JP3535146B1 - 極細ワイヤ吸込装置 - Google Patents

極細ワイヤ吸込装置

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Abstract

【要約】 【課題】 構造が簡単で、極細ワイヤを確実に吸い込む
ことができる極細ワイヤ吸込装置を提供することを目的
とする。 【解決手段】 一端及び他端が開口すると共に内部にフ
ィルタ２を有するケース部材１が、その他端開口部１ｂ
を、回転ファン３の吸込側に直接に連設されている。そ
して、回転ファン３の吸い込みにて、ケース部材１の一
端開口部１ａから極細ワイヤ32を吸い込むように構成さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤボンダー機
を使用する際に発生する極細ワイヤの屑を回収する極細
ワイヤ吸込装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に、ワイヤボンダー機は、図10に示
すように、携帯電話やパソコン等の電子機器内に組み込
まれるガラスエポキシ製又はセラミック製等の基板30
に、複数個のＩＣチップやＬＥＤ等の電子部品31を、多
数本の（金やアルミニウム等の15〜50μｍの）極細ワイ
ヤ32にて、高速にかつ自動的に連結していく機械であ
り、その連結ボンディングされた極細ワイヤ32内を電子
が流れて電子機器が機能する。 【０００３】具体的に述べると、ワイヤボンダー機は、
図７の側面図と図８の平面図とに示すように、（安全用
保護カバー・機械本体の）基台40と、基台40に載置され
たテーブル41と、テーブル41に前後左右（水平）方向に
移動自在に取り付けられたボンディングヘッド42と、ボ
ンディングヘッド42に上下（鉛直）方向に移動自在に取
り付けられたホーン43と、ホーン43の先端に取り付けら
れたキャピラリ44と、を備えている。 【０００４】そして、ワイヤボンダー機の作用（使用）
を説明すると、図８に示すように、左側マガジン棚45に
格納されている基板30を、一枚ずつ搬送手段39にて押し
出して、基台40の中央部のキャピラリ44が存在するボン
ド範囲へ持っていく。 【０００５】その後、ボンディングヘッド42とホーン43
にて、ワイヤスプール47から繰り出された極細ワイヤ32
を挿通しているキャピラリ44を、ボンド範囲の所定位置
に配置し、図９（イ）に示すように、極細ワイヤ32の先
端に、トーチロッド38の高電圧にて、（直径50〜100 μ
ｍ程度の）ボール33を作り、そのボール33を、図９
（ロ）に示すように、基板30に載置されている電子部品
31上の所定位置に、押圧することにより、ボンディング
し、さらに、ボール33から伸びている極細ワイヤ32を、
図９（ハ）に示すように、基板30上の所定位置まで引き
寄せて押圧することにより、ボンディングして、ワイヤ
ループ34を形成する。その後、図９（ニ）に示すよう
に、キャピラリ44の先端に僅かなワイヤテールを残しつ
つ、キャピラリ44を上昇させることによって極細ワイヤ
32を切断し、さらに繰り返して、図９（ホ）に示すよう
に、極細ワイヤ32の先端に、トーチロッド38にて、ボー
ル33を作り、図９（ヘ）に示すように、次のワイヤルー
プ34を形成していく。 【０００６】そして、上記ワイヤボンド工程を繰り返し
て、図10に示すように、基板30の（金又は銀）メッキ部
30ａと、電子部品31のパット部31ａとを、ワイヤループ
34にて、連結した完成品を作製する。その後、その完成
品を、図８に示すように、右側マガジン棚46内へ、搬送
手段39にて収納する。 【０００７】しかし、上記ワイヤボンド工程において、
図11（イ）に示すように、ワイヤループ34の形成中に、
頻繁に、ワイヤ切れが発生するため、以下の作業を行う
必要がある。即ち、図11（ロ）に示すように、キャピラ
リ44から極細ワイヤ32を、ピンセット37にて、40〜50mm
以上引き出し、さらに、図11（ハ）に示すように、中途
にて切れたワイヤループ34を、ピンセット37にて除去す
る。次に、図11（ニ）に示すように、基板30上の適当な
位置に、キャピラリ44から引き出された極細ワイヤ32を
ボンディングして、捨てボンド作業を行う。そして、捨
てボンドされた捨てワイヤ35を、図11（ホ）に示すよう
に、ピンセット37にて除去する。次に、図11（ヘ）に示
すように、トーチロッド38にて、極細ワイヤ32の先端
に、ボール33をつくる。なお、基板30上にゴミ、汚れが
ある時も、同じく、極細ワイヤ32をきれいに張ることが
できずに、上記作業を頻繁に行う必要がある。また、上
述のワイヤ切れの発生等のワイヤエラーにて、ワイヤボ
ンダー機は停止する。 【０００８】また、図11（イ）のワイヤ切れが発生する
度に、図12に示すように、作業者は、ピンセット37に
て、極細ワイヤ32を、ワイヤスプール47から回転押し出
し供給しながら、再度、キャピラリ44内へ、図11（ロ）
に示すように、極細ワイヤ32を挿通する必要がある。 【０００９】そして、従来、図13に示すように、（上記
中途にて切れたワイヤループ34や上記捨てワイヤ35等
の）ワイヤ屑36を、基台40上に載置された小箱48に入れ
ていた。即ち、作業者は、ピンセット37にて、ワイヤ屑
36を掴み、右手を小箱まで伸ばして、図14に示すよう
に、ピンセット37を小箱48の真上まで持っていき、ピン
セット37を小箱48に叩きつけて、ワイヤ屑36を、小箱48
内へ落としていた。そして、作業者は、その打音と、叩
いた時の感触とにより、ワイヤ屑36が小箱48の中へ落ち
たとして確認をとっていた。 【００１０】しかし、ピンセット37の先端のワイヤ屑36
を掴んだ部分が、汚れていたり、わずかな湿気を帯びて
いる場合が多々あって、ピンセット37からワイヤ屑36が
離れずに、そのまま、図13に示すように、右手を小箱48
の位置から、通常の作業位置へ戻していた。そのため、
音にて確認をとった後は、既に、ピンセット37の掴みは
緩めているため、ワイヤ屑36が、機械の内部や、完成品
上に落ちる虞れがあった。 【００１１】そして、ワイヤ屑36が機械内部に落下した
場合には、図８に示すように、キャピラリ44を前後左右
に移動させるテーブル41は、ミクロン単位の位置決めを
必要とする精密部品であるため、ワイヤ屑36が、テーブ
ル41内部の摺動部や駆動ボールネジに絡みついて、ガタ
や位置決め動作不良を起こす欠点があった。しかも、ワ
イヤ屑36が、搬送手段39に絡みつくと、同じように、摺
動にガタが発生して、搬送位置がずれる欠点があった。 【００１２】また、ワイヤボンダー工程は、いわゆるＩ
Ｔ産業のラインにおいては、製品組付けの最終工程の直
前の工程であり、完成品にワイヤ屑36を付したまま、次
工程にいくと、製品が不良なものとなり、損失が過大と
なる虞れがあった。 【００１３】そこで、従来、真空エジェクタを用いた極
細ワイヤ吸込装置が考え出された（例えば、特許文献１
参照。）。即ち、従来の極細ワイヤ吸込装置は、図15に
示すように、真空エジェクタ50と回収入口部51とフィル
タ52とを備え、真空エジェクタ50へ、圧縮エアを給気口
50ａから供給しつつ排気口50ｂから排出して、その真空
引きを利用して、極細ワイヤ32（ワイヤ屑36）を回収入
口部51から吸い込むように構成されていた。 【００１４】 【特許文献１】特開平６−３４９８７９号公報 【００１５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
極細ワイヤ吸込装置では、真空エジェクタ50を用いてい
るため、コスト高となり、また、真空エジェクタ50内部
の構造上、低圧（0.4 〜0.5 ＭＰａ）の圧縮エアを供給
しても、回収入口部51の吸込圧が弱く、極細ワイヤ32を
確実に吸い込むことができなかった。また、低圧の圧縮
エアをそのまま供給すると、排気口50ｂに消音サイレン
サ53を使用しても、吸込騒音が大きく、使い勝手が悪か
った。 【００１６】そこで、本発明は、構造が簡単で、極細ワ
イヤを確実に吸い込むことができる極細ワイヤ吸込装置
を提供することを目的とする。 【００１７】 【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る極細ワイヤ吸込装置は、一端及び他
端が開口すると共に内部にフィルタを有する逆漏斗状の
ケース部材が、第１本体部と該第１本体部に分解可能に
取付けられる第２本体部を備えると共に、その第２本体
部に設けられた他端開口部が、回転ファンの吸込側に直
接に連設され、該回転ファンの吸い込みにて、上記第１
本体部に設けられた一端開口部から極細ワイヤを吸い込
むように構成し、さらに、上記第２本体部の第１本体部
との結合部位近傍には、上記フィルタを内蔵し、ケース
部材の、少なくとも、上記フィルタが配設されている部
位が、透明樹脂にて形成され、さらに、上記第１本体部
の一端開口部には、二本の引掛柱が突設されており、第
１本体部は、小径の首部を有し、かつ、この首部の内径
は、３〜６ mm に設定されている。 【００１８】 【発明の実施の形態】以下、実施の形態を示す図面に基
づき、本発明を詳説する。 【００１９】図１は、本発明に係る極細ワイヤ吸込装置
の実施の一形態を示す側面図であり、本装置は、一端及
び他端が開口する共に内部の中間部にフィルタ２を有す
るケース部材１と、回転ファン３と、を備え、ケース部
材１の他端開口部１ｂが、回転ファン３の吸込側に直接
に連設されている。そして、回転ファン３の吸い込みに
て、ケース部材１の一端開口部１ａから極細ワイヤ32
（ワイヤ屑36）を吸い込むように構成されている。 【００２０】回転ファン３は、図２の斜視図に示すよう
に、羽根部４と、該羽根部４を回転可能に保持する枠部
５と、該枠部５のエア吐出側に取り付けられる（指の進
入を防ぐ）危険防止用金網６と、を備えている。回転フ
ァン３としては、例えば、機械内部に外気を取り入れて
制御基板等を冷却するための（市販の）冷却ファンを用
いる。 【００２１】ケース部材１は、図３の側面図と図４の平
面図に示すように、（円形に開口された）他端開口部１
ｂが（楕円形に開口された）一端開口部１ａよりも幅広
の逆漏斗状であり、一端開口部１ａを有する第１本体部
11と、他端開口部１ｂを有する第２本体部12と、を備
え、第１本体部11と第２本体部12とは、ネジ構造にて、
分解可能に螺合されている。なお、第１本体部11と第２
本体部12との結合部位には、（Ｏリング等の）パッキン
７が組み込まれている。 【００２２】第１本体部11の一端開口部１ａには、その
内面から二本の引掛柱13，13が（露出状に）突設されて
おり、ピンセット37に付着している極細ワイヤ32を、引
掛柱13に引っ掛けて、一端開口部１ａ内へ落とすように
構成されている。 【００２３】また、第１本体部11は、小径の首部11ａを
有し、この首部11ａの内径は、３〜６mm程度に設定さ
れ、首部11ａ内の吸込圧力を高くして、一端開口部１ａ
から極細ワイヤ32を確実に吸い込むことができる。ここ
で、極細ワイヤ32の直径は、15〜50μｍであるため、首
部11ａの途中で引っ掛かる虞れがない。なお、下限値未
満では、極細ワイヤ32が首部11ａの途中で引っ掛かる虞
れがあり、上限値を越えると、必要な吸込力を得ること
ができない欠点がある。 【００２４】第２本体部12の結合部位側には、フィルタ
２が仕切り状に内蔵されている。このフィルタ２は、10
μｍ程度の大きさの網目を有するメッシュであり、極細
ワイヤ32の通過を阻止し、極細ワイヤ32を蓄積すること
ができる。 【００２５】また、第２本体部12の他端開口部１ｂに
は、外鍔部12ａが設けられ、外鍔部12ａの孔部と、回転
ファン３の枠部５の孔部（図２参照）とに、図１に示す
ように、ボルト等の固着具８が挿通されて、ケース部材
１と回転ファン３とが一体に固定されている。さらに、
ケース部材１と回転ファン３とを、（ボンド等の）接着
剤にて、固定し、エア漏れを防止するようにしてもよ
い。 【００２６】ここで、ケース部材１の、少なくとも、フ
ィルタ２が配設されている部位は、透明樹脂にて形成さ
れている。即ち、フィルタ２付近、及び、フィルタ２よ
りも一端開口部１ａ側の部位が透明樹脂にて形成され、
ケース部材１の外部から、フィルタ２に蓄積された極細
ワイヤ32を、目視することができる。 【００２７】次に、本装置の作用（機能）、及び、使用
方法を説明する。 【００２８】即ち、図１に示すように、回転ファン３を
回転させ、ピンセット37にて極細ワイヤ32を、ケース部
材１の一端開口部１ａに近づけると、極細ワイヤ32は、
一端開口部１ａから吸い込まれて、フィルタ２に溜ま
る。なお、このとき、ピンセット37を一端開口部１ａへ
叩きつけたり、ピンセット37を引掛柱13へ摺接させたり
して、極細ワイヤ32を確実に一端開口部１ａへ導くよう
にしてもよい。 【００２９】そして、外部から、目視にて、所定量の極
細ワイヤ32が溜まったことを確認し、回転ファン３を停
止させ、ケース部材１の第１本体部11と第２本体部12を
分解（分離）して、溜まった極細ワイヤ32を除去する。 【００３０】次に、図５に、本装置10を、取付手段９を
介して、ワイヤボンダー機の基台40へ、取り付けた状態
を示す。具体的に述べると、回転ファン３の外周面に固
着された第１固定部材21と、基台40に固着された（マグ
ネットから成る）第２固定部材22と、を連結部材23に
て、架設する。即ち、取付手段９は、第１固定部材21、
第２固定部材22、連結部材23等から構成される。ここ
で、連結部材23を、第１固定部材21及び第２固定部材22
の両方（又は何れか一方）に、枢結して、本装置が、取
付手段９廻りに、揺動可能（首振可能）となるようにし
てもよく、使い勝手がよくなり、作業効率が向上する。 【００３１】また、取付手段９の第２固定部材22は、マ
グネットから成るため、取付手段９を基台40から容易に
取り外すことができ、例えば、本装置10を、図６の実線
に示すように、作業者の近くに配設してもよく、又は、
図６の仮想線に示すように、テーブル41の近くに配設し
てもよく、本装置10を、基台40のあらゆる場所に配設す
ることができる。 【００３２】 【発明の効果】本発明は上述の如く構成されるので、次
に記載する効果を奏する。 【００３３】（請求項１によれば、）回転ファン３を用
いることにより、極細ワイヤ32を確実に吸い込むことが
できると共に、吸込騒音も小さくすることができ、さら
に、耐久性に優れたものとなる。また、回転ファン３
は、安価に入手することができるため、全体としてコス
トダウンを図ることができる。さらに、回転ファン３が
ケース部材１に直結されているため、極細ワイヤ32を効
率的に吸い込むことができる。また、装置全体の高さ寸
法が低くなり、小型化、軽量化を図ることができ、ワイ
ヤボンダー機の側面等に容易に取り付けることができ
る。 【００３４】このように、極細ワイヤ32をケース部材１
の一端開口部１ａに持っていくだけで、吸込可能とな
り、作業者が、極細ワイヤ32の処理に気をつかう必要が
なくなる。さらに、ピンセット 37 を引掛柱 13 に摺接させ
て、極細ワイヤ 32 を確実に一端開口部１ａへ導くことが
できる。即ち、極細ワイヤ32の除去の目視による確認が
不要になって、作業者の負担がなくなるため、必要な生
産作業に集中でき、ラインの生産性が向上する。また、
確実に極細ワイヤ32を回収することができるため、リサ
イクルにおける経費負担を減少することができ、かつ、
資源保護の観点からも有益な装置となる。さらに、ワイ
ヤボンダー機の内部へ、極細ワイヤ32が落ち込むのを防
止するため、機械内部の部品の損傷や、動作のガタツキ
を阻止し、機械の耐久性（寿命）を向上させることがで
き、かつ、製品の品質を向上させることができる。 【００３５】また、ケース部材１の外部から、目視に
て、フィルタ２に蓄積された極細ワイヤ32を確認するこ
とができ、極細ワイヤ32の除去を、タイミング良く行う
ことができる。さらに、首部 11 ａ内の吸込圧力を高くし
て、一端開口部１ａから極細ワイヤ 32 を確実に吸い込む
ことができる。
【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の一形態を示す側面図である。 【図２】回転ファンの斜視図である。 【図３】ケース部材の側面図である。 【図４】ケース部材の平面図である。 【図５】本装置のワイヤボンダー機へ搭載された状態を
示す側面図である。 【図６】本装置のワイヤボンダー機への配置状態を示す
平面図である。 【図７】ワイヤボンダー機の側面図である。 【図８】ワイヤボンダー機の平面図である。 【図９】ワイヤボンダー機の作用説明図である。 【図１０】完成品の平面図である。 【図１１】ワイヤ屑の処理を示す作業説明図である。 【図１２】ワイヤ屑の処理を示す作業説明図である。 【図１３】従来のワイヤ屑の処理を示す作業説明図であ
る。 【図１４】従来のワイヤ屑の処理を示す作業説明図であ
る。 【図１５】従来の極細ワイヤ吸込装置を示す側面図であ
る。 【符号の説明】 １ ケース部材 １ａ 一端開口部 １ｂ 他端開口部 ２ フィルタ ３ 回転ファン 32 極細ワイヤ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/60 321 H01L 21/60 301 F04D 29/54

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 一端及び他端が開口すると共に内部にフ
    ィルタ（２）を有する逆漏斗状のケース部材（１）が、
    第１本体部（ 11 ）と該第１本体部（ 11 ）に分解可能に取
    付けられる第２本体部（ 12 ）を備えると共に、その第２
    本体部（ 12 ）に設けられた他端開口部（１ｂ）が、回転
    ファン（３）の吸込側に直接に連設され、該回転ファン
    （３）の吸い込みにて、上記第１本体部（ 11 ）に設けら
    れた一端開口部（１ａ）から極細ワイヤ（32）を吸い込
    むように構成し、さらに、上記第２本体部（ 12 ）の第１
    本体部（ 11 ）との結合部位近傍には、上記フィルタ
    （２）を内蔵し、ケース部材（１）の、少なくとも、上
    記フィルタ（２）が配設されている部位が、透明樹脂に
    て形成され、さらに、上記第１本体部（ 11 ）の一端開口
    部（１ａ）には、二本の引掛柱（ 13)(13 ）が突設されて
    おり、第１本体部（ 11 ）は、小径の首部（ 11 ａ）を有
    し、かつ、この首部（ 11 ａ）の内径は、３〜６ mm に設定
    されていることを特徴とする極細ワイヤ吸込装置。
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