(57)【要約】  本発明は、マイクロメカニカル技術による負荷低減ゾーン（３０）と絶縁層（４０）を有するピエゾ圧電多層アクチュエータ、並びにその製造方法を開示する。マイクロメカニカル技術による負荷低減ゾーン（３０）によって、分極亀裂がこの負荷低減ゾーン（３０）内に集中する。これによって、多層アクチュエータ（１）の部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）に絶縁層（４０）を設けることが可能になり、この絶縁層は、分極亀裂を有していない多層アクチュエータに類似した伸張特性のみを有している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）であって、
当該多層アクチュエータは以下の特徴を有しており：すなわち、
ａ．積層方向（Ｓ）において相互に重なって配置されている複数のピエゾセラミック層（１０）および複数の電極（２０）を有しており、前記電極（２０）は、ピエゾセラミック層（１０）の対向面に設けられており、
ｂ．マイクロメカニカル技術による少なくとも１つの負荷低減ゾーン（３０）を有しており、当該負荷低減ゾーン内で、ピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）における機械的応力が低減され、
ｃ．マイクロメカニカル技術による負荷低減ゾーン（３０）の無い、ピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）の複数の部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）は絶縁層（４０；５０）を有しており、従って、前記ピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）の前記部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）は、ピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）を取り囲んでいる媒体に対して電気的、化学的および／または熱的に絶縁されている、
ことを特徴とする、ピエゾセラミック多層アクチュエータ。
【請求項２】
前記絶縁層（４０；５０）は、マイクロメカニカル技術による負荷低減ゾーン（３０）の無いピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）の部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）にわたってのみ延在する、請求項１記載のピエゾセラミック多層アクチュエータ。
【請求項３】
前記絶縁層（４０）はパッシブ化層であり、当該パッシブ化層は、多層アクチュエータグリーン体の焼結過程の前に、またはピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）の熱処理前に取り付け可能である、請求項１または２記載のピエゾセラミック多層アクチュエータ。
【請求項４】
前記ピエゾセラミック多層アクチュエータの絶縁層（４０）はガラス、セラミックまたは焼結可能な材料から成り、
当該材料の伸張性および／または熱膨張係数は近似的に、ピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）の伸張性および／または熱膨張係数に相応する、請求項３記載のピエゾセラミック多層アクチュエータ。
【請求項５】
前記絶縁層（４０）はパッシブ化層であり、当該パッシブ化層は、ピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）の焼結過程後に取り付けられる、請求項１または２記載のピエゾセラミック多層アクチュエータ。
【請求項６】
前記絶縁層（４０）は、プラスチックまたはポリマーから成る、請求項５記載のピエゾセラミック多層アクチュエータ。
【請求項７】
周辺媒体に接して、ピエゾ圧電性非活性領域（５０）を有しており、前記ピエゾ圧電性非活性領域は絶縁層を形成する、請求項１または２記載のピエゾセラミック多層アクチュエータ。
【請求項８】
前記電極は自身の面においてそれぞれ、ピエゾセラミック層よりも小さく形成されており、ピエゾセラミック層はそれぞれピエゾ圧電性非活性縁部領域を有している、請求項７に記載されたピエゾセラミック多層アクチュエータ。
【請求項９】
前記ピエゾセラミック構成部分の電極（２０）はそれぞれコンタクト部分（２２）を有しており、
当該コンタクト部分は、ピエゾセラミック層（１０）の外側縁部まで達しており、従って前記電極（２０）はピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）の外面によって電気的に接触接続可能である、請求項７または８に記載されたピエゾセラミック構成部分。
【請求項１０】
ピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）の製造方法であって、以下のステップを有しており：すなわち
ａ．複数のピエゾセラミックグリーンフィルムを提供し（Ａ）、電極を当該ピエゾセラミックグリーンフィルムの少なくとも１つの面に取り付け（Ｂ）、
ｂ．電極とともに前記ピエゾセラミックグリーンフィルムを、積層体になるように積層方向（S）で相互に重ねて配置し（C）、前記積層体を焼結し（E）、前記積層体内には少なくとも１つの材料層が配置され、当該材料層は焼結後にマイクロメカニカル技術による負荷低減ゾーン（３０）を形成し、
ｃ．前記ピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）を取り囲んでいる媒体に接して、マイクロメカニカル技術による負荷低減ゾーン（３０）が無いピエゾセラミック多層アクチュエータの部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）内に絶縁層（４０；５０）を製造し（D；F）、前記ピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）は、外部に対して、電気的、化学的および／または熱的に絶縁される、
ことを特徴とする、ピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）の製造方法。
【請求項１１】
前記焼結後に、マイクロメカニカル技術による負荷低減ゾーン（３０）を有していないピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）の部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）内に絶縁層（４０）を、前記ピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）の外面に、積層方向（Ｓ）に対して平行に取り付ける（Ｆ）、請求項１０記載の製造方法。
【請求項１２】
パッシブ化層（４０）はプラスチックまたはポリマーから成る、請求項１１記載の製造方法。
【請求項１３】
前記焼結前に、焼結後にマイクロメカニカル技術による負荷低減ゾーン（３０）を有さない前記ピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）の部分（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）内に、層、殊にセラミックに類似した層を、前記ピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）の外面に、積層方向（Ｓ）に対して平行に被着させ（Ｄ）、当該層から、前非ピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）の焼結または熱処理の間に、パッシブ化層（４０）が形成される、請求項１０記載の製造方法。
【請求項１４】
前記パッシブ化層（４０）はガラス、セラミックまたは、ピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）と近似的に一致する伸張特性および／または熱膨張係数を有する材料から成る、請求項１３記載の製造方法。
【請求項１５】
前記絶縁層（５０）を、前記ピエゾセラミック多層アクチュエータ（１）の周辺領域内に非活性領域を積層方向（Ｓ）に対して平行に設けることによって形成し、前記電極（２０）の面は前記接しているピエゾセラミックグリーンフィルムの面に関して、より小さく形成されている、請求項１０記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピエゾセラミック多層アクチュエータおよびその製造方法に関する。
【０００２】
マルチレイヤースタックとも称されるピエゾセラミック多層アクチュエータは、積層された層構造である。これは、交互に配置されたピエゾセラミック層および内部電極材料を有している。内部電極はこの構造においては、多層アクチュエータの側面まで達しており、これによって、多層アクチュエータの構造体積あたり、できるだけ大きい活性体積がピエゾセラミック層内に得られる。
【０００３】
しかし内部電極が多層アクチュエータの外面にまで達する場合、このように構造化された多層アクチュエータは直接的に導電性の液体またはガス内で駆動可能ではない。この液体またはガスによって、種々異なる内部電極の電気的な短絡、ひいては多層アクチュエータの故障が生じてしまう。 これはまさに、例えば自動車産業領域における直噴システム内でのように、ピエゾセラミック多層アクチュエータが内燃機関の燃料内で使用される場合には欠点になる。このような燃料は通常はある程度の割合で水分または添加剤を含んでおり、これは、外面に突出する内部電極までの間で電気点な短絡を生じさせ得る。同様の欠点は、空気中の湿度が高い周辺環境、例えばニューマチック弁における多層アクチュエータの使用時またはエアフローコントローラとしての使用時に生じる。従って、ピエゾセラミック多層アクチュエータを取り囲んでいる媒体に対するピエゾセラミック多層アクチュエータの電気的なパッシブ化(不動態化）または絶縁が絶対的に必要である。
【０００４】
しかし多層アクチュエータのパッシブ化のための材料は、多層アクチュエータ自体と類似した伸張特性を有していなければならない。多層アクチュエータの得ることができる均一の伸張は、自身の長さの０．２％までである。しかしピエゾセラミック多層アクチュエータ内で特定の領域において、例えば非活性のコンタクトゾーンにおいて分極亀裂（Polungsrisse）が生じる場合、この領域において、自身の均一な伸張と比べて格段に高い、多層アクチュエータの相対的な伸張に達する。従って、多層アクチュエータをパッシブ化するために使用される積層材料は通常、１０％よりも大きいオーダーで周期的な機械的継続伸張性を有していなければならない。このようなパッシブ化が例えば、自動車産業領域における直噴システム内で使用される場合、この材料によって、同時に、約１８０℃までの温度耐性が要求される。このような材料要求はシリコンエラストマーしか満たすことはできない。しかしシリコンエラストマーは燃料内における不十分な耐久性並びに水蒸気に対する高い透過性を示す。
【０００５】
従来技術において使用されている、ピエゾセラミック多層アクチュエータを保護するための解決方法では、その周辺に対してピエゾセラミック多層アクチュエータがカプセル封入される。このようなカプセル封入は、ハーメチックに密閉されている金属ハウジングから成る。これはピエゾセラミック多層アクチュエータの有効伸張を阻止しない。このようなカプセル封入は、エクステンションパイプまたはコルゲートパイプと称される。しかしながらこのようなカプセル封入解決方法はコストがかかり、さらに高い周辺圧力の場合には、これまでには実現可能ではない。
【０００６】
従って本発明の課題は、内燃機関の燃料内で、高い圧力下で、並びに殊に、ピエゾセラミック多層アクチュエータに対して不利な周辺条件下、例えば高い湿度の下でも使用可能な、ピエゾセラミック多層アクチュエータおよびその製造方法を提供することである。
【０００７】
上述の課題は、独立請求項１に記載されたピエゾセラミック多層アクチュエータ１および独立請求項１０に記載されたピエゾセラミック多層アクチュエータの製造方法によって解決される。本発明の有利な構成および発展形態は以下の明細書、図面および添付の特許請求の範囲に記載されている。
【０００８】
このようなピエゾセラミック多層アクチュエータは以下の特徴を有している：すなわち、複数のピエゾセラミック層と複数の電極を有しており、これらは積層方向において相互に重なって配置されており、この電極は、ピエゾセラミック層の対向している側面に位置し、マイクロメカニズム技術による少なくとも１つの負荷低減ゾーンを有しており、この負荷低減ゾーン内ではピエゾセラミック多層アクチュエータにおける機械的応力が低減され、マイクロメカニズム技術による負荷低減ゾーンを伴わないピエゾセラミック多層アクチュエータの複数の部分は絶縁層を有しており、これによってピエゾセラミック多層アクチュエータの各部分は、ピエゾセラミック多層アクチュエータを取り囲んでいる媒体に対して電気的、化学的および／または熱的に絶縁されている。
【０００９】
本発明の基本は、本願で負荷低減ゾーンと称されている固有の（intrinsischen）層構造を伴うピエゾセラミック多層アクチュエータを構成することである。このような負荷低減ゾーンは、ピエゾセラミック多層アクチュエータ内での分極亀裂発生に対する場所的な領域を設定するセラミック層または電極によって形成される。これは次のことを意味している。すなわち、多層アクチュエータの作動中に分極亀裂が、このマイクロメカニカル技術による負荷低減ゾーンの設定された領域内でのみ生じることを意味している。このマイクロメカニズム技術による負荷低減ゾーンに隣接して配置された、負荷低減ゾーンを伴わないピエゾセラミック多層アクチュエータの部分では分極亀裂は生じない。従って、ピエゾセラミック多層アクチュエータの電気的駆動制御時には、約０．２％の均一な伸張がこの部分において越えられることはない。マイクロメカニズム技術によるこの負荷低減ゾーンは、機械的な構造コンポーネントとしてのみ構成されており、ピエゾセラミック多層アクチュエータにおける電気的な機能を担っていないので、この負荷低減ゾーンにおいて生じている分極亀裂によって、この領域において絶縁層が取り付けられていない場合においても、多層アクチュエータの電気的な正常の機能は損傷を受けない。
【００１０】
従って上述した構造によって、マイクロメカニカル技術による負荷低減ゾーンを有していない部分上に、ガラス、セラミックまたは焼結可能な材料から成る絶縁層を取り付けることが可能である。これらの材料の伸張性は、ピエゾセラミック多層アクチュエータの均一な伸張に相当し、および／またはこれらの材料の熱伸張係数は近似的に多層アクチュエータの熱膨張係数に相応する。多層アクチュエータ内のマイクロメカニカル技術による負荷低減ゾーンは、多層アクチュエータの均一な伸張を越える伸張負荷を、絶縁層から遠ざけているので（なぜなら、これはマイクロメカニカル技術によって製造された負荷低減ゾーンを備えていない部分内にのみ取り付けられているので）、これまで、分極亀裂が生じる恐れ、および相応する高い伸張が原因で使用できなかった材料が絶縁層として使用可能になる。ガラスおよび／またはセラミックを絶縁層の製造のために使用する他に、同じように、プラスチックまたはポリマーを絶縁のために使用することが可能である。
【００１１】
本発明の有利な実施形態では絶縁層は、ピエゾセラミック多層アクチュエータの外面上に付加的に被着される材料によっては製造されない。その代わりに、ピエゾセラミック多層アクチュエータの積層方向に対して平行に、かつ周辺媒体に接して、ピエゾ圧電性非活性領域が多層アクチュエータ内に形成される。これは絶縁層を形成する。ピエゾ圧電性非活性縁部領域とも称されるこのようなピエゾ圧電性非活性領域は、ピエゾセラミック多層アクチュエータの構造内で電極を使用しているために生じる。ここでこの電極は自身の面においてそれぞれ、接しているピエゾセラミック層よりも小さく構成されている。マイクロメカニカル技術によって製造された負荷低減ゾーンは、多層アクチュエータ内の機械的応力を解体するので、このピエゾ圧電性非活性縁部領域は分極亀裂によって妨害されない。従って、これの領域は周辺媒体に対する絶縁層の機能を担う。
【００１２】
上述したピエゾセラミック多層アクチュエータに対する製造方法は以下のステップを有している：すなわち、複数のピエゾセラミックグリーンフィルムを提供し、このピエゾセラミックグリーンフィルムの少なくとも１つの面上に電極を被着させ、積層体になるようにピエゾセラミックグリーンフィルムを電極とともに積層方向において相互に重ねて配置し、この積層体を焼結し、この積層体内には少なくとも１つの材料層が配置されており、この材料層は焼結後にマイクロメカニカル技術による負荷低減ゾーンを構成し、ピエゾセラミック多層アクチュエータを取り囲んでいる媒体に接して、マイクロメカニカル技術による負荷低減ゾーンを有していないピエゾセラミック多層アクチュエータの部分内に絶縁層を製造し、これによってピエゾセラミック多層アクチュエータは、外部に対して、電気的、化学的および／または熱的に絶縁される。
【００１３】
本発明を、添付の図面を参照してより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ピエゾセラミック多層アクチュエータの概略図であり、多層アクチュエータの外面に絶縁層が取り付けられている。
【図２Ａ】ピエゾセラミック多層アクチュエータの概略図であり、多層アクチュエータはピエゾ圧電性非活性縁部領域を絶縁層として有している。
【図２Ｂ】ピエゾセラミック多層アクチュエータの断面図であり、積層方向に対して垂直にピエゾ圧電性非活性縁部領域が設けられている。
【図３】本発明によるピエゾセラミック多層アクチュエータの有利な製造方法を説明するフローチャートである。
【００１５】
本発明はピエゾセラミック多層アクチュエータ１を開示している。ここでこれは、図１および図２の２つの種々異なる実施形態に即して説明されている。ピエゾセラミック多層アクチュエータ１は、多数のピエゾセラミック層１０と多数の電極２０を交互に配置することによって構成されている。これらは積層方向Ｓにおいて相互に重なって配置されている。
【００１６】
図１に示された実施形態では、電極２０は、接しているピエゾセラミック層１０に関して全面で構成されている。従って外部電極６０近傍の領域を除いて、電極２０は、接しているピエゾセラミック層１０全面にわたって延在している。
【００１７】
ピエゾセラミック多層アクチュエータは、種々異なる部分Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩまたはサブスタックに分けられている。また、隣接している部分Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩの境界面はマイクロメカニカル技術によって製造された負荷低減ゾーンによって構成されている。マイクロメカニカル技術によって製造された負荷低減ゾーン３０は、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１の全横断面にわたって延在している。この負荷低減ゾーンは次のように構成されている。すなわちこれが、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１内の機械的応力を収容し、負荷を解放するように構成されている。なぜなら、このような機械的応力はそうでない場合には、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１の部分Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ内で、損傷を生じさせる亀裂を引き起こす恐れがあるからである。このような大きさの機械的応力は例えば、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１の分極時に生じる。これによって分極亀裂が構成される。マイクロメカニカル技術による負荷低減ゾーン３０を使用することによって、分極亀裂は、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１の部分Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ内では生じない。従って、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１の機能は損傷されない。
【００１８】
ある実施形態では、マイクロメカニカル技術による負荷低減ゾーン３０は、多孔質の非導電性のセラミック層から成る。これはＤＥ１０２３４７８７Ｃ１号に記載されている。このような多孔質セラミック層の組織は、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１の部分Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩと比較して、積層方向Ｓに対して平行に、軽減された引っ張り強さを提供し、このマイクロメカニカル技術による負荷低減ゾーン３０内で亀裂成長が助長される。別の選択肢では、目標破損箇所とも称される、マイクロメカニカル技術による負荷低減ゾーン３０は、電極層によって形成される。その組成が原因で、この電極層は、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１の積層方向Ｓに対して並列なクリチカルな引っ張り応力時に薄い層に裂ける。これはＤＥ１０２００４０３１４０２Ａ１号に記載されている。
【００１９】
マイクロメカニカル技術による負荷低減ゾーン３０を使用することによって分極亀裂は、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１の作動時に、このような負荷低減ゾーン３０の設定された領域内でのみ形成される。負荷低減ゾーン３０内に形成された分極亀裂は、電界によって負荷されず（負荷低減ゾーン３０は同じ電気的ポテンシャルの領域をあらわしている）、ここでは積層方向Ｓの方向における亀裂の分岐は生じない（すなわち内部電極の方向において種々異なる電気的ポテンシャルである）ので、導電性の液体またはガスの入り込みは、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１の機能および寿命に対してクリチカルではない。
【００２０】
マイクロメカニカル負荷低減ゾーン３０に隣接している、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１の部分Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩでは分極亀裂は生じないので、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１の作動時には、部分Ｉ、ＩＩ、ＩＩ内での約０．２％の生じている均一な伸張は、コンタクト領域および表面領域において越えられない。このような構造的な基礎に基づいて、部分Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ内で、絶縁層４０；５０が作成される。これらの絶縁層はピエゾセラミック多層アクチュエータ１を、周辺媒体に対して、電気的、化学的および／または熱的に絶縁する。この絶縁層４０、５０は、故障を伴わない、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１の均一およびダイナミックな伸張の領域における伸張特性のみを有している。これに加えて有利には、絶縁層４０、５０は熱膨張係数を、多層アクチュエータ１の熱膨張係数のオーダーにおいて有している。有利には、絶縁層４０は、それぞれ部分Ｉ、ＩＩ、ＩＩにおいてのみ製造され、負荷低減ゾーン３０の外側領域においてこれを取り付けることが同じように可能である。
【００２１】
絶縁層４０は、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１の第１の実施形態では、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１の電気的活性表面上に被着された薄いポリマー、ガラス状またはセラミックのパッシブ層から成る。これは、周囲に対するピエゾセラミック多層アクチュエータ１の電気的な絶縁を保証し、分極時およびピエゾセラミック多層アクチュエータ１の作動中に生じる均一な反転可能かつ動的な伸張に、損傷することなく、約０．５％までの領域において耐え、これは薄膜剥離なく、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１０の表面上の確実な接着を示す。
【００２２】
絶縁層４０がマイクロメカニカル技術による負荷低減ゾーン３０の領域内にも被着される場合には、絶縁層４０内で、ここで生じた高い相対的な伸張によって、絶縁層４０の最大伸張可能性を越えると、分極および多層アクチュエータ１の作動時に亀裂が励起される。しかし分極亀裂の亀裂エッジの領域において多層アクチュエータ１の外面上で絶縁層４０の接着が維持され、薄膜剥離が生じない間は、これは、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１の寿命に対してクリチカルではないと段階付けされるべきである。
【００２３】
これに加えて、絶縁層４０の取り付けを、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１の既知の製造ステップと並行して行うことが有利である。従って、例えば、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１の基体の焼結前に、セラミック絶縁層４０が、各部分Ｉ、ＩＩ、ＩＩまたは全ピエゾセラミック多層アクチュエータ１の外面に取り付けられ、焼結中に生成される。
【００２４】
さらなる選択肢では、絶縁層４０はプラスチックまたはポリマーから成る。これに加えて有利には、ここでは機械的に安定しているプラスチックまたはポリマーが使用される。これは分極亀裂の無い部分Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩと類似した伸張特性を有している。
【００２５】
図２は、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１の別の実施形態を示している。図１に示された機能的に同一な、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１のコンポーネントには図２において同じ参照番号が付与されている。図１に示された実施形態とは異なって、図２の絶縁層５０は、隣接したピエゾセラミック層１０の面積と比べて、電極２０の面積を適切に選択することによって形成されている。図２Ａおよび２Ｂに示されているように、電極２０は、隣接しているピエゾセラミック層１０よりも小さい面積を有している。このようにして、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１の周辺領域において、積層方向Ｓに対して並列に、非活性領域が形成される。これはピエゾセラミック多層アクチュエータ１を周辺媒体に対して絶縁し、シールドする。分極亀裂は、マイクロメカニズム技術による負荷低減ゾーン３０内にのみ形成されるので、ピエゾ圧電非活性絶縁層５０は多層アクチュエータ１のピエゾ圧電活性領域の閉じられた「スリーブ」を提供する。
【００２６】
電極２０は、コンタクト部分２２を有しており、これはピエゾセラミック多層アクチュエータ１の外面に続いている（図２Ｂを参照）。ここでコンタクト部分２２は、外側電極６０と接続されており、これによって、ピエゾセラミック多層アクチュエータ１を電気的に駆動制御することができる。
【００２７】
ピエゾセラミック多層アクチュエータ１に対する可能な製造方法は概略的に図３に示されている。第１の方法選択肢では、実線を介して相互に接続されているステップが実行される。まずはステップＡにおいて複数のピエゾセラミックグリーンフィルムが提供される。次にステップＢでは電極が少なくとも１つの面に取り付けられる。その後、ステップＣにおいてピエゾセラミックグリーンフィルムが、電極とともに、積層方向Ｓにおいて相互に重なって配置され、積層体にされる。この積層体はこれに加えて、焼結後にマイクロメカニカル技術による負荷低減ゾーン３０を形成する、少なくとも１つの材料層を含んでいる。積層体の焼結（ステップＥ）の前に、積層体の外面には、積層方向Ｓに対して平行に全面で、または後の部分Ｉ、ＩＩ、ＩＩ内でのみ、セラミック類似材料、有利にはガラス、セラミックから成る層が積層される（ステップＣ）。この積層に対する材料は次のように選択される。すなわち、これがピエゾセラミック多層アクチュエータ１と近似的に一致する伸張特性を有するように選択される。その後、積層体はステップＥにおいて焼結される。
【００２８】
同じように有利には、絶縁層４０は、焼結（Ｅ）後に、取り付けられ、適切な熱処理で焼き付けされる（ステップＦ）。このような方法は図３において破線によって示されている。ステップＦに対してはさらに次のことが可能である。すなわち焼結された多層アクチュエータをプラスチックまたはポリマーで積層し、これによって絶縁層４０を形成することが可能である。絶縁層の材料としては、多層アクチュエータ１の部分Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩの運動を損傷なしに続けるために、約０．５％の伸張特性を有していれば十分である。さらに有利には、これは、多層アクチュエータよりも低い弾性率を有している、および／または多層アクチュエータと近似的に一致する熱膨張係数を有している。
【００２９】
図２Ａにおける実施形態のようにピエゾセラミック多層アクチュエータ１を製造するために、既にステップＢにおいて電極２０がグリーンフィルム上に取り付けられている、例えば印刷されている。その面積は後に接するピエゾセラミック層１０の面積よりも小さい。このピエゾセラミック層と電極を継ぎ合わせて、積層体を形成する場合には、焼結（Ｅ）によって、ピエゾ圧電性非活性縁部領域が生じる。これは絶縁層５０を形成する。
【図１】
2010515249.tif 000003
【図２Ａ】
2010515249.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３】
2010515249.tif 000006
【国際調査報告】
2010515249.tif 000007
2010515249.tif 000008
2010515249.tif 000009
2010515249.tif 000010