C - Chemistry – Metallurgy – 25 – D
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
25
D
C25D 13/02 (2006.01)
Patent
CA 2389804
An improved method for depositing ferroelectric particles on a surface of a substrate to form films or stand-alone bodies. The improvement is based on electrophoretic deposition (EPD) of ferroelectric films by using a tri- functional phosphate ester additive having a concentration less than 10 volume percent in the EPD suspension, without the need for addition of a binder. The method includes preparation of the suspension by washing and dispersing ferroelectric particles, for example, commercially available PZT powder, in a polar solvent such as ethanol, followed by addition of the phosphate ester additive to the suspension, and an ultrasound treatment. The suspension is used in EPD of the ferroelectric particles on a prepared substrate. Following EPD, the green film is dried and sintered at high temperature. Visual and physical examination of stand alone and patterned PZT deposited films show excellent quality obtained in manufacturing a diversity of piezoelectric products, featuring exceptionally high green film uniformity, thickness distribution, and reproducibility to within .plusmn. 2 microns for 20 micrometer film thickness. The phosphate ester additive functions by improving stabilization and control of suspension characteristics and properties during the electrophoretic migration process, and by improving desired dimensions, characteristics, and electrical properties of the deposited green film. Thin or thick ferroelectric films, either as stand alone products, or formed on geometrically demanding patterned or non-patterned substrates are produced by using the method. The improved method is applicable to different ferroelectric particulate materials and to different substrates used for manufacturing piezoelectric elements and devices, in a cost effective manner.
L'invention concerne un procédé amélioré de dépôt de particules ferroélectriques sur la surface d'un substrat destiné à former des films ou des corps autonomes. L'amélioration porte sur le dépôt électrophorétique de films ferroélectriques avec utilisation d'un additif de phosphate ester trifonctionnel présent dans la suspension de dépôt électrophorétique à raison d'une concentration inférieure à 10 % vol, sans qu'il soit nécessaire d'ajouter un liant. Le procédé selon l'invention consiste à préparer ladite suspension par lavage et dispersion de particules ferroélectriques, par exemple de la poudre de PZT disponible dans le commerce, dans un solvant polaire tel que l'éthanol, puis à ajouter l'additif de phosphate ester à la suspension, avant de soumettre le tout à un traitement ultrasonique. La suspension est utilisée pour le dépôt électrophorétique de particules ferroélectriques sur un substrat préparé. Après le dépôt électrophorétique, le film cru est séché et fritté à haute température. L'examen visuel et physique des films recouverts de PZT à motifs et autonomes permet de vérifier que lesdits films sont d'excellente qualité, à l'image de ceux que l'on obtient lors de la fabrication de divers produits piézoélectriques. Ils présentent en effet une uniformité du film cru et une répartition de l'épaisseur exceptionnellement élevées, ainsi qu'une reproductibilité comprise entre .plusmn. 2 microns pour les films d'une épaisseur de 20 micromètres. L'additif de phosphate ester sert d'une part, à améliorer la stabilisation et la régulation des caractéristiques et des propriétés de la suspension au cours du processus de migration électrophorétique, et d'autre part, à améliorer les dimensions, les caractéristiques et les propriétés électriques souhaitées du film cru déposé. Ledit procédé permet de produire des films ferroélectriques minces ou épais, se présentant soit sous la forme de produits autonomes, soit formés sur des substrats à motifs géométriques compliqués ou sur des substrats ne présentant pas de motifs. Le procédé amélioré selon l'invention s'applique aux différents matériaux particulaires ferroélectriques et aux différents substrats utilisés pour la fabrication d'éléments et de dispositifs piézoélectriques, et ce de manière rentable.
Brandon David
Gal-Or Leah
Goldner Roni
Pismany Ala
Sezin Nina
Cerel (ceramic Technologies) Ltd.
Ogilvy Renault
LandOfFree
Improved method of electrophoretic deposition of... does not yet have a rating. At this time, there are no reviews or comments for this patent.
If you have personal experience with Improved method of electrophoretic deposition of..., we encourage you to share that experience with our LandOfFree.com community. Your opinion is very important and Improved method of electrophoretic deposition of... will most certainly appreciate the feedback.
Profile ID: LFCA-PAI-O-2052725