JP3747445B2 - 極細線の巻替え方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＩＣやトランジスタのボンディングに用いられる金, 銅, アルミニウム等の極細線を繰出しスプールから巻取りスプールに巻替える装置に適応可能な巻取り方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にスプールに巻かれるボンディング用極細線はボンディング動作を円滑に行うために、傷, 食い込み, 振動により巻崩れがなく、巻上がりの外観が平滑であることが要求される。近年ボンディング作業の効率化, ボンディング装置の生産性向上及び１ＩＣ当たりのボンディング用極細線の使用量の増大等によりスプールに巻き取られる長さの長尺化が進んでいる。
【０００３】
長尺化するためには一般に実公昭６２−２５４８９に記載されているようなクロス巻きが用いられているが、１スプールに１０００〜２０００ｍ程度の量を巻取るためには特開平７−６９５３１に記載されているように１トラバース当たりの巻数を理論的に設定し、かつある巻数ごとにトラバース幅が一定の層を形成し各層のトラバース幅を上層にいくほど減少させることにより極細線を円滑にに繰り出して巻き取りスプールに巻き変えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来提案されている方法では、各層内の巻数を増やしていくと食い込みが発生しやすくなるため１層での巻数はおのづと制限されることになる。よって長尺化するためには層数を増やして対応することになるが、上層ほどトラバース幅が狭いので１層当たりの巻長さが少なく、長尺化にも限界があり、５０００ｍ程度の量を各層が食い込みが発生しないで巻取ることは困難である。
【０００５】
また巻替えられた極細線の食い込み状況を巻数を変えて詳細に観察すると、巻数を増やしても巻の中央部では食い込みの発生はほとんど見られないが、巻数を増やすと巻の両端(以降ターン部と呼ぶ)で食い込みの発生が急激に多くなる現象が見出される。
【０００６】
上記現象をさらに詳しく見てみると、巻中央部では特開平７ー６９５３１に
記載されている方法を用いると、巻替え中に新たに巻かれる極細線がすでに巻かれた線の隙間に落ち込む位置に配置されることは少なく、またたとえ新たに巻かれる線がすでに巻かれた線の隙間に入り込む形で配置されたとしても、網目構造のため交差している線に助けられ落ち込みにくく、巻数が増えても食い込みの発生は生じにくい。一方ターン部では線が反転する際に、どうしても各線が平行に揃い、すでに巻かれた線の隙間に新たな線が配置されると落ち込みを阻害するものがなく食い込みの発生に繋がりやすい。
【０００７】
従って本発明の目的は極細線の巻替えにおいて、各層内で食い込みを発生させない巻数を増やし、ひいては更なる長尺化へ対応しうる方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者はこのターン部での食い込みを回避するために鋭意検討した結果本発明に至った。
【０００９】
すなわち、上記課題を解決する本発明の方法は極細線の巻かれた繰出しスプールから巻取りスプールにクロス巻きで極細線を巻替えする方法において、トラバース幅を１トラバースごとに変動させ、該トラバース幅が個々に異なるようにしたものである。そして、該発明において、上層にいくほどトラバース幅の平均値を減少させていくことが好ましく、この場合トラバースの変動幅をＷ_Ｔとしトラバース幅の平均値の減少量をＷ_Lとしたとき、
０．１≦２Ｗ_Ｔ／Ｗ_L≦０．５
を満足するようにする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明によればトラバース幅が個々に異なるために、ターン部で各々の極細線が平行になる部分の線同士の間隔が従来方法よりも広く、線が落ち込んで食い込みに至ることが少ない。またすでに巻かれた線の隙間に落ち込む位置に新たな線が配置されても、線の反転位置が１トラバースごとに異なるので線間の隙間を交差する線が存在している確率が高く、落ち込みを防止して食い込みに至ることは少ない。
【００１１】
この方法にて巻替えることにより、理論上は巻数を増やしてもボンディング時に極細線の繰り出しが円滑に行われることになるが、実際には巻替え時の装置に振動, 線のブレ等により、あまりに巻数を多くすると巻替え時もしくは巻替え後輸送時にターン部の線が巻崩れを起こすことがある。
【００１２】
これを防止するためには特開平７−６９５３１に記載されている層構造をとり、上層にいくほどトラバース幅の平均値を減少させていく方法を併用するとよい。この場合図１, 図２に示すようにトラバースの変動幅Ｗ_Tはトラバース幅の平均値の減少量Ｗ_Lの半分以下ならば上層部の線はその下層にある線よりも外側にはみ出して巻かれることはないが、装置の振動及び線は外側に膨らみながら巻かれる傾向があるので、
０．１≦２Ｗ_T／Ｗ_L≦０．５
を満足するように条件設定することが必要とされる。上記関係式で０．１より小さくなるとトラバース幅を変動させた効果がみられなくなり、また０．５をこえると巻き替え中に巻きくずれが発生することがある。なおトラバースの変動幅Ｗ_Tおよびトラバース幅の平均値の減少量Ｗ_Lは各層ごとに値を変えてもよいが、各層のＷ_LとＷ_Tは上記関係式を満足する必要がある。
【００１３】
【実施例】
次に実施例を用いて本発明をさらに説明する。
【００１４】
（実施例１、比較例１）
トラバース幅４２ｍｍ, 巻替え側の回転数４００ｒｐｍ, 巻替えスプールの直径５０ｍｍ, トラバース幅の平均値の減少量Ｗ_L＝０ｍｍ, 線径３０μｍφ金線,張力３ｇの条件で、トラバースの変動幅Ｗ_Tを０ｍｍ（比較例１）と０．１ｍｍ（実施例１）とし巻数を１００，２００，５００，１０００ｍと変えて巻替えた時の欠点数を図３に示す。なお欠点数とは図５に示すように巻替えスプール１の真下に電極２を置き、極細線を一定回転数で巻き戻したときに電極２に接触する回数を計数することにより食い込み等による欠点を測定するものである。図３からも明らかなように巻数２００ｍまではＷ_Tが０と０．１で差は見られないが、巻数が５００ｍ以上になるとＷ_T＝０．１はＷ_T＝０よりも欠点数は少なく、トラバース幅を変動させることにより巻数の増加にともなう欠点数の増加を抑えることができる。
【００１５】
（実施例２、比較例２）
実施例１と同一条件でＷ_L＝１ｍｍ、Ｗ_T＝０ｍｍ（比較例２），０．１ｍｍ（実施例２）とし巻数を１０００，２０００，３０００，５０００ｍで均等に５層構造の俵状に巻替えた。次いで実施例１と同様にして欠点数を測定した。結果を図４に示す。上述の実施例１と同じく巻数が２０００ｍまでは両者の差はないが、３０００, ５０００ｍではトラバース幅を変動させることにより欠点の発生を防いでいることが分かる。また巻替え中のターン部での巻崩れの発生も見られない。
【００１６】
（実施例３）
実施例１と同一条件でＷ_L＝１ｍｍとし、Ｗ_T＝０．０５として巻数を１０００，２０００，３０００，５０００ｍで均等に５層構造の俵状に巻替えた。次に実施例１と同様にして欠点数を測定した。得られた結果は実験例１と同様であった。また巻替え中のターン部での巻崩れの発生も見られなかった。
【００１７】
（比較例３）
実施例１と同一条件でＷ_L＝１ｍｍとし、Ｗ_T＝０．３として巻数を１０００，２０００，３０００，５０００ｍで均等に５層構造の俵状に巻替えた。本例では巻き替え中にターン部で巻きくずれが発生することがあり、円滑な繰り出しに支障をきたすものがあった。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によればスプールに巻替えられる極細線において、巻数を多くしても食い込みの発生のない巻替えができ、長尺化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は極細線の巻上がり状態を示す側面図である。
【図２】図２は図１の拡大図である。
【図３】図３は１層で巻数を変えたときのトラバース変動の有無で欠点数を測定したグラフである。
【図４】図４は多層で巻数を変えたときのトラバース変動の有無で欠点数を測定したグラフである。
【図５】図５は巻取られた極細線の欠点数を測定する装置の概念図である。
【符号の説明】
１ 巻取りスプール
２ 巻取られた極細線
３ 層
４ トラバース幅が変動する領域
５ 電極

Claims (2)

1. 極細線の巻かれた繰出しスプールから巻取りスプールにクロス巻きで極細線を巻替えする方法において、トラバース幅を１トラバースごとに変動させ、該トラバース幅が個々に異なるようにしたことを特徴とする極細線の巻替え方法。
2. 極細線の巻かれた繰出しスプールから巻取りスプールにクロス巻きで極細線を巻替えする請求項１に記載の方法において、上層にいくほどトラバース幅の平均値を減少させ、トラバースの変動幅をＷ_Ｔとしトラバース幅の平均値の減少量をＷ_Lとしたとき、
   ０．１≦２Ｗ_Ｔ／Ｗ_L≦０．５
   を満足するようにすることを特徴とする極細線の巻替え方法。

Images