(57)【要約】本発明は複数の球体を形成する方法を含む。通路（１６）が設けられ、この通路はオリフィス（１８）で終端する。液体は通路を通して流され、小滴（２２）を形成するようにオリフィスから吐出される。次いで、小滴は流体を通るように通過させられ、小滴を冷却し、複数の球体（２３）として固化する。球体の少なくとも幾分かが収集される。液体の圧力は、収集される球体として冷却される小滴の形成中、値の約±１０％内に維持される。本発明はまた、約１．２７ｍｍ（約０．０５インチ）よりも小さな直径を有する少なくとも数百個の複数の球体を含み、その特徴とするところは、球体の少なくとも９５％が球体の平均直径の±１．３％内にあることである。
2004513764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の球体を形成する方法であって、
オリフィス内で終端する通路を用意する工程と；
通路を通して液体を流し、吐出された液体が小滴を形成するように、オリフィスを通して液体を吐出させる工程と；
流体を通して小滴を通過させ小滴を冷却し複数の球体として固化する工程と；
球体の少なくとも幾分かを収集する工程と；
収集される球体へ冷却される小滴の形成中、液体の圧力を約±１０％内に安定して維持する工程と；
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
収集される球体へ冷却される小滴の形成中、液体の圧力が約±３％内に安定して維持される請求項１の方法。
【請求項３】
収集される球体へ冷却される小滴の形成中、液体の圧力が約±０．０５％内に安定して維持される請求項１の方法。
【請求項４】
収集される球体として冷却される小滴の形成中、液体の温度を約±５％内に安定して維持する工程を更に含む請求項１の方法。
【請求項５】
液体は溶融金属を含む請求項１の方法。
【請求項６】
液体は本質的に錫、鉛、銅及び銀の１つ又は複数のみからなる溶融混合物である請求項１の方法。
【請求項７】
液体は溶融ガラスを含む請求項１の方法。
【請求項８】
液体は溶融プラスチックを含む請求項１の方法。
【請求項９】
前記オリフィスは上方を向き、液体を吐出する工程は液体をオリフィスから上方へ吐出する工程を含む請求項１の方法。
【請求項１０】
流体はガスである請求項１の方法。
【請求項１１】
流体はガスであるが、Ｏ２ を含まず、液体が吐出される時から小滴が球体として固化してしまう時まで、液体は本質的に流体のみからなる周囲流体に曝される請求項１の方法。
【請求項１２】
水平に関して０°よりも大きく９０°よりも小さい角度をなす回転するチューブを含む分類シュートを提供する工程と；球体の少なくとも幾分かを分類シュート内へ通す工程と；を更に有し、収集する工程は分類シュートから出る球体を収集する工程を含む請求項１の方法。
【請求項１３】
球体が分類シュートを出た後に、球体の少なくとも幾分かを少なくとも１つのスクリーンを通し通過させる工程を更に含む請求項１２の方法。
【請求項１４】
請求項１２の方法であって、球体が分類シュートを出た後に球体の少なくとも幾分かを第１のスクリーンを通して通過させる工程と、球体が分類シュートを出た後に第２のスクリーンを横切って球体を通過させる工程とを更に含み、第１及び第２のスクリーンの一方が少なくとも幾分かの球体の直径より大きな孔寸法により画定され、第１及び第２のスクリーンの他方が少なくとも幾分かの球体の直径より小さな孔寸法により画定される方法。
【請求項１５】
チューブの角度が水平に関して約５°から約３０°までである請求項１２の方法。
【請求項１６】
チューブが毎分約１１０回転よりも小さいか又はこれに等しい割合で回転する請求項１２の方法。
【請求項１７】
チューブが毎分約１０回転から毎分約１１０回転よりも小さいか又はこれに等しい割合で回転する請求項１２の方法。
【請求項１８】
チューブが毎分約５０回転から毎分約８０回転よりも小さいか又はこれに等しい割合で回転する請求項１２の方法。
【請求項１９】
請求項１２の方法であって、球状ではない集団は球体の少なくとも幾分かの中の不純粒子であり、球体の少なくとも幾分かがチューブの底部から出るようになっており、球状ではない集団は、球体の少なくとも幾分かがチューブから出るときに、チューブの底部の上方でチューブの縁部に沿っており；チューブの縁部に沿う球状ではない集団に向かう真空を提供する工程と；
真空内でチューブの縁部から球状ではない集団を除去する工程と；を更に含む方法。
【請求項２０】
請求項１の方法であって、球体の少なくとも幾分かが固化した後に速度を有し、更に、回転するチューブを含む分類シュートを提供する工程と；球体の少なくとも幾分かを踊り場に衝突させることにより速度を減少させる工程と；踊り場から分類シュート内へ球体の少なくとも幾分かを転入させる工程と；を更に有し、収集する工程が分類シュートから出る球体を収集する工程を含む方法。
【請求項２１】
球体の少なくとも幾分かが、約０．７６ｍｍ（約０．０３インチ）の平均直径を有する少なくとも数百個の球体からなり、球体の少なくとも９５％が平均直径の約±０．０１ｍｍ（約±０．０００４インチ）内にある請求項１の方法。
【請求項２２】
球体の少なくとも幾分かが、約０．７６ｍｍ（約０．０３インチ）の平均直径を有する少なくとも数百個の球体からなり、球体の少なくとも９９．７３％が平均直径の約±０．０１５ｍｍ（±０．０００６インチ）内にある請求項１の方法。
【請求項２３】
球体の少なくとも幾分かが、約１．２７ｍｍ（約０．０５インチ）よりも小さな直径を有する少なくとも数百個の球体からなり、球体の少なくとも９５％が球体の平均直径の±１．３％内にある請求項１の方法。
【請求項２４】
球体の少なくとも幾分かが、約１．２７ｍｍ（約０．０５インチ）よりも小さな直径を有する少なくとも数百個の球体からなり、球体の少なくとも９９．７３％が球体の平均直径の±２％内にある請求項１の方法。
【請求項２５】
複数の球体を形成する方法であって、
上昇した槽から出発し上方を向くオリフィスで終端する通路を用意する工程と；槽から通路を通して下方へ及びオリフィスを通して上方へ液体を流す工程であって、吐出された液体が小滴を形成し、液体は室温で固形である材料の溶融形をし、通路が材料を液体形に維持するために材料の溶融温度以上に加熱される工程と；槽からの液体の流出中、槽内の液体のレベルを約±１０％内に安定して維持する工程と；流体を通し小滴を通過させ、小滴を冷却し小滴を複数の球体として固化する工程と；球体の少なくとも幾分かを収集する工程と；
を含む方法。
【請求項２６】
槽からの液体の流れ中、槽内の液体のレベルが約±３％内に安定して維持される請求項２５の方法。
【請求項２７】
槽からの液体の流れ中、槽内の液体のレベルが約±０．０５％内に安定して維持される請求項２５の方法。
【請求項２８】
前記材料は１又はそれ以上の金属からなる請求項２５の方法。
【請求項２９】
前記材料は１又はそれ以上の金属のみからなる請求項２５の方法。
【請求項３０】
前記材料は本質的に１又はそれ以上の金属のみからなる請求項２５の方法。
【請求項３１】
前記材料は本質的に錫、鉛、銅及び銀のうちの１又はそれ以上のみからなる請求項２５の方法。
【請求項３２】
前記材料はガラスを含む請求項２５の方法。
【請求項３３】
半導体処理応用における接合物球体として球体を使用する工程を更に含む請求項２５の方法。
【請求項３４】
前記材料は錫、鉛、銅及び銀のうちの１又はそれ以上のみから本質的になり；半導体処理応用における接合物球体として球体を使用する工程を更に含む請求項２５の方法。
【請求項３５】
材料は本質的に錫、鉛、銅及び銀のうちの１又はそれ以上のみからなり；ボール・グリッド・アレイにおける接合物球体として球体を使用する工程を更に含む請求項２５の方法。
【請求項３６】
球体の少なくとも幾分かが、約０．７６ｍｍ（約０．０３インチ）の平均直径を有する少なくとも数百個の球体からなり、球体の少なくとも９５％が平均直径の約±０．０１ｍｍ（約±０．０００４インチ）内にある請求項２５の方法。
【請求項３７】
球体の少なくとも幾分かが、約０．７６ｍｍ（約０．０３インチ）の平均直径を有する少なくとも数百個の球体からなり、球体の少なくとも９９．７３％が平均直径の約±０．０１５ｍｍ（約±０．０００６インチ）内にある請求項２５の方法。
【請求項３８】
球体の少なくとも幾分かが、約１．２７ｍｍ（約０．０５インチ）よりも小さな直径を有する少なくとも数百個の球体からなり、球体の少なくとも９５％が球体の平均直径の約±１．３％内にある請求項２５の方法。
【請求項３９】
球体の少なくとも幾分かが、約１．２７ｍｍ（約０．０５インチ）よりも小さな直径を有する少なくとも数百個の球体からなり、球体の少なくとも９９．７３％が球体の平均直径の約±２％内にある請求項２５の方法。
【請求項４０】
約０．７６ｍｍ（約０．０３インチ）の平均直径を有し、球体の少なくとも９５％が、平均直径の約±０．０１ｍｍ（約±０．０００４インチ）内にある少なくとも数百個の複数の球体。
【請求項４１】
球体の少なくとも９５％が、平均直径の約±０．００９ｍｍ（約±０．０００３５インチ）内にある請求項４０の少なくとも数百個の複数の球体。
【請求項４２】
球体の少なくとも９９．７３％が、平均直径の約±０．０１５ｍｍ（約±０．０００６インチ）内にある請求項４０の少なくとも数百個の複数の球体。
【請求項４３】
球体の少なくとも９９．７３％が、平均直径の約±０．０１３ｍｍ（約±０．０００５３インチ）内にある請求項４０の少なくとも数百個の複数の球体。
【請求項４４】
約１．２７ｍｍ（約０．０５インチ）よりも小さな直径を有し、球体の少なくとも９５％が球体の平均直径の約±１．３％内にある少なくとも数百個の複数の球体。
【請求項４５】
球体の少なくとも９５％が平均直径の約±１．２％内にある請求項４４の少なくとも数百個の複数の球体。
【請求項４６】
球体の少なくとも９９．７３％が平均直径の約±２％内にある請求項４４の少なくとも数百個の複数の球体。
【請求項４７】
球体の少なくとも９９．７３％が平均直径の約±１．８％内にある請求項４４の少なくとも数百個の複数の球体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は複数の球体を形成する方法に関し、また、複数の球体にも関する。
【０００２】
【発明の背景】
直径が均一で、球形状で、表面特性を有する複数の球体を形成するのが望ましいような多くの応用（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）が存在し、代表的な応用は柱詰め材料のためのガラス及び／又はセラミックのビーズ（ｂｅａｄｓ）の形成；鳥撃ち散弾のための鉛、ビスマス、タングステン又はスチールのビーズの形成；及び半導体処理応用に利用するためのはんだビーズ（又はボール）の形成を含む。
【０００３】
半導体処理応用のためのはんだビーズの形成は特に困難となることがある。その理由は、このようなビーズの均一性の要求が例外的に厳しくなることがあるからである。例えば、はんだビーズを利用する代表的な半導体処理応用はいわゆるボール・グリッド・アレイ（球格子アレイ）処理と呼ばれ、この処理では、はんだビーズは半導体デバイス（又はパッケージ）へ移送され、次いで、デバイスに関して電気的な接続を形成するように溶融される。
【０００４】
ビーズは、内部に複数のくぼみを有するテンプレートを横切ってビーズを転がし、次いで、くぼみ内にビーズを保持させた状態で、余分なビーズを除去するためにテンプレートを揺さぶることにより、所望のアレイとして形成される。ビーズが全体的に均一でない場合、いくつかのビーズは他のビーズと異なった転がりを行い、これが、ビーズで満たされないいくつかのくぼみ及び／又はテンプレートから全く転がらないいくつかの過剰なビーズを生じさせる。
【０００５】
最終的に、揺さぶり後にテンプレート上に残ったビーズは（典型的には真空装置により）持ち上げられ、半導体基体へ移送され、そこで、ビーズはテンプレートのくぼみのパターンにより画定されるパターンを形成するものと思われる。しかし、揺さぶり後に過剰なビーズがテンプレート上に残っていた場合又はテンプレートのいくつかのくぼみが満たされなかった場合は、半導体基体へ移送されたビーズのパターンが悪化し、これが、半導体基体に関連するデバイスの欠陥を招くことがある。説明したボール・グリッド・アレイ処理は半導体デバイスのチップ規模のパッキング中の電気的な接続の形成に関する重要な処理であり、例えば、フリップ・チップ応用に関連することができる。更に、ボール・グリッド・アレイ処理はチップ規模よりも大きなパッケージの形成中に利用することができる。
【０００６】
基礎材料から球体をパンチ加工、切削加工及び／又は圧延する方法を含む、複数の小さな球体を形成するいくつかの方法が開発されてきた。しかし、複数の均一な球体の形成の改善された方法論の要求が依然として存在する。
【０００７】
【発明の概要】
本発明の好ましい実施の形態は次の添付図面を参照して以下に説明する。１つの態様においては、本発明は複数の球体を形成する方法を包含する。通路が設けられ、通路はオリフィスで終端する。液体は通路を通して流され、小滴を形成するようにオリフィスを通して吐出される。次いで、小滴は流体を通されて冷却し、小滴を複数の球体へと固化させる。少なくとも幾分かの球体が収集される。液体の圧力は、収集される球体として冷却される小滴の形成中、値の約±１０％内に維持される。特定の実施の形態においては、液体の圧力は収集される球体として冷却される小滴の形成中、約±３％内に安定して維持され、また、例えば、収集される球体として冷却される小滴の形成中、約±０．０５％内に安定して維持できる。
【０００８】
別の態様においては、本発明は約１．２７ｍｍ（約０．０５インチ）の直径を有する少なくとも数百個の複数の球体を包含し、球体の少なくとも９５％が球体の平均直径の約±１．２％内にあることを特徴とする。
【０００９】
【好ましい実施の形態の詳細な説明】
本発明は複数の均一な球体を形成する方法を包含する。１つの態様では、本発明は、小滴自体が均一で、固化工程中均一を維持するという条件で、液体材料を固化することにより均一な球体を形成できるという認識を包含する。従って、本発明は均一な小滴のストリームを形成する方法論を包含し、小滴は複数の均一な球体を形成するように引き続き冷却される。
【００１０】
図１を参照して本発明の実施の形態を説明するが、図１は複数の均一な球体を形成するために利用できる装置１０を示す。垂直軸「Ｙ」及び水平軸「Ｘ」を参照して装置１０を説明する。
【００１１】
装置１０は液体１４を含む上昇された容器１２を有する。液体１４が容器１２内で見えるように、容器１２の側部は断面図で示す。容器１２は、例えば、金属又はプラスチックの如き多くの流体蜜材料のうちの任意のものから作ることができる。液体１４は溶融材料であるが、例えば、溶融金属、溶融プラスチック又は溶融ガラスとすることができる。特定の実施の形態においては、装置１０ははんだを形成するために利用され、液体１４は錫、鉛、銅及び銀のうちの１つ又はそれ以上を含む溶融混合物である。混合物は本質的に錫、鉛、銅及び銀のうちの１つ又はそれ以上のみからなることができ、又は錫、鉛、銅及び銀のうちの１つ又はそれ以上のみからなることができる。代表的なはんだは本質的に錫及び鉛のみからなる混合物であり、錫の濃度は（重量で）約６３％である。別の代表的なはんだ組成は錫、銅及び銀である。
【００１２】
容器１２は材料の溶融温度以上の温度で材料１４を維持するように形状づけられる。例えば、材料が錫及び鉛のはんだ組成である場合、材料は約１８０°Ｃの溶融温度を有することができる。従って、容器１２は好ましくははんだを溶融状態に保つために１８０°Ｃ以上の温度に維持され、好ましい作動温度は約２５０°Ｃから約２７０°Ｃまでである。材料１４の溶融温度を十分に越える温度に維持することにより、材料の粘度は材料の流れ特性を改善するのに十分なほど低く保つことができる。
【００１３】
容器１２は溶融材料１４の圧力水頭を提供するように垂直軸「Ｙ」に沿って地上の上方に上昇される。容器１２の上昇度の代表的な距離は約３００ｃｍ（約１０フィート）から約１５００ｃｍ（約５０フィート）までであり、約９００ｃｍ（約３０フィート）が典型的である。容器１２は支持構造体（図示せず）により保持される。容器１２は矩形形状として示すが、容器１２は種々の幾何学的な形状をとることができることを理解すべきである。
【００１４】
しかし、容器１２が大きな表面積を有する比較的薄い層として溶融材料１４のかたまりを保持することが望ましい。例えば、容器１２は約２５．４ｍｍ（約１インチ）の厚さの液体として溶融材料１４を保持することができ、また、約２４０ｃｍ２ （約８平方フィート）の表面積を有する。大きな表面積は、実質的な量の材料が、容器１２内の材料１４の高さを実質上変化させることなく、容器１２に対して流入又は流出するのを可能にする。容器１２内の材料１４の高さは最終的に装置１０を通って流れる材料の圧力を決定し、従って、容器１２により提供される大きな表面積は、同じ量の質量１４及び一層小さな表面積の場合に生じる変動に比べて、装置１０内での圧力変動を減少させることができる。容器１２内での材料１４の高さの変動は±１０％以下に維持することができ、または、特定の実施の形態においては、±３％以下に維持することができる。容器１２内での材料１４の高さの変動は装置１０の作動中±０．０５％以下であるのが好ましく、これは、装置１０内での液体１４の圧力を装置１０の作動中約±０．０５％内に安定させる。
【００１５】
溶融材料１４は多数の方法のうちの任意の方法により容器１２内に提供することができる。１つの方法は容器１２に隣接してその上方に予備加熱容器６０を提供し、次いで、予備加熱室６０内の固形材料を溶融して、装置１０の作動中に溶融材料が容器１２内へしたたり落ちることができるようにすることである。例えば、装置１０がはんだを形成するために利用される場合、はんだ固形棒を予備ヒータ６０内に設け、溶融材料１４を提供するように溶融させることができる。
【００１６】
流体通路１６は容器１２から下方へ延び、オリフィス即ちノズル１８で終端する。流体通路１６は、例えばパイプとすることができ、ここで用いる「パイプ」という用語はチューブ及び一層伝統的な「パイプ」を包含する。通路１６がパイプである場合、約６．３５ｍｍから１２．７ｍｍ（約１／４インチから１／２インチ）までの直径を有することができる。パイプは好ましくは、例えば金属の如き熱伝導性の材料で作る。更に、パイプは好ましくは絶縁体で巻かれ、装置１０の作動中パイプを一定の温度に維持できるように、ヒータに結合される。パイプ１６の適当な温度は材料１４の溶融温度以上の温度である。材料１４が約１８０°Ｃで溶融するはんだである場合、パイプ１６の適当な温度は、例えば、約２５０°Ｃとすることができる。複数の弁２０が通路１６に沿って設けられ、通路１６を通る流体流れの制御を提供するために使用することができる。
【００１７】
液体材料１４は、小滴２２を形成するために破断する混乱したストリームとしてノズル１８から吐出される（混乱したストリームは図２に示す）。図１の図面は縮尺ではなく、小滴２２は装置１０の作動の図示を簡単にするために装置１０に関して不釣合いに大きく示されていることに留意されたい。実際は、小滴２２は約１．２７ｍｍ（０．０５インチ）よりも小さな直径を有することができる。小滴２２は小滴２２に電荷を与えるために一対の電気的にチャージされた板２４の間を通される。電荷は正味の正電荷または正味の負電荷とすることができる。それにも拘らず、小滴が小滴間の衝突を緩和するために互いに反発するように、すべての小滴２２が互いに同じ電荷を担持するのが好ましい。チャージされた板２４は板に電気的なチャージを提供する電源２６に電気的に接続される。板２４間の代表的なチャージは約０ｋＶから約２０ｋＶとすることができ、好ましいチャージは０．９ｋＶから１．２ｋＶまでである。
【００１８】
小滴２２は室３０内へ吐出される。室３０は、例えば、金属製のダクトとすることができる。室３０は、室内で進行している小滴２２が見えるように、その一側を部分破断して示されている。
【００１９】
流体は小滴２２を冷却するために室３０内に提供される。このような流体は液体又は気体とすることができ、また、単に例えば空気とすることができる。代わりに、流体は複数の入口３４を通して室３０内へ押し込まれるガス３２とすることができる。ガス３２は好ましくは小滴２２の材料に対して無反応であり、例えば、窒素、アルゴン、二酸化炭素及び／又は一酸化炭素とすることができる。好ましくは、二原子酸素（０２ ）は小滴２２の形成を妨げることがあるので、二原子酸素はガス３２内に存在しない。二原子酸素はオリフィス１８から排出される材料の表面張力に影響を及ぼすものと思われる。小滴２２の形成に対する二原子酸素の効果についての理由に係わらず、室３０内での二原子酸素濃度は２００ｐｐｍよりも小さく、ある場合は、１００ｐｐｍよりも小さいことが好ましい。
【００２０】
室３０内を流れるガス３２は周囲温度とすることができるか又は室３０内での小滴２２の冷却を向上させるために冷却することができる。例えば、ガスは−５２°Ｃから２５°Ｃまでの温度での窒素とすることができる。室３０内へのガス３２の流量は、例えば、毎時約２２５ｍ２ （約７５０標準立方フィート）とすることができる。好ましい流量は室３０のガス気密性に応じて変えることができる。室３０が極端にガス気密性となるように構成される場合、室３０内への窒素の流量を減少させることができる。ガス３２は室３０内で２つの主要な目的を有することができる。一方は、空気からの酸素が室３０内へ入らず小滴の形成を妨げないように、室３０内に正圧を提供することであり、他方は、室３０を通る冷却剤の流れを提供することである。
【００２１】
各ポート３４を通るガス３２の流量は異ならせることができる。例えば、小滴形成中の過剰な冷却を避けるためにオリフィス１８の最も近くで比較的小さな冷却剤ガスの流量を有すること、及び小滴形成の下流側で一層大きな冷却剤ガスの流量を有することが望ましいことがある。種々のポート３４を通るガス３２の相対流量は弁（図示せず）により調整することができる。
室３０は開端部４０で終端し、そこから、固化した小滴２２が球体２３として出る。材料１４が最初に液体小滴２２として室３０内に提供され、球体２３として室３０を出るので；遷移部が室３０内に生じ、そこで、材料１４は液体形状から固形形状へと変換される。好ましくは、室３０内の酸素レベルは、材料が液体形状であるような位置では２００ｐｐｍよりも小さいが、酸素濃度は、材料１４が球体２３へと固化されるような場所の下流側の室３０の位置では増大することができる。
【００２２】
球体２３は速度を伴って室３０を出る。このような速度は室３０内の小滴２２の初速、水平軸「Ｘ」に関する小滴２２の軌道の角度及び地面に関する室３０の端部４０の位置（即ち、垂直軸「Ｙ」に沿った端部４０の変位）により決定される。好ましくは、端部４０は地面の上方約１８０ｃｍ（約６フィート）にある。このような距離は、球体が、付加的なエネルギを球体内へ入力することなく、１又はそれ以上の分類動作を介して転がることができるように、適当なエネルギを球体２３内に保持させることができる。
【００２３】
球体２３は室３０の終端での踊り場４２上に最初に捕獲され、次いで、踊り場を転げ出るか又は跳ね出て、分類及び／又は収集装置４６、４８、５０、５２内へ至る。踊り場４２は好ましくは、例えば、膨張発泡ポリウレタンの如き比較的柔らかな材料で作られる。踊り場４２は球体２３の下向きの速度を減少させることができ、また、装置４６、４８、５０、５２の方へ球体２３を導くことができる。図示の実施の形態においては、踊り場４２は室３０の終端を画定するチューブ又はソックスの形となっている。
【００２４】
先に述べたように、球体２３が踊り場４２と衝突する地点における球体２３の速度はいくつかのパラメータの関数とすることができる。このようなパラメータのうちには、ノズル１８からの流体１４の速度を最終的に決定するノズル１８での流体１４の圧力がある。このような圧力は好ましくは８０ｐｓｉ以上であり、例えば、約８０ｐｓｉから約２００ｐｓｉまでとすることができる。更に、圧力は、装置１０の作動中、約±１０％以内、好ましくは±３％以内、一層好ましくは約±０．０５％以内に安定して維持されるように制御することができる。
【００２５】
その上、小滴２２が水平軸「Ｘ」に関して吐出される角度は、球体２３の速度に影響を与えることがある。このような角度は好ましくは約２０°ないし約５０°であり、代表的な角度は約３０°である。小滴２２が室３０内へ上方に吐出されることに留意されたい。上方向への小滴２２は、端部４０での球体２３の速度が制御され、調整されるのを可能にする。これに対し、小滴２２が下方へ吐出される場合は、速度は制御することが困難な空気抵抗及び重力により決定される。
【００２６】
オリフィス１８は好ましくは、地上から離れる高さが約３０ｃｍ（約１フィート）から約１８０ｓｍ（約６フィート）までであり、例えば、地上から約６０ｃｍ（約２フィート）から約１５０ｃｍ（約５フィート）までの高さとすることができる。
【００２７】
室３０はオリフィス１８に関して狭く出発し、小滴２２の経路の頂部の近傍で幅広くなる形状を有することに留意されたい。室３０の相対幅寸法は室３０内での小滴２２及び球体２３の寸法の変化により決定することができる。特に、オリフィス１８において、小滴は狭い流れ経路に沿って厳密に整合する。しかし、小滴が軌道のその円弧の頂部に達する時点で、小滴は狭い経路に沿ってもはや整合しない。従って、室３０は、小滴及び球体が室３０を通しての小滴及び球体の飛行中に室３０の側壁と衝突しないように、小滴及び球体を沿わせることのできる一層幅広い経路を用立てるように幅広くされる。換言すれば、室３０は円弧の頂部での小滴２２及び／又は球体２３の位置についての不安定に適応するように排出された材料１４の軌道の円弧の頂部近傍で幅広くされる。
【００２８】
踊り場４２から出る球体２３は複数の分類装置４６、４８、５０を通され、最終的には容器５２内に収集される。装置４６、４８、５０、５２は垂直に互いに整合した状態で示されるが、１又はそれ以上の装置は他の装置に関して水平に変位できることを理解すべきである。球体２３は、例えば、コンベヤにより、水平に変位した装置間で輸送できる。
【００２９】
分類装置４６、４８、５０は随意であるが、室３０から得られた製品の均一性は室を出る材料の分類により改善できることが分かる。１又はそれ以上の分類装置４６、４８、５０はスクリーンを有することができる。本発明の代表的な実施の形態においては、分類装置４６は図４、５を参照して説明する分類シュート１００を有し、分類装置４８、５０はスクリーンを有する。好ましくは、スクリーン４８、５０の一方は室３０を出る大半の球体２３の直径よりも大きな孔寸法により画定され、他方のスクリーンは室３０を出る大半の球体２３の直径よりも小さな孔寸法により画定される。
【００３０】
従って、スクリーンは大半の球体よりも大きな粒子から、及び大半の球体よりも小さな粒子から大半の球体２３を分離するために利用できる。球体２３は両方の分類装置４８、５０を通過するものとして示されるが、大半の球体２３は実際大半の球体よりも小さな孔寸法により画定されるスクリーンを横切って通過し、従って、スクリーンを通過するのではなく、スクリーンの端部から出ることを理解すべきである。
【００３１】
小滴２２は好ましくは、収集された球体２３がまた互いに関して実質上均一になるように、互いに関して実質上均一な寸法になるように装置１０内で形成される。小滴２２の実質的な均一性は、装置１０の作動中に、液体材料１４の圧力及び好ましくは温度をも実質上一定に保持することにより達成できる。従って、材料１４の温度は好ましくは最終的に収集される球体として固化される小滴２２の形成中値の±５％以内に維持され、溶融材料１４の圧力は好ましくは最終的に収集される球体として固化される小滴２２の形成中値の±０．０５％内に維持される。材料１４の圧力は通路１６に沿って変わり、そのため、装置１０の作動中に種々の値の圧力が存在することに留意されたい。しかし、オリフィス１８に最も近い特定の値の圧力は装置１０の作動及び均一な球体２３の収集中±０．０５％内に維持されるのが望ましい。
【００３２】
オリフィス１８に最も近い材料１４の温度及び圧力のほかに、小滴形成の均一性に影響を及ぼすことのある他の因子は室３０内での温度制御の安定性である。ガス３２の流量は好ましくは収集される球体の形成中に安定した温度を室３０内に維持できるように、収集される球体のそのような形成中に一定に維持される。
【００３３】
図１に示すすべての構造体は、図１には示さないが当業者なら容易に構成できる種々の台及び他の支持部材により支持することができる。球体２３の直径はノズル１８の開口の幅により決定することができる。代表的な応用においては、装置１０は約０．７６ｍｍ（約０．０３インチ）かどうかの直径を有するはんだボールを形成するために利用され、ノズル１８は約０．４５ｍｍ（約０．０１７７５インチ）の直径を持つ円形開口を有する。
【００３４】
本発明の方法論に利用できる代表的なノズルを、図２を参照して、ノズル装置７０として説明する。この装置はプラグ７４内へ延びるパイプ７２を有する。パイプ７２は通路１６の延長部であり、例えば、例えば約１２．７ｍｍ（１／２インチ）のステンレス鋼のチューブの如き約１２．７ｍｍ（１／２インチ）の金属パイプとすることができる。プラグ７４はパイプ７２の端部に近い方の第１の部分７６と、第１の部分７６内に係合する第２の部分７８とを有する。プラグ７４は、例えば、第２の部分７８が第１の部分７６内にネジ係合するスエージ型のプラグとすることができる。第２の部分７８はその中を延びるオリフィス１８を有する。オリフィス１８は硬い材料（図示せず）で裏打ちすることができる。
【００３５】
ノズル組立体７０はまたパイプ７２を取り囲む圧電材料８０と、圧電材料８０のまわりの電気的に導電性の材料８２とを有する。導電性材料８２及びパイプ７２は電源８４に電気的に接続される。作動において、電源８４が圧電材料８０を刺激してパイプ１６内で材料１４の振動を生じさせ、最終的には、材料がオリフィス１８を通して吐出されるときに、材料１４内で小滴の形成を生じさせる。
【００３６】
図示のノズル組立体が代表的な組立体であり、他のノズル組立体を本発明の方法論に利用できることに留意されたい。また、図示の組立体は、パイプ１６及び材料１４の温度が３５０°Ｃ以下を維持する場合にのみ多分有用であることに留意されたい。特に、圧電材料８０がパイプ１６と接触するので、材料はパイプ７２の温度に曝される。大半の圧電材料は３５０°Ｃ又はそれ以上の温度で機能を停止する。しかし、３５０°Ｃを越える温度での材料１４及び／又はパイプ７２を有したい場合は、ノズル装置７０は、圧電材料が熱的に絶縁性のスペーサによりパイプ７２から離間されるように、再設計できる。圧電材料が絶縁材料によりパイプから離間されるようなノズル装置の代表的な設計は米国特許第５，８１０，９８８号及び同第５，５６０，５４３号各明細書において提案されている。
【００３７】
作動において、材料１４はパイプ７２を通して吐出され、オリフィス１８から出る。同時に、圧電材料８０が電気的に刺激されて、材料１４上に重ねられるべき波形を生じさせ、従って、排出された材料１４内で小滴を形成させる。図２は小滴形成の代表的な機構を示し、特に、材料１４がオリフィス１８を出た後に球状の区域９０を形成し始めることを示す。このような球状の区域９０は最終的には別個の小滴９１、９３に分離し、小滴９１は小滴９３よりも実質上小さく、各小滴９３は小滴９１と対をなす。最終的に、対をなした小滴９３、９１は図１の小滴２２を形成するように併合する。
【００３８】
図２は、小滴がストリームから分断される位置のまわりでの材料のストリーム１４に隣接するチャージされる板２４を示す。従って、板２４は小滴形成工程の早い段階で小滴をチャージすることができる。図示の実施の形態においては、板２４は、球状の区域９０が依然として主要なストリームに接続されているようなストリーム１４に関する位置に設けられ、従って、別個の小滴の形成前である。板２４はまた図示の位置よりも下流側に設けることができ、特に、別個の小滴が形成される位置に設けることができることを理解すべきである。板２４は、図示の便宜のために、図２においては図１においてよりも相対的に一層小さく示されるが、図２も図１も縮尺で示されていない。
【００３９】
図２は、電子ストロボを備え、小滴形成工程を監視するために利用される高速度ビデオカメラに結合することのできるレンズ９６を示す。このような監視は、均一な小滴形成を最適化するために、人間が、例えば、周波数、オリフィス寸法及び／又は温度の如き装置１０（図１）に関連する種々のパラメータを調整できるようにすることができる。
【００４０】
典型的には、平衡を得るのにノズル装置７０及び装置１０（図１）の上流側部分に対してある時間期間を必要とする。従って、装置１０は好ましくは、均一な球体を収集する前に、例えば少なくとも約１５分間の時間期間だけ運転される。平衡工程中に形成されたいかなる球体も溶融することができ、溶融材料１４として装置１０へ再供給できる。
【００４１】
図１の装置１０が球体２３の形成前に十分に平衡になった場合でさえ、装置の室３０を出る球体のストリームの中にいくつかの欠陥粒子が依然として存在することがある。図３は装置１０を出ることのできる粒子のいくつかの形式を示す。特に、図３は所望の寸法の完全に球状の粒子２３を示す。また、ディンプルを有する粒子１９０、ツイン構造を持つ粒子１９２、所望の寸法よりも大きな粒子１９４、所望の寸法よりも小さな粒子１９６及び平坦な形状を有する粒子１９８も示されている。粒子１９０、１９２、１９４、１９６、１９８は種々の機構を通しての図１０の処理中に形成されることがある。
【００４２】
例えば、粒子１９０は、踊り場４２に激しく又は急速度で着陸した場合に形成されることがあり；ツイン構造を持つ粒子１９２は、２つのほぼ硬化した小滴２２が完全に固化する前に互いに接触した場合に生じることがある；大きな粒子１９４は、２又はそれ以上の液体小滴２２がまだ十分に液体状態である間に互いに結合した場合に生じることがある；小さな粒子１９６は、図２の処理での小さな液体小滴９１が固化前に一層大きな液体小滴と結合しなかった場合に生じることがある；粒子１９８は、液体小滴２２が固化前に室３０の側部に衝突した場合に生じることがある。
【００４３】
図１について述べた処理は、後述する図６Ａにより明白なように、極めて少数の欠陥粒子しか形成しない。しかし、形成されてしまった少数の粒子を除去するために粒子を更に浄化することが望ましいことがある。従って、種々の分類器４６、４８、５０は図１の処理の室３０から出る粒子を分類するように形状づけられたものとして示される。分類器は普通のスクリーン分類器とすることができ、又は、代わりに、分類器の少なくとも１つを、分類シュート１００として図４、５に記載された形式の新規な分類器とすることができる。
【００４４】
シュート１００は水平軸「Ｘ」に関して角度αだけ角度づけられたチューブである。角度αは０°よりも大きく、９０°よりも小さくすることができ、好ましくは約５°ないし約３０°である。チューブ１００は粒子の分類中矢印１０２で示すように回転される。好ましくは、このような回転は毎分約１１０回転（ｒｐｍ）よりも小さいか又はこれに等しい割合であり、例えば、約１０ｒｐｍから１１０ｒｐｍ以下までとすることができ；典型的な範囲は約５０ｒｐｍから約８０ｒｐｍまでである。チューブ１００は、例えば約２５４ｍｍないし約３０４．８ｍｍ（約１０インチないし約１２インチ）の内径を有することができる。
【００４５】
図示の作動においては、粒子２３は踊り場４２（図１の図面に対して図４では部分破断で示す）から分類シュート１００内へ落下し、次いでシュート１００を通って進み、下端１０６から出る。分類シュート１００の回転は、粒子が端部１０４から端部１０６へ進むときに、チューブの側壁に沿った湾曲経路内で粒子２３を有効に進行させる。特に、側壁は一定で回転され、球体２３はチューブの底部に沿って留まる。従って、球体はチューブの底部に沿って留まるように回転する側壁に関して湾曲経路内を進行した。完全に球状の粒子２３は粒子をチューブの底部に沿って留まらせることのできる第１の速度で湾曲経路に沿って進行し、（例えば、図３の１９０、１９２、１９８の如き）球状ではない粒子は、球状ではない球体を、底部ではなく、チューブの側部に沿わせるような別の速度で進行することが分かる。
【００４６】
このことは図５に示し、この図では、チューブを出る大半の粒子がチューブの底部において示され、球状の粒子を構成し、少数の粒子がチューブの側部において示されている。チューブの側部から球状ではない粒子を吸引するために真空装置１１０を設ける。球状ではない粒子がチューブの一側でのみ示されているが、粒子はまたチューブの他の側に位置することもある。更に、チューブの回転は好ましくは、球状の粒子を球状ではない粒子から分離する速度となるように選定されることに留意されたい。チューブの回転が速過ぎる場合は、すべての粒子はチューブの側壁に沿って回ることがあり、分離が不十分になることがある。また、回転が遅過ぎる場合は、すべての粒子がチューブの底部に沿って留まることがあり、分離が不十分になることがある。
【００４７】
図４、図５の分類シュート１００は球状構造からツイン構造１９２（図３）を分離するために特に有効となることができる。スクリーンのみを用いて分離される場合、ツイン構造１９２は球状構造２３と同様に振舞う。従って、従来の方法を用いると、球状構造２３からツイン構造１９２を分離することが極端に困難になることがある。しかし、本発明の分類シュートは球状構造２３からツイン構造１９２を有効に分離するために利用できる方法を提供する。
【００４８】
本発明の処理は、従来の方法により達成できるものよりも一層均一な複数の球体を形成するために利用することができる。特に、本発明の処理は、約０．７６ｍｍ（約０．０３インチ）の平均直径を有する少なくとも数百、数百万又はそれ以上の複数の球体を形成するために利用することができ、その特徴とするところは、球体（即ち、２σレベル、ここに、σは球体の標準ずれを表す）の少なくとも９５％が平均直径の約±０．０１ｍｍ（約±０．０００４インチ）内に（すなわち、平均直径の約±１．３％内に）あり；図示の実施の形態では、球体の少なくとも９５％が平均直径の約０．００９ｍｍ（０．０００３５インチ）内に（すなわち、平均直径の約±１．２％内に）ある。
【００４９】
更に、本発明の処理は、約０．７６ｍｍ（約０．０３インチ）の平均直径を有する複数の球体を形成するために利用することができ、その特徴とするところは、球体（即ち、３σレベル、ここに、σは球体の標準ずれを表す）の少なくとも９９．７３％が平均直径の約±０．０１５ｍｍ（約±０．０００６インチ）内に（すなわち、平均直径の約±２％内に）あり；図示の実施の形態では、球体の少なくとも９９．７３％が平均直径の約０．０１３ｍｍ（０．０００５３インチ）内に（すなわち、平均直径の約±１．８％内に）ある。
【００５０】
図６Ａは本発明の方法論に従って製造される球体の統計学上の類別を示す。図６Ａにおいて類別される球体は本発明の方法論に従って形成された球体の１０個の別個の組み合わせたロットに相当し、ロットは与えられた日に得られた球体のグループとして定義され、別個のロットは互いに異なる日に得られた球体のグループとして定義される。従って、図６Ａのグラフは本発明の方法の長期間の安定を証明し、更に、きちんと合った寸法分布が任意の与えられたロットで得ることができることを証明する。
【００５１】
図６Ａにおいて類別される球体は室３０から直接出たものであり、いかなる分類手段によっても引き続き処理されなかったことに留意されたい。従って、本発明の分類方法論の組み込みは、球体形成方法論と組み合わさって、図６Ａにグラフで示すものよりも、球体の更に良好な分布を得ることを可能にする。
【００５２】
一組の従来の球体は図６Ｂにおいて統計学的に類別され、本発明の方法論に従って製造された球体よりも球体寸法の一層幅広い分布を包含することが分かる。図６Ｂの複数の球体の特徴とするところは、球体の少なくとも９５％が約０．０３の平均直径の約±０．０１２ｍｍ（±０．０００４９インチ）内に（即ち、平均直径の約±１．６２％内に）あり；球体の９９．７３％が平均直径の約±０．０１９ｍｍ（±０．０００７４インチ）内に（即ち、平均直径の約±２．４５％内に）あることである。図６Ｂの球体は従来技術の方法論により製造される球体の優れた寸法分布を有するものと考えられる。しかし、図６Ａ及び図６Ｂの比較は、本発明の方法論が従来技術の方法よりも球体の一層良好な分布を生じさせることができることを示す。
【００５３】
例えば接合物球体（ｓｏｌｄｅｒ ｓｐｈｅｒｅｓ）を利用する半導体処理応用を含む多くの応用における球体のきちんと合った寸法分布を有することが望ましいことがある。例えば、接合物球体が一層きちんと合った寸法分布パラメータに形成される場合、これは、一層きちんと合ったパラメータ内でボール・グリッド技術を遂行できるようにし、これは、半導体デバイス製造における一層の均一性を可能にすることがあり、多分ボール・グリッド組立体内のエラーの結果として生じる半導体欠陥の百分率を減少させることができる。
【００５４】
図６Ａは、約０．７６ｍｍ（約０．０３インチ）の直径を有するように製造された球体を示すが、本発明は多数の直径の球体を形成するために利用できることを理解すべきである。特定の実施の形態においては、球体は約１．２７ｍｍ（約０．０５インチ）よりも小さいか又はこれに等しい直径を有する。図６Ａのグラフによれば、このような球体は、球体の少なくとも９５％が複数の球体の平均直径の約±１．３％内にあり；または、特定の実施の形態においては、平均直径の約±１．２％内にあり、数百又は数百万個の球体が多数からなることを特徴とすることができる。更に、球体の少なくとも９９．７３％が複数の球体の平均直径の±約２％内にあり；または、特定の実施の形態では、平均直径の約±１．８％内にある。
【図面の簡単な説明】
【図１】
複数の均一な球体を形成するために本発明に係る方法論に従って利用できる装置の部分破断概略部分横断面図である。
【図２】
液体の球状小滴を形成する作動時において示される、図１の装置に利用できるノズルの断面図である。
【図３】
本発明の球体形成作動中に形成することのできる数個の異なる形式の粒子を示す図である。
【図４】
球体形成装置により形成された他の粒子から所望の球体を分類するために本発明の方法論に利用できる球体分類装置を示す図である。
【図５】
図４の分類装置の底面図である。
【図６】
図６Ａ、図６Ｂは本発明の方法論（図６Ａ）に従って作られた球体の均一性及び従来技術の方法論（図６Ｂ）により作られた商業的に利用できる球体の均一性を示すグラフである。
【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年1月22日(2003.1.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の球体を形成する方法であって、
オリフィス内で終端する通路を用意する工程と；
通路を通して液体を流し、吐出された液体が小滴を形成するように、オリフィスを通して液体を吐出させる工程と；
流体を通して小滴を通過させ小滴を冷却し複数の球体として固化する工程と；
球体の少なくとも幾分かを収集する工程と；
収集される球体へ冷却される小滴の形成中、液体の圧力を約±１０％内に安定して維持する工程と；
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
収集される球体へ冷却される小滴の形成中、液体の圧力が約±３％内に安定して維持される請求項１の方法。
【請求項３】
収集される球体へ冷却される小滴の形成中、液体の圧力が約±０．０５％内に安定して維持される請求項１の方法。
【請求項４】
収集される球体として冷却される小滴の形成中、液体の温度を約±５％内に安定して維持する工程を更に含む請求項１の方法。
【請求項５】
液体は溶融金属を含む請求項１の方法。
【請求項６】
液体は本質的に錫、鉛、銅及び銀の１つ又は複数のみからなる溶融混合物である請求項１の方法。
【請求項７】
液体は溶融ガラスを含む請求項１の方法。
【請求項８】
液体は溶融プラスチックを含む請求項１の方法。
【請求項９】
前記オリフィスは上方を向き、液体を吐出する工程は液体をオリフィスから上方へ吐出する工程を含む請求項１の方法。
【請求項１０】
流体はガスである請求項１の方法。
【請求項１１】
流体はガスであるが、Ｏ２ を含まず、液体が吐出される時から小滴が球体として固化してしまう時まで、液体は本質的に流体のみからなる周囲流体に曝される請求項１の方法。
【請求項１２】
水平に関して０°よりも大きく９０°よりも小さい角度をなす回転するチューブを含む分類シュートを提供する工程と；球体の少なくとも幾分かを分類シュート内へ通す工程と；を更に有し、収集する工程は分類シュートから出る球体を収集する工程を含む請求項１の方法。
【請求項１３】
球体が分類シュートを出た後に、球体の少なくとも幾分かを少なくとも１つのスクリーンを通し通過させる工程を更に含む請求項１２の方法。
【請求項１４】
請求項１２の方法であって、球体が分類シュートを出た後に球体の少なくとも幾分かを第１のスクリーンを通して通過させる工程と、球体が分類シュートを出た後に第２のスクリーンを横切って球体を通過させる工程とを更に含み、第１及び第２のスクリーンの一方が少なくとも幾分かの球体の直径より大きな孔寸法により画定され、第１及び第２のスクリーンの他方が少なくとも幾分かの球体の直径より小さな孔寸法により画定される方法。
【請求項１５】
チューブの角度が水平に関して約５°から約３０°までである請求項１２の方法。
【請求項１６】
チューブが毎分約１１０回転よりも小さいか又はこれに等しい割合で回転する請求項１２の方法。
【請求項１７】
チューブが毎分約１０回転から毎分約１１０回転よりも小さいか又はこれに等しい割合で回転する請求項１２の方法。
【請求項１８】
チューブが毎分約５０回転から毎分約８０回転よりも小さいか又はこれに等しい割合で回転する請求項１２の方法。
【請求項１９】
請求項１２の方法であって、球状ではない集団は球体の少なくとも幾分かの中の不純粒子であり、球体の少なくとも幾分かがチューブの底部から出るようになっており、球状ではない集団は、球体の少なくとも幾分かがチューブから出るときに、チューブの底部の上方でチューブの縁部に沿っており；チューブの縁部に沿う球状ではない集団に向かう真空を提供する工程と；
真空内でチューブの縁部から球状ではない集団を除去する工程と；を更に含む方法。
【請求項２０】
請求項１の方法であって、球体の少なくとも幾分かが固化した後に速度を有し、更に、回転するチューブを含む分類シュートを提供する工程と；球体の少なくとも幾分かを踊り場に衝突させることにより速度を減少させる工程と；踊り場から分類シュート内へ球体の少なくとも幾分かを転入させる工程と；を更に有し、収集する工程が分類シュートから出る球体を収集する工程を含む方法。
【請求項２１】
球体の少なくとも幾分かが、約０．７６ｍｍ（約０．０３インチ）の平均直径を有する少なくとも数百個の球体からなり、球体の少なくとも９５％が平均直径の約±０．０１ｍｍ（約±０．０００４インチ）内にある請求項１の方法。
【請求項２２】
球体の少なくとも幾分かが、約０．７６ｍｍ（約０．０３インチ）の平均直径を有する少なくとも数百個の球体からなり、球体の少なくとも９９．７３％が平均直径の約±０．０１５ｍｍ（±０．０００６インチ）内にある請求項１の方法。
【請求項２３】
球体の少なくとも幾分かが、約１．２７ｍｍ（約０．０５インチ）よりも小さな直径を有する少なくとも数百個の球体からなり、球体の少なくとも９５％が球体の平均直径の±１．３％内にある請求項１の方法。
【請求項２４】
球体の少なくとも幾分かが、約１．２７ｍｍ（約０．０５インチ）よりも小さな直径を有する少なくとも数百個の球体からなり、球体の少なくとも９９．７３％が球体の平均直径の±２％内にある請求項１の方法。
【請求項２５】
複数の球体を形成する方法であって、
上昇した槽から出発し上方を向くオリフィスで終端する通路を用意する工程と；槽から通路を通して下方へ及びオリフィスを通して上方へ液体を流す工程であって、吐出された液体が小滴を形成し、液体は室温で固形である材料の溶融形をし、通路が材料を液体形に維持するために材料の溶融温度以上に加熱される工程と；槽からの液体の流出中、槽内の液体のレベルを約±１０％内に安定して維持する工程と；流体を通し小滴を通過させ、小滴を冷却し小滴を複数の球体として固化する工程と；球体の少なくとも幾分かを収集する工程と；
を含む方法。
【請求項２６】
槽からの液体の流れ中、槽内の液体のレベルが約±３％内に安定して維持される請求項２５の方法。
【請求項２７】
槽からの液体の流れ中、槽内の液体のレベルが約±０．０５％内に安定して維持される請求項２５の方法。
【請求項２８】
前記材料は１又はそれ以上の金属からなる請求項２５の方法。
【請求項２９】
前記材料は１又はそれ以上の金属のみからなる請求項２５の方法。
【請求項３０】
前記材料は本質的に１又はそれ以上の金属のみからなる請求項２５の方法。
【請求項３１】
前記材料は本質的に錫、鉛、銅及び銀のうちの１又はそれ以上のみからなる請求項２５の方法。
【請求項３２】
前記材料はガラスを含む請求項２５の方法。
【請求項３３】
半導体処理応用における接合物球体として球体を使用する工程を更に含む請求項２５の方法。
【請求項３４】
前記材料は錫、鉛、銅及び銀のうちの１又はそれ以上のみから本質的になり；半導体処理応用における接合物球体として球体を使用する工程を更に含む請求項２５の方法。
【請求項３５】
材料は本質的に錫、鉛、銅及び銀のうちの１又はそれ以上のみからなり；ボール・グリッド・アレイにおける接合物球体として球体を使用する工程を更に含む請求項２５の方法。
【請求項３６】
球体の少なくとも幾分かが、約０．７６ｍｍ（約０．０３インチ）の平均直径を有する少なくとも数百個の球体からなり、球体の少なくとも９５％が平均直径の約±０．０１ｍｍ（約±０．０００４インチ）内にある請求項２５の方法。
【請求項３７】
球体の少なくとも幾分かが、約０．７６ｍｍ（約０．０３インチ）の平均直径を有する少なくとも数百個の球体からなり、球体の少なくとも９９．７３％が平均直径の約±０．０１５ｍｍ（約±０．０００６インチ）内にある請求項２５の方法。
【請求項３８】
球体の少なくとも幾分かが、約１．２７ｍｍ（約０．０５インチ）よりも小さな直径を有する少なくとも数百個の球体からなり、球体の少なくとも９５％が球体の平均直径の約±１．３％内にある請求項２５の方法。
【請求項３９】
球体の少なくとも幾分かが、約１．２７ｍｍ（約０．０５インチ）よりも小さな直径を有する少なくとも数百個の球体からなり、球体の少なくとも９９．７３％が球体の平均直径の約±２％内にある請求項２５の方法。
【請求項４０】
約０．７６ｍｍ（約０．０３インチ）の平均直径を有し、金属球体の少なくとも９５％が、平均直径の約±０．０１ｍｍ（約±０．０００４インチ）内にある少なくとも数百個の複数の金属球体。
【請求項４１】
金属球体の少なくとも９５％が、平均直径の約±０．００９ｍｍ（約±０．０００３５インチ）内にある請求項４０の少なくとも数百個の複数の金属球体。
【請求項４２】
金属球体の少なくとも９９．７３％が、平均直径の約±０．０１５ｍｍ（約±０．０００６インチ）内にある請求項４０の少なくとも数百個の複数の金属球体。
【請求項４３】
金属球体の少なくとも９９．７３％が、平均直径の約±０．０１３ｍｍ（約±０．０００５３インチ）内にある請求項４０の少なくとも数百個の複数の金属球体。
【請求項４４】
約１．２７ｍｍ（約０．０５インチ）よりも小さな直径を有し、接合物球体の少なくとも９５％が接合物球体の平均直径の約±１．３％内にある少なくとも数百個の複数の接合物球体。
【請求項４５】
接合物球体の少なくとも９５％が平均直径の約±１．２％内にある請求項４４の少なくとも数百個の複数の接合物球体。
【請求項４６】
接合物球体の少なくとも９９．７３％が平均直径の約±２％内にある請求項４４の少なくとも数百個の複数の接合物球体。
【請求項４７】
接合物球体の少なくとも９９．７３％が平均直径の約±１．８％内にある請求項４４の少なくとも数百個の複数の接合物球体。
【請求項４８】
接合物球体が錫、鉛、銅及び銀のうちの１又はそれ以上を含む請求項４４の少なくとも数百個の接合物球体。
【請求項４９】
接合物球体が本質的に錫、鉛、銅及び銀のうちの１又はそれ以上のみからなる請求項４４の少なくとも数百個の接合物球体。
【請求項５０】
接合物球体が錫、鉛、銅及び銀のうちの１又はそれ以上のみからなる請求項４４の少なくとも数百個の接合物球体。
【請求項５１】
接合物球体の少なくとも幾分かが、約０．７６ｍｍ（約０．０３インチ）の平均直径を有する少なくとも数百個の接合物球体であって、接合物球体の少なくとも９５％が平均直径の約±０．０１ｍｍ（約±０．０００４インチ）内にある接合物球体。
【請求項５２】
接合物球体が錫、鉛、銅及び銀のうちの１又はそれ以上を含む請求項５１の少なくとも数百個の接合物球体。
【請求項５３】
接合物球体が本質的に錫、鉛、銅及び銀のうちの１又はそれ以上のみからなる請求項５１の少なくとも数百個の接合物球体。
【請求項５４】
接合物球体が錫、鉛、銅及び銀のうちの１又はそれ以上のみからなる請求項５１の少なくとも数百個の接合物球体。
【国際調査報告】
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