JP6007750B2

JP6007750B2 - ANTENNA DEVICE AND COMMUNICATION TERMINAL DEVICE HAVING THE SAME

Info

Publication number: JP6007750B2
Application number: JP2012257225A
Authority: JP
Inventors: 邦明用水
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-11-26
Filing date: 2012-11-26
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2032-11-26
Also published as: JP2014107607A

Description

本発明は、アンテナコイルと、該アンテナコイルが実装された基板とを備えるアンテナ装置、およびこれを備えた通信端末装置に関する。 The present invention relates to an antenna device including an antenna coil and a substrate on which the antenna coil is mounted, and a communication terminal device including the antenna device.

従来、この種のアンテナ装置として、例えば、下記特許文献１に記載のものがある。このアンテナ装置１００は、図１１に示すように、基板１０１と、アンテナコイル１０２と、ＩＣ（集積回路）１０３を備えている。アンテナコイル１０２は、自身の下面に設けられた一対の接続端子１０４ａ，１０４ｂを用いて基板１０１に実装される。ＩＣ１０３は、基板１０１に実装されたアンテナコイル１０２と、基板１０１に設けられた配線１０５ａ，１０５ｂを介して接続される。 Conventionally, as this type of antenna device, for example, there is one described in Patent Document 1 below. As shown in FIG. 11, the antenna device 100 includes a substrate 101, an antenna coil 102, and an IC (integrated circuit) 103. The antenna coil 102 is mounted on the substrate 101 using a pair of connection terminals 104a and 104b provided on its lower surface. The IC 103 is connected to the antenna coil 102 mounted on the substrate 101 via wirings 105 a and 105 b provided on the substrate 101.

上記アンテナコイル１０２は、図１２に示すように、略直方体状の磁性体材料からなるコア２０１と、このコア２０１の周面に螺旋状に巻回されたコイル２０２とを、少なくとも含んでいる。コイル２０２は、具体的には、複数の平面状導体パターン２０３と、複数のスルーホール導体２０４とからなる。複数の平面状導体パターン２０３は、コア２０１において互いに対向する第一主面ＭＳ１および第二主面ＭＳ２のそれぞれに形成される。複数のスルーホール導体２０４は、上記二つの主面ＭＳ１，ＭＳ２を繋ぐ第一側面ＳＳ１および第二側面ＳＳ２に形成される。 As shown in FIG. 12, the antenna coil 102 includes at least a core 201 made of a substantially rectangular parallelepiped magnetic material and a coil 202 spirally wound around the peripheral surface of the core 201. Specifically, the coil 202 includes a plurality of planar conductor patterns 203 and a plurality of through-hole conductors 204. The plurality of planar conductor patterns 203 are formed on each of the first main surface MS1 and the second main surface MS2 facing each other in the core 201. The plurality of through-hole conductors 204 are formed on the first side surface SS1 and the second side surface SS2 that connect the two main surfaces MS1 and MS2.

ここで、第一側面ＳＳ１には、コイル軸Ａｘに平行な方向に等間隔で複数のスルーホール導体２０４が形成される。第二側面ＳＳ２にも、同様に複数のスルーホール導体２０４が形成される。また、第一側面ＳＳ１上の各スルーホール導体２０４は、第二側面ＳＳ２上のいずれか一つのスルーホール導体２０４と、コイル軸Ａｘと直交方向に互いに正対している。 Here, on the first side surface SS1, a plurality of through-hole conductors 204 are formed at equal intervals in a direction parallel to the coil axis Ax. Similarly, a plurality of through-hole conductors 204 are formed on the second side surface SS2. Further, each through-hole conductor 204 on the first side surface SS1 is directly opposed to any one through-hole conductor 204 on the second side surface SS2 in a direction orthogonal to the coil axis Ax.

また、第一主面ＭＳ１の平面状導体パターン２０３は、コイル軸Ａｘと直交方向に正対する二つのスルーホール導体２０４の一方端同士を接続する。第二主面ＭＳ２の平面状導体パターン２０３は、第一側面ＳＳ１のスルーホール導体２０４の他方端と、このスルーホール導体２０４と斜交いに対向する第二側面ＳＳ２のスルーホール導体２０４の他方端とを接続する。 Further, the planar conductor pattern 203 on the first main surface MS1 connects one ends of the two through-hole conductors 204 facing directly in the direction orthogonal to the coil axis Ax. The planar conductor pattern 203 on the second main surface MS2 includes the other end of the through-hole conductor 204 on the first side surface SS1 and the other end of the through-hole conductor 204 on the second side surface SS2 that is diagonally opposed to the through-hole conductor 204. Connect the ends.

特開２００８−０４７９１７号公報JP 2008-047917 A

しかしながら、従来のアンテナ装置１００では、アンテナコイル１０２の放射磁界が、アンテナコイル１０２と近接配置された電子部品や導体層を通過することで、アンテナコイル１０２の特性が劣化するという問題点があった。 However, the conventional antenna device 100 has a problem in that the characteristics of the antenna coil 102 deteriorate due to the radiated magnetic field of the antenna coil 102 passing through an electronic component or a conductor layer disposed close to the antenna coil 102. .

それゆえに、本発明の目的は、アンテナコイルの特性劣化を抑えることが可能なアンテナ装置、およびこれを備えた通信端末装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an antenna device capable of suppressing deterioration in characteristics of an antenna coil and a communication terminal device including the antenna device.

上記目的を達成するために、本発明の一局面は、実装面を有する基板と、コアおよび該コアに設けられたコイル導体を含むアンテナ素子と、自身のコーナーが前記基板のコーナーに近接するように、前記基板に設けられた導体層と、を備えたアンテナ装置であって、前記アンテナ素子は、前記コイル導体以外に、前記コイル導体の巻回軸と異なる巻回軸を有するコイル導体を含んでおらず、前記コイル導体は、前記実装面のコーナー及び、前記導体層のコーナーに近接し、前記コイル導体は、旋回しながら、前記実装面と平行な方向へ進行する螺旋形状を有し、第一部分コイル導体および第二部分コイル導体を含んでおり、前記第一部分コイル導体および前記第二部分コイル導体は、前記実装面と平行に形成され、前記実装面に対する法線方向からの平面視で、前記螺旋の進行方向に対して各前記第一部分コイル導体および各前記第二部分コイル導体がなす方位角をθａおよびθｂとするとき、θａおよびθｂは、θａ≠θｂ、０°＜θａ＜９０°かつ０°＜θｂ＜９０°であり、前記法線方向からの平面視で、各前記第一部分コイル導体の垂線および各前記第二部分コイル導体の垂線は、前記導体層においてコーナーを構成する二辺のいずれにも交差する。 To achieve the above object, one aspect of the present invention includes a substrate having a mounting surface, an antenna element including a coil conductor provided on core and the core, the corner itself is close to a corner of the substrate Thus, an antenna device comprising a conductor layer provided on the substrate , wherein the antenna element includes a coil conductor having a winding axis different from the winding axis of the coil conductor in addition to the coil conductor. The coil conductor is close to the corner of the mounting surface and the corner of the conductor layer, and the coil conductor has a spiral shape that advances in a direction parallel to the mounting surface while turning. A first partial coil conductor and a second partial coil conductor, wherein the first partial coil conductor and the second partial coil conductor are formed parallel to the mounting surface, and are normal to the mounting surface. When the azimuth angles formed by the first partial coil conductors and the second partial coil conductors are θa and θb with respect to the traveling direction of the spiral in a plan view from θ, θa and θb are θa ≠ θb, 0 ° <θa <90 ° and 0 ° <θb <90 °, and in a plan view from the normal direction, the perpendicular of each of the first partial coil conductors and the perpendicular of each of the second partial coil conductors is the conductor layer Intersects any of the two sides that make up the corner.

また、本発明の第二局面は、上記第一局面に係るアンテナ装置を備えた通信端末装置である。 A second aspect of the present invention is a communication terminal device including the antenna device according to the first aspect.

上記局面によれば、良好な特性を有するアンテナ装置を提供することが可能となる。 According to the above aspect, it is possible to provide an antenna device having good characteristics.

一実施形態に係るアンテナ装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the antenna device which concerns on one Embodiment. 図１のアンテナコイルの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the antenna coil of FIG. 図１のアンテナコイルの構成を示す上面図（上段）および側面図（下段）である。It is the upper side figure (upper stage) and side view (lower stage) which show the structure of the antenna coil of FIG. 複数の磁性体層からなる磁性体コアを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the magnetic body core which consists of a some magnetic body layer. 基板でのアンテナコイルの配置位置を示すとともに、導体層の第一例を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning position of the antenna coil in a board | substrate, and shows the 1st example of a conductor layer. 基板でのアンテナコイルの配置位置を示すとともに、導体層の第二例を示す図である。It is a figure which shows the arrangement position of the antenna coil in a board | substrate, and shows the 2nd example of a conductor layer. 基板でのアンテナコイルの配置位置を示すとともに、導体層の第三例を示す図である。It is a figure which shows the arrangement position of the antenna coil in a board | substrate, and shows the 3rd example of a conductor layer. アンテナコイルと導体層の好ましい位置関係を示す図である。It is a figure which shows the preferable positional relationship of an antenna coil and a conductor layer. アンテナコイルの他の構成を示す図である。It is a figure which shows the other structure of an antenna coil. アンテナ装置を備えた通信端末装置を示す図である。It is a figure which shows the communication terminal device provided with the antenna device. 図８のブースターアンテナの詳細な構成を示す図である。It is a figure which shows the detailed structure of the booster antenna of FIG. 図８のブースターアンテナと、給電回路との等価回路を示す図である。It is a figure which shows the booster antenna of FIG. 8, and the equivalent circuit of a electric power feeding circuit. 従来のアンテナ装置の斜視図である。It is a perspective view of the conventional antenna device. 図１１のアンテナコイルの上面図（上段）と側面図（下段）である。It is the upper side figure (upper stage) and side view (lower stage) of the antenna coil of FIG.

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

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

（アンテナ装置１０の構成）
図１において、アンテナ装置１０は、少なくとも、基板１１と、アンテナコイル１２と、ＩＣ（集積回路）１３と、導体層１６と、を備えている。 (Configuration of antenna device 10)
In FIG. 1, the antenna device 10 includes at least a substrate 11, an antenna coil 12, an IC (integrated circuit) 13, and a conductor layer 16.

基板１１は、絶縁性基材からなるリジット基板、フレキシブル基板または部品内蔵基板等である。この基板１１は、上面視（つまり、Ｚ軸方向からの平面視）で矩形形状を有している。基板１１において、左右方向の長さ（つまり、幅）は約１１０ｍｍであり、前後方向の長さ（つまり、奥行き）は約５０ｍｍである。 The substrate 11 is a rigid substrate made of an insulating base material, a flexible substrate, a component built-in substrate, or the like. The substrate 11 has a rectangular shape in a top view (that is, a plan view from the Z-axis direction). In the substrate 11, the length in the left-right direction (that is, the width) is about 110 mm, and the length in the front-rear direction (that is, the depth) is about 50 mm.

このような基板１１は、ＸＹ平面と平行な実装面ＭＳ０を有する。この実装面ＭＳ０には、アンテナコイル１２、ＩＣ１３および他の電子部品が実装される。図１には、アンテナコイル１２およびＩＣ１３が基板１１の表面に実装される例が示されている。 Such a substrate 11 has a mounting surface MS0 parallel to the XY plane. On this mounting surface MS0, the antenna coil 12, the IC 13 and other electronic components are mounted. FIG. 1 shows an example in which the antenna coil 12 and the IC 13 are mounted on the surface of the substrate 11.

基板１１にはさらに、これら電子部品からなる回路を構成するための配線パターンが形成されている。図１には、配線パターンの例として、アンテナコイル１２およびＩＣ１３を電気的に接続するために、基板１１の表面に形成された配線パターン１５ａ，１５ｂが示されている。 The substrate 11 is further formed with a wiring pattern for constituting a circuit composed of these electronic components. FIG. 1 shows wiring patterns 15a and 15b formed on the surface of the substrate 11 in order to electrically connect the antenna coil 12 and the IC 13 as an example of the wiring pattern.

アンテナコイル１２は、図２および図３に示すように、好ましくは、磁性体コア１２１と、コイル導体１２２とを含む。 As shown in FIGS. 2 and 3, the antenna coil 12 preferably includes a magnetic core 121 and a coil conductor 122.

磁性体コア１２１は、例えば、所定の透磁率μａ（例えば、約１００）を有する磁性材料からなる。この種の磁性体材料としては、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライトが典型的である。この磁性体コア１２１は、略直方体形状、具体的には、Ｙ軸に略平行な周面Ｆｓと、Ｙ軸と直交しかつ互いに対向する前端面および後端面とを有する。 The magnetic core 121 is made of, for example, a magnetic material having a predetermined permeability μa (for example, about 100). As this type of magnetic material, Ni—Zn—Cu based ferrite is typical. The magnetic core 121 has a substantially rectangular parallelepiped shape, specifically, a peripheral surface Fs substantially parallel to the Y axis, and a front end surface and a rear end surface that are orthogonal to the Y axis and face each other.

周面Ｆｓは、第一主面ＭＳ１、第二主面ＭＳ２、第一側面ＳＳ１および第二側面ＳＳ２からなる。主面ＭＳ１，ＭＳ２はＸＹ平面に平行であり、上下方向に互いに対向する。本実施形態では例示的に、第一主面ＭＳ１は下面であり、第二主面ＭＳ２は上面である。第一側面ＳＳ１および第二側面ＳＳ２は、ＹＺ平面に平行であり、左右方向に互いに対向する。第一側面ＳＳ１は、第一主面ＭＳ１および第二主面ＭＳ２の左辺同士を接続し、第二側面ＳＳ２は、これら主面ＭＳ１，ＭＳ２の右辺同士を接続する。 The peripheral surface Fs includes a first main surface MS1, a second main surface MS2, a first side surface SS1, and a second side surface SS2. Main surfaces MS1 and MS2 are parallel to the XY plane and face each other in the vertical direction. In the present embodiment, the first main surface MS1 is illustratively a lower surface, and the second main surface MS2 is an upper surface. The first side surface SS1 and the second side surface SS2 are parallel to the YZ plane and face each other in the left-right direction. The first side surface SS1 connects the left sides of the first main surface MS1 and the second main surface MS2, and the second side surface SS2 connects the right sides of the main surfaces MS1, MS2.

上記磁性体コア１２１は、例えば、左右方向に約２．０ｍｍ〜３．０ｍｍ、前後方向に約３．２ｍｍ〜６．０ｍｍ、上下方向に約０．７ｍｍ〜１．０ｍｍのサイズを有する。 For example, the magnetic core 121 has a size of about 2.0 mm to 3.0 mm in the left-right direction, about 3.2 mm to 6.0 mm in the front-rear direction, and about 0.7 mm to 1.0 mm in the up-down direction.

また、磁性体コア１２１は、最初から上記サイズを有するブロック体として作製されても構わない。他にも、図４に示すように、複数の磁性体層１２１ａを積層することで、上記のようなブロック体（つまり、磁性体コア１２１）が作製されても構わない。このように複数の磁性体層１２１ａを積層する場合には、磁性体コア１２１の高さを簡単に調整でき、さらには、脆さを抑えることもできる。 The magnetic core 121 may be manufactured as a block body having the above size from the beginning. In addition, as shown in FIG. 4, the block body (that is, the magnetic core 121) as described above may be manufactured by stacking a plurality of magnetic layers 121 a. Thus, when laminating | stacking the some magnetic body layer 121a, the height of the magnetic body core 121 can be adjusted easily, and also brittleness can be suppressed.

また、複数の磁性体層１２１ａの透磁率を互いに異ならせることで、磁性体コア１２１としての透磁率を容易に調整することが可能となる。また、複数の磁性体層１２１ａの透磁率を積層方向に沿って大きくするもしくは小さくすることで、アンテナコイル１２の指向性を変えることも可能となる。 Further, by making the magnetic permeability of the plurality of magnetic layers 121a different from each other, the magnetic permeability as the magnetic core 121 can be easily adjusted. Further, the directivity of the antenna coil 12 can be changed by increasing or decreasing the magnetic permeability of the plurality of magnetic layers 121a along the stacking direction.

再度図２および図３を参照する。上記のように、アンテナコイル１２はコイル導体１２２を含んでいる。コイル導体１２２は、導電性材料（例えば銀）からなり、磁性体コア１２１の周面Ｆｓ上を旋回しながら、実装面ＭＳ０と平行な方向（本実施形態ではＹ軸方向）へ進行するような構造を有するヘリカルコイルである。コイル導体１２２は、基本的には、ターン毎に、第一部分コイル導体１２２ａ、第二部分コイル導体１２２ｂ、第三部分コイル導体１２２ｃおよび第四部分コイル導体１２２ｄからなる。 Reference will be made to FIGS. 2 and 3 again. As described above, the antenna coil 12 includes the coil conductor 122. The coil conductor 122 is made of a conductive material (for example, silver), and advances in a direction parallel to the mounting surface MS0 (in this embodiment, the Y-axis direction) while turning on the peripheral surface Fs of the magnetic core 121. A helical coil having a structure. The coil conductor 122 basically includes a first partial coil conductor 122a, a second partial coil conductor 122b, a third partial coil conductor 122c, and a fourth partial coil conductor 122d for each turn.

部分コイル導体１２２ａ，１２２ｂは、主面ＭＳ１，ＭＳ２上に形成される平面状導体パターンである。また、部分コイル導体１２２ｃ，１２２ｄは、側面ＳＳ１，ＳＳ２に形成される導体である。なお、図２では、都合上、参照符号１２２ａ〜１２２ｄは、１ターン分の部分コイル導体のみに付けられている。 Partial coil conductors 122a and 122b are planar conductor patterns formed on main surfaces MS1 and MS2. The partial coil conductors 122c and 122d are conductors formed on the side surfaces SS1 and SS2. In FIG. 2, for convenience, reference numerals 122 a to 122 d are attached only to partial coil conductors for one turn.

図３に示すように、各部分コイル導体１２２ａの中心線（一点鎖線で示す）は、より詳細には、基板１１の実装面ＭＳ０に対する法線方向からの平面視（つまり上面視）で、螺旋の進行方向（本実施形態では、Ｙ軸方向）と方位角θａで交差する。ここで、本実施形態では、方位角は、ある線分とＹ軸方向とがなす０°〜１８０°まで角度であって、反時計回りを正の角度とする。 As shown in FIG. 3, the center line (indicated by the alternate long and short dash line) of each of the partial coil conductors 122a spirals in a plan view (ie, a top view) from the normal direction to the mounting surface MS0 of the substrate 11. Intersects the traveling direction (in this embodiment, the Y-axis direction) at an azimuth angle θa. Here, in the present embodiment, the azimuth angle is an angle from 0 ° to 180 ° formed by a certain line segment and the Y-axis direction, and a counterclockwise direction is a positive angle.

また、各部分コイル導体１２２ｂは、より詳細には、各部分コイル導体１２２ａと平行に、かつ実装面ＭＳ０と基準としてＺ軸方向に相異なる高さを有する。また、各部分コイル導体１２２ｂの中心線（一点鎖線で示す）は、より詳細には、上記同様の上面視で、螺旋の進行方向と方位角θｂで交差する。 More specifically, each partial coil conductor 122b has different heights in parallel with each partial coil conductor 122a and in the Z-axis direction with respect to the mounting surface MS0. More specifically, the center line (indicated by a one-dot chain line) of each partial coil conductor 122b intersects with the traveling direction of the spiral at the azimuth angle θb in the same top view as described above.

θａは０°＜θａ＜９０°であり、θｂは０°＜θｂ＜９０°であり、かつθａ≠θｂである。また、上面視で、各部分コイル導体１２２ａ，１２２ｂは、｜θａ−θｂ｜の角度で交差する。 θa is 0 ° <θa <90 °, θb is 0 ° <θb <90 °, and θa ≠ θb. Further, when viewed from above, the partial coil conductors 122a and 122b intersect at an angle of | θa−θb |.

ここで、説明の便宜のため、複数の部分コイル導体１２２ａのそれぞれを、対象部分コイル導体１２２ａという。この対象部分コイル導体１２２ａの左端は、上面視で、複数の部分コイル導体１２２ｂのいずれか一つ（以下、対象部分コイル導体１２２ｂという）の左端位置と略同一である。また、対象部分コイル導体１２２ｂの右端位置は、対象部分コイル導体１２２ａとＹ軸の負方向側に隣接する部分コイル導体１２２ａの右端位置と略同一である。 Here, for convenience of explanation, each of the plurality of partial coil conductors 122a is referred to as a target partial coil conductor 122a. The left end of the target partial coil conductor 122a is substantially the same as the left end position of any one of the plurality of partial coil conductors 122b (hereinafter referred to as the target partial coil conductor 122b) in a top view. The right end position of the target partial coil conductor 122b is substantially the same as the right end position of the partial coil conductor 122a adjacent to the target partial coil conductor 122a on the negative direction side of the Y axis.

また、各部分コイル導体１２２ｃ，１２２ｄは、Ｚ軸方向と平行にかつ主面ＭＳ１から主面ＭＳ２まで延在するように側面ＳＳ１，ＳＳ２に形成される。部分コイル導体１２２ｃは、特に、Ｚ軸方向に互いに正対する左端を有する部分コイル導体１２２ａ，１２２ｂを接続する。また、部分コイル導体１２２ｄは、特に、Ｚ軸方向に互いに正対する右端を有する部分コイル導体１２２ａ，１２２ｂを接続する。 Each of the partial coil conductors 122c and 122d is formed on the side surfaces SS1 and SS2 so as to extend in parallel with the Z-axis direction and from the main surface MS1 to the main surface MS2. In particular, the partial coil conductor 122c connects the partial coil conductors 122a and 122b having left ends that face each other in the Z-axis direction. In addition, the partial coil conductor 122d particularly connects the partial coil conductors 122a and 122b having right ends that face each other in the Z-axis direction.

ここで、複数の部分コイル導体１２２ｃにおいて隣り合う二つの間のＹ軸方向に沿う間隔をδｃとする。また、複数の部分コイル導体１２２ｄにおいて隣り合う二つの間のＹ軸方向に沿う間隔をδｄとする。上記の通り、θａは０°＜θａ＜９０°であり、θｂは０°＜θｂ＜９０°であり、かつθａ≠θｂであるため、δｃおよびδｄは、｜Ｗ・（１／ｔａｎθａ−１／ｔａｎθｂ）｜である。なお、Ｗは、部分コイル導体１２２ｃ，１２２ｄのＸ方向距離であり、磁性体コア１２１の幅と概ね等しい。 Here, an interval along the Y-axis direction between two adjacent ones of the plurality of partial coil conductors 122c is denoted by δc. Further, an interval along the Y-axis direction between two adjacent ones of the plurality of partial coil conductors 122d is denoted by δd. As described above, θa is 0 ° <θa <90 °, θb is 0 ° <θb <90 °, and θa ≠ θb. Therefore, δc and δd are | W · (1 / tan θa−1 / Tan θb) |. W is the distance in the X direction between the partial coil conductors 122c and 122d, and is substantially equal to the width of the magnetic core 121.

また、本実施形態では、部分コイル導体１２２ｃは、いずれの部分コイル導体１２２ｄともＸ軸方向に沿って正対しておらず、Ｘ軸方向に対し斜交いに対向している。 Further, in this embodiment, the partial coil conductor 122c does not face any of the partial coil conductors 122d along the X-axis direction, and is opposed obliquely to the X-axis direction.

アンテナコイル１２はさらに、図２に示すように、絶縁体層１２３と、一対の外部電極１２４ａ，１２４ｂと、二個のビア導体１２５ａ，１２５ｂと、を備えている。なお、図３を見易くする観点で、図３には、絶縁体層１２３、外部電極１２４ａ，１２４ｂおよびビア導体１２５ａ，１２５ｂは図示されていない。 As shown in FIG. 2, the antenna coil 12 further includes an insulator layer 123, a pair of external electrodes 124a and 124b, and two via conductors 125a and 125b. 3 does not show the insulator layer 123, the external electrodes 124a and 124b, and the via conductors 125a and 125b from the viewpoint of making it easy to see FIG.

また、絶縁体層１２３は、絶縁材料からなる。絶縁体層１２３の上面には、コイル導体１２２が形成された磁性体コア１２１が設けられる。絶縁体層１２３の下面は、アンテナコイル１２の底面であり、この下面の前端部分および後端部分には、外部電極１２４ａ，１２４ｂが形成される。 The insulator layer 123 is made of an insulating material. A magnetic core 121 having a coil conductor 122 is provided on the upper surface of the insulator layer 123. The lower surface of the insulator layer 123 is the bottom surface of the antenna coil 12, and external electrodes 124a and 124b are formed on the front end portion and the rear end portion of the lower surface.

また、外部電極１２４ａの直上には、絶縁体層１２３をＺ軸方向に沿って貫くビア導体１２５ａが形成される。同様にして、外部電極１２４ｂの直上にはビア導体１２５ｂが形成される。ビア導体１２５ａ，１２５ｂには、コイル導体１２２の一方端および他方端が電気的に接続される。 In addition, a via conductor 125a that penetrates the insulator layer 123 along the Z-axis direction is formed immediately above the external electrode 124a. Similarly, a via conductor 125b is formed immediately above the external electrode 124b. One end and the other end of the coil conductor 122 are electrically connected to the via conductors 125a and 125b.

（アンテナコイル１２の製法）
ここで、上記アンテナコイル１２の製法の一例について説明する。この製法は、下記（１）〜（５）の工程からなる。 (Manufacturing method of antenna coil 12)
Here, an example of a method for manufacturing the antenna coil 12 will be described. This manufacturing method includes the following steps (1) to (5).

（１）例えば、焼結後に所望の透磁率μが得られるように、フェライト仮焼粉がバインダや可塑剤等と共にボールミルで混合される。これにより得られたスラリーは、ドクターブレード法等により、焼結時に所定サイズになるように成形加工され、磁性体コア１２１の基礎となる第一シート材が得られる。 (1) For example, the calcined ferrite powder is mixed with a binder, a plasticizer and the like by a ball mill so that a desired magnetic permeability μ can be obtained after sintering. The slurry obtained in this manner is molded so as to have a predetermined size at the time of sintering by a doctor blade method or the like, and a first sheet material serving as the basis of the magnetic core 121 is obtained.

（２）上記（１）で得られた第一シート材には、レーザや打ち抜きプレスを利用して、部分コイル導体１２２ｃ，１２２ｄ用のスルーホールが形成され、それらスルーホール内に例えばＡｇからなる電極ペーストが充填される。さらに、第一シート材の表面には電極ペーストがスクリーン印刷等され、これにより、部分コイル導体１２２ａ，１２２ｂが形成される。このような第一シート材は、所望枚数積層される。 (2) The first sheet material obtained in the above (1) is formed with through holes for the partial coil conductors 122c and 122d by using a laser or a punching press, and is made of, for example, Ag in the through holes. The electrode paste is filled. Further, electrode paste is screen-printed on the surface of the first sheet material, whereby the partial coil conductors 122a and 122b are formed. A desired number of such first sheet materials are laminated.

（３）また、絶縁体層１２３を作製するために、フェライト仮焼粉が、バインダや可塑剤等と共にボールミルで混合される。その結果得られたスラリーは、ドクターブレード法等により成形加工され、その結果、絶縁体層１２３の基礎となる第二シート材が得られる。 (3) Moreover, in order to produce the insulator layer 123, the calcined ferrite powder is mixed with a binder, a plasticizer, and the like by a ball mill. The resulting slurry is molded by a doctor blade method or the like, and as a result, a second sheet material serving as a basis for the insulator layer 123 is obtained.

（４）上記（３）で得られた第二シート材には、上記第一および第二ビア導体１２５ａ，１２５ｂ用のスルーホールが形成される。このスルーホールには電極ペーストが充填される。また、焼結後に所望の厚さとなるように、電極ペーストが充填された第二シート材は必要に応じて、逐次圧着される。これにより、絶縁体層１２３が作製される。 (4) Through holes for the first and second via conductors 125a and 125b are formed in the second sheet material obtained in (3) above. This through hole is filled with an electrode paste. Further, the second sheet material filled with the electrode paste is sequentially pressure-bonded as necessary so as to have a desired thickness after sintering. Thereby, the insulator layer 123 is produced.

（５）絶縁体層１２３上に磁性体コア１２１を載置し、まとめて加圧・接着させて、例えば９００℃、２時間の条件で焼成された後、ダイシングされる。その結果、上記のアンテナコイル１２が得られる。 (5) The magnetic core 121 is placed on the insulator layer 123, pressed and bonded together, and baked at, for example, 900 ° C. for 2 hours, and then diced. As a result, the antenna coil 12 is obtained.

（アンテナコイル１２の配置）
上記のようなアンテナコイル１２は、図５Ａに示すように、基板１１のコーナーに実装される。まず、コーナーとは、共通点に向かって収束する基板１１の二辺の間であって、該共通点近傍のスペースを意味する。この一例として、図５Ａには、この共通点として、実装面ＭＳ０の頂点Ｐが例示され、この頂点Ｐに向かう二辺Ａ，Ｂが例示されている。 (Arrangement of antenna coil 12)
The antenna coil 12 as described above is mounted at a corner of the substrate 11 as shown in FIG. 5A. First, the corner means a space near the common point between the two sides of the substrate 11 converging toward the common point. As an example of this, in FIG. 5A, the vertex P of the mounting surface MS0 is illustrated as the common point, and two sides A and B toward the vertex P are illustrated.

次に、より具体的なアンテナコイル１２の配置について説明する。一般的な配置条件でもあるが、アンテナコイル１２は、自身の両端面が辺Ａと平行で、かつ両側面ＳＳ１，ＳＳ２が辺Ｂと平行であって、後端面および第一側面ＳＳ１が辺Ａ，Ｂに近接するように配置される。また、アンテナコイル１２は、第一部分コイル導体１２２ａおよび第二部分コイル導体１２２ｂの各中心線に対する垂線（一点鎖線で示す）Ｃ，Ｄが、辺Ａ，Ｂのいずれとも交差するように配置される。 Next, a more specific arrangement of the antenna coil 12 will be described. Although it is also a general arrangement condition, the antenna coil 12 has its both end faces parallel to the side A, both side faces SS1, SS2 are parallel to the side B, and the rear end face and the first side face SS1 are the side A. , B are arranged close to each other. Further, the antenna coil 12 is arranged such that perpendiculars (indicated by alternate long and short dash lines) C and D with respect to the center lines of the first partial coil conductor 122a and the second partial coil conductor 122b intersect with both sides A and B. .

（アンテナ装置１０の他の構成）
再度図１を参照する。アンテナ装置１０において、ＩＣ１３は、ＮＦＣ（ＮｅａｒＦｉｅｌｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）等による非接触通信に用いられる集積回路である。このＩＣ１３は、前述の通り、基板１１の表面上であってアンテナコイル１２の近傍に実装され、該アンテナコイル１２と配線パターン１５ａ，１５ｂを介して電気的に接続される。また、ＩＣ１３には、アンテナコイル１２と並列にコンデンサ（図１では図示省略）が接続される。このコンデンサは、基板１１に実装されても良いし、アンテナコイル１２に実装されていても構わない。これらＩＣ１３、アンテナコイル１２およびコンデンサによって、ＮＦＣ用の給電回路が構成される。 (Other configuration of antenna device 10)
Refer to FIG. 1 again. In the antenna device 10, an IC 13 is an integrated circuit used for non-contact communication by NFC (Near Field Communication) or the like. As described above, the IC 13 is mounted on the surface of the substrate 11 and in the vicinity of the antenna coil 12, and is electrically connected to the antenna coil 12 via the wiring patterns 15a and 15b. Further, a capacitor (not shown in FIG. 1) is connected to the IC 13 in parallel with the antenna coil 12. This capacitor may be mounted on the substrate 11 or may be mounted on the antenna coil 12. The IC 13, antenna coil 12 and capacitor constitute an NFC power supply circuit.

また、導体層１６は、上面視で、自身のコーナーにアンテナコイル１２がオーバーラップするように、例えば基板１１の裏面（実装面ＭＳ０との対向面）に形成される。この種の導体層１６としては、例えばグランド電極がある。導体層１６のコーナーもまた、基板１１のコーナーと同様に、ある共通点に向かって収束する導体層１６の二辺の間であって、該共通点近傍のスペースを意味する。 The conductor layer 16 is formed on the back surface of the substrate 11 (opposite surface to the mounting surface MS0), for example, so that the antenna coil 12 overlaps its corner when viewed from above. An example of this type of conductor layer 16 is a ground electrode. Similarly to the corner of the substrate 11, the corner of the conductor layer 16 also means a space between the two sides of the conductor layer 16 that converges toward a certain common point and in the vicinity of the common point.

導体層１６は、上面視で矩形形状を有する。具体的には、導体層１６は、図５Ａに示すように、自身のコーナーを構成する二辺Ｅ，Ｆが基板１１の辺Ａ，Ｂに近接するように形成される。 The conductor layer 16 has a rectangular shape when viewed from above. Specifically, as shown in FIG. 5A, the conductor layer 16 is formed so that two sides E and F constituting its corner are close to the sides A and B of the substrate 11.

次に、アンテナコイル１２と導体層１６の位置関係について詳説する。図５Ａに示すように、上面視で、アンテナコイル１２の両端面が辺Ｅと平行であり、両側面ＳＳ１，ＳＳ２が辺Ｆと平行であり、さらに、後端面および第二側面ＳＳ２が辺Ｅおよび辺Ｆに近接する。また、アンテナコイル１２の垂線（一点鎖線で示す）Ｃ，Ｄは、辺Ｅ，Ｆのいずれとも交差する。 Next, the positional relationship between the antenna coil 12 and the conductor layer 16 will be described in detail. As shown in FIG. 5A, when viewed from above, both end surfaces of the antenna coil 12 are parallel to the side E, both side surfaces SS1, SS2 are parallel to the side F, and the rear end surface and the second side surface SS2 are the side E. And close to side F. Further, perpendicular lines (indicated by alternate long and short dash lines) C and D of the antenna coil 12 intersect with both sides E and F.

なお、導体層１６のコーナーは、図５Ａの例に限らず、図５Ｂおよび図５Ｃに例示するように、矩形形状の頂点部分が基板１１のコーナー近傍の部分で切り欠かれた形状を有していても構わない。この場合も、導体層１６は、自身のコーナーを構成する主要な二辺Ｅ，Ｆが基板１１の辺Ａ，Ｂに近接するように形成される。また、図５Ｂおよび図５Ｃに示すように、上面視で、アンテナコイル１２の全部または一部が切り欠き部分とオーバーラップしていても構わない。しかし、アンテナコイル１２と導体層１６の位置関係は、アンテナコイル１２の垂線（一点鎖線で示す）Ｃ，Ｄは、辺Ｅ，Ｆのいずれとも交差する。なお、図５Ｂおよび図５Ｃの場合、導体層１６の頂点部分が切り欠かれている関係上、垂線Ｃ，Ｄは、辺Ｅおよび辺Ｆの頂点方向への延長線と交差するように、アンテナコイル１２は配置されていても構わない。 Note that the corners of the conductor layer 16 are not limited to the example of FIG. 5A, but have a shape in which the apex portion of the rectangular shape is notched in the vicinity of the corner of the substrate 11 as illustrated in FIGS. 5B and 5C. It does not matter. Also in this case, the conductor layer 16 is formed so that the main two sides E and F constituting its corner are close to the sides A and B of the substrate 11. Further, as shown in FIGS. 5B and 5C, the antenna coil 12 may be entirely or partially overlapped with the cutout portion in a top view. However, regarding the positional relationship between the antenna coil 12 and the conductor layer 16, the perpendicular lines (indicated by alternate long and short dash lines) C and D of the antenna coil 12 intersect with both sides E and F. In the case of FIGS. 5B and 5C, the perpendicular lines C and D are so arranged that the perpendicular lines C and D intersect the extended lines in the vertex direction of the side E and the side F because the vertex portion of the conductor layer 16 is notched. The coil 12 may be arranged.

次に、アンテナコイル１２と導体層１６のより好ましい位置関係について詳説する。図６において、螺旋の進行方向（つまり、Ｙ軸方向）に沿って一方端側（つまり、Ｙ軸の負方向側の端）にある第一部分コイル導体１２２ａに注目する。この部分コイル導体１２２ａの垂直二等分線を引く。この垂直二等分線において、部分コイル導体１２２ａの中点から、導体層１６のコーナーを構成する二辺Ｅ，Ｆのうち近い方の辺Ｆまでの距離をｄ１とする。次に、螺旋の進行方向に沿って他方端側（つまり、Ｙ軸の正方向側の端）の第一部分コイル導体１２２ａに注目する。この垂直二等分線において、他方端側の部分コイル導体１２２ａの中点から、導体層１６のコーナーを構成する二辺Ｅ，Ｆのうち近い方の辺Ｆまでの距離をｄ２とする。ｄ１は、ｄ２と極力同一であることが好ましい。 Next, a more preferable positional relationship between the antenna coil 12 and the conductor layer 16 will be described in detail. In FIG. 6, attention is paid to the first partial coil conductor 122a on one end side (that is, the end on the negative direction side of the Y axis) along the traveling direction of the spiral (that is, the Y axis direction). A perpendicular bisector of this partial coil conductor 122a is drawn. In this vertical bisector, the distance from the midpoint of the partial coil conductor 122a to the closest side F of the two sides E and F constituting the corner of the conductor layer 16 is defined as d1. Next, attention is paid to the first partial coil conductor 122a on the other end side (that is, the end on the positive direction side of the Y axis) along the traveling direction of the spiral. In this vertical bisector, the distance from the middle point of the partial coil conductor 122a on the other end side to the closest side F of the two sides E and F constituting the corner of the conductor layer 16 is d2. d1 is preferably the same as d2.

なお、本実施形態では、第一部分コイル導体１２２ａについてｄ１≒ｄ２と説明したが、第二部分コイル導体１２２ｂについても同様の位置関係となるようにしても構わない。 In the present embodiment, the first partial coil conductor 122a has been described as d1≈d2, but the second partial coil conductor 122b may have the same positional relationship.

（アンテナ装置１０の動作の概要）
図１に示すアンテナ装置１０は、ＮＦＣによる非接触通信時に以下のように動作する。まず、通信相手へのデータ送信時について説明する。ＩＣ１３は、送信すべきデータ（ベースバンド信号）で１３．５６ＭＨｚ帯の搬送波を変調して、高周波信号を生成する。アンテナコイル１２およびコンデンサを含む並列共振回路は、１３．５６ＭＨｚの共振周波数を有するよう設計される。ＩＣ１３は、生成した高周波信号（高周波電流）をこの並列共振回路に与えて共振させる。アンテナコイル１２は、データ送信時、ＩＣ１３からの高周波電流により、自身の近傍に磁界を誘起する。アンテナコイル１２からの磁界は、好ましくはアンテナコイル１２の近傍に配置されたブースターアンテナ（図示せず）と鎖交する。これによって、アンテナコイル１２とブースターアンテナとは磁界結合して、その結果、ブースターアンテナを構成するコイルに誘導電流が流れる。この誘導電流により、ブースターアンテナは磁界を発生する。ここで、ブースターアンテナのサイズは、アンテナコイル１２のそれよりも大きいので、ブースターアンテナで発生した磁界強度は大きく、これにより、アンテナ装置１０の通信距離を補っている。このブースターアンテナの磁界が通信相手側のアンテナ装置と磁界結合し、データ送信が行われる。 (Outline of operation of antenna device 10)
The antenna device 10 shown in FIG. 1 operates as follows during non-contact communication by NFC. First, data transmission to a communication partner will be described. The IC 13 modulates a 13.56 MHz carrier wave with data to be transmitted (baseband signal) to generate a high frequency signal. The parallel resonant circuit including the antenna coil 12 and the capacitor is designed to have a resonant frequency of 13.56 MHz. The IC 13 resonates by applying the generated high frequency signal (high frequency current) to the parallel resonance circuit. The antenna coil 12 induces a magnetic field in the vicinity of itself by a high-frequency current from the IC 13 during data transmission. The magnetic field from the antenna coil 12 is preferably linked to a booster antenna (not shown) disposed in the vicinity of the antenna coil 12. As a result, the antenna coil 12 and the booster antenna are magnetically coupled, and as a result, an induced current flows through the coil constituting the booster antenna. Due to this induced current, the booster antenna generates a magnetic field. Here, since the size of the booster antenna is larger than that of the antenna coil 12, the magnetic field intensity generated by the booster antenna is large, thereby compensating for the communication distance of the antenna device 10. The magnetic field of this booster antenna is magnetically coupled with the antenna device on the communication partner side, and data transmission is performed.

次に、通信相手からのデータ受信時について説明する。通信相手側で発生した磁界がブースターアンテナを鎖交すると、該ブースターアンテナのコイルには誘導電流が流れる。この誘導電流により、ブースターアンテナは磁界を発生する。ブースターアンテナの磁界がアンテナコイル１２に鎖交する。これによって、アンテナコイル１２とブースターアンテナとは磁界結合し、アンテナコイル１２の外部電極１２４ａ，１２４ｂの間には誘導起電力が発生して、ＩＣ１３には高周波電流（高周波信号）が流れる。ＩＣ１３は、受信高周波信号を復調してデータ受信を行う。 Next, data reception from a communication partner will be described. When the magnetic field generated on the communication partner side links the booster antenna, an induced current flows through the coil of the booster antenna. Due to this induced current, the booster antenna generates a magnetic field. The magnetic field of the booster antenna is linked to the antenna coil 12. As a result, the antenna coil 12 and the booster antenna are magnetically coupled, an induced electromotive force is generated between the external electrodes 124 a and 124 b of the antenna coil 12, and a high-frequency current (high-frequency signal) flows through the IC 13. The IC 13 demodulates the received high frequency signal and receives data.

（作用・効果）
ここで、図１１および図１２を再度参照する。前述の通り、従来のアンテナ装置１００には、アンテナコイル１０２の放射磁界が、アンテナコイル１０２と近接配置された電子部品や導体層を通過することで、アンテナコイル１０２の特性が劣化するという問題点があった。以下、この問題点の具体例を説明する。 (Action / Effect)
Here, FIG. 11 and FIG. 12 will be referred to again. As described above, the conventional antenna device 100 has a problem in that the characteristics of the antenna coil 102 deteriorate due to the radiated magnetic field of the antenna coil 102 passing through electronic components and conductor layers arranged in proximity to the antenna coil 102. was there. A specific example of this problem will be described below.

一般的に、基板１０１は上面視で矩形形状を有する。アンテナコイル１０２は、基板１０１の各辺とアンテナコイル１０２の各側面（両側面ＳＳ１，ＳＳ２を含む）とが平行になるように、基板１０１のコーナーに実装されることが一般的である。 In general, the substrate 101 has a rectangular shape in a top view. The antenna coil 102 is generally mounted at a corner of the substrate 101 so that each side of the substrate 101 and each side surface (including both side surfaces SS1 and SS2) of the antenna coil 102 are parallel to each other.

このアンテナコイル１０２の近傍に、他の電子部品（例えばＩＣ１０３）が配置されることがある。また、アンテナコイル１０２には交流信号が印加される。これに応じて、アンテナコイル１０２からは磁界が放射される。この放射磁界が周囲の電子部品を通過すると、アンテナコイル１０２と周囲の電子部品とが不必要に結合することになる。 Other electronic components (for example, IC 103) may be disposed in the vicinity of the antenna coil 102. An AC signal is applied to the antenna coil 102. In response to this, a magnetic field is radiated from the antenna coil 102. When this radiation magnetic field passes through the surrounding electronic components, the antenna coil 102 and the surrounding electronic components are unnecessarily coupled.

ここで、従来のアンテナ装置１００では、図１１および図１２から明らかなように、アンテナコイル１０２では、主面ＭＳ１側の平面状導体パターン２０３が基板１０１の辺と直交または平行となるため、アンテナコイル１０２から放射される磁力線が、上面視で基板１０１を前後方向または左右方向に横切ってしまうため、アンテナコイル１０２と基板上の電子部品との不要な結合が生じる可能性が高くなる。このように、従来のアンテナ装置１００によれば、アンテナコイル１０２の特性が劣化しやすくなる。 Here, in the conventional antenna device 100, as is apparent from FIGS. 11 and 12, in the antenna coil 102, the planar conductor pattern 203 on the main surface MS1 side is orthogonal to or parallel to the side of the substrate 101. Since the magnetic field lines radiated from the coil 102 cross the substrate 101 in the front-rear direction or the left-right direction when viewed from above, there is a high possibility that unnecessary coupling between the antenna coil 102 and the electronic component on the substrate occurs. Thus, according to the conventional antenna device 100, the characteristics of the antenna coil 102 are likely to deteriorate.

それに対して、本アンテナ装置１０によれば、各部分コイル導体１２２ａ，１２２ｂの中心線（一点鎖線で示す）は、上面視で、螺旋の進行方向（つまり、Ｙ軸方向）に対し方位角θａ，θｂを有する（図３参照）。θａは０°＜θａ＜９０°であり、θｂは０°＜θｂ＜９０°であり、かつθａ≠θｂである。また、上面視で、各部分コイル導体１２２ａ，１２２ｂは、｜θａ−θｂ｜の角度で交差する。 On the other hand, according to the antenna device 10, the center line (indicated by the alternate long and short dash line) of each of the partial coil conductors 122a and 122b is an azimuth angle θa with respect to the spiral traveling direction (that is, the Y-axis direction) in top view. , Θb (see FIG. 3). θa is 0 ° <θa <90 °, θb is 0 ° <θb <90 °, and θa ≠ θb. Further, when viewed from above, the partial coil conductors 122a and 122b intersect at an angle of | θa−θb |.

上記に加え、アンテナコイル１２は、部分コイル導体１２２ａ，１２２ｂの各中心線に対する垂線（一点鎖線で示す）Ｃ，Ｄが、基板１１のコーナーを構成する辺Ａ，Ｂのいずれとも交差するように配置される（図５Ａ〜図５Ｃを参照）。 In addition to the above, in the antenna coil 12, perpendiculars (indicated by alternate long and short dash lines) C and D with respect to the center lines of the partial coil conductors 122 a and 122 b intersect with both sides A and B constituting the corner of the substrate 11. (See FIGS. 5A-5C).

上記のような構成および配置を採用した結果、アンテナコイル１２から放射される磁力線の多くは、図５Ａ〜図５Ｃから明らかなように、垂線Ｃ，Ｄに平行または略平行となり、かつＺ軸と平行な面内で基板１１のコーナーを周回する。このような磁力線によれば、基板１１のコーナー部分を横切る距離が短くなり、直ぐに基板１１外に出る。したがって、アンテナコイル１２の周囲に配置される電子部品（ＩＣ１３を含む）を通過する磁力線が減り、アンテナコイル１２と電子部品との不必要な結合を減らすことが可能となる。これによって、アンテナコイル１２の特性が劣化を抑えることが可能となる。 As a result of adopting the configuration and arrangement as described above, many of the lines of magnetic force radiated from the antenna coil 12 are parallel or substantially parallel to the perpendicular lines C and D, as is clear from FIGS. 5A to 5C, and with the Z axis. It goes around the corners of the substrate 11 in a parallel plane. According to such lines of magnetic force, the distance crossing the corner portion of the substrate 11 is shortened, and immediately goes out of the substrate 11. Therefore, the lines of magnetic force passing through the electronic components (including the IC 13) arranged around the antenna coil 12 are reduced, and unnecessary coupling between the antenna coil 12 and the electronic components can be reduced. As a result, the characteristics of the antenna coil 12 can be prevented from deteriorating.

次に、アンテナコイル１０２の特性劣化に関する別の具体例を説明する。図１１に示すように、基板１０１には導体層（典型的には金属板）１０６が設けられている場合がある。この種の導体層１０６としては、基板１０１の裏面に設けられたグランドパターンがある。この放射磁界が導体層１０６を通過すると、導体層１０６の表面には、放射磁界を打ち消すように誘導電流（つまり、渦電流）が発生する。その結果、アンテナ装置１００から放射される磁界が弱まる。ここで、アンテナコイル１０２において、主面ＭＳ１側の平面状導体パターン２０３が基板１０１の辺と直交または平行となるため、アンテナコイル１０２からの放射磁界が導体層１０６において通過する領域が大きくなる。その結果、渦電流が多く発生し、アンテナコイル１０２の特性が劣化してしまう。 Next, another specific example regarding the characteristic deterioration of the antenna coil 102 will be described. As shown in FIG. 11, the substrate 101 may be provided with a conductor layer (typically a metal plate) 106. An example of this type of conductor layer 106 is a ground pattern provided on the back surface of the substrate 101. When this radiated magnetic field passes through the conductor layer 106, an induced current (that is, an eddy current) is generated on the surface of the conductor layer 106 so as to cancel the radiated magnetic field. As a result, the magnetic field radiated from the antenna device 100 is weakened. Here, in the antenna coil 102, since the planar conductor pattern 203 on the main surface MS1 side is orthogonal or parallel to the side of the substrate 101, a region through which the radiated magnetic field from the antenna coil 102 passes through the conductor layer 106 is increased. As a result, a large amount of eddy current is generated, and the characteristics of the antenna coil 102 are deteriorated.

それに対し、本アンテナ装置１０では、上記のような構成および配置が採用される。その結果、図５Ａ〜図５Ｃから明らかなように、前後両端の部分コイル導体１２２ａから導体層１６の辺Ｅ，Ｆまでの距離を短くすることができる。部分コイル導体１２２ｂに関しても同様である。言い換えると、アンテナコイル１２からの放射磁界が導体層１６において通過する領域が減ることになる。その結果、渦電流が生じ難くなるため、アンテナ装置１０からの放射磁界が弱まりにくくなる。このように、本アンテナ装置１０によれば、アンテナコイル１２の特性が劣化を抑えることが可能となる。 On the other hand, this antenna device 10 employs the configuration and arrangement as described above. As a result, as is clear from FIGS. 5A to 5C, the distance from the partial coil conductor 122a at the front and rear ends to the sides E and F of the conductor layer 16 can be shortened. The same applies to the partial coil conductor 122b. In other words, the region through which the radiated magnetic field from the antenna coil 12 passes through the conductor layer 16 is reduced. As a result, since eddy currents are less likely to occur, the radiation magnetic field from the antenna device 10 is less likely to weaken. Thus, according to the present antenna device 10, it is possible to suppress the deterioration of the characteristics of the antenna coil 12.

また、図６を参照して説明したように、ｄ１およびｄ２は極力同一にされることが好ましい。このように、ｄ１およびｄ２を同一にすると、導体層１６においてｄ１側を通過する磁力線と、ｄ２側を通過する磁力線の量とを互いに近づけることが可能となる。これにより、渦電流に起因するアンテナコイル１２の特性劣化をより抑えることが可能となる。 Further, as described with reference to FIG. 6, it is preferable that d1 and d2 be the same as much as possible. Thus, if d1 and d2 are made the same, the magnetic force lines passing through the d1 side and the amount of magnetic force lines passing through the d2 side in the conductor layer 16 can be made closer to each other. Thereby, it is possible to further suppress the characteristic deterioration of the antenna coil 12 due to the eddy current.

（付記）
なお、上記実施形態では、好ましい例として、アンテナコイル１２は磁性体コア１２１を含んでいた。しかし、アンテナコイル１２は、磁性体コア１２１に代えて、誘電体コア等を含んでいても構わない。 (Appendix)
In the above embodiment, as a preferred example, the antenna coil 12 includes the magnetic core 121. However, the antenna coil 12 may include a dielectric core or the like instead of the magnetic core 121.

また、上記実施形態では、ＩＣ１３としてＮＦＣによる非接触通信用の集積回路を例示した。しかし、ＩＣ１３は、他にも、ＦｅｌｉＣａ等の１３．５６ＭＨｚ帯の非接触通信用の集積回路でも構わないし、他の周波数帯の非接触通信用の集積回路でも構わない。 Moreover, in the said embodiment, the integrated circuit for non-contact communication by NFC was illustrated as IC13. However, the IC 13 may be an integrated circuit for non-contact communication of 13.56 MHz band such as FeliCa, or may be an integrated circuit for non-contact communication of other frequency band.

また、上記実施形態では、図４に示すように、複数の磁性体層１２１ａからなる磁性体コア１２１を例示した。しかし、アンテナコイル１２は、このような磁性体コア１２１に代えて、図７に示すようなコア１２１ｂを備えていても構わない。このコア１２１ｂは、複数の樹脂層１２１ｄからなる積層体１２１ｃと、該積層体１２１ｃに内蔵された磁性体層１２１ｅとを含んでいる。この構成によれば、磁性体層１２１ｅとして、磁性損の小さい焼結体が使用できる。この場合、コイル導体１２２を加熱または焼成しなくとも良くなるので、コイル導体１２２として、銅等の導体損の小さな材料を用いることが可能となる。 Moreover, in the said embodiment, as shown in FIG. 4, the magnetic body core 121 which consists of several magnetic body layers 121a was illustrated. However, the antenna coil 12 may include a core 121b as shown in FIG. 7 instead of such a magnetic core 121. The core 121b includes a laminated body 121c composed of a plurality of resin layers 121d and a magnetic layer 121e built in the laminated body 121c. According to this configuration, a sintered body having a small magnetic loss can be used as the magnetic layer 121e. In this case, since it is not necessary to heat or bake the coil conductor 122, a material having a small conductor loss such as copper can be used as the coil conductor 122.

また、図７に示す構成の場合、コイル導体１２２が放射する磁界のほぼ全てが磁性体層１２１ｅをＹ軸と平行に通過することになる。この場合、磁性体層１２１ｅの上方または下方の樹脂層１２１ｄに、コンデンサ等を構成するパターン導体を形成しても、磁界がパターン導体を殆ど通過しない。この構成によれば、アンテナコイル１２の特性劣化を良好に抑えつつ、モジュール化されたアンテナ装置１０を提供することが可能となる。 In the case of the configuration shown in FIG. 7, almost all the magnetic field radiated from the coil conductor 122 passes through the magnetic layer 121e in parallel with the Y axis. In this case, even if a patterned conductor constituting a capacitor or the like is formed on the resin layer 121d above or below the magnetic layer 121e, the magnetic field hardly passes through the patterned conductor. According to this configuration, it is possible to provide the modularized antenna device 10 while satisfactorily suppressing the deterioration of the characteristics of the antenna coil 12.

また、上記実施形態では、図４に示すように、複数の磁性体層１２１ａからなる磁性体コア１２１を例示した。しかし、これに代えて、磁性体コア１２１は、磁性体層および誘電体層が混在した積層体であっても構わない。 Moreover, in the said embodiment, as shown in FIG. 4, the magnetic body core 121 which consists of several magnetic body layers 121a was illustrated. However, instead of this, the magnetic core 121 may be a laminated body in which a magnetic layer and a dielectric layer are mixed.

また、上記実施形態では、アンテナコイル１２およびＩＣ１３が基板１１の表面に実装される構成を例示した。しかし、これに限らず、アンテナコイル１２および／またはＩＣ１３が基板１１に内蔵されても構わない。 Moreover, in the said embodiment, the structure which mounts the antenna coil 12 and IC13 on the surface of the board | substrate 11 was illustrated. However, the present invention is not limited to this, and the antenna coil 12 and / or the IC 13 may be built in the substrate 11.

なお、上記実施形態では、導体層１６は、基板１１の裏面に形成されると説明した。しかし、これに限らず、基板１１が多層基板からなる場合は、導体層１６は、基板１１の層間に形成されても構わない。 In the above embodiment, it has been described that the conductor layer 16 is formed on the back surface of the substrate 11. However, the present invention is not limited to this, and when the substrate 11 is a multilayer substrate, the conductor layer 16 may be formed between the layers of the substrate 11.

（アンテナ装置１０の応用例）
上記アンテナ装置１０は、例えば、１３．５６ＭＨｚ帯のＮＦＣに対応した通信端末装置に応用される。ここで、図８には、筐体カバー３１を開けた時の通信端末装置３０の筐体３２に収容された各種部品や各種部材が示されている。この通信端末装置３０は、典型的には携帯電話やスマートフォンであり、筐体３２の内部に、上記アンテナ装置１０に加え、ブースターアンテナ３３と、を備えている。なお、アンテナ装置１０の基板１１には、アンテナコイル１２およびＩＣ１３以外にも、カメラや各種回路素子が高密度に実装・配置されているが、これらについては本発明の要部では無いので、説明を省略する。 (Application example of antenna device 10)
The antenna device 10 is applied to, for example, a communication terminal device compatible with 13.56 MHz NFC. Here, FIG. 8 shows various components and various members housed in the housing 32 of the communication terminal device 30 when the housing cover 31 is opened. The communication terminal device 30 is typically a mobile phone or a smartphone, and includes a booster antenna 33 inside the housing 32 in addition to the antenna device 10. In addition to the antenna coil 12 and the IC 13, a camera and various circuit elements are mounted and arranged at high density on the substrate 11 of the antenna device 10. Is omitted.

アンテナコイル１２は、図８、図９に示すように、基板１１に実装される。また、図１０の等価回路に示すように、アンテナコイル１２の両端にＩＣ１３が接続され、ＩＣチップ１３には、アンテナコイル１２と並列にコンデンサ３４が接続される。これらアンテナコイル１２、ＩＣ１３およびコンデンサ３４は給電回路３５を構成する。ここで、アンテナコイル１２のインダクタンス値をＬ１、コンデンサ３４の容量値をＣ１とすると、給電回路３５の共振周波数は、Ｌ１およびＣ１に基づき決まる。なお、図１０には、アンテナコイル１２の抵抗成分Ｒ１も示されている。なお、アンテナコイル１２とＩＣ１３の間には整合回路が接続される場合もある。 The antenna coil 12 is mounted on the substrate 11 as shown in FIGS. As shown in the equivalent circuit of FIG. 10, the IC 13 is connected to both ends of the antenna coil 12, and the capacitor 34 is connected to the IC chip 13 in parallel with the antenna coil 12. These antenna coil 12, IC 13 and capacitor 34 constitute a power feeding circuit 35. Here, assuming that the inductance value of the antenna coil 12 is L1 and the capacitance value of the capacitor 34 is C1, the resonance frequency of the power feeding circuit 35 is determined based on L1 and C1. FIG. 10 also shows the resistance component R1 of the antenna coil 12. A matching circuit may be connected between the antenna coil 12 and the IC 13.

また、ブースターアンテナ３３は、図８、図９に示すように、筐体３２を筐体カバー３１で閉じた時にアンテナコイル１２の上方に配置されるように筐体カバー３１に取り付けられている。このブースターアンテナ３３は、図９の例では、平面的なスパイラルコイル等である。ブースターアンテナ３３の開口サイズ（横サイズ×縦サイズ）は、アンテナコイル１２の開口サイズ（横サイズ×高さ）よりも大きく、これによって、アンテナコイル１２の通信距離を伸ばしている。 Further, as shown in FIGS. 8 and 9, the booster antenna 33 is attached to the housing cover 31 so as to be disposed above the antenna coil 12 when the housing 32 is closed by the housing cover 31. The booster antenna 33 is a planar spiral coil or the like in the example of FIG. The opening size (horizontal size × vertical size) of the booster antenna 33 is larger than the opening size (horizontal size × height) of the antenna coil 12, thereby extending the communication distance of the antenna coil 12.

ブースターアンテナ３３は、図９の右側に示すように、まず、絶縁シート材３６と、第一平面コイル導体３７と、第二平面コイル導体３８と、を備えている。絶縁シート材３６の表面および裏面には、互いに逆巻きに巻回された第一平面コイル導体３７および第二平面コイル導体３８が形成される。 As shown on the right side of FIG. 9, the booster antenna 33 first includes an insulating sheet material 36, a first planar coil conductor 37, and a second planar coil conductor 38. A first planar coil conductor 37 and a second planar coil conductor 38 are formed on the front surface and the back surface of the insulating sheet material 36 so as to be wound in opposite directions.

また、絶縁シート材３６の下面には、両平面コイル導体３７，３８から放射される磁界による渦電流の発生を抑える等のために、磁性体シート材３９が貼り付けられることが好ましい。 In addition, a magnetic sheet material 39 is preferably attached to the lower surface of the insulating sheet material 36 in order to suppress the generation of eddy currents due to the magnetic fields radiated from the two planar coil conductors 37 and 38.

また、平面コイル導体３７，３８の間には線間容量が生じる。よって、図９に示すように、平面コイル導体３７，３８は、等価的に、コンデンサ３１０，３１１を介して接続される。ここで、平面コイル導体３７のインダクタンス値をＬ２、平面コイル導体３８のインダクタンス値をＬ３、コンデンサ３１０の容量値をＣ２、コンデンサ３１１の容量値をＣ３とする。この場合、ブースターアンテナ３３の共振周波数は、Ｌ２、Ｌ３、Ｃ２，Ｃ３に基づき決まる。 Further, a line capacitance is generated between the planar coil conductors 37 and 38. Therefore, as shown in FIG. 9, the planar coil conductors 37 and 38 are equivalently connected via the capacitors 310 and 311. Here, the inductance value of the planar coil conductor 37 is L2, the inductance value of the planar coil conductor 38 is L3, the capacitance value of the capacitor 310 is C2, and the capacitance value of the capacitor 311 is C3. In this case, the resonance frequency of the booster antenna 33 is determined based on L2, L3, C2, and C3.

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

１０アンテナ装置
１１基板
１２アンテナコイル
１２１磁性体コア
１２２コイル導体
１２２ａ第一部分コイル導体
１２２ｂ第二部分コイル導体
１３ＩＣ
１６導体層
３０通信端末装置
３３ブースターアンテナ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Antenna apparatus 11 Board | substrate 12 Antenna coil 121 Magnetic body core 122 Coil conductor 122a First part coil conductor 122b Second part coil conductor 13 IC
16 Conductor layer 30 Communication terminal device 33 Booster antenna

Claims

Comprising a substrate having a mounting surface, an antenna element including a coil conductor provided on core and the core, as corner itself is close to a corner of the substrate, and a conductor layer provided on the substrate Antenna device,
The antenna element does not include a coil conductor having a winding axis different from the winding axis of the coil conductor other than the coil conductor,
The coil conductor is close to a corner of the mounting surface and a corner of the conductor layer,
The coil conductor has a spiral shape that advances in a direction parallel to the mounting surface while turning, and includes a first partial coil conductor and a second partial coil conductor,
The first partial coil conductor and the second partial coil conductor are formed in parallel with the mounting surface,
When the azimuth angles formed by the first partial coil conductors and the second partial coil conductors in the plan view from the normal direction to the mounting surface are θa and θb with respect to the traveling direction of the spiral, θa and θb Is θa ≠ θb, 0 ° <θa <90 ° and 0 ° <θb <90 °,
The antenna device in which the perpendicular line of each of the first partial coil conductors and the perpendicular line of each of the second partial coil conductors intersect each of two sides constituting a corner in the conductor layer in a plan view from the normal direction.

2. The antenna device according to claim 1, wherein a magnetic field radiated from the antenna element includes a magnetic force line that circulates around a corner of the substrate in a plane that is substantially parallel to each of the perpendicular lines and parallel to the normal line.

The antenna device according to claim 1, wherein an electronic component is mounted around the antenna element on the substrate.

A distance from a predetermined position of the first partial coil conductor on one end side along the traveling direction of the spiral to the closest of the two sides constituting the corner of the conductor layer is defined as d1, and along the traveling direction of the spiral. D1 is substantially the same as d2, where d2 is a distance from a predetermined position of the first partial coil conductor on the other end side to the closer of the two sides constituting the corner of the conductor layer. The antenna apparatus in any one of 1-3.

The core has a multilayer structure, the antenna device according to any one of claims 1-4.

Communication terminal apparatus comprising the antenna device according to any one of claims 1-5.

The communication terminal device according to claim 6 , further comprising a booster antenna disposed in proximity to the antenna device.