(57)【要約】  本発明は、１つのセラミックデバイスの製造方法を提示し、この方法では、内部電極（複数）を有する１つの基体（ＳＢ）が準備され、これらの内部電極の外側端部（複数）がこの基体の少なくとも１つの外側表面（ＯＦ１）に存在し、また１つの電気泳動によって移動する絶縁材料（ＩＭ）を有する１つの混合物（ＥＣ）が準備される。この絶縁材料（ＩＭ）は、この基体の外側表面（ＯＦ１）上で、これらの内部電極の外側端部上に電気泳動を用いてパターニングされて堆積され、これらの外側端部上での電気的絶縁層（ＩＳ）の生成に使用される。本発明は、さらにこのような絶縁層を有するセラミックデバイスを提示する。【選択図】  図４Ｂ
2015521793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックデバイスの製造方法であって、
内部電極（複数）を有する１つの基体（ＳＢ）であって、当該電極の外側端部が、前記基体の少なくとも１つの第１の外側表面（ＯＦ１）上に存在する基体を準備するステップａ）と、
前記基体の前記第１の外側表面（ＯＦ１）を、電気泳動によって移動する絶縁材料（ＩＭ）を含む１つの混合物（ＥＣ）と接触し、当該絶縁材料（ＩＭ）を前記基体の前記第１の外側表面（ＯＦ１）上で前記内部電極の外側端部上に電気泳動によって堆積するステップｂ）と、
前記絶縁材料から１つの絶縁層（ＩＳ）を前記内部電極（ＩＥ１，ＩＥ２）の前記外側端部上に生成するステップｃ）と、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記基体における前記内部電極は、第１の外側端部（ＯＥ１）を有する少なくとも１つの第１の内部電極（ＩＥ１）と、第２の外側端部（ＯＥ２）を有する少なくとも１つの第２の内部電極（ＩＥ２）とを備え、前記第１の外側端部および前記第２の外側端部は、前記基体の少なくとも前記第１の外側表面（ＯＦ１）上に存在し、
前記ステップｂ）において前記絶縁材料は、前記第１の外側端部（ＯＥ１）上にのみ堆積され、前記第２の外側端部（ＯＥ２）上には堆積されない、
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、
前記第１の外側端部および前記第２の外側端部は、追加的に前記基体の少なくとももう１つの外側表面（ＯＦ２）上に存在し、
前記ステップｂ）の後のステップｂ'）において、前記第２の外側表面が混合物（ＥＣ）と接触し、
前記絶縁材料が前記第２の外側表面（ＯＦ２）上で前記第２の外側端部（ＯＥ２）上にのみ堆積され、前記第１の外側端部（ＯＥ１）上には堆積されない、
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載の方法において、
前記方法ステップｂ）において、および適宜前記方法ステップｂ'）において、前記第１の内部電極（複数）に第１の電位（ＥＰ１）が印加され、前記第２の内部電極に第２の電位（ＥＰ２）が印加され、当該第１の電位（ＥＰ１）および当該第２の電位（ＥＰ２）は逆の極性となっていることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、
前記方法ステップｂ）および／またはｂ'）において、第３の電位（ＥＰ３）が少なくとも１つの、前記第１内部電極および前記第２の内部電極と連係した対電極（ＣＥ）に印加され、
前記方法ステップｂ）において前記第１の電位（ＥＰ１）および前記第３の電位（ＥＰ３）は、逆の極性となっており、前記第３の電位（ＥＰ３）の大きさは、前記第２の電位（ＥＰ２）の電位の大きさよりも大きく設定され、
前記方法ステップｂ'）において前記第２の電位（ＥＰ２）および前記第３の電位（ＥＰ３）は、逆の極性となっており、前記第３の電位（ＥＰ３）の大きさは、前記第１の電位（ＥＰ１）の大きさより大きく設定される、
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれか１項に記載の方法において、
前記方法ステップｂ）の後のさらなる方法ステップｄ）において、前記第１の外側端部（ＯＥ１）の前記絶縁層の上の少なくとも１つの第１の電気的外部接続部（ＥＭ１）が、前記基体の少なくとも前記第１の外側表面（ＯＦ１）上の前記第２の外側端部（ＯＥ２）と電気的に接続されて取り付けられることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項３乃至６のいずれか１項に記載の方法において、
前記方法ステップｂ'）の後の１つのさらなる方法ステップｄ'）において、前記第２の外側端部（ＯＥ２）の前記絶縁層の上の少なくとも１つの第２の電気的外部接続部（ＥＭ２）が、前記基体の少なくとも前記第２の外側表面（ＯＦ２）上の前記第２の外側端部（ＯＥ２）と電気的に接続されて取り付けられることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載の方法において、
まず方法ステップｂ）が行われ、適宜方法ステップｂ'）が行われ、そして方法ステップｃ）が行われた後、続いて前記方法ステップｄ）および適宜前記方法ステップｄ'）が行われることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法において、
前記混合物（ＥＣ）は、絶縁材料（ＩＭ）の粒子，１つのポリイオン系分散剤（ＰＤ），および溶剤を含み、
前記ポリイオン系分散剤（ＰＤ）は、溶剤中で前記電気泳動によって移動する絶縁材料として形成された前記粒子を分散する、
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、
前記絶縁材料（ＩＭ）の粒子は、ガラス，セラミック，耐熱性プラスチックまたはこれらの組み合わせからなる電気的絶縁材料のグループから選択された少なくとも１つの電気的絶縁材料の粒子を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の方法において、
前記ポリイオン系分散剤は、ポリアニオン系分散剤を含み、前記方法ステップｂ）において、および適宜前記方法ステップｂ'）において、前記電気泳動によって移動する絶縁材料の堆積のために設けられる内部電極がアノードとして接続されていることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項９または１０に記載の方法において、
前記ポリイオン系分散剤は、ポリカチオン系分散剤を含み、前記方法ステップｂ）において、および適宜前記方法ステップｂ'）において、前記電気泳動によって移動する絶縁材料の堆積のために設けられる内部電極がカソードとして接続されていることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の方法において、
１つの圧電材料を含む１つの基体が用いられていることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項３乃至１３のいずれか１項に記載の方法において、
前記方法ステップａ）において、前記セラミック基体（ＳＢ）を含む１つの基体構成体（ＳＢＡ）が準備され、
前記基体構成体（ＳＢＡ）は、追加的に第３の外側表面（ＯＦ３）および第４の外側表面（ＯＦ４）を備え、
前記第１の外側端部（ＯＥ１）は、追加的に前記第３の外側表面（ＯＦ３）上に存在し、第１の絶縁ゾーン（ＩＺ１）によって前記第４の外側表面（ＯＦ４）から離間しており、
前記第２の外側端部（ＯＥ２）は、追加的に前記第４の外側表面（ＯＦ４）上に存在し、第２の絶縁ゾーン（ＩＺ２）によって前記第３の外側表面（ＯＦ３）から離間している、
ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法において、
前記第３の外側表面（ＯＦ３）上の１つの第１の一時的外部接続部（ＰＣ１）によって、前記第１の外側端部（ＯＥ１）との電気的接続が生成され、前記第４の外側表面（ＯＦ４）上の１つの第２の一時的外部接続部（ＰＣ２）によって、前記第２の外側端部（ＯＥ２）との電気的接続が生成されることを特徴とする方法。
【請求項１６】
セラミックデバイスであって、
第１の外側端部（ＯＥ１）を有する少なくとも１つの第１の内部電極（ＩＥ１）と、第２の外側端部（ＯＥ２）を有する少なくとも１つの第２の内部電極（ＩＥ２）とを有する内部電極（複数）を有し、前記第１および第２の外側端部が、前記基体の少なくとも１つの第１の外側表面（ＯＦ１）上および少なくとも１つの第２の外側表面（ＯＦ２）上に存在する１つの基体（ＳＢ）と、
前記内部電極（複数）の前記外側端部（複数）上の１つの電気的絶縁層（ＩＳ）であって、前記絶縁層は、前記第１の外側表面（ＯＦ１）上で、ほぼ前記第１の外側端部（ＯＥ１）上にのみ存在し、前記第２の外側端部（ＯＥ２）上には存在せず、かつ前記第２の外側表面（ＯＦ２）上で、ほぼ前記第２の外側端部（ＯＥ２）上にのみ存在し、前記第１の外側端部（ＯＥ１）上には存在しない電気的絶縁層と、
を備えることを特徴とするセラミックデバイス。
【請求項１７】
請求項１６に記載のセラミックデバイスにおいて、
前記絶縁層（ＩＳ）はブリッジ状にパターニングされており、
前記ブリッジは、その断面が、隣接する第１の外側端部と第２の外側端部との間隔の２倍より細くなっており、角が丸められた断面を備える、
ことを特徴とするセラミックデバイス。
【請求項１８】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の方法によって得られるセラミックデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックデバイスの製造方法およびセラミックデバイスに関する。本発明によるデバイスは、たとえば圧電アクチュエータの構成部分とすることができる。たとえばこのデバイスは、多層技術で製造することができる。このような多層技術での圧電アクチュエータは、たとえば自動車の燃料噴射システムに用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の電極層およびセラミック層を有する、積層体として形成された電子デバイスの製造方法が記載されており、ここでは絶縁材料がレーザによってパターニング（strukturiert）される。特許文献２には、絶縁層を有する圧電アクチュエータが記載されており、ここではこの絶縁層は、プリパターニングされたシートとして積層されており、または積層された光感受性の絶縁シートが、後で光パターニングされる。  特許文献３では、多層電子デバイスが提案されており、ここでは、表面に近い内部電極の領域が電気化学的にバックエッチングされ、これにより生じた欠損部（Aussparungen）が絶縁材料で充填される。これらの方法は、複数の処理工程を含み、またこれを実現するためには技術的にも装置的にも複雑でコストのかかるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ドイツ特許第１０２００６００３０７０Ｂ３号明細書
【特許文献２】ドイツ特許公開公報第１０２００７０５８８７３Ａ１号明細書
【特許文献３】米国特許第５５９７４９４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このため本発明が解決すべき課題は、セラミックデバイスの改善された製造方法であり、また改善されたセラミックデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、セラミックデバイスの製造方法を提示する。この方法は、方法ステップａ）において、内部電極（複数）を有する基体（Grundkorper）を準備することを含み、これらの内部電極の外側端部は、この基体の少なくとも１つの第１の外側表面に存在する。これに続く方法ステップｂ）においては、この基体の第１の外側表面が、電気泳動的に移動する絶縁材料を含む混合物と接触される。続いてこの絶縁材料は、この基体の第１の外側表面上の内部電極の外側端部上に電気泳動によって堆積される。さらなる方法ステップｃ）においては、この絶縁材料から、この内部電極の外側端部上に絶縁層が生成される。
【０００６】
本発明による方法の重要な利点は、上記の電気泳動による堆積によって、上記の内部電極の外側端部のパターニングが実現されることである。以上により、とりわけ、たとえば従来技術のリソグラフィー処理または除去処理でよく用いられる、内部電極の外側端部および／または外側表面のプリパターニング（Vorstrukturierung）のようなさらなるパターニング処理を不要とすることができる。このパターニングされた堆積部は、電気泳動を用いて上記の内部電極の外側端部の領域上にほぼ限定されるため、従来の方法ではたとえば狙いを定めた絶縁材料の除去が必要であったような、たとえば上記の絶縁層のポストパターニング（Nachstrukturierung）を省略することができる。これらの理由から、とりわけ本発明による方法は、この絶縁層のプリパターニングおよび／またはポストパターニングのような、コストのかかるプロセスステップを省略することができるので、経済的な利点を有する。
【０００７】
上記の基体は、たとえばその内部に電極（複数）が取り付けられたモノリシックなセラミック体であってよい。この基体は、セラミック層を備えてよい。これらの内部電極は、内部電極層として形成されていてよい。たとえばこの基体は、セラミック層および内部電極層から成る積層体を備えてよい。この基体は、たとえば多層技術で製造されることができ、セラミック層および内部電極層はこの積層体で交互になっており、それぞれの２つの内部電極層の間には少なくとも１つのセラミック層が存在している。特定の実施形態においては、２つの内部電極層の間に複数のセラミック層が存在してもよい。
【０００８】
この基体は、たとえば多層技術でモノリシック体（monolithischer Korper）として製造することができ、ここでセラミックグリーンシート（keramische Grunfolien）および内部電極層が一緒に焼結される。好ましくは本発明によるセラミックデバイスおよびこの製造方法での基体は、このようなモノリシックな焼結体（Sinterkorper）で提供される。
【０００９】
上記の電気泳動による堆積は、その電荷により電界中で電位差に沿って電気泳動によって移動する絶縁材料が、上記の外側端部の異なる電位のおかげで、これらの外側端部上でパターニングされて配設されるという原理に基づいている。電気泳動によって移動する絶縁材料は、本発明では、電気的に正味電荷（Nettoladung）を有する絶縁材料を含む。たとえばこの絶縁材料は、正の正味電荷を備えてよい。代替としてこの絶縁材料は、負の正味電荷を備えてもよい。たとえばこの正味電荷は、この絶縁材料の物質特性であってよい。しかしながらこの正味電荷は、外部因子により生成されてもよい。たとえば荷電されたあるいは非荷電の絶縁材料は、電気泳動によって移動する絶縁材料として形成された別の１つの荷電された材料と結合し得る。電気泳動的に移動する、正の正味電荷を有する絶縁材料は、電界中で正電圧の方向に、すなわちカソードに向かってマイグレーションし、一方負の正味電荷を有する絶縁材料は、負電圧の方向に、すなわちアノードに向かって移動する。
【００１０】
上記の内部電極の外側端部とは、具体的にはそれぞれの内部電極の縁部側領域のことであり、上記の基体の外側表面上で、特にこの外側表面と同じ平面にある。たとえば、これは電極層として存在する内部電極の１つ以上の、外周の平坦な外面のことであってよい。上記の絶縁層は、好ましくは電気的な絶縁特性を有する層であって、一つ以上の外側端部または複数の内部電極を電気的に絶縁するように覆うことができる。
【００１１】
本発明の方法の好ましい実施形態においては、上記の基体における内部電極は、第１の外側端部を有する少なくとも１つの第１の内部電極と、第２の外側端部を有する少なくとも１つの第２の内部電極とを備え、この第１の外側端部および第２の外側端部は、上記の基体の少なくとも第１の外側表面上に存在している。この実施形態においては、上記の方法ステップｂ）において、上記の絶縁材料は実質的に上記の第１の外側端部上にのみ堆積され、上記の第２の外側端部上には堆積されず、こうして上記の第１の外側端部は、上記の絶縁層によって、上記の第１の外側表面上に絶縁されて存在し、また上記の第２の外側端部は、少なくとも部分的に露出されている。以上により、たとえば後の方法ステップにおいて、上記の第１の外側表面上で上記の第２の外側端部の選択的な電気的接続が可能となる。このような選択的な電気的接続は、たとえば上記の少なくとも１つの第２の内部電極に選択的に１つの電位を与えるために用いられる。
【００１２】
もう１つの好ましい実施形態においては、上記の第１および第２の内部電極の第１および第２の外側端部は、さらに上記の基体の少なくとも１つのさらなる第２の外側表面上に、とりわけこの第２の外側表面と同一の平面上に存在する。この実施形態においては、本発明による方法は、方法ステップｂ）の後の方法ステップｂ'）において、上記第２の外側表面は混合物と接触され、ここで上記の上記の第２の外側表面上の絶縁材料は、実質的に上記の第２の外側端部上にのみ堆積され、上記の第１の外側端部には堆積されない。このようにして、たとえば後の方法ステップにおいて、上記の第２の外側表面上の、上記の少なくとも部分的に露出されている第１の外側端部の選択的な電気的接続が可能となり、これに対し上記の第２の外側端部は、ここでは上記の絶縁層によって上記の第２の外側表面上で電気的に絶縁されている。
この好ましい実施形態によれば、これによりたとえば上記の少なくとも１つの第１および第２の内部電極に選択的に、異なる電位を与えることができる。通常この第２の外側表面は、上記の第１の外側表面とは異なる、上記の基体の別のもう１つの外側表面である。たとえばこの第２の外側表面は、上記の第１の外側表面の反対側にある、上記の基体の面である。代替として、これらの第１および第２の外側表面は、上記の基体の隣り合う面であってよい。特定の実施形態においては、これらの第１および第２の外側表面は、上記の基体の同じ面の分離された領域であってよい。
【００１３】
好ましくは、上記の基体の内部電極（複数）は、複数の第１の内部電極および複数の第２の内部電極を含むものである。これはたとえば、第１および第２の内部電極が上記の基体で交互になっているような実施形態（複数）である。たとえば、この基体には複数の第１の内部電極と第２の内部電極とが交互になった配列があり、ここでそれぞれの１つの第１の内部電極および１つの第２の内部電極との間には少なくとも１つのセラミック層が配設されている。これに対応して、たとえば上記の方法ステップｂ）において、上記の絶縁材料は大部分が上記の第１の外側端部にのみ堆積され、上記の第２の外側端部には堆積されず、したがって上記の第１の外側表面上には、少なくとも部分的に露出した第２の外側端部と絶縁層を有する第１の外側端部とが同様に交互になっている。これに対応して、適宜上記の方法ステップｂ'）において、上記の絶縁材料は大部分が上記の第２の外側端部にのみ堆積され、上記の第１の外側端部には堆積されず、したがって上記の第２の外側表面上には、少なくとも部分的に露出した第１の外側端部と絶縁層を有する第２の外側端部とが同様に交互になっている。上記の交互になった配列の代替として、上記の基体において、第１の内部電極のグループと第２の内部電極のグループがあってもよい。
【００１４】
本発明では、上記の絶縁材料は、上記の基体の第１および／または第２の外側表面上に電気泳動によって堆積される。このため好ましくは、上記の方法ステップｂ）および適宜上記の方法ステップｂ'）において、上記の第１の内部電極（複数）に第１の電位が印加され、上位の第２の内部電極（複数）に第２の電位が印加され、ここでこの第１の電位および第２の電位は逆の極性となっている。たとえばこの第１の電位には、正の電位が選択されてよく、またこの第２の電位には、負の電位が選択されてよい。代替として、この第１の電位には、負の電位が選択されてよく、またこの第２の電位には、正の電位が選択されてよい。
【００１５】
もう１つの好ましい実施形態においては、上記の方法ステップｂ）および／またはｂ'）において、第３の電位が少なくとも１つの、上記の第１および第２の内部電極に関連した対電極に印加される。この実施形態においては、上記の方法ステップｂ）において、上記の第１および第３の電位は、逆の極性を有し、かつこの第３の電位の大きさは上記の第２の電位より大きくなるように選択される。これに対応して、上記の方法ステップｂ'）において、上記の第２および第３の電位は、逆の極性を有し、かつこの第３の電位の大きさは、上記の第１の電位の大きさより大きくなるように選択される。
【００１６】
このように本発明により、上記の方法ステップｂ）においては、上記の第１の内部電極と上記の対電極との間で最大の電位差となり、また上記の方法ステップｂ'）において、上記の第２の内部電極と上記の対電極との間で最大の電位差となる。この電位差で生成される電界は、本発明での上記の方法ステップｂ）における上記の第１の外側端部、あるいは上記の方法ステップｂ'）における上記の第２の外側端部への電気泳動によって移動する絶縁材料およびその堆積に決定的に影響する。上記の方法ステップｂ）において上記の対電極に対してより小さな値で設定された電位ＥＰ２、あるいは上記の方法ステップｂ'）において上記の対電極に対してより小さな値で設定された電位ＥＰ１は、それぞれこの対電極の電位と同じ極性を有している。これと同時にこれらの電位の値は、遠距離場における上記の電気泳動によって移動する絶縁材料の動き、すなわち上記の方法ステップｂ）における第１の内部電極と上記の対電極の間の電界、あるいは上記の方法ステップｂ'）における第２の内部電極と上記の対電極との間の電界に沿った絶縁材料の動きが阻害されないように選択される。近接場、すなわち上記の外側表面上の内部電極の外側端部の近傍においては、しかしながらこの電気泳動によって移動する絶縁材料は、上記の方法ステップｂ）においては上記の第２の外側端部から上記の第１の外側端部に向かって、あるいは上記の方法ステップｂ'）においては上記の第１の外側端部から上記の第２の外側端部に向かって方向転換される。このようにして本発明におけるこの電位の選択により、上記の電気泳動によって移動する絶縁材料を、上記の方法ステップｂ）においては上記の第１の外側端部に、また上記の方法ステップｂ'）においては上記の第２の外側端部に、パターニングして堆積することが有利に達成され、これに対して方法ステップｂ）における上記の第２の外側端部あるいは方法ステップｂ'）における上記の第１の外側端部は、少なくとも部分的に露出したままとなる。上記の方法ステップｂ）あるいは上記の方法ステップｂ'）における上記の第１の内部電極と第２の内部電極との電圧差は、たとえば５０Ｖより大きくなく、好ましくは３０Ｖより大きくないように選択される。たとえば、特定の実施形態においては、上記の方法ステップｂ）またはｂ'）において堆積部が設けられる内部電極には、２０−１００Ｖ，好ましくは３０−８０Ｖ、さらに好ましくは４０−７０Ｖが印加されてよい。これに対応して、絶縁材料が全く堆積されてはならない内部電極には、たとえば０−６０Ｖ，好ましくは１０−５０Ｖ，さらに好ましくは２０−４０Ｖの電圧が印加されてよい。上記の対電極には、たとえば０Ｖが印加されてよい。たとえば上記の堆積部が設けられる内部電極には、１００Ｖが印加され、上記の絶縁材料が全く堆積されてはならない内部電極には、５０Ｖが印加され、そして上記の対電極には０Ｖが印加される。
【００１７】
１つの実施形態においては、たとえば上記の堆積部が設けられる内部電極には、６０Ｖが印加され、上記の絶縁材料が全く堆積されてはならない内部電極には、３０Ｖが印加され、そして上記の対電極には０Ｖが印加される。本発明の１つの変形実施例によれば、本発明の方法は、上記の方法ステップｂ）の後のもう１つの方法ステップｄ）において、少なくとも１つの第１の電気的外部接続部が、少なくとも上記の基体の第１の外側表面上に取り付けられる。１つのさらに好ましい実施形態においては、この電気的外部接続部は、上記の第１の外側表面上の大部分の面積で、上記の第１の外側端部の絶縁層および上記の少なくとも部分的に露出している第２の外側端部の上に取り付けられる。たとえばこの電気的外部接続部は、スパッタリングを用いて取り付けられてよい。代替として、この電気的外部接続部は、金属ペーストとして塗布されてよく、続いてこの金属ペーストは焼成される。たとえばこの金属ペーストは、シルクスクリーン印刷処理で塗布されてよい。代替としてこの電気的外部接続部は、導電性接着剤であってよい。この第１の電気的外部接続部は、たとえば導電性の、たとえば金属を含有する材料か、または金属材料であってよい。好ましくはこの第１の電気的外部接続部は、層として取り付けられる。代替としてしかしながらこの第１の電気的外部接続部は、パターニングされて取り付けられてもよい。好ましくは、この第１の電気的外部接続部は、上記の第１の外側表面上の第２の外側端部（複数）の電気的接続部を介した上記の第２の内部電極（複数）のための１つの電気的共通接続部（elektrischen Sammelkontakt）となるように配設されている。
【００１８】
本発明の方法の１つの好ましい態様によれば、以上に加えて、上記の方法ステップｂ'）の後の、もう１つの方法ステップｄ'）において、少なくとも１つの第２の電気的外部接続部が、上記の基体の少なくとも第２の外側表面上に取付けられる。とりわけこの第２の電気的外部接続部は、上記の第１の内部電極（複数）のための１つの電気的共通接続部が、上記の第２の外側表面上のこれらの内部電極の第１の外側端部（複数）の上に形成されるように取付けられる。
【００１９】
特にこれらの方法ステップｄ）およびｄ'）は、上記の方法ステップｃ）の後で行われてよい。本発明の方法の特定の態様においては、さらなる１つの方法ステップｃ'）が存在してよく、これは上記の方法ステップｃ）において、上記の絶縁材料から１つの絶縁層が上記の第１の外側端部上にのみ生成され、かつこのさらなる１つの方法ステップｃ'）において、上記の絶縁材料から１つの絶縁層が上記の第２の外側端部上にのみ生成される場合である。たとえば本発明の方法は、上記の方法ステップｂ），ｃ）およびｄ）が続いて行われ、これに続いて上記の方法ステップｂ'），ｃ'）およびｄ'）が行われるように構成されてよい。１つの代替の態様においては、これらの方法ステップは、ｂ）およびｂ'），ｃ），ｄ）およびｄ'）の順で行われてよい。たとえばこれらの方法ステップは、ｂ）およびｃ），ｂ'）およびｃ'），ｄ）およびｄ'）の順で行われてよい。もう１つの態様においては、これらの方法ステップはｂ）およびｂ'），ｄ）およびｄ'），ｃ）の順で設けられていてよい。この方法ステップの順の観点から、さらなる態様の可能性が考えられるが、これらは当業者にとって容易に想到されるものである。
【００２０】
本発明による方法の特別な利点は、絶縁材料の堆積部あるいはこれから生成される絶縁層（複数）が、本発明の方法によって電気泳動を用いてパターニングされることである。これよりたとえば上記の方法ステップｄ）またはｄ'）で、上記の絶縁層の正確な位置、あるいは接続部が設けられる予定の、１つの外側表面上で露出される外側端部の正確な位置を決定することは必要ではない。これよりたとえば上記の電気的外部接続部を、とりわけ簡単な手段を用いてそれぞれの外側表面上で大面積で取り付けることができる。この電気的外部接続部の上記の外側表面上の所定の部位への狙いを定めた取り付けは、省くことができる。同様に、上記の絶縁材料が電気泳動によってパターニングされて配設されるおかげで、第１または第２の外側端部（複数）の電気的接続のための所定の部位での絶縁材料の除去は必要ではない。同様に以上により、本発明による方法は、コストのかかかる装置構成および高精度な装置、たとえば位置エンコーダ（Positionsgeber），駆動制御器および高精度ステップモータ等を用いずに行うことができる。
【００２１】
本発明による方法のさらなる利点は、電気泳動による上記の絶縁材料のパターニングされた堆積のおかげで、上記の基体の製造ばらつき（Produktionstoleranzen）が自然に補償されることができることである。本方法の上記の基体への個別の整合は、たとえば上記の方法ステップｂ）および／またはｂ'）に対し、あるいはｄ）および／またはｄ'）に対して省くことができる。この基体の製造プロセスの際に、たとえば製造ばらつきのために、内部電極間の間隔が様々となる可能性がある。このような様々な間隔は、たとえばプレス反り（Pressverzug）または基体の製造中の様々な焼結収縮（Sinterschwund）に由来し得る。これらにより、従来技術で知られた方法においては、上記の基体の１つの外側表面上の内部電極が絶縁材料あるいは電気的外部接続部によって十分に覆われない虞が生じていた。これにより短絡および／または接触不良の虞が生じる。このような不良デバイスは、通常は電気計測によって識別され、取り除かれねばならない。本発明による方法によって、上記の基体の外側表面上の第１または第２の外側端部（複数）それぞれの信頼性の高い絶縁あるいは電気的接続が確実にされる。これにより本発明によるデバイスの電気的外部接続部は、たとえば１つ以上の第１の内部電極あるいは１つ以上の第２の内部電極が接続されないことを効果的に防ぐことができる。このようにして本発明による方法は、接続不良のデバイスの製品除去を低減するだけでなく、同時に上記の製造方法に関連したコストのかかる品質管理を省くものである。
【００２２】
上記の方法ステップｂ）および／またはｂ'）において、電気泳動で用いられる混合物は、たとえば絶縁材料の粒子，ポリイオン系分散剤（polyionischen Dispergator），および溶剤を含んでよい。このポリイオン系分散剤は、たとえば溶剤中で電気泳動によって移動する絶縁材料として形成された上記の絶縁材料の粒子を分散する役割を果たす。たとえば同じ混合物が、方法ステップｂ）における上記の第１の電位が、方法ステップｂ'）における上記の第２の電位と同じ極性である場合は、上記の方法ステップｂ）およびｂ'）で用いられてよい。代替として、方法ステップｂ）における上記の第１の電位が、方法ステップｂ'）における上記の第２の電位と異なる極性である場合は、上記の方法ステップｂ）およびｂ'）において、１つの異なる混合物が用いられてよい。
【００２３】
上記の絶縁材料の粒子は、好ましくは、ポリイオン系分散剤によって、電気泳動によって移動する絶縁材料として溶剤中で形成されて分散されるような大きさとなっている。好ましくはこのような粒子は、ｎｍ〜μｍの領域の大きさとなっている。好ましくはこの粒子は、１０ｎｍ〜１００μｍの大きさを有している。さらに好ましくは、この粒子は約０．１〜１０μｍの結晶粒サイズを有している。さらにもっと好ましくは、この粒子は０．２〜５μｍの結晶粒サイズを有している。とりわけ好ましくは、この粒子は、０．５〜２μｍの結晶粒サイズを有している。
【００２４】
上記のポリイオン系分散剤は、たとえば１つのポリアニオン系分散剤または１つのポリカチオン系分散剤を含んでよい。たとえばポリアニオン系有機ポリマーまたはポリカチオン系有機ポリマーが用いられてよい。ポリカチオン系分散剤として、たとえばポリ（ジアリル−ジメチル）−塩化アンモニウム（ＰＤＡＤＭＡＣ）またはポリエチレンイミンが用いられてよい。適合したポリカチオンは、当業者にとって公知のものまたは従来技術で自明のものである。好ましくは、ポリカチオン系分散剤としてＰＤＡＤＭＡＣが用いられる。ポリアニオン系分散剤としては、たとえばポリリン酸塩，ポリカルボン酸またはポリスルホン酸が用いられてよい。たとえばポリアクリル酸が用いられてよい。他の適合したポリカチオンは、当業者にとって公知のものまたは従来技術で自明のものである。
【００２５】
ポリイオン系分散剤の他に、この絶縁材料の粒子が、溶剤中で電気泳動によって移動する絶縁材料として形成されて、分散されることが可能なイオン系界面活性剤が用いられてもよい。イオン系界面活性剤としては、たとえばアニオン系界面活性剤が用いられてよい。たとえばドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）が用いられてよい。さらなる実施形態においては、カチオン系界面活性剤が用いられてもよい。たとえば、たとえばジステアリルジメチル塩化アンモニウム（ＤＳＤＭＡＣ）のような、第四級アンモニウム化合物が用いられてよい。
【００２６】
好ましくは、上記の絶縁材料の粒子の濡れ性が保証されるような、１つのポリイオン系分散剤、または代替として１つのイオン系界面活性剤が選択される。このポリイオン系分散剤またはイオン系界面活性剤によって、上記の絶縁材料の粒子には好ましくは表面電荷が与えられ、これらの絶縁材料の粒子間の静電的な反発力のために、凝集体が全く形成されない。好ましくはこのポリイオン系分散剤またはイオン系界面活性剤は、たとえばこれらの絶縁材料の荷電粒子が電界によって駆動され得るような正味電荷が上記の絶縁材料の粒子に与えられるように選択される。
【００２７】
溶剤としては、たとえば水性の溶剤または有機溶剤が用いられてよい。たとえば水または水性緩衝剤が用いられてよい。有機溶剤としては、たとえばエタノール、メチルエチルケトン、またはブチルアセテートが用いられてよい。代替としてたとえば水性溶剤および有機溶剤から成る混合物が使用されてよい。本発明による方法の１つの変形実施例によれば、上記の絶縁材料の粒子は、この変形実施例が、ガラス，セラミック，耐熱性プラスチックまたはこれらの組み合わせからなる電気的絶縁材料のグループの内の少なくとも１つの電気的絶縁材料の粒子を含むように設定される。たとえばこの電気的絶縁材料は、ガラスであってよい。たとえばこの電気的絶縁材料は、鉛シリカガラスであってよい。代替としてこの電気的絶縁材料は、セラミック材料であってよい。たとえばこのセラミック材料は、１つの焼結セラミック、たとえば酸化アルミニウムであってよい。この電気的絶縁材料は、耐熱性プラスチックであってもよい。たとえばこの耐熱性プラスチックは、１つの有機性の電気的絶縁材料であってよく、たとえば１つの有機ポリマーまたはコポリマーであってよい。この有機性の電気的絶縁材料は、特にポリオレフィン，ポリシロキサン，ポリアミド，ポリエステル，ポリスチロール，またはポリ塩化ビニルを含んでよい。
【００２８】
特定の実施形態においては、上記の方法ステップｂ）における上記の第１の内部電極（複数）、および場合によっては上記の方法ステップｂ'）における上記の第２の内部電極（複数）がアノードとして接続されている場合は、上記のポリイオン系分散剤または上記のイオン系界面活性剤は、１つのポリアニオン系分散剤または１つのアニオン系界面活性剤を含んでよい。以上により上記の電気泳動によって移動する絶縁材料は、その負の正味電荷により、正極として接続されている電極に向かってマイグレーションする。本発明のもう１つの実施形態においては、上記の方法ステップｂ）において上記の第１の内部電極がカソードとして接続されている場合、および適宜上記の方法ステップｂ'）において上記の第２の内部電極がカソードとして接続されている場合は、上記のポリイオン系分散剤または上記のイオン系界面活性剤は、１つのポリカチオン系分散剤または１つのカチオン系界面活性剤を含んでよい。こうして上記の電気泳動によって移動する絶縁材料は、その正の正味電荷により、負極として接続されている電極に向かってマイグレーションする。
【００２９】
本発明の方法のもう１つの実施形態においては、１つの圧電材料を含む１つの基体が用いられる。この圧電材料は、たとえばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を含んでよい。代替としてこの圧電材料は鉛フリーのセラミックを含んでよい。この圧電材料は、たとえばドーパントを含んでよい。上記の基体は、たとえば圧電層（複数）を備えてよい。本発明によるセラミックデバイスは、たとえば多層デバイスにおける圧電デバイス、たとえば圧電アクチュエータとして形成されてよい。圧電アクチュエータの場合は、一般的には、上記の内部電極（複数）が、電極層として重なり合って配設されており、これらの電極層の間には１つの圧電層が設けられている。この際１つの圧電層は、１つ以上の圧電性薄層から形成されていてよい。１つの圧電層はまた、単一の圧電性薄層を有してもよい。これらの内部電極に電圧を印加することによって、これらの圧電層は、逆の極性とされた電極層間で伸長し、この圧電アクチュエータのストロークが形成される。
【００３０】
しかしながら本発明によるセラミックデバイスは、他のデバイス、たとえば１つの複層コンデンサまたは多層コンデンサとして形成されていてよく、これはたとえば上記の内部電極（複数）の別の構成を備えていてもよい。本発明によるセラミックデバイスは、好ましくは、多層技術で製造された、全体が活性なデバイスである。全体が活性なデバイスの場合、上記の内部電極は、典型的には内部電極層として上記の基体の全断面に渡って延在しており、上記のセラミック層は、これらの内部電極層によって全面的に覆われている。こうしてこの多層デバイスは特に、隣接する電極層間に不活性な区域がない。不活性な区域とは、ここでは、異なる極性の２つの隣接する電極層間でこれらの電極層が重なり合っていない領域である。このような圧電的に不活性な区域では、通常、圧電的に活性な区域における圧電層と異なる伸長となっており、これは機械的応力をもたらし、原理的に亀裂形成をもたらし得る。このデバイスにおける亀裂形成は、通常はコストのかかる構造技術的な解決法によって補償されなければならなかった。たとえば上記の圧電層（複数）の中に追加的に中間層が組み込まれ、これによって容易に亀裂が起こり、この亀裂形成の十分な制御を可能としていた。欠点としては、中間層の組み込みによって、この圧電デバイスの活性長（aktiver Lange）の損失が生じることである。不活性な区域および活性長の損失は、同様に活性面積（aktiver Flache）の損失をもたらし、またこれによりこのデバイスの圧電伸長あるいは阻止力（Blockierkraft）に悪影響を与える。これに対応して、ストローク能力（Hubvermogen）および阻止力の損失を補償するために、不活性な区域を有するデバイスは必要とするスペースが大きくなる。不活性な区域は、従来の製造方法では、たとえば、選択的な電極層の接続の目的のために、これらが対応するセラミック層上に完全に印刷されず、むしろ少なくとも１つの外部接続面から電気的に絶縁されて離間されている場合に、発生していた。このような不活性な区域は、本発明の場合には発生しない。これは、本発明によりこれらの絶縁層が、このデバイスの外側表面に存在し、これによって上記の電気的に離間することが代替されるので、上記の電極層が全面的に上記のセラミック層上に印刷され得るからである。
【００３１】
本発明の方法の１つの好ましい実施形態においては、上記の方法ステップａ）において、１つの上記のセラミック基体を含む基体構成体（Grundkorperanordnung）が準備され、この構成は、追加的に１つの第３の外側表面および１つの第４の外側表面を備える。この好ましい構成体においては、上記の第１の内部電極の第１の外側端部は、追加的に上記の第３の外側表面上に存在し、上記の第４の外側表面から１つの第１の絶縁ゾーンによって離間されている。この構成体においては、上記の第２の内部電極の第２の外側端部は、上記の第４の外側表面上に存在し、上記の第３の外側表面から１つの第２の絶縁ゾーンによって離間されている。通常これらの絶縁ゾーンは、この基体の残りの部分と同じ圧電材料から成っている。たとえば上記の第３および第４の外側表面は、この基体の互いに対向する外面である。代替として上記の第３および第４の外側表面は、この基体の隣接する外面であってよい。
【００３２】
上記の絶縁ゾーン（複数）は、上記の第１の外側端部を上記の第４の外側表面からの電気的に絶縁する間隔、あるいは上記の第２の外側端部を上記の第３の外側表面から電気的に絶縁する間隔として作用する。たとえば、これらの絶縁ゾーンは、０．１〜１ｍｍの幅を有する。好ましくはこれらの絶縁ゾーンの幅は０．４〜０．９ｍｍである。通常これらの絶縁ゾーンの幅は、上記の構成体のサイズおよびその製造ばらつき（Fertigungstoleranzen）に依存して設定される。
【００３３】
１つの好ましい実施形態によれば、上記の構成体の第３の外側表面上の１つの第１の一時的な外部接続部によって、上記の第１の外側端部との一時的な電気的接続部が生成される。上記の第２の外側端部は、上記の第２の絶縁ゾーンのおかげで、この第１の一時的外部接続部によって電気的に接続されない。上記の第４の外側表面上の１つの第２の一時的外部接続部によって、上記の第２の外側端部との接続が生成される。上記の第１の外側端部は、上記の第１の絶縁ゾーンのおかげで、この第２の一時的外部接続部によって電気的に接続されない。これらの好ましい実施形態によって、上記の第１の内部電極に、上記の第１の電位を選択的に印加し、および／または上記の第２の内部電極に上記の第２の電位を選択的に印加することが可能となる。
【００３４】
たとえば上記の基体構成体は、少なくとも２つ以上のセラミック基体を備える。たとえばこれに続く１つの方法ステップにおいて、この基体構成体は個々の、好ましくは全体が活性な、セラミックデバイスに分割され、この際上記の第１および第２の絶縁ゾーンが取り除かれる。この方法は、この基体構成体によって、複数の基体の上記の第１の外側端部（複数）および上記の第２の外側端部(複数）を選択的に電気的に接続するために、１つの第１の絶縁ゾーンおよび１つの第２の絶縁ゾーンのみが必要とされるという利点を有する。このようにして、たとえば上記の続いて行われる全体が活性なデバイスへの分割の際の裁断ロス（Schnittverlust）を、従来の方法に対して低減することができる。この従来の方法では、たとえばそれぞれの個々の基体は、１つの第１の絶縁ゾーンおよび１つの第２の絶縁ゾーンを備え、これらの絶縁ゾーンは、続いて取り除かれなければならない。
【００３５】
上記の第１の外側表面の第１の外側端部上への上記の絶縁材料の堆積の後、通常上記の基体は乾燥される。続いてこの堆積は、上記の第２の外面の第２の外側端部上へ適宜繰り返されてよい。次にこの堆積部は、たとえば脱炭素処理され、焼成される。この脱炭素処理は、材料に依存して行われ、その処理制御は、たとえば４００−５００℃で０．５−３時間で行われる。この焼成は、材料に依存して行われ、その処理制御は、たとえば７００−９００℃で０．５−３時間で行われ、ここで上記の絶縁層が形成される。好ましい実施形態においては、この脱炭素処理は、たとえば４５０℃で０．５−１時間行われ、この焼成は８００℃以上の温度で０．５時間以上維持されて行われる。
【００３６】
本発明のもう１つの実施形態は、内部電極（複数）を有する基体を備えたセラミックデバイスに関する。これらの内部電極は、第１の外側端部を有する少なくとも１つの第１の内部電極と、第２の外側端部を有する少なくとも１つの第２の内部電極とを含む。これらの第１および第２の外側端部は、少なくとも上記の基体の第１および第２の外側表面上に存在する。さらにこのセラミックデバイスは、１つの電気的絶縁層を備え、この電気的絶縁層は、上記の第１および第２の外側表面上の内部電極（複数）の外側端部（複数）上に存在する。ここでこれらの絶縁層は、上記の第１の外側表面上で、ほぼ上記の第１の外側端部上にのみ存在し、上記の第２の外側端部上には存在せず、また上記の第２の外側表面上で、ほぼ上記の第２の外側端部上にのみ存在し、上記の第１の外側端部上には存在しない。この絶縁材料のパターンレイアウトは、電気泳動を用いて実現される。好ましくはこのセラミックデバイスは、好ましくは上記の方法によって製造され、この方法で製造されたセラミックデバイスの利点を備える。
【００３７】
もう１つの構成によれば、上記の絶縁層は、この電気泳動による堆積方法のおかでげ、ブリッジ状（Stegen）に上記の内部電極層の外側端部上にパターニングされる。本発明による、電気泳動によるパターニングのおかげで、これらのブリッジはその断面が、隣接する外側端部との間隔の２倍より細くなっている。上記の絶縁材料の粒子の電気泳動による堆積によって上記の絶縁層を生成することにより、焼成によってこの絶縁層のブリッジは、角が丸められた断面を備える。好ましくはこのセラミックデバイスは、上記の方法で製造される。この電気泳動による方法によって、上記の第２の外側端部が上記の第１の外側表面上で電気的に接続されることを確実にすることができ、また上記の第１の外側端部が上記の第２の外側表面上で電気的に接続されることを確実にすることができる。好ましくは、上記の絶縁層のパターニングのための上記の外側端部および／または上記の外側表面のプリパターニング、たとえばリソグラフィーまたは除去は必要ではない。好ましくは、たとえば上記の電気的接続のための内部電極（複数）の外側端部（複数）の上の絶縁層の除去による、上記の絶縁層のポストパターニングは必要ではない。このため好ましくはこのセラミックデバイスは、このようなプリパターニングまたはポストパターニングの特徴を備えない。上記の電気泳動による方法のために、上記の絶縁材料の粒子の少なくとも一部分は、上記の絶縁層の生成の後で、この絶縁層で検出可能な程度に存在していることがある。たとえば上記のポリイオン系分散剤または上記のイオン系界面活性剤の一部分が、上記の絶縁層の生成の後にこの絶縁層に残っていることがある。
【００３８】
本発明のもう１つの実施形態は、上記の本発明による方法によって得られるセラミックデバイスに関する。
【００３９】
以下にセラミックデバイスの製造方法およびこのセラミックデバイスを、概略的かつ寸法が正確でない図を参照して例示的に説明する。これらの図の個々の選択された部材は、より認識し易くするために参照番号で示し、その後再び現れる部材は、見易さのために場合によっては毎回示されない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１および第２のグリーンシートの１つの実施形態例を示す。
【図２】１つの基体構成体の実施形態例を示す
【図３】絶縁材料の電気泳動による堆積のための構成を示す。
【図４Ａ】本発明の方法の、方法ステップｂ）の後の中間状態である、電気泳動による絶縁材料の堆積の後のデバイスの断面図を示す。
【図４Ｂ】本発明の方法の、方法ステップｃ）の後のもう１つの中間状態である、絶縁材層の生成後のデバイスの断面図を示す。
【図４Ｃ】本発明の方法の、方法ステップｄ）のもう１つの中間状態である、外部メタライジング部の取り付けの後のデバイスの断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下の例は、本発明を説明する目的のために供するものであり、特定の細部に限定するものではない。
【００４２】
（全体が活性な１つの圧電アクチュエータ素子の製造）
図１は、第１および第２のセラミックグリーンシート（ＰＧ１，ＰＧ２）を示し、これらは１つの全体が活性な圧電アクチュエータ素子を製造するために、交互に積層される。これらの第１および第２のグリーンシートには、ほぼ全面的に第１および第２の電極層の形状の内部電極（複数）が印刷され（ＧＥ１，ＧＥ２）、この際、１つの第２の一時的外部接続面（ＰＣＰ２）に接する１つの第１の薄い絶縁ゾーン（ＩＺ１）のみに、上記の第１の電極層（複数）（ＧＥ１）が無く、あるいは１つの第１の一時的外部接続面（ＰＣＰ１）に接する１つの第２の薄い絶縁ゾーン（ＩＺ２）のみに、上記の第１の電極層（複数）（ＧＥ２）が無いようになっている。典型的にはこれらの絶縁ゾーンは、０．４〜０．９ｍｍの幅を有する。上記の第１の電極層（ＧＥ１）は、上記の第１の一時的外部接続面（ＰＣＰ１）上に延在しており、これに対し上記の第２の電極層（ＧＥ２）は、上記の第２の一時的外部接続面（ＰＣＰ２）上に延在している。これらのグリーンシートは、たとえばセラミック粉末，有機バインダ剤，および溶剤を含み、膜引き出し（Folienziehen）または膜流し込み成形（Foliengiesen）によって製造することができる。このセラミック粉末は、たとえば圧電セラミック材料であってよく、たとえばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）または鉛フリーのセラミックであってよい。上記の電極層（複数）は、たとえば金属ペーストとしてシルクスクリーン印刷処理で印刷されてよい。この金属ペーストは、たとえば銅または銀−パラジウムを含み、こうして内部電極（複数）が銅または銀−パラジウムを主成分として含む内部電極層（複数）として形成される。
【００４３】
続いて上記の第１および第２のグリーンシート（ＰＧ１，ＰＧ２）は、交互に積層され、こうして上記の第１の絶縁ゾーン（ＩＺ１）が上記の第２の一時的外部接続面（ＰＣＰ２）上に設けられ、上記の第２の絶縁ゾーン（ＩＺ２）が上記の第１の一時的外部接続面（ＰＣＰ１）上に設けられる。続いてこの積層体はプレスされ、概略的に示されている分割線（ＳＬ）に沿って分割され、焼結されて、１つ以上の基体構成体（ＳＢＡ）が準備される。
【００４４】
図２は、１つの基体構成体（ＳＢＡ）を示し、これを参照してさらなる方法を例示的に説明する。この構成体は、多層技術を用いたモノリシックな焼結体として形成されている。上記のセラミック層（ＣＬ）および上記の内部電極（ＩＥ１，ＩＥ２）は積層方向に沿って重なり合って配設されている。この際第１の第１の内部電極（ＩＥ１）および第２の内部電極（ＩＥ２）は、上記のセラミック層（ＣＬ）の間に交互に重なり合って配設されている。上記の第１の内部電極（ＩＥ１）の上記の第１の外側端部（ＯＥ１）は、１つの第３の外側表面（ＯＦ３）上に延在しており、そこで１つの第１の一時的外部接続部（ＰＣ１）によって一緒に電気的に接続されている。この第３の外側表面（ＯＦ３）は、このように上記の第１の一時的外部接続面（ＰＣＰ１）の面に対応する。上記の第２の内部電極（ＩＥ２）の上記の第２の外側端部（ＯＥ２）は、この第３の外側表面（ＯＦ３）から上記の第２の絶縁ゾーン（ＩＺ２）によって電気的に絶縁されて離間している。上記の第２の内部電極（ＩＥ２）の上記の第２の外側端部（ＯＥ２）は、１つの第４の外側表面（ＯＦ４）上に延在しており、１つの第２の一時的外部接続部（ＰＣ２）によって一緒に電気的に接続されている。この第４の外側表面（ＯＦ４）は、このように上記の第２の一時的外部接続面（ＰＣＰ２）の面に対応する。上記の第１の外側端部（ＯＥ１）は、、この第４の外側表面（ＯＦ４）から上記の第１の絶縁ゾーン（ＩＺ１）によって電気的に絶縁されて離間している。これらの第１および第２の外側端部（ＯＥ１，ＯＥ２）は、１つの第１の外側表面（ＯＦ１）上および１つの第２の外側表面（ＯＦ２）上に存在している。
【００４５】
図２には、さらに１つの第１の外部接続部（ＥＭ１）が例示的に示されている。概略的な分割線（ＳＰ）は、後の１つの方法ステップにおいて、この外部接続部の取り付けの後で、どの部位で上記の基体構成体が個々の基体（ＳＢ）に分割され得るかを、例示的に示している。またこれらの分割線は、図４Ａ〜Ｃの断面を示している。
【００４６】
図３は、上記の基体（ＳＢ）あるいは基体構成体（ＳＢＡ）の外側表面上の上記の内部電極の外側端部への上記の絶縁材料の電気泳動による堆積のための可能な装置を示す。この装置は１つのチャンバ（ＣＨ）を備え、このチャンバは、電気泳動的に移動する絶縁材料（ＩＭ）を含む混合物（ＥＣ）を収容している。絶縁材料として約１〜２μｍの粒子サイズを有する、鉛シリカガラスの微粉砕された粉末が使用される。ポリカチオン系のポリ（ジアリル−ジメチル）−塩化アンモニウム（ＰＤＡＤＭＡＣ）の添加により、ガラス粒子が溶剤の水またはエタノールに分散され、また正の正味電荷が得られ、これによって電界によって駆動することができる。さらにこのチャンバには、この混合物と接触される１つの対電極（ＣＥ）が設けられている。この対電極は、たとえば銅またはパラジウムから成る電極である。
【００４７】
図２に記載する基体構成体は、次に上記の第１の外側表面（ＯＦ１）で上記の混合物（ＥＣ）と接触される。次に電界が生成されるが、ここでは上記の第１の内部電極（ＩＥ１）に上記の第１の一時的外部接続部（ＰＣ１）を介して負の第１の電位が印加され、上記のつ電極（ＣＥ）に正の第３の電位が印加される。上記の第２の一時的外部接続部（ＰＣ２）を介して、上記の第２の内部電極（ＩＥ２）に正の第２の電位が印加される。この第２の電位は、その大きさが上記の第３の電位より小さくなるように設定される。たとえば上記の対電極への電圧は０Ｖであり、上記の第２の内部電極への電圧は３０Ｖであり、上記の第１の内部電極への電圧は６０Ｖである。ここで上記の電気泳動的によって移動する絶縁材料は、その正の正味電荷に対応して、この電界に沿って負の極性を持つ第１の外側端子にマイグレーションし、そこで堆積される。上記の正の第２の電位は、この電気泳動によって移動する材料が、上記の第２の外側端部のすぐ近傍で電気的に反発され、上記の第１の外側端部に向かって方向転換される。このようにしてこの電気泳動によって移動する絶縁材料の堆積は、ほぼ上記の第１の外側端部にのみ起こり、たとえばプリパターニングまたはポストパターニング等のさらなる補正ステップを必要としない。
【００４８】
上記の第１の外側端部への上記の絶縁材料の堆積の後、上記の基体構成体は乾燥され、上記の方法が同様に上記の第２の外側表面で繰り返され、こうしてこの第２の外側表面（ＯＦ２）上で、上記の第２の外側端部上にこの絶縁材料の堆積が起こる。このために上記の第１の外側端部の被覆のための混合物と同じものが使用され、ここで上記の第２の内部電極（ＩＥ２）に上記の第２の一時的外部接続部（ＰＣ２）を介しての負の第２の電位が印加され、上記の対電極（ＣＥ）に正の第３の電位が印加される。同時にこの第１の一時的外部接続部（ＰＣ１）を介して、上記の第１の内部電極（ＩＥ１）に正の第１の電位が印加され、その大きさは上記の第３の電位より小さくなるように設定される。しかしながら代替として、たとえばポリイオン系の分散剤を用いるような、他の混合物が選択されてもよい。このためたとえば正の第２の電位および負の第３の電位が印加されてよく、またその大きさがこの第３の電位よりも小さい負の第１の電位が印加されてよい。
【００４９】
本発明による方法によって、上記の基体の外側表面上の第１または第２の外側端部（複数）それぞれの信頼性の高い絶縁が確実にされる。同時に上記の電気泳動によるパターニングによって、交互になった第１および第２の外側端部を有するこの特有の構造で、２つ以上の隣接する外側端部が絶縁材料で覆われることが防止される。
このようにして接触不良を極めて有利に避けることができる。
【００５０】
上記の第２の外側表面上での上記の絶縁材料の堆積の後、この絶縁材料は、４５０℃で１時間脱炭素処理され、付着したまま続いて８００℃で０．５時間焼成される。この焼成によって上記の絶縁層は、角が丸められた特徴的な断面を有する。  続いて上記の基体構成体の個々の基体上で、第１の電気的外部接続部（ＥＭ１）が、上記の第１の外側表面上の第１の外側端部の絶縁層の上に取り付けられて焼成され、また第２の電気的外部接続部（ＥＭ２）が、上記の第２の外側表面上の第２の外側端部の絶縁層の上に取り付けられて焼成される。代替として上記の絶縁材料の堆積部（複数）および上記の電気的外部接続部は、１つの共通なステップで焼成されてもよい。続いてこの構成体は、個々のセラミックデバイスに分割される。この分割によって、これらのデバイスは全体が活性な圧電アクチュエータとなるが、これは上記の内部電極（複数）がこの基体の断面全体を覆っているため、すなわち上記の圧電層（複数）がこれらの内部電極（複数）によって完全に覆われているためである。このような利点を有する基体構成体のおかげで、この分割によって僅かな裁断損失のみが発生し、この裁断損失は、ほぼ上記の第１および第２の絶縁ゾーンに限定される。
【００５１】
図４Ａ〜４Ｃは、上記の方法ステップｂ），ｃ），およびｄ）におけるそれぞれ異なる中間状態での１つのデバイスの側面から見た断面を示す。この断面の平面は図２に示す１つの分割線（ＳＰ）に沿った第１の外側表面（ＯＦ１）の領域の１つの断面に対応している。図４Ａは、上記の方法ステップｂ）において、どのように上記の第１の外側表面（ＯＦ１）上で上記の絶縁材料（ＩＭ）の粒子の堆積が、実質的に上記の第１の内部電極（ＩＥ１）上で起こったかを示しており、これに対して上記の第２の内部電極（ＩＥ２）の第２の外側端部上には絶縁材料が全く堆積されていない。この絶縁材料の粒子は、ポリイオン系分散剤（ＰＤ）も含んでいる。図４Ｂは、上記の方法ステップｃ）における中間状態を示し、上記の絶縁材料の脱炭素処理および焼成によって上記の絶縁層（ＩＳ）が上記の第１の外側端部の上に生成された後の状態である。上記の絶縁材料の粒子は、角が丸められた断面を有するブリッジに付着したまま融解される。上記の絶縁層によって電気的に絶縁されて覆われるのは上記の第１の外側端部のみであり、これに対して上記の第２の外側端部は、露出しており、上記の電気的外部接続部へ接続可能である。図４Ｃは、上記の方法ステップｄ）における中間状態を示し、上記の第１の外部接続部（ＥＭ１）が上記の第１の外側表面上に塗布された後の状態である。この第１の外部接続部は、上記の露出している第２の外側端部と電気的に接続されており、これに対し上記の第１の外側端部は、上記の絶縁層（ＩＳ）によって上記の第１の外部接続部から電気的に絶縁されている。
【符号の説明】
【００５２】
ＰＧ１    ：  第１のグリーンシート
ＰＧ２    ：  第２のグリーンシート
ＩＺ１    ：  第１の絶縁ゾーン
ＩＺ２    ：  第２の絶縁ゾーン
ＧＥ１    ：  第１の電極層
ＧＥ２    ：  第２の電極層
ＰＣＰ１  ：  第１の一時的外部接続面
ＰＣＰ２  ：  第２の一時的外部接続面
ＰＣ１    ：  第１の一時的外部接続部
ＰＣ２    ：  第２の一時的外部接続部
ＳＬ      ：  グリーン積層体の概略分割線
ＳＢＡ    ：  セラミック基体構成体
ＳＢ      ：  セラミック基体
ＩＥ１    ：  第１の内部電極
ＩＥ２    ：  第２の内部電極
ＯＥ１    ：  第１の外側端部
ＯＥ２    ：  第２の外側端部
ＣＬ      ：  セラミック層
ＯＦ１    ：  第１の外側表面
ＯＦ２    ：  第２の外側表面
ＯＦ３    ：  第３の外側表面
ＯＦ４    ：  第４の外側表面
ＳＰ      ：  基体構成体の概略分割線
ＥＣ      ：  電気泳動的に移動する絶縁材を含む混合物
ＩＭ      ：  絶縁材料
ＩＳ      ：  絶縁層
ＣＥ      ：  対電極
ＥＭ１    ：  第１の電気的外部接続部
ＥＭ２    ：  第２の電気的外部接続部
ＰＤ      ：  ポリイオン系分散剤
【図１】
2015521793.tif 000003
【図２】
2015521793.tif 000004
【図３】
2015521793.tif 000005
【図４Ａ）】
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【図４Ｂ）】
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【図４Ｃ）】
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【国際調査報告】
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