DE2542228C2 - Mehrschichtelement aus piezoelektrischen Keramiklamellen und Verfahren zu seiner Polarisation - Google Patents
Mehrschichtelement aus piezoelektrischen Keramiklamellen und Verfahren zu seiner PolarisationInfo
- Publication number
- DE2542228C2 DE2542228C2 DE19752542228 DE2542228A DE2542228C2 DE 2542228 C2 DE2542228 C2 DE 2542228C2 DE 19752542228 DE19752542228 DE 19752542228 DE 2542228 A DE2542228 A DE 2542228A DE 2542228 C2 DE2542228 C2 DE 2542228C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- metallizations
- polarization
- multilayer element
- lamellae
- lamellas
- 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.)
- Expired
Links
- 241000446313 Lamella Species 0.000 title claims description 12
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims description 12
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
Description
Die Erfindung betrifft ein Mehrschichtelement aus piezoelektrischer Keramik und ein Verfahren zu dessen
Herstellung.
£in derartiges Mehrschichtelement ist beispielsweise
aus der DT-OS 23 29 502 bekannt Hier dient es zum Antrieb eines Zahnsteinentferners.
In der F i g. 1 ist ein Beispiel für ein derartiges
bekanntes Mehrschichtelement dargestellt: Ein derartiges Elemer 1 besitzt mehrere Lamellen 1 bis 5 au;»
piezoelektrischer Keramik, diese Lamellen besitzen auf ihrer Ober- und Unterseite Metallisierungen 6 bis 11, die
wechselweise über Anschlußkontaktierungen 12,13 mit so
einer Wechselspannungsquelle verbunden werden könkiü
polarisiert, wobei die Polarisationsrichtungen benachbarter Lamellen antiparallel zueinander sind. Dies ist
durch Pfeile symbolisiert Die Polarisation erfolgt in der Weise, daß nach Herstellung des Mehrschichttlementes
an die Metallisierungen eine genügend hohe Gleichspannung angelegt wird. Dabei erfolgt eine Polarisierung
jedoch nur in dem Bereich, in dem sich die Metallisierungen überlappen, dieser Überlappungsbereich
ist durch die punktierten Linien 20 und 21 eingegrenzt Die Metallisierungen dürfen im allgemeinen
nicht die ganze Fläche der Keramiklamellen einnehmen, da dann an den Lamellenrändern beim
Betrieb des Elementes keine hinreichende gegenseitige elektrische isolation der entgegengesetzt gepolten
Metallisierungen erreichbar ist, außerdem könnten an den Plattenrändern Durchschläge entstehen.
Bei der Polarisation ändert die Keramik etwas ihre geometrischen Abmessungen, so daß es im Bereich dar
punktierten Linien 20 und 21 zu Matenalspannungen kommt, die im Langzeit-Schwingbetrieb Brüche verursachen
können. ....
Aüfgaije der Erfindung ist es, die Bruchsicherheit von
derartigen Mehrschichtelementen im Langzeitbetrieb zu verbessern. .
Diese Aufgabe wird durch ein Mehrschichtelement der eingangs genannten Art gelöst, welches erfindungsgemäß
entsprechend dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 ausgebildet ist
Die Erfindung benutzt die Erkenntnis, daß die
geometrischen Abmessungen eines Körpers aus piezoelektrischer Keramik unabhängig davon sind, ob die
Polarisation in eine Richtung oder in eine genau entgegengesetzte Richtung gerichtet ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und dessen Herstellung erläutert:
Zuerst werden zur Herstellung der Keramiklamellen entsprechende Ausgangsstoffe zusammen mit einem
Bindemittel vermischt zu Folien ausgegossen, getrocknet und auf die Größe der gewünschten Lamellen
zurechtgeschnitten. Danach werden die Folienstücke gebrannt, damit r.nd die Keramiklawellen fertiggestellt.
Aul die Keramiklamellen werden Metallisierungen aufgebracht indem Metallpasten mittels Siebdrucktechnik,
wie sie aus der Dickschichttechnik bekannt ist, aufgedruckt werden, und zwar in einer Form, wie sie für
die jeweilige Anwendung vorgesehen ist. Die beiden Keramiklamelien, die bei dem gewünschten Mehrschichtelement
zuoberst bzw. zuunterst liegen, erhalten auf ihrer Ober- bzw. Unterseite eine ganzflächige
Metallisierung. Jetzt werden die mit Metallpasten bedruckten Lamellen zu dem gewünschten Mehrschichtelement
gestapelt und in einen Ofen gebracht, in dem die Metallpasten eingebri..int werden; das fertige
Element hat beispielsweise ein Aussehen wie in F i g. 2 dargestellt
Die Bezugszeichen der Fig.2 entsprechen den Bezugszeichen der F i g. 1. Der wesentliche Unterschied
d«s Mehrschichtelementes gemäß Fig.2 zu dem
Mehrschichtelement der F i g. 1 liegt in den ganzflächigen Metallisierungen 60 und 110 auf der Ober- bzw.
Unterseite des Mehrschichtelementes. An die Metallisierungen 60 und 110 wird nun eine derartige
Gleichspannung angelegt, daß innerhalb der Keramiklamellen eine für die Polarisation ausreichende elektrische
Feldstärke erzeugt wird. Bei der Polarisation kann das Mehrschichtelement in einem ölbad erhitzt werden.
Damit weisen nun alle Lamellen auf ihrer gesamten cjunho oino tyiainhaorirhfptp Polarisation auf. wie es
durch Pfeile dargestellt ist Nun werden die Metallisierungen,
beispielsweise mittels eines leitenden Klebstoffes elektrisch miteinander verbunden, so daß jeweils
aufeinanderfolgende Metallisierungen an verschiedene Pole einer Spannungsquelle angeschlossen werden
können, d. h. die Metallisierungen werden in gleicher Weise elektrisch zusammengeschaltet, wie es bereits la
der Fig. 1 dargestellt wurde. Die ganzflächigen Metallisierungen 110 und 60 werden seitlich etwas
abgeätzt, so daß sie die gleiche Form erhalten, wie die Metallisierungen 6 und 11 in der F i g. 1. Jetzt wird an die
Metallisierungen wiederum eine Gleichspannung angelegt, welche innerhalb der Lamellen eine 7 ar Polarisation
ausreichende Feldstärke erzeugt Damit wird erreicht, daß in jeder zweiten Lamelle innerhalb des
Bereiches, in dem sich die Metallisierungen überlappet·.
dieser Bereich ist wiederum durch punktierte Linien 20, 21 gekennzeichnet, die Richtung der bereits bestehenden
Polarisierung umgekehrt wird. Man erhält also gemäß Fig.3 ein Mehrschichtelement, bei dem
innerhalb des Überlappungsoereiches der Metallisierungen
jeweils benachbarte Lamellen eine zueinander antiparallele Polarisation besitzen. Außerhalb des
Überlappungsbereiches besitzen alle Lamellen eine Polarisation gleicher Richtung.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß sich an den punktierten Linien 20,21 keine Bruchstellen bilden, obwohl sich in diesem Bereich die Richtung der Polarisation einzelner Lamellen umkehrt.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß sich an den punktierten Linien 20,21 keine Bruchstellen bilden, obwohl sich in diesem Bereich die Richtung der Polarisation einzelner Lamellen umkehrt.
Bei dem hergestellten Mehrschichtelement besitzen alle Lamellen eine überall konstante Dicke, da jede
Lamelle nahezu überall eine gie-ch starke Polarisation
besitzt, die Richtungsumkehr der Polarisation bei einzelnen Lamellen bewirkt keinerlei Dickenänderung.
Damit treten keine Materiaispannungen auf.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Mehrschichtelement aus piezoelektrischen Keramiklameilen, die sich teilweise überlappende
Metallisierungen besitzen, die elektrisch so miteinander verbunden sind, daß jeweils benachbarte
Metallisierungen an verschiedene Pole einer Spannungsquelle
anschließbar sind, wobei die Lamellen innerhalb des Überlappungsbereiches der Metallisierungen
in Dickenrichtungen so polarisiert sind, daß die Polarisationsrichtungen benachbarter Lamellen
jeweils antiparallel zueinander, stehen, dadurch gekennzeichnet, daß alle Lamellen
(1,2,3,4,5) des Mehrschichtelementes außerhalb «5
des übcHsppungsbereiches der Metallisierungen
(Linie 20. Linie 21) eine zueinander gleichgerichtete Polarisier.^ in Dickenrichtung aufweisen.
2. Verfahren zur Polarisation eines Mehrschichtelementes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Ober- und Unterseite des Mehrschichtelementes ganzflächige Metallisierungen
(60, 110) aufgebracht werden, daß an diese Metallisierungen, eine zur Pclarisierung des Mehrschichtelementes
ausreichende Gleichspannung gelegt wird, daß dann jede Metallisierung mit der jeweils übernächsten Metallisierung elektrisch verbunden
' 'ird, daß dann eine Gruppe der Metallisierungen mit einem Pol einer Gleichspannungsquelle,
die andere Gruppe der Metallisierungen mit dam
anderen Pol einer Gteicteoannungsquelle verbun
den wird, daß an die Metaliisie^ingsgruppen eine zur
Polarisation der Lamelle ausreichende Spannung angelegt wird.
35
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752542228 DE2542228C2 (de) | 1975-09-22 | Mehrschichtelement aus piezoelektrischen Keramiklamellen und Verfahren zu seiner Polarisation | |
CH906976A CH607336A5 (de) | 1975-09-22 | 1976-07-15 | |
AT599376A AT344823B (de) | 1975-09-22 | 1976-08-12 | Mehrschichtelement aus piezoelektrischen keramiklamellen und verfahren zu dessen polarisation |
GB35817/76A GB1521189A (en) | 1975-09-22 | 1976-08-27 | Stacks of piezo-electric ceramic laminations |
US05/719,093 US4087716A (en) | 1975-09-22 | 1976-08-31 | Multi-layer element consisting of piezoelectric ceramic laminations and method of making same |
FR7626379A FR2325200A1 (fr) | 1975-09-22 | 1976-09-01 | Element multicouche a lamelles ceramiques piezoelectriques |
JP51113573A JPS5927520B2 (ja) | 1975-09-22 | 1976-09-21 | 圧電性セラミックス多層素子及びその製造方法 |
IT27435/76A IT1068533B (it) | 1975-09-22 | 1976-09-21 | Elemento a piu strati formato da lamelle di ceramica piezoelettrica |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752542228 DE2542228C2 (de) | 1975-09-22 | Mehrschichtelement aus piezoelektrischen Keramiklamellen und Verfahren zu seiner Polarisation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2542228B1 DE2542228B1 (de) | 1976-11-11 |
DE2542228C2 true DE2542228C2 (de) | 1977-06-30 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60114200T2 (de) | Keramischer vielschichtkondensatornetzwerk | |
DE1464417B2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Kerämikkondensators | |
DE3418379A1 (de) | Schichtfoermig aufgebaute induktionsspule | |
DE112005001022T5 (de) | Piezoelektrischer Aktuator und Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Aktuators | |
DE3543251A1 (de) | Piezoelektrisches festkoerperbauelement | |
DE4202650A1 (de) | Piezoelektrische zweielementkristall-einrichtung und verfahren zum treiben einer piezoelektrischen zweielementkristall-einrichtung | |
DE10153770A1 (de) | Gestapelte piezoelektrische Vorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE2119040A1 (de) | Mehrschichtiger Kondensator und Verfahren zur Einstellung des Kapazi tatswertes | |
DE3942623A1 (de) | Piezoelektrische resonanzeinrichtung und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE2442898A1 (de) | Mehrschichtiger monolithischer keramik-kondensator und verfahren zur justierung und einstellung desselben | |
DE3330538A1 (de) | Piezoelektrisches stellglied | |
DE2717254C3 (de) | Elektrische Gewebe-Schaltungsmatrix | |
DE1949478A1 (de) | Anordnung zum Erzeugen von Hochspannungs-Gleichstrom | |
DE2364520A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer elektrischen, gedruckten schaltung | |
DE3235772A1 (de) | Mehrschichtkondensator | |
DE2542228C2 (de) | Mehrschichtelement aus piezoelektrischen Keramiklamellen und Verfahren zu seiner Polarisation | |
DE2319589C2 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Aluminiumkondensators für hohe Frequenzen | |
DE3518055C2 (de) | ||
DE10200903B4 (de) | Beschleunigungssensor und Verfahren zum Herstellen desselben | |
DE2047204A1 (de) | Mehrschichtige Leiterplatte | |
DE1563016C3 (de) | Wicklung für eine rotierende elektrische Maschine | |
DE2542228B1 (de) | Mehrschichtelement aus piezoelektrischen Keramiklamellen und Verfahren zu seiner Polarisation | |
DE1515846B1 (de) | Uebertragungsleitung mitkleinem Wellenwiderstand | |
DE2121344A1 (de) | Wickelkondensator | |
DE2446582A1 (de) | Elektrische mehrfachkomponenten in einteiliger bauweise und verfahren zur herstellung derselben |