(57)【要約】【課題】素子が収納されたパッケージを、その内部空間が減圧状態を維持するように、低コストでかつ確実に封止することができる減圧封止装置を提供すること。【解決手段】減圧雰囲気下で、パッケージの内外を連通する開口部を溶融金属で塞ぎ、溶融金属が固化することにより、内部空間が減圧状態を維持するようにパッケージを封止する減圧封止装置であって、チャンバーと、チャンバー内を減圧する減圧手段と、チャンバー内に設けられ、パッケージの開口部に溶融金属２０を供給する溶融金属供給手段５とを有する。溶融金属供給手段５は、溶融金属を貯留する貯留部５１０と、貯留部５１０と連通し、溶融金属を開口部に向けて吐出する吐出口を備えるノズル５２と、吐出口の近傍に位置し、吐出口を開閉する弁体５３とを有しており、弁体５３が開状態のときに、溶融金属２０を吐出口よりパッケージの開口部に向けて供給するよう構成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧雰囲気下で、パッケージの内外を連通する開口部を溶融金属で塞ぎ、その後、該溶融金属が固化することにより、前記パッケージの内部空間が減圧状態を維持するように前記パッケージを封止する減圧封止装置であって、
前記パッケージを収納するチャンバーと、
該チャンバー内を減圧する減圧手段と、
前記チャンバー内に設けられ、前記溶融金属を貯留する貯留部と、該貯留部と連通し、細管で構成された前記溶融金属の吐出口と、該吐出口の近傍に位置し、前記吐出口を開閉する弁体とを備え、該弁体が開状態のときに、前記溶融金属が自重により前記吐出口より吐出され、前記開口部に供給される溶融金属供給手段とを有することを特徴とする減圧封止装置。
【請求項２】
前記溶融金属供給手段は、複数の吐出口を備えており、
前記貯留部は、第１の貯留部と、該第１の貯留部から分岐し、前記各吐出口とそれぞれ連通してなる管路で構成された第２の貯留部とを有する請求項１に記載の減圧封止装置。
【請求項３】
前記第２の貯留部は、下端部に、内径が下方に向かって漸減するテーパ部を備えており、
前記弁体を前記テーパ部に当接させることにより、前記吐出口を閉じるよう構成されている請求項２に記載の減圧封止装置。
【請求項４】
前記弁体は、前記第２の貯留部に挿通された棒状体の下端に設けられており、
前記溶融金属供給手段は、前記貯留部の上方に設けられ、前記弁体が前記テーパ部に対して当接または離間するように、前記棒状体を変位させる弁体移動手段を有している請求項２または３に記載の減圧封止装置。
【請求項５】
前記弁体移動手段は、モータ駆動式アクチュエータ、圧電駆動式アクチュエータ、電磁駆動式アクチュエータ、または油圧駆動式アクチュエータを有している請求項４に記載の減圧封止装置。
【請求項６】
前記弁体を開状態とする時間を設定することにより、前記溶融金属の供給量を調整する請求項１ないし５のいずれかに記載の減圧封止装置。
【請求項７】
前記貯留部に残存する前記溶融金属の残存量に応じて、前記弁体を開状態とする時間を設定する請求項１ないし６のいずれかに記載の減圧封止装置。
【請求項８】
前記溶融金属供給手段は、前記貯留部に残存する前記溶融金属の液面の高さを検出する検出手段と、前記液面の高さに基づいて前記残存量を算出し、前記弁体を開状態とする時間を決定する制御手段とを有する請求項７に記載の減圧封止装置。
【請求項９】
前記貯留部に残存する前記溶融金属の残存量が所定の範囲内に維持されるよう、溶融して前記溶融金属となる原料を前記貯留部に追加する原料追加手段を備える請求項１ないし８のいずれかに記載の減圧封止装置。
【請求項１０】
前記吐出口の内径は、０．１〜１ｍｍである請求項１ないし９のいずれかに記載の減圧封止装置。
【請求項１１】
前記吐出口の長さは、０．３〜３ｍｍである請求項１ないし１０のいずれかに記載の減圧封止装置。
【請求項１２】
前記吐出口の内径をＤ［ｍｍ］とし、前記吐出口の長さをＬ［ｍｍ］としたとき、Ｌ／Ｄが３〜１０となる関係を満たす請求項１０または１１に記載の減圧封止装置。
【請求項１３】
前記貯留部内の前記溶融金属が溶融状態を維持するように加熱する加熱手段を有する請求項１ないし１２のいずれかに記載の減圧封止装置。
【請求項１４】
前記加熱手段による加熱温度は、前記溶融金属の液相線温度をＴＬ［℃］としたとき、ＴＬ＋５〜ＴＬ＋５０なる関係を満たす請求項１３に記載の減圧封止装置。
【請求項１５】
前記パッケージをあらかじめ加熱する予熱手段を有する請求項１ないし１４のいずれかに記載の減圧封止装置。
【請求項１６】
前記予熱手段による加熱温度は、前記溶融金属の固相線温度をＴＳ［℃］としたとき、ＴＳ−５０〜ＴＳ−５なる関係を満たす請求項１５に記載の減圧封止装置。
【請求項１７】
前記溶融金属供給手段の前記溶融金属と接触する部分は、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系金属材料で構成されている請求項１ないし１６のいずれかに記載の減圧封止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減圧封止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、水晶振動子のような圧電振動子は、各種電気・電子機器のクロック源となる標準電気信号を供給する発振器等として用いられている。
このような圧電振動子は、その発振精度の安定化を図るため、内部空間が減圧状態となったパッケージ内に収納される。
このように内部空間が減圧状態となるようにパッケージを封止する方法として、種々の方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このうち、特許文献１に記載の方法では、まず、圧電振動子が収納されたパッケージを準備する。ここで、このパッケージは、封止材によって封止されるための開口部を有しており、この開口部を介して、パッケージの内部と外部とが連通している。
そして、このパッケージを、チャンバー内に配置し、チャンバー内を減圧状態とする。これにより、パッケージ内も減圧状態となる。
【０００４】
次に、パッケージの開口部に、この開口部の内径より外径の大きい球状のハンダ（ハンダボール）を載置する。そして、ハンダボールに向けてレーザー光を照射することにより、ハンダボールを加熱・溶融する。これにより、溶融状態のハンダ（溶融金属）が開口部を塞ぎ、内部が減圧状態となるようにパッケージが封止される。
しかしながら、このような方法では、開口部へのハンダの供給を、ハンダボールを用いて行うことから、次のような問題が生じる。
【０００５】
すなわち、ハンダボールは、その製造に手間がかかるため、コストが高い。特に、上記のような方法でパッケージを封止するのに用いられるハンダボールでは、開口部を確実に塞ぐとともに、過剰なハンダが発生しないように、ハンダボールの体積を厳密に管理する必要がある。このため、ハンダボールの歩留まりを著しく低下させることになり、コスト上昇を招いている。
【０００６】
また、レーザー光を照射する光源は、非常に高価なため、装置全体のコストをさらに上昇させる要因となっている。
さらに、非常に酸化し易い組成のハンダ（ろう材）を用いた場合、微小な球形状に成形し難いものや、ボールの表面に化学的安定な酸化膜が形成されるものがあり、使用可能なハンダ（ろう材）の組成が限定されるという問題もある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−９５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、素子が収納されたパッケージを、その内部空間が減圧状態を維持するように、低コストでかつ確実に封止することができる減圧封止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の減圧封止装置は、減圧雰囲気下で、パッケージの内外を連通する開口部を溶融金属で塞ぎ、その後、該溶融金属が固化することにより、前記パッケージの内部空間が減圧状態を維持するように前記パッケージを封止する減圧封止装置であって、
前記パッケージを収納するチャンバーと、
該チャンバー内を減圧する減圧手段と、
前記チャンバー内に設けられ、前記溶融金属を貯留する貯留部と、該貯留部と連通し、細管で構成された前記溶融金属の吐出口と、該吐出口の近傍に位置し、前記吐出口を開閉する弁体とを備え、該弁体が開状態のときに、前記溶融金属が自重により前記吐出口より吐出され、前記開口部に供給される溶融金属供給手段とを有することを特徴とする。
これにより、素子が収納された前記パッケージを、その内部空間が減圧状態を維持するように、低コストでかつ確実に封止することができる。
【００１０】
本発明の減圧封止装置では、前記溶融金属供給手段は、複数の吐出口を備えており、
前記貯留部は、第１の貯留部と、該第１の貯留部から分岐し、前記各吐出口とそれぞれ連通してなる管路で構成された第２の貯留部とを有することが好ましい。
これにより、同時に複数の前記パッケージの開口部に向けて、前記溶融金属を吐出することができる。
【００１１】
本発明の減圧封止装置では、前記第２の貯留部は、下端部に、内径が下方に向かって漸減するテーパ部を備えており、
前記弁体を前記テーパ部に当接させることにより、前記吐出口を閉じるよう構成されていることが好ましい。
これにより、前記弁体を前記テーパ部に当接させた際に、その衝撃を鉛直方向のみでなく、水平方向にも分散することができる。その結果、この衝撃に対する前記テーパ部の耐久性を高めることができる。
【００１２】
本発明の減圧封止装置では、前記弁体は、前記第２の貯留部に挿通された棒状体の下端に設けられており、
前記溶融金属供給手段は、前記貯留部の上方に設けられ、前記弁体が前記テーパ部に対して当接または離間するように、前記棒状体を変位させる弁体移動手段を有していることが好ましい。
これにより、簡易な構造で前記吐出口を開閉操作することができる。また、前記弁体移動手段が前記貯留部の上方に設けられているので、前記弁体移動手段が前記貯留部内の前記溶融金属に接触しないように構成されている。このため、前記溶融金属の熱から前記弁体移動手段を保護し、前記弁体移動手段に熱による不具合が発生するのを防止することができる。
【００１３】
本発明の減圧封止装置では、前記弁体移動手段は、モータ駆動式アクチュエータ、圧電駆動式アクチュエータ、電磁駆動式アクチュエータ、または油圧駆動式アクチュエータを有していることが好ましい。
これらのアクチュエータは、駆動速度が速く、かつ駆動距離の精度が高いので、前記弁体を細かな時間間隔で正確に移動操作することができる。
【００１４】
本発明の減圧封止装置では、前記弁体を開状態とする時間を設定することにより、前記溶融金属の供給量を調整することが好ましい。
これにより、簡単な操作で、前記溶融金属の供給量を正確に調整することができる。
本発明の減圧封止装置では、前記貯留部に残存する前記溶融金属の残存量に応じて、前記弁体を開状態とする時間を設定することが好ましい。
これにより、前記溶融金属の消費に伴ってその液面が低下し、前記吐出口における単位時間あたりの吐出量が低下しても、これを補正して、目的とする吐出量で前記溶融金属を確実に吐出することができる。
【００１５】
本発明の減圧封止装置では、前記溶融金属供給手段は、前記貯留部に残存する前記溶融金属の液面の高さを検出する検出手段と、前記液面の高さに基づいて前記残存量を算出し、前記弁体を開状態とする時間を決定する制御手段とを有することが好ましい。
これにより、前記吐出量の補正を、簡単な構成で確実に行うことができる。
本発明の減圧封止装置では、前記貯留部に残存する前記溶融金属の残存量が所定の範囲内に維持されるよう、溶融して前記溶融金属となる原料を前記貯留部に追加する原料追加手段を備えることが好ましい。
これにより、目的とする吐出量で前記溶融金属を確実に吐出することができる。
【００１６】
本発明の減圧封止装置では、前記吐出口の内径は、０．１〜１ｍｍであることが好ましい。
これにより、前記溶融金属が前記吐出口を滞りなく流通するとともに、前記溶融金属の供給量を正確に制御することができる。
本発明の減圧封止装置では、前記吐出口の長さは、０．３〜３ｍｍであることが好ましい。
これにより、前記吐出口の機械的強度を十分に維持しつつ、前記吐出口の表面積を抑制することができる。このため、前記テーパ部に前記弁体を突き当てても、前記吐出口が破壊することなく、その衝撃に十分に耐えることができる。また、前記吐出口に付着する前記溶融金属の付着量が増大するのを防止し、これにより、供給量の正確な制御を可能にする。
【００１７】
本発明の減圧封止装置では、前記吐出口の内径をＤ［ｍｍ］とし、前記吐出口の長さをＬ［ｍｍ］としたとき、Ｌ／Ｄが３〜１０となる関係を満たすことが好ましい。
これにより、前記弁体の当接動作に伴う衝撃に対して十分な耐久性を備えつつ、供給量の正確な制御が可能な吐出口が得られる。
本発明の減圧封止装置では、前記貯留部内の前記溶融金属が溶融状態を維持するように加熱する加熱手段を有することが好ましい。
これにより、前記貯留部内の前記溶融金属の温度を、目的の温度に維持することができる。これにより、前記溶融金属を固化しないように維持することができ、前記吐出口から前記溶融金属を連続的に供給することが可能となる。その結果、前記パッケージの開口部を封止する工程の高効率化を図ることができる。
【００１８】
本発明の減圧封止装置では、前記加熱手段による加熱温度は、前記溶融金属の液相線温度をＴＬ［℃］としたとき、ＴＬ＋５〜ＴＬ＋５０なる関係を満たすことが好ましい。
これにより、前記貯留部内に収納された原料を確実に溶融し、前記開口部を確実に封止し得る前記溶融金属を得ることができる。
本発明の減圧封止装置では、前記パッケージをあらかじめ加熱する予熱手段を有することが好ましい。
これにより、前記パッケージに対する前記溶融金属の親和性（濡れ性）が向上する。このため、前記開口部に供給された前記溶融金属は、容易に濡れ拡がることができ、前記開口部を確実に封止することができる。
【００１９】
本発明の減圧封止装置では、前記予熱手段による加熱温度は、前記溶融金属の固相線温度をＴＳ［℃］としたとき、ＴＳ−５０〜ＴＳ−５なる関係を満たすことが好ましい。
これにより、前記パッケージに接触した前記溶融金属を、確実に固化させるとともに、前記パッケージに対する前記溶融金属の濡れ性がより高くなるので、前記開口部内に前記溶融金属が隙間なく充填される。その結果、前記開口部内をより高度に気密封止することができる。
本発明の減圧封止装置では、前記溶融金属供給手段の前記溶融金属と接触する部分は、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系金属材料で構成されていることが好ましい。
これにより、前記部分が、鉛フリーハンダに対して優れた耐食性を示すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の減圧封止装置について、図示の好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
ここで、減圧封止装置の説明に先立ち、本発明の減圧封止装置によって封止がなされるパッケージ、およびこのパッケージを備えたデバイスについて説明する。
なお、以下では、便宜上、封止が行われていないデバイスを「封止前デバイス」、封止が行われた後のデバイスを「封止後デバイス」と言い、これら双方のデバイスを総称して、単に「デバイス」と言う場合がある。
【００２１】
本発明の減圧封止装置によって封止が行われるデバイスは、内外を連通する開口部を有するパッケージと、パッケージ内に収納された素子を有するものであり、このような構成を有するものであれば特に限定されない。かかるデバイスとしては、具体的には、水晶振動子等の圧電振動子がパッケージ内に収納された圧電デバイス、可動ミラーがパッケージ内に収納されたミラーデバイス、半導体素子がパッケージ内に収納された半導体デバイス等が挙げられる。これらの各デバイスでは、内部空間が減圧状態に維持されることにより、振動子の発振精度や可動ミラーの駆動精度の安定化を図ったり、振動子、ミラー、半導体素子等の収納物の大気との接触を遮断し、収納物の変質・劣化等の防止を図ることができる。
すなわち、本発明の減圧封止装置は、封止前デバイスのパッケージに設けられた開口部に、溶融状態のハンダ（ろう材）を供給して開口部を塞ぎ、これを固化させることによって、封止後デバイスを製造する装置である。
【００２２】
以下、本実施形態では、水晶振動子が収納された圧電デバイスを例にして説明する。
図８は、封止前デバイスの内部に収納された水晶振動子を示す平面図、図９は、図８の封止前デバイスを示す縦断面図、図１０は、図９に示す封止前デバイスが有する開口部を拡大して示す部分拡大図である。なお、以下の説明では、図９および図１０の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図８および図９に示す封止前デバイス１０ａは、パッケージ１０１と、パッケージ１０１内に収納された水晶振動子１０２を有している。
【００２３】
このうち、パッケージ１０１は、図９に示すように、平板状のベース１０３と、このベース１０３に気密的に接合された蓋体１０４とを有している。
ベース１０３は、第１の基板１０５と、第１の基板１０５と蓋体１０４との間に設けられた第２の基板１０６とが積層された積層体で構成されている。
第１の基板１０５および第２の基板１０６を構成する材料としては、例えば、各種セラミックス材料を用いることができ、特に、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＴｉＮ、ＢＮ等の窒化物系セラミックス、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２等の酸化物系セラミックス、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＴａＣ等の炭化物系セラミックス等が好ましく用いられる。
【００２４】
蓋体１０４は、下側に開口する凹部を有する筐体状をなしている。そして、蓋体１０４の縁部とベース１０３の縁部とを接合することにより、前記凹部が水晶振動子１０２の収納スペース（内部空間Ｓ）となる。
ここで、蓋体１０４の縁部とベースの縁部とは、封止材１１７を介して接合されている。封止材１１７を構成する材料は、特に限定されないが、ハンダ、ろう材、低融点ガラス、接着剤等が挙げられる。なお、ハンダ、ろう材を用いる場合、ベース１０３の封止材１１７と接触する領域に、メタライズによる下地層が形成されているのが好ましい。
また、蓋体１０４を構成する材料としては、例えば、各種金属材料、各種セラミックス材料等が挙げられる。
【００２５】
第２の基板１０６の内部空間Ｓを臨む面（上面）には、図８に示すように、導電性に優れた金属材料等で構成された一対の電極部１０７、１０７が形成されている。
また、これらの各電極部１０７、１０７には、導電性の接着剤１１６を介して、水晶振動子１０２が固定されている。また、各電極部１０７、１０７は、図示しない配線を介して、パッケージ１０１の外部と導通している。これにより、水晶振動子１０２から発生する標準電気信号を、接着剤１１６、各電極部１０７、１０７および前記配線を介して、パッケージ１０１の外部に取り出すことができる。
【００２６】
ベース１０３には、図９に示すように、パッケージ１０１の内部と外部を連通する開口部１０９が形成されている。すなわち、この開口部１０９は、ベース１０３を上面から下面に貫通するように設けられている。
【００２７】
また、この開口部１０９は、図１０に示すように、第１の基板１０５を貫通する第１の孔１１０と、この第１の孔１１０とほぼ同軸上に設けられ、第２の基板１０６を貫通する第２の孔１１１を有している。
第１の孔１１０および第２の孔１１１は、互いに連通しており、第１の孔１１０の内径Ｎ１が第２の孔１１１の内径Ｎ２よりも大きくなるよう構成されている。また、第１の孔１１０と第２の孔１１１との境界には、これらの各孔１１０、１１１の内径の差に伴って生じる段差部１１２が形成されている。
【００２８】
また、第１の孔１１０の内周面および段差部１１２の表面（下面）には、被覆層１１３が設けられている。この被覆層１１３は、金属を含有する材料で構成されている。このため、溶融状態のハンダ（ろう材）に対して良好な濡れ性を有する。したがって、例えば、開口部１０９を塞ぐ材料としてハンダを使用する場合に、開口部に供給された溶融状態のハンダが、この被覆層１１３の表面に均一に広がり、密着性よく被着する。これにより、ハンダが被覆層１１３に対して確実に接合され、開口部１０９を確実に封止することができる。
また、被覆層１１３は、第２の孔１１１の内周面を除いて設けられているので、第２の孔１１１内には、溶融状態のハンダが侵入し難い。このため、ハンダがパッケージ１０１の内部に侵入して、水晶振動子１０２に付着してしまい、水晶振動子１０２の発振周波数が変化するのを防止することができる。
【００２９】
この被覆層１１３に含まれる金属としては、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ等の金属が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、この被覆層１１３と第１の基板１０５との間、および、被覆層１１３と第２の基板１０６との間には、下地層が設けられていてもよい。この下地層を構成する材料としては、第１の基板１０５や第２の基板１０６を構成する材料と被覆層１１３との双方に対して優れた密着性を有するもの等が挙げられ、具体的には、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ等の金属材料を含む材料が挙げられる。このような下地層を設けることにより、被覆層１１３を、第１の孔１１０の内周面および段差部１１２の表面に密着性よく形成することができる。
【００３０】
次に、本発明の減圧封止装置について説明する。
図１は、本発明の減圧封止装置の実施形態を模式的に示す縦断面図、図２は、図１に示す減圧封止装置が備えるトレーを示す平面図、図３は、図１に示す減圧封止装置が備える溶融金属供給手段を模式的に示す縦断面図、図４は、図３に示す溶融金属供給手段が備えるノズルを拡大して示す部分拡大図、図５は、図３に示す溶融金属供給手段が備えるノズルの先端を拡大して示す部分拡大図、図６は、弁体によってノズル内の流路が開閉される様子を示す模式図、図７は、デバイスの開口部に溶融金属が供給された様子を示す部分拡大図である。なお、以下の説明では、図１および図３〜図６中の上側を「上」、下側を「下」と言い、図２中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」と言う。
【００３１】
図１に示す減圧封止装置１は、チャンバー２と、複数のデバイスが載置された複数のトレー３と、これらの複数のトレー３を保持するトレー保持手段４と、溶融金属をパッケージの開口部に供給する溶融金属供給手段５と、チャンバー２内を減圧する排気ポンプ（減圧手段）６とを有している。なお、複数のトレー３、トレー保持手段４、および溶融金属供給手段５が、チャンバー２内に設けられている。
【００３２】
以下、各部について詳細に説明する。
チャンバー２は、内部の気密を保持し得る容器であり、内部を減圧（真空）状態にして使用されるため、内部と外部との圧力差に耐え得る耐圧性能を有するものとされる。
本実施形態では、チャンバー２は円筒状に形成され、その軸方向が水平方向に対して略平行となるよう架台上に設置されている。なお、チャンバー２の形状は、図１に示す形状に限定されない。
このチャンバー２を構成する材料としては、例えば、ステンレス鋼のような各種金属材料、アルミナのような各種セラミックス材料等を用いることができる。
また、チャンバー２の下方には、排気口が設けられており、この排気口に排気ポンプ６が接続されている。
【００３３】
トレー３は、複数のデバイス１０を同時に移動させるために用いられるものであり、図２に示すように、その上面が、複数のデバイス１０（封止前デバイス１０ａまたは封止後デバイス１０ｂ）が載置されるデバイス載置面３１となっている。このデバイス載置面３１には、複数のデバイス１０が、ほぼ等しい間隔で、例えば列状（図２中Ｘ方向に並んだ列状）またはマトリクス状（図２中Ｘ−Ｙ方向に並んだ行列状）に載置される。なお、本実施形態では、複数のデバイス１０がマトリクス状に並んでいる場合を例に説明する。
このように配列した複数のデバイス１０の行方向（図２中Ｘ方向）での間隔は、後述する溶融金属供給手段５の各吐出口５２２の間隔と同等である。デバイス１０をこのように載置すると、各吐出口５２２の位置に対応するように、各デバイス１０を配置することができる。
【００３４】
トレー保持手段４は、トレー保持テーブル４１と、トレー保持テーブル４１の上面に配設されたトレー保持台４２と、トレー保持台４２を移動操作するトレー保持台駆動機構４３と、トレー３を所定の位置に移動操作する図示しないトレー移動機構を有している。
トレー保持テーブル４１は、板体４１１と、板体４１１の下面に取り付けられた脚部４１２とを有している。脚部４１２は、その下端部がチャンバー２の内周面に固定されている。板体４１１は、この脚部４１２を介してチャンバー２の内周面に対して支持される。
【００３５】
トレー保持台４２は、板体４１１の上面に設けられ、後述する溶融金属供給手段５の下方に位置している。そして、トレー保持台４２は、この溶融金属供給手段５が備える複数の吐出口５２２に対して、上下に一定の間隔を介して配設されている。
また、このトレー保持台４２の上面は、トレー３を保持するトレー保持面４２１となっている。そして、トレー保持面４２１に保持されたトレー３上に載置された複数のデバイス１０には、溶融金属供給手段５により溶融金属２０が供給され、これにより、開口部１０９が封止される。
【００３６】
また、このトレー保持台４２には、トレー保持面４２１を加熱する予熱手段（図示せず）と、予熱手段と電気的に接続され、予熱手段の発熱量を制御する予熱制御手段（図示せず）が内蔵されている。
予熱手段によってトレー保持面４２１に付与された熱は、その上に保持されたトレー３を介して、パッケージ１０１に伝達される。
【００３７】
このようにしてパッケージ１０１が加熱されることにより、パッケージ１０１が備える被覆層１１３に対する溶融金属２０の親和性、すなわち濡れ性が向上する。このため、開口部１０９に供給された溶融金属２０は、被覆層１１３に沿って容易に濡れ拡がることができ、開口部１０９を確実に封止することができる。
また、パッケージ１０１を加熱することにより、パッケージ１０１内に配設された導電性接着剤１１６等が発生させる有害なアウトガスを揮発させ、開口部１０９を介してパッケージ１０１の外部に排出することができるという利点も有する。
【００３８】
予熱手段としては、例えば、各種ヒータ、光（赤外線）照射手段等が用いられる。
また、予熱制御手段は、パッケージ１０１の温度を取得する温度計と、予熱手段の動作を制御する演算装置とを備えている。このような予熱制御手段によれば、溶融金属２０の組成、ベース１０３の構成材料等の各条件に応じて、予熱手段の発熱量を制御し、これにより、パッケージ１０１に向けて溶融金属２０を供給する際のパッケージ１０１の温度を、目的の温度に維持することができる。
【００３９】
この場合、パッケージ１０１の温度、すなわち、パッケージ１０１に熱を伝達するトレー保持面４２１の加熱温度は、溶融金属２０の固相線温度をＴＳとしたとき、ＴＳ−５０〜ＴＳ−５なる関係を満たすのが好ましく、ＴＳ−３０〜ＴＳ−１０なる関係を満たすのがより好ましい。加熱温度を前記範囲内に設定することにより、パッケージ１０１に接触した溶融金属２０を、確実に固化させるとともに、パッケージ１０１が備える被覆層１１３に対する溶融金属２０の濡れ性がより高くなるので、開口部１０９内に溶融金属２０が隙間なく充填される。その結果、溶融金属２０によって、開口部１０９内をより高度に気密封止することができる。
【００４０】
なお、トレー保持面４２１の加熱温度が前記上限値より高い場合、開口部１０９に供給された溶融金属２０が固化し難くなり、溶融状態または半溶融状態を呈することとなる。このため、溶融金属２０が、開口部１０９を通過してパッケージ１０１内に流入し易くなる。一方、トレー保持面４２１の加熱温度が前記下限値より低い場合、被覆層１１３に対する溶融金属２０の濡れ性が著しく低下するおそれがある。この濡れ性が著しく低下すると、被覆層１１３と溶融金属２０との間に隙間を生じ易くなり、この隙間を介してパッケージ１０１の気密が損なわれるおそれがある。
【００４１】
トレー保持台駆動機構４３は、溶融金属供給手段５による封止処理の進行に応じて、トレー保持台４２をＸ−Ｙ方向に移動操作する。
また、図１に示すトレー保持テーブル４１のトレー保持台４２を介した両側には、封止前デバイス１０ａが載置されたトレー（以下、「処理前トレー」とも言う。）３を格納するトレー格納面４１３と、封止後デバイス１０ｂが載置されたトレー（以下、「処理後トレー」とも言う。）３を格納するトレー格納面４１３とが設けられている。トレー保持台駆動機構４３は、トレー格納面４１３に格納された処理前トレー３を、トレー保持台４２に移動操作するとともに、トレー保持台４２に保持された処理後トレー３を、トレー格納面４１４に移動操作する。なお、各格納面４１３、４１４に格納すべきトレー３が複数の場合には、各格納面４１３、４１４上に複数のトレー３がそれぞれ重ねられた状態で格納される。
【００４２】
溶融金属供給手段５は、図３に示すように、溶融金属２０を貯留する貯留部５１０と、貯留部５１０内の溶融金属２０を吐出する複数のノズル５２と、複数のノズル５２の流路を開閉する複数の弁体５３と、複数の弁体５３を駆動する弁体駆動機構５４と、貯留部５１０内および複数のノズル５２内を加熱する加熱手段５５と、加熱手段５５の発熱量を制御する図示しない加熱制御手段とを有している。
【００４３】
貯留部５１０は、各種の原料（例えば、後述するハンダやろう材等）を溶融した溶融金属２０を貯留する。この貯留部５１０は、溶融金属２０と反応しない材料で構成された炉壁５１で画成されてなる。また、この炉壁５１の外部には、加熱手段５５が設けられている。この加熱手段５５により、貯留部５１０内に投入された未溶融の原料を溶融することができる。すなわち、貯留部５１０、炉壁５１および加熱手段５５により、溶融炉５０を構成している。
溶融金属２０の原料、すなわち、溶融金属２０を固化することにより開口部１０９を封止する封止材となる金属材料としては、例えば、Ｓｎ系、Ａｕ系、Ａｇ系、Ｐｂ系、Ａｌ系等の金属材料で構成されたハンダまたはろう材等が挙げられる。
【００４４】
各ノズル５２は、図４に示すように、その上端が溶融炉５０の底部を貫通するようにして設けられており、内部が貯留部５１０と連通している。また、溶融金属２０を封止前デバイス１０ａに供給する際には、各ノズル５２の下端が、デバイス１０の開口部１０９の上方に位置する。
前述の貯留部５１０は、溶融炉５０内に設けられた第１の貯留部５１１と、第１の貯留部５１１から分岐し、各ノズル５２内にそれぞれ設けられた管路で構成された第２の貯留部５２１とに分かれている。また、第２の貯留部５２１の下端には、第２の貯留部５２１と連通し、第２の貯留部５２１より内径が小さい細管で構成された吐出口５２２が連結されている。この吐出口５２２の下端は、各ノズル５２の下端で開口している。
【００４５】
また、第２の貯留部５２１は、下端部に、内径が下方に向かって漸減するテーパ部５２３を備えていて、このテーパ部５２３を介して、第２の貯留部５２１と吐出口５２２とが接続されている。
このように各ノズル５２内に配設された第２の貯留部５２１、テーパ部５２３および吐出口５２２により、第１の貯留部５１１に貯留された溶融金属２０を、開口部１０９に向けて吐出する流路５２０が構成される。
また、複数のノズル５２は、ほぼ等しい間隔で、図３中Ｘ方向に並列して配されている。これにより、同時に複数の封止前デバイス１０ａの開口部１０９に向けて溶融金属２０を吐出することができる。
【００４６】
各ノズル５２の第２の貯留部５２１内には、それぞれ、弁体５３が挿入されている。
この各弁体５３は、それぞれ棒状をなしていて、第２の貯留部５２１内に挿入され、上下に移動可能になっている。また、各弁体５３の上端部には、各弁体５３を支持する支持部５３２が接続されている。さらに、支持部５３２は、第１の貯留部５１１を貫通し、その上端部は、弁体駆動機構（弁体移動手段）５４に接続されている。
【００４７】
弁体駆動機構５４は、支持部５３２を上下に移動操作し、これにより、弁体５３をテーパ部５２３に対して当接（閉弁）または離間（開弁）させるものである。
ここで、弁体５３の外径は、第２の貯留部５２１の内径よりも小さくなっている。このため、第２の貯留部５２１と弁体５３との間には間隙が形成され、この間隙を溶融金属２０が流通するようになっている。
【００４８】
また、弁体５３の下面は、テーパ部５２３の形状に対応してテーパ形状（略円錐形状）をなしている。このような弁体５３がテーパ部５２３に当接すると、この当接位置で流路５２０が閉塞される。これにより、弁体５３をテーパ部５２３に突き当てた際に、その衝撃を鉛直方向のみでなく、水平方向にも分散することができる。その結果、この衝撃に対するノズル５２（テーパ部５２３）の耐久性を高めることができる。
【００４９】
このような溶融金属供給手段５によれば、弁体５３を開状態とする時間に応じて、各吐出口５２２から溶融金属２０が各封止前デバイス１０ａの開口部１０９に向けて供給される。したがって、この時間を設定するという簡単な操作を行うことにより、溶融金属２０の供給量を正確に調整することができる。
また、本実施形態では、弁体駆動機構５４が貯留部５１０の上方に設けられているので、弁体駆動機構５４が貯留部５１０内の溶融金属２０に接触しないよう構成されている。このため、溶融金属２０の熱から弁体駆動機構５４を保護し、弁体駆動機構５４に熱による不具合が発生するのを防止することができる。
【００５０】
図３に示す弁体駆動機構５４は、支持部５３２を上下に移動操作するアクチュエータ５４１と、アクチュエータ５４１による支持部５３２の移動パターンを制御する制御部（制御手段）５４２と、これらを接続する配線５４４とを有している。
ここで、貯留部５１０に貯留された溶融金属２０は、その残存量が変化すると、吐出口５２２における溶融金属２０の圧力（水頭圧）が変化する。その結果、吐出口５２２から吐出される溶融金属２０の吐出量に影響を与えるおそれがある。
【００５１】
そこで、図３に示す弁体駆動機構５４は、貯留部５１０に残存する溶融金属２０の液面の高さを検出する液面センサ（検出手段）５４３と、この液面センサ５４３と制御部５４２とを接続する配線５４４とを有している。
液面センサ５４３は、例えば、溶融金属２０の液面にレーザー光のような光を照射し、この光の反射位置を検出することにより、溶融金属２０の液面の高さを検出するものである。そして、検出した液面の高さを、制御部５４２により演算処理して、溶融金属２０の残存量を算出する。
【００５２】
制御部５４２では、吐出口５２２の内径と長さ、および溶融金属２０の組成（比重）と、取得した溶融金属２０の残存量とを考慮して、アクチュエータ５４１による支持部５３２の移動パターン、すなわち弁体５３が開状態にある時間、および開状態と閉状態とを切り替えるタイミングを決定し、これにより、各吐出口５２２から吐出される溶融金属２０の吐出量を設定する。
【００５３】
このとき、あらかじめ用意した各条件に応じた吐出量に関するデータベースと照合し、これにより、支持部５３２の移動パターンを求めるようにしてもよい。
このような弁体駆動機構５４によれば、溶融金属２０の消費に伴ってその液面が低下し、吐出口５２２における単位時間あたりの吐出量が低下しても、これを補正して、目的とする吐出量で溶融金属２０を確実に吐出することができる。また、本実施形態にかかる弁体駆動機構５４によれば、このような補正を簡単な構成で確実に行うことができる。
【００５４】
なお、液面センサ５４３は、上記の構成に限定されず、例えば、電気的または機械的に溶融金属２０の残存量を検出するものであってもよい。
また、アクチュエータ５４１としては、例えば、モータ駆動式アクチュエータ、圧電駆動式（ピエゾ）アクチュエータ、電磁駆動式アクチュエータ、または油圧駆動式アクチュエータ等が挙げられる。これらのアクチュエータは、駆動速度が速く、かつ駆動距離の精度が高いので、支持部５３２を細かな時間間隔で正確に移動操作することができる。
【００５５】
ここで、弁体５３が流路５２０を開閉する手順を説明する。
初期状態において、弁体５３は、図６（ａ）に示すように、テーパ部５２３に当接する位置に保持されている。すなわち、弁体５３は、閉状態になっている。この状態では、第２の貯留部５２１を満たす溶融金属２０は、テーパ部５２３より下端側には流通しない。
その後、弁体駆動機構５４により、図６（ｂ）に示すように弁体５３が上方に移動すると、弁体５３がテーパ部５２３から離間し、吐出口５２２の上端部が開放される。すなわち、弁体５３は、開状態となる。この状態では、溶融金属２０が、第２の貯留部５２１から吐出口５２２へと流通する。そして、溶融金属２０が、吐出口５２２から吐出され、パッケージ１０１の開口部１０９に供給される。このとき、前述したように、弁体５３を開状態とする時間を設定することにより、溶融金属２０の供給量（吐出量）を調整することができる。
その後、図６（ｃ）に示すように弁体５３を下方に移動させると、弁体５３がテーパ部５２３に当接し、弁体５３が再び閉状態となる。これにより、溶融金属２０の吐出が停止され、初期状態となる。
【００５６】
このような減圧封止装置（本発明の減圧封止装置）１によれば、溶融金属２０を滴下することによって、デバイス１０の開口部１０９を封止するので、従来のようにハンダ（ろう材）ボールを製造する工程や費用が不要となり、かつレーザー光源のような高価な装置も不要となることから、デバイス１０のパッケージ１０１の減圧封止を、低コストで行うことができる。
【００５７】
また、溶融金属２０の連続的な供給が可能になるので、パッケージ１０１の減圧封止工程の高効率化を図ることもできる。
さらに、減圧雰囲気下でハンダ（ろう材）を溶融するため、ハンダ（ろう材）の酸化を防止することができる。すなわち、組成を限定することなく、確実に封止を行うことができる。
【００５８】
また、本実施形態にかかる減圧封止装置１では、図４に示すように、テーパ部５２３が各ノズル５２の下端付近に位置しており、これにより、弁体５３は、吐出口５２２の近傍で吐出口５２２の開閉を行うよう構成されている。このような減圧封止装置１では、体積の小さい細管の近傍で溶融金属２０の供給を制御されているので、例えば、弁体５３を開状態から閉状態に移行させたときに、溶融金属２０の供給を速やかに停止することができる。したがって、各ノズル５２から供給される溶融金属２０の供給量を、より容易かつ精密に制御することができる。
【００５９】
また、吐出口５２２が細管で構成されているので、仮に、吐出した溶融金属２０が開口部１０９に供給されず吐出口５２２に付着しても、付着し得る面積が小さい。このため、吐出口５２２に対する溶融金属２０の付着量を抑制することができる。したがって、吐出口５２２から吐出される溶融金属２０の吐出量をより正確に制御することができる。
さらに、複数のノズル５２において、それぞれ種類の異なる封止前デバイス１０ａの開口部１０９に溶融金属２０を供給することもできる。この場合、開口部１０９のサイズがそれぞれ異なっていても、各弁体５３を開状態とする時間を個別に設定することにより、溶融金属２０をそれぞれの最適な量で供給することができる。
【００６０】
なお、本実施形態では、前述したように、各弁体５３が棒状の支持部５３２で支持されていて、支持部５３２を上下に変位させることにより開状態と閉状態とをとり得るようになっているので、簡易な構造で吐出口５２２を開閉操作することができる。
また、本実施形態では、各弁体５３を閉状態にするとき、各弁体５３をテーパ部５２３に突き当てる（当接する）よう構成されている。このため、各弁体５３の駆動量を厳密に制御する必要がなく、弁体駆動機構５４の構成をより簡素化できるという利点もある。
ここで、このテーパ部５２３は、そのテーパ角度、すなわち第２の貯留部５２１の軸線方向に対する角度が、２０〜７０°程度であるのが好ましく、３０〜６０°程度であるのがより好ましい。これにより、弁体５３をテーパ部５２３に突き当てた際の衝撃をより効率よく分散し、この衝撃に対するノズル５２の耐久性をさらに高めることができる。
【００６１】
なお、吐出口５２２の長さＬ、すなわち、弁体５３の下面と吐出口５２２の下端との離間距離は、０．３〜３ｍｍ程度であるのが好ましく、０．５〜２ｍｍ程度であるのがより好ましい。吐出口５２２の長さＬを前記範囲内に設定することにより、ノズル５２の下端部（吐出口５２２）の機械的強度を十分に維持しつつ、吐出口５２２の表面積を抑制することができる。このため、テーパ部５２３に弁体５３を突き当てても、ノズル５２が破壊することなく、その衝撃に十分に耐えることができる。すなわち、ノズル５２の下端部の機械的強度を維持しつつ、吐出口５２２に付着する溶融金属２０の付着量が増大するのを防止し、これにより、供給量の正確な制御を可能にする。
【００６２】
また、吐出口５２２の内径Ｄは、０．１〜１ｍｍ程度であるのが好ましく、０．２〜０．５ｍｍ程度であるのがより好ましい。吐出口５２２の内径Ｄを前記範囲内に設定することにより、溶融金属２０が吐出口５２２を滞りなく流通するとともに、溶融金属２０の供給量を正確に制御することができる。これにより、サイズの小さい開口部１０９にも、適量の溶融金属２０を確実に供給することができる。また、吐出口５２２の内径が小さくなり過ぎて、吐出口５２２に毛細管現象が働き、これにより、溶融金属２０の流通が阻害されるのを防止することもできる。さらに、吐出口５２２の内径が前記範囲内であれば、特殊な工法を用いることなく、吐出口５２２を容易に形成可能であるという利点もある。
【００６３】
また、吐出口５２２の内径をＤ［ｍｍ］とし、吐出口５２２の長さ（弁体５３の下面と吐出口５２２の下端との離間距離）をＬ［ｍｍ］としたとき、Ｌ／Ｄが３〜１０程度であるのが好ましく、４〜８程度であるのがより好ましい。これにより、吐出口５２２の内径Ｄが比較的大きいにも関わらず、ＬはＤの３倍以上あり、ノズル５２の下端部（吐出口５２２）の機械的強度が著しく低下するのをより確実に防止することができる。また、これとは反対に、吐出口５２２の長さＬが内径Ｄに対して著しく長く、ノズル５２の下端部の機械的強度は十分に高いものの、吐出口５２２に付着する溶融金属２０の付着量が増大してしまうのを防止することができる。すなわち、Ｌ／Ｄが前記範囲内であれば、弁体５３の当接動作に伴う衝撃に対して十分な耐久性を備えつつ、供給量の正確な制御が可能なノズル５２が得られる。
【００６４】
なお、本実施形態では、吐出口５２２から吐出される溶融金属２０の吐出量を正確に制御するために、貯留部５１０に残存する溶融金属２０の残存量を検出し、検出した残存量に応じて弁体５３の開状態の時間を決定しているが、かかる構成は、他の構成で代替するようにしてもよい。
他の構成としては、例えば、貯留部５１０に貯留された溶融金属２０の基準量の範囲（基準範囲）をあらかじめ設定し、この基準範囲からの溶融金属２０の減少分を補うように新たな原料を貯留部５１０に投入する原料追加手段（図示せず）等が挙げられる。
【００６５】
この原料追加手段は、制御部５４２と接続されている。そして、液面センサ５４３により溶融金属２０の液面の高さを検出し、この液面の高さを制御部５４２により演算処理して、溶融金属２０の基準範囲からの減少量を算出する。
制御部５４２では、取得した溶融金属２０の減少量に応じて、原料追加手段による原料の投入量を決定し、これに基づいて、原料追加手段から貯留部５１０に原料が投入される。
【００６６】
このような原料追加手段によれば、貯留部５１０に貯留された溶融金属２０の量を、常に基準量に維持することができるので、吐出口５２２における溶融金属２０の水頭圧（圧力）が一定となる。これにより、吐出口５２２から吐出される溶融金属２０の吐出量を正確に制御することができ、目的とする吐出量で溶融金属２０を確実に吐出することができる。また、弁体５３の移動パターンを一定にすることができるので、制御部５４２による演算処理を簡素化できるという利点もある。
【００６７】
また、少なくとも溶融金属供給手段５の溶融金属２０と接触する部分、具体的には、炉壁５１、ノズル５２、弁体５３および支持部５３２は、融点が、溶融金属２０の液相線温度より高い材料で構成されているのが好ましい。これにより、溶融金属供給手段５は、溶融金属２０に対して溶融することなく、十分な耐食性を備えたものとなる。
このような材料としては、特に限定されないが、例えば、鉄鋼、ステンレス鋼のようなＦｅ系金属、Ｎｉ−Ｃｒ−ＭｏのようなＮｉ系金属等の各種金属材料、アルミナ、ジルコニアのような各種セラミックス材料、黒鉛のような各種炭素材料等が挙げられる。
このうち、前述の材料としては、特に、ステンレス鋼が好ましい。ステンレス鋼は、耐食性および加工性に優れ、かつ安価であるため、炉壁５１、ノズル５２、弁体５３および支持部５３２を構成する材料として好適である。
【００６８】
また、前述の材料としては、特に、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系金属材料も好ましく用いられる。このＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系金属材料は、一般的な鉛ハンダはもちろん、特に鉛フリーハンダに対して特に耐食性に優れている。このため、環境負荷の小さいデバイス１０を製造する際に最適である。
なお、溶融金属２０として溶融温度が比較的高いものを使用する場合には、各種セラミックス材料や各種炭素材料が好適に用いられる。
【００６９】
このような複数のノズル５２、および前述した炉壁５１の周囲には、図３および図４に示すように、加熱手段５５と図示しない加熱制御手段とが設けられている。
加熱手段５５としては、例えば、カーボンヒータのような各種ヒータ等が用いられる。
また、加熱制御手段は、加熱手段５５と電気的に接続され、貯留部５１０内の温度を取得する温度計と、加熱手段５５の動作を制御する演算装置とを備えている。このような加熱制御手段によれば、溶融金属２０の組成等の各条件に応じて、加熱手段５５の発熱量を制御し、貯留部５１０内の溶融金属２０の温度を、目的の温度に維持することができる。これにより、溶融金属２０を固化しないように維持することができ、各ノズル５２から溶融金属２０を連続的に供給することが可能となる。その結果、デバイス１０の開口部１０９を封止する工程の高効率化を図ることができる。
【００７０】
加熱手段５５による加熱温度は、溶融金属２０の液相線温度をＴＬ［℃］としたとき、ＴＬ＋５〜ＴＬ＋５０程度であるのが好ましく、ＴＬ＋１０〜ＴＬ＋３０程度であるのがより好ましい。これにより、貯留部５１０内に収納された原料を確実に溶融し、開口部１０９を確実に封止し得る溶融金属２０を得ることができる。
なお、加熱手段５５による加熱温度が前記上限値より高い場合、溶融金属２０の固化時間が長くなり、体積減少に伴って溶融金属２０中に間隙（引け巣）が生じ、パッケージ１０１の気密性が損なわれるおそれが高くなる。一方、加熱手段５５による加熱温度が前記下限値より低い場合、原料を十分な流動性を有する程度に溶融することができない可能性がある。
【００７１】
チャンバー２の下方には、図１に示すように、チャンバー２を減圧する排気ポンプ６が設けられ、チャンバー２の内部と排気ポンプ６とが配管６１を介して接続されている。
チャンバー２内の圧力は、デバイス１０のパッケージ１０１内において必要とされる圧力に応じて若干異なるが、好ましくは、１．３×１０−３Ｐａ（１×１０−５ｔｏｒｒ）以下に設定される。チャンバー２内の圧力を前記範囲内に設定すれば、例えば、デバイス１０中の水晶振動子において発振精度の十分な安定化が図られる。
【００７２】
次に、減圧封止装置１の作用（動作）を、図８および図９に示す封止前デバイスのパッケージ内を減圧封止する場合を例にして説明する。
まず、封止を行う複数の封止前デバイス１０ａを、トレー３上に、ほぼ等しい間隔でマトリクス状に載置する。このとき、封止前デバイス１０ａの載置間隔は、溶融金属供給手段５の各吐出口５２２の間隔とほぼ同等とする。そして、これと同様にして複数の封止前デバイス１０ａを載置した複数のトレー（処理前トレー）３を準備し、これらを、チャンバー２内のトレー格納面４１３に重ねて載置する。このとき、封止前デバイス１０ａのパッケージ１０１の内部は、開口部１０９を介して外部と連通していることから、大気圧状態となっている。
また、溶融炉５０内の貯留部５１０に、溶融金属２０の原料（例えば、ハンダ、ろう材等）を投入する。
また、図６（ａ）に示すように、弁体５３がテーパ部５２３に当接するように、弁体５３の位置を設定する。これにより、吐出口５２２が閉塞され、弁体５３は閉状態となる。
【００７３】
次に、排気ポンプ６の作動により、チャンバー２内を減圧状態とする。これにより、封止前デバイス１０ａのパッケージ１０１の内部も減圧状態となる。なお、予熱手段および加熱手段５５を作動させる前にチャンバー２内を減圧状態とすることにより、溶融金属２０の酸化を防止する効果が得られる。
次に、予熱手段の作動により、トレー保持面４２１をあらかじめ加熱する。これにより、パッケージ１０１を前述したような温度に加熱する。
また、加熱手段５５の作動により、溶融炉５０内の貯留部５１０を加熱する。貯留部５１０を加熱すると、投入された溶融金属２０の原料が溶融状態となり、第２の貯留部５２１に流入して充填する。このとき、弁体５３は閉状態になっているので、第２の貯留部５２１に流入した溶融金属２０は、テーパ部５２３より上端側を充填する。
【００７４】
次に、トレー移動機構の作動により、トレー格納面４１３に格納されたトレー（処理前トレー）３のうちの１つを、トレー保持面４２１に移動させる。そして、溶融金属供給手段５に設けられた５つの吐出口５２２のほぼ直下に、マトリクス状に載置された封止前デバイス１０ａのうち、１行目の５個を配置した状態とする。
この状態で、弁体５３を上方に移動させ、弁体５３を開状態とする。そして、所定の時間経過後、再び弁体５３を下方に移動させ、弁体５３を閉状態とする。
【００７５】
供給された溶融金属２０は、第１の孔１１０の内周面や段差部１１２の表面に設けられた被覆層１１３に優先的に濡れ拡がり、図７に示すように、第１の孔１１０内に充填される。
その後、溶融金属２０の熱がパッケージ１０１側に移動し、溶融金属２０が冷却され固化に至る。これにより、第１の孔１１０の内周面および段差部１１２の表面に溶融金属２０の固化物が固着し、開口部１０９が気密的に封止される。
【００７６】
このようにして１行目のデバイス１０の開口部１０９を封止した後、トレー保持台４２を列方向（Ｙ方向）に移動させ、各吐出口５２２のほぼ直下に、２行目の５個の封止前デバイス１０ａを配置する。
この状態で、前述のようにして各吐出口５２２から溶融金属２０が滴下されると、１行目の場合と同様にして開口部１０９が封止される。これにより、２行目のデバイス１０について、開口部１０９の封止が完了する。
【００７７】
トレー保持台移動機構４３は、以上のようなトレー保持台４２の移動を、トレー３上に載置された全ての行のデバイス１０の封止が完了するまで繰り返し行う。
【００７８】
次に、トレー移動機構の作動により、全てのデバイス１０の封止が完了したトレー（処理後トレー）３を、トレー保持面４２１からトレー格納面４１４に移動させる。
次いで、再び、トレー格納面４１３に格納されたトレー（処理前トレー）３の１つを、トレー保持面４２１に移動させる。
以上のような一連の動作を複数の処理前トレーについて繰り返し行うことにより、チャンバー２内に搬入した全てのデバイス１０の開口部１０９を封止することができる。
【００７９】
以上のような減圧封止装置（本発明の減圧封止装置）１によれば、溶融金属２０を滴下することによって、デバイス１０の開口部１０９を封止するので、ハンダ（ろう材）ボールを製造する工程や費用が不要となり、デバイス１０のパッケージ１０１の減圧封止を、低コストで行うことができる。
また、減圧封止装置１によれば、各ノズル５２から供給される溶融金属２０の供給量を、より容易かつ精密に制御することができる。このため、開口部１０９に、目的とする体積の溶融金属２０を正確に供給することができ、開口部１０９の封止を確実に行うことができる。
以上、本発明の減圧封止装置について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、減圧封止装置の各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、または、任意の構成のものを付加することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の減圧封止装置の実施形態を模式的に示す縦断面図である。
【図２】図１に示す減圧封止装置が備えるトレーを示す平面図である。
【図３】図１に示す減圧封止装置が備える溶融金属供給手段を模式的に示す縦断面図である。
【図４】図３に示す溶融金属供給手段が備えるノズルを拡大して示す部分拡大図である。
【図５】図３に示す溶融金属供給手段が備えるノズルの先端を拡大して示す部分拡大図である。
【図６】弁体によってノズル内の流路が開閉される様子を示す模式図である。
【図７】デバイスの開口部に溶融金属が供給された様子を示す部分拡大図である。
【図８】封止前デバイスの内部に収納された水晶振動子を示す平面図である。
【図９】図８の封止前デバイスを示す縦断面図である。
【図１０】図９に示す封止前デバイスが有する開口部を拡大して示す部分拡大図である。
【符号の説明】
【００８１】
１……減圧封止装置  ２……チャンバー  ２０……溶融金属  ３……トレー  ３１……デバイス載置面  ４……トレー保持手段  ４１……トレー保持テーブル  ４１１……板体  ４１２……脚部  ４１３、４１４……トレー格納面  ４２……トレー保持台  ４２１……トレー保持面  ４３……トレー保持台駆動機構  ５……溶融金属供給手段  ５０……溶融炉  ５１……炉壁  ５１０……貯留部  ５１１……第１の貯留部  ５２……ノズル  ５２０……流路  ５２１……第２の貯留部  ５２２……吐出口  ５２３……テーパ部  ５３……弁体  ５３２……支持部  ５４……弁体駆動機構  ５４１……アクチュエータ  ５４２……制御部  ５４３……液面センサ  ５４４……配線  ５５……加熱手段  ６……排気ポンプ  ６１……配管  １０……デバイス  １０ａ……封止前デバイス  １０ｂ……封止後デバイス  １０１……パッケージ  １０２……水晶振動子  １０３……ベース  １０４……蓋体  １０５……第１の基板  １０６……第２の基板  １０７……電極部  １０９……開口部  １１０……第１の孔  １１１……第２の孔  １１２……段差部  １１３……被覆層  １１６……導電性接着剤  １１７……封止材  ２０……溶融金属  Ｓ……内部空間
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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