JP2009124595A - 基板実装型アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル基板の製造時のコストを抑えるとともに、組み込み先の電子機器の小型化・薄型化・多機能化に貢献する基板実装型アンテナ装置を構成する。
【解決手段】略平板状の第１・第２の磁性体コア４ａ，４ｂと、それぞれ表面に導体パターンを形成した第１・第２のフレキシブル基板５，６を備え、第１・第２の磁性体コア４ａ，４ｂにフレキシブル基板５，６を巻装することによってコイルを巻回して第１・第２のアンテナ素子２１，２２を構成し、フレキシブル基板５，６の導体パターンとの接続部および実装基板の電極との接続部を接続用基板８に備えて、これらを接続することによって基板実装型アンテナモジュール２０１を構成し、これを実装基板に実装することによって基板実装型アンテナ装置を構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、外部機器と電磁界信号を介して通信するＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムに用いられる基板実装型アンテナ装置に関する。

近年、利用が拡大しているＲＦＩＤシステムにおいては、携帯電話等の携帯電子機器とリーダ・ライタの各々に情報通信用のアンテナを搭載し、互いにデータを交信している。このうち携帯電子機器に搭載されるアンテナには特に、高性能、低価格、小型化の要請が強く、これらを実現するものとしてアンテナコイルが用いられている。

例えば特許文献１においては、携帯電子機器に搭載されるアンテナが開示されている。図１は特許文献１に記載されるアンテナ装置の構造を示す斜視図である。図１において、アンテナコイル２は、第１の磁性体コア４ａと、第２の磁性体コア４ｂと、第１の磁性体コア４ａと第２の磁性体コア４ｂの周囲に巻装される１枚のフレキシブル基板５を備える。

第１、第２の磁性体コア４ａ，４ｂにおける主面の横方向の辺は同一直線上にあり、このように配置することによって形成された第１の磁性体コア４ａと第２の磁性体コア４ｂとの間隙を非巻回部としている。

フレキシブル基板５の表面には導体が形成されていて、この導体によって第１の磁性体コア４ａと第２の磁性体コア４ｂの周囲にそれぞれ第１のコイル部２ａと第２のコイル部２ｂが構成されている。第１のコイル部２ａと第２のコイル部２ｂのコイル軸は、第１の磁性体コア４ａと第２の磁性体コア４ｂの横方向と平行である。また、第１のコイル部２ａと第２のコイル部２ｂとはコイルの巻回方向が逆である。さらに、第１のコイル部２ａと第２のコイル部２ｂとは接続導体７によって直列に接続されていて、全体として一つのコイルが形成されている。

また、複数のコイルを備えたアンテナ装置として特許文献２〜５も開示されている。
特許第３９５７０００号公報 特開２００５−１７５６６５号公報 特開平８−２０４４３２号公報 特開平９−６４６３４号公報 国際公開２００４／０３０１４８号公報

特許文献１に示されている基板実装用アンテナコイルは、平面コイル型アンテナに比べて、実装面積を減らすことができる。しかし、携帯電話端末の小型化・薄型化・多機能化という流れの中で、アンテナの携帯電話端末への薄型化・小型化のさらなる貢献が要求されている。

例えば携帯電話端末内に配置する二つの磁性体コアの位置関係は、それら二つの磁性体コアの軸が同軸とすることが最善であるとは限らない。しかし、二つの磁性体コアを互いにずらして配置しようとすると、フレキシブル基板が異形になったり大きくなったりするため、製造時の取り個数が少なくなり、コスト高になる。

また、特許文献２は、複数のアンテナを直列に接続するものであるが,コイルの巻き方が、複数のコイルの内側を貫通する磁束が直線状（最短距離で一筆書きできるような向き）となっている。また、直列に接続されたアンテナは、一端で励振され、他端で開放される構成に適用するものである。

特許文献３は、一続きのフレキンプル基板を用いる構成であるので、基板が異形となりやすく、コスト高になる。

特許文献４は、複数のコイルを直列または並列に接続するものであるが、実装基板に沿ってその内側から外側に向かって、または外側から内側に向かって磁束が透過する形態で用いることができない。

特許文献５は、磁性体コアにフレキシブル基板を巻き付けてアンテナを構成するものであるが、やはり実装基板に沿ってその内側から外側に向かって、または外側から内側に向かって磁束が透過する形態で用いることができない。また、平坦な板の厚み方向の面で、基板同士を接続するので、その分厚みが増し、低背化や薄型化に不利となる。

そこで、この発明の目的は、実装基板に沿ってその内側から外側に向かって、または外側から内側に向かって磁束が透過する形態で適用でき、フレキシブル基板の製造時のコストを抑えるとともに、組み込み先の電子機器の小型化・薄型化・多機能化に貢献する基板実装型アンテナ装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、この発明の基板実装型アンテナ装置は次のように構成する。
（１）それぞれ略平板状の複数の磁性体コアと、表面に導体パターンが形成されたフレキシブル基板とを備え、前記複数の磁性体コアに前記フレキシブル基板がそれぞれ巻装されることによって、前記複数の磁性体コアに前記フレキシブル基板の導体パターンによるコイルが巻回されて構成された複数のアンテナ素子と、
前記フレキシブル基板の導体パターンとの接続部および実装基板の電極との接続部が形成された接続用基板と、
前記複数のアンテナ素子を、当該複数のアンテナ素子が前記接続用基板を介して接続された状態で実装する実装基板と、を備え、
前記複数のアンテナ素子は、前記実装基板に沿って当該実装基板の内側から外側に向かう、または外側から内側に向かう磁束が透過し、且つ前記複数の磁性体コアの外側の端部が前記実装基板の導体端縁に略一致するか、導体端縁より外側に突出する位置に配置され、
前記接続用基板は、前記磁束の透過によって前記複数のアンテナ素子の前記コイルに発生する電流の向きが同じになるように、前記コイル同士を接続する導体パターンを備えて構成する。

この構成により、複数のアンテナ素子の配置の自由度が増す。そのため、例えば携帯電話端末のような組み込み先電子機器の多機能化や小型化により、部品や側面インターフェース（コネクタ）が増加しアンテナ装置の実装場所の制約が増加しても、アンテナ装置の実装上の（配置時の）自由度が増大し、電子機器の小型化・薄型化が図れる。また、組み込み先電子機器の実装基板との接続部は信頼性確保のため、厚手のＡｕめっきが必要とされる場合が多いが、フレキシブル基板の導体パターンによって、磁性体コアに巻回されるコイルを構成するために導体パターン同士を接続する部分のランドまで厚付けＡｕめっきされると半田接合時の信頼性が劣化しやすいが、コイル形成部分を別に製造すれば、この問題が解消され、信頼性が向上する。

また、厚手のＡｕめっきが必要とされるのは接続用基板だけで済むため、フレキシブル基板製造時の取り個数が増え、コストダウンが図れる。

また、接続基板を介して複数のアンテナ素子のコイルを接続するので、接続基板の導体パターンを適宜定めれば、各アンテナ素子のコイルの巻回方向が右巻き・左巻きのどちらでもよくなり、製造コストが削減できる。

さらに、コイル形成部分のランドへの厚付け金メッキ分、貴金属の使用を削減できるので、その点でもコストダウンが図れる。

（２）複数のアンテナ素子に設けられたフレキシブル基板の導体パターンは同一としてもよい。そのことにより、第１・第２のアンテナ素子用のフレキシブル基板を標準化・共通化でき、作業ミスの抑制も含めて製造コスト・部品管理コストを削減できる。

（３）前記複数のアンテナ素子は２つのアンテナ素子からなり、互いに実装基板の表面に対して略平行で且つコイル軸に対して垂直な方向にずれて配置してもよい。
そのことにより、例えば携帯電話端末のような組み込み先電子機器の多機能化や小型化により、部品や側面インターフェース（コネクタ）が増加しアンテナ装置の実装場所の制約が増加しても、コネクタを避けて実装でき、充填率が上がるので、薄型化・小型化に貢献できる。

（４）前記フレキシブル基板の導体パターンはインダクタンス調整用の導体パターンを含んでいてもよい。
この構成により、アンテナ素子のインダクタンスが狭偏差にでき、アンテナ素子のインダクタンスと付加するキャパシタのキャパシタンスとによって定まるアンテナの共振周波数を所望の周波数に定めることができ、所定周波数で高感度なアンテナ装置が構成できる。

（５）前記接続用基板はインダクタンス調整用の導体パターンを含んでいてもよい。
この構成により、アンテナ素子単体のインダクタンスが安定している場合などに、アンテナ素子単体での調整を要せず、接続用基板に接続した状態で、すなわち１回の調整でインダクタンスを狭偏差にでき、アンテナ素子のインダクタンスと付加するキャパシタのキャパシタンスとによって定まるアンテナの共振周波数を所望の周波数に定めることができ、所定周波数で高感度なアンテナ装置が構成できる。

この発明によれば、アンテナ装置の実装上の自由度が増大し、電子機器の小型化・薄型化が図れる。また、信頼性が向上し、コストダウンも図れる。

《第１の実施形態》
図２は第１の実施形態に係る基板実装型アンテナ装置に用いる基板実装型アンテナモジュールの構成を示す図である。
図２（Ａ）は、基板実装型アンテナモジュール２０１の構成要素である、第１のアンテナ素子２１、第２のアンテナ素子２２および接続用基板８、をそれぞれ接続する前の状態を示す平面図である。図２（Ｂ）は基板実装型アンテナモジュール２０１の平面図である。また図２（Ｃ）は、基板実装型アンテナモジュール２０１の各部材を通る部分での断面図である。

図２に示すように、第１のアンテナ素子２１は、略平板状の第１の磁性体コア４ａと、ベースフィルムに導体パターン５１を形成した第１のフレキシブル基板５とを備えている。第１の磁性体コア４ａに第１のフレキシブル基板５を巻装することによって、第１の磁性体コア４ａに第１のフレキシブル基板の導体パターン５１によるコイルを巻回している。また、第１のフレキシブル基板５には接続用基板８の接続部に対する接続部５２，５３を形成している。

第２のアンテナ素子２２は、第１のアンテナ素子と同様に、略平板状の第２の磁性体コア４ｂと、表面に導体パターン６１を形成した第２のフレキシブル基板６とを備えている。第２の磁性体コア４ｂに第２のフレキシブル基板６を巻装することによって、第２の磁性体コア４ｂに第２のフレキシブル基板の導体パターン６１によるコイルを巻回している。また、第２のフレキシブル基板６には接続用基板８の接続部に対する接続部６２，６３を形成している。

接続用基板８は、第１のアンテナ素子２１の接続部５２，５３との接続部８２，８３、第２のアンテナ素子２２の接続部６２，６３との接続部８４，８５、実装基板の電極との接続部８６，８７をそれぞれ備えている。また、これらの接続部同士を接続する導体パターン８１を備えている。この例では接続部８２−８４間、８３−８６間、８５−８７間をそれぞれ導通させている。

図２（Ｂ）は、第１・第２のアンテナ素子２１，２２を、接続用基板８を介して接続した状態であり、この状態で基板実装型アンテナモジュール２０１を構成している。

この例では、第１のアンテナ素子２１と第２のアンテナ素子２２のコイルが接続用基板８を介して直列に接続されて、図中破線の矢印で示す方向に磁束が透過するときにコイルに流れる電流の方向は実線の矢印で示す方向となる。但し、この矢印は第１・第２のアンテナ素子に構成されているコイルの接続の向きを説明するために付したものであり、実際には当然ながら交番磁束の透過および交番電流の通電となる。この点はその他の各実施形態についても同様である。

図２に示した例では、磁性体コア４ａ，４ｂが接続用基板８に重ならないように、それらの位置関係を定めている。そのことによりモジュールの主要部を薄く構成できる。また、フレキシブル基板５，６および接続用基板８はいずれの片面にのみ導体パターンを形成した片面基板で構成でき、低コスト化できる。

図３は、図２に示した基板実装型アンテナモジュールを用いた基板実装型アンテナ装置全体の構成を示す平面図である。この基板実装型アンテナ装置３０１は、図２に示した基板実装型アンテナモジュール２０１を実装基板１３に実装することによって構成している。組み込み先電子機器の中央部にＲＦＩＤのリーダ／ライタのアンテナの磁束が侵入して、左右に分かれてアンテナ素子２１，２２の磁性体コアをそれぞれ透過させる場合には、その磁束が侵入する位置の左右にアンテナ素子２１，２２が存在するように、このアンテナ素子２１，２２を実装基板１３上の所定位置に実装する。

また、アンテナ素子２１，２２は、実装基板１３に沿って、その実装基板１３の内側から外側に向かう、または外側から内側に向かう磁束が透過し、且つアンテナ素子２１，２２の磁性体コアの外側の端部が実装基板１３に形成されているグランド電極などの導体の端縁に略一致するか、その導体端縁より外側に突出する位置に配置する。このことによって、実装基板の導体の影響を受けずに磁性体コア４ａ，４ｂに磁束が透過することになり、アンテナの感度が高まる。

なお、この実装基板１３は、他の電子部品も実装される組み込み先電子機器の基板であってもよく、アンテナ用の基板であってもよい。

また、実装基板１３に対して基板実装型アンテナモジュールを実装する際、予め構成しておいた基板実装型アンテナモジュール２０１を実装基板１３に実装してもよいし、第１・第２のアンテナ素子２１，２２を個別に実装基板１３に実装し、さらに接続用基板８を搭載することによってそれらを接続してもよい。

また、第１・第２のアンテナ素子２１，２２は実装基板１３の表面に接着剤で接着してもよい。

図４は図２に示したフレキシブル基板５，６の導体パターンと必要な面積との関係を示す図である。図４（Ａ）のＡで示す範囲は２つのフレキシブル基板５，６を展開した状態での必要面積を表している。ここでは導体パターンも表しているが、共通のマザーシートから第１・第２のフレキシブル基板を切り出すことを表しているのではなく、面積の比較のために第１・第２のフレキシブル基板５，６を並べて表している。尤も、共通のマザーシートから第１・第２のフレキシブル基板を切り出してもよい。
図４（Ｂ）は接続用基板８の必要面積を表している。

また図４（Ｃ）のＣで示す範囲は、図２に示した基板実装型アンテナモジュールのコイル部分および実装基板の電極との接続部を含めて１つのフレキシブル基板で構成した場合に必要となる面積を表している。ここでハッチング領域が無駄な領域である。この無駄な領域は、マザーシートから必要なフレキシブル基板を切り出す際の取り個数が減る要因となる。

フレキシブル基板５でコイルを構成する際、フレキシブル基板５を破線部分で折り返してスリーブ状にするとともに、導体パターンのうちそれぞれ５つの接続部Ｔ１−Ｔ２同士を導通させる。フレキシブル基板６についても同様である。

この発明によれば、第１・第２のアンテナ素子に用いるフレキシブル基板５，６を接続用基板８とは別に構成できるので、フレキシブル基板製造時の材料コストを含む生産コストが低減できる。

なお、接続用基板８は基板実装型アンテナ装置の薄型化の点でフレキシブル基板とすることが望ましいが、必要に応じてリジットな基板であってもよい。また、厚みが概ね０．２ｍｍ以下の屈曲性のあるリジッドな基板を用いてもよい。

また、磁性体コアの材料については、屈曲性のある材料、例えば、磁性体シートや、樹脂と磁性粉との混合材であってもよい。形状については、先端に厚みを増した部分を設けたり、先端部をＬ字状や円弧状に屈曲させた形状であってもよい。

上述の接続用基板と磁性体コアの材料や形状についてのバリエーションは、以降に示す他の実施形態にも同様に当てはまる。

《第２の実施形態》
図５は第２の実施形態に係る基板実装型アンテナ装置の構成を示す図である。
図５（Ａ）は、基板実装型アンテナモジュール２０２の構成要素である、第１のアンテナ素子２１ａ、第２のアンテナ素子２１ｂおよび接続用基板９、をそれぞれ接続する前の状態を示す平面図である。図５（Ｂ）は基板実装型アンテナモジュール２０２の平面図である。

第１の実施形態で図２に示した例では、第１のアンテナ素子２１で用いるフレキシブル基板５と第２のアンテナ素子２２で用いるフレキシブル基板６とが異なっていたが、この第２の実施形態では、第１のアンテナ素子２１ａと第２のアンテナ素子２１ｂとに共通の（同一の）フレキシブル基板５ａ，５ｂを用いている。したがって第１のアンテナ素子２１ａと第２のアンテナ素子２１ｂは共通の部品である。この第１・第２のアンテナ素子２１ａ，２１ｂの構成は図２に示した第１のアンテナ素子２１と同様である。

接続用基板９は第１のアンテナ素子２１ａの接続部５２ａ，５３ａとの接続部９２ａ，９３ａ、第２のアンテナ素子２１ｂの接続部５３ｂ，５２ｂとの接続部９３ｂ，９２ｂ、組み込み先電子機器の実装基板の電極との接続部９４ａ，９４ｂをそれぞれ備えている。また、これらの接続部同士を接続する導体パターン９１を備えている。この例では接続部９２ａ−９４ａ間、９４ｂ−９３ｂ間、９３ａ−９２ｂ間をそれぞれ導通させている。

接続用基板９の接続部のパターンは図２に示した接続用基板８のものとは異なるが、図５（Ｂ）に示すように、接続用基板９を介して２つのアンテナ素子２１ａ，２１ｂのコイルを直列接続している。

このようにして構成した基板実装型アンテナモジュール２０２を実装基板に実装することによって基板実装型アンテナ装置を構成する。

《第３の実施形態》
図６は第３の実施形態に係る基板実装型アンテナ装置の構成を示す図である。
図６（Ａ）は、基板実装型アンテナモジュール２０３の構成要素である、第１のアンテナ素子２１、第２のアンテナ素子２２および接続用基板１０、をそれぞれ接続する前の状態を示す平面図である。図６（Ｂ）は基板実装型アンテナモジュール２０３の平面図である。

図２に示した基板実装型アンテナモジュール２０１では、２つのアンテナ素子２１，２２のコイル軸（磁性体コアの中心軸）を同軸上に配置したが、図６に示す例では、第１のアンテナ素子２１と第２のアンテナ素子２２のコイル軸を異軸としている。すなわち実装用基板の表面に対して平行で且つコイル軸に対して垂直な方向にずらして配置している。

このように第１のアンテナ素子２１と第２のアンテナ素子２２のコイル軸を異軸とすることにより、２つの磁性体間４ａ，４ｂの内側の端部同士が向き合う部分の領域（磁束が入出力される開口部）が広くなり、且つ磁性体４ａ，４ｂの外側の端部間の距離（アンテナの先端間距離）が長くなるので、磁束を捕捉する範囲が広くなり、アンテナ感度が高まる。すなわち、高感度が得られる面が広くなり且つ通信距離も長くなる。

第１・第２のアンテナ素子２１，２２の構成は、図２に示した第１のアンテナ素子２１，２２と同様である。

接続用基板１０は第１のアンテナ素子２１の接続部５２，５３との接続部１０２，１０３、第２のアンテナ素子２２の接続部６２，６３との接続部１０４，１０５、実装基板の電極との接続部１０６，１０７をそれぞれ備えている。また、これらの接続部同士を接続する導体パターン１０１を備えている。この例では接続部１０２−１０４間、１０３−１０６間、１０５−１０７間をそれぞれ導通させている。

このようにして、接続用基板１０を介して２つのアンテナ素子２１，２２のコイルを直列接続した基板実装型アンテナモジュール２０３を実装基板に実装することによって基板実装型アンテナ装置を構成する。

《第４の実施形態》
図７は第４の実施形態に係る基板実装型アンテナ装置の構成を示す図である。
図７（Ａ）は、基板実装型アンテナモジュール２０４の構成要素である、第１のアンテナ素子２１ａ、第２のアンテナ素子２１ｂおよび接続用基板１１、をそれぞれ接続する前の状態を示す平面図である。図７（Ｂ）は基板実装型アンテナモジュール２０４の平面図である。

図６に示した例では第１のアンテナ素子２１と第２のアンテナ素子２２とを別部品としたが、図７に示す例では、第１のアンテナ素子２１ａと第２のアンテナ素子２１ｂとを共通の部品としている。この第１・第２のアンテナ素子２１ａ，２１ｂの構成は図２に示した第１のアンテナ素子２１と同様である。

接続用基板１１は第１のアンテナ素子２１ａの接続部５２ａ，５３ａとの接続部１１２ａ，１１３ａ、第２のアンテナ素子２１ｂの接続部５３ｂ，５２ｂとの接続部１１３ｂ，１１２ｂ、実装基板の電極との接続部１１４ａ，１１４ｂをそれぞれ備えている。また、これらの接続部同士を接続する導体パターン１１１を備えている。この例では接続部１１２ａ−１１４ａ間、１１４ｂ−１１３ｂ間、１１３ａ−１１２ｂ間をそれぞれ導通させている。

このように接続用基板１１に設ける接続部の配置によって２つのアンテナ素子２１ａ，２１ｂの位置関係を大きな自由度で設定できる。

このようにして、接続用基板１１を介して２つのアンテナ素子２１，２２のコイルを直列接続した基板実装型アンテナモジュール２０４を実装基板に実装することによって基板実装型アンテナ装置を構成する。

《第５の実施形態》
図８は第５の実施形態に係る基板実装型アンテナ装置の構成を示す図である。
図８（Ａ）は、基板実装型アンテナモジュール２０５の構成要素である、第１のアンテナ素子２３、第２のアンテナ素子２４および接続用基板８、をそれぞれ接続する前の状態を示す平面図である。図８（Ｂ）は基板実装型アンテナモジュール２０５の平面図である。

第１のアンテナ素子２３は、略平板状の第１の磁性体コア４ａと、表面に導体パターン５１を形成した第１のフレキシブル基板５とを備えている。第１の磁性体コア４ａに第１のフレキシブル基板５を巻装することによって、第１の磁性体コア４ａに第１のフレキシブル基板の導体パターン５１によるコイルを巻回している。

第１のフレキシブル基板５には接続用基板８の接続部に対する接続部５２，５３を形成している。この第１のフレキシブル基板５にはさらにインダクタ調整用導体パターン５４ａ，５４ｂ，５４ｃを形成している。これらはコイルパターンの端部と接続部５２との間に並列に接続していて、これらのインダクタ調整用導体パターン５４ａ，５４ｂ，５４ｃの少なくともいずれかを切断（トリミング）することによって第１のアンテナ素子のコイルのインダクタンスを所望の値に調整できるようにしている。

第２のアンテナ素子２４は、第１のアンテナ素子と同様に、略平板状の第２の磁性体コア４ｂと、表面に導体パターン６１を形成した第２のフレキシブル基板６とを備えている。第２の磁性体コア４ｂに第２のフレキシブル基板６を巻装することによって、第２の磁性体コア４ｂに第２のフレキシブル基板の導体パターン６１によるコイルを巻回している。

第２のフレキシブル基板６には接続用基板８の接続部に対する接続部６２，６３を形成している。この第２のフレキシブル基板６にはさらにインダクタ調整用導体パターン６４ａ，６４ｂ，６４ｃを形成している。これらはコイルパターンの端部と接続部６２との間に並列に接続していて、これらのインダクタ調整用導体パターン６４ａ，６４ｂ，６４ｃの少なくともいずれかを切断（トリミング）することによって第２のアンテナ素子のコイルのインダクタンスを所望の値に調整できるようにしている。
接続用基板８の構成は図２に示したものと同様である。

第１・第２のアンテナ素子２３，２４のインダクタンスは単体で個別に調整した後、接続用基板８を介して接続する。また、図８（Ｂ）に示したように接続した状態であっても、接続部８３または８６と接続部８２とにプローブを当てて第１のアンテナ素子２３のインダクタンスを測定することができる。同様に、接続部８５または８７と接続部８４とにプローブを当てて第２のアンテナ素子２４のインダクタンスを測定することができる。そのため、図８（Ｂ）に示したように接続した状態であっても、インダクタ調整用導体パターン５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，６４ａ，６４ｂ，６４ｃのトリミングによって第１・第２のアンテナ素子２３，２４のインダクタンスを個別に調整することもできる。

このように構成した基板実装型アンテナモジュール２０５を実装基板に実装することによって基板実装型アンテナ装置を構成する。上記トリミングは実装基板に実装した状態で行ってもよい。

《第６の実施形態》
図９は第６の実施形態に係る基板実装型アンテナ装置の構成を示す図である。
図９（Ａ）は、基板実装型アンテナモジュール２０６の構成要素である、第１のアンテナ素子２５、第２のアンテナ素子２６および接続用基板８０をそれぞれ接続する前の状態を示す平面図である。図９（Ｂ）は基板実装型アンテナモジュール２０６の平面図である。

図８に示した例では第１・第２のアンテナ素子側でインダクタンスの調整を行えるようにしたが、図９に示す例では接続用基板８０側でインダクタンス調整を行うようにしたものである。

第１のフレキシブル基板５には接続用基板８０の接続部８３に対する接続部５３を形成している。この第１のフレキシブル基板５には、インダクタ調整用導体パターン５４ａ，５４ｂ，５４ｃとともに、それぞれの端部を接続部５２ａ，５２ｂ，５２ｃとして形成している。

フレキシブル基板６には接続用基板８０の接続部８５に対する接続部６３を形成している。この第２のフレキシブル基板６には、インダクタ調整用導体パターン６４ａ，６４ｂ，６４ｃとともに、それぞれの端部を接続部６２ａ，６２ｂ，６２ｃとして形成している。

接続用基板８０には、一端を共通に接続したインダクタ調整用導体パターン８８ａ，８８ｂ，８８ｃ，８９ａ，８９ｂ，８９ｃを形成し、それらの他端を接続部８２ａ，８２ｂ，８２ｃ，８４ａ，８４ｂ，８４ｃとして形成している。接続用基板８０にはさらに第１のアンテナ素子２５の接続部５３との接続部８３、第２のアンテナ素子２６の接続部６３との接続部８５をそれぞれ形成している。また、実装基板の電極との接続部８６，８７を形成していて、接続部８３−８６間、８５−８７間をそれぞれ導通させている。

図９（Ｂ）に示した状態で接続用基板８０上のインダクタ調整用導体パターン８８ａ，８８ｂ，８８ｃの少なくともいずれかを切断することによって第１のアンテナ素子２５側のインダクタンスを所望の値に定める。同様にインダクタ調整用導体パターン８９ａ，８９ｂ，８９ｃの少なくともいずれかを切断することによって第２のアンテナ素子２６側のインダクタンスを所望の値に定める。

このように構成した基板実装型アンテナモジュール２０６を実装基板に実装することによって基板実装型アンテナ装置を構成する。上記トリミングは実装基板に実装した状態で行ってもよい。

《第７の実施形態》
図１０は第７の実施形態に係る基板実装型アンテナ装置に用いる基板実装型アンテナモジュールの構成を示す図である。
図１０（Ａ）は、基板実装型アンテナモジュール２０７の構成要素である、第１のアンテナ素子２１、第２のアンテナ素子２２および接続用基板１２、をそれぞれ接続する前の状態を示す平面図である。図１０（Ｂ）は基板実装型アンテナモジュール２０７の平面図である。

第１の実施形態で図２に示した例では、第１のアンテナ素子２１と第２のアンテナ素子２２のコイルを接続用基板を介して直列に接続したが、この第７の実施形態では、第１のアンテナ素子２１と第２のアンテナ素子２２のコイルを接続用基板１２を介して並列に接続している。図１０に示す第１のアンテナ素子２１および第２のアンテナ素子２２は、図２に示したものと同様である。

接続用基板１２は、第１のアンテナ素子２１の接続部５２，５３との接続部１２２，１２３、第２のアンテナ素子２２の接続部６２，６３との接続部１２４，１２５、実装基板の電極との接続部１２６，１２７をそれぞれ備えている。また、これらの接続部同士を接続する導体パターン１２１を備えている。この例では接続部１２２−１２５−１２７同士、１２３−１２４−１２６同士をそれぞれ導通させている。

図１０（Ｂ）は、第１・第２のアンテナ素子２１，２２を、接続用基板１２を介して接続した状態であり、この状態で基板実装型アンテナモジュール２０７を構成している。

この例では、第１のアンテナ素子２１と第２のアンテナ素子２２のコイルが接続用基板８を介して並列に接続されて、図中実線の矢印で示すように電流が流れる。

このようにして構成した基板実装型アンテナモジュール２０７を実装基板に実装することによって基板実装型アンテナ装置を構成する。

《第８の実施形態》
図１１は第８の実施形態に係る幾つかの基板実装型アンテナ装置の構成を示す図である。この第８の実施形態では、磁性体コアの各種形状の例を示すものである。図１１（Ａ）（Ｂ）は、基板実装型アンテナモジュールの各部材を通る部分での断面図である。図１１（Ｃ）（Ｄ）は、基板実装型アンテナモジュールの平面図である。いずれも別の基板実装型アンテナモジュールについて示したものである。

図１１（Ａ）の例では、磁性体コア１４ａ，１４ｂの外側の端部をＬ字状に形成している。図１１（Ｂ）の例では、磁性体コア１５ａ，１５ｂの外側の厚みを増している。

また、図１１（Ｃ）の例では、磁性体コア１６ａ，１６ｂの外側の端部をつば状に拡がる部分を形成している。同様に、図１１（Ｄ）の例では、磁性体コア１６ａ，１６ｂの外側の端部を横方向に拡がる突出部を形成している。

いずれの例でも磁性体コアの磁気抵抗が低下し、アンテナ感度が向上して通信距離が長くなる。なお、厚み方向や面方向の拡がりは９０度変化ではなく湾曲形状を成していてもよい。

なお、以上に示した各実施形態では、２つのアンテナ素子を用いる例を示したが、３つ以上のアンテナ素子を用いてもよい。その場合も、各アンテナ素子は、実装基板に沿って、その実装基板の内側から外側に向かう、または外側から内側に向かう磁束が透過し、且つそれらアンテナ素子の磁性体コアの外側の端部が実装基板の導体端縁に略一致するか、導体端縁より外側に突出する位置に配置する。また、各アンテナ素子の磁性体コアに対する磁束の透過によって各アンテナ素子のコイルに発生する電流の向きが同じになるように、コイル同士を接続する導体パターンを備えた接続用基板を用いる。この接続用基板の導体パターンは、各アンテナ素子のコイルを全て直列接続してもよいし、全て並列接続してもよいし、さらには直列接続と並列接続とが混在していてもよい。

また、以上に示した各実施形態では、２つのアンテナ素子を実装基板の表面に対して略平行で且つコイル軸同士が平行になるように配置したが、１つのアンテナ素子と他のアンテナ素子のコイル軸が所定の角度（例えば９０度）をもつように配置してもよい。

特許文献１に示されている基板実装型アンテナ装置の構成を示す斜視図である。 第１の実施形態に係る基板実装型アンテナモジュールの構成を示す平面図および断面図である。 第１の実施形態に係る基板実装型アンテナ装置の構成を示す平面図である。 第１の実施形態に係る基板実装型アンテナモジュールに用いるフレキシブル基板の構成を示す図である。 第２の実施形態に係る基板実装型アンテナモジュールの構成を示す平面図である。 第３の実施形態に係る基板実装型アンテナモジュールの構成を示す平面図である。 第４の実施形態に係る基板実装型アンテナモジュールの構成を示す平面図である。 第５の実施形態に係る基板実装型アンテナモジュールの構成を示す平面図である。 第６の実施形態に係る基板実装型アンテナモジュールの構成を示す平面図である。 第７の実施形態に係る基板実装型アンテナモジュールの構成を示す平面図である。 第８の実施形態に係る幾つかの基板実装型アンテナモジュールの構成を示す平面図である。

符号の説明

４，１４〜１７−磁性体コア
５，６−フレキシブル基板
８〜１２，８０−接続用基板
１３−実装基板
２１〜２６−アンテナ素子
５１−導体パターン
５２，５３，６２，６３−接続部
５４，６４，８８，８９−インダクタ調整用導体パターン
８２〜８７，９２〜９４，１０２〜１０７，１１２〜１１４−接続部
２０１〜２０７−基板実装型アンテナモジュール
３０１−基板実装型アンテナ装置

Claims (5)

1. それぞれ略平板状の複数の磁性体コアと、表面に導体パターンが形成されたフレキシブル基板とを備え、前記複数の磁性体コアに前記フレキシブル基板がそれぞれ巻装されることによって、前記複数の磁性体コアに前記フレキシブル基板の導体パターンによるコイルが巻回されて構成された複数のアンテナ素子と、
   前記フレキシブル基板の導体パターンとの接続部および実装基板の電極との接続部が形成された接続用基板と、
   前記複数のアンテナ素子を、当該複数のアンテナ素子が前記接続用基板を介して接続された状態で実装する実装基板と、を備え、
   前記複数のアンテナ素子は、前記実装基板に沿って当該実装基板の内側から外側に向かう、または外側から内側に向かう磁束が透過し、且つ前記複数の磁性体コアの外側の端部が前記実装基板の導体端縁に略一致するか、導体端縁より外側に突出する位置に配置され、
   前記接続用基板は、前記磁束の透過によって前記複数のアンテナ素子の前記コイルに発生する電流の向きが同じになるように、前記コイル同士を接続する導体パターンを備えたものである基板実装型アンテナ装置。
2. 前記複数のアンテナ素子に設けられた前記フレキシブル基板の導体パターンは同一である請求項１に記載の基板実装型アンテナ装置。
3. 前記複数のアンテナ素子は２つのアンテナ素子からなり、互いに前記実装基板の表面に対して略平行で且つコイル軸に対して垂直な方向にずれて配置された請求項１または２に記載の基板実装型アンテナ装置。
4. 前記フレキシブル基板の導体パターンはインダクタンス調整用の導体パターンを含む請求項１〜３のいずれかに記載の基板実装型アンテナ装置。
5. 前記接続用基板はインダクタンス調整用の導体パターンを含む請求項１〜３のいずれかに記載の基板実装型アンテナ装置。

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