JPH10193020A - 線材チップの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 銅線材２を平行度を保ちながら適度な締め付
け力で樋状収容具３の凹部３ａに整列巻きしてスライス
することにより、寸法精度と平行度の高い線材チップ１
を大量に製造することができる線材チップの製造方法を
提供する。 【解決手段】 ４本の樋状収容具３を配置したターンホ
イール４を回転させて銅線材２を整列巻きする巻回工程
（Ｐ１）と、各樋状収容具３に蓋材７を嵌め込む結束工
程（Ｐ２）と、各樋状収容具３をターンホイール４から
分離する分離工程（Ｐ３）と、各樋状収容具３をスライ
スするスライス工程（Ｐ４）とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、線材を一定の長さ
で切断した線材チップを大量に製造する線材チップの製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線基板にベア・チップＬＳＩ
を直接実装するフリップチップ実装は、ベア・チップＬ
ＳＩにリードフレームを接続して樹脂封止したパッケー
ジ封止品を実装する場合に比べて、実装面積を大幅に縮
小することができるので、近年の電子機器の急速な小型
化に伴い広く利用されるようになって来ている。このフ
リップチップ実装は、通常は、ベア・チップＬＳＩの各
入出力パッドにＡｕ等の金属バンプ（突起物）を形成し
て、この金属バンプを導電性接着剤等を介してプリント
配線基板の配線パターンに圧着させることにより接続固
定を行う。しかし、このような金属バンプに代えて、直
径０．３ｍｍ程度の銅ボールを用いる場合もある。即
ち、ベア・チップＬＳＩの各入出力パッドに銅ボールと
マッチングする穴を形成した導電端子を形成すると共
に、プリント配線基板の各配線パターン上に銅ボールを
接続固定しておき、このプリント配線基板上にベア・チ
ップＬＳＩを載置して押圧することにより、各銅ボール
を導電端子の穴に嵌め込んで接続固定を行う。

【０００３】上記フリップチップ実装で用いる銅ボール
を製造するには、例えば図１０に示すように、まず最初
の工程（以下「Ｐ」という）で、銅線材２を所定の長さ
に切断して線材チップ１を作成する（Ｐ１１）。そし
て、この線材チップ１を金型１１，１１でプレスして成
形球１２を作成し（Ｐ１２）、この成形球１２を研磨機
の固定盤１３と回転盤１４との間で回転させてフラッシ
ュ（バリ）を除去し球面の研磨を行うことにより銅ボー
ル８を完成する（Ｐ１３）。

【０００４】上記製造方法において、精密な径寸法の銅
ボール８を製造するためには、最初の工程（Ｐ１）で銅
線材２を正確に所定の長さごとに切断して、精度の高い
線材チップ１を作成する必要がある。また、このような
精度の高い線材チップ１は、上記フリップチップ実装に
用いる銅ボールの製造に利用されるだけでなく、他の用
途に用いる精密な金属やその他の材料のボールの製造の
際にも利用され得るものであり、しかも、円柱状の線材
チップ１のままで使用される場合もある。さらに、ファ
イバ状（充実体）の線材に限らず、チューブ状（管状）
の線材を切断して円筒状の線材チップ１として使用する
場合もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来は、上
記精度の高い線材チップ１を作成するために、例えば線
材を所定長さずつ押し出して順次カッター等で切断する
というように、線材を１本乃至数本ずつ切断していたの
で、この線材チップ１を大量に製造することが容易では
ないという問題があった。また、円柱状や円筒状の線材
チップ１のままで使用する場合には、カッター等による
両切断面が線材の軸線に対して正確に垂直な平行面にな
らないという問題もあった。

【０００６】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、線材を樋状収容具に整列巻きにして、この樋
状収容具ごとスライスすることにより、精度の高い線材
チップを大量に製造することができる線材チップの製造
方法を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の線材チッ
プの製造方法は、上記課題を解決するために、直線状の
凹部を備えた樋状収容具を、この凹部の開口部を外周側
に向けて凸多角形状の各辺部に配置することによりボビ
ン状としたターンホイールを回転させて、ファイバ状又
はチューブ状の線材を供給することにより、各樋状収容
具の凹部内にこの線材を整列巻きする巻回工程と、各樋
状収容具の凹部の開口部に蓋材を取り付けて、この凹部
内に整列巻きされた線材を押圧する結束工程と、整列巻
きされた線材を各樋状収容具の間で切断し、これら各樋
状収容具をターンホイールから分離する分離工程と、分
離した各樋状収容具を線材の長手方向に沿った所定の厚
さごとにスライスするスライス工程とを備えたことを特
徴とする。

【０００８】上記手段によれば、巻回工程でターンホイ
ールを回転させながら線材を供給することにより、この
線材を正確に平行度を保ちながら適度な締め付け力で各
樋状収容具の凹部内に整列巻きすることができる。そし
て、結束工程でこれらの各樋状収容具に蓋材を取り付け
ることにより、凹部内に整列巻きされた線材を押圧し結
束することができる。従って、分離工程でこれら各樋状
収容具を分離しスライス工程でスライスすれば、凹部内
で平行に結束された多数本の線材がそれぞれ正確に一定
の長さで切断され、両切断面の平行度も高い線材チップ
を大量に得ることができる。即ち、線材が平行に巻かれ
ていない場合には、スライスによる切断面が傾斜し線材
チップの寸法が長くなる。また、この線材が適度な締め
付け力で巻かれていなかったり蓋材で結束されていない
場合にも、スライスの際に線材が斜めになって切断面が
傾斜し線材チップの寸法が長くなる。

【０００９】なお、スライス後は、例えば樋状収容具か
ら蓋材を外すことにより、各線材チップを取り出すこと
ができる。また、線材がファイバ状である場合には、各
線材チップは円柱状となり、線材がチューブ状である場
合には、各線材チップは円筒状となる。

【００１０】ここで、凸多角形とは、全ての内角が１８
０°未満である多角形をいう。いずれかの内角が１８０
°を超える凹多角形の場合には、線材が樋状収容具の凹
部内に締め付けられず底面から浮いて巻き付けられるた
め、樋状収容具は凸多角形状に配置する必要がある。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００１２】図１〜図８は本発明の一実施形態を示すも
のであって、図１は線材チップの製造方法を示すフロー
チャート、図２は樋状収容具と蓋材の斜視図、図３はタ
ーンホイールの斜視図、図４はターンホイールを用いた
銅線材の巻回装置の正面図、図５は銅線材を整列巻きし
た樋状収容具の横断面図、図６は蓋材を嵌め込んだ樋状
収容具の横断面図、図７はターンホイールから分離した
樋状収容具の斜視図、図８はスライスした樋状収容具の
斜視図である。なお、図１０に示した従来例と同様の機
能を有する構成部材には同じ番号を付記する。

【００１３】本実施形態では、図１０に示したフリップ
チップ実装で用いる銅ボール８を製造する際に用いる線
材チップ１の製造方法について説明する。

【００１４】まず、図１に示す最初の巻回工程（Ｐ１）
で、銅線材２を４本の樋状収容具３に整列巻きする。各
樋状収容具３は、図２に示すように、直線状の凹部３ａ
を備えた樋状の収容具であり、ここでは、制御盤内等で
複数本のケーブルをまとめて収容するための硬質ＰＶＣ
（ポリ塩化ビニル）製のケーブルダクトのケースを流用
する。これら４本の各樋状収容具３は、図３に示すよう
に、正方形状のターンホイール４の各辺部にそれぞれ凹
部３ａの開口部を外周側に向けて取り付けられてボビン
状となる。ターンホイール４は、中央の回転軸４ａを中
心に図示しないモータによって回転するようになってい
る。銅線材２は、図４に示すように、ワイヤ送出機５か
ら繰り出され、ダンサ（アキュムレータ）６を介してタ
ーンホイール４に供給される。この際、銅線材２は、多
数のワイヤ送出機５から繰り出されたものが多数条とな
って、図３に示すように、各樋状収容具３の凹部３ａ内
に横並びに密に供給される。また、ダンサ６は、ワイヤ
送出機５から繰り出される各銅線材２に適度なテンショ
ンを与えるためのローラ装置である。従って、ターンホ
イール４が回転すると、これらの銅線材２は、図５に示
すように、各樋状収容具３の凹部３ａ内に平行な状態で
密着して俵積み状に積み上げられ整列巻きされる。

【００１５】例えば多数本の銅線材２を平行に繰り出
し、これらをまとめて樹脂で被覆したのでは、これらの
銅線材２に適度な締め付け力を与えることができないの
で、平行な状態で確実に結束することが容易ではなくな
る。これに対して、ターンホイール４を回転させること
により各樋状収容具３の凹部３ａ内に銅線材２を巻き取
れば、この銅線材２に適度な締め付け力を与えて平行な
状態で密着して積み上げ整列巻きすることが容易に可能
となる。

【００１６】なお、ここでは多数条の銅線材２を並行し
て供給したが、１条の銅線材２を左右に振りながら供給
することにより各樋状収容具３の凹部３ａ内に整列巻き
することも可能である。また、銅線材２は、この銅線材
２をロール状に巻回したワイヤ送出機５から繰り出すよ
うにしたが、銅線材２を製造する伸線機の出口から直接
繰り出すようにして、製造ラインのタンデム化を図るこ
とも可能である。

【００１７】上記巻回工程（Ｐ１）が完了すると、図１
に示す結束工程（Ｐ２）でターンホイール４の各樋状収
容具３に蓋材７を取り付ける。蓋材７は、樋状収容具３
の凹部３ａの開口部を塞いで、この凹部３ａ内の銅線材
２を適度に押圧するものであり、ここでは、図２に示す
ように、上記硬質ＰＶＣ製のケーブルダクトのキャップ
を流用する。従って、この蓋材７は、図６に示すよう
に、樋状収容具３の両側壁の端部に嵌め込むことにより
取り付けられる。そして、凹部３ａ内に整列巻きされた
銅線材２は、この蓋材７の取り付けにより樋状収容具３
内で押圧されて結束される。また、この結束工程（Ｐ
２）が完了すると、図１に示す分離工程（Ｐ３）で各樋
状収容具３をターンホイール４から分離する。即ち、整
列巻きされた銅線材２を隣接する樋状収容具３の各間で
切断し、これら各樋状収容具３をターンホイール４から
取り外す。この際、図７に示すように、各樋状収容具３
の凹部３ａ内の銅線材２は、蓋材７によって結束されて
いるので、整列巻きによる平行状態がずれるようなこと
はない。

【００１８】上記分離工程（Ｐ３）で分離された各樋状
収容具３は、図１に示すスライス工程（Ｐ４）で銅線材
２の長手方向に沿った所定の厚さごとにスライスされ
る。このスライスは、樋状収容具３を蓋材７ごと内部の
銅線材２と共に切断するものであり、円盤状のカッタ等
で切断することも可能であるが、ここではウォータジェ
ットやレーザを用いる。ウォータジェットは、加圧した
水の噴射力によって切断を行うものであり、レーザは、
レーザ光によって溶断するものである。このスライスの
際にも、銅線材２は、蓋材７によって樋状収容具３内に
結束されているので、整列巻きによる平行状態がずれる
ようなおそれはない。そして、このスライスにより、図
８に示すように、樋状収容具３が蓋材７ごと所定の厚さ
に切断され、内部の銅線材２もそれぞれ所定長さの線材
チップ１となる。従って、各線材チップ１は、ウォータ
ジェット等によるスライス精度に応じた正確な長さ寸法
となり、平行状態がずれて斜めに切断されるようなこと
もないので、この寸法精度を確実に維持し平行な切断面
を得ることができる。

【００１９】上記スライス工程（Ｐ４）が完了すると、
スライスされた各樋状収容具３から蓋材７を取り外すこ
とにより、内部の多数の円柱状の線材チップ１を取り出
すことができる。そして、これらの線材チップ１を図９
に示した方法により加工すれば、精密な径寸法の銅ボー
ル８を得ることができる。

【００２０】以上説明したように、本実施形態の線材チ
ップの製造方法によれば、巻回工程（Ｐ１）でターンホ
イール４を回転させながら、適当なテンションを与えて
銅線材２を供給することにより、この銅線材２を正確に
平行度を保ちながら適度な締め付け力で各樋状収容具３
の凹部３ａ内に容易に整列巻きすることができる。そし
て、結束工程（Ｐ２）でこれらの各樋状収容具３に蓋材
７を嵌め付けることにより、凹部３ａ内の銅線材２を結
束して平行状態を維持させることができる。従って、分
離工程（Ｐ３）とスライス工程（Ｐ４）でこれら各樋状
収容具３を分離してスライスすれば、凹部３ａ内で平行
に結束された多数本の銅線材２がそれぞれ正確に一定の
長さで切断されるので、寸法精度と平行度の高い線材チ
ップ１を大量に製造することができるようになる。

【００２１】なお、上記実施形態では、ターンホイール
４を正方形状としたが、これに限らず三角形以上の凸多
角形状であればどのような形状であってもよい。また、
上記実施形態では、ファイバ状の銅線材２を用いて銅ボ
ール８に加工するための線材チップ１を製造したが、他
の用途に用いる線材チップ１を製造することもでき、銅
線材２に代えて別の金属やその他の材質の線材を用いる
こともできる。さらに、チューブ状の線材を用いて円筒
状の線材チップ１を製造することもできる。

【００２２】また、図９に示すように、樋状収容具３の
蓋材７を、ウォ−タジェットの水流乱れが可及的に生じ
ないよう、収容具３の開口面と面一に納まるものとし該
蓋材７の縁部を接着や溶着で固定するものであっても良
い。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の線材チップの製造方法によれば、複数の樋状収容具の
凹部内に線材を正確に平行度を保ちながら適度な締め付
け力で整列巻きし蓋材で結束することができるので、各
樋状収容具を分離してスライスすることにより、寸法精
度と平行度の高い線材チップを大量に製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、線材
チップの製造方法を示すフローチャートである。

【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、樋状
収容具と蓋材の斜視図である。

【図３】本発明の一実施形態を示すものであって、ター
ンホイールの斜視図である。

【図４】本発明の一実施形態を示すものであって、ター
ンホイールを用いた銅線材の巻回装置の正面図である。

【図５】本発明の一実施形態を示すものであって、銅線
材を整列巻きした樋状収容具の横断面図である。

【図６】本発明の一実施形態を示すものであって、蓋材
を嵌め込んだ樋状収容具の横断面図である。

【図７】本発明の一実施形態を示すものであって、ター
ンホイールから分離した樋状収容具の斜視図である。

【図８】本発明の一実施形態を示すものであって、スラ
イスした樋状収容具の斜視図である。

【図９】本発明の一実施形態を示すものであって、蓋材
を収容具の開口面と面一になるように嵌め込み縁部を接
着固定した樋状収容具の横断面図である。

【図１０】銅ボールの製造方法を説明するための工程図
である。

【符号の説明】

１ 線材チップ ２ 銅線材 ３ 樋状収容具 ３ａ 凹部 ４ ターンホイール ７ 蓋材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直線状の凹部を備えた樋状収容具を、こ
   の凹部の開口部を外周側に向けて凸多角形状の各辺部に
   配置することによりボビン状としたターンホイールを回
   転させて、ファイバ状又はチューブ状の線材を供給する
   ことにより、各樋状収容具の凹部内にこの線材を整列巻
   きする巻回工程と、 各樋状収容具の凹部の開口部に蓋材を取り付けて、この
   凹部内に整列巻きされた線材を押圧する結束工程と、 整列巻きされた線材を各樋状収容具の間で切断し、これ
   ら各樋状収容具をターンホイールから分離する分離工程
   と、 分離した各樋状収容具を線材の長手方向に沿った所定の
   厚さごとにスライスするスライス工程とを備えたことを
   特徴とする線材チップの製造方法。