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1. WO2003005490 - ADDITIONAL CONTACT FOR AN ELECTRIC COMPONENT AND PIEZOELECTRIC COMPONENT IN THE FORM OF A MULTILAYER STRUCTURE

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[ DE ]

Weiterkontaktierung für ein elektrisches Bauteil sowie piezoelektrisches Bauteil in VielSchichtbauweise

Die vorliegende Erfindung betrifft zunächst eine
Weiterkontaktierung für ein elektrisches Bauteil,
insbesondere für ein piezoelektrisches Bauteil in
VielSchichtbauweise gemäß dem Oberbegriff von
Patentanspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein piezoelektrisches Bauteil in VielSchichtbauweise gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 8.

Piezoelektrische Bauteile können als Vielschichtbauelemente mit einer Anzahl von jeweils alternierend angeordneten piezoelektrischen Keramikschichten und Elektrodenschichten ausgebildet sein und gewinnen in der modernen Elektrotechnik immer mehr an Bedeutung. Beispielsweise werden
piezoelektrische Bauteile in Form von Piezoaktoren als
Stellantriebe, in Verbindung mit Ventilen und dergleichen eingesetzt.

Ein bekannter Piezoaktor ist beispielsweise in der DE
196 46 676 Cl beschrieben. Bei derartigen Piezokeramiken wird der Effekt ausgenutzt, daß diese sich unter einem
mechanischen Druck, beziehungsweise Zug, aufladen und
andererseits bei Anlegen einer elektrischen Spannung entlang der Hauptachse der Keramikschicht ausdehnen. Zur
Vervielfachung der nutzbaren Längenausdehnung werden
beispielsweise monolithische Vielschichtaktoren verwendet, die aus einem gesinterten Stapel dünner Folien aus
Piezokeramik (beispielsweise Bleizirkonattitanat) mit
eingelagerten metallischen Elektrodenschichten bestehen. Die Elektrodenschichten sind wechselseitig aus dem Stapel
herausgeführt und über Außenmetalliserungen elektrisch parallel geschaltet. Auf den beiden Kontaktseiten des Stapels ist hierzu jeweils eine streifen- oder bandförmige, durchgängige Metallisierung aufgebracht, die mit allen
Elektrodenschichten gleicher Polarität verbunden ist.
Zwischen der Metallisierung und weiteren elektrischen
Anschlußelementen des piezoelektrischen Bauteils ist häufig noch eine in vielen Formen ausführbare Weiterkontaktierung vorgesehen. Legt man eine elektrische Spannung an die
elektrischen Anschlußelemente an, so dehnen sich die
Piezofolien in Feldrichtung aus. Durch die mechanische
Serienschaltung der einzelnen Piezofolien wird die
Nenndehnung des gesamten Stapels schon bei relativ niedrigen elektrischen Spannungen erreicht.

Derartige Aktoren sind durch den mechanischen Hub einer erheblichen Belastung ausgesetzt. Von entscheidender
Bedeutung für die Lebensdauer der Aktoren im dynamischen Betrieb ist, zur Erzielung hoher Zyklenzahlen und hoher Zuverlässigkeit, die elektrische Außenkontaktierung. Diese kann beispielsweise derart realisiert werden, daß an die Metallisierungen jeweils eine Weiterkontaktierung angebracht wird, die beispielsweise als mit Kupfer kaschierte
Kaptonfolie ausgebildet sein kann. Eine solche
Weiterkontaktierung wird auch als Kontaktfahne bezeichnet. Diese Weiterkontaktierung kann in ihrer gesamten Länge über ein geeignetes Verbindungsmittel, beispielsweise über
Laserlötung oder dergleichen, mit der jeweils ihr
zugeordneten Metallisierung verbunden werden. Auf diese Weise wird die elektrische Kontaktierung des piezoelektrischen Bauteils auch bei die Metallisierungen durchtrennenden
Rissen, beispielsweise Polungsrissen und dergleichen, in der Aktorkeramik sichergestellt. Derartige Risse treten jedoch nicht nur in den Keramikschichten beziehungsweise den
Metallisierungen auf.

Ebenso können während des Betriebs des piezoelektrischen Bauteils Risse auch in der Weiterkontaktierung auftreten. Die unvermeidliche Ausbreitung von Rissen in der
Weiterkontaktierung, beziehungsweise in der Kontaktfahne, während des Betriebs des piezoelektrischen Bauteils wird durch eine Vielzahl von Parametern bestimmt. Die Breite der Weiterkontaktierung sowie die designtechnische Auslegung muß sich dabei vor allem an den bevorzugten
Rißausbreitungsrichtungen und den maximal entstehenden
Rißlängen orientieren.

In der von der Anmelderin ebenfalls eingereichten, älteren Patentanmeldung DE 197 15 487 AI ist ein piezoelektrische Aktor beschrieben, bei dem ein wie eingangs beschriebener Aktorstapel aus Keramikschichten und dazwischen liegenden Elektrodenschichten in einem vorgefertigten Hohlprofil eingebettet ist. Das Hohlprofil weist dazu zunächst eine zentrale Ausnehmung auf, die in etwa der Form des
Piezoaktorstapels entspricht. An den Seitenwänden dieser

Ausnehmung sind weiterhin zwei Schlitze vorgesehen, die zu weiteren Ausnehmungen für elektrische Anschlußelemente führen. Dabei ist nach dieser Lösung vorgesehen, daß die Schlitze einen gekrümmten Verlauf haben. Wenn nun das
piezoelektrische Bauteil in das Hohlprofil eingesetzt wird, befindet sich der Aktorstapel in der zentralen Ausnehmung, während sich die elektrischen Anschlußelemente in den für sie vorgesehenen Ausnehmungen befinden. Die Verbindung zwischen den elektrischen Anschlußelementen und dem Aktorstapel erfolgt über als Folien ausgebildete Weiterkontaktierungen. Diese befinden sich innerhalb der Schlitze, so daß auch die als flexible Folien ausgebildeten Weiterkontaktierungen im eingebauten Zustand ebenfalls einen leicht gekrümmten Verlauf aufweisen.

Durch eine derartige Ausgestaltung des piezoelektrischen Aktors läßt sich jedoch die Ausbreitung von über die gesamte Fläche der Weiterkontaktierung wachsenden Rissen noch nicht vollständig unterbinden, so daß im schlimmsten Fall einzelne Aktorbereiche von der elektrischen Zuleitung abgetrennt werden könnten.

Ausgehend vom genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Weiterkontaktierung sowie ein piezoelektrisches Bauteil der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik aufgezeigten Nachteile vermieden werden können.
Insbesondere soll eine fehlertolerante und im dynamischen Betrieb ermüdungsarme Weiterkontaktierung eines elektrischen Bauteils, insbesondere eines piezoelektrischen Bauteils in Vielschichtbauweise, bereitgestellt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die
Weiterkontaktierung gemäß Patentanspruch 1 sowie das
piezoelektrische Bauteil in Vielschichtbauweise gemäß
Patentanspruch 8. Weitere Vorteile, Merkmale," Details,
Aspekte und Effekte der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen.
Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der
erfindungsgemäßen Weiterkontaktierung beschrieben sind, gelten dabei selbstverständlich auch für das piezoelektrische Bauteil, und umgekehrt.

Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird eine
Weiterkontaktierung für ein elektrisches Bauteil,
insbesondere für ein piezoelektrisches Bauteil in
Vielschichtbauweise, bereitgestellt, mit einem elektrisch leitenden Kontaktelement zur Verbindung des elektrischen Bauteils mit wenigstens einem elektrischen Anschlußelement. Die Weiterkontaktierung ist erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet, daß das Kontaktelement eine Form aufweist, mittels derer eine Spannungsumlagerung der kritischen
Zugbelastungen erfolgt oder erfolgen kann.

Als Spannungsumlagerung wird dabei im Allgemeinen verstanden, daß zumindest ein Teil der kritischen Zugbelastungen
(beispielsweise in Längsrichtung des elektrischen Bauteils) in bestimmten Bereichen des Kontaktelements in andere
Richtungen umgelenkt wird.

Dies soll anhand eines nicht ausschließlichen Beispiels erläutert werden. Beispielsweise ist es denkbar, daß das Kontaktelement eine Form aufweist, bei der auf derjenigen Seite des Kontaktelements, wo dieses mit dem elektrischen Bauteil verbunden ist, volle Zugbelastung herrscht, während im Kontaktelement in demjenigen Bereich, in dem es
beispielsweise mit einem elektrischen Anschlußelement verbunden wird (freier Bereich) , Spannungen anderer
Richtungen vorherrschen.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der
Weiterkontaktierung kann eine fehlertolerante und im
dynamischen Betrieb ermüdungsarme elektrische Verbindung des elektrischen Bauteils mit wenigstens einem elektrischen
Anschlußelement sichergestellt werden.

Dazu weist die Weiterkontaktierung, und hier insbesondere deren elektrisch leitendes Kontaktelement nunmehr eine ganz spezielle Form auf. Dadurch wird eine zuverlässige
Kontaktierung des elektrischen Bauteils bei gleichzeitig reduzierter mechanischer Spannungsbelastung ermöglicht. Ein Grundgedanke der Erfindung ist daher eine besondere Auslegung der Weiterkontaktierung, bei der es sich um ein
entscheidendes Bindeglied zwischen dem elektrischen Bauteil und wenigstens einem weiteren elektrischen Anschlußelement, beispielsweise einem Stecker, einem Kontaktstift oder
dergleichen, handelt.

Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, daß das
Kontaktelement der Weiterkontaktierung eine solche Form aufweist, mittels derer kritische Belastungen, beispielsweise kritische Zug-/Druckbelastungen, bei denen es sich im Falle eines piezoelektrischen Bauteils in Vielschichtbauweise, beispielsweise eines Aktors, um Wechselbelastungen handelt, derart reduziert werden können, daß die im Kontaktelement auftretenden Risse nicht mehr zu den im Stand der Technik beschriebenen Nachteilen führen. Dazu ist die
Weiterkontaktierung erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß nunmehr eine Spannungsumlagerung der kritischen Belastungen, insbesondere der kritischen Zugbelastungen erfolgt oder erfolgen kann, wodurch die Ermüdungsrißausbreitung
verlangsamt wird und innerhalb des Kontaktelements gestoppt werden kann. Dadurch kann die Lebensdauer des mit der
erfindungsgemäßen Weiterkontaktierung versehenen elektrischen Bauteils erhöht werden.

Die Erfindung ist nicht auf bestimmte Ausgestaltungsformen für die Weiterkontaktierung beschränkt. Einige nicht
ausschließliche Beispiele werden im weiteren Verlauf der Beschreibung näher erläutert .

Vorteilhaft kann die Ausgestaltung des Kontaktelements derart gewählt werden, daß gleichzeitig eine Spannungsverringerung in den vom elektrischen Bauteil entfernten Bereichen des Kontaktelements, beispielsweise der Kontaktfahne, erreicht wird.

Vorteilhaft kann das Kontaktelement als elektrisch leitende Folie ausgebildet sein. Eine solche Folie ist besonders einfach und kostengünstig herstellbar.

Vorzugsweise kann das Kontaktelement wenigstens eine
Vorverformung, insbesondere eine Umbiegung, aufweisen.
Dadurch können insbesondere die für das Ermüdungsverhalten des Kontaktelements schädlichen mechanischen Zug-/Druckbelastungen besonders vorteilhaft umgelagert werden, insbesondere bei gleichzeitiger Spannungsverringerung im Kontaktelement .

Als „Vorverformung" wird dabei jede Art von Verformung verstanden, die zu einer - insbesondere bleibenden - Formänderung des Kontaktelements führt, bevor dieses am elektrischen Bauteil angeordnet wird.

Im Unterschied dazu weist das in der DE 197 15 487 AI beschriebene piezoelektrische Bauteil eine
Weiterkontaktierung auf, die lediglich einen gekrümmten
Verlauf hat. Diese bekannte Weiterkontaktierung, die aus einer dünnen Folie hergestellt ist, weist jedoch keine
Vorverformung (Umbiegung) auf. Wenn die Folie in die
gekrümmten Schlitze eingelegt wird, nimmt sie lediglich einen gekrümmten Verlauf an. Allerdings bleibt die Folie dabei nachwievor unverformt . Wenn die in der bekannten Lösung offenbarte Weiterkontaktierung aus den entsprechenden
Schlitzen herausgenommen wird, wird sie auf Grund ihrer
Elastizität ihre Ausgangsform wieder einnehmen. Bei dieser Ausgangsform handelt es sich um eine ebene Fläche ohne jegliche Verformung.

Gerade die Vorverformung (Umbiegung) des Kontaktelements führt jedoch dazu, daß die erfindungsgemäße
Spannungsumlagerung der kritischen Zugbelastungen erfolgen kann.

Vorteilhaft kann das Kontaktelement wenigstens eine Umbiegung mit einem Winkel von < 270° aufweisen. Die Einstellung des jeweils günstigsten Winkels ergibt sich je nach Bedarf und Anwendungsfall für das elektrische Bauteil und die
Weiterkontaktierung. Dabei ist die Erfindung nicht auf bestimmte Winkel innerhalb des angegebenen Bereichs
beschränkt. Wichtig ist lediglich, daß die ausgewählten
Winkel in definierten Radien liegen. Vorteilhaft kann das Kontaktelement wenigstens eine Umbiegung mit einem Winkel von

< 180° aufweisen.

In weiterer Ausgestaltung kann das Kontaktelement einen
Kontaktierbereich zur Verbindung mit wenigstens einem
elektrischen Anschlußelement und einen Befestigungsbereich zur Verbindung mit einem elektrischen Bauteil aufweisen.
Vorteilhaft kann das Kontaktelement im Befestigungsbereich wenigstens eine Vorverforumng, insbesondere eine Umbiegung, aufweisen. Auf diese Weise wird es möglich, daß bei der
U lagerung der für das Ermüdungsverhalten des Kontaktelemente schädlichen mechanischen Zug-/Druckbelastungen gleichzeitig auch die Spannung in den vom elektrischen Bauteil entfernten Bereichen des Kontaktelements verringert werden kann. Dadurch kann die Ermüdungsrißausbreitung im Kontaktelement
verlangsamt und in der ersten Hälfte des Kontaktelements gestoppt werden. Dadurch wird die Lebensdauer des gesamten elektrischen Bauteils deutlich erhöht, da es auf Grund der Risse im Kontaktelement nicht mehr zur Abtrennung einzelner Bereiche des elektrischen Bauteils von der elektrischen
Zuleitung kommen kann, wie dies im Rahmen der
Beschreibungseinleitung bei den bisher bekannten Lösungen dargelegt wurde.

Ebenso ist denkbar, daß im Befestigungsbereich oder aber in beiden Bereichen wenigstens eine Vorverformung, insbesondere eine Umbiegung, vorgesehen ist.

Vorteilhaft kann das Kontaktelement zumindest bereichsweise eine Strukturierung aufweisen. Durch eine solche
Strukturierung des Kontaktelements kann die Rißausbreitung in diesem weiter verlangsamt beziehungsweise gestoppt werden. Durch die zumindest bereichsweise Strukturierung des
Kontaktelements können die mechanischen Spannungen im
Kontaktelement während des Betriebs des elektrischen Bauteils minimiert werden.

Wenn es sich bei dem elektrischen Bauteil beispielsweise um ein piezoelektrisches Bauteil in Vielschichtbauweise handelt, sind solche mechanischen Spannungen dann besonders groß, wenn im piezoelektrisch inaktiven Bereich des Bauteils ein Riß, beispielsweise durch eine Polarisierung des piezoelektrischen Bauteils (Polungsriß) entstanden ist. Bei der Elongation und der Kontraktion findet bei einem solchen Riß eine relativ große Änderung des Ausmaßes des piezoelektrischen Bauteils statt. Durch diese große Änderung treten große mechanische Spannungen im Kontaktelement auf, insbesondere dann, wenn das Kontaktelement mit einem starren Anschlußelement,
beispielsweise einem Kontaktstift oder dergleichen, fest verbunden ist.

Durch die zumindest bereichsweise Strukturierung des
Kontaktelements kann nunmehr eine Erhöhung der Flexibilität des Kontaktelements erreicht werden. Dies kann beispielsweise durch Einbringen wenigstens einer Aussparung und/oder
wenigstens einer Ausdünnung in dem Kontaktelement erfolgen. Form, Größe, Plazierung und Anzahl der Aussparungen
beziehungsweise Ausdünnungen sind vorteilhaft so gestaltet, daß das Kontaktelement insbesondere in Richtung der
Elongation und Kontraktion des piezoelektrischen Bauteils flexibel ist. Eine Lösung, wie ein Kontaktelement vorteilhaft strukturiert werden kann, ist beispielsweise in der von der Anmelderin ebenfalls eingereichten, älteren Patentanmeldung EP 1 065 735 A2 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt
insoweit in die Beschreibung der vorliegenden Erfindung iteinbezogen wird.

Vorteilhaft kann die Weiterkontaktierung zumindest
bereichsweise aus einem Metall, insbesondere einem Metall aus der Gruppe Cu, Fe, Stahl, Nickel, Kobalt, Aluminium,
Beryllium, gebildet sein. Besonders vorteilhaft kann die Weiterkontaktierung aus einer Kupfer-Nickel- und/oder
Aluminiumbasislegierung hergestellt sein. Von besonderem Vorteil ist eine Kupfer-Beryllium- und/oder eine Nickel-Berylliumlegierung. Diese Legierungen zeichnen sich durch eine hohe Ermüdungsfestigkeit und damit durch eine hohe mechanische Langzeitstabilität aus.

Als Material der Weiterkontaktierung sind neben Metallen nicht-metallische Leiter wie beispielsweise organische
Leitermaterialien und dergleichen denkbar.

Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein
piezoelektrisches Bauteil in Vielschichtbauweise
bereitgestellt, bei dem alternierend immer eine
piezoelektrische Keramikschicht und eine Elektrodenschicht zur Bildung eines Stapels übereinander angeordnet ist und bei dem jeweils wenigstens eine erste Elektrodenschicht und wenigstens eine im Stapel darauffolgende, zur ersten
Elektrodenschicht benachbarte zweite Elektrodenschicht zur elektrischen Kontaktierung in alternierender Polarität jeweils mit zumindest einer Weiterkontaktierung verbunden ist. Das piezoelektrische Bauteil ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Weiterkontaktierung in der wie vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Weise ausgebildet ist.

Auf diese Weise kann ein piezoelektrisches Bauteil mit einer zuverlässigen Weiterkontaktierung geschaffen werden, wobei ein fehlertoleranter und im dynamischen Betrieb
ermüdungsarmer elektrischer Anschluß des Stapels aus
Keramikschichten und Elektrodenschichten, beispielsweise an wenigstens ein elektrisches Anschlußelement, sichergestellt ist .

Vorteilhaft kann die wenigstens eine erste Elektrodenschicht und die wenigstens eine zweite Elektrodenschicht zur
elektrischen Kontaktierung in alternierender Polarität jeweils mit zumindest einer seitlich am Stapel angeordneten Metallisierung verbunden sein, wobei jede Metallisierung elektrisch mit einer Weiterkontaktierung verbunden ist. Die Verbindung der Metallisierung mit der Weiterkontaktierung kann dabei über geeignete Verbindungsmittel, wie
beispielsweise eine Lötverbindung, eine Schweißverbindung oder dergleichen, erfolgen. Die Erfindung ist nicht auf bestimmte Verbindungsarten zwischen Metallisierung und
Weiterkontaktierung beschränkt.

Vorzugsweise kann die Weiterkontaktierung ein Kontaktelement mit einem Kontaktierbereich und einem Befestigungsbereich aufweisen, wobei das Kontaktelement über den
Kontaktierbereich mit wenigstens einem elektrischen
Anschlußelement verbunden ist und wobei das Kontaktelement über den Befestigungsbereich mit dem Stapel (mit den im
Stapel befindlichen Elektrodenschichten gleicher Polarität) , insbesondere mit der wenigstens einen Metallisierung, verbunden ist.

Vorzugsweise kann die Weiterkontaktierung zumindest
bereichsweise von einem Passivierungsmaterial umgeben sein. Bei einem Passivierungsmaterial handelt es sich um eine Art Schutzmaterial und/oder Isolationsmaterial, welches
beispielsweise aus einem Kunststoff gebildet sein kann. Eine elektrische Passivierung freiliegender elektrischer
Bauelemente, wie beispielsweise dem Kontaktelement der
Weiterkontaktierung, den in einem piezoelektrischen Bauteil befindlichen Elektrodenschichten und dergleichen, ist erforderlich, um elektrische Überschläge und Kurzschlüsse zwischen benachbarten, freiliegenden elektrischen Bauteilen zu vermeiden.

In weiterer Ausgestaltung kann der Stapel und die
Weiterkontaktierung in einem einzigen Hüllkörper,
vorzugsweise aus Passivierungsmaterial, angeordnet sein.
Dabei wird das Kontaktelement der Weiterkontaktierung
bevorzugt in der Nähe, das heißt in unmittelbarer Umgebung des Stapels liegend, mit dem Passivierungsmaterial,
beispielsweise einem geeigneten Kunststoff, vergossen. Damit wird auch das Kontaktelement im dynamischen Betrieb homogen mit dem Stapel des piezoelektrischen Vielschichtbauelements mitgedehnt, wodurch mechanische Belastungen auf die
Verbindungsstellen zwischen dem Kontaktelement und dem piezoelektrischen Bauteil sowie auf das Kontaktelement selbst deutlich reduziert werden. Dieser Mitführeffekt im
dynamischen Betrieb wird insbesondere dadurch gewährleistet, daß der Abstand des Kontaktelements zum Stapel bewußt
möglichst gering gehalten wird.

Vorteilhaft kann ein wie vorstehend beschriebenes
erfindungsgemäßes piezoelektrisches Bauteil als
piezoelektrischer Aktor oder als piezoelektrischer Wandler ausgebildet sein. Beispielhafte Ausführungsformen hierfür sind etwa Stapelaktoren, Transversalaktoren, Biegeaktoren, Wandler für medizinischen Ultraschall und dergleichen.
Insbesondere kann das piezoelektrische Bauteil als Piezoaktor in Automobilsystemen, beispielsweise als Antrieb für Benzin-und Dieseleinspritzsysteme eingesetzt werden.

Die Erfindung wird nun an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher
erläutert. Es zeigen:

Figur 1 in perspektivischer Ansicht einen Teilausschnitt aus einem erfindungsgemäßen piezoelektrischen Bauteil in Vielschichtbauweise; und
Figur 2 in perspektivischer Ansicht eine erfindungsgemäße
Ausführungsform einer Weiterkontaktierung für ein
elektrisches Bauteil.

In Figur 1 ist ein als Piezoaktor ausgebildetes
piezoelektrisches Bauteil 10 in Vielschichtbauweise
dargestellt. Der Piezoaktor 10 bildet einen aus zahlreichen piezoelektrischen Keramikschichten 11 und Elektrodenschichten 12, 13 aufgebauten Stapel 17. Die Elektrodenschichten 12 und 13 haben dabei jeweils unterschiedliche Polarität, wobei Elektrodenschichten gleicher Polarität jeweils als erste Elektrodenschichten 12, beziehungsweise zweite
Elektrodenschichten 13, bezeichnet sind. Die
Elektrodenschichten 12, beziehungsweise 13, gleicher
Polarität sind jeweils mit einer gemeinsamen Metallisierung 15, beziehungsweise 16, verbunden.

Erkennbar sind weiterhin inaktive Isolationszonen 14, die abwechselnd in gegenüber liegenden Ecken der aufeinander folgenden, sich in diesem Fall nicht über den gesamten
Stapelquerschnitt erstreckenden Elektrodenschichten 12, 13 angeordnet sind. Dieser Aufbau ermöglicht den gemeinsamen

Anschluß aller ersten Elektrodenschichten 12, beziehungsweise aller zweiten Elektrodenschichten 13, mit jeweils gleicher Polarität durch eine gemeinsame, vertikale
Außenmetallisierung 15, beziehungsweise 16. Bei den
Außenmetallisierungen 15, 16 kann es sich beispielsweise um ein entsprechendes Metallisierungsband handeln.

Wie im Zusammenhang mit der Metallisierung 16 dargestellt ist, ist diese über ein geeignetes Verbindungsmittel 18, bei dem es sich beispielsweise um eine Lötverbindung, eine
Schweißverbindung oder dergleichen handeln kann, mit einer Weiterkontaktierung 30 verbunden. Auf ähnliche Weise kann auch die Metallisierung 15 mit einer Weiterkontaktierung (nicht dargestellt) verbunden sein.

Der Aufbau und die Ausgestaltung der Weiterkontaktierung 30 ergibt sich aus Figur 2.

In Figur 2 ist zunächst in stark vereinfachter Form der
Stapel 17 des Piezoaktors 10 als "Stack" dargestellt. Der Stapel 17 verfügt an zwei sich gegenüber liegenden Seiten über die Metallisierungen 15, 16, über die der Stapel 17 mittels Weiterkontaktierungen 30 mit elektrischen
Anschlußelementen 20 verbunden ist. Bei den Anschlußelementen 20 handelt es sich beispielsweise um entsprechende
Kontaktstifte .

Wie aus Figur 2 zu ersehen ist, besteht die
Weiterkontaktierung 30 aus einem Kontaktelement 31, bei dem es sich beispielsweise um eine Folie handeln kann. Das
Kontaktelement 31 weist einen Kontaktierbereich 33 auf, über das die Verbindung mit dem elektrischen Anschlußelement 20 realisiert wird. Weiterhin verfügt das Kontaktelement 31 über einen Befestigungsbereich 34, mittels dessen es mit der
Metallisierung 15, 16 verbunden wird.

Um während des Betriebs des Piezoaktors 10 auftretende, schädliche mechanische Zug-/Druck-Wecheselbelastungen, die zu Rissen in den Kontaktelementen 31 führen können, zu
minimieren, weist das Kontaktelement 31 wenigstens eine
Vorverformung, insbesondere eine Umbiegung 32, auf. Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die wenigstens eine
Umbiegung 32 im Befestigungsbereich 34 ausgebildet. Ebenso ist es denkbar, daß die wenigstens eine Umbiegung 32 auch im Kontaktierbereich 33 oder aber in beiden Bereichen
ausgebildet sein könnte. Bei der Umbiegung 32 handelt es sich um eine Vorverformung des Kontaktelements 31 entlang einer

Biegelinie, die durch Aufbringen eines Biegemoments, ' beziehungsweise einer Biegebeanspruchung, bewirkt wird. Auf ' Grund der Umbiegung 32 erfolgt eine Spannungsumlagerung der kritischen Zug-/Druck-Wechselbelastungen bei gleichzeitiger ' Spannungsverringerung in vom Stapel 17 entfernten Bereichen des Kontaktelements 31, hier im Kontaktierbereich 33. Dadurch wird die Ermüdungsrißausbreitung im Kontaktelement 31
verlangsamt und in der ersten Hälfte des Kontaktelements 31, hier im Befestigungsbereich 34, sogar gestoppt. Auf diese Weise kann die elektrische Kontaktierung des Stapels 17 auch bei die Metallisierungen 15, 16 durchtrennenden Rissen in der Aktorkeramik sowie bei auftretenden Rissen in den
Weiterkontaktierungen 30 jederzeit sichergestellt werden.

Die Auswahl des für die Umbiegung 32 geeigneten Winkels ergibt sich je nach Bedarf und Anwendungsfall . Im
Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist für die Umbiegung 32 ein Biegewinkel von 180° gewählt.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der
Weiterkontaktierung 30 wird ein fehlertoleranter und im dynamischen Betriebs des Piezoaktors 10 ermüdungsarmer elektrischer Anschluß des Stapels 17 an die Anschlußelemente 20 sichergestellt, was unter anderem eine der zentralen Voraussetzungen zur Gewährleistung einer für die
Automobilindustrie ausreichend hohen Lebensdauer des
Piezoaktors 10 ist.