JPH0368768A - 細線コーティング用回転巻取装置 - Google Patents

細線コーティング用回転巻取装置

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JPH0368768A
JPH0368768A JP1204769A JP20476989A JPH0368768A JP H0368768 A JPH0368768 A JP H0368768A JP 1204769 A JP1204769 A JP 1204769A JP 20476989 A JP20476989 A JP 20476989A JP H0368768 A JPH0368768 A JP H0368768A
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reel
fine wire
coating
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JP1204769A
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Shunpei Miyajima
俊平 宮嶋
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Nippon Steel Corp
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Publication date
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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、各種細線の表面に均一な皮膜を被覆すること
、特に、半導体チップと外部リードとをボンディングす
る細線の表面にドライコーティング法により無機物質を
連続して均一に被覆する場合に用いるコーティング用回
転巻取装置に関するものである。
(従来の技術) 細線、例えば半導体チップとリードフレームを結ぶボン
ディング細線は、裸のま〜使用されていたが、近時次第
に高密度化接合となっておりそのため細線間の接触が起
って回路が短絡し、チップの正常な働きを阻害すること
が多くなっている。
そこで、ボンディング細線の表面に有機高分子樹脂より
なる絶縁皮膜を被覆する方法が例えば特開昭58−23
39号公報に開示されているが、前述のような樹脂皮膜
は、チップと細線の接合時に細線表面(ボンディングボ
ール上)に残留し接合不良を起すことがある。そのため
この残留樹脂をガスで吹き飛ばし、吸引除去することが
特開昭63−318132号公報に開示されているが、
これは設備的にも複雑になるという問題点を有する。
一方有機樹脂に替えて、無機物質をスパッタリング、イ
オンブレーティング、真空蒸着、プラズマCVDなどの
ドライコーティング法によって細線表面に被覆すること
が考えられている。
一般にスパッタリング、イオンブレーティング、真空蒸
着あるいはプラズマCVDなとのドライコーティング法
は、湿式めっき法あるいは溶媒中に溶解させた高分子の
塗布法などによる被覆法に較べて皮膜とする物質が広い
範囲から選べ、また膜厚の制御がしやすいという特長が
あり、機能性薄膜の製造法として半導体工業を中心に広
く用いられている。
しかしながら、一般のドライコーティング法においては
、蒸着されて薄膜となる物質は真空槽内の坩堝、(スパ
ッタリング)ターゲットなどの蒸着源からほぼ一方向に
飛来し、基板上に堆積する仕組みとなっており、平板状
あるいはそれに近い形状の基板にコーティングする場合
には良いものの、立体的形状の基体の表面にコーティン
グする場合には蒸着源から見て陰となる部分への蒸着物
質の回り込みが不十分なため均一にコーティングするこ
とが困難であった。
特に真空槽にくらべて非常に長い細線状の基体にコーテ
ィングする場合には糸巻様のリールに巻いた細線を蒸着
ゾーンに送り出しながらコーティングを行なうことが必
要であるが、やはり細線の表面のうち蒸着源から見て陰
になる部分へ蒸着される割合が少なくなるため結果とし
て均一な膜厚を得ることは不可能であった。
この解決策として、いわゆるホローカソードスパッタリ
ングなどのように、軸対称の構造を持つ装置を用い、軸
に相当する空間に細線を送り出すことによって、細線の
表面上にどの部分も均一にコーティングする方法が従来
から考案されている。
しかしこの方法では、ターゲットやガス導入部分などの
円筒形配置をはじめ複雑な構成を持つ専用の装置を必要
とすること、および細線のほかに対極が配置できないた
め堆積条件が制御しにくいことなどの欠点があった。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は、上記したような堆積条件が制御しにくい特殊
形状の蒸着装置を用いることなく、−船釣なドライコー
ティング法によって、細線表面に均一な無機物質の皮膜
を形成させるための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) 上記目的を達成するため本発明は次の事項を要旨とする
。すなわち フランジを有する支持台に、細線送り出しリールを回転
自在に取付けると共に前記フランジに支持台を回転する
回転体を連結した細線送り出し機構と、フランジを有す
る支持台に、連動装置を介して回転する細線巻取リール
を設置すると共に、前記フランジに支持台を回転する回
転体を連結し、かつ、前記連動装置と連結する回転体を
設けた細線巻取り機構とを、同軸上に回転するよう配置
し、外部動力により回転する同期回転機構を、前記送り
出し機構及び巻取り機構のそれぞれの回転体と連動する
よう連結したことを特徴とする細線コーティング用回転
巻取装置。
そして、上記要旨の発明には更に次の条件を付加するこ
とができることも、本発明の特徴である。
すなわち上記発明において、 1、送り出し機構及び巻取り機構の各支持台に細線案内
スプールを設けること 2、送り出し機構支持台に細線案内と共に張力制御が可
能な複数個のスプールを設けることを特徴とする。
本発明装置は、スパッタリング、イオンブレーティング
、真空蒸着、あるいはプラズマCVDなどのドライコー
ティング装置の真空槽内に設置し、コイル状に巻かれた
細線の送り出しおよび巻取りをすると同時に細線をその
進行方向を軸として回転させることで、蒸発物質を均一
に蒸着することを可能とするものである。
ドライコーティング法による被覆法は、一般に湿式めっ
き法あるいは溶媒中に溶解させた高分子の塗布法などに
よる被覆法に較べて皮膜とする物質が広い範囲から選べ
、また膜厚の制御がしやすいという特長がある。
コーティングの方法として、スパッタリング法では膜厚
などの制御性に特にすぐれた緻密な薄膜がコーティング
され、またイオンブレーティング法では短時間で密着性
の高い薄膜のコーティングが行えるという特徴がある。
以下本発明を、図に示す実施例に基づいて詳細に説明す
る。
第1図は、本発明の正面図であり、第2図は同平面図で
ある。図において、Aは細線送り出し機構、Bは細I!
巻取り機構、Cは同期回転機構を示している。
細線送り出し機構Aは、以下のように構成される。すな
わち、フランジ1′を有するL型の支持台1上に、支軸
2に回転自在に取付けた送り出しリール3を該支軸2を
介して固定すると共に細線4の送り出し方向に並列して
設け、支軸5,6゜7のそれぞれに回転自在に取付けた
スプール8゜9.10を、該支軸5.6. 7を介して
固定している。またフランジ1′には、支持台1を回転
する回転歯車11を軸12を介して連結されている。1
3は回転軸12を軸受け20を介して支持する架台であ
る。
上記スプール8. 9.10は、必要に応じて設置すれ
ばよいのであるが本実施例では3個設けている(支Id
15.6. 7或はスプール8. 9.10は、取り外
し可能な構造とする。)。これは細線の送り出しにあた
って細線の進行方向が、回転中心軸に一致するように案
内すると共に巻取時に張力を調整して、たるみが起きな
いように細線を移行させる役割を果たしている。このた
め、例えば軸6を支持台の回転軸と直交方向に可動とし
、前後のスプールとの重り深さを制御できる構造とする
ことが好ましい。
細線巻取り機構Bでは、送り出し機構Aと同様にフラン
ジ14’を有するL型の支持台14を設けており、この
支持台14には、該台14に固定した軸受け15により
巻取り−ルミ6を取付けた回転軸17を支承している。
フランジ14’ には支持台回転歯車18が軸19を介
して固定され、軸】9は軸受け20を介して架台13′
 に支持されている。21はリール1Bを回転するため
の伝達歯車であり、軸受け2aで回転自在に支承されて
いる軸22の一端に固定されている。
軸22の他端には、傘歯車23が固定されており、該歯
車23は、支持台14上に固定された軸受け24に支持
されている中間伝達歯車25を介して、巻取リール回転
軸17に取付けられたリール回転歯車26と連結してい
る。27は支軸28に回転自在に係合した細線案内スプ
ールで、必要に応じて取付け、細線が回転中心軸を移行
するようにガイドする。尚支軸28は取はずし可能に、
支持台に固定されている。
同期回転機構Cは、次の構成を有する。すなわち、回転
軸29の両端側に同期回転歯車30.31を固設すると
共に、駆動歯車32を固定して駆動モーターMと連結し
ている。33は細線送り出し機構Aの支持台回転歯車と
連結する送り出し側同期連動歯車であり、34は細線巻
取り機構Bの支持台回転歯車18と連結している巻取側
同期連動歯車である。
巻取側同期連動歯車34には、巻取リールの回転伝達歯
車21と連結する連動歯車35が固定されている。
上記の構成において、送り出しり−ル3に巻回している
細線4は、進行方向を回転軸としながら巻取リール16
に巻取られる。すなわちモーターMによって駆動される
同期回転軸29は両サイドの歯車30.31を同期回転
し、この動力を連動歯車33゜34より支持台回転歯車
11.18に伝達する。該回転歯車11.18は軸12
と19を中心に支持台1及び14を同一方向に同期回転
をする。同様に、連動歯車35よりの動力が伝達歯車2
1に伝わりこの回転によって傘歯車23及び中間伝達歯
車25よりリール回転歯車26に伝達され巻取り−ル1
6を回転する。巻取リール1Bの回転により細線4は回
転しながら引張られ、自由回転する送り出しり−ル3よ
り繰り出されて巻取リール16に巻取られるが、この際
細線の移行は、支持台の各フランジ1’ 、 14’の
支持軸12.19の中心(すなわち回転軸)と一致する
ように、リール3.16を配置している。そして、これ
は各支持台に立設されるスプールlO及び27を、回転
中心軸に細線が位置するように配置することによって前
記リール3616の配置に関係なく達成できる。
第3図及び第4図は、本発明の別の実施例であり、細線
1が送り出し機構Aと、巻取り機構の間を1乃至複数回
往復移行する構造となっている。
すなわち、送り出し機構側の支持台1及び巻取り機構側
の支持台i4には支軸7および28を固定し、この支軸
7,28にはそれぞれ案内スプール10゜10’および
27.27’が回転自在に取付けられている。送り出し
リールより繰り出される細線4はスプールlOに案内さ
れてスプール27に移行し、これを転回してスプール1
0′を通り、更にスプール27′ に案内されてリール
1Bに巻取られる。このように細線4はスプール10.
27間を一往復するが、この際軸12.19によって回
転する各機構A、Bの中心軸近傍を細線は回転しながら
移行する。本実施例ではスプールを各支持台上に2箇支
持しているがこれを増すことによって細線の往復回数を
増すことができる。尚、本実施例の他の構造は、第1.
2図に示した構成と同様である。
以上の実施例において、回転伝達機構を歯車を用いた構
成で説明したが、本発明はこれに限定されることなく、
同期回転が可能な別な手段例えば、チェー3ベルト方式
を採用することによっても目的が達成できることは云う
までもない。
本発明装置はドライコーティング装置の真空槽内に設置
される、第5図にイオンブレーティング装置に本発明を
取付けた例を示す。すなわち、図中の36が真空槽、3
7が真空ポンプと連通し、槽内を減圧する排気管、88
は雰囲気ガス供給管、39は本発明装置で、槽壁に取付
けた架台4oに固定される。41は蒸発物質を挿入する
ルツボ、42は電子ビーム(EB)ガン、43は高周波
誘導コイルで蒸発物質を矢印の方向に移送する。細線1
は蒸着ゾーン44を、蒸着物質の流れ方向(矢印)に対
して垂直方向に進行するよう配置される。
以下に本発明の適用例を示す。
直径30H、長さ20mの金合金ボンディング細線を第
1図に示す回転巻取装置にセットし、これをイオンブレ
ーティング装置の真空槽内に設置して、絶縁被覆用の酸
化アルミニウムを表面にコーティングした。コーティン
グ条件は以下の通りであった。
手    法 :イオンブレーティング蒸発物質:Al
□O1粉末 雰 囲 気 : Ar 十o2混合(1: 1)ガス導
入、5 X 10−’Torr 蒸  発  法 : E B、  10kV、  20
0mARF ハ’7−  : 0.1klllコイル送
り速度: 27cm/i1n。
膜     厚 : 25OA 細線温度:常温 コーテイング後のボンディング細線について形成された
薄膜の成分分析をAES法で行なったところ、はぼター
ゲットと同じ組成であった。また細線の断面をCMA 
(X線分析)で面分析したところ細線の側面にそって均
一に酸化アルミニウムがコーティングされていることが
わかった。
(発明の効果) 本発明の細線コーティング用回転巻取装置を真空装置の
真空槽内に設置し、細線をその線方向を軸として回転さ
せながら送り出すと同時に蒸着操作を行なうことにより
、半導体用ボンディング細線、その他の金属線、合成繊
維あるいは炭素繊維等の細線上へ薄膜をコーティングす
ることができる。特に蒸着工程で細線は回転中心軸に一
致した移行をするため蒸着量がほぼ均一となり、細線表
面に緻密な均一無機皮膜を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例であって、第1図は正面図、第2
図は平面図を示す。第3図は他の実施例の正面図、第4
図は第3図の1部平面図、第5図は本発明の使用例を示
す図である。 A:細線送り出し機構  B:細線巻取り機構C二同期
回転機構 1:支持台       1′:フランジ2:支 軸 
     3:送り出しり−ル4:細’a      
5.6.7:支軸8.9,10ニスプール  11:支
持台回転歯車12:軸      13.13’ :架
台14′:フランジ     14:支持台15:軸受
け       1B二巻取リール17:巻取リール回
転軸  18:支持台回転歯車19:軸       
  20:1Ill受け21:伝達歯車      2
2:軸 23:傘歯車       24:軸受け25:中間伝
達歯車    26:リール回転歯車27:案内スプー
ル   28:支 軸29:同期回転軸 ao、 31:同期回転歯車  32:駆動歯車33:
送り出し側同期連動歯車

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.フランジを有する支持台に、細線送り出しリールを
    回転自在に取付けると共に前記フランジに支持台を回転
    する回転体を連結した細線送り出し機構と、フランジを
    有する支持台に、連動装置を介して回転する細線巻取リ
    ールを設置すると共に、前記フランジに支持台を回転す
    る回転体を連結し、かつ、前記連動装置と連結する回転
    体を設けた細線巻取り機構とを、同軸上に回転するよう
    配置し、外部動力により回転する同期回転機構を、前記
    送り出し機構及び巻取り機構のそれぞれの回転体と連動
    するよう連結したことを特徴とする細線コーティング用
    回転巻取装置。
  2. 2.送り出し機構及び巻取り機構の各支持台に細線案内
    スプールを設けたことを特徴とする請求項1記載の細線
    コーティング用回転巻取装置。
  3. 3.送り出し機構支持台に複数個のスプールを設けたこ
    とを特徴とする請求項1または2記載の細線コーティン
    グ用回転巻取装置。
  4. 4.送り出しリールと巻取リールの間に設けたコーティ
    ング領域を回転しながら進行する細線の回転軸が、送り
    出し機構及び巻取り機構の回転軸と同軸になるようにセ
    ットしたことを特徴とする請求項1、2または3記載の
    細線コーティング用回転巻取装置。
  5. 5.送り出しリールと巻取リールの間に設けたコーティ
    ング領域を回転しながら進行する細線が、送り出し機構
    及び巻取り機構の回転軸とほゞ同軸の範囲で少くとも1
    往復するように、送り出し機構及び巻取り機構を配置し
    たことを特徴とする請求項1、2、3記載の細線コーテ
    ィング用回転巻取装置。
JP1204769A 1989-08-09 1989-08-09 細線コーティング用回転巻取装置 Pending JPH0368768A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5524464A (en) * 1993-09-30 1996-06-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Workpiece-bore processing apparatus and method
US5758421A (en) * 1994-05-02 1998-06-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for manufacturing fluid bearing
JP2008068363A (ja) * 2006-09-14 2008-03-27 Sii Micro Precision Kk 内面加工ツール及びこれを用いた工作機械

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