天線元件的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種天線元件的制造方法，該制造方法簡(jiǎn)單且造價(jià)低廉。具體而言，天線元件(10)是經(jīng)過下述工序?qū)⒕€圈部件(11)和半導(dǎo)體基板(12)相連接而制成，即，在線圈部件(11)的連接端部(11a)與焊料層(14)相接觸的狀態(tài)下，相對(duì)于半導(dǎo)體基板(12)對(duì)線圈部件(11)進(jìn)行布線的工序；通過對(duì)焊料層(14)加熱使其熔化，能夠?qū)⑦B接端部(11a)的一部分插入焊料層(14)，繼而通過焊料層(14)將焊盤(12a)與線圈部件(11)電性連接的工序。
【專利說明】天線元件的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種天線元件的制造方法，尤其涉及一種將自天線用的線圈部件中引出的線材的連接部電性連接并固定到半導(dǎo)體基板的天線元件的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]通常，關(guān)于例如進(jìn)出車站用的IC卡、汽車或者住宅的遙控鑰匙用的發(fā)射天線等IC芯片和繞組線圈一體化形成的天線元件，已知的有利用鍵合金線(bonding wire)將IC芯片和繞組線圈進(jìn)行的連接。
[0003]專利文獻(xiàn)I中記載了一種方法，該方法通過對(duì)外側(cè)實(shí)施了絕緣涂層的導(dǎo)電線的頂端進(jìn)行電弧放電形成一個(gè)球體，然后通過進(jìn)行超聲波振動(dòng)，將該球體連接到半導(dǎo)體基板的焊盤上。
[0004]然而，在專利文獻(xiàn)I所記載的發(fā)明中，繞組線圈的端部和半導(dǎo)體基板并沒有直接連接，而是借助金線與引線框?qū)⒗@組線圈連接到半導(dǎo)體基板。因此，造成部件數(shù)量多，從而導(dǎo)致組裝所花費(fèi)的制造成本變高，制造工時(shí)數(shù)增加。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本專利申請(qǐng)公開公報(bào)特開昭63-208236號(hào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0009]此處，本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，本發(fā)明的目的在于提供一種天線元件的制造方法，該方法通過將繞組線圈的端部與半導(dǎo)體基板直接連接而完成，該制造方法簡(jiǎn)單且造價(jià)低廉。
[0010]解決技術(shù)問題的技術(shù)手段
[0011]本發(fā)明是為了實(shí)現(xiàn)上述的目的而提出的，本發(fā)明的實(shí)施方式為一種天線元件的制造方法，該天線元件具備線圈部件和半導(dǎo)體基板，該天線元件是經(jīng)過下述工序而制成的:工序(A)，利用具有絕緣包覆層的線材形成所述線圈部件，并將線材兩端部的絕緣包覆層除去的工序；工序(B)，在所述半導(dǎo)體基板的上表面，利用導(dǎo)電性金屬形成連接區(qū)域，并進(jìn)一步在所述連接區(qū)域的上表面形成焊料層的工序；工序(C)，在所述線圈部件的一部分與所述焊料層相接觸的狀態(tài)下，將所述線圈部件在所述連接區(qū)域上進(jìn)行布線的工序；工序(D)，通過對(duì)所述焊料層加熱使其熔化，將除去絕緣包覆層后的所述兩端部插入至所述焊料層中，通過所述焊料層將所述連接區(qū)域與所述線圈部件進(jìn)行電性連接的工序。
[0012]在所述實(shí)施方式中，所述線材優(yōu)選利用聚氨酯或者聚酰亞胺所包覆的銅線。
[0013]此外，在所述實(shí)施方式中，優(yōu)選所述焊料層的厚度為所述連接區(qū)域厚度的5倍以上20倍以下。
[0014]此外，在所述實(shí)施方式的所述工序(C)中，優(yōu)選與所述焊料層相接觸的所述線圈部件的所述一部分設(shè)置為相對(duì)于所述半導(dǎo)體基板的表面平行。
[0015]此外，在上述實(shí)施方式的上述工序(C)中，優(yōu)選與所述焊料層相接觸的所述線圈部件的所述一部分設(shè)置為相對(duì)于所述半導(dǎo)體基板表面傾斜。
[0016]發(fā)明效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明，通過利用焊錫將除去絕緣包覆層的線圈部件的線材直接與半導(dǎo)體基板相連接，能夠?qū)~線和焊錫結(jié)合所需的能量降低到最小限度，并且不需要鍵合金線，因此，能夠期待生產(chǎn)性的提高以及價(jià)格優(yōu)勢(shì)的改善。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1所示的是應(yīng)用本發(fā)明的制造方法，將所形成的半導(dǎo)體基板和線圈部件連接并固定而形成的天線元件的一個(gè)例子的概略圖。
[0019]圖2所示的是圖1的A部分的擴(kuò)大圖，圖2A所示的是其俯視圖，圖2B所示的是從圖2A中箭頭B所示的方向觀察的側(cè)視圖，圖2C所示的是圖2B中C-C方向的剖視圖，圖2D所示的是線圈部件被連接并固定前的剖視圖。
[0020]圖3所示的是在本發(fā)明實(shí)施方式的天線元件的制造方法中，引出線連接器和天線元件的一部分的模式化圖，圖3A所示的是從線圈部件的剖面方向顯示的天線元件圖，圖3B所示的是其側(cè)視圖。
[0021]圖4所示的是本發(fā)明實(shí)施方式中，用于說明天線元件的制造方法的工序圖。
[0022]圖5所示的是說明本發(fā)明的天線元件的制造方法的一個(gè)變形例的圖。
[0023]圖6所示的是說明本發(fā)明的天線元件的制造方法的其它變形例的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]以下，參照附圖對(duì)實(shí)施本發(fā)明的方式(以下，稱作“實(shí)施方式”)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0025]圖1所示的是應(yīng)用本發(fā)明所述的制造方法制成的天線元件的一個(gè)例子的概略圖。在該圖中，天線元件10具備線圈部件11和半導(dǎo)體基板12。
[0026]所述線圈部件11是由線材13按照預(yù)定匝數(shù)進(jìn)行纏繞所形成的線圈狀的天線線圈，在其兩端側(cè)導(dǎo)出連接端部11a、Ila作為連接部，分別用于與所述半導(dǎo)體基板12相連接。
[0027]所述半導(dǎo)體基板12為IC芯片，其上表面的一部分設(shè)置有作為連接區(qū)域的導(dǎo)電性端子，即焊盤12a、12a，該導(dǎo)電性端子由導(dǎo)電性金屬形成。圖2A至圖2D表示的是圖1中包含焊盤12a，12a中的一個(gè)A的部分的擴(kuò)大圖，其中，圖2A是其俯視圖，圖2B是從圖2A的箭頭B的方向觀察的側(cè)視圖，圖2C是圖2B的C-C方向的剖視圖。如圖2A至圖2D所示，在該焊盤12a、12a上，通過焊料層14將線圈部件11的連接端部11a、Ila的一部分的芯線15分別固定并電性連接。
[0028]此外，如圖2D所示，形成所述線圈部件11的線材13是在具有導(dǎo)電性的銅線等芯線15的外周表面上，包覆了聚氨酯或者聚酰亞胺等絕緣包覆層16所成的線材。在纏繞好線圈部件11之后，對(duì)于包覆于其上的包覆層16，可以利用化學(xué)藥品、紫外線、熱、切割器、氣體或者激光照射等方法除去，除去該絕緣包覆層16的芯線15能夠被焊接在半導(dǎo)體基板12的焊盤12a、12a上。
[0029]圖3A以及圖3B示出了引出線連接器20、連接操作時(shí)的線圈部件11和半導(dǎo)體基板12的位置配置圖。圖3A是從線圈部件的剖面方向所示出的天線元件圖，圖3B是其側(cè)視圖。在圖3A以及圖3B中，其構(gòu)造形成為，引出線連接器20形成于焊盤12a、12a的上表面，焊盤12a、12a是半導(dǎo)體基板12的連接區(qū)域，在對(duì)作為連結(jié)部的焊料層14進(jìn)行激光照射時(shí)，對(duì)線材13施加張力T，用于將其拉伸到焊料層14的一側(cè)，即焊盤12a的一側(cè)，在其被施加張力T的狀態(tài)下進(jìn)行照射。這樣，當(dāng)對(duì)焊料層14進(jìn)行激光照射時(shí)，焊料層14吸收激光發(fā)熱而熔解。
[0030]另一方面，如上所述，所述線材13是在具有導(dǎo)電性的銅線等芯線15的外周表面上，包覆了聚氨酯或者聚酰亞胺等絕緣包覆層16而形成的線材，該絕緣包覆層16可以在焊接前，利用化學(xué)藥品、紫外線、熱、切割器、氣體或者激光照射等方法將其除去。另外，在本實(shí)施方式中，芯線的直徑例如可以在0.03mm?0.06mm的范圍之間。
[0031]圖4所示的是圖1中示出的天線元件10的制造過程的一個(gè)例子的工序圖。以下，利用圖4按照從工序A到工序D的順序?qū)υ撝圃爝^程進(jìn)行說明，此處，工序A和工序B的先后順序不受英文字母的順序限定，兩者之間的先后順序可以交換。
[0032]首先為工序A，將線材13按照預(yù)定匝數(shù)卷繞成線圈狀，并自其兩側(cè)端部朝同一方向分別導(dǎo)出連接端部lla、lla,并將該連接端部lla、lla的絕緣包覆層16除去而形成線圈部件11的工序。此外，當(dāng)連接端部IlaUla導(dǎo)出時(shí)，優(yōu)選使其從線圈部件11的下表面的一側(cè)的位置水平地向線圈部件11的延伸方向的外側(cè)導(dǎo)出，這樣，連接端部IlaUla的厚度能夠被線圈狀部分的高度所吸收。
[0033]其次為工序B，通過導(dǎo)電性金屬在半導(dǎo)體基板12的上表面形成焊盤(連接區(qū)域)12a，進(jìn)一步在焊盤12a的上表面形成焊料層14的工序。此外，本實(shí)施例中，焊盤12a和焊料層14的結(jié)構(gòu)形成為，焊盤12a的厚度為0.006mm,焊料層14的厚度在0.06?0.1Omm之間，其中，焊料層14的厚度形成為焊盤12a的厚度的5倍以上20倍以下。
[0034]然后為工序C，將線圈部件11和半導(dǎo)體基板12組裝至引出線連接器，如圖3A及圖3B所示，將自線圈部件11導(dǎo)出的連接端部IlaUla的一部分配置為與焊料層14相抵接，此時(shí)連接端部IlaUla的一部分與半導(dǎo)體基板12的焊盤(連接區(qū)域)12a的上表面處于平行狀態(tài)。在該情況時(shí)，分別對(duì)線圈部件11的連接端部IlaUla施加向焊盤12a—側(cè)的拉引力，即，連接端部I la、I Ia在分別被施加張力T的狀態(tài)下，將該連接端部I la、I Ia配置到半導(dǎo)體基板12的焊盤12a上所設(shè)置的焊料層14上，然后，對(duì)焊料層14進(jìn)行激光照射的工序。此外，圖中符號(hào)t代表由焊料層向芯線15(線材13) —側(cè)作用的反作用力。
[0035]最后為工序D，首先為工序D-1，如上所述，在施加張力T將線材13的連接端部I Ia拉向焊盤12a—側(cè)的狀態(tài)下，對(duì)焊料層14進(jìn)行激光照射，焊料層14吸收激光而發(fā)熱。接著，該熱量開始熔解焊料層14的工序。
[0036]其次為工序D-2，在所述工序D-1中，對(duì)焊料層14持續(xù)照射激光時(shí)，通過將線材13的連接端部Ila拉伸至焊盤12a —側(cè)的張力T以及反作用力t，使得裸露出的芯線15沒入焊料層14中，芯線15的外周形成被焊料層14包覆的狀態(tài)。在此之后，對(duì)其停止激光照射，使焊料層14冷卻固化，線材13的芯線15和焊盤12a的連接固定完成。
[0037]經(jīng)過所述工序A?工序D的處理，能夠在確保芯線15和焊料層14的導(dǎo)電性情況下進(jìn)行連接并固定。由此，能夠?qū)⑿揪€15、焊料層14以及焊盤12a之間進(jìn)行可靠的連接和固定。
[0038]此外，焊料層14可以是易于吸收激光的任意材料，例如，純錫材料，或者含錫的材料。
[0039]此外,激光可以是固體激光,氣體激光,液體激光的任意一種,例如可以是由二氧化碳?xì)怏w激光器，半導(dǎo)體激光器，準(zhǔn)分子激光器，YAG激光器等所發(fā)出的激光。
[0040]并且，在本實(shí)施方式中，為了除去絕緣包覆層16而采用激光。在該情況下，對(duì)于線材13的絕緣包覆層16中直接被激光照射的部分，為了使得絕緣包覆層16易于剝落，線材13的絕緣包覆層16優(yōu)選使用藍(lán)色或者綠色的絕緣包覆層，但除此之外，也可以選擇其它的顏色，例如乳白色。
[0041]此外，對(duì)將焊料層14涂布在焊盤12a上的設(shè)置進(jìn)行了說明，焊料層14也可以設(shè)置為涂布在線材13的外周表面，還可以設(shè)置為在焊料層14和線材13上都進(jìn)行涂布。
[0042]此外，對(duì)下述內(nèi)容進(jìn)行了說明，即為了將線材13拉伸至焊盤12a—側(cè)，對(duì)線材13施加張力T，相反，也可以對(duì)焊盤12a施加張力T用于將焊盤12a拉伸至線材13 —側(cè)。
[0043]此外，在所述實(shí)施例中，已經(jīng)對(duì)下述情況進(jìn)行了說明，即，將自線圈部件11導(dǎo)出的連接端部IlaUla配置在焊盤(連接區(qū)域)12a的上表面，即，使連接端部IlaUla保持在與半導(dǎo)體基板12的上表面平行的狀態(tài)下與焊料層14相抵接，在這種狀態(tài)下對(duì)連接端部11a、Ila上施加張力T進(jìn)行連接，這種將連接端部Ila配置為與焊盤12a的表面平行的狀態(tài)下進(jìn)行的熔融連接，連接端部Ila和焊盤12a的接觸面積，即，連接端部Ila的一部分沒入焊料層14的面積變大，連接能夠更加切實(shí)可靠。
[0044]然而，也可以如圖5以及圖6中所示的那樣，在自線圈部件11中導(dǎo)出的連接端部IlaUla相對(duì)于焊盤(連接區(qū)域)12a的上表面傾斜的狀態(tài)下，即，在圖5中，使其傾斜向后側(cè)(線圈部件11)，在圖6中，使其傾斜向前側(cè)，然后分別與焊料層14的上表面相抵接，在該狀態(tài)，可以對(duì)連接端部11a、Ila施加張力T以使其能夠很好的連接，在這種情況下，自線圈部件11中導(dǎo)出的連接端部IlaUla的位置自由度較高。
[0045]發(fā)明效果
[0046]基于上述實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的效果進(jìn)行說明，具體如下，S卩，本發(fā)明的所述實(shí)施方式是一種天線元件的制造方法，該天線元件具備線圈部件和半導(dǎo)體基板，其經(jīng)過以下制造工序而制成:工序(A)，利用具有絕緣包覆層的線材形成所述線圈部件，并將線材兩端部的絕緣包覆層除去的工序；工序(B)，在所述半導(dǎo)體基板的上表面，利用導(dǎo)電性金屬形成連接區(qū)域，并進(jìn)一步在所述連接區(qū)域的上表面上形成焊料層的工序；工序(C)，使所述線圈部件的一部分在與所述焊接層相接觸的狀態(tài)下，將所述線圈部件在所述連接區(qū)域上進(jìn)行布線；工序(D)，通過對(duì)所述焊料層加熱使其熔化，將除去絕緣包覆層后的所述兩端部插入至所述焊料層中，通過所述焊料層將上述連接區(qū)域與所述線圈部件電性連接的工序。
[0047]在所述實(shí)施方式中，所述線材優(yōu)選利用聚氨酯或者聚酰亞胺所包覆的銅線。這樣，芯線材料使用銅線，并通過在其外側(cè)包覆聚氨酯或者聚酰亞胺形成絕緣包覆層，通過對(duì)絕緣包覆層進(jìn)行激光照射，可以簡(jiǎn)單地將絕緣包覆層熔化，絕緣包覆層易于剝落，能夠切實(shí)可靠的實(shí)現(xiàn)芯線與連接區(qū)域的導(dǎo)通。
[0048]此外，在所述實(shí)施方式中，優(yōu)選所述焊料層的厚度為所述連接區(qū)域厚度的5倍以上20倍以下。據(jù)此，線材的直徑在0.03?0.06mm之間，焊盤的厚度約為0.006mm，焊料層的厚度約在0.06?0.1Omm之間，這樣，當(dāng)焊料層熔化時(shí)，線材沒入焊料層內(nèi)部的部分能夠變大，能夠進(jìn)行更切實(shí)可靠的連接和固定。此外，通過使焊料層變厚，線材的芯部不會(huì)與半導(dǎo)體基板以及連接區(qū)域相接觸，能夠減少芯部對(duì)半導(dǎo)體基板或連接區(qū)域造成損害。
[0049]此外，在所述實(shí)施方式的所述工序(C)中，優(yōu)選與所述焊料層相接觸的所述線圈部件的所述一部分設(shè)置為相對(duì)于所述半導(dǎo)體基板的表面平行。據(jù)此，能夠?qū)⒕€圈部件的連接部配置為與半導(dǎo)體基板的表面平行，使連接部在焊料層中熔融連接時(shí)，線圈部件的連接部和半導(dǎo)體基板的連接區(qū)域(焊盤)的連接面積，S卩，連接部沒入焊料層的面積會(huì)變大，使得連接能夠更加切實(shí)可靠。進(jìn)一步，能夠降低線材的芯部與半導(dǎo)體基板以及連接區(qū)域相接觸的危險(xiǎn)。
[0050]此外，在所述實(shí)施方式的所述工序(C)中，優(yōu)選與所述焊料層相接觸的所述線圈部件的所述一部分設(shè)置為相對(duì)于所述半導(dǎo)體基板的表面傾斜。這樣，自線圈部件導(dǎo)出的連接部的位置的自由度將會(huì)變高。
[0051]以上，利用實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明的技術(shù)范圍并不局限于上述實(shí)施方式所記載的范圍。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，能夠?qū)ι鲜鰧?shí)施方式施加各種改變或改良。另外，根據(jù)權(quán)利要求書的記載的范圍顯而易見的是，該施加各種改變或改良的實(shí)施方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0052]附圖標(biāo)記說明
[0053]10天線元件
[0054]11線圈部件(天線線圈)
[0055]Ila連接端部
[0056]12半導(dǎo)體基板(IC芯片)
[0057]12a焊盤(連接區(qū)域)
[0058]13線材
[0059]14焊料層
[0060]15芯線
[0061]16絕緣涂層
[0062]20引出線連接器
[0063]T張力
[0064]t反作用力
【權(quán)利要求】
1.一種天線元件的制造方法，所述天線元件具備線圈部件和半導(dǎo)體基板，其特征在于制作過程具有下述工序: 工序(A)，利用具有絕緣包覆層的線材形成所述線圈部件，并將線材兩端部的絕緣包覆層除去的工序； 工序(B)，在所述半導(dǎo)體基板的上表面，利用導(dǎo)電性金屬形成連接區(qū)域，并進(jìn)一步在所述連接區(qū)域的上表面形成焊料層的工序； 工序(C)，使所述線圈部件的一部分在與所述焊接層相接觸的狀態(tài)下，將所述線圈部件在所述連接區(qū)域上進(jìn)行布線； 工序(D)，通過對(duì)所述焊料層加熱使其熔化，將所述兩端部插入至所述焊料層中，通過所述焊料層將所述連接區(qū)域與所述線圈部件進(jìn)行電性連接的工序。
2.如權(quán)利要求1所述的天線元件的制造方法，其特征在于， 所述線材是利用聚氨酯或者聚酰亞胺所包覆的銅線。
3.如權(quán)利要求1所述的天線元件的制造方法，其特征在于， 所述焊料層的厚度形成為連接區(qū)域厚度的5倍以上20倍以下。
4.如權(quán)利要求2所述的天線元件的制造方法，其特征在于， 所述焊料層的厚度形成為連接區(qū)域厚度的5倍以上20倍以下。
5.如權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的天線元件的制造方法，其特征在于， 在所述工序(C)中，將與所述焊料層接觸的所述線圈部件的所述一部分設(shè)置為相對(duì)于所述半導(dǎo)體基板的表面平行。
6.如權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的天線元件的制造方法，其特征在于， 在所述工序(C)中，將與所述焊料層接觸的所述線圈部件的所述一部分設(shè)置為相對(duì)所述半導(dǎo)體基板的表面傾斜。
【文檔編號(hào)】H01L21/60GK104347924SQ201410378470
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】森本泰德, 畑山佳之 申請(qǐng)人:勝美達(dá)集團(tuán)株式會(huì)社