KR20000052836A - 안정적인 접촉 수단을 구비한 압전 액츄에이터 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

다층 전기 액츄에이터의 동작 동안에 분극화 또는 압전 액츄에이터의 동작 동안 전압에 기인한 금속 스트립에서 크랙 개구가 발생할 수 있다. 금속 스트립은 액츄에이터의 외부 측면상에 끼워맞춤되어 전극 층의 접촉을 가능케 한다. 본 발명에 따라 전기적 도전 접촉 러그가 돌출 영역의 상부에 남아 있는 금속 스트립 상에 위치되어, 크랙 개구가 발생한다고 하더라도 상기 도전 접촉 러그는 돌출 영역에서 연장되어 전기적으로 교락된다.

Description

안정적인 접촉 수단을 구비한 압전 액츄에이터 및 그의 제조 방법 {PIEZO ELECTRIC ACTUATOR WITH A NEW TYPE OF CONTACTING AND A METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF}

압전 액츄에이터는 일반적으로 스택으로 배열된 다수의 압전 엘리먼트를 포함한다. 이러한 각각의 엘리먼트들은 금속 전극이 양측에 제공된 피에조 세라믹(piezoceramic) 층을 교호적으로 포함한다. 전압이 상기 전극에 인가되면, 피에조 세라믹 층은 주축을 따라 사용 가능한 길이 방향 연장을 야기하는 격자 왜곡에 반작용 한다. 이것이 주축을 따라 수천개의 층 두께 당 2개 미만에 번갈아 이르기 때문에, 바람직한 전적인 길이 방향의 연장을 달성하기 위하여 대응하여 증가된 층 두께의 활성 피에조 세라믹 층이 제공되어야 한다. 그러나, 하나의 피에조 세라믹 엘리먼트내에서 피에조 세라믹 층의 층두께를 증가시키면, 피에조 세라믹 엘리먼트의 응답에 요구되는 전압도 역시 상승한다. 제어하기 쉬운 한계 이내에서 상기 전압을 유지하기 위하여, 개별적인 피에조 세라믹 엘리먼트의 두께가 일반적으로 20 내지 200㎛ 정도가 되는 다층의 액츄에이터가 형성된다. 이에 따라 피에조 세라믹 액츄에이터는 원하는 길이 방향의 연장을 위해 적합한 개수의 개별적인 엘리먼트 또는 층을 포함한다.

이에 따라, 공지된 다층 설계의 피에조 세라믹 액츄에이터는 총 수 백개의 개별적인 층을 포함한다. 이들을 형성하기 위하여, 스택을 형성하도록 피에조 세라믹 그린 필름이 전극 물질과 교호적으로 배열되고 라미네이팅된 후, 약 5mm 까지의 높이를 가지는 단결정 복합물을 형성하도록 함께 규화된다. 예를 들어 이같은 다수의 스택을 본딩하므로써 액츄에이터가 커질수록 증가된 절대적인 편향을 가지는 액츄에이터가 얻어진다. 특히 높은 압력이 피에조 세라믹 액츄에이터를 사용하여 전달될 때, 스택의 형태로 개별적인 층으로 이루어진 적절히 단단한 복합물을 나타내는 완전한 단결정 다층 구조를 가지는 압전 액츄에이터가 적절하게 높은 경도를 가진다.

다층 구조를 가지는 이같은 피에조 세라믹 액츄에이터와의 전기적인 접촉을 형성하기 위하여, 예를 들어 금속 스트립이 피에조 세라믹 액츄에이터의 외부에 제공되거나 또는 개별적인 액츄에이터의 표면 중심의 홀 내에 제공된다. 하나의 전극 층이 두개의 인접한 피에조 세라믹 층을 위한 전극으로 사용될 수 있도록 하기 위하여, 스택 내의 전극 층의 전기적 접촉부는 교번 극성으로 실행된다. 예를 들어 각각의 제 2 전극층을 금속 스트립 중 하나에 접속하기 위하여, 금속 스트립은 중간에 위치한 전극 층으로부터 절연되어야 한다. 이것은 각각의 제 2 전극층이 금속 스트립중 하나의 영역내에서 금속 스트립으로 유도되지 않는 차단부(cut-out)를 가지는 간단한 방법으로 발생된다. 나머지 전극층은 교번 극성과의 접촉부를 형성하기 위하여 제 2 금속 스트립 영역내에 차단부를 포함한다.

교번 접촉에 대한 추가의 가능성은 금속 스트립 영역내에서 각각의 제 2 전극층을 결과적으로 절연시키는 것으로 이루어진다. 이것은 예를 들어 스택으로 적층된 단결정 압전 액츄에이터를 형성한 후 전극 층의 에지에 적용되는 유리 절연물질에 의해 예를 들어 전기 영동 분리식으로 전개된다. 그러나, 이러한 방법은 값비싸고 적어도 100㎛의 두께의 개별 세라믹 층을 가지는 압전 액츄에이터로 제한된다. 낮은 유리 절연 경로로 인하여, 이러한 방식으로 접촉된 압전 액츄에이터는 높은 안정성 및 보호되지 않은 주변 조건에 대하여 적합하지 않다.

전극 층내의 차단부를 통해 수행된 교번 접촉을 가지는 압전 액츄에이터는, 소정의 전기장이 거기에 형성되는 것이 가능하지 않기 때문에 접촉 영역 내에서 압전적으로 비활성화되며, 결과적으로 각각의 경우에서 하나의 전극이 누락된다. 이것은 분극화 및 압전 액츄에이터의 동작 동안에, 기계적인 응력이 이러한 압전적으로 비활성화 상태인 접촉 영역에 설정되는 결과를 가지며, 이러한 상황은 전극층에 평행한 금속 스트립 상에 크랙을 발생시킬 수 있다. 이것은 금속 스트립의 완전한 절단을 야기할 수 있고 외부로부터 금속 스트립으로의 포인트형 전압 공급원의 경우 압전 액츄에이터의 일부가 상기 전압 공급원으로부터 분리되어 이에 따라서 비활성화된다는 결과를 가진다. 크랙의 개수는 액츄에이터의 전반적인 높이와 내부 전극과 피에조 세라믹 사이의 경계 표면의 내구력에 의존하며, 또한 교번 부하 조건이 주어진 경우 연속된 동작에서 추가로 증가할 수 있다. 분극화시에 이미 존재하는 크랙 개구부는 액츄에이터의 구동과 병행하여 더욱 확장되지만, 전압이 스위칭 오프될 때, 그것은 초기 값으로 다시 한번 되돌아간다. 이에 따라 동적인 동작 동안에, 크랙으로의 동적인 변화 또는 크랙 개구부로의 동적인 변화가 관찰되며, 이러한 것은 금속 스트립을 추가로 손상시킬 수 있다.

이에 따라 본 발명의 목적은 콘택부에서 발생하는 전압 크랙의 부정적인 결과를 방지한 안정적인 전기적 접촉 수단을 가지는 압전 액츄에이터 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따라, 상기 목적은 청구항 1 항에 따른, 즉

피에조 세라믹 층(2)과 전극 층(3)은 한 층의 상부에 다른 한층이 위치되도록 교호적으로 배열되어 스택(1)을 형성하며,

전기적 접촉부를 형성하기 위하여, 상기 전극 층(3)은 상기 스택(1)의 측면에 제공된 적어도 두개의 금속 스트립(4,5)에 교번 극성으로 교호적으로 접속되며,

도전층(10)을 구비한 접촉 탭(13)은 접촉 탭의 돌출 영역(b)이 금속 스트립의 측면에 유지되도록, 접촉된 전극 층(3)의 적어도 전체 높이 전반에 대하여 상기 도전층을 통해 금속 스트립(4,5)에 접속되는 다층 구조의 압전 액츄에이터에 의해 달성된다. 본 발명의 용이한 개선점 및 압전 액츄에이터를 제조하기 위한 방법은 추가의 종속항에서 유래한다.

본 발명에 따른 압전 액츄에이터는 일반적이며 바람직하게는 단결정 구조를 가진다. 스택의 형태로, 피에조 세라믹 층 및 전극 층은 하나의 상부에 다른 하나가 위치하도록 교호적으로 배열되고, 바람직하게는 서로 규화된다. 전극 층과 교번 접촉을 형성하기 위한 적어도 두개의 금속 스트립이 스택 외부 측면에 제공된다. 본 발명에 따라, 금속 스트립은 전기적 도전층을 가지는 접촉 탭에 접속된다. 상기 접속은 전기적으로 도전성이며, 적어도 접촉되어질 전극 층의 전체 높이에 대하여 접촉 탭의 돌출부가 금속 스트립의 측면에 남겨지는 방식으로 이루어진다.

상기 접촉 탭은 바람직하게 얇지만 찢김 방지되도록 설계되며, 또한 바람직하게는 유연성을 가지도록 설계된다.

압전 액츄에이터의 비활성 영역을 사용하지 않고 이에 따라 동시에 확장되어지지 않는 경우에, 독출 접촉 탭은 확장되어 금속 스트립에 접속되는 전기적으로 도전성의 영역을 제공한다. 분극화 동안에 또는 압전 액츄에이터의 동작 동안에 금속 스트립에서 전압 크랙이 발생한다면, 접촉 탭의 돌출 영역에서 이들은 전기적 도전층에 의해 교락된다. 접촉 탭의 폭 및 그에 따른 돌출 영역의 폭은, 허용된 큰 크랙 개구부를 가지는 금속 스트립의 크랙이 접촉 탭에서 국부적인 크랙을 야기하지만 이같은 크랙이 접촉 탭내에서 여전히 정지하도록, 치수 설정된다. 이러한 방식으로, 금속 스트립내에서 발생하는 모든 크랙은 전기적 도전 방식으로 교락될 수 있으며, 결과적으로 원래 접촉된 모든 전극 층들은 접촉된 채 유지되고, 전체 액츄에이터는 용량에 있어서의 어떠한 감소도 나타내지 않는다.

본 발명을 사용하여, 전기적 접촉의 중단 및 그에 따라 압전 액츄에이터의 내구성의 감소을 야기하는 크랙 형성의 위험없이 층의 개수를 증가시키고 이에 따라 그와 함께 동시에 발생하는 압전 액츄에이터의 높이를 증가시키는 것이 가능하다. 따라서, 증가된 스택 높이 및 그에 따라 증가된 사용 가능한 편향을 가지는 다층 구조의 단결정 압전 액츄에이터를 형성하는 것이 가능하다. 증가된 편향은 다수의 감소된 단결정 액츄에이터를 서로 본딩하므로써만 달성될 수 있는 반면에 액츄에이터에 대한 손상을 허용하지 않고 개별적인 단결정 압전 액츄에이터의 확장이 증가되는 것 또한 가능하다. 단지 단결정 압전 액츄에이터는 높은 경도를 가지며, 이에 의해 높은 압력이 동적인 동작 동안에 안정적으로 전달될 수 있다.

본 발명의 유용한 개선에 있어서, 접촉 탭은 전기 도전층 이외에 적어도 하나의 플라스틱 층을 포함하는 복합 물질로 이루어진다. 상기 플라스틱 층은 접촉 탭의 찢김 방지력을 증가시키고, 압전 액츄에이터의 동작 동안에 찢겨지는 것에 대한 접촉 탭의 향상된 보호 능력을 위해 사용된다. 복합 물질로 이루어진 접촉 탭은 또한 예를 들어 단순히 금속, 예를 들어 금속 박막으로만 디자인된 접촉 탭 보다 경량인 장점을 가진다. 그결과 압전 액츄에이터의 동적인 동작 동안에, 접촉 탭은 현저한 추가의 기계적 밸러스트도 구성하지 않는다. 접촉 탭은 기계적으로 유연하고 이에 따라 용이하게 다양한 타입의 압전 액츄에이터 및 예를 들어 다양한 절연 하우징에 적용될 수 있다. 종래의 접촉 수단과 비교하여, 단지 물질에 대한 요금이 약간 추가될 뿐이다.

본 발명의 또 다른 개선에 있어서, 접촉 탭은 금속 코팅된 플라스틱 필름을 포함한다. 금속 도전 층은 바람직하게 접촉 탭의 돌출 영역에서는 추가의 플라스틱 층으로 라미네이팅된다. 이것은, 돌출 영역의 모든 측면상에서 접촉 탭이 전기적으로 절연되며, 결과적으로 돌출 영역에 심각한 굽힘이 주어지면 압전 액츄에이터의 에지에서 자유롭게 액세스 가능한 전극 층과의 어떠한 단락 회로도 발생하지 않는다는 장점을 가진다. 전기적 도전성의 양측, 예를 들어 금속 층의 양측에 제공된 플라스틱 층에 의해, 접촉 탭의 찢김 방지력이 더욱 증가된다.

본 발명에 따른 압전 액츄에이터를 제조하기 위한 방법에 있어서, 단결정 다층 복합물은 종래의 또는 공지된 자체의 방식으로 제조된다. 이것을 목적으로, 전극 물질로 프린트된 그린 필름이 한 층 위에 다른 한 층이 쌓이는 형태로 적층되어 압력 하에서 또는 자유로이 서로 규화된다. 피에조 세라믹 필름 및 적절하다면 완성된 압전 액츄에이터는 둥근 형태, 사각형 또는 임의의 다른 형태의 단면을 가질 수 있다. 전극 물질은 적층 이후 접촉 영역내에서 압전 필름의 외부 에지 또는 연속한 스택의 외부 에지까지 적층 구조를 따라 단지 각각의 제 2 전극이 안내되는 방식으로 필름 상에 프린트된다. 금속 스트립이 예를 들어 두개의 접촉 영역에 각각 적용하므로써, 각각의 제 2 전극 층은 제 1 금속 스트립에 접속되고, 나머지 전극층은 제 2 금속 스트립에 접속된다. 금속 스트립은 기상 증착되거나 스퍼터링된 금속을 포함하거나 또는 금속 함유 페이스트가 제공된 후 베이킹된다.

접촉 탭은 접촉 탭의 전기적 도전층이 전기적으로 도전적이게 되고 접촉된 전극층의 전체 스택 높이 전반에 대하여 확고히 접속되도록 금속 스트립에 제공된다. 전기적 도전 접속은 도전 접착물, 솔더링 또는 적합하다면 금속 스트립의 베이킹과 동시에 수행될 수 있다. 상기 접촉 탭은 바람직하게 솔더링된다. 특히 비손상적인 솔더링 방법은 레이저 빔을 이용한 솔더링 방법이다. 이러한 방법은 접촉 탭 내부로 솔더링을 위해 요구되는 에너지의 선택적인 커플링을 가능케 하며, 압전 액츄에이터는 단지 최소의 열적 부하를 겪게 된다. 이에 따라 사전 가열되어야 될 필요는 없으며, 결과적으로 열적 쇼크 또는 과열의 결과로서 세라믹에 미치는 어떠한 손상 및 과열도 일어나지 않는다.

솔더링을 위해 요구되는 솔더는 바람직하게 이미 접촉 탭에 제공된다. 이것을 위해, 솔더링을 위한 영역은 일반적인 복합물의 적합한 솔더를 사용하여 일반적인 방법으로, 예를 들어 기상증착, 스퍼터링 또는 전기적 도금에 의해 코팅된다.

레이저 빔을 이용한 솔더링 방법에 의해 접촉 탭을 제공하기 위하여, 접촉 탭이 플라스틱과 전기적 도전 층으로 이루어진 복합 물질로 이루어지는 경우에 유용하며, 상기 플라스틱은 솔더링을 위해 사용되는 레이저의 파장이 투과 가능하다. 이러한 방식으로, 레이저 에너지는 전기적 도전층 또는 그 상부에 제공된 솔더 내부에 실질적으로 완벽하게 커플링될 수 있다.

접촉 탭에 금속 스트립을 솔더링하는 것은 금속 스트립의 전체 길이 전반 또는 접촉되어질 전극 층의 적어도 전체 스택 높이 전반에 대하여 연속적으로 수행된다. 이러한 목적을 위해, 연속파 레이저 또는 적합하게 스크리닝된 펄스 레이저가 사용된다. 레이저 솔더링의 간격은 일반적으로 수 초이며, 자동화된 수단에 의해 수행된다.

본 발명은 실시예 및 관련된 6개의 도면을 참조하여 아래에서 상세히 설명될 것이다.

본 발명은 압전 액츄에이터에 관한 것이다.

도 1은 개략적인 단면도로서 압전 액츄에이터의 접촉부를 도시한다.

도 2는 개략적인 단면도로서 본 발명에 따른 압전 액츄에이터를 도시한다.

도 3은 개략적인 사시도로서 본 발명에 따른 압전 액츄에이터를 도시한다.

도 4 내지 도 6은 개략적인 단면도로서 개선된 접촉 탭을 도시한다.

도 1은 개략적인 도면으로 다층 구조를 가지는 공지된 압전 액츄에이터를 도시한다. 상기 액츄에이터는 그들 사이에 배열된 피에조 세라믹층(2)과 전극층(3)의 스택을 포함한다. 임의의 PZT 세라믹(lead zinconate titanate)이 피에조 세라믹으로 사용될 수 있다. 전극층은 적합한 물질, 바람직하게는 은 함유 베이킹 페이스트로 이루어진다. 전극층은 압전층(2)과의 보다 양호한 접착을 목적으로 추가의 산화물 첨가제뿐만 아니라 그 상부의 다른 금속 또는 예를 들어 플라티나 또는 팔라듐과 같은 추가의 첨가제를 여전히 포함한다.

6개의 피에조 세라믹 층(2)을 가지는 것으로 도시된 스택은 적절하다면 소정의 상승된 압력하에서 서로 규화되므로써 조합되어 고체의 복합물을 형성한다. 스택 방향과 평행한 스택의 에지에, 금속 스트립(4,5)이 제공된다. 상기 스트립은 베이킹된 은 페이스트로 이루어지거나 대안적으로는 기상증착될 수 있으며, 스퍼터링될 수 있다. 그러나, 금속의 타입 또는 압전 액츄에이터 스택에 금속 스트립을 적용하는 타입은 결정적이지 않다. 전기적 접속부(6,7)는 예를 들어 도체상에 솔더링에 의해 각각의 금속 스트립(4,5) 상에 차례로 고정된다. 상기 접속부는 금속 스트립 또는 접촉 탭의 한 지점 또는 몇 개의 지점에 형성된다. 스택 방향에 평행한 분극화에 이어, 전압이 접속부(6,7)에 인가될 때 방향(r)으로의 편향을 나타내는 실용적인 압전 액츄에이터가 얻어진다. 커다란 압력을 전달하기 위한 단결정 액츄에이터는 40mm까지의 스택 높이에 이르게 되며, 피에조 세라믹 층의 두께에 의존하여 1000개까지의 세라믹 층(2)을 포함할 수 있다.

게다가, 도 1에서는 각각의 제 2 전극 층이 동일한 극성을 가지는 방식으로 개별적인 전극층이 평행하게 접속되는 방법을 나타내고 있다. 이러한 목적으로, 전극층(3)은 차단부(14)가 접촉 영역내의 금속 스트립에 남아있지만 전극 물질로 커버링되지 않도록 피에조 세라믹 층(2)상에 제공된다. 이러한 차단부는 상기 전극층이 접속되지 않게 의도된 금속 스트립에 대해 전극층의 절연을 위해 사용된다.

도 2는 내부 전극의 평면을 통과한 단면도로, 압전 액츄에이터를 도시한다. 도 2에서, 상기 액츄에이터는 사각형 외형을 가지는 것으로 도시되었으나 임의의 다른 모양을 가질 수도 있다. 최상부의 전극층(3a)은 좌측 상부 코너에 차단부를 가지며, 상기 코너에는 하부에 놓인 피에조 세라믹 층(2)이 가시화되었다. 상기 차단부는 도시된 바와 같은 정사각형의 용적뿐만 아니라 직사각형 도는 타원 또는 원형의 용적을 가질 수 있으며, 코너에 배열될 수 있을 뿐만 아니라 액츄에이터 측면의 중심에 배열될 수도 있다. 전극 층(3a)은 금속 스트립(4)에 도전적으로 접속되며, 본 발명에서는 상기 스트립은 코너에 제공되어 있다. 대향하는 코너에 제공된 금속 스트립(5)은 전극층내의 차단부 때문에 전극 층(3a)과의 어떠한 접촉도 가지지 않는다. 반면에 상기 금속 스트립(5)은 (도 2에 도시되지 않음) 아래에 놓인 전극 층(3b)에 접속되며, 전극 층은 액츄에이터의 대향 코너에 인용 부호 8로 지시되고 점선으로 도시된 차단부를 구비한다.

본 발명에 따라, 금속 스트립(4,5)은 접촉 탭(13)에 접속된다. 접속은 스택의 전체 높이 또는 적어도 접촉되어질 전극층(3)의 전체 높이 전반에 대하여 수행된다. 접촉 탭(13)은 접속 수단(9), 예를 들어 도전성 접착제 또는 솔더 층에 의해 제공된다. 상기 접촉 탭(13)은 스택에 대한 돌출부 또는 금속 스트립(4)으로의 접속부를 가지며, 이러한 영역(b)의 길이는 압전 액츄에이터(1)의 분극화 또는 동작 동안에 발생하는 금속 스트립의 크랙이 접촉 탭(13)내에서 뻗어 있기에 적당하게 된다. 7mm×7mm의 기본 면적 및 40mm까지의 높이를 가지는 압전 액츄에이터에 대하여, 돌출 영역이 5내지 10mm이 폭을 가지는 것이 충분하다. 스택 높이가 낮아지면, 돌출 영역(b)의 폭도 역시 작아지도록 선택될 수 있다.

돌출 영역(b)의 단부에서, 전기적 접속부(6,7)까지 추가로 유도하기 위하여, 추가의 접속이 소정의 바람직한 방식으로, 예를 들어 배선상에 솔더링하므로써 이루어질 수 있다.

동일한 방식으로, 제 2 금속 스트립(5)이 동일한 타입의 접촉 탭(13)에 접속된다. 레이저 빔을 이용한 솔더링이 바람직한 적용 방법으로 사용될 수 있다.

도 3은 개략적인 사시도로서 끼워맞춤된 접촉 탭(13)을 가지는 압전 액츄에이터(1)를 상세하게 도시한다. 도시된 압전 액츄에이터가 길이 방향의 연장부를 가질지라도, 이것이 커다란 압력을 전달하기에 적합한 것은 아니다. 이러한 목적을 위해, 압전적으로 비활성적인 끝판(도 3에 도시되지 않음)이 압전 액츄에이터(1)의 상측면 및 하측면 상에서 요구되며, 마찬가지로 스택에 단결정적으로 결합된다.

도 4는 개략적인 단면도로서 접촉 탭의 가장 간단한 실시예를 도시하며, 본 실시예에서 접촉 탭은 단지 하나의 도전층, 예를 들어 금속 박막(10)을 포함한다. 선택적으로, 상기 도전층(박막, 10)은 이미 솔더(9)로 또는 다른 도전 접속 수단에 의해 일측 에지를 따라 코팅되었으며, 상기 수단은 금속 스트립(4,5)으로의 접속을 위해 사용된다.

도시된 단면 평면과 수직 관계인 접촉 탭의 길이는 예를 들어 압전 액츄에이터(1)의 스택 높이와 동일한 반면에, 접촉 탭(13) 또는 필름(10)의 폭은 적어도 금속 스트립으로의 접속부의 폭과 돌출 영역의 폭(b)을 합한 것과 같다. 예로서 인용된 7mm ×7mm×40mm (mm)³의 압전 액츄에이터에 대하여, 5 내지 10mm의 돌출 영역(b)이 적당하다.

도 5는 접촉 탭(13)의 다른 구조를 도시하며, 도 5에서 접촉 탭(13)은 캐리어(11) 및 도전 층(10)으로 이루어진 복합물을 포함한다. 사용된 캐리어(11)는 예를 들어 높은 도전성 금속(10)으로 코팅된 플라스틱 필름이다. 본 발명의 실시예에 있어서, 예를 들어 25㎛ 두께의필름이 캐리어(11)로서 사용되며, 상기 캐리어는 적절한 금속, 예를 들어 25㎛의 구리로 코팅된다. 접속 수단(9)으로서 주석층(9)이 예를 들어 전기 도금 방법에 의해 제공된다. 전기적 도전 층(10)으로 구리를 사용하는 것은 양호한 내구성 및 높은 전기 전도성의 장점을 지닌다.

도 6을 참조하여, 본 발명의 추가 실시예로서, 접촉 탭(13)은 도 5와 유사하게 설계되지만 솔더 스트립(9) 이외에 절연층(12)을 포함하며, 상기 절연층을 사용하여 전기적 도전층(10)의 전체 표면이 커버링되거나 라미네이팅된다. 상기 절연층(12)은 추가의 플라스틱 층일 수 있으며, 상기 층은 솔더 스트립(9)에 바로 인접하거나 또는 도시된 바와 같이 이격되어 위치될 수 있다.

레이저 빔을 이용한 솔더링 방법이 사용된다면, 도 5 및 도 6에 따른 접촉 탭이 사용된 레이저의 파장이 투과할 수 있는 캐리어(11), 예를 들어 상술한필름을 포함하는 경우에 특히 유용하다. 이러한 방식으로, 레이저 빔을 이용한 솔더링 방법은 최저의 에너지를 소비하여 수행될 수 있으며, 상기 레이저 에너지는 용융되어질 솔더(9)로 실질적으로 완벽하게 커플링될 수 있다. 필름(11) 또는 압전 액츄에이터(1)의 열적 부하는 이러한 경우에 회피될 수 있다.

본 발명은 바람직한 실시예를 참조하여 도시되고 기술되고, 다양한 형태의 변화 및 변형이 첨부된 청구범위에 의해 한정된 바와같은 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않고 이루어진다는 것이 당업자에게 이해된다.

Claims (11)

1. 다층 구조의 압전 액츄에이터에 있어서,

   피에조 세라믹 층(2)과 전극 층(3)은 한 층의 상부에 다른 한층이 위치되도록 교호적으로 배열되어 스택(1)을 형성하며,

   전기적 접촉부를 형성하기 위하여, 상기 전극 층(3)은 상기 스택(1)의 측면에 제공된 적어도 두개의 금속 스트립(4,5)에 교번 극성으로 교호적으로 접속되며,

   도전층(10)을 구비한 접촉 탭(13)은 접촉 탭의 돌출 영역(b)이 금속 스트립의 측면에 유지되도록, 접촉된 전극 층(3)의 적어도 전체 높이 전반에 대하여 상기 도전층을 통해 금속 스트립(4,5)에 접속되는 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 압전 액츄에이터는 단결정적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 접촉 탭(13)은 도전층(10)과 플라스틱 층(11)으로 이루어진 복합 물질인 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 접촉 탭(13)은 금속 코팅된 플라스틱 필름(11)인 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접촉 탭(13)의 돌출 영역(b)은 적어도 5 내지 10mm의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접촉 탭(13)은 양측이 플라스틱(11,12)으로 라미네이팅되고 금속 스트립의 영역에서는 플라스틱(12)으로 단지 한측에만 또는 전혀 라미네이팅되지 않은 도전층(10)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접촉 탭(13)은 구리로 코팅된 플라스틱 필름(11)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 스트립(4,5)은 베이킹된 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 액츄에이터.
9. 다층 구조의 압전 액츄에이터와의 접촉부를 형성하기 위한 방법에 있어서,

   피에조 세라믹 층(2)과 전극 층(3)은 한 층 상부에 다른 한 층이 위치하도록 교호적으로 배열되고 접속되어 단결정 복합물(1)을 형성하며,

   상기 전극 층(3)과 교번 극성으로 접촉하기 위하여 적어도 두개의 금속 스트립(4,5)이 상기 스택의 측면에 제공되며,

   상기 금속 스트립(4,5)은 돌출 영역(b)이 금속 스트립의 측면에 유지되도록, 접촉된 전극층(3)의 전체 높이 전반에 대하여 도전층(10)을 구비한 접촉 탭(13)에 상기 도전층을 통해 각각 접속되는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 도전층(10)은 접속되어질 영역에 솔더 층(9)을 가지며, 상기 접촉 탭(13)은 상기 솔더 층 및 솔더링 처리를 사용하여 상기 금속 스트립(4,5) 상에 솔더링되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 9 항 또는 제 10항에 있어서, 상기 금속 스트립(4,5)을 접촉 탭(13)에 접속하는 것은 레이저 솔더링에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.