(57)【要約】【課題】アンテナ部を実装、設置する際に逆相となることを防止可能であり、高い通信性能が得られる積層チップ共振器及びこれを備えたアンテナ装置を提供すること。【解決手段】一対の端部電極４に接続された給電線ＦＰを介して給電され少なくともデータを受信するアンテナ部とされる積層チップ共振器１であって、全体がチップ状に形成され、積層された複数の非磁性材料層と、隣接する非磁性材料層の間に設けられたコイル状導体パターン３と、互いに対向する一対の端面に設けられコイル導体パターンの端部に接続された一対の端部電極４とを備え、互いに対向する一対の側面のうち近傍に配されたコイル状導体パターン３の本数が反対側よりも１本少ない方を示すマークＭが表面に形成され、マークＭで示された側面の近傍に少なくとも一本の給電線ＦＰを配して設置される。【選択図】図１
2014017753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の端部電極に接続された給電線を介して給電され少なくともデータを受信するアンテナ部とされる積層チップ共振器であって、
全体がチップ状に形成され、
積層された複数の非磁性材料層と、
隣接する前記非磁性材料層の間に設けられたコイル導体パターンと、
互いに対向する一対の端面に設けられ前記コイル導体パターンの端部に接続された前記一対の端部電極とを備え、
互いに対向する一対の側面のうち近傍に配された前記コイル状導体パターンの本数が反対側よりも１本少ない方を示すマークが表面に形成され、
前記マークで示された側面の近傍に少なくとも一本の前記給電線を配して設置されることを特徴とする積層チップ共振器。
【請求項２】
請求項１に記載の積層チップ共振器において、
前記非磁性材料層が、誘電体材料と磁性体材料とを添加した混合材料で形成され積層された複数のセラミックス焼結層であり、
最下層の前記セラミックス焼結層に積層され金属酸化物の磁性体材料又は該磁性体材料と焼結助剤のガラス材とを混合した材料で形成された磁性体層を備えていることを特徴とする積層チップ共振器。
【請求項３】
データを受信するアンテナ部と、
該アンテナ部に接続された給電線を介して前記アンテナ部に給電する回路部とを備え、
前記アンテナ部が、請求項１又は２に記載の積層チップ共振器であり、
該積層チップ共振器が、前記マークで示された側面の近傍に少なくとも一本の前記給電線を配して設置されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のアンテナ装置において、
電磁誘導又は電磁結合によってＲＦＩＤタグに対して少なくともデータの読み取りを行うＲＦＩＤリーダ装置であることを特徴とするアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触でデータを読み取り又は書き込みを行うＲＦＩＤリーダ装置等に用いられる積層チップ共振器及びこれを備えたアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)リーダ装置又はＲＦＩＤリーダ・ライタ装置等の非接触通信装置は、電磁誘導方式で交信する無線ＩＣ、ＩＣカード、非接触式データキャリア及びその読み込み機・書き込み機として種々の分野に採用されてきている（特許文献１及び２参照）。近年、この非接触通信装置は、スマートフォンやタブレットＰＣ等など小型情報端末にも搭載されてきている。
【０００３】
ＲＦＩＤリーダ・ライタ装置の無線通信機能は、図１０に示すように、例えばＩＣ部１３、整合回路部１４（マッチング回路）、アンテナ部１０３によって構成されている。このＲＦＩＤリーダ・ライタ装置が小型化することによって、図１１に示すように、アンテナ部１０３、ＩＣ部１３及び整合回路部１４は回路基板本体１０１Ａやアンテナ用基板１０１Ｂの極微小なスペースに配置する構成がとられてきている。その為、ＩＣ部１３、整合回路部１４、アンテナ部１０３が一直線上に並ぶことは少なく、各部は予め決められた場所に配置することが多い。さらに、アンテナ部１０３と整合回路部１４とが極めて近接している場合もあれば、図１２に示すように、アンテナ部１０３のみ離れている場合もある。
【０００４】
上記整合回路部１４は、チップコンデンサあるいはチップインダクタが使われており、整合回路部１４からアンテナ部１０３へ給電しているが、整合回路部１４とアンテナ入出力部の位置が未搭載領域１０５によって制限されているので、給電線ＦＰの配線方法までもが制限されてしまう。特に、小型端末装置では、整合回路部１４がアンテナ部１０３と離れている場合が多いが、微小空間に配置するために、図１１に示すように、整合回路部１４からの給電線ＦＰはアンテナ入出力端子（コネクタ）１０２へ直角に曲がっている場合も少なくない。また、電池パック内蔵型アンテナやフレキシブルアンテナ等のような後付アンテナは、アンテナ入出力端子１０２である勘合コネクタによって、ＩＣ部１３及び整合回路部１４に接続されるので、アンテナ入出力端子１０２が近接している場合が多い。なお、この例では、ＩＣ部１３や整合回路部１４が回路基板本体１０１Ａに設けられ、アンテナ部１０３がアンテナ用基板１０１Ｂに設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１９３３０号公報
【特許文献２】特開２００８−１８６３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
前述のようにＲＦＩＤリーダ・ライタ装置の小型化が進むにつれて、整合回路部からアンテナ部へ給電させる給電線の配線も場所的な制限が設けられ、給電線はアンテナ部の隣接するアンテナコイルと平行に配置せざるを得ない状況が生じてきた。例えば、図１３の（ａ）に示すように、内部にアンテナコイルであるコイル状導体パターン３が形成されたチップ共振器１００を回路基板１０１上に実装してアンテナ部とする場合、回路基板１０１の給電線ＦＰへ流れる電流の向きと該給電線ＦＰに近接するコイル状導体パターン３の部分に流れる電流の向きとが、同じ（同相）で近接している場合は特に問題は生じない。むしろ、チップ共振器１００側面の給電線ＦＰはアンテナの一部とみなすこともでき、アンテナ特性が向上する場合がある。逆に、図１３の（ｂ）に示すように、給電線ＦＰへ流れる電流の向きと該給電線ＦＰに近接するコイル状導体パターン３の部分に流れる電流の向きとが、逆（逆相）で近接している場合、給電線ＦＰに生じた磁力とアンテナコイルであるコイル状導体パターン３から発生する磁力とが打ち消しあう現象（逆相）が生じ、通信特性に悪影響をもたらす。このような問題が発生した背景にはＲＦＩＤリーダ・ライタ装置が小型化し、給電線から発する磁界が無視できないようになってきたことがある。
【０００７】
例えば、特許文献１に記載のリーダライタアンテナでは、当該文献中の図６にリーダ・ライタ部から２本の給電線がアンテナ部へ延びているが、ａ点とｂ点とでは電流が逆相になるので、互いに磁界を打ち消しあっており、本来のアンテナの特性を最大限に引き出していなく、磁界強度が小さくなり特性劣化をもたらしている。
さらに、特許文献２の図１のように一対のアンテナ端子部が、ループ本体部の幅以上の間隔でかつ互いに平行に延在して配されていることで逆相状態を作らないようにして読み取り性能が向上させているが、前述したように小型端末装置ではアンテナへの２本の給電線は場所的な制限により同文献の図４（ｄ）のように近接させる場合が多く、実際にはアンテナ部が同文献の図１の通信回路部から直角に曲がっていることも多い。その場合には逆相状態になり通信特性が劣化する。
【０００８】
また、図１３に示すように、アンテナ部がチップ状アンテナ素子（チップ共振器１００）のような後付アンテナの場合、外観上内部のコイル状導体パターン３のコイルパターンが見えず、チップ共振器１００を実装、設置した際のコイル状導体パターン３の向きによっては逆相になり、通信特性が低下する場合があった。なお便宜上、図中において内部のコイル状導体パターン３を透視して図示している。また、図中の矢印は、電流の流れる方向（ある時点での交流電流の流れ）を示している。
【０００９】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、アンテナ部を実装、設置する際に逆相となることを防止可能であり、高い通信性能が得られる積層チップ共振器及びこれを備えたアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係る積層チップ共振器は、一対の端部電極に接続された給電線を介して給電され少なくともデータを受信するアンテナ部とされる積層チップ共振器であって、全体がチップ状に形成され、積層された複数の非磁性材料層と、隣接する前記非磁性材料層の間に設けられたコイル導体パターンと、互いに対向する一対の端面に設けられ前記コイル導体パターンの端部に接続された前記一対の端部電極とを備え、互いに対向する一対の側面のうち近傍に配された前記コイル状導体パターンの本数が反対側よりも１本少ない方を示すマークが表面に形成され、前記マークで示された側面の近傍に少なくとも一本の前記給電線を配して設置されることを特徴とする。
【００１１】
この積層チップ共振器では、互いに対向する一対の側面のうち近傍に配されたコイル状導体パターンの本数が反対側よりも１本少ない方を示すマークが表面に形成され、マークで示された側面の近傍に少なくとも一本の給電線を配して設置されるので、給電線へ流れる電流の向きと近接するコイル状導体パターンに流れる電流の向きとを同相にすることができる。
【００１２】
第２の発明に係る積層チップ共振器は、第１の発明において、前記非磁性材料層が、誘電体材料と磁性体材料とを添加した混合材料で形成され積層された複数のセラミックス焼結層であり、最下層の前記セラミックス焼結層に積層され金属酸化物の磁性体材料又は該磁性体材料と焼結助剤のガラス材とを混合した材料で形成された磁性体層を備えていることを特徴とする。
すなわち、この積層チップ共振器では、最下層のセラミックス焼結層に積層され金属酸化物の磁性体材料又は該磁性体材料と焼結助剤のガラス材とを混合した材料で形成された磁性体層を備えているので、透磁率の実部が高く虚部が低い磁性体層に磁束が集中すると共に磁性体層内で磁束が損失することなく流れ、インダクタンスの変化が生じずに良好な通信が得られる。また、コイル状導体パターンを介して積層された複数のセラミックス焼結層と磁性体層とが一体に形成されてチップ化されていると共に一対の端面に端部電極が形成されているので、特性ばらつきが少なく、かつさらに小型化可能であると共にリフロー工程などによる表面実装が可能である。
【００１３】
第３の発明に係るアンテナ装置は、データを受信するアンテナ部と、該アンテナ部に接続された給電線を介して前記アンテナ部に給電する回路部とを備え、前記アンテナ部が、第１又は第２の発明に係る積層チップ共振器であり、該積層チップ共振器が、前記マークで示された側面の近傍に少なくとも一本の前記給電線を配して設置されていることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置では、積層チップ共振器が、マークで示された側面の近傍に少なくとも一本の給電線を配して設置されているので、給電線へ流れる電流の向きと近接するコイル状導体パターンに流れる電流の向きとが同相になっており、良好な通信特性を得ることができる。また、積層チップ共振器をアンテナ部としているので、全体の小型化が可能である。さらに、給電線の設計自由度も高くなり、給電線もアンテナコイルの一部とみなすことができ、通信特性を向上させることができる。したがって、磁界強度を向上させる最適な給電線のパターンを配置することが可能になる。
【００１４】
第４の発明に係るアンテナ装置において、第３の発明において、電磁誘導又は電磁結合によってＲＦＩＤタグに対して少なくともデータの読み取りを行うＲＦＩＤリーダ装置であることを特徴とする。
すなわち、このアンテナ装置は、ＲＦＩＤリーダ装置であるので、非接触でデータの良好な読み取りを行うことができると共に小型化が可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る積層チップ共振器によれば、互いに対向する一対の側面のうち近傍に配されたコイル状導体パターンの本数が反対側よりも１本少ない方を示すマークが表面に形成され、マークで示された側面の近傍に少なくとも一本の給電線を配して設置されるので、給電線へ流れる電流の向きと近接するコイル状導体パターンに流れる電流の向きとを同相にすることができる。したがって、この積層チップ共振器を備えたアンテナ装置によれば、マークで示された側面の近傍に給電線を配して積層チップ共振器が設置されているので、給電線へ流れる電流の向きと近接するコイル状導体パターンに流れる電流の向きとが同相になっており、良好な通信特性を得ることができる。
したがって、本発明では、小型で通信特性が良好なアンテナ装置が得られることから、ＲＦＩＤリーダ装置等に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る積層チップ共振器及びアンテナ装置の第１実施形態において、マークが給電線側である場合（ａ）と、給電線側の反対である場合（ｂ）とを示す平面図である。
【図２】第１実施形態において、積層チップ共振器を示す簡易的な断面図である。
【図３】第１実施形態において、積層チップ共振器の端部電極を除いた分解斜視図である。
【図４】本発明に係る積層チップ共振器及びアンテナ装置の第２実施形態を示す平面図である。
【図５】本発明に係る積層チップ共振器及びアンテナ装置の第３実施形態において、２つの例を示す平面図である。
【図６】本発明に係る積層チップ共振器及びアンテナ装置の第４実施形態において、同相となる例（ａ）（ｂ）と、マークが無く逆相となる例（ｃ）（ｄ）とを示す平面図である。
【図７】本発明に係る積層チップ共振器及びアンテナ装置の第５実施形態において、同相となる例（ａ）（ｂ）と、逆相となる例（ｃ）（ｃ）とを示す平面図である。
【図８】本発明に係る積層チップ共振器及びアンテナ装置の実施例において、磁界強度計測方法を示す説明図である。
【図９】本発明に係る実施例において、磁界強度計測結果を示すグラフである。
【図１０】本発明に係る積層チップ共振器及びアンテナ装置の従来例において、ＲＦＩＤリーダ・ライタ装置の構成を示す平面図である。
【図１１】本発明に係る従来例において、筐体内に設置されたＲＦＩＤリーダ・ライタ装置を示す平面図である。
【図１２】本発明に係る従来例において、アンテナ部が離れているＲＦＩＤリーダ・ライタ装置を示す平面図である。
【図１３】同相となる場合（ａ）と逆相となる場合（ｂ）とを説明するための平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る積層チップ共振器及びアンテナ装置の第１実施形態を、図１から図３を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能又は認識容易な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
【００１８】
第１実施形態の積層チップ共振器１は、例えば電磁誘導方式で交信するＲＦＩＤシステム用であって、図１から図３に示すように、一対の端部電極４に接続された給電線ＦＰを介して給電され少なくともデータを受信するアンテナ部とされる積層チップ共振器である。この積層チップ共振器１は、全体がチップ状に形成され、積層された複数の非磁性材料層２Ａ〜２Ｄと、隣接する非磁性材料層２Ａ，２Ｂの間に設けられたコイル状導体パターン３と、互いに対向する一対の端面に設けられコイル状導体パターン３の端部に接続された一対の端部電極４とを備えている。
【００１９】
また、この積層チップ共振器１は、互いに対向する一対の側面のうち近傍に配されたコイル状導体パターン３の本数が反対側よりも１本少ない方を示すマークＭが表面に形成され、マークＭで示された側面の近傍に少なくとも一本の給電線ＦＰを配して設置される。図１の（ａ）に示す場合では、左側の側面の近傍にコイル状導体パターン３が２本、該側面に沿って延在していると共に、右側の側面の近傍には、コイル状導体パターン３が３本、該側面に沿って延在している。
【００２０】
したがって、左側の側面の近傍に配されたコイル状導体パターン３の本数が反対側（右側）よりも１本少ないため、マークＭが中心から左側の側面に寄った位置に形成されている。このように、コイル状導体パターン３は、一方の端部電極４から延びて少なくとも１周半巻かれて他方の端部電極４に達しており、必ず一方の側面の近傍に沿った本数が他方の側面の近傍に沿った本数が１本少なくなる。
なお、別の表現をすれば、このマークＭは、コイル状導体パターン３が一方の端部電極４から延びて最初に近くに沿う側面とは逆の側面を示している。
【００２１】
また、マークＭは、端部電極４の中央部から延びるコイル状導体パターン３の巻き開始方向と逆の方向も示している。上記巻き開始方向は、端部電極４の中央部からコイル状導体パターン３が延び、コイル状とするために最初に曲がって一方の側方へ向けて延びる方向である。すなわち、図１の（ａ）に示すように、コイル状導体パターン３の巻き開始部分Ｙ１の方向が図中右側の方向に向いているため、マークＭは逆方向である図中左側（共振器の中心軸に対して図中左寄り）に表示されている。
【００２２】
上記非磁性材料層２Ａ〜２Ｄは、誘電体材料と磁性体材料とを添加した混合材料で形成され積層された複数のセラミックス焼結層である。
また、この積層チップ共振器１は、最下層のセラミックス焼結層である非磁性材料層２Ｄに積層され金属酸化物の磁性体材料又は該磁性体材料と焼結助剤のガラス材とを混合した材料で形成された磁性体層５を備えている。
【００２３】
また、この積層チップ共振器１を用いたアンテナ装置１０は、電磁誘導又は電磁結合によってＲＦＩＤタグに対して少なくともデータの読み取りを行うＲＦＩＤリーダ装置であって、図１に示すように、回路基板１０１と、回路基板１０１上に実装されデータを受信するアンテナ部である積層チップ共振器１と、該積層チップ共振器１に接続された給電線ＦＰを介して積層チップ共振器１に給電する回路部１２とを備えている。
【００２４】
上記回路部１２は、発振器（図示略）に接続されていると共に回路基板１０１上に実装されたリーダ/ライタ用のＩＣ部１３と、該ＩＣ部１３と回路基板１０１上の配線で接続されていると共に給電線ＦＰに接続されたマッチング回路である整合回路部１４とを備えている。
積層チップ共振器１は、上述したようにマークＭで示された側面の近傍に給電線ＦＰを配して設置されている。なお、給電線ＦＰは、金属配線である。
【００２５】
上記コイル状導体パターン３は、金、銀、白金、パラジウム等の貴金属単体若しくはその合金等で形成された導体配線である。コイル状導体パターン３は、矩形状平板の非磁性材料層２Ｂ（セラミックス焼結層）の上面において、その外周部に渦状にパターン形成されている、このコイル状導体パターン３の内側の端部は、スルーホールＨを介して下層の非磁性材料層２Ｃ上に形成された接続用導体パターン３ａに接続されている。この接続用導体パターン３ａは、端部電極４に接続されている。このようにコイル状導体パターン３は、両端の端部電極４に接続されてコイル共振器を構成している。
【００２６】
上記マークＭは、最上層の非磁性材料層２Ａの表面にインクで印刷されて矩形状にマーキングされたものである。
【００２７】
なお、本実施形態の積層チップ共振器１は、１０ｍｍ×１５ｍｍ×１ｍｍの平板チップ状サイズとされ、コイル状導体パターン３が５．５ターンで巻回されている（図１等では巻回数を省略している）。なお、コイル状導体パターン３は、１ターン以上巻かれていれば構わない。
また、上記コイル状導体パターン３は、セラミックス複合材料グリーンシートの上に印刷又はフォトリソグラフィ法でパターン形成される。
【００２８】
各非磁性材料層２Ａ〜２Ｄ（セラミックス焼結層）は、シートキャスティング法，印刷法又は押出成型法により形成された上記混合材料によるセラミックス複合材料グリーンシートを積層することで形成される。
非磁性材料層２Ａ〜２Ｄの誘電体材料としては、既知の種々の材料が採用可能であるが、ＰｂＯ／Ｌａ２Ｏ３／ＢａＴｉＯ３  ／Ａｇ２Ｏ／ＺｒＯ２／ＴｉＯ２／ＷＯ３系リラクサー系材料であることが好ましい。また、非磁性材料層２Ａ〜２Ｄの磁性体材料としては、既知の種々の材料が採用可能であるが、Ｆｅ２Ｏ３／Ｎｉ２Ｏ／ＣｕＯ／ＺｎＯ系フェライト材料であることが好ましい。
【００２９】
上記磁性体層５は、シートキャスティング法，印刷法又は押出成型法により形成された金属酸化物の磁性体材料又は該磁性体材料と焼結助剤のガラス材とを混合した材料による磁性体グリーンシートを用いることで形成される。
上記磁性体層５の磁性体材料としては、既知の種々の材料が採用可能であるが、Ｆｅ２Ｏ３／Ｎｉ２Ｏ／ＣｕＯ／ＺｎＯ系フェライト材料であることが好ましい。
【００３０】
例えば、上記誘電体材料のＰｂＯ／Ｌａ２Ｏ３／ＢａＴｉＯ３  ／Ａｇ２Ｏ／ＺｒＯ２／ＴｉＯ２／ＷＯ３系リラクサー系材料としては、ＰｂＯ：４５〜６０ｗｔ％、Ｌａ２Ｏ３：３〜１０ｗｔ％、ＢａＴｉＯ３：５〜１０ｗｔ％、Ａｇ２Ｏ：０．１〜１．０ｗｔ％、ＺｒＯ２：１５〜３０ｗｔ％、ＴｉＯ２：３〜１０ｗｔ％、ＷＯ３：３〜１０ｗｔ％を含有した成分組成を有するものが採用される。
また、上記磁性体材料のＦｅ２Ｏ３／Ｎｉ２Ｏ／ＣｕＯ／ＺｎＯ系フェライト材料としては、Ｆｅ２Ｏ：５５〜７０ｗｔ％、ＺｎＯ：１０〜２０ｗｔ％、ＮｉＯ：５〜１５ｗｔ％、ＣｕＯ：５〜１０ｗｔ％を含有した成分組成を有するものが採用される。
【００３１】
この積層チップ共振器１を作製するには、まずコイル状導体パターン３が形成されていないセラミックス複合材料グリーンシートと、コイル状導体パターン３が形成されたセラミックス複合材料グリーンシートと、磁性体グリーンシートとを所定枚数作製する。次に、これらのグリーンシートを所定の順番で積層すると共にスルーホールＨを形成してコイル状導体パターン３を接続してシート積層体とする。
【００３２】
さらに、このシート積層体をチップ状に切断した後に、焼結してチップ状焼結体とする。なお、シート積層体を焼結した後にチップ状に切断してチップ状焼結体としても構わない。次に、上記チップ状焼結体の一対の側面に印刷又はロールコート法等の手法で一対の端部電極５を形成して積層チップ共振器１が作製される。
なお、上記一対の端部電極４は、受・給電用端子、兼実装用端子となる。
【００３３】
上記積層チップ共振器１を実装する場合、図１の（ａ）に示すように、マークＭが示す側面を給電線ＦＰ側にして回路基板１０１上に設置する。このとき、積層チップ共振器１の側を通る給電線ＦＰを流れる電流の方向と該給電線ＦＰに隣接するコイル状導体パターン３の部分を流れる電流の方向とが同方向（同相）になり、最大パフォーマンスの通信性能が得られる。逆に、図１の（ｂ）に示すように、マークＭが示す側面を給電線ＦＰ側と反対側にして回路基板１０１上に積層チップ共振器１を設置すると、積層チップ共振器１の側を通る給電線ＦＰを流れる電流の方向と該給電線ＦＰに隣接するコイル状導体パターン３の部分を流れる電流の方向とが逆方向（逆相）になり、互いの磁力線が打ち消し合うことになってアンテナ特性が劣化する。
【００３４】
このように本実施形態の積層チップ共振器１及びアンテナ装置１０では、互いに対向する一対の側面のうち近傍に配されたコイル状導体パターン３の本数が反対側よりも１本少ない方を示すマークＭが表面に形成され、マークＭで示された側面の近傍に少なくとも一本の給電線ＦＰを配して設置されるので、給電線ＦＰへ流れる電流の向きと近接するコイル状導体パターン３に流れる電流の向きとを同相にすることができる。
また、積層チップ共振器１をアンテナ部としているので、全体の小型化が可能である。さらに、給電線ＦＰの設計自由度も高くなり、給電線ＦＰもアンテナコイルの一部とみなすことができ、通信特性を向上させることができる。したがって、磁界強度を向上させる最適な給電線ＦＰのパターンを配置することが可能になる。
【００３５】
また、最下層のセラミックス焼結層に積層され金属酸化物の磁性体材料又は該磁性体材料と焼結助剤のガラス材とを混合した材料で形成された磁性体層５を備えているので、透磁率の実部が高く虚部が低い磁性体層５に磁束が集中すると共に磁性体層５内で磁束が損失することなく流れ、インダクタンスの変化が生じずに良好な通信が得られる。また、コイル状導体パターン３を介して積層された複数の非磁性材料層２Ａ〜２Ｄ（セラミックス焼結層）と磁性体層５とが一体に形成されてチップ化されていると共に一対の端面に端部電極４が形成されているので、特性ばらつきが少なく、かつさらに小型化可能であると共にリフロー工程などによる表面実装が可能である。
【００３６】
なお、非磁性材料層２Ａ〜２Ｄの誘電体材料が、ＰｂＯ／Ｌａ２Ｏ３／ＢａＴｉＯ３  ／Ａｇ２Ｏ／ＺｒＯ２／ＴｉＯ２／ＷＯ３系リラクサー系材料であり、磁性体材料が、Ｆｅ２Ｏ３／Ｎｉ２Ｏ／ＣｕＯ／ＺｎＯ系フェライト材料であるので、誘電体材料の鉛複合ペロブスカイト結晶構造と磁性体材料のスピネル結晶構造が焼結反応で破壊されず、維持される。これにより、セラミックス焼結層が、安定したＤＣバイアス特性の上記リラクサー系材料の誘電体材料特性で得られるキャパシタンスと、該リラクサー系材料に混合同時焼結されても信頼性の高い上記フェライト材料の磁性体材料特性で得られるインダクタンスとの両特性を兼ね備えることができる。
【００３７】
次に、本発明に係る積層チップ共振器の第２実施形態から第５実施形態について、図４から図７を参照して以下に説明する。なお、以下の各実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００３８】
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、同じ回路基板１０１上に回路部１２と積層チップ共振器１とが設けられているのに対し、第２実施形態のアンテナ装置２０では、図４に示すように、回路部１２が回路基板本体１０１Ａに設けられ、積層チップ共振器１がアンテナ用基板１０１Ｂに設けられている点である。また、第２実施形態のマークＭは、帯状に長く形成されている点も第１実施形態と異なっている。
【００３９】
この第２実施形態では、回路基板本体１０１Ａの給電線ＦＰとアンテナ用基板１０１Ｂの給電線ＦＰとが、コネクタ１０２により接続されている。そして、積層チップ共振器１は、マークＭを給電線ＦＰ側に配してアンテナ用基板１０１Ｂ上に実装されている。また、積層チップ共振器１は、長方形状の回路基板本体１０１Ａに沿って、回路基板本体１０１Ａの延在方向に端部電極４を向けて実装されている。すなわち、アンテナ用基板１０１Ｂ上の給電線ＦＰは、積層チップ共振器１とコネクタ１０２との間に配され、この給電線ＦＰ側（図中上側）にマークＭを向けて積層チップ共振器１が実装されている。
【００４０】
このように第２実施形態では、積層チップ共振器１が実装されたアンテナ用基板１０１Ｂを、回路部１２側と別体に設置することができ、配線の自由度が増すと共にマークＭにより逆相になる配線パターンを避けることができる。したがって、アンテナ部を回路部１２とは別の基板、バッテリパック又は筐体裏側などの別の場所に設置することができると共に、アンテナ特性を最大限に引き出すことが可能である。
【００４１】
次に、第３実施形態と第２実施形態との異なる点は、第２実施形態では、積層チップ共振器１が、回路基板本体１０１Ａの延在方向に端部電極４を向けて実装されているが、第３実施形態のアンテナ装置３０Ａでは、図５の（ａ）に示すように、積層チップ共振器１が、回路基板本体１０１Ａの延在方向に直交する方向に端部電極４を向けて実装されている点である。
【００４２】
すなわち、第３実施形態では、アンテナ用基板１０１Ｂ上の一対の給電線ＦＰは、一方がコネクタ１０２に対向する端部電極４へ接続されていると共に、他方が積層チップ共振器１の図中右側方を通って反対側の端部電極４に接続されている。そして、この他方の給電線ＦＰ側（図中右側）にマークＭを向けて積層チップ共振器１が実装されている。
【００４３】
また、第３実施形態の他の例であるアンテナ装置３０Ｂでは、図５の（ｂ）に示すように、アンテナ用基板１０１Ｂ上の一対の給電線ＦＰは、一方が積層チップ共振器１の図中左側方を通って反対側の端部電極４に接続されていると共に、他方がコネクタ１０２に対向する端部電極４へ接続されている。そして、この一方の給電線ＦＰ側（図中左側）にマークＭを向けて積層チップ共振器１が実装されている。
このように第３実施形態の配置においても、マークＭを給電線ＦＰ側に向けて積層チップ共振器１を実装することで、第２実施形態と同様に、逆相になる配線パターンを避けることができる。
【００４４】
次に、第４実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、回路基板１０１の延在方向に直交する方向に向けて端部電極４を配して積層チップ共振器１が実装されているのに対し、第４実施形態のアンテナ装置４０Ａでは、図６の（ａ）に示すように、回路基板１０１の延在方向に向けて端部電極４を配して積層チップ共振器１が実装されている点である。すなわち、第４実施形態では、回路基板１０１上の一対の給電線ＦＰは、一方が整合回路部１４に対向する端部電極４へ接続されていると共に、他方が積層チップ共振器１の図中下側を通って反対側の端部電極４に接続されている。そして、この他方の給電線ＦＰ側（図中下側）にマークＭを向けて積層チップ共振器１が実装されている。
【００４５】
また、第４実施形態の他の例であるアンテナ装置４０Ｂでは、図６の（ｂ）に示すように、回路基板１０１上の一対の給電線ＦＰは、一方が積層チップ共振器１の図中上側を通って反対側の端部電極４に接続されていると共に、他方が整合回路部１４に対向する端部電極４へ接続されている。そして、この一方の給電線ＦＰ側（図中上側）にマークＭを向けて積層チップ共振器１が実装されている。
【００４６】
このように第４実施形態の配置においても、マークＭを給電線ＦＰ側に向けて積層チップ共振器１を実装することで、上記各実施形態と同様に、逆相になる配線パターンを避けることができる。なお、図６の（ｃ）（ｄ）に示すように、マークＭがなく、逆相となる位置にチップ共振器を実装してしまった場合、図中２点鎖線で囲んだ部分で磁力が互いに打ち消し合ってアンテナ性能が劣化して通信距離が低下してしまう。
【００４７】
次に、第５実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、一対の給電線ＦＰで積層チップ共振器１に給電されているバランス回路（平衡回路）であるのに対し、第５実施形態のアンテナ装置５０Ａでは、図７の（ａ）に示すように、１本の給電線ＦＰで積層チップ共振器１に給電するアンバランス回路（不平衡回路）を採用している点である。このアンテナ装置５０Ａでは、一方の端部電極４にのみ給電線ＦＰが接続され、他方の端部電極４はグランドに接続されている。また、給電線ＦＰの途中は、にコンデンサＣを介してグランドが接続されている。そして、このアンテナ装置５０Ａにおいても、１つの給電線ＦＰ側にマークＭを向けて積層チップ共振器１が実装されている。すなわち、このアンテナ装置５０Ａでも、互いに隣接する給電線ＦＰとコイル状導体パターン３の一部との電流の流れが同じ方向になって良好な通信特性を得ることができ、最大パフォーマンスの通信距離が得られる。
【００４８】
また、上記の例では積層チップ共振器１の側をコイル状導体パターン３に沿って給電線ＦＰの一部が配されているのに対し、図７の（ｂ）に示すように、第５実施形態の他の例であるアンテナ装置５０Ｂのように、給電線ＦＰが整合回路部１４から直線状で近傍の端部電極４に接続されている場合でも、給電線ＦＰ側にマークＭを向けて積層チップ共振器１が実装されている。この他の例のアンテナ装置５０Ｂでは、グランド内を電流が帰還するので、一対の給電線ＦＰによるバランス回路と同様に、帰還する電流Ｉの方向とコイル状導体パターン３に流れる電流の方向とが同じになり、上記の例と同様に良好な通信特性を得ることができる。
【００４９】
なお、図７の（ｃ）（ｄ）に示すように、マークＭを給電線ＦＰ側と反対に向けて積層チップ共振器１を実装すると、互いに隣接する給電線ＦＰを流れる電流又はグランドに帰還する電流Ｉとコイル状導体パターン３の一部を流れる電流との流れる方向が逆になり、互いに磁力を打ち消し合って通信距離が低下してしまう。
【実施例】
【００５０】
次に、電流が同相の位置になるようにした図１の（ａ）に示す本発明の実施例であるアンテナ装置と、電流が逆相の位置になるようにした図１の（ｂ）に示すアンテナ装置とにおいて、それぞれ磁界強度を計測した。
この計測では、図８に示すように、アンテナ部中心（積層チップ共振器１の中心）の垂直方向の磁界強度を計測した。このとき計測した磁界強度計測プローブ２０１と積層チップ共振器１との距離と、その距離における磁界強度とを示す表１及び図９に示す。
【００５１】
また、上記２つのアンテナ装置をリーダ・ライタとして用いて、ＦｅｌｉＣａ規格の非接触ＩＣカードとＮＦＣフォーラム規格の非接触ＩＣカードとについて、それぞれ通信距離試験を行った。
【表１】
2014017753.tif 000003
【００５２】
これらの試験の結果、逆相に配置した場合のアンテナ部中心の垂直方向の磁界強度は、アンテナ部から例えば３０ｍｍで０．２８Ａ／ｍであり、その場合の最大通信距離は、ＦｅｌｉＣａ規格の非接触ＩＣカードで１０ｍｍ、ＮＦＣフォーラム規格の非接触ＩＣカードで通信が不能であったが、同相になるようにアンテナ部を配置した本発明の実施例では、アンテナ部中心の垂直方向の磁界強度は、アンテナ部から例えば３０ｍｍで０．４２Ａ／ｍとなり、その場合の最大通信距離はＦｅｌｉＣａ規格の非接触ＩＣカードでは２３ｍｍ、ＮＦＣフォーラム規格の非接触ＩＣカードで１９ｍｍとなった。
この結果からも、逆相になった場合は同相になった場合と比べて通信特性が悪いことがわかる。本発明の実施例では、マークに基づいてアンテナ部を配置することで、間違って逆相状態で配置することを防止でき、同相状態で配置することで通信距離の低下を防ぐことが実現できている。
【００５３】
なお、本発明の技術範囲は上記各実施形態及び上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００５４】
例えば、上記各実施形態では、矩形状又は長方形状のマークを用いたが、互いに対向する一対の側面のうち近傍に配されたコイル状導体パターンの本数が反対側よりも１本少ない方を示すマークであれば、その形状、サイズ、材質及び数は問わない。例えば、刻印によるマークであってもよいと共に、所定の方向を指し示す矢印形状のマークとしても構わない。
【００５５】
また、上記各実施形態では、コイル状導体パターンが矩形の渦状に巻かれているが、円形又は楕円の渦状に巻かれていても構わない。また、１層のコイル状導体パターンだけでなく、スルーホールを介して接続した複層構造としてもよく、立体的なコイル状又は渦状としても構わない。
また、上記各実施形態では、磁性体層をセラミックス焼結層と共に同時焼成しているが、別々に焼成してガラス材等の接着剤で互いに接着して一体化しても構わない。
【符号の説明】
【００５６】
１…積層チップ共振器、２…非磁性材料層（セラミックス焼結層）、３…コイル状導体パターン、４…端部電極、５…磁性体層、１０，２０、３０Ａ，３０Ｂ，４０Ａ，４０Ｂ，５０Ａ，５０Ｂ…アンテナ装置、１２…回路部、ＦＰ…給電線、Ｍ…マーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図９】
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