(57)【要約】  本発明の目的は、スプールに巻いたボンディングワイヤにおいて、長距離輸送やボンディング装置取付時に生じる振動や衝撃に対しても、巻きほどき性が良好であるボンディングワイヤ用巻取スプールおよび巻取スプールへの巻回構造、並びに当該スプールを収納するスプールケースを提供することにある。本発明の巻取スプールは、穴あきガイド部、胴部およびフランジ部からなる合成樹脂製のボンディングワイヤ用の巻取スプールにおいて、当該フランジ部内面は仰角が７６度以上８６度以下の傾斜部を有し、かつ、当該傾斜部は垂直高さ（ｈ）が当該フランジ部内面の全体の垂直高さ（Ｈ）の５０％以上にすることで課題を解決できる。
2019009312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
穴あきガイド部、胴部およびフランジ部からなる合成樹脂製のボンディングワイヤ用の巻取スプールにおいて、当該フランジ部内面は仰角が７６度以上８６度以下の傾斜部を有し、かつ、当該傾斜部は垂直高さ（ｈ）が当該フランジ部内面の全体の垂直高さ（Ｈ）の５０％以上であることを特徴とする巻取スプール。
【請求項２】
上記仰角が７９度以上８３度以下の傾斜部を有することを特徴とする請求項１に記載の巻取スプール。
【請求項３】
上記巻取スプールの片面または両面において、穴あきガイド部の外周面と上記胴部の内周面とが補強リブによって連結していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の巻取スプール。
【請求項４】
上記補強リブが少なくとも片面に２個以上６個以下有することを特徴とする請求項３に記載の巻取スプール。
【請求項５】
穴あきガイド部、胴部およびフランジ部からなる合成樹脂製のボンディングワイヤ用の巻取スプールの製造方法において、当該フランジ部内面は仰角が７６度以上８６度以下の傾斜部を有し、かつ、当該傾斜部は垂直高さ（ｈ）が当該フランジ部内面の全体の垂直高さ（Ｈ）の５０％以上であることを特徴とする巻取スプールの製造方法。
【請求項６】
穴あきガイド部、胴部およびフランジ部からなる合成樹脂製巻取スプールに巻かれたボンディングワイヤの巻回構造において、当該フランジ部内面は仰角が７６度以上８６度以下の傾斜部を有し、かつ、当該傾斜部は垂直高さ（ｈ）が当該フランジ部内面の全体の垂直高さ（Ｈ）の５０％以上であり、当該ボンディングワイヤが巻かれた胴部の中央部の高さよりも端部の高さが高くなっていることを特徴とするボンディングワイヤの巻回構造。
【請求項７】
上記ボンディングワイヤがアルミニウム金属またはアルミニウム合金であることを特徴とする請求項６に記載のボンディングワイヤの巻回構造。
【請求項８】
穴あきガイド部、胴部およびフランジ部からなる合成樹脂製巻取スプールに巻かれたボンディングワイヤの巻回構造の巻取方法において、当該フランジ部内面は仰角が７６度以上８６度以下の傾斜部を有し、かつ、当該傾斜部は垂直高さ（ｈ）が当該フランジ部内面の全体の垂直高さ（Ｈ）の５０％以上であり、当該ボンディングワイヤが巻かれた胴部の中央部の高さよりも端部の高さが高いボンディングワイヤの巻回構造の巻取方法。
【請求項９】
穴あきガイド部、胴部およびフランジ部からなる合成樹脂製巻取スプールに巻かれたボンディングワイヤの巻回構造からボンディングワイヤを繰り出して接合する接合方法において、当該フランジ部内面は仰角が７６度以上８６度以下の傾斜部を有し、かつ、当該傾斜部は垂直高さ（ｈ）が当該フランジ部内面の全体の垂直高さ（Ｈ）の５０％以上であり、当該ボンディングワイヤの巻回構造は当該ボンディングワイヤが巻かれた胴部の中央部の高さよりも端部の高さが高くなっているボンディングワイヤの巻回構造であり、当該ボンディングワイヤを電極用部材、電極接続ユニットまたは回路基板に接合することを特徴とする接合方法。
【請求項１０】
ふた体および合成樹脂製の本体とからなる巻取スプール用のスプールケースにおいて、当該本体は当該ふた体側が開口した略四角錘台の形状であって、当該本体の対となる側面の各々に単数または複数の膨張部を有することを特徴とする巻取スプール用スプールケース。
【請求項１１】
上記ふた体が酸素および水分を透過させず、かつ、剥離可能なフィルムであることを特徴とする請求項１０に記載の巻取スプール用スプールケース。
【請求項１２】
上記ふた体が合成樹脂製であり、外周縁の内側に略四角錘台形状の嵌合隆を有し、当該嵌合隆はその中央部に円弧溝およびその側壁に係合片を有し、当該円弧溝の形状はボンディングワイヤ用巻取スプールの左右フランジ部の外周端に沿った形状であることを特徴とする請求項１０に記載の巻取スプール用スプールケース。
【請求項１３】
ふた体および合成樹脂製の本体とからなる巻取スプール用のスプールケースの製造方法において、当該本体は当該ふた体側が開口した略四角錘台の形状であって、当該本体の対となる側面の各々に単数または複数の膨張部を有することを特徴とする巻取スプール用スプールケースの製造方法。                     
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、ボンディングワイヤの巻取スプールおよびその製造方法、ボンディングワイヤの巻回構造およびこれらについての巻取方法および接合方法並びに巻取スプール用スプールケースおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】これまでのボンディングワイヤを巻取るためのスプールは様々開発されてきたが、長距離の輸送における振動や揺れがスプールに伝わることにより、スプールに巻かれているボンディングワイヤに緩みや偏りが生じたりする。ワイヤが緩むと巻かれているワイヤが垂れ下がり、垂れ下がった空間にワイヤが入り込んで、紐を結んだような状態となり、ワイヤボンディングのワイヤ繰り出し時に、ワイヤが絡まって上手く繰り出せないという不具合がたびたび発生していた。【０００３】また、ボンディングワイヤが巻かれたスプールをワイヤボンディング装置へ設置する時の衝撃がスプールに伝わることにより、巻かれたワイヤとワイヤおよびワイヤとフランジの間に隙間が生じ、その隙間にワイヤが落ち込んで、ワイヤを繰り出す時にワイヤが隙間に食い込んでスムーズに繰り出せないという不具合も生じていた。 
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】本発明の課題は上記に鑑みて、合成樹脂製スプールについて、輸送運搬時における振動や横揺れに起因する、巻緩みや巻くぐり、また、ボンディング装置への取付時に生じる振動や衝撃によるワイヤ間およびワイヤとフランジの間の隙間へのワイヤ落込み、食い込みに関して、ボンディング装置からワイヤを繰り出す時のほどき性を良好にするためのボンディングワイヤの巻取スプールおよびその製造方法、ボンディングワイヤの巻回構造およびこれらについての巻取方法および接合方法並びに巻取スプール用スプールケースおよびその製造方法を提供することにある。 
【課題を解決するための手段】
【０００５】本課題を解決するために、本発明者はほどき性がなぜ悪くなるのか原因分析から始めた。ボンディングワイヤの巻取りスプールはアルマイト処理等をした金属製のスプールとポリカーボネート等の合成樹脂製のスプールに大別される。半導体装置用のボンディングワイヤは材質が金で直径が３０μｍ以下の極細線が用いられ、金属製のスプールに３０００〜５０００ｍ巻かれている。一方でパワーデバイス用のボンディングワイヤは、直径が７５μｍから８００μｍのアルミニウムワイヤなどの太い線が使用されている。太線を巻くためには極細線よりも大きなスプールが必要となり、スプールの製造コスト等の関係から樹脂製の巻取りスプールが使用されている。【０００６】パワーデバイス用のアルミニウム製のボンディングワイヤは金製の極細ボンディングワイヤに比べて、太線が用いられるので、スプールに巻いた時に、極細線に比べて巻ワイヤの充填率が低いことが分かった。すなわち、ワイヤ間の隙間が大きくすかすかの状態で巻かれている。また、アルミニウムの比重は金よりも７倍も小さいので、左右の揺れや振動に弱く、巻き緩みが生じやすいことを発見した。巻き緩みはワイヤが絡まったり、ワイヤがくぐると断線の原因にもなるため、ボンディング装置にてスムーズにワイヤを繰り出すことができず、装置停止等が起きてワイヤボンディング工程の生産性を著しく落とすことになる。【０００７】また、太い線径のワイヤはスプールに巻ける量が極細線に比べて少ない。巻量が少ないとボンディング装置でのスプール取り付けの交換作業の頻度が上がるため、生産性を著しく阻害してしまう。そこで、より多くのワイヤを巻くために、樹脂製スプールのフランジからフランジまで目一杯に巻く。ワイヤはフランジ部近傍まで巻けるのであるが、ワイヤは丸い形状をしているため、目一杯巻いたとしても、ワイヤが巻かれているところとフランジの間でどうしても隙間が生じてしまうことが分かった。もう少し詳しく説明すると、スプール胴部に巻き始めたワイヤの一層目がフランジからフランジまで隙間なくきっちり巻かれたとしても、その次に巻かれる一層目の上の層は一層目のワイヤの真上ではなく、一層目のワイヤとワイヤの間、もしくは少しずれたところに巻かれるため一層目の上の層のワイヤは、どうしてもフランジとワイヤとの間に隙間ができてしまうことを解明した。【０００８】一方、樹脂製のスプールは金属製のスプールに比べ、強度が弱いという欠点がある。ボンディング装置にスプールをセットするときは、空回りや遊びがないように、力を込めてしっかりと固定しなければならないため、フランジをしっかり押し込んで設置する。このときのフランジ部と巻かれているワイヤにどのようなプロセス、現象が起きているか克明に観察、検討した。ボンディング装置へスプールを取付る時にフランジおよびフランジ近傍に巻かれているワイヤは一旦胴部内側に押される。その後、フランジは元の位置に戻るが、ワイヤは内側に取り残されたままとなり、ワイヤとフランジとの間の隙間が広がることが分かった。そして、ワイヤがこの隙間に落ち込むため、そこにワイヤが食い込み、ワイヤ繰り出し時にワイヤが繰り出せないという不具合が発生するということを解明した。【０００９】また、ワイヤほどき性に関して輸送の問題点を検討した。輸送においては当然のことながら振動の問題がある。振動によってワイヤが巻崩れたり、ワイヤ間で隙間が生じる。さらに、ワイヤとフランジとの間に隙間が生じてワイヤが落ち込むのは、輸送時の振動や衝撃だけではなく、温度差によって樹脂が収縮することが原因であることを突き止めた。特に空輸の場合は地上と上空での温度差が大きいため、低温である上空でフランジが縮んで隙間が生じたときに、そこにワイヤが落込み、地上では上空より温度が高くなるためフランジが膨張して元の位置に戻ったときにワイヤが食い込んで繰り出せなくなる不具合が生じることを解明した。【００１０】以上のように、ボンディング装置への取り付け、輸送時の振動、空輸における温度変化によるスプール樹脂の収縮等が何度も繰り返されることによって、樹脂製スプールの寸法も僅かながら変化していく。樹脂製スプールはワイヤをほどいた後に洗浄して再利用するため、新品のスプールよりも再利用スプールのほうが、ほどき不具合が多く発生する。すなわち、再利用の回数が多いスプールほど寸法誤差が大きくなるので、ワイヤを巻く時にフランジが広がっていると、ワイヤとフランジの間に隙間が生じて、その隙間にワイヤが落込み、ほどきの不具合がより多く発生することが分かった。例として以下に具体的な解決手段について図番を付して詳しく説明する。【００１１】本発明の巻取スプールは、穴あきガイド部１４、胴部１２およびフランジ部１３からなる合成樹脂製のボンディングワイヤ用の巻取スプールにおいて、当該フランジ部内面は仰角１９が７６度以上８６度以下の傾斜部を有し、かつ、当該傾斜部は垂直高さ（ｈ）が当該フランジ部内面の全体の垂直高さ（Ｈ）の５０％以上であることを特徴とする。【００１２】また、本発明のボンディングワイヤの巻回構造は、穴あきガイド部１４、胴部１２およびフランジ部１３からなる合成樹脂製巻取スプールに巻かれたボンディングワイヤの巻回構造において、当該フランジ部内面は仰角１９が７６度以上８６度以下の傾斜部を有し、かつ、当該傾斜部は垂直高さ（ｈ）が当該フランジ部内面の全体の垂直高さ（Ｈ）の５０％以上であり、当該ボンディングワイヤ４２が巻かれた胴部の中央部の高さよりも端部の高さが高くなっていることを特徴とする。      【００１３】また、本発明の巻取スプール用スプールケースは、ふた体２１および合成樹脂製の本体３１とからなる巻取スプール用のスプールケースにおいて、当該本体は当該ふた体側が開口した略四角錘台の形状であって、当該本体の対となる側面の各々に単数または複数の膨張部３４を有することを特徴とする。【００１４】ここで、上記の巻取スプールおよび巻回構造における「合成樹脂」は、一般的に合成樹脂で射出成型されたプラスチック樹脂を意味する。合成樹脂の成型加工には、射出成型加工や型押し加工やエンボス加工や真空成形法などで行うことができる。前述の合成樹脂には、例えば、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、耐衝撃性ポリスチレンなどがある。【００１５】また、ここで、上記の巻取スプールのフランジ部１３における「傾斜部」とは、その垂直高さ（ｈ）が当該フランジ部内面の全体の垂直高さ（Ｈ）の５０％以上であり、かつ、その仰角１９が７６度以上８６度以下である傾斜部分を指す。【００１６】また、ここで、「仰角」とは当該胴部１２とフランジ部１３の内面の角度をいう。図４に典型的なフランジ部１３の仰角１９を示す。また、ここで、「仰角」には上記傾斜部の延長線上と胴部とが交わった点の角度も含まれる。【００１７】また、上記の巻取スプールのフランジ部１３における「当該傾斜部は垂直高さ（ｈ）が当該フランジ部内面の全体の垂直高さ（Ｈ）の５０％以上」としたのは、フランジ部１３の内面の垂直高さ（ｈ）は当該フランジ部１３の内面の全体の垂直高さ（Ｈ）の５０％未満だと、巻かれているボンディングワイヤの垂直方向への力が大きくなり、隙間に落ち込みやすくなったり、ボンディングワイヤの巻量が少なくなったりするからである。巻取スプールの傾斜部の高さはノギスや定規、レーザ顕微鏡等を使って測定できる。【００１８】また、上記の巻取スプールにおいて「当該フランジ部内面は仰角１９が７６度以上８６度以下」としたのは、フランジ部１３の仰角１９が８６度を超える場合には、前述した通り、垂直方向へ大きな力が働くため、巻かれているワイヤ間の隙間、もしくは、ワイヤとフランジ部１３との間の隙間に落ち込みやすくなるためである。また、フランジ部１３の仰角１９が７６度未満の場合には、角度が緩やかなので水平方向の衝撃により、巻かれている表層のワイヤが左右に揺さぶられ、巻が乱れてしまう。また、ボンディング装置の取り付けるスプールの寸法に規格があるため、胴部やフランジ径の長さにも制限があるため、フランジ部の仰角が小さいとボンディングワイヤの巻量が少なくなってしまう。巻量が少なくなるとボンディング工程でのスプール付替作業が頻繁となり、生産性を著しく落とすことになる。また、フランジ部１３の傾斜部の仰角１９は７９度以上８３度以下であることがより好ましい。【００１９】なお、巻取スプール１０のフランジ部１３の傾斜は、例えば、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）のように傾斜が２つある場合、図１（ｆ）、（ｇ）のように傾斜が３つある場合でも本発明の課題を解決することができる。また、図１（ｈ）のようにフランジ上部の突起物等は垂直高さ（Ｈ）含めないこととし、図１（ｉ）のような左右フランジの仰角が異なる場合でも本発明の課題を克服できる。図１（ａ）と（ｆ）にフランジ部内面の全体の垂直高さ（Ｈ）、フランジ部内面の傾斜部の垂直高さ（ｈ）および仰角「θ」、「θ´」を図示する。【００２０】ここで、巻取スプール１０のボンディングワイヤの巻回構造における「端部の高さ」とは、当該巻回構造において、フランジ部内面と胴部とが交差する点、すなわちフランジ部が立ち上がる起点となる点から胴部に対して垂直方向に引いたと想定した線とフランジ部との間の空間に巻かれたボンディングワイヤの高さと定義する。また、「ボンディングワイヤ４２が巻かれた胴部の中央部の高さ」とは端部以外の胴部に巻いたボンディングワイヤの最表層部の高さと定義する。【００２１】また、上記のボンディングワイヤの巻回構造における「ボンディングワイヤ４２が巻かれた胴部の中央部の高さよりも端部の高さが高くなっていること」としたのは、巻回されたボンディングワイヤ４２間およびボンディングワイヤ４２とフランジ部１３との隙間を埋めることができ、隙間へのボンディングワイヤ４２の落ち込みによるワイヤ操出時の引っ掛かりの不具合を防止することができるからである。【００２２】また、「ボンディングワイヤ４２が巻かれた胴部の中央部の高さよりも端部の高さが高くなっていること」は、目視で確認できる場合がほとんどであるが、スクリーン投射、レーザー顕微鏡、測長顕微鏡、粗さ計でも確認できる。本発明の巻回構造は、好ましくはボンディングワイヤ４２が巻かれた胴部の中央部の高さよりも端部の高さが、巻かれているボンディングワイヤの半径以上高ければ良く、巻かれているボンディングワイヤ１本分、すなわち、直径以上高ければより好ましい。【００２３】ここで、上記の巻取スプール用スプールケースにおける「略四角錘台」とは、開口部が四角形である角錐台のことを言うが、巻取スプール開口部の形状が多角形となるものや、角が丸くなっている場合でも良い。【００２４】また、ここで「膨張部」は、略四角錘台となる本体３１の内側に設けられた構造体であり、内側方向に隆起して、格納した巻取スプールのフランジ部に点接触または線接触するものを言う。図２に示すとおり、複数本の波溝状となるものが典型例であるが、点接触または線接触するものであれば、これ以外の形状としても良い。点接触または線接触させるという観点から、この膨張部は凸条体または突起体であることが好ましい。【００２５】上記に示す本発明の巻取スプール用スプールケースにおいて、本体３１は、図２に示すように、巻取スプールの挿入側が開口した略四角錘台の形状である。本体３１のふた体側の開口部は多角形や曲線形状でも良い。合成樹脂製のスプールケース本体３１の厚さは、０．１ｍｍ以上０．９ｍｍ以下が好ましく、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下が特に好ましい。【００２６】次に、スプールケース本体３１の態様を図２（ａ）〜（ｅ）に示す。図２（ａ）（ｂ）は、スプールケース本体３１の開口部で、図２（ａ）は角が丸い場合、図２（ｂ）は多角形の場合を示す。図２（ｃ）〜（ｅ）は、スプールケース本体３１の上下方向の断面図で、図２（ｃ）は先端部分の角度が丸い場合、図２（ｄ）および（ｅ）は先端部分の傾斜角度が２つ以上の場合を示す。これらの形状でも本発明の課題を解決できる。【００２７】また、上記の巻取スプール用スプールケースにおける「単数または複数の膨張部３４を有すること」にしたのは、スプールとスプールケースが点接触もしくは線接触になることによって、スプールとスプールケースに空間を設け、外部からの衝撃を分散することで、直接的なスプールへの衝撃を緩和できるからである。【００２８】本発明のボンディングワイヤ用巻取スプールの実施態様は以下のとおりである。２個以上６個以下の補強リブ１６が、片面または両面における穴あきガイド部の外周面と上記胴部の内周面と連結していることが好ましい。補強リブ１６がない場合に比べて巻取スプールの強度が増し、ボンディング装置への取り付け時の押圧や衝撃によるフランジ部１３の変形および当該変形による巻き崩れと、それにより生じたフランジ部１３とボンディングワイヤ４２との間の隙間へボンディングワイヤ４２の落ち込みによる食い込み、引っ掛かりを防止することができ、また、補強リブの補強により、水平方向の衝撃や振動などに強くなり、長期間の輸送にも耐えることができるようになる。また、繰返しボンディング装置にセットしても補強リブがあると衝撃が分散されるため、フランジの変形劣化を抑えることができる。スプールは繰返し再利用するため、スプールが変形劣化しないことは非常に有益である。【００２９】以下に本発明の補強リブの態様を例示する。図５（ａ）は、フランジの一部を埋めている補強リブを示す。図５（ｂ）は、片面のフランジが完全に埋められ空洞がなく、他面が４個の補強リブを示す。図５（ｃ）６個の補強リブを示す。図５（ｄ）は補強リブが曲線形状の場合、図５（ｅ）は補強リブが四角形状の棒体の場合、図５（ｆ）は補強リブが二つで１個の形状をなす場合、図５（ｇ）は補強リブが三つで１個の形状をなす場合をそれぞれ示す。なお、図５（ａ）〜（ｇ）は胴部内面の模式図である。また、図５（ｂ）は両面の、それ以外は片面のフランジの補強リブだけを示したものである。【００３０】また、上記ボンディングワイヤ用巻取スプール１０およびスプールケース２０が透明体であることが好ましい。スプールケース２０の外部からボンディングワイヤが巻回された底部等の内部構造が目視で観察できるため、巻乱れや異物付着などのワイヤ表面の不具合が発見しやすくなるからである。透明の度合いはワイヤの崩れ等を視認できることができる程度であればよい。また、色付きの樹脂に添加する着色料は、熱による収縮率が大きいため、膨張と収縮を繰り返すとスプール自体の寸法が微妙に変化するため、ワイヤとフランジとの間に隙間が生じ、ワイヤ落込み、食い込みも原因となる。この理由からもスプール樹脂は透明のほうが好ましい。【００３１】また、上記ボンディングワイヤ４２がアルミニウム金属またはアルミニウム合金であることが好ましい。また、アルミニウム金属またはアルミニウム合金をワイヤの芯材とし、それら芯材を芯材以外の金属で被覆したボンディングワイヤであってもよい。本発明のボンディングワイヤ４２の材質としては、その他に純銀または銀合金や純銅またはパラジウム被覆銅合金などがあるが、比重の軽いアルミニウム合金の太線ボンディングワイヤ４２用巻取スプール１０で巻崩れ等の課題をより効果的に解決できる。なお、比重が軽いアルミニウム金属またはアルミニウム合金の太線ボンディングワイヤの当該巻取スプールへの巻回しにおいて、線径が７５μｍ以上８００μｍ以下においてより高い巻き崩れ抑制効果が得られる。【００３２】本発明の巻取スプール用スプールケース２０において、上記ふた体が酸素および水分を透過させず、かつ、剥離可能なフィルムであることが好ましい。具体的な当該フィルム用の素材として、ポリ塩化ビニルデン（ＰＶＤＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等が挙げられる。巻取スプール１０に巻かれたボンディングワイヤ４２の輸送時や保管時における酸素や水分の侵入による酸化や腐食を防ぐ効果が期待できるからである。酸素および水分を透過しないこととは、市販の酸素透過度測定装置（例えば、ＭＯＣＯ��社製ＯＸ−ＴＲＡＮ ２／２２）を用いて測定できる。酸素透過度（ＪＩＳ規格：ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６に準じる）が、３０００ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）  以下であることが好ましく、より好ましくは１０００ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）  以下であり、更に好ましくは３００ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）  以下であり、最適には１００ｃｍ３／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）  以下である。酸素透過度が適切であれば、酸素分子より大きい水分子も透過しないため、酸素及び水分子が透過しないこととなる。【００３３】また、上記ふた体２１が合成樹脂製であり、外周縁２２の内側に略四角錘台形状の嵌合隆２３を有し、当該嵌合隆２３はその中央部に円弧溝２４およびその側壁に係合片２５を有し、当該円弧溝２４の形状はボンディングワイヤ用巻取スプール１０の左右フランジ部１３の外周端に沿った形状であることが好ましい。当該フィルムと同様に大きな衝撃を吸収して小さな衝撃に変えるからである。なお、ふた体２１および本体３１は図２と上下逆さにして使用してもよく、すなわち、ふた体２１をスプールケース２０の基部、本体３１をその上覆体として使用してもよい。【００３４】ところで、初期の合成樹脂製のボンディングワイヤ用巻取スプールは、タングステン、モリブデン等の金属線を巻取るために用いられる巻取スプールに関するものが実開昭５８−１５１１５４号公報（後述する特許文献１）に記載されている。昭和５７年（１９８２年）当時は、第１図に示すような、円筒形の胴部２の両端部にフランジ部３，３′を設けた巻取スプールが一般的であった。ところが、このような巻取スプールでは第２図（ａ）、（ｂ）に示すようにフランジ部３，３′の内側面付近（胴部２の端部）で巻厚が乱れることが多いため、フランジ部内側面付近で巻くずれや下層部への線の食い込みによる線のもつれが生じやすいことが明細書に記載されている。【００３５】このため上述した実開昭５８−１５１１５４号公報（後述する特許文献１）では、同公報の図３に示すように、「フランジ部内側面の軸方向に対する傾斜角度が、２０度乃至４５度である（実用新案登録請求の範囲（２）参照）」金属細線用巻板スプールが示されている。すなわち、横断面の仰角が２０度乃至４５度である金属細線用巻板スプールが示されていることがわかる。この特許文献１はタングステンやモリブデン等の細線を巻く発明であるから、本発明とは異なるものであるが、ちなみに、フランジ部の仰角が２０度から４５度では、太くて軽いアルミニウム線のようなボンディングワイヤでは、巻表層部が乱れ、ワイヤ巻量が少なくなってしまう。【００３６】同様な傾斜角度を設けることは、金線からなる半導体ボンディングワイヤの巻き取り用スプールにもみられる。たとえば、特開２００１−８５４６２号公報（後述する特許文献２）の請求項１には、「胴とその両端に設けられたフランジからなる半導体ボンディングワイヤー巻き取り用スプールにおいて、前記胴の外周面に、両端から中央部に向けて傾斜する傾斜側面を設けたことを特徴とする半導体ボンディングワイヤー巻き取り用スプール」が開示されている。同公報の図１には横断面の仰角が約６０度の平面上傾斜側面（５）を有するフランジ（２���が例示されている。この特許文献２も金線からなる半導体ボンディングワイヤの巻取り用スプールなので本発明とは異なるものであるが、前述と同様に、フランジの角度が６０度程度であると、比重の軽いアルミニウム線等は巻崩れが生じてしまい、なおかつ、巻量が少なくなってしまうという問題がある。【００３７】特開２００４−８７５３６号公報（後述する特許文献３）の請求項１には、「ワイヤーの巻き取り、巻きほぐしのために使用するボンディングワイヤー用スプールであり、ワイヤーを巻き取るための巻き胴部とその両端に設けられたフランジ部とからなり、巻き胴部が、フランジ隣接の巻き胴部と中央部の巻き胴部とが径が異なる同心円筒状であり、フランジ隣接の巻き胴部と中央部の巻き胴部とが滑らかな斜面にて一体化されており、フランジ隣接の巻き胴部の径が中央部の巻き胴部の径より大きく、フランジの径より小さく、かつ中央部の巻き胴部と上記滑らかな斜面との成す角度を１０〜６０度とすることを特徴とするボンディングワイヤー用スプール」が開示されている。同公報の図２には俯角が約３０度の角度（６）を有するなめらかな斜面（４）が図示されている。同公報００１９段落には「直径２５μｍ、長さ２，０００ｍのＡｕワイヤー」について記載があり、このスプールがＡｕ極細線用のボンディングワイヤ用スプールであることがわかる。この特許文献３もＡｕ極細線用のボンディングワイヤ用スプールの発明であり、本発明とは全く異なるものであるが、これも前述と同様に、フランジ角が１０〜６０度程度であると、比重の軽いアルミニウム線だと、横の衝撃に対して左右に振られ巻乱れが生じてしまうこと、また、巻量の問題を克服できない。【００３８】特許２６７９６９７号公報（後述する特許文献４）の請求項１には、「筒状スプールを嵌合せしめる上向膨出状の嵌合隆を一体に備えた合成樹脂製の容器本体と、該容器本体の外縁周壁隆に嵌合する蓋体からなるスプールケースであって、上記容器本体における嵌合隆のスプールと接触し支える部分の平面形状を多角形とし、そのコーナー部を丸く縁取りしたことを特徴とするボンデイングワイヤー用のスプールケース」が開示され、図１に例示されている。同公報の００２１段落には、「本発明のスプールケースは、多角形柱の各辺でコーナー部を支えるため、コーナー部の反発力が増し、コーナー部が強固にスプールに圧接して確実且つ堅固にスプールを保持する」ことが記載されている。このスプールケースに関する特許文献４も半導体や超電導素子に用いられる細線を巻き取ったスプール用のスプールケースの発明であり、本発明とは異なるものであるが、このスプールケースでは容器本体内部にスプールフランジが直接面接触しているため、輸送運搬中での衝撃や製造工程での振動がスプールに直に伝わり、ボンディングワイヤが巻崩れてしまう。また、ワイヤを巻く方向と同じ方向にスプールをスプールケースに収納するので、よりワイヤの巻崩れが生じやすい。【００３９】同様のスプール密着効果を奏する発明は、特許３５３３６５８号公報（後述する特許文献５）にも開示されている。すなわち、同公報の請求項１には、「筒状スプールの内周面と嵌合する上向き膨出状の嵌合隆と、蓋体と嵌合する外縁周��隆とを一体に備えた容器本体と、該容器本体の外縁周壁隆に嵌合する蓋体とからなる巻取スプール用スプールケースにおいて、該容器本体の嵌合隆の周囲に、筒状スプールのフランジを外周より嵌合させる溝が円周状に形成されていることを特徴とする巻取スプール用スプールケース」が開示され、図２などに例示されている。このスプールケースは、「スプール内周面とフランジ外周面の２箇所で支えるために、スプールを堅固に固定することができる…（中略）…。このためスプール取り出し時に強い力で引き抜くことを余儀なくされてワイヤーに誤って接触したり、スプールと容器本体との固定が不十分でスプールケースの蓋を開封した時に誤ってスプールを落下させてしまう等の事故を防ぐ効果があり、繰り返し使用に十分耐え得る。（同公報００２４段落）」とされる。このスプールケースの発明に関する特許文献５も半導体や超電導素子に用いる細線のボンディングワイヤを巻いたスプール用のスプールケースなので、本発明のスプールケースとは異なるものであるが、スプールを巻く方向と同じ方向にはめ込む方式であり、上述した問題と同様に、衝撃や振動を直接受けやすく、垂直方向へのボンディングワイヤの巻き崩れや巻乱れが依然克服できない。
【参考特許文献】
【００４０】
【特許文献１】実開昭５８−１５１１５４号公報
【特許文献２】特開２００１−８５４６２号公報
【特許文献３】特開２００４−８７５３６号公報
【特許文献４】特許２６７９６９７号公報
【特許文献５】特許３５３３６５８号公報
【発明の効果】
【００４１】本発明の巻取スプールによれば、当該スプールに巻かれたボンディングワイヤの垂直方向への力が分散されるため、ワイヤ巻部とフランジとの間の隙間にワイヤ落込みによるほどき不良を低減でき、なおかつ、ワイヤも十分な量を巻くことができ、本発明の巻取スプールに本発明の巻構造で巻くことで相乗効果を生み出し、さらに大きい衝撃に対しても良好なほどき性が得られる。また、本発明のスプールケースに収納することで、輸送時の振動や衝撃に対しても巻ほどき性を良好に保てる。その結果として、電極への良好な接合方法を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、本発明のボンディングワイヤ用巻取スプールの実施形態を示す斜視図であり、同図の（ａ）〜（ｉ）はそれぞれの実施態様を示す。
【図２】図２は、本発明のスプールケースの本体とふた体の実施形態を示す斜視図あり、同図の（ａ）〜（ｅ）はそれぞれの実施態様を示す。
【図３】図３は、ワイヤボンデイング装置のモータ回転軸に取り付けられた巻取スプールの装着状態を示す概略図である。
【図４】図４は、本発明のボンディングワイヤの巻回構造および仰角１９を示す模式図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｇ）は、本発明の巻回スプールの左右補強リブのそれぞれの実施態様を示す。
【図６】図６は、ボンディングワイヤの巻きほどき試験を示す模式図である。
【図７】図７は、ボンディングワイヤの巻回構造の巻崩れの状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】以下、本発明の実施形態の一例として、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１および図２は本発明の実施形態を示す。図１に示す巻取スプール１０は、射出成型された透明な耐衝撃性ポリスチレン樹脂製の一体品である。巻取スプール１０の基本的な構成は、胴部１２、左右フランジ部１３および穴あきガイド部１４からなり、穴あきガイド部１４には中心線上にガイド穴１７が開いている。ガイド穴１７はワイヤボンデイング装置のモータ回転軸（図示せず）に固定することができる。胴部１２から左右フランジ部１３への中空円板状支持部１５の表裏面には４個の左右補強リブ１６が十字状に内設され、図１上は左補強リブ１６が図示されている。左補強リブ１６の両端は穴あきガイド部１４および胴部１２と一体的に連なっている。また、左補強リブ１６の高さは左フランジ部１３の外周面の高さと同じである。なお、図面上は判読困難であるが、左右フランジ部１３には８１度の仰角１９を有しており、左右フランジ部１３の外周面の幅は内周面の幅より広くなっている。なお、巻取スプール１０の左右フランジ部１３にはボンディングワイヤの始端と終端を止めるための切溝１８が設けられている。
【００４４】図２に示すスプールケース２０は請求項１０の実施形態を示す。図２に示すスプールケース２０はポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）製のふた体２１および本体３１とから構成される。ふた体２１および本体３１は、それぞれ真空成形法等により成形加工されたものである。ふた体２１は、外周縁２２の内側に略四角錘台形状の嵌合隆２３を膨出させ、嵌合隆２３の中央部に巻取スプール１０を収容する円弧溝２４を形成する。また、嵌合隆２３の側壁には２個ずつ合計４個の係合片２５を有する。円弧溝２４の底部は突脚溝２６を有している。円弧溝２４の形状は巻取スプール１０の左右フランジ１３の外周端に沿った形状で、長さ対高さの比が略７対２（長さ：高さ≒７：２）の円弧を切り取った形状である。この円弧溝２４の深さは突脚溝２６の高さと略同じである。なお、図示していないが、請求項１１に係るふた体の場合は、スプールケース２０と当接する箇所でふた体が線接触して大きな衝撃を吸収する効果がある。
【００４５】本体３１は、上周縁３２の内側に略四角錘台形状の周壁隆３３を膨出させ、周壁隆３３の相対向する側壁２面には３本の膨張部３４を設けている。また、ふた体２１の係合片２５に対応して本体３１の側壁にはそれぞれ２個ずつ合計４個の係止片３５を有する。周壁隆３３の両側にある３本の膨張部３４は先端でスプールケース２０と当接し固定する。
【００４６】なお、膨張部３４が少なくとも側面の１点ずつ当接すれば、巻取スプール１０の左右フランジ部１３を支えることができる。本発明のスプールケース２０では、外部の大きな衝撃に対応するため巻取スプール１０とスプールケース２０のあいだに巻取スプール１０の遊びを持たせている。具体的には、巻取スプール１０とスプールケース２０のあいだに前後および左右方向にそれぞれ１ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下の空隙を持たせるのが良い。
【００４７】ふた体２１の嵌合隆２３は本体３１の周壁隆３３と嵌合し、ふた体２１の係合片２５と本体３１の係止片３５とが嵌着してスプールケース２０を構成する。このスプールケース２０内に収容された巻取スプール１０は、本体３１の周壁隆３３の底面と巻取スプール１０が点接触し、ふた体２１の円弧溝２４と巻取スプール１０が線接触することによって保持されている。スプールケース２０のふた体２１および本体３１の幅および長さは、巻取スプール１０の幅および長さよりも大きく、本体３１の膨張部３４が巻取スプール１０の大きな横揺れを防止している。また、円弧溝２４は突脚溝２６の高さと略同じになっている。このため巻取スプール１０は本体３１の周壁隆３３の狭い間隙のあいだで揺動可能になっている。
【００４８】顧客へ移送された後、ボンディングワイヤ用巻取スプール１０は、図３に示すように、ボンディングワイヤ４２のボンディング装置４０のモータ回転軸４１に取り付けられる。当該ボンディング装置４０は一般的に巻取スプールの左右フランジ部１３の最外面間の幅が３１〜４０ｍｍの物に適用できるように設計されている。また、巻取スプールの直径は８８ｍｍのものが一般的であるが、最大１５０ｍｍ直径のものまで取り付け可能である。取り付け後、巻取スプール１０を回転させて所定長さだけボンディングワイヤ４２の繰り出しを行う。
【００４９】この繰り出されたボンディングワイヤ４２は、エアテンションをかけられ、ワイヤクランプ４３に保持されてキャピラリ４４から繰り出され、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、ケイ素（Ｓｉ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、スズ（Ｓｎ）、鉄（Ｆｅ）およびマグネシウム（Ｍｇ）などから選ばれた１種または２種以上からなる元素を主成分とする電極用部材、電極接続ユニットまたは回路基板等に超音波接合やスポット接合やボールボンディングなどされる。
【実施例】
【００５０】（実施例１）Ａｌ−０．５質量％Ｎｉ合金ボンディングワイヤ（直径４００μｍ）を５００ｍ巻いた巻取スプール１０について説明する。透明なポリカーボネート製の樹脂で巻取スプール１０を作製した。１１ｍｍのガイド穴１７が開いている穴あきガイド部１４の肉厚は約１．５〜２．５ｍｍ、胴部１２の直径は５０ｍｍ、幅は４０ｍｍ、左右フランジ部１３の直径は８８ｍｍである。補強リブ１６の個数は胴部１２の両側に各４個である（フランジ部１３の仰角１９は７８度）。また、１個の切溝１８の長さは５ｍｍおよび深さは２ｍｍである。また、フランジ部１３内面の全体の垂直高さ（Ｈ）に対する当該フランジ部内面の傾斜部の垂直高さ（ｈ）の比率が１００％である。なお、ここでは、本発明の端部を作らない従来の巻き方で巻き回した。なお、便宜上、以下当該従来の巻き方を「フラット巻き」と呼ぶ。【００５１】（実施例２〜７）実施例２〜７については、線径、巻き長さ、仰角１９の角度およびフランジ部１３内面の全体の垂直高さ（Ｈ）に対する当該フランジ部内面の傾斜部の垂直高さ（ｈ）の比率を表１のとおりとした巻取スプール１０を用いた以外は、実施例１と同一の条件により巻回した。【００５２】（実施例８〜１０）実施例８〜１０については、左右フランジ部１３の直径は１５０ｍｍとし、線径、巻き長さ、仰角１９の角度およびフランジ部１３内面の全体の垂直高さ（Ｈ）に対する当該フランジ部内面の傾斜部の垂直高さ（ｈ）の比率を表１のとおりとした巻取スプール１０を用いた以外は、実施例１と同一の条件により巻回した。【００５３】（比較例１〜４）比較例１〜４については、線径、巻き長さ、仰角１９の角度およびフランジ部１３内面の全体の垂直高さ（Ｈ）に対する当該フランジ部内面の傾斜部の垂直高さ（ｈ）の比率を表１のとおりとした巻取スプール１０を用いた以外は、実施例１と同一の条件により巻回した。【００５４】（比較例５および６）比較例５および６については、左右フランジ部１３の直径は１５０ｍｍとし、線径、巻き長さ、仰角１９の角度およびフランジ部１３内面の全体の垂直高さ（Ｈ）に対する当該フランジ部内面の傾斜部の垂直高さ（ｈ）の比率を表１のとおりとした巻取スプール１０を用いた以外は、実施例１と同一の条件により巻回した。【００５５】（実施例１１〜１７）実施例１１〜１７については、線径、巻き長さ、仰角１９の角度およびフランジ部１３内面の全体の垂直高さ（Ｈ）に対する当該フランジ部内面の傾斜部の垂直高さ（ｈ）の比率を表２のとおりとした以外は実施例１と同一の条件の巻取スプール１０にＡｌ−０．５質量％Ｎｉ合金ボンディングワイヤを、本発明の巻回構造となるように巻回した。【００５６】（実施例１８〜２０）実施例１８〜２０については、左右フランジ部１３の直径は１５０ｍｍとし、線径、巻き長さ、仰角１９の角度およびフランジ部１３内面の全体の垂直高さ（Ｈ）に対する当該フランジ部内面の傾斜部の垂直高さ（ｈ）の比率を表２のとおりとした巻取スプール１０を用いた以外は、実施例１１〜１７と同一の条件により巻回した。【００５７】（比較例７〜１０）比較例７〜１０については、線径、巻き長さ、仰角１９の角度およびフランジ部１３内面の全体の垂直���さ（Ｈ）に対する当該フランジ部内面の傾斜部の垂直高さ（ｈ）の比率を表２のとおりとした巻取スプール１０を用いた以外は、実施例１と同一の条件により巻回した。【００５８】（比較例１１および１２）比較例１１および１２については、左右フランジ部１３の直径は１５０ｍｍとし、線径、巻き長さ、仰角１９の角度およびフランジ部１３内面の全体の垂直高さ（Ｈ）に対する当該フランジ部内面の傾斜部の垂直高さ（ｈ）の比率を表２のとおりとした巻取スプール１０を用いた以外は、実施例１と同一の条件により巻回した。【００５９】（実施例２１〜２７）実施例２１〜２７については、線径、巻き長さ、仰角１９の角度、フランジ部１３内面の全体の垂直高さ（Ｈ）に対する当該フランジ部内面の傾斜部の垂直高さ（ｈ）の比率を表３のとおりとした巻取スプール１０を用いた以外は実施例１１〜１７と同一の条件により巻回した巻取スプール１０を各２個ずつ本発明のスプールケースに挿入し、それぞれをふた体２１と同様のふた体、またはフィルムからなるふた体でふたをした。【００６０】本発明のケースの本体３１は、深さが８４ｍｍ、底面が９０ｍｍ×４６ｍｍおよび上面の空間が９２ｍｍ×４８ｍｍの略四角錘台形状をなし、上面全周に３ｍｍの上周縁３２がついている。また巻取スプール１０の左右フランジ部１３に面する両側面に３本の膨張部３４は長さ７０ｍｍの半円柱状形状を有している。中央の膨張部３４の先端は、本体３１の底面と接しており、かつ、巻取スプール１０の左右フランジ部１３の幅と等しくなって巻取スプール１０と左右フランジ部１３で接触している。【００６１】（実施例２８〜３０）実施例２８〜３０については、左右フランジ部１３の直径は１５０ｍｍとし、線径、巻き長さ、仰角１９の角度およびフランジ部１３内面の全体の垂直高さ（Ｈ）に対する当該フランジ部内面の傾斜部の垂直高さ（ｈ）の比率を表３のとおりとした巻取スプール１０を用いた以外は実施例１１〜１７と同一の条件により巻回した巻取スプール１０を各２個ずつ図２の本体３１と同様の本発明のスプールケースに挿入し、それぞれをふた体２１と同様のふた体、またはフィルムからなるふた体でふたをした。【００６２】（比較例１３〜１６）比較例１３〜１６については、線径、巻き長さ、仰角１９の角度およびフランジ部１３内面の全体の垂直高さ（Ｈ）に対する当該フランジ部内面の傾斜部の垂直高さ（ｈ）の比率を表３のとおりとした巻取スプール１０を用いた以外は実施例２１〜２７と同一の条件により巻回した巻取スプール１０を各２個ずつ従来品のスプールケースに挿入し、それぞれをふた体２１と同様のふた体でふたをした。【００６３】（比較例１７および１８）比較例１７および１８については、左右フランジ部１３の直径は１５０ｍｍとし、線径、巻き長さ、仰角１９の角度およびフランジ部１３内面の全体の上下方向における垂直高さ（Ｈ）に対する当該フランジ部内面の傾斜部の垂直高さ（ｈ）の比率を表３のとおりとした巻取スプール１０を用いた以外は実施例２１〜２７と同一の条件により巻回した巻取スプール１０を各２個ずつ従来品のスプールケースに挿入し、それぞれをふた体２１と同様のふた体でふたをした。【００６４】従来品のケースについては、巻取スプール１０を横置きとし、フランジ部１３の側面上にふたをする形態となっている。当該スプールケースの底面およびふた体との間には本発明の膨張部のような構造体はなく、ケース内面とフランジ部１３が面接触している。また、従来品のケースではシールからなるふた体ではふたをしていない。【００６５】（衝撃試験）上記実施例１〜１０および比較例１〜６の巻取スプール１０にフラット巻きで巻き取ったボンディングワイヤの巻回構造体の各２０個について、ケースを入れずに１００ｍｍの高さから４回落下させた。【００６６】上記の各衝撃試験後の２０個の巻回構造体についてそのガイド穴１７を１，６００ｍｍの高さにあるガイドピン（図示せず）に挿入した。そして、巻取スプール１０の切溝１８で固定されたボンディングワイヤを切断して巻回構造体からボンディングワイヤ４２を巻きほどいた。概略図を図６に示す。この時、巻取スプール１０から繰り出されたボンディングワイヤ４２の不具合の有無をフランジ部１３から離れる位置によって観察した。【００６７】（ボンディング装置への着脱および落下試験）上記実施例１１〜２０および比較例７〜１２の巻取スプール１０の巻回構造体の各２０個について、Ａｌボンディングワイヤのワイヤボンディングに用いられるボンディング装置４０であるオーソダイン社製Ｏｒｔｈｏｄｙｎｅ  ３６００  Ｐｌｕｓのモーター回転軸４１への着脱を各スプールにつき繰り返して１０回ずつ行い、着脱後の巻取スプール１０の巻回構造体について、ケースを入れずに２００ｍｍの高さから４回落下させた。また、落下後の巻取スプール１０の巻回構造体について、上記衝撃試験と同じ方法で巻きほどきを行い、巻取スプール１０から繰り出されたボンディングワイヤ４２の不具合の有無をフランジ部１３から離れる位置によって観察した。【００６８】（振動および落下試験）上記実施例２１〜３０の巻取スプール１０に巻き取ったボンディングワイヤの巻回構造体を本発明のケースに、比較例１３〜１８の巻取スプール１０に巻き取ったボンディングワイヤの巻回構造体を従来品のケースにそれぞれ２０個ずつ入れた。【００６９】上記の本発明のケースまたは従来品のケースにいれた巻取スプール１０の巻回構造体について、長距離の陸送を想定して、振動試験装置にて、加速度±１Ｇ、周波数１０Ｈｚの条件で２４時間上記ケースの左右フランジ幅方向に振動させた。その後、ケースに入れた振動後の巻取スプール１０の巻回構造体について、５００ｍｍの高さから４回落下させた。また、落下後の巻取スプール１０の巻回構造体について、上記衝撃試験と同じ方法で巻きほどきを行い、巻取スプール１０から繰り出されたボンディングワイヤ４２の不具合の有無をフランジ部１３から離れる位置によって観察した。【００７０】（試験結果）上記の試験後の回転式解き試験結果を表１、表２および表３に示す。表２および表３の「本発明の巻き方法」については本発明の巻回構造となる巻取方法によるものは「凹」とし、フラット巻きとなる巻取方法によるものについては「フラット」とした。表３の「ケースの種類」については本発明のケースの本体３１を用いたものは「新」とし、従来品のケースを用いたものは「従来」とした。【００７１】表１、表２および表３の「回転式解き試験結果」については、図６のフランジ部１３の右側から繰り出されたボンディングワイヤ４２が図の「ｂ」を超えて繰り出された場合（図の「ｂ」〜「ｃ」または「ｃ」より左側の範囲）を「繰出し不良」とし、図の「ａ」〜「ｂ」の範囲を「良」とした。回転式解き試験結果において２０個の衝撃試験後のスプールのうち、上記の「繰出し不良」の異常が１個も見られなかったスプールのみ「○」とし、１個でも異常が見られた場合は「×」とした。                                        【００７２】表１2019009312.tif 000003
【００７３】表２2019009312.tif 000004
【００７４】表３2019009312.tif 000005
【００７５】本発明において、ボンディングワイヤの線径での有意差があるか、追加評価を行った。線径を２００μｍから８００μｍまで５種類のボンディングワイヤを各々実施例８〜１０と同じフランジ径１５０ｍｍのスプールに巻いた。各スプールはフランジの仰角は８２度、傾斜部の高さの比はすべて１００％ものを用いた。衝撃試験条件はすべてフラット巻きで各２０個について、ケースを入れずに１００ｍｍの高さから４回落下させた。その結果を表４に示す。５種類すべてにおいて、ほどき試験は良好であったが、実施例３１の線径が２００μｍと実施例３５の線径が８００μｍのものは、巻乱れが生じていた。これより、本発明においての最適なボンディングワイヤの線径は３００μｍから６００μｍまでであることが分かった。 【００７６】表４2019009312.tif 000006
【００７７】上記表１のほどき試験の結果から、大部分の振動や衝撃に対して、スプールのフランジ部の角度およびその傾斜部が占める割合でほどき性が良好となることが分かる。表２でのほどき試験結果から、ボンディング装置への着脱および落下による衝撃に対しては、スプールフランジ部の角度およびその傾斜部が占める割合以外に、本発明のワイヤ巻回構造を付加することで相乗効果を発揮し、表１で行った試験よりも大きな衝撃に耐えうることが分かった。表３は、巻回しされたスプールの輸送の振動をシミュレートし、さらに表２で行ったよりもさらに高い位置から落下させた試験を行ったほどき試験の結果である。本発明のスプールケースに入れることで、かなり大きな衝撃にもほどき性が良好に保てることが分かった。【００７８】なお、上記表１には示していないが、実施例１〜１０の中には、繰出し不良と判定されなかったものの、わずかな巻崩れが見られたものがあった。しかしながら、仰角が７９度以上８３度以下のスプールについては、そのような巻崩れは皆無であった。図７にボンディングワイヤの巻回構造の巻崩れの状態の一例を示す。図中の「Ｘ」がボンディングワイヤの緩んだ箇所、「Ｙ」が隙間が発生した箇所を示す。【００７９】また、上記実施例の巻取スプール１０を００５１段落の方法でボンディングワイヤ４２のボンディング装置４０に設置して繰り出しおよび超音波接合等をしたところ、特に問題はみられなかった。
【産業上の利用可能性】
【００８０】本発明のボンディングワイヤ用巻取スプールおよびスプールケースは、特にアルミニウム金属およびアルミニウム合金のボンディングワイヤに関するものであるが、それ以外にも、純銀または銀合金、純銅または銅合金、パラジウム被覆銅合金などの各種ボンディングワイヤやボンディングリボンなどに幅広く利用することができる。
【符号の説明】
【００８１】１０……巻取スプール１２……胴部１３……フランジ部１４……穴あきガイド部１５……中空円板状支持部１６……補強リブ１７……ガイド穴１８……切溝１９……仰角２０……スプールケース２１……ふた体２２……外周縁２３……嵌合隆２４……円弧溝２５……係合片２６……突脚溝３１……本体３２……上周縁３３……周壁隆３４……膨張部３５……係止片４０……ボンディング装置４１……モータ回転軸４２……ボンディングワイヤ４３……ワイヤクランプ４４……キャピラリ
【図１】
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【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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【図１（ｃ）】
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【図１（ｄ）】
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【図１（ｅ）】
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【図１（ｆ）】
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【図１（ｇ）】
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【図１（ｈ）】
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【図１（ｉ）】
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【図２】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図２（ｃ）】
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【図２（ｄ）】
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【図２（ｅ）】
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【図３】
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【図４】
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【図５（ａ）】
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【図５（ｂ）】
2019009312.tif 000026
【図５（ｃ）】
2019009312.tif 000027
【図５（ｄ）】
2019009312.tif 000028
【図５（ｅ）】
2019009312.tif 000029
【図５（ｆ）】
2019009312.tif 000030
【図５（ｇ）】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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