DE102008024071B4

DE102008024071B4 - Process for the production of piezoelectric transducers as well as piezoelectric components for carrying out the process

Info

Publication number: DE102008024071B4
Application number: DE102008024071A
Authority: DE
Inventors: Christian Zwifka
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2008-05-17
Filing date: 2008-05-17
Publication date: 2010-04-22
Anticipated expiration: 2028-05-18
Also published as: DE102008024071A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Piezobiegewandlern, die jeweils einen zur elektrischen Kontaktierung dienenden endseitigen Kontaktierungsabschnitt (5) und mehrere unter Parallelausrichtung und durch einen Trennschlitz (4) zueinander beabstandet von dem Kontaktierungsabschnitt (5) wegragende Lamellenabschnitte (3) aufweisen, wobei der Kontaktierungsabschnitt (5) und die Lamellenabschnitte (3) eine gemeinsame Trägerstruktur (6) enthalten, die zumindest einseitig im Bereich jedes Lamellenabschnittes (3) mit einem streifenförmigen Piezoelement (12) belegt ist, wobei die Piezobiegewandler (1) aus einem plattenförmigen Piezonutzen (2) zugeschnitten und bei diesem Zuschneiden auch die Trennschlitze (4) eingeschnitten werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des Piezonutzens (2) auf eine Tragplatte (25), die nach dem Zuschneiden die Trägerstrukturen (6) der einzelnen Piezobiegewandler (1) bildet, wenigstens einseitig ein plattenförmiger Maskenkörper (26) aufgebracht wird, der eine Mehrzahl von in den Bereichen der zu erzeugenden Lamellenabschnitte (3) angeordneten ersten Aufnahme- und Positionierdurchbre chungen (28) aufweist, in die anschließend Piezoplatten (36, 37) eingelegt werden, die nach dem Zuschneiden des Piezonutzens (2) die Piezoelemente...Method for producing piezoelectric bending transducers, each of which has an end-side contacting section (5) serving for electrical contacting and a plurality of lamellar sections (3) projecting away from the contacting section (5) in parallel alignment and by a separating slot (4), wherein the contacting section (5) and the lamellar sections (3) contain a common carrier structure (6) which is covered with a strip-shaped piezo element (12) at least on one side in the region of each lamella section (3), wherein the piezo bending transducers (1) are cut from a plate-shaped piezo element (2) This cutting also the dividing slots (4) are cut, characterized in that for producing the Piezonutzens (2) on a support plate (25), which forms after cutting the support structures (6) of the individual Piezobiewandler (1), at least on one side a plate-shaped Mask body (26) is applied, the e Ine plurality of in the areas of the slat sections to be produced (3) arranged first receiving and Positionierdurchbre lines (28), in the piezoelectric plates (36, 37) are then inserted, the after piecing of the Piezonutzens (2) the piezo elements .. ,

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Piezobiegewandlern, die jeweils einen zur elektrischen Kontaktierung dienenden endseitigen Kontaktierungsabschnitt und mehrere unter Parallelausrichtung und durch einen Trennschlitz zueinander beabstandet von dem Kontaktierungsabschnitt wegragende Lamellenabschnitte aufweisen, wobei der Kontaktierungsabschnitt und die Lamellenabschnitte eine gemeinsame Trägerstruktur enthalten, die zumindest einseitig im Bereich jedes Lamellenabschnittes mit einem streifenförmigen Piezoelement belegt ist, wobei die Piezobiegewandler aus einem plattenförmigen Piezonutzen zugeschnitten und bei diesem Zuschneiden auch die Trennschlitze eingeschnitten werden.The The invention relates to a method for the production of piezoelectric transducers, each one serving for electrical contacting end-side Contacting section and several under parallel alignment and by a separating slot spaced from each other of the contacting portion projecting Have lamellar sections, wherein the contacting section and the fin sections contain a common support structure, the at least one side in the region of each fin section with a stripe Piezoelectric element is occupied, wherein the piezoelectric transducers from a plate-shaped Piezonutzen tailored and in this cutting also the separation slots be cut.

Die Erfindung betrifft ferner einen als laminierten Verbundkörper ausgebildeten Piezonutzen zur Herstellung von Piezobiegewandlern, die jeweils einen zur elektrischen Kontaktierung dienenden endseitigen Kontaktierungsabschnitt und mehrere unter Parallelausrichtung und durch einen Trennschlitz zueinander beabstandet von dem Kontaktierungsabschnitt wegra gende Lamellenabschnitte aufweisen, wobei der Kontaktierungsabschnitt und die Lamellenabschnitte eine gemeinsame Trägerstruktur enthalten, die zumindest einseitig im Bereich jedes Lamellenabschnittes mit einem streifenförmigen Piezoelement belegt ist, wobei aus dem Piezonutzen mehrere Piezobiegewandler zugeschnitten werden können und der Piezonutzen eine nach dem Zuschneiden die Trägerstrukturen der einzelnen Piezobiegewandler bildende Tragplatte aufweist.The The invention further relates to a laminated composite body Piezonutzen for the production of piezo bending transducers, each one for electrical contacting end-side contacting section and several under parallel alignment and through a separation slot spaced from each other of the contacting portion wegra ing Have lamellar sections, wherein the contacting section and the fin sections contain a common support structure, the at least one side in the region of each fin section with a stripe Piezoelectric element is occupied, wherein from the Piezonutzen several piezo bending transducers can be tailored and the Piezonutzen after cutting the carrier structures of the individual Piezo bending transducer has forming support plate.

Gemäß einem solchen Verfahren herstellbare Piezobiegewandler, die auch als Schlitz- oder Spaltbiegewandler bezeichnet werden können, sind beispielsweise aus der EP 1 207 329 B1 bekannt. Sie enthalten jeweils einen endseitigen, der elektrischen Kontaktierung dienenden und meist auch zum Befestigen des Piezobiegewandlers genutzten Kontaktierungsabschnitt, von dem zwei mit jeweils mindestens einem Piezoelement belegte Lamellenabschnitte wegragen, die unabhängig voneinander elektrisch angesteuert werden können, um durch Verbiegen eine Auslenkbewegung hervorzurufen, die zum Öffnen oder Verschließen zu steuernder Ventilöffnungen herangezogen wird. Der Einsatz als Ventilglied ist jedoch nur eines von vielen Einsatzgebieten derartiger Piezobiegewandler.Piezo bending transducers that can be produced according to such a method, which can also be referred to as slot or gap bending transducers, are known, for example, from US Pat EP 1 207 329 B1 known. They each contain an end, serving electrical contact and usually also used for attaching the piezo bending transducer contacting section of the two project with at least one piezoelectric element lamella sections project that can be electrically controlled independently to cause a deflection by bending, the opening or closing used to be controlled valve openings. However, the use as a valve member is only one of many applications of such piezoelectric bending.

Die Herstellung der Piezobiegewandler erfolgt in der Regel durch Vereinzelung aus einem sogenannten Piezonutzen, bei dem es sich um ein mehrschichtiges, plattenförmiges Gebilde han delt, in dem die diversen Komponenten der Piezobiegewandler so durch Laminieren zu einer Baueinheit zusammengefasst sind, dass anschließend nur noch ein der Vereinzelung dienender Zuschnitt erforderlich ist.The Production of the piezo bending transducers is usually done by singulation from a so-called piezo advantage, which is a multi-layered, disc-shaped The structure is characterized by the various components of the piezo bending transducers are thus combined by lamination into a structural unit that subsequently only one of the separation serving blank is required.

Der Piezonutzen wird bisher dadurch hergestellt, dass auf eine ein- oder mehrschichtige Tragplatte einseitig oder beidseitig eine durchgehende Platte aus im Folgenden als Piezomaterial bezeichnetem piezoelektrischem Material aufgebracht wird, sowie zusätzlich eine Mehrzahl von der späteren elektrischen Kontaktierung dienende metallische Kontaktierungsplättchen. Diese Anordnung wird in einem Laminierprozess zu einem Verbundkörper verpresst, der unmittelbar den Piezonutzen darstellt oder zur Fertigstellung des Piezonutzens nachträglich noch mit weiteren Bestandteilen bestückt wird, beispielsweise mit Elektrodenschichten und/oder Schutzlacken. Aus dem so gebildeten Piezonutzen werden dann die Piezobiegewandler ihrem gewünschten Umriss entsprechend herausgeschnitten, was in der Regel durch Sägen mittels einer Wafersäge geschieht, wobei auch die Piezoplatten mehrfach durchtrennt werden. In einem sich anschließenden Fertigungsschritt wird in jeden Piezobiegewandler der die beiden Lamellenabschnitte voneinander trennende Trennschlitz eingesägt, wozu es wegen des Piezomaterials wiederum einer Wafersäge bedarf, die allerdings zur Gewährleistung einer ausreichenden Schlitzbreite mehrmals zwischen die Lamellenabschnitte eingeführt werden muss.Of the Piezonutzen is produced by the fact that on a or multilayer support plate on one side or both sides a continuous plate from hereinafter referred to as piezo material piezoelectric Material is applied, and in addition a plurality of the later electric Contacting metallic contacting plates. This arrangement is pressed into a composite body in a lamination process, which represents directly the piezoin benefit or to completion the Piezonutzens later is still equipped with other components, such as with Electrode layers and / or protective lacquers. From the so formed Piezonutzen will then be the piezo bending transducers their desired Outline accordingly cut out, which is usually done by sawing a wafer saw happens, whereby the Piezo plates are severed several times. In a subsequent manufacturing step In each Piezobiewandler the two fin sections sawed off separating slot, what it because of the piezoelectric material again a wafer saw required, however, to ensure a sufficient slot width several times between the fin sections introduced must become.

Das Einschneiden der Trennschlitze durch eine Wafersäge führt in der Regel dazu, dass an den Schnittkanten des in der Regel aus Keramik bestehenden Piezomaterials, insbesondere auch am Endbereich des Trennschlitzes, Ausbrüche oder Risse entstehen. Dies beeinträchtigt die Funktionsweise und die Lebensdauer des Biegewandlers und führt zu einer unerwünschten Toleranzbreite, die sich bei den nachfolgenden Anwendungen des Biegewandlers, beispielsweise als das Schlussglied eines Ventils, als nachteilig erweisen. Eine reproduzierbare Fertigung der geschlitzten Piezobiegewandler ist praktisch nicht möglich.The Cutting the dividing slots by a wafer saw usually causes at the cut edges of the usually ceramic piezo material, especially at the end of the separation slot, outbreaks or Cracks arise. This affects the operation and the life of the bending transducer and leads to a undesirable Tolerance width, which in subsequent applications of the bending transducer, for example as the closing link of a valve, prove detrimental. A reproducible production of the slotted piezo bending transducer is practically impossible.

Ein Verfahren der zuvor geschilderten Art geht beispielsweise aus der DE 10 2007 004 778 B3 hervor.A method of the type described above, for example, from the DE 10 2007 004 778 B3 out.

Aus der DE 42 33 933 A1 ist es in Verbindung mit der Herstellung eines Ultraschallmotors bekannt, zur Herstellung eines Piezonutzens auf eine nach dem Zuschneiden die Trägerstrukturen der einzelnen Piezobiegewandler bildende Tragplatte einseitig einen plattenförmigen Maskenkörper aufzubringen, der eine Mehrzahl von Durchbrechungen aufweist, in die Piezoplatten eingelegt werden, die nach dem anschließenden Zuschneiden des Piezonutzens die Piezoelemente bilden. Der Maskenkörper dient zur Positionierung der Piezoplatten und wird nach deren Festkleben auf der Tragplatte wieder entfernt, bevor der Zuschnitt des Piezonutzens erfolgt.From the DE 42 33 933 A1 it is known in connection with the production of an ultrasonic motor to apply a piezonutzens on one after cutting the support structures of the individual piezoelectric transducer forming support plate on one side a plate-shaped mask body having a plurality of openings, are inserted into the piezoelectric plates, which after the subsequent Cutting the Piezonutzens form the piezo elements. The mask body is used to position the piezoplates and is removed after their sticking to the support plate before the cutting of Piezonutzens done.

Die EP 1 921 687 A1 offenbart sowohl ein Verfahren als auch eine Vorrichtung zum Herstellen von Piezobiegewandlern, wobei die Piezobiegewandler einen zur elektrischen Kontaktierung dienenden endseitigen Kontaktierungsabschnitt aufweisen und ferner mehrere von dem Kontaktierungsabschnitt wegragende Lamellenabschnitte. Kontaktierungsabschnitt und Lamellenabschnitte enthalten eine gemeinsame Trägerstruktur, die wenigstens einseitig im Bereich jedes Lamellenabschnittes mit einem streifenförmigen Piezoelement belegt ist. Letztlich werden die Piezobiegewandler aus einem plattenförmigen Piezonutzen zugeschnitten.The EP 1 921 687 A1 discloses both a method and a device for producing piezoelectric bending transducers, wherein the piezoelectric bending transducers have an end-side contacting section serving for electrical contacting, and also a plurality of fin sections projecting away from the contacting section. Contacting section and fin sections contain a common support structure, which is occupied at least on one side in the region of each fin section with a strip-shaped piezoelectric element. Finally, the piezo bending transducers are cut from a plate-shaped piezon.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und einen Piezonutzen zur Herstellung von Piezobiegewandlern der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem sich geschlitzte Piezobiegewandler zeitsparend, präzise und mit deutlich reduzierter Beeinträchtigung des Piezomaterials fertigen lassen.It is the object of the present invention, a method and a Piezonutzen for the production of piezo bending transducers of the beginning mentioned type, with the slotted Piezobiewandler time-saving, precise and finished with significantly reduced impairment of the piezo material to let.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in Verbindung mit dem eingangs genannten Verfahren darin, dass zur Herstellung des Piezonutzens auf eine Tragplatte, die nach dem Zuschneiden die Trägerstrukturen der einzelnen Piezobiegewandler bildet, wenigstens einseitig ein plattenförmiger Maskenkörper aufgebracht wird, der eine Mehrzahl von in den Bereichen der zu erzeugenden Lamellenabschnitte angeordneten ersten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen aufweist, in die anschließend Piezoplatten eingelegt werden, die nach dem Zuschneiden des Piezonutzens die Piezoelemente bilden, worauf eine somit erhaltene Baugruppe zu einem zusammenhängenden Verbundkörper laminiert wird, wobei die ersten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen so ausgebildet und platziert sind, dass sich in den Bereichen der späteren Trennschlitze jeweils ein zwischen zwei ersten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen liegender Materialsteg des Maskenkörpers erstreckt.The solution This object is related to the aforementioned Method in that for the production of the Piezonutzens on a support plate, after cutting the carrier structures the individual piezo bending transducer forms, at least on one side plate-shaped mask body is applied, which is a plurality of in the areas of generating lamellar sections arranged first receiving and Positionierdurchbrechungen in which subsequently Piezo plates are inserted after cutting the Piezonutzens form the piezo elements, whereupon a module thus obtained to a coherent one composite body is laminated, wherein the first receiving and Positionierdurchbrechungen are designed and placed so that in the areas of later Dividing slots each one between two first receiving and Positionierdurchbrechungen lying material web of the mask body extends.

Die Aufgabe wird ferner durch einen als laminierter Verbundkörper ausgebildeten Piezonutzen gelöst, bei dem die Tragplatte wenigstens einseitig von einem plattenförmigen Maskenkörper belegt ist, der eine Mehrzahl von in den Bereichen der zu erzeugenden Lamellenabschnitte angeordneten ersten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen aufweist, in die Piezoplatten eingelegt sind, die nach dem Zuschneiden des Piezonutzens die Piezoelemente bilden, wobei die ersten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen so ausgebildet und platziert sind, dass sich in den Bereichen der zu erzeugenden Trennschlitze jeweils ein zwischen zwei ersten Aufnahme- und Posi tionierdurchbrechungen liegender Materialsteg des Maskenkörpers erstreckt und wobei die Tragplatte, der Maskenkörper und die Piezoplatten in einem laminierten Verbundkörper vereinigt sind.The The object is further achieved by a laminated composite body Piezo benefits solved, in which the support plate occupies at least one side of a plate-shaped mask body that is, a plurality of in the areas of the slat portions to be generated having arranged first receiving and positioning apertures, are inserted in the Piezo plates, after cutting the Piezonutzens form the piezoelectric elements, wherein the first receiving and Positionierdurchbrechungen are designed and placed so that in the areas of separating slits to be generated in each case one between two first receiving and Posi tionierdurchbrechungen lying material web of the mask body extends and wherein the support plate, the mask body and the piezo plates in a laminated composite united.

Auf diese Weise wird erreicht, dass der Piezonutzen in denjenigen Bereichen, in denen die Trennschlitze eingeschnitten werden, kein Piezomaterial aufweist. Zum Einbringen der Trennschlitze muss im Wesentlichen nur die Tragplatte und der im Bereich des gewünschten Trennschlitzes zwischen benachbarten Piezoplatten liegende Materialsteg des Maskenkörpers durchtrennt werden. Das Piezomaterial selbst erfährt also beim Einbringen der Trennschlitze keine Schneidbehandlung und kann somit keine Rissbildungen oder Ausbrüche erfahren. Die Breite des Trennschlitzes kann so gewählt werden, dass der Materialsteg nicht komplett herausgeschnitten wird, sondern noch ein mehr oder weniger dünner Materialbelag entlang den Längsrändern der Piezoelemente stehen bleibt.On this way it is achieved that the piezon benefits in those areas in which the dividing slots are cut, no piezo material having. To insert the dividing slots must be substantially only the support plate and in the region of the desired separation slot between adjacent Piezo plates lying material web of the mask body are severed. The Piezo material itself learns So when introducing the separation slots no cutting treatment and thus can not experience cracking or breakouts. The width of the Trennschlitzes can be chosen be that the material bridge is not completely cut out, but still a more or less thin material covering along the longitudinal edges of the piezo elements stop.

Ausgangspunkt für die Piezoelemente der einzelnen Lamellenabschnitte sind Piezoplatten, die aus Piezomaterial bestehen und bei Bedarf auch schon vor dem Einlegen in den Maskenkörper bereits ein- oder beidseitig mit einer beispielsweise aufgesputterten Elektrodenschicht versehen sein können. Solche Piezoplatten lassen sich einzeln sehr präzise und mit geringer Beschädigungsanfälligkeit herstellen. Die Piezoplatten werden in Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen eingelegt, die von einem auf die Tragplatte aufgebrachten plattenförmigen Maskenkörper definiert werden und die so platziert sind, dass die Piezoplatten in denjenigen Bereichen der Tragplatte zu liegen kommen, aus denen nach dem Zuschnitt die Lamellenabschnitte entstehen. Die Piezoplatten sitzen so in den Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen, dass sie seitlich insbesondere ringsum vom Maskenkörper umschlossen sind und hierbei von den Rändern der Durchbrechungen exakt in der gewünschten Position gehalten werden. Die so zusammengelegten Komponenten werden durch Laminieren zu einem Verbundkörper vereinigt, der anschließend nur noch zur Vereinzelung der Piezobiegewandler zugeschnitten werden muss, wobei beim Einschneiden der Trennschlitze die schon angesprochenen Vorteile zu Tage treten.starting point for the Piezo elements of the individual fin sections are piezoplates, which consist of piezomaterial and if necessary even before Insert into the mask body already one or both sides with an example sputtered Electrode layer may be provided. Let such piezoplates individually very precise and with low susceptibility to damage produce. The piezoplates are in receiving and Positionierdurchbrechungen inserted, which defined by a force applied to the support plate plate-shaped mask body and are placed so that the piezoplates in those Areas of the support plate come to lie, from which after cutting the lamellar sections arise. The Piezo plates sit so in the receiving and Positionierdurchbrechungen that they laterally especially around the mask body are enclosed and in this case of the edges of the openings exactly in the desired Be held in position. The components thus assembled become by lamination into a composite body, which subsequently only to be cut to separate the Piezobiewandler must, where when cutting the dividing slots already mentioned Benefits come to light.

Vorteilhaft ist bei diesem Verfahren ferner, dass zum Einschneiden der Trennschlitze bei Bedarf auf eine konventionelle Säge zurückgegriffen werden kann, wobei durch die Breite des Sägeblattes problemlos die gewünschte Schlitzbreite gewählt werden kann, so dass man mit einem einzigen Sägeschnitt den Trennschlitz herstellen kann. Das Verfahren eignet sich auch für eine Großserienfertigung und verspricht im Vergleich zu dem eingangs erwähnten Herstellungsverfahren eine Zeitersparnis von mindestens ca. 60%. Dadurch, dass die Piezoele mente an ihren Rändern nicht mehr ausfransen, behält der Biegewandler eine hohe Steifigkeit, was im Betrieb einen hohen Wirkungsgrad gewährleistet. Da die Position der Piezoplatten durch den Maskenkörper definiert vorgegeben wird, reduzieren sich zudem die Ausrichtmaßnahmen auf ein Minimum. In der Regel ist nur ein Ausrichten zwischen dem Maskenkörper und der Tragplatte erforderlich.A further advantage of this method is that, if necessary, a conventional saw can be used to cut the dividing slots, whereby the width of the saw blade makes it possible to easily select the desired slot width so that the dividing slot can be produced with a single saw cut. The method is also suitable for mass production and promises a time saving of at least about 60% compared to the production process mentioned in the introduction. The fact that the Piezoele elements at their edges no longer fraying, retains the Bending transducer high rigidity, which ensures high efficiency during operation. Since the position of the piezoplates defined by the mask body is defined, also reduce the alignment measures to a minimum. In general, only an alignment between the mask body and the support plate is required.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.advantageous Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Um auf ein Zerschneiden von Piezomaterial vollständig verzichten zu können, stattet man den Piezonutzen derart mit einzelnen Piezoplatten aus, dass jedem zu erzeugenden Lamellenabschnitt auf der entsprechenden Seite des Tragkörpers eine eigene Aufnahme- und Positionierdurchbrechung zugeordnet ist, in die eine ausschließlich für einen einzigen Lamellenabschnitt gedachte Piezoplatte eingelegt wird. Diese Piezoplatte repräsentiert nach der Vereinzelung der Piezobiegewandler ein Piezoelement. In der Regel wird man hier streifenförmige Piezoplatten in entsprechend länglich ausgebildeten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen platzieren. Man hat die Möglichkeit, als Piezoplatten vollständig vorkonfektionierte Piezoelemente einzulegen, deren Piezomaterial bereits mit den gewünschten Elektrodenschichten versehen ist.Around to dispense with a cutting of piezo material completely equips one the Piezonutzen so with individual piezoplates from that each slat section to be produced on the corresponding side of the supporting body a separate recording and positioning aperture is assigned, in the one exclusively for one single slat portion imaginary piezo plate is inserted. This piezoplate represents after the separation of the piezo bending transducers a piezoelectric element. In usually one will here strip-shaped Piezo plates in accordance elongated place trained receiving and positioning openings. You have the option as piezoplates completely Insert pre-assembled piezo elements whose piezo material already with the desired Electrode layers is provided.

Vorteilhaft ist das Verfahren allerdings auch dann schon, wenn zwar im Bereich der gewünschten Trennschlitze kein Piezomaterial vorhanden ist, das Vereinzeln der verschiedenen Piezobiegewandler jedoch gleichwohl einen glatten Durchschnitt von Piezomaterial erfordert. Ein solch einfacher, glatter Schnitt hat wesentlich weniger Beeinträchtigungen der Schnittkanten des Piezomaterials zur Folge, als wenn, wie bisher üblich, im Bereich der gewünschten Trennschlitze mehrmals mittels einer Wafersäge gesägt werden muss. Insofern kann das Verfahren auch dahingehend modifiziert werden, dass die Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen zumindest teilweise so angeordnet werden, dass sie sich jeweils gleichzeitig über zwei nebeneinanderliegende Bereiche der Tragplatte hinweg erstrecken, die nach dem Vereinzeln der Piezobiegewandler zu Lamellenabschnitten unterschiedlicher Piezobiegewandler gehören. In solche Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen wird dann jeweils eine Piezoplatte eingelegt, die etwa die doppelte Breite der angestrebten Piezoelemente aufweist und die beim Vereinzeln mittels eines Schneidwerkzeuges in zwei später zu unterschiedlichen Piezobiegewandlern gehörende Piezoelemente zerteilt werden. Ein derart modifiziertes Verfahren hat den Vorteil, dass der Zeitaufwand für das Ein legen der Piezoplatten wegen der geringeren Anzahl von Platten reduziert ist. Außerdem ist die Herstellung des Maskenkörpers hier in der Regel kostengünstiger.Advantageous is the procedure, however, even if, although in the field the desired separation slots no piezo material is present, the separation of the different However, piezoelectric transducers nevertheless have a smooth average of Piezo material required. Such a simple, smooth cut has much less impairment of the Cut edges of the piezo material result, as if, as usual, in the Range of the desired separation slots several times by means of a wafer saw serrated must become. In this respect, the method can also be modified to that effect be that the receiving and Positionierurchbrechungen at least partially arranged so that they each have two at a time extend adjacent areas of the support plate, after the separation of the piezo bending transducers to slat sections belong to different piezoelectric transducers. In such recording and Positioning breakthroughs is then inserted in each case a piezo plate, which has approximately twice the width of the desired piezoelectric elements and the singulating by means of a cutting tool in two later divided piezoelectric elements belonging to different piezoelectric transducers become. Such a modified method has the advantage that the time required for that Insert the Piezo plates because of the smaller number of plates is reduced. Furthermore is the production of the mask body usually cheaper here.

Meist sind die Piezobiegewandler an ihren Kontaktabschnitten einseitig oder zweiseitig mit metallischen Kontaktierungsplättchen ausgestattet, die der elektrischen Kontaktierung von insbesondere der Innenelektrode des zugeordneten Piezoelementes dienen. Solche Kontaktierungsplättchen können in vergleichbarer Weise wie die Piezoplatten vor dem Herstellen des laminierten Verbundkörpers in eigens für sie vorgesehene Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen des Maskenkörpers eingelegt werden. Zur besseren Unterscheidung seien diese Durchbrechungen als zweite Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen bezeichnet, während die für die Piezoplatten bestimmten Durchbrechungen als erste Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen bezeichnet werden. Somit erspart man sich auch hinsichtlich der Kontaktierungsplättchen aufwendige Maßnahmen zur Positionierung und Fixierung vor dem Laminieren. Durch das Einlegen erhalten die in der Regel metallischen Kontaktierungsplättchen eine definierte Relativposition bezüglich den zugeordneten Piezoelementen.Most of time the piezo bending transducers are one-sided at their contact sections or equipped on two sides with metallic contacting plates, that of the electrical contacting of in particular the inner electrode serve the associated piezoelectric element. Such Kontaktierungsplättchen can in comparable As the Piezo plates before producing the laminated composite in especially for they provided recording and positioning openings of the mask body inserted become. To better distinguish these breakthroughs referred to as second receiving and positioning apertures, while the for the Piezo plates certain openings as the first recording and Positioning perforations are called. Thus one saves also in terms of Kontaktierungsplättchen complex measures for positioning and fixation before lamination. By inserting get the usually metallic Kontaktierungsplättchen a defined Relative position relative the associated piezo elements.

Es wäre prinzipiell möglich, die ersten und zweiten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen so auszubilden, dass sie zu mindest bereichsweise ineinander übergehen. Damit jedoch die einzulegenden Komponenten besonders exakt an Ort und Stelle festgehalten werden, empfiehlt sich eine Abtrennung der beiderseitigen Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen durch versteifend wirkende Materialstege des Maskenkörpers.It would be in principle possible, the first and second recording and Positioning perforations in such a way that they at least partially merge into each other. However, this ensures that the components to be inserted are particularly accurate in place and place, it is recommended to separate the stiffening on both sides receiving and Positionierbrechbrechungen acting material webs of the mask body.

Das geschilderte Verfahren bietet auch die Möglichkeit, durch eine einfache Maßnahme eine relativ große Baulänge der Lamellenabschnitte zu realisieren, ohne auf teures Piezomaterial zurückgreifen zu müssen. Hierzu genügt es, wenn man die Tragplatte und den plattenförmigen Maskenkörper derart gestaltet, dass die Tragplatte innerhalb des Piezonutzens stirnseitig über die Piezoplatten hinausragt und in diesem Bereich von dem Maskenkörper belegt ist, so dass nach dem Zuschnitt des Piezonutzens jeder Lamellenabschnitt endseitig im Anschluss an das Piezoelement durch einen Abschnitt des Maskenkörpers verlängert ist. Auf diese Weise ermöglichen die Lamellenabschnitte trotz geringer Materialkosten relativ große Auslenkungen.The described method also offers the possibility of a simple measure a relatively large one overall length to realize the lamellar sections, without expensive piezo material resort to have to. This is enough it, if you design the support plate and the plate-like mask body in such a way that the support plate within the Piezonutzens frontally over the Piezo plates protrudes and occupied in this area of the mask body is, so that after cutting the Piezonutzens each slat section end at the end of the piezoelectric element through a section of the mask body extended is. Enable in this way the lamellar sections despite low material costs relatively large deflections.

Als Material für den Maskenkörper verwendet man insbesondere ein Kunststoffmaterial, das sich problemlos sägen oder auf sonstige Arten leicht zerteilen lässt. Um gleichwohl eine ausreichende Festigkeit zu gewährleisten, empfiehlt sich ein glasfaserverstärktes Kunststoffmaterial. Besonders geeignet ist sogenanntes Vetronit.When Material for the mask body one uses in particular a plastic material, which is easy sawing or easy to cut in other ways. Nevertheless, sufficient strength to ensure, We recommend a glass fiber reinforced plastic material. Especially suitable is so-called vetronite.

Der Schichtaufbau des Piezonutzens wird insbesondere so gewählt, dass der Maskenkörper und die eingelegten Piezoplatten zumindest im Wesentlichen die gleiche Materialdicke aufweisen.The layer structure of the Piezonutzens is chosen in particular so that the mask body and the inserted Piezo plates at least in We have substantially the same material thickness.

Der Maskenkörper wird zweckmäßigerweise als eigenständiger Körper hergestellt und anschließend mit der Trägerplatte kombiniert. Geeignete Ausrichtmarkierungen können hierbei eine exakte Ausrichtung vereinfachen. Die Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen können beispielsweise herausgestanzt oder mittels eines Laserstrahls herausgeschnitten werden.Of the mask body is suitably as independent body produced and then with the carrier plate combined. Suitable alignment marks can be an exact alignment simplify. The recording and Positionierurchbrechungen example punched out or cut out by means of a laser beam become.

Es wäre gleichwohl prinzipiell möglich, die Durchbrechungen erst dann aus einem plattenförmigen Maskengrundkörper herauszuarbeiten, nachdem selbiger mit der Tragplatte vereinigt worden ist. Dies könnte beispielsweise bei entsprechender Materialwahl durch ein chemisches Verfahren erfolgen.It would be nevertheless in principle possible, only then work out the apertures from a plate-shaped mask body, after selbiger has been combined with the support plate. This could be, for example with appropriate choice of material by a chemical process done.

Auf die geschilderte Art und Weise lassen sich Piezonutzen herstellen, bei denen die Tragplatte nur einseitig oder auf beiden Seiten mit einem Maskenkörper belegt ist. Sollen Biegewandler realisiert werden, deren Trägerstruktur nur einseitig mit Piezomaterial belegt ist, wird nur ein Maskenkörper benötigt. Zur Herstellung von Piezobiegewandlern, deren Lamellenabschnitte beidseits mit Piezoelementen belegt sind, greift man auf einen mit zwei Maskenkörpern bestückten Piezonutzen zurück.On the described way can be piezonutzen produce where the support plate only on one side or on both sides with a mask body is occupied. If bending transducers are to be realized, their support structure only one side is occupied with piezo material, only one mask body is needed. to Production of piezo bending transducers whose lamellar sections on both sides are occupied with piezoelectric elements, you access a equipped with two mask bodies Piezo back.

Für die Tragplatte empfiehlt sich ein mehrschichtiger Aufbau. Eine elektrisch nichtleitende Mittelschicht kann von zwei elektrisch leitenden Außenschichten flankiert sein, auf denen jeweils ein Maskenkörper platziert wird und die die elektrische Verbindung zwischen der Innenelektrode der Piezoelemente und den eventuell vorhandenen Kontaktierungsplättchen herstellen.For the support plate We recommend a multi-layered structure. An electrically non-conductive Middle layer can be made of two electrically conductive outer layers be flanked, on each of which a mask body is placed and the the electrical connection between the inner electrode of the piezo elements and the possibly existing Kontaktierungsplättchen produce.

Das Zuschneiden der Piezobiegewandler erfolgt zweckmäßigerweise derart, dass man den Piezonutzen in einem ersten Arbeitsgang außen ringsum besäumt bzw. beschneidet und anschließend oder gleichzeitig die Vereinzelung in die gewünschten Piezobiegewandler durchführt. In einem sich daran anschließenden Arbeitsgang werden dann die Trennschlitze herausgesägt.The Cutting the piezo bending transducers is advantageously carried out in such a way that one the piezonutzen in a first step outside trimmed or crops and then or at the same time performs the separation into the desired piezo bending transducers. In an adjoining one Operation, then the dividing slots are sawn out.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:following The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In show this:

1 eine mögliche Bauform eines durch das erfindungsgemäße Verfahren herstellbaren zweilamelligen Piezo biegewandlers in einer perspektivischen Darstellung, 1 a possible design of a producible by the inventive method two-layer piezo bending transducer in a perspective view,

2 einen Längsschnitt durch den Piezobiegewandler aus 1 gemäß Schnittlinie II-II, wobei ein Ausschnitt zusätzlich vergrößert abgebildet ist, 2 a longitudinal section through the piezo bending transducer 1 according to section line II-II, wherein a section is additionally shown enlarged,

3 den Piezonutzen in einer Explosionsdarstellung zur Verdeutlichung der einzelnen Komponenten, wobei unterschiedliche Maßnahmen zur Realisierung der Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen für die Piezoplatten gezeigt sind, und 3 the Piezonutzen in an exploded view to illustrate the individual components, with different measures for the realization of the recording and positioning apertures are shown for the piezo plates, and

4 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäß hergestellten Piezonutzen mit strichpunktierter Andeutung der zum Zuschneiden der Piezobiegewandler vorzugsweise durchzuführenden Zuschneidearbeiten. 4 a plan view of a piezoelectric element according to the invention with dash-dotted indication of the cutting of the piezoelectric bending preferably carried out cutting work.

Die 1 und 2 zeigen einen von einer Vielzahl von Piezobiegewandlern 1, die sich durch Zuschneiden eines zuvor hergestellten, in 3 und 4 gezeigten Piezonutzens herstellen lassen.The 1 and 2 show one of a variety of piezo bending transducers 1 By cutting a previously made, in 3 and 4 can be produced Piezonutzens shown.

Der Piezowandler 1 kann als Spaltbiegewandler oder Schlitzbiegewandler bezeichnet werden, weil er über zwei mit Parallelausrichtung nebeneinander angeordnete Lamellenabschnitte 3 verfügt, die durch einen sich zwischen ihnen erstreckenden Trennschlitz 4 zueinander beabstandet sind. Die rückseitigen Endbereiche beider Lamellenabschnitte 3 sind fest mit einem plattenförmigen Kontaktierungsabschnitt 5 verbunden, gemeinsam mit dem sie, in Draufsicht gesehen, eine im Wesentlichen U-förmige Struktur bilden.The piezo converter 1 can be referred to as Spaltbiewandler or Schlitzbiewandler because he has two with parallel alignment side by side arranged fin sections 3 characterized by a separating slot extending between them 4 spaced apart from each other. The rear end portions of both fin sections 3 are fixed to a plate-shaped contacting section 5 connected, together with which they form, seen in plan view, a substantially U-shaped structure.

Der Trennschlitz 4 endet rückseitig im Übergangsbereich zwischen den beiden Lamellenabschnitten 3 und dem Kontaktierungsabschnitt 5. An der entgegengesetzten Vorderseite ist er offen. Die Lamellenabschnitte 3 ragen frei endend in die gleiche Richtung von dem Kontaktierungsabschnitt 5 weg.The dividing slot 4 Ends at the back in the transition area between the two fin sections 3 and the contacting section 5 , At the opposite front it is open. The slat sections 3 projecting freely in the same direction from the contacting section 5 path.

Der Piezobiegewandler 1 enthält eine den Lamellenabschnitten 3 und dem Kontaktierungsabschnitt 5 gemeinsam zugeordnete Trägerstruktur 6. Sie bildet einen gemeinsamen Kern dieser vorgenannten Abschnitte 3, 5 und ist deshalb ebenfalls im Wesentlichen U-förmig geformt. Vorzugsweise ist die Trägerstruktur mit einem Mehrschichtaufbau versehen, wobei sie beim Ausführungsbeispiel eine elektrisch nicht leitende, insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Kunststoffmaterial bestehende Mittelschicht 7 aufweist, die zwischen zwei elektrisch leitfähigen Außenschichten 8 liegt, deren Leitfähigkeit insbesondere dadurch realisiert ist, dass sie aus einem kohlefaserverstärkten Kunststoffmaterial bestehen.The piezo bending transducer 1 contains one of the fin sections 3 and the contacting section 5 jointly assigned carrier structure 6 , It forms a common core of these aforementioned sections 3 . 5 and is therefore also substantially U-shaped. Preferably, the support structure is provided with a multi-layer structure, wherein in the embodiment, an electrically non-conductive, in particular consisting of a glass fiber reinforced plastic material middle layer 7 having, between two electrically conductive outer layers 8th whose conductivity is realized in particular by the fact that they consist of a carbon fiber reinforced plastic material.

Die Trägerstruktur 6 ist im Bereich jedes Lamellenabschnittes 3 bevorzugt beidseitig – also an den beiden großflächigen Flächen – mit jeweils einem streifenförmigen Piezoelement 12 belegt. Die Piezoelemente 12 bestehen jeweils aus einem monolithisch oder als Multilayer aufgebauten Piezomaterialkörper, der an seinen beiden voneinander abgewandten Flachseiten mit jeweils einer dünnen Elektrodenschicht 13 überzogen ist. Bei ihr handelt es sich insbesondere um eine durch Sputtern aufgebrachte, elektrisch leitfähige Schicht, insbesondere eine Goldschicht. Das Piezomaterial ist ein piezoelektrisch aktivierbares Material beliebiger Art, insbesondere eine Blei-Zirkonat-Titan-Oxid-Keramik (PZT). Die eine Elektrodenschicht 13 ist der Trägerstruktur 6 zugewandt und bildet eine Innenelektrode des betreffenden Piezoelementes 12. Die andere Elektrodenschicht 13 liegt außen und bildet die Außenelektrode des entsprechenden Piezoelementes 12.The support structure 6 is in the range of each slat section 3 preferably on both sides - ie on the two large areas - each with a strip-shaped piezoelectric element 12 busy. The piezo elements 12 each consist of a monolithic or constructed as a multilayer Piezomaterialkörper, which at its two facing away from each flat sides, each with a thin Elek trodenschicht 13 is covered. It is in particular a sputtered, electrically conductive layer, in particular a gold layer. The piezo material is a piezoelectrically activatable material of any kind, in particular a lead zirconate titanium oxide ceramic (PZT). The one electrode layer 13 is the carrier structure 6 facing and forms an inner electrode of the respective piezoelectric element 12 , The other electrode layer 13 lies outside and forms the outer electrode of the corresponding piezoelectric element 12 ,

Die die Außenelektroden bildenden Elektrodenschichten 13 werden insbesondere an den dem Kontaktierungsabschnitt 5 zugewandten Endabschnitt des jeweiligen Lamellenabschnittes 3 elektrisch kontaktiert. In 1 erkennt man hierzu angelötete erste elektrische Leiter 14a, insbesondere Drähte.The electrode layers forming the outer electrodes 13 are in particular at the contacting section 5 facing end portion of the respective fin section 3 electrically contacted. In 1 can be seen soldered first electrical conductor 14a , especially wires.

Auf Grund des bezüglich der von der Trägerstruktur 6 aufgespannten zentralen Hauptausdehnungsebene 15 spiegelsymmetri schen Aufbaues des Biegewandlers 1 trägt jeder Lamellenabschnitt 3 sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite ein entsprechend kontaktiertes Piezoelement 12. Die zur Kontaktierung der unteren Piezoelemente 12 dienenden ersten elektrischen Leiter sind in der Zeichnung nicht abgebildet.On the basis of that of the support structure 6 spanned central main level of extension 15 mirror-symmetrical structure of the bending transducer 1 each slat section carries 3 both on the top and on the bottom of a corresponding contacted piezoelectric element 12 , The for contacting the lower piezo elements 12 serving first electrical conductor are not shown in the drawing.

Die elektrische Kontaktierung der als Innenelektroden fungierenden Elektrodenschichten 13 geschieht jeweils unter Mitwirkung eines elektrisch leitenden, insbesondere aus Metall bestehenden Kontaktierungsplättchens 16, von denen je eines im Bereich des Kontaktierungsabschnittes 5 auf jeder Seite der Trägerstruktur 6 angeordnet ist. Die Innenelektroden sind jeweils über die an ihnen anliegende leitfähige Außenschicht 8 der Trägerstruktur 6 mit dem im Kontaktierungsabschnitt 5 auf der gleichen Außenschicht 8 liegenden Kontaktierungsplättchen 6 elektrisch leitend verbunden. An diesem Kontaktierungsplättchen 16 kann dann wie bei den Außenelektroden ein wegführender zweiter elektrischer Leiter 14b angeschlossen und insbesondere angelötet werden.The electrical contacting of the electrode layers acting as internal electrodes 13 occurs in each case with the cooperation of an electrically conductive, in particular made of metal Kontaktierungsplättchens 16 , of which one each in the area of Kontaktierungsabschnittes 5 on each side of the support structure 6 is arranged. The internal electrodes are respectively over the conductive outer layer applied to them 8th the support structure 6 with the contacting section 5 on the same outer layer 8th lying Kontaktierungsplättchen 6 electrically connected. At this Kontaktierungsplättchen 16 can then as in the outer electrodes a wegführender second electrical conductor 14b connected and in particular soldered.

Im elektrisch deaktivierten Zustand erstreckt sich der gesamte Piezobiegewandler 1 normalerweise in der zentralen Hauptausdehnungsebene 15. Durch elektrische Aktivierung mittels geeigneter Spannungsanlegung an die elektrischen Leiter 14a, 14b können die Piezoelemente 12 piezoelektrisch aktiviert werden, was eine Auslenkung der Lamellenabschnitte 3 rechtwinkelig zu der zentralen Hauptausdehnungsebene 15 zur Folge hat, wobei die Auslenkrichtung davon abhängt, ob das obere oder das untere Piezoelement 12 aktiviert wird. Beim Auslenken biegen sich die Lamellenabschnitte 3 gemäß Doppelpfeil 17 durch, wobei der Auslenkweg ausgehend vom Kontaktierungsabschnitt 5 in Richtung zum freien Ende der Lamellenabschnitte 3 hin zunimmt. Bei üblichen Anwendungen ist der Piezobiegewandler 1 im Bereich des Kontaktierungsabschnittes 5 an einer Tragstruktur fixiert, beispielsweise in einem Ventilgehäuse fest eingespannt.In the electrically deactivated state, the entire piezoelectric bending transducer extends 1 usually in the central main extension plane 15 , By electrical activation by means of suitable voltage application to the electrical conductors 14a . 14b can the piezo elements 12 be piezoelectrically activated, causing a deflection of the fin sections 3 perpendicular to the central main extension plane 15 result, wherein the deflection direction depends on whether the upper or the lower piezo element 12 is activated. When deflecting the lamellar sections bend 3 according to double arrow 17 by, wherein the Auslenkweg starting from the contacting section 5 towards the free end of the fin sections 3 increases. In common applications, the piezo bending transducer 1 in the region of the contacting section 5 fixed to a support structure, for example, firmly clamped in a valve housing.

An der dem Kontaktierungsabschnitt 5 entgegengesetzten Vorderseite der Lamellenabschnitte 3 ragt die Trägerstruktur 6 ein Stück weit axial über die jeweils zugeordneten Piezoelemente 12 hinaus. Dieser Verlängerungsabschnitt 18 ist auf beiden Seiten in unmittelbarem Anschluss an das zugeordnete Piezoelement 12 mit einem piezoelektrisch passiven Verlängerungselement 22 belegt, insbesondere aus einem glasfaserverstärktem Kunststoffmaterial bestehend. Auf diese Weise erhält man eine relativ große Länge der Lamellenabschnitte 3 bei vergleichsweise geringem Verbrauch an Piezomaterial. Die Höhe der Verlängerungselemente 22 entspricht zweckmäßigerweise derjenigen der Piezoelemente 12, so dass sich an den Außenflächen ein absatzloser Übergang ergibt.At the contacting section 5 opposite front of the fin sections 3 protrudes the support structure 6 a little bit axially over the respective associated piezo elements 12 out. This extension section 18 is on both sides in direct connection to the assigned piezo element 12 with a piezoelectrically passive extension element 22 occupied, in particular consisting of a glass fiber reinforced plastic material. In this way, one obtains a relatively large length of the fin sections 3 with comparatively low consumption of piezo material. The height of the extension elements 22 suitably corresponds to that of the piezo elements 12 so that a smooth transition results on the outer surfaces.

Vorzugsweise sind die als Außenelektroden fungierenden äußeren Elektrodenschichten 13 der Piezoelemente 12 mit einer elektrisch nicht leitenden Schutzschicht 23, insbesondere einem Schutzlack, überzogen. Dieser weist an der dem Kontaktierungsabschnitt 5 zugewandten Stirnseite zweckmäßigerweise eine Aussparung 24 auf, durch die die Elektrodenschicht zur Ermöglichung der Kontaktierung der ersten elektrischen Leiter 14a freigelegt ist.Preferably, the external electrode layers functioning as external electrodes are 13 the piezo elements 12 with an electrically non-conductive protective layer 23 , in particular a protective varnish, coated. This points at the contacting section 5 facing facing expediently a recess 24 through which the electrode layer for facilitating the contacting of the first electrical conductor 14a is exposed.

Der Piezobiegewandler 1 wird, abgesehen vom anschließend erst stattfindenden Anbringen der ersten und zweiten elektrischen Leiter 14, 14b, durch Zuschneiden des schon erwähnten Piezonutzens 2 hergestellt. Dabei können aus dem Piezonutzen 2 mehrere Piezobiegewandler 1 der beschriebenen Art herausgeschnitten werden. Das Zuschneiden erfolgt mittels eines geeigneten Schneidwerkzeuges, insbesondere mittels einer oder mehrerer Sägen.The piezo bending transducer 1 is, apart from the subsequent first attaching the first and second electrical conductors 14 . 14b , by cutting the already mentioned Piezonutzens 2 produced. It can from the Piezonutzen 2 several piezo bending transducers 1 be cut out of the type described. The cutting takes place by means of a suitable cutting tool, in particular by means of one or more saws.

Die 3 zeigt einen in vorteilhafter Weise nach dem erfindungsgemäßen Verfahren realisierbaren Piezonutzen 2. Ein vorteilhafter Verfahrensablauf zu seiner Herstellung stellt sich wie folgt dar.The 3 shows a feasible in an advantageous manner by the method according to the invention Piezonutzen 2 , An advantageous process for its preparation is as follows.

Zunächst bildet man eine die späteren Trägerstrukturen 6 ergebende Tragplatte 25 aus einer der Anzahl der Schichten der Trägerstrukturen 6 bestehenden Anzahl von aufeinanderliegenden Trägerschichten 7a, 8a. Die mittlere Trägerschicht 7a entspricht später der Mittelschicht 7, und zwei die mittlere Trägerschicht 7a sandwichartig zwischen sich einschließende äußere Trägerschichten 8a bilden später die beiden Außenschichten 8. Die Trägerschichten 7a, 8a werden zweckmäßigerweise in Form sogenannter Prepregs bereitgestellt, bei denen es sich um ein Halbzeug in Gestalt eines plattenartigen, noch nicht ausgehärteten, biegeschlaffen Rohlings mit eingebetteten Verstärkungsfasern handelt. Die Verstärkungsfasern liegen zweckmäßigerweise in einer oder mehreren unidirektionalen Schichten vor, die sich in Längsrichtung oder Querrichtung des Prepregs erstrecken. Allerdings ist auch eine gewebeartige Verteilung möglich. Im noch nicht ausgehärteten Zustand lassen sich die Prepregs leicht verformen und in die gewünschte Gestalt bringen. Auf Grund ihrer klebrigen Konsistenz haften sie aneinander, wenn sie aufeinandergelegt sind. Es liegt dann eine zunächst noch flexible, einen Mehrschichtaufbau aufweisende Tragplatte 25 vor, die in einem späteren Laminiervorgang ausgehärtet wird.First, one forms one of the later carrier structures 6 resulting support plate 25 from one of the number of layers of the support structures 6 existing number of superposed carrier layers 7a . 8a , The middle carrier layer 7a later corresponds to the middle class 7 , and two the middle carrier layer 7a sandwiched between enclosing outer backing layers 8a later form the two outer layers 8th , The carrier layers 7a . 8a are suitably provided in the form of so-called prepregs which are a semi-finished product in the form of a plate-like, not yet cured, limp blank with embedded reinforcing fibers is. The reinforcing fibers are expediently present in one or more unidirectional layers which extend in the longitudinal direction or transverse direction of the prepreg. However, a tissue-like distribution is possible. In the not yet cured state, the prepregs can be easily deformed and brought into the desired shape. Due to their sticky consistency, they adhere to each other when stacked. It is then an initially still flexible, a multi-layer structure having support plate 25 which is cured in a later laminating process.

Das Material der mittleren Trägerschicht 7a entspricht demjenigen der Mittelschicht 7, dasjenige der äußeren Trägerschichten 8a demjenigen der Außenschichten 8.The material of the middle carrier layer 7a corresponds to that of the middle class 7 , that of the outer support layers 8a that of the outer layers 8th ,

Auf die noch nicht laminierte Tragplatte 25 wird anschließend beidseitig, also an beiden großen Plattenflächen, jeweils ein plattenförmiger Maskenkörper 26 aufgebracht. Er besteht zweckmäßigerweise aus einem glasfaserverstärkten, elektrisch nicht leitenden Kunststoffmaterial, das schon ausgehärtet sein kann oder aber auch in der Form eines Prepregs bereitgestellt werden kann. zweckmäßigerweise entspricht die Außenkontur der Maskenkörper 26 derjenigen der Tragplatte 25 – beim Ausführungsbeispiel ist eine rechteckige Außenkontur gewählt – so dass durch bündiges Aufeinanderlegen eine exakte Positionierung der Maskenkörper 26 auf der Tragplatte 25 möglich ist. Alternativ oder zusätzlich können auch spezielle Ausrichtmarkierungen oder Ausrichtmittel vorhanden sein. Das gegenseitige Ausrichten kann auch dadurch bewerkstelligt werden, dass man die Teile in einem positionierend wirkenden Werkzeug aufeinanderlegt.On the not yet laminated support plate 25 is then on both sides, ie on both large plate surfaces, each a plate-shaped mask body 26 applied. It is expediently made of a glass fiber reinforced, electrically non-conductive plastic material, which may already be cured or may also be provided in the form of a prepreg. Expediently, the outer contour corresponds to the mask body 26 that of the support plate 25 - In the embodiment, a rectangular outer contour is selected - so that by flush stacking an exact positioning of the mask body 26 on the support plate 25 is possible. Alternatively or additionally, special alignment marks or alignment means may also be present. The mutual alignment can also be accomplished by stacking the parts in a positioning acting tool.

Normalerweise sind die beiden Maskenkörper 26 identisch strukturiert, so dass sich eine bezüglich der Plattenebene der Tragplatte 25 spiegelsymmetrische Anordnung ergibt. In 3 sind allerdings zur Illustration verschiedener möglicher Strukturierungen der Maskenkörper 26 zwei unterschiedliche Ausführungsformen gezeigt, die eine oberhalb und die andere unterhalb der Tragplatte 25 liegend.Usually the two mask bodies 26 identically structured, so that a respect to the plate plane of the support plate 25 mirror-symmetrical arrangement results. In 3 However, to illustrate various possible structuring of the mask body 26 two different embodiments shown, one above and the other below the support plate 25 lying.

Die Maskenkörper 26 zeichnen sich zunächst dadurch aus, dass sie jeweils eine Mehrzahl von in Richtung einer Aufreihungsachse 27 nebeneinanderliegend angeordneten ersten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 28 aufweisen, die den plattenförmigen Maskenkörper 26 jeweils in Dickenrichtung durchsetzen, bei denen es sich also um Löcher in dem Maskenkörper 26 handelt. Diese ersten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 28 haben jeweils eine längliche, streifenförmige Gestalt, wobei sie längsseits nebeneinanderliegen und ihre Längsachsen 32 jeweils rechtwinkelig zur Aufreihungsachse 27 ausgerichtet sind. Im Falle des in 3 oberen Maskenkörpers 26 entspricht die Außenkontur jeder ersten Aufnahme- und Positionierdurchbrechung 28 derjenigen eines Piezoelementes 12. Bei der in 3 unteren Ausführungsform des Maskenkörpers 26 haben alle ersten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 28 die gleiche Länge, während die Breite nur bei den beiden äußeren ersten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 28 derjenigen eines Piezoelementes 12 entspricht und alle anderen ersten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 28 in etwa die doppelte Breite eines Piezoelementes 12 aufweisen.The mask body 26 are characterized first by the fact that they each have a plurality of in the direction of a Aufreihungsachse 27 juxtaposed first receiving and Positionierdurchbrechungen 28 comprising the plate-shaped mask body 26 in each case in the thickness direction, which are thus holes in the mask body 26 is. These first receiving and Positionierdurchbrechungen 28 each have an elongated, strip-like shape, juxtaposed alongside each other and their longitudinal axes 32 each at right angles to the alignment axis 27 are aligned. In the case of in 3 upper mask body 26 corresponds to the outer contour of each first receiving and Positionierurchbrechung 28 that of a piezoelectric element 12 , At the in 3 lower embodiment of the mask body 26 have all the first recording and positioning breakthroughs 28 the same length, while the width only at the two outer first receiving and Positionierdurchbrechungen 28 that of a piezoelectric element 12 corresponds and all other first recording and positioning breakthroughs 28 in about twice the width of a piezoelectric element 12 exhibit.

Neben der Reihe erster Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 28 weist jeder Maskenkörper 26 eine Reihe zweiter Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 29 auf, deren Aufreihungsrichtung mit derjenigen der ersten Aufnahme- und Positionier durchbrechungen 28 zusammenfällt. Die zweiten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 29 haben eine längliche Gestalt, wobei ihre Längsachsen 33 rechtwinkelig zu den Längsachsen 32 der ersten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 28 ausgerichtet sind.In addition to the series of first recording and positioning breakthroughs 28 assigns each mask body 26 a series of second receiving and positioning apertures 29 on, the Aufreihungsrichtung with that of the first recording and positioning breakthroughs 28 coincides. The second receiving and positioning openings 29 have an elongated shape, with their longitudinal axes 33 perpendicular to the longitudinal axes 32 the first receiving and Positionierurchbrechungen 28 are aligned.

Die Anordnung und Verteilung der ersten und zweiten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 28, 29 ist bei dem in 3 oberen Ausführungsbeispiel so gewählt, dass sich gruppenweise Zuordnungen ergeben, die denjenigen der beiden Piezoelemente 12 und des Kontaktierungsplättchens 16 eines späteren Piezobiegewandlers 1 entsprechen. Folglich erstreckt sich jeweils eine zweite Aufnahme- und Positionierdurchbrechung 29 stirnseitig vor zwei Endabschnitten zweier quer dazu verlaufender, nebeneinanderliegender erster Aufnahme- und Positonierdurchbrechungen 28.The arrangement and distribution of the first and second receiving and positioning openings 28 . 29 is at the in 3 upper embodiment selected so that in groups assignments arise that those of the two piezo elements 12 and the Kontaktierungsplättchens 16 a later piezo bending transducer 1 correspond. Consequently, in each case a second receiving and positioning aperture extends 29 frontally in front of two end portions of two transverse thereto, juxtaposed first receiving and Positonierdurchbrechungen 28 ,

Die Strukturierung des in 3 unten abgebildeten Maskenkörpers 26 unterscheidet sich hiervon nur dadurch, dass zwei unmittelbar benachbarten zweiten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 29 jeweils eine der breiteren ersten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 28 gemeinsam zugeordnet ist, letztere also jeweils zwei unmittelbar aufeinanderfolgende zweite Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 29 ein Stück weit überlappen.The structuring of the in 3 mask body shown below 26 differs from this only in that two immediately adjacent second receiving and Positionierdurchbrechungen 29 each one of the wider first receiving and Positionierdurchbrechungen 28 is associated with each other, the latter thus in each case two immediately consecutive second recording and Positionierdurchbrechungen 29 overlap a bit.

Alle Durchbrechungen 28, 29 sind zweckmäßigerweise eigenständig ausgebildet und jeweils für sich vom Material des Maskenkörpers 26 umrahmt. Der Maskenkörper selbst hat zweckmäßigerweise einen äußeren Rahmenabschnitt 34, der sämtliche Durchbrechungen 28, 29 umrahmt. Unmittelbar benachbarte Durchbrechungen sind zweckmäßigerweise durch schmale Materialstege 35 des Maskenkörpers 26 voneinander abgeteilt.All breakthroughs 28 . 29 are expediently formed independently and in each case of the material of the mask body 26 framed. The mask body itself expediently has an outer frame section 34 , the breakthroughs 28 . 29 framed. Immediately adjacent openings are expediently through narrow webs of material 35 of the mask body 26 separated from each other.

Hergestellt werden die verschiedenen Durchbrechungen 28, 29 beispielsweise durch Ausstanzen oder durch Ausschneiden mittels Laserstrahl, bevor der im Wesentlichen plattenförmige Maskenkörper 26 und die Tragplatte 25 aufeinandergelegt werden. Prinzipiell wäre es allerdings auch denkbar, einen zunächst noch undurchbrochenen Maskenkörper 26 mit der Tragplatte 25 zu vereinen und erst anschließend die Durchbrechungen 28, 29 auszubilden.The different openings are made 28 . 29 for example, by punching or by cutting by means of laser beam, before the substantially plate-shaped mask body 26 and the support plate 25 be stacked. In principle, however, it would also be conceivable to have a mask body that was initially still open 26 with the support plate 25 to unite and only then the breakthroughs 28 . 29 train.

Nachdem die Tragplatte 25 und die Maskenkörper 26 aneinandergelegt sind, werden die ersten und zweiten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 28, 29 bestückt. In die zweiten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 29 werden Kontaktierungsplättchen 16 eingelegt. In die ersten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 28 kommen Piezoplatten 36, 37.After the support plate 25 and the mask body 26 are juxtaposed, the first and second receiving and Positionierdurchbrechungen 28 . 29 stocked. In the second recording and positioning breakthroughs 29 become Kontaktierungsplättchen 16 inserted. In the first recording and positioning breakthroughs 28 come piezoplates 36 . 37 ,

Die Durchbrechungen 28, 29 sind so konturiert, dass die in sie eingelegten Bauteile 36, 37, 16 in der Ausdehnungsebene des plattenförmigen Maskenkörpers 26 unbeweglich fixiert sind. Um dies einfach zu erreichen, werden die Durchbrechungen 28, 29 zweckmäßigerweise mit einer solchen Außenkontur hergestellt, die der Außenkontur des jeweils aufzunehmenden Teils 36, 37, 16 entspricht. Somit erhalten die Piezoplatten 36, 37 und Kontaktierungsplättchen 16 bezüglich der unter ihnen liegenden Tragplatte 25 eine exakt definierte Position.The breakthroughs 28 . 29 are contoured so that the components inserted into them 36 . 37 . 16 in the plane of extension of the plate-shaped mask body 26 immovably fixed. To achieve this easily, the breakthroughs 28 . 29 expediently produced with such an outer contour, which is the outer contour of the respectively male part 36 . 37 . 16 equivalent. Thus, the piezoplates receive 36 . 37 and contacting plates 16 with respect to the underlying support plate 25 a precisely defined position.

Bei einem Maskenkörper 26 der in 3 oben abgebildeten Ausführungsform können als Piezoplatten 36 unmittelbar bereits die vorkonfektionierten Piezoelemente 12 eingelegt werden. Diese werden in einem gesonderten Arbeitsgang gefertigt, was sehr exakte Kantenverläufe ermöglicht und Beschädigungen des empfindlichen Piezomaterials bei der Herstellung verhindert. Die vorkonfektionierten Piezoelemente können als Piezomaterialstreifen mit bereits aufgebrachten Elektrodenschichten 13 ausgebildet sein und bei Bedarf auch schon die einseitig aufgebrachte Schutzschicht 23 aufweisen.For a mask body 26 the in 3 The embodiment shown above can be used as piezoplates 36 immediately already the pre-assembled piezo elements 12 be inserted. These are manufactured in a separate operation, which allows very precise edge courses and prevents damage to the sensitive piezoelectric material during manufacture. The prefabricated piezoelectric elements can be used as piezoelectric material strips with already applied electrode layers 13 be formed and, if necessary, even the one-sided applied protective layer 23 exhibit.

Wenn die Kontaktierungsplättchen 16 und Piezoplatten 36 in den in 3 oberen Maskenkörper 26 eingelegt sind, ergibt sich eine Mehrfachanordnung von Gruppen eingelegter Teile, wobei die Gruppierung innerhalb der Gruppen derjenigen jeweils eines fertigen Piezobiegewandlers 1 entspricht.If the contacting plates 16 and piezoplates 36 in the in 3 upper mask body 26 are inserted, resulting in a multiple arrangement of groups of inserted parts, wherein the grouping within the groups of those of a finished piezo bending transducer 1 equivalent.

Mit anderen Worten sind bei dem in 3 oberen Ausführungsbeispiel die ersten und zweiten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 28, 29 so angeordnet, dass jedem späteren Lamellenabschnitt 3 eine eigene erste Aufnahme- und Positionierdurchbrechung 28 und außerdem jedem späteren Kontaktierungsabschnitt 5 eine eigene zweite Aufnahme- und Positionierdurchbrechung 29 zugeordnet ist, wobei in diese Durchbrechungen 28, 29 die Piezoplatten 36 und Kontaktierungsplättchen 16 eingelegt sind.In other words, in the case of 3 upper embodiment, the first and second receiving and Positionierdurchbrechungen 28 . 29 arranged so that every later lamellar section 3 Its own first recording and Positionierurchbrechung 28 and also any later contacting section 5 a separate second recording and positioning opening 29 is assigned, in these openings 28 . 29 the piezoplates 36 and contacting plates 16 are inserted.

Bei dem in 3 unten abgebildeten Maskenkörper 26 werden in die zweiten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 29 ebenfalls die Kontaktierungsplättchen 16 eingelegt. Ebenso können in die die einfache Breite von Piezoelementen 12 aufweisenden äußeren ersten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 28 vorkonfektionierte Piezoelemente 12 eingelegt werden. Die doppelt breiten ersten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 28 hingegen werden mit entsprechend doppelt breiten Piezoplatten 37 bestückt. Diese erstrecken sich folglich jeweils ein Stück weit längs zweier aufeinanderfolgender Kontaktierungsplättchen 16 und überbrücken dabei auch noch den zwischen diesen vorhandenen, von einem Materialsteg 35 ausgefüllten Zwischenraum.At the in 3 below mask body 26 be in the second receiving and positioning openings 29 also the Kontaktierungsplättchen 16 inserted. Similarly, in the simple width of piezoelectric elements 12 having outer first receiving and Positionierdurchbrechungen 28 Pre-assembled piezo elements 12 be inserted. The double-width first receiving and positioning openings 28 however, with correspondingly double-wide piezoplates 37 stocked. These therefore each extend a little way along two successive Kontaktierungsplättchen 16 and also bridge the existing between them, from a material bridge 35 filled gap.

Nachdem der Tragkörper 25 mit den beiden Maskenkörpern 26 belegt ist und die Piezoplatten 36, 37 sowie die Kontaktierungsplättchen 16 in die Aufnahme- und Positionierungsdurchbrechungen 28, 29 eingelegt sind, wird die dadurch entstandene Baugruppe einem Laminierungsprozess ausgesetzt, so dass aus ihr ein zusammenhängender plattenförmiger Verbundkörper entsteht. Dieser kann insbesondere dann, wenn die ersten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 28 mit vorkonfektionierten Piezoelementen 12 als Piezoplatten 36 belegt worden sind, unmittelbar den Piezonutzen bilden. Es können sich aber auch noch weitere Bearbeitungsschritte zur Vervollständigung des Piezonutzens 2 anschließen, beispielsweise ein oder mehrere Beschichtungsvorgänge, um beispielsweise eventuell noch fehlende Elektrodenschichten 13 oder Schutzschichten 23 aufzubringen. Dies gilt vor allem für eine Ausführungsform gemäß dem in 3 unteren Beispiel. Allerdings können auch hier sämtliche Piezoplatten 36, 37 schon vor dem Einlegen mit den erforderlichen Elektrodenschichten 13 und eventuell gewünschten Schutzschichten 23 versehen sein, so dass sich nachgeordnete Verarbeitungsschritte erübrigen und auch hier durch das Laminieren direkt der in sich starre plattenförmige Piezonutzen 2 entsteht.After the supporting body 25 with the two mask bodies 26 is occupied and the piezoplates 36 . 37 and the Kontaktierungsplättchen 16 into the receiving and positioning openings 28 . 29 are inserted, the resulting assembly is exposed to a lamination process, so that from them a coherent plate-shaped composite body is formed. This can in particular if the first receiving and Positionierdurchbrechungen 28 with pre-assembled piezo elements 12 as piezoplates 36 have been occupied, directly form the Piezo benefits. But there may also be other processing steps to complete the Piezonutzens 2 connect, for example, one or more coating operations, for example, possibly missing electrode layers 13 or protective layers 23 applied. This is especially true for an embodiment according to the in 3 lower example. However, all piezoplates can also be used here 36 . 37 even before inserting with the required electrode layers 13 and possibly desired protective layers 23 Be provided, so that unnecessary downstream processing steps and here also by laminating directly in itself rigid plate-shaped Piezo 2 arises.

Der Piezonutzen 2 wird anschließend so zugeschnitten, dass sich die vorgesehene Anzahl von einzelnen Piezobiegewandlern 1 ergibt. In 4 sind anhand eines schematisch angedeuteten Piezonutzens 2 in strichpunktierter Form mehrere Schnittlinien angedeutet, entlang denen der Zuschnitt erfolgen kann, um die Piezobiegewandler 1 zu erhalten.The piezo advantage 2 is then tailored so that the intended number of individual piezo bending transducers 1 results. In 4 are based on a schematically indicated Piezonutzens 2 indicated in dash-dot form a plurality of cutting lines along which the blank can be made to the piezo bending transducers 1 to obtain.

An dieser Stelle sei erwähnt, dass sich auf die geschilderte Weise selbstverständlich auch ein Piezonutzen herstellen lässt, der nur auf einer Seite der Tragplatte 25 einen mit Biegewandlerkomponenten bestückten Maskenkörper 26 aufweist. In diesem Fall kann die Anzahl der Trägerschichten des Tragkörpers 25 auch verringert sein. Die auf diese Weise herstellbaren Piezobiegewandler 1 ermöglichen wegen der nur einseitigen Belegung der Lamellenabschnitte 3 mit Piezoelementen 12 eine aktive Ausrichtung in nur einer Richtung, während bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Auslenkung in zwei einander entgegengesetzte Richtungen möglich ist.At this point, it should be mentioned that, of course, a Piezonutzen can be produced in the manner described, only on one side of the support plate 25 one with Biewandlerkomponen equipped mask body 26 having. In this case, the number of carrier layers of the support body 25 also be reduced. The piezoelectric transducers that can be produced in this way 1 allow because of only one-sided occupancy of the slat sections 3 with piezo elements 12 an active alignment in one direction only, while in the described embodiment, a deflection in two opposite directions is possible.

Es sei ferner darauf hingewiesen, dass auf die zweiten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 29 auch verzichtet werden kann, wenn die Kontaktierungsplättchen 16 in anderer Weise fixiert werden oder wenn die elektrische Kontaktierung auf eine andere Weise stattfinden soll.It should also be noted that the second receiving and Positionierdurchbrechungen 29 can also be omitted if the Kontaktierungsplättchen 16 be fixed in another way or if the electrical contact should take place in another way.

Die 4 illustriert strichpunktiert ein bevorzugtes Schnittmuster zum insbesondere durch Sägen erfolgenden Zuschneiden des Piezonutzens 2.The 4 illustrates in dash-dotted lines a preferred cutting pattern for cutting, in particular by sawing, of the piezotube 2 ,

Demnach wird der Piezonutzen 2 in einem ersten Arbeitsschritt ringsum besäumt. Dies geschieht exemplarisch durch vier Sägeschnitte entlang den strichpunktiert angedeuteten ersten Schnittlinien 38. Auf diese Weise sind die vorderen und hinteren Abschlusskanten der Piezobiegewandler 1 festgelegt, sowie je eine äußere Seitenkante der beiden außenliegenden Piezobiegewandler 1 des Wandlerverbundes.Accordingly, the Piezonutzen 2 trimmed all around in a first step. This is done by way of example by four saw cuts along the dash-dotted lines indicated first cut lines 38 , In this way, the front and rear end edges of the piezo bending transducers 1 fixed, as well as depending on an outer side edge of the two external piezoelectric transducers 1 of the converter network.

Als nächstes wird der Piezonutzen 2 entlang zweiten Schnittlinien 42 zwischen denjenigen Bereichen durchtrennt, die die einzelnen Piezobiegewandler 1 definieren. Danach liegen die Piezobiegewandler 1 in vereinzelter Form vor.Next is the piezo advantage 2 along second cutting lines 42 severed between those areas that the individual piezoelectric transducers 1 define. After that are the piezo bending transducers 1 in isolated form.

Alternativ können die Schnitte entlang den zweiten Schnittlinien 42 auch gleichzeitig mit den hierzu parallelen äußeren Besäumungsschnitten durchgeführt werden.Alternatively, the cuts can be made along the second cutting lines 42 be carried out simultaneously with the parallel thereto outer Besäumungsschnitten.

Wenn die Piezoelemente 12 der innerhalb des Piezonutzens 2 nebeneinanderliegenden Lamellenabschnitte 3 benachbarter Piezobiegewandler 1 durch Piezoplatten 36 realisiert werden, deren Breite derjenigen der Piezoelemente 12 entspricht, verläuft zwischen benachbarten Biegewandlerbereichen ein erster Materialsteg 35a des Maskenkörpers 26, der sich über die gesamte Länge des gewünschten Piezobiegewandlers 1 erstreckt. Durch diese ersten Materialstege 35a hindurch verlaufen dann die zweiten Schnittlinien 42. Das Vereinzeln der Piezobiegewandler 1 erfordert folglich kein Durchtrennen von Piezomaterial. Es muss lediglich weicheres Kunststoffmaterial gesägt werden, was mittels handelsüblichen Sägemaschinen geschehen kann und folglich sehr kostengünstig abzuwickeln ist. Dies gilt für eine Anordnung, wie sie in 3 oben abgebildet ist.If the piezo elements 12 the inside of the Piezonutzens 2 adjacent lamellar sections 3 adjacent piezo bending transducer 1 through piezoplates 36 be realized whose width of that of the piezoelectric elements 12 corresponds, runs between adjacent Biegewandlerbereichen a first material web 35a of the mask body 26 extending over the entire length of the desired piezo bending transducer 1 extends. Through these first material webs 35a then pass through the second cutting lines 42 , The separation of the piezo bending transducers 1 thus requires no cutting of piezo material. It only has to be sawn softer plastic material, which can be done by means of commercial sawing machines and therefore is very inexpensive to handle. This applies to an arrangement as in 3 pictured above.

Anders verhält es sich bei dem in 3 unten gezeigten Ausführungsbeispiel. Hier erstrecken sich einige der ersten Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 28 gleichzeitig über jeweils solche zwei nebeneinanderliegenden Bereiche der Tragplatte 25, die nach dem Zuschneiden des Piezonutzens 2 zu Lamellenabschnitten 3 unterschiedlicher Piezobiegewandler 1 gehören. Dies führt dazu, dass die hier eingelegte breitere Piezoplatte 36 bei einem Schnitt entlang der zweiten Schnittlinie 42 im Wesentlichen breitenmittig durchtrennt wird und dadurch in Piezoelemente 12 unterschiedlicher Piezobiegewandler 1 unterteilt wird. In 4 ist dies anhand einer breiteren Piezoplatte 37 verdeutlicht, wobei darauf hinzuweisen ist, dass die 4 zu Zwecken einer besseren Erläuterung einen Piezonutzen 2 zeigt, bei dem ein und derselbe Masken körper 26 mit beiden geschilderten Strukturierungsformen ausgestattet ist.The situation is different in the 3 shown below embodiment. Here are some of the first receiving and Positionierurchbrechungen extend 28 simultaneously over each such two adjacent areas of the support plate 25 that after cutting the Piezonutzens 2 to slat sections 3 different piezo bending transducers 1 belong. This leads to the here inserted wider piezo plate 36 at a section along the second cutting line 42 is severed substantially in the center and thus in piezo elements 12 different piezo bending transducers 1 is divided. In 4 this is based on a wider piezo plate 37 it should be pointed out that the 4 for the sake of better explanation, a piezo advantage 2 shows, in which one and the same masks body 26 equipped with both described structuring forms.

Ein eine breite Piezoplatte 37 zerteilender Schnitt wird zweckmäßigerweise mit einer Wafersäge ausgeführt. Da ein einziger, durchgehender Schnitt genügt, werden die sich ergebenden Schnittränder der Piezoplatten 37 kaum mechanisch beeinträchtigt.A wide piezoplate 37 dividing cut is expediently carried out with a wafer saw. Since a single, continuous cut is sufficient, the resulting cut edges of the piezoplates 37 hardly affected mechanically.

Zum Abschluss folgt noch das Herausschneiden der Trennschlitze 4 zwischen den zum jeweils gleichen Piezobiegewandler 1 gehörenden Lamellenabschnitten 3. Die hierfür relevanten dritten Schnittlinien sind in 4 strichpunktiert bei 43 angedeutet. Man erkennt, dass diese dritten Schnittlinien 43 stets entlang eines im Folgenden als zweiter Materialsteg bezeichneten Materialsteges 35b des Maskenkörpers 26 verlaufen, der sich zwischen zwei benachbarten Piezoplatten 36, 37 in Längsrichtung der Lamellenabschnitte 3 erstreckt. Der Schnitt wird ausgehend von der Vorderkante des Piezobiegewandlers 1 bis in den Übergangsbereich zu dem Kontaktierungsabschnitt 5 geführt. Hierbei ist nun von Vorteil, dass unabhängig davon, ob die Piezoplatten die einfache oder die doppelte Breite eines Piezoelementes 12 aufweisen, die Schnitte zum Einbringen der Trennschlitze 4 in keinem Fall durch Piezomaterial hindurchgeführt werden müssen. Die ersten Aufnahme- und Positio nierdurchbrechungen 28 sind wie oben geschildert so angeordnet und verteilt, dass jedenfalls in den Bereichen der späteren Trennschlitze 4 ein zweiter Materialsteg 35b des Maskenkörpers 26 verbleibt, der zwei erste Aufnahme- und Positionierdurchbrechungen 28 voneinander trennt und folglich die Piezoplatten 36, 37 sich nicht in den Bereich des gewünschten Trennschlitzes 4 hinein erstrecken.Finally, the cutting out of the dividing slots follows 4 between the same piezoelectric transducers 1 belonging lamellar sections 3 , The relevant third cutting lines are in 4 dot-dashed at 43 indicated. It can be seen that these third cutting lines 43 always along a material web referred to below as the second material web 35b of the mask body 26 run between two adjacent piezoplates 36 . 37 in the longitudinal direction of the fin sections 3 extends. The cut is made starting from the front edge of the piezo bending transducer 1 to the transition region to the contacting section 5 guided. It is now advantageous that, regardless of whether the piezoplates the single or double the width of a piezoelectric element 12 have the cuts for introducing the separation slots 4 in no case must be passed through piezo material. The first recording and positioning nierdurchbrechungen 28 are arranged and distributed as described above, at least in the areas of the later dividing slots 4 a second material bridge 35b of the mask body 26 remains, the two first receiving and Positionierurchbrechungen 28 separates from each other and consequently the piezoplates 36 . 37 not in the area of the desired separation slot 4 extend into it.

Dies hat unter anderem den Vorteil, dass die Trennschlitze 4 mit einer einfachen Säge eingeschnitten werden können, wobei man auf ein Sägeblatt zurückgreifen kann, dessen Breite exakt derjenigen der gewünschten Schlitzbreite entspricht. Diese Breite wählt man zweckmäßigerweise so, dass sie etwas geringer ist wie der Abstand zwischen im Bereich der dritten Schnittlinie 43 nebeneinanderliegenden Piezoplatten 36, 37, so dass das Schneidwerkzeug das Piezomaterial definitiv nicht erreicht. Es kann insbesondere ein schmaler Materialstreifen des Maskenkörpers 26 längs jedem der einander zugewandten Längsränder der Piezoelemente 12 des Piezobiegewandlers 1 stehen bleiben.This has the advantage, among other things, that the dividing slots 4 can be cut with a simple saw, where you can fall back on a saw blade whose width corresponds exactly to that of the desired slot width. This width is suitably chosen so that it et which is less like the distance between in the area of the third cutting line 43 adjacent piezoplates 36 . 37 so that the cutting tool definitely does not reach the piezo material. In particular, it can be a narrow strip of material of the mask body 26 along each of the mutually facing longitudinal edges of the piezo elements 12 of the piezo bending transducer 1 stay standing.

Wenn die Vereinzelungsschnitte 42 durch erste Materialstege 35a hindurchgeführt werden, wählt man zweckmäßigerweise auch hier eine Schnittbreite, die geringer ist als der Abstand der benachbarten Piezoplatten 36, 37, damit das Piezomaterial nicht in Mitleidenschaft gezogen wird.When the singulation cuts 42 through first material webs 35a be passed through, it is expedient to select a cutting width here, which is less than the distance of the adjacent piezo plates 36 . 37 so that the piezo material is not affected.

Mit dem geschilderten Verfahren lässt sich sehr einfach auch die passive Verlängerung der Lamellenabschnitte 3 realisieren. Man hat lediglich den den vorderen Endbereichen der Piezoplatten 36, 37 zugeordneten Besäumungsschnitt mit einem Abstand „a” vor den stirnseitigen Abschlusskanten der Piezoplatten 36, 37 zu setzen, der der gewünschten Länge der Verlängerungselemente 22 entspricht. Die Verlängerungselemente 22 werden dann unmittelbar von den vor den Piezoplatten 36, 37 stehen gebliebenen Materialabschnitten des Maskenkörpers 26 gebildet. Ein separates Aufsetzen einzelner Verlängerungselemente erübrigt sich.With the described method can be very easily the passive extension of the fin sections 3 realize. One has only the front end portions of the piezoplates 36 . 37 associated Besäumungsschnitt with a distance "a" in front of the front-side end edges of the piezo plates 36 . 37 to set the desired length of the extension elements 22 equivalent. The extension elements 22 are then directly from the front of the piezoplates 36 . 37 Stagnant material sections of the mask body 26 educated. A separate placement of individual extension elements is unnecessary.

Um eine möglichst glatte Oberfläche zu erhalten, ist es von Vorteil, wenn die Dicke des Maskenkörpers 26 zumindest im Wesentlichen derjenigen der Piezoplatten 36, 37 entspricht. Es ergibt sich dann insbesondere auch ein absatzloser Übergang zwischen den Piezoelementen 12 und den Verlängerungselementen 22.To get the smoothest possible surface, it is advantageous if the thickness of the mask body 26 at least essentially that of the piezoplates 36 . 37 equivalent. In particular, this results in an offset-free transition between the piezoelectric elements 12 and the extension elements 22 ,

Claims

Method for producing piezoelectric bending transducers, each of which has an end-side contacting section (FIG. 5 ) and several under parallel alignment and through a separating slot ( 4 ) spaced from each other of the contacting portion ( 5 ) protruding lamellar sections ( 3 ), wherein the contacting section ( 5 ) and the fin sections ( 3 ) a common carrier structure ( 6 ), which at least on one side in the region of each fin section ( 3 ) with a strip-shaped piezo element ( 12 ), wherein the piezo bending transducers ( 1 ) from a plate-shaped piezon ( 2 ) and in this trimming also the separating slots ( 4 ) are cut, characterized in that for the production of Piezonutzens ( 2 ) on a support plate ( 25 ), which after cutting, the support structures ( 6 ) of the individual piezo bending transducers ( 1 ), at least on one side a plate-shaped mask body ( 26 ) is applied, which has a plurality of in the areas of the lamellar sections to be produced ( 3 ) arranged first receiving and Positionierdurchbre tions ( 28 ), into which piezoplates ( 36 . 37 ), which after cutting the Piezonutzens ( 2 ) the piezo elements ( 12 ), whereupon a thus obtained assembly is laminated to a coherent composite body, wherein the first receiving and positioning apertures ( 28 ) are designed and placed so that in the areas of the later dividing slots ( 4 ) one between each two first receiving and positioning openings ( 28 ) lying material web ( 35 . 35b ) of the mask body ( 26 ).

Method according to claim 1, characterized in that a mask body ( 26 ) used in such a way with first receiving and Positionierdurchbrechungen ( 28 ), that each slat section to be produced ( 3 ) a first own recording and positioning ( 28 ), wherein the in such a first receiving and Positionierdurchbrechung ( 28 ) inserted piezo plate ( 36 ) after the subsequent cutting of the Piezo benefit ( 2 ) exactly one piezoelectric element ( 12 ).

Method according to claim 2, characterized in that as piezoplates ( 36 ) already prefabricated piezo elements ( 12 ) into the first receiving and positioning openings ( 28 ) be inserted.

Method according to claim 1, characterized in that a mask body ( 26 ) whose first receiving and positioning openings ( 28 ) are at least partially arranged so that they simultaneously over each such two adjacent areas of the support plate ( 25 ), which after cutting the Piezonutzens ( 2 ) to fin sections ( 3 ) different piezo bending transducers ( 1 ), in which such a first receiving and positioning ( 28 ) inserted piezo plate ( 37 ) when cutting the Piezonutzens ( 2 ) in two different piezoelectric transducers ( 1 ) belonging piezo elements ( 12 ) is divided.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that a mask body ( 26 ) used in the areas of the later contacting sections ( 5 ) for receiving and positioning contacting plates ( 16 ) second receiving and positioning openings ( 29 ), in which prior to lamination of the composite body for electrical contacting of the piezoelectric bending transducer ( 1 ) contacting contacting plates ( 16 ), which become lamination components of the composite body.

Method according to claim 5, characterized in that the mask body ( 26 ) is formed so that the second receiving and Positionierdurchbrechungen ( 29 ) by material webs ( 35 ) from which the piezoplates ( 36 . 37 ) receiving first receiving and Positionierdurchbrechungen ( 28 ) are separated.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the receiving and Positionierdurchbrechungen ( 28 . 29 ) are provided with an outline which corresponds exactly to the outline of the respective component ( 36 . 37 . 16 ) corresponds.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the Piezonutzen ( 2 ) in such a way that the lamellar sections ( 3 ) on the contacting section ( 5 ) on the opposite side axially to the piezo elements ( 12 ) adjoining end portion in which on the support structure ( 6 ) as a piezoelectrically inactive extension element ( 22 ) acting portion of the mask body ( 26 ) sits.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that for the mask body ( 26 ) and the piezoplates ( 36 . 37 ) chooses the same material thickness.

Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that as material for the mask body ( 26 ) a plastic material is used, in particular a glass fiber reinforced plastic material.

Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the receiving and Positionierdurchbrechungen ( 28 . 29 ) in the mask body ( 26 ) are introduced before the mask body ( 26 ) and the carrier plate ( 25 ) are placed on each other, wherein the receiving and positioning holes are introduced in particular by punching or by laser cutting.

Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that the support plate ( 25 ) before the lamination process on both sides in mirror-symmetrical manner with respect to their plane of the plates, each with a mask body ( 26 ) and associated piezoplates ( 36 . 37 ) and optionally contacting platelets ( 16 ) is occupied to a Piezonutzen ( 2 ), from the piezo bending transducer ( 1 ) whose lamellar sections ( 3 ) on both sides via a piezoelectric element ( 12 ) feature.

Method according to one of claims 1 to 12, characterized in that the support plate ( 25 ) is constructed in a multi-layered manner, in particular comprising a middle carrier layer consisting of glass-fiber-reinforced plastic material ( 7a ) and at least one after production of the composite body between this middle carrier layer ( 7a ) and a mask body ( 26 ) lying outer carrier layer ( 8a ) made of a carbon fiber reinforced plastic material.

Method according to one of claims 1 to 13, characterized in that in the first receiving and Positionierdurchbrechungen ( 28 ) inserted Piezo plates ( 36 . 37 ) each contain a piezomaterial body which is coated on one or both sides with an electrode layer (in particular by sputtering) ( 13 ) is coated.

Method according to one of claims 1 to 14, characterized in that the trimming of the piezoelectric bending transducers by trimming the outer contour of the piezonutzens ( 2 ), by the separation of the piezo bending transducers ( 1 ) serving cutting the Piezonutzens ( 2 ) between the individual piezo bending transducers ( 1 ) defining areas, and by cutting the separating slots ( 3 ) he follows.

Piezonutzen in the form of a laminated composite body, for the production of piezoelectric transducers ( 1 ), each serving for electrical contacting end-side contacting section ( 5 ) and several under parallel alignment and through a separating slot ( 4 ) spaced from each other of the contacting portion ( 5 ) protruding lamellar sections ( 3 ), wherein the contacting section ( 5 ) and the fin sections ( 3 ) a common carrier structure ( 6 ), which at least on one side in the region of each fin section ( 3 ) with a strip-shaped piezo element ( 12 ), whereby from the piezon ( 2 ) Piezobiewandler can be cut and the Piezonutzen ( 2 ) after cutting the carrier structures of the individual piezo bending transducers ( 1 ) forming support plate ( 25 ), characterized in that the support plate ( 25 ) at least on one side of a plate-shaped mask body ( 26 ) is occupied, a plurality of in the areas of the slat sections to be produced ( 3 ) arranged first receiving and Positionierdurchbrechungen ( 28 ), in the piezoplates ( 36 . 37 ) are inserted after cutting the Piezonutzens ( 2 ) the piezo elements ( 12 ), wherein the first receiving and Positionierdurchbrechungen ( 28 ) are formed and placed in such a way that in the regions of the separating slits ( 3 ) one between each two first receiving and positioning openings ( 28 ) lying material web ( 35 . 35b ) of the mask body ( 26 ) and wherein the support plate ( 25 ), the mask body ( 26 ) and the piezoplates ( 36 . 37 ) in a laminated composite body are united.