(57)【要約】【課題】はんだボールを充填する従来の容器は、外蓋を本体にネジで螺合したり、外蓋を本体に冠着したりしたものであるため、製造コストが高価となり、また外蓋や中蓋を外して大気が内部に侵入すると、はんだボールが酸化してしまい、それを使用してはんだ付け不良を起こすことがあった。【解決手段】本発明の容器は、容器本体の中程まで中蓋を挿入し、さらに本体に形成したフランジにシールを溶着させたものである。そのため形状が簡単であり製造コストが安価となるばかりでなく、使用時にシールを剥すと、該シールは二度と貼り付けることができないため、一度開封して酸化してしまったはんだボールを使用することがない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有する樹脂で形成されており、上部の開口の面積が底面の面積よりも大きい上広がりとなっていて、該開口にはフランジが形成されており、しかも壁面には横方に段部が形成されているとともに、該段部より上部の口径が下部の口径よりも大きくなっている本体；
外壁が前記本体の段部より上方の本体の内壁に密着し、壁面の上端が本体の開口と同一位置または僅かに上方に位置している中蓋；
外形がフランジ外形と略同一形状であり、一部が外方に突出していて、しかも本体のフランジに剥離可能に貼り付けられているシール；および
本体のフランジに嵌合自在に設置されている外蓋；
から構成されていることを特徴とするはんだボール用容器。
【請求項２】
前記本体は、内部のはんだボールを可視可能な透明な樹脂または半透明な樹脂であることを特徴とする請求項１記載のはんだボール用容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、はんだボール、特に微小はんだボールを充填するに適した容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、電子機器の小型化から、電子機器に用いられる電子部品も非常に小型となってきており、しかも多数の機能を備えた多機能部品となっている。多機能部品としてはBGAやCSP等があり、これらの多機能部品には多数の電極が設置されている。多機能部品はプリント基板に実装する際には、電極とプリント基板のランドとをはんだ付けすることにより行われる。
【０００３】
またQFPやSOICのような電子部品では、内部に多数の電極を有するベアチップが設置されており、該電極が電子部品の基板とはんだ付けされている。
【０００４】
多機能部品の実装におけるはんだ付けやベアチップの基板とのはんだ付け時に、設置数が多く、また非常に小さい電極に対して別途はんだを供給していたのでは、多大な手間がかかるばかりでなく微小なはんだ付け部に正確にはんだを供給することはできない。そこで多機能部品やベアチップでは、予め電極にはんだを付着させてはんだバンプを形成しておき、はんだ付け時に該はんだバンプを溶融することによりはんだ付けするようにしている。一般に、はんだバンプ形成には、はんだボールが使用されている。
【０００５】
BGAの電極にはんだバンプを形成するには、直径が0.5~0.75ｍｍのはんだボールを使用し、CSPの電極にはんだバンプを形成するには0.2〜0.4ｍｍのはんだボールを使用し、そしてベアチップの電極にはんだバンプを形成するには0.06〜0.2ｍｍの微小はんだボールを使用する。
【０００６】
はんだボールではんだバンプを形成するには、電極に粘着性フラックスを塗布し、このフラックス塗布部にはんだボールを搭載してからリフロー炉のような加熱装置で加熱して、はんだボールを溶融させることにより行う。はんだボールの搭載には搭載装置を用いるが、搭載装置でのはんだボールの搭載は、BGAやCSPの電極と同一箇所に吸引孔が穿設された吸引マスクの吸引孔にはんだボールを吸引保持し、該吸引マスクをBGAやCSPの基板の僅か上方に位置させてから、吸引を解くと同時に逆噴射させる。するとはんだボールは吸引マスクからリリースされてフラックスが塗布された電極に付着する。その後、該基板をリフロー炉で加熱して、基板の電極にはんだバンプを形成するものである。
【０００７】
ベアーチップでは、ベアーチップ自体が非常に小さいものであり、ベアーチップ一個毎に搭載装置ではんだボールを搭載していたのでは、手間と時間がかかるため、ベアーチップにする前のウエハー状態ではんだバンプを形成する。そのためウエハー用の搭載装置は、多数並んだベアーチップの電極と同一箇所に吸引孔が穿設された吸引マスクを用いる。
【０００８】
ところでBGAやCSPにはんだバンプを形成する際、はんだボールが電極に完全に付着せず接合強度不足になったり、或いははんだバンプ形成箇所近傍が汚れてしまったりする問題があった。この原因は、はんだボールの表面が黒色粉末に覆われて黒化するためである。そしてその黒化の原因は、はんだボール製造業者から需要者にはんだボールを輸送するときに、容器に入れられたはんだボールが揺れて、容器で擦れたり、はんだボール同士で擦れたりするためである。つまりはんだボールが擦れると、はんだボールの表面が削り取られて微小な粉となり、この粉が酸化して黒色の粉となって、はんだボールに付着する。酸化したはんだ粉は、はんだボールが溶融したときに、電極への濡れを阻害するため、接合強度不足を起こし、またはんだボールから離れてバンプ形成箇所近傍を汚してしまうものである。このはんだボールの黒化は、BGAやCSP等の電極のはんだバンプ形成に用いる比較的大きなはんだボール、例えば直径が0.4〜0.75ｍｍのはんだボールに多く発生する。
【０００９】
比較的大きなはんだボールにおける黒化を防止するためには、容器が揺れても、容器内に収納されたはんだボールが移動しなければ、はんだボールが擦れることがないことから、はんだボール充填後の容器内の空隙をなくしてはんだボールの移動を少なくするようにした容器が提案されている。（特許文献１〜３）
【００１０】
特許文献１は、中蓋に長さが調節自在な突出体を設置したものであり、容器内にはんだボールを充填後、該突出体を中方に押込むことにより隙間をなくして、はんだボールを移動させないようにしたものである。特許文献２は、中蓋が上下移動自在となっており、容器内にはんだボールを充填後、該中蓋ではんだボールを押圧してはんだボールの移動を防止するものである。特許文献３は、容器の内側二箇所以上のところに中蓋を押し付けるシール部を設けたものであり、容器内のはんだボールの充填量によって、長さの異なる中蓋を使用する。特許文献３は、該中蓋を使用することにより、空隙を少なくしてはんだボールの変形や黒化を防止するようにしたものである。
【００１１】
一方、ベアーチップの電極にはんだバンプを形成するための微小はんだボール、例えば直径が0.06〜0.2ｍｍの微小はんだボールでは、輸送時に容器が揺れて、はんだボールが容器やはんだボール同士で擦れても、はんだボール自体の容量が小さいため、削り取られることがなく、黒化はあまり起こらないが、他の問題が発生していた。その問題とは、ベアーチップの不要箇所にはんだが付着したり、一つの電極でのはんだバンプが巨大化したり、さらには黒化を原因としないはんだ付け不良が発生したりすることである。
【００１２】
微小はんだボールで発生する不要箇所へのはんだの付着や巨大なはんだバンプの形成原因は、はんだボールに静電気が帯電するためである。つまりはんだボールが小さいことが帯電の原因である。この微小はんだボールは、容器内で容器と擦れると静電気が発生して帯電し、またはんだボールを充填する容器が該容器を収納する梱包材と擦れて容器自体が帯電すると、それが帯電しやすい微小なはんだボールに伝わって帯電する。
【００１３】
はんだボールが帯電すると、該はんだボールが静電気で吸引マスクの吸引孔以外のところに付着し、そのままベアチップの電極以外のところに搭載されてしまう。また吸引マスクの吸引孔に吸引されたはんだボールに、さらに別のはんだボールが静電気で付着し、そのままベアチップの電極に搭載されると、はんだバンプ二個分の巨大なはんだバンプとなってしまうものである。
【００１４】
また、微小はんだボールにおける黒化を原因としないはんだ付け不良は、はんだボールが大気に曝されて大気中の酸素により表面に酸化膜を形成するためである。はんだボールの表面が酸化膜で覆われると、はんだボールの溶融時に、該酸化膜が破れずにボール形状を保ったまま、電極上に残ったり、酸化膜が電極上に付着して溶融したはんだの濡れを阻害したりして、はんだ付け不良となる。
【００１５】
そこではんだボールの帯電を防止し、はんだボールの表面酸化を防止する容器が本発明出願人から特許文献４で提案されている。特許文献４は、容器本体が帯電防止材で作られており、また浅底の有底円筒体の中蓋内に脱酸素剤が配置されたものである。特許文献４は容器本体が帯電防止材で作られているため、容器本体が帯電しても、静電気は容器本体を伝って外部にリークしてしまい、はんだボールに帯電しなくなる。また特許文献４は、中蓋に脱酸素剤を配置してあるため、容器内に大気が侵入しても、大気中の酸素を脱酸素剤が吸収してはんだボール表面の酸化を防止するものでもある。
【００１６】
ところで微小はんだボールは、容器に充填して需要者に届けられ、需要者は容器内のはんだボールを搭載機に供給して使用する。はんだボールは、大きな容器に大量に充填しておき、搭載機に供給するときに少しずつ小出しにすることもある。しかしながら何日分ものはんだボールを大量に容器に充填しておくと、蓋の開閉回数が多くなり、蓋を開ける度に大気が容器内に侵入して容器内のはんだボールを酸化させてしまう。そこで容器には、はんだボールの一日の使用量に対して少ない量のはんだボールを小さな容器に充填しておき、搭載機への供給に応じて適宜個数の容器を準備する。このように小さな容器に少量のはんだボール（数十万〜数百万個）を充填しておけば、搭載装置への供給時にその都度、容器を開けて供給するようにでき、供給しない容器は蓋を閉じたままとなるため、蓋を開けなければ容器内のはんだボールは酸化しない。
【００１７】
搭載機へのはんだボールの供給は自動化されているものがあり、そこでは搭載機のはんだボールが少なくなったら、検出装置がそれを検出して待機場所から容器を移動させ、自動的にはんだボールを供給するようになっている。そのため搭載機の自動供給装置には、容器の外蓋や中蓋を取り外した状態で所定の待機場所に複数個配列しておき、この待機場所の容器がなくなったならば、適宜容器を補充する。
【特許文献１】特開2000-335633号公報
【特許文献２】特開2003-335357号公報
【特許文献３】特開2006-76602号公報
【特許文献４】特開平11-112132号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記のように搭載装置でのはんだボールの供給を自動で行う場合、待機場所に外蓋と中蓋を開けた状態で容器を配置するが、この配置した容器が過剰となることがある。過剰となった容器は一度蓋を開けられたものであるが、一度でも蓋を開けてしまうと大気が容器内に侵入してしまい、はんだボールは多かれ少なかれ酸化してしまう。従来の容器は、待機場所に配置後、過剰となった容器に蓋をしてしまうと、開封したものと、しないものの区別が付かなくなっていた。つまり従来の容器は、外蓋がネジや冠着であり、一度、蓋を開けてから再度蓋を閉めてしまうと、蓋を開けた形跡がないため、後日に使用することがあった。従って、従来の容器では、容器の蓋を開けて酸化してしまったはんだボールを後日使用して、はんだ付け不良を起こすことがあった。
【００１９】
従来の容器は、容器本体の牡ネジと外蓋の牝ネジを螺合することにより密封したり、或いは容器本体に外蓋を冠着したりするものであった。ネジ螺合の容器は、外蓋を強固に締め付けておけば大気の侵入を防ぐことはできるが、はんだボールを出し入れする度に、外蓋を回して外すという手間がかかり、しかも本体容器への牡ネジの螺設や外蓋への牝ネジの螺設に手間のかかる製造工程を経なければならないため、容器の価格が高価となっていた。そして外蓋冠着の容器は、外蓋を開けるときには外蓋を上方に引っ張るだけで外蓋が開けられるという開閉に容易性がある。しかしながら外蓋冠着の容器は、外蓋が精度よく作られていないと容器と外蓋との隙間から大気が侵入してはんだボールを酸化させてしまうため、精密な寸法精度が必要となり、製造に手間がかかって、やはり高価となるものであった。
【００２０】
一般にはんだボールを充填する容器は、はんだボールの充填容量に応じて大きさの異なるものを用いるのであるが、微小はんだボールは数百万個充填しても、その全容量は非常に小さいため、これに合った小さい容器を用いていた。しかしながら小さい容器は、はんだボールを充填する際の取り扱いが困難となるばかりでなく、内容物表示のラベルも小さくせざるを得ないため、ラベル記載の文字も小さくなって読みにくいものとなっていた。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明者らは、導電性を有する樹脂は静電気をリークして帯電しないこと、或る程度取り扱いがしやすい大きさの容器であっても容器の中程まで中蓋を挿入するようにすれば微小はんだボールを充填した場合、容器内の隙間を小さくできること、中蓋を上方から押さえ付けておけば中蓋と容器本体の内壁間が密着して、微小なはんだボールが容器の上方に移動しないこと、該中蓋を押さえ込むのにシールを用いれば、シールは大気侵入防止があり、また溶着したシールは再度貼り付けることはできないためシールを剥した場合は、その痕跡が残ること、等に着目して本発明を完成させた。本発明は以下のとおりである。
【００２２】
導電性を有する樹脂で形成されており、上部の開口の面積が底面の面積よりも大きい上広がりとなっていて、該開口にはフランジが形成されており、しかも壁面には横方に段部が形成されているとともに、該段部より上部の口径が下部の口径よりも大きくなっている本体；
外壁が前記本体の段部より上方の本体の内壁に密着し、壁面の上端が本体の開口と同位置または僅かに上方に位置している中蓋；
外形がフランジ外形と略同一形状であり、一部が外方に突出していて、しかも本体のフランジに剥離可能に貼り付けられているシール；および
本体のフランジに嵌合自在に設置されている外蓋；
から構成されていることを特徴とするはんだボール用容器。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の容器は、以下のような効果を有するものである。容器の本体が導電性を有する樹脂で形成されているため、容器が擦られたりはんだボールが擦られたりして帯電しても導電性の有る本体からリークして微小はんだボールを帯電させることがない。本体の中程まで中蓋が挿入されているため微小はんだボールを充填しても容器内の空隙は小さくなり、はんだボールの大きな移動がなくなって帯電も少ない。本体の開口にシールが貼り付けられているため、開封前には決して大気が侵入しない。シールが中蓋を押し付けるため中蓋が容器本体の壁面に密着してはんだボールを上方に移動させない。シールを一度開封した場合は、二度と貼り付けることができず、その痕跡が残るため後日に間違えて使用することがない。本体と外蓋とはネジがなく、また寸法精度の必要もないため、安価である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
一般にはんだボール用容器は、不透明で内容物が見えなくても内容物はラベルの表示で判断できるが、やはりラベル表示と目視で内容物を確認した方が誤認が少ない。従って、本発明の容器は内容物が目視できるような透明、または半透明のものが好ましい。
【００２５】
本発明に用いる導電性を有する樹脂とは、電子の移動を可能にする化学構造を持った導電性ポリマーや金属粉、カーボンブラック等の導電性フィラーを練り込んだ樹脂、或いは樹脂の両面に導電性材料をコーティングしたもの等である。つまり、導電性を有する樹脂で容器を作ると、容器内のはんだボールに静電気が帯電しても、容器を作業者が触ったりアースされた金属部分に置いたりすると、静電気は作業者や金属部分からリークして放電される。本発明では本体を導電性を有する樹脂で作ってあるが、中蓋も導電性を有する樹脂で作ると、さらにはんだボールの帯電防止効果が向上する。
【００２６】
本発明の容器において、本体上部の開口の面積が底面の面積よりも大きい上広がりとなっているのは、本体の縦方向略中央よりも上方と同一形状の中蓋を本体内に挿入したときに、本体の内壁と中蓋の外壁とが密着して、はんだボールを上方に移動させないようにするためである。
【００２７】
本発明では、本体の開口に形成したフランジにシールを剥離可能に貼り付けてある。該シールの貼り付けは、接着剤を用いてもよいが、加熱溶着で行う方が好ましい。シールを加熱溶着すると、一度、剥しても再度貼り付けることができないため、後日、酸化したはんだボールを使用するような間違いが起こらない。
【００２８】
以下図面に基づいて本発明の容器を説明する。図１は本発明容器の正面半断面図、図２は本発明容器の分解斜視図である。
【００２９】
本発明の容器は、本体１、中蓋２、シール３、外蓋４から構成されている。本体１は、上部に開口５を有する箱状であり、開口５にはフランジ６が形成されている。開口５の面積は底面７の面積よりも大きく、上方に末広がりとなっている。本体１の壁面８には、中央よりも少し上方となるところに横方に向けた段部９が形成されている。段部９よりも上方の口径は、段部９よりも下方の口径よりも大きくなっている。また本体１は半透明の樹脂で作られており、該樹脂の両面には導電材料が塗布されている。
【００３０】
中蓋２は、壁面１０の外壁が前述段部９の上方の壁面８の内壁に密着できるように上方に末広がりとなった箱状である。中蓋２の壁面１０は、中蓋２を本体１に挿入して下部を段部８で係止させたときに、図１に示すように壁面１０の上端が本体１の開口５と同一位置、または開口５よりも僅かに上方に位置するような高さである。中蓋２の一つの壁面上部には内方に向かって舌部１１が形成されている。中蓋２も本体１同様の樹脂で作られている。
【００３１】
シール３はフランジ６の外形と略同一形状であり、一つの隅部には外方に突出した突片１２が形成されている。シール３は、フィルム状でフランジ６と溶着可能な樹脂で作られている。
【００３２】
外蓋４は箱状であり、壁面１３の内側がフランジ６の外形と同一形状となっていて、フランジ６に嵌合できるようになっている。壁面１３には図示しないが、外蓋４をフランジに嵌合したときに、フランジよりも下方となるところに凸部が形成されており、該凸部がフランジの下面を係止して外蓋が簡単に外れないようになっている。また壁面１３の下部は外方に広がったスカート１４となっている。スカート１４は、外蓋を本体に嵌合するときに、嵌合しやすくするためのものである。外蓋４の上面は上方に突出した突出部１５が形成されており、図１に示すように突出部１５の下部がフランジ６のシート３を押さえるようになっている。
【００３３】
次に上記構成からなる本発明の容器において、はんだボールの充填後の蓋やシートの設置について説明する。先ず、本体１内に所定量のはんだボールBを充填した後、本体１に中蓋２を挿入する。中蓋２は壁面１０の下部周縁が本体１の段部９に係止されて、ここで留まる。このとき中蓋２の壁面１０の外壁は段部９よりも上方にある本体の壁面８の内壁と密着し、また壁面１０の上端は本体の開口５と同一位置となっている。そして中蓋２を本体１に挿入後、本体１の開口５とフランジ６を覆うようにしてシール３を載置し、フランジ６とシール３を溶着させる。シール３をフランジ６に溶着させると、シール３の突片１２がフランジ６の外方に出ている状態となる。その後、外蓋４を本体１に被せる。外蓋４を本体１に被せたとき、シール３はフィルム状であるため、フランジ６より突出した突片１２は外蓋の内側で下方に屈曲する。
【００３４】
続いて、本発明容器に充填されたはんだボールを使用する状態について説明する。本体１に被せられている外蓋４を外す。そしてシール３の突片１２を持って上方に持ち上げ、フランジ６に溶着されていたシール３を引き剥がす。次に中蓋２の舌部１１を持って上方に引き上げて中蓋２を本体１から除去する。その後、本体１内に充填されていたはんだボールBを図示しない搭載装置に供給する。該搭載装置の供給が自動装置であるのであれば、外蓋、シール、中蓋を除去した本体を搭載装置の待機場所に配置する。
【００３５】
本発明の実施例と比較例を以下に記す。
（実施例）
○本体
両面に導電材料がコーティングされたPBF樹脂
底面：25×25（ｍｍ)
開口：32×32（ｍｍ）
高さ：25ｍｍ
段部：底面から15ｍｍの位置
フランジ巾：5ｍｍ
○中蓋
両面に導電性材料がコーティングされたPBF樹脂
底面：30×30（ｍｍ）
高さ：11ｍｍ
○シール
ポリプロピレン樹脂
○外蓋
ポリプロピレン樹脂
【００３６】
（比較例）
○本体：内径32ｍｍ、高さ80ｍｍの円筒形、上部外側に牡ネジが螺設されたガラス製
○中蓋：外径20ｍｍ、高さ10ｍｍ、フランジ3ｍｍのPET製
○外蓋：本体の牡ネジに螺合可能な牝ネジが螺設されたプラスチック製
【００３７】
実施例の容器に直径が0.1ｍｍのはんだボール（Sn-3Ag-0.5Cu)を200万個充填後、中蓋を挿入し、フランジにシールを溶着してから外蓋を被せた。該容器を1回/秒の速度で1分間連続回転さた後、該容器を人が手で持ち、金属製の作業台に置いた後、外蓋、シール、中蓋を除去してから中のはんだボールをシャーレに入れてはんだボールの帯電テストを行った。その結果、本発明の容器に充填したはんだボールは、シャーレに付着したり、はんだボール同士で付着したりするようなことがなかった。一方、比較例の容器に実施例と同一のはんだボールを200万個充填し、実施例と同じテストを行ったところ、はんだボールがシャーレに付着して転がらなかったり、はんだボール同士で付着しているものがあった。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の容器は、直径が0.2ｍｍ以下の微小はんだボールばかりでなく、それ以上の径のはんだボールの充填にも使用できることはいうまでもない。また本発明では、箱状の容器で説明したが、本発明は箱状に限らず、円筒状の容器にも採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明容器の正面半断面図
【図２】本発明容器の分解斜視図
【符号の説明】
【００４０】
１  本体
２  中蓋
３  シール
４  外蓋
５  開口
６  フランジ
７  底面
８  本体の壁面
９  段部
１０  中蓋の壁面
１１  舌部
１２  突片
B  はんだボール
【図１】
2008037487.tif 000003
【図２】
2008037487.tif 000004