WO2012084694A1 - Aktuator und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Aktuator und verfahren zu dessen herstellung Download PDF

Info

Publication number
WO2012084694A1
WO2012084694A1 PCT/EP2011/072960 EP2011072960W WO2012084694A1 WO 2012084694 A1 WO2012084694 A1 WO 2012084694A1 EP 2011072960 W EP2011072960 W EP 2011072960W WO 2012084694 A1 WO2012084694 A1 WO 2012084694A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
actuator
sensor
layers
temperature
stack
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/072960
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Reinhard Gabl
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 US13/996,482 priority Critical patent/US9252351B2/en
Priority to JP2013545211A priority patent/JP5756526B2/ja
Publication of WO2012084694A1 publication Critical patent/WO2012084694A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01—Manufacture or treatment
    • H10N30/05—Manufacture of multilayered piezoelectric or electrostrictive devices, or parts thereof, e.g. by stacking piezoelectric bodies and electrodes
    • H10N30/053—Manufacture 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
    • H10N30/101—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure

Definitions

  • the invention relates to an actuator and a method for its production.
  • Actuators also referred to as actuators, are used, for example, in fuel injection systems. Such actuators are used, for example, in fuel injection systems. Such actuators are used, for example, in fuel injection systems. Such actuators are used, for example, in fuel injection systems. Such actuators are used, for example, in fuel injection systems. Such actuators are used, for example, in fuel injection systems. Such actuators are used, for example, in fuel injection systems. Such actuators are used, for example, in fuel injection systems. Such
  • Actuators have a length-adjustable area with
  • Piezo elements that stretch or compress as a function of an applied voltage.
  • the operating temperature is an aspect that pertains to the
  • Component for example, to monitor sensory.
  • PZT Piezoceramic
  • Actuator combine, resulting in additional costs for the electronics.
  • the object is achieved by an actuator having the features of patent claim 1.
  • the actuator includes a
  • the actuator is an actuator with layered piezo elements.
  • the extensibility or compressibility of these elements allows a change in length.
  • the actuator is preferably a multilayer actuator with a plurality of layers or layers, of which one or more layers are designed as a sensor layer.
  • the other layers can as
  • piezo-active layers can be stretched or compressible, serve to control them or merely have a stabilizing purpose.
  • the sensor with the sensor layer can be designed for example as a thermoresistive sensor, in which the temperature detection by means of a temperature-dependent
  • the sensor is integrated in the multilayer structure of the multilayer actuator.
  • Piezo elements are arranged, separate control.
  • Such a device allows the additional detection of the ceramic core temperature of the actuator. Opposite one
  • the sensor layer causes only a small additional cost, since the temperature sensor can be manufactured largely within the framework of a standard piezoelectric process.
  • the use of the temperature sensor increases the reliability of the component by early detection of endangered operating conditions.
  • the actuator comprises a variable-length region with a plurality of layers arranged alternately in layers
  • External electrodes which are electrically conductively connected to the internal electrodes, allow to apply a drive voltage to the component, which is the elongation or
  • sensor electrodes are provided for contacting the sensor layer, via which a temperature-dependent value can be read out.
  • additional sensor levels can be provided.
  • the sensor layer is struc ⁇ riert and includes a resistance track, whose faceb ⁇ -dependent change in resistance is detected.
  • the resistance path can be arranged between two ceramic layers.
  • the ceramic layers are made in one embodiment of the same material as the piezo elements. In an alternative embodiment, they are made of a different material.
  • the resistance path is advantageously metals. It includes, for example, palladium and / or platinum, which allow accurate temperature detection.
  • the resistance path is meander-shaped, so that the resistance path extends over a large length and a well-defined
  • the method for producing an actuator comprises printing a sensor structure, for example on a foil.
  • the sensor structure is a structured sensor layer, which may comprise a resistance path.
  • Figure 1 shows schematically a cross-sectional view through a
  • FIG. 2 shows a plan view of a temperature sensor in the actuator.
  • FIG. 1 shows schematically a cross-sectional view through an exemplary embodiment of an actuator 1 or actuator with an integrated temperature sensor 2.
  • the actuator 1 is a multilayer actuator having a plurality of piezoelectric elements 3 and a plurality of internal electrodes 4.
  • the actuator 1 includes a region 5 having piezoelectric elements 3 and internal electrodes 4 which are alternately arranged so as to be stacked in a stack shape.
  • Internal electrodes 4 of a first polarity and internal electrodes 4 of a second polarity alternate along the stack.
  • the inner electrodes 4 of the first polarity are electrically conductively connected to a first outer electrode 6, for example by being guided to an outer side of the actuator stack 8, wherein the outer electrode 6 is applied to this outer side.
  • the internal electrodes 4 are of the second polarity
  • the piezoelectric elements 3 and internal electrodes 4 form layers of the multilayer actuator 1.
  • the piezoelectric elements 3 are formed from a piezoelectric ceramic and change their axial extent when the drive voltage is applied to the internal electrodes 4.
  • Outer electrodes 6, 7 are electrically conductively connected, is variable in length in the axial direction 9 of the actuator. 1
  • the actuator 1 comprises one or more further layers, which are designed as sensor layers or planes 10 and are contacted by sensor electrodes 11. At least one of the sensor electrodes 11 must be electrically isolated from the
  • the sensor layer 10 or the sensor ⁇ layers 10 can edge of the variable length
  • one or more sensor layers 10 may be arranged so that on both sides thereof
  • variable-length region 5 is provided; or in other words: the sensor 2 is arranged in the middle of the actuator stack 8.
  • Sensor layers 10 are provided, which can be arranged separately from each other by length-variable actuator regions 5: for example, at the edges and in the middle of the actuator stack 8. In one embodiment, a plurality of sensor layers 10 are provided, which are arranged adjacent.
  • Figure 2 shows a plan view of the sensor 2 with its structured sensor layer 10.
  • the sensor 2 is as
  • thermoelectric sensor 2 and includes a
  • Resistance path 12 with a predetermined resistance, which varies as a function of temperature
  • Sensor electrodes 11 The sensor electrodes 11 can be soldered to outwardly directed contact areas 14 of the sensor layer 10.
  • the length of the resistance path 12 advantageously exceeds the direct distance between the
  • the meander-shaped resistance path 12 extends with a plurality of changes in direction between the sensor electrodes 11. It is also conceivable that the width of the resistance path 12 changes along its course, for example, tapers.
  • the resistance track 12 is embedded between two ceramic layers 13 of piezoceramic (PZT).
  • the resistance track 12 is formed of a co-sinterable metal, for example, palladium and / or platinum.
  • the evaluation of the sensor 2 takes place in one embodiment in a temperature range of -100 ° C to 200 ° C. In this typical temperature range is the
  • the sensor layer 10 is sandwiched between two layers 13 of a ceramic different from that used for the piezo elements 3. However, this is compatible with respect to the production
  • Ceramics which is used for the piezoelectric elements 3, that is, that this ceramic can be processed in the same way in the manufacture ⁇ ment of the actuator 1, as the ceramic for the piezoelectric elements 3, so for example no
  • the actuator 1 can be produced by applying metallic sensor structures 10 to the planes or foils provided for the sensor function. This can be applied by applying metallic sensor structures 10 to the planes or foils provided for the sensor function. This can be applied by applying metallic sensor structures 10 to the planes or foils provided for the sensor function. This can be applied by applying metallic sensor structures 10 to the planes or foils provided for the sensor function. This can be applied by applying metallic sensor structures 10 to the planes or foils provided for the sensor function. This can be produced by applying metallic sensor structures 10 to the planes or foils provided for the sensor function. This can be applied to the planes or foils provided for the sensor function.
  • variable-length area 5 provided metal
  • Piezoceramics which may also be present as films are stacked with the structured films for the sensor 2 as a stack and the stack of piezoelectric layers and Sensor layers is pressed.
  • the stack with the later variable-length or piezo-active region 5 and the sensor 2 is sintered in one step. Due to integrated manufacturing, only a few further work steps for the formation of the sensor layer are required before stacking.

Abstract

Es wird ein Aktuator (1) mit einer Sensorschicht (10), mit der eine Temperatur detektierbar ist, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung beschrieben.

Description

Aktuator und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft einen Aktuator und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Aktuatoren, auch als Aktoren bezeichnet, kommen beispielsweise bei Treibstoffin ektionssystemen zur Anwendung. Solche
Aktuatoren haben einen längenveränderbaren Bereich mit
Piezoelementen, die sich in Abhängigkeit einer angelegten Spannung dehnen oder gestaucht werden. In Vielschicht- aktuatoren oder Piezomultilagenaktuatoren, wie sie in den Treibstoffin ektionssystemen zur Anwendung kommen, mit einer geschichteten Anordnung der Piezoelemente ist beispielsweise die Betriebstemperatur ein Aspekt, der sich auf die
Lebensdauer dieses Bauelements auswirkt. In einigen
Anwendungen wird die Temperatur nichtsdestotrotz nicht
überwacht .
Um einen die Lebensdauer limitierenden Betriebsbereich oder eine mögliche beginnende Schädigung des Bauelements zu
detektieren, ist es wünschenswert, die Temperatur des
Bauelements, beispielsweise sensorisch, zu überwachen.
Zur Temperaturüberwachung können am Aktuator thermisch
angekoppelte Temperatursensoren verwendet werden. Diese separaten, nicht integrierten Sensoren benötigen zusätzlichen Bauraum. Sie sind zudem nicht geeignet, die Kerntemperatur des Bauelements zu erfassen. Je nach thermischen Widerständen der verwendeten Materialien und dem spezifischen Design kann sich die gemessene Temperatur deutlich von der Kerntemperatur des Aktuators unterscheiden. Eine weitere Möglichkeit der Temperaturdetektion umfasst
Temperaturinformation aus dem Wert der Kleinsignalkapazität des Aktuators zu ermitteln. Dieses Verfahren besitzt jedoch nur eine eingeschränkte Genauigkeit. Zudem wird der Messwert durch die pyroelektrische Charakteristik des verwendeten
Piezokeramik ( PZT ) -Materials verfälscht. Die für diese Art der Temperaturdetektion erforderliche lineare Kleinsignalmessung ist zudem aufwändig mit der Großsignalansteuerung des
Aktuators zu kombinieren, wodurch zusätzliche Kosten für die Elektronik entstehen.
Es stellt sich die Aufgabe, einen hinsichtlich der oben genannten Aspekte verbesserten Aktuator bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch einen Aktuator mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Der Aktuator umfasst eine
Sensorschicht, mit der eine Temperatur detektierbar ist.
Der Aktuator ist ein Aktuator mit schichtweise angeordneten Piezoelementen . Die Dehn- beziehungsweise Stauchbarkeit dieser Elemente ermöglicht eine Längenänderung. Der Aktuator ist vorzugsweise ein Vielschichtaktuator mit mehreren Schichten oder Lagen, von denen eine oder mehrere Lagen als Sensorschicht ausgeführt sind. Die anderen Lagen können als
piezoaktive Schichten dehn- beziehungsweise stauchbar sein, zu deren Ansteuerung dienen oder lediglich stabilisierenden Zweck haben. Der Sensor mit der Sensorschicht kann beispielsweise als thermoresistiver Sensor ausgebildet sein, bei dem die Temperaturdetektion mittels einer temperaturabhängigen
Widerstandsänderung detektiert wird. Der Sensor ist in den Multilagenaufbau des Vielschichtaktuators integriert.
Vorteilhafterweise haben diese Sensorlagen oder -schichten eine vom eigentlichen Aktuatorbereich, in dem die
Piezoelemente angeordnet sind, getrennte Ansteuerung.
Ein derartiges Bauelement ermöglicht die zusätzliche Erfassung der Keramikkerntemperatur des Aktuators . Gegenüber einer
Hybridlösung, also einem an einem Aktuator angekoppelten
Sensorelement, erfordert die im Aktuator integrierte
Sensorschicht kaum oder nahezu keinen zusätzlichen
Platzbedarf. Durch die Sensorschicht entstehen nur geringe zusätzliche Kosten, da der Temperatursensor weitgehend im Rahmen eines Standard-Piezo-Prozesses gefertigt werden kann.
Die Nutzung des Temperatursensors erhöht die Ausfallsicherheit des Bauelements, indem gefährdete Betriebszustände frühzeitig erkannt werden können.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Der Aktuator umfasst einen längenveränderbaren Bereich mit einer Vielzahl von abwechselnd schichtweise angeordneten
Innenelektroden und Piezoelementen, mittels derer die Dehnung beziehungsweise Stauchung des Aktuator ermöglicht wird.
Außenelektroden, die elektrisch leitend mit den Innenelektroden verbunden sind, erlauben, eine Ansteuerspannung an das Bauelement anzulegen, welche die Dehnung beziehungsweise
Stauchung steuert.
Ferner sind Sensorelektroden zur Kontaktierung der Sensorschicht vorgesehen, über die ein temperaturabhängiger Wert auslesbar ist. Zur verbesserten Detektion oder als Redundanz können weitere Sensorebenen vorgesehen sein. In einem Ausführungsbeispiel ist die Sensorschicht struktu¬ riert und umfasst eine Widerstandsbahn, dessen temperaturab¬ hängige Widerstandsänderung detektiert wird. Die Widerstands¬ bahn kann zwischen zwei keramischen Schichten angeordnet sein. Die keramischen Schichten sind in einem Ausführungsbeispiel aus demselben Material wie die Piezoelemente gefertigt. In einem alternativen Ausführungsbeispiel sind sie aus einem davon verschiedenen Material gefertigt.
Die Widerstandsbahn ist vorteilhafterweise metallen. Sie umfasst beispielsweise Palladium und/oder Platin, die eine genaue Temperaturdetektion ermöglichen.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Widerstandsbahn mäander- förmig ausgebildet ist, sodass die Widerstandsbahn sich über eine große Länge erstreckt und einen wohldefinierten
Widerstandswert hat.
Das Verfahren zur Herstellung eines Aktuators umfasst das Drucken einer Sensorstruktur, beispielsweise auf eine Folie. Die Sensorstruktur ist eine strukturierte Sensorschicht, die eine Widerstandsbahn umfassen kann. In einem weiteren Schritt wird die Folie, auf der die Sensorstruktur gedruckt ist, sowie weitere Folien zur Ausbildung eines längenveränderbaren
Bereichs, zu einem Stapel gruppiert und dieser gepresst. Der Stapel wird nachfolgend gesintert. Bis auf die Fertigung der Sensorstruktur sind keine zusätzlichen Schritte im Vergleich mit der Herstellung eines konventionellen Vielschichtaktuators erforderlich, da mit dem Stapeln die Sensorfolie in den
Herstellungsprozess integriert ist.
Figur 1 zeigt schematisch eine Querschnittansicht durch ein
Ausführungsbeispiel eines Aktuators. Figur 2 zeigt eine Aufsicht auf einen Temperatursensor im Aktuator .
Figur 1 zeigt schematisch eine Querschnittansicht durch ein Ausführungsbeispiel eines Aktuators 1 oder Aktors mit einem integrierten Temperatursensor 2.
Der Aktuator 1 ist ein Vielschichtaktuator mit einer Vielzahl von Piezoelementen 3 und einer Vielzahl von Innenelektroden 4. Der Aktuator 1 umfasst einen Bereich 5 mit Piezoelementen 3 und Innenelektroden 4, die abwechselnd angeordnet sind, sodass sie stapeiförmig geschichtet sind. Dabei wechseln sich Innenelektroden 4 einer ersten Polarität und Innenelektroden 4 einer zweiten Polarität entlang des Stapels ab. Die Innenelektroden 4 der ersten Polarität sind elektrisch leitend mit einer ersten Außenelektrode 6 verbunden, beispielsweise indem sie an eine Außenseite des Aktuatorstapels 8 geführt sind, wobei die Außenelektrode 6 auf diese Außenseite aufgebracht ist. Die Innenelektroden 4 der zweiten Polarität sind
elektrisch leitend mit einer zweiten Außenelektrode 7
verbunden, beispielsweise indem sie an eine andere Außenseite des Stapels 8 geführt sind, wobei die Außenelektrode 7 auf diese Außenseite aufgebracht ist. An den Außenelektroden 6, 7 ist eine Ansteuerspannung anlegbar.
Die Piezoelemente 3 und Innenelektroden 4 formen Schichten des Vielschichtaktuators 1. Die Piezoelemente 3 sind aus einer piezoelektrischen Keramik geformt und verändern bei Anlegen der Ansteuerspannung an die Innenelektroden 4 ihre axiale Ausdehnung. Der Bereich 5 des Aktuators 1, mit den
Piezoelementen 3 und den Innenelektroden 4, die mit den
Außenelektroden 6, 7 elektrisch leitend verbunden sind, ist längenveränderbar in axialer Richtung 9 des Aktuators 1. Der Aktuator 1 umfasst eine oder mehrere weitere Schichten, die als Sensorschichten oder -ebenen 10 ausgeführt sind und durch Sensorelektroden 11 kontaktiert werden. Zumindest eine der Sensorelektroden 11 muss elektrisch getrennt von den
Außenelektroden 6, 7 sein, vorteilhafterweise beide, wie in Figur 1 dargestellt. Die Sensorschicht 10 oder die Sensor¬ schichten 10 können randseitig des längenveränderbaren
Bereichs 5 des Aktuator angeordnet sein, wie in Figur 1 dargestellt. Alternativ können eine oder mehre Sensorschichten 10 so angeordnet sein, dass zu deren beiden Seiten ein
längenveränderbarer Bereich 5 vorgesehen ist; oder mit anderen Worten: Der Sensor 2 ist in der Mitte des Aktuatorstapels 8 angeordnet. In einem Ausführungsbeispiel sind mehrere
Sensorschichten 10 vorgesehen, die durch längenveränderbare Aktuatorbereiche 5 getrennt voneinander angeordnet sein können: beispielsweise an den Rändern und in der Mitte des Aktuatorstapels 8. In einem Ausführungsbeispiel sind mehrere Sensorschichten 10 vorgesehen, die benachbart angeordnet sind.
Figur 2 zeigt eine Aufsicht auf den Sensor 2 mit seiner strukturierten Sensorschicht 10. Der Sensor 2 ist als
thermoelektrischer Sensor 2 ausgeführt und umfasst eine
Widerstandsbahn 12 mit einem vorgegebenen Widerstandswert, der sich in Abhängigkeit der Temperatur verändert, sowie die
Sensorelektroden 11. Die Sensorelektroden 11 können an nach außen geführten Kontaktbereichen 14 der Sensorschicht 10 gelötet werden. Die Länge der Widerstandsbahn 12 übersteigt vorteilhafterweise den direkten Abstand zwischen den
Kontaktbereichen 14. Dieser Effekt wird beispielsweise durch eine mäanderförmige Ausbildung der Widerstandsbahn 12
erreicht. Die mäanderförmige Widerstandsbahn 12 verläuft mit mehreren Richtungsänderungen zwischen den Sensorelektroden 11. Es ist auch denkbar, dass die Breite der Widerstandsbahn 12 sich entlang ihres Verlaufs ändert, beispielsweise verjüngt.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Widerstandsbahn 12 zwischen zwei Keramikschichten 13 aus Piezokeramik (PZT) eingebettet. Vorzugsweise ist die Widerstandsbahn 12 aus einem co-sinterfähigem Metall ausgebildet, beispielsweise Palladium und/oder Platin. Die Auswertung des Sensors 2 erfolgt in einem Ausführungsbeispiel in einem Temperaturbereich von -100 °C bis 200 °C. In diesem typischen Temperaturbereich ist die
Widerstandsänderung der metallenen Widerstandbahn 12
weitgehend linear von der Temperatur abhängig.
In einem weiteren Ausführungsbeipiel ist die Sensorschicht 10 zwischen zwei Schichten 13 einer Keramik, die sich von der unterscheidet, welche für die Piezoelemente 3 verwendet wird. Diese ist aber bezüglich der Herstellung kompatibel zur
Keramik, welche für die Piezoelemente 3 verwendet wird, das heißt, dass diese Keramik in gleicher Weise bei der Herstel¬ lung des Aktuators 1 verarbeitet werden kann, wie die Keramik für die Piezoelemente 3, sodass beispielsweise keine
Spannungen zwischen den Materialien bei der Herstellung auftreten .
Der Aktuator 1 kann hergestellt werden, indem auf den für die Sensorfunktion vorgesehenen Ebenen oder Folien metallische Sensorstrukturen 10 aufgebracht werden. Dieses kann
beispielsweise mittels Siebdruck erfolgen. Die für den
längenveränderbaren Bereich 5 vorgesehenen metallenen
Schichten zur Ausbildung der Innenelektroden 4 und
Piezokeramiken, welche ebenfalls als Folien vorliegen können, werden mit den strukturierten Folien für den Sensor 2 als Stapel geschichtet und der Stapel aus Piezolagen und Sensorlagen wird verpresst. Der Stapel mit dem späteren längenveränderbaren oder piezoaktiven Bereich 5 und dem Sensor 2 wird in einem Schritt gesintert. Durch integrierte Fertigung sind nur vor dem Stapeln wenige weitere Arbeitsschritte für die Ausbildung der Sensorschicht erforderlich.
Es sei noch bemerkt, dass die Merkmale der Ausführungsbei¬ spiele kombinierbar sind.
Bezugs zeichen
1 Aktuator
2 Sensor
3 Piezoelement
4 Innenelektrode
5 längenveränderbarer Bereich 6, 7 Außenelektrode
8 Stapel
9 Axialrichtung
10 Sensorschicht
11 Sensorelektrode
12 Widerstandsbahn
13 Keramikschicht
14 Kontaktbereiche

Claims

Patentansprüche
1. Aktuator (1) mit einer Sensorschicht (10), mit der eine Temperatur detektierbar ist.
2. Aktuator (1) nach Anspruch 1,
umfassend einen längenveränderbaren Bereich (5) mit einer Vielzahl von abwechselnd schichtweise angeordneten
Innenelektroden (4) und Piezoelementen (3) .
3. Aktuator (1) nach Anspruch 2,
umfassend Außenelektroden (6, 7), die elektrisch leitend mit den Innenelektroden (4) verbunden sind.
4. Aktuator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend Sensorelektroden (11) zur Kontaktierung der Sensorschicht (10) .
5. Aktuator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit weiteren Sensorebenen (10) .
6. Aktuator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensorschicht (10) eine Widerstandsbahn (12) umfasst .
7. Aktuator (1) nach Anspruch 6,
wobei die Widerstandsbahn (12) zwischen zwei keramischen Schichten (13) angeordnet ist.
8. Aktuator (1) nach Anspruch 7,
wobei die keramischen Schichten (13) aus dem demselben Material wie die Piezoelemente (3) gefertigt sind oder aus einem davon verschiedenen Material.
9. Aktuator (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Widerstandsbahn (12) Palladium und/oder Platin umfasst .
10. Aktuator (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
wobei die Widerstandsbahn (12) mäanderförmig ausgebildet ist .
11. Verfahren zur Herstellung eines Aktuators (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend Drucken einer Sensorstruktur .
12. Verfahren nach Anspruch 11,
umfassend Stapeln einer Folie, auf der die Sensorstruktur gedruckt ist, sowie weiterer Folien zur Ausbildung eines längenveränderbaren Bereichs (5) zu einem Stapel und Pressen des Stapels.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
wobei der Stapel gesintert wird.
PCT/EP2011/072960 2010-12-23 2011-12-15 Aktuator und verfahren zu dessen herstellung WO2012084694A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/996,482 US9252351B2 (en) 2010-12-23 2011-12-15 Actuator and method for producing same
JP2013545211A JP5756526B2 (ja) 2010-12-23 2011-12-15 アクチュエータ及びその製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010055934.2 2010-12-23
DE102010055934.2A DE102010055934B4 (de) 2010-12-23 2010-12-23 Aktuator und Verfahren zu dessen Herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012084694A1 true WO2012084694A1 (de) 2012-06-28

Family

ID=45470519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/072960 WO2012084694A1 (de) 2010-12-23 2011-12-15 Aktuator und verfahren zu dessen herstellung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9252351B2 (de)
JP (1) JP5756526B2 (de)
DE (1) DE102010055934B4 (de)
WO (1) WO2012084694A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6459028B2 (ja) * 2014-09-03 2019-01-30 ローム株式会社 圧電素子およびそれを備えたインクジェットヘッド
DE102015117203A1 (de) 2015-10-08 2017-04-13 Epcos Ag Drucksensor
DE102015226143A1 (de) * 2015-12-21 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Vielschichtaktor
FR3074361B1 (fr) * 2017-11-27 2019-10-18 Continental Automotive France Rondelle piezoelectrique pour capteur accelerometre avec chemin resistif sur son contour externe
CN109724716B (zh) * 2018-12-29 2020-09-29 广东爱晟电子科技有限公司 多层薄膜型高灵敏性热敏感温芯片及其制作方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0638909A1 (de) * 1993-08-13 1995-02-15 GITEM Technical and Production Complex of SEPO JSCo Temperaturempfindlicher Widerstand sowie Verfahren zu seiner Herstellung
WO2001089004A1 (de) * 2000-05-15 2001-11-22 Festo Ag & Co. Piezo-biegewandler sowie verwendung desselben
WO2005043098A1 (de) * 2003-10-23 2005-05-12 Siemens Aktiengesellschaft Aktor mit einem temperatursensor und dazugehöriges herstellungsverfahren
DE102006019942A1 (de) * 2006-04-28 2007-10-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Kraftmessvorrichtung zur Messung der Kraft bei Festkörperaktoren, Verfahren zur Messung einer Kraft sowie Verwendung der Kraftmessvorrichtung

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0529677A (ja) 1991-07-23 1993-02-05 Toyota Motor Corp 圧電積層体の駆動制御方法
JP2586371B2 (ja) 1992-12-22 1997-02-26 日本電気株式会社 圧電アクチュエータ
US5436494A (en) * 1994-01-12 1995-07-25 Texas Instruments Incorporated Temperature sensor calibration wafer structure and method of fabrication
DE19540194C1 (de) 1995-10-30 1997-02-20 Heraeus Sensor Gmbh Widerstandsthermometer aus einem Metall der Platingruppe
JPH09321359A (ja) 1996-05-31 1997-12-12 Kyocera Corp 積層型圧電アクチュエータ
JPH10144503A (ja) 1996-11-08 1998-05-29 Tdk Corp 抵抗型温度センサ及びその製造方法
JPH10275707A (ja) 1997-03-28 1998-10-13 Kyocera Corp 温度センサー
DE19715488C1 (de) 1997-04-14 1998-06-25 Siemens Ag Piezoaktor mit neuer Kontaktierung und Herstellverfahren
DE10147666B4 (de) 2001-09-27 2011-03-10 Robert Bosch Gmbh Piezoelement und Verfahren zur Herstellung eines Piezoelements
DE20211328U1 (de) * 2002-07-26 2002-10-17 Guenther Gmbh & Co Temperaturfühler und Heizvorrichtung für Heißkanalsysteme
JP4048967B2 (ja) 2003-02-10 2008-02-20 株式会社デンソー 圧電アクチュエータおよび内燃機関の燃料噴射装置
JP2005150548A (ja) 2003-11-18 2005-06-09 Kyocera Corp 積層型圧電素子およびこれを用いた噴射装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0638909A1 (de) * 1993-08-13 1995-02-15 GITEM Technical and Production Complex of SEPO JSCo Temperaturempfindlicher Widerstand sowie Verfahren zu seiner Herstellung
WO2001089004A1 (de) * 2000-05-15 2001-11-22 Festo Ag & Co. Piezo-biegewandler sowie verwendung desselben
WO2005043098A1 (de) * 2003-10-23 2005-05-12 Siemens Aktiengesellschaft Aktor mit einem temperatursensor und dazugehöriges herstellungsverfahren
DE102006019942A1 (de) * 2006-04-28 2007-10-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Kraftmessvorrichtung zur Messung der Kraft bei Festkörperaktoren, Verfahren zur Messung einer Kraft sowie Verwendung der Kraftmessvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010055934B4 (de) 2018-09-06
DE102010055934A1 (de) 2012-06-28
JP2014504018A (ja) 2014-02-13
US20140009034A1 (en) 2014-01-09
JP5756526B2 (ja) 2015-07-29
US9252351B2 (en) 2016-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015117262B4 (de) Bauelement zur Erzeugung eines aktiven haptischen Feedbacks
DE102005015112B4 (de) Monolithisches piezoelektrisches Bauteil mit mechanischer Entkopplungsschicht, Verfahren zum Herstellen des Bauteils und Verwendung des Bauteils
AT503816B1 (de) Piezoelektrischer sensor
DE102010055934B4 (de) Aktuator und Verfahren zu dessen Herstellung
EP2057697B1 (de) Piezokeramischer flächenaktor und verfahren zur herstellung eines solchen
EP1233461B1 (de) Piezokeramischer Vielschichtaktor mit einem Übergangsbereich zwischen dem aktiven Bereich und dem inaktiven Kopf- und Fussbereich
DE19601078C2 (de) Druckkraftsensor
EP1690303B1 (de) Piezoaktor
EP1530807A2 (de) Piezoaktor
WO2013017592A1 (de) Vollaktiver piezostack mit passivierung
DE102008042232A1 (de) Laminiertes piezoelektrisches Element und Verfahren, dieses herzustellen
DE202016008592U1 (de) Sensor
EP2948672A1 (de) Modulare aktuatoreinheit für ein einspritzventil
DE10201943A1 (de) Vielschichtaktor mit versetzt angeordneten Kontaktflächen gleich gepolter Innenelektroden für ihre Außenelektrode
DE10025998A1 (de) Piezoaktor
DE10126918A1 (de) Hochleistungspiezoaktuator
AT523510B1 (de) Strukturiertes, piezoelektrisches Sensorelement
DE10349309A1 (de) Aktor mit einem Temperatursensor und Herstellungsverfahren für einen solchen Aktor
WO2006125694A1 (de) Piezoelektrischer biegewandler mit sensorelement zum erfassen einer auslenkung des biegewandlers
DE10121271A1 (de) Grünkörper, piezoelektrisches Bauteil sowie Verfahren zum Herstellen eines piezoelektrischen Bauteils
DE102005057950A1 (de) Piezoaktor mit Ableitwiderstand
WO2021073973A2 (de) Organische leiterplatte, getriebe mit einer organischen leiterplatte und herstellungsverfahren zum herstellen einer organischen leiterplatte
DE102018117594A1 (de) Druckmesszelle mit Temperatursensor und Druckmessgerät mit einer solchen Druckmesszelle
DE10310296A1 (de) Verfahren zum Einstellen des Hubes eines piezoelektrischen oder elektrostriktiven Aktors sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102012110556A1 (de) Vielschichtbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11807661

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013545211

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13996482

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11807661

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1