(57)【要約】【課題】略円柱形状のはんだ片を歩留まり良く能率的に製造可能な製造方法及び製造装置を提供することを第１の目的としている。さらに、良好な寸法精度を有する略円柱形状のはんだ片の製造方法及び製造装置を提供することを第２の目的としている。【解決手段】本発明は、略円柱形状のはんだ片の製造方法であって、原料であるはんだ塊よりも大きな間隙で相向かい配置された１対の圧延面の該間隙にはんだ塊を供給する供給工程と、移動中における一対の圧延面相互の速度ベクトルの差の絶対値が正となる移動速度で少なくとも一方の圧延面を移動させるとともにはんだ片の所望の直径に応じる大きさまで間隙を減少させてはんだ塊を圧延する圧延工程とを有することを特徴とするはんだ片の製造方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円柱形状のはんだ片の製造方法であって、原料であるはんだ塊よりも大きな間隙で相向かい配置された１対の圧延面の該間隙にはんだ塊を供給する供給工程と、移動中における一対の圧延面相互の速度ベクトルの差の絶対値が正となる移動速度で少なくとも一方の圧延面を移動させるとともにはんだ片の所望の直径に応じる大きさまで間隙を減少させてはんだ塊を圧延する圧延工程とを有することを特徴とするはんだ片の製造方法。
【請求項２】
前記圧延工程において、間隙を連続的に除々に減少させることを特徴とする請求項１に記載のはんだ片の製造方法。
【請求項３】
略円柱形状のはんだ片の製造方法であって、原料であるはんだ塊よりも大きな間隙を一端側に及びはんだ片の所望の直径に応じる大きさの間隙を他端側に有する状態に相向かい配置された一対の圧延面の前記一端側の間隙にはんだ塊を供給する供給工程と、移動中における一対の圧延面相互の速度ベクトルの差の絶対値が正であるように少なくとも一方の圧延面を移動させるとともに他端側の間隙に向かいはんだ塊を移動させてはんだ塊を圧延する圧延工程とを有することを特徴とするはんだ片の製造方法。
【請求項４】
前記間隙は、一端側から他端側に向かい連続的に減少していることを特徴とする請求項３に記載のはんだ片の製造方法。
【請求項５】
前記圧延工程において、一対の圧延面をいずれも移動させるとともに、一の圧延面の移動方向に対し他の圧延面を反対方向に移動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はんだ片の製造方法。
【請求項６】
はんだ塊の体積は、形成すべきはんだ片とほぼ同一であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のはんだ片の製造方法。
【請求項７】
はんだ塊の形状は球状であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のはんだ片の製造方法。
【請求項８】
略円柱形状のはんだ片の製造装置であって、第１の圧延面を有する第１の圧延部と、前記第１の圧延部の圧延面と間隙を介し対向して平行に配置される第２の圧延面を有する第２の圧延部と、前記第２の圧延面に対し相対的に前記第１の圧延面を移動させる移動部と、前記第１の圧延面と垂直な方向に該第１の圧延面を移動させ前記間隙の大きさを調整する間隙調整部とを有することを特徴とするはんだ片の製造装置。
【請求項９】
略円柱形状のはんだ片の製造装置であって、第１の圧延面を有する第１の圧延部と、前記第１の圧延部の圧延面と所定の間隙を介し対向して配置される第２の圧延面を有する第２の圧延部と、前記第２の圧延面に対し相対的に前記第１の圧延面を移動させる移動部とを有し、前記第１の圧延面と第２の圧延面との間隙の前記軸に沿う一端側は原料であるはんだ塊よりも大きく、他端側ははんだ片の所望の直径に応じる大きさであることを特徴とするはんだ片の製造装置。
【請求項１０】
前記第１の圧延部又は第２の圧延部の少なくとも一方は無限軌道要素を有し、前記無限軌道要素の一面が前記第１の圧延面又は第２の圧延面であることを特徴とする請求項８又は９のいずれかに記載のはんだ片の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、略円柱形状をなすはんだ片の製造方法及び製造装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やパーソナルコンピュータ等の情報電子機器に対するコンパクト化や多機能化の要請にともない情報機器に組み込まれる電子部品の高密度実装化が望まれている。そして、例えば電子部品の代表的な例である半導体チップでは高密度実装に対応できるよう、その接続端子面に微小なはんだバンプを形成したフリップチップ接続が採用されている。
【０００３】
上記はんだバンプは、原料となるはんだを接続端子面に置き、これをリフローすることにより形成される。そして、原料となるはんだを接続端子面に置く方法としては、はんだペースト印刷法、はんだメッキ法、はんだボール搭載法などがあるが、一定体積のはんだバンプを効率的に形成できるという利点のあるはんだボール搭載法が広く使用されており、本願出願人も下記特許文献１で当該工法について出願している。
【０００４】
フリップチップ接続は電子部品の小型化に有利な接続方法であり高密度実装に用いられているが、近年の更なる高密度実装化の要請により接続端子が狭ピッチ化している。ここで、上記はんだボール搭載法において接続端子が狭ピッチ化すると、接続端子面に搭載されたはんだボール同士が接近したり接触したりし、隣接した接続端子が短絡し接続不良が生じる恐れがあるという問題がある。また、比較的体積の大きなはんだバンプを形成する場合には、隣接する接続端子間のピッチ距離よりもはんだボールの直径が大きくなるため、はんだボールの搭載そのものが寸法制約上物理的に出来ないという問題がある。
【０００５】
上記問題を解消する技術の一例が下記特許文献２〜７に開示されている。特許文献２には柱状はんだを形成したパッケージ基板が、特許文献３には円柱状のバンプを形成した半導体パッケージが開示されており、かかる柱状はんだや円柱状バンプをはんだペースト印刷法により形成する技術が開示されている。また、特許文献４〜７には、線材や棒材の切断により、またははんだシートの打ち抜きにより円柱形状のはんだ片を形成する技術が開示されている。そして、接続端子のピッチ距離より直径の小さな円柱形状はんだ片を、その端面が接続端子面に接するよう搭載すれば上記問題を解消することができる。
【特許文献１】特開２００５−１０１５０２号公報
【特許文献２】特開平１０−２５６４２５号公報
【特許文献３】特開平１０−１６３３６５号公報
【特許文献４】特開昭５９−１３５９２号公報
【特許文献５】特開２００２−２６１８３号公報
【特許文献６】特開平１１−１３５６６７号公報
【特許文献７】特開平１１−２１４５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、一例が特許文献４〜７に開示された技術に対し略円柱形状のはんだ片を歩留まり良く能率的に製造可能な新たな技術が望まれている。
更に、狭ピッチ化する接続端子間の距離に対応し接続性を担保するためには、はんだ片の直径の寸法精度を高める必要がある。また、特に半導体チップのフリップチップ接続において接続不良を防止するため、はんだバンプの高さの均一性が要請されており、そのためには円柱形状はんだ片の高さ精度を高める必要がある。すなわち、円柱形状はんだ片においては直径及び高さ双方の寸法精度を高める必要があるが、上記特許文献４〜７に開示された技術はその要請に充分対応できる技術では無い。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題を鑑みてなされたものであり、略円柱形状のはんだ片を歩留まり良く能率的に製造可能な製造方法及び製造装置を提供することを第１の目的としている。さらに本発明は、この第１の目的に加え、良好な寸法精度を有する略円柱形状のはんだ片の製造方法及び製造装置を提供することを第２の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明の第１態様は、略円柱形状のはんだ片の製造方法であって、原料であるはんだ塊よりも大きな間隙で相向かい配置された１対の圧延面の該間隙にはんだ塊を供給する供給工程と、移動中における一対の圧延面相互の速度ベクトルの差の絶対値が正となる移動速度で少なくとも一方の圧延面を移動させるとともにはんだ片の所望の直径に応じる大きさまで間隙を減少させてはんだ塊を圧延する圧延工程とを有することを特徴とするはんだ片の製造方法である。
【０００９】
かかる第１態様の発明によれば以下の作用を奏することができる。すなわち、供給工程において原料であるはんだ塊は、該はんだ塊よりも大きな間隙で相向かい配置された１対の圧延面の該間隙に供給される。次いで、圧延工程において、移動中における一対の圧延面相互の速度ベクトルの差の絶対値が正である移動速度で少なくとも一方の圧延面を移動させる、換言すれば一の圧延面と他の圧延面とを同方向にかつ同速度で移動させず速度差を有するよう一の圧延面と他の圧延面とを移動させる。そして、はんだ片の所望の直径に応じる大きさまで間隙を減少させると、間隙が減少する過程において間隙に存するはんだ塊の外周面に一対の圧延面が接触する。すると、上記一対の圧延面の移動動作により回転力がはんだ塊に付与される。その結果、はんだ塊は、間隙において速度差に応じた回転数の転動をしつつはんだ片の所望の直径まで縮径される。したがって、この第１態様の発明によれば、一対の圧延面の面積を拡大することで多数のはんだ塊からはんだ片を能率的に成形できるとともに、はんだ塊は余すことなく全てはんだ片に転換され歩留まりよく略円柱形状のはんだ片を製造することが可能となる。
【００１０】
この第１態様の発明は、略円柱形状のはんだ片の製造装置であって、第１の圧延面を有する第１の圧延部と、第１の圧延部の圧延面と間隙を介し対向して平行に配置される第２の圧延面を有する第２の圧延部と、第２の圧延面に対し相対的に第１の圧延面を移動させる移動部と、第１の圧延面と垂直な方向に該第１の圧延面を移動させ間隙の大きさを調整する間隙調整部とを有することを特徴とするはんだ片の製造装置に係わる発明により、好適に実施されるものである。
【００１１】
なお、上記第１態様の発明において、断面の真円度が整った略円柱形状のはんだ片を円滑に製造するためには、間隙を一気に減少させるよりも、連続的に除々に減少させることが好ましい。
【００１２】
また、上記目的を達成する本発明の第２態様は、略円柱形状のはんだ片の製造方法であって、原料であるはんだ塊よりも大きな間隙を一端側に及びはんだ片の所望の直径に応じる大きさの間隙を他端側に有する状態に相向かい配置された一対の圧延面の前記一端側の間隙にはんだ塊を供給する供給工程と、移動中における一対の圧延面相互の速度ベクトルの差の絶対値が正であるように少なくとも一方の圧延面を移動させるとともに他端側の間隙に向かいはんだ塊を移動させてはんだ塊を圧延する圧延工程とを有することを特徴とするはんだ片の製造方法である。
【００１３】
かかる第２態様の発明によれば以下の作用を奏することができる。すなわち、供給工程において原料であるはんだ塊は、該はんだ塊よりも大きな間隙を一端側に及びはんだ片の所望の直径に応じる大きさの間隙を他端側に有する状態に相向かい配置された一対の圧延面の一端側の間隙に供給される。次いで、圧延工程において、他端側の間隙に向かいはんだ塊を移動させる。すると、一端側に供給されたはんだ塊は他端側に移動し、移動する過程においてはんだ塊の外周面には一対の圧延面が接触する。ここで、上記第１態様の製造方法と同様に、移動中における一対の圧延面相互の速度ベクトルの差の絶対値が正である移動速度となるよう少なくとも一方の圧延面を移動させているので、この一対の圧延面の移動動作により回転力がはんだ塊に付与される。その結果、はんだ塊は、速度差に応じた回転数で回転しつつ圧延され縮径されながら他端側へ向かい移動し、他端側の間隙で所望の直径まで縮径される。このように構成された第２態様の発明によれば、連続してはんだ塊を処理して略円柱形状のはんだ片を能率的に成形できるとともに、はんだ塊は余すことなく全てはんだ片に転換され歩留まりよく略円柱形状のはんだ片を製造することが可能となる。
【００１４】
この第２態様の発明は、略円柱形状のはんだ片の製造装置であって、第１の圧延面を有する第１の圧延部と、第１の圧延部の圧延面と所定の間隙を介し対向して配置される第２の圧延面を有する第２の圧延部と、第２の圧延面に対し相対的に第１の圧延面を移動させる移動部とを有し、第１の圧延面と第２の圧延面との間隙の前記軸に沿う一端側は原料であるはんだ塊よりも大きく、他端側ははんだ片の所望の直径に応じる大きさであることを特徴とするはんだ片の製造装置に係わる発明により、好適に実施されるものである。
【００１５】
なお、上記第２態様の発明において、断面の真円度が整った略円柱形状のはんだ片を円滑に製造するためには、間隙は、一端側から他端側へ向かい一気に減少させるよりも、連続的に減少していることが望ましい。
【００１６】
ここで、断面の真円度が整った略円柱形状のはんだ片を製造するためには、圧延面がはんだ塊に付与する回転数と圧延面の間隙の減少率との関係を考慮する必要がある。すなわち、略円柱形状のはんだ片において、回転数が少ない状態で間隙の減少率を大きくし過大な圧下をはんだ塊に作用させると、はんだ片の断面の真円度が悪化するためである。そのため、間隙の減少率を増大させてはんだ片を効率よく製造するためには、減少率の増大に応じた回転数をはんだ塊に付与する必要がある。ここで、上記のようにはんだ塊の回転数は一対の圧延面相互の速度差、厳密には速度ベクトルの差の絶対値に比例するので、上記第１態様または第２態様の発明いずれの圧延工程においても、一対の圧延面をいずれも移動させるとともに、一の圧延面の移動方向に対し他の圧延面を反対方向に移動させることが好ましい。
【００１７】
さらに、上記第１態様または第２態様の発明いずれにおいても、本発明の第２の目的である良好な寸法精度を有する略円柱形状のはんだ片の製造方法を提供するためには、はんだ塊の体積は形成すべきはんだ片とほぼ同一であることが望ましい。さらに、当該はんだ塊の形状を球状とすれば、圧延面の間隙におけるはんだ塊の回転が円滑に行われ、断面の真円度がより整った略円形状のはんだ片を得ることができるので好ましい。
【００１８】
さらに、上記第１態様または第２態様の発明を好適に実施しうる上記はんだ片の製造装置において、より能率的にはんだ片を製造するためには、第１の圧延部又は第２の圧延部の少なくとも一方は無限軌道要素を有し、その無限軌道要素の一面が第１の圧延面又は第２の圧延面である構成とすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
上記説明したように、本発明の構成によれば、本発明の第１の目的である略円柱形状のはんだ片を歩留まり良く能率的に製造可能な製造方法及び製造装置を提供すること、加えて、本発明の第２の目的である良好な体積精度を有する略円柱形状のはんだ片の製造方法及び製造装置を提供するという課題を解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下本発明について、その実施態様に基づき説明する。なお、本発明はその実施態様にのみ限定されず、同一性の範囲の中で適宜改変して実施することが可能であり、また、各実施態様を構成する要素は適宜組み合わせて実施することが可能である。
【００２１】
[第１実施態様]
本発明に係わるはんだ片の製造方法及び製造装置の第１の実施態様について図１〜３を参照しつつ説明する。ここで、図１は第１態様のはんだ片製造装置の構成を示す正面図、図２は図１のはんだ片製造装置の動作を説明する図、図３は図１のはんだ片製造装置の変形態様を示す正面図である。
【００２２】
図１に示す第１態様のはんだ片製造装置１０は、複数個の球状のはんだ塊（以下はんだ球と言う。）Ｂをバッチ式で一括して圧延して縮径し、複数個の略円柱形状のはんだ片Ｌを製造する構成となっている。なお、本態様で供給するはんだ球Ｂは、形成すべきはんだ片Ｌとほぼ同一の体積を有するものである。
【００２３】
かかる構成のはんだ片製造装置１０において、符号１１は第１の圧延面（一の圧延面）１１１が底面に形成された第１の圧延部である。本態様における第１の圧延部１１は例えば金属製の矩形平板状部材であり、第１の圧延面１１１が水平状態となるよう移動部１３の固定手段１３１に固定されている。そして、第１の圧延面１１１ははんだ片Ｌが直接接触するので、はんだ片Ｌの外周面の損傷を防止するため平滑な面とされている。なお、回転しながら接触するはんだ球Ｂやはんだ片Ｌによる磨耗や凝着を防止するため第１の圧延面１１１には例えばセラミックスを主体とした硬質膜を形成しておくことが望ましい。
【００２４】
符号１２は、Ｘ軸方向の大きさが第１の圧延部１１より大きな金属製の矩形平板状部材である第２の圧延部である。第２の圧延部１２は、ベース基板１５の上面中央部に設けられている。そして、第２の圧延部１２の上面には第２の圧延面１２１（他の圧延面）が形成されており、第２の圧延面１２１は第１の圧延面１１１と間隙Ｇを介し対向して平行に配置されている。なお、第２の圧延面１２１もはんだ球Ｂやはんだ片Ｌが直接接触するので第１の圧延面１１１と同様に平滑な面とされている。
【００２５】
符号１３は、第１の圧延部１１をＸ軸に沿いに水平移動させる移動部である。本態様の移動部１３は空気圧やモータを利用したリニアアクチュエーターで構成され、第１の圧延部１１の上面に取り付けられる固定手段１３１と、固定手段１３１をＸ軸方向に所定のストロークで駆動する水平駆動手段１３２とから構成されている。しかるに、第１の圧延部１１の水平移動動作は移動部１３により位置的及び速度的に制御される。ここで、図１では第１の圧延部１１が左ストローク端まで移動した状態を示しており、この状態で第１の圧延部１１の左端は第２の圧延面１２１の左端より内側に位置するよう制御される。また、図１において２点鎖線は、第１の圧延部１１が符号Ｓで示す右ストローク端まで移動した状態を示しており、この状態で第１の圧延部１１の右端は第２の圧延面１２１の右端より内側に位置するよう制御される。
【００２６】
符号１４は、Ｚ軸に沿い第１の圧延面１１１に対し垂直方向に、移動部１３を介して第１の圧延部１１を昇降させ、第１の圧延面１１１と第２の圧延面１２１との間隙Ｇを調整する間隙調整部である。本態様の間隙調整部１４は、水平移動手段１３２の両端が固定される一対の固定手段１４３ａ、１４３ｂと、ベース基板１５の上面であって第２の圧延部１２の右側に設けられ固定手段１４３ａをＺ軸方向に駆動する垂直駆動手段１４１と、第２の圧延部１２の左側に設けられ垂直駆動手段１４１の動作に従動する従動手段１４２とから構成されている。なお、垂直駆動手段１４１は水平駆動手段１３２と同様にリニアアクチュエーターで構成されるが、間隙調整部１４は間隙Ｇの大きさを精度良く調整する必要があるので例えばリニアガイド、ボール螺子及びサーボモータとを組み合わせたリニアアクチュエーターなど位置決め制御精度の高いリニアアクチュエーターで構成することが望ましい。上記のように構成された間隙調整部１４は、第１の圧延部１３を昇降させることにより、第１の圧延面１１１と第２の圧延面１２１との間隙Ｇを図１において実線で示すようにはんだ球Ｂの直径よりも大きくし、また、一点鎖線で示すようにはんだ片の所望の直径に応じる大きさとする。
【００２７】
符号１６は、第２の圧延面１２１にはんだ球Ｂを供給する原料供給部である。原料供給部１６は、複数個のはんだ球Ｂを格納可能な格納手段１６１と、格納手段１６１に格納さえた多数のはんだ球Ｂから一定数のはんだ球Ｂを切り出して第２の圧延面１２１へ分散して供給する供給手段１６２とを有する。なお、本態様の原料供給部１６は自動化に適した構成であり本発明を実施するにあたり必須の構成ではなく、はんだ球Ｂは例えば手動で供給してもよい。
【００２８】
上記はんだ片製造装置１０の動作について図２を参照して説明する。まず、供給工程である。はんだ片製造装置１０は、図２（ａ）に示すように、相向かい配置された第１の圧延面１１１と第２の圧延面１２１（１対の圧延面）との間隙Ｇを、間隙調整部１４によりはんだ球Ｂの直径よりも大きな寸法ｇ１とする。そして、その状態に設定された間隙Ｇに原料供給部１６から一定数のはんだ球Ｂを供給する。すると、供給されたはんだ球Ｂは第２の圧延面１２１に載置される。
【００２９】
次いで、圧延工程に進む。はんだ片製造装置１０は、図２（ｂ）に示すように、不図示の移動部１３で第１の圧延部１１をＸ軸方向に沿い所定のストロークで往復移動させるとともに、不図示の間隙調整部１４で第１の圧延部１１を下降させて間隙Ｇを減少させる。すると、間隙Ｇの大きさがはんだ球Ｂの直径と相等しくなったとき、はんだ球Ｂは、第１の圧延面１１１および第２の圧延面１２１双方に直接接触して挟まれた状態となる。ここで、第１の圧延面１１１はＸ軸方向に沿い所定速度で移動しており、第２の圧延部１２はベース基板１５に固定されているので第２の圧延面１２１は移動しない。すなわち、第１の圧延部１１の往動作においては第１の圧延面１１１は図示Ｖ１の速度ベクトル、復動作においては図示Ｖ２の速度ベクトルで移動し、その結果移動中における第１の圧延面１１１と第２の圧延面１２１の速度ベクトルの差（Ｖ１−０、Ｖ２−０）の絶対値は正となる。そして、この第１の圧延面１１１及び第２の圧延面１２１との速度差により、往動作では図示反時計回り方向の回転力が、復動作では時計回り方向の回転力がはんだ球Ｂに付与される。そして、はんだ片製造装置１０は、図２（ｃ）に示すように、第１の圧延面１１１のＸ軸方向に沿う往復移動動作を維持してはんだ球Ｂを同方向に転動させつつ、はんだ片Ｌの所望の直径に対応する大きさｇ２まで更に間隙Ｇを減少させる。
【００３０】
以上の工程により、第１の圧延面１１１と第２の圧延面１２１との間ではんだ球Ｂは圧延され縮径されて、所望の直径を有する略円柱形状のはんだ片Ｌが形成される。さらに、本態様では、はんだ片Ｌとほぼ同一の体積を有するはんだ球Ｂを原料として使用しているので、所望の長さを有するはんだ片Ｌが形成される。その後、第１の圧延部１１の往復移動動作を停止するとともに上昇させ、はんだ片Ｌを取り出す。
【００３１】
次に、上記はんだ片製造装置１０の変形例であるはんだ片製造装置２０について図３を参照し説明する。ここで、上記説明したようにはんだ片製造装置１０が第１の圧延面１１１の往復移動動作によりはんだ球Ｂに回転力を付与していたのに対し、図３に示すはんだ片製造装置２０は回転動作によりはんだ球Ｂに回転力を付与する点で相異している。なお、図３において図１のはんだ片製造装置と同様な構成については同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００３２】
はんだ片製造装置２０において、符号２１は底面に第１の圧延面２１１が形成された第１の圧延部である。第１の圧延部２１は金属製の円板状部材であり、第１の圧延面２１１が水平状態となるよう回転部２３の回転軸２３１の下端に固定されている。
【００３３】
符号２２は、ベース基板１５の上面に設けられた第２の圧延部２２である。第２の圧延部２２は第１の圧延部２１以上の直径を有する円板状部材であり、その第２の圧延面２２１は第１の圧延面２１１と間隙Ｇを介し対向して平行に配置されている。
【００３４】
符号２３は、中心軸回りに第１の圧延部２１を回転させる移動部である。移動部２３は、上記のように第１の圧延部２１が固定される回転軸２３２、回転軸を回転させる回転駆動手段２３１、回転駆動手段２３１を支持する支持手段２３３により構成されている。そして支持手段２３３の両端は、上記と同様の構成である間隙調整部１４の固定手段１４３ａ，１４３ｂに固定されている。また、一定数のはんだ球Ｂを供給する原料供給部１６は、第２の圧延面２２１であって第１の圧延面２１１と相対する領域にはんだ球Ｂを供給可能な位置に配置されている。なお、第１の圧延面２１１及び第２の圧延面２２１により付与されるはんだ球Ｂの回転数を高めるためには、周速の早い第１の圧延面２１１の外周に近い部分にはんだ球Ｂを供給可能なよう原料供給部１６を配置することが望ましい。
【００３５】
ここで図３（ｂ）の平面図には、圧延面２１１と圧延面２２１に挟まれたはんだ球Ｂの軌道Ｐの一例を示している。はんだ球Ｂの圧延が進行し円柱形状のはんだ片Ｌになるにつれて、はんだ片Ｌには圧延面２１１の中心側接触域と外周側接触域とで速度差が生じるため、軌道Ｐは螺旋状になる。このため、圧延距離を確保するためには、圧延面２１１と圧延面２２１の外径を大きくることが望ましい。
【００３６】
はんだ片製造装置２０の動作は基本的にはんだ片製造装置１０と同様である。すなわち、はんだ片製造装置２０は、供給工程において、所定の位置関係に設定された第１の圧延面２１１と第２の圧延面２２１との間隙Ｇにはんだ球Ｂを供給する。
【００３７】
次いで、はんだ片製造装置２０は、圧延工程おいて、第１の圧延部２１を一定方向に回転させつつ下降させて間隙Ｇを減少させる。すると上記と同様に、間隙Ｇの大きさがはんだ球Ｂの直径と相等しくなったとき、はんだ球Ｂは、第１の圧延面２１１および第２の圧延面２２１双方に直接接触して挟まれた状態となる。ここで、第１の圧延部２１は中心軸回りに回転しているので、図３（ｂ）に示すように、はんだ球Ｂとの接触部分において第１の圧延面２１１は図示Ｖ３の接線方向の速度ベクトルで移動している。その結果、移動中における第１の圧延面２１１と第２の圧延面２２１の速度ベクトルの差（Ｖ３−０）の絶対値は正となり、もって図３（ｃ）に示すように、時計回り方向の回転力がはんだ球Ｂに付与される。そして、はんだ片製造装置２０は、第１の圧延面２１１の回転動作を維持してはんだ球Ｂを円周回りに転動させつつ、はんだ片Ｌの所望の直径に対応する大きさまで更に間隙Ｇを減少させる。すると、第１の圧延面２１１と第２の圧延面２２１との間ではんだ球Ｂは圧延され縮径されて、所望の直径と長さを有する略円柱形状のはんだ片Ｌが形成される。
【００３８】
[第２実施態様]
本発明に係わるはんだ片の製造方法及び製造装置の第２の実施態様について図４〜６を参照しつつ説明する。ここで、図４は第２態様のはんだ片製造装置の構成を示す正面図、図５及び図６は図４のはんだ片製造装置の第１及び第２の変形例を示す正面図である。
【００３９】
図４に示す第２態様のはんだ片製造装置３０は、はんだ球Ｂを一個づつ連続的に圧延して縮径し、略円柱形状のはんだ片Ｌを連続的に製造する構成となっている。なお、本態様で供給するはんだ球Ｂも、形成すべきはんだ片Ｌとほぼ同一の体積を有するものである。
【００４０】
かかる構成のはんだ片製造装置３０において、符号３１は第１の圧延部であり、無限回転要素である表面が平滑な金属製の回転ベルト３１２と、回転ベルト３１２の下方側に平坦な第１の圧延面３１１が形成されるよう回転ベルト３１２に所定の張力を付与可能な状態で両端部に配置される回転自在な駆動側回転プーリ３１３ａ及び従動側プーリ３１３ｂと、駆動側回転プーリ３１３ａを反時計回りに回転させる不図示のプーリ駆動モータを有しており、駆動側回転プーリ３１３ａとプーリ駆動モータをして移動部が構成されている。そして、第１の圧延面３１１は、図４に示すように、図示左側の上流側端部に比べ右側の下流側端部が低い位置に位置する傾斜面を形成するよう水平面に対し傾斜角度θ１だけ傾斜した状態となるよう配置されている。しかして、回転ベルト３１２を駆動側回転プーリ３１３ａで回転させることにより、第１の圧延面３１１は、上流から下流に向かう軸に沿って所定の速度で移動することとなる。
【００４１】
符号３２は、ベース基板１５に設けられた第２の圧延部である。第２の圧延部３２は、水平方向において第１の圧延面３１１よりやや大きく形成された第２の圧延面３２１を上部に有している。ここで、図４に示すように、第２の圧延面３２１は、第１の圧延面３１１の傾斜角度θ１より小さな傾斜角度θ２だけ傾斜した状態で配置されており、更に上流側における第１の圧延面３１１と第２の圧延面３２１との第１の間隙Ｇ１は供給されるはんだ球Ｂよりも大きく設定され、下流側における第２の間隙Ｇ２は形成すべきはんだ片Ｌの直径とほぼ同じ大きさとなるよう設定されている。このような位置関係となるよう第１の圧延面３１１と第２の圧延面３２１とを配置することで、第１の圧延面３１１と第２の圧延面３２１との間隙は上流から下流に向かい連続的に減少し、はんだ片製造装置３０は、はんだ球Ｂが通過可能な第１の間隙Ｇ１を上流端側に、はんだ片Ｌの所望の直径に応じた第２の間隙Ｇ２を下流端側に、及び供給されたはんだ球Ｂと相等しい大きさの第３の間隙Ｇ３をその中間に有する構成となる。そして、はんだ片製造装置３０における原料供給部１６は、そこから連続的に送り出すはんだ球Ｂを第２の圧延面３２１の上流端部に供給可能なよう、第２の圧延面３２１の上流端部の上方に供給手段１６２の先端が位置するよう配置されている。なお、符号３７は、第２の圧延面３２１の下流端外側に置かれた上部開口箱状のはんだ片回収部である。
【００４２】
上記構成のはんだ片製造装置３０の動作について説明する。まず、供給工程である。はんだ片製造装置３０は、プーリ駆動モータで駆動側回転プーリ３１３ａを回転させ図示矢印の方向に回転ベルト３１２を回転させる。次いで、第２の圧延面３２１の上流端部に原料供給部１６からはんだ球Ｂを連続的に供給する。
【００４３】
次いで、圧延工程である。第２の圧延面３２１の上流端部に供給されたはんだ球Ｂは、上流から下流に向かい傾斜した第２の圧延面３２１を下流に向かい移動し、はんだ球Ｂよりも大きな第１の間隙Ｇ１を通過する。引き続きはんだ球Ｂは下流へ向かい移動し、はんだ球Ｂの直径と相等しい大きさの第３の間隙Ｇ３に至る。そして、はんだ球Ｂは、第１の圧延面３１１および第２の圧延面３２１双方に直接接触して挟まれた状態となる。ここで、上記のようにはんだ片製造装置３０は、第１の圧延部３１の回転ベルト３１２を回転させることにより、上流から下流へ向かい第１の圧延面３１１を図示Ｖ４の速度ベクトルで移動させている。その結果、移動中における第１の圧延面３１１と第２の圧延面３２１の速度ベクトルの差（Ｖ４−０）の絶対値は正となり、もって図４（ｂ）に示すように、時計回り方向の回転力がはんだ球Ｂに付与される。更に、第１の圧延面３１１は下流側に向かい移動しているので、はんだ球Ｂは、付与された回転力により回転しつつ連続的に減少する間隙により徐々に圧延され縮径されながら第２の間隙Ｇ２に向かい移動する。そして、最終的に第２の間隙Ｇ２において所望の直径まで圧延され縮径されることで、所望の大きさの略円柱形状のはんだ片Ｌが形成される。第２の間隙Ｇ２から送出されたはんだ片Ｌは、第２の圧延面３２１の下流端から離れ、はんだ片回収部３７で回収される。
【００４４】
なお、本態様のはんだ片製造装置３０では、上流端部に供給したはんだ球Ｂを重力で下流へ移動させるため第２の圧延面３２１を傾斜させる構成としたが、例えば空気圧によりはんだ球Ｂを押し出すなど第３の間隙Ｇ３まで到達する力をはんだ球Ｂに付与可能なよう原料供給部１６を構成すれば、その後はんだ球Ｂは上記第１の圧延面３１１の動作により第２の間隙Ｇ２まで移動するので、第２の圧延面３２１を水平に配置する構成とすることができる。
【００４５】
上記はんだ片製造装置３０の２つの変形例について図５・６を参照して説明する。なお、はんだ片製造装置３０と同一の構成要素については、同一符号を付しており詳細な説明を省略する。
【００４６】
第１の変形例であるはんだ片製造装置４０は、第２の圧延面が移動する点ではんだ片製造装置３０と相異している。すなわち、はんだ片製造装置４０は、図５に示すように、上記と同様に構成された第１の圧延部３１を有している。そして、符号４２は第２の圧延部であり、無限回転要素である表面が平滑な金属製の回転ベルト４２２と、回転ベルト４２２の上方側に平坦な第２の圧延面４２１が形成されるよう回転ベルト４２２に所定の張力を付与可能な状態で両端部に配置される回転自在な駆動側回転プーリ４２３ａ及び従動側プーリ４２３ｂと、駆動側回転プーリ４２３ａを時計回りに回転させる不図示のモータを有している。そして、はんだ片製造装置４０では、駆動側回転プーリ４２３ａに比べ駆動側回転プーリ３１３ａの回転数は高く設定されている。以上の構成により、はんだ片製造装置４０では、駆動側回転プーリ３１３ａ・４２３ａで回転ベルト３１２・４２２を回転させることにより、第１の圧延面３１１及び第２の圧延面４２１はともに上流から下流に向かい移動するが、速度Ｖ６で移動する第２の圧延面４２１に対し第１の圧延面３１１は速度Ｖ５で早く移動することとなる。
【００４７】
図５に示すように、第２の圧延面４２１は水平な姿勢で配置されており、更に上流側の第１の間隙Ｇ１及び下流側の第２の間隙Ｇ２は上記はんだ片製造装置３０と同様に設定されている。しかして、第１の圧延面３１１と第２の圧延面４２１との間隙は上流から下流に向かい連続的に減少し、はんだ片製造装置４０は、はんだ球Ｂが通過可能な上流側の第１の間隙Ｇ１、はんだ片Ｌの所望の直径に応じた第２の間隙Ｇ２及びその中間に形成される供給されたはんだ球Ｂと相等しい大きさの第３の間隙Ｇ３を有する構成となる。なお、原料供給部１６及びはんだ片回収部３７ははんだ片製造装置３０と同様に配置されている。
【００４８】
はんだ片製造装置４０の動作について以下説明する。まず、供給工程である。はんだ片製造装置４０は、駆動側回転プーリ３１３ａ・４２３ａを回転させ、第１の圧延面３１１及び第２の圧延面４２１がともに上流から下流に向かうよう回転ベルト３１２・４２２を回転させる。次いで、第２の圧延面４２１の上流端部に原料供給部１６からはんだ球Ｂを連続的に供給する。
【００４９】
次いで、圧延工程である。第２の圧延面４２１の上流端部に供給されたはんだ球Ｂは、下流へ移動する第２の圧延面４２１により移動し、はんだ球Ｂよりも大きな第１の間隙Ｇ１を通過する。そして、はんだ球Ｂの直径と同じ相等しい大きさの第３の間隙Ｇ３に至ったとき、はんだ球Ｂは、第１の圧延面３１１および第２の圧延面４２１双方に直接接触して挟まれた状態となる。ここで、上記のようにはんだ片製造装置４０は、第１の圧延面３１１をＶ５の速度ベクトルで、第２の圧延面４２１をそれよりも小さな速度ベクトルＶ６で移動させている。その結果、移動中における第１の圧延面３１１と第２の圧延面４２１との速度ベクトルの差（Ｖ５−Ｖ６）の絶対値は正となり、もって図５（ｂ）に示すように、時計回り方向の回転力がはんだ球Ｂに付与される。更に、速度の速い第１の圧延面３１１は下流側に向かい移動しているので、はんだ球Ｂは、付与された回転力により回転しつつ連続的に減少する間隙により徐々に圧延され縮径されながら間隙を下流に向かい移動し、最終的に第２の間隙Ｇ２において所望の大きさの略円柱形状のはんだ片Ｌが形成される。第２の間隙Ｇ２から送出されたはんだ片Ｌは、第２の圧延面４２１の下流端から離れ、はんだ片回収部３７で回収される。
【００５０】
第２の変形例であるはんだ片製造装置５０は、上記はんだ片製造装置４０と同様に第２の圧延面が移動する点ではんだ片製造装置３０と相異する。更に、図６に示すように、はんだ片製造装置５０の基本的な構成ははんだ片製造装置４０と同一であるが、第１の圧延面と第２の圧延面との移動方向が異なる点ではんだ片製造装置４０と相異している。すなわち、はんだ片製造装置５０においては、駆動側回転プーリ３１３ａと４２３ａは共に時計回りに回転し、第１の圧延面３１１は下流から上流へ、第２の圧延面５２１は上流から下流に向かうよう回転ベルト３１２・５２２は回転するよう構成されている。そして、駆動側回転プーリ３１３ａに比べ駆動側回転プーリ５２３ａの回転数は高く設定されており、速度Ｖ７で移動する第１の圧延面３１１に対し第２の圧延面５２１は速度Ｖ８で早く移動する。
【００５１】
上記構成のはんだ片製造装置５０では、移動中における第１の圧延面３１１と第２の圧延面５２１との速度ベクトルの差（Ｖ７−Ｖ８）の絶対値は正となり、もって、図６（ｂ）に示すように、反時計回り方向の回転力がはんだ球Ｂに付与される。さらに、第１の圧延面３１１と第２の圧延面５２１を反対の方向へ移動させているので、速度ベクトルの差（Ｖ７−Ｖ８）の絶対値、言い換えれば速度差は同方向に移動させる場合よりも大きくなる。そして、圧延工程において、下流へ移動する第２の圧延面５２１の上流端部に供給され第３の間隙Ｇ３に至ったはんだ球Ｂに対し第１の圧延面３１１と第２の圧延面５２１の移動動作により付与される回転数は高まるので、間隙の減少率を増加させて生産性を向上できるため第１の間隙Ｇ１から第２の間隙Ｇ２までの距離を短くした場合でも、断面の真円度の整ったはんだ片を形成することが可能となる。
【００５２】
更に、はんだ球Ｂを一個づつ連続的に圧延して縮径し、略円柱形状のはんだ片Ｌを連続的に製造する構成である第２態様のはんだ片製造装置であって、上記はんだ片製造装置３０〜５０のように回転ベルトを使用しない構成のはんだ片製造装置について図７を参照して説明する。
【００５３】
図７に示すはんだ片製造装置６０において、符号６１は第１の圧延部である。第１の圧延部６１は軸心回りに回転自在とされた円筒形状の回転体６１２を有し、回転体６１２は図示するように不図示の回転モータで反時計回りに速度Ｖ９で回転され、その外周面が第１の圧延面６１１となるよう構成されている。しかして、円筒体６１２を回転させることにより、第１の圧延面６１１は、上流から下流に向かい速度Ｖ９で移動することとなる。
【００５４】
符号６２は、ベース基板１５に設けられた第２の圧延部である。第２の圧延部６２は、第１の圧延面６１１よりやや大きな直径の円の一部として形成され上流から下流へ傾斜した第２の圧延面６２１を基体６２２の右端部に有している。そして、図示するように、第１の圧延部６１の中心は、第２の圧延面６２１の中心に対し下方にオフセットした状態で配置されており、上流側における第１の圧延面６１１と第２の圧延面６２１との第１の間隙Ｇ１は供給されるはんだ球Ｂよりも大きく設定され、下流側における第２の間隙Ｇ２は形成すべきはんだ片Ｌの直径とほぼ同じ大きさとなるよう設定されている。しかして、第１の圧延面６１１と第２の圧延面６２１との間隙は上流から下流に向かい連続的に減少し、はんだ片製造装置６０は、はんだ球Ｂが通過可能な上流側の第１の間隙Ｇ１、はんだ片Ｌの所望の直径に応じた第２の間隙Ｇ２及びその中間に形成される供給されたはんだ球Ｂと相等しい大きさの第３の間隙Ｇ３を有する構成となる。そして、はんだ片製造装置６０における原料供給部１６は、そこから連続的に送り出すはんだ球Ｂを第２の圧延面６２１の上流端部に供給可能なよう、第２の圧延面６２１の上流端部の上方に供給手段１６２の先端が位置するよう配置されている。
【００５５】
はんだ片製造装置６０の動作について以下説明する。まず、供給工程である。はんだ片製造装置６０は、回転モータで回転体６１２を反時計回りに回転させる。次いで、第２の圧延面６２１の上流端部に原料供給部１６からはんだ球Ｂを連続的に供給する。
【００５６】
次いで、圧延工程である。第２の圧延面６２１の上流端部に供給されたはんだ球Ｂは、上流から下流に向かい傾斜した第２の圧延面６２１を下流に向かい移動し、はんだ球Ｂよりも大きな第１の間隙Ｇ１を通過する。引き続きはんだ球Ｂは下流へ向かい移動し、はんだ球Ｂの直径と相等しい大きさの第３の間隙Ｇ３に至る。そして、はんだ球Ｂは、第１の圧延面６１１および第２の圧延面６２１双方に直接接触して挟まれた状態となる。ここで、上記のようにはんだ片製造装置６０は、回転体６１２を回転させることにより、上流から下流へ向かい第１の圧延面６１１を図示Ｖ９の速度ベクトルで移動させている。その結果、移動中における第１の圧延面６１１と第２の圧延面６２１の速度ベクトルの差（Ｖ９−０）の絶対値は正となり、もって図７に示すように、時計回り方向の回転力がはんだ球Ｂに付与される。更に、第１の圧延面６１１は下流側に向かい移動しているので、はんだ球Ｂは、付与された回転力により回転しつつ連続的に減少する間隙により徐々に圧延され縮径されながら第２の間隙Ｇ２に向かい移動する。そして、最終的に第２の間隙Ｇ２において所望の直径まで圧延され縮径されることで、所望の大きさの略円柱形状のはんだ片Ｌが形成される。第２の間隙Ｇ２から送出されたはんだ片Ｌは、第２の圧延面６２１の下流端から離れ、はんだ片回収部３７に回収される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】第１態様のはんだ片製造装置の構成を示す正面図である。
【図２】図１のはんだ片製造装置の動作を説明する図である。
【図３】図１のはんだ片製造装置の変形例を示す正面図である。
【図４】第２態様のはんだ片製造装置の構成を示す正面図である。
【図５】図４のはんだ片製造装置の第１変形例を示す正面図である。
【図６】図４のはんだ片製造装置の第２変形例を示す正面図である。
【図７】第２態様のはんだ片製造装置の別の構成を示す正面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０（２０〜６０）              はんだ片製造装置
１１（２１、３１、６１）        第１の圧延部
１１１（２１１、３１１、６１１）第１の圧延面
１２（２２〜６２）              第２の圧延部
１２１（２２１〜６２１）        第２の圧延面
１３（２３）                    移動部
１４                            間隙調整部
１５                            ベース基板
１６                            原料供給部
Ｂ                              はんだ球
Ｌ                              はんだ片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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