JP4339164B2 - Fine wire winding device - Google Patents
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Description
この発明は、細線巻取装置に係り、特に、半導体製品等の結線に用いられるボンディングワイヤとして使用するのに好適な細線の巻き取り技術に関する。 The present invention relates to a thin wire winding device, and more particularly, to a thin wire winding technique suitable for use as a bonding wire used for connecting a semiconductor product or the like.
半導体製品、例えばLSI等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いる。このようなボンディングワイヤとして用いられる細線は、近年、線径がより細くなる傾向にある他、半導体製品の結線時に張力が不安定であると、結線が乱れるおそれがあることから、それを回避するため、張力を均一に低減させて巻き取る細線巻取装置によって製造されている(例えば、特許文献1参照。)。 Bonding wires are used for the connection of semiconductor products, for example, large-scale integrated circuits such as LSI. In recent years, thin wires used as such bonding wires tend to have a smaller wire diameter, and if the tension is unstable during the connection of semiconductor products, the connection may be disturbed, so this is avoided. For this reason, it is manufactured by a thin wire winding device that winds with the tension reduced uniformly (see, for example, Patent Document 1).
従来の細線巻取装置は、図4に示すように、細線1が巻き付けられている繰出体(ボビン)2と、その繰出体2から繰り出された細線1を巻き取る巻取体3との間の経路に配置され、細線1の繰り出し量に応じて揺動し、この揺動角度に応じて繰出体2の繰出し量を調整して、細線の引張状態を調整するダンサー4と、アニール炉5と、複数のガイドローラ6a〜6dとが設けられている。
そして、繰出体2から繰り出された細線1が、ガイドローラ6a、ダンサー4、ガイドローラ6bを介してアニール炉5を通過することで焼鈍され、そこからガイドローラ6c及び6dを経ることで、細線1の張力が減少されて巻取体2に巻き付けられるようになっている。
As shown in FIG. 4, the conventional thin wire winding device is provided between a feeding body (bobbin) 2 around which the thin wire 1 is wound and a winding body 3 that winds the thin wire 1 fed out from the
And the fine wire 1 drawn out from the
ダンサー4は、支点4aを中心として揺動自在に支持されており、繰出体2から繰り出される細線1の張力と均衡するように設定されており、細線1の繰り出し量に応じて揺動角度が変わるようになっている。即ち、細線1の繰り出し量が略設定量となることで、例えば水平となる安定した角度となっており、細線1の繰り出し量が変化すると、それに伴ってダンサー4に対する細線1の張力が変動し、ダンサー4の揺動角度が変化することから、ダンサー4の変化した揺動角度に基づき、繰出体2から繰り出される細線1の繰り出し量が制御されることで、細線1の繰り出しが調整されている。
従って、この細線巻取装置は、繰出体2に巻き付けられている細線1の繰り出し量が変化することに基づいて張力の変動を検出すると共に、張力の変動に拘わらず、細線1が巻取体3に巻き取られることで、所望の長さでかつ所望の張力が得られるようになっている。
Therefore, the thin wire winding device detects a change in tension based on a change in the feed amount of the thin wire 1 wound around the
ところで、上記従来の細線巻取装置においては、繰出体2からの細線1の繰り出し時、繰出体2から繰出される細線2が金線である場合には、金線同士が金属結合し易く、細線1が繰出体2から良好に繰出されないことがあり細線1の繰出しが不安定なものとなっている場合や、また、繰出体2に予め巻きつけられている細線1は、伸線工程において巻き取られたものであるが、ダイスからの引抜力が高いため、高い張力で巻き取られており、時には著しく大きな巻締まりが発生していることもあり、その大きな巻締まり力により、細線1が繰出体2から良好に繰出されず、細線1の繰出しが不安定な場合があるため、繰出体2からの繰出し状態に合わせて、繰出体2の繰出し量を調整すると、細線1の巻き締め力が変化すること等により良好に細線1が繰出されるようになると、繰出体2の繰出し量が急激に変化することになり、ダンサー4及び細線1が大きく上下動して、細線1がガイドローラ等から外れるおそれがあるという問題があった。
また、このように、ダンサー4及び細線1が大きく上下動することによるガイドローラの線癖の影響が大きく、細線1に不良が発生してしまうという問題があった。
By the way, in the above-mentioned conventional thin wire winding device, when the
In addition, as described above, the influence of the guide roller wire wrinkles caused by the vertical movement of the dancer 4 and the fine wire 1 is large, and there is a problem that the fine wire 1 is defective.
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ダンサーが過度に大きく揺れるのを防止して、細線がガイドローラから外れたり、金線に不良が生じることを防止し、細線を良好に巻き取ることができる細線巻取装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, preventing the dancer from shaking excessively, preventing the fine wire from coming off the guide roller, and preventing the gold wire from being defective, An object of the present invention is to provide a thin wire winding device that can wind well.
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項1に係る発明は、細線が巻き付けられた繰出体と前記細線を巻き取る巻取体との間の巻線経路上に配置されて、前記細線の繰り出し量の変化に応じて前記繰出体が前記細線の繰り出し量を調整することにより前記細線の引張状態を維持するダンサーを備えた細線巻取装置において、前記ダンサーと前記巻取体との間に、前記細線の繰り出し量が変化することにより前記細線に生じるたるみを吸収して、前記細線の引張状態を維持するたるみ吸収手段が設けられていることを特徴とする。
これにより、細線の繰出し量が大きく変化した場合においても、たるみ吸収手段が細線のたるみを吸収するため、ダンサー及び細線が揺動することを防止することができる。
請求項2に係る発明は、請求項1記載の細線巻取装置において、前記たるみ吸収手段が複数設けられていることを特徴とする。
これにより、たるみ吸収手段が複数設けられていると、ダンサーに対する揺れ吸収をより効果的に行うことができ、揺れ吸収機能をより安定して行える。
請求項3に係る発明は、請求項1又は2記載の細線巻取装置において、前記たるみ吸収手段は、支点を中心に揺動可能に支持されたアームの先端に、細線をガイドするローラが回転自在に設けられた単振り子により構成されていることを特徴とする。
これにより、簡単な構成でたるみ吸収手段を実現することができ、細線を良好に巻き取ることができる。
請求項4に係る発明は、請求項3記載の細線巻取装置において、前記たるみ吸収手段は、前記ローラを、前記細線のたるみを吸収する方向に付勢させる付勢部材が設けられていることを特徴とする。
これにより、ローラがバネ等の付勢部材により付勢されているので、ローラの振動周期が短くなり、たるみ吸収手段の応答性を高めることができるので、細線の繰り出し量の急激な増加に確実に対処することができ、たるみ吸収手段としての信頼性を高めることができ、効果をより高めることができる。
In order to achieve the above object, the present invention proposes the following means.
The invention according to claim 1 is arranged on a winding path between a feeding body around which a thin wire is wound and a winding body that winds up the thin wire, and the feeding body according to a change in a feeding amount of the thin wire. In the fine wire winding device provided with the dancer that maintains the tension state of the fine wire by adjusting the amount of the fine wire fed, the amount of the fine wire fed changes between the dancer and the winding body. According to the present invention, there is provided a sag absorbing means for absorbing a sag generated in the fine wire and maintaining a tension state of the fine wire.
As a result, even when the amount of thin wire fed changes greatly, the slack absorbing means absorbs slack in the thin wire, so that the dancer and the thin wire can be prevented from swinging.
The invention according to
As a result, when a plurality of slack absorbing means are provided, it is possible to more effectively absorb the shake with respect to the dancer, and to more stably perform the shake absorbing function.
According to a third aspect of the present invention, in the fine wire winding device according to the first or second aspect, the slack absorbing means is configured such that a roller for guiding the thin wire rotates at the tip of an arm supported so as to be swingable around a fulcrum. It is characterized by comprising a single pendulum provided freely.
Thereby, the slack absorbing means can be realized with a simple configuration, and the fine wire can be wound up well.
According to a fourth aspect of the present invention, in the fine wire winding device according to the third aspect, the sag absorbing means is provided with a urging member that urges the roller in a direction to absorb the slack of the thin line. It is characterized by.
As a result, since the roller is biased by a biasing member such as a spring, the vibration cycle of the roller can be shortened, and the responsiveness of the slack absorbing means can be improved. It is possible to cope with the above, and it is possible to increase the reliability as the sag absorbing means and to further enhance the effect.
この発明によれば、ダンサーが過度に大きく揺れるのを防止して、細線がガイドローラから外れたり、金線に不良が生じることを防止し、細線を良好に巻き取ることができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the dancer from shaking excessively, prevent the fine wire from coming off the guide roller, or prevent the gold wire from being defective, and wind the fine wire well.
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図1及び図2はこの発明の第1の実施の形態に係る金線巻取装置を示す図であって、図1は金線巻取装置を示す全体図、図2はたるみ吸収手段を示す要部の拡大説明図である。
図1に示す金線巻取装置10は、例えば半導体製品の配線に使用されるボンディングワイヤとしての金線(細線)を製造する装置であって、金線11が巻き付けられた繰出体としてのボビン12と、ボビン12から繰り出された金線11を巻き取る巻取体としてのボビン13と、このボビン12とボビン13との巻線経路上に設けられたダンサー14と、アニール炉15と、複数のガイドローラとしてのシーブ16a〜16dとが設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are views showing a gold wire winding device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall view showing the gold wire winding device, and FIG. 2 shows a slack absorbing means. It is expansion explanatory drawing of the principal part.
A gold
ダンサー14は、いわゆる張力検出機能を果たすものであって、支点14aを中心として揺動自在に支持されたアーム14bと、そのアーム14bの先端に回転自在に軸支されたローラ14cとを有し、ローラ14c上に繰り出された金線11をローラ14c上でガイドしている。このダンサー14は、ボビン12から繰り出された金線11の繰り出し量(単位時間当たりの送り量)に応じて変化する金線11の張力により揺動する。
The
このダンサー14には、図示しない角度検出器が設けられ、この角度検出器は、金線11の張力の変動に応じてダンサー14が揺動したときの角度を検出して、その角度に基づいてボビン12の回転速度を制御することにより、ボビン12から繰り出される金線11の繰り出し量を調整する。角度検出器としては、磁気ヒステリシスを利用したもの、或いは傾斜角センサで構成されている。
つまり、金線11同士の金属結合又は、ボビン12に対する金線11の巻き締め力が大きいこと等により金線1がボビン12から良好に繰出されず、金線11の張力が大きくなった際には、ダンサー14が上方に変位し、このダンサー14の揺動角度を角度検出器が検出して、ダンサー14の揺動角度が所定範囲内に収まるようにボビン12の回転速度を高速にし、金線11の引張状態が調整されている。
そして、金線11の繰り出し量が増えることで張力が小さくなると、ダンサー14は、それに伴って下方に変位して、ダンサー14の揺動角度が小さくなり、所定の揺動角度となると、角度検出器は、ボビン12の回転速度を低速に制御して、金線11がたるまないように調整しているもので、本実施形態においては、シーブ16bとシーブ16cとの間に設けられている。
シーブ16a〜16dは、ボビン12とボビン13間の巻線経路上にそれぞれ回転自在に軸支されている。
The
That is, when the
When the tension is reduced by increasing the feeding amount of the
The
また、この金線巻取装置10は、図1に示すように、巻線経路上にたるみ吸収手段20が設けられている。
たるみ吸収手段20は、図2に示すように、装置本体に取り付けられた支点21と、この支点21に対して回転自在に設けられたアーム22と、このアーム22の端部に設けられたローラ23と、アーム22に対して直交する方向に配置され支点21に対して回転自在に支持されたアーム27と、このアーム27の端部に設けられたカウンタウエイト24とから構成されている。
アーム22は、支点21からローラ23側に向うに従って、漸次上方に向けて変位するように傾斜させられて配置されており、アーム27は、支点21からカウンタウエイト24側に向うに従って漸次ローラ23側に向うように傾斜させられて配置されている。
また、アーム22とアーム27とは、支点21において連結されており、アーム22とアーム27と成す角度は、一定に保たれている。
また、たるみ吸収手段20は、金線11に所望の張力が生じている場合には、図2に示されるように、ローラ23が支点21より僅かに上方に位置するように配置されると共に、カウンタウエイト24が下死点より僅かに上方に位置するように配置されている。
Further, as shown in FIG. 1, the
As shown in FIG. 2, the
The
Further, the
Further, the
この実施形態の金線巻取装置10は、上記のように構成されているので、次にその動作について説明する。
図1において、ボビン12から金線11が繰り出されると、その繰り出された金線11は、シーブ16a、ダンサー14、シーブ16b、アニール炉15、シーブ16c、たるみ吸収手段20、シーブ16dを経て、ボビン13に巻き取られる。この場合、図示していないが、アニール炉15を経た金線11はその下流側に設けられているコーティング手段(図示せず)により、所望のコーティングが施された後、ボビン13に巻き取られることとなる。
Since the gold
In FIG. 1, when the
上記ボビン13による巻き取り時、ボビン12から繰り出される金線11の張力の変動に応じて繰り出し量が変化すると、それに応じてダンサー14の揺動角度が変動すると共に、その揺動角度に基づいてボビン12の回転速度が調整されることとなる。
例えば、金線11の繰り出し量が少ないと、ダンサー14が支点14aを中心に上方に持ち上がるように揺動するので、そのダンサー14の揺動角度が図示しない角度検出器によって検出されることで、ボビン用のモータ(図示せず)が高速回転し、これによって金線11の繰り出し量が多くなることで、巻線経路上を通る金線11の張力が調整される。
At the time of winding by the
For example, if the amount of feeding of the
一方、金線11の繰り出し量が大きいと、ダンサー14に対する金線11の張力が小さくなり、ダンサー14が支点14aを中心に下方に揺動するので、そのダンサー14の揺動角度が上記角度検出器によって検出されることで、ボビン12の繰り出し速度が低速化され、これによって金線11の繰り出し量が少なくなることで、巻線経路上を通る金線11の張力が調整される。
これにより、ボビン13には、結果的に安定した所望の張力でかつ所望の長さの金線11が巻き替えられることになる。
On the other hand, if the feeding amount of the
As a result, the
その一方で、金線11は表面が酸化せず活性であるため、互いに金属結合し易く、ボビン12から良好に繰りだされない場合があり、また、金線11はボビン12に巻き取られる際に、ボビン12に対して大きな巻締まり力で巻締められていることがあり、ボビン12から良好に繰出されない場合がある。
このような場合においては、金線11同士の金属結合又は巻き締め力等により、金線11の張力が上昇することにより、ダンサー14が上方に揺動する。
このように、ダンサー14が一旦急激に上方に揺動すると、そのダンサー14の揺動角度によってボビン12が高速回転し、金線11の繰り出し量が急激に増大し、その時点で、金線11同士の金属結合等が解除されると、金線11が巻線経路上でたるんでしまい、ダンサー14が著しく大きく下方に揺動しようとする。
特に、ボビン12が高速回転する際に、金線11同士の金属結合が解除された場合や、金線11の巻き締め力が小さくなった場合には、金線11が良好に繰出されることになるため、ボビン12の繰出し量が大きくなり、ダンサー14及び金線11が大きく上下動することになる。
On the other hand, since the surface of the
In such a case, the
Thus, once the
In particular, when the
しかしながら、この実施形態においては、巻線経路のダンサー14とボビン13間にたるみ吸収手段20が設けられ、金線11のボビン12からの繰り出し量が急激に増加することによってたるむと、たるみ吸収手段20がその金線11のたるみに応じて変位し、金線11のたるみを吸収することができるので、金線11の繰り出し量が急激に増大することが原因でダンサー14が著しく大きく下方に揺動するということを防ぐことができる。
すなわち、金線11の繰り出し量が大きくなることにより、金線11にたるみが生じると、図2に示されるたるみ吸収手段20のカウンタウエイト24が下死点に向って変位することにより、ローラ23が下方に変位して、金線11に生じるたるみを吸収する。
つまり、金線11に所望の張力が生じている際には、カウンタウエイト24が下死点より上方に位置しているため、金線12にたるみが生じた際には、カウンタウエイト24は、下死点に向って変位すると共に、アーム27とアーム27に連結されたアーム22を介してローラ23を下方に変位させて、金線11にたるみが生じることを防止して、ダンサー14が急激に下方に変位することを防止する。
However, in this embodiment, the
That is, when the sag occurs in the
That is, when a desired tension is generated in the
さらに、金線11の繰り出し量が少ない場合には、ローラ23が上方に変位することにより、金線11に生じる張力を弱めて、ダンサー14が上方に変位することを防止する。
このように、たるみ防止手段20は、支点21を中心として、ローラ23及びカウンタウエイト24が揺動することにより、金線11の張力を調整して、ダンサー14が急激に変位することを防止する、単振り子構造とされている。
Furthermore, when the feeding amount of the
In this way, the sagging prevention means 20 adjusts the tension of the
従って、この実施形態によれば、ボビン12に張力の不安定な状態で金線11が巻き付けられていることにより、金線11の繰り出し量が急激に増大したとき、たるみ吸収手段20が金線11の動きに追従動作することで金線11のたるみを吸収できるように構成したので、従来のように金線11がガイドローラから外れるのを防止することができるばかりでなく、金線11に不良が発生したりするのを防止することができる。
これにより、結果的には、金線11の繰り出しの急激な増加を抑制し、巻線経路において金線11を常時安定した状態で送り続けることができるので、ボビン13が金線11を所望の張力で安定して良好に巻き取ることができ、それだけ金線巻取装置としての信頼性を高めることができる。
Therefore, according to this embodiment, when the
As a result, a sudden increase in the feeding of the
また、たるみ吸収手段20は、支点21を中心に回動自在に支持されたアーム22の先端に、金線11をガイドするローラ23が設けられた単振り子で構成されているので、簡単な構成で実現することができる。
The
図3は、この発明の第2の実施の形態に係る金線巻取装置を示している。
この実施形態において、前記第1の実施形態と異なるのは、たるみ吸収手段20に対し、巻線経路における金線11のたるみを吸収する方向に付勢させる付勢部材26が設けられた点にある。
即ち、付勢部材26としては、例えば、ローラ23とその上方に設けられた固定部材間に介装されたコイルスプリングで構成されている。
この付勢部材26は、ローラ23を下方に付勢しており、金線11の繰り出し量が大きい場合には、ローラ23を下方に変位させて、金線11にたるみが生じることを防止する共に、金線11にたるみが生じることにより、ダンサー14が急激に下方に変位することを防止する。
このように、ローラ23は、付勢部材26により付勢されているため、金線11の繰り出し量が大きくなると、瞬時に下方に変位するため、急激に金線11の繰り出し量が大きくなった場合においても、金線11のたるみを良好に吸収することができ、ダンサー14が大きく変位することを確実に防止することができる。
FIG. 3 shows a gold wire winding device according to a second embodiment of the present invention.
In this embodiment, the difference from the first embodiment is that a biasing
That is, the urging
This urging
As described above, since the
すなわち、この実施形態によれば、付勢部材26により、金線11の繰り出し量が過度に増大したとき、たるみ吸収手段20の応答性を高めることができるので、金線11の過度の繰り出し量の急激な増加に確実に対処することができ、たるみ吸収手段20としての信頼性を高めることができ、効果をより高めることができる。
That is, according to this embodiment, when the feeding amount of the
なお、上記実施の形態において、たるみ吸収手段が一個だけ設けられた例を示したが、それ以上設けられても良い。この場合、たるみ吸収手段が複数設けられていると、ダンサーに対する揺れ吸収をより効果的に行うことができ、揺れ吸収機能をより安定して行える。
また、本実施形態においては、付勢部材26は、コイルスプリングにより構成されているが、ローラ23を下方に付勢するものであればこれに限られない。
更に、金線として金線を用いた例を示したが、それ以外の材質、例えば銅(Cu)、アルミニウム(Al)等の導線を用いるものにも適用できるのは勿論である。
In the above embodiment, an example is shown in which only one sag absorbing means is provided, but more may be provided. In this case, if a plurality of slack absorbing means are provided, the vibration absorption for the dancer can be performed more effectively, and the vibration absorption function can be performed more stably.
In the present embodiment, the urging
Furthermore, although the example which used the gold wire as the gold wire was shown, it is needless to say that the present invention can be applied to other materials such as copper (Cu), aluminum (Al) and the like.
10 金線巻取装置
11 金線
12 繰出体(ボビン)
13 巻取体(ボビン)
14 ダンサー
20 たわみ吸収手段
21 支点
22 アーム
23 ローラ
26 付勢部材
10 Gold
13 Winding body (bobbin)
14
Claims (4)
前記ダンサーと前記巻取体との間に、前記細線の繰り出し量が変化することにより前記細線に生じるたるみを吸収して、前記細線の引張状態を維持するたるみ吸収手段が設けられていることを特徴とする細線巻取装置。 It is arranged on the winding path between the feeding body around which the thin wire is wound and the winding body that winds up the thin wire, and the feeding body adjusts the feeding amount of the thin wire according to the change in the feeding amount of the thin wire. In the thin wire winding device provided with a dancer that maintains the tensile state of the thin wire by
Between the dancer and the winding body, there is provided a sag absorbing means for absorbing a sag generated in the fine line due to a change in a feeding amount of the fine line and maintaining a tension state of the fine line. A fine wire winding device.
前記たるみ吸収手段は、支点を中心に揺動可能に支持されたアームの先端に、細線をガイドするローラが回転自在に設けられた単振り子により構成されていることを特徴とする細線巻取装置。 In the thin wire winding device according to claim 1 or 2,
The slack absorbing means comprises a single pendulum in which a roller for guiding a thin wire is rotatably provided at the tip of an arm supported so as to be swingable around a fulcrum. .
前記たるみ吸収手段は、前記ローラを、前記細線のたるみを吸収する方向に付勢させる付勢部材が設けられていることを特徴とする細線巻取装置。 In the thin wire winding device according to claim 3,
The slack absorbing means is provided with a biasing member that biases the roller in a direction to absorb slack of the thin wire.
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