JPH02290907A - ハンダ微粉末の製造方法およびその装置 - Google Patents
ハンダ微粉末の製造方法およびその装置Info
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- JPH02290907A JPH02290907A JP11088789A JP11088789A JPH02290907A JP H02290907 A JPH02290907 A JP H02290907A JP 11088789 A JP11088789 A JP 11088789A JP 11088789 A JP11088789 A JP 11088789A JP H02290907 A JPH02290907 A JP H02290907A
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Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はディスク状の回転体に溶湯を衝突させ、これを
微細に粉砕して粉末を製造する遠心噴霧装置およびこの
装首によりハンタの微細な粉末を高収率に製造する方法
に関する。
微細に粉砕して粉末を製造する遠心噴霧装置およびこの
装首によりハンタの微細な粉末を高収率に製造する方法
に関する。
［従来の技術コ
近年エレクトロニクス用部品の基板へのパンク付けの方
法も大きく変化しつつあり、クリーム状のハンダ（以下
クリームハンダと呼ぶ）を用いて印刷手法により基板上
にパターンを描き、その上に部品を装着し、さらに加熱
することにより実装する技術、いわゆる表面実装技術か
普及しつつある。この場合クリームハンダに適したハン
ダ粉末として、球状て細かいハンダ粉末が必要とされる
。
法も大きく変化しつつあり、クリーム状のハンダ（以下
クリームハンダと呼ぶ）を用いて印刷手法により基板上
にパターンを描き、その上に部品を装着し、さらに加熱
することにより実装する技術、いわゆる表面実装技術か
普及しつつある。この場合クリームハンダに適したハン
ダ粉末として、球状て細かいハンダ粉末が必要とされる
。
特にエレクトロニクス分野における実装密度の上昇とフ
ァインパターン化の進展により、ハンダ粉末についても
従来よりも一層ａ，ｐな粉末か要求されている。
ァインパターン化の進展により、ハンダ粉末についても
従来よりも一層ａ，ｐな粉末か要求されている。
ハンダ粉末の製造方法としては、従来より回転ディスク
噴霧法が知られているが，この方法は高速回転体の表面
に溶融ハンダ（以下溶湯と呼ぶ）を注ぎ，溶湯に回転体
の運動エネルギーを付与して、遠心力により溶湯な飛散
させ粉砕し、微細な粉末を得ることを特徴とする．回転
ディスク噴霧法の最大の特徴は、得られる粉末が球状で
あり，比較的汚染が少ない点にある．またこの方法は，
設備か比較的小型であること，噴霧室の雰囲気調整が容
易であり、また少量多品種の金属合金の製造にも適して
いるといった特徴を有している．また回転体の速度を変
えることにより、得られる粉末の粒度をある程度調整で
きることも特徴として挙げることができる． この回転ディスク噴霧装置の略図を第１図に示す．図中
ルツボｌでハンダを溶解し，ルツボの底部に配置したノ
ズル２より回転体３上に溶湯４を落下させる．回転体３
は数千〜数万ｒｐｍの高速て回転するため，入手容易性
，加工性、強度、耐久性等を考慮して、従来は鉄系の合
金鋼特にステンレス鋼で作られるのか一般的であった。
噴霧法が知られているが，この方法は高速回転体の表面
に溶融ハンダ（以下溶湯と呼ぶ）を注ぎ，溶湯に回転体
の運動エネルギーを付与して、遠心力により溶湯な飛散
させ粉砕し、微細な粉末を得ることを特徴とする．回転
ディスク噴霧法の最大の特徴は、得られる粉末が球状で
あり，比較的汚染が少ない点にある．またこの方法は，
設備か比較的小型であること，噴霧室の雰囲気調整が容
易であり、また少量多品種の金属合金の製造にも適して
いるといった特徴を有している．また回転体の速度を変
えることにより、得られる粉末の粒度をある程度調整で
きることも特徴として挙げることができる． この回転ディスク噴霧装置の略図を第１図に示す．図中
ルツボｌでハンダを溶解し，ルツボの底部に配置したノ
ズル２より回転体３上に溶湯４を落下させる．回転体３
は数千〜数万ｒｐｍの高速て回転するため，入手容易性
，加工性、強度、耐久性等を考慮して、従来は鉄系の合
金鋼特にステンレス鋼で作られるのか一般的であった。
［発明が解決すべき課題］
従来の遠心噴霧法は，次のような問題点を有していた．
すなわち、クリームハンダに適する粒度の細かいハンダ
粉末が効率良く得られない点である．この原因を解明す
るため種々の解析を行なった結果，以下のような所見を
得た． 粉末の粒度と収率を決める主要な要因としては，回転体
の直径，回転速度，溶湯温度，溶湯の流量が挙げられる
。これらの要因かハンダ粉の粒度と所定の粒度の粉末の
収率に及ぼす影響について種種の実験を行なった結果，
次のような知見を得た。
すなわち、クリームハンダに適する粒度の細かいハンダ
粉末が効率良く得られない点である．この原因を解明す
るため種々の解析を行なった結果，以下のような所見を
得た． 粉末の粒度と収率を決める主要な要因としては，回転体
の直径，回転速度，溶湯温度，溶湯の流量が挙げられる
。これらの要因かハンダ粉の粒度と所定の粒度の粉末の
収率に及ぼす影響について種種の実験を行なった結果，
次のような知見を得た。
■ 回転速度，溶湯温度、溶湯の流量を一定にすれば，
回転体の直径が大きいほど溶湯へ与える運動エネルギー
か増大し、収率の向上，粒度の微細側への移行が達成さ
れる．しかしながら、回転体の直径を大きくすると回転
体の熱容量が増大し，回転体の中央に落下した溶湯が周
辺部に到達する前に回転体上で凝固してしまい、安定し
た噴霧か出来なくなる．そのため結局、ある回転体の直
径を極限として収率は低下し、粒度も粗くなる傾向にあ
る． ■ 上述の現象を避けるため溶湯の温度を上げると、回
転体の表面が溶湯により侵食され表面の粗度が増すこと
により、やはり安定した噴霧が出来なくなる．そのため
ある溶湯温度を極限として収率は低下し、粒度も粗くな
る傾向にある．以上に結果を踏まえて，溶湯温度を上げ
ても回転体か侵食されないような材質、あるいは表面処
理を種種検討した結果、本発明に至ったものである． ［課題を解決するための手段］ 本発明の対象となるハンダは一般のＰｂ−Ｓｎ系をはじ
めとして．Ｐｂ−Ａｇ系，Ｂｉ−Ｓｎ系、Ｂｉ−Ｓｎ−
Ｐｂ系、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｐｂ系等がある．これらの合金を
ベースに少量の添加元素を加えたものであっても良い．
本発明では，遠心噴霧装置において回転体の溶湯接触部
にＷ．Ｍｏ．Ｎｂ，ＴａまたはＣｒ等の高融点金属を使
用することを特徴とする．これらの金属は、そのまま素
材として使い回転体を加工してもよいが、高価て加工し
にくいため鋼，ステンレス等の他の加工し易い金属で回
転体を作り、回転体の表面をこれらの高融点金属でプラ
ズマ溶射等の方法で被覆して形成してもよい。
回転体の直径が大きいほど溶湯へ与える運動エネルギー
か増大し、収率の向上，粒度の微細側への移行が達成さ
れる．しかしながら、回転体の直径を大きくすると回転
体の熱容量が増大し，回転体の中央に落下した溶湯が周
辺部に到達する前に回転体上で凝固してしまい、安定し
た噴霧か出来なくなる．そのため結局、ある回転体の直
径を極限として収率は低下し、粒度も粗くなる傾向にあ
る． ■ 上述の現象を避けるため溶湯の温度を上げると、回
転体の表面が溶湯により侵食され表面の粗度が増すこと
により、やはり安定した噴霧が出来なくなる．そのため
ある溶湯温度を極限として収率は低下し、粒度も粗くな
る傾向にある．以上に結果を踏まえて，溶湯温度を上げ
ても回転体か侵食されないような材質、あるいは表面処
理を種種検討した結果、本発明に至ったものである． ［課題を解決するための手段］ 本発明の対象となるハンダは一般のＰｂ−Ｓｎ系をはじ
めとして．Ｐｂ−Ａｇ系，Ｂｉ−Ｓｎ系、Ｂｉ−Ｓｎ−
Ｐｂ系、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｐｂ系等がある．これらの合金を
ベースに少量の添加元素を加えたものであっても良い．
本発明では，遠心噴霧装置において回転体の溶湯接触部
にＷ．Ｍｏ．Ｎｂ，ＴａまたはＣｒ等の高融点金属を使
用することを特徴とする．これらの金属は、そのまま素
材として使い回転体を加工してもよいが、高価て加工し
にくいため鋼，ステンレス等の他の加工し易い金属で回
転体を作り、回転体の表面をこれらの高融点金属でプラ
ズマ溶射等の方法で被覆して形成してもよい。
その場合，特にＣｒ．Ｎｂ．Ｔａの場合は１気圧以下の
純アルゴン雰囲気等の不活性雰囲気下て溶射することに
より、緻密で健全な溶射皮膜を形成することができる．
なお回転体の溶湯接触部はプラズマ溶射後研磨仕上げを
行ない、Ｒ．．． ：ｌＯ以下に仕上げて使用する．ま
た．Ｃｒの場合は常法によりメッキしても強固な皮膜が
得られる，Ｃｒメ・ンキ層の厚さは５４ｍ以上あれば充
分耐久性を発揮する． ［作用］ これら高融点金属を回転体の溶湯接触部に使うことによ
り、回転体と金属溶湯（３００℃以上）との反応を抑え
、回転体の溶湯接触部の粗面化を防ぎ、安定した噴霧を
続けることができる．さらに，溶湯温度を上げることが
できるため、回転体の直径を大きくしても溶湯が回転体
表面で凝固するこてかなく、粒度の細かい粉末を効率良
く生産することか出来るようになる． 本発明の装置はハンダ粉末の製造に限らず、Ｎｉ、Ｃｕ
．Ｓｎ， Ｚｎ等の各種の金属や合金の製造に利用でき
る。
純アルゴン雰囲気等の不活性雰囲気下て溶射することに
より、緻密で健全な溶射皮膜を形成することができる．
なお回転体の溶湯接触部はプラズマ溶射後研磨仕上げを
行ない、Ｒ．．． ：ｌＯ以下に仕上げて使用する．ま
た．Ｃｒの場合は常法によりメッキしても強固な皮膜が
得られる，Ｃｒメ・ンキ層の厚さは５４ｍ以上あれば充
分耐久性を発揮する． ［作用］ これら高融点金属を回転体の溶湯接触部に使うことによ
り、回転体と金属溶湯（３００℃以上）との反応を抑え
、回転体の溶湯接触部の粗面化を防ぎ、安定した噴霧を
続けることができる．さらに，溶湯温度を上げることが
できるため、回転体の直径を大きくしても溶湯が回転体
表面で凝固するこてかなく、粒度の細かい粉末を効率良
く生産することか出来るようになる． 本発明の装置はハンダ粉末の製造に限らず、Ｎｉ、Ｃｕ
．Ｓｎ， Ｚｎ等の各種の金属や合金の製造に利用でき
る。
［実施例］
Ｗ，Ｍｏ．Ｎｂ．Ｔａ及びＣｒの各金属を用いて第１図
４ に示す形状の直径７０ｍｇ＋の回転体を作成した
。回転体の表面部の加工方法を表１に示す。
４ に示す形状の直径７０ｍｇ＋の回転体を作成した
。回転体の表面部の加工方法を表１に示す。
（以下余白）
次に、これらの回転体を窒素雰囲気中で４０．０００ｒ
ｐ■で回転させ、回転体上に０．７ｋｇ／ｗｉｎの速度
で組成Ｐｂ−６３ｗｔ％Ｓｎの合金溶湯を供給し、ハン
ダ溶湯の温度を種々変化させて噴霧した．噴霧後の粉末
を５３ｇｍ下１０μｍ上に分級し収率を測定した．この
結果を表２に示す。
ｐ■で回転させ、回転体上に０．７ｋｇ／ｗｉｎの速度
で組成Ｐｂ−６３ｗｔ％Ｓｎの合金溶湯を供給し、ハン
ダ溶湯の温度を種々変化させて噴霧した．噴霧後の粉末
を５３ｇｍ下１０μｍ上に分級し収率を測定した．この
結果を表２に示す。
また、
噴′Ｒ後の回転体の表面の侵食状況を表３に示す。
表３
表
（以下余白）
表２からいずれの回転体を使用した場合ても、溶湯温度
が低い場合には、収率が悪いか溶湯温度が高くなるにつ
れて収率が良くなっている。
が低い場合には、収率が悪いか溶湯温度が高くなるにつ
れて収率が良くなっている。
しかし，ステンレス（回転体Ｎｏ．６） の場合は溶
湯温度が ３１０゜Ｃを越えると悪化し始めるが、高融
点金属を使用した場合はこの傾向は見られず、良い収率
を示す． ［効果］ 溶湯との接触部に高融点金属を使用することにより，回
転体の侵食か防止され，溶湯の分散か滑らかに行なわれ
る結果、微細な粉末か得られる．
湯温度が ３１０゜Ｃを越えると悪化し始めるが、高融
点金属を使用した場合はこの傾向は見られず、良い収率
を示す． ［効果］ 溶湯との接触部に高融点金属を使用することにより，回
転体の侵食か防止され，溶湯の分散か滑らかに行なわれ
る結果、微細な粉末か得られる．
第１図は回転ディスク噴霧装置の概要を説明する図、第
２図は回転体の一例を示す図てある．ｌ ・ ３ ・ ５ ・ ７ ・ ９ ・ １１ ・ ・・ルツボ ・・回転体 ・・モーター ・・チャンバー ・・捕集粉 ・・フィーダー ・・ノズル ・・溶 湯 ・・噴霧粉 ・・ストッパー ・・加熱炉
２図は回転体の一例を示す図てある．ｌ ・ ３ ・ ５ ・ ７ ・ ９ ・ １１ ・ ・・ルツボ ・・回転体 ・・モーター ・・チャンバー ・・捕集粉 ・・フィーダー ・・ノズル ・・溶 湯 ・・噴霧粉 ・・ストッパー ・・加熱炉
Claims (4)
- （１）Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、ＴａまたはＣｒのうちから選ば
れた１種の高融点金属から成る回転体に溶解したハンダ
合金の溶湯を衝突させ、これを粉砕することを特徴とす
るハンダ微粉末の製造方法。 - （２）高速回転する回転体に溶解した金属または合金の
溶湯を導き、これを粉砕する遠心噴霧装置において、回
転体をタングステン（Ｗ）、モリブデンン（Ｍｏ）、ニ
オブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）またはクロム（Ｃｒ）
のうちから選ばれた１種の高融点金属で構成することを
特徴とする遠心噴霧装置。 - （３）回転体の溶湯接触部がＣｒメッキから成ることを
特徴とする請求項２に記載の遠心噴霧装置。 - （４）回転体の溶湯接触部がＷ、Ｍｏ、ＮｂまたはＣｒ
のいずれかの金属より成るプラズマ溶射皮膜で形成され
ていることを特徴とする請求項２に記載の遠心噴霧装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11088789A JPH02290907A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | ハンダ微粉末の製造方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11088789A JPH02290907A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | ハンダ微粉末の製造方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02290907A true JPH02290907A (ja) | 1990-11-30 |
Family
ID=14547211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11088789A Pending JPH02290907A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | ハンダ微粉末の製造方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02290907A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07145408A (ja) * | 1993-03-30 | 1995-06-06 | Agency Of Ind Science & Technol | 急冷凝固粉末の製造方法 |
| KR100374363B1 (ko) * | 2000-06-09 | 2003-03-04 | 덕산하이메탈(주) | 원심분무법에 의한 솔더 페이스트용 분말 제조장치 |
| CN105798315A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-07-27 | 西安欧中材料科技有限公司 | 一种高品质球形铌粉的制备方法 |
| CN107570719A (zh) * | 2017-07-10 | 2018-01-12 | 张家港创博金属科技有限公司 | 金属粉末制备方法及装置 |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP11088789A patent/JPH02290907A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07145408A (ja) * | 1993-03-30 | 1995-06-06 | Agency Of Ind Science & Technol | 急冷凝固粉末の製造方法 |
| KR100374363B1 (ko) * | 2000-06-09 | 2003-03-04 | 덕산하이메탈(주) | 원심분무법에 의한 솔더 페이스트용 분말 제조장치 |
| CN105798315A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-07-27 | 西安欧中材料科技有限公司 | 一种高品质球形铌粉的制备方法 |
| CN107570719A (zh) * | 2017-07-10 | 2018-01-12 | 张家港创博金属科技有限公司 | 金属粉末制备方法及装置 |
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