WO2015129598A1 - 積層型コイル素子、および、無線通信モジュール - Google Patents

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WO2015129598A1
WO2015129598A1 PCT/JP2015/054935 JP2015054935W WO2015129598A1 WO 2015129598 A1 WO2015129598 A1 WO 2015129598A1 JP 2015054935 W JP2015054935 W JP 2015054935W WO 2015129598 A1 WO2015129598 A1 WO 2015129598A1
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coil
conductor
antenna
coil conductor
multilayer
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PCT/JP2015/054935
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Inventor
伊藤宏充
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00Loop 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00Loop 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
    • H01Q7/06Loop 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

Definitions

  • the present invention relates to a laminated coil element in which a coil made of a conductor pattern is formed in a laminate formed by laminating insulator layers, an antenna module including the laminated coil element, and a wireless communication module.
  • circuit elements are formed in a multilayer body by forming a conductor pattern in the multilayer body.
  • a multilayer electronic component including a plurality of coils is configured by forming a plurality of conductor patterns in a spiral shape in the multilayer body.
  • a plurality of coil conductor patterns are formed on the same layer (same plane) of the multilayer body.
  • An internal ground conductor is disposed between the plurality of coil conductor patterns.
  • the area of the plurality of coil conductor patterns, the area between the plurality of coil conductor patterns, as the area of the multilayer electronic component in plan view At least the area of the internal ground conductor to be disposed in the area and the area of the part separating these conductor patterns are required. Therefore, it is difficult to reduce the area of the multilayer electronic component in plan view.
  • An object of the present invention is to provide a laminated coil element that can suppress the coupling between these coils and reduce the area in plan view while forming a plurality of coils in the laminated body.
  • the laminated coil element according to the present invention includes a laminated body formed by laminating a plurality of insulating sheets, a wound first coil conductor formed in a laminated body constituting the first coil and the second coil, and A second coil conductor; and a helical antenna coil conductor formed in a laminate constituting the antenna coil.
  • the first coil and the second coil are arranged in the first direction of the laminated body so that the extending directions of the winding axes are substantially the same and a part of the winding region is overlapped when viewed in the extending direction of the winding axes.
  • the outer periphery of the first coil on the side that overlaps the second coil is surrounded by the outermost conductor pattern that forms the winding shape of the second coil. It arrange
  • the first coil is coupled to both the wound inner magnetic field generated by the second coil and the wound outer magnetic field generated by the second coil. Is arranged.
  • the first coil and the second coil have a shape that partially overlaps the plan view of the laminated body, so that the area can be reduced. Furthermore, the mutual coupling between the first coil and the second coil can be suppressed without providing a magnetic shield member.
  • the first coil and the second coil are arranged so that the coupling coefficient is 0.25 or less. With this configuration, the inductor characteristics of the first coil and the second coil can be further improved.
  • the first coil and the second coil are disposed in a region surrounded by the spiral shape of the antenna coil, and the winding axis of the first coil and the second coil, and the antenna coil
  • the winding axis is preferably substantially orthogonal.
  • the first coil and the second coil are disposed in an inner region at a predetermined interval from both ends of the antenna coil in the direction in which the winding axis of the antenna coil extends. Is preferred.
  • the multilayer coil element of the present invention at least a part of the insulating sheet constituting the multilayer body is made of a magnetic material, and the first coil and the second coil are sandwiched between the magnetic insulating sheets. It is preferable that they are arranged.
  • the magnetic body sandwiching the first coil and the second coil can be used as the magnetic core of the antenna coil.
  • the multilayer body includes a first coil, a second coil, and a plurality of via conductors connecting the antenna coil to the external terminal, and the arrangement direction of the plurality of via conductors is the antenna coil. It is preferable to be parallel to the direction of the winding axis.
  • the wireless communication module of the present invention includes any one of the laminated coil elements described above and a wireless IC connected to at least one of the first coil and the second coil.
  • the first coil and the second coil are connected to the wireless IC to constitute a filter circuit, and the antenna coil is connected to the wireless IC via the filter circuit.
  • the radiating element is preferably configured.
  • the wireless communication module can be reduced in size by using the above-described laminated coil element.
  • the present invention it is possible to form a laminated coil element with a small area while suppressing the coupling between the plurality of coils without forming a magnetic shield member while forming the plurality of coils in the laminated body.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a multilayer coil element according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan perspective view, a first side sectional view, and a second side sectional view of the multilayer coil element according to the first embodiment of the present invention. It is a side view which shows the positional relationship of the 1st coil conductor and 2nd coil conductor which are incorporated in the laminated coil element which concerns on the 1st Embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating the concept which suppresses the mutual coupling by the structure of the laminated coil element of this embodiment low.
  • a coupling coefficient between the first coil conductor and the second coil conductor, and a high-frequency noise filter using the first coil conductor and the second coil conductor It is a graph which shows the relationship with the attenuation
  • 1 is a first side cross-sectional view of a multilayer coil element according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing a part of a wireless communication system including an antenna module according to an embodiment of the present invention. It is a top view of each layer which constitutes a lamination type coil element concerning a 2nd embodiment of the present invention.
  • each layer which constitutes a lamination type coil element concerning a 3rd embodiment of the present invention. It is a top view of each layer which constitutes a lamination type coil element concerning a 4th embodiment of the present invention. It is a top view of each layer which constitutes a lamination type coil element concerning a 5th embodiment of the present invention. It is a top view of each layer which constitutes a lamination type coil element concerning a 6th embodiment of the present invention. It is side surface sectional drawing of the laminated coil element which concerns on the 7th Embodiment of this invention. It is side surface sectional drawing of the laminated coil element which concerns on the 8th Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the multilayer coil element according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a plan perspective view of the multilayer coil element according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a first side cross-sectional view of the multilayer coil element according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2C is a second side cross-sectional view of the multilayer coil element according to the first embodiment of the present invention.
  • illustration of the antenna coil conductor is omitted.
  • the laminated coil element 10A includes a laminated body 20A as shown in FIGS.
  • the stacked body 20A has a rectangular parallelepiped shape.
  • the stacked body 20A is formed by stacking a plurality of insulating sheets.
  • the insulating sheet is made of a magnetic ceramic layer such as ferrite. That is, the laminate 20 is a magnetic ceramic laminate.
  • a first linear conductor 31 and a second linear conductor 32 are provided inside the laminate 20A.
  • the first linear conductor 31 and the second linear conductor 32 are made of a highly conductive material such as silver (Ag).
  • the insulating sheet may be composed of a nonmagnetic layer such as a liquid crystal polymer, and various conductor patterns may be composed of copper (Cu) or the like.
  • the first linear conductor 31 includes a planar and spiral first coil conductor 311 and a first wiring conductor 312.
  • the first coil conductor 311 corresponds to a wound first coil conductor formed in the laminate constituting the “first coil” of the present invention.
  • the first wiring conductor 312 is connected to the outer peripheral end of the first coil conductor 311.
  • the first wiring conductor 312 is disposed near one end in the first direction (Y direction in the figure) when the multilayer body 20 is viewed in plan, and the first coil conductor 311 is disposed near the center in the first direction.
  • the first linear conductor 31 is formed in the multilayer body 20A.
  • the second linear conductor 32 includes a planar and spiral second coil conductor 321 and a second wiring conductor 322.
  • the second coil conductor 321 corresponds to a wound second coil conductor formed in the laminate constituting the “second coil” of the present invention.
  • the second wiring conductor 322 is connected to the outer peripheral side end of the second coil conductor 321.
  • the second linear conductor 322 is disposed near the other end in the first direction when the multilayer body 20 is viewed in plan, and the second coil conductor 321 is disposed near the center in the first direction. 32 is formed in the laminate 20A.
  • the first linear conductor 31 and the second linear conductor 32 are arranged so that their flat plate surfaces are parallel to each other.
  • the first coil conductor 311 and the second coil conductor 321 are arranged so that the directions of the winding axes coincide (be parallel).
  • the 1st linear conductor 31 and the 2nd linear conductor 32 are arrange
  • the first linear conductor 31 and the second linear conductor 32 are arranged at intervals along the direction in which the winding axes of the first coil conductor 311 and the second coil conductor 321 extend.
  • the first linear conductor 31 and the second linear conductor 32 are viewed in a plan view of the multilayer body 20A, in other words, in the direction in which the winding axes of the first coil conductor 311 and the second coil conductor 321 extend. It is arranged at a position shifted in one direction.
  • the first linear conductor 31 and the second linear conductor 32 include a formation area of the first coil conductor 311 (area of the first coil) and a formation area of the second coil conductor 321 (area of the second coil).
  • the formation area of the coil conductor includes not only the portion where the coil conductor is formed but also the area that can be formed inside by forming the coil conductor. Area.
  • the planar area of the stacked body 20 can be reduced as compared with the mode in which the two coil regions are arranged so as not to overlap each other.
  • the specific conditions for the overlap of the first coil conductor 311 and the second coil conductor 321 will be described later.
  • the first linear conductor 31 and the second linear conductor 32 are arranged at the same position in the second direction (X direction) when the multilayer body 20A is viewed in plan.
  • the first coil conductor 311 and the second coil conductor 321 have substantially the same formation area and conductor pattern in plan view.
  • the first coil conductor 311 and the second coil conductor 321 do not have to have substantially the same formation area and conductor pattern in plan view, but the first coil conductor 311 and the second coil conductor 321 will be described later. Is functioning as an inductor of a balanced EMC filter circuit, it is desirable that the first coil conductor 311 and the second coil conductor 321 have substantially the same formation area and conductor pattern in plan view.
  • the antenna coil conductor 50 is formed of a spiral linear conductor that is wound along the four surfaces of the multilayer body 20A.
  • the antenna coil conductor 50 corresponds to a spiral antenna coil conductor formed in the laminate constituting the “antenna coil” of the present invention.
  • the first and second coil conductors 311 and 321 are arranged in a region surrounded by the helical conductor pattern formed by the antenna coil conductor 50.
  • the laminated coil element 10A including the first and second coil conductors 311 and 321 and the antenna coil conductor 50 can be formed in a small size.
  • the antenna coil conductor 50 is formed so that the winding axis direction is parallel to the first direction. With this configuration, the winding axis of the antenna coil conductor 50 is orthogonal to the winding axes of the first and second coil conductors 311 and 321. Therefore, electromagnetic field coupling between the antenna coil conductor 50 and the first and second coil conductors 311 and 321 can be suppressed.
  • FIG. 3 is a side view showing the positional relationship between the first coil conductor and the second coil conductor built in the multilayer coil element according to the first embodiment of the present invention.
  • the antenna coil conductor is not shown.
  • the end portion is an outer peripheral end 3111 o of the first coil conductor 311.
  • the inner end portion on the side connected to the second wiring conductor 322 along the first direction in the conductor pattern constituting the innermost circumference of the second coil conductor 321 is A second inner peripheral end 3212 of the two-coil conductor 321 is used.
  • a region having both ends of the first inner peripheral end 3211 and the second inner peripheral end 3212 of the second coil conductor 321 along the first direction is defined as an inner region RE321 of the second coil conductor.
  • the first condition is that the outer end 3111o of the first coil conductor 311 is in the inner region RE321 of the second coil conductor 321 along the first direction.
  • FIG. 4 is a view for explaining the concept of suppressing the mutual coupling by the configuration of the laminated coil element of the present embodiment.
  • the first coil conductor 311 is disposed with respect to the second coil conductor 321 so that the first coil conductor 311 is coupled to both the magnetic field of the inner region RE321 and the magnetic field of the outer region RE322.
  • the direction of the current flowing in the first coil conductor 311 due to the magnetic field in the inner region RE321 and the direction of the current flowing in the first coil conductor 311 due to the magnetic field in the outer region RE322 are reversed.
  • the entire 311 may cover the inner region RE321 and the outer region RE322. That is, it is only necessary to have a portion that does not overlap with a portion where at least the inner region of the first coil conductor 311 and the inner region of the second coil conductor 321 overlap in plan view.
  • FIG. 5 shows the coupling coefficient between the first coil conductor and the second coil conductor and the first coil conductor and the second coil conductor using the structure of the multilayer coil element according to the first embodiment of the present invention. It is a graph which shows the relationship with the attenuation characteristic of a high frequency noise filter. This filter is realized by a circuit shown in FIG.
  • the coupling coefficient between the first coil conductor 311 and the second coil conductor 321 increases, the amount of attenuation decreases and the noise attenuation performance decreases. Therefore, the coupling coefficient between the first coil conductor 311 and the second coil conductor 312 is preferably small.
  • the coupling coefficient is preferably 0.25 or less as shown in FIG.
  • FIG. 6 is a graph showing a change in the coupling coefficient depending on the degree of overlap between the first coil conductor and the second coil conductor in the multilayer coil element according to the first embodiment of the present invention.
  • the overlap distance in FIG. 6 is the length of the region where the first coil conductor 311 and the second coil conductor 321 overlap along the first direction.
  • the overlapping distance 0.0 [mm] means that the outer peripheral end of the first coil conductor 311 and the outer peripheral end of the second coil conductor 321 overlap each other.
  • an overlap distance in which the coupling coefficient has a minimum value appears.
  • it is about 0.7 [mm].
  • the optimal arrangement of the first coil conductor 311 and the second coil conductor 321 can be realized by the overlapping distance.
  • the overlapping area of the inner region of the first coil conductor 311 and the inner region of the second coil conductor in a state where the coupling coefficient is minimized. Etc. may be calculated in advance, and the first coil conductor 311 and the second coil conductor 321 may be arranged so as to have the area.
  • FIG. 7 is a first side cross-sectional view of the multilayer coil element according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing an externally applied magnetic field Ht coupled to the antenna coil conductor in the multilayer coil element according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a graph showing the influence of the distance between the end of the antenna coil conductor and the first and second coil conductors on the coupling coefficient in the multilayer coil element according to the first embodiment of the present invention.
  • the first and second coil conductors 311 and 321 are formed at positions spaced by a gap G from both ends in the first direction in the antenna coil conductor 50, that is, in a region near the center in the first direction. ing.
  • FIG. 8 is a diagram showing an externally applied magnetic field Ht coupled to the antenna coil conductor.
  • the laminated coil element 10A is mounted on the surface of a base substrate 901 that forms an electronic device module including the laminated coil element 10A.
  • the magnetic field lines of the externally applied magnetic field Ht do not pass through the base substrate 901.
  • the direction of the magnetic force lines of the externally applied magnetic field Ht is parallel to the flat plate surfaces of the first and second coil conductors 311 and 321. Therefore, by providing the configuration shown in FIG. 7, the coupling between the externally applied magnetic field and the first and second coil conductors 311 and 321 is suppressed.
  • the magnetic field lines of the externally applied magnetic field Ht are near both ends of the antenna coil conductor 50 in the first direction (the direction along the winding axis) of the first and second coil conductors 311 and 321.
  • An angle which is not 0 ° is generated with respect to a plane parallel to the flat plate surface (in a crossing direction). Therefore, the configuration of the present embodiment is used as compared with the case where the antenna coil conductor 50 is disposed near both ends in the first direction (the direction along the winding axis) of the first and second coil conductors 311 and 321.
  • the coupling between the externally applied magnetic field and the first and second coil conductors 311 and 321 is further suppressed.
  • FIG. 9 is a graph showing the influence of the distance between the end of the antenna coil conductor and the first and second coil conductors on the coupling coefficient. As shown in FIG. 9, by increasing the distance G between the end of the antenna coil conductor and the first and second coil conductors, the coupling of the first and second coil conductors to the externally applied magnetic field is further suppressed. Can do.
  • FIG. 10 is a circuit diagram showing a part of the wireless communication module according to the embodiment of the present invention.
  • the wireless communication module 1 includes an inductor composed of the first coil conductor 311 and the second coil conductor 321, an antenna coil composed of the antenna coil conductor 50, capacitors 611, 612, 621, 622, 631, 632, and RFIC 90.
  • the wireless communication module 1 realizes wireless communication by bringing an antenna coil including the antenna coil conductor 50 close to the power feeding side antenna coil B50.
  • the first terminal of the RFIC 90 is connected to one end of an antenna coil made of the antenna coil conductor 50 via an inductor made of the first coil conductor 311 and a capacitor 631.
  • the second terminal of the RFIC 90 is connected to the other end of the antenna coil composed of the antenna coil conductor 50 via the inductor composed of the second coil conductor 321 and the capacitor 632.
  • connection point between the first coil conductor 311 and the capacitor 631 is connected to one end of the capacitor 611.
  • a connection point between the second coil conductor 321 and the capacitor 632 is connected to one end of the capacitor 612.
  • the other ends of the capacitors 611 and 612 are connected to the ground.
  • connection point between the antenna coil conductor 50 and the capacitor 631 is connected to one end of the capacitor 621.
  • a connection point between the antenna coil conductor 50 and the capacitor 632 is connected to one end of the capacitor 622.
  • the other ends of the capacitors 621 and 622 are connected to the ground.
  • the circuit composed of the capacitors 621, 622, 631, 632 constitutes a matching circuit between the antenna coil composed of the antenna coil conductor 50 and the RFIC 90.
  • a circuit composed of the inductor composed of the first coil conductor 311 and the second coil conductor 321 and the capacitors 611 and 612 constitutes an EMC filter circuit which is a high frequency noise filter.
  • the wireless communication module 1 can be reduced in size and thickness.
  • FIG. 11 is a plan view of each layer constituting the multilayer coil element according to the second embodiment of the present invention.
  • the laminated coil element 10B of the present embodiment is formed by laminating the following insulator layers 201 to 210.
  • the insulator layers 201, 202, 203, 209, 210 are made of a nonmagnetic insulating material.
  • the insulator layers 204 to 208 are made of a magnetic material.
  • Various land conductors for external connection are formed on the surface of the insulator layer 201.
  • the antenna layer land conductors P A1 and P A2 and the inductor land conductors P L11 , P L12 , P L21 , and P L22 are formed on the insulator layer 201.
  • the antenna coil land conductor PA1 is formed in the vicinity of one end of the insulating layer 201 in the longitudinal direction (first direction: Y direction).
  • the antenna coil land conductor PA2 is disposed in the vicinity of the other end of the insulator layer 201 in the longitudinal direction.
  • the inductor land conductors P L11 , P L12 , P L21 , and P L22 are disposed between the antenna coil land conductors P A1 and P A2 along the longitudinal direction.
  • the inductor land conductors P L11 and P L12 are arranged on the antenna coil land conductor P A1 side.
  • the inductor land conductors P L21 and P L22 are arranged on the antenna coil land conductor P A2 side.
  • the inductor land conductors P L11 and P L21 are arranged along the longitudinal direction.
  • the inductor land conductors P L12 and P L22 are arranged along the longitudinal direction.
  • Wiring conductors Pt 221 , Pt 222 , Pt 223 , Pt 224 , Pt 225 , and Pt 226 are formed on the surface of the insulator layer 202.
  • One end of the wiring conductor Pt 221 is connected to an antenna coil for land conductor P A1 through via conductor Vi 211 of the insulating layer 201.
  • the other end of the wiring conductor Pt 221 is connected to the coil conductor 501 at one end in the longitudinal direction of the insulator layer 203 via the via conductor Vi 221 of the insulator layer 202.
  • One end of the wiring conductor Pt 222 is connected to the inductor land conductor PL11 via the via conductor Vi 212 of the insulator layer 201.
  • the other end of the wiring conductor Pt 222 is connected to one end of the wiring conductor Pt 251 of the insulating layer 205 via the via conductor Vi 222 of the insulating layers 202, 203, 204.
  • One end of the wiring conductor Pt 223 is connected to the inductor land conductor PL12 via the via conductor Vi 213 of the insulator layer 201.
  • the other end of the wiring conductor Pt 223 is connected to one end of the wiring conductor Pt 252 of the insulator layer 205 via the via conductor Vi 223 of the insulator layers 202, 203, 204.
  • the via conductors Vi 221 and Vi 223 are arranged in the longitudinal direction near one end of the insulator layers 202, 203, and 204. By arranging the via conductors Vi 221 and Vi 223 in the longitudinal direction of the insulator layer in this way, it is possible to suppress coupling to an externally applied magnetic field to which an antenna coil conductor described later is coupled.
  • One end of the wiring conductor Pt 224 is connected to an antenna coil for land conductor P A2 through via conductor Vi 214 of the insulating layer 201.
  • the other end of the wiring conductor Pt 224 is connected to the coil conductor 501 at the other end in the longitudinal direction of the insulator layer 203 via the via conductor Vi 224 of the insulator layer 202.
  • One end of the wiring conductor Pt 225 is connected to the inductor land conductor PL22 via the via conductor Vi 215 of the insulator layer 201.
  • the other end of the wiring conductor Pt 225 is connected to one end of the wiring conductor Pt 271 of the insulator layer 207 via the via conductor Vi 225 of the insulator layers 202, 203, 204, 205, 206, 206.
  • One end of the wiring conductor Pt 226 is connected to the inductor land conductor PL21 via the via conductor Vi 216 of the insulator layer 201.
  • the other end of the wiring conductor Pt 226 is connected to the first wiring conductor 312B of the insulator layer 207 via the via conductor Vi 226 of the insulator layers 202, 203, 204, 205, and 206.
  • the via conductors Vi 225 and Vi 226 are arranged in the longitudinal direction near the other end of the insulator layers 202, 203, 204, 205, 206, and 207. By arranging the via conductors Vi 225 and Vi 226 in the longitudinal direction of the insulator layer in this manner, it is possible to suppress coupling to an externally applied magnetic field to which an antenna coil conductor described later is coupled.
  • a plurality of coil conductors 501 are formed on the surface of the insulator layer 203.
  • the plurality of coil conductors 501 are linear conductors extending substantially parallel to the short side direction (second direction: X direction) of the insulator layer 203.
  • the plurality of coil conductors 501 are arranged at intervals along the longitudinal direction of the insulator layer 203.
  • a plurality of coil conductors 502 are formed on the surface of the insulator layer 204.
  • the plurality of coil conductors 502 are linear conductors extending substantially parallel to the short side direction of the insulator layer 204.
  • the plurality of coil conductors 502 are arranged at intervals along the longitudinal direction of the insulator layer 204.
  • Each coil conductor 502 is disposed at a position overlapping with each coil conductor 501 formed in the insulator layer 203 in plan view of the multilayer coil element 10B.
  • One end of each coil conductor 502 is connected to one end of each coil conductor 501 through a via conductor Vi 511 formed in the insulator layer 203.
  • each coil conductor 502 is connected to one end of each coil conductor 503 of the insulator layer 209 via a via conductor Vi 521 provided in a groove formed in the side surface of the insulator layers 204, 205, 206, 207, 208. It is connected to the.
  • each coil conductor 502 is connected to the other end of each coil conductor 501 through a via conductor Vi 512 formed in the insulator layer 203.
  • the other end of each coil conductor 502 is connected to the other end of each coil conductor 503 of the insulator layer 209 via a via conductor Vi 522 provided in a groove formed on the side surface of the insulator layers 204, 205, 206, 207, 208. It is connected to the.
  • Wiring conductors Pt 251 and Pt 252 are formed on the surface of the insulator layer 205.
  • a second coil conductor 321B and a second wiring conductor 322B are formed on the surface of the insulator layer 206.
  • the second coil conductor 321B has a spiral shape, and the outer peripheral end is connected to the second wiring conductor 322B.
  • the inner peripheral end of the second coil conductor 321B is connected to the wiring conductor Pt 252 of the insulator layer 205 via a via conductor Vi 252 provided in the insulator layer 205.
  • the end of the second wiring conductor 322B opposite to the end connected to the second coil conductor 321B is connected to the wiring conductor Pt 251 of the insulator layer 205 via the via conductor Vi 251 provided in the insulator layer 205. ing.
  • a first coil conductor 311B On the surface of the insulating layer 207, a first coil conductor 311B, a first wiring conductor 312B, and a wiring conductor Pt 271 are formed.
  • the first coil conductor 311B has a spiral shape, and the outer peripheral end is connected to the first wiring conductor 312B.
  • the inner peripheral end of the first coil conductor 311B is connected to the wiring conductor Pt 281 of the insulator layer 208 via the via conductor Vi 271 provided in the insulator layer 207.
  • the end of the first wiring conductor 312B opposite to the end connected to the first coil conductor 311B is connected to the via conductor Vi 225 described above.
  • One end of the wiring conductor Pt 271 is connected to the via conductor Vi 226 described above.
  • the other end of the wiring conductor Pt 271 is connected to the wiring conductor Pt 281 of the insulator layer 208 via a via conductor Vi 272 provided in the insulator layer 207.
  • a wiring conductor Pt 281 is formed on the insulator layer 208.
  • a plurality of coil conductors 503 are formed on the surface of the insulator layer 209.
  • the plurality of coil conductors 503 are linear conductors extending in parallel with the short side direction (second direction: X direction) of the insulator layer 210.
  • the plurality of coil conductors 503 are arranged at intervals along the longitudinal direction of the insulator layer 209. One end of each coil conductor 503 is connected to the via conductor Vi 521 described above. The other end of each coil conductor 503 is connected to the above-described via conductor Vi 522 .
  • a plurality of coil conductors 504 are formed on the surface of the insulator layer 210.
  • the plurality of coil conductors 504 are linear conductors extending in parallel with the short side direction of the insulator layer 210.
  • the plurality of coil conductors 504 are arranged at intervals along the longitudinal direction of the insulator layer 210.
  • Each coil conductor 504 is disposed at a position overlapping each coil conductor 503 formed on the insulator layer 209 when the multilayer coil element 10B is viewed in plan.
  • One end of each coil conductor 504 is connected to one end of each coil conductor 503 via a via conductor Vi 531 provided in the insulator layer 209.
  • the other end of each coil conductor 504 is connected to the other end of each coil conductor 503 via a via conductor Vi 532 provided in the insulator layer 209.
  • the multilayer coil element 10B which has the same effect as the multilayer coil element 10A which concerns on the above-mentioned 1st Embodiment can be formed. Furthermore, in the configuration of the present embodiment, the portion surrounded by the spiral conductor of the antenna coil conductor composed of the coil conductors 501, 502, 503, and 504 and the via conductors Vi 511 , Vi 512 , Vi 521 , Vi 522 , Vi 531 , and Vi 532. Can be a magnetic material. Thereby, the antenna characteristic at the time of utilizing an antenna coil conductor as an antenna coil can be improved.
  • the coil resistivity can be reduced by combining the coil conductors 501 and 502 and the via conductors Vi 511 and Vi 512 and the coil conductors 503 and 504 and the via conductors Vi 531 and Vi 532. it can. Thereby, the Q value of the antenna coil conductor can be further improved.
  • the coupling between these via conductors and the externally applied magnetic field can be suppressed, and the antenna characteristics can be further improved.
  • the antenna coil conductor does not protrude from the outer shape of the multilayer body and is not exposed on the flat plate surface. Therefore, unnecessary electromagnetic field coupling to the external environment can be suppressed, and resistance to the external environment can be improved.
  • FIG. 12 is a plan view of each layer constituting the multilayer coil element according to the third embodiment of the present invention.
  • the laminated coil element 10C of the present embodiment has a smaller number of insulator layers than the laminated coil element 10B shown in the second embodiment. Therefore, a different part from the laminated coil element 10B shown in 2nd Embodiment is demonstrated concretely.
  • the wiring conductor Pt 251 for the first coil conductor 311C is formed on the insulator layer 205 that forms the second coil conductor 321C and the second wiring conductor 322C.
  • One end of the wiring conductor Pt 251 is connected to the wiring conductor Pt 263 of the insulator layer 206 via a via conductor Vi 253 provided in the insulator layer 205.
  • the other end of the wiring conductor Pt 251 is connected to the first coil conductor 311C of the insulator layer 206 through a via conductor Vi 254 provided in the insulator layer 205.
  • the wiring conductor Pt 251 has the same function as the wiring conductor Pt 281 formed in the insulator layer 208 of the multilayer coil element 10B according to the second embodiment. Thereby, the insulator layer 208 of the multilayer coil element 10B according to the second embodiment can be omitted.
  • the laminated coil element 10C can obtain the same effects as the laminated coil element 10B according to the second embodiment. Furthermore, a thinner multilayer coil element can be realized by the configuration of the multilayer coil element 10C.
  • FIG. 13 is a plan view of each layer constituting the multilayer coil element according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the laminated coil element 10D of the present embodiment has a different wiring pattern from the laminated coil element 10C shown in the third embodiment, and is different from the laminated coil element 10C shown in the third embodiment. The different points will be specifically described.
  • the second linear conductor 32D including only the second coil conductor is formed on the insulator layer 205, and the first linear conductor including only the first coil conductor is formed on the insulator layer 206.
  • 31D is formed.
  • wiring conductors Pt 251 and Pt 252 connected to the first linear conductor 31D are formed in the insulator layer 205.
  • Wiring conductors Pt 261 and Pt 262 connected to the second linear conductor 32D are formed on the insulator layer 206.
  • FIG. 14 is a plan view of each layer constituting the laminated coil element according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the multilayer coil element 10E of the present embodiment has a different wiring pattern from the multilayer coil element 10D shown in the fourth embodiment, and is different from the multilayer coil element 10D shown in the fourth embodiment. The different points will be specifically described.
  • both ends of the second coil conductor 32E of the insulator layer 205 and both ends of the first coil conductor 31E of the insulator layer 206 are formed on the insulator layer 202 which is a wiring layer.
  • the wiring conductor Pt 222E formed in the insulating layer 202, Pt 223E, Pt 224E, Pt 225E, Pt 226E are formed in a rectilinear shape.
  • FIG. 15 is a plan view of each layer constituting the laminated coil element according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the laminated coil element 10F of the present embodiment has a different wiring pattern from the laminated coil element 10D shown in the fourth embodiment, and is different from the laminated coil element 10D shown in the fourth embodiment. The different points will be specifically described.
  • the first coil conductor is disposed on one end side with respect to the center in the longitudinal direction (Y direction) of the laminate, and the second coil conductor is disposed on the other end side.
  • the first linear conductor 31F made of only the first coil conductor is disposed on one end side with respect to the center in the short direction (X direction) of the laminated body, and the other end.
  • the second linear conductor 32F consisting only of the second coil conductor is arranged on the side. Accordingly, in the present embodiment, the short direction is the first direction and the long direction is the second direction with respect to the first coil conductor and the second coil conductor.
  • FIG. 16 is a side cross-sectional view of the multilayer coil element according to the seventh embodiment of the present invention.
  • the laminated coil element 10G of the present embodiment is obtained by mounting the RFIC 90 on the laminated coil elements 10B to 10F according to the second to sixth embodiments described above.
  • the laminated coil element 10G has a structure in which the magnetic layer 21G is sandwiched between the nonmagnetic layers 22G.
  • the land conductor for mounting the RFIC 90 is formed on the surface of the nonmagnetic layer 22G of the multilayer body, and is connected to another conductor provided in the multilayer body.
  • the RFIC 90 is mounted on the multilayer body, but other circuit elements, for example, passive elements such as capacitors, resistors, and inductors, and active elements may be mounted on the multilayer body. Moreover, you may mount a some mounting type element in a laminated body.
  • FIG. 17 is a side cross-sectional view of the multilayer coil element according to the eighth embodiment of the present invention.
  • the laminated coil element 10H of the present embodiment is obtained by adding an internal ground conductor 600H to the laminated coil elements 10B to 10F according to the second to sixth embodiments described above.
  • the laminated coil element 10H has a structure in which a magnetic layer 21H is sandwiched between nonmagnetic layers 22H and 23H.
  • the internal ground conductor 600H is a flat conductor and is formed outside the spiral of the antenna coil conductor and in the nonmagnetic layer 23H.
  • FIG. 17 is a circuit diagram of an antenna coil of the laminated coil element according to the seventh embodiment of the present invention.
  • the antenna coil conductor 50 constituting the antenna coil includes a plurality of inductor portions, and the connection points of the inductors are connected to the ground by capacitors 601H and 602H, respectively.
  • the capacitors 601H and 602H can be realized by the above-described internal ground conductor 600H and the coil conductor for the antenna coil conductor 50 adjacent thereto.
  • an antenna coil having a filter function more specifically, an antenna coil with a low-pass filter function can be realized.
  • FIG. 19 is a side cross-sectional view of the multilayer coil element according to the ninth embodiment of the present invention.
  • the laminated coil element 10I of the present embodiment is different from the laminated coil element 10H according to the eighth embodiment described above in the shape of the internal ground conductor.
  • the laminated coil element 10I has a structure in which a magnetic layer 21I is sandwiched between nonmagnetic layers 22I and 23I.
  • the internal ground conductors 600I1 and 600I2 are flat conductors and are formed outside the helix of the antenna coil conductor and in the nonmagnetic layer 23I.
  • an antenna coil having a filter function can be realized in the same manner as the laminated coil element 10H shown in the eighth embodiment.
  • the capacitance of the capacitor connected to the ground can be set to a desired value by arranging a plurality of internal ground conductors. Thereby, desired filter characteristics can be realized more accurately.
  • FIG. 20 is a side view of the antenna module according to the tenth embodiment of the present invention.
  • the antenna module of this embodiment includes a laminated coil element 10, a booster antenna 910, and a base substrate 912.
  • the laminated coil element 10 is disposed on the base substrate 912.
  • the booster antenna 910 is disposed on the surface side of the base substrate 912 on which the laminated coil element 10 is mounted.
  • the booster antenna 910 is disposed away from the base substrate 912.
  • the multilayer coil element shown in each of the above-described embodiments can be used as a feeding coil for an antenna module using the booster antenna 910 as described above.
  • the base substrate 912 may be used as a radiating flat conductor without using the booster antenna 910.
  • FIG. 21 is a plan view showing another aspect of the first coil conductor and the second coil conductor of the present invention.
  • the first coil conductor 311 and the second coil conductor 321 are arranged at positions shifted in both the longitudinal direction and the lateral direction. Even if it is such an aspect, what is necessary is just to arrange
  • the first coil conductor 311K and the second coil conductor 321K have a circular spiral shape in plan view. Even in such a configuration, the formation region of the first coil conductor 311K and the formation region of the second coil conductor 321K may be arranged so as to overlap so as to satisfy the above-described conditions.

Abstract

 積層型コイル素子(10)は、積層体(20)を備える。該積層体(20)内には、巻回状で且つ平面状の第1コイル導体(311)および第2コイル(321)を備える。巻回軸の延びる方向に視て巻回領域の一部が重なるように配置されている。巻回軸の延びる方向に直交する第1方向に沿って、第1コイル導体(311)の外終端(3111o)は、第2コイル導体(321)の内側領域(RE321)内に入っている。

Description

積層型コイル素子、および、無線通信モジュール
 本発明は、絶縁体層を積層してなる積層体内に導体パターンからなるコイルを形成した積層型コイル素子、該積層型コイル素子を備えたアンテナモジュールおよび無線通信モジュールに関する。
 従来、積層体内に導体パターンを形成することで、積層体内に回路素子を形成した積層型電子部品が各種考案されている。例えば、特許文献1に記載の積層型電子部品では、積層体内に、複数の導体パターンをスパイラル形状で形成することにより、複数のコイルを内蔵する積層型電子部品を構成している。
 特許文献1に記載の積層型電子部品では、積層体の同一の層(同一平面)に複数のコイル用導体パターンが形成されている。複数のコイル用導体パターンの間には、内部グランド導体が配置されている。この構成により、単一の積層型電子部品内に近接して配置された複数のコイル間の結合を抑制している。
特開2002-280218号公報
 しかしながら、特許文献1に記載のようなコイルを内蔵する従来の積層型電子部品では、積層型電子部品を平面視した面積として、複数のコイル用導体パターンの面積、複数のコイル用導体パターンの間に配置する内部グランド導体の面積、これらの導体パターンを離間する部分の面積が少なくとも必要となる。したがって、積層型電子部品を平面視した面積を小さくしにくい。
 本発明の目的は、積層体内に複数のコイルを形成しながら、これらのコイル間の結合を抑制し、且つ平面視した面積を小さくできる積層型コイル素子を提供することにある。
 この発明の積層型コイル素子は、複数の絶縁性シートを積層してなる積層体と、第1コイルおよび第2コイルをそれぞれに構成する積層体内に形成された巻回状の第1コイル導体および第2コイル導体と、アンテナコイルを構成する積層体に形成された螺旋状のアンテナコイル導体と、を備える。第1コイルおよび第2コイルは、巻回軸の延びる方向が略一致し、且つ、該巻回軸の延びる方向に視て巻回領域の一部が重なるように、積層体の第1方向に沿って異なる位置に配置されており、且つ、第1コイルにおける第2コイルと重なる側の第1方向の外周端が、第2コイルの巻回状を形成する最外周の導体パターンによって囲まれる内側の領域内に位置するように配置されている。
 また、この発明の積層型コイル素子では、第1コイルは、第2コイルが発生する巻回状の内側の磁界と、第2コイルが発生する巻回状の外側の磁界の双方に結合する位置に配置されている。
 この構成では、第1コイルと第2コイルとが、積層体を平面視して部分的に重なる形状になるので、小面積化が可能である。さらに、磁気シールド部材を設けることなく、第1コイルと第2コイルとの相互結合を抑制することができる。
 また、この発明の積層型コイル素子では、第1コイルと第2コイルは、結合係数が0.25以下となるように配置されていることが好ましい。この構成とすることで、第1コイルと第2コイルのインダクタ特性を、さらに向上させることができる。
 また、この発明の積層型コイル素子では、第1コイルおよび第2コイルはアンテナコイルによる螺旋形状によって囲まれる領域内に配置されており、第1コイルおよび第2コイルの巻回軸と、アンテナコイルの巻回軸は略直交していることが好ましい。
 この構成では、第1コイルおよび第2コイルと、アンテナコイルとの結合を抑制することができる。
 また、この発明の積層型コイル素子では、第1コイルおよび第2コイルは、アンテナコイルの巻回軸の延びる方向においてアンテナコイルの両端からそれぞれ所定間隔を空けた内側の領域に配置されていることが好ましい。
 この構成では、第1コイルおよび第2コイルが、アンテナコイルと結合する磁界に対して結合し難くすることができる。
 また、この発明の積層型コイル素子では、積層体を構成する絶縁性シートは、少なくとも一部が磁性体からなり、第1コイルおよび第2コイルは、磁性体の絶縁性シートに挟まれるように配置されていることが好ましい。
 この構成では、第1コイルおよび第2コイルを挟む磁性体を、アンテナコイルの磁性体コアとして利用することができる。
 また、この発明の積層型コイル素子では、第1コイル、第2コイル、およびアンテナコイルを外部端子に接続する複数のビア導体を積層体に備え、該複数のビア導体の配列方向は、アンテナコイルの巻回軸の方向と平行であることが好ましい。
 この構成では、複数のビア導体と第1、第2コイルとの結合を抑制しながら、アンテナコイルが結合する磁界と複数のビア導体との結合を抑制することができる。
 また、この発明の無線通信モジュールは、上述のいずれかに記載の積層型コイル素子と、第1コイルおよび第2コイルの少なくとも一方に接続する無線ICと、を備える。
 また、この発明の無線通信モジュールでは、第1コイルおよび第2コイルは、無線ICに接続されていてフィルタ回路を構成しており、アンテナコイルは、フィルタ回路を介して無線ICに接続されていて、放射素子を構成していることが好ましい。
 これらの構成では、上述の積層型コイル素子を用いることで、無線通信モジュールを小型化することができる。
 この発明によれば、積層体内に複数のコイルを形成しながら、磁気シールド部材を設けることなく、これら複数のコイル間の結合を抑制した積層型コイル素子を小面積で形成することができる。
本発明の第1の実施形態に係る積層型コイル素子の外観斜視図である。 本発明の第1の実施形態に係る積層型コイル素子の平面透視図、第1側面断面図および第2側面断面図である。 本発明の第1の実施形態に係る積層型コイル素子に内蔵される第1コイル導体と第2コイル導体の位置関係を示す側面図である。 本実施形態の積層型コイル素子の構成による相互結合を低く抑える概念を説明するための図である。 本発明の第1の実施形態に係る積層型コイル素子の構造を用いて、第1コイル導体と第2コイル導体との結合係数と、第1コイル導体と第2コイル導体を用いた高周波ノイズフィルタの減衰特性との関係を示すグラフである。 本発明の第1の実施形態に係る積層型コイル素子における第1コイル導体と第2コイル導体との重なり度合いによる結合係数の変化を示すグラフである。 本発明の第1の実施形態に係る積層型コイル素子の第1側面断面図である。 本発明の第1の実施形態に係る積層型コイル素子におけるアンテナコイル導体に結合する外部印加磁界Htを示す図である。 本発明の第1の実施形態に係る積層型コイル素子におけるアンテナコイル導体の端部と第1、第2コイル導体との距離が結合係数に与える影響を示すグラフである。 本発明の実施形態に係るアンテナモジュール含む無線通信システムの一部分を示す回路図である。 本発明の第2の実施形態に係る積層型コイル素子を構成する各層の平面図である。 本発明の第3の実施形態に係る積層型コイル素子を構成する各層の平面図である。 本発明の第4の実施形態に係る積層型コイル素子を構成する各層の平面図である。 本発明の第5の実施形態に係る積層型コイル素子を構成する各層の平面図である。 本発明の第6の実施形態に係る積層型コイル素子を構成する各層の平面図である。 本発明の第7の実施形態に係る積層型コイル素子の側面断面図である。 本発明の第8の実施形態に係る積層型コイル素子の側面断面図である。 本発明の第8の実施形態に係る積層型コイル素子のアンテナコイルの回路図である。 本発明の第9の実施形態に係る積層型コイル素子の側面断面図である。 本発明の第10の実施形態に係るアンテナモジュールの側面図である。 本発明の第1コイル導体および第2コイル導体の他の態様を示す平面図である。
 本発明の第1の実施形態に係る積層型コイル素子について、図を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る積層型コイル素子の外観斜視図である。図2(A)は、本発明の第1の実施形態に係る積層型コイル素子の平面透視図である。図2(A)は、本発明の第1の実施形態に係る積層型コイル素子の第1側面断面図である。図2(C)は、本発明の第1の実施形態に係る積層型コイル素子の第2側面断面図である。なお、図2(A)では、アンテナコイル導体の図示は省略している。
 第1の実施形態に係る積層型コイル素子10Aは、図1、図2に示すように、積層体20Aを備える。積層体20Aは、直方体形状からなる。積層体20Aは、複数枚の絶縁性シートを積層してなる。絶縁性シートは、ここでは、フェライト等の磁性体セラミック層からなる。すなわち、積層体20は、磁性体セラミック積層体である。
 積層体20Aの内部には、第1線状導体31および第2線状導体32が備えられている。第1線状導体31および第2線状導体32は、銀(Ag)等の導電性の高い材料からなる。なお、絶縁性シートを、例えば、液晶ポリマー等の非磁性層で構成し、各種導体パターンを銅(Cu)等で構成してもよい。
 第1線状導体31は、平面状で且つスパイラル形状の第1コイル導体311と第1配線導体312とからなる。この第1コイル導体311が、本発明の「第1コイル」を構成する積層体内に形成された巻回状の第1コイル導体に相当する。第1配線導体312は、第1コイル導体311の外周側端部に接続されている。第1配線導体312が積層体20を平面視した際の第1方向(図のY方向)の一方端付近に配置され、第1コイル導体311が第1方向の中央付近に配置されるように、第1線状導体31は、積層体20A内に形成されている。
 第2線状導体32は、平面状で且つスパイラル形状の第2コイル導体321と第2配線導体322とからなる。この第2コイル導体321が、本発明の「第2コイル」を構成する積層体内に形成された巻回状の第2コイル導体に相当する。第2配線導体322は、第2コイル導体321の外周側端部に接続されている。第2配線導体322が積層体20を平面視した際の第1方向の他方端付近に配置され、第2コイル導体321が第1方向の中央付近に配置されるように、第2線状導体32は、積層体20A内に形成されている。
 第1線状導体31と第2線状導体32は、それぞれの平板面が平行になるように配置されている。言い換えれば、第1コイル導体311と第2コイル導体321は、巻回軸の方向が一致する(平行になる)ように配置されている。第1線状導体31と第2線状導体32は、積層体20Aの厚み方向(積層方向)に沿って間隔を空けて配置されている。言い換えれば、第1線状導体31と第2線状導体32は、第1コイル導体311と第2コイル導体321の巻回軸の延びる方向に沿って間隔を空けて配置されている。第1線状導体31と第2線状導体32は、積層体20Aを平面視して、言い換えれば、第1コイル導体311および第2コイル導体321の巻回軸の延びる方向に視て、第1方向にずれた位置に配置されている。この際、第1線状導体31と第2線状導体32は、第1コイル導体311の形成領域(第1コイルの領域)と第2コイル導体321の形成領域(第2コイルの領域)とが図2(A)、(B)、図3に示すように部分的に重なるように、配置されている。ここで、コイル導体の形成領域(第1コイルの領域や第2コイルの領域)とは、コイル導体が形成されている部分だけでなく、コイル導体が形成されることにより内側にできる領域も含めた領域である。
 このような構成とすることで、2つのコイルの領域を重なり合わないように配置する態様と比較して、積層体20の平面面積を小さくすることができる。なお、この第1コイル導体311と第2コイル導体321の重なりの具体的な条件については、後述する。
 なお、第1線状導体31と第2線状導体32は、積層体20Aを平面視して第2方向(X方向)には同じ位置に配置されている。また、第1コイル導体311と第2コイル導体321は、平面視した形成領域の面積および導体パターンが略同じである。
 なお、第1コイル導体311と第2コイル導体321は、平面視した形成領域の面積および導体パターンが略同じでなくてもよいが、後述するように第1コイル導体311と第2コイル導体321を平衡なEMCフィルタ回路のインダクタとして機能させるならば、第1コイル導体311と第2コイル導体321は、平面視した形成領域の面積および導体パターンが略同じであることが望ましい。
 アンテナコイル導体50は、積層体20Aの四面に沿って巻回する螺旋状の線状導体からなる。このアンテナコイル導体50が、本発明の「アンテナコイル」を構成する積層体に形成された螺旋状のアンテナコイル導体に相当する。この構成により、第1、第2コイル導体311,321は、アンテナコイル導体50による螺旋形状の導体パターンによって囲まれる領域内に配置される。そして、この構成により、第1、第2コイル導体311,321、およびアンテナコイル導体50を備える積層型コイル素子10Aを小型に形成することができる。
 アンテナコイル導体50は、巻回軸方向が第1方向に対して平行になるように、形成されている。これの構成により、アンテナコイル導体50の巻回軸は、第1、第2コイル導体311,321の巻回軸と直交する。したがって、アンテナコイル導体50と第1、第2コイル導体311,321との電磁界結合を抑制することができる。
 次に、第1コイル導体311と第2コイル導体321との位置関係について、より具体的に説明する。図3は、本発明の第1の実施形態に係る積層型コイル素子に内蔵される第1コイル導体と第2コイル導体の位置関係を示す側面図である。なお、図3では、アンテナコイル導体の図示を省略している。
 図3および図2(A)に示すように、第1コイル導体311の最外周を構成する導体パターンにおける第1方向に沿った第1配線導体312に接続する側と反対側の導体パターンの外側端部を、第1コイル導体311の外周端3111oとする。
 図3および図2(A)に示すように、第2コイル導体321の最内周を構成する導体パターンにおける第1方向に沿った第2配線導体322に接続する側と反対側の内端部を、第2コイル導体321の第1内周端3211とする。
 図3および図2(A)に示すように、第2コイル導体321の最内周を構成する導体パターンにおける第1方向に沿った第2配線導体322に接続する側の内端部を、第2コイル導体321の第2内周端3212とする。
 第1方向に沿って、第2コイル導体321の第1内周端3211と第2内周端3212とを両端とする領域を、第2コイル導体の内側領域RE321とする。
 第1条件は、第1方向に沿って、第1コイル導体311の外終端3111oが第2コイル導体321の内側領域RE321内に入っていることである。
 この条件を満たすことで、第1コイル導体311と第2コイル導体321の電磁界結合による相互結合を低く抑えることができる。
 図4は、本実施形態の積層型コイル素子の構成による相互結合を低く抑える概念を説明するための図である。
 図4(A)、図4(B)に示すように、第2コイル導体321に電流が供給されると、磁界が発生する。この際、第2コイル導体321を境界として、内側領域RE321と外側領域RE322とで逆方向に向く磁界が生じる。例えば、図4(A)、図4(B)に示すように、内側領域RE321で+方向(例えば図の表側から裏側に向かう方向)の磁界が生じると、外側領域RE322では-方向(例えば図の裏側から表側に向かう方向)の磁界が生じる。この際、外側領域RE322に発生する磁界の範囲は、第2コイル導体321の形状や電流の大きさ等によって決まる。
 本実施形態では、内側領域RE321の磁界と、外側領域RE322の磁界の両方に第1コイル導体311が結合するように、第1コイル導体311を第2コイル導体321に対して配置する。これにより、内側領域RE321の磁界により第1コイル導体311に流れる電流と、外側領域RE322の磁界により第1コイル導体311に流れる電流の方向が逆になる。
 このため、これらの電流が相殺され、第1コイル導体311と第2コイル導体321の相互結合を抑制することができる。したがって、第1コイル導体311と第2コイル導体321とを、積層体20Aを平面視して重ならせていても、第1コイル導体311と第2コイル導体321の相互結合を抑制することができる。
 この際、図4(A)に示すように、第1コイル導体311の一部が、内側領域RE321と外側領域RE322にかかっていても、図4(B)に示すように、第1コイル導体311の全体が、内側領域RE321と外側領域RE322にかかっていてもよい。すなわち、平面視して少なくとも第1コイル導体311の内側領域と第2コイル導体321の内側領域が重なる部分と重ならない部分があればよい。
 図5は、本発明の第1の実施形態に係る積層型コイル素子の構造を用いて、第1コイル導体と第2コイル導体との結合係数と、第1コイル導体と第2コイル導体を用いた高周波ノイズフィルタの減衰特性との関係を示すグラフである。なお、このフィルタは、後述する図10の回路によって実現されている。
 図5に示すように、第1コイル導体311と第2コイル導体321の結合係数が大きくなるにしたがって、減衰量が小さくなり、ノイズの減衰性能が低下する。したがって、第1コイル導体311と第2コイル導体312との結合係数は小さいことが好ましい。ここで、例えば、実使用の1つの例として、第1コイル導体311と第2コイル導体312が結合していない状態(結合係数=0の状態)に対して、3dB程度の減衰量の劣化を許容範囲とした場合、図5に示すように、結合係数0.25以下であることが好ましい。
 したがって、このような場合には、結合係数が0.25以下となるように、上述の第1条件および第2条件から、第1コイル導体311と第2コイル導体321の配置を決定すれば、実用的に十分な特性を有するフィルタを実現することができる。
 さらに、次に示す条件から、第1コイル導体311と第2コイル導体321の配置を決定するとよい。図6は、本発明の第1の実施形態に係る積層型コイル素子における第1コイル導体と第2コイル導体との重なり度合いによる結合係数の変化を示すグラフである。図6における重なり距離は、第1方向に沿った第1コイル導体311と第2コイル導体321との重なる領域の長さである。そして、重なり距離=0.0[mm]は、第1コイル導体311の外周端と第2コイル導体321の外周端とが重なる状態を意味する。
 図6に示すように、重なり距離が0.0[mm]から増加していくと、結合係数が極小値を有する重なり距離が現れる。例えば、図6の場合であれば、0.7[mm]程度である。
 したがって、このように結合係数が極小となる重なり距離を算出し、当該重なり距離が実現されるように、第1コイル導体311と第2コイル導体321を配置すればよい。
 なお、本実施形態では、第1コイル導体311と第2コイル導体321が長方形であるので、重なり距離によって、第1コイル導体311と第2コイル導体321の最適な配置を実現できる。しかしながら、第1コイル導体311と第2コイル導体321が他の形状である場合には、結合係数が極小となる状態における第1コイル導体311の内側領域と第2コイル導体の内側領域の重なる面積等を予め算出しておき、当該面積となるように、第1コイル導体311と第2コイル導体321を配置すればよい。
 このような構成とすることで、第1コイル導体311と第2コイル導体321の相互結合をさらに抑制でき、第1コイル導体と第2コイル導体321のインダクタ特性をさらに向上させることができる。
 次に、第1コイル導体311および第2コイル導体321と、アンテナコイル導体50とのより適する位置関係について説明する。図7は、本発明の第1の実施形態に係る積層型コイル素子の第1側面断面図である。図8は、本発明の第1の実施形態に係る積層型コイル素子におけるアンテナコイル導体に結合する外部印加磁界Htを示す図である。図9は、本発明の第1の実施形態に係る積層型コイル素子におけるアンテナコイル導体の端部と第1、第2コイル導体との距離が結合係数に与える影響を示すグラフである。
 図7に示すように、第1、第2コイル導体311,321は、アンテナコイル導体50における第1方向の両端から間隔Gだけ離間した位置、すなわち、第1方向の中央寄りの領域に形成されている。
 このような構成とすることで、アンテナコイル導体50が結合する外部印加磁界に対して、第1、第2コイル導体311,321が結合することを抑制することができる。図8は、アンテナコイル導体に結合する外部印加磁界Htを示す図である。図8に示すように、積層型コイル素子10Aは、当該積層型コイル素子10Aを含む電子機器モジュールを形成するベース基板901の表面に実装される。この場合、図8に示すように、外部印加磁界Htの磁力線は、ベース基板901を透過しない。このため、外部印加磁界Htの磁力線の方向は、第1、第2コイル導体311,321の平板面と平行になる。したがって、図7に示す構成を備えることで、外部印加磁界と第1、第2コイル導体311,321との結合は抑制される。
 さらに、図8に示すように、外部印加磁界Htの磁力線は、アンテナコイル導体50の第1方向(巻回軸に沿った方向)の両端付近で、第1、第2コイル導体311,321の平板面と平行な面に対して、0°ではない成す角を生じる(交差する方向になる)。したがって、アンテナコイル導体50の第1方向(巻回軸に沿った方向)の両端付近に第1、第2コイル導体311,321に配置される場合と比較して、本実施形態の構成を用いることで、外部印加磁界と第1、第2コイル導体311,321との結合はさらに抑制される。
 図9は、アンテナコイル導体の端部と第1、第2コイル導体との距離が結合係数に与える影響を示すグラフである。図9に示すように、アンテナコイル導体の端部と第1、第2コイル導体との距離Gを長くすることにより、外部印加磁界に対する第1、第2コイル導体の結合をより一層抑制することができる。
 このような構成からなる積層型コイル素子10Aは、図10に示すような無線通信モジュールに利用することができる。図10は、本発明の実施形態に係る無線通信モジュールの一部分を示す回路図である。
 無線通信モジュール1は、第1コイル導体311および第2コイル導体321のそれぞれからなるインダクタ、アンテナコイル導体50からなるアンテナコイル、キャパシタ611,612,621,622,631,632、RFIC90を備える。無線通信モジュール1は、アンテナコイル導体50からなるアンテナコイルを給電側アンテナコイルB50に近接させることで、無線通信を実現する。
 RFIC90の第1端子は、第1コイル導体311からなるインダクタとキャパシタ631とを介して、アンテナコイル導体50からなるアンテナコイルの一方端に接続されている。RFIC90の第2端子は、第2コイル導体321からなるインダクタとキャパシタ632とを介して、アンテナコイル導体50からなるアンテナコイルの他方端に接続されている。
 第1コイル導体311とキャパシタ631との接続点は、キャパシタ611の一方端に接続されている。第2コイル導体321とキャパシタ632との接続点は、キャパシタ612の一方端に接続されている。キャパシタ611,612の他方端は、グランドに接続されている。
 アンテナコイル導体50とキャパシタ631との接続点は、キャパシタ621の一方端に接続されている。アンテナコイル導体50とキャパシタ632との接続点は、キャパシタ622の一方端に接続されている。キャパシタ621,622の他方端は、グランドに接続されている。
 キャパシタ621,622,631,632からなる回路は、アンテナコイル導体50からなるアンテナコイルとRFIC90との整合回路を構成する。第1コイル導体311および第2コイル導体321からなるインダクタとキャパシタ611,612からなる回路は、高周波ノイズフィルタであるEMCフィルタ回路を構成する。
 そして、このような無線通信モジュール1に上述の積層型コイル素子10Aを用いることで、無線通信モジュール1を小型化、薄型化することができる。
 次に、本発明の第2の実施形態に係る積層型コイル素子について、図を参照して説明する。図11は、本発明の第2の実施形態に係る積層型コイル素子を構成する各層の平面図である。
 本実施形態の積層型コイル素子10Bは、以下の絶縁体層201~210を積層してなる。絶縁体層201,202,203,209,210は、非磁性体の絶縁性材料からなる。絶縁体層204~208は、磁性体材料からなる。
 絶縁体層201の表面には、外部接続用の各種ランド導体が形成されている。具体的に、絶縁体層201には、アンテナコイル用ランド導体PA1,PA2、インダクタ用ランド導体PL11,PL12,PL21,PL22が形成されている。アンテナコイル用ランド導体PA1は、絶縁体層201の長手方向(第1方向:Y方向)の一方端付近に形成されている。アンテナコイル用ランド導体PA2は、絶縁体層201の長手方向の他方端付近に配置されている。
 インダクタ用ランド導体PL11,PL12,PL21,PL22は、長手方向に沿ったアンテナコイル用ランド導体PA1,PA2間に配置されている。インダクタ用ランド導体PL11,PL12は、アンテナコイル用ランド導体PA1側に配置されている。インダクタ用ランド導体PL21,PL22は、アンテナコイル用ランド導体PA2側に配置されている。インダクタ用ランド導体PL11,PL21は、長手方向に沿って配置されている。インダクタ用ランド導体PL12,PL22は、長手方向に沿って配置されている。
 絶縁体層202の表面には、配線導体Pt221,Pt222,Pt223,Pt224,Pt225,Pt226が形成されている。
 配線導体Pt221の一方端は、絶縁体層201のビア導体Vi211を介してアンテナコイル用ランド導体PA1に接続されている。配線導体Pt221の他方端は、絶縁体層202のビア導体Vi221を介して、絶縁体層203の長手方向の一方端のコイル導体501に接続されている。
 配線導体Pt222の一方端は、絶縁体層201のビア導体Vi212を介してインダクタ用ランド導体PL11に接続されている。配線導体Pt222の他方端は、絶縁体層202,203,204のビア導体Vi222を介して、絶縁体層205の配線導体Pt251の一方端に接続されている。
 配線導体Pt223の一方端は、絶縁体層201のビア導体Vi213を介してインダクタ用ランド導体PL12に接続されている。配線導体Pt223の他方端は、絶縁体層202,203,204のビア導体Vi223を介して、絶縁体層205の配線導体Pt252の一方端に接続されている。
 ビア導体Vi221,Vi223は、絶縁体層202,203,204の一方端付近に、長手方向に配列して配置されている。このようにビア導体Vi221,Vi223を絶縁体層の長手方向に配列することで、後述するアンテナ用のコイル導体が結合する外部印加磁界への結合を抑制することができる。
 配線導体Pt224の一方端は、絶縁体層201のビア導体Vi214を介してアンテナコイル用ランド導体PA2に接続されている。配線導体Pt224の他方端は、絶縁体層202のビア導体Vi224を介して、絶縁体層203の長手方向の他方端のコイル導体501に接続されている。
 配線導体Pt225の一方端は、絶縁体層201のビア導体Vi215を介してインダクタ用ランド導体PL22に接続されている。配線導体Pt225の他方端は、絶縁体層202,203,204,205,206,206のビア導体Vi225を介して、絶縁体層207の配線導体Pt271の一方端に接続されている。
 配線導体Pt226の一方端は、絶縁体層201のビア導体Vi216を介してインダクタ用ランド導体PL21に接続されている。配線導体Pt226の他方端は、絶縁体層202,203,204,205,206のビア導体Vi226を介して、絶縁体層207の第1配線導体312Bに接続されている。
 ビア導体Vi225,Vi226は、絶縁体層202,203,204,205,206,207の他方端付近に、長手方向に配列して配置されている。このようにビア導体Vi225,Vi226を絶縁体層の長手方向に配列することで、後述するアンテナ用のコイル導体が結合する外部印加磁界への結合を抑制することができる。
 絶縁体層203の表面には、複数のコイル導体501が形成されている。複数のコイル導体501は、絶縁体層203の短手方向(第2方向:X方向)に略平行に延びる線状導体である。複数のコイル導体501は、絶縁体層203の長手方向に沿って間隔をおいて配列して配置されている。
 絶縁体層204の表面には、複数のコイル導体502が形成されている。複数のコイル導体502は、絶縁体層204の短手方向に略平行に延びる線状導体である。複数のコイル導体502は、絶縁体層204の長手方向に沿って間隔をおいて配列して配置されている。各コイル導体502は、積層型コイル素子10Bを平面視して、絶縁体層203に形成された各コイル導体501と重なる位置に配置されている。各コイル導体502の一方端は、絶縁体層203に形成されたビア導体Vi511を介して、各コイル導体501の一方端に接続されている。
 各コイル導体502の一方端は、絶縁体層204,205,206,207,208の側面に形成した溝に設けたビア導体Vi521を介して、絶縁体層209の各コイル導体503の一方端に接続されている。
 各コイル導体502の他方端は、絶縁体層203に形成されたビア導体Vi512を介して、各コイル導体501の他方端に接続されている。各コイル導体502の他方端は、絶縁体層204,205,206,207,208の側面に形成した溝に設けたビア導体Vi522を介して、絶縁体層209の各コイル導体503の他方端に接続されている。
 絶縁体層205の表面には、配線導体Pt251,Pt252が形成されている。
 絶縁体層206の表面には、第2コイル導体321Bおよび第2配線導体322Bが形成されている。第2コイル導体321Bはスパイラル形状であり、外周端が第2配線導体322Bに接続されている。第2コイル導体321Bの内周端は、絶縁体層205に設けられたビア導体Vi252を介して、絶縁体層205の配線導体Pt252に接続されている。第2配線導体322Bにおける第2コイル導体321Bと接続する端と反対側の端は、絶縁体層205に設けられたビア導体Vi251を介して、絶縁体層205の配線導体Pt251に接続されている。
 絶縁体層207の表面には、第1コイル導体311B、第1配線導体312B、配線導体Pt271が形成されている。第1コイル導体311Bはスパイラル形状であり、外周端が第1配線導体312Bに接続されている。第1コイル導体311Bの内周端は、絶縁体層207に設けられたビア導体Vi271を介して、絶縁体層208の配線導体Pt281に接続されている。第1配線導体312Bにおける第1コイル導体311Bと接続する端と反対側の端は、上述のビア導体Vi225に接続されている。
 配線導体Pt271の一方端は、上述のビア導体Vi226に接続されている。配線導体Pt271の他方端は、絶縁体層207に設けられたビア導体Vi272を介して、絶縁体層208の配線導体Pt281に接続されている。
 絶縁体層208には配線導体Pt281が形成されている。
 絶縁体層209の表面には、複数のコイル導体503が形成されている。複数のコイル導体503は、絶縁体層210の短手方向(第2方向:X方向)に平行に延びる線状導体である。複数のコイル導体503は、絶縁体層209の長手方向に沿って間隔をおいて配列して配置されている。各コイル導体503の一方端は、上述のビア導体Vi521に接続されている。各コイル導体503の他方端は、上述のビア導体Vi522に接続されている。
 絶縁体層210の表面には、複数のコイル導体504が形成されている。複数のコイル導体504は、絶縁体層210の短手方向に平行に延びる線状導体である。複数のコイル導体504は、絶縁体層210の長手方向に沿って間隔をおいて配列して配置されている。各コイル導体504は、積層型コイル素子10Bを平面視して、絶縁体層209に形成された各コイル導体503と重なる位置に配置されている。各コイル導体504の一方端は、絶縁体層209に設けられたビア導体Vi531を介して、各コイル導体503の一方端に接続されている。各コイル導体504の他方端は、絶縁体層209に設けられたビア導体Vi532を介して、各コイル導体503の他方端に接続されている。
 このような構成とすることで、上述の第1の実施形態に係る積層型コイル素子10Aと同様の作用効果を有する積層型コイル素子10Bを形成することができる。さらに、本実施形態の構成では、コイル導体501,502,503,504およびビア導体Vi511,Vi512,Vi521,Vi522,Vi531,Vi532からなるアンテナコイル導体の螺旋導体に囲まれる部分を磁性体とすることができる。これにより、アンテナコイル導体をアンテナコイルとして利用した際の、アンテナ特性を向上させることができる。
 また、本実施形態では、コイル導体501,502およびビア導体Vi511,Vi512の組み合わせ、およびコイル導体503,504およびビア導体Vi531,Vi532の組み合わせにより、コイルの抵抗率を低減させることができる。これにより、アンテナコイル導体のQ値をさらに改善することができる。
 また、上述のビア導体Vi223,Vi224,Vi225,Vi226の構造を用いることで、これらのビア導体と外部印加磁界の結合を抑制でき、さらにアンテナ特性を向上させることができる。
 また、本実施形態の構成では、アンテナコイル導体が積層体の外形から突出せず、平板面では露出しない。これにより、外部環境に対する不要な電磁界結合を抑制できるとともに、外部環境に対する耐性を向上させることができる。
 次に、本発明の第3の実施形態に係る積層型コイル素子について、図を参照して説明する。図12は、本発明の第3の実施形態に係る積層型コイル素子を構成する各層の平面図である。
 本実施形態の積層型コイル素子10Cは、第2の実施形態に示した積層型コイル素子10Bに対して、絶縁体層の層数を少なくしたものである。したがって、第2の実施形態に示した積層型コイル素子10Bと異なる箇所について、具体的に説明する。
 積層型コイル素子10Cでは、第2コイル導体321Cおよび第2配線導体322Cを形成する絶縁体層205に対して、第1コイル導体311C用の配線導体Pt251を形成したものである。配線導体Pt251の一方端は、絶縁体層205に設けられたビア導体Vi253を介して、絶縁体層206の配線導体Pt263に接続されている。配線導体Pt251の他方端は、絶縁体層205に設けられたビア導体Vi254を介して、絶縁体層206の第1コイル導体311Cに接続されている。この構成により、配線導体Pt251は、第2の実施形態に係る積層型コイル素子10Bの絶縁体層208に形成した配線導体Pt281と同じ機能を有する。これにより、第2の実施形態に係る積層型コイル素子10Bの絶縁体層208を省略できる。
 このような構成とすることで、積層型コイル素子10Cは、第2の実施形態に係る積層型コイル素子10Bと同様の作用効果を得ることができる。さらに、積層型コイル素子10Cの構成により、さらに薄型の積層型コイル素子を実現することができる。
 次に、本発明の第4の実施形態に係る積層型コイル素子について、図を参照して説明する。図13は、本発明の第4の実施形態に係る積層型コイル素子を構成する各層の平面図である。
 本実施形態の積層型コイル素子10Dは、第3の実施形態に示した積層型コイル素子10Cに対して、配線パターンが異なるものであり、第3の実施形態に示した積層型コイル素子10Cと異なる箇所について、具体的に説明する。
 本実施形態の積層型コイル素子10Dは、絶縁体層205に第2コイル導体のみからなる第2線状導体32Dが形成され、絶縁体層206に第1コイル導体のみからなる第1線状導体31Dが形成されている。また、絶縁体層205に、第1線状導体31Dに接続する配線導体Pt251,Pt252が形成されている。絶縁体層206に、第2線状導体32Dに接続する配線導体Pt261,Pt262が形成されている。
 このような構成であっても、第3の実施形態に係る積層型コイル素子10Cと同様の作用効果を得ることができる。
 次に、本発明の第5の実施形態に係る積層型コイル素子について、図を参照して説明する。図14は、本発明の第5の実施形態に係る積層型コイル素子を構成する各層の平面図である。
 本実施形態の積層型コイル素子10Eは、第4の実施形態に示した積層型コイル素子10Dに対して、配線パターンが異なるものであり、第4の実施形態に示した積層型コイル素子10Dと異なる箇所について、具体的に説明する。
 本実施形態の積層型コイル素子10Eでは、絶縁体層205の第2コイル導体32Eの両端および絶縁体層206の第1コイル導体31Eの両端を、配線層である絶縁体層202に形成された各配線導体まで、ビア導体Vi222E,Vi223E,Vi225E,Vi226Eのみで接続する構成としている。さらに、絶縁体層202に形成された配線導体Pt222E,Pt223E,Pt224E,Pt225E,Pt226Eが直線状に形成されている。このような構成とすることにより、積層方向に重なり合う導体の領域を小さくすることができる。これにより、重なり合う導体による浮遊容量を低減でき、コイルとしての特性を向上することができる。
 次に、本発明の第6の実施形態に係る積層型コイル素子について、図を参照して説明する。図15は、本発明の第6の実施形態に係る積層型コイル素子を構成する各層の平面図である。
 本実施形態の積層型コイル素子10Fは、第4の実施形態に示した積層型コイル素子10Dに対して、配線パターンが異なるものであり、第4の実施形態に示した積層型コイル素子10Dと異なる箇所について、具体的に説明する。
 上述の各実施形態では、積層体の長手方向(Y方向)の中心を基準にした一方端側に第1コイル導体を配置し、他方端側に第2コイル導体を配置していた。本実施形態の積層型コイル素子10Fでは、積層体の短手方向(X方向)の中心を基準にした一方端側に第1コイル導体のみからなる第1線状導体31Fを配置し、他方端側に第2コイル導体のみからなる第2線状導体32Fを配置する構成からなる。したがって、本実施形態では、第1コイル導体および第2コイル導体に対して、短手方向が第1方向となり、長手方向が第2方向となる。
 このような構成であっても、第4の実施形態に係る積層型コイル素子10Dと同様の作用効果を得ることができる。
 次に、本発明の第7の実施形態に係る積層型コイル素子について、図を参照して説明する。図16は、本発明の第7の実施形態に係る積層型コイル素子の側面断面図である。
 本実施形態の積層型コイル素子10Gは、上述の第2~第6の実施形態に係る積層型コイル素子10B~10Fに対して、RFIC90を実装したものである。積層型コイル素子10Gは、磁性体層21Gを非磁性体層22Gで挟み込む構造からなる。RFIC90を実装するためのランド導体は、積層体の非磁性体層22Gの表面に形成されており、積層体に設けられた他の導体に接続されている。
 このような構成とすることで、これらを別々に回路基板に実装するよりも小型化することができる。なお、本実施形態では、RFIC90を積層体に実装する例を示したが、他の回路素子、例えば、コンデンサ、抵抗、インダクタ等の受動素子や能動素子を積層体に実装してもよい。また、複数の実装型素子を積層体に実装してもよい。
 次に、本発明の第8の実施形態に係る積層型コイル素子について、図を参照して説明する。図17は、本発明の第8の実施形態に係る積層型コイル素子の側面断面図である。
 本実施形態の積層型コイル素子10Hは、上述の第2~第6の実施形態に係る積層型コイル素子10B~10Fに対して、内部グランド導体600Hを追加したものである。積層型コイル素子10Hは、磁性体層21Hを非磁性体層22H,23Hで挟み込む構造からなる。内部グランド導体600Hは、平板状導体であり、アンテナコイル導体の螺旋の外部、非磁性体層23H内に形成されている。
 このような構成とすることで、次に示す回路を実現できる。図17は、本発明の第7の実施形態に係る積層型コイル素子のアンテナコイルの回路図である。
 アンテナコイルを構成するアンテナコイル導体50は、複数のインダクタ部分からなり、各インダクタの接続点は、それぞれキャパシタ601H,602Hによってグランドに接続されている。このキャパシタ601H,602Hは、上述の内部グランド導体600Hとこれに近接するアンテナコイル導体50用のコイル導体によって実現することができる。
 この構成により、フィルタ機能を有するアンテナコイル、より具体的にはローパスフィルタ機能付きのアンテナコイルを実現することができる。
 次に、本発明の第9の実施形態に係る積層型コイル素子について、図を参照して説明する。図19は、本発明の第9の実施形態に係る積層型コイル素子の側面断面図である。
 本実施形態の積層型コイル素子10Iは、上述の第8の実施形態に係る積層型コイル素子10Hに対して、内部グランド導体の形状が異なるものである。積層型コイル素子10Iは、磁性体層21Iを非磁性体層22I,23Iで挟み込む構造からなる。内部グランド導体600I1,600I2は、平板状導体であり、アンテナコイル導体の螺旋の外部、非磁性体層23I内に形成されている。
 このような構成であっても、第8の実施形態に示した積層型コイル素子10Hと同様に、フィルタ機能を有するアンテナコイルを実現することができる。さらに、本実施形態の構成では、内部グランド導体を複数配置することで、グランドに接続するキャパシタのキャパシタンスを所望値にすることができる。これにより、所望のフィルタ特性をより正確に実現することができる。
 次に、本発明の第10の実施形態に係る積層型コイル素子について、図を参照して説明する。図20は、本発明の第10の実施形態に係るアンテナモジュールの側面図である。
 本実施形態のアンテナモジュールは、積層型コイル素子10、ブースタアンテナ910、ベース基板912を備える。
 積層型コイル素子10は、ベース基板912上に配置されている。ブースタアンテナ910は、ベース基板912における積層型コイル素子10が実装される面側に配置されている。ブースタアンテナ910は、ベース基板912から離間して配置されている。
 上述の各実施形態に示した積層型コイル素子は、このように、ブースタアンテナ910を用いたアンテナモジュールの給電コイルとして利用することができる。
 なお、ブースタアンテナ910を用いず、ベース基板912を放射用平板導体として用いる態様としてもよい。
 なお、第1コイル導体、および第2コイル導体は、次に示すような態様であってもよい。図21は、本発明の第1コイル導体および第2コイル導体の他の態様を示す平面図である。
 図21(A)に示す態様の積層型コイル素子10Jでは、第1コイル導体311および第2コイル導体321が、長手方向および短手方向の両方でずれた位置に配置されている。このような態様であっても、第1コイル導体311の形成領域と第2コイル導体321の形成領域とを、上述の条件を満たすように重ならせるように配置すればよい。
 図21(B)に示す態様の積層型コイル素子10Kでは、第1コイル導体311Kおよび第2コイル導体321Kが平面視して円形のスパイラル形状となっている。このような構成であっても、第1コイル導体311Kの形成領域と第2コイル導体321Kの形成領域とを、上述の条件を満たすように重ならせるように配置すればよい。
1:無線通信モジュール
10A、10B,10C,10D,10E,10F,10G,10H,10I,10J,10K:積層型コイル素子
20A:積層体
21G,21H,21I:磁性体層
22G,23G,22H,23H,22I,23I:非磁性体層
201~210:絶縁体層
31,31B,31C,31D,31E,31F:第1線状導体
311,311B,311C,311K:第1コイル導体
312,312B,312C:第1配線導体
32,32B,32C,32D,32E,32F:第2線状導体
321,321B,321C,321K:第2コイル導体
322,322B,322C:第2配線導体
50:アンテナコイル導体
90:RFIC
501,502,503,504:コイル導体
600H,600I1,600I2:内部グランド導体
601H,602H,611,612,621,622,631,632:キャパシタ
901,902:ベース基板
910:ブースタアンテナ
912:ベース基板
B50:給電側アンテナコイル

Claims (9)

  1.  複数の絶縁性シートを積層してなる積層体と、
     前記積層体内に形成された第1コイルおよび第2コイルをそれぞれに構成する巻回状の第1コイル導体および第2コイル導体と、
     前記積層体に形成されたアンテナコイルを構成する螺旋状のアンテナコイル導体と、
     を備え、
     前記第1コイルおよび前記第2コイルは、巻回軸の延びる方向が略一致し、且つ、該巻回軸の延びる方向に視て巻回領域の一部が重なるように、前記積層体の第1方向に沿って異なる位置に配置されており、
     且つ、
     前記第1コイルにおける前記第2コイルと重なる側の前記第1方向の外周端が、前記第2コイルの巻回状を形成する最外周の導体パターンによって囲まれる内側の領域内に位置する、
     積層型コイル素子。
  2.  前記第1コイルは、前記第2コイルが発生する巻回状の内側の磁界と、前記第2コイルが発生する巻回状の外側の磁界の双方に結合する位置に配置されている、
     請求項1に記載の積層型コイル素子。
  3.  前記第1コイルと前記第2コイルは、結合係数が0.25以下となるように配置されている、
     請求項1または請求項2に記載の積層型コイル素子。
  4.  前記第1コイルおよび前記第2コイルは、前記アンテナコイルによる螺旋形状によって囲まれる領域内に配置されており、
     前記第1コイルおよび前記第2コイルの巻回軸と、前記アンテナコイルの巻回軸は略直交している、
     請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の積層型コイル素子。
  5.  前記第1コイルおよび前記第2コイルは、前記アンテナコイルの巻回軸の延びる方向において前記アンテナコイルの両端からそれぞれ所定間隔を空けた内側の領域に配置されている、
     請求項4に記載の積層型コイル素子。
  6.  前記積層体を構成する絶縁性シートは、少なくとも一部が磁性体からなり、
     前記第1コイルおよび前記第2コイルは、前記磁性体の絶縁性シートに挟まれるように配置されている、
     請求項4または請求項5記載の積層型コイル素子。
  7.  前記第1コイル、前記第2コイル、および前記アンテナコイルを外部端子に接続する複数のビア導体を前記積層体に備え、
     該複数のビア導体の配列方向は、前記アンテナコイル導体の巻回軸の方向と平行である、
     請求項4乃至請求項6のいずれかに記載の積層型コイル素子。
  8.  請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の積層型コイル素子と、
     前記第1コイルおよび前記第2コイルの少なくとも一方に接続する無線ICと、
     を備えた無線通信モジュール。
  9.  前記第1コイルおよび前記第2コイルは、前記無線ICに接続されていて、フィルタ回路を構成しており、
     前記アンテナコイルは、前記フィルタ回路を介して前記無線ICに接続されていて、放射素子を構成している、請求項8に記載の無線通信モジュール。
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