(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚以上のセラミックグリーンシートが積層されて製造される積層型圧電セラミック素子において、
前記積層型圧電セラミック素子を構成するセラミックの気孔部または欠陥部に有機樹脂が含浸された構造を有し、
内部電極の間または内部電極と外部電極との間に形成される多数個のアクチュエータセラミック層を含むアクチュエータセラミック積層体と、
前記アクチュエータセラミック積層体の上下両側面のうち何れか一面以上をカバーするダミーセラミック層と、を含み、
前記ダミーセラミック層の気孔率は前記アクチュエータセラミック層の気孔率よりも高いことを特徴とする積層型圧電セラミック素子。
【請求項２】
前記ダミーセラミック層の気孔率を０．５％〜５．０％にすることを特徴とする請求項１に記載の防水能を改善した積層型圧電セラミック素子。
【請求項３】
前記積層型圧電セラミック素子の表面に付着された有機樹脂を除去する工程を有することを特徴とする請求項２に記載の積層型圧電セラミック素子。
【請求項４】
金属、無機、及び有機物質のうち１つの材料で形成される振動板と接着されていることを特徴とする請求項３に記載の積層型圧電セラミック素子。
【請求項５】
前記内部電極及び外部電極は、ＡｇまたはＡｇ／Ｐｄ材質で形成されることを特徴とする請求項２に記載の積層型圧電セラミック素子。
【請求項６】
前記アクチュエータセラミック層は、ＰＺＴ系を含む圧電セラミック材料で形成されることを特徴とする請求項２に記載の積層型圧電セラミック素子。
【請求項７】
前記有機樹脂を真空含浸または加圧含浸する工程を有することを特徴とする請求項２に記載の積層型圧電セラミック素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層型圧電セラミック素子に係り、より詳細には、アクチュエータセラミック積層体の最上部及び最下部をカバーし、セラミック多孔体で形成される複数個のダミーセラミック層を備え、有機絶縁樹脂溶液で含浸させて、高湿度環境で絶縁抵抗の劣化を防止することができる防水能を改善した積層型圧電セラミック素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、産業技術の発達につれて、伝導電子がなく、電気と熱とがよく通じない絶縁性と強い結合の安定性で、高い融点と化学的安定性とを有するセラミック材料が、電子材料として多様に使われている。
【０００３】
特に、圧力を受ければ、電気が発生するか、電気を加えれば、変形を起こす圧電材料の場合に、セラミック材料が広く使われている。
【０００４】
このような圧電セラミック技術は、物理的な圧力が加えられれば、電気が発生するモジュールをセラミック素子として構成する技術を示すことであって、圧電素子の場合に、電気的エネルギーと機械的エネルギーとを相互間に変化させることができる特性を有した素子を示す。
【０００５】
ここで、圧電素子は、圧電セラミックに加えられる力によって電圧が発生し、その力の強度によって発生する電圧の量が変わる。
【０００６】
また、このような圧電セラミック素子は、応答性が高い変位を精密に制御することができる特徴があり、積層型圧電セラミック素子の場合には、小さな電圧でも大きな変位が得られると知られている。
【０００７】
このような理由で、積層型圧電セラミック素子の場合に、インジェクタ、マイクロポンプ、インクジェットヘッド、及びスピーカーに広く適用されて使われている。
【０００８】
従来技術による積層型圧電セラミック素子は、圧電用アクチュエータセラミック層と内部電極が交互に積層された構造を有するアクチュエータ積層体を形成し、外部電極が積層体の最上層や最下層または側面に形成される構造を有する。
【０００９】
一方、積層型圧電セラミック素子の場合に、高温高湿環境で絶縁劣化や絶縁破壊を防止するために、多様な技術が試みられている。
【００１０】
特に、アクチュエータ積層体を構成する分極用内部電極にマイクロクラックが発生すれば、その部分に水分が浸透して絶縁劣化や絶縁破壊が発生するという問題点があった。
【００１１】
このような問題点を解決するために、従来、防湿フィルムを内部に形成するか、分極用内部電極と圧電セラミック層を無機材料で取り囲んで水分の侵入を抑制しようとする技術があった。
【００１２】
しかし、積層型圧電セラミック素子の内部に防湿フィルムを形成する従来技術は、分極用内部電極の面積が大きな製品には適用し難いという問題点があり、分極用内部電極と圧電セラミック層を無機材料で保護して水分の浸透を抑制する技術は、無機材料の厚さを十分に確保しなければならないために、アクチュエータ駆動力が低下するという問題点があった。
【００１３】
従って、高湿度環境で絶縁抵抗の劣化を防止しながら、駆動力の低下を防止することができる積層型圧電セラミック素子に関する現実的でありながらも、適用可能な技術が切実に要求されている実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、前記問題点を解決するために案出されたものであって、本発明は、アクチュエータセラミック積層体の最上部及び最下部をカバーし、セラミック多孔体で形成される複数個のダミーセラミック層を備え、有機絶縁樹脂溶液で含浸させて、高湿度環境で絶縁抵抗の劣化を防止することができる防水能を改善した積層型圧電セラミック素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を果たすために、本発明の一実施形態による防水能を改善した積層型圧電セラミック素子は、２枚以上のセラミックグリーンシートが積層されて製造される積層型圧電セラミック素子において、前記積層型圧電セラミック素子を構成するセラミックの気孔部または欠陥部に有機樹脂が含浸された構造を有する有機絶縁樹脂が含有され、前記内部電極の周りに防水コーティング層が形成されうる。
【００１６】
また、前記積層型圧電セラミック素子は、内部電極の間または内部電極と外部電極との間に形成される多数個のアクチュエータセラミック層を含むアクチュエータセラミック積層体と、前記アクチュエータセラミック積層体の上下両側面のうち何れか一面以上をカバーするダミーセラミック層と、を含み、前記ダミーセラミック層の気孔率は前記アクチュエータセラミック層の気孔率よりも高い。
本発明の一実施形態による防水能を改善した積層型圧電セラミック素子は、前記ダミーセラミック層の気孔率を０．５％〜５．０％にすることができる。
【００１７】
また、前記目的を果たすために、本発明の一実施形態による防水能を改善した積層型圧電セラミック素子は、積層型圧電セラミック素子の表面に付着された有機樹脂を除去する工程を有しうる。
【００１８】
前記目的を果たすために、本発明の一実施形態による防水能を改善した積層型圧電セラミック素子は、金属、無機、及び有機物質のうち１つの材料で形成される振動板と接着されうる。
【００１９】
前記内部電極及び外部電極は、ＡｇまたはＡｇ／Ｐｄ材質で形成されうる。
【００２０】
前記アクチュエータセラミック層は、ＰＺＴ系を含む圧電セラミック材料で形成されうる。
【００２１】
前記目的を果たすために、本発明の一実施形態による防水能を改善した積層型圧電セラミック素子は、有機樹脂を真空含浸または加圧含浸する工程を有しうる。
【発明の効果】
【００２２】
前述したように、本発明は、積層型圧電セラミック素子をシリコンのような有機絶縁樹脂溶液で含浸させて、ダミーセラミック層を構成する気孔に有機絶縁樹脂が含浸された構造を有させて、内部電極への水分の流入を防止し、これにより、高湿度環境で絶縁抵抗の劣化を防止することができる積層型圧電セラミック素子を提供することができる。
【００２３】
また、本発明は、アクチュエータセラミックグリーンシートに比べて、焼結温度が高いセラミック圧電材料を用いてダミーセラミックグリーンシートを形成する方法で気孔率を制御することができるために、防湿効果に優れた積層型圧電セラミック素子を容易に製作することができる。
【００２４】
また、本発明は、積層型圧電セラミック素子の含浸過程で表面に形成される有機絶縁樹脂溶液コーティング層を除去するとしても、セラミック層を構成するセラミック多孔体の気孔に有機絶縁樹脂が含有されており、振動板と接触が容易でありながらも、防水能の低下を防止することができる積層型圧電セラミック素子を提供することができる。
さらに、ダミーセラミック層を形成するセラミック多孔体の気孔率が、アクチュエータセラミック層を構成するセラミック多孔体の気孔率に比べて大きく形成されているため、含浸過程で有機絶縁樹脂溶液の浸透率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態による防水能を改善した積層型圧電セラミック素子の平面図及び側面図である。
【図２】図１に示されたａ−ａ’の断面を示す図面である。
【図３】本発明の他の実施形態による防水能を改善した積層型圧電セラミック素子の製造方法を示すためのフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートを本発明の実験例に適用するためにさらに具体的に示す工程図である。
【図５】本発明の実験例によって図４に示された含浸工程後、積層型圧電セラミック素子のコーティング液を除去する過程を説明する図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明による防水能を改善した積層型圧電セラミック素子は、２枚以上のセラミックグリーンシートが積層されて製造される積層型圧電セラミック素子に関するものであって、一面に積層型圧電セラミック素子から発生する振動を増幅させる振動板を結合して圧電スピーカーに適用可能である。
【００２７】
この際、前記振動板は、金属材料、ポリマーのような無機材料、及びパルプなどの有機材料が使われる。
【００２８】
以下、添付図面を参照して、本発明による望ましい一実施形態を詳しく説明する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施形態による防水能を改善した積層型圧電セラミック素子の平面図及び側面図であり、図２は、図１に示されたａ−ａ’の断面を示す図面である。
【００３０】
図示されたように、本発明の一実施形態による防水能を改善した積層型圧電セラミック素子１００は、アクチュエータセラミック積層体１１０、複数個のダミーセラミック層１２０、及び複数個の外部電極１３０を含みうる。
【００３１】
より詳細には、前記アクチュエータセラミック積層体１１０は、２枚以上のセラミックグリーンシートにプリンティングされて、それぞれ形成される複数個の内部電極１１１、及び前記複数個の内部電極１１１の間に形成されて、前記複数個の内部電極の間を互いに電気的に分離する多数個のアクチュエータセラミック層１１２を含みうる。
【００３２】
この際、前記内部電極１１１は、Ａｇ（Silver）またはＡｇ−Ｐｄ（Silver-Palladium）の電極材料で形成され、前記多数個のアクチュエータセラミック層１１２は、ＰＺＴ−ＰＮＮ系圧電セラミック材料を用いて製作することができる。
【００３３】
また、前記アクチュエータセラミック層１１２は、図２の断面図に示したように、前記内部電極１１１が形成される部分と前記内部電極１１１が形成されない部分とからなり、中心部と最上層及び最下層の外側に配される内部電極の場合には、隣接するアクチュエータセラミック層の接触面に全体として形成されうる。
【００３４】
前記複数個のダミーセラミック層１２０は、それぞれの一面が空気中に露出されたまま前記アクチュエータセラミック積層体１１０の最上部及び最下部をそれぞれカバーする構造で配されて、前記アクチュエータセラミック層１１２に流入される水分を一次的に遮断する役割を行い、前記アクチュエータセラミック層１１２に比べて、高い気孔率を有するセラミック多孔体で形成されうる。
【００３５】
この際、前記複数個のダミーセラミック層を構成するセラミック多孔体の気孔率が０．５〜５．０％以内であり、このために、前記アクチュエータセラミック積層体１１０を構成するアクチュエータセラミック層１１２に比べて、焼結温度が相対的に高い圧電セラミック材料を使って気孔率を制御することができる。
【００３６】
例えば、本発明の実施形態では、前記アクチュエータセラミック層１１２を構成するセラミック材料は、焼結温度が１，０５０℃であるものを使い、前記ダミーセラミック層１２０を構成するセラミック材料は、焼結温度が１，０００℃であるものを使って多孔体で形成されるセラミック層の気孔率を制御することができる。
【００３７】
このように、本発明の一実施形態による防水能を改善した積層型圧電セラミック素子は、アクチュエータセラミック積層体の最上部及び最下部をカバーし、セラミック多孔体で形成される複数個のダミーセラミック層を備えて、積層型圧電セラミック素子の内部に水分が容易に浸透することを防止することができる。
【００３８】
前記外部電極１３０は、図２の断面図に示したように、前記アクチュエータセラミック積層体１１０の互いに対向する両側面先端の垂直方向にそれぞれ形成され、それぞれの両側先端は、図１の平面図及び側面図に示したように、前記複数個のダミーセラミック層１２０の外側縁部にそれぞれ配される構造で形成されうる。
【００３９】
本発明の実施形態で、前記外部電極１３０は、前記アクチュエータセラミック積層体１１０の外側に配されて、外部から電源が印加される機能を行うためのものであって、Ａｇ（Silver）の電極材料で形成されうる。
【００４０】
一方、本発明の一実施形態による防水能を改善した積層型圧電セラミック素子は、後述する図３ないし図４に示したように、有機絶縁樹脂溶液で含浸させて多孔体で形成されるセラミック層の気孔に有機絶縁樹脂が含浸された構造を有させ、前記アクチュエータセラミック積層体を構成する内部電極の周りに防水コーティング層を形成しうる。
【００４１】
ここで、前記有機絶縁樹脂溶液は、シリコン溶液であることが望ましく、含浸過程で前記複数個のダミーセラミック層１２０及び前記外部電極１３０の表面に有機絶縁樹脂溶液コーティング層が生成されれば、後述する図５に示されたサンドブラスト工程を通じてコーティング層を除去した後、金属、無機、及び有機材料のうち何れか１つの材料で形成される振動板と結合して、例えば、圧電スピーカー装置を具現することができる。
【００４２】
この際、素子表面の有機絶縁樹脂溶液コーティング層が除去されても、多孔体で形成されるセラミック層の気孔に有機絶縁樹脂が含有されており、防水能の低下を防止することができる。
【００４３】
このように、本発明の実施形態による積層型圧電セラミック素子は、シリコンのような有機絶縁樹脂溶液で含浸させて、内部電極への水分の流入を防止し、これにより、高湿度環境で絶縁抵抗の劣化を防止することができる。
【００４４】
図３は、本発明の他の実施形態による防水能を改善した積層型圧電セラミック素子の製造方法を示すためのフローチャートである。
【００４５】
図示されたように、本発明の他の実施形態による防水能を改善した積層型圧電セラミック素子の製造方法は、セラミックグリーンシート準備段階である第１段階（ステップＳ１０）、前記セラミックグリーンシートに内部電極を形成する第２段階（ステップＳ２０）、内部電極が形成されたアクチュエータグリーンシートと不活性ダミーグリーンシートとを積層して積層型圧電素子成形体を形成する第３段階（ステップＳ３０）、脱バインダーのために１次焼成する第４段階（ステップＳ４０）、積層型圧電素子成形体を２次焼成する第５段階（ステップＳ５０）、積層型圧電素子焼結体に外部電極を形成する第６段階（ステップＳ６０）、及び積層型圧電セラミック素子を形成する第７段階（ステップＳ７０）を含みうる。
【００４６】
より詳細には、前記第１段階（ステップＳ１０）は、焼結温度が互いに異なる２種の圧電セラミック材料を用いてアクチュエータセラミックグリーンシートと前記アクチュエータセラミックグリーンシートに比べて、相対的に高い焼結温度を有するダミーセラミックグリーンシートとをそれぞれ準備する段階であって、防水能を改善するために、前記ダミーセラミックグリーンシートを構成する圧電セラミック材料の気孔率を制御する段階であり得る。
【００４７】
ここで、ＰＺＴ−ＰＮＮ系圧電セラミック粉末、有機溶剤、バインダー、可塑剤、及び分散剤をボールミルで混合して製作された圧電素子用スラリーを用いて、本発明の他の実施形態に使われるセラミックグリーンシートを製作することができる。
【００４８】
次いで、前記第２段階（ステップＳ２０）は、前記アクチュエータセラミックグリーンシートに内部電極を形成する段階であって、前述した圧電素子用スラリーを用いて、３０μｍ〜１００μｍの厚さを有するセラミックグリーンシートが製作されれば、分極用内部電極をグリーンシートにプリンティング方式で形成する段階であり得る。
【００４９】
次いで、前記第３段階（ステップＳ３０）は、最上層及び最下層にそれぞれ前記ダミーセラミックグリーンシートを配置し、内側には、前記内部電極が形成されたアクチュエータセラミックグリーンシートを多数個配置する積層構造で圧着した後、一定の間隔で切断して積層型圧電素子成形体を形成する段階であり得る。
【００５０】
次いで、前記第４段階（ステップＳ４０）は、前記積層型圧電素子成形体に脱バインダーするために、前記アクチュエータセラミックグリーンシートの焼結温度よりも低い温度で１次焼成する段階であり得る。
【００５１】
次いで、前記第５段階（ステップＳ５０）は、１次焼成が完了した前記積層型圧電素子成形体を、前記アクチュエータセラミックグリーンシートの焼結温度で２次焼成して、アクチュエータセラミック積層体及び前記アクチュエータセラミック積層体の上部及び下部をカバーし、セラミック多孔体からなる複数個のダミーセラミック層を含む積層型圧電素子焼結体を形成する段階であり得る。
【００５２】
この際、前述したように、前記ダミーセラミック層を製造するために、使われる圧電セラミック材料の焼結温度がアクチュエータセラミック層の焼結温度に比べて高いために、前記ダミーセラミック層を形成するセラミック多孔体の気孔率が、前記アクチュエータセラミック層を構成するセラミック多孔体の気孔率に比べて大きく形成されて、後述する含浸過程で有機絶縁樹脂溶液の浸透率を向上させることができる。
【００５３】
前記第６段階（ステップＳ６０）は、２次焼成が完了した前記積層型圧電素子焼結体に外部電極を形成し、前記アクチュエータセラミックグリーンシートの焼結温度よりも低い温度で３次焼成する段階であり得る。この際、前記外部電極は、外部から電源が印加される機能を円滑に行うために配される装置の構造によって多様な形状、例えば、本発明の実施形態では、積層型圧電素子の側面垂直方向に形成されて、上側及び下側に両先端が位置したが、場合によっては多様なパターンでプリンティングされうる。
【００５４】
前記第７段階（ステップＳ７０）は、前記３次焼成が完了した積層型圧電素子焼結体の外部電極に電源を印加して、分極が完了した積層型圧電セラミック素子を形成する段階であり得る。
【００５５】
一方、本発明の他の実施形態による防水機能を改善した積層型圧電セラミック素子の製造方法は、前記第５段階で、前記積層型圧電素子焼結体の最上層及び最下層に０．５〜５．０％以内の気孔率を有するダミーセラミック層が形成され、前記ダミーセラミック層の間に複数個の内部電極及び前記複数個の内部電極の間に形成された多数個のアクチュエータセラミック層を含むアクチュエータセラミック積層体が形成される段階であり得る。
【００５６】
また、前記第７段階（ステップＳ７０）以後には、前記分極が完了した積層型圧電セラミック素子を有機絶縁樹脂溶液に含浸して、前記積層型圧電セラミック素子を構成するセラミック層の気孔を埋め、前記アクチュエータセラミック積層体の内部電極の周りに防水コーティング層を形成する第８段階（ステップＳ８０）をさらに含みうる。
【００５７】
そして、前述したように、前記第８段階（ステップＳ８０）以後には、含浸過程から生成される前記複数個のダミーセラミック層及び前記外部電極の表面の有機絶縁樹脂溶液コーティング層を、サンドブラスター工程を通じて除去する段階をさらに含みうる。
【００５８】
このように、本発明の他の実施形態による防水機能を改善した積層型圧電セラミック素子の製造方法は、アクチュエータセラミックグリーンシートに比べて、焼結温度が高いセラミック圧電材料を用いてダミーセラミックグリーンシートを形成する方法で気孔率を制御することができるために、防湿効果に優れた積層型圧電セラミック素子を容易に製作し、積層型圧電セラミック素子全体をシリコンのような有機絶縁樹脂溶液で含浸させて防湿効果を高めうる。
【実施例】
【００５９】
以下、実験例を挙げて、本発明による防水能を改善した積層型圧電セラミック素子を構成するダミーセラミック層の気孔率による効果を詳しく説明する。
【００６０】
図４は、図３のフローチャートを本発明の実験例に適用するためにさらに具体的に示す工程図である。
【００６１】
〔実験例１〕
−図２に示されたアクチュエータセラミック層のセラミック材料に比べて、焼結温度が高いＰＺＴ−ＰＮＮ系圧電セラミック粉末を用いて、下記の表１のように、積層型圧電素子の焼成過程（図４の８．forming）でダミーセラミック層の気孔率を０．３％、０．５４％、１．２％、４．８％、９．３％に調節される積層型圧電セラミック素子成形体を製造した。
【００６２】
−１．成形体を製造するために、まず、ＰＺＴ−ＰＮＮ系圧電セラミック粉末、有機溶剤、バインダー、可塑剤、及び分散剤をボールミルで混合してスラリーを製作する（焼結温度が互いに異なるアクチュエータセラミック用とダミーセラミック用とを区分して製作する）。
【００６３】
−２．次いで、スラリーを用いて３０μｍ〜１００μｍの厚さを有するアクチュエータ用セラミックグリーンシートと２０μｍの厚さのダミーセラミックグリーンシートとを製作する。
【００６４】
−３．アクチュエータ用セラミックグリーンシートに内部電極をプリンティングする。
【００６５】
−４．多数個のアクチュエータ用セラミックグリシトを内側にし、外側にダミーセラミックグリーンシートを配置してセラミック積層構造を形成する。
【００６６】
−５．６．セラミック積層構造のグリーンシートを圧着し、切削してセラミック成形体を形成する。
【００６７】
−７．８．セラミック成形体を５００℃で脱バインダー後、密閉容器に入れて１０５０℃で２時間焼成して積層型圧電セラミック焼結体を得た。
【００６８】
−９．１０．１１．焼結体に外部電極でＡｇを印刷した後、６００℃で焼成し、引き続き分極して、図１ないし図２に示された積層型圧電セラミック素子を得た。
【００６９】
−この際、積層型圧電セラミック素子は、電極間の距離０．０７５ｍｍのアクチュエータセラミック層からなるアクチュエータセラミック積層体と、水分の流入を防止する保護層としてダミーセラミック層と、が２０μｍの厚さでセラミック積層体の上下に設けられ、外部電極のマージン（Margin）は、０．１５ｍｍである。
【００７０】
【表１】
0006417479.tif 000002
【００７１】
−１２．評価対象試料は、外部電極を焼成した後の試料をシリコン溶液に投入し、セラミック多孔体の気孔への浸透がよくなされるように真空状態に近い減圧環境で３０分含浸した。
【００７２】
−含浸後、室温で２時間乾燥、１３０℃の温度で１時間硬化過程を経た。
【００７３】
−湿気性能を評価するための条件で温度８５℃、９５％ＲＨの恒温恒湿層に評価対象試料を投入し、ＤＣ３８Ｖ（０．５ｋＶ／ｍｍ）を印加して絶縁抵抗の変化を評価した。
【００７４】
実験例１の結果は、下記の表２の通りである。
【００７５】
【表２】
0006417479.tif 000003
【００７６】
シリコン樹脂を含浸しない試料は、ダミーセラミック層の気孔率が大きいほど、絶縁抵抗（ＩＲ）の劣化が多く発生したが、シリコン樹脂を含浸した試料は、全体として絶縁抵抗の低下の発生頻度が減少した。
【００７７】
また、気孔率０．３％以下である場合は、樹脂含浸の有無に関係なく、１００時間で絶縁抵抗の劣化試料が発生したと見て、ダミーセラミック層の気孔率が低い場合には、ダミーセラミック層が保護層の役割を行うことが分かる。
【００７８】
一方、気孔率９．３％である場合は、樹脂含浸の効果は得ることができたが、十分ではないことが分かる。これは、気孔がほとんど内部セラミックの場合、圧電セラミック素子の表面にコーティングされるものであり、内部まで浸透されないためである。したがって、多孔性が高い場合、樹脂の含浸が不十分になって、絶縁抵抗の劣化防止に十分な効果を得ることができない。
【００７９】
従って、絶縁抵抗の劣化を抑制するために、有機絶縁溶液樹脂に含浸することだけではなく、ダミーセラミック層の気孔率を０．５〜５．０％の間で制御しなければならない。
【００８０】
図５は、本発明の実験例によって図４に示された含浸後、積層型圧電セラミック素子（試料）のコーティング液を除去する過程を説明する図面である。
【００８１】
〔実験例２〕
−図５に示したように、実験例としてシリコン樹脂を含浸した試料の表面にサンドブラスト方式で砂吹きを行って表面を研磨した。
【００８２】
−表面を研磨した試料をエポキシ樹脂を使って金属振動板の役割を行うＳＵＳプレートに付着した後、絶縁抵抗の劣化実験に投入した。
【００８３】
下記の表３は、実験例２による結果である。
【００８４】
【表３】
0006417479.tif 000004
【００８５】
表３に示された結果のように、積層型圧電セラミック素子を含浸した以後に表面を研磨しない試料は、ＳＵＳプレートに付着すること自体が不可能であった。
【００８６】
これは、水分浸透の抑制効果がある樹脂のコーティング層によって撥水が起こって、水素結合による接着が困難であるためである。
【００８７】
一方、表面を研磨した試料は、ＳＵＳプレートに接着が可能なことが分かり、比較実験でも、絶縁抵抗の低下は観察されていない。
【００８８】
すなわち、含浸過程で樹脂が積層型圧電セラミック素子（試料）の表面コーティングのみすることであるために、多孔体で形成されるセラミック層の気孔に含浸されることによって、水分の流入を防ぐためである。
【００８９】
前記のように、本発明は、積層型圧電セラミック素子をシリコンのような有機絶縁樹脂溶液で含浸させて、ダミーセラミック層を構成する気孔に有機絶縁樹脂が含浸された構造を有させて、内部電極への水分の流入を防止し、これにより、高湿度環境で絶縁抵抗の劣化を防止することができる積層型圧電セラミック素子を提供する効果がある。
【００９０】
また、本発明は、アクチュエータセラミックグリーンシートに比べて、焼結温度が高いセラミック圧電材料を用いてダミーセラミックグリーンシートを形成する方法で気孔率を制御することができるために、防湿効果に優れた積層型圧電セラミック素子を容易に製作することができる効果がある。
【００９１】
また、本発明は、積層型圧電セラミック素子の含浸過程で表面に形成される有機絶縁樹脂溶液コーティング層を除去するとしても、セラミック層を構成するセラミック多孔体の気孔に有機絶縁樹脂が含有されており、振動板と接触が容易でありながらも、防水能の低下を防止することができる積層型圧電セラミック素子を提供する効果がある。
【００９２】
以上、本発明について詳しく説明したが、その過程で言及した実施形態は、例示的なものであり、限定的なものではないということを確かめ、本発明は、以下の特許請求の範囲によって提供される本発明の技術的思想や分野を外れない範囲内で、均等に対処可能な程度の構成要素の変更は、本発明の範囲に属するものと理解されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、積層型圧電セラミック素子関連の技術分野に適用可能である。
【図１】
0006417479.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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