(57)【要約】【課題】本発明は、直径１．００ｍｍ以下の微小球の分級方法および微小球分級装置に関するものである。【解決手段】直径１．００ｍｍ以下の微小球の分級方法において、微小球を分級するふるいは、打抜き加工により開口部を形成した板材を円筒形状に丸めた円筒ふるいであって、該円筒ふるいを回転させながら、前記円筒ふるい内に微小球を投入して、投入した微小球を分級する微小球の分級方法である。また、直径１．００ｍｍ以下の微小球分級装置であって、少なくとも微小球を供給するフィーダと、打抜き加工により開口部を形成した板材を円筒形状に丸めた少なくとも１以上の円筒ふるいと、該円筒ふるいにより分級された微小球をうける回収容器とを具備し、分級される微小球は前記フィーダから回転する前記円筒ふるい内に供給され、円筒ふるいによってふるい分けされる微小球分級装置である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直径１．００ｍｍ以下の微小球の分級方法において、微小球を分級するふるいは、打抜き加工により開口部を形成した板材を円筒形状に丸めた円筒ふるいであって、該円筒ふるいを回転させながら、前記円筒ふるい内に微小球を投入して、投入した微小球を分級することを特徴とする微小球の分級方法。
【請求項２】
前記開口部が１０万個以上形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の微小球の分級方法。
【請求項３】
前記板材は板厚が３０〜２００μｍであり、形成された開口部の間隔は８０〜２００μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の微小球の分級方法。
【請求項４】
円筒ふるいがフェライト系ステンレスからなることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の微小球の分級方法。
【請求項５】
円筒ふるいが表面抵抗率１×１０１３Ω以下の樹脂のシートからなることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の微小球の分級方法。
【請求項６】
水平面に対して中心軸を傾斜させて円筒ふるいを配し、該円筒ふるいの高い側の端部から円筒ふるい内に微小球を投入し、低い側の端部から微小球を排出することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の微小球の分級方法。
【請求項７】
直径１．００ｍｍ以下の微小球分級装置であって、少なくとも微小球を供給するフィーダと、打抜き加工により開口部を形成した板材を円筒形状に丸めた少なくとも１以上の円筒ふるいと、該円筒ふるいにより分級された微小球をうける回収容器とを具備し、分級される微小球は前記フィーダから回転する前記円筒ふるい内に供給され、円筒ふるいによってふるい分けされることを特徴とする微小球分級装置。
【請求項８】
前記開口部が１０万個以上形成されてなることを特徴とする請求項７に記載の微小球分級装置。
【請求項９】
前記板材は板厚が３０〜２００μｍであり、形成された開口部の間隔は８０〜２００μｍであることを特徴とする請求項７または８に記載の微小球分級装置。
【請求項１０】
円筒ふるいがフェライト系ステンレスからなることを特徴とする請求項７乃至９の何れかに記載の微小球分級装置。
【請求項１１】
円筒ふるいが表面抵抗率１×１０１３Ω以下の樹脂のシートからなることを特徴とする請求項７乃至９の何れかに記載の微小球分級装置。
【請求項１２】
水平面に対して中心軸を傾斜させて円筒ふるいが配され、該円筒ふるいの高い側に微小球を定量供給するフィーダ、低い側の端部には微小球を排出する排出口を具備すること特徴とする請求項７乃至１１の何れかに記載の微小球分級装置。
【請求項１３】
板厚が３０〜２００μｍの板材を１００以下のパンチもしくはパンチ群により穿孔することにより、８０〜２００μｍの間隔で直径が１．００ｍｍ以下の円形の開口部を１０万個以上形成して開口部を有する板材とし、該板材を直径が５０ｍｍ〜２００ｍｍの円筒状に加工することを特徴とする微小球分級用円筒ふるいの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直径１．００ｍｍ以下の微小球の分級方法および微小球分級装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ベアリングボールやＩＣパッケージの接続に用いられるはんだボールなど、直径が１ｍｍ程度からさらに小さいサイズで、真球度の高い微小球の分級手法としては、めっき法で開口径を精密に制御した平板状の電成ふるいを用いた音波ふるいや（特許文献１参照。）、精密に間隙距離を制御した２本のロール間を転がすことによるローラ分級機が用いられている。
【０００３】
【特許文献１】
特表２００２−５０５９５４号公報（第３頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した平板状の電成ふるいを用いた音波ふるいの場合、目的とする粒径範囲の微小球を得るために、上限をカットするための分級と下限をカットするための分級を行う必要がある。上限をカットするための分級では、ふるい目を通った微小球（以下、パス球と称する）を合格品と判定し、一方、下限をカットするための分級では、ふるい目を通らない微小球（以下、オン球と称する）を合格品と判定する。
音波ふるいの原理は、音波により微小球を振動させ、平板ふるいの開口部上に落ち込んだ微小球のふるい分けを行っている。ベアリング微小球やはんだ微小球など、真球度が高く、かつ粒径分布が非常にシャープな微小球を音波ふるいで分級する場合、下限をカットするための分級において下記のように問題を生じる。
【０００５】
下限をカットするための分級では、真球度が高く、かつ粒径分布が非常にシャープなために合格品であるオン球の割合が多いので、オン球が開口部を塞いでしまう。そのためオン球に混在する不合格品で、本来は通過すべきパス球が開口部との接触機会に恵まれず、そのままオン球に混じって合格品と判定される確率が高くなる。このため、平板の電成ふるいを用いた音波ふるいでオン球を合格品として分級する場合には、投入微小球量を減らし、かつ長時間の分級作業が必要となる。
なお、上限をカットするための分級においては、僅かに混在する不合格品のみがふるい上に残留し、ほぼ全数に近い微小球が開口部を通過し回収できるので、音波ふるいを用いた場合でも分級は比較的容易である。
【０００６】
上記のように平板の電成ふるいを用いた音波ふるいは、微小球の分級能力が低いという根本的な問題を有し、それゆえ長時間の分級を行う場合には、微小球の滞留による微小球および電成ふるいの損傷という問題も生じる。特に、効率化のため連続的に微小球を投入するような場合にこれらは大きな問題となる。
一方、精密に間隙距離を制御した２本のロール間を転がすことによるローラ分級機の場合、分級を微小球１列分の間隔でしか行うことができないため、分級能力が小さく、大量生産に適さない。
【０００７】
本発明の目的は、直径１．００ｍｍ以下の微小球の上・下限の分級を短時間で確実に処理することのできる新規の分級方法と分級装置、および微小球分級用円筒ふるいの製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上述の問題点を解決するため、鋭意検討を行った。その結果、打抜き加工により開口部を形成した板材（以下  打抜きふるい）を円筒形状に丸めて円筒ふるいとし、該円筒ふるいを軸方向に回転させて分級することにより上記の目的を達成できることをみいだし本発明に到達した。
【０００９】
すなわち本発明は、直径１．００ｍｍ以下の微小球の分級方法において、微小球を分級するふるいは、打抜き加工により開口部を形成した板材を円筒形状に丸めた円筒ふるいであって、該円筒ふるいを回転させながら、前記円筒ふるい内に微小球を投入して、投入した微小球を分級する微小球の分級方法である。
前記開口部が１０万個以上形成されてなることが好ましく、また前記板材は板厚が３０〜２００μｍであり、形成された開口部の間隔は８０〜２００μｍであることが好ましい。
上記本発明では円筒ふるいがフェライト系ステンレス、または表面抵抗率１×１０１３Ω以下の樹脂のシートからなることが好ましい。
また、水平面に対して中心軸を傾斜させて円筒ふるいを配し、該円筒ふるいの高い側の端部から円筒ふるい内に微小球を投入し、低い側の端部から微小球を排出することが好ましい。
【００１０】
さらに本発明は、直径１．００ｍｍ以下の微小球分級装置であって、少なくとも微小球を供給するフィーダと、打抜き加工により開口部を形成した板材を円筒形状に丸めた少なくとも１以上の円筒ふるいと、該円筒ふるいにより分級された微小球をうける回収容器とを具備し、分級される微小球は前記フィーダから回転する前記円筒ふるい内に供給され、円筒ふるいによってふるい分けされる微小球分級装置である。
前記開口部が１０万個以上形成されてなることが好ましく、また前記板材は板厚が３０〜２００μｍであり、形成された開口部の間隔は８０〜２００μｍであることが好ましい。
上記本発明では円筒ふるいがフェライト系ステンレス、または表面抵抗率１×１０１３Ω以下の樹脂のシートからなることが好ましい。
また、水平面に対して中心軸を傾斜させて円筒ふるいが配され、該円筒ふるいの高い側に微小球を供給するフィーダ、低い側の端部には微小球を排出する排出口を具備することが好ましい。
【００１１】
さらにもう１つの本発明は、板厚が３０〜２００μｍの板材を１００以下のパンチもしくはパンチ群により穿孔することにより、８０〜２００μｍの間隔で直径が１．００ｍｍ以下の円形の開口部を１０万個以上形成して開口部を有する板材とし、該板材を直径が５０ｍｍ〜２００ｍｍの円筒状に加工する微小球分級用円筒ふるいの製造方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
上述したように本発明の重要な特徴は、直径１．００ｍｍ以下の微小球を分級するにおいて、回転する円筒ふるい内に微小球を投入して回転移動させることにより、微小球と開口部との接触機会を増大することである。
加えて本発明では、特に、打抜き加工により開口部を形成した板材を円筒形状に丸めた円筒ふるいを用いることで、分級の精度を向上している。
【００１３】
本発明を適用した装置の一例を図１、２に示す。図１の装置では下記の手順により効率的な分級を行うことが出来る。図１は本発明の微小球分級装置の一例を示す斜視図、図２は図１に記載の装置を排出口側（図１の左側）から見た側面図である。
（１）定量供給可能なフィーダ１に微小球を搭載
（２）モ−タ８により駆動される回転ローラ３により定速回転する円筒ふるい２上にフィーダ１より微小球４を供給
（３）円筒ふるい２の開口径よりも小さい球を、パス球回収容器５で回収
（４）円筒ふるいの開口径よりも大きい球を、排出口９から排出しオン球回収容器６で回収
【００１４】
従来の平板状の電成ふるいを用いた音波ふるいでは、下限をカットするための分級において、ふるい上に残留する大量のオン球のため、特定の微小球のみに開口部と接触機会が集中し、本来パス球となるべきサイズの微小球をオン球として判断してしまう可能性が高かった。それに対し本発明は、ふるいを円筒状に丸めて円筒ふるい２とし、円筒の円周方向に回転させることにより微小球を円筒内で回転移動させるため、微小球４と円筒ふるい２に形成した開口部との接触機会が平板上での分級に比べて格段に増大している。これにより分級効率の向上を達成できる。
【００１５】
加えて本発明では、円筒ふるいを形成するには打抜き加工で製造された打抜きふるいを用いることで、分級精度を向上する。打抜きふるいにより分級精度が向上する理由を以下に述べる。
本発明者の検討では、ふるいを用いて分級する場合、ふるいの開口径の分布における、開口径の狙い値より大きい側への分布の広がりは、そのまま分級の精度に影響する。一方、開口径の狙い値より小さい側への分布の広がりは分級効率に影響するのみである。
具体的に述べると、例えば下限をカットするための分級の場合、下限の狙い径よりも大径の開口部があると、オン球としたい直径の微小球までパス球となる。このために、精度の高い選別が出来ない。一方、下限の狙い径よりも小径の開口部があって、小径の微小球が一度誤ってオン球とされても、オン球は別の開口部に再度接触することが出来る。このため、下限の狙い径よりも小径の開口部の存在は、分級効率の低下の原因ではあるが、分級精度の低下の原因とはならない。これは上限をカットするための分級においても、同様である。
【００１６】
分級効率の向上は、本発明のように円筒ふるいの適用や、さらには円筒ふるいの大型化等により達成することが可能である。しかしながら、分級精度の向上はふるいの狙い値より大きい側への開口径の分布を狭くする以外の方法では達成が困難である。本発明で打抜きふるいを用いるのは、以下に述べる理由から打抜きふるいは電成ふるいと比べて、開口径の分布、特に開口径の狙い値より大きい側への分布を小さくすることが可能であり、その結果、分級精度を向上できるからである。
【００１７】
一般に電成ふるいでは、開口径が１ｍｍ以下のような微小な開口部を形成する場合に、狭い開口径の分布を達成できるものと考えられている。本発明者の検証によれば、電成ふるいでは開口径の分布は標準偏差σで０．５μｍ程度を達成している。
これに対し、打抜きふるいでは標準偏差σで０．３５μｍ以下、さらには０．１５μｍ以下を達成することができる。特に、分級精度を向上において重要な開口径の狙い値より大きい側への分布のみを見た場合にはより狭い分布を達成することができる。
【００１８】
打抜きふるいで狙い値より大きい側の分布を小さくできるのは、打抜きにより開口部を形成する場合には、打抜きに用いるパンチの径以上の開口部は形成されないからと考えられる。
このように打抜きふるいでは、狙い値より大きい側の分布を小さくできることから、微小球の分級精度を向上することができる。なお、打抜きにより開口部を形成する場合、開口径の分布を小さくする為には一組のピンとダイスにより全ての開口部を打抜くことが好ましい。これにより複数のピンとダイスを用いるのと比べて、開口径の分布を狭くすることが容易となる。
【００１９】
一方、微小球の分級に用いるふるいでは、分級効率を高める為に、ふるいに形成する開口部が１０万個を超えるものも多い。このような大量の開口部を形成する場合に、一組のピンとダイスにより全ての開口部を打抜くことは、ふるいの生産効率を低下させ、延いては分級コストの増加につながる。従って、ふるいの生産効率と開口径の分布とのバランスを考慮する場合には、百組以下のピンとダイスにより全ての開口部を打抜くことが好ましい。
【００２０】
また、開口径に対して板厚が大きいことは、分級時の目詰まりの発生要因となるので、ふるいは強度を損なわない範囲で薄板化することが好ましい。しかしながら、従来用いられてきた電成ふるいでは、ニッケルやニッケル−コバルト合金が使用されることが一般的で、材質で強度を向上させることが難しいといった問題から薄板化が困難であった。この理由は、▲１▼ステンレスなど多元系のメッキ（電成ふるい製造）が技術的に出来ないこと。▲２▼電成ふるいでは、製造方法に起因して開口部の軸方向と平行に柱状の結晶が成長しているが、この結晶は結晶粒界の強度が低く、長時間分級を行った場合に開口部端部の結晶が結晶粒界で破断し、分級精度の低下を生じやすいためである。
これに対して打抜きふるいでは、板材を打抜くことにより開口部を形成するので、板材の材料に制約が少なく、圧延材等、強度に優れた材料を適用することができるので、電成ふるいと比べてふるいの薄板化が可能となる。具体的には、打抜きふるいの厚さは３０μｍ以上、２００μｍ以下であることが好ましい。打抜きふるいの厚さが、３０μｍを下回ると、円筒ふるいの剛性が不足し、逆に２００μｍを上回ると、目詰まりが起り易くなり、分級効率が低下するからである。分級を行う微小球の直径に合わせてこの範囲内で板厚を決めることが好ましい。
【００２１】
また、板材に形成する開口部は、隣り合った開口部同士の最短位置で測定する間隔が８０〜２００μｍであることが好ましい。単位面積あたりの開口部数を増加し、分級効率を高める為には開口部の間隔は２００μｍ以下とすることが好ましい。しかしながら間隔が狭すぎるとふるいの強度が不足する場合があるので、間隔は８０μｍ以上とすることが好ましい。
【００２２】
なお、上述の理由から本発明の微小球の分級方法および微小球分級装置に用いる微小球分級用円筒ふるいは、板厚が３０〜２００μｍの板材を１００以下のパンチもしくはパンチ群により穿孔することにより、８０〜２００μｍの間隔で直径が１．００ｍｍ以下の円形の開口部を１０万個以上形成して開口部を有する板材とし、該板材を直径が５０ｍｍ〜２００ｍｍの円筒状に加工することが好ましい。
【００２３】
板材を直径が５０ｍｍ〜２００ｍｍの円筒状に加工する理由は、円筒ふるいの直径が５０ｍｍを下回ると、曲率が小さくなるため、開口部の変形量が大きくなる。開口部の形状は分級精度に直接影響するが、直径が５０ｍｍ未満の円筒ふるいを作製する場合は前記の理由から、円筒ふるいとした際の開口部の変形量を考慮した打抜きふるいを作製することが必要となるり、精度を安定させることは難しい。また、曲率が小さくなると分級中にふるい上で実際に微小球が接触している面積が低下するため分級効率低下の原因にもなる。
一方、直径が、２００ｍｍを超える円筒ふるいを製作しようとするとふるいが大きくなり、ピンの磨耗等のため開口径の分布が標準偏差σで０．２５μｍ以下のような高精度の開口部を安定して、低コストで形成することが難しくなる。したがって、円筒ふるいの直径は５０ｍｍ以上、２００ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００２４】
打抜きふるいの材質としては、高精度の開口径を得るためにはフェライト系ステンレスが好ましい。以下にこの理由を説明する。
フェライト系ステンレスは金属であるために導電性があり、静電気による付着などの問題が生じない。また、錆び難いので、開口径が錆びの発生などによって変化しない、かつ錆びが球に異物として混入しないといった利点がある。
【００２５】
さらに、フェライト系ステンレスは他のステンレスと比べて、靭性、硬度の機械的特性の点からも打抜き加工に適する。即ち、フェライト系ステンレスはオーステナイト系ステンレスと比べて延性が低いので、打抜き加工時にバリが発生し難く、高精度の開口の加工が可能である。また、マルテンサイト系ステンレスでは硬度が高すぎるのに対し、フェライト系ステンレスでは加工に使用する金型の損傷を抑えて、開口径の精度の低下を抑制すると共に製造コストを低減することが出来る。特に、１０μｍ以上の炭化物、窒化物、金属間化合物、その他介在物が少ないフェライト系ステンレスさらに好ましい。これは、開口部のエッジ部分に炭化物などが存在すると、エッジが大きく欠けて開口径精度に影響するからである。
【００２６】
打抜きふるいの材質として、Ｓｎ系合金など硬度が１０〜２０Ｈｖ程度の柔らかい材質の球を選別する場合には、樹脂のシートが好ましい。樹脂シートは非常に柔らかいので球を開口部のエッジ部分で損傷させることがない。ただし、通常の樹脂を用いると、回転運動するふるいの中に微細球を入れることにより静電気を発生し、微小球がふるいに付着して分級が出来なくなる。よって、帯電防止などを施した樹脂シートを使用することが好ましく、具体的には表面抵抗率１×１０１３Ω以下の樹脂シートを用いることが好ましい。表面抵抗率を１×１０１３Ω以下として帯電防止効果を得るためには、例えばポリスチレン等の樹脂にカーボン等の導電性の添加物を混ぜ込ませる方法が挙げられる。添加物を用いる場合には添加物の脱落による開口径の精度低下を防ぐ為、最大寸法が１μｍ以下の添加物を用いることが好ましい。
また、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）に酸化チタンを添加し、帯電防止効果を有しているものも好ましい。
【００２７】
また本発明では、図１で示す例のように両端部に高低差を設けて円筒ふるいを配し、円筒ふるいの高い側の端部（図１では右側）に配したフィーダから微小球を供給し、低い側の端部（図１中では左側）から微小球を排出することが好ましい。これにより微小球は、微小球の供給量と、円筒ふるいの回転速度、大きさ、両端部の高低差等により決まる移動速度で円筒ふるいの高い端部から低い端部へ移動させ、滞留時間を定めることができる。そしてオン球回収容器を排出口の外側に設けておくことで、一定期間円筒ふるい内で滞留させた微小球を、順次オン球回収容器に回収することが可能となる。これにより連続的な処理が可能となる。
【００２８】
本発明で直径１．００ｍｍ以下０．０１０ｍｍ以上の微小球の分級を分級する場合、円周方向に回転する円筒の周速度は５ｍｍ／秒以上、２５０ｍｍ／秒以下とすることが好ましい。５ｍｍ／秒を下回ると、平板状のふるいと比べれば効率的であるものの十分な処理速度が得られない。一方２５０ｍｍ／秒を上回ると、微小球の回転移動速度が速くなりすぎるために、微小球が開口部に落ち込む前に開口部の側壁に当り、開口部を通りぬける確率が低下する。その結果、分級効率の低下を生じる。
【００２９】
分級時に開口部の内接円の直径と同径もしくは僅かに大きい径の微小球は、開口部に固着し、目詰まりした状態で開口部を埋める。このような目詰まり球は分級のための有効開口数を減じ、分級効率の低下をもたらすので、ガスの噴き出し、または機械的に付与する押圧のいずれかまたは両方により除去することが好ましい。
従来の平板状の音波ふるいでは、タッピングボールを使用して機械的に除去する方法があるが、大量の微小球、特に球径の比較的揃った微小球の分級では非常に多くの目詰まりを生じる為、タッピングボールにより十分に目詰まり球を除去することは困難であった。
【００３０】
本発明のように円筒ふるいを適用した装置では、例えば図１に示すように円筒ふるい４の実質的に分級に用いていない部分に目詰まり球除去板７を設置することにより、円筒ふるいの回転力を利用して容易に目詰まり球を除去することができる。さらに、ガスの噴き出し、または機械的に付与する押圧の他、円筒ふるいに超音波を付与し、振動により目詰まり球を除去する方法も適用することができる。
【００３１】
【実施例】
図１の装置を用い、以下に示す仕様及び分級条件で、質量％でＳｎ−２．９Ａｇ−０．５Ｃｕのはんだボール約２０万個について、直径が４４４．０μｍ以下のはんだボールをふるう分級、即ち下限をカットする為の分級を行った。分級前におけるはんだボールの直径の平均値は４４５．５μｍであり、直径の分布を示す標準偏差は１．０３である。また、分級前におけるはんだボールの直径の分布のヒストグラムを図３に示す。
【００３２】
このはんだボールについて、６０秒間の分級によるパス球の割合、およびパス球の直径の最大値を測定することにより分級効率、分級精度の評価を行った。
なお、このボール群を４４４．０μｍで正確に分級した場合、正規分布を仮定した統計上は約７％のボールがパス球となる。
【００３３】
（本発明例１）
分級手段      ：図１に記載の分級装置
ふるい        ：打抜きふるい［材質：ＳＵＳ４３０］
平均穴直径    ：４４４．０μｍ
標準偏差      ：０．１６μｍ
開口部数      ：３０万個
開口部間隔    ：１００μｍ
外径寸法      ：１４３ｍｍ幅×３２０ｍｍ長さ×７０μｍ厚さ
円筒直径      ：１００ｍｍ（端面でわずかに重複）
滞留時間      ：６０秒
円筒周速      ：８０ｍｍ／秒
【００３４】
（本発明例２）
分級手段      ：図１に記載の分級装置
ふるい        ：打抜きふるい［材質：樹脂（注１）］
平均穴直径    ：４４４．０μｍ
標準偏差      ：０．２４μｍ
開口部数      ：３０万個
開口部間隔    ：１００μｍ
外径寸法      ：１４３ｍｍ幅×３２０ｍｍ長さ×７０μｍ厚さ
円筒直径      ：１００ｍｍ（端面でわずかに重複）
滞留時間      ：６０秒
円筒周速      ：８０ｍｍ／秒
表面抵抗率    ：２×１０１２Ω
（注１）樹脂はＡＢＳ（９０質量％）とカーボン（１０質量％）との混錬体
【００３５】
（比較例１）
分級手段      ：図１に記載の分級装置
ふるい        ：電成ふるい［材質：Ｎｉ］
平均穴直径    ：４４３．９μｍ
標準偏差      ：０．５０μｍ
開口部数      ：３０万個
開口部間隔    ：１００μｍ
外径寸法      ：１４３ｍｍ幅×３２０ｍｍ長さ×７０μｍ厚さ
円筒直径      ：１００ｍｍ（端面でわずかに重複）
滞留時間      ：６０秒
円筒周速      ：８０ｍｍ／秒
【００３６】
（比較例２）
分級手段      ：音波ふるい（注２）
ふるい        ：電成ふるい：［材質：Ｎｉ］
平均穴直径    ：４４３．９μｍ
標準偏差      ：０．５０μｍ
開口部数      ：３０万個
開口部間隔    ：１００μｍ
外径寸法      ：１４３ｍｍ幅×３２０ｍｍ長さ×７０μｍ厚さ
滞留時間      ：６０秒
（注２）セイシン企業製「ソニックシフターＰ６０」使用
【００３７】
本発明において、はんだボール、及び開口部の直径は、合計１３３のはんだボール及び開口部をそれぞれ抜取り、平行透過光式で映し出した投影像をＣＣＤカメラによる画像認識し、投影像を真円と仮定した場合の直径（円相当径）で評価した。
【００３８】
分級後のパス球の割合、及びパス球の直径の最大値をそれぞれ表１、２に示す。
表１に示すように、平板状のふるいを用いている音波ふるいである比較例２では、パス球は１％と少ない。この割合は統計上の理論値と比べて非常に低い割合である。このことは、オン球が目詰まりして、分級されなかったためと考えられ、不良品が十分に選別できていないことを意味している。
【００３９】
これに対して円筒ふるいである本発明例１、２、及び比較例１では、比較例２と分級時間は同じであるにも関わらずパス球の割合が２１％以上と高い。これは円筒ふるいを用いる本発明の分級方法では、常時ふるいの全面を用いて分級を行う平板ふるいと比べて、格段に目詰まりを生じ難いからである。この結果、円筒ふるいでは短時間で多くの微小球の分級が可能であり、高い分級効率を達成できることがわかる。
【００４０】
次に、表１に示す結果円筒ふるいによる分級における分級精度を比較する。本発明例１（打抜き（ＳＵＳ４３０））、本発明例２（打抜き（樹脂））、比較例１（電成（Ｎｉ））のパス球割合はそれぞれ２１％、３１％、６８％と、パス球の統計上の理論値である７％と比べて高い。この理論値よりも超過した分のパス球の割合は本来オン球となるべき（４４４．０μｍより直径が大きい）はんだボールの割合に近い数値とみなすことが出来る。分級効率が等しい条件比較する場合には、この割合が少ないほど分級精度が高いと言える。
開口部面積率が等しいふるいを用い、同じ装置で分級を行っている本発明例１、本発明例２、比較例１の分級効率は等しいので、上述の理論値よりも超過した分のパス球の割合から、打抜き（ＳＵＳ４３０）のふるいを用いた本発明例１が最も分級精度の良い方法であり、次に本発明例２、比較例２の順であることが分かる。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
次にパス球の直径の最大値（表２）を見ると、打抜き加工により開口部を形成したふるいを用いている本発明例１、２では、電成ふるいを用いている比較例１と比べて直径の最大値が小さく、下限の狙い値である４４４．０μｍに近い値となっている。この結果からも、打抜き加工により開口部を形成したふるいを用いることによって、高精度な分級を達成できることがわかる。
【００４３】
なお、本発明例１、２のいずれにおいても、分級時に樹脂の帯電に起因する微小球のふるいへの付着は確認されなかった。
また、図４〜図６に、それぞれ本発明例１、２及び比較例１、２で用いたふるいにおける開口部の開口径分布を示す。この結果から、打抜き加工によるふるいは、電成ふるいと比べて、分布が小さく、特に大きい側への分布が小さいことが分かる。
【００４４】
【表２】
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【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば直径１．００ｍｍ以下の微小球の分級効率、分級精度を飛躍的に改善することができ、上・下限値が厳しく管理される微小球の実用化にとって欠くことのできない技術となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による微小球分級装置の構成の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の微小球分級装置の一例を示す側面図である。
【図３】分級前のはんだボールの直径分布を示す図である。
【図４】打抜きふるい［材質：ＳＵＳ４３０］の開口径分布を示す図である。
【図５】打抜きふるい［材質：樹脂］の開口径分布を示す図である。
【図６】電成ふるい［材質：Ｎｉ］の開口径分布を示す図である。
【符号の説明】
１．フィーダ、２．円筒ふるい、３．回転ローラ、４．微小球、５．パス球回収容器、６．オン球回収容器、７．目詰まり球除去板、８．モータ、９．排出口
【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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