JP2013138345A - アンテナ、アンテナ装置および通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成によりインダクタンスの調整を行うことができ、その結果、搭載されるアンテナ装置および通信装置の共振周波数の調整不良を大幅に低減することができるアンテナを提供する。
【解決手段】アンテナは、コア１１と、その周囲に設けられる導体配置部１２ａおよび１２ｂと、を備え、導体配置部は、コイルパターン２１ａおよび２１ｂと、そのコイルパターンに接続される調整パターンｕと、により構成され、コイルパターンはコアの外形周囲を巻回すように配置され、調整パターンはコアの外形周囲より離れて配置される調整部を有する。コイルパターンは、コアを挟んで重ね合わされた第１の配置部１２ａと第２の配置部１２ｂとに分割されて設けられ、調整パターンはいずれか一方に設けられる。このように構成されたアンテナの引き出しパターンｖまたは突出部引き出しパターンｚのうちのいずれかを断線させて所望の共振周波数に調整する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ＲＦ−ＩＤやＮＦＣなどのＩＣカードやＩＣタグなどの無線通信媒体との通信を行うアンテナ、アンテナ装置および通信装置に関するものである。

従来、ＲＦ−ＩＤやＮＦＣなどの非接触型ＩＣカードやＩＣタグにおいて、アンテナ特性の調整を行う場合、基板上に渦巻状に形成されたアンテナコイルの内側にコンデンサパターンや調整用抵抗パターンを形成し、これらのトリミングやエッチングを行うことで、アンテナの共振周波数の調整やＱ値の調整を行っていた（例えば特許文献１参照）。

特開２００１−１０２６４号公報

しかしながら、上記特許文献１と同様の簡易さで、フェライトなどにより形成されたコアの周囲にアンテナコイルが巻回された形状を有するアンテナにおいても、共振周波数を決める一因となるインダクタンスの調整を行えるようにすることが望まれる。これは、アンテナ単体の小型化が進み、アンテナに整合回路を組み込んでアンテナ装置を構成することが困難となっているという、昨今の事情もある。このため、整合回路は、通信装置内の回路基板に、制御回路などの他の電気回路と共に実装される。

このような構成においては、アンテナ単体のみを製造する製造者が、アンテナ装置としての共振周波数を調整することは出来ない。そして、そのアンテナを用いる通信装置の製造者も、アンテナと、その整合回路が実装された回路基板とが、通信装置に組み込まれた状態となって初めて、アンテナ装置としての共振周波数を測定することができる。この時、もし共振周波数がずれていたとしても、アンテナおよびアンテナ装置は既に通信装置の中に組み込まれているため、整合回路の定数を変更して共振周波数を所定の値に調整することは困難である。

従って、アンテナ単体でのインダクタンスのバラツキを抑えることが望まれている。そうすれば、そのアンテナを搭載したアンテナ装置ならびに通信装置において、組み立て後の調整が困難であっても、その共振周波数のバラツキが抑えられる。

本発明は、フェライトなどにより形成されたコアの周囲にアンテナコイルが巻回された形状を有し、簡易な構成により組み立てが可能で、かつインダクタンスの調整が可能とすることにより安定した特性を有するアンテナを提供することを目的とする。そして、その結果、そのアンテナを搭載するアンテナ装置および通信装置の共振周波数のバラツキを抑えることが可能なアンテナ、およびそのアンテナを搭載したアンテナ装置ならびに通信装置を提供することを目的とする。

本発明は、コアと、このコアの周囲に設けられる導体配置部と、を備え、前記導体配置部は、コイルパターンと、そのコイルパターンに接続される調整パターンと、により構成され、前記コイルパターンは前記コアの外形周囲を巻回すように配置され、前記調整パターンは前記コアの外形周囲より離れて配置される調整部を有したことを特徴とするアンテナとした。

本発明によれば、簡易な構成により組み立てが可能で、かつアンテナが有する調整パターンの切断箇所を選択することによりアンテナ単体のインダクタンスの調整を行うことが可能なので、アンテナ単体が有するインダクタンスのバラツキが抑えられ、安定した特性が得られる。その結果、そのアンテナを搭載するアンテナ装置および通信装置の共振周波数のバラツキを抑えることができる。

本発明のアンテナが搭載された携帯端末の分解斜視図 本発明の実施例におけるアンテナの斜視図 本発明の実施例におけるアンテナの分解斜視図 本発明の実施例におけるアンテナの導体配置部およびそこに設けられたコイルパターンおよび調整パターンを示す図 本発明の実施例におけるアンテナの製造工程の例を示す図 図１に示す携帯端末１に搭載された電子回路基板６およびアンテナ８により形成されるアンテナ装置、およびそのアンテナ装置から発生する磁力線を示す概念図 従来例におけるアンテナ装置、およびそのアンテナ装置から発生する磁力線を示す概念図 本発明の他の実施例におけるアンテナ装置、およびそのアンテナ装置から発生する磁力線を示す概念図 図１とは異なる位置に本発明のアンテナが搭載された携帯端末の分解斜視図 （ａ）本発明の実施例のアンテナを模式的に示した外観斜視図、（ｂ）本発明の実施例のアンテナのアンテナコイルと調整パターンの巻回しの様子を模式的にわかるようにした透過斜視図 図１０に示す本発明の実施例のアンテナとの比較例を示す図 （ａ）図１０に示すアンテナ８のインダクタンスを最も大きくした場合における調整パターンｕのトリミング例を示す図、（ｂ）図１０に示すアンテナ８のインダクタンスを最も小さくした場合における調整パターンｕのトリミング例を示す図 図１２において模式的に示すアンテナ８に対応して、図４（ａ）に示すアンテナ８の下側フレキシブル基板１２ａにおける調整パターンｕのトリミング位置の例を示す図 図１０のアンテナ８に設けられた調整パターンｕのトリミング例を示す図 図１０のアンテナ８に設けられた調整パターンｕのトリミング例を示す図 コアの両サイドに調整パターンを設けた本発明の実施例のアンテナを示す斜視図 図１０に示すアンテナ８とは異なる位置に外部接続端子８ａおよび８ｂを配置したアンテナ８ｅの斜視図

請求項１記載の発明は、コアと、このコアの周囲に設けられる導体配置部と、を備え、前記導体配置部は、コイルパターンと、そのコイルパターンに接続される調整パターンと、により構成され、前記コイルパターンは前記コアの外形周囲を巻回すように配置され、前記調整パターンは前記コアの外形周囲より離れて配置される調整部を有したことを特徴とするアンテナであって、簡易な構成により組み立てが可能で、かつアンテナ単体のインダクタンスの調整を行うことが可能なので、アンテナ単体が有するインダクタンスのバラツキが抑えられ、安定した特性が得られる。その結果、そのアンテナを搭載するアンテナ装置及び通信装置の共振周波数のバラツキを抑えることができる。そして、そのアンテナを搭載するアンテナ装置及び通信装置の共振周波数のバラツキを抑えることができる。

請求項２記載の発明は、前記導体配置部が、前記コアを挟んで、第１の配置部と、第２の配置部と、により構成され、前記コイルパターンは前記第１の配置部と前記第２の配置部とに分割されて設けられ、前記調整パターンは前記第１の配置部または前記第２の配置部のいずれか一方に設けられたことを特徴とする請求項１記載のアンテナであって、簡易な構成により組み立てが可能で、かつアンテナ単体のインダクタンスの調整を行うことが可能なので、アンテナ単体が有するインダクタンスのバラツキが抑えられ、安定した特性が得られる。その結果、そのアンテナを搭載するアンテナ装置及び通信装置の共振周波数のバラツキを抑えることができる。そして、そのアンテナを搭載するアンテナ装置及び通信装置の共振周波数のバラツキを抑えることができる。

請求項３記載の発明は、前記コアが、接着層を介して前記第１の配置部または前記第２の配置部と接したことを特徴とする請求項２記載のアンテナであって、これにより、アンテナが組み込まれる通信装置（例えば携帯端末）内にその破片や残渣が飛散し、通信装置に悪影響を与えないようにすることができる。

請求項４記載の発明は、前記コアが複数の小片により構成されたことを特徴とする請求項３記載のアンテナであって、これにより、当該アンテナの通信装置（例えば携帯端末）における貼付箇所がたとえ曲面を有していても、その曲面に沿って貼付され配置されることが可能となる。また、コアがバラバラになることを防ぎ、分割された各小片の一部が脱落し、アンテナが組み込まれる通信装置内に、コアから脱落したその小片や残渣が飛散するのを防ぐことができる。その結果、通信装置に悪影響を与えないようにすることができる。

請求項５記載の発明は、前記第１の配置部および第２の配置部にはそれぞれ、前記コイルパターンを構成する複数の分割パターンが設けられ、前記複数の分割パターンの各両端には相互接続端子が配置されたことを特徴とする請求項２記載のアンテナであって、これによりアンテナ単体のインダクタンスの調整を行うことが可能となるので、アンテナ単体が有するインダクタンスのバラツキが抑えられ、安定した特性が得られる。その結果、そのアンテナを搭載するアンテナ装置及び通信装置の共振周波数のバラツキを抑えることができる。そして、そのアンテナを搭載するアンテナ装置及び通信装置の共振周波数のバラツキを抑えることができる。

請求項６記載の発明は、前記コイルパターンの両端に外部接続端子を有し、前記外部接続端子が前記調整パターンと同じ側の配置部に設けられたことを特徴とする請求項５記載のアンテナであって、これにより、そのアンテナを搭載するアンテナ装置及び通信装置への組み込みが可能となる。

請求項７記載の発明は、前記外部接続端子が、前記第１の配置部および前記第２の配置部のうちいずれか一方の配置部に設けられ、他方の配置部の外形よりも外側に配置されたことを特徴とする請求項６記載のアンテナであって、これにより、そのアンテナを搭載するアンテナ装置及び通信装置への組み込みが可能となる。

請求項８記載の発明は、前記コイルパターンが、さらに、前記コアの外形周囲より離れて配置される突出部を有し、前記突出部が、前記第１の配置部または前記第２の配置部のうち、前記調整パターンと同じ配置部に設けられたことを特徴とする請求項６記載のアンテナであって、これにより、その突出部の一部を構成する突出部引き出しパターンもコイルパターンのインダクタンスの調整に寄与する。その結果、アンテナが小型であっても、コイルパターンのインダクタンスの調整マージンを十分に確保することができる。

請求項９記載の発明は、前記調整パターンが、前記コイルパターンより引き出されて配置される引き出しパターンと、前記引き出しパターンと接続される接続パターンと、により構成され、少なくとも前記接続パターンが前記調整部に配置され、前記引き出しパターンは、その一端が前記コイルパターンと接続され、他端が前記接続パターンに接続されたことを特徴とする請求項１記載のアンテナであって、これにより、アンテナが小型であっても、コイルパターンのインダクタンスの調整マージンを十分に確保することができる。

請求項１０記載の発明は、前記引き出しパターンのいずれかに断線部を有したことを特徴とする請求項９記載のアンテナであって、これにより、アンテナ単体が有するインダクタンスのバラツキが抑えられ、安定した特性が得られる。その結果、そのアンテナを搭載するアンテナ装置及び通信装置の共振周波数のバラツキを抑えることができる。そして、そのアンテナを搭載するアンテナ装置及び通信装置の共振周波数のバラツキを抑えることができる。

請求項１１記載の発明は、前記引き出しパターンと前記接続パターンとがなす交点のいずれかに断線部を有したことを特徴とする請求項９記載のアンテナであって、これにより、アンテナ単体が有するインダクタンスのバラツキが抑えられ、安定した特性が得られる。その結果、そのアンテナを搭載するアンテナ装置及び通信装置の共振周波数のバラツキを抑えることができる。そして、そのアンテナを搭載するアンテナ装置及び通信装置の共振周波数のバラツキを抑えることができる。

請求項１２記載の発明は、前記コイルパターンが、さらに、前記コアの外形周囲より離れて配置される突出部を有し、前記接続パターンの一端が前記突出部と接続されたことを特徴とする請求項９記載のアンテナであって、これにより、その突出部の一部を構成する突出部引き出しパターンもコイルパターンのインダクタンスの調整に寄与する。その結果、アンテナが小型であっても、コイルパターンのインダクタンスの調整マージンを十分に確保することができる。

請求項１３記載の発明は、前記引き出しパターンまたは前記突出部のいずれかに断線部を有したことを特徴とする請求項１２記載のアンテナであって、これにより、アンテナ単体が有するインダクタンスのバラツキが抑えられ、安定した特性が得られる。その結果、そのアンテナを搭載するアンテナ装置及び通信装置の共振周波数のバラツキを抑えることができる。そして、そのアンテナを搭載するアンテナ装置及び通信装置の共振周波数のバラツキを抑えることができる。

請求項１４記載の発明は、前記引き出しパターン又は前記突出部と前記接続パターンとがなす交点のいずれかに断線部を有したことを特徴とする請求項１２記載のアンテナであって、これにより、アンテナ単体が有するインダクタンスのバラツキが抑えられ、安定した特性が得られる。その結果、そのアンテナを搭載するアンテナ装置及び通信装置の共振周波数のバラツキを抑えることができる。そして、そのアンテナを搭載するアンテナ装置及び通信装置の共振周波数のバラツキを抑えることができる。

請求項１５記載の発明は、請求項１記載のアンテナと、金属体と、を備えたことを特徴とするアンテナ装置であって、これにより、アンテナを搭載するアンテナ装置及び通信装置の共振周波数のバラツキを抑えることができる。そして、そのアンテナを搭載するアンテナ装置及び通信装置の共振周波数のバラツキを抑えることができる。

請求項１６記載の発明は、前記アンテナが、前記金属体の一端部およびその一端部を含む面に近接または接触して配置され、前記金属体の一端部から前記コアの前記コイルパターンにおけるコイル軸方向の幅の範囲内で、前記コアの一端部を前記金属体の一端部の内外に配置することにより、少なくとも前記アンテナの一部が前記金属体の一端部およびその一端部を含む面に近接または接触して配置され、通信時の前記アンテナから離れる方向の磁力線と前記アンテナへ向う方向の磁力線との境界軸を前記金属体から離れる方向へ傾かせることを特徴とする請求項１５記載のアンテナ装置であって、これにより、アンテナから発生する磁力線に傾きが生じるので、ＲＦ−ＩＤやＮＦＣなどのＩＣカードやＩＣタグなどの無線通信媒体との通信を、特に通信主面において幅広い範囲で良好におこなうことができる。

請求項１７記載の発明は、前記コイルパターンの開口面を前記金属体の前記配置面に対して垂直としたことを特徴とする請求項１６記載のアンテナ装置であって、ＲＦ−ＩＤやＮＦＣなどのＩＣカードやＩＣタグなどの無線通信媒体との通信を、特に通信主面において幅広い範囲で良好におこなうことができる。

請求項１８記載の発明は、請求項１５または請求項１６記載のアンテナ装置を備え、前記金属体が前記アンテナに接続された回路基板であることを特徴とする通信装置であって、ＲＦ−ＩＤやＮＦＣなどのＩＣカードやＩＣタグなどの無線通信媒体との通信を、特に通信主面において幅広い範囲で良好におこなうことができる。それに加え、金属体を別途設ける必要が無いので、通信装置を小型化することができる。

以下、本発明の具体的な内容について、実施例を用いて説明する。

図１は、本発明のアンテナが搭載された携帯端末の分解斜視図である。携帯端末１は、液晶パネル２、操作用のボタン３、筐体４および５（以後、便宜上、４を前面筐体、５を後面筐体と称する）、その中に収められる電子回路基板６、バッテリー７などにより構成されている。後面筐体５には、本発明の一実施例であるアンテナ８が粘着テープによる貼り付けやビスによる固定などにより搭載されている。なお、本実施例においてアンテナ８は、後面筐体５の上部周縁部に近接して配置されている。なお、本実施例では後面筐体５の平坦な部分に配置しているが、後面筐体５の曲面に沿って配置することも可能である。

アンテナ８の電子回路基板６との対向面には、電子回路基板６との接続を行うことによりアンテナ装置を形成するための外部接続端子８ａおよび８ｂが設けられている。電子回路基板６とアンテナ８との接続は、ピンによる接触やコネクタ接続、導線のはんだ付けなどが考えられる。本実施例においては、電子回路基板６にアンテナ入出力用ピン９ａ、９ｂを備えている。一般的に知られているように、アンテナ入出力用ピン９ａおよび９ｂは、整合回路および制御ＩＣなどが配置された電子回路基板６上のアンテナ制御部１０に接続されるものとする。そして、このアンテナ入出力用ピン９ａ、９ｂが、アンテナ８に設けられた外部接続端子８ａおよび８ｂを両端部とするコイル部と接続されることにより、アンテナ装置が形成される。なお、後面筐体５と電子回路基板６の間にできる空間には、ＲＦ−ＩＤ用ＩＣや整合回路の他、周波用アンテナ、カメラユニット、スピーカー、ＲＦモジュールなどの部品が配置される。

図２は、本発明の実施例におけるアンテナの斜視図である。また、図３は、本発明の実施例におけるアンテナの分解斜視図である。さらに、図４は、本発明の実施例におけるアンテナの導体配置部およびそこに設けられたコイルパターンおよび調整パターンを示す図である。

図２に示すように、本実施例のアンテナ８は、フェライトなどにより形成されたコア１１と、その周囲を包み込むように配置され、主に樹脂からなる支持体上にコイルパターンなどが形成された、導体配置部としてのフレキシブル基板１２と、を備える。ここで言うコイルパターンとは、図示しないＩＣカードやＩＣタグなどの無線通信媒体と通信を行うための磁力線を発生させるものである。図２および図３において、コイルパターンの具体的な形状は図示されていないが、矢印を有する直線Ｓをコイル軸としたコイルパターンが形成されている。コイルパターンと、後ほど説明する調整パターンは、例えばフレキシブル基板１２が有する、ポリイミドフィルムとカバーレイあるいはレジストという２つの樹脂層の間に形成される銅箔によって形成されるのが通常である。このコイルパターンを含む、フレキシブル基板１２上に形成された導体パターンについては、後ほど図４において詳しく説明する。

実際には図３に示すように、フレキシブル基板１２は、コア１１を挟んで２つに分割された形となっている。本実施例においては便宜上、これら２つに分割されたフレキシブル基板１２のうち、外部接続端子８ａ、８ｂを有する側を下側フレキシブル基板（第１の配置部）１２ａとし、そうでない側を上側フレキシブル基板（第２の配置部）１２ｂとする。後により詳しく述べるが、これら下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとは半田により接合されている。本実施例においては、コイル軸Ｓと略平行なフレキシブル基板１２の二辺において接合されている。また、「下側」「上側」は、図３において理解し易くするために便宜上付与しているもので、アンテナ８として機器に搭載する際には上下が逆になっても構わない。

なお、本実施例において、上側フレキシブル基板１２ｂがコイル軸Ｓ方向に有する幅は、コア１１がはみ出さないように設定されている。これは、特にコア１１が割れやすいフェライトで構成されている場合、アンテナ８が組み込まれる通信装置（例えば図１における携帯端末１）内にその破片や残渣が飛散し、通信装置に悪影響を与えないようにするためである。

これら下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとの間にコア１１を固定するために、本実施例においては接着層としての両面接着テープ１３および１４が用いられる。すなわち、両面接着テープ１３はコア１１と下側フレキシブル基板１２ａとの間に貼付され、両面接着テープ１４はコア１１と上側フレキシブル基板１２ｂとの間に貼付される。

また、本実施例のコア１１の下側フレキシブル基板１２ａまたは上側フレキシブル基板１２ｂとの対向面のうち少なくとも一方の面には、図示していないが、あらかじめ数ｍｍピッチのスリットが入っている。そして、先に述べたように、本実施例のコア１１の下側フレキシブル基板１２ａまたは上側フレキシブル基板１２ｂとの対向面には、両面接着テープ１３または１４が貼付されている。さらに、下側フレキシブル基板１２ａおよび上側フレキシブル基板１２ｂは、最初から可とう性を有している。

よってアンテナ８は、図１に示す携帯端末１の後面筐体５に貼付される箇所がたとえ曲面を有していても、その曲面に沿って貼付され配置されることが可能となる。その結果、コア１１は、先に述べたスリットにより少なくともその一部が分割され、複数の小片により構成された状態となる場合がある。もしコア１１が単体のままであれば、この時点でコア１１がバラバラになってしまう。それを防いでいるのが、コア１１の下側フレキシブル基板１２ａまたは上側フレキシブル基板１２ｂとの対向面に貼付される両面接着テープ１３および１４である。従って以上の構成により、図２および図３において、先に述べたスリットにより分割されたコア１１の各小片の一部が脱落し、アンテナ８が組み込まれる通信装置（例えば図１における携帯端末１）内に脱落したその小片や残渣が飛散するのを防ぐことができる。その結果、通信装置に悪影響を与えないようにすることができる。

コア１１のフレキシブル基板１２への固定方法については、本実施例に示すように、コア１１の両面への両面接着テープ１３および１４の貼付である必要は、必ずしもない。例えば上記の両面接着テープ１３、１４のいずれかのみによる固定方法が考えられる。また、コア１１と各フレキシブル基板との間に両面接着テープを貼る代わりに、コイル軸Ｓと略直交し半田付けにより接合されていないフレキシブル基板１２の二辺において、下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂ同士を接着する方法も考えられる。この時、下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとは、コア１１の外縁よりもコイル軸Ｓ方向の外側に延ばす必要がある。そして、この部分の接着については、先ほどと同様に両面接着テープによるものの他に、接着剤を直接塗布する方法などがある。

なお、本実施例においては、下側フレキシブル基板１２ａの、コア１１と対向しない面にも、両面接着テープ１５が貼付されているが、これは先の図１において、アンテナ８本体を携帯端末１の後面筐体５に添付し固定するためのものである。

再び図３を用いて、本実施例の説明を行う。先ほど、フレキシブル基板１２を構成する下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとは、コイル軸Ｓと略平行なフレキシブル基板１２の二辺において、半田付けにより接合されている、と述べた。図３において、下側フレキシブル基板１２ａには、後ほど図４において図示する、コイルパターンが複数に分割された分割パターンの各両端の銅箔１６ａおよび１６ｂを露出させ、半田付けによる接着を可能とするためのパターン露出部１７ａおよび１７ｂが設けられている。これと同様に、上側フレキシブル基板１２ｂにも、後ほど図４において図示する、コイルパターンが複数に分割された分割パターンの各両端の銅箔１８ａおよび１８ｂを露出させ、半田付けによる接着を可能とするためのパターン露出部１９ａおよび１９ｂが設けられている。

なお、本実施例ではさらに、フレキシブル基板１２が組み立てられる前の状態において、上側フレキシブル基板１２ｂのパターン露出部１９ａおよび１９ｂにより露出された分割パターンの各両端の銅箔には、あらかじめ半田メッキ処理が施されている。また、下側フレキシブル基板１２ａに設けられるパターン露出部１７ａ、１７ｂにより露出された分割パターンの各両端の銅箔と、外部接続端子８ａ、８ｂの銅箔には、あらかじめ金メッキ処理が施されている。この金メッキ処理は、外部接続端子８ａ、８ｂが電子回路基板６上に設けられたアンテナ入出力用ピン９ａ、９ｂと接触する際の信頼性確保および腐食防止のため、必須のものである。このように、金メッキ処理や半田メッキ処理が施された状態であっても、本実施例においては、当該部分の銅箔が「露出している」と表現する。

このような構成を有するフレキシブル基板１２は、位置合わせを行えば、銅箔１６ａと銅箔１８ａ、銅箔１６ｂと銅箔１８ｂの各銅箔同士の位置がそれぞれ一致するよう設計されている。そしてその結果、ひとつのコイルパターンが形成されるようになっている。フレキシブル基板１２に形成されたコイルパターンその他の導体パターンは、より具体的には図４に示すように形成されている。

図４（ａ）は、下側フレキシブル基板１２ａをコア１１との当接面より見た図であり、図４（ｂ）は、上側フレキシブル基板１２ｂのいずれもコア１１との当接面より見た図である。これらの図において、コイル軸Ｓの矢印方向は、図２および図３に示すフレキシブル基板１２の斜視図において手前側となる。さらに、下側フレキシブル基板１２ａは、分割パターン２１ａの他に、外部接続端子８ａおよび８ｂを有しているが、本実施例においては、これらの銅箔も、いわゆる「露出して」おり、半田メッキ処理が施されている。

下側フレキシブル基板１２ａには、ＩＣカードやＩＣタグなどの無線通信媒体と通信を行うためのコイルパターンの一部となる複数の分割パターン２１ａが、互いに平行に、かつコイル軸Ｓと交わるように形成されている。そして、上側フレキシブル基板１２ｂには、やはりコイルパターンの一部となる複数の分割パターン２１ｂが、互いに平行に、かつコイル軸Ｓと交わるように形成されている。これら複数の分割パターン２１ａおよび２１ｂの各両端が、それぞれパターン露出部１７ａと１７ｂおよびパターン露出部１９ａと１９ｂにより、銅箔が「露出された」状態になっていることは、先ほどの図３において説明した通りである。

このように、下側フレキシブル基板１２ａおよび上側フレキシブル基板１２ｂに形成された複数の分割パターンにより、どのようにコイルパターンが形成されるかについて、これより説明する。

コイルパターンはまず、下側フレキシブル基板１２ａ上にある外部接続端子８ａから、パターン露出部１７ａにより銅箔が露出されたランドｊへと引き回される。フレキシブル基板１２の組み立て前において、上側フレキシブル基板１２ｂ上を横断する複数の導体パターンと、下側フレキシブル基板１２ａ上を横断する複数の導体パターンとは、それらの両端部の銅箔がパターン露出部１７ａ、１７ｂ、１９ａ、１９ｂにより露出されている。従って、図２に示すフレキシブル基板１２の組み立て後の状態において、図４のランドｊは、上側フレキシブル基板１２ｂ上のパターン露出部１９ａにより銅箔が露出されたランドｋと、半田により接合されている。

このランドｋは、上側フレキシブル基板１２ｂ上において、パターン露出部１７ａとは反対側にあるパターン露出部１９ｂにより銅箔が露出されたランドｍと、導体パターンｎによって接続されている。導体パターンｎは、複数の分割パターン２１ｂのうちの一本である。図２に示すフレキシブル基板１２の組み立て時において、図３の分解斜視図を見ればわかるように、下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとは、コア１１を挟んで配置されている。従って、図４に示す導体パターンｎは、コア１１の上側フレキシブル基板１２ａ側を横断する形となる。

ランドｍは、下側フレキシブル基板１２ａ上のパターン露出部１７ｂにより銅箔が露出されたランドｐと、半田により接合されている。そして、このランドｐは、下側フレキシブル基板１２ａ上のパターン露出部１７ａにより銅箔が露出されたランドｑと、導体パターンｒによって接続されている。導体パターンｒは、複数の分割パターン２１ａのうちの一本である。先ほどの導体パターンｎと同じ理由により、導体パターンｒは、コア１１の下側フレキシブル基板１２ａ側を横断する形となる。

以上のような、コア１１を挟んで分割された複数の導体パターン２１ａと２１ｂとの半田接合が繰り返されることにより、下側フレキシブル基板１２ａ上にある外部接続端子８ａを出発した導体パターンは、コア１１を周回した後、外部接続端子８ｂへと接続される。そして、コア１１のコイル軸Ｓの周囲には、らせん状の導体パターンが形成される。このらせん状の導体パターンが、いわゆるコイルパターンであり、ＩＣカードやＩＣタグなどの無線通信媒体と通信を行うための磁力線を発生可能とする。コイルパターンにより発生される磁力線の様子については、後ほど図６以降において詳しく説明する。

ちなみに、本実施例のフレキシブル基板１２に形成されている導体パターンは、らせん状のコイルパターンのみではない。図４（ａ）に示すように、最外縁部の片側に位置する分割パターンｔに接続された、これより詳細に説明する調整パターンｕが設けられている。この調整パターンｕは、分割パターンｔと片側端部が接続されている複数の引き出しパターンｖを有する。そしてさらに、これら引き出しパターンｖの、分割パターンｔと接続していないもう片側の各端部と、分割パターンｔの突出部ｙの一部を構成する突出部引き出しパターンｚの突出側端部（点線で示されるコア１１の外形の外側に位置する端部）とを結んで接続される接続パターンｗと、を有する。

なお、本実施例において、この調整パターンｕは、下側フレキシブル基板１２ａ側にのみ設けられている。これに対して、図４（ａ）および（ｂ）に示すコイルパターンを形成する複数の分割パターン２１ａおよび２１ｂは、下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂの両方に、分割されて設けられている。下側フレキシブル基板１２ａには、調整パターンｕの他に、外部接続端子８ａおよび８ｂも設けられており、上側フレキシブル基板１２ｂよりも大きな外形を有する。そして、これらの調整パターンｕの一部（すなわち、接続パターンｗ全てと引き出しパターンｖの一部）と、分割パターンｔの突出部ｙの一部と、外部接続端子８ａおよび８ｂとは、点線で示すコア１１および上側フレキシブル基板１２ｂの外形よりも外側に配置されている。言い替えれば、これら調整パターンｕの一部は、コア１１および上側フレキシブル基板１２ｂの外形周囲よりも離れて配置している、とも言える。

これにより、図２に示すアンテナ８の組み立て完了時において、外部接続端子８ａおよび８ｂは、コア１１および上側フレキシブル基板１２ｂに覆い隠されることがないので、図１に示すように、その対向面に配置される電子回路基板６と接続可能となり、接続することによりアンテナ装置を構成することができる。

また、コア１１および上側フレキシブル基板１２ｂに覆われない調整パターンは、少なくとも接続パターンｗを有している。そして、調整パターンを構成する複数の引き出しパターンｖか、または分割パターンｔの突出部ｙの一部を構成する突出部引き出しパターンｚのいずれかを、トリミングなどにより断線させると、図２に示すアンテナ８の組み立て完了時において、そのインダクタンスを調整することができる。

アンテナ８のインダクタンスは、図１においてアンテナ８が整合回路その他のアンテナ制御部１０を搭載する電子回路基板６と接続されてアンテナ装置となった時に、そのアンテナ装置の共振周波数を決める一因となるものである。そして、本実施例の構造を有するアンテナ８のインダクタンスは、図２〜図４に示すコア１１のサイズのバラツキに大きく影響される。これは、コア１１のサイズが異なると、アンテナ８の見かけの透磁率も異なるためである。

このように、アンテナ８のインダクタンスには個体差があるので、このアンテナ８を搭載したアンテナ装置の共振周波数にもバラツキが出る。この共振周波数を、通信規格で定められた中心周波数（例えばＲＦ−ＩＤであれば、１３．５６ＭＨｚ）から所定の範囲内に調整することにより、高い確率と品質で無線通信を行うことができる。この時、アンテナ８単体でのインダクタンスのバラツキを小さくすれば（例えば±２％以内に抑えれば）、そのアンテナ８が搭載されたアンテナ装置の共振周波数の調整に必要な調整範囲を小さくすることができる。従って、アンテナ８のコア１１のサイズのバラツキに起因するアンテナ８のインダクタンスのバラツキを抑えるために、コイルパターンの線路長を調整する。

アンテナ８のインダクタンスを調整するためのコイルパターンのトリミングは、図４における引き出しパターンｖまたは突出部引き出しパターンｚのうち、点線で示すコア１１の外形よりも外側の部分で行われる。これらの部分は、コア１１および上側フレキシブル基板１２に覆い隠されることがないため、トリミング作業を容易に行うことができる。

例えば、図４の突出部引き出しパターンｚのみ残し、引き出しパターンｖは全て切断した場合と、突出部引き出しパターンｚに隣接する引き出しパターンｖのみ残し、他は全て切断した場合との、コア１１の周囲に巻かれるコイルパターンの巻数の差分はｃである。そして、その差分に相当する分だけアンテナ８のインダクタンスが変化する。

なお、図４において、コイルパターンを構成する分割パターンｔには、コア１１の外形よりも外側に位置する突出部ｙを必ずしも設ける必要はない。しかしながら、この突出部ｙがあれば、先にも説明したように、その突出部ｙの一部を構成する突出部引き出しパターンｚもコイルパターンのインダクタンスの調整に寄与する。コイルパターンを構成する分割パターンｔが、このコア１１の外形よりも外側に位置する突出部ｙを有することで、図２に示すアンテナ８が小型であっても、コイルパターンのインダクタンスの調整マージンを十分に確保することができる。そして図４の突出部ｙは、調整パターンｕと共にコイルパターンのインダクタンスの調整に寄与する部分であるので、調整パターンｕと同じ側のフレキシブル基板になくてはならない。本実施例の場合、突出部ｙは、調整パターンｕと共に、下側フレキシブル基板１２ａに設けられている。

図５は、本発明の実施例におけるアンテナの製造工程の例を示す図である。この製造工程については、図３に示す分解斜視図を併用して説明を行う。

既に述べたように、図３に示すコア１１の下側フレキシブル基板１２ａまたは上側フレキシブル基板１２ｂとの対向面のうち少なくとも一方の面には、図示していないが、あらかじめ数ｍｍピッチのスリットが入っている。このスリットは、コア１１の作成時において、焼成工程の前に入れられたものである。この焼成工程の前段階においては、焼成後もコア１１がスリットの部分で容易に割れない程度にスリットを入れる。

このように焼成工程が終了しスリットが設けられたコア１１に対して、その下側フレキシブル基板１２ａまたは上側フレキシブル基板１２ｂと対向することになる面に、両面接着テープ１３または１４を貼付する（図５のステップＳ１）。本実施例においてはコア１１の両面に両面接着テープ１３または１４を貼付する。

周知の通り、両面接着テープ１３および１４は、取扱いを容易にするために、それらの片面が支持フィルムに支持された状態となっている。当然のことながら、図５のステップＳ１において、図３に示すコア１１の両面に両面接着テープを貼った状態においては、これらの支持フィルムはいずれも残されている。この状態において、コア１１の、両面接着テープ１３または１４が貼付された面のいずれかを、例えばローラなどにより押圧する（図５のステップＳ２）。

するとコア１１は、スリットにより少なくともその一部が分割され、複数の小片により構成された状態となる。それでも、コア１１の両面には両面接着テープ１３および１４が貼付されているので、コア１１がバラバラになることはない。そして、このような状態となったコア１１は、図１に示す携帯端末１の後面筐体５において、アンテナ８の貼付される箇所がたとえ曲面を有していても、その曲面に沿って貼付され配置されることを可能にする。

また、アンテナ８の組み立て時や、携帯端末１（図１参照）などへの実装時においても、作業者が意図しない応力がコア１１に加わることがある。この時にも、スリットにより分割されたコア１１の各小片の一部が脱落し、アンテナ８が組み込まれる通信装置（例えば図１における携帯端末１）内に脱落したその小片や残渣が飛散するのを防ぐことができる。そして、通信装置に悪影響を与えないようにすることができる。

さらに、先に述べた図３に示す両面接着テープ１３および１４の支持フィルムは、ローラの押圧時において、両面接着テープ１３および１４が、ローラや、それと対向する作業台に貼り付くことを防ぐ。

なお、下側フレキシブル基板１２ａの、コア１１を配置しない側に貼付される両面接着テープ１５は、この後に述べる上側フレキシブル基板１２ｂの配置と位置合わせおよび下側フレキシブル基板１２ａとの半田接合が完了した後に行う。これは、両面接着テープ１５が半田接合時にかかる熱に耐えられないからである。

以上のように、ある程度の折り曲げが可能となったコア１１を、下側フレキシブル基板１２ａに配置する（図５のステップＳ３）。その際、コア１１の下側フレキシブル基板１２ａとの対向面に貼付された両面接着テープ１３の支持フィルムを剥がしてから、下側フレキシブル基板１２ａに配置する。コア１１を配置する箇所は、図４（ａ）において点線により示す部分の内側である。

こうして図３に示すコア１１を下側フレキシブル基板１２ａに配置した後、今度は上側フレキシブル基板１２ｂを、コア１１の上側から配置する。この時も、コア１１の上側フレキシブル基板１２ｂとの対向面に貼付された両面接着テープ１４の支持フィルムを剥がしてから、上側フレキシブル基板１２ｂを配置する。上側フレキシブル基板１２ｂは、コア１１が図４（ｂ）に示す点線の内側に配置されるよう、位置合わせを行う（図５のステップＳ４）。

この、コア１１が配置された下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとの位置合わせについては、いくつかの方法がある。例えば、本実施例の図面には図示していないが、下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂの外縁にあらかじめ位置合わせ用ピンの穴やマーカーを設けておき、その穴やマーカーを用いて位置合わせを行う。そして、後ほど述べる下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとの半田接合を行ってから、不要となった穴部分やマーカー部分を切除してもよい。これにより、パターン露出部１７ａと１９ａおよびパターン露出部１７ｂと１９ｂとの位置合わせが容易となり、ＩＣカードやＩＣタグなどの無線通信媒体と通信を行うためのコイルパターンが形成されたフレキシブル基板１２をより確実に組み立てることができる。

このように位置合わせを行った後、下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとの半田接合を行う（図５のステップＳ５）。ここで、上側フレキシブル基板１２ｂのパターン露出部１９ａおよび１９ｂにより露出された分割パターンの各両端の銅箔と、下側フレキシブル基板１２ａのパターン露出部１７ａ、１７ｂにより露出された分割パターンの各両端の銅箔との位置は一致している。すなわち、図３において、銅箔１６ａと銅箔１８ａ、銅箔１６ｂと銅箔１８ｂの各銅箔同士の位置がそれぞれ一致し、下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとの半田接合を行えば、ひとつのコイルパターンが形成されるようになっている。

半田接合は、パターン露出部１７ａと１９ａとが重なった部分およびパターン露出部１７ｂと１９ｂとが重なった部分を加熱することにより行う。先ほど述べたように、上側フレキシブル基板１２ｂのパターン露出部１９ａおよび１９ｂにより露出された分割パターンの各両端の銅箔１８ａおよび１８ｂには、あらかじめ半田メッキ処理が施されている。また、下側フレキシブル基板１２ａに設けられるパターン露出部１７ａ、１７ｂにより露出された分割パターンの各両端の銅箔１６ａおよび１６ｂには、あらかじめ金メッキ処理が施されている。従って、当該部分を加熱すれば、上側フレキシブル基板１２ｂの銅箔１８ａおよび１８ｂにメッキされた半田が溶融し、下側フレキシブル基板１２ａの銅箔１６ａおよび１６ｂとの接合が行われる。

なお、両面接着テープ１３および１４は熱に弱いので、これらに熱が加わらないよう、パターン露出部１７ａと１９ａとが重なった部分およびパターン露出部１７ｂと１９ｂとが重なった部分のみを加熱する。そして、この半田接合のための加熱装置は、半田が溶融し、上側フレキシブル基板１２ｂの銅箔１８ａおよび１８ｂと下側フレキシブル基板１２ａの銅箔１６ａおよび１６ｂとの接合が行われ、半田が冷却し固化した後に、フレキシブル基板１２から引き上げるとよい。このように、局所的かつ迅速で細かい温度制御を要する加熱方法としては、例えばパルスヒート接合などが好適である。

ただし、上側フレキシブル基板１２ｂのパターン露出部１９ａおよび１９ｂに施された半田メッキ処理による半田のみでは、下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとの接合を行うには不足することがある。その場合には、下側フレキシブル基板１２ａのパターン露出部１７ａおよび１７ｂの分割パターン２１ａの各両端部か、上側フレキシブル基板１２ｂ上の分割パターン２１ｂの各両端部のいずれかに半田クリーム層を形成してもよい。

なお、以上に述べた半田接合の代わりに、ＡＣＦ（異方性導電フィルム）を用いてもよい。すなわち、上記図５のステップＳ４の前に、図３に示す下側フレキシブル基板１２ａのパターン露出部１７ａおよび１７ｂか、上側フレキシブル基板１２ｂのパターン露出部１９ａおよび１９ｂのいずれかにＡＣＦを貼付しておく。この場合には、上記図５のステップＳ５、すなわち半田接合の工程は不要となる。

最後に、両面接着テープ１５を、下側フレキシブル基板１２ａの、コア１１を配置しない側に貼付する（図５のステップＳ６）。これは、先ほども述べたように、両面接着テープ１５が半田接合時にかかる熱に耐えられないためである。周知の通り、両面接着テープ１５は、取扱いを容易にするために、それらの片面が支持フィルムに支持された状態となっている。当然のことながら、図５のステップＳ６において、図３に示すアンテナ８の下側フレキシブル基板１２ａに両面接着テープ１５を貼った状態においては、その支持フィルムは残されている。この支持フィルムは、例えば図１に示すように、上記の工程を経て完成したアンテナ８を携帯端末１に実装する前に剥がされる。

以上に述べたような工程を用いることにより、図２に示すアンテナ８が、極めて簡易かつ高精度に組み立てられる。図３および図５を用いて示したように、コア１１の両平面にあらかじめ両面接着テープを貼付し、フレキシブル基板１２との位置合わせを行ってから半田付けを行う構成としているため、万一、コアの位置合わせが失敗しても、半田付けを行う前に位置合わせをやり直すことが可能である。このことにより、図２に示すアンテナ８の組み立て不良率を低減することができる。

また、図２においてフレキシブル基板１２に形成されるコイルパターンが、その両端に有する外部接続端子８ａおよび８ｂは、図４（ａ）に示すように、調整パターンｕと同じ下側フレキシブル基板１２ａに設けられている。これにより、上側フレキシブル基板１２ｂのコイル軸Ｓ方向の幅は、コア１１と略同一またはそれよりも若干長く設定され、上側フレキシブル基板１２ｂの大きさを、下側フレキシブル基板１２ａよりも確実に小さくすることができる。このことにより、図２に示すアンテナ８を組み立てる際に、上側フレキシブル基板１２ｂの位置合わせを容易に行うことが可能となる。

図６は、図１に示す携帯端末１に搭載された電子回路基板６およびアンテナ８により形成されるアンテナ装置、およびそのアンテナ装置から発生する磁力線を示す概念図である。また、図７は、従来例におけるアンテナ装置、およびそのアンテナ装置から発生する磁力線を示す概念図であり、図６の本実施例におけるアンテナ装置との比較のために示すものである。図示していないが、図７のアンテナ１０１は、先の特許文献１に示すように、電子回路基板６との対向面とは反対側の面上に、渦巻状に形成されたアンテナコイルを備える。

図６に示すように、本実施例におけるアンテナ装置は、コイル部を備えるアンテナ８と、アンテナ８に近接して配置された電子回路基板６とを備える。一般に知られているように、電子回路基板６の表面または内部には、そこに実装される各回路部品の端子同士を接続する配線パターンが設けられている。今日の回路の集積化による小型化に伴い、電子回路基板６は複数の配線層を有することが殆どである。従って、各回路部品に供給される電源ラインやＧＮＤ（接地）ラインは、先に述べた配線パターンとは別の配線層として設けられることが多い。当然のことながら、これらの配線パターン、電源ラインおよびＧＮＤラインは銅などの導体である。つまり、電子回路基板６は、金属体としてみなすことができる。先に述べたように、電源ラインやＧＮＤラインが別の配線層として設けられる場合、これらは、割り当てられた配線層の殆ど全面にわたって形成されるので、特に良質な金属体となる。

このように、アンテナ８と、殆ど金属体としてみなすことのできる電子回路基板６とを備えたアンテナ装置において、アンテナ８のコイル部の開口部は電子回路基板６に対して垂直であり、アンテナ８は電子回路基板６の端部に配置される。なお、電子回路基板６の端部とは、アンテナ８の端部が電子回路基板６の最外端部よりも突出する場合および、アンテナ８の端部が電子回路基板６の最外端部よりも内側に位置する場合の双方を含む。

これに対して、図７に示す従来のアンテナ装置は、電子回路基板６との対向面とは反対側の面上に、渦巻状に形成されたアンテナコイルを備えているため、アンテナ１０１の開口部が電子回路基板６に対して平行である。アンテナ１０１に信号が入力され電流が流れると、領域Ｐにおいて、アンテナ１０１から発生する磁力線は全てアンテナ１０１から離れる方向であり、一方向にのみ磁力線Ｍ２が通過する。その結果、領域Ｐに位置する例えば非接触型ＩＣカードには電流が流れ、電子回路基板６とアンテナ１０１とからなる従来のアンテナ装置を搭載した携帯端末と、非接触型ＩＣカードとは通信を行うことができる。しかしながら、領域Ｑにおいては、アンテナ１０１から離れる方向とアンテナ１０１へ向かう方向という、２つの逆向きの方向に磁力線Ｍ２が伸びている。従って、領域Ｑ、すなわちアンテナのほぼ直横に、かつ電子回路基板６に対してほぼ垂直に非接触型ＩＣカードを位置させると、非接触型ＩＣカードに対して両方向の磁力線Ｍ２が働いて打ち消しあう。その結果、非接触型ＩＣカードには電流が流れず、電子回路基板６とアンテナ１０１とからなる従来のアンテナ装置を搭載した携帯端末と、非接触型ＩＣカードとの通信は行われない。

しかしながら、図６の本実施例におけるアンテナ装置では、アンテナ８のコイル部２の開口部が電子回路基板６に対して垂直であり、アンテナ８のコイル部の長手方向が電子回路基板６の最端部と平行となるように、アンテナ８が配置される。このため、例えば非接触型ＩＣカードを、領域Ｐだけでなく領域Ｑに位置させても、良好な通信を行うことができる。

すなわち、アンテナ８の開口部は電子回路基板６に対して垂直であるため、アンテナ８に信号が入力され電流が流れると、領域Ｑではアンテナ８から発生する磁力線Ｍが全てアンテナ８から離れる方向であり、一方向にのみ磁力線Ｍが通過する。その結果、領域Ｑに位置する例えば非接触型ＩＣカードには電流が流れ、電子回路基板６とアンテナ８とからなる本実施例のアンテナ装置を搭載した携帯端末と非接触型ＩＣカードとは通信を行うことができる。

また、領域Ｐにおいても、アンテナ８に信号が入力され電流が流れると、領域Ｐでは磁力線Ｍがアンテナ８から離れる方向もしくはアンテナ８に向かう方向のいずれか一方向となっている。それは、アンテナ８から発生する磁力線Ｍが、電子回路基板６付近において減衰することにより、磁力線Ｍの軸Ｘが電子回路基板６に対して垂直ではなくなり、傾いているからである。その結果、領域Ｐに位置する例えば非接触型ＩＣカードには電流が流れ、電子回路基板６とアンテナ８とからなる本実施例のアンテナ装置を搭載した携帯端末と非接触型ＩＣカードとは通信を行うことができる。

なお、図６に示す磁力線Ｍには、アンテナ８から離れる方向の磁力線とアンテナ８へ向かう方向の磁力線の境を結んだ軸Ｘが存在する。この、磁力線Ｍの軸Ｘ付近に、例えば非接触型ＩＣカードを位置させると、従来の図７における領域Ｑのように、アンテナから離れる方向とアンテナへ向かう方向の磁力線の双方が非接触型ＩＣカードに働いて打ち消しあう。その結果、非接触型ＩＣカードには電流が流れず、本実施例のアンテナ装置を搭載した携帯端末と、非接触型ＩＣカードとの通信は行われない。

次に、なぜ磁力線Ｍの軸Ｘが電子回路基板６に対して傾くかについて説明する。アンテナ８により発生した磁力線によって、電子回路基板６のアンテナ８との対向面に誘起された渦電流は、この電子回路基板６のアンテナ８との対向面に垂直な方向の磁力線を生み出す。そのため、アンテナ８より発生する磁力線Ｍと、電子回路基板６のアンテナ８との対向面に誘起された渦電流から発生する磁力線とが合成され、アンテナ８から発生する磁力線Ｍは電子回路基板６付近において垂直方向に変化する。その結果、磁力線Ｍの軸Ｘが電子回路基板６とは離れる側に傾く。

また、アンテナ８は電子回路基板６の端部に配置されるため、アンテナ８の電子回路基板６側（図６における右側）の磁力線Ｍを減衰し、アンテナ８の電子回路基板６から離れる側（図６における左側）の磁力線Ｍを相対的に強める。その結果、磁力線Ｍの軸Ｘが電子回路基板６に対して傾くことになる。本実施例の構成では、磁力線Ｍの軸Ｘの角度αは、電子回路基板６に対して４０°〜８５°程度となり傾いている。もし、アンテナ８が電子回路基板６の端部に配置されなければ、電子回路基板６面上の渦電流による電子回路基板６面に垂直な方向の磁力線が小さくなり、磁力線Ｍの軸Ｘは電子回路基板６に対してほぼ垂直のままとなる。その場合、領域Ｑでは通信可能であっても、領域Ｐでは通信することができない。

アンテナ８の端部と電子回路基板６とは、その端部を揃えて配置されてもよいし、アンテナ８の端部が電子回路基板６の端部よりも突出してもよい。また、アンテナ８の端部が電子回路基板６の端部よりも内側に位置してもよい。

以上のことから、アンテナ８を電子回路基板６の端部に位置することにより、電子回路基板６に流れる電流を最大限活用することができる。また、角度αが８５°程度であれば本発明の効果は得られ、好ましくは８０°以下であるとよい。

なお、図６に示すアンテナ装置と電子回路基板６とはある程度の隙間を持って配置されているが、携帯端末などに配置する場合、その隙間が確保できない場合がある。その場合、アンテナ装置と電子回路基板６とは接触配置され、図８のようになる。

図８は、本発明の他の実施例におけるアンテナ装置、およびそのアンテナ装置から発生する磁力線を示す概念図である。図８に示すように、電子回路基板６とアンテナ８とが接触配置されていても、図６に示すアンテナ装置と同様のメカニズムにより、磁力線の傾きが発生する。

以上のように、電子回路基板６とアンテナ８との間に隙間があってもなくても、電子回路基板６の一端部からコアのコイル部におけるコイル軸方向Ａの幅の範囲内で、コアの一端部を電子回路基板６の一端部の内外に配置することにより、少なくともアンテナ８の一部が電子回路基板６の一端部およびその一端部を含む面に近接または接触して配置されれば、本発明の効果が十分に得られる。なお、当該コアの幅が少なくとも４ｍｍ〜１５ｍｍであれば、本発明の効果が得られる角度α≦８５°は、上記に述べたアンテナ８と電子回路基板６との関係において成り立つことが確認されている。そしてこの関係は、コアがコイル部のコイル軸方向Ａに有する幅よりも、それと同方向に有する電子回路基板６の幅が大きいことが前提であることは言うまでも無い。

以上のように、本発明の実施例のアンテナ８は、携帯端末１の電子回路基板６の端部に設けると磁力線の傾きが発生し、送受信可能な範囲が拡がる。しかしながら、本発明の実施例のアンテナ８を搭載すべき位置は、特にこれに限られるわけではない。

図９は、図１とは異なる位置に本発明のアンテナが搭載された携帯端末の分解斜視図である。図９において、アンテナ８は携帯端末１の後面筐体５のほぼ中央に搭載される。このような状態においては、例えば図６に示すような、アンテナ８より発生する磁力線の傾きは生じない。この時、図９に示す後面筐体５のアンテナ８が配置された位置とほぼ直交する方向に、図示しないＩＣカードやＩＣタグなどの無線通信媒体が配置されても、通信することは出来ない。その代わり、そこから無線通信媒体が携帯端末１の長手方向（すなわち、図２に示すアンテナ８のコイル軸Ｓ方向）に少し離れれば、通信は可能となる。例えば、バッテリー７と対向する位置に無線通信媒体を近づけるとよい。

このような、本発明の実施例におけるアンテナ８のインダクタンス調整を行うための調整パターンについて、これより詳細に説明する。

図１０は、本発明の実施例のアンテナを模式的に示した斜視図である。図１０（ａ）は、本発明の実施例のアンテナを模式的に示した外観斜視図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す本発明の実施例のアンテナのアンテナコイルと調整パターンの巻回しの様子を模式的にわかるようにした透過斜視図である。そして、図１１は、図１０に示す本発明の実施例のアンテナとの比較例を示す図である。

これまでにも図４において説明したように、特に図１０（ｂ）において、調整パターンｕの一部と、コイルパターンｆの突出部ｙの一部と、外部接続端子８ａおよび８ｂとは、点線で示すコア１１の外形よりも外側に配置されている。言い替えれば、これら調整パターンｕの一部は、コア１１の外形周囲よりも離れて配置されている、とも言える。なお、図１０におけるコイルパターンｆは、図４における分割パターン２１ａおよび２１ｂにより構成されるものである。但し、これらの分割パターン２１ａおよび２１ｂにより実際に構成されるコイルパターンの巻数は１０ターンであるが、図１０のコイルパターンｆは、巻数を略して表現されている。また、図１０に示す調整パターンｕについても、そのコア１１の下に位置するコイルパターンｆからの引き出し本数が、図４における調整パターンｕとは異なっているが、これについても略して表現されている。

これに対して、図１１に示すアンテナ８ｃに設けられた調整パターンｄは、従来から用いられているように、アンテナコイル全体の線路長そのものを変化させて、アンテナ８ｃのインダクタンスを調整するためのものである。この調整パターンの相違を除けば、図１１に示す比較例のアンテナ８ｃと図１０に示す本発明の実施例のアンテナ８との間に違いはない。しかしながら、このような構成を有する図１０のアンテナ８および図１１のアンテナ８ｃにおいては、アンテナコイルのコア１１に巻回されている部分の線路長が、アンテナ全体のインダクタンスを支配的に決めている。従って、本実施例のように、コイルパターンｆの巻数が１０ターン程度に多くなると、図１１に示す従来のような調整パターンｄでは、アンテナ８ｃが全体として有するインダクタンスの調整に殆ど寄与することが出来ない。

しかしながら、図１０に示すアンテナ８に設けられた調整パターンｕであれば、アンテナ８のインダクタンスを調整した結果発生するトリミングの位置がどこになっても、アンテナコイル全体の線路長はほぼ一定であり、かつコア１１に巻回されている部分の線路長だけが変えられるためインダクタンスの調整が可能である。すなわち、図１０において、一方の外部接続端子８ａから、他方の外部接続端子８ｂまでの線路長がほぼ一定である。このように、アンテナコイル全体の線路長をほぼ一定に保ちながら、アンテナ８全体のインダクタンスを調整できることが、本発明の実施例におけるアンテナ８の特徴となっている。

次に、図１０に示すアンテナ８に設けられた調整パターンｕのトリミング方法について述べる。

図１２は、図１０に示すアンテナ８に設けられた調整パターンｕのトリミング例を示す図である。図１２（ａ）は、図１０に示すアンテナ８のインダクタンスを最も大きくした場合における調整パターンｕのトリミング例を示す図であり、図１２（ｂ）は、図１０に示すアンテナ８のインダクタンスを最も小さくした場合における調整パターンｕのトリミング例を示す図である。そして、図１３は、図１２において模式的に示すアンテナ８に対応して、図４（ａ）に示すアンテナ８の下側フレキシブル基板１２ａにおける調整パターンｕのトリミング位置の例を示す図である。

図１３に示すように、本発明の実施例におけるアンテナ８の下側フレキシブル基板１２ａにおける調整パターンｕのトリミング位置は、Ａ〜Ｇの７点存在する。このトリミング位置は、引き出しパターンｖ上と、突出部ｙにおいて分割パターンｔとの交点および接続パターンｗとの交点を結ぶ突出部引き出しパターンｚ上にある。

このようなトリミング位置を有する図１３の調整パターンｕにおいて、図１２（ａ）に示す模式図のように、アンテナ８全体のインダクタンスを最大にする場合、図１３のトリミング位置Ｂ〜Ｇをトリミングし、トリミング位置Ａだけを接続させたまま残せばよい。これと同様に、図１２（ｂ）に示す模式図のように、アンテナ８全体のインダクタンスを最小にする場合、図１３のトリミング位置Ａ〜Ｆをトリミングし、トリミング位置Ｇだけをトリミングせずに、接続させたまま残せばよい。

このように、コイルパターンｆと調整パターンｕとを接続させたまま残す位置を、トリミング位置Ａ〜Ｇのいずれか１箇所にすれば、本発明の実施例のアンテナ８において、そのインダクタンスを調整することができる。すなわち、図１０および図１２に示すコイルパターンｆは、図１３においてその一部を構成する分割パターンｔと調整パターンｕとの接続を残したトリミング位置から先が、コア１１の外に出て行く。そして、その位置から外部接続端子８ｂ側に残された部分は、図１０および図１２に示すアンテナ８のインダクタンスの形成に寄与しなくなる。

（表１）は、図１３に示す各トリミング位置Ａ〜Ｇのうちいずれか１箇所のみをトリミングしなかった場合におけるアンテナ８のインダクタンスの測定結果の例について示したものである。この測定結果におけるアンテナは、図１０および図１２に示すコア１１が１４．５×３８×０．３厚ｍｍのフェライトにより構成され、その周りに巻回されるコイルパターンｆの巻数を１０ターンとしている。なお、図１３に示すトリミング位置Ａ〜Ｇのいずれもトリミングしなかった場合におけるアンテナ８の初期インダクタンスは３．７４μＨであった。すなわち表１は、初期インダクタンスが３．７４μＨのアンテナであれば、３．８５±０．０７μＨ（すなわち±２％）の範囲に調整できることを示している。従って、逆に調整のターゲットとするインダクタンスを３．８５μＨとした場合、初期インダクタンスが３．７４μＨ±２％の範囲で分布していれば、ほぼ３．８５μＨに合わせることができる。

このように、本実施例のアンテナ８が有するインダクタンスの調整は、トリミング位置Ａ〜Ｇのうち１箇所のみを残して、その他の全てのトリミング位置を切断することにより行われる。この切断は、当該部分のトリミング位置をパンチングで打ち抜くことによって行われてもよいし、レーザなどで当該部分のトリミング位置にある導体パターンを焼き飛ばすことにより行われてもよい。但し、レーザの方が迅速にトリミングでき、かつパンチングには必要な台や押さえのスペースが不要なため、調整パターンｕをコンパクトにすることができる。

このようなトリミングによるインダクタンスの調整は、一度トリミングを実施してしまうとやり直しが利かない一発勝負である。そのため、まず、トリミングを全く行わない状態でアンテナ８が有する初期インダクタンスの個体差がどれ位あるのか、あらかじめまとまった数のアンテナ８を計測し分布を取っておくとよい。そして、トリミング位置Ａ〜Ｇのいずれを残せば、トリミング位置を全く行わない状態からインダクタンスがどれ位変化するのか、データを蓄積しておくとよい。そうすれば、まずトリミングを全く行わない状態でアンテナ８が有する初期インダクタンスを測定し、トリミング位置Ａ〜Ｇのどこを残せばよいか、高い精度で判断することができる。このことは結果的に、アンテナ８の歩留まりを向上させることができる。なお、例えトリミングに失敗したとしても、そのデータを蓄積している計測データにフィードバックすれば、トリミングの精度をさらに向上することが可能である。

このように、図１０および図１２に示すコイルパターンｆの一部を構成する図１３の分割パターンｔと調整パターンｕとの接続を残す位置を、トリミング位置Ａ〜Ｇのどこにしても、図１０および図１２に示すコイルパターンｆの線路長はほぼ一定である。それでいながら、コイルパターンｆの、コア１１に巻回されている部分の線路長は、図１３に示すトリミング位置Ａ〜Ｇのどこを残すかによって変化する。従って、図１０および図１２に示すコイルパターンｆ全体の線路長を一定に保ったまま、アンテナ８のインダクタンスを調整することができる。それに加えて、本発明の実施例のアンテナ８は、調整パターンｕが、コイルパターンの開口内部には設けられていないため、どのようなトリミングを行っても、その開口面積が変わることは無い。その結果、アンテナ８全体のＱ値などの特性も変化しにくいため、インダクタンス調整後のアンテナ８が有する性能のバラツキは小さい。

図１４および図１５は、図１０のアンテナ８に設けられた調整パターンｕのトリミング例を示す図であって、図１２とは別の例について示すものである。

図１４（ａ）は、図１２（ａ）と同様に、図１０に示すアンテナ８のインダクタンスを最も大きくした場合における調整パターンｕのトリミング例を示す図であるが、図１２（ａ）よりもトリミング位置ｇが１箇所増えている。この、増えた１箇所のトリミング位置ｇにより、アンテナ８の周辺より混入するノイズの影響を予防することができる。アンテナ８は、例えば図１に示すように、携帯端末１などの他の装置に実装されるものである。従って、その周辺に存在するノイズとしては、例えば携帯端末１が主な通信手段として用いる周波数（２．４ＧＨｚ）の通信信号や、電子回路基板６自体が動作するために必要なクロック信号などが考えられる。

図１４（ｂ）も、図１０に示すアンテナ８のインダクタンスを最も大きくした場合における調整パターンｕのトリミング例を示す図であるが、トリミングは１箇所のみとしている。すなわち、これと対応する図１３において、コイルパターンｔの突出部にある突出部引き出しパターンｚまたは調整パターンｕの引き出しパターンｖと、接続パターンｗとの交点の間をトリミングする。そのため、アンテナ８のインダクタンス調整にかかる時間が少なくなり、製造が行いやすいという利点がある。しかしながらこのトリミング例では、一方の外部接続端子８ａから他方の外部接続端子８ｂへと流れる電流の経路が、複数存在することになる。その結果、先ほども述べたアンテナ８の周辺より混入するノイズなどの予期しない影響を受ける可能性はある。もし、そのような影響を受けないのであれば、このようなトリミングによる調整方法を採用してもよい。

このようなトリミングによる調整方法において、アンテナ８のインダクタンスを他の値に設定する場合は、調整パターンｕの引き出しパターンｖと接続パターンｗとの交点のうち、隣接する２つの交点間において接続パターンｗをトリミングすればよい。例えば図１４（ｂ）の調整パターンｕの右側、すなわち最小インダクタンスとなる交点間から順にトリミングをしていき、インダクタンスがスペックの範囲内に入ったところでトリミングを止める、という調整方法を採用できる。

図１５（ａ）は、そのような調整方法を採用した時に、結果として最大インダクタンスとなった場合のトリミング例を示したものである。また、図１５（ｂ）は、これまで説明したものとは異なるトリミング例であり、調整パターンｕの引き出しパターンｖと接続パターンｗとの交点をトリミングして、アンテナ８のインダクタンスを最大にした場合を示している。

図１６は、コアの両サイドに調整パターンを設けた本発明の実施例のアンテナを示す斜視図である。このように、調整パターンを増やせば、アンテナ８ｄのインダクタンスの調整範囲も増やすことができる。図１６に示すアンテナ８ｄのインダクタンスの調整範囲は、図１０に示すアンテナ８の約２倍となる。

図１７は、図１０に示すアンテナ８とは異なる位置に外部接続端子８ｆおよび８ｇを配置したアンテナ８ｅの斜視図である。このように、外部接続端子は、コア１１の外形から離れた位置であれば、いずれに配置されてもよい。当然のことながら、引き出しパターンを追加して、コア１１よりも離れた位置に外部接続端子を設けてもよい。

なお、本実施例におけるフレキシブル基板１２は、下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとからなる２枚構成としたが、これら上側と下側とを繋げて一体化し、折り曲げて組み立てるようにしてもよい。例えば図４に示すフレキシブル基板１２において、下側フレキシブル基板１２ａのパターン露出部１７ｂ側と、上側フレキシブル基板１２ｂのパターン露出部１９ｂ側とを接続させ、その部分において、分割パターン２１ａと分割パターン２１ｂとを接続させる。そうすれば、下側フレキシブル基板１２ａのパターン露出部１７ｂと、上側フレキシブル基板１２ｂのパターン露出部１９ｂは、いずれも不要となる。すなわち、このような構成を取ることにより、 半田接合箇所を半分に減らすことができる。また、これとは別に、調整パターンｕが設けられた側とは反対側の側面において、下側フレキシブル基板１２ａと上側フレキシブル基板１２ｂとを繋げて一体化し、折り曲げて組み立てるようにしてもよい。この場合、半田接合箇所は減らないが、組み立て性は向上する。

以上の実施例は、ある特定のサイズを有するコア１１と決められたターン数を有するアンテナ８について述べたが、本発明の適用範囲は本実施例に限らず、あらゆるサイズのコアとターン数を有するアンテナに適用可能である。但し、このような調整機構で調整できるインダクタンスの調整幅は、コイルの巻き数によって変化する。すなわち、巻き数が多い場合、調整幅は小さくなるが微調整に適しており、逆に巻き数が少ない場合、調整幅が大きくなり初期インダクタンスのばらつきが大きくても安定したインダクタンスのアンテナが製造できる。

以上のように本発明によれば、フェライトなどにより形成されたコアの周囲にアンテナコイルが巻回された形状を有する、簡易な構成により組み立てが可能で、かつ安定した特性を有するアンテナであって、そのアンテナが搭載されたアンテナ装置および通信装置の共振周波数を決める一因となる、アンテナ単体のインダクタンスの調整を、アンテナが有する調整パターンの切断箇所を選択することにより行うことができる。その結果、そのアンテナを搭載するアンテナ装置および通信装置の、組み立て時における共振周波数の調整不良を大幅に低減することができる。

本発明によれば、アンテナとアンテナを搭載する筐体にある基板すなわち金属体との距離によらず、アンテナの通信特性を維持することができるため、携帯電話などの様々な電子機器のアンテナとして有用である。また、特に自動で商品管理、書籍管理などが可能となる収納棚、展示棚以外の医薬品管理、危険物管理、貴重品管理システムなどの用途にも適用できる。

１ 携帯端末
２ 液晶パネル
３ 操作用のボタン
４ 筐体（前面筐体）
５ 筐体（後面筐体）
６ 電子回路基板
７ バッテリー
８，８ｃ，１０１ アンテナ
８ａ，８ｂ 外部接続端子
９ａ、９ｂ アンテナ入出力用ピン
１０ アンテナ制御部
１１ コア
１２ フレキシブル基板
１２ａ 下側フレキシブル基板（第１の配置部）
１２ｂ 上側フレキシブル基板（第２の配置部）
１３，１４，１５ 両面接着テープ
１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂ 銅箔
１７ａ，１７ｂ，１９ａ，１９ｂ パターン露出部
２１ａ，２１ｂ， 分割パターン
ｃ コイルパターンの巻数の差分
ｆ コイルパターン
ｊ，ｋ，ｍ，ｐ，ｑ， ランド
ｎ，ｒ 導体パターン
Ｓ コイル軸
ｔ コイルパターン
ｕ，ｄ 調整パターン
ｖ 引き出しパターン
ｗ 接続パターン
ｙ 突出部
ｚ 突出部引き出しパターン
Ａ〜Ｇ，ｇ トリミング位置

Claims (18)

1. コアと、
   このコアの周囲に設けられる導体配置部と、を備え、
   前記導体配置部は、コイルパターンと、そのコイルパターンに接続される調整パターンと、により構成され、
   前記コイルパターンは前記コアの外形周囲を巻回すように配置され、
   前記調整パターンは前記コアの外形周囲より離れて配置される調整部を有したことを特徴とするアンテナ。
2. 前記導体配置部は、前記コアを挟んで、第１の配置部と、第２の配置部と、により構成され、
   前記コイルパターンは前記第１の配置部と前記第２の配置部とに分割されて設けられ、
   前記調整パターンは前記第１の配置部または前記第２の配置部のいずれか一方に設けられたことを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
3. 前記コアは、接着層を介して前記第１の配置部または前記第２の配置部と接したことを特徴とする請求項２記載のアンテナ。
4. 前記コアが複数の小片により構成されたことを特徴とする請求項３記載のアンテナ。
5. 前記第１の配置部および第２の配置部にはそれぞれ、前記コイルパターンを構成する複数の分割パターンが設けられ、前記複数の分割パターンの各両端には相互接続端子が配置されたことを特徴とする請求項２記載のアンテナ。
6. 前記コイルパターンの両端に外部接続端子を有し、
   前記外部接続端子は前記調整パターンと同じ側の配置部に設けられたことを特徴とする請求項５記載のアンテナ。
7. 前記外部接続端子は、前記第１の配置部および前記第２の配置部のうちいずれか一方の配置部に設けられ、他方の配置部の外形よりも外側に配置されたことを特徴とする請求項６記載のアンテナ。
8. 前記コイルパターンは、さらに、前記コアの外形周囲より離れて配置される突出部を有し、
   前記突出部は、前記第１の配置部または前記第２の配置部のうち、前記調整パターンと同じ配置部に設けられたことを特徴とする請求項６記載のアンテナ。
9. 前記調整パターンは、前記コイルパターンより引き出されて配置される引き出しパターンと、前記引き出しパターンと接続される接続パターンと、により構成され、
   少なくとも前記接続パターンは前記調整部に配置され、
   前記引き出しパターンは、その一端が前記コイルパターンと接続され、他端が前記接続パターンに接続されたことを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
10. 前記引き出しパターンのいずれかに断線部を有したことを特徴とする請求項９記載のアンテナ。
11. 前記引き出しパターンと前記接続パターンとがなす交点のいずれかに断線部を有したことを特徴とする請求項９記載のアンテナ。
12. 前記コイルパターンは、さらに、前記コアの外形周囲より離れて配置される突出部を有し、
    前記接続パターンの一端が前記突出部と接続されたことを特徴とする請求項９記載のアンテナ。
13. 前記引き出しパターンまたは前記突出部のいずれかに断線部を有したことを特徴とする請求項１２記載のアンテナ。
14. 前記引き出しパターン又は前記突出部と前記接続パターンとがなす交点のいずれかに断線部を有したことを特徴とする請求項１２記載のアンテナ。
15. 請求項１記載のアンテナと、金属体と、を備えたことを特徴とするアンテナ装置。
16. 前記アンテナは、前記金属体の一端部およびその一端部を含む面に近接または接触して配置され、
    前記金属体の一端部から前記コアの前記コイルパターンにおけるコイル軸方向の幅の範囲内で、前記コアの一端部を前記金属体の一端部の内外に配置することにより、少なくとも前記アンテナの一部が前記金属体の一端部およびその一端部を含む面に近接または接触して配置され、通信時の前記アンテナから離れる方向の磁力線と前記アンテナへ向う方向の磁力線との境界軸を前記金属体から離れる方向へ傾かせることを特徴とする請求項１５記載のアンテナ装置。
17. 前記コイルパターンの開口面を前記金属体の前記配置面に対して垂直としたことを特徴とする請求項１６記載のアンテナ装置。
18. 請求項１５または請求項１６記載のアンテナ装置を備え、
    前記金属体は前記アンテナに接続された回路基板であることを特徴とする通信装置。