TW201931666A

TW201931666A - Lc共振天線

Info

Publication number: TW201931666A
Application number: TW107138998A
Authority: TW
Inventors: 小林英樹; 大島清志; 山下浩二; 長谷川健
Original assignee: 日商Ｓｋ電子股份有限公司; 日商京瓷股份有限公司
Priority date: 2017-11-02
Filing date: 2018-11-02
Publication date: 2019-08-01
Also published as: CN111279552B; EP3700014A4; JP6586447B2; EP3700014B1; WO2019088252A1; EP3700014A1; JP2019087813A; CN111279552A; US20210184353A1; US11258173B2; TWI779126B

Abstract

一種LC共振天線，具備：電感器層，設置有線圈狀的電感器；及電容器層，在該電感器的線圈中心的軸線方向上積層於該電感器層，在前述電容器層設置有連接於前述電感器的電容器，該電容器具備在前述積層方向上以互相隔著間隔的狀態平行地排列的一對電極板。

Description

LC共振天線

[關連申請案之相互參照]
本案主張基於日本特願2017-212875號的優先權，並藉由引用而編入本案說明書的記載中。

發明領域
本發明是有關於一種用於發送接收電波的LC共振天線。

發明背景
自以往以來，已提供有各種設置於電子機器或物品等的小型天線。作為所述天線之一種，例如有如專利文獻1所揭示之LC共振天線，且前述LC共振天線具有內置有共振電路之供電電路基板。

供電電路基板具備有積層有複數片片材的基板、內置於該基板且作為在該片材的積層方向上延伸的軸線中心而螺旋狀地形成的電感元件(電感器)、及內置於前述基板且連接於該電感元件的電容元件(電容器)，電感元件與電容元件是在正交於前述積層方向的方向(以下，稱為面方向)上橫向排列地配置。

電容元件是藉由將形成於個別的片材的表面的複數個電容電極在前述積層方向上排列所構成。

又，因為在以往的LC共振天線上，是在前述面方向上將電感元件與電容元件橫向排列地配置，所以雖然可以設置電容元件的區域受到限制，但會形成為可以藉由將電容電極以非常狹窄的間隔在前述積層方向上排列好幾個，而將電容元件收置在有限的區域內，且可以確保電容元件的容量。

但是，因為以往的LC共振天線是形成為如上述，將複數個電容電極以極狹窄的間隔在前述積層方向上排列的構造，所以會使製造時的電極板間的距離的偏差對電容元件之容量造成的影響變得非常大。

又，因為在以往的LC共振天線的構造中，會因電極板間的距離的微細的變化而使電容元件的容量大幅地變化，所以會形成為下述問題：每個LC共振天線的電容元件的容量的偏差變大，結果共振頻率的個體差異也變大。
先前技術文獻
專利文獻

專利文獻1：日本特許第5733435號公報

發明概要
發明欲解決之課題
因此，本揭示的課題在於：有鑒於所述實際情況而提供一種LC共振天線，前述LC共振天線可以抑制因電極板間的距離的變化所造成的電容器的容量的偏差。
用以解決課題之手段

本揭示的一實施形態的LC共振天線具備：
電感器層，設置有線圈狀的電感器；及
電容器層，在該電感器的線圈中心的軸線方向上積層於該電感器層，
在前述電容器層設置有連接於前述電感器的電容器，該電容器具備有在積層方向上以互相隔著間隔的狀態平行地排列的一對電極板。

在本揭示的一實施形態的LC共振天線中，亦可為：前述電感器與在前述一對電極板之中的前述積層方向上配置於前述電感器側的電極板之距離是形成為前述積層方向上的前述一對電極板間的距離以上。

又，本揭示的一實施形態的LC共振天線亦可具有包含前述電感器層及前述電容器層的介電體層，
在該介電體層的外表面包含基準面，
前述基準面是相對於前述電感器層而與前述電容器層位於前述積層方向上的相反側，且為在前述積層方向上最接近前述電感器之平面，
前述積層方向上的前述基準面與前述電感器的距離形成得比前述積層方向上的前述電感器與配置在前述電感器側的電極板的距離更小，且前述積層方向上的前述電感器與配置在前述電感器側的電極板的距離形成得比前述一對電極板之間的距離更大。

在本揭示的一實施形態的LC共振天線中，亦可為：前述一對電極板的前述積層方向上重合的面積形成得比前述電感器的開口面積更大，且形成得比正交於前述積層方向的面方向上的包含前述電感器層及前述電容器層之介電體層的面積更小。

用以實施發明之形態
以下，參照附加圖式來說明關於本揭示的一實施形態的LC共振天線。本實施形態之LC共振天線是可組入到例如RFID標籤、或通訊機器等之物品的小型的天線。

再者，在本實施形態中，是設成以下述情形為前提：將LC共振天線一體形成於IC晶片本身之晶片整合天線(on-chip antenna)的增幅天線(booster antenna)、或由IC晶片與線圈所構成的供電線圈的增幅器天線，而進行以下的說明。

如圖1及圖2所示，LC共振天線1具有積層有片材的介電體層2、及設置於該介電體層2的共振電路(未編號)。

如圖2所示，介電體層2是藉由積層第一片材SH1、第二片材SH2、第三片材SH3、第四片材SH4及第五片材SH5，並使其相互地熱壓接、燒結而製作，其中前述第一片材SH1是在其中一面上形成有用於構成電容器40的電極板400且在另一面上形成有矩形的金屬層8，前述第二片材SH2是在其中一面上形成有用於構成電容器40的其他的電極板400，前述第三片材SH3是在其中一面上形成有電感器30，前述第四片材SH4是用於覆蓋電感器30，前述第五片材SH5是環狀(在本實施形態中為角環狀)。在本實施形態中，是將形成在第二片材SH2的電極板400稱為第一電極板401，並將形成在第一片材SH1的電極板400稱為第二電極板402。

又，若以第一片材SH1的厚度方向為基準來進行說明，即為介電體層2是相對於第一片材SH1的前述其中一面，來將第二片材SH2、第三片材SH3、第四片材SH4、及第五片材SH5依序在前述厚度方向上積層，而在第二電極板402上重疊有第二片材SH2之與前述其中一面為相反側的另一面，且在該第二片材SH2的第一電極板401上重疊有第三片材SH3之與前述其中一面為相反側的另一面。

再者，在本實施形態中，是將第一片材SH1稱為基底層6，將第二電極板402、第二片材SH2及第一電極板401稱為電容器層4，將第三片材SH3及電感器30稱為電感器層3，將第四片材SH4稱為覆蓋層5，將第五片材SH5稱為封裝層7來進行以下的說明。又，在本實施形態中，是將電感器層3與電容器層4重合的方向稱為積層方向，將相對於該積層方向正交的方向稱為面方向來進行以下的說明。

第一到第五片材SH1~SH5的每一個可利用單一的片材來構成，亦可藉由積層複數個片材來構成。

如圖2所示，電感器層3是由線圈狀(在本實施形態中為漩渦狀)的電感器30、與形成有電感器30的電感器形成層31所構成。電感器形成層31為第三片材SH3。

在前述積層方向上的電感器形成層31的其中一層面上形成有電感器30。前述積層方向上的電感器形成層31的另一層面是與電容器層4相向。再者，在本實施形態中，是設成將電感器形成層31中的前述其中一層面稱為電感器形成面並附上符號「310」，且將前述另一層面稱為相向面來進行以下的說明。

又，如圖3D所示，在電感器形成層31上形成有在前述積層方向上貫通的一對通孔(以下，稱為第一通孔)310a、310b。一對第一通孔310a、310b從各自的形成位置到電感器30的線圈中心(電感器30的捲繞中心)的距離不同。再者，在本實施形態中，將從線圈中心遠離的一側的第一通孔稱為外周側第一通孔310a，將接近於線圈中心的一側的第一通孔稱為內周側第一通孔310b。

電感器30是藉由使用例如將金、銀、銅、或其等的合金的任一個作為主成分之導電材料(在本實施形態中為導電膏)，而在電感器形成面310上形成為薄膜狀的圖案所構成。再者，電感器30亦可利用例如網板印刷方式來印刷在電感器形成面310上。又，亦可藉由其他的印刷方法(凹版、凸版、噴墨)來形成，如果能夠以印刷以外的手段得到規定的圖案形狀的話，則亦可用任意的手段來形成圖案。

電感器30是設定在電感器形成面310之該電感器30的設置空間之中，且在沿外周緣的環狀區域內藉由形成為漩渦狀的導體線所構成。因此，在電感器30中會形成有開口，並且設置空間的中央部側(比環狀區域更內側)是形成為未形成有電感器30(導體圖案)的非形成區域S(參照圖4)。

在本實施形態中，電感器30的外周側的一端部(外周連接端部)300是形成在對應於外周側第一通孔310a的位置，且電感器30的內周側的一端部(內周連接端部)301是形成在對應於內周側第一通孔310b的位置。

又，構成電感器30的導體線包含有從對應於外周側第一通孔310a的位置直線狀地延伸(在本實施形態中是沿電感器形成層31的外周端的一邊而直線狀地延伸)之外周線部302、以從該外周線部302延伸且朝向內側的方式繞漩渦之中間線部303、及從該中間線部303的前端朝向內周側第一通孔310b而直線狀地延伸之內周線部304。

再者，本實施形態之導體線更包含有形成為接續於內周線部304的前端之內側接點部305，該內側接點部305是形成在與內周側第一通孔310b相對應的位置上。因此，在本實施形態中，外周連接端部300是由外周線部302的長邊方向上的一端部所構成，並且內周連接端部301是由內側接點部305所構成。

列舉示意圖來說明關於非形成區域S。如圖4所示，非形成區域S是在將內周線部304的內側的端邊(線寬度方向上的內側的端邊)設為基準，而將與該端邊朝相同方向延伸之假想線設為假想直線VL，並且在已將該假想直線VL與中間線部303的內側的端邊最初交叉之點設為交點P的情況下，藉由從內周線部304的內側的端邊、該內周線部304的內側的端邊與中間線部303的內側的端邊之交點到前述交點P為止的部分、還有前述假想直線VL所區劃出的區域。再者，於非形成區域S中有內側接點部305部分地進入，此部分是視為非形成區域S。

於此，在本實施形態之電感器層3中，積層有覆蓋電感器形成面310的覆蓋層5。覆蓋層5包含有與電感器形成面310相向之層面即覆蓋面、及如圖3C所示之在前述積層方向上與該覆蓋面相反的相反側的層面即基準面50，並且介電體層2的外表面的一部分是以基準面50所構成。再者，所謂的基準面50是指在相對於電感器層3而位於與電容器層4在前述積層方向上的相反側的平面之中，在前述積層方向上最接近電感器3的平面，在本實施形態中，是指在覆蓋層5的外表面(上表面)之中，被後述之周壁層70所包圍的平面。

如圖2所示，電容器層4是在前述積層方向上積層於電感器形成層31的電感器形成面310的相反側的一面(相向面)。又，本實施形態之電容器層4具有一對電極板400、及介於該一對電極板400之間的中間層410。因此，在本實施形態中，一對電極板400間的距離是藉由中間層410的厚度(前述積層方向上的厚度)來決定。再者，中間層410是由第二片材SH2所構成。

一對電極板400之中，配置於電感器層3側的電極板400(以下，稱為第一電極板401)是形成為平坦的薄板狀，並且是在前述積層方向上被電感器層3與中間層410所夾入。

又，如圖3E所示，第一電極板401是由在平面視角下之形狀為矩形的第一極板部401a所構成。

此外，第一極板部401a是在平面視角下，設置於與前述設置空間重疊的位置。更具體地說明，即第一極板部401a是在平面視角下，設置在與非形成區域的整個區域、及環狀區域的一部分或全部重疊的位置。

又，第一極板部401a是配置在於平面視角下與內周側第一通孔310b重疊的位置(積層方向上與內周側第一通孔310b對應的位置上)，並透過內周側第一通孔310b將內周連接端部301及第一極板部401a電連接。

配置成隔著中間層410而與第一電極板401在前述積層方向上排列之電極板400(以下，稱為第二電極板402)是形成為平坦的薄板狀。又，如圖2所示，第二電極板402是在前述積層方向上被中間層410與後述的基底層6所夾入。

如圖3F所示，本實施形態之第二電極板402具有在平面視角下的形狀為矩形的第二極板部402a、及從該第二極板部402a的外緣朝向外側延伸的連接用延伸部402b。

第二極板部402a是前述面方向上的面積形成得比第一極板部401a的面積更擴大，且在平面視角下是第一極板部401a的外周端涵蓋全周而位於比第二極板部402a的外周端更內側。再者，亦可使第二極板部402a的外周端是涵蓋全周而位於比第一極板部401a的外周端更內側。

連接用延伸部402b是配置在於平面視角下與外周側第一通孔310a重疊的位置(在積層方向上與外周側第一通孔310a對應的位置)上。

在中間層410中，在前述積層方向上與外周側第一通孔310a及連接用延伸部402b對應的位置上形成有通孔(以下，稱為第二通孔)410a(參照圖3E)。因此，在本實施形態中，是透過外周側第一通孔310a與第二通孔410a來將電感器30的外周連接端部300與第二電極板402的連接用延伸部402b電連接。

藉此，在本實施形態之LC共振天線1中，是藉由將內周連接端部301與第一電極板401電連接，且將外周連接端部300與第二電極板402電連接，而構成將電感器30與電容器40電連接而成的共振電路。

又，在本實施形態中，是使在平面視角下的第一電極板401與第二電極板402之重疊的面積形成得比電感器30的開口面積，亦即非形成區域的面積更大，且形成得比前述面方向上的介電體層2的面積更小。

此外，在本實施形態中，是相對於電容器層4中的中間層410的另一層面(與中間層410的電感器層3側為相反側的層面)而積層有基底層6。

像這樣，介電體層2是以積層作為片材的電感器層3、電容器層4、覆蓋層5、基底層6的方式所構成。

又，如圖2所示，電感器層3的電感器形成層31、或電容器層4的中間層410、覆蓋層5之厚度為各自不同，伴隨於此，前述積層方向上的電感器30與電容器40(具體而言，是電容器40的第一電極板401)之間的距離D1、一對電極板400之間的距離D2、及電感器30與基準面50之間的距離D3也形成為各自不同的距離。

此外，在本實施形態中，前述積層方向上的基準面50與電感器30的距離D3是形成得比前述積層方向上的電感器30與第一電極板401(在一對電極板400之中的前述積層方向上配置於電感器30側之電極板400)的距離D1更小，此外，前述積層方向上的電感器30與第一電極板401的距離D1是形成得比第一電極板401與第二電極板402之間的距離D2(亦即，電容器40的電極板間距離)更大。

本實施形態之LC共振天線1除了介電體層2之外，更具備有積層於電感器層3的基準面50的封裝層7、及積層於基底層6的金屬層8。

如從圖2及圖3A到圖3C所示，封裝層7具有積層於覆蓋層5的基準面50上之環狀的周壁層70。

在本實施形態中，是藉由周壁層70的內周面700、及對應於覆蓋層5的基準面50之中的周壁層70的開口的區域，而形成有一個設置用凹部701。

再者，雖然在本實施形態中，在基準面50上積層有二個周壁層70，但在基準面50上亦可積層有一個周壁層70、亦可積層有三個以上的周壁層70。

設置用凹部701是用於設置IC晶片C的空間，且可以藉由例如將IC晶片C載置於基準面50後，將樹脂充填到設置用凹部701，來將IC晶片C與LC共振天線1形成為一體。再者，IC晶片C亦可為由IC晶片與線圈所構成的供電線圈。

如圖2及圖3G所示，金屬層8是在前述積層方向上重疊於基底層6。又，金屬層8是底面視角下形狀為矩形，且是將在前述面方向上的面積形成得比第二極板部402a或第一極板部401a的面積更擴大。

本實施形態之LC共振天線1是構成為在平面視角下，第二極板部402a的外周端涵蓋全周而位於比金屬層8的外周端更內側。

本實施形態之LC共振天線1的構成是如上所述。接著，說明本實施形態之LC共振天線1的製造方法。

作為構成介電體層2之片材的片材，是藉由在膠帶上塗佈漿料(slurry)並使其乾燥來製作。

漿料是將陶瓷粉末、玻璃粉末(低融點玻璃料(glass frit))、有機黏合劑、及有機溶劑攪拌所製作之材料。

再者，因為片材是製作成涵蓋整體之厚度為固定，所以是按構成介電體層2的片材的厚度來製作一個個的片材。

使片材乾燥後，將膠帶剝離並去除，然後，從片材切出規定的大小的片材。再者，在本實施形態中是將從片材所切出之片材稱為生坯片材(green sheet)。

接著，在電感器層3用的生坯片材上藉由衝孔或雷射來形成作為外周側第一通孔310a、內周側第一通孔310b的貫通孔。並且，在作為中間層410的生坯片材上藉由衝孔或雷射來形成作為第二通孔410a的貫通孔。

此外，在電感器層3用的生坯片材上，是藉由使用了導電膏的網版印刷，而形成與電感器30的形狀一致的圖案。此時，對外周側第一通孔310a、內周側第一通孔310b充填導電膏。然後，使構成圖案的導電膏、及已充填於外周側第一通孔310a、內周側第一通孔310b的導電膏乾燥。

在中間層410用的生坯片材上，以導電膏來印刷第一電極板401，且在第二通孔410a中充填導電膏。然後，使構成第一電極板401的導電膏、及充填於第二通孔410a的導電膏乾燥。

然後，在基底層6用的生坯片材的其中一面上，以導電膏印刷第二電極板402，並於另一面上印刷金屬層8。

再者，在電感器層3用的生坯片材上形成LC共振天線1複數個份的電感器圖案、外周側第一通孔310a、及內周側第一通孔310b。

又，在中間層410用的生坯片材上形成LC共振天線1複數個份的第一電極板401、第二通孔410a。同樣地，在基底層6用的生坯片材上，印刷LC共振天線1複數個份的第二電極板402、金屬層8。

在製作出構成介電體層2的各片材後，將各片材依規定的順序積層，在此狀態下藉由將各片材熱壓接來製作一個積層體，並進一步藉由燒結該積層體而製作燒結體。

燒結中的程序首先是在玻璃成分的軟化點以下的溫度，例如在500℃左右下將積層體中所包含的有機物去除後，以藉由玻璃成分或在配線部所使用的導電材料的融點所決定的溫度，例如800~1050℃來進行燒成。

在燒結體的表面上於已變得裸露的導電部(在本實施形態中是金屬層8)上施行Ni(鎳)的無電電鍍，接著施行Au(金)的無電電鍍。

然後，藉由切割機將相對於一個燒結體所形成的複數個LC共振天線1一個個地切出。如此進行來製造LC共振天線1。

再者，在LC共振天線1的製造時，因為當片材的厚度產生變化時，會使欲抑制偏差之電極板間距離D2、或前述距離D1、D3也產生變化，所以用於將已歷經各製造步驟後之片材的厚度形成所期望的厚度的控制是相當重要的。

例如，在對片材彼此進行熱壓接的步驟(熱壓接步驟)、或將片材燒結的步驟(燒結步驟)中，會因收縮等的影響而使片材的厚度產生變化，又，在對電感器30、或第一電極板401、第二電極板402、金屬層8進行印刷的步驟(印刷步驟)中，會因導體圖案的形狀、或尺寸、通孔的位置等的影響而使片材的厚度產生變化。

因此，在本實施形態中，是形成為藉由在製作片材的步驟，亦即，在對膠帶塗佈漿料的步驟(塗佈步驟)中，考慮在熱壓接步驟、燒結步驟、印刷步驟中的片材的厚度的變化來調整塗佈在膠帶上之漿料的厚度，以使所製造的LC共振天線1的各片材的厚度(亦即，前述距離D1、D2、D3)成為期望的尺寸。更具體而言，漿料是藉由刮刀法(doctor blade method)來塗佈到膠帶上，並且可以藉由調整此時的刀片的刀尖的高度來調整片材的厚度。

再者，較理想的是，在後續步驟中也控制各個後續步驟的製造條件，以使厚度的變化穩定而隨時形成為相同值的變化。

以上，依據本實施形態之LC共振天線1，因為將電容器層4在前述積層方向上相對於電感器層3而積層，所以可以將設置電極板400的區域確保在相對於電感器30而在積層方向上排列的區域中。因此，在設置電極板400(第一電極板401、第二電極板402)的區域中，可以將電極板400的尺寸設定得較大，且只要以不改變電容器40的容量為前提，即能夠以可相對於較小尺寸的電極板400而將一對電極板400的重疊面積擴大之量，來將一對電極板400間的距離D2(電極板間距離)設得較大。

又，在本實施形態之LC共振天線1中，因為可以將電極板400的尺寸設定得較大，所以變得可僅以一對(2片)電極板400來構成電容器40。

像這樣，前述LC共振天線1是藉由設成將電極板400的片數減少為2片的構造，而可以將電極板400間的距離的偏差對電容器40的容量的偏差所賦與的影響變小。

從而，LC共振天線1可以得到下述的優異效果：可以抑制因電極板400間的距離的偏差所造成的電容器40的容量的偏差。藉此，因為可以將LC共振天線1的共振頻率的個體差異變小，所以變得可製造通訊特性一致之LC共振天線。

又，在本實施形態之LC共振天線1中，因為是使前述電感器30、與在前述一對電極板400之中的前述積層方向上配置在前述電感器30側的電極板400之距離D1，變得比前述積層方向上的前述一對電極板400間的距離D2更大，所以可將電容器40配置在前述積層方向上從電感器30遠離的位置。

因此，從電感器30產生的磁束變得難以被電容器40所遮擋，磁束的流通變得良好。

此外，在本實施形態之LC共振天線1中，是使前述積層方向上的前述基準面50與前述電感器30之距離D3變得比前述積層方向上的前述電感器30與配置在前述電感器30側的電極板400之距離D1更小，且使前述積層方向上的前述電感器30與配置在前述電感器30側的電極板400之距離D1變得比前述一對電極板400之間的距離D2更大。

亦即，因為電感器30的位置靠近介電體層2的外表面所包含的基準面50側(沿通過非形成區域的磁束所前進的方向而讓電感器30靠近介電體層2的外表面側)，且從電容器40的第一電極板401遠離，所以使介電體層2的外部的可以放射強度較高的磁束之區域擴大，並且從電感器30產生的磁束變得難以被電容器40的第一電極板401遮擋。

像這樣，前述LC共振天線1藉由在基準面50與第一電極板401之間的有限範圍內使電感器30的位置靠近於基準面50側，而可以提高介電體層2的外部的區域中的磁束的強度，並且抑制從電感器30產生的磁束的強度降低，所以可以提高通訊的穩定性。

再者，如本實施形態，在將LC共振天線1作為增幅天線使用的情況下，因為當將與該LC共振天線1結合的供電線圈配置於磁束強度較高的區域時，會使LC共振天線1與該供電線圈的結合增強，所以可以抑制通訊時的能量損失，其結果，可得到增長通訊距離的效果。

並且，在本實施形態之LC共振天線1中，因為前述一對電極板400的重疊面積變得比前述電感器30的開口面積更大，且比正交於前述軸線方向的面方向上的前述介電體層2的面積更小，所以只要以不改變電容器40的容量為前提，即能夠以一對電極板400的重疊面積擴大之量來將一對電極板400間的距離D2設得較大。

因此，可以易於抑制伴隨於一對電極板400之間隔的偏差的電容器40的容量的偏差。

再者，本揭示的LC共振天線並非限定於上述一實施形態的LC共振天線，且當然可在不脫離本發明的主旨之範圍內進行各種的變更。

在上述實施形態中，雖然是以晶片整合天線(on-chip antenna)的增幅天線(booster antenna)、或由IC晶片與線圈所構成的供電線圈的增幅天線為前提，來進行LC共振天線的說明，但並非限定於此，LC共振天線亦可設為例如未將天線一體形成的IC晶片的主天線(main antenna)。這種情況下，可直接對電容器40連接IC晶片。

在上述實施形態中，雖然是將電感器30形成為漩渦狀，但並非限定於此構成。例如，電感器30亦可為螺旋狀。再者，在構成螺旋狀的電感器30的情況下，例如只要藉由導電材料將形成於各別之層的層面的複數個圖案互相連接即可。

在上述實施形態中，雖未特別提及，但電感器30、或電容器40的第一電極板401、第二電極板402的前述面方向上的尺寸均可合宜變更。再者，在圖5A~圖5G所示的LC共振天線1中，是將電感器30的尺寸設得較大，並且將電容器40的第一電極板401、第二電極板402的尺寸設得較小。

在上述實施形態中，雖然是使在平面視角下的第一電極板401與第二電極板402的重疊面積變得比電感器30的開口面積更大，亦即，比非形成區域的面積更大，但亦可例如將前述重疊面積設為電感器30的開口面積以下。但是，前述重疊面積較大者，可將第一電極板401與第二電極板402的距離(電極板間距離)設得較大。

上述實施形態中，雖然在覆蓋層5上積層有封裝層7，但在覆蓋層5上亦可不積層有封裝層7。再者，在覆蓋層5上積層封裝層7者，變得容易將IC晶片C與LC共振天線1一體形成。

在上述實施形態中，雖然於介電體層2(基底層6)積層有金屬層8，但在基底層6亦可不積層有金屬層8。再者，在將LC共振天線1設成包含有金屬層8的構造的情況下，因為可以預先考慮由金屬造成之對共振頻率的影響來設計共振電路，所以即便在金屬製的構造物等上安裝LC共振天線1，也可以防止共振頻率產生變化之情形。
[實施例1]

以下，雖然列舉實施例及比較例來進一步詳細地說明本發明，但本發明並非限定於這些例子的發明。

(實施例1)
準備與圖5A~圖5G所示的LC共振天線1同樣的構造的LC共振天線1來作為實施例1。又，實施例1是在設置IC晶片C後充填樹脂來構成為增幅天線，其中前述IC晶片C於設置用凹部701設置有晶片整合天線(on-chip antenna)。再者，電感器30與電容器40的電極板400的材質為銅，介電體層2、封裝層7的介電常數為7.7。

(實施例2)
又，如圖6所示，準備將上述實施例1的金屬層8貼附於金屬M之物來作為實施例2。

(比較例)
如圖7所示，在將電感器30與電容器40在前述面方向上設置於完全錯開的位置上的LC共振天線1中，將在設置用凹部701設置具備有晶片整合天線的IC晶片C並且充填樹脂而成之物作為比較例。再者，比較例的LC共振天線1未貼附到金屬M。

又，在比較例的電容器層4，是將4片電極板400在前述積層方向上排列配置，並且將封裝層7的一部分構成為電容器層4。此外，在比較例中，是將基底層6構成為兼作為電感器形成層31。

實施例1、2及比較例的電感器30與電容器40的詳細的尺寸是如下表1所示。

[表1]

再者，實施例1、2及比較例中的電感器形成層31、基底層6、覆蓋層5、封裝層7的厚度是如下表2所示。

[表2]

(共振頻率的偏差測定試驗)
準備40個實施例1之LC共振天線1、80個比較例之LC共振天線1，測定各LC共振天線1的共振頻率，來確認共振頻率的偏差程度。將40個實施例1之LC共振天線1的測定結果顯示於圖8，且將80個比較例之LC共振天線1的測定結果顯示於圖9。

(試驗結果)
如圖8、圖9所示，從相較於實施例1之LC共振天線1，在比較例之LC共振天線1的共振頻率上產生較大的個體差異之情形，可清楚得知下述情形：當將電極板400的極板間隔取得較寬，並且將電極板400的片數設得較少時，可以對在共振頻率上產生的個體差異，亦即電容器40的容量的偏差加以抑制。

(因設置對象物的不同所造成的對共振頻率的影響之測定試驗)
分別準備40個實施例1、2之LC共振天線1，並且測定各LC共振天線1的共振頻率。然後，求出40個份的實施例1的LC共振天線1的共振頻率的平均值、與40個份的實施例2的LC共振天線1的共振頻率的平均值。

(試驗結果)
實施例1的LC共振天線1的共振頻率的平均値為921.0MHz，實施例2的LC共振天線1的共振頻率的平均値為919.0MHz。從此試驗結果可得知下述情形：如實施例1、2的LC共振天線1，只要設置有金屬層8，即便安裝對象物為金屬，對共振頻率的影響(變化)也會變少，而可以在安裝對象物為金屬的情況與非金屬的情況下抑制共振頻率變化之情形。

(實施例3~22)
接著，為了確認電感器30與電容器40的距離D1與磁束的流通容易度的關係性，而準備了實施例3~22。實施例3~22是將金屬層8從圖5A~圖5G所示的構造的LC共振天線1移除者。

實施例3~9皆是構成為在前述積層方向上的一對電極板400間的距離D2成為0.06mm。又，實施例3~9是使在前述積層方向上的電感器30與第一電極板401的距離D1各為不同，並使實施例3的前述距離D1成為最小，且實施例9的前述距離D1成為最大。

再者，在實施例3~9的各實施例中，一側的電極板400(第一電極板401)與另一側的電極板400(第二電極板402)是形成為互相為相同的尺寸。又，在實施例3~9中，因為將電極板400的縱向寬度Cy調整成使通訊頻率成為920MHz，所以電極板400的縱向寬度Cy會依每個實施例而不同。

將實施例3~9的前述距離D1、D2及電極板400的橫向寬度Cx、縱向寬度Cy的一覧顯示於下表3。

[表3]

實施例10~17皆是構成為在前述積層方向上的一對電極板400間的距離D2成為0.05mm。又，實施例10~17是使在前述積層方向上的電感器30與第一電極板401的距離D1各為不同，並使實施例10的前述距離D1成為最小，且實施例17的前述距離D1成為最大。

再者，在實施例10~17的各實施例中，也是將一側的電極板400(第一電極板401)與另一側的電極板400(第二電極板402)形成為互相為相同的尺寸。又，在實施例10~17中，因為將各電極板400的縱向寬度Cy調整成使通訊頻率成為920MHz，所以電極板400的縱向寬度Cy會按每個實施例而不同。

將實施例10~17的前述距離D1、D2及電極板400的橫向寬度Cx、縱向寬度Cy的一覧顯示於下表4。

[表4]

實施例18~22皆是構成為在前述積層方向上的一對電極板400間的距離D2成為0.04mm。又，實施例18~22是使在前述積層方向上的電感器30與第一電極板401的距離D1各為不同，並使實施例18的前述距離D1成為最小，且實施例22的前述距離D1成為最大。

再者，在實施例18~22的各實施例中，也是將一側的電極板400(第一電極板401)與另一側的電極板400(第二電極板402)形成為互相為相同的尺寸。又，在實施例18~22中，因為將各電極板400的縱向寬度Cy調整成使通訊頻率成為920MHz，所以電極板400的縱向寬度Cy會按每個實施例而不同。

將實施例18~22的前述距離D1、D2及電極板400的橫向寬度Cx、縱向寬度Cy的一覧顯示於下表5。

[表5]

(以電磁場模擬為依據之通訊距離的評價)
針對實施例3~22的LC共振天線1，藉由電磁場模擬算出磁場分布，並依據此磁場分布來算出通訊距離。如圖10所示，可由在前述電極板間距離D2為0.06mm的情況下(實施例3~9的情況下)、0.05mm的情況下(實施例10~17的情況下)、0.04mm的情況下(實施例18~22的情況下)之任意的情況下均是隨著前述距離D1加寬而使通訊距離也增長之情形得知下述情形：因為當前述距離D1加寬時會使從電感器30產生的磁束變得難以受電容器40所遮擋，所以磁束的流通變好多少，通訊距離也增長多少。

1‧‧‧共振天線

2‧‧‧介電體層

3‧‧‧電感器層

4‧‧‧電容器層

5‧‧‧覆蓋層

6‧‧‧基底層

7‧‧‧封裝層

8‧‧‧金屬層

30‧‧‧電感器

31‧‧‧電感器形成層

40‧‧‧電容器

50‧‧‧基準面

70‧‧‧周壁層

300‧‧‧外周連接端部

301‧‧‧內周連接端部

302‧‧‧外周線部

303‧‧‧中間線部

304‧‧‧內周線部

305‧‧‧內側接點部

310‧‧‧電感器形成面

310a‧‧‧外周側第一通孔

310b‧‧‧內周側第一通孔

400‧‧‧電極板

401‧‧‧第一電極板

401a‧‧‧第一極板部

402‧‧‧第二電極板

402a‧‧‧第二極板部

402b‧‧‧連接用延伸部

410‧‧‧中間層

410a‧‧‧第二通孔

700‧‧‧內周面

701‧‧‧設置用凹部

C‧‧‧IC晶片

D1、D2、D3‧‧‧距離

M‧‧‧金屬

P‧‧‧交點

S‧‧‧非形成區域

SH1‧‧‧第一片材

SH2‧‧‧第二片材

SH3‧‧‧第三片材

SH4‧‧‧第四片材

SH5‧‧‧第五片材

VL‧‧‧假想直線

圖1是本揭示之一實施形態的LC共振天線的平面圖。

圖2是圖1之II-II線的截面圖。

圖3A是同實施形態之LC共振天線中的周壁層(第五片材)的平面圖。

圖3B是在同實施形態之LC共振天線中的封裝層中所包含的其他周壁層(第五片材)的平面圖。

圖3C是同實施形態之LC共振天線中的覆蓋層(第四片材)的平面圖。

圖3D是同實施形態之LC共振天線中的電感器形成層(第三片材)的平面圖。

圖3E是同實施形態之LC共振天線中的中間層(第二片材)的平面圖。

圖3F是同實施形態之LC共振天線中的基底層(第一片材)的平面圖。

圖3G是同實施形態之LC共振天線中的基底層(第一片材)的底面圖。

圖4是同實施形態之LC共振天線的電感器的平面圖。

圖5A是本揭示的其他實施形態之LC共振電路中的周壁層(第五片材)的平面圖。

圖5B是在同實施形態之LC共振天線中的封裝層中所包含的其他周壁層(第五片材)的平面圖。

圖5C是同實施形態之LC共振天線中的覆蓋層(第四片材)的平面圖。

圖5D是同實施形態之LC共振天線中的電感器形成層(第三片材)的平面圖。

圖5E是同實施形態之LC共振天線中的中間層(第二片材)的平面圖。

圖5F是同實施形態之LC共振天線中的基底層(第一片材)的平面圖。

圖5G是同實施形態之LC共振天線中的基底層(第一片材)的底面圖。

圖6是實施例2的LC共振天線的說明圖。

圖7是比較例的LC共振天線的說明圖。

圖8是實施例2之LC共振天線的共振頻率的測定結果。

圖9是比較例之LC共振天線的共振頻率的測定結果。

圖10是實施例3~22之LC共振天線的通訊距離的測定結果。

Claims

一種LC共振天線，具備：電感器層，設置有線圈狀的電感器；及電容器層，在該電感器的線圈中心的軸線方向上積層於該電感器層，在前述電容器層設置有連接於前述電感器的電容器，該電容器具備在積層方向上以互相隔著間隔的狀態平行地排列的一對電極板。
如請求項1之LC共振天線，其中前述電感器與在前述一對電極板之中的前述積層方向上配置於前述電感器側的電極板之距離，是形成為前述積層方向上的前述一對電極板間的距離以上。
如請求項2之LC共振天線，其具有包含前述電感器層及前述電容器層的介電體層，在該介電體層的外表面包含基準面，前述基準面是相對於前述電感器層而與前述電容器層位於前述積層方向上的相反側，且為在前述積層方向上最接近前述電感器之平面，前述積層方向上的前述基準面與前述電感器的距離形成得比前述積層方向上的前述電感器與配置在前述電感器側的電極板的距離更小，且前述積層方向上的前述電感器與配置在前述電感器側的電極板的距離形成得比前述一對電極板之間的距離更大。
如請求項1至3中任一項之LC共振天線，其中前述一對電極板的前述積層方向上重合的面積形成得比前述電感器的開口面積更大，且形成得比正交於前述積層方向的面方向上的包含前述電感器層及前述電容器層之介電體層的面積更小。