JP4253419B2

JP4253419B2 - Method for producing spherical body

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Publication number: JP4253419B2
Application number: JP2000149445A
Authority: JP
Inventors: 信芳塚口
Original assignee: Dowa Holdings Co Ltd; Dowa Mining Co Ltd
Current assignee: Dowa Holdings Co Ltd
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2000-05-22
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2020-05-22
Also published as: JP2001329307A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，例えばＢＧＡ（ｂａｌｌｇｒｉｄａｒｒａｙ）やＣＳＰ（ｃｈｉｐｓｉｚｅｐａｃｋａｇｅ）等の半導体パッケージのバンプ材料に用いられる半田ボールの如き球状体を製造する方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば半導体パッケージの分野においては，内蔵される半導体チップに対し電気的な接続を行うリードの代わりに半田ボール（半田バンプ）を装着したＢＧＡと呼ばれるものが知られている。かかるＢＧＡに利用される半田ボールを製造する場合，従来は箔等の板材や線材に加工された半田を固体の状態で精密切り出しや打ち抜き等をすることによって，半田を所望の量の原料片に分離し，その後，原料片を加熱溶融させて表面張力により球形化させ，更に冷却して固化させることにより，球状に成型した半田ボールを得ている。また，半田ペースト（クリーム半田）を作成し，これをスクリーン印刷や一定容積の穴があいた板などに刷り込む方法などにより半田を一定量分離し，その後，半田を加熱溶融させて表面張力により球形化させる方法も知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来は，半田を所望の量ずつに分離する前工程として，板材，線材や半田ペーストなどに半田を加工しなければならず，製造工程の短縮化がはかり難かった。しかも半田を正確に計量するためには，前工程で形成される板材の厚さや線材等の太さなどについても正確な寸法精度等が要求されるため，半田ボール製造におけるコストアップの要因となっていた。今日，半田ボールに関しては特性面で大きな不満はなく，むしろＢＧＡやＣＳＰなどの本格的な普及期を迎え，価格面で大幅なコストダウンが可能な半田ボールが求められている。そのためには，従来に比してより少ない工程で半田ボールを製造できる手段を確立することが必要である。
【０００４】
従って本発明の目的は，半田ボールなどの球状体を少ない工程で容易かつ低コストで製造できる手段を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために，本発明によれば，球状体の原料を融液の状態で吐出口に原料の液滴が付着した状態で吐出させ，該液滴の吐出量が所望の量になった時点で，流体の流れにより原料ノズル先端の吐出口で該液滴を分離させ，分離した球状体の原料を融液の状態において表面張力により球形にさせた後，冷却して固化させることにより，直径が０．５ｍｍから０．７６ｍｍの球状体において直径が±０．０２ｍｍのばらつき範囲にはいる球状体を得ることを特徴とする，球状体の製造方法が提供される。
また，球状体の原料を融液の状態に維持する融点以上の高温度に保たれた成形部と，原料を固化させる融点以下の低温度に保たれた冷却部とを有する温度勾配を流体中に形成し，成形部において，原料を融液の状態で吐出口より吐出させ，吐出量が所望の量になった時点で，融点以上の高温度の流体の流れにより原料ノズル先端の吐出口で原料を分離させ，分離した原料を流体中において成形部から冷却部に移動させることにより，原料を，成形部で融液の状態において表面張力により球形にさせた後，冷却部で冷却して固化させることにより，直径が±０．０２ｍｍのばらつき範囲にはいる球状体を得ることを特徴とする，球状体の製造方法が提供される。
【０００６】
この製造方法によって製造される球状体としては，例えば，ＢＧＡやＣＳＰ等の半導体パッケージのバンプ材料に用いられる半田ボールの如き球状体が例示される。また，球状体の原料は例えば金属であり，一例として半田（例えばＳｎ−Ｐｂ共晶半田）が例示される。また半田の他，球状体の原料は，融液の液相線温度が４５０℃以下（４５０℃以上であっても良い）である単体の金属又は２種類以上の金属よりなる合金であっても良い。更に，金属以外の材料を球状体の原料として用いることも可能である。
【０００７】
この製造方法によれば，吐出口より吐出させた球状体の原料を融液の状態で流体の流れによって融液の状態で容易に所望の量に分離できるので，従来のように半田などの原料を板材や線材に加工する工程が不要となり，製造工程の短縮化がはかれるようになる。また，正確な寸法精度等が要求される板材や線材に原料を加工しなくて良いので，製造が容易となり，低コスト化を実現できるようになる。
【０００８】
前記流体の流れが，一定であるか，周期的もしくはパルス的に変化するものであっても良い。そのような流体の流れによってノズル先端から融液を振り切ることにより，球状体の原料を融液の状態で所望の量ずつに分離させることが可能である。なお，球状体の原料は融液の状態でノズルから連続的に吐出しても良いし，あるいは融液の状態でノズルから断続的に吐出させても良い。
【０００９】
また，前記流体は，前記融液と反応しない気体又は液体であることが好ましい。そうすれば球状体の原料を変質させることなく分離させることができるようになる。なお，分離した球状体の原料を融液の状態において表面張力により球形にさせる場合や，その後冷却及び固化させる場合も，球状体の原料を変質させない雰囲気下で行うことが好ましい。
【００１０】
また，本発明によれば，球状体の原料を融液の状態に維持する融点以上の高温度に保たれた成形部と，原料を固化させる融点以下の低温度に保たれた冷却部とを有する温度勾配が形成された流体と，成形部において球状体の原料を融液の状態で吐出する原料ノズルと，この原料ノズルに対して側方から融点以上の高温度の流体を供給する流体ノズルを備え，流体ノズルから供給された流体によって原料ノズルから分離された原料が，流体中において成形部から冷却部に移動することにより，直径が０．５ｍｍから０．７６ｍｍの球状体において直径が±０．０２ｍｍのばらつき範囲にはいる球状体が製造されるように構成されていることを特徴とする，球状体の製造装置が提供される。
なお，上方に成形部があり，下方に冷却部があり，原料ノズルから分離された原料が，流体中において自重で落下することにより，成形部から冷却部に移動する構成としても良い。また，成形部の流体を，原料を融液の状態に維持する融点以上の高温度に保つヒーターを有しても良い。また，原料の融液が充填された融液容器を成形部に配置し，融液容器に充填された原料を原料ノズルから吐出する構成としても良い。更に，流体が充填された流体容器を成形部に配置し，流体容器に充填された流体を流体ノズルから吐出する構成としても良い。
【００１１】
この製造装置にあっては，原料ノズルから吐出させた球状体の原料に対し，原料ノズルによって側方から流体を供給することにより，融液の状態において容易に所望の量ずつに分離できる。こうして分離された球状体の原料は，先ず融液の状態のうちに表面張力により球形に変形する。その後，球状体の原料を冷却して固化させることにより，球状体を容易に製造できるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態を図面を参照にして説明する。図１は，本発明の実施の形態にかかる球状体の製造装置１の説明図である。この実施の形態では，球状体の一例としてＢＧＡやＣＳＰ等の半導体パッケージのバンプ材料に用いられる半田ボールａを製造する製造装置１について説明する。
【００１３】
装置本体１０のほぼ上半部は成型部１１になっており，ほぼ下半部は冷却部１２になっている。装置本体１０の内部は，半田と反応しない流体であるシリコーンオイルによって満たされている。装置本体１０の周面にはバンドヒーター１３，１４が上下に装着されており，これら各バンドヒーター１３，１４の加熱温度を任意に制御することにより，装置本体１０内に充填されているシリコーンオイル中に温度勾配を形成することが可能である。上方のバンドヒーター１３の加熱温度は下方のバンドヒーター１４の加熱温度よりも高温に設定されており，これにより，装置本体１０内上方の成型部１１においては，シリコーンオイルは半田の融点以上の温度（例えば１９０〜２００゜Ｃ）に保たれている。一方，装置本体１０内下方の冷却部１２においては，バンドヒーター１４の加熱温度が低いため，成型部１１においては，シリコーンオイルは半田の融点以下の温度（例えば１６０〜１７０゜Ｃ）に保たれている。このように，装置本体１０内に充填されているシリコーンオイルには，上方が半田の融点以上の高温度となり，下方が半田の融点以下の低温度となるように，緩やかな温度勾配が形成されている。
【００１４】
装置本体１０内上方の成型部１１には，融液状態の半田が充填された融液容器２０と，融液（半田）を分離させるための流体としてのシリコーンオイルが充填された流体容器２１が設置されている。これら融液容器２０と流体容器２１は，半田の融点以上の温度に保たれた成型部１１にあるので，融液容器２０内に充填された半田は融液の状態を維持しており，また流体容器２１内に充填されたシリコーンオイルも半田の融点以上の温度に保たれている。融液容器２０と流体容器２１は，例えばＳＵＳ３０４等で構成されており，半田の融点以上に加熱されても溶融しない。
【００１５】
融液容器２０の上面にはガス配管２２が接続してあり，装置本体１０の外部に設置されたガスボンベ２３から不活性ガスとしての窒素ガスをガス配管２２を介して融液容器２０内に供給することにより，融液容器２０内を加圧することが可能である。また同様に，流体容器２１の上面にはガス配管２５が接続してあり，装置本体１０の外部に設置されたガスボンベ２６から不活性ガスとしてのアルゴンガスをガス配管２５を介して流体容器２１内に供給することにより，流体容器２１内を加圧することが可能である。
【００１６】
融液容器２０の底面には融液配管２７が接続してあり，融液配管２７の先端は原料ノズル２８に形成されている。そして，前述のようにガスボンベ２３から不活性ガス（窒素ガス）をガス配管２２を介して融液容器２０内に供給して加圧することにより，融液容器２０内に充填されている球状体の原料としての半田を，融液配管２７を介して送液して原料ノズル２８から融液の状態で吐出することが可能である。
【００１７】
また同様に，流体容器２１の底面には流体配管２９が接続してあり，流体配管２９の先端は流体ノズル３０に形成されている。そして，前述のようにガスボンベ２６から不活性ガス（アルゴンガス）をガス配管２５を介して流体容器２１内に供給して加圧することにより，流体容器２１内に充填されているシリコーンオイルを，流体配管２９を介して送液して流体ノズル３０から吐出することが可能である。また図示はしないが，ガス配管２５にはガス圧を調整するためのバルブが備えられており，流体ノズル３０から吐出されるシリコーンオイルの吐出量を一定にしたり，あるいは所定時間毎に一定量のシリコーンオイルを吐出するなどといったように，流体ノズル３０から吐出されるシリコーンオイルの吐出量を周期的に変化させることも可能である。なお図示はしないが，装置本体１０は流体ノズル３０から吐出されたシリコーンオイルの吐出量に見合うだけのシリコーンオイルを装置本体１０外に排出するためのリーク機構を備えており，装置本体１０内が高圧となることが防止されている。
【００１８】
装置本体１０内上方の成型部１１には，融液配管２７と流体配管２９を固定するための支持ブロック３２が設けられている。この支持ブロック３２に支持された融液配管２７と流体配管２９及び原料ノズル２８と流体ノズル３０はいずれも装置本体１０内上方の成型部１１に配置されている。
【００１９】
図２は，原料ノズル２８と流体ノズル３０の位置関係を示す拡大図である。前述のように支持ブロック３２に支持されることによって，この実施の形態では原料ノズル２８は水平方向に配置され，流体ノズル３０は鉛直方向下向きに配置されている。このように原料ノズル２８と流体ノズル３０は直交するように配置され，原料ノズル２８先端の吐出口３３に対して側方（図示の例では上方）から流体ノズル３０がシリコーンオイルを供給する位置関係に構成されている。
【００２０】
そして，前述のようにガスボンベ２３から不活性ガスが供給されて融液容器２０内が加圧されると，球状体の原料としての半田ａ’が原料ノズル２８から融液の状態で吐出される。こうして吐出された半田ａ’が融液の状態で原料ノズル２８の先端の吐出口３３に付着して，半田（融液）ａ’の液滴が形成されるようになっている。また一方で，前述のようにガスボンベ２６から不活性ガスが供給されて流体容器２１内が加圧されると，シリコーンオイルが流体ノズル３０から吐出される。これにより，図２に示すように，原料ノズル２８から吐出させた半田（融液）ａ’の吐出量が所望の量になった時点で，流体ノズル３０から吐出されたシリコーンオイルの流れによって原料ノズル２８先端の吐出口３３から半田（融液）ａ’が切り離されて分離され，こうして分離した半田（融液）ａ’は，装置本体１０内に満たされたシリコーンオイル中を自重で落下するようになっている。
【００２１】
前述した支持ブロック３２で支持されることにより，融液配管２７と流体配管２９及び原料ノズル２８と流体ノズル３０はいずれも半田の融点以上の温度に維持された装置本体１０内上方の成型部１１に配置されているので，融液配管２７から原料ノズル２８に送液される間や原料ノズル２８から融液の状態で吐出される際，及び流体配管２９から流体ノズル３０に送液される間や流体ノズル３０から吐出される際においても，半田とシリコーンオイルは半田の融点以上の温度に保たれるようになっている。また図２で説明したように，流体ノズル３０から吐出されたシリコーンオイルの流れによって原料ノズル２８先端の吐出口３３から切り離されて分離された半田（融液）ａ’は，装置本体１０内上方の成型部１１を落下している間は，半田の融点以上の温度に保たれ，これにより，融液の状態を維持するようになっている。そして，このように融液の状態を維持しながら落下することにより，半田（融液）ａ’は装置本体１０内上方の成型部１１を落下している間に表面張力によって球形に成型されるようになっている。
【００２２】
融液配管２７と流体配管２９は，いずれも例えばＳＵＳ３０４等で構成され，半田の融点以上に加熱されても溶融しないようになっている。なおこの実施の形態では，融液配管２７はＳＵＳ３１６製の細管（内径０．２５ｍｍ）で構成されている。
【００２３】
一方，原料ノズル２８先端の吐出口３３から切り離されて分離された半田（融液）ａ’は，装置本体１０内上方の成型部１１を通過した後，次に装置本体１０内下方の冷却部１２を落下するようになっている。前述したように，装置本体１０内下方の冷却部１２においては，装置本体１０内に満たされているシリコーンオイルは半田の融点以下の温度（例えば２０〜４０゜Ｃ）に保たれているので，このように冷却部１２を通過する際には，半田（融液）ａ’は，半田の融点以下の温度まで冷却されるようになっている。これにより，半田（融液）ａ’は装置本体１０内下方の冷却部１２を落下している間に冷却されて，固化するようになっている。
【００２４】
さて，以上のように構成された本発明の実施の形態の製造装置１において，ガスボンベ２３から不活性ガスを供給し，融液容器２０内を加圧することにより，球状体の原料としての半田ａ’を原料ノズル２８から融液の状態で吐出させる。こうして吐出された半田ａ’は，原料ノズル２８の先端の吐出口３３に付着し，半田（融液）ａ’の液滴が形成される。また一方で，ガスボンベ２６から不活性ガスを供給し，流体容器２１内を加圧することにより，シリコーンオイルを流体ノズル３０から吐出させる。これにより，先に図２で説明したように，原料ノズル２８から吐出された半田（融液）ａ’の吐出量が所望の量になった時点で，流体ノズル３０から吐出されたシリコーンオイルの流れによって原料ノズル２８先端の吐出口３３から半田（融液）ａ’が切り離されて分離されることとなる。こうして分離した半田（融液）ａ’は，装置本体１０内においてシリコーンオイル中を自重で落下していく。
【００２５】
こうして，原料ノズル２８先端の吐出口３３から分離して落下していく半田（融液）ａ’は，先ず装置本体１０内上方の成型部１１を通過し，次いで装置本体１０内下方の冷却部１２を通過していく。そして，半田の融点以上の温度に維持された装置本体１０内上方の成型部１１を落下している間は，半田（融液）ａ’は融液の状態に維持され，その表面張力によって球形に変形する。そして，こうして球形に変形した半田（融液）ａ’は，次に装置本体１０内下方の冷却部１２を落下していくが，冷却部１２ではバンドヒーター１４の加熱温度の加熱温度が低く，半田の融点以下の温度（例えば１６０〜１７０゜Ｃ）となっているため，冷却部１２を落下中に半田（融液）ａ’は冷却されて固化することとなる。こうして球状体となった半田ボールａが製造されて，装置本体１０の底部に溜まっていく。この場合，装置本体１０内に満たされているシリコーンオイルには上方が半田の融点以上の高温度となり，下方が半田の融点以下の低温度となるように，緩やかな温度勾配が形成されているため，成型部１１から冷却部１２を落下していく半田（融液）ａ’は，急激な温度変化をうけることなく，徐々に冷却されるので，温度の急変化による形状不良等が発生しなくなる。
【００２６】
以上説明した本発明の実施の形態によれば，原料ノズル２８から吐出される半田（融液）ａ’を，流体ノズル３０から吐出されたシリコーンオイルの流れによって融液の状態で所望の量ずつ分離させることができるので，従来のように原料を板材や線材に加工する工程が不要となり，半田ボールａの製造工程の短縮化がはかれるようになる。また，正確な寸法精度等が要求される板材や線材に原料を加工しなくて良いので，容易に半田ボールａを製造でき，低コスト化を実現できる。なお，製造される半田ボールａの大きさは，ガスボンベ２３やガスボンベ６からの不活性ガスの供給圧を変えて融液配管２７への半田（融液）ａ’の送液量や流体配管２９へのシリコーンオイルの送液量を適宜変更することにより，調整することができる。また，流体ノズル３０から吐出されるシリコーンオイルの吐出量を一定にしたり，流体ノズル３０から吐出されるシリコーンオイルの吐出量を周期的に変化させることによって半田ボールａの大きさを調整することも可能である。
【００２７】
以上，本発明の好ましい実施の形態の一例を説明したが，本発明はここで説明した形態に限定されない。例えば原料ノズル２８の先端は，図３に示すように，内径が一定のパイプ状の吐出口３３としても良いが，図４，５に示すように，原料ノズル２８の内面を先端に行くほど内径が狭くなるテーパー状の吐出口３３としても良い。なお，原料ノズル２８先端の吐出口３３から半田（融液）ａ’を分離しやすくするためには，図５に示すように，原料ノズル２８の内面をなるべく大きなテーパー角度にするのが好ましい。
【００２８】
また図示の形態では，原料ノズル２８を水平方向に配置し，流体ノズル３０を鉛直方向下向きに配置した例を説明したが，例えば原料ノズル２８を鉛直方向下向きに配置し，流体ノズル３０を水平方向に配置しても良い。また原料ノズル２８と流体ノズル３０は必ずしも直交させて配置しなくても良い。いずれにしても，原料ノズル２８の先端の吐出口３３に付着している半田（融液）ａ’の液滴を，流体ノズル３０から吐出されるシリコーンオイルの流れによって切り離して分離できれば良い。なお，半田（融液）ａ’の液滴を吐出口３３から切り離しやすくするためには，原料ノズル２８と半田（融液）ａ’との濡れ性が低いことが好ましく，例えば原料ノズル２８をステンレスで構成すると良い。
【００２９】
また以上の実施の形態では，球状体の一例として半田ボールを製造する例について説明したが，球状体の原料は，半田以外の金属や金属以外の材料などでも良い。また，流体ノズル３０から吐出される流体はシリコーンオイルに限らず他の液体や気体であっても良い。更に，流体の流れの中に複数の吐出口が配置されていても良く，多数の吐出口からそれぞれ球状体の原料を融液の状態で分離させることにより，短時間でより多くの半田ボールを製造することが可能となる。
【００３０】
【実施例】
（実施例１）
図１等で説明した本発明の実施の形態の製造装置１を実際に用いて半田ボールを製造した。球状体の原料は，Ｓｎ−３７Ｐｂはんだを用いた。また流体として，シリコーンオイル（東芝シリコーン社製ＴＳＦ４５８−１００）を用いた。流体ノズルから吐出されるシリコーンオイルの流れの中に，ＳＵＳ３１６製の細管（内径０．２５ｍｍ，直管）を配置し，細管先端に対して直交するようにシリコーンオイルを供給した。窒素ガスボンベより供給した窒素ガスにより配管系を窒素置換した。次いで流体容器にシリコーンオイルを充填した後，シリコーンオイルで満たした装置本体内に流体容器，融液容器，各配管及び支持ブロックを浸漬せしめ，装置本体に装着した各バンドヒーターにて加熱して，装置本体内に充填されているシリコーンオイル中において，上方（成型部）が半田の融点以上の高温度となり，下方（冷却部）が半田の融点以下の低温度となるように，緩やかな温度勾配を形成する。そして，流体容器内のシリコーンオイルと融液容器内の半田（融液）の温度が１９５〜２１０℃になったことを確認した後，各ガスボンベより所定圧力で加圧し，融解容器内の半田（融液）を５．０ｇ／ｍｉｎで送液し，流体容器内のシリコーンオイルを４９ｃｍ／ｓｅｃで送液した。こうして，原料ノズルから吐出させた半田（融液）を所望の量ごとにシリコーンオイルの流れによって分離し，分離した半田（融液）をシリコーンオイル中にて自重で落下させて，成型部において表面張力によって球形に変形させた半田（融液）を冷却部において冷却固化せしめた。図６は，この実施例１によって得られた半田ボールの外観を示すＳＥＭ写真のスケッチである。写真倍率から粒径を評価したところ，半田ボールの直径は０．７６±０．０２ｍｍ，真球度＞９５％であった。ここでの真球度は以下の式で定義した。
真球度（％）＝［１−（長径−短径）÷｛（長径＋短径）÷２｝］×１００
【００３１】
（実施例２）
実施例１と同様に，図１等で説明した本発明の実施の形態の製造装置１を実際に用いて半田ボールを製造した。融解容器内の半田（融液）を５．０ｇ／ｍｉｎで送液したのに対し，流体容器内のシリコーンオイルを７８ｃｍ／ｓｅｃで送液して，原料ノズルから吐出させた半田（融液）をシリコーンオイルの流れによって分離した。その他の条件は，先に説明した実施例１と同様である。図７は，この実施例２によって得られた半田ボールの外観を示すＳＥＭ写真のスケッチである。写真倍率から粒径を評価したところ，半田ボールの直径は０．５０±０．０２ｍｍ，真球度＞９５％であった。ここでの真球度は先と同様に定義した。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば，球状体の原料を融液の状態で流体の流れによって容易に分離でき，また融液の状態で所望の量に分離させるので，従来のように半田などの原料を板材や線材に加工する工程が不要となり，製造工程の短縮化がはかれるようになる。また，正確な寸法精度等が要求される板材や線材に原料を加工しなくて良いので，製造が容易となり，低コスト化を実現できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる球状体の製造装置の説明図である。
【図２】原料ノズルと流体ノズルの位置関係を示す拡大図である。
【図３】原料ノズルの先端の拡大断面図である。
【図４】他の形状の原料ノズルの先端の拡大断面図である。
【図５】他の形状の原料ノズルの先端の拡大断面図である。
【図６】実施例１によって得られた半田ボールの外観を示すＳＥＭ写真のスケッチである。
【図７】実施例２によって得られた半田ボールの外観を示すＳＥＭ写真のスケッチである。
【符号の説明】
１製造装置
ａ半田ボール
ａ’ 半田（融液）
１０装置本体
１１成型部
１２冷却部
１３，１４バンドヒーター
２０融液容器
２１流体容器
２２，２５ガス配管
２３，２６ガスボンベ
２７融液配管
２８原料ノズル
２９流体配管
３０流体ノズル
３２支持ブロック
３３吐出口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a spherical body such as a solder ball used for a bump material of a semiconductor package such as BGA (ball grid array) and CSP (chip size package).
[0002]
[Prior art]
For example, in the field of semiconductor packages, a so-called BGA in which solder balls (solder bumps) are mounted instead of leads for electrical connection to a built-in semiconductor chip is known. When manufacturing solder balls used in such BGAs, conventionally, solder processed into a plate or wire material such as foil is precisely cut out or punched out in a solid state, thereby converting the solder into a desired amount of raw material pieces. After separation, the raw material pieces are heated and melted to be spheroidized by surface tension, and further cooled and solidified to obtain solder balls formed into a spherical shape. In addition, solder paste (cream solder) is created, and a certain amount of solder is separated by screen printing or printing on a board with a certain volume of holes, etc., and then the solder is heated and melted to make it spherical by surface tension. The method of making it known is also known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the past, as a pre-process for separating the solder into a desired amount, the solder had to be processed into a plate material, wire, solder paste, etc., and it was difficult to shorten the manufacturing process. In addition, in order to accurately measure the solder, accurate dimensional accuracy is required for the thickness of the plate material and the thickness of the wire formed in the previous process, which increases the cost of solder ball manufacturing. It was. Today, solder balls are not very dissatisfied in terms of characteristics. Rather, they are entering a full-fledged popularization period such as BGA and CSP, and there is a demand for solder balls that can greatly reduce costs. For this purpose, it is necessary to establish means capable of producing solder balls with fewer steps than in the past.
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to provide means capable of manufacturing a spherical body such as a solder ball easily and at low cost with a small number of steps.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, according to the present invention, a spherical raw material is discharged in the form of a melt in a state where droplets of the raw material adhere to the discharge port, and the discharge amount of the droplets reaches a desired amount. At that point, the droplets are separated at the discharge port at the tip of the material nozzle by the flow of the fluid, and the separated spherical material is made spherical by surface tension in the melt state, and then cooled and solidified. Thus, there is provided a method for producing a spherical body, characterized in that a spherical body having a diameter of ± 0.02 mm is obtained in a spherical body having a diameter of 0.5 mm to 0.76 mm .
In addition, a temperature gradient having a molding part maintained at a high temperature above the melting point for maintaining the spherical raw material in a melt state and a cooling part maintained at a low temperature below the melting point for solidifying the raw material in the fluid. In the forming part, the raw material is discharged from the discharge port in the melt state, and when the discharge amount reaches the desired amount, the flow of the high-temperature fluid above the melting point causes the discharge at the tip of the material nozzle. By separating the raw material and moving the separated raw material in the fluid from the molding part to the cooling part, the raw material is made spherical by surface tension in the melt state in the molding part, and then cooled and solidified in the cooling part Thus, a spherical body manufacturing method is provided, characterized in that a spherical body having a diameter within a variation range of ± 0.02 mm is obtained.
[0006]
Examples of the spherical body manufactured by this manufacturing method include a spherical body such as a solder ball used for a bump material of a semiconductor package such as BGA or CSP. In addition, the raw material of the spherical body is, for example, metal, and an example is solder (for example, Sn—Pb eutectic solder). In addition to solder, the spherical material may be a single metal or an alloy made of two or more metals whose liquidus temperature of the melt is 450 ° C. or lower (may be 450 ° C. or higher). good. Furthermore, it is also possible to use materials other than metal as the raw material of the spherical body.
[0007]
According to this manufacturing method, the spherical raw material discharged from the discharge port can be easily separated into a desired amount in the melt state by the fluid flow in the melt state. This eliminates the need for the process of processing the sheet into a wire or wire, thus shortening the manufacturing process. In addition, since it is not necessary to process the raw material into a plate or wire that requires accurate dimensional accuracy, manufacturing becomes easy and cost reduction can be realized.
[0008]
The fluid flow may be constant, or may change periodically or in pulses. By shaking off the melt from the nozzle tip by such a fluid flow, it is possible to separate the spherical raw material into a desired amount in the melt state. The spherical material may be continuously discharged from the nozzle in the melt state, or may be intermittently discharged from the nozzle in the melt state.
[0009]
The fluid is preferably a gas or liquid that does not react with the melt. By doing so, it becomes possible to separate the spherical raw materials without altering them. Even when the separated spherical raw material is made spherical by surface tension in the melt state, or after cooling and solidifying, it is preferably performed in an atmosphere that does not alter the spherical raw material.
[0010]
Further, according to the present invention, a molding part maintained at a high temperature above the melting point for maintaining the spherical raw material in a melt state, and a cooling part maintained at a low temperature below the melting point for solidifying the raw material. A fluid having a temperature gradient formed therein, a raw material nozzle for discharging a spherical raw material in the form of a melt in a molding portion, and a fluid nozzle for supplying a high temperature fluid having a melting point or higher from the side to the raw material nozzle The raw material separated from the raw material nozzle by the fluid supplied from the fluid nozzle moves from the molding part to the cooling part in the fluid, so that the diameter of the spherical body having a diameter of 0.5 mm to 0.76 mm is ± A spherical body manufacturing apparatus is provided, which is configured to manufacture a spherical body that falls within a variation range of 0.02 mm.
In addition, it is good also as a structure which has a shaping | molding part in the upper part, has a cooling part in the downward direction, and the raw material isolate | separated from the raw material nozzle moves to a cooling part from a shaping | molding part by falling with dead weight in a fluid. Moreover, you may have the heater which maintains the fluid of a shaping | molding part at the high temperature beyond melting | fusing point which maintains a raw material in the state of a melt. Alternatively, a melt container filled with the raw material melt may be disposed in the molding unit, and the raw material filled in the melt container may be discharged from the raw material nozzle. Furthermore, it is good also as a structure which arrange | positions the fluid container with which the fluid was filled in a shaping | molding part, and discharges the fluid with which the fluid container was filled from a fluid nozzle.
[0011]
In the manufacturing apparatus is relative to the starting material of the spherical ejected from the raw material nozzle body, by supplying fluid from the side by the feed nozzle, it can easily be separated one by a desired amount in the state of the melt. The separated spherical material is first transformed into a spherical shape by surface tension in the melt state. Thereafter, the spherical material can be easily manufactured by cooling and solidifying the spherical material.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram of a spherical body manufacturing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, a manufacturing apparatus 1 for manufacturing a solder ball a used as a bump material of a semiconductor package such as BGA or CSP will be described as an example of a spherical body.
[0013]
The upper half of the apparatus main body 10 is a molding part 11, and the lower half is a cooling part 12. The interior of the apparatus main body 10 is filled with silicone oil, which is a fluid that does not react with solder. Band heaters 13 and 14 are vertically mounted on the peripheral surface of the apparatus main body 10, and the silicone oil filled in the apparatus main body 10 is controlled by arbitrarily controlling the heating temperature of each of the band heaters 13 and 14. It is possible to form a temperature gradient therein. The heating temperature of the upper band heater 13 is set to be higher than the heating temperature of the lower band heater 14, so that the silicone oil is at a temperature higher than the melting point of the solder in the upper molding portion 11 in the apparatus main body 10. (For example, 190 to 200 ° C.). On the other hand, since the heating temperature of the band heater 14 is low in the cooling part 12 in the lower part of the apparatus main body 10, the silicone oil is kept at a temperature below the melting point of the solder (for example, 160 to 170 ° C.) in the molding part 11. ing. As described above, the silicone oil filled in the apparatus main body 10 has a gentle temperature gradient so that the upper side is a high temperature above the melting point of the solder and the lower side is a low temperature below the melting point of the solder. ing.
[0014]
The molding unit 11 in the upper part of the apparatus body 10 includes a melt container 20 filled with melted solder and a fluid container 21 filled with silicone oil as a fluid for separating the melt (solder). is set up. Since the melt container 20 and the fluid container 21 are in the molding part 11 maintained at a temperature equal to or higher than the melting point of the solder, the solder filled in the melt container 20 maintains the melt state. The silicone oil filled in the fluid container 21 is also maintained at a temperature higher than the melting point of the solder. The melt container 20 and the fluid container 21 are made of, for example, SUS304 or the like, and do not melt even when heated above the melting point of the solder.
[0015]
A gas pipe 22 is connected to the upper surface of the melt vessel 20, and nitrogen gas as an inert gas is supplied into the melt vessel 20 through the gas pipe 22 from a gas cylinder 23 installed outside the apparatus main body 10. By doing so, the inside of the melt container 20 can be pressurized. Similarly, a gas pipe 25 is connected to the upper surface of the fluid container 21, and argon gas as an inert gas is passed through the gas pipe 25 from the gas cylinder 26 installed outside the apparatus body 10 into the fluid container 21. It is possible to pressurize the fluid container 21 by supplying to
[0016]
A melt pipe 27 is connected to the bottom surface of the melt container 20, and the tip of the melt pipe 27 is formed in the raw material nozzle 28. Then, as described above, an inert gas (nitrogen gas) is supplied from the gas cylinder 23 into the melt vessel 20 through the gas pipe 22 and pressurized, so that the spherical bodies filled in the melt vessel 20 are compressed. Solder as a raw material can be fed through the melt pipe 27 and discharged from the raw material nozzle 28 in the form of a melt.
[0017]
Similarly, a fluid pipe 29 is connected to the bottom surface of the fluid container 21, and the tip of the fluid pipe 29 is formed in the fluid nozzle 30. Then, as described above, the inert gas (argon gas) is supplied from the gas cylinder 26 into the fluid container 21 through the gas pipe 25 and pressurized, so that the silicone oil filled in the fluid container 21 is fluidized. It is possible to send the liquid through the pipe 29 and discharge it from the fluid nozzle 30. Although not shown, the gas pipe 25 is provided with a valve for adjusting the gas pressure so that the discharge amount of the silicone oil discharged from the fluid nozzle 30 is constant or a constant amount every predetermined time. It is also possible to periodically change the amount of silicone oil discharged from the fluid nozzle 30 such as discharging silicone oil. Although not shown, the apparatus main body 10 includes a leak mechanism for discharging the silicone oil corresponding to the discharge amount of the silicone oil discharged from the fluid nozzle 30 to the outside of the apparatus main body 10. High pressure is prevented.
[0018]
A support block 32 for fixing the melt pipe 27 and the fluid pipe 29 is provided in the molding portion 11 in the upper part of the apparatus main body 10. The melt pipe 27, the fluid pipe 29, the raw material nozzle 28, and the fluid nozzle 30 that are supported by the support block 32 are all arranged in the molding part 11 in the upper part of the apparatus main body 10.
[0019]
FIG. 2 is an enlarged view showing the positional relationship between the raw material nozzle 28 and the fluid nozzle 30. By being supported by the support block 32 as described above, in this embodiment, the raw material nozzle 28 is disposed in the horizontal direction, and the fluid nozzle 30 is disposed in the downward direction in the vertical direction. Thus, the raw material nozzle 28 and the fluid nozzle 30 are arranged so as to be orthogonal to each other, and the positional relationship in which the fluid nozzle 30 supplies the silicone oil from the side (upper in the illustrated example) with respect to the discharge port 33 at the tip of the raw material nozzle 28. It is configured.
[0020]
Then, as described above, when the inert gas is supplied from the gas cylinder 23 and the inside of the melt container 20 is pressurized, the solder a ′ as a spherical material is discharged from the material nozzle 28 in a melt state. . The solder a ′ thus discharged adheres to the discharge port 33 at the tip of the raw material nozzle 28 in the form of a melt, and droplets of the solder (melt) a ′ are formed. On the other hand, as described above, when the inert gas is supplied from the gas cylinder 26 and the inside of the fluid container 21 is pressurized, silicone oil is discharged from the fluid nozzle 30. Thereby, as shown in FIG. 2, when the discharge amount of the solder (melt) a ′ discharged from the raw material nozzle 28 reaches a desired amount, the raw material is flown by the flow of the silicone oil discharged from the fluid nozzle 30. The solder (melt) a ′ is cut off and separated from the discharge port 33 at the tip of the nozzle 28, and the separated solder (melt) a ′ falls by its own weight in the silicone oil filled in the apparatus main body 10. It is like that.
[0021]
By being supported by the support block 32 described above, the melt pipe 27 and the fluid pipe 29 and the raw material nozzle 28 and the fluid nozzle 30 are all maintained at a temperature equal to or higher than the melting point of the solder. Therefore, while being fed from the melt pipe 27 to the raw material nozzle 28, when being discharged from the raw material nozzle 28 in the melt state, and while being fed from the fluid pipe 29 to the fluid nozzle 30, Even when discharged from the fluid nozzle 30, the solder and the silicone oil are kept at a temperature equal to or higher than the melting point of the solder. As described with reference to FIG. 2, the solder (melt) a ′ separated and separated from the discharge port 33 at the tip of the raw material nozzle 28 by the flow of the silicone oil discharged from the fluid nozzle 30 While the molding part 11 is being dropped, the temperature is maintained at a temperature equal to or higher than the melting point of the solder, thereby maintaining the melt state. Then, the solder (melt) a ′ is formed into a spherical shape by the surface tension while dropping in the upper molding portion 11 in the apparatus main body 10 by dropping while maintaining the melt state in this way. It is like that.
[0022]
Both the melt pipe 27 and the fluid pipe 29 are made of, for example, SUS304 and the like so as not to melt even when heated to a temperature higher than the melting point of the solder. In this embodiment, the melt pipe 27 is composed of a thin tube (inner diameter 0.25 mm) made of SUS316.
[0023]
On the other hand, the solder (melt) a ′ cut and separated from the discharge port 33 at the tip of the raw material nozzle 28 passes through the molding part 11 in the upper part of the apparatus main body 10 and then the cooling part in the lower part of the apparatus main body 10. 12 is falling. As described above, in the cooling section 12 below the apparatus body 10, the silicone oil filled in the apparatus body 10 is maintained at a temperature below the melting point of the solder (for example, 20 to 40 ° C.). In this way, when passing through the cooling unit 12, the solder (melt) a ′ is cooled to a temperature below the melting point of the solder. As a result, the solder (melt) a ′ is cooled and solidified while falling in the cooling section 12 below the apparatus main body 10.
[0024]
Now, in the manufacturing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention configured as described above, an inert gas is supplied from the gas cylinder 23 and the inside of the melt vessel 20 is pressurized, whereby the solder a as a spherical material is a. 'Is discharged from the raw material nozzle 28 in a melt state. The solder a ′ thus discharged adheres to the discharge port 33 at the tip of the raw material nozzle 28, and a droplet of solder (melt) a ′ is formed. On the other hand, an inert gas is supplied from the gas cylinder 26 and the inside of the fluid container 21 is pressurized to discharge silicone oil from the fluid nozzle 30. As a result, as described above with reference to FIG. 2, the silicone oil discharged from the fluid nozzle 30 is discharged when the discharge amount of the solder (melt) a ′ discharged from the raw material nozzle 28 reaches a desired amount. The solder (melt) a ′ is separated and separated from the discharge port 33 at the tip of the raw material nozzle 28 by the flow. The separated solder (melt) a ′ falls in the silicone oil by its own weight in the apparatus main body 10.
[0025]
Thus, the solder (melt) a ′ separated and falling from the discharge port 33 at the tip of the raw material nozzle 28 first passes through the molding part 11 in the upper part of the apparatus main body 10 and then the cooling part in the lower part of the apparatus main body 10. Pass through 12 The solder (melt) a ′ is maintained in the melt state while falling down on the molding part 11 in the upper part of the apparatus main body 10 maintained at a temperature equal to or higher than the melting point of the solder. Transforms into Then, the solder (melt) a ′ deformed into a spherical shape in this way falls down the cooling unit 12 below the inside of the apparatus main body 10, but the heating temperature of the band heater 14 is low in the cooling unit 12, Since the temperature is lower than the melting point of the solder (for example, 160 to 170 ° C.), the solder (melt) a ′ is cooled and solidified while the cooling unit 12 is dropped. In this way, the solder ball a having a spherical shape is manufactured and accumulated at the bottom of the apparatus main body 10. In this case, a gradual temperature gradient is formed in the silicone oil filled in the apparatus main body 10 so that the upper side is a high temperature not lower than the melting point of the solder and the lower side is a low temperature not higher than the melting point of the solder. Therefore, the solder (melt) a ′ falling from the molding unit 11 to the cooling unit 12 is gradually cooled without being subjected to a rapid temperature change, so that a shape defect or the like due to a sudden temperature change occurs. Disappear.
[0026]
According to the embodiment of the present invention described above, the solder (melt) a ′ discharged from the raw material nozzle 28 is fed in a desired amount in the melt state by the flow of silicone oil discharged from the fluid nozzle 30. Since they can be separated, a process for processing the raw material into a plate material or a wire is not required as in the prior art, and the manufacturing process of the solder balls a can be shortened. In addition, since it is not necessary to process the raw material into a plate material or wire that requires accurate dimensional accuracy, the solder ball a can be easily manufactured, and cost reduction can be realized. The size of the solder ball a to be manufactured is determined by changing the supply pressure of the inert gas from the gas cylinder 23 or the gas cylinder 6 and supplying the amount of solder (melt) a ′ to the melt pipe 27 or the fluid pipe 29. It can be adjusted by appropriately changing the amount of the silicone oil fed to the. Further, the size of the solder ball a may be adjusted by making the discharge amount of the silicone oil discharged from the fluid nozzle 30 constant or by periodically changing the discharge amount of the silicone oil discharged from the fluid nozzle 30. Is possible.
[0027]
As mentioned above, although an example of preferable embodiment of this invention was demonstrated, this invention is not limited to the form demonstrated here. For example, the tip of the raw material nozzle 28 may be a pipe-shaped discharge port 33 having a constant inner diameter as shown in FIG. 3, but as shown in FIGS. It is good also as the taper-shaped discharge port 33 which becomes narrow. In order to easily separate the solder (melt) a ′ from the discharge port 33 at the tip of the raw material nozzle 28, it is preferable that the inner surface of the raw material nozzle 28 has a taper angle as large as possible.
[0028]
In the illustrated embodiment, the raw material nozzle 28 is disposed in the horizontal direction and the fluid nozzle 30 is disposed in the vertical direction. For example, the raw material nozzle 28 is disposed in the vertical direction and the fluid nozzle 30 is disposed in the horizontal direction. You may arrange in. Further, the material nozzle 28 and the fluid nozzle 30 do not necessarily have to be arranged orthogonally. In any case, it is only necessary that the droplets of the solder (melt) a ′ adhering to the discharge port 33 at the tip of the raw material nozzle 28 can be separated and separated by the flow of the silicone oil discharged from the fluid nozzle 30. In order to easily separate the droplets of the solder (melt) a ′ from the discharge port 33, it is preferable that the wettability between the raw material nozzle 28 and the solder (melt) a ′ is low. It should be composed of stainless steel.
[0029]
In the above embodiment, an example in which a solder ball is manufactured as an example of a spherical body has been described. However, a raw material for the spherical body may be a metal other than solder or a material other than metal. Further, the fluid discharged from the fluid nozzle 30 is not limited to silicone oil, but may be other liquids or gases. Furthermore, a plurality of discharge ports may be arranged in the fluid flow, and by separating the spherical material from each of the discharge ports in a melt state, more solder balls can be obtained in a short time. It can be manufactured.
[0030]
【Example】
Example 1
Solder balls were manufactured by actually using the manufacturing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention described with reference to FIG. Sn-37Pb solder was used as the spherical material. Silicone oil (TSF458-100 manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) was used as the fluid. A thin tube made of SUS316 (inner diameter 0.25 mm, straight tube) was placed in the flow of silicone oil discharged from the fluid nozzle, and the silicone oil was supplied so as to be orthogonal to the tip of the thin tube. The piping system was replaced with nitrogen by nitrogen gas supplied from a nitrogen gas cylinder. Next, after filling the fluid container with silicone oil, immerse the fluid container, melt container, piping and support block in the device body filled with silicone oil, and heat with each band heater attached to the device body. In the silicone oil filled in the device body, a gentle temperature gradient is established so that the upper part (molded part) has a high temperature above the melting point of the solder and the lower part (cooling part) has a low temperature below the melting point of the solder. Form. After confirming that the temperature of the silicone oil in the fluid container and the solder (melt) in the melt container is 195 to 210 ° C., pressurize with a predetermined pressure from each gas cylinder, and solder ( Melt) was fed at 5.0 g / min, and silicone oil in the fluid container was fed at 49 cm / sec. In this way, the solder (melt) discharged from the raw material nozzle is separated for each desired amount by the flow of silicone oil, and the separated solder (melt) is dropped in the silicone oil by its own weight, and the surface of the molded part is removed. Solder (melt) deformed into a spherical shape by tension was cooled and solidified in the cooling section. FIG. 6 is a sketch of an SEM photograph showing the appearance of the solder ball obtained in Example 1. When the particle size was evaluated from the photographic magnification, the solder ball diameter was 0.76 ± 0.02 mm, and the sphericity was> 95%. The sphericity here was defined by the following equation.
Sphericality (%) = [1− (major axis−minor axis) ÷ {(major axis + minor axis) ÷ 2}] × 100
[0031]
(Example 2)
Similarly to Example 1, solder balls were manufactured by actually using the manufacturing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention described with reference to FIG. Solder (melt) sent from the raw material nozzle by feeding silicone oil in the fluid container at 78 cm / sec, whereas the solder (melt) in the melting container was sent at 5.0 g / min Was separated by the flow of silicone oil. Other conditions are the same as in the first embodiment described above. FIG. 7 is a sketch of an SEM photograph showing the appearance of the solder ball obtained in Example 2. When the particle diameter was evaluated from the photographic magnification, the solder ball diameter was 0.50 ± 0.02 mm, and the sphericity was> 95%. The sphericity here was defined in the same way as before.
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention , the spherical raw material can be easily separated by the flow of fluid in the melt state, and can be separated into a desired amount in the melt state. The process for processing the wire becomes unnecessary, and the manufacturing process can be shortened. In addition, since it is not necessary to process the raw material into a plate or wire that requires accurate dimensional accuracy, manufacturing becomes easy and cost reduction can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a spherical body manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view showing a positional relationship between a raw material nozzle and a fluid nozzle.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a tip of a raw material nozzle.
FIG. 4 is an enlarged sectional view of the tip of a raw material nozzle having another shape.
FIG. 5 is an enlarged sectional view of the tip of a raw material nozzle having another shape.
6 is a sketch of an SEM photograph showing the appearance of a solder ball obtained in Example 1. FIG.
7 is a sketch of an SEM photograph showing the appearance of a solder ball obtained in Example 2. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Manufacturing apparatus a Solder ball a 'Solder (melt)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Apparatus main body 11 Molding part 12 Cooling part 13, 14 Band heater 20 Melt container 21 Fluid container 22, 25 Gas piping 23, 26 Gas cylinder 27 Melt piping 28 Raw material nozzle 29 Fluid piping 30 Fluid nozzle 32 Support block 33 Discharge port

Claims

The spherical material is discharged in the form of a melt with the material droplets adhering to the discharge port, and when the droplet discharge amount reaches the desired amount, the fluid flow causes the discharge of the tip of the material nozzle. The droplets are separated at the outlet, and the separated spherical raw material is made spherical by surface tension in the melt state, and then cooled and solidified to obtain a spherical body having a diameter of 0.5 mm to 0.76 mm. To obtain a spherical body that falls within a variation range of ± 0.02 mm in diameter.

Forms a temperature gradient in the fluid with a molding part maintained at a high temperature above the melting point that maintains the spherical raw material in the melt state and a cooling part maintained at a low temperature below the melting point that solidifies the raw material Then, in the forming part, the raw material is discharged from the discharge port in the form of a melt, and when the discharge amount reaches a desired amount, the raw material is discharged at the discharge port at the tip of the raw material nozzle by the flow of high-temperature fluid above the melting point Separating and moving the separated raw material in the fluid from the forming part to the cooling part to make the raw material spherical by surface tension in the melt state in the forming part, and then cooling and solidifying in the cooling part To obtain a spherical body having a diameter of ± 0.02 mm in a spherical body having a diameter of 0.5 mm to 0.76 mm.

The method for producing a spherical body according to claim 1 or 2, wherein the flow of the fluid for separating the melt at the discharge port is constant, or changes periodically or in pulses.

The method for producing a spherical body according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluid is a gas or a liquid that does not react with the melt.

The method for producing a spherical body according to any one of claims 1 to 4 , wherein the raw material for the spherical body is a metal.

6. The method for producing a spherical body according to claim 5, wherein the raw material of the spherical body is a single metal or an alloy composed of two or more metals whose liquidus temperature of the melt is 450 ° C. or less.

The method for producing a spherical body according to claim 1, wherein the spherical body is a solder ball.

A fluid in which a temperature gradient is formed having a molding part maintained at a high temperature above the melting point for maintaining the spherical raw material in a melt state and a cooling part maintained at a low temperature below the melting point for solidifying the raw material And a raw material nozzle that discharges the spherical raw material in a molten state in the molding part, and a fluid nozzle that supplies a high temperature fluid having a melting point or higher from the side to the raw material nozzle. When the raw material separated from the raw material nozzle by the fluid moves from the forming part to the cooling part in the fluid, the range of dispersion of ± 0.02 mm in diameter is 0.5 mm to 0.76 mm in the spherical body. A device for producing a spherical body, characterized in that the spherical body is produced.

9. The molding part is located above, the cooling part is located below, and the raw material separated from the raw material nozzle moves from the molding part to the cooling part by dropping by its own weight in the fluid. The spherical body manufacturing apparatus described in 1.

The apparatus for producing a spherical body according to claim 8 or 9, further comprising a heater for maintaining the fluid of the molding part at a high temperature equal to or higher than a melting point for maintaining the raw material in a melt state.

The melt container filled with the raw material melt is disposed in the molding part, and the raw material filled in the melt container is discharged from the raw material nozzle. The manufacturing apparatus of the spherical body of description.

The spherical body according to any one of claims 8 to 11, wherein a fluid container filled with a fluid is disposed in a molding portion, and the fluid filled in the fluid container is discharged from a fluid nozzle. Manufacturing equipment.