(57)【要約】【課題】極細線を製造し、巻き取るための極細線製造装置に関する。【解決手段】案内用キャプスタン７、駆動用キャプスタン８、案内用キャプスタンと駆動用キャプスタンの間に設けられた複数個のダイス９を潤滑剤を満たした槽１０内に設置し、さらに前記槽１０の外部に案内用ガイドローラ１、最終線径ダイス２および巻取り用ガイドローラ３を有するステージ５が設けられており、さらに巻取り用ガイドローラを通過した極細線が巻取り用ホビン４に巻き取られるようになっている極細線製造装置において、前記巻取り用ホビン４はホビンの軸方向に平行にトラバースする機構を有し、案内用ガイドローラ１、最終線径ダイス２および巻取り用ガイドローラ３を通過した極細線が巻取り用ホビンに向かう傾斜角度が±２°の範囲内のほぼ直線的に供給され巻取られる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
案内用キャプスタン、駆動用キャプスタン、案内用キャプスタンと駆動用キャプスタンの間に設けられた複数個のダイスを潤滑剤を満たした槽内に設置し、さらに前記槽の外部に案内用ガイドローラ、最終線径ダイスおよび巻取り用ガイドローラを有するステージが設けられており、さらに巻取り用ガイドローラを通過した極細線が巻取り用ボビンに巻き取られるようになっている極細線製造装置において、前記巻取り用ボビンはボビンの軸方向に平行にトラバースする機構を有していることを特徴とする極細線製造装置。
【請求項２】
案内用キャプスタン、駆動用キャプスタン、案内用キャプスタンと駆動用キャプスタンの間に設けられた複数個のダイスを潤滑剤を満たした槽内に設置し、さらに前記槽の外部に案内用ガイドローラ、最終線径ダイスおよび巻取り用ガイドローラを有するステージが設けられており、さらに巻取り用ガイドローラを通過した極細線が巻取り用ボビンに巻き取られるようになっている極細線製造装置において、
前記案内用ガイドローラ、最終線径ダイスおよび巻取り用ガイドローラの順に通過した極細線は、巻取り用ボビンに向かって傾斜角度が±２°の範囲内のほぼ直線になるように供給し巻取られるようになっていることを特徴とする請求項１記載の極細線製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、トランジスタ、ＬＳＩ、ＩＣなど半導体素子のチップ電極と外部リード部とを接続するために用いるボンディングワイヤーを製造し、これを巻き取るための極細線製造装置に関するものであり、特に金または金合金からなる極細線を製造し、巻き取るための極細線装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、極細線は太径の素線材を圧延機および伸線機などで細径化し、細径化した極細線は最終線径伸線機を経て巻取り用ボビンに巻取り、この極細線を巻き取った巻取り用ボビンをスプールケースに収納して保管または輸送する。図３は従来の極細線製造装置の平面説明図であり、１は案内用ガイドローラ、２は最終線径ダイス、３は巻取り用ガイドローラ、４は巻取り用ボビン、５はステージ、６は金または金合金などからなる細径化素線材、７は案内用キャプスタン、８は駆動用キャプスタン、９はダイス、１０は槽である。ステージ５には案内用ガイドローラ１、巻取り用ガイドローラ３および最終ダイス２が固定されている。このステージ５は、図４の平面説明図に示されるように、紙面に対して平行に図において上下方向に移動させることができるトラバース機構を有しており、ステージ５がトラバースすることにより最終ダイス２を通った極細線が平行に隣接して巻取り用ボビン４に巻取られるようになっている。図４における記号は図３における記号と同じであるから、図４における記号の説明は省略する。なお、図３および図４に示されるように、案内用キャプスタン７、駆動用キャプスタンおよびダイス９は潤滑剤を満たした槽１０の内部に設けられている。ダイス９は口径の異なった複数のダイスからなり、口径が次第に小さくなるように配列されている。
【０００３】
図３および図４に示される装置において、細線化された素線材（例えば、細線化された金素線材）を最終線径伸線機の案内用キャプスタン７と駆動用キャプスタン８の間に設けられた口径の次第に小さくなるダイス９を通し、このダイス９を通す操作を繰り返しながら順次に線径を細くし、槽１０内部の全てのダイスを通過した極細線をさらにステージ５上の案内用ガイドローラを通過させ、最終線径ダイス２を通過させたのち、巻取り用ガイドローラ３を通過させて巻取り用ボビン４に巻き取られるようになっている。
また、従来の極細線製造装置において、巻取り用ガイドローラ３を通過した極細線は、図５の側面説明図に示されるように、巻取り用ボビン４に向かってθ１（３〜５°）の角度をもって傾斜して供給されている。これは最終ダイス２を通過した極細線を巻取り用ガイドローラ３に可能な限り巻き付かせて正確に位置決めし、巻取り用ボビン４に極細線を巻崩れが発生することなく巻き取るためであると考えられている。（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−３１５６８５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年、半導体ボンディングワイヤーとして使用される極細線の線径は益々細くなり、それに伴って極細線の強度を高くし、さらに効率よく極細線を製造するために一層高速で巻取りを行う傾向にある。ところが、従来の極細線製造装置においては、図４に示されるように、ステージ５をトラバースさせることにより極細線を巻取り用ボビン４に巻き取るようになっているところから、案内用ガイドローラ１に供給された極細線はθ２の角度で振れが発生し、このθ２の角度の振れは極細線を案内用ガイドローラ１のＶ字溝の側面を擦って供給することになり、極細線の表面に擦り傷が発生することがある。かかる擦り傷が発生すると、最終線径ダイスを通して引抜き加工しても極細線の表面に形成された擦り傷は消えることがなく不均一な表面粗さの極細線が形成され、この擦り傷を有する極細線を高速で巻き取ると断線する場合があり、さらにボンディング時に不均一な形状のループを形成する原因になるなどの課題があり、この擦り傷の影響は極細線の線径は細くなるほど顕著になる。
さらに、従来の極細線製造装置は、最終ダイス２を通過した極細線を巻取り用ガイドローラ３に可能な限る接触させるべく極細線が巻取り用ボビン４に向かってθ１（５°以上）の角度を付けて巻取り用ボビン４に供給され、そのために一時的に高強度の極細線に曲げ加工が施されて曲げ加工癖が付与され、かかる曲げ加工癖が付与された極細線を巻取り用ボビン４に高速で巻き取ると、極細線に捻れが発生したり、微細折れの原因になったり、さらに巻崩れが発生してきれいな巻取りが得られなくなるなどの不具合が生じることがあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者等は、かかる課題を解決すべく研究を行った結果、
（ａ）従来の極細線製造装置において、ステージ５をトラバースさせる代わりに、図１の平面図に示されるように、巻取り用ボビン４をトラバースさせると、極細線を案内ガイドローラ１に直線状態で供給できるため、極細線は案内用ガイドローラ１を通過する際に案内用ガイドローラ１のＶ字溝の側面を擦ることはなく、極細線の表面に擦り傷が発生することはない、
（ｂ）図２に示されるように、極細線が巻取り用ガイドローラ３を通過して巻取り用ボビン４に向う角度θ１を±２°の範囲（最も好ましくは０°）に押さえ、巻取り用ガイドローラ３を通過する時に極細線が巻取り用ボビン４に向かってほぼ水平に巻取り用ボビン４に供給されるようにすると極細線に曲げ加工癖が付与されることがなく、したがって、極細線を巻取り用ボビン４に高速で巻き取っても微細折れが発生することがなく、また並列できれいな巻取りが得られる、という知見を得たのである。
【０００７】
この発明は、かかる知見に基づいてなされたものであって、
（１）案内用キャプスタン７、駆動用キャプスタン８、案内用キャプスタンと駆動用キャプスタンの間に設けられた複数個のダイス９を潤滑剤を満たした槽１０内に設置し、さらに前記槽１０の外部に案内用ガイドローラ１、最終線径ダイス２および巻取り用ガイドローラ３を有するステージ５が設けられており、さらに巻取り用ガイドローラを通過した極細線が巻取り用ボビン４に巻き取られるようになっている極細線製造装置において、前記巻取り用ボビン４はボビンの軸方向に平行にトラバースする機構を有している極細線製造装置、
（２）案内用キャプスタン７、駆動用キャプスタン８、案内用キャプスタン７と駆動用キャプスタン８の間に設けられた複数個のダイス９を潤滑剤を満たした槽１０内に設置し、さらに前記槽１０の外部に案内用ガイドローラ１、最終線径ダイス２および巻取り用ガイドローラ３を有するステージ５が設けられており、さらに巻取り用ガイドローラ３を通過した極細線が巻取り用ボビン４に巻き取られるようになっている極細線製造装置において、
前記案内用ガイドローラ１、最終線径ダイス２および巻取り用ガイドローラ３の順に通過した極細線は、巻取り用ボビン４に向かって傾斜角度が±２°の範囲内のほぼ直線になるように供給し巻取られるようになっている前記（１）記載の極細線製造装置、に特徴を有するものである。
【０００８】
案内用ガイドローラ１、最終線径ダイス２および巻取り用ガイドローラ３を通過した極細線が巻取り用ボビン４に対する傾斜角度θ１を±２°の範囲内に定めたのは、±２°の範囲内であれば極細線に曲げ加工癖が生じることなく、高速で巻き取っても微細折れが発生することがなく、きれいに巻取り用ボビン４に巻き取られる理由によるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施例１
通常の半導体ボンディング用金素材線を細線化し、図１に示される最終線径伸線機の案内用キャプスタン７と駆動用キャプスタン８の間に設けられた口径の次第に小さくなるダイス９を通させ、このダイス９を通す操作を繰り返しながら順次に線径を細くし、槽１０内部の全てのダイスを通過した極細線をさらにステージ５上の案内用ガイドローラを通過させ、最終線径ダイス２を通過させて極細金線を作製し、この極細金線をボビンの軸方向に平行にトラバースする機構を有している巻取り用ボビン４に、図２の側面説明図に示されるように、巻取り用ボビン４に向かって傾斜角度θ１（＝０°）の角度をもって傾斜して供給することにより巻取り速度：５００ｍ／分で巻取った。このようにして製造し巻き取った極細金線の表面を顕微鏡で観察したが表面に擦り傷は見られず、また極際金線の捻れも観察できなかった。
【００１０】
従来例１
通常の半導体ボンディング用金素材線を細線化し、図３に示される最終線径伸線機の案内用キャプスタン７と駆動用キャプスタン８の間に設けられた口径の次第に小さくなるダイス９を通させ、このダイス９を通す操作を繰り返しながら順次に線径を細くし、槽１０内部の全てのダイスを通過した極細金線をさらにトラバースするステージ５上の案内用ガイドローラを通過させ、最終線径ダイス２を通過させて極細金線を作製し、この極細金線を巻取り用ボビン４に、図５の側面説明図に示されるように、巻取り用ボビン４に向かって傾斜角度θ１（＝５°）の角度をもって傾斜して供給することにより巻取り速度：５００ｍ／分で巻取った。このようにして製造した極細線の表面を顕微鏡で観察したところ金極細線の表面に擦り傷が見られ、さらに金極細線に捻れが見られた。
【００１１】
実施例２〜５および比較例１〜６
通常の半導体ボンディング用金素材線を細線化し、図１に示される最終線径伸線機の案内用キャプスタン７と駆動用キャプスタン８の間に設けられた口径の次第に小さくなるダイス９を通させ、このダイス９を通す操作を繰り返しながら順次に線径を細くし、槽１０内部の全てのダイスを通過した極細線をさらにステージ５上の案内用ガイドローラを通過させ、最終線径ダイス２を通過させて極細金線を作製し、この極細金線をボビンの軸方向に平行にトラバースする機構を有する巻取り用ボビン４に、図２の側面説明図に示されるように、巻取り用ボビン４に向かって表１に示される傾斜角度θ１をもって傾斜して供給することにより巻取り速度：５００ｍ／分で巻取った。このようにして製造し巻き取った極細金線の表面を顕微鏡で観察して捻れの有無を調べ、さらに巻崩れの有無を観察し、それらの結果を表１に示した。
【００１２】
【表１】
2004327752.tif 000003
【００１３】
表１に示される結果から、いずれの場合も極細金線の巻崩れは見られないが、傾斜角度θ１が±２°の範囲内であれば極細金線に捻れは見られず、一方、傾斜角度θ１が±２°の範囲外になると巻き取った極細金線に捻れが発生するので好ましくないことが分かる。
【００１４】
【発明の効果】
上述のように、この発明の極細線製造装置は、従来の伸線速度よりも高速で極細線を製造しても、極細線表面に擦り傷が発生することがなく、極細線に捻れが発生することがないところから、効率よく極細線を製造することができ、産業上すぐれた効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の極細線製造装置の平面説明図である。
【図２】この発明の極細線製造装置の側面説明図である。
【図３】従来の極細線製造装置の平面説明図である。
【図４】従来の極細線製造装置の平面説明図である。
【図５】従来の極細線製造装置に側面説明図である。
【符号の説明】
１  案内用ガイドローラ、
２  最終線径ダイス、
３  巻取り用ガイドローラ、
４  巻取り用ボビン、
５  ステージ、
６  金または金合金などからなる細径化素線材、
７  案内用キャプスタン、
８  駆動用キャプスタン、
９  ダイス、
１０  槽、
【図１】
2004327752.tif 000004
【図２】
2004327752.tif 000005
【図３】
2004327752.tif 000006
【図４】
2004327752.tif 000007
【図５】
2004327752.tif 000008