專利名稱：天線以及天線模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在RFID通信等的利用了電磁場(chǎng)耦合的通信中使用的天線以及天線模塊。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，使用了各種非接觸IC的接近型通信系統(tǒng)被廣泛利用在各種領(lǐng)域。在這樣的通信系統(tǒng)中，例如以具備無(wú)線通信用IC的非接觸IC卡和讀卡器構(gòu)成，通過(guò)使非接觸IC卡和讀卡器在規(guī)定距離內(nèi)接近來(lái)執(zhí)行通信。并且，為了進(jìn)行通信需要天線，該天線根據(jù)通信信號(hào)的頻率來(lái)設(shè)定諧振頻率。在專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2等中記載有這樣的天線，該天線基本具有在平面上卷繞的線圈電極、和用于與該線圈電極的電感一起設(shè)定諧振頻率的產(chǎn)生電容的構(gòu)造。例如，在專利文獻(xiàn)1中，在絕緣板的表面?zhèn)纫约氨趁鎮(zhèn)确謩e具備按規(guī)定卷繞的線圈電極。并且，通過(guò)使這些線圈電極相對(duì)而配置從而產(chǎn)生希望的電容。此時(shí)，通過(guò)增大線圈電極的寬度來(lái)獲得大的電容。另外，在專利文獻(xiàn)1的現(xiàn)有例中，記載了如下構(gòu)造在絕緣板的表面?zhèn)刃纬删€圈電極和電容器的一方的相對(duì)電極，在背面?zhèn)刃纬呻娙萜鞯牧硪环降南鄬?duì)電極。在該構(gòu)造中，為了連接背面?zhèn)鹊南鄬?duì)電極和表面?zhèn)鹊碾娐穲D案，在絕緣板上機(jī)械地形成導(dǎo)電性貫通孔。另外，在專利文獻(xiàn)2中，在絕緣板的表面?zhèn)刃纬删€圈電極，在背面?zhèn)刃纬捎糜谂c線圈電極產(chǎn)生電容的靜電容調(diào)整圖案。并且，通過(guò)靜電容調(diào)整圖案的形狀(線路長(zhǎng)度)來(lái)調(diào)整電容。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 JP特開(kāi)2001-84463號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 JP特開(kāi)平1-334203號(hào)公報(bào)發(fā)明的概要發(fā)明要解決的課題但是，在上述的專利文獻(xiàn)1的構(gòu)造中，由于使線圈電極的卷繞數(shù)較少、寬度較寬地形成，增大了電容的另一方面，電感會(huì)變得非常小。因此，天線能發(fā)射的磁場(chǎng)變?nèi)?，能可進(jìn)行通信的距離變短，不適于需要規(guī)定的信號(hào)電平的數(shù)據(jù)通信。另外，在上述的專利文獻(xiàn)1的現(xiàn)有技術(shù)的構(gòu)造中，對(duì)絕緣板進(jìn)行機(jī)械的打通，由于是物理性使表面?zhèn)鹊碾姌O圖案和背面?zhèn)鹊碾姌O圖案導(dǎo)通，因此制造工序變得繁雜。另外，在上述的專利文獻(xiàn)2的構(gòu)造中，俯視觀察即沿著在天線表面的磁場(chǎng)的方向來(lái)觀察，背面?zhèn)鹊撵o電容調(diào)整圖案與表面?zhèn)鹊木€圈電極以相同的卷繞方向來(lái)形成。因此，背面?zhèn)鹊撵o電容調(diào)整圖案并不對(duì)天線的電感有貢獻(xiàn)，該電感僅依賴于表面?zhèn)鹊木€圈電極的圖案。因此，為了增強(qiáng)發(fā)射磁場(chǎng)使電感增強(qiáng)，為此則必須采用增加表面?zhèn)鹊木€圈電極的卷繞數(shù)等的導(dǎo)致大型化的構(gòu)造。
另外，在使用這樣的線圈電極的天線的情況下，通過(guò)由該線圈電極的形成圖案所決定的電感以及電容來(lái)決定天線的特性。但是，使電感以及電容成為規(guī)定值地進(jìn)行天線的設(shè)計(jì)并不容易。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述各種課題，本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)能獲得規(guī)定的磁場(chǎng)強(qiáng)度的簡(jiǎn)單且小型且特性設(shè)計(jì)容易的天線。進(jìn)而使用該天線來(lái)實(shí)現(xiàn)通信特性優(yōu)良的天線模塊。本發(fā)明涉及具備以規(guī)定間隔而相對(duì)配置的第1線圈電極和第2線圈電極的天線。 第1線圈電極為平面狀且形成為卷繞狀，具有第1端部以及第2端部。第2線圈電極與該第1線圈電極隔開(kāi)規(guī)定間隔，為平面狀且形成為卷繞狀，具有第3端部以及第4端部。另外，該天線具備用于將第1線圈電極的第2端部以及第2線圈電極的第4端部與外部元件連接的第1連接用電極以及第2連接用電極。該天線具備配設(shè)于第4端部和第 2連接用電極之間的中間電極。并且，該天線以規(guī)定形狀來(lái)形成第1線圈電極、第2線圈電極、第1連接用電極、第 2連接用電極以及中間電極，以使得第1端部與第3端部電容耦合，第2端部與第1連接用電極電容耦合，第4端部與中間電極電容耦合，中間電極與第2連接用電極電容耦合。另外， 該天線第1端部與第3端部的耦合電容比第2端部與第1連接用電極的耦合電容大。另外， 該天線第4端部與中間電極的耦合電容比中間電極與第2連接用電極的耦合電容大。在該構(gòu)成中，天線的電容比起第1端部與第3端部的耦合電容以及第4端部與所述中間電極的耦合電容，更大地受到第2端部與第1連接用電極的耦合電容以及中間電極與第2連接用電極的耦合電容的影響。因此，若高精度地形成作為用于與外部元件連接的構(gòu)造的、第1連接用電極與第2端部的電容耦合部以及第2連接用電極與中間電極的電容耦合部，則能對(duì)天線的其它部分的構(gòu)造賦予自由度。由此，能以容易的設(shè)計(jì)來(lái)形成穩(wěn)定特性的天線。另外，本發(fā)明的天線也可以是第1線圈電極和第2線圈電極的除了端部以外的形成為卷繞狀的電極，由沿著與平面正交的方向大致不重合的形狀構(gòu)成。在該構(gòu)成中，能使第1線圈電極與第2線圈電極以各自的端部為主來(lái)進(jìn)行電容耦
I=I O另外，在本發(fā)明的天線中，第1線圈電極能形成在以規(guī)定厚度構(gòu)成的絕緣性基板的第1主面。第2線圈電極能形成在絕緣性基板的與第1主面相對(duì)的第2主面。在該構(gòu)成中，示出了第1線圈電極和第2線圈電極的具體的構(gòu)造。如此，通過(guò)在絕緣性基板的兩主面相對(duì)地來(lái)形成第1線圈電極和第2線圈電極，能實(shí)現(xiàn)上述的構(gòu)造。另外，在本發(fā)明的天線中，中間電極形成在第1主面。在該構(gòu)成中，示出了中間電極的具體的構(gòu)造。如此，若在與第1線圈電極相同的第 1主面形成中間電極，則能使構(gòu)造單純化，并且能使第1線圈電極以及第2線圈電極、和第1 連接用電極以及第2連接用電極之間的耦合電容的設(shè)定變得容易。另外，在本發(fā)明的天線中，也可以是第1連接用電極以及第2連接用電極、和第2 端部以及中間電極配設(shè)為隔著絕緣性的外部元件搭載用基板而相對(duì)的方式。在該構(gòu)成中，示出了賦予第1連接用電極以及第2連接用電極、和第2端部以及中間電極的位置關(guān)系的具體的構(gòu)造。另外，在本發(fā)明的天線中，也可以是在外部元件搭載用基板的第2端部以及中間電極側(cè)的面上，形成有與第1連接用電極以及第2端部相對(duì)的耦合用電極、與第2連接用電極以及中間電極相對(duì)的耦合用電極的至少一方。在該構(gòu)成中，通過(guò)使用耦合用電極，比起將外部元件直接安裝到絕緣性基板上，能更可靠地實(shí)現(xiàn)將第1連接用電極以及第2連接用電極作為構(gòu)成要素的耦合電容。另外，在本發(fā)明的天線中，也可以是第1連接用電極以及第2連接用電極與第1 線圈電極形成在同一平面上。在該天線中，也可以是第1連接用電極和第2端部按照成為基于同一平面中電磁場(chǎng)耦合的規(guī)定的耦合電容的方式，以規(guī)定間隔配設(shè)。在該天線中，也可以是第2連接用電極和中間電極按照成為基于同一平面中電磁場(chǎng)耦合的規(guī)定的耦合電容的方式，以規(guī)定間隔配設(shè)。在該構(gòu)成中，示出了將第1連接用電極以及第2連接用電極形成在與第1線圈電極相同的平面上。該構(gòu)成也能獲得與使用了上述的外部元件搭載基板的情況相同的作用效果。進(jìn)而，根據(jù)該構(gòu)成，不需要使用外部元件搭載用基板，能實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單的構(gòu)成。另外，在本發(fā)明的天線中，也可以是將第1連接用電極、第2連接用電極、第1線圈電極的第2端部、以及中間電極形成為滿足所述第1連接用電極比第2端部面積小、以及第2連接用電極比中間電極面積小的至少一種情況的形狀。在該構(gòu)成中，示出用于更具體地實(shí)現(xiàn)上述的耦合電容的關(guān)系的構(gòu)造。如此，通過(guò)使第1連接用電極以及第2連接用電極的面積較小，能容易地減小以這些第1連接用電極以及第2連接用電極為構(gòu)成要素的耦合電容。另外，本發(fā)明涉及具備無(wú)線通信用IC元件的天線模塊。該天線模塊具備第1線圈電極和第2線圈電極。第1線圈電極為平面狀且形成為卷繞狀，具有第1端部以及第2端部。第2線圈電極與該第1線圈電極隔開(kāi)規(guī)定間隔，為平面狀且形成為卷繞狀，具有第3端部以及第4端部。另外，該天線模塊具備用于將第1線圈電極的第2端部以及第2線圈電極的第4端部與無(wú)線通信用IC元件進(jìn)行連接的第1連接用電極以及第2連接用電極。該天線模塊具備配設(shè)于第4端部和第2連接用電極之間的中間電極。并且，該天線模塊以規(guī)定形狀來(lái)形成第1線圈電極、第2線圈電極、第1連接用電極、第2連接用電極以及中間電極，以使得第1端部與第3端部電容耦合，第2端部與第1連接用電極電容耦合，第4端部與中間電極電容耦合，中間電極與第2連接用電極電容耦合。在該天線模塊中，第1端部與第3端部的耦合電容比第2端部與第1連接用電極的耦合電容大。另外，在該天線模塊中， 第4端部與中間電極的耦合電容比中間電極與第2連接用電極的耦合電容大。在該構(gòu)成中，示出了具備上述的天線的構(gòu)造且安裝有無(wú)線通信用IC的天線模塊。另外，本發(fā)明涉及具備無(wú)線通信用IC元件的天線模塊。無(wú)線通信用IC元件具備第1安裝用焊接區(qū)電極以及第2安裝用焊接區(qū)電極。另外，天線模塊具備第1線圈電極和第2線圈電極。第1線圈電極為平面狀且形成為卷繞狀，具有第1端部以及第2端部。第2 線圈電極與該第1線圈電極隔開(kāi)規(guī)定間隔，為平面狀且形成為卷繞狀，具有第3端部以及第 4端部。另外，該天線模塊具備配設(shè)于第4端部和第2安裝用焊接區(qū)電極之間的中間電極。 并且，該天線模塊以規(guī)定形狀來(lái)形成第1線圈電極、第2線圈電極、以及中間電極，并且相對(duì)于第1線圈電極以及第2線圈電極來(lái)配設(shè)無(wú)線通信用IC元件，以使得第1端部與第3端部電容耦合，第2端部與第1安裝用焊接區(qū)電極電容耦合，第4端部與中間電極電容耦合，中間電極與所述第2安裝用焊接區(qū)電極電容耦合。該天線模塊中，第1端部與第3端部的耦合電容比第2端部與第1安裝用焊接區(qū)電極的耦合電容大。該天線模塊中，第4端部與中間電極的耦合電容比中間電極與第2安裝用焊接區(qū)電極的耦合電容大。在該構(gòu)成中，示出了不使用上述的第1連接用電極以及第2用連接用電極，取代第 1連接用電極以及第2連接用電極而使用無(wú)線通信用IC的第1安裝用焊接區(qū)電極以及第2 安裝用焊接區(qū)電極的情況的構(gòu)成。這種構(gòu)成也能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定特性的天線模塊。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生比現(xiàn)有技術(shù)更強(qiáng)磁場(chǎng)的簡(jiǎn)單且小型、特性的設(shè)計(jì)容易的天線。進(jìn)而能使用該天線來(lái)實(shí)現(xiàn)通信特性優(yōu)良的天線模塊。


圖1是表示第1實(shí)施方式所涉及的天線模塊100的構(gòu)成的分解立體圖。圖2是第1實(shí)施方式所涉及的天線模塊100的俯視圖以及側(cè)視圖。圖3是表示從側(cè)面觀察第1實(shí)施方式所涉及的天線模塊100而模擬為等效電路的圖。圖4是表示第2實(shí)施方式所涉及的天線模塊100A的側(cè)視圖。圖5是表示從側(cè)面觀察第2實(shí)施方式所涉及的天線模塊100A而模擬為等效電路的圖。圖6是表示第3實(shí)施方式所涉及的天線模塊100B的側(cè)視圖。圖7是表示第4實(shí)施方式所涉及的天線模塊100C的構(gòu)成的分解立體圖。圖8是表示第4實(shí)施方式所涉及的天線模塊100C的俯視圖以及側(cè)視圖。圖9是表示第5實(shí)施方式所涉及的天線模塊100D的構(gòu)成的分解立體圖。圖10是表示第11實(shí)施方式所涉及的天線模塊100D的側(cè)視圖。圖11是表示第1線圈電極以及第2線圈電極的其它形成例的俯視圖。圖12是表示電磁耦合模塊90的構(gòu)成的圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的天線以及天線模塊。圖1是表示本實(shí)施方式的天線模塊100的構(gòu)成的分解立體圖。圖2(A)是從天線模塊100的第1主面12側(cè)觀察的俯視圖，圖2(B)是其側(cè)視圖。天線模塊100具備天線1、無(wú)線通信用IC80。天線1具有由樹(shù)脂等的絕緣性材料構(gòu)成的平板薄膜的柔性板10、和用于搭載無(wú)線通信用IC80的搭載基板15。在柔性板10的第1主面12形成有第1線圈電極21，在與第1主面12相對(duì)的第2 主面13形成有第2線圈電極31。第1線圈電極21以及第2線圈電極31是由形成為卷繞形狀的金屬薄膜等構(gòu)成的線狀電極，通過(guò)粘接劑等貼附在柔性基板10上。第1線圈電極21在最外周具有一端部22A(相當(dāng)于本發(fā)明的“第2端部”)，在最內(nèi)周具有另一端部22B(相當(dāng)于本發(fā)明的“第1端部”)。從第1主面12側(cè)觀察柔性板10時(shí)， 第1線圈電極21從最外周的一端部22A起逆時(shí)針依次向內(nèi)周側(cè)繞去、直到最內(nèi)周的另一端部22B為止，具有連續(xù)形成線狀電極的構(gòu)造。第2線圈電極31在最外周具有一端部32A(相當(dāng)于本發(fā)明的“第4端部”)，在最內(nèi)周具有另一端部32B(相當(dāng)于本發(fā)明的“第3端部”)。從第2主面13側(cè)觀察柔性板10時(shí)， 第2線圈電極31從最內(nèi)周的另一端部32B起順時(shí)針依次向外周側(cè)繞去、直到最外周的一端部32A為止，具有連續(xù)形成線狀電極的構(gòu)造。即，第2線圈電極31成為以與第1線圈電極 21相反的卷繞方向卷繞的形狀。并且，通過(guò)如此構(gòu)成，從相同方向、例如從第1主面12觀察第2主面13時(shí)，第1線圈電極21和第2線圈電極31成為連續(xù)地在相同方向卷繞的形狀。由此，第1線圈電極12 和第2線圈電極13的電流方向一致，第1線圈電極21產(chǎn)生的磁場(chǎng)的朝向和第2線圈電極 31產(chǎn)生的磁場(chǎng)的朝向一致。其結(jié)果，這些磁場(chǎng)彼此作用為相加，作為天線的磁場(chǎng)(以與主面正交的方向?yàn)檩S的磁場(chǎng))變強(qiáng)。換言之，第1線圈電極21和第2線圈電極31作為卷繞方向沒(méi)有中途變化的連續(xù)的、更多卷繞數(shù)的1條線圈發(fā)揮功能。此時(shí)，即使不進(jìn)行在柔性板10上開(kāi)孔等的機(jī)械性的導(dǎo)通加工，也能不僅使第1線圈電極21和第2線圈電極31的端部相對(duì)而形成，還能交流連接第1線圈電極21和第2線圈電極31，因此能以簡(jiǎn)單的工序且以簡(jiǎn)單的構(gòu)成來(lái)形成諧振型天線。另外，第1線圈電極21的卷繞數(shù)以及從第1線圈電極21的平面的中心位置到電極組為止的長(zhǎng)度是根據(jù)以第1線圈電極21實(shí)現(xiàn)的電感L21(參照?qǐng)D3)來(lái)設(shè)定的。另外，第 2線圈電極31的卷繞數(shù)以及從第2線圈電極31的平面的中心位置到電極組為止的長(zhǎng)度是根據(jù)以第2線圈電極31實(shí)現(xiàn)的電感L31 (參照?qǐng)D3)來(lái)設(shè)定的。第1線圈電極21的最外周端部22A和最內(nèi)周端部22B由比卷繞的線狀電極部分寬度要寬的大致正方形構(gòu)成。第2線圈電極31的最外周端部32A和最內(nèi)周端32B也由比卷繞的線狀電極部分寬度要寬的大致正方形構(gòu)成。第1線圈電極21和第2線圈電極31在俯視觀察下，以最內(nèi)周端部22B、32B彼此重合的形狀構(gòu)成。由此，交流連接第1線圈電極21和第2線圈電極31。另外，能形成相對(duì)面積大、具有與另一端部22B、32B的相對(duì)面積、柔性板10的厚度以及介電常數(shù)相應(yīng)的比較大的值的電容C2!3B(參照?qǐng)D3)的電容器。如圖2㈧所示那樣，第1線圈電極21和第2線圈電極31形成為除了這些最內(nèi)周端部以外的線狀電極部分幾乎不重合的形狀。在柔性板10的第1主面，在從第1線圈電極21的最外周端部22A隔開(kāi)規(guī)定距離的位置上，配設(shè)有大致方形的中間電極22C。具體地，中間電極22C按照俯視觀察下與第2線圈電極31的最外周端部32A重合的方式來(lái)配設(shè)。中間電極22C也是以與最外周端部22A、 32A以及最內(nèi)周端部22B、32B相同程度的面積形成。由此，通過(guò)第2線圈電極31的最外周端部32A、中間電極22C和柔性板10，形成比較大的電容C23A。搭載基板15以俯視觀察下大致方形的絕緣體層構(gòu)成，包含第1線圈電極21的最外周端部22k以及中間電極22C，形成為能安裝無(wú)線通信用IC80的面積。在搭載基板15的一個(gè)面，形成有包含電極焊盤151A(相當(dāng)于本發(fā)明的“第1連接用電極”)、151B(相當(dāng)于本發(fā)明的“第2連接用電極”)的多個(gè)電極焊盤(在圖1、圖2中為 4個(gè))。使用這些電極焊盤來(lái)安裝無(wú)線通信用IC80。電極焊盤151A、151B以與形成在無(wú)線通信用IC80上的安裝用焊接區(qū)大致相同程度的面積構(gòu)成。電極焊盤151A、151B的配置間隔與外周端部22A以及中間電極22C的配置間隔大致相同。搭載基板15在俯視觀察下，按照電極焊盤151A與最外周端部22A重合、電極焊盤 151B與中間電極22C重合的方式，配設(shè)于柔性板10的第1主面12側(cè)。此時(shí)，搭載基板15 例如通過(guò)絕緣性的粘接劑或粘接片，固定粘接于柔性板10上。通過(guò)這樣的構(gòu)成，以電極焊盤151A和最外周端部22A和搭載基板15，形成相對(duì)面積窄、具有較小的電容C25A的電容器。另外，以電極焊盤151B和中間電極22C和搭載基板15，形成相對(duì)面積窄、具有較小的電容25B的電容器。通過(guò)這樣的構(gòu)成，本實(shí)施方式的天線模塊100成為如圖3所示的電路構(gòu)成。圖3 是從側(cè)面觀察本實(shí)施方式的天線模塊100而模擬為等效電路的圖。如圖3所示，在無(wú)線通信用IC80的電極焊盤151A側(cè)的一端、和基于第2線圈電極 31的電感器(電感L31)之間，串聯(lián)連接有基于電極焊盤151A以及最外周端部22A的電容器(電容C25A)、基于第1線圈電極21的電感器(電感L21)、基于最內(nèi)周端部22B、32B的電容器(電容C23B)。在此，基于電極焊盤151A以及最外周端部22A的電容C25A比基于最內(nèi)周端部 22B、32B的電容C2!3B小。因此，根據(jù)電容的串聯(lián)連接而形成合成電容的公式，這些合成電容較大地受到小電容C25A的影響，難以受到大電容C2!3B的影響。因此，只要使電容C25A穩(wěn)定，則即使電容C2!3B出現(xiàn)偏差，合成電容也會(huì)穩(wěn)定。另外，在無(wú)線通信用IC80的電極焊盤151B側(cè)的另一端、和基于第2線圈電極31的電感器(電感L31)之間，串聯(lián)連接有基于電極焊盤151B以及中間電極22C的電容器(電容C25B)、基于中間電極22C和最外周端部32的電容器(電容C23A)。在此，基于電極焊盤151B以及中間電極22C的電容C25B比基于中間電極22C以及最外周端部32A的電容C23A要小。因此，根據(jù)電容的串聯(lián)連接而形成合成電容的公式， 這些合成電容較大地受到小電容C25B的影響，難以受到大電容C23A的影響。因此，只要使電容C25B穩(wěn)定，則即使電容C23A出現(xiàn)偏差，合成電容也會(huì)穩(wěn)定。如此，若使用本實(shí)施方式的構(gòu)成，通過(guò)配置于搭載基板15的兩面的基于電極焊盤 151A和最外周端部22A的電容25A、以及基于電極焊盤151B和中間電極22C的電容C25B， 能大致決定諧振電路的電容。在此，電極焊盤151A、151GB與最外周端部22A以及中間電極22C比較，面積較小， 換言之，由于最外周端部22A以及中間電極22C與電極焊盤151A、151B相比面積大，因此在將搭載基板15配設(shè)于柔性板10上時(shí)，即使多少存在些偏差，也能大致確實(shí)地配設(shè)成為電極焊盤151A、151B與最外周端部22A以及中間電極22C相對(duì)。由此，依賴于電極焊盤151A、 151B的電容C25A、C25B不會(huì)出現(xiàn)偏差。因此，即使天線1中存在形成偏差，也由于電容C25A、C25B不會(huì)產(chǎn)生偏差，因此幾乎不會(huì)對(duì)作為天線1的諧振電路的諧振頻率帶來(lái)影響。由此，若使用該天線的構(gòu)造，則能形成穩(wěn)定的通信特性的天線模塊。進(jìn)而，在本實(shí)施方式的構(gòu)成中，由于將無(wú)線通信用IC80安裝在面積小的搭載基板 15的電極焊盤15A、151B上，因此能提高無(wú)線通信用IC80的安裝精度以及安裝速度。由此， 還能提高天線模塊100的制造成品率和制造速度。另外，在上述的說(shuō)明中，示出了電容C25A、C25B比電容C23A、C2!3B小，具體地，設(shè)電容C23A、C23B為IOOpF程度，設(shè)電容C25A、C25B為20pF程度。然后，只要是這樣的電容設(shè)定，若使用上述的構(gòu)成以及制作方法，則能比較容易地實(shí)現(xiàn)高精度，能在20pF士 1. 0 1. 0%的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。然后，通過(guò)能設(shè)定為這樣的電容，作為天線，例如能在13. 56MHz 士200kHz的偏差范圍內(nèi)來(lái)設(shè)定特性。如此，若使用本實(shí)施方式的構(gòu)成，則能容易地實(shí)現(xiàn)具有期望的高精度特性的天線。另外，這樣的各電容的設(shè)定值是一例，若根據(jù)期望的天線的特性，進(jìn)一步擴(kuò)大電容 C25A、C25B和電容C23A、C23B的差，則更佳。另外，在上述的說(shuō)明中，示出了通過(guò)使電極焊盤151A、151B變窄，來(lái)使電容C25A、 C25B較小的例子，但也可以通過(guò)改變搭載基板15的材質(zhì)、或使搭載基板15的厚度變厚來(lái)使電容25A、25B較小。接下來(lái)，參照附圖來(lái)說(shuō)明第2實(shí)施方式所涉及的天線以及天線模塊。圖4是第2 實(shí)施方式所涉及的天線模塊100A的側(cè)視圖。天線模塊100A (天線1A)是在第1實(shí)施方式所示的天線模塊100(天線1)的基礎(chǔ)上，再在搭載基板15中的柔性板10側(cè)的面上具備配設(shè)了安裝用電極152A、152B的構(gòu)成。安裝用電極152A在俯視觀察下形成為與電極焊盤151A重合，以與最外周端部22A 大致相同的形狀而形成。安裝用電極152B在俯視觀察下形成為與電極焊盤151B重合，以與中間電極22C大致相同的形狀形成。搭載基板15按照安裝用電極152A與最外周端部22k重合、且安裝用電極152B與中間電極22C重合的方式設(shè)置在柔性板10上。搭載基板15和柔性板10通過(guò)絕緣性粘接片16等而固定粘接。通過(guò)這樣的構(gòu)成，本實(shí)施方式的天線模塊100A成為如圖5所示的電路構(gòu)成。圖5 是從側(cè)面觀察本實(shí)施方式的天線模塊100A而模擬為等效電路的圖。如圖5所示，在無(wú)線通信用IC80的電極焊盤151A側(cè)的一端、和基于第2線圈電極 31的電感器(電感L31)之間，串聯(lián)連接有基于電極焊盤151A以及安裝用電極152A的電容器(電容C25A)、基于安裝用電極152A以及最外周端部22k的電容器(電容C55A)、基于第1線圈電極21的電感器(電感L21)、基于最內(nèi)周端部22B、32B的電容器(電容C2!3B)。在此，基于電極焊盤151A以及安裝用電極152A的電容C25A比基于最內(nèi)周端部 22B、32B彼此的電容C2!3B要小。另外，基于安裝用電極152A以及最外周端部22A的電容 C55A是與電容C2!3B同程度的電容。因此，根據(jù)電容的串聯(lián)連接而形成合成電容的公式，這些合成電容較大地受到小電容C25A的影響，難以受到大電容C55A、C23B的影響。因此，只要使電容C25A穩(wěn)定，則即使電容C55A、C2!3B出現(xiàn)偏差，合成電容也會(huì)穩(wěn)定。另外，在無(wú)線通信用IC80的電極焊盤151B側(cè)的另一端、和基于第2線圈電極31 的電感器(電感L31)之間，串聯(lián)連接有基于電極焊盤151B以及安裝用電極152B的電容器(電容25B)、基于安裝用電極152B以及中間電極22C的電容器(電容C55B)、基于中間電極以及最外周端部32A的電容器(電容C23A)。在此，基于電極焊盤151B以及安裝用電極152B的電容C25B比基于中間電極22C 以及最外周端部32A的電容C23A小。另外，基于安裝用電極152B以及中間電極22C的電容C55B是與電容C23A同程度的電容。因此，根據(jù)電容的串聯(lián)連接而形成合成電容的公式，這些合成電容較大地受到小電容C25B的影響，難以受到大電容C55B、C23A的影響。因此， 只要使電容C25B穩(wěn)定，則即使電容C55B、C23A出現(xiàn)偏差，合成電容也會(huì)穩(wěn)定。如此，若使用本實(shí)施方式的構(gòu)成，能通過(guò)配置于搭載基板15的兩面的基于電極焊盤151A和安裝用電極152A的電容C25A、以及基于電極焊盤151B和安裝用電極152B的電容C25B，來(lái)大致決定諧振電路的電容。因此，與第1實(shí)施方式大致相同，由于即使存在天線IA的形成偏差，也由于電容 C25A、C25B不會(huì)產(chǎn)生偏差，因此幾乎不會(huì)對(duì)天線IA以及作為天線模塊100A的諧振電路的諧振頻率帶來(lái)影響，能形成穩(wěn)定的通信特性的天線模塊。進(jìn)而，若使用本實(shí)施方式，則在搭載基板15的形成時(shí)，由于形成了電極焊盤151A、 151B以及安裝用電極152A、152B，因此能使這些電極高精度地相對(duì)配置。由此，能高精度地設(shè)定電容C25A、C25B，能更穩(wěn)定地形成天線以及天線模塊。另外，在本實(shí)施方式中，示出了使安裝用電極152A、152B與中間電極22C和最外周端部22A為同程度的面積的例子，但只要是比電極焊盤151A、151B大的面積，就能利用在本實(shí)施方式的構(gòu)成中。另外，在本實(shí)施方式中，示出了將安裝用電極與2個(gè)電極焊盤的每一個(gè)分別相對(duì)而形成2個(gè)的例子，但也可以形成僅與一方的電極焊盤相對(duì)的安裝用電極。接下來(lái)，參照附圖來(lái)說(shuō)明第3實(shí)施方式所涉及的天線模塊。圖6是表示本實(shí)施方式所涉及的天線IB以及天線模塊100B的側(cè)視圖。如圖6所示，本實(shí)施方式的天線IB以及天線模塊100B是相對(duì)于第1實(shí)施方式所示的天線1以及天線模塊100省略了搭載基板15 的構(gòu)成。在天線模塊100B中，使形成在無(wú)線通信用IC80上的安裝用焊接區(qū)81A、81B隔著絕緣性粘接層17而與最外周端部22A以及中間電極22C相對(duì)配置。這樣的構(gòu)成也與第1實(shí)施方式相同，不會(huì)受到天線IB的形成偏差的影響，能形成穩(wěn)定的通信特性的天線模塊。接下來(lái)，參照附圖來(lái)說(shuō)明第4實(shí)施方式所涉及的天線模塊。圖7是表示本實(shí)施方式的天線模塊100C的構(gòu)成的分解立體圖。圖8(A)是本實(shí)施方式所涉及的天線模塊100C 的俯視圖，圖8(B)使其側(cè)視圖。天線模塊100C具備天線IC以及無(wú)線通信用IC80。天線IC與第1實(shí)施方式所示的天線1的基本構(gòu)造相同，以卷繞形狀在絕緣性的柔性板IOC的第1主面上配置第1線圈電極21C，以卷繞形狀在第2主面上配設(shè)第2線圈電極31C。從第1主面?zhèn)扔^察，第1線圈電極21C是從最外周端部22A起向最內(nèi)周端部22B為止，以逆時(shí)針向內(nèi)側(cè)依次卷繞的形狀。從第2主面?zhèn)扔^察，第2線圈電極31C是從最內(nèi)周端部32B起向最外周端部32A為止，以順時(shí)針向外側(cè)依次卷繞的形狀。第1線圈電極2IC的最外周端部22A和最內(nèi)周端部22B以比卷繞的線狀電極部分寬度要寬的形狀構(gòu)成。第2線圈電極31C的最外周端部32A和最內(nèi)周端32B也以比卷繞的線狀電極部分寬度要寬的形狀構(gòu)成。第1線圈電極2IC和第2線圈電極3IC在俯視觀察下，由最內(nèi)周端部22B、32B彼此重合的形狀構(gòu)成。由此，通過(guò)第1線圈電極21C和第2線圈電極31C和最內(nèi)周端部22B、 32B和柔性板IOC形成了相對(duì)面積大、具有比較大的電容的電容器。如圖8(C)所示，第1線圈電極21C和第2線圈電極31C形成為除了這些最外周端部和最內(nèi)周端部以外的線狀電極的部分幾乎不重合的形狀。在柔性板IOC的第1主面，在從第1線圈電極21C的最外周端部22A隔開(kāi)規(guī)定距離的位置，配設(shè)有與最外周端部22同程度的面積構(gòu)成的中間電極22C。具體地，中間電極 22C按照俯視觀察下與第2線圈電極31C的最外周端部32A重合的方式配設(shè)。由此，通過(guò)第2線圈電極31C的最外周端部32A和中間電極22C和柔性板IOC形成了相對(duì)面積大、具有比較大的電容的電容器。在柔性板IOC的第1主面，形成有按照與最外周端部22A空開(kāi)能電容耦合程度的間隔的方式配置的電極焊盤151A。另外，在柔性板IOC的第1主面，形成有按照與中間電極 22C空開(kāi)能電容耦合程度的間隔的方式配置的電極焊盤151B。由此，以在同一面上形成的最外周端部22A和電極焊盤151A，形成較小的電容的電容器。另外，以在同一面上形成的中間電極22C和電極焊盤15IB也形成了較小的電容的電容器。無(wú)線通信用IC80介由排列形成在包含這些電極焊盤151A、151B的規(guī)定圖案上的電極焊盤組，被安裝在柔性板IOC上。如這樣的構(gòu)成那樣，在同一面上獲得的電容耦合比起基于相對(duì)的電極彼此的電容耦合要大幅降低。因此，在同一面上電容耦合而獲得的基于最外周端部22A和電極焊盤 151A的電容、以及基于中間電極22C和電極焊盤151B的電容與基于最內(nèi)周端部22B、32B彼此的電容以及基于最外周端部32A和中間電極22C的電容相比，極端地小。因此，能通過(guò)基于最外周端部22A和電極焊盤151A的電容、以及基于中間電極22C 和電極焊盤151B的電容，來(lái)決定作為諧振電路的合成電容。其結(jié)果，與上述的第1、第2、第 3實(shí)施方式相同，能形成不受到天線IC的形成偏差影響的穩(wěn)定通信特性的天線模塊。接下來(lái)，參照附圖來(lái)說(shuō)明第5實(shí)施方式所涉及的天線以及天線模塊。圖9是表示本實(shí)施方式所涉及的天線模塊100D的分解立體圖。圖10是表示本實(shí)施方式所涉及的天線模塊100D的側(cè)視圖。本實(shí)施方式的天線模塊100D不使用第1實(shí)施方式所示的天線模塊100 的柔性板10以及搭載基板15，使用將絕緣層10DAU0DB層疊化后構(gòu)成的絕緣體基板10D。天線模塊100D的絕緣體層IODA相當(dāng)于天線模塊100的柔性板10，天線模塊100D 的絕緣層IODB相當(dāng)于以與柔性板10同程度的面積來(lái)形成天線模塊100的搭載基板15的層。這樣的構(gòu)成也能形成穩(wěn)定的通信特性的天線模塊。另外，在上述的說(shuō)明中，形成于搭載基板15以及絕緣體層IODB的電極焊盤151A、 151B作為用于安裝無(wú)線通信用IC80的電極來(lái)利用，但也可以是與電極焊盤151A、151B分開(kāi)，另外形成用于安裝無(wú)線通信用IC80的電極，并將它們與配電電極圖案連接的構(gòu)造。另外，在上述的實(shí)施方式中，示出的如下情況隔著柔性板或絕緣體層而形成的第 1線圈電極以及第2線圈電極的卷繞的線狀的電極部分幾乎不相對(duì)，第1線圈電極以及第 2線圈電極的兩端分別是比線狀電極部分寬度要寬的平板狀且?guī)缀跽嫦鄬?duì)。但是，只要獲得了上述那樣的電感以及電容，則也可以是圖11所示的構(gòu)造。圖11是表示第1線圈電極以及第2線圈電極的其它的形成例的俯視圖。圖Il(A)示出了第1線圈電極21以及第 2線圈電極31的內(nèi)周端不是寬幅的平板狀，而是保持著線狀電極的形狀而相對(duì)的情況。圖 Il(B)示出了第1線圈電極21以及第2線圈電極31的內(nèi)周端偏離規(guī)定量而相對(duì)的情況。 這些的構(gòu)造也能獲得與上述各實(shí)施方式相同的作用效果。另外，雖未圖示，但第1線圈電極和第2線圈電極的兩端即使不是寬幅的平板狀，也能應(yīng)用在本申請(qǐng)發(fā)明的各實(shí)施方式中。
另外，在上述的說(shuō)明中，示出了直接使用無(wú)線通信用IC芯片的例子，但也可以使用如圖12所示那樣的電磁耦合模塊。圖12是表示電磁耦合模塊90的構(gòu)成的圖，圖12(A) 表示外觀立體圖，圖12(B)表示分解層疊圖。電磁耦合模塊90由圖12所示的供電基板91、安裝于該供電基板91上的無(wú)線通信用IC80構(gòu)成。供電基板91通過(guò)將在表面形成有電極圖案的電介質(zhì)層層疊而構(gòu)成的層疊電路基板形成。例如，如圖12(B)所示，由層疊了 9層的電介質(zhì)層911 919的構(gòu)造而構(gòu)成。 在最上層的電介質(zhì)層911上形成有無(wú)線通信用IC80的安裝用焊接區(qū)941A、941B，在該安裝用焊接區(qū)941A、941B上分別形成有表面電極951A、951B。在第2層到第8層的電介質(zhì)層 922 擬8上，分別形成有第IC環(huán)狀圖案電極922 928、以及第2C環(huán)狀圖案電極932 938。第IC環(huán)狀圖案電極922 擬8通過(guò)貫通孔而電連接，形成以層疊方向?yàn)檩S方向的第1線圈。該第1線圈的兩端通過(guò)貫通孔而分別與設(shè)于最上層的電介質(zhì)層911的安裝用焊接區(qū)941A、941B連接。另外，第2C環(huán)狀圖案電極932 938通過(guò)貫通孔而電連接，形成以層疊方向?yàn)檩S方向的第2線圈。該第2線圈的兩端通過(guò)貫通孔而分別與設(shè)于最上層的電介質(zhì)層911的安裝用焊接區(qū)951A、951B的端部連接。在最下層的電介質(zhì)層919，形成有2個(gè)外部連接用電極961、962。這2個(gè)外部連接用電極961、962介由貫通孔分別連接到第IC環(huán)狀圖案電極922 928以及第2C環(huán)狀圖案電極932 938。這2個(gè)外部連接用電極起到與上述各實(shí)施方式所示的無(wú)線通信用IC的外部連接用的安裝用焊接區(qū)相同的作用。符號(hào)的說(shuō)明1、IA ID 天線10、IOC 柔性板IOD絕緣體基板IODA、10DB 絕緣體層12第1主面13第2主面15搭載基板151A、151B 電極焊盤152A、152B安裝用電極16絕緣性粘接片21第1線圈電極22A第1線圈電極21的一端部22B、22B'第1線圈電極21的另一端部22C中間電極31第2線圈電極32A第2線圈電極31的一端部32B、32B'第2線圈電極31的另一端部100、100A 100D 天線模塊80無(wú)線通信用IC
90電磁耦合模塊91供電基板911 919電介質(zhì)層922 擬8第IC環(huán)狀圖案電極932 938第2C環(huán)狀圖案電極941A、941B 安裝用焊接區(qū)(land)951A、951B表面電極圖案961、962外部連接用電極
權(quán)利要求
1.一種天線，其特征在于，具備第1線圈電極，其為平面狀且形成為卷繞狀，具有第1端部以及第2端部； 第2線圈電極，其與該第1線圈電極隔開(kāi)規(guī)定間隔，為平面狀且形成為卷繞狀，具有第 3端部以及第4端部；用于將所述第1線圈電極的第2端部以及所述第2線圈電極的第4端部與外部元件連接的第1連接用電極以及第2連接用電極；和中間電極，其配設(shè)于所述第4端部和所述第2連接用電極之間， 以規(guī)定形狀來(lái)形成所述第1線圈電極、所述第2線圈電極、所述第1連接用電極、所述第2連接用電極以及所述中間電極，以使得所述第1端部與所述第3端部電容耦合，所述第 2端部與所述第1連接用電極電容耦合，所述第4端部與所述中間電極電容耦合，所述中間電極與所述第2連接用電極電容耦合，所述第1端部與所述第3端部的耦合電容比所述第2端部與所述第1連接用電極的耦合電容大，所述第4端部與所述中間電極的耦合電容比所述中間電極與所述第2連接用電極的耦合電容大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述第1線圈電極和所述第2線圈電極的除了端部以外的形成為卷繞狀的電極形成為沿著與所述平面正交的方向大致不重合的形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的天線，其特征在于， 所述第1線圈電極形成在以規(guī)定厚度構(gòu)成的絕緣性基板的第1主面， 所述第2線圈電極形成在所述絕緣性基板的與所述第1主面相對(duì)的第2主面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的天線，其特征在于， 所述中間電極形成在所述第1主面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的天線，其特征在于，按照隔著絕緣性的外部元件搭載用基板而相對(duì)的方式配設(shè)所述第1連接用電極以及所述第2連接用電極、和所述第2端部以及所述中間電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天線，其特征在于，在所述外部元件搭載用基板的所述第2端部以及所述中間電極側(cè)的面上，形成有與所述第1連接用電極以及所述第2端部相對(duì)的耦合用電極、與所述第2連接用電極以及所述中間電極相對(duì)的耦合用電極的至少一方。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的天線，其特征在于，所述第1連接用電極以及所述第2連接用電極與所述第1線圈電極形成在同一平面上，按照成為基于同一平面中電磁場(chǎng)耦合的規(guī)定的耦合電容的方式，以規(guī)定間隔配設(shè)所述第1連接用電極和所述第2端部，按照成為基于同一平面中電磁場(chǎng)耦合的規(guī)定的耦合電容的方式，以規(guī)定間隔配設(shè)所述第2連接用電極和所述中間電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的天線，其特征在于，將所述第1連接用電極、所述第2連接用電極、所述第1線圈電極的第2端部、以及所述中間電極形成為滿足所述第1連接用電極比所述第2端部面積小、以及所述第2連接用電極比所述中間電極面積小的至少一種情況的形狀。
9.一種天線模塊，其特征在于，具備 無(wú)線通信用IC元件；第1線圈電極，其為平面狀且形成為卷繞狀，具有第1端部以及第2端部； 第2線圈電極，其與該第1線圈電極隔開(kāi)規(guī)定間隔，為平面狀且形成為卷繞狀，具有第 3端部以及第4端部；用于將所述第1線圈電極的第2端部以及所述第2線圈電極的第4端部與所述無(wú)線通信用IC元件連接的第1連接用電極以及第2連接用電極；和中間電極，其配設(shè)于所述第4端部和所述第2連接用電極之間， 以規(guī)定形狀來(lái)形成所述第1線圈電極、所述第2線圈電極、所述第1連接用電極、所述第2連接用電極以及所述中間電極，以使得所述第1端部與所述第3端部電容耦合，所述第 2端部與所述第1連接用電極電容耦合，所述第4端部與所述中間電極電容耦合，所述中間電極與所述第2連接用電極電容耦合，所述第1端部與所述第3端部的耦合電容比所述第2端部與所述第1連接用電極的耦合電容大，所述第4端部與所述中間電極的耦合電容比所述中間電極與所述第2連接用電極的耦合電容大。
10.一種天線模塊，其特征在于，具備無(wú)線通信用IC元件，其具備第1安裝用焊接區(qū)電極以及第2安裝用焊接區(qū)電極； 第1線圈電極，其為平面狀且形成為卷繞狀，具有第1端部以及第2端部； 第2線圈電極，其與該第1線圈電極隔開(kāi)規(guī)定間隔，為平面狀且形成為卷繞狀，具有第 3端部以及第4端部；和中間電極，其配設(shè)于所述第4端部和所述第2安裝用焊接區(qū)電極之間， 以規(guī)定形狀來(lái)形成所述第1線圈電極、所述第2線圈電極、以及所述中間電極，并且相對(duì)于所述第1線圈電極以及所述第2線圈電極來(lái)配設(shè)所述無(wú)線通信用IC元件，以使得所述第1端部與所述第3端部電容耦合，所述第2端部與所述第1安裝用焊接區(qū)電極電容耦合， 所述第4端部與所述中間電極電容耦合，所述中間電極與所述第2安裝用焊接區(qū)電極電容華禹合，所述第1端部與所述第3端部的耦合電容比所述第2端部與所述第1安裝用焊接區(qū)電極的耦合電容大，所述第4端部與所述中間電極的耦合電容比所述中間電極與所述第2安裝用焊接區(qū)電極的耦合電容大。
全文摘要
天線(1)具有柔性板(10)，在柔性板(10)的第1主面(12)形成有第1線圈電極(21)，在第2主面(13)形成有第2線圈電極(31)。第1線圈電極(21)的一端部(22A)隔著搭載基板(15)與面積比一端部(22A)小的電極焊盤(151A)相對(duì)。第1線圈電極(21)的另一端部(22B)和第2線圈電極(31)的另一端部(32B)隔著柔性板(10)而相對(duì)。第2線圈電極(31)的一端部(32A)和中間電極(22C)隔著柔性板(10)而相對(duì)，中間電極(22C)隔著搭載基板(15)與面積比中間電極(22C)小的電極焊盤(151B)相對(duì)。
文檔編號(hào)H01Q1/38GK102474008SQ20108002700
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日
發(fā)明者加藤登, 村山博美, 池本伸郎, 谷口勝己 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所