MANUFACTURING METHOD OF MULTILAYERED CERAMIC ACTUATOR

• Main Authors: YEO DONG HUN, KIM SHI YEON, SHIN HYO SOON, KIM JAE HYUK, CHOI JEOUNG SIK
• Format: Patent
• Language: English; Korean
• Published: 09.07.2021
• Subjects: ELECTRICITY

The present invention relates to a method of manufacturing a stack-type ceramic actuator, and more specifically, to a method of manufacturing a stack-type ceramic actuator, in which Cu metal is used as a material for an internal electrode, organic matters in a ceramic stack structure are effectively removed while preventing the Cu electrode from being oxidized, and high sintering and electrical properties can be obtained. According to the present invention, a method of manufacturing a ceramic actuator comprising a stack structure of a plurality of piezoelectric ceramic layers and a plurality of internal electrodes interposed therebetween includes: forming the piezoelectric ceramic layer using a reduction-resistant ceramic composition, forming a plurality of green sheets containing the ceramic composition and an organic matter to form an electrode made of a Cu metal material on a surface of each of the plurality of green sheets, and stacking the plurality of green sheets to form one green bar; primarily degreasing the green bar that has been formed by heat treating the green bar at a temperature range of 200 to 300℃ under an atmospheric atmosphere, and then secondary degreasing the green bar by heat treating the green bar at a temperature range of 400 to 600℃ under a reducing atmosphere; and sintering the piezoelectric ceramic layer by simultaneously firing the secondarily degreased green bar at a temperature range of 850 to 1000℃ under a reducing atmosphere. 본 발명은 적층형 세라믹 액츄에이터의 제조방법에 있어서 특히 내부전극의 소재로서 Cu 금속을 사용하고, 상기 Cu 전극이 산화되지않도록 하면서 세라믹스 적층체 내의 유기물을 효과적으로 제거하고 높은 소결성 및 전기적 특성을 얻을 수 있는 적층형 세라믹 액츄에이터의 제조방법을 개시한다. 본 발명은, 복수의 압전 세라믹층과 이들 간에 각각 개재된 복수의 내부전극의 적층체로 구성되는 세라믹 액츄에이터의 제조방법에 있어서, 상기 압전 세라믹층은 내환원성의 세라믹스 조성물로 구성되고, 상기 세라믹스 조성물과 유기물을 함유한 복수의 그린시트를 제조하여 상기 복수의 그린시트 각각의 표면상에 Cu 금속 소재의 전극을 형성한 후 상기 복수의 그린시트를 적층하여 하나의 그린 바를 형성하는 단계와; 형성된 상기 그린 바를 대기 분위기하에서 200~300℃ 온도 범위로 열처리하여 1차 탈지하고, 그 다음 환원 분위기하에서 400~600℃ 온도 범위로 열처리하여 2차 탈지하는 단계와; 상기 2차 탈지된 상기 그린 바를 환원 분위기하에서 850~1000℃ 온도 범위로 동시 소성하여 상기 압전 세라믹층을 소결하는 단계를 포함한다.