanordnung und Verfahren zur Herstellung
DE102015218701A1 (de) Elektrokeramisches Bauelement, insbesondere Vielschichtpiezoaktor
DE102008033410A1 (de) Leistungselektronische Verbindungseinrichtung und Herstellungsverfahren hierzu
DE102005018322B4 (de) Piezoaktor und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2004107464A1 (de) Elektrotechnisches erzeugnis und verfahren zur herstellung des erzeugnisses

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final