JP4877157B2 - ANTENNA WITH THIN FILM COIL, ANTENNA SYSTEM, AND ANTENNA MANUFACTURING METHOD - Google Patents

ANTENNA WITH THIN FILM COIL, ANTENNA SYSTEM, AND ANTENNA MANUFACTURING METHOD Download PDF

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Description

本発明は、薄膜コイルを備えたアンテナ、このアンテナを用いたアンテナシステム及びアンテナの製造方法に関する。   The present invention relates to an antenna provided with a thin film coil, an antenna system using the antenna, and a method for manufacturing the antenna.

携帯電話機やこれより小型の電子機器内に搭載されるアンテナとして、薄膜コイルを用いた積層型平板アンテナコイルが知られている(例えば特許文献1)。   As an antenna mounted in a cellular phone or a smaller electronic device, a laminated flat antenna coil using a thin film coil is known (for example, Patent Document 1).

この特許文献1に開示されているアンテナは、積層方向に連続して周回する巻線形の平板状の積層コイルと、その内側部分に磁性体層を積層することによって形成されたコイル巻芯部を構成する磁性体層とから成っている。   The antenna disclosed in Patent Document 1 includes a coiled flat laminated coil that continuously circulates in the laminating direction, and a coil core formed by laminating a magnetic layer on the inner portion thereof. It consists of a magnetic material layer.

特公平2−6445号公報Japanese Patent Publication No. 2-6445

特許文献1に開示されているアンテナによると、ある程度の小型化は可能であるが、コイル部分を通過する磁束量を大きくすることができないため、小型化するにつれて誘導起電力も大幅に低減してしまい、アンテナとしての機能を充分に発揮できない不都合が生じる。   According to the antenna disclosed in Patent Document 1, it is possible to reduce the size to some extent, but since the amount of magnetic flux passing through the coil portion cannot be increased, the induced electromotive force is greatly reduced as the size is reduced. As a result, there arises a disadvantage that the function as an antenna cannot be fully exhibited.

従って本発明の目的は、小型化しつつも充分高い誘導起電力を得ることができる薄膜コイルを備えたアンテナ、アンテナシステム及びアンテナの製造方法を提供することにある。   Accordingly, it is an object of the present invention to provide an antenna, an antenna system, and an antenna manufacturing method including a thin film coil capable of obtaining a sufficiently high induced electromotive force while being reduced in size.

本発明によれば、磁性体材料によって形成された第1の磁性層と、磁性体材料によって形成された第2の磁性層と、第1の磁性層及び第2の磁性層間に挿設された導電体材料による薄膜コイルと、薄膜コイルの中心部を貫通して第1の磁性層及び第2の磁性層を磁気的に接続する磁性体材料によって形成された貫通磁性体とを備えた、薄膜コイルを備えたアンテナが提供される。   According to the present invention, the first magnetic layer formed of the magnetic material, the second magnetic layer formed of the magnetic material, and the first magnetic layer and the second magnetic layer are inserted. A thin film comprising: a thin film coil made of a conductive material; and a penetrating magnetic body formed of a magnetic material that penetrates the central portion of the thin film coil and magnetically connects the first magnetic layer and the second magnetic layer. An antenna with a coil is provided.

薄膜コイルの上下に第2及び第1の磁性層が配置されているため、薄膜コイル内を通過する磁束量を高めることができる。しかも、薄膜コイルの中心部を貫通する貫通磁性体がこれら第1及び第2の磁性層を磁気的に接続しているので、第1及び第2の磁性層に入力された磁束がこの貫通磁性体に集められるため、薄膜コイル内を通過する磁束量がさらに大幅に増大する。このため、サイズを増大することなく小型を保ったままで、高い誘導起電力を得ることができる。   Since the second and first magnetic layers are disposed above and below the thin film coil, the amount of magnetic flux passing through the thin film coil can be increased. In addition, since the penetrating magnetic material penetrating through the central portion of the thin film coil magnetically connects the first and second magnetic layers, the magnetic flux input to the first and second magnetic layers is passed through the penetrating magnetic material. Since it is collected by the body, the amount of magnetic flux passing through the thin film coil is further greatly increased. For this reason, a high induced electromotive force can be obtained while maintaining a small size without increasing the size.

第1の磁性層が、非磁性体材料によって形成された基板上に積層された軟磁性材料による磁性層であるか、又は磁性体材料によって形成された基板であることが好ましい。   It is preferable that the first magnetic layer is a magnetic layer made of a soft magnetic material laminated on a substrate made of a nonmagnetic material, or a substrate made of a magnetic material.

貫通磁性体を形成する磁性体材料の透磁率が、第1の磁性層及び第2の磁性層を形成する磁性体材料の透磁率より高いことが好ましい。   The magnetic permeability of the magnetic material forming the penetrating magnetic body is preferably higher than the magnetic permeability of the magnetic material forming the first magnetic layer and the second magnetic layer.

第1の磁性層の全面上又は一部上に形成された絶縁体材料による絶縁層をさらに備えており、この絶縁層上に薄膜コイルが形成されていることも好ましい。この場合、薄膜コイルが、絶縁層上に貫通磁性体を取り囲むようにスパイラル状に形成された少なくとも1層の導電体材料によるコイルであることがより好ましい。   It is also preferable that an insulating layer made of an insulating material formed on the entire surface or part of the first magnetic layer is further provided, and a thin film coil is formed on the insulating layer. In this case, it is more preferable that the thin film coil is a coil made of at least one layer of conductive material formed in a spiral shape so as to surround the penetrating magnetic body on the insulating layer.

薄膜コイル上及び薄膜コイル間に形成された絶縁体材料によるコイル絶縁層と、第2の磁性層上に積層された絶縁体材料による保護層をさらに備えたことも好ましい。   It is also preferable to further include a coil insulating layer made of an insulating material formed on the thin film coil and between the thin film coils, and a protective layer made of an insulating material laminated on the second magnetic layer.

薄膜コイルの両端に電気的に接続された導電体材料による1対の接続パッドと、1対の接続パッドにそれぞれ電気的に接続されておりアンテナの側面にそれぞれ設けられた導電体材料による1対の側面電極とをさらに備えたことも好ましい。   A pair of connection pads made of a conductive material electrically connected to both ends of the thin-film coil, and a pair of conductive materials electrically connected to the pair of connection pads and provided on the side surfaces of the antenna. It is also preferable to further include the side electrode.

貫通磁性体が、薄膜コイルの中心部を貫通するスルーホールの内壁面上のみに形成されているか、又は薄膜コイルの中心部を貫通するスルーホールの内部に空間無しに充填されていることも好ましい。   It is also preferable that the penetrating magnetic body is formed only on the inner wall surface of the through hole penetrating the center portion of the thin film coil, or the through hole penetrating the center portion of the thin film coil is filled without a space. .

本発明によれば、さらに、上述したアンテナと、このアンテナの少なくとも1つの面に磁気的に接合された磁性体材料による磁性シート又は2つの面に磁気的に接合された磁性体材料による2つの磁性シートとを備えたアンテナシステムが提供される。   According to the present invention, the antenna and the magnetic sheet magnetically bonded to at least one surface of the antenna, or the magnetic material magnetically bonded to the two surfaces, An antenna system including a magnetic sheet is provided.

本発明によれば、さらにまた、磁性体材料によって形成された第1の磁性層の全面上又は一部上に絶縁層を絶縁体材料によって形成する工程と、この絶縁層上に所定パターンの薄膜コイルを導電体材料によって形成する工程と、薄膜コイルの中心部を貫通する貫通磁性体を磁性体材料によって形成する工程と、貫通磁性体によって第1の磁性層と磁気的に接続された第2の磁性層を磁性体材料によって形成する工程とを備えたアンテナの製造方法が提供される。   According to the present invention, furthermore, the step of forming the insulating layer with the insulating material on the entire surface or part of the first magnetic layer formed with the magnetic material, and the thin film with a predetermined pattern on the insulating layer A step of forming the coil with a conductive material, a step of forming a penetrating magnetic body that penetrates the center of the thin film coil with a magnetic material, and a second magnetically connected to the first magnetic layer by the penetrating magnetic body. And a step of forming the magnetic layer with a magnetic material.

非導電体材料によって形成された基板上に第1の磁性層を積層する工程か、又は第1の磁性層として磁性体材料によって形成された基板を用意する工程をさらに備えたことが好ましい。   Preferably, the method further includes a step of laminating a first magnetic layer on a substrate formed of a non-conductive material, or a step of preparing a substrate formed of a magnetic material as the first magnetic layer.

薄膜コイルを形成する工程が、絶縁層上にスパイラル状に形成された少なくとも1層のコイルを導電体材料によって形成する工程であることも好ましい。   It is also preferred that the step of forming the thin film coil is a step of forming at least one coil formed in a spiral shape on the insulating layer with a conductive material.

薄膜コイルを形成する工程が、絶縁層上に第1層のコイルを導電体材料によって形成し、第1層のコイル間及びコイル上にコイル絶縁層を絶縁体材料によって形成し、形成したコイル絶縁層上に第2層のコイルを導電体材料によって形成し、第2層のコイル間及びコイル上にコイル絶縁層を絶縁体材料によって形成することを含んでいることも好ましい。   The step of forming the thin film coil includes forming a first layer coil on the insulating layer with a conductive material, forming a coil insulating layer between the first layer coils and on the coil with an insulating material, and forming the coil insulation. It is also preferable to include forming a second layer coil on the layers with a conductive material and forming a coil insulating layer between and on the second layer coils with an insulating material.

薄膜コイルを形成する工程が、絶縁層上に第1層のコイルを導電体材料によって形成し、第1層のコイル間及びコイル上にコイル絶縁層を絶縁体材料によって形成し、形成したコイル絶縁層の表面を平坦化し、その上に第2層のコイルを導電体材料によって形成し、第2層のコイル間及びコイル上にコイル絶縁層を絶縁体材料によって形成することを含んでいることも好ましい。   The step of forming the thin film coil includes forming a first layer coil on the insulating layer with a conductive material, forming a coil insulating layer between the first layer coils and on the coil with an insulating material, and forming the coil insulation. And planarizing the surface of the layer, forming a coil of the second layer on the conductor material thereon, and forming a coil insulating layer between and on the coils of the second layer of the insulator material. preferable.

薄膜コイルの両端に電気的に接続される1対の接続パッドを導電体材料によって形成する工程と、1対の接続パッドにそれぞれ電気的に接続されておりアンテナの側面に1対の側面電極を導電体材料によって形成する工程とをさらに備えたことも好ましい。   A step of forming a pair of connection pads electrically connected to both ends of the thin film coil by using a conductive material, and a pair of side electrodes that are electrically connected to the pair of connection pads, respectively, on the side surface of the antenna It is also preferable to further include a step of forming the conductive material.

第2の磁性層上に保護層を絶縁体材料によって形成する工程をさらに備えたことも好ましい。   It is also preferable to further include a step of forming a protective layer with an insulator material on the second magnetic layer.

貫通磁性体を形成する工程が、第2の磁性層を形成する工程において、薄膜コイルの中心部を貫通するスルーホール内においてその内壁面上のみに磁性体を形成する工程であることも好ましい。   It is also preferable that the step of forming the penetrating magnetic body is a step of forming the magnetic body only on the inner wall surface in the through hole penetrating the central portion of the thin film coil in the step of forming the second magnetic layer.

貫通磁性体を形成する工程が、第2の磁性層を形成する工程において、薄膜コイルの中心部を貫通するスルーホール内においてその内壁面に磁性体を形成する工程と、スルーホールの内部に空間無しに磁性体を充填する工程であることも好ましい。   The step of forming the penetrating magnetic body is the step of forming the second magnetic layer, the step of forming the magnetic body on the inner wall surface in the through hole penetrating the central portion of the thin film coil, and the space inside the through hole. It is also preferable that the step is a step of filling the magnetic material without any.

本発明によれば、サイズを増大することなく小型を保ったままで、高い誘導起電力を得ることができる。   According to the present invention, a high induced electromotive force can be obtained while maintaining a small size without increasing the size.

図1は本発明の小型アンテナの基本的構成の一例を概略的に示す斜視図であり、図2は図1のA−A線断面図である。   FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of a basic configuration of a small antenna of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.

これらの図からも分かるように、本発明の小型アンテナは、この例では基板上に薄膜を積層した直方体形状に形成されており、その積層面は一辺が10mm以下の矩形形状となっている。   As can be seen from these drawings, the small antenna of the present invention is formed in a rectangular parallelepiped shape in which thin films are laminated on a substrate in this example, and the laminated surface has a rectangular shape with a side of 10 mm or less.

両図において、10は例えばアルミナ(Al)又はシリコン等の非磁性体材料によって形成された厚さ0.2〜2mm程度の非磁性体基板、11は非磁性体基板10上に積層された例えばニッケル鉄(NiFe)等の軟磁性材料による厚さ0.1〜10μm程度の磁性層(本発明の第1の磁性層に対応する)、12は磁性層11と平行に積層された例えばNiFe等の軟磁性材料による厚さ0.1〜10μm程度の磁性層(本発明の第2の磁性層に対応する)、13は磁性層11及び12間にスパイラル状に2層に設けられた例えば銅(Cu)等の導電体材料による厚さ1〜20μm程度の薄膜コイル、14は薄膜コイル13の上下及び間に形成された例えばAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料による又はレジスト材料によるコイル絶縁層、15は薄膜コイル13の中心部を貫通して磁性層11及び12に磁気的に結合している磁性体材料、望ましくは例えば高透磁率のNiFe等の磁性体材料、による貫通磁性体をそれぞれ示している。 In both figures, 10 is a nonmagnetic substrate having a thickness of about 0.2 to 2 mm formed of a nonmagnetic material such as alumina (Al 2 O 3 ) or silicon, and 11 is laminated on the nonmagnetic substrate 10. A magnetic layer (corresponding to the first magnetic layer of the present invention) having a thickness of about 0.1 to 10 μm made of a soft magnetic material such as nickel iron (NiFe), 12 is laminated in parallel with the magnetic layer 11 For example, a magnetic layer (corresponding to the second magnetic layer of the present invention) having a thickness of about 0.1 to 10 μm made of a soft magnetic material such as NiFe, 13 is provided in two layers in a spiral shape between the magnetic layers 11 and 12. For example, a thin film coil having a thickness of about 1 to 20 μm made of a conductive material such as copper (Cu), 14 is made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin formed above and below the thin film coil 13, or Resist material The magnetic insulating layer 15 penetrates the center of the thin film coil 13 and is magnetically coupled to the magnetic layers 11 and 12, preferably through magnetic material such as NiFe having a high magnetic permeability. Each body is shown.

このように、本発明の小型アンテナは、薄膜コイル13の上下に磁性層12及び11が配置されているため、薄膜コイル13内を通過する磁束量を高めることができる。しかも、薄膜コイル13の中心部を貫通する貫通磁性体15がこれら磁性層11及び12を磁気的に接続しているので、磁性層11及び12に入った磁束がこの貫通磁性体15に集められるため、薄膜コイル13内を通過する磁束量がさらに増大する。このため、サイズを増大することなく小型を保ったままで、高い誘導起電力を得ることができる。   Thus, since the magnetic layers 12 and 11 are arranged above and below the thin film coil 13 in the small antenna of the present invention, the amount of magnetic flux passing through the thin film coil 13 can be increased. In addition, since the penetrating magnetic body 15 penetrating through the central portion of the thin film coil 13 magnetically connects the magnetic layers 11 and 12, the magnetic flux that has entered the magnetic layers 11 and 12 is collected in the penetrating magnetic body 15. Therefore, the amount of magnetic flux passing through the thin film coil 13 is further increased. For this reason, a high induced electromotive force can be obtained while maintaining a small size without increasing the size.

貫通磁性体15に磁性層11及び12の磁性体材料より高透磁率の磁性体材料を用いることにより、磁束を磁性層11及び12から貫通磁性体15に導き易くなり、薄膜コイル13を通過する磁束をより増大させることが可能となる。   By using a magnetic material having a higher permeability than the magnetic material of the magnetic layers 11 and 12 for the penetrating magnetic body 15, it becomes easier to guide the magnetic flux from the magnetic layers 11 and 12 to the penetrating magnetic body 15 and passes through the thin film coil 13. The magnetic flux can be further increased.

図3は図1の小型アンテナを磁性シートに取付けたアンテナシステムの一例を示す斜視図である。   FIG. 3 is a perspective view showing an example of an antenna system in which the small antenna of FIG. 1 is attached to a magnetic sheet.

同図に示すように、このアンテナシステムは、小型アンテナ30と、この小型アンテナ30の磁性層12側の面が磁気的に接合された磁性シート31とから構成されている。磁性シート31は、磁性材料と樹脂とから成る柔軟性に富んだ軟磁性材料シートであり、ノイズ抑制シート、RFID(Radio Frequency IDentification)用磁性シート、フレキシート等として市販されている厚さが0.4〜2mm程度の可撓性磁性体シートである。   As shown in the figure, this antenna system includes a small antenna 30 and a magnetic sheet 31 in which the magnetic layer 12 side surface of the small antenna 30 is magnetically bonded. The magnetic sheet 31 is a soft magnetic material sheet rich in flexibility made of a magnetic material and a resin, and has a thickness of 0 which is commercially available as a noise suppression sheet, a magnetic sheet for RFID (Radio Frequency IDentification), a flexible sheet, and the like. A flexible magnetic sheet of about 4 to 2 mm.

小型アンテナ30の一面をこのような大面積の磁性シート31に磁気的に接合することにより、誘導起電力が大きくなりアンテナの感度を大幅に高めることができる。   By magnetically joining one surface of the small antenna 30 to such a large-area magnetic sheet 31, the induced electromotive force is increased, and the sensitivity of the antenna can be greatly increased.

小型アンテナ30の透磁率が磁性シート31の透磁率より大きくなるように構成することにより、さらに、小型アンテナ30の内部においても、前述のように貫通磁性体15の透磁率が磁性層11及び12の透磁率より大きくなるように構成することによって、磁束をコイル中心により効果的に導くことが可能となる。磁性シート31自体においても透磁率を変化させる、即ち、小型アンテナ30の接合部の透磁率が高くなるように構成することも有効である。   By configuring so that the magnetic permeability of the small antenna 30 is greater than the magnetic permeability of the magnetic sheet 31, the magnetic permeability of the penetrating magnetic body 15 is further increased within the small antenna 30 as described above. The magnetic flux can be more effectively guided to the center of the coil by configuring the magnetic flux to be larger than the magnetic permeability. It is also effective to change the magnetic permeability of the magnetic sheet 31 itself, that is, to make the magnetic permeability of the joint portion of the small antenna 30 high.

磁性シート31として透明なシートを用いることも小型アンテナの用途によっては望ましい場合がある。   It may be desirable to use a transparent sheet as the magnetic sheet 31 depending on the use of the small antenna.

また、磁性シートに代えて、磁性材料を蒸着するか塗布した面に小型アンテナ30を磁気的に接合することも有効である。   It is also effective to magnetically bond the small antenna 30 to a surface on which a magnetic material is deposited or applied instead of the magnetic sheet.

図4は、本発明の小型アンテナの第1の実施形態の構成を示す断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the first embodiment of the small antenna of the present invention.

同図において、40はAl又はシリコン等の非磁性体材料によって形成された厚さ0.2〜2mm程度の非磁性体基板、41は非磁性体基板40上に積層されたNiFe等の軟磁性材料による厚さ0.1〜10μm程度の磁性層(本発明の第1の磁性層に対応する)、42は磁性層41上に積層された厚さ0.3〜3μm程度のAl又は厚さ1〜10μm程度のポリイミド樹脂等の絶縁体材料による絶縁層、43は絶縁層42上にスパイラル状に2層に設けられたCu等の導電体材料による厚さ1〜20μm程度の薄膜コイル、44は薄膜コイル43の上及び間に形成された例えばAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料による又はレジスト材料によるコイル絶縁層、45はコイル絶縁層44上及び薄膜コイル43の中心部においては絶縁層42上に積層されたNiFe等の軟磁性材料による厚さ0.1〜10μm程度の磁性層(本発明の第2の磁性層及び貫通磁性体に対応する)、46は磁性層45上に積層されたAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料による保護層、47は薄膜コイル43の両端に電気的に接続された金(Au)等の導電体材料による1対の接続パッドをそれぞれ示している。 In the figure, reference numeral 40 denotes a nonmagnetic substrate having a thickness of about 0.2 to 2 mm formed of a nonmagnetic material such as Al 2 O 3 or silicon, and 41 denotes NiFe or the like laminated on the nonmagnetic substrate 40. A magnetic layer (corresponding to the first magnetic layer of the present invention) having a thickness of about 0.1 to 10 μm made of a soft magnetic material, and 42 is an Al layer having a thickness of about 0.3 to 3 μm laminated on the magnetic layer 41. 2 O 3 or an insulating layer made of an insulating material such as polyimide resin having a thickness of about 1 to 10 μm, 43 is a thickness of 1 to 20 μm made of a conductive material such as Cu provided in a spiral shape on the insulating layer 42 in two layers A thin film coil of about 44, a coil insulating layer 44 made of an insulating material such as Al 2 O 3 , polyimide resin or the like formed on and between the thin film coil 43 or a resist material, and 45 a thin film coil on the coil insulating layer 44 and the thin film coil 43 centers , A magnetic layer (corresponding to the second magnetic layer and the penetrating magnetic body of the present invention) having a thickness of about 0.1 to 10 μm made of a soft magnetic material such as NiFe laminated on the insulating layer 42, 46 is a magnetic layer 45 is a protective layer made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin, and 47 is a pair of connections made of a conductive material such as gold (Au) electrically connected to both ends of the thin film coil 43. Each pad is shown.

本実施形態では、磁性層45が、コイル絶縁層44上のみならず、薄膜コイル43の中心部を貫通するスルーホール48の内壁面上及び底面上にも形成されている。これにより、この磁性層45自体が本発明の貫通磁性体の役目を果たすこととなり、磁性層45と磁性層41とが磁気的に接続される。実際には、磁性層45の底面と磁性層41との間に絶縁層42が存在しているが、絶縁層42の膜厚が薄いため、磁気的には磁性層41と磁性層45とが結合することとなる。   In the present embodiment, the magnetic layer 45 is formed not only on the coil insulating layer 44 but also on the inner wall surface and the bottom surface of the through hole 48 that penetrates the central portion of the thin film coil 43. Thus, the magnetic layer 45 itself serves as the penetrating magnetic body of the present invention, and the magnetic layer 45 and the magnetic layer 41 are magnetically connected. Actually, the insulating layer 42 exists between the bottom surface of the magnetic layer 45 and the magnetic layer 41. However, since the insulating layer 42 is thin, the magnetic layer 41 and the magnetic layer 45 are magnetically separated. Will be combined.

図5A及び5Bはこの第1の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。以下、これらの図を用いて本実施形態における小型アンテナの製造方法を説明する。   5A and 5B are cross-sectional views for explaining a manufacturing process of the small antenna according to the first embodiment. Hereinafter, the manufacturing method of the small antenna in this embodiment is demonstrated using these figures.

まず、図5A(a)に示すように、Al又はシリコンによって形成された厚さ0.2〜2mm程度の非磁性体基板40上に、NiFe膜をスパッタリングで形成し、その上にNiFeをめっきして厚さ0.1〜10μm程度の磁性層41を積層する。なお、めっきを行うことなくスパッタリングのみでこの磁性層41を積層しても良い。 First, as shown in FIG. 5A (a), a NiFe film is formed by sputtering on a nonmagnetic substrate 40 having a thickness of about 0.2 to 2 mm made of Al 2 O 3 or silicon, and a NiFe film is formed thereon. A magnetic layer 41 having a thickness of about 0.1 to 10 μm is laminated by plating NiFe. The magnetic layer 41 may be laminated only by sputtering without performing plating.

次いで、図5A(b)に示すように、その上に厚さ0.3〜3μm程度のAl又は厚さ1〜10μm程度のポリイミド樹脂等の絶縁体材料による絶縁層42を積層する。例えば、Alはスパッタリングにより、ポリイミド樹脂はスピンコートにより塗布しベークすることで形成する。 Next, as shown in FIG. 5A (b), an insulating layer 42 made of an insulating material such as Al 2 O 3 having a thickness of about 0.3 to 3 μm or a polyimide resin having a thickness of about 1 to 10 μm is laminated thereon. . For example, Al 2 O 3 is formed by sputtering and polyimide resin is applied by spin coating and baked.

次いで、図5A(c)に示すように、その上にクロム(Cr)膜/Cu膜の2層構造(Cr膜の上にCu膜を積層した構造)の電極膜49をスパッタリングで積層する。   Next, as shown in FIG. 5A (c), an electrode film 49 having a two-layer structure of chromium (Cr) film / Cu film (a structure in which a Cu film is laminated on a Cr film) is laminated thereon by sputtering.

次いで、図5A(d)に示すように、その上に薄膜コイル形成用のフォトレジストパターン50を形成し、Cu等の導電体材料をめっきすることにより、厚さ1〜20μm程度の薄膜コイル43を形成した後、フォトレジストパターン50を剥離する。この状態が図5A(e)に示されている。   Next, as shown in FIG. 5A (d), a thin film coil 43 having a thickness of about 1 to 20 μm is formed by forming a photoresist pattern 50 for forming a thin film coil thereon and plating a conductor material such as Cu. After forming, the photoresist pattern 50 is peeled off. This state is shown in FIG. 5A (e).

次いで、図5A(f)に示すように、薄膜コイル43の上及び間にAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料又はレジスト材料によるコイル絶縁層44を形成する。Alの場合はその上にフォトレジストパターンを形成してスパッタリングした後、リフトオフを行って形成する。ポリイミド樹脂及びレジスト材料の場合は塗布しベークした後、露光、現像しパターニングする。 Next, as shown in FIG. 5A (f), a coil insulating layer 44 made of an insulating material such as Al 2 O 3 , polyimide resin or a resist material is formed on and between the thin film coils 43. In the case of Al 2 O 3, a photoresist pattern is formed thereon and sputtered, followed by lift-off. In the case of a polyimide resin and a resist material, it is applied and baked, and then exposed, developed and patterned.

以上の図5A(c)〜(f)の製造工程を繰返すことによって、図5A(g)に示すように、2層のスパイラル状の薄膜コイル43を形成する。   By repeating the manufacturing steps shown in FIGS. 5A (c) to 5 (f), a two-layer spiral thin film coil 43 is formed as shown in FIG. 5A (g).

次いで、図5A(h)に示すように、コイル絶縁層44上にNiFe膜45aをスパッタリングで形成し、図5A(i)に示すように、その上に磁性層形成用のフォトレジストパターン51を形成し、NiFe等の磁性体材料をめっきすることにより、厚さ0.1〜10μm程度の磁性層45を形成した後、フォトレジストパターン51を剥離する。この状態が図5A(j)に示されている。なお、磁性層45を、めっきを行うことなく、NiFeのスパッタリングのみで形成しても良い。   Next, as shown in FIG. 5A (h), a NiFe film 45a is formed on the coil insulating layer 44 by sputtering, and as shown in FIG. 5A (i), a photoresist pattern 51 for forming a magnetic layer is formed thereon. The magnetic layer 45 having a thickness of about 0.1 to 10 μm is formed by plating and plating a magnetic material such as NiFe, and then the photoresist pattern 51 is peeled off. This state is shown in FIG. 5A (j). The magnetic layer 45 may be formed only by NiFe sputtering without plating.

次いで、図5B(a)に示すように、その上にAl又はポリイミド樹脂等の絶縁体材料による保護層46を積層する。Alの場合はスパッタリングした後、フォトレジストパターンを形成してミリングすることにより形成する。ポリイミド樹脂の場合は塗布しベークした後、露光、現像しパターニングする。 Next, as shown in FIG. 5B (a), a protective layer 46 made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin is laminated thereon. In the case of Al 2 O 3 , after sputtering, a photoresist pattern is formed and milled. In the case of polyimide resin, it is applied and baked, and then exposed, developed and patterned.

次いで、図5B(b)に示すように、薄膜コイル43の両端にそれぞれ電気的に接続されるように、Au等の導電体材料による1対の接続パッド47を形成する。これは、Auをスパッタリングした後、接続パッド用のフォトレジストパターンを形成し、Auをめっきした後フォトレジストパターンを剥離することにより、形成する。   Next, as shown in FIG. 5B (b), a pair of connection pads 47 made of a conductive material such as Au is formed so as to be electrically connected to both ends of the thin film coil 43, respectively. This is formed by sputtering Au, forming a photoresist pattern for the connection pad, plating Au, and then peeling the photoresist pattern.

図6は、本発明の小型アンテナの第2の実施形態の構成を示す断面図である。なお、本実施形態において、図4の第1の実施形態の場合と同様の構成要素については、同じ参照番号を用いている。   FIG. 6 is a sectional view showing the configuration of the second embodiment of the small antenna of the present invention. In the present embodiment, the same reference numerals are used for the same components as those in the first embodiment of FIG.

図6において、40はAl又はシリコン等の非磁性体材料によって形成された厚さ0.2〜2mm程度の非磁性体基板、41は非磁性体基板40上に積層されたNiFe等の軟磁性材料による厚さ0.1〜10μm程度の磁性層(本発明の第1の磁性層に対応する)、42は磁性層41上に積層された厚さ0.3〜3μm程度のAl又は厚さ1〜10μm程度のポリイミド樹脂等の絶縁体材料による絶縁層、43は絶縁層42上にスパイラル状に2層に設けられたCu等の導電体材料による厚さ1〜20μm程度の薄膜コイル、44は薄膜コイル43の上及び間に形成された例えばAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料による又はレジスト材料によるコイル絶縁層、45はコイル絶縁層44上及び薄膜コイル43の中心部においては絶縁層42上に積層されたNiFe等の軟磁性材料による厚さ0.1〜10μm程度の磁性層(本発明の第2の磁性層に対応する)、52は磁性層45の中心部を貫通するスルーホール48の内壁面上及び底面上に形成されている磁性層45の内側に空間無しに充填されている複合フェライト等による充填磁性体(磁性層45と共に本発明の貫通磁性体に対応する)、46は磁性層45上に積層されたAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料による保護層、47は薄膜コイル43の両端に電気的に接続されたAu等の導電体材料による1対の接続パッドをそれぞれ示している。 In FIG. 6, reference numeral 40 denotes a nonmagnetic substrate having a thickness of about 0.2 to 2 mm formed of a nonmagnetic material such as Al 2 O 3 or silicon, and 41 denotes NiFe or the like laminated on the nonmagnetic substrate 40. A magnetic layer (corresponding to the first magnetic layer of the present invention) having a thickness of about 0.1 to 10 μm made of a soft magnetic material, and 42 is an Al layer having a thickness of about 0.3 to 3 μm laminated on the magnetic layer 41. 2 O 3 or an insulating layer made of an insulating material such as polyimide resin having a thickness of about 1 to 10 μm, 43 is a thickness of 1 to 20 μm made of a conductive material such as Cu provided in a spiral shape on the insulating layer 42 in two layers A thin film coil of about 44, a coil insulating layer 44 made of an insulating material such as Al 2 O 3 , polyimide resin or the like formed on and between the thin film coil 43 or a resist material, and 45 a thin film coil on the coil insulating layer 44 and the thin film coil 43 centers , A magnetic layer (corresponding to the second magnetic layer of the present invention) having a thickness of about 0.1 to 10 μm made of a soft magnetic material such as NiFe laminated on the insulating layer 42, 52 is a central portion of the magnetic layer 45 The magnetic layer 45 formed on the inner wall surface and the bottom surface of the through hole 48 penetrating through the inside of the magnetic layer 45 is filled with a composite ferrite or the like filled with no space (together with the magnetic layer 45, the penetrating magnetic body of the present invention). 46) is a protective layer made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin laminated on the magnetic layer 45, and 47 is a conductor material such as Au electrically connected to both ends of the thin film coil 43. A pair of connection pads is shown.

本実施形態では、磁性層45が、コイル絶縁層44上のみならず、薄膜コイル43の中心部を貫通するスルーホール48の内壁面上及び底面上にも形成されており、さらにそのスルーホール48内の磁性層45の内側に充填磁性体52が空間無しに充填されている。これにより、この磁性層45及び充填磁性体52が本発明の貫通磁性体の役目を果たすこととなり、磁性層45と磁性層41とが磁気的に接続される。実際には、磁性層45の底面と磁性層41との間に絶縁層42が存在しているが、絶縁層42の膜厚が薄いため、磁気的には磁性層41と磁性層45とが結合することとなる。   In the present embodiment, the magnetic layer 45 is formed not only on the coil insulating layer 44 but also on the inner wall surface and the bottom surface of the through hole 48 that penetrates the central portion of the thin film coil 43, and the through hole 48. The inside of the inner magnetic layer 45 is filled with a filling magnetic body 52 with no space. Thereby, the magnetic layer 45 and the filling magnetic body 52 serve as the penetrating magnetic body of the present invention, and the magnetic layer 45 and the magnetic layer 41 are magnetically connected. Actually, the insulating layer 42 exists between the bottom surface of the magnetic layer 45 and the magnetic layer 41. However, since the insulating layer 42 is thin, the magnetic layer 41 and the magnetic layer 45 are magnetically separated. Will be combined.

図7A及び7Bはこの第2の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。以下、これらの図を用いて本実施形態における小型アンテナの製造方法を説明する。   7A and 7B are cross-sectional views for explaining a manufacturing process of the small antenna according to the second embodiment. Hereinafter, the manufacturing method of the small antenna in this embodiment is demonstrated using these figures.

まず、図7A(a)に示すように、Al又はシリコンによって形成された厚さ0.2〜2mm程度の非磁性体基板40上に、NiFe膜をスパッタリングで形成し、その上にNiFeをめっきして厚さ0.1〜10μm程度の磁性層41を積層する。なお、めっきを行うことなくスパッタリングのみでこの磁性層41を積層しても良い。 First, as shown in FIG. 7A (a), a NiFe film is formed by sputtering on a non-magnetic substrate 40 having a thickness of about 0.2 to 2 mm made of Al 2 O 3 or silicon, and a NiFe film is formed thereon. A magnetic layer 41 having a thickness of about 0.1 to 10 μm is laminated by plating NiFe. The magnetic layer 41 may be laminated only by sputtering without performing plating.

次いで、図7A(b)に示すように、その上に厚さ0.3〜3μm程度のAl又は厚さ1〜10μm程度のポリイミド樹脂等の絶縁体材料による絶縁層42を積層する。例えば、Alはスパッタリングにより、ポリイミド樹脂はスピンコートにより塗布しベークすることで形成する。 Next, as shown in FIG. 7A (b), an insulating layer 42 made of an insulating material such as Al 2 O 3 having a thickness of about 0.3 to 3 μm or a polyimide resin having a thickness of about 1 to 10 μm is laminated thereon. . For example, Al 2 O 3 is formed by sputtering and polyimide resin is applied by spin coating and baked.

次いで、図7A(c)に示すように、その上にCr膜/Cu膜の2層構造(Cr膜の上にCu膜を積層した構造)の電極膜49をスパッタリングで積層する。   Next, as shown in FIG. 7A (c), an electrode film 49 having a two-layer structure of Cr film / Cu film (a structure in which a Cu film is laminated on a Cr film) is laminated thereon by sputtering.

次いで、図7A(d)に示すように、その上に薄膜コイル形成用のフォトレジストパターン50を形成し、Cu等の導電体材料をめっきすることにより、厚さ1〜20μm程度の薄膜コイル43を形成した後、フォトレジストパターン50を剥離する。この状態が図7A(e)に示されている。   Next, as shown in FIG. 7A (d), a thin film coil 43 having a thickness of about 1 to 20 μm is formed by forming a photoresist pattern 50 for forming a thin film coil thereon and plating a conductor material such as Cu. After forming, the photoresist pattern 50 is peeled off. This state is shown in FIG. 7A (e).

次いで、図7A(f)に示すように、薄膜コイル43の上及び間にAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料又はレジスト材料によるコイル絶縁層44を形成する。Alの場合はその上にフォトレジストパターンを形成してスパッタリングした後、リフトオフを行って形成する。ポリイミド樹脂及びレジスト材料の場合は塗布しベークした後、露光、現像しパターニングする。 Next, as shown in FIG. 7A (f), a coil insulating layer 44 made of an insulating material such as Al 2 O 3 , polyimide resin or a resist material is formed on and between the thin film coils 43. In the case of Al 2 O 3, a photoresist pattern is formed thereon and sputtered, followed by lift-off. In the case of a polyimide resin and a resist material, it is applied and baked, and then exposed, developed and patterned.

以上の図7A(c)〜(f)の製造工程を繰返すことによって、図7A(g)に示すように、2層のスパイラル状の薄膜コイル43を形成する。   By repeating the manufacturing steps of FIGS. 7A (c) to 7 (f), a two-layer spiral thin film coil 43 is formed as shown in FIG. 7A (g).

次いで、図7A(h)に示すように、コイル絶縁層44上にNiFe膜45aをスパッタリングで形成し、図7A(i)に示すように、その上に磁性層形成用のフォトレジストパターン51を形成し、NiFe等の磁性体材料をめっきすることにより、厚さ0.1〜10μm程度の磁性層45を形成した後、フォトレジストパターン51を剥離する。この状態が図7A(j)に示されている。なお、磁性層45を、めっきを行うことなく、NiFeのスパッタリングのみで形成しても良い。   Next, as shown in FIG. 7A (h), a NiFe film 45a is formed on the coil insulating layer 44 by sputtering, and as shown in FIG. 7A (i), a photoresist pattern 51 for forming a magnetic layer is formed thereon. The magnetic layer 45 having a thickness of about 0.1 to 10 μm is formed by plating and plating a magnetic material such as NiFe, and then the photoresist pattern 51 is peeled off. This state is shown in FIG. 7A (j). The magnetic layer 45 may be formed only by NiFe sputtering without plating.

次いで、図7B(a)に示すように、スルーホール48内の磁性層45の内側に3〜60μm程度の径を有するフェライト粒からなる複合フェライトをスクリーン印刷することによって、充填磁性体52を空間無しに充填する。   Next, as shown in FIG. 7B (a), the composite magnetic material 52 made of ferrite grains having a diameter of about 3 to 60 μm is screen-printed on the inner side of the magnetic layer 45 in the through-hole 48, thereby filling the filled magnetic body 52 into the space. Fill without.

次いで、図7B(b)に示すように、その上にAl又はポリイミド樹脂等の絶縁体材料による保護層46を積層する。Alの場合はスパッタリングした後、フォトレジストパターンを形成してミリングすることにより形成する。ポリイミド樹脂の場合は塗布しベークした後、露光、現像しパターニングする。 Next, as shown in FIG. 7B (b), a protective layer 46 made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin is laminated thereon. In the case of Al 2 O 3 , after sputtering, a photoresist pattern is formed and milled. In the case of polyimide resin, it is applied and baked, and then exposed, developed and patterned.

次いで、図7B(c)に示すように、薄膜コイル43の両端にそれぞれ電気的に接続されるように、Au等の導電体材料による1対の接続パッド47を形成する。これは、Auをスパッタリングした後、接続パッド用のフォトレジストパターンを形成し、Auをめっきした後フォトレジストパターンを剥離することにより、形成する。   Next, as shown in FIG. 7B (c), a pair of connection pads 47 made of a conductive material such as Au is formed so as to be electrically connected to both ends of the thin film coil 43, respectively. This is formed by sputtering Au, forming a photoresist pattern for the connection pad, plating Au, and then peeling the photoresist pattern.

図8は本発明の小型アンテナの基本的構成の他の例を概略的に示す断面図であり、図1のA−A線断面に対応する図である。   FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing another example of the basic configuration of the small antenna of the present invention, and corresponds to a cross section taken along line AA of FIG.

本発明の小型アンテナは、この例においても、基板上に薄膜を積層した直方体形状に形成されており、その積層面は一辺が10mm以下の矩形形状となっている。   Also in this example, the small antenna of the present invention is formed in a rectangular parallelepiped shape in which thin films are laminated on a substrate, and the laminated surface has a rectangular shape with a side of 10 mm or less.

図8において、80は例えばフェライト等の磁性体材料によって形成された厚さ0.2〜2mm程度の磁性体基板(本発明の第1の磁性層に対応する)、82は磁性体基板80と平行に積層された例えばNiFe等の軟磁性材料による厚さ0.1〜10μm程度の磁性層(本発明の第2の磁性層に対応する)、83は磁性体基板80及び磁性層82間にスパイラル状に2層に設けられた例えばCu等の導電体材料による厚さ1〜20μm程度の薄膜コイル、84は薄膜コイル83の上下及び間に形成された例えばAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料による又はレジスト材料によるコイル絶縁層、85は薄膜コイル83の中心部を貫通して磁性体基板80及び磁性層82に磁気的に結合している磁性体材料、望ましくは例えば高透磁率のNiFe等の磁性体材料、による貫通磁性体をそれぞれ示している。 In FIG. 8, 80 is a magnetic substrate (corresponding to the first magnetic layer of the present invention) having a thickness of about 0.2 to 2 mm made of a magnetic material such as ferrite, and 82 is a magnetic substrate 80. A magnetic layer (corresponding to the second magnetic layer of the present invention) having a thickness of about 0.1 to 10 μm made of a soft magnetic material such as NiFe laminated in parallel is provided between the magnetic substrate 80 and the magnetic layer 82. A thin film coil having a thickness of about 1 to 20 μm made of a conductive material such as Cu provided in two layers in a spiral shape, and 84 is formed of, for example, Al 2 O 3 , polyimide resin or the like formed above and below the thin film coil 83 A coil insulating layer 85 made of an insulating material or a resist material, and 85 is a magnetic material that penetrates through the central portion of the thin film coil 83 and is magnetically coupled to the magnetic substrate 80 and the magnetic layer 82, preferably, for example, a high magnetic permeability. N Magnetic material such as Fe, respectively show through magnetic body according.

このように、本発明の小型アンテナは、薄膜コイル83の上下に磁性体基板80及び磁性層82が配置されているため、薄膜コイル83内を通過する磁束量を高めることができる。しかも、薄膜コイル83の中心部を貫通する貫通磁性体85がこれら磁性体基板80及び磁性層82を磁気的に接続しているので、磁性体基板80及び磁性層82に入力された磁束がこの貫通磁性体85に集められるため、薄膜コイル83内を通過する磁束量がさらに大幅に増大する。このため、サイズを増大することなく小型を保ったままで、高い誘導起電力を得ることができる。   As described above, since the magnetic substrate 80 and the magnetic layer 82 are disposed above and below the thin film coil 83, the small antenna of the present invention can increase the amount of magnetic flux passing through the thin film coil 83. In addition, since the penetrating magnetic body 85 penetrating through the central portion of the thin film coil 83 magnetically connects the magnetic substrate 80 and the magnetic layer 82, the magnetic flux input to the magnetic substrate 80 and the magnetic layer 82 is this. Since the magnetic flux is collected in the penetrating magnetic body 85, the amount of magnetic flux passing through the thin film coil 83 is further greatly increased. For this reason, a high induced electromotive force can be obtained while maintaining a small size without increasing the size.

貫通磁性体85に磁性体基板80及び磁性層82の磁性体材料より高透磁率の磁性体材料を用いることにより、磁束を磁性体基板80及び磁性層82から貫通磁性体85に導き易くなり、薄膜コイル83を通過する磁束をより増大させることが可能となる。   By using a magnetic material having a higher magnetic permeability than the magnetic material of the magnetic substrate 80 and the magnetic layer 82 for the penetrating magnetic member 85, it becomes easier to guide the magnetic flux from the magnetic substrate 80 and the magnetic layer 82 to the penetrating magnetic member 85, The magnetic flux passing through the thin film coil 83 can be further increased.

図8の小型アンテナについても、図3に示したように、磁性シートに取付けてアンテナシステムとしても良い。また、図8の小型アンテナの両方の面を2枚の磁性シートにそれぞれ取付けて磁気的に結合させても良い。   The small antenna of FIG. 8 may also be attached to a magnetic sheet as shown in FIG. 3 to form an antenna system. Further, both surfaces of the small antenna of FIG. 8 may be attached to two magnetic sheets and magnetically coupled.

小型アンテナの一面又は両面をこのような大面積の磁性シートに磁気的に接合することにより、誘導起電力が大きくなりアンテナの感度を大幅に高めることができる。   By magnetically joining one or both sides of the small antenna to such a large area magnetic sheet, the induced electromotive force is increased, and the sensitivity of the antenna can be greatly increased.

小型アンテナの透磁率が磁性シートの透磁率より大きくなるように構成することにより、さらに、小型アンテナの内部においても、前述のように貫通磁性体85の透磁率が磁性体基板80及び磁性層82の透磁率より大きくなるように構成することによって、磁束をコイル中心により効果的に導くことが可能となる。磁性シート自体においても透磁率を変化させる、即ち、小型アンテナの接合部の透磁率が高くなるように構成することも有効である。   By configuring the small antenna so that the magnetic permeability of the small antenna is larger than that of the magnetic sheet, the magnetic permeability of the penetrating magnetic body 85 can be increased within the small antenna as described above. The magnetic flux can be more effectively guided to the center of the coil by configuring the magnetic flux to be larger than the magnetic permeability. It is also effective to change the magnetic permeability of the magnetic sheet itself, that is, to increase the magnetic permeability of the joint portion of the small antenna.

磁性シートとして透明なシートを用いることも小型アンテナの用途によっては望ましい場合がある。   It may be desirable to use a transparent sheet as the magnetic sheet depending on the use of the small antenna.

また、磁性シートに代えて、磁性材料を蒸着するか塗布した面に小型アンテナを磁気的に接合することも有効である。   It is also effective to magnetically bond a small antenna to a surface on which a magnetic material is deposited or applied instead of the magnetic sheet.

図9は、本発明の小型アンテナの第3の実施形態の構成を示す断面図である。   FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of the third embodiment of the small antenna of the present invention.

同図において、90はフェライト等の磁性体材料によって形成された厚さ0.2〜2mm程度の磁性体基板 (本発明の第1の磁性層に対応する)、92は磁性体基板90上に積層された厚さ0.3〜3μm程度のAl又は厚さ1〜10μm程度のポリイミド樹脂等の絶縁体材料による絶縁層、93は絶縁層92上にスパイラル状に2層に設けられたCu等の導電体材料による厚さ1〜20μm程度の薄膜コイル、94は薄膜コイル93の上及び間に形成された例えばAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料による又はレジスト材料によるコイル絶縁層、95はコイル絶縁層94上及び薄膜コイル93の中心部においては絶縁層92上に積層されたNiFe等の軟磁性材料による厚さ0.1〜10μm程度の磁性層(本発明の第2の磁性層及び貫通磁性体に対応する)、96は磁性層95上に積層されたAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料による保護層、97は薄膜コイル93の両端に電気的に接続されたAu等の導電体材料による1対の接続パッドをそれぞれ示している。 In the figure, 90 is a magnetic substrate having a thickness of about 0.2 to 2 mm formed of a magnetic material such as ferrite (corresponding to the first magnetic layer of the present invention), and 92 is on the magnetic substrate 90. An insulating layer 93 made of an insulating material such as Al 2 O 3 having a thickness of about 0.3 to 3 μm or a polyimide resin having a thickness of about 1 to 10 μm is provided on the insulating layer 92 in a spiral manner. A thin film coil having a thickness of about 1 to 20 μm made of a conductive material such as Cu, and a coil 94 made of an insulating material such as Al 2 O 3 , polyimide resin or the like formed on and between the thin film coil 93 or a resist material An insulating layer 95 is a magnetic layer having a thickness of about 0.1 to 10 μm made of a soft magnetic material such as NiFe laminated on the insulating layer 92 on the coil insulating layer 94 and in the central portion of the thin film coil 93 (first embodiment of the present invention). 2 magnets 96 corresponds to a conductive layer and a penetrating magnetic body), 96 is a protective layer made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin laminated on the magnetic layer 95, and 97 is electrically connected to both ends of the thin film coil 93. A pair of connection pads made of a conductive material such as Au is shown.

本実施形態では、磁性層95が、コイル絶縁層94上のみならず、薄膜コイル93の中心部を貫通するスルーホール98の内壁面上及び底面上にも形成されている。これにより、この磁性層95自体が本発明の貫通磁性体の役目を果たすこととなり、磁性層95と磁性体基板90とが磁気的に接続される。実際には、磁性層95の底面と磁性体基板90との間に絶縁層92が存在しているが、絶縁層92の膜厚が薄いため、磁気的には磁性体基板90と磁性層95とが結合することとなる。   In the present embodiment, the magnetic layer 95 is formed not only on the coil insulating layer 94 but also on the inner wall surface and the bottom surface of the through hole 98 that penetrates the central portion of the thin film coil 93. As a result, the magnetic layer 95 itself serves as the penetrating magnetic body of the present invention, and the magnetic layer 95 and the magnetic substrate 90 are magnetically connected. Actually, the insulating layer 92 exists between the bottom surface of the magnetic layer 95 and the magnetic substrate 90. However, since the insulating layer 92 is thin, the magnetic substrate 90 and the magnetic layer 95 are magnetically formed. Will be combined.

図10A及び10Bはこの第3の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。以下、これらの図を用いて本実施形態における小型アンテナの製造方法を説明する。   10A and 10B are cross-sectional views for explaining a manufacturing process of the small antenna according to the third embodiment. Hereinafter, the manufacturing method of the small antenna in this embodiment is demonstrated using these figures.

まず、図10A(a)に示すように、フェライトによって形成された厚さ0.2〜2mm程度の磁性体基板90上に、厚さ0.3〜3μm程度のAl又は厚さ1〜10μm程度のポリイミド樹脂等の絶縁体材料による絶縁層92を積層し、さらに、その上にCr膜/Cu膜の2層構造(Cr膜の上にCu膜を積層した構造)の電極膜99をスパッタリングで積層する。 First, as shown in FIG. 10A (a), Al 2 O 3 with a thickness of about 0.3 to 3 μm or a thickness of 1 is formed on a magnetic substrate 90 with a thickness of about 0.2 to 2 mm formed of ferrite. An insulating layer 92 made of an insulating material such as polyimide resin having a thickness of about 10 μm is laminated, and further, an electrode film 99 having a two-layer structure of Cr film / Cu film (a structure in which a Cu film is laminated on the Cr film). Are laminated by sputtering.

次いで、図10A(b)に示すように、その上に薄膜コイル形成用のフォトレジストパターン100を形成し、Cu等の導電体材料をめっきすることにより、厚さ1〜20μm程度の薄膜コイル93を形成した後、フォトレジストパターン100を剥離する。この状態が図10A(c)に示されている。   Next, as shown in FIG. 10A (b), a photoresist pattern 100 for forming a thin film coil is formed thereon, and a conductive material such as Cu is plated, whereby a thin film coil 93 having a thickness of about 1 to 20 μm is formed. After forming, the photoresist pattern 100 is peeled off. This state is shown in FIG. 10A (c).

次いで、図10A(d)に示すように、薄膜コイル93の上及び間にAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料又はレジスト材料によるコイル絶縁層94を形成する。Alの場合はその上にフォトレジストパターンを形成してスパッタリングした後、リフトオフを行って形成する。ポリイミド樹脂及びレジスト材料の場合は塗布しベークした後、露光、現像しパターニングする。 Next, as shown in FIG. 10A (d), a coil insulating layer 94 made of an insulating material such as Al 2 O 3 and polyimide resin or a resist material is formed on and between the thin film coils 93. In the case of Al 2 O 3, a photoresist pattern is formed thereon and sputtered, followed by lift-off. In the case of a polyimide resin and a resist material, it is applied and baked, and then exposed, developed and patterned.

以上の図10A(a)〜(d)の製造工程を繰返すことによって、図10A(e)に示すように、2層のスパイラル状の薄膜コイル93を形成する。   By repeating the manufacturing steps shown in FIGS. 10A (a) to 10 (d), a two-layer spiral thin film coil 93 is formed as shown in FIG. 10A (e).

次いで、図10A(f)に示すように、コイル絶縁層94上にNiFe膜95aをスパッタリングで形成し、図10A(g)に示すように、その上に磁性層形成用のフォトレジストパターン101を形成し、NiFe等の磁性体材料をめっきすることにより、厚さ0.1〜10μm程度の磁性層95を形成した後、フォトレジストパターン101を剥離する。この状態が図10A(h)に示されている。なお、磁性層95を、めっきを行うことなく、NiFeのスパッタリングのみで形成しても良い。   Next, as shown in FIG. 10A (f), a NiFe film 95a is formed on the coil insulating layer 94 by sputtering, and as shown in FIG. 10A (g), a photoresist pattern 101 for forming a magnetic layer is formed thereon. After forming a magnetic layer 95 having a thickness of about 0.1 to 10 μm by plating and plating a magnetic material such as NiFe, the photoresist pattern 101 is peeled off. This state is shown in FIG. 10A (h). The magnetic layer 95 may be formed only by NiFe sputtering without plating.

次いで、図10A(i)に示すように、その上にAl又はポリイミド樹脂等の絶縁体材料による保護層96を積層する。Alの場合はスパッタリングした後、フォトレジストパターンを形成してミリングすることにより形成する。ポリイミド樹脂の場合は塗布しベークした後、露光、現像しパターニングする。 Next, as shown in FIG. 10A (i), a protective layer 96 made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin is laminated thereon. In the case of Al 2 O 3 , after sputtering, a photoresist pattern is formed and milled. In the case of polyimide resin, it is applied and baked, and then exposed, developed and patterned.

次いで、図10B(a)に示すように、薄膜コイル93の両端にそれぞれ電気的に接続されるように、Au等の導電体材料による1対の接続パッド97を形成する。これは、Auをスパッタリングした後、接続パッド用のフォトレジストパターンを形成し、Auをめっきした後フォトレジストパターンを剥離することにより、形成する。   Next, as shown in FIG. 10B (a), a pair of connection pads 97 made of a conductive material such as Au is formed so as to be electrically connected to both ends of the thin film coil 93, respectively. This is formed by sputtering Au, forming a photoresist pattern for the connection pad, plating Au, and then peeling the photoresist pattern.

図11は、本発明の小型アンテナの第4の実施形態の構成を示す断面図である。なお、本実施形態において、図9の第3の実施形態の場合と同様の構成要素については、同じ参照番号を用いている。   FIG. 11 is a sectional view showing the configuration of the fourth embodiment of the small antenna of the present invention. In the present embodiment, the same reference numerals are used for the same components as in the third embodiment of FIG.

図11において、90はフェライト等の磁性体材料によって形成された厚さ0.2〜2mm程度の磁性体基板 (本発明の第1の磁性層に対応する)、92は磁性体基板90上に積層された厚さ0.3〜3μm程度のAl又は厚さ1〜10μm程度のポリイミド樹脂等の絶縁体材料による絶縁層、93は絶縁層92上にスパイラル状に2層に設けられたCu等の導電体材料による厚さ1〜20μm程度の薄膜コイル、94は薄膜コイル93の上及び間に形成された例えばAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料による又はレジスト材料によるコイル絶縁層、95はコイル絶縁層94上及び薄膜コイル93の中心部においては絶縁層92上に積層されたNiFe等の軟磁性材料による厚さ0.1〜10μm程度の磁性層(本発明の第2の磁性層に対応する)、102は磁性層95の中心部を貫通するスルーホール98の内壁面上及び底面上に形成されている磁性層95の内側に空間無しに充填されている複合フェライト等による充填磁性体(磁性層95と共に本発明の貫通磁性体に対応する)、96は磁性層95上に積層されたAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料による保護層、97は薄膜コイル93の両端に電気的に接続されたAu等の導電体材料による1対の接続パッドをそれぞれ示している。 In FIG. 11, 90 is a magnetic substrate formed of a magnetic material such as ferrite and has a thickness of about 0.2 to 2 mm (corresponding to the first magnetic layer of the present invention), and 92 is on the magnetic substrate 90. An insulating layer 93 made of an insulating material such as Al 2 O 3 having a thickness of about 0.3 to 3 μm or a polyimide resin having a thickness of about 1 to 10 μm is provided on the insulating layer 92 in a spiral manner. A thin film coil having a thickness of about 1 to 20 μm made of a conductive material such as Cu, and a coil 94 made of an insulating material such as Al 2 O 3 , polyimide resin or the like formed on and between the thin film coil 93 or a resist material An insulating layer 95 is a magnetic layer having a thickness of about 0.1 to 10 μm made of a soft magnetic material such as NiFe laminated on the insulating layer 92 on the coil insulating layer 94 and in the central portion of the thin film coil 93 (first embodiment of the present invention). 2 102 (corresponding to the magnetic layer) is composed of a composite ferrite or the like filled with no space inside the magnetic layer 95 formed on the inner wall surface and the bottom surface of the through-hole 98 penetrating the central portion of the magnetic layer 95. Filled magnetic body (corresponding to the penetrating magnetic body of the present invention together with the magnetic layer 95), 96 is a protective layer made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin laminated on the magnetic layer 95, 97 is a thin film coil 93 A pair of connection pads made of a conductive material such as Au electrically connected to both ends of each are shown.

本実施形態では、磁性層95が、コイル絶縁層94上のみならず、薄膜コイル93の中心部を貫通するスルーホール98の内壁面上及び底面上にも形成されており、さらにそのスルーホール98内の磁性層95の内側に充填磁性体102が空間無しに充填されている。これにより、この磁性層95及び充填磁性体102が本発明の貫通磁性体の役目を果たすこととなり、磁性層95と磁性体基板90とが磁気的に接続される。実際には、磁性層95の底面と磁性体基板90との間に絶縁層92が存在しているが、絶縁層92の膜厚が薄いため、磁気的には磁性体基板90と磁性層95とが結合することとなる。   In the present embodiment, the magnetic layer 95 is formed not only on the coil insulating layer 94 but also on the inner wall surface and the bottom surface of the through hole 98 that penetrates the central portion of the thin film coil 93. Inside the magnetic layer 95, the filling magnetic body 102 is filled without any space. As a result, the magnetic layer 95 and the filled magnetic body 102 serve as the penetrating magnetic body of the present invention, and the magnetic layer 95 and the magnetic substrate 90 are magnetically connected. Actually, the insulating layer 92 exists between the bottom surface of the magnetic layer 95 and the magnetic substrate 90. However, since the insulating layer 92 is thin, the magnetic substrate 90 and the magnetic layer 95 are magnetically formed. Will be combined.

図12A及び12Bはこの第4の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。以下、これらの図を用いて本実施形態における小型アンテナの製造方法を説明する。   12A and 12B are cross-sectional views for explaining a manufacturing process of the small antenna according to the fourth embodiment. Hereinafter, the manufacturing method of the small antenna in this embodiment is demonstrated using these figures.

まず、図12A(a)に示すように、フェライトによって形成された厚さ0.2〜2mm程度の磁性体基板90上に、厚さ0.3〜3μm程度のAl又は厚さ1〜10μm程度のポリイミド樹脂等の絶縁体材料による絶縁層92を積層し、さらに、その上にCr膜/Cu膜の2層構造(Cr膜の上にCu膜を積層した構造)の電極膜99をスパッタリングで積層する。 First, as shown in FIG. 12A (a), Al 2 O 3 having a thickness of about 0.3 to 3 μm or a thickness of 1 is formed on a magnetic substrate 90 having a thickness of about 0.2 to 2 mm formed of ferrite. An insulating layer 92 made of an insulating material such as polyimide resin having a thickness of about 10 μm is laminated, and further, an electrode film 99 having a two-layer structure of Cr film / Cu film (a structure in which a Cu film is laminated on the Cr film). Are laminated by sputtering.

次いで、図12A(b)に示すように、その上に薄膜コイル形成用のフォトレジストパターン100を形成し、Cu等の導電体材料をめっきすることにより、厚さ1〜20μm程度の薄膜コイル93を形成した後、フォトレジストパターン100を剥離する。この状態が図12A(c)に示されている。   Next, as shown in FIG. 12A (b), a thin film coil 93 having a thickness of about 1 to 20 μm is formed by forming a photoresist pattern 100 for forming a thin film coil thereon and plating a conductor material such as Cu. After forming, the photoresist pattern 100 is peeled off. This state is shown in FIG. 12A (c).

次いで、図12A(d)に示すように、薄膜コイル93の上及び間にAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料又はレジスト材料によるコイル絶縁層94を形成する。Alの場合はその上にフォトレジストパターンを形成してスパッタリングした後、リフトオフを行って形成する。ポリイミド樹脂及びレジスト材料の場合は塗布しベークした後、露光、現像しパターニングする。 Next, as shown in FIG. 12A (d), a coil insulating layer 94 made of an insulating material such as Al 2 O 3 and polyimide resin or a resist material is formed on and between the thin film coils 93. In the case of Al 2 O 3, a photoresist pattern is formed thereon and sputtered, followed by lift-off. In the case of a polyimide resin and a resist material, it is applied and baked, and then exposed, developed and patterned.

以上の図12A(a)〜(d)の製造工程を繰返すことによって、図12A(e)に示すように、2層のスパイラル状の薄膜コイル93を形成する。   By repeating the manufacturing steps shown in FIGS. 12A (a) to 12 (d), a two-layer spiral thin film coil 93 is formed as shown in FIG. 12A (e).

次いで、図12A(f)に示すように、コイル絶縁層94上にNiFe膜95aをスパッタリングで形成し、図12A(g)に示すように、その上に磁性層形成用のフォトレジストパターン101を形成し、NiFe等の磁性体材料をめっきすることにより、厚さ0.1〜10μm程度の磁性層9を形成した後、フォトレジストパターン101を剥離する。この状態が図12A(h)に示されている。なお、磁性層95を、めっきを行うことなく、NiFeのスパッタリングのみで形成しても良い。   Next, as shown in FIG. 12A (f), a NiFe film 95a is formed on the coil insulating layer 94 by sputtering, and as shown in FIG. 12A (g), a photoresist pattern 101 for forming a magnetic layer is formed thereon. After forming the magnetic layer 9 having a thickness of about 0.1 to 10 μm by plating with a magnetic material such as NiFe, the photoresist pattern 101 is peeled off. This state is shown in FIG. 12A (h). The magnetic layer 95 may be formed only by NiFe sputtering without plating.

次いで、図12B(a)に示すように、スルーホール98内の磁性層95の内側に3〜60μm程度の径を有するフェライト粒からなる複合フェライトをスクリーン印刷することによって、充填磁性体102を空間無しに充填する。   Next, as shown in FIG. 12B (a), the composite magnetic material 102 made of ferrite grains having a diameter of about 3 to 60 μm is screen-printed on the inner side of the magnetic layer 95 in the through hole 98, so that the filled magnetic body 102 is made into a space. Fill without.

次いで、図12B(b)に示すように、その上にAl又はポリイミド樹脂等の絶縁体材料による保護層96を積層する。Alの場合はスパッタリングした後、フォトレジストパターンを形成してミリングすることにより形成する。ポリイミド樹脂の場合は塗布しベークした後、露光、現像しパターニングする。 Next, as shown in FIG. 12B (b), a protective layer 96 made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin is laminated thereon. In the case of Al 2 O 3 , after sputtering, a photoresist pattern is formed and milled. In the case of polyimide resin, it is applied and baked, and then exposed, developed and patterned.

次いで、図12B(c)に示すように、薄膜コイル93の両端にそれぞれ電気的に接続されるように、Au等の導電体材料による1対の接続パッド97を形成する。これは、Auをスパッタリングした後、接続パッド用のフォトレジストパターンを形成し、Auをめっきした後フォトレジストパターンを剥離することにより、形成する。   Next, as shown in FIG. 12B (c), a pair of connection pads 97 made of a conductive material such as Au is formed so as to be electrically connected to both ends of the thin film coil 93, respectively. This is formed by sputtering Au, forming a photoresist pattern for the connection pad, plating Au, and then peeling the photoresist pattern.

図13は、本発明の小型アンテナの第5の実施形態の構成を示す断面図である。   FIG. 13: is sectional drawing which shows the structure of 5th Embodiment of the small antenna of this invention.

同図において、130はAl又はシリコン等の非磁性体材料によって形成された厚さ0.2〜2mm程度の非磁性体基板、131は非磁性体基板130上に積層されたNiFe等の軟磁性材料による厚さ0.1〜10μm程度の磁性層(本発明の第1の磁性層に対応する)、132は薄膜コイルが形成される領域のみの磁性層131上に積層されたAl又はポリイミド樹脂等の絶縁体材料による絶縁層、133は絶縁層132上にスパイラル状に2層に設けられたCu等の導電体材料による厚さ1〜20μm程度の薄膜コイル、134は薄膜コイル133の上及び間に形成された例えばAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料による又はレジスト材料によるコイル絶縁層、135はコイル絶縁層134上及び薄膜コイル133の中心部においては磁性層131上に積層されたNiFe等の軟磁性材料による厚さ0.1〜10μm程度の磁性層(本発明の第2の磁性層及び貫通磁性体に対応する)、136は磁性層135上に積層されたAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料による保護層、137は薄膜コイル133の両端に電気的に接続されたAu等の導電体材料による1対の接続パッドをそれぞれ示している。 In the figure, reference numeral 130 denotes a nonmagnetic substrate having a thickness of about 0.2 to 2 mm formed of a nonmagnetic material such as Al 2 O 3 or silicon, and 131 denotes NiFe or the like laminated on the nonmagnetic substrate 130. A magnetic layer (corresponding to the first magnetic layer of the present invention) made of a soft magnetic material having a thickness of about 0.1 to 10 μm, 132 is an Al layer laminated on the magnetic layer 131 only in the region where the thin film coil is formed. An insulating layer made of an insulating material such as 2 O 3 or polyimide resin, 133 is a thin film coil having a thickness of about 1 to 20 μm made of a conductive material such as Cu provided in two layers spirally on the insulating layer 132, 134 A coil insulating layer made of an insulating material such as Al 2 O 3 , polyimide resin or the like formed on and between the thin film coil 133 or a resist material, 135 is on the coil insulating layer 134 and the thin film coil 1 In the central portion of 33, a magnetic layer (corresponding to the second magnetic layer and the penetrating magnetic body of the present invention) having a thickness of about 0.1 to 10 μm made of a soft magnetic material such as NiFe laminated on the magnetic layer 131, 136 is a protective layer made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin laminated on the magnetic layer 135, and 137 is a pair of a conductive material such as Au that is electrically connected to both ends of the thin film coil 133. Each connection pad is shown.

本実施形態では、磁性層135が、コイル絶縁層134上のみならず、薄膜コイル133の中心部を貫通するスルーホール138の内壁面上及び底面上にも形成されている。これにより、この磁性層135自体が本発明の貫通磁性体の役目を果たすこととなり、磁性層135と磁性層131とが磁気的に接続される。   In the present embodiment, the magnetic layer 135 is formed not only on the coil insulating layer 134 but also on the inner wall surface and the bottom surface of the through hole 138 that penetrates the central portion of the thin film coil 133. As a result, the magnetic layer 135 itself serves as the penetrating magnetic body of the present invention, and the magnetic layer 135 and the magnetic layer 131 are magnetically connected.

図14A及び14Bはこの第5の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。以下、これらの図を用いて本実施形態における小型アンテナの製造方法を説明する。   14A and 14B are cross-sectional views for explaining a manufacturing process of the small antenna according to the fifth embodiment. Hereinafter, the manufacturing method of the small antenna in this embodiment is demonstrated using these figures.

まず、図14A(a)に示すように、Al又はシリコンによって形成された厚さ0.2〜2mm程度の非磁性体基板130上に、NiFe膜をスパッタリングで形成し、その上にNiFeをめっきして厚さ0.1〜10μm程度の磁性層131を積層する。なお、めっきを行うことなくスパッタリングのみでこの磁性層131を積層しても良い。 First, as shown in FIG. 14A (a), a NiFe film is formed by sputtering on a non-magnetic substrate 130 having a thickness of about 0.2 to 2 mm formed of Al 2 O 3 or silicon, and a NiFe film is formed thereon. A magnetic layer 131 having a thickness of about 0.1 to 10 μm is laminated by plating NiFe. The magnetic layer 131 may be laminated only by sputtering without performing plating.

次いで、図14A(b)に示すように、その上の薄膜コイルが形成される領域のみにAl又はポリイミド樹脂等の絶縁体材料による絶縁層132を積層する。例えば、Alの場合はスパッタリングした後、フォトレジストパターンを形成してミリングするか、又はフォトレジストパターンを形成してスパッタリングした後、リフトオフを行って形成する。ポリイミド樹脂の場合はスピンコートにより塗布しベークした後、露光、現像しパターニングする。 Next, as shown in FIG. 14A (b), an insulating layer 132 made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin is laminated only on the region where the thin film coil is formed. For example, in the case of Al 2 O 3 , after sputtering, a photoresist pattern is formed and milled, or after forming a photoresist pattern and sputtering, lift-off is performed. In the case of a polyimide resin, it is applied by spin coating and baked, and then exposed, developed and patterned.

次いで、図14A(c)に示すように、その上にCr膜/Cu膜の2層構造(Cr膜の上にCu膜を積層した構造)の電極膜139をスパッタリングで積層する。   Next, as shown in FIG. 14A (c), an electrode film 139 having a two-layer structure of Cr film / Cu film (a structure in which a Cu film is laminated on a Cr film) is laminated thereon by sputtering.

次いで、図14A(d)に示すように、その上に薄膜コイル形成用のフォトレジストパターン140を形成し、Cu等の導電体材料をめっきすることにより、厚さ1〜20μm程度の薄膜コイル133を形成した後、フォトレジストパターン140を剥離する。この状態が図14A(e)に示されている。   Next, as shown in FIG. 14A (d), a thin film coil forming photoresist pattern 140 is formed thereon, and a thin film coil 133 having a thickness of about 1 to 20 μm is formed by plating a conductive material such as Cu. After forming, the photoresist pattern 140 is peeled off. This state is shown in FIG. 14A (e).

次いで、図14A(f)に示すように、薄膜コイル133の上及び間にAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料又はレジスト材料によるコイル絶縁層134を形成する。Alの場合はその上にフォトレジストパターンを形成してスパッタリングした後、リフトオフを行って形成する。ポリイミド樹脂及びレジスト材料の場合は塗布しベークした後、露光、現像しパターニングする。 Next, as shown in FIG. 14A (f), a coil insulating layer 134 made of an insulating material such as Al 2 O 3 , polyimide resin or a resist material is formed on and between the thin film coils 133. In the case of Al 2 O 3, a photoresist pattern is formed thereon and sputtered, followed by lift-off. In the case of a polyimide resin and a resist material, it is applied and baked, and then exposed, developed and patterned.

以上の図14A(c)〜(f)の製造工程を繰返すことによって、図14A(g)に示すように、2層のスパイラル状の薄膜コイル133を形成する。   14A (c) to 14 (f) are repeated to form a two-layer spiral thin film coil 133 as shown in FIG. 14A (g).

次いで、図14A(h)に示すように、コイル絶縁層134上にNiFe膜135aをスパッタリングで形成し、図14A(i)に示すように、その上に磁性層形成用のフォトレジストパターン141を形成し、NiFe等の磁性体材料をめっきすることにより、厚さ0.1〜10μm程度の磁性層135を形成した後、フォトレジストパターン141を剥離する。この状態が図14A(j)に示されている。なお、磁性層135を、めっきを行うことなく、NiFeのスパッタリングのみで形成しても良い。   Next, as shown in FIG. 14A (h), a NiFe film 135a is formed on the coil insulating layer 134 by sputtering, and as shown in FIG. 14A (i), a photoresist pattern 141 for forming a magnetic layer is formed thereon. After forming the magnetic layer 135 having a thickness of about 0.1 to 10 μm by plating and plating a magnetic material such as NiFe, the photoresist pattern 141 is peeled off. This state is shown in FIG. 14A (j). The magnetic layer 135 may be formed only by NiFe sputtering without plating.

次いで、図14B(a)に示すように、その上にAl又はポリイミド樹脂等の絶縁体材料による保護層136を積層する。Alの場合はスパッタリングした後、フォトレジストパターンを形成してミリングすることにより形成する。ポリイミド樹脂の場合は塗布しベークした後、露光、現像しパターニングする。 Next, as shown in FIG. 14B (a), a protective layer 136 made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin is laminated thereon. In the case of Al 2 O 3 , after sputtering, a photoresist pattern is formed and milled. In the case of polyimide resin, it is applied and baked, and then exposed, developed and patterned.

次いで、図14B(b)に示すように、薄膜コイル133の両端にそれぞれ電気的に接続されるように、Au等の導電体材料による1対の接続パッド137を形成する。これは、Auをスパッタリングした後、接続パッド用のフォトレジストパターンを形成し、Auをめっきした後フォトレジストパターンを剥離することにより、形成する。   Next, as shown in FIG. 14B (b), a pair of connection pads 137 made of a conductive material such as Au is formed so as to be electrically connected to both ends of the thin film coil 133, respectively. This is formed by sputtering Au, forming a photoresist pattern for the connection pad, plating Au, and then peeling the photoresist pattern.

図15は、本発明の小型アンテナの第6の実施形態の構成を示す断面図である。なお、本実施形態において、図13の第5の実施形態の場合と同様の構成要素については、同じ参照番号を用いている。   FIG. 15 is a cross-sectional view showing the configuration of the sixth embodiment of the small antenna of the present invention. In the present embodiment, the same reference numerals are used for the same components as in the fifth embodiment of FIG.

図15において、130はAl又はシリコン等の非磁性体材料によって形成された厚さ0.2〜2mm程度の非磁性体基板、131は非磁性体基板130上に積層されたNiFe等の軟磁性材料による厚さ0.1〜10μm程度の磁性層(本発明の第1の磁性層に対応する)、132は薄膜コイルが形成される領域のみの磁性層131上に積層されたAl又はポリイミド樹脂等の絶縁体材料による絶縁層、133は絶縁層132上にスパイラル状に2層に設けられたCu等の導電体材料による厚さ1〜20μm程度の薄膜コイル、134は薄膜コイル133の上及び間に形成された例えばAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料による又はレジスト材料によるコイル絶縁層、135はコイル絶縁層134上及び薄膜コイル133の中心部においては磁性層131上に積層されたNiFe等の軟磁性材料による厚さ0.1〜10μm程度の磁性層(本発明の第2の磁性層及び貫通磁性体に対応する)、136は磁性層135上に積層されたAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料による保護層、137は薄膜コイル133の両端に電気的に接続されたAu等の導電体材料による1対の接続パッド、143はこの小型アンテナの側面に設けられており、1対の接続パッド137にそれぞれ電気的に接続された導電体材料による1対の側面電極をそれぞれ示している。このように、側面電極を形成することによって、実装が容易になる。また、実装時の方向性をなくすことができる。例えば、実装する相手の基板が上側にあっても下側にあっても容易に設置することができる。 In FIG. 15, reference numeral 130 denotes a nonmagnetic substrate having a thickness of about 0.2 to 2 mm formed of a nonmagnetic material such as Al 2 O 3 or silicon, and 131 denotes NiFe or the like laminated on the nonmagnetic substrate 130. A magnetic layer (corresponding to the first magnetic layer of the present invention) made of a soft magnetic material having a thickness of about 0.1 to 10 μm, 132 is an Al layer laminated on the magnetic layer 131 only in the region where the thin film coil is formed. An insulating layer made of an insulating material such as 2 O 3 or polyimide resin, 133 is a thin film coil having a thickness of about 1 to 20 μm made of a conductive material such as Cu provided in two layers spirally on the insulating layer 132, 134 A coil insulating layer made of an insulating material such as Al 2 O 3 , polyimide resin or the like formed on and between the thin film coil 133 or a resist material, 135 is on the coil insulating layer 134 and the thin film coil In the central part of 133, a magnetic layer (corresponding to the second magnetic layer and the penetrating magnetic body of the present invention) having a thickness of about 0.1 to 10 μm made of a soft magnetic material such as NiFe laminated on the magnetic layer 131, 136 is a protective layer made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin laminated on the magnetic layer 135, and 137 is a pair of a conductive material such as Au that is electrically connected to both ends of the thin film coil 133. A connection pad 143 is provided on the side surface of the small antenna, and indicates a pair of side electrodes made of a conductive material electrically connected to the pair of connection pads 137, respectively. Thus, mounting is facilitated by forming the side electrodes. Moreover, the directionality at the time of mounting can be eliminated. For example, it can be easily installed regardless of whether the board to be mounted is on the upper side or the lower side.

本実施形態では、磁性層135が、コイル絶縁層134上のみならず、薄膜コイル133の中心部を貫通するスルーホール138の内壁面上及び底面上にも形成されている。これにより、この磁性層135自体が本発明の貫通磁性体の役目を果たすこととなり、磁性層135と磁性層131とが磁気的に接続される。   In the present embodiment, the magnetic layer 135 is formed not only on the coil insulating layer 134 but also on the inner wall surface and the bottom surface of the through hole 138 that penetrates the central portion of the thin film coil 133. As a result, the magnetic layer 135 itself serves as the penetrating magnetic body of the present invention, and the magnetic layer 135 and the magnetic layer 131 are magnetically connected.

図16A及び16Bはこの第6の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。以下、これらの図を用いて本実施形態における小型アンテナの製造方法を説明する。   16A and 16B are cross-sectional views for explaining a manufacturing process of a small antenna according to the sixth embodiment. Hereinafter, the manufacturing method of the small antenna in this embodiment is demonstrated using these figures.

まず、図16A(a)に示すように、Al又はシリコンによって形成された厚さ0.2〜2mm程度の非磁性体基板130上に、NiFe膜をスパッタリングで形成し、その上にNiFeをめっきして厚さ0.1〜10μm程度の磁性層131を積層する。なお、めっきを行うことなくスパッタリングのみでこの磁性層131を積層しても良い。 First, as shown in FIG. 16A (a), a NiFe film is formed by sputtering on a nonmagnetic substrate 130 having a thickness of about 0.2 to 2 mm made of Al 2 O 3 or silicon, and a NiFe film is formed thereon. A magnetic layer 131 having a thickness of about 0.1 to 10 μm is laminated by plating NiFe. The magnetic layer 131 may be laminated only by sputtering without performing plating.

次いで、図16A(b)に示すように、その上の薄膜コイルが形成される領域のみにAl又はポリイミド樹脂等の絶縁体材料による絶縁層132を積層する。例えば、Alの場合はスパッタリングした後、フォトレジストパターンを形成してミリングするか、又はフォトレジストパターンを形成してスパッタリングした後、リフトオフを行って形成する。ポリイミド樹脂の場合はスピンコートにより塗布しベークした後、露光、現像しパターニングする。 Next, as shown in FIG. 16A (b), an insulating layer 132 made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin is laminated only in the region where the thin film coil is formed. For example, in the case of Al 2 O 3 , after sputtering, a photoresist pattern is formed and milled, or after forming a photoresist pattern and sputtering, lift-off is performed. In the case of a polyimide resin, it is applied by spin coating and baked, and then exposed, developed and patterned.

次いで、図16A(c)に示すように、その上にCr膜/Cu膜の2層構造(Cr膜の上にCu膜を積層した構造)の電極膜139をスパッタリングで積層する。   Next, as shown in FIG. 16A (c), an electrode film 139 having a two-layer structure of Cr film / Cu film (a structure in which a Cu film is laminated on a Cr film) is laminated thereon by sputtering.

次いで、図16A(d)に示すように、その上に薄膜コイル形成用のフォトレジストパターン140を形成し、Cu等の導電体材料をめっきすることにより、厚さ1〜20μm程度の薄膜コイル133を形成した後、フォトレジストパターン140を剥離する。この状態が図16A(e)に示されている。   Next, as shown in FIG. 16A (d), a photoresist pattern 140 for forming a thin film coil is formed thereon, and a conductive material such as Cu is plated, whereby a thin film coil 133 having a thickness of about 1 to 20 μm is formed. After forming, the photoresist pattern 140 is peeled off. This state is shown in FIG. 16A (e).

次いで、図16A(f)に示すように、薄膜コイル133の上及び間にAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料又はレジスト材料によるコイル絶縁層134を形成する。Alの場合はその上にフォトレジストパターンを形成してスパッタリングした後、リフトオフを行って形成する。ポリイミド樹脂及びレジスト材料の場合は塗布しベークした後、露光、現像しパターニングする。 Next, as shown in FIG. 16A (f), a coil insulating layer 134 made of an insulating material such as Al 2 O 3 and polyimide resin or a resist material is formed on and between the thin film coils 133. In the case of Al 2 O 3, a photoresist pattern is formed thereon and sputtered, followed by lift-off. In the case of a polyimide resin and a resist material, it is applied and baked, and then exposed, developed and patterned.

以上の図16A(c)〜(f)の製造工程を繰返すことによって、図16A(g)に示すように、2層のスパイラル状の薄膜コイル133を形成する。   16A (c) to 16 (f) are repeated to form a two-layer spiral thin film coil 133 as shown in FIG. 16A (g).

次いで、図16A(h)に示すように、コイル絶縁層134上にNiFe膜135aをスパッタリングで形成し、図16A(i)に示すように、その上に磁性層形成用のフォトレジストパターン141を形成し、NiFe等の磁性体材料をめっきすることにより、厚さ0.1〜10μm程度の磁性層135を形成した後、フォトレジストパターン141を剥離する。この状態が図16A(j)に示されている。なお、磁性層135を、めっきを行うことなく、NiFeのスパッタリングのみで形成しても良い。   Next, as shown in FIG. 16A (h), a NiFe film 135a is formed on the coil insulating layer 134 by sputtering, and as shown in FIG. 16A (i), a photoresist pattern 141 for forming a magnetic layer is formed thereon. After forming the magnetic layer 135 having a thickness of about 0.1 to 10 μm by plating and plating a magnetic material such as NiFe, the photoresist pattern 141 is peeled off. This state is shown in FIG. 16A (j). The magnetic layer 135 may be formed only by NiFe sputtering without plating.

次いで、図16B(a)に示すように、その上にAl又はポリイミド樹脂等の絶縁体材料による保護層136を積層する。Alの場合はスパッタリングした後、フォトレジストパターンを形成してミリングすることにより形成する。ポリイミド樹脂の場合は塗布しベークした後、露光、現像しパターニングする。 Next, as shown in FIG. 16B (a), a protective layer 136 made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin is laminated thereon. In the case of Al 2 O 3 , after sputtering, a photoresist pattern is formed and milled. In the case of polyimide resin, it is applied and baked, and then exposed, developed and patterned.

次いで、図16B(b)に示すように、薄膜コイル133の両端にそれぞれ電気的に接続されるように、Au等の導電体材料による1対の接続パッド137を形成する。これは、Auをスパッタリングした後、接続パッド用のフォトレジストパターンを形成し、Auをめっきした後フォトレジストパターンを剥離することにより、形成する。   Next, as shown in FIG. 16B (b), a pair of connection pads 137 made of a conductive material such as Au is formed so as to be electrically connected to both ends of the thin film coil 133, respectively. This is formed by sputtering Au, forming a photoresist pattern for the connection pad, plating Au, and then peeling the photoresist pattern.

その後、図16B(c)に示すように、この小型アンテナの側面に、1対の接続パッド137にそれぞれ電気的に接続された1対の側面電極143を形成する。具体的は、接続パッド137が露出している側面に、Cu、Au等の導電体材料をスパッタリングした後、その上にフォトレジストパターンを形成し、同じ導電体材料をめっきした後、フォトレジストパターンを剥離することによって形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 16B (c), a pair of side electrodes 143 electrically connected to a pair of connection pads 137 are formed on the side surfaces of the small antenna. Specifically, after a conductive material such as Cu or Au is sputtered on the side surface where the connection pad 137 is exposed, a photoresist pattern is formed thereon, and the same conductive material is plated. Is formed by peeling.

図17は、本発明の小型アンテナの第7の実施形態の構成を示す断面図である。   FIG. 17 is a sectional view showing the configuration of the seventh embodiment of the small antenna of the present invention.

同図において、170はフェライト等の磁性体材料によって形成された厚さ0.2〜2mm程度の磁性体基板 (本発明の第1の磁性層に対応する)、172は薄膜コイルが形成される領域のみの磁性体基板170上に積層されたAl又はポリイミド樹脂等の絶縁体材料による絶縁層、173は絶縁層172上にスパイラル状に2層に設けられたCu等の導電体材料による厚さ1〜20μm程度の薄膜コイル、174は薄膜コイル173の上及び間に形成された例えばAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料による又はレジスト材料によるコイル絶縁層、175はコイル絶縁層174上及び薄膜コイル173の中心部においては磁性体基板170上に積層されたNiFe等の軟磁性材料による厚さ0.1〜10μm程度の磁性層(本発明の第2の磁性層及び貫通磁性体に対応する)、176は磁性層175上に積層されたAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料による保護層、177は薄膜コイル173の両端に電気的に接続されたAu等の導電体材料による1対の接続パッドをそれぞれ示している。 In the figure, 170 is a magnetic substrate (corresponding to the first magnetic layer of the present invention) having a thickness of about 0.2 to 2 mm formed of a magnetic material such as ferrite, and 172 is a thin film coil. An insulating layer made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin laminated on the magnetic substrate 170 only in the region, 173 is a conductive material such as Cu provided in two layers in a spiral shape on the insulating layer 172 Is a thin film coil having a thickness of about 1 to 20 μm, 174 is a coil insulating layer made of an insulating material such as Al 2 O 3 , polyimide resin or the like formed on and between the thin film coil 173 or a resist material, and 175 is a coil insulating film On the layer 174 and in the central portion of the thin film coil 173, a magnetic layer (mainly about 0.1 to 10 μm thick) made of a soft magnetic material such as NiFe laminated on the magnetic substrate 170. Corresponds to the second magnetic layer and through the magnetic material of the light), 176 Al 2 O 3 is laminated on the magnetic layer 175, protective layer of an insulating material such as polyimide resin, 177 at both ends of the thin film coil 173 A pair of connection pads made of a conductive material such as Au, which are electrically connected, are shown.

本実施形態では、磁性層175が、コイル絶縁層174上のみならず、薄膜コイル173の中心部を貫通するスルーホール178の内壁面上及び底面上にも形成されている。これにより、この磁性層175自体が本発明の貫通磁性体の役目を果たすこととなり、磁性層17と磁性体基板170とが磁気的に接続される。   In the present embodiment, the magnetic layer 175 is formed not only on the coil insulating layer 174 but also on the inner wall surface and the bottom surface of the through hole 178 that penetrates the central portion of the thin film coil 173. As a result, the magnetic layer 175 itself serves as the penetrating magnetic body of the present invention, and the magnetic layer 17 and the magnetic substrate 170 are magnetically connected.

図18A及び18Bはこの第7の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。以下、これらの図を用いて本実施形態における小型アンテナの製造方法を説明する。   18A and 18B are cross-sectional views for explaining a manufacturing process of a small antenna according to the seventh embodiment. Hereinafter, the manufacturing method of the small antenna in this embodiment is demonstrated using these figures.

まず、図18A(a)に示すように、フェライトによって形成された厚さ0.2〜2mm程度の磁性体基板170を用意する。   First, as shown in FIG. 18A (a), a magnetic substrate 170 made of ferrite and having a thickness of about 0.2 to 2 mm is prepared.

次いで、図18A(b)に示すように、その上の薄膜コイルが形成される領域のみにAl又はポリイミド樹脂等の絶縁体材料による絶縁層172を積層する。例えば、Alの場合はスパッタリングした後、フォトレジストパターンを形成してミリングするか、又はフォトレジストパターンを形成してスパッタリングした後、リフトオフを行って形成する。ポリイミド樹脂の場合はスピンコートにより塗布しベークした後、露光、現像しパターニングする。 Next, as shown in FIG. 18A (b), an insulating layer 172 made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin is laminated only in the region where the thin film coil is formed. For example, in the case of Al 2 O 3 , after sputtering, a photoresist pattern is formed and milled, or after forming a photoresist pattern and sputtering, lift-off is performed. In the case of a polyimide resin, it is applied by spin coating and baked, and then exposed, developed and patterned.

次いで、図18A(c)に示すように、その上にCr膜/Cu膜の2層構造(Cr膜の上にCu膜を積層した構造)の電極膜179をスパッタリングで積層する。   Next, as shown in FIG. 18A (c), an electrode film 179 having a two-layer structure of Cr film / Cu film (a structure in which a Cu film is laminated on a Cr film) is laminated thereon by sputtering.

次いで、図18A(d)に示すように、その上に薄膜コイル形成用のフォトレジストパターン180を形成し、Cu等の導電体材料をめっきすることにより、厚さ1〜20μm程度の薄膜コイル173を形成した後、フォトレジストパターン180を剥離する。この状態が図18A(e)に示されている。   Next, as shown in FIG. 18A (d), a thin film coil 173 having a thickness of about 1 to 20 μm is formed by forming a photoresist pattern 180 for forming a thin film coil thereon and plating a conductor material such as Cu. After forming, the photoresist pattern 180 is peeled off. This state is shown in FIG. 18A (e).

次いで、図18A(f)に示すように、薄膜コイル173の上及び間にAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料又はレジスト材料によるコイル絶縁層174を形成する。Alの場合はその上にフォトレジストパターンを形成してスパッタリングした後、リフトオフを行って形成する。ポリイミド樹脂及びレジスト材料の場合は塗布しベークした後、露光、現像しパターニングする。 Next, as shown in FIG. 18A (f), a coil insulating layer 174 made of an insulating material such as Al 2 O 3 and polyimide resin or a resist material is formed on and between the thin film coil 173. In the case of Al 2 O 3, a photoresist pattern is formed thereon and sputtered, followed by lift-off. In the case of a polyimide resin and a resist material, it is applied and baked, and then exposed, developed and patterned.

以上の図18A(c)〜(f)の製造工程を繰返すことによって、図18A(g)に示すように、2層のスパイラル状の薄膜コイル173を形成する。   18A (c) to 18 (f) are repeated to form a two-layer spiral thin film coil 173 as shown in FIG. 18A (g).

次いで、図18A(h)に示すように、コイル絶縁層174上にNiFe膜175aをスパッタリングで形成し、図18A(i)に示すように、その上に磁性層形成用のフォトレジストパターン181を形成し、NiFe等の磁性体材料をめっきすることにより、厚さ0.1〜10μm程度の磁性層175を形成した後、フォトレジストパターン181を剥離する。この状態が図18A(j)に示されている。なお、磁性層175を、めっきを行うことなく、NiFeのスパッタリングのみで形成しても良い。   Next, as shown in FIG. 18A (h), a NiFe film 175a is formed on the coil insulating layer 174 by sputtering, and as shown in FIG. 18A (i), a photoresist pattern 181 for forming a magnetic layer is formed thereon. After forming a magnetic layer 175 having a thickness of about 0.1 to 10 μm by plating and plating a magnetic material such as NiFe, the photoresist pattern 181 is peeled off. This state is shown in FIG. 18A (j). The magnetic layer 175 may be formed only by NiFe sputtering without plating.

次いで、図18B(a)に示すように、その上にAl又はポリイミド樹脂等の絶縁体材料による保護層176を積層する。Alの場合はスパッタリングした後、フォトレジストパターンを形成してミリングすることにより形成する。ポリイミド樹脂の場合は塗布しベークした後、露光、現像しパターニングする。 Next, as shown in FIG. 18B (a), a protective layer 176 made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin is laminated thereon. In the case of Al 2 O 3 , after sputtering, a photoresist pattern is formed and milled. In the case of polyimide resin, it is applied and baked, and then exposed, developed and patterned.

次いで、図18B(b)に示すように、薄膜コイル173の両端にそれぞれ電気的に接続されるように、Au等の導電体材料による1対の接続パッド177を形成する。これは、Auをスパッタリングした後、接続パッド用のフォトレジストパターンを形成し、Auをめっきした後フォトレジストパターンを剥離することにより、形成する。   Next, as shown in FIG. 18B (b), a pair of connection pads 177 made of a conductive material such as Au is formed so as to be electrically connected to both ends of the thin film coil 173, respectively. This is formed by sputtering Au, forming a photoresist pattern for the connection pad, plating Au, and then peeling the photoresist pattern.

図19は、本発明の小型アンテナの第8の実施形態の構成を示す断面図である。   FIG. 19 is a cross-sectional view showing the configuration of the eighth embodiment of the small antenna of the present invention.

同図において、190はAl又はシリコン等の非磁性体材料によって形成された厚さ0.2〜2mm程度の非磁性体基板、191は非磁性体基板190上に積層されたNiFe等の軟磁性材料による厚さ0.1〜10μm程度の磁性層(本発明の第1の磁性層に対応する)、192は磁性層191上に積層された厚さ0.3〜3μm程度のAl又は厚さ1〜10μm程度のポリイミド樹脂等の絶縁体材料による絶縁層、193は絶縁層192上にスパイラル状に2層に設けられたCu等の導電体材料による厚さ1〜20μm程度の薄膜コイル、194は薄膜コイル193の上及び間に形成された例えばAl等の絶縁体材料による、又はレジスト材料及び絶縁体材料によるコイル絶縁層、202は薄膜コイル193の中心部を貫通するスルーホール198の内側に空間無しに充填されている高透磁率の磁性体材料による貫通磁性体(本発明の貫通磁性体に対応する)、195はコイル絶縁層194上及び薄膜コイル193の中心部においては貫通磁性体202上に積層されたNiFe等の軟磁性材料による厚さ0.1〜10μm程度の磁性層(本発明の第2の磁性層に対応する)、196は磁性層195上に積層されたAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料による保護層、197は薄膜コイル193の両端に電気的に接続されたAu等の導電体材料による1対の接続パッドをそれぞれ示している。 In the figure, 190 is a nonmagnetic substrate having a thickness of about 0.2 to 2 mm formed of a nonmagnetic material such as Al 2 O 3 or silicon, 191 is NiFe laminated on the nonmagnetic substrate 190, etc. A magnetic layer (corresponding to the first magnetic layer of the present invention) having a thickness of about 0.1 to 10 μm made of a soft magnetic material, 192 is an Al layer having a thickness of about 0.3 to 3 μm laminated on the magnetic layer 191. An insulating layer made of an insulating material such as 2 O 3 or a polyimide resin having a thickness of about 1 to 10 μm, and 193 has a thickness of 1 to 20 μm made of a conductive material such as Cu provided in two layers spirally on the insulating layer 192 A thin film coil of about 194, a coil insulating layer made of an insulating material such as Al 2 O 3 formed on and between the thin film coil 193, or a resist material and an insulating material, 202 is a central portion of the thin film coil 193 A through magnetic body made of a magnetic material having a high magnetic permeability filled inside the through hole 198 that penetrates through the space 198 (corresponding to the through magnetic body of the present invention), 195 on the coil insulating layer 194 and the thin film coil 193 Is a magnetic layer (corresponding to the second magnetic layer of the present invention) made of a soft magnetic material such as NiFe laminated on the penetrating magnetic body 202 (corresponding to the second magnetic layer of the present invention), 196 195 is a protective layer made of an insulating material such as Al 2 O 3 and polyimide resin laminated on 195, and 197 is a pair of connection pads made of a conductive material such as Au that is electrically connected to both ends of the thin film coil 193. Show.

本実施形態では、貫通磁性体202が、薄膜コイル193の中心部を貫通するスルーホール198の内側に空間無しに充填されている。この貫通磁性体202によって、磁性層195と磁性層191とが磁気的に接続される。実際には、貫通磁性体202の底面と磁性層191との間に絶縁層192が存在しているが、絶縁層192の膜厚が薄いため、磁気的にはこの貫通磁性体202と磁性層191とが結合することとなる。   In the present embodiment, the penetrating magnetic body 202 is filled inside the through hole 198 penetrating the central portion of the thin film coil 193 without any space. By the penetrating magnetic body 202, the magnetic layer 195 and the magnetic layer 191 are magnetically connected. Actually, the insulating layer 192 exists between the bottom surface of the penetrating magnetic body 202 and the magnetic layer 191, but since the insulating layer 192 is thin, the penetrating magnetic body 202 and the magnetic layer are magnetically formed. 191 will be combined.

図20A及び20Bはこの第8の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。以下、これらの図を用いて本実施形態における小型アンテナの製造方法を説明する。   20A and 20B are cross-sectional views for explaining a manufacturing process of the small antenna according to the eighth embodiment. Hereinafter, the manufacturing method of the small antenna in this embodiment is demonstrated using these figures.

まず、図20A(a)に示すように、Al又はシリコンによって形成された厚さ0.2〜2mm程度の非磁性体基板190上に、NiFe膜をスパッタリングで形成し、その上にNiFeをめっきして厚さ0.1〜10μm程度の磁性層191を積層する。なお、めっきを行うことなくスパッタリングのみでこの磁性層191を積層しても良い。 First, as shown in FIG. 20A (a), a NiFe film is formed by sputtering on a non-magnetic substrate 190 having a thickness of about 0.2 to 2 mm formed of Al 2 O 3 or silicon, and a NiFe film is formed thereon. A magnetic layer 191 having a thickness of about 0.1 to 10 μm is laminated by plating NiFe. The magnetic layer 191 may be laminated only by sputtering without performing plating.

次いで、この磁性層191の上表面を化学機械研磨(CMP)により平坦化した後、その上に厚さ0.3〜3μm程度のAl又は厚さ1〜10μm程度のポリイミド樹脂等の絶縁体材料による絶縁層192を積層する。例えば、Alはスパッタリングにより、ポリイミド樹脂はスピンコートにより塗布しベークすることで形成する。図20A(b)はこの状態を示している。 Next, after planarizing the upper surface of the magnetic layer 191 by chemical mechanical polishing (CMP), Al 2 O 3 having a thickness of about 0.3 to 3 μm or polyimide resin having a thickness of about 1 to 10 μm is formed thereon. An insulating layer 192 made of an insulating material is stacked. For example, Al 2 O 3 is formed by sputtering and polyimide resin is applied by spin coating and baked. FIG. 20A (b) shows this state.

次いで、図20A(c)に示すように、その上にCr膜/Cu膜の2層構造(Cr膜の上にCu膜を積層した構造)の電極膜199をスパッタリングで積層する。   Next, as shown in FIG. 20A (c), an electrode film 199 having a two-layer structure of Cr film / Cu film (a structure in which a Cu film is laminated on a Cr film) is laminated thereon by sputtering.

次いで、図20A(d)に示すように、その上に薄膜コイル形成用のフォトレジストパターン200を形成し、Cu等の導電体材料をめっきすることにより、厚さ1〜20μm程度の薄膜コイル193を形成した後、フォトレジストパターン200を剥離する。この状態が図20A(e)に示されている。   Next, as shown in FIG. 20A (d), a thin film coil 193 having a thickness of about 1 to 20 μm is formed by forming a photoresist pattern 200 for forming a thin film coil thereon and plating a conductor material such as Cu. After forming, the photoresist pattern 200 is peeled off. This state is shown in FIG. 20A (e).

次いで、図20A(f)に示すように、その上にNiFe膜202aをスパッタリングで形成し、図20A(g)に示すように、その上に貫通磁性体形成用のフォトレジストパターン204を形成し、高透磁率磁性体材料をめっきすることにより、貫通磁性体202を形成した後、フォトレジストパターン204を剥離する。この状態が図20A(h)に示されている。   Next, as shown in FIG. 20A (f), a NiFe film 202a is formed thereon by sputtering, and as shown in FIG. 20A (g), a photoresist pattern 204 for forming a penetrating magnetic material is formed thereon. After the through magnetic body 202 is formed by plating a high magnetic permeability magnetic material, the photoresist pattern 204 is peeled off. This state is shown in FIG. 20A (h).

次いで、図20A(i)に示すように、薄膜コイル193の上及び間にAl等の絶縁体材料によるコイル絶縁層194を形成する。Alの場合はスパッタリングした後、表面をCMPによって平坦化する。 Next, as shown in FIG. 20A (i), a coil insulating layer 194 made of an insulating material such as Al 2 O 3 is formed on and between the thin film coils 193. In the case of Al 2 O 3 , the surface is planarized by CMP after sputtering.

以上の図20A(c)〜(i)の製造工程を繰返すことによって、図20A(j)に示すように、2層のスパイラル状の薄膜コイル193及びその中心部を貫通する貫通磁性体202を形成する。   20A (c) to 20 (i) are repeated, the two layers of spiral thin film coil 193 and the penetrating magnetic body 202 penetrating through the central portion thereof are obtained as shown in FIG. 20A (j). Form.

なお、図20A(i)の工程に代えて、図21に示すように、レジスト材料層194a及びAl層194bによるコイル絶縁層を形成しても良い。具体的には、まず、薄膜コイル193の上及び間にレジスト材料を塗布しベークした後、その上にフォトレジストパターンを形成してパターニングしてレジスト材料層194aを形成する。次いで、その上にAlをスパッタリングした後、表面をCMPによって平坦化してAl層194bを形成する。 In place of the step of FIG. 20A (i), a coil insulating layer made of a resist material layer 194a and an Al 2 O 3 layer 194b may be formed as shown in FIG. Specifically, first, after applying and baking a resist material on and between the thin film coils 193, a photoresist pattern is formed thereon and patterned to form a resist material layer 194a. Next, Al 2 O 3 is sputtered thereon, and then the surface is planarized by CMP to form an Al 2 O 3 layer 194b.

次いで、コイル絶縁層194上にNiFe膜195aをスパッタリングで形成し、図20B(a)に示すように、その上に磁性層形成用のフォトレジストパターン201を形成し、NiFe等の磁性体材料をめっきすることにより、厚さ0.1〜10μm程度の磁性層195を形成した後、フォトレジストパターン201を剥離する。この状態が図20B(b)に示されている。なお、磁性層195を、めっきを行うことなく、NiFeのスパッタリングのみで形成しても良い。   Next, a NiFe film 195a is formed on the coil insulating layer 194 by sputtering, and as shown in FIG. 20B (a), a photoresist pattern 201 for forming a magnetic layer is formed thereon, and a magnetic material such as NiFe is formed. By plating, a magnetic layer 195 having a thickness of about 0.1 to 10 μm is formed, and then the photoresist pattern 201 is peeled off. This state is shown in FIG. 20B (b). Note that the magnetic layer 195 may be formed only by NiFe sputtering without plating.

次いで、図20B(c)に示すように、その上にAl又はポリイミド樹脂等の絶縁体材料による保護層196を積層する。Alの場合はスパッタリングした後、フォトレジストパターンを形成してミリングすることにより形成する。ポリイミド樹脂の場合は塗布しベークした後、露光、現像しパターニングする。 Next, as shown in FIG. 20B (c), a protective layer 196 made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin is laminated thereon. In the case of Al 2 O 3 , after sputtering, a photoresist pattern is formed and milled. In the case of polyimide resin, it is applied and baked, and then exposed, developed and patterned.

次いで、図20B(d)に示すように、薄膜コイル193の両端にそれぞれ電気的に接続されるように、Au等の導電体材料による1対の接続パッド197を形成する。これは、Auをスパッタリングした後、接続パッド用のフォトレジストパターンを形成し、Auをめっきした後フォトレジストパターンを剥離することにより、形成する。   Next, as shown in FIG. 20B (d), a pair of connection pads 197 made of a conductive material such as Au is formed so as to be electrically connected to both ends of the thin film coil 193, respectively. This is formed by sputtering Au, forming a photoresist pattern for the connection pad, plating Au, and then peeling the photoresist pattern.

図22は、本発明の小型アンテナの第9の実施形態の構成を示す断面図である。   FIG. 22 is a sectional view showing the configuration of the ninth embodiment of the small antenna of the present invention.

同図において、220はフェライト等の磁性体材料によって形成された厚さ0.2〜2mm程度の磁性体基板 (本発明の第1の磁性層に対応する)、222は磁性体基板220上に積層された厚さ0.3〜3μm程度のAl又は厚さ1〜10μm程度のポリイミド樹脂等の絶縁体材料による絶縁層、223は絶縁層222上にスパイラル状に2層に設けられたCu等の導電体材料による厚さ1〜20μm程度の薄膜コイル、224は薄膜コイル223の上及び間に形成された例えばAl等の絶縁体材料による、又はレジスト材料及び絶縁体材料によるコイル絶縁層、232は薄膜コイル223の中心部を貫通するスルーホール228の内側に空間無しに充填されている高透磁率の磁性体材料による貫通磁性体(本発明の貫通磁性体に対応する)、225はコイル絶縁層224上及び薄膜コイル223の中心部においては貫通磁性体232上に積層されたNiFe等の軟磁性材料による厚さ0.1〜10μm程度の磁性層(本発明の第2の磁性層に対応する)、226は磁性層225上に積層されたAl、ポリイミド樹脂等の絶縁体材料による保護層、227は薄膜コイル223の両端に電気的に接続されたAu等の導電体材料による1対の接続パッドをそれぞれ示している。 In the figure, reference numeral 220 denotes a magnetic substrate having a thickness of about 0.2 to 2 mm formed of a magnetic material such as ferrite (corresponding to the first magnetic layer of the present invention), and 222 is formed on the magnetic substrate 220. The insulating layer 223 made of an insulating material such as laminated Al 2 O 3 having a thickness of about 0.3 to 3 μm or polyimide resin having a thickness of about 1 to 10 μm is provided in two layers on the insulating layer 222 in a spiral shape. A thin film coil having a thickness of about 1 to 20 μm made of a conductive material such as Cu, 224 is made of an insulating material such as Al 2 O 3 formed on and between the thin film coil 223, or a resist material and an insulating material The coil insulation layer 232 is a penetrating magnetic body made of a high permeability magnetic material filled inside the through hole 228 penetrating the center of the thin film coil 223 without any space (the penetrating magnetic material of the present invention). 225 denotes a magnetic layer (about 0.1 to 10 μm thick) made of a soft magnetic material such as NiFe laminated on the magnetic insulating layer 232 on the coil insulating layer 224 and in the central portion of the thin film coil 223. (Corresponding to the second magnetic layer of the invention) 226 is a protective layer made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin laminated on the magnetic layer 225, and 227 is electrically connected to both ends of the thin film coil 223 A pair of connection pads made of a conductive material such as Au is shown.

本実施形態では、貫通磁性体232が、薄膜コイル223の中心部を貫通するスルーホール228の内側に空間無しに充填されている。この貫通磁性体232によって、磁性層225と磁性体基板220とが磁気的に接続される。実際には、貫通磁性体232の底面と磁性体基板220との間に絶縁層222が存在しているが、絶縁層222の膜厚が薄いため、磁気的にはこの貫通磁性体232と磁性体基板220とが結合することとなる。   In the present embodiment, the penetrating magnetic body 232 is filled inside the through hole 228 penetrating the center portion of the thin film coil 223 without a space. The magnetic layer 225 and the magnetic substrate 220 are magnetically connected by the penetrating magnetic body 232. Actually, the insulating layer 222 exists between the bottom surface of the penetrating magnetic body 232 and the magnetic substrate 220. However, since the insulating layer 222 is thin, magnetically the penetrating magnetic body 232 and the magnetic substrate 232 are magnetic. The body substrate 220 is bonded.

図23A及び23Bはこの第9の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。以下、これらの図を用いて本実施形態における小型アンテナの製造方法を説明する。   23A and 23B are cross-sectional views for explaining a manufacturing process of a small antenna according to the ninth embodiment. Hereinafter, the manufacturing method of the small antenna in this embodiment is demonstrated using these figures.

まず、図23A(a)に示すように、フェライトによって形成された厚さ0.2〜2mm程度の磁性体基板220上に、厚さ0.3〜3μm程度のAl又は厚さ1〜10μm程度のポリイミド樹脂等の絶縁体材料による絶縁層222を積層し、さらに、その上にCr膜/Cu膜の2層構造(Cr膜の上にCu膜を積層した構造)の電極膜229をスパッタリングで積層する。 First, as shown in FIG. 23A (a), Al 2 O 3 having a thickness of about 0.3 to 3 μm or a thickness of 1 is formed on a magnetic substrate 220 having a thickness of about 0.2 to 2 mm formed of ferrite. An insulating layer 222 made of an insulating material such as polyimide resin having a thickness of about 10 μm is laminated, and further an electrode film 229 having a two-layer structure of Cr film / Cu film (a structure in which a Cu film is laminated on the Cr film). Are laminated by sputtering.

次いで、図23A(b)に示すように、その上に薄膜コイル形成用のフォトレジストパターン230を形成し、Cu等の導電体材料をめっきすることにより、厚さ1〜20μm程度の薄膜コイル223を形成した後、フォトレジストパターン230を剥離する。この状態が図23A(c)に示されている。   Next, as shown in FIG. 23A (b), a thin film coil 223 having a thickness of about 1 to 20 μm is formed by forming a photoresist pattern 230 for forming a thin film coil thereon and plating a conductor material such as Cu. After forming, the photoresist pattern 230 is peeled off. This state is shown in FIG. 23A (c).

次いで、図23A(d)に示すように、その上にNiFe膜232aをスパッタリングで形成し、図23A(e)に示すように、その上に貫通磁性体形成用のフォトレジストパターン234を形成し、高透磁率磁性体材料をめっきすることにより、貫通磁性体232を形成した後、フォトレジストパターン234を剥離する。この状態が図23A(f)に示されている。   Next, as shown in FIG. 23A (d), a NiFe film 232a is formed thereon by sputtering, and as shown in FIG. 23A (e), a photoresist pattern 234 for forming a penetrating magnetic material is formed thereon. After plating the high magnetic permeability magnetic material to form the penetrating magnetic body 232, the photoresist pattern 234 is peeled off. This state is shown in FIG. 23A (f).

次いで、図23A(g)に示すように、薄膜コイル223の上及び間にAl等の絶縁体材料によるコイル絶縁層224を形成する。Alの場合はスパッタリングした後、表面をCMPによって平坦化する。 Next, as shown in FIG. 23A (g), a coil insulating layer 224 made of an insulating material such as Al 2 O 3 is formed on and between the thin film coils 223. In the case of Al 2 O 3 , the surface is planarized by CMP after sputtering.

以上の図23A(a)〜(g)の製造工程を繰返すことによって、図23A(h)に示すように、2層のスパイラル状の薄膜コイル223及びその中心部を貫通する貫通磁性体232を形成する。   By repeating the manufacturing steps shown in FIGS. 23A (a) to 23 (g), as shown in FIG. 23A (h), a two-layer spiral thin film coil 223 and a penetrating magnetic body 232 penetrating through the central portion are formed. Form.

なお、図23A(g)の工程に代えて、図24に示すように、レジスト材料層224a及びAl層224bによるコイル絶縁層を形成しても良い。具体的には、まず、薄膜コイル223の上及び間にレジスト材料を塗布しベークした後、その上にフォトレジストパターンを形成してパターニングしてレジスト材料層224aを形成する。次いで、その上にAlをスパッタリングした後、表面をCMPによって平坦化してAl層224bを形成する。 Instead of the step of FIG. 23A (g), as shown in FIG. 24, a coil insulating layer made of a resist material layer 224a and an Al 2 O 3 layer 224b may be formed. Specifically, first, after applying and baking a resist material on and between the thin film coils 223, a photoresist pattern is formed thereon and patterned to form a resist material layer 224a. Next, Al 2 O 3 is sputtered thereon, and then the surface is planarized by CMP to form an Al 2 O 3 layer 224b.

次いで、コイル絶縁層224上にNiFe膜225aをスパッタリングで形成し、図23A(i)に示すように、その上に磁性層形成用のフォトレジストパターン231を形成し、NiFe等の磁性体材料をめっきすることにより、厚さ0.1〜10μm程度の磁性層225を形成した後、フォトレジストパターン231を剥離する。この状態が図23A(j)に示されている。なお、磁性層225を、めっきを行うことなく、NiFeのスパッタリングのみで形成しても良い。   Next, a NiFe film 225a is formed on the coil insulating layer 224 by sputtering, and as shown in FIG. 23A (i), a photoresist pattern 231 for forming a magnetic layer is formed thereon, and a magnetic material such as NiFe is formed. By plating, a magnetic layer 225 having a thickness of about 0.1 to 10 μm is formed, and then the photoresist pattern 231 is peeled off. This state is shown in FIG. 23A (j). The magnetic layer 225 may be formed only by sputtering of NiFe without performing plating.

次いで、図23B(a)に示すように、その上にAl又はポリイミド樹脂等の絶縁体材料による保護層226を積層する。Alの場合はスパッタリングした後、フォトレジストパターンを形成してミリングすることにより形成する。ポリイミド樹脂の場合は塗布しベークした後、露光、現像しパターニングする。 Next, as shown in FIG. 23B (a), a protective layer 226 made of an insulating material such as Al 2 O 3 or polyimide resin is laminated thereon. In the case of Al 2 O 3 , after sputtering, a photoresist pattern is formed and milled. In the case of polyimide resin, it is applied and baked, and then exposed, developed and patterned.

次いで、図23B(b)に示すように、薄膜コイル223の両端にそれぞれ電気的に接続されるように、Au等の導電体材料による1対の接続パッド227を形成する。これは、Auをスパッタリングした後、接続パッド用のフォトレジストパターンを形成し、Auをめっきした後フォトレジストパターンを剥離することにより、形成する。   Next, as shown in FIG. 23B (b), a pair of connection pads 227 made of a conductive material such as Au is formed so as to be electrically connected to both ends of the thin film coil 223, respectively. This is formed by sputtering Au, forming a photoresist pattern for the connection pad, plating Au, and then peeling the photoresist pattern.

以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。   All the embodiments described above are illustrative of the present invention and are not intended to be limiting, and the present invention can be implemented in other various modifications and changes. Therefore, the scope of the present invention is defined only by the claims and their equivalents.

本発明の小型アンテナの基本的構成の一例を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view showing roughly an example of the basic composition of the small antenna of the present invention. 図1のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 図1の小型アンテナを磁性シートに取付けたアンテナシステムの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the antenna system which attached the small antenna of FIG. 1 to the magnetic sheet. 本発明の小型アンテナの第1の実施形態の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of 1st Embodiment of the small antenna of this invention. 第1の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the small antenna in 1st Embodiment. 第1の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the small antenna in 1st Embodiment. 本発明の小型アンテナの第2の実施形態の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of 2nd Embodiment of the small antenna of this invention. 第2の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the small antenna in 2nd Embodiment. 第2の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the small antenna in 2nd Embodiment. 本発明の小型アンテナの基本的構成の他の例を概略的に示す断面図であり、図1のA−A線断面に対応する図である。It is sectional drawing which shows schematically the other example of the basic composition of the small antenna of this invention, and is a figure corresponding to the AA line cross section of FIG. 本発明の小型アンテナの第3の実施形態の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of 3rd Embodiment of the small antenna of this invention. 第3の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the small antenna in 3rd Embodiment. 第3の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the small antenna in 3rd Embodiment. 本発明の小型アンテナの第4の実施形態の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of 4th Embodiment of the small antenna of this invention. 第4の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the small antenna in 4th Embodiment. 第4の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the small antenna in 4th Embodiment. 本発明の小型アンテナの第5の実施形態の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of 5th Embodiment of the small antenna of this invention. 第5の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the small antenna in 5th Embodiment. 第5の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the small antenna in 5th Embodiment. 本発明の小型アンテナの第6の実施形態の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of 6th Embodiment of the small antenna of this invention. 第6の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the small antenna in 6th Embodiment. 第6の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the small antenna in 6th Embodiment. 本発明の小型アンテナの第7の実施形態の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of 7th Embodiment of the small antenna of this invention. 第7の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the small antenna in 7th Embodiment. 第7の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the small antenna in 7th Embodiment. 本発明の小型アンテナの第8の実施形態の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of 8th Embodiment of the small antenna of this invention. 第8の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the small antenna in 8th Embodiment. 第8の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the small antenna in 8th Embodiment. 第8の実施形態の変更態様における一部工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the one part process in the change aspect of 8th Embodiment. 本発明の小型アンテナの第9の実施形態の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of 9th Embodiment of the small antenna of this invention. 第9の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the small antenna in 9th Embodiment. 第9の実施形態における小型アンテナの製造工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing process of the small antenna in 9th Embodiment. 第9の実施形態の変更態様における一部工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the one part process in the change aspect of 9th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10、40、130、190 非磁性体基板
11、12、41、45、82、95、131、135、175、191、195、225 磁性層
13、43、83、93、133、173、193、223 薄膜コイル
14、44、84、94、134、174、194、224 コイル絶縁層
15、85、202、232 貫通磁性体
30 小型アンテナ
31 磁性シート
42、92、132、172、192、222 絶縁層
45a、95a、135a、175a、195a、202a、232a NiFe膜
46、96、136、176、196、226 保護層
47、97、137、177、197、227 接続パッド
48、98、138、178、198、228 スルーホール
49、99、139、179、199、229 電極膜
50、51、100、101、140、141、180、181、200、201、204、230、231、234 フォトレジストパターン
52、102 充填磁性体
80、90、170、220 磁性体基板
145 側面電極
194a、224a レジスト材料層
194b、224b Al
10, 40, 130, 190 Non-magnetic substrate 11, 12, 41, 45, 82, 95, 131, 135, 175, 191, 195, 225 Magnetic layer 13, 43, 83, 93, 133, 173, 193, 223 Thin film coil 14, 44, 84, 94, 134, 174, 194, 224 Coil insulating layer 15, 85, 202, 232 Through magnetic body 30 Small antenna 31 Magnetic sheet 42, 92, 132, 172, 192, 222 Insulating layer 45a, 95a, 135a, 175a, 195a, 202a, 232a NiFe film 46, 96, 136, 176, 196, 226 Protective layer 47, 97, 137, 177, 197, 227 Connection pad 48, 98, 138, 178, 198 228 Through hole 49, 99, 139, 179, 199, 229 Electrode film 5 51, 100, 101, 140, 141, 180, 181, 200, 201, 204, 230, 231, 234 Photoresist pattern 52, 102 Filled magnetic body 80, 90, 170, 220 Magnetic substrate 145 Side electrode 194a, 224a resist material layer 194b, 224b Al 2 O 3 layer

Claims (20)

磁束により誘導起電力を得るアンテナであって、磁性体材料によって形成された第1の磁性層と、磁性体材料によって形成された第2の磁性層と、前記第1の磁性層及び前記第2の磁性層間に挿設された導電体材料による薄膜コイルと、該薄膜コイルの中心部を貫通して前記第1の磁性層及び前記第2の磁性層を磁気的に接続する磁性体材料によって形成された貫通磁性体とを備えており、前記第1の磁性層及び前記第2の磁性層は磁束が前記貫通磁性体に集められるように該貫通磁性体と磁気的に接続されており、該貫通磁性体を形成する磁性体材料の透磁率が前記第1の磁性層及び前記第2の磁性層を形成する磁性体材料の透磁率より高いことを特徴とする薄膜コイルを備えたアンテナ。 An antenna for obtaining an induced electromotive force by magnetic flux, a first magnetic layer formed of a magnetic material, a second magnetic layer formed of a magnetic material, the first magnetic layer, and the second magnetic layer A thin film coil made of a conductive material inserted between the magnetic layers of the magnetic film and a magnetic material that penetrates through the center of the thin film coil and magnetically connects the first magnetic layer and the second magnetic layer. The first magnetic layer and the second magnetic layer are magnetically connected to the penetrating magnetic body so that magnetic flux is collected on the penetrating magnetic body, An antenna provided with a thin film coil, wherein a magnetic material forming a penetrating magnetic body has a magnetic permeability higher than that of a magnetic material forming the first magnetic layer and the second magnetic layer . 前記第1の磁性層が、非磁性体材料によって形成された基板上に積層された軟磁性材料による磁性層であることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ。   The antenna according to claim 1, wherein the first magnetic layer is a magnetic layer made of a soft magnetic material laminated on a substrate made of a non-magnetic material. 前記第1の磁性層が、磁性体材料によって形成された基板であることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ。   The antenna according to claim 1, wherein the first magnetic layer is a substrate formed of a magnetic material. 前記第1の磁性層の全面上又は一部上に形成された絶縁体材料による絶縁層をさらに備えており、該絶縁層上に前記薄膜コイルが形成されていることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載のアンテナ。 2. An insulating layer made of an insulating material formed on the entire surface or a part of the first magnetic layer is further provided, and the thin film coil is formed on the insulating layer. 4. The antenna according to any one of items 1 to 3 . 前記薄膜コイルが、前記絶縁層上に前記貫通磁性体を取り囲むようにスパイラル状に形成された少なくとも1層のコイルであることを特徴とする請求項に記載のアンテナ。 The antenna according to claim 4 , wherein the thin film coil is at least one coil formed in a spiral shape so as to surround the penetrating magnetic body on the insulating layer. 前記薄膜コイル上及び前記薄膜コイル間に形成された絶縁体材料によるコイル絶縁層と、前記第2の磁性層上に積層された絶縁体材料による保護層とをさらに備えたことを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載のアンテナ。 A coil insulating layer made of an insulating material formed on the thin film coil and between the thin film coils, and a protective layer made of an insulating material laminated on the second magnetic layer. Item 6. The antenna according to any one of Items 1 to 5 . 前記薄膜コイルの両端に電気的に接続された導電体材料による1対の接続パッドと、該1対の接続パッドにそれぞれ電気的に接続されており当該アンテナの側面にそれぞれ設けられた導電体材料による1対の側面電極とをさらに備えたことを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載のアンテナ。 A pair of connection pads made of a conductive material electrically connected to both ends of the thin-film coil, and a conductive material electrically connected to the pair of connection pads and provided on the side surface of the antenna. antenna according to any one of claims 1 6 further characterized in that a pair of side electrodes by. 前記貫通磁性体が、前記薄膜コイルの中心部を貫通するスルーホールの内壁面上のみに形成されていることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載のアンテナ。 The antenna according to any one of claims 1 to 7 , wherein the penetrating magnetic body is formed only on an inner wall surface of a through hole that penetrates a central portion of the thin film coil. 前記貫通磁性体が、前記薄膜コイルの中心部を貫通するスルーホールの内部に空間無しに充填されていることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載のアンテナ。 The antenna according to any one of claims 1 to 7 , wherein the penetrating magnetic body is filled without a space in a through hole penetrating a central portion of the thin film coil. 請求項1からのいずれか1項に記載のアンテナと、該アンテナの少なくとも1つの面に磁気的に接合された磁性体材料による磁性シートとを備えたことを特徴とするアンテナシステム。 An antenna system comprising: the antenna according to any one of claims 1 to 9 ; and a magnetic sheet made of a magnetic material magnetically bonded to at least one surface of the antenna. 磁束により誘導起電力を得るアンテナの製造方法であって、磁性体材料によって形成された第1の磁性層の全面上又は一部上に絶縁層を絶縁体材料によって形成する工程と、該絶縁層上に所定パターンの薄膜コイルを導電体材料によって形成する工程と、前記薄膜コイルの中心部を貫通する貫通磁性体を磁性体材料によって形成する工程と、該貫通磁性体によって前記第1の磁性層と磁気的に接続された第2の磁性層を磁性体材料によって形成する工程とを備えており、前記第1の磁性層及び前記第2の磁性層の磁束が前記貫通磁性体に集められるように該第1の磁性層及び該第2の磁性層を前記貫通磁性体に磁気的に接続し、前記貫通磁性体を形成する磁性体材料として、前記第1の磁性層及び前記第2の磁性層を形成する磁性体材料の透磁率より高い透磁率を有する磁性体材料を用いることを特徴とするアンテナの製造方法。 An antenna manufacturing method for obtaining an induced electromotive force by magnetic flux , comprising: forming an insulating layer on an entire surface or a part of a first magnetic layer formed of a magnetic material with an insulating material; and Forming a thin film coil having a predetermined pattern on a conductive material; forming a penetrating magnetic body penetrating through a central portion of the thin film coil with a magnetic material; and forming the first magnetic layer by the penetrating magnetic body. And forming a second magnetic layer magnetically connected to the first magnetic layer and the second magnetic layer so that the magnetic fluxes of the first magnetic layer and the second magnetic layer are collected in the penetrating magnetic material. Further, the first magnetic layer and the second magnetic layer are magnetically connected to the penetrating magnetic body, and the first magnetic layer and the second magnetic layer are used as magnetic materials for forming the penetrating magnetic body. Permeation of the magnetic material forming the layer Method of manufacturing an antenna, which comprises using a magnetic material having a higher rate permeability. 非磁性体材料によって形成された基板上に前記第1の磁性層を積層する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項11に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 11 , further comprising a step of laminating the first magnetic layer on a substrate formed of a nonmagnetic material. 前記第1の磁性層として磁性体材料によって形成された基板を用意する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項11に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 11 , further comprising a step of preparing a substrate formed of a magnetic material as the first magnetic layer. 前記薄膜コイルを形成する工程が、前記絶縁層上にスパイラル状に形成された少なくとも1層のコイルを導電体材料によって形成する工程であることを特徴とする請求項11から13のいずれか1項に記載の製造方法。 The step of forming the thin film coil, any one of claims 11 to 13, wherein the a step of forming a conductive material coil of at least one layer which is formed in a spiral shape on the insulating layer The manufacturing method as described in. 前記薄膜コイルを形成する工程が、前記絶縁層上に第1層のコイルを導電体材料によって形成し、該第1層のコイル間及びコイル上にコイル絶縁層を絶縁体材料によって形成し、該形成したコイル絶縁層上に第2層のコイルを導電体材料によって形成し、該第2層のコイル間及びコイル上にコイル絶縁層を絶縁体材料によって形成することを含んでいることを特徴とする請求項11から14のいずれか1項に記載の製造方法。 The step of forming the thin film coil includes forming a first layer coil on the insulating layer with a conductive material, forming a coil insulating layer between and on the first layer coil with an insulating material, Forming a coil of a second layer with a conductive material on the formed coil insulating layer, and forming a coil insulating layer with an insulating material between and on the coils of the second layer. The manufacturing method according to any one of claims 11 to 14 . 前記薄膜コイルを形成する工程が、前記絶縁層上に第1層のコイルを導電体材料によって形成し、該第1層のコイル間及びコイル上にコイル絶縁層を絶縁体材料によって形成し、該形成したコイル絶縁層の表面を平坦化し、その上に第2層のコイルを導電体材料によって形成し、該第2層のコイル間及びコイル上にコイル絶縁層を絶縁体材料によって形成することを含んでいることを特徴とする請求項11から14のいずれか1項に記載の製造方法。 The step of forming the thin film coil includes forming a first layer coil on the insulating layer with a conductive material, forming a coil insulating layer between and on the first layer coil with an insulating material, The surface of the formed coil insulating layer is flattened, a second layer coil is formed thereon by a conductor material, and a coil insulating layer is formed by an insulator material between and on the second layer coils. The manufacturing method according to any one of claims 11 to 14 , wherein the manufacturing method is included. 前記薄膜コイルの両端に電気的に接続される1対の接続パッドを導電体材料によって形成する工程と、該1対の接続パッドにそれぞれ電気的に接続されており当該アンテナの側面に1対の側面電極を導電体材料によって形成する工程とをさらに備えたことを特徴とする請求項11から16のいずれか1項に記載の製造方法。 A step of forming a pair of connection pads electrically connected to both ends of the thin film coil with a conductive material, and a pair of connection pads electrically connected to the pair of connection pads, respectively, on the side surface of the antenna The method according to any one of claims 11 to 16 , further comprising a step of forming the side electrode with a conductive material. 前記第2の磁性層上に保護層を絶縁体材料によって形成する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項11から17のいずれか1項に記載の製造方法。 The process according to any one of claims 11 to 17, characterized in that the protective layer on the second magnetic layer further comprising a step of forming an insulating material. 前記貫通磁性体を形成する工程が、第2の磁性層を形成する工程において、前記薄膜コイルの中心部を貫通するスルーホール内においてその内壁面上のみに磁性体を形成する工程であることを特徴とする請求項11から18のいずれか1項に記載の製造方法。 The step of forming the penetrating magnetic body is a step of forming the magnetic body only on the inner wall surface in the through hole penetrating the central portion of the thin film coil in the step of forming the second magnetic layer. The manufacturing method according to any one of claims 11 to 18 , characterized in that: 前記貫通磁性体を形成する工程が、第2の磁性層を形成する工程において、前記薄膜コイルの中心部を貫通するスルーホール内においてその内壁面に磁性体を形成する工程と、前記スルーホールの内部に空間無しに磁性体を充填する工程であることを特徴とする請求項11から18のいずれか1項に記載の製造方法。 The step of forming the penetrating magnetic body is the step of forming a second magnetic layer, the step of forming a magnetic body on the inner wall surface of the through hole penetrating the central portion of the thin film coil, The manufacturing method according to any one of claims 11 to 18 , wherein the manufacturing method is a step of filling a magnetic material without space inside.
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