JP2014107606A - Antenna coil, component-integrated substrate, and communication terminal device - Google Patents

Antenna coil, component-integrated substrate, and communication terminal device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress deterioration in characteristics of an antenna coil.SOLUTION: An antenna coil 10 comprises: a laminated body 12 in which a plurality of first base material layers 121 having a first magnetic permeability are laminated in a predetermined lamination direction; a coil conductor 14 formed in the laminated body 12 and including a winding axis approximately parallel to the lamination direction, the entire outer peripheral part of the coil conductor 14 contacting one of the plurality of first base material layers in a planar view from the lamination direction; and at least one first magnetic layer 16 provided in the laminated body 12, formed inside the coil conductor in a planar view from the lamination direction, and having a second magnetic permeability greater than the first magnetic permeability.

Description

本発明は、積層体に設けられ、巻回軸を中心として旋回しつつ、巻回軸方向へ進行するような螺旋状のコイルを備えたアンテナコイル、部品内蔵基板および通信端末装置に関する。   The present invention relates to an antenna coil, a component-embedded substrate, and a communication terminal device, which are provided in a laminated body and include a spiral coil that rotates in a winding axis direction while turning around a winding axis.

従来、この種のアンテナコイルとして、例えば、下記特許文献1に記載のものがある。このアンテナコイル100は、図12に示すように、外径が長方形の板状で積層構造のコア101を備えている。このコア101は、ポリマー系樹脂からなる第一〜第三の樹脂層102〜104を有する。第一樹脂層102には、磁性体粉末(例えば、ソフトフェライト)が混入されている。第一樹脂層102を上下方向から挟み込むように、磁性体粉末を混入しない樹脂のみの第二樹脂層103および第三樹脂層104が形成される。   Conventionally, as this type of antenna coil, for example, there is one described in Patent Document 1 below. As shown in FIG. 12, the antenna coil 100 includes a core 101 having a rectangular plate shape and a laminated structure. The core 101 has first to third resin layers 102 to 104 made of a polymer resin. Magnetic powder (for example, soft ferrite) is mixed in the first resin layer 102. The second resin layer 103 and the third resin layer 104 made of only resin not mixed with the magnetic powder are formed so as to sandwich the first resin layer 102 from above and below.

上記コアには、螺旋状のコイルを形成するコイル導体105が設けられる。コイル導体105は、複数の第一導体パターン106と、複数の第二導体パターン107と、複数の金属導体108と、を少なくとも含んでいる。   The core is provided with a coil conductor 105 that forms a spiral coil. The coil conductor 105 includes at least a plurality of first conductor patterns 106, a plurality of second conductor patterns 107, and a plurality of metal conductors 108.

各第一導体パターン106は、コア101の上面に形成されており、コア上面の左右両辺に対し非平行な線状の形状を有する。各第二導体パターン107は、コア下面に形成されており、コア下面の左右両辺に対し非平行な線状の形状を有する。   Each first conductor pattern 106 is formed on the upper surface of the core 101 and has a linear shape that is non-parallel to both the left and right sides of the core upper surface. Each second conductor pattern 107 is formed on the lower surface of the core and has a linear shape that is non-parallel to the left and right sides of the lower surface of the core.

第二導体パターン107をコア上面側から透視した場合、各第二導体パターン107の一方端は、左右方向に隣り合う二つの第一導体パターン106のうち、左側の第一導体パターン106の一方端と重なり、同第二導体パターン107の他方端は、右側の第一導体パターン106の他方端と重なっている。このような平面的に重なった位置には、それぞれ金属導体108が充填されたスルーホールが形成される。   When the second conductor pattern 107 is seen through from the upper surface side of the core, one end of each second conductor pattern 107 is one end of the left first conductor pattern 106 among the two first conductor patterns 106 adjacent in the left-right direction. And the other end of the second conductor pattern 107 is overlapped with the other end of the right first conductor pattern 106. Through-holes filled with metal conductors 108 are formed at such overlapping positions in the plane.

上記アンテナコイル100は、RFID(Radio Frequency IDentification)等ではアンテナとして用いられる。送信側において、アンテナコイル100は、自身と接続されたIC(図示せず)から高周波信号が与えられると、コイル導体105を中心として放射状に磁界が発生する。そして、これら磁界を合成した磁界(つまり、合成磁界)が周囲の通信相手に向けて放射される。受信側において、アンテナコイル100は、送信側の放射磁界が通過すると、電磁誘導による起電力を発生して、自身に接続されたICに高周波信号を与える。   The antenna coil 100 is used as an antenna in RFID (Radio Frequency IDentification) or the like. On the transmission side, the antenna coil 100 generates a magnetic field radially around the coil conductor 105 when a high-frequency signal is applied from an IC (not shown) connected to the antenna coil 100. A magnetic field obtained by combining these magnetic fields (that is, a combined magnetic field) is radiated toward the surrounding communication partner. On the reception side, when the radiation magnetic field on the transmission side passes, the antenna coil 100 generates an electromotive force due to electromagnetic induction and gives a high-frequency signal to an IC connected to the antenna coil 100.

国際公開第2008/146932号International Publication No. 2008/146932

以下、本願発明者が特許文献1について検討した結果を説明する。図13に示すように、上記アンテナコイル100において、例えばコア上面上方からコイル導体105を透視した場合、第一樹脂層102の多くの部分は、一点鎖線で囲んだ部分に示すように、コイル導体105の内径より内側(以下、内側部分という)109に存在する。また、高周波信号が与えられると、コイル導体105を中心として略同心円状に磁界が発生する。図13には、四つの矢印A1〜A4で、略同心円状の磁界が例示されている。この磁界のうち、アンテナの放射特性に影響するのは、内側部分を通過するもの(矢印A1で示す)だけである。つまり、コイル導体の内径よりも外側部分(以下、単に外側部分という)はアンテナ放射特性に無関係である。しかしながら、コイル導体105の内径よりも外側に、磁性層がはみ出ているため、アンテナコイル100の放射磁界が外側の透磁率が高い部分を通過してしまう。その結果起こる材料損により、アンテナコイル100の放射磁界の強度が劣化し、アンテナ特性(例えば、通信距離)に影響が出てしまうという問題点があった。   Hereinafter, the result of examination of Patent Document 1 by the inventor will be described. As shown in FIG. 13, in the antenna coil 100, for example, when the coil conductor 105 is seen through from above the upper surface of the core, many portions of the first resin layer 102 are coil conductors as shown by the portions surrounded by the alternate long and short dash line. It exists inside 109 (hereinafter referred to as an inner portion) 109 from the inner diameter of 105. Further, when a high frequency signal is given, a magnetic field is generated in a substantially concentric manner around the coil conductor 105. In FIG. 13, a substantially concentric magnetic field is illustrated by four arrows A1 to A4. Of this magnetic field, only the one that passes through the inner part (indicated by arrow A1) affects the radiation characteristics of the antenna. That is, the portion outside the inner diameter of the coil conductor (hereinafter simply referred to as the outer portion) is irrelevant to the antenna radiation characteristics. However, since the magnetic layer protrudes outside the inner diameter of the coil conductor 105, the radiated magnetic field of the antenna coil 100 passes through the outer portion having a high magnetic permeability. Due to the material loss that occurs as a result, the strength of the radiated magnetic field of the antenna coil 100 is deteriorated, which affects the antenna characteristics (for example, communication distance).

それゆえに、本発明の目的は、アンテナ特性劣化を抑えることが可能なアンテナコイル、部品内蔵基板および通信端末装置を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide an antenna coil, a component-embedded substrate, and a communication terminal device that can suppress deterioration of antenna characteristics.

上記目的を達成するために、本発明の第一局面は、アンテナコイルであって、第一透磁率を有する複数の第一基材層が所定の積層方向に積層された積層体と、前記積層体内に形成され、前記積層方向と略平行な巻回軸を有するコイル導体であって、該積層方向からの平面視で、外周部分が前記複数の第一基材層のいずれかと接しているコイル導体と、前記積層体内であって、前記積層方向からの平面視で前記コイル導体の内側に形成されており、前記第一透磁率よりも大きな第二透磁率を有する少なくとも一つの第一磁性層と、を備えている。   In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is an antenna coil, in which a plurality of first base material layers having a first permeability are laminated in a predetermined lamination direction, and the lamination A coil conductor formed in the body and having a winding axis substantially parallel to the stacking direction, and a coil whose outer peripheral portion is in contact with any of the plurality of first base material layers in plan view from the stacking direction A conductor and at least one first magnetic layer that is formed inside the coil conductor in a plan view from the stacking direction and has a second permeability larger than the first permeability. And.

本発明の第二局面および第三局面は、上記アンテナコイルを備えた部品内蔵基板および通信端末装置である。   A second aspect and a third aspect of the present invention are a component built-in substrate and a communication terminal device including the antenna coil.

本発明の第四局面は、アンテナコイルであって、第一透磁率を有する複数の第一基材層が所定の積層方向に積層された積層体と、前記積層体内に形成され、前記積層方向と略平行な巻回軸を有するコイル導体であって、外周部分が前記積層体から空気中に露出しているコイル導体と、前記積層体内であって、前記積層方向からの平面視で前記コイル導体の内側に形成されており、前記空気の透磁率よりも大きな透磁率を有する少なくとも一つの第一磁性層と、を備えている。   4th aspect of this invention is an antenna coil, Comprising: The laminated body by which the several 1st base material layer which has 1st magnetic permeability was laminated | stacked on the predetermined lamination direction, and it is formed in the said laminated body, The said lamination direction A coil conductor having a winding axis substantially parallel to the outer periphery of the coil conductor, the coil conductor being exposed to the air from the multilayer body, and the coil in the multilayer body in plan view from the stacking direction. And at least one first magnetic layer formed inside the conductor and having a permeability greater than the permeability of the air.

上記各局面によれば、アンテナ特性の劣化を抑えたアンテナコイル、部品内蔵基板および通信端末装置を提供することが可能となる。   According to each aspect described above, it is possible to provide an antenna coil, a component-embedded substrate, and a communication terminal device in which deterioration of antenna characteristics is suppressed.

一実施形態に係るアンテナコイルの構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the antenna coil which concerns on one Embodiment. 図1のA−A’線に沿う断面を矢印Bの方向から見たアンテナコイルの縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the antenna coil, as viewed from the direction of arrow B, along a section taken along line A-A ′ of FIG. 1. 図1のアンテナコイルの作用・効果を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the effect | action and effect of the antenna coil of FIG. 図1のコイルアンテナを備えた通信端末装置を示す図である。It is a figure which shows the communication terminal device provided with the coil antenna of FIG. 図3の通信端末装置に備わる給電回路およびブースターアンテナの等価回路図である。FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of a power feeding circuit and a booster antenna provided in the communication terminal device of FIG. 3. 図3のブースターアンテナの詳細な構成を示す図である。It is a figure which shows the detailed structure of the booster antenna of FIG. 第一変形例に係るアンテナコイルの構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the antenna coil which concerns on a 1st modification. 第二変形例に係るアンテナコイルの構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the antenna coil which concerns on a 2nd modification. 第三変形例に係るアンテナコイルの構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the antenna coil which concerns on a 3rd modification. 第四変形例に係るアンテナコイルの構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the antenna coil which concerns on a 4th modification. 第五変形例に係るアンテナコイルの構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the antenna coil which concerns on a 5th modification. 第六変形例に係るアンテナコイルの構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the antenna coil which concerns on a 6th modification. 第七変形例に係るアンテナコイルの第一構成例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 1st structural example of the antenna coil which concerns on a 7th modification. 第七変形例に係るアンテナコイルの第二構成例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 2nd structural example of the antenna coil which concerns on a 7th modification. 第七変形例に係るアンテナコイルの第三構成例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the 3rd structural example of the antenna coil which concerns on a 7th modification. 第八変形例に係る部品内蔵基板の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the component built-in board | substrate which concerns on an 8th modification. 従来のアンテナコイルを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the conventional antenna coil. 従来のアンテナコイルを示す上面図である。It is a top view which shows the conventional antenna coil.

(実施形態)
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るアンテナコイルについて詳説する。
(Embodiment)
Hereinafter, an antenna coil according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(はじめに)
まず、いくつかの図面に示されるX軸、Y軸およびZ軸について説明する。X軸、Y軸およびZ軸は互いに直交する。Z軸は、アンテナコイル10の上下方向、または基材層121の積層方向を示し、便宜上、Z軸の正方向を上方とする。また、X軸はアンテナコイル10の左右方向を示し、便宜上、その正方向をアンテナコイル10の右方向とする。Y軸はアンテナコイル10の前後方向を示し、便宜上、その正方向をアンテナコイル10の奥行き方向とする。
(Introduction)
First, the X axis, Y axis, and Z axis shown in several drawings will be described. The X axis, the Y axis, and the Z axis are orthogonal to each other. The Z-axis indicates the vertical direction of the antenna coil 10 or the stacking direction of the base material layer 121, and the positive direction of the Z-axis is upward for convenience. The X axis indicates the left-right direction of the antenna coil 10, and for convenience, the positive direction is the right direction of the antenna coil 10. The Y axis indicates the front-rear direction of the antenna coil 10, and for convenience, the positive direction is the depth direction of the antenna coil 10.

(アンテナコイル10の構成)
図1において、アンテナコイル10は、図1および図2に示すように、好ましくは、積層体12と、コイル導体14と、少なくとも一つの第一磁性層16と、を含んでいる。
(Configuration of antenna coil 10)
In FIG. 1, the antenna coil 10 preferably includes a laminate 12, a coil conductor 14, and at least one first magnetic layer 16 as shown in FIGS. 1 and 2.

積層体12は、左右方向および前後方向に約3.0mm、上下方向に約0.7mm〜1.0mmの略直方体形状を有しており、第一主面MS1および第二主面MS2と、Z軸に略平行な周面Fsとからなる。   The laminate 12 has a substantially rectangular parallelepiped shape of about 3.0 mm in the left-right direction and the front-rear direction and about 0.7 mm to 1.0 mm in the up-down direction, and the first main surface MS1 and the second main surface MS2, The peripheral surface Fs is substantially parallel to the Z axis.

第一主面MS1および第二主面MS2はそれぞれ、XY平面に略平行である。これら主面MS1,MS2はZ軸方向に相対向する。本実施形態では、主面MS1を積層体12の底面とし、主面MS2を積層体12の上面とする。   The first main surface MS1 and the second main surface MS2 are each substantially parallel to the XY plane. These main surfaces MS1 and MS2 face each other in the Z-axis direction. In the present embodiment, the main surface MS1 is the bottom surface of the stacked body 12, and the main surface MS2 is the top surface of the stacked body 12.

周面Fsは、前端面ES1、後端面ES2、左側面SS1および右側面SS2からなる。   The peripheral surface Fs includes a front end surface ES1, a rear end surface ES2, a left side surface SS1, and a right side surface SS2.

両端面ES1,ES2はZX平面に略平行である。端面ES1,ES2は、Y軸方向に相対向する。端面ES1は、主面MS1,MS2の前端の辺同士を接続する。端面ES2は、主面MS1,MS2の後端の辺同士を接続する。   Both end surfaces ES1, ES2 are substantially parallel to the ZX plane. The end surfaces ES1 and ES2 face each other in the Y-axis direction. The end surface ES1 connects the sides of the front ends of the main surfaces MS1 and MS2. End surface ES2 connects the sides of the rear ends of main surfaces MS1 and MS2.

また、両側面SS1,SS2は、YZ平面の略平行である、側面SS1,SS2は、X軸方向に相対向する。側面SS1は、主面MS1,MS2の左辺同士を接続する。側面SS2は、主面MS1,MS2の右辺同士を接続する。   Moreover, both side surfaces SS1, SS2 are substantially parallel to the YZ plane, and the side surfaces SS1, SS2 face each other in the X-axis direction. Side surface SS1 connects the left sides of main surfaces MS1 and MS2. Side SS2 connects the right sides of main surfaces MS1 and MS2.

積層体12は、図1に示すように、複数の第一基材層121をZ軸方向(つまり、所定の積層方向)に積層して形成される。なお、図1には、複数の基材層121として、六つの基材層121a〜121fが例示される。この場合、上記前端面ES1は、各基材層121の前端面から構成され、上記後端面ES2は、各基材層121の後端面から構成される。また、上記左側面SS1および上記右側面SS2は、各基材層121の左側面および右側面から構成される。ここで、図1では、図面の見易さの観点から、基材層121aの前端面に対してのみ、積層体12の前端面の参照符号ES1を付けている。同様に、基材層121aの後端面、左側面および右側面にのみ、参照符号ES2、SS1およびSS2を付けている。   As shown in FIG. 1, the stacked body 12 is formed by stacking a plurality of first base material layers 121 in the Z-axis direction (that is, a predetermined stacking direction). In FIG. 1, as the plurality of base material layers 121, six base material layers 121 a to 121 f are illustrated. In this case, the front end surface ES <b> 1 is configured from the front end surface of each base material layer 121, and the rear end surface ES <b> 2 is configured from the rear end surface of each base material layer 121. Further, the left side surface SS1 and the right side surface SS2 are composed of the left side surface and the right side surface of each base material layer 121. Here, in FIG. 1, the reference symbol ES <b> 1 of the front end surface of the laminate 12 is attached only to the front end surface of the base material layer 121 a from the viewpoint of easy viewing. Similarly, reference numerals ES2, SS1, and SS2 are attached only to the rear end surface, left side surface, and right side surface of the base material layer 121a.

各基材層121は、例えば絶縁性材料、誘電体材料または磁性材料からなり、第一透磁率μaを有する。第一透磁率μaは、磁性層16(後述)の第二透磁率μbよりも小さく、例えば、真空または大気中の透磁率μ0に近い値とされる。ここで、各基材層121が磁性材料からなる場合には、各基材層121は、透磁率を小さくするために、例えばNi−Zn−Cu系フェライトに所定の添加物を混合した材料から作製される。各基材層121の材料としては、セラミックまたは樹脂などを用いることができる。 Each base material layer 121 is made of, for example, an insulating material, a dielectric material, or a magnetic material, and has a first magnetic permeability μa. The first magnetic permeability μa is smaller than the second magnetic permeability μb of the magnetic layer 16 (described later), and is, for example, a value close to the magnetic permeability μ 0 in a vacuum or the atmosphere. Here, when each base material layer 121 is made of a magnetic material, each base material layer 121 is made of, for example, a material in which a predetermined additive is mixed with Ni—Zn—Cu ferrite in order to reduce the magnetic permeability. Produced. As a material of each base material layer 121, ceramic or resin can be used.

コイル導体14は、積層体12の内部を、Z軸に平行な巻回軸Atを中心に反時計回りに旋回しながら、巻回軸Atの方向へ進行するような螺旋構造を有しており、複数の導体パターン141と、複数の層間接続導体143とからなる。   The coil conductor 14 has a spiral structure that advances in the direction of the winding axis At while turning inside the multilayer body 12 counterclockwise around the winding axis At parallel to the Z axis. And a plurality of conductor patterns 141 and a plurality of interlayer connection conductors 143.

本実施形態では、複数の導体パターン141として、基材層121a〜121fの上面に形成された第一導体パターン141a〜141fが例示される。各導体パターン141は、導電性材料(例えば、銀、銅、アルミニウム)からなり、反時計回り(二点鎖線の矢印αを参照)に1ターン分だけ旋回する略矩形ループ形状を有する。以下、より具体的な形状を説明する。   In the present embodiment, as the plurality of conductor patterns 141, first conductor patterns 141a to 141f formed on the upper surfaces of the base material layers 121a to 121f are exemplified. Each conductor pattern 141 is made of a conductive material (for example, silver, copper, or aluminum) and has a substantially rectangular loop shape that turns counterclockwise (see an arrow α in a two-dot chain line) for one turn. Hereinafter, more specific shapes will be described.

各導体パターン141の外縁は、Z軸方向からの平面視で、対応する基材層121の外縁に内包されるか接する。また、各導体パターン141の内縁は、対応する磁性層16(後述)の外縁を内包するか、対応する磁性層16の外縁と接するかする。   The outer edge of each conductor pattern 141 is included in or in contact with the outer edge of the corresponding base material layer 121 in plan view from the Z-axis direction. Further, the inner edge of each conductor pattern 141 includes the outer edge of the corresponding magnetic layer 16 (described later) or is in contact with the outer edge of the corresponding magnetic layer 16.

また、各導体パターン141は完全なループ形状を有するのではない。すなわち、各導体パターン141の一部分には切り欠きが形成されており、それによって、各導体パターン141は不連続な略環状形状を有している。導体パターン141aでは、右奥のコーナー部分に切り欠きβ1が設けられている。また、Z軸方向からの平面視で、切り欠きβ1の形成場所を基準として時計回り方向に所定距離Δdだけずらした場所に、導体パターン141bの切り欠きβ2が形成されている。ここで、Δdは、例えば導体パターン141aの切り欠きβ1の時計回り方向の長さである。以下、同様に、切り欠きβ2〜β5の形成場所を基準として時計回り方向に所定距離ずらした場所に、導体パターン141c〜141fの切り欠きβ3〜β6が形成される。   Further, each conductor pattern 141 does not have a complete loop shape. That is, a cutout is formed in a part of each conductor pattern 141, whereby each conductor pattern 141 has a discontinuous substantially annular shape. In the conductor pattern 141a, a notch β1 is provided in the corner portion on the right back side. In plan view from the Z-axis direction, the notch β2 of the conductor pattern 141b is formed at a position shifted by a predetermined distance Δd in the clockwise direction with respect to the formation position of the notch β1. Here, Δd is, for example, the length of the cutout β1 of the conductor pattern 141a in the clockwise direction. Hereinafter, similarly, the notches β3 to β6 of the conductor patterns 141c to 141f are formed at positions shifted by a predetermined distance in the clockwise direction with respect to the formation positions of the notches β2 to β5.

また、本実施形態では、複数の層間接続導体143として、基材層121b〜121fをZ軸方向に貫通するように設けられた層間接続導体143b〜143eが例示される。各層間接続導体143は、導電性材料からなる。導電性材料としては、銀、銅または錫を主成分とする金属、もしくはそれぞれを主成分とする合金が典型的である。各層間接続導体143は、Z軸方向に隣り合う二つの導体パターン141のうち、下方側の後端および上方側の先端を電気的に接続するように、対応する基材層121bに形成される。   In the present embodiment, examples of the plurality of interlayer connection conductors 143 include interlayer connection conductors 143b to 143e provided so as to penetrate the base material layers 121b to 121f in the Z-axis direction. Each interlayer connection conductor 143 is made of a conductive material. As the conductive material, a metal mainly composed of silver, copper or tin, or an alloy mainly composed of each of them is typical. Each interlayer connection conductor 143 is formed on the corresponding base material layer 121b so as to electrically connect the lower end and the upper end of the two conductor patterns 141 adjacent in the Z-axis direction. .

磁性層16は、磁性材料からなり、第二透磁率μbを有する。磁性材料としては、例えばNi−Zn−Cu系フェライトまたは六方晶系フェライトが典型的である。第二透磁率μbは、上記第一透磁率μaよりも大きく、例えば100程度とされる。   The magnetic layer 16 is made of a magnetic material and has a second magnetic permeability μb. As the magnetic material, for example, Ni—Zn—Cu ferrite or hexagonal ferrite is typical. The second magnetic permeability μb is larger than the first magnetic permeability μa, for example, about 100.

また、各磁性層16は、Z軸方向からの平面視で、矩形形状を有する。また、本実施形態では、各基材層121の上面に、一つの磁性層16が形成される。これにより、各磁性層16は、導体パターン141と略同一面上に形成されることになる。ここで、磁性層16の外縁は、同一面上に形成された基材層(以下、対応する基材層という場合がある)121上の導体パターン141の内縁に接するか、該導体パターン141の外縁を内包するかする。   Each magnetic layer 16 has a rectangular shape in plan view from the Z-axis direction. In the present embodiment, one magnetic layer 16 is formed on the upper surface of each base material layer 121. Thereby, each magnetic layer 16 is formed on substantially the same plane as the conductor pattern 141. Here, the outer edge of the magnetic layer 16 is in contact with the inner edge of the conductor pattern 141 on the base material layer 121 (hereinafter also referred to as a corresponding base material layer) 121 formed on the same surface, or the conductor pattern 141 Do you enclose the outer edge?

(アンテナコイル10の製法)
ここで、上記アンテナコイル10の製法の一例について説明する。この製法は、下記(1)〜(4)の工程からなる。ここでは、基材層121が相対的に低い第一透磁率μaの磁性材料からなり、磁性層16が相対的に高い第二透磁率μbの磁性材料からなる場合について説明する。
(Manufacturing method of antenna coil 10)
Here, an example of the manufacturing method of the antenna coil 10 will be described. This manufacturing method includes the following steps (1) to (4). Here, the case where the base material layer 121 is made of a magnetic material having a relatively low first permeability μa and the magnetic layer 16 is made of a magnetic material having a relatively high second permeability μb will be described.

(1)例えば、焼結後に第一透磁率μaが得られるように、フェライト仮焼粉および所定の添加物がバインダや可塑剤等と共にボールミルで混合される。これにより得られたスラリーは、ドクターブレード法等により、焼結時に所定サイズになるように成形加工され、基材層121の基礎となるシート材が得られる。   (1) For example, the ferrite calcined powder and a predetermined additive are mixed with a binder, a plasticizer and the like by a ball mill so that the first permeability μa is obtained after sintering. The slurry obtained in this manner is molded by a doctor blade method or the like so as to have a predetermined size at the time of sintering, and a sheet material serving as a basis for the base material layer 121 is obtained.

(2)また、焼結後に第二透磁率μbが得られるように、フェライト仮焼粉がバインダや可塑剤等と共にボールミルで混合され、これによって、磁性層16の基礎となる磁性体ペーストが生成される。   (2) Also, the ferrite calcined powder is mixed with a binder, a plasticizer, and the like by a ball mill so that a second magnetic permeability μb is obtained after sintering, whereby a magnetic paste serving as a basis for the magnetic layer 16 is generated. Is done.

(3)上記(1)で得られたシート材には、レーザや打ち抜きプレスを利用して、層間接続導体143を形成するためのスルーホールが形成され、これらスルーホール内に、例えば銀等を主成分とする金属からなる電極ペーストが充填される。また、シート材の表面には、上記(2)で得られた磁性体ペーストが、磁性層16を形成するためにスクリーン印刷等される。シート材の表面にはさらに、銅等からなる電極ペーストが、導体パターン141や外部電極等を形成するためにスクリーン印刷等される。このようなシート材は、所望枚数積層される。   (3) In the sheet material obtained in (1) above, through holes for forming the interlayer connection conductor 143 are formed using a laser or a punching press, and for example, silver or the like is formed in these through holes. An electrode paste made of a metal as a main component is filled. On the surface of the sheet material, the magnetic paste obtained in the above (2) is screen-printed to form the magnetic layer 16. Further, an electrode paste made of copper or the like is screen-printed on the surface of the sheet material in order to form a conductor pattern 141, an external electrode, or the like. A desired number of such sheet materials are laminated.

(4)上記(3)で積層された複数のシート材はまとめて加圧接着され、例えば900℃、2時間の条件で焼成された後、ダイシングされる。その結果、上記のアンテナコイル10が得られる。   (4) The plurality of sheet materials laminated in the above (3) are pressure-bonded together, baked at, for example, 900 ° C. for 2 hours, and then diced. As a result, the antenna coil 10 is obtained.

(アンテナコイル10の応用例)
以上のような構成のアンテナコイル10は、例えば13.56MHz帯のNFC(Near Field Communication)による非接触通信に対応した通信端末装置に搭載される。ここで、図3には、筐体カバー22を開けた時の通信端末装置20の筐体24に収容された各種部品や各種部材が示されている。この通信端末装置20は、典型的には携帯電話やスマートフォンであって、筐体24の内部に、上記アンテナコイル10に加えIC26およびコンデンサ28を実装した基板210と、ブースターアンテナ212と、を備えている。なお、基板210には、アンテナコイル10、IC26およびコンデンサ28以外にも、カメラや各種回路素子が高密度に実装・配置されているが、これらについては本発明の要部では無いので、説明を省略する。
(Application example of antenna coil 10)
The antenna coil 10 having the above-described configuration is mounted on a communication terminal device that supports non-contact communication using NFC (Near Field Communication) of 13.56 MHz band, for example. Here, FIG. 3 shows various components and various members housed in the casing 24 of the communication terminal device 20 when the casing cover 22 is opened. The communication terminal device 20 is typically a mobile phone or a smartphone, and includes a substrate 210 in which an IC 26 and a capacitor 28 are mounted in addition to the antenna coil 10 and a booster antenna 212 inside a housing 24. ing. In addition to the antenna coil 10, the IC 26, and the capacitor 28, a camera and various circuit elements are mounted and arranged on the substrate 210 at a high density. However, these are not the main parts of the present invention, so the explanation will be given. Omitted.

基板210上において、IC26は、例えばNFC等による非接触通信に用いられる集積回路である。このIC26には、アンテナコイル10およびコンデンサ28が並列に接続される。より具体的には、アンテナコイル10におけるコイル導体14の両端(導体パターン141aの先端、導体パターン141fの後端)が一対の外部電極(図示せず)を介してIC26が有する少なくとも二つの端子に接続される。上記のようなIC26、アンテナコイル10およびコンデンサ28によって、NFC用の給電回路が構成される。なお、アンテナコイル10とIC26の間には整合回路が接続される場合もある。   On the substrate 210, the IC 26 is an integrated circuit used for non-contact communication by NFC or the like, for example. The antenna coil 10 and the capacitor 28 are connected in parallel to the IC 26. More specifically, both ends of the coil conductor 14 in the antenna coil 10 (the tip of the conductor pattern 141a, the rear end of the conductor pattern 141f) are connected to at least two terminals of the IC 26 via a pair of external electrodes (not shown). Connected. The IC 26, the antenna coil 10 and the capacitor 28 as described above constitute an NFC power supply circuit. A matching circuit may be connected between the antenna coil 10 and the IC 26.

ここで、図4には、上記給電回路30の等価回路が示されている。図4に示すように、アンテナコイル10のインダクタンス値をL1、コンデンサ28の容量値をC1とすると、給電回路30の共振周波数は、L1およびC1に基づき決まる。なお、図4には、アンテナコイル10の抵抗成分R1も示されている。   Here, FIG. 4 shows an equivalent circuit of the power feeding circuit 30. As shown in FIG. 4, when the inductance value of the antenna coil 10 is L1 and the capacitance value of the capacitor 28 is C1, the resonance frequency of the power feeding circuit 30 is determined based on L1 and C1. FIG. 4 also shows the resistance component R1 of the antenna coil 10.

また、ブースターアンテナ212は、図3、図5に示すように、筐体24を筐体カバー22で閉じた時にアンテナコイル10の上方に配置されるように筐体カバー22に取り付けられている。このブースターアンテナ212は、平面的なスパイラルコイル等である。ブースターアンテナ212の開口サイズ(横サイズ×縦サイズ)は、アンテナコイル10の開口サイズ(横サイズ×高さ)よりも大きく、これによって、アンテナコイル10の通信距離を伸ばしている。   Further, as shown in FIGS. 3 and 5, the booster antenna 212 is attached to the housing cover 22 so as to be disposed above the antenna coil 10 when the housing 24 is closed by the housing cover 22. The booster antenna 212 is a planar spiral coil or the like. The opening size (horizontal size × vertical size) of the booster antenna 212 is larger than the opening size (horizontal size × height) of the antenna coil 10, thereby extending the communication distance of the antenna coil 10.

ブースターアンテナ212は、図5の右側に示すように、まず、絶縁シート材40と、第一平面コイル導体42と、第二平面コイル導体44と、を備えている。絶縁シート材40の表面および裏面には、互いに逆巻きに巻回された平面コイル導体42,44が形成される。   As shown on the right side of FIG. 5, the booster antenna 212 first includes an insulating sheet material 40, a first planar coil conductor 42, and a second planar coil conductor 44. On the front surface and the back surface of the insulating sheet material 40, planar coil conductors 42 and 44 wound in opposite directions are formed.

また、絶縁シート材40の下面には、両平面コイル導体42,44から放射される磁界による渦電流の発生を抑える等のために、磁性体シート材46が貼り付けられることが好ましい。   In addition, a magnetic sheet material 46 is preferably attached to the lower surface of the insulating sheet material 40 in order to suppress the generation of eddy currents due to the magnetic fields radiated from the two planar coil conductors 42 and 44.

また、平面コイル導体42,44の間には線間容量が生じる。よって、図4に示すように、平面コイル導体42,44は、等価的に、コンデンサ48,410を介して接続される。ここで、平面コイル導体42のインダクタンス値をL2、平面コイル導体44のインダクタンス値をL3、コンデンサ48の容量値をC2、コンデンサ410の容量値をC3とする。この場合、ブースターアンテナ212の共振周波数は、L2、L3、C2,C3に基づき決まる。   Further, a line capacitance is generated between the planar coil conductors 42 and 44. Therefore, as shown in FIG. 4, the planar coil conductors 42 and 44 are equivalently connected via the capacitors 48 and 410. Here, the inductance value of the planar coil conductor 42 is L2, the inductance value of the planar coil conductor 44 is L3, the capacitance value of the capacitor 48 is C2, and the capacitance value of the capacitor 410 is C3. In this case, the resonance frequency of the booster antenna 212 is determined based on L2, L3, C2, and C3.

上記通信端末装置20では、NFCによる非接触通信時に以下のように動作する。まず、通信相手へのデータ送信時について説明する。IC26は、送信すべきデータ(ベースバンド信号)で13.56MHz帯の搬送波を変調して、高周波信号を生成する。アンテナコイル10およびコンデンサ28を含む並列共振回路は、13.56MHzの共振周波数を有するよう設計される。IC26は、生成した高周波信号(高周波電流)をこの並列共振回路に与えて共振させる。アンテナコイル10は、データ送信時、IC26からの高周波電流により、自身の近傍に磁界を誘起する。アンテナコイル10からの磁界は、近傍に配置されたブースターアンテナ212と鎖交する。これによって、アンテナコイル10とブースターアンテナ212とは磁界結合して、その結果、ブースターアンテナ212を構成するコイルに誘導電流が流れる。この誘導電流により、ブースターアンテナ212は磁界を発生する。ここで、ブースターアンテナ212のサイズは、アンテナコイル10のそれよりも大きいので、ブースターアンテナ212で発生した磁界強度は大きく、これにより、アンテナコイル10の通信距離を補っている。このブースターアンテナ212の磁界が通信相手側のブースターアンテナ等と磁界結合し、データ送信が行われる。   The communication terminal device 20 operates as follows during non-contact communication by NFC. First, data transmission to a communication partner will be described. The IC 26 modulates a 13.56 MHz carrier wave with data to be transmitted (baseband signal) to generate a high frequency signal. The parallel resonant circuit including the antenna coil 10 and the capacitor 28 is designed to have a resonant frequency of 13.56 MHz. The IC 26 resonates by applying the generated high frequency signal (high frequency current) to the parallel resonance circuit. The antenna coil 10 induces a magnetic field in the vicinity of itself by a high-frequency current from the IC 26 during data transmission. The magnetic field from the antenna coil 10 is linked to the booster antenna 212 disposed in the vicinity. As a result, the antenna coil 10 and the booster antenna 212 are magnetically coupled, and as a result, an induced current flows through the coil constituting the booster antenna 212. Due to this induced current, the booster antenna 212 generates a magnetic field. Here, since the size of the booster antenna 212 is larger than that of the antenna coil 10, the strength of the magnetic field generated by the booster antenna 212 is large, thereby supplementing the communication distance of the antenna coil 10. The magnetic field of the booster antenna 212 is magnetically coupled to the booster antenna or the like on the communication partner side, and data transmission is performed.

次に、通信相手からのデータ受信時について説明する。通信相手側で発生した磁界がブースターアンテナ212を鎖交すると、該ブースターアンテナ212には誘導電流が流れる。この誘導電流により、ブースターアンテナ212は磁界を発生する。このブースターアンテナ212の磁界はアンテナコイル10に鎖交し、これによって、アンテナコイル10とブースターアンテナ212とは磁界結合する。その結果、アンテナコイル10の外部電極(図示せず)の間には誘導起電力が発生して、IC26には高周波電流(高周波信号)が流れる。IC26は、受信高周波信号を復調してデータ受信を行う。   Next, data reception from a communication partner will be described. When a magnetic field generated on the communication partner side is linked to the booster antenna 212, an induced current flows through the booster antenna 212. Due to this induced current, the booster antenna 212 generates a magnetic field. The magnetic field of the booster antenna 212 is linked to the antenna coil 10, whereby the antenna coil 10 and the booster antenna 212 are magnetically coupled. As a result, an induced electromotive force is generated between external electrodes (not shown) of the antenna coil 10, and a high frequency current (high frequency signal) flows through the IC 26. The IC 26 demodulates the received high-frequency signal and receives data.

(アンテナコイル10の作用・効果)
図13を参照して「発明が解決しようとする課題」で詳説したように、従来のアンテナコイル100には、構造的な理由により、放射磁界の強度が劣化してしまい、アンテナ特性に影響が出るという問題点があった。
(Operation and effect of antenna coil 10)
As described in detail in “Problems to be Solved by the Invention” with reference to FIG. 13, the conventional antenna coil 100 deteriorates the intensity of the radiated magnetic field due to structural reasons, and the antenna characteristics are affected. There was a problem of coming out.

それに対して、本アンテナコイル10によれば、好ましい例として、各導体パターン141の外縁全ての部分は、Z軸方向からの平面視で、低透磁率μaの基材層121の外縁に内包される。また、各導体パターン141の内縁に、高透磁率μbの磁性層16の外縁が接するか内包されるかする。したがって、図2Bに示すように、アンテナコイル10への高周波信号入力時に、アンテナ放射特性に無関係な磁界成分が高透磁率μbの磁性層16を通過しなくなるので、それによる損失を低減することができる。これによって、放射磁界の強度劣化を抑制し、従来よりも良好なアンテナ特性(例えば、通信距離)を得ることが可能となる。   On the other hand, according to the present antenna coil 10, as a preferable example, all the outer edge portions of each conductor pattern 141 are included in the outer edge of the base layer 121 having a low magnetic permeability μa in a plan view from the Z-axis direction. The Further, the outer edge of the magnetic layer 16 having a high magnetic permeability μb is in contact with or included in the inner edge of each conductor pattern 141. Therefore, as shown in FIG. 2B, when a high frequency signal is input to the antenna coil 10, a magnetic field component irrelevant to the antenna radiation characteristic does not pass through the magnetic layer 16 having a high magnetic permeability μb, so that the loss caused thereby can be reduced. it can. As a result, it is possible to suppress the strength deterioration of the radiated magnetic field and obtain better antenna characteristics (for example, communication distance) than conventional.

また、各導体パターン141の外側にて、Z軸方向に隣接する基材層121同士(同種の層同士)が接着可能となるため、はがれ難くなる。また、各パターン導体141が基材層121によって挟み込まれるため、酸化等し難くなるため、アンテナコイル10の信頼性が高くなる。   Moreover, since the base material layers 121 (same kind of layers) adjacent to each other in the Z-axis direction can be bonded to each other outside the conductor patterns 141, it is difficult to peel off. Moreover, since each pattern conductor 141 is pinched | interposed by the base material layer 121, since it becomes difficult to oxidize etc., the reliability of the antenna coil 10 becomes high.

また、本アンテナコイル10によれば、図2にも示すように、コイル導体14の内側には、大きな透磁率μbの磁性層16と、小さな透磁率μaの基材層121とが、Z軸方向に交互に積層されている。この構造によれば、コイル導体14の内側全体が高透磁率μbの磁性体材料からなる場合と比較して、磁気飽和が起こりにくくなり、直流重畳特性が向上する。   Further, according to the present antenna coil 10, as shown in FIG. 2, the magnetic layer 16 having a large magnetic permeability μb and the base material layer 121 having a small magnetic permeability μa are arranged on the inner side of the coil conductor 14 in the Z axis. They are stacked alternately in the direction. According to this structure, compared to the case where the entire inner side of the coil conductor 14 is made of a magnetic material having a high magnetic permeability μb, magnetic saturation is less likely to occur, and the DC superposition characteristics are improved.

また、本アンテナコイル10によれば、各基材層121上に平面的な導体パターン141と、その内側に磁性層16とが形成されるだけであるため、アンテナコイル10を低背化することが可能となる。   Further, according to the present antenna coil 10, since the planar conductor pattern 141 and the magnetic layer 16 are only formed on each base material layer 121, the antenna coil 10 can be reduced in height. Is possible.

(付記)
また、上記実施形態では、本アンテナコイル10によれば、上記の通り、各導体パターン141の外縁の全てが基材層121の外縁に内包されるとして説明した。しかし、これに限らず、各導体パターン141の外縁のすべてが基材層121の外縁に内包されていなくとも構わない。特に、各導体パターン141の外縁が、Z軸方向からの平面視で、低透磁率μaの基材層121の外縁に接していてもよい。換言すると、各導体パターン141の外縁が積層体12から、相対的に低透磁率の空気中に露出していても構わない。この場合にも、上記実施形態と同様に、放射磁界の強度劣化を抑制し、従来よりも良好なアンテナ特性(例えば、通信距離)を得ることが可能となる。
(Appendix)
Moreover, in the said embodiment, according to this antenna coil 10, it demonstrated that all the outer edges of each conductor pattern 141 were included in the outer edge of the base material layer 121 as above-mentioned. However, the present invention is not limited to this, and all the outer edges of each conductor pattern 141 may not be included in the outer edge of the base material layer 121. In particular, the outer edge of each conductor pattern 141 may be in contact with the outer edge of the base layer 121 having a low magnetic permeability μa in plan view from the Z-axis direction. In other words, the outer edge of each conductor pattern 141 may be exposed from the laminate 12 in air having a relatively low magnetic permeability. Also in this case, similarly to the above-described embodiment, it is possible to suppress the strength deterioration of the radiated magnetic field and obtain better antenna characteristics (for example, communication distance) than the conventional one.

また、各導体パターン141が空気中に露出する場合、特に、Z方向からの平面視で開口面積が大きくなるという効果が得られる。   Moreover, when each conductor pattern 141 is exposed in the air, the effect that an opening area becomes large especially by planar view from a Z direction is acquired.

また、上記アンテナコイル10の応用例において、通信端末装置20は、ブースターアンテナ212を備えていた。しかし、これに限らず、アンテナコイル10単体で良好な通信特性が得られる場合には、ブースターアンテナ212は省略されても構わない。   In the application example of the antenna coil 10, the communication terminal device 20 includes the booster antenna 212. However, the present invention is not limited to this, and the booster antenna 212 may be omitted when good communication characteristics can be obtained with the antenna coil 10 alone.

(第一変形例)
なお、アンテナコイル10において、図6に示すように、積層体12の第一主面MS1および/または第二主面MS2に、XY平面と略平行に第二磁性層50が追加的に形成されても構わない。ここで、磁性層50は、第一透磁率μaよりも大きな第三透磁率μcを有する。ここで、第三透磁率μcは第二透磁率μbと同じであっても構わない。このような磁性層50は、磁性層16と同様に、例えば、Ni−Zn−Cu系フェライトからなる。
(First modification)
In the antenna coil 10, as shown in FIG. 6, a second magnetic layer 50 is additionally formed on the first main surface MS <b> 1 and / or the second main surface MS <b> 2 of the multilayer body 12 substantially parallel to the XY plane. It doesn't matter. Here, the magnetic layer 50 has a third magnetic permeability μc larger than the first magnetic permeability μa. Here, the third magnetic permeability μc may be the same as the second magnetic permeability μb. Similar to the magnetic layer 16, the magnetic layer 50 is made of, for example, Ni—Zn—Cu based ferrite.

上記磁性層50を設けることにより、コイル導体14の内側に磁界を集めることが可能となるため、より良好なアンテナ特性を得ることが可能となる。なお、この場合、第一主面MS1および第二主面MS2の磁性層50の層数は互いに同一であってもよいし、異なっていても構わない。   By providing the magnetic layer 50, it is possible to collect a magnetic field inside the coil conductor 14, so that better antenna characteristics can be obtained. In this case, the number of magnetic layers 50 on the first main surface MS1 and the second main surface MS2 may be the same or different.

(第二変形例)
また、アンテナコイル10において、図7Aに示すように、導体パターン141および磁性層16が形成されない第二基材層52を、Z軸方向に隣り合う二つの第一基材層121の間に挿入しても構わない。ここで、基材層52の材料は、基材層121と同じでよい。上記基材層52を設けることにより、Z軸方向に隣り合う二つの導体パターン141間の距離(以下、パターン間距離という)を大きくなるため、これらの間に発生する線間容量値が小さくなる。これによって、アンテナコイル10の自己共振周波数の低下を緩和できる。
(Second modification)
Further, in the antenna coil 10, as shown in FIG. 7A, the second base material layer 52 on which the conductor pattern 141 and the magnetic layer 16 are not formed is inserted between two first base material layers 121 adjacent in the Z-axis direction. It doesn't matter. Here, the material of the base material layer 52 may be the same as that of the base material layer 121. By providing the base material layer 52, the distance between the two conductor patterns 141 adjacent in the Z-axis direction (hereinafter referred to as the inter-pattern distance) is increased, so that the line capacitance generated between them is reduced. . As a result, the decrease in the self-resonant frequency of the antenna coil 10 can be mitigated.

(第三変形例)
また、図7Bに示すように、第四透磁率μdを有する第三磁性層54のみが形成された第三基材層56を、Z軸方向に隣り合う二つの第一基材層121の間に挿入しても構わない。ここで、透磁率μdは、第一透磁率μaよりも大きい値を有するが、透磁率μbと同じであっても構わない。また、基材層56の材料は、第一基材層121と同じでよい。この基材層56を設けることにより、図2の構成と比較して、コイル導体14の内側の磁心の透磁率を大きくすることができるため、磁界を集めやすくなる。その結果、より良好なアンテナ特性を得ることが可能となる。
(Third modification)
Further, as shown in FIG. 7B, the third base material layer 56 in which only the third magnetic layer 54 having the fourth magnetic permeability μd is formed is interposed between the two first base material layers 121 adjacent in the Z-axis direction. You can insert it into Here, the magnetic permeability μd has a value larger than the first magnetic permeability μa, but may be the same as the magnetic permeability μb. The material of the base material layer 56 may be the same as that of the first base material layer 121. By providing the base material layer 56, the magnetic permeability of the magnetic core inside the coil conductor 14 can be increased as compared with the configuration of FIG. As a result, better antenna characteristics can be obtained.

(第四変形例)
また、アンテナコイル10において、図7Cに示すように、上記第三基材層56と同様の第四基材層58が、積層体12の第一主面MS1および/または第二主面MS2に追加的に形成されても構わない。基材層58の表面には、第五透磁率μeを有する第四磁性層510のみが形成されている。ここで、透磁率μeは、透磁率μaよりも大きい値を有するが、透磁率μbとは同じであっても構わない。このように第四基材層58を設けることにより、コイル導体14の内側に磁界を集めることが可能となるため、より良好なアンテナ特性を得ることが可能となる。
(Fourth modification)
Further, in the antenna coil 10, as shown in FIG. 7C, a fourth base material layer 58 similar to the third base material layer 56 is formed on the first main surface MS1 and / or the second main surface MS2 of the laminate 12. It may be additionally formed. Only the fourth magnetic layer 510 having the fifth magnetic permeability μe is formed on the surface of the base material layer 58. Here, the magnetic permeability μe has a value larger than the magnetic permeability μa, but may be the same as the magnetic permeability μb. By providing the fourth base material layer 58 in this manner, it is possible to collect a magnetic field inside the coil conductor 14, and thus better antenna characteristics can be obtained.

(第五変形例)
また、図8に示すように、Z軸方向の位置によって、パターン間距離を異ならせることで、アンテナコイル10の指向性を調整することができる。例えば、Z軸方向に沿って上方または下方になればなるほど、パターン間距離が小さくすれば、上方または下方に偏った指向性を有するアンテナコイル10を実現することができる。この場合も、図7Bに示す第三基材層56を用いてパターン間距離を調整しても構わない。
(Fifth modification)
Further, as shown in FIG. 8, the directivity of the antenna coil 10 can be adjusted by changing the distance between patterns depending on the position in the Z-axis direction. For example, the antenna coil 10 having directivity biased upward or downward can be realized if the inter-pattern distance is reduced as it goes upward or downward along the Z-axis direction. Also in this case, the inter-pattern distance may be adjusted using the third base material layer 56 shown in FIG. 7B.

(第六変形例)
また、図9に示すように、第五基材層512を積層体12の第一主面MS1に追加的に形成し、第六基材層514を第二主面MS2に追加的に形成しても構わない。ここで、基材層512,514は基材層121と同様の材料からなる。ただし、基材層512の表面には第二導体パターン513のみが形成されている。また、基材層514には、第六透磁率μfを有する第五磁性層516のみが形成されている。ここで、透磁率μfは、透磁率μaよりも大きい値を有するが、透磁率μbと同じであっても構わない。これによっても、上方に偏った指向性を有するアンテナコイル10を実現することが可能となる。
(Sixth modification)
Moreover, as shown in FIG. 9, the 5th base material layer 512 is additionally formed in 1st main surface MS1 of the laminated body 12, and the 6th base material layer 514 is additionally formed in 2nd main surface MS2. It doesn't matter. Here, the base material layers 512 and 514 are made of the same material as the base material layer 121. However, only the second conductor pattern 513 is formed on the surface of the base material layer 512. Further, only the fifth magnetic layer 516 having the sixth magnetic permeability μf is formed on the base material layer 514. Here, the magnetic permeability μf has a value larger than the magnetic permeability μa, but may be the same as the magnetic permeability μb. This also makes it possible to realize the antenna coil 10 having a directivity biased upward.

(第七変形例)
また、図10A〜図10Cに示すように、アンテナコイル10において、磁性層16と同様の磁性材料からなる複数の層間接続体518が形成されても構わない。このような層間接続体518は、Z軸方向に隣り合う二つの磁性層16を磁気的に接続するように、対応する磁性層16を上下方向に貫通するように形成される。ここで、図10Aの例では、各層間接続体518は、X軸方向の中央部分にZ軸方向に平行に並ぶように設けられている。また、図10Bの例では、各層間接続体518は、X軸方向の左端近傍にZ軸方向に平行に並ぶように設けられている。また、図10Cの例では、各層間接続体518は、Y軸方向からの平面視で、Z軸に対し斜め方向に並ぶように設けられている。
(Seventh modification)
As shown in FIGS. 10A to 10C, a plurality of interlayer connectors 518 made of the same magnetic material as the magnetic layer 16 may be formed in the antenna coil 10. Such an interlayer connector 518 is formed so as to penetrate the corresponding magnetic layer 16 in the vertical direction so as to magnetically connect two magnetic layers 16 adjacent in the Z-axis direction. Here, in the example of FIG. 10A, each interlayer connection body 518 is provided in a central portion in the X-axis direction so as to be arranged in parallel in the Z-axis direction. In the example of FIG. 10B, each interlayer connection body 518 is provided in the vicinity of the left end in the X-axis direction so as to be arranged in parallel in the Z-axis direction. In the example of FIG. 10C, each interlayer connection body 518 is provided so as to be arranged in an oblique direction with respect to the Z axis in a plan view from the Y axis direction.

(第八変形例)
また、図11に示すように、アンテナコイル10は、IC26および/またはチップ型のコンデンサ28からなる電子回路(等価回路は図4の給電回路30側と同等)を内蔵した部品内蔵基板520に形成され、モジュール化されても構わない。ここで、コンデンサ28に関しては、チップ部品に限らず、部品内蔵基板520内に導体パターンで形成されても構わない。このようなモジュール化により、アンテナコイル10、IC26およびコンデンサ28の接続に使用される配線の距離を短くできるため、配線による損失や外来ノイズの影響を低減することができる。なお、図11には、IC26およびコンデンサ28を部品内蔵基板520に内蔵した例が示されているが、これに限らず、IC26および/またはチップ型のコンデンサ28は、部品内蔵基板520の表面に実装されても構わない。この場合、部品内蔵基板520には、典型的には、他のチップが内蔵されることになる。
(Eighth modification)
As shown in FIG. 11, the antenna coil 10 is formed on a component-embedded substrate 520 that incorporates an electronic circuit (an equivalent circuit is equivalent to the power feeding circuit 30 side in FIG. 4) composed of an IC 26 and / or a chip-type capacitor 28. It may be modularized. Here, the capacitor 28 is not limited to a chip component, and may be formed as a conductor pattern in the component-embedded substrate 520. Such modularization makes it possible to shorten the distance of the wiring used for connecting the antenna coil 10, the IC 26 and the capacitor 28, thereby reducing the loss due to the wiring and the influence of external noise. 11 shows an example in which the IC 26 and the capacitor 28 are built in the component built-in substrate 520. However, the present invention is not limited to this, and the IC 26 and / or the chip-type capacitor 28 is formed on the surface of the component built-in substrate 520. May be implemented. In this case, the component-embedded substrate 520 typically includes other chips.

また、上記では、IC26がNFCによる非接触通信用の集積回路である例を説明した。しかし、IC26は、他にも、FeliCa等の13.56MHz帯の非接触通信用の集積回路でも構わないし、他の周波数帯の非接触通信用の集積回路でも構わない。   In the above description, the example in which the IC 26 is an integrated circuit for non-contact communication using NFC has been described. However, the IC 26 may be an integrated circuit for non-contact communication of 13.56 MHz band such as FeliCa, or may be an integrated circuit for non-contact communication of other frequency band.

本発明に係るアンテナ装置および通信端末装置は、アンテナコイルの特性劣化を抑えることが可能であり、携帯電話やスマートフォン等の通信端末装置等に好適である。   The antenna device and the communication terminal device according to the present invention can suppress the deterioration of the characteristics of the antenna coil, and are suitable for communication terminal devices such as mobile phones and smartphones.

10 アンテナコイル
12 積層体
121 第一基材層
14 コイル導体
141 導体パターン
143 層間接続導体
20 通信端末装置
26 IC
28 コンデンサ
210 基板
212 ブースターアンテナ
50,54,510,516 第二磁性層〜第五磁性層
52,56,58,512,514, 第二基材層〜第六基材層
518 層間接続体
520 部品内蔵基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Antenna coil 12 Laminated body 121 1st base material layer 14 Coil conductor 141 Conductor pattern 143 Interlayer connection conductor 20 Communication terminal device 26 IC
28 capacitor 210 substrate 212 booster antenna 50, 54, 510, 516 second magnetic layer to fifth magnetic layer 52, 56, 58, 512, 514, second base material layer to sixth base material layer 518 interlayer connector 520 parts Built-in board

Claims (14)

第一透磁率を有する複数の第一基材層が所定の積層方向に積層された積層体と、
前記積層体内に形成され、前記積層方向と略平行な巻回軸を有するコイル導体であって、該積層方向からの平面視で、外周部分が前記複数の第一基材層のいずれかと接しているコイル導体と、
前記積層体内であって、前記積層方向からの平面視で前記コイル導体の内側に形成されており、前記第一透磁率よりも大きな第二透磁率を有する少なくとも一つの第一磁性層と、を備えた、アンテナコイル。
A laminate in which a plurality of first base material layers having a first permeability are laminated in a predetermined lamination direction;
A coil conductor formed in the laminated body and having a winding axis substantially parallel to the laminating direction, the outer peripheral portion being in contact with any one of the plurality of first base material layers in a plan view from the laminating direction Coil conductors,
At least one first magnetic layer in the laminated body, which is formed inside the coil conductor in a plan view from the laminating direction and has a second magnetic permeability greater than the first magnetic permeability. Provided antenna coil.
前記コイル導体は、外周部分の全てが前記複数の第一基材層のいずれかと接している、請求項1に記載のアンテナコイル。   2. The antenna coil according to claim 1, wherein an outer peripheral portion of the coil conductor is in contact with one of the plurality of first base material layers. 前記コイル導体は、前記複数の第一基材層のそれぞれに形成された複数の導体パターンと、前記積層方向に隣り合う二つの導体パターンを接続する複数の層間接続導体と、を含んでおり、
前記第一磁性層は複数備わっており、各第一磁性層は、対応する前記第一基材層に形成された前記導体パターンの内側に設けられている、請求項1または2に記載のアンテナコイル。
The coil conductor includes a plurality of conductor patterns formed on each of the plurality of first base material layers, and a plurality of interlayer connection conductors connecting two conductor patterns adjacent in the stacking direction,
The antenna according to claim 1, wherein a plurality of the first magnetic layers are provided, and each first magnetic layer is provided inside the corresponding conductor pattern formed on the corresponding first base material layer. coil.
前記積層体において前記積層方向と略直交する表面に設けられ、前記第一透磁率よりも大きな透磁率を有する、少なくとも一つの第二磁性層をさらに備える、請求項1〜3のいずれかに記載のアンテナコイル。   The said laminated body is further provided with the at least 1 2nd magnetic layer which is provided in the surface substantially orthogonal to the said lamination direction, and has a magnetic permeability larger than said 1st magnetic permeability. Antenna coil. 前記積層方向に隣り合う二つの第一基材層の間に設けられた第二基材層を、さらに備え、
前記第二基材層には、前記導体パターンが形成されていない、請求項3に記載のアンテナコイル。
A second base material layer provided between two first base material layers adjacent to each other in the stacking direction,
The antenna coil according to claim 3, wherein the conductor pattern is not formed on the second base material layer.
前記積層方向に隣り合う二つの第一基材層の間に設けられた第三基材層を、さらに備え、
前記第三基材層には、前記第一透磁率よりも大きな透磁率を有する第三磁性層が表面に形成されている、請求項3に記載のアンテナコイル。
A third base material layer provided between two first base material layers adjacent to each other in the stacking direction,
The antenna coil according to claim 3, wherein a third magnetic layer having a magnetic permeability larger than the first magnetic permeability is formed on the surface of the third base material layer.
前記積層体において前記積層方向と略直交する表面に設けられた第四基材層を、さらに備え、
前記第四基材層には、前記第一透磁率よりも大きな透磁率を有する第四磁性層が表面に形成されている、請求項3に記載のアンテナコイル。
A fourth base material layer provided on a surface substantially orthogonal to the laminating direction in the laminate, further comprising:
The antenna coil according to claim 3, wherein a fourth magnetic layer having a magnetic permeability larger than the first magnetic permeability is formed on a surface of the fourth base material layer.
前記積層方向に隣り合う二つの導体パターン間の各距離が、該積層方向に沿う位置によって異なっている、請求項3に記載のアンテナコイル。   The antenna coil according to claim 3, wherein each distance between two conductor patterns adjacent to each other in the stacking direction differs depending on a position along the stacking direction. 前記積層体において前記積層方向と略直交する一方の表面に設けられ、前記第一透磁率よりも大きな透磁率を有する少なくとも一つの第五磁性層が形成された第五基材層と、
前記積層体において前記積層方向と略直交する他方の表面に設けられた第六基材層を、さらに備え、
前記第五基材層および前記第六基材層には、前記導体パターンが形成されていない、請求項3に記載のアンテナコイル。
A fifth base layer in which at least one fifth magnetic layer having a magnetic permeability greater than the first magnetic permeability is provided on one surface substantially orthogonal to the stacking direction in the stacked body;
A sixth base material layer provided on the other surface substantially orthogonal to the laminating direction in the laminate, further comprising:
The antenna coil according to claim 3, wherein the conductor pattern is not formed on the fifth base layer and the sixth base layer.
前記第一基材層に形成されており、前記積層方向に隣り合う二つの第一磁性層を磁気的に接続する複数の層間接続体をさらに備える、請求項3に記載のアンテナコイル。   The antenna coil according to claim 3, further comprising a plurality of interlayer connectors that are formed on the first base material layer and magnetically connect two first magnetic layers adjacent to each other in the stacking direction. 請求項1〜10のいずれかに記載のアンテナコイルを備えた、部品内蔵基板。   A component-embedded substrate comprising the antenna coil according to claim 1. 請求項1〜10のいずれかに記載のアンテナコイル、または請求項11に記載の部品内蔵基板を備えた通信端末装置。   A communication terminal device comprising the antenna coil according to claim 1 or the component built-in substrate according to claim 11. 前記アンテナコイルの近傍に設けられたブースターアンテナをさらに備える請求項12に記載の通信端末装置。   The communication terminal device according to claim 12, further comprising a booster antenna provided in the vicinity of the antenna coil. 第一透磁率を有する複数の第一基材層が所定の積層方向に積層された積層体と、
前記積層体内に形成され、前記積層方向と略平行な巻回軸を有するコイル導体であって、外周部分が前記積層体から空気中に露出しているコイル導体と、
前記積層体内であって、前記積層方向からの平面視で前記コイル導体の内側に形成されており、前記空気の透磁率よりも大きな透磁率を有する少なくとも一つの第一磁性層と、を備えた、アンテナコイル。
A laminate in which a plurality of first base material layers having a first permeability are laminated in a predetermined lamination direction;
A coil conductor formed in the laminated body and having a winding axis substantially parallel to the laminating direction, the coil conductor having an outer peripheral portion exposed to the air from the laminated body;
At least one first magnetic layer in the laminated body, formed inside the coil conductor in plan view from the laminating direction, and having a magnetic permeability larger than the magnetic permeability of the air. , Antenna coil.
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