JP2009253797A - Wireless communication device - Google Patents

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Yoshinori Hashimoto
芳典 橋本
Fumio Fukushima
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin and inexpensive wireless communication device in which influence of eddy current generated by an input magnetic field is suppressed. <P>SOLUTION: A wireless communication device 1 for performing data communication in a non-contact manner includes an IC chip 2, an antenna pattern 4, and a capacitor 5 for frequency adjustment therein. A slit 6 is formed from an outer peripheral region toward an inside on a conductor film forming the capacitor 5 for frequency adjustment. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、RF−ID(Radio Frequency Identification)やNFC(Near Field Communication)、即ちICカードやICタグなどの無線通信媒体との通信を行う無線通信媒体処理装置、あるいは無線通信媒体そのものに用いられる無線通信装置であり、電磁誘導方式、マイクロ波方式での通信性を向上させると共に、薄くて低コストの無線通信装置に関するものである。   The present invention is used for an RF-ID (Radio Frequency Identification) or NFC (Near Field Communication), that is, a wireless communication medium processing apparatus that performs communication with a wireless communication medium such as an IC card or an IC tag, or the wireless communication medium itself. The present invention relates to a wireless communication device, which relates to an electromagnetic induction method and a microwave method, and relates to a thin and low-cost wireless communication device.

RFID技術を用いたタグとして、情報を記憶したICチップをアンテナコイルに電気的に接続した非接触式タグが知られている。これら非接触式タグは、アンテナコイルにICカードリーダーライタから所定の周波数の電波を発信することで、タグ内のICチップを活性化し、リーダライタからのコマンドに応じてICチップに記憶された情報を読み取ることで、タグの識別が出来るようになる。このような非接触式タグやリーダライタに使用されるアンテナコイルとしては、主にループアンテナが用いられ、通信距離を伸ばすために導電性の磁性材を配置し、磁性材に発生する渦電流を防止するためにスリットが設けられている(例えば特許文献1参照)。
特開2007−110290号公報
As a tag using the RFID technology, a contactless tag in which an IC chip storing information is electrically connected to an antenna coil is known. These non-contact tags activate the IC chip in the tag by transmitting radio waves of a predetermined frequency from the IC card reader / writer to the antenna coil, and information stored in the IC chip in response to a command from the reader / writer The tag can be identified by reading. As an antenna coil used for such a non-contact type tag or reader / writer, a loop antenna is mainly used. A conductive magnetic material is arranged to extend the communication distance, and an eddy current generated in the magnetic material is reduced. In order to prevent this, a slit is provided (see, for example, Patent Document 1).
JP 2007-110290 A

しかしながら、電力消費の大きいICチップを使用したICタグの場合、ICチップの入力インピーダンスが小さくなるため、アンテナコイルのインピーダンスも小さくする必要があるので、より高い通信性能を求める場合、アンテナコイルのインダクタンスを小さく設定しなければならない。しかし低インダクタンス回路を共振させようとすると大容量のキャパシタンスをインダクタンスと電気的に接続しなければならず、従来の構成ではアンテナコイルと電気的にキャパシタを接続できないという問題点が生じ、仮に導電性の磁性材をキャパシタに変えて配置しても、スリットが導電性の磁性材の中心まで設けられているため、スリット分のキャパシタの容量が減少してしまい、必要とする大容量のキャパシタを実現するのが困難であった。   However, in the case of an IC tag that uses an IC chip that consumes a large amount of power, the input impedance of the IC chip is small, so the impedance of the antenna coil must also be reduced. Must be set small. However, when trying to resonate a low-inductance circuit, a large-capacity capacitance must be electrically connected to the inductance. In the conventional configuration, there is a problem that the antenna coil cannot be electrically connected to the capacitor. Even if the magnetic material is replaced with a capacitor, the slit is provided to the center of the conductive magnetic material, so the capacity of the capacitor corresponding to the slit is reduced and the required large capacity capacitor is realized. It was difficult to do.

そこで、本発明は上記従来の問題を鑑み、低インダクタンス回路を共振させるための大容量キャパシタンスを無線通信装置内に構成しつつ、渦電流による反磁界の発生を抑制することを可能とした無線通信装置を提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above-described conventional problems, the present invention provides wireless communication that can suppress generation of a demagnetizing field due to eddy current while configuring a large-capacity capacitance for resonating a low-inductance circuit in the wireless communication device. An object is to provide an apparatus.

上記課題を解決するために本発明は、非接触でデータの通信を行う無線通信装置であり、前記無線通信装置内にLSIとアンテナパターンと周波数調整用キャパシタを有する無線通信装置であって、前記周波数調整用キャパシタを形成する導体膜の内側に向かって外周部のみにスリットが形成されたことを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention is a wireless communication apparatus that performs data communication without contact, and is a wireless communication apparatus having an LSI, an antenna pattern, and a frequency adjustment capacitor in the wireless communication apparatus, A slit is formed only in the outer peripheral portion toward the inner side of the conductor film forming the frequency adjusting capacitor.

本発明の構成により、低インダクタンス回路を共振させるための大容量キャパシタンスを無線通信装置内に構成しつつ、渦電流による反磁界の発生を抑制することを可能とした無線通信装置を提供することができる。   According to the configuration of the present invention, it is possible to provide a wireless communication apparatus that can suppress generation of a demagnetizing field due to eddy current while configuring a large capacity capacitance for resonating a low inductance circuit in the wireless communication apparatus. it can.

本発明の請求項1に記載の発明は、非接触でデータの通信を行う無線通信装置であり、無線通信装置内にLSIとアンテナパターンと周波数調整用キャパシタを有する無線通信装置であって、周波数調整用キャパシタを形成する導体膜の内側に向かって外周部のみにスリットが形成されたことを特徴とする無線通信装置であって、周波数調整用キャパシタを形成する導体膜にスリットを形成することで、渦電流の経路が複数の区分に分断され、スリットを挟んで対向する渦電流が互いの発生磁界を相殺し、渦電流による相殺磁界の総和を抑制することができる。また、スリット長さを抑制することで、周波数調整用キャパシタを形成する導電膜が、スリットによって削減される量を抑えつつ、渦電流による相殺磁界の総和を抑制することができる。   The invention according to claim 1 of the present invention is a wireless communication apparatus that performs data communication without contact, and is a wireless communication apparatus having an LSI, an antenna pattern, and a frequency adjusting capacitor in the wireless communication apparatus, A wireless communication device characterized in that a slit is formed only in the outer peripheral portion toward the inside of the conductor film forming the adjustment capacitor, and the slit is formed in the conductor film forming the frequency adjustment capacitor. The eddy current path is divided into a plurality of sections, and the eddy currents facing each other across the slit cancel each other's generated magnetic field, and the sum of the canceling magnetic fields due to the eddy current can be suppressed. Further, by suppressing the slit length, the total amount of the canceling magnetic field due to the eddy current can be suppressed while suppressing the amount of the conductive film forming the frequency adjusting capacitor reduced by the slit.

本発明の請求項2に記載の発明は、アンテナパターンと周波数調整用キャパシタは、導体膜で形成され、積層構造であることを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置であって、導電膜を積層構造とすることで、キャパシタンスを大幅に増加させることができる。   The invention according to claim 2 of the present invention is the wireless communication device according to claim 1, wherein the antenna pattern and the frequency adjusting capacitor are formed of a conductor film and have a laminated structure. Capacitance can be greatly increased by forming the film in a laminated structure.

以下、本発明の実施例について以下図面を用いて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は本発明の実施例における無線通信装置1の斜視図である。   FIG. 1 is a perspective view of a wireless communication apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.

図1に表された無線通信装置1は、基板3の上にアンテナパターン4が形成されており、ICチップ2と電気的に接続されている。また基板3の各層の、ICチップ2の下部にあたる部分には、周波数調整用キャパシタ5が形成された構造となっている。周波数調整用キャパシタ5を形成する導電膜には、導電膜の外周から内側に向かって複数のスリット6が形成されている。   In the wireless communication device 1 shown in FIG. 1, an antenna pattern 4 is formed on a substrate 3 and is electrically connected to the IC chip 2. In addition, a frequency adjusting capacitor 5 is formed in a portion of each layer of the substrate 3 corresponding to the lower portion of the IC chip 2. A plurality of slits 6 are formed in the conductive film forming the frequency adjusting capacitor 5 from the outer periphery to the inner side of the conductive film.

以下、無線通信装置1の構成について説明する。   Hereinafter, the configuration of the wireless communication device 1 will be described.

まず基板3について説明する。基板3はICチップ2、アンテナパターン4、周波数調整用キャパシタ5などの電子部材を搭載するベース基板であり、本実施例では積層するために絶縁性を有する基板であればよく、例えば、ポリイミド、PET、ガラエポ基板等で形成することが可能である。   First, the substrate 3 will be described. The substrate 3 is a base substrate on which electronic members such as the IC chip 2, the antenna pattern 4, and the frequency adjusting capacitor 5 are mounted. In this embodiment, any substrate may be used as long as it has insulating properties, for example, polyimide, It can be formed of PET, glass epoxy substrate or the like.

次にアンテナパターン4について説明する。アンテナパターン4は、スパイラル状に形成される。スパイラルの構造としては、中央に開口部を備えたスパイラル形状であればよく、その形状は円形または略矩形または三角形や四角形に代表される多角形のいずれであってもよい。スパイラル構造とすることで、開口部に、リーダライタから発生された磁界を鎖交させ、誘導電力を誘起させ、ICチップを活性化させることで、ICチップに記憶された情報の読み取りが可能となり、リーダライタとの通信が可能となる。さらに、パターンの材質としては、導電性を有するものであればよく、金、銀、銅、アルミ、ニッケル等の導電性の金属製線材、金属製板材、金属製箔材、または金属製筒材等から適宜選択することができ、金属線、金属箔、導電性ペースト、めっき転写、スパッタ、蒸着、もしくは、スクリーン印刷により形成することができる。   Next, the antenna pattern 4 will be described. The antenna pattern 4 is formed in a spiral shape. The spiral structure may be a spiral shape having an opening at the center, and the shape may be a circle, a substantially rectangle, or a polygon represented by a triangle or a rectangle. By adopting a spiral structure, it is possible to read information stored in the IC chip by linking the magnetic field generated from the reader / writer to the opening, inducing induced power, and activating the IC chip. Communication with the reader / writer becomes possible. Further, the pattern material may be any conductive material such as gold, silver, copper, aluminum, nickel or other conductive metal wire, metal plate, metal foil, or metal cylinder. It can select suitably from etc., and can form by metal wire, metal foil, an electrically conductive paste, plating transcription | transfer, sputtering, vapor deposition, or screen printing.

次に周波数調整用キャパシタ5について説明する。周波数調整用キャパシタ5は、アンテナパターン4の内側に形成されている。導体膜の材質としては、金、銀、銅、アルミ、ニッケル等の導電性の金属製線材、金属製板材、金属製箔材、または金属製筒材等から適宜選択することができ、金属線、金属箔、導電性ペースト、めっき転写、スパッタ、蒸着、もしくは、スクリーン印刷により形成することができる。   Next, the frequency adjusting capacitor 5 will be described. The frequency adjusting capacitor 5 is formed inside the antenna pattern 4. The material of the conductor film can be appropriately selected from conductive metal wire materials such as gold, silver, copper, aluminum, nickel, metal plate materials, metal foil materials, metal tube materials, etc. It can be formed by metal foil, conductive paste, plating transfer, sputtering, vapor deposition, or screen printing.

また、周波数調整用キャパシタ5の形状は、後述するが、三角形状や四角形状等の多角形状および円形状のものでも構わないが、できるだけキャパシタの容量を増やすためには、アンテナパターン4の内周の形状に近い形状が、配置した際のスペースの無駄が少なく好ましい。   Further, although the shape of the frequency adjusting capacitor 5 will be described later, it may be a polygonal shape such as a triangular shape or a quadrangular shape or a circular shape. In order to increase the capacitance of the capacitor as much as possible, the inner periphery of the antenna pattern 4 may be used. A shape close to this shape is preferable because there is little wasted space when it is placed.

次にスリット6について説明する。スリット6は周波数調整用キャパシタ5を形成する導電膜の外周から内側に向かって形成されている。スリット6はパターンエッチング等により形成することができる。   Next, the slit 6 will be described. The slit 6 is formed from the outer periphery to the inner side of the conductive film forming the frequency adjusting capacitor 5. The slit 6 can be formed by pattern etching or the like.

次に、図2、および図3を用いて本発明の無線通信装置の構造について詳細に説明する。図2は本発明の実施例における基板の各層の銅箔パターン図であり、図3は本発明の実施例における回路図である。   Next, the structure of the wireless communication apparatus of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2 and FIG. FIG. 2 is a copper foil pattern diagram of each layer of the substrate in the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a circuit diagram in the embodiment of the present invention.

基板3はガラエポ基板からなり、図2(a)〜(b)に示されているように基板3の各層に、1ターンずつのアンテナパターン4と、1つずつの周波数調整用キャパシタ5を備えていて、周波数調整用キャパシタ5は基板3の中央部に形成されており、その外周にスリット6が設けられている。そして、周波数調整用キャパシタ5を囲うようにアンテナパターンが形成されている。   The substrate 3 is made of a glass-epoxy substrate, and as shown in FIGS. 2A to 2B, each layer of the substrate 3 includes an antenna pattern 4 for one turn and a capacitor 5 for frequency adjustment. The frequency adjusting capacitor 5 is formed at the center of the substrate 3, and a slit 6 is provided on the outer periphery thereof. An antenna pattern is formed so as to surround the frequency adjusting capacitor 5.

アンテナパターン4および周波数調整用キャパシタ5は、両面銅箔の2つのガラエポ基板にパターンエッチングを行い、ガラエポ基板をガラエポ樹脂によって貼り合わせることによって形成されている。ビアaとビアa’、ビアbとビアb’、ビアcとビアc’、ビアdとビアd’とビアd’’、ビアeとビアe’とビアe’’は、それぞれIVH、またはスルーホールによって電気的に層間接続され、積層されている。   The antenna pattern 4 and the frequency adjusting capacitor 5 are formed by performing pattern etching on two glass epoxy substrates of double-sided copper foil, and bonding the glass epoxy substrate with glass epoxy resin. Via a and Via a ′, Via b and Via b ′, Via c and Via c ′, Via d and Via d ′ and Via d ″, Via e and Via e ′ and Via e ″ are IVH or The layers are electrically connected and stacked by through holes.

上記説明した無線通信装置1は図3に示すような回路図となり、ICに備えられた2つのアンテナ端子と、LとCが並列に電気的に接続されており、並列共振回路で構成されている。本発明の実施例においては、図3のICがICチップ2、Lがアンテナパターン4、Cが周波数調整用キャパシタ5にあたる。回路としては並列共振回路とせず、直列共振回路で構成してもよい。   The wireless communication device 1 described above has a circuit diagram as shown in FIG. 3, and two antenna terminals provided in the IC, L and C are electrically connected in parallel, and are configured by a parallel resonance circuit. Yes. In the embodiment of the present invention, the IC in FIG. 3 corresponds to the IC chip 2, L corresponds to the antenna pattern 4, and C corresponds to the frequency adjustment capacitor 5. The circuit may be a series resonance circuit instead of a parallel resonance circuit.

スリット6は、周波数調整用キャパシタ5を形成する導電膜の外周から内側に向かってパターンエッチングを行うことで形成されている。周波数調整用キャパシタ5には、法線方向の磁界によって生じる渦電流によって反磁界が発生し、通信性能の低下に繋がるが、図4に示すように、スリット6を入れることで、スリット6を挟んで対向して流れる渦電流が互いの誘導磁界を打ち消すことで、反磁界の発生を抑制することができる。図5は、本発明の実施例における正方形の周波数調整用キャパシタ表面上に発生する磁界強度を表した図である。導電膜表面に流れる渦電流は、導電膜表面に発生する磁界強度に比例するため、図5の磁界強度を渦電流の強さに置き換えてもよい。図5に示すように、周波数調整用キャパシタ5の中心付近にはほとんど渦電流は流れておらず、渦電流は外周付近に集中しているため、スリットは渦電流が集中している部分のみにあればよく、スリットの長さを大幅に軽減することができる。   The slit 6 is formed by performing pattern etching from the outer periphery to the inner side of the conductive film forming the frequency adjusting capacitor 5. The frequency adjusting capacitor 5 generates a demagnetizing field due to an eddy current generated by a magnetic field in the normal direction, leading to a decrease in communication performance. However, as shown in FIG. The generation of a demagnetizing field can be suppressed by the eddy currents that flow oppositely cancel each other's induction magnetic field. FIG. 5 is a diagram showing the magnetic field strength generated on the surface of the square frequency adjustment capacitor in the embodiment of the present invention. Since the eddy current flowing on the surface of the conductive film is proportional to the magnetic field strength generated on the surface of the conductive film, the magnetic field strength in FIG. 5 may be replaced with the strength of the eddy current. As shown in FIG. 5, almost no eddy current flows near the center of the frequency adjusting capacitor 5, and the eddy current is concentrated near the outer periphery. Therefore, the slit is formed only in the portion where the eddy current is concentrated. What is necessary is that the length of the slit can be greatly reduced.

例えば、相殺磁界の強さを10%に抑制するためには、スリット6の長さは、導電膜の外周から内側に1mm程度にすればよい。すなわち、渦電流の減少が大きい外周部分からスリット6を設けているため、スリット6によって導体膜が削減される量を抑制することができ、渦電流による反磁界の発生を抑制しつつキャパシタンスを維持することが可能となる。   For example, in order to suppress the strength of the canceling magnetic field to 10%, the length of the slit 6 may be about 1 mm from the outer periphery to the inner side of the conductive film. That is, since the slit 6 is provided from the outer peripheral portion where the decrease of the eddy current is large, the amount of the conductor film reduced by the slit 6 can be suppressed, and the capacitance is maintained while suppressing the generation of the demagnetizing field due to the eddy current. It becomes possible to do.

つまり、導体膜である周波数調整用キャパシタ5のキャパシタ容量の減少を抑えつつ渦電流を抑制するためには、渦電流があまり流れない内部にスリット6を設けるのではなく、渦電流が多く流れる外周部分のみにスリット6を設ける必要がある。   That is, in order to suppress the eddy current while suppressing the decrease in the capacitor capacity of the frequency adjusting capacitor 5 which is a conductor film, the outer periphery where a large amount of eddy current flows is not provided in the inside where the eddy current does not flow so much. It is necessary to provide the slit 6 only in the portion.

以下、周波数調整用キャパシタ5の形状について説明する。まず、周波数調整用キャパシタ5が正方形である場合について説明する。   Hereinafter, the shape of the frequency adjusting capacitor 5 will be described. First, the case where the frequency adjusting capacitor 5 is square will be described.

周波数調整用キャパシタ5は、図6に示されているように正方形になっている。周波数調整用キャパシタ5の表面には、図4に示されているように鎖交磁束によって誘起される渦電流によって、周波数調整用キャパシタ5の表面に対して垂直方向に磁界が発生している。渦電流によって発生する磁界強度は、図5に示されているように、周波数調整用キャパシタ5のエッジで最も強く、中心に向かうに従って急激に弱くなっている。周波数調整用キャパシタ5の外周部から内側に向かってスリット6を形成すると、図4に示されているように、渦電流の経路がスリット6に沿うようになり、スリット6に対向して流れる渦電流によって発生する誘導磁界が、互いに打ち消しあう。すなわち、スリット6の、外周からの長さにあたる部分に流れる渦電流の経路が、スリット6に沿うようになり、その渦電流によって発生する誘導磁界が、互いに打ち消されることになる。周波数調整用キャパシタ5が正方形である場合、基板3上と基板3の内層に、4ターンのアンテナパターン4と、周波数調整用キャパシタ5が形成されており、外寸が9mm、内寸が8mmのアンテナパターン4と、1辺が7mmの周波数調整用キャパシタ5からなる。また、最大磁界強度を10%まで抑制するため、図5に示されているように、スリット6の長さを0.7mmとしている。   The frequency adjusting capacitor 5 has a square shape as shown in FIG. A magnetic field is generated on the surface of the frequency adjusting capacitor 5 in a direction perpendicular to the surface of the frequency adjusting capacitor 5 by an eddy current induced by the interlinkage magnetic flux as shown in FIG. As shown in FIG. 5, the intensity of the magnetic field generated by the eddy current is strongest at the edge of the frequency adjusting capacitor 5 and sharply decreases toward the center. When the slit 6 is formed inward from the outer peripheral portion of the frequency adjusting capacitor 5, the eddy current path becomes along the slit 6 as shown in FIG. The induced magnetic fields generated by the currents cancel each other. That is, the path of the eddy current flowing in the portion corresponding to the length from the outer periphery of the slit 6 is along the slit 6, and the induced magnetic fields generated by the eddy current are canceled each other. When the frequency adjusting capacitor 5 is square, the 4-turn antenna pattern 4 and the frequency adjusting capacitor 5 are formed on the substrate 3 and the inner layer of the substrate 3, and the outer dimension is 9 mm and the inner dimension is 8 mm. It consists of an antenna pattern 4 and a frequency adjusting capacitor 5 having one side of 7 mm. Further, in order to suppress the maximum magnetic field strength to 10%, the length of the slit 6 is set to 0.7 mm as shown in FIG.

なお、上述のように相殺磁界の強さを10%に抑制する必要がある場合には、0.7mm程度スリット6を設ければよいが、図5に示すように導電膜の外周から内側に0.5mm程度までは、渦電流が大きく減少しているため、スリット6を設けることによる周波数調整用キャパシタ5の容量の減少を考慮すると、導電膜の外周から内側に0.5mm程度スリット6を設けることが好ましい。   When the strength of the canceling magnetic field needs to be suppressed to 10% as described above, the slit 6 may be provided by about 0.7 mm. However, as shown in FIG. Since the eddy current is greatly reduced up to about 0.5 mm, considering the decrease in the capacity of the frequency adjusting capacitor 5 due to the provision of the slit 6, the slit 6 is formed about 0.5 mm from the outer periphery to the inside of the conductive film. It is preferable to provide it.

次に、周波数調整用キャパシタ5が図7に示すように、正十角形である場合について説明する。周波数調整用キャパシタ5が正十角形である場合においても、正方形の場合と同様に、周波数調整用キャパシタ5の外周部から内側に向かってスリット6を形成することで、渦電流による誘導磁界を抑制することができる。正十角形の場合においては、基板3上と基板3の内層に、4ターンのアンテナパターン4と、周波数調整用キャパシタ5が形成されており、外寸が9mm、内寸が8mmのアンテナパターン4と、外寸が7mmの周波数調整用キャパシタ5からなる。また、最大磁界強度を10%まで抑制するため、図8に示されているように、スリット6の長さを1mmとしている。   Next, the case where the frequency adjusting capacitor 5 is a regular decagon as shown in FIG. 7 will be described. Even in the case where the frequency adjusting capacitor 5 is a regular decagon, the induction magnetic field caused by the eddy current is suppressed by forming the slit 6 inward from the outer periphery of the frequency adjusting capacitor 5 as in the case of the square. can do. In the case of a regular decagon, a 4-turn antenna pattern 4 and a frequency adjusting capacitor 5 are formed on the substrate 3 and the inner layer of the substrate 3, and the antenna pattern 4 has an outer dimension of 9 mm and an inner dimension of 8 mm. And the frequency adjusting capacitor 5 having an outer dimension of 7 mm. Further, in order to suppress the maximum magnetic field strength to 10%, the length of the slit 6 is set to 1 mm as shown in FIG.

なお、スリット6を設けることによる周波数調整用キャパシタ5の容量の減少を考慮すると、導電膜の外周から内側に0.4mm程度スリット6を設けることが好ましいが、0.8mm程度でもよく、上述のように最大磁界強度を10%まで抑制する場合には1.0mmであってもよい。   In consideration of the decrease in the capacitance of the frequency adjusting capacitor 5 due to the provision of the slit 6, it is preferable to provide the slit 6 about 0.4 mm from the outer periphery to the inner side of the conductive film. Thus, when the maximum magnetic field strength is suppressed to 10%, it may be 1.0 mm.

次に、周波数調整用キャパシタ5が図9に示すように、長方形である場合について説明する。周波数調整用キャパシタ5が長方形である場合においても、周波数調整用キャパシタ5の外周部から内側に向かってスリット6を形成することで、渦電流による誘導磁界を抑制することができる。長方形の場合においては、基板3上と基板3の内層に、4ターンのアンテナパターン4、周波数調整用キャパシタ5が形成されており、外寸が13mm×5mm、内寸が12mm×4mmのアンテナパターン4と、外寸が11mm×3mmの周波数調整用キャパシタ5からなる。また、最大磁界強度を10%まで抑制するため、図10に示されているように、スリット6の長さを0.6mmとしている。   Next, the case where the frequency adjusting capacitor 5 is rectangular as shown in FIG. 9 will be described. Even when the frequency adjusting capacitor 5 is rectangular, by forming the slit 6 from the outer periphery of the frequency adjusting capacitor 5 toward the inside, it is possible to suppress an induced magnetic field due to eddy current. In the case of a rectangle, a 4-turn antenna pattern 4 and a frequency adjusting capacitor 5 are formed on the substrate 3 and the inner layer of the substrate 3, and the antenna pattern has an outer dimension of 13 mm × 5 mm and an inner dimension of 12 mm × 4 mm. 4 and a frequency adjusting capacitor 5 having an outer dimension of 11 mm × 3 mm. Further, in order to suppress the maximum magnetic field strength to 10%, the length of the slit 6 is set to 0.6 mm as shown in FIG.

なお、スリット6を設けることによる周波数調整用キャパシタ5の容量の減少を考慮すると、導電膜の外周から内側に0.3mm程度スリット6を設けることが好ましい。   In consideration of a decrease in the capacitance of the frequency adjusting capacitor 5 due to the provision of the slit 6, it is preferable to provide the slit 6 about 0.3 mm from the outer periphery to the inner side of the conductive film.

以上のように、本発明は、相殺磁界の最大強度を10%まで抑制するために必要となるスリット長さを設定したが、10%に限定されるものではなく、抑制する量に見合ったスリット長さを設定してもよい。   As described above, the present invention sets the slit length necessary for suppressing the maximum intensity of the canceling magnetic field to 10%, but the slit length is not limited to 10% and is suitable for the amount to be suppressed. The length may be set.

つまり、形状によってスリット6による渦電流の減少と、周波数調整用キャパシタ5の容量の減少との最適な効率を得ることができる長さは上記のように異なるため、必要なキャパシタの容量と必要な相殺磁界の最大強度とを考慮して、適宜選択すればよい。   That is, the length that can obtain the optimum efficiency of the reduction of the eddy current due to the slit 6 and the reduction of the capacitance of the frequency adjustment capacitor 5 differs depending on the shape as described above. It may be selected as appropriate in consideration of the maximum strength of the canceling magnetic field.

周波数調整用キャパシタ5に形成するスリット6は、図11に示されているように、周波数調整用キャパシタ5の外周部の4方向から中心に向かう形状だけでなく、例えば図12に示されているように、他方向から中心に向かう形状であってもよい。また、スリット6は、周波数調整用キャパシタ5の外周部から中心に向かう形状でなくてもよく、例えば図13に示されているように、外周から内側に向かう形状であればよい。   As shown in FIG. 11, the slit 6 formed in the frequency adjusting capacitor 5 is not only shaped from the four directions of the outer peripheral portion of the frequency adjusting capacitor 5 toward the center, but also shown in FIG. 12, for example. Thus, the shape from the other direction toward the center may be used. Further, the slit 6 does not have to have a shape from the outer peripheral portion of the frequency adjusting capacitor 5 toward the center. For example, as shown in FIG.

また、スリット6の形状は上記実施例では方形状にしているが、三角形等の他の形状であってもよいが、スリット6によって向かいあう周波数調整用キャパシタ5は平行のほうが渦電流を打ち消す効果が最も高いため好ましい。   The slit 6 is rectangular in the above embodiment, but may be other shapes such as a triangle. However, the parallel frequency adjusting capacitor 5 facing the slit 6 is more effective in canceling eddy currents. It is preferable because it is the highest.

なお、周波数調整用キャパシタ5とアンテナパターン4のギャップを広く設定した場合、周波数調整用キャパシタ5を通過する鎖交磁束が少なくなる。つまり、周波数調整用キャパシタ5の表面を流れる渦電流が小さくなるため、スリットの長さは小さくてもよい。また周波数調整用キャパシタ5とアンテナパターン4のギャップを狭く設定した場合、アンテナパターン4の鎖交磁束が小さくなることになり、通信特性の劣化に繋がる。周波数調整用キャパシタ5とアンテナパターン4の間には必要最低限のギャップは必要であり、本発明の実施例においては、周波数調整用キャパシタ5とアンテナパターン4のギャップを0.5mmに設定した。   When the gap between the frequency adjusting capacitor 5 and the antenna pattern 4 is set wide, the interlinkage magnetic flux passing through the frequency adjusting capacitor 5 is reduced. That is, since the eddy current flowing on the surface of the frequency adjusting capacitor 5 becomes small, the length of the slit may be small. Further, when the gap between the frequency adjusting capacitor 5 and the antenna pattern 4 is set to be narrow, the flux linkage of the antenna pattern 4 becomes small, leading to deterioration of communication characteristics. A necessary minimum gap is required between the frequency adjusting capacitor 5 and the antenna pattern 4. In the embodiment of the present invention, the gap between the frequency adjusting capacitor 5 and the antenna pattern 4 is set to 0.5 mm.

以上のように本発明によれば、キャパシタの容量の減少を比較的抑えつつ、渦電流の影響を抑えることができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the influence of eddy currents while relatively suppressing the decrease in the capacitance of the capacitor.

なお、上記図5、8,10は、周波数が13.56MHzの場合であり、これより周波数が高くなると、周波数調整用キャパシタ5の渦電流が外周側により集まるので、上記場合に比べ、スリット6は、短くすることができ、13.56MHzより、低い場合には、周波数調整用キャパシタ5の渦電流が内周にも分散するため、スリット6を長くする必要がある。   5, 8, and 10 show the case where the frequency is 13.56 MHz. When the frequency is higher than this, the eddy current of the frequency adjusting capacitor 5 is collected on the outer peripheral side, so that the slit 6 is compared with the above case. When the frequency is lower than 13.56 MHz, the eddy current of the frequency adjusting capacitor 5 is dispersed also in the inner periphery, so that it is necessary to lengthen the slit 6.

また、積層した複数の周波数調整用キャパシタ5において、同じ位置、同じ形状で、さらにスリット6が同じ位置に設けられたほうが、コンデンサとしてキャパシタンスの容量が多くできるため好ましい。   Further, in the plurality of laminated frequency adjusting capacitors 5, it is preferable that the slits 6 are provided at the same position and in the same shape and the capacitance can be increased as a capacitor.

本発明の無線通信装置は、低インダクタンスの回路を持つ小型のアンテナ装置等の無線通信装置に有用である。   The wireless communication device of the present invention is useful for a wireless communication device such as a small antenna device having a low inductance circuit.

本発明の実施例における無線通信装置の斜視図The perspective view of the radio | wireless communication apparatus in the Example of this invention 本発明の実施例における基板の各層の銅箔パターン図Copper foil pattern diagram of each layer of the substrate in the embodiment of the present invention 本発明の実施例における無線通信装置の回路図1 is a circuit diagram of a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の周波数調整用キャパシタに渦電流が発生する状態を説明する平面図The top view explaining the state which an eddy current generate | occur | produces in the capacitor for frequency adjustment of this invention 本発明の実施例における正方形の周波数調整用キャパシタ表面上に発生する磁界強度を表した図The figure showing the magnetic field intensity which generate | occur | produces on the capacitor surface for square frequency adjustment in the Example of this invention 本発明の実施例1におけるアンテナパターンと正方形の周波数調整用キャパシタを示す平面図The top view which shows the antenna pattern in Example 1 of this invention, and the square frequency adjustment capacitor 本発明の実施例における正十角形の周波数調整用キャパシタを示す平面図The top view which shows the capacitor for frequency adjustment of the regular decagon in the Example of this invention 本発明の実施例における正十角形の周波数調整用キャパシタ表面上に発生する磁界強度を表した図The figure showing the magnetic field intensity which generate | occur | produces on the capacitor surface for regular decagonal frequency adjustment in the Example of this invention 本発明の実施例における長方形の周波数調整用キャパシタを示す平面図The top view which shows the rectangular capacitor for a frequency adjustment in the Example of this invention 本発明の実施例における長方形の周波数調整用キャパシタ表面上に発生する磁界強度を表した図The figure showing the magnetic field intensity which generate | occur | produces on the surface of the rectangular frequency adjustment capacitor in the Example of this invention 本発明の実施例におけるスリットを示す平面図The top view which shows the slit in the Example of this invention 本発明の他の実施例における他のスリットを示す平面図The top view which shows the other slit in the other Example of this invention. 本発明の他の実施例における他のスリットを示す平面図The top view which shows the other slit in the other Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 無線通信装置
2 ICチップ
3 基板
4 アンテナパターン
5 周波数調整用キャパシタ
6 スリット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wireless communication apparatus 2 IC chip 3 Board | substrate 4 Antenna pattern 5 Capacitor for frequency adjustment 6 Slit

Claims (2)

非接触でデータの通信を行う無線通信装置であり、前記無線通信装置内にLSIとアンテナパターンと周波数調整用キャパシタを有する無線通信装置であって、前記周波数調整用キャパシタを形成する導体膜の内側に向かって外周部のみにスリットが形成されたことを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device that performs non-contact data communication, wherein the wireless communication device includes an LSI, an antenna pattern, and a frequency adjustment capacitor in the wireless communication device, and the inside of the conductor film that forms the frequency adjustment capacitor A wireless communication device characterized in that a slit is formed only in the outer peripheral portion toward the surface. 前記アンテナパターンと前記周波数調整用キャパシタは、導体膜で形成され、積層構造であることを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。 The radio communication apparatus according to claim 1, wherein the antenna pattern and the frequency adjusting capacitor are formed of a conductor film and have a laminated structure.
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