DE102010020192A1

DE102010020192A1 - Piezoelektrisches Vielschichtbauelement

Info

Publication number: DE102010020192A1
Application number: DE102010020192A
Authority: DE
Inventors: Dr. Gabl Reinhard; Dr. Galler Martin; Dr. Kügerl Georg
Original assignee: Epcos AG
Current assignee: TDK Electronics AG
Priority date: 2010-05-11
Filing date: 2010-05-11
Publication date: 2011-11-17

Abstract

In einem Stapel (1) piezokeramischer Schichten (4), die einen aktiven Bereich (10) mit lateralen Grenzen (20, 30) umfassen, befinden sich Elektrodenschichten (21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36) und mindestens eine Sollbruchschicht (41, 42, 43). Die einer solchen Sollbruchschicht in vertikaler Richtung beidseits nächstgelegenen Elektrodenschichten (22, 24, 26, 31, 34, 35) enden in einem Abstand (d) zu einer der lateralen Grenzen des aktiven Bereiches oder sind innerhalb dieses Abstandes mit Ausnehmungen versehen. Die übrigen Elektrodenschichten (21, 23, 25, 32, 33, 36) reichen ganzflächig mindestens bis zu den lateralen Grenzen des aktiven Bereiches.

Description

Die Erfindung betrifft ein piezoelektrisches Vielschichtbauelement hoher Zuverlässigkeit.
In der WO 2009/092584 A1 ist ein piezoelektrisches Vielschichtbauelement mit Sollbruchschichten im Schichtstapel beschrieben. Eine Sollbruchschicht wird mittels einer Opferschicht hergestellt, die in der Nähe einer Elektrodenschicht angeordnet wird. Die Opferschicht und die Elektrodenschicht enthalten ein Metall, dessen Anteil in der Opferschicht höher ist als in der Elektrodenschicht. Beim Sintern der piezokeramischen Schichten diffundiert das Metall aus der Opferschicht zur Elektrodenschicht, so dass Hohlräume in der Opferschicht gebildet werden und dadurch eine koplanar zu der Elektrodenschicht angeordnete Sollbruchschicht entsteht. Mit der Sollbruchschicht wird ein unkontrolliertes Auftreten von Rissen in dem Schichtstapel verhindert und dadurch die Zuverlässigkeit des Bauelementes vergrößert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein piezoelektrisches Vielschichtbauelement hoher Zuverlässigkeit und verringerter Alterung anzugeben.
Diese Aufgabe wird mit dem piezoelektrischen Vielschichtbauelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Das piezoelektrische Vielschichtbauelement umfasst einen Stapel piezokeramischer Schichten, die in einer vertikalen Richtung übereinander angeordnet sind. In dem Stapel ist ein aktiver Bereich mit – bezogen auf die vertikale Richtung – lateralen Grenzen vorgesehen. Elektrodenschichten ragen in den aktiven Bereich. In dem Stapel befindet sich mindestens eine Sollbruchschicht. Die einer solchen Sollbruchschicht in vertikaler Richtung beidseits nächstgelegenen Elektrodenschichten enden in einem Abstand zu einer der lateralen Grenzen des aktiven Bereiches oder sind innerhalb dieses Abstandes mit Ausnehmungen versehen. Die übrigen Elektrodenschichten, das heißt, die Elektrodenschichten, die nicht einer der Sollbruchschichten benachbart sind, reichen ganzflächig mindestens bis zu den lateralen Grenzen des aktiven Bereiches.
Bei einem Ausführungsbeispiel des piezoelektrischen Vielschichtbauelementes enden die einer Sollbruchschicht nächstgelegenen Elektrodenschichten in einem Abstand zu jeweils einer der lateralen Grenzen des aktiven Bereiches, und der Quotient aus diesem Abstand und dem Abstand zwischen den nächstgelegenen Elektrodenschichten beträgt mindestens 1,5. Dieser Quotient kann bei einem anderen Ausführungsbeispiel mindestens 3 betragen.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des piezoelektrischen Vielschichtbauelementes sind die einer Sollbruchschicht nächstgelegenen Elektrodenschichten innerhalb eines Abstandes zu jeweils einer der lateralen Grenzen des aktiven Bereiches mit Ausnehmungen versehen, die durch Öffnungen in den Elektrodenschichten gebildet sind.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des piezoelektrischen Vielschichtbauelementes sind die Ausnehmungen auf einem periodischen Raster angeordnet.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des piezoelektrischen Vielschichtbauelementes sind die einer Sollbruchschicht nächstgelegenen Elektrodenschichten innerhalb eines Abstandes zu jeweils einer der lateralen Grenzen des aktiven Bereiches mit Ausnehmungen versehen, die durch streifenförmige Einschnitte in den Elektrodenschichten gebildet sind.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des piezoelektrischen Vielschichtbauelementes sind die einer Sollbruchschicht nächstgelegenen Elektrodenschichten innerhalb eines Abstandes zu jeweils einer der lateralen Grenzen des aktiven Bereiches mit Ausnehmungen versehen, und der Quotient aus der Fläche, die von einer dieser Elektrodenschichten innerhalb des Abstandes eingenommen wird, und der gesamten Fläche, die von den Ausnehmungen dieser Elektrodenschicht eingenommen wird, beträgt höchstens 3. Dieser Quotient kann bei einem anderen Ausführungsbeispiel höchstens 2 betragen.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des piezoelektrischen Vielschichtbauelementes umfassen die Elektrodenschichten und die Sollbruchschichten Kupfer, und die Elektrodenschichten umfassen außerdem mindestens ein Metall aus der Gruppe von Palladium, Beryllium, Aluminium, Mangan, Zink, Zinn, Wismut, Nickel, Kobalt, Chrom, Molybdän, Niob und Rubidium.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des piezoelektrischen Vielschichtbauelementes ist der Stapel mit zwei einander gegenüberliegenden ebenen Außenmetallisierungen versehen, von denen der aktive Bereich jeweils beabstandet ist. Die Grenzen des aktiven Bereiches sind koplanar zu den Außenmetallisierungen. Die Elektrodenschichten sind abwechselnd mit einer der beiden Außenmetallisierungen verbunden.
Es folgt eine genauere Beschreibung von Beispielen des piezoelektrischen Vielschichtbauelementes anhand der beigefügten Figuren.
1 zeigt einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels des piezoelektrischen Vielschichtbauelementes.
2 zeigt einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels des piezoelektrischen Vielschichtbauelementes.
3 zeigt eine Ausgestaltung einer Elektrodenschicht des piezoelektrischen Vielschichtbauelementes gemäß der 2.
4 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer Elektrodenschicht des piezoelektrischen Vielschichtbauelementes gemäß der 2.
Die 1 zeigt einen schematischen Querschnitt eines piezoelektrischen Vielschichtbauelementes, das einen vertikalen Stapel 1 piezokeramischer Schichten 4 und dazwischen angeordnete Elektrodenschichten 21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36 aufweist. Die Elektrodenschichten 21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36 überschneiden sich in vertikaler Blickrichtung. An zwei einander gegenüberliegenden lateralen Seiten des Stapels 1 sind elektrische Außenkontakte, zum Beispiel in Form von Außenmetallisierungen 2, 3, aufgebracht, die jeweilige Ränder der Elektrodenschichten 21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36 kontaktieren. Die Elektrodenschichten 21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36 können gemäß dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel abwechselnd mit den Außenmetallisierungen 2, 3 elektrisch leitend verbunden sein. Die externen elektrischen Anschlüsse können jedoch bei anderen Ausführungsbeispielen anders gestaltet sein und müssen nicht streng in der Abfolge der Elektrodenschichten alternieren. Ein grundsätzlich alternierender Wechsel kann beispielsweise stellenweise unterbrochen sein.
In dem Stapel 1 ist ein aktiver Bereich 10 vorgesehen, der im Wesentlichen durch den Bereich gebildet wird, in dem die Elektrodenschichten 21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36 einander gegenüberliegen. Der tatsächliche aktive Bereich muss nicht wie hier vereinfachend angenommen scharf begrenzt sein; dennoch sollen zum Zweck dieser Beschreibung und im Sinne der Ansprüche unter den lateralen Grenzen 20, 30 des aktiven Bereiches 10 die in der 1 mit gestrichelten Linien markierten Grenzflächen verstanden werden. In dem aktiven Bereich 10 verursacht ein durch Anlegen einer Spannung erzeugtes elektrisches Feld eine Auslenkung beziehungsweise Dehnung der zwischen den Elektrodenschichten 21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36 vorhandenen piezokeramischen Schichten 4.
In dem Stapel sind Sollbruchschichten 41, 42, 43 vorgesehen. Hierdurch soll vermieden werden, dass in dem Stapel 1 unkontrolliert Risse auftreten, die zu einem Kurzschluss zwischen den Elektrodenschichten führen könnten. Wenn koplanar zu den Elektrodenschichten angeordnete Sollbruchschichten vorhanden sind, bleiben eventuell auftretende Risse auf die Schichtlagen der Sollbruchschichten begrenzt, und das Bauelement ist weiter funktionsfähig. Dadurch werden die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Bauelementes erhöht.
Die Sollbruchschichten werden vorzugsweise zwischen zwei Elektrodenschichten angeordnet, die vorzugsweise aktiv geschaltet werden, indem elektrische Potenziale einander entgegengesetzter Vorzeichen an diese Elektrodenschichten angelegt werden. Ein eventuell in einer Sollbruchschicht von einer Außenseite des Stapels 1 her auftretender Riss bildet einen einwärts gerichteten klingen- oder schneidenförmigen Spalt, dessen Spitze oder Schneide sich möglicherweise bis in den aktiven Bereich 10 erstreckt. Nach jüngsten Erkenntnissen kann es im Bereich der Spitze oder Schneide eines solchen Spaltes bei Gegenwart hoher elektrischer Feldstärken und bei hoher Temperatur zu einer schnelleren Alterung und damit Schwächung der Keramik kommen. Erfindungsgemäß wird dieses Problem dadurch beseitigt, dass das Auftreten einer höhen elektrischen Feldstärke in diesem Bereich verhindert wird, so dass die piezokeramischen Schichten auch in der Nähe einer Sollbruchschicht aktiv genutzt werden können.
In der 1 ist eine Anordnung von Sollbruchschichten 41, 42, 43 und Elektrodenschichten 21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36 als ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Diese Anordnung kann beliebig variiert und den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden. In dem dargestellten Beispiel befindet sich die Sollbruchschicht 41 zwischen den nächstgelegenen Elektrodenschichten 22 und 31, die Sollbruchschicht 42 zwischen den nächstgelegenen Elektrodenschichten 24 und 34 und die Sollbruchschicht 43 zwischen den nächstgelegenen Elektrodenschichten 26 und 35. Die beiden jeweils nächstgelegenen Elektrodenschichten 22, 31; 24, 34; 26, 35 sind mit je einer der Außenmetallisierungen 2, 3 elektrisch leitend verbunden. Wenn eine elektrische Spannung angelegt wird, tritt ein elektrisches Feld zwischen den beiden jeweils nächstgelegenen Elektrodenschichten 22, 31; 24, 34; 26, 35 auf. Um die Feldstärke in der Nähe der lateralen Grenzen 20, 30 des aktiven Bereiches 10 möglichst gering zu halten, sind die betreffenden Elektrodenschichten 22, 31; 24, 34; 26, 35 im Vergleich zu den übrigen Elektrodenschichten 21, 23, 25, 32, 33, 36 kürzer und enden in einem Abstand d vor der betreffenden Grenze 20, 30 des aktiven Bereiches 10. Auf diese Weise ist an diesen Stellen der tatsächliche aktive Bereich gewissermaßen verkleinert, so dass seine Grenze dort weiter innen verläuft als in dem übrigen Stapel 1 und die Wahrscheinlichkeit entsprechend geringer ist, dass sich ein randseitiger Riss in der Sollbruchschicht bis in den tatsächlichen aktiven Bereich hinein erstreckt.
Bei den einer Sollbruchschicht 41, 42, 43 jeweils nächstgelegenen Elektrodenschichten 22, 31; 24, 34; 26, 35 sind die freien Ränder, die den mit den Außenkontakten verbundenen Rändern gegenüberliegen, im Vergleich zu den auf derselben Seite vorhandenen freien Rändern der übrigen Elektrodenschichten 21, 23, 25, 32, 33, 36 vorzugsweise typisch um mindestens die 1,5-fache Dielektrikumdicke, bevorzugt um ein Vielfaches der Dielektrikumdicke, von der betreffenden Grenze 20, 30 des aktiven Bereiches 10 nach innen versetzt. Der Quotient aus dem Abstand d zwischen einer der betreffenden Elektrodenschichten 22, 31; 24, 34; 26, 35 und der betreffenden Grenze 20, 30 des aktiven Bereiches 10 und dem durch die Schichtdicke zwischen den beiden nächstgelegenen Elektrodenschichten 22, 31; 24, 34; 26, 35 gegebenen Abstand t ist daher vorzugsweise jeweils mindestens 1,5, kann bei Ausführungsbeispielen aber auch mindestens 3 betragen.
Die 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem zum besseren Vergleich mit dem Ausführungsbeispiel der 1 dieselbe Anordnung von Sollbruchschichten 41, 42, 43 und Elektrodenschichten 21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36 vorhanden ist. Diese Anordnung ist aber auch bei diesem Ausführungsbeispiel nicht festgelegt. Die Bezugszeichen stimmen mit denen der 1 überein und bezeichnen jeweils die dem Ausführungsbeispiel der 1 entsprechenden Teile. Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 reichen die Elektrodenschichten 21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36 jeweils bis an die Grenze 20, 30 des aktiven Bereiches 10, sind also nicht in der Nähe der Sollbruchschichten 41, 42, 43 verkürzt. Statt dessen sind die einer Sollbruchschicht 41, 42, 43 jeweils nächstgelegenen Elektrodenschichten 22, 31; 24, 34; 26, 35 innerhalb eines Abstandes d zu der betreffenden lateralen Grenze 20, 30 des aktiven Bereiches 10 mit Ausnehmungen versehen, um dort die elektrische Feldstärke zu reduzieren.
Die 3 zeigt in einer Draufsicht auf die Schicht eine Ausgestaltung einer zu einer Sollbruchschicht 41 benachbarten Elektrodenschicht 22 des piezoelektrischen Vielschichtbauelementes gemäß der 2 in der Nähe der Grenze 20 des aktiven Bereiches 10. Die Elektrodenschicht 22 weist Ausnehmungen 5 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel durch Öffnungen innerhalb der Elektrodenschicht 22 gebildet sind. Die Ausnehmungen 5 sind in diesem Beispiel auf einem Rechteckraster angeordnet, können statt dessen aber auch statistisch verteilt oder auf einem anderen Raster, zum Beispiel auf einem Sechseckraster, angeordnet sein. Die Dichte der Anordnung der Ausnehmungen 5 kann variieren, zum Beispiel kann die von den Ausnehmungen 5 eingenommene Fläche zur Grenze 20 des aktiven Bereiches 10 hin zunehmen.
Die 4 zeigt eine Draufsicht entsprechend der 3 für eine andere Ausgestaltung der Elektrodenschicht 22 gemäß der 2 in der Nähe der Grenze 20 des aktiven Bereiches 10. Die Ausnehmungen 6 der Elektrodenschicht 22 sind in diesem Ausführungsbeispiel streifenförmige Einschnitte zwischen verbliebenen Elektrodenstreifen 7, die in diesem Beispiel parallel zueinander angeordnet sind. Die in der 4 eingezeichneten Breiten w1, w2 der Ausnehmungen 6 sind jeweils gleich. Die Ausnehmungen 6 können sich statt dessen beispielsweise zur Grenze 20 des aktiven Bereiches 10 hin verbreitern, so dass in jedem Einschnitt die Breite w2 größer ist als die Breite w1. Die Fläche der Elektrodenschicht 22 nimmt auf diese Weise zum äußeren Rand, also zu der betreffenden Grenze 20 des aktiven Bereiches 10 hin, ab, während die von den Ausnehmungen 6 eingenommenen Flächen in dieser Richtung breiter werden. Einschnitte können statt dessen oder zusätzlich auch in den übrigen Rändern der Elektrodenschicht 22 innerhalb des Abstandes d von der Grenze 20 des aktiven Bereiches 10 ausgebildet sein.
Die Art und Form der Ausnehmungen können grundsätzlich beliebig gewählt und an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden. Die Ausnehmungen werden ausreichend groß gestaltet, um die elektrische Feldstärke in der gewünschten Weise zu verringern. Öffnungen innerhalb der Elektrodenschicht und randseitige Einschnitte entsprechend den in den 3 und 4 dargestellten Beispielen können miteinander kombiniert werden. Öffnungen können in beliebiger Form, insbesondere rund oder eckig begrenzt, gestaltet werden.
Innerhalb des Abstandes d von der Grenze 20 des aktiven Bereiches 10 vermindern die Aussparungen 5, 6 die Fläche der Elektrodenschicht 22, während die Elektrodenschicht 22 außerhalb dieses Abstandes d ganzflächig vorhanden ist. Der Quotient aus der Fläche, die von der Elektrodenschicht 22 innerhalb des Abstandes d eingenommen wird, und der gesamten Fläche, die von den Ausnehmungen 5, 6 der Elektrodenschicht 22 eingenommen wird, kann beispielsweise höchstens 3, bei anderen Ausführungsbeispielen höchstens 2 betragen. Die von der Elektrodenschicht 22 in diesem Sinne innerhalb des Abstandes d eingenommene Fläche ergibt sich als Differenz der beispielsweise rechteckigen Fläche des betreffenden Bereichs der Schichtebene und sämtlicher von den Ausnehmungen 5, 6 eingenommener Flächen.
Die Elektrodenschichten 21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36 und die Sollbruchschichten 41, 42, 43 können zum Beispiel Kupfer umfassen und insbesondere hauptsächlich aus Kupfer gebildet sein. Die Elektrodenschichten 21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36 weisen vorzugsweise mindestens ein weiteres Metall auf, das zum Beispiel Palladium, Beryllium, Aluminium, Mangan, Zink, Zinn, Wismut, Nickel, Kobalt, Chrom, Molybdän, Niob oder Rubidium sein kann.
Erfindungsgemäß wird die Gefahr einer vorzeitigen Alterung eines piezoelektrischen Vielschichtbauelementes durch unkontrolliertes Auftreten von Rissen in den piezokeramischen Schichten weiter deutlich verringert. Das gelingt durch eine Abwandlung nur eines Teils der Elektrodenschichten, mit der ohne wesentlichen zusätzlichen Herstellungsaufwand eine erhebliche Verbesserung der Zuverlässigkeit des Bauelementes erreicht wird.
Bezugszeichenliste

1: Stapel piezokeramischer Schichten
2: Außenmetallisierung
3: Außenmetallisierung
4: piezokeramische Schicht
5: Ausnehmung
6: Ausnehmung
7: Elektrodenstreifen
10: aktiver Bereich
20: Grenze des aktiven Bereiches
21: Elektrodenschicht
22: Elektrodenschicht
23: Elektrodenschicht
24: Elektrodenschicht
25: Elektrodenschicht
26: Elektrodenschicht
30: Grenze des aktiven Bereiches
31: Elektrodenschicht
32: Elektrodenschicht
33: Elektrodenschicht
34: Elektrodenschicht
35: Elektrodenschicht
36: Elektrodenschicht
41: Sollbruchschicht
42: Sollbruchschicht
43: Sollbruchschicht
d: Abstand
t: Abstand
w1: Breite
w2: Breite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2009/092584 A1 [0002]

Claims

Piezoelektrisches Vielschichtbauelement mit – einem Stapel (1) in einer vertikalen Richtung übereinander angeordneter piezokeramischer Schichten (4), in dem ein aktiver Bereich (10) mit lateralen Grenzen (20, 30) vorgesehen ist, – Elektrodenschichten (21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36), die in den aktiven Bereich (10) ragen, und – mindestens einer Sollbruchschicht (41, 42, 43) in dem Stapel (1), dadurch gekennzeichnet, dass – die einer Sollbruchschicht (41, 42, 43) nächstgelegenen Elektrodenschichten (22, 24, 26, 31, 34, 35) in einem Abstand (d) zu jeweils einer der lateralen Grenzen (20, 30) des aktiven Bereiches (10) enden oder innerhalb eines Abstandes (d) zu jeweils einer der lateralen Grenzen (20, 30) des aktiven Bereiches (10) mit Ausnehmungen (5, 6) versehen sind und – die übrigen Elektrodenschichten (21, 23, 25, 32, 33, 36) ganzflächig mindestens bis zu den lateralen Grenzen (20, 30) des aktiven Bereiches (10) vorhanden sind.
Piezoelektrisches Vielschichtbauelement nach Anspruch 1, bei dem die einer Sollbruchschicht (41; 42; 43) nächstgelegenen Elektrodenschichten (22, 31; 24, 34; 26, 35) in einem Abstand (d) zu jeweils einer der lateralen Grenzen (20, 30) des aktiven Bereiches (10) enden und der Quotient aus diesem Abstand (d) und dem Abstand (t) zwischen den nächstgelegenen Elektrodenschichten (22, 31; 24, 34; 26, 35) mindestens 1,5 beträgt.
Piezoelektrisches Vielschichtbauelement nach Anspruch 1, bei dem die einer Sollbruchschicht (41; 42; 43) nächstgelegenen Elektrodenschichten (22, 31; 24, 34; 26, 35) in einem Abstand (d) zu jeweils einer der lateralen Grenzen (20, 30) des aktiven Bereiches (10) enden und der Quotient aus diesem Abstand (d) und dem Abstand (t) zwischen den nächstgelegenen Elektrodenschichten (22, 31; 24, 34; 26, 35) mindestens 3 beträgt.
Piezoelektrisches Vielschichtbauelement nach Anspruch 1, bei dem die einer Sollbruchschicht (41, 42, 43) nächstgelegenen Elektrodenschichten (22, 24, 26, 31, 34, 35) innerhalb eines Abstandes (d) zu jeweils einer der lateralen Grenzen (20, 30) des aktiven Bereiches (10) mit Ausnehmungen (5) versehen sind, die durch Öffnungen in den Elektrodenschichten (22, 24, 26, 31, 34, 35) gebildet sind.
Piezoelektrisches Vielschichtbauelement nach Anspruch 4, bei dem die Ausnehmungen (5) auf einem periodischen Raster angeordnet sind.
Piezoelektrisches Vielschichtbauelement nach Anspruch 1, bei dem die einer Sollbruchschicht (41, 42, 43) nächstgelegenen Elektrodenschichten (22, 24, 26, 31, 34, 35) innerhalb eines Abstandes (d) zu jeweils einer der lateralen Grenzen (20, 30) des aktiven Bereiches (10) mit Ausnehmungen (6) versehen sind, die durch streifenförmige Einschnitte in den Elektrodenschichten (22, 24, 26, 31, 34, 35) gebildet sind.
Piezoelektrisches Vielschichtbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die einer Sollbruchschicht (41, 42, 43) nächstgelegenen Elektrodenschichten (22, 24, 26, 31, 34, 35) innerhalb eines Abstandes (d) zu jeweils einer der lateralen Grenzen (20, 30) des aktiven Bereiches (10) mit Ausnehmungen (5, 6) versehen sind und der Quotient aus der Fläche, die von einer dieser Elektrodenschichten innerhalb des Abstandes (d) eingenommen wird, und der gesamten Fläche, die von den Ausnehmungen dieser Elektrodenschicht eingenommen wird, höchstens 3 beträgt.
Piezoelektrisches Vielschichtbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die einer Sollbruchschicht (41, 42, 43) nächstgelegenen Elektrodenschichten (22, 24, 26, 31, 34, 35) innerhalb eines Abstandes (d) zu jeweils einer der lateralen Grenzen (20, 30) des aktiven Bereiches (10) mit Ausnehmungen (5, 6) versehen sind und der Quotient aus der Fläche, die von einer dieser Elektrodenschichten innerhalb des Abstandes (d) eingenommen wird, und der gesamten Fläche, die von den Ausnehmungen dieser Elektrodenschicht eingenommen wird, höchstens 2 beträgt.
Piezoelektrisches Vielschichtbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Elektrodenschichten (21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36) und die Sollbruchschichten (41, 42, 43) Kupfer umfassen und die Elektrodenschichten (21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36) außerdem mindestens ein Metall umfassen, das gewählt ist aus der Gruppe von Palladium, Beryllium, Aluminium, Mangan, Zink, Zinn, Wismut, Nickel, Kobalt, Chrom, Molybdän, Niob und Rubidium.
Piezoelektrisches Vielschichtbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem – der Stapel (1) mit zwei einander gegenüberliegenden ebenen Außenmetallisierungen (2, 3) versehen ist, von denen der aktive Bereich (10) jeweils beabstandet ist, – die Grenzen (20, 30) des aktiven Bereiches (10) koplanar zu den Außenmetallisierungen (2, 3) sind und – die Elektrodenschichten (21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32, 33, 34, 35, 36) in ihrer Abfolge in dem Stapel (1) abwechselnd mit einer der beiden Außenmetallisierungen (2, 3) verbunden sind.