JP2003282624A - ボンディングワイヤ用スプール - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 導電性を有ししかも熱膨張率がボンディング
ワイヤと略同等であるだけでなく、破損や弾性変形によ
る不具合を引き起こすことのないプラスチック製スプー
ルを提供すること。 【解決手段】 このスプールは、常温における衝撃強度
が８０Ｊ／ｍ以上、曲げ弾性率が９ＧＰａ以上、体積固
有抵抗が１×１０3Ω・ｃｍ以下、および、線膨張係数
が１．０×１０-5〜２．８×１０-5Ｋ-1の特性を備えた
炭素繊維強化熱可塑性樹脂にて形成されていることを特
徴とする。
ワイヤと略同等であるだけでなく、破損や弾性変形によ
る不具合を引き起こすことのないプラスチック製スプー
ルを提供すること。 【解決手段】 このスプールは、常温における衝撃強度
が８０Ｊ／ｍ以上、曲げ弾性率が９ＧＰａ以上、体積固
有抵抗が１×１０3Ω・ｃｍ以下、および、線膨張係数
が１．０×１０-5〜２．８×１０-5Ｋ-1の特性を備えた
炭素繊維強化熱可塑性樹脂にて形成されていることを特
徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体あるいは超
伝導素子のチップ電極と外部リード等を電気的に接続す
るためのボンディングワイヤが巻き取られるボンディン
グワイヤ用スプールに係り、特に、プラスチック製ボン
ディングワイヤ用スプールの改良に関するものである。
伝導素子のチップ電極と外部リード等を電気的に接続す
るためのボンディングワイヤが巻き取られるボンディン
グワイヤ用スプールに係り、特に、プラスチック製ボン
ディングワイヤ用スプールの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金、アルミニウム、銅などから成るボン
ディングワイヤを巻き取るためのスプールとして、従
来、円筒状の巻胴部とその両端にフランジを有する形状
のものが広く使用されている。そして、このスプールを
構成する材料として、錆防止のためのアルマイト処理を
施したアルミニウム合金が主に利用されている。
ディングワイヤを巻き取るためのスプールとして、従
来、円筒状の巻胴部とその両端にフランジを有する形状
のものが広く使用されている。そして、このスプールを
構成する材料として、錆防止のためのアルマイト処理を
施したアルミニウム合金が主に利用されている。
【０００３】ところで、ボンダーを用いて上記チップ電
極と外部リード等を電気的に接続するボンディング作業
においては、ボンディング途中でワイヤが断線した場
合、ボンダーがそのまま作動しつづけるとボンディング
不良の製品を生産し続けてしまう弊害が生ずる。そこ
で、ワイヤとボンダーとの間で導通を監視しながら作業
を行い、導通不能というかたちでワイヤ断線を検出した
ら作動を停止する機能がボンダーには装備されている。
そして、ワイヤとボンダーとの間で導通を取る方法とし
て、ワイヤ終端部分をボンダーの電極に予め取り付ける
方法とスプールを介して導通を取る２種類の方法があ
り、スプールを介して導通を取る後者の方が簡便なた
め、ボンダーの断線検出機能を利用する顧客からは導電
性を有するスプール（導通スプール）が要請されてい
た。このため、顧客の要求に応じてアルマイト層表面に
金属めっきを施したり、アルマイト層表面を一部剥離し
て導通を持たせたスプール（導通スプール）が提供され
ている。
極と外部リード等を電気的に接続するボンディング作業
においては、ボンディング途中でワイヤが断線した場
合、ボンダーがそのまま作動しつづけるとボンディング
不良の製品を生産し続けてしまう弊害が生ずる。そこ
で、ワイヤとボンダーとの間で導通を監視しながら作業
を行い、導通不能というかたちでワイヤ断線を検出した
ら作動を停止する機能がボンダーには装備されている。
そして、ワイヤとボンダーとの間で導通を取る方法とし
て、ワイヤ終端部分をボンダーの電極に予め取り付ける
方法とスプールを介して導通を取る２種類の方法があ
り、スプールを介して導通を取る後者の方が簡便なた
め、ボンダーの断線検出機能を利用する顧客からは導電
性を有するスプール（導通スプール）が要請されてい
た。このため、顧客の要求に応じてアルマイト層表面に
金属めっきを施したり、アルマイト層表面を一部剥離し
て導通を持たせたスプール（導通スプール）が提供され
ている。
【０００４】しかし、不十分なアルマイト処理やアルマ
イト表面を傷つけたりすることで、局部的な錆が発生す
ることがあった。そして、この錆がワイヤに付着してボ
ンディング作業に供された場合、ボンダーが停止する等
の不具合を生ずる。また、導通を取るために施す金属め
っきやアルマイト層の剥離はスプールの製造コストを上
昇させる問題を生ずる。
イト表面を傷つけたりすることで、局部的な錆が発生す
ることがあった。そして、この錆がワイヤに付着してボ
ンディング作業に供された場合、ボンダーが停止する等
の不具合を生ずる。また、導通を取るために施す金属め
っきやアルマイト層の剥離はスプールの製造コストを上
昇させる問題を生ずる。
【０００５】他方、錆防止や製造コストの低減を図る目
的でプラスチック製のスプールも提案されている。但
し、プラスチック（合成樹脂）はアルミニウム等金属と
比較して帯電し易く、また、熱膨張率がボンディングワ
イヤより大きい欠点を有するため、実開昭５７−４７０
２９号公報においては帯電防止剤を添加した合成樹脂ス
プールが提案され、実開昭５８−５３４４号公報におい
ては合成樹脂と比較して線膨張係数の小さい物質を添加
した合成樹脂スプールが提案され、また、実開昭５８−
８７７５７号公報においては変形温度が１５０℃以上で
線膨張係数が１×１０-5〜１．８×１０-5Ｋ-1の熱可塑
性プラスチック製のスプールが提案されている。
的でプラスチック製のスプールも提案されている。但
し、プラスチック（合成樹脂）はアルミニウム等金属と
比較して帯電し易く、また、熱膨張率がボンディングワ
イヤより大きい欠点を有するため、実開昭５７−４７０
２９号公報においては帯電防止剤を添加した合成樹脂ス
プールが提案され、実開昭５８−５３４４号公報におい
ては合成樹脂と比較して線膨張係数の小さい物質を添加
した合成樹脂スプールが提案され、また、実開昭５８−
８７７５７号公報においては変形温度が１５０℃以上で
線膨張係数が１×１０-5〜１．８×１０-5Ｋ-1の熱可塑
性プラスチック製のスプールが提案されている。
【０００６】しかし、これ等合成樹脂製のスプールで
は、導通スプールを要求している顧客には対応できな
い。そこで、実開昭５９−８７１３６号公報においては
体積固有抵抗１０5Ω・ｃｍ以下の炭素繊維含有ポリカ
ーボネート樹脂で形成されたスプールが提案されてい
る。そして、この提案では導電性を有する炭素繊維を含
有させることでスプールに導電性を持たせることを主眼
としている。さらに炭素繊維はポリカーボネート樹脂よ
りも線膨張係数が小さいので炭素繊維を含有させること
によりスプールの線膨張係数が小さくなり、ボンディン
グワイヤ自体の線膨張係数に近づき好都合であった。
は、導通スプールを要求している顧客には対応できな
い。そこで、実開昭５９−８７１３６号公報においては
体積固有抵抗１０5Ω・ｃｍ以下の炭素繊維含有ポリカ
ーボネート樹脂で形成されたスプールが提案されてい
る。そして、この提案では導電性を有する炭素繊維を含
有させることでスプールに導電性を持たせることを主眼
としている。さらに炭素繊維はポリカーボネート樹脂よ
りも線膨張係数が小さいので炭素繊維を含有させること
によりスプールの線膨張係数が小さくなり、ボンディン
グワイヤ自体の線膨張係数に近づき好都合であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、実開昭５９
−８７１３６号公報に開示されたスプールを含めてプラ
スチック（合成樹脂）製のスプールは、金属製スプール
と較べて衝撃強度が低くかつ曲げ弾性率も小さい欠点が
あり、スプールに要求される特性として未だ不十分な問
題点を有していた。
−８７１３６号公報に開示されたスプールを含めてプラ
スチック（合成樹脂）製のスプールは、金属製スプール
と較べて衝撃強度が低くかつ曲げ弾性率も小さい欠点が
あり、スプールに要求される特性として未だ不十分な問
題点を有していた。
【０００８】そして、衝撃強度が小さいと、誤ってスプ
ールを落下させた時にフランジが破損するなどの不都合
を生ずる。また、曲げ弾性率（剛性率）が低い場合にも
以下のような不都合を生ずる。すなわち、スプールにボ
ンディングワイヤを巻きつけると、巻く時の張力によっ
てスプール径を小さくする方向に圧縮力が作用する。そ
して、曲げ弾性率が小さいと、その時の圧縮力により大
きな変形が生じ、場合によっては巻取り機からスプール
が取り出せなくなったり、使用時にボンダーに取り付け
ることが困難となる問題があった。
ールを落下させた時にフランジが破損するなどの不都合
を生ずる。また、曲げ弾性率（剛性率）が低い場合にも
以下のような不都合を生ずる。すなわち、スプールにボ
ンディングワイヤを巻きつけると、巻く時の張力によっ
てスプール径を小さくする方向に圧縮力が作用する。そ
して、曲げ弾性率が小さいと、その時の圧縮力により大
きな変形が生じ、場合によっては巻取り機からスプール
が取り出せなくなったり、使用時にボンダーに取り付け
ることが困難となる問題があった。
【０００９】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、導電性を有し、
しかも熱膨張率がボンディングワイヤと略同等であるだ
けでなく、破損や弾性変形による不具合を引き起こすこ
とのないプラスチック（合成樹脂）製スプールを提供す
ることにある。
れたもので、その課題とするところは、導電性を有し、
しかも熱膨張率がボンディングワイヤと略同等であるだ
けでなく、破損や弾性変形による不具合を引き起こすこ
とのないプラスチック（合成樹脂）製スプールを提供す
ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため本発明者等が鋭意研究を続けた結果、プラスチッ
ク（合成樹脂）製スプールを構成する材料に要求される
衝撃強度、曲げ弾性率、体積固有抵抗、線膨張係数など
の条件を見出すと共に、これ等条件を満たす各種の構成
材料を発見するに至った。本発明はこのような技術的発
見に基づき完成されている。
るため本発明者等が鋭意研究を続けた結果、プラスチッ
ク（合成樹脂）製スプールを構成する材料に要求される
衝撃強度、曲げ弾性率、体積固有抵抗、線膨張係数など
の条件を見出すと共に、これ等条件を満たす各種の構成
材料を発見するに至った。本発明はこのような技術的発
見に基づき完成されている。
【００１１】すなわち、請求項１に係る発明は、ボンデ
ィングワイヤを巻き取るための巻胴部とその両端にフラ
ンジを有するボンディングワイヤ用スプールを前提と
し、常温における衝撃強度が８０Ｊ／ｍ以上、曲げ弾性
率が９ＧＰａ以上、体積固有抵抗が１×１０3Ω・ｃｍ
以下、および、線膨張係数が１．０×１０-5〜２．８×
１０-5Ｋ-1の特性を備えた炭素繊維強化熱可塑性樹脂に
て形成されていることを特徴とするものである。
ィングワイヤを巻き取るための巻胴部とその両端にフラ
ンジを有するボンディングワイヤ用スプールを前提と
し、常温における衝撃強度が８０Ｊ／ｍ以上、曲げ弾性
率が９ＧＰａ以上、体積固有抵抗が１×１０3Ω・ｃｍ
以下、および、線膨張係数が１．０×１０-5〜２．８×
１０-5Ｋ-1の特性を備えた炭素繊維強化熱可塑性樹脂に
て形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】また、請求項２に係る発明は、請求項１記
載の発明に係るボンディングワイヤ用スプールを前提と
し、上記炭素繊維強化熱可塑性樹脂が炭素繊維を含有す
る熱可塑性樹脂で構成され、かつ、上記炭素繊維が繊維
長１〜１０ｍｍの炭素繊維を主成分としていることを特
徴とし、請求項３に係る発明は、請求項１または２記載
の発明に係るボンディングワイヤ用スプールを前提と
し、上記炭素繊維強化熱可塑性樹脂が炭素繊維を２５〜
３５重量％含有するＡＢＳ樹脂であることを特徴とし、
請求項４に係る発明は、同じく請求項１または２記載の
発明に係るボンディングワイヤ用スプールを前提とし、
上記炭素繊維強化熱可塑性樹脂が炭素繊維を３０〜３５
重量％含有するポリアミドイミド樹脂であることを特徴
とし、請求項５に係る発明は、上記炭素繊維強化熱可塑
性樹脂が炭素繊維を２５〜３５重量％含有するポリアリ
レート樹脂であることを特徴とし、請求項６に係る発明
は、上記炭素繊維強化熱可塑性樹脂が炭素繊維を２０〜
３０重量％含有するポリカーボネート樹脂であることを
特徴とし、請求項７に係る発明は、上記炭素繊維強化熱
可塑性樹脂が炭素繊維を１５〜３５重量％含有するポリ
フェニレンエーテル樹脂であることを特徴とするもので
ある。
載の発明に係るボンディングワイヤ用スプールを前提と
し、上記炭素繊維強化熱可塑性樹脂が炭素繊維を含有す
る熱可塑性樹脂で構成され、かつ、上記炭素繊維が繊維
長１〜１０ｍｍの炭素繊維を主成分としていることを特
徴とし、請求項３に係る発明は、請求項１または２記載
の発明に係るボンディングワイヤ用スプールを前提と
し、上記炭素繊維強化熱可塑性樹脂が炭素繊維を２５〜
３５重量％含有するＡＢＳ樹脂であることを特徴とし、
請求項４に係る発明は、同じく請求項１または２記載の
発明に係るボンディングワイヤ用スプールを前提とし、
上記炭素繊維強化熱可塑性樹脂が炭素繊維を３０〜３５
重量％含有するポリアミドイミド樹脂であることを特徴
とし、請求項５に係る発明は、上記炭素繊維強化熱可塑
性樹脂が炭素繊維を２５〜３５重量％含有するポリアリ
レート樹脂であることを特徴とし、請求項６に係る発明
は、上記炭素繊維強化熱可塑性樹脂が炭素繊維を２０〜
３０重量％含有するポリカーボネート樹脂であることを
特徴とし、請求項７に係る発明は、上記炭素繊維強化熱
可塑性樹脂が炭素繊維を１５〜３５重量％含有するポリ
フェニレンエーテル樹脂であることを特徴とするもので
ある。
【００１３】次に、請求項８に係る発明は、請求項１〜
７のいずれかに記載の発明に係るボンディングワイヤ用
スプールを前提とし、上記フランジの一方若しくは両方
に円弧状のノッチが１箇所以上形成されていることを特
徴とし、請求項９に係る発明は、請求項１〜８のいずれ
かに記載の発明に係るボンディングワイヤ用スプールを
前提とし、上記スプールが着色されていることを特徴と
するものである。
７のいずれかに記載の発明に係るボンディングワイヤ用
スプールを前提とし、上記フランジの一方若しくは両方
に円弧状のノッチが１箇所以上形成されていることを特
徴とし、請求項９に係る発明は、請求項１〜８のいずれ
かに記載の発明に係るボンディングワイヤ用スプールを
前提とし、上記スプールが着色されていることを特徴と
するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について詳細
に説明する。
に説明する。
【００１５】まず、本発明のスプールは、常温における
衝撃強度が８０Ｊ／ｍ以上、曲げ弾性率が９ＧＰａ以
上、体積固有抵抗が１×１０3Ω・ｃｍ以下、および、
線膨張係数が１．０×１０-5〜２．８×１０-5Ｋ-1の特
性を備えた炭素繊維強化熱可塑性樹脂にて形成されてい
ることを特徴とする。
衝撃強度が８０Ｊ／ｍ以上、曲げ弾性率が９ＧＰａ以
上、体積固有抵抗が１×１０3Ω・ｃｍ以下、および、
線膨張係数が１．０×１０-5〜２．８×１０-5Ｋ-1の特
性を備えた炭素繊維強化熱可塑性樹脂にて形成されてい
ることを特徴とする。
【００１６】以下、炭素繊維強化熱可塑性樹脂の各特性
について詳細に説明する。
について詳細に説明する。
【００１７】まず、スプールに通常適用されているアル
ミニウム合金と比較し、プラスチック（合成樹脂）材料
の欠点の１つとして衝撃強度が低いことが挙げられる。
そして、スプールの取り扱い中、手元から床までスプー
ルを落下させてしまうことは起こり得る現象である。こ
の時、スプールのフランジや巻胴部が破損してしまえば
スプールを破棄するしかないのでこの程度の衝撃力でス
プールが破損しないことが望まれる。そして、通常起こ
り得る落下程度の衝撃に耐えられるための衝撃強度は８
０Ｊ／ｍ以上あれば良いことが以下に示す実施例や比較
例などから確認されていることから、上記炭素繊維強化
熱可塑性樹脂に要求される特性の一つである衝撃強度は
８０Ｊ／ｍ以上としている。
ミニウム合金と比較し、プラスチック（合成樹脂）材料
の欠点の１つとして衝撃強度が低いことが挙げられる。
そして、スプールの取り扱い中、手元から床までスプー
ルを落下させてしまうことは起こり得る現象である。こ
の時、スプールのフランジや巻胴部が破損してしまえば
スプールを破棄するしかないのでこの程度の衝撃力でス
プールが破損しないことが望まれる。そして、通常起こ
り得る落下程度の衝撃に耐えられるための衝撃強度は８
０Ｊ／ｍ以上あれば良いことが以下に示す実施例や比較
例などから確認されていることから、上記炭素繊維強化
熱可塑性樹脂に要求される特性の一つである衝撃強度は
８０Ｊ／ｍ以上としている。
【００１８】次に、プラスチック（合成樹脂）製スプー
ルの欠点として曲げ弾性率が低いことが挙げられる。そ
して、スプールに通常適用されているアルミニウムの曲
げ弾性率（すなわち剛性率）は、金属データブック（丸
善、１９７４年発行）によれば２５．５ＧＰａである。
これに対し、熱可塑性樹脂における曲げ弾性率は、例え
ばＡＢＳ樹脂では２．３ＧＰａ、ポリアミドイミド樹脂
では３．６ＧＰａとアルミニウムに較べて小さい。そし
て、ワイヤを巻き取る時のテンションによりスプールに
は圧縮力が作用し、曲げ弾性率が小さいことは同じ圧縮
力でも弾性変形量が大きいことを意味するので、金属製
スプールに較べてプラスチック（合成樹脂）製スプール
は大きな収縮が起こることになる。また、スプールを固
定するためのホルダー寸法は、スプール寸法の製造時に
おけるばらつきを考慮して決められているが、一定量以
上のスプール収縮が起きると、上述したように巻取り機
からスプールが取り出せなくなったり、使用時にボンダ
ーに取り付けることが困難となることがある。この場
合、スプールを固定するホルダー寸法の上記バラツキに
対する許容値を大きく設定すればこの問題は解消する。
しかし、このためにはホルダーの設計を見直すことにな
り実用上好ましくない。そこで、巻取り数量およびその
テンション等を組み合わせて評価したところ、少なくと
も曲げ弾性率が９ＧＰａあれば実用上問題ないことが確
認された。そこで、上記炭素繊維強化熱可塑性樹脂に要
求される特性の一つである曲げ弾性率についてはその最
小値を９ＧＰａとした。尚、炭素繊維強化熱可塑性樹脂
の曲げ弾性率については当然のことながら大きな値であ
るほど望ましい。
ルの欠点として曲げ弾性率が低いことが挙げられる。そ
して、スプールに通常適用されているアルミニウムの曲
げ弾性率（すなわち剛性率）は、金属データブック（丸
善、１９７４年発行）によれば２５．５ＧＰａである。
これに対し、熱可塑性樹脂における曲げ弾性率は、例え
ばＡＢＳ樹脂では２．３ＧＰａ、ポリアミドイミド樹脂
では３．６ＧＰａとアルミニウムに較べて小さい。そし
て、ワイヤを巻き取る時のテンションによりスプールに
は圧縮力が作用し、曲げ弾性率が小さいことは同じ圧縮
力でも弾性変形量が大きいことを意味するので、金属製
スプールに較べてプラスチック（合成樹脂）製スプール
は大きな収縮が起こることになる。また、スプールを固
定するためのホルダー寸法は、スプール寸法の製造時に
おけるばらつきを考慮して決められているが、一定量以
上のスプール収縮が起きると、上述したように巻取り機
からスプールが取り出せなくなったり、使用時にボンダ
ーに取り付けることが困難となることがある。この場
合、スプールを固定するホルダー寸法の上記バラツキに
対する許容値を大きく設定すればこの問題は解消する。
しかし、このためにはホルダーの設計を見直すことにな
り実用上好ましくない。そこで、巻取り数量およびその
テンション等を組み合わせて評価したところ、少なくと
も曲げ弾性率が９ＧＰａあれば実用上問題ないことが確
認された。そこで、上記炭素繊維強化熱可塑性樹脂に要
求される特性の一つである曲げ弾性率についてはその最
小値を９ＧＰａとした。尚、炭素繊維強化熱可塑性樹脂
の曲げ弾性率については当然のことながら大きな値であ
るほど望ましい。
【００１９】次に、ボンダーの上述した断線検出機能を
使用する顧客からの要請に対応するためスプールには導
電性が要求される。そして、スプール自体の電気抵抗が
高いと断線検出のための回路に印加する電圧を高くする
必要が生じ、取り扱い上危険性が増すのでスプール自体
の電気抵抗値は小さい方が望ましい。このため、スプー
ルに適用される炭素繊維強化熱可塑性樹脂の体積固有抵
抗は１０3Ω・ｃｍ以下であることを必要とし、可能な
ら１０2Ω・ｃｍ以下が望ましい。
使用する顧客からの要請に対応するためスプールには導
電性が要求される。そして、スプール自体の電気抵抗が
高いと断線検出のための回路に印加する電圧を高くする
必要が生じ、取り扱い上危険性が増すのでスプール自体
の電気抵抗値は小さい方が望ましい。このため、スプー
ルに適用される炭素繊維強化熱可塑性樹脂の体積固有抵
抗は１０3Ω・ｃｍ以下であることを必要とし、可能な
ら１０2Ω・ｃｍ以下が望ましい。
【００２０】次に、スプールに適用されるプラスチック
（合成樹脂）の線膨張係数について説明する。ボンディ
ングワイヤは、通常、温度が調節されたクリーンルーム
内で製造されかつ使用されるが、ボンディングワイヤの
輸送中は、航空輸送で低温にさらされたり陸上輸送で高
温環境にさらされたりする場合がある。そして、製造時
における温度条件と異なる温度環境下にボンディングワ
イヤがさらされると、ワイヤ自体の熱膨張率とスプール
の熱膨張率の差に起因してワイヤの食い込み、場合によ
ってはワイヤの断線が起こったり、反対に巻が緩んで崩
れたりすることが起こってワイヤのほぐれ性が悪化する
ことがある。これらの現象はワイヤとスプールにおける
熱膨張率の差が大きいほど発生し易くなるので、スプー
ルについてはワイヤの熱膨張率との差が小さいことが要
求される。そして、ボンディングワイヤに用いられる素
材の線膨張係数は、上述した金属データブックによる
と、金が１．４１×１０-5Ｋ-1、アルミニウムが２．３
５×１０-5Ｋ-1、銅が１．７０×１０-5Ｋ-1であるた
め、本発明のスプールに適用される炭素繊維強化熱可塑
性樹脂の線膨張係数は１．０×１０-5〜２．８×１０-5
Ｋ-1であることを要する。尚、ワイヤの素材に応じてス
プールの線膨張係数をワイヤの線膨張係数に近づけた方
が当然のことながら望ましい。
（合成樹脂）の線膨張係数について説明する。ボンディ
ングワイヤは、通常、温度が調節されたクリーンルーム
内で製造されかつ使用されるが、ボンディングワイヤの
輸送中は、航空輸送で低温にさらされたり陸上輸送で高
温環境にさらされたりする場合がある。そして、製造時
における温度条件と異なる温度環境下にボンディングワ
イヤがさらされると、ワイヤ自体の熱膨張率とスプール
の熱膨張率の差に起因してワイヤの食い込み、場合によ
ってはワイヤの断線が起こったり、反対に巻が緩んで崩
れたりすることが起こってワイヤのほぐれ性が悪化する
ことがある。これらの現象はワイヤとスプールにおける
熱膨張率の差が大きいほど発生し易くなるので、スプー
ルについてはワイヤの熱膨張率との差が小さいことが要
求される。そして、ボンディングワイヤに用いられる素
材の線膨張係数は、上述した金属データブックによる
と、金が１．４１×１０-5Ｋ-1、アルミニウムが２．３
５×１０-5Ｋ-1、銅が１．７０×１０-5Ｋ-1であるた
め、本発明のスプールに適用される炭素繊維強化熱可塑
性樹脂の線膨張係数は１．０×１０-5〜２．８×１０-5
Ｋ-1であることを要する。尚、ワイヤの素材に応じてス
プールの線膨張係数をワイヤの線膨張係数に近づけた方
が当然のことながら望ましい。
【００２１】このように本発明のスプールは、常温にお
ける衝撃強度が８０Ｊ／ｍ以上、曲げ弾性率が９ＧＰａ
以上、体積固有抵抗が１×１０3Ω・ｃｍ以下、およ
び、線膨張係数が１．０×１０-5〜２．８×１０-5Ｋ-1
の特性を備えた炭素繊維強化熱可塑性樹脂にて形成され
るが、この炭素繊維強化熱可塑性樹脂については、熱可
塑性樹脂中に含有させる炭素繊維の量を増やしていく
と、体積固有抵抗と熱膨張係数は低下し、曲げ弾性率も
向上するため好都合である。但し、衝撃強度について
は、炭素繊維を含有させると一旦急激に低下し、炭素繊
維の含有量が増加するに従い僅かに増加する傾向を示
す。従って、衝撃強度の条件を満足させるのが最も困難
である。ところが、熱可塑性樹脂に含有させる炭素繊維
の繊維長に着目すると、繊維長が長いほど衝撃強度が向
上することを見出した。
ける衝撃強度が８０Ｊ／ｍ以上、曲げ弾性率が９ＧＰａ
以上、体積固有抵抗が１×１０3Ω・ｃｍ以下、およ
び、線膨張係数が１．０×１０-5〜２．８×１０-5Ｋ-1
の特性を備えた炭素繊維強化熱可塑性樹脂にて形成され
るが、この炭素繊維強化熱可塑性樹脂については、熱可
塑性樹脂中に含有させる炭素繊維の量を増やしていく
と、体積固有抵抗と熱膨張係数は低下し、曲げ弾性率も
向上するため好都合である。但し、衝撃強度について
は、炭素繊維を含有させると一旦急激に低下し、炭素繊
維の含有量が増加するに従い僅かに増加する傾向を示
す。従って、衝撃強度の条件を満足させるのが最も困難
である。ところが、熱可塑性樹脂に含有させる炭素繊維
の繊維長に着目すると、繊維長が長いほど衝撃強度が向
上することを見出した。
【００２２】すなわち、本発明のスプールに適用される
炭素繊維強化熱可塑性樹脂における衝撃強度を確保する
ためには、熱可塑性樹脂中に含有させる炭素繊維の繊維
長は１〜１０ｍｍとする必要がある。なぜなら繊維長が
１ｍｍ未満では十分な衝撃強度が得られず、反対に繊維
長が１０ｍｍを越えるとスプールのように肉厚が薄いも
のでは成型が困難となってしまうからである。また、例
えば繊維長１ｍｍと３ｍｍの炭素繊維を同量添加するな
ど上記適正範囲内の繊維長のものを複数組み合わせるこ
とも当然のことながら可能である。さらに上記適正範囲
内の繊維長の炭素繊維が全炭素繊維中３分の２以上の比
率であれば、繊維長が１ｍｍ未満の炭素繊維が一部混入
していても本発明の効果は十分に発揮できる。
炭素繊維強化熱可塑性樹脂における衝撃強度を確保する
ためには、熱可塑性樹脂中に含有させる炭素繊維の繊維
長は１〜１０ｍｍとする必要がある。なぜなら繊維長が
１ｍｍ未満では十分な衝撃強度が得られず、反対に繊維
長が１０ｍｍを越えるとスプールのように肉厚が薄いも
のでは成型が困難となってしまうからである。また、例
えば繊維長１ｍｍと３ｍｍの炭素繊維を同量添加するな
ど上記適正範囲内の繊維長のものを複数組み合わせるこ
とも当然のことながら可能である。さらに上記適正範囲
内の繊維長の炭素繊維が全炭素繊維中３分の２以上の比
率であれば、繊維長が１ｍｍ未満の炭素繊維が一部混入
していても本発明の効果は十分に発揮できる。
【００２３】また、母材となる熱可塑性樹脂の種類も上
述した特性を発揮させるためには重要な要因となること
は言うまでもない。そして、本発明に使用できる熱可塑
性樹脂の種類としては、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル
・ブタジエン・スチレン樹脂）、ポリアミドイミド樹
脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂及びポ
リフェニレンエーテル樹脂等が挙げられる。これらの樹
脂は熱可塑性樹脂の中で衝撃強度が高いものであり、炭
素繊維を含有させても本発明において必要とされる衝撃
強度は維持される。また、これらの熱可塑性樹脂は、比
較的熱膨張係数が小さい特徴もあり、炭素繊維含有によ
る熱膨張率の低下と相まって本発明の効果が発揮でき
る。さらに、体積固有抵抗および曲げ弾性率も、炭素繊
維を含有させることで本発明が必要とする特性を十分に
兼ね備えることが可能となる。
述した特性を発揮させるためには重要な要因となること
は言うまでもない。そして、本発明に使用できる熱可塑
性樹脂の種類としては、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル
・ブタジエン・スチレン樹脂）、ポリアミドイミド樹
脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂及びポ
リフェニレンエーテル樹脂等が挙げられる。これらの樹
脂は熱可塑性樹脂の中で衝撃強度が高いものであり、炭
素繊維を含有させても本発明において必要とされる衝撃
強度は維持される。また、これらの熱可塑性樹脂は、比
較的熱膨張係数が小さい特徴もあり、炭素繊維含有によ
る熱膨張率の低下と相まって本発明の効果が発揮でき
る。さらに、体積固有抵抗および曲げ弾性率も、炭素繊
維を含有させることで本発明が必要とする特性を十分に
兼ね備えることが可能となる。
【００２４】また、熱可塑性樹脂に含有させる炭素繊維
の量も本発明の特性を発揮させるためには重要な要因と
なる。但し、炭素繊維の含有量は、母材の熱可塑性樹脂
の種類により特性の面から必要とされる含有量は異なっ
てくる。炭素繊維の含有量の下限は、上述したＡＢＳ樹
脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアリレート樹脂では衝
撃強度が確保できないためにそれぞれ２５重量％、３０
重量％、２５重量％であり、ポリカーボネート樹脂、ポ
リフェニレンエーテル樹脂では曲げ弾性率が確保できな
いためにそれぞれ２０重量％、１５重量％となる。他
方、炭素繊維の含有量の上限は、ポリカーボネート樹脂
を除いて成型が困難となることから３５重量％となり、
ポリカーボネート樹脂においては炭素繊維の含有量が３
０重量％を越えると線膨張係数が１．０×１０-5Ｋ-1未
満となることから含有量の上限は３０重量％となる。
の量も本発明の特性を発揮させるためには重要な要因と
なる。但し、炭素繊維の含有量は、母材の熱可塑性樹脂
の種類により特性の面から必要とされる含有量は異なっ
てくる。炭素繊維の含有量の下限は、上述したＡＢＳ樹
脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアリレート樹脂では衝
撃強度が確保できないためにそれぞれ２５重量％、３０
重量％、２５重量％であり、ポリカーボネート樹脂、ポ
リフェニレンエーテル樹脂では曲げ弾性率が確保できな
いためにそれぞれ２０重量％、１５重量％となる。他
方、炭素繊維の含有量の上限は、ポリカーボネート樹脂
を除いて成型が困難となることから３５重量％となり、
ポリカーボネート樹脂においては炭素繊維の含有量が３
０重量％を越えると線膨張係数が１．０×１０-5Ｋ-1未
満となることから含有量の上限は３０重量％となる。
【００２５】次に、上記炭素繊維強化熱可塑性樹脂で形
成される本発明のスプールは、上述した公報等で示され
た形状と同じくワイヤを巻き取るための巻胴部とその両
端にあるフランジとで構成されている。また、フランジ
にはワイヤ端をテープ等でスプールに固定する時に便利
なように略円弧状のノッチが形成されていてもよく、そ
の個数についても１箇所以上あれば任意である。また、
スプール両端にあるフランジの片方でもよいし、あるい
は、ノッチが複数ある時には両方のフランジに形成され
ていてもよい。
成される本発明のスプールは、上述した公報等で示され
た形状と同じくワイヤを巻き取るための巻胴部とその両
端にあるフランジとで構成されている。また、フランジ
にはワイヤ端をテープ等でスプールに固定する時に便利
なように略円弧状のノッチが形成されていてもよく、そ
の個数についても１箇所以上あれば任意である。また、
スプール両端にあるフランジの片方でもよいし、あるい
は、ノッチが複数ある時には両方のフランジに形成され
ていてもよい。
【００２６】また、スプールは、巻かれているワイヤの
線径やその種類を識別するために通常着色されている
が、本発明のスプールにおいても、スプール全体を着色
したり、フランジの部分だけを着色したり、フランジの
外側若しくは内側のみを着色して識別を可能とする構造
にしてもよい。
線径やその種類を識別するために通常着色されている
が、本発明のスプールにおいても、スプール全体を着色
したり、フランジの部分だけを着色したり、フランジの
外側若しくは内側のみを着色して識別を可能とする構造
にしてもよい。
【００２７】更に、本発明のスプールは、ボンディング
ワイヤの製造業者から顧客へワイヤを販売する時に用い
られるスプールのみならず、ボンディングワイヤの製造
工程や半製品の輸送において用いられるスプールに対し
ても当然のことながら適応させることができる。
ワイヤの製造業者から顧客へワイヤを販売する時に用い
られるスプールのみならず、ボンディングワイヤの製造
工程や半製品の輸送において用いられるスプールに対し
ても当然のことながら適応させることができる。
【００２８】
【実施例】以下、本発明の実施例について比較例と共に
具体的に説明する。
具体的に説明する。
【００２９】［実施例１〜３、比較例１］繊維長１．５
ｍｍの炭素繊維を３０重量％含有するＡＢＳ樹脂（アク
リロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）にて構成さ
れる炭素繊維強化熱可塑性樹脂により実施例１に係るス
プールを成形した。
ｍｍの炭素繊維を３０重量％含有するＡＢＳ樹脂（アク
リロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）にて構成さ
れる炭素繊維強化熱可塑性樹脂により実施例１に係るス
プールを成形した。
【００３０】繊維長が３ｍｍの炭素繊維を適用した以外
は実施例１と同一条件で実施例２に係るスプールを成形
し、また、繊維長が６ｍｍの炭素繊維を適用した以外は
実施例１と同一条件で実施例３に係るスプールを成形
し、更に、繊維長が０．７５ｍｍの炭素繊維を適用した
以外は実施例１と同一条件で比較例１に係るスプールを
成形した。
は実施例１と同一条件で実施例２に係るスプールを成形
し、また、繊維長が６ｍｍの炭素繊維を適用した以外は
実施例１と同一条件で実施例３に係るスプールを成形
し、更に、繊維長が０．７５ｍｍの炭素繊維を適用した
以外は実施例１と同一条件で比較例１に係るスプールを
成形した。
【００３１】尚、繊維長が１２ｍｍの炭素繊維を３０重
量％含有するＡＢＳ樹脂を用いて同様のスプールを成形
しようとしたが、スプール成型加工中に規定の寸法公差
内に成型することは困難であった。
量％含有するＡＢＳ樹脂を用いて同様のスプールを成形
しようとしたが、スプール成型加工中に規定の寸法公差
内に成型することは困難であった。
【００３２】そして、得られた実施例１〜３と比較例１
に係る各スプールについて、体積固有抵抗、線膨張係
数、衝撃強度および曲げ弾性率の各特性値と、下記に定
義する「温度サイクル後のワイヤほぐれ性」、「スプー
ル落下試験」および「ワイヤ巻取り後のスプール内径変
化量」を評価した。これらの結果を表１の（Ａ）に示
す。
に係る各スプールについて、体積固有抵抗、線膨張係
数、衝撃強度および曲げ弾性率の各特性値と、下記に定
義する「温度サイクル後のワイヤほぐれ性」、「スプー
ル落下試験」および「ワイヤ巻取り後のスプール内径変
化量」を評価した。これらの結果を表１の（Ａ）に示
す。
【００３３】（特性値評価）特性値評価の項目は、体積
固有抵抗、線膨張係数、衝撃強度および曲げ弾性率であ
り、体積固有抵抗はＪＩＳ Ｋ７１９４若しくはＪＩＳ
Ｋ６９１１に準拠して測定し、線膨張係数はＡＳＴＭ
Ｄ−６９６に準拠して測定し、衝撃強度はノッチ付き
アイゾット衝撃強さとしてＡＳＴＭ Ｄ−２５６に準拠
して測定し、曲げ弾性率はＡＳＴＭ Ｄ−７９０に準拠
してそれぞれ測定した。
固有抵抗、線膨張係数、衝撃強度および曲げ弾性率であ
り、体積固有抵抗はＪＩＳ Ｋ７１９４若しくはＪＩＳ
Ｋ６９１１に準拠して測定し、線膨張係数はＡＳＴＭ
Ｄ−６９６に準拠して測定し、衝撃強度はノッチ付き
アイゾット衝撃強さとしてＡＳＴＭ Ｄ−２５６に準拠
して測定し、曲げ弾性率はＡＳＴＭ Ｄ−７９０に準拠
してそれぞれ測定した。
【００３４】「温度サイクル後のワイヤほぐれ性」線径
２５μｍで１００ｐｐｍ未満の添加元素を含有する純度
９９．９９％以上のＡｕワイヤを２．０ｇの張力でスプ
ールに１，０００ｍ巻取り、温度サイクル試験を行っ
た。
２５μｍで１００ｐｐｍ未満の添加元素を含有する純度
９９．９９％以上のＡｕワイヤを２．０ｇの張力でスプ
ールに１，０００ｍ巻取り、温度サイクル試験を行っ
た。
【００３５】温度サイクル条件は室温からまず５０℃に
上昇させ２時間保持後０℃に下降し２時間保持後室温に
戻す操作を２サイクルとした。
上昇させ２時間保持後０℃に下降し２時間保持後室温に
戻す操作を２サイクルとした。
【００３６】温度サイクル後のワイヤを図１に示すほぐ
れ性評価装置にて電極３に接触した回数をもって評価し
た。
れ性評価装置にて電極３に接触した回数をもって評価し
た。
【００３７】「スプール落下試験」１．５ｍの高さから
厚さ１０ｍｍのポリ塩化ビニル製板に向けてスプールを
１０個自由落下させた時、フランジが破損したスプール
数を評価した。
厚さ１０ｍｍのポリ塩化ビニル製板に向けてスプールを
１０個自由落下させた時、フランジが破損したスプール
数を評価した。
【００３８】「ワイヤ巻取り後のスプール内径変化量」
線径２５μｍで１００ｐｐｍ未満の添加元素を含有する
純度９９．９９％以上のＡｕワイヤを３．０ｇの張力で
スプールに５，０００ｍ巻取った時の巻取り前後におけ
るスプール内径変化量を評価した。
線径２５μｍで１００ｐｐｍ未満の添加元素を含有する
純度９９．９９％以上のＡｕワイヤを３．０ｇの張力で
スプールに５，０００ｍ巻取った時の巻取り前後におけ
るスプール内径変化量を評価した。
【００３９】［実施例４、比較例２］繊維長３ｍｍの炭
素繊維を２０重量％含有するポリフェニレンエーテル樹
脂（ＰＰＥと略す）にて構成される炭素繊維強化熱可塑
性樹脂により実施例４に係るスプールを成形した。
素繊維を２０重量％含有するポリフェニレンエーテル樹
脂（ＰＰＥと略す）にて構成される炭素繊維強化熱可塑
性樹脂により実施例４に係るスプールを成形した。
【００４０】また、繊維長が０．７５ｍｍの炭素繊維を
適用した以外は実施例４と同一条件で比較例２に係るス
プールを成形した。
適用した以外は実施例４と同一条件で比較例２に係るス
プールを成形した。
【００４１】そして、得られた実施例４と比較例２に係
る各スプールについて、体積固有抵抗、線膨張係数、衝
撃強度および曲げ弾性率の各特性値と、「温度サイクル
後のワイヤほぐれ性」、「スプール落下試験」および
「ワイヤ巻取り後のスプール内径変化量」を評価した。
これらの結果も表１の（Ａ）に示す。
る各スプールについて、体積固有抵抗、線膨張係数、衝
撃強度および曲げ弾性率の各特性値と、「温度サイクル
後のワイヤほぐれ性」、「スプール落下試験」および
「ワイヤ巻取り後のスプール内径変化量」を評価した。
これらの結果も表１の（Ａ）に示す。
【００４２】（評価確認１）炭素繊維強化熱可塑性樹脂
内に含有する炭素繊維の繊維長が１〜１０ｍｍの範囲内
に設定された実施例１〜４においては、表１の（Ａ）に
示されているようにアイゾット衝撃強さ、曲げ弾性率、
体積固有抵抗および線膨張係数の各特性値が、本発明の
条件（衝撃強度が８０Ｊ／ｍ以上、曲げ弾性率が９ＧＰ
ａ以上、体積固有抵抗が１×１０3Ω・ｃｍ以下、線膨
張係数が１．０×１０-5〜２．８×１０-5Ｋ-1）内にあ
るため、「温度サイクル後のワイヤほぐれ性」、「スプ
ール落下試験」および「ワイヤ巻取り後のスプール内径
変化量」ともに良好な結果を示している。
内に含有する炭素繊維の繊維長が１〜１０ｍｍの範囲内
に設定された実施例１〜４においては、表１の（Ａ）に
示されているようにアイゾット衝撃強さ、曲げ弾性率、
体積固有抵抗および線膨張係数の各特性値が、本発明の
条件（衝撃強度が８０Ｊ／ｍ以上、曲げ弾性率が９ＧＰ
ａ以上、体積固有抵抗が１×１０3Ω・ｃｍ以下、線膨
張係数が１．０×１０-5〜２．８×１０-5Ｋ-1）内にあ
るため、「温度サイクル後のワイヤほぐれ性」、「スプ
ール落下試験」および「ワイヤ巻取り後のスプール内径
変化量」ともに良好な結果を示している。
【００４３】他方、比較例１と比較例２は上記繊維長が
０．７５ｍｍで１〜１０ｍｍの範囲外であるため、表１
の（Ａ）に示されているように各アイゾット衝撃強さが
７５Ｊ／ｍ（比較例１）、７０Ｊ／ｍ（比較例２）と
（８０Ｊ／ｍ以上）の範囲外となり、「スプール落下試
験」においてスプールを落下させた時にフランジに破損
するものが見られた。
０．７５ｍｍで１〜１０ｍｍの範囲外であるため、表１
の（Ａ）に示されているように各アイゾット衝撃強さが
７５Ｊ／ｍ（比較例１）、７０Ｊ／ｍ（比較例２）と
（８０Ｊ／ｍ以上）の範囲外となり、「スプール落下試
験」においてスプールを落下させた時にフランジに破損
するものが見られた。
【００４４】［実施例１、比較例３〜４］繊維長１．５
ｍｍの炭素繊維を３０重量％含有するＡＢＳ樹脂にて構
成される炭素繊維強化熱可塑性樹脂により実施例１に係
るスプールを成形した。
ｍｍの炭素繊維を３０重量％含有するＡＢＳ樹脂にて構
成される炭素繊維強化熱可塑性樹脂により実施例１に係
るスプールを成形した。
【００４５】また、炭素繊維が含まれていないＡＢＳ樹
脂により比較例３に係るスプールを成形し、更に、繊維
長が１．５ｍｍの炭素繊維を２０重量％含有するＡＢＳ
樹脂にて構成される炭素繊維強化熱可塑性樹脂により比
較例４に係るスプールを成形した。
脂により比較例３に係るスプールを成形し、更に、繊維
長が１．５ｍｍの炭素繊維を２０重量％含有するＡＢＳ
樹脂にて構成される炭素繊維強化熱可塑性樹脂により比
較例４に係るスプールを成形した。
【００４６】そして、得られた実施例１と比較例３〜４
に係る各スプールについて、体積固有抵抗、線膨張係
数、衝撃強度および曲げ弾性率の各特性値と、「温度サ
イクル後のワイヤほぐれ性」、「スプール落下試験」お
よび「ワイヤ巻取り後のスプール内径変化量」を評価し
た。これらの結果を表１の（Ｂ）に示す。尚、表１の
（Ｂ）における実施例１の評価は表１の（Ａ）と同一で
ある。
に係る各スプールについて、体積固有抵抗、線膨張係
数、衝撃強度および曲げ弾性率の各特性値と、「温度サ
イクル後のワイヤほぐれ性」、「スプール落下試験」お
よび「ワイヤ巻取り後のスプール内径変化量」を評価し
た。これらの結果を表１の（Ｂ）に示す。尚、表１の
（Ｂ）における実施例１の評価は表１の（Ａ）と同一で
ある。
【００４７】［実施例５〜６、比較例５］繊維長１．５
ｍｍと繊維長２．５ｍｍの炭素繊維を１：１の割合で２
０重量％含有するポリカーボネート樹脂（ＰＣと略す）
にて構成される炭素繊維強化熱可塑性樹脂により実施例
５に係るスプールを成形した。
ｍｍと繊維長２．５ｍｍの炭素繊維を１：１の割合で２
０重量％含有するポリカーボネート樹脂（ＰＣと略す）
にて構成される炭素繊維強化熱可塑性樹脂により実施例
５に係るスプールを成形した。
【００４８】また、繊維長１．５ｍｍと繊維長２．５ｍ
ｍの炭素繊維を１：１の割合で３０重量％含有するポリ
カーボネート樹脂（ＰＣと略す）にて構成される炭素繊
維強化熱可塑性樹脂により実施例６に係るスプールを成
形し、更に、繊維長１．５ｍｍと繊維長２．５ｍｍの炭
素繊維を１：１の割合で４０重量％含有するポリカーボ
ネート樹脂（ＰＣと略す）にて構成される炭素繊維強化
熱可塑性樹脂により比較例５に係るスプールを成形し
た。
ｍの炭素繊維を１：１の割合で３０重量％含有するポリ
カーボネート樹脂（ＰＣと略す）にて構成される炭素繊
維強化熱可塑性樹脂により実施例６に係るスプールを成
形し、更に、繊維長１．５ｍｍと繊維長２．５ｍｍの炭
素繊維を１：１の割合で４０重量％含有するポリカーボ
ネート樹脂（ＰＣと略す）にて構成される炭素繊維強化
熱可塑性樹脂により比較例５に係るスプールを成形し
た。
【００４９】そして、得られた実施例５〜６と比較例５
に係る各スプールについて、体積固有抵抗、線膨張係
数、衝撃強度および曲げ弾性率の各特性値と、「温度サ
イクル後のワイヤほぐれ性」、「スプール落下試験」お
よび「ワイヤ巻取り後のスプール内径変化量」を評価し
た。これらの結果も表１の（Ｂ）に示す。
に係る各スプールについて、体積固有抵抗、線膨張係
数、衝撃強度および曲げ弾性率の各特性値と、「温度サ
イクル後のワイヤほぐれ性」、「スプール落下試験」お
よび「ワイヤ巻取り後のスプール内径変化量」を評価し
た。これらの結果も表１の（Ｂ）に示す。
【００５０】［実施例７、比較例６］繊維長１．５ｍｍ
の炭素繊維を３０重量％含有するポリアリレート樹脂
（ＰＡＲと略す）にて構成される炭素繊維強化熱可塑性
樹脂により実施例７に係るスプールを成形した。
の炭素繊維を３０重量％含有するポリアリレート樹脂
（ＰＡＲと略す）にて構成される炭素繊維強化熱可塑性
樹脂により実施例７に係るスプールを成形した。
【００５１】また、繊維長１．５ｍｍの炭素繊維を１０
重量％含有するポリアリレート樹脂（ＰＡＲと略す）に
て構成される炭素繊維強化熱可塑性樹脂により比較例６
に係るスプールを成形した。
重量％含有するポリアリレート樹脂（ＰＡＲと略す）に
て構成される炭素繊維強化熱可塑性樹脂により比較例６
に係るスプールを成形した。
【００５２】そして、得られた実施例７と比較例６に係
る各スプールについて、体積固有抵抗、線膨張係数、衝
撃強度および曲げ弾性率の各特性値と、「温度サイクル
後のワイヤほぐれ性」、「スプール落下試験」および
「ワイヤ巻取り後のスプール内径変化量」を評価した。
これらの結果も表１の（Ｂ）に示す。
る各スプールについて、体積固有抵抗、線膨張係数、衝
撃強度および曲げ弾性率の各特性値と、「温度サイクル
後のワイヤほぐれ性」、「スプール落下試験」および
「ワイヤ巻取り後のスプール内径変化量」を評価した。
これらの結果も表１の（Ｂ）に示す。
【００５３】（評価確認２）実施例１、５〜７において
は、表１の（Ｂ）に示されているようにアイゾット衝撃
強さ、曲げ弾性率、体積固有抵抗および線膨張係数の各
特性値が本発明の条件内にあるため、「温度サイクル後
のワイヤほぐれ性」、「スプール落下試験」および「ワ
イヤ巻取り後のスプール内径変化量」ともに良好な結果
を示している。
は、表１の（Ｂ）に示されているようにアイゾット衝撃
強さ、曲げ弾性率、体積固有抵抗および線膨張係数の各
特性値が本発明の条件内にあるため、「温度サイクル後
のワイヤほぐれ性」、「スプール落下試験」および「ワ
イヤ巻取り後のスプール内径変化量」ともに良好な結果
を示している。
【００５４】他方、炭素繊維が含まれていないＡＢＳ樹
脂から成る比較例３は、その線膨張係数が８．５×１０
-5Ｋ-1とワイヤの材質であるＡｕより大きく、体積固有
抵抗も９×１０15Ω・ｃｍと本発明の条件値（１×１０
3Ω・ｃｍ以下）より大きいと共に、曲げ弾性率は２．
５ＧＰａと本発明の条件値（９ＧＰａ以上）より小さい
ことから「温度サイクル後のワイヤほぐれ性」が２７回
と悪化し、かつ、「ワイヤ巻取り後のスプール内径変化
量」も０．３１と大きな収縮が見られた。
脂から成る比較例３は、その線膨張係数が８．５×１０
-5Ｋ-1とワイヤの材質であるＡｕより大きく、体積固有
抵抗も９×１０15Ω・ｃｍと本発明の条件値（１×１０
3Ω・ｃｍ以下）より大きいと共に、曲げ弾性率は２．
５ＧＰａと本発明の条件値（９ＧＰａ以上）より小さい
ことから「温度サイクル後のワイヤほぐれ性」が２７回
と悪化し、かつ、「ワイヤ巻取り後のスプール内径変化
量」も０．３１と大きな収縮が見られた。
【００５５】また、炭素繊維を４０重量％と条件以上含
有するポリカーボネート樹脂にて構成される炭素繊維強
化熱可塑性樹脂の比較例５は、その線膨張係数が０．９
×１０-5Ｋ-1とワイヤの材質であるＡｕよりかなり小さ
いことから「温度サイクル後のワイヤほぐれ性」が４回
と劣っていた。
有するポリカーボネート樹脂にて構成される炭素繊維強
化熱可塑性樹脂の比較例５は、その線膨張係数が０．９
×１０-5Ｋ-1とワイヤの材質であるＡｕよりかなり小さ
いことから「温度サイクル後のワイヤほぐれ性」が４回
と劣っていた。
【００５６】更に、炭素繊維が２０重量％と条件未満し
か含有しないＡＢＳ樹脂にて構成される炭素繊維強化熱
可塑性樹脂の比較例４はアイゾット衝撃強さが７０Ｊ／
ｍと条件（８０Ｊ／ｍ以上）の範囲外となり「スプール
落下試験」においてスプールを落下させた時にフランジ
に破損するものが見られ、また、炭素繊維が１０重量％
と条件未満しか含有しないポリアリレート樹脂（ＰＡ
Ｒ）にて構成される炭素繊維強化熱可塑性樹脂の比較例
６はアイゾット衝撃強さが６０Ｊ／ｍと条件（８０Ｊ／
ｍ以上）の範囲外となり、かつ、体積固有抵抗も２×１
０3Ω・ｃｍと本発明の条件値（１×１０3Ω・ｃｍ以
下）より大きいと共に、曲げ弾性率は５．７ＧＰａと本
発明の条件値（９ＧＰａ以上）より小さいことから「ス
プール落下試験」においてスプールを落下させた時にフ
ランジに破損するものが見られ、かつ、「ワイヤ巻取り
後のスプール内径変化量」も０．２２と大きな収縮が見
られた。
か含有しないＡＢＳ樹脂にて構成される炭素繊維強化熱
可塑性樹脂の比較例４はアイゾット衝撃強さが７０Ｊ／
ｍと条件（８０Ｊ／ｍ以上）の範囲外となり「スプール
落下試験」においてスプールを落下させた時にフランジ
に破損するものが見られ、また、炭素繊維が１０重量％
と条件未満しか含有しないポリアリレート樹脂（ＰＡ
Ｒ）にて構成される炭素繊維強化熱可塑性樹脂の比較例
６はアイゾット衝撃強さが６０Ｊ／ｍと条件（８０Ｊ／
ｍ以上）の範囲外となり、かつ、体積固有抵抗も２×１
０3Ω・ｃｍと本発明の条件値（１×１０3Ω・ｃｍ以
下）より大きいと共に、曲げ弾性率は５．７ＧＰａと本
発明の条件値（９ＧＰａ以上）より小さいことから「ス
プール落下試験」においてスプールを落下させた時にフ
ランジに破損するものが見られ、かつ、「ワイヤ巻取り
後のスプール内径変化量」も０．２２と大きな収縮が見
られた。
【００５７】
【表１】
【００５８】
【発明の効果】請求項１〜９記載の発明に係るボンディ
ングワイヤ用スプールによれば、常温における衝撃強度
が８０Ｊ／ｍ以上、曲げ弾性率が９ＧＰａ以上、体積固
有抵抗が１×１０3Ω・ｃｍ以下、および、線膨張係数
が１．０×１０-5〜２．８×１０-5Ｋ-1の特性を備えた
炭素繊維強化熱可塑性樹脂にて形成されているため、従
来から広く用いられているアルミニウム製スプールの代
替として使用可能となり、かつ、錆の発生をも回避でき
る効果を有している。
ングワイヤ用スプールによれば、常温における衝撃強度
が８０Ｊ／ｍ以上、曲げ弾性率が９ＧＰａ以上、体積固
有抵抗が１×１０3Ω・ｃｍ以下、および、線膨張係数
が１．０×１０-5〜２．８×１０-5Ｋ-1の特性を備えた
炭素繊維強化熱可塑性樹脂にて形成されているため、従
来から広く用いられているアルミニウム製スプールの代
替として使用可能となり、かつ、錆の発生をも回避でき
る効果を有している。
【００５９】更に、炭素繊維強化熱可塑性樹脂にて形成
されているため製造コストの低減も図れ、半導体産業に
大きく貢献できる効果を有する。
されているため製造コストの低減も図れ、半導体産業に
大きく貢献できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ほぐれ性評価装置の概略構成説明図。
１ スプール
２ ワイヤ
３ 電極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 富樫 亮
東京都青梅市末広町１丁目６番１号 住友
金属鉱山株式会社電子事業本部内
Ｆターム(参考） 5E002 AA01
5F044 BB14
Claims (9)
- 【請求項１】ボンディングワイヤを巻き取るための巻胴
部とその両端にフランジを有するボンディングワイヤ用
スプールにおいて、 常温における衝撃強度が８０Ｊ／ｍ以上、曲げ弾性率が
９ＧＰａ以上、体積固有抵抗が１×１０3Ω・ｃｍ以
下、および、線膨張係数が１．０×１０-5〜２．８×１
０-5Ｋ-1の特性を備えた炭素繊維強化熱可塑性樹脂にて
形成されていることを特徴とするボンディングワイヤ用
スプール。 - 【請求項２】上記炭素繊維強化熱可塑性樹脂が炭素繊維
を含有する熱可塑性樹脂で構成され、かつ、上記炭素繊
維が繊維長１〜１０ｍｍの炭素繊維を主成分としている
ことを特徴とする請求項１記載のボンディングワイヤ用
スプール。 - 【請求項３】上記炭素繊維強化熱可塑性樹脂が炭素繊維
を２５〜３５重量％含有するＡＢＳ樹脂であることを特
徴とする請求項１または２記載のボンディングワイヤ用
スプール。 - 【請求項４】上記炭素繊維強化熱可塑性樹脂が炭素繊維
を３０〜３５重量％含有するポリアミドイミド樹脂であ
ることを特徴とする請求項１または２記載のボンディン
グワイヤ用スプール。 - 【請求項５】上記炭素繊維強化熱可塑性樹脂が炭素繊維
を２５〜３５重量％含有するポリアリレート樹脂である
ことを特徴とする請求項１または２記載のボンディング
ワイヤ用スプール。 - 【請求項６】上記炭素繊維強化熱可塑性樹脂が炭素繊維
を２０〜３０重量％含有するポリカーボネート樹脂であ
ることを特徴とする請求項１または２記載のボンディン
グワイヤ用スプール。 - 【請求項７】上記炭素繊維強化熱可塑性樹脂が炭素繊維
を１５〜３５重量％含有するポリフェニレンエーテル樹
脂であることを特徴とする請求項１または２記載のボン
ディングワイヤ用スプール。 - 【請求項８】上記フランジの一方若しくは両方に円弧状
のノッチが１箇所以上形成されていることを特徴とする
請求項１〜７のいずれかに記載のボンディングワイヤ用
スプール。 - 【請求項９】上記スプールが着色されていることを特徴
とする請求項１〜８のいずれかに記載のボンディングワ
イヤ用スプール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002083030A JP3731556B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | ボンディングワイヤ用スプール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002083030A JP3731556B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | ボンディングワイヤ用スプール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003282624A true JP2003282624A (ja) | 2003-10-03 |
| JP3731556B2 JP3731556B2 (ja) | 2006-01-05 |
Family
ID=29230985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002083030A Expired - Fee Related JP3731556B2 (ja) | 2002-03-25 | 2002-03-25 | ボンディングワイヤ用スプール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3731556B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008004826A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Shibaura Mechatronics Corp | テープ状部材の供給装置及び供給方法 |
| WO2024069817A1 (ja) * | 2022-09-28 | 2024-04-04 | 住友電工ウインテック株式会社 | 巻線用ボビン |
-
2002
- 2002-03-25 JP JP2002083030A patent/JP3731556B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008004826A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Shibaura Mechatronics Corp | テープ状部材の供給装置及び供給方法 |
| WO2024069817A1 (ja) * | 2022-09-28 | 2024-04-04 | 住友電工ウインテック株式会社 | 巻線用ボビン |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3731556B2 (ja) | 2006-01-05 |
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