CN111279552B - Lc共振天线 - Google Patents

Abstract

本发明为LC共振天线，所述LC共振天线具备：电感器层，其设有线圈状的电感器；电容器层，其在该电感器的线圈中心的轴线方向上层叠于该电感器层，在所述电容器层上设有与所述电感器连接的电容器，该电容器具备一对电极板，该一对电极板以在所述层叠方向上相互隔开间隔的状态平行排列。

Description

LC共振天线

关联申请的相互参照

本申请基于日本专利申请2017-212875号主张优先权，通过引用纳入本申请说明书的记载中。

技术领域

本发明涉及用于收发电波的LC共振天线。

背景技术

一直以来提供各种小型天线，这些小型天线设置在电子仪器、物品等上。作为一种这样的天线，例如专利文献1公开了一种LC共振天线，其具有内置共振电路的供电基板。

供电基板具有：层叠有多张薄片的基板；内置于该基板且作为在该薄片的层叠方向上延伸的轴线中心而形成为螺旋状的电感元件(电感器)；内置于所述基板且连接于该电感元件的电容元件(电容器)，电感元件与电容元件在正交于所述层叠方向的方向(以下，称为面方向)上横向排列配置。

电容元件是通过将形成在各个薄片的表面的多个电容电极在所述层叠方向上排列而构成的。

另外，在以往的LC共振天线中，由于电感元件和电容元件在所述面方向上横向排列配置，因此，能够设置电容元件的区域受到限制，但通过将若干个电容电极在所述层叠方向上以非常狭小的间隔进行排列，能够将电容元件收纳在有限的区域内，且能够确保电容元件的容量。

然而，以往的LC共振天线，如上所述，由于其结构是使多个电容电极在所述层叠方向上以极窄的间隔排列，因此在制造时电极板间的距离的偏差对电容元件的容量产生的影响会变得非常大。

另外，在以往的LC共振天线的结构中，由于电容元件的容量会因电极板间的距离的细微变化而发生较大的变化，因此每个LC共振天线的电容元件容量的偏差变大的结果会产生共振频率的个体差异也变大的问题。

现有技术文献

专利文献1：日本专利第5733435号公报

发明内容

发明欲解决的课题

因此，本公开鉴于该实际情况，其课题在于提供一种LC共振天线，该LC共振天线能够抑制因电极板间的距离的变化产生的电容器的容量的偏差。

用于解决课题的手段

本公开的一个实施方式的LC共振天线，具备：

电感器层，其设有线圈状的电感器；

电容器层，其在该电感器的线圈中心的轴线方向上层叠于该电感器层，

在所述电容器层上设有与所述电感器连接的电容器，

该电容器具备一对电极板，该一对电极板以在层叠方向上相互隔开间隔的状态平行排列。

在本公开的一个实施方式的LC共振天线中，还可以构成为，

所述电感器与所述电极板的距离为所述层叠方向上的所述一对电极板间的距离以上，其中，所述电极板为所述一对电极板中的在所述层叠方向上配置在所述电感器一侧的电极板。

在本公开的一个实施方式的LC共振天线中，还可以构成为，

具有包含所述电感器层及所述电容器层的电介质层，

在该电介质层的外表面包含基准面，

该基准面相对于所述电感器层位于与所述电容器层在所述层叠方向上的相反侧、且在所述层叠方向上为最接近所述电感器的平面，

所述层叠方向上的所述基准面与所述电感器的距离比所述层叠方向上的所述电感器与配置在所述电感器侧的电极板的距离小，且所述层叠方向上的所述电感器与配置在所述电感器侧的电极板的距离比所述一对电极板之间的距离大。

在本公开的一个实施方式的LC共振天线中，还可以构成为，

所述一对电极板在所述层叠方向上重合的面积比所述电感器的开口面积大，且比与所述层叠方向正交的面方向上的包含所述电感器层及所述电容器层的电介质层的面积小。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的LC共振天线的俯视图。

图2是图1的II－II线的剖视图。

图3A是该实施方式的LC共振天线中的周壁层(第五薄片)的俯视图。

图3B是该实施方式的LC共振天线中的封装层所包含的其他周壁层(第五薄片)的俯视图。

图3C是该实施方式的LC共振天线中的覆盖层(第四薄片)的俯视图。

图3D是该实施方式的LC共振天线中的电感器形成层(第三薄片)的俯视图。

图3E是该实施方式的LC共振天线中的中间层(第二薄片)的俯视图。

图3F是该实施方式的LC共振天线中的基层(第一薄片)的俯视图。

图3G是该实施方式的LC共振天线中的基层(第一薄片)的仰视图。

图4是该实施方式的LC共振天线的电感器的俯视图。

图5A是本发明的其他实施方式的LC共振电路中的周壁层(第五薄片)的俯视图。

图5B是该实施方式的LC共振天线中的封装层所包含的其他周壁层(第五薄片)的俯视图。

图5C是该实施方式的LC共振天线中的覆盖层(第四薄片)的俯视图。

图5D是该实施方式的LC共振天线中的电感器形成层(第三薄片)的俯视图。

图5E是该实施方式的LC共振天线中的中间层(第二薄片)的俯视图。

图5F是该实施方式的LC共振天线中的基层(第一薄片)的俯视图。

图5G是该实施方式的LC共振天线中的基层(第一薄片)的仰视图。

图6是实施例2的LC共振天线的说明图。

图7是比较例的LC共振天线的说明图。

图8表示实施例2的LC共振天线的共振频率的测定结果。

图9表示比较例的LC共振天线的共振频率的测定结果。

图10表示实施例3～22的LC共振天线的通信距离的测定结果。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的一个实施方式的LC共振天线进行说明。本实施方式的LC共振天线为组装在例如RFID标签、通信仪器等物品中的小型天线。

此外，在本实施方式中，LC共振天线为在IC芯片本身上一体形成的片上天线的增益天线或由IC芯片和线圈构成的供电线圈的增益天线，并以此为前提进行以下的说明。

如图1及图2所示，LC共振天线1具有：层叠了薄片的电介质层2和设在该电介质层2上的共振电路(未编号)。

如图2所示，电介质层2是将第一薄片SH1、第二薄片SH2、第三薄片SH3、第四薄片SH4及第五薄片SH5相互热压焊并烧结而制成的，其中，第一薄片SH1在一侧的面上形成有用于构成电容器40的电极板400、且在另一侧的面上形成有矩形的金属层8，第二薄片SH2在一侧的面上形成有用于构成电容器40的另一电极板400，第三薄片SH3在一侧的面上形成有电感器30，第四薄片SH4用于覆盖电感器30，第五薄片SH5为环状(本实施方式中为方环状)。在本实施方式中，将形成在第二薄片SH2上的电极板400称作第一电极板401，将形成在第一薄片SH1上的电极板400称作第二电极板402。

另外，若以第一薄片SH1的厚度方向为基准进行说明，则电介质层2在第一薄片SH1的所述一侧的面上沿所述厚度方向按顺序层叠第二薄片SH2、第三薄片SH3、第四薄片SH4、第五薄片SH5，将第二薄片SH2的与所述一侧的面相反侧的另一侧的面重叠于第二电极板402，将第三薄片SH3的与所述一侧的面相反侧的另一侧的面重叠于该第二薄片SH2的第一电极板401。

此外，在本实施方式中，将第一薄片SH1称为基层6，将第二电极板402、第二薄片SH2、第一电极板401称为电容器层4，将第三薄片SH3与电感器30称为电感器层3、将第四薄片SH4称为覆盖层5，将第五薄片SH5称为封装层7，并进行以下说明。另外，在本实施方式中，将电感器层3与电容器层4重合的方向称为层叠方向，将与该层叠方向正交的方向称为面方向，并进行以下的说明。

第一薄片到第五薄片SH1～SH5可以分别由单独的薄片构成，也可以层叠多张薄片构成。

如图2所示，电感器层3由线圈状(本实施方式中为旋涡状)的电感器30和形成有电感器30的电感器形成层31构成。电感器形成层31为第三薄片SH3。

在所述层叠方向上的电感器形成层31的一侧的层面上形成有电感器30。所述层叠方向中的电感器形成层31的另一侧的层面与电容器层4对置。此外，在本实施方式中，将电感器形成层31中的所述一侧的层面称为电感器形成面并标注标记“310”，将所述另一侧的层面称为对置面并进行以下的说明。

另外，如图3D所示，在电感器形成层31上形成有在所述层叠方向上贯穿的一对导通孔(以下，称为第一导通孔)310a、310b。从一对第一导通孔310a、310b各自的形成位置到电感器30的线圈中心(电感器30的卷绕中心)的距离不同。此外，在本实施方式中，将距线圈中心较远一侧的第一导通孔称为外周侧第一导通孔310a，将距线圈中心较近一侧的第一导通孔称为内周侧第一导通孔310b。

电感器30是由使用导电材料(本实施方式中为导电膏)在电感器形成面310上形成为薄膜状的图案构成的，其中，所述导电材料的主要成分为例如金、银、铜、或它们的合金中的任一种。此外，电感器30可以通过例如网板印刷而被印刷在电感器形成面310上。另外，也可以通过其他的印刷方法(凹版、凸版、喷墨)形成，或者还可以通过印刷以外的方法即能够得到规定的图案形状的任何方法形成图案。

电感器30由导体线构成，该导体线在电感器形成面310中所设定的该电感器30的设置空间中的、沿外周缘的环状区域内形成为旋涡状。因此，在电感器30上形成有开口，设置空间的中央部侧(环状区域的内侧)为没有形成电感器30(导体图案)的非形成区域S(参照图4)。

在本实施方式中，电感器30的外周侧的一端部(外周连接端部)300形成在与外周侧第一导通孔310a对应的位置，电感器30的内周侧的一端部(内周连接端部)301形成在与内周侧第一导通孔310b对应的位置。

另外，在构成电感器30的导体线中包含从与外周侧第一导通孔310a对应的位置以直线状延伸(在本实施方式中，沿电感器形成层31的外周端的一边以直线状延伸)的外周线部302；从该外周线部302延伸且向内侧卷绕成涡状的中间线部303；从该中间线部303的前端向内周侧第一导通孔310b以直线状延伸的内周线部304。

此外，在本实施方式的导体线中还包含以与内周线部304的前端连续的方式形成的内侧接点部305，该内侧接点部305形成在与内周侧第一导通孔310b对应的位置上。因此，在本实施方式中，外周连接端部300由外周线部302的长度方向的一端部构成，内周连接端部301由内侧接点部305构成。

列举示意图对非形成区域S进行说明。如图4所示，以内周线部304的内侧的端边(线宽方向中的内侧的端边)为基准将与该端边在相同方向上延伸的假想线作为假想直线VL，并将该假想直线VL与中间线部303的内侧的端边最初相交叉的点作为交点P，在该情况下，非形成区域S是由从内周线部304的内侧的端边、从该内周线部304的内侧的端边与中间线部303的内侧的端边的交点到所述交点P的部分、及所述假想直线VL被划分的区域。此外，内侧接点部305局部进入到了非形成区域S中，该部分也作为非形成区域S。

这里，在本实施方式的电感器层3上层叠有覆盖电感器形成面310的覆盖层5。覆盖层5包含作为与电感器形成面310对置的层面的覆盖面、和如图3C所示在所述层叠方向上作为与该覆盖面相反侧的层面的基准面50，电介质层2的外表面的一部分由基准面50构成。此外，基准面50是指，相对于电感器层3位于与电容器层4在所述层叠方向上的相反侧位置的平面中，在所述层叠方向上距电感器3最近的平面，在本实施方式中，为覆盖层5的外表面(上表面)中的、被后述的周壁层70包围的平面。

如图2所示，电容器层4在所述层叠方向上层叠在与电感器形成层31的电感器形成面310相反侧的一面(对置面)。另外，本实施方式的电容器层4具有：一对电极板400和介于该一对电极板400之间的中间层410。因此，在本实施方式中，一对电极板400间的距离由中间层410的厚度(所述层叠方向上的厚度)决定。此外，中间层410由第二薄片SH2构成。

一对电极板400中的配置在电感器层3侧的电极板400(以下，称为第一电极板401)形成为平坦的薄片状，在所述层叠方向上，被电感器层3与中间层410夹持。

另外，如图3E所示，第一电极板401由俯视形状为矩形的第一极板部401a构成。

而且，第一极板部401a被设置在俯视时与所述设置空间重叠的位置上。更具体地说明，第一极板部401a被设置在俯视时与非形成区域的整个区域及整个或局部环状区域重叠的位置上。

另外，第一极板部401a被配置在俯视时与内周侧第一导通孔310b重叠的位置(层叠方向上与内周侧第一导通孔310b对应的位置)，内周连接端部301与第一极板部401a经由内周侧第一导通孔310b电连接。

经由中间层410以与第一电极板401在所述层叠方向上排列的方式配置的电极板400(以下，称为第二电极板402)，形成为平坦的薄片状。另外，如图2所示，第二电极板402在所述层叠方向上被中间层410与后述的基层6夹持。

如图3F所示，本实施方式的第二电极板402具有俯视形状为矩形的第二极板部402a和从该第二极板部402a的外缘向外侧伸出的连接用延伸部402b。

第二极板部402a在所述面方向上的面积比第一极板部401a的面积大，俯视图中，第一极板部401a的外周端在全周范围内位于第二极板部402a的外周端的内侧。此外，第二极板部402a的外周端还可以在全周范围内位于第一极板部401a的外周端的内侧。

连接用延伸部402b配置在俯视中与外周侧第一导通孔310a重叠的位置(层叠方向上与外周侧第一导通孔310a对应的位置)。

中间层410中，在所述层叠方向上与外周侧第一导通孔310a及连接用延伸部402b对应的位置上形成有导通孔(以下，称为第二导通孔)410a(参照图3E)。因此，在本实施方式中，电感器30的外周连接端部300与第二电极板402的连接用延伸部402b经由外周侧第一导通孔310a和第二导通孔410a被电连接。

由此，在本实施方式的LC共振天线1中，电连接内周连接端部301与第一电极板401，且电连接外周连接端部300与第二电极板402，由此，构成了将电感器30与电容器40电连接的共振电路。

另外，在本实施方式中，俯视时第一电极板401与第二电极板402的重叠面积比电感器30的开口面积，即非形成区域的面积大，且比所述面方向上的电介质层2的面积小。

而且，在本实施方式中，在电容器层4中的中间层410的另一侧的层面(与中间层410的电感器层3侧相反侧的层面)上层叠有基层6。

这样，通过对作为薄片的电感器层3、电容器层4、覆盖层5、基层6进行层叠而构成电介质层2。

另外，如图2所示，电感器层3的电感器形成层31、电容器层4的中间层410、覆盖层5的厚度各不相同，与之相应地，所述层叠方向上的电感器30与电容器40(具体来说为电容器40的第一电极板401)之间的距离D1、一对电极板400之间的距离D2、电感器30与基准面50之间的距离D3也分别为不同的距离。

而且，在本实施方式中，所述层叠方向上的基准面50与电感器30之间的距离D3比所述层叠方向上的电感器30与第一电极板401(一对电极板400中在所述层叠方向上配置在电感器30一侧的电极板400)之间的距离D1小，而且，所述层叠方向上的电感器30与第一电极板401之间的距离D1比第一电极板401与第二电极板402之间的距离D2(即，电容器40的电极板间距离)大。

本实施方式的LC共振天线1除了电介质层2，还具有层叠于电感器层3的基准面50的封装层7、和层叠于基层6的金属层8。

如图2及图3A至图3C所示，封装层7具有层叠在覆盖层5的基准面50上的环状的周壁层70。

在本实施方式中，通过周壁层70的内周面700和覆盖层5的基准面50中与周壁层70的开口对应的区域形成一个设置用凹部701。

此外，本实施方式中，在基准面50上层叠有两层周壁层70，但在基准面50还可以层叠一层周壁层70或层叠三层以上的周壁层70。

设置用凹部701是用于设置IC芯片C的空间，例如，在将IC芯片C载置于基准面50上后，向设置用凹部701填充树脂，由此，能够使IC芯片C与LC共振天线1成为一体。此外，IC芯片C还可以是由IC芯片与线圈构成的供电线圈。

如图2及图3G所示，金属层8在所述层叠方向上重叠于基层6。另外，金属层8的仰视形状为矩形，其形成在所述面方向上的面积比第二极板部402a或第一极板部401a的面积大。

本实施方式的LC共振天线1在俯视图中，以第二极板部402a的外周端在全周范围内位于金属层8的外周端的内侧的方式构成。

本实施方式的LC共振天线1的结构如上所述。接下来，说明本实施方式的LC共振天线1的制造方法。

构成电介质层2的薄片的薄片材料是通过在带(tape)上涂布浆料并使其干燥来制作的。

浆料是通过对陶瓷粉末、玻璃粉末(低熔点玻璃熔块)、有机粘结剂、有机溶剂进行搅拌而制作的物质。

此外，由于薄片材料以其整体的厚度是一定的方式制作，因此，按构成电介质层2的薄片的厚度来制作各个薄片材料。

薄片材料干燥后，将带剥离并除去，然后从薄片材料中切取出规定大小的薄片。此外，在本实施方式中，将从薄片材料切取的薄片称作印刷电路基板。

接下来，通过冲孔或激光在电感器层3用的印刷电路基板上形成作为外周侧第一导通孔310a、内周侧第一导通孔310b的贯穿孔。并且，通过冲孔或激光在作为中间层410的印刷电路基板上形成作为第二导通孔410a的贯穿孔。

然后，通过使用导电膏的网板印刷在电感器层3用的印刷电路基板上形成与电感器30的形状适合的图案。此时，向外周侧第一导通孔310a、内周侧第一导通孔310b填充导电膏。然后，使构成图案的导电膏及填充到外周侧第一导通孔310a、内周侧第一导通孔310b中的导电膏干燥。

通过导电膏在中间层410用的印刷电路基板上印刷第一电极板401，并向第二导通孔410a填充导电膏。然后，使构成第一电极板401的导电膏及填充到第二导通孔410a内的导电膏干燥。

随后，通过导电膏在基层6用的印刷电路基板的一侧的面印刷第二电极板402，在另一侧的面印刷金属层8。

此外，在电感器层3用的印刷电路基板上形成有多个LC共振天线1用量的电感器图案和外周侧第一导通孔310a、内周侧第一导通孔310b。

另外，在中间层410用的印刷电路基板上形成有多个LC共振天线1用量的第一电极板401和第二导通孔410a。同样，在基层6用的印刷电路基板上形成多个LC共振天线1用量的第二电极板402和金属层8。

在制作了构成电介质层2的各薄片后，将各薄片按规定的顺序进行层叠，并在该状态下对各薄片进行热压焊并由此制作一个层叠体，然后，对该层叠体进行烧结从而制作烧结体。

烧结的过程为：首先，在玻璃成分的软化点以下的温度例如500℃左右将层叠体中所含有的有机物除去后，以由玻璃成分或配线部所使用的导电材料的熔点所决定的温度例如800～1050℃进行烧成。

对在烧结体的表面剥露出的导电部(本实施方式中为金属层8)实施Ni(镍)的非电解镀层，接着实施Au(金)的非电解镀层。

然后，通过切块机将在一个烧结体上形成的多个LC共振天线1一个个切出来。这样，来制造LC共振天线1。

此外，在制造LC共振天线1时，若薄片的厚度发生变化，则想要抑制偏差的电极板间距离D2、所述距离D1、D3也会发生变化，因此，将经过各制造工序后的薄片的厚度控制为所希望的厚度很重要。

例如，在对薄片彼此进行热压焊的工序(热压焊工序)、对薄片进行烧结的工序(烧结工序)中，因收缩等的影响，薄片的厚度会发生变化，另外，在对电感器30、第一电极板401、第二电极板402、金属层8进行印刷的工序(印刷工序)中，因导体图案的形状、尺寸、及导通孔的位置等影响，薄片的厚度会发生变化。

因此，在本实施方式中，在制作薄片材料的工序，即在对带涂布浆料的工序(涂布工序)中，考虑到在热压焊工序、烧结工序、印刷工序中的薄片的厚度变化会对向带涂布的浆料的厚度进行调整，由此，能够使所制造的LC共振天线1的各薄片的厚度(即，所述距离D1、D2、D3)成为所希望的尺寸。更具体地说，浆料通过刮刀法被涂布于带，能够通过对此时的刮刀的刀尖的高度进行调整来调整薄片的厚度。

此外，在后续工序中，也优选对各后续工序的制造条件进行控制，以使厚度的变化稳定并始终以相同的值发生变化。

如以上那样，通过本实施方式的LC共振天线1，由于电容器层4在所述层叠方向上层叠于电感器层3，因此，能够将设置电极板400的区域确保在相对于电感器30在层叠方向上排列的区域。因此，在设置电极板400(第一电极板401、第二电极板402)的区域中，能够将电极板400的尺寸设定得较大，若以不改变电容器40的容量作为前提，则相对于小尺寸的电极板400，与能够扩大一对电极板400的重叠面积的量相应地，能够增大一对电极板400间的距离D2(电极板间距离)。

另外，在本实施方式的LC共振天线1中，能够将电极板400的尺寸设定得较大，因此，能够仅通过一对(两张)电极板400构成电容器40。

这样，所述LC共振天线1成为使电极板400的张数减少到两张的构造，由此，能够降低电极板400间的距离的偏差对电容器40的容量的偏差造成的影响。

因此，LC共振天线1能够发挥抑制因电极板400间的距离的偏差导致电容器40的容量的偏差的优异效果。由此，能够缩小LC共振天线1的共振频率的个体差异，因此，能够制造通信特性一致的LC共振天线。

另外，在本实施方式的LC共振天线1中，所述电感器30与所述一对电极板400中的配置在所述层叠方向中靠近所述电感器30一侧的电极板400之间的距离D1比所述层叠方向上的所述一对电极板400之间的距离D2大，因此，电容器40在所述层叠方向上被配置在距离电感器30较远的位置。

因此，从电感器30产生的磁通难以被电容器40遮挡，磁通的通过良好。

而且，在本实施方式的LC共振天线1中，所述层叠方向上的所述基准面50与所述电感器30的距离D3比所述层叠方向上的所述电感器30与配置在所述电感器30一侧的电极板400之间的距离D1小，且所述层叠方向上的所述电感器30与配置在所述电感器30一侧的电极板400之间的距离D1比所述一对电极板400之间的距离D2大。

即，电感器30的位置靠近电介质层2的外表面所包含的基准面50一侧(沿通过非形成区域的磁通前进的方向使电感器30靠近电介质层2的外表面侧)，且远离电容器40的第一电极板401，因此，电介质层2的外部中能够放射高强度的磁通的区域扩大，且从电感器30产生的磁通难以被电容器40的第一电极板401遮挡。

这样，所述LC共振天线1中，在基准面50与第一电极板401之间的有限范围内，通过使电感器30的位置靠近基准面50一侧，能够提高电介质层2的外部的区域中的磁通的强度，并且，能够抑制从电感器30产生的磁通的强度降低，能够提高通信的稳定性。

此外，如本实施方式这样，在将LC共振天线1用作增益天线的情况下，若将与该LC共振天线1配合的供电线圈配置在磁通强度高的区域，则LC共振天线1与该供电线圈的配合增强，因此，能够抑制通信时的能量损失，其结果为，能够得到延长通信距离的效果。

而且，在本实施方式的LC共振天线1中，所述一对电极板400的重叠面积比所述电感器30的开口面积大，且比与所述轴线方向正交的面方向上的所述电介质层2的面积小，因此，若以不改变电容器40的容量为前提，则与扩大一对电极板400的重叠面积的量相应地，能够增大一对电极板400间的距离D2。

因此，能够容易地抑制伴随一对电极板400的间隔的偏差导致的电容器40的容量的偏差。

此外，本公开的LC共振天线不限于上述一个实施方式，在不脱离本公开的主旨的范围内当然能够进行各种变更。

在上述实施方式中，以作为片上天线的增益天线或由IC芯片和线圈构成的供电线圈的增益天线为前提对LC共振天线进行了说明，但不限于此，LC共振天线还可以为例如天线未一体形成的IC芯片的主天线。该情况下，在电容器40上直接连接有IC芯片。

在上述实施方式中，电感器30形成为旋涡状，但不限于该结构。例如，电感器30还可以为螺旋状。此外，在构成螺旋状的电感器30的情况下，例如，还可以通过导电材料将形成在各层的层面中的多个图案相互连接起来。

在上述实施方式中，虽没有特别提及，但电感器30、电容器40的第一电极板401、第二电极板402在所述面方向上的尺寸能够适当变更。此外，在图5A～图5G所示的LC共振天线1中，增大电感器30的尺寸，并减小电容器40的第一电极板401、第二电极板402的尺寸。

在上述实施方式中，俯视时的第一电极板401与第二电极板402的重叠面积比电感器30的开口面积，即非形成区域的面积大，但例如还可以使所述重叠面积为电感器30的开口面积以下。其中，在所述重叠面积较大的情况下，能够使第一电极板401与第二电极板402的距离(电极板间距离)增大。

上述实施方式中，在覆盖层5上层叠有封装层7，但在覆盖层5上还可以不层叠封装层7。此外，在覆盖层5上层叠封装层7的情况能够使IC芯片C与LC共振天线1容易一体形成。

在上述实施方式中，金属层8层叠于电介质层2(基层6)，但金属层8还可以不层叠于基层6。此外，在使LC共振天线1成为包括金属层8的构造的情况下，能够预先考虑金属对共振频率产生的影响来设计共振电路，因此，即使在金属制的构造物等上安装LC共振天线1也能够防止共振频率发生变化。

实施例1

以下，列举实施例及比较例更详细地说明本发明，但本发明不限于这些示例。

(实施例1)

作为实施例1，准备与图5A～图5G所示的LC共振天线1相同构造的LC共振天线1。另外，实施例1中，在将具有片上天线的IC芯片C设置在设置用凹部701中后填充树脂，从而构成为增益天线。此外，电感器30和电容器40的电极板400的材质为铜，电介质层2、封装层7的介电常数为7.7。

(实施例2)

另外，如图6所示，作为实施例2，准备将上述实施例1的金属层8粘贴于金属M上的部件。

(比较例)

如图7所示，作为比较例，在将电感器30与电容器40设置在所述面方向中完全错开的位置上的LC共振天线1中，将具有片上天线的IC芯片C设置在设置用凹部701中并填充树脂。此外，比较例的LC共振天线1没有被粘贴在金属M上。

另外，在比较例的电容器层4中，将四张电极板400在所述层叠方向上排列配置，将封装层7的一部分构成为电容器层4。而且，在比较例中，基层6以兼作为电感器形成层31的方式构成。

实施例1、2及比较例的电感器30、电容器40的详细尺寸如下表1所示。

【表1】

此外，实施例1、2及比较例中的电感器形成层31、基层6、覆盖层5、封装层7的厚度如下表2所示。

【表2】

(共振频率的偏差测定试验)

准备40个实施例1的LC共振天线1，准备80个比较例的LC共振天线1，对各LC共振天线1的共振频率进行测定，确认了共振频率的偏差程度。40个实施例1的LC共振天线1的测定结果如图8所示，80个比较例的LC共振天线1的测定结果如图9所示。

(试验结果)

如图8、图9所示，与实施例1的LC共振天线1相比，比较例的LC共振天线1在共振频率上产生了较大的个体差异，因此可知，扩大电极板400的极板间隔，并减少电极板400的张数，则能够抑制共振频率上产生的个体差异，即能够抑制电容器40的容量的偏差。

(因设置对象物的不同而对共振频率产生影响的影响测定试验)

分别各准备40个实施例1、2的LC共振天线1，对各LC共振天线1的共振频率进行了测定。然后求出40个实施例1的LC共振天线1的共振频率的平均值和40个实施例2的LC共振天线1的共振频率的平均值。

(试验结果)

实施例1的LC共振天线1的共振频率的平均值为921.0MHz，实施例2的LC共振天线1的共振频率的平均值为919.0MHz。根据该试验结果可知，如实施例1、2的LC共振天线1那样，若具有金属层8，则安装对象物即使为金属，对共振频率的影响(变化)也较小，在安装对象物为金属的情况下和为非金属的情况下都能够抑制共振频率发生变化。

(实施例3～22)

接下来，为了确认电感器30与电容器40的距离D1和磁通的通过容易度的关系性，准备了实施例3～22。实施例3～22，从图5A～图5G所示的结构的LC共振天线1中除去了金属层8。

实施例3～9中，均构成为所述层叠方向上的一对电极板400间的距离D2为0.06mm。另外，实施例3～9中，所述层叠方向上的电感器30与第一电极板401的距离D1各不相同，实施例3的所述距离D1最小，实施例9的所述距离D1最大。

此外，在实施例3～9的各实施例中，一侧的电极板400(第一电极板401)与另一侧的电极板400(第二电极板402)相互为相同尺寸。另外，在实施例3～9中，由于对电极板400的纵向宽度Cy进行调整以使通信频率为920MHz，因此，每个实施例的电极板400的纵向宽度Cy都不同。

实施例3～9的所述距离D1、D2及电极板400的横向宽度Cx、纵向宽度Cy的一览如下表3所示。

【表3】

实施例10～17均构成为所述层叠方向上的一对电极板400间的距离D2为0.05mm。另外，实施例10～17中，所述层叠方向上的电感器30与第一电极板401的距离D1各不相同，实施例10的所述距离D1最小，实施例17的所述距离D1最大。

此外，在实施例10～17的各实施例中，一侧的电极板400(第一电极板401)与另一侧的电极板400(第二电极板402)也相互形成为相同的尺寸。另外，在实施例10～17中，由于对各电极板400的纵向宽度Cy进行调整以使通信频率为920MHz，因此，每个实施例的电极板400的纵向宽度Cy都不相同。

实施例10～17的所述距离D1、D2及电极板400的横向宽度Cx、纵向宽度Cy的一览如下表4所示。

【表4】

实施例18～22均构成为在所述层叠方向上的一对电极板400间的距离D2为0.04mm。另外，实施例18～22中，所述层叠方向上的电感器30与第一电极板401的距离D1各不相同，实施例18的所述距离D1最小，实施例22的所述距离D1最大。

此外，在实施例18～22的各实施例中，一侧的电极板400(第一电极板401)与另一侧的电极板400(第二电极板402)也相互形成为相同尺寸。另外，在实施例18～22中，对各电极板400的纵向宽度Cy进行调整以使通信频率为920MHz，因此，每个实施例中电极板400的纵向宽度Cy都不同。

实施例18～22的所述距离D1、D2及电极板400的横向宽度Cx、纵向宽度Cy的一览如下表5所示。

【表5】

(基于电磁场模拟的通信距离的评价)

关于实施例3～22的LC共振天线1，通过电磁场模拟算出磁场分布，并以该磁场分布为基础算出通信距离。如图10所示，在所述电极板间距离D2为0.06mm(实施例3～9的情况下)、为0.05mm(实施例10～17的情况下)、为0.04mm(实施例18～22的情况下)的任何情况下，随着所述距离D1增大，通信距离也延长，因此，若所述距离D1增大，则从电感器30产生的磁通难以被电容器40遮挡，因此，与磁通的通过良好多少相应地，通信距离也能够延长多少。

附图标记说明

1…共振天线，2…电介质层，3…电感器层，4…电容器层，5…覆盖层，6…基层，7…封装层，8…金属层，30…电感器，31…电感器形成层，40…电容器，50…基准面，70…周壁层，300…外周连接端部，301…内周连接端部，302…外周线部，303…中间线部，304…内周线部，305…内侧接点部，310…电感器形成面，310a…外周侧第一导通孔，310b…内周侧第一导通孔，400…电极板，401…第一电极板，401a…第一极板部，402…第二电极板，402a…第二极板部，402b…连接用延伸部，410…中间层，410a…第二导通孔，700…内周面，701…设置用凹部，C…芯片，D1…距离，D2…距离，D3…距离，M…金属，P…交点，S…非形成区域，VL…假想直线。

Claims (3)

1.一种LC共振天线，其中，具备：

电感器层，其设有线圈状的电感器；

电容器层，其在该电感器的线圈中心的轴线方向上层叠于该电感器层；以及

电介质层，其包含所述电感器层及所述电容器层，

在所述电容器层上设有与所述电感器连接的电容器，

该电容器由一对电极板构成，该一对电极板以在层叠方向上相互隔开间隔的状态平行排列，

在该电介质层的外表面包含基准面，

该基准面相对于所述电感器层位于与所述电容器层在所述层叠方向上的相反侧、且在所述层叠方向上为最接近所述电感器的平面，

所述层叠方向上的所述基准面与所述电感器的距离比所述层叠方向上的所述电感器与所述一对电极板中的在所述层叠方向上配置在所述电感器侧的电极板的距离小，

所述基准面是载置IC芯片的面，

所述基准面上载置的IC芯片的片上天线或供电线圈和所述电感器层以磁场耦合的方式构成。

2.根据权利要求1所述的LC共振天线，其中，

所述电感器与所述电极板的距离为所述层叠方向上的所述一对电极板间的距离以上，所述电极板为所述一对电极板中的在所述层叠方向上配置在所述电感器一侧的电极板。

3.根据权利要求1或2所述的LC共振天线，其中，

所述一对电极板在所述层叠方向上重合的面积比所述电感器的开口面积大，且比与所述层叠方向正交的面方向上的包含所述电感器层及所述电容器层的电介质层的面积小。

Images