JPH0857634A - Method and apparatus for manufacturing fine metal balls - Google Patents

Method and apparatus for manufacturing fine metal balls

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JPH0857634A
JPH0857634A JP6217957A JP21795794A JPH0857634A JP H0857634 A JPH0857634 A JP H0857634A JP 6217957 A JP6217957 A JP 6217957A JP 21795794 A JP21795794 A JP 21795794A JP H0857634 A JPH0857634 A JP H0857634A
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core tube
furnace core
wire piece
carrier gas
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洋司 川上
Kohei Tatsumi
宏平 巽
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    • H10W72/01Manufacture or treatment
    • H10W72/012Manufacture or treatment of bump connectors, dummy bumps or thermal bumps

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  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バンプを形成するための微小金属球を常に安
定的に且つ均一に製造し得る微小金属球の製造方法及び
その製造装置を提供する。 【構成】 鉛直方向に配置された炉心管10と、炉芯管
10の下部に設けた導入口21から所定ガス22を供給
し、炉芯管10内にて搬送ガス23を上昇させるガス供
給手段20と、炉芯管10の下部付近にて搬送ガス流2
3に対して金属線片1を供給する金属線片供給手段30
と、炉芯管10の適所に配置され、金属線片1を少なく
ともその融点温度まで加熱し得るようにした加熱手段4
0と、加熱手段40の上方適所に配置され、金属線片1
を冷却し得るようにした冷却手段50と、炉芯管10の
上部に配置された回収手段60と、を備えたものであ
る。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] To provide a method and an apparatus for producing fine metal spheres capable of producing stable and uniform fine metal spheres for forming bumps. A gas supply means for supplying a predetermined gas 22 from a vertically arranged furnace core tube 10 and an inlet 21 provided at a lower portion of the furnace core tube 10 and raising a carrier gas 23 in the furnace core tube 10. 20 and a carrier gas flow 2 near the bottom of the furnace core tube 10.
A metal wire piece supply means 30 for supplying the metal wire piece 1 to 3
And a heating means 4 arranged at an appropriate position of the furnace core tube 10 so that the metal wire piece 1 can be heated to at least its melting point temperature.
0, and the metal wire piece 1 placed at a proper position above the heating means 40.
The cooling means 50 is adapted to cool the furnace, and the recovery means 60 arranged on the upper part of the furnace core tube 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子の電極部と
金属配線等の外部とを接合するために使用する微小金属
球、即ち金属バンプの製造方法及びその製造装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing fine metal balls, that is, metal bumps used for bonding an electrode portion of a semiconductor element to the outside such as a metal wiring.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、TAB(Tape Automated Bondi
ng)テープを用いて半導体装置を製造する場合、そのT
ABテープのリード等と半導体素子の電極部とを微小金
属球で成る金属バンプによって接合することができる。
このTAB法によれば、半導体素子の電極部又はTAB
テープのリード先端部のいずれかに予め、バンプを形成
しておき、次に電極部及びリード先端部をそのバンプを
介して重ね合わせて、両者を接合するというものであ
る。
2. Description of the Related Art For example, TAB (Tape Automated Bondi)
ng) When using a tape to manufacture a semiconductor device,
The leads of the AB tape and the electrode parts of the semiconductor element can be joined by metal bumps made of fine metal balls.
According to the TAB method, the electrode portion of the semiconductor element or the TAB
In this method, bumps are formed in advance on either of the lead tip portions of the tape, and then the electrode portion and the lead tip portion are overlapped with each other via the bumps to join the two.

【0003】このようなバンプ接合に使用するバンプの
製造方法として、従来その主流となっているメッキ法
や、或いは転写法等が知られている。ところが、メッキ
法の場合では設備が大がかりになり、またバンプとして
使用する金属組成に制約を受ける等の問題があった。そ
こで、メッキ法等における不都合を解消すべく、例えば
特開平4−66601号公報に開示されたこの種のバン
プの製造方法によれば、定尺に切断された金属線片を縦
型炉内で自由落下させ、その落下中に金属の融点以上の
温度に加熱して表面張力の作用により球状化させ、この
球状のまま凝固させたものが炉底部から取り出される。
As a method of manufacturing a bump used for such bump bonding, a plating method or a transfer method, which has been the mainstream in the past, is known. However, in the case of the plating method, there are problems that the equipment is large and the metal composition used as the bump is restricted. Therefore, in order to eliminate the inconvenience in the plating method or the like, according to the method of manufacturing a bump of this type disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-66601, a metal wire piece cut to a fixed length is placed in a vertical furnace. It is allowed to fall freely, is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the metal during the fall to be spheroidized by the action of surface tension, and the sphere is solidified and taken out from the furnace bottom.

【0004】このように金属線片を自由落下させる方法
の場合、実際に使用される金属線片のサイズは、径20
〜30μm,長さ0.15〜0.40mm程度で極めて
微細且つ軽量であることから、その金属の融点以上に加
熱された炉芯管内部に生じた対流によって金属線片が飛
散し、又は相互に接触して合体する危険があった。そこ
で更に、縦に配置された炉芯管内を、金属線片を炉芯管
上部から下部へ流れる気流又はガス流に乗せて落下さ
せ、金属線片をその金属の融点以上の温度に加熱して溶
融することにより、金属線片を球状化するようにした微
小金属球の製造方法が提案されている。
In the case of the method of free-falling the metal wire piece as described above, the size of the metal wire piece actually used is 20 mm in diameter.
Since it is extremely fine and lightweight with a length of about 30 μm and a length of about 0.15 to 0.40 mm, metal wire fragments scatter due to convection generated inside the furnace core tube heated above the melting point of the metal, or to each other. There was a risk of touching and coalescing. Then, further, in the vertically arranged furnace core tube, the metal wire piece is dropped on the air current or gas flow flowing from the upper part to the lower part of the furnace core tube, and the metal wire piece is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the metal. A method for producing fine metal spheres has been proposed in which a metal wire piece is made spherical by melting.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の微小金属球の製造方法において、金属線片が
より微小化した場合、特にその金属を溶融させるための
加熱部付近にて、炉芯管内部の上昇気流の影響が著しく
なり、金属線片を安定的に落下させることが困難であっ
た。その結果、形成されるべき微小金属球の形状,大き
さ等を十分に均一化することが難しかった。
However, in such a conventional method for producing fine metal spheres, when the metal wire piece is further miniaturized, especially in the vicinity of the heating part for melting the metal, the furnace core The effect of the rising airflow inside the tube became remarkable, and it was difficult to drop the metal wire piece stably. As a result, it has been difficult to make the shapes, sizes, etc. of the fine metal spheres to be formed sufficiently uniform.

【0006】本発明はかかる実情に鑑み、バンプを形成
するための微小金属球を常に安定的に且つ均一に製造し
得る微小金属球の製造方法及びその製造装置を提供する
ことを目的とする。
In view of the above situation, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing fine metal spheres and a manufacturing apparatus therefor capable of always stably and uniformly producing fine metal spheres for forming bumps.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の微小金属球の製
造方法は、鉛直方向に配置された炉芯管内でその下部か
ら上部へ流れる搬送ガス流を形成する工程と、前記炉芯
管の下部にて前記搬送ガス流に対して金属線片を供給す
る工程と、前記搬送ガス流中の前記金属線片を少なくと
もその融点温度まで加熱する工程と、加熱された前記金
属線片を溶融することにより球状化する工程と、球状化
した微小金属球を冷却し、回収する工程と、を備えてい
る。
A method for producing fine metal balls according to the present invention comprises a step of forming a carrier gas flow flowing from a lower part to an upper part in a furnace core tube arranged in a vertical direction, and A step of supplying a metal wire piece to the carrier gas stream at a lower portion, a step of heating the metal wire piece in the carrier gas stream to at least its melting point temperature, and melting the heated metal wire piece. Thus, it is provided with a step of spheroidizing and a step of cooling and recovering the spheroidized fine metal spheres.

【0008】また特に本発明方法において、前記搬送ガ
スの流量を制御する工程を有し、加熱された前記金属線
片を溶融させることにより楕円体化もしくは非球体化し
得るようにしたものである。
Further, in particular, in the method of the present invention, there is a step of controlling the flow rate of the carrier gas so that the heated metal wire piece can be made ellipsoidal or aspherical by melting.

【0009】本発明の微小金属球の製造装置は、鉛直方
向に配置された炉心管と、前記炉芯管の下部に設けた導
入口から所定ガスを供給し、前記炉芯管内にて搬送ガス
を上昇させるガス供給手段と、前記炉芯管の下部付近に
て前記搬送ガス流に対して金属線片を供給する金属線片
供給手段と、前記炉芯管の適所に配置され、前記金属線
片を少なくともその融点温度まで加熱し得るようにした
加熱手段と、前記加熱手段の上方適所に配置され、前記
金属線片を冷却し得るようにした冷却手段と、前記炉芯
管の上部に配置された回収手段と、を備えたものであ
る。
The apparatus for producing fine metal spheres of the present invention supplies a predetermined gas from a furnace core tube arranged in the vertical direction and an inlet provided in the lower part of the furnace core tube, and carries a carrier gas in the furnace core tube. And a metal wire piece supplying means for supplying a metal wire piece to the carrier gas flow near the lower part of the furnace core tube, and a metal wire piece arranged at an appropriate position of the furnace core tube. Heating means adapted to heat the piece to at least its melting point temperature, cooling means arranged in an appropriate place above the heating means and capable of cooling the metal wire piece, and arranged on an upper part of the furnace core tube And the collected collecting means.

【0010】[0010]

【作用】本発明によれば、炉芯管の下部にてガス供給手
段により所定のガスを供給し、炉芯管の下部から上部へ
流れる搬送ガス流を形成する。金属線片供給手段によっ
てその搬送ガス流に対して供給された金属線片は、炉芯
管内での上昇の途中で加熱手段により加熱される。そし
て、溶融した金属線片はその表面張力の作用によって球
状化する。次に、冷却手段によって冷却されることによ
り凝固し、回収手段によって炉芯管の上部にて回収され
る。
According to the present invention, a predetermined gas is supplied at the lower part of the furnace core tube by the gas supply means to form a carrier gas flow flowing from the lower part to the upper part of the furnace core tube. The metal wire piece supplied to the carrier gas flow by the metal wire piece supply means is heated by the heating means during the ascending in the furnace core tube. Then, the melted metal wire pieces are spheroidized by the action of the surface tension. Next, it is solidified by being cooled by the cooling means, and is collected at the upper part of the furnace core tube by the collecting means.

【0011】本発明では、特に炉芯管内の搬送ガス流と
加熱部における加熱によって生じる上昇気流との方向が
一致(上昇)しているため、その搬送ガス流に対して金
属線片を極めて供給し易くなる。また、加熱部の上昇気
流と搬送ガス流の方向が同一であるため、炉芯管内の気
流状態を安定させることができる。この結果、そのよう
な搬送ガス内で溶融され、更に冷却される金属線片は、
球状化する際に形状,大きさ等が安定し、極めて均一化
した微小金属球を得ることができる。
In the present invention, since the direction of the carrier gas flow in the furnace core tube and the direction of the ascending air current generated by the heating in the heating portion are the same (ascending), the metal wire piece is extremely supplied to the carrier gas flow. Easier to do. Moreover, since the direction of the ascending air flow of the heating unit and the direction of the carrier gas flow are the same, the air flow state in the furnace core tube can be stabilized. As a result, metal wire pieces that are melted in such a carrier gas and further cooled are
When spheroidized, the shape, size, etc. are stable, and extremely uniform fine metal spheres can be obtained.

【0012】更に、本発明によれば、ガス供給手段によ
り供給される搬送ガスの流量を制御可能であり、その搬
送ガス流に搬送される金属線片の上昇速度を加減するこ
とより、金属線片に対する溶融、或いはその後の凝固の
際の条件を変化させることができる。これにより、加熱
された金属線片の溶融・凝固によって、微小金属球を楕
円体化もしくは非球体化することが可能である。つま
り、形成されるべき微小金属球の形状を制御することが
できる。
Further, according to the present invention, the flow rate of the carrier gas supplied by the gas supply means can be controlled, and the rising speed of the metal wire piece carried by the carrier gas flow can be adjusted to adjust the metal wire. The conditions for melting the piece or for subsequent solidification can be varied. As a result, it is possible to make the fine metal spheres elliptical or non-spherical by melting and solidifying the heated metal wire pieces. That is, it is possible to control the shape of the fine metal spheres to be formed.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図1乃至図3に基づき、本発明の微小
金属球の製造方法及びその製造装置の好適な実施例を説
明する。図1は、本発明の実施例における微小金属球の
製造装置の全体構成を示している。この装置は、鉛直方
向に配置された炉心管10と、炉芯管10の下部に設け
た導入口21から所定ガス22を供給し、炉芯管10内
にて搬送ガスを上昇させるガス供給手段20と、炉芯管
10の下部付近にて搬送ガス流に対して金属線片1を供
給する金属線片供給手段30と、炉芯管1の途中適所に
配置され、金属線片1を少なくともその融点温度まで加
熱し得るようにした加熱手段40と、加熱手段40の上
方適所に配置され、金属線片1を冷却し得るようにした
冷却手段50と、炉芯管10の上部に配置された回収手
段60と、を備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the method for manufacturing a fine metal sphere and the manufacturing apparatus therefor according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows the overall configuration of a manufacturing apparatus for fine metal balls according to an embodiment of the present invention. This apparatus supplies a predetermined gas 22 from a furnace core tube 10 arranged in a vertical direction and an inlet 21 provided at a lower portion of the furnace core tube 10, and a gas supply means for raising a carrier gas in the furnace core tube 10. 20, a metal wire piece supply means 30 for supplying the metal wire piece 1 to the carrier gas flow near the lower part of the furnace core tube 10, and a metal wire piece 1 arranged at an appropriate position on the furnace core tube 1 at least. A heating means 40 capable of heating to the melting point temperature, a cooling means 50 arranged at an appropriate position above the heating means 40 and capable of cooling the metal wire piece 1, and a heating means 40 arranged at an upper portion of the furnace core tube 10. And a recovery means 60.

【0014】炉心管10は、石英ガラス等の材料により
形成され、例えば内径100mm,長さ500mm程度
の大きさに設定される。炉心管10の下部の導入口21
から供給されるガスとしては、好適にはアルゴンガス等
の不活性ガスが用いられるが、空気を用いることも可能
である。ガス供給手段20は、ガス22を安定供給する
が、導入口21の手前適所には図示されていない流量制
御バルブが設けられる。そして、この流量制御バルブを
介してガス22の流量を制御することができるようにな
っている。
The furnace tube 10 is made of a material such as quartz glass and has a size of, for example, an inner diameter of 100 mm and a length of 500 mm. Inlet 21 at the bottom of the core tube 10
As the gas supplied from, an inert gas such as argon gas is preferably used, but it is also possible to use air. The gas supply means 20 stably supplies the gas 22, but a flow rate control valve (not shown) is provided at an appropriate position before the inlet 21. The flow rate of the gas 22 can be controlled via this flow rate control valve.

【0015】金属線片供給手段30において、炉芯管1
0の下部付近に設けたパイプ状の供給管31の導入口3
2から金属線片1が供給される。導入口32は、前記ガ
ス供給手段20の導入口21よりも僅かに高い位置に設
定され、また供給管31は、図示例のようなベンチュリ
ー構造とすることができる。供給管31には好適にはア
ルゴンガスもしくは空気等の所定ガスが導入され、その
ガス流によって供給管31のベンチュリー部にて収容器
33から金属線片1を吸い上げ得るようになっている。
In the metal wire piece supply means 30, the furnace core tube 1
Inlet 3 for a pipe-shaped supply pipe 31 provided near the lower part of 0
The metal wire piece 1 is supplied from 2. The inlet 32 is set at a position slightly higher than the inlet 21 of the gas supply means 20, and the supply pipe 31 can have a venturi structure as shown in the figure. A predetermined gas such as argon gas or air is preferably introduced into the supply pipe 31, and the ventilated portion of the supply pipe 31 can suck up the metal wire piece 1 from the container 33 by the gas flow.

【0016】加熱手段40において、炉芯管10は、炭
素材料により形成された筒体41によって囲繞されてい
る。この筒体41のまわりには更に、高周波誘導コイル
42が配置されている。高周波誘導コイル42は、図示
しない電源回路等と接続されており、炉芯管10のまわ
りから高周波加熱して、少なくとも金属線片1の融点以
上の温度まで加熱し得るようになっている。なお、高周
波誘導コイル42の加熱温度を適宜、所望温度に設定・
維持することができる。
In the heating means 40, the furnace core tube 10 is surrounded by a tubular body 41 made of a carbon material. A high frequency induction coil 42 is further arranged around the cylindrical body 41. The high-frequency induction coil 42 is connected to a power supply circuit (not shown) or the like, and is capable of high-frequency heating from around the furnace core tube 10 to at least a temperature equal to or higher than the melting point of the metal wire piece 1. The heating temperature of the high frequency induction coil 42 is appropriately set to a desired temperature.
Can be maintained.

【0017】冷却手段50において、炉芯管10のまわ
りを冷却管51が取り巻いており、冷却管51に冷却水
を循環させることにより、炉芯管10を冷却するように
なっている。冷却管51内を流れる冷却水の温度及び流
量等は制御可能であり、従って炉芯管10に対する冷却
温度を適宜、所望温度を設定することができる。
In the cooling means 50, a cooling pipe 51 surrounds the furnace core tube 10, and the cooling water is circulated through the cooling tube 51 to cool the furnace core tube 10. The temperature, flow rate, and the like of the cooling water flowing in the cooling pipe 51 can be controlled, and therefore, the cooling temperature for the furnace core tube 10 can be appropriately set to a desired temperature.

【0018】回収手段60において、回収ヘッド61と
回収容器62を備えている。回収ヘッド61は、その頂
部及び頂部付近にて図示のような多数のガス噴射ノズル
63を有している。またガス噴射ノズル63からのガス
噴出先には、微小金属球2を回収容器62に向けて排出
させる排出口64が開口している。回収容器62は、例
えば図2に示されるように、冷却水65を満たしたドー
ナツ状の水槽として構成される。なお回収容器62は、
図3に示されるように比較的小さい複数(この図示例で
は4個)の水槽に分割構成されてもよく、この場合には
各水槽に対応するように回収ヘッド61の排出口64を
分岐させる構造とする。
The recovery means 60 comprises a recovery head 61 and a recovery container 62. The recovery head 61 has a large number of gas injection nozzles 63 as shown in the drawing at the top and in the vicinity of the top. Further, a discharge port 64 for discharging the fine metal balls 2 toward the recovery container 62 is opened at a gas ejection destination from the gas ejection nozzle 63. The recovery container 62 is configured as a donut-shaped water tank filled with cooling water 65, as shown in FIG. 2, for example. The collection container 62 is
As shown in FIG. 3, it may be divided into a plurality of relatively small water tanks (four tanks in this example), and in this case, the outlet 64 of the recovery head 61 is branched so as to correspond to each water tank. The structure.

【0019】次に、上記のように構成された微小金属球
の製造装置を使用して、金属線片1から微小金属球2を
形成する場合を説明する。先ず、ガス供給手段20によ
り導入口21からガス22を供給し、これにより炉芯管
1の下部から上部へ流れる搬送ガス流23が形成され
る。金属線片供給手段30により供給管31の導入口3
2から金属線片1が供給される。そして、搬送ガス流2
3に対して供給された金属線片1は、その上昇の途中で
加熱手段40により融点以上の温度まで加熱される。
Next, description will be given of a case where the fine metal sphere 2 is formed from the metal wire piece 1 by using the fine metal sphere manufacturing apparatus configured as described above. First, the gas 22 is supplied from the inlet 21 by the gas supply means 20, thereby forming the carrier gas flow 23 flowing from the lower part to the upper part of the furnace core tube 1. The inlet 3 of the supply pipe 31 by the metal wire piece supply means 30
The metal wire piece 1 is supplied from 2. And carrier gas flow 2
The metal wire piece 1 supplied to 3 is heated to a temperature equal to or higher than the melting point by the heating means 40 while the metal wire piece 1 is being raised.

【0020】そして、溶融した金属線片1は、この溶融
状態にて表面張力が大きくなっているので球状化する。
この球状化した状態で搬送ガス流23に乗せられて、炉
芯管1内を更に上昇すると、次に冷却手段50によって
冷却されることにより凝固する。かくして形成された微
小金属球2は、回収ヘッド61に到達すると、ガス噴射
ノズル63からのガス噴出によって排出口64を介して
回収容器62内へ回収される。
The melted metal wire piece 1 has a large surface tension in this melted state, and thus is spherical.
When the carrier gas flow 23 is placed in this spheroidized state and further rises in the furnace core tube 1, it is solidified by being cooled by the cooling means 50 next. When the metal balls 2 thus formed reach the recovery head 61, they are recovered into the recovery container 62 via the discharge port 64 by the gas injection from the gas injection nozzle 63.

【0021】さて、本発明によれば、特に導入口21か
ら供給されるガス22によって形成される搬送ガス流2
3と、加熱手段40の加熱によって生じる上昇気流24
の方向が共に上方を向き、即ち一致しているため、搬送
ガス流23に対する金属線片1の供給を容易に行うこと
ができる。また、加熱手段40によって生じる上昇気流
24は、搬送ガス流23の方向と同一であるため、その
搬送ガス流23の流れを邪魔することはなく、炉芯管1
0内の気流状態を安定させることができる。
Now, according to the invention, a carrier gas stream 2 formed in particular by a gas 22 supplied through an inlet 21.
3 and the ascending air current 24 generated by the heating of the heating means 40.
Since the directions of 1 and 2 both face upward, that is, they coincide with each other, the metal wire piece 1 can be easily supplied to the carrier gas flow 23. Further, since the rising airflow 24 generated by the heating means 40 is in the same direction as the carrier gas flow 23, it does not disturb the flow of the carrier gas flow 23 and the furnace core tube 1
The airflow condition in 0 can be stabilized.

【0022】従って、かかる搬送ガス流23内で溶融さ
れる金属線片1は、球状化する際に形状,大きさ等が安
定し、極めて均一化した微小金属球2を得ることができ
る。また、加熱手段40付近の上昇気流24それ自体を
金属線片1の搬送のために利用し得るから、導入口21
から供給するガス22の量を効果的に減少させることが
できる。
Therefore, the metal wire piece 1 melted in the carrier gas flow 23 has a stable shape, size and the like when it is spheroidized, and it is possible to obtain extremely uniform fine metal spheres 2. Further, since the rising airflow 24 itself near the heating means 40 can be used for transporting the metal wire piece 1, the introduction port 21
The amount of the gas 22 supplied from can be effectively reduced.

【0023】更に、ガス供給手段20によって形成され
る搬送ガス流23の流量を調節することにより、その搬
送ガス流23に搬送される金属線片1の上昇速度を加減
することができる。これにより、加熱された金属線片1
に対する溶融、或いはその後の凝固の際の条件を変化さ
せ、微小金属球2の形状を制御することができる。つま
り、完全な球状のものばかりでなく、例えば楕円体化も
しくは非球体化(雨粒状,流線型等)することが可能で
ある。なお、楕円体等に形成された微小金属球2によれ
ば、バンプ高さを確保する上で極めて有効である。
Further, by adjusting the flow rate of the carrier gas stream 23 formed by the gas supply means 20, the rising speed of the metal wire piece 1 carried by the carrier gas stream 23 can be adjusted. Thereby, the heated metal wire piece 1
The shape of the fine metal spheres 2 can be controlled by changing the conditions for melting or solidifying thereafter. In other words, not only a perfect spherical shape but also an ellipsoidal shape or an aspherical shape (raindrop shape, streamline shape, etc.) is possible. The fine metal spheres 2 formed in an ellipsoid or the like are extremely effective in securing the bump height.

【0024】ここで、図4は本発明装置の変形例を示し
ている。この装置では、回収手段160において、炉芯
管10の上部に接続された回収管161と回収容器16
2とを備えている。回収管161は、図示例のように上
から下へ湾曲しており、その先端にて微小金属球2を、
冷却水163を満たした回収容器162に向けて排出さ
せる排出口164が開口している。また、冷却手段15
0は、炉芯管10の一部(上部)と回収管161を取り
巻く複数の冷却管151〜154を有している。なお、
その他の構成については、基本的に前述した装置(図
1)の構成と同様である。
Here, FIG. 4 shows a modification of the device of the present invention. In this device, in the recovery means 160, the recovery pipe 161 and the recovery container 16 connected to the upper part of the furnace core tube 10 are connected.
2 is provided. The recovery pipe 161 is curved from the top to the bottom as in the illustrated example, and the tip of the recovery pipe 161 holds the minute metal spheres 2
A discharge port 164 for discharging to the recovery container 162 filled with the cooling water 163 is opened. Also, the cooling means 15
Reference numeral 0 has a plurality of cooling pipes 151 to 154 surrounding a part (upper part) of the furnace core tube 10 and the recovery pipe 161. In addition,
Other configurations are basically the same as the configurations of the above-described device (FIG. 1).

【0025】この装置において、前述した例の場合と同
様に、炉芯管10内で溶融した金属線片1は、球状化し
た状態で搬送ガス流23に乗せられて、炉芯管1内を上
昇する。そして冷却手段150によって冷却されること
により凝固した微小金属球2は、回収管161内で搬送
され、排出口164を介して回収容器162内へ回収さ
れる。
In this apparatus, as in the case of the above-mentioned example, the metal wire piece 1 melted in the furnace core tube 10 is put on the carrier gas flow 23 in a spheroidized state so as to flow inside the furnace core tube 1. To rise. Then, the fine metal spheres 2 solidified by being cooled by the cooling means 150 are conveyed in the recovery pipe 161, and are recovered in the recovery container 162 via the discharge port 164.

【0026】この場合においても、金属線片1は、球状
化する際に形状,大きさ等が安定するため、極めて均一
化した微小金属球2を得ることができる。そして特にこ
の例においては、回収手段160まわりの構成を比較的
簡素にすることができる。
Also in this case, since the metal wire piece 1 has a stable shape, size and the like when it is formed into a spherical shape, it is possible to obtain extremely uniform fine metal balls 2. And especially in this example, the structure around the recovery means 160 can be made relatively simple.

【0027】以上実施例について本発明を説明したが、
本発明は、これらの実施例において記述された具体的数
値等に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて適
宜変形等が可能である。
The present invention has been described above with reference to the embodiments.
The present invention is not limited to the specific numerical values and the like described in these examples, and various modifications and the like are possible within the scope of the present invention.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、炉
芯管内における金属線片の搬送ガス流を上昇気流として
形成し、この搬送ガス流と、加熱手段の加熱によって生
じる上昇気流の方向を一致させたため、金属線片の供給
を容易化すると共に、金属線片を球状化する際に形状,
大きさ等を安定させ、極めて均一化した微小金属球を得
ることができる。また、搬送ガス流の流量を調節するこ
とにより、形成されるべき微小金属球の形状を制御可能
にする等の利点を有している。
As described above, according to the present invention, the carrier gas flow of the metal wire piece in the furnace core tube is formed as an ascending airflow, and this carrier gas flow and the direction of the ascending airflow generated by the heating of the heating means. Since the metal wire pieces are made to coincide with each other, the supply of the metal wire pieces is facilitated, and the shape,
It is possible to obtain extremely uniform fine metal spheres with stable size and the like. Further, there is an advantage that the shape of the fine metal spheres to be formed can be controlled by adjusting the flow rate of the carrier gas flow.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例における微小金属球の製造装置
の全体構成を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the overall configuration of an apparatus for producing fine metal balls according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の微小金属球の製造装置に係る回収容器
を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a recovery container according to the apparatus for producing fine metal balls of the present invention.

【図3】本発明に係る回収容器の変形例を示す斜視図で
ある。
FIG. 3 is a perspective view showing a modified example of the collection container according to the present invention.

【図4】本発明の微小金属球の製造装置における変形例
を示す縦断面図である。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a modified example of the apparatus for producing fine metal balls of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 金属線片 2 微小金属球 10 炉心管 20 ガス供給手段 21 導入口 22 ガス 24 搬送ガス 30 金属線片供給手段 31 供給管 32 導入口 33 収容器 40 加熱手段 41 筒体 42 高周波誘導コイル 50,150 冷却手段 51 冷却管 60,160 回収手段 61 回収ヘッド 62,162 回収容器 63 ガス噴射ノズル 64,164 排出口 65 冷却水 1 metal wire piece 2 micro metal sphere 10 core tube 20 gas supply means 21 introduction port 22 gas 24 carrier gas 30 metal wire piece supply means 31 supply pipe 32 introduction port 33 container 40 heating means 41 cylinder 42 high-frequency induction coil 50, 150 Cooling Means 51 Cooling Pipes 60,160 Recovery Means 61 Recovery Heads 62,162 Recovery Containers 63 Gas Injection Nozzles 64,164 Discharge Ports 65 Cooling Water

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鉛直方向に配置された炉芯管内でその下
部から上部へ流れる搬送ガス流を形成する工程と、 前記炉芯管の下部にて前記搬送ガス流に対して金属線片
を供給する工程と、 前記搬送ガス流中の前記金属線片を少なくともその融点
温度まで加熱する工程と、 加熱された前記金属線片を溶融させることにより球状化
する工程と、 球状化した微小金属球を冷却し、回収する工程と、を備
えたことを特徴とする微小金属球の製造方法。
1. A step of forming a carrier gas flow flowing from a lower part to an upper part in a furnace core tube arranged in a vertical direction, and supplying a metal wire piece to the carrier gas flow at a lower part of the furnace core tube. A step of heating the metal wire piece in the carrier gas flow to at least its melting point temperature, spheroidizing the heated metal wire piece by melting, and spheroidizing the fine metal spheres. And a step of cooling and collecting the fine metal spheres.
【請求項2】 前記搬送ガスの流量を制御する工程を有
し、加熱された前記金属線片を溶融させることにより、
楕円体化もしくは非球体化し得るようにしたことを特徴
とする請求項1に記載の微小金属球の製造方法。
2. A step of controlling a flow rate of the carrier gas, wherein the heated metal wire piece is melted,
The method for producing fine metal spheres according to claim 1, wherein the metal spheres can be made elliptical or non-spherical.
【請求項3】 鉛直方向に配置された炉心管と、 前記炉芯管の下部に設けた導入口から所定ガスを供給
し、前記炉芯管内にて搬送ガスを上昇させるガス供給手
段と、 前記炉芯管の下部付近にて前記搬送ガス流に対して金属
線片を供給する金属線片供給手段と、 前記炉芯管の適所に配置され、前記金属線片を少なくと
もその融点温度まで加熱し得るようにした加熱手段と、 前記加熱手段の上方適所に配置され、前記金属線片を冷
却し得るようにした冷却手段と、 前記炉芯管の上部に配置された回収手段と、を備えたこ
とを特徴とする微小金属球の製造装置。
3. A vertically arranged furnace core tube, and a gas supply means for supplying a predetermined gas from an inlet provided at a lower portion of the furnace core tube to raise a carrier gas in the furnace core tube, A metal wire piece supply means for supplying a metal wire piece to the carrier gas flow in the vicinity of the lower portion of the furnace core tube, and a metal wire piece arranged at an appropriate position of the furnace core tube and heating the metal wire piece to at least its melting point temperature. A heating means for obtaining, a cooling means arranged at an appropriate place above the heating means, for cooling the metal wire piece, and a collecting means arranged at an upper portion of the furnace core tube. An apparatus for producing fine metal balls, which is characterized in that
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005342559A (en) * 2004-05-31 2005-12-15 Hitachi Metals Ltd Method for producing quantitative cutting tip and method for producing metal sphere using the same

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