JPH03200676A - スプール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、スプール装置に関し、特に半導体集積回路な
どの電極とリード端子とを接続するための導体線を供給
する導体線供給用パッケージを構成するスプール装置に
関するものである。

［従来の技術］ 半導体集積回路装置などの半導体装置において、半導体
素子上の電極とリード端子とを接続するために線径が１
０〜１００μｍの程度の金、アルミニウムあるいは銅の
Ａ［［ｌ線が使用されている。このような導体細線は、
スプール（巻付は部材）に巻付けたもの、すなわち導体
線供給用パッケージ、としてワイヤボンド装置に供給さ
れる。ワイヤボンド装置はこのパッケージからの導体細
線を用いて前述の半導体素子上の電極とリード端子とを
高速がつ自動的に接続する。

このような導体線供給用パッケージを構成するためには
、従来、例えば第４図に示すようなアルミニウム製の円
筒状スプール１が用いられてきた。

このスプールは胴部外径が約５０＋ｕ＋、胴部長さが約
３０閣となっており胴部３の両端にはフランジ部５゜７
が設けられている。

このようなスプールに導体線を巻き回す場合は、従来、
整列−層巻きとするのが一般的であった。

これは、多層巻にした場合に、ワイヤボンド装置におい
て導体線を巻きほぐしする際に上層の線が下層の線間に
食い込み易く、この食い込みがあると１０〜５０ＬＬｍ
程度の極細線は容易に折れ曲り、また、稀に線切れに至
ることがあるためであった。

しかしながら、１つの導体線供給用パッケージに巻回す
る導体線の長さを長くするーために、最近は、第４図に
示されるように所謂クロス巻きにすることが行なわれて
いる。このような巻回方法によれば、例えば線径２５μ
ｍの導体線を５００　ｍ　（約７０ＯＮ）まで巻回する
ことが可能であった。これにより、比較的長尺の導体線
を巻回したパッケージにおいても折れ曲がりおよび線切
れなどの不良の発生頻度が少なくなり、ワイヤボンド装
置の稼動率が向上しかつかなりの省力化が達成された。

ところが、最近の半導体集積回路装置における集積度の
向上に伴なってかつＬＳ１．およびＶＬＳＩの増加に伴
なって、半導体装置−個当りの端子数が増大し従って使
用される導体線の長さも増加している。また、技術の進
歩によりワイヤボンディングの速度も早くなってきてお
り、しかも導体線に用いる金の高騰および半導体素子の
価格競争の激化が生じている。

このような事情に対処するため、導体線の消費量の低減
策として極細線化、およびボンディング作業の際のスプ
ール交換の手間を省きボンディング装置・の稼動率向上
を図るために導体線のより一層の長尺化が要請されてい
る。このため、例えば第５図に示すように、第４図と同
じスプール１に導体線を多層クロス巻きに巻回する際に
、上層部において巻き回し幅の両端部で導体線の巻き回
し幅を例えば該導体線の直径の１０〜１００倍まで狭く
することが行なわれている。これによって、第４図に示
すような巻き回し層９の端部が中央部より高く盛り上り
巻き回し層９が崩れたりする不都合が除去され、巻回で
きる導体線の長さを１０００ｍ以上に延長することが可
能であった。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、最近の半導体集積回路装置の一層の高密
度化に応じて、導体線供給用パッケージに巻回される導
体線のより一層の長尺化が要望されているが、前述の各
従来例の装置において導体線を更に長尺化すると以下の
ような不都合が生じる。

（１）スプールの巻き回し端部などの盛り上りの増大に
よる導体線の崩れ落ち、 （２）巻回された導体線の自重増加に伴なう輸送時の振
動による巻き崩れ。

（３）巻層増加による導体線の食い込みおよび巻きぐせ
（カール）。

（４）ボンディング作業時の導体線のスプールからのほ
ぐれ性の低下。

（５）巻き線長さは、１０００〜２０００ｍが限度であ
る。

従って、本発明の目的は前述の従来例の装置における問
題点に鑑み、簡単な構造で上述の従来技術の問題点を解
消して導体線の長さを例えば２０００ｍ以上に一層長尺
化できるようにすることにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係わるスプール装置は、導体細線を巻回するた
めの胴部と、この胴部の両端に設けられた端部フランジ
部と、前記胴部を複数の巻回区間に区分しかつ各巻回区
間をつなぐ糸道用切欠き部を有する少なくとも１つの中
間フランジ部とを具備することを特徴とする。

［作用］ 上述のスプール装置においては、痺体、４Ｉｌｌ線が前
記中間フランジ部の糸道用切欠き部を介して各巻回区間
に複数分割されて連続的に巻回される。これにより、各
巻回区間における巻回層を従来以上に高くすることなく
導体線の長さを長尺化することができる。また、導体線
を長尺化した場合にも該導体線の巻き崩れ、食い込みお
よび巻きぐせを極めて少なくすることが可能となり、か
つ導体線のスプールからのほぐれ性の低下も防止するこ
とができる。

［実施例］ 以下、図面により本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の１実施例に係わるスプール装置を示
す、同図の装置は、例えば円筒形の胴部１３と、この胴
部１３の両端に設けられた端部フランジ１５．１７と、
胴部１３を例えば２つの巻回区間に区分するための中間
フランジ１９とを有している。中間フランジ１９には糸
道用の切欠き部２１が設けられている。また、端部フラ
ンジ１５．１７にはそれぞれ導体線の仮止め用切欠き２
３および２５が設けられている。このようなスプールに
おいては、胴部１３の外径が例えば５０關、長さが例え
ば９４ｍとされ、アルミニウムなどによって作成される
。但し、これらの数値および材質は一例に過ぎない。

第２図は、このようなスプール装置に導体線を巻回して
導体線供給用パッケージを構成した場合を示す、すなわ
ち、第２図（ａ）に示すように、導体細線をまづ最初に
例えば端部フランジ１５と中間フランジ１９との間の巻
回区間に多層クロス巻きし、次に中間フランジ１９の糸
道用切欠き部２１を通り中間フランジ１９と他の端部フ
ランジ１７の間の巻回区間に移行し同様に多層クロス巻
きを行なう、各巻回区間におけるクロス巻きは第２図（
ｂ）に示すように、導体線の巻き回し層が上層になる程
巻回幅を狭くして巻回部における両端で導体線の崩れ落
ちなどが生じないようにされている。このような槽数に
より、導体線供給用パッケージ−個当りの導体線をより
長尺化することができる。

次に、具体例によって第１図のスプールを従来のものと
比較する。第１図のスプール装置として、外径５０＋＋
＋ｍ、長さ９４．１ｍｍの胴部を有する円筒状のスプー
ルを製作した。この長尺化スプールの各巻回区間に対し
直径２５μｍの金［！４１１１線を１８〜２０間の巻き
回し幅で一層当りスプールを約４．５回転させながらピ
ッチ約４．０ＬＩｎでクロス型に８００層巻き回し、次
に巻幅を巻き回し屠肉端部で１間（金線径の約３３倍に
相当する）ずつ狭めて２１〜２３關として８００層巻回
し、更に同様に巻河幅を１９〜２１關に狭めて８００層
巻回した。これにより端部フランジ１５と中間フランジ
１９との間の巻回区間に巻回された金線は約２０００ｍ
となった。

次に、この金線を中間フランジ１９に設けられた糸道用
切欠き部２１を通り第２の巻回区間、すなわち中間フラ
ンジ１９と端部フランジ１７で挟まれた巻回区間へ導び
き、上記と同様の方法で約２ＱＱＯｍを多層クロス巻き
した。

これにより、単一のスプール装置に合計的４０００ｍの
金線を巻回することが可能になり、このような金！ｆ！
ｓ線が巻回されたパッケージをワイヤボンディング装置
に取付けてボンディング試験を行なったところ円滑なボ
ンディングを行なうことができた。

これに対し、比較例として、第３図に示されるような従
来のスプール装置１に長尺の金線を巻回して実験した。

すなわち、第３図に示されるスプール装置１は、胴部外
径５０柑、胴部長さ４６．３１１Ｉ＋を有する円筒状の
ごく一般的なアルミニウム製スプール（規格名称ＡＬ−
４）であるが、このようなスプール装置に直径２５μｍ
の全極細線を約２０＋＋ｏｎの巻き回し幅で一層当りス
プールを約４．５回転させながらピッチ約４．０＋＋ｍ
で約１６００層クロス巻きし、次に巻幅を巻回層両端部
で１帥ずつ狭めて約２１＋＋＋ｍとして約１６００層巻
回し、更に同様に巻回幅を狭めて約１９ｍ＋とじて約１
６００層巻回した。これによってスプールに巻回された
金線の長さは約４０００ｍであった。

このようにして製作した金ｉ＃ｌｈＨ線供給用パッケー
ジを用いてワイヤボンディングを行なったところスプー
ルにおける巻回部の端部の大きな盛り上り箇所において
巻き崩れを生じ、巻回部３１全域に亘る巻き太り、およ
び中間層以下の部分に相当する巻き回し前半のワイヤ同
志の絡みや食い込みが多発し円滑なボンディング作業が
できなかった。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、導体細線を複数の巻回
区間に分割して巻回することが出来るから、導体線がき
わめて長尺の場合にも該導体線の巻回部全体の巻き太り
および巻き回し端部における盛り上りを減少させること
ができ、巻線の崩れ落ちを防止することができる。また
、巻き線層の増加による導体線の食い込みおよび巻きぐ
せなどを極めて少なくすることができる。さらに、巻回
された導体線の自重増加に伴なう輸送時の振動による巻
き崩れが解消されると共に、導体線のスプールからのほ
ぐれ性の低下が抑制され安定した高速ボンディングが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および第１図（ｂ）は、それぞれ本発明の
１実線例に係わるスプール装置の一部断面正面図および
斜視図、 第２図（ａ）および第２図（１））は、それぞれ第１図
に示されるスプール装置における導体線の巻回方法を示
す一部断面正面図および部分的断面図、第３図（ａ）お
よび第３図（ｂ）はそれぞれ従来のスプール装置に長尺
の導体線を巻回した場合の様子を示す一部断面平面図お
よび部分的断面図、第４図（ａ）および第４図（ｂ）は
、それぞれ従来のスプール装置における導体線の巻回方
法を示す一部断面正面図および部分的断面図、そして第
５図（ａ）および第５図［ｂ）は、それぞれ従来のスプ
ール装置における他の巻線方法を示す一部断面正面図お
よび部分的断面図である。 １３；胴部、　１５，１７；端部フランジ、１９；中間
フランジ、　２１；糸道用切欠き、２３．２５：導体線
仮止め用切欠き、 ２７．２９；巻回導体線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、長尺の導体細線を巻回して導体線供給用パッケージ
   を構成するためのスプール装置であって、前記導体細線
   を巻回するための胴部と、該胴部の両端に設けられた端
   部フランジ部と、前記胴部を複数の巻回区間に区分けし
   かつ各巻回区間をつなぐ糸道用切欠き部を有する少なく
   とも１つの中間フランジ部とを具備し、前記導体細線が
   前記中間フランジ部の糸道用切欠き部を介し各巻回区間
   に分割されて連続的に巻回されることを特徴とするスプ
   ール装置。