JP4271114B2 - スプールケース - Google Patents

Description

本発明は、例えば半導体装置用ボンディングワイヤを巻き取るスプールを収納するためのスプールケースに関する。

半導体製品、例えばＬＳＩなどのような大規模集積回路の結線には、ボンディングワイヤが使用されており、スプールに巻き取られている。そして、このスプールは、ボンディングワイヤの損傷や汚染を防止するためにスプールケースに収容されており、この状態で輸送などが行われている。
このようなスプールケースとして、円筒形状を有するスプールと嵌合する上向きの円柱状凸部を有する底蓋と、底蓋と相互に嵌合する上蓋とによって構成されるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このスプールケースは、まず円柱状凸部にスプールを嵌合させ、そして底蓋と上蓋とを嵌合させることによってスプールを収容している。このとき、円柱状凸部とスプールの内側面との摩擦力によって、スプールの軸方向における移動を防止している。なお、スプールに巻き取られたボンディングワイヤの一端は、スプールの両側面に設けられたフランジに形成されたノッチからフランジの外側に至り、粘着テープなどでフランジの外側に粘着固定されている。
特許第３５３３６５８号公報（図１）

しかしながら、上記従来のスプールケースには、以下の問題が残されている。すなわち、上記従来のスプールケースでは、スプールを円柱状凸部に嵌合させたときにおいて、スプールの内側面と円柱状凸部の外周面との摩擦力によってスプールの軸回りでの回転を防止している。ところが、スプールケースに用いられているプラスチック材と、スプールに用いられている金属との間には熱膨張係数差があり、輸送中の温度変化によっては、スプールと円柱状凸部との嵌合が弱くなることがある。したがって、スプールが軸回りにおいて回転してスプールの上側のフランジの外側に設けられた粘着テープと上蓋とが擦れる。この結果、粘着テープがフランジから剥がれ、スプールに巻き取られたボンディングワイヤが緩んだり、断線する虞がある。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、スプールの軸回りでの回転を確実に抑制することが可能なスプールケースを提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明のスプールケースは、底蓋と、該底蓋に対して相互に嵌合する上蓋とを備え、金属細線を巻きつける円筒状胴部と、該円筒状胴部の両端に設けられて前記金属細線を引き出すノッチが形成されたフランジとを有するスプールを収容するスプールケースにおいて、前記底蓋と前記上蓋とのいずれか一方または双方が、前記スプールを収容したときに、前記ノッチに係合して前記スプールの軸回りでの回転を防止するノッチ係合凸部を有することを特徴とする。

この発明によれば、底蓋と上蓋とを嵌合させて内部にスプールケースを収容したときに、内方に向かって突出するノッチ係合凸部がスプールに形成されたノッチと係合することで、スプールの軸回りでの回転が防止される。したがって、フランジの外側に設けられた粘着テープがスプールケースの内壁と擦れて剥がれることが抑制され、スプールに巻き取られたボンディングワイヤなどの金属細線が緩んだり断線したりすることがない。
また、輸送前後でスプールが回転しないので、スプールケースからスプールを取り出す際のハンドリングが容易となる。

また、本発明のスプールケースは、前記上蓋が、天板部と、該天板部の周縁からほぼ垂下して形成された周壁部とを備え、前記天板部に、前記ノッチ係合凸部が設けられていることが好ましい。
この発明によれば、上蓋に設けられたノッチ係合凸部がノッチと係合する。これにより、上述と同様にスプールの軸回りでの回転が抑制され、ボンディングワイヤの緩みや断線を防止する。

本発明のスプールケースによれば、ノッチ係合凸部とノッチとが係合することでスプールの軸回りでの回転が防止されるので、スプールに巻き取られた金属細線の緩みや、断線を防止することができる。

以下、本発明にかかるスプールケースの一実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態によるスプールケース１は、図１に示すように、例えばＩＣチップ電極と外部のリード端子とを接続するボンディングワイヤ（金属細線）２を巻き取ったスプール３を収容するものである。

スプールケース１に収容されるスプール３は、図１及び図２に示すように、ボンディングワイヤ２が巻きつけられる円筒状胴部４と、円筒状胴部４の両端にそれぞれ設けられたフランジ５とによって構成されており、フランジ５にはボンディングワイヤ２の端部を係止するためのノッチ５ａが形成されている。ボンディングワイヤ２は、その直径が３０μｍ以下であって、その端部が粘着テープ６によって、フランジ５の外側に粘着固定されている。

スプールケース１は、図１及び図３に示すように、底蓋１１と、この底蓋１１と相互に嵌合する上蓋１２とを備えている。
底蓋１１は、薄肉であって例えばＰＥＴなどのプラスチック材などを用いて弾性変形可能に一体成形されており、図１及び図２に示すように、底部１３と、スプール３の内周面と嵌合する円柱状凸部１４と、上蓋１２の内周面と嵌合する外周凸部１５とを備えている。そして、円柱状凸部１４と外周凸部１５との間には、スプール３の下側のフランジ５が接触する溝部１６が形成されている。

円柱状凸部１４は、底部１３から突出して形成されており、その外径がスプール３の円筒状胴部４の内径とほぼ同じとなっている。そして、円柱状凸部１４は、スプール３と嵌合し、その摩擦力によって、スプール３の軸回りにおける回転を抑制するように構成されている。
外周凸部１５は、底部１３から突出して形成されており、その外縁部の形状が上蓋１２の内周面の形状とほぼ同じとなっている。そして、外周凸部１５は、上蓋１２と嵌合し、その摩擦力によって、容易に底蓋１１と上蓋１２とが分離しないように構成されている。

上蓋１２は、底蓋１１と同様に、薄肉であってＰＥＴなどのプラスチック材などを用いて弾性変形可能に一体性成形されており、図１及び図４に示すように、天板部２１と、天板部２１の周縁からほぼ垂下して形成された周壁部２２とによって構成されている。
天板部２１には、半球状凸部２３及びノッチ係合凸部２４が形成されており、スプール３の上側のフランジ５と接触するように構成されている。
この半球状凸部２３は、天板部２１のほぼ中央に形成されており、その外径がスプール３の円筒状胴部４の内径とほぼ同じとなっている。そして、半球状凸部２３は、円筒状胴部４の内径部分に挿入させることで、円柱状凸部１４と共にスプール３の移動を防止するように構成されている。

ノッチ係合凸部２４は、半球状凸部２３の近傍に形成された半球状の凸部であって、図４（ａ）に示すように、所定の位置でスプール３を底蓋１１に嵌合させたときに、その周縁がスプール３のノッチ５ａの縁部と２箇所で当接するように構成されている。ノッチ係合凸部２４の外径は、ノッチ係合凸部２４とノッチ５ａとを係合させたときに、ノッチ係合凸部２４の周縁とノッチ５ａの縁部との間に間隙である金属細線逃げ部２５が形成されるように構成されている。なお、この金属細線逃げ部２５は、ボンディングワイヤ２が挿通可能な形状となっている。

スプール３をスプールケース１に収容する際は、まず、底蓋１１の円柱状凸部１４にスプール３の円筒状胴部４を、スプール３の軸回りでの回転角が所定のものとなるように嵌合させ、下側のフランジ５を溝部１６に当接させる。そして、底蓋１１の外周凸部１５に上蓋１２の周壁部２２を嵌合させる。このとき、上蓋１２の天板部２１が上側のフランジ５に当接すると共に、半球状凸部２３が円筒状胴部４に挿入される。これにより、スプール３の軸方向における位置決めが行われる。また、ノッチ係合凸部２４がノッチ５ａの周縁に当接する。これにより、スプール３の軸方向軸回りにおける位置決めが行われる。ここで、上側のフランジ５の外側に粘着テープ６によって粘着固定されているボンディングワイヤ２は、金属細線逃げ部２５を挿通している。

このように構成されたスプールケース１によれば、スプール３を収容したときにスプール３のノッチ５ａとノッチ係合凸部２４とが係合しているので、スプール３が軸方向軸回りにおいて位置決めされる。これにより、輸送中の温度変化などによってスプール３と底蓋１１との嵌合が弱くなっても、スプール３が軸方向軸回りで回転することを防止し、粘着テープ６が剥がれることによるボンディングワイヤ２の緩みや断線を回避することができる。
このとき、金属細線逃げ部２５が形成されることで、スプール３と上蓋１２とが当接しても、ボンディングワイヤ２がノッチ５ａの周縁とノッチ係合凸部２４の周縁との間に挟持されることがない。このことからも、ボンディングワイヤ２の断線を回避することができる。
また、スプール３が軸方向軸回りにおける位置決めが行われた状態で収容されるため、スプールケース１からスプール３を取り出す際のハンドリングが容易となる。

次に、本発明にかかるスプールケースを、実施例により具体的に説明する。
まず、図５に示すように、フランジ５の外周縁を、直径５８．２ｍｍとし、ノッチ５ａの形状をφ１＝３ｍｍ、φ２＝５ｍｍとした。そして、ノッチ係合凸部２４の周縁を、直径φ３＝４ｍｍ、φ４＝６ｍｍ、φ５＝８ｍｍ、φ６＝１０ｍｍ、φ７＝２０ｍｍとしたときの、フランジ５の中心とノッチ５ａの中心とを結ぶ直線Ｌ上におけるノッチ５ａの縁部とノッチ係合凸部２４の周縁との距離を以下に示す。

ノッチ係合凸部の直径 距離
４ｍｍ ０．２２ｍｍ
６ｍｍ ０．４８ｍｍ
８ｍｍ ０．６１ｍｍ
１０ｍｍ ０．７２ｍｍ
２０ｍｍ ０．９７ｍｍ

以上より、ノッチ係合凸部の直径が、４ｍｍ、６ｍｍ、８ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍいずれの場合であってもノッチ５ａの縁部とノッチ係合凸部２４の周縁との間にボンディングワイヤ２が挟まれることがなく、ボンディングワイヤ２の破断が回避できることを確認した。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、ノッチ係合凸部が上蓋の天板部に設けられているが、底蓋の溝部に設けられてもよい。また、スプールのフランジの双方にノッチが形成されている場合には、ノッチ係合凸部を天板部と溝部との双方に設けてもよい。
また、ノッチ係合凸部は、半球状を有しているが、ノッチと係合したときに金属細線を通すことができる金属細線逃げ部が形成されれば、矩形状や三日月状、円柱状など他の形状であってもよい。

本発明の一実施形態におけるスプールケースとスプールとを示す分解断面図である。 図１のスプールを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 図１の底蓋を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。 図１の上蓋を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ矢視断面図である。 実施例１の金線逃げ部の形状を示す拡大平面図である。

符号の説明

１ スプールケース
２ ボンディングワイヤ（金属細線）
３ スプール
４ 円筒状胴部
５ フランジ
５ａ ノッチ
１１ 底蓋
１２ 上蓋
２１ 天板部
２２ 周壁部
２４ ノッチ係合凸部

Claims (2)

1. 底蓋と、該底蓋に対して相互に嵌合する上蓋とを備え、
   金属細線を巻きつける円筒状胴部と、該円筒状胴部の両端に設けられて前記金属細線を引き出すノッチが形成されたフランジとを有するスプールを収容するスプールケースにおいて、
   前記底蓋と前記上蓋とのいずれか一方または双方が、前記スプールを収容したときに、前記ノッチに係合して前記スプールの軸回りでの回転を防止するノッチ係合凸部を有することを特徴とするスプールケース。
2. 前記上蓋が、天板部と、該天板部の周縁からほぼ垂下して形成された周壁部とを備え、
   前記天板部に、前記ノッチ係合凸部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスプールケース。
   

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