JP2005529495A - モノリシック多層アクチュエータの製造方法、圧電セラミック又は電歪材料から作られたモノリシック多層アクチュエータ、及びモノリシック多層アクチュエータのための外部電気接点 - Google Patents
モノリシック多層アクチュエータの製造方法、圧電セラミック又は電歪材料から作られたモノリシック多層アクチュエータ、及びモノリシック多層アクチュエータのための外部電気接点 Download PDFInfo
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Abstract
Description
2 圧電セラミック層
3,4 内部電極
5 基本金属コーティング
6 アクチュエータの不活性領域
7 微小構造変化
8 分極によって開始される特定の微小クラック
9 基本金属コーティングの遮断
10 円弧の形状に経路を定められたワイヤ
11 はんだ付けパッド
12 蛇行形状の外部電極
13 対応して形成された外部電極の楕円
14 好ましくはモノリシック絶縁層として形成されたアクチュエータの末端領域
15 楕円形状外部接点の接続ウェブ
Claims (24)
- 圧電セラミック又は電歪材料から作られたモノリシック多層アクチュエータの製造方法であって、前記アクチュエータは、グリーンシートの焼結によって複数の圧電プレートの準機械的直列接続の積層構造として形成され、プレート積層内に存在する内部電極は、前記積層の対向する外面に経路を定められ、これら内部電極は、各電極群の外部接点と基本金属コーティングとによって並列に接続されている、モノリシック多層アクチュエータの製造方法において、
特定の微小変動部が、少なくとも2つの対向する外面の領域内の前記内部電極と実質的に平行にかつ間隔を置いて前記積層の長手方向軸線に沿って前記アクチュエータ構造に組み入れられ、本質的に区別される内部電極は、前記外面へ向けて暴露され、早くとも前記アクチュエータの分極の間に前記アクチュエータの内部への所定の限られた応力減少成長を受け、付加的に、前記基本金属コーティング及び/又は前記外部接点は、少なくとも前記微小変動部の領域で伸長抵抗性又は弾性を有して形成されることを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
前記微小変動部は、局所的に制限されて前記グリーンシートが一体に焼結されることを防止することを特徴とする方法。 - 請求項2記載の方法において、
有機バインダの層又は有機バインダが、焼結プロセスの間にほぼ完全に燃え尽きる直径≦200nmを有する50体積%までの有機粒子を用いて、前記積層の積み重ねの間に前記微小変動部の領域に適用されることを特徴とする方法。 - 請求項3記載の方法において、
前記層は、スクリーン印刷法によって形成され、該層は、完全な又は部分的な共焼結を明白に防止するために、前記グリーンシートに埋め込まれたセラミック粒子が部分的にのみ互いに接触するように又は少しも互いに接触しないように焼結する前に固められることを特徴とする方法。 - 請求項2記載の方法において、
微小変動部は、前記積層の圧電性材料と反応しない≦1μmの直径を有する無機充填粒子で形成され、これら充填粒子は前記バインダに加えられていることを特徴とする方法。 - 請求項2記載の方法において、
前記微小変動部は、初期ノッチによって誘発され、未焼結条件又は焼結条件のどちらかで生成されるが、前記アクチュエータ積層の支持断面領域を減少させることなく、生成されることを特徴とする方法。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の方法において、
前記外部接点は、組み入れられた又は意図された微小変動部の位置の情報を用いて準備され、該外部接点は、少なくとも前記微小変動部の領域の前記基本金属コーティングと一点で又は部分的に電気的接続にある平面曲げ関節接合電極を含むことを特徴とする方法。 - 請求項7記載の方法において、
前記曲げ電極は、はんだ付けされた銅/ベリリウムのストリップからなり、該ストリップは、開楕円の形状の断面を有し、各開楕円の主軸は、前記微小変動部の一つの領域に延在することを特徴とする方法。 - 請求項7記載の方法において、
前記曲げ電極は、蛇行電極又は2重蛇行電極として構成され、蛇行の接続部は、前記微小変動部の領域に延在することを特徴とする方法。 - 請求項7から9のいずれか一項に記載の方法において、
はんだ付け部分又ははんだ付けパッドが、さらなる配線のために前記曲げ電極に設けられることを特徴とする方法。 - 請求項1から10のいずれか一項に記載の方法において、
力結合表面として電極のない受動末端層が、前記積層構造に設けられることを特徴とする方法。 - 請求項11記載の方法において、
前記受動末端層までの第1微小変動部の距離は、前記長手方向軸線に分配された残りの微小変動部の距離の全体又は半分と等しくなるように選択されることを特徴とする方法。 - アクチュエータが圧電プレートの積層構造であり、内部電極、共通の基本金属コーティング、及び外部接点が設けられた、圧電セラミック又は電歪材料から作られたモノリシック多層アクチュエータであって、
薄い層に裂ける微小構造変動部が、前記内部電極と実質的に平行に前記積層の長手方向軸線に沿って設けられ、前記積層の圧縮強度を維持すると同時に、周囲の構造と関連する引張強さを減少させることを特徴とするモノリシック多層アクチュエータ。 - 請求項13記載のモノリシック多層アクチュエータにおいて、
前記薄い層に裂ける微小変動部の間の領域の前記基本金属コーティングと一点でのみ接続される伸長抵抗平面外部電極を特徴とするモノリシック多層アクチュエータ。 - 請求項14記載のモノリシック多層アクチュエータにおいて、
前記外部電極は、平面構造の銅/ベリリウムのストリップであることを特徴とするモノリシック多層アクチュエータ。 - 請求項14記載のモノリシック多層アクチュエータにおいて、
前記外部電極は、曲げ関節接合機能を有する蛇行又は2重蛇行の形状を含むことを特徴とするモノリシック多層アクチュエータ。 - 請求項14記載のモノリシック多層アクチュエータにおいて、
前記外部電極は、曲げ関節接合機能を有する一連の開楕円の形状を含み、前記楕円間の連結及び接触ウェブが実質的に短軸の方向に延在することを特徴とするモノリシック多層アクチュエータ。 - 請求項17記載のモノリシック多層アクチュエータにおいて、
前記外部電極の各開楕円の主軸は、前記微小構造変動部の領域に実質的に延在することを特徴とするモノリシック多層アクチュエータ。 - 請求項13から18のいずれか一項に記載のモノリシック多層アクチュエータにおいて、
電極のない受動末端層が、前記アクチュエータの上端部及び/又は下端部に形成されることを特徴とするモノリシック多層アクチュエータ。 - 請求項19記載のモノリシック多層アクチュエータにおいて、
前記受動末端層は、結合要素を保有又は収容するモノリシック絶縁層を含むことを特徴とするモノリシック多層アクチュエータ。 - アクチュエータが、内部電極及び基本金属コーティングを有する圧電プレートの積層構造を含む、圧電セラミック又は電歪材料から作られたモノリシック多層アクチュエータのための電気外部接点であって、
外部電極が、前記基本金属コーティングと一点でのみ接続されかつ一平面に配置された複数の個別曲げ関節接合を有する、伸長抵抗金蔵ストリップを含むことを特徴とする電気外部接点。 - 請求項21記載の電気外部接点において、
前記ストリップは、銅/ベリリウム合金からなることを特徴とする電気外部接点。 - 請求項21又は22記載の電気外部接点において、
前記ストリップは、蛇行又は2重蛇行の形状を含むことを特徴とする電気外部接点。 - 請求項21又は22記載の電気外部接点において、
前記ストリップは、ウェブによって連結された一連の開楕円からなり、前記接点は、前記ウェブの領域に好ましくはもたらされていることを特徴とする電気外部接点。
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