JPH0471745A - 微細金属線の切断装置 - 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、ＩＣチップの電極とＴＡＢテープのリード等
との間の接合に使用されるバンブを作るために、バンブ
の素材となる金属線を、一定の長さに切断するための装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

ＩＣチップの電極と外部リードとの接続には多様な方法
が採用されている。

配線用の極細ワイヤー（ボンディングワイヤー）を用い
て接続する方法もあるが、チップの電極とリードとの間
にバンブと呼ばれる金属突起を挟んで熱圧着する方法も
広く行われるようになっている。

Ｔ　Ａ　Ｂ　（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎ
ｄｉｎｇ）法は後者の代表として注目されている技術で
ある。この方法は、予めＩＣチップの電極部か、もしく
はＴＡＢテープ上のリード先端部のいずれかにバンブを
形成しておき、次にＩＣチップ電極部とリードを有する
ＴＡＢテープとをバンブを介して重ね合わせて両者を接
合するものである。またＴＡＢ法以外にフリップチップ
法においても、バンブが使用されている。

このような用途に提供されるバンブのこれまでの作り方
は、メツキによる方法が主であった。すなわち、ＩＣチ
ップの電極部にバンブとなる金属（主に高純度の金）を
直接メンキして形成する力＼または一旦ガラス基盤上等
にメツキによって形成したバンブをＴＡＢテープ側のリ
ード先端部に転写する方法が主流となっている。

しかしながら、メツキによる方法は設備が大きくなる上
に、バンブとして使用する金属の組成にも制約を受ける
という欠点がある。また特にＩＣチップの電極部に直接
メツキしてバンブを形成しようとすれば、ＩＣチップそ
のものがメツキ工程を通過することになって、ＩＣチッ
プの歩留まりを悪化させるということも問題とされてい
た。

これらの欠点を解消する方法として、メツキによらない
バンプ形成方法も考えられるようになってきた０本出願
人は先に、バンプ用の素材となる金属を微細線に加工し
た後、この金属線を定尺切断した後、互いの間隔を隔て
た状態で溶融・凝固させ、表面張力を利用して球形状の
バンブを得る方法について出願した（特願平１−３２０
２９６号）、このようにして作られた球形状のバンブは
、リード先端部等に熱圧着して使用される（特願平１−
２３４９１７号）。

任意の金属線片を溶融してバンブとする新しい方法によ
れば、接合用部材としてふされしい特性を持った任意の
金属をバンブとして使用する可能性が大きく広がったこ
とになる。すなわち、金の他に銅や銀、並びにそれらを
ベースとする各種の合金を、容易にバンブとして成形す
ることができるようになったわけである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、金属線片を熔融してバンブを作製する場
合、サイズの均一なバンブを得るためには、金属線の切
断の長さを厳密に一定にするということが必要である。

長さの切断精度を上げるためにはできるだけ線径の細い
素材を使用して、切断の長さを長めにする方が有利であ
ることは言うまでもない、それでもバンブのサイズは一
般に直径１００μｍを下回る小さなものであるから、使
用する素材金属線を細くしても、切断の長さは約Ｑ、５
ｍｍから長くても２ｍｍ程度の短いものとならざるを得
ない、しかも−船釣にバンブに用いられるのは軟質金属
が主であるため、これを加工した金属線は、自重で曲が
るなど極めて取扱いにくいものとなる。特に切断の長さ
の精度を高めるためには、曲がりやすい金属線を一定長
さだけ精度良く送り出すことが必要であるが、軟質な金
属で作られた線径数十ミクロンから細いものでは１０ミ
クロン程度の単一の細線を、精度良く送り出すのは極め
て困難である。

本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、微細
金属線を、能率良くしかも高い精度で一定の長さの線片
に切断することができる微細金属線の切断装置を提供す
ることを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するための本発明に係る微細金属線の
切断装置は、円周方向に一定の間隔で切断刃が形成され
た第１ロールと、該第１ロールに当接される第２ロール
と、前記第１ロールと前記第２ロールとの間に微細金属
線を案内するガイド部とを備え、前記第１ロール又は第
２ロールのうち少なくとも一方を回転することにより、
微細金属線を前記第１ロールと前記第２ロールとの間に
挟持して引き込むと共に前記切断刃により切断すること
を特徴とするものである。

また、前記第２ロールの外周部を弾性素材により形成し
てもよい。

〔作用〕

本発明は前記の構成によって、ガイド部によって案内さ
れた微細金属線は回転する両ロール間に挟持されて両ロ
ール間に引き込まれるので、曲がりやすい微細金属線を
精度良く引き込むことができる。また、引き込まれた微
細金属線は切断刃により切断される。切断刃のピッチ間
隔を切断寸法に合わせて設計することにより、微細金属
線を一定の長さに精度良く切断することができる。

また、第２ロールの外周部を弾性素材により形成するこ
とにより、両ロールにより微細金属線を挟持して引き込
む際の摩擦力が大きくなる。

〔実施例〕

以下に本発明の第１実施例を第１図及び第２図を参照し
て説明する。第１図は本発明の第１実施例である微細金
属線の切断装置の概略構成図、第２図はその微細金属線
の切断装置を用いて微細金属線を切断するときのローラ
の概略部分拡大図である。微細金属線としては線径２０
μｍの金線を用いている。

第１実施例である微細金属線の切断装置は、微細金属線
３０を送り出すためのフィードロール２と、微細金属線
３０を案内するための内径３０μｍの細大を有する石英
製のガイド部４と、ガイド部４の下方に配置された一対
のロール６ａ、６ｂとを含むものである。

金属製の切断ロール（第１ロール）６ａには第１図に示
すように円周方向に一定間隔で多数の切断刃２２が形成
されている。切断刃２２のピッチ間隔は必要とする球形
状のバンブの大きさと使用する微細金属線の線径によっ
て決定される０本実施例においては線径２０日の金線に
より直径が８０μｍの球形状のバンブを形成する場合を
考えているので、ピッチ間隔は、０．８５鶴にしている
。

押さえロール（第２ロール）６ｂは外周部が弾性素材２
５により形成されている。これは摩擦力を大きくして微
細金属線３０の引き込みを容易且つ確実に行うためであ
る。また、押さえロール６ｂには切断荷重調整機構８が
設けられている。これは、切断ロール６ａと押さえロー
ル６ｂとの接触圧力を調整するためのものである。尚、
両ロール６ａ、６ｂの厚さ（第１図において紙面に垂直
な方向の寸法）は、微細金属線３０か細いので、約２鶴
程度で充分であり、またその直径は約１０鶴程度でよい
。

一般に、微細金属線を一定の長さに切断する場合には、
微細金属線をフィードロールだけで送り出そうとすると
曲がりが生じ、精度の良い送り機構が実現できない０本
実施例のフィードロール２は、装置の初期セツティング
の際に微細金属線３０をガイド部４に送り出すために設
けたものであり、装置の稼動時には微細金属線３０を軽
く支持するだけで、送り出しは行わない０本実施例にお
いては微細金属線３０の送り出しは以下に説明するよう
に一対のロール６ａ、６ｂにより行う、したがって、フ
ィールドロール２は省略することも可能である。

本実施例の装置を用いて微細金属線３０を切断するには
、先ず微細金属線３０をフィードロール２から入れ、図
示しないステップモータ等によってフィールドロール２
を回転することにより、微細金属線３０をガイド部４の
細穴に通す、微細金属線３０はガイド部４によって両ロ
ール６ａ、６ｂ間に案内される０次に、図示しない駆動
装置により両ロール６ａ、６ｂを回転する。これにより
微細金属ｖＡ３０は両ロール６ａ、６ｂ間に挟持されて
引き込まれる０本実施例においては押さえロール６ｂの
外周部を弾性素材２５により形成しているので、微細金
属線３０を挟持して引き込む際に微細金属線３０を途中
で切断してしまうことなく、しかも大きな摩擦力により
両ロール６ａ、６ｂ間に引き込むことができるので、滑
りによるずれを防止して微細金属線３０を確実に送るこ
とができる。そして、微細金属線３０が両ロール６　ａ
。

６ｂの中心点を結ぶ直線上に位置したときに、切断刃２
２が微細金属線３０と弾性素材２５とを押す力の反作用
が最大になり、微細金属線３０が切断される。このよう
にロール５ａ、５ｂを回転させるだけで微細金属線３０
を引き込み、且つ一定間隔（切断刃のピッチ間隔）に精
度よく切断することができる。

本実施例においては、切断ロール６ａの下方にブラシや
ノズル等を用いたクリーニング機構ｌＯが設けられてい
る。これは、微細金属線、たとえば金線の切断を続ける
と、切断刃２２に金のカスが溜まり、切断の精度が落ち
たり、切断不良が生ずるからである。

上記の実施例によれば、一方のロール６ｂの外周部に弾
性素材を使用し、他方のロール６ａに一定のピンチ間隔
を有する切断刃を形成したことにより、微細金属線を引
き込みの途中で切断することな（、摩擦力により両ロー
ル６ａ、６ｂ間に確実に引き込んで、一定の長さに精度
よく切断することができる、また、切断刃のピンチ間隔
を変えることにより、微細金属線を任意の長さに切断す
ることができる。更に、機械的にはロールを回転させる
だけなので、従来のものより高速で微細金属線を切断す
ることができる。

また、本実施例装置により切断された金属線片は、次の
工程である溶融工程で溶融されて球形状のバンブに形成
される。溶融工程では、１本１本の金属線片が別々に、
互いに干渉しない状態で溶融されることが必要である。

複数の金属線片が接触したままで溶融工程に送られると
、複数の金属線片が合体した大きなバンブが形成されて
しまうからである。ところで、切断後の金属線片は線型
２０μｍ、長さ０．８５ｍという非常に小さいものであ
るため、切断後に複数本の金属線片がひっついていると
、これらを１本づつに引き離すのは容易ではない、した
がって、切断工程においては、単に切断するだけでなく
、次工程である溶融工程への搬送が容易になるように切
断することが望ましい。

本実施例の微細金属線の切断装置を用いれば、切断され
た金属線片はロールの下方に配置した、たとえばコンベ
ア等の搬送装置（図示しない）に落下するので、コンベ
ア上に金属線片を容易に一定間隔に１本１本づつ区別し
て配置することができ、したがって切断工程から次工程
である溶融工程に連続して移行することが可能になる。

第３図は本発明の第２実施例である微細金属線の切断装
置を用いて微細金属線を切断するときのローラの概略部
分拡大図である。第２実施例が第１実施例と異なるのは
、第２実施例の切断ロール１６ａには、切断刃２２と切
断刃２２との間に押さえ歯２４が形成されている点であ
る。その他の構成は第１実施例と同様である。押さえ歯
２４はその先端が丸く形成されており、弾性素材２５と
ともに微細金属線３０を引き込む役割を果たす。

本実施例装置においては、先端が丸く形成された押さえ
歯２４を設けたことにより、第１実施例に比べてより大
きな摩擦力によって、押さえ歯２４と弾性素材２５とに
より微細金属線３０を挟持して引き込むことができる。

本実施例においては、切断刃２２と切断刃２２との間に
押さえ歯２４を形成したことにより、切断刃２２のピッ
チ間隔を第１実施例のように狭くするのは切断ロール１
６ａの加工上容易でない。

したがって、本実施例装置は微細金属１ｉ３０を長めに
切断する場合に適している。たとえば、直径が１２０μ
ｍの球形状のバンブを必要とする場合、微細金属線３０
として第１実施例と同様に線径が２０μｍであるものを
用いると、微細金属線３０を２．８−の長さに切断すれ
ばよいので切断刃２２のピッチ間隔も２．８簡になる。

この位のピッチ間隔であれば、切断ロール１６の加工は
容易である。その他の作用・効果は第１実施例と同様で
ある。

第４図は本発明の第３実施例である微細金属線の切断装
置を用いて微細金属線を切断するときのローラの概略部
分拡大図である。第３実施例が第１実施例と異なるのは
、押さえロール２６ｂの外周部に波形押さえ歯２７を形
成した点である。その他の構成は第１実施例と同様であ
る０本実施例の装置は押さえロール２６ｂの外周部に波
形押さえ歯２７を形成しであるので第１実施例に比べて
より大きな摩擦力により微細金属線３０を６−ラ６ａ、
２６ｂ間に引き込むことができる０本実施例の場合、波
形押さえ歯２７と切断刃２２とを噛み合わせてローラ６
ａ、、２６ｂを回転させるので、波形押さえ歯２７の弧
長が微細金属線３０の切断寸法になる。尚、波形押さえ
歯２７は通常の金属により形成してもよいし、また弾性
素材により形成してもよい。

本実施例の微細金ｒＸ′４ＦＡの切断装置は、微細金属
線３０が弧を描いてローラ間に引き込まれるので、微細
金属線３０としては、曲がっても切れ難い銅等のように
弾力性に冨む材料を用いる場合に適している。

尚、上記の実施例では、微細金属線を１本切断する場合
について説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、微細金ａｍを２本以上切断するようにしてもよ
い、この場合には微細金属線の切断本数に応して、ロー
ルを厚くする必要があることは言うまでもない。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、一方の外周部に一
定の間隔で切断刃を形成した一対のロールを用いて微細
金属線を切断することにより、簡単な機構で微細金属線
を精度良く、連続して切断することが可能になり、生産
性の向上を図ることができる微細金属線の切断装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例である微細金属線の切断装
置の概略構成図、第２図はその微細金属線の切断装置を
用いて微細金属線を切断するときのローラの概略部分拡
大図、第３図は本発明の第２実施例である微細金Ｗ＆線
の切断装置を用いて微細金属線を切断するときのローラ
の概略部分拡大図、第４図は本発明の第３実施例である
微細金属線の切断装置を用いて微細金属線を切断すると
きのローラの概略部分拡大図である。 ２・・・フィードロール、４．、・ガイド部、ａ、１６
ａ・・・切断ロール、 ｂ、２６ｂ・・・押さえロール、 ・・・切断荷重調整機構、 ０・・・クリーニング機構、 ２・・・切断刃、２４・・・押さえ歯、５・・・弾性素
材、２７・・・波形押さえ歯、０・・・微細金属線。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円周方向に一定の間隔で切断刃が形成された第１
   ロールと、該第１ロールに当接される第２ロールと、前
   記第１ロールと前記第２ロールとの間に微細金属線を案
   内するガイド部とを備え、前記第１ロール又は第２ロー
   ルのうち少なくとも一方を回転することにより、微細金
   属線を前記第１ロールと前記第２ロールとの間に挟持し
   て引き込むと共に前記切断刃により切断することを特徴
   とする微細金属線の切断装置。
2. （２）前記第２ロールの外周部を弾性素材により形成し
   た請求項１記載の微細金属線の切断装置。