WO2014077098A1 - 複合コイルモジュール及び電子機器 - Google Patents

複合コイルモジュール及び電子機器 Download PDF

Info

Publication number
WO2014077098A1
WO2014077098A1 PCT/JP2013/078775 JP2013078775W WO2014077098A1 WO 2014077098 A1 WO2014077098 A1 WO 2014077098A1 JP 2013078775 W JP2013078775 W JP 2013078775W WO 2014077098 A1 WO2014077098 A1 WO 2014077098A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coil
module
antenna
magnetic sheet
loop
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/078775
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
憲男 斎藤
弘幸 良尊
折原　勝久
Original Assignee
デクセリアルズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by デクセリアルズ株式会社 filed Critical デクセリアルズ株式会社
Priority to CN201380059880.3A priority Critical patent/CN104781985B/zh
Priority to EP13854467.1A priority patent/EP2922142B1/en
Priority to US14/443,171 priority patent/US9634392B2/en
Priority to KR1020157015851A priority patent/KR101942149B1/ko
Publication of WO2014077098A1 publication Critical patent/WO2014077098A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01Q7/06—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 with core of ferromagnetic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28—Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
    • H04B5/24—Inductive coupling
    • H04B5/26—Inductive coupling using coils
    • H04B5/263—Multiple coils at either side

Definitions

  • the present invention relates to a composite coil module having a plurality of coil modules, and more particularly to a composite coil module and an electronic device in which at least a part of one loop coil and another loop coil are superimposed.
  • Recent wireless communication devices are equipped with a plurality of RF antennas such as a telephone communication antenna, a GPS antenna, a wireless LAN / BLUETOOTH (registered trademark) antenna, and an RFID (Radio Frequency Identification).
  • RF antennas such as a telephone communication antenna, a GPS antenna, a wireless LAN / BLUETOOTH (registered trademark) antenna, and an RFID (Radio Frequency Identification).
  • loop coils for power transmission include an electromagnetic induction method, a radio wave reception method, and a magnetic resonance method. These both use electromagnetic induction and magnetic resonance between the primary and secondary coils.
  • the Qi standard for non-contact charging and the NFC (Near Field Communication) standard for RFID use electromagnetic induction. is doing.
  • an antenna coil is connected between an antenna module on the reader / writer side and an antenna module on the transponder side driven by a current generated by receiving a magnetic field transmitted from the reader / writer.
  • the antenna coil built in the IC tag Is about 2 cm square on one side, whereas the antenna coil built in the mobile phone is about 4 cm square on one side.
  • the outer diameter of an antenna coil mounted on a mobile phone or smartphone is 60 mm ⁇ 50 mm, whereas the outer diameter of a small antenna coil built in an IC tag or the like is It is about 20 mm ⁇ 25 mm.
  • the magnetic field transmitted from the antenna module on the mobile phone side becomes dense near the antenna coil, and the magnetic flux density becomes sparse as the distance from the antenna coil increases.
  • the magnetic field transmitted from the antenna module on the IC tag side In short-distance wireless communication, antenna modules that perform communication are almost in close contact with each other. Therefore, as shown in FIG. 16A, there is no problem when the difference between the inner and outer diameters of the antenna coils that perform communication is small, but when the difference between the inner and outer diameters of the antenna coils that perform communication increases as shown in FIG. There is a possibility that the magnetic flux F transmitted from one side does not reach the other and inductive coupling cannot be performed.
  • the space allocated for mounting a plurality of antennas as described above on electronic devices such as portable terminal devices has become extremely small. Therefore, in order to mount the antenna coil for RFID and the charging coil for non-contact charging in the same space, there is a demand for downsizing and thinning of the antenna module, and also for the combination and integration of a plurality of coil modules. It is getting stronger.
  • each of the RFID antenna modules 101 includes a magnetic sheet 103 for focusing magnetic flux and a spiral coil antenna coil 104 formed by winding a conductive wire in a spiral shape.
  • the magnetic sheet 103 has an antenna coil 104 formed in a spiral coil shape on one surface.
  • the charging module 102 includes a magnetic sheet 105 for converging magnetic flux and a spiral coil-shaped charging coil 106 formed by winding a conductive wire in a spiral shape.
  • the magnetic sheet 105 has a charging coil 106 formed in a spiral coil shape attached to one surface.
  • the composite coil module 100 is integrated by superimposing the charging module 102 on the inner peripheral side of the antenna coil 104 of the antenna module 101.
  • an object of the present invention is to provide a composite coil module and an electronic apparatus that are satisfactorily inductively coupled even when loop coils overlap each other in the composite coil module.
  • a composite coil module includes a first magnetic sheet, and a first loop coil provided on the first magnetic sheet and wound in a planar shape.
  • a second coil module comprising: a first coil module provided; a second magnetic sheet; and a second loop coil provided on the second magnetic sheet and wound in a planar shape.
  • the first coil module and the second coil module are stacked, and at least the innermost coil pattern of the first loop coil and the second loop coil are superimposed,
  • the line width of the innermost coil pattern that overlaps the second loop coil of the first loop coil is 1 mm or less.
  • the electronic device is an electronic device in which a composite coil module is mounted in a device housing, and the composite coil module is provided on the first magnetic sheet and the first magnetic sheet.
  • a first coil module comprising a first loop coil wound in a planar shape, a second magnetic sheet, a second coil provided on the second magnetic sheet and wound in a planar shape.
  • a second coil module having two loop coils, the first coil module and the second coil module being stacked, and at least the innermost circumference of the first loop coil. The coil pattern and the second loop coil are superimposed, and the line width of the innermost coil pattern that overlaps the second loop coil of the first loop coil is 1 mm or less.
  • the composite coil module according to the present invention includes a first magnetic sheet and a first coil module provided on the first magnetic sheet and provided with a first loop coil wound in a planar shape.
  • a second coil module comprising: a second magnetic sheet; and a second loop coil provided on the second magnetic sheet and wound in a planar shape.
  • the coil module and the second coil module are stacked, and at least the innermost coil pattern of the first loop coil and the second loop coil are superimposed, and the first loop coil
  • the line width of the innermost coil pattern superimposed on the second loop coil is narrower than the line width of the coil pattern outside the innermost circumference.
  • the composite coil module is provided on the first magnetic sheet and the first magnetic sheet and wound in a planar shape.
  • a first coil module including the first loop coil, a second magnetic sheet, and a second loop coil provided on the second magnetic sheet and wound in a planar shape.
  • the first coil module and the second coil module are laminated, and at least the innermost coil pattern of the first loop coil and the second coil module.
  • the coil width of the innermost coil pattern that overlaps with the second loop coil of the first loop coil is larger than the line width of the coil pattern outside the innermost circumference. Narrow.
  • the line width of the innermost antenna pattern superimposed on the second loop coil of the first loop coil is 1 mm or less, when the magnetic flux is to be received by the second loop coil.
  • the generation of eddy currents can be suppressed in the innermost coil pattern overlapping the second loop coil. Therefore, the loss due to the generation of eddy current is reduced, the magnetic flux is rebounded by the eddy current of the innermost coil pattern and charging cannot be performed efficiently, and the innermost coil pattern generates heat due to the generation of eddy current. It is possible to prevent thermal shock from being applied.
  • FIG. 1 is a diagram showing a composite coil module to which the present invention is applied. For convenience, the non-contact charging module is shown in a transparent manner.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing a wireless communication system.
  • FIG. 3 is a plan view showing the difference between the inner diameter of the antenna coil and the outer diameter of the small antenna coil on the IC tag side.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the line width of the antenna pattern and the value of the eddy current flowing through the antenna pattern.
  • FIG. 5 is a plan view showing a composite coil module in which the line widths and pitches of the antenna patterns on the left and right sides are fixed and the line widths and pitches of the antenna patterns on the upper and lower sides are variable. Show. FIG.
  • FIG. 6 is a plan view showing the composite coil module when the line width and pitch of the antenna patterns on all sides of the upper, lower, left and right sides are equally variable, and shows the non-contact charging module in a transparent manner.
  • FIG. 7 is a plan view showing a composite coil module in which the line width of the innermost antenna pattern is fixed and the line width of the outer antenna pattern is variable, and is shown through the non-contact charging module.
  • FIG. 8 shows an eddy current and a pattern width in an antenna module in which only the innermost antenna pattern has a width fixed to 1 mm and the width of the outer peripheral pattern is variable, and an antenna module in which the width is equally variable over the inner and outer periphery. It is a graph which shows the relationship.
  • FIG. 7 is a plan view showing a composite coil module in which the line width of the innermost antenna pattern is fixed and the line width of the outer antenna pattern is variable, and is shown through the non-contact charging module.
  • FIG. 8 shows an eddy current and a pattern width in
  • FIG. 9 is a plan view showing a composite coil module in which the width of the innermost antenna pattern is fixed to 1 mm and the width of the outer peripheral pattern is equally variable, and is shown through the non-contact charging module.
  • FIG. 10 shows an eddy current and a pattern in an antenna module in which the width of the innermost antenna pattern is fixed to 1 mm and the width of the outer peripheral pattern is made variable, and in the antenna module in which the pattern width is made variable over the entire circumference. It is a graph which shows the relationship with a width
  • FIG. 11 is a plan view showing a composite coil module in which a slit is formed in the antenna pattern on the side overlapping with the non-contact charging coil of the antenna coil, and shows the non-contact charging module in a transparent manner.
  • FIG. 11 is a plan view showing a composite coil module in which a slit is formed in the antenna pattern on the side overlapping with the non-contact charging coil of the antenna coil, and shows the non-contact charging module in a transparent manner
  • FIG. 12 is a plan view showing a composite coil module in which a plurality of slits are formed, and shows the non-contact charging module in a transparent manner.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between the number of slits and eddy current.
  • FIG. 14 is a plan view showing a composite coil module including a single magnetic sheet of the same diameter, an antenna coil, and a non-contact charging coil.
  • FIG. 15 is a conceptual diagram showing a contactless charging system.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the communication performance due to the difference between the inner and outer diameters of the antenna coil.
  • FIG. 16A shows a state where the inner and outer diameter difference is small and communication is possible, and FIG. Indicates the state.
  • FIG. 16A shows a state where the inner and outer diameter difference is small and communication is possible, and FIG. Indicates the state.
  • FIG. 16A shows a state where the inner and outer diameter difference is small and communication is possible, and FIG. Indicates the state
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a composite coil module in which an antenna module and a non-contact charging module are stacked.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a state in which the inner diameter of the antenna coil is reduced and superimposed on the non-contact charging coil in the composite coil module in which the antenna module and the non-contact charging module are stacked.
  • the composite coil module 1 to which the present invention is applied is incorporated in a portable electronic device, and realizes both a short-range wireless communication function and a non-contact charging function.
  • a composite coil module 1 to which the present invention is applied includes an antenna module 2 serving as a first coil module and a second coil module provided inside the antenna module 2 as shown in FIG. And a non-contact charging module 3.
  • the antenna module 2 is a module for RFID such as NFC, and is provided on the first magnetic sheet 4 in the form of a magnetic material and the first magnetic sheet 4 and wound in a planar shape.
  • a spiral coil antenna coil 5 is a module for RFID such as NFC
  • the non-contact charging module 3 is a module for non-contact charging, such as Qi, and is provided on the sheet-like second magnetic sheet 6 formed of a magnetic material and the second magnetic sheet 6. And a non-contact charging coil 7 in the form of a spiral coil wound in a shape.
  • the first magnetic sheet 4 is made of, for example, a sintered body of NiZn ferrite.
  • the first magnetic sheet 4 is formed by forming a sheet by sintering ferrite particles previously applied in a thin sheet shape in a high-temperature environment, and then punching into a predetermined shape.
  • the first magnetic sheet 4 can be formed by previously applying ferrite particles in the same shape as the final shape in a sheet shape and sintering.
  • the first magnetic sheet 4 is filled with ferrite particles in a mold having a rectangular cross section, and the ferrite particles are sintered in a rectangular parallelepiped in plan view, and the sintered body is thinly sliced to obtain a predetermined shape. A shape can also be obtained.
  • the first magnetic sheet 4 may include magnetic particles made of soft magnetic powder and a resin as a binder.
  • the magnetic particles include oxide magnetic materials such as ferrite, Fe-based materials such as Sendust and Permalloy, Co-based materials, Ni-based materials, Fe-Ni-based materials, Fe-Co-based materials, Fe-Al-based materials, Fe-Si-based materials, and Fe--based materials.
  • Crystal system such as Si-Al system, Fe-Ni-Si-Al system, microcrystalline system, Fe-Si-B system, Fe-Si-BC system, Co-Si-B system, Co- Amorphous metal magnetic particles such as Zr-based, Co-Nb-based, and Co-Ta-based particles can be used.
  • NiZn-based ferrite is preferably used as the magnetic material for the first magnetic sheet 4 used in the RFID antenna module 2 such as NFC.
  • a resin that is cured by heat, ultraviolet irradiation, or the like can be used.
  • a resin such as an epoxy resin, a phenol resin, a melamine resin, a urea resin, an unsaturated polyester, or a known material such as silicone rubber, urethane rubber, acrylic rubber, butyl rubber, or ethylene propylene rubber can be used.
  • the binder may add an appropriate amount of a surface treatment agent such as a flame retardant, a reaction modifier, a crosslinking agent, or a silane coupling agent to the above-described resin or rubber.
  • the first magnetic sheet 4 is not limited to a single magnetic material, and two or more kinds of magnetic materials may be used in combination, or may be formed by laminating multiple layers. Good. Further, the first magnetic sheet 4 may be made of the same magnetic material, may be mixed by selecting a plurality of particle sizes and / or shapes of magnetic particles, or may be formed by laminating in multiple layers. .
  • the antenna coil 5 is formed by forming a conductive pattern made of Cu foil or the like in a spiral coil shape on a flexible substrate made of polyimide or the like. Further, the antenna coil 5 has a substantially rectangular outer diameter, the pitch between the patterns on one opposite two sides 5a and 5b is narrow, and on the other two sides 5c and 5d orthogonal to the other two sides. The pitch between patterns is widely formed.
  • the two opposite sides 5a and 5b are referred to as the left side 5a and the right side 5b, and the opposite two sides 5c and 5d are referred to as the upper side 5c and the lower side 5d.
  • the antenna coil 5 has at least the innermost antenna pattern of the antenna patterns formed along the upper side 5c and the lower side 5d superimposed on the non-contact charging coil 7 of the non-contact charging module 3 described later. Yes.
  • the antenna pattern formed along the left side 5a and the right side 5b is similarly overlapped with the innermost antenna pattern on the non-contact charging coil 7, but it is not necessarily required to be superimposed.
  • the magnetic sheet 4 has an outer diameter equal to or larger than the outer diameter of the antenna coil 5 and further has an opening 2a.
  • a non-contact charging module 3 to be described later can be disposed in the opening 2a.
  • the composite coil module 1 can be thinned by a thickness corresponding to the thickness of the first magnetic sheet 4.
  • the antenna module 2 may superimpose the magnetic sheet 4 only on the antenna pattern formed along the left side 5a and the right side 5b.
  • a gap where the magnetic sheet 4 is not provided is formed between the pair of magnetic sheets 4, and the non-contact charging module 3 can be disposed in this gap.
  • the composite coil module 1 is incorporated, for example, inside a casing 61 of a mobile phone 60, and the antenna module 2 is used as a radio communication system 70 for RFID.
  • the reader / writer 71 accesses the memory module 73 incorporated in the mobile phone 60 together with the antenna module 2.
  • the antenna module 2 and the reader / writer 71 are disposed so as to face each other in the xy plane of the three-dimensional orthogonal coordinate system xyz.
  • the reader / writer 71 functions as a transmitter that transmits a magnetic field in the z-axis direction to the antenna coils 5 of the antenna module 2 that face each other in the xy plane. Specifically, the reader / writer 71 transmits a magnetic field toward the antenna coil 5. And a control board 74 that communicates with the memory module 73.
  • the reader / writer 71 is provided with a control board 74 that is electrically connected to the antenna 72.
  • a control circuit made of electronic components such as one or a plurality of integrated circuit chips is mounted.
  • the control circuit executes various processes based on data received from the memory module 73 via the antenna coil 5. For example, when transmitting data to the memory module 73, the control circuit encodes the data, modulates a carrier wave of a predetermined frequency (for example, 13.56 MHz) based on the encoded data, and modulates the modulation.
  • the signal is amplified, and the antenna 72 is driven by the amplified modulation signal.
  • the control circuit When reading data from the memory module 73, the control circuit amplifies the modulation signal of the data received by the antenna 72, demodulates the modulation signal of the amplified data, and decodes the demodulated data.
  • a coding system and a modulation system used in a general reader / writer are used. For example, a Manchester coding system or an ASK (Amplitude Shift Keying) modulation system is used.
  • the antenna coil 5 receives a magnetic field transmitted from the reader / writer 71 and inductively couples with the reader / writer 71, and supplies a signal to the memory module 73 that is a storage medium incorporated in the mobile phone 60.
  • the antenna coil 5 When the antenna coil 5 receives a magnetic field transmitted from the reader / writer 71, the antenna coil 5 is magnetically coupled to the reader / writer 71 by inductive coupling, receives the modulated electromagnetic wave, and receives a received signal via the terminal portions 8a and 8b. This is supplied to the memory module 73.
  • the memory module 73 is driven by a current flowing through the antenna coil 5 and communicates with the reader / writer 71. Specifically, the memory module 73 demodulates the received modulation signal, decodes the demodulated data, and writes the decoded data to the internal memory of the memory module 73. The memory module 73 reads out data to be transmitted to the reader / writer 71 from the internal memory, encodes the read data, modulates a carrier wave based on the encoded data, and is magnetically coupled by inductive coupling. 5 is transmitted to the reader / writer 71.
  • the antenna module 2 also functions as a reader / writer. For example, by holding the mobile phone 60 over a poster or electrical appliance equipped with an IC tag, information on the poster (coupon, map, campaign information, etc.) is acquired. Information on electrical appliances (power consumption, various setting states, etc.) is acquired, or settings are changed. In this case, the antenna module 2 functions as a reader / writer when power is supplied from the battery pack 81 built in the mobile phone 60.
  • the short-range wireless communication between the antenna module 2 that is the reader / writer and the IC tag is the same as the communication between the reader / writer 71 and the antenna module 2 described above.
  • the antenna coil provided in the IC tag is smaller than the antenna coil 5 of the antenna module 2 built in the mobile phone 60.
  • the outer diameter of the antenna coil 2 is 60 mm ⁇ 50 mm
  • the outer diameter of a small antenna coil built in an IC tag or the like in the NFC standard is 20 mm ⁇ 25 mm.
  • the magnetic field transmitted from the antenna module on the mobile phone side becomes dense near the antenna coil, and the magnetic flux density becomes sparse as the distance from the antenna coil increases.
  • the magnetic field transmitted from the antenna module on the IC tag side In short-distance wireless communication, the cellular phone 60 is held over an IC tag so that the distance between the antenna module 2 and the antenna coil on the IC tag side is close to several millimeters. For this reason, if the inner / outer diameter difference between the inner diameter of the antenna coil 5 that performs communication and the outer diameter of the small antenna coil on the IC tag side increases, the magnetic flux transmitted by one may not reach the other and inductive coupling may not be possible ( (See FIG. 16).
  • the antenna module 2 on the mobile phone 60 side has an upper side 5c and a lower side 5d so that the inner diameter of the antenna coil 5 is close to the outer diameter of the small antenna coil 20 of the antenna module on the IC tag side.
  • the innermost antenna pattern is formed closer to the center of the antenna coil 5 than the antenna patterns formed on the left side 5a and the right side 5b. Thereby, the antenna coil 5 can be brought close to the pattern of the antenna coil on the IC tag side, and communication with the small antenna coil 20 can be performed.
  • the antenna coil 5 has at least the innermost antenna pattern of the antenna patterns formed on the upper side 5 c and the lower side 5 d superimposed on the non-contact charging coil 7 of the non-contact charging module 3.
  • the antenna coil 5 has a line width W of the innermost antenna pattern superimposed on the non-contact charging coil 7 equal to or smaller than the line width of the antenna pattern outside the innermost circumference. .
  • the antenna coil 5 sets the line width W of the innermost antenna pattern to 1 mm or less.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the line width of the antenna pattern on the upper side 5c and the lower side 5d of the antenna coil 5 and the value of the eddy current flowing in the antenna pattern on the upper and lower sides 5c and 5d. Specifically, a magnetic field was generated from the coil on the power transmission side at 120 kHz, and the eddy current generated in the antenna coil 5 at that time was obtained.
  • the line width of the antenna pattern of the left side 5a and the right side 5b is fixed to 1 mm, and the line width and pitch of the antenna pattern of the upper side 5c and the lower side 5d overlapping the non-contact charging coil 7 6 and type 2 in which the antenna pattern is formed with the same line width over the entire circumference, and the line width and pitch of the antenna patterns on all sides 5a to 5d are changed equally, as shown in FIG. Prepared.
  • FIG. 4 it can be seen that the generation of eddy currents is suppressed as the line width of the antenna pattern is narrowed, and that the effect is prominent when the line width is 1 mm or less.
  • the antenna coil 5 may be configured such that only the line width of the innermost antenna pattern is narrow (1 mm or less).
  • the line width of the innermost antenna pattern was fixed at 1 mm, the relationship between the line width of the antenna pattern on the outside and the eddy current was examined.
  • a magnetic field was generated from a coil on the power transmission side at 120 kHz, and an eddy current generated in the antenna coil 5 at that time was obtained.
  • the line width of the antenna pattern of the left side 5a and the right side 5b is fixed to 1 mm, and the innermost circumference of the antenna patterns of the upper side 5c and the lower side 5d overlapping the non-contact charging coil 7 is used.
  • a type 3 was prepared in which the line width of the antenna pattern was fixed to 1 mm and the line width of the outside antenna pattern was changed.
  • the line width of the antenna pattern of the left side 5a and the right side 5b is fixed to 1 mm, and the line width and pitch of the antenna pattern of the upper side 5c and the lower side 5d overlapping the non-contact charging coil 7 are changed equally. Contrast with Type 1
  • the line width of the antenna pattern on the upper side 5c and the lower side 5d is changed equally.
  • it has the same effect in suppressing eddy currents. This is because since the magnetic flux density passing through the outer peripheral side of the antenna coil 5 is small, the generation of eddy current is also small. That is, it can be seen that the effect can also be obtained by reducing only the line width of the innermost antenna pattern (less than 1 mm).
  • the line width of the innermost antenna pattern overlapping the non-contact charging coil 7 is fixed to 1 mm, and the outer antenna pattern is formed with the same line width over the entire circumference.
  • the eddy current when the line width of the outer antenna pattern is changed is Examined.
  • Type 4 has the same effect in suppressing eddy currents as compared with Type 2 in which the antenna pattern is formed with the same line width over the entire circumference. This is because since the magnetic flux density passing through the outer peripheral side of the antenna coil 5 is small, the generation of eddy current is also small. This also shows that the effect can be obtained by making only the line width of the innermost antenna pattern narrow (1 mm or less).
  • the antenna coil 5 may form the slit 10 along the longitudinal direction of the antenna pattern in the upper side 5c and the lower side 5d. Even when the slit 10 is formed, the line width of the antenna pattern can be substantially narrowed in the formation region of the slit 10 and the generation of eddy current can be suppressed, as in the case where the width is narrowed. For this reason, as an antenna pattern, it is preferable that the pattern width divided
  • one slit 10 may be formed in one antenna pattern, or a plurality of slits 10 may be formed in one antenna pattern as shown in FIG. Further, the slits 10 may be formed in all antenna patterns on the upper side 5c and the lower side 5d, but the same effect can be obtained even if formed only in the innermost antenna pattern.
  • the slit 10 may be formed with the same width in all the antenna patterns on the other two sides 5c and 5d of the antenna coil 5, or may be gradually widened from the inner peripheral side to the outer peripheral side.
  • FIG. 13 shows a composite coil module 1 in which the line width of the antenna pattern on the upper side 5c and the lower side 5d of the antenna coil 5 is larger than the line width of the antenna pattern on the left side 5a and the right side 5b, and the pitch between the patterns is increased.
  • 4 is a graph showing an eddy current generation state when the number of slits 10 formed in the antenna pattern of the upper side 5c and the lower side 5d is changed.
  • the composite coil module 1 may be formed by a single magnetic sheet 11, an antenna coil 5 superimposed on the magnetic sheet 11, and a non-contact charging coil 7.
  • the magnetic sheet 11 and the antenna coil 5 are formed in substantially the same shape, and the non-contact charging coil 7 is formed in substantially the same diameter so as to be inscribed in the outer edges of the antenna coil 5 and the magnetic sheet 11.
  • the magnetic sheet 11 draws a magnetic field into each of the antenna coil 5 and the non-contact charging coil 7.
  • the configuration of the magnetic sheet 11 is the same as that of the first magnetic sheet 4 and the second magnetic sheet 6 described above.
  • the antenna coil 5 has a line width W of the innermost antenna pattern superimposed on the non-contact charging coil 7 equal to or smaller than the line width of the antenna pattern outside the innermost circumference. .
  • the antenna coil 5 sets the line width W of the innermost antenna pattern to 1 mm or less.
  • the antenna coil 5 and the non-contact charging coil 7 are formed with the same diameter and the magnetic sheet 11 is shared, so that the area occupied by the composite coil module 1 can be reduced. Also in the configuration shown in FIG. 14, when an attempt is made to receive magnetic flux by the non-contact charging coil 7, generation of eddy current can be suppressed in the innermost antenna pattern superimposed on the non-contact charging coil 7. .
  • Non-contact charging module 3 is provided on a sheet-like second magnetic sheet 6 formed of a magnetic material different from the first magnetic sheet 4 and the second magnetic sheet 6 and is wound in a planar shape.
  • the second magnetic sheet 6 is formed in a size that fits inside the opening 2 a of the antenna coil module 2. Moreover, the 2nd magnetic sheet 6 consists of a sintered compact of the magnetic particle formed in the sheet form similarly to the 1st magnetic sheet 4 mentioned above, for example, can use MnZn type ferrite suitably. The second magnetic sheet 6 may be formed of NiZn ferrite. The second magnetic sheet 6 can be manufactured in the same manner as the first magnetic sheet 4.
  • the second magnetic sheet 6 may be formed into a sheet shape including magnetic particles made of soft magnetic powder and a resin as a binder, like the first magnetic sheet 4.
  • the second magnetic sheet 6 may be made of the above-described materials that can also be used for the first magnetic sheet 4 with magnetic particles and a binder.
  • the second magnetic sheet 6 is not limited to the case of being composed of a single magnetic material, like the first magnetic sheet 4, and two or more kinds of magnetic materials may be mixed and used. Or you may form by laminating
  • the second magnetic sheet 6 may be made of the same magnetic material, may be mixed by selecting a plurality of magnetic particle diameters and / or shapes, or may be formed by laminating in multiple layers. .
  • the contactless charging coil 7 receives a magnetic field transmitted from the power transmission coil and inductively couples it with the power transmission coil, thereby supplying a charging current to the battery of the portable device in which the composite coil module 1 is incorporated.
  • the non-contact charging coil 7 is made of a conducting wire wound in a spiral coil shape, for example.
  • the lead wire constituting the non-contact charging coil 7 is a case where the non-contact charging module 3 is used as a secondary charging coil for non-contact charging having a charging output capacity of about 5 W, for example, and used at a frequency of about 120 kHz. It is preferable to use a single wire made of Cu having a diameter of 0.20 to 0.45 mm or an alloy containing Cu as a main component. Alternatively, in order to reduce the skin effect, the conductive wire may be a parallel line or a knitted line obtained by bundling a plurality of fine wires thinner than the above-described single wire, or a single layer using a thin rectangular wire or flat wire. It is good also as a 2 layer alpha winding. Further, the non-contact charging coil 7 may use Cu foil or the like patterned on a substrate such as a flexible substrate according to the current capacity.
  • Non-contact charging system Next, the non-contact charging function by the non-contact charging coil 7 will be described.
  • the non-contact charging coil 7 is used as, for example, a Qi standard non-contact charging system 80.
  • the non-contact charging system 80 charges the battery pack 81 connected to the non-contact charging coil 7 of the non-contact charging module 3 with the charging device 82.
  • the non-contact charging coil 7 of the non-contact charging module 3 and the power transmission coil 83 of the charging device 82 are similar to the positional relationship between the antenna coil 5 and the reader / writer 71 described above, and xy of the three-dimensional orthogonal coordinate system xyz. It is assumed that they are arranged so as to face each other on a plane.
  • the charging device 82 functions as a power transmission unit that transmits a magnetic field in the z-axis direction to the non-contact charging coils 7 of the non-contact charging module 3 facing each other in the xy plane, and specifically, the non-contact charging coil 7. And a power transmission control board 84 that controls the supply of power to the non-contact charging coil 7 that is inductively coupled via the power transmission coil 83.
  • the charging device 82 is provided with a power transmission control board 84 electrically connected to the power transmission coil 83.
  • a control circuit made of electronic components such as one or a plurality of integrated circuit chips is mounted. This control circuit supplies a charging current to the non-contact charging coil 7 inductively coupled to the power transmission coil 83.
  • the power transmission control board 84 drives the power transmission coil 83 with a power transmission current having a predetermined frequency, for example, a relatively low frequency of 110 kHz.
  • the non-contact charging module 3 is incorporated in the housing 61 of the mobile phone 60, and the non-contact charging coil 7 receives the magnetic field transmitted from the power transmission coil 83 and inductively couples with the power transmission coil 83, The received current is supplied to the battery pack 81 incorporated in the mobile phone 60.
  • the non-contact charging coil 7 When the non-contact charging coil 7 receives a magnetic field transmitted from the charging device 82, the non-contact charging coil 7 is magnetically coupled to the charging device 82 by inductive coupling, receives the modulated electromagnetic wave, and is charged via the terminal portions 9a and 9b. Current is supplied to the battery pack 81.
  • the battery pack 81 applies a charging voltage corresponding to the charging current flowing through the non-contact charging coil 7 to the battery cell inside the battery pack 81.
  • the antenna coil 5 that realizes a short-range wireless communication function and the non-contact charging coil 7 that realizes a non-contact charging function are formed. It is possible to realize both the short-range wireless communication function and the non-contact charging function while reducing the size of the housing 61 when incorporated in the telephone 60.
  • the line width W of the innermost antenna pattern superimposed on the non-contact charging coil 7 of the antenna coil 5 is set to 1 mm or less, so that the magnetic flux is received by the non-contact charging coil 7.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

　複合コイルモジュールのループコイル同士が重畳した場合にも損失を低減する。第１の磁性シート（４）と、第１の磁性シート（４）上に設けられ、面状に巻回された第１のループコイル（５）とを備えた第１のコイルモジュール（２）と、第２の磁性シート（６）と、第２の磁性シート（６）上に設けられ、面状に巻回された第２のループコイル（７）とを備えた第２のコイルモジュール（３）とを有し、第１のコイルモジュール（２）と第２のコイルモジュール（３）とが積層されるとともに、第１のループコイル（５）の少なくとも最内周のコイルパターンと第２のループコイル（７）とが重畳され、上記第１のループコイルの上記第２のループコイルと重畳する上記最内周のコイルパターンの線幅は１ｍｍ以下である。

Description

複合コイルモジュール及び電子機器
　本発明は、複数のコイルモジュールを有する複合コイルモジュールに関し、特に一のループコイルと他のループコイルとの少なくとも一部が重畳された複合コイルモジュール及び電子機器に関する。本出願は、日本国において２０１２年１１月１５日に出願された日本特許出願番号特願２０１２－２５１５４３を基礎として優先権を主張するものであり、この出願を参照することにより、本出願に援用される。
　近年の無線通信機器においては、電話通信用アンテナ、ＧＰＳ用アンテナ、無線ＬＡＮ／ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）用アンテナ、さらにはＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）といった複数のＲＦアンテナが搭載されている。これらに加えて、非接触充電の導入に伴って、電力伝送用のループコイルも搭載されるようになってきた。非接触充電方式で用いられる電力伝送方式には、電磁誘導方式、電波受信方式、磁気共鳴方式等が挙げられる。これらは、いずれも一次側コイルと二次側コイル間の電磁誘導や磁気共鳴を利用したものであり、例えば非接触充電のＱｉ規格やＲＦＩＤのＮＦＣ（Near Field Communication）規格では、電磁誘導を利用している。
特開２００８－３５４６４号公報
　電磁誘導を利用した近距離無線通信システムにおいては、リーダライタ側のアンテナモジュールと、リーダライタから発信された磁界を受けて発生した電流によって駆動されるトランスポンダ側のアンテナモジュールとの間で、アンテナコイルの大きさが大きく異なる場合、通信できないおそれがある。
　例えば、ＩＣタグが貼られたポスターなどにリーダライタとなる携帯電話をかざすことにより、そのポスターの情報（クーポン・地図・キャンペーン案内など）を取得するような場合、ＩＣタグに内蔵されたアンテナコイルは一辺が２ｃｍ角程度の大きさであるのに対して、携帯電話に内蔵されたアンテナコイルは一辺が４ｃｍ角程度と大きい。具体的に、ＮＦＣ用のアンテナモジュールにおいて、携帯電話やスマートフォンに搭載されるアンテナコイルの外径は６０ｍｍ×５０ｍｍであるのに対して、ＩＣタグ等に内蔵される小型のアンテナコイルの外径は２０ｍｍ×２５ｍｍ程度である。
　ここで、携帯電話側のアンテナモジュールから発信される磁界はアンテナコイルの近くで密となり、アンテナコイルから遠くなるほど磁束密度が疎となる。ＩＣタグ側のアンテナモジュールから発信される磁界も、同様である。そして、近距離無線通信では、通信を行うアンテナモジュールをほぼ密着させて行う。そのため、図１６Ａに示すように、通信を行う相互のアンテナコイルの内外径差が小さい場合は問題ないが、図１６Ｂに示すように、通信を行う相互のアンテナコイルの内外径差が大きくなると、一方が発信した磁束Ｆが他方に届かず、誘導結合ができないおそれがある。
　そのため、携帯電話側のアンテナモジュールのアンテナパターンがＩＣタグ側のアンテナモジュールのアンテナパターンに近接するように、携帯電話側のアンテナモジュールのアンテナパターンのピッチや線幅を大きくしてアンテナコイルの内径を小さくする方法も提案されている。
　一方、電子機器の小型化、高機能化に伴い、携帯端末機器等の電子機器に上述のような複数のアンテナを搭載するのに割り当てられるスペースは極めて小さくなってきている。そこで、ＲＦＩＤ用のアンテナコイルと非接触充電用の充電コイルとを同一スペースに搭載するために、アンテナモジュールの小型化、薄型化、さらには、複数のコイルモジュールの複合化、集積化の要求が強まっている。
　例えば図１７に示す複合コイルモジュール１００は、ＲＦＩＤ用のアンテナモジュール１０１と、非接触充電用の充電モジュール１０２とが積層一体化されている。ＲＦＩＤ用のアンテナモジュール１０１は、それぞれ、磁束集束用の磁性シート１０３と、導線を渦巻状に巻回して形成されたスパイラルコイル状のアンテナコイル１０４とを有する。磁性シート１０３は、一面に、スパイラルコイル状に形成されたアンテナコイル１０４が貼り付けられている。
　また、充電モジュール１０２も、同様に、磁束収束用の磁性シート１０５と、導線を渦巻状に巻回して形成されたスパイラルコイル状の充電コイル１０６とを有する。また、磁性シート１０５は、一面に、スパイラルコイル状に形成された充電コイル１０６が貼り付けられている。そして、複合コイルモジュール１００は、アンテナモジュール１０１のアンテナコイル１０４の内周側に、充電モジュール１０２が重畳されることにより一体化されている。
　ここで、このような複合コイルモジュール１００において、ＲＦＩＤ用のアンテナコイル１０４のピッチや線幅を大きく取ることにより内径を小さくした場合、図１８に示すように、ＲＦＩＤ用のアンテナコイル１０４と、非接触充電用の充電コイル１０６同士が重畳する。そのため、例えば非接触充電用の充電コイル１０６によって磁束を受けようとした場合、ＲＦＩＤ用のアンテナコイル１０４も磁界を受けることによって、渦電流が発生することによるロスが生じ、また渦電流によって磁束を跳ね返してしまう。したがって、充電コイル１０６に届く磁束が少なくなってしまい、そのために磁性シートの大型化などの対策が必要となってしまう。また、アンテナコイル１０４も、渦電流の発生に伴い、発熱し、複合コイルモジュール１００やその周囲の構造物に熱衝撃が及ぶおそれもある。
　そこで、本発明は、複合コイルモジュールにおいて、ループコイル同士が重畳した場合にも良好に誘導結合される複合コイルモジュール及び電子機器を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決するために、本発明に係る複合コイルモジュールは、第１の磁性シートと、上記第１の磁性シート上に設けられ、面状に巻回された第１のループコイルとを備えた第１のコイルモジュールと、第２の磁性シートと、上記第２の磁性シート上に設けられ、面状に巻回された第２のループコイルとを備えた第２のコイルモジュールとを有し、上記第１のコイルモジュールと上記第２のコイルモジュールとが積層されるとともに、上記第１のループコイルの少なくとも最内周のコイルパターンと上記第２のループコイルとが重畳され、上記第１のループコイルの上記第２のループコイルと重畳する上記最内周のコイルパターンの線幅は１ｍｍ以下である。
　また、本発明に係る電子機器は、機器筐体内に複合コイルモジュールが搭載された電子機器であって、上記複合コイルモジュールは、第１の磁性シートと、上記第１の磁性シート上に設けられ、面状に巻回された第１のループコイルとを備えた第１のコイルモジュールと、第２の磁性シートと、上記第２の磁性シート上に設けられ、面状に巻回された第２のループコイルとを備えた第２のコイルモジュールとを有し、上記第１のコイルモジュールと上記第２のコイルモジュールとが積層されるとともに、上記第１のループコイルの少なくとも最内周のコイルパターンと上記第２のループコイルとが重畳され、上記第１のループコイルの上記第２のループコイルと重畳する上記最内周のコイルパターンの線幅は１ｍｍ以下である。
　また、本発明に係る複合コイルモジュールは、第１の磁性シートと、上記第１の磁性シート上に設けられ、面状に巻回された第１のループコイルとを備えた第１のコイルモジュールと、第２の磁性シートと、上記第２の磁性シート上に設けられ、面状に巻回された第２のループコイルとを備えた第２のコイルモジュールとを有し、上記第１のコイルモジュールと上記第２のコイルモジュールとが積層されるとともに、上記第１のループコイルの少なくとも最内周のコイルパターンと上記第２のループコイルとが重畳され、上記第１のループコイルの上記第２のループコイルと重畳する上記最内周のコイルパターンの線幅は、該最内周よりも外側のコイルパターンの線幅よりも狭い。
　また、本発明に係る機器筐体内に複合コイルモジュールが搭載された電子機器は、上記複合コイルモジュールは、第１の磁性シートと、上記第１の磁性シート上に設けられ、面状に巻回された第１のループコイルとを備えた第１のコイルモジュールと、第２の磁性シートと、上記第２の磁性シート上に設けられ、面状に巻回された第２のループコイルとを備えた第２のコイルモジュールとを有し、上記第１のコイルモジュールと上記第２のコイルモジュールとが積層されるとともに、上記第１のループコイルの少なくとも最内周のコイルパターンと上記第２のループコイルとが重畳され、上記第１のループコイルの上記第２のループコイルと重畳する上記最内周のコイルパターンの線幅は、該最内周よりも外側のコイルパターンの線幅よりも狭い。
　本発明によれば、第１のループコイルの第２のループコイルと重畳する最内周のアンテナパターンの線幅を１ｍｍ以下としているため、第２のループコイルによって磁束を受けようとした場合に、第２のループコイルと重畳する最内周のコイルパターンにおいて渦電流の発生を抑制することができる。したがって、渦電流の発生による損失を減らし、また、最内周のコイルパターンの渦電流によって磁束を跳ね返して効率的に充電できない事態や、渦電流の発生による最内周のコイルパターンの発熱で周囲に熱衝撃が及ぶことを防止することができる。
図１は、本発明が適用された複合コイルモジュールを示す図であり、便宜上、非接触充電モジュールを透過して示している。 図２は、無線通信システムを示す概念図である。 図３は、アンテナコイルの内径と、ＩＣタグ側の小型アンテナコイルの外径との差を示す平面図である。 図４は、アンテナパターンの線幅と、アンテナパターンに流れる渦電流の値との関係を示すグラフである。 図５は、左右辺のアンテナパターンの線幅及びピッチを固定し、上下辺のアンテナパターンの線幅及びピッチを可変とする複合コイルモジュールを示す平面図であり、非接触充電モジュールを透過して示す。 図６は、上下左右の全辺のアンテナパターンの線幅及びピッチを等しく可変とする場合の複合コイルモジュールを示す平面図であり、非接触充電モジュールを透過して示す。 図７は、最内周のアンテナパターンの線幅を固定し、その外側のアンテナパターンの線幅を可変とする複合コイルモジュールを示す平面図であり、非接触充電モジュールを透過して示す。 図８は、最内周のアンテナパターンのみ幅を１ｍｍに固定して外周パターンの幅を可変としたアンテナモジュールと、内外周に亘って等しく幅を可変としたアンテナモジュールにおける渦電流とパターン幅との関係を示すグラフである。 図９は、最内周のアンテナパターンの幅を１ｍｍに固定して外周パターンの幅を等しく可変とした複合コイルモジュールを示す平面図であり、非接触充電モジュールを透過して示す。 図１０は、最内周のアンテナパターンの幅を１ｍｍに固定して外周パターンの幅を等しく可変としたアンテナモジュールと、全周に亘ってパターン幅を等しく可変としたアンテナモジュールにおける渦電流とパターン幅との関係を示すグラフである。 図１１は、アンテナコイルの非接触充電コイルと重畳する辺におけるアンテナパターンにスリットを形成した複合コイルモジュールを示す平面図であり、非接触充電モジュールを透過して示す。 図１２は、スリットを複数形成した複合コイルモジュールを示す平面図であり、非接触充電モジュールを透過して示す。 図１３は、スリットの本数と、渦電流との関係を示すグラフである。 図１４は、各同径の一枚の磁性シートとアンテナコイルと非接触充電コイルとを備える複合コイルモジュールを示す平面図である。 図１５は、非接触充電システムを示す概念図である。 図１６は、アンテナコイルの内外径の違いによる通信性能を説明するための図であり、図１６Ａは内外径差が小さく通信可能な状態を示し、図１６Ｂは内外径差が大きく通信不可能な状態を示す。 図１７は、アンテナモジュールと非接触充電モジュールとが積層された複合コイルモジュールを示す図である。 図１８は、アンテナモジュールと非接触充電モジュールとが積層された複合コイルモジュールにおいて、アンテナコイルの内径を小さくし、非接触充電コイルと重畳した状態を示す図である。
　以下、本発明が適用された複合コイルモジュール、及び電子機器について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
　本発明が適用された複合コイルモジュール１は、携帯型の電子機器に組み込まれるものであって、近距離無線通信機能と非接触充電機能との両方を実現するものである。具体的に、本発明が適用された複合コイルモジュール１は、図１に示すように、第１のコイルモジュールとなるアンテナモジュール２と、アンテナモジュール２の内側に設けられ第２のコイルモジュールとなる非接触充電モジュール３とを有する。アンテナモジュール２は、ＮＦＣ等のＲＦＩＤ用のモジュールであり、磁性材料により形成されたシート状の第１の磁性シート４と、第１の磁性シート４上に設けられ、面状に巻回されたスパイラルコイル状のアンテナコイル５とを備える。また、非接触充電モジュール３は、Ｑｉ等の非接触充電用のモジュールであり、磁性材料により形成されたシート状の第２の磁性シート６と、第２の磁性シート６上に設けられ、面状に巻回されたスパイラルコイル状の非接触充電コイル７とを備える。
　［アンテナモジュール]
　第１の磁性シート４は、例えば、ＮｉＺｎ系フェライトの焼結体からなる。第１の磁性シート４は、予め薄くシート状に塗布したフェライト粒子を高温環境下で焼結させることによりシート化し、その後、所定の形状に型抜きすることにより形成される。あるいは、第１の磁性シート４は、予め最終形状と同形状にフェライト粒子をシート状に塗布し、焼結することにより形成することもできる。その他、第１の磁性シート４は、長方形断面を持った型に、フェライト粒子を詰め込み、平面視矩形状の直方体にフェライト粒子を焼結し、この焼結体を薄くスライスすることにより、所定の形状を得ることもできる。
　なお、第１の磁性シート４は、軟磁性粉末からなる磁性粒子と結合材としての樹脂とを含んでいてもよい。
　また、磁性粒子は、フェライト等の酸化物磁性体、センダスト、パーマロイ等のＦｅ系、Ｃｏ系、Ｎｉ系、Ｆｅ－Ｎｉ系、Ｆｅ－Ｃｏ系、Ｆｅ－Ａｌ系、Ｆｅ－Ｓｉ系、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ系、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｓｉ－Ａｌ系等の結晶系、微結晶系磁性体、あるいはＦｅ－Ｓｉ－Ｂ系、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ－Ｃ系、Ｃｏ－Ｓｉ－Ｂ系、Ｃｏ－Ｚｒ系、Ｃｏ－Ｎｂ系、Ｃｏ－Ｔａ系等のアモルファス金属磁性体の粒子を用いることができる。
　なかでも、ＮＦＣ等のＲＦＩＤ用アンテナモジュール２に用いられる第１の磁性シート４は、磁性材料として上述したＮｉＺｎ系フェライトが好適に用いられる。
　結合材は、熱、紫外線照射等により硬化する樹脂等を用いることができる。結合材としては、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル等の樹脂、あるいはシリコーンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム等の周知の材料を用いることができる。なお、結合材は、上述の樹脂又はゴムに、難燃剤、反応調整剤、架橋剤又はシランカップリング剤等の表面処理剤を適量加えてもよい。
　なお、第１の磁性シート４は、単一の磁性材料で構成する場合のみに限らず、２種類以上の磁性材料を、混合して用いてもよく、あるいは多層に積層して形成してもよい。また、第１の磁性シート４は、同一の磁性材料であっても、磁性粒子の粒径及び／又は形状を複数選択して混合してもよく、あるいは多層に積層して形成してもよい。
　アンテナコイル５は、ポリイミド等によるフレキシブル基板にＣｕ箔等からなる導電パターンがスパイラルコイル状に形成されてなる。また、アンテナコイル５は、略矩形状の外径を有し、相対向する一方の２辺５ａ，５ｂにおけるパターン間のピッチは狭く、一方の２辺と直交する他方の２辺５ｃ、５ｄにおけるパターン間のピッチが広く形成されている。なお、以下の説明では、相対向する一方の２辺５ａ，５ｂを左辺５ａ、右辺５ｂといい、相対向する他方の２辺５ｃ、５ｄを上辺５ｃ、下辺５ｄという。
　これにより、アンテナコイル５は、上辺５ｃ、下辺５ｄに沿って形成されたアンテナパターンのうち、少なくとも最内周のアンテナパターンが、後述する非接触充電モジュール３の非接触充電コイル７と重畳されている。なお、左辺５ａ、右辺５ｂに沿って形成されたアンテナパターンも、同様に最内周のアンテナパターンが非接触充電コイル７と重畳されているが、必ずしも重畳されている必要はない。
　磁性シート４は、アンテナコイル５の外径以上の外径を有し、さらに開口部２ａを有している。この開口部２ａには後述する非接触充電モジュール３を配置することができる。開口部２ａに非接触充電モジュール３が配置されることにより、複合コイルモジュール１は、第１の磁性シート４の厚さに相当する厚さだけ薄型化を図ることができる。なお、アンテナモジュール２は、磁性シート４を、左辺５ａ、右辺５ｂに沿って形成されたアンテナパターンとのみ重畳させてもよい。これにより、アンテナモジュール２は、一対の磁性シート４の間に、磁性シート４が設けられていない空隙部が形成され、この空隙部に非接触充電モジュール３を配置することができる。
　［近距離無線通信システム］
　次に、アンテナモジュール２による近距離無線通信機能について説明する。例えば図２に示すように、複合コイルモジュール１は、例えば携帯電話６０の筐体６１内部に組み込まれ、アンテナモジュール２は、ＲＦＩＤ用の無線通信システム７０として使用される。
　無線通信システム７０は、リーダライタ７１が、アンテナモジュール２とともに携帯電話６０に組み込まれたメモリモジュール７３に対してアクセスするものである。ここで、アンテナモジュール２とリーダライタ７１とは、三次元直交座標系ｘｙｚのｘｙ平面において互いに対向するように配置されているものとする。
　リーダライタ７１は、ｘｙ平面において互いに対向するアンテナモジュール２のアンテナコイル５に対して、ｚ軸方向に磁界を発信する発信器として機能し、具体的には、アンテナコイル５に向けて磁界を発信するアンテナ７２と、メモリモジュール７３と通信を行う制御基板７４とを備える。
　すなわち、リーダライタ７１は、アンテナ７２と電気的に接続された制御基板７４が配設されている。この制御基板７４には、一又は複数の集積回路チップ等の電子部品からなる制御回路が実装されている。この制御回路は、アンテナコイル５を介してメモリモジュール７３から受信されたデータに基づいて、各種の処理を実行する。例えば、制御回路は、メモリモジュール７３に対してデータを送信する場合、データを符号化し、符号化したデータに基づいて、所定の周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）の搬送波を変調し、変調した変調信号を増幅し、増幅した変調信号でアンテナ７２を駆動する。また、制御回路は、メモリモジュール７３からデータを読み出す場合、アンテナ７２で受信されたデータの変調信号を増幅し、増幅したデータの変調信号を復調し、復調したデータを復号する。なお、制御回路では、一般的なリーダライタで用いられる符号化方式及び変調方式が用いられ、例えば、マンチェスタ符号化方式やＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調方式が用いられている。
　アンテナモジュール２は、アンテナコイル５が、リーダライタ７１から発信される磁界を受けリーダライタ７１と誘導結合して、携帯電話６０に組み込まれた記憶媒体であるメモリモジュール７３に信号を供給する。
　アンテナコイル５は、リーダライタ７１から発信される磁界を受けると、リーダライタ７１と誘導結合によって磁気的に結合され、変調された電磁波を受信して、端子部８ａ、８ｂを介して受信信号をメモリモジュール７３に供給する。
　メモリモジュール７３は、アンテナコイル５に流れる電流により駆動し、リーダライタ７１との間で通信を行う。具体的に、メモリモジュール７３は、受信された変調信号を復調し、復調したデータを復号して、復号したデータを、当該メモリモジュール７３が有する内部メモリに書き込む。また、メモリモジュール７３は、リーダライタ７１に送信するデータを内部メモリから読み出し、読み出したデータを符号化し、符号化したデータに基づいて搬送波を変調し、誘導結合によって磁気的に結合されたアンテナコイル５を介して変調された電波をリーダライタ７１に送信する。
　［リーダライタ機能］
　また、アンテナモジュール２は、リーダライタとしても機能し、例えば、ＩＣタグを備えたポスターや電化製品に携帯電話６０をかざすことにより、そのポスターの情報（クーポン・地図・キャンペーン案内など）を取得したり、電化製品の情報（消費電力や各種設定状態など）を取得し、あるいは設定の変更等を行う。この場合、アンテナモジュール２は、携帯電話６０に内蔵されたバッテリパック８１より電力が供給されることによりリーダライタとして機能する。リーダライタであるアンテナモジュール２とＩＣタグとの近距離無線通信は、上述したリーダライタ７１とアンテナモジュール２との通信と同様である。
　ここで、ＩＣタグに設けられたアンテナコイルは、携帯電話６０に内蔵されたアンテナモジュール２のアンテナコイル５よりも小さい。例えば、アンテナコイル２の外径が６０ｍｍ×５０ｍｍであるのに対して、ＮＦＣ規格におけるＩＣタグ等に内蔵される小型のアンテナコイルの外径は２０ｍｍ×２５ｍｍである。
　上述したように、携帯電話側のアンテナモジュールから発信される磁界はアンテナコイルの近くで密となり、アンテナコイルから遠くなるほど磁束密度が疎となる。ＩＣタグ側のアンテナモジュールから発信される磁界も、同様である。そして、近距離無線通信では、携帯電話６０をＩＣタグにかざすことにより、アンテナモジュール２とＩＣタグ側のアンテナコイルとの距離が数ｍｍまで密着させて行う。そのため、通信を行うアンテナコイル５の内径と、ＩＣタグ側の小型アンテナコイルの外径との内外径差が大きくなると、一方が発信した磁束が他方に届かず、誘導結合ができないおそれがある（図１６参照）。
　そのため、携帯電話６０側のアンテナモジュール２は、図３に示すように、アンテナコイル５の内径がＩＣタグ側のアンテナモジュールの小型アンテナコイル２０の外径に近接するように、上辺５ｃ、下辺５ｄに形成されたアンテナパターンのうち、少なくとも最内周のアンテナパターンが、左辺５ａ、右辺５ｂに形成されたアンテナパターンよりもアンテナコイル５の中心側に形成されている。これにより、アンテナコイル５がＩＣタグ側のアンテナコイルのパターンに近接させることができ、小型のアンテナコイル２０とも通信を行うことができる。
　［アンテナコイルの幅］
　また、これによりアンテナコイル５は、上辺５ｃ、下辺５ｄに形成されたアンテナパターンのうち、少なくとも最内周のアンテナパターンが非接触充電モジュール３の非接触充電コイル７と重畳される。このとき、図１に示すように、アンテナコイル５は、非接触充電コイル７と重畳する最内周のアンテナパターンの線幅Ｗを、最内周よりも外側のアンテナパターンの線幅以下とする。具体的に、アンテナコイル５は、最内周のアンテナパターンの線幅Ｗを、１ｍｍ以下とする。
　これにより、非接触充電コイル７によって磁束を受けようとした場合に、非接触充電コイル７と重畳する最内周のアンテナパターンにおいて渦電流の発生を抑制することができる。したがって、渦電流の発生による損失を減らし、また、最内周のアンテナパターンの渦電流によって磁束を跳ね返して効率的に充電できない事態や、渦電流の発生による最内周のアンテナパターンの発熱で周囲に熱衝撃が及ぶことを防止することができる。
　渦電流を小さくするには、表皮厚みと同程度までコイルの線幅を狭めることが有効となる。この幅になると、電流が銅の中を回って流れる時に抵抗が大きくなり渦電流が流れにくくなるためである。
　図４は、アンテナコイル５の上辺５ｃ、下辺５ｄにおけるアンテナパターンの線幅と、当該上下辺５ｃ、５ｄにおけるアンテナパターンに流れる渦電流の値との関係を示すグラフである。具体的な条件は、１２０ｋＨｚで送電側のコイルから磁界を発生させ、そのときのアンテナコイル５に発生する渦電流を求めた。
　アンテナコイル５として、図５に示すように、左辺５ａ、右辺５ｂのアンテナパターンの線幅を１ｍｍに固定し、非接触充電コイル７と重畳する上辺５ｃ、下辺５ｄのアンテナパターンの線幅及びピッチを変更するタイプ１と、図６に示すように、アンテナパターンが全周に亘って同一の線幅で形成され、全辺５ａ～５ｄのアンテナパターンの線幅及びピッチを等しく変更するタイプ２とを用意した。図４に示すように、アンテナパターンの線幅を狭めるにつれて渦電流の発生が抑制されていき、線幅が１ｍｍ以下の場合、その効果が顕著に表れることが分かる。
　また、アンテナコイル５は、最内周のアンテナパターンの線幅のみを幅狭（１ｍｍ以下）としてもよい。最内周のアンテナパターンの線幅を１ｍｍに固定したときの、その外側におけるアンテナパターンの線幅と渦電流との関係を調べた。具体的な測定条件は、１２０ｋＨｚで送電側のコイルから磁界を発生させ、そのときのアンテナコイル５に発生する渦電流を求めた。
　アンテナコイルとして、図７に示すように、左辺５ａ、右辺５ｂのアンテナパターンの線幅を１ｍｍに固定し、非接触充電コイル７と重畳する上辺５ｃ、下辺５ｄのアンテナパターンのうち、最内周のアンテナパターンの線幅を１ｍｍに固定し、その外側のアンテナパターンの線幅を変更するタイプ３を用意した。そして、このタイプ３と、同様に左辺５ａ、右辺５ｂのアンテナパターンの線幅を１ｍｍに固定し、非接触充電コイル７と重畳する上辺５ｃ、下辺５ｄのアンテナパターンの線幅及びピッチを等しく変更するタイプ１とを対比した。
　図８に示すように、最内周のアンテナパターンの線幅を１ｍｍに固定し外側のアンテナパターンの線幅を変えたタイプ３は、上辺５ｃ、下辺５ｄにおけるアンテナパターンの線幅を等しく変えたタイプ１に比して、渦電流の抑制において同等の効果を奏する。これは、アンテナコイル５の外周側を通る磁束密度は小さいために、渦電流の発生も僅かとなることによる。すなわち、最内周のアンテナパターンの線幅のみを幅狭（１ｍｍ以下）とすることでも効果を奏することが分かる。
　また、図９に示すように、非接触充電コイル７と重畳する最内周のアンテナパターンの線幅を１ｍｍに固定し、その外側のアンテナパターンが全周に亘って同一の線幅で形成されているタイプ４を用意し、このタイプ４と、アンテナパターンが全周に亘って同一の線幅で形成されているタイプ２とについて、外側のアンテナパターンの線幅を変えたときの渦電流を調べた。図１０に示すように、タイプ４は、アンテナパターンが全周に亘って同一の線幅で形成されているタイプ２に比して、渦電流の抑制において同等の効果を奏する。これは、アンテナコイル５の外周側を通る磁束密度は小さいために、渦電流の発生も僅かとなることによる。これによっても、最内周のアンテナパターンの線幅のみを幅狭（１ｍｍ以下）とすることでも効果を奏することが分かる。
　［スリット］
　また、アンテナコイル５は、図１１に示すように、上辺５ｃ、下辺５ｄにおけるアンテナパターンの長手方向に沿ってスリット１０を形成してもよい。スリット１０を形成することによっても、幅を狭めたときと同様に、スリット１０の形成領域において実質的にアンテナパターンの線幅を狭め、渦電流の発生を抑制することができる。このため、アンテナパターンとしては、スリット１０によって分割されたパターン幅が１ｍｍ以下となることが好ましい。
　スリット１０は、図１１に示すように、１本のアンテナパターンに一つ形成してもよく、また、図１２に示すように、１本のアンテナパターンに複数形成してもよい。また、スリット１０は、上辺５ｃ、下辺５ｄにおけるアンテナパターンのすべてに形成してもよいが、最内周のアンテナパターンにのみ形成しても同等の効果を奏する。
　また、スリット１０は、アンテナコイル５の他方の２辺５ｃ、５ｄにおけるアンテナパターンのすべてにおいて同幅で形成してもよく、あるいは内周側から外周側にかけて漸次拡幅させてもよい。
　図１３は、アンテナコイル５の上辺５ｃ、下辺５ｄにおけるアンテナパターンの線幅を、左辺５ａ、右辺５ｂにおけるアンテナパターンの線幅よりも太くするとともに、パターン間のピッチも大きくした複合コイルモジュール１において、上辺５ｃ、下辺５ｄのアンテナパターンに形成するスリット１０の本数を変えたときの、渦電流の発生状態を示すグラフである。
　具体的な条件は、１２０ｋＨｚで送電側のコイルから磁界を発生させ、そのときのアンテナコイル５に発生する渦電流密度を計算し、その値の絶対値をコイル体積で積分した。この値をＩeddyとする。この値が大きければコイル内の熱が大きくなることになる。図１３に示すように、スリット１０を形成することで渦電流の発生が抑制され、スリット１０の本数が増えると、渦電流の抑制効果が高まることが分かる。
　また、複合コイルモジュール１は、図１４に示すように、一枚の磁性シート１１と、この磁性シート１１と重畳されるアンテナコイル５、及び非接触充電コイル７とにより形成してもよい。磁性シート１１とアンテナコイル５とはほぼ同じ形状で形成され、また非接触充電コイル７は、アンテナコイル５及び磁性シート１１の外側縁に内接するように、ほぼ同じ径で形成されている。
　磁性シート１１は、アンテナコイル５と非接触充電コイル７のそれぞれに磁界を引き込む。磁性シート１１の構成は上述した第１の磁性シート４や第２の磁性シート６と同様である。また、図１４に示す構成においても、アンテナコイル５は、非接触充電コイル７と重畳する最内周のアンテナパターンの線幅Ｗを、最内周よりも外側のアンテナパターンの線幅以下とする。具体的に、アンテナコイル５は、最内周のアンテナパターンの線幅Ｗを、１ｍｍ以下とする。
　図１４に示す構成においては、アンテナコイル５と非接触充電コイル７とを同じ径で形成すると共に磁性シート１１を共用させることで、複合コイルモジュール１の専有面積を小さくすることができる。また、図１４に示す構成においても、非接触充電コイル７によって磁束を受けようとした場合に、非接触充電コイル７と重畳する最内周のアンテナパターンにおいて渦電流の発生を抑制することができる。
　［非接触充電モジュール］
　非接触充電モジュール３は、第１の磁性シート４と異なる磁性材料により形成されたシート状の第２の磁性シート６と、第２の磁性シート６上に設けられ、面状に巻回されたスパイラルコイル状の非接触充電コイル７とを備える。
　第２の磁性シート６は、アンテナコイルモジュール２の開口部２ａの内側に収まる大きさで形成されている。また、第２の磁性シート６は、上述した第１の磁性シート４と同様に、シート状に形成された磁性粒子の焼結体からなり、例えばＭｎＺｎ系フェライトを好適に用いることができる。また、第２の磁性シート６は、ＮｉＺｎ系フェライトで形成してもよい。この第２の磁性シート６は、第１の磁性シート４と同様に製造することができる。
　また、第２の磁性シート６も、第１の磁性シート４と同様に、軟磁性粉末からなる磁性粒子と結合材としての樹脂とを含んでシート状に形成されてもよい。また第２の磁性シート６は、磁性粒子や結合材も第１の磁性シート４に用いることができる上述した材料を用いることができる。
　また、第２の磁性シート６は、第１の磁性シート４と同様に、単一の磁性材料で構成する場合のみに限らず、２種類以上の磁性材料を、混合して用いてもよく、あるいは多層に積層して形成してもよい。また、第２の磁性シート６は、同一の磁性材料であっても、磁性粒子の粒径及び／又は形状を複数選択して混合してもよく、あるいは多層に積層して形成してもよい。
　非接触充電コイル７は、送電コイルから発信される磁界を受けて送電コイルと誘導結合することにより、複合コイルモジュール１が組み込まれた携帯機器のバッテリに充電電流を供給する。非接触充電コイル７は、例えばスパイラルコイル状に巻回された導線からなる。
　非接触充電コイル７を構成する導線は、非接触充電モジュール３を、例えば５Ｗ程度の充電出力容量を有する非接触充電用の二次側充電コイルとして用いる場合であって、１２０ｋＨｚ程度の周波数で用いられるときには、０．２０～０．４５ｍｍの径のＣｕ又はＣｕを主成分とする合金からなる単線を用いることが好ましい。あるいは、導線は、表皮効果を低減させるために、上述の単線よりも細い細線を複数本束ねた平行線、編線を用いてもよく、厚みの薄い平角線又は扁平線を用いて１層又は２層のα巻としてもよい。また、非接触充電コイル７は、電流容量に応じて、フレキシブル基板等の基板上にパターン形成されたＣｕ箔等を用いてもよい。
　［非接触充電システム］
　次に、非接触充電コイル７による非接触充電機能について説明する。例えば図１５に示すように、非接触充電コイル７は、例えばＱｉ規格の非接触充電システム８０として使用される。
　非接触充電システム８０は、非接触充電モジュール３の非接触充電コイル７と接続されたバッテリパック８１に対して、充電装置８２により充電を行うものである。ここで、非接触充電モジュール３の非接触充電コイル７と充電装置８２の送電コイル８３とは、上述したアンテナコイル５とリーダライタ７１との位置関係と同様に、三次元直交座標系ｘｙｚのｘｙ平面において互いに対向するように配置されているものとする。
　充電装置８２は、ｘｙ平面において互いに対向する非接触充電モジュール３の非接触充電コイル７に対して、ｚ軸方向に磁界を発信する送電手段として機能し、具体的には、非接触充電コイル７に向けて磁界を発信する送電コイル８３と、送電コイル８３を介して誘導結合された非接触充電コイル７への電力の供給を制御する送電制御基板８４とを備える。
　すなわち、充電装置８２は、送電コイル８３と電気的に接続された送電制御基板８４が配設されている。この送電制御基板８４には、一又は複数の集積回路チップ等の電子部品からなる制御回路が実装されている。この制御回路は、送電コイル８３と誘導結合された非接触充電コイル７に充電電流を供給する。具体的に、送電制御基板８４は、所定の周波数例えば、１１０ｋＨｚの比較的低周波数の送電電流により送電コイル８３を駆動する。
　非接触充電モジュール３は、上述したように、携帯電話６０の筐体６１内部に組み込まれ、非接触充電コイル７が、送電コイル８３から発信される磁界を受け送電コイル８３と誘導結合して、携帯電話６０に組み込まれたバッテリパック８１に受電した電流を供給する。
　非接触充電コイル７は、充電装置８２から発信される磁界を受けると、充電装置８２と誘導結合によって磁気的に結合され、変調された電磁波を受電して、端子部９ａ、９ｂを介して充電電流をバッテリパック８１に供給する。
　バッテリパック８１は、非接触充電コイル７に流れる充電電流に応じた充電電圧を、当該バッテリパック８１内部のバッテリセルに印加する。
　以上のような複合コイルモジュール１によれば、近距離無線通信機能を実現するアンテナコイル５と、非接触充電機能を実現する非接触充電コイル７とが形成されているので、電子機器である携帯電話６０に組み込んだ際に筐体６１の小型化を図りつつ、近距離無線通信機能と非接触充電機能との両立を実現することができる。
　このとき、複合コイルモジュール１によれば、アンテナコイル５の非接触充電コイル７と重畳する最内周のアンテナパターンの線幅Ｗを１ｍｍ以下としているため、非接触充電コイル７によって磁束を受けようとした場合に、非接触充電コイル７と重畳する最内周のアンテナパターンにおいて渦電流の発生を抑制することができる。したがって、渦電流の発生による損失を減らし、また、最内周のアンテナパターンの渦電流によって磁束を跳ね返して効率的に充電できない事態や、渦電流の発生による最内周のアンテナパターンの発熱で周囲に熱衝撃が及ぶことを防止することができる。
１　複合コイルモジュール、２　アンテナモジュール、２ａ　開口部、３　非接触充電モジュール、４　第１の磁性シート、５　アンテナコイル、６　第２の磁性シート、７　非接触充電コイル、８　端子部、９　端子部、１０　スリット、２０　小型アンテナコイル、６０　携帯電話、６１　筐体、７０　無線通信システム、７１　リーダライタ、７２　アンテナ、７３　メモリモジュール、７４　制御板、８０　非接触充電システム、８１　バッテリパック、充電装置、８３　送電コイル、８４　送電制御板

Claims (10)

  1. 　第１の磁性シートと、上記第１の磁性シート上に設けられ、面状に巻回された第１のループコイルとを備えた第１のコイルモジュールと、
    　第２の磁性シートと、上記第２の磁性シート上に設けられ、面状に巻回された第２のループコイルとを備えた第２のコイルモジュールとを有し、
    　上記第１のコイルモジュールと上記第２のコイルモジュールとが積層されるとともに、上記第１のループコイルの少なくとも最内周のコイルパターンと上記第２のループコイルとが重畳され、
    　上記第１のループコイルの上記第２のループコイルと重畳する上記最内周のコイルパターンの線幅は１ｍｍ以下である複合コイルモジュール。
  2. 　第１の磁性シートと、上記第１の磁性シート上に設けられ、面状に巻回された第１のループコイルとを備えた第１のコイルモジュールと、
    　第２の磁性シートと、上記第２の磁性シート上に設けられ、面状に巻回された第２のループコイルとを備えた第２のコイルモジュールとを有し、
    　上記第１のコイルモジュールと上記第２のコイルモジュールとが積層されるとともに、上記第１のループコイルの少なくとも最内周のコイルパターンと上記第２のループコイルとが重畳され、
    　上記第１のループコイルの上記第２のループコイルと重畳する上記最内周のコイルパターンの線幅は、該最内周よりも外側のコイルパターンの線幅よりも狭い複合コイルモジュール。
  3. 　上記第１のループコイルは、上記最内周のコイルパターン以外の、外周側のコイルパターンの線幅が、上記最内周のコイルパターンの線幅よりも広い請求項１又は請求項２記載の複合コイルモジュール。
  4. 　上記第１のループコイルは、全周に亘って同一幅で形成されている請求項１又は請求項２記載の複合コイルモジュール。
  5. 　上記第１のループコイルは、上記第２のループコイルと重畳する上記コイルパターンに、該コイルパターンに沿ってスリットが形成されている請求項１又は請求項２記載の複合コイルモジュール。
  6. 　上記第１のループコイルは、外周側のコイルパターン間のピッチが、内周側のコイルパターン間のピッチよりも小さい請求項１又は請求項２記載の複合コイルモジュール。
  7. 　上記第１のループコイルは、上記第２のループコイルと重畳しないコイルパターンと、上記第２のループコイルと重畳するコイルパターンの線幅及び／又はコイルパターン間のピッチが異なる請求項１又は請求項２記載の複合コイルモジュール。
  8. 　上記第２のコイルモジュールは、上記第１の磁性シートに形成された開口部に配設されている請求項１又は請求項２記載の複合コイルモジュール。
  9. 　機器筐体内に複合コイルモジュールが搭載された電子機器であって、
    　上記複合コイルモジュールは、
    　第１の磁性シートと、上記第１の磁性シート上に設けられ、面状に巻回された第１のループコイルとを備えた第１のコイルモジュールと、
    　第２の磁性シートと、上記第２の磁性シート上に設けられ、面状に巻回された第２のループコイルとを備えた第２のコイルモジュールとを有し、
    　上記第１のコイルモジュールと上記第２のコイルモジュールとが積層されるとともに、上記第１のループコイルの少なくとも最内周のコイルパターンと上記第２のループコイルとが重畳され、
    　上記第１のループコイルの上記第２のループコイルと重畳する上記最内周のコイルパターンの線幅は１ｍｍ以下である電子機器。
  10. 　機器筐体内に複合コイルモジュールが搭載された電子機器であって、
    　上記複合コイルモジュールは、
    　第１の磁性シートと、上記第１の磁性シート上に設けられ、面状に巻回された第１のループコイルとを備えた第１のコイルモジュールと、
    　第２の磁性シートと、上記第２の磁性シート上に設けられ、面状に巻回された第２のループコイルとを備えた第２のコイルモジュールとを有し、
    　上記第１のコイルモジュールと上記第２のコイルモジュールとが積層されるとともに、上記第１のループコイルの少なくとも最内周のコイルパターンと上記第２のループコイルとが重畳され、
    　上記第１のループコイルの上記第２のループコイルと重畳する上記最内周のコイルパターンの線幅は、該最内周よりも外側のコイルパターンの線幅よりも狭い電子機器。
PCT/JP2013/078775 2012-11-15 2013-10-24 複合コイルモジュール及び電子機器 WO2014077098A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201380059880.3A CN104781985B (zh) 2012-11-15 2013-10-24 复合线圈模块及电子设备
EP13854467.1A EP2922142B1 (en) 2012-11-15 2013-10-24 Multi-coil module and electronic device
US14/443,171 US9634392B2 (en) 2012-11-15 2013-10-24 Multi-coil module and electronic device
KR1020157015851A KR101942149B1 (ko) 2012-11-15 2013-10-24 복합 코일 모듈 및 전자 기기

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-251543 2012-11-15
JP2012251543A JP5985366B2 (ja) 2012-11-15 2012-11-15 複合コイルモジュール及び電子機器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014077098A1 true WO2014077098A1 (ja) 2014-05-22

Family

ID=50731016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/078775 WO2014077098A1 (ja) 2012-11-15 2013-10-24 複合コイルモジュール及び電子機器

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9634392B2 (ja)
EP (1) EP2922142B1 (ja)
JP (1) JP5985366B2 (ja)
KR (1) KR101942149B1 (ja)
CN (1) CN104781985B (ja)
TW (1) TWI618298B (ja)
WO (1) WO2014077098A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101807604B1 (ko) 2015-05-28 2017-12-11 주식회사 아모센스 무선전력 전송용 안테나유닛 및 이를 포함하는 무선전력 송신모듈
US12081037B2 (en) 2022-03-01 2024-09-03 Tdk Corporation Antenna module and wireless power transmission device having the same

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11476566B2 (en) 2009-03-09 2022-10-18 Nucurrent, Inc. Multi-layer-multi-turn structure for high efficiency wireless communication
CN102668241B (zh) * 2010-03-24 2015-01-28 株式会社村田制作所 Rfid系统
KR20150014696A (ko) * 2013-07-30 2015-02-09 삼성전기주식회사 무선통신 단말기 및 무선통신 방법
US9369185B2 (en) * 2013-10-28 2016-06-14 Stmicroelectronics, Inc. Method and apparatus for inductive coupling utilizing an amorphous metal barrier
KR101649259B1 (ko) * 2014-12-24 2016-08-19 주식회사 아이엠텍 무선통신용 플렉시블 회로기판
WO2016117951A1 (en) 2015-01-21 2016-07-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device and transaction method using the same
KR101554133B1 (ko) * 2015-01-23 2015-09-21 주식회사 아이엠텍 무선통신용 플렉시블 회로기판
KR101554129B1 (ko) 2015-01-23 2015-09-21 주식회사 아이엠텍 무선통신용 플렉시블 회로기판
US9960629B2 (en) 2015-08-07 2018-05-01 Nucurrent, Inc. Method of operating a single structure multi mode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling
US9941590B2 (en) 2015-08-07 2018-04-10 Nucurrent, Inc. Single structure multi mode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling having magnetic shielding
US9941729B2 (en) 2015-08-07 2018-04-10 Nucurrent, Inc. Single layer multi mode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling
US10063100B2 (en) 2015-08-07 2018-08-28 Nucurrent, Inc. Electrical system incorporating a single structure multimode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling
US9941743B2 (en) 2015-08-07 2018-04-10 Nucurrent, Inc. Single structure multi mode antenna having a unitary body construction for wireless power transmission using magnetic field coupling
US9960628B2 (en) 2015-08-07 2018-05-01 Nucurrent, Inc. Single structure multi mode antenna having a single layer structure with coils on opposing sides for wireless power transmission using magnetic field coupling
US11205848B2 (en) 2015-08-07 2021-12-21 Nucurrent, Inc. Method of providing a single structure multi mode antenna having a unitary body construction for wireless power transmission using magnetic field coupling
US9948129B2 (en) 2015-08-07 2018-04-17 Nucurrent, Inc. Single structure multi mode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling having an internal switch circuit
US10658847B2 (en) 2015-08-07 2020-05-19 Nucurrent, Inc. Method of providing a single structure multi mode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling
US10636563B2 (en) 2015-08-07 2020-04-28 Nucurrent, Inc. Method of fabricating a single structure multi mode antenna for wireless power transmission using magnetic field coupling
US10985465B2 (en) * 2015-08-19 2021-04-20 Nucurrent, Inc. Multi-mode wireless antenna configurations
KR20190038587A (ko) 2016-08-26 2019-04-08 누커런트, 인코포레이티드 무선 커넥터 시스템
US10644754B2 (en) * 2016-09-06 2020-05-05 Apple Inc. Wirelessly charged devices
US10892646B2 (en) 2016-12-09 2021-01-12 Nucurrent, Inc. Method of fabricating an antenna having a substrate configured to facilitate through-metal energy transfer via near field magnetic coupling
US11223234B2 (en) 2017-02-13 2022-01-11 Nucurrent, Inc. Method of operating a wireless electrical energy transmission base
CN110383404B (zh) * 2017-03-10 2022-05-17 三菱电机工程技术株式会社 谐振型电力传输用线圈
US11283296B2 (en) 2017-05-26 2022-03-22 Nucurrent, Inc. Crossover inductor coil and assembly for wireless transmission
KR102091611B1 (ko) * 2018-06-11 2020-03-20 엘지전자 주식회사 이동단말기
CN112368888B (zh) 2018-07-06 2023-07-11 阿莫技术有限公司 组合天线模块
KR102178575B1 (ko) * 2018-08-31 2020-11-13 주식회사 아모텍 콤보 안테나 모듈
US11146891B1 (en) 2019-05-30 2021-10-12 Facebook Technologies, Llc Microelectromechanical system coil assembly for reproducing audio signals
US11271430B2 (en) 2019-07-19 2022-03-08 Nucurrent, Inc. Wireless power transfer system with extended wireless charging range
US11227712B2 (en) 2019-07-19 2022-01-18 Nucurrent, Inc. Preemptive thermal mitigation for wireless power systems
US11967450B2 (en) * 2019-09-23 2024-04-23 Apple Inc. Plastic back crystal window with insert-molded planar coil
WO2021131128A1 (ja) 2019-12-23 2021-07-01 株式会社村田製作所 近距離無線通信装置
US11056922B1 (en) 2020-01-03 2021-07-06 Nucurrent, Inc. Wireless power transfer system for simultaneous transfer to multiple devices
KR102611822B1 (ko) * 2020-02-13 2023-12-08 주식회사 아모센스 무선 전력 송수신용 안테나 모듈
US11495996B2 (en) * 2020-05-06 2022-11-08 Renesas Electronics America Inc. Multi-coil PTX/PRX operation and control
US11283303B2 (en) 2020-07-24 2022-03-22 Nucurrent, Inc. Area-apportioned wireless power antenna for maximized charging volume
US11876386B2 (en) 2020-12-22 2024-01-16 Nucurrent, Inc. Detection of foreign objects in large charging volume applications
US11881716B2 (en) 2020-12-22 2024-01-23 Nucurrent, Inc. Ruggedized communication for wireless power systems in multi-device environments
US11695302B2 (en) 2021-02-01 2023-07-04 Nucurrent, Inc. Segmented shielding for wide area wireless power transmitter
JP2022179866A (ja) * 2021-05-24 2022-12-06 Tdk株式会社 アンテナ装置及びこれを備えるワイヤレス電力伝送デバイス
WO2023283509A1 (en) * 2021-07-07 2023-01-12 Google Llc Nfc antenna structure for radiation enhancement
US11831174B2 (en) 2022-03-01 2023-11-28 Nucurrent, Inc. Cross talk and interference mitigation in dual wireless power transmitter
US12003116B2 (en) 2022-03-01 2024-06-04 Nucurrent, Inc. Wireless power transfer system for simultaneous transfer to multiple devices with cross talk and interference mitigation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005277607A (ja) * 2004-03-23 2005-10-06 Sony Corp アンテナモジュール用磁芯部材の製造方法およびその製造用金型
JP2008035464A (ja) 2006-03-13 2008-02-14 Murata Mfg Co Ltd 携帯電子機器
JP2009182902A (ja) * 2008-01-31 2009-08-13 Nec Corp Ｒｆｉｄアンテナ装置、ｒｆｉｄタグ及びｒｆｉｄタグ機能付きの携帯電子端末

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200826366A (en) * 2006-11-02 2008-06-16 Murata Manufacturing Co Antenna coil and antenna unit
FR2914800B1 (fr) * 2007-04-04 2010-09-17 Jacek Kowalski Module nfc, notamment pour telephone mobile
JP5118394B2 (ja) * 2007-06-20 2013-01-16 パナソニック株式会社 非接触電力伝送機器
JP5398160B2 (ja) * 2008-03-31 2014-01-29 パナソニック株式会社 電子機器、充電器、及び電子機器充電システム
JP5424459B2 (ja) * 2009-03-05 2014-02-26 パナソニック株式会社 電子機器
JP5131260B2 (ja) * 2009-09-29 2013-01-30 株式会社村田製作所 積層型コイル装置
US8624545B2 (en) * 2009-10-09 2014-01-07 Convenientpower Hk Ltd Portable electronic device with antenna and power transfer coil
JP5471283B2 (ja) * 2009-10-19 2014-04-16 Ｔｄｋ株式会社 ワイヤレス給電装置、ワイヤレス受電装置およびワイヤレス電力伝送システム
KR101228556B1 (ko) * 2010-11-04 2013-02-07 주식회사 한림포스텍 무선 전력 전송 장치에서의 전력 전송 코일 선택 제어 방법, 이를 적용한 무선 전력 전송 장치, 및 이를 적용하는 무선 전력 전송 시스템
TW201225419A (en) * 2010-12-14 2012-06-16 Trade Van Information Services Co Multi-band antenna and multi-band RFID reader
JP5848120B2 (ja) * 2010-12-28 2016-01-27 デクセリアルズ株式会社 アンテナモジュール、通信装置及びアンテナモジュールの製造方法
JP4835800B1 (ja) * 2011-03-09 2011-12-14 パナソニック株式会社 非接触充電モジュール及び非接触充電機器
EP2775632A4 (en) * 2011-11-02 2015-07-01 Panasonic Corp COIL FOR CONTACTLESS WIRELESS COMMUNICATION, TRANSMISSION COIL, MOBILE WIRELESS TERMINAL
JP5013019B1 (ja) 2011-12-07 2012-08-29 パナソニック株式会社 非接触充電モジュール及びそれを備えた携帯端末
JP2013169122A (ja) * 2012-02-17 2013-08-29 Panasonic Corp 非接触充電モジュール及びそれを備えた携帯端末
CN102709686A (zh) * 2012-05-14 2012-10-03 中兴通讯股份有限公司 一种天线模块和移动终端设备
JP6099352B2 (ja) * 2012-10-17 2017-03-22 デクセリアルズ株式会社 電子機器及びコイルモジュール
US9166276B2 (en) * 2012-10-30 2015-10-20 Texas Instruments Incorporated Multifunction single antenna for contactless systems
KR102015496B1 (ko) * 2013-03-04 2019-08-28 엘지전자 주식회사 전자 기기, 전기 차량 및 무선 전력 전송장치
JP2014183428A (ja) * 2013-03-19 2014-09-29 Dexerials Corp コイルモジュール、アンテナ装置及び電子機器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005277607A (ja) * 2004-03-23 2005-10-06 Sony Corp アンテナモジュール用磁芯部材の製造方法およびその製造用金型
JP2008035464A (ja) 2006-03-13 2008-02-14 Murata Mfg Co Ltd 携帯電子機器
JP2009182902A (ja) * 2008-01-31 2009-08-13 Nec Corp Ｒｆｉｄアンテナ装置、ｒｆｉｄタグ及びｒｆｉｄタグ機能付きの携帯電子端末

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2922142A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101807604B1 (ko) 2015-05-28 2017-12-11 주식회사 아모센스 무선전력 전송용 안테나유닛 및 이를 포함하는 무선전력 송신모듈
US12081037B2 (en) 2022-03-01 2024-09-03 Tdk Corporation Antenna module and wireless power transmission device having the same

Also Published As

Publication number Publication date
US20150280322A1 (en) 2015-10-01
EP2922142B1 (en) 2019-12-04
JP5985366B2 (ja) 2016-09-06
JP2014099805A (ja) 2014-05-29
US9634392B2 (en) 2017-04-25
TWI618298B (zh) 2018-03-11
KR101942149B1 (ko) 2019-01-24
CN104781985A (zh) 2015-07-15
EP2922142A4 (en) 2016-07-20
EP2922142A1 (en) 2015-09-23
KR20150085050A (ko) 2015-07-22
TW201440320A (zh) 2014-10-16
CN104781985B (zh) 2017-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5985366B2 (ja) 複合コイルモジュール及び電子機器
JP6034644B2 (ja) 複合コイルモジュール、及び携帯機器
JP6110656B2 (ja) 無線通信システム、アンテナモジュール及び電子機器
JP6099352B2 (ja) 電子機器及びコイルモジュール
TWI646733B (zh) Electronic machine
CN104737371B (zh) 电子设备及天线装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13854467

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14443171

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013854467

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20157015851

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A