(57)【要約】  分散剤を用いることなく凝集を抑制し得る半田ボールを提供し、また分散剤を用いることなく半田ボールの凝集を抑制し得る凝集抑制装置および凝集抑制方法を提供することを目的とする。本発明では、凝集抑制装置（7,8）によって相対湿度を調整した雰囲気下で半田ボールを管理することにより、外気で凝集し易い微小な半田ボールであっても分散剤を用いることなく凝集を抑制することができる。
2014069132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Sn-Ag-Cu系、Sn-Bi系、Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Zn系のうちいずれかのSn基合金でなる半田ボールであって、
平均粒径が100[μm]以下であり、凝集が抑制されるように湿度調整された雰囲気下で管理されている
ことを特徴とする半田ボール。
【請求項２】
相対湿度が20[％RH]以下である
ことを特徴とする請求項1記載の半田ボール。
【請求項３】
ボール表面は、凝集を抑制する分散剤でコーティングされずに外部に露出している
ことを特徴とする請求項1または2に記載の半田ボール。
【請求項４】
Sn-Ag-Cu系、Sn-Bi系、Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Zn系のうちいずれかのSn基合金でなり、平均粒径が100[μm]以下の半田ボールを製造する製造装置、または前記半田ボールを半導体デバイスに実装させる実装装置のいずれかに設置される凝集抑制装置であって、
前記製造装置または前記実装装置の前記半田ボールを管理する作業空間を湿度調整し、前記半田ボールの凝集を抑制させる湿度調整手段を備える
ことを特徴とする凝集抑制装置。
【請求項５】
前記湿度調整手段は、前記作業空間を相対湿度20［％RH］以下とする
ことを特徴とする請求項4記載の凝集抑制装置。
【請求項６】
Sn-Ag-Cu系、Sn-Bi系、Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Zn系のうちいずれかのSn基合金でなり、平均粒径が100[μm]以下の半田ボールを製造する製造装置、または前記半田ボールを半導体デバイスに実装させる実装装置の少なくともいずれかで、前記半田ボールを管理する作業空間を、湿度調整手段によって湿度調整し、前記半田ボールの凝集を抑制させる
ことを特徴とする凝集抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田ボール、凝集抑制装置および凝集抑制方法に関し、例えば直径10〜60[μm]の微小な半田ボールに適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化や高性能化に伴い、電子機器に実装される材料の小型化や、接合部の小面積化が加速しており、直径10〜60［μm］でなる微小な半田ボールに対するニーズも高まっている（例えば、特許文献1参照）。しかしながら、このような微小な半田ボールは、製造過程において凝集し易く（ここで、「凝集」とは多数の半田ボールが集団化し、あたかも一つの塊のように振る舞うような現象の他、半田ボールが周辺部材にへばりついてしまう（付着してしまう）現象を指す）、製造歩留まりが低下するという問題があった。【０００３】
また、造粒過程で凝集してしまった半田ボールは、例えば超音波を印加したり、あるいはパーツフィーダー等で振動を与えたとしても、個々の半田ボールに分散させることが困難であり、電気機器の実装材料として用いることができなくなってしまうという問題が生じてしまう。そこで、従来では、このような半田ボールの凝集を防止する方法として、造粒工程で分散剤を用い、各半田ボールのボール表面を分散剤でコーティングすることで半田ボールの凝集を防止する方法を用いることが一般的であった（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９８７９２８号公報
【特許文献２】特許第４１２７３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような分散剤を用いた場合には、半田ボールのボール表面が分散剤によって汚染されてしまうことから、半田ボールの接合性が低下してしまうという問題があった。特に径が小さい微小な半田ボールを用いるTSV（Through-Silicon Via：Si貫通電極）では、半田ボールの接合性が低下してしまうと、半田ボールによる接合面積が更に小さくなってしまうことから、半田ボールの接合性の低下は致命的な欠点となる。そのためこの種の微小な半田ボールでは、分散剤を用いることなく凝集を抑制し得ることが望まれている。【０００６】
そこで、本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、分散剤を用いることなく凝集を抑制し得る半田ボールを提供することを目的とし、また分散剤を用いることなく半田ボールの凝集を抑制し得る凝集抑制装置および凝集抑制方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項1に係る半田ボールは、Sn-Ag-Cu系、Sn-Bi系、Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Zn系のうちいずれかのSn基合金でなる半田ボールであって、平均粒径が100[μm]以下であり、凝集が抑制されるように湿度調整された雰囲気下で管理されていることを特徴とする。【０００８】
本発明の請求項2に係る半田ボールは、請求項1において、相対湿度が20[％RH]以下であることを特徴とする。【０００９】
本発明の請求項3に係る半田ボールは、請求項1または2において、ボール表面は、凝集を抑制する分散剤でコーティングされずに外部に露出していることを特徴とする。【００１０】
本発明の請求項4に係る凝集抑制装置は、Sn-Ag-Cu系、Sn-Bi系、Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Zn系のうちいずれかのSn基合金でなり、平均粒径が100[μm]以下の半田ボールを造する製造装置、または前記半田ボールを半導体デバイスに実装させる実装装置のいずれかに設置される凝集抑制装置であって、前記製造装置または前記実装装置の前記半田ボールを管理する作業空間を湿度調整し、前記半田ボールの凝集を抑制させる湿度調整手段を備えることを特徴とする。【００１１】
本発明の請求項5に係る凝集抑制装置は、請求項4において、前記湿度調整手段は、前記作業空間を相対湿度20［％RH］以下とすることを特徴とする。【００１２】
本発明の請求項6に係る凝集抑制方法は、Sn-Ag-Cu系、Sn-Bi系、Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Zn系のうちいずれかのSn基合金でなり、平均粒径が100[μm]以下の半田ボールを製造する製造装置、または前記半田ボールを半導体デバイスに実装させる実装装置の少なくともいずれかで、前記半田ボールを管理する作業空間を、湿度調整手段によって湿度調整し、前記半田ボールの凝集を抑制させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の半田ボールによれば、微小な粒径であっても、相対湿度が調整された雰囲気下で管理されることで、分散剤を用いなくても凝集が抑制された半田ボールを提供し得る。また、本発明の凝集抑制装置および凝集抑制方法によれば、凝集し易い微小な半田ボールであっても、分散剤を用いることなく凝集を抑制し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】微小な半田ボールの造粒から実装までの工程を示す概略図である。
【図２】他の実施の形態による造粒から実装までの工程を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、例えば平均粒径が100[μm]以下、好ましくはフリップチップ実装、或いはTSV（Through-Silicon Via：Si貫通電極）構造に適用する平均粒径が60［μm］以下の微小な半田ボールに関し、当該半田ボールの造粒から、半田ボールのTSVデバイスへの実装までの各工程において半田ボールを取り扱う作業空間を湿度調整し、相対湿度20[％RH]以下の雰囲気下で半田ボールを管理する点に特徴を有する。
【００１６】
なお、この実施の形態では、平均粒径が10〜60［μm］の半田ボールを適用した場合について以下説明する。ここで、半田ボールの平均粒径は、例えば半田ボールを光学顕微鏡で観察し、個々の粒径を実測してゆき、100〜200個程度の半田ボールの粒径の平均値を平均粒径とする。
【００１７】
本発明の半田ボールは、Sn-Ag-Cu系、Sn-Bi系、Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Zn系のうちいずれかのSn基合金（Sn量が40[％]以上の合金をいう）であることが好ましい。この種の半田ボールは微小化されることで通常の外気中で凝集し易い性質を有するものの、本発明では、半田ボールの製造から実装までの各工程において、相対湿度を外気よりも低減させた雰囲気下で半田ボールを管理することで、半田ボールの凝集を抑制して分散した状態を維持させ得る。
【００１８】
半田ボールの凝集を抑制し得る相対湿度としては、20［％RH］以下、好ましくは15［％RH］以下が望ましい。半田ボールは、造粒から実装までの間、継続して相対湿度を20［％RH］以下に保った雰囲気下におかれることで凝集が抑制され得る。相対湿度を15［％RH］以下とした場合には、平均粒径40[μm]以下の微小な半田ボールでも確実に凝集を抑制し得る。その一方で、相対湿度が20［％RH］を超えると、半田ボールが次第に凝集してゆき、複数の半田ボールがくっついて一体化した凝集物が増え、また半田ボールが周辺部材に付着し易くなる。
【００１９】
ここで、図１は、例えばTSVに用いる平均粒径10〜60［μm］の微小な半田ボールについて、造粒から実装までの一連の工程を概略的に示したものであり、製造業者が製造装置1を用いて微小な半田ボールを製造し、取引業者が実装装置18を用いて半田ボールをTSVデバイスに実装する例を示している。
【００２０】
この場合、製造装置1には、微小な半田ボールを造粒する造粒装置3と、造粒装置3にて造粒した半田ボールを分級する分級装置4と、分級装置4にて分級された半田ボールを容器に封入して箱体に梱包する梱包装置5とが設けられており、分級装置4にはボール除去装置11と異形除去装置12とが設けられている。
【００２１】
この実施の形態の場合、製造装置1は、造粒装置3およびボール除去装置11間、ボール除去装置11および異形除去装置12間、異形除去装置12および梱包装置5間にそれぞれ搬送装置14a,14b,14cを備えており、各装置間が搬送装置14a,14b,14cによって連結された構成を有している。ここで、搬送装置14aは、造粒装置3にて造粒された半田ボールを次工程のボール除去装置11に搬送し、搬送装置14bは、ボール除去装置11にて選別された半田ボールを次工程の異形除去装置12に搬送し得る。また、搬送装置14cは、ボール形状が異形化した形状不良品を異形除去装置12にて除去した半田ボールを次工程の梱包装置5に搬送し得る。
【００２２】
かかる構成に加えてこの製造装置1は、造粒装置3、ボール除去装置11、および異形除去装置12にそれぞれ凝集抑制装置7を備えているとともに、梱包装置5にも凝集抑制装置8を備えており、各装置において半田ボールを取り扱う作業空間を、凝集抑制装置7,8によって相対湿度20[％RH]以下に調整し得るようになされている。このように製造装置1では、各装置において凝集抑制装置7,8により相対湿度20[％RH]以下の雰囲気下で半田ボールを管理することで、各装置でそれぞれ行われる作業処理時に半田ボールが凝集することなく分散した状態を維持させ得るようになされている。
【００２３】
ここで、造粒装置3は、例えばワイヤーカット法や、UDS（Uniform Droplet Spray method）法、アトマイズ法（ペースト用粉のみ）によって微小な半田ボールを造粒し、凝集抑制装置7によって相対湿度20[％RH]以下の雰囲気下で半田ボールを管理し得るようになされている。実際上、凝集抑制装置7は、例えば半田ボールを取り扱う作業空間を外気と隔離する箱状のボックス（図示せず）と、作業空間となるボックス内に乾燥空気やアルゴン、窒素、ヘリウム等のガスを供給してボックス内の相対湿度を調整する湿度調整手段（図示せず）とを有している。
【００２４】
なお、この実施の形態においては、湿度調整手段として、ボックス内にガスを供給してボックス内の相対湿度を調整する湿度調整手段を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば真空ポンプでボックス内を減圧排気することによりボックス内の相対湿度を調整する湿度調整手段を適用しても良い。
【００２５】
造粒装置3は、造粒した半田ボールを凝集抑制装置7によって相対湿度20[％RH]以下の雰囲気下で管理し、半田ボールの凝集を抑制して分散させた状態のまま、搬送装置14aによって次工程の分級装置4に搬送し得る。
【００２６】
ここで、搬送装置14a,14b,14cにも凝集抑制装置13が設けられており、凝集抑制装置13のボックス（図示せず）によって、半田ボールが搬送される搬送空間を外気と隔離し、湿度調整手段15によって当該ボックス内を湿度調整し得るようになされている。例えば、搬送装置14aは、図示しない搬送機構によって造粒装置3から分級装置4に半田ボールを搬送し得、この際、凝集抑制装置13の湿度調整手段15によって半田ボールの搬送空間が相対湿度20[％RH]以下に調整され得る。かくして、この搬送装置14aでも、相対湿度20[％RH]以下の雰囲気下で半田ボールを管理し、半田ボールの凝集を抑制して分散させた状態のまま、当該半田ボールを次工程の分級装置4まで搬送し得るようになされている。
【００２７】
分級装置4は、ボール除去装置11によって、造粒装置3にて造粒したボール群の中から粒径が大きい半田ボールおよび粒径が小さい半田ボールを除去し、例えば平均粒径35[μm]程度の微小な半田ボールのみを抽出し得るようになされている。因みに、ここでボール除去装置11は、例えば網目状に開口が形成された網目部を有した振動篩機構を備えており、ボール群が投入された網目部を振動させることで、網目部の開口面積以下の粒径でなる半田ボールのみを落下させ、網目部の開口面積以上の粒径でなる半田ボールを網目部に残すことでボール群を分級する分級手法を利用し、最終的に微小な半田ボールのみを抽出し得るようになされている。
【００２８】
ところで、この際、ボール除去装置11において半田ボールが凝集してしまうと、造粒時に粒径の小さい微小な半田ボールが造粒できているにもかかわらず、半田ボール同士が凝集して例えば35[μm]以上の凝集物が生成されたり、或いは網目部に半田ボールが付着し易くなり、半田ボールが網目部から落下せずに網目部に残る半田ボール数が増え、微小な半田ボールを分級し得ないという問題が生じる。
【００２９】
これに対して、本発明の凝集抑制装置7は、ボール除去装置11において半田ボールの分級作業を行う作業空間（ボックス内）を相対湿度20[％RH]以下に調整することで、半田ボールの凝集を抑制し、凝集物の生成を防止するとともに、半田ボールの周辺部材（例えば網目部）への付着を防止し得る。これにより凝集抑制装置7は、造粒時に粒径が大きくなった半田ボールや粒径が小さくなった半田ボールをボール除去装置11によって除去し得、所望の粒径でなる半田ボールだけを確実に抽出させ得る。
【００３０】
また、分級装置4は、ボール除去装置11によって抽出した微小な半田ボールのボール群を、搬送装置14bを介して異形除去装置12に搬送し、当該異形除去装置12によってボール群に含まれた形状不良品を除去し得るようになされている。
【００３１】
因みに、ここでは、例えばボール形状が真球状の半田ボールを良品の半田ボールとし、ボール形状が非真球状に異形化した半田ボールを形状不良品として、異形除去装置12により形状不良品のみを除去し得るようになされている。この実施の形態の場合、異形除去装置12は、例えば半田ボールのボール形状により生じる転がり挙動の違いからボール形状が異形化した形状不良品を除去し、次工程の梱包装置5に良品の半田ボールだけを搬送し得る。
【００３２】
この際、本発明の凝集抑制装置7は、異形除去装置12において形状不良品の除去作業を行う作業空間（ボックス内）を湿度調整することにより半田ボールの凝集を抑制し、異形除去装置12において半田ボールを転がり易くして、造粒時にボール形状が異形化した形状不良品のみを除去させ得るようになされている。
【００３３】
なお、この実施の形態の場合、ボール除去装置11と異形除去装置12との間に設置された搬送装置14bも、ボール除去装置11にて分級作業を行ったボール群を、搬送機構（図示せず）によって異形除去装置12まで搬送する際、湿度調整手段15によって相対湿度20[％RH]以下の雰囲気下で半田ボールを管理し、半田ボールの凝集を抑制し得るようになされている。
【００３４】
次工程の梱包装置5は、形状不良品を除去した良品の半田ボールからなるボール群を、シリカゲル等の乾燥剤とともに容器内に封入し、当該半田ボールを封入した複数の容器を例えばダンボール等の箱体に梱包し得るようになされている。この際、本発明の凝集抑制装置8は、梱包装置5において容器内へ半田ボールを封入する作業空間（ボックス内）を湿度調整手段（図示せず）によって減圧排気することにより容器内を相対湿度20[％RH]以下に調整し得るようになされている。このように梱包装置5は、凝集抑制装置8によって相対湿度20[％RH]以下の雰囲気下で半田ボールを管理することにより、半田ボールの凝集を抑制したまま半田ボールを容器内に封入させることができる。
【００３５】
なお、上述した実施の形態においては、容器へ半田ボールを封入する作業空間（ボックス内）を図示しない湿度調整手段によって減圧排気することにより容器内を相対湿度20[％RH]以下に調整するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、梱包装置5において湿度調整手段によってボックス内にガスを供給しボックス内の相対湿度を20[％RH]以下に調整するようにしてもよい。
【００３６】
因みに、半田ボールが封入される容器は、キャップ及び容器部により気密空間が形成し得るように構成されており、減圧排気されているボックス内にて、容器部の開口から容器部内に半田ボールが供給された後、乾燥剤が入れられ、相対湿度20[％RH]以下とした容器部の開口がキャップによって封止され得る。これにより容器は、気密空間が相対湿度20[％RH]以下の雰囲気下に保たれ、相対湿度20[％RH]以下で半田ボールを管理し得るようになされている。なお、容器は、箱体に梱包された後、例えば場所を異にした取引業者先の実装装置18までトラック等によって搬送され得る。
【００３７】
なお、この実施の形態の場合、異形除去装置12および梱包装置5間の搬送装置14cは、異形除去装置12にて形状不良品の除去作業を行ったボール群を、搬送機構（図示せず）によって梱包装置5まで搬送する際、上述と同様に、湿度調整手段15によって搬送空間を相対湿度20[％RH]以下に調整し得るようになされている。これにより搬送装置14cでも、半田ボールを次工程の梱包装置5まで搬送する際に、相対湿度20[％RH]以下の雰囲気下で半田ボールを管理し、半田ボールの凝集を抑制し得るようになされている。
【００３８】
実装装置18は、例えば半田ボール搭載手段（図示せず）を備えており、容器部からキャップが外されて容器部内の半田ボールが半田ボール搭載手段に投入されると、当該半田ボール搭載手段によってTSVデバイスの各電極に半田ボールを実装させてゆく。
【００３９】
ところで、実装装置18において湿度調整を行わずに通常の外気中にて半田ボールの実装作業を行った場合には、製造装置1において半田ボールの凝集が抑制されていたにもかかわらず、肝心な実装工程において半田ボールが凝集してしまい、個々の半田ボールをTSVデバイスの各電極に実装し得ないという問題が生じる。
【００４０】
そこで、本発明の凝集抑制装置7は、実装装置18において半田ボールをTSVデバイスへ実装する作業空間（ボックス内）を相対湿度20[％RH]以下に調整し得るようになされている。このように実装装置18は、凝集抑制装置7によって相対湿度20[％RH]以下の雰囲気下で半田ボールを管理し得るようになされており、これにより半田ボールの凝集を抑止しつつ、半田ボール搭載手段によって個々の半田ボールをTSVデバイスの各電極に対し確実に実装し得るようになされている。
【００４１】
以上の構成において、製造装置1では、造粒装置3、分級装置4および梱包装置5に凝集抑制装置7,8を設け、造粒作業や、分級作業、梱包作業が行われる作業空間を凝集抑制装置7,8によって湿度調整し、各装置において相対湿度20[％RH]以下の雰囲気下で半田ボールを管理するようにした。これにより製造装置1では、造粒から梱包までの間、微小な半田ボールを凝集させることなく、半田ボールを分散させた状態で造粒作業や分級作業、梱包作業を行わせることができる。
【００４２】
また、この製造装置1では、各装置間にそれぞれ設けられた搬送装置14a,14b,14cにも凝集抑制装置13を設け、造粒装置3および分級装置4間、分級装置4および梱包装置5間でも凝集抑制装置13の湿度調整手段15によって湿度調整し、各装置間も相対湿度20[％RH]以下の雰囲気下で半田ボールを管理するようにした。これにより製造装置1では、造粒から梱包まで各装置間も含めて一貫して微小な半田ボールの凝集を抑制させることができ、半田ボールを分散させた状態を維持させることができる。
【００４３】
さらに、実装装置18にも、凝集抑制装置7を設け、実装作業が行われる作業空間を凝集抑制装置7によって湿度調整し、相対湿度20[％RH]以下の雰囲気下で半田ボールを管理するようにした。これにより実装装置18では、微小な半田ボールの凝集を抑制し、半田ボールを分散させた状態を維持させることができ、かくして、微小な半田ボール1つ1つをTSVデバイスの所望の位置に確実に実装させてゆくことができる。
【００４４】
以上の構成によれば、本発明では、凝集抑制装置7,15によって相対湿度20[％RH]以下の雰囲気下で半田ボールを管理することにより、外気で凝集し易い微小な半田ボールであっても分散剤を用いることなく凝集を抑制し得る半田ボールを提供できる。また、本発明による半田ボールは、相対湿度20[％RH]以下の雰囲気下で管理することにより、分散剤を用いることなく凝集を抑制することができるので、分散剤によるボール表面の汚染を防止し得、分散剤を用いたときのような接合性の低下も起きず、半導体チップ同士を確実に接合させることができ、接合性に優れたTSVデバイス（半導体デバイス）を製造できる。
【００４５】
なお、本発明は、本実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能であり、例えば、半田ボールを造粒する造粒工程、半田ボールの粒径を選別する分級工程、半田ボールを容器に封入する梱包工程、および半田ボールを半導体デバイスに実装する実装工程にてそれぞれ湿度調整することにより微小な半田ボールの凝集を抑制できれば、造粒装置3の造粒方法や、分級装置4の分級方法、梱包装置5の梱包方法、実装装置18の実装方法として、それぞれ種々の造粒方法、分級方法、梱包方法、実装方法を用いても良い。
【００４６】
また、上述した実施の形態においては、造粒から梱包までの各装置間にそれぞれ搬送装置14a,14b,14cを設け、各装置間でも相対湿度20[％RH]の雰囲気下に半田ボールを管理するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図１との対応部分に同一符号を付して示す図２の製造装置21のように、造粒から梱包までの各装置間に搬送装置14a,14b,14cを設けずに、各装置間において作業者が手作業で半田ボールのボトル輸送を行うようにしてもよい。
【００４７】
この場合、作業者は、例えば造粒装置3において凝集抑制装置7により湿度調整された半田ボールを輸送用容器に回収した後キャップで輸送用容器の開口部を密封し、内部の湿度状態を維持した輸送用容器によって半田ボールを次工程のボール除去装置11まで輸送する。このようなボトル輸送では、造粒装置3にて造粒した半田ボールを輸送用容器で回収する際、輸送用容器内に半田ボールを入れた後、即座に輸送用容器の開口をキャップにて封止することで、半田ボールが湿度調整されていない外気と接触する時間を短時間にする。このようなボトル輸送では、半田ボールが外気と接触しても、半田ボールが凝集する前に即座に半田ボールを輸送用容器内に封入して外気と隔離することで、半田ボールの凝集が抑制された状態を維持し得る。
【００４８】
次いで、作業者は、輸送用容器からキャップを外して輸送用容器内の半田ボールを、凝集抑制装置7によって湿度調整されているボール除去装置11に投入し、当該ボール除去装置11を用いて分級作業を行う。
【００４９】
なお、この実施の形態の場合は、上述のボトル輸送が、ボール除去装置11および異形除去装置12間、さらに異形除去装置12および梱包装置5間でも行われ、作業者の手作業で半田ボールが搬送され得る。このように各装置間をボトル輸送した場合でも、上述と同様に半田ボールを輸送用容器にて回収する際、半田ボールが外気と接触しても、半田ボールが凝集する前に半田ボールを輸送用容器内に封入することで、半田ボールが凝集することなく分散した状態を維持し得る。
【００５０】
以上の構成において、製造装置21では、各装置間の相対湿度を厳密に調整しなくとも、造粒装置3、分級装置4および梱包装置5を凝集抑制装置7,8によって湿度調整し、各装置において相対湿度20[％RH]以下の雰囲気下で半田ボールを管理すれば、造粒から梱包までの間、微小な半田ボールを凝集させることなく、半田ボールを分散させた状態で造粒作業や分級作業、梱包作業を行うことができる。
【００５１】
なお、上述した実施の形態においては、ボール除去装置11および異形除去装置12の順に半田ボールの分級作業を行うようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、異形除去装置12およびボール除去装置11の順に半田ボールの分級作業を行ってもよく、また、その他の種々の手法による分級手段を設けるようにしてもよい。
【００５２】
また、上述した実施の形態においては、造粒装置3、分級装置4、および実装装置18に凝集抑制装置7を設け、かつ梱包装置5にも凝集抑制装置8を設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、造粒装置3、分級装置4、梱包装置5、および実装装置18のうちいずれかの装置にだけ、必要に応じて凝集抑制装置を設けるようにしてもよい。さらに、他の実施の形態としては、1つの凝集抑制装置によって、製造装置1、21内全てを一括して湿度調整するようにしたり、或いは1つの凝集抑制装置によって造粒装置3、分級装置4および梱包装置5の装置内を一括して湿度調整するようにしてもよい。
【実施例】
【００５３】
次に、相対湿度を変化させときに微小な半田ボールの凝集抑制率がどのように変化するかについて調べた。この検証試験では、微小な半田ボールとして、平均粒径35[μm]でなるSAC305組成(Sn-3Ag-0.5Cu：Sn-Ag-Cu系)、低銀組成（Sn-1.2Ag-0.5Cu：Sn-Ag-Cu系）、Sn-Bi組成（Sn-58Bi：Sn-Bi系）、Sn-Ag組成（Sn-3.5Ag：Sn-Ag系）、Sn-Cu組成（Sn-0.7Cu：Sn-Cu系）、Sn-Zn組成（Sn-3Zn：Sn-Zn系）の半田ボールをそれぞれ100万個造粒し、25℃±5℃の温度下でグローブボックス内を湿度調整して半田ボール周辺空間の相対湿度を変化させ、その際の凝集抑制率について調べた。その結果、表１に示すような結果が得られた。なお、相対湿度は、グローブボックス内に設置した湿度計（株式会社チノー ポケットサイズ温湿度計 NH-CHP）にて測定した。【００５４】
【表１】
2014069132.tif 000003
【００５５】
因みに、凝集抑制率は、網目状に開口が形成された網目部を備えた篩を用い、篩の網目部を通過した半田ボールの数を、篩に投入した半田ボールの数で割った値であり、この値が大きい程、篩の網目部を通過した半田ボールが多いことを示し、半田ボールの凝集が抑制できていることを示す。【００５６】
実際上、この検証試験では、網目部の各開口が50[μm]の円形状に形成された篩を用い、半田ボールを網目部上に投入してゆき、篩を手で揺すって半田ボールを網目部から落下させていった。この際、凝集していない半田ボールは、粒径（35[μm]）よりも大きな開口（50[μm]）を容易に通過できるのに対し、凝集している半田ボールは、多数の半田ボールが塊状となって粒径が半田ボール1個分よりも大きな凝集物となったり、或いは網目部に付着してしまい、篩の開口を通過できない。この結果、篩を通過した半田ボールを凝集していない半田ボールとして回収して凝集抑制率を算出した。【００５７】
表１の実施例1〜実施例24に示すように、相対湿度が20[％RH]以下になると、凝集抑制率が90[％]以上となり、相対湿度50[％RH]の比較例1や、相対湿度30[％RH]の比較例2と比べて各段的に凝集抑制率が向上することが確認できた。また、相対湿度を15[％RH]以下にすることで、凝集抑制率がさらに向上し、相対湿度を0[％RH]まで下げると、凝集抑制率が99[％]となり凝集抑制率が格段的に向上することが確認できた。かくして、この検証試験から、相対湿度を調整した雰囲気下で半田ボールを管理することで、分散剤を用いることなく半田ボールの凝集を抑制し得ることが確認できた。また、相対湿度20[％RH]以下の雰囲気下で半田ボールを管理することで、半田ボールの凝集を抑制する効果が高くなり、分散剤を用いることなく半田ボールの凝集を抑制し得ることが確認できた。
【符号の説明】
【００５８】
1,21  製造装置
3  造粒装置
4  分級装置
5  梱包装置
7,8,13  凝集抑制装置
15  湿度調整手段
18  実装装置
【図１】
2014069132.tif 000004
【図２】
2014069132.tif 000005
【国際調査報告】
2014069132.tif 000006
2014069132.tif 000007