JP2000328112A

JP2000328112A - はんだボールの製造方法とその製造装置

Info

Publication number: JP2000328112A
Application number: JP11144106A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Okabe; 良宏岡部; Makoto Kajiwara; 信梶原; Yasukuni Imabayashi; 安国今林
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 1999-05-24
Filing date: 1999-05-24
Publication date: 2000-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】所望の直径を有するはんだボールが歩留まり
よく製造できるはんだボールの製造方法とその製造装置
を提供すること。【解決手段】先端側が油２面内に浸漬されたノズル６
先端からはんだの融点以上に加熱された油中に向けて熔
融はんだ５を吐出させ、かつこの吐出された熔融はんだ
の液柱10をはんだの融点以上に加熱された油内高温領域
中で分断させながら油内下方へ降下させると共に、分断
されたはんだの液球を油内高温領域下方に隣接する油内
低温領域で固化させてはんだボール８を得るはんだボー
ルの製造方法(製造装置)であって、上記ノズル先端から
吐出された熔融はんだに周波数４００Ｈｚ以上１０００
Ｈｚ以下の振動を加えながら熔融はんだの液柱を分断さ
せることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体パッケージ
における実装の際等に利用されるはんだボールの製造方
法に係り、特に、所望の直径を有するはんだボールが歩
留まりよく得られるはんだボールの製造方法とその製造
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体パッケージの実装形態は、
図８に示すようにパッケージａの周囲にリード端子ｂを
配列させたいわゆるＱＦＰ（クワッドフラットパッケー
ジ）が主流であった。しかし、近年における電子機器の
小型軽量化に伴い半導体パッケージの高密度実装の要求
が高まってきた。

【０００３】このため、最近では高密度実装が可能な外
部端子として図９に示すようにはんだバンプｃを格子状
に配列させたＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）や、より
高密度実装が可能なＣＳＰ(チップサイズパッケージ）
等が使用され、更に、半導体チップの電極パッドに突起
電極を形成しパッケージ内基板と直接電気的接続を行う
フリップチップ実装等も使用されてきている。尚、図
８、図９中のｄは半導体チップを示し、また、図９中の
ｅはセラミックキャリア（パッケージ内基板）、ｆは半
導体チップｄの電極パッド、ｇはセラミックキャリアｅ
に設けられ電極パッドｆとはんだバンプｃとを接続させ
る配線パターンをそれぞれ示している。

【０００４】そして、はんだボールは上記ＢＧＡ等半導
体パッケージの外部端子用材料として利用されており、
また、ＣＳＰやフリップチップ実装の突起電極用として
は小径のはんだボールが要求される。

【０００５】ところで、半導体パッケージにおける実装
等に用いられるはんだボールは真球に近いものが望まれ
る。

【０００６】このため、上記はんだボールは、従来、油
中アトマイズ法と呼ばれる以下に述べるような方法によ
り製造されている。図１０は、油中アトマイズ法に用い
られる製造装置の一例を示している。

【０００７】すなわち、この製造装置ｉは、内部に大豆
油等の油ｊが収容されその上方部に加熱手段ｋが設けら
れたカラム（管体）ｍと、このカラムｍの上方側に配置
されその先端側がカラムｍの油面内に浸漬されかつ内部
に熔融はんだｈが収容されたノズルｎとでその主要部が
構成されている。そして、熔融はんだｈは上記ノズルｎ
先端からはんだの融点以上に加熱された油ｊ中に向け吐
出され、この吐出された熔融はんだｈの液柱ｐは、熔融
はんだ自身の表面張力や重力等の作用を受けて油内高温
領域中で分断され、熔融はんだ自身の表面張力で球形と
なり、かつ、このはんだの液球が油内下方へ降下し油内
低温領域で固化されて球形のはんだボールが得られる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
製造装置を用いた油中アトマイズ法では大量のはんだボ
ールが簡便に得られる利点を有する反面、油ｊ中に向け
吐出された熔融はんだｈにおける液柱ｐの分断が熔融は
んだ自身の表面張力や重力等自然の揺らぎの中で行われ
るため、上記液柱ｐの分断の際に横方向の飛沫が多発し
て所望しない小径のはんだボールが副生されたり、分断
が不規則に起こってはんだボールの直径がばらつき易
く、所望の直径を有するはんだボールが歩留まりよく製
造できない問題点を有していた。

【０００９】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、所望の直径を有
するはんだボールが歩留まりよく製造できるはんだボー
ルの製造方法とその製造装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者が鋭意
検討を行った結果、油中アトマイズ法においては、ノズ
ル先端から油中に吐出された熔融はんだの液柱が分断さ
れてはんだの液球になる過程において上記熔融はんだの
液柱に対し規則的分断を強制することが課題解決に有効
であることを見出すに至った。本発明はこのような検討
を経て完成されたものである。

【００１１】すなわち、請求項１に係る発明は、先端側
が油面内に浸漬されたノズル先端からはんだの融点以上
に加熱された油中に向けて熔融はんだを吐出させ、か
つ、この吐出された熔融はんだの液柱をはんだの融点以
上に加熱された油内高温領域中で分断させながら油内下
方へ降下させると共に、分断されたはんだの液球を油内
高温領域下方に隣接する油内低温領域で固化させてはん
だボールを得るはんだボールの製造方法を前提とし、上
記ノズル先端から吐出された熔融はんだに周波数４００
Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下の振動を加えながら熔融はん
だの液柱を分断させることを特徴とするものである。

【００１２】そして、請求項１記載の発明に係るはんだ
ボールの製造方法によれば、ノズル先端から吐出された
熔融はんだに周波数４００Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下の
振動を加えていることから、上記熔融はんだの液柱が付
加した振動周波数で規則的に分断されるため得られるは
んだボールの直径がばらつき難く、かつ、上記液柱の分
断の際における飛沫の発生も抑制され、この結果、所望
の直径を有するはんだボールを歩留まりよく製造するこ
とが可能となる。

【００１３】ここで、ノズル先端から吐出された熔融は
んだに周波数４００Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下の振動を
加える手段としては、上記ノズルに振動体を直接若しく
は間接的に固定してノズルに振動を加える手段（請求項
２）を採用してもよいし、あるいは、上記ノズル内に収
容された熔融はんだ中に振動体を配置（請求項３）若し
くは上記油中に振動体を配置（請求項４）して熔融はん
だ若しくは油に振動を加える手段を採用してもよい。

【００１４】次に、請求項５〜請求項８に係る発明は、
上記請求項１〜請求項４に係るはんだボールの製造方法
に使用される製造装置を特定した発明に関する。

【００１５】すなわち、請求項５に係る発明は、内部に
油が収容されその上方部に加熱手段が設けられた管体
と、この管体の上方側に配置されその先端側が管体の油
面内に浸漬されかつ内部に熔融はんだが収容されたノズ
ルを備え、上記ノズル先端からはんだの融点以上に加熱
された油中に向け熔融はんだを吐出させると共に、この
吐出された熔融はんだの液柱を油中で分断させながら油
内下方へ降下させてはんだボールを得るはんだボールの
製造装置を前提とし、上記ノズル先端から吐出された熔
融はんだに周波数４００Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下の振
動を加える振動体が設けられていることを特徴とするも
のである。

【００１６】そして、請求項５記載の発明に係るはんだ
ボールの製造装置においても、ノズル先端から吐出され
た熔融はんだに周波数４００Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下
の振動を加える振動体が設けられていることから、上記
熔融はんだの液柱が付加した振動周波数で規則的に分断
されるため得られるはんだボールの直径がばらつき難
く、かつ上記液柱の分断の際における飛沫の発生も抑制
され、この結果、所望の直径を有するはんだボールを歩
留まりよく製造することが可能となる。

【００１７】尚、ノズル先端から吐出された熔融はんだ
に周波数４００Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下の振動を加え
る振動体の配置部位に関しては、ノズル（請求項６）に
直接若しくは間接的に固定してもよいし、あるいは、ノ
ズル内に収容された熔融はんだ中（請求項７）若しくは
上記管体内の油中（請求項８）に配置してもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１９】［第一実施の形態］この実施の形態に係る
はんだボールの製造装置１は、図１に示すように内部に
油２が収容されその上方部に加熱手段３が設けられたカ
ラム（管体）４と、このカラム４の上方側に配置されそ
の先端側がカラム４の油面内に浸漬されると共に内部に
熔融はんだ５が収容されたノズル６と、このノズル６の
上方部に固定して取り付けられノズル６に振動を付加し
てノズル６先端から吐出された熔融はんだに周波数４０
０Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下の振動を加える振動体７と
でその主要部が構成され、上記カラム４の下方側には製
造されたはんだボール８を堰止めるバルブ９が設けられ
ている。

【００２０】尚、上記カラム４やノズル６は一般にガラ
スを用いて作製され、カラム４内に収容される油２とし
てはヤシ油、大豆油等の植物油やシリコーン油等の合成
油が用いられる。

【００２１】また、油２を加熱して油内高温領域を形成
させる加熱手段３としては、上記カラム４の外周に取り
付けられたマントルヒーター状のもの、あるいは、油中
に配設されたステンレス製パイプヒーター等が例示され
る。そして、いずれのヒーターを用いた場合でも、上記
ノズル６先端付近の油温は、原則としてはんだの融点よ
り１０℃以上高く設定される。

【００２２】また、ノズル６から熔融はんだ５を吐出さ
せる駆動力は、熔融はんだの自重であったり、自重と熔
融はんだ上面に作用するガス圧であったりする。尚、ノ
ズル口径、熔融はんだの液面高さＨ（すなわち、ノズル
６内に収容された熔融はんだ５のノズル先端から熔融は
んだ５液面までの距離）、ガス圧は、所望のはんだボー
ルを得るために必要とされる熔融はんだの吐出流量に影
響し、目的とするはんだボール径により適宜選択され
る。

【００２３】そして、この実施の形態に係るはんだボー
ルの製造装置１においては、ノズル６先端から吐出され
た熔融はんだに周波数４００Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下
の振動を加える振動体７が設けられていることから、上
記熔融はんだの液柱１０が付加した振動周波数で規則的
に分断されるため得られるはんだボール８の直径がばら
つき難く、かつ、上記液柱１０の分断の際における飛沫
の発生も抑制され、この結果、所望の直径を有するはん
だボール８を歩留まりよく製造できる利点を有してい
る。

【００２４】ここで、このはんだボールの製造装置１に
より得られるはんだボールの大きさは、以下の関係式
（１）を満たす。

【００２５】はんだボール重量（ｇ）＝ノズル吐出流量（ｇ／sec）÷周波数（１／sec）（１）すなわち、得られるはんだボールの直径は、上記関係式
（１）からノズル吐出流量と周波数により決定される。
そして、ノズル吐出流量を決めるノズル内の上記熔融は
んだの液面高さＨ、ノズル口径、ガス圧を一定にし、か
つ、ノズル６先端から吐出された熔融はんだに一定周波
数の振動を付加することにより一定の直径を有するはん
だボールを安定して製造することが可能となる。

【００２６】尚、上記ノズル６に振動を付加してノズル
６先端から吐出された熔融はんだに周波数４００Ｈｚ以
上１０００Ｈｚ以下の振動を加える振動体７としては、
音響用スピーカでも、部品整列機に使用されるような振
動機でもよいが、一定の周波数を長時間安定に発生しか
つ周波数可変のものが好ましい。

【００２７】［第二実施の形態］この実施の形態に係る
はんだボールの製造装置２０は、上記ノズル６に固定し
て取り付けられた振動体７に代えて、図３に示すように
ノズル６内に収容された熔融はんだ５中に棒状の振動体
２１が配置されている点を除き第一実施の形態に係るは
んだボールの製造装置１と略同一である。

【００２８】尚、上記熔融はんだ５中に配置され熔融は
んだ５に振動を付加する振動体２１としては、上記ノズ
ル６とは別の部材２２に固定された振動源２３から振動
を伝える棒状のものの他、板状のもの、パイプ状のもの
等任意である。また、振動源２３は、音響用スピーカで
も、部品整列機に使用されるような振動機でもよいが、
一定の周波数を長時間安定に発生しかつ周波数可変のも
のが好ましい。

【００２９】そして、この実施の形態に係るはんだボー
ルの製造装置２０においても、上記熔融はんだ５中に配
置された棒状振動体２１の作用によりノズル６内の熔融
はんだ５に振動が加えられ、この振動がノズル６先端か
ら吐出された熔融はんだに伝わってこの熔融はんだに周
波数４００Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下の振動を加えるよ
うになっている。従って、上記熔融はんだの液柱１０が
付加した振動周波数で規則的に分断されるため得られる
はんだボール８の直径がばらつき難く、かつ、上記液柱
１０の分断の際における飛沫の発生も抑制され、この結
果、所望の直径を有するはんだボール８を歩留まりよく
製造できる利点を有している。

【００３０】また、得られるはんだボールの直径は、第
一実施の形態に係るはんだボールの製造装置１と同様、
上記関係式（１）からノズル吐出流量と周波数により決
定される。そして、ノズル吐出流量を決めるノズル内の
上記熔融はんだの液面高さＨ、ノズル口径、ガス圧を一
定にし、かつ、ノズル６先端から吐出された熔融はんだ
に一定周波数の振動を付加することにより一定の直径を
有するはんだボールを安定して製造することが可能とな
る。

【００３１】［第三実施の形態］この実施の形態に係る
はんだボールの製造装置３０は、上記ノズル６に固定し
て取り付けられた振動体７に代えて、図５に示すように
カラム４内に収容された油２中に振動体３１が配置され
ている点を除き第一実施の形態に係るはんだボールの製
造装置１と略同一である。

【００３２】すなわち、このはんだボールの製造装置３
０は上記カラム４の一部にこのカラム４と連通する振動
体ケース３２が付設されており、この振動体ケース３２
内に密封処理された振動体（音響用スピーカ）３１が配
置され、この振動体（音響用スピーカ）３１が発する振
動が油２を介し伝達されて、上記ノズル６先端から吐出
された熔融はんだに周波数４００Ｈｚ以上１０００Ｈｚ
以下の振動を加えるようになっている。従って、この実
施の形態に係るはんだボールの製造装置３０において
も、上記熔融はんだの液柱１０が付加した振動周波数で
規則的に分断されるため得られるはんだボール８の直径
がばらつき難く、かつ、上記液柱１０の分断の際におけ
る飛沫の発生も抑制されることから、所望の直径を有す
るはんだボール８を歩留まりよく製造できる利点を有し
ている。

【００３３】また、得られるはんだボールの直径は、第
一実施の形態に係るはんだボールの製造装置１と同様、
上記関係式（１）からノズル吐出流量と周波数により決
定される。そして、ノズル吐出流量を決めるノズル内の
上記熔融はんだの液面高さＨ、ノズル口径、ガス圧を一
定にし、かつ、ノズル６先端から吐出された熔融はんだ
に一定周波数の振動を付加することにより一定の直径を
有するはんだボールを安定して製造することが可能とな
る。

【００３４】尚、図６に示すように上記カラム４に対し
分岐管３３を介して振動体ケース３４を連接し、この振
動体ケース３４内に振動体（音響用スピーカ）３１を配
置する構成に変更してもよい。このような構成にするこ
とによりカラム４から上記振動体ケース３４を分離で
き、振動体（音響用スピーカ）３１がカラム４から離れ
ることで振動体（音響用スピーカ）３１が高温にさらさ
れ難くなり、また、スピーカーの上面が油２面より上方
へ浮き上がる構成にすることによりスピーカー上面を開
放することができ、振動体（音響用スピーカ）３１のメ
ンテナンスをする上で有利となる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。

【００３６】[実施例１〜６]図１に示した構成の製造装
置１を使用して以下の表１に示す条件(すなわち、振動
体が発する振動の周波数Ｈｚ、ノズル口径μｍ、およ
び、熔融はんだの液面高さＨｍｍ)ではんだボールを製
造した。尚、はんだの組成は錫６３％(重量)と鉛３７％
(重量)とし、使用した油は大豆油、ノズル先端近傍の油
の温度は２３０℃とし、また、振動体７には音響用スピ
ーカを使用しノズル上部に両面テープにより固定して配
置した。

【００３７】そして、この製造装置を用いて得られたは
んだボールの直径をそれぞれ２００個測定した。この平
均値と標準偏差を表１に示す。また、上記条件から設定
されるノズル吐出流量(ｇ／min)も表１に示す。

【００３８】［比較例１〜３］表１に示した条件(すな
わち周波数Ｈｚ、ノズル口径μｍ、液面高さＨｍｍ)を
除き実施例１〜６と同様の条件によりはんだボールを製
造した。すなわち、比較例１は振動を付与せず、比較例
２はその周波数が本発明の条件外である３５０Ｈｚ、比
較例３もその周波数が本発明の条件外である１０５０Ｈ
ｚである。

【００３９】そして、得られたはんだボールの直径をそ
れぞれ２００個測定した。この平均値と標準偏差も表１
に示す。

【００４０】

【表１】『確認』表１の結果から、実施例１〜６では標準偏
差がいずれも１５μｍ以下であるのに対し比較例１〜３
ではいずれも７８μｍ以上であり実施例の優位性が確認
される。特に、振動を付与しない比較例１ではその標準
偏差が１２８μｍで、実施例１〜６や比較例２〜３に較
べて際立って悪い結果を示している。

【００４１】また、実施例１〜６に係るはんだボールの
直径については、上述した関係式(１)を満たすものであ
った。

【００４２】[実施例７]図２に示す構成の量産型製造装
置を使用した製造例を以下に述べる。

【００４３】尚、図２の量産型製造装置は、図１に示し
た製造装置１のノズル６に対し原料である熔融はんだを
供給する熔融はんだ供給槽１００を付加した点と、上記
カラム４の下方側に油内低温領域を形成する冷却手段１
２０を付加した点と、カラム４の底部側にはんだボール
回収槽１１０を付加している点を除き図１に示した製造
装置１と原理的には同一である。

【００４４】また、上記熔融はんだ供給槽１００は、制
御バルブ１０３が取り付けられた原料融解槽１０１とこ
の原料融解槽１０１に連接され液面センサー１０４を備
える制御槽１０２とでその主要部が構成されている。
尚、図２中、１１１は第二バルブ、１１２はカバーオイ
ル、１１３は廃油管をそれぞれ示している。

【００４５】また、この実施例において、はんだ組成や
使用油種およびその温度は実施例１〜６と同一にし、ま
た、製造条件としてのノズル口径４００μｍ、熔融はん
だの液面高さ１００ｍｍ、振動体が発する振動の周波数
５５０Ｈｚとした。更に、熔融はんだ供給槽１００の温
度は２５０℃とし、振動体７は実施例１〜６と同じ音響
用スピーカを使用し、上記ノズル６の上方側にネジ止め
により固定した。

【００４６】そして、図２の装置を用いかつ上述した条
件でアトマイズ時間（すなわち、連続製造時間）を５時
間にしてはんだボールを連続製造すると共に、開始から
終了まで１時間毎にサンプリングを行い、サンプリング
されたはんだボールの直径を２００個づつ測定した。こ
の平均値と標準偏差を以下の表２に示すと共に、全体の
平均値と標準偏差も表２に示す。

【００４７】

【表２】『確認』表２の結果から確認されるように、全体の
平均値は７６１μｍ、標準偏差は９μｍであり、ノズル
吐出流量(ｇ／min)は、図１の装置においてノズル口径
と熔融はんだの液面高さが同じである実施例１、２、６
と同等であった。

【００４８】また、時間経過に伴うはんだボール直径の
変動は小さく、５時間を通して略一定直径のはんだボー
ルが得られた。

【００４９】そして、製造されたはんだボールに対し
て、直径が７６０±２０μｍの製品(はんだボール)が約
７０％の歩留まりで得られた。

【００５０】[実施例８〜１３]図３に示した構成の製造
装置２０を使用して以下の表３に示す条件(振動体が発
する振動の周波数Ｈｚ、ノズル口径μｍ、および、熔融
はんだの液面高さＨｍｍ)ではんだボールを製造した。
尚、実施例１〜６と同様に、はんだの組成は錫６３％
(重量)と鉛３７％(重量)とし、使用した油は大豆油、ノ
ズル先端近傍の油の温度は２３０℃とした。

【００５１】また、振動源２３には音響用スピーカを使
用し、スピーカのコーン部に外径２ｍｍの棒を固定して
振動伝達棒(すなわち、棒状の振動体)２１とし、この棒
の先端がノズル６内の熔融はんだ５吐出口の３ｍｍ上に
位置するように上記振動源２３をノズル６とは別の部材
２２に固定している。

【００５２】そして、この製造装置を用いて得られたは
んだボールの直径をそれぞれ２００個測定した。この平
均値と標準偏差を表３に示す。また、上記条件から設定
されるノズル吐出流量(ｇ／min)も表３に示す。

【００５３】［比較例４〜６］表３に示した条件(すな
わち周波数Ｈｚ、ノズル口径μｍ、液面高さＨｍｍ)を
除き実施例８〜１３と同様の条件によりはんだボールを
製造した。すなわち、比較例４は振動を付与せず、比較
例５はその周波数が本発明の条件外である３５０Ｈｚ、
比較例６もその周波数が本発明の条件外である１０５０
Ｈｚである。

【００５４】そして、得られたはんだボールの直径をそ
れぞれ２００個測定した。この平均値と標準偏差も表３
に示す。

【００５５】

【表３】『確認』表３の結果から、実施例８〜１３では標準
偏差がいずれも１５μｍ以下であるのに対し比較例４〜
６ではいずれも４５μｍ以上であり実施例の優位性が確
認される。特に、振動を付与しない比較例４ではその標
準偏差が１２８μｍで、実施例８〜１３や比較例５〜６
に較べて際立って悪い結果を示している。

【００５６】また、実施例８〜１３に係るはんだボール
の直径については、上述した関係式(１)を満たすもので
あった。

【００５７】[実施例１４]図４に示す構成の量産型製造
装置を使用した製造例を以下に述べる。

【００５８】尚、図４の量産型製造装置は、図３に示し
た製造装置１のノズル６に対し原料である熔融はんだを
供給する熔融はんだ供給槽１００を付加した点と、上記
カラム４の下方側に油内低温領域を形成する冷却手段１
２０を付加した点と、カラム４の底部側にはんだボール
回収槽１１０を付加している点を除き図３に示した製造
装置１と原理的には同一である。

【００５９】また、上記熔融はんだ供給槽１００は、制
御バルブ１０３が取り付けられた原料融解槽１０１とこ
の原料融解槽１０１に連接され液面センサー１０４を備
える制御槽１０２とでその主要部が構成されている。
尚、図４中、１１１は第二バルブ、１１２はカバーオイ
ル、１１３は廃油管をそれぞれ示している。

【００６０】また、この実施例において、はんだ組成や
使用油種およびその温度は実施例８〜１３と同一にし、
また、製造条件としてのノズル口径４００μｍ、熔融は
んだの液面高さ１００ｍｍ、振動体が発する振動の周波
数５５０Ｈｚとした。更に、熔融はんだ供給槽１００の
温度は２５０℃とし、振動源２３と棒状の振動体２１は
実施例８〜１３と同一にしている。

【００６１】そして、図４の装置を用いかつ上述した条
件でアトマイズ時間（すなわち、連続製造時間）を５時
間にしてはんだボールを連続製造すると共に、開始から
終了まで１時間毎にサンプリングを行い、サンプリング
されたはんだボールの直径を２００個づつ測定した。こ
の平均値と標準偏差を以下の表４に示すと共に、全体の
平均値と標準偏差も表４に示す。

【００６２】

【表４】『確認』表４の結果から確認されるように、全体の
平均値は７６２μｍ、標準偏差は１０μｍであり、ノズ
ル吐出流量(ｇ／min)は、図３の装置においてノズル口
径と熔融はんだの液面高さが同じである実施例８、９、
１３と同等であった。

【００６３】また、時間経過に伴うはんだボール直径の
変動は小さく、５時間を通して略一定直径のはんだボー
ルが得られた。

【００６４】そして、製造されたはんだボールに対し
て、直径が７６０±２０μｍの製品(はんだボール)が約
７０％の歩留まりで得られた。

【００６５】[実施例１５]図５に示した構成の製造装置
３０を使用して以下の条件(すなわち、振動体３１が発
する振動の周波数４５０Ｈｚ〜９５０Ｈｚ、ノズル口径
０．４ｍｍ、熔融はんだの液面高さ１００ｍｍ)ではん
だボールを製造した。尚、実施例１〜６と同様に、はん
だの組成は錫６３％(重量)と鉛３７％(重量)とし、使用
した油は大豆油、ノズル先端近傍の油の温度は２３０℃
とした。

【００６６】そして、図７に示すように周波数４５０Ｈ
ｚ〜９５０Ｈｚの範囲でその直径が互いに相違するはん
だボールを安定して製造できることが確認された。

【００６７】尚、要求するはんだボールの直径精度が７
６０±２０μｍの場合、この実施例においては９０％の
ボールがこの範囲に入っていた。

【００６８】これに対し、上記ノズル先端近傍に振動を
付与しなかった場合、その直径分布は７６０±２０μｍ
の範囲に対し３０％以下であった。

【００６９】

【発明の効果】請求項１〜４記載の発明に係るはんだボ
ールの製造方法によれば、ノズル先端から吐出された熔
融はんだに周波数４００Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下の振
動を加えていることから、上記熔融はんだの液柱が付加
した振動周波数で規則的に分断されるため得られるはん
だボールの直径がばらつき難く、かつ、上記液柱の分断
の際における飛沫の発生も抑制される。

【００７０】従って、所望の直径を有するはんだボール
を歩留まりよく製造することが可能となる効果を有す
る。

【００７１】また、請求項５〜８記載の発明に係るはん
だボールの製造装置においても、ノズル先端から吐出さ
れた熔融はんだに周波数４００Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以
下の振動を加える振動体が設けられていることから、上
記熔融はんだの液柱が付加した振動周波数で規則的に分
断されるため得られるはんだボールの直径がばらつき難
く、かつ、上記液柱の分断の際における飛沫の発生も抑
制される。

【００７２】従って、所望の直径を有するはんだボール
を歩留まりよく製造することが可能となる効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施の形態(実施例１〜６)に係る製造装置
の概略構成説明図。

【図２】実施例７に係る製造装置の概略構成説明図。

【図３】第二実施の形態（実施例８〜１３）に係る製造
装置の概略構成説明図。

【図４】実施例１４に係る製造装置の概略構成説明図。

【図５】第三実施の形態（実施例１５）に係る製造装置
の概略構成説明図。

【図６】第三実施の形態における変形例に係る製造装置
の概略構成説明図。

【図７】実施例１５において求められた周波数とボール
直径との関係を示すグラフ図。

【図８】ＱＦＰ(クワッドフラットパッケージ)の一部切
り欠き概略斜視図。

【図９】ＢＧＡ(ボールグリッドアレイ) の一部切り欠
き概略斜視図。

【図１０】従来例に係るはんだボール製造装置の概略構
成説明図。

【符号の説明】

１はんだボール製造装置２油３加熱手段４カラム（管体）５熔融はんだ６ノズル７振動体８はんだボール１０熔融はんだの液柱

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今林安国東京都青梅市末広町１丁目６番１号住友金属鉱山株式会社電子事業本部内Ｆターム(参考） 4K017 AA04 BA01 BB01 CA01 DA01 EC04 FA25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端側が油面内に浸漬されたノズル先端か
らはんだの融点以上に加熱された油中に向けて熔融はん
だを吐出させ、かつ、この吐出された熔融はんだの液柱
をはんだの融点以上に加熱された油内高温領域中で分断
させながら油内下方へ降下させると共に、分断されたは
んだの液球を油内高温領域下方に隣接する油内低温領域
で固化させてはんだボールを得るはんだボールの製造方
法において、上記ノズル先端から吐出された熔融はんだに周波数４０
０Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下の振動を加えながら熔融は
んだの液柱を分断させることを特徴とするはんだボール
の製造方法。
【請求項２】上記ノズルに振動体を固定してノズルに振
動を加えることを特徴とする請求項１記載のはんだボー
ルの製造方法。
【請求項３】上記ノズル内に収容された熔融はんだ中に
振動体を配置して熔融はんだに振動を加えることを特徴
とする請求項１記載のはんだボールの製造方法。
【請求項４】上記油中に振動体を配置して油に振動を加
えることを特徴とする請求項１記載のはんだボールの製
造方法。
【請求項５】内部に油が収容されその上方部に加熱手段
が設けられた管体と、この管体の上方側に配置されその
先端側が管体の油面内に浸漬されかつ内部に熔融はんだ
が収容されたノズルを備え、上記ノズル先端からはんだ
の融点以上に加熱された油中に向け熔融はんだを吐出さ
せると共に、この吐出された熔融はんだの液柱を油中で
分断させながら油内下方へ降下させてはんだボールを得
るはんだボールの製造装置において、上記ノズル先端から吐出された熔融はんだに周波数４０
０Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下の振動を加える振動体が設
けられていることを特徴とするはんだボールの製造装
置。
【請求項６】上記振動体がノズルに配置されていること
を特徴とする請求項５記載のはんだボールの製造装置。
【請求項７】上記振動体がノズル内に収容された熔融は
んだ中に配置されていることを特徴とする請求項５記載
のはんだボールの製造装置。
【請求項８】上記振動体が管体内に収容された油中に配
置されていることを特徴とする請求項５記載のはんだボ
ールの製造装置。