(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-21
(45)【発行日】2024-10-29
(54)【発明の名称】蓋つき容器用封止装置と、それを用いた蓋つき容器の封止方法
(51)【国際特許分類】
B23K 1/002 20060101AFI20241022BHJP
【ＦＩ】
B23K1/002
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2021070095
(22)【出願日】2021-04-19
(65)【公開番号】P2022164967
(43)【公開日】2022-10-31
【審査請求日】2024-02-16
(73)【特許権者】
【識別番号】518360139
【氏名又は名称】株式会社スフィンクス・テクノロジーズ
(74)【代理人】
【識別番号】100114074
【弁理士】
【氏名又は名称】大谷 嘉一
(74)【代理人】
【識別番号】100222324
【弁理士】
【氏名又は名称】西野 千明
(72)【発明者】
【氏名】糸氏 和博
(72)【発明者】
【氏名】石橋 大輔
【審査官】松田 長親
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－１２５８３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２１－４１４２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－１８０３５０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｋ １／００２
Ｂ２３Ｋ １３／００－１３／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
開口部に、熱溶融性の導電性封止体を介して、蓋が、被せられた状態の容器を、保持する保持手段と、前記導電性封止体を溶融させる加熱手段と、を備え、
前記加熱手段は、高周波誘導加熱ヘッドと、この高周波誘導加熱ヘッドに高周波磁束を供給する加熱コイルと、を有し、
前記高周波誘導加熱ヘッドは、前記蓋の、容器の開口部とは反対側の面の外周部近傍に配置される第１の磁気ギャップ形成部、前記開口部に隣接する容器の側面部に配置され、前記第１の磁気ギャップ形成部との間で磁気ギャップを形成する第２の磁気ギャップ形成部と、を有する構成とした蓋つき容器用封止装置。
【請求項2】
前記高周波誘導加熱ヘッドを複数個設け、これら複数の高周波誘導加熱ヘッドには、一つの加熱コイルから高周波磁束を供給する構成とした請求項１に記載の蓋つき容器用封止装置。
【請求項3】
前記高周波誘導加熱ヘッドは、Ｃの字形状の一端部が第１の磁気ギャップ形成部、Ｃの字形状の他端部が第２の磁気ギャップ形成部となる構成とし、前記Ｃの字形状のＣの字内部空間を、前記加熱コイルが貫通した構成とした請求項２に記載の蓋つき容器用封止装置。
【請求項4】
前記容器の開口部、およびこの開口部を覆う蓋は矩形形状とし、矩形形状の複数辺に、それぞれ、別の高周波誘導加熱ヘッドを配置する構成とした請求項３に記載の蓋つき容器用封止装置。
【請求項5】
前記容器の開口部、およびこの開口部を覆う蓋は矩形形状とし、矩形形状の複数辺の中央部に、それぞれ、別の高周波誘導加熱ヘッドを配置する構成とした請求項４に記載の蓋つき容器用封止装置。
【請求項6】
前記容器の開口部、およびこの開口部を覆う蓋は矩形形状とし、矩形形状の４辺に、それぞれ、別の高周波誘導加熱ヘッドを配置する構成とした請求項２、または３に記載の蓋つき容器用封止装置。
【請求項7】
前記容器の開口部、およびこの開口部を覆う蓋は矩形形状とし、矩形形状の第１辺の中央部に、第１の高周波誘導加熱ヘッドを配置し、前記矩形形状の第２辺の中央部に、第２の高周波誘導加熱ヘッドを配置し、前記矩形形状の第３辺の中央部に、第３の高周波誘導加熱ヘッドを配置し、前記矩形形状の第４辺の中央部に、第４の高周波誘導加熱ヘッドを配置する構成とした請求項６に記載の蓋つき容器用封止装置。
【請求項8】
前記第１、第２、第３、第４の高周波誘導加熱ヘッドは、前記蓋の中心部分の外周において、９０度の間隔で放射状に配置され、前記蓋の中心部分には、前記蓋を、容器の開口部に対して押圧する押圧手段を設けた請求項７に記載の蓋つき容器用封止装置。
【請求項9】
前記保持手段は、容器を、その開口部を上方にした状態で、保持する構成とした請求項８に記載の蓋つき容器用封止装置。
【請求項10】
前記蓋の上面の中心部には、この蓋を、容器の開口部に対して押圧する押圧手段を設けた請求項９に記載の蓋つき容器用封止装置。
【請求項11】
前記高周波誘導加熱ヘッドの第１の磁気ギャップ形成部は、蓋の外周部から、蓋の外周部外方へと延びる水平面を有し、前記第２の磁気ギャップ形成部は、容器の側面外周において、容器の開口部側が蓋の外周部外方に離れ、容器の底面側が蓋の外周部に近接する形状とした請求項１から１０のいずれか一つに記載の蓋つき容器用封止装置。
【請求項12】
請求項１から１１のいずれか一つに記載の蓋つき容器用封止装置の保持手段によって、導電性封止体を介して、開口部に、蓋が被せられた状態の容器を保持し、次に、高周波誘導加熱ヘッドの第１の磁気ギャップ形成部を、前記蓋の、容器の開口部側とは反対側の面の外周部近傍、第２の磁気ギャップ形成部を、前記開口部に隣接する容器の側面部近傍に、それぞれ配置し、その後、前記加熱コイルから高周波誘導加熱ヘッドに高周波磁束を供給する蓋つき容器の封止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、半導体素子、各種センサー、ＭＥＭＳ、光学素子などの機能部品を、蓋つき容器内に密封状態で収納させるための蓋つき容器用封止装置と、それを用いた封止方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
例えば、水、油、液状薬剤、金属粉などが付着すると、劣化する虞がある半導体素子、各種センサー、ＭＥＭＳ、光学素子などの機能部品は、蓋つき容器内に密封状態で収納されることがある。
つまり、半導体素子、各種センサー、ＭＥＭＳ、光学素子などの機能部品を、容器の開口部から、容器内に収納させ、その後、容器の開口部を蓋で覆い、前記容器内に機能部品を密封状態で収納するのである。
この場合、容器開口部の開口縁と、蓋の間には、環状の封止材が配置され、その封止材に、容器外からレーザーを照射したり、容器外から熱風を吹き付けたりして、前記封止材を溶融させ、容器の開口部に、封止材を介して蓋を固定し、容器を密封状態としている。
また、別の方法として、蓋が装着された容器を高温炉内に配置し、高温炉によって前記蓋、容器とともに、封止材を高温化し、前記封止材を溶融させ、容器の開口部に、封止材を介して蓋を固定し、容器を密封状態とするものも有る。
これらの技術に類似する先行文献としては、例えば下記特許文献１、特許文献２が存在する。
つまり、半導体素子、各種センサー、ＭＥＭＳ、光学素子などの機能部品を、容器の開口部から、容器内に収納させ、その後、容器の開口部を蓋で覆い、前記容器内に機能部品を密封状態で収納するのである。
この場合、容器開口部の開口縁と、蓋の間には、環状の封止材が配置され、その封止材に、容器外からレーザーを照射したり、容器外から熱風を吹き付けたりして、前記封止材を溶融させ、容器の開口部に、封止材を介して蓋を固定し、容器を密封状態としている。
また、別の方法として、蓋が装着された容器を高温炉内に配置し、高温炉によって前記蓋、容器とともに、封止材を高温化し、前記封止材を溶融させ、容器の開口部に、封止材を介して蓋を固定し、容器を密封状態とするものも有る。
これらの技術に類似する先行文献としては、例えば下記特許文献１、特許文献２が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特表２００６ー５２２７２２号公報
【文献】特開２００９ー３２６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前記レーザーや熱風を封止材に照射、吹き付けるものでは、溶融した封止材の一部が容器内の機能部品に飛び散り、機能部品の性能を劣化させる虞がある。
また、高温炉を用いる方法では、容器内に収納した機能素子が、封止材を溶融させる高温雰囲気にさらされるので、この場合にも、機能部品の性能を劣化させる虞がある。
そこで、本発明は、容器内に収納される機能部品の性能が劣化すのを抑制することを目的とするものである。
また、高温炉を用いる方法では、容器内に収納した機能素子が、封止材を溶融させる高温雰囲気にさらされるので、この場合にも、機能部品の性能を劣化させる虞がある。
そこで、本発明は、容器内に収納される機能部品の性能が劣化すのを抑制することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
そして、この目的を達成するために本発明の蓋つき容器用封止装置は、開口部に、熱溶融性の導電性封止体を介して、蓋が、被せられた状態の容器を、保持する保持手段と、前記導電性封止体を溶融させる加熱手段と、を備え、前記加熱手段は、高周波誘導加熱ヘッドと、この高周波誘導加熱ヘッドに高周波磁束を供給する加熱コイルと、を有し、前記高周波誘導加熱ヘッドは、前記蓋の、容器の開口部とは反対側の面の外周部近傍に配置される第１の磁気ギャップ形成部、前記開口部に隣接する容器の側面部に配置され、前記第１の磁気ギャップ形成部との間で磁気ギャップを形成する第２の磁気ギャップ形成部と、を有する構成としたものである。
また、前記高周波誘導加熱ヘッドを複数個設け、これら複数の高周波誘導加熱ヘッドには、一つの加熱コイルから高周波磁束を供給する構成としたものである。
さらに、前記高周波誘導加熱ヘッドは、Ｃの字形状の一端部が第１の磁気ギャップ形成部、Ｃの字形状の他端部が第２の磁気ギャップ形成部となる構成とし、前記Ｃの字形状のＣの字内部空間を、前記加熱コイルが貫通した構成としたものである。
また、前記容器の開口部、およびこの開口部を覆う蓋は矩形形状とし、矩形形状の複数辺に、それぞれ、別の高周波誘導加熱ヘッドを配置する構成としたものである。
さらに、前記容器の開口部、およびこの開口部を覆う蓋は矩形形状とし、矩形形状の複数辺の中央部に、それぞれ、別の高周波誘導加熱ヘッドを配置する構成としたものである。
また、前記容器の開口部、およびこの開口部を覆う蓋は矩形形状とし、矩形形状の４辺に、それぞれ、別の高周波誘導加熱ヘッドを配置する構成としたものである。
さらに、前記容器の開口部、およびこの開口部を覆う蓋は矩形形状とし、矩形形状の第１辺の中央部に、第１の高周波誘導加熱ヘッドを配置し、前記矩形形状の第２辺の中央部に、第２の高周波誘導加熱ヘッドを配置し、前記矩形形状の第３辺の中央部に、第３の高周波誘導加熱ヘッドを配置し、前記矩形形状の第４辺の中央部に、第４の高周波誘導加熱ヘッドを配置する構成としたものである。
また、前記第１、第２、第３、第４の高周波誘導加熱ヘッドは、前記蓋の中心部分の外周において、９０度の間隔で放射状に配置され、前記蓋の中心部分には、前記蓋を、容器の開口部に対して押圧する押圧手段を設けたものである。
さらに、前記保持手段は、容器を、その開口部を上方にした状態で、保持する構成としたものである。
また、前記蓋の上面の中心部には、この蓋を、容器の開口部に対して押圧する押圧手段を設けたものである。
さらに、前記高周波誘導加熱ヘッドの第１の磁気ギャップ形成部は、蓋の外周部から、蓋の外周部外方へと延びる水平面を有し、前記第２の磁気ギャップ形成部は、容器の側面外周において、容器の開口部側が蓋の外周部外方に離れ、容器の底面側が蓋の外周部に近接する形状とした。
また、本発明の蓋つき容器の封止方法は、蓋つき容器用封止装置の保持手段によって、導電性封止体を介して、開口部に、蓋が被せられた状態の容器を保持し、次に、高周波誘導加熱ヘッドの第１の磁気ギャップ形成部を、前記蓋の、容器の開口部側とは反対側の面の外周部近傍、第２の磁気ギャップ形成部を、前記開口部に隣接する容器の側面部に、それぞれ配置し、その後、前記加熱コイルから高周波誘導加熱ヘッドに高周波磁束を供給するものである。
また、前記高周波誘導加熱ヘッドを複数個設け、これら複数の高周波誘導加熱ヘッドには、一つの加熱コイルから高周波磁束を供給する構成としたものである。
さらに、前記高周波誘導加熱ヘッドは、Ｃの字形状の一端部が第１の磁気ギャップ形成部、Ｃの字形状の他端部が第２の磁気ギャップ形成部となる構成とし、前記Ｃの字形状のＣの字内部空間を、前記加熱コイルが貫通した構成としたものである。
また、前記容器の開口部、およびこの開口部を覆う蓋は矩形形状とし、矩形形状の複数辺に、それぞれ、別の高周波誘導加熱ヘッドを配置する構成としたものである。
さらに、前記容器の開口部、およびこの開口部を覆う蓋は矩形形状とし、矩形形状の複数辺の中央部に、それぞれ、別の高周波誘導加熱ヘッドを配置する構成としたものである。
また、前記容器の開口部、およびこの開口部を覆う蓋は矩形形状とし、矩形形状の４辺に、それぞれ、別の高周波誘導加熱ヘッドを配置する構成としたものである。
さらに、前記容器の開口部、およびこの開口部を覆う蓋は矩形形状とし、矩形形状の第１辺の中央部に、第１の高周波誘導加熱ヘッドを配置し、前記矩形形状の第２辺の中央部に、第２の高周波誘導加熱ヘッドを配置し、前記矩形形状の第３辺の中央部に、第３の高周波誘導加熱ヘッドを配置し、前記矩形形状の第４辺の中央部に、第４の高周波誘導加熱ヘッドを配置する構成としたものである。
また、前記第１、第２、第３、第４の高周波誘導加熱ヘッドは、前記蓋の中心部分の外周において、９０度の間隔で放射状に配置され、前記蓋の中心部分には、前記蓋を、容器の開口部に対して押圧する押圧手段を設けたものである。
さらに、前記保持手段は、容器を、その開口部を上方にした状態で、保持する構成としたものである。
また、前記蓋の上面の中心部には、この蓋を、容器の開口部に対して押圧する押圧手段を設けたものである。
さらに、前記高周波誘導加熱ヘッドの第１の磁気ギャップ形成部は、蓋の外周部から、蓋の外周部外方へと延びる水平面を有し、前記第２の磁気ギャップ形成部は、容器の側面外周において、容器の開口部側が蓋の外周部外方に離れ、容器の底面側が蓋の外周部に近接する形状とした。
また、本発明の蓋つき容器の封止方法は、蓋つき容器用封止装置の保持手段によって、導電性封止体を介して、開口部に、蓋が被せられた状態の容器を保持し、次に、高周波誘導加熱ヘッドの第１の磁気ギャップ形成部を、前記蓋の、容器の開口部側とは反対側の面の外周部近傍、第２の磁気ギャップ形成部を、前記開口部に隣接する容器の側面部に、それぞれ配置し、その後、前記加熱コイルから高周波誘導加熱ヘッドに高周波磁束を供給するものである。
【発明の効果】
【0006】
以上のように本発明の蓋つき容器用封止装置は、開口部に、熱溶融性の導電性封止体を介して、蓋が、被せられた状態の容器を、保持する保持手段と、前記導電性封止体を溶融させる加熱手段と、を備え、前記加熱手段は、高周波誘導加熱ヘッドと、この高周波誘導加熱ヘッドに高周波磁束を供給する加熱コイルとを有し、前記高周波誘導加熱ヘッドは、前記蓋の、容器の開口部とは反対側の面の外周部近傍に配置される第１の磁気ギャップ形成部、前記開口部に隣接する容器の側面部に配置され、前記第１の磁気ギャップ形成部との間で磁気ギャップを形成する第２の磁気ギャップ形成部と、を有する構成としたものであるので、容器内に収納される機能部品の性能が劣化すのを抑制することができる。
すなわち、本発明においては、容器の開口部において蓋との間に配置された熱溶融性の導電性封止体は、高周波誘導加熱ヘッドの第１、第２の磁気ギャップ形成部間の磁気ギャップにおいて磁束による誘導加熱で溶融するので、溶融状態の導電性封止体が容器内に飛散することは無く、この結果として、容器内に収納される機能部品の性能が劣化すのを抑制することができる。
また、容器の開口部において蓋との間に配置された熱溶融性の導電性封止体は、高周波誘導加熱ヘッドの第１、第２の磁気ギャップ形成部間の磁気ギャップにおいて磁束による誘導加熱で溶融するので、容器内が高温化することも無く、この結果からも、容器内に収納される機能部品の性能が劣化すのを抑制することができる。
さらに、レーザー照射や熱風照射は、極めて精度の求められる作業となるので、作業性も悪いものとなるが、本発明では、導電性封止体の近傍に高周波誘導加熱ヘッドを配置するだけなので、作業性の良いものとなる。
すなわち、本発明においては、容器の開口部において蓋との間に配置された熱溶融性の導電性封止体は、高周波誘導加熱ヘッドの第１、第２の磁気ギャップ形成部間の磁気ギャップにおいて磁束による誘導加熱で溶融するので、溶融状態の導電性封止体が容器内に飛散することは無く、この結果として、容器内に収納される機能部品の性能が劣化すのを抑制することができる。
また、容器の開口部において蓋との間に配置された熱溶融性の導電性封止体は、高周波誘導加熱ヘッドの第１、第２の磁気ギャップ形成部間の磁気ギャップにおいて磁束による誘導加熱で溶融するので、容器内が高温化することも無く、この結果からも、容器内に収納される機能部品の性能が劣化すのを抑制することができる。
さらに、レーザー照射や熱風照射は、極めて精度の求められる作業となるので、作業性も悪いものとなるが、本発明では、導電性封止体の近傍に高周波誘導加熱ヘッドを配置するだけなので、作業性の良いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の一実施形態にかかる蓋つき容器用封止装置の正面図
【図2】同蓋つき容器用封止装置を斜め前方から見た図
【図3】同蓋つき容器用封止装置の背面図
【図4】同蓋つき容器用封止装置の左側の側面図
【図5】同蓋つき容器用封止装置の分解斜視図
【図6】同蓋つき容器用封止装置の要部の正面図
【図7】同蓋つき容器用封止装置の要部を斜め前方から見た図
【図8】同蓋つき容器用封止装置の要部の背面図
【図9】同蓋つき容器用封止装置の要部の左側の側面図
【図10】同蓋つき容器用封止装置の要部を斜め前方から見た斜視図
【図11】同蓋つき容器用封止装置の要部の背面図
【図12】同蓋つき容器用封止装置の要部の背面図
【図13】同蓋つき容器用封止装置の要部の分解斜視図
【図14】同蓋つき容器用封止装置の要部を斜め前方から見た分解斜視図
【図15】同蓋つき容器用封止装置の要部を斜め前方から見た斜視図
【図16】同蓋つき容器用封止装置の要部を斜め正面側から見た斜視図
【図17】同蓋つき容器用封止装置の要部を斜め正面側から見た分解斜視図
【図18】同蓋つき容器用封止装置の要部の分解斜視図
【図19】同蓋つき容器用封止装置の要部の正面図
【図20】同蓋つき容器用封止装置の要部の右側側面からの斜視図
【図21】同蓋つき容器用封止装置の要部の平面図
【図22】同蓋つき容器用封止装置の要部の正面側からの斜視図
【図23】同蓋つき容器用封止装置の要部の正面側からの斜視図
【図24】同蓋つき容器用封止装置の要部の正面側からの斜視図
【図25】同蓋つき容器用封止装置の要部の平面図
【図26】同蓋つき容器用封止装置の要部の正面側からの斜視図
【図27】同蓋つき容器用封止装置の要部の正面側からの斜視図
【図28】同蓋つき容器用封止装置の要部の正面右斜め側からの図
【図29】同蓋つき容器用封止装置の要部の背面左斜め側からの図
【発明を実施するための形態】
【0008】
＜実施の形態１＞
以下、本発明の一実施形態を、添付図面を用いて説明する。
図１～図４は、本発明の一実施形態にかかる蓋つき容器用封止装置１を示している。
蓋つき容器用封止装置１の構造理解を助けるために、先ずは、図１～図４の関係について説明する。
図１は、容器用封止装置１を正面から見た図である。
図２は、図１の右側斜め方向から容器用封止装置１を見た図である。
図３は、図１の背面側から容器用封止装置１を見た図である。
図４は、図１の左側から容器用封止装置１を見た図である。
容器用封止装置１は、これらの図１～図４に示す上方側の本体２と、下方側の保持手段３、とによって構成されている。
図５～図１０は本体２部分の構成を説明するための図であり、本体２部分の構造理解を助けるために、先ずは、図１～図４の関係について説明する。
図５、図７、図１０は、本体２を、図２の方向から見た図である。
図６は、本体２を、図１の方向から見た図である。
図８は、本体２を、図３の方向から見た図である。
図９は、本体２を、図４の方向から見た図である。
次に、これらの図５～図１０を用いて本体２について、詳述する。
本体２は、上ケース４と、この上ケース４の下方に配置した下ケース５を有する。
上ケース４は、図５に示す正面板４ａ、右側面板４ｂ、背面板４ｃ、左側面板４ｄ、下板４ｅ、上板４ｆと、により構成された矩形の箱型形状となっている。
正面板４ａと右側面板４ｂは、図５、図７に示すネジ６によって結合されている。
また、右側面板４ｂと背面板４ｃは、図８に示すネジ７によって結合されている。
さらに、背面板４ｃと左側面板４ｄは、図８に示すネジ８によって結合されている。
また、左側面板４ｄと正面板４ａは、図９に示すネジ９によって結合されている。
さらに、背面板４ｃと下板４ｅは、図８に示すネジ１０によって結合されている。
また、上板４ｆは、図５に示すネジ１１によって、右側面板４ｂと背面板４ｃと左側面板４ｄに結合されている。
以上の構成により、上ケース４は、図５に示す正面板４ａ、右側面板４ｂ、背面板４ｃ、左側面板４ｄ、下板４ｅ、上板４ｆと、により構成された矩形の箱型形状となっている。
なお、上ケース４は、図８に示す背面板４ｃのネジ孔１１ａを利用し、背面側に設けた装置基台（図示せず）に固定されている。
この装置基台は縦方向に取り付け面を有し、その取り付け面には位置決めピン（図示せず）が設けられ、この位置決めピンに、図８に示す背面板４ｃの位置決め孔１１ｂを嵌合させることで、上ケース４を装置基台に位置決めし、その後、装置基台の背面側から上記背面板４ｃのネジ孔１１ａにネジ（図示せず）を螺合させ、これによって上ケース４を、図８に示す背面板４ｃを介して装置基台（図示せず）に固定している。
次に、図７、図８から理解されるように、下ケース５内から下方に、加熱コイル１２が引き出された構成となっている。
また、図５、図１０に示すように、上ケース４内には、加熱コイル１２と共振させるためのコンデンサ１３と、前記加熱コイル１２に冷却水を循環させるための水路結合体１４が収納されている。
なお、水路結合体１４は加熱コイル１２への通電体の機能も有し、上板４ｆに設けた電源コネクター１５からの配線（図面の煩雑化を避けるために図示せず）は、ネジ１６を利用し、水路結合体１４に電気的に接続されている。
また、水路結合体１４は、図６～図１０に示すように、上板４ｆ上に引き出され、この部分で水路管（図示せず）が連結される構成となっている。
左右の水路結合体１４は、いずれも、銅製で、上下方向に、水路が形成され、この水路の上端は水路結合体１４に連通し、また、水路の下端はコンデンサ１３側に開口した状態となっている。
また、コンデンサ１３の下には、図５、図１０のように、銅製の水路結合体１７が配置されている。
左右の水路結合体１７の、それぞれの水路の上端は、それに対応する側の水路結合体１４側に開口し、水路結合体１７の水路の上端と、水路結合体１４の水路の下端の結合部分には、Ｏリング１８が介在され、この部分の水密構造が取られている。
なお、水路結合体１７の水路の下端は、下方に開口した状態となっている。
また、コンデンサ１３と水路結合体１４間には、銅製の端子板１９が配置されている。
以上の構成で、図５、図１０から理解されるように、左右の水路結合体１４、端子板１９は、それぞれ４本のネジ２０によってコンデンサ１３に固定、一体化され、コンデンサ１３と加熱コイル１２の電気的な接続も行えるようになっている。
また、水路結合体１４をネジ２１で、水路結合体１７に結合することで、水路結合体１４の水路と、水路結合体１７が連通することになる。
前記のようにネジ２０、２１によって一体化されたコンデンサ１３、左右の水路結合体１４、１７、端子板１９は、図８に示す背面板４ｃの外側からネジ２２をねじ込むことで、この背面板４ｃに保持された状態となっている。
そして、この状態においては、左右の水路結合体１７に対応する下板４ｅ部分には図５に示すように、開口部２３が設けられ、前記水路結合体１７の下端の中央部分は、前記下板４ｅの開口部２３を介して下方に臨んだ状態となっている。
次に、上ケース４の下方に配置された下ケース５部分について、図１１～図１５を用いて説明する。
上記下板４ｅにおいて、水路結合体１７に対応する部分の開口部２３には、図１４に示すように、左右の結合体２４、２５が下方から嵌合され、ネジ２６、２７によって、左右の銅製の水路結合体１７の下端に結合されている。
結合体２４、２５には加熱コイル１２の一端側と、他端側が、電気的、機械的に接続された状態となっている。
具体的には、加熱コイル１２は、銅管製であるが、その一端側には、図１４、図１５に示すように太い銅管２８の下端が、溶接部２９において溶接により、固定されている。
銅管２８の上端は、溶接部３０において結合体２４に、溶接により、固定されている。
一方、加熱コイル１２の他端側は、銅製の基体３１下面の溶接部３２に、溶接により、固定されている。
基体３１の加熱コイル１２の他端側を溶接した部分には、上下方向の貫通孔３３が形成されている。
貫通孔３３に対応し、基体３１上面には、太い銅管３４の下端が、溶接部３５において溶接により、固定されている。
また、銅管３４の上端は、溶接部３６において結合体２５に、溶接により、固定されている。
なお、銅管２８が貫通する基体３１部分においては、銅管２８の外周に絶縁筒３７が設けられ、これにより基体３１部分において、加熱コイル１２の一端、他端間における電気的短絡が発生しないようにしている。
また、結合体２４、２５には、それぞれ銅管２８、３４の水路に連結される貫通孔（図示せず）が設けられており、各貫通孔と水路結合体１７の水路間には、図１４に示すＯリング３８が設けられ、この部分の水密状態を確保している。
前記結合体２５と基体３１間には、図１１、図１２、図１４に示すように、補強体３９が設けられている。
この補強体３９はコの字状となっており、上側の水平部分は、ネジ２７によって結合体２５とともに水路結合体１７に固定されている。
また、補強体３９の下側の水平部分は、ネジ４０によって基体３１に固定されている。
基体３１の下面には、上下面が開口した角筒状の下ケース５が配置されている。
この下ケース５の上下開口縁には、外周方向に延出した鍔５ａ、５ｂが形成されており、上側の鍔５ａ部分に、図１１のように、下方から基体３１に向けてネジ４１を締め付けることにより、下ケース５を基体３１に固定している。
また、下側の鍔５ｂには、図１１のように、上方からネジ４２を締め付けることにより、下ケース５の下端に基体４３を固定している。
下ケース５内においては、図１２、図１３に示すように加熱コイル１２が下方に貫通した状態となっており、また、下ケース５内の基体４３上には押圧手段４４が配置されている。
先ず、基体４３上には、図１３に示すように、矩形状の貫通孔４５が設けられている。
また、この貫通孔４５の一つのコーナー部分から、基体４３の外周方向には、加熱コイル１２を下方へと垂下させるための開口部４６が設けられている。
前記貫通孔４５には、棒状の押圧部４７が貫通状態で配置される。
この押圧部４７の上端には、この押圧部４７よりも外径の大きな摺動部４８が一体化され、さらに摺動部４８の上端には、この摺動部４８よりも外径の大きな摺動部４９が一体化されている。
また、摺動部４９上には軸体５０の下端が固定されている。
また、貫通孔４５の外周で、基体４３上には軸体５１の下端が固定されている。
そして、これら二つの軸体５０、５１部分に貫通孔５２を有する錘５３を、その貫通孔５２を軸体５０、５１に合わせ、摺動部４９上まで垂下させることで、押圧部４７の下端による下方への押圧力を調整する構成となっている。
本実施形態では、重量が同じの二つの錘５３を用いているが、重量が異なる錘５３を、選択的に用いることもできる。
基体４３の下方には、加熱手段を構成する、図１１～図１７に示す四つの高周波誘導加熱ヘッド５４と、これら四つの高周波誘導加熱ヘッド５４に高周波磁束を供給する一つの加熱コイル１２が配置されている。
高周波誘導加熱ヘッド５４は、例えばフェライトのような軟磁性体で構成されたもので、Ｃの字形状となっている。
つまり、四つの高周波誘導加熱ヘッド５４は、それぞれが、Ｃの字形状の一端部が第１の磁気ギャップ形成部５４ａ、Ｃの字形状の他端部が第２の磁気ギャップ形成部５４ｂとなる構成であり、第１の磁気ギャップ形成部５４ａ、第２の磁気ギャップ形成部５４ｂ間が磁気ギャップとなる。
また、前記四つの高周波誘導加熱ヘッド５４のＣの字状の内部空間５４ｃを、図１１のように、前記加熱コイル１２が貫通した状態となっている。
このような構成にすべく、図１８のごとく、各高周波誘導加熱ヘッド５４のＣの字形状の上部に、位置決部５５を、ネジ５６とナット５７で固定している。
また、図１７に示すように基体４３の下面側で、貫通孔４５の外周には前記位置決部５５を嵌合させる凹部５８が設けられている。
したがって、四つの凹部５８に、それぞれ高周波誘導加熱ヘッド５４の位置決部５５を嵌合させ、図１６、図１７の様に、基体４３の上方から、基体４３を貫通させて、ネジ５９を位置決部５５に締め付ければ、四つの高周波誘導加熱ヘッド５４が、基体４３の下側で、貫通孔４５の外周に、等間隔で配置されることになる。
この時、四つの高周波誘導加熱ヘッド５４の第１の磁気ギャップ形成部５４ａ、第２の磁気ギャップ形成部５４ｂ、磁気ギャップは、ともに、貫通孔４５の内方に向けて配置された構成となる。
また、以上の構成にすれば、矩形形状の貫通孔４５の各辺の中心部に、第１の磁気ギャップ形成部５４ａ、第２の磁気ギャップ形成部５４ｂによる磁気ギャップが配置された状態となる。
また、このような状態で、前記四つの高周波誘導加熱ヘッド５４のＣの字内部空間５４ｃを、前記加熱コイル１２が貫通した状態となっている。
つまり、加熱コイル１２は、図１０、図１４、図１５からも理解されるように、貫通孔４５の外周方向における基体４３部分に設けた開口部４６を、下方へと垂下し、その後、貫通孔４５方向へと、水平方向に曲げられた形状となっている。
したがって、上記四つの高周波誘導加熱ヘッド５４を基体４３に固定する前に、各高周波誘導加熱ヘッド５４のＣの字内部空間５４ｃ内に、磁気ギャップを介して、加熱コイル１２が配置された状態とし、その後、上述のように四つの凹部５８に、それぞれ高周波誘導加熱ヘッド５４の位置決部５５を嵌合させ、図１６、図１７の様に、基体４３の上方から、基体４３を貫通させて、ネジ５９を位置決部５５に締め付ければ、図１２のように、四つの高周波誘導加熱ヘッド５４のＣの字内部空間５４ｃ内に、加熱コイル１２が配置された構成となる。
また、四つの高周波誘導加熱ヘッド５４の配置関係を上方から見ると、図１９～図２１の様に、四つの高周波誘導加熱ヘッド５４の中心部には、図１３に示した棒状の押圧部４７が上下動できる空間６０が形成させた状態となっている。
上記貫通孔４５の下方には上述のごとく、高周波誘導加熱ヘッド５４が位置決部５５にネジ５６とナット５７で固定されているが、四つの位置決部５５の内方は、貫通孔４５内方側へと張り出した状態となっている。
但し、四つの位置決部５５の内方を、貫通孔４５内方側へと張り出した状態としても、図１３に示した棒状の押圧部４７が上下動できる空間６０が形成させた状態となっている。
つまり、棒状の押圧部４７は四つの位置決部５５、高周波誘導加熱ヘッド５４の内方側に形成されている空間６０を介して上下動できる状態となっている。
また、この押圧部４７の上下動を案内するために、図１３に示した摺動部４８は、図１３に示す四つの位置決部５５内方間に形成される四角形の空間５５ａ内壁に摺動案内されるようになっている。
また、摺動部４９は、四角形の貫通孔４５を上下方向に摺動案内されるようになっている。
但し、摺動部４９の外径は、空間５５ａの外径よりも大きいので、四つの位置決部５５の上面に当接し、これにより、棒状の押圧部４７の下方への落下防止が図れる構成となっている。
高周波誘導加熱ヘッド５４の下方には、図１～図４に示した保持手段３として、図２２～図２７に示す容器６１を保持する保持手段６２が設けられている。
本実施形態で用いる容器６１は、例えば、ガラスやセラミックで形成された矩形状の箱形状となっており、上面に開口部６３が設けられ、内部には、例えば、半導体素子、各種センサー、ＭＥＭＳ、光学素子などの機能部品が収納されている。
また、開口部６３の開口縁には、図２６に示すように、例えば、はんだや、ろう材等の材料よりなる矩形枠状の導電性封止体６４が配置され、その上に矩形状の蓋６５が配置され、前記導電性封止体６４を高周波誘導加熱ヘッド５４による誘導加熱で溶融させ、これによって、容器６１内に、半導体素子、各種センサー、ＭＥＭＳ、光学素子などの機能部品を密封する。
なお、導電性封止体６４に対応する容器６１の開口部６３の開口縁、および蓋６５の下面部分には、導電性封止体６４の形状と類似する矩形枠状の封止容易化膜（図示せず）が、蒸着などによって形成されている。
これは、封止時に用いることが知られているもので、下層は、例えばニッケル層、上層は、金メッキ層などよりなる。
つまり、容器６１の開口部６３の開口縁には、ニッケル層、金メッキ層の封止容易化膜、次に、導電性封止体６４、次に、金メッキ層、ニッケル層の封止容易化膜、蓋６５が配置された状態で、導電性封止体６４を溶融させ、容器６１の開口部６３が、蓋６５で封止されるのである。
次に、保持手段６２について説明する。
この保持手段６２は、図２２に示すように、円柱形状で、その上面に容器６１の位置決めをするための矩形状の凹部６６が設けられている。
この凹部６６に容器６１をセットする時には、保持手段６２は下方に下がった状態となっている。
つまり、保持手段６２は上下動する構成となっているが、その上下動構成は、一般的な構成であるので、説明の煩雑化を避けるために、詳しい構成は省略する。
保持手段６２における特徴部分について説明を続ける。
保持手段６２の上面で、凹部６６の外周部分には、図２１～図２７に示す二つの保持手段６７が対向した状態で配置されている。
保持手段６７は、シーソー動作をする長い基体６８と、基体６８をシーソー動作させるために基体６８の長手方向の中央部を軸支した軸支部６９とを有する。
基体６８の軸支部６９の外側（凹部６６とは反対側）の上面には、操作桿７０が上方に向けて配置されている。
また、基体６８の軸支部６９の外側（凹部６６とは反対側）の下面には、ばねなどの上方付勢体７１が配置されている。
一方、基体６８の軸支部６９の内側（凹部６６側）の先端部分には、蓋６５が容器６１の開口部６３上に適切に配置された状態を保つための直角状態の保持爪７２が配置されている。
以上の構成において、保持手段６２が高周波誘導加熱ヘッド５４の下方に下がった状態で、図２３の様に、凹部６６内に容器６１の下部を入れ、容器６１の位置決めをする。
この時、保持手段６２は高周波誘導加熱ヘッド５４の下方に移動された状態であるので、凹部６６内に、容器６１の下部を入れる作業は行いやすい。
なお、凹部６６内に容器６１の下部を入れる作業時は、予め、容器６１の開口縁に導電性封止体６４をセットした状態で行う方が良い。
また、保持手段６２は高周波誘導加熱ヘッド５４の下方に移動された状態であるので、操作桿７０は、基体４３の下面による押圧操作を受けていない。
このため、基体６８の外側は上方付勢体７１で押され、その結果として、保持爪７２は図２４の様に、容器６１の開口部６３と略同じ高さで、図２５の様に、容器６１に近接した状態となっている。
この状態で、容器６１の開口部６３に、図２７のように、導電性封止体６４を介して蓋６５を装着すると、蓋６５のずれは、保持爪７２で抑制され、その結果として、容器６１の開口部６３と、蓋６５との関係は安定した状態となる。
次に、保持手段６２を高周波誘導加熱ヘッド５４側へと上昇移動させると、図１９の様に操作桿７０が基体４３の下面による押圧操作を受け、その結果として、保持爪７２は蓋６５の外周方向で、若干上方に移動することとなる。
つまり、この状態では保持爪７２による蓋６５のずれ防止作用は解除されるが、この様に、保持手段６２を高周波誘導加熱ヘッド５４側へと上昇移動させると、上記押圧部４７が錘５３の荷重を受けて蓋６５の上面を容器６１の開口部６３へと押圧することになるので、蓋６５の位置ずれは起きにくい。
このような状態になると加熱コイル１２に、コンデンサ１３とによる高周波電流が印加され、その結果、高周波誘導加熱ヘッド５４の第１の磁気ギャップ形成部５４ａ、第２の磁気ギャップ形成部５４ｂ間に高周波磁束が流れることになる。
つまり、高周波誘導加熱ヘッド５４は、前記蓋６５の、容器６１の開口部６３とは反対側の面の外周部近傍に配置される第１の磁気ギャップ形成部５４ａと、前記開口部６３に隣接する容器６１の側面部に配置され、前記第１の磁気ギャップ形成部５４ａとの間で磁気ギャップを形成する第２の磁気ギャップ形成部５４ｂと、を有する構成としている。
このため、図２８、図２９に示すように、容器６１の開口部６３の開口縁に配置した導電性封止体６４部分に磁束が集中して流れ、僅か１秒程度で、それを溶融させ、その結果として、容器６１の開口部６３を、導電性封止体６４を介して蓋６５で密封することが出来る。
この時、導電性封止体６４自身が発熱することにより溶融するので、レーザー照射や温風照射の様に、溶融した導電性封止体６４が容器６１内に飛散することは無く、その結果として、容器６１内に収納した機能部品が劣化することは無い。
また、発熱するのは導電性封止体６４だけで、しかもわずかな時間だけの発熱であるので、容器６１の高温化が起きず、その結果として、容器６１内に収納した機能部品が劣化することは無い。
さらに、レーザー照射や熱風照射は、極めて精度の求められる作業となるので、作業性も悪いものとなるが、本実施形態では、導電性封止体６４の近傍に高周波誘導加熱ヘッド５４を配置するだけなので、作業性の良いものとなる。
また、高周波誘導加熱ヘッド５４による誘導加熱は、上記容器６１の開口部６３の開口縁と、蓋６５の下面側に設けた金属製の封止容易化膜（例えば、ニッケル層上に金メッキ層を設けた物）にもおよび、その結果として、導電性封止体６４が短時間で溶融し、しかも、容器６１の開口部６３の開口縁、および、蓋６５に対する密着性の高いものとなり、これにより密封効果の高いものとなる。
また、本実施形態の高周波誘導加熱ヘッド５４の第１の磁気ギャップ形成部５４ａは、図２８から理解されるように、蓋６５の外周部から、蓋６５の外周部外方へと延びる水平面を有している。
これは、先ず蓋６５側においては、蓋６５の大きさに対して柔軟に対応できるようにするためである。
また、高周波誘導加熱ヘッド５４の前記第２の磁気ギャップ形成５４ｂは、容器６１の側面外周において、容器６１の開口部６３側が蓋６５の外周部外方に離れ、容器６１の底面側が蓋６５の外周部に近接する形状としている。
これは、第１の磁気ギャップ形成部５４ａから第２の磁気ギャップ形成部５４ｂへの磁束、または第２の磁気ギャップ形成部５４ｂから第１の磁気ギャップ形成部５４ａへの磁束が、導電性封止体６４に対して多く供給されるようにするためである。
また、本実施形態では、高周波誘導加熱ヘッド５４を４個設け、これら複数の高周波誘導加熱ヘッド５４には、一つの加熱コイル１２から高周波磁束を供給する構成としたので、コンパクトな構成とすることが出来る。
また、本実施形態では、容器６１の開口部６３、およびこの開口部６３を覆う蓋６５は矩形形状とし、矩形形状の複数辺に、それぞれ、別の高周波誘導加熱ヘッド５４を配置したので、矩形状容器６１の一辺ごとが高周波誘導加熱ヘッド５４で加熱されるので、加熱時間が短時間となる。
また、矩形形状の複数辺の中央部に、それぞれ、別の高周波誘導加熱ヘッド５４を配置すると、矩形状のコーナー部分では、両側からの熱伝導が起き、短時間で、コーナー部分の導電性封止体６４も溶融することが出来る。
また、本実施形態では、４個の高周波誘導加熱ヘッド５４は、前記蓋６５の中心部分の外周において、９０度の間隔で放射状に配置され、前記蓋６５の中心部分には、前記蓋６５を、容器６１の開口部６３に対して押圧する押圧手段４４を設けたので、蓋６５の位置ずれが発生せず、効率的に容器６１の密封作業が行える。
また、保持手段６２は、容器６１を、その開口部６３を上方にした状態で、保持する構成としたので、蓋６５の押圧手段４４の構造も簡単なものに出来る。
勿論、保持手段６２は、容器６１を、その開口部６３を側方、あるいは下方にした状態で、保持する構成としても良い。
但し、その場合には、高周波誘導加熱ヘッド５４は、その開口部６３に対向する方向に配置する必要がある。
なお、本実施形態の容器用封止装置１においても、容器６１と蓋６５部分を覆う、小容量の真空チャンバーを設ければ、先行文献１、２と同様に、容器６１内に不活性ガス、例えば窒素ガスを入れた状態で、蓋６５で密封することが出来る。
以下、本発明の一実施形態を、添付図面を用いて説明する。
図１～図４は、本発明の一実施形態にかかる蓋つき容器用封止装置１を示している。
蓋つき容器用封止装置１の構造理解を助けるために、先ずは、図１～図４の関係について説明する。
図１は、容器用封止装置１を正面から見た図である。
図２は、図１の右側斜め方向から容器用封止装置１を見た図である。
図３は、図１の背面側から容器用封止装置１を見た図である。
図４は、図１の左側から容器用封止装置１を見た図である。
容器用封止装置１は、これらの図１～図４に示す上方側の本体２と、下方側の保持手段３、とによって構成されている。
図５～図１０は本体２部分の構成を説明するための図であり、本体２部分の構造理解を助けるために、先ずは、図１～図４の関係について説明する。
図５、図７、図１０は、本体２を、図２の方向から見た図である。
図６は、本体２を、図１の方向から見た図である。
図８は、本体２を、図３の方向から見た図である。
図９は、本体２を、図４の方向から見た図である。
次に、これらの図５～図１０を用いて本体２について、詳述する。
本体２は、上ケース４と、この上ケース４の下方に配置した下ケース５を有する。
上ケース４は、図５に示す正面板４ａ、右側面板４ｂ、背面板４ｃ、左側面板４ｄ、下板４ｅ、上板４ｆと、により構成された矩形の箱型形状となっている。
正面板４ａと右側面板４ｂは、図５、図７に示すネジ６によって結合されている。
また、右側面板４ｂと背面板４ｃは、図８に示すネジ７によって結合されている。
さらに、背面板４ｃと左側面板４ｄは、図８に示すネジ８によって結合されている。
また、左側面板４ｄと正面板４ａは、図９に示すネジ９によって結合されている。
さらに、背面板４ｃと下板４ｅは、図８に示すネジ１０によって結合されている。
また、上板４ｆは、図５に示すネジ１１によって、右側面板４ｂと背面板４ｃと左側面板４ｄに結合されている。
以上の構成により、上ケース４は、図５に示す正面板４ａ、右側面板４ｂ、背面板４ｃ、左側面板４ｄ、下板４ｅ、上板４ｆと、により構成された矩形の箱型形状となっている。
なお、上ケース４は、図８に示す背面板４ｃのネジ孔１１ａを利用し、背面側に設けた装置基台（図示せず）に固定されている。
この装置基台は縦方向に取り付け面を有し、その取り付け面には位置決めピン（図示せず）が設けられ、この位置決めピンに、図８に示す背面板４ｃの位置決め孔１１ｂを嵌合させることで、上ケース４を装置基台に位置決めし、その後、装置基台の背面側から上記背面板４ｃのネジ孔１１ａにネジ（図示せず）を螺合させ、これによって上ケース４を、図８に示す背面板４ｃを介して装置基台（図示せず）に固定している。
次に、図７、図８から理解されるように、下ケース５内から下方に、加熱コイル１２が引き出された構成となっている。
また、図５、図１０に示すように、上ケース４内には、加熱コイル１２と共振させるためのコンデンサ１３と、前記加熱コイル１２に冷却水を循環させるための水路結合体１４が収納されている。
なお、水路結合体１４は加熱コイル１２への通電体の機能も有し、上板４ｆに設けた電源コネクター１５からの配線（図面の煩雑化を避けるために図示せず）は、ネジ１６を利用し、水路結合体１４に電気的に接続されている。
また、水路結合体１４は、図６～図１０に示すように、上板４ｆ上に引き出され、この部分で水路管（図示せず）が連結される構成となっている。
左右の水路結合体１４は、いずれも、銅製で、上下方向に、水路が形成され、この水路の上端は水路結合体１４に連通し、また、水路の下端はコンデンサ１３側に開口した状態となっている。
また、コンデンサ１３の下には、図５、図１０のように、銅製の水路結合体１７が配置されている。
左右の水路結合体１７の、それぞれの水路の上端は、それに対応する側の水路結合体１４側に開口し、水路結合体１７の水路の上端と、水路結合体１４の水路の下端の結合部分には、Ｏリング１８が介在され、この部分の水密構造が取られている。
なお、水路結合体１７の水路の下端は、下方に開口した状態となっている。
また、コンデンサ１３と水路結合体１４間には、銅製の端子板１９が配置されている。
以上の構成で、図５、図１０から理解されるように、左右の水路結合体１４、端子板１９は、それぞれ４本のネジ２０によってコンデンサ１３に固定、一体化され、コンデンサ１３と加熱コイル１２の電気的な接続も行えるようになっている。
また、水路結合体１４をネジ２１で、水路結合体１７に結合することで、水路結合体１４の水路と、水路結合体１７が連通することになる。
前記のようにネジ２０、２１によって一体化されたコンデンサ１３、左右の水路結合体１４、１７、端子板１９は、図８に示す背面板４ｃの外側からネジ２２をねじ込むことで、この背面板４ｃに保持された状態となっている。
そして、この状態においては、左右の水路結合体１７に対応する下板４ｅ部分には図５に示すように、開口部２３が設けられ、前記水路結合体１７の下端の中央部分は、前記下板４ｅの開口部２３を介して下方に臨んだ状態となっている。
次に、上ケース４の下方に配置された下ケース５部分について、図１１～図１５を用いて説明する。
上記下板４ｅにおいて、水路結合体１７に対応する部分の開口部２３には、図１４に示すように、左右の結合体２４、２５が下方から嵌合され、ネジ２６、２７によって、左右の銅製の水路結合体１７の下端に結合されている。
結合体２４、２５には加熱コイル１２の一端側と、他端側が、電気的、機械的に接続された状態となっている。
具体的には、加熱コイル１２は、銅管製であるが、その一端側には、図１４、図１５に示すように太い銅管２８の下端が、溶接部２９において溶接により、固定されている。
銅管２８の上端は、溶接部３０において結合体２４に、溶接により、固定されている。
一方、加熱コイル１２の他端側は、銅製の基体３１下面の溶接部３２に、溶接により、固定されている。
基体３１の加熱コイル１２の他端側を溶接した部分には、上下方向の貫通孔３３が形成されている。
貫通孔３３に対応し、基体３１上面には、太い銅管３４の下端が、溶接部３５において溶接により、固定されている。
また、銅管３４の上端は、溶接部３６において結合体２５に、溶接により、固定されている。
なお、銅管２８が貫通する基体３１部分においては、銅管２８の外周に絶縁筒３７が設けられ、これにより基体３１部分において、加熱コイル１２の一端、他端間における電気的短絡が発生しないようにしている。
また、結合体２４、２５には、それぞれ銅管２８、３４の水路に連結される貫通孔（図示せず）が設けられており、各貫通孔と水路結合体１７の水路間には、図１４に示すＯリング３８が設けられ、この部分の水密状態を確保している。
前記結合体２５と基体３１間には、図１１、図１２、図１４に示すように、補強体３９が設けられている。
この補強体３９はコの字状となっており、上側の水平部分は、ネジ２７によって結合体２５とともに水路結合体１７に固定されている。
また、補強体３９の下側の水平部分は、ネジ４０によって基体３１に固定されている。
基体３１の下面には、上下面が開口した角筒状の下ケース５が配置されている。
この下ケース５の上下開口縁には、外周方向に延出した鍔５ａ、５ｂが形成されており、上側の鍔５ａ部分に、図１１のように、下方から基体３１に向けてネジ４１を締め付けることにより、下ケース５を基体３１に固定している。
また、下側の鍔５ｂには、図１１のように、上方からネジ４２を締め付けることにより、下ケース５の下端に基体４３を固定している。
下ケース５内においては、図１２、図１３に示すように加熱コイル１２が下方に貫通した状態となっており、また、下ケース５内の基体４３上には押圧手段４４が配置されている。
先ず、基体４３上には、図１３に示すように、矩形状の貫通孔４５が設けられている。
また、この貫通孔４５の一つのコーナー部分から、基体４３の外周方向には、加熱コイル１２を下方へと垂下させるための開口部４６が設けられている。
前記貫通孔４５には、棒状の押圧部４７が貫通状態で配置される。
この押圧部４７の上端には、この押圧部４７よりも外径の大きな摺動部４８が一体化され、さらに摺動部４８の上端には、この摺動部４８よりも外径の大きな摺動部４９が一体化されている。
また、摺動部４９上には軸体５０の下端が固定されている。
また、貫通孔４５の外周で、基体４３上には軸体５１の下端が固定されている。
そして、これら二つの軸体５０、５１部分に貫通孔５２を有する錘５３を、その貫通孔５２を軸体５０、５１に合わせ、摺動部４９上まで垂下させることで、押圧部４７の下端による下方への押圧力を調整する構成となっている。
本実施形態では、重量が同じの二つの錘５３を用いているが、重量が異なる錘５３を、選択的に用いることもできる。
基体４３の下方には、加熱手段を構成する、図１１～図１７に示す四つの高周波誘導加熱ヘッド５４と、これら四つの高周波誘導加熱ヘッド５４に高周波磁束を供給する一つの加熱コイル１２が配置されている。
高周波誘導加熱ヘッド５４は、例えばフェライトのような軟磁性体で構成されたもので、Ｃの字形状となっている。
つまり、四つの高周波誘導加熱ヘッド５４は、それぞれが、Ｃの字形状の一端部が第１の磁気ギャップ形成部５４ａ、Ｃの字形状の他端部が第２の磁気ギャップ形成部５４ｂとなる構成であり、第１の磁気ギャップ形成部５４ａ、第２の磁気ギャップ形成部５４ｂ間が磁気ギャップとなる。
また、前記四つの高周波誘導加熱ヘッド５４のＣの字状の内部空間５４ｃを、図１１のように、前記加熱コイル１２が貫通した状態となっている。
このような構成にすべく、図１８のごとく、各高周波誘導加熱ヘッド５４のＣの字形状の上部に、位置決部５５を、ネジ５６とナット５７で固定している。
また、図１７に示すように基体４３の下面側で、貫通孔４５の外周には前記位置決部５５を嵌合させる凹部５８が設けられている。
したがって、四つの凹部５８に、それぞれ高周波誘導加熱ヘッド５４の位置決部５５を嵌合させ、図１６、図１７の様に、基体４３の上方から、基体４３を貫通させて、ネジ５９を位置決部５５に締め付ければ、四つの高周波誘導加熱ヘッド５４が、基体４３の下側で、貫通孔４５の外周に、等間隔で配置されることになる。
この時、四つの高周波誘導加熱ヘッド５４の第１の磁気ギャップ形成部５４ａ、第２の磁気ギャップ形成部５４ｂ、磁気ギャップは、ともに、貫通孔４５の内方に向けて配置された構成となる。
また、以上の構成にすれば、矩形形状の貫通孔４５の各辺の中心部に、第１の磁気ギャップ形成部５４ａ、第２の磁気ギャップ形成部５４ｂによる磁気ギャップが配置された状態となる。
また、このような状態で、前記四つの高周波誘導加熱ヘッド５４のＣの字内部空間５４ｃを、前記加熱コイル１２が貫通した状態となっている。
つまり、加熱コイル１２は、図１０、図１４、図１５からも理解されるように、貫通孔４５の外周方向における基体４３部分に設けた開口部４６を、下方へと垂下し、その後、貫通孔４５方向へと、水平方向に曲げられた形状となっている。
したがって、上記四つの高周波誘導加熱ヘッド５４を基体４３に固定する前に、各高周波誘導加熱ヘッド５４のＣの字内部空間５４ｃ内に、磁気ギャップを介して、加熱コイル１２が配置された状態とし、その後、上述のように四つの凹部５８に、それぞれ高周波誘導加熱ヘッド５４の位置決部５５を嵌合させ、図１６、図１７の様に、基体４３の上方から、基体４３を貫通させて、ネジ５９を位置決部５５に締め付ければ、図１２のように、四つの高周波誘導加熱ヘッド５４のＣの字内部空間５４ｃ内に、加熱コイル１２が配置された構成となる。
また、四つの高周波誘導加熱ヘッド５４の配置関係を上方から見ると、図１９～図２１の様に、四つの高周波誘導加熱ヘッド５４の中心部には、図１３に示した棒状の押圧部４７が上下動できる空間６０が形成させた状態となっている。
上記貫通孔４５の下方には上述のごとく、高周波誘導加熱ヘッド５４が位置決部５５にネジ５６とナット５７で固定されているが、四つの位置決部５５の内方は、貫通孔４５内方側へと張り出した状態となっている。
但し、四つの位置決部５５の内方を、貫通孔４５内方側へと張り出した状態としても、図１３に示した棒状の押圧部４７が上下動できる空間６０が形成させた状態となっている。
つまり、棒状の押圧部４７は四つの位置決部５５、高周波誘導加熱ヘッド５４の内方側に形成されている空間６０を介して上下動できる状態となっている。
また、この押圧部４７の上下動を案内するために、図１３に示した摺動部４８は、図１３に示す四つの位置決部５５内方間に形成される四角形の空間５５ａ内壁に摺動案内されるようになっている。
また、摺動部４９は、四角形の貫通孔４５を上下方向に摺動案内されるようになっている。
但し、摺動部４９の外径は、空間５５ａの外径よりも大きいので、四つの位置決部５５の上面に当接し、これにより、棒状の押圧部４７の下方への落下防止が図れる構成となっている。
高周波誘導加熱ヘッド５４の下方には、図１～図４に示した保持手段３として、図２２～図２７に示す容器６１を保持する保持手段６２が設けられている。
本実施形態で用いる容器６１は、例えば、ガラスやセラミックで形成された矩形状の箱形状となっており、上面に開口部６３が設けられ、内部には、例えば、半導体素子、各種センサー、ＭＥＭＳ、光学素子などの機能部品が収納されている。
また、開口部６３の開口縁には、図２６に示すように、例えば、はんだや、ろう材等の材料よりなる矩形枠状の導電性封止体６４が配置され、その上に矩形状の蓋６５が配置され、前記導電性封止体６４を高周波誘導加熱ヘッド５４による誘導加熱で溶融させ、これによって、容器６１内に、半導体素子、各種センサー、ＭＥＭＳ、光学素子などの機能部品を密封する。
なお、導電性封止体６４に対応する容器６１の開口部６３の開口縁、および蓋６５の下面部分には、導電性封止体６４の形状と類似する矩形枠状の封止容易化膜（図示せず）が、蒸着などによって形成されている。
これは、封止時に用いることが知られているもので、下層は、例えばニッケル層、上層は、金メッキ層などよりなる。
つまり、容器６１の開口部６３の開口縁には、ニッケル層、金メッキ層の封止容易化膜、次に、導電性封止体６４、次に、金メッキ層、ニッケル層の封止容易化膜、蓋６５が配置された状態で、導電性封止体６４を溶融させ、容器６１の開口部６３が、蓋６５で封止されるのである。
次に、保持手段６２について説明する。
この保持手段６２は、図２２に示すように、円柱形状で、その上面に容器６１の位置決めをするための矩形状の凹部６６が設けられている。
この凹部６６に容器６１をセットする時には、保持手段６２は下方に下がった状態となっている。
つまり、保持手段６２は上下動する構成となっているが、その上下動構成は、一般的な構成であるので、説明の煩雑化を避けるために、詳しい構成は省略する。
保持手段６２における特徴部分について説明を続ける。
保持手段６２の上面で、凹部６６の外周部分には、図２１～図２７に示す二つの保持手段６７が対向した状態で配置されている。
保持手段６７は、シーソー動作をする長い基体６８と、基体６８をシーソー動作させるために基体６８の長手方向の中央部を軸支した軸支部６９とを有する。
基体６８の軸支部６９の外側（凹部６６とは反対側）の上面には、操作桿７０が上方に向けて配置されている。
また、基体６８の軸支部６９の外側（凹部６６とは反対側）の下面には、ばねなどの上方付勢体７１が配置されている。
一方、基体６８の軸支部６９の内側（凹部６６側）の先端部分には、蓋６５が容器６１の開口部６３上に適切に配置された状態を保つための直角状態の保持爪７２が配置されている。
以上の構成において、保持手段６２が高周波誘導加熱ヘッド５４の下方に下がった状態で、図２３の様に、凹部６６内に容器６１の下部を入れ、容器６１の位置決めをする。
この時、保持手段６２は高周波誘導加熱ヘッド５４の下方に移動された状態であるので、凹部６６内に、容器６１の下部を入れる作業は行いやすい。
なお、凹部６６内に容器６１の下部を入れる作業時は、予め、容器６１の開口縁に導電性封止体６４をセットした状態で行う方が良い。
また、保持手段６２は高周波誘導加熱ヘッド５４の下方に移動された状態であるので、操作桿７０は、基体４３の下面による押圧操作を受けていない。
このため、基体６８の外側は上方付勢体７１で押され、その結果として、保持爪７２は図２４の様に、容器６１の開口部６３と略同じ高さで、図２５の様に、容器６１に近接した状態となっている。
この状態で、容器６１の開口部６３に、図２７のように、導電性封止体６４を介して蓋６５を装着すると、蓋６５のずれは、保持爪７２で抑制され、その結果として、容器６１の開口部６３と、蓋６５との関係は安定した状態となる。
次に、保持手段６２を高周波誘導加熱ヘッド５４側へと上昇移動させると、図１９の様に操作桿７０が基体４３の下面による押圧操作を受け、その結果として、保持爪７２は蓋６５の外周方向で、若干上方に移動することとなる。
つまり、この状態では保持爪７２による蓋６５のずれ防止作用は解除されるが、この様に、保持手段６２を高周波誘導加熱ヘッド５４側へと上昇移動させると、上記押圧部４７が錘５３の荷重を受けて蓋６５の上面を容器６１の開口部６３へと押圧することになるので、蓋６５の位置ずれは起きにくい。
このような状態になると加熱コイル１２に、コンデンサ１３とによる高周波電流が印加され、その結果、高周波誘導加熱ヘッド５４の第１の磁気ギャップ形成部５４ａ、第２の磁気ギャップ形成部５４ｂ間に高周波磁束が流れることになる。
つまり、高周波誘導加熱ヘッド５４は、前記蓋６５の、容器６１の開口部６３とは反対側の面の外周部近傍に配置される第１の磁気ギャップ形成部５４ａと、前記開口部６３に隣接する容器６１の側面部に配置され、前記第１の磁気ギャップ形成部５４ａとの間で磁気ギャップを形成する第２の磁気ギャップ形成部５４ｂと、を有する構成としている。
このため、図２８、図２９に示すように、容器６１の開口部６３の開口縁に配置した導電性封止体６４部分に磁束が集中して流れ、僅か１秒程度で、それを溶融させ、その結果として、容器６１の開口部６３を、導電性封止体６４を介して蓋６５で密封することが出来る。
この時、導電性封止体６４自身が発熱することにより溶融するので、レーザー照射や温風照射の様に、溶融した導電性封止体６４が容器６１内に飛散することは無く、その結果として、容器６１内に収納した機能部品が劣化することは無い。
また、発熱するのは導電性封止体６４だけで、しかもわずかな時間だけの発熱であるので、容器６１の高温化が起きず、その結果として、容器６１内に収納した機能部品が劣化することは無い。
さらに、レーザー照射や熱風照射は、極めて精度の求められる作業となるので、作業性も悪いものとなるが、本実施形態では、導電性封止体６４の近傍に高周波誘導加熱ヘッド５４を配置するだけなので、作業性の良いものとなる。
また、高周波誘導加熱ヘッド５４による誘導加熱は、上記容器６１の開口部６３の開口縁と、蓋６５の下面側に設けた金属製の封止容易化膜（例えば、ニッケル層上に金メッキ層を設けた物）にもおよび、その結果として、導電性封止体６４が短時間で溶融し、しかも、容器６１の開口部６３の開口縁、および、蓋６５に対する密着性の高いものとなり、これにより密封効果の高いものとなる。
また、本実施形態の高周波誘導加熱ヘッド５４の第１の磁気ギャップ形成部５４ａは、図２８から理解されるように、蓋６５の外周部から、蓋６５の外周部外方へと延びる水平面を有している。
これは、先ず蓋６５側においては、蓋６５の大きさに対して柔軟に対応できるようにするためである。
また、高周波誘導加熱ヘッド５４の前記第２の磁気ギャップ形成５４ｂは、容器６１の側面外周において、容器６１の開口部６３側が蓋６５の外周部外方に離れ、容器６１の底面側が蓋６５の外周部に近接する形状としている。
これは、第１の磁気ギャップ形成部５４ａから第２の磁気ギャップ形成部５４ｂへの磁束、または第２の磁気ギャップ形成部５４ｂから第１の磁気ギャップ形成部５４ａへの磁束が、導電性封止体６４に対して多く供給されるようにするためである。
また、本実施形態では、高周波誘導加熱ヘッド５４を４個設け、これら複数の高周波誘導加熱ヘッド５４には、一つの加熱コイル１２から高周波磁束を供給する構成としたので、コンパクトな構成とすることが出来る。
また、本実施形態では、容器６１の開口部６３、およびこの開口部６３を覆う蓋６５は矩形形状とし、矩形形状の複数辺に、それぞれ、別の高周波誘導加熱ヘッド５４を配置したので、矩形状容器６１の一辺ごとが高周波誘導加熱ヘッド５４で加熱されるので、加熱時間が短時間となる。
また、矩形形状の複数辺の中央部に、それぞれ、別の高周波誘導加熱ヘッド５４を配置すると、矩形状のコーナー部分では、両側からの熱伝導が起き、短時間で、コーナー部分の導電性封止体６４も溶融することが出来る。
また、本実施形態では、４個の高周波誘導加熱ヘッド５４は、前記蓋６５の中心部分の外周において、９０度の間隔で放射状に配置され、前記蓋６５の中心部分には、前記蓋６５を、容器６１の開口部６３に対して押圧する押圧手段４４を設けたので、蓋６５の位置ずれが発生せず、効率的に容器６１の密封作業が行える。
また、保持手段６２は、容器６１を、その開口部６３を上方にした状態で、保持する構成としたので、蓋６５の押圧手段４４の構造も簡単なものに出来る。
勿論、保持手段６２は、容器６１を、その開口部６３を側方、あるいは下方にした状態で、保持する構成としても良い。
但し、その場合には、高周波誘導加熱ヘッド５４は、その開口部６３に対向する方向に配置する必要がある。
なお、本実施形態の容器用封止装置１においても、容器６１と蓋６５部分を覆う、小容量の真空チャンバーを設ければ、先行文献１、２と同様に、容器６１内に不活性ガス、例えば窒素ガスを入れた状態で、蓋６５で密封することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【0009】
本発明は、例えば、半導体素子、各種センサー、ＭＥＭＳ、光学素子などの機能部品を、蓋つき容器内に密封状態で収納させるための蓋つき容器用封止装置と、それを用いた封止方法に活用できる。
【符号の説明】
【0010】
１ 容器用封止装置
２ 本体
３ 保持手段
４ 上ケース
４ａ 正面板
４ｂ 右側面板
４ｃ 背面板
４ｄ 左側面板
４ｅ 下板
４ｆ 上板
５ 下ケース
５ａ 鍔
５ｂ 鍔
６ ネジ
７ ネジ
８ ネジ
９ ネジ
１０ ネジ
１１ ネジ
１１ａ ネジ孔
１１ｂ 位置決め孔
１２ 加熱コイル
１３ コンデンサ
１４ 水路結合体
１５ 電源コネクター
１６ ネジ
１７ 水路結合体
１８ Ｏリング
１９ 端子板
２０ ネジ
２１ ネジ
２２ ネジ
２３ 開口部
２４ 結合体
２５ 結合体
２６ ネジ
２７ ネジ
２８ 銅管
２９ 溶接部
３０ 溶接部
３１ 基体
３２ 溶接部
３３ 貫通孔
３４ 銅管
３５ 溶接部
３６ 溶接部
３７ 絶縁筒
３８ Ｏリング
３９ 補強体
４０ ネジ
４１ ネジ
４２ ネジ
４３ 基体
４４ 押圧手段
４５ 貫通孔
４６ 開口部
４７ 押圧部
４８ 摺動部
４９ 摺動部
５０ 軸体
５１ 軸体
５２ 貫通孔
５３ 錘
５４ 高周波誘導加熱ヘッド
５４ａ 第１の磁気ギャップ形成部
５４ｂ 第２の磁気ギャップ形成部
５４ｃ Ｃの字内部空間
５５ 位置決部
５５ａ 空間
５６ ネジ
５７ ナット
５８ 凹部
５９ ネジ
６０ 空間
６１ 容器
６２ 保持手段
６３ 開口部
６４ 導電性封止体
６５ 蓋
６６ 凹部
６７ 保持手段
６８ 基体
６９ 軸支部
７０ 操作桿
７１ 上方付勢体
７２ 保持爪
２ 本体
３ 保持手段
４ 上ケース
４ａ 正面板
４ｂ 右側面板
４ｃ 背面板
４ｄ 左側面板
４ｅ 下板
４ｆ 上板
５ 下ケース
５ａ 鍔
５ｂ 鍔
６ ネジ
７ ネジ
８ ネジ
９ ネジ
１０ ネジ
１１ ネジ
１１ａ ネジ孔
１１ｂ 位置決め孔
１２ 加熱コイル
１３ コンデンサ
１４ 水路結合体
１５ 電源コネクター
１６ ネジ
１７ 水路結合体
１８ Ｏリング
１９ 端子板
２０ ネジ
２１ ネジ
２２ ネジ
２３ 開口部
２４ 結合体
２５ 結合体
２６ ネジ
２７ ネジ
２８ 銅管
２９ 溶接部
３０ 溶接部
３１ 基体
３２ 溶接部
３３ 貫通孔
３４ 銅管
３５ 溶接部
３６ 溶接部
３７ 絶縁筒
３８ Ｏリング
３９ 補強体
４０ ネジ
４１ ネジ
４２ ネジ
４３ 基体
４４ 押圧手段
４５ 貫通孔
４６ 開口部
４７ 押圧部
４８ 摺動部
４９ 摺動部
５０ 軸体
５１ 軸体
５２ 貫通孔
５３ 錘
５４ 高周波誘導加熱ヘッド
５４ａ 第１の磁気ギャップ形成部
５４ｂ 第２の磁気ギャップ形成部
５４ｃ Ｃの字内部空間
５５ 位置決部
５５ａ 空間
５６ ネジ
５７ ナット
５８ 凹部
５９ ネジ
６０ 空間
６１ 容器
６２ 保持手段
６３ 開口部
６４ 導電性封止体
６５ 蓋
６６ 凹部
６７ 保持手段
６８ 基体
６９ 軸支部
７０ 操作桿
７１ 上方付勢体
７２ 保持爪
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
