JP7044168B2

JP7044168B2 - 平面型ワイヤレス受電回路モジュール

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Publication number: JP7044168B2
Application number: JP2020547932A
Authority: JP
Inventors: 航陽貝和; 達也細谷
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
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Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2022-03-30
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Description

本発明は、所定の電子回路を有し、外部からワイヤレスで受電する平面型ワイヤレス受電回路モジュールに関する。

外部からワイヤレスで受電するＩＣカードとして、例えば特許文献１には、生体認証用ＩＣチップと共に、受電用のループアンテナ及び二次電池を備える生体認証付ＩＣカードが開示されている。この生体認証付ＩＣカードは、二次電池に蓄電した電力を電源として生体認証等の動作を行う。

上記ＩＣチップ及び二次電池は、ＩＣカードに搭載されていて、受電用ループアンテナはＩＣカード本体に内蔵されている。そして、受電用ループアンテナとＩＣチップとは平面視で重なっている。

特開２０１２－２２１２６４号公報

特許文献１に記載の生体認証付ＩＣカードの構成では、受電用ループアンテナと、外部の送電用ループアンテナとの磁界結合は強くなく、ワイヤレス給電システムの電力効率は低い。また、生体認証付ＩＣカードに搭載されているＩＣ等の電子部品は、外部の送電用ループアンテナと不要な磁界結合をするので、この不要な磁界結合によって電子部品や回路に電磁干渉を与えるおそれがある。

本発明の目的は、ワイヤレス給電システムの電力効率を向上させ、且つ、電子部品や回路への悪影響となる電磁干渉を抑制した平面型ワイヤレス受電回路モジュールを提供することにある。

本開示の一例としての平面型ワイヤレス受電回路モジュールは、
内部に開口が設けられた平面グランド導体と、
前記平面グランド導体の第１主面に配置され、誘電体層が積層され、電子部品が実装されて電子回路が構成された基体と、
前記電子回路に電気的に接続され、前記開口の内部に配置された受電コイルと、
前記平面グランド導体の平面視で前記受電コイルに重なり、前記受電コイルに鎖交する磁束の磁路における一部を構成し、前記受電コイルの第１主面に配置された磁性シートと、
を備える。

上記構成により、受電コイルは平面グランド導体の開口を通る磁束を高い磁束密度で鎖交させる。また、磁性シートが磁路の一部を構成して、受電コイルを鎖交する磁束が増大する。さらに、回路は平面グランド導体によって磁気遮蔽されるので電磁干渉が抑制される。

本発明によれば、受電コイルと送電コイルとは強く磁界結合し、かつ、受電回路モジュールに備えた電子部品や電子回路に対する、外部からの磁界による電磁干渉が抑制され、これら電子部品や電子回路の誤動作を防止できる。また、電子回路が構成された基体の開口の内部に受電コイルが配置されることにより、平面型の薄い平面型ワイヤレス受電回路モジュールを構成できる。これにより、小型で薄型、かつ高効率なワイヤレス給電システムを構成できる。

図１（Ａ）は第１の実施形態に係る平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１の筐体の上部を取り除いた状態での平面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるＢ－Ｂ部分での平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１の断面図である。図２は平面グランド導体５１及び基体２１の平面図である。図３は平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１の回路構成を示すブロック図である。図４は、平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１の受電コイル３０と送電コイル９８との磁界結合を示す断面図である。図５は平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２の筐体の上部を取り除いた状態での平面図である。図６（Ａ）は送電装置９０の、筐体の上部を取り除いた状態での平面図である。図６（Ｂ）は送電装置９０の所定のＸ－Ｚ面での断面図（縦断面図）である。図７は送電装置９０に平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２が挿入された状態での縦断面図である。図８（Ａ）は第３の実施形態に係る平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０３Ａの縦断面図である。図８（Ｂ）は第３の実施形態に係る平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０３Ｂの縦断面図である。図８（Ｃ）は第３の実施形態に係る平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０３Ｃの縦断面図である。図９は第４の実施形態に係る平面型ワイヤレス受電回路モジュールの、受電回路６３と受電コイル３０との接続部の縦断面図である。

以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明又は理解の容易性を考慮して、実施形態を説明の便宜上、複数の実施形態に分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせは可能である。第２の実施形態以降では第１の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。

《第１の実施形態》
図１（Ａ）は第１の実施形態に係る平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１の筐体の上部を取り除いた状態での平面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるＢ－Ｂ部分での平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１の断面図である。また、図２は平面グランド導体５１及び基体２１の平面図である。

平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１は、中央に正方形の開口Ｈが設けられた平面グランド導体５１と、この平面グランド導体５１の第１主面ＭＳ５１Ａに配置された基体２１を備える（図２参照）。この基体２１は、複数の誘電体層が積層され、電子回路が形成された多層基板を構成する。この基体２１は、柔軟性を有しない絶縁基材を備えるリジッド基板である。平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１は受電コイル３０を備える。この受電コイル３０は、基体２１に形成された導体パターンにはんだ付けされることによって電子回路に電気的に接続され、かつ開口Ｈの内部に配置されている。受電コイル３０は、受電コイル基体３２内に形成された受電コイル導体３１及び受電コイル基体３２とで構成されている。受電コイル基体３２は例えばPTFE（ポリテトラフルオロエチレン）やLCP（液晶ポリマー）など、低誘電正接、低誘電率の樹脂基材の積層体で構成される、柔軟性を有するフレキシブル基板である。これら複数の樹脂基材に矩形スパイラル形状の受電コイル導体３１が形成されている。

また、平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１は磁性シート４１を備える。この磁性シート４１は、例えば磁性フェライト粉と樹脂材料とのコンポジット材がシート状に成形されたもの、又は焼結磁性フェライト薄板である。磁性シート４１は正方形であり、受電コイル３０の第１主面ＭＳ３０Ａに配置されている。また、磁性シート４１は受電コイル３０の第１主面ＭＳ３０Ａの全面を覆う（平面グランド導体５１の平面視で、受電コイル３０の全体に重なる）。この磁性シート４１は受電コイル３０に鎖交する磁束の磁路の一部を構成する。

平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１は、平面グランド導体５１、基体２１、第１機能回路６４、受電回路６３、第２機能回路６１、二次電池６２、受電コイル３０及び磁性シート４１を内包する平板状の筐体１１を備える。この筐体１１は偏平な直方体形状（カード形状）であり、平面視で、筐体１１の中心Ｏは受電コイル３０の外形内に位置する。この実施形態では、筐体１１の中心は受電コイル３０の中心Ｏに一致している。

筐体１１は電気絶縁性材料及び非磁性体材料の成型体である。例えばPET（ポリエチレンテレフタレート）、PVC（ポリ塩化ビニル）、PP（ポリプロピレン）等の樹脂成型体である。上記平面グランド導体５１は筐体１１の下部の内面に貼付されている。同様に、受電コイル３０も筐体１１の下部の内面に貼付されている。

受電コイル３０の第２主面ＭＳ３０Ｂは、平面グランド導体５１の第２主面ＭＳ５１Ｂと面一である。

基体２１には第１機能回路６４、受電回路６３、第２機能回路６１が構成されている。第２機能回路６１は例えば演算処理回路を構成する集積回路及び表示回路等で構成されている。受電回路６３には受電コイル導体３１が接続されている。第１機能回路６４は例えば指紋認証回路や電子決済処理回路等の集積回路で構成されている。二次電池６２は例えばリチウムイオン電池（LIB）又は電気二重層キャパシタ（EDLC）である。

図３は平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１の回路構成を示すブロック図である。この平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１は、上記受電回路６３、第１機能回路６４、第２機能回路６１及び二次電池６２を備える。

第１機能回路６４は指紋認証回路６４１及び電子決済処理回路６４２を備える。第２機能回路６１は、演算処理回路６１１及び表示回路６１２を備える。二次電池６２は受電回路６３から出力される電力で充電され、第１機能回路６４及び第２機能回路６１へ電源電圧を供給する。

本実施形態の平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１は、受電コイル３０が、後に示すワイヤレス送電装置の送電コイルと磁界結合する状態で、ワイヤレスで電力を受信し、指紋認証を行い、その結果に応じて所定の決済処理を行う。

図４は、平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１の受電コイル３０と送電コイル９８との磁界結合を示す断面図である。平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１の構成は図１（Ｂ）に示したとおりである。ワイヤレス送電回路には、送電コイル９８及び磁性シート９５を備える。送電コイル９８は、送電コイル基体９４と、その内部に形成された送電コイル導体９６と、で構成されている。送電コイル導体９６は、図１（Ａ）に示した受電コイル導体３１と同様に矩形スパイラル形状の導体パターンである。送電コイル９８には磁性シート９５が重ねられている。磁性シート９５の材料や構成は受電コイル３０に重ねられた磁性シート４１と同様である。

受電コイル導体３１のコイル開口と送電コイル導体９６のコイル開口とが、平面グランド導体５１の平面視で重なる状態で、受電コイル導体３１と送電コイル導体９６とは磁界結合する。図４中の破線は受電コイル導体３１と送電コイル導体９６とに鎖交する磁束ＭＦを示している。つまり、この磁束ＭＦを介して、受電コイル導体３１と送電コイル導体９６とは磁界結合する。このとき、磁性シート４１，９５は磁路の一部を構成する。つまり、受電コイル導体３１と送電コイル導体９６との結合に寄与する磁界が、磁性シート４１と磁性シート９５とで閉磁され、この閉磁路の磁束が高まり、受電コイル導体３１と送電コイル導体９６との磁界結合が高まる。

受電コイル導体３１のコイル開口の中心と送電コイル導体９６のコイル開口の中心とが不一致であっても、受電コイル導体３１のコイル開口と送電コイル導体９６のコイル開口とが平面視で重なる状態であれば、受電コイル導体３１と送電コイル導体９６とは磁界結合する。

図１（Ｂ）に示したとおり、受電コイル３０の第２主面ＭＳ３０Ｂは、平面グランド導体５１の第２主面ＭＳ５１Ｂと面一であるので、受電コイル３０と送電コイル９８との間隔が狭く、磁性シート４１と磁性シート９５との距離も近い。つまり、平面グランド導体５１の開口Ｈを通る磁束の磁束密度の高い位置に受電コイル３０が存在することになり、受電コイル３０は平面グランド導体５１の開口Ｈを通る磁束を、より高い磁束密度で鎖交させる。また、受電コイル３０と送電コイル９８との間隔が狭く、磁性シート４１と磁性シート９５との距離も近いので、受電コイル３０と送電コイル９８との間に磁束が集中し、外部への不要な磁界放射が抑制される。

また、平面グランド導体５１と第２機能回路６１とは、互いの面に沿って近接していて、第２機能回路６１は磁界発生部（受電コイル３０及び送電コイル９８）から離れた位置にある。また、平面グランド導体５１及び第２機能回路６１は、平面視で、受電コイル３０及び送電コイル９８に重なっていない。これにより、受電コイル導体３１及び送電コイル導体９６によって外部に放射される磁界は、平面グランド導体５１によって遮蔽される。したがって、放射磁界が第２機能回路６１に与える悪影響（第２機能回路６１の誤動作等）となる電磁干渉が抑制される。

上述では、第２機能回路６１について例示したが、第１機能回路６４や受電回路６３に関しても同様である。

また、基体２１に構成されている第２機能回路６１と平面グランド導体５１とは、互いの面に沿って近接しているので、第２機能回路６１の周囲は平面グランド導体５１とほぼ同電位となる。つまり、基体２１内の回路及び第２機能回路６１等は平面グランド導体５１により、外部の電界に対して電界シールドされる。

また、平面グランド導体５１と二次電池６２とは、互いの面に沿って近接していて、二次電池６２は上記磁界発生部から離れた位置にある。また、平面グランド導体５１及び二次電池６２は、平面視で、受電コイル３０及び送電コイル９８に重なっていない。これにより、受電コイル導体３１及び送電コイル導体９６によって外部に放射される磁界は、平面グランド導体５１によって遮蔽される。したがって、放射磁界が二次電池６２に与える悪影響（二次電池６２の発熱等）となる電磁干渉も抑制される。

また、平面グランド導体５１と二次電池６２とは、互いの面に沿って近接しているので、二次電池６２の周囲は平面グランド導体５１とほぼ同電位となる。これにより、二次電池６２は外部の電界に対して電界シールドされる。

このように、本実施形態の構成によって、平面型ワイヤレス受電回路モジュールの受電電力効率が向上し、且つ、ＩＣチップや二次電池等の他の電子部品への悪影響となる電磁干渉を抑制できる。

なお、受電コイル３０の第２主面ＭＳ３０Ｂと、平面グランド導体５１の第２主面ＭＳ５１Ｂとが面一でなくても、受電コイル３０の第２主面ＭＳ３０Ｂが平面グランド導体５１の第１主面ＭＳ５１Ａより第２主面ＭＳ５１Ｂ寄りにあっても上記作用効果が生じる。

《第２の実施形態》
第２の実施形態ではワイヤレス送電装置に装着されるカード型の平面型ワイヤレス受電回路モジュールについて示す。

図５は平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２の筐体の上部を取り除いた状態での平面図である。図１（Ａ）に示した平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１とは、主に筐体１１の形状が異なる。本実施形態の平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２では、筐体１１の平面視での形状は、概略長方形であり、４つの角部Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２を有する。この４つの角部のうち、角部Ｃ１１，Ｃ１２による第１対角、角部Ｃ２１，Ｃ２２による第２対角がそれぞれ構成される。そして、第１対角と第２対角とでは平面視での形状が異なる。本実施形態では、角部Ｃ２１，Ｃ２２が切欠部を有しない形状であるのに対し、角部Ｃ１１，Ｃ１２は斜めの切欠部を有する形状である。したがって、平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２は平面に沿って１８０°回転させたときに元の形状に一致する１８０°回転対称形である。

図６（Ａ）は送電装置９０の、筐体の上部を取り除いた状態での平面図である。図６（Ｂ）は送電装置９０の所定のＸ－Ｚ面での断面図（縦断面図）である。

図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように、送電装置９０は、送電コイル導体９６と送電コイル基体９４とによる送電コイル及び磁性シート９５を備える。また、送電装置９０は、筐体９１、基板９３及び送電回路部品９７を備える。

筐体９１は、側壁９１１、天板９１２、底板９１３及び内壁９２を有する。側壁９１１の一部は開口９１０を有する。開口９１０は、内壁９２によって囲まれる空間に連通している。内壁９２は、開口９１０の面に平行な壁９２１と、開口９１０の面に直交する壁９２２及び壁９２３とを有する。壁９２１の一方端は、斜行壁９２０を介して、壁９２２の一方端に接続されている。斜行壁９２０は、壁９２１及び壁９２２に対して、直角でない鈍角の内角を形成するように配置された壁である。この壁９２１、斜行壁９２０及び壁９２２の繋がる形状は平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２の角部Ｃ１１，Ｃ１２の切欠部形状に略一致する。壁９２１の他方端は、壁９２３の一方端に、略直角に接続されている。壁９２２及び壁９２３の他方端は、開口９１０に達している。そして、これら内壁９２、開口９１０、天板９１２及び底板９１３に囲まれる空間内に、次の構成からなる送電モジュールが配置されている。

送電モジュールは、送電コイル導体９６と送電コイル基体９４とによる送電コイル、磁性シート９５、基板９３及び送電回路部品９７によって構成されている。送電回路部品９７は基板９３の第２主面ＭＳ９３Ｂに実装されている。

基板９３は、第１主面ＭＳ９３Ａと第２主面ＭＳ９３Ｂとを備え、内部に所定の導体パターンが形成されている。送電コイル導体９６と送電コイル基体９４とによる送電コイルの構成及び磁性シート９５の構成は図４に示した構成と同様である。送電コイル基体９４は第１主面ＭＳ９４Ａと第２主面ＭＳ９４Ｂとを備える。基板９３は、第２主面ＭＳ９３Ｂが筐体９１の底板９１３に対向し、且つ近接するように配置されている。同様に、送電コイル基体９４は、第２主面ＭＳ９４Ｂが筐体９１の底板９１３に対向し、且つ近接するように配置されている。基板９３と送電コイル基体９４とは、接続されている。なお、基板９３と送電コイル基体９４とは一体形成されていてもよい。

そして、このような構成において、送電コイル導体９６は、壁９２２と壁９２３との間の略中央になり、壁９２１から開口９１０側に所定距離の位置になるように配置されている。この所定距離は、上述の平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２のＸ方向の長さの略１／２と同じである。

図７は送電装置９０に平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２が挿入された状態での縦断面図である。このような構成の送電装置９０に対して、平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２が挿入されることで、ワイヤレス給電がなされる。

平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２は、Ｘ方向を挿入方向として、送電装置９０の開口９１０から挿入される。平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２は、その筐体１１の先端が送電装置９０の筐体９１の壁９２１に当接する位置まで送電装置９０内に挿入される。

この状態では、図７に表れているように、平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２の受電コイル導体３１と、送電モジュールの送電コイル導体９６とが重なり、且つ近接する。また、受電コイル導体３１の開口と送電コイル導体９６の開口とが重なる。これにより、受電コイル導体３１と送電コイル導体９６とが磁界結合し、平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２は電力を受電する。

本実施形態の構成では、平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２の角部Ｃ１１，Ｃ１２が送電装置９０の斜行壁９２０に当接する状態でのみ、平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２は送電装置９０に装着できる。したがって、平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２を、間違えて裏表逆に挿入することが防止でき、安全性及び信頼性が向上する。

また、本実施形態の構成では、平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２の、切欠部を有する角部Ｃ１１，Ｃ１２は対角位置にある。そして、筐体１１の中心が受電コイル３０の外形内、より好ましくは受電コイル導体３１のコイル開口内に配置され、さらに好ましくは受電コイル導体３１のコイル開口の中央に一致している。これにより、平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２を、角部Ｃ１１を有する端部から平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２を送電装置９０に挿入しても、角部Ｃ１２を有する端部から平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２を送電装置９０に挿入しても、受電が可能になる。したがって、平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２の挿入時の挿入方向の煩わしさが回避できる。

《第３の実施形態》
第３の実施形態では、第１、第２の実施形態で示した例とは受電コイルの構成が異なる平面型ワイヤレス受電回路モジュールについて示す。

図８（Ａ）は第３の実施形態に係る平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０３Ａの縦断面図である。図１（Ｂ）に示した例と比べれば明らかなように、磁性シート４１が受電コイル基体３２の上面だけでなく、四側面も覆うように設けられている。つまり、磁性シート４１は、受電コイル基体３２の外面のうち、筐体１１の内底面に接しない五面を覆うように設けられている。このような構造によれば、上記四側面を覆う磁性シート部分も、受電コイル導体３１のコイル開口の外側を経由する磁路の一部を構成する。そのため、磁性シート４１は、受電コイル導体３１と送電コイル導体との磁界結合に寄与する磁束の磁路としてより有効に作用する。

図８（Ｂ）は第３の実施形態に係る平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０３Ｂの縦断面図である。図１（Ｂ）に示した例と比べれば明らかなように、受電コイル３０は受電コイル導体３１のコイル開口ＣＯを有し、コイル開口ＣＯに配置された磁性体コア８１も備える。この例では、コイル開口ＣＯの全体を埋めるように磁性体コア８１が設けられている。この構成により、磁性体コア８１は受電コイル３０の受電コイル導体３１により形成されるコイル開口ＣＯ内の透磁率を高める。そのため、受電コイル３０と送電コイルとの磁界結合状態での磁路の磁気抵抗が低減され、受電コイル３０を鎖交する磁束が効果的に増大する。つまり、受電コイル３０と送電コイルとの磁界結合が高まる。このことにより、ワイヤレス給電システムの電力効率が高まる。

図８（Ｃ）は第３の実施形態に係る平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０３Ｃの縦断面図である。この平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０３Ｃの受電コイル３０は図８（Ｂ）に示した例と同様に、受電コイル基体３２、受電コイル導体３１及び磁性体コア８１とで構成されている。磁性シート４１は、図８（Ａ）に示した例と同様に、受電コイル基体３２の外面のうち、筐体１１の内底面に接しない五面を覆うように設けられている。この構成によれば、受電コイル３０と送電コイルとの磁界結合がさらに高まり、ワイヤレス給電システムの電力効率がさらに高まる。

《第４の実施形態》
第４の実施形態では受電回路と受電コイルとの接続構造の例について示す。図９は第４の実施形態に係る平面型ワイヤレス受電回路モジュールの、受電回路６３と受電コイル３０との接続部の縦断面図である。受電回路６３も受電コイル基体３２も多層基板で構成されている。受電回路６３及び受電コイル基体３２の構成はこれまでに示したとおりあるが、ここでは、受電回路６３と受電コイル３０との接続部の構造について示す。

受電回路６３は、下面に平面グランド導体５１を備える多層基板であり、上面に電子部品６３１，６３２，６３３が搭載されている。受電コイル３０の受電コイル導体３１の両端部は二本のリード線３３を介して受電回路６３に接続されている。

最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形及び変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。

例えば、以上に示した各実施形態では、受電コイル導体３１を多層基板内に形成した導体パターンで構成した例を示したが、Cu線やAl線等の導体ワイヤーを巻回した構造であってもよい。また、受電コイル導体３１はリジッドな多層基板に構成することに限らず、フレキシブル基板に構成してもよい。

また、受電コイルの導体パターンはスパイラル形状に限らず、例えばヘリカル状であってもよい。スパイラル形状であれば、受電コイルを薄型に構成できる利点があるが、ヘリカル状であれば、受電コイルの平面サイズに対するコイル開口を広くできるので、送電コイルとの磁界結合を高めやすい利点がある。

《態様》
以上に示した本発明の実施形態により開示した態様を次に列挙する。

（態様１）
平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１は、中央に開口Ｈが設けられた平面グランド導体５１と、この平面グランド導体５１の第１主面ＭＳ５１Ａに配置され、複数の誘電体層が積層され、回路が構成された基体２１と、回路に接続され、開口Ｈの内部に配置された受電コイル３０と、平面グランド導体５１の平面視で受電コイル３０に重なり、受電コイル３０に鎖交する磁束の磁路の一部を構成し、受電コイル３０の第１主面ＭＳ３０Ａに配置された磁性シート４１と、を備える。

上記構成により、受電コイル３０は平面グランド導体５１の開口Ｈを通る磁束を高い磁束密度で鎖交させる。また、磁性シート４１が磁路の一部を構成して、受電コイル３０を鎖交する磁束の磁束密度が高まる。さらに、基体２１に形成された回路は平面グランド導体５１によって磁気遮蔽されるので、電磁干渉が抑制される。また、受電回路等を構成する回路基板と受電コイルとは別に構成されるので、受電コイルに適した構造にでき、低コスト化が図れる。さらに、受電回路等を構成する回路基板と受電コイルとが厚み方向で重ならないので、全体を薄型化できる。

（態様２）
受電コイル３０は、導電性を有する線材によって構成され、基体２１に電気的に接続される。この構成により、受電コイル３０の抵抗成分が抑制され、導体損失を低減できる。

（態様３）
基体２１は電子回路の一部である導体パターンを備え、この導体パターンと受電コイル３０とは同一の導電性材料で構成され、導体パターン及び受電コイル３０は、これら構成する導電性材料とは異なる導電材により電気的に接続される。この構成により、電子回路及び受電コイル３０それぞれの構成が容易となり、かつ電子回路に対して受電コイル３０を容易に接続できる。

（態様４）
基体２１は柔軟性を有しない絶縁基材を備えるリジッド基板であり、受電コイル３０は折り曲げることのできる柔軟性を有するフレキシブル基板に形成されている。この構成により、全体に薄型化が容易となる。また、基体２１に対する受電コイル３０の接続が容易となる。

（態様５）
平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１の磁性シート４１は、受電コイル３０の第１主面ＭＳ３０Ａの全面又は受電コイル３０の第２主面ＭＳ３０Ｂ以外の面（五面）を覆う。この構成により、磁性シート４１は受電コイル３０の磁路として効果的に作用する。また、受電コイル３０に鎖交する磁束の磁束密度が高まることに伴い、基体２１に形成されている第１機能回路６４、受電回路６３、第２機能回路６１及び二次電池６２への不要な磁界強度が抑制され、電磁干渉が効果的に抑制される。

（態様６）
平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１の受電コイル３０は受電コイル導体３１のコイル開口ＣＯを有し、コイル開口ＣＯに配置された磁性体コア８１を備える。この構成により、磁性体コア８１と磁性シート４１とで、受電コイル３０の磁路として、より効果的に作用し、受電コイル３０を鎖交する磁束が効果的に増大する。

（態様７）
平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１の受電コイル３０の第２主面ＭＳ３０Ｂは、平面グランド導体５１の第２主面ＭＳ５１Ｂと面一、又は平面グランド導体５１の第１主面ＭＳ５１Ａより第２主面ＭＳ５１Ｂ寄りにある。この構成により、平面グランド導体５１の開口Ｈを通る磁束の磁束密度の高い位置に受電コイル３０が存在することになり、受電コイル３０は平面グランド導体５１の開口Ｈを通る磁束を、より高い磁束密度で鎖交させる。

（態様８）
平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１は、平面グランド導体５１、基体２１、二次電池６２、受電コイル３０及び磁性シート４１を内包する平板状の筐体１１を備え、この筐体１１は偏平な直方体形状（カード形状）であり、平面視で、筐体１１の中心は受電コイル３０の外形内に位置する。この構成により、平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１の向きに関わらず、ワイヤレス送電コイルを備える送電装置に対する位置関係を一定に保てる。

（態様９）
平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０２は、上記態様５において、筐体の平面視での形状は、第１対角と第２対角とで異なる。この構成により、カード型の平面型ワイヤレス受電回路モジュールを、ワイヤレス送電装置から受電可能な二通りの装着状態でのみ装着可能となる。したがって、ワイヤレス受電不可のその他の無用な装着が未然に防止される。

（態様１０）
平面型ワイヤレス受電回路モジュール１０１は、基体２１に形成されている電子回路に接続される二次電池６２を備え、この二次電池６２は平面グランド導体５１における基体２１の配置箇所とは異なる箇所に配置されている。この構成により、二次電池と基体との重なりがなく全体に薄型化できる。

Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２…角部
ＣＯ…コイル開口
Ｈ…平面グランド導体の開口
ＭＦ…磁束
ＭＳ３０Ａ…受電コイル３０の第１主面
ＭＳ３０Ｂ…受電コイル３０の第２主面
ＭＳ５１Ａ…平面グランド導体５１の第１主面
ＭＳ５１Ｂ…平面グランド導体５１の第２主面
ＭＳ９３Ａ…基板９３の第１主面
ＭＳ９３Ｂ…基板９３の第２主面
ＭＳ９４Ａ…送電コイル基体９４の第１主面
ＭＳ９４Ｂ…送電コイル基体９４の第２主面
Ｏ…中心
１０…平面型ワイヤレス受電回路モジュール
１１…筐体
２１…基体
３０…受電コイル
３１…受電コイル導体
３２…受電コイル基体
３３…リード線
４１…磁性シート
５１…平面グランド導体
６１…第２機能回路
６２…二次電池
６３…受電回路
６４…第１機能回路
８１…磁性体コア
９０…送電装置
９１…筐体
９２…内壁
９３…基板
９４…送電コイル基体
９５…磁性シート
９６…送電コイル導体
９７…送電回路部品
９８…送電コイル
１０１，１０２…平面型ワイヤレス受電回路モジュール
１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃ…平面型ワイヤレス受電回路モジュール
６１１…演算処理回路
６１２…表示回路
６３１，６３２，６３３…電子部品
６４１…指紋認証回路
６４２…電子決済処理回路
９１０…開口
９１１…側壁
９１２…天板
９１３…底板
９２０…斜行壁
９２１，９２２，９２３…壁

Claims

内部に開口が設けられた平面グランド導体と、
前記平面グランド導体の第１主面に配置され、誘電体層が積層され、電子部品が実装されて電子回路が構成された基体と、
前記電子回路に電気的に接続され、前記開口の内部に配置された受電コイルと、
前記平面グランド導体の平面視で前記受電コイルに重なり、前記受電コイルに鎖交する磁束の磁路における一部を構成し、前記受電コイルの第１主面に配置された磁性シートと、
を備える、平面型ワイヤレス受電回路モジュール。
前記受電コイルは、導電性を有する線材によって構成され、前記基体に電気的に接続される、
請求項１に記載の平面型ワイヤレス受電回路モジュール。
前記基体は前記電子回路の一部である導体パターンを備え、当該導体パターンと前記受電コイルとは同一の導電性材料で構成され、前記導体パターン及び前記受電コイルは前記導電性材料とは異なる導電材により電気的に接続される、
請求項１又は２に記載の平面型ワイヤレス受電回路モジュール。
前記基体は柔軟性を有しない絶縁基材を備えるリジッド基板であり、
前記受電コイルは折り曲げることのできる柔軟性を有するフレキシブル基板に形成されている、
請求項１から３のいずれかに記載の平面型ワイヤレス受電回路モジュール。
前記磁性シートは、前記受電コイルの第１主面の全面又は前記受電コイルの第２主面以外の面を覆う、
請求項１から４のいずれかに記載の平面型ワイヤレス受電回路モジュール。
前記受電コイルは受電コイル導体のコイル開口を有し、
前記コイル開口に配置された磁性体コアを備える、
請求項１から５のいずれかに記載の平面型ワイヤレス受電回路モジュール。
前記受電コイルの第２主面は、前記平面グランド導体の第２主面と面一、又は前記平面グランド導体の第１主面より第２主面寄りにある、
請求項１から６のいずれかに記載の平面型ワイヤレス受電回路モジュール。
前記平面グランド導体、前記基体、前記受電コイル及び前記磁性シートを内包する平板状の筐体を備え、
前記筐体は偏平な直方体形状であり、
前記平面視で、前記筐体の中心は前記受電コイルの外形内に位置する、
請求項１から７のいずれかに記載の平面型ワイヤレス受電回路モジュール。
前記筐体の前記平面視での形状は、第１対角と第２対角とで異なる、
請求項８に記載の平面型ワイヤレス受電回路モジュール。
前記電子回路に接続される二次電池を備え、
前記二次電池は前記平面グランド導体における前記基体の配置箇所とは異なる箇所に配置されている、
請求項１から９のいずれかに記載の平面型ワイヤレス受電回路モジュール。