WO2011002050A1 - アンテナモジュール - Google Patents

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WO2011002050A1
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electrode
capacitor electrode
antenna module
capacitor
coil
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PCT/JP2010/061232
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English (en)
French (fr)
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加藤登
谷口勝己
池本伸郎
村山博美
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006—Particular feeding systems
    • H01Q21/0025—Modular arrays

Definitions

  • the present invention relates to an antenna module used for communication using electromagnetic field coupling such as RFID communication.
  • a non-contact IC card including a wireless communication IC and a card reader are configured, and communication is performed by bringing the non-contact IC card and the card reader within a predetermined distance.
  • An antenna is required to perform communication, and the resonance frequency of this antenna is set based on the frequency of the communication signal.
  • Such an antenna is described in Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, and the like, and basically sets a resonance frequency together with a coil electrode wound in a plane and an inductance of the coil electrode. And a structure for generating a capacitance.
  • Patent Document 1 a coil electrode wound around each of the front and back sides of the insulating sheet is provided. A desired capacitance is generated by arranging these coil electrodes so as to face each other. At this time, a large capacitance is obtained by widening the coil electrode.
  • Patent Document 1 a structure is described in which one counter electrode of the coil electrode and the capacitor is formed on the front surface side of the insulating sheet, and the other counter electrode of the capacitor is formed on the back surface side.
  • a conductive through hole is mechanically formed in the insulating sheet.
  • a coil electrode is formed on the front surface side of the insulating sheet, and a capacitance adjustment pattern for generating a coil electrode and capacitance is formed on the back surface side. Then, the capacitance is adjusted by adjusting the shape (line length) of the capacitance adjustment pattern.
  • JP 2001-84463 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-334203 Japanese Patent Laid-Open No. 200-295024
  • the capacitance adjustment pattern on the back surface side is formed in the same winding direction as the coil electrode on the front surface side when viewed in plan view, that is, along the direction of the magnetic field on the antenna surface. ing. Therefore, the capacitance adjustment pattern on the back side does not contribute to the inductance of the antenna, and the inductance depends only on the pattern of the coil electrode on the front side. For this reason, in order to increase the inductance in order to increase the radiant magnetic field, the structure must be increased in size, such as increasing the number of turns of the coil electrode on the surface side.
  • the resonance frequency of the antenna is affected by the capacitance of the wireless communication IC.
  • the capacitance of the wireless communication IC varies, the resonance frequency of the antenna also varies according to this variation.
  • the object of the present invention is to obtain a predetermined magnetic field strength and to achieve excellent communication characteristics by suppressing the influence of variations in element values of a wireless communication IC while being simple and small.
  • An antenna module having the above is realized.
  • the present invention relates to an antenna module including a wireless communication element and an antenna pattern.
  • the wireless communication element includes a first input / output terminal and a second input / output terminal.
  • the antenna pattern includes a first coil electrode including a first end connected to the first input / output terminal at high frequency, and a second coil electrode including a second end connected to the second input / output terminal at high frequency. .
  • the first coil electrode and the second coil electrode are formed so as to obtain a predetermined coupling capacity.
  • the coupling capacity of the antenna pattern is larger than the capacity of the wireless communication element.
  • the combined capacity (capacitance) as the antenna module is a parallel connection capacity of the coupling capacity by the antenna pattern and the capacity of the wireless communication element. Therefore, by setting the coupling capacity of the antenna pattern to be larger than the capacity of the wireless communication element, the combined capacity of the antenna module is less dependent on the capacity of the wireless communication element and depends on the coupling capacity of the antenna pattern. To do. Thereby, if the formation accuracy of the antenna pattern is high, the variation in characteristics as an antenna module is reduced.
  • the antenna module of the present invention can include a first capacitor electrode connected to the first input / output terminal and a second capacitor electrode connected to the second input / output terminal.
  • the antenna module is formed at the first end of the first coil electrode, and is formed at the second end of the second capacitor electrode and the third capacitor electrode capacitively coupled to the first capacitor electrode.
  • a fourth capacitor electrode capacitively coupled to the two capacitor electrodes. It is preferable that the coupling capacitance between the first capacitor electrode and the third capacitor electrode and the coupling capacitance between the second capacitor electrode and the fourth capacitor electrode are both larger than the capacitance of the wireless communication element.
  • This configuration shows a specific configuration in which the wireless communication element and the antenna pattern are connected at a high frequency. And when connecting through a capacitor in this way, if the capacitance of the capacitor connected in series between the wireless communication element and the antenna pattern is increased, the combined capacity of the series circuit of these capacitors and the wireless communication element is Depends on the capacity of the wireless communication element. Therefore, even if such a capacitor is inserted, as a result, the characteristics as an antenna module can be made to depend on the coupling capacitance of the antenna pattern.
  • the first capacitor electrode and the second capacitor electrode may be formed on the same surface of the first insulating substrate, and the antenna pattern may be formed on the second insulating substrate. . Then, the first insulating substrate is moved to the second insulating substrate such that the surface on the opposite side of the first capacitor electrode and the second capacitor electrode is in contact with the second insulating substrate. It may be arranged.
  • the first connection electrode pattern for connecting the first capacitor electrode and the first input / output terminal is formed on the first capacitor electrode and the second capacitor electrode on the first insulating substrate.
  • a second connection electrode pattern for connecting the second capacitor electrode and the second input / output terminal may be formed.
  • This configuration shows a specific connection configuration between the above-described wireless communication element and each capacitor.
  • the first coil electrode and the third capacitor electrode may be formed on the surface of the second insulating substrate on the first insulating substrate side.
  • the second coil electrode and the fourth capacitor electrode may be formed on the surface of the second insulating base opposite to the first insulating base.
  • This configuration shows the specific structure of the above-described antenna pattern and each capacitor.
  • the first coil electrode and the third capacitor electrode of the second insulating base are formed on the surfaces where the second capacitor electrode and the fourth capacitor electrode are at least partially overlapped in plan view.
  • An electrode may be formed.
  • This configuration shows another configuration example for the capacitor inserted between the antenna pattern and the wireless communication element.
  • the first input / output terminal and the first end of the first coil electrode may be connected by a wiring electrode pattern.
  • the antenna module includes a fifth capacitor electrode connected to the second input / output terminal, a sixth capacitor electrode formed at the second end of the second coil electrode and capacitively coupled to the second capacitor electrode, May be provided.
  • the coupling capacity of the fifth capacitor electrode and the sixth capacitor electrode is preferably larger than the capacity of the wireless communication element.
  • This configuration shows a specific structure in which one end is directly connected and the other end is connected via a capacitor with respect to the connection configuration of the antenna pattern and the wireless communication element.
  • the first coil electrode and the second coil electrode are formed in a winding shape so that the currents flowing through the coil electrodes are in the same direction.
  • the magnetic field generated by the antenna of the antenna module can be strengthened with a simple structure.
  • the present invention it is possible to realize a simple and small antenna module with excellent communication characteristics that suppresses the influence of the capacity variation of the wireless communication IC and generates a magnetic field stronger than the conventional one.
  • FIG. 2 is a diagram simulating an equivalent circuit when the antenna module 100 according to the first embodiment is viewed from the side, and an equivalent circuit further approximated and simplified. It is a disassembled perspective view which shows the structure of the antenna module 100A which concerns on 2nd Embodiment. It is the figure which simulated the antenna module 100A which concerns on 2nd Embodiment from the side surface, and the equivalent circuit further approximated and simplified. It is a top view which shows the other example of formation of a 1st coil electrode and a 2nd coil electrode. 2 is a diagram illustrating a configuration of an electromagnetic coupling module 90.
  • FIG. 2 is a diagram simulating an equivalent circuit when the antenna module 100 according to the first embodiment is viewed from the side, and an equivalent circuit further approximated and simplified.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of the antenna module 100 of the present embodiment.
  • the antenna module 100 includes an antenna 1, a wireless communication IC 80, and a base film 15 (corresponding to the “first insulating substrate” of the present invention).
  • a first coil electrode 21 is disposed in a wound shape on a first main surface 12 of an insulating flexible sheet 10 (corresponding to a “second insulating base material” of the present invention), and a second one.
  • the second coil electrode 31 is disposed on the main surface 13 in a wound shape.
  • the first coil electrode 21 has a shape that is sequentially wound inward in the counterclockwise direction from the outermost peripheral end 22A to the innermost peripheral end 22B when viewed from the first main surface 12 side.
  • the second coil electrode 31 has a shape that is sequentially wound clockwise and outward from the innermost peripheral end portion 32B to the outermost peripheral end portion 32A when viewed from the second main surface 13 side.
  • the outermost peripheral end 22A of the first coil electrode 21 has a substantially rectangular shape that is wider than the wound linear electrode portion. This end corresponds to the “third capacitor electrode” of the present invention.
  • the outermost peripheral end portion 32A of the second coil electrode 31 also has a substantially rectangular shape that is wider than the wound linear electrode portion. This end corresponds to the “fourth capacitor electrode” of the present invention.
  • the innermost peripheral end portion 22B of the first coil electrode 21 has the same width as the linear electrode portion to be wound.
  • the innermost peripheral end portion 32B of the second coil electrode 31 also has the same width as the linear electrode portion to be wound.
  • the first coil electrode 21 and the second coil electrode 31 are formed so as to be wound in the opposite direction when viewed from different directions, so that they are viewed from the same direction. Winding in the same direction, the innermost peripheral end 22B of the first coil electrode 21 and the innermost peripheral end 32B of the second coil electrode 31 are opposed to each other. As a result, the current directions of the first coil electrode 21 and the second coil electrode 31 match, and the direction of the magnetic field generated by the first coil electrode 21 and the direction of the magnetic field generated by the second coil electrode 31 match. Thereby, these magnetic fields act so as to add to each other, and the magnetic field as an antenna (a magnetic field whose axis is perpendicular to the main surface) is strengthened.
  • the first coil electrode 21 and the second coil electrode 31 function as one continuous coil having a larger number of turns, in which the winding direction does not change midway.
  • the inductor of the annular coil is proportional to the square of the number of turns of the coil, the generated magnetic field becomes stronger as the number of turns increases.
  • the first coil electrode 21 is formed only by facing the end portions of the first coil electrode 21 and the second coil electrode 31 without performing mechanical conduction processing such as perforation on the flexible sheet 10.
  • the second coil electrode 31 can be connected in an alternating manner, so that a resonant antenna can be formed with a simple process and a simple structure.
  • the first coil electrode 21 and the second coil electrode 31 are formed so that the linear electrode portions to be wound are substantially excluded except for some portions such as the outermost periphery, the innermost periphery, and the bent portion. It forms so that it may oppose through the flexible sheet 10 over the full length.
  • the opposing electrodes of the first coil electrode 21 and the second coil electrode 31 are capacitively coupled via the flexible sheet 10 that is an insulator, and function as a capacitor. And a comparatively big capacitance can be obtained by making an electrode oppose over the substantially full length of a linear electrode in this way.
  • a substantially rectangular intermediate electrode 22C is disposed on the first main surface 12 of the flexible sheet 10 at a position spaced a predetermined distance from the outermost peripheral end 22A of the first coil electrode 21. Specifically, the intermediate electrode 22C is disposed so as to overlap the outermost peripheral end portion 32A of the second coil electrode 31 in plan view. The intermediate electrode 22C is also formed with the same area as the outermost peripheral end portions 22A and 32A. As a result, the outermost peripheral end portion 32A of the second coil electrode 31, the intermediate electrode 22C, and the flexible sheet 10 form a capacitor having a large opposing area and a relatively large capacitance.
  • the base film 15 is formed in a flat film shape with an insulating material having a predetermined thickness.
  • the base film 15 includes the outermost peripheral end portion 22A of the first coil electrode 21 and the intermediate electrode 22C, and is formed in an area where the wireless communication IC 80 can be mounted.
  • coupling electrodes 151A (corresponding to “second capacitor electrode” of the present invention) and 151B (corresponding to “first capacitor electrode” of the present invention) are formed.
  • the coupling electrodes 151 ⁇ / b> A and 151 ⁇ / b> B are the same as the outermost peripheral end 22 ⁇ / b> A and the intermediate electrode 22 of the first coil electrode 21, and are electrode patterns that are substantially rectangular in plan view.
  • the coupling electrodes 151 ⁇ / b> A and 151 ⁇ / b> B are formed at the same interval as the interval between the outermost peripheral end 22 ⁇ / b> A of the first coil electrode 21 and the intermediate electrode 22.
  • the base film 15 is formed with IC connection electrodes 150A and 150B.
  • the IC connection electrode 150A has one end connected to the coupling electrode 151A and the other end serving as one mounting land (corresponding to the “second input / output terminal” of the present invention) of the wireless communication IC 80. Yes.
  • the IC connection electrode 150B has one end connected to the coupling electrode 151B, and the other end serving as the other mounting land (corresponding to the “first input / output terminal” of the present invention) of the wireless communication IC 80. Yes.
  • the wireless communication IC 80 is mounted on these mounting lands.
  • the base film 15 is installed on the first main surface 12 of the flexible sheet 10 with an adhesive sheet or the like so that the lower surface is in contact with the flexible sheet 10. At this time, the base film 15 is installed such that the coupling electrode 151 ⁇ / b> A faces the intermediate electrode 22 ⁇ / b> C and the coupling electrode 151 ⁇ / b> B faces the outermost peripheral end 22 ⁇ / b> A of the first coil electrode 21.
  • the coupling electrode 151A, the intermediate electrode 22C, and the base film 15 form a capacitor having a large facing area and a relatively large capacitance.
  • the coupling electrode 151B, the outermost peripheral end 22A, and the base film 15 also form a capacitor having a relatively large capacitance and a facing area.
  • the antenna module 100 of the present embodiment has a circuit configuration as shown in FIG.
  • FIG. 2A is a diagram simulating an equivalent circuit when the antenna module 100 of the present embodiment is viewed from the side
  • FIG. 2B is an equivalent circuit that is further approximated and simplified.
  • the antenna module 100 is between the outermost peripheral end portion 22A of the inductor (inductance L21) by the first coil electrode 21 and the outermost peripheral end portion 32A of the inductor (inductance L31) by the second coil electrode 31.
  • capacitors (capacitance C23A) are connected in series.
  • the wireless communication IC 80 has an extremely small capacitance C IC included in the IC itself.
  • the circuit configuration is such that a capacitor (capacitance C23A) by the electrode 22C and the outermost peripheral end portion 32A is connected in series.
  • the capacitor (capacitance C IC ) of the wireless communication IC 80 is sufficiently smaller than the other capacitors (capacitances C25A, C25B, C23A).
  • C IC is about 8 pF
  • C25A, C25B, and C23A are set to about 50 pF.
  • this circuit is a series connection circuit of capacitors, and the capacitor (capacitance C IC ) of the wireless communication IC 80 is sufficiently smaller than the other capacitors (capacitances C25A, C25B, C23A). That is, C IC ⁇ C25A, C25B, C23A. For this reason, the combined capacitance is greatly influenced by the capacitor (capacitance C IC ) of the wireless communication IC 80 itself, which has a smaller capacitance than the others, and becomes a value close to the capacitance C IC .
  • the combined capacitance of the antenna module 100 as a whole is such that the capacitor (capacitance C IC ) of the wireless communication IC 80, the first coil electrode 21, and the second coil electrode 31 have a capacitance as shown in FIG. It becomes a parallel capacitance with the coupled capacitor (capacitance C23M).
  • the capacitor (capacitance C23M) in which the first coil electrode 21 and the second coil electrode 31 are capacitively coupled is set large. Specifically, it is set to about 200 pF. As a result, C IC ⁇ C23M.
  • the combined capacitance that affects the resonance characteristics of the antenna module 100 is approximately the same value as the capacitor (capacitance C23M) in which the first coil electrode 21 and the second coil electrode 31 are capacitively coupled.
  • the capacitance C IC of the wireless communication IC 80 varies about ⁇ 3%, but the capacitance C23M of the capacitor in which the first coil electrode 21 and the second coil electrode 31 are capacitively coupled is ⁇ 1.0% to ⁇ It can be manufactured at about 2.0%.
  • the resonance characteristics of the antenna greatly depend on the capacitance C23M of the capacitor in which the first coil electrode 21 and the second coil electrode 31 are capacitively coupled.
  • the effect of capacitance C IC is suppressed. Therefore, since the error of the capacitance C23M of the capacitor in which the first coil electrode 21 and the second coil electrode 31 are capacitively coupled is as low as about ⁇ 1.0% to ⁇ 2.0%, the resonance characteristics of the antenna can be improved. can do.
  • the intermediate electrode 22C is formed has been described, but the intermediate electrode 22C may be omitted. Thereby, an antenna module having a simpler structure can be formed.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the antenna module 100A of the present embodiment.
  • the antenna module 100A of the present embodiment has the wireless communication IC 80 directly mounted on the flexible sheet 10A without using the base film 15 as compared with the antenna module 100 of the first embodiment. . Therefore, only the parts different from the first embodiment will be specifically described, and the description of the parts having the same configuration will be omitted.
  • the outermost peripheral end 22A 'of the first coil electrode 21A formed on the first main surface of the flexible sheet 10A has the same width as the linear electrode portion.
  • an IC connection electrode 23A formed on the first main surface is connected to the outermost peripheral end 22A '.
  • a substantially rectangular coupling electrode 22D (“fifth input / output of the present invention”) is provided at a position spaced a predetermined distance from the outermost peripheral end 22A ′ of the first coil electrode 21A. Corresponds to “terminal”.). Specifically, the coupling electrode 22D is disposed so as to overlap with the outermost peripheral end portion 32A (corresponding to the “sixth capacitor electrode” of the present invention) of the second coil electrode 31A in plan view. . The coupling electrode 22D is also formed with the same area as the outermost peripheral end portion 32A. Thereby, the outermost peripheral end portion 32A of the second coil electrode 31A, the coupling electrode 22D, and the flexible sheet 10A form a capacitor having a large opposing area and a relatively large capacitance.
  • An IC connection electrode 23B formed on the first main surface is connected to the coupling electrode 22D.
  • the wireless communication IC 80 is mounted on the IC connection electrodes 23A and 23B.
  • the antenna module 100A of the present embodiment has a circuit configuration as shown in FIG.
  • FIG. 4A is a diagram simulating an equivalent circuit when the antenna module 100A of the present embodiment is viewed from the side
  • FIG. 4B is an equivalent circuit that is further approximated and simplified.
  • the antenna module 100A includes an outermost peripheral end portion 22A ′ of the inductor (inductance L21) formed by the first coil electrode 21A and an outermost peripheral end portion 32A of the inductor (inductance L31) formed by the second coil electrode 31A.
  • the wireless communication IC 80 and the coupling electrode 22D and the capacitor (capacitance C23D) by the outermost peripheral end portion 32A are connected in series.
  • the wireless communication IC 80 has an extremely small capacitance C IC included in the IC itself.
  • the circuit configuration is such that the capacitor (capacitance C IC ) of the wireless communication IC 80 itself and the capacitor (capacitance C23D) formed by the coupling electrode 22D and the outermost peripheral end portion 32A are connected in series.
  • the capacitor (capacitance C IC ) of the wireless communication IC 80 is sufficiently smaller than the capacitor (capacitance C23D) formed by the coupling electrode 22D and the outermost peripheral end portion 32A.
  • C IC is about 8 pF and C23D is set to about 50 pF.
  • this circuit is a series connection circuit of capacitors, and the capacitor (capacitance C IC ) of the wireless communication IC 80 is sufficiently smaller than the capacitor (capacitance C23D) formed by the coupling electrode 22D and the outermost peripheral end portion 32A. . That is, C IC ⁇ C23D. For this reason, the combined capacitance is greatly influenced by the capacitor (capacitance C IC ) of the wireless communication IC 80 itself, and becomes a value close to the capacitance C IC .
  • the combined capacitance of the antenna module 100A as a whole is capacitively coupled to the capacitor (capacitance C IC ) of the wireless communication IC 80, the first coil electrode 21A, and the second coil electrode 31A. It becomes a parallel capacitance with the capacitor (capacitance C23M).
  • the capacitor (capacitance C23M) in which the first coil electrode 21A and the second coil electrode 31A are capacitively coupled is set large. Specifically, it is set to about 200 pF. As a result, C IC ⁇ C23M.
  • the combined capacitance that affects the resonance characteristics of the antenna module 100A has substantially the same value as a capacitor (capacitance C23M) in which the first coil electrode 21A and the second coil electrode 31A are capacitively coupled. For this reason, as in the first embodiment, even if the capacitance C IC varies in the manufacturing process of the wireless communication IC 80, stable resonance characteristics can be obtained without being affected. Thereby, an antenna module having excellent communication characteristics can be manufactured stably.
  • the linear electrode portions wound around the first coil electrode and the second coil electrode formed via the flexible sheet are opposed over substantially the entire length, and the first coil electrode and The case where the outermost peripheral end of the second coil electrode is formed in a flat plate shape wider than the linear electrode portion is shown.
  • FIG. 5 is a plan view showing another example of forming the first coil electrode and the second coil electrode.
  • FIG. 5A shows a case where the linear electrode portions do not face each other in the vicinity of the outer periphery of the first coil electrode 21 and the second coil electrode 31.
  • FIG. 5B shows a case where the outermost peripheral ends of the first coil electrode 21 and the second coil electrode 31 have the same width as the linear electrode portion. Even if it is such a structure, the effect similar to each above-mentioned embodiment can be acquired. Note that these are examples of the shapes of the first coil electrode and the second coil electrode, and other similar structures that can be assumed from these configurations in which the capacitance as defined by the above concept is obtained are described in the present invention. It may be applied to the configuration.
  • FIG. 6 is diagrams showing the configuration of the electromagnetic coupling module 90, FIG. 6A shows an external perspective view, and FIG. 6B shows an exploded lamination view.
  • the electromagnetic coupling module 90 includes a power supply substrate 91 and a wireless communication IC 80 mounted on the power supply substrate 91.
  • the power supply substrate 91 is formed by a laminated circuit substrate formed by laminating dielectric layers having electrode patterns formed on the surface.
  • FIG. 6B it has a structure in which nine dielectric layers 911 to 919 are laminated.
  • mounting lands 941A and 941B for the wireless communication IC 80 are formed, and surface electrode patterns 951A and 951B are formed on the mounting lands 941A and 941B, respectively.
  • the second to eighth dielectric layers 922 to 928 are provided with first C annular pattern electrodes 922 to 928 and second C annular pattern electrodes 932 to 938, respectively.
  • the first C annular pattern electrodes 922 to 928 are electrically connected by via holes to form a first coil whose axial direction is the stacking direction. Both ends of the first coil are connected to mounting lands 941A and 941B provided in the uppermost dielectric layer 911 by via holes.
  • the second C annular pattern electrodes 932 to 938 are electrically connected by via holes to form a second coil whose axial direction is the stacking direction. Both ends of the second coil are connected to the end portions of the surface electrode patterns 951A and 951B provided on the uppermost dielectric layer 911 by via holes.
  • Two external connection electrodes 961 and 962 are formed on the dielectric layer 919 which is the lowermost layer. These two external connection electrodes 961 and 962 are connected to the first C annular pattern electrodes 922 to 928 and the second C annular pattern electrodes 932 to 938, respectively, through holes. These two external connection electrodes 961 and 962 play the same role as the external connection mounting lands of the wireless communication ICs shown in the above embodiments.
  • each element value of the antenna module may be designed using not only the capacitance of the wireless communication IC 80 but also the capacitance of the electromagnetic coupling module 90.

Abstract

　アンテナ（１）はフレキシブルシート（１０）を有し、フレキシブルシート（１０）の第１主面（１２）には第１コイル電極（２１）が形成され、第２主面（１３）には第２コイル電極（３１）が形成される。フレキシブルシート（１０）の第１主面（１２）には、ベースフィルム（１５）が配設され、当該ベースフィルム（１５）上に無線通信用ＩＣ（８０）が実装されている。無線通信用ＩＣ（８０）の二つの入出力端子は、結合用電極（１５１Ａ，１５１Ｂ）に接続している。結合電極（１５１Ｂ）はベースフィルム（１５）を介して第１コイル電極（２１）の一方端部（２２Ａ）と対向する。結合用電極（１５１Ａ）は、ベースフィルム（１５）、中間電極（２２Ｃ）、フレキシブルシート（１０）を介して第２コイル電極（３１）の一方端（３２Ａ）と対向する。

Description

アンテナモジュール
　この発明は、ＲＦＩＤ通信等の電磁界結合を利用した通信に用いるアンテナモジュールに関するものである。
　現在、各種の非接触ＩＣを用いた近接型の通信システムが、各種分野で広く利用されている。このような通信システムでは、例えば無線通信用ＩＣを備える非接触ＩＣカードとカードリーダとで構成され、非接触ＩＣカードとカードリーダとを所定距離内に近づけることで通信が実行される。そして、通信を行うためにはアンテナが必要であり、このアンテナは、通信信号の周波数に基づいて共振周波数が設定されている。このようなアンテナは、特許文献１、特許文献２、特許文献３等に記載されており、基本的には平面的に巻回されたコイル電極と、該コイル電極のインダクタンスとともに共振周波数を設定するためのキャパシタンスを発生させる構造とを有する。
　例えば、特許文献１では、絶縁シートの表面側および裏面側にそれぞれ所定に巻回されたコイル電極を備える。そして、これらコイル電極を対向させて配置することで所望のキャパシタンスを発生させている。この際、コイル電極の幅を広くすることで、大きなキャパシタンスを得ている。
　また、特許文献１の従来例では、絶縁シートの表面側にコイル電極とキャパシタの一方の対向電極を形成し、裏面側にキャパシタの他方の対向電極を形成する構造が記載されている。この構造では、裏面側の対向電極と表面側の回路パターンとを接続するために、絶縁シートに機械的に導電性貫通孔を形成している。
　また、特許文献２では、絶縁シートの表面側にコイル電極を形成し、裏面側にコイル電極とキャパシタンスを発生させるための静電容量調整パターンを形成している。そして、静電容量調整パターンの形状（線路長）を調整することで、キャパシタンスを調整している。
　また、特許文献３では、絶縁シートの両主面に形成されたコイル電極をスルーホールで接続している。
特開２００１－８４４６３号公報 特開平１０－３３４２０３号公報 特開２００－２９５０２４号公報
　しかしながら、上述の特許文献１の構造では、コイル電極の巻回数を少なくし、幅を広く形成しているため、キャパシタンスが大きくなる反面、インダクタンスが非常に小さくなってしまう。このため、アンテナで輻射可能な磁界が弱くなり、通信可能距離が短くなったり、所定の信号レベルが必要となるデータ通信には適さない。
　また、上述の特許文献１の従来技術の構造では、絶縁シートの機械的な打ち抜きを行って、物理的に表面側の電極パターンと裏面側の電極パターンとを導通させるため、製造工程が煩雑になる。
　また、上述の特許文献２の構造では、裏面側の静電容量調整パターンが、平面視すなわちアンテナ表面での磁界の方向に沿って見て、表面側のコイル電極と同じ巻回方向で形成されている。したがって、裏面側の静電容量調整パターンは、アンテナのインダクタンスに寄与せず、当該インダクタンスは、表面側のコイル電極のパターンのみに依存する。このため、輻射磁界を強くするためにインダクタンスを増加させるには、表面側のコイル電極の巻回数を増加させる等の大型化を招くような構造にしなければならない。
　また、特許文献３の構造では、絶縁シートの両主面に形成されたコイル電極を接続するスルーホールを、絶縁シートに設けなければならず、特許文献１と同様に、製造工程が煩雑になる。
　さらに、このようなアンテナにＲＦＩＤチップのような無線通信用ＩＣを接続してアンテナモジュールを形成する場合、アンテナの共振周波数が無線通信用ＩＣのキャパシタンスの影響を受けてしまう。この場合、無線通信用ＩＣのキャパシタンスがばらつくと、このバラツキに応じてアンテナの共振周波数もばらついてしまう。
　このような各種の課題を鑑みて、本発明の目的は、所定の磁界強度が得られ、簡素且つ小型でありながら、無線通信用ＩＣの素子値のバラツキの影響を抑圧して優れた通信特性を有するアンテナモジュールを実現することにある。
　この発明は、無線通信用素子とアンテナパターンとを備えるアンテナモジュールに関する。無線通信用素子は、第１入出力端子および第２入出力端子を備える。アンテナパターンは、第１入出力端子へ高周波的に接続する第１端部を備える第１コイル電極、および第２入出力端子へ高周波的に接続する第２端部を備える第２コイル電極を備える。第１コイル電極と第２コイル電極とは所定の結合容量を得るように配設形成されている。そして、このアンテナパターンの結合容量が、無線通信用素子の有する容量よりも大きい。
　この構成では、アンテナモジュールとしての合成容量（キャパシタンス）が、アンテナパターンによる結合容量と、無線通信用素子の有する容量との並列接続容量となる。したがって、アンテナパターンによる結合容量を無線通信用素子の有する容量よりも大きく設定することで、アンテナモジュールとしての合成容量は、無線通信用素子の有する容量に依存し難く、アンテナパターンによる結合容量に依存する。これにより、アンテナパターンの形成精度を高ければ、アンテナモジュールとしての特性のバラツキが小さくなる。
　また、この発明のアンテナモジュールは、第１入出力端子に接続する第１コンデンサ電極と、第２入出力端子に接続する第２コンデンサ電極とを備えることができる。また、このアンテナモジュールは、第１コイル電極の第１端部に形成され、第１コンデンサ電極に対して容量結合する第３コンデンサ電極と、第２コイル電極の第２端部に形成され、第２コンデンサ電極に対して容量結合する第４コンデンサ電極と、を備えることができる。そして、第１コンデンサ電極と第３コンデンサ電極による結合容量、および、第２コンデンサ電極と第４コンデンサ電極による結合容量は、ともに無線通信用素子の有する容量よりも大きいことが好ましい。
　この構成では、無線通信用素子とアンテナパターンとを高周波的に接続する具体的構成を示している。そして、このようにコンデンサを介して接続する場合、無線通信用素子とアンテナパターンと間に直列接続されるコンデンサのキャパシタンスを大きくすれば、これらコンデンサと無線通信用素子との直列回路の合成容量は、無線通信用素子の有する容量に依存する。したがって、このようなコンデンサを挿入しても、結果的にアンテナモジュールとしての特性は、アンテナパターンの結合容量に依存するようにすることができる。
　また、この発明のアンテナモジュールでは、第１コンデンサ電極および第２コンデンサ電極は第１絶縁性基材の同一面に形成されており、アンテナパターンは第２絶縁性基材に形成されていても良い。そして、第１絶縁性基材は、第２絶縁性基材に対して、第１コンデンサ電極および第２コンデンサ電極の形成面と反対側の面が当接するように、第２絶縁性基材へ配設されていても良い。
　この構成では、上述のアンテナパターンの両端と無線通信用素子の両端との間にそれぞれコンデンサを挿入して、アンテナパターンと無線通信用素子とを高周波的に接続する場合の、より具体的な構造を示している。
　また、この発明のアンテナモジュールでは、第１絶縁性基材の第１コンデンサ電極および第２コンデンサ電極の形成面には、第１コンデンサ電極と第１入出力端子とを接続する第１接続電極パターンと、第２コンデンサ電極と第２入出力端子とを接続する第２接続電極パターンと、が形成されていても良い。
　この構成では、上述の無線通信用素子と各コンデンサとの間の、具体的接続構成を示している。
　また、この発明のアンテナモジュールでは、第１コイル電極および第３コンデンサ電極は、第２絶縁性基材の第１絶縁性基材側の面に形成されていても良い。第２コイル電極および第４コンデンサ電極は、第２絶縁性基材の第１絶縁性基材側と反対側の面に形成されていても良い。
　この構成では、上述のアンテナパターンおよび各コンデンサの具体的構造を示している。
　また、この発明のアンテナモジュールでは、第２絶縁性基材の第１コイル電極および第３コンデンサ電極の形成面に、平面視して第２コンデンサ電極および第４コンデンサ電極と少なくとも部分的に重なり合う中間電極が形成されていても良い。
　この構成では、上述のアンテナパターンと無線通信用素子との間に挿入するコンデンサに対する他の構成例を示している。
　また、この発明のアンテナモジュールでは、第１入出力端子と前記第１コイル電極の第１端部は配線電極パターンにより接続されていても良い。また、このアンテナモジュールは、第２入出力端子に接続する第５コンデンサ電極と、第２コイル電極の第２端部に形成され、第２コンデンサ電極に対して容量結合する第６コンデンサ電極と、を備えても良い。第５コンデンサ電極と第６コンデンサ電極による結合容量は、無線通信用素子の有する容量よりも大きいことが好ましい。
　この構成では、上述のアンテナパターンと無線通信用素子との接続構成に対して、一方端同士を直接接続し、他方端同士をコンデンサを介して接続する場合の具体的構造を示している。この構成により、アンテナモジュールの構成要素が低減し、より簡素な構造が実現できる。
　また、この発明のアンテナモジュールでは、第１コイル電極と第２コイル電極とは、各コイル電極に流れる電流が同方向となるように、巻回状に形成されていることが好ましい。
　この構成では、アンテナモジュールのアンテナで生じる磁界を、簡素な構造でありながら強くすることができる。
　この発明によれば、無線通信用ＩＣの容量バラツキの影響を抑圧し、従来よりも強い磁界を発生させる簡素且つ小型で通信特性に優れるアンテナモジュールを実現することができる。
第１の実施形態に係るアンテナモジュール１００の構成を示す分解斜視図である。 第１の実施形態に係るアンテナモジュール１００を側面から見て等価回路に模した図、および、さらに近似して簡略化した等価回路である。 第２の実施形態に係るアンテナモジュール１００Ａの構成を示す分解斜視図である。 第２の実施形態に係るアンテナモジュール１００Ａを側面から見て等価回路に模した図、および、さらに近似して簡略化した等価回路である。 第１コイル電極および第２コイル電極の他の形成例を示す平面図である。 電磁結合モジュール９０の構成を示す図である。
　本発明の第１実施形態に係るアンテナモジュールについて、図を参照して説明する。
　図１は本実施形態のアンテナモジュール１００の構成を示す分解斜視図である。
　アンテナモジュール１００は、アンテナ１、無線通信用ＩＣ８０、およびベースフィルム１５（本発明の「第１絶縁性基材」に相当する。）を備える。
　アンテナ１は、絶縁性のフレキシブルシート１０（本発明の「第２絶縁性基材」に相当する。）の第１主面１２に第１コイル電極２１が巻回形で配設され、第２主面１３に第２コイル電極３１が巻回形で配設されている。第１コイル電極２１は、第１主面１２側から見て、最外周端部２２Ａから最内周端部２２Ｂへ、反時計回りで内側へ順次巻回する形状である。第２コイル電極３１は、第２主面１３側から見て、最内周端部３２Ｂから最外周端部３２Ａへ、時計回りで外側へ順次巻回する形状である。
　第１コイル電極２１の最外周端部２２Ａは、巻回する線状電極部分よりも幅が広い略方形状からなる。この端部が、本発明の「第３コンデンサ電極」に相当する。第２コイル電極３１の最外周端部３２Ａも、巻回する線状電極部分よりも幅が広い略方形状からなる。この端部が、本発明の「第４コンデンサ電極」に相当する。また、第１コイル電極２１の最内周端部２２Ｂは巻回する線状電極部分と同じ幅である。第２コイル電極３１の最内周端部３２Ｂも巻回する線状電極部分と同じ幅である。
　そして、本実施形態の構成では、上述のように、第１コイル電極２１と第２コイル電極３１とを、異なる方向から見て逆に巻回するように形成することで、同じ方向から見て同一方向に巻回し、第１コイル電極２１の最内周端部２２Ｂと第２コイル電極３１の最内周端部３２Ｂとを対向させている。これにより、第１コイル電極２１と第２コイル電極３１との電流方向が一致し、第１コイル電極２１により発生する磁界の向きと第２コイル電極３１により発生する磁界の向きとが一致する。これにより、これらの磁界同士が加算するように作用し、アンテナとしての磁界（主面に直交する方向を軸とする磁界）が強くなる。言い換えれば、第１コイル電極２１と第２コイル電極３１とが、巻回方向が途中変化しない連続的な、より巻数の多い１本のコイルとして機能する。ここで、環状コイルのインダクタはコイルの巻数の二乗に比例するので、巻数が増加すれば、その分、発生する磁界が強くなる。この結果、従来例に示したような、実質的に絶縁シートの一面のみに環状のコイル電極を形成した構成よりも、大幅に強い磁界を発生することができ、電磁界結合を利用したアンテナとしての性能を向上することができる。この際、フレキシブルシート１０に孔空け等の機械的な導通加工を行わずとも、第１コイル電極２１と第２コイル電極３１との端部を対向させて形成するだけで、第１コイル電極２１と第２コイル電極３１とを交流的に接続することができるので、簡素な工程で且つ簡素な構造で共振型のアンテナを形成することができる。
　また、本実施形態の構成では、第１コイル電極２１と第２コイル電極３１は、巻回する線状電極部分が、最外周、最内周、屈曲部等の一部の箇所を除いて略全長に亘り、フレキシブルシート１０を介して対向するように形成されている。このような構造により、第１コイル電極２１と第２コイル電極３１の対向する電極が、絶縁体であるフレキシブルシート１０を介して容量結合し、キャパシタとして機能する。そして、このように線状電極の略全長に亘り電極を対向させることで、比較的大きなキャパシタンスを得ることができる。
　フレキシブルシート１０の第１主面１２には、第１コイル電極２１の最外周端部２２Ａから所定距離離間した位置に、略方形状の中間電極２２Ｃが配設されている。具体的には、中間電極２２Ｃは、平面視して第２コイル電極３１の最外周端部３２Ａと重なるように配設されている。中間電極２２Ｃも、最外周端部２２Ａ，３２Ａと同じ程度の面積で形成されている。これにより、第２コイル電極３１の最外周端部３２Ａと中間電極２２Ｃとフレキシブルシート１０で、対向面積が広く、比較的大きなキャパシタンスを有するキャパシタが形成される。
　ベースフィルム１５は、所定厚みで形成された絶縁性材料で平膜状に形成されている。ベースフィルム１５は、第１コイル電極２１の最外周端部２２Ａおよび中間電極２２Ｃを含み、無線通信用ＩＣ８０が実装可能な面積に形成されている。
　ベースフィルム１５の上面には、結合用電極１５１Ａ（本発明の「第２コンデンサ電極」に相当する。），１５１Ｂ（本発明の「第１コンデンサ電極」に相当する。）が形成されている。結合用電極１５１Ａ，１５１Ｂは、第１コイル電極２１の最外周端部２２Ａおよび中間電極２２と同じ、平面視して略方形状の電極パターンである。結合用電極１５１Ａ，１５１Ｂは、第１コイル電極２１の最外周端部２２Ａと中間電極２２の形成間隔と同じ間隔で形成されている。
　また、ベースフィルム１５には、ＩＣ接続用電極１５０Ａ、１５０Ｂが形成されている。ＩＣ接続用電極１５０Ａは、一方端が結合用電極１５１Ａに接続し、他方端が無線通信用ＩＣ８０の一方の実装用ランド（本発明の「第２入出力端子」に相当する。）になっている。ＩＣ接続用電極１５０Ｂは、一方端が結合用電極１５１Ｂに接続し、他方端が無線通信用ＩＣ８０の他方の実装用ランド（本発明の「第１入出力端子」に相当する。）になっている。無線通信用ＩＣ８０は、これらの実装用ランドに実装される。
　ベースフィルム１５は、下面がフレキシブルシート１０に当接するように、フレキシブルシート１０の第１主面１２上に接着シート等により設置させる。この際、ベースフィルム１５は、結合用電極１５１Ａが中間電極２２Ｃに対向し、結合用電極１５１Ｂが第１コイル電極２１の最外周端部２２Ａに対向するように設置される。この構造により、結合用電極１５１Ａと中間電極２２Ｃとベースフィルム１５で、対向面積が広く、比較的大きなキャパシタンスを有するキャパシタが形成される。また、結合用電極１５１Ｂと最外周端部２２Ａとベースフィルム１５でも、対向面積が広く、比較的大きなキャパシタンスを有するキャパシタが形成される。
　このような構成とすることで、本実施形態のアンテナモジュール１００は、図２に示すような回路構成となる。図２（Ａ）は、本実施形態のアンテナモジュール１００を側面から見て等価回路に模した図であり、図２（Ｂ）はさらに近似して簡略化した等価回路である。
　図２に示すように、アンテナモジュール１００は、第１コイル電極２１によるインダクタ（インダクタンスＬ２１）の最外周端部２２Ａと第２コイル電極３１によるインダクタ（インダクタンスＬ３１）の最外周端部３２Ａとの間に、最外周端部２２Ａと結合用電極１５１Ａによるキャパシタ（キャパシタンスＣ２５Ａ）、無線通信用ＩＣ８０、結合用電極１５１Ｂと中間電極２２Ｃによるキャパシタ（キャパシタンスＣ２５Ｂ）、および、中間電極２２Ｃと最外周端部３２Ａによるキャパシタ（キャパシタンスＣ２３Ａ）が直列接続した等価回路と見なせる。
　ここで、無線通信用ＩＣ８０は、ＩＣ自身が有する、極小さいキャパシタンスＣＩＣを有する。
　したがって、最外周端部２２Ａと結合用電極１５１Ａによるキャパシタ（キャパシタンスＣ２５Ａ）、無線通信用ＩＣ８０自身のキャパシタ（キャパシタンスＣＩＣ）、結合用電極１５１Ｂと中間電極２２Ｃによるキャパシタ（キャパシタンスＣ２５Ｂ）、および、中間電極２２Ｃと最外周端部３２Ａによるキャパシタ（キャパシタンスＣ２３Ａ）が直列接続された回路構成となる。
　この回路では、無線通信用ＩＣ８０のキャパシタ（キャパシタンスＣＩＣ）が、他のキャパシタ（キャパシタンスＣ２５Ａ，Ｃ２５Ｂ，Ｃ２３Ａ）よりも十分に小さい。例えば、具体的な例では、ＣＩＣは約８ｐＦであり、Ｃ２５Ａ，Ｃ２５Ｂ，Ｃ２３Ａは約５０ｐＦに設定される。
　このように、この回路は、キャパシタの直列接続回路であり、無線通信用ＩＣ８０のキャパシタ（キャパシタンスＣＩＣ）が、他のキャパシタ（キャパシタンスＣ２５Ａ，Ｃ２５Ｂ，Ｃ２３Ａ）よりも十分に小さい。すなわち、ＣＩＣ＜＜Ｃ２５Ａ，Ｃ２５Ｂ，Ｃ２３Ａとなる。このため、合成キャパシタンスは、他より小さなキャパシタンスとなる無線通信用ＩＣ８０自身のキャパシタ（キャパシタンスＣＩＣ）に大きな影響を受けて、キャパシタンスＣＩＣに近い値となる。
　この場合、アンテナモジュール１００全体としての合成キャパシタンスは、図２（Ｂ）に示すように、無線通信用ＩＣ８０のキャパシタ（キャパシタンスＣＩＣ）と、第１コイル電極２１と第２コイル電極３１とが容量結合したキャパシタ（キャパシタンスＣ２３Ｍ）との並列キャパシタンスとなる。
　そして、上述のように、第１コイル電極２１と第２コイル電極３１とが容量結合したキャパシタ（キャパシタンスＣ２３Ｍ）は、大きく設定されている。具体的には、２００ｐＦ程度に設定されている。これにより、ＣＩＣ＜＜Ｃ２３Ｍとなる。
　したがって、アンテナモジュール１００としての共振特性に影響を与える合成キャパシタンスは、第１コイル電極２１と第２コイル電極３１とが容量結合したキャパシタ（キャパシタンスＣ２３Ｍ）と略同じ値になる。
　このため、無線通信用ＩＣ８０の製造工程で、キャパシタンスＣＩＣがばらついても、影響されることなく、安定した共振特性を得ることができる。これにより、通信特性の優れるアンテナモジュールを安定して製造することができる。
　例えば、現状、無線通信用ＩＣ８０のキャパシタンスＣＩＣが±３％程度ばらついているが、第１コイル電極２１と第２コイル電極３１とが容量結合したキャパシタのキャパシタンスＣ２３Ｍを±１．０％～±２．０％程度で製造することができる。
　上述のように、本願の構成では、アンテナの共振特性が第１コイル電極２１と第２コイル電極３１とが容量結合したキャパシタのキャパシタンスＣ２３Ｍに大きく依存し、アンテナの共振特性に対する無線通信用ＩＣ８０のキャパシタンスＣＩＣの影響は抑圧される。したがって、第１コイル電極２１と第２コイル電極３１とが容量結合したキャパシタのキャパシタンスＣ２３Ｍの誤差が±１．０％～±２．０％程度と低いことで、アンテナの共振特性を高性能にすることができる。
　また、この際、このような高精度な特性を得るために複雑な構造を必要とせず、単純に二つの巻回形のコイル電極の対向面積を適宜設定すればよい。したがって、簡素且つ設計容易な構造で、アンテナモジュールの高性能化を実現できる。
　なお、上述の説明では、中間電極２２Ｃを形成する例を示したが、当該中間電極２２Ｃは省略することもできる。これにより、より簡素な構造のアンテナモジュールを形成できる。
　次に、第２の実施形態に係るアンテナモジュールについて図を参照して説明する。
　図３は本実施形態のアンテナモジュール１００Ａの構成を示す分解斜視図である。図３に示すように、本実施形態のアンテナモジュール１００Ａは、第１の実施形態のアンテナモジュール１００に対して、ベースフィルム１５を用いず、無線通信用ＩＣ８０をフレキシブルシート１０Ａに直接実装している。したがって、第１の実施形態と異なる箇所のみを具体的に説明し、同一構成の箇所は説明を省略する。
　フレキシブルシート１０Ａの第１主面に形成された第１コイル電極２１Ａの最外周端部２２Ａ’は、線状電極部分と同じ幅で構成されている。最外周端部２２Ａ’には、同じく第１主面に形成されたＩＣ接続用電極２３Ａが接続している。
　また、フレキシブルシート１０Ａの第１主面には、第１コイル電極２１Ａの最外周端部２２Ａ’から所定距離離間した位置に、略方形状の結合用電極２２Ｄ（本発明の「第５入出力端子」に相当する。）が配設されている。具体的には、結合用電極２２Ｄは、平面視して第２コイル電極３１Ａの最外周端部３２Ａ（本発明の「第６コンデンサ電極」に相当する。）と重なるように配設されている。結合用電極２２Ｄも、最外周端部３２Ａと同じ程度の面積で形成されている。これにより、第２コイル電極３１Ａの最外周端部３２Ａと結合用電極２２Ｄとフレキシブルシート１０Ａで、対向面積が広く、比較的大きなキャパシタンスを有するキャパシタが形成される。
　結合用電極２２Ｄには、同じく第１主面に形成されたＩＣ接続用電極２３Ｂが接続している。
　無線通信用ＩＣ８０は、ＩＣ接続用電極２３Ａ，２３Ｂに実装されている。
　このような構成とすることで、本実施形態のアンテナモジュール１００Ａは、図４に示すような回路構成となる。図４（Ａ）は、本実施形態のアンテナモジュール１００Ａを側面から見て等価回路に模した図であり、図４（Ｂ）はさらに近似して簡略化した等価回路である。
　図４に示すように、アンテナモジュール１００Ａは、第１コイル電極２１Ａによるインダクタ（インダクタンスＬ２１）の最外周端部２２Ａ’と第２コイル電極３１Ａによるインダクタ（インダクタンスＬ３１）の最外周端部３２Ａとの間に、無線通信用ＩＣ８０、および、結合用電極２２Ｄと最外周端部３２Ａによるキャパシタ（キャパシタンスＣ２３Ｄ）が直列接続した等価回路と見なせる。
　ここで、無線通信用ＩＣ８０は、ＩＣ自身が有する、極小さいキャパシタンスＣＩＣを有する。
　したがって、無線通信用ＩＣ８０自身のキャパシタ（キャパシタンスＣＩＣ）、および、結合用電極２２Ｄと最外周端部３２Ａによるキャパシタ（キャパシタンスＣ２３Ｄ）が直列接続された回路構成となる。
　この回路では、無線通信用ＩＣ８０のキャパシタ（キャパシタンスＣＩＣ）が、結合用電極２２Ｄと最外周端部３２Ａによるキャパシタ（キャパシタンスＣ２３Ｄ）よりも十分に小さい。例えば、具体的な例では、ＣＩＣは約８ｐＦであり、Ｃ２３Ｄは約５０ｐＦに設定される。
　このように、この回路では、キャパシタの直列接続回路であり、無線通信用ＩＣ８０のキャパシタ（キャパシタンスＣＩＣ）が、結合用電極２２Ｄと最外周端部３２Ａによるキャパシタ（キャパシタンスＣ２３Ｄ）よりも十分に小さい。すなわち、ＣＩＣ＜＜Ｃ２３Ｄとなる。このため、合成キャパシタンスは、無線通信用ＩＣ８０自身のキャパシタ（キャパシタンスＣＩＣ）に大きな影響を受けて、キャパシタンスＣＩＣに近い値となる。
　そして、アンテナモジュール１００Ａ全体としての合成キャパシタンスは、図４（Ｂ）に示すように、無線通信用ＩＣ８０のキャパシタ（キャパシタンスＣＩＣ）と、第１コイル電極２１Ａと第２コイル電極３１Ａとが容量結合したキャパシタ（キャパシタンスＣ２３Ｍ）との並列キャパシタンスとなる。そして、上述のように、第１コイル電極２１Ａと第２コイル電極３１Ａとが容量結合したキャパシタ（キャパシタンスＣ２３Ｍ）は、大きく設定されている。具体的には、２００ｐＦ程度に設定されている。これにより、ＣＩＣ＜＜Ｃ２３Ｍとなる。
　したがって、アンテナモジュール１００Ａとしての共振特性に影響を与える合成キャパシタンスは、第１コイル電極２１Ａと第２コイル電極３１Ａとが容量結合したキャパシタ（キャパシタンスＣ２３Ｍ）と略同じ値になる。このため、第１の実施形態と同様に、無線通信用ＩＣ８０の製造工程で、キャパシタンスＣＩＣがばらついても、影響されることなく、安定した共振特性を得ることができる。これにより、通信特性の優れるアンテナモジュールを安定して製造することができる。
　なお、上述の第１の実施形態では、フレキシブルシートを介して形成される第１コイル電極と第２コイル電極との巻回する線状電極部分が略全長に亘り対向し、第１コイル電極および第２コイル電極の最外周端がそれぞれ線状電極部分よりも幅の広い平板状で形成されている場合を示した。
　しかしながら、上述のような所定のインダクタンスおよびキャパシタンスを得られるのであれば、図５に示すような構造であってもよい。図５は第１コイル電極および第２コイル電極の他の形成例を示す平面図である。図５（Ａ）は、第１コイル電極２１および第２コイル電極３１の外周付近において、線状電極部分が対向していない場合を示す。図５（Ｂ）は第１コイル電極２１および第２コイル電極３１の最外周端が、線状電極部と同じ幅である場合を示す。これらのような構造であっても、上述の各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、これらは、第１コイル電極と第２コイル電極の形状の一例であり、上述の概念で定義されるようなキャパシタンスが得られるこれらの構成から想定し得る他の類似する構造を本願発明の構成に適用してもよい。
　また、上述の説明では、無線通信用ＩＣチップをそのまま用いた例を示したが、図６に示すような電磁結合モジュールを用いてもよい。図６は電磁結合モジュール９０の構成を示す図であり、図６（Ａ）は外観斜視図を示し、図６（Ｂ）は分解積層図を示す。
　電磁結合モジュール９０は、図６に示すように給電基板９１と、当該給電基板９１上に実装された無線通信用ＩＣ８０とからなる。給電基板９１は、表面に電極パターンが形成された誘電体層を積層してなる積層回路基板により形成される。例えば図６（Ｂ）に示すように９層の誘電体層９１１～９１９が積層された構造からなる。最上層の誘電体層９１１には、無線通信用ＩＣ８０の実装用ランド９４１Ａ，９４１Ｂが形成されており、当該実装用ランド９４１Ａ，９４１Ｂには、それぞれ表面電極パターン９５１Ａ，９５１Ｂが形成されている。第２層から第８層の誘電体層９２２～９２８には、それぞれ第１のＣ環状パターン電極９２２～９２８、および第２のＣ環状パターン電極９３２～９３８が形成されている。
　第１のＣ環状パターン電極９２２～９２８は、ビアホールにより電気的に接続され、積層方向を軸方向とする第１のコイルを形成する。この第１のコイルの両端は、ビアホールにより最上層の誘電体層９１１に設けられた実装用ランド９４１Ａ，９４１Ｂのそれぞれに接続される。また、第２のＣ環状パターン電極９３２～９３８は、ビアホールにより電気的に接続され、積層方向を軸方向とする第２のコイルを形成する。この第２のコイルの両端は、ビアホールにより最上層の誘電体層９１１に設けられた表面電極パターン９５１Ａ，９５１Ｂの端部のそれぞれに接続される。
　最下層である誘電体層９１９には、二つの外部接続用電極９６１，９６２が形成されている。これら二つの外部接続用電極９６１，９６２は、それぞれに第１のＣ環状パターン電極９２２～９２８および第２のＣ環状パターン電極９３２～９３８へスルーホールを介して接続している。この二つの外部接続用電極９６１，９６２が、上述の各実施形態に示した無線通信用ＩＣの外部接続用の実装用ランドと同じ役割を果たす。
　なお、このような電磁結合モジュール９０を用いる場合には、無線通信用ＩＣ８０のキャパシタンスだけでなく、当該電磁結合モジュール９０としてのキャパシタンスを用いて、アンテナモジュールの各素子値を設計すればよい。
１，１’，１”，１Ａ－アンテナ、１０，１０Ａ－フレキシブルシート、１２－第１主面、１３－第２主面、１５－ベースフィルム、１５１Ａ，１５１Ｂ－結合用電極、２２Ｃ－中間電極、２２Ｄ－結合用電極、２３Ａ，２３Ｂ，１５０Ａ，１５０Ｂ－ＩＣ接続用電極、２１，２１Ａ－第１コイル電極、２２Ａ，２２Ａ’－第１コイル電極２１の一方端部、２２Ｂ，２２Ｂ’－第１コイル電極２１の他方端部、３１，３１Ａ－第２コイル電極、３２Ａ，３２Ａ’－第２コイル電極３１の一方端部、３２Ｂ，３２Ｂ’－第２コイル電極３１の他方端部、１００，１００Ａ－アンテナモジュール，８０－無線通信用ＩＣ、９０－電磁結合モジュール、９１－給電基板、９１１～９１９－誘電体層、９２２～９２８－第１Ｃ環状パターン電極、９３２～９３８－第２Ｃ環状パターン電極、９４１Ａ，９４１Ｂ－実装用ランド、９５１Ａ，９５１Ｂ－表面電極パターン、９６１，９６２－外部接続用電極

Claims (8)

  1. 　第１入出力端子および第２入出力端子を備える無線通信用素子と、
    　前記第１入出力端子へ高周波的に接続する第１端部を備える第１コイル電極、および前記第２入出力端子へ高周波的に接続する第２端部を備える第２コイル電極を備え、前記第１コイル電極と前記第２コイル電極とが所定の結合容量を得るように配設形成されたアンテナパターンと、を備え、
    　該アンテナパターンの前記結合容量が、前記無線通信用素子の有する容量よりも大きい、アンテナモジュール。
  2. 　請求項１に記載のアンテナモジュールであって、
    　前記第１入出力端子に接続する第１コンデンサ電極と、
    　前記第２入出力端子に接続する第２コンデンサ電極と、
    　前記第１コイル電極の前記第１端部に形成され、前記第１コンデンサ電極に対して容量結合する第３コンデンサ電極と、
    　前記第２コイル電極の前記第２端部に形成され、前記第２コンデンサ電極に対して容量結合する第４コンデンサ電極と、を備え、
    　前記第１コンデンサ電極と第３コンデンサ電極による結合容量、および、前記第２コンデンサ電極と前記第４コンデンサ電極による結合容量は、ともに前記無線通信用素子の有する容量よりも大きい、アンテナモジュール。
  3. 　請求項２に記載のアンテナモジュールであって、
    　前記第１コンデンサ電極および前記第２コンデンサ電極は、第１絶縁性基材の同一面に形成され、
    　前記アンテナパターンは第２絶縁性基材に形成され、
    　前記第１絶縁性基材は、前記第２絶縁性基材に対して、前記第１コンデンサ電極および前記第２コンデンサ電極の形成面と反対側の面が当接するように、前記第２絶縁性基材へ配設されている、アンテナモジュール。
  4. 　請求項３に記載のアンテナモジュールであって、
    　前記第１絶縁性基材の前記第１コンデンサ電極および前記第２コンデンサ電極の形成面には、前記第１コンデンサ電極と前記第１入出力端子とを接続する第１接続電極パターンと、前記第２コンデンサ電極と前記第２入出力端子とを接続する第２接続電極パターンと、が形成されている、アンテナモジュール。
  5. 　請求項２乃至請求項４のいずれかに記載のアンテナモジュールであって、
    　前記第１コイル電極および前記第３コンデンサ電極は、前記第２絶縁性基材の前記第１絶縁性基材側の面に形成され、
    　前記第２コイル電極および前記第４コンデンサ電極は、前記第２絶縁性基材の前記第１絶縁性基材側と反対側の面に形成されている、アンテナモジュール。
  6. 　請求項５に記載のアンテナモジュールであって、
    　前記第２絶縁性基材の前記第１コイル電極および前記第３コンデンサ電極の形成面に、平面視して前記第２コンデンサ電極および前記第４コンデンサ電極と少なくとも部分的に重なり合う中間電極が形成されている、アンテナモジュール。
  7. 　請求項１に記載のアンテナモジュールであって、
    　前記第１入出力端子と前記第１コイル電極の第１端部は配線電極パターンにより接続され、
    　前記第２入出力端子に接続する第５コンデンサ電極と、
    　前記第２コイル電極の前記第２端部に形成され、前記第２コンデンサ電極に対して容量結合する第６コンデンサ電極と、を備え、
    　前記第５コンデンサ電極と前記第６コンデンサ電極による結合容量は、前記無線通信用素子の有する容量よりも大きい、アンテナモジュール。
  8. 　請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のアンテナモジュールであって、
    　前記第１コイル電極と前記第２コイル電極とは、各コイル電極に流れる電流が同方向となるように、巻回状に形成されている、アンテナモジュール。
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