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Piezokeramische Bauelemente

Anwendungshinweise

Dickschichtelektroden

Ein Standardverfahren zum Aufbringen metallischer Elektroden auf Piezokeramik stellt die Siebdrucktechnik dar.
Zur Anwendung kommen verschiedene Silberpasten. Nach dem Siebdruck werden diese Pasten bei Temperaturen oberhalb 500°C eingebrannt, wobei die Elektrodenhaftung durch das Aufschmelzen derenthaltenen Glasfritte realisiert wird. Die typischen Elektrodendicken liegen um die 10 µm. Bei dünnen Keramikfolien ist der Einfluss der Glasfritte unbedingt zu berücksichtigen. Die Natur dieser Dickschichtelektroden führt hier im allgemeinen zu einer Abnahme der piezoelektrischen Werte.
Die Elektrodenhaftfestigkeit liegt um die 5 MPa.

Dünnschichtelektroden

Dünnschichtelektroden, hergestellt mittels moderner Sputtering-Verfahren sind eine Ergänzung zu den Standard-Dickschichtelektroden.
Die typische Dicke der Metallisierung liegt im Bereich um 1 µm.
Scherelemente, die im gepolten Zustand metallisiert werden, sind prinzipiell mit Dünnschichtelektroden hergestellt.
PI Ceramic verfügt über hochproduktive Sputteranlagen, die das Aufbringen von Elektroden aus Metalllegierungen, vorzugsweise CuNi Zusammensetzungen und Edelmetallen, wie Gold ermöglichen. Für die erreichbaren Haftfestigkeitswerte der Elektroden gelten ähnliche Werte wie bei Dickschichtelektroden.

Löthinweise für Anwender

Für das elektrische Kontaktieren piezokeramischer Bauelemente sind Lötprozesse die gebräuchlichsten Verfahren. Alle unsere Standardmetallisierungen sind mit der Anwendung von bleifreien Loten kompatibel. Wir empfehlen zum Beispiel die Verwendung eines Lotes in der Zusammensetzung Sn 95,5 Ag 3,8 Cu 0,7. Alle Lötkontakte sind punktuell auszuführen und die vorgegebene spezifische Löttemperatur und eine möglichst kurze Lötzeit unbedingt einzuhalten. Eine kurzzeitige, punktförmige Lötung bei Temperaturen oberhalb des Curiepunktes der PZT Keramik führt nicht zu signifikanten Depolarisationsverlusten in den piezoelektrischen Kennwerten.

Kennzeichnung der Polarität

Die zum Zeitpunkt der Polarisation an positiven Potential liegende Elektrode ist entsprechend gekennzeichnet (markiert). Dies wird durch einen Punkt bzw Kreuz auf der Elektrodenfläche, oder auch durch eine (rötliche) Färbung der Elektroden selbst, definiert.








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