JPWO2012053089A1 - Coil parts and coil part units - Google Patents
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Abstract
前後方向にアンテナ指向性を有するコイルの前方の感度を高めるようにコイルの後方に金属体を近接設置して、コイルと金属体をボビンケースに保持する。ボビンケースは、電子装置の基板面に固定される面であって且つ前イルのアンテナ指向性の方向と平行又はほぼ平行な面である基板実装面を有する。電子装置の基板面に実装したときに該基板面に平行な方向で且つ一方向に高い感度で延びている感度領域を形成できる。A metal body is placed close to the rear of the coil so as to increase sensitivity in front of the coil having antenna directivity in the front-rear direction, and the coil and the metal body are held on the bobbin case. The bobbin case has a substrate mounting surface that is a surface that is fixed to the substrate surface of the electronic device and that is parallel or substantially parallel to the antenna directivity direction of the front panel. When mounted on a substrate surface of an electronic device, a sensitivity region extending in a direction parallel to the substrate surface and extending in one direction with high sensitivity can be formed.
Description
本発明は、コイル部品およびコイル部品ユニットに関し、さらに詳しくは、電子装置の基板面に平行な方向で且つ一方向に高い感度で延びている感度領域を形成できるコイル部品およびコイル部品ユニットに関する。 The present invention relates to a coil component and a coil component unit, and more particularly to a coil component and a coil component unit capable of forming a sensitivity region extending in a direction parallel to a substrate surface of an electronic device and in one direction with high sensitivity.
従来、前後方向にアンテナ指向性を有するコイルと、コイルを収容する空間であるコイル収容空間および電子装置の基板面に固定される面であって且つコイルのアンテナ指向性の方向と直交する面である基板実装面を有するボビンケースとを具備してなるコイル部品が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, a coil having antenna directivity in the front-rear direction, a coil housing space that is a space for housing the coil, and a surface that is fixed to the board surface of the electronic device and that is orthogonal to the direction of the antenna directivity of the coil A coil component comprising a bobbin case having a certain board mounting surface is known (for example, see Patent Document 1).
この種のコイル部品は、ボビンケースの基板実装面を電子装置の基板面に固定することで電子装置に実装されるが、上記従来のコイル部品では基板実装面がコイルのアンテナ指向性の方向と直交する面であるため、コイル部品の感度領域は電子装置の基板面に直交する方向に延びている状態となる。
ところで、電子装置が例えばデジタル・カメラの場合、その基板面はデジタル・カメラの上下左右の方向に広がっているのが一般的である。このため、コイル部品の感度領域はデジタル・カメラの前後方向に延びている状態となる。従って、例えばクレードルに内蔵され且つ上下方向にアンテナ指向性を有するアンテナと近接通信させるためにクレードルにデジタル・カメラを載置するとき、デジタル・カメラを寝かせてクレードルに載置し、コイル部品の感度領域も上下方向に延びている状態とする必要があった。
しかし、デジタル・カメラを寝かせずに、立てた状態でクレードルに載置したいという要望が強かった。
そこで、本発明の目的は、電子装置の基板面に平行な方向で且つ一方向に高い感度で延びている感度領域を形成できるコイル部品およびコイル部品ユニットを提供することにある。This type of coil component is mounted on an electronic device by fixing the substrate mounting surface of the bobbin case to the substrate surface of the electronic device. However, in the conventional coil component described above, the substrate mounting surface is in the direction of the antenna directivity of the coil. Since the surfaces are orthogonal, the sensitivity region of the coil component extends in a direction orthogonal to the substrate surface of the electronic device.
By the way, when the electronic device is, for example, a digital camera, the substrate surface generally spreads in the vertical and horizontal directions of the digital camera. For this reason, the sensitivity region of the coil component is in a state extending in the front-rear direction of the digital camera. Therefore, for example, when a digital camera is placed on the cradle in order to perform close proximity communication with an antenna that is built in the cradle and has antenna directivity in the vertical direction, the digital camera is placed on the cradle and the sensitivity of the coil component is set. The region also needed to be extended in the vertical direction.
However, there was a strong demand to place the digital camera on the cradle without standing.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a coil component and a coil component unit capable of forming a sensitivity region extending in a direction parallel to the substrate surface of the electronic device and in one direction with high sensitivity.
第1の観点では、本発明は、前後方向にアンテナ指向性を有するコイルと、前記コイルの前方の感度を高めるように前記コイルの後方に近接設置される金属体と、前記コイルを収容する空間であるコイル収容空間および前記金属体を収容する空間である金属体収容空間および電子装置の基板面に固定される面であって且つ前記コイルのアンテナ指向性の方向と平行又はほぼ平行な面である基板実装面を有するボビンケースとを具備してなることを特徴とするコイル部品を提供する。
上記構成のコイル部品では、コイルの一端と金属体とを電子装置の基板のグランドに電気的に接続することで、コイルの前方での磁界および電界が増加する。さらに、基板実装面を、コイルのアンテナ指向性の方向と平行又はほぼ平行な面としている。これらの結果、基板実装面を電子装置の基板面に固定することで電子装置に実装したとき、電子装置の基板面に平行又はほぼ平行な方向で且つコイル部品から一方向に高い感度で延びている感度領域を形成できる。
そして、電子装置が例えばデジタル・カメラで、その基板面がデジタル・カメラの上下左右の方向に広がっている場合、コイル部品の感度領域がデジタル・カメラの下方向に高い感度で延びている状態とすることが出来る。従って、例えばクレードルに内蔵され且つ上下方向にアンテナ指向性を有するアンテナと近接通信させるためにクレードルにデジタル・カメラを載置するとき、デジタル・カメラを立てた状態で載置可能となる。In a first aspect, the present invention provides a coil having antenna directivity in the front-rear direction, a metal body installed close to the rear of the coil so as to increase sensitivity in front of the coil, and a space for housing the coil. A coil housing space, a metal body housing space that is a space for housing the metal body, and a surface that is fixed to the substrate surface of the electronic device and that is parallel to or substantially parallel to the direction of the antenna directivity of the coil. There is provided a coil component comprising a bobbin case having a certain board mounting surface.
In the coil component having the above configuration, the magnetic field and the electric field in front of the coil are increased by electrically connecting one end of the coil and the metal body to the ground of the substrate of the electronic device. Further, the board mounting surface is a surface parallel or substantially parallel to the direction of the antenna directivity of the coil. As a result, when mounted on the electronic device by fixing the substrate mounting surface to the substrate surface of the electronic device, it extends in a direction parallel to or substantially parallel to the substrate surface of the electronic device and in one direction from the coil component with high sensitivity. A sensitive area can be formed.
And when the electronic device is a digital camera, for example, and its substrate surface extends in the vertical and horizontal directions of the digital camera, the sensitivity area of the coil component extends with high sensitivity downward in the digital camera. I can do it. Therefore, for example, when a digital camera is placed on the cradle in order to perform near field communication with an antenna built in the cradle and having antenna directivity in the vertical direction, the digital camera can be placed in a standing state.
金属体は、例えば平面形状を有したものであれば厚みによる特性変化ほとんどないので、例えば金属箔をプラスチックシートに貼り付けて箔側の面をコイル側にしてコイルの後方に近接配置してもよいし、自律的に平面形状が保てる程度の厚みを有した金属板を用いてもよいし、強度を持たせるために両端にリブを設けた金属板を用いてもよい。金属の種類は、例えば銅やアルミニウム等が挙げられる。 If the metal body has, for example, a planar shape, there is almost no change in characteristics due to thickness. For example, even if a metal foil is attached to a plastic sheet and the foil side is the coil side, Alternatively, a metal plate having such a thickness that the plane shape can be maintained autonomously may be used, or a metal plate having ribs at both ends may be used in order to give strength. Examples of the metal include copper and aluminum.
金属体は、コイルとの距離が離れるにつれてコイルとの結合強度が低下していくので、コイルからあまり離さない方が望ましい。コイルと絶縁されていれば、コイルに接触して配置してもよい。なお、結合強度とは、アンテナ特性評価の1つであるS21特性(Sパラメータ)のことを指し、送信側アンテナ(コイル部品のコイル)から受信側アンテナ(10mm程度離して対向させた別のコイル)への伝送特性を評価する指標である。送信側アンテナから受信側アンテナへ全く損失なく伝送出来た場合の結合強度は0dBで、伝送損失が大きくなるほど結合強度は小さくなる。 As the metal body is separated from the coil as the distance from the coil increases, it is desirable that the metal body is not so far away from the coil. As long as it is insulated from the coil, it may be disposed in contact with the coil. The coupling strength refers to the S21 characteristic (S parameter), which is one of the antenna characteristic evaluations, and is another coil facing the receiving antenna (approximately 10 mm apart) from the transmitting antenna (coil of the coil component). ) Is an index for evaluating the transmission characteristics. When transmission is possible from the transmitting antenna to the receiving antenna without any loss, the coupling strength is 0 dB, and the coupling strength decreases as the transmission loss increases.
コイル収容空間には、ボビンケースに対するコイルの位置を保持するためのコイル位置規制手段を設けることが望ましい。 It is desirable to provide coil position restricting means for holding the position of the coil with respect to the bobbin case in the coil housing space.
金属体収容空間は、例えばボビンケースにスリットを設けて形成でき、金属体をボビンケースに収容固定するとともにコイルに対する金属体の位置(距離)を決める役割も果たす。 The metal body accommodating space can be formed, for example, by providing a slit in the bobbin case, and also serves to determine the position (distance) of the metal body relative to the coil while accommodating and fixing the metal body in the bobbin case.
第2の観点では、本発明は、前記第1の観点によるコイル部品において、前記コイルの巻線部分および前記金属体が、前記コイルおよび前記金属体を前記ボビンケースに保持した位置関係で前記金属体の前面に前記コイルの巻線部分を投影したときに前記コイルの巻線部分の投影像が前記金属体の前面に入りきるような大きさ及び位置関係であることを特徴とするコイル部品を提供する。
上記構成のコイル部品において、周波数帯域によってほぼ大きさが規定されてしまうコイルの巻線部分に比べて、金属体の前面の大きさについては自由度が大きい。その金属体を、コイルの巻線部分の投影像が金属体の前面にちょうど入るような大きさ及び位置関係にしてコイルに近接配置すると、金属体を設けない場合と比べて約−7.6dBほど結合強度が向上し、コイルのアンテナとしての機能を十分に高めることが出来た。また、それより金属体の前面を大きくすると、特性がさらに良好になるが、占有空間が大きくなってしまう。そこで、コイル部品を使用する電子装置の内部空間サイズや電子装置が求めている特性に合わせて金属体の前面の大きさを適宜選択することが好ましい。In a second aspect, the present invention provides the coil component according to the first aspect, wherein the winding portion of the coil and the metal body are in a positional relationship in which the coil and the metal body are held in the bobbin case. A coil component having a size and a positional relationship such that a projection image of the coil winding portion can be completely inserted into the front surface of the metal body when the coil winding portion is projected on the front surface of the body. provide.
In the coil component having the above-described configuration, the degree of freedom of the size of the front surface of the metal body is greater than the winding portion of the coil whose size is almost defined by the frequency band. When the metal body is arranged close to the coil in such a size and positional relationship that the projected image of the winding portion of the coil just enters the front surface of the metal body, it is about -7.6 dB compared to the case where the metal body is not provided. The coupling strength was improved and the function of the coil as an antenna could be sufficiently enhanced. Further, when the front surface of the metal body is made larger than that, the characteristics are further improved, but the occupied space becomes larger. Therefore, it is preferable to appropriately select the size of the front surface of the metal body in accordance with the internal space size of the electronic device using the coil component and the characteristics required by the electronic device.
第3の観点では、本発明は、前記第1または第2の観点によるコイル部品において、前記コイルの両端部は前記ボビンケースの基板実装面に露出してコイル端子部となり、前記金属体の少なくとも一部は前記ボビンケースの基板実装面に露出して金属体端子部となり、さらに前記ボビンケースの基板実装面の少なくとも1ヶ所には金属製のボビン固定端子部が設置されていることを特徴とするコイル部品を提供する。
上記構成により、電子装置の基板面に半田リフローでコイル端子部および金属体端子部およびボビン固定端子部を電気的・機械的に接続することが出来る。In a third aspect, the present invention provides the coil component according to the first or second aspect, wherein both end portions of the coil are exposed to a board mounting surface of the bobbin case to become coil terminal portions, and at least the metal body A part is exposed to the board mounting surface of the bobbin case to become a metal body terminal part, and a metal bobbin fixing terminal part is installed in at least one place on the board mounting surface of the bobbin case. Coil parts to be provided are provided.
With the configuration described above, the coil terminal portion, the metal body terminal portion, and the bobbin fixing terminal portion can be electrically and mechanically connected to the substrate surface of the electronic device by solder reflow.
第4の観点では、本発明は、前記第3の観点によるコイル部品において、前記コイルの両端部を平板状に加工して前記ボビンケースの基板実装面側端部に巻き付け且つ基板実装面に露出する部分の絶縁被覆を除去し半田めっきしてコイル端子部としたことを特徴とするコイル部品を提供する。
上記構成により、コイルの両端部をボビンケースに固定することが出来る。また、コイルの両端部を端子として利用することで、別の端子部品を不要とすることが出来る。さらに、基板実装面に露出する部分を半田リフローにより電子装置の基板面に半田付けできる。In a fourth aspect, the present invention provides the coil component according to the third aspect, wherein both ends of the coil are processed into a flat plate shape, wound around the board mounting surface side end of the bobbin case, and exposed to the board mounting surface. A coil component is provided in which a portion of the insulating coating is removed and solder plating is performed to form a coil terminal portion.
With the above configuration, both ends of the coil can be fixed to the bobbin case. Further, by using both end portions of the coil as terminals, it is possible to eliminate another terminal component. Furthermore, the portion exposed to the board mounting surface can be soldered to the board surface of the electronic device by solder reflow.
第5の観点では、本発明は、前記第1から第4の観点によるコイル部品において、前記ボビンケースは、マウンターで吸着可能な吸着面を前記基板実装面と反対側に備えたことを特徴とするコイル部品を提供する。
上記構成により、コイル部品を電子装置の基板に実装する際に、自動実装吸引マウンターを利用することが出来る。In a fifth aspect, the present invention provides the coil component according to any one of the first to fourth aspects, wherein the bobbin case has an adsorption surface that can be adsorbed by a mounter on the side opposite to the substrate mounting surface. Coil parts to be provided are provided.
With the above configuration, the automatic mounting suction mounter can be used when the coil component is mounted on the substrate of the electronic device.
第6の観点では、本発明は、コイル部品と、前記コイル部品を前面に固定したフレキシブル・プリント基板とを具備してなり、前記コイル部品は、前後方向にアンテナ指向性を有するコイルと、前記コイルを収容する空間であるコイル収容空間および前記フレキシブル・プリント基板の前面に固定される面であって且つ前記コイルのアンテナ指向性の方向と直交又はほぼ直交する面である基板実装面を有するボビンケースとを備え、前記フレキシブル・プリント基板は、前記コイル部品が固定されるコイル部品領域と、前記コイル部品領域と直交又はほぼ直交するように折り曲げ可能な折り曲げ領域と、前記コイルの前方の感度を高めるように前記コイルの後方に配置される金属層とを備えることを特徴とするコイル部品ユニットを提供する。
上記構成のコイル部品ユニットでは、コイル部品領域と直交又はほぼ直交するように折り曲げた状態でフレキシブル・プリント基板の折り曲げ領域を電子装置の基板に固定すれば、電子装置の基板面に平行又はほぼ平行な方向にコイルの感度を延ばすことが出来る。そして、コイルの一端と金属層とを電子装置の基板のグランドに電気的に接続することで、コイルの前方での磁界および電界が増加する。これらの結果、電子装置の基板面に平行又はほぼ平行な方向で且つコイル部品から一方向に高い感度で延びている感度領域を形成できる。
そして、電子装置が例えばデジタル・カメラで、その基板面がデジタル・カメラの上下左右の方向に広がっている場合、コイル部品の感度領域がデジタル・カメラの下方向に高い感度で延びている状態とすることが出来る。従って、例えばクレードルに内蔵され且つ上下方向にアンテナ指向性を有するアンテナと近接通信させるためにクレードルにデジタル・カメラを載置するとき、デジタル・カメラを立てた状態で載置可能となる。In a sixth aspect, the present invention comprises a coil component and a flexible printed circuit board in which the coil component is fixed to the front surface. The coil component includes a coil having antenna directivity in the front-rear direction; A bobbin having a coil housing space which is a space for housing a coil and a board mounting surface which is a surface fixed to the front surface of the flexible printed circuit board and which is a surface orthogonal to or substantially orthogonal to the direction of antenna directivity of the coil A flexible printed circuit board, wherein the flexible printed circuit board has a coil component region to which the coil component is fixed, a bending region that can be folded so as to be orthogonal or substantially orthogonal to the coil component region, and sensitivity in front of the coil. A coil component unit comprising: a metal layer disposed behind the coil so as to be enhanced.
In the coil component unit configured as described above, if the bent region of the flexible printed circuit board is fixed to the substrate of the electronic device in a state of being orthogonally or substantially orthogonal to the coil component region, it is parallel or substantially parallel to the substrate surface of the electronic device. Coil sensitivity can be extended in any direction. Then, by electrically connecting one end of the coil and the metal layer to the ground of the substrate of the electronic device, a magnetic field and an electric field in front of the coil are increased. As a result, it is possible to form a sensitivity region extending with high sensitivity in one direction from the coil component in a direction parallel or substantially parallel to the substrate surface of the electronic device.
And when the electronic device is a digital camera, for example, and its substrate surface extends in the vertical and horizontal directions of the digital camera, the sensitivity area of the coil component extends with high sensitivity downward in the digital camera. I can do it. Therefore, for example, when a digital camera is placed on the cradle in order to perform near field communication with an antenna built in the cradle and having antenna directivity in the vertical direction, the digital camera can be placed in a standing state.
本発明のコイル部品およびコイル部品ユニットによれば、電子装置の基板面に平行又はほぼ平行な方向で且つコイル部品から一方向に高い感度で延びている感度領域を形成できる。 According to the coil component and the coil component unit of the present invention, it is possible to form a sensitivity region extending with high sensitivity in one direction from the coil component in a direction parallel or substantially parallel to the substrate surface of the electronic device.
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments shown in the drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
−実施例1−
図1の(a)は実施例1に係るコイル部品10を示す平面図、(b)は正面図、(c)は右側面図、(d)は底面図である。
このコイル部品10は、コイル1と、コイル1の後方に近接設置される金属体2と、コイル1および金属体2を保持するボビンケース3とを具備してなる。
ボビンケース3の底面は、電子装置の基板面に固定される基板実装面である。Example 1
1A is a plan view showing the
The
The bottom surface of the
図2は、コイル部品10の斜視図である。
図3は、コイル部品10の分解斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the
FIG. 3 is an exploded perspective view of the
図4の(a)は、コイル1の正面図、(b)は右側面図である。
コイル1は、絶縁被覆銅線をソレノイド状に巻回した巻線1a,1bを有するコ字形コイルである。巻線1aの中心軸1cと巻線1bの中心軸1dとは平行である。
コイル1の両端部は、平板状に加工してボビンケース3の端部に巻き付けうるように曲げられ、コイル端子部1e,1fになっている。コイル端子部1e,1fの少なくとも底面の絶縁被覆は除去され、半田めっきされている。図1の(d)から判るように、基板実装面には、コイル端子部1e,1fが露出している。
図4の(b)に示すように、コイル1は、前後方向にアンテナ指向性を有し、前方感度領域Fおよび後方感度領域Rが主たる感度領域である。図1から判るように、基板実装面は、コイル1のアンテナ指向性の方向と平行又はほぼ平行な面になる。4A is a front view of the
The
Both end portions of the
As shown in FIG. 4B, the
図5の(a)は金属体2の正面図、(b)は右側面図、(c)は底面図である。
金属体2は、銅の金属板であり、下端部の一部がL字形に曲げられて、金属体端子部2a,2bになっている。図1の(d)から判るように、基板実装面には、金属体端子部2a,2bが露出している。5A is a front view of the
The
図6に示すように、コイル1および金属体2をボビンケース3に保持した位置関係で金属体2の前面にコイル1の巻線1a,1bの部分を正面側から投影したとき、コイル1の巻線1a,1bの部分の投影像1pが金属体2の前面に入りきるように、金属体2の大きさ及び位置が設定されている。なお、コイル1は、周波数帯域により大きさが規定されている。
数値例を示すと、周波数帯域がGHz帯のとき、コイル1の巻線1a,1bの長さLaは約3.2mmであり、コイル1の幅Lbは約5mmである。また、コイル部品10を使用する電子装置の内部空間サイズや電子装置が求めている特性に合わせて、金属体2の前面の高さCaは約3.2mm〜約8mm、幅Cbは約5mm〜約8mmの間の値に選択される。As shown in FIG. 6, when the portions of the windings 1 a and 1 b of the
As a numerical example, when the frequency band is the GHz band, the length La of the windings 1a and 1b of the
図7の(a)はボビンケース3の平面図、(b)は正面図、(c)は右側面図、(d)は底面図である。
ボビンケース3は、合成樹脂製であり、コイル1を収容する空間であるコイル収容空間3gおよび金属体2を収容する空間である金属体収容空間3hを有する。
コイル収容空間3gには、ボビンケース3に対するコイル1の位置を保持するために、コイル1の巻線1a,1b内に挿入される突起3d,3eが設けられている。7A is a plan view of the
The
The
図7の(d)に示すように、基板実装面には、ボビンケース3に埋設された金属板の一部が露出し、ボビン固定端子部3a〜3cになっている。
図7の(a)に示すように、ボビンケース3は、基板実装面と反対側に、マウンターで吸着可能な吸着面3fを備えている。As shown in FIG. 7D, a part of the metal plate embedded in the
As shown in FIG. 7A, the
図8は、ボビンケース3の斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view of the
図9の(a)はコイル部品10を実装したデジタル・カメラ100の正面図、(b)は右側面図、(c)は底面図である。
デジタル・カメラ100の基板100aは、デジタル・カメラ100の上下左右の方向に広がっている。
コイル部品10は、コイル部品10の正面を下向きにして、基板100aの下端部に半田付けされている。すなわち、コイル1のコイル端子部1eが回路入力となる配線パタンに半田付けされ、コイル1のコイル端子部1fがグランドとなる配線パタンに半田付けされ、金属体2の金属体端子部2a,2bがグランドとなる配線パタンに半田付けされ、ボビンケース3のボビン固定端子部3a〜3cがグランドとなる配線パタンに半田付けされている。9A is a front view of the
The substrate 100 a of the
The
図10に示すように、このデジタル・カメラ100は、立てた状態でクレードルCに載置して、クレードルCに内蔵され且つ上下方向にアンテナ指向性を有するアンテナSと近接通信することが出来る。
As shown in FIG. 10, the
図11の(a)は、コイル1と金属体2の間のギャップの最短距離を変化させた場合の結合強度の変化を示す図表である。なお、La=3.2mm、Lb=5mm、Ca=5.3mm、Cb=5.0mm、周波数は4.48GHzである。
図11の(b)は、コイル1の巻線1a,1bの長さLaに対するギャップの比(距離比と呼ぶ)を横軸とし、結合強度を縦軸としたグラフである。
ギャップが小さいほど結合強度が高く、距離比が0.8を超えると急に結合強度が低下している。
なお、結合強度とは、アンテナ特性評価の1つであるS21特性(Sパラメータ)のことを指し、送信側アンテナ(コイル部品のコイル)から受信側アンテナ(10mm程度離して対向させた別のコイル)への伝送特性を評価する指標である。送信側アンテナから受信側アンテナへ全く損失なく伝送出来た場合の結合強度は0dBで、伝送損失が大きくなるほど結合強度は小さくなる。FIG. 11A is a chart showing a change in the coupling strength when the shortest distance of the gap between the
FIG. 11B is a graph in which the horizontal axis represents the ratio of the gap to the length La of the windings 1a and 1b of the coil 1 (referred to as the distance ratio), and the vertical axis represents the coupling strength.
The smaller the gap, the higher the bond strength. When the distance ratio exceeds 0.8, the bond strength suddenly decreases.
The coupling strength refers to the S21 characteristic (S parameter), which is one of the antenna characteristic evaluations, and is another coil facing the receiving antenna (approximately 10 mm apart) from the transmitting antenna (coil of the coil component). ) Is an index for evaluating the transmission characteristics. When transmission is possible from the transmitting antenna to the receiving antenna without any loss, the coupling strength is 0 dB, and the coupling strength decreases as the transmission loss increases.
図12の(a)は、金属体2の縦幅Caと横幅Cbを変化させた場合の結合強度の変化を示す図表である。なお、La=3.2mm、Lb=5mm、ギャップ=0.5mm、周波数は4.48GHzである。
図12の(b)は、コイル1の巻線部分を囲む四角形の面積La×Lbに対する金属体2を囲む四角形の面積Ca×Cbの比(面積比と呼ぶ)を横軸とし、結合強度を縦軸としたグラフである。
金属体1の縦幅Ca,横幅Cbを大きくするほど結合強度が高くなるが、面積比が3以上になると結合強度は飽和している。(A) of FIG. 12 is a table | surface which shows the change of the coupling strength when the vertical width Ca and the horizontal width Cb of the
In FIG. 12B, the horizontal axis represents the ratio of the area Ca × Cb of the rectangle surrounding the
The bond strength increases as the vertical width Ca and the horizontal width Cb of the
図11,図12の結果から、ギャップ比は0.8以下とし、面積比は1〜3とするのが好ましいことが判る。 From the results of FIGS. 11 and 12, it can be seen that the gap ratio is preferably 0.8 or less and the area ratio is preferably 1 to 3.
−実施例2−
図13の(a)は実施例2に係るコイル部品20の正面図、(b)は右側面図、(c)は底面図である。
ボビンケース4の底面が段差4gになっており、段差のある基板の段差部分に整合する底面形状になっている。ボビンケース4の底面が段差4gになっている以外は、実施例1と同じ構成である。-Example 2-
FIG. 13A is a front view of the
The bottom surface of the
−実施例3−
図14の(a)は実施例3に係るコイル部品30の平面図、(b)は正面図、(c)は右側面図、(d)は底面図である。
金属体5の左右端部が折り曲げられてリブになっており、機械的強度が高められている。金属体5の左右端部が折り曲げられてリブになっている以外は、実施例1と同じ構成である。
図15の(a)は金属体2の正面図、(b)は右側面図、(c)は底面図である。-Example 3-
14A is a plan view of the
The left and right ends of the
15A is a front view of the
−実施例4−
図16の(a)は実施例4に係るコイル部品70を示す平面図、(b)は正面図、(c)は右側面図、(d)は底面図である。
このコイル部品70は、コイル7として絶縁被覆平角銅線をソレノイド状に巻回し且つ扁平に変形させた巻線7a,7bを有するコ字形コイルを用いていることと、コイル7に適合する形状のボビンケース8を用いていること以外は、実施例1と同じ構成である。Example 4
16A is a plan view showing the
The
コイル7の両端部は、ボビンケース8の端部に巻き付けうるように曲げられ、コイル端子部7e,7fになっている。コイル端子部7e,7fの少なくとも底面の絶縁被覆は除去され、半田めっきされている。図16の(d)から判るように、基板実装面には、コイル端子部7e,7fが露出している。
Both end portions of the coil 7 are bent so as to be wound around end portions of the
ボビンケース8は、合成樹脂製であり、コイル7を収容する空間であるコイル収容空間および金属体2を収容する空間である金属体収容空間を有する。
コイル収容空間には、ボビンケース8に対するコイル7の位置を保持するために、コイル7の巻線7a,7b内に挿入される突起8d,8eが設けられている。The
In the coil housing space, projections 8 d and 8 e are provided to be inserted into the
図16の(d)に示すように、基板実装面には、ボビンケース8に埋設された金属板の一部が露出し、ボビン固定端子部8a〜8cになっている。
図16の(a)に示すように、ボビンケース8は、基板実装面と反対側に、マウンターで吸着可能な吸着面8fを備えている。As shown in FIG. 16D, a part of the metal plate embedded in the
As shown in FIG. 16A, the
実施例4では、絶縁被覆平角銅線をソレノイド状に巻回し且つ扁平に変形させた巻線7a,7bを有するコイル7を用いているため、コイル7の部分の厚さを減らすことが出来る。
In the fourth embodiment, since the coil 7 having the
−実施例5−
図17の(a)は実施例5に係るコイル部品ユニット60を示す正面図、(b)は右側面図である。
このコイル部品ユニット60は、コイル部品40と、コイル部品40を前面に固定したフレキシブル・プリント基板50とを具備してなる。
フレキシブル・プリント基板50の前面には、配線パタン50a,50b,50c,50d,50eが形成され、抵抗チップ51,52やコネクタ53が固定されている。
フレキシブル・プリント基板50の後面には、金属層50fが全面的に形成されている。
フレキシブル・プリント基板50の前面の配線パタン50a,50b,50eとフレキシブル・プリント基板50の後面の金属層50fとはスルーホール50gで電気的に接続されており、これらは電子装置のグランドに接続される。-Example 5
FIG. 17A is a front view showing the
The
A
The wiring patterns 50a, 50b, 50e on the front surface of the flexible printed
図18の(a)は実施例5に係るコイル部品40を示す平面図、(b)は正面図、(c)は右側面図、(d)は底面図、(e)は背面図である。
コイル部品40は、前後方向にアンテナ指向性を有するコイル1と、コイル1を収容する空間であるコイル収容空間およびフレキシブル・プリント基板50の前面に固定される面であって且つコイル1のアンテナ指向性の方向と直交又はほぼ直交する面である基板実装面を後面に有するボビンケース6とを備えている。18A is a plan view showing the
The
コイル1は、図4に示すものであり、絶縁被覆銅線をソレノイド状に巻回した巻線1a,1bを有するコ字形コイルである。コイル1の両端部は、平板状に加工してボビンケース6の端部に巻き付けうるように曲げられ、コイル端子部1h,1gになっている。コイル端子部1h,1gの少なくとも後面の絶縁被覆は除去され、半田めっきされている。図18の(e)から判るように、基板実装面には、コイル端子部1h,1gが露出している。
The
図19の(a)はボビンケース6の平面図、(b)は正面図、(c)は右側面図、(d)は底面図、(e)は背面図である。
ボビンケース6は、合成樹脂製であり、コイル1を収容する空間であるコイル収容空間6gを有する。
コイル収容空間6gには、ボビンケース6に対するコイル1の位置を保持するために、コイル1の巻線1a,1b内に挿入される突起6d,6eが設けられている。19A is a plan view of the
The
The coil housing space 6g is provided with protrusions 6d and 6e inserted into the windings 1a and 1b of the
図19の(e)に示すように、基板実装面には、ボビンケース6に埋設された金属板の一部が露出し、ボビン固定端子部6aになっている。
図19の(b)に示すように、ボビンケース6は、基板実装面と反対側に、マウンターで吸着可能な吸着面6fを備えている。As shown in FIG. 19E, a part of the metal plate embedded in the
As shown in FIG. 19B, the
図20の(a)はフレキシブル・プリント基板50の正面図、(b)は右側面図、(c)は背面図である。
フレキシブル・プリント基板50は、コイル部品40が固定されるコイル部品領域51と、コイル部品領域51と直交又はほぼ直交するように折り曲げ可能な折り曲げ領域52とを備えている。20A is a front view of the flexible printed
The flexible printed
折り曲げ領域52の配線パタン50b,50d,50eおよび後面の金属層50fは、マイクロ・ストリップ・ラインを構成しており、電子装置の基板とそのまま接続でき、接続のための同軸ケーブルを必要とせず、部品点数を減らすことが出来る。なお、図示しないが、マイクロ・ストリップ・ラインを構成する配線パタン50b,50d,50eの部分は、シールド材で覆われ、外部ノイズの影響を抑制している。
The wiring patterns 50b, 50d, 50e in the
コイル部品40は、コイル1のコイル端子部1gが回路入力となる配線パタン50cに半田付けされ、コイル1のコイル端子部1hがグランドとなる配線パタン50eに半田付けされ、ボビンケース6のボビン固定端子部6aが配線パタン50aに半田付けされている。
In the
図21に示すように、コイル部品40をフレキシブル・プリント基板50に固定した位置関係でコイル部品領域51の背面に当る金属層50fの部分にコイル1の巻線1a,1bの部分を正面側から投影したとき、コイル1の巻線1a,1bの部分の投影像1pがコイル部品領域51の背面に当る金属層50fの部分に入りきるように、金属層50fの大きさ及び位置が設定されている。なお、コイル1は、周波数帯域により大きさが規定されている。
数値例を示すと、周波数帯域がGHz帯のとき、コイル1の巻線1a,1bの長さLaは約3.2mmであり、コイル1の幅Lbは約5mmである。また、コイル部品40を使用する電子装置の内部空間サイズや電子装置が求めている特性に合わせて、コイル部品領域51の背面に当る金属層50fの部分の高さCaは約3.2mm〜約8mm、幅Cbは約5mm〜約8mmの間の値に選択される。As shown in FIG. 21, the portions of the windings 1a and 1b of the
As a numerical example, when the frequency band is the GHz band, the length La of the windings 1a and 1b of the
図22の(a)はコイル部品40を実装したデジタル・カメラ200の正面図、(b)は右側面図、(c)は底面図である。
デジタル・カメラ200の基板200aは、デジタル・カメラ200の上下左右の方向に広がっている。
コイル部品ユニット60は、コイル部品領域51と直交又はほぼ直交するように折り曲げられた折り曲げ領域52で基板200aの下端部に半田付けされている。コイル1の感度領域は、デジタル・カメラ200の下方に延びている。22A is a front view of the
The substrate 200a of the
The
図23に示すように、このデジタル・カメラ200は、立てた状態でクレードルCに載置して、クレードルCに内蔵され且つ上下方向にアンテナ指向性を有するアンテナSと近接通信することが出来る。
As shown in FIG. 23, this
−実施例6−
実施例5におけるコイル部品40に代えて、図24に示すコイル部品80を用いてもよい。
このコイル部品80は、コイル7として絶縁被覆平角銅線をソレノイド状に巻回し且つ扁平に変形させた巻線7a,7bを有するコ字形コイルを用いていることと、コイル7に適合する形状のボビンケース9を用いていること以外は、実施例5におけるコイル部品40と同じ構成である。-Example 6
A
The
コイル7の両端部は、ボビンケース9の端部に巻き付けうるように曲げられ、コイル端子部7h,7gになっている。コイル端子部7h,7gの少なくとも後面の絶縁被覆は除去され、半田めっきされている。図24の(e)から判るように、基板実装面には、コイル端子部7h,7gが露出している。
Both end portions of the coil 7 are bent so as to be wound around end portions of the
図24の(b)に示すように、ボビンケース9は、基板実装面と反対側に、マウンターで吸着可能な吸着面9fを備えている。
As shown in FIG. 24B, the
実施例6では、絶縁被覆平角銅線をソレノイド状に巻回し且つ扁平に変形させた巻線7a,7bを有するコイル7を用いているため、全体の厚さを減らすことが出来る。
In the sixth embodiment, since the coil 7 having the
本発明のコイル部品およびコイル部品ユニットは、例えばGHz帯のアンテナコイルとして利用することが出来る。 The coil component and the coil component unit of the present invention can be used as an antenna coil in the GHz band, for example.
1 コイル
1a,1b コイルの巻線
1c,1d 巻線の中心軸
1e,1b コイル端子部
2,5 金属体
2a,2b 金属体端子部
3,4 ボビンケース
3a,3b,3c ボビン固定端子部
3d,3e 突起
3f 吸着面
3g コイル収容空間
3h 金属体収容空間
4g 段差
10,20,30,40 コイル部品
50 フレキシブル・プリント基板
50f 金属層
51 コイル部品領域
52 折り曲げ領域
60 コイル部品ユニット
100,200 デジタル・カメラ
C クレードル
S アンテナ1 Coil 1a, 1b Coil winding 1c, 1d Coil axis 1e, 1b Coil
Claims (6)
前記コイル部品は、前後方向にアンテナ指向性を有するコイルと、前記コイルを収容する空間であるコイル収容空間および前記フレキシブル・プリント基板の前面に固定される面であって且つ前記コイルのアンテナ指向性の方向と直交又はほぼ直交する面である基板実装面を有するボビンケースとを備え、
前記フレキシブル・プリント基板は、前記コイル部品が固定されるコイル部品領域と、前記コイル部品領域と直交又はほぼ直交するように折り曲げ可能な折り曲げ領域と、前記コイルの前方の感度を高めるように前記コイルの後方に配置される金属層とを備えることを特徴とするコイル部品ユニット。Comprising a coil component and a flexible printed circuit board having the coil component fixed to the front surface;
The coil component includes a coil having antenna directivity in the front-rear direction, a coil housing space that is a space for housing the coil, and a surface fixed to the front surface of the flexible printed circuit board, and the antenna directivity of the coil. A bobbin case having a substrate mounting surface which is a surface orthogonal or substantially orthogonal to the direction of
The flexible printed circuit board includes a coil component region to which the coil component is fixed, a bending region that can be folded so as to be orthogonal or substantially orthogonal to the coil component region, and the coil so as to increase sensitivity in front of the coil. A coil component unit comprising: a metal layer disposed on the rear side of the coil component unit.
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