(57)【要約】  本発明は、球形ボールから真球度欠陥を有するボールを分離するためのボール分類方法に関し、この方法は、円錐表面（１１）を有する支持体（１）上に、分類されるボールを置く工程であって、円錐体の軸（１１ａ）が垂直である工程と、球形ボールは表面上で下方向に転がりながら、非球形ボールは円錐表面（１１）上で上方向の軌道をたどるように、支持体（１）に振動を加える工程と、支持体の上部に配置されたオリフィス（１３）を介して真球度欠陥を有するボールを排出する工程と、支持体の下部に配置されたオリフィス（１４）を介して球形ボールを排出する工程と、を含む。本発明はまた、この方法を実施するための装置に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
球形ボールから真球度欠陥を有するボールを分離するためのボール分類方法であって、
円錐表面（１１）を有する支持体（１）上に、分類されるボールを置く工程であって、円錐体の軸（１１ａ）が垂直である工程と、
前記球形ボールは前記円錐表面上で下方向に転がりながら、非球形ボールは前記円錐表面（１１）上で上方向の軌道をたどるように、前記支持体（１）に振動を加える工程と、
前記支持体の上部に配置されたオリフィス（１３）を介して前記真球度欠陥を有するボールを排出する工程と、
前記支持体の下部に配置されたオリフィス（１４）を介して前記球形ボールを排出する工程と、
を含む、ボール分類方法。
【請求項２】
前記分類されるボールが、前記円錐表面（１１）の上半分の領域に置かれることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記円錐表面（１１）が、前記支持体の外周からその中心に向かって上昇するより急な傾斜（１１ｂ）のラインを有することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
円錐支持体の表面上で、前記真球度欠陥を有するボールの軌道の狭幅化を引き起こすように、前記振動を加えることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記真球度欠陥を有するボールの軌道が円形になるように、前記振動を加えることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記真球度欠陥を有するボールの軌道が、最も急な傾斜を有する前記円錐表面（１１）のラインをたどるように前記振動を加えることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記円錐表面が、前記支持体の外周からその中心に向かって下降する傾斜を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項８】
前記円錐表面上で、非球形ボールの軌道の拡幅化を引き起こすように、前記振動を加えることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記振動が、１つの同じ垂直シャフトに固定された２つの偏心錘を備える振動機によって加えられ、前記偏心錘間のオフセットが、前記真球度欠陥を有するボールに所定の軌道を与えるように調整されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記分類されるボールがはんだボールであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記分類されるボールの平均直径が２０〜２００μｍであることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記非球形ボールがダブルボールであることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
球形ボールおよび真球度欠陥を有するボールを含むボールを分類する装置であって、
円錐表面（１１）を有する支持体（１）であって、円錐体の軸（１１ａ）が垂直である支持体と、
前記分類されるボールを前記円錐表面上に置くように配置されるボール供給装置と、
前記支持体（１）の振動を生み出すように構成される、前記支持体に固定された振動機と、を含むことを特徴とし、
円錐の前記支持体が、
前記支持体の上部に配置される、非球形ボールを排出するためのオリフィス（１３）と、
前記支持体の下部に配置される、前記球形ボールを排出するためのオリフィス（１４）と、
を有することを、さらに特徴とする、ボールを分類する装置。
【請求項１４】
前記振動機が、垂直シャフトに固定された上部偏心錘および下部偏心錘を備え、前記下部偏心錘が前記上部偏心錘からある角度でオフセットされていることを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記円錐表面（１）が、前記支持体の外周（１０）からその中心（１２）に向かって上昇する傾斜（１１）を有することを特徴とする、請求項１３または１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記真球度欠陥を有するボールを排出するためのオリフィス（１３）が、円錐の前記支持体（１）の中心に配置され、前記球形ボールを排出するためのオリフィス（１４）が、円錐の前記支持体の外周領域に配置されることを特徴とする、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
円錐の前記支持体（１）が、前記ボールの排出オリフィス（１４）から前記支持体の中心に向かって延びる、前記球形ボールを収集するためのシュート（１４ａ）を備えることを特徴とする、請求項１５または１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記円錐表面が前記支持体の外周からその中心に向かって下降する傾斜を有することを特徴とする、請求項１３または１４に記載の装置。
【請求項１９】
前記非球形ボールを排出するためのオリフィスが、前記支持体の外周領域に配置され、前記球形ボールを排出するためのオリフィスが、前記支持体の中心に配置されることを特徴とする、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記供給装置が、前記分類されるボールを、前記円錐表面の上半分に置くように配置されることを特徴とする請求項１３〜１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２１】
前記円錐表面の傾斜が、水平位置から１〜２０度の角度を有することを特徴とする、請求項１３〜２０のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールの中で球形のボールと真球度不足の真球度欠陥を有するボールを分離するためのボール分類装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子工業は、「システム・イン・パッケージ」として知られる装置を形成できるようにチップを搬送回路に接続するために、完全に較正されたはんだマイクロボールを必要とする。
【０００３】
そのボールは、出力接続部でチップの表面に置かれ、その後、チップはひっくり返され（いわゆる「フリップチップ」動作）、搬送回路に接触して取り付けられる。
【０００４】
その後、再溶融オーブンの中を通過させるとき、ボールの溶融は、２つの表面（「はんだバンプ」と呼ばれる接続パッド）の電気的接続を可能にする。
【０００５】
全ての出力パッドの完全な接続を確実にするために、ボールの溶融によって形成される全てのバンプは、同じ高さを有しなければならず、それは全てのボールが同じ体積を有している場合可能である。
【０００６】
したがって、ボールは完全に較正されなければならず、すなわちボールの直径は、非常に厳密な制限値間にある必要がある。
【０００７】
はんだボールは通常、いわゆる「小球化」プロセスを用いて製造され、それによってボールの構成材料は溶融され、断片化され、球状の溶滴が形成されてから凝固され、その後、精密なスクリーニングが行われる。
【０００８】
これらの２つの工程によって、精密な直径のボールを得ることができる。
【０００９】
しかしながら、いくつかのボールは真球度欠陥を有する可能性があり、それはボールの体積のばらつき、要するにバンプの高さのばらつきをもたらす。
【００１０】
例えば、かなり頻発する真球度欠陥は、球形ボールの体積の２倍の体積を有するボールである。すなわち、ダブルボールは、所望の直径に等しい幅を有するが、長さが幅の約２倍である。
【００１１】
この種類の欠陥は、スクリーニングだけでは取り除くことができない（ボールの幅は標準直径に等しいので、そのボールは篩目を通ることができる）。
【００１２】
分類動作のみがこれらの非球形ボールを取り除くことができる。
【００１３】
いくつかの分類システムは、特定の真球度を有する粒子を選択するのに用いることができる。
【００１４】
ほとんどのこれらのシステムは、粒子を傾斜のある表面上で回転させることを含み、任意で振動をかけることもできる。
【００１５】
球形粒子の軌道は非球形粒子の軌道とは異なり、分類が可能となる。
【００１６】
通常、はんだボールの分類に使用されるシステムは、可能な限り最も効率的な分離を可能にする所定の角度に傾いたフラットプレートで形成される。
【００１７】
振動の影響下で、真球度欠陥を有するボールは、プレート上で球形ボールの軌道とは異なる軌道をたどり、よって球形ボールと分離することができる。
【００１８】
任意で、いくつかのプレートを連続して配置し、できるだけ多くの真球度欠陥を有するボールを取り除くこともできる。
【００１９】
この種類のシステムは、特に特許文献１および２に記載されている。
【００２０】
円錐表面上で分類を行うことも提案されている。
【００２１】
例えば、特許文献３は、軸の周りで回転させる平坦な円錐形の表面を備える分類装置を記載している。
【００２２】
分類されるボールは、支持体表面の中心領域に置かれる。
【００２３】
遠心力の影響下で、球形ボールは支持体表面の外周の方へ移動し、支持体表面の外周で収集されるが、真球度欠陥を有するボールは表面上にとどまり、取り除かれる。
【００２４】
特許文献４は、軸の周りを回転させる円錐表面を備える分類装置を記載している。
【００２５】
分類されるボールは、支持体表面の中心領域に置かれ、球形ボールは、収集される表面の外周の方へ転がるが、真球度欠陥を有するボールは支持体表面にとどまり、排出のために表面の外周の別の領域の方へボールを誘導するように構成される手段によって排出される。
【００２６】
しかしながら、この分類方法はいくつかの不利な点を有する。
【００２７】
まず、既知の分類装置の容量は、ボールの製造装置の容量よりずっと小さく、またスクリーニング装置の容量よりも小さい。
【００２８】
その結果、ボール製造装置の生産率に不利益をもたらさないように、分類装置の数を増やすことが必要であり、それは投資および労働の両方の点からコストがかかり、さらに製造表面積の増加を必要とする。
【００２９】
さらにこの動作は比較的長く、ボールが受ける振動はボールの劣化につながる。
【００３０】
また、２つの分類動作の間に分類装置を清浄化することは、時間がかり、面倒なことであり、装置の低い稼働率と高い労働需要と解釈される。
【００３１】
最後に、この方法は完全に信頼できるものではなく、分類後に真球度欠陥を有するボールが依然として見つかる可能性がある。
【００３２】
したがって、本発明の１つの目的は、分類されたボールを損傷することなく、より確実に、かつより速い方法で、真球度欠陥を有するボールを取り除ける分類方法および装置を考案することである。
【００３３】
その装置は、好ましくは低コストで自立できるものである。
【００３４】
本発明のさらなる目的は、清浄化することが容易な分類装置を考案することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３５】
【特許文献１】米国特許第３，４６４，５５０号
【特許文献２】日本国特許第４１３０９３６号
【特許文献３】米国特許第４，０５９，１８９号
【特許文献４】米国特許第４，０６８，７５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３６】
したがって、本発明の１つの課題は、球形ボールと真球度欠陥を有するボールを分離するボール分類方法である。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
本文における「ボール」とは、一般的な球形の粒子を意味する。
【００３８】
分類されるボールの中で、保持されると判断される球形ボールと、取り除かれる真球度欠陥を有するボールとを区別する。
【００３９】
保持されるボールは、完全に球形またはボールの製造方法の仕様に関して少なくとも十分な球形、すなわちこの方法によって定義される公差範囲内にある。本文の残りの部分で、そのボールは「球形ボール」として認められる。
【００４０】
一方、取り除かれるボールは、公差範囲外にある真球度欠陥を有し、これは、それらのボールがその仕様により不十分な球形であると見なされることを意味する。この真球度欠陥は特にダブルボールを含む。
【００４１】
「ダブルボール」とは、球形ボールの体積の２倍にほぼ等しい体積を有するボールを指し、そのダブルボールは場合によっては２つの球形ボールが結合した形を有しているか、あるいは幅が球形ボールの直径より小さく、長さがこの直径の２倍より長い卵形である。
【００４２】
保持されるボールと取り除かれるボールの識別は、真球度欠陥を有するボールが、振動の影響下で円錐表面に沿って上昇できる能力に基づくもので、球形ボールは、真球度欠陥を有するボールが到達する同じ高さの表面に到達することができない。
【００４３】
本発明によれば、この方法は以下を含む：
円錐表面上に分類されるボールを置く工程であって、円錐体の軸が垂直である工程；
球形ボールは前記表面上で底部方向に転がりながら、非球形ボールは円錐表面上で上方向の軌道をたどるように、前記表面に振動を加える工程；
前記支持体の上部に配置されたオリフィスを介して真球度欠陥を有するボールを排出する工程；
前記支持体の下部に配置されたオリフィスを介して球形ボールを排出する工程。
【００４４】
分類されるボールは、円錐表面の上半分の領域に置かれることが有利である。
【００４５】
本発明の第１の実施形態によれば、円錐表面は支持体表面の外周からその中心に向かって上昇するより急な傾斜ラインを有する。
【００４６】
この場合において、真球度欠陥を有するボールの排出オリフィスは、支持体表面の中心に配置されることが好ましく、球形マイクロボールの排出オリフィスは支持体表面の外周領域に配置される。
【００４７】
さらに、支持体は、マイクロボールの排出オリフィスから支持体の中心に向かって円錐表面上で延びる、球形マイクロボールを収集するためのシュート（ｃｈｕｔｅ）を備えることが好ましい。
【００４８】
円錐支持体の円錐表面上で、真球度欠陥を有するマイクロボールの軌道の狭幅化（ｎａｒｒｏｗｉｎｇ）を引き起こすように、振動を加えることが好ましい。
【００４９】
分類されるボールの円錐表面でのより良い分配と分類の有効性を高めるために、真球度欠陥を有するマイクロボールに円形の軌道を与えられるように振動を加えてもよい。
【００５０】
本発明の第２の実施形態によれば、円錐表面は、支持体表面の外周からその中心に向かう下方向の傾斜を有する。
【００５１】
この場合において、真球度欠陥を有するボールの排出オリフィスは、支持体の外周領域に配置されることが好ましく、球形ボールの排出オリフィスは支持体の中心に配置されることが好ましい。
【００５２】
円錐表面上で、非球形ボールの軌道の拡幅化（ｗｉｄｅｎｉｎｇ）を引き起こすように、振動が加えられることは有利である。
【００５３】
好ましい一実施形態によれば、振動は、１つの同じ垂直シャフトに固定された２つの不平衡の偏心錘を備える振動機によって加えられ、前記偏心錘間のオフセットが真球度欠陥を有するボールに所定の軌道を与えるように調整される。
【００５４】
好ましくは、円錐表面の傾斜は、水平位置から１〜２０度の角度を有する。
【００５５】
本発明の１つの有利な適用によれば、分類されるボールははんだボールである。
【００５６】
好ましくは、分類されるボールの平均直径は、２０〜２００μｍである。
【００５７】
さらなる課題は、上述の方法を実施するボール分類装置に関する。
【００５８】
この装置は以下を含む：
円錐表面を有する支持体であって、円錐体の軸が垂直である支持体；
分類されるボールを円錐表面上に置くように配置されるボール供給装置；
支持体の振動を生み出すように構成される、支持体に固定された振動機；
この装置はさらに、円錐表面が以下を有することを特徴とする：
支持体の上部に配置された非球形ボールを排出するためのオリフィス；
支持体の下部に配置された球形ボールを排出するためのオリフィス。
【００５９】
好ましい一実施形態によれば、振動機が、垂直シャフトに固定された上部偏心錘および下部偏心錘を備え、下部偏心錘が上部偏心錘からある角度でオフセットされている。
【００６０】
本発明の第１の実施形態によれば、円錐表面が、支持体の外周からその中心に向かって上昇する傾斜を有する。
【００６１】
この場合、真球度欠陥を有するボールを排出するためのオリフィスが円錐表面の中心に配置され、球形ボールを排出するためのオリフィスが円錐表面の外周領域に配置される。
【００６２】
円錐支持体が、ボールの排出オリフィスから支持体の中心に向かって延びる、球形ボールを収集するためのシュートを備えることが特に有利である。
【００６３】
本発明の第２の実施形態によれば、円錐表面が支持体の外周からその中心に向かって下降する傾斜を有する。
【００６４】
この場合、非球形ボールの排出オリフィスが支持体の外周領域に配置され、球形ボールの排出オリフィスが支持体の中心に配置される。
【００６５】
好ましくは、供給装置は、分類されるボールを円錐表面の上半分に置くように配置される。
【００６６】
最後に、円錐表面の傾斜が、水平位置から１〜２０度の角度を有することが有利である。
【００６７】
本発明の他の特徴と利点が、添付の図面を参照して以下に記載の説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施形態の原理を示す。
【図２】２つのオフセット偏心錘を備える振動機の図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態におけるボールの軌道を横から見た概略図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態におけるボールの軌道を上から見た概略図である。
【図４Ａ】本発明の別の実施形態におけるボールの軌道を横から見た概略図である。
【図４Ｂ】本発明の別の実施形態におけるボールの軌道を上から見た概略図である。
【図５Ａ】本発明の別の実施形態におけるボールの軌道を横から見た概略図である。
【図５Ｂ】本発明の別の実施形態におけるボールの軌道を上から見た概略図である。
【図６Ａ】本発明の別の実施形態におけるボールの軌道を横から見た概略図である。
【図６Ｂ】本発明の別の実施形態におけるボールの軌道を上から見た概略図である。
【図７】円錐支持体の傾斜上に配置された球形ボールの収集シュートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００６９】
図１は、本発明の一実施形態による分類装置の概略図を示している。
【００７０】
この装置は、円錐形の表面１１を有する支持体１を備える。
【００７１】
円錐体の基部は水平面に広がり、円錐体の軸１１ａは垂直である。
【００７２】
円錐表面１１は、円錐体の母線であるより急な傾斜１１ｂを有するラインによって画定される。
【００７３】
表面１１の傾斜は最も急な傾斜１１ｂを有するラインと水平軸の間の角度と定義される。
【００７４】
その角度は、通常は１〜２０度、好ましくは１〜１０度、さらに好ましくはほぼ５度程度である。
【００７５】
任意で、支持体は、外周上で表面１１より急でない傾斜を有する円錐表面を備えてもよい。
【００７６】
これに関して、支持体１は、表面１１の傾斜が外周１０から中心１２に向かって上昇した凸形に示されるが、以下に示すように、支持体はまた、表面１１の傾斜が外周から中心に向かって下降した凹形であってもよい。
【００７７】
支持体の表面は、分類されるボールの移動を促すために、特に硬くて滑らかな表面状態を有する。
【００７８】
好ましくは、平均粗度Ｒａは０．２未満である。
【００７９】
その表面状態は、支持体の精密研磨（「超仕上げ」とも呼ばれる）によって得られ、任意で表面処理によって、支持体の硬さを少なくとも上面で高めることができる。
【００８０】
支持体は、例えばアルミニウム（その硬さを高めるための表面処理を施す）またはステンレス鋼で作製することができる。
【００８１】
支持体１はまた、円錐体の異なる位置に設置された２つの別個のオリフィスを備え、これらは、一方は球形ボール、他方は真球度欠陥を有するボールを収集する。
【００８２】
一方のオリフィス１３は支持体１の上部に設置され、真球度欠陥を有するボールを収集する。
【００８３】
これに関して図示する実施形態において、オリフィス１３は、円錐表面１１の頂点に一致する支持体の中心に設置される。
【００８４】
オリフィス１４は支持体１の下部に設置され、球形ボールを収集する。
【００８５】
これに関して図示する実施形態において、オリフィス１４は、表面１１の傾斜よりなだらかな傾斜を有する領域である支持体の外周に設置される。
【００８６】
オリフィス１４は、球形ボールが収集される容器に開口するのが特に有利である。
【００８７】
本装置はまた、分類されるボールを供給する供給装置（ここでは図示せず）を備え、分類されるボールを、支持体の円錐表面１１の所定のゾーンに置くことを目的とする。
【００８８】
この供給ゾーンは、球形ボールの排出オリフィス１４の上に、および非球形ボールを排出するためのオリフィス１３の下に、配置されることが有利である。
【００８９】
好ましくは、供給ゾーンＡは、真球度欠陥を有するボールが収集オリフィスの所まで上昇できるように円錐表面１１の上半分に位置付けられ、それらの軌道の長さを限定する。
【００９０】
供給装置は通常、規定の直径の出口ノズルを有する漏斗形の容器を備え、ボールの流量を制御することが可能である。
【００９１】
ノズルの端部は、ボールが表面上ではずまないように円錐支持体の表面の近くに位置付けられるが（通常、円錐支持体の表面から数ミリメートル離れて）、表面には接触しない。
【００９２】
円錐支持体１は振動機（ここでは図示せず）に取り付けられる。
【００９３】
図示する実施形態のように、支持体が凸型である場合（すなわち表面が外周から中心に向かって上昇する傾斜を有する）、この振動機は、円錐表面に置かれたボールに（矢印Ｆによって図式化された）向心力を引き起こしながら、支持体に半径方向の振動を与えるように構成される。
【００９４】
凹形円錐支持体（すなわち表面が外周から中心に向かって下降する傾斜を有する）に関して、この半径方向の振動は遠心力を引き起こす。
【００９５】
有利な一実施形態によれば、振動機は、この半径方向の振動を（矢印Ｒによって図式化された）回転運動に結合させて、支持体に円形の振動を与えるように構成される。
【００９６】
この振動機の一例は、以下でより詳細に説明する。
【００９７】
作動時に、支持体上に置かれた分類されるボールは、球形ボールＳか真球度欠陥を有するボールＮＳかによって、振動の影響下で異なる軌道をたどる。
【００９８】
ボールに加えられた向心力によって、非球形ボールは、供給ゾーンＡより高く位置付けられた排出オリフィス１３に到達するまで表面１１を前進して上昇することができる。
【００９９】
振動の適用パラメーターによって、ボールの軌道は最も急な傾斜１１ｂを有するラインをたどってもよいし、あるいは表面１１上でらせんを描いてもよい。
【０１００】
このように非球形ボールが傾斜を上昇できるのは真球度不足によるものである。
【０１０１】
一方、球形ボールは表面１１を上昇せず、あるいは表面を上昇し始めたとしても非球形ボールほど高い位置に到達できない。
【０１０２】
したがって、球形ボールは、真球度によって支持体１の下部の方へ転がり、オリフィス１４を介して収集される。
【０１０３】
さらに、支持体１が凸形であろうと、凹形であろうと、清浄化しやすいという利点がある。
【０１０４】
振動機
異なる種類の振動機が振動、特に円形の振動を生み出すために利用可能である。
【０１０５】
この振動機は通常、垂直方向に回転する１つの同じシャフトに固定された上部偏心錘および下部偏心錘を備える。
【０１０６】
それぞれの偏心錘は、付加的な加重を受けるように設計されている。
【０１０７】
振動機の調整は２つの偏心錘でなされる。
【０１０８】
支持体に置かれたボールの軌道および速度に影響を及ぼすことができる効果的な２種類の調整がある：
それぞれの偏心錘への付加的な錘の数；
上部偏心錘と下部偏心錘の間の角度オフセット。
【０１０９】
付加的な錘の数は、振動力に影響を及ぼす（垂直方向の力および半径方向の力）。
【０１１０】
各偏心錘に加える錘を選択する際、（分類時間を最小限に抑えるために）十分なボールの移動速度を得るために、分類の有効性を減らす垂直方向の振動を最小限に抑えながら、半径方向の振動と垂直方向の振動の間で調整する。
【０１１１】
振動機はまた周波数変換器に連結され、それによって振動機電力を変調し、支持体に置かれたボールの移動速度に影響を与えるが、ボールの軌道には影響を与えない。
【０１１２】
もちろん、振動機の調整はまた、その上にセットされた分類支持体の重さも考慮に入れ、シャフトが偏心錘を保持し円錐支持体自体は回転しない仕様であるが、偏心錘を保持するシャフトの回転によって振動が引き起こされ、支持体に伝わる。
【０１１３】
また、上部偏心錘と下部偏心錘との角度オフセットはボールの軌道に影響を与える。
【０１１４】
工場では、上部偏心錘は通常、基準マーク０度上に位置付けられ、これは下部偏心錘上の基準マーク０度に一致する。
【０１１５】
これに関して、下部偏心錘のみが角度オフセットを得るために移動させられることが考えられる。
【０１１６】
図２は、振動機２の下部偏心錘２０と上部偏心錘２１の間の選択されたオフセットφにしたがって異なる種類の軌道を示している。
【０１１７】
概して、上から見て、０〜９０度のオフセットでは、ボールは支持体の中心から外周に向かって移動し、その反対に、９０〜１８０度のオフセットでは、外周から中心に向かって移動する。
【０１１８】
より具体的には、以下の種類の軌道が観察できる。
０〜４５度の角度オフセットでは、ボールは直線軌道をたどって、中心から外周に向かって真っすぐに方向づけられる（「単純拡幅化」）；
４５〜９０度の角度オフセットでは、ボールは曲線軌道をたどって、中心から外周に向かって方向づけられる（「ロゼット拡幅化」）；
９０度の角度オフセットでは、ボールは半径方向には移動せず、単純に回転する。
９０〜１３５度の角度オフセットでは、ボールは、曲線軌道をたどって、外周から中心に向かって方向づけられる（「ロゼット狭幅化」）。
１３５〜１８０度の角度オフセットでは、ボールは直線軌道をたどって、外周から中心に向かって真っすぐに方向づけられる（「単純狭幅化」）。
【０１１９】
しかしながら、本発明の範囲を逸脱しなければ、振動、特に円形の振動を生み出すために、他の装置が使用されてもよい。
【０１２０】
これらの装置の中で、回転式振動機、振動される支持体の外周上にいくつかのモーターを有する振動機、または空気圧式振動機を挙げることができる。
【０１２１】
当業者は市販されている装置の中から適切な振動機を選択し、所望の軌道を生み出すために装置のパラメーターを決めることができる。
【０１２２】
特定の実施形態
この装置の４つの実施形態を、図３Ａ〜６Ｂを参照して説明する。
【０１２３】
これらの全ての図において、支持体上の球形ボールの軌道は曲線（ｓ）で図式化され、真球度欠陥を有するボールは曲線（ｎｓ）で図式化される。
【０１２４】
横から見た図３Ａおよび上から見た図３Ｂは、それぞれ、支持体が凸形、すなわち円錐表面の基部が支持体の下部に位置し、円錐表面の頂点が支持体の上部に位置する、分類装置を概略的に示している。
【０１２５】
この実施形態において、供給装置は、分類されるボールを円錐表面１１の下部に位置する領域Ａに置く。
【０１２６】
この場合、振動機の角度オフセットは、ボールの軌道の狭幅化が得られるように調整される。
【０１２７】
例えば、１５０度の角度オフセットが選択される。
【０１２８】
その結果、非球形ボールは、真球度不足のために表面１１を上昇しようとする。
【０１２９】
選択された角度オフセットから、非球形ボールは、収集オリフィス１３のところまで傾斜１１を上昇する。
【０１３０】
一方、球形ボールはこの特性を有さず、供給ポイントから支持体の底部の方へ下方向に転がり、そこで収集される。
【０１３１】
この実施形態の１つの利点は、球形ボールが支持体の外周の方へ方向づけられるので、球形ボールを収集しやすいことである。
【０１３２】
さらに、この装置には、ボールがたまる領域がない。
【０１３３】
最後に、この支持体を清浄化することは、早くて簡単である。
【０１３４】
横から見た図４Ａおよび上から見た図４Ｂは、それぞれ、前述の実施形態のように、円錐支持体１が凸形である分類装置を概略的に示している。
【０１３５】
この実施形態において、供給装置は、支持体の最上部の近くに位置する領域Ａに、分類されるボールを置くように配置される。
【０１３６】
例えば、ボールは、円錐体の頂点から測定して、傾斜の上部３分の１に供給される。
【０１３７】
前述の通り、振動機の角度オフセットは、ボールの軌道の狭幅化が得られるように選択される。
【０１３８】
例えば、上述の振動機は、角度オフセット１５０度、周波数４０Ｈｚに調整することができる。
【０１３９】
この場合、真球度欠陥を有するボールは、排出オリフィスのところまでの支持体の上部にとどまる。よってボールの軌道は比較的短い。
【０１４０】
一方、球形ボールは支持体１の底部のところまで下方向に転がり、そこで収集される。
【０１４１】
前述の場合のように、球形ボールの収集は、円錐支持体の外周で容易に達成される。
【０１４２】
さらに、支持体はボールがたまる領域を有さず、容易に清浄化することができる。
【０１４３】
最後に、この装置を用いて行った試験は、ボールの分離に関して高い有効性を示した。
【０１４４】
外周から中心に向かって上昇する傾斜を有する支持体で球形ボールの収集を促すために、ボール収集シュートが表面１１に形成されることが有利である。
【０１４５】
図７に示すように、シュート１４ａは排出オリフィス１４からほぼ半径方向に延びる。
【０１４６】
したがって、支持体の下部に達する球形ボールは、このシュート１４ａに入り、より急速にオリフィス１４の方へ導かれる。
【０１４７】
このため、表面１１にボールがたまることは防がれる。
【０１４８】
横から見た図５Ａおよび上から見た図５Ｂは、それぞれ、前述の２つ実施形態とは違って、支持体１が凹形で、すなわち表面１１が支持体の外周から中心に向かって下降する傾斜を有する、分類装置を概略的に示している。
【０１４９】
これに関して図示される実施形態において、供給装置は、支持体の中心の近くに位置する領域Ａに分類されるボールを置くように配置される。
【０１５０】
振動機の角度オフセットは、ボールの軌道の拡幅化が得られるように選択される。
【０１５１】
例えば、６０度の角度オフセットが選択される。
【０１５２】
この場合、真球度欠陥を有するボールは、支持体の外周に向かって表面１１に沿って上昇し、そこで収集される。
【０１５３】
一方、球形ボールは支持体の底部にとどまり、よって支持体１の中心の近くで収集することができる。
【０１５４】
この装置の１つの利点は、球形ボールの移動時間が短いことである。
【０１５５】
最後に、横から見た図６Ａおよび上から見た図６Ｂは、それぞれ、前述の実施形態のように、支持体１が凹形の分類装置を概略的に示している。
【０１５６】
この実施形態では、供給装置は、支持体の上部に位置する領域Ａに分類されるボールを置くように配置される。
【０１５７】
振動機の角度オフセットは、ボールの軌道の拡幅化が得られるように選択される。
【０１５８】
この場合、非球形ボールは、支持体の上部にとどまり、外周に位置する排出オリフィスのところまで傾斜を上昇する。
【０１５９】
一方、球形ボールは下方向に支持体１１の底部へ転がり、そこで収集される。
【０１６０】
妥当性確認試験の間、この装置は分離の質に関して（最後の対照では、収集された球形ボールの中で真球度欠陥を有するボールは検出されなかった）、および生産率に関して、非常に有効であることが証明され、分離はほとんど即時的であり、ボールの移動時間は非常に短い（約１０秒未満）。
【０１６１】
もちろん、説明した実施例は単なる特定の例であり、本発明の適用の分野に関して限定するものでは全くない。
【０１６２】
例えば、上述の実施例は、はんだボールに関するが、分類方法は、ボールの材料に関係なく、直径が通常２０〜２００μｍであれば、他の種類のボールにも適用できる。
【０１６３】
結果として、当業者は、分類されるボールの材料との関連で、円錐支持体の材料および表面状態を適合させることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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