(57)【要約】【課題】  極細線の製造において断線等が生じない伸線ダイスであって、ダイス径が５〜５０μｍ程度で寸法精度が±０．１μｍ程度である伸線ダイスを提供すること、また前記伸線ダイスのダイス径等を、ＦＩＢを用いることによって前記の寸法精度で加工処理を行うことができる、伸線ダイスの加工、修理方法を提供することにある。【解決手段】  極細線用の伸線ダイスであって、伸線ダイスのベアリング部に集束イオンビームを照射することによって、ダイス径が５〜５０μｍで寸法精度が±０．１μｍに成形された極細線用の伸線ダイスとすることによって、解決される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
極細線用の伸線ダイスであって、伸線ダイスのベアリング部に集束イオンビームを照射することによって、ダイス径が５〜５０μｍで寸法精度が±０．１μｍに成形されたことを特徴とする極細線用の伸線ダイス。
【請求項２】
請求項１に記載される極細線用の伸線ダイスの加工、修理方法であって、伸線ダイスを水平に回転させながら前記ベアリング部に対して、集束イオンビームを伸線ダイスの軸に対して平行に照射することを特徴とする極細線用の伸線ダイスの加工、修理方法。
【請求項３】
請求項２に記載される極細線用の伸線ダイスの加工、修理方法を行なった後、ついで伸線ダイスのリダクション部を、集束イオンビームの照射方向に対して平行となるように傾斜させ、伸線ダイスの軸を中心に回転させながら集束イオンビームを照射して加工することを特徴とする極細線用の伸線ダイスの加工、修理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極細線を製造するための伸線ダイス並びに集束イオンビームを用いた前記伸線ダイスの加工、修理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の電子機器類の内部配線として使用されるケーブルは電子機器類の小型化や軽量化等に伴い、用いる導体はより細線化が要求されている。極細線は通常スリップ型のダイス伸線機によって製造されているが、ダイスの形状や貫割が重要である。このようなダイスの加工、修理は、針状加工具による超音波加工や硬線を用いて研磨することが行われている。しかしながら、前記極細線の径が２０μｍ以下になってくると熟練の技が必要とされ、誰でもが簡単に製造することができなかった。このため、誰でもが比較的簡単に製造できる極細線用の伸線ダイスの製造技術が望まれている。例えば特許文献１には、自動伸線ダイス孔加工機の提案がなされているが、このような装置では寸法精度が十分ではなく、より寸法精度の高い加工技術が求められていた。
【０００３】
このため本発明者等は、精密加工が行なえるＦＩＢ装置を用いた極細線用の伸線ダイスの加工方法について検討した。ＦＩＢ装置では細く絞った集束イオンビーム（以下ＦＩＢ）が得られることから微小領域に対して対応できるので、半導体等に利用されている。一般的な装置は、イオン源として輝度の高いガリウム（Ｇａ）の液体金属が使用され、放出されたイオンは集束レンズと対物レンズ等により試料に集束されるようになっている。このような微細加工が可能なＦＩＢ技術によって、寸法精度の高い極細線用の伸線ダイスが得られることを確認した。
【特許文献１】特開２００２−１２０１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
よって本発明が解決しようとする課題は、極細線の製造において断線等が生じない伸線ダイスであって、ダイス径が５〜５０μｍ程度で寸法精度が±０．１μｍ程度である伸線ダイスを提供すること、また前記伸線ダイスのダイス径等を、ＦＩＢを用いることによって前記の寸法精度で加工処理を行うことができる、伸線ダイスの加工、修理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】
前記解決しようとする課題は、請求項１に記載したように、極細線用の伸線ダイスであって、伸線ダイスのベアリング部にＦＩＢを照射することによって、ダイス径が５〜５０μｍで寸法精度が±０．１μｍに成形された極細線用の伸線ダイスとすることによって、解決される。
【０００６】
また請求項２に記載したように、請求項１に記載される極細線用の伸線ダイスの加工、修理方法であって、伸線ダイスを水平に回転させながら前記ベアリング部に対して、ＦＩＢを伸線ダイスの軸に対して平行に照射する極細線用の伸線ダイスの加工、修理方法とすることによって、さらに好ましくは請求項３に記載したように、請求項２に記載される極細線用の伸線ダイスの加工、修理方法を行なった後、ついで伸線ダイスのリダクション部を、ＦＩＢの照射方向に対して平行となるように傾斜させ、伸線ダイスの軸を中心に回転させながらＦＩＢを照射して加工する極細線用の伸線ダイスの加工、修理方法とすることによって、解決される。
【発明の効果】
【０００７】
以上の本発明は、極細線用の伸線ダイスであって、ＦＩＢによってダイス径が５〜５０μｍ、寸法精度が±０．１μｍに形成された伸線ダイスであるから、断線等が少ない極細線を製造するための伸線ダイスとして有用である。特に２０μｍ以下の極細線を、断線等を生じることなく連続して製造することができる。
【０００８】
また、その加工、修理方法として、伸線ダイスを水平に回転させながらベアリング部に対して、ＦＩＢを伸線ダイスの軸に対して平行に照射することによって、ダイス径が５〜５０μｍで寸法精度が±０．１μｍの極細線用の伸線ダイスを得ることができ、特に２０μｍ以下の極細線を断線することなく連続して製造することができる。
【０００９】
さらにまた、前述のベアリング部の加工に続いて、伸線ダイスのリダクション部を、ＦＩＢの照射方向に対して平行となるように傾斜させ、伸線ダイスの軸を中心に回転させながらＦＩＢを照射して加工する極細線用の伸線ダイスの加工、修理方法とするので、ダイス径が５〜５０μｍ程度で寸法精度が±０．１μｍ程度である極細線用の伸線ダイスが得られると共に、伸線ダイスのリダクション部の角度を目的とするリダクション角に調整できるので、特に２０μｍ以下の極細線を断線することなく連続して製造することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明を詳細に説明する。請求項１に記載される発明は、極細線用の伸線ダイスであって、伸線ダイスのベアリング部にＦＩＢを照射することによって、ダイス径が５〜５０μｍで寸法精度が±０．１μｍに成形された極細線用の伸線ダイスである。このような寸法精度に優れた伸線ダイスを用いることによって、断線を生じることなく極細線を連続して製造することができる。特に２０μｍ以下の極細線に対して有用である。このようにダイス径の寸法精度を±０．１μｍ程度に加工できると、ダイス径のバラツキによって減面率が大きくなることを防止できるので、５〜５０μｍ程度の極細線、特に２０μｍ以下の極細線を連続伸線しても断線を生じることがなくなる。例えば、極細同軸ケーブル用として使用される５〜５０μｍの銅極細線、銅合金極細線、銀極細線、銀合金極細線、金極細線、金合金極細線や銀めっき銅極細線等に適用できる。また前記伸線ダイスとしては、天然或いは合成ダイヤモンド製の伸線ダイスに適用することができる。なおダイス径が５μｍ未満のものは、ＦＩＢを用いても穿孔が困難であった。そしてこのような伸線ダイスは、以下の方法によって加工、修理することができる。
【００１１】
すなわち請求項２に記載されるように、請求項１に記載される極細線用の伸線ダイスの加工、修理方法であって、伸線ダイスを水平に回転させながら前記ベアリング部に対して、ＦＩＢを伸線ダイスの軸に対して平行に照射する極細線用の伸線ダイスの加工、修理方法とすることによって、ダイス径が５〜５０μｍで寸法精度が±０．１μｍの極細線用の伸線ダイスの加工、修理方法である。このような加工、修理方法とすることによって、ダイス径が５〜５０μｍ程度で、特に２０μｍ以下の極細線用の伸線ダイスとして、寸法精度が±０．１μｍ程度に加工、修理することができる。
【００１２】
図１を用いて説明する。図１（ａ）は、伸線ダイス１のダイス径を加工する方法の概略を示した図面で、伸線ダイス１のベアリング部２が垂直になるように配置し、上部からＦＩＢ装置によってＦＩＢ３をダイス軸に対して平行に照射することによって、目的とするダイス径に加工できる。このとき伸線ダイス１は、その位置において水平に回転させることによって、ベアリング部２を所定のダイス径になるように拡大する加工が行なわれる。このようにＦＩＢ装置を用いることによって、５〜１０ｎｍ程度のビーム径のＦＩＢ３を照射することが可能であると共に、伸線ダイス１を回転させることによって、ダイス径が５〜５０μｍの伸線ダイスを寸法精度が±０．１μｍの精度で加工することが可能となる。なお、ＦＩＢ装置から伸線ダイス１の位置までの距離は、１０ｍｍ程度までとするのが好ましい。このようにベアリング部２に垂直の穿孔加工を施すことによって、ダイス径が５〜５０μｍで寸法精度が±０．１μｍの極細線用の伸線ダイスを得ることができ、このような伸線ダイスを用いることによって、特に２０μｍ以下の極細線を断線することなく連続して製造することができるようになる。前記伸線ダイスとしては、天然或いは合成ダイヤモンド製の伸線ダイスの加工に適用できる。
【００１３】
以上のようにして得られた伸線ダイスには、線材の断面積を減少させるダイスの部分であるリダクション部４の角度を、目的とするリダクション角にするための加工を行うことができる。すなわち請求項３に記載したように、請求項２に記載される極細線用の伸線ダイスの加工、修理方法を行なった後、ついで伸線ダイスのリダクション部を、ＦＩＢの照射方向に対して平行となるように傾斜させ、伸線ダイスの軸を中心に回転させながらＦＩＢを照射して加工する極細線用の伸線ダイスの加工、修理方法である。このような加工、修理方法とすることによって、ダイス径が５〜５０μｍ程度で寸法精度が±０．１μｍ程度である極細線用の伸線ダイスが得られると共に、伸線ダイスのリダクション部の角度を、目的とするリダクション角に精度良く調整できるので、特に２０μｍ以下の極細線を断線することなく連続して製造することが可能である。
【００１４】
図１（ｂ）が加工方法の概略を示すもので、伸線ダイス１はＦＩＢ３の照射方向に対して平行となるように傾斜させて配置される。ついでダイス軸を中心に回転させながらＦＩＢ３を照射して加工するものである。このように直進するＦＩＢ３とリダクション部４が平行となるように配置することによって、目的とするリダクション角（α）に加工することができるようになる。そして伸線ダイス１は、傾斜させた角度を保ったままダイス軸を中心に回転できるように構成されているので、前述のベアリング部２の加工と同様に高い寸法精度で加工することができる。このため、リダクション部４の角度が加工のバラツキによって過大になることがなく、引抜力が大きくなって極細線を断線させることがなくなる。なお、伸線ダイス１は所定のスピードで回転させる。回転速度はおおよそ１０回転／ｍｉｎ程度である。またこのような伸線ダイス１の加工、修理方法によれば、新しい伸線ダイス１のベアリング部２やリダクション部４の加工のみならず、使用された後の伸線ダイス１の修理方法としても用いることができる。
【実施例】
【００１５】
前述の方法で得られた伸線ダイスを用いて、伸線実験を行ない効果を確認した。すなわち、２０μｍの銅極細線を１０μｍに伸線加工する場合の各段階における伸線ダイスの径と減面率（Ｒ）が、予め設定した値に対してどのように変化しているかについて、購入したままの状態の伸線ダイス（比較例）と本発明のＦＩＢによる加工を施した伸線ダイス（実施例）を用いて比較した。また、伸線実験には、サイカワ社のＷＳＴ２０伸線機を使用した。結果を表１に記載した。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
表１から明らかなとおり、本発明のＦＩＢによって加工処理した伸線ダイスは、設定値に対して、伸線工程の第１段階の１９．２μｍから第１６段階（最終段階）の１０．３μｍまでの各段階の伸線ダイスにおいて、全て±０．１μｍ以内の寸法精度となっている。これに対して、比較例として使用した購入したままの伸線ダイスでは、第４段階、第５段階、第１０段階、第１１段階、第１５段階および第１６段階の伸線ダイスにおいて、±０．１μｍ以内の寸法精度が得られていないことがわかる。また減面率（Ｒ）について比較してみると、実施例の場合は最大でも１０．２％程度と設定値に近い値となっており、このような伸線ダイスを用いた極細線の伸線では断線が殆どなく、引抜力が過大になっていないことを裏付けている。これに対して比較例の場合は減面率１１．１〜１４．１％と大きくなっているものが見られ、このような伸線ダイスを用いた場合には断線が多発した。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
以上のように寸法精度が優れた伸線ダイスを、比較的簡単な方法によって加工、修理できるので実用的な方法であると共に、得られた伸線ダイスを用いて極細線を断線なしで連続して製造することができるので、有用な伸線ダイスである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）は、伸線ダイスのダイス径加工を示す概略断面図、（ｂ）は、伸線ダイスのリダクション部の加工を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  伸線ダイス
２  伸線ダイスのベアリング部
３  ＦＩＢ
４  伸線ダイスのリダクション部
【図１】
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