(57)【要約】【課題】リッドの下面をパッケージの開口端周縁に確実に密着させて接合することが可能なパッケージの封止装置及び封止方法を提供する。【解決手段】上方が開口したパッケージ１の開口端周縁に接合材３を介して載置されたリッド４をパッケージ４に向けて一様に加圧すると同時に加熱する加熱治具１１と、リッド４のパッケージ１の開口端周縁と対向する部位をパッケージ４に向けて局所的に加圧する加圧治具１２とを備えたパッケージの封止装置とする。この構成によれば、パッケージ１の開口端周縁が湾曲していた場合であっても、リッド４をパッケージ１の開口端周縁の湾曲した部位に向かって局所的に押し付けることで、リッド４の下面をパッケージ１の開口端周縁に確実に密着させて接合することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方が開口したパッケージの開口端周縁に接合材を介して平板状のリッドを接合し、前記パッケージの内部を気密封止するパッケージの封止装置であって、
パッケージの開口端周縁に載置されたリッドを前記パッケージに向けて一様に加圧すると同時に加熱する加熱治具と、
前記リッドの前記パッケージの開口端周縁と対向する部位を前記パッケージに向けて局所的に加圧する加圧治具とを備えたことを特徴とするパッケージの封止装置。
【請求項２】
前記加圧治具を前記リッドに向けて付勢する付勢手段を備えると共に、前記加圧治具が前記リッドに当接する部位は、前記加熱治具及び前記加圧治具が前記リッドに当接していない状態において、前記加熱治具が前記リッドに当接する部位よりも前記リッドに近接する位置に配置され、前記加圧治具及び前記加熱治具は、前記リッドに近接する方向へ一体となって移動することを特徴とする請求項１に記載のパッケージの封止装置。
【請求項３】
前記加圧治具と前記付勢手段との対を複数備え、当該複数の対は、互いに独立して動作することを特徴とする請求項２に記載のパッケージの封止装置。
【請求項４】
前記加熱治具は、前記加熱治具及び前記加圧治具が前記リッドに当接した状態において、前記加圧治具よりも先に前記リッドから離反することを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載のパッケージの封止装置。
【請求項５】
前記加圧治具は、前記リッドを加熱する加熱手段を備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載のパッケージの封止装置。
【請求項６】
前記加圧治具は、前記リッドを前記接合材が溶融しない程度に加熱することを特徴とする請求項５に記載のパッケージの封止装置。
【請求項７】
前記パッケージは、平面視矩形状のパッケージであり、前記加圧治具が前記リッドに当接する位置は、前記パッケージの開口端周縁を成す四辺のうち少なくとも一辺の中央に対向する位置であること特徴とする請求項１〜６の何れか１つに記載のパッケージの封止装置。
【請求項８】
上方が開口したパッケージの開口端周縁に接合材を介して平板状のリッドを接合し、前記パッケージの内部を気密封止するパッケージの封止方法であって、
パッケージの開口端周縁に載置されたリッドを前記パッケージに向けて一様に加圧すると同時に加熱し、併せて、前記リッドの前記パッケージの開口端周縁と対向する部位を前記パッケージに向けて局所的に加圧することを特徴とするパッケージの封止方法。
【請求項９】
前記リッドを前記パッケージに向けて一様に加圧すると同時に、前記リッドの前記パッケージの開口端周縁と対向する部位を前記パッケージに向けて局所的に加圧した状態において、前記リッドを一様に加圧した状態を、前記リッドを局所的に加圧した状態よりも先に解除することを特徴とする請求項８に記載のパッケージの封止方法。
【請求項１０】
前記リッドの前記パッケージの開口端周縁と対向する部位を前記パッケージに向けて局所的に加圧すると同時に加熱することを特徴とする請求項８、又は９に記載のパッケージの封止方法。
【請求項１１】
前記加熱は、前記リッドを前記接合材が溶融しない程度に加熱することを特徴とする請求項１０に記載のパッケージの封止方法。
【請求項１２】
前記パッケージは、平面視矩形状のパッケージであり、前記リッドを局所的に加圧する部位は、前記パッケージの開口端周縁を成す四辺のうち少なくとも一辺の中央に対向する部位であることを特徴とする請求項８〜１１の何れか１つに記載のパッケージの封止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電振動片等を収納したパッケージの開口端周縁にリッドを接合してパッケージ内部を気密封止するパッケージの封止装置及び封止方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、種々の電子機器に使用される電子部品として、箱型のパッケージの内部に圧電素子等を収納した所謂パッケージ型部品が知られている。図７は、パッケージ型部品の一例を示す一部分解斜視図で、ここに示すパッケージ型部品においては、矩形状の凹部を有する箱型のパッケージ１の内底面に平板状の圧電振動片２が半田や導電性接着剤を介して実装されており、パッケージ１の開口端周縁に金属材料から成る接合材（ロー材）３を介して蓋部材（リッド）４が接合されることで、パッケージ１内部が気密封止された状態となる。
【０００３】
図８は、リッドをパッケージに接合する従来の方法を説明するための図で、パッケージ型部品において、リッド４をパッケージ１の開口端周縁に接合する際には、予めパッケージ１の開口端周縁、或いはリッド４の下面にロー材層（ロー材３）を形成しておき、リッド４をパッケージ１の開口端周縁に載置、位置決めしたうえで、ロー材３を溶融させるのに十分な温度に加熱した加熱治具５をリッド４の上面全体もしくは中央付近に押し当て、その熱によりロー材３を溶融させてリッド４をパッケージ１の開口端周縁に接合させる。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開平１１−２１４５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リッドをパッケージに接合させる際には、リッドの上面に加熱治具を押し当てることで、リッドの下面をパッケージの開口端周縁に密着させるようにしているが、パッケージ型部品のパッケージとして一般的に使用されている積層型のセラミックパッケージにおいては、積層したセラミック基板を個片状に分断する際の機械的な圧力により、パッケージの開口端周縁を成す四辺の中央付近が下方へ向かって撓んだ湾曲形状となり易く、その部分がリッドの下面と確実に密着せず接合不良となり、リッドとパッケージとの間でリークが発生するという問題があった。
【０００５】
図９は、パッケージの開口端四辺中央付近が下方へ向かって撓んだ状態を模式的に示す斜視図で、図に示すようにパッケージ１の四隅の高さに対して、それらを繋ぐ辺の高さが辺の中央に向かうに連れて低くなっており、その上にリッド４を接合した際には、リッド４の下面とパッケージ１の開口端周縁との間に隙間が生じる。
【０００６】
本発明は、以上の問題点に鑑みて成されたものであり、リッドの下面をパッケージの開口端周縁に確実に密着させて接合することが可能なパッケージの封止装置及び封止方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上方が開口したパッケージの開口端周縁に接合材を介して平板状のリッドを接合し、前記パッケージの内部を気密封止するパッケージの封止装置であって、パッケージの開口端周縁に載置されたリッドを前記パッケージに向けて一様に加圧すると同時に加熱する加熱治具と、前記リッドの前記パッケージの開口端周縁と対向する部位を前記パッケージに向けて局所的に加圧する加圧治具とを備えたパッケージの封止装置とする。
【０００８】
前記加圧治具を前記リッドに向けて付勢する付勢手段を備えると共に、前記加圧治具が前記リッドに当接する部位は、前記加熱治具及び前記加圧治具が前記リッドに当接していない状態において、前記加熱治具が前記リッドに当接する部位よりも前記リッドに近接する位置に配置され、前記加圧治具及び前記加熱治具は、前記リッドに近接する方向へ一体となって移動するパッケージの封止装置とする。
【０００９】
前記加圧治具と前記付勢手段との対を複数備え、当該複数の対は、互いに独立して動作するパッケージの封止装置とする。
【００１０】
前記加熱治具は、前記加熱治具及び前記加圧治具が前記リッドに当接した状態において、前記加圧治具よりも先に前記リッドから離反するパッケージの封止装置とする。
【００１１】
前記加圧治具は、前記リッドを加熱する加熱手段を備えるパッケージの封止装置とする。
【００１２】
前記加圧治具は、前記リッドを前記接合材が溶融しない程度に加熱するパッケージの封止装置とする。
【００１３】
前記パッケージは、平面視矩形状のパッケージであり、前記加圧治具が前記リッドに当接する位置は、前記パッケージの開口端周縁を成す四辺のうち少なくとも一辺の中央に対向する位置であるパッケージの封止装置とする。
【００１４】
上方が開口したパッケージの開口端周縁に接合材を介して平板状のリッドを接合し、前記パッケージの内部を気密封止するパッケージの封止方法であって、パッケージの開口端周縁に載置されたリッドを前記パッケージに向けて一様に加圧すると同時に加熱し、併せて、前記リッドの前記パッケージの開口端周縁と対向する部位を前記パッケージに向けて局所的に加圧するパッケージの封止方法とする。
【００１５】
前記リッドを前記パッケージに向けて一様に加圧すると同時に、前記リッドの前記パッケージの開口端周縁と対向する部位を前記パッケージに向けて局所的に加圧した状態において、前記リッドを一様に加圧した状態を、前記リッドを局所的に加圧した状態よりも先に解除するパッケージの封止方法とする。
【００１６】
前記リッドの前記パッケージの開口端周縁と対向する部位を前記パッケージに向けて局所的に加圧すると同時に加熱するパッケージの封止方法とする。
【００１７】
前記加熱は、前記リッドを前記接合材が溶融しない程度に加熱するパッケージの封止方法とする。
【００１８】
前記パッケージは、平面視矩形状のパッケージであり、前記リッドを局所的に加圧する部位は、前記パッケージの開口端周縁を成す四辺のうち少なくとも一辺の中央に対向する部位であるパッケージの封止方法とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、パッケージの開口端周縁が湾曲していた場合であっても、リッドの周縁部をパッケージの開口端周縁の湾曲した部位に向けて局所的に押し付けることにより、リッドの下面をパッケージの開口端周縁に確実に密着させて接合することができ、接合面におけるリークの発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
パッケージの開口端周縁に載置されたリッドをパッケージに向けて一様に加圧すると同時に加熱する加熱治具と、リッドのパッケージの開口端周縁と対向する部位をパッケージに向けて局所的に加圧する加圧治具とを備えたパッケージの封止装置とする。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明によるパッケージの封止装置を示す斜視図で、図２は、本発明によるパッケージの封止装置を示す側面図及び下面図である。本発明によるパッケージの封止装置は、図７に示したような上方が開口した箱型のパッケージ１の開口端周縁に載置されたリッド４をパッケージ１へ向けて一様に加圧すると同時に加熱する加熱治具１１と、リッド４のパッケージ１の開口端周縁と対向する部位を、パッケージ１の開口端を成す四辺の中央に向かって局所的に加圧する加圧治具１２とを備えている。
【００２２】
加熱治具１１は、リッド４に当接する下端部がリッド４の上面全体を覆う平坦面とされ、任意の駆動機構により全体が昇降可能とされている。尚、加熱治具１１の下端部は、リッド４をパッケージ１の開口端周縁に対して概ね一様に加圧できるのであれば、必ずしも平坦である必要は無く、また、リッド４に当接する位置もリッド４の上面全体ではなく、上面中央付近のみであっても良い。
【００２３】
また、加熱治具１１には、加熱用コイルを埋設したり、パルス電流を流すこと（パルスヒート方式）による任意の発熱手段が設けられており、加熱治具１１が一定の温度となるように制御されている。
【００２４】
加圧治具１２は、リッド４の上面に当接してリッド４をパッケージ１に向けて局所的に加圧する４つの当接針１２ａを備えており、先端がパッケージ１の開口端四辺中央に向くようにそれぞれ配置されている。
【００２５】
また、加圧治具１２は、加熱治具１１の内側、即ち加熱治具１１がリッド４に当接する面の裏側に設けられた空間に、任意の駆動機構により昇降可能な状態で収納されており、加熱治具１１の下端部に設けられた４つの貫通穴１１ａを通して、加圧治具１２が備える４つの当接針１２ａが加熱治具１１の内側から外部へ突出可能となっている。
【００２６】
図３は、本発明によるパッケージの封止装置の動作を説明するための図で、本発明のパッケージの封止装置を用いてリッドをパッケージに接合させる場合には、まず、図３（ａ）に示すように、真空雰囲気中においてパッケージ１の開口端周縁にロー材３（図示省略）を介してリッド４を載置、位置決めしたうえで、リッド４の上方にロー材３を溶融させるのに十分な温度に加熱した加熱治具１１を待機させる。
【００２７】
次に、図３（ｂ）に示すように、加熱治具１１を降下させて加熱治具１１の下端部をリッド４の上面に当接させ、リッド４をパッケージ１の開口端周縁に対して一定の圧力で加圧すると同時にリッド４を介してロー材３を間接的に加熱する。
【００２８】
その後、図３（ｃ）に示すように、加圧治具１２を降下させて４つの当接針１２ａを加熱治具１１下端部の貫通穴１１ａを通して突出させ、その先端をパッケージ１の開口端四辺中央に対向するリッド４の上面に圧接させる。
【００２９】
その際、パッケージ１の開放端四辺中央付近が湾曲していた場合には、当接針１２ａの先端がリッド４を押し下げることによってリッド４がパッケージ１の開放端周縁の湾曲形状に沿って撓み、リッド４の下面がパッケージ１の開放端周縁に密着した状態となる。
【００３０】
その後、図３（ｄ）に示すように、当接針１２ａをリッド４の上面に圧接させた状態を維持しつつ先に加熱治具１１を上昇させて加熱治具１１の下端部をリッド４の上面から離反させ、続いて、図３（ｅ）に示すように、溶融したロー材３が固着するのに十分な時間が経過した後、加圧治具１２を上昇させて当接針１２ａの先端をリッド４の上面から離反させる。これにより、リッド４がパッケージ１の開口端周縁に接合され、パッケージ１の内部が気密封止された状態となる。
【００３１】
尚、加熱治具１１を上昇させて加熱治具１１の下端部をリッド４の上面から離反させるタイミングは、必ずしも加圧治具１２を上昇させる前である必要は無いが、加圧治具１２を加熱治具１１よりも先に、或いは同時に上昇させると、当接針１２ａにより押し下げられて撓んでいた状態のリッド４が、パッケージ１の開口端周縁に接合される前に、自身の復元力によりパッケージ１の開口端周縁から離れてしまう虞があるため、その部分の接合が確実に成された後に加圧治具１２を上昇させるのが好ましい。
【実施例２】
【００３２】
図４は、本発明によるパッケージの封止装置の他の実施形態を示す側面図、図５は、図４に示した本発明によるパッケージの封止装置の動作を説明するための図である。前述の実施例１では、加熱治具１１と加圧治具１２がリッド４の上方に待機した状態において、加圧治具１２が備える４つの当接針１２ａは、先端を含めた全体が加熱治具１１の内側に収納されており、加熱治具１１が降下して加熱治具１１の下端部がリッド４に当接した後に、加熱治具１１の下端部から突出してリッド４に当接した状態となるのに対し、本実施例２では、加熱治具１１と加圧治具１２がリッド４の上方に待機した状態において、当接針１２ａの先端は、加熱治具１１の下端部から外部へ突出していると共に、加圧治具１２には、加熱治具１１の下端部に一端が固定された４つのコイルバネ１３の他端が連結されており、当接針１２ａが貫通穴１１ａを通して加熱治具１１の内側へ後退するに連れて、加圧治具１２がコイルバネ１３のバネ力により下方へ付勢されるように構成されている。
【００３３】
以上の構成では、図５（ａ）に示すように加熱治具１１がリッド４の上方に待機した状態からリッド４に向かって降下すると、加熱治具１１の降下に伴って加圧治具１２も一体となって降下し、当接針１２ａの先端が加熱治具１１の下端部よりも先にリッド４の上面に当接する。
【００３４】
その状態から加熱治具１１がコイルバネ１３のバネ力に抗して更に降下すると、降下に伴ってコイルバネ１３のバネ力が当接針を介してリッド４に少しずつ印加され、図５（ｂ）に示すように加熱治具１１の下端部がリッド４の上面に当接した時点で、加熱治具１１による全体的な加圧力と当接針１２ａによる局所的な加圧力がリッド４に印加された状態となる。
【００３５】
その後、図５（ｃ）に示すように加熱治具１１を上昇させると、加圧治具１２にはコイルバネ１３による付勢力が作用しているため、先に加熱治具１１の下端部がリッド４の上面から離反し、続いて、図５（ｄ）に示すように加圧治具１２の当接針１２ａの先端がリッド４の上面から離反する。
【００３６】
以上の構成では、加圧治具１２を昇降させるのに複雑な駆動機構を用いる必要は無く、また、加圧治具１２を昇降させるタイミングや加圧力を制御する制御系も不要となるため、構成を簡素化することができる。尚、加圧治具１２を付勢する手段は、コイルバネ１３に限定されるものではなく、同様の作用が得られるのであれば、その他の手段を用いても構わない。
【実施例３】
【００３７】
図６は、本発明によるパッケージの封止装置の他の実施形態を示す側面図で、前述の実施例２において、加圧治具１２が備える４つの当接針１２ａは、加圧治具１２の一部として一体的に形成されていたのに対し、ここに示す実施形態では、加圧治具１２が備える４つの当接針１２ａは、各々が独立した１つの加圧治具（当接針１４）として構成されている。
【００３８】
即ち、４つの当接針１４は、加熱治具１１の下端部に設けられた４つの貫通穴１１ａにそれぞれ挿通されると共に、それら当接針１４の上端部に形成された鍔部１４ａと加熱治具１１の下端部との間にコイルバネ１３が１つずつ配設されている。コイルバネ１３の一端は当接針１４の鍔部１４ａに連結され、他端は加熱治具１１の下端部に連結されており、当接針１４が貫通穴１１ａを通して加熱治具１１の内側へ後退するに連れて、当接針１４が各コイルバネ１３のバネ力により下方へ付勢される。
【００３９】
以上の構成によれば、パッケージ１の開口端周縁に生じる湾曲の程度（深さ）が部分的に異なる場合であっても、その落差に応じて４つの当接針１４が各々独立して進退することで、リッド４の下面をパッケージ１の開口端周縁に確実に密着させることができる。
【００４０】
以上説明した実施例では、パッケージが箱型を成すものとしているが、封止対象となるパッケージの形状は特に限定されるものではなく、上方から見た形状（平面視）がその他の多角形や円形、長円形、楕円形等であっても良い。また、封止対象となるパッケージは、積層型のセラミックパッケージに限定されるものではなく、パッケージ全般が対象となり得る。
【００４１】
また、当接針が当接する位置についても、パッケージの開口端を成す辺部の中央に限定されるものではなく、パッケージの形状に関わらず、パッケージの開口端周縁の最も湾曲が生じ易い部位に対向するように適宜設定すれば良い。
【００４２】
また、本発明の封止装置においては、加熱治具のみならず加圧治具（特に当接針）を併せて加熱するようにしても良く、そうすることでパッケージの開口端周縁の湾曲した部位のロー材を確実に溶融させることができる。但し、加熱温度が高過ぎると、当接針がリッドの上面から離反した瞬間に、未接合状態のリッドが自身の復元力によりパッケージの開口端周縁から離れてしまう虞があるため、加熱温度をロー材が溶融する温度よりも低い温度に設定して、加圧治具による加熱を加熱治具による加熱の補助として作用させるのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明によるパッケージの封止装置を示す斜視図（実施例１）
【図２】本発明によるパッケージの封止装置を示す側面図及び下面図（実施例１）
【図３】本発明によるパッケージの封止装置の動作を説明するための図（実施例１）
【図４】本発明によるパッケージの封止装置の他の実施形態を示す側面図（実施例２）
【図５】本発明によるパッケージの封止装置の動作を説明するための図（実施例２）
【図６】本発明によるパッケージの封止装置の他の実施形態を示す側面図（実施例３）
【図７】パッケージ型部品の一例を示す一部分解斜視図
【図８】リッドをパッケージに接合する従来の方法を説明するための図
【図９】パッケージの開口端四辺中央付近が下方へ向かって撓んだ状態を模式的に示す斜視図
【符号の説明】
【００４４】
１      パッケージ
２      圧電振動片
３      接合材（ロー材）
４      蓋部材（リッド）
５      加熱治具
１１    加熱治具
１１ａ  貫通穴
１２    加圧治具
１２ａ  当接針
１３    コイルバネ
１４    加圧治具（当接針）
１４ａ  鍔部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008251650.tif 000008
【図７】
2008251650.tif 000009
【図８】
2008251650.tif 000010
【図９】
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