(57)【要約】  樹脂シート（１２）の下面にコイル導体の複数の線条部（２１）が形成されている。樹脂シート（１５）の上面にコイル導体の複数の線条部（２２）が形成されている。樹脂シート（１２〜１５）にはコイル導体の複数のビア導体（２３，２４）が形成されている。線条部（２１，２２）およびビア導体（２３，２４）によるコイル導体によってアンテナ部（１０１Ｐ）が構成されている。樹脂シート（１１）の下面には第１のグランド導体（２７）、樹脂シート（１７）の上面には第２のグランド導体（２８）が形成されている。第１のグランド導体（２７）と第２のグランド導体（２８）とは複数のビア導体（２５）による層間接続導体（２９）を介して接続されている。この層間接続導体（２９）はコイル導体を囲む閉ループを構成していない。
2014024762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の誘電体または磁性体のシートが積層された多層基板と、
前記多層基板の積層方向に対して直交するコイル巻回軸を有し、且つ第１主面、第２主面、前記コイル巻回軸に対して平行である第１側面、および前記コイル巻回軸に対して平行である第２側面を有するコイル導体と、
前記第１主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された第１のグランド導体と、
前記第２主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された第２のグランド導体と、
前記第１のグランド導体と前記第２のグランド導体とを導通させる層間接続導体と、
を備え、
前記層間接続導体は前記第１側面側にのみ配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記第１のグランド導体および前記第２のグランド導体の少なくとも一方は、前記第２側面側に切欠形状部を備えた、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記多層基板は樹脂シートの積層体であって、前記コイル導体のコイル開口内に磁性体が配置されている、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記多層基板の上面に、前記コイル導体に導通する電子部品が実装されている、請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記多層基板の上面に電子部品が搭載されていて、前記電子部品の搭載位置は、少なくとも前記第２側面側を避ける位置に偏在している、請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記多層基板の上面に電子部品が搭載されていて、前記電子部品は前記シートの積層方向に視て、前記コイル導体、前記第１のグランド導体または前記第２のグランド導体と重なる位置に搭載されている、請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記コイル導体に対して電磁界結合し、電磁界を放射するコイルをさらに備えた、請求項１〜６のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項８】
複数の誘電体または磁性体のシートが積層された多層基板と、
前記多層基板の積層方向に対して直交するコイル巻回軸を有し、且つ第１主面、第２主面、前記コイル巻回軸に対して平行である第１側面、および前記コイル巻回軸に対して平行である第２側面を有するコイル導体と、
前記第１主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された第１のグランド導体と、
前記第２主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された第２のグランド導体と、
前記第１のグランド導体と前記第２のグランド導体とを前記第１側面側のみで導通させる層間接続導体と、を備えたアンテナ装置と、
前記コイル導体に接続された通信回路とを備えたことを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性体とコイル導体とを備えたアンテナ装置およびそれを備えた無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の携帯電話端末をはじめとする無線通信機器の小型化、高機能化に伴い、内蔵する部品についても高機能化かつ小型化への要求が高まってきている。例えば多層配線基板の製造方法を用いて、基板内にアンテナを作り込んでモジュール化する方法が特許文献１で提案されている。この特許文献１に示されている構造のアンテナ装置によれば、基板が樹脂であるため、形状自由度が高く、基板への部品の内蔵も比較的容易である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１８６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、モジュールの小型化／高集積化に伴い、内蔵するアンテナに他のチップ部品やグランド導体などが近接すると、不要結合が発生しやすくなり、不要結合が生じるとアンテナ特性が劣化する問題がある。【０００５】
そこで、本発明の目的は、高機能化かつ小型化を図りつつ良好なアンテナ特性が得られるアンテナ装置およびそれを備えた無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のアンテナ装置は、複数の誘電体または磁性体のシートが積層された多層基板と、
前記多層基板の積層方向に対して直交するコイル巻回軸を有し、且つ第１主面、第２主面、前記コイル巻回軸に対して平行である第１側面、および前記コイル巻回軸に対して平行である第２側面を有するコイル導体と、
前記第１主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された第１のグランド導体と、
前記第２主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された第２のグランド導体と、
前記第１のグランド導体と前記第２のグランド導体とを導通させる層間接続導体と、
を備え、
前記層間接続導体は前記第１側面側にのみ配置されていることを特徴とする。【０００７】
この構成により、多層基板内に内蔵するアンテナ用コイル導体が多層基板内のグランド導体とそれに導通する層間接続導体によるループで囲まれることがない。そのため、そのループに、コイル導体に流れる電流とは逆向きの電流が流れることがなく、発生磁界が打ち消されない。【０００８】
必要に応じて、前記第１のグランド導体および前記第２のグランド導体の少なくとも一方は、前記第２側面側に切欠形状部を備えていることが好ましい。これにより、指向性の制御が可能となる。【０００９】
必要に応じて、前記多層基板は樹脂シートの積層体であって、前記コイル導体のコイル開口内に磁性体が配置されていることが好ましい。これにより、コイル巻回範囲内に磁性体コアを有するコイルアンテナが構成され、高透磁率の効果により小型化できる。また、焼結磁性体を配置できるとともに、コイル導体が誘電体部に形成されることから、低損失特性が得られる。【００１０】
また、必要に応じて、前記多層基板の上面に、前記コイル導体に導通する電子部品が実装されていることが好ましい。これにより、アンテナを備えたモジュールを構成できる。【００１１】
また、必要に応じて、前記多層基板の上面に電子部品が搭載されていて、前記電子部品の搭載位置は、少なくとも前記第２側面側を避ける位置に偏在していることが好ましい。これにより、指向性の制御が可能となる。【００１２】
また、前記多層基板の上面に電子部品が搭載される場合に、前記シートの積層方向に視て、前記コイル導体、前記第１のグランド導体または前記第２のグランド導体と重なる位置に電子部品が搭載されることが好ましい。これにより、電子部品の搭載位置の平坦性が保たれ、このことにより、樹脂多層基板の表面への搭載部品の表面実装が容易になる。また、樹脂多層基板の変形による接続不良も発生しにくくすることができる。【００１３】
また、必要に応じて、コイル導体に対して電磁界結合し、電磁界を放射するコイル（ブースターコイル）をさらに備えることが好ましい。これにより、アンテナの利得向上および指向性制御が可能となる。【００１４】
本発明の無線通信装置は、複数の誘電体または磁性体のシートが積層された多層基板と、
前記多層基板の積層方向に対して直交するコイル巻回軸を有し、且つ第１主面、第２主面、第１側面、および第２側面を有するコイル導体と、
前記第１主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された第１のグランド導体と、
前記第２主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された第２のグランド導体と、
前記第１のグランド導体と前記第２のグランド導体とを前記第１側面側のみで導通させる層間接続導体と、を備えたアンテナ装置と、
前記コイル導体に接続された通信回路とを備えたことを特徴とする。【００１５】
この構成により、良好なアンテナ特性のアンテナ装置を備えて、低損失特性が得られ、通信可能最大距離が大きくなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のアンテナ装置によれば、多層基板内に内蔵するアンテナ用コイル導体が多層基板内のグランド導体とそれに導通する層間接続導体によるループで囲まれることがないので、コイル導体による発生磁界が打ち消されず、小型でありながら放射効率の高いアンテナ装置が構成できる。【００１７】
また、本発明の無線通信装置によれば、低損失化や通信可能最大距離の拡大化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は第１の実施形態に係るアンテナ一体型ＲＦモジュール２０１の主要部の断面図である。
【図２】図２はアンテナ一体型ＲＦモジュール２０１が備える樹脂多層基板のうちいくつかの樹脂シートについての分解斜視図である。
【図３】図３はアンテナ一体型ＲＦモジュール２０１の回路図である。
【図４】図４はアンテナ一体型ＲＦモジュール２０１のアンテナ部により生じる磁界の拡がり方を示す概念図である。
【図５】図５は第２の実施形態に係るアンテナ一体型ＲＦモジュール２０１のアンテナ部により生じる磁界の拡がり方を示す図である。
【図６】図６は第３の実施形態に係るアンテナ一体型ＲＦモジュール２０３の主要部の断面図である。
【図７】図７はアンテナ一体型ＲＦモジュール２０３の一部の分解斜視図である。
【図８】図８は第４の実施形態に係るアンテナ一体型ＲＦモジュール２０４の主要部の断面図である。
【図９】図９は第５の実施形態に係るアンテナ装置の主要部の断面図である。
【図１０】図１０はブースターコイル３０１の分解斜視図である。
【図１１】図１１は図１０に示したアンテナ装置の等価回路図である。
【図１２】図１２（Ａ）は第６の実施形態に係るアンテナ一体型ＲＦモジュール２０６の主要部の断面図、図１２（Ｂ）はアンテナ部１０１Ｐを抜き出して表した断面図である。
【図１３】図１３は、第６の実施形態に係るアンテナ一体型ＲＦモジュールが備える樹脂多層基板のうちいくつかの樹脂シートについての分解斜視図である。
【図１４】図１４は第７の実施形態に係るＲＦモジュール２０７の外観斜視図である。
【図１５】図１５は第８の実施形態に係る無線通信装置４０１の筐体内部の構造を示す図であり、上部筐体９１と下部筐体９２とを分離して内部を露出させた状態での平面図である。
【図１６】図１６は比較例としてのアンテナ一体型ＲＦモジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
《第１の実施形態》
図１（Ａ）は第１の実施形態に係るアンテナ一体型ＲＦモジュール２０１の主要部の断面図、図１（Ｂ）はアンテナ部１０１Ｐを抜き出して表した断面図である。図２はアンテナ一体型ＲＦモジュール２０１が備える樹脂多層基板のうちいくつかの樹脂シートについての分解斜視図である。
【００２０】
アンテナ一体型ＲＦモジュール２０１は、複数の樹脂シート１１〜１８が積層された樹脂多層基板１０と、この樹脂多層基板１０に形成された各種電極とを備えている。図２に表れているように、樹脂シート１２の下面にはコイル導体の複数の線条部２１が形成されている。樹脂シート１５の上面にはコイル導体の複数の線条部２２が形成されている。樹脂シート１２〜１５にはコイル導体の複数のビア導体２３，２４が形成されている。樹脂シート１３，１４の基本構成は同じである。これらのビア導体２３は複数の線条部２１の第１端と複数の線条部２２の第１端とを接続する。また、ビア導体２４は複数の線条部２１の第２端と複数の線条部２２の第２端とを接続する。すなわち、コイル導体は、多層基板の積層方向に対して直交するコイル巻回軸を有し、且つ線条部２１，２２およびビア導体２３，２４によって、第１主面ＰＳ１、第２主面ＰＳ２、コイル巻回軸に対して平行である第１側面ＳＳ１、およびコイル巻回軸に対して平行である第２側面ＳＳ２を有する横置きの扁平角筒に沿ったヘリカル状のコイル導体によるアンテナ部１０１Ｐが構成されている。
【００２１】
樹脂多層基板１０の上面には電極およびソルダーレジスト５０が形成されていて、搭載部品６１，６２，６３等が搭載されている。樹脂多層基板１０の下面（実装面）には端子電極およびソルダーレジスト５０が形成されている。前記搭載部品６１，６２，６３はＲＦＩＣ、チップコンデンサ、チップインダクタ等である。
【００２２】
樹脂シート１１の下面には第１主面ＰＳ１に対向する第１のグランド導体２７および端子電極が形成されている。樹脂シート１６の上面には第２主面ＰＳ２に対向する第２のグランド導体２８およびその他の電極が形成されている。第１のグランド導体２７と第２のグランド導体２８とは複数のビア導体２５による層間接続導体２９を介して接続されている。この層間接続導体２９は線条部２１，２２およびビア導体２３，２４によるコイル導体の近傍を通っているが、層間接続導体２９、第１のグランド導体２７および第２のグランド導体２８ではコイル導体を囲む閉ループを構成していない。すなわち、層間接続導体２９は第１側面ＳＳ１側にのみ配置されている。そのため、コイル導体によるアンテナ部１０１Ｐが発生する磁界が打ち消されず、小型でありながら放射効率の高いアンテナ装置が構成できる。
【００２３】
ここで、比較例としてのアンテナ一体型ＲＦモジュールの断面図を図１６に示す。第１のグランド導体２７と第２のグランド導体２８とは複数のビア導体による層間接続導体２９Ａ，２９Ｂを介して接続されている。この層間接続導体２９Ａ，２９Ｂ、第１のグランド導体２７および第２のグランド導体２８で、アンテナ部１０１Ｐを囲む閉ループを構成している。その他の構成は図１に示したものと同じである。この比較例のアンテナ一体型ＲＦモジュールにおいては、コイル導体によるアンテナ部１０１Ｐが発生する磁界を打ち消す方向の電流が前記閉ループに流れるので、放射効率は低いものとなる。
【００２４】
アンテナ一体型ＲＦモジュール２０１は例えばNFCなどの近距離無線通信モジュールとして用いる。このアンテナ一体型ＲＦモジュール２０１を組み込み先の実装基板７０に実装することで、近距離無線通信機能を有する無線通信装置が構成できる。
【００２５】
図３はアンテナ一体型ＲＦモジュール２０１の回路図である。図３において、インダクタＬ１０は上記ヘリカル状のコイル導体に相当し、キャパシタＣ１０はインダクタＬ１０と共に共振回路を構成するための素子である。これらインダクタＬ１０およびキャパシタＣ１０によってアンテナ１０１が構成される。キャパシタＣ２１，Ｃ２２はＲＦＩＣ６１とアンテナコイルＬ１０との結合度調整用の素子である。また、インダクタＬ１１，Ｌ１２およびキャパシタＣ１１，Ｃ１２，Ｃ２０は送信フィルタを構成している。例えば通信回路がカードモードで動作する場合、ＲＦＩＣ６１はパッシブ動作するので、ＲＸ端子への入力信号から電源電圧を生成するとともに受信信号を読み取り、送信時にはＴＸ端子に接続されている回路（負荷）を負荷変調する。また、例えば通信回路がリーダライタモードで動作する場合には、ＲＦＩＣ６１はアクティブ動作するので、送信時にＲＸ端子を開放してＴＸ端子から送信信号を送信し、受信時にはＴＸ端子を開放してＲＸ端子から受信信号を入力する。
【００２６】
なお、図３に示したモジュールはあくまでも一例であって、本発明はこれに限るものでないことは言うまでもない。例えば、ＲＦＩＣ６１の送信端子Ｔｘまたは受信端子Ｒｘの一方もしくは両方が不平衡端子であってもよい。
【００２７】
図４はアンテナ一体型ＲＦモジュール２０１のアンテナ部により生じる磁界の拡がり方を示す概念図である。アンテナ部１０１Ｐのコイル巻回軸は紙面に垂直であるので、磁束はコイル巻回軸を通って、一方のコイル開口から他方のコイル開口へループを形成する。アンテナ部１０１Ｐの層方向の上下にグランド導体２７，２８、一方の側部に層間接続導体２９が存在するので、これらを避ける方向に磁界が拡がる。図４中のＭＦはその磁界の拡がる様子を示している。したがって、この磁界の拡がる方向に特に感度が生じることになる。また、コイル導体の線条部２１，２２の一方の端部がグランド導体２７，２８の端部（端辺）ＧＥに近接していることによって、このグランド導体２７，２８の端部（端辺）ＧＥに沿って流れる誘導電流の作用で、磁界がより拡がる。その結果、広指向性が得られる。なお、コイル導体の線条部２１，２２の一方の端部はグランド導体２７，２８の端部（端辺）ＧＥに必ずしも近接していなくてもよい。
【００２８】
《第２の実施形態》
図５は第２の実施形態に係るアンテナ一体型ＲＦモジュール２０１のアンテナ部により生じる磁界の拡がり方を示す図である。この例では、アンテナ一体型ＲＦモジュール２０１を実装基板７０の端部に配置している。実装基板７０には、そのほぼ全面にグランド導体が形成されているので、実装基板７０の端部にアンテナ一体型ＲＦモジュール２０１を実装すると、実装基板７０のグランド導体の端部（端辺）ＧＥが近接していることによって、このグランド導体２７，２８および実装基板７０のグランド導体の端部（端辺）ＧＥに沿って流れる誘導電流の作用で、磁界がより拡がる。その結果、さらに広指向性が得られる。また、磁界は実装基板の裏面に回り込むため、実装基板の裏面方向での通信も可能となる。なお、コイル導体の線条部２１，２２の一方の端部はグランド導体２７，２８の端部（端辺）ＧＥに必ずしも近接していなくてもよい。その場合でも、磁界は実装基板の裏面に一定回り込むため、実装基板の裏面方向での通信も可能となる。
【００２９】
《第３の実施形態》
図６は第３の実施形態に係るアンテナ一体型ＲＦモジュール２０３の主要部の断面図である。図７はアンテナ一体型ＲＦモジュール２０３の一部の分解斜視図である。
【００３０】
アンテナ一体型ＲＦモジュール２０３は、複数の樹脂シート１１〜１８が積層された樹脂多層基板１０、この樹脂多層基板１０に形成された各種電極および磁性体コア４０を備えている。図１に示したアンテナ一体型ＲＦモジュール２０１と異なるのは樹脂多層基板１０内に磁性体コア４０を埋設した点である。
【００３１】
図７に表れているように、樹脂シート１３，１４には中央部に開口ＡＰが形成されている。これらの開口ＡＰの積層によってキャビティが構成されている。そして、このキャビティ内に磁性体コア４０が埋設されている。この磁性体コア４０は、線条部２１，２２およびビア導体２３，２４によって構成されるコイル導体のコイル開口内に位置する。
【００３２】
磁性体コア４０は例えば焼結された直方体状の磁性フェライトである。この構成により、磁性体コア付きのコイルアンテナとして用いることができる。
【００３３】
第３の実施形態によれば、次のような効果を奏する。
【００３４】
・磁性体の表面にコイル導体を直接形成しないため、高透磁率でしかも低損失な磁性体材料をコイルアンテナ用の磁性体コアに使用することができる。
【００３５】
・コイル導体より外側は誘電体（非磁性体）であるので良好なアンテナ特性が得られる。
【００３６】
・コイル導体を同時焼成する必要が無いため、銀パラジウムやタングステンなどのような高温焼成は可能なものの導電率の低い材料を用いる必要が無い。
【００３７】
・導体についてはエッチングなどで形成するため、高い寸法精度で形成でき、安定した電気特性が得られる。
【００３８】
・コイル導体形成範囲の２辺にビア導体２３，２４が配置されることにより、コイル導体形成範囲の中央部は薄くなる傾向にあるが、コイル導体形成範囲の中央部に磁性体コア４０を配置することにより、厚み寸法は均一化される。
【００３９】
《第４の実施形態》
図８は第４の実施形態に係るアンテナ一体型ＲＦモジュール２０４の主要部の断面図である。
【００４０】
アンテナ一体型ＲＦモジュール２０４は、複数の樹脂シートが積層された樹脂多層基板１０、この樹脂多層基板１０に形成された各種電極、磁性体コア４０および内蔵部品６４，６５を備えている。図６に示したアンテナ一体型ＲＦモジュール２０３と異なるのは、樹脂多層基板１０内にＩＣや受動素子などの内蔵部品６４，６５を埋設した点である。
【００４１】
特に、図８に表れているように、アンテナ部（給電コイル）１０１Ｐの下側に内蔵部品があってもよい。
【００４２】
基板７０の表面側に離れた位置に通信相手（リーダライター）側アンテナがあるので、この実施形態の構造によれば、アンテナ部１０１Ｐと通信相手（リーダライター）側アンテナとの距離が縮まる。また、実装基板７０の相対的に大面積のグランド導体とアンテナ部１０１Ｐとの間隙が大きくなる。これらのことからアンテナ特性が向上する。
【００４３】
《第５の実施形態》
図９は第５の実施形態に係るアンテナ装置の主要部の断面図である。但し、この例では、単なるアンテナ装置ではなく、アンテナ一体型ＲＦモジュール２０３とともに構成される（すなわちＲＦモジュールを含む）アンテナ装置である。このアンテナ装置はアンテナ一体型ＲＦモジュール２０３およびブースターコイル３０１で構成される。アンテナ一体型ＲＦモジュール２０３の構成は第３の実施形態で示したとおりであるが、アンテナ一体型ＲＦモジュール２０３内のアンテナ部１０１Ｐはブースターコイル３０１に給電するための給電コイルとして用いる。
【００４４】
図１０はブースターコイル３０１の分解斜視図である。ブースターコイル３０１は、絶縁体基材３、その第１面に形成された第１コイル１、第２面に形成された第２コイル２、および磁性体シート４を備えている。第１コイル１と第２コイル２はそれぞれ矩形渦巻状にパターン化された導体であり、平面視で同方向に電流が流れる状態で容量結合するようにパターン化されている。同一方向からの平面視で、一方のコイル導体に時計回りの電流が流れるとき、他方のコイル導体にも時計回りに電流が流れるように、二つのコイル導体はパターン化されている。
【００４５】
図９に磁界の拡がりＭＦ（ＭＦは磁力線を表しているわけではない。）で示すように、ＲＦモジュール２０３のアンテナ部１０１Ｐとブースターコイル３０１とは互いに磁界結合するように配置されている。磁性体シート４はＲＦモジュール２０３のアンテナ部１０１Ｐとブースターコイル３０１との磁界結合を妨げない程度に薄い。また、磁性体シート４は、ブースターコイル３０１から発生される磁界をシールドして、実装基板７０に形成されているグランド導体に渦電流が生じるのを抑制する。
【００４６】
図１１は図９に示したアンテナ装置の等価回路図である。アンテナ一体型ＲＦモジュール２０３はアンテナ部１０１Ｐのコイル導体および磁性体コア４０（図６参照）によるインダクタンス成分Ｌ１、アンテナ部１０１Ｐの抵抗成分Ｒ１、キャパシタＣ１およびＲＦＩＣ等で構成される。キャパシタＣ１はアンテナ部（給電コイル）１０１Ｐの共振周波数を調整するための容量である。ブースターコイル３０１は、第１コイル１および第２コイル２のインダクタンス成分Ｌ２，Ｌ３、第１コイル１と第２コイル２との間に生じるキャパシタンス成分Ｃ２，Ｃ３、第１コイル１および第２コイル２の抵抗成分Ｒ２，Ｒ３等で構成される。
【００４７】
このようにして、樹脂多層基板１０に形成されたアンテナ部１０１Ｐを給電用のコイルとして用い、樹脂多層基板１０とは別体のブースターコイル３０１をブースターアンテナとして用いてもよい。このことによって、通信可能最長距離を拡張できる。
【００４８】
《第６の実施形態》
図１２（Ａ）は第６の実施形態に係るアンテナ一体型ＲＦモジュール２０６の主要部の断面図、図１２（Ｂ）はアンテナ部１０１Ｐを抜き出して表した断面図である。図１３は、このアンテナ一体型ＲＦモジュールが備える樹脂多層基板のうちいくつかの樹脂シートについての分解斜視図である。
【００４９】
アンテナ一体型ＲＦモジュール２０６は、複数の樹脂シート１１〜１７が積層された樹脂多層基板１０と、この樹脂多層基板１０に形成された各種電極とを備えている。図１３に表れているように、樹脂シート１２の下面にはコイル導体の複数の線条部２１が形成されている。樹脂シート１５の上面にはコイル導体の複数の線条部２２が形成されている。樹脂シート１２〜１５にはコイル導体の複数のビア導体２３，２４が形成されている。樹脂シート１３，１４の基本構成は同じである。これらのビア導体２３は複数の線条部２１の第１端と複数の線条部２２の第１端とを接続する。また、ビア導体２４は複数の線条部２１の第２端と複数の線条部２２の第２端とを接続する。この構造により、ヘリカル状のコイル導体によるアンテナ部１０１Ｐが構成されている。アンテナ部１０１Ｐの基本構成は図２に示したアンテナ部１０１Ｐと同じである。
【００５０】
樹脂多層基板１０の上面には電極およびソルダーレジスト５０が形成されていて、搭載部品６１，６２，６３等が搭載されている。樹脂多層基板１０の下面（実装面）には端子電極およびソルダーレジスト５０が形成されている。前記搭載部品６１，６２，６３はＲＦＩＣ、チップコンデンサ、チップインダクタ等である。
【００５１】
樹脂シート１１の下面には第１主面ＰＳ１に対向する第１のグランド導体２７および端子電極が形成されている。樹脂シート１６の上面には第２主面ＰＳ２に対向する第２のグランド導体２８およびその他の電極が形成されている。第１のグランド導体２７と第２のグランド導体２８とは複数のビア導体２５による層間接続導体２９を介して接続されている。層間接続導体２９、第１のグランド導体２７および第２のグランド導体２８はコイル導体を囲む閉ループを構成していない。すなわち、層間接続導体２９は第１側面ＳＳ１側にのみ配置されている。
【００５２】
図１２（Ａ）および図１３に示すように、第１のグランド導体２７および第２のグランド導体２８は、第２側面ＳＳ２側に切欠形状部ＣＰを備えている。これら切欠形状部ＣＰを備えている点が図２に示した例と最も異なる点である。その他の基本的な構成は図２に示したものと同じである。
【００５３】
このように、第１のグランド導体２７および第２のグランド導体２８の第２側面側に切欠形状部ＣＰを備えることにより、第２側面ＳＳ２側への指向性を高まる。また、図１３で示す座標軸で、（−ｘ）（−ｙ）方向に切欠形状部ＣＰを備えているので、指向性（ｘｙ平面での最大利得方向）は（−ｘ）方向へ傾く。すなわち、層間接続導体２９を第２側面ＳＳ２側に形成しないことによって、ｙｚ平面内で（−ｙ）方向へ指向性が傾くだけでなく、切欠形状部ＣＰを備えることで、ｘｙ平面内での指向性を制御することもできる。
【００５４】
上記切欠形状部ＣＰは、第１のグランド導体２７および第２のグランド導体２８の両方に無くてもよく、一方にのみ切欠形状部ＣＰを備えても、指向性制御が可能である。また、例えば第１のグランド導体２７に切欠形状部ＣＰを備えることで指向性を（−ｚ）方向に傾けることができ、第２のグランド導体２８に切欠形状部ＣＰを備えることで指向性をｚ方向に傾けることができる。
【００５５】
《第７の実施形態》
図１４は第７の実施形態に係るＲＦモジュール２０７の外観斜視図である。樹脂多層基板１０の上面には搭載部品（ＩＣやチップ部品等の電子部品）６１，６２，６３，６６が搭載されている。但し、これら搭載部品６１，６２，６３，６６は樹脂多層基板１０上に均等に配置されているのではなく、非搭載部ＮＭを設け、そこを避ける位置に搭載されている。
【００５６】
搭載部品６１，６２，６３，６６の下部には実装のための端子電極（ランド）や配線が集中している。また、搭載部品６１，６２，６３，６６自体も、それらの下面や内部に端子電極や配線が集中している。一方、非搭載部ＮＭは相対的に金属部の集中が無いので、樹脂多層基板１０内のコイル導体による発生磁界が非搭載部ＮＭを出入りし易い。図１４中の破線の矢印は、この非搭載部ＮＭを出入りする磁束の方向を示す図である。
【００５７】
このような非搭載部ＮＭを設けることで、ｘｙ平面での指向性を制御することもできる。
【００５８】
また、搭載部品６１，６２，６３，６６は、コイル導体またはグランド導体の一部であるビア導体（例えば図１３に示した２４，２５）の形成位置（平面視でビア導体と重なる位置）に搭載することが好ましい。このような、導体パターン（特にビア導体）が密に存在する領域は硬く、変形しにくいので、平坦性が保たれる。このことにより、樹脂多層基板の表面への搭載部品の表面実装が容易になる。また、樹脂多層基板の変形による接続不良も発生しにくくできる。なお、グランド導体の、もう一方のビア導体（図１３に示した２３）の形成位置（平面視でビア導体と重なる位置）に搭載することも有効である。
【００５９】
《第８の実施形態》
図１５は第８の実施形態に係る無線通信装置４０１の筐体内部の構造を示す図であり、上部筐体９１と下部筐体９２とを分離して内部を露出させた状態での平面図である。この無線通信装置４０１は図９に示したアンテナ一体型ＲＦモジュール２０３およびブースターコイル３０１を備えたものである。
【００６０】
上部筐体９１の内部にはプリント配線板７１，８１、バッテリーパック８３等が収められている。プリント配線板７１にはアンテナ一体型ＲＦモジュール２０３が実装されている。このプリント配線板７１にはＵＨＦ帯アンテナ７２、カメラモジュール７６等も搭載されている。また、プリント配線板８１にはＵＨＦ帯アンテナ８２等が搭載されている。プリント配線板７１とプリント配線板８１とは同軸ケーブル８４を介して接続されている。
【００６１】
下部筐体９２の内面にはブースターコイル３０１が形成されている。このブースターコイル３０１はアンテナ一体型ＲＦモジュール２０３のアンテナ部（給電コイル）と磁界結合する。
【００６２】
なお、以上に示した例では、誘電体（非磁性体）の樹脂シートを用いた例を示したが、樹脂シートに磁性体の粉末もしくは誘電体の粉末またはその両方を混入させたシートを用いてもよい。
【００６３】
また、樹脂シートの代わりに、フェライトなどの磁性体からなるグリーンシートを用い、そのグリーンシートを積層、焼成することによって多層基板を作製してもよい。
【００６４】
また、以上に示した例では、１３．５６ＭＨｚ帯のＲＦ−ＩＤについて示したが、本発明はＨＦ帯だけではなく、無線ＬＡＮ等で利用されるＵＨＦ帯のシステムなどについても同様に適用できる。
【符号の説明】
【００６５】
ＡＰ…開口
ＣＰ…切欠形状部
ＮＭ…非搭載部
ＰＳ１…第１主面
ＰＳ２…第２主面
ＳＳ１…第１側面
ＳＳ２…第２側面
１…第１コイル
２…第２コイル
３…絶縁体基材
４…磁性体シート
１０…樹脂多層基板
１１〜１７…樹脂シート
２１，２２…線条部
２３〜２５…ビア導体
２７…第１のグランド導体
２８…第２のグランド導体
２９，２９Ａ，２９Ｂ…層間接続導体
４０…磁性体コア
５０…ソルダーレジスト
６１〜６３，６６…搭載部品
６４，６５…内蔵部品
７０…実装基板
７１，８１…プリント配線板
７２…ＵＨＦ帯アンテナ
７６…カメラモジュール
８１…プリント配線板
８２…ＵＨＦ帯アンテナ
８３…バッテリーパック
８４…同軸ケーブル
９１…下部筐体
９２…上部筐体
１０１Ｐ…アンテナ部
２０１，２０３，２０４，２０６，２０７…ＲＦモジュール
３０１…ブースターコイル
４０１…無線通信装置
【図１】
2014024762.tif 000003
【図２】
2014024762.tif 000004
【図３】
2014024762.tif 000005
【図４】
2014024762.tif 000006
【図５】
2014024762.tif 000007
【図６】
2014024762.tif 000008
【図７】
2014024762.tif 000009
【図８】
2014024762.tif 000010
【図９】
2014024762.tif 000011
【図１０】
2014024762.tif 000012
【図１１】
2014024762.tif 000013
【図１２】
2014024762.tif 000014
【図１３】
2014024762.tif 000015
【図１４】
2014024762.tif 000016
【図１５】
2014024762.tif 000017
【図１６】
2014024762.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成26年11月4日(2014.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明のアンテナ装置は、複数の誘電体または磁性体のシートが積層され
た多層基板と、
前記多層基板に設けられ、前記多層基板の積層方向に対して直交するコイル巻回軸を有し、且つ第１主面、第２主面、前記コイル巻回軸に対して平行である第１側面、および前記コイル巻回軸に対して平行である第２側面を有するコイル導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第１主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された第１のグランド導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第２主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された第２のグランド導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第１のグランド導体と前記第２のグランド導体とを導通させる層間接続導体と、
を備え、
前記層間接続導体は前記第１側面側にのみ配置されていることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の無線通信装置は、複数の誘電体または磁性体のシートが積層された多層基板と、
前記多層基板に設けられ、前記多層基板の積層方向に対して直交するコイル巻回軸を有し、且つ第１主面、第２主面、第１側面、および第２側面を有するコイル導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第１主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された第１のグランド導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第２主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された第２のグランド導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第１のグランド導体と前記第２のグランド導体とを前記第１側面側のみで導通させる層間接続導体と、を備えたアンテナ装置と、
前記コイル導体に接続された通信回路とを備えたことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の誘電体または磁性体のシートが積層された多層基板と、
前記多層基板に設けられ、前記多層基板の積層方向に対して直交するコイル巻回軸を有し、且つ第１主面、第２主面、前記コイル巻回軸に対して平行である第１側面、および前記コイル巻回軸に対して平行である第２側面を有するコイル導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第１主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された第１のグランド導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第２主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された第２のグランド導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第１のグランド導体と前記第２のグランド導体とを導通させる層間接続導体と、
を備え、
前記層間接続導体は前記第１側面側にのみ配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記第１のグランド導体および前記第２のグランド導体の少なくとも一方は、前記第２側面側に切欠形状部を備えた、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記多層基板は樹脂シートの積層体であって、前記コイル導体のコイル開口内に磁性体が配置されている、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記多層基板の上面に、前記コイル導体に導通する電子部品が実装されている、請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記多層基板の上面に電子部品が搭載されていて、前記電子部品の搭載位置は、少なくとも前記第２側面側を避ける位置に偏在している、請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記多層基板の上面に電子部品が搭載されていて、前記電子部品は前記シートの積層方向に視て、前記コイル導体、前記第１のグランド導体または前記第２のグランド導体と重なる位置に搭載されている、請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記コイル導体に対して電磁界結合し、電磁界を放射するコイルをさらに備えた、請求項１〜６のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記層間接続導体は、前記第１のグランド導体と前記第２のグランド導体との間を接続するビア導体で構成される、請求項１〜７のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項９】
複数の誘電体または磁性体のシートが積層された多層基板と、
前記多層基板に設けられ、前記多層基板の積層方向に対して直交するコイル巻回軸を有し、且つ第１主面、第２主面、前記コイル巻回軸に対して平行である第１側面、および前記コイル巻回軸に対して平行である第２側面を有するコイル導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第１主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された第１のグランド導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第２主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された第２のグランド導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第１のグランド導体と前記第２のグランド導体とを前記第１側面側のみで導通させる層間接続導体と、を備えたアンテナ装置と、
前記コイル導体に接続された通信回路とを備えたことを特徴とする無線通信装置。
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月8日(2015.4.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明のアンテナ装置は、
複数の誘電体または磁性体のシートが積層された多層基板と、
前記多層基板に設けられ、前記多層基板の積層方向に対して直交するコイル巻回軸を有し、且つ第１主面、第２主面、前記コイル巻回軸に対して平行である第１側面、および前記コイル巻回軸に対して平行である第２側面を有するコイル導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第１主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された平面導体である第１のグランド導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第２主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された平面導体である第２のグランド導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第１のグランド導体と前記第２のグランド導体とを導通させる層間接続導体と、
前記第２主面側における前記多層基板の上面に搭載される電子部品と、
を備え、
前記層間接続導体は線状導体であり、かつ、前記第１側面側にのみ配置され、
前記電子部品は、前記シートの積層方向に視て、前記第２のグランド導体と重なる位置に搭載されていることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、必要に応じて、前記第２主面側における前記多層基板の上面に、前記コイル導体に導通する前記電子部品が実装されていることが好ましい。これにより、アンテナを備えたモジュールを構成できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、必要に応じて、前記第２主面側における前記多層基板の上面に前記電子部品が搭載されていて、前記電子部品の搭載位置は、少なくとも前記第２側面側を避ける位置に偏在していることが好ましい。これにより、指向性の制御が可能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、前記電子部品は前記シートの積層方向に視て、前記コイル導体または前記第１のグランド導体と重なる位置に搭載されることが好ましい。これにより、電子部品の搭載位置の平坦性が保たれ、このことにより、樹脂多層基板の表面への搭載部品の表面実装が容易になる。また、樹脂多層基板の変形による接続不良も発生しにくくすることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の無線通信装置は、
複数の誘電体または磁性体のシートが積層された多層基板と、
前記多層基板に設けられ、前記多層基板の積層方向に対して直交するコイル巻回軸を有し、且つ第１主面、第２主面、第１側面、および第２側面を有するコイル導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第１主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された平面導体である第１のグランド導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第２主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された平面導体である第２のグランド導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第１のグランド導体と前記第２のグランド導体とを前記第１側面側のみで導通させる層間接続導体と、
前記第２主面側における前記多層基板の上面に搭載される電子部品と、を備えたアンテナ装置と、
前記コイル導体に接続された通信回路と、を備え、
前記層間接続導体は線状導体であり、
前記電子部品は、前記シートの積層方向に視て、前記第２のグランド導体と重なる位置に搭載されたことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の誘電体または磁性体のシートが積層された多層基板と、
前記多層基板に設けられ、前記多層基板の積層方向に対して直交するコイル巻回軸を有し、且つ第１主面、第２主面、前記コイル巻回軸に対して平行である第１側面、および前記コイル巻回軸に対して平行である第２側面を有するコイル導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第１主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された平面導体である第１のグランド導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第２主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された平面導体である第２のグランド導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第１のグランド導体と前記第２のグランド導体とを導通させる層間接続導体と、
前記第２主面側における前記多層基板の上面に搭載される電子部品と、
を備え、
前記層間接続導体は線状導体であり、かつ、前記第１側面側にのみ配置され、
前記電子部品は、前記シートの積層方向に視て、前記第２のグランド導体と重なる位置に搭載されていることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記第１のグランド導体および前記第２のグランド導体の少なくとも一方は、前記第２側面側に切欠形状部を備えた、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記多層基板は樹脂シートの積層体であって、前記コイル導体のコイル開口内に磁性体が配置されている、請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第２主面側における前記多層基板の上面に、前記コイル導体に導通する前記電子部品が実装されている、請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記第２主面側における前記多層基板の上面に前記電子部品が搭載されていて、前記電子部品の搭載位置は、少なくとも前記第２側面側を避ける位置に偏在している、請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記電子部品は前記シートの積層方向に視て、前記コイル導体または前記第１のグランド導体と重なる位置に搭載されている、請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記コイル導体に対して電磁界結合し、電磁界を放射するコイルをさらに備えた、請求項１〜６のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記層間接続導体は、前記第１のグランド導体と前記第２のグランド導体との間を接続するビア導体で構成される、請求項１〜７のいずれかに記載のアンテナ装置。
【請求項９】
複数の誘電体または磁性体のシートが積層された多層基板と、
前記多層基板に設けられ、前記多層基板の積層方向に対して直交するコイル巻回軸を有し、且つ第１主面、第２主面、第１側面、および第２側面を有するコイル導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第１主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された平面導体である第１のグランド導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第２主面に対向し、且つ前記コイル導体の外側に配置された平面導体である第２のグランド導体と、
前記多層基板に設けられ、前記第１のグランド導体と前記第２のグランド導体とを前記第１側面側のみで導通させる層間接続導体と、
前記第２主面側における前記多層基板の上面に搭載される電子部品と、を備えたアンテナ装置と、
前記コイル導体に接続された通信回路と、を備え、
前記層間接続導体は線状導体であり、
前記電子部品は、前記シートの積層方向に視て、前記第２のグランド導体と重なる位置に搭載されていることを特徴とする無線通信装置。
【国際調査報告】
2014024762.tif 000019
2014024762.tif 000020