CN104781985A - 复合线圈模块及电子设备 - Google Patents
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Abstract
在复合线圈模块的环形线圈彼此重叠的情况下也降低损失。包括：第1线圈模块（2），其具备第1磁性片（4）和设于第1磁性片（4）上并以面状卷绕的第1环形线圈（5）；以及第2线圈模块（3），其具备第2磁性片（6）和设于第2磁性片（6）上并以面状卷绕的第2环形线圈（7），第1线圈模块（2）与第2线圈模块（3）层叠，并且第1环形线圈（5）的至少最内周的线圈图案与第2环形线圈（7）重叠，上述第1环形线圈的与上述第2环形线圈重叠的上述最内周的线圈图案的线宽度为1mm以下。
Description
技术领域
本发明涉及具有多个线圈模块的复合线圈模块，特别涉及一个环形线圈和其他环形线圈的至少一部分重叠的复合线圈模块及电子设备。本申请以在日本于2012年11月15日申请的日本专利申请号特愿2012－251543为基础主张优先权，通过参照该申请，引用于本申请。
背景技术
近年来的无线通信设备中，搭载有电话通信用天线、GPS用天线、无线LAN/BLUETOOTH（注册商标）用天线、以及称为RFID（射频识别：Radio Frequency Identification）的多个RF天线。除这些之外，随着非接触充电的引入，还趋于搭载电力传输用的环形线圈。在非接触充电方式中采用的电力传输方式，可举出电磁感应方式、电波接收方式、磁共振方式等。这些都利用一次侧线圈与二次侧线圈间的电磁感应或磁共振，例如在非接触充电的Qi标准或RFID的NFC（近场通信：Near Field Communication）标准中，利用电磁感应。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008－35464号公报。
发明内容
发明要解决的问题
在利用电磁感应的近距离无线通信系统中，读写器侧的天线模块与根据接受从读写器发送的磁场而产生的电流驱动的传送器侧的天线模块之间，天线线圈的大小有较大不同的情况下，有不能通信的担忧。
例如，在通过对贴有IC标签的招贴等扣上成为读写器的便携电话，以取得该招贴的信息（优惠券、地图、宣传指南等）的情况下，内置于IC标签的天线线圈为一边2cm见方左右的大小，而内置于便携电话的天线线圈为一边4cm见方左右，相对较大。具体而言，在NFC用的天线模块中，搭载于便携电话或智能电话的天线线圈的外径为60mm×50mm，而内置于IC标签等的小型天线线圈的外径为20mm×25mm左右。
在此，从便携电话侧的天线模块发送的磁场在天线线圈附近变密，离天线线圈越远，磁通密度就变得越疏。从IC标签侧的天线模块发送的磁场也同样。而且，在近距离无线通信中，大体上使进行通信的天线模块密合并进行。因此，如图16A所示，在进行通信的相互的天线线圈的内外径差较小的情况下不会有问题，但是如图16B所示，若进行通信的相互的天线线圈的内外径差变大，则一个发送的磁通F不会达到另一个，有不能感应耦合的担忧。
因此，还提供以使便携电话侧的天线模块的天线图案接近IC标签侧的天线模块的天线图案的方式，扩大便携电话侧的天线模块的天线图案的间距或线宽度而减小天线线圈的内径的方法。
另一方面，随着电子设备的小型化、高功能化，为在便携终端设备等电子设备搭载如上所述的多个天线而分配的空间变得越来越极小。因此，为了将RFID用的天线线圈和非接触充电用的充电线圈搭载于同一空间，对天线模块的小型化、薄型化、以及多个线圈模块的复合化、集成化的要求越来越强烈。
例如图17所示的复合线圈模块100，层叠RFID用的天线模块101和非接触充电用的充电模块102而一体化。RFID用的天线模块101分别具有汇集磁通用的磁性片103和将导线以漩涡状卷绕而形成的螺旋线圈状的天线线圈104。磁性片103在一面粘贴有以螺旋线圈状形成的天线线圈104。
另外，充电模块102也同样，具有磁通收敛用的磁性片105和将导线以漩涡状卷绕而形成的螺旋线圈状的充电线圈106。另外，磁性片105在一面粘贴有以螺旋线圈状形成的充电线圈106。而且，复合线圈模块100在天线模块101的天线线圈104的内周侧重叠有充电模块102，从而被一体化。
在此，这样的复合线圈模块100中，在通过较大地取RFID用的天线线圈104的间距、线宽度来减小内径的情况下，如图18所示，RFID用的天线线圈104和非接触充电用的充电线圈106彼此重叠。因此，例如在要通过非接触充电用的充电线圈106接受磁通的情况下，RFID用的天线线圈104也通过接受磁场而出现因涡电流发生而导致的损耗，另外因涡电流而会使磁通恢复。因此，到达充电线圈106的磁通会变少，因此会需要磁性片的大型化等的对策。另外，天线线圈104也随着涡电流的产生而发热，有对复合线圈模块100或其周围的构造物造成热冲击的担忧。
因此，本发明目的在于提供在复合线圈模块中环形线圈彼此重叠的情况下，也能良好地感应耦合的复合线圈模块及电子设备。
用于解决问题的方案
为了解决上述的课题，本发明所涉及的复合线圈模块包括：第1线圈模块，具备第1磁性片和设于上述第1磁性片上并以面状卷绕的第1环形线圈；以及第2线圈模块，具备第2磁性片和设于上述第2磁性片上并以面状卷绕的第2环形线圈，上述第1线圈模块和上述第2线圈模块层叠，并且上述第1环形线圈的至少最内周的线圈图案和上述第2环形线圈重叠，上述第1环形线圈的与上述第2环形线圈重叠的上述最内周的线圈图案的线宽度为1mm以下。
另外，本发明所涉及的电子设备是在设备壳体内搭载有复合线圈模块的电子设备，上述复合线圈模块包括：第1线圈模块，具备第1磁性片和设于上述第1磁性片上并以面状卷绕的第1环形线圈；以及第2线圈模块，具备第2磁性片和设于上述第2磁性片上并以面状卷绕的第2环形线圈，上述第1线圈模块与上述第2线圈模块层叠，并且上述第1环形线圈的至少最内周的线圈图案与上述第2环形线圈重叠，上述第1环形线圈的与上述第2环形线圈重叠的上述最内周的线圈图案的线宽度为1mm以下。
另外，本发明所涉及的复合线圈模块包括：第1线圈模块，具备第1磁性片和设于上述第1磁性片上并以面状卷绕的第1环形线圈；以及第2线圈模块，具备第2磁性片和设于上述第2磁性片上并以面状卷绕的第2环形线圈，上述第1线圈模块与上述第2线圈模块层叠，并且上述第1环形线圈的至少最内周的线圈图案与上述第2环形线圈重叠，上述第1环形线圈的与上述第2环形线圈重叠的上述最内周的线圈图案的线宽度，窄于比该最内周更靠外侧的线圈图案的线宽度。
另外，本发明所涉及的在设备壳体内搭载有复合线圈模块的电子设备中，上述复合线圈模块包括：第1线圈模块，具备第1磁性片和设于上述第1磁性片上并以面状卷绕的第1环形线圈；以及第2线圈模块，具备第2磁性片和设于上述第2磁性片上并以面状卷绕的第2环形线圈，上述第1线圈模块与上述第2线圈模块层叠，并且上述第1环形线圈的至少最内周的线圈图案与上述第2环形线圈重叠，上述第1环形线圈的与上述第2环形线圈重叠的上述最内周的线圈图案的线宽度，窄于比该最内周更靠外侧的线圈图案的线宽度。
依据本发明，由于使第1环形线圈的与第2环形线圈重叠的最内周的天线图案的线宽度为1mm以下，所以在要通过第2环形线圈接受磁通的情况下，能够抑制在与第2环形线圈重叠的最内周的线圈图案中产生涡电流。因此，能够减少因涡电流的产生而造成的损失，另外，能够防止因最内周的线圈图案的涡电流而使磁通恢复从而无法有效率地充电的情形，能够防止因涡电流的产生而造成的最内周的线圈图案的发热对周围造成热冲击。
附图说明
图1是示出适用本发明的复合线圈模块的图，方便起见，透过非接触充电模块而示出。
图2是示出无线通信系统的概念图。
图3是示出天线线圈的内径与IC标签侧的小型天线线圈的外径之差的平面图。
图4是示出天线图案的线宽度与流过天线图案的涡电流的值的关系的图表。
图5是示出将左右边的天线图案的线宽度及间距固定，并使上下边的天线图案的线宽度及间距可变的复合线圈模块的平面图，并且透过非接触充电模块而示出。
图6是示出使上下左右全部边的天线图案的线宽度及间距相等地可变的情况下的复合线圈模块的平面图，并且透过非接触充电模块而示出。
图7是示出将最内周的天线图案的线宽度固定，并使其外侧的天线图案的线宽度可变的复合线圈模块的平面图，并且透过非接触充电模块而示出。
图8是示出仅将最内周的天线图案宽度固定为1mm并使外周图案的宽度可变的天线模块、遍及内外周而相等地使宽度可变的天线模块中的涡电流与图案宽度的关系的图表。
图9是示出将最内周的天线图案的宽度固定为1mm并使外周图案的宽度相等地可变的复合线圈模块的平面图，并且透过非接触充电模块而示出。
图10是示出将最内周的天线图案的宽度固定为1mm并使外周图案的宽度相等地可变的天线模块、遍及全周而使图案宽度相等地可变的天线模块中的涡电流与图案宽度的关系的图表。
图11是示出在天线线圈的与非接触充电线圈重叠的边中的天线图案形成狭缝的复合线圈模块的平面图，透过非接触充电模块而示出。
图12是示出形成多个狭缝的复合线圈模块的平面图，并且透过非接触充电模块而示出。
图13是示出狭缝的个数与涡电流的关系的图表。
图14是示出具备各同径的一块磁性片、天线线圈和非接触充电线圈的复合线圈模块的平面图。
图15是示出非接触充电系统的概念图。
图16是用于说明天线线圈的内外径的差异造成的通信性能的图，图16A示出内外径差小且能够通信的状态，图16B示出内外径差大且不能通信的状态。
图17是示出天线模块与非接触充电模块层叠的复合线圈模块的图。
图18是示出天线模块与非接触充电模块层叠的复合线圈模块中，使天线线圈的内径较小，并与非接触充电线圈重叠的状态的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对适用本发明的复合线圈模块及电子设备进行详细说明。此外，本发明并不仅限定于以下的实施方式，显然，在不脱离本发明的要点的范围内可进行各种变更。另外，附图为示意性的，各尺寸的比率等有与现实不同的情况。具体的尺寸等应当参考以下说明进行判断。另外，附图相互间显然还包括互相的尺寸的关系、比率不同的部分。
适用本发明的复合线圈模块1装入便携式电子设备，实现近距离无线通信功能和非接触充电功能这两个功能。具体而言，适用本发明的复合线圈模块1，如图1所示，具有成为第1线圈模块的天线模块2、和设在天线模块2的内侧并成为第2线圈模块的非接触充电模块3。天线模块2是NFC等RFID用模块，具备由磁性材料形成的片状的第1磁性片4、和设在第1磁性片4上并以面状卷绕的螺旋线圈状的天线线圈5。另外，非接触充电模块3是Qi等非接触充电用的模块，具备由磁性材料形成的片状的第2磁性片6、和设在第2磁性片6上并以面状卷绕的螺旋线圈状的非接触充电线圈7。
[天线模块]
第1磁性片4例如由NiZn类铁氧体的烧结体构成。第1磁性片4通过将预先涂敷成较薄的片状的铁氧体粒子在高温环境下烧结而进行片化，然后，以既定形状起模而形成。或者，第1磁性片4也能通过预先将铁氧体粒子以与最终形状相同形状涂敷成片状，并烧结而形成。此外，第1磁性片4也能通过向具有长方形截面的模填入铁氧体粒子，将铁氧体粒子烧结成俯视为矩形状的长方体，并将该烧结体切成薄片来得到既定形状。
此外，第1磁性片4也可以包含由软磁性粉末构成的磁性粒子和作为粘结材料的树脂。
另外，磁性粒子能够使用铁氧体等氧化物磁性体；铁硅铝磁合金、坡莫合金等Fe类、Co类、Ni类、Fe－Ni类、Fe－Co类、Fe－Al类、Fe－Si类、Fe－Si－Al类、Fe－Ni－Si－Al类等结晶类、微晶类磁性体；或者Fe－Si－B类、Fe－Si－B－C类、Co－Si－B类、Co－Zr类、Co－Nb类、Co－Ta类等非晶金属磁性体的粒子。
其中，用于NFC等的RFID用天线模块2的第1磁性片4，作为磁性材料优选使用上述的NiZn类铁氧体。
粘结材料能够采用利用热、紫外线照射等来硬化的树脂等。作为粘结材料，能够使用例如环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、不饱和聚酯等树脂；或者硅酮橡胶、聚氨酯橡胶、丙烯橡胶、丁基橡胶、乙烯丙烯橡胶等众所周知的材料。此外，粘结材料也可以对上述树脂或橡胶适量添加难燃剂、反应调整剂、交联剂或硅烷耦合剂等表面处理剂。
此外，第1磁性片4不会仅限于以单一的磁性材料构成的情况，也可以混合2种以上的磁性材料使用，或者也可以层叠多层而形成。另外，第1磁性片4即便是同一磁性材料，也可以选择多种磁性粒子的粒径和/或形状并加以混合，或者也可以层叠多层而形成。
天线线圈5是在由聚酰亚胺等形成的柔性基板上由Cu箔等构成的导电图案以螺旋线圈状形成而成。另外，天线线圈5具有大致矩形状的外径，形成为相对置的一方的2边5a、5b的图案间的间距较窄、与一方的2边正交的另一方的2边5c、5d的图案间的间距较宽。此外，在以下的说明中，将相对置的一方的2边5a、5b称为左边5a、右边5b，将相对置的另一方的2边5c、5d称为上边5c、下边5d。
由此，天线线圈5沿着上边5c、下边5d而形成的天线图案之中，至少最内周的天线图案与后述的非接触充电模块3的非接触充电线圈7重叠。此外，沿着左边5a、右边5b而形成的天线图案也同样，最内周的天线图案与非接触充电线圈7重叠，但是不必一定重叠。
磁性片4具有天线线圈5的外径以上的外径，还具有开口部2a。在该开口部2a能够配置后述的非接触充电模块3。通过在开口部2a配置非接触充电模块3，复合线圈模块1能够谋求厚度相当于第1磁性片4的厚度的薄型化。此外，天线模块2也可以使磁性片4仅与沿着左边5a、右边5b而形成的天线图案重叠。由此，天线模块2能够在一对磁性片4之间形成不设置磁性片4的空隙部，并在该空隙部配置非接触充电模块3。
[近距离无线通信系统]
接着，对利用天线模块2进行的近距离无线通信功能进行说明。例如如图2所示，复合线圈模块1装入例如便携电话60的壳体61内部，天线模块2作为RFID用的无线通信系统70而加以使用。
无线通信系统70是读写器71对与天线模块2一起装入便携电话60的存储器模块73进行存取的系统。在此，天线模块2和读写器71在三维正交坐标系xyz的xy平面中以互相对置的方式配置。
读写器71作为对于在xy平面中互相对置的天线模块2的天线线圈5沿z轴方向发送磁场的发送器起作用，具体而言，具备向天线线圈5发送磁场的天线72和与存储器模块73进行通信的控制基板74。
即，读写器71配置有与天线72电连接的控制基板74。在该控制基板74安装有由一个或多个集成电路芯片等电子部件构成的控制电路。该控制电路基于经由天线线圈5从存储器模块73接收的数据，执行各种处理。例如，控制电路在对存储器模块73发送数据的情况下，对数据进行编码，基于编码后的数据，调制既定频率（例如，13.56MHz）的载波，将调制后的调制信号放大，以放大后的调制信号驱动天线72。另外，控制电路在从存储器模块73读出数据的情况下，放大用天线72接收的数据的调制信号，并将放大后的数据的调制信号进行解调，对解调后的数据进行解码。此外，在控制电路中，采用一般的读写器所使用的编码方式及调制方式，例如，使用曼彻斯特编码方式或ASK（幅移键控：Amplitude Shift Keying）调制方式。
天线模块2中，天线线圈5接受从读写器71发送的磁场并与读写器71感应耦合，作为向装入便携电话60的存储介质的存储器模块73供给信号。
天线线圈5在接受到从读写器71发送的磁场时，利用感应耦合来与读写器71磁耦合，接收被调制的电磁波，经由端子部8a、8b将接收信号供给存储器模块73。
存储器模块73利用流过天线线圈5的电流来驱动，在与读写器71之间进行通信。具体而言，存储器模块73对所接收的调制信号进行解调，并将解调后的数据进行解码，将解码后的数据写入该存储器模块73所具有的内部存储器。另外，存储器模块73从内部存储器读出向读写器71发送的数据，并将读出的数据进行编码，基于编码后的数据对载波进行调制，经由利用感应耦合而磁耦合的天线线圈5，将调制后的电波向读写器71发送。
[读写器功能]
另外，天线模块2也作为读写器起作用，例如，通过将便携电话60扣在具备IC标签的招贴、电气产品，从而取得该招贴的信息（优惠券、地图、宣传指南等），或者取得电气产品的信息（功耗、各种设定状态等），或者进行设定的变更等。在该情况下，天线模块2通过从内置于便携电话60的电池组81供给电力，从而作为读写器发挥功能。作为读写器的天线模块2和IC标签的近距离无线通信，与上述的读写器71和天线模块2的通信相同。
在此，设在IC标签的天线线圈，小于内置于便携电话60的天线模块2的天线线圈5。例如，天线线圈2的外径为60mm×50mm，而内置的NFC标准中的IC标签等的小型的天线线圈的外径为20mm×25mm。
如上所述，从便携电话侧的天线模块发送的磁场在天线线圈附近变密，离天线线圈越远，磁通密度就变得越疏。从IC标签侧的天线模块发送的磁场也同样。而且，在近距离无线通信中，通过将便携电话60扣在IC标签，从而使天线模块2与IC标签侧的天线线圈的距离密合至数mm而进行。因此，当进行通信的天线线圈5的内径与IC标签侧的小型天线线圈的外径的内外径差变大时，存在着从一个发送的磁通不到达另一个、不能感应耦合的担忧（参照图16）。
因此，便携电话60侧的天线模块2，如图3所示，以使天线线圈5的内径接近IC标签侧的天线模块的小型天线线圈20的外径的方式，使形成在上边5c、下边5d的天线图案之中至少最内周的天线图案，比形成在左边5a、右边5b的天线图案更靠天线线圈5的中心侧形成。由此，能够使天线线圈5接近IC标签侧的天线线圈的图案，还能与小型的天线线圈20进行通信。
[天线线圈的宽度]
另外，由此天线线圈5形成在上边5c、下边5d的天线图案之中至少最内周的天线图案与非接触充电模块3的非接触充电线圈7重叠。此时，如图1所示，天线线圈5使与非接触充电线圈7重叠的最内周的天线图案的线宽度W，成为比最内周更靠外侧的天线图案的线宽度以下。具体而言，天线线圈5使最内周的天线图案的线宽度W成为1mm以下。
由此，在要通过非接触充电线圈7接受磁通的情况下，能够抑制在与非接触充电线圈7重叠的最内周的天线图案中产生涡电流。因此，能够减少因涡电流的产生而造成的损失，另外，能够防止因最内周的天线图案的涡电流而使磁通恢复从而不能有效率地进行充电的情形，能够防止因涡电流的产生而造成的最内周的天线图案的发热对周围造成热冲击。
要减小涡电流时，有效做法是将线圈的线宽度缩小到与表皮厚度相同程度。这是因为如果成为该宽度，则在电流绕着流过铜中时电阻变大而难以流动涡电流。
图4是示出天线线圈5的上边5c、下边5d中的天线图案的线宽度与该上下边5c、5d中流过天线图案的涡电流的值的关系的图表。具体的条件是在120kHz使磁场从供电侧的线圈产生，求出此时在天线线圈5产生的涡电流。
作为天线线圈5，准备：如图5所示，将左边5a、右边5b的天线图案的线宽度固定为1mm，并变更与非接触充电线圈7重叠的上边5c、下边5d的天线图案的线宽度及间距的类型1；以及如图6所示，使天线图案遍及全周而以同一线宽度形成，相等地变更全边5a～5d的天线图案的线宽度及间距的类型2。如图4所示，可知随着缩小天线图案的线宽度，涡电流的产生越来越得到抑制，在线宽度为1mm以下的情况下，显著地体现其效果。
另外，天线线圈5也可以仅使最内周的天线图案的线宽度为窄宽度（1mm以下）。调整将最内周的天线图案的线宽度固定为1mm时的、其外侧的天线图案的线宽度与涡电流的关系。具体的测定条件是在120kHz使磁场从供电侧的线圈产生，求出此时在天线线圈5产生的涡电流。
作为天线线圈，准备：如图7所示，将左边5a、右边5b的天线图案的线宽度固定为1mm，将与非接触充电线圈7重叠的上边5c、下边5d的天线图案之中最内周的天线图案的线宽度固定为1mm，变更其外侧的天线图案的线宽度的类型3。而且，对比了该类型3和同样将左边5a、右边5b的天线图案的线宽度固定为1mm，相等地变更与非接触充电线圈7重叠的上边5c、下边5d的天线图案的线宽度及间距的类型1。
如图8所示，将最内周的天线图案的线宽度固定为1mm并改变外侧的天线图案的线宽度的类型3，与相等地改变上边5c、下边5d中的天线图案的线宽度的类型1相比，在涡电流的抑制中发挥相等的效果。这是因为通过天线线圈5的外周侧的磁通密度较小，所以产生的涡电流也就一点点。即，可知仅使最内周的天线图案的线宽度成为窄宽度（1mm以下）也发挥效果。
另外，准备：如图9所示，将与非接触充电线圈7重叠的最内周的天线图案的线宽度固定为1mm，其外侧的天线图案遍及全周而以同一线宽度形成的类型4，关于该类型4和天线图案遍及全周以同一线宽度形成的类型2，调查了改变外侧的天线图案的线宽度时的涡电流。如图10所示，与天线图案遍及全周以同一线宽度形成的类型2相比，类型4在涡电流的抑制中发挥相等的效果。这是因为通过天线线圈5的外周侧的磁通密度较小，所以产生的涡电流也就一点点。由此也能知道仅使最内周的天线图案的线宽度成为窄宽度（1mm以下）也发挥效果。
[狭缝]
另外，天线线圈5如图11所示，也可以沿着上边5c、下边5d中的天线图案的长度方向而形成狭缝10。通过形成狭缝10，也与缩小宽度时同样，在狭缝10的形成区域中实质上缩小天线图案的线宽度，能够抑制产生涡电流。因此，作为天线图案，优选被狭缝10分割的图案宽度为1mm以下。
狭缝10如图11所示，也可以在1个天线图案形成一个，另外，如图12所示，也可以在1个天线图案形成多个。另外，狭缝10也可以在上边5c、下边5d中的天线图案全部形成，但是仅在最内周的天线图案形成也发挥相等的效果。
另外，狭缝10也可以在天线线圈5的另一方的2边5c、5d的天线图案全部中以相同宽度形成，或者也可以从内周侧到外周侧逐渐变宽。
图13是示出在使天线线圈5的上边5c、下边5d中的天线图案的线宽度粗于左边5a、右边5b中的天线图案的线宽度，并且也扩大图案间的间距的复合线圈模块1中，改变形成在上边5c、下边5d的天线图案的狭缝10的个数时的、涡电流的产生状态的图表。
具体的条件是在120kHz使磁场从供电侧的线圈产生，计算此时在天线线圈5产生的涡电流密度，以线圈体积对该值的绝对值进行积分。将该值设为Ieddy。该值越大，线圈内的热就越变大。如图13所示，可知通过形成狭缝10，抑制了涡电流的产生，狭缝10的个数增加时，涡电流的抑制效果变高。
另外，复合线圈模块1如图14所示，也可以通过一块磁性片11、与该磁性片11重叠的天线线圈5及非接触充电线圈7形成。磁性片11和天线线圈5大致以相同形状形成，另外，非接触充电线圈7以与天线线圈5及磁性片11的外侧边缘内接的方式，大致以相同直径形成。
磁性片11向天线线圈5和非接触充电线圈7分别引入磁场。磁性片11的结构与上述的第1磁性片4、第2磁性片6同样。另外，在图14所示的结构中，天线线圈5也使与非接触充电线圈7重叠的最内周的天线图案的线宽度W成为比最内周更靠外侧的天线图案的线宽度以下。具体而言，天线线圈5使最内周的天线图案的线宽度W为1mm以下。
在图14所示的结构中，通过使天线线圈5和非接触充电线圈7以相同直径形成并且共用磁性片11，能够减小复合线圈模块1的专有面积。另外，在图14所示的结构中，要通过非接触充电线圈7接受磁通的情况下，也能抑制在与非接触充电线圈7重叠的最内周的天线图案中产生涡电流。
[非接触充电模块]
非接触充电模块3具备：通过与第1磁性片4不同的磁性材料形成的片状的第2磁性片6；以及设在第2磁性片6上并以面状卷绕的螺旋线圈状的非接触充电线圈7。
第2磁性片6以收敛于天线线圈模块2的开口部2a的内侧的大小形成。另外，第2磁性片6与上述的第1磁性片4相同，由以片状形成的磁性粒子的烧结体构成，例如能够优选使用MnZn类铁氧体。另外，第2磁性片6也可以用NiZn类铁氧体形成。该第2磁性片6能够与第1磁性片4同样地制造。
另外，第2磁性片6也与第1磁性片4同样，包含由软磁性粉末构成的磁性粒子和作为粘结材料的树脂而以片状形成也可。另外，第2磁性片6中，磁性粒子、粘结材料也能使用能够在第1磁性片4使用的上述的材料。
另外，第2磁性片6与第1磁性片4同样，不仅限于用单一的磁性材料构成的情况，可以混合2种以上的磁性材料而使用，或者也可以层叠多层而形成。另外，第2磁性片6即便是同一磁性材料，也可以选择多种的磁性粒子的粒径和/或形状并加以混合，或者也可以层叠多层而形成。
非接触充电线圈7通过接受从供电线圈发送的磁场而与供电线圈感应耦合，从而向装入复合线圈模块1的便携设备的电池供给充电电流。非接触充电线圈7例如由以螺旋线圈状卷绕的导线构成。
构成非接触充电线圈7的导线，在将非接触充电模块3作为例如具有5W左右的充电输出容量的非接触充电用的二次侧充电线圈使用的情况下，在120kHz左右的频率下使用时，优选使用0.20～0.45mm的直径的由Cu或以Cu为主成分的合金构成的单线。或者，导线为了降低表皮效应，也可以使用将比上述单线更细的细线多根扎束的平行线、编织线，并且也可以使用厚度较薄的平角线或扁平线做成1层或2层的α卷。另外，非接触充电线圈7也可以根据电流容量，使用柔性基板等基板上图案形成的Cu箔等。
[非接触充电系统]
接着，对非接触充电线圈7的非接触充电功能进行说明。例如，如图15所示，非接触充电线圈7例如用作Qi标准的非接触充电系统80。
非接触充电系统80利用充电装置82对非接触充电模块3的与非接触充电线圈7连接的电池组81进行充电。在此，非接触充电模块3的非接触充电线圈7和充电装置82的供电线圈83，与上述的天线线圈5和读写器71的位置关系同样，在三维正交坐标系xyz的xy平面中以互相对置的方式配置。
充电装置82对于xy平面中互相对置的非接触充电模块3的非接触充电线圈7，作为沿z轴方向发送磁场的供电单元发挥功能，具体而言，具备：向非接触充电线圈7发送磁场的供电线圈83；以及控制经由供电线圈83向感应耦合的非接触充电线圈7供给的电力的供电控制基板84。
即，充电装置82配置有与供电线圈83电连接的供电控制基板84。在该供电控制基板84安装有由一个或多个集成电路芯片等电子部件构成的控制电路。该控制电路向与供电线圈83感应耦合的非接触充电线圈7供给充电电流。具体而言，供电控制基板84通过既定频率例如110kHz的比较低频率的供电电流来驱动供电线圈83。
非接触充电模块3，如上所述，装入便携电话60的壳体61内部，非接触充电线圈7接受从供电线圈83发送的磁场并与供电线圈83感应耦合，向装入便携电话60的电池组81供给接受的电流。
非接触充电线圈7在接受从充电装置82发送的磁场时，通过感应耦合与充电装置82磁耦合，接受被调制的电磁波，经由端子部9a、9b而向电池组81供给充电电流。
电池组81将与流过非接触充电线圈7的充电电流对应的充电电压，施加在该电池组81内部的电池单元。
依据以上那样的复合线圈模块1，由于形成实现近距离无线通信功能的天线线圈5和实现非接触充电功能的非接触充电线圈7，所以能够在装入作为电子设备的便携电话60时谋求壳体61的小型化，并且能够同时实现近距离无线通信功能和非接触充电功能。
此时，依据复合线圈模块1，使天线线圈5的与非接触充电线圈7重叠的最内周的天线图案的线宽度W成为1mm以下，因此在要通过非接触充电线圈7接受磁通的情况下，能够抑制在与非接触充电线圈7重叠的最内周的天线图案中产生涡电流。因此，能够减少因涡电流的产生而造成的损失，另外，能够防止因最内周的天线图案的涡电流而恢复磁通从而不能有效率地进行充电的情形，能够防止因涡电流的产生而造成的最内周的天线图案的发热对周围造成热冲击。
标号说明
1 复合线圈模块；2 天线模块；2a 开口部；3 非接触充电模块；4 第1磁性片；5 天线线圈；6 第2磁性片；7 非接触充电线圈；8 端子部；9 端子部；10 狭缝；20 小型天线线圈；60 便携电话；61 壳体；70 无线通信系统；71 读写器；72 天线；73 存储器模块；74 控制板；80 非接触充电系统；81 电池组、充电装置；83 供电线圈；84 供电控制板。
Claims (10)
1. 一种复合线圈模块，包括：
第1线圈模块，具备第1磁性片和设于上述第1磁性片上并以面状卷绕的第1环形线圈；以及
第2线圈模块，具备第2磁性片和设于上述第2磁性片上并以面状卷绕的第2环形线圈，
上述第1线圈模块与上述第2线圈模块层叠，并且上述第1环形线圈的至少最内周的线圈图案与上述第2环形线圈重叠，
上述第1环形线圈的与上述第2环形线圈重叠的上述最内周的线圈图案的线宽度为1mm以下。
2. 一种复合线圈模块，包括：
第1线圈模块，具备第1磁性片和设于上述第1磁性片上并以面状卷绕的第1环形线圈；以及
第2线圈模块，具备第2磁性片和设于上述第2磁性片上并以面状卷绕的第2环形线圈，
上述第1线圈模块与上述第2线圈模块层叠，并且上述第1环形线圈的至少最内周的线圈图案与上述第2环形线圈重叠，
上述第1环形线圈的与上述第2环形线圈重叠的上述最内周的线圈图案的线宽度，窄于比该最内周更靠外侧的线圈图案的线宽度。
3. 如权利要求1或权利要求2所述的复合线圈模块，其中，
上述第1环形线圈中，上述最内周的线圈图案以外的、外周侧的线圈图案的线宽度，宽于上述最内周的线圈图案的线宽度。
4. 如权利要求1或权利要求2所述的复合线圈模块，其中，
上述第1环形线圈遍及全周以同一宽度形成。
5. 如权利要求1或权利要求2所述的复合线圈模块，其中，
上述第1环形线圈在与上述第2环形线圈重叠的上述线圈图案，沿着该线圈图案形成有狭缝。
6. 如权利要求1或权利要求2所述的复合线圈模块，其中，
上述第1环形线圈中，外周侧的线圈图案间的间距小于内周侧的线圈图案间的间距。
7. 如权利要求1或权利要求2所述的复合线圈模块，其中，
上述第1环形线圈中，不与上述第2环形线圈重叠的线圈图案和与上述第2环形线圈重叠的线圈图案的线宽度和/或线圈图案间的间距不同。
8. 如权利要求1或权利要求2所述的复合线圈模块，其中，
上述第2线圈模块配置在形成在上述第1磁性片的开口部。
9. 一种在设备壳体内搭载有复合线圈模块的电子设备，
上述复合线圈模块包括：
第1线圈模块，具备第1磁性片和设于上述第1磁性片上并以面状卷绕的第1环形线圈；以及
第2线圈模块，具备第2磁性片和设于上述第2磁性片上并以面状卷绕的第2环形线圈，
上述第1线圈模块与上述第2线圈模块层叠，并且上述第1环形线圈的至少最内周的线圈图案与上述第2环形线圈重叠，
上述第1环形线圈的与上述第2环形线圈重叠的上述最内周的线圈图案的线宽度为1mm以下。
10. 一种在设备壳体内搭载有复合线圈模块的电子设备，
上述复合线圈模块包括：
第1线圈模块，具备第1磁性片和设于上述第1磁性片上并以面状卷绕的第1环形线圈；以及
第2线圈模块，具备第2磁性片和设于上述第2磁性片上并以面状卷绕的第2环形线圈，
上述第1线圈模块与上述第2线圈模块层叠，并且上述第1环形线圈的至少最内周的线圈图案与上述第2环形线圈重叠，
上述第1环形线圈的与上述第2环形线圈重叠的上述最内周的线圈图案的线宽度，窄于比该最内周更靠外侧的线圈图案的线宽度。
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