JP2002368525A - アンテナコイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コンパクトでありながら、インダクタンスの大
きいアンテナコイルを提供する。 【解決手段】同一平面の導電パターンが、互いに電気的
に接続された一対の反対方向に巻かれた螺旋状のパター
ンを有し、且つ多層化され、絶縁層を介して隣接する導
電層が、同じ向きから見た場合互いに反対方向に巻かれ
た螺旋状のパターンを有し、互いに電気的に接続されて
いる構造とする。コイルの中芯部に磁性体からなる芯構
造を持たせれば、さらに強力なインダクタンスが得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小型ながら強力な
電磁誘導電流を発生可能なアンテナコイル、特に非接触
型ICカード、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ （ブルートゥース）
モジュールあるいはＲＦタグ等に搭載するのに好適なア
ンテナコイルに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
スキー場のリフトの回数券カード、電車やバスなどの回
数券、定期券用カードとして、カードを取り出して改札
口等の読みとり装置を通さなくても、その近くを通るだ
けでデータの確認及び更新が可能である、非接触型ＩＣ
カードが使われるようになっている。

【０００３】また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈと呼ばれる、パ
ソコンとプリンター、あるいはパソコンと携帯電話等の
間で無線でデータを送受信する方式も採用されてきてい
る。加えて、荷物などに貼り付け、非接触でその情報を
読みとることにより、その荷物などの履歴を把握するＲ
Ｆタグと呼ばれるものもロジスティック分野などで検討
が進んでいる。

【０００４】これらのカードあるいは素子中には、アン
テナコイルと呼ばれる構造がある。アンテナコイルによ
り送信された電磁波を受信し、生じた電力をマイコンな
どの半導体装置を駆動させ、データの書き換え、更新な
どを行い、更に読みとり装置にデータを送信することが
できる。生じる電力は、同一面積のアンテナコイルであ
ればコイルの巻き数に比例することが知られている。

【０００５】アンテナコイルとしてはこれまで、ワイヤ
ーをスパイラル状に巻き加工したもの、導電性ペースト
を印刷することにより形成したもの、エッチング処理に
よりプリント基板上に形成したものなどが使用されてき
た。

【０００６】しかしながら、これら現在使用されている
アンテナコイルは、例えば非接触型ＩＣカードのように
限られた面積では種々の制限があり、十分な性能を発揮
できない。

【０００７】ワイヤーの巻き加工によって薄型のコイル
を作成する場合、径の細いワイヤーを使用するが、径が
細くなると抵抗が大きくなり、適正な物性が得られな
い。また、扁平状のワイヤーを用いる場合もあるが、巻
き数を増やすとコイル自体が大きくなりすぎてしまうと
いう欠点がある。

【０００８】導電性ペーストの印刷により形成されたコ
イルは、ワイヤー、エッチング法に比べて低コストであ
るが、導電性が低くまた本質的に疎なパターンしか形成
できないため十分なインダクタンスを得られず、例えば
非接触型ＩＣカードに用いる場合には高性能なマイコン
などを駆動できず結果的に高性能なカードを得ることが
できない。疎な、巻き数の少ないパターンでもアンテナ
コイルの面積が大きい場合はある程度実用的なインダク
タンスは得られるが、アンテナコイルが大きな面積を占
めてしまうため他の素子などの搭載に大きな制限が生じ
る。

【０００９】エッチング処理によりプリント基板上に形
成されたアンテナコイルは、単一平面では十分な巻き数
を確保できず、インダクタンスが不十分であり、導電ペ
ーストを用いた場合と同様の問題点がある。

【００１０】上記問題点を解決するため、多層化された
アンテナコイルが種々提案されている。例えば特公平０
６−４６４１６号公報には、絶縁層を介して対向する導
電層が、同じ向きから見た場合互いに反対方向に巻かれ
た螺旋状のパターンを有し、お互いに電気的に接続する
ことを特徴とするアンテナコイル、すなわち、お互い反
対向きに巻かれたコイルを絶縁層を貫通して接続するこ
とにより、電磁誘導により生じる電流を同一方向に流
し、十分なインダクタンスを得る事を目的とした提案が
成されている。

【００１１】この提案は、インダクタンスを大きくする
ための新しい発想として優れているが、同一平面上に互
いに接続された複数の螺旋状パターンを有しないため、
必ずしも充分なインダクタンスを与えるものとはいえな
い。また、上記公報では、層間の接続方法に言及がな
く、３層以上の積層を行って、より大きな電流を得よう
とする場合、いわゆるブラインドビアホールを形成する
必要があるが、その方法についても明らかにしていな
い。

【００１２】一方、例えば特開平９−１３００５６号公
報には、転写積層法による多層アンテナコイルが提案さ
れているが、この転写積層法による場合は層間の位置あ
わせが難しく、特にファインパターンで多層構造を製造
することが難しいという問題がある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
のような従来技術の問題点をクリヤーできるアンテナコ
イル、すなわち簡単に製造でき、小形でありながら電磁
誘導により十分な電流を生じうるアンテナコイルを提供
することである。

【００１４】

【問題を解決するための手段】本発明によれば、上記課
題は次のような構成、手段により解決される。

【００１５】その１は、同一平面の導電パターンが、互
いに電気的に接続された一対の反対方向に巻かれた螺旋
状のパターンを有し、且つ多層化され、絶縁層を介して
隣接する導電層が、同じ向きから見た場合互いに反対方
向に巻かれた螺旋状のパターンを有し、互いに電気的に
接続されているアンテナコイルである

【００１６】その２は、上記その１の構成において、絶
縁層を介して隣接する各導電パターンの中心部に磁性体
を主成分とする芯構造を有するアンテナコイルである。

【００１７】その３は、上記その1および２の構成にお
いて、内層の絶縁層が熱硬化性あるいは熱可塑性のフィ
ルム状組成物で構成され、かつ絶縁層を介して隣接する
導電層の電気的接続がメッキおよび／または導電性ペー
ストによりなされているアンテナコイルである。

【００１８】上記その１の構成のアンテナコイルは、十
分な巻き数を確保可能で、且つコイル面積を大きくでき
るため、コイル内をより多くの磁束を通すことができ
る。したがって、比較的小型でありながら電磁誘導によ
り十分な電流を生ずる非常に優れた性能を有する。

【００１９】更に、その中心部に磁性体を主成分とする
構造を設ける、上記その２の構成のアンテナコイルは、
磁束を集中させるので更に強力な電流を発生させること
が可能である。

【００２０】すなわち、本発明のコイルは、小型で強力
なインダクタンスを与えるため、非接触型ＩＣカード、
ＢｌｕｅｔｏｏｔｈあるいはＲＦタグなどの用途に適用
した場合、設計の自由度が飛躍的に高まる。更に必要に
応じて複数のアンテナを搭載させることも可能となる。
また、十分な電流を生ずるため、従来のものよりも高性
能なマイコンなどを搭載でき、高性能なカードなどを提
供できる。更に、積層数を増やすことにより、実装面積
を増やすことなく更なる性能向上が可能である。加え
て、フィルム状の組成物を絶縁層に使用した場合には、
層間の厚みのばらつきを非常に小さく抑えることができ
るため、アンテナコイルのインピーダンスの制御という
観点からも有用である。３層以上の積層では、ビルドア
ップ工法や一括積層法を用いることにより、必須の構造
であるブラインドビアを簡便に作成することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】

【００２２】以下、本発明について詳細に説明する。

【００２３】まず、上記構成その１のアンテナコイルに
ついて４層の導電層を持つものを例に図面で説明する。
図１および図２に示される通り、第１層の導電性の螺旋
パターン２と、第２層の螺旋パターン３は、互いに反対
方向に巻かれた構造を有する。同様に第２層の螺旋パタ
ーン３と第３層の螺旋パターン４，第３層の螺旋パター
ン４と第４層の螺旋パターン５も互いに反対方向に巻か
れた構造を有している。同一平面上の導電パターンは、
図中にあるようにお互いに反対方向に巻かれた螺旋状の
もので、且つ電気的に接続されている。更に、各層の螺
旋パターンは、それぞれ６，７，８のブラインドビアで
電気的に接続されている。各層間は絶縁材料９により絶
縁されている。このような構造を有することにより、強
い電磁誘導電流を発生するコイル１となる。

【００２４】各層の螺旋パターンは、サブトラクティブ
法、フルアディティブ法、セミアディティブ法、転写法
など、公知の方法で形成することができる。導体の厚さ
は用途に応じて任意に設定できるが、実用上５ミクロン
ないしは１００ミクロン程度が望ましい。

【００２５】各導電層間の絶縁材料は、後述するビルド
アップ工法または一括積層法が適用できる材料であれば
公知の絶縁材料が使用できる。例えば、エポキシ樹脂、
ビスマレイミドートリアジン樹脂、ポリフェニレンエー
テル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリイミ
ド樹脂、これらに他の成分、例えば硬化剤、無機フィラ
ーを混合した液状あるいはフィルム状の熱可塑あるいは
熱硬化性の配合物、ガラスクロスなどと複合化されたプ
リプレグやフィルム状の組成物などが挙げられる。絶縁
層の厚みは導体の場合と同様、用途に応じて任意に設定
できるが、絶縁信頼性の観点から実用上は１０ミクロン
から２００ミクロン程度が望ましい。

【００２６】コイルの層数は任意であるが、実用上の観
点から３ないし２０層が望ましい。層数が１および２の
場合はインダクタンスが不十分であり、性能向上のため
には３層以上の構造が必須である。また、これらの構造
はブラインドビアホールを必要としないため、公知の方
法で容易に製造できる。２０層を越える層数を有する構
造はコスト的に不利であり、また必然的に厚い構造にな
ってしまうため実用性が乏しい。

【００２７】多層化されたコイルは、ビルドアップ工法
または一括積層法により製造される。まず、ビルドアッ
プ工法により４層構造のコイルを製造する場合につき説
明する。

【００２８】公知の銅張積層板、例えばガラスエポキシ
基板、ビスマレイミドートリアジン基板１０の両面に、
図３に示すように、同一平面の導電パターンが、互いに
電気的に接続された一対の反対方向に巻かれた螺旋状の
パターンを有し、且つ絶縁層を介して隣接する導電層
が、同じ向きから見た場合互いに反対方向に巻かれた螺
旋状のパターンをエッチング法などの公知の方法で形成
する。図３ａは１０を上面斜視図、図３ｂは下面を裏返
した斜視図、図３ｃは側面から見た図である。次に図４
に示すように所定部位にドリル加工などでスルーホール
１１を形成する。スルーホールは公知の方法、すなわち
メッキ、導電ペーストなどで電気的に接続する。

【００２９】上記基板に絶縁層を形成する。絶縁層とし
てはガラスエポキシ系あるいはアラミド樹脂系などのプ
リプレグ、液状あるいはフィルム状の熱可塑あるいは熱
硬化性の樹脂組成物あるいは一般的に樹脂付き銅箔と呼
ばれる、銅箔と絶縁樹脂層を一体化したものなどが使用
できる。

【００３０】絶縁層の形成は例えば以下のように行われ
る。図５ａに示すように、上記基板１２両面にプリプレ
グ類１３、パターン化されていない銅箔１４、あるいは
図５ｂに示すように樹脂付き銅箔１５を配置し、図６に
示すように積層プレス法によりこれらを一括で積層、硬
化させ、絶縁層と導電層を一括で作成する（１６）。あ
るいは、上記基板１２上に液状の組成物をスクリーン印
刷、カーテンコート、スプレーコートなどの公知の方法
で塗布し、ＵＶ、電子線、熱などで硬化させる。あるい
は、上記基板上にフィルム状の組成物をロール、ラミネ
ートなどの方法で貼り付け、所定の方法にて硬化させ、
図７に示すような絶縁層１７を得る。

【００３１】続いてブラインドビアを形成する。図８に
示すように、上記の方法で得られた基板の所定の位置に
ドリル、レーザーなどを用いてブラインドビア１８を形
成する。図８ａはブラインドビアが形成された基板１９
を上面の斜視図、図８ｂは下面を裏返した斜視図、図８
ｃは絶縁層および導電層としてプリプレグと銅箔を用い
た場合の基板の断面図である。同様に、図８ｄは樹脂付
き銅箔、図８ｅは液状あるいはフィルム状の熱可塑ある
いは熱硬化性の樹脂組成物を用いた場合の基板断面図で
ある。プリプレグ類あるいは樹脂付き銅箔を用いて絶縁
層と共に導電層も形成した場合に、ブラインドビアの形
成に広く用いられている炭酸ガスレーザーを用いる場合
には、必要に応じてあらかじめ所定の位置の導電体をエ
ッチングで除く、いわゆるマスク加工を施してもよい。

【００３２】プリプレグ類と銅箔あるいは樹脂付き銅箔
を用いて絶縁層と共に導電層も形成した場合は、例えば
図９ａに示すようにブラインドビアに銀、銅などの導電
性粉末を配合した導電性ペースト２０を印刷、ディスペ
ンスなどの方法で埋め込み、所定の方法で硬化させる。
あるいは、図９ｂに示すように通常のスルーホールメッ
キすなわちブラインドビア内にメッキ触媒を付与したの
ちに無電解メッキを行い、続いて電解メッキを行う方法
によってメッキ層２１を形成する方法によっても電気的
接続は達成される。

【００３３】液状もしくはフィルム状の組成物を用いて
絶縁層を形成した場合は、図９ｃに示すように、例えば
銅箔２２をプレスし、絶縁層状に導電層を形成し、所定
の位置をマスク加工した後、ブラインドビアを導電性ペ
ースト２０あるいはメッキ層（２１）により導電化し接
続する。この場合、先にブラインドビアの導電化を行っ
ても良い。また、図９ｄに示すように、絶縁層、ブライ
ンドビアが形成された基板に触媒を付与し、無電解メッ
キ処理し、続いて必要に応じて電解メッキ処理すること
によって導電層の形成とブラインドビアの導電化を一括
で行うこともできる。この場合、ビラインドビアの導電
化は導電性ペーストによっても行うことができる。更に
は、ドライプロセスと呼ばれる方法でも導電化は達成で
きる。すなわち、絶縁層およびブラインドスルーホール
内をプラズマなどの方法で粗化し、続いてスパッタリン
グなどの方法で導電化できる。この場合、スパッタリン
グのみで十分な厚みの導電層を形成できるが、薄く導電
層を形成した後にメッキ法により十分な厚みを得ること
もできる。

【００３４】あるいは以下の方法により、絶縁層とブラ
インドビア、導電層を一括で作成することもできる。す
なわち、図１０に示すように、上記第一の基材１１上ブ
ラインドビアを形成する所定の場所に、導電性ペースト
などを用いて先端のとがった導電性バンプ２３を形成し
た後、プリプレグ１３（図９ａ）あるいはフィルム状の
絶縁体１７（図９ｂ）と銅箔１４、または樹脂付き銅箔
１５（図９ｃ）とを配置した後にプレス加工を行うこと
によりとがった導電性バンプ２３が絶縁層を貫通し、ブ
ラインドビアを形成すると共に導電層との接続も実現す
る。

【００３５】続いて形成された導電層を螺旋状パターン
に加工する。公知の方法、例えばサブトラクティブ法に
より加工できる。また、液状もしくはフィルム状組成物
より形成された絶縁層にメッキ法により導電層を形成す
る場合には、以下の方法も適用できる。すなわち、絶縁
層上に目的とする螺旋状パターンと反転したパターンを
メッキレジストで形成し、メッキ触媒を付与した後無電
解メッキで所定の膜厚になるまで導電層を形成し、レジ
ストを剥離する。この場合、メッキ触媒はメッキレジス
トパターン形成前に付与しても良い。また、メッキレジ
ストが絶縁層を兼ねる場合は剥離工程が不要なのは言う
までもない。あるいは、絶縁層およびブラインドビア全
体にメッキ触媒を付与し、全面に薄く無電解メッキ層を
形成して導電化した後、上記の場合と同様メッキレジス
トで反転パターンを形成し、ついで電気メッキを行って
導電パターンを形成した後メッキレジストを剥離する方
法も使用できる。この場合もメッキレジストが絶縁層を
兼ねる場合は剥離工程が不要なのは言うまでもない。

【００３６】以上述べたように、第１層の上に絶縁層、
ブラインドビア、導電層を形成、パターニングすること
により、同一平面の導電パターンが、互いに電気的に接
続された一対の反対方向に巻かれた螺旋状のパターンを
有し、且つ多層化され、絶縁層を介して隣接する導電層
が、同じ向きから見た場合互いに反対方向に巻かれた螺
旋状のパターンを形成できる。必要に応じてこの操作を
繰り返すことにより、より多層のコイルを容易に製造で
きる。

【００３７】なお、メッキにより接続されたスルーホー
ル基板を用い、上記の液状あるいはフィルム状の絶縁材
料を使用する場合、あるいは一旦ビルドアップ法により
形成したブラインドビアのある絶縁層上に更に積層する
場合には、穴埋め用のインキあるいはメッキ処理により
スルーホールあるいはブラインドビアを埋め、表面を平
滑化してもよい。

【００３８】また、本発明の多層化されたコイルは、一
括積層法によっても好適に製造できることが見出され
た。

【００３９】以下に、絶縁層としてガラスエポキシ系の
プリプレグを用い、この絶縁層を介して隣接する導電層
が合計４層であり、この各層がブラインドビアで接続さ
れたアンテナコイルの場合につき説明する。

【００４０】図１１に示すように、銅張片面ガラスエポ
キシ基板の基材２４側の所定の位置をレーザーなどを用
いて穴開け加工する。続いて、銅箔２５を電極として電
気メッキを行い、あるいは導電性ペーストを印刷あるい
はディスペンスなどの方法で供給した後硬化させ、生じ
た穴をメッキ層あるいは導電性ペースト２６で充填しつ
つ導電化する。その上に、低融点の金属バンプ２７をメ
ッキ法あるいは導電性ペーストにより作成する。銅箔は
所定の螺旋パターンにエッチング加工する。バンプ側に
は絶縁層に用いるものと同様の組成物２８を薄く塗布
し、半硬化させておく。このようにして片面基板から製
造された図１１のものは目的とするアンテナコイルの最
外層すなわち第１層および第４層となるものである。

【００４１】続いて、図１２に示す内層（目的とするア
ンテナコイルの第２および第３層）を作成する。、銅張
両面板を公知の方法によりスルーホール加工、エッチン
グ加工し、スルーホールで接続された、同じ向きから見
た場合互いに反対方向に巻かれた螺旋状のパターンの両
面板を作成する。

【００４２】最後に、図１３に示すように、図１２の内
層の外側に図１１の外層２枚を半硬化組成物２８を内側
として位置あわせをし、プレス加工することにより半硬
化させた組成物はバンプ部から除かれ、層間の絶縁層を
形成すると同時にバンプ部は内層の導電体と電気的に接
続され、４層構造を有するコイルが製造される。この方
法を応用することにより、更なる多層化も容易に行うこ
とができる。既に述べたように、絶縁材料としてはガラ
スエポキシ系の他にも種々の公知の素材を用いることが
できる。

【００４３】本発明のコイルは、図１４に示すように、
中心部に磁性体を主成分とする芯構造２９を設けること
により更に強力なコイルとすることができる。この際
は、これまで述べた方法により多層構造のコイルを製造
した後、ドリル、レーザーなど公知の方法によりアンテ
ナ中心部を穴開け加工し、磁性体を主成分とする固形
状、ペースト状の組成物で穴埋めする事により達成でき
る。磁性体を主成分とする固形状、ペースト状の組成物
としては、例えば鉄、ニッケル製の棒、鉄やニッケルな
どの磁性体粉末を配合したペーストなどが使用できる。

【００４４】以上述べたような方法で製造された多層化
されたコイルは、従来のものに比べて非常にコンパクト
で、且つ強力なインダクタンスを有する。したがって、
非接触型ＩＣカード、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール、
ＲＦタグ用のアンテナコイルなどに幅広く利用できる。

【００４５】

【実施例】以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではな
い。

【００４６】

【実施例１】絶縁層として以下の熱硬化性のフィルム状
組成物を使用する。すなわち、液状ビスフェノールA型
エポキシ樹脂（エポキシ当量１８５）２０重量部、クレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ当量２００
０）２０部、固形の臭素化ビスフェノールA型エポキシ
樹脂（エポキシ当量２１５）２０部、末端エポキシ化ポ
リブタジエンゴム１５部をメチルエチルケトンに攪拌し
ながら加熱溶解させ、そこへ臭素化フェノキシ樹脂ワニ
ス（不揮発分４０％）５０部、エポキシ硬化剤として
２，４−ジアミノ−６−（２−メチル−１−イミダゾリ
ルエチル）−１、３、５−トリアジン・イソシアヌル酸
不可物４部、更に微粉砕シリカ２部、三酸化アンチモン
４部を添加して作成した樹脂組成物ワニスを、厚さ３０
μｍのポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記
す）フィルム上に乾燥後の厚みが４５μｍとなるように
ローラーコーターにて塗布、１００℃で２０分乾燥さ
せ、フィルム状組成物を得た。

【００４７】絶縁層、導体層の厚みがそれぞれ４０μ
ｍ、３０μｍのガラスエポキシ両面板に、導体幅、導体
間がともに１００μｍの、同一平面の導電パターンが、
互いに電気的に接続された一対の反対方向に巻かれた螺
旋状のパターンを有し、且つ絶縁層を介して隣接する導
電層が、同じ向きから見た場合互いに反対方向に巻かれ
た螺旋状のパターンをサブトラクティブ法により作成し
た。この螺旋状パターンは、縦、横がそれぞれ１ｃｍ、
２ｃｍの長方形内に１パターンが作成される。所定の位
置に直径１００μｍの穴をドリルを用いて形成し、続い
てスルーホールメッキを行って両面に螺旋状パターンを
有し、スルーホールにより接続された基板を作成した
（以下コア基板と記す）。

【００４８】この基板両面に前述のフィルム状組成物を
配置し、真空ラミネートを行った。PETフィルムを剥離
した後、更にその上に厚さ３０μｍの接着剤付き銅箔を
配置した後、１７０℃で６０分間処理して一括硬化させ
た。

【００４９】ブラインドビアを形成する所定の位置の銅
箔をマスク加工によりエッチアウトした後、炭酸ガスレ
ーザーを用いて穴あけを行った（穴径１００μｍ）。ス
ルーホールメッキを行って導電化した後、最外層をサブ
トラクティブ法により導体幅、導体間がともに１００μ
ｍの、所定の螺旋パターンに加工し、縦横がそれぞれ１
ｃｍ、２ｃｍの、４層構造を有する、同一平面の導電パ
ターンが、互いに電気的に接続された一対の反対方向に
巻かれた螺旋状のパターンを有し、絶縁層を介して隣接
する導電層が、同じ向きから見た場合互いに反対方向に
巻かれた螺旋状のパターンを有するコイルを作成した。

【００５０】

【実施例２】実施例１と同様にガラスエポキシ両面板を
加工し、コア基板を作成し、フィルム状組成物をラミネ
ートした。ＰＥＴフィルムを剥離した後、１７０℃で６
０分間処理して硬化させた。所定の位置を炭酸ガスレー
ザーで穴開けした後、過マンガン酸塩のアルカリ性酸化
剤で組成物表面を粗化処理し、全面に無電解及び電解メ
ッキにより厚さ３０μｍの導体層を形成した。これをサ
ブトラクティブ法により導体幅、導体間がともに１００
μｍの、所定の螺旋パターンに加工し、縦横がそれぞれ
１ｃｍ、２ｃｍの、４層構造を有する、同一平面の導電
パターンが、互いに電気的に接続された一対の反対方向
に巻かれた螺旋状のパターンを有し、絶縁層を介して隣
接する導電層が、同じ向きから見た場合互いに反対方向
に巻かれた螺旋状のパターンを有するコイルを作成し
た。

【００５１】

【実施例３】実施例１と同様にガラスエポキシ両面板を
加工し、コア基板を作成し、フィルム状組成物をラミネ
ートした。ＰＥＴフィルムを剥離した後、１７０℃で６
０分間処理して硬化させた。所定の位置を炭酸ガスレー
ザーで穴開けした後、形成された穴を導電性ペーストを
印刷、硬化して封印すると共に導電化した。この際用い
た導電性ペーストは、導電性フィラーとして平均粒径
１．２μｍの球状銀粉末を用い、樹脂としては基板材料
と同様の無溶剤型エポキシ樹脂、硬化剤として粉末の潜
在性硬化剤を重量比で８５：１２．５：２．５で混合
し、十分に混練されたものである。続いてフィルム状組
成物表面を過マンガン酸塩のアルカリ性酸化剤で粗化処
理し、全面に無電解及びは電解メッキにより厚さ３０μ
ｍの導体層を形成した。これをサブトラクティブ法によ
り導体幅、導体間がともに１００μｍの、所定の螺旋パ
ターンに加工し、縦横がそれぞれ１ｃｍ、２ｃｍの、４
層構造を有する、同一平面の導電パターンが、互いに電
気的に接続された一対の反対方向に巻かれた螺旋状のパ
ターンを有し、絶縁層を介して隣接する導電層が、同じ
向きから見た場合互いに反対方向に巻かれた螺旋状のパ
ターンを有するコイルを作成した。

【００５２】

【実施例４】実施例１に示した樹脂組成物ワニスを、厚
さ３０μｍの銅箔上にコートし、溶剤を除去していわゆ
る樹脂付き銅箔を作成した。これを実施例１と同様のコ
ア基板両面に真空ラミネートした後に実施例１と同様の
条件で熱硬化した。実施例１と同様にマスク加工した後
に炭酸ガスレーザーを用いて穴あけを行い、続いてスル
ーホールメッキにより導電化した。最後に最外層をサブ
トラクティブ法により導体幅、導体間がともに１００μ
ｍの、螺旋パターンに加工し、縦横がそれぞれ１ｃｍ、
２ｃｍの、４層構造を有する、同一平面の導電パターン
が、互いに電気的に接続された一対の反対方向に巻かれ
た螺旋状のパターンを有し、絶縁層を介して隣接する導
電層が、同じ向きから見た場合互いに反対方向に巻かれ
た螺旋状のパターンを有するコイルを作成した。

【００５３】

【実施例５】実施例１と同様のコア基板の両面に、アラ
ミド繊維を編み込んだアラミドペーパーに基板材料と同
様の無溶剤型のエポキシ樹脂組成物をしみ込ませて半硬
化させた、厚さ４５μｍのアラミドプリプレグ、および
導体厚さ３０μｍの接着剤付き銅箔を配置し、プレス成
形して一体化させた。所定の位置をマスク加工した後に
炭酸ガスレザーで穴開けし、生じた穴を実施例３と同様
の導電性ペーストで封印すると共に導電化した。最外層
をサブトラクティブ法により導体幅、導体間がともに１
００μｍの、螺旋パターンに加工し、縦横がそれぞれ１
ｃｍ、２ｃｍの、４層構造を有する、同一平面の導電パ
ターンが、互いに電気的に接続された一対の反対方向に
巻かれた螺旋状のパターンを有し、絶縁層を介して隣接
する導電層が、同じ向きから見た場合互いに反対方向に
巻かれた螺旋状のパターンを有するコイルを作成した。

【００５４】

【実施例６】実施例２と同様に、コア基板両面にフィル
ム状組成物をラミネート、硬化、穴あけした後、酸素プ
ラズマを用いて表面を粗化し、続いてニッケル、銅の順
でスパッタ処理を行い、全面を導電化する。続いて電気
銅メッキを行って導体厚を３０μｍとした後、サブトラ
クティブ法により導体幅、導体間がともに１００μｍの
螺旋パターンに加工し、縦横がそれぞれ１ｃｍ、２ｃｍ
の、４層構造を有する、同一平面の導電パターンが、互
いに電気的に接続された一対の反対方向に巻かれた螺旋
状のパターンを有し、絶縁層を介して隣接する導電層
が、同じ向きから見た場合互いに反対方向に巻かれた螺
旋状のパターンを有するコイルを作成した。

【００５５】

【実施例７】絶縁層、導体層の厚みがそれぞれ４０μ
ｍ、３０μｍのガラスエポキシ両面板に、導体幅、導体
間がともに１００μｍで、同一平面の導電パターンが、
互いに電気的に接続された一対の反対方向に巻かれた螺
旋状のパターンを有し、絶縁層を介して隣接する導電層
が、同じ向きから見た場合互いに反対方向に巻かれた螺
旋状のパターンをサブトラクティブ法により作成した。
この螺旋状パターンは、縦、横がそれぞれ１ｃｍ、２ｃ
ｍの長方形内に１パターンが作成される。所定の位置に
直径１００μｍの穴をドリルを用いて形成し、続いてス
ルーホールメッキを行って両面に螺旋状パターンを有
し、スルーホールにより接続された基板を作成した（以
下コア基板と記す）。

【００５６】続いてガラスエポキシ片面板の基材側所定
の位置に炭酸ガスレーザーを用いて１００μｍの穴を形
成した。銅箔を電極として電解銅メッキを行い、基材表
面まで銅を析出させ、スルーホールを導電化すると共に
充填した。この電解メッキ上に、低融点の金属としてハ
ンダペーストを用い、スクリーン印刷後半硬化させるこ
とにより高さ３０μｍのバンプを形成した。続いて、基
材側全面にガラスエポキシ積層板に用いられているもの
と同じ組成の樹脂を５０μｍの厚さに印刷し、半硬化さ
せた。これを二枚作成した。それぞれの導体をエッチン
グにより所定のパターンすなわち導体幅、導体間がとも
に１００μｍの螺旋状のパターンを作成した。

【００５７】コア基板の両側に、上記の片面板を配置、
位置あわせした後、２００℃、５０ｋｇｆ／ｃｍ^２で加
圧プレスすることにより一括積層して、縦横がそれぞれ
１ｃｍ、２ｃｍの、４層構造を有する、同一平面の導電
パターンが、互いに電気的に接続された一対の反対方向
に巻かれた螺旋状のパターンを有し、絶縁層を介して隣
接する導電層が、同じ向きから見た場合互いに反対方向
に巻かれた螺旋状のパターンを有するコイルを作成し
た。

【００５８】

【比較例１】フィルムラミネート厚さ１００μｍのPET
フィルムに、導電性ペーストを乳剤厚４０μｍのスクリ
ーンを用いて印刷しようとしたが、目的とする導体幅、
導体間がともに１００μｍの螺旋状パターンを形成する
ことはできなかった。この際用いた導電性ペーストは、
導電性フィラーとして平均粒径１．２μｍの球状銀粉末
を用い、樹脂としては基板材料と同様の無溶剤型エポキ
シ樹脂、硬化剤として粉末の潜在性硬化剤を重量比で８
５：１２．５：２．５で混合し、十分に混練されたもの
である。

【００５９】

【発明の効果】以上詳述したとおり、本発明のアンテナ
コイルは、コンパクトであるのに拘らず、強力なインダ
クタンスを有するコイルであり、例えば非接触型ＩＣカ
ード、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール、ＲＦタグ用のア
ンテナなどに好適に利用できる。小型であるため、各用
途において設計の自由度が飛躍的に高まる。更に必要に
応じて複数のアンテナを搭載させることも可能となる。
また、十分な電流を生ずるため、従来のものよりも高性
能なマイコンなどを搭載でき、高性能なカードなどを提
供できる。更に、積層数を増やすことにより、実装面積
を増やすことなく更なる性能向上が可能である。加え
て、フィルム状の組成物を絶縁層に使用した場合には、
層間の厚みのばらつきを非常に小さく抑えることができ
るため、アンテナコイルのインピーダンスの制御という
観点からも有用である。３層以上の積層では、ビルドア
ップ工法あるいは一括積層法を用いることにより、層間
の電気的接続に必要なブラインドビアを簡単に作成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコイルの概念を示す斜視図。

【図２】コイルの断面図。

【図３】コイル製造説明図で、aは上面斜視図、ｂは下
面を裏返した斜視図、ｃは断面図。

【図４】コイル製造説明図で、a、b、cは図３と同じ。

【図５】、

【図６】、

【図７】コイル製造説明図で、いずれも断面図。

【図８】コイル製造説明図で、aは基板の上面斜視図、
ｂは下面を裏返した斜視図、ｃ、d 、eは断面図。

【図９】、

【図１０】、

【図１１】、

【図１２】および

【図１３】コイル製造説明図で、い ずれも断面図。

【図１４】芯構造を有するコイルの概念を示す斜視図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一平面の導電パターンが、互いに電気
   的に接続された一対の反対方向に巻かれた螺旋状のパタ
   ーンを有し、且つ多層化され、絶縁層を介して隣接する
   導電層が、同じ向きから見た場合互いに反対方向に巻か
   れた螺旋状のパターンを有し、互いに電気的に接続され
   ていることを特徴とするアンテナコイル。
2. 【請求項２】 絶縁層を介して隣接する各導電パターン
   の中心部に磁性体を主成分とする芯構造を有することを
   特徴とする請求項１のアンテナコイル。
3. 【請求項３】 内層の絶縁層が熱硬化性あるいは熱可塑
   性のフィルム状組成物で構成され、絶縁層を介して隣接
   する導電層の電気的接続がメッキおよび／または導電性
   ペーストによりなされていることを特徴とする請求項１
   乃至２記載のアンテナコイル。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３記載のアンテナコイルが
   搭載されていることを特徴とする非接触型ＩＣカード。
5. 【請求項５】 請求項１乃至３記載のアンテナコイルが
   搭載されていることを特徴とするＢｌｕｅｔｏｏｔｈ
   （ブルートゥース）モジュール。
6. 【請求項６】 請求項１乃至３記載のアンテナコイルが
   搭載されていることを特徴とするＲＦタグ。