JP2000501784A

JP2000501784A - 遠心ベッドにおける粒子の被覆

Info

Publication number: JP2000501784A
Application number: JP9521390A
Authority: JP
Inventors: エル．ビーン、グレン; エス．ラッシュモア、デイヴィッド
Original assignee: マテリアルズイノヴェーション、インコーポレイティッド; エル．ビーン、グレン
Priority date: 1995-12-07
Filing date: 1996-12-04
Publication date: 2000-02-15
Also published as: US6287445B1; EP0866891A1; US5698081A; WO1997020969A1; AU1278797A; CA2239483A1; AU708861B2

Abstract

(57)【要約】回転する容器１６内で粒子を被覆するために装置と方法が提供されている。カソード１２は、容器１６の側壁の導電性の内面を形成する。アノードは、カソードと共に導電性の液体６２に浸漬されるように、カソード１２に対応して配置されている。モーター５８は容器１６に接続されており、容器１６を回転させて遠心力を生じるように配置されている。粒子は容器１６内に置かれている。容器１６は導電性の液体６２で満たされており、また容器１６が回転している間、電流が導電性の液体６２を通ってカソード１２からアノードまで流される。導電性の液体６２から粒子表面に被覆材料の析出が生じるように、電流がカソード１２からアノードへと流れている間に、粒子は容器１６の側壁の導電性の内面の上に留まる。

Description

【発明の詳細な説明】遠心ベッドにおける粒子の被覆発明の背景本発明は粒子の被覆に関する。より詳細には、微小な導電性粒子表面への金属および合金の電気メッキに関する。スパッタリング、吹き付け、無電解（自己触媒）メッキ、金属有機共鳴(metal organic resonates)による被覆、および電気メッキのような技術によって、粒子を被覆することが知られている。粒子の電気メッキには、適当な導電性溶液中にカソードおよびアノードを設置すること、導電性粒子を溶液中に置きカソードと電気接触させること、およびカソードからアノードへと電流を流すことが含まれる。電流を溶液中に流すことにより溶液中のイオンが還元され、結果としてカソードと電気的に接触している粒子表面に被覆材料が析出する。粒子の電気メッキのための一つの技術が、１９９４年１０月４日に出願されたＬａｓｈｍｏｒｅらの米国特許出願第０８／３１７，５３２号（その全体の開示は言及したことで本明細書中に包含される）に記載されている。この技術において、粒子のベッド(bed)は、メッキ工程の間、振動させられるカソード容器の中に置かれている。容器の振動は、粒子がカソードと電気的に接触している間、粒子のベッドに流動化した動きを生じさせ、粒子の凝集を妨げることにより、各粒子について粒子材料に対する被覆材料の体積比を正確にコントロールすることができる。粒子材料に対する被覆材料の適切な体積比を選択し、各粒子についてその比率をコントロールすることによって、複合粒子および複合粒子から形成された物品の物理的および機械的特性を操作することができる。この技術は、詳細にはＢｅａｎｅらの米国特許第５，４５３，２９３号（その全体の開示は言及したことで本明細書中に包含される）に記載されている。発明の要旨本発明は、回転する容器の中で粒子の被覆を行うための装置および方法を提供する。カソードは、容器の側壁の導電性の内部表面を形成する。アノードは、カソードとアノードが共に導電性の液体に浸漬されるように、カソードに対応して配置されている。モーターは、容器に接続されており、遠心力を生じるように容器を回転させるように配置されている。粒子を容器に入れ、容器を導電性の液体で満たし、容器が回転している間、電流が導電性の液体を通ってカソードからアノードへ流れるようにする。導電性の液体から粒子表面に被覆材料の析出が生じるように、電流がカソードからアノードへと流れている間、粒子は容器の側壁の導電性の内部表面の上にある。粒子が容器の側壁の導電性の内部表面上にあるように遠心力を生じさせることによって、本発明は微小粒子（例えば、直径が100μm 未満）を被覆する確実な方法を提供する。もしそうしなければ、微小粒子にかかる重力に抵抗する粘性摩擦の傾向のため、微小粒子はカソード表面と断続的にしか電気的に接触しないかもしれない。これは、微小粒子が低密度である場合、特に重要である。各粒子はカソード表面と電気的に接触した状態を維持する傾向にあるので、本発明によれば、各粒子毎に粒子材料に対する被覆材料の比率の均一性の程度を高くすることが可能となる。本発明によれば、溶液中を流れる電流効率が１００％より少ない場合、特に効果的である。これは、水素が析出工程の間発生して粒子へ吸着(adh ere)するかもしれず、粒子を溶液中で浮き上がらせ、そしてカソード表面との電気接触を破壊する水素の傾向に遠心力が抵抗するためである。本発明のその他の多数の特徴および利点は、詳細な説明、図面および請求の範囲で明らかにする。図面の簡単な説明図１は、本発明による遠心メッキ装置の断面図である。図２は、図１の遠心メッキ装置を含む被覆システムの模式的なブロック図である。図３は、図１の遠心メッキ装置を用いた粒子の被覆工程のフローチャート図である。図４は、圧縮による被覆粒子の圧密化を示す。図５は、物品の表面上にメッキされた被覆粒子の層を示す。図６は、被覆粒子から製造された構造的、熱的、接地面結合体、および被覆粒子から製造されたリードフレームを有する電子パッケージを示す。図７は、密度９０％，９５％および１００％における温度を関数とした物品の膨張を示すグラフである。図８は、本発明による被覆粒子の断面図を示しており、この粒子は薄い界面プレコートを有している。図９は、物品の表面にマトリックス材料と共に電解的に共析出された被覆粒子を示す。図１０は、物品の表面にマトリックス材料と共に電解的に共析出されたプレコート粒子を示す。図１１は、圧縮による二つの異なる被覆粒子の層の圧密化を示す。詳細な説明図１に遠心装置１０を示す。これは、導電性の粒子または粉末に金属と合金を均一に電気メッキするのに使用される。該導電性の粒子または粉末は、たとえば２〜１５０μｍの大きさであり、金属性(metallic)、セラミック性、金属間性(i ntermetallic)、あるいは高分子性であってよい。被覆される粒子を遠心装置１０の中に入れ、遠心装置を回転させることにより粒子に遠心力がかかり、粒子がカソードプレート１２と接触する。遠心装置１０は、被覆粒子のバッチを製造するための析出チャンバーとしても機能する。遠心装置はディッシュ１６を有し、該ディッシュは保持ナット２６により金属性支持ロッド２２に取り付けられている。支持ロッドはＰＶＣ、テフロン（ＴＥＦＬＯＮ）、またはポリプロピレンのような絶縁体２４で囲まれている。支持ロッド２２は回転または攪拌モーター（図示せず）に取り付けられるように配置されている。アノードコンパートメント１８は析出される金属と同様の組成又はタイプの可溶性の金属粒子を収容している。このコンパートメントは液体透過性の壁２８によって部分的に区切られており、この壁はバッグ、膜、多孔性のセラミック壁、あるいは単にチタンスクリーンであってもよい。液体透過性の壁は、アノードから溶解される粒子を収容する。ＰＶＣポジショニングキャップ３０は、アノードコンパートメント１８の最上部に位置し、ポジショニングキャップ３０を通ってコンパートメントの中へ液体がポンプで送り込まれるように配置されている。遠心装置１０が回転する間、メッキされる粒子はカソードプレート１２の上に置かれている。カソードプレートは粒子のベッドヘ電子を注入するように機能する。カソードプレートは、ディッシュ１６が回転するときに粉末粒子を拘束する環状の凹部を提供するように、選択的に、特別に形作っても良い。粒子は、環状の凹部内に拘束されるため、ディッシュ１６の頂点と底部との間における電流分布のいかなる不均一性にも影響を受けることがない。これらの電子がディッシュ１６内に収容されている電解溶液中へと射出され、粒子表面に金属イオンが析出するにつれて電解溶液中で金属イオンを放出して、メッキが生じる。絶縁性の粒子−溶液トラップ３４はスクリーンまたは粒子フィルターであっても良く、遠心装置１０が回転しているときにディッシュ１６内にある溶液が留まるバリヤーとして機能する。追加の溶液がアノードコンパートメント１８へポンプで送り込まれると、余分な溶液は粒子−溶液トラップ３４の周りを通ってディッシュ１６から飛び出す。粒子は遠心力によって束縛されるため、粒子−溶液トラップ３４を越えず、ディッシュの中に保持される。多孔性スクリーン３６は、ディッシュの中の溶液から飛び出すかもしれない粒子を捕捉するための追加のバリヤーとして、ディッシュ１６のリムの上に配置されている。溶液が保持タンクへ戻されるとき、被覆粒子はスクリーンによって保持されている。図２には、溶液を遠心装置１０を通して連続的にポンプで送り込むことが可能なシステム５２を示している。これは、ディッシュ１６内に収容できる液体の体積に限界があり、およびカソード領域に対するアノードの比率に限界があるため重要である。保持タンク２０は大量の電解流体６２を保持でき、電解流体はフィルター５６を通ってポンプ５４によって遠心装置１０へと送り込まれる。一つの実施態様では、溶液がアノードコンパートメントの最上部へと直接ポンプで送り込まれる。別の実施態様では、溶液はアノードコンパートメント全体に分散したスパージングノズルを通ってアノードコンパートメントへポンプで送り込まれる。溶液は、図２に示されるように遠心装置１０から出ていく。ヒーター６０は、電解溶液を所望の温度に保つために装備されている。粒子を被覆する方法は、図３に一般的に示す工程に従う。各々被覆される粒子には、使用する特定の粒子材料によって行わなければならない洗浄（ステップ３８）と前処理（ステップ４０）工程の特定セットがある。その後、粒子は適当な電解溶液で満たされている遠心装置のディッシュの中へ移送される（ステップ４２）。粒子をメッキするために、電流がカソードとアノードコンパートメントとの間を流される間、攪拌モーター５８（図２）は遠心装置を回転させる（ステップ４４）。析出の初期段階において、遠心力、重力、摩擦力、および粘性力を受ける粒子は、ディッシュ１６の壁の上部と遠心的に接触する傾向にある。粒子はまた、溶液中の対流電流の流れに従う傾向にある。粒子表面にメッキ材料が形成されるのに続いて、その粒子は容器の底の方へと沈殿する傾向にある。メッキ工程の間、電解溶液の以下のパラメーターがモニターされ、コントロールされる。すなわち、金属イオン濃度、温度、ｐＨ、アニオン活量（Ｆｌ^-、Ｃｌ−、ＳＯ₄ ^-等）、流速、通過したクーロン、および表面張力である。遠心装置の回転速度もコントロールされる。これらの全パラメーターは、粒子材料および粒子表面にメッキされる被覆材料に基づいて選択される。メッキ工程の間、粒子をある一定時間攪拌することにより、確実に粒子が遠心装置の壁に又は粒子同士で凝集しないようにでき、そうすることで、各粒子が被覆材料によって同じ厚さで均一に被覆されることを確実にする。攪拌されると、粒子は、ＤａｖｉｄＳ．Ｌａｓｈｍｏｒｅらにより１９９４年１０月４日に出願された前記の米国特許出願第０８／３１７，５３２号とほとんど同じように、粉末の流動床の役割をする。従って、被覆工程の間の遠心装置１０における粒子のベッドは、遠心流動床と見なしても良い。攪拌は多くの方法で行うことができる。一つの方法では、粒子−溶液混合物を１０分毎に１０秒間手動で攪拌する。この方法を用いたときの生産能力は、１日当たり被覆粒子約１ｋｇであると予測される。他の方法では、図２に示すように、超音波変換器１４を保持タンク２０内の溶液中で、ディッシュ１６の近くに設置する。超音波変換器１４は、粒子を連続的あるいは断続的にカソードプレート１２から離して空洞を生じさせる(cavitated off)。あるいは、粒子を機械的に攪拌する。他の方法では、遠心装置の回転速度を変化させたり、または回転方向を逆にしたりすることにより、粒子が攪拌されるようにする。あるいは、遠心装置を振動させる。メッキ工程は、クーロンで測定された特定量の電荷のカソードからアノードへの通過が完了するまで続けられる。この工程がうまくいっている場合、遠心装置の壁は殆ど被覆されない。むしろ被覆の大半は粒子表面で生じる。従って、適当な量の電荷が溶液中を通過するとすぐにメッキ工程を終了することによって、各粒子の被覆量を綿密にコントロールすることができる。粒子を攪拌することにより、粒子が遠心装置の壁に又は粒子同士で凝集しないことが確実になるので、各粒子の被覆の厚さはほぼ等しくなるはずである。メッキ工程が終了すると、粒子は遠心装置から除去される（ステップ４６）。被覆粒子のすすぎ（ステップ４８）に続いて、被覆粒子を乾燥させる（ステップ５０）。この乾燥工程は、温風乾燥、水を吸着する有機溶液によるすすぎ、スピン乾燥などの数多くの様々な方法のうちのいずれで行ってもよい。この被覆方法は、粉末の遠心装置１０の内外への移送を機械化することにより、生産量を１日当たり約１０ｋｇ以上、さらには被覆セル１個に付き１日当たり２００ｋｇ以上にスケールアップすることができる。実施例プロトタイプの直径１２インチのセル中で、アルミニウム粒子を銅で、シリコンカーバイド粒子をニッケルで、およびニッケルで被覆されたシリコンカーバイド粒子を銅で被覆する際の適当なパラメーターを以下に説明する。アルミニウム粒子を銅で被覆する一つの方法において、次のパラメーターが用いられる。ピロホスフェート(pyrophosphate)：２４０ｇ／Ｌ銅：１２ｇ／ＬｐＨ：８．７５温度：２３℃ １分間の回転：９０アノードバッグ：単層のポリプロピレンの厚織粒径：６０〜１２０ミクロンのアルミニウム粒子アノード：銅９．９９％ショット(shot) 電圧：２ボルト電流：３アンペア浸漬析出は、より高温で、フッ素を溶液中に加えることにより行うことができる。アルミニウム粒子を銅で被覆するこの特定の方法において、電解質中のピロホスフェートおよび銅の濃度を検査し、粒子の組成および粒度分布を検査する。粒子５０ｇを、硝酸とＮＨ₄Ｆ₂（１Ｌ当たり１／２ｇ）の１：４溶液に６０秒間浸ける。その後、その粒子をエタノールでリンスし、真空乾燥する。粒子を遠心装置に充填し、遠心装置を１分間当たり９０回転させ、電解溶液のポンプによる循環を行わずにメッキを４５分間行った。４５分後、ポンプを作動させて遠心装置を通して溶液を循環させる。遠心装置内の溶液は粒子が遠心装置の壁に凝集しないように１０分ごとに攪拌する。あるいは、たとえばこの目的のために超音波変換器を用いれば粒子の攪拌を連続的に行うことができる。メッキは、所望の量の銅が粒子表面にメッキされるまで続ける。これはセルを通過した電荷の量を測定することにより決定される。被覆粒子を遠心装置から取り除き、蒸留水ですすいだ後、エタノールを用いて乾燥させる。被覆粒子に対して滴定検査を行うことにより、粒子が所望の体積の銅で被覆されていることを確認する。熱伝導率試験もまた、被覆粒子が混合物の法則（Rule of Mixtures）に従ってこの物理特性の所望の値を示すことを確認するのに用いられる。保持タンク内の電解溶液は、被覆粒子の別のバッチの製造に使用するためにリサイクルすることができる。銅ショット(shot)アノード材料は各実験の後で水洗される。ドープした半導体シリコンカーバイド粒子をニッケルのストライクで被覆する一つの方法において、以下のパラメーターが用いられる。ホウ酸：３０ｇ／Ｌニッケル：８４ｇ／Ｌクロライド(chloride)：３０ｇ／ＬＮｉＣｌ₂ ｐＨ：３．５〜４．０温度：５０℃ クーロン(電流^*時間)：開始時７８，０００電圧：６ボルト電流：６アンペア１分間の回転：９０粒径：−６００メッシュカーボランダム(Carborundum)ＳｉＣ粒子アノードバッグ：単層厚織アノード：ラージニッケルボール、直径１／８インチ〜１／２インチシリコンカーバイド粒子をニッケルのストライクで被覆するこの方法において、ＥＤＴＡ滴定をして、電解溶液中のニッケル濃度を確実に８４ｇ／Ｌにする。電解溶液中のホウ酸の濃度を検査し、粒子の組成および粒度分布を検査する。− ６００メッシュの粒子は２０ミクロンフィルターを通過するのに十分小さい。他の実施態様では、より大きな直径を有するが、６０〜９０ミクロンフィルターを通過するのに十分小さい粒子が選択される。粒子５０ｇを遠心装置に充填し、遠心装置を１分間に９０回転させメッキを行う。遠心装置内の溶液は粒子が遠心装置の壁に凝集しないように１０分ごとに攪拌する。あるいは、粒子の攪拌を連続的に行うことができる。電解溶液中の塩素濃度をカソードとアノード間の電圧を測定することによりモニターし（もしクロライドが少なすぎると電圧が上昇する）、必要によりＨＣｌをメッキ工程中の溶液に加える。表面張力もまたモニターし、粒子が確実に溶液で完全にぬれるようにするために必要により界面活性剤をメッキ工程中の溶液に加える。メッキは、所望の量のニッケルが粒子表面にメッキされるまで続ける。これはセルを通過した電荷の量を測定することにより決定される。被覆粒子を遠心装置から取り除き、蒸留水２Ｌでリンスした後、乾燥させる。ニッケルのストライクで薄く被覆された磁性粒子を、存在する可能性のある非被覆非磁性粒子から分離する。被覆粒子に対して滴定検査を行うことにより、粒子が所望の体積のニッケルで被覆されていることを確認する。走査型電子顕微鏡検査を行うことにより、粒子がニッケルで完全に被覆されていることを確認する。ニッケルのストライクで薄くメッキされているシリコンカーバイド粒子表面を銅で被覆する一つの方法において（たとえば、直前に記載した方法によって製造された被覆粒子表面を銅で被覆する）、以下のパラメーターが用いられる。温度：室温アノードバッグ：単層厚織アノード：Ｃｕ９．９９％ショット粒径：−６００メッシュＮｉで被覆されたＳｉＣ１分間の回転：９０この特定の方法においては硫酸銅電解質を使用する。その他の銅メッキ方法では、フルオロボレート(fluoroborate)、メチルスルフォニックアシド(methly su lfonic acid)およびピロホスフェート等を使用することができる。硫酸塩濃度はメチルイエロー検査を用いて検査し、銅濃度はＥＤＴＡ滴定を用いて検査する。粒子５０ｇを遠心装置に充填し、遠心装置を１分間に９０回転させメッキを行う。遠心装置内の溶液は１０分ごとに攪拌する。あるいは、粒子の攪拌を連続的に行うことができる。表面張力をモニターし、必要により界面活性剤も溶液に加える。メッキは、所望の量の銅が粒子表面にメッキされるまで続ける。被覆粒子を遠心装置から取り除き、ｐＨ７．５の蒸留水ですすぐ。被覆粒子に対して滴定検査を行うことにより、粒子が所望の体積の銅で被覆されていることを確認する。レーザーフラッシュ熱伝導率試験もまた、被覆粒子が混合物の法則に従ってこの物理特性の所望の値を確実に示すようにするのに用いられる。銅ショットアノード材料は各実験の後で水洗される。上記と同様な方法を用いて、以下のようなものを含む様々なその他のタイプの被覆粒子を製造することができる。たとえば、Ａｌ表面上をＮｉ，Ｆｅ，ＣｒまたはＣｏで被覆した粒子；ＳｉＣ表面上をＦｅ，Ａｇ，Ｃｏ，ＣｒあるいはＣｕで被覆した粒子；ＳｉＣ表面上をＦｅで被覆し、さらにその表面上をＣｕで被覆した粒子；Ｆｅ表面上をＲｈあるいはＣｕで被覆した粒子；Ｔｉ表面上をＮｉで被覆した粒子；Ｔｉ表面上をＮｉで被覆し、さらにその表面上をＳｎで被覆した粒子；Ｎｉ表面上をＳｎで被覆した粒子；Ｎｉ４３表面上をＣｕで被覆した粒子；Ａｇ₃Ｓｎ表面上をＳｎ，ＡｇあるいはＡｕで被覆した粒子；Ａｇ₄Ｓｎ表面上をＳｎ，ＡｇあるいはＡｕで被覆した粒子；Ｗ表面上をＣｕ，ＣｏあるいはＮｉで被覆した粒子；Ｃｕ表面上をＳｎあるいはＺｎで被覆した粒子；およびグラファイトあるいはダイアモンド表面上をＣｕ，Ａｌ，あるいはＦｅで被覆した粒子。ダイアモンド粒子は最初、粒子に導電性を付与するためにクロムあるいはコバルト−タングステン合金のような界面被覆で被覆しなければならないだろう。グラファイトは、グラファイトがアルミニウムと化学的に反応するのを防ぐために、アルミニウムで被覆する前にクロムあるいはコバルト−タングステン合金のような界面被覆で被覆しておかなければならないだろう。グラファイトは、界面被覆とグラファイトとの間の強い化学結合および界面被覆と外部被覆との間の強い金属精錬結合(metallurgical bond)を形成するために、銅を被覆する前にクロムあるいはコバルト−タングステン合金のような界面被覆で被覆してもよい。本明細書に記載した技術によって、いかなる導体表面にも以下のような金属あるいは合金のいずれも被覆することが概して可能である。Ａｒ，Ｂｉ，Ｃｄ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｇａ，Ｇｅ，Ａｕ，Ｉｎ，Ｉｒ，Ｆｅ，Ｐｂ，Ｍｎ，Ｈｇ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｏ，Ｒｈ，Ｒｎ，Ｓｅ，Ａｇ，Ｔｅ，Ｔｈ，Ｓｎ，Ｃｕ−Ｓｎ，Ｃｄ−Ｃｕ，Ｃｕ−Ｎｉ，Ｃｕ−Ｚｎ，Ａｇ−Ｚｎ，Ｓｎ−Ｐｂ，Ｍｎ−Ｆｅ，ＣｏＷ，ＣｏＦｅ，ＮｉＣｒ，ＮｉＦｅ，Ａｇ−Ａｕ，Ｂｉ−Ｃｕ，Ｃｕ−Ｓｎ− Ｚｎ，Ｎｉ−Ｐ，Ｎｉ−Ｂ，Ｃｏ−Ｐ，Ｃｏ−Ｂ。電解質は必ずしも水性でなくてもよく、エンタイソルツ及びオーガニックス(entie salts or organics)であってもよい。被覆粒子を、又は被覆粒子材料から形成された物品を加熱する工程において、粒子材料と被覆材料との反応を起こし、それにより所望の生成物を形成する工程もある。他の工程において、最終生成物は単に被覆粉末自体、または未反応の被覆粉末から形成された物品であり、この場合、被覆粉末または未反応の被覆粉末から形成された物品の特性は、混合物の法則の挙動に従うと予測される。産業上の利用前述した方法によって製造された被覆粒子は、操作した固有の物理的特性（例えば、熱伝導率、熱膨張係数）および／または操作した固有の機械的特性（例えば、引張強度）を示すことができる。被覆粒子の固有の物理的特性（固有の機械的特性ではなく）は、混合物の法則に従う挙動を示す傾向がある。従って、固有の物理的特性は粒子材料量に対する被覆量の割合に関連して略直線的に変化する。機械的特性は粒子材料量に対する被覆量の割合と共に非直線的に変化するかもしれない。被覆粒子の固有特性は、粒子材料に対する被覆の体積比をコントロールすることによって操作され、それは二つの方法、即ち、１）粒子の大きさの制御、２）被覆材料の厚みの制御、によって達成可能である。例えば、粒子は例えばタングステン元素からなるものであっても良く、被覆は銅元素からなるものであっても良く、タングステンに対する銅の体積比は、７３％対２７％である。銅は約３９１w/m deg.k.(watts per meter-degree kelvin) の熱伝導率と約１７．５ppm/deg.c.(parts per million per degree centigrade )の比較的高い熱膨張係数とを２５℃〜４００℃の温度範囲において有しており、それに反して、タングステンは約１６４w/m deg.k.の比較的低い熱伝導率と約４．５ppm/deg.c.の比較的低い熱膨張係数とを２５℃〜４００℃の温度範囲において有している。銅が被覆されたタングステン粒子は、２５℃で約２２６w/m de g.k.の熱伝導率（銅の高い熱伝導率とそれより低いタングステンの熱伝導率との中間）と、２５℃〜４００℃の温度範囲で約８．２ppm/deg.c.の操作した熱膨張係数（タングステンの低い熱膨張係数と銅の高い熱膨張係数との中間）とを有している。図４には、パンチ１１８と型１２０とを有するダイプレス装置１１６が示されており、これは被覆粒子１１０を圧縮して固めて物品１２２にするために使用される（被覆粒子１１０は、上記した操作特性を有している。）。圧縮物品１２２は、固相焼結（粒子の溶融点及び粒子の被覆の溶融点より低い温度で焼結）されているか、あるいは液相焼結（粒子の溶融点より低いが、被覆の溶融点より高い温度で焼結）されている。焼結により、粒子間の結合が形成され、異質な物品が生み出される。粒子の被覆は、このように、マトリックス材料（各粒子を一体に保持し、物品を形作る材料）として働く。物品１２２は、操作した通りの固有の物理的特性（例えば、熱伝導率および／または熱膨張係数）および／または固有の機械的特性（例えば、引張強度）を有しており、物品を製造する被覆粒子も同じ特性を有している。被覆粒子１１０が持つ操作固有特性は、物品１２２の全体における高度の均一性と等方性で示される。なぜなら、各粒子１１０は均一に被覆されているからであり、物品１２２内の、異なる材料の配分における固有の不規則性(randomness)または異なる材料間の分離がないからである。このように、物品１２２の固有特性は、物品レベルというよりむしろ粒子レベルで操作されている。物品１２２は、例えば、電子パッケージのための熱及び構造面となり、熱及び構造面は、それが取り付けられる対象物の熱膨張係数に一致する熱膨張係数を有するように設計されており、また、下記に図６に関して述べるように、高い熱伝導率を有するように設計されている。銅で被覆されたタングステンの粒子、例えば、銅対タングステンが２７％対７３％となる体積比を有している粒子は、最大密度（約９０％の密度より大きい）を得るため、プレス１１６で表面積１平方インチ当たり２００トンで圧縮されており、また圧縮された被覆粒子は、約半時間の間、カ氏１９５０度の水素雰囲気中で固相焼結される。被覆粒子１１０は上述したように固められて物品となるだけでなく、被覆として対象物の上にメッキされ得る。図５には、操作した特性を有する被覆粒子１１０による被覆１２８が示されている。被覆１２８は、メッキ用のマスク１２９を通って、金属、金属合金、または非金属の物品１３０の表面にメッキされている。物品１３０は、あるいは、それ自身がこの明細書で述べた技術のどれかによって被覆粒子から形成された物品であっても良い。メッキの間、被覆粒子、例えば、銅で被覆されたタングステンの粒子であって、銅対タングステンが２７％対７３％となる体積比を有している粒子は、液体の中に置かれ、被覆は例えばべリリア製の物品の上に下記に詳細に述べるメッキ技術の一つによって形成される。このように、被覆と物品との間にボンドを用いる必要なく、物品の上にじかに被覆を作ることができる。被覆１２８は、操作した固有の物理的特性（例えば、熱伝導率や熱膨張係数）および／または固有の機械的特性（例えば、引張強度）を有しており、これらは被覆を製造する被覆粒子の特性と一致している。被覆粒子の操作した固有特性は、被覆１２８の全体における高度の均一性と等方性をもって示される。なぜなら、各粒子は均一に被覆されているからであり、異なる材料の配分における固有の不規則性、または被覆１２８内の異なる材料間の分離がないからである。このように、被覆１２８の固有の物理的特性は、被覆レベルというよりむしろ粒子レベルで操作されている。しかし、上記に述べたメッキ技術は、被覆１２８が被覆粒子を含んでおらず、その代わりに適当な体積比の二つの異なる材料から選択された異なる粒子の混合物で構成されている場合においてもまた実施可能である。図６には、基板１３５にマウントされた半導体装置１３４を含む電子パッケージ１３２が示されており、基板１３５は、次に、被覆粒子で形成された構造的、熱的、接地面結合体１３６で順に支持されている。半導体装置１３４は、例えば、高出力の固体開閉装置（このようなものとしては、電動機付乗り物用回路で使用されるものがある）であり、操作中に相当な量の熱を発生する。基板１３５（半導体装置１３４が、粘着性のボンド、拡散ボンド(diffusionbond)、硬質又は軟質のハンダ、またはロウ付けによって取り付けられている）は、先行技術で知られているように、半導体装置１３４の基板１３５への取り付けを容易にするため、半導体装置１３４の熱膨張係数と略一致する係数を有するように選択された材料で形成されている。構造面１３６は、本発明に従い、被覆粒子から製造される。粒子材料、被覆材料、および粒子材料に対する被覆材料の体積比は、構造面１３６が高い熱伝導率（それが熱拡散機や熱面として機能するように）を有するが、また、基板１３５の熱膨張係数に実質的に略一致する熱膨張係数を有するように、選択される。熱伝導率と熱膨張係数とは、構造面１３６の全体において、極めて均一的且つ等方的である。基板１３５は、２５℃〜４００℃の範囲内において約４．４ppm/deg.cの熱膨張係数を有しているアルミニウム窒化物で形成されている。構造面１３６は銅で被覆されたタングステンの粒子でつくられており、これは銅とタングステンの比が略２７％と７３％となる体積比を有している。この体積比は、約２２６w/m de g.k.の熱伝導率と、約８．２ppm/deg.c.の熱膨張係数とを提供する（２５℃〜４００℃）。構造面１３６は、次の方法で基板１３５に取り付けられる。被覆粒子の薄層をまず、後述する技術に従って、図５に示す基板１３５の下側の面に共析出させる。次に、未だ焼結されていないが（図４に関して上述したように）圧縮されている構造面１３６を、基板１３５のメッキ面と接触して配置する。この構造体は、基板１３５と構造面１３６とが結合して単一の構造体となるように、それから焼結される。あるいは、構造面１３６はメッキされた基板１３５にロウ付け、硬質又は軟質のハンダ、拡散又は粘着ボンディングによって接合される。リードフレーム１３８（半導体装置１３４と電力、アース、入力および出力信号を伝達しあうワイヤボンド１４０によって、半導体装置１３４と結ばれている）もまた、基板１３５の熱膨張係数に実質的に一致する熱膨張係数を有するように、本発明に従って、被覆粒子から製造される。基板１３５は、例えば、約7.6 ppm/deg.c.（２５℃〜４００℃）の熱膨張係数を有する酸化べリリウム（ＢｅＯ）で形成され、リードフレーム１３８は銅で被覆されたニッケル４２の粒子（ニッケル４２はニッケルと鉄との合金である）で形成されており、この粒子は、銅対ニッケル４２が２０％対８０％である体積比、約８６．７８w/m deg.k.の熱伝導率、約８．１ppm/deg.c（２５℃〜４００℃）の熱膨張係数を有している。あるいは、リードフレーム１３８は、構造面１３６を製造する被覆粒子と同じタイプの粒子で製造しても良い。リードフレーム１３８は、図５に関連して上述した技術に従い、基板１３５の上面に直接にメッキマスクを通してメッキされる。一態様においては、リードフレーム１３８は、リードフレームが所望の密度に達するように焼結される。仮に、ニューパワー電気工学技術の特徴である一層高いパワーレベル、熱密度と操作頻度、及び半導体装置１３４の稼働中に結果的に典型的に発生する大きくて速い温度変化があっても、基板１３５とリードフレーム１３８との間および基板１３５と構造面１３６との間の結合部に、ひび割れや層剥離が発生する可能性は低い。これは、結合部を交えての熱膨張係数の実質的調和によるものであり、又、構造面１３６とリードフレーム１３８の全体において熱伝導率と熱膨張係数がそれによって示される均一性と等方性によるものである。従って、この全体的にパッケージングされた構造体１３２は長寿命を有している。上述した技術に従って製造された物品の操作した固有特性が、粒子や粒子の被覆として選択された材料の関数や、粒子それ自身が形成される材料に対する被覆材料の体積比の関数に影響されるだけでなく、それに加えて、温度関数（例えば、温度関数である熱膨張係数の直線度）として表されるこのような物品の固有特性の挙動は、物品の密度に影響される。従って、このような物品の密度をコントロールすることによって、温度関数である、物品の熱膨張係数の挙動は、臨界プロセス温度の範囲内において、ほぼセラミックの熱膨張係数に近似させることができる。セラミックは温度に関連して非直線的な挙動をする。図７は、算出された熱膨張（温度関数としてｐｐｍ）を、銅対タングステンが２７％対７３％の体積比（重量においては銅１５％に対しタングステン８５％）を有する銅で被覆されたタングステンの粒子で形成された物品について、約１００％（理論密度）、９５％、９０％の密度で示しており、また、適当な密度を選択することで臨界プロセス温度範囲内において物品の膨張の挙動と略一致させ得る二つのセラミック材料（ＢｅＯとＡｌ₂Ｏ₃）についても示している。物品が膨張する限度（即ち、熱膨張係数の値）は、密度の減少と共に減少する。物品が製造される際の密度を選択することにより、温度の関数である熱膨張係数の挙動（または、熱伝導率のような他の特性の挙動）をこのように選択でき、また一般に物理特性をこのように洗練することができる。被覆されていない粒子で製造された物品の特性もまた、物品が製造される際の密度を選択することによって制御することができる。図８に示すように、仮に、被覆１１４が粒子１１２の上に直接メッキされているのならば、被覆１１４は粒子１１２と機械的結合のみを形成している幾つかの実施態様においては、粒子１１２は、プリコート材料からなる極端に薄いストライク１６８（図では厚みは誇張されている）でプレコートされてから、被覆１１４でメッキされている。界面被覆であるプレコート１６８は粒子１１２および被覆１１４に強く結合されており、強く、壊れにくく、化学的に結合された被覆粒子１１０が生み出される。また、プリコート１６８はプリコート（被覆１１４を除く）の薄いストライクで被覆された粒子を混合して溶融した合金をつくることができるが、そうしなければ該粒子とこの合金は互いに反応する傾向にある。粒子の合金材料に対する体積比（粒子は約５０体積％迄を構成している）は、結果的に物品が操作物理的特性（熱伝導率や熱膨張係数）を有するように選択される。あるいは、プリコートされた粒子は、結果として得られる物品を機械的に強くするように、又はその重量に影響を与えるため、合金に添加される。被覆粒子の皮膜で物品をメッキする方法をここに説明する。再び図５に示すように、物品１３０は被覆粒子１１０による被膜１２８でメッキされている（物品１３０は、例えばリードフレームのような被膜１２８が、上に形成された例えば基板である。）。仮に、物品１３０が金属または金属合金であるならば、被膜１２８は、下記に述べる技術により、物品１３０の上に直接電気分解によってメッキされる。しかし仮に、物品１３０が非導電性（例えば、セラミック）であるならば、物品１３０は、被覆粒子１１０を被覆するマトリックス材料のような導電性の材料の薄い皮膜で、無電解メッキ（自己触媒）により、まずメッキされる。無電解槽は、上述したように金属イオン、一又はそれ以上の化学的還元剤、触媒、一又はそれ以上の錯化剤、また一又はそれ以上の槽安定剤を含む水溶液を有している。金属イオンは、自己触媒的に又は化学的に、還元剤又は薬剤(agents)によって還元させられ、それによって金属が物品１３０の上に析出される。あるいは、プレコートされた又は被覆された粒子が水溶液中に置かれ、またこの粒子が金属で被覆され、この金属で被覆された粒子は同時に物品１３０の上にメッキされる。無電解メッキは電解メッキよりも遅いので、薄い導電層が形成されるとすぐに、被覆粒子１１０はこの薄い導電層の上に電気メッキされ（下記に述べる技術によって）、このように被膜１２８が形成される。図９に示すように被膜１２８は、物品１３０上に被覆粒子１１０とマトリックス材料（被覆粒子１１０の被覆１１４を形成する材料）の電解による共析出を用いて、導電性物品１３０（または上記した薄い導電層で金属被覆した非導電性の物品）の上にメッキされる。被覆粒子１１０が物品１３０の上にメッキされると、同時にマトリックス材料が被覆粒子間の隙間を埋めるように被覆粒子の周りにメッキされ、よって被膜１２８が形成される。図１０に示すように、別の電解メッキ方法においては、マトリックス材料と粒子１１２（上述のようにプレコート１６８で被覆されているが、マトリックス材料ではまだ被覆されていない）とは、物品１３０に共に析出される。粒子１１２が物品１３０にメッキされると、同時にこの粒子は被膜１２８を形成するようにマトリックス材料でメッキされる。あるいは、被膜１２８は、物品に被覆粒子１１０をスパッタリングまたは吹き付けすることによって、物品１３０の上に形成される。さらに、被膜１２８は焼結され、その後、被膜１２８はその選択された−または二以上の固有特性を示すようになる。熱伝導率や熱膨張係数以外の他の多くの固有特性を操作することも可能である。例えば、物品の電気伝導率は他の固有特性の操作と組み合わせて操作しても良い。図４に示すように、粒子１１０は被覆粒子だけで構成されている必要はない。あるいは、他の粒子と結合された被覆粒子の混合物（例えば、銅で被覆されたタングステンの粒子は銅の粒子と結合可能である）を、完全に混合して物品１２２を形成するように圧縮しても良い。この物品１２２は混合物中の全ての材料の体積比の関数となる固有特性を有しており、該物品１２２は固有特性を等方的に示している。あるいは、被覆粒子は一又はそれ以上の固有特性を異方的に示す材料と組み合わされ、これにより物品は一又はそれ以上の固有特性を異方的に示すようになる。例えば、被覆粒子は方向によって異なる特性を有する結晶材料と混合され、結晶材料が同じに配向される傾向を示すように、結晶材料は被覆材料と混合される。他の例においては、被覆粒子は炭素繊維と混合され、炭素繊維は同じ方向に配向される傾向がある。炭素繊維は、方向によって変化する引張強度を提供する。被覆粒子からの物品の製造のために選択できる技術としては、金属の射出成形、熱間等静圧圧縮成形（ヒッピング(hipping)）、冷間等静圧圧縮成形（シッピング(cipping)）、熱間又は冷間均衡鍛造、熱間又は冷間ロール圧縮（固まった被覆粒子の密度を高める）、ダイカストがある。仮に、被覆粒子１２２を密度が最大密度（最大密度とは、圧縮された被覆粒子がレベル２又はレベル３又は非連結の(non-interconnected)多孔性を有していることをいい、この多孔性とは物品の一方の側から他方の側までに至る内部連結通路を提供しないことをいう）に近づくまで圧縮すれば、焼結工程により密度が増加したり、物品の形状が変化したりしない。物品の密度、またこのような物品の最終的な大きさは、圧縮中において、綿密にコントロールできる。粒子が金属又は金属合金で形成されている場合（粒子が金属で被覆されていようと非被覆であろうと）では、１平方インチ当たり約８０から２００トンの圧力が、通常、粒子を最大密度まで圧縮するのに必要とされる。図１１には、パンチ１１８と型１２０とを有するダイプレス装置１１６が示されており、これは、物品１２５を提供するため、粒子からなる二つの別個の層１２４と１２６とを圧縮して固めるのに使用され、該物品は層によって変化する固有特性を有する。層１２４と１２６とは、異なる材料で構成された又は粒子を形成する材料の体積比が異なる粒子からなる。粒子は型１２０内に層１２４と１２６とをなして導入され、図７に関連して検討したように、温度に依存する物理的特性（例えば、熱伝導率、熱膨張係数）を生じるように、選ばれた、選択された密度まで圧縮され、水素雰囲気中で半時間の間、焼結される。焼結により層１２４と１２６の粒子は二つの層間の界面で結合され、単一の層を成す物品が製造される。例えば、層１２４は、銅で被覆されたタングステンの粒子であって、銅対タングステンが２７％対７３％の体積比を有するものを含んでおり、また層１２６は銅元素の粒子を含んでいる。層１２４は、圧縮後、約２２５．７８w/m deg.k.の熱伝導率と約８．２８ppm/deg.c.の熱膨張係数とを有している。層１２６は、圧縮後、約３９０w/m deg.k.の熱伝導率と約１８．０４ppm/deg.c.の熱膨張係数とを有している。層を成す物品１２５は二つの対象物と直接に結合されており、これらは層１２４と１２６の熱膨張係数に一致する熱膨張係数をそれぞれ有している。例えば、層１２４にはべリリアセラミック(beryllia ceramic)に取り付けられ、また層１２６には銅のヒートシンクに拡散結合されている。このように、層を成す物品１２５は二つの対象物に直接結合されており、これらの対象物はそれぞれ異なる熱膨張係数を有している。異なる熱膨張係数間の境界は、この物品の表面と他の装置との間の一又はそれ以上の界面よりも、むしろ層を成す物品１２５の内部で生じている。さらに、一連のこのような境界が、異なる物品の連続した層と層との間に位置しているのではなく、熱膨張係数の不一致がある境界（層をなし、不連続の物品１２５の内部の二つの層の間に位置して）は一つだけある。粒子間の銅結合は柔軟で適応能力が高いため、銅結合は熱膨張による応力を吸収する傾向にあり、その結果、二つの層間の結合部には割れ目や層剥離はない。さらに、この結合が柔軟であり、また全ての結合は同じ材料で形成されているので（全て銅と銅との結合）、この結合は同様に応力を吸収する傾向にあり、その結果、物品は温度における大きな変化に曲がったり、凸凹になる傾向はない。別の実施例においては、物品２５内部に二つ以上の層があり、その結果、二以上の内部境界があり、そこには熱膨張係数のミスマッチがある。各境界での不一致は、層からなる物品２５の内部に一つの境界があるときに生じる不一致ほどではない。粒子を被覆するための装置と方法を述べてきた。ここで述べた特定の実施態様の多数の修正や変更が、クレームに示す本発明の概念から外れることなく可能であることが明らかである。クレームは以下の通りである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者ビーン、グレンエル. アメリカ合衆国、ニューハンプシャー州 03755、ハノーヴァー、スティーヴンスロード、71 (72)発明者ラッシュモア、デイヴィッドエス. アメリカ合衆国、ニューハンプシャー州 03766、レバノン、ファーロード、60

Claims

【特許請求の範囲】１．粒子を被覆するための装置であって、少なくとも一つの側壁を有する容器と、前記容器における前記側壁の導電性の内面を形成するカソードと、前記カソードと共に導電性の液体に浸漬されるように前記カソードに対応して配置されたアノードと、モーターとを有し、モーターは前記容器に接続されており、粒子が前記容器に入れられ、前記容器が前記導電性の液体で満たされ、そして電流が前記導電性の液体を通って前記カソードから前記アノードへ流されたときに、前記電流が前記カソードからアノードへと流れている間、前記導電性の液体から前記粒子表面に被覆材料の析出が生じるように、前記粒子が前記容器の前記側壁の前記導電性の内面の上に留まるように、容器を回転させて遠心力を生じるように配置されている粒子を被覆するための装置。２．上記粒子に上記カソードから離れさせるために、前記容器の近傍に、上記導電性の液体の中に、超音波変換器をさらに有している請求項１記載の装置。３．上記モーターが、上記粒子を攪拌するために上記容器の回転速度を変化させられる構成になっている請求項１記載の装置。４．上記容器を振動させて上記粒子を攪拌するための振動機構をさらに有する請求項１記載の装置。５．上記アノードが上記コンパートメント内に設置されている請求項１記載の装置。６．上記アノードの近傍にアノードコンパートメントをさらに有し、該アノードコンパートメントは、該アノードコンパートメント内に多数の可溶性の金属粒子を保持するためのアノードスクリーンを有し、前記アノード粒子は上記アノードと電気的に接触し、また前記粒子の表面をメッキするための材料を有している請求項５記載の装置。７．上記容器に取り付けられ、上記容器から上記粒子が逃げ出すのを防ぐように形成された粒子トラップをさらに有する請求項１記載の装置。８．上記粒子トラップが、上記粒子の通過を遠心力によって束縛するバリヤーとなって、上記容器から上記粒子が逃げ出すのを妨げるように形成されている請求項７記載の装置。９．上記粒子トラップが、上記導電性の液体が上記容器から逃げ出すのを防ぐように形成されている請求項１記載の装置。１０．上記粒子トラップが、上記導電性の液体による通過を遠心力によって束縛するバリヤーとなって、上記容器から上記導電性の液体が逃げ出すのを妨げるように形成されている請求項９記載の装置。１１．上記粒子トラップが、余分な量の上記液体が上記容器内へポンプで送り込まれたときに、上記導電性の流体が上記容器から排出されることは許容するが、上記粒子が上記容器から逃げ出すことは防ぐように、形成されている請求項９記載の装置。１２．上記粒子トラップがスクリーンを有する請求項１１記載の装置。１３．上記粒子トラップが、粒子フィルターを有する請求項１１記載の装置。１４．上記導電性の液体を保持するように形成された保持タンクと、上記保持タンクから上記容器に上記導電性の液体を送りだすためのポンプとをさらに有し、前記保持タンクは上記導電性の液体が上記容器を出たときに、上記導電性の液体を受け入れるように位置されているものである請求項１記載の装置。１５．さらにフィルターを有し、前記フィルターは、上記導電性の流体が上記容器を出たときに、上記導電性の流体が前記フィルターを通り過ぎるように設置されており、前記フィルターは上記導電性の液体から上記粒子を捕らえるように構成されている請求項１０記載の装置。１６．上記カソードが、上記容器が回転している間、上記粒子を拘束するように形成された凹部を有している請求項１０記載の装置。１７．粒子を被覆する方法であって、少なくとも一つの側壁を有する容器内に上記粒子を設置するステップと、（カソードが前記容器の前記側壁の導電性の内面を形成している）前記カソードがアノードと共に浸漬されるように、前記容器に導電性の液体を満たすステップと、電流を前記容器に流している間、遠心力を生じさせるために前記容器を回転させるステップとを有し、前記導電性の液体から前記粒子表面に被覆材料の析出が生じるように、前記電流が前記カソードから前記アノードへと流れている間に、前記遠心力によって前記粒子が前記容器の前記側壁の前記導電性の内面の上に留まる、粒子を被覆する方法。１８．上記粒子の凝集を避けるために上記粒子を攪拌するステップをさらに有する請求項１７記載の方法。１９．上記粒子を攪拌するステップが、上記容器の近傍において上記導電性の液体中に設置された超音波変換器を用いて、上記粒子を上記カソードから離れさせることを含む請求項１８記載の方法。２０．上記粒子を攪拌するステップが、上記容器の回転速度を変化させることを含む請求項１８記載の方法。２１．上記粒子を攪拌するステップが、上記容器を振動させることを含む請求項１８記載の方法。２２．上記粒子を上記容器に移す前に、上記粒子を洗浄し、前処理するステップを有する請求項１７記載の方法。２３．上記粒子を上記容器から取り出した後、上記粒子をすすぎ、乾燥させるステップをさらに有する請求項１７記載の方法。２４．予め設定した閾値を越えるまで上記カソードから上記アノードへの電荷の通過をモニターし、前記予め設定した閾値を越えた時に、上記容器から上記粒子を取り出すステップをさらに有する請求項１７記載の方法。２５．上記粒子がアルミニウムを含有し、上記被覆材料が銅を含有する請求項１７記載の方法。２６．上記粒子がアルミニウムを含有し、上記被覆材料がニッケルを含有する請求項１７記載の方法。２７．上記粒子がアルミニウムを含有し、上記被覆材料が鉄を含有する請求項１７記載の方法。２８．上記粒子がアルミニウムを含有し、上記被覆材料がクロムを含有する請求項１７記載の方法。２９．上記粒子がアルミニウムを含有し、上記被覆材料がコバルトを含有する請求項１７記載の方法。３０．上記粒子がシリコンカーバイドを含有し、上記被覆材料がニッケルを含有する請求項１７記載の方法。３１．上記粒子がシリコンカーバイドを含有し、上記被覆材料が鉄を含有する請求項１７記載の方法。３２．上記粒子がシリコンカーバイドを含有し、上記被覆材料が銀を含有する請求項１７記載の方法。３３．上記粒子がシリコンカーバイドを含有し、上記被覆材料がコバルトを含有する請求項１７記載の方法。３４．上記粒子がシリコンカーバイドを含有し、上記被覆材料がクロムを含有する請求項１７記載の方法。３５．上記粒子がシリコンカーバイドを含有し、上記被覆材料が銅を含有する請求項１７記載の方法。３６．上記粒子がニッケルで被覆されたシリコンカーバイドを含有する請求項３５記載の方法。３７．上記粒子が鉄で被覆されたシリコンカーバイドを含有する請求項３５記載の方法。３８、上記粒子が鉄を含有し、上記被覆材料がロジウムを含有する請求項１７記載の方法。３９．上記粒子が鉄を含有し、上記被覆材料が銅を含有する請求項１７記載の方法。４０．上記粒子がチタンを含有し、上記被覆材料がニッケルを含有する請求項１７記載の方法。４１．上記粒子がチタンを含有し、上記被覆材料がスズを含有する請求項１７記載の方法。４２．上記粒子がニッケルで被覆されたチタンを含有する請求項４１記載の方法。４３．上記粒子がニッケルを含有し、上記被覆材料がスズを含有する請求項１７記載の方法。４４．上記粒子がニッケル４６を含有し、上記被覆が銅を含有する請求項１７記載の方法。４５．上記粒子が銀とスズとの金属間性物(silver-tin intermetallic)を含有し、上記被覆材料がスズを含有する請求項１７記載の方法。４６．上記銀とスズとの金属間性物がＡｇ₃Ｓｎを含有する請求項４５記載の方法。４７．上記銀とスズとの金属間性物がＡｇ₄Ｓｎを含有する請求項１７記載の方法。４８．上記粒子がタングステンを含有し、上記被覆材料が銅を含有する請求項１７記載の方法。４９．上記粒子が銅を含有し、上記被覆材料がスズを含有する請求項１７記載の方法。５０．上記粒子が銅を含有し、上記被覆材料がアルミニウムを含有する請求項１７記載の方法。５１．上記請求項１７記載の方法であって、上記粒子が固有特性の第一の値を有しており、上記粒子が互いに接触しない状態で上記容器内に設置されており、上記被覆材料が前記第一の値と異なる前記固有特性の第二の値を有し、上記材料が上記粒子表面に該被覆として適用されたときに、被覆粒子の上記固有特性の値が、上記粒子の量に対する前記被覆の量に従う前記第一の値と前記第二の値との関数となっており、前記方法がさらに、上記粒子それぞれの量に対する前記被覆の量を決定することを有しており、これにより前記被覆粒子それぞれの前記固有特性の値が前記第一の値と異なる所望の前記固有特性の値に等しくなり、上記被覆が、ほぼ予め決定された量で、上記粒子それぞれに適用され、上記被覆が少なくとも最初に適用される間は上記粒子が互いに接触していない請求項１７記載の方法。