Neues Co-Casting-Verfahren zur Herstellung Piezoelektrischer Mehrlagen-Bauteile mit Silber-Innenelektroden

摘要

Der vorgestellte Prozess bietet im Vergleich zur konventionellen Multilayer Ceramics Technology (MCT) eine vereinfachte Methode zur Herstellung keramischer Mehrlagen-Bauteile. Er verbindet den Foliengiessprozess einzelner keramischer Grunfolien mit dem Siebdrucken der Elektrodenschichten. Dieses sogenannte Co-Casting umgeht sowohl den Stapelungsals auch den Laminierungsschritt einzelner Grunfolien und ermoglicht die Realisierung von Schichtdicken mit 20 μm im fertigen Bauteil. Weiterhin lasst sich mit diesem Herstellungsverfahren eine interdigitale Elektrodenstruktur herstellen, die zur seitlichen Kontaktierung der Innenelektroden benotigt wird. Dies wurde durch eine magnetisch fixierbare Schattenmaske mit definierten Elektrodenflachen erreicht. Hierdurch wurden dreilagige Biegewandler aus Hart-PZT-Pulver mit reinen Silberelektroden hergestellt, die als Vibration Energy Harvester eingesetzt werden sollen. Die Materialkompatibilitat von PZT und Silber fur den abschliessenden Sinterschritt (Co-Firing), wurde entsprechend der Flussigphasentechnologie durch den Zusatz der Sinteradditivmischung Li_2CO_3·Bi_2O_3·CuO (LBCu) erzielt.