(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ（１）の表面のセラミック材料（２）に被着された、ベース金属化部（３）の層からなり、前記ベース金属化部と結合層（８）により補強層（４）が結合されており、該補強層にリード線（５）がろう付けされている、圧電セラミック多層アクチュエータ（１）の外部電極（３，４，８）であって、同じ極性の全ての内部電極がベース金属化部の層によってアクチュエータの表面上で互いに結合されている圧電セラミック多層アクチュエータ（１）の外部電極（３，４，８）において、ベース金属化部（３）の層が中断又は切欠（１７）により構造化（１５）されていることを特徴とする、圧電セラミック多層アクチュエータの外部電極。
【請求項２】
ベース金属化部（３）の構造（１５）が、印刷法により形成された終端ペーストの印刷パターンからなる、請求項１記載の外部電極。
【請求項３】
ベース金属化部（３）の構造（１５）がベース金属化部（３）の全面的に被着された層における機械的、化学的又は電気化学的剥離により形成されている、請求項１記載の外部電極。
【請求項４】
ベース金属化部（３）が、組成ＡｇxＰｄy（式中、ｘ＋ｙ＝１及び１＞ｘ＞０である）を有する終端ペーストからなる、請求項２又は３記載の外部電極。
【請求項５】
ベース金属化部（３）が、組成ＡｇxＰｄy（式中、ｘ＋ｙ＝１及び１＞ｘ＞０．７である）を有する終端ペーストからなる、請求項４記載の外部電極。
【請求項６】
ベース金属化部（３）の構造（１５）が、金属材料の多孔質の電気化学的堆積により形成されている、請求項１記載の外部電極。
【請求項７】
金属材料がニッケルである、請求項６記載の外部電極。
【請求項８】
ベース金属化部（３）の構造（１５）がアクチュエータ（１）の表面の上に配置された面（１６）からなり、かつ、該面（１６）が少なくとも、それぞれ隣接した内部電極（１０）が少なくとも１つの面（１６）により相互に結合される程の大きさである、請求項１から７までのいずれか１項記載の外部電極。
【請求項９】
ベース金属化部（３）の構造（１５）が点（１６）からなり、該点（１６）の直径がアクチュエータ（１）のセラミック層（２）の０．５〜５倍の厚さに相当し、点（１６）の最小間隔（１７）が同様にアクチュエータ（１）のセラミック層（２）の０．５〜５倍の厚さに相当し、かつ、点（１６）を通って延びる直線が延びた内部電極（１０）に対して１０°以上ないし８０°以下である角度（１８）を形成する、請求項１から８までのいずれか１項記載の外部電極。
【請求項１０】
ベース金属化部（３）の構造（１５）が点（１６）からなり、該点（１６）の直径がアクチュエータ（１）のセラミック層（２）の０．５〜５倍の厚さに相当し、点（１６）の最小間隔（１７）が同様にアクチュエータ（１）のセラミック層（２）の０．５〜５倍の厚さに相当し、かつ、点（１６）を通って延びる直線が延びた内部電極（１０）に対して１５°以上ないし４０°以下である角度（１８）を形成する、請求項９記載の外部電極。
【請求項１１】
点（１６）の直径及び間隔（１７）がアクチュエータ（１）のセラミック層（２）の２〜３倍の厚さに相当する、請求項９または１０記載の外部電極。
【請求項１２】
ベース金属化部（３）の構造（１５）が平行線（１６）からなり、線（１６）の幅がアクチュエータ（１）のセラミック層（２）の０．５〜５倍の厚さに相当し、線（１６）の最小間隔（１７）が同様にアクチュエータ（１）のセラミック層（２）の０．５〜５倍の厚さに相当し、かつ、線（１６）が延びた内部電極（１０）に対して１０°以上ないし８０°以下である角度（１８）を形成する、請求項１から１１までのいずれか１項記載の外部電極。
【請求項１３】
ベース金属化部（３）の構造（１５）が平行線（１６）からなり、線（１６）の幅がアクチュエータ（１）のセラミック層（２）の０．５〜５倍の厚さに相当し、線（１６）の最小間隔（１７）が同様にアクチュエータ（１）のセラミック層（２）の０．５〜５倍の厚さに相当し、かつ、線（１６）が延びた内部電極（１０）に対して１５°以上ないし４０°以下である角度（１８）を形成する、請求項１２記載の外部電極。
【請求項１４】
線（１６）の幅及び間隔（１７）がアクチュエータ（１）のセラミック層（２）の２〜３倍の厚さに相当する、請求項１２または１３項記載の外部電極。
【請求項１５】
ベース金属化部（３）の構造（１５）がグリッドネット状に配置された線（１６）からなり、線（１６）の幅がアクチュエータ（１）のセラミック層（２）の０．５〜５倍の厚さに相当し、線（１６）の最小間隔（１７）が同様にアクチュエータ（１）のセラミック層（２）の０．５〜５倍の厚さに相当し、かつ、グリッドネット（１５）の線（１６）が相互にかつ延びた内部電極（１０）に対して角度（１８）で延びている、請求項１から８までのいずれか１項記載の外部電極。
【請求項１６】
線（１６）の幅及び間隔（１７）がアクチュエータ（１）のセラミック層（２）の２〜３倍の厚さに相当する、請求項１５項記載の外部電極。
【請求項１７】
ベース金属化部（３）と補強層（４）の間の結合層（８）が、金属Ｓｎ、Aｇ、Ｃｕ、Ｐｂ、Aｕ、Ｉｎ、Ｇａの少なくとも１つを有するろうからなる、請求項１から１６までのいずれか１項記載の外部電極。
【請求項１８】
ろうが錫含有材料である、請求項１７記載の外部電極。
【請求項１９】
ろうがＳｎAｇ4又はＳｎＣｕ0.7である、請求項１８記載の外部電極。
【請求項２０】
ベース金属化部（３）と補強層（４）の間の結合層（８）が導電性接着剤である、請求項１から１９までのいずれか１項記載の外部電極。
【請求項２１】
請求項１から２０までのいずれか１項記載の外部電極を製造する方法において、ベース金属化部の層が中断又は切欠により構造化することを特徴とする、請求項１から２０までのいずれか１項記載の外部電極の製造方法。
【請求項２２】
ベース金属化部の構造を、終端ペーストを用いた印刷法により印刷パターンとして形成する、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
ベース金属化部の構造をベース金属化部の全面的に被着された層における機械的、化学的又は電気化学的剥離により形成する、請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
ベース金属化部を、組成ＡｇxＰｄy（式中、ｘ＋ｙ＝１及び１＞ｘ＞０である）を有する終端ペーストから形成する、請求項２２又は２３記載の方法。
【請求項２５】
ベース金属化部を、組成AｇxＰｄy（式中、ｘ＋ｙ＝１及び＞ｘ＞０．７である）を有する終端ペーストから形成する、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
ベース金属化部の構造を金属材料の多孔質の電気化学的堆積により形成する、請求項２１記載の方法。
【請求項２７】
金属材料としてニッケルを使用する、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
ベース金属化部の構造をアクチュエータの表面上で分割された面から形成し、かつ、少なくとも、それぞれ隣接した内部電極が少なくとも１つの面により相互に結合される程の大きさの面を形成する、請求項２１から２７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２９】
補強層をベース金属化部にろう付けし、かつろうが、金属Ｓｎ、Aｇ、Ｃｕ、Ｐｂ、Aｕ、Ｉｎ、Ｇａの少なくとも１つを有する、請求項２１から２８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３０】
ろうが錫含有材料である、請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
ろうがＳｎAｇ4又はＳｎＣｕ0.7である、請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
ベース金属化部の構造内の中断によりろうからなる金属を内部電極に合金し、この位置でセラミック材料は弱められ、それにより可能な亀裂形成及び亀裂過程のための優先位置を形成する、請求項２９から３１までのいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電セラミック多層アクチュエータの外部電極及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アクチュエータ及びその外部電極の構造及び製造方法は、就中詳細にＤＥ３３３０５３８A１、ＤＥ４０３６２８７Ｃ２、ＵＳ５２８１８８５、ＵＳ５４０６１６４及びＪＰ０７−２２６５４１Aに記載されている。
【０００３】
圧電セラミック多層アクチュエータは、図１に略示されている。図２は、拡大した断面図において従来の技術に基づく外部電極の構造を示しかつ図３は、従来の技術に基づく外部電極下でのセラミック材料内の１０６の負荷サイクル後の典型的な亀裂過程を示す。圧電セラミック多層アクチュエータ１はモノリスとして構成されている。即ち、これらは圧電活性材料、例えば鉛-ジルコネート−チタネート（ＰＺＴ）のスタックされた薄層２からなり、それらの間に配置され、交互にアクチュエータ表面に案内される導電性内部電極７を有する。活性材料には、いわゆるグリーンフィルムとして焼結前にスクリーン印刷法で内部電極７が被着され、スタックにプレス加工され、熱分解され、かつ次いで焼結され、それによりモノリス型の多層アクチュエータが生じる。
【０００４】
外部電極３，４，８は、内部電極７を結合する。それにより、内部はそれぞれアクチュエータ１の１つの面で電気的に並列接続され、そうして１つの群にまとめられる。外部電極３，４は、アクチュエータの接続極である。電圧が接続極に印加されると、該電圧は全ての内部電極７に平行に伝達されかつ活性材料の層の全ての層内に電解を惹起し、該材料はそれにより機械的に変形される。これらの全ての機械的変形の和は、アクチュエータの端面で利用可能な膨張６及び／又は力として提供される。
【０００５】
圧電セラミック多層アクチュエータ１の外部電極３，４，８は、以下のように構成されている：スタックにプレスされる、圧電活性材料の薄層２は、外に案内される内部電極１０の領域内で、例えば電気メッキ法又は金属ペーストのスクリーン印刷によりベース金属化部３が被着される。このベース金属化部３は、金属材料からなる別の層４により、例えば構造化された薄板又はワイヤネットにより補強される。補強層４とベース金属化部３の構造の結合は、例えばろう層８により行われる。補強層４に、リード線５ろう付けされる。
【０００６】
このようにして構成された外部電極は決定的な欠点を有する。作動中に、ベース金属化部３の下に位置する絶縁領域１１に、強度の引張り応力が発生する。この絶縁領域１１はベース金属化部３及び結合層８、一般にろう層と一緒に均質なユニットを形成するので、最も弱い部分の引張り強度を上回ると機能せずかつ亀裂が形成される。該亀裂は、通常脆弱なかつ引張り強度の弱いベース金属化部３から絶縁領域１１内に進行しかつそこで高い引張り応力を有する領域によって、特にベース金属化部３に接触しない電極１２の電極先端９で捕捉されるか、又は、該亀裂は電極先端９における最大引張り応力の領域内で開始しかつベース金属化部３の方向に進行する。この典型的な亀裂１４は、図３に示されている。
【０００７】
ベース金属化部３に接触する内部電極１０に沿った亀裂１３の形成は、重要でないと段階付けられる。それというのも、このような亀裂の進行はアクチュエータの機能を妨害しないからである。それに対して、制御されずに絶縁領域１１を進行する亀裂１４は、極めて重要である。というのは、これらは絶縁間隔を縮小しかつ短絡によるアクチュエータ故障の確率を著しく高めるからである。
【０００８】
問題解決は、例えば特許出願明細書ＤＥ１９８６０００１Ａ１、ＤＥ３９４０６１９Ａ１、ＤＥ１９６００５２１４Ａ１に記載されている。これらの特許出願明細書には、ベース金属化部に接触しない電極とベース金属化部の間の領域に低い引張強度を有する充填材料又は中空室を設けることが提案されている。これらの手段の重要な欠点は、充填材料を付加的な複雑な処理工程で被着せねばならず、該充填材料が不可避的にアクチュエータの特性に不利に作用しかつ中空室が設けられた場合には該中空室は別の処理工程でベース金属化部を被着する前に再び密閉しなければならないということにある。
【０００９】
もう１つの問題解決は、ＤＥ１９９２８１７８Ａ１に提案されている。この方法では、モノリス構造を小さい部分領域に分解しかつ交互に不活性の電極不在の領域を再び構成する。この場合には、不活性の領域の内部に亀裂形成のために必要な値未満の最大可能な引張応力が残留すべきである。該方法は、製造技術的に困難でありかつ絶縁領域において応力の必要な減少をもたらさないので、常に潜在的な亀裂の危険が残ったままである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、多層アクチュエータの外部電極を、アクチュエータ内の亀裂形成のための原因が可能な限り回避されかつ亀裂が発生すると、その進行が、アクチュエータの破壊を起こさないように制御されるように構成することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、本発明によれば、外部電極のベース金属化部がもはや閉じた（連続した）面を形成せずに、構造化されており、その際該構造化が中断又は切欠により形成されることにより解決される。その他の有利な本発明の構成は、請求項２以降に記載されている。即ち、請求項４または２４の記載によれば、ベース金属化部（３）は、組成ＡｇxＰｄy（式中、ｘ＋ｙ＝１及び１＞ｘ＞０である）を有する終端ペーストからなり、好ましくは、請求項５と２５の記載によれば、ベース金属化部（３）が、組成ＡｇxＰｄy（式中、ｘ＋ｙ＝１及び１＞ｘ＞０．７である）を有する終端ペーストからなり、さらに、請求項９の記載によれば、ベース金属化部（３）の構造（１５）は、点（１６）からなり、該点（１６）の直径は、アクチュエータ（１）のセラミック層（２）の０．５〜５倍の厚さに相当し、点（１６）の最小間隔（１７）は、同様にアクチュエータ（１）のセラミック層（２）の０．５〜５倍の厚さに相当し、かつ、点（１６）を通って延びる直線が延びた内部電極（１０）に対して１０°以上ないし８０°以下である角度（１８）を形成し、また、請求項１２または１５の記載によれば、ベース金属化部（３）の構造（１５）は、平行線（１６）からなり、線（１６）の幅は、アクチュエータ（１）のセラミック層（２）の０．５〜５倍の厚さに相当し、線（１６）の最小間隔（１７）は、同様にアクチュエータ（１）のセラミック層（２）の０．５〜５倍の厚さに相当し、かつ、線（１６）は、延びた内部電極（１０）に対して１０°以上ないし８０°以下である角度（１８）を形成し、好ましくは、好ましくは請求項１３の記載によれば、ベース金属化部（３）の構造（１５）は、平行線（１６）からなり、線（１６）の幅は、アクチュエータ（１）のセラミック層（２）の０．５〜５倍の厚さに相当し、線（１６）の最小間隔（１７）は、同様にアクチュエータ（１）のセラミック層（２）の０．５〜５倍の厚さに相当し、かつ、線（１６）は、延びた内部電極（１０）に対して１５°以上ないし４０°以下である角度（１８）を形成し、請求項１８または３０の記載によれば、ろうは、錫含有材料であり、好ましくは、請求項１９または３１の記載によれば、ろうは、ＳｎＡｇ4又はＳｎＣｕ0.7である。更に、請求項２１の記載によれば、請求項１から２０までのいずれか１項記載の外部電極を製造する方法は、ベース金属化部の層が中断又は切欠により構造化することによって特徴付けられている。
【００１２】
外部電極内のベース金属化部の構造化により、セラミック表面、ベース金属化部及び結合層からなる複合体の剛性は全体として低下せしめられ、それにより亀裂が発生する際に亀裂広がりのための優先方向が発生される。該構造化に基づき、アクチュエータへの外部電極の機械的反作用、ひいてはまた亀裂被害は減少せしめられ、しかも外部電極の付着強度及び内部電極の確実な接触は危険に曝されない。
【００１３】
ベース金属化部の構造化により、もちろん、少なくとも、それぞれ隣接した内部電極が少なくとも１つの面により相互に結合される程の大きさである面が残るべきである。
【００１４】
さらに、アクチュエータ表面での外部電極内のベース金属化部の中断により、特にろう層の場合、補強層をベース金属化部と結合する結合層と、外部に通じる内部電極との間に相互作用が行われる領域が生じる。ベース金属化部の構造における中断により、補強層のろう付けの際にろうからなる金属は内部電極内に合金化することができる。その結果として、絶縁領域はこの位置で弱められ、それにより可能な亀裂形成及び亀裂進行のための優先位置が発生する。ろう付け時間及びろう付けの制御により、侵入作用を、アクチュエータの後での作動の際にほとんど殆ど全ての内部電極が発生する亀裂のための誘導面になるように調節することができる。それにより、絶縁領域の組織は、最大限放圧され、亀裂は危険なく残り、セラミック材料を貫通する亀裂はもはや形成され得ない。製造工程で実施するために、付加的な工程は不必要である。ろう付けの際の低い処理温度に基づき、セラミック材料は損傷されない。
【００１５】
従って、本発明に基づき構造化されたベース金属化部を有する多層アクチュエータの場合には、亀裂形成はもっぱら外側に通じる内部電極に沿って行われ、これはそれらがアクチュエータに悪影響を与えないために有利にも危険ではない。
【００１６】
【実施例】
次に、実施例により本発明を詳細に説明する。
【００１７】
ここで使用する多層アクチュエータの略示構造は、図１に記載したものに相当する。本発明による外部電極は、図２及び３に示された外部電極とはベース金属化部の構造化により区別される。
【００１８】
ベース金属化部の本発明による構造化を、５つの実施例で試験した。そのために、まず多層アクチュエータの基体を図１に相応して製造し、その上に種々のパターンでベース金属化部を被着した。その後、アクチュエータの外部電極を完全なものにした。
【００１９】
アクチュエータの基体の製造は、以下に記載するようにして行う。低温度で焼結する圧電セラミック材料、例えばＤＥ１９８４０４８８Ａ１に記載のＳＫＮ５３から、有機結像剤系を用いて厚さ１２５μｍのシートを調製する。このシート上に、７０／３０の質量比の銀／パラジウム粉末及び適当な結像剤系からなる内部電極ペーストをスクリーン印刷により被着する。このような多数のシートを積層しかつ１つのラミネートにプレスする。該ラミネートを、個々の棒状のアクチュエータに分離し、このアクチュエータを約４００℃で熱分解しかつ約１１００℃で焼結する。引き続き、アクチュエータ基体を全ての面で機械的に加工する。
【００２０】
例えば適当な銀／パラジウム終端ペースト（Terminirunguspaste）からなるベース金属化部３を、スクリーン印刷により被着し、その際それにより、図４〜６に示されているように、印刷された面１６が印刷されていない面１７により中断されていることにより構造１５が生じる。印刷された面１６からなる、生じる点、線又は網状ラスタ１５は、可能な限り微細であるべきであり、その際、図２に相応してアクチュエータの表面に通じる、それぞれ隣接した内部電極１０が少なくとも１つの印刷された面１６により相互に結合されることが保証されねばならない。このことを達成するためには、ラスタ１５が、図４〜６に１８で記入されている角度で、内部電極１０の方向に対して延びることが重要である。構造を微細にすると、複合体の強度は、後で被着される補強層、例えばろう付けされるネット電極に対する複合体の強度は低下する。１００μｍの内部電極１０の間隔で、同じ大きさの中断部１７を有する０．２〜０．３ｍｍのベース金属化部３の印刷された領域１６が特に有利であることが立証された。
【００２１】
ベース金属化部は、全面的に被着した層を、例えばソーイング又は切込みにより局所的に機械的に剥離することによっても構造化することもできる。さらに、該構造は電気化学的方法により製造することができ、その際には電気化学的に堆積した金属は多孔質であるという事実を利用する。このようにして製造した構造１５は、図７に示されている。
【００２２】
ベース金属化部を焼付けた後に、外部電極を補強層により、例えば金属ワイヤネットのろう付けにより完全にする。引き続き、アクチュエータを分極しかつその特性を測定することができる。
【００２３】
次に、本発明による外部電極を有する実施例からのサンプルを従来の技術に基づく外部電極を有するサンプルと比較する。
【００２４】
前記方法に相応して製造したサンプルのアクチュエータ基体は、底面１０×１０ｍｍ２及び高さ３０ｍｍの寸法を有する。セラミック単層の厚さは焼結後に１００μｍ、内部金属化層の厚さは２μｍである。アクチュエータ基体を以下のように再処理する：
参照としての従来の技術に基づくアクチュエータのために、適当なＡｇＰｄ終端ペーストかるなるベース金属化部３をスクリーン印刷により被着し、その際構造は形成しない。該層は均一な厚さであり、層厚さは８００℃での焼付けた後に８μｍである。
【００２５】
第１実施例のために、適当なＡｇＰｄ終端ペーストかるなるベース金属化部３をスクリーン印刷により被着し、その際、図４におけるパターンに相当する、丸い点１６からなるラスタ状構造１５を形成する。該点直径は０．２ｍｍ、２つの点間の自由空間は同様に０．２ｍｍである。該ラスタ１５は、内部電極１０の方向に対して２０゜の角度１８で傾斜しているので、それぞれ隣接した内部電極１０は少なくとも１つの印刷された面１６により相互に結合される。点の層は均一な厚さであり、該層厚さは８００℃で焼付けた後に９μｍである。
【００２６】
第２実施例のために、適当なＡｇＰｄ終端ペーストかるなるベース金属化部３をスクリーン印刷により被着し、その際、図５におけるパターンに相当する、線状構造１５を形成する。該線１６の幅は０．２ｍｍ、２つの線間の間隔１７は同様に０．２ｍｍである。該線１６は、第１実施例におけると同様に、内部電極１０の方向に対して角度１８で傾斜している。線構造１５の層は均一な厚さであり、該層厚さは８００℃で焼付けた後に９μｍである。
【００２７】
第３実施例のために、適当なＡｇＰｄ終端ペーストかるなるベース金属化部３をスクリーン印刷により被着し、その際構造を形成しない。該層は均一な厚さであり、該層厚さは８００℃で焼付けた後に８μｍである。ベース金属化部３内に、ダイヤモンドソーを用いて、図７におけるパターンに相応して、層を０．２ｍｍの大きさの正方形１６に分離することにより、正方形１６からなるラスタ１５を形成する。正方形１６の間隔１７は０．１ｍｍである。ラスタ１５内の正方形の結合線は、それぞれ隣接した内部電極が少なくとも１つの正方形により覆われるように、内部電極の方向に対して３５゜の角度１８で延びる。
【００２８】
図示されていない第５実施例のために、ベース金属化部を電気化学的にニッケル層の形で堆積させる。該ニッケル層は、約２μｍの厚さでありかつ同様に電気化学的に堆積した０．１μｍの金層で覆う。該金層は、ろう付け性能を改善しかつ別の機能を有しない。ニッケル層は方法に起因して完全には閉じられていずかつ微細なネット状構造を有し、この際貫通孔はほぼセラミック粒子の大きさ、例えば５〜１０μｍである。
【００２９】
引き続き、第５実施例に適当な方法でろう付けしたワイヤネットにより外部電極を完全にする。ネット材料としては、セラミックの熱膨張係数に匹敵する材料、例えばＦｅＮｉ３６を使用する。ワイヤ直径は１００μｍ、メッシュ幅は２００μｍである。該ネットは、ろう付け性能を改良するために、電気メッキで前処理されている、例えば銅メッキされている。ろう付け時間は、２４０℃で１０分間である。
【００３０】
ろう付け後に、実施例の変形２〜５においてはろうは内部電極を、ベース金属化部を備えていない面を湿潤しなかったことが視覚的に認識可能である。
【００３１】
アクチュエータを洗浄しかつ適当な塗装により絶縁する。電極ネットにリード線をろう付けした後に、アクチュエータ試験フレーム内で２０００Ｎでプレロードをかけかつ台形状信号で制御する。この際、制御電圧を１００μｓで０Ｖから２００Ｖに高め、１ｍｓ２００Ｖに保ちかつ次いで１００μｓで０Ｖに低下させる。繰り返し周波数は２００Ｈｚである。この場合、アクチュエータは１５０〜１６０℃の作動温度に達する。
【００３２】
変形（variance）１は、既に１０６サイクルで明白かつ強度の亀裂形成を示す。該亀裂は絶縁帯域を任意の方向で貫通分離する。内部電極に沿った亀裂はむしろ希である。
【００３３】
変形２及び３は、変形１とは明らかに区別される殆ど同一の挙動を示す。１０６サイクルで、殆ど視覚不能な亀裂が発生する。該亀裂は、全て内部電極に沿って延び、変形１のほぼ倍の頻度で発生するが、しかし明らかに弱く現れる。１０８サイクル後でも、この状態は変化せずに保たれる。
【００３４】
変形４は、最も好ましい亀裂特性を示す。１０８サイクルから初めて、明らかな亀裂形成が発生する。該亀裂は、同様に全て内部電極に沿って延びる。しかしながら、この変形では、正方形ラスタ１６の正方形は、僅かにセラミックによって剪断される。この原因は、ソーイング工程の際にベース金属化部とセラミックの間の移行部が正方形の縁部で損傷されたことにある。ベース金属化部内の分離切断の最適化により、セラミック材料の損傷を回避することができる。適当なエッチング法により、セラミック材料の材料の損傷を同様に回避することができる。
【００３５】
変形５は変形２及び３と同じ亀裂挙動を示すが、しかしながらニッケルのセラミックに対する付着強度は不十分である。次第にセラミックからのベース金属化部の局所的剥離が発生し、それによりアクチュエータの機能は長い運転時間において劣化されることがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術による圧電セラミック多層アクチュエータの略示図である。
【図２】従来の技術によ外部電極の構造の拡大断面図である。
【図３】従来の技術に基づく外部電極下でのセラミック材料内の１０６の負荷サイクル後の典型的な亀裂過程を示す図である。
【図４】個々の点からなる本発明による構造を有する、終端ペーストを用いたスクリーン印刷により製造されたベース金属化部を示す図である。
【図５】個々の線からなる本発明による構造を有するベース金属化部を示す図である。
【図６】ネット状構造を有するからなる本発明による構造を有するベース金属化部を示す図である。
【図７】全面印刷された金属化部から機械的剥離により形成された本発明による構造を有するベース金属化部を示す図である。
【符号の説明】
１  圧電セラミック多層アクチュエータ、  ２  セラミック材料（層）、  ３，４，８  外部電極（３  ベース金属化部、４  補強層、８  結合層）、  ５  リード線、  １０  内部電極、  １５  構造、  １６  面、点、  １７  中断（部）又は切欠（間隔）、  １８  角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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