JP2001247907A - Manufacturing method and manufacturing apparatus of spherical metal particle - Google Patents
Manufacturing method and manufacturing apparatus of spherical metal particleInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は微細な球形金属粒の
製造方法及び製造装置に関するものであり、特にBG
A、CSP、コネクタ接点等の電気接続材料に供する直
径100μmから1mmの半田ボール等の球形金属粒製
造方法及び製造装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for producing fine spherical metal particles, and in particular, to a BG.
The present invention relates to a method and an apparatus for producing spherical metal particles such as solder balls having a diameter of 100 μm to 1 mm to be used for electrical connection materials such as A, CSP, and connector contacts.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年の電子回路部品における表面実装
は、電子部品の小型化、高密度実装化の一途をたどって
いる。それに伴い、接合に使用される半田接合技術は高
機能化が必要となってきており、近年、高密度実装技術
として期待されているのがBGA(ボールグリッドアレ
イ)、CSP(チップサイズパッケージ)技術である。
これらの技術では、微細な半田ボールを準備し、該半田
ボールを対象とする電極に被着しリフローすることによ
ってハンダ電極を形成する。また、最近は基板上にコネ
クタを配置するに際しても、基板電極とコネクタ電極と
の接合に半田ボールが使われるようになってきた。2. Description of the Related Art In recent years, surface mounting of electronic circuit components has been steadily reduced in size and high-density mounting of electronic components. Along with this, the solder bonding technology used for bonding has been required to have higher functionality. In recent years, BGA (ball grid array) and CSP (chip size package) technologies have been expected as high-density mounting technologies. It is.
In these techniques, a fine solder ball is prepared, and the solder ball is formed on a target electrode by reflowing the solder ball. Also, recently, when arranging a connector on a substrate, a solder ball has been used for joining the substrate electrode and the connector electrode.
【0003】上記微細な半田ボールに代表されるような
球形の低融点金属粒の製造方法として、金属素片又は金
属液滴を液体中において落下させ、該落下過程で金属を
球形化し、球形の金属粒を得る方法が知られている。As a method for producing spherical low-melting metal particles typified by the above-mentioned fine solder balls, a metal element or a metal droplet is dropped in a liquid, and the metal is formed into a sphere during the dropping process. Methods for obtaining metal particles are known.
【0004】金属素片を添加する方法においては、容器
中に満たした液体の上部を金属の融点以上の高温に保
ち、液体の下部を金属の融点以下の低温に保つ。所定の
質量に調整された不定形の金属素片を液体に添加して液
体中を落下させると、まず還元性を有する溶液によって
金属素片表面の酸化膜が除去される。次いで溶液の高温
部において金属素片が溶融し、金属滴と溶液との間の界
面張力に基づいて金属滴が球形化する。さらに溶液中を
落下して低温部に達すると、球形を保ったままで凝固
し、球形の金属粒を得ることができる。In the method of adding metal fragments, the upper part of the liquid filled in the container is kept at a high temperature above the melting point of the metal, and the lower part of the liquid is kept at a low temperature below the melting point of the metal. When an amorphous metal piece adjusted to a predetermined mass is added to a liquid and dropped in the liquid, an oxide film on the surface of the metal piece is first removed by a reducing solution. Next, the metal piece is melted in the high temperature part of the solution, and the metal droplet becomes spherical based on the interfacial tension between the metal droplet and the solution. Furthermore, when it falls in the solution and reaches the low temperature part, it solidifies while maintaining the spherical shape, and spherical metal particles can be obtained.
【0005】金属液滴を添加する方法においては、金属
を溶融し所定の質量を有する液滴として切り出し、溶液
中に添加する。溶液中において金属液滴は球形化する。
溶液の温度は、少なくとも溶液下部において金属の融点
以下の温度に保ち、添加した液滴が溶液中を下降する過
程で球形を保ったまま凝固し、球形の金属粒を得ること
ができる。In the method of adding a metal droplet, a metal is melted, cut out as a droplet having a predetermined mass, and added to a solution. The metal droplets become spherical in the solution.
The temperature of the solution is maintained at a temperature not higher than the melting point of the metal at least in the lower part of the solution, and the added droplets solidify while maintaining the sphere in the process of descending in the solution, whereby spherical metal particles can be obtained.
【0006】例えば、直径760μm程度の半田ボール
を製造する方法においては、直径50mm程度、高さ1
m程度の耐熱容器を準備し、該容器中に沸点が半田の融
点よりも高い、例えば植物油もしくはシリコーン・オイ
ルを溶液として満たす。半田素片を添加する方法におい
ては、容器上部の溶液の温度を半田融点より高い温度に
保ち、容器下部の溶液の温度を半田融点より低い温度に
保つ。一定質量に切り出されて溶液中に添加された半田
素片は、溶液内で溶融し球形化しつつ容器内を落下し、
容器下部で凝固して半田ボールとなる。この半田ボール
を回収することにより、球形の半田ボールを得ることが
できる。For example, in a method of manufacturing a solder ball having a diameter of about 760 μm, a diameter of about 50 mm and a height of 1
A heat-resistant container of about m is prepared, and the container is filled with a solution having a boiling point higher than the melting point of the solder, for example, vegetable oil or silicone oil. In the method of adding the solder pieces, the temperature of the solution at the upper portion of the container is maintained at a temperature higher than the melting point of the solder, and the temperature of the solution at the lower portion of the container is maintained at a temperature lower than the melting point of the solder. The solder pieces cut out to a constant mass and added to the solution fall in the container while melting and spheroidizing in the solution,
Solidifies at the bottom of the container to form solder balls. By collecting the solder balls, spherical solder balls can be obtained.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】溶液内を球形化した金
属液滴が落下するに従い、金属液滴が通過する溶液温度
は順次低下し、金属液滴が凝固して球形の金属粒とな
る。このとき、金属液滴の冷却速度が大きすぎると、生
成した金属粒の表面の一部が陥没するいわゆる引け巣が
発生し欠陥となることがある。逆に金属液滴の冷却速度
が小さすぎると、金属粒表面が過還元されることで多面
体状(いわゆるミラーボール状、又はディンプル状)と
なり、やはり欠陥となる。従って、溶液中を落下する金
属液滴の冷却速度を最適化して上記欠陥の発生を防止す
るべく、金属液滴の落下速度を勘案しつつ容器内の溶液
の温度勾配を調整する。これにより、引け巣欠陥もミラ
ーボール状欠陥も発生しない条件で球形金属粒を製造す
る。As the spherical metal droplets fall in the solution, the temperature of the solution through which the metal droplets pass decreases, and the metal droplets solidify into spherical metal particles. At this time, if the cooling rate of the metal droplet is too high, a so-called shrinkage cavity in which a part of the surface of the generated metal particle is depressed may be generated, which may be a defect. Conversely, if the cooling rate of the metal droplet is too low, the surface of the metal particle is overreduced and becomes polyhedral (a so-called mirror ball or dimple), which is also a defect. Therefore, the temperature gradient of the solution in the container is adjusted in consideration of the falling speed of the metal droplet in order to optimize the cooling speed of the metal droplet falling in the solution and prevent the above-mentioned defects from occurring. As a result, spherical metal grains are produced under the condition that neither shrinkage cavities nor mirror ball defects are generated.
【0008】ところが、同一の条件において球形金属粒
を製造する過程において、同一ロット内に引け巣欠陥を
有する金属粒とミラーボール状欠陥を有する金属粒とが
同時に存在することがある。このような場合には、溶液
の温度勾配を変更しても両方の欠陥を同時になくすこと
は困難であった。そして、これらの欠陥を有する金属粒
が製品中に同時に混在するため、欠陥品のみを選別する
ことができず、当該欠陥品を含むロットの全量を不良品
として処理する必要が生じ、不良品発生率が著しく高く
なるという問題を有していた。However, in the process of producing spherical metal particles under the same conditions, metal particles having shrinkage cavities and metal particles having mirror ball-shaped defects may be present simultaneously in the same lot. In such a case, it has been difficult to eliminate both defects simultaneously even if the temperature gradient of the solution is changed. And, since the metal particles having these defects are simultaneously mixed in the product, it is not possible to sort out only the defective product, and it is necessary to treat the entire lot of the lot including the defective product as a defective product. The problem is that the rate becomes extremely high.
【0009】また、同一の製造ロット内においても、製
造した金属粒の形状が安定せず、品質の一定した金属粒
が製造できないという問題もあった。In addition, even within the same production lot, there has been a problem that the shape of the produced metal particles is not stable, and metal particles of uniform quality cannot be produced.
【0010】金属粒として半田ボールを製造する場合に
おいて、半田ボールの直径はその用途に応じて150μ
mから1000μmと広範囲に及ぶ。溶液内における金
属粒の落下速度はその直径の3乗に比例するため、溶液
内を落下中の金属素片等の冷却速度を一定に保とうとす
ると、製造する金属粒の直径毎に高さの異なる多種類の
容器を準備する必要がある。When manufacturing solder balls as metal particles, the diameter of the solder balls is 150 μm depending on the application.
m to 1000 μm. Since the falling speed of metal particles in a solution is proportional to the cube of its diameter, if one tries to keep the cooling rate of a metal piece or the like falling in a solution constant, the height of each metal particle to be manufactured has a different height. It is necessary to prepare many different types of containers.
【0011】本発明は、溶液を満たした容器中に金属素
片又は金属液滴を添加し、該溶液中を落下する過程で球
状化した金属粒を得る球形金属粒製造方法及び装置にお
いて、引け巣欠陥とミラーボール状欠陥のいずれも発生
せず、製造した金属粒の形状を安定させることができる
球形金属粒製造方法及び装置を提供することを目的とす
る。The present invention relates to a method and an apparatus for producing spherical metal particles, in which metal fragments or metal droplets are added to a container filled with a solution and spherical metal particles are obtained in the process of falling into the solution. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for producing spherical metal particles, which do not generate any nest defect or mirror ball defect and can stabilize the shape of the produced metal particles.
【0012】本発明はまた、製造する金属粒の直径範囲
が広範囲にわたる場合においても、多種類の容器を準備
することなくいずれの直径の金属粒をも適切に製造する
ことのできる球形金属粒製造方法及び装置を提供するこ
とを目的とする。[0012] The present invention also provides a method for producing spherical metal particles capable of appropriately producing metal particles of any diameter without preparing various types of containers even when the diameter range of the metal particles to be produced is wide. It is an object to provide a method and an apparatus.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】容器内の溶液中を垂直に
落下する金属素片又は金属液滴(以下「金属素片等」と
いう。)は、容器の断面(水平断面)内に均一に分散す
ることが好ましいが、断面内の特定の部分を落下する金
属素片等の密度が高く、断面内の他の部分は金属素片等
の密度が低くなることがある。密度高く多量の金属素片
等が落下する部位においては、金属素片等に引きずられ
て溶液にも下降流が生成することとなる。断面内の特定
の部位に下降流が生じると、結果として断面内の他の部
位においては上昇流が生じることとなる。A metal element or a metal droplet (hereinafter referred to as "metal element or the like") which falls vertically in a solution in a container is uniformly formed in a cross section (horizontal cross section) of the container. Although it is preferable to disperse, the density of the metal piece or the like falling on a specific portion in the cross section may be high, and the density of the metal piece or the like in other portions in the cross section may be low. At a portion where a large amount of metal pieces or the like fall at a high density, the solution is dragged by the metal pieces or the like, and a downward flow is generated in the solution. When a downflow occurs at a specific portion in the cross section, an upflow occurs at other portions in the cross section.
【0014】下降流と共に落下する金属素片等と上昇流
に逆らいつつ落下する金属素片等とでは、当然のことな
がら溶液中を落下する過程における冷却速度に差異が生
じることとなる。また、溶液中に下降流等が生じると容
器の同一断面内における溶液に温度むらが発生し、冷却
ゾーンの温度制御を困難にし、あるいはその結果として
温度制御が無意味になる。そして、このように溶液中に
偏流が生じている場合に、製造した金属粒に引け巣欠陥
を有するものとミラーボール状欠陥を有するものとが共
存する割合が高いことが明らかになった。Naturally, there is a difference in the cooling rate in the process of falling through the solution between a metal piece or the like falling with the downward flow and a metal piece or the like falling against the upward flow. Further, when a downward flow or the like occurs in the solution, temperature unevenness occurs in the solution in the same cross section of the container, making it difficult to control the temperature of the cooling zone, or as a result, the temperature control becomes meaningless. Then, it has been clarified that when the drift is generated in the solution as described above, a high proportion of manufactured metal particles having shrinkage cavities and mirror ball-shaped defects coexist.
【0015】また、上記のように金属素片等毎に冷却速
度に差異が生じる結果として、出来上がる金属粒の形状
も安定せず、品質の一定した金属粒が製造できないこと
も明らかになった。Further, as a result of the difference in the cooling rate for each metal piece and the like as described above, it was also found that the shape of the resulting metal particles was not stable, and metal particles of constant quality could not be produced.
【0016】本発明は、以上の知見を基にしてなされた
もので、その要旨とするところは以下のとおりである。 (1)還元作用を有する加熱溶液2を満たした容器1中
に金属素片4を添加し、溶液2中を落下する過程で金属
素片4を溶融し冷却凝固することにより球形の金属粒を
製造する方法において、金属素片4を容器1の傾斜した
滑落面3に沿って滑落させることを特徴とする球形金属
粒製造方法。 (2)溶液2を満たした容器1中に溶融した金属液滴5
を滴下し、溶液2中を落下する過程で金属液滴5を冷却
凝固することにより球形の金属粒を製造する方法におい
て、金属液滴5を容器1の傾斜した滑落面3に沿って滑
落させることを特徴とする球形金属粒製造方法。 (3)滑落面3の傾斜角度θを調整することによって金
属素片4又は金属液滴5の滑落速度を調整することを特
徴とする上記(1)又は(2)に記載の球形金属粒製造
方法。 (4)滑落面3の傾斜角度θを15度乃至75度とする
ことを特徴とする上記(3)に記載の球形金属粒製造方
法。 (5)2以上の滑落面3を備え、金属素片4又は金属液
滴5を各滑落面3に沿って滑落させることを特徴とする
上記(1)乃至(4)のいずれかに記載の球形金属粒製
造方法。 (6)還元作用を有する溶液2を満たす容器1と、容器
1中の溶液2を加熱する加熱装置7と、容器1中に金属
素片4を添加する添加装置10とを有し、容器1中に金
属素片4を添加し、溶液2中を落下する過程で金属素片
4を溶融し冷却凝固することにより球形の金属粒を製造
する装置において、容器1は金属素片4を滑落させるた
めの傾斜した滑落面3を有することを特徴とする球形金
属粒製造装置。 (7)溶液2を満たす容器1と、容器1中に金属液滴5
を滴下する滴下装置11とを有し、容器1中に金属液滴
5を添加し、溶液2中を落下する過程で金属液滴5を冷
却凝固することにより球形の金属粒を製造する装置にお
いて、容器1は金属液滴5を滑落させるための傾斜した
滑落面3を有することを特徴とする球形金属粒製造装
置。 (8)滑落面3の傾斜角度θは調整可能であり、滑落面
3の傾斜角度θを調整することによって金属素片4又は
金属液滴5の滑落速度を調整することを特徴とする上記
(6)又は(7)に記載の球形金属粒製造装置。 (9)滑落面3の傾斜角度θを15度乃至75度の範囲
で調整可能であることを特徴とする上記(8)に記載の
球形金属粒製造装置。 (10)2以上の滑落面3を備え、金属素片4又は金属
液滴5を各滑落面3に沿って滑落させることを特徴とす
る上記(6)乃至(9)のいずれかに記載の球形金属粒
製造装置。The present invention has been made based on the above findings, and the gist thereof is as follows. (1) A metal element 4 is added to a container 1 filled with a heating solution 2 having a reducing action, and the metal element 4 is melted and cooled and solidified in the process of falling in the solution 2 to form spherical metal particles. A method for producing spherical metal particles, characterized in that a metal piece (4) is slid down along an inclined sliding surface (3) of a container (1). (2) Metal droplet 5 melted in container 1 filled with solution 2
In a method of manufacturing spherical metal particles by cooling and solidifying the metal droplets 5 in the process of dropping in the solution 2, the metal droplets 5 slide down along the inclined sliding surface 3 of the container 1. A method for producing spherical metal particles. (3) The spherical metal particles according to (1) or (2), wherein the sliding speed of the metal piece 4 or the metal droplet 5 is adjusted by adjusting the inclination angle θ of the sliding surface 3. Method. (4) The method for producing spherical metal particles according to (3), wherein the inclination angle θ of the sliding surface 3 is set to 15 to 75 degrees. (5) The method according to any one of the above (1) to (4), wherein two or more sliding surfaces 3 are provided, and the metal piece 4 or the metal droplet 5 is caused to slide down along each sliding surface 3. Manufacturing method of spherical metal particles. (6) The container 1 includes a container 1 for filling the solution 2 having a reducing action, a heating device 7 for heating the solution 2 in the container 1, and an adding device 10 for adding the metal piece 4 in the container 1. In a device for manufacturing a spherical metal particle by adding a metal element 4 to the inside and melting and cooling and solidifying the metal element 4 in the process of falling in the solution 2, the container 1 slides down the metal element 4. A spherical metal grain producing apparatus, characterized in that the apparatus has an inclined slide surface 3 for use. (7) Container 1 filled with solution 2 and metal droplet 5 in container 1
And a dropping device 11 for dropping a metal droplet 5 into the container 1, and cooling and solidifying the metal droplet 5 in the process of falling in the solution 2 to produce spherical metal particles. And a container 1 having an inclined sliding surface 3 for sliding a metal droplet 5 down. (8) The inclination angle θ of the sliding surface 3 is adjustable, and the sliding speed of the metal piece 4 or the metal droplet 5 is adjusted by adjusting the inclination angle θ of the sliding surface 3. 6) or the apparatus for producing spherical metal particles according to (7). (9) The apparatus for producing spherical metal particles according to (8), wherein the inclination angle θ of the sliding surface 3 can be adjusted within a range of 15 degrees to 75 degrees. (10) The method according to any one of the above (6) to (9), wherein two or more sliding surfaces 3 are provided, and the metal piece 4 or the metal droplet 5 is caused to slide down along each sliding surface 3. Spherical metal grain production equipment.
【0017】垂直に配置した容器内に金属素片等を添加
して落下させる場合には、いかに金属素片等を容器の水
平断面内に均一に添加しようとしても、密度に不均一が
発生することを避けることが難しく、その結果として従
来法においては製造する金属粒の品質にばらつきが生じ
ることになる。In the case where metal pieces and the like are added to a vertically arranged container and dropped, no matter how much the metal pieces and the like are added uniformly in the horizontal section of the container, unevenness in density occurs. It is difficult to avoid this, and as a result, in the conventional method, the quality of the metal particles to be manufactured varies.
【0018】一方、本発明においては、容器1は傾斜し
た滑落面3を有する。最も一般的には、図1、2に示す
ように、容器1の断面を矩形断面とし、平面状の容器1
の壁面を滑落面3とする。容器1を垂直に対して傾斜さ
せることにより、容器の壁面のうち下面側に位置する壁
面が滑落面3となる。On the other hand, in the present invention, the container 1 has an inclined sliding surface 3. Most commonly, as shown in FIGS.
Is referred to as a sliding surface 3. By inclining the container 1 with respect to the vertical, the wall surface located on the lower surface side among the wall surfaces of the container becomes the sliding surface 3.
【0019】容器内に添加した金属素片等は、垂直に降
下した後にこの滑落面3に到達し、その後は滑落面3の
近傍を滑落面3に沿って落下することとなり、容器断面
の滑落面近傍以外の部分においては金属素片等は分布し
ないこととなる。当然のこととして滑落面近傍において
は金属素片等に引きずられて溶液の下降流が生じるが、
すべての金属素片等がこの下降流と共に落下するので、
金属素片等毎の冷却速度の差異は生じない。従って、冷
却速度条件として引け巣欠陥もミラーボール状欠陥も発
生しない適切な冷却条件を選択しさえすれば、いずれの
欠陥も伴わない金属粒の製造を行なうことが可能にな
る。The metal pieces and the like added into the container descend vertically and reach the sliding surface 3, and thereafter fall along the sliding surface 3 in the vicinity of the sliding surface 3, thereby causing the sliding of the container cross section. The metal pieces and the like are not distributed in portions other than the vicinity of the surface. As a matter of course, in the vicinity of the sliding surface, a downward flow of the solution occurs due to being dragged by a metal piece or the like,
As all the metal pieces fall with this descending flow,
There is no difference in cooling rate for each metal piece or the like. Therefore, it is possible to manufacture metal grains without any defect by selecting an appropriate cooling condition that does not cause shrinkage cavities or mirror ball defects as the cooling rate condition.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】本発明において、滑落面3の形状
は平面とすることが好ましい。平面とすることにより、
滑落面3の横方向全幅にわたって金属素片等を均一な密
度で滑落させることが可能になる。滑落面を例えば樋の
ような円弧形状とすると、金属素片等は円弧の底面に集
まってしまい、滑落面の全幅にわたって金属素片等を分
布させることができなくなる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, it is preferable that the shape of the sliding surface 3 is flat. By making it a plane,
It is possible to slide down the metal piece or the like at a uniform density over the entire width of the sliding surface 3 in the horizontal direction. If the sliding surface has an arc shape such as a gutter, for example, the metal pieces gather on the bottom surface of the arc, so that the metal pieces cannot be distributed over the entire width of the sliding surface.
【0021】溶液2を満たす容器1の横断面形状を矩形
とし、該容器1を鉛直に対して傾斜して配置すれば、容
器1の壁面のうち下方に位置する壁面を滑落面3とする
ことができる(図1、図2)。一方、容器壁面を滑落面
とするのではなく、滑落面3とするための板を容器壁面
とは別に容器内に配置してもよい。If the container 1 that fills the solution 2 has a rectangular cross-sectional shape and the container 1 is arranged to be inclined with respect to the vertical, the lower wall surface of the container 1 will be the sliding surface 3. (FIGS. 1 and 2). On the other hand, a plate for forming the sliding surface 3 may be provided in the container separately from the container wall surface instead of the sliding surface of the container.
【0022】本発明によって製造する金属粒、特に半田
ボールの直径は、150μmから1000μmと広範囲
にわたる。溶液中における金属素片等の垂直降下速度は
直径の3乗に比例するため、従来のような容器内を垂直
に降下させる方法においては、製造する金属粒の直径毎
に降下速度が大きく異なり、降下中の冷却速度を一定の
値にするためには、金属粒の直径毎に容器内溶液の垂直
方向温度勾配を大きく変動させる必要があった。このた
め、金属粒の直径毎に高さの異なる多種類の容器と、多
種類の溶液加熱装置を準備する必要があった。The diameter of the metal grains produced by the present invention, particularly the diameter of the solder balls, ranges from 150 μm to 1000 μm. Since the vertical descent speed of a metal fragment or the like in a solution is proportional to the cube of the diameter, in a conventional method of vertically dipping in a container, the descent speed varies greatly depending on the diameter of the metal particles to be produced. In order to make the cooling rate during the descent constant, it is necessary to greatly vary the vertical temperature gradient of the solution in the container for each diameter of the metal particles. Therefore, it is necessary to prepare various kinds of containers having different heights for each diameter of the metal particles and various kinds of solution heating devices.
【0023】本発明においては、滑落面3の傾斜角度θ
を調整することによって金属素片等の滑落速度を調整す
ることが可能なので、直径の大きい金属粒を製造する場
合には滑落面3の傾斜角度θ(水平に対する角度)を小
さくし、直径の小さい金属粒を製造する場合には滑落面
3の傾斜角度θを大きくすれば、金属粒の直径によらず
滑落速度を一定に保つことが可能になる。そのため、製
造する金属粒の直径の範囲が広い場合においても、多種
類の容器を準備することなく、金属素片等の滑落方向の
溶液温度勾配をほぼ一定に保ったままで、滑落面3の傾
斜角度θを変更することのみで異なった直径の金属粒を
製造することが可能になる。In the present invention, the inclination angle θ of the sliding surface 3
By adjusting the sliding speed, the sliding speed of a metal piece or the like can be adjusted. Therefore, when manufacturing a metal grain having a large diameter, the inclination angle θ (the angle with respect to the horizontal) of the sliding surface 3 is reduced, and the diameter is reduced. In the case of producing metal particles, if the inclination angle θ of the sliding surface 3 is increased, the sliding speed can be kept constant regardless of the diameter of the metal particles. Therefore, even when the range of the diameter of the metal particles to be manufactured is wide, the inclination of the sliding surface 3 is maintained without preparing a variety of containers and keeping the solution temperature gradient in the sliding direction of the metal piece or the like almost constant. Only by changing the angle θ, it becomes possible to produce metal grains having different diameters.
【0024】従来の、金属素片等を容器内において鉛直
に降下させる方法では、生成する金属粒の大きさによっ
て金属素片等の降下速度は一定に定まる。従って、降下
中における金属素片等の冷却速度は、溶液の垂直方向温
度勾配の調整によって行なうことが必要であった。本発
明においては、金属粒の大きさが一定であっても、滑落
面3の傾斜角度θを調整することによって金属素片等の
滑落速度を任意に調整することが可能である。従って、
溶液の温度勾配と滑落面の傾斜角度の両方のパラメータ
を調整することにより、溶液内における金属素片等の冷
却速度を最適な値に調整することが可能になる。In the conventional method of vertically dropping a metal element or the like in a container, the rate of falling of the metal element or the like is fixed depending on the size of the generated metal particles. Therefore, it is necessary to control the cooling rate of the metal piece and the like during the descent by adjusting the temperature gradient in the vertical direction of the solution. In the present invention, even if the size of the metal particles is constant, the sliding speed of the metal piece or the like can be arbitrarily adjusted by adjusting the inclination angle θ of the sliding surface 3. Therefore,
By adjusting both the temperature gradient of the solution and the inclination angle of the sliding surface, it is possible to adjust the cooling rate of the metal pieces and the like in the solution to an optimum value.
【0025】滑落面の傾斜角度θは、以上に記載した事
項に基づいて最適な角度を選定することができる。一
方、傾斜角度θが75度を超えると、滑落面の近傍を滑
落せずに滑落面から離れて液中を落下する金属素片等が
存在し、一定の落下速度を実現することができなくな
る。また、傾斜角度θが15度未満では、金属素片等が
一定速度で滑落せず、途中で一時停止する金属素片等が
発生する。従って、滑落面の傾斜角度θは15度以上、
75度以下とすることが好ましい。The optimum inclination angle θ of the sliding surface can be selected based on the items described above. On the other hand, if the inclination angle θ exceeds 75 degrees, there is a metal piece or the like that falls in the liquid away from the slide surface without sliding down in the vicinity of the slide surface, so that a constant falling speed cannot be realized. . If the inclination angle θ is less than 15 degrees, the metal piece or the like does not slide down at a constant speed, and the metal piece or the like that stops temporarily is generated. Therefore, the inclination angle θ of the slide surface is 15 degrees or more,
It is preferable that the angle be 75 degrees or less.
【0026】半田ボールの製造に本発明方法を適用する
場合において、溶液2を満たす容器1の長さを1m程度
とし、溶液として植物油を用いた場合、直径760μm
の半田ボール製造においては滑落面3の最適傾斜角度は
30度、直径300μmの半田ボール製造においては最
適傾斜角度は60度であった。直径150μmの半田ボ
ール製造においては、垂直落下の場合でも落下速度が遅
いため、容器の長さを0.5mとし、滑落面3の傾斜角
度を70度とした場合が最適な製造条件であった。When the method of the present invention is applied to the manufacture of solder balls, the length of the container 1 for filling the solution 2 is about 1 m, and when vegetable oil is used as the solution, the diameter is 760 μm.
In the production of the solder ball, the optimal inclination angle of the sliding surface 3 was 30 degrees, and in the production of a solder ball having a diameter of 300 μm, the optimal inclination angle was 60 degrees. In the production of a solder ball having a diameter of 150 μm, since the falling speed is slow even in the case of vertical drop, the optimum production condition was when the length of the container was 0.5 m and the inclination angle of the sliding surface 3 was 70 degrees. .
【0027】本発明においては、金属素片等は傾斜した
滑落面に沿って滑落するため、滑落面3を回転しながら
滑落することによって生成する金属粒が楕円状に変形す
るのではないかと懸念されたが、製造した金属粒の真球
度を測定したところ、最も直径が大きい部位の直径(長
径)と最も直径が小さい部位の直径(短径)との比は、
±10%の範囲内に収まり、許容範囲内の良好な真球度
が実現することを確認した。In the present invention, since the metal piece slides down along the inclined sliding surface, there is a concern that metal particles generated by sliding down the rotating sliding surface 3 may be deformed into an elliptical shape. However, when the sphericity of the produced metal particles was measured, the ratio between the diameter of the largest diameter part (longer diameter) and the diameter of the smallest diameter part (shorter diameter) was:
It was within the range of ± 10%, and it was confirmed that good sphericity within the allowable range was realized.
【0028】従来のように、容器内の全断面を用いて金
属素片等を落下させる方法に比較して、本発明において
は金属素片等を滑落面3の近傍に沿って滑落させるた
め、溶液単位体積内における金属素片等の密度が高くな
る。溶液内における金属素片等の密度が高すぎると、液
滴どうしが溶着して大きな液滴となり、生成する金属粒
の直径が一定しないこととなるため、溶液内における金
属素片等の密度は一定以下に保持する必要がある。容器
1の一方の壁面を滑落面3とする場合には、滑落面3に
おける金属素片等の密度を上記適正範囲に保持するため
には、金属素片等の添加密度を制限する必要が生じ、従
来法に比較して金属粒の生産性が低くなってしまう。Compared with the conventional method of dropping a metal piece or the like using the entire cross section in the container, in the present invention, the metal piece or the like is slid down along the vicinity of the slide surface 3. The density of metal pieces and the like in the unit volume of the solution increases. If the density of the metal fragments and the like in the solution is too high, the droplets are welded to each other to form large droplets, and the diameter of the generated metal particles is not constant. It must be kept below a certain level. When one wall surface of the container 1 is used as the sliding surface 3, in order to keep the density of the metal pieces and the like on the sliding surface 3 within the above-mentioned appropriate range, it is necessary to limit the addition density of the metal pieces and the like. As a result, the productivity of metal particles is lower than that of the conventional method.
【0029】本発明においては、容器1内に複数の滑落
面3を配置し、各滑落面に沿って金属素片等を滑落させ
ることにより、金属粒の生産性を落とすことなく本発明
を実施することができる。具体的には、図3に示すよう
に、容器内に多数の滑落面(3a〜3e)を平行に配置
する。例えば、80mm×80mmの矩形の断面を有す
る容器内に5mmピッチで16層の滑落面を配置するこ
とにより、単純に容器の一方の壁面を滑落面とする場合
に比較して、生産性を16倍に上げることができる。こ
れにより、直径100mmの容器内において金属素片等
を垂直に降下させる従来法と同等の生産性を確保するこ
とができる。In the present invention, by arranging a plurality of sliding surfaces 3 in the container 1 and sliding metal pieces etc. along each sliding surface, the present invention can be implemented without reducing the productivity of metal particles. can do. Specifically, as shown in FIG. 3, a number of sliding surfaces (3a to 3e) are arranged in parallel in the container. For example, by arranging 16 layers of sliding surfaces at a pitch of 5 mm in a container having a rectangular cross section of 80 mm × 80 mm, the productivity can be reduced by 16 as compared with the case where one wall surface of the container is simply used as the sliding surface. Can be doubled. Thereby, productivity equivalent to the conventional method of vertically dropping a metal piece or the like in a container having a diameter of 100 mm can be secured.
【0030】金属素片を容器内に添加する場合の本発明
方法及び装置について図1に基づいて説明する。生成し
た金属粒の直径ばらつきを低減して一定の直径の金属粒
を製造するためには、容器内に添加する金属素片の質量
ばらつきを低く抑えることが必要である。金属を圧延し
た薄板や金属を伸線したワイヤを一定長さに切り揃え、
パーツフィーダー10で容器内に落とし込む方法や、ワ
イヤを連続的に定尺に切り落とすワイヤカッターを用い
る方法を採用することにより、質量が一定に揃った金属
素片を容器内に添加することができる。The method and apparatus according to the present invention in the case where a metal piece is added to a container will be described with reference to FIG. In order to reduce the variation in the diameter of the generated metal particles to produce the metal particles having a constant diameter, it is necessary to reduce the variation in the mass of the metal pieces added into the container. A thin plate made of rolled metal or a wire drawn by metal is trimmed to a certain length,
By adopting a method of dropping into a container with the parts feeder 10 or a method of using a wire cutter for continuously cutting a wire to a fixed length, a metal piece having a uniform mass can be added to the container.
【0031】容器1内において、容器1上部の溶液2の
温度を金属の融点より高い温度に維持し、添加した金属
素片4を溶融する。溶融した金属素片は、金属と溶液と
の間の界面張力によって液滴化する。容器下部における
溶液温度を金属の融点よりも低い温度とすることによ
り、金属液滴5が滑落面3を滑落するに従って温度が低
下し、容器下部において凝固した球形の金属粒6が堆積
する。容器下部にバルブ9を配置し、バルブ9を開くこ
とによって容器下部に堆積した金属粒6を回収する。In the vessel 1, the temperature of the solution 2 at the top of the vessel 1 is maintained at a temperature higher than the melting point of the metal, and the added metal piece 4 is melted. The molten metal pieces are formed into droplets by the interfacial tension between the metal and the solution. By setting the solution temperature in the lower part of the container to a temperature lower than the melting point of the metal, the temperature decreases as the metal droplet 5 slides down the sliding surface 3, and solidified spherical metal particles 6 are deposited in the lower part of the container. The valve 9 is arranged at the lower part of the container, and the metal particles 6 deposited at the lower part of the container are collected by opening the valve 9.
【0032】溶液2としては、溶液の沸点が金属の融点
よりも高い液体であり、金属との界面張力が大きいもの
を選択する必要がある。半田ボールを製造する場合にお
いては、溶液2としてシリコーン・オイル、植物油等を
用いると好適である。As the solution 2, it is necessary to select a solution having a boiling point higher than the melting point of the metal and having a high interfacial tension with the metal. In the case of manufacturing solder balls, it is preferable to use silicone oil, vegetable oil, or the like as the solution 2.
【0033】更に、例えば金属として半田を用いる場
合、添加する半田素片の表面は酸化膜で覆われているた
め、液滴化する過程で該酸化膜を除去する必要がある。
酸化膜が付着したままでは良好な球状化が得られないか
らである。酸化膜を除去する還元作用を有する物質をフ
ラックスとよぶ。容器内において、溶液の最上部に液状
のフラックスを配置することにより、金属素片が該液状
のフラックス層を通過する際に酸化膜を除去することが
可能になる。また、容器内に満たす溶液そのものに還元
作用の能力を付与することも好適である。例えば、シリ
コーン・オイルなどの液体に市販のフラックス液を希釈
する方法や、還元作用、即ちフラックス性を有すること
が知られている不飽和脂肪酸を含有する植物油を単独で
液体として用いる方法が好ましい。Further, for example, when using solder as a metal, since the surface of the solder piece to be added is covered with an oxide film, it is necessary to remove the oxide film in the process of forming droplets.
This is because good spheroidization cannot be obtained with the oxide film attached. A substance having a reducing action for removing an oxide film is called a flux. By disposing the liquid flux at the top of the solution in the container, it becomes possible to remove the oxide film when the metal piece passes through the liquid flux layer. It is also preferable to provide the solution itself to be filled in the container with a reducing ability. For example, a method of diluting a commercially available flux liquid with a liquid such as silicone oil or a method of using a vegetable oil containing an unsaturated fatty acid known to have a reducing action, that is, a flux property, alone as a liquid is preferable.
【0034】容器上部の溶液2の温度を金属の融点以上
に加熱し、容器下部の液体の温度を金属の融点以下の温
度に維持するためには、容器上部に容器1を囲むように
加熱装置7を配置し、容器下部には容器1を囲むように
冷却装置8を配置することが好適である。In order to heat the temperature of the solution 2 in the upper part of the container above the melting point of the metal and maintain the temperature of the liquid in the lower part of the container below the melting point of the metal, a heating device is provided so as to surround the container 1 in the upper part of the container. It is preferable to dispose the cooling device 8 so as to surround the container 1 at the lower part of the container.
【0035】溶融した金属液滴5を溶液中に滴下する場
合の本発明方法及び装置について図2に基づいて説明す
る。容器1上方に配置したステンレス製円筒容器11内
において金属、例えば半田を加熱溶融し、溶融金属13
とする。円筒容器11の底部には複数の滴下孔12が設
けられ、超音波等を付加することで円筒容器11底部の
ステンレス板を加振することによって滴下孔12から一
定質量に保持された半田液滴を滴下する。The method and apparatus according to the present invention when the molten metal droplet 5 is dropped into the solution will be described with reference to FIG. A metal, for example, a solder is heated and melted in a stainless steel cylindrical container 11 disposed above the container 1 to form a molten metal 13.
And A plurality of drip holes 12 are provided at the bottom of the cylindrical container 11, and the stainless steel plate at the bottom of the cylindrical container 11 is vibrated by applying ultrasonic waves or the like to thereby hold the solder droplets at a constant mass from the drip holes 12. Is dropped.
【0036】金属液滴5、例えば半田液滴は、容器内の
溶液中に添加され、球形を保ったままで冷却・凝固し、
容器下部において球形の金属粒6として回収される。容
器内に落下した直後の液滴は、溶液表面への衝突の衝撃
によって変形するので、金属と溶液との間の界面張力に
よって球形に戻るまでの間、溶融状態を保つ必要があ
る。そのため、容器内溶液の最上部温度は、金属の融点
より高い温度、あるいは融点以下であっても融点に近い
温度に加熱しておくことが好ましい。容器内の溶液の温
度勾配については、金属素片を添加する場合と同様、適
切な温度勾配に調整することが好ましい。これにより、
引け巣欠陥もミラーボール状欠陥も発生しない真球度の
高い金属粒を得ることができる。The metal droplet 5, for example, a solder droplet is added to the solution in the container, and cooled and solidified while maintaining the spherical shape.
Collected as spherical metal particles 6 in the lower part of the container. Since the droplet immediately after falling into the container is deformed by the impact of the collision with the solution surface, it is necessary to maintain a molten state until the droplet returns to a spherical shape due to the interfacial tension between the metal and the solution. Therefore, it is preferable that the uppermost temperature of the solution in the container is heated to a temperature higher than the melting point of the metal, or a temperature close to the melting point even if the temperature is lower than or equal to the melting point. The temperature gradient of the solution in the container is preferably adjusted to an appropriate temperature gradient as in the case of adding a metal piece. This allows
It is possible to obtain metal particles having a high sphericity in which neither shrinkage cavities nor mirror ball defects are generated.
【0037】使用する溶液2としては、上記金属素片を
添加する場合と同様の溶液を用いることができる。金属
素片を添加する場合には、金属素片表面の酸化膜を除去
するために還元性を有する溶液の使用が必須であった
が、液滴を添加する場合には溶液の還元作用はあっても
なくてもよい。As the solution 2 to be used, the same solution as in the case where the above-mentioned metal element is added can be used. When adding metal fragments, it was necessary to use a reducing solution to remove the oxide film on the surface of the metal fragments.However, when adding droplets, the solution was not reduced. It does not matter.
【0038】[0038]
【実施例】半田ボールの製造において本発明の製造方法
及び製造装置を適用した。製造する半田ボールの直径は
150μm、300μm、760μmの3種類である。
一定質量に切り出した半田素片を容器内に添加する方法
を採用した。EXAMPLE A manufacturing method and a manufacturing apparatus according to the present invention were applied to manufacturing of a solder ball. The diameters of the manufactured solder balls are 150 μm, 300 μm, and 760 μm.
A method of adding a solder piece cut out to a constant mass into a container was adopted.
【0039】溶液2を満たす容器1として、ガラス製の
容器を用い、断面寸法は80mm×80mmの矩形であ
り、容器内に5mmピッチで15枚の平面板を配置し、
容器の下方の壁面を含めて16面の滑落面3とした。平
面板の材質は容器と同じ材質のものを用いた。容器の長
さは1mと0.5mのものを準備した。容器の最下部に
はバルブ9を配置し、バルブ9を開くことによって容器
下部に集積した半田ボールを回収することができる。As a container 1 for filling the solution 2, a glass container was used, the cross-sectional dimension was a rectangle of 80 mm × 80 mm, and 15 flat plates were arranged in the container at a pitch of 5 mm.
There were 16 sliding surfaces 3 including the lower wall surface of the container. The material of the flat plate was the same as that of the container. Containers having lengths of 1 m and 0.5 m were prepared. A valve 9 is arranged at the lowermost portion of the container, and by opening the valve 9, the solder balls accumulated at the lower portion of the container can be collected.
【0040】容器内に満たす溶液2として植物油を用い
た。容器1上部の所定位置には容器長手方向所定長さの
シート状電気ヒーターを加熱装置7として巻き付けた。
容器1内部の所定位置に1個又は複数個の熱電対を配置
して溶液温度を測定し、加熱装置7にフィードバックし
て溶液温度を一定に制御した。これにより、容器内上部
の溶液は高温に保持され、添加した半田素片を溶融する
ことができる。容器下部においては底部に近いほど溶液
温度が低くなる温度勾配を持たせた。本実施例において
は空冷による自然冷却を採用したが、冷却水を循環させ
たパイプを容器の外周に巻き付けてもよい。Vegetable oil was used as the solution 2 to be filled in the container. A sheet-like electric heater having a predetermined length in the container longitudinal direction was wound as a heating device 7 at a predetermined position above the container 1.
One or more thermocouples were arranged at predetermined positions inside the container 1 to measure the solution temperature, and the solution temperature was fed back to the heating device 7 to control the solution temperature to be constant. Thereby, the solution in the upper part of the container is kept at a high temperature, and the added solder piece can be melted. The lower part of the vessel was provided with a temperature gradient in which the solution temperature became lower as it was closer to the bottom. In this embodiment, natural cooling by air cooling is employed, but a pipe in which cooling water is circulated may be wound around the outer periphery of the container.
【0041】半田素片の供給方法として、半田ワイヤを
準備し、この半田ワイヤを定尺に切断し、この切片をパ
ーツフィーダー10を経由して容器内に添加する方法を
採用した。直径150μmの半田ボール製造においては
半田ワイヤの直径は60μm、ボール径300μmにお
いてはワイヤ径120μm、ボール径760μmにおい
てはワイヤ径300μmの半田ワイヤを用いた。半田ワ
イヤの直径は、概略半田ボール直径の40%程度とする
ことが好ましい。半田素片の添加速度は、ボール径15
0μmの場合は50万個/分、ボール径300μmの場
合は10万個/分、ボール径760μmの場合は2万個
/分とした。As a method of supplying the solder pieces, a method of preparing a solder wire, cutting the solder wire into a fixed length, and adding the cut piece into the container via the parts feeder 10 was adopted. In the manufacture of a solder ball having a diameter of 150 μm, a solder wire having a diameter of 60 μm, a wire diameter of 120 μm for a ball diameter of 300 μm, and a wire diameter of 300 μm for a ball diameter of 760 μm were used. The diameter of the solder wire is preferably about 40% of the diameter of the solder ball. The addition rate of the solder piece is 15 balls.
In the case of 0 μm, the number was 500,000 / min, in the case of the ball diameter of 300 μm, 100,000 / min, and in the case of the ball diameter of 760 μm, 20,000 / min.
【0042】直径300μmと760μmの半田ボール
製造には長さ1mの容器1を用い、滑落面3の傾斜角度
θは直径300μmの場合は60度、直径760μmの
場合は30度とした。直径150μmの半田ボール製造
に際しては、長さ0.5mの容器を用い、滑落面の傾斜
角度は70度とした。For the production of solder balls having a diameter of 300 μm and 760 μm, a container 1 having a length of 1 m was used, and the inclination angle θ of the sliding surface 3 was 60 degrees for a diameter of 300 μm and 30 degrees for a diameter of 760 μm. When manufacturing a solder ball having a diameter of 150 μm, a container having a length of 0.5 m was used, and the inclination angle of the sliding surface was 70 °.
【0043】本発明法においても、溶液内における半田
ボールの冷却速度が速すぎると引け巣欠陥が発生し、冷
却速度が遅すぎるとミラーボール状欠陥の発生が見られ
たが、容器内における溶液2の容器長手方向温度勾配、
及び滑落板3の傾斜角度を微調整して冷却速度を適正化
することにより、いずれの実施例においても引け巣欠陥
及びミラーボール状欠陥の発生は見られなくなり、また
製造した半田ボールの真球度も良好なものを得ることが
できた。In the method of the present invention, shrinkage cavity defects were generated when the cooling rate of the solder balls in the solution was too high, and mirror ball-like defects were generated when the cooling rate was too low. 2, the longitudinal temperature gradient of the container,
By properly adjusting the cooling rate by finely adjusting the inclination angle of the slide plate 3, shrinkage cavity defects and mirror ball-shaped defects are not observed in any of the embodiments, and the spherical shape of the manufactured solder balls is reduced. A good one could be obtained.
【0044】比較例として、直径100mmの容器を垂
直に保持して半田素片を添加する方法を実施した。直径
760μmの半田ボール製造においては、容器の長さ1
mでは冷却速度が速すぎるため、容器の長さを2mとし
て容器内溶液の温度勾配を小さくする必要があった。直
径300μmの場合は容器長さ1m、直径150μmの
場合は容器長さ0.5mとした。それ以外の条件は上記
本発明例と同様の条件とした。As a comparative example, a method of adding a solder piece while holding a container having a diameter of 100 mm vertically was carried out. In the production of a solder ball having a diameter of 760 μm, the length of the container is 1
m, the cooling rate is too fast, so it was necessary to reduce the temperature gradient of the solution in the container by setting the length of the container to 2 m. The container length was 1 m for a diameter of 300 μm, and 0.5 m for a diameter of 150 μm. Other conditions were the same as those of the above-described present invention.
【0045】容器内溶液の容器長手方向温度勾配を種々
修正したが、何れの場合も引け巣欠陥を有する半田ボー
ルとミラーボール状欠陥を有する半田ボールがそれぞれ
発生するかあるいは同時に生成し、その両者をともに消
滅させることはできなかった。また、真球度が規定を満
足しない半田ボールの発生が見られた。The temperature gradient of the solution in the container in the longitudinal direction of the container was variously corrected. In each case, a solder ball having a shrinkage defect and a solder ball having a mirror ball-like defect are generated or generated at the same time. Could not be extinguished together. Further, generation of solder balls whose sphericity did not satisfy the requirements was observed.
【0046】[0046]
【発明の効果】溶液を満たした容器中に金属素片又は金
属液滴を添加し、該溶液中を落下する過程で球状化した
金属粒を得る球形金属粒製造方法及び装置において、金
属素片等を容器の傾斜した滑落面に沿って滑落させるこ
とにより、引け巣欠陥とミラーボール状欠陥のいずれも
発生せず、製造した金属粒の形状を安定させることがで
きた。また、同じく金属素片等を容器の傾斜した滑落面
に沿って滑落させることにより、製造する金属粒の直径
範囲が広範囲に渡る場合であっても少ない種類の容器を
準備するのみでいずれの直径の金属粒をも適切に製造す
ることが可能になった。According to the method and the apparatus for producing spherical metal particles, a metal element or a metal droplet is added to a container filled with a solution, and spherical metal particles are obtained in the process of falling into the solution. By sliding the object along the inclined sliding surface of the container, neither shrinkage cavity defects nor mirror ball-like defects occurred, and the shape of the produced metal particles could be stabilized. In addition, by sliding the metal element along the inclined sliding surface of the container, even if the diameter range of the metal particles to be manufactured is wide, only a small number of types of containers need to be prepared. It has become possible to appropriately produce the metal particles of the above.
【図1】溶液中に金属素片を添加する本発明の球形金属
粒製造装置を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a spherical metal particle manufacturing apparatus of the present invention for adding a metal piece to a solution.
【図2】溶液中に金属液滴を添加する本発明の球形金属
粒製造装置を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a spherical metal particle manufacturing apparatus of the present invention for adding metal droplets to a solution.
【図3】複数の滑落面を有する本発明の球形金属粒製造
装置を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a spherical metal particle manufacturing apparatus of the present invention having a plurality of sliding surfaces.
1 容器 2 溶液 3 滑落面 4 金属素片 5 金属液滴 6 金属粒 7 加熱装置 8 冷却装置 9 バルブ 10 供給装置(パーツフィーダー) 11 供給装置(円筒容器) 12 滴下孔 13 溶融金属 REFERENCE SIGNS LIST 1 container 2 solution 3 sliding surface 4 metal piece 5 metal droplet 6 metal particle 7 heating device 8 cooling device 9 valve 10 supply device (parts feeder) 11 supply device (cylindrical container) 12 dropping hole 13 molten metal
Claims (10)
器中に金属素片を添加し、該溶液中を落下する過程で金
属素片を溶融し冷却凝固することにより球形の金属粒を
製造する方法において、前記金属素片を前記容器の傾斜
した滑落面に沿って滑落させることを特徴とする球形金
属粒製造方法。1. A metal element is added to a container filled with a heating solution having a reducing action, and the metal element is melted and cooled and solidified in a process of falling in the solution to produce spherical metal particles. A method for producing spherical metal particles, wherein the metal element is slid along an inclined slide surface of the container.
滴を滴下し、該溶液中を落下する過程で金属液滴を冷却
凝固することにより球形の金属粒を製造する方法におい
て、前記金属液滴を前記容器の傾斜した滑落面に沿って
滑落させることを特徴とする球形金属粒製造方法。2. A method for producing spherical metal particles by dropping molten metal droplets into a container filled with a solution and cooling and solidifying the metal droplets in the process of falling through the solution. A method for producing spherical metal particles, wherein a droplet is slid down along an inclined sliding surface of the container.
よって前記金属素片又は金属液滴の滑落速度を調整する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の球形金属粒製
造方法。3. The method for producing spherical metal particles according to claim 1, wherein a sliding speed of the metal piece or the metal droplet is adjusted by adjusting an inclination angle of the sliding surface.
度とすることを特徴とする請求項3に記載の球形金属粒
製造方法。4. The inclination angle of the sliding surface is 15 to 75 degrees.
The method for producing spherical metal particles according to claim 3, wherein the degree is set to a degree.
属液滴を各滑落面に沿って滑落させることを特徴とする
請求項1乃至4のいずれかに記載の球形金属粒製造方
法。5. The method for producing spherical metal particles according to claim 1, comprising two or more sliding surfaces, wherein the metal element or the metal droplet is slid down along each sliding surface. .
該容器中の溶液を加熱する加熱装置と、該容器中に金属
素片を添加する添加装置とを有し、前記容器中に金属素
片を添加し、該溶液中を落下する過程で金属素片を溶融
し冷却凝固することにより球形の金属粒を製造する装置
において、前記容器は金属素片を滑落させるための傾斜
した滑落面を有することを特徴とする球形金属粒製造装
置。6. A container filled with a solution having a reducing action,
A heating device for heating the solution in the container, and an adding device for adding a metal element in the container, wherein the metal element is added in the container and the metal element is dropped in the solution. An apparatus for producing spherical metal particles by melting and cooling and solidifying pieces, wherein the container has an inclined sliding surface for sliding down metal pieces.
滴を滴下する滴下装置とを有し、前記容器中に金属液滴
を添加し、該溶液中を落下する過程で金属液滴を冷却凝
固することにより球形の金属粒を製造する装置におい
て、前記容器は金属液滴を滑落させるための傾斜した滑
落面を有することを特徴とする球形金属粒製造装置。7. A container for filling a solution, and a dropping device for dropping a metal droplet into the container, wherein the metal droplet is added to the container and dropped in the solution. A device for producing spherical metal particles by cooling and solidifying a metal particle, wherein the container has an inclined sliding surface for sliding down metal droplets.
り、該滑落面の傾斜角度を調整することによって前記金
属素片又は金属液滴の滑落速度を調整することを特徴と
する請求項6又は7に記載の球形金属粒製造装置。8. The sliding angle of the metal piece or the metal droplet is adjusted by adjusting the inclination angle of the sliding surface, and adjusting the inclination angle of the sliding surface. Or the spherical metal particle manufacturing apparatus according to 7.
度の範囲で調整可能であることを特徴とする請求項8に
記載の球形金属粒製造装置。9. The inclination angle of the sliding surface is 15 ° to 75 °.
9. The apparatus for producing spherical metal particles according to claim 8, wherein the apparatus can be adjusted within a range of degrees.
金属液滴を各滑落面に沿って滑落させることを特徴とす
る請求項6乃至9のいずれかに記載の球形金属粒製造装
置。10. The apparatus for producing spherical metal particles according to claim 6, wherein two or more sliding surfaces are provided, and a metal piece or a metal droplet slides along each sliding surface. .
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JP2000062506A JP2001247907A (en) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | Manufacturing method and manufacturing apparatus of spherical metal particle |
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