KR100340756B1 - 압전/전왜막의 저온성형방법 및 그 방법에 의해 성형된 압전/전왜막 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세라믹구성성분원료를 용매 또는 분산매에 용해 또는 분산시켜 세라믹구성원료를 포함하는 용액 또는 분산혼합물을 제조하는 단계와; 상기 세라믹구성성분이 용해된 용액 또는 분산된 분산혼합물에 구연산을 첨가하여 혼합액을 제조하는 단계와; 상기 혼합액을 100-500℃에서 열처리하여 비폭발적인 산화-환원 연소반응을 일으켜 세라믹산화물이 비산없이 형성되어 입자크기가 1㎛ 이하이며 입경분포가 균일한 초미세 세라믹산화물분말을 얻는 단계와; 물 또는 유기용매를 베이스로 하여 상기 초미세 세라믹산화물분말과 동일 또는 유사성분의 세라믹구성원소를 용해시켜 세라믹졸용액을 제조하는 단계와; 상기 초미세 세라믹산화물분말과 상기 세라믹졸용액을 혼합하여 세라믹페이스트를 제조하는 단계와; 상기 세라믹페이스트를 기판에 적용하여 압전/전왜막을 성형하는 단계; 및 상기 성형된 압전/전왜막을 100-600℃에서 열처리하는 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 열처리에 의해 용매가 제거되고 세라믹졸이 세라믹산화물입자의 표면에서 반응매체로 작용하여 상기 초미세 세라믹산화물입자간의 결합이 유도되는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막의 저온성형방법 및 그 방법에 의하여 제조된 압전/전왜막에 관한 것으로, 저온처리에도 불구하고 압전특성이 기존의 결과보다 우수하며 제조공정이 단순화, 저에너지화되고 공정의 리드타임(lead-time)이 대폭 단축되는 효과가 있다.

Description

압전/전왜막의 저온성형방법 및 그 방법에 의해 성형된 압전/전왜막{Method for forming piezoelectric/electrostrictive film at a low temperature, and piezoelectric/electrostrictive film formed by the method}
본 발명은 초미세 세라믹산화물분말을 이용하여 압전/전왜막을 저온성형하는 방법 및 그 방법에 의하여 제조된 압전/전왜막에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구연산을 연소조제로 사용하여 저온에서의 단일공정에 의하여 제조된 반응성이 우수한 초미세 세라믹산화물분말을 이용하여 압전/전왜막을 저온에서 성형하는 방법 및 이러한 방법들에 의하여 제조된 압전/전왜막에 관한 것이다.
잉크젯헤드, 메모리칩, 압전체 등 세라믹을 이용한 각종 디바이스의 제작에있어서 원료가 되는 세라믹산화물분말은 단위입자의 미세화, 입경분포의 균일화 등이 강조되는데, 이는 미세입자의 경우 표면처리를 통해 활성화에너지를 감소시키거나 입자를 대전시킴으로써 반응성과 응용성을 좋게 할 수 있기 때문이다.
세라믹을 이용하여 각종 막형 디바이스를 제작함에 있어 진동판에 압전/전왜막을 형성하기 위해서 종래에는 점도가 조절된 세라믹졸이나 적절한 용매로 개질된 세라믹산화물분말을 진동판에 부착시키는 방법을 주로 사용하여 왔다.
최종적으로 얻어지는 막의 품질을 고려할 때, 세라믹졸에 대하여 주로 사용되는 방법은 딥코팅(dip coating), 스핀코팅(spin coating), 전기화학적 산화환원법(electrochemical oxidation/reduction) 등이 있으며, 세라믹산화물분말에 대하여 사용하는 방법으로는 각종 프린팅법, 몰딩법, 전기영동증착법(electrophoretic deposition) 등이 있다.
이중 프린팅법, 몰딩법 및 코팅법에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
프린팅법은 세라믹산화물분말을 이용하여 세라믹페이스트를 제조하고 스크린 등을 이용하여 이를 진동판에 인쇄한 후 500℃ 이상에서 탈바인더처리를 하고 1000℃ 이상에서 열처리하여 소성시킴으로써 소정의 두께를 가지는 압전/전왜막을 성형하는 방법이다.
또한 몰딩법은 프린팅법의 경우와 마찬가지로 세라믹페이스트를 제조하고 이를 진동판위에 형성한 요철의 몰드에 적용하여 세라믹막을 성형한 후 500℃ 이상에서 탈바인더처리를 하고 1000℃ 이상에서 열처리하여 소성시킴으로써 압전/전왜막을 제조하는 방법이다.
코팅법에는 유동성을 조절한 세라믹졸이나 세라믹페이스트를 중심에 놓고 진동판을 회전시킴으로써 세라믹졸이나 세라믹페이스트를 진동판에 코팅하고 건조시킨 후 소결하는 스핀 코팅(Spin Coating), 진동판을 세라믹졸에 함침시켜 표면장력에 의하여 진동판에 세라믹졸을 코팅시키는 딥코팅(Dip Coating), 노즐을 통하여 진동판에 세라믹졸을 분무하여 코팅하는 스프레이코팅(Spray Coating) 등이 있다. 이러한 코팅법에서도 진동판위에 세라믹막을 성형한 후 500℃ 이상에서 탈바인더처리를 하고 1000℃ 이상에서 열처리하여 소성시킴으로써 압전/전왜막을 제조한다.
코팅법은 액츄에이터에 사용하기에는 불리한 점이 있으나 다른 많은 디바이스에 유용하게 적용되며, 특히 박막과 후막의 경계가 되는 정도의 두께를 가지는 막을 제조할 때 유용하다.
상기와 같은 종래의 압전/전왜막을 제조하는 공정이 도 2에 도시되어 있다.
프린팅법, 몰딩법이나 코팅법에 사용되는 세라믹페이스트를 제조하기 위하여 종래에는, 페이스트로서의 고유특성을 확보해주는 바인더(binder), 세라믹입자들을 균일하게 분산시켜 페이스트를 균일하게 하고 인쇄에 적용하기 위해 적절한 유동성을 부여하는 비이클(vehicle), 미세성형을 가능하게 하는 가소제(plasticizer), 페이스트에 균질성을 부여하는 분산제(dispersant) 등을 용매에 용해 및 분산시킨 용액에 고상법으로 제조된 평균입경 1㎛의 세라믹입자를 첨가한 후 혼합하고 교반하는 방법을 사용하여 왔다.
종래의 고상법에 의하여 제조된 세라믹산화물분말을 사용하는 경우에는 상기와 같은 유기물을 반드시 첨가하여야 하며, 유기물을 첨가하지 않으면 세라믹페이스트의 점도조절이 되지 않으며 세라믹페이스트를 진동판에 코팅할 경우 코팅이 이루어지지 않는 문제점이 있다.
또한 이러한 방법에 의하여 제조된 세라믹페이스트는 세라믹입자의 크기가 크기 때문에 저온에서의 성형이 불가능하며, 분산제의 경우 조성이나 제법에 관한 정보없이 일방적으로 공급자에 의존해야 하는 단점이 있다.
상기 방법에 의하여 제조된 세라믹페이스트를 이용하여 압전/전왜막을 제조하기 위해서는 세라믹페이스트를 진동판에 인쇄 또는 몰딩한 후 130℃에서 건조하고 1000℃ 이상에서 열처리하는데, 건조후 열처리를 하기 전 첨가된 유기물성분을 완전히 제거하기 위한 탈바인더작업을 위하여 500℃ 이상에서 별도의 추가열처리를 해야 하는 문제점이 있다.
또한 1000℃ 이상에서의 열처리를 하여야 하므로 선택가능한 진동판의 범위가 제한되는 문제점이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 구연산을 연소조제로 사용하여 연소법에 의해 저온에서의 단일공정으로 제조되어 입자의 크기가 매우 미세하면서도 반응성이 매우 우수한 세라믹산화물분말을 사용하여 프린팅법, 몰딩법 및 코팅법과 저온에서의 열처리에 의하여 압전/전왜막을 성형하는 방법 및 이러한 방법들에 의하여 저온에서 성형된 압전/전왜막을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 사용되는 초미세 세라믹산화물분말의 제조공정을 도시한 공정도,
도 2는 종래의 압전/전왜막의 성형공정을 도시한 공정도,도 3은 본 발명에 의한 압전/전왜막의 저온성형방법의 성형공정을 도시한 공정도.도 4는 종래의 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 성형공정을 도시한 공정도,도 5는 본 발명에 의한 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 저온성형법의 공정을 도시한 공정도.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 세라믹구성성분원료를 용매 또는 분산매에 용해 또는 분산시켜 세라믹구성원료를 포함하는 용액 또는 분산혼합물을 제조하는 단계와; 상기 세라믹구성성분이 용해된 용액 또는 분산된 분산혼합물에 구연산을 첨가하여 혼합액을 제조하는 단계와; 상기 혼합액을 100-500℃에서 열처리하여 비폭발적인 산화-환원 연소반응을 일으켜 세라믹산화물이 비산없이 형성되어 입자크기가 1㎛ 이하이며 입경분포가 균일한 초미세 세라믹산화물분말을 얻는 단계와; 물 또는 유기용매를 베이스로 하여 상기 초미세 세라믹산화물분말과 동일 또는 유사성분의 세라믹구성원소를 용해시켜 세라믹졸용액을 제조하는 단계와; 상기 초미세 세라믹산화물분말과 상기 세라믹졸용액을 혼합하여 세라믹페이스트를 제조하는 단계와; 상기 세라믹페이스트를 진동판에 적용하여 압전/전왜막을 성형하는 단계; 및 상기 성형된 압전/전왜막을 100-600℃에서 열처리하는 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 열처리에 의해 용매가 제거되고 세라믹졸이 세라믹산화물입자의 표면에서 반응매체로 작용하여 상기 초미세 세라믹산화물입자간의 결합이 유도되는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막의 저온성형방법 및 이러한 방법에 의해 제조된 압전/전왜막에 그 특징이 있다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저 도 1에 도시한 바와 같은 본 발명에서의 압전/전왜막을 제조하는 원료로 사용되는 초미세 세라믹산화물분말을 제조하는 방법에 관하여 설명한다.
본 발명의 초미세 세라믹산화물분말의 제조방법은 세라믹구성성분원료를 용매 또는 분산매에 충분히 용해 또는 균일하게 분산시켜 세라믹구성원소를 포함하는 용액 또는 분산혼합물을 제조하는 단계, 상기 세라믹구성성분이 용해 또는 분산된용액 또는 분산혼합물에 상기 세라믹구성원소의 음이온과 산화-환원 연소반응을 일으키는데 필요한 양 또는 그 이상의 구연산을 첨가하여 혼합액을 제조하는 단계 및 상기 혼합액을 100-500℃에서 열처리하는 단계를 포함하며, 700-900℃에서 추가 열처리하여 결정성을 증가시키는 단계를 추가로 포함할 수도 있다.
세라믹구성성분을 포함하는 원료로는 세라믹구성원소의 산화물, 탄산화물 또는 질산화물 등의 세라믹구성원소와 유기물 또는 무기물과의 염, 또는 세라믹구성원소의 착체중 선택하여 사용한다.
상기 세라믹구성원소로는 납(Pb), 티타늄(Ti)을 기본구성원소로 하는 압전/전왜 세라믹원소를 사용하는 것이 바람직하다.
특히 상기 세라믹구성원소로는 납(Pb), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti) 또는 납(Pb), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti)/납(Pb), 마그네슘(Mg), 니오브(Nb)를 포함하는 성분으로 된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
세라믹구성성분원료를 용해 또는 분산시키기 위한 용매 또는 분산매로는 물 또는 유기용매중 세라믹구성성분을 포함하는 원료를 녹이거나 분산할 수 있는 것중 하나 또는 그 이상을 선택하여 사용한다. 유기용매중에서는 디메틸포름아미드(dimethyl formamide), 메톡시에탄올(methoxyethanol), 아세트산, 글리콜류, 알콜류 등을 주로 사용한다.
연소조제로는 연소반응을 일으킬 수 있는 유기화합물인 구연산(Citric acid)을 사용한다. 종래의 방법에서 구연산은 연소조제가 아닌 착물형성제(complexing agent)로 반응의 균질성을 부여하기 위하여 사용되어 왔고 페치니방법(Pechiniprocess)과 같은 공정에서 응용되어 왔으며, 구연산의 가연성과 착물형성효과를 이용함으로써 속도가 조절된 연소반응을 유발할 수 있다.
세라믹구성성분이 용매 또는 분산된 용액 또는 분산혼합물에 구연산을 가하여 혼합하여 혼합액을 제조한다. 첨가하는 구연산의 양은 상기 세라믹구성원소의 음이온과 산화-환원 연소반응을 일으키는데 필요한 양 또는 그 이상을 첨가한다. 첨가하는 구연산의 양에 따라 반응의 진행속도를 조절할 수 있다.
구연산을 가하여 혼합한 혼합액을 100-500℃에서 열처리한다. 열처리의 온도가 높아질수록 세라믹상의 결정성은 증가되지만, 열처리온도가 100℃이상만 되면 구연산의 연소반응은 충분히 개시될 수 있고, 500℃이상에서 열처리하여도 반응이 일어날 수 있지만, 그 이상의 온도에서 열처리하는 것은 종래의 방법과 비교할 때 의미가 없다.
보다 바람직하게는 150-300℃에서 열처리하는데, 이 온도범위는 상당히 저온에서의 열처리이면서도 세라믹상의 결정성을 적절하게 확보할 수 있다.
상기 연소반응과정에서 구연산은 제거되고, 이때 발생되는 구연산의 반응열에 의해 세라믹산화물이 비산없이 형성된다.
이러한 반응에서 세라믹구성원소외의 성분들은 충분한 시간동안의 연소반응에 의하여 제거되므로 불순물이 잔류하지 않는 순수한 형태의 초미세 세라믹산화물분말이 만들어진다.
상기의 방법으로 제조된 초미세 세라믹산화물분말은 입자의 크기가 1㎛ 이하, 특히 0.01-0.1㎛인 극히 미세하며 입경분포가 균일한 분말로서기본입자(primary particle)가 독립체 또는 약한 응집체(soft aggregate)의 형태로 존재하며, 완전히 연소된 세라믹상이어서 추가열처리에 의해서도 중량이 감소하지 않는다.
또한 표면의 반응성이 우수하여 저온에서의 열처리만으로 성형이 가능하므로 진동판의 자유도가 높고 진동판에 인쇄하거나 코팅하는 방법들을 다양하게 적용할 수 있다.
제조된 초미세 세라믹산화물분말의 결정성을 증가시키기 위해서는 제조된 초미세 세라믹산화물분말을 700-900℃에서 추가로 열처리하는 단계를 포함할 수도 있다.
상기와 같이 제조된 초미세 세라믹산화물분말을 이용하여 압전/전왜막을 저온에서 성형하는 방법을 설명한다. 본 발명에 의한 압전/전왜막의 저온성형공정은 도 3에 도시되어 있다.
압전/전왜막의 성형에 사용되는 세라믹페이스트는 다음의 방법으로 제조한다.
세라믹페이스트는 세라믹산화물분말 및 세라믹산화물분말과 친화성을 가지는 동일 또는 유사성분의 세라믹구성원소를 용해시켜 제조한 세라믹졸용액을 혼합하여 제조한다.
세라믹산화물분말은 자체의 반응성을 고려하고 저온성형이 가능한 시스템을 확보하기 위해서는 미세한 분말을 사용하는 것이 효과적이므로, 상기의 방법에 의하여 제조된 초미세 세라믹산화물분말을 사용한다.
초미세 세라믹산화물은 납(Pb), 티타늄(Ti)을 기본구성요소로 하는 것을 사용하는 것이 바람직하며, 납, 지르코늄(Zr), 티타늄을 포함하는 성분으로 된 것을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
실온에서 초미세 세라믹산화물분말의 표면은 한층(monolayer) 이상의 물과 결합하여 존재하는데, 이때 표면에 결합된 물은 초미세 세라믹산화물분말표면의 산도(acidity) 및 염기도(basicity)에 영향을 미치며 초미세 세라믹산화물분말과 세라믹졸용액을 혼합하였을 때 촉매작용을 한다.
세라믹졸용액은 물 또는 유기용매를 베이스로 하고 세라믹구성원소를 용해시켜 제조한다. 베이스가 되는 유기용매는 여러 가지를 사용할 수 있으나, 주로 아세트산, 디메틸포름아미드, 메톡시에탄올, 글리콜류, 알콜류 중 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
세라믹졸용액의 제조시 사용하는 세라믹구성원소는 납(Pb), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti)을 포함하는 성분을 사용하는 것이 특히 바람직하며, 사용하는 세라믹졸용액의 농도는 0.1-5M로 하는 것이 특히 바람직하다.
초미세 세라믹산화물분말과 세라믹졸용액을 혼합할 때 세라믹졸용액의 함량은 초미세 세라믹산화물분말에 대해 10-200중량부로 하는 것이 바람직하다. 세라믹졸용액의 함량이 200중량부 이상인 경우에는 초미세 세라믹산화물분말이 지나치게 희석되어 혼합체의 점도가 낮고, 10중량부 미만인 경우에는 초미세 세라믹산화물분말의 양이 많아 점도가 지나치게 높아지기 때문이다.
초미세 세라믹산화물분말과 세라믹졸용액 두 시스템을 혼합하면 액상의 세라믹졸용액이 고상인 초미세 세라믹산화물분말의 표면을 균일하게 코팅하면서 초미세 세라믹산화물분말입자를 연결하여 분말사이의 공극을 효과적으로 채우게 된다.
이렇게 형성된 분말-졸 혼합체에서 세라믹고유의 특성을 가지는 초미세 세라믹산화물분말은 이와 동일 또는 유사한 성분의 세라믹졸용액에 둘러싸여 적당한 유동성을 가지게 되며, 세라믹졸이 초미세 세라믹산화물분말의 표면에서 반응매체로 작용하여 분말표면의 반응성이 향상된다.
또한 졸에 포함되어 있는 유기물성분은 향후 이 혼합체가 별도의 유기물과 접촉하게 될 때, 접촉계면의 안정성을 확보할 수 있게 해주어 분산성과 균질성을 부여하게 된다.
이러한 시스템은 낮은 온도에서 졸이 열분해되어 초미세 세라믹산화물분말과 동일 또는 유사한 조성으로 변환되기 때문에 저온에서도 입자간의 연결성이 향상된 세라믹시스템을 얻을 수 있게 된다.
초미세 세라믹산화물분말과 세라믹졸용액을 혼합한 혼합체의 안정성과 성형에 필요한 유동성을 확보하기 위하여 물성조절용 유기용매를 첨가할 수도 있다. 물성조절용 유기용매로는 여러 가지를 사용할 수 있으나, 어느 정도의 점도를 가지면서 상온에서의 증기압이 낮은 글리콜(glycol)류나 알콜류를 기본으로 사용하는 것이 바람직하다.
초미세 세라믹산화물분말과 세라믹졸용액의 혼합체에 물성조절용 유기용매를 첨가하는 경우 물성조절용 유기용매의 첨가량은 초미세 세라믹산화물분말에 대해 1-100중량부로 하는 것이 바람직하다. 이는 물성조절용 유기용매의 첨가량이 1중량부 미만이면 물성조절용 유기용매를 첨가한 효과가 없고 첨가량이 100중량부를 넘으면 혼합체가 점도를 유지하지 못하고 지나치게 희석되어 성형시 성형성이 나빠지기 때문이다.
물성조절용 유기용매의 첨가량은 초미세 세라믹산화물분말에 대해 10-40중량부로 하는 것이 특히 바람직한데, 이 첨가량의 범위에서는 혼합체의 점도를 적절하게 유지하면서 유기물첨가의 효과를 낼 수 있다.
또한 세라믹산화물분말과 세라믹졸용액의 혼합체에 물성조절용 용매를 첨가한 혼합체의 균산성과 균질성을 개선시키기 위하여 소량의 유기물을 첨가할 수도 있다. 이때 첨가하는 유기물은 긴사슬 알콜류 또는 극성유기용매를 사용하는 것이 바람직하다.
긴사슬 알콜류중에서는 펜타놀(Pentanol)이나 헥사놀(Hexanol)을 사용하는 것이 바람직하며, 극성유기용매로는 아세틸아세톤 또는 메톡시에탄올을 사용하는 것이 바람직하다.
유기물의 첨가량은 초미세 세라믹산화물분말에 대해 1-50중량부로 하는 것이 바람직하다. 이는 유기물의 첨가량이 1중량부 미만이면 유기물을 첨가한 효과가 없고 첨가량이 50중량부를 넘으면 혼합체가 점도를 유지하지 못하고 지나치게 희석되어 성형성이 나빠지기 때문이다.
유기물의 첨가량은 초미세 세라믹산화물분말에 대해 10-40중량부로 하는 것이 특히 바람직한데, 이 첨가량의 범위에서는 혼합체의 점도를 적절하게 유지하면서 유기물첨가의 효과를 낼 수 있다.
상기의 방법에 의하여 제조된 세라믹페이스트를 프린팅법, 몰딩법이나 코팅법으로 진동판에 적용하여 압전/전왜막을 성형한다.
진동판으로는 금속, 수지류의 고분자성 유기화합물 및 세라믹 중에서 선택하여 사용할 수 있다.
금속으로는 니켈(Ni) 또는 스테인레스스틸(Stainless steel)을 주로 사용하고, 수지류의 고분자성 유기화합물은 폴리에스테르계, 폴리이미드계 또는 테프론계 수지를 주로 사용하며, 세라믹으로는 산화알루미늄(Al2O3), 산화지르코늄(ZrO2), 탄화규소(SiC), 질화규소(Si3N4), 이산화규소(SiO2) 또는 유리계를 주로 사용한다.
진동판에 성형된 압전/전왜막은 100-600℃에서 열처리한다. 이러한 열처리에 의해 용매가 제거되고 세라믹졸이 산화물입자의 표면에서 반응매체로 작용하여 상기 초미세 세라믹산화물입자간의 결합이 유도된다.
100-600℃의 저온에서의 열처리만으로도 반응이 충분한 것은 초미세 세라믹산화물분말표면의 물이 세라믹졸용액을 가수분해하고 가수분해에 의하여 유리된 세라믹졸용액의 세라믹구성원료가 초미세 세라믹산화물분말과 결합하게 되는 서로간의 반응에 의해 소성과 동일한 반응이 이루어질 수 있기 때문이다. 또한 이러한 열처리과정에서 첨가된 유기물질들도 제거된다.
보다 바람직하게는 150-300℃에서 열처리하는데, 이 온도범위는 상당히 저온에서의 열처리이면서도 압전/전왜막의 결정성 및 성형성을 적절하게 확보할 수 있다.
세라믹페이스트를 진동판에 적용할 때, 프린팅법이나 몰딩법을 사용하는 경우 스크린이나 몰드의 두께를 조절함으로써 성형되는 압전/전왜막의 두께를 조절할 수 있으므로, 박막형태에서 후막형태까지의 압전/전왜막을 자유롭게 성형할 수 있다.
또한 코팅법을 사용하는 경우에는 진동판위에 전체적으로 막을 성형한 후 후가공할 수도 있고 마스킹에 의하여 원하는 패턴을 압전/전왜막을 성형하는 것도 가능하다. 성형되는 막의 두께는 진동판에 막을 성형하고 열처리하는 과정을 반복함으로써 조절한다.
세라믹페이스트를 진동판에 적용한 후 열처리하기 전에 성형된 막을 건조하는 단계를 추가할 수도 있다. 이때 건조는 70-150℃에서 하는 것이 바람직하다.
이러한 방법으로 제조된 압전/전왜막은 저온에서 열처리하였음에도 불구하고 세라믹고유의 특성이 우수하고, 또한 성형되는 압전/전왜막의 두께를 조절할 수 있으므로 박막형태의 압전/전왜막에서 후막형태의 압전/전왜막까지 성형할 수 있다.
상기와 같이 저온에서의 열처리만으로도 막두께의 제한없이 압전/전왜막을 성형할 수 있으므로 적용가능성이 높다.
또한 분산제 등의 유기물을 첨가하지 않아도 되므로 열처리전 500℃ 이상에서 탈바인더하는 공정을 거칠 필요가 없이 저온에서 1회 열처리공정으로 압전/전왜막을 형성할 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 다음의 실시예들은 본 발명을 예시하는 것으로 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
(실시예 1)
Pb(Zr0.52Ti0.48)0.60(Mg0.33Nb0.67)0.40O3분말 20g을 아세트산을 베이스로 한 PZT(52/48)졸 8g과 혼합하여 마노유발에서 15분간 교반하여 페이스트를 제조하였다. 제조된 페이스트를 두께 30㎛의 SUS(스테인레스스틸) 316L진동판위에 SUS플레이트로 만든 미세패턴을 얹고 공판인쇄하였다.
70℃에서 10분간 건조한 후 150℃에서 2시간동안 열처리하였다. 형성된 압전/전왜막에 알루미늄을 스퍼터링하여 상부전극을 형성하고, 전위를 가하여 압전현상에 따른 진동판의 변위를 측정하였다.
진동판의 변위로 대변되는 압전특성은 종래의 방법으로 제작된 압전/전왜막에 비해 우수하였다.
(실시예 2)
PZT(52/48) 분말 3g을 아세트산을 베이스로 한 PZT(52/48)졸 1.2g, 트리에틸렌글리콜(triethylene glycol) 0.3g과 혼합하고, 자동유발에서 1시간동안 교반하여 페이스트를 제조하였다.
제조된 페이스트를 250메쉬(mesh)의 스틸스크린(steel screen)으로 만든 미세패턴을 이용하여 SUS 316L 진동판과 알루미나진동판위에 프린팅하고, 70℃에서 10분간 건조한 후 300℃에서 2시간동안 열처리하였다.
은페이스트를 인쇄하여 300℃에서 열처리하여 상부전극을 형성하고, 전위를 가하여 압전현상에 따른 진동판의 변위를 측정하였다.
진동판의 변위로 대변되는 압전특성은 종래의 방법으로 제작된 압전/전왜막에 비해 우수하였다.
(실시예 3)
PZT(52/48) 분말 3g을 아세트산을 베이스로 한 PZT(52/48)졸 1.2g, 트리에틸렌글리콜(triethyleneglycol) 0.3g, 1-펜틸알콜(1-pentylalcohol) 0.12g과 혼합하고, 자동유발에서 1시간동안 교반하여 페이스트를 제조하였다.
제조된 페이스트를 250메쉬 스틸스크린으로 만든 미세패턴을 이용하여 SUS 316L 진동판과 알루미나진동판위에 프린팅한 후 70℃에서 10분간 건조하고 300℃에서 2시간동안 열처리하였다.
금을 스퍼터링하여 상부전극을 형성하고 전위를 가하여 압전현상에 따른 진동판의 변위를 측정하였다.
진동판의 변위로 대변되는 압전특성은 종래의 방법으로 제작된 압전/전왜막에 비해 우수하였다.
(실시예 4)
PZT(52/48) 분말 3g을 아세트산을 베이스로 한 PZT(52/48)졸 1.2g, 트리에틸렌글리콜(triethyleneglycol) 0.3g, 1-펜틸알콜(1-pentylalcohol) 0.12g과 혼합하고, 자동유발에서 1시간동안 교반하여 페이스트를 제조하였다.
두께 10㎛의 니켈진동판위에 감광성필름으로 몰드를 형성하여 부착하고, 제조된 세라믹페이스트를 충진하였다.
이 시편을 300℃, 공기중에서 2시간동안 열처리한 후 상부전극으로 알루미늄을 진공증착하고 전위를 가하여 압전현상에 따른 진동판의 변위를 측정하였다.
진동판의 변위로 대변되는 압전특성은 종래의 방법으로 제작된 압전/전왜막에 비해 우수하였다.
(실시예 5)
초산납[Pb(CH3COO)2] 196g을 빙초산 250㎖에 용해시키고, 여기에 지르코늄프로폭사이드[Zr(n-C3H70)4] 117㎖와 티타늄이소프로폭사이드[Ti(i-C3H70)4] 73㎖를 가하였다. 상온에서 30분간 혼합한 후, 용액을 둥근바닥 플라스크에 옮기고 120℃에서 2시간동안 리플럭스한 후 상온에서 냉각하여 2.0M 농도의 PZT(52/48)졸을 제조하였다.
PZT/PMN(60/40) 미세분말과 상기 초산베이스의 2M PZT(52/48)졸, 트리메틸렌글리콜을 혼합하여 세라믹페이스트를 제조하였다. 이때 미세분말과 액상성분(졸, 트리메탄올글리콜)은 40:60의 중량비로 혼합하였다.
제조된 세라믹페이스트를 니켈기판위에 스핀코팅하고, 코팅된 기판을 건조챔버에 넣어 130℃에서 건조하였다.
코팅과 건조의 과정을 반복하여 성형되는 막의 두께를 조절한 후 130℃에서 1시간동안 건조하고, 200℃에서 2시간동안 열처리하여 압전/전왜막을 제조하였다.
(실시예 6)
PZT/PMN(60/40) 미세분말과 메톡시에탄올베이스의 0.5M PZT(52/48) 졸을 혼합하여 세라믹페이스트를 제조하였다. 이때 미세분말과 졸은 50:50의 중량비로 혼합하였다.
제조된 세라믹페이스트를 니켈기판위에 스핀코팅한 후 건조챔버에 넣고 130℃에서 건조하였다.
상기의 과정을 반복하여 성형되는 막의 두께를 조절한 후 130℃에서 1시간동안 건조하고, 200℃에서 1시간동안 열처리하여 압전/전왜막을 제조하였다.
(실시예 7)
SUS기판에 디메틸포름아미드 베이스의 2M PZT(52/48)졸을 스핀코팅한 후 130℃에서 1시간동안 건조하였다. 건조된 기판위에 PZT/PMN(40/60) 미세분말을 초산베이스의 2M PZT(52/48)졸, 트리메틸렌글리콜과 혼합한 세라믹페이스트를 스핀코팅하였다. 이때 미세분말과 액상성분(졸, 트리메틸렌글리콜)은 60:40의 중량비로 혼합하였다.
130℃에서 1시간동안 건조하고 300℃에서 2시간동안 열처리하여 압전/전왜막을 제조하였다.
(실시예 8)
SUS기판위에 감광성필름을 몰드로 하여 미세패턴을 성형한다. 기판을 디메틸포름아미드베이스 2M PZT(52/48)졸에 담지하여 딥코팅하고, 130℃에서 1시간동안 건조하였다.
PZT/PMN(40/60) 미세분말을 초산베이스 2M PZT(52/48)졸, 트리메틸렌글리콜과 혼합한 세라믹 페이스트에 기판을 담지하여 딥코팅하였다. 이때 미세분말과 액상성분(졸, 트리메틸렌글리콜)은 70:30의 중량비로 혼합하였다.
130℃에서 1시간동안 건조하고, 300℃에서 2시간동안 열처리하여 압전/전왜막을 제조하였다.본 발명에서의 압전/전왜 막형소자를 제조하는 원료로 사용되는 초미세 세라믹산화물분말을 제조하는 방법에 관하여 설명한다.본 발명의 초미세 세라믹산화물분말의 제조방법은 세라믹구성성분원료를 용매 또는 분산매에 충분히 용해 또는 균일하게 분산시켜 세라믹구성원소를 포함하는 용액 또는 분산혼합물을 제조하는 단계; 상기 세라믹구성성분이 용해 또는 분산된 용액 또는 분산혼합물에 상기 세라믹구성원소의 음이온과 산화-환원 연소반응을 일으키는데 필요한 양 또는 그 이상의 구연산을 첨가하여 혼합액을 제조하는 단계; 및 상기 혼합액을 100-500℃에서 열처리하는 단계를 포함하며, 700-900℃에서 추가 열처리하여 결정성을 증가시키는 단계를 추가로 포함할 수도 있다.세라믹구성성분을 포함하는 원료로는 세라믹구성원소의 산화물, 탄산화물 또는 질산화물 등의 세라믹구성원소와 유기물 또는 무기물과의 염, 또는 세라믹구성원소의 착체중 선택하여 사용한다.상기 세라믹구성원소로는 납(Pb), 티타늄(Ti)을 기본구성원소로 하는 압전/전왜 세라믹원소를 사용하는 것이 바람직하다.특히 상기 세라믹구성원소로는 납(Pb), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti) 또는 납(Pb), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti)/납(Pb), 마그네슘(Mg), 니오브(Nb)를 포함하는 성분으로 된 것을 사용하는 것이 바람직하다.세라믹구성성분원료를 용해 또는 분산시키기 위한 용매 또는 분산매로는 물 또는 유기용매중 세라믹구성성분을 포함하는 원료를 용해시키거나 분산시킬 수 있는 것 중 하나 또는 둘 이상을 선택하여 사용한다. 유기용매중에서는 아세트산, 디메틸포름아미드(dimethyl formamide), 메톡시에탄올(methoxyethanol), 알콜류, 글리콜류 등을 주로 사용한다.연소조제로는 연소반응을 일으킬 수 있는 유기화합물인 구연산(Citric acid)을 사용한다. 종래의 방법에서 구연산은 연소조제가 아닌 착물형성제(complexing agent)로 반응의 균질성을 부여하기 위하여 사용되어 왔고 페치니방법(Pechini process)과 같은 공정에서 응용되어 왔으며, 구연산의 가연성과 착물형성효과를 이용함으로써 속도가 조절된 연소반응을 유발할 수 있다.세라믹구성성분이 용해 또는 분산된 용액 또는 분산혼합물에 구연산을 첨가하여 혼합액을 제조한다. 첨가하는 구연산의 양은 상기 세라믹구성원소의 음이온과 산화-환원 연소반응을 일으키는데 필요한 양 또는 그 이상으로 한다. 첨가하는 구연산의 양에 따라 반응의 진행속도를 조절할 수 있다.구연산을 가하여 혼합한 혼합액을 100-500℃에서 열처리한다. 열처리의 온도가 높아질수록 세라믹상의 결정성은 증가되지만, 열처리온도가 100℃이상만 되면 구연산의 연소반응은 충분히 개시될 수 있다. 또한 500℃이상에서 열처리하여도 반응이 일어날 수 있지만, 그 이상의 온도에서 열처리하는 것은 종래의 방법과 비교할 때 의미가 없다.보다 바람직하게는 150-300℃에서 열처리하는데, 이 온도범위는 상당히 저온에서의 열처리이면서도 세라믹상의 결정성을 적절하게 확보할 수 있다.상기 혼합액을 열처리하여 용매 또는 분산매를 증발시키면 상기 첨가된 구연산이 환원성 연소조제로 작용하여 상기 세라믹구성원소의 음이온과 비폭발적인 산화-환원 연소반응을 일으켜 제거되고, 이때 발생되는 반응열에 의하여 세라믹산화물이 비산없이 형성된다.이러한 반응에서 세라믹구성원소외의 성분들은 충분한 시간동안의 연소반응에 의하여 제거되므로 불순물이 잔류하지 않는 순수한 형태의 초미세 세라믹산화물분말이 만들어진다.상기의 방법으로 제조된 초미세 세라믹산화물분말은 입자의 크기가 1㎛ 이하, 특히 0.01-0.1㎛인 극히 미세하며 입경분포가 균일한 분말로서 기본입자(primary particle)가 독립체 또는 약한 응집체(soft aggregate)의 형태로 존재하며, 완전히 연소된 세라믹상이어서 추가열처리에 의해서도 중량이 감소하지 않는다.또한 표면의 반응성이 우수하여 저온에서의 열처리만으로 성형이 가능하므로 진동판의 자유도가 높고 진동판에 인쇄하거나 코팅하는 방법들을 다양하게 적용할 수 있다.제조된 초미세 세라믹산화물분말의 결정성을 증가시키기 위해서는 제조된 초미세 세라믹산화물분말을 700-900℃에서 추가로 열처리하는 단계를 포함할 수도 있다.초미세 세라믹산화물분말을 이용하여 전기영동증착법에 의하여 압전/전왜 막형소자를 저온형성하는 방법을 설명한다. 전기영동증착법에 의한 압전/전왜 막형소자의 저온형성공정은 도 5에 도시되어 있다.세라믹산화물분말은 자체의 반응성을 고려하고 저온성형이 가능한 시스템을 확보하기 위해서는 미세한 분말을 사용하는 것이 효과적이므로, 상기의 방법에 의하여 제조된 초미세 세라믹산화물분말을 사용한다.상기의 방법에 의하여 제조된 초미세 세라믹산화물분말은 세라믹입자의 크기가 작고 크기분포가 균일하면서 공극이 없으므로 입자간 결합력이 최대인 이상적인 적층결과를 얻을 수 있게 된다.*이때 초미세 세라믹산화물분말로는 PZT, PMN, 또는 그들의 고용체(PZT-PMN) 복합산화물을 사용하는 것이 바람직하다.또한 상기 초미세 세라믹산화물분말은 니켈(Ni), 란타늄(La), 바륨(Ba), 아연(Zn), 리튬(Li), 코발트(Co), 카드뮴(Cd), 세륨(Ce), 크롬(Cr), 안티몬(Sb), 철(Fe), 이트륨(Y), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 스트론튬(Sr), 칼슘(Ca), 비스무스(Bi), 주석(Sn), 망간(Mn) 중 하나 또는 그 이상의 성분을 추가로 포함할 수도 있다.아무리 이상적인 적층상태에 근접하게 되더라도 입자간 공극은 존재하게 되므로, 이에 따라 발생하게 되는 치밀성문제를 개선하기 위하여 초미세 세라믹산화물분말을 유기분산매에 분산시킨 분산액과 초미세 세라믹산화물분말과 동일 또는 유사한 조성의 세라믹졸 용액을 별도로 제조한다.초미세 세라믹산화물분말은 유기분산매에 분산시켜 사용하는데, 이때 유기분산매로는 메톡시에탄올(methoxyethanol), 에탄올(ethanol) 등의 알콜류나 아세틸아세톤(acethyl acetone), 아세톤(acetone) 등의 아세톤류를 주로 사용한다.이때 사용되는 유기분산매의 함량은 초미세 세라믹산화물분말 1g에 대하여 1-500㎖로 하는 것이 바람직하다. 이는 유기분산매의 함량이 초미세 세라믹산화물분말 1g당 1㎖ 미만이면 적절한 분산이 일어나지 않고, 500㎖를 초과하면 초미세 세라믹산화물분말이 희석되어 점도가 지나치게 낮아지기 때문이다.세라믹졸 용액은 물 또는 유기용매를 베이스로 하여 제조하며, 베이스가 되는 유기용매로는 여러 가지를 사용할 수 있으나, 주로 아세트산, 디메틸포름아미드, 메톡시에탄올, 알콜류, 글리콜류 등을 사용하는 것이 바람직하다.별도로 제조한 초미세 세라믹산화물분말의 분산액과 세라믹졸 용액을 혼합한다. 초미세 세라믹산화물분말과 세라믹졸 용액의 혼합비는 초미세 세라믹산화물분말과 세라믹졸 용액을 혼합할 때 세라믹졸 용액의 함량은 초미세 세라믹산화물분말에 대하여 1-500중량부로 하는 것이 바람직하다.초미세 세라믹산화물분말을 세라믹졸 용액과 혼합하면, 적층 후 생기는 공극의 대부분은 세라믹졸로 채워지게 되고 성막 후 열처리과정에서 졸이 세라믹입자로 변환되기 때문에 공극이 대폭 감소하게 된다.또한 세라믹졸은 자체가 전하를 가지고 있으면서 초미세 세라믹산화물분말 및 용매 모두에 대하여 친화성이 있기 때문에 별도의 조작이나 pH조절매체없이도 분산액의 안정화와 초미세 세라믹산화물분말의 표면전하처리가 가능하다.초미세 세라믹산화물분말과 세라믹졸 용액을 혼합한 혼탁액에 기판이 부착된 작업전극과 대전극을 담그고 대전시키면 혼탁액상의 분극된 초미세 세라믹산화물분말과 세라믹졸이 작업전극으로 이동하여 작업전극에 부착된 기판에 막을 형성한다.진동판으로는 금속, 수지류의 고분자성 유기화합물이나 세라믹을 사용할 수 있다.금속으로는 니켈(Ni) 또는 스테인레스스틸(Stainless steel)을 주로 사용하고, 수지류의 고분자성 유기화합물은 폴리에스테르계, 폴리이미드계 또는 테프론계 수지를 주로 사용하며, 세라믹으로는 산화알루미늄(Al2O3), 산화지르코늄(ZrO2), 규소(Si), 탄화규소(SiC), 질화규소(Si3N4), 이산화규소(SiO2) 또는 유리(glass)계를 주로 사용한다.이때 기판 위에 전체적으로 막을 성형한 후 후가공할 수도 있고, 기판 위에 스크린, 몰드 또는 마스크를 설치하여 원하는 형태의 압전/전왜 막형소자를 성형할 수도 있다.이때 압전/전왜 막형소자는 1-100㎛의 두께로 성형하는 것이 바람직하며, 5-30㎛의 두께로 성형하는 것이 보다 바람직하다.성형된 막은 100-600℃에서 열처리하여 잔존하고 있는 용매를 제거하고 함유되어 있는 졸을 세라믹미세입자로 변환시킨다. 이러한 열처리에 의해 용매가 제거되고 세라믹졸이 산화물입자의 표면에서 반응매체로 작용하여 상기 초미세 세라믹산화물입자간의 결합이 유도된다.100-600℃의 저온에서의 열처리만으로도 반응이 충분한 것은 초미세 세라믹산화물분말과 세라믹졸 용액의 세라믹구성원료가 결합하게 되는 서로간의 반응에 의해 소성과 동일한 반응이 이루어질 수 있기 때문이다. 또한 이러한 열처리과정에서 첨가된 유기물질들도 제거된다.특히 고분자성 유기화합물의 경우 500℃ 이상에서 열처리하는 경우 기판이 손상될 수 있으므로, 기판으로 고분자성 유기화합물을 사용하는 경우에는 100-300℃에서 열처리하는 것이 바람직하다.보다 바람직하게는 150-300℃에서 열처리하는데, 이 온도범위는 상당히 저온에서의 열처리이면서도 압전/전왜 막형소자의 결정성 및 성형성을 적절하게 확보할 수 있다.압전/전왜 막형소자를 성형한 후 열처리전에 성형된 압전/전왜 막형소자를 건조하는 단계를 추가할 수도 있으며, 이때 압전/전왜 막형소자의 건조는 70-100℃에서 하는 것이 바람직하다.이러한 방법으로 제조된 압전/전왜 막형소자는 저온에서 열처리하였음에도 불구하고 세라믹고유의 특성이 우수하다.이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 다음의 실시예는 본 발명을 예시하는 것으로 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.(실시예 9)PZT/PMN 미세분말 1g을 300㎖의 메톡시에탄올과 20㎖의 아세틸아세톤에 가하고, 이 혼합액에 PZT졸 1g을 가한 후 초음파발생기에서 30분간 분산시켰다. 그후 자기교반기(magnetic stirrer)에서 교반시켰다.실리콘기판과 마스크가 부착된 SUS 316L 플레이트를 작업전극으로, 이와 같은 면적의 SUS 플레이트를 대전극으로 준비하여, 작업전극과 대전극을 분산액에 넣고 전원과 연결하여 70V, 0.03A에서 10분간 전기영동증착을 진행하였다.증착이 완료된 작업전극을 회수하여 기판을 SUS plate에서 분리하고, 마스크를 제거하였다.패턴이 형성된 기판을 챔버에서 100℃로 가열하여 건조시키고 건조된 기판을 300℃에서 2시간 열처리한 후 상부전극으로 알루미늄을 진공증착하고 전위를 가하여 압전현상에 따른 기판(진동판)의 변위를 측정하였다.진동판의 변위로 대변되는 압전특성은 종래의 방법으로 제작된 압전/전왜 막형소자에 비해 우수하였다.(실시예 10)PZT/PMN 미세분말 1g을 300㎖의 메톡시에탄올과 100㎖의 아세틸아세톤에 가하고, 이 혼합액에 PZT졸 4g을 가한 후 초음파발생기에서 30분간 분산시켰다. 그후 자기교반기(magnetic stirrer)에서 교반시켰다.니켈기판과 마스크가 부착된 SUS 316L 플레이트를 작업전극으로, 이와 같은 면적의 SUS 플레이트를 대전극으로 준비하여, 작업전극과 대전극을 분산액에 넣고 전원과 연결하여 70V, 0.03A에서 10분간 전기영동증착을 진행하였다.증착이 완료된 작업전극을 회수하여 기판을 SUS plate에서 분리하고, 마스크를 제거하였다.
상기와 같은 본 발명은 입자가 미세하고 표면의 반응성이 우수한 초미세 세라믹산화물분말을 사용하여 별도의 탈바인더과정없이 저온에서의 열처리만으로도 압전/전왜막을 성형할 수 있다.
또한 세라믹페이스트를 사용하여 압전/전왜막을 성형한 경우 저온처리에도 불구하고 진동판의 변위로 대변되는 압전특성은 기존의 결과보다 우수하며, 페이스트의 구성성분과 제조공정이 단순화되고 이를 이용한 압전/전왜막의 제작공정이 저에너지화되고 공정의 리드타임(laed-time)이 대폭 단축되는 효과가 있다.상기와 같은 본 발명은 초미세 세라믹산화물분말을 사용하므로 전기영동증착공정에 필요한 에너지가 저감되고, 저온처리만으로도 입자의 적층양상이 매우 치밀한 압전/전왜 막형소자의 형성이 가능하므로 제작공정의 저에너지화를 이룰 수 있는 효과가 있다.

Claims (93)

  1. 세라믹구성성분원료를 용매 또는 분산매에 용해 또는 분산시켜 세라믹구성원료를 포함하는 용액 또는 분산혼합물을 제조하는 단계;
    상기 세라믹구성성분이 용해된 용액 또는 분산된 분산혼합물에 구연산을 첨가하여 혼합액을 제조하는 단계;
    상기 혼합액을 100-500℃에서 열처리하여 비폭발적인 산화-환원 연소반응을 일으켜 세라믹산화물이 비산없이 형성되어 입자크기가 1㎛ 이하이며 입경분포가 균일한 초미세 세라믹산화물분말을 얻는 단계;
    물 또는 유기용매를 베이스로 하여 상기 초미세 세라믹산화물분말과 동일 또는 유사성분의 세라믹구성원소를 용해시켜 세라믹졸용액을 제조하는 단계;
    상기 초미세 세라믹산화물분말과 상기 세라믹졸용액을 혼합하여 세라믹페이스트를 제조하는 단계;
    상기 세라믹페이스트를 기판에 적용하여 압전/전왜막을 성형하는 단계; 및
    상기 성형된 압전/전왜막을 100-600℃에서 열처리하는 단계를 포함하여 이루어지며, 상기 열처리에 의해 용매가 제거되고 세라믹졸이 세라믹산화물입자의 표면에서 반응매체로 작용하여 상기 초미세 세라믹산화물입자간의 결합이 유도되는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막의 저온성형방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 막을 성형하는 단계와 열처리하는 단계사이에 성형된 막을 건조하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막의 저온성형방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 성형된 막을 70-150℃에서 건조하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막의 저온성형방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 금속, 수지류의 고분자성 유기화합물 및 세라믹 중 선택된 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 압전/전왜막의 저온성형방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 금속은 니켈(Ni) 또는 스테인레스스틸(Stainless steel)인 것을 특징으로 하는 압전/전왜막의 저온성형방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 수지류의 고분자성 유기화합물은 폴리에스테르계, 폴리이미드계 및 테프론계 수지 중 선택된 것임을 특징으로 하는 압전/전왜막의 저온성형방법.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 세라믹막은 산화알루미늄(Al2O3), 산화지르코늄(ZrO2), 탄화규소(SiC), 질화규소(Si3N4), 이산화규소(SiO2) 및 유리계 중 선택된 물질로 이루어진 것임을 특징으로 하는 압전/전왜막의 저온성형방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 세라믹페이스트를 기판에 적용하여 막을 성형할 때 프린팅법을 이용하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막의 저온성형방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 세라믹페이스트를 기판에 적용하여 막을 성형할 때 몰딩법을 이용하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막의 저온성형방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 세라믹페이스트를 기판에 적용하여 막을 성형할 때 딥코팅 또는 스핀코팅 혹은 스프레이코팅등과 같은 코팅법을 이용하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막의 저온성형방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물은 납(Pb), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti)을 포함하는 성분으로 된 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막의 저온성형방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 성형된 막을 열처리하는 온도는 150-300℃로 하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막의 저온성형방법.
  13. 세라믹구성성분원료를 용매 또는 분산매에 용해 또는 분산시켜 세라믹구성원료를 포함하는 용액 또는 분산혼합물을 제조하는 단계;
    상기 세라믹구성성분이 용해된 용액 또는 분산된 분산혼합물에 구연산을 첨가하여 혼합액을 제조하는 단계;
    상기 혼합액을 100-500℃에서 열처리하여 비폭발적인 산화-환원 연소반응을 일으켜 세라믹산화물이 비산없이 형성되어 입자크기가 1㎛ 이하이며 입경분포가 균일한 초미세 세라믹산화물분말을 얻는 단계;
    물 또는 유기용매를 베이스로 하여 상기 초미세 세라믹산화물분말과 동일 또는 유사성분의 세라믹구성원소를 용해시켜 세라믹졸용액을 제조하는 단계;
    상기 초미세 세라믹산화물분말과 상기 세라믹졸용액을 혼합하여 세라믹페이스트를 제조하는 단계;
    상기 세라믹페이스트를 기판에 적용하여 압전/전왜막을 성형하는 단계; 및
    상기 성형된 압전/전왜막을 100-600℃에서 열처리하는 단계를 포함하여 제조되며, 상기 열처리에 의해 용매가 제거되고 세라믹졸이 세라믹산화물입자의 표면에서 반응매체로 작용하여 상기 초미세 세라믹산화물입자간의 결합이 유도되는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  14. 제 13 항에 있어서, 막을 성형하는 단계와 열처리하는 단계사이에 성형된 막을 건조하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 성형된 막을 70-150℃에서 건조하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 기판은 금속, 수지류의 고분자성 유기화합물 및 세라믹 중 선택된 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 금속은 니켈(Ni) 또는 스테인레스스틸(Stainless steel)인 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 수지류의 고분자성 유기화합물은 폴리에스테르계, 폴리이미드계 또는 테프론계 수지인 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 세라믹막은 산화알루미늄(Al2O3), 산화지르코늄(ZrO2), 탄화규소(SiC), 질화규소(Si3N4), 이산화규소(SiO2) 및 유리계 중 선택된 물질로 이루어진 것임을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  20. 제 13 항에 있어서, 상기 세라믹페이스트를 기판에 적용하여 막을 성형할 때 프린팅법을 이용하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  21. 제 13 항에 있어서, 상기 세라믹페이스트를 기판에 적용하여 막을 성형할 때 몰딩법을 이용하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  22. 제 13 항에 있어서, 상기 세라믹페이스트를 기판에 적용하여 막을 성형할 때 딥코팅 또는 스핀코팅 혹은 스프레이코팅등과 같은 코팅법을 이용하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  23. 제 13 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물은 납(Pb), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti)을 포함하는 성분으로 된 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  24. 제 13 항에 있어서, 상기 성형된 막을 열처리하는 온도는 150-300℃로 하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  25. 100-500℃의 저온에서 비폭발성 산화-환원 연소반응에 의하여 제조되며 입자크기가 1㎛ 이하이고, 납(Pb), 티타늄(Ti)을 기본 구성원소로 하는 초미세 세라믹산화물분말과 물 또는 유기용매를 베이스로 하여 제조한 상기 초미세 세라믹산화물분말과 동일 또는 유사성분의 세라믹졸용액을 혼합하여 제조하는 세라믹페이스트를 기판에 적용하여 성형되며, 이것을 100-600℃에서 열처리하여 용매가 제거되고 세라믹졸이 초미세 세라믹산화물분말의 표면에서 반응매체로 작용하여 상기 초미세 세라믹산화물입자간의 결합이 유도되어 저온성형이 가능한 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  26. 제 25 항에 있어서, 막을 성형하는 단계와 열처리하는 단계사이에 성형된 막을 건조하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 성형된 막을 70-150℃에서 건조하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  28. 제 25 항에 있어서, 상기 기판은 금속, 수지류의 고분자성 유기화합물 또는 세라믹으로 이루어진 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 금속은 니켈(Ni) 또는 스테인레스스틸(Stainless steel)인 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  30. 제 28 항에 있어서, 상기 수지류의 고분자성 유기화합물은 폴리에스테르계, 폴리이미드계 및 테프론계 수지 중 선택된 것임을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  31. 제 28 항에 있어서, 상기 세라믹막은 산화알루미늄(Al2O3), 산화지르코늄(ZrO2), 탄화규소(SiC), 질화규소(Si3N4), 이산화규소(SiO2) 및 유리계 중 선택된 물질로 이루어진 것임을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  32. 제 25 항에 있어서, 상기 세라믹페이스트를 기판에 적용하여 막을 성형할 때 프린팅법을 이용하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  33. 제 25 항에 있어서, 상기 세라믹페이스트를 기판에 적용하여 막을 성형할 때 몰딩법을 이용하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  34. 제 25 항에 있어서, 상기 세라믹페이스트를 기판에 적용하여 막을 성형할 때 딥코팅 또는 스핀코팅 혹은 스프레이코팅등과 같은 코팅법을 이용하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  35. 제 25 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물은 납(Pb), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti)을 포함하는 성분으로 된 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  36. 제 25 항에 있어서, 상기 성형된 막을 열처리하는 온도는 150-300℃로 하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜막.
  37. 세라믹구성성분원료를 용매 또는 분산매에 용해 또는 분산시켜 세라믹구성원료를 포함하는 용액 또는 분산혼합물을 제조하는 단계;
    상기 세라믹구성성분이 용해된 용액 또는 분산된 분산혼합물에 구연산을 첨가하여 혼합액을 제조하는 단계;
    상기 혼합액을 100-500℃에서 열처리하여 비폭발적인 산화-환원 연소반응을 일으켜 세라믹산화물이 비산없이 형성되어 입자크기가 1㎛ 이하이며 입경분포가 균일한 초미세 세라믹산화물분말을 얻는 단계;
    상기 초미세 세라믹산화물분말을 유기분산매에 분산시켜 분산액을 제조하는 단계;
    물 또는 유기용매를 베이스로 하여 상기 초미세 세라믹산화물분말과 동일 또는 유사성분의 세라믹구성원소를 용해시켜 세라믹졸 용액을 제조하는 단계;
    상기 초미세 세라믹산화물분말을 분산시킨 분산액과 상기 세라믹졸 용액을 혼합하여 분산시키는 단계;
    상기 초미세 세라믹산화물분말과 상기 세라믹졸 용액을 혼합한 분산액에 기판을 침적하고 전기영동증착하여 압전/전왜 막형소자를 성형하는 단계;
    상기 성형된 압전/전왜 막형소자를 100-600℃에서 열처리하는 단계를 포함하여 구성되며,
    상기 열처리에 의해 용매가 제거되고 세라믹졸이 세라믹산화물입자표면에서 반응매체로 작용하여 상기 초미세 세라믹산화물입자간의 결합이 유도되는 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 저온형성방법.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 제조된 초미세 세라믹산화물분말을 분산시키기 전에 700-900℃에서 추가로 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 저온형성방법.
  39. 제 37 항 또는 제 38 항에 있어서, 상기 압전/전왜 막형소자를 성형하는 단계와 열처리하는 단계사이에 성형된 막을 건조하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 저온형성방법.
  40. 제 39 항에 있어서, 상기 성형된 막을 70-100℃에서 건조하는 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 저온형성방법.
  41. 제 37 항 또는 제 38 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물분말의 입자크기가 0.01-0.1㎛인 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 저온형성방법.
  42. 제 37 항에 있어서, 상기 기판으로는 금속, 수지류의 고분자성 유기화합물 또는 세라믹을 사용하는 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 저온형성방법.
  43. 제 42 항에 있어서, 상기 금속으로는 니켈(Ni) 또는 스테인레스 스틸(Stainless steel)을 사용하는 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 저온형성방법.
  44. 제 42 항에 있어서, 상기 수지류의 고분자성 유기화합물로는 폴리에스테르계, 폴리이미드계 또는 테프론계 수지중 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 저온형성방법.
  45. 제 42 항에 있어서, 상기 세라믹으로는 산화알루미늄(Al2O3), 산화지르코늄(Zr2O3), 규소(Si), 탄화규소(SiC), 질화규소(Si3N4), 이산화규소(SiO2) 또는 유리(glass)계중 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 저온형성방법.
  46. 제 37 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물은 납(Pb), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti)을 포함하는 성분으로 된 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 저온형성방법.
  47. 제 46 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물은 PZT, PMN, 또는 그들의 고용체(PZT-PMN) 복합산화물인 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 저온형성방법.
  48. 제 47 항에 있어서, 상기 세라믹산화물분말은 니켈(Ni), 란타늄(La), 바륨(Ba), 아연(Zn), 리튬(Li), 코발트(Co), 카드뮴(Cd), 세륨(Ce), 크롬(Cr), 안티몬(Sb), 철(Fe), 이트륨(Y), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 스트론튬(Sr), 칼슘(Ca), 비스무스(Bi), 주석(Sn), 망간(Mn) 중 하나 또는 그 이상의 성분을 추가로 포함하는 성분으로 된 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 저온형성방법.
  49. 제 37 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물분말을 분산시키는 유기분산매로는 알콜류 또는 아세톤류를 사용하는 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 저온형성방법.
  50. 제 37 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물분말을 분산시키는 유기분산매의 함량은 세라믹산화물분말 1g에 대하여 1-500ml로 하는 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 저온형성방법.
  51. 제 37 항에 있어서, 상기 세라믹졸 용액의 베이스가 되는 유기용매로는 아세트산, 디메틸포름아미드, 메톡시에탄올, 알콜류 또는 글리콜류 중 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 저온형성방법.
  52. 제 37 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물분말의 분산액과 상기 세라믹졸 용액을 혼합할 때 세라믹졸 용액의 함량은 세라믹산화물분말에 대해 1-500중량부로 하는 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 저온형성방법.
  53. 제 37 항에 있어서, 상기 압전/전왜 막형소자는 1-100㎛의 두께를 가지도록 성형하는 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 저온형성방법.
  54. 제 53 항에 있어서, 상기 압전/전왜 막형소자는 5-30㎛의 두께를 가지도록 성형하는 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 저온형성방법.
  55. 제 37 항에 있어서, 상기 성형된 압전/전왜 막형소자를 열처리하는 온도는 150-300℃로 하는 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자의 저온형성방법.
  56. 세라믹 구성성분원료를 용매 또는 분산매에 용해 또는 분산시켜 세라믹구성원료를 포함하는 용액 또는 분산혼합물을 제조하는 단계;
    상기 세라믹구성성분이 용해된 용액 또는 분산된 분산혼합물에 구연산을 첨가하여 혼합액을 제조하는 단계; 및
    상기 혼합액을 100-150℃에서 열처리하여 비폭발적인 산화-환원 연소반응을 일으켜 세라믹산화물이 비산없이 형성되어 입자크기가 1㎛ 이하이며, 입경분포가 균일한 초미세 세라믹 산화물분말을 얻는 단계;
    상기 초미세 세라믹산화물분말을 유기분산매에 분산시켜 분산액을 제조하는 단계;
    물 또는 유기용매를 베이스로 하여 상기 초미세 세라믹산화물분말과 동일 또는 유사성분의 세라믹 구성원소를 용해시켜 세라믹졸 용액을 제조하는 단계;
    상기 초미세 세라믹산화물분말을 분산시킨 분산액과 상기 세라믹졸 용액을 혼합하여 분산시키는 단계;
    상기 초미세 세라믹산화물분말과 상기 세라믹졸 용액을 혼합한 분산액에 기판을 침적하고 전기영동증착하여 압전/전왜 막형소자를 성형하는 단계;
    상기 성형된 압전/전왜 막형소자를 100-600℃에서 열처리하는 단계를 포함하여 제조되며, 상기 열처리에 의하여 용매가 제거되고 세라믹졸이 세라믹산화물입자표면에서 반응매체로 작용하여 상기 초미세 세라믹산화물입자간의 결합이 유도된 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  57. 제 56 항에 있어서, 상기 제조된 초미세 세라믹산화물분말을 분산시키기 전에 700-900℃에서 추가로 열처리하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자.
  58. 제 56 항 또는 제 57 항에 있어서, 상기 압전/전왜 막형소자를 성형하는 단계와 열처리하는 단계사이에 성형된 막을 건조하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  59. 제 58 항에 있어서, 상기 성형된 막을 70-100℃에서 건조한 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  60. 제 56 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물분말의 입자크기가 0.01-0.1㎛인 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  61. 제 56 항에 있어서, 상기 기판은 금속, 수지류의 고분자성 유기화합물, 또는 세라믹인 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  62. 제 61 항에 있어서, 상기 금속은 니켈(Ni) 또는 스테인레스 스틸(Stainless steel)인 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  63. 제 61 항에 있어서, 상기 수지류의 고분자성 유기화합물은 폴리에스테르계, 폴리이미드계 또는 테프론계 수지중 선택된 것임을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  64. 제 61 항에 있어서, 상기 세라믹은 산화알루미늄(Al2O3), 산화지르코늄(ZrO2),규소(Si), 탄화규소(SiC), 질화규소(Si3N4), 이산화규소(SiO2) 또는 유리(glass)계중 선택된 것임을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  65. 제 56 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물은 납(Pb), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti)을 포함하는 성분으로 된 것임을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  66. 제 65 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물은 PZT, PMN, 또는 그들의 고용체(PZT-PMN) 복합산화물인 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  67. 제 66 항에 있어서, 상기 세라믹산화물분말은 니켈(Ni), 란타늄(La), 바륨(Ba), 아연(Zn), 리튬(Li), 코발트(Co), 카드뮴(Cd), 세륨(Ce), 크롬(Cr), 안티몬(Sb), 철(Fe), 이트륨(Y), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 스트론튬(Sr), 칼슘(Ca), 비스무스(Bi), 주석(Sn), 망간(Mn) 중 하나 또는 그 이상의 성분을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  68. 제 56 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물분말을 분산시키는 유기분산매로는 알콜류 또는 아세톤류를 사용한 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  69. 제 56 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물분말을 분산시키는 유기분산매의 함량은 세라믹산화물분말 1g에 대하여 1-500ml인 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  70. 제 56 항에 있어서, 상기 세라믹졸 용액의 베이스가 되는 유기용매는 아세트산, 디메틸포름아미드, 메톡시에탄올, 알콜류 또는 글리콜류 중 선택된 것임을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  71. 제 56 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물분말의 분산액과 상기 세라믹졸 용액은 세라믹졸 용액의 함량이 세라믹산화물분말에 대해 1-500중량부가 되도록 혼합된 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  72. 제 56 항에 있어서, 상기 압전/전왜 막형소자는 1-100㎛의 두께인 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  73. 제 72 항에 있어서, 상기 압전/전왜 막형소자는 5-30㎛의 두께인 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  74. 제 56 항에 있어서, 상기 성형된 압전/전왜 막형소자를 열처리하는 온도가 150-300℃인 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  75. 100-500℃의 저온에서 비폭발성 산화-환원 연소반응에 의하여 제조되며 입자크기가 1㎛ 이하이고, 납, 티타늄을 기본 구성원소로 하는 초미세 세라믹산화물분말을 유기분산매에 분산시킨 분산액과 물 또는 유기용매를 베이스로 하여 제조한 상기 초미세 세라믹산화물분말과 동일 또는 유사성분의 세라믹졸 용액을 혼합, 분산시킨 분산혼합물에 기판을 침적하고 전기영동증착하여 성형되며, 이것을 100-600℃에서 열처리하여 용매가 제거되고 세라믹졸이 세라믹산화물 입자표면에서 반응매체로 작용하여 상기 초미세 세리믹산화물입자간의 결합이 유도되어 저온성형이 가능한 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  76. 제 75 항에 있어서, 상기 제조된 초미세 세라믹산화물분말을 분산시키기 전에 700-900℃에서 추가로 열처리하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 전기영동증착법을 이용한 압전/전왜 막형소자.
  77. 제 75 항 또는 제 76 항에 있어서, 상기 압전/전왜 막형소자를 성형하는 단계와 열처리하는 단계사이에 성형된 막을 건조하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  78. 제 77 항에 있어서, 상기 성형된 막을 70-100℃에서 건조한 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  79. 제 75 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물분말의 입자크기가 0.01-0.1㎛인 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  80. 제 75 항에 있어서, 상기 기판은 금속, 수지류의 고분자성 유기화합물, 또는 세라믹인 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  81. 제 80 항에 있어서, 상기 금속은 니켈(Ni) 또는 스테인레스 스틸(Stainless steel)인 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  82. 제 80 항에 있어서, 상기 수지류의 고분자성 유기화합물은 폴리에스테르계, 폴리이미드계, 또는 테프론계 수지중 선택된 것임을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  83. 제 80 항에 있어서, 상기 세라믹은 산화알루미늄(Al2O3), 산화지르코늄(ZrO2),규소(Si), 탄화규소(SiC), 질화규소(Si3N4), 이산화규소(SiO2) 또는 유리(glass)계중 선택된 것임을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  84. 제 75 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물은 납(Pb), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti)을 포함하는 성분으로 된 것임을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  85. 제 84 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물은 PZT, PMN, 또는 그들의 고용체(PZT-PMN) 복합산화물인 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  86. 제 85 항에 있어서, 상기 세라믹산화물분말은 니켈(Ni), 란타늄(La), 바륨(Ba), 아연(Zn), 리튬(Li), 코발트(Co), 카드뮴(Cd), 세륨(Ce), 크롬(Cr), 안티몬(Sb), 철(Fe), 이트륨(Y), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 스트론튬(Sr), 칼슘(Ca), 비스무스(Bi), 주석(Sn), 망간(Mn) 중 하나 또는 그 이상의 성분을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  87. 제 75 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물분말을 분산시키는 유기분산매로는 알콜류 또는 아세톤류를 사용한 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  88. 제 75 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물분말을 분산시키는 유기분산매의 함량은 세라믹산화물분말 1g에 대하여 1-500ml인 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  89. 제 75 항에 있어서, 상기 세라믹졸 용액의 베이스가 되는 유기용매는 아세트산, 디메틸포름아미드, 메톡시에탄올, 알콜류 또는 글리콜류 중 선택한 것임을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  90. 제 75 항에 있어서, 상기 초미세 세라믹산화물분말의 분산액과 상기 세라믹졸 용액은 세라믹졸 용액의 함량이 세라믹산화물분말에 대해 1-500중량부가 되도록 혼합한 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  91. 제 75 항에 있어서, 상기 압전/전왜 막형소자는 1-100㎛의 두께인 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  92. 제 91 항에 있어서, 상기 압전/전왜 막형소자는 5-30㎛의 두께인 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
  93. 제 75 항에 있어서, 상기 성형된 압전/전왜 막형소자를 열처리하는 온도는 150-300℃인 것을 특징으로 하는 압전/전왜 막형소자.
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