JP6515642B2 - コイル部品の製造方法およびコイル部品の製造に用いられる治具 - Google Patents

Description

本発明は、コイル部品の製造方法およびコイル部品の製造に用いられる治具に関する。

コイルを用いたコイル部品としては、たとえば、自動車のキーレスエントリーシステム、イモビライザー、各種製品にＩＣタグを取り付けたものとの間で送受信を行う装置等がある。そのようなコイル部品としては、たとえば、特許文献１に開示された技術内容がある。特許文献１には、ＩＣパッケージで、半導体基板（ＩＣチップ）とリード端子とをワイヤで接続した後、周囲を樹脂材で封止したＩＣパッケージに関して開示されている。

また、上述した特許文献１と同様に、半導体チップを樹脂で封止したものとしては、特許文献２に開示された技術内容がある。特許文献２には、複数の半導体チップをリードフレームや配線基板上に搭載し、その状態でトランスファ成型により複数の半導体チップを同時に樹脂封止する技術内容について開示されている。

特再公表ＷＯ２０１１／０２４５５９号公報 特開平１１−１６３００９号公報

ところで、特許文献１に示すような、樹脂封止された部分を有するコイル部品を製造する場合、現状では、特許文献２に開示のようなトランスファ成型によって、多数の電子部品を樹脂封止することで製造されることが多い。かかる製造方法では、金属の板状部材であるフープに多数の電子部品を搭載し、その電子部品に対して溶接等の各種の工程を経て、最終的にフープをカットする手法を取ることが多い。その場合、無駄に捨てられる部分が多くなっている。

最終的にフープをカットする手法を取る場合、そのカット前に棒状コアに巻線を行ってコイルを形成する場合、隣接する半製品が巻線の支障になり、コイルの形成が行い難い、という問題がある。巻線を行う場合、巻線を行う部位が回転する等の特殊な巻線機を用いると共に、隣接する棒状コア同士の間隔を広げる必要があるが、その場合には、フープのうち無駄に捨てられる部分が多くなる。また、特殊な巻線機を用いる分だけ、コストも高くなってしまう。

一方、最初の段階で、フープから多数の半製品を切り出す、という手法を取ることもある。この場合には、棒状コアへの巻線を行い易くなるものの、その他の各工程も半製品ごとに行う必要があるので、それら各工程における半製品の移動や設置などのハンドリングに手間がかかるものとなっている。たとえば金型を用いてトランスファ成型を行う際には、多数の半製品を金型の所望の位置にセットし、また金型での成型後に成型体を取り出す必要がある。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、各工程間での半製品の取り扱いを容易にすることが可能なコイル巻線の製造方法、およびコイル巻線の製造に用いられる治具を提供しよう、とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によると、ベースとコイルとを備えるコイル部品を製造するためのコイル部品の製造方法であって、コイル部品を形成する前のベースとコイルとを備える半製品を、保持部を有する治具に対して複数保持させる保持工程と、金型における治具のセット部位に対して、複数の半製品を治具に保持させた状態でセットするセット工程と、金型のキャビティに樹脂を充填して、ベースとコイルのうち少なくとも一部を樹脂で封止する封止工程と、を備えることを特徴とするコイル部品の製造方法が提供される。

また、本発明の他の側面は、上述の発明に加えて更に、封止工程では、半製品に設けられる、金属製のリードフレームの一部を挟持すると共に、治具に保持されている半製品のベースとコイルとを金型のキャビティに置きながら、リードフレームの挟持している部分よりも外側の部位および治具をキャビティの外部に配置している、ことが好ましい。

さらに、本発明の他の側面は、上述の発明に加えて更に、封止工程では、トランスファ成型用の金型を用いて行われる、ことが好ましい。

さらに、本発明の他の側面は、上述の発明に加えて更に、セット工程に先立って、ベースが備える樹脂フレームに半導体基板を搭載する搭載工程と、搭載工程の後に、セット工程に先立って、コイルの端末と、半導体基板とを電気的に接続する接続工程と、をさらに有し、これらの工程は、複数の半製品を治具に保持させる保持工程の後に行う、ことが好ましい。

また、本発明の他の側面は、上述の発明に加えて更に、搭載工程と接続工程の間の搬送、接続工程とセット工程の間の搬送は、治具を用いて行う、ことが好ましい。

さらに、本発明の他の側面は、上述の発明に加えて更に、導線を巻回することにより、コイルを形成する巻線工程と、ベースとコイルとを組み立てて、半製品を形成する組立工程と、封止工程の後に、その封止工程で形成された成型品に生じている樹脂製のバリを除去する除去工程と、除去工程の後に、リードフレームを切断する切断工程と、のうちの少なくとも１つの工程を行う、ことが好ましい。

また、本発明の他の側面は、上述の発明に加えて更に、治具は、下治具と上治具とを備えると共に、保持工程では、下治具と上治具との間に半製品を挟持させる、ことが好ましい。

さらに、本発明の他の側面は、上述の発明に加えて更に、少なくとも封止工程が終了した後に、治具から半製品を形成した残存物を取り外す、ことが好ましい。

また、本発明の第２の観点によると、ベースとコイルとを備えるコイル部品の製造に用いられる治具であって、治具は、コイル部品を形成する前のベースとコイルとを備える複数の半製品を保持させることが可能な保持部を備えていて、保持部は、複数の半製品の間隔を所定ピッチに配置すると共に、保持部は、半製品に設けられる金属製のリードフレームの一部を保持し、その保持部位からは、ベースおよびコイル側が治具から突出する状態で保持する、ことを特徴とするコイル部品の製造に用いられる治具が提供される。

本発明によると、各工程間での半製品の取り扱いを容易にすることが可能なコイル巻線の製造方法、およびコイル巻線の製造に用いられる治具を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るコイル部品の全体構成を示す斜視図である。 オーバーモールド部を形成する前の半製品の状態を示す斜視図である。 オーバーモールド部を形成する前の半製品の状態を示す平面図である。 オーバーモールド部を形成する前の半製品において、樹脂フレームの内部構成を示す側断面図である。 オーバーモールド部を形成する前の半製品において、樹脂フレームの中空部と、その中空部に収容される半導体基板を示す分解斜視図である。 支持部と半田層４５のリフロー前後の様子を示す図であり、（ａ）はリフロー前の状態を示し、（ｂ）はリフロー後の状態を示している。 本発明の変形例に係り、（ａ）は樹脂フレーム側の構成を示す図であり、（ｂ）は半導体基板側の構成を示す図である。 本発明の別の変形例に係り、（ａ）は樹脂フレーム側の構成を示す図であり、（ｂ）は半導体基板側の構成を示す図である。 本発明のさらに別の変形例に係り、（ａ）は樹脂フレーム側の構成を示す図であり、（ｂ）は半導体基板側の構成を示す図である。 本発明において、接続端子に設けられる支持部の変形例を示すものであり、（ａ）は支持部の頂点部分が平面状に設けられている場合を示し、（ｂ）は（ａ）の頂点部分にさらに貫通孔を設けた構成を示し、（ｃ）は（ａ）の頂点部分にさらに切欠孔を設けた構成を示し、（ｄ）は支持部を弓状の曲面に形成した状態を示している。 本実施の形態におけるコイル部品の製造方法の流れを示す図である。 本実施の形態のコイル部品の製造方法に係り、治具の一部である下治具に、コイル部品の半製品をセットした状態を示す斜視図である。 本実施の形態のコイル部品の製造方法に係り、治具を構成する下治具と上冶具によって、半製品のリードフレームを保持している状態を示す側断面図である。

以下、本発明の一実施の形態に係る、コイル部品１０の製造方法について、図面に基づいて説明する。なお、コイル部品１０の製造方法を説明するに当たっては、先ず最初に、どのような構成のコイル部品１０であるのかについて説明し、その後、当該コイル部品１０の製造方法について説明する。

なお、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標を用いて説明することがあるものとし、後述するアンテナコイル３０の延伸方向（軸線方向）をＹ方向とし、図２において手前側をＹ１側、それとは逆の奥側をＹ２側とする。また、図２におけるベース４０の長手方向をＸ方向とし、図２において右側かつ手前側をＸ１側、それとは逆の左側かつ奥側をＸ２側とする。また、ベース４０の厚み方向をＺ方向（上下方向）とし、図２において奥側（上側）をＺ１側とし、それとは逆の手前側（下側）をＺ２側とする。

＜コイル部品１０の構成について＞
図１は、コイル部品１０の全体構成を示す斜視図である。図２は、コイル部品１０に関して、オーバーモールド部２０を形成する前の半製品１１の状態を示す斜視図である。図３は、オーバーモールド部２０を形成する前の半製品１１の状態を示す平面図である。図４は、オーバーモールド部２０を形成する前の半製品１１において、樹脂フレーム４１の内部構成を示す側断面図である。図５は、オーバーモールド部２０を形成する前の半製品１１において、樹脂フレーム４１の中空部４１１と、その中空部４１１に収容される半導体基板４３を示す分解斜視図である。

コイル部品１０は、たとえば自動車のイモビライザーやキーレスエントリーシステム等に用いられるものであるが、上述の用途には限られず、たとえば携帯端末装置における通信機能等、アンテナコイル３０を用いた種々の装置に適用することができる。

なお、実際の製品は、図１のコイル部品１０に対して、リードフレーム５０をオーバーモールド部２０側の根元から折る等で、リードフレーム５０が除去されたものが該当する。いわば、本実施の形態のコイル部品１０は、製造途中の段階のものであり、半製品１１に該当する。以下の説明においては、リードフレーム５０が取り付けられた状態のものを、コイル部品１０と称呼し、そのリードフレーム５０が除去されたものを、必要に応じてコイル製品と称呼する。また、以下の説明においては、コイル部品１０の製造途中の半製品については、いずれの工程の段階であっても、半製品１１と称呼する。ただし、この半製品１１についても、コイル部品１０と称呼する場合もある。

なお、コイル製品の取付箇所の中には、リードフレーム５０を除去しない状態の方が好適な場合もある。その場合には、図１に示すようなコイル部品１０がコイル製品に該当する。

コイル部品１０は、図１および図２に示すように、オーバーモールド部２０と、アンテナコイル３０と、そのアンテナコイル３０が取り付けられているベース４０と、リードフレーム５０とを主要な構成要素としている。

図１および図２の比較から明らかなように、オーバーモールド部２０は、アンテナコイル３０とベース４０を覆う部分であり、金型を用いた樹脂の成形により形成される。そのため、外観上は、オーバーモールド部２０からは、リードフレーム５０以外は突出していない状態となっている。

図２および図３に示すように、アンテナコイル３０は、磁性材料から形成される棒状コア３１と、その棒状コア３１の周囲に配置されるコイル３２を有している。磁性材料としては、ニッケル系のフェライトまたはマンガン系のフェライト等の種々のフェライト、パーマロイ、センダスト、パーメンジュール、アモルファス磁性合金、名のクリスタル磁性合金等、各種の磁性材料および各種の磁性材料の混合物を用いることが可能である。また、これらの磁性材料に、樹脂を混合したものを用いて棒状コア３１を形成しても良い。

また、コイル３２は、棒状コア３１の外周面にエナメル線等のような導線３２ａを所定回数だけ巻回することによって形成されている。このとき、棒状コア３１の外周面には、図示を省略する絶縁シート材を配置し、その絶縁シート材を介して導線３２ａを巻回しても良い。このコイル３２を形成する導線３２ａの端末３２ｂは、後述する接続端子に絡げられる。

このようなアンテナコイル３０が、たとえば粘着剤を介して、次に説明するベース４０に取り付けられている。

図２および図３に示すように、ベース４０には、樹脂フレーム４１と、接続端子４２と、半導体基板４３とが設けられている。樹脂フレーム４１は、金型の内部空間に樹脂材料を流し込むインサート成型を行うことで、リードフレーム５０および接続端子４２に対して一体的な状態で形成される。

図２および図３に示すように、樹脂フレーム４１には、裏面側（下面４１ａ側）から窪んだ中空部４１１が設けられている。そのため、樹脂フレーム４１の裏面側（下面４１ａ側）には、中空部４１１に連通する開口４１２が設けられている。図３〜図５に示すように、中空部４１１は、半導体基板４３を収納する部分であり、ＸＹ平面に対して平行となる状態で半導体基板４３を収納可能となっている。したがって、中空部４１１は、半導体基板４３がなす平面よりも大きな面積を有していて、またその深さは、半導体基板４３を十分に収納可能な程度に設けられている。なお、中空部４１１は、必ずしも底面４１１ａを有する有底の形状に形成されていなくてもよく、上下に貫通した孔形状であっても良い。

また、接続端子４２は、金属製の導体であり、たとえば銅合金またはステンレス鋼等のような、ある程度強度および硬度を持つ弾性を有した金属製の板材を材質としている。そして、その材質をプレス加工することで接続端子４２が形成されている。しかしながら、接続端子４２は、その他の金属を材質としても良く、またプレス加工以外の製法によって形成されても良い。この接続端子４２は、その一部が樹脂フレーム４１に埋め込まれている。それにより、接続端子４２は、樹脂フレーム４１によって支持されている。この接続端子４２の一端側は、オーバーモールド部２０から突出している。そのため、接続端子４２の一端側は、導線３２ａの端末３２ｂを絡げるための絡げ部４２１となっている。

なお、接続端子４２の材質は、製造の便利さ及びコスト削減の観点から、リードフレーム５０と同じ材質から形成されることが好ましい。特に、後述するように、接続端子４２の一部に、半導体基板４３を支持するための支持部４２２を設ける場合には、所定の硬度を有する金属材料が望ましく、そのような硬度としては、ビッカース硬さ５０Ｈｖ以上３００Ｈｖ以下が好適である。しかしながら、かかる硬度は、接続端子４２の厚みや長さ等の寸法等の兼ね合いで変化するため、接続端子４２の硬度は、上述の範囲以外の数値であっても良い。

上述した樹脂フレーム４１の説明に戻る。図３から図５に示すように、樹脂フレーム４１の中空部４１１には、台座４１３が設けられている。台座４１３は、中空部４１１の底面４１１ａから上方に向かうように突出している部分である。なお、図４および図５では、上下が逆に図示されているので、底面４１１ａは、上方側（Ｚ１側）に位置する構成となっている。

台座４１３は、矩形状の中空部４１１のうち、Ｘ１側に位置する２つの角部に設けられている。また、台座４１３の突出端面（下面４１３ａ）からは、さらに突起部４１４が下方側（Ｚ２側）に向かって突出している。そして、この突起部４１４には、半導体基板４３のＸ１側の部位が載置される。このとき、突起部４１４の下面４１４ａと、下面４１ａとの間の寸法Ｓ１（図４参照）は、半導体基板４３の厚みｔ０（この厚みｔ０には、後述するパッド２７及び半田層２８の厚みは加わっていない）と同等の厚みとなっている。したがって、半導体基板４３が下面４１ａから突出しない構成に設けられている。

また、ベース４０の樹脂フレーム４１には、棒状コア３１を取り付けるための取付用凹部４１５が設けられている。取付用凹部４１５は、樹脂フレーム４１の上面４１ｂを所定だけ窪ませることで形成されている。図２に示す構成では、取付用凹部４１５は、絡げ部４２１に近接する側に設けられていて、それによって端末３２ｂの長さを短くしている。この取付用凹部４１５の手前側（Ｙ１側）の部位は開口していて、棒状コア３１を樹脂フレーム４１の外部に延出させることが可能となっている。

また、リードフレーム５０は、その一端側（Ｙ１側）が、上述した樹脂フレーム４１に埋め込まれている。このリードフレーム５０は、たとえば銅合金またはステンレス鋼等のような、金属製の板材を、プレス加工等で打ち抜くことで形成されている。しかしながら、リードフレーム５０は、その他の金属を材質としても良く、またプレス加工以外の製法によって形成されても良い。

リードフレーム５０には、複数の孔部５１が設けられている。それらの複数の孔部５１のうち、最も奥側（Ｙ２側）には、取付孔５１１が設けられている。取付孔５１１は、後述するような治具ユニット１００を構成する下治具１１０の突起部１１１が差し込まれる部分である。なお、複数の孔部５１の全てが、突起部１１１が差し込まれる取付孔５１１に対応するものとしても良い。また、突起部１１１と後述する挿通孔１２１は、保持部に対応する。

半導体基板４３は、本例では単結晶または多結晶Ｓｉ基板やＳｉＣ基板やＧａＮ基板等の半導体材料から形成されていて、その内部には多層の集積回路が形成されている。また、中空部４１１の底面４１１ａに向けて取り付けられる面（上面４３ａ）側には、図２〜図５に示すように、電気接続領域部としての１対のパッド４４が配置される。このパッド４４は、接続端子４２の支持部４２２に対向する位置に設けられている。パッド４４は、一般的に、半導体及び金属の両方と相性の良い合金または化合物により形成されており、導電性を有する材料により形成されている。パッド４４の表面上には、錫を主成分とするクリーム状の半田層４５が形成されている。なお、接続端子４２によって、半導体基板４３への擦り傷等を生じさせないためには、半田層４５の高さｈ１は、パッド４４の高さの５倍以上２０倍以下であることが好ましい。寸法の一例としては、パッド４４の高さは約０．００８ｍｍ、パッド４４に半田層４５を加えた高さは０．０６ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下とするものがある。しかしながら、その寸法は、他の数値であっても良い。

以下では、オーバーモールド部２０を形成する前の半製品１１を、上下逆にしたものとして説明すると、半導体基板４３は、その上面４３ａが下向きになる状態で、中空部４１１に収容される。すると、半田層４５およびパッド４４が、接続端子４２の支持部４２２と対向する位置に配置される。また、半田層４５が溶融する前の段階では、半田層４５が支持部４２２に接触している。また、半導体基板４３の上面４３ａは、上述した突起部４１４の下面４１４ａと接触する。すなわち、半導体基板４３は、突起部４１４の下面４１４ａと、支持部４２２とで、４点支持された状態となっている。

この状態で、コイル部品１０をリフロー炉に入れて、半田層４５が溶融するような所定の温度の熱風を加えると、半田層４５が溶け、その後の冷却により、半田層４５が固まると、図５において一点鎖線の円で拡大して示すような状態となる。すなわち、半田層４５の内部に支持部４２２が入り込む状態となる。それにより、支持部４２２（接続端子４２）に対して、半導体基板４３が一体的に取り付けられる。

なお、半田リフロー前の段階においても、半導体基板４３の自重によって、支持部４２２が半田層４５に入り込んでも良い。しかしながら、この場合でも、半導体基板４３の重量が軽いので、図６の（ｂ）に示すように、支持部４２２の下端部がパッド４４と接するまで深くは入り込まない。

また、パッド４４と支持部４２２との間は図６の（ｂ）に示すように、半田リフロー処理後も、直接は接してはいない。すなわち、半田リフロー時も、半田層４５の半田は溶けるが、半導体基板４３の重量は軽いので、接続端子４２の支持部４２２が半田層４５の厚みの全体に亘って入り込んでパッド４４とは接触しないことが多い。ただし、接続端子４２の支持部４２２がパッド４４と直接接触する構成であっても良い。

なお、中空部４１１の内部構成は、図７に示すように変形することも可能である。図７に示す変形例では、同図（ａ）に示すように接続端子４２を中空部４１１の左右の内側面４１１ｂ，４１１ｂより各々２つずつ、片持ち状に延出させて、４つの接続端子４２が設けられる構成としている。また、４つの接続端子４２の、中空部４１１内にそれぞれ延出されている自由端側には、支持部４２２が設けられている。また、支持部４２２の頂点から開口４１２までの距離Ｓ２は、半導体基板４３の厚みｔ１よりも若干大きく形成されている。

一方、中空部４１１内に収容される半導体基板４３は、図７（ｂ）に示すように、４つの支持部４２２にそれぞれ対応する位置に、半田層４５を有するパッド４４が設けられている。そのため、半導体基板４３においては、上面４３ａを下向き（Ｚ１側の向き）となるようにして、中空部４１１に半導体基板４３を配置して、半田層４５が支持部４２２に支持される状態とする。この状態で、半製品１１をリフロー炉（図示せず）に入れ、熱風を加えると、半田層４５が溶かされる。その後、溶けた半田層４５が冷やされることにより半田層４５が固まり、半導体基板４３と接続端子４２とが電気的、機械的に固定される。

かかる図７に示す構成では、上述したような台座４１３および突起部４１４を省略して、４つの接続端子４２にそれぞれ支持部４２２を設けることで、半導体基板４３を支持可能としている。それにより、リフロー後に半導体基板４３が半田層４５と一体的に固定することができる。また、２つの接続端子４２は、コイル３２の端末３２ｂに接続させ、残りの２つの接続端子４２を別の電気回路と接続させて使用することもできる。

また、中空部４１１の内部構成は、図８に示すように変形することも可能である。図８に示す変形例では、同図（ａ）に示すように中空部４１１の対角線で結ばれる２つの角部に、上述した台座４１３と突起部４１４とが設けられている。この場合も、突起部４１４の下面４１４ａと開口４１２までの距離Ｓ２は、半導体基板４３の厚みｔ０と略同じに形成されている。また、接続端子４２には、Ｘ方向において既述の図５と同様の位置に、支持部４２２が設けられている。

一方、半導体基板４３には、図５と同様の位置に、パッド４４および半田層４５が設けられている。そのため、リフロー処理の後には、半導体基板４３と接続端子４２とが上述したのと同様に、電気的、機械的に固定される。

また、上述した中空部４１１は、４つの内側面が連続している切れ目のない凹形状となっている。しかしながら、中空部４１１の形状を、図９に示すように変形することも可能である。図９に示す中空部４１１では、一つの内側面に、外側面まで繋がる切欠部４１６を設けている。このような切欠部４１６を設ける場合、中空部４１１の開口４１２の大きさが半導体基板４３の面積よりも小さいような場合でも、その切欠部４１６で開口４１２が拡がり、半導体基板４３との誤差等を吸収することができる。また、半導体基板４３と樹脂フレーム４１の熱膨張も吸収することができる。

また、接続端子４２の支持部４２２は、図１０に示すように変形することもできる。図１０は、接続端子４２に設けられる支持部４２２の変形例を示すものである。図１０の（ａ）は支持部４２２のＶ字形状の頂点部分４２２ａを平面状に形成し、その頂点部分４２２ａが半田層４５と面状に当接するようにしたものである。この形状では、支持部４２２が半田層４５内に浸入して行く時間を遅らせるように調整することができる。

図１０の（ｂ）は、（ａ）を変形したもので、頂点部分４２２ａに貫通孔４２２ｂを設けたものである。この形状では、溶けた半田層４５が貫通孔４２２ｂ内に入り込み、支持部４２２との一体化を図ることができる。図１０の（ｃ）は、同じく（ａ）を変形したもので、頂点部分４２２ａの側方から切り欠かれた切欠孔４２２ｃを設けたものである。この形状においても、溶けた半田層４５が支持部４２２内に入り込み、支持部４２２との一体化を図ることができる。図１０の（ｄ）は支持部４２２を弓状をした曲面に形成し、半田層４５と曲面で当接するようにしたものである。この形状でも、その支持部４２２が半田層４５内に浸入して行く時間を遅らせるように調整することができる。

また、上述の説明では、半田リフローの際に、溶けた半田層４５内に半導体基板４３がその自重によって降下し、支持部４２２が半田層４５の内部に入り込む構成を開示している。しかしながら、それとは逆に、樹脂フレーム４１の自重を利用して接続することも可能である。

＜コイル部品１０の製造方法について＞
続いて、上述したようなコイル部品１０の製造方法について説明する。図１１は、コイル部品１０の製造方法の流れを示す図である。以下、この図１１に沿って説明する。

（１）第１工程：多連のフープの形成
最初に、銅板を準備し、その銅板から、多連用のフープを形成する。多連用のフープとは、上述したようなリードフレーム５０が多数連なっていて、そのリードフレーム５０となる境界を切断することで、多数のリードフレーム５０が形成されるものを指す。

（２）第２工程：ベース４０の形成およびフープの切断
続いて、上述した多連のフープを用いて、インサート成型を行って、ベース４０を形成する。このとき、インサート成型を行う金型のキャビティの所定位置に、上述したフープと、接続端子４２とをセットする。その後、溶融した樹脂を射出する。そして、冷却後に、ベース４０が形成される。次に、上述したような、リードフレーム５０となる境界を切断する。それにより、ベース４０と接続端子４２とリードフレーム５０とが一体化された中間生成物が、多数形成される。

（３）第３工程：棒状コア３１の取り付け
次に、棒状コア３１をベース４０に取り付ける。この取り付けを行う場合、棒状コア３１を取付用凹部４１５に配置するが、このとき、粘着剤を介して、取付用凹部４１５に棒状コア３１を取り付けるが、他の手法（たとえば押さえ具を用いる手法）によって、棒状コア３１を取付用凹部４１５に固定しても良い。なお、この第３工程は、組立工程に対応する。

（４）第４工程：コイル３２の形成
次に、棒状コア３１に対して、導線３２ａを巻回することで、コイル３２を形成する（巻線工程に対応）。このとき、巻線機が用いられるが、上述したようなフープからベース４０が切り離されていない状態に比較して、導線３２ａの巻回が格段に容易となる。すなわち、フープに多数のベース４０が取り付けられ、その多数のベース４０に棒状コア３１が取り付けられた状態で、導線３２ａを棒状コア３１に巻回する場合には、隣り合う棒状コア３１同士の間隔を広げる必要があり、また、巻線機で棒状コア３１の周囲に巻線を行う部位が回転等する特殊なものを用いる必要がある。しかしながら、フープからベース４０が切り離されることで、棒状コア３１同士の間隔を広げる等の必要がなく、また特殊な巻線機を用いる必要もなくなる。

また、棒状コア３１への巻線の終了後、導線３２ａの端末３２ｂを、絡げ部４２１に絡げる。

（５）第５工程：治具１００への半製品１１の保持
次に、コイル３２が形成された複数の半製品１１を、治具１００に保持させる（保持工程に対応）。このとき、図１２および図１３に示すような治具１００が用いられる。図１２は、治具１００の一部である下治具１１０に、コイル部品１０の半製品１１をセットした状態を示す斜視図である。図１３は、治具１００を構成する下治具１１０と上冶具１２０によって、半製品１１のリードフレーム５０を保持している状態を示す側断面図である。

図１２および図１３に示すように、治具１００は、下治具１１０と、上冶具１２０とが設けられている。板状の下治具１１０には、突起部１１１が設けられている。同じく板状の上冶具１２０には、上述した突起部１１１を挿通させるための挿通孔１２１が設けられている。そして、リードフレーム５０の取付孔５１１に突起部１１１を挿通させ、その突起部１１１を挿通孔１２１に挿通させることにより、下治具１１０と上冶具１２０にリードフレーム５０が挟まれた状態となる。そのため、複数のコイル部品１０の半製品１１を、治具１００によって保持することができる。

下治具１１０と上冶具１２０の間の取り付けは、種々の手法を用いることができる。たとえば、両者の間をマグネットで取り付けるようにしても良く、下治具１１０と上冶具１２０のうちのいずれかに孔とその孔に挿入される鉤状部を設け、それらの間で係止固定される構成としても良い。また、別部材として、たとえばＵ字状の挟み込み可能な挟持部材を用いて、下治具１１０と上冶具１２０とを挟持部材で挟み込むようにしても良い。

（６）第６工程：絡げ部４２１と端末３２ｂの接合
次に、絡げ部４２１と端末３２ｂを、たとえばレーザや半田付け等の手法によって、電気的な導電性を有するように接合する（接続工程に対応）。それにより、アンテナコイル３０で受信した電磁波に基づく信号電流が、接続端子４２に流れ、半導体基板４３に供給することができる。この接合を行う場合、治具１００には複数の半製品１１が保持されているので、たとえばレーザ溶接や半田付け等の接合を効率的に行うことが可能となり、接合の効率を向上させることが可能となっている。

（７）第７工程：フラックスの塗布
次に、半導体基板４３に半田クリームを塗布して半田層４５を形成し、また接続端子４２の支持部４２２にフラックスを塗布する。なお、これとは逆に、支持部４２２に半田クリームを塗布し、半導体基板４３にフラックスを塗布するようにしても良い。なお、治具１００に保持された複数の半製品１１に対して、フラックスや半田クリームの塗布を支持部４２２に行えるので、その塗布作業を効率的に行える。

（８）第８工程：半導体基板４３の搭載
次に、半導体基板４３を、それぞれの半製品１１の支持部４２２に搭載する（搭載工程に対応）。このとき、半導体基板４３は、突起部４１４にも載置され、半導体基板４３が４点で支持された状態となる。

（９）第９工程：半田付け
続いて、半導体基板４３が支持部４２２に載置された状態で、治具１００ごとリフロー炉に入れる。そして、半田層４５を熱風で溶かして、半導体基板４３と接続端子４２とを一体化させる。

（１０）第１０工程：コイル３２のコーティング
次に、コイル３２のコーティングを行う。その場合、樹脂槽に充填されている、コーティングのための樹脂液に対して、治具１００に複数の半製品１１が保持されたまま、それらの半製品１１のコイル３２を浸す。それにより、コイル３２が、樹脂でコーティングされた状態となり、コイル３２がコーティング層で保護される。

（１１）第１１工程：オーバーモールド部２０の形成
続いて、オーバーモールド部２０を形成する。このオーバーモールド部２０の形成においては、トランスファ成型用の金型のキャビティに、治具１００に保持された複数の半製品１１をセットする（セット工程に対応）。このセットの際に、リードフレーム５０の治具１００側の部位は、金型のキャビティから突出する状態とする。そして、原料となる樹脂のペレットを供給して、そのペレットが溶融した状態でキャビティに供給される。それにより、複数の半製品１１に対して、同時にオーバーモールド部２０が形成され、アンテナコイル３０とベース４０とが、オーバーモールド部２０で封止された状態の半製品１１が形成される（封止工程に対応）。

（１２）第１２工程：ゲートブレークおよびバリ除去
次に、トランスファ成型後の半製品１１に対して、金型のゲートに対応する樹脂部分と、成型後のオーバーモールド部２０のバリ部分とを除去する（除去工程に対応）。ゲートに対応する樹脂部分を除去するゲートブレークでは、作業台等の設置部位に載置された治具１００を把持しつつ、ゲートに対応する樹脂部分を設置部位に押し付けて、そのゲートに対応する樹脂部分を切断する（ゲートブレーク）。また、バリについては、たとえば、樹脂ビーズを用いたブラスト処理にて、除去する。それにより、図１に示すようなコイル部品１０が、複数同時に形成される。

（１３）第１３工程：リードフレーム５０の切断
次に、リードフレーム５０を切断する（切断工程に対応）。それにより、リードフレーム５０の切断した痕跡が残る状態で、全体的にオーバーモールド部２０で覆われたコイル製品が形成される。そして、このコイル製品を包装する。なお、切断が行われた後には、下治具１１０と上冶具１２０とを開放して、リードフレーム５０の残存物（コイル製品とならなかった部分）を取り除く。そして、下治具１１０と上冶具１２０とから構成される治具１００は、次のコイル部品１０の製造のために再利用される。

以上のような各工程を経ることにより、コイル部品１０からコイル製品が形成される。

＜コイル部品１０の製造方法について＞
以上のように、本実施の形態によると、コイル部品１０を形成する前のベース４０とアンテナコイル３０とを備える半製品１１を、保持部（突起部１１１と挿通孔１２１）を有する治具１００に対して複数保持させる（保持工程）。その後に、金型における治具１００のセット部位に対して、複数の半製品１１を治具１００に保持させた状態でセットする（セット工程）。その後に、金型のキャビティに樹脂を充填して、ベース４０とアンテナコイル３０のうち少なくとも一部を樹脂で封止する（封止工程）。

そのため、複数の半製品１１が、それぞれ独立した状態で治具１００に保持されるので、無駄に捨てられるフープの量を低減することができる。すなわち、現状のトランスファ成型のような樹脂成型では、複数の半製品１１が、フープから切り離されずに、そのままの状態で樹脂成型されることが多いが、そのような製造方法では、フープから半製品を切断する前の段階で、棒状コアに巻線を行ってコイルを形成している。その場合、巻線を行う部位が回転する等の特殊な巻線機を用いると共に、隣接する棒状コア同士の間隔を広げる必要があるが、その場合には、フープのうち無駄に捨てられる部分が多くなる。また、特殊な巻線機を用いる分だけ、コストも高くなってしまう。

しかしながら、本実施の形態では、治具１００に半製品１１をセットする前の段階で、棒状コア３１に巻線を行ってコイル３２を形成することができる。そのため、コイル３２の形成に際して、特殊な巻線機を用いる必要がなくなるので、コストを低減することができる。また、隣接する棒状コア３１の間隔を広げる必要もなくなるので、フープの寸法を無駄に大きくする必要がなくなり、フープのうち無駄に捨てられる量を低減することができる。

また、個別に半製品１１を移動させたり設置する場合と比較して、治具１００に半製品１１をセットしたい状態で一括して移動させたり、金型の所望の位置にセットすることができる。そのため、半製品１１のハンドリングを容易とすることが可能となる。それにより、半製品１１の取り扱いを容易にすることができる。

また、本実施の形態では、金型にてアンテナコイル３０およびベース４０を封止する封止工程では、半製品１１に設けられるリードフレーム５０の一部を挟持する。これと共に、治具１００に保持されている半製品１１のベース４０とアンテナコイル３０とを金型のキャビティに置きながら、リードフレーム５０のＹ２側の部位を金型のキャビティの外部に配置している。このため、治具１００は、金型のキャビティの外部に位置することになり、治具１００に対して溶融した樹脂は、基本的には治具１００に付着しない構成とすることができる。それにより、治具１００を繰り返して何度でも使用することが可能となる。

さらに、本実施の形態では、半導体基板４３を搭載する封止工程では、トランスファ成型用の金型を用いて行われることが好ましい。トランスファ成型の金型を用いる場合、一度に多数のオーバーモールド部２０を形成することが可能となり、量産性を向上させることが可能となる。

さらに、本実施の形態では、トランスファ成型用の金型のキャビティに、治具１００に保持された複数の半製品１１をセットするセット工程に先立って、ベース４０が備える樹脂フレーム４１に半導体基板４３を搭載する搭載工程を行う。また、セット工程に先立って、コイル３２の端末３２ｂと、半導体基板４３とを電気的に接続する接続工程を行い、これらの工程は、複数の半製品１１を治具１００に保持させる保持工程の後に行っている。

このため、たとえば搭載工程では、ロボットのロボットアームの移動距離が少ない状態で、複数の半導体基板４３を樹脂フレーム４１に搭載することができる。また、接続工程では、端末３２ｂと半導体基板４３とを、たとえばレーザ溶接や半田付け等によって接合する際には、多数の接合部位が短距離に配置されているので、接合の工程を短い距離間の移動と共に、効率的に順次行うことが可能となる。そのため、これらの搭載工程および接続工程では、生産時間を短縮することが可能となり、生産効率を向上させることが可能となる。

また、本実施の形態では、上述した搭載工程と、絡げ部４２１と端末３２ｂを、たとえばレーザや半田付け等の手法によって電気的な導電性を有するように接合する接続工程の間の搬送、および接続工程とセット工程の間の搬送は、治具１００を用いて行う。そのため、生産時間を一層短縮することが可能となり、生産効率を一層向上させることが可能となる。

さらに、本実施の形態では、導線３２ａを巻回することにより、コイル３２を形成する巻線工程と、ベース４０とアンテナコイル３０とを組み立てて、半製品１１を形成する組立工程と、封止工程の後に、その封止工程で形成された成型品に生じている樹脂製のバリを除去する除去工程と、除去工程の後に、リードフレームを切断する切断工程と、のうちの少なくとも１つの工程を行うようにしている。そのため、これらの巻線工程、組立工程、除去工程および切断工程も、治具１００を用いて一括して行うことが可能となり、コイル部品１０の生産効率を向上させることが可能となる。

また、本実施の形態では、治具１００は、下治具１１０と上冶具１２０とを備えると共に、半製品１１を保持させる保持工程では、下治具１１０と上冶具１２０との間に半製品１１を挟持させている。このため、半製品１１を容易に保持させることができると共に、下治具１１０のみ、または上冶具１２０のみによって半製品１１を保持させる場合と比較して、半製品１１を安定的に保持させることが可能となる。

さらに、本実施の形態では、少なくとも封止工程が終了した後に、治具１００からコイル製品の形成後の半製品１１を形成した残存物を取り外している。このため、治具１００を次のコイル部品１０の製造のために再利用することが可能となる。そのため、少ない個数の治具１００を用いて、コイル部品１０を大量に生産することが可能となる。

また、本実施の形態では、治具は、コイル部品を形成する前のベースとコイルとを備える複数の半製品１１を保持させることが可能な保持部（突起部１１１、挿通孔１２１）を備えていて、その保持部は、複数の半製品１１の間隔を所定ピッチに配置している。また、保持部は、半製品１１に設けられる金属製のリードフレーム５０の一部を保持し、その保持部位からは、ベース４０およびアンテナコイル３０側が治具１００から突出する状態で保持している。

このため、保持部の一部である突起部１１１をリードフレーム５０の取付孔５１１に差し込んで、その突起部１１１を、保持部の一部である挿通孔１２１に挿入することで、半製品１１が治具１００から脱落するのを防止することができ、半製品１１の確実な保持が可能となる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。

上述の実施の形態では、治具１００として、突起部１１１を備える下治具１１０と、挿通孔１２１を備える上冶具１２０を用いたものについて説明している。しかしながら、治具は、このような下治具１１０と上冶具１２０とを用いるものには限られない。たとえば、上冶具１２０側に保持部の一部である挿通孔１２１が存在せずに、下治具１１０側に、保持部として短めの突起部１１１が存在するようなものを用いても良い。その場合、突起部１１１の端面は、上冶具１２０の表面に突き当たるが、突起部１１１が取付孔５１１に挿入されることにより、半製品１１が治具１００から外れるのを良好に防止可能となる。

また、上述の実施の形態では、下治具１１０と上冶具１２０とが別個独立している。しかしながら、下治具と上冶具とが一体的に設けられていても良い。そのようなものとしては、たとえば、一枚板状の火バサミの形状（トングの形状）のような形態が挙げられる。なお、火バサミ形状の場合、下治具側と上治具側との境界部位には、常に閉じる向きの付勢力が与えられることが好ましい。そのため、上述の境界部位は、たとえばある程度、直径の大きな円弧状またはリング状に設けられることが好ましい。

また、治具として、たとえば磁石により、下治具と上冶具とを強固に固定する構成を用いても良い。また、治具として、下治具と上冶具のいずれか一方のみを用いる構成を採用しても良い。この場合、半製品１１は、治具に対して、締まりばめ等で固定される構成を採用しても良く、吸盤式のような吸着方式としても良く、その他、粘着や接着により半製品１１を保持する構成としても良い。

また、上述の実施の形態では、保持部として、突起部１１１と挿通孔１２１を用いる場合について説明している。しかしながら、保持部としては、その他の構成を種々利用することが可能である。たとえば、保持部としては、テーパを備えることで差込は容易であるが脱落はし難い、鉤状（フック状）の部位を設ける構成としても良い。また、下治具または上治具に対して支点を中心として回動する押さえ手段を設け、その押さえ手段を保持部として用いても良い。

また、上述の実施の形態においては、コイル部品１０の製造に支障が生じない限り、第１工程から第１３工程の少なくとも１つの工程を省略しても良く、それらの工程の順序を入れ替えても良い。また、第１１工程の封止工程よりも前の、いずれかの工程において、治具１００に半製品１１を保持させるのであれば、その治具１００への半製品１１の保持は、いずれの工程にて行っても良い。

１０…コイル部品、１１…半製品、２０…オーバーモールド部、３０…アンテナコイル、３１…棒状コア、３２…コイル、３２ａ…導線、３２ｂ…端末、４０…ベース、４１…樹脂フレーム、４１ａ…下面、４１ｂ…上面、４２…接続端子、４３…半導体基板、４３ａ…上面、４４…パッド、４５…半田層、５０…リードフレーム、５１…孔部、１００…治具、１１０…下治具、１１１…突起部、１２０…上冶具、１２１…挿通孔、４１１…中空部、４１１ａ…底面、４１１ｂ…内側面、４１２…開口、４１３…台座、４１４…突起部、４１４ａ…下面、４１５…取付用凹部、４２１…絡げ部、４２２…支持部、５１１…取付孔

Claims (9)

1. ベースとコイルとを備えるコイル部品を製造するためのコイル部品の製造方法であって、
   前記コイル部品を形成する前の前記ベースと前記コイルとを備える半製品を、保持部を有する治具に対して複数保持させる保持工程と、
   金型における前記治具のセット部位に対して、複数の前記半製品を前記治具に保持させた状態でセットするセット工程と、
   前記金型のキャビティに樹脂を充填して、前記ベースと前記コイルのうち少なくとも一部を樹脂で封止する封止工程と、
   を備えることを特徴とするコイル部品の製造方法。
2. 請求項１記載のコイル部品の製造方法であって、
   前記封止工程では、前記半製品に設けられる、金属製のリードフレームの一部を挟持すると共に、
   前記治具に保持されている前記半製品の前記ベースと前記コイルとを前記金型の前記キャビティに置きながら、前記リードフレームの挟持している部分よりも外側の部位および前記治具を前記キャビティの外部に配置している、
   ことを特徴とするコイル部品の製造方法。
3. 請求項１または２記載のコイル部品の製造方法であって、
   前記封止工程では、トランスファ成型用の金型を用いて行われる、
   ことを特徴とするコイル部品の製造方法。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のコイル部品の製造方法であって、
   前記セット工程に先立って、前記ベースが備える樹脂フレームに半導体基板を搭載する搭載工程と、
   前記搭載工程の後に、前記セット工程に先立って、前記コイルの端末と、前記半導体基板とを電気的に接続する接続工程と、
   をさらに有し、これらの工程は、複数の前記半製品を前記治具に保持させる前記保持工程の後に行う、
   ことを特徴とするコイル部品の製造方法。
5. 請求項４記載のコイル部品の製造方法であって、
   前記搭載工程と前記接続工程の間の搬送、前記接続工程と前記セット工程の間の搬送は、前記治具を用いて行う、
   ことを特徴とするコイル部品の製造方法。
6. 請求項２記載のコイル部品の製造方法であって、
   導線を巻回することにより、前記コイルを形成する巻線工程と、
   前記ベースと前記コイルとを組み立てて、前記半製品を形成する組立工程と、
   前記封止工程の後に、その封止工程で形成された成型品に生じている樹脂製のバリを除去する除去工程と、
   前記除去工程の後に、前記リードフレームを切断する切断工程と、
   のうちの少なくとも１つの工程を行う、
   ことを特徴とするコイル部品の製造方法。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載のコイル部品の製造方法であって、
   前記治具は、下治具と上治具とを備えると共に、前記保持工程では、前記下治具と前記上治具との間に前記半製品を挟持させる、
   ことを特徴とするコイル部品の製造方法。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載のコイル部品の製造方法であって、
   少なくとも前記封止工程が終了した後に、前記治具から前記半製品を形成した残存物を取り外す、
   ことを特徴とするコイル部品の製造方法。
9. ベースとコイルとを備えるコイル部品の製造に用いられる治具であって、
   前記治具は、前記コイル部品を形成する前の前記ベースと前記コイルとを備える複数の半製品を保持させることが可能な保持部を備えていて、
   前記保持部は、複数の前記半製品の間隔を所定ピッチに配置すると共に、
   前記保持部は、前記半製品に設けられる金属製のリードフレームの一部を保持し、その保持部位からは、前記ベースおよび前記コイル側が前記治具から突出する状態で保持する、
   ことを特徴とするコイル部品の製造に用いられる治具。

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