[发明专利]固化硅酮橡胶的装置和方法

说明书

本发明涉及对压电元件或其它电子元件所使用的硅酮橡胶进行固化的装置，其中用硅酮橡胶覆盖压电元件的周边后，用铠装树脂覆盖其周围区域。

例如，在日本未审定专利申请公报No.1-228310中揭示了传统的压电元件，其中用诸如硅酮橡胶的弹性材料覆盖有引线端子附着于其上的压电元件的周边，并用铠装树脂密封其周围。硅酮橡胶防止由于铠装树脂收缩应力以及压电元件的约束波形畸变的阻尼效应所造成的压电元件的振动特性的变化。

为了制造这种压电元件，将压电元件附着于引导框架，通过浸渍用硅酮橡胶覆盖压电元件的周边，使得引导框架由夹具维持，从而在炉子中被加热和固化，然后，通过浸渍用环氧树脂覆盖其外围，使得引导框架由夹具维持，从而在炉子中再次被加热和固化，限定一层铠装树脂层。然后从夹具取出引导框架并通过使引线端子与引导框架分离获得压电元件。以这种方式，通过让多个继续由夹具维持的压电元件经受系列过程，增加大批量生产率以及获得均匀的产品质量。

当热固硅酮橡胶在炉中被加热和固化时，通过利用热空气的直接热传输，在150℃至160℃范围内的温度下加热通常需要30分钟到1小时。然而，当压电元件(例如压电陶瓷元件)长时间暴露于这种高温时，存在压电元件特性退化的问题(偶极子)。

以这种方法，在按照如上所述将多个压电元件维持在夹具上时进行硅酮橡胶涂覆和铠装树脂形成过程，在炉中加热和固化期间，夹具以及压电元件必然被加热，因为维持压电元件的夹具被插在炉子中。由于夹具的热容量比压电元件的热容量大得多，夹具需要一段加热时间，在从炉子中取出后它还需要一段冷却时间，所以存在一个硅酮橡胶固化过程需要较长时间的问题。

此外，在具有加热器和风扇的传统加热和固化装置中，设备必然达到相当规模，当含有输送系统时导致成本高的问题。

为了克服上述问题，本发明的较佳实施例提供一种固化方法和固化装置，其中能够非常快速地进行加热和固化过程而不退化压电元件的特性，所以改善电子元件制造的生产率。

按照本发明的第一较佳实施例，固化硅酮橡胶的方法包括以下步骤：将多个压电元件维持在夹具中，在由夹具所维持的压电元件的外表面上涂覆硅酮橡胶，以及用远红外线辐照涂覆在压电元件外表面上的未固化的硅酮橡胶，从而使硅酮橡胶固化。

按照本发明的第二较佳实施例，提供一种硅酮橡胶的固化装置，用于固化涂覆在诸如压电元件等电子元件外表面上的硅酮橡胶，固化装置包括：维持其外表面上涂覆有未固化的硅酮橡胶并具有反射远红外线特性的压电元件的夹具，以及用远红外线辐照涂覆在压电元件外表面上的未固化硅酮橡胶，从而使硅酮橡胶固化的远红外线产生装置。

根据本发明的较佳实施例，在多个电子元件支承在夹具上的状态中用未固化的硅酮橡胶涂覆压电元件的外围表面后，将夹具输送到远红外产生装置。当用远红外产生装置中所产生的远红外线辐照压电元件时，远红外线被选择性地吸收到涂覆在电子元件上的硅酮橡胶中，而夹具和电子元件基本上不吸收远红外线。因此，电子元件(如压电元件)并不产生热，由此防止压电特性退化(偶极子)。此外，具有大热容量的夹具并不产生热，所以极大地缩短了加热时间和固化过程后的冷却时间。由于在硅酮橡胶中，热是通过远红外线从其内部产生的，固化均匀进行，所以能够使整个硅酮橡胶均匀固化。

较佳地，从远红外产生装置发射的远红外线包括约7μm至约15μm的波长。波长的范围通常在5μm至1000μm，在该波长范围当中，硅酮橡胶的吸收光谱在约7μm至15μm的波长段中呈现最高水平。通过用包括这一波长范围的远红外线辐照硅酮橡胶，远红外线能够有效地吸收到硅酮橡胶中而不被电子元件和夹具所吸收，由此改善热效率。

通过参考附图从对较佳实施例的以下详细描述，本发明的其它特征、特性、要素和优点将是显然的。

图1是是根据本发明一个较佳实施例的压电元件的例子的纵向截面图。

图2是用于制造图1所示压电元件的夹具的透视图。

图3是根据本发明一个较佳实施例的用于固化硅酮橡胶的装置的例子的侧视图。

图4是沿图3中线IV-IV线截取的截面图。

图5是固化炉的透视图。

图6是曲线图，表明形成夹具的铝粉末的红外吸收特性。

图7是曲线图，表明形成诸如压电元件的电子元件的陶瓷粉末的红外吸收特性。

图8是曲线图，表明形成端子的Sn粉末的红外吸收特性。

图9是曲线图，表明硅酮橡胶的红外吸收特性。

图10是根据本发明一个较佳实施例的硅酮橡胶固化装置的另一个例子的透视图。