JP4332170B2 - Coil element for antenna - Google Patents
Coil element for antenna Download PDFInfo
- Publication number
- JP4332170B2 JP4332170B2 JP2006271501A JP2006271501A JP4332170B2 JP 4332170 B2 JP4332170 B2 JP 4332170B2 JP 2006271501 A JP2006271501 A JP 2006271501A JP 2006271501 A JP2006271501 A JP 2006271501A JP 4332170 B2 JP4332170 B2 JP 4332170B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base material
- coils
- insulating film
- antenna
- coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 33
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Description
この発明は、小形の通信機器や、非接触式のICカード等に組み込むアンテナとして特に好適に使用することができるアンテナ用のコイル素子に関する。 The present invention relates to a coil element for an antenna that can be particularly preferably used as an antenna incorporated in a small communication device, a non-contact type IC card, or the like.
携帯電話やポケットベル、携帯用情報処理端末等の小形の通信機器や、非接触式のICカード等には、使用周波数に適合するアンテナが組み込まれている。 A small communication device such as a mobile phone, a pager, a portable information processing terminal, a non-contact IC card, or the like incorporates an antenna that matches a use frequency.
従来のアンテナは、所定の周波数特性を実現するために、プリント板上に形成する平面コイルを利用して形成することがある。なお、コイルは、渦巻き状、ジグザグ状等の二次元のパターンに形成されている。 A conventional antenna may be formed by using a planar coil formed on a printed board in order to realize a predetermined frequency characteristic. The coil is formed in a two-dimensional pattern such as a spiral shape or a zigzag shape.
かかる従来技術によるときは、コイルは、プリント板上に二次元的に形成されているため、小さいパターンサイズにして高インダクタンスを実現することが難しく、適用可能な周波数範囲が限定されがちであるという問題があった。 According to such prior art, since the coil is two-dimensionally formed on the printed board, it is difficult to achieve high inductance with a small pattern size, and the applicable frequency range tends to be limited. There was a problem.
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、第1、第2の導電パターンによりベース材上に三次元のコイルを形成することによって、パターンサイズを最小にして必要な高インダクタンスを容易に実現することができるアンテナ用のコイル素子を提供することにある。 Therefore, in view of the problems of the prior art, the object of the present invention is to form a three-dimensional coil on the base material by the first and second conductive patterns, thereby minimizing the pattern size and obtaining the necessary high inductance. An object of the present invention is to provide a coil element for an antenna that can be easily realized.
かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、プリント基板のベース材と、絶縁性の中間皮膜を介してベース材上に積層する複数組のコイルとを備えてなり、コイルは、それぞれ第1の導電パターンと、第1の導電パターン上に形成する絶縁皮膜と、絶縁皮膜上に形成する第2の導電パターンとにより、絶縁皮膜を介して三次元に形成するとともに、ベース材の端子孔に対応する端子孔付きの端子をコイルのそれぞれに付設し、コイルを積層することにより電気的に接続する端子を接続線を介して外部の電子回路に接続することをその要旨とする。 In order to achieve this object, the configuration of the present invention comprises a base material of a printed circuit board and a plurality of sets of coils laminated on the base material via an insulating intermediate film, each of the coils being a first one. The conductive pattern, the insulating film formed on the first conductive pattern, and the second conductive pattern formed on the insulating film are three-dimensionally formed through the insulating film and formed in the terminal hole of the base material. The gist is to attach a terminal with a corresponding terminal hole to each of the coils, and to connect the terminals to be electrically connected by stacking the coils to an external electronic circuit via a connection line.
なお、絶縁皮膜は、端子を除くベース材と同一形状に形成してもよい。 The insulating film may be formed in the same shape as the base material excluding the terminal.
また、各組のコイルは、同一仕様にして同一方向に積層してもよく、共振周波数を異ならせて同一方向に積層してもよく、同一仕様にして異なる方向に形成してもよい。 Each set of coils may be stacked in the same direction with the same specification, may be stacked in the same direction with different resonance frequencies, or may be formed in different directions with the same specification.
かかる発明の構成によるときは、第1、第2の導電パターンは、ベース材上において、絶縁皮膜を介して三次元のコイルを形成することができ、このときのコイルは、二次元の平面パターンによる場合に比して、巻数を格段に高密度にすることができ、高インダクタンスを実現することができる。なお、コイルは、所定の使用周波数に共振する高感度のアンテナとして好適に使用することができる。また、ここでいうベース材とは、プリント基板の他、任意の絶縁板、絶縁フィルム、絶縁シート等を含むものとする。 According to the configuration of the invention, the first and second conductive patterns can form a three-dimensional coil on the base material via the insulating film, and the coil at this time is a two-dimensional plane pattern. As compared with the case of the above, the number of turns can be remarkably increased, and a high inductance can be realized. The coil can be suitably used as a highly sensitive antenna that resonates at a predetermined operating frequency. Further, the base material referred to here includes an arbitrary insulating plate, insulating film, insulating sheet and the like in addition to the printed board.
また、複数組のコイルをベース材上に形成すると、たとえば、同一のコイルを同一方向に積層してスタック形式のアンテナエレメントを構成することができ、共振周波数が異なるコイルを同一方向に積層して広帯域特性を実現することができ、同一のコイルを異なる方向に形成して水平偏波、垂直偏波の双方の電波を良好に送受信することができる、いわゆる偏波合成アレー形式のアンテナエレメントを構成することができる。 When a plurality of sets of coils are formed on the base material, for example, the same coil can be stacked in the same direction to form a stack type antenna element, and coils having different resonance frequencies can be stacked in the same direction. Configures a so-called polarization-synthesizing array type antenna element that can realize wideband characteristics and can transmit and receive both horizontally and vertically polarized waves well by forming the same coil in different directions can do.
磁性体からなる絶縁皮膜は、コイルのコアとなり、コイルのインダクタンスを一層大きくすることができる。 The insulating film made of a magnetic material serves as the core of the coil, and can further increase the inductance of the coil.
なお、第1、第2の導電パターンは、それぞれベース材上、絶縁皮膜上に印刷し、絶縁皮膜を介してコイルを形成することができるから、ベース材が薄い可撓性のフィルム等であっても、印刷工程のみにより三次元のコイルを容易に形成することが可能である。 Since the first and second conductive patterns can be printed on the base material and the insulating film, respectively, and the coil can be formed via the insulating film, the base material is a thin flexible film or the like. However, it is possible to easily form a three-dimensional coil only by a printing process.
また、第1の導電パターンは、エッチングによってベース材上に形成するから、ベース材にプリント基板を使用することにより、必要な接続線や端子等とともにプリント基板上に一挙に形成することができる。 Further, since the first conductive pattern is formed on the base material by etching, it can be formed on the printed circuit board together with necessary connection lines and terminals by using the printed circuit board as the base material.
すなわち、この発明によれば、ベース材上に形成する第1の導電パターン、絶縁皮膜、第2の導電パターンを備えることによって、第1、第2の導電パターンは、絶縁皮膜を介して三次元のコイルを形成することができるから、パターンサイズを最小にして必要な高インダクタンスを容易に実現することができ、送受信感度の良好なアンテナを簡単に形成することができるという優れた効果がある。 That is, according to the present invention, the first and second conductive patterns are three-dimensionally arranged via the insulating film by providing the first conductive pattern, the insulating film, and the second conductive pattern formed on the base material. Therefore, the required high inductance can be easily realized by minimizing the pattern size, and an antenna having a good transmission / reception sensitivity can be easily formed.
また、ベース材上に第1の導電パターンを印刷またはエッチングし、絶縁皮膜、第2の導電パターンを順に印刷してコイルを形成することができるから、コイル素子を極めて容易に製造することができる。 In addition, since the coil can be formed by printing or etching the first conductive pattern on the base material and sequentially printing the insulating film and the second conductive pattern, the coil element can be manufactured very easily. .
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
コイル素子は、第1の導電パターン21、21…、絶縁皮膜31、第2の導電パターン22、22…をベース材11上に備えてなる(図1、図2)。ただし、図2(A)、(B)は、それぞれ図1のX−X線、Y−Y線矢視相当拡大断面図である。
The coil element includes first
ベース材11は、可撓性の絶縁フィルム、絶縁シート、または絶縁板である。第1の導電パターン21、21…は、ベース材11の表面において、所定ピッチd1 ごとに、長さd2 、幅d3 の範囲内に斜めに平行に形成されている。第1の導電パターン21、21…上には、絶縁皮膜31が形成されており、絶縁皮膜31は、長さd4 >d2 、幅d5 <d3 の範囲内に形成されている。第2の導電パターン22、22…は、絶縁皮膜31上において、第1の導電パターン21、21…と同一のピッチd1 ごとに、第1の導電パターン21、21…に重ねるようにして、第1の導電パターン21、21…と逆方向に同一範囲内に形成されている。そこで、各第2の導電パターン22は、絶縁皮膜31の両側からベース材11上に突出して、各第1の導電パターン21の両端を順に連結している。すなわち、第1、第2の導電パターン21、21…、22、22…は、絶縁皮膜31を介し、全体として長さd2 、幅d3 の三次元のコイル20を形成している。
The
かかるコイル素子は、次のようにして製造することができる(図3)。 Such a coil element can be manufactured as follows (FIG. 3).
ベース材11上に第1の導電パターン21、21…を斜めに印刷し(同図(A))、第1の導電パターン21、21…上に絶縁皮膜31を印刷して形成し(同図(B))、絶縁皮膜31上に第2の導電パターン22、22…を印刷して(同図(C))、コイル20を形成する。なお、第1の導電パターン21、21…は、ベース材11をプリント基板とし、エッチングにより形成してもよい。
The first
一方、このようにして製造するコイル素子は、小形の通信機器やICカード等にコンパクトに組み込み、送受信用のヘリカルアンテナ、バーアンテナ等の面状アンテナとして使用する他、高周波回路用のインダクタンス素子、トランス素子などとして広く使用することができる。 On the other hand, the coil element manufactured in this way is compactly incorporated into a small communication device or IC card and used as a planar antenna such as a helical antenna for transmission and reception, a bar antenna, an inductance element for a high frequency circuit, It can be widely used as a transformer element.
以上の説明において、絶縁皮膜31は、磁性体としてもよい。磁性体からなる絶縁皮膜31は、コイル20のインダクタンスを一層大きくすることができる。
In the above description, the
コイル20には、端子23を付設することができる(図4、図5)。
A
ベース材11は、プリント基板であり、第1の導電パターン21、21…、端子23は、エッチングによりベース材11上に形成されている。なお、端子23には、ベース材11の端子孔11aに対応する端子孔23bが形成されている。
The
絶縁皮膜31は、端子23を除くベース材11と同一形状に形成されている。絶縁皮膜31には、各第1の導電パターン21の両端部に対応して透孔31a、31a…が形成されている。また、第2の導電パターン22、22…は、絶縁皮膜31上に形成することにより、それぞれ透孔31a、31aを介して隣接する第1の導電パターン21、21を順に連結し、第1の導電パターン21、21…とともに三次元のコイル20を形成している。コイル20は、端子孔11a、23bを介して端子23に接続線Cをはんだ付けすることにより、接続線Cを介して外部の電子回路に接続することができる。
The
第2の導電パターン22、22…上には、保護皮膜32を形成してもよい(図4、図5)。保護皮膜32は、端子23を除き、第2の導電パターン22、22…をカバーしている。そこで、保護皮膜32は、絶縁皮膜31との間に第2の導電パターン22、22…を挟み込み、第2の導電パターン22、22…が外部に露出することを防止することができる。
A
ベース材11上には、複数組のコイル20、20を形成してもよい(図6)。各組のコイル20は、絶縁皮膜31を介して同一方向に形成されており、共通のベース材11上において、別の絶縁性の中間皮膜33を介して積層されている。また、各コイル20には、端子孔23b付きの端子23が付設されており、端子23、23は、コイル20、20を積層することにより電気的に接続されている。そこで、コイル20、20は、共通のベース材11上において、スタック形式のアンテナエレメントを構成することができる。
A plurality of sets of
なお、図6において、コイル20、20は、互いに異なる周波数に共振するように、異なる仕様に形成して広帯域特性を実現することができる。また、コイル20、20は、共通の絶縁皮膜31を介し、ベース材11上の同一平面上において同一のコイルを異なる方向に形成し、水平、垂直の両方向の偏波に対応させてもよい。すなわち、コイル20、20は、互いに同一または異なる仕様に形成してもよく、同一または異なる方向に形成してもよい。さらに、コイル20は、2層以上の任意の複層に形成することも可能である。
In FIG. 6, the
11…ベース材
20…コイル
21…第1の導電パターン
22…第2の導電パターン
23…端子
31…絶縁皮膜
33…中間皮膜
特許出願人 杉 村 詩 朗
山 田 愼 一 郎
株式会社 エフ・イー・シー
レクストン株式会社
代理人 弁理士 松 田 忠 秋
DESCRIPTION OF
Patent Applicant Shirou Sugimura
Soichiro Yamada
FCE Co., Ltd.
Lexton Corporation
Attorney Tadaaki Matsuda, Attorney
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006271501A JP4332170B2 (en) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Coil element for antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006271501A JP4332170B2 (en) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Coil element for antenna |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10058587A Division JPH11261325A (en) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | Coil element and manufacturing method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007049737A JP2007049737A (en) | 2007-02-22 |
| JP4332170B2 true JP4332170B2 (en) | 2009-09-16 |
Family
ID=37852139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006271501A Expired - Fee Related JP4332170B2 (en) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Coil element for antenna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4332170B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008215846A (en) | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Denso Corp | Temperature sensor mounting structure |
| US8810475B2 (en) * | 2011-03-11 | 2014-08-19 | Ibiden Co., Ltd. | Antenna device |
| JP5918609B2 (en) * | 2012-04-13 | 2016-05-18 | 株式会社吉川アールエフセミコン | Thin antenna coil |
| WO2014050244A1 (en) | 2012-09-25 | 2014-04-03 | 株式会社 村田製作所 | Inductor element |
-
2006
- 2006-10-03 JP JP2006271501A patent/JP4332170B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2007049737A (en) | 2007-02-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH11261325A (en) | Coil element and manufacturing method thereof | |
| JP4106673B2 (en) | Antenna device using coil unit, printed circuit board | |
| JP4883136B2 (en) | Coil antenna | |
| JP5234216B2 (en) | Antenna device and communication terminal device | |
| US8400248B2 (en) | Wireless power transfer device | |
| JP6635116B2 (en) | Multilayer substrates and electronic equipment | |
| US9979087B2 (en) | Coil device and antenna device | |
| WO2016002423A1 (en) | Antenna device, antenna module, and communication terminal device | |
| US20120081258A1 (en) | Coil antenna and antenna structure | |
| WO2016163212A1 (en) | Inductor element, coil antenna, antenna device, card-type information medium, and electronic apparatus | |
| US6597315B2 (en) | Antenna | |
| KR102022706B1 (en) | Antenna module | |
| JP7528956B2 (en) | Antenna for module board and module board using same | |
| WO2018079718A1 (en) | Antenna-mounted communication ic unit and antenna-mounted communication ic unit equipped with conductor | |
| JP4332170B2 (en) | Coil element for antenna | |
| JP6048593B2 (en) | Impedance conversion ratio setting method | |
| JP6477913B2 (en) | Coil antenna, coil mounting board, recording medium, and electronic device | |
| JP6597921B2 (en) | Card type wireless communication device | |
| US10122065B2 (en) | Antenna device, card information medium, electronic apparatus, and method for manufacturing antenna device | |
| JP5884538B2 (en) | Surface mount antenna | |
| JP4214542B2 (en) | Method for manufacturing antenna-mounted communication IC unit | |
| JP6881447B2 (en) | Antenna device and IC tag using it | |
| JP4883233B2 (en) | Coil antenna and portable electronic device | |
| US20240186049A1 (en) | Coil element, antenna device, and electronic device | |
| JP7430100B2 (en) | antenna device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080805 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080918 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080918 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090203 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090323 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090609 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090619 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120626 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |