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1. (WO2008119704) COMPOSANT PIÉZOÉLECTRIQUE PRÉSENTANT UNE COUCHE DE SÉCURITÉ ET SON PROCÉDÉ DE RÉALISATION
Dernières données bibliographiques dont dispose le Bureau international   

N° de publication :    WO/2008/119704    N° de la demande internationale :    PCT/EP2008/053550
Date de publication : 09.10.2008 Date de dépôt international : 26.03.2008
CIB :
H01L 41/083 (2006.01)
Déposants : SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT [DE/DE]; Wittelsbacherplatz 2, 80333 München (DE) (Tous Sauf US).
KASTL, Harald, Johannes [DE/DE]; (DE) (US Seulement).
SCHUH, Carsten [DE/DE]; (DE) (US Seulement)
Inventeurs : KASTL, Harald, Johannes; (DE).
SCHUH, Carsten; (DE)
Représentant
commun :
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT; Postfach 22 16 34, 80506 München (DE)
Données relatives à la priorité :
10 2007 015 457.9 30.03.2007 DE
Titre (DE) PIEZOELEKTRISCHES BAUTEIL MIT SICHERHEITSSCHICHT UND VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG
(EN) PIEZOELECTRIC COMPONENT COMPRISING SECURITY LAYER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
(FR) COMPOSANT PIÉZOÉLECTRIQUE PRÉSENTANT UNE COUCHE DE SÉCURITÉ ET SON PROCÉDÉ DE RÉALISATION
Abrégé : front page image
(DE)Die Erfindung betrifft ein piezoelektrisches Bauteil mit einem monolithischen Stapel, aufweisend abwechselnd übereinander angeordnete Piezokeramikschichten und Elektrodenschichten, mindestens eine im Stapel angeordnete poröse Sicherheitsschicht zur Bildung eines Risses bei mechanischer Überlastung des Stapels, mindestens eine an einem seitlichen Oberflächenabschnitt angeordnete Außenelektrode zur elektrischen Kontaktierung der Elektrodenschichten und eine Kunststoffummantelung des Stapels zum Schutz des Stapels, wobei die Kunststoffummantelung Silikon aufweist. Das piezoelektrische Bauteil ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Außenelektrode und der Kunststoffummantelung eine Beschichtung der Außenelektrode mit silikonfreiem Polymer angeordnet ist. Neben dem Bauteil wird ein Verfahren zum Herstellen des Bauteils mit folgenden Verfahrensschritten angegeben: a) Bereitstellen eines monolithischen Stapels mit abwechselnd übereinander angeordneten Elektrodenschichten und Piezokeramikschichten, mindestens einer im Stapel angeordneten porösen Sicherheitsschicht zur Bildung eines Risses bei mechanischer Überlastung des Stapels, und eine an einem seitlichen Oberflächenabschnitt des Stapels angebrachten Außenelektrode, b) Anordnen einer Beschichtung aus Silikon-freiem Polymer auf der Außenelektrode und c) Anordnen der Kunststoffummantelung auf der Beschichtung. Ein Bestandteil der Außenelektrode ist eine am Oberflächenabschnitt angebrachte Metallisierung. Durch die Beschichtung der Metallisierung der Außenelektrode wird der Bereich der Sicherheitsschicht, der sich unmittelbar unter der Metallisierung befindet, vor Einlagerung von Silikonbestandteilen geschützt. Verwendung findet das piezoelektrische Bauteil bei der Ansteuerung von Ventilen, insbesondere von Einspritzventilen von Brennkraftmaschinen.
(EN)The invention relates to a piezoelectric component comprising a monolithic stack, comprising piezoceramic layers and electrode layers arranged alternately one on top of the other, at least one porous security layer arranged in the stack for the formation of a crack if mechanical overload of the stack occurs, at least one outer electrode arranged at a lateral surface section for electric contacting of the electrode layers and a plastic sheath of the stack for protecting the stack, wherein the plastic sheath comprises silicon. The piezoelectric component is characterized in that a coating of the outer electrode, comprising silicon-free polymer, is arranged between the outer electrode and the plastic sheath. In addition to the component, a method for the production of the component is provided, comprising the following process steps: a) providing a monolithic stack having electrode layers and piezoceramic layers arranged alternately one on top of the other, at least one porous security layer arranged in the stack for the formation of a crack if mechanical overload of the stack occurs, and an outer electrode arranged at a lateral surface section of the stack, b) arranging a coating of silicon-free polymer on the outer electrode and c) arranging the plastic sheath on the coating. Part of the outer electrode is a plating applied to the surface section. By coating the plating of the outer electrode, the area of the security layer present directly under the plating is protected from silicon component deposits. The piezoelectric component is used for the control of valves, particularly of injection valves of internal combustion engines.
(FR)La présente invention concerne un composant piézoélectrique présentant un empilement monolithique, comprenant des couches piézocéramiques et des couches électrodes superposées de façon alternée, au moins une couche de sécurité poreuse faisant partie de l'empilement et destinée à former une rupture en cas de surcharge mécanique de l'empilement, au moins une électrode extérieure disposée sur une section de surface latérale et destinée à assurer le contact électrique des couches électrodes, et une gaine en matière plastique destinée à protéger l'empilement, la gaine présentant du silicone. Le composant piézoélectrique se caractérise en ce qu'un revêtement de l'électrode extérieure comprenant un polymère dépourvu de silicone, est disposé entre l'électrode extérieure et la gaine en matière plastique. L'invention concerne également un procédé de réalisation du composant comprenant les opérations suivantes : a) mise à disposition d'un empilement monolithique comprenant des couches électrodes et des couches piézocéramiques superposées de manière alternée, au moins une couche de sécurité poreuse faisant partie de l'empilement et destinée à former une rupture en cas de surcharge mécanique de l'empilement et une électrode extérieure disposée sur une section de surface latérale de l'empilement; b) mise en place d'un revêtement fait d'un polymère dépourvu de silicone sur l'électrode extérieure; c) mise en place de la gaine en matière plastique sur le revêtement. L'électrode extérieure comprend une métallisation disposée sur la section de surface. Le revêtement de la métallisation de l'électrode extérieure permet de protéger la zone de la couche de sécurité qui se trouve directement en dessous de la métallisation, avant mise en place des composantes de silicone. Le composant piézoélectrique trouve des applications pour la commande de soupapes, en particulier de soupapes d'injection de moteurs à combustion interne.
États désignés : AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KM, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RS, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, SV, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
Organisation régionale africaine de la propriété intellectuelle (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Office eurasien des brevets (OEAB) (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM)
Office européen des brevets (OEB) (AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MT, NL, NO, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR)
Organisation africaine de la propriété intellectuelle (OAPI) (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Langue de publication : allemand (DE)
Langue de dépôt : allemand (DE)