WO2018235454A1 - Coil module production method, and coil module - Google Patents
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Abstract
Provided are: a coil module which is inexpensive and has excellent characteristics; and a method for producing same. This coil module 1 comprises a coil conductor 6 which has: a plurality of coil elements 6a, each comprising a pair of legs 6a1 and a bridging part 6a2 connecting one end of each of the pair of legs 6a1, and which are positioned so as to straddle a coil core 13; and a plurality of wire electrodes 6b formed on a wiring board 2. The method for producing the coil module 1 comprises: an assembly formation step in which the plurality of coil elements 6a are integrated with resin to form an element assembly 3; and a conductor formation step in which, by mounting the element assembly 3 on the wiring board 2, a coil conductor 6 wound around the periphery of the coil core 13 is completed. The conductor formation step entails introducing resin into a die with a plurality of coil elements 6a positioned therein, to form a block body 9, and thereby form an element assembly 3.
Description
本発明は、コイルコアの周囲を巻回するコイル導体を備えたコイルモジュールの製造方法およびこの製造方法で製造されたコイルモジュールに関する。
The present invention relates to a method of manufacturing a coil module provided with a coil conductor wound around a coil core, and a coil module manufactured by this manufacturing method.
従来、図５に示すような配線基板とコイルとを備えるコイルモジュールが知られている。このコイルモジュール１００は、配線基板１０１と、配線基板１０１の上面１０１ａに載置された環状のコイルコア１０２と、該コイルコア１０２の周囲を螺旋状に巻回するコイル導体１０３とを備える。コイル導体１０３は、コイルコア１０２を跨いで配置される略Ｕ字状の複数のコイルピン１０３ａと、配線基板１０１の下面１０１ｂに形成された複数の配線電極（図示省略）とで構成される。また、コイルピン１０３ａがコイルコア１０２を跨ぐ位置にはサポート体１０４が配設される。サポート体１０４には、コイルコア１０２の嵌合用の凹部１０４ａが形成されるとともに、各コイルピン１０３ａの位置決め用の複数の挿通孔１０４ｂが形成される。配線基板１０１には各コイルピン１０３ａの脚部の先端を挿入可能な貫通孔１０５が形成される。このようなコイルモジュール１００では、各コイルピン１０３ａの先端を対応する貫通孔１０５に挿入して、配線基板１０１の下面１０１ｂから突出させ、各コイルピン１０３ａの先端と、対応する配線電極の端部とを半田で接合して、コイルコア１０２の周囲を螺旋状に巻回するコイル導体１０３が形成される。
Conventionally, a coil module including a wiring board and a coil as shown in FIG. 5 is known. The coil module 100 includes a wiring board 101, an annular coil core 102 mounted on the upper surface 101 a of the wiring board 101, and a coil conductor 103 spirally wound around the coil core 102. The coil conductor 103 includes a plurality of substantially U-shaped coil pins 103 a disposed across the coil core 102 and a plurality of wiring electrodes (not shown) formed on the lower surface 101 b of the wiring substrate 101. Further, the support body 104 is disposed at a position where the coil pin 103 a straddles the coil core 102. In the support body 104, a recess 104a for fitting the coil core 102 is formed, and a plurality of insertion holes 104b for positioning each coil pin 103a are formed. The wiring substrate 101 is formed with a through hole 105 into which the tip of the leg of each coil pin 103a can be inserted. In such a coil module 100, the tip of each coil pin 103a is inserted into the corresponding through hole 105 and made to project from the lower surface 101b of the wiring board 101, and the tip of each coil pin 103a and the corresponding wire electrode end are Bonding with solder forms a coil conductor 103 which is spirally wound around the coil core 102.
しかしながら、上記した従来のコイルモジュール１００では、サポート体１０４に挿通孔１０４ｂを形成したり、配線基板１０１に貫通孔１０５を形成したりする必要があるため、コイルモジュールの製造コストが増加する。また、挿通孔１０４ｂへのコイルピン１０３ａの挿入も、コイルピン１０３ａの整列等に多くの工数がかかるため製造コストの増加の要因となる。
However, in the above-described conventional coil module 100, since it is necessary to form the insertion holes 104b in the support body 104 and to form the through holes 105 in the wiring substrate 101, the manufacturing cost of the coil module increases. Further, the insertion of the coil pin 103a into the insertion hole 104b also requires a large number of steps for alignment of the coil pin 103a and the like, which causes an increase in manufacturing cost.
また、挿通孔１０４ｂは一般的にレーザ加工やドリル加工で形成されるが、独立した挿通孔１０４ｂを形成するためには、隣接する挿通孔１０４ｂ間のピッチを一定値以上確保する必要がある。そのため、コイルピン１０３ａを狭ピッチで配置したり、コイルモジュール１００の小型化を図ったりするのが困難である。また、コイルピン１０３ａを挿通孔１０４ｂに安定的に挿入するためには、コイルピン１０３ａの径に対して、挿通孔１０４ｂの穴径を大きくする、いわゆるあそびが必要となる。この場合、コイルピン１０３ａが傾くなど、コイルピン１０３ａの位置精度が悪く、周波数特性等のコイル特性が低下するおそれがある。さらに、コイルピン１０３ａの位置精度が悪いと配線基板１０１への半田実装時の歩留まりが低下するおそれもある。
Although the insertion holes 104b are generally formed by laser processing or drilling, in order to form the independent insertion holes 104b, it is necessary to secure a pitch between the adjacent insertion holes 104b or more at a certain value or more. Therefore, it is difficult to arrange the coil pins 103a at a narrow pitch or to miniaturize the coil module 100. Also, in order to stably insert the coil pin 103a into the insertion hole 104b, it is necessary to make the hole diameter of the insertion hole 104b larger than the diameter of the coil pin 103a, that is, play. In this case, for example, the coil pin 103a is inclined, so that the positional accuracy of the coil pin 103a is poor, and the coil characteristics such as the frequency characteristic may be deteriorated. Furthermore, if the positional accuracy of the coil pin 103a is poor, the yield at the time of solder mounting on the wiring substrate 101 may be reduced.
本発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、安価で特性が優れたコイルモジュールと、その製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a coil module which is inexpensive and has excellent characteristics, and a method of manufacturing the same.
上記した目的を達成するために、本発明のコイルモジュールの製造方法は、一対の脚部と、前記一対の脚部の一端同士を繋ぐ橋絡部とを有し、コイルコアを跨いで配置される複数のコイル素体と、配線基板に形成された複数の配線電極とを有するコイル導体を備えるコイルモジュールの製造方法において、複数のコイル素体を樹脂で一体化してコイル素体集合体を形成する集合体形成工程と、前記コイル素体集合体を前記配線基板に実装することにより、前記コイルコアの周囲を巻回する前記コイル導体を完成させる導体形成工程とを備え、前記集合体形成工程は、前記複数のコイル素体を金型内に配列した状態で、当該金型内に樹脂を導入してブロック体を成形し、前記コイル素体集合体を形成することを特徴としている。
In order to achieve the above object, the method for manufacturing a coil module according to the present invention includes a pair of legs and a bridge connecting the ends of the pair of legs and is disposed across the coil core. In a method of manufacturing a coil module including a coil conductor having a plurality of coil elements and a plurality of wiring electrodes formed on a wiring board, the plurality of coil elements are integrated with resin to form a coil element assembly. An assembly forming step; and a conductor forming step of completing the coil conductor wound around the coil core by mounting the coil element assembly on the wiring substrate, the assembly forming step including In a state in which the plurality of coil elements are arranged in a mold, a resin is introduced into the mold to form a block, thereby forming the coil element assembly.
この構成によると、コイル導体の一部をなすコイル素体の集合体（コイル素体集合体）を形成する際、複数のコイル素体を金型内に配列した状態で、当該金型内に樹脂を導入してブロック体を成形することにより形成する。このようにすると、従来のように、コイル素体を配列・固定するためにブロック体に挿通孔を形成する必要がないため、コイルモジュールを安価に製造することができる。また、ブロック体に挿通孔を形成しないため、各コイル素体を狭ピッチで配置することができる。また、挿通孔のあそびでコイル素体が傾く等の位置精度の低下が生じないため、コイル特性の優れたコイルモジュールを製造することができる。また、コイル素体が傾かないことで、コイル素体集合体の実装歩留まりが向上する。
According to this configuration, when a coil element assembly (coil element assembly) forming a part of the coil conductor is formed, the plurality of coil elements are arranged in the mold in the mold. It forms by introduce | transducing resin and shape | molding a block body. By doing this, it is not necessary to form an insertion hole in the block body in order to arrange and fix the coil element as in the prior art, so the coil module can be manufactured at low cost. Further, since the insertion holes are not formed in the block body, the coil elements can be arranged at a narrow pitch. In addition, since there is no reduction in positional accuracy such as tilting of the coil element due to the play of the insertion hole, it is possible to manufacture a coil module having excellent coil characteristics. In addition, since the coil element does not tilt, the mounting yield of the coil element assembly is improved.
また、前記複数のコイル素体を前記金型内に配列するときには、隣接するコイル素体同士が接続部で繋がれており、前記集合体形成工程では、前記ブロック体の前記接続部が露出する位置に貫通孔を形成し、前記コイル素体集合体を形成した後に、前記貫通孔を介して前記接続部を切断するようにしてもよい。
Further, when the plurality of coil elements are arranged in the mold, adjacent coil elements are connected by a connecting portion, and the connecting portion of the block is exposed in the assembly forming step. A through hole may be formed at a position, and the connection portion may be cut through the through hole after the coil element assembly is formed.
この構成によると、コイル素体集合体の形成時に、コイル素体の位置がずれて他のコイル素体に接触するのを防止することができる。また、ブロック体には隣接するコイル素体を繋ぐ接続部が露出する位置に貫通孔が形成されるため、コイル素体集合体の形成後に、容易に接続部を切断することができる。
According to this configuration, it is possible to prevent the position of the coil element from being shifted and coming into contact with another coil element when forming the coil element assembly. Further, since the through holes are formed in the block body at the positions where the connecting portions connecting the adjacent coil elements are exposed, the connecting portions can be easily cut after the formation of the coil element assembly.
また、上記した目的を達成するために、本発明のコイルモジュールは、配線基板と、前記配線基板の主面に載置されたコイルコアと、前記コイルコアの周囲を巻回するコイル導体とを備え、前記コイル導体は、一対の脚部と、前記一対の脚部の一端同士を繋ぐ橋絡部とを有し、前記コイルコアを跨いで配置されるコイル素体と、前記配線基板に形成された複数の配線電極とを有し、前記複数のコイル素体は、樹脂製のブロック体で固定されてコイル素体集合体をなし、前記コイルコアが前記ブロック体に収まるように配置されていることを特徴としている。
Further, in order to achieve the above object, the coil module of the present invention includes a wiring board, a coil core mounted on the main surface of the wiring board, and a coil conductor wound around the coil core, The coil conductor has a pair of legs and a bridge connecting the ends of the pair of legs, and a plurality of coil elements disposed across the coil core and a plurality of wiring boards The plurality of coil elements are fixed by a resin block to form a coil element assembly, and the coil core is disposed so as to be accommodated in the block. And
この構成によると、コイル導体の一部をなす複数のコイル素体は、ブロック体で固定されているため、コイル素体同士が短絡するのを防止することができる。また、コイルコアがブロック体に収まるように配置されるため、コイルコアがブロック体からはみ出て配置され得る従来のコイルモジュールと比較して周波数特性などのコイル特性が向上する。
According to this configuration, since the plurality of coil elements forming a part of the coil conductor are fixed by the block body, it is possible to prevent the coil elements from shorting each other. In addition, since the coil core is disposed so as to be contained in the block, coil characteristics such as frequency characteristics are improved as compared with a conventional coil module in which the coil core can be disposed to protrude from the block.
また、前記ブロック体には、前記コイルコアを固定する位置決めガイドが形成されていてもよい。
Further, the block body may be provided with a positioning guide for fixing the coil core.
この構成によると、コイル導体とコイルコアとの位置関係が変動するのを確実に防止できるため、コイル特性がさらに向上する。
According to this configuration, it is possible to reliably prevent the positional relationship between the coil conductor and the coil core from fluctuating, and thus the coil characteristics are further improved.
また、前記複数のコイル素体それぞれは、前記一対の脚部の他端が、前記配線基板の前記主面と平行な方向に屈曲していてもよい。
In each of the plurality of coil elements, the other end of the pair of leg portions may be bent in a direction parallel to the main surface of the wiring board.
この構成によると、コイル素体集合体を配線基板に実装する際に、各コイル素体と配線基板との接続面積を容易に増やすことができるため、コイル素体集合体の接続信頼性の向上並びにコイル素体集合体の実装歩留りの向上を図ることができる。
According to this configuration, when the coil element assembly is mounted on the wiring substrate, the connection area between each coil element and the wiring substrate can be easily increased, so the connection reliability of the coil element assembly is improved. Also, the mounting yield of the coil element assembly can be improved.
また、前記ブロック体は貫通孔を有し、該貫通孔から前記複数のコイル素体それぞれの一部が露出していてもよい。
The block body may have a through hole, and a part of each of the plurality of coil elements may be exposed from the through hole.
この構成によると、コイル素体集合体における各コイル素体の配列状態の検査を容易に行うことができる。
According to this configuration, it is possible to easily check the arrangement state of each coil element in the coil element assembly.
また、前記複数のコイル素体それぞれは、少なくとも２つの異なる幅を有していてもよい。
Further, each of the plurality of coil elements may have at least two different widths.
この構成によると、コイル素体の太いところを利用してピックアップするなど、コイル素体の取り扱いが容易になる。
According to this configuration, handling of the coil element becomes easy, such as picking up using the thick portion of the coil element.
本発明によれば、コイル導体の一部をなすコイル素体の集合体（コイル素体集合体）を形成する際、複数のコイル素体を金型内に配列した状態で、当該金型内に樹脂を導入してブロック体を成形することにより形成する。このようにすると、従来のように、コイル素体を配列・固定するためにブロック体に挿通孔を形成する必要がないため、コイルモジュールを安価に製造することができる。また、ブロック体に挿通孔を形成しないため、各コイル素体を狭ピッチで配置することができる。また、挿通孔のあそびでコイル素体が傾く等の位置精度の低下が生じないため、コイル特性の優れたコイルモジュールを製造することができる。また、コイル素体が傾かないことで、コイル素体集合体の実装歩留まりが向上する。
According to the present invention, when forming an assembly of coil elements (coil element assembly) forming a part of a coil conductor, the inside of the mold is arranged in a state where a plurality of coil elements are arranged in the mold. The resin is introduced to form the block body. By doing this, it is not necessary to form an insertion hole in the block body in order to arrange and fix the coil element as in the prior art, so the coil module can be manufactured at low cost. Further, since the insertion holes are not formed in the block body, the coil elements can be arranged at a narrow pitch. In addition, since there is no reduction in positional accuracy such as tilting of the coil element due to the play of the insertion hole, it is possible to manufacture a coil module having excellent coil characteristics. In addition, since the coil element does not tilt, the mounting yield of the coil element assembly is improved.
＜実施形態＞
本発明の一実施形態にかかるコイルモジュール１について、図１～図３を参照して説明する。なお、図１はコイルモジュール１の部分断面図、図２（ａ）は素体集合体３の基板接続部６ａ３を下にした状態の斜視図、図２（ｂ）は素体集合体３の基板接続部６ａ３を上にした状態の斜視図、図３はコイル素体６ａを説明するための図で、（ａ）は隣接するコイル素体６ａの切断前の図、（ｂ）は切断後の図、（ｃ）は折り曲げ加工後の図である。 Embodiment
Acoil module 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. 1 is a partial cross-sectional view of the coil module 1, FIG. 2 (a) is a perspective view of the base assembly 3 with the substrate connecting portion 6a 3 down, and FIG. 2 (b) is an assembly of the base assembly 3. FIG. 3 is a perspective view for explaining the coil body 6a, in which FIG. 3 (a) is a view before cutting the adjacent coil body 6a, and FIG. 3 (b) is after cutting. The figure of (c) is a figure after bending processing.
本発明の一実施形態にかかるコイルモジュール１について、図１～図３を参照して説明する。なお、図１はコイルモジュール１の部分断面図、図２（ａ）は素体集合体３の基板接続部６ａ３を下にした状態の斜視図、図２（ｂ）は素体集合体３の基板接続部６ａ３を上にした状態の斜視図、図３はコイル素体６ａを説明するための図で、（ａ）は隣接するコイル素体６ａの切断前の図、（ｂ）は切断後の図、（ｃ）は折り曲げ加工後の図である。 Embodiment
A
図１に示すように、この実施形態にかかるコイルモジュール１は、配線基板２と、該配線基板２の上面２ａに実装された素体集合体３（本発明の「コイル素体集合体」に相当）と、配線基板２の下面２ｂに実装された複数の部品４と、これらの部品４を封止する封止樹脂層５とを備える。なお、この実施形態のコイルモジュール１は、複数のコイル素体６ａと、複数の配線電極６ｂとによりコイルコア１３の周囲を巻回するコイル導体６が形成される。そして、このコイル導体６がアンテナとして機能することにより、ＲＦ－ＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）用のアンテナモジュールとして使用される。
As shown in FIG. 1, the coil module 1 according to this embodiment includes a wiring board 2 and an element assembly 3 mounted on the upper surface 2 a of the wiring board 2 (“coil element assembly” of the present invention). And a plurality of components 4 mounted on the lower surface 2 b of the wiring substrate 2, and a sealing resin layer 5 for sealing the components 4. In the coil module 1 of this embodiment, a coil conductor 6 is formed, which is wound around the coil core 13 by the plurality of coil elements 6 a and the plurality of wiring electrodes 6 b. The coil conductor 6 functions as an antenna to be used as an antenna module for RF-ID (Radio Frequency-Identification).
配線基板２は、例えば、ガラスエポキシ基板やセラミック基板（例えば、低温同時焼成セラミック基板：ＬＴＣＣ基板）などであり、上面２ａにはコイル導体６の一部をなす複数の配線電極６ｂが形成される。また、配線基板２の下面２ｂには、各部品４の実装電極を含む複数の配線電極７が形成される。また、配線基板２には、上面２ａに形成された配線電極６ｂと下面２ｂに形成された配線電極７とを接続するビア導体８が形成される。なお、配線基板２に形成される各種配線電極６ｂ，７およびビア導体８は、いずれも、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等、一般的に配線電極に使用される材料で形成される。
The wiring substrate 2 is, for example, a glass epoxy substrate, a ceramic substrate (for example, low temperature co-fired ceramic substrate: LTCC substrate), etc. A plurality of wiring electrodes 6b forming a part of the coil conductor 6 are formed on the upper surface 2a. . Further, on the lower surface 2 b of the wiring board 2, a plurality of wiring electrodes 7 including the mounting electrodes of the respective components 4 are formed. Further, via conductors 8 are formed in the wiring board 2 for connecting the wiring electrodes 6b formed on the upper surface 2a and the wiring electrodes 7 formed on the lower surface 2b. The various wiring electrodes 6b and 7 and the via conductor 8 formed on the wiring substrate 2 are all formed of a material generally used for the wiring electrode, such as Cu, Ag, Au or the like.
部品４は、ＳｉやＧａＡｓ等の半導体で形成された半導体素子や、チップインダクタ、チップコンデンサ、チップ抵抗等のチップ部品で構成され、半田接合などの一般的な表面実装技術により配線基板２に実装される。なお、この実施形態では、各部品４が配線基板２の下面２ｂに実装されているが、素体集合体３とともに配線基板２の上面２ａに実装されていてもよい。
The component 4 is composed of a semiconductor element formed of a semiconductor such as Si or GaAs, or a chip component such as a chip inductor, a chip capacitor, or a chip resistor, and is mounted on the wiring substrate 2 by a general surface mounting technology such as solder bonding. Be done. In this embodiment, each component 4 is mounted on the lower surface 2 b of the wiring substrate 2, but may be mounted on the upper surface 2 a of the wiring substrate 2 together with the element assembly 3.
コイルコア１３は、例えば、Ｎｉ－Ｚｎフェライト、Ｍｎ－Ｚｎフェライト等の一般的なコイルコアとして採用される磁性材料で形成される。
The coil core 13 is formed of, for example, a magnetic material employed as a general coil core such as Ni—Zn ferrite or Mn—Zn ferrite.
コイル導体６は、配線基板２に形成された複数の配線電極６ｂと、素体集合体３の一部を構成する複数のコイル素体６ａとを有し、コイルコア１３の周囲を螺旋状に巻回する。素体集合体３は、複数のコイル素体６ａが樹脂製のブロック体９で一体化されてなる。
The coil conductor 6 has a plurality of wiring electrodes 6 b formed on the wiring substrate 2 and a plurality of coil elements 6 a constituting a part of the element assembly 3, and spirally wraps around the coil core 13. Turn. The element assembly 3 is formed by integrating a plurality of coil elements 6 a with a resin block 9.
各コイル素体６ａは、同じ形状で形成されている。具体的には、図３（ｃ）に示すように、各コイル素体６ａは、いずれも略平行に配置された一対の脚部６ａ１と、両脚部６ａ１の一端同士を繋ぐ橋絡部６ａ２とを有するとともに、両脚部６ａ１の他端の先端が略９０°に屈曲してなる基板接続部６ａ３が形成されている。
Each coil element 6a is formed in the same shape. Specifically, as shown in FIG. 3C, each coil element 6a includes a pair of legs 6a1 arranged substantially in parallel, and a bridge 6a2 connecting one end of each leg 6a1. A substrate connection portion 6a3 is formed by bending the tip of the other end of both the leg portions 6a1 by approximately 90 °.
ブロック体９は、各コイル素体６ａが配列された状態で固定するための媒体として機能しており、コイルコア１３を収容する箇所が切欠かれている（切欠部９ａ：図２（ａ）参照）。切欠部９ａは、直方体のコイルコア１３の一の面が当接する第１内壁９ａ１と、コイルコア１３の前記一の面に対して垂直な４つの面のうち、平行な一対の面に当接する第２内壁９ａ２、第３内壁９ａ３とを有する（図２（ｂ）等参照）。また、ブロック体９には、第２内壁９ａ２、第３内壁９ａ３に対して垂直な方向に張り出した板状の複数の位置決め片９ｂ（本発明の「位置決めガイド」に相当）が設けられる。各位置決め片９ｂは、コイルコア１３の前記一の面に対して垂直な４つの面のうち、前記平行な一対の面とは異なる、残りの平行な一対の面に当接してコイルコア１３を挟む。このような構成により、各位置決め片９ｂにより、コイル導体６の巻回軸ａと平行な方向へのコイルコア１３の移動が規制される。また、ブロック体９の第２内壁９ａ２、第３内壁９ａ３により、コイルコア１３がコイル導体６の巻回軸ａと垂直な方向への移動が規制される。なお、ブロック体９は、例えば、液晶ポリマーなどの熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂で形成することができる。
The block body 9 functions as a medium for fixing in a state in which the coil elements 6a are arranged, and a portion for accommodating the coil core 13 is notched (notch 9a: see FIG. 2A) . The notch 9a has a first inner wall 9a1 in contact with one surface of the rectangular coil core 13 and a second surface in contact with a pair of parallel surfaces among four surfaces perpendicular to the one surface of the coil core 13. It has an inner wall 9a2 and a third inner wall 9a3 (see FIG. 2 (b) etc.). Further, the block body 9 is provided with a plurality of plate-like positioning pieces 9b (corresponding to the "positioning guide" of the present invention) projecting in the direction perpendicular to the second inner wall 9a2 and the third inner wall 9a3. Each positioning piece 9b abuts on the remaining parallel pair of faces different from the pair of parallel faces among the four faces perpendicular to the one face of the coil core 13, sandwiching the coil core 13. By such a configuration, the movement of the coil core 13 in the direction parallel to the winding axis a of the coil conductor 6 is restricted by each positioning piece 9 b. The movement of the coil core 13 in the direction perpendicular to the winding axis a of the coil conductor 6 is restricted by the second inner wall 9a2 and the third inner wall 9a3 of the block body 9. The block body 9 can be formed of, for example, a thermoplastic resin such as a liquid crystal polymer or a thermosetting resin.
各コイル素体６ａそれぞれは、ブロック体９の切欠部９ａにコイルコア１３が配設されたときに、両脚部６ａ１と橋絡部６ａ２とによりコイルコア１３を跨ぐ位置でブロック体９に固定される。すなわち、素体集合体３が配線基板２に実装された状態において、各コイル素体６ａは、一方の脚部６ａ１それぞれがコイル導体６の巻回軸ａに対して一方側（コイルコア１３の一方側）に配置されるとともに、他方の脚部６ａ１それぞれが当該巻回軸ａに対して他方側（コイルコア１３の他方側）に配置された状態で、巻回軸ａと平行な方向に配列・固定される（図１および図２（ｂ）参照）。なお、各コイル素体６ａの基板接続部６ａ３は、ブロック体９に被覆されておらず、各基板接続部６ａ３が素体集合体３を配線基板２に実装するときの接続部となる。
Each coil element 6a is fixed to the block body 9 at a position straddling the coil core 13 by the two leg portions 6a1 and the bridge portion 6a2 when the coil core 13 is disposed in the cutout portion 9a of the block body 9. That is, in a state in which element assembly 3 is mounted on wiring board 2, one side of coil element 6 on one side with respect to winding axis a of coil conductor 6 (one side of coil core 13) In the direction parallel to the winding axis a, with the other legs 6a1 being arranged on the other side (the other side of the coil core 13) with respect to the winding axis a It fixes (refer FIG. 1 and FIG. 2 (b)). The substrate connection portion 6a3 of each coil element 6a is not covered by the block 9, and each substrate connection portion 6a3 becomes a connection portion when the element assembly 3 is mounted on the wiring substrate 2.
配線基板２の上面２ａに形成された各配線電極６ｂはそれぞれ、各コイル素体６ａそれぞれと対をなして設けられる。そして、各配線電極６ｂそれぞれは、対を成すコイル素体６ａの一方の脚部６ａ１に繋がる基板接続部６ａ３と、該対を成すコイル素体６ａに隣接するコイル素体６ａの他方の脚部６ａ１に繋がる基板接続部６ａ３とを接続する。このようなコイル素体６ａと配線電極６ｂとの接続構成により、コイルコア１３の周囲を巻回するコイル導体６が形成される。
The respective wiring electrodes 6b formed on the upper surface 2a of the wiring substrate 2 are provided in pairs with the respective coil elements 6a. Then, each wiring electrode 6b is connected to one of the legs 6a1 of the coil element 6a in pairs, and the other leg of the coil element 6a adjacent to the coil element 6a in pairs. It connects with the board | substrate connection part 6a3 connected with 6a1. The coil conductor 6 wound around the coil core 13 is formed by the connection configuration of the coil element 6 a and the wiring electrode 6 b as described above.
封止樹脂層５は、各部品４を封止するものであり、配線基板２の下面２ｂに積層される。封止樹脂層５は、例えば、エポキシ樹脂などの一般的な封止樹脂で形成されている。
The sealing resin layer 5 seals each component 4 and is laminated on the lower surface 2 b of the wiring substrate 2. The sealing resin layer 5 is formed of, for example, a general sealing resin such as an epoxy resin.
（コイルモジュールの製造方法）
次に、コイルモジュール１の製造方法について説明する。各コイル素体６ａは、１枚の金属板（例えば、Ｃｕ板）の切断加工後に折り曲げ加工を施すことより形成される。具体的には、図３（ａ）に示すように、各コイル素体６ａ（折り曲げ加工前）が平行かつ等間隔で配列された形状となるように１枚の金属板の切断加工を行う。このとき、折り曲げ加工後に各コイル素体６ａの橋絡部６ａ２を成す位置において、隣接するコイル素体６ａを繋ぐ素体接続部１０（本発明の「接続部」に相当）を残した状態とし、コイル素体結合体１１を形成する。 (Method of manufacturing coil module)
Next, a method of manufacturing thecoil module 1 will be described. Each coil element 6a is formed by performing bending after cutting a single metal plate (for example, a Cu plate). Specifically, as shown in FIG. 3A, cutting processing of one metal plate is performed so that the coil elements 6a (before bending) are arranged in parallel and at equal intervals. At this time, at a position where the bridge portion 6a2 of each coil element 6a is formed after bending, the element connection portion 10 (corresponding to the “connection portion” of the present invention) connecting the adjacent coil elements 6a is left. , Coil body combination 11 is formed.
次に、コイルモジュール１の製造方法について説明する。各コイル素体６ａは、１枚の金属板（例えば、Ｃｕ板）の切断加工後に折り曲げ加工を施すことより形成される。具体的には、図３（ａ）に示すように、各コイル素体６ａ（折り曲げ加工前）が平行かつ等間隔で配列された形状となるように１枚の金属板の切断加工を行う。このとき、折り曲げ加工後に各コイル素体６ａの橋絡部６ａ２を成す位置において、隣接するコイル素体６ａを繋ぐ素体接続部１０（本発明の「接続部」に相当）を残した状態とし、コイル素体結合体１１を形成する。 (Method of manufacturing coil module)
Next, a method of manufacturing the
次に、コイル素体結合体１１を折り曲げ加工して、各コイル素体６ａそれぞれに、一対の脚部６ａ１、橋絡部６ａ２および基板接続部６ａ３を形成する。このとき、各コイル素体６ａは素体接続部１０で繋がれているため、折り曲げ加工後も配列したままの状態を維持する（図３（ｃ）参照）。
Next, the coil element assembly 11 is bent to form a pair of leg portions 6a1, a bridge portion 6a2 and a substrate connection portion 6a3 in each of the coil elements 6a. At this time, since the respective coil elements 6a are connected by the element connection portion 10, the coil elements 6a are maintained in the arranged state even after bending (see FIG. 3C).
次に、ブロック体９の形状に合わせた金型内に、折り曲げ加工後のコイル素体結合体１１を配列した状態で、当該金型内に樹脂を導入してブロック体９を成形することにより、素体集合体３を形成する。このとき、ブロック体９から各コイル素体６ａの橋絡部６ａ２の一部および各コイル素体６ａの基板接続部６ａ３が露出するようにする（図２参照）。さらに、ブロック体９における、コイル素体結合体１１の素体接続部１０が位置するところに、貫通孔１２が形成されるようにブロック体９を成形する。
Next, the resin is introduced into the mold and the block body 9 is formed in a state in which the coil element assembly 11 after bending is arranged in the mold according to the shape of the block body 9. , To form an assembly of elements 3. At this time, a part of the bridge portion 6a2 of each coil element 6a and the board connection portion 6a3 of each coil element 6a are exposed from the block 9 (see FIG. 2). Furthermore, the block body 9 is formed so that the through hole 12 is formed in the block body 9 where the element connection portion 10 of the coil element assembly 11 is located.
次に、ブロック体９の貫通孔１２に切断部材を挿入したり、レーザ光を照射したりするなどして素体接続部１０を切断し、各コイル素体６ａを分離する。このような切断方法によると、各コイル素体６ａそれぞれは、図３（ｂ）に示すように、素体接続部１０を切断したところが、他の箇所よりも太くなる。
Then, a cutting member is inserted into the through hole 12 of the block 9 or the laser beam is irradiated to cut the element connection portion 10 to separate the coil elements 6a. According to such a cutting method, as shown in FIG. 3B, each coil element 6a is thicker at the position where the element connection portion 10 is cut than at other portions.
次に、ブロック体９の切欠部９ａにコイルコア１３をセットした上で、配線基板２の上面２ａに素体集合体３を実装し、コイルモジュール１が完成する。このとき、各コイル素体６ａの基板接続部６ａ３を対応する配線電極６ｂの端部に半田で接続し、コイルコア１３の周囲を螺旋状に巻回するコイル導体６を形成する。なお、配線基板２は、一般的な配線基板の形成方法で形成することができる。また、素体集合体３および各部品４の配線基板２への実装順序は、各部品４を実装した後に素体集合体３を実装してもよいし、素体集合体３を実装した後に各部品４を実装してもよい。
Next, the coil core 13 is set in the notch 9 a of the block body 9, and then the element assembly 3 is mounted on the upper surface 2 a of the wiring substrate 2, whereby the coil module 1 is completed. At this time, the substrate connection portion 6a3 of each coil element 6a is connected to the end portion of the corresponding wiring electrode 6b with solder, and the coil conductor 6 is formed to spirally wind around the coil core 13. The wiring substrate 2 can be formed by a general wiring substrate formation method. Also, the order of mounting the element assembly 3 and the components 4 on the wiring board 2 may be that the element assembly 3 may be mounted after mounting the components 4 or after the element assembly 3 has been mounted. Each component 4 may be mounted.
したがって、上記の実施形態によれば、コイル導体６の一部をなすコイル素体６ａの集合体（素体集合体３）を形成する際、複数のコイル素体６ａを金型内に配列した状態で、当該金型内に樹脂を導入してブロック体９を成形することにより形成する。このようにすると、従来のように、コイル素体を配列・固定するためにブロック体に挿通孔を形成する必要がないため、コイルモジュール１を安価に製造することができる。また、従来のコイルモジュール１００のように、サポート体１０４の挿通孔１０４ｂを形成する構成の場合、隣接する挿通孔１０４ｂが繋がらないようにするために、一定値以上の間隔が必要となる。したがって、挿通孔１０４ｂ間のピッチを狭くするのに限界があるが、この実施形態のコイルモジュール１では、ブロック体９（従来技術の「サポート体１０４」に相当）に挿通孔を形成しないため、各コイル素体６ａを狭ピッチで配置することができる。また、従来のコイルモジュール１００（図５参照）のように、挿通孔１０４ｂのあそびにより、コイル素体６ａが傾く等の位置精度の低下が生じないため、コイル特性の優れたコイルモジュール１を製造することができる。また、コイル素体６ａが傾かないことで、素体集合体３の実装歩留まりが向上する。
Therefore, according to the above embodiment, when forming an assembly (element assembly 3) of coil elements 6a forming a part of the coil conductor 6, the plurality of coil elements 6a are arranged in the mold. In the state, the resin is introduced into the mold to form the block body 9. By doing this, it is not necessary to form an insertion hole in the block body in order to arrange and fix the coil element as in the prior art, so the coil module 1 can be manufactured at low cost. Moreover, in the case of the structure which forms the penetration hole 104b of the support body 104 like the conventional coil module 100, in order to prevent adjacent penetration hole 104b from connecting, the space | interval more than fixed value is needed. Therefore, there is a limit in narrowing the pitch between the insertion holes 104b, but in the coil module 1 of this embodiment, the insertion holes are not formed in the block body 9 (corresponding to the "support body 104" of the prior art), Each coil element 6a can be arranged at a narrow pitch. In addition, as in the conventional coil module 100 (see FIG. 5), since there is no reduction in positional accuracy such as tilting of the coil element 6a due to the play of the insertion hole 104b, the coil module 1 with excellent coil characteristics is manufactured. can do. In addition, since the coil element 6a is not inclined, the mounting yield of the element assembly 3 is improved.
また、素体集合体３を形成する際、各コイル素体６ａが素体接続部１０で繋がれたままの状態で、樹脂成形を行うため、金型に樹脂を導入する際の圧力などにより、各コイル素体６ａの配列状態が変化するのを防止できる。特に、コイルコア１３を大きくしたい場合は、コイル素体６ａも大型化（例えば、脚部６ａ１が３ｍｍ以上）するため、このような場合に各コイル素体６ａが素体接続部１０で繋がれたままの状態で樹脂成形を行うと、コイル素体６ａの配列状態の変化の防止効果がさらに高まる。
Further, when forming the element assembly 3, the resin molding is performed in a state where the coil elements 6a are connected by the element connecting portion 10, and therefore pressure or the like at the time of introducing the resin into the mold The arrangement of the coil elements 6a can be prevented from changing. In particular, when the coil core 13 is desired to be enlarged, the coil element 6a is also enlarged (for example, the leg 6a1 is 3 mm or more), and in this case, the coil elements 6a are connected by the element connection portion 10. When resin molding is performed in the as-is state, the effect of preventing the change in the arrangement state of the coil element 6a is further enhanced.
また、ブロック体９には、素体接続部１０の位置に貫通孔１２が形成されるため、ブロック体９の樹脂成形後に素体接続部１０を容易に切断することができる。また、素体集合体３の完成後は、各コイル素体６ａの橋絡部６ａ２の一部がブロック体９の表面から露出するため、素体集合体３が完成した後に、コイル素体６ａの配列状態の検査（例えばショート不良の検査）を容易に行うことができる。
Further, since the through holes 12 are formed in the block body 9 at the positions of the body connection portion 10, the body connection portion 10 can be easily cut after resin molding of the block body 9. Further, after completion of the assembly of elements 3, a part of the bridge portion 6a2 of each coil element 6a is exposed from the surface of the block 9, so that after completion of the assembly of elements 3 a coil element 6a is formed. The inspection of the arrangement state of (for example, inspection of a short failure) can be easily performed.
また、ブロック体９には、コイルコア１３を収容する切欠部９ａを有するとともに、コイルコア１３の移動を規制する位置決め片９ｂが形成されるため、コイルコア１３はブロック体９からはみ出さずに収まった状態で固定される。そのため、コイル導体６に対するコイルコア１３の位置のばらつきを低減でき、コイル導体６の周波数特性などのコイル特性が安定する。
In addition, the block 9 has the notch 9a for accommodating the coil core 13 and the positioning piece 9b for restricting the movement of the coil core 13 is formed, so that the coil core 13 is accommodated without protruding from the block 9 It is fixed by. Therefore, variation in the position of the coil core 13 with respect to the coil conductor 6 can be reduced, and coil characteristics such as frequency characteristics of the coil conductor 6 are stabilized.
また、各コイル素体６ａそれぞれは、両脚部６ａ１の他端の先端が９０°に屈曲して基板接続部６ａ３が形成される。この場合、コイル素体６ａの脚部６ａ１の他端の先端を屈曲させずに、そのままの状態で配線基板２と接続させる構成と比較して、配線基板２との接続面積が増加するため、素体集合体３と配線基板２との接続信頼性の向上および素体集合体３の実装歩留りの向上を図ることができる。
Further, in each of the coil elements 6a, the tip of the other end of the both legs 6a1 is bent at 90 ° to form a substrate connection portion 6a3. In this case, the connection area with the wiring board 2 is increased as compared with a configuration in which the end of the other end of the leg 6a1 of the coil element 6a is not bent but is connected with the wiring board 2 as it is. The connection reliability between the element assembly 3 and the wiring substrate 2 can be improved, and the mounting yield of the element assembly 3 can be improved.
また、各コイル素体６ａは、素体接続部１０の切断箇所は他の箇所よりも幅が太く形成されるが、このような太い幅を有する部分を利用することにより、各コイル素体６ａの当該他の箇所を細くしても、各コイル素体６ａのピックアップ性などの取り扱い性が低下するのを防止できる。
In each coil element 6a, the cut portion of the element connection portion 10 is formed to be wider than the other portions. However, each coil element 6a can be formed by utilizing a portion having such a wide width. Even if the other portion is narrowed, it is possible to prevent the handling property such as pick-up property of each coil element 6a from being deteriorated.
（ブロック体９の変形例）
上記の実施形態では、ブロック体９に切欠部９ａと位置決め片９ｂとを設けてコイルコア１３の位置決めを行うように構成したが、例えば、図４に示すように、ブロック体９にコイルコア１３を収容するための凹部９ｃ（ポケット）を形成し、該凹部の開口に突出片９ｄを設けるようにしてもよい。この場合、ブロック体９を熱可塑性樹脂で形成しておけば、コイルコア１３を凹部９ｃに収納した後、突出片９ｄに熱を与えて折り曲げれば、コイルコア１３の位置固定がより確実になる。 (Modification of block body 9)
In the above embodiment, thenotch 9a and the positioning piece 9b are provided in the block 9 to position the coil core 13. However, for example, as shown in FIG. 4, the coil core 13 is accommodated in the block 9. It is also possible to form a recess 9c (pocket) for the purpose of providing a protrusion 9d at the opening of the recess. In this case, if the block body 9 is formed of a thermoplastic resin, the coil core 13 is housed in the recess 9c, and then heat is applied to the projecting piece 9d to bend it.
上記の実施形態では、ブロック体９に切欠部９ａと位置決め片９ｂとを設けてコイルコア１３の位置決めを行うように構成したが、例えば、図４に示すように、ブロック体９にコイルコア１３を収容するための凹部９ｃ（ポケット）を形成し、該凹部の開口に突出片９ｄを設けるようにしてもよい。この場合、ブロック体９を熱可塑性樹脂で形成しておけば、コイルコア１３を凹部９ｃに収納した後、突出片９ｄに熱を与えて折り曲げれば、コイルコア１３の位置固定がより確実になる。 (Modification of block body 9)
In the above embodiment, the
なお、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上記したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。例えば、上記した実施形態では、各コイル素体６ａを素体接続部１０で繋いだ状態で樹脂成形を行ったが、例えば、コイル素体のサイズが小さい場合（例えば、脚部６ａ１の長さが１ｍｍ以下）は、コイル素体６ａの配列状態が変化しにくいため、このような場合は、素体接続部１０を設けないようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made other than those described above without departing from the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, resin molding is performed in a state in which each coil element 6a is connected by the element connection portion 10. However, for example, when the size of the coil element is small (for example, the length of the leg 6a1) In the case of 1 mm or less, the arrangement state of the coil element 6a does not easily change, and in such a case, the element connection portion 10 may not be provided.
また、コイル素体６ａの形状は、Ｕ字状など、コイルコア１３を跨ぐ形状であれば
よい。 In addition, the shape of thecoil element 6a may be a shape such as a U-shape that straddles the coil core 13.
よい。 In addition, the shape of the
また、本発明は、一部が配線基板の配線電極で形成されたコイル導体を備える種々のコイルモジュールに広く適用することができる。
Further, the present invention can be widely applied to various coil modules provided with a coil conductor which is partially formed by the wiring electrodes of the wiring substrate.
１ コイルモジュール
２ 配線基板
３ 素体集合体（コイル素体集合体）
６ コイル導体
６ａ コイル素体
６ａ１ 脚部
６ａ２ 橋絡部
６ｂ 配線電極
９ ブロック体
９ｂ 位置決め片（位置決めガイド）
１０ 素体接続部（接続部）
１２ 貫通孔 1coil module 2 wiring board 3 element assembly (coil element assembly)
6coil conductor 6a coil element 6a1 leg 6a2 bridge 6b wiring electrode 9 block 9b positioning piece (positioning guide)
10 Body connection part (connection part)
12 through holes
２ 配線基板
３ 素体集合体（コイル素体集合体）
６ コイル導体
６ａ コイル素体
６ａ１ 脚部
６ａ２ 橋絡部
６ｂ 配線電極
９ ブロック体
９ｂ 位置決め片（位置決めガイド）
１０ 素体接続部（接続部）
１２ 貫通孔 1
6
10 Body connection part (connection part)
12 through holes
Claims (7)
- 一対の脚部と、前記一対の脚部の一端同士を繋ぐ橋絡部とを有し、コイルコアを跨いで配置される複数のコイル素体と、配線基板に形成された複数の配線電極とを有するコイル導体を備えるコイルモジュールの製造方法において、
複数のコイル素体を樹脂で一体化してコイル素体集合体を形成する集合体形成工程と、
前記コイル素体集合体を前記配線基板に実装することにより、前記コイルコアの周囲を巻回する前記コイル導体を完成させる導体形成工程とを備え、
前記集合体形成工程は、
前記複数のコイル素体を金型内に配列した状態で、当該金型内に樹脂を導入してブロック体を成形し、前記コイル素体集合体を形成する
ことを特徴とするコイルモジュールの製造方法。 A plurality of coil elements having a pair of legs and a bridge connecting the ends of the pair of legs and arranged across the coil core, and a plurality of wiring electrodes formed on the wiring board In a method of manufacturing a coil module including a coil conductor
An assembly forming step of integrating a plurality of coil elements with resin to form a coil element assembly;
And a conductor forming step of completing the coil conductor wound around the coil core by mounting the coil element assembly on the wiring board,
The assembly forming step is
In a state in which the plurality of coil elements are arranged in a mold, a resin is introduced into the mold to form a block, thereby forming the coil element assembly. Method. - 前記複数のコイル素体を前記金型内に配列するときには、隣接するコイル素体同士が接続部で繋がれており、
前記集合体形成工程では、前記ブロック体の前記接続部が露出する位置に貫通孔を形成し、前記コイル素体集合体を形成した後に、前記貫通孔を介して前記接続部を切断することを特徴とする請求項１に記載のコイルモジュールの製造方法。 When arranging the plurality of coil elements in the mold, adjacent coil elements are connected at a connection portion,
In the aggregate forming step, a through hole is formed at a position at which the connection portion of the block body is exposed, and after the coil body aggregate is formed, the connection portion is cut through the through hole. The manufacturing method of the coil module according to claim 1 characterized by the above-mentioned. - 配線基板と、
前記配線基板の主面に載置されたコイルコアと、
前記コイルコアの周囲を巻回するコイル導体とを備え、
前記コイル導体は、
一対の脚部と、前記一対の脚部の一端同士を繋ぐ橋絡部とを有し、前記コイルコアを跨いで配置されるコイル素体と、
前記配線基板に形成された複数の配線電極とを有し、
前記複数のコイル素体は、樹脂製のブロック体で固定されてコイル素体集合体をなし、
前記コイルコアが前記ブロック体に収まるように配置されている
ことを特徴とするコイルモジュール。 A wiring board,
A coil core mounted on the main surface of the wiring substrate;
And a coil conductor wound around the coil core,
The coil conductor is
A coil body having a pair of legs and a bridge connecting the ends of the pair of legs, and disposed across the coil core;
And a plurality of wiring electrodes formed on the wiring substrate,
The plurality of coil elements are fixed by a resin block to form a coil element assembly.
A coil module characterized in that the coil core is disposed so as to be accommodated in the block body. - 前記ブロック体には、前記コイルコアを固定する位置決めガイドが形成されていることを特徴とする請求項３に記載のコイルモジュール。 The coil module according to claim 3, wherein a positioning guide for fixing the coil core is formed on the block body.
- 前記複数のコイル素体それぞれは、前記一対の脚部の他端が、前記配線基板の前記主面と平行な方向に屈曲していることを特徴とする請求項３または４に記載のコイルモジュール。 5. The coil module according to claim 3, wherein in each of the plurality of coil elements, the other end of the pair of legs is bent in a direction parallel to the main surface of the wiring board. .
- 前記ブロック体は貫通孔を有し、該貫通孔から前記複数のコイル素体それぞれの一部が露出していることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載のコイルモジュール。 The coil module according to any one of claims 3 to 5, wherein the block body has a through hole, and a part of each of the plurality of coil elements is exposed from the through hole.
- 前記複数のコイル素体それぞれは、少なくとも２つの異なる幅を有することを特徴とする請求項３ないし６のいずれか１項に記載のコイルモジュール。
The coil module according to any one of claims 3 to 6, wherein each of the plurality of coil elements has at least two different widths.
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- 2018-05-14 WO PCT/JP2018/018493 patent/WO2018235454A1/en active Application Filing
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