(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板の基板側接続部とリードフレームのリードフレーム側接続部とが導電性の接合材により接合された構造を有する電気機器を製造するための電気機器の製造方法であって、
前記回路基板を載置するための基板載置部を有する第１治具を準備し、前記第１治具に前記回路基板を載置する第１工程と、
第２治具側固定部材を有する第２治具及び前記第２治具側固定部材と磁力により引き合う第３治具側固定部材を有する第３治具を準備し、前記第２治具側からみたときに前記リードフレーム側接続部が露出するように前記リードフレームを前記第２治具及び前記第３治具で挟み込んだ状態で、前記第２治具及び前記第３治具を前記第２治具側固定部材及び前記第３治具側固定部材の間の磁力で固定する第２工程と、
前記第２治具及び前記第３治具を、前記リードフレーム側接続部が前記接合材を介して前記基板側接続部上に位置するように、かつ、前記第２治具を前記第１治具側に向けて、前記第１治具の上に載置する第３工程と、
前記第１治具、前記第２治具及び前記第３治具を付けたままリフローを行い、前記基板側接続部と前記リードフレーム側接続部とを前記接合材により接合する第４工程と、
前記第１治具から前記第２治具及び前記第３治具を取り外した後に、取り外し用治具を用いて前記第２治具と前記第３治具とを前記リードフレームから取り外す第５工程とを含み、
前記第２治具側固定部材及び前記第３治具側固定部材のうち少なくとも一方の固定部材は永久磁石からなり、
前記第３工程、前記第４工程及び前記第５工程をこの順序で実施することを特徴とする電気機器の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電気機器の製造方法において、
前記第２治具側固定部材及び前記第３治具側固定部材の両方が永久磁石からなることを特徴とする電気機器の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電気機器の製造方法において、
前記第２治具側固定部材及び前記第３治具側固定部材のうち少なくとも一方は、サマリウムコバルト系の永久磁石からなることを特徴とする電気機器の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の電気機器の製造方法において、
前記第２治具として、前記第２治具側固定部材を中央部に有する第２治具を用い、
前記第３治具として、前記第３治具側固定部材を中央部に有する第３治具を用いることを特徴とする電気機器の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の電気機器の製造方法において、
前記第２治具として、前記基板側接続部の位置に対応する基板用開口部が形成されている第２治具を用い、
前記第２工程では、前記第２治具側からみたときに前記リードフレーム側接続部が前記基板用開口部から露出するように前記リードフレームを前記第２治具及び前記第３治具で挟み込んだ状態とすることを特徴とする電気機器の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の電気機器の製造方法において、
前記第２治具として、前記第２治具と前記第３治具とを固定したときに前記第３治具側からみて露出する部位である押圧用露出部をさらに有する第２治具を用い、
前記第３治具として、前記第２治具と前記第３治具とを固定したときに前記第２治具側からみて露出する部位である取り外し用露出部をさらに有する第３治具を用い、
前記取り外し用治具として、前記取り外し用露出部の位置に対応する第３治具取り外し用凸部を有する取り外し用治具を用い、
前記第５工程では、前記第３治具取り外し用凸部と前記取り外し用露出部とを接触させた状態で前記取り外し用治具の上に前記第２治具及び前記第３治具を載置した後、前記押圧用露出部を前記取り外し用治具の方向に向かって押圧することにより前記第２治具と前記第３治具とを分離し、前記第２治具と前記第３治具とを前記リードフレームから取り外すことを特徴とする電気機器の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の電気機器の製造方法において、
前記取り外し用露出部は、前記第２治具及び前記第３治具を前記第１治具の上に載置したときに前記第１治具側からみて露出する部位であり、
前記第５工程では、前記第３治具取り外し用凸部と前記取り外し用露出部とを接触させた状態で前記取り外し用治具の上に前記第１治具、前記第２治具及び前記第３治具を載置することにより、前記第１治具から前記第２治具及び前記第３治具を取り外すことを特徴とする電気機器の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の電気機器の製造方法において、
前記第２治具として、前記第２治具及び前記第３治具を前記第１治具の上に載置したときに前記第１治具側からみて露出する部位である受け用露出部をさらに有する第２治具を用い、
前記取り外し用治具として、前記第３治具取り外し用凸部よりも突出する長さが短く、かつ、前記受け用露出部の位置に対応する第２治具受け用凸部をさらに有する取り外し用治具を用いることを特徴とする電気機器の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の電気機器の製造方法において、
前記第１工程では、前記第１治具に前記回路基板を載置した後に、前記回路基板に前記接合材を配置することを特徴とする電気機器の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の電気機器の製造方法において、
前記第１治具として、前記リードフレームを挟み込んだ状態の前記第２治具及び前記第３治具を前記第１治具の上に載置したときに、前記リードフレーム側接続部の高さ位置が前記基板側接続部に対して適切となるように前記第２治具の高さ位置を調節する高さ調節部をさらに有する第１治具を用い、
前記第３工程では、前記第２治具が前記高さ調節部に載るように前記第２治具及び前記第３治具を前記第１治具の上に載置することを特徴とする電気機器の製造方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の電気機器の製造方法に用いるための製造用治具であって、
回路基板を載置するための基板載置部を有する第１治具と、第２治具側固定部材を有する第２治具と、前記第２治具側固定部材と磁力により引き合う第３治具側固定部材を有する第３治具との３種類１組の治具からなり、
前記第２治具及び前記第３治具は、前記第２治具側からみてリードフレームのリードフレーム側接続部が露出するように前記リードフレームを挟み込んだ状態で、前記第２治具側固定部材及び前記第３治具側固定部材の間の磁力により固定可能であり、
前記第１治具は、前記第２治具及び前記第３治具を、前記リードフレーム側接続部が接合材を介して前記回路基板の基板側接続部上に位置するように、かつ、前記第２治具を前記第１治具側に向けた状態で載置可能であり、
前記第２治具側固定部材及び前記第３治具側固定部材のうち少なくとも一方の固定部材は永久磁石からなることを特徴とする製造用治具。
【請求項１２】
請求項１１に記載の製造用治具において、
前記第２治具側固定部材及び前記第３治具側固定部材の両方が永久磁石からなることを特徴とする製造用治具。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の製造用治具において、
前記第２治具側固定部材及び前記第３治具側固定部材のうち少なくとも一方は、サマリウムコバルト系の永久磁石からなることを特徴とする製造用治具。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれかに記載の製造用治具において、
前記第２治具は、前記第２治具側固定部材を中央部に有し、
前記第３治具は、前記第３治具側固定部材を中央部に有することを特徴とする製造用治具。
【請求項１５】
請求項１１〜１４のいずれかに記載の製造用治具において、
前記第２治具には、前記基板側接続部の位置に対応する基板用開口部が形成されていることを特徴とする製造用治具。
【請求項１６】
請求項１１〜１５のいずれかに記載の製造用治具において、
前記第２治具は、前記第２治具と前記第３治具とを固定した場合に前記第３治具側からみて露出する部位である押圧用露出部をさらに有し、
前記第３治具は、前記第２治具と前記第３治具とを固定した場合に前記第２治具側からみて露出する部位である取り外し用露出部をさらに有することを特徴とする製造用治具。
【請求項１７】
請求項１６に記載の製造用治具において、
前記取り外し用露出部は、前記第２治具及び前記第３治具を前記第１治具の上に載置した場合に前記第１治具側からみて露出する部位であることを特徴とする製造用治具。
【請求項１８】
請求項１７に記載の製造用治具において、
前記第２治具は、前記第２治具及び前記第３治具を前記第１治具の上に載置した場合に前記第１治具側からみて露出する部位である受け用露出部をさらに有することを特徴とする製造用治具。
【請求項１９】
請求項１１〜１８のいずれかに記載の製造用治具において、
前記第１治具は、前記リードフレームを挟み込んだ状態の前記第２治具及び前記第３治具を前記第１治具の上に載置した場合に、前記リードフレーム側接続部の高さ位置が前記基板側接続部に対して適切となるように前記第２治具の高さ位置を調節する高さ調節部をさらに有することを特徴とする製造用治具。
【請求項２０】
請求項６に記載の電気機器の製造方法に用いるための取り外し用治具であって、
第３治具における取り外し用露出部の位置に対応する第３治具取り外し用凸部を有することを特徴とする取り外し用治具。
【請求項２１】
請求項８に記載の電気機器の製造方法に用いるための取り外し用治具であって、
第３治具における取り外し用露出部の位置に対応する第３治具取り外し用凸部と、
前記第３治具取り外し用凸部よりも突出する長さが短く、かつ、第２治具における受け用露出部の位置に対応する第２治具受け用凸部とを有することを特徴とする取り外し用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板の基板側接続部とリードフレームのリードフレーム側接続部とが導電性の接合材により接合された構造を有する電気機器の製造方法、当該電気機器の製造方法に用いる製造用治具、及び、当該電気機器の製造方法に用いる取り外し用治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回路基板を備える電気機器の製造方法として、治具を用いる製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
従来の電気機器の製造方法においては、図２１に示すように、上板９０１及び下板９０３からなる治具により回路基板９０２を挟み込んだ後、クリップ９０６により上板９０１、回路基板９０２及び下板９０３を固定し、その状態でリフローを行う。図示は省略するが、回路基板９０２には、リフロー前にはんだ等の接合材を介して電子部品が載置され、リフローにより電子部品と接合される。なお、図２１において符号９０４，９０５で示す部材は、位置合わせ用のピンである。
【０００３】
従来の電気機器の製造方法によれば、リフロー時における回路基板の反りを抑制することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１５４０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、回路基板には、回路基板上の電子部品と回路基板外の電子部品等との間で電気信号をやりとりするために、リードフレームを取り付けることがある。リードフレームと回路基板とは、必要な部分（お互いの接続部）以外は離隔した状態で取り付ける必要がある。したがって、回路基板にリードフレームを取り付ける場合には、回路基板とリードフレームとの位置関係を適切な状態に保ったままリフローを行うために、回路基板とリードフレームとの位置合わせをする治具を用いることが好ましい。電気機器の技術分野においては、こうした治具や、治具を用いた製造方法が常に希求されている。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、回路基板とリードフレームとの位置関係を適切な状態に保ったままリフローを行うことが可能な電気機器の製造方法を提供することを目的とする。また、当該本発明の電気機器の製造方法に用いるための電気機器の製造用治具、及び、当該製造用治具を取り外すための取り外し用治具を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下の技術的特徴により構成される。
なお、本明細書における「電気機器」とは、電力により動作する機器であって、機器内部で電気信号のやり取りを行うもののことをいう。本明細書における電気機器は、単体で何らかの動作が可能なもの（いわゆる最終製品）のみをいうものではなく、最終製品に組み込むための構成単位であってそれ単体では動作しないもの（いわゆるモジュール）も含む。
また、本明細書における「回路基板」とは、電子部品を載置するための基板であって、電気回路が形成されているもののことをいう。本明細書の回路基板は、電子部品が載置されていない基板と電子部品が載置されている基板との両方を含む。本明細書では、リードフレームより前に回路基板に接合されている電子部品、及び、リードフレームと同時に回路基板に接合する電子部品は、回路基板の一部として扱う。
さらに、本明細書における「接合材」とは、リフローを行うことにより、回路基板の基板側接続部とリードフレームのリードフレーム側接続部とを電気的に接合可能なもの（例えば、はんだ材）のことをいう。
【０００８】
［１］本発明の電気機器の製造方法は、回路基板の基板側接続部とリードフレームのリードフレーム側接続部とが導電性の接合材により接合された構造を有する電気機器を製造するための電気機器の製造方法であって、前記回路基板を載置するための基板載置部を有する第１治具を準備し、前記第１治具に前記回路基板を載置する第１工程と、第２治具側固定部材を有する第２治具及び前記第２治具側固定部材と磁力により引き合う第３治具側固定部材を有する第３治具を準備し、前記第２治具側からみたときに前記リードフレーム側接続部が露出するように前記リードフレームを前記第２治具及び前記第３治具で挟み込んだ状態で、前記第２治具及び前記第３治具を前記第２治具側固定部材及び前記第３治具側固定部材の間の磁力で固定する第２工程と、前記第２治具及び前記第３治具を、前記リードフレーム側接続部が前記接合材を介して前記基板側接続部上に位置するように、かつ、前記第２治具を前記第１治具側に向けて、前記第１治具の上に載置する第３工程と、前記第１治具、前記第２治具及び前記第３治具を付けたままリフローを行い、前記基板側接続部と前記リードフレーム側接続部とを前記接合材により接合する第４工程と、前記第１治具から前記第２治具及び前記第３治具を取り外した後に、取り外し用治具を用いて前記第２治具と前記第３治具とを前記リードフレームから取り外す第５工程とを含み、前記第２治具側固定部材及び前記第３治具側固定部材のうち少なくとも一方の固定部材は永久磁石からなり、前記第３工程、前記第４工程及び前記第５工程をこの順序で実施することを特徴とする。
【０００９】
［２］本発明の電気機器の製造方法においては、前記第２治具側固定部材及び前記第３治具側固定部材の両方が永久磁石からなることが好ましい。
【００１０】
［３］本発明の電気機器の製造方法においては、前記第２治具側固定部材及び前記第３治具側固定部材のうち少なくとも一方は、サマリウムコバルト系の永久磁石からなることが好ましい。
【００１１】
［４］本発明の電気機器の製造方法においては、前記第２治具として、前記第２治具側固定部材を中央部に有する第２治具を用い、前記第３治具として、前記第３治具側固定部材を中央部に有する第３治具を用いることが好ましい。
【００１２】
［５］本発明の電気機器の製造方法においては、前記第２治具として、前記基板側接続部の位置に対応する基板用開口部が形成されている第２治具を用い、前記第２工程では、前記第２治具側からみたときに前記リードフレーム側接続部が前記基板用開口部から露出するように前記リードフレームを前記第２治具及び前記第３治具で挟み込んだ状態とすることが好ましい。
【００１３】
［６］本発明の電気機器の製造方法においては、前記第２治具として、前記第２治具と前記第３治具とを固定したときに前記第３治具側からみて露出する部位である押圧用露出部をさらに有する第２治具を用い、前記第３治具として、前記第２治具と前記第３治具とを固定したときに前記第２治具側からみて露出する部位である取り外し用露出部をさらに有する第３治具を用い、前記取り外し用治具として、前記取り外し用露出部の位置に対応する第３治具取り外し用凸部を有する取り外し用治具を用い、前記第５工程では、前記第３治具取り外し用凸部と前記取り外し用露出部とを接触させた状態で前記取り外し用治具の上に前記第２治具及び前記第３治具を載置した後、前記押圧用露出部を前記取り外し用治具の方向に向かって押圧することにより前記第２治具と前記第３治具とを分離し、前記第２治具と前記第３治具とを前記リードフレームから取り外すことが好ましい。
【００１４】
［７］本発明の電気機器の製造方法においては、前記取り外し用露出部は、前記第２治具及び前記第３治具を前記第１治具の上に載置したときに前記第１治具側からみて露出する部位であり、前記第５工程では、前記第３治具取り外し用凸部と前記取り外し用露出部とを接触させた状態で前記取り外し用治具の上に前記第１治具、前記第２治具及び前記第３治具を載置することにより、前記第１治具から前記第２治具及び前記第３治具を取り外すことが好ましい。
【００１５】
［８］本発明の電気機器の製造方法においては、前記第２治具として、前記第２治具及び前記第３治具を前記第１治具の上に載置したときに前記第１治具側からみて露出する部位である受け用露出部をさらに有する第２治具を用い、前記取り外し用治具として、前記第３治具取り外し用凸部よりも突出する長さが短く、かつ、前記受け用露出部の位置に対応する第２治具受け用凸部をさらに有する取り外し用治具を用いることが好ましい。
【００１６】
［９］本発明の電気機器の製造方法においては、前記第１工程では、前記第１治具に前記回路基板を載置した後に、前記回路基板に前記接合材を配置することが好ましい。
【００１７】
［１０］本発明の電気機器の製造方法においては、前記第１治具として、前記リードフレームを挟み込んだ状態の前記第２治具及び前記第３治具を前記第１治具の上に載置したときに、前記リードフレーム側接続部の高さ位置が前記基板側接続部に対して適切となるように前記第２治具の高さ位置を調節する高さ調節部をさらに有する第１治具を用い、前記第３工程では、前記第２治具が前記高さ調節部に載るように前記第２治具及び前記第３治具を前記第１治具の上に載置することが好ましい。
【００１８】
［１１］本発明の製造用治具は、本発明の電気機器の製造方法に用いるための製造用治具であって、回路基板を載置するための基板載置部を有する第１治具と、第２治具側固定部材を有する第２治具と、前記第２治具側固定部材と磁力により引き合う第３治具側固定部材を有する第３治具との３種類１組の治具からなり、前記第２治具及び前記第３治具は、前記第２治具側からみてリードフレームのリードフレーム側接続部が露出するように前記リードフレームを挟み込んだ状態で、前記第２治具側固定部材及び前記第３治具側固定部材の間の磁力により固定可能であり、前記第１治具は、前記第２治具及び前記第３治具を、前記リードフレーム側接続部が接合材を介して前記回路基板の基板側接続部上に位置するように、かつ、前記第２治具を前記第１治具側に向けた状態で載置可能であり、前記第２治具側固定部材及び前記第３治具側固定部材のうち少なくとも一方の固定部材は永久磁石からなることを特徴とする。
【００１９】
［１２］本発明の製造用治具においては、前記第２治具側固定部材及び前記第３治具側固定部材の両方が永久磁石からなることが好ましい。
【００２０】
［１３］本発明の製造用治具においては、前記第２治具側固定部材及び前記第３治具側固定部材のうち少なくとも一方は、サマリウムコバルト系の永久磁石からなることが好ましい。
【００２１】
［１４］本発明の製造用治具においては、前記第２治具は、前記第２治具側固定部材を中央部に有し、前記第３治具は、前記第３治具側固定部材を中央部に有することが好ましい。
【００２２】
［１５］本発明の製造用治具においては、前記第２治具には、前記基板側接続部の位置に対応する基板用開口部が形成されていることが好ましい。
【００２３】
［１６］本発明の製造用治具においては、前記第２治具は、前記第２治具と前記第３治具とを固定した場合に前記第３治具側からみて露出する部位である押圧用露出部をさらに有し、前記第３治具は、前記第２治具と前記第３治具とを固定した場合に前記第２治具側からみて露出する部位である取り外し用露出部をさらに有することが好ましい。
【００２４】
［１７］本発明の製造用治具においては、前記取り外し用露出部は、前記第２治具及び前記第３治具を前記第１治具の上に載置した場合に前記第１治具側からみて露出する部位であることが好ましい。
【００２５】
［１８］本発明の製造用治具においては、前記第２治具は、前記第２治具及び前記第３治具を前記第１治具の上に載置した場合に前記第１治具側からみて露出する部位である受け用露出部をさらに有することが好ましい。
【００２６】
［１９］本発明の製造用治具においては、前記第１治具は、前記リードフレームを挟み込んだ状態の前記第２治具及び前記第３治具を前記第１治具の上に載置したときに、前記リードフレーム側接続部の高さ位置が前記基板側接続部に対して適切となるように前記第２治具の高さ位置を調節する高さ調節部をさらに有することが好ましい。
【００２７】
［２０］本発明の取り外し用治具は、本発明の電気機器の製造方法に用いるための取り外し用治具であって、第３治具における取り外し用露出部の位置に対応する第３治具取り外し用凸部を有することを特徴とする。
【００２８】
［２１］本発明の取り外し用治具は、本発明の電気機器の製造方法に用いるための取り外し用治具であって、第３治具における取り外し用露出部の位置に対応する第３治具取り外し用凸部と、前記第３治具取り外し用凸部よりも突出する長さが短く、かつ、第２治具における受け用露出部の位置に対応する第２治具受け用凸部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の電気機器の製造方法は、回路基板とリードフレームとの位置合わせをする第１治具、第２治具及び第３治具を用いるため、回路基板とリードフレームとの位置関係を適切な状態に保ったままリフローを行うことが可能な電気機器の製造方法となる。
【００３０】
本発明の製造用治具によれば、回路基板とリードフレームとの位置合わせをする第１治具、第２治具及び第３治具からなるため、本発明の製造用治具を用いて電気機器を製造するときに、回路基板とリードフレームとの位置関係を適切な状態に保ったままリフローを行うことが可能となる。
【００３１】
本発明の取り外し用治具によれば、磁力で固定された第２治具と第３治具とをスムーズに取り外すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態１における第１治具１０の図である。図１（ａ）は第１治具１０の上面図であり、図１（ｂ）は第１治具１０の正面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。なお、以下の記載においては、図１（ｃ）に相当する断面図を「側断面図」という。また、治具を表示する図面においては、ｚ軸（本発明の第１治具、第２治具及び第３治具を重ねる方向と平行な軸）、ｘ軸（ｚ軸に垂直な一方の軸）及びｙ軸（ｚ軸に垂直な他方の軸）により視点の方向を表示する。なお、本明細書における「上面」、「正面」、「下面（上面の反対側の面。後述する図３（ｂ）参照。）」及び「側断面」という名称は、便宜的に用いるものである。このため、本発明においては、本明細書における「上面」、「正面」及び「側断面」とは異なる「上面」、「正面」及び「側断面」を設定してもよい。
【図２】実施形態１における第２治具２０の図である。図２（ａ）は第２治具２０の上面図であり、図２（ｂ）は第２治具２０の正面図であり、図２（ｃ）は第２治具２０の側断面図である。
【図３】実施形態１における第３治具３０の図である。図３（ａ）は第３治具３０の上面図であり、図３（ｂ）は第３治具３０の下面図であり、図３（ｃ）は第３治具３０の正面図であり、図３（ｄ）は第３治具３０の側断面図である。
【図４】実施形態１に係る取り外し用治具４０の図である。図４（ａ）は取り外し用治具４０の上面図であり、図４（ｂ）は取り外し用治具４０の正面図であり、図４（ｃ）は取り外し用治具４０の側断面図である。
【図５】実施形態１に係る電気機器の製造方法のフローチャートである。
【図６】実施形態１における第１工程Ｓ１０を説明するために示す図である。図６（ａ）は第１治具１０に回路基板１００を載置した状態の上面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の側断面図である。
【図７】実施形態１におけるリードフレーム１１０を説明するために示す図である。図７（ａ）はリードフレーム１１０の上面図であり、図７（ｂ）はリードフレーム１１０の正面図であり、図７（ｃ）はリードフレーム１１０の側断面図である。
【図８】実施形態１における第２工程Ｓ２０を説明するために示す図である。図８（ａ）は第２治具２０にリードフレーム１１０を載置した状態の上面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の正面図であり、図８（ｃ）は図８（ａ）の側断面図である。
【図９】実施形態１における第２工程Ｓ２０を説明するために示す図である。図９（ａ）はリードフレーム１１０を第２治具２０及び第３治具３０で挟み込んだ状態の上面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）の下面図であり、図９（ｃ）は図９（ａ）の正面図であり、図９（ｄ）は図９（ａ）の側断面図である。
【図１０】実施形態１における第３工程Ｓ３０を説明するために示す図である。図１０（ａ）は第１治具１０の上に第２治具２０及び第３治具３０を載置した状態の上面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の正面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ａ）の側断面図である。
【図１１】実施形態１における第４工程Ｓ４０を説明するために示す側断面図である。図１１は、基板側接続部１０２とリードフレーム側接続部１１２とを接合材１２２により接合した状態の側断面図であるともいえる。
【図１２】実施形態１における第５工程Ｓ５０を説明するために示す図である。図１２（ａ）は第２治具２０及び第３治具３０を取り外し用治具４０の上に載置した状態を示す正面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の側断面図であり、図１２（ｃ）は第２治具２０と第３治具３０とを分離した状態を示す正面図であり、図１２（ｄ）は図１２（ｃ）の側断面図である。
【図１３】実施形態２における第１治具５０の上面図である。
【図１４】実施形態２における第３工程を説明するために示す図である。図１４（ａ）は第２治具２０及び第３治具３０を第１治具５０の上に載置した状態の上面図であり、図１４（ｂ）は図１４（ａ）の下面図である。
【図１５】実施形態２における第５工程を説明するために示す図である。図１５（ａ）は第１治具５０、第２治具２０及び第３治具３０を取り外し用治具４０の上に載置した状態を示す正面図であり、図１５（ｂ）は図１５（ａ）の側断面図であり、図１５（ｃ）は第１治具５０、第２治具２０及び第３治具３０を分離した状態を示す正面図であり、図１５（ｄ）は図１５（ｃ）の側断面図である。
【図１６】実施形態３における第１治具６０の上面図である。
【図１７】実施形態３における第２治具７０の図である。図１７（ａ）は第２治具７０の上面図であり、図１７（ｂ）は第２治具７０の下面図である。
【図１８】実施形態３に係る取り外し用治具８０の図である。図１８（ａ）は取り外し用治具８０の上面図であり、図１８（ｂ）は取り外し用治具８０の正面図であり、図１８（ｃ）は取り外し用治具８０の側断面図である。
【図１９】実施形態３における第３工程を説明するために示す図である。図１９（ａ）は第２治具７０及び第３治具３０を第１治具６０の上に載置した状態の上面図であり、図１９（ｂ）は図１９（ａ）の下面図である。
【図２０】実施形態３における第５工程を説明するために示す図である。図２０（ａ）は第１治具６０、第２治具７０及び第３治具３０を取り外し用治具８０の上に載置した状態を示す正面図であり、図２０（ｂ）は図２０（ａ）の側断面図であり、図２０（ｃ）は第１治具６０、第２治具７０及び第３治具３０を分離した状態を示す正面図であり、図２０（ｄ）は図２０（ｃ）の側断面図である。
【図２１】従来の電気機器の製造方法を説明するために示す図である。
【００３３】
以下、本発明の電気機器の製造方法、製造用治具及び取り外し用治具について、図に示す実施形態に基づいて説明する。なお、各図面に表示する構成要素、貫通孔、突起、凹み等の寸法、形状、位置、数等は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。
【００３４】
［実施形態１］
まず、実施形態１に係る製造用治具及び取り外し用治具４０について説明する。
実施形態１に係る製造用治具は、後述する実施形態１に係る電気機器の製造方法に用いるための製造用治具であり、回路基板１００とリードフレーム１１０との位置合わせをするものである。実施形態１に係る製造用治具は、第１治具１０、第２治具２０及び第３治具３０を備える。
各治具の具体的な使用方法は後述するが、簡単にいえば、第１治具１０は回路基板１００を載置する治具（後述する図６参照。）であり、第２治具２０及び第３治具３０はリードフレーム１１０を挟み込む治具（後述する図９参照。）である。また、第２治具２０及び第３治具３０は第１治具１０の上に載置することが可能である（後述する図１０参照。）
【００３５】
なお、図示及び詳細な説明は省略するが、実施形態１に係る製造用治具及び後述する取り外し用治具４０は、以下に記載する構成要素等の他に、突起、凹部、貫通孔等を有していてもよい。また、実施形態１に係る製造用治具及び取り外し用治具４０は、本発明の目的を損なわない範囲内であれば、軽量化や放熱のための貫通孔、搬送時に用いる切り欠き等を有していてもよい。これは後述する他の実施形態及び変形例に係る製造用治具及び取り外し用治具においても同様である。
【００３６】
実施形態１における第１治具１０は、図１に示すように、基板載置部１２及び高さ調節部１４を有する。
第１治具１０は、第１治具１０、第２治具２０及び第３治具３０を組み合わせたときに、最も下側に配置される治具である（後述する図１０参照。）。
【００３７】
第１治具１０は、第２治具２０及び第３治具３０を、後述するリードフレーム側接続部１１２（後述する図７参照。）が接合材１２０を介して回路基板１００の基板側接続部１０２上に位置するように、かつ、第２治具２０を第１治具１０側に向けた状態で載置可能である（後述する図６及び図１０参照。）
【００３８】
基板載置部１２は、回路基板１００を載置するための部位である。実施形態１においては、３つの基板載置部１２が直線状に配列されている。
第１治具１０における基板載置部１２の数は３つであるが、これは３つの回路基板１００について一度にリフローするためである。第１治具における基板載置部の数は、一度にリフローする回路基板の数に応じて決めることができ、１つや２つであってもよく、また、４つ以上であってもよい。また、後述するように、実施形態１においては１つの基板載置部１２が１つの回路基板１００に対応するが、１つの基板載置部が２つ以上の回路基板に対応する（複数の回路基板を１つの基板載置部に載置する）ようにしてもよいし、２つ以上の基板載置部が１つの回路基板に対応する（１つの回路基板を複数の基板載置部にまたがるように載置する）ようにしてもよい。
【００３９】
基板載置部１２には、回路基板１００を嵌め込むことで回路基板１００の位置を固定するための固定凹部１３が形成されている（後述する図６も参照。）。固定凹部１３は、上面視したときに、回路基板１００を上面視したときの外形形状に対応する形状（実施形態１においては長方形形状）を有する。なお、上記した固定凹部１３は例示であり、本発明においては、上記固定凹部１３とは異なる形状の固定凹部を用いることもできる。また、本発明に用いる第１基板の基板載置部には、必要に応じて、固定凹部と隣接する凹部（例えば、回路基板を嵌め込みやすくしたり、取り外しやすくしたりするためのもの）がさらに形成されていてもよい。
なお、回路基板の位置を固定する必要がない場合には、固定凹部が形成されていない第１治具を用いることもできる。
【００４０】
高さ調節部１４は、図１に示すように、リードフレーム１１０を挟み込んだ状態の第２治具２０及び第３治具３０を第１治具１０の上に載置した場合に、リードフレーム側接続部１１２の高さ位置が基板側接続部１０２に対して適切な高さ位置となるように第２治具２０の高さ位置を調節する部位である（後述する図１０も参照。）。実施形態１における高さ調節部１４は、基板載置部１２と第１治具１０の外縁部との間に形成された平面からなる。なお、本発明における高さ調節部は上記したものに限定されるものではなく、例えば、第２治具の下面縁部の形状に対応するように形成された凸部又は凹部からなるものであってもよい。また、第２治具に高さ調節部に相当する部位又は構成要素を設けてもよい。
なお、本明細書において「リードフレーム側接続部の高さ位置が基板側接続部に対して適切な高さ位置となる」とは、リードフレーム側接続部と基板側接続部との間の距離が設計上許容される所定の距離となることをいう。当該所定の距離は、製造すべき電気機器に応じて適宜設定することができる。
【００４１】
第１治具１０は、回路基板や他の治具等を支持・固定可能な剛性を有し、かつ、リフロー時の熱に耐える材料からなることが好ましい。第１治具１０を構成する材料の具体例としては、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、セラミックスを例示することができる。これは、後述する第２治具２０及び第３治具３０についても同様である。
【００４２】
実施形態１における第２治具２０は、図２に示すように、第２治具側固定部材２２及び押圧用露出部２６を有し、基板用開口部２４及び貫通孔２８が形成されている。
第２治具２０は、第１治具１０、第２治具２０及び第３治具３０を組み合わせたときに、第１治具１０と第３治具３０との間に配置される治具である（後述する図１０参照。）。
【００４３】
第２治具２０は、第２治具側固定部材２２を中央部に有する。第２治具側固定部材２２の詳細については、構成が共通する第３治具側固定部材３２とともに後述する。
本明細書における「治具の中央部」とは、治具を上面視したときにおいて、治具の外形寸法のうち最も短い寸法（例えば、実施形態１における第２治具２０のように上面視長方形状の形状を有する治具の場合には、短辺の寸法）の４分の１の長さを所定の長さとするとき、治具の外形からの距離が所定の長さよりも大きい部分のことをいう。
本明細書において「治具を上面視する」とは、本発明の電気機器の製造方法で第１治具、第２治具及び第３治具を積層する方向に沿って、第１治具、第２治具及び第３治具を組み合わせたときにおける第３治具が配置される側から治具を見ることをいう。
【００４４】
基板用開口部２４は、基板側接続部１０２の位置に対応する開口部（貫通孔ともいえる。）である。実施形態１においては、基板用開口部２４は長方形の貫通孔であり、３つの基板用開口部２４が直線状に配列されている。
実施形態１においては、１つの基板用開口部２４が１つの回路基板１００に対応するため、基板用開口部２４の数は３つであるが、本発明はこれに限定されるものではない。基板用開口部の数は回路基板の数に対応する数であればよい。また、１つの基板用開口部が２つ以上の回路基板に対応してもよいし、２つ以上の基板用開口部が１つの回路基板に対応してもよい。
【００４５】
押圧用露出部２６は、第２治具２０と第３治具３０とを固定した場合に第３治具３０側からみて露出する（見える、又は、第３治具３０及び後述するリードフレーム１１０と重ならないということもできる。）部位である（後述する図９（ｂ）参照。）。実施形態１においては、押圧用露出部２６は第２治具２０の外縁に位置する部位であり、第２治具２０と第３治具３０とを固定したときに第３治具３０の外縁よりも外側に位置することにより第３治具３０側からみて露出するようになる。
貫通孔２８は、後述する取り外し用露出部３４に対応する貫通孔である。貫通孔２８は、後述する第３治具取り外し用凸部４２に対応する形状である、円形の貫通孔である。貫通孔２８は、取り外し用露出部３４及び第３治具取り外し用凸部４２に対応して、中央の基板用開口部２４を囲むように、４箇所に形成されている。
【００４６】
第３治具３０は、図３に示すように、第３治具側固定部材３２及び取り外し用露出部３４を有し、開口部３６が形成されている。
第３治具３０は、第１治具１０、第２治具２０及び第３治具３０を組み合わせたときに、最も上側に配置される治具である（後述する図１０参照。）。
【００４７】
第３治具側固定部材３２は、第２治具側固定部材２２と磁力により引き合う。第３治具３０は、第３治具側固定部材３２を中央部に有する。
取り外し用露出部３４は、第２治具２０と第３治具３０とを固定した場合に第２治具２０側からみて露出する（見える、又は、第２治具２０及びリードフレーム１１０と重ならないということもできる。）部位である（後述する図９（ｂ）参照。）。実施形態１においては、取り外し用露出部３４は、第２治具２０に形成された貫通孔２８（図２参照。）及びリードフレーム１１０に形成された貫通孔１１４（後述する図７参照。）が存在するため、第２治具２０と第３治具３０とを固定したときに第２治具２０側からみて露出するようになる。なお、本発明における取り外し用露出部の形状は上記したものに限られず、後述する第３治具取り外し用凸部に対応する形状であればよい。
【００４８】
開口部３６は、第２治具２０と第３治具３０とを組み合わせて固定したときにおいて、第２治具２０の基板用開口部２４と重なり、かつ、基板用開口部２４よりも開口面積が小さい。当該開口部３６は、第３治具３０を軽量化する機能やリフロー時に発生する気体を逃がす機能を有する。なお、上記したような機能が必要ない場合には、開口部を有しない第３治具を用いてもよい。
【００４９】
第２治具２０及び第３治具３０は、第２治具２０側からみてリードフレーム１１０のリードフレーム側接続部１１２が露出するようにリードフレーム１１０を挟み込んだ状態で、第２治具側固定部材２２及び第３治具側固定部材３２の間の磁力により固定可能である（後述する図９参照。）。
なお、第２治具２０及び第３治具３０を固定する際には、第２治具側固定部材２２及び第３治具側固定部材３２の間の磁力を用いるため、必ずしも第２治具側固定部材２２及び第３治具側固定部材３２を直接接触させる必要はない。
【００５０】
第２治具側固定部材２２及び第３治具側固定部材３２のうち少なくとも一方の固定部材は、永久磁石からなる。実施形態１においては、第２治具側固定部材２２及び第３治具側固定部材３２の両方がサマリウムコバルト系の永久磁石からなる。
「サマリウムコバルト系の永久磁石」とは、レアアース磁石の一種で、サマリウム及びコバルトを含有する永久磁石のことをいう。サマリウムコバルト系の永久磁石は、キュリー温度が高く、比較的高温（種類にもよるが、最大３５０℃程度）でも使用可能であるという特徴を有する。
【００５１】
実施形態１に係る取り外し用治具４０は、第２治具２０と第３治具３０とをリードフレーム１１０から取り外すための治具である。取り外し用治具４０は、図４に示すように、基台４１及び第３治具取り外し用凸部４２を有する。
基台４１は、第３治具取り外し用凸部４２を支える部材である。
第３治具取り外し用凸部４２は、第３治具３０における取り外し用露出部３４の位置に対応する凸部である。第３治具取り外し用凸部４２は、円柱状（ピン状）の形状からなる。なお、第３治具取り外し用凸部の形状は円柱状に限られるものではなく、取り外し用露出部に対応する形状であればよい。これは、本発明の取り外し用治具が有することができる他の凸部（例えば、実施形態３参照。）についても同様である。
【００５２】
次に、実施形態１に係る電気機器の製造方法を説明する。
なお、本発明は、電気機器の中でも、各種半導体部品（ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ダイオードや、これらの素子を１つにまとめた集積回路等）を有する装置である半導体装置を製造するための方法（半導体装置の製造方法）に好適に適用することができる。
【００５３】
実施形態１に係る電気機器の製造方法は、回路基板１００の基板側接続部１０２とリードフレーム１１０のリードフレーム側接続部１１２とが導電性の接合材１２０により接合された構造を有する電気機器を製造するための電気機器の製造方法であって、図５に示すように、第１工程Ｓ１０と、第２工程Ｓ２０と、第３工程Ｓ３０と、第４工程Ｓ４０と、第５工程Ｓ５０とをこの順序で含む。当該電気機器の製造方法は、回路基板１００とリードフレーム１１０との位置合わせをする第１治具１０、第２治具２０及び第３治具３０を用いる方法である。
以下、各工程について説明する。
【００５４】
第１工程Ｓ１０は、図６に示すように、回路基板１００を載置するための基板載置部１２を有する第１治具１０を準備し、第１治具１０に回路基板１００を載置する工程である。
本発明では、種々の回路基板を用いることができるが、特にアルミナセラミックスからなる基板に銅板からなる回路をＤＣＢ法で接合した回路基板、いわゆるＤＣＢ基板を好適に用いることができる。
【００５５】
回路基板１００は、接合材１２０を介してリードフレーム側接続部１１２と接続される基板側接続部１０２を有する。基板側接続部１０２は、例えば、電気回路の端部である。なお、図示は省略するが、回路基板１００には各種電子部品等が載置されており、電気回路が形成されている。
【００５６】
実施形態１においては、３つの基板載置部１２にそれぞれ１つずつ、合計３つの回路基板１００を載置する。実施形態１においては、回路基板１００は固定凹部１３（図１参照。）に嵌め込むように載置する。なお、上記は例示であり、本発明においては、基板載置部に載置する回路基板の数は、製造する電気機器の種類や生産の規模等に応じて任意の数とすることができる。
【００５７】
第１工程Ｓ１０では、第１治具１０に回路基板１００を載置した後に、回路基板１００の基板側接続部１０２上に接合材１２０を配置する。
接合材１２０としては、例えば、はんだペースト（はんだ粉末に有機溶剤等を加えてペーストにしてもの）を好適に用いることができる。接合材としてはんだペーストを用いる場合には、接合材の配置はスクリーン印刷法を用いることにより行うことができる。
【００５８】
実施形態１においては、第１治具１０として、リードフレーム１１０を挟み込んだ状態の第２治具２０及び第３治具３０を第１治具１０の上に載置したときに、リードフレーム側接続部１１２の高さ位置が基板側接続部１０２に対して適切となるように第２治具２０の高さ位置を調節する高さ調節部１４を有する第１治具を用いる。
【００５９】
第２工程Ｓ２０を説明する前に、実施形態１で用いるリードフレーム１１０について説明する。
リードフレーム１１０は、図７に示すように、リードフレーム側接続部１１２を有し、貫通孔１１４が形成されている。
貫通孔１１４は、第３治具取り外し用凸部４２を通過させるための貫通孔である。貫通孔１１４は、円形の貫通孔であり、中央のリードフレーム側接続部１１２を囲むように、４箇所に形成されている。
本明細書における「リードフレーム」とは、回路基板又は回路基板上の電子部品と回路基板外の電子部品等との間で電気信号のやり取りを行うための、導電体からなる部品である。本発明においては、金属製のリードフレーム、特に銅からなるリードフレームを好適に用いることができる。
【００６０】
第２工程Ｓ２０は、第２治具側固定部材２２を有する第２治具２０及び第２治具側固定部材２２と磁力により引き合う第３治具側固定部材３２を有する第３治具３０を準備し、その後、第２治具２０側からみたときにリードフレーム側接続部１１２が露出するようにリードフレーム１１０を第２治具２０及び第３治具３０で挟み込んだ状態とするため、第２治具２０及び第３治具３０を第２治具側固定部材２２及び第３治具側固定部材３２の間の磁力で固定する工程である（図８及び図９参照。）。
【００６１】
第２工程Ｓ２０においては、まず第２治具２０の上にリードフレーム１１０を載置し（図８参照。）、その後、第２治具２０及びリードフレーム１１０の上に第３治具３０を載置することでリードフレーム１１０を第２治具２０及び第３治具３０で挟み込む（図９参照。）。
第２工程Ｓ２０においては、第２治具２０として、基板側接続部１０２の位置に対応する基板用開口部２４が形成されている第２治具を用いる。
第２工程Ｓ２０では、第２治具２０側からみたときにリードフレーム側接続部１１２が基板用開口部２４から露出するようにリードフレーム１１０を第２治具２０及び第３治具３０で挟み込んだ状態とする（図９（ｂ）参照。）。
【００６２】
なお、図示は省略するが、本発明の電気機器の製造方法においては、位置合わせ用の突起、凹部、貫通孔等を有する第１治具、第２治具、第３治具及びリードフレームを用いることもできる。
【００６３】
第３工程Ｓ３０は、図１０に示すように、第２治具２０及び第３治具３０を、リードフレーム側接続部１１２が接合材１２０を介して基板側接続部１０２上に位置するように、かつ、第２治具２０を第１治具１０側に向けて、第１治具１０の上に載置する工程である。
第３工程Ｓ３０では、第２治具２０が高さ調節部１４に載るように第２治具２０及び第３治具３０を第１治具１０の上に載置する。
【００６４】
第４工程Ｓ４０は、図１１に示すように、第１治具１０、第２治具２０及び第３治具３０を付けたままリフローを行い、基板側接続部１０２とリードフレーム側接続部１１２とを接合材により接合する工程である。図１１の符号１２２は、リフロー後に固化した接合材である。
リフローの温度及び時間は、接合材の種類や回路基板の種類等により適宜決定することができる。
【００６５】
第５工程Ｓ５０は、図１２に示すように、第１治具１０から第２治具２０及び第３治具３０を取り外した後に、取り外し用治具４０を用いて第２治具２０と第３治具３０とをリードフレーム１１０から取り外す工程である。
実施形態１においては、第１治具１０からの第２治具２０及び第３治具３０の取り外しは、例えば、人力で第２治具２０及び第３治具３０を持ち上げることにより行うことができる。
【００６６】
第５工程Ｓ５０では、第３治具取り外し用凸部４２と取り外し用露出部３４とを接触させた状態で取り外し用治具４０の上に第２治具２０及び第３治具３０を載置した後（図１２（ａ）,（ｂ）参照。）、押圧用露出部２６を取り外し用治具４０の方向に向かって押圧することにより第２治具２０と第３治具３０とを分離し、第２治具２０と第３治具３０とをリードフレーム１１０から取り外す（図１２（ｃ）,（ｄ）参照。）。なお、押圧は人力で行ってもよいし、機械を用いて行ってもよい。
【００６７】
実施形態１においては、第５工程Ｓ５０により、回路基板１００とリードフレーム１１０とを接合したものを取り出すことができる。この後、リードフレーム１１０を回路基板１００ごとに切り離す工程や、回路基板１００及びリードフレーム１１０を電気機器の他の構成要素と組み合わせる工程を経ることで電気機器を製造することができる。上記した以外の第１工程Ｓ１０〜第５工程Ｓ５０以外の工程については、電気機器の技術分野において一般的な工程を用いることができるため、説明は省略する。
【００６８】
以下、実施形態１に係る電気機器の製造方法、製造用治具（第１治具１０、第２治具２０及び第３治具３０）及び取り外し用治具４０の効果について説明する。
【００６９】
実施形態１に係る電気機器の製造方法は、回路基板１００とリードフレーム１１０との位置合わせをする第１治具１０、第２治具２０及び第３治具３０を用いるため、回路基板とリードフレームとの位置関係を適切な状態に保ったままリフローを行うことが可能な電気機器の製造方法となる。
【００７０】
また、実施形態１に係る電気機器の製造方法によれば、リードフレーム１１０を第２治具２０及び第３治具３０で挟み込んだ状態で、第２治具２０及び第３治具３０を第２治具側固定部材２２及び第３治具側固定部材３２の間の磁力で固定する第２工程Ｓ２０を含むため、第２治具側固定部材及び第３治具側固定部材によりリードフレームに押圧力をかけ、リードフレームの弾力に起因する接合不良の発生を抑制することが可能となる。
【００７１】
また、実施形態１に係る電気機器の製造方法によれば、第１治具１０、第２治具２０及び第３治具３０を付けたままリフローを行う第４工程Ｓ４０を含むため、リフロー時における回路基板及びリードフレームの反りを抑制することが可能となり、その結果、リフロー時における回路基板及びリードフレームの反りに起因する接合不良の発生を抑制することが可能となる。
【００７２】
また、実施形態１に係る電気機器の製造方法によれば、取り外し用治具４０を用いて第２治具２０と第３治具３０とをリードフレーム１１０から取り外す第５工程Ｓ５０を含むため、磁力で固定された第２治具と第３治具とをスムーズに取り外すことが可能となる。
【００７３】
また、実施形態１に係る電気機器の製造方法によれば、第２治具側固定部材２２及び第３治具側固定部材３２の両方が永久磁石からなるため、両方の固定部材からの磁力を利用して、リードフレームの弾力に起因する接合不良の発生を一層高い確度で抑制することが可能となる。
【００７４】
また、実施形態１に係る電気機器の製造方法によれば、第２治具側固定部材２２及び第３治具側固定部材３２のうち少なくとも一方はサマリウムコバルト系の永久磁石からなるため、高温に強い永久磁石を用いてリフロー時に固定力が減少することを抑制することが可能となる。
【００７５】
また、実施形態１に係る電気機器の製造方法によれば、第２治具２０として第２治具側固定部材２２を中央部に有する第２治具を用い、第３治具３０として、第３治具側固定部材３２を中央部に有する第３治具を用いるため、固定部材を周辺部に有する治具を用いるときと比較して、第２治具及び第３治具全体に比較的均一な固定力をかけることが可能となる。
【００７６】
また、実施形態１に係る電気機器の製造方法によれば、第２治具２０として基板用開口部２４が形成されている第２治具を用い、第２工程Ｓ２０ではリードフレーム側接続部１１２が基板用開口部２４から露出するようにリードフレーム１１０を第２治具２０及び第３治具３０で挟み込んだ状態とするため、基板用開口部の位置を適切に設定することで、基板用開口部を使用しない場合と比較して様々な形状のリードフレームに対応することが可能となる。
【００７７】
また、実施形態１に係る電気機器の製造方法によれば、第２治具２０として押圧用露出部２６をさらに有する第２治具を用い、第３治具３０として取り外し用露出部３４をさらに有する第３治具を用い、取り外し用治具４０として第３治具取り外し用凸部４２を有する取り外し用治具を用い、第５工程Ｓ５０では、第３治具取り外し用凸部４２と取り外し用露出部３４とを接触させた状態で取り外し用治具４０の上に第２治具２０及び第３治具３０を載置した後、押圧用露出部２６を取り外し用治具４０の方向に向かって押圧することにより第２治具２０と第３治具３０とを分離し、第２治具２０と第３治具３０とをリードフレーム１１０から取り外すため、押圧という単純な方法で、磁力で固定された第２治具と第３治具とをスムーズに取り外すことが可能となる。
【００７８】
また、実施形態１に係る電気機器の製造方法においては、第１工程Ｓ１０では、第１治具１０に回路基板１００を載置した後に、回路基板１００に接合材１２０を配置するため、製造直前に接合材を配置することで、接合材に不純物が混入する可能性を低減することが可能となる。
【００７９】
また、実施形態１に係る電気機器の製造方法においては、第１治具１０として高さ調節部１４を有する第１治具を用い、第３工程Ｓ３０では第２治具２０が高さ調節部１４に載るように第２治具２０及び第３治具３０を第１治具１０の上に載置するため、高さ調節部により基板側接続部とリードフレーム側接続部との間の間隔を適切に保つことが可能となる。
【００８０】
実施形態１に係る製造用治具によれば、回路基板１００とリードフレーム１１０との位置合わせをする第１治具１０、第２治具２０及び第３治具３０からなるため、実施形態１に係る製造用治具を用いて電気機器を製造するときに、回路基板とリードフレームとの位置関係を適切な状態に保ったままリフローを行うことが可能となる。
【００８１】
また、実施形態１に係る製造用治具によれば、第２治具２０及び第３治具３０は、リードフレーム１１０を挟み込んだ状態で、第２治具２０及び第３治具３０を第２治具側固定部材２２及び第３治具側固定部材３２の間の磁力により固定可能であるため、第２治具側固定部材及び第３治具側固定部材によりリードフレームに押圧力をかけ、リードフレームの弾力に起因する接合不良の発生を抑制することが可能となる。
【００８２】
また、実施形態１に係る製造用治具によれば、リードフレームに第１治具１０、第２治具２０及び第３治具３０を付けたままリフローを行うことで、リフロー時における回路基板及びリードフレームの反りを抑制することが可能となり、その結果、リフロー時における回路基板及びリードフレームの反りに起因する接合不良の発生を抑制することが可能となる。
【００８３】
また、実施形態１に係る製造用治具によれば、第２治具側固定部材２２及び第３治具側固定部材３２の両方が永久磁石からなるため、両方の固定部材からの磁力を利用して、リードフレームの弾力に起因する接合不良の発生を一層高い確度で抑制することが可能となる。
【００８４】
また、実施形態１に係る製造用治具によれば、第２治具側固定部材２２及び第３治具側固定部材３２のうち少なくとも一方はサマリウムコバルト系の永久磁石からなるため、高温に強い永久磁石を用いてリフロー時に固定力が減少することを抑制することが可能となる。
【００８５】
また、実施形態１に係る製造用治具によれば、第２治具２０は第２治具側固定部材２２を中央部に有し、第３治具３０は第３治具側固定部材３２を中央部に有するため、固定部材を周辺部に有する治具を用いる場合と比較して、第２治具及び第３治具全体に比較的均一な固定力をかけることが可能となる。
【００８６】
また、実施形態１に係る製造用治具によれば、第２治具２０には基板用開口部２４が形成されているため、基板用開口部の位置を適切に設定することで、基板用開口部を使用しない場合と比較して様々な形状のリードフレームに対応することが可能となる。
【００８７】
また、実施形態１に係る製造用治具によれば、第２治具２０は押圧用露出部２６を有し、第３治具３０は取り外し用露出部３４を有するため、対応する取り外し用治具とともに用いることで、押圧という単純な方法で、磁力で固定された第２治具と第３治具とをスムーズに取り外すことが可能となる。
【００８８】
また、実施形態１に係る製造用治具によれば、第１治具１０は高さ調節部１４を有するため、高さ調節部により基板側接続部とリードフレーム側接続部との間の間隔を適切に保つことが可能となる。
【００８９】
実施形態１に係る取り外し用治具４０によれば、第３治具取り外し用凸部４２を有するため、対応する製造用治具とともに用いることで、磁力で固定された第２治具と第３治具とをスムーズに取り外すことが可能となる。
【００９０】
［実施形態２］
実施形態２に係る製造用治具は、基本的には実施形態１に係る製造用治具と同様の構成を有するが、第１治具の構成が実施形態１に係る製造用治具とは異なる。
【００９１】
実施形態２に係る製造用治具は、第１治具５０、第２治具２０及び第３治具３０からなる。このうち、第２治具２０及び第３治具３０は実施形態１における第２治具２０及び第３治具３０と同様の構成を有するため、説明を省略する。
【００９２】
第１治具５０は、基本的には実施形態１における第１治具１０と同様の構成を有し、図１３に示すように、基板載置部１２及び高さ調節部１４を有する。第１治具５０が第１治具１０とは異なるのは、取り外し用露出部３４に対応する貫通孔５２が形成されている点である。なお、貫通孔５２は、上面視したときに、第２治具２０の貫通孔２８と重なる４箇所の位置に形成されている。
第１治具５０に貫通孔５２が形成されているため、第３治具３０の取り外し用露出部３４は、図１４に示すように、第２治具２０及び第３治具３０を第１治具５０の上に載置した場合に第１治具５０側からみて露出する（第１治具５０、第２治具２０及びリードフレーム１１０と重ならない）部位となる。
【００９３】
実施形態２に係る取り外し用治具４０は、実施形態１に係る取り外し用治具４０と全く同様の構成を有するため、説明を省略する。
【００９４】
次に、実施形態２に係る電気機器の製造方法について説明する。
実施形態２に係る電気機器の製造方法は、基本的には実施形態１に係る電気機器の製造方法と同様の方法であるが、実施形態２における第１治具５０を用いる点及び第５工程が実施形態１に係る電気機器の製造方法とは異なる。
【００９５】
実施形態２における第１工程〜第４工程は、第１治具５０を用いる点以外は実施形態１における第１工程Ｓ１０〜第４工程Ｓ４０と全く同様であるため、説明を省略する。
【００９６】
実施形態２における第５工程では、図１５に示すように、第３治具取り外し用凸部４２と取り外し用露出部３４とを接触させた状態で取り外し用治具４０の上に第１治具５０、第２治具２０及び第３治具３０を載置することにより、第１治具５０から第２治具２０及び第３治具３０を取り外す。
【００９７】
詳しく説明すると以下のようになる。すなわち、取り外し用治具４０の上に第１治具５０、第２治具２０及び第３治具３０を上記したように載置する（図１５（ａ），（ｂ）参照。）と、第１治具５０と第２治具２０及び第３治具３０とは固定されていないため、重力に引かれた第１治具５０が第２治具２０及び第３治具３０から分離される。その後、実施形態１と同様に第２治具２０の押圧用露出部２６を取り外し用治具４０の方向に向かって押圧することにより第２治具２０と第３治具３０とを分離し、第２治具２０と第３治具３０とをリードフレーム１１０から取り外すことができる（図１５（ｃ），（ｄ）参照。）。
【００９８】
なお、実施形態１における第５工程Ｓ５０と実施形態２における第５工程とは、上記のような差異はあるものの、「第１治具から第２治具及び第３治具を取り外した後に、取り外し用治具を用いて第２治具と第３治具とをリードフレームから取り外す」という点では共通する。
【００９９】
上記のように、実施形態２に係る電気機器の製造方法は、第１治具５０を用いる点及び第５工程が実施形態１に係る電気機器の製造方法の場合とは異なるが、実施形態１に係る電気機器の製造方法と同様に、回路基板とリードフレームとの位置合わせをする第１治具、第２治具及び第３治具を用いるため、回路基板とリードフレームとの位置関係を適切な状態に保ったままリフローを行うことが可能な電気機器の製造方法となる。
【０１００】
また、実施形態２に係る電気機器の製造方法によれば、第５工程では、第３治具取り外し用凸部４２と取り外し用露出部３４とを接触させた状態で取り外し用治具４０の上に第１治具５０、第２治具２０及び第３治具３０を載置することにより、第１治具５０から第２治具２０及び第３治具３０を取り外すため、第１治具５０から第２治具２０及び第３治具３０をスムーズに分離することが可能となる。
【０１０１】
なお、実施形態２に係る電気機器の製造方法は、実施形態１に係る電気機器の製造方法が有する効果のうち該当する効果を有する。
【０１０２】
上記のように、実施形態２に係る製造用治具は、第１治具の構成が実施形態１に係る製造用治具の場合とは異なるが、実施形態１に係る製造用治具と同様に、回路基板とリードフレームとの位置合わせをする第１治具、第２治具及び第３治具からなるため、電気機器を製造するときに、回路基板とリードフレームとの位置関係を適切な状態に保ったままリフローを行うことが可能となる。
【０１０３】
また、実施形態２に係る製造用治具によれば、取り外し用露出部３４は、第２治具２０及び第３治具３０を第１治具５０の上に載置した場合に第１治具５０側からみて露出する部位であるため、対応する取り外し用治具４０とともに用いることで、第１治具５０から第２治具２０及び第３治具３０をスムーズに分離することが可能となる。
【０１０４】
なお、実施形態２に係る製造用治具は、実施形態１に係る製造用治具が有する効果のうち該当する効果を有する。
【０１０５】
［実施形態３］
実施形態３に係る製造用治具は、基本的には実施形態２に係る製造用治具と同様の構成を有するが、第１治具及び第２治具の構成が実施形態２に係る製造用治具とは異なる。
【０１０６】
実施形態３に係る製造用治具は、第１治具６０、第２治具７０及び第３治具３０からなる。第３治具３０については実施形態１における第３治具３０と同様の構成を有するため、説明を省略する。
実施形態３に係る製造用治具は、後述する実施形態３に係る電気機器の製造方法に示すように、各治具及びリードフレームの全てを分離した状態で第５工程を終えるためのものである（後述する図２０参照。）。実施形態３に係る製造用治具の露出部及び貫通孔は、上記第５工程のために存在する。
【０１０７】
第１治具６０は、基本的には実施形態２における第１治具５０と同様の構成を有し、図１６に示すように、基板載置部１２及び高さ調節部１４を有し、貫通孔５２が形成されている。第１治具６０が第１治具５０とは異なるのは、後述する受け用露出部７２及び第２治具受け用凸部８２に対応する貫通孔６２及び後述するリードフレーム受け用凸部８４に対応する貫通孔６４が形成されている点である。なお、貫通孔６２は、貫通孔５２とは異なる位置、具体的には、貫通孔５２よりも外側の４箇所に形成されている。また、貫通孔６４は、貫通孔６２のさらに外側の４箇所に配置されている。
【０１０８】
第２治具７０は、基本的には実施形態２における第２治具２０と同様の構成を有し、図１７に示すように、第２治具側固定部材２２及び押圧用露出部２６を有し、基板用開口部２４及び貫通孔２８が形成されている。第２治具７０が第２治具２０とは異なるのは、第２治具７０及び第３治具３０を第１治具６０の上に載置した場合に第１治具６０側からみて露出する部位（第１治具６０と重ならない部位。後述する図１９参照。）である受け用露出部７２を有する点である。なお、受け用露出部７２は、第１治具６０の貫通孔６２が存在することにより、第２治具７０及び第３治具３０を第１治具６０の上に載置したときに第１治具６０側からみて露出する部位となる。
また、第２治具７０には、貫通孔７４が形成されている。貫通孔７４は後述するリードフレーム受け用凸部８４に対応する貫通孔である。貫通孔７４は、貫通孔２８より外側の４箇所に配置されている。
【０１０９】
実施形態３に係る取り外し用治具８０は、基本的には実施形態２に係る取り外し用治具４０と同様の構成を有するが、第２治具受け用凸部及びリードフレーム受け用凸部を有する点で実施形態２に係る取り外し用治具４０とは異なる。
【０１１０】
取り外し用治具８０は、図１８に示すように、基台４１、第３治具取り外し用凸部４２、第２治具受け用凸部８２及びリードフレーム受け用凸部８４を有する。
第２治具受け用凸部８２は、第３治具取り外し用凸部４２よりも突出する長さが短く、かつ、第２治具７０における受け用露出部７２の位置に対応する凸部である。
リードフレーム受け用凸部８４は、第３治具取り外し用凸部４２よりも突出する長さが短く、第２治具受け用凸部８２よりも突出する長さが長く、かつ、第２治具７０における貫通孔７４の位置に対応する凸部である。
【０１１１】
次に、実施形態３に係る電気機器の製造方法について説明する。
実施形態３に係る電気機器の製造方法は、基本的には実施形態２に係る電気機器の製造方法と同様の方法であるが、実施形態３における第１治具６０及び第２治具７０並びに実施形態３に係る取り外し用治具８０を用いる点と、第５工程とが実施形態２に係る電気機器の製造方法とは異なる。
【０１１２】
実施形態３に係る第１工程〜第４工程は、第１治具６０及び第２治具７０を用いる点以外は実施形態２に係る第１工程〜第４工程と全く同様であるため、詳細な説明は省略する。なお、第１治具６０及び第２治具７０を用いるため、実施形態３における第３工程を終えたときの第１治具６０、第２治具７０、第３治具３０及びリードフレーム１１０は、図１９に示すような状態となる。
【０１１３】
実施形態３に係る第５工程では、図２０に示すように、取り外し用治具８０を用いる。
詳しく説明すると以下のようになる。すなわち、取り外し用治具８０の上に第１治具６０、第２治具７０及び第３治具３０を載置すると（図２０（ａ），（ｂ）参照。）、第１治具６０と第２治具７０及び第３治具３０とは固定されていないため、重力に引かれた第１治具６０が第２治具７０及び第３治具３０から分離される。その後、実施形態２と同様に第２治具７０の押圧用露出部２６を取り外し用治具８０の方向に向かって押圧することにより第２治具７０と第３治具３０とを分離し、第２治具７０と第３治具３０とをリードフレーム１１０から取り外すと、第２治具７０が第２治具受け用凸部８２上で止まり、リードフレーム１１０がリードフレーム受け用凸部８４上で止まり、第１治具６０、第２治具７０、リードフレーム１１０及び第３治具３０が分離した状態で第５工程が終了する（図２０（ｃ），（ｄ）参照。）。
【０１１４】
なお、実施形態１における第５工程Ｓ５０及び実施形態２における第５工程と実施形態３における第５工程とは、上記のような差異はあるものの、「第１治具から第２治具及び第３治具を取り外した後に、取り外し用治具を用いて第２治具と第３治具とをリードフレームから取り外す」という点では共通する。
【０１１５】
上記のように、実施形態３に係る電気機器の製造方法は、実施形態３における第１治具６０及び第２治具７０並びに実施形態３に係る取り外し用治具８０を用いる点と、第５工程とが実施形態２に係る電気機器の製造方法の場合とは異なるが、実施形態２に係る電気機器の製造方法と同様に、回路基板とリードフレームとの位置合わせをする第１治具、第２治具及び第３治具を用いるため、回路基板とリードフレームとの位置関係を適切な状態に保ったままリフローを行うことが可能な電気機器の製造方法となる。
【０１１６】
また、実施形態３に係る電気機器の製造方法によれば、第２治具７０として受け用露出部７２を有する第２治具を用い、取り外し用治具８０として第２治具受け用凸部８２を有する取り外し用治具を用いるため、第１治具と第２治具とを分離した状態で第５工程を終えることが可能となり、その結果、治具回収時における第１治具と第２治具との分別を容易なものとして生産効率を高くすることが可能となる。
【０１１７】
また、実施形態３に係る電気機器の製造方法によれば、第２治具７０として貫通孔７４が形成された第２治具を用い、取り外し用治具８０としてリードフレーム受け用凸部８４を有する取り外し用治具を用いるため、治具からリードフレームを分離した状態で第５工程を終えることが可能となり、その結果、治具回収時における治具とリードフレームとの分別を容易なものとして生産効率を一層高くすることが可能となる。
【０１１８】
なお、実施形態３に係る電気機器の製造方法は、実施形態２に係る電気機器の製造方法が有する効果のうち該当する効果を有する。
【０１１９】
上記のように、実施形態３に係る製造用治具は、第２治具として受け用露出部をさらに有する第２治具を用いる点が実施形態２に係る製造用治具とは異なるが、実施形態２に係る製造用治具と同様に、回路基板とリードフレームとの位置合わせをする第１治具、第２治具及び第３治具からなるため、電気機器を製造するときに、回路基板とリードフレームとの位置関係を適切な状態に保ったままリフローを行うことが可能となる。
【０１２０】
また、実施形態３に係る製造用治具によれば、第２治具７０は受け用露出部７２を有するため、対応する取り外し用治具とともに用いることで、第１治具と第２治具とを分離した状態で第５工程を終えることが可能となり、その結果、治具回収時における第１治具と第２治具との分別を容易なものとして生産効率を高くすることが可能となる。
【０１２１】
また、実施形態３に係る製造用治具によれば、第２治具７０に貫通孔７４が形成されているため、対応する取り外し用治具とともに用いることで、治具からリードフレームを分離した状態で第５工程を終えることが可能となり、その結果、治具回収時における治具とリードフレームとの分別を容易なものとして生産効率を一層高くすることが可能となる。
【０１２２】
なお、実施形態３に係る製造用治具は、実施形態２に係る製造用治具が有する効果のうち該当する効果を有する。
【０１２３】
上記のように、実施形態３に係る取り外し用治具８０は、第２治具受け用凸部８２を有する点が実施形態２に係る取り外し用治具４０とは異なるが、実施形態２に係る取り外し用治具４０と同様に、第３治具取り外し用凸部４２を有するため、対応する製造用治具とともに用いることで、磁力で固定された第２治具と第３治具とをスムーズに取り外すことが可能となる。
【０１２４】
また、実施形態３に係る取り外し用治具８０によれば、第２治具受け用凸部８２を有するため、対応する製造用治具とともに用いることで、第１治具と第２治具とを分離した状態で第５工程を終えることが可能となり、その結果、治具回収時における第１治具と第２治具との分別を容易なものとして生産効率を高くすることが可能となる。
【０１２５】
また、実施形態３に係る取り外し用治具８０によれば、リードフレーム受け用凸部８４を有するため、対応する製造用治具とともに用いることで、治具からリードフレームを分離した状態で第５工程を終えることが可能となり、その結果、治具回収時における治具とリードフレームとの分別を容易なものとして生産効率を一層高くすることが可能となる。
【０１２６】
以上、本発明を上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の様態において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【０１２７】
（１）上記各実施形態に記載した構成要素、貫通孔、突起、凹み等の寸法、形状、位置、数等は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。
【０１２８】
（２）上記各実施形態においては、永久磁石からなる第２治具側固定部材及び第３治具側固定部材を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。永久磁石からなるのは、第２治具側固定部材及び第３治具側固定部材のうち一方であってもよい。なお、永久磁石からなる固定部材が一方のみである場合には、他方の固定部材として永久磁石と引き合う材料からなるものを用いる。
【０１２９】
（３）上記各実施形態においては、サマリウムコバルト系の永久磁石を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。リフロー時の温度に耐え得る（消磁しない、又は、使用に耐え得ないほどに磁力が弱まらない）ならば、サマリウムコバルト系以外の永久磁石を用いてもよい。
【０１３０】
（４）上記各実施形態においては、第１工程Ｓ１０と第２工程Ｓ２０とをこの順序で実施する電気機器の製造方法を例にとって本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の電気機器の製造方法は、第１工程と第２工程とを同時に実施してもよいし、第１工程よりも先に第２工程を実施してもよい。
【０１３１】
（５）上記各実施形態においては、押圧用露出部２６は第２治具２０,７０の外縁から張り出した部位であり、取り外し用露出部３４は第２治具に２０，７０に貫通孔２８が形成されていることにより露出する部位であるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、押圧用露出部は第３治具に貫通孔があることにより露出する部位であってもよい（この場合、第５工程では、第３治具の貫通孔越しに第２治具を押圧して第２治具と第３治具とを分離することとなる）し、取り外し用露出部は第３治具の外縁から張り出した部位であってもよい。上記実施形態３における受け用露出部７２についても同様であり、例えば、受け用露出部は第２治具の外縁から張り出した部位であってもよい。
【０１３２】
（６）上記各実施形態においては、第１治具１０に回路基板１００を載置した後に、回路基板１００に接合材１２０を配置する第１工程Ｓ１０を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の電気機器の製造方法においては、第１治具に回路基板を載置する前に、回路基板に接合材を配置する第１工程を採用することもできる。
【０１３３】
（７）上記各実施形態においては、貫通孔１１４が形成されているリードフレーム１１０を用いて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。貫通孔が形成されていないリードフレームを用いることもできる。この場合、第３治具の取り外し用露出部は、上面視したときにリードフレームと重ならない位置にあることが好ましい。
【符号の説明】
【０１３４】
１０，５０，６０…第１治具、１２…基板載置部、１３…固定凹部、１４…高さ調節部、２０，７０…第２治具、２２…第２治具側固定部材、２４…基板用開口部、２６…押圧用露出部、２８，５２，６２，６４，７４，１１４…貫通孔、３０…第３治具、３２…第３治具側固定部材、３４…取り外し用露出部、３６…開口部、４０，８０…取り外し用治具、４１…基台、４２…第３治具取り外し用凸部、７２…受け用露出部、８２…第２治具受け用凸部、８４…リードフレーム受け用凸部、１００…回路基板、１０２…基板側接続部、１１０…リードフレーム、１１２…リードフレーム側接続部、１２０…接合材
【図１】
0006489525.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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