JP2014154896A - アンテナ、アンテナ装置、及び携帯端末 - Google Patents

Abstract

【課題】近傍に配置された金属物との不要結合を低減して良好な通信環境を提供出来るアンテナを実現する。
【解決手段】アンテナは、積層された複数の絶縁体層と、複数の絶縁体層の主面に形成された複数の水平導体と、絶縁体層の側面部に形成され、一の絶縁体層の主面に形成された水平導体と他の絶縁体層の主面に形成された水平導体とを接続する複数の垂直導体とから構成され、水平導体と垂直導体が順次に接続されて、全体として螺旋状に構成されたコイルとを備える。水平導体は、コイルの長手方向の位置に応じて異なる絶縁体層の主面に形成され、水平導体が形成された複数の絶縁体層の中で、積層方向の両端に位置する絶縁体層の主面のいずれか一方を基準面としたとき、コイルの長手方向の所定位置から、少なくとも一方の端部に向かって、コイルが、前記基準面から離れていくように形成されている。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、アンテナ、アンテナ装置、及び携帯端末に関する。

携帯電話等の携帯端末には、一般に、ＦｅｌｉＣａ（登録商標）／ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）規格などの１３．５６ＭＨｚ帯信号に対する非接触通信システム用アンテナが内蔵されている。この種のアンテナとして、磁性体の外周に導線を巻き線したアンテナ（磁界アンテナ、又は磁性体アンテナ）が提案されている（特許文献１及び２）。

特許文献１に記載の磁界アンテナは、基板上の金属面上に配置され、磁界アンテナのコイルは、金属面に垂直な断面積成分を有するとともに、絶縁物を介して金属面に密着・固定されている。

また、特許文献２に記載の磁性体アンテナは、コイルを形成する磁性層に絶縁層を介して導電層を具備する構造を有する。

特開２００５−１９２１２４号公報 特開２００７−０１９８９１号公報

特許文献１及び２に記載のアンテナは、いずれも回路基板上に半田付け実装される。しかしながら、回路基板にはＧＮＤ電極、シールドケース、回路部品等の様々な金属物がある。そのため、上記磁性体アンテナを回路基板上に配置した場合、アンテナがその近傍に配置された金属物と不要結合し、アンテナの特性が劣化するという問題が生じるおそれがある。不要結合とは、望ましくない磁気結合のことである。

近年の携帯端末等では、その小型化・高機能化の要請により、回路基板上に、部品が高密度に実装されている。そのため、アンテナのより近傍に金属物が配置される傾向にある。従って、アンテナと金属物との間の不要結合が発生しやすい状況にある。

本発明は、上記の事情の下になされたもので、アンテナ近傍の金属物との不要結合を低減できるアンテナ、アンテナ装置、及び当該アンテナ装置を使用した携帯端末の実現を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係るアンテナは、
積層された複数の絶縁体層と、
前記複数の絶縁体層の主面に形成された複数の水平導体と、前記絶縁体層の側面部に形成され、一の前記絶縁体層の主面に形成された前記水平導体と他の前記絶縁体層の主面に形成された前記水平導体とを接続する複数の垂直導体とから構成され、前記水平導体と前記垂直導体が順次に接続されて、全体として螺旋状に構成されたコイルと、を備え、
前記水平導体は、前記コイルの長手方向の位置に応じて異なる前記絶縁体層の主面に形成され、
前記水平導体が形成された前記複数の絶縁体層の中で、積層方向の両端に位置する前記絶縁体層の主面のいずれか一方を基準面としたとき、前記コイルは、その長手方向の所定位置から、少なくとも一方の端部に向かって、前記コイルが、前記基準面から離れていくように形成されている。

前記水平導体は一定のピッチで形成され、前記所定位置から前記コイルの長手方向の前記一方の端部にＮ（Ｎは自然数）ピッチ近づく毎に、前記積層方向にＭ（Ｍは自然数）層ずれた前記絶縁体層の主面に形成されてもよい。

前記コイルの全長にわたり、前記コイルの内側にある前記絶縁体層が存在する場合は、その少なくとも一の前記絶縁体層は、磁性体で形成された磁性体層であり、
前記磁性体層を除く前記絶縁体層は非磁性体で形成されていてもよい。

少なくとも一の前記絶縁体層の主面の前記コイルの内側の領域に、磁性体が形成されていてもよい。

前記絶縁体層の主面に形成された前記磁性体は、前記積層方向に隣接する他の前記絶縁体層の主面に形成された前記磁性体及び前記磁性体層の少なくともいずれか一方と、前記絶縁体層の積層方向に形成された接続用の磁性体により接続されていてもよい。

非磁性体で形成された前記絶縁体層のうち、前記コイルの内側に含まれる少なくとも一部の領域が、磁性体で置換されていてもよい。

前記水平導体が形成された前記複数の絶縁体層の中で、前記積層方向の両端に位置する前記絶縁体層のうち、前記基準面ではない方の前記絶縁体層の主面に形成された前記水平導体を覆う絶縁体層である付加絶縁体層と、
前記付加絶縁体層の表面に形成された電子回路と、
を更に備えてもよい。

本発明の第２の観点に係るアンテナは、上記アンテナである第１のアンテナと、
平面上の所定の領域を開口部として除いた領域に形成された螺旋状の導体で構成される螺旋コイルを有するブースターアンテナと、
を備え、
前記ブースターアンテナは、前記第１のアンテナに対して、前記基準面とは反対側に配置されるとともに、前記基準面に投影したとき、前記螺旋コイルの前記開口部の領域が、前記第１のアンテナの前記一方の端部を含み、前記開口部は、前記一方の端部の側に偏心して配置され、
前記一方の端部は、他方の端部に比べて、それぞれの前記端部に近づくにつれて、前記コイルが前記基準面から同等以上に離れるコイル端部である。

前記螺旋コイルは、絶縁体の表面に形成された導体により構成されてもよい。

前記螺旋コイルは、互いに絶縁された２以上の前記螺旋コイルを重ね合わせて構成されてもよく、
重ね合わせの方向に隣り合う前記螺旋コイルの螺旋の向きは、互いに逆向きに形成されている。

本発明の第３の観点に係るアンテナ装置は、
上記アンテナと、
前記アンテナが設置された回路基板と
を備え、
前記アンテナは、前記基準面に近い側の面で前記回路基板に設置されている。

本発明の第４の観点に係る携帯端末は、
上記アンテナ装置を使用している。

本発明に係るアンテナでは、アンテナを構成するコイルは、コイルの長手方向の所定位置から、少なくとも一方のコイル端部に近づくにつれて、コイルが、基準面からより離れていくように形成されている。そのため、このアンテナを基準面に近い側の面で回路基板に取り付けることにより、アンテナの一方のコイル端部近傍の回路基板上に金属物が配置された場合であっても、アンテナと金属物との間の不要結合が低減する。このようなアンテナを使用したアンテナ装置及び携帯端末の場合も同様である。

本発明の実施形態１に係るアンテナの構成を示す分解斜視図である。 （ａ）は、図１Ａに示すアンテナの奥側の側面図、（ｂ）は図１Ａに示すアンテナの手前側の側面図である。 図１ＡのＡ−Ａ’線での断面図である。 実施形態１に係るアンテナの等価回路である。 実施形態１に係るアンテナ装置の構成例を示す図である。 実施形態１に係るアンテナの非対称湾曲コイル例１を示す図である。 実施形態１に係るアンテナの非対称湾曲コイル例２を示す図である。 実施形態１に係るアンテナの非対称湾曲コイル例３を示す図である。 実施形態１に係るアンテナの非対称湾曲コイル例４を示す図である。 実施形態１に係るアンテナを構成する各層の製造方法を説明するための斜視図である。 実施形態１の変形例１に係るアンテナを示す図である。 実施形態１の変形例２に係るアンテナの斜視図である。 実施形態１の変形例２に係るアンテナのブースターアンテナの斜視図である。 実施形態１の変形例２に係るアンテナの等価回路を示す図である。 実施形態１の変形例３に係るアンテナのブースターアンテナの斜視図である。 実施形態１の変形例３に係るアンテナの等価回路を示す図である。 実施形態１に係るアンテナを使用した携帯端末の配置図である。 本発明の実施形態２に係るアンテナの断面図である。 実施形態２に係るアンテナを構成する各層の製造方法を説明するための斜視図である。 本発明の実施形態３に係るアンテナの断面図である。 実施形態３に係るアンテナを構成する各層の製造方法を説明するための斜視図である。 本発明の実施形態４に係るアンテナの断面図である。 実施形態４の変形例に係るアンテナの断面図である。 実施形態４に係るアンテナを構成する各層の製造方法を説明するための断面図である。

（実施形態１）
本発明の実施形態１に係るアンテナ及びアンテナ装置について、図面を参照しつつ説明する。

（アンテナの構成）
実施形態１に係るアンテナ１は、図１Ａの分解斜視図に示すように、非磁性体で形成された絶縁体層１０（１０_１〜１０_４、１０_８〜１０_１０）、磁性体で形成された絶縁体層である磁性体層１１（１１_５〜１１_７）、各層の表面（主面）に形成された水平導体（配線）３０（３０_１、３０_２ａ、３０_２ｂ等）、及び各層の側面に形成された垂直導体４０（４０_１、４０_２、４０_３等）から構成される。アンテナ１を構成する絶縁体層１０と磁性体層１１に付された添え字は、図１Ａの下側から順に付された層の番号を示す。水平導体３０、及び垂直導体４０に付された添え字は、それぞれ位置を区別するために付してある。層の番号、水平導体の位置、及び垂直導体の位置を区別する必要のないときは、これらの添え字を省き、絶縁体層１０、磁性体層１１、水平導体３０、及び垂直導体４０と呼ぶ。なお、以下では、各層１０、１１の短手方向（幅方向）をＸ方向、長手方向をＹ方向、厚さ方向をＺ方向とする。

アンテナ１は、アンテナ１を介して信号を送受信する信号処理回路（図１Ａには図示せず）が形成された回路基板２に配置されている。回路基板２には、信号処理回路とアンテナ１とを電気的に接続するための２つの電極２０ａと２０ｂが形成されている。

絶縁体層１０は、例えばガラスセラミック、エポキシ樹脂等から形成され、互いに等しい厚さを有する。
また、磁性体層１１は、例えば、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト等の絶縁性フェライトから形成される。
水平導体３０は、Ｃｕ膜、Ａｌ膜等の金属系導電性材料膜で形成され、垂直導体４０は、Ａｇペースト、Ｃｕペースト等の金属系導電性材料が充填されたビア等で形成される。

絶縁体層１０_１〜１０_４、磁性体層１１_５〜１１_７、絶縁体層１０_８〜１０_１０は、この順番に積層されている。

第１層の絶縁体層１０_１の上面のほぼ中央部には、略Ｘ軸方向に延びる水平導体３０_１が形成されている。
第２層の絶縁体層１０_２の上面には、第１層の水平導体３０_１の積層方向投影位置から図１Ａに示す方向にそれぞれ距離Ｌ離れた位置に、水平導体３０_１と同方向に延びる水平導体３０_２ａと３０_２ｂが形成されている。
第３層の絶縁体層１０_３の上面には、第２層の水平導体３０_２ａの積層方向投影位置から図１Ａに示す方向に距離Ｌ離れた位置に、水平導体３０_２ａと同方向に延びる水平導体３０_３ａが形成され、第２層の水平導体３０_２ｂの積層方向投影位置から図１Ａに示す方向に距離Ｌ離れた位置に、水平導体３０_２ｂと同方向に延びる水平導体３０_３ｂが形成されている。
第４層の絶縁体層１０_４の上面には、第３層の水平導体３０_３ａの積層方向投影位置から図１Ａに示す方向に距離Ｌ離れた位置に、水平導体３０_３ａと同方向に延びる水平導体３０_４ａが形成され、第３層の水平導体３０_３ｂの積層方向投影位置から図１Ａに示す方向に距離Ｌ離れた位置に、水平導体３０_３ｂと同方向に延びる水平導体３０_４ｂが形成されている。
第５層の磁性体層１１_５及び第６層の磁性体層１１_６には、水平導体３０は形成されていない。
第７層の磁性体層１１_７の上面のほぼ中央部には、略Ｘ軸方向に延びる水平導体３０_７が形成されている。
第８層の絶縁体層１０_８の上面には、第７層の水平導体３０_７の積層方向投影位置から図１Ａに示す方向にそれぞれ距離Ｌ離れた位置に、水平導体３０_７と同方向に延びる水平導体３０_８ａと３０_８ｂが形成されている。
第９層の絶縁体層１０_９の上面には、第８層の水平導体３０_８ａの積層方向投影位置から図１Ａに示す方向に距離Ｌ離れた位置に、水平導体３０_８ａと同方向に延びる水平導体３０_９ａが形成され、第８層の水平導体３０_８ｂの積層方向投影位置から図１Ａに示す方向に距離Ｌ離れた位置に、水平導体３０_８ｂと同方向に延びる水平導体３０_９ｂが形成されている。
第１０層の絶縁体層１０_１０の上面には、第９層の水平導体３０_９ａの積層方向投影位置から図１Ａに示す方向に距離Ｌ離れた位置に、水平導体３０_９ａと同方向に延びる水平導体３０_１０ａが形成され、第９層の水平導体３０_９ｂの積層方向投影位置から図１Ａに示す方向に距離Ｌ離れた位置に、水平導体３０_９ｂと同方向に延びる水平導体３０_１０ｂが形成されている。

第１層から第４層の水平導体３０_１〜３０_４ｂは、それぞれ絶縁体層の幅方向の両端で、Ｘ座標の増加に伴ってほぼＬ／２だけＹ座標が増加する向きに、互いに平行に形成されている。また、第７層から第１０層の水平導体３０_７〜３０_１０ｂは、それぞれ絶縁体層の幅方向の両端で、Ｘの増加に伴ってＹ座標がほぼＬ／２だけ減少する向きに、互いに平行に形成されている。

絶縁体層１０、磁性体層１１の一方のＹ−Ｚ側面（図１Ａ奥側の側面）には、図１Ｂ（ａ）に示すように、回路基板２０の電極２０ａの一端と第１０層の水平導体３０_１０ａの一端を接続する垂直導体４０_１、第４層の水平導体３０_４ａの一端と第９層の水平導体３０_９ａの一端を接続する垂直導体４０_５、第３層の水平導体３０_３ａの一端と第８層の水平導体３０_８ａの一端を接続する垂直導体４０_９、第２層の水平導体３０_２ａの一端と第７層の水平導体３０_７の一端を接続する垂直導体４０_１３、第１層の水平導体３０_１の一端と第８層の水平導体３０_８ｂの一端を接続する垂直導体４０_１１、第２層の水平導体３０_２ｂの一端と第９層の水平導体３０_９ｂの一端を接続する垂直導体４０_７、第３層の水平導体３０_３ｂの一端と第１０層の水平導体３０_１０ｂの一端を接続する垂直導体４０_３、第４層の水平導体３０_４ｂの一端と回路基板２の電極２０ｂの一端を接続する垂直導体４０_１５、が形成されている。

また、絶縁体層１０、磁性体層１１の他方の側面（図１Ａ手前側の側面）には、図１Ｂ（ｂ）に示すように、第１０層の水平導体３０_１０ａの他端と第４層の水平導体３０_４ａの他端を接続する垂直導体４０_２、第９層の水平導体３０_９ａの他端と第３層の水平導体３０_３ａの他端を接続する垂直導体４０_６、第８層の水平導体３０_８ａの他端と第２層の水平導体３０_２ａの他端を接続する垂直導体４０_１０、第７層の水平導体３０_７の他端と第１層の水平導体３０_１の他端を接続する垂直導体４０_１４、第８層の水平導体３０_８ｂの他端と第２層の水平導体３０_２ｂの他端を接続する垂直導体４０_１２、第９層の水平導体３０_９ｂの他端と第３層の水平導体３０_３ｂの他端とを接続する垂直導体４０_８、第１０層の水平導体３０_１０ｂの他端と第４層の水平導体３０_４ｂの他端とを接続する垂直導体４０_４、が形成されている。

このような構成とすることにより、電極２０_ａ→垂直導体４０_１→水平導体３０_１０ａ→垂直導体４０_２→水平導体３０_４ａ→垂直導体４０_５→水平導体３０_９ａ→垂直導体４０_６→水平導体３０_３ａ→垂直導体４０_９→水平導体３０_８ａ→垂直導体４０_１０→水平導体３０_２ａ→垂直導体４０_１３→水平導体３０_７→垂直導体４０_１４→水平導体３０_１→垂直導体４０_１１→水平導体３０_８ｂ→垂直導体４０_１２→水平導体３０_２ｂ→垂直導体４０_７→水平導体３０_９ｂ→垂直導体４０_８→水平導体３０_３ｂ→垂直導体４０_３→水平導体３０_１０ｂ→垂直導体４０_４→水平導体３０_４ｂ→垂直導体４０_１５→電極２０ｂ、という電路が形成される。

この電路は直線状の水平導体と垂直導体とが電気的に接続されて構成されているが、以下ではこの接続を螺旋状接続と呼ぶこととする。この水平導体３０と垂直導体４０とにより、磁性体層１１_５〜１１_７を内部に含み、巻き線ピッチがＬのコイルが形成される。このコイルは、接続に関する上記の定義により、螺旋状の形状を有する。

このように構成されたコイルは、図２に、図１Ａに示すＡ−Ａ’位置でのアンテナ１の断面（Ａ−Ａ’断面）で示すように、その長手方向に対して屈曲した形状（以下ではこのように屈曲した形状を含めて湾曲した形状と呼ぶ）を有する。すなわち、水平導体３０の形成された絶縁体層１０の表面（主面）うち、積層方向の両端にある絶縁体層１０の表面（主面）の一方を基準面とし、この基準面を図１Ａ又は図２の最下部の絶縁体層１０_１の主面として設定したときは、コイルは、コイル長手方向の中央部（又は中心）から長手方向の端部に近づくに従って、基準面からより離れていく。換言すれば、コイルの巻き回し軸は湾曲し、コイル長手方向の中央部（又は中心）から長手方向の端部に近づくに従って、基準面からより離れていく。このアンテナ１を、基準面に近い側の面で回路基板２に設置した場合、アンテナ１のコイル巻き回し軸は回路基板２の側が凸になるように湾曲した形状を有する。

（アンテナの動作）
次に、アンテナ１の動作について説明する。
アンテナ１の等価回路を回路基板２に形成された信号処理回路３と共に図３に示す。この等価回路において、Ｌ_１はコイルの有するインダクタンス、Ｒ_１はコイルの有する電気抵抗、Ｃ_１はアンテナ１の持つ浮遊容量と、アンテナ１に接続される図示していないコンデンサの有する静電容量とを含めた静電容量である。Ｌ_１、Ｒ_１、及びＣ_１により共振周波数ｆ_１が定まり、アンテナ１の通信帯域が定まる。

信号処理回路３は、アンテナ１から信号を送信する場合は、送信信号に対応した電流を電極２０ａ、２０ｂを介して、アンテナ１に出力する。信号は、この電流によりコイルに発生する磁界により送信される。また、信号処理回路３は、外部からの磁界によりアンテナ１のコイルに流れる電流を入力して処理し、信号を抽出する。

アンテナ１から信号を送信する場合、通電により、コイルは、図２に示すように、太線で示す上向きの磁界Ｂ_upと細線で示す下向きの磁界Ｂ_downを発生する。コイル巻き回し軸が回路基板２側に凸に湾曲しているため、上向きの磁界Ｂ_upの強度＞下向きの磁界Ｂ_downの強度となる。

図４に示すように、アンテナ１の近傍に金属物を含む回路部品、例えば信号処理回路３が配置されているような場合、従来であれば、アンテナ１と信号処理回路３との間に磁界を介して不要結合が生じ、これによりアンテナの特性（例えば共振周波数、すなわち通信帯域、及びアンテナ利得など）が変化してしまう。しかし、本実施形態では、アンテナ１が湾曲したコイルを備えているので、上向きの磁界Ｂ_upの強度＞下向きの磁界Ｂ_downの強度となり、アンテナ１から見て回路基板２に近い側、すなわち下方に設置されている信号処理回路３との間の不要結合は低減する。不要結合の低減により、アンテナ特性の変化（すなわち劣化）も低減するので、所期の特性に近い状態でのアンテナ１の使用が可能となる。なお、回路基板２と、その上に設置されたアンテナ１とを併せてアンテナ装置と呼ぶ。

一方、アンテナ１の近傍に配置された金属を含む信号処理回路３の側から見ると、アンテナ１が従来のアンテナの場合は、信号の送信時に発生する磁界、特にＢ_down成分により、信号処理回路３等の電子回路（又は部品）に好ましくない誘導電流が発生し、ノイズが大きくなる等の悪影響が生じることがある。この問題は、電子回路にＩＣ（Integrated Circuit）が使用されている場合には特に顕著である。しかし実施形態１に係るアンテナ１では上向きの磁界Ｂ_upの強度＞下向きの磁界Ｂ_downの強度となるため、相対的にＢ_downの強度が小さい。これにより電子回路への悪影響が低減する。このことにより、電子回路を、アンテナ１により近づけて配置することが可能となるため、より高密度の実装が可能となる。

また、上向きの磁界Ｂ_upの強度＞下向きの磁界Ｂ_downの強度となるため、上向きにより強い磁界強度で送信することができる。一方、アンテナ１で信号を受信する場合は、外部から送信された信号の磁界成分のうち磁界Ｂ_upに対応した側からの磁界成分を有する信号に対してより高感度となる。すなわち、回路基板２とは反対側の方向に対しての通信距離が改善される。

また、コイルの巻き回し軸が湾曲していることにより、磁力線がコイル内の磁性体層１１を通過する経路長が長くなる。これによっても信号に対するアンテナ１の感度等の特性が改善される。

なお、図１Ａ〜図４に示すアンテナ１は、コイル全長にわたりコイル内側に含まれる絶縁体層が存在するので、そのような絶縁体層を磁性体層１１に置き換えてコイルのコアとして構成したものである。そのような絶縁体層が存在しない場合も含めて、磁性体層１１を使用しないで、非磁性体の絶縁体層１０のみでアンテナ１を構成しても良く、信号に対する感度は低減するが、アンテナ１は機能する。

上記図１Ａ〜図４に示すアンテナ１のコイルは、コイル巻き回し軸が対称に湾曲した形状を有し、長手方向の中央部で回路基板２に最も近づく。しかし、コイル巻き回し軸は長手方向に非対称に湾曲した形状であってもよい。コイル巻き回し軸が非対称に湾曲した形状を有するコイルの例を図５〜図８を参照して説明する。なお、図５〜８に示すコイル形状は厳密には湾曲ではなく屈曲又は直線状に傾斜したコイル形状を含むが、以下ではこれらの形状を含めて湾曲形状と呼ぶこととする。

図５〜図８は、図１Ａに示すＡ−Ａ’位置でのアンテナ１の断面（Ａ−Ａ’断面）を、回路基板２と信号処理回路３を含めて示す。図５〜図８では、コイルを構成する水平導体３０のみが示されている。最上層の絶縁体層１０の主面に形成された水平導体だけに番号３０を付し、他は番号を省略した。いずれの例も先に説明したアンテナ1の基準面は絶縁体層１０_１の主面に設定されており、アンテナ１はこの基準面に近い側の面、すなわち絶縁体層１０_１の主面の反対側の面で回路基板２に設置されている。また、アンテナ１が絶縁体層１０に加えて磁性体層１１を有しているかどうかは、ここでは無視する。コイル全長にわたりコイルの内側に含まれる層があればその層は磁性体層１１としてもよいし、磁性体層１１にせずに非磁性体の絶縁体層１０としてもよい。そのような層がなければ、全層、非磁性体の絶縁体層１０とする。

図５に示す例では、アンテナ１のコイルは、コイルの長手方向の中央位置からずれた位置Ｙｒで、基準面、従って回路基板２にもっとも接近し、長手方向のコイル端部それぞれに向かって基準面、従って回路基板２から離れていくように構成されている。このような湾曲形状は、位置Ｙｒの左右でコイル巻き線数が異なることにより形成出来る。

図６に示す例は、コイルの長手方向の中央位置Ｙｃでコイルが回路基板２にもっとも接近し、位置Ｙｃの左右で湾曲の程度が非対称になるように構成されたコイルの例である。湾曲の程度は、例えば、長手方向のあるコイルターンと、次のコイルターンとで、表面に水平導体３０が形成される層の積層方向における違いの程度を変えることにより制御できる。図６の例では、Ｙｃの向かって左側のコイル部分では、表面に水平導体３０が形成される層がワンターン毎に１層ずつずれているが、Ｙｃの向かって右側のコイル部分では、表面に水平導体３０が形成される層がワンターン毎に２層ずつずれている。

図７に示す例は、コイルの長手方向の位置Ｙｃでコイルが回路基板２にもっとも接近し、Ｙｃの向かって右側のコイル部分は湾曲するが、向かって左側のコイル部分は、同じ絶縁体層の表面に水平導体３０が形成され、回路基板２に対して湾曲しない構成の例である。

図８に示す例は、コイルは、長手方向の一方のコイル端部で基準面、従って回路基板２にもっとも接近し、長手方向の他方のコイル端部に向かって、基準面、従って回路基板２から離れていくように構成されている。この場合、この長手方向の一方のコイル端部が位置Ｙｃとなる。図８では、コイルは、そのワンターンの長手方向位置が他方のコイル端部に近づくに従って、回路基板２から同じ程度離れていくように構成されており、コイル軸が傾いている。なお、この離れていく程度を長手方向位置に応じて徐々に大きくするように構成しても良い。また、コイル配線のピッチＬを調整することにより、湾曲の程度、又はコイル軸の少なくとも一部の傾きの程度を調整することも可能である。

このようにコイルの巻き回し軸を非対称に湾曲させるのは、アンテナ１との不要結合の対象がアンテナ１のコイル長手方向の一方の端部近傍に存在する場合に効果的である。このように非対称に湾曲したコイルで構成されたアンテナ１の場合、回路基板２からより離れたコイル端部の近傍に、不要結合の対象となる回路等を配置したときには、対称に湾曲したコイルの場合と同等又はそれ以上にアンテナ１と回路等との不要結合が低減するという効果を奏することができる。すなわち、本実施形態のアンテナによれば、コイルの湾曲の程度を調整することによりアンテナの指向性を容易に変えることができ、近在の回路基板上に実装した他の部品との不要結合を低減することができる。

なお、アンテナ１を構成する絶縁体層１０および磁性体層１１のそれぞれの層数及び厚さは任意である。磁性体層１１については、図１Ａ、Ｂで示す層数分の厚さを有する１枚の磁性体で置き換えてもよい。更に、既に説明したように磁性体層１１を非磁性体の絶縁体層１０で置き換えてもよい。

図１Ａ、図２等では水平導体３０_１の形成された最下層の絶縁体層１０_１の下には絶縁体層はないが、絶縁体層１０_１の下に少なくとも一の絶縁体層を形成し、これを含めてアンテナ１を構成しても良い。なお、新たに形成した絶縁体層の側面には垂直導体４０_１、４０_１５が形成される。

更に、コイルを構成する導体（水平導体３０と垂直導体４０）のピッチ及びターン数は任意である。導体の線幅は短絡が起きず、寄生容量が大きくなり過ぎない範囲で任意に設定できる。また、導体の厚さも互いに異なっていてもよい。

また、コイルを構成する水平導体３０はワンターン毎に１層ずれた絶縁体層表面に配置される必要はない。Ｎ（Ｎは自然数）ターン毎に所定方向にＭ（Ｍは自然数）層ずれた絶縁体層表面に配置されてもよい。更に、Ｍを一定値とせず、コイルの長手方向に依存して変えてもよい。例えば長手方向の一方のコイル端部に向けてＭを大きくしていってもよい。

これまで、アンテナ１は、そのコイルの湾曲形状が、アンテナ１を設置する回路基板２に向かって凸となるような配置で設置するとした。すなわち基準面を絶縁体層１０_１の主面とし、アンテナ1は、基準面に近い側のアンテナ１の面で回路基板２に設置されている。しかし、３次元実装等で不要結合する可能性のある電子部品が、アンテナ１に対して、アンテナ１の設置される回路基板２とは反対側に存在することも考えられる。このような場合を含めて、アンテナ１は、そのコイルの湾曲形状が不要結合を避けたい方向に凸となる配置で回路基板２に設置することが好ましい。

更に、アンテナ１は、想定される通信方向に対してコイルの湾曲形状が凹となる配置で回路基板２に設置されてもよい。このような配置にすることにより通信感度が高くなり通信距離も向上する。

（実施形態１に係るアンテナの製造方法）
次に、上記構成を有するアンテナ１の製造方法を、各絶縁体層１０をガラスセラミックから形成する例で説明する。
まず、アンテナ１を構成する各層を個別に形成する。
例えば、絶縁体層１０であれば、ガラスセラミックのグリーンシート等の、未焼成セラミック層を図９（ａ）に示す様に用意する。なお、図９では、一例として、絶縁体層１０_８を形成する工程を示す、また、図９では、理解を容易にするため、アンテナ１つ分の構成を図示するが、実際には、複数アンテナ分のサイズのシート（マザーシート）が用意される。
同様に、磁性体層１１であれば、磁性体の層を用意する。

次に図９（ｂ）に示すように、層番号に応じて予め定められている位置に、水平導体３０（図９（ｂ）に示す例では３０_８ａと３０_８ｂ）を形成する。水平導体３０の形成にはメッキによる方法、Ａｇペーストの印刷、成膜装置による成膜などの方法が使用される。実際には、複数のアンテナ１に対応して図９（ｂ）に示す水平導体３０の導体パターンと同一の導体パターンが、シート状の絶縁体層１０の表面に複数セット形成される。

次に、図９（ｃ）に示すように、各層１０、１１の側面に対応する領域の、層番号に応じて予め定められている位置に垂直導体４０（図９（ｃ）に示す例では前面の垂直導体４０のみ明示され後面の垂直導体４０は図示が省略されている）を形成する。垂直導体４０は、図９（ｃ）の前方、後方でそれぞれ一直線上に配置される。垂直導体４０は、例えばビアホールで形成されても、スルーホールで形成されても良い。いずれの場合も、レーザ装置やエッチング装置を利用して積層方向に貫通孔を形成し、そこに導体を埋め込むことにより形成される。導体の埋め込みは、例えば、アルミニウム、銅などの金属を利用したメッキ、Ａｇペーストの埋め込み、成膜装置等による膜形成による埋め込みなどが利用できる。

続いて、磁性体層１１を含む全層のシートを、ビアホール又はスルーホール位置が一致するように位置あわせして（図１Ａ参照）、プレス処理により一体化する（図２参照）。

続いて、形成された構造体を焼成し、グリーンシートをセラミック化し、水平導体３０と垂直導体４０の形成された絶縁体層１０及び磁性体層１１を有する構造体を得る。

その後、垂直導体４０が一直線上に形成された図９（ｃ）の前面及び後面のビアホール又はスルーホールの中心位置に沿ってダイシングする。これにより、複数のアンテナ１を個別に切り出すと共に、それぞれのアンテナ１に備えられる垂直導体４０_１及び４０_１５（図１Ａ参照）で構成されるコイルの端部を露出させ、図１Ａまたは図２に示したアンテナ１を得る。

以上の工程によりアンテナ１ではコイルの端部が露出する。次に、露出したコイル端部と、回路基板２に形成された電極２ａ、２ｂとの間を半田付け処理等により接続する。これにより、電極２ａ、２ｂとアンテナ１とを、両者の接続部の振動による摩耗や酸化による接触不良などが発生する恐れの小さい状態で接続することが可能となる。

上記のようにダイシングすることにより、垂直導体４０が、磁性体層１１を含む絶縁体層の側面に露出するとともに、コイルのＸ方向外側にあった磁性体がなくなる。そのため、磁性体層１１の側面方向（Ｘ方向）への磁界放射が大きくなる。その結果、アンテナ１は、側面方向（Ｘ方向）への通信の感度が改善され、不要結合の対象となる金属物等が側面方向にない場合に、効果を発揮できる。

なお、アンテナ１のコイル端部を外部に引き出す方法は上記に限定されない。例えば、図１Ａに示す回路基板２に相当するような、アンテナ１のＸ方向の幅よりも大きな幅の絶縁体層（例えば絶縁体シート）上に、アンテナ１の幅よりも長い水平導体３０を２本、コイル端部引出線として形成する。この２本のコイル端部引出線と図１Ａの絶縁体層１０_１の垂直導体４０_１及び４０_１５がそれぞれ、接続されていれば、コイル端部がコイル端部引出線を介して外部に露出することになる。コイル端部引出線は電極２０_ａ、２０_ｂにそれぞれ半田付け等で接続可能である。このような形でコイル端部とコイル端部引き出し線を接続するためには、コイル端部引き出し線の形成された絶縁体層の上に、これまで説明した方法により絶縁体層１０、磁性体層１１、水平導体３０、垂直導体４０を形成してアンテナ１を構成する。このとき、垂直導体４０は全てビアホール又はスルーホール内に形成されたままの状態であり、磁性体層１１を含む絶縁体層の側面に露出しない。絶縁体シート上に複数のアンテナ１を形成する場合は、垂直導体４０は各アンテナ１毎に形成され、隣り合う垂直導体４０の列の間でダイシングすることにより各アンテナ１を個別に切り出す。

上記方法によりコイル端部を外部に引き出してアンテナ１を回路基板２に実装するときは、垂直導体４０は磁性体層１１を含む絶縁体層の側面に露出せず、磁性体層１１の部分では、コイルのＸ方向外側に磁性体が存在することになる。そのため、磁性体層１１の側面方向への磁界放射が低減し、アンテナ１とアンテナ１のＸ方向近傍に配置された金属物との不要結合を低減させることができる。

このように、アンテナ１は、コイルを構成する垂直導体４０をアンテナ１の側面で露出させて構成されても良いし、露出させずに構成されてもよく、状況に応じたそれぞれの利点を有する。

なお、絶縁体層１０をエポキシ樹脂層などで構成することも可能である。この場合は、半硬化状態のシートに水平導体３０、垂直導体４０を形成する工程を実行し、加熱プレスにより各層を一体化する。そのため、積層工程が容易になる。

なお、シート積層ではなく印刷積層によるアンテナ１の製造も可能である。このときは、絶縁体層１０、磁性体層１１はそれぞれ成膜処理により形成される。このとき各層の垂直導体４０が形成される位置にあらかじめ絶縁体又は磁性体を成膜しないようにしておけば貫通孔の生成処理が不要となる。

本実施の形態に係るアンテナ及びアンテナ装置において、磁性体層を含む絶縁体層の総数は以上説明した構成に限定されない。更に、種々の変形が可能である。以下、変形例について説明する。

（アンテナの変形例１）
図１０に示すアンテナ１の変形例１は、アンテナ１を形成する最上層の絶縁体層１０_１０の表面に形成された水平導体３０の上に、更に少なくとも１層の非磁性体の絶縁体層１０_１１を形成し、これを基板として、その上に形成される電子回路１６を備えたモジュールアンテナである。このアンテナ上部に配置される電子回路１６は、信号処理回路３等の、通常であればアンテナ１の近傍に配置され、不要結合の発生対象となる電子回路とすることが望ましい。

変形例１に係るアンテナ１によれば、通常であればアンテナ１の近傍に配置される金属物を含む電子回路１６をアンテナ１の上部に配置するため、電子回路１６に含まれる金属物を含む電子部品との不要結合が更に低減し、アンテナ特性の劣化やアンテナによる信号の送受信に伴い当該電子部品を介して発生する電子回路１６へのノイズ等の悪影響が低減する。更に、省スペース化や配線長を短縮出来ることにより伝送損失が軽減される。

（アンテナの変形例２）
図１１に変形例２に係るアンテナの斜視図を示す。変形例２に係るアンテナはこれまで説明したアンテナ１にブースターアンテナ５を組み合わせて構成される。図１１ではアンテナ１は、通常のコイルを備えているように描かれているが、これは図面を見やすくするためであり、そのコイルは図４〜図８に示されているように少なくともその一端が回路基板２から離れるように湾曲しているものとする。すなわちアンテナ１は、その基準面に近い側の面で回路基板２に取り付けられている。ブースターアンテナ５は、図１２に示すように、絶縁体５０と、その表面周辺部に螺旋状に形成された導体で構成される螺旋コイル５１とを備える。螺旋コイル５１の内側にある導体の形成されていない部分を螺旋コイル開口部５２と呼ぶ。絶縁体５０は絶縁体基板であってもよいし絶縁体シートであってもよい。ブースターアンテナ５は、図１１に示すように、アンテナ１に対して、アンテナ１が設置されている回路基板２とは反対側に配置される。

図１１に示すＢ_ｕｐは上向きの磁界を示し、図２、４、及び１０に示す磁界Ｂ_ｕｐと同じである。この磁界は、送信時にアンテナ１で生成される磁界、又は受信時にアンテナ１に入る磁界である。

図１１に示すように、ブースターアンテナ５は、アンテナ１に対して、基準面、従って回路基板２とは反対側に配置されるとともに、ＸＹ平面、又は基準面に投影したとき、螺旋コイル開口部５２がアンテナ１に対して次の位置関係になるように配置される。すなわち、アンテナ１のコイル長手方向の少なくとも一方のコイル端部は、螺旋コイル開口部５２の領域に含まれる。更に、螺旋コイル開口部５２は、アンテナ１に対して、長手方向にこの一方のコイル端部の側に偏心している。この一方のコイル端部は、コイルの長手方向の他方のコイル端部に比べて、それぞれの端部に近づくにつれて、コイルが基準面、従って回路基板２から、同等以上に離れるコイル端部である。このような配置により、アンテナ１の磁界Ｂ_ｕｐによる磁束は、螺旋コイル開口部５２に鎖交する。これにより磁界Ｂ_ｕｐを介してアンテナ１のコイルとブースターナンテナ５の螺旋コイル５１とが磁気結合する。

図１３に、アンテナ１とブースターアンテナ５とで構成される変形例２に係るアンテナの等価回路を信号処理回路３とともに示す。

ブースターアンテナ５の等価回路は、螺旋コイル５１の有するインダクタンスＬ_２、電気抵抗Ｒ₂、及び静電容量Ｃ_２で構成される。静電容量Ｃ_２は螺旋コイル５１の持つ浮遊容量と、螺旋コイル５１に接続され得る図示していないコンデンサの有する静電容量とを含めた静電容量である。Ｌ_２、Ｒ_２、及びＣ_２により共振周波数ｆ_２が決まり、ブースターアンテナ５の通信帯域が決定される。

アンテナ１のコイルとブースターアンテナ５の螺旋コイル５１とは磁気結合する。アンテナ１の有する共振周波数をｆ_１とすると、ｆ_１とｆ_２とは等しくなるように設定される。

ｆ_１とｆ_２とが等しくなるように設定されるので、磁気結合が強くなり、アンテナ１の送受信に係る磁界Ｂ_ｕｐがブースターアンテナ５により効果的に増強される。従って、変形例２に係るアンテナによればアンテナの送受信感度が更に向上する。

（アンテナの変形例３）
変形例３に係るアンテナは、変形例２と同様にアンテナ１とブースターアンテナ５とを組み合わせたものであるが、ブースターアンテナ５は、積み重ねた複数のブースターアンテナ５で構成されている。図１４に２個のブースターアンテナ５_１、５_２を積み重ねて構成されたブースターアンテナ５の斜視図を示す。図１４では２個のブースターアンテナ５_１、５_２の間にスペースがあるが、これは見やすくするためであり、実際はこのスペースはないほうが好ましい。

ブースターアンテナ５_ｉ（ｉ＝１又は２）は、いずれも変形例２で説明したブースターアンテナ５と同じ構成であり、絶縁体５０_ｉと螺旋コイル５１_ｉと、螺旋コイル開口部５２_ｉを備える。なお、螺旋コイル５１_１と５１_２の螺旋の向きは互いに逆向きである。ブースターアンテナ５_ｉは、螺旋コイル５１_ｉの形成面に垂直な方向に互いの螺旋コイル開口部５２_ｉの中心を揃えるようにして積み重ねられる。

変形例３に係るアンテナの等価回路を図１５に示す。ブースターアンテナ５に係る等価回路中、Ｌ_２は螺旋コイル５１_１の有するインダクタンス、Ｒ_２は螺旋コイル５１_１の有する電気抵抗、Ｃ_２は螺旋コイル５１_１の持つ浮遊容量と、螺旋コイル５１_１に接続され得る図示していないコンデンサの有する静電容量とを含めた静電容量である。一方、Ｌ_３は螺旋コイル５１_２の有するインダクタンス、Ｒ_３は螺旋コイル５１_２の有する電気抵抗、Ｃ_３は螺旋コイル５１_２の持つ浮遊容量と、螺旋コイル５１_２に接続され得る図示していないコンデンサの有する静電容量とを含めた静電容量である。なお、Ｃ_２とＣ_３を合わせた静電容量には螺旋コイル５１_１と５１_２との間の浮遊容量も含まれる。

螺旋コイル５１_１と５１_２とは、交流信号に対しては、静電容量Ｃ_２、Ｃ_３を介して電気的に接続された状態である。螺旋コイル５１_１と５１_２の螺旋の向きが互いに逆向きであることにより、磁界による磁束が螺旋コイル開口部５２_１と５２_２とに鎖交することによって螺旋コイル５１_１と５１_２に誘起される電流は互いに同じ向きに流れ、増幅される。そのため変形例２の場合よりもアンテナ１とブースターアンテナ５間の磁気結合が強くなる。

アンテナ１のコイルのインダクタンスＬ_１は、螺旋コイル５１_１のインダクタンスＬ_２及び螺旋コイル５１_２のインダクタンスＬ_３と磁気結合する。インダクタンスＬ_２及びインダクタンスＬ_３は両者の合成インダクタンスＬに、電気抵抗Ｒ_２とＲ_３は両者の合成抵抗Ｒに、静電容量Ｃ_２とＣ_３は合成静電容量Ｃにそれぞれ置き換えることができる。そうすると、変形例３に係るブースターアンテナ５の等価回路は、図１３に示す等価回路と同じように、３つの要素Ｌ，Ｃ，Ｒからなる等価回路として取り扱うことができる。このときのブースターアンテナ５の共振周波数は合成インダクタンスＬ、合成抵抗Ｒ、及び合成容量Ｃで決まる。

ブースターアンテナ５が３個以上のブースターアンテナ５_ｉ（ｉ＝１、２、３、・・・）で構成されるときも、積み重ねた方向に隣り合う螺旋コイル５１_ｉの螺旋の向きが互いに逆向きとなるように、それぞれの螺旋コイル５１_ｉが配置される。この場合も、ブースターアンテナ５の等価回路は、図１３に示すものと同じように、Ｃ、Ｒ、Ｌの３つの要素からなる等価回路となる。従って、ブースターアンテナ５の共振周波数はこれら合成されたＬ、Ｒ、Ｃで決定される。

ブースターアンテナ５の、合成されたＬ、Ｒ、Ｃで決まる共振周波数ｆ_２をアンテナ１の共振周波数ｆ_１と等しくする。その結果、磁気結合が更に強くなり、アンテナ１の送受信に係る磁界Ｂ_ｕｐがブースターアンテナ５により、変形例２の場合よりも更に効果的に増強される。従って、変形例３に係るアンテナによればアンテナの送受信感度が更に向上する。

（実施形態１に係るアンテナの適用例）
図１６に、実施形態１に係るアンテナを携帯端末に適用した例を示す。図示するアンテナはブースターアンテナ５を備えた変形例２又は３に係るアンテナである。図１６は、携帯端末を携帯電話としたときの例である。図１６には、携帯通信端末の筐体を構成する端末筐体６及び筐体カバー７が示されている。

図１６に示されるように、端末筐体６には、回路基板２_１、２_２、バッテリーパック９が収容されている。回路基板２_１には、アンテナ１と、信号処理回路３を構成する電子部品と、ＵＨＦ帯アンテナ８_１、８_２が実装されている。Ｘ、Ｙ方向を図示するように定義し、Ｚ方向を紙面の裏から表に向かう方向とすると、アンテナ１は、そのコイル長手方向をＹ方向に一致させて配置されている。アンテナ１のコイルは、図４等に示されるように、コイルの長手方向に、信号処理回路３に近い側のコイル端部に近づくに従って、他方のコイル端部に近づく場合よりも、コイル端部が、基準面、従って回路基板２_１から同等以上に離れるように湾曲している。

回路基板２_２には、ＵＨＦ帯アンテナ８_３が実装されている。回路基板２_１と回路基板２_２に実装された電子部品は、同軸ケーブル６０によって接続されている。

筐体カバー７にはブースターアンテナ５が実装されている。端末筐体６と筐体カバー７は、図１６の矢印に示されるように、閉じ合わされることで、一体化される。これにより、筐体カバー７に取り付けられたブースターアンテナ５は、アンテナ１に対向し、アンテナ１に対して回路基板２_１と反対側に位置する。これにより、図１１に示すアンテナ配置が実現される。

すなわち、端末筐体６と筐体カバー７とが、閉じ合わされることにより、アンテナ１の一方のコイル端部がＸＹ平面上で螺旋コイル開口部５２に含まれ、螺旋コイル開口部５２がアンテナ１のコイル長手方向に一方のコイル端部側に偏心したところに位置する。この一方のコイル端部は他方のコイル端部よりも基準面から同等以上に離れている。これにより、アンテナ１の磁界Ｂ_ｕｐによる磁束が、螺旋コイル開口部５２に鎖交し、アンテナ感度が向上する。なお、筐体カバー７には、カメラ用及びバッテリーパック９用の開口部が設けてある。カメラについては説明を省略したが回路基板２_１上に設置されている。

このようなアンテナを有する携帯端末は、筐体カバー７を通過する磁界Ｂ_ｕｐを介して、通信対象機器に対する信号の送受信ができる。このとき、回路基板２_１上に信号処理回路３等、金属物を含むものが配置されていても、既に説明したようにアンテナ１は湾曲したコイルを使用しているため、アンテナに対する金属物とアンテナとの不要結合による影響が低減する。その結果、アンテナ特性の劣化等の影響が軽減される。更に信号処理回路３等の回路へのアンテナ１からの影響も軽減される。なお、ブースターアンテナ５は必ずしも設置する必要はない。

（実施形態２）
本発明の実施形態２に係るアンテナ１を、図面を参照しつつ説明する。図１７は実施形態２に係るアンテナ１の、図１ＡのＡ−Ａ’に対応する位置での断面図である。図１７中、図２と共通する部分には同じ番号を付した。図２と異なる点は、コイルの内側に含まれる絶縁体層１０（１０_１〜１０_４、１０_８〜１０_１０）又は磁性体層１１（１１_５〜１１_７）の表面領域に所定パターンの磁性体部１２（１２_２、１２_３、１２_７ａ、１２_７ｂ等）が形成されていることである。この磁性体部１２は実施形態１の磁性体と同じ種類の磁性体であっても異なる種類の磁性体であっても良い。実施形態１で説明した磁性体と同様に、この磁性体部１２は絶縁体である。

磁性体部１２は、アンテナ１を構成する絶縁体層１０、磁性体層１１のうち、絶縁体層１０_２〜１０_４、１０_８、１０_９及び磁性体層１１_７の、コイルの内側に位置する領域の表面に形成されている。図１７では、この磁性体部１２は、以下に示す磁性体である。
・２層から４層目までの絶縁体層のうち絶縁体層１０_ｉ（ｉ＝２、３）のそれぞれの表面に形成された各２本の水平導体３０_ｉａと３０_ｉｂ（ｉ＝２、３）の間にある磁性体部１２_２と１２_３
・７層目の磁性体層１１_７の表面に形成された水平導体３０_７の両側に、それぞれコイルの長手方向の端部までの間にある磁性体部１２_７ａと１２_７ｂ
・８層目、９層目の絶縁体層１０_ｉ（ｉ＝８，９）のそれぞれの表面に形成された各２本の水平導体３０_ｉａと３０_ｉｂ（ｉ＝８、９）のそれぞれとそれに近いコイルの長手方向の端部までの間にある磁性体部１２_８ａ、１２_８ｂ、及び磁性体部１２_９ａ、１２_９ｂ
いずれの磁性体部１２も、コイルの内側に対応する図１Ａに示す各層のＸ方向の幅の範囲内に形成される。

このように、実施形態２ではコイルの内側に、コイルのコアとして磁性体層１１に加えて、磁性体部１２が付加される。そのため、コイル部の磁界が増強され、アンテナ１の磁界に対する感度が向上する。

また、磁性体部１２を付加することによりアンテナ１の感度の指向性をコントロールすることも可能である。図１７に示す例では図２に示す例に比べて磁界Ｂ_ＵＰはより上方に指向性を有する。従って、アンテナ1と回路基板２上の信号処理回路３等の電子回路や部品との不要結合はより低減する。

図１７はアンテナ１が磁性体層１１を含み、コイルが、その長手方向に対称に湾曲している場合の例を示すが、実施形態２に係るアンテナ１はこれに限定されず、磁性体層１１を含まなくてもよい。また、コイルが、その長手方向に非対称に湾曲していてもよい。

このような場合を含めて実施形態２に係るアンテナ１は、コイル部の磁界が増強されることによりアンテナ１の磁界に対する感度が向上するとともに感度の指向性を調節できるという効果を奏することができる。なお、実施形態２に係るアンテナ１は、実施形態１で説明したコイル形状が使用されることにより、実施形態１で説明した効果も奏することができる。

（実施形態２に係るアンテナの製造方法）
実施形態２に係るアンテナ１の製造方法は実施形態１で説明した方法に、所定の絶縁体層１０又は磁性体層１１の表面で所定のパターンの磁性体部１２を形成する工程が追加される。図１８を使ってこの処理を説明する。

図１８に実施形態２に係るアンテナ１の製造処理の一部を示す。この図に示すのは図１Ａの８層目の絶縁体層１０_８に水平導体３０、垂直導体４０、及び磁性体部１２を形成する処理である。

図１８の（ａ）（ｂ）（ｄ）の処理は、それぞれ図９の（a）〜（ｃ）の処理と同じである。図１８の（ｄ）では前面の垂直導体４０のみ明示し、後面の垂直導体４０は表示を省略した。

新たに追加される処理は、図１８の（ｃ）の絶縁体層１０_８の表面に磁性体部１２_８ａ、１２_８ｂを形成する処理である。磁性体部１２_８ａ、１２_８ｂは、図１８の（ｃ）に示すように、所定のパターンで形成される。このパターンは、付加しない場合も含め、層毎にあらかじめ定められている。この形成は、磁性体ペーストの塗布や成膜装置を利用して行われる。

図１８の（ｄ）で、絶縁体層１０_８の垂直導体４０は、表面に形成される磁性体部１２の膜を貫通して形成する必要があるため、磁性体部１２が形成された後に形成される。垂直導体４０の形成は図９（ｃ）の場合と同様である。なお、磁性体部１２を垂直導体４０の形成部位を避けて形成すれば、この処理の順序は逆にしてもよい。

実施形態２に係るアンテナ１は、実施形態１で説明したシート積層、印刷積層のいずれの方法によっても製造できる。

（実施形態３）
本発明の実施形態３に係るアンテナ１を、図面を参照しつつ説明する。図１９は、本発明の実施形態３に係るアンテナ１の、図１ＡのＡ−Ａ’に対応する位置での断面図である。実施形態３に係るアンテナ１は図１７に示す実施形態２に係るアンテナ１の変形例と言える。図１９中、図１７と共通する部分には同じ番号を付した。図１９に示すアンテナ１は、隣り合う層の表面にそれぞれ形成された磁性体部１２を積層方向に形成した垂直磁性体部１３で相互に接続したものである。垂直磁性体部１３は、接続する一方が磁性体部１２で、他方が隣り合う磁性体層１１である場合を含んでも良い。垂直磁性体部１３で相互に接続するとは磁路が形成されるように接続することを意味する。通常は物理的な接触があれば磁路が形成される。

各層の表面に形成された磁性体部１２は、実施形態２で説明したようにアンテナ１のコイル内側に配置される。所定の層の表面に形成された磁性体部１２は、磁性体層１１も含め、垂直磁性体部１３を介して相互に接触することにより磁路が形成される。図１９では垂直磁性体部１３は垂直磁性体部１３_３、１３_４、１３_８ａ、１３_８ｂ、１３_９ａ、１３_９ｂとして示されている。垂直磁性体部１３_３は磁性体部１２_２と１２_３を接続する。垂直磁性体部１３_４は磁性体部１２_３と磁性体層１１_５を接続する。垂直磁性体部１３_８ａ、１３_８ｂ、はそれぞれ磁性体部１２_７ａと１２_８ａ及び磁性体部１２_７ｂと１２_８ｂを接続する。これらの垂直磁性体部１３は、接続対象となる磁性体部１２相互間、及び磁性体部１２と磁性体層１１との間の、ＸＹ平面上に投影したとき重なる部分において、少なくとも１箇所以上配置される。図１９では、隣り合う層間の垂直磁性体部１３がＹ方向に複数配置された例が示されているが、通常、Ｘ方向にも複数配置される。

以上説明したように、実施形態３のアンテナ１は、そのコイルの内側に、磁性体層１１に加えて、各層の表面に磁性体部１２が形成され、更に、積層方向に隣りあう層間で、磁性体のそれぞれに接続する積層方向に形成された垂直磁性体部１３を備える。そのため、コイル内側に配置された磁性体間に磁路が形成される。これにより、これらの磁性体をコアとして利用したコイル部の磁界が更に増強され、アンテナ１の磁界に対する感度が向上するとともに、その感度の指向性を調整することができる。

図１９はアンテナ１が磁性体層１１を含み、コイルが、その長手方向に対称に湾曲している場合の例を示すが、実施形態３に係るアンテナ１はこれに限定されず、磁性体層１１を含まなくてもよい。また、コイルが、その長手方向に非対称に湾曲（非対称に屈曲、直線的傾斜を含む）していてもよい。

このような場合を含めて実施形態３に係るアンテナ１は、磁界に対する感度が更に向上するとともに感度の指向性を調節できるという効果を奏することができる。なお、実施形態３に係るアンテナ１は、実施形態１で説明したコイル形状と併用されることにより、実施形態１で説明した効果も奏することができる。

（実施形態３に係るアンテナの製造方法）
実施形態３に係るアンテナ１の製造方法は実施形態２で説明した方法に、積層方向に隣り合う層間で磁性体部１２相互間、又は磁性体部１２と磁性体層１１との間を接続する垂直磁性体部１３を形成する処理が加わる。図２０を使ってこの処理を説明する。

図２０に実施形態３に係るアンテナ１の製造処理の一部を示す。図２０（Ａ）は、絶縁体層１０_８を例に、水平導体３０、垂直導体４０、磁性体部１２及び垂直磁性体部１３を形成する処理を示す。図２０（Ｂ）は、図１８で示す処理により水平導体３０、垂直導体４０、及び磁性体部１２が形成された磁性体層１１_７を示すとともに、黒塗り矢印で、図２０（Ａ）で処理された絶縁体層１０_８が磁性体層１１_７に積層されることを示す。なお、図２０では、前面の垂直導体４０のみが明示され、後面の垂直導体４０の表示は省略されている。

図２０（Ａ）（ａ）に示すように、磁性体層１１_７の上表面に積層される絶縁体層１０_８が形成される。絶縁体シートを使用する場合はそれを準備する。図２０の（Ａ）（ａ）、（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）の各処理は、それぞれ図１８の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の各処理と同じである。

図２０に示す処理で、図１８の処理と相違するのは、図２０の（ｂ）と（ｄ）との間に（ｃ）の処理、すなわち垂直磁性体部１３の形成が含まれる点である。垂直磁性体部１３（１３_８ａ、１３_８ｂ）が形成されるＸＹ平面上の領域は、磁性体層１１_７の表面に形成される磁性体部１２_７ａ、１２_７ｂと、絶縁体層１０_８の表面に形成される磁性体部１２_８ａ、１２_８ｂとの間のＸＹ平面での重なりの領域である。図２０に示す例では、磁性体部１２_７ａ、１２_７ｂの各領域は磁性体部Ｙ１２_８ａ、１２_８ｂの各領域をＸＹ平面上でそれぞれ完全に包含する。従って、垂直磁性体部１３_８ａ、１３_８ｂは、ＸＹ平面上の磁性体部１２_８ａ、１２_８ｂに対応する各領域内で、図２０（Ａ）（ｃ）の複数の丸印で示す位置に形成される。図２０（Ａ）（ｃ）では垂直磁性体部１３_８ａ、１３_８ｂが積層方向に伸張する形態については図示を省略している。また、複数の丸印の個数と位置は任意である。図１９に示されている複数の垂直磁性体部１３_８ａ、１３_８ｂが図２０（Ａ）（ｃ）の複数の丸印に対応している。なお、垂直磁性体部１３はスルーホール型ではなく内部が磁性体で充填されたビアホール型にすることが好ましい。これは、磁路の磁気抵抗を低減するためである。

磁性体層も含め他の層における処理もこれと同様の処理を行う。上記処理はシート積層、印刷積層のいずれの方法でも実施可能である。

（実施形態４）
図２１は、本発明の実施形態４に係るアンテナ１の、図１ＡのＡ−Ａ’に対応する位置での断面図である。図２１中、図１７又は１９と共通する部分には同じ番号を付した。図１７又は１９と異なる点は、実施形態４に係るアンテナ１は、コイル内側の磁性体部１２、垂直磁性体部１３に代えて、各層毎に各層と同じ厚さの磁性体部１４（１４_３、１４_４、１４_８等）を備える。

図２１に示す磁性体Ｙの形成例は一例であり、この図に限定されない。磁性体Ｙがコイルの外側に少しはみ出ている場合を含めても良い。

実施形態４の変形例を図２２に示す。これは、図２１において、各層の水平導体３０と磁性体部１４との間、及び水平導体３０上方に、コイル内側に含まれる範囲内で、絶縁体層１０の少なくとも一部を磁性体で置き換え、これを含めて磁性体部１４としたものである。これにより、実施形態４に係るアンテナ１は、実施形態３に係るアンテナ１に比べて、コイル内側の磁性体充填率が向上する。

実施形態４に係るアンテナ１によれば、コイル内側の磁性体充填率がより高くなると共に、実施形態３に比べて磁路の磁気抵抗も小さくなる。そのためアンテナ１の信号の送受信に係る磁界感度がより向上するとともに感度の指向性を調節できる。

図２１及び２２はアンテナ１が磁性体層１１を含み、コイルが、その長手方向に対称に湾曲している場合の例を示すが、実施形態４に係るアンテナ１はこれに限定されず、磁性体層１１を含まなくてもよい。また、コイルが、その長手方向に広い意味で非対称に湾曲していてもよい。

このような場合を含めて実施形態４に係るアンテナ１は、コイル部の磁界が増強されることによりアンテナ１の磁界に対する感度が更に向上するとともに感度の指向性を調節できるという効果を奏することができる。なお、実施形態４に係るアンテナ１は、実施形態１で説明したコイル形状と併用されることにより、実施形態１で説明した効果も奏することができる。

（実施形態４に係るアンテナの製造方法）
実施形態４に係るアンテナはシート積層ではなく印刷積層による方法で製造するのが好ましい。各層にシートを使用する場合、磁性体部１４の形成部分として広い範囲にわたり切り欠かなければならない。しかし、シート積層は最終段階で各層をプレスして一体化して多層基板とするため各シートが大きく切り欠かれ、そこに磁性体が成膜されても支えがない状態であるため扱いが難しくなる。これに対して印刷積層の場合は各層の形成毎に順次多層基板が形成されていくので上記のような問題は生じず、実施形態４に係るアンテナの製造が可能となる。

図２３に実施形態４に係るアンテナの製造処理の例として、磁性体層１１_７とその上の絶縁体層１０_８の処理を示す。実施形態４に係るアンテナ１は、実施形態１で説明した方法に図２３に示す工程を各層に対応して繰り返して適用することにより製造される。

図２３の（ａ）では磁性体層１１_７の表面に水平導体３０_７及び垂直導体４０（図示省略）が形成されている。これは実施形態１で説明した方法による。磁性体層１１_７は磁性体シートを使用してもよいし、成膜により形成してもよい。

次に、図２３の（ｂ）では絶縁体層１０_８を成膜処理により形成する。シートを利用する場合と異なり、磁性体部１４の形成される領域には絶縁体層１０_８を形成しない。これは各種の成膜処理法にマスクとレジストを利用するリソグラフィー工程を適用することにより実現出来る。

次に、図２３の（ｃ）では、絶縁体層１０_８のない領域に絶縁体層１０_８の厚さ相当の磁性体部１４（１４_８ａ、１４_８ｂ）を成膜処理により形成する。これも各種の成膜処理法にマスクとレジストを利用するリソグラフィー工程を適用することにより実現出来る。

次に、図２３（ｄ）では、磁性体部１４_８ａ、１４_８ｂにコイルを構成する水平導体３０_8a、３０_8bと垂直導体４０（図示省略）を形成する。これは実施形態１で説明した方法による。

磁性体部１４を形成する処理をもう少し細かく分割した処理にすれば、図２２に示す磁性体部１４の構成でアンテナ１を製造することができる。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

１ アンテナ
２、２_１、２_２ 回路基板
３ 信号処理回路
５、５_１、５_２ ブースターアンテナ
６ 端末筐体
７ 筐体カバー
８_１、８_２、８_３ ＵＨＦ帯アンテナ
９ バッテリーパック
１０ 絶縁体層
１１ 磁性体層
１２、１４ 磁性体部
１３ 垂直磁性体部
１６ 電子回路
２０_ａ、２０_ｂ 電極
３０、４０ 導体
５０、５０_１、５０_２ 絶縁体
５１、５１_１、５１_２ 螺旋コイル
５２、５２_１、５２_２ 螺旋コイル開口部
６０ 同軸ケーブル
７０、７１ 開口部

Claims (12)

1. 積層された複数の絶縁体層と、
   前記複数の絶縁体層の主面に形成された複数の水平導体と、前記絶縁体層の側面部に形成され、一の前記絶縁体層の主面に形成された前記水平導体と他の前記絶縁体層の主面に形成された前記水平導体とを接続する複数の垂直導体とから構成され、前記水平導体と前記垂直導体が順次に接続されて、全体として螺旋状に構成されたコイルと、を備え、
   前記水平導体は、前記コイルの長手方向の位置に応じて異なる前記絶縁体層の主面に形成され、
   前記水平導体が形成された前記複数の絶縁体層の中で、積層方向の両端に位置する前記絶縁体層の主面のいずれか一方を基準面としたとき、前記コイルは、その長手方向の所定位置から、少なくとも一方の端部に向かって、前記コイルが、前記基準面から離れていくように形成されている、
   ことを特徴とするアンテナ。
2. 前記水平導体は一定のピッチで形成され、前記所定位置から前記コイルの長手方向の前記一方の端部にＮ（Ｎは自然数）ピッチ近づく毎に、前記積層方向にＭ（Ｍは自然数）層ずれた前記絶縁体層の主面に形成される、
   ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
3. 前記コイルの全長にわたり、前記コイルの内側にある前記絶縁体層が存在する場合は、その少なくとも一の前記絶縁体層は、磁性体で形成された磁性体層であり、
   前記磁性体層を除く前記絶縁体層は非磁性体で形成されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアンテナ。
4. 少なくとも一の前記絶縁体層の主面の前記コイルの内側の領域に、磁性体が形成されている、
   ことを特徴とする請求項３に記載のアンテナ。
5. 前記絶縁体層の主面に形成された前記磁性体は、前記積層方向に隣接する他の前記絶縁体層の主面に形成された前記磁性体及び前記磁性体層の少なくともいずれか一方と、前記絶縁体層の積層方向に形成された接続用の磁性体により接続されている、
   ことを特徴とする請求項４に記載のアンテナ。
6. 非磁性体で形成された前記絶縁体層のうち、前記コイルの内側に含まれる少なくとも一部の領域が、磁性体で置換されている、
   ことを特徴とする請求項３に記載のアンテナ。
7. 前記水平導体が形成された前記複数の絶縁体層の中で、前記積層方向の両端に位置する前記絶縁体層のうち、前記基準面ではない方の前記絶縁体層の主面に形成された前記水平導体を覆う絶縁体層である付加絶縁体層と、
   前記付加絶縁体層の表面に形成された電子回路と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のアンテナ。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のアンテナである第１のアンテナと、
   平面上の所定の領域を開口部として除いた領域に形成された螺旋状の導体で構成される螺旋コイルを有するブースターアンテナと、
   を備え、
   前記ブースターアンテナは、前記第１のアンテナに対して、前記基準面とは反対側に配置されるとともに、前記基準面に投影したとき、前記螺旋コイルの前記開口部の領域が、前記第１のアンテナの前記一方の端部を含み、前記開口部は、前記一方の端部の側に偏心して配置され、
   前記一方の端部は、他方の端部に比べて、それぞれの前記端部に近づくにつれて、前記コイルが前記基準面から同等以上に離れるコイル端部である、
   ことを特徴とするアンテナ。
9. 前記螺旋コイルは、絶縁体の表面に形成された導体により構成される、
   ことを特徴とする請求項８に記載のアンテナ。
10. 前記螺旋コイルは、互いに絶縁された２以上の前記螺旋コイルを重ね合わせて構成され、
    重ね合わせの方向に隣り合う前記螺旋コイルの螺旋の向きは、互いに逆向きに形成されている、
    ことを特徴とする請求項９に記載のアンテナ。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のアンテナと、
    前記アンテナが設置された回路基板と
    を備え、
    前記アンテナは、前記基準面に近い側の面で前記回路基板に設置されている、
    ことを特徴とするアンテナ装置。
12. 請求項１１に記載のアンテナ装置を使用している、
    ことを特徴とする携帯端末。

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