一种线圈元器件的制造方法及用于制造该线圈元器件的夹具的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种较容易处理各步骤间的半成品的线圈元器件的制造方法以及制造线圈元器件的夹具。线圈元器件10制造方法包括固定步骤,在此步骤中把形成上述线圈元器件10之前的、具有基座40和天线线圈30的多个半成品11固定在具有固定部的夹具100上，设置步骤,在此步骤中把多个上述半成品11以固定在上述夹具100上的状态,设置于模具中的上述夹具100的设置部位,以及封装步骤,在此步骤中向上述模具的空腔内填充树脂，并将上述基座40和上述天线线圈30中的至少一部分用树脂封装起来。
【专利说明】
一种线圈元器件的制造方法及用于制造该线圈元器件的夹具
技术领域
[0001]本发明涉及一种线圈元器件的制造方法及用于制造该线圈元器件的夹具。
【背景技术】
[0002]作为使用线圈的线圈元器件，比如说发送接收信号的设备，其可以用于汽车的无钥匙进入系统(Keyless Entry System)、发动机防盗锁止系统(Immobilizer)、以及安装于各种产品IC标签上。关于此种线圈元器件的技术内容，例如在专利文献I就有明确地说明。在专利文献I中明确说明了一种集成电路封装结构(IC Package)，即用电线把半导体基板(IC Chip)和引线端子连接之后，用树脂来封装其周围的集成电路封装结构。
[0003]另外，与上述的专利文献I同样地，专利文献2也揭示了下述技术内容，即用树脂来封装半导体芯片。另外专利文献2中还揭示了下述技术内容，即把半导体芯片安装在引线框架和配线基板上，并在此状态下通过转移成型(Transfer Molding)来把多个半导体芯片同时进行树脂封装。
[0004]先行技术文献:
[0005]专利文献:
[0006]专利文献1:日本专利公开公报特再公表W02011/024559
[0007]专利文献2:日本专利公开公报特开11-163009
【发明内容】
[0008]要解决的技术问题:
[0009]但是，在制造如专利文献I所揭示的、具有用树脂封装部分的线圈元器件的时候，现在用得比较多的方法是如专利文献2所揭示的那样，使用转移成型(Transfer Molding)的方法来以树脂封装多个电子元器件。所涉及的制造方法中常常采用下述手法，即在金属板状部件的电工薄板(Hoop)上安装大量的电子元件，并对此电子元件施以焊接等各种工艺步骤，最终剪切下电工薄板的多余部分。在此情况下，被白白扔掉的部分比较多。
[0010]采用最终剪切电工薄板的手法的时候，在剪切之前把绕组卷绕在棒状磁芯上形成线圈的情况下，相邻的半成品就会成为卷绕绕组的障碍，也就是说存在线圈难以成型的问题。具体而言，在卷绕绕组的时候，如果使用特殊的绕线机，使其中卷绕部位(线嘴)绕着棒状磁芯进行旋转的话，那么同时需要使相邻的棒状磁芯之间的空隙变大才行。而且，在此情况下，就会出现下述问题，即，电工薄板中被浪费扔掉的部分变得更多了。另外，使用特殊的绕线机也会使成本相应地变得更高。
[0011]另一方面，在最初的阶段中，也可以采用从电工薄板切割出大量的半成品的手法。在此情况下，虽然向棒状磁芯卷绕绕组变得容易进行了，但是其他各个步骤也都要以各个半成品独立的方式进行生产，所以在这些步骤中的半成品的移动和设置等处理要花费很多的时间和工夫。比如在用模具来进行转移成型的时候，就需要把大量的半成品分别设置在模具的规定位置上，在模具中成型后，还需要分别取出成型体。
[0012]本发明正是鉴于所涉及的问题而做出的，其目的在于提供一种线圈元器件的制造方法，其能使各个步骤之间的半成品的处理变得更容易，并且还提供一种用于制造该线圈元器件的夹具。
[0013]技术方案:
[0014]为了解决上述课题，本发明的第I观点是一种线圈元器件的制造方法，其特征为，包括:固定步骤，在此步骤中把形成上述线圈元器件之前的、具有基座和线圈的多个半成品固定在具有固定部的夹具上，设置步骤，在此步骤中把多个上述半成品以固定在上述夹具上的状态，设置于模具中的上述夹具的设置部位，以及封装步骤，在此步骤中向上述模具的空腔内填充树脂，并将上述基座和上述线圈中的至少一部分用树脂封装起来。
[0015]另外，本发明的其他侧面是，在上述的发明基础上进一步优选在上述封装步骤中用上述模具夹持住设置于上述半成品中的、金属制的引线框架的一部分，同时，把由上述夹具固定住的上述半成品的上述基座和上述线圈放置在上述模具的上述空腔里，并把上述引线框架中的、比被上述模具夹持住的部分更加靠近外侧的部位以及上述夹具放置于上述空腔的外部。
[0016]另外，本发明的其他侧面是，在上述的发明基础上进一步优选在上述封装步骤中，用转移成型用的模具来进行该封装步骤。
[0017]另外，本发明的其他侧面是，在上述的发明基础上进一步优选在上述设置步骤之前，还有装载步骤和连接步骤，在装载步骤中，把半导体基板装载在上述基座所具有的树脂框架上，连接步骤在上述装载步骤之后，在上述设置步骤之前，在连接步骤中把上述线圈的末端与上述半导体基板电连接起来，而且，这些步骤是在把多个上述半成品固定在上述夹具上的上述固定步骤之后进行的。
[0018]另外，本发明的其他侧面是，在上述的发明基础上进一步优选采用上述夹具来进行上述装载步骤和上述连接步骤之间的搬送、以及上述连接步骤和上述设置步骤之间的搬送。
[0019]并且，本发明的其他侧面是，在上述的发明基础上进一步优选至少进行下述步骤中的至少一个，即通过卷绕导线形成上述线圈的卷绕步骤，把上述基座和上述线圈组装在一起，形成上述半成品的组装步骤，在上述封装步骤之后，去除在此封装步骤形成的成型品上产生的树脂毛刺的去除步骤，以及在上述去除步骤之后，切断上述引线框架的切断步骤。
[0020]另外，本发明的其他侧面是，在上述的发明基础上进一步优选上述夹具包括下夹具和上夹具，同时，在上述固定步骤中，在上述下夹具和上述上夹具之间夹持住上述半成品O
[0021]并且，本发明的其他侧面是，在上述的发明基础上进一步优选至少上述封装步骤结束之后，从上述夹具取下形成上述半成品后的残余物。
[0022]本发明的第2观点是一种用于线圈元器件的制造的夹具，上述夹具具有固定部，该固定部可以固定多个半成品，这些半成品具有形成上述线圈元器件之前的上述基座以及上述线圈，上述固定部，多个上述半成品的之间按照规定的节距来配置间隔，同时，上述固定部固定住设置在上述半成品上中的金属制引线框架的一部分，从此固定部位开始，把上述基座及上述线圈侧固定成从上述夹具突出的状态。
[0023]有益效果:
[0024]通过本发明，能够提供一种线圈元器件的制造方法，其能使各个步骤之间的半成品的处理变得更容易，并且还提供一种用于制造该线圈元器件的夹具。
【附图说明】
[0025]图1是表示有关本发明的一个实施例的线圈元器件的全体组成的立体图。
[0026]图2是表示形成二次成型(Overmolding)部之前的半成品状态的立体图。
[0027]图3是表示形成二次成型部之前的半成品状态的顶视图。
[0028]图4是表示形成二次成型部之前的半成品中，树脂框架内部组成的侧截面图。
[0029]图5是表示形成二次成型部之前的半成品中，树脂框架的中空部、以及被收容在此中空部内的半导体基板的分解立体图。
[0030]图6是表示在支持部与焊锡层45在回流焊前后的情况的图，(a)表示回流焊前的状态，(b)表示回流焊后的状态。
[0031]图7是表示涉及本发明的变形例，(a)表示树脂框架侧的组成图，(b)是表示半导体基板侧的组成的图。
[0032]图8是表示涉及本发明的其他的变形例，(a)表示树脂框架侧的组成图，(b)是表示半导体基板侧的组成的图。
[0033]图9是表示涉及本发明的其他的变形例，表示树脂框架侧的组成图。
[0034]图10是表示本发明中，被设置在接线端子上的支持部的变形例，(a)支持部的顶点部分被设置成平面状的情况，(b)表示(a)的顶点部分上进一步设置了贯穿孔的组成，(C)表示(a)的顶点部分进一步设置了切缺孔的组成，(d)表示把支持部形成弓状曲面的状态。
[0035]图11是表示本实施例的线圈元器件的制造方法的流程图。
[0036]图12是表示涉及本实施例的线圈元器件的制造方法中，把线圈元器件的半成品设置在构成夹具的一部分的下夹具的状态的立体图。
[0037]图13是表示涉及本实施例的线圈元器件的制造方法中，通过构成夹具的下夹具以及上夹具来固定保持半成品的引线框架的状态的侧截面图。
【具体实施方式】
[0038]以下，将对涉及本发明的一个实施例的、线圈元器件10的制造方法，通过附图进行说明。另外，在说明线圈元器件10的制造方法时，首先，就线圈元器件10是如何构成的进行说明，此后，就该线圈元器件10的制造方法进行说明。
[0039]另外，在以下的说明中，将用XYZ正交坐标系来进行说明，把后述的天线线圈30延伸方向(轴线方向)作为Y方向，把图2中的前方一侧作为Yl侧，把与其相反的里侧作为Y2侧。另外，把图2中基座40的纵向方向作为X方向，图2中右侧且靠近前方的一侧作为Xl侧，把与其相反的左侧且靠近里侧的一侧作为X2侧。另外，把基座40的厚度方向(上下方向)作为Z方向，把图2的里侧(上侧)作为Zl侧，把相反的靠近前方一侧(下侧)作为Z2侧。
[0040]关于线圈元器件10的组成:
[0041]图1是表示线圈元器件10全体组成的立体图。图2是表示涉及线圈元器件10的、在形成二次成型部20之前的半成品11的状态的立体图。图3是表示形成二次成型部20之前的半成品11状态的顶视图。图4是表示形成二次成型部20之前的半成品11中，树脂框架41的内部组成的侧截面图。图5是表示形成二次成型部20之前的半成品11中，树脂框架41的中空部411，以及收容在此中空部411中的半导体基板43的分解立体图。
[0042]线圈元器件10，可以被用于例如汽车的发动机防盗锁止和无钥匙进入系统等，不过，并不限于上述的用途，还可以适用于例如携带终端装置的通信功能等，以及使用天线线圈30的各种设备中。
[0043]另外，在实际产品中，对于图1中的线圈元器件10而言，从二次成型部20侧的根部来折断引线框架50等步骤相当于去除引线框架50的内容。可以说，本实施例的线圈元器件10是制造中途的阶段性的产品，相当于半成品11。在以下的说明中，把安装了引线框架50的状态的半产品称为线圈元器件10，并根据需要，相应地把除去此引线框架50的产品称为线圈产品。另外，在以下的说明中，关于线圈元器件10的制造中途的半成品，无论是在哪个步骤的阶段中都统称为半成品11。但是，关于此半成品11，有时也可以称之为线圈元器件10。
[0044]另外，在安装线圈产品的地方中，也有适宜于不除去引线框架50的状态的情况。此情况下，如图1所表示那样的线圈元器件10就相当于线圈产品。
[0045]线圈元器件10如图1及图2所示，以二次成型部20、天线线圈30、安装了此天线线圈30的基座40、以及引线框架50为主要构成要素。
[0046]从图1及图2的比较可以明显地知道，二次成型部20是覆盖了天线线圈30和基座40的部分，其是用模具进行树脂成型来形成的。由此，在外观上，除了引线框架50以外没有任何构成要素呈从二次成型部20突出去的状态。
[0047]如图2及图3所示，天线线圈30具有由磁性材料所形成的棒状磁芯31、以及被配置在此棒状磁芯31周围的线圈32。作为磁性材料，可以使用镍系的铁氧体或用锰系的铁氧体等各种铁氧体、坡莫合金、铁铝硅合金、坡曼德合金、非结晶磁性合金、纳米结晶磁性合金等各种磁性材料及各种磁性材料的混合物。另外，用把树脂混合到这些的磁性材料所形成的材料就可以形成棒状磁芯31。
[0048]另外，线圈32是通过把漆包线等导线32a在棒状磁芯31的外周面卷绕规定的匝数来形成的。这时，在棒状磁芯31外周面还配置有省略图示的绝缘薄板，可以隔着此绝缘薄板来卷绕导线32a。形成此线圈32的导线32a的末端的32b，被捆扎在后述的接线端子上。
[0049]这样的天线线圈30，例如可以通过粘结剂来安装在此后说明的基座40上。
[0050]如图2及图3所示，基座40上设置有树脂框架41、接线端子42、和半导体基板43。树脂框架41是通过向模具内部空间注入树脂材料的嵌件成型(Insert Molding)，以引线框架50及接线端子42成为一体状态来被形成的。
[0051]如图2及图3所示，树脂框架41上还设置有从背面侧(下表面41a侧)凹陷的中空部411。由此，在树脂框架41背面侧(下表面41a侧)还设置有与中空部411连通的开口412。如图3?图5所示，中空部411是收纳半导体基板43的部分，在半导体基板43相对于XY平面呈平行的状态下，可以收纳半导体基板43。因此，中空部411具有比半导体基板43所成的平面更大的面积，另外其深度也被设置为能充分地收纳半导体基板43的程度。另外，中空部411不一定非要被形成为具有底面411a的有底的形状，亦可以被形成为上下贯通的通孔形状。
[0052]另外，接线端子42是金属制的导体，采用了例如铜合金或不锈钢等具有一定程度的强度及硬度的弹性金属制板材作为材质。并且，通过冲压加工此材质来形成接线端子42。然而，也可以使用其他金属作为材质，或者使用冲压加工以外的制法来形成接线端子42。此接线端子42，其一部被埋入树脂框架41。由此，接线端子42被树脂框架41所支持。此接线端子42的一端侧从二次成型部20突出去。由此，接线端子42的一端侧成为捆扎导线32a的末端32b的捆扎部421。
[0053]另外，关于接线端子42材质，从制造的便利性及削减成本的观点来看，优选用与引线框架50—样的材质。特别是如后所述，把接线端子42—部分设置成支撑半导体基板43的支持部422的时候，最好采用具有规定硬度的金属材料。作为此种硬度，一般在维氏硬度50Hv以上，300Hv以下较为适宜。然而，由于所涉及的硬度根据接线端子42的厚度和长度等的尺寸等而发生相应的变化，所以接线端子42硬度有时也可以为上述的范围以外的数值。
[0054]回到上述的树脂框架41的相关说明。如图3至图5所示，树脂框架41的中空部411设置有台座413。台座413是从中空部411的底面411a朝向上方突出去的部分。另外，在图4及图5中，以上下颠倒的形式来进行图示，所以底面411a呈位于上方侧(Zl侧)的组成。
[0055]台座413被设置于长方形的中空部411的里面，位于Xl侧的2个角部。另外，凸出部414从台座413突出端面(下表面413a)开始，进一步向下方侧(Z2侧)突出去。并且，此凸出部414上还载置着半导体基板43的Xl侧的部位。这时，凸出部414的下表面414a和下表面41a之间的尺寸Sl(参照图4)，与半导体基板43的厚度t0(此厚度t0没有算上后述的焊盘27以及焊锡层28厚度)为同等的厚度。因此，半导体基板43被设置成不从下表面41a突出的组成。
[0056]另外，在基座40的树脂框架41上设置有棒状磁芯31的安装用凹部415。安装用凹部415是通过使树脂框架41的顶面41b以规定深度凹陷下去形成的。如图2所示的组成中，安装用凹部415被设置在接近捆扎部421的一侧，由此，末端32b的长度得以缩短。此安装用凹部415靠近前方侧(Yl侧)的部位为开口，可以使棒状磁芯31延伸到树脂框架41外部。
[0057]另外，在引线框架50的一端侧(Yl侧)被埋入上述的树脂框架41中。此引线框架50是使用例如铜合金或不锈钢等那样的金属制板材，通过冲压加工等冲压而成的。然而，引线框架50也可以采用其他的金属作为材质，或者使用冲压加工以外的制法来形成。
[0058]引线框架50上设置有多个孔部51。多个孔部51里面，最里侧(Y2侧)设置有安装孔511。把构成如后所述的夹具组100的下夹具110的凸出部111插入安装孔511中。另外，多个孔部51中的全部孔部都可以具有与插入凸出部111用的安装孔511相同的构成。另外，凸出部111以及后述的插通孔121，与固定部相对应。
[0059]半导体基板43在本例中是用单晶或多晶硅(Si)基板、SiC基板或GaN基板等半导体材料所形成的，在其内部形成有多层的集成电路。另外，在向着中空部411的底面411a的安装面(顶面43a)的一侧，如图2?图5所示，配置着电连接领域部的I对焊盘(Pad)44。此焊盘44被设置于与接线端子42的支持部422相对着的位置上。焊盘44 一般由与半导体及金属的双方的亲和性较好的合金或化合物所形成，并由具有导电性的材料所形成。在焊盘44表面上还形成有以锡为主要成分的焊锡层45。另外，为了不使接线端子42对半导体基板43产生擦伤等，所以优选焊锡层45的高度hi为焊盘44的高度的5倍以上，20倍以下。作为尺寸的一个例子，焊盘44的高度为约0.008臟，而焊盘44加上焊锡层45的高度为0.06mm以上，0.1Omm以下。然而，此尺寸也可以采用其他数值组合。
[0060]以下，把二次成型部20形成之前的半成品11作为上下颠倒的物品来进行说明，这样的话，半导体基板43的顶面43a就呈向下的状态，并被中空部411所收容。于是，焊锡层45及焊盘44就被配置在与接线端子42的支持部422对着的位置上。另外，在焊锡层45溶融之前的阶段，焊锡层45与支持部422相接触。另外，半导体基板43的顶面43a与上述的凸出部414的下表面414a相接触。即，半导体基板43呈被凸出部414的下表面414a、以及支持部422的4点支撑的状态。
[0061]在此状态下，把线圈元器件10放入到回流焊炉中，施加使焊锡层45溶融程度的规定温度的热风，来使焊锡层45溶化，并通过此后的冷却使焊锡层45固化，图4中把点划线的圆放大以便详细表示其状态。即，支持部422呈进入焊锡层45内部的状态。由此，支持部422(接线端子42)与半导体基板43被一体地安装在一起了。
[0062]另外，在焊锡回流焊前的阶段，通过半导体基板43的自重使支持部422进入焊锡层45中也可以。然而，在此情况下，由于半导体基板43的重量较轻，如图6 (b)所示，支持部422的下端部与焊盘44虽然接触，但不会深入。
[0063]另外，焊盘44与支持部422之间如图6(b)所示，在焊锡回流焊加工后，也没有直接接触。即，焊锡回流焊时，焊锡层45的焊锡虽然溶化了，不过因为半导体基板43的重量较轻，所以接线端子42的支持部422即使会接近穿透焊锡层45的全部厚度，但仍不与焊盘44接触的情况很多。但是，接线端子42的支持部422也可以与焊盘44直接接触。
[0064]另外，中空部411内部组成也可以如图7所示那样变形。在图7所表示的变形例中，如该图(a)所示自中空部411的左右内侧面411b、411b开始，各有2个接线端子42呈悬臂状延伸出来，构成4个接线端子42的构成。另外，在4个接线端子42的、从中空部411里面分别延伸出的自由端侧，设置有支持部422。另外，从支持部422的顶点到开口412的距离S2被形成得比半导体基板43厚度tl要大一些。
[0065]另一方面，被收容在中空部411里面的半导体基板43如图7(b)所示，在分别与4个支持部422相对应的位置上，设置具有焊锡层45的焊盘44。由此，关于半导体基板43，使其顶面43a朝下(向着Zl侧)，把半导体基板43配置在中空部411，使焊锡层45呈现被支持部422支撑的状态。在此状态下，把半成品11放入回流焊炉(未图示)，并施加热风，使焊锡层45溶化。此后，通过使溶化的焊锡层45冷却来使焊锡层45固化，从而使半导体基板43与接线端子42之间被电气性地和机械性地连接固定在一起。
[0066]在相关的图7所表示的组成中，可以省略上述那样的台座413及凸出部414，而通过分别在4个接线端子42上设置支持部422的组成，也可以支持半导体基板43。由此，在回流焊后就可以把半导体基板43与焊锡层45—体地固定在一起。另外，2个接线端子42与线圈32的末端32b连接，剩余的2个接线端子42也可以与别的电路连接。
[0067]另外，中空部411内部组成也可以变形成如图8所示那样。在图8所表示的变形例中，在如该图(a)所示，连接中空部411的对角线的2个角部上，设置有与上述的台座413和凸出部414。在此情况下，从凸出部414的下表面414a到开口 412为止的距离S2，也被形成为与半导体基板43厚度t0大体上相同。另外，接线端子42上，在X方向上，与前文所述的图5同样的位置上也设置了支持部422。
[0068]另一方面，半导体基板43上，与图5同样的位置上还设置了焊盘44及焊锡层45。由此，在回流焊加工之后，半导体基板43和接线端子42如上所述，被电气性地、机械性地固定在一起。
[0069]另外，上述的中空部411为4个内侧面连续连接而成，并且呈没有断开的凹形状。然而，中空部411的形状也可以如图9所示那样变形。在图9所表示的中空部411中，在一个内侧面上设置着连接到外侧面的缺口部416。在设置这样的缺口部416时，即使中空部411的开口412的大小比半导体基板43面积小，也可以利用此缺口部416来撑开开口412，来吸收半导体基板43的误差等。另外，还能吸收半导体基板43和树脂框架41的热膨胀。
[0070]另外，接线端子42的支持部422也可以如图10所示那样变形。图10是表示设置在接线端子42上的支持部422的变形例。图10(a)中支持部422的V字形的顶点部分422a被形成为平面状，此顶点部分422a与焊锡层45呈平面状抵接形态。此形状可以调整支持部422浸入到焊锡层45里的时间，能使之推迟。
[0071]图10(b)是表示在(a)的基础上进一步变形所成，即顶点部分422a上设置有贯穿孔422b的情形。此形状可以使溶化的焊锡层45进入贯穿孔422b内，并实现与支持部422的一体化。图10(c)也是表示在(a)的基础上进一步变形所成，即在顶点部分422a的侧面设置被切缺的切缺孔422c。此形状也可以使溶化的焊锡层45进入支持部422里面，并能实现与支持部422的一体化。图10(d)表示把在做支持部422形成弓状的曲面，并实现与焊锡层45与曲面的抵接。此形状也同样可以调整该支持部422浸入到焊锡层45里面的时间，并使之推迟。
[0072]另外，在上述的说明中，明确揭示了在焊锡回流焊时候，在溶化的焊锡层45里，半导体基板43由于其自重而下降，从而使支持部422进入焊锡层45内部的组成。然而，也可以反过来，利用树脂框架41自重的实现连接。
[0073]关于线圈元器件10的制造方法:
[0074]接着，关于如上所述的线圈元器件10的制造方法进行说明。图11是表示线圈元器件10制造方法的流程图。以下，将按照此图11进行说明。
[0075](I)第I步骤:形成多个连续部件用电工薄板
[0076]在最开始时，准备铜板，并用此铜板形成多个连续部件用电工薄板。所谓多个连续部件用电工薄板是指如上所述的引线框架50呈多个连续连接在一起的状态。在后述的步骤中通过切断此此多个连续部件用电工薄板的引线框架50之间的边界部分，从而形成多个独立的引线框架50用电工薄板。
[0077](2)第2步骤:形成基座40及切断电工薄板
[0078]接着，用上述的多个连续部件用的电工薄板，进行嵌件成型，来形成基座40。这时，在进行嵌件成型的模具的空腔的指定位置上设置上述的电工薄板和接线端子42。此后，射出溶融的树脂。接着，在冷却之后，基座40就被形成好了。其次，如上所述，切断引线框架50的边界。由此，由基座40、接线端子42与引线框架50构成的一体化中间生成物就被大量形成了。
[0079](3)第3步骤:安装棒状磁芯31
[0080]其次，把棒状磁芯31安装在基座40上。在进行此安装时，把棒状磁芯31安装配置在安装用凹部415，此时，通过粘结剂，把棒状磁芯31安装在安装用凹部415，不过，也可以通过其他的手法(例如按压工具的手法)，把棒状磁芯31固定在安装用凹部415。另外，此第3步骤与组装步骤相对应。
[0081 ] (4)第4步骤:形成线圈32
[0082]其次，把导线32a卷绕在棒状磁芯31上，来形成线圈32(与卷绕步骤相对应)。这时，使用了绕线机，不过与上述的基座40没被从电工薄板切割下来的状态相比较，导线32a的卷绕将变得格外容易。即，在电工薄板上具有大量的基座40，并把棒状磁芯31安装在此大量基座40的状态下，把导线32a卷绕在棒状磁芯31上的时候，需要增加邻接的棒状磁芯31之间的空隙，或者需要另行使用特殊的绕线机，使该绕线机的卷绕导线部位围绕着棒状磁芯31的周围进行旋转。然而，由于把基座40从电工薄板切割下来，所以不需要增加棒状磁芯31之间的空隙等手段，也不需要特殊的绕线机。
[0083]另外，在把导线卷绕在棒状磁芯31上之后，把导线32a的末端32b捆扎在捆扎部421。
[0084](5)第5步骤:把半成品11固定在夹具100上
[0085]其次，把由线圈32所形成的多个半成品11固定在夹具100上(与固定步骤相对应)。这时，可以使用如图12及图13所示的夹具100。图12是表示把线圈元器件10的半成品11固定在夹具100的一部分的下夹具110上时状态的立体图。图13表示通过构成夹具100的下夹具110和上夹具120来固定半成品11的引线框架50的状态的侧面截面图。
[0086]如图12及图13所示，夹具100中设置有下夹具110以及上夹具120。板状下夹具110上设置有凸出部111。同样板状上夹具120上设置有被上述凸出部111插通的插通孔121。并且，通过使凸出部111插通引线框架50安装孔511，并使此凸出部111插通过插通孔121，使引线框架50呈被夹在下夹具110和上夹具120之间的状态。由此，通过夹具100能固定多个线圈元器件10的半成品11。
[0087]下夹具110以及上夹具120之间的组装可以采用各种手法。例如，可以使用磁铁来把两者组装在一起，还可以在下夹具110和上夹具120里任意一个上设置孔和插入此孔的钩形部，并通过它们来构成钩式固定组成。另外，还可以采用其他个体部件，例如采用U字状的、可以夹持的夹持部件，通过夹持部件来夹挤住下夹具110和上夹具120。
[0088](6)第6步骤:捆扎部421以及末端的32b的连接
[0089]其次，通过例如激光或焊锡焊等的手法，把捆扎部421和末端32b以具有电气导电性的方式连接在一起(与连接步骤相对应)。由此，可以使基于天线线圈30接收的电磁波的信号电流，流向接线端子42，并提供给半导体基板43。在进行此连接时，由于多个半成品11被夹具100固定，所以可以通过例如激光焊接和焊锡焊等高效地进行连接，从而可以提高连接的效率。
[0090](7)第7步骤:涂助焊剂(Flux)
[0091]其次，在半导体基板43涂焊锡膏以形成焊锡层45，另外在连接端子42的支持部422涂助焊剂。另外，与此相反，还可以在支持部422涂焊锡膏，而在半导体基板43涂助焊剂。另夕卜，对被夹具100固定的多个半成品11，可以在支持部422上涂助焊剂和焊锡膏，所以可以有效地进行此涂抹作业。
[0092](8)第8步骤:装载半导体基板43
[0093]其次，把半导体基板43分别装载在各个半成品11的支持部422上(与装载步骤相对应)。这时，半导体基板43呈载置在凸出部414上，半导体基板43被4点支撑的状态。
[0094](9)第9步骤:焊锡焊
[0095]接着，在半导体基板43被载置在支持部422状态下，将其与夹具100—起放入回流焊炉。接着，通过热风溶化焊锡层45，使半导体基板43和接线端子42—体化。
[0096](10)第10步骤:制作线圈32的涂层
[0097]其次，对线圈32进行涂层处理。在此情况下，把多个半成品11固定在夹具100上，并把这些半成品11的线圈32浸入充满了用来制作涂层的树脂液体的树脂槽。由此，线圈32呈被树脂形成了表面涂层的状态，线圈32也就被涂层所保护起来了。
[0098](11)第11步骤:形成二次成型部20
[0099]接着，形成二次成型部20。形成此二次成型部20时，把被夹具100固定的多个半成品11设置在转移成型用的模具的空腔内(与设置步骤相对应)。在设置的时候，使引线框架50的夹具100—侧的部位呈从模具的空腔突出的状态。并且，供给作为原料的树脂颗粒(Pellet)，把此颗粒以溶融的状态供给给空腔。由此，对于多个半成品11而言，可以同时形成二次成型部20，从而形成天线线圈30和基座40被二次成型部20封装状态的半成品11 (与封装步骤相对应)。
[0100](12)第12步骤:门断(Gate Break)及去除毛刺(Bari)
[0101]其次，除去转移成型后的半成品11上的、与模具的浇口相对应的树脂部分，以及成型后的二次成型部20的毛刺部分(与去除步骤相对应)。在除去与浇口相对应的树脂部分的门断工艺中，一边抓住载置于工作平台等的设置部位的夹具100，一边把与浇口相对应的树脂部分按在设置部位上，把与此浇口相对应的树脂部分切断(Gate Break)。另外，关于毛刺可以采用例如树脂有孔玻璃珠的喷砂(Blast)加工来除去。由此就可以同时形成多个如图1所示的线圈元器件10。
[0102](13)第13步骤:切断引线框架50
[0103]其次，切断引线框架50(与切断步骤相对应)。由此，在残留有引线框架50的切断痕迹的状态下，形成被二次成型部20整体性地覆盖住的线圈产品。并且，包装此线圈产品。另夕卜，在进行切断之后，放开下夹具110和上夹具120，除去引线框架50的残余物(未成为线圈产品的部分)。并且，由下夹具110和上夹具120所构成的夹具100在下次线圈元器件10的制造时可以再利用。
[0104]通过如上所述的各个步骤，就由线圈元器件10形成了线圈产品。
[0105]关于线圈元器件10的制造方法:
[0106]如上所述，通过本实施例，可以使多个具有形成线圈元器件10之前的基座40和天线线圈30的半成品11，被具有固定部(凸出部111和插通孔121)的夹具100所固定(固定步骤)。此后，把多个半成品11以被夹具100固定的的状态设置在模具的夹具100中的设置部位(设置步骤)。此后，用树脂填充模具的空腔，使基座40和天线线圈30里面至少一部分被树脂所封装(封装步骤)。
[0107]由此，因为多个半成品11以各自独立的状态被夹具100所固定，所以能够降低白白扔掉的电工薄板的量。即，按现状的转移成型那样进行树脂成型的话，常常不从电工薄板上切割下多个半成品11，而是按照其原本的状态进行树脂成型，不过这样一来，在该制造方法中，在从电工薄板切下半成品之前的阶段，就要对棒状磁芯进行卷绕导线以形成线圈。此时，需要使用卷绕导线部位可以旋转等的特殊绕线机，同时，还需要增加邻接的棒状磁芯间的空隙，在此情况下，电工薄板中被浪费扔掉的部分就会变多。另外，由于使用了特殊的绕线机，成本也相应地变高。
[0108]然而，在本实施例中，由于在把半成品11设置在夹具100之前的阶段，就对棒状磁芯31进行卷绕导线以形成线圈32。为此，因为在形成线圈32时，不需要使用特殊的绕线机，也就能降低成本。另外，由于也不需要增加邻接的棒状磁芯31空隙，也就无需把电工薄板的尺寸做得特别大，从而可以降低电工薄板中被浪费扔掉的部分的量。
[0109]另外，与个别地移动并设置半成品11的情况相比较，可以以把半成品11设置在夹具100上的状态使它们一起移动，还可以将它们一起设置在模具中的希望的位置上。由此，半成品11的处理就可以变得更容易。进一步，也能更容易地使用半成品11。
[0110]另外，本实施例中，利用模具来封装天线线圈30及基座40的封装步骤中，使用模具夹持设置于半成品11的引线框架50—部分。与此同时，把被固定在夹具100的半成品11的基座40和天线线圈30放置进模具的空腔里，并把引线框架50的Y2侧部位配置于模具空腔的外部。因此，夹具100位于模具空腔的外部，可以使溶融的树脂相对于夹具100，呈现基本上不粘在夹具100上的构成。由此，可以反复使用夹具100多少次都可以。
[0111]并且，本实施例中，装载半导体基板43的封装步骤中，优选使用转移成型用的模具来进行封装步骤。如果使用转移成型的模具，就可以同时形成大量的二次成型部20，从而提高量产性。
[0112]并且，本实施例中，在把被夹具100固定的多个半成品11设置在转移成型用的模具空腔内的设置步骤之前，先进行把半导体基板43装载到具有基座40的树脂框架41的装载步骤。另外，在设置步骤之前，还要进行把线圈32的末端32b与半导体基板43电连接的连接步骤，这些步骤是在把多个半成品11固定在夹具100的固定步骤之后进行的。
[0113]因此，例如装载步骤中，机器人的机器臂只须移动较少距离态，就能把多个半导体基板装载在43树脂框架41上。另外，通过连接步骤，由于把末端32b和半导体基板43通过例如激光焊接和焊锡焊等连接时候，多个的连接部位被配置在较短距离范围之内，所以可以使连接步骤在短距离内的移动中，高效地依次进行。因此，可以缩短这些装载步骤以及连接步骤的生产时间，并可以使生产效率提高。
[0114]另外，本实施例中的连接步骤中，把捆扎部421和末端32b用例如激光和焊锡焊等的手法电气导电性地连接在一起的。而上述的装载步骤与连接步骤之间的搬送，以及连接步骤和设置步骤之间的搬送，都用夹具100来进行。因此，可以进一步缩短生产时间，并使生广效率进一步提尚。
[0115]并且，本实施例中，至少下述I个步骤是必须进行的，即通过卷绕导线32a来形成线圈32的卷绕步骤，组装基座40和天线线圈30来形成半成品11的组装步骤，在封装步骤之后，除去此封装步骤中所形成的成型品上产生的树脂毛刺的去除步骤，以及去除步骤之后切断引线框架的切断步骤。由此，这些卷绕步骤、组装步骤、去除步骤以及切断步骤中以及上述各个步骤之间，都可以采用夹具100来从头至尾一起进行，而不必把中途生成物从夹具100上拆除下来。这也使线圈元器件10的生产效率得以提高。
[0116]另外，本实施例中，夹具100具有下夹具110和上夹具120，同时，在固定半成品11的固定步骤中，下夹具110与上夹具120之间夹持着半成品11。因此，可以比较容易地固定半成品11的同时，与只有下夹具110，或只有上夹具120来固定半成品11的情况相比较，可以更加安定地固定住半成品11。
[0117]并且，本实施例中，至少在封装步骤结束之后，从夹具100取下线圈产品的成型后的半成品11的残余物。因此，可以在下次的线圈元器件10的制造中再次利用夹具100。因此，可以用较少个数的夹具100，来大量生产线圈元器件10。
[0118]另外，本实施例中，夹具上有固定部(凸出部111、插通孔121)，该固定部能固定形成线圈元器件之前的基座和线圈的多个半成品11。此固定部使得多个半成品11之间间隔按照规定的节距来配置。另外，固定部固定了设置于半成品11上的金属制引线框架50的一部分，并使基座40及天线线圈30侧呈在此固定部位从夹具100突出的状态。
[0119]因此，通过把固定部的一部分的凸出部111插入引线框架50的安装孔511，而凸出部111插入作为固定部的一部分的插通孔121，从而可以防止半成品11从夹具100脱落，确实地固定住半成品11。
[0120]变形例:
[0121]以上，就本发明的一个实施例进行了说明，不过，在此之外本发明也可以进行各种各样地变形。
[0122]以下，就此加以说明。
[0123]上述的实施例中，关于夹具100，就使用了具有凸出部111的下夹具110、具有插通孔121的上夹具120的例子进行了说明。然而，夹具并不限于此类型的下夹具110和上夹具120的例子。例如，还可以采用在上夹具120侧不存在作为固定部的一部分的插通孔121，而是在下夹具110侧，存在作为固定部的较短的凸出部111的例子。在此情况下，凸出部111的端面正好抵在上夹具120表面，不过，由于凸出部111插入安装孔511，就可以较好地防止半成品11从夹具100脱落。
[0124]另外，上述的实施例中，下夹具110与上夹具120分别独立。然而，也可以把下夹具和上夹具一体设置。作为上述说明的例子，例如，可以是一个具有板状面的、类似火钳形状(夹子的形状)一样的形态。另外，在夹具为火钳形状的时候，优选在下夹具侧与上面夹具侧的边界部位，赋予迫使两者朝向闭合方向的持续的偏置力。因此，在上述的边界部位，优选被设置成例如某种程度的直径较大的圆弧状或环状形状。
[0125]另外，作为夹具，还可以采用例如通过磁铁，使下夹具和上夹具坚固地固定在一起的组成。另外，作为夹具，还可以采用只具备下夹具和上夹具的任意一侧的组成。在此情况下，半成品11可以采用相对于夹具过盈配合等固定用组成，也可以采用吸盘式等吸附方式，另外，还可以采用粘结或胶接来固定半成品11的组成。
[0126]另外，在上述的实施例中，作为固定部，以凸出部111和插通孔121为例进行了说明。然而，还可以采用各种各样其他固定部组成。例如，作为固定部，由于楔型式样容易插入，不过也很容易脱落，所以也可以设置具有钩形(Hook)的部位的组成。另外，还可以设置相对于下夹具或上面夹具以支点为中心回转的按压手段，此按压手段可以作为固定部来使用。
[0127]另外，在上述的实施例中，在不会对线圈元器件10制造产生障碍的前提下，可以省略从第I步骤第13步骤的至少I个步骤，也可以更换这些步骤的顺序。另外，在第11步骤的封装步骤前面的任意一个步骤中，只要让夹具100固定住半成品11，那么把半成品11固定在夹具100作业在上述任何一个步骤中进行都可以。
[0128]符号说明:
[0129]10…线圈元器件，11...半成品，20...二次成型部，30...天线线圈，31...棒状磁芯，32…线圈，32a…导线，32b…末端，40...基座，41...树脂框架，41a…下表面，41b…顶面，42...接线端子，43...半导体基板，43a…顶面，44...焊盘，45...焊锡层，50...引线框架，51...孔部，100…夹具，110…下夹具，111…凸出部，120...上夹具，121...插通孔，411…中空部，41 la...下表面，41 lb...内表面，412…开口，413…台座，414…凸出部，414a...下表面，415…安装用凹部，421…捆扎部，422…支持部，511…安装孔。
【主权项】
1.一种线圈元器件制造方法，其特征为， 包括: 固定步骤，在此步骤中把形成上述线圈元器件之前的、具有基座和线圈的多个半成品固定在具有固定部的夹具上， 设置步骤，在此步骤中把多个上述半成品以固定在上述夹具上的状态，设置于模具中的上述夹具的设置部位， 以及封装步骤，在此步骤中向上述模具的空腔内填充树脂，并将上述基座和上述线圈中的至少一部分用树脂封装起来。2.根据权利要求1所记述的线圈元器件的制造方法，其特征为， 在上述封装步骤中，用上述模具夹持住设置于上述半成品中的、金属制的引线框架的一部分， 同时，把由上述夹具固定住的上述半成品的上述基座和上述线圈放置在上述模具的上述空腔里，并把上述引线框架中的、比被上述模具夹持住的部分更加靠近外侧的部位以及上述夹具放置于上述空腔的外部。3.根据权利要求1或2所记述的线圈元器件的制造方法，其特征为， 在上述封装步骤中，用转移成型用的模具来进行该封装步骤。4.根据权利要求1至3中任意I项所记述的线圈元器件的制造方法，其特征为， 在上述设置步骤之前，还有装载步骤和连接步骤， 在装载步骤中，把半导体基板装载在上述基座所具有的树脂框架上， 连接步骤在上述装载步骤之后，在上述设置步骤之前，在连接步骤中把上述线圈的末端与上述半导体基板电连接起来， 而且，这些步骤是在把多个上述半成品固定在上述夹具上的上述固定步骤之后进行的。5.根据权利要求4所记述的线圈元器件的制造方法，其特征为， 采用上述夹具来进行上述装载步骤和上述连接步骤之间的搬送、以及上述连接步骤和上述设置步骤之间的搬送。6.根据权利要求2所记述的线圈元器件的制造方法，其特征为， 至少进行下述步骤中的至少一个， 即通过卷绕导线形成上述线圈的卷绕步骤， 把上述基座和上述线圈组装在一起，形成上述半成品的组装步骤， 在上述封装步骤之后，去除在此封装步骤形成的成型品上产生的树脂毛刺的去除步骤， 以及在上述去除步骤之后，切断上述引线框架的切断步骤。7.根据权利要求1至6中任意I项所记述的线圈元器件的制造方法，其特征为， 上述夹具包括下夹具和上夹具，同时，在上述固定步骤中，在上述下夹具和上述上夹具之间夹持住上述半成品。8.根据权利要求1至7中任意I项所记述的线圈元器件的制造方法，其特征为， 至少上述封装步骤结束之后，从上述夹具取下形成上述半成品后的残余物。9.一种用于线圈元器件的制造的夹具， 上述夹具具有固定部，该固定部可以固定多个半成品，这些半成品具有形成上述线圈元器件之前的上述基座以及上述线圈， 上述固定部，多个上述半成品的之间按照规定的节距来配置间隔， 同时，上述固定部固定住设置在上述半成品上中的金属制引线框架的一部分，从此固定部位开始，把上述基座及上述线圈侧固定成从上述夹具突出的状态。
【文档编号】H01L21/687GK106057687SQ201610204094
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月1日 公开号201610204094.3, CN 106057687 A, CN 106057687A, CN 201610204094, CN-A-106057687, CN106057687 A, CN106057687A, CN201610204094, CN201610204094.3
【发明人】森本泰德, 岛拔康夫, 大八木启治, 福冈昌和
【申请人】胜美达集团株式会社