(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データの送信および受信の少なくとも何れかを行うアンテナ装置であって、
上面に一方向に延びる凸条と、前記凸条と同方向に延びる凹条とが平行に隣り合って形成される基材と、
前記凸条の頂部または前記凹条の底部に沿って、前記一方向に対して直交する方向に蛇行しながら連続して形成されるアンテナ導体と、を有することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
データの送信および受信の少なくとも何れかを行うアンテナ装置であって、
上面に一方向に延びる凸条と、前記凸条と同方向に延びる凹条とが平行に隣り合って形成される基材と、
前記凸条の頂部および前記凹条の底部に沿って、前記一方向に対して直交する方向に蛇行しながら連続して形成されるアンテナ導体と、を有することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
前記アンテナ導体は、前記基材上で平行して形成される蛇行幅部、および、前記蛇行幅部同士を接続して形成される蛇行延伸部を有し、
前記蛇行幅部は、前記凸条の頂部および前記凹条の底部に沿って形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記蛇行幅部は、前記凸条の頂部および前記凹条の底部に沿って交互に形成されることを特徴とする請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記蛇行延伸部は、前記凸条と前記凹条との間の境界部を経由することで、前記蛇行幅部同士を接続して形成され、
前記境界部は、前記基材の実装面に対して厚み方向に傾斜し、平面視で表面が露出されていることを特徴とする請求項３または４に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記凸条の頂部および前記凹条の底部の少なくとも何れかは、湾曲して形成され、
前記アンテナ導体は、前記凸条の頂部、および、前記凹条の底部の少なくとも何れかの湾曲した傾斜面に亘って形成されることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１項に記載のアンテナ装置と、
前記アンテナ装置で受信したデータの変換および前記アンテナ装置から送信されるデータへの変換の少なくとも何れかを行う通信回路と、を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データの送受信に用いられるアンテナ装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ、プリンタ、携帯電話等の電子機器に用いられる無線ＬＡＮ、ＲＦＩＤなどの無線通信装置は小型化が求められている。そのため、無線通信装置に搭載もしくは接続されるアンテナ装置についても小型化が求められている。特に、基板上にアンテナパターンとして形成されるアンテナ装置では、同じ基板上に通信回路などの電子部品が実装されることからアンテナパターンの基板占有面積を小さくすることが要求される。
【０００３】
特許文献１には無線ＬＡＮなどに用いられる放射型のアンテナが開示されている。特許文献１のアンテナは、基端から一定の方向に蛇行が進行するミアンダ部が形成されたアンテナ導体を有する。
【０００４】
特許文献２には電子決済、セキュリティ認証、物流管理などに用いられているＲＦＩＤシステムに使用される電磁誘導型のアンテナが開示されている。ＲＦＩＤシステムでは、例えばリーダライタ装置と、非接触式のＩＣカードなどの無線通信媒体との間で非接触でデータの送受信が可能である。リーダライタ装置およびＩＣカードのアンテナには、電磁誘導を利用したものが広く用いられている。特許文献２のアンテナは、絶縁基板にループ状のアンテナコイル部が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９０７０６号公報
【特許文献２】特開２００４−１１２０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されたミアンダ状のアンテナを小型化しようとする場合、例えば導体の線幅を細くしたり、隣り合う導体同士の間隔を狭くしたりする方法がある。しかしながら、導体の線幅を細くした場合、狭帯域化を引き起こし、所望の通信帯域幅を確保できなくなる虞がある。また、隣り合う導体同士の間隔を狭くすると隣り合う導体間での容量性結合が強まり、共振周波数が高周波数にシフトしてしまう虞がある。このため、結果として導体の折り返し回数を増やしたり、折り返し長さを長くしたりしなければならず、ミアンダ状のアンテナを小型化するのは困難であった。
【０００７】
特許文献２に開示された電磁誘導型のループ状のアンテナを小型化しようとする場合、例えば導体の線幅を細くする方法がある。しかしながら、導体の線幅を細くした場合、アンテナ導体の抵抗が増加してしまい、例えば、リーダライタ装置では、導体の抵抗が増加することで抵抗損失が増え、電力消費量が増加してしまう虞がある。また、ＩＣカードでは、導体の抵抗が増加することで、リーダライタ装置のアンテナからの磁界を受けて発生する誘起電圧が低下してしまう虞がある。
【０００８】
このように、放射型および電磁誘導型の何れにおいても、アンテナ装置を小型化しようとすると必要な特性が得られないという問題があった。
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、必要な特性を確保したままアンテナ装置を小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のアンテナ装置は、データの送信および受信の少なくとも何れかを行うアンテナ装置であって、上面に一方向に延びる凸条と、前記凸条と同方向に延びる凹条とが平行に隣り合って形成される基材と、前記凸条の頂部または前記凹条の底部に沿って、前記一方向に対して直交する方向に蛇行しながら連続して形成されるアンテナ導体と、を有することを特徴とする。
本発明のアンテナ装置は、データの送信および受信の少なくとも何れかを行うアンテナ装置であって、上面に一方向に延びる凸条と、前記凸条と同方向に延びる凹条とが平行に隣り合って形成される基材と、前記凸条の頂部および前記凹条の底部に沿って、前記一方向に対して直交する方向に蛇行しながら連続して形成されるアンテナ導体と、を有することを特徴とする。
本発明の電子機器は、上述したアンテナ装置と、前記アンテナ装置で受信したデータの変換および前記アンテナ装置から送信されるデータへの変換の少なくとも何れかを行う通信回路と、を備えることを特徴とする電子機器を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、必要な特性を確保したままアンテナ装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１の実施形態の無線通信モジュール１０の断面図である。
【図２】図２は、無線通信モジュール１０の内部構成を示す図である。
【図３】図３は、無線通信モジュール１０の外観構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、無線通信モジュール１０の平面図である。
【図５】図５は、樹脂基板２１を拡大した断面図である。
【図６】図６は、アンテナ部２０の斜視図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施例のアンテナ部４０の平面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、実施例のアンテナ部４０の断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、比較例のアンテナ部５０の平面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、比較例のアンテナ部５０の断面図である。
【図９】図９は、実施例と比較例の反射特性を比較した図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、第２の実施形態のアンテナ部６０の平面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、アンテナ部６０の断面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、比較形態のアンテナ部７０の平面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、アンテナ部７０の断面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、第３の実施形態のアンテナ部８０の断面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、第４の実施形態のアンテナ部８５の断面図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、第５の実施形態のアンテナ部９０の断面図である。
【図１２Ｄ】図１２Ｄは、第６の実施形態のアンテナ部９５の断面図である。
【図１２Ｅ】図１２Ｅは、第７の実施形態のアンテナ部１０５の断面図である。
【図１２Ｆ】図１２Ｆは、第８の実施形態のアンテナ部１１０の断面図である。
【図１２Ｇ】図１２Ｇは、第９の実施形態のアンテナ部１１５の断面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、第１０の実施形態のアンテナ部１００の平面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、アンテナ部１００の断面図である。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、アンテナ部１００の断面図である。
【図１４】図１４は、第１１の実施形態のＲＦＩＤシステム２０１の構成の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、ＩＣカード２２０の平面図である。
【図１６】図１６は、ＩＣカード２２０の一部断面図である。
【図１７】図１７は、樹脂基板２４２の拡大断面図である。
【図１８】図１８は、樹脂基板２４２の平面図である。
【図１９】図１９は、樹脂基板２４２の斜視図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、実施例のアンテナ部２６０の平面図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、実施例のアンテナ部２６０の断面図である。
【図２１Ａ】図２１Ａは、比較例のアンテナ部２７０の平面図である。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、比較例のアンテナ部２７０の断面図である。
【図２２Ａ】図２２Ａは、実施例の抵抗と比較例の抵抗とを比較した図である。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、実施例の深さＤと抵抗低減効果の関係を示す図である。
【図２３Ａ】図２３Ａは、実施例のインダクタンスと比較例のインダクタンスとを比較した図である。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、実施例の深さＤとインダクタンスの変化の関係を示す図である。
【図２４】図２４は、第１２の実施形態の樹脂基板３１０の平面図である。
【図２５】図２５は、樹脂基板３１０の斜視図である。
【図２６Ａ】図２６Ａは、第１３の実施形態のアンテナ部３５０の断面図である。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、第１４の実施形態のアンテナ部３５５の断面図である。
【図２６Ｃ】図２６Ｃは、第１５の実施形態のアンテナ部３６０の断面図である。
【図２６Ｄ】図２６Ｄは、第１６の実施形態のアンテナ部３６５の断面図である。
【図２６Ｅ】図２６Ｅは、第１７の実施形態のアンテナ部３７０の断面図である。
【図２６Ｆ】図２６Ｆは、第１８の実施形態のアンテナ部３７５の断面図である。
【図２６Ｇ】図２６Ｇは、第１９の実施形態のアンテナ部３８０の断面図である。
【図２６Ｈ】図２６Ｈは、第２０の実施形態のアンテナ部３８５の断面図である。
【図２７】図２７は、第２１の実施形態のアンテナ部３９０の断面図である。
【図２８Ａ】図２８Ａは、実施例の抵抗と比較例の抵抗とを比較した図である。
【図２８Ｂ】図２８Ｂは、実施例の深さＤと抵抗低減効果の関係を示す図である。
【図２９Ａ】図２９Ａは、実施例のインダクタンスと比較例のインダクタンスとを比較した図である。
【図２９Ｂ】図２９Ｂは、実施例の深さＤとインダクタンスの変化の関係を示す図である。
【図３０】図３０は、第２２の実施形態のアンテナ部３２０の断面図である。
【図３１】図３１は、第２３の実施形態のアンテナ部３３０の断面図である。
【図３２】図３２は、第２４の実施形態のアンテナ部４１０の断面図である。
【図３３Ａ】図３３Ａは、実施例の抵抗と比較例の抵抗とを比較した図である。
【図３３Ｂ】図３３Ｂは、実施例の深さＤと抵抗低減効果の関係を示す図である。
【図３４Ａ】図３４Ａは、実施例のインダクタンスと比較例のインダクタンスとを比較した図である。
【図３４Ｂ】図３４Ｂは、実施例の深さＤとインダクタンスの変化の関係を示す図である。
【図３５】図３５は、第２５の実施形態のアンテナ部４１５の断面図である。
【図３６Ａ】図３６Ａは、実施例の抵抗と比較例の抵抗とを比較した図である。
【図３６Ｂ】図３６Ｂは、実施例の深さＤと抵抗低減効果の関係を示す図である。
【図３７Ａ】図３７Ａは、実施例のインダクタンスと比較例のインダクタンスとを比較した図である。
【図３７Ｂ】図３７Ｂは、実施例の深さＤとインダクタンスの変化の関係を示す図である。
【図３８】図３８は、第２４の実施形態の樹脂基板４１１および第２５の実施形態の樹脂基板４１６の平面図である。
【図３９】図３９は、第２６の実施形態のアンテナ部４２０の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
本実施形態は、外部装置との間でデータの送信または受信の少なくとも何れかを行うことができる放射型のアンテナ装置、および、該アンテナ装置を適用した電子機器１である。本実施形態では、電子機器１として、例えばデジタルカメラ、プリンタ、携帯電話などに適用することができる。
図２は、電子機器１に内蔵される無線通信モジュール１０の内部構成の一例を示す図である。図３は、無線通信モジュール１０の概観構成の一例を示す斜視図である。
無線通信モジュール１０は、実装部１１と、アンテナ装置として機能するアンテナ部２０とを有している。図２に示すように、実装部１１には、インターフェイス１２、通信回路１３、スイッチ１６を有している。インターフェイス１２は、機器本体１８との間でのデータ信号の入出力を行う。機器本体１８は制御基板を有し、無線通信モジュール１０全体を制御する。
【００１３】
通信回路１３は、受信回路１４および送信回路１５を有している。受信回路１４はアンテナ部２０で受信した高周波信号を復調し、低周波化してデータ信号に変換する。送信回路１５は、インターフェイス１２を介して機器本体１８から入力されたデータ信号を変調および増幅などして高周波信号に変換する。
スイッチ１６は、アンテナ部２０と接続する回路の切り替えを行う。具体的には、スイッチ１６は、高周波信号を送信する場合には送信回路１５とアンテナ部２０とを接続し、高周波信号を受信する場合には受信回路１４とアンテナ部２０とを接続する。
【００１４】
図３に示すように、実装部１１における実装面１７（上述したインターフェイス１２、通信回路１３およびスイッチ１６などが実装されている領域や配線が形成されている領域の実装面１７も含む）に接地導体が形成される。なお、接地導体は実装面１７の裏面に形成してもよい。また、実装部１１の両面を実装面１７にし、実装面１７（回路などが実装されている領域や配線が形成されている領域の実装面１７も含む）に接地導体を形成してもよい。接地導体の面積が大きいほどアンテナ部２０の特性を確保することができるので、接地導体を広く形成できるように無線通信モジュール１０を構成することが好ましい。
【００１５】
次に、本実施形態のアンテナ部２０の構成について図１、図４、図５および図６を参照して説明する。図４は、無線通信モジュール１０の平面図（上面図）である。図１は、図４に示すＩ−Ｉ線断面図である。なお、実装部１１に実装される回路などは省略して図示している。図５は、図１に示す樹脂基板２１を拡大した断面図である。図６は、アンテナ部２０の斜視図である。
【００１６】
図１に示すように、アンテナ部２０は、基材としての樹脂基板２１、樹脂基板２１上にミアンダ状のパターンが形成されたアンテナ導体２２、ソルダーレジスト２７が順番に積層されている。ミアンダ状とは、図４に示すように、樹脂基板２１を平面視で見て、アンテナ導体２２が蛇行しながら一方向、ここでは樹脂基板２１の長さ方向（図４に示すＬ方向（延伸方向））に延伸する形態をいう。なお、以下では、樹脂基板２１の長さ方向に対して直交する方向（図４に示すＷ方向）を樹脂基板２１の幅方向という。
【００１７】
図４および図６に示すように、アンテナ導体２２は、第１ライン部としての蛇行幅部２３と、第２ライン部としての蛇行延伸部２４とを有している。蛇行幅部２３は、アンテナ導体２２が樹脂基板２１の幅方向に沿って形成される。蛇行延伸部２４は、アンテナ導体２２が延伸する方向であって樹脂基板２１の長さ方向に沿って形成される。
【００１８】
アンテナ導体２２は、実装部１１に近接した給電部２５から先端部２６に至るまで、蛇行延伸部２４と蛇行幅部２３とが交互に形成され、蛇行幅部２３から蛇行延伸部２４を介して折り返されることで蛇行しながら長さ方向に延伸する。具体的には、給電部２５から順に、蛇行延伸部２４ａ、幅方向の一端側に向かう蛇行幅部２３ａ、蛇行延伸部２４ｂ、幅方向の他端側に向かう蛇行幅部２３ｂ、蛇行延伸部２４ｃなどを経て先端部２６まで形成される。
換言すると、アンテナ導体２２は、幅方向に平行して形成される隣り合う蛇行幅部２３同士の端部を蛇行延伸部２４により接続することで形成される。このとき、蛇行延伸部２４は、蛇行幅部２３同士を幅方向の一端側と他端側とで交互に接続する。
【００１９】
ここで、本実施形態では、アンテナ部２０の小型化を図るために、アンテナ導体２２は樹脂基板２１の凹凸条３０上に形成されている。具体的には、図１に示すように、樹脂基板２１の上面には幅方向に沿った凹凸条３０が形成されている。凹凸条３０は、凸条３１と凹条３２とが平行に隣り合って形成される。
【００２０】
図５に示すように、本実施形態の凹凸条３０は、いわゆる正弦波状であり、長さ方向にピッチＰ毎に同一形状が形成される。また、凸条３１の頂部、および、凹条３２の底部は湾曲して形成されている。すなわち、凸条３１には最上部３４から隣り合う凹条３２に向かって傾斜する傾斜面３５が形成される。同様に、凹条３２には最下部３６から隣り合う凸条３１に向かって傾斜する傾斜面３７が形成される。なお、凹凸条３０のうち、凸条３１から凹条３２までの深さＤの中間に相当する位置が、凸条３１と凹条３２との境界部３３である。本実施形態では、境界部３３は、最上部３４と最下部３６とを結ぶ中間位置である。また、本実施形態の境界部３３は樹脂基板２１に対して厚み方向に傾斜されているので、平面視において境界部３３の表面が露出され上面から確認することができる。
【００２１】
ここで、図６に示すように、本実施形態のアンテナ導体２２の蛇行幅部２３は、凸条３１の頂部（上面）、および、凹条３２の底部（上面）に沿って交互に形成される。具体的には、図５の二点鎖線で示すように、凸条３１の頂部に形成される蛇行幅部２３は、凸条３１の最上部３４から両側の傾斜面３５に亘って形成される。一方、凹条３２の底部に形成される蛇行幅部２３は、凹条３２の最下部３６から両側の傾斜面３７に亘って形成される。このように、蛇行幅部２３を傾斜面３５、３７に亘って形成した分、傾斜を含めた実際の蛇行幅部２３の線幅が広くなる。すなわち、アンテナ部２０を小型化するために平面視で見たときの蛇行幅部２３の線幅（図５に示すＷＬ）を細くした場合であっても、傾斜を含めた実際の蛇行幅部２３の線幅が細くなるのを抑制できる。したがって、導体の線幅が細くなることによる狭帯域化を抑制できるので、所望の通信帯域幅を維持したままアンテナ導体２２の基板占有面積を小さくすることができる。
【００２２】
更に、隣り合う蛇行幅部２３同士、すなわち凸条３１の頂部に形成された蛇行幅部２３と凹条３２の底部に形成された蛇行幅部２３との間には、傾斜した境界部３３を介して隙間が形成される。したがって、隣り合う蛇行幅部２３同士の間隔は、延伸方向に加えて、樹脂基板２１の厚み方向にも離間する。このように、隣り合う蛇行幅部２３同士の間隔を厚み方向にも離間させた分、隣り合う蛇行幅部２３同士の実際の間隔が広くなる。すなわち、アンテナ部２０を小型化するために平面視で見たときの隣り合う蛇行幅部２３同士の間隔（図５に示すＲ１）を狭くした場合であっても、厚み方向の成分を含めた実際の隣り合う蛇行幅部２３同士の間隔（図５に示すＲ２）が狭くなるのを抑制できる。したがって、隣り合う導体同士の隙間が狭くなることによる容量性結合を抑制できるので、所望の共振周波数を維持したままアンテナ部２０を小型化することができる。
【００２３】
一方、アンテナ導体２２の蛇行延伸部２４は、凸条３１の頂部と凹条３２の底部とに亘って形成される。すなわち、蛇行延伸部２４は、凸条３１の傾斜面３５、境界部３３、凹条３２の傾斜面３７を経由して形成される。
【００２４】
次に、上述したアンテナ部２０を有する無線通信モジュール１０を製造する方法について説明する。
まず、凹凸条３０が形成された樹脂基板２１を製造する。具体的には、溶融樹脂を押し出すことで溶融樹脂シートを成形し、成形した溶融樹脂シートが硬化する前に、鏡面ロールと、周面が樹脂で被覆された樹脂ロールとで挟圧することで樹脂シートを形成する。形成した樹脂シートのうち樹脂ロールに押圧された面の上面に光硬化樹脂組成物層を形成し、形成した光硬化樹脂組成物層に凹凸条３０を形成する。なお、溶融樹脂として熱可塑性ポリイミド樹脂を用い、光硬化樹脂組成物として光硬化性ポリイミド樹脂を用いる。また、樹脂シートの厚みは１．５ｍｍである。
【００２５】
次に、凹凸条３０を形成した樹脂シートを以降の工程で取り扱いやすいサイズ、例えば２５０ｍｍ×３００ｍｍに切断する。続いて、無電解めっきにより切断した樹脂シートの表裏全面に銅薄膜を成膜し、後に電解めっきにより膜厚１０μｍの銅箔を形成する。その後、フォトレジストを塗布し、アンテナ導体２２のミアンダパターン、および、実装部１１の配線パターンが複数繰り返して描かれたマスクを用いてＵＶ露光を行う。次に、現像により銅箔上にレジストパターンを形成し、塩化第二鉄水溶液によりエッチングする。
【００２６】
更に、剥離液によってレジストを剥離する。また、銅箔の保護のために銅箔上にソルダーレジスト層を形成してもよい。この場合、スクリーンマスクを用いて全面に成膜し、ソルダーレジストパターンの描かれたマスクを使用してＵＶ露光を行い、現像液によって実装部１１の必要部分のソルダーレジストを開口するとよい。樹脂シートを繰り返しパターン毎にカットすることで、個々の樹脂基板を製造することができる。最後に製造された樹脂基板２１の実装面１７に必要な電子部品として通信回路１３などを実装することで無線通信モジュール１０を製造することができる。
なお、本実施形態では、凹凸条３０の境界部３３に蛇行延伸部２４を形成する場合、平面視で見たときに境界部３３の表面が露出しているので、境界部３３の表面に容易に銅箔を形成することができる。
【００２７】
次に、上述したように構成される実施例のアンテナ部４０と、比較例のアンテナ部５０との反射特性を電磁界シミュレータにより解析した。
実施例のアンテナ部４０の各種寸法などについて図７Ａおよび図７Ｂを参照して説明する。図７Ａは、実施例のアンテナ部４０の平面図である。図７Ｂは、図７Ａに示すＩＩ−ＩＩ線の拡大断面図である。なお、ソルダーレジストは省略して図示している。
【００２８】
実施例では、樹脂基板４１の凹凸条３０を正弦波形状になるように形成した。樹脂基板４１にはポリイミド樹脂を用い、凸条３１から凹条３２までの深さＤを１．０ｍｍとした。また、アンテナ導体４２は銅箔を用い、蛇行幅部４３と蛇行延伸部４４によりミアンダ状に形成した。ここで、平面視における寸法で表すと、アンテナ導体４２の線幅ＷＬを０．２ｍｍとし、蛇行幅部４３の間隔Ｒ１を０．３ｍｍとし、蛇行幅部４３の長さＬ１を２．６ｍｍとし、アンテナ導体４２の延伸方向の長さＬ２を６．６ｍｍとした。したがって、アンテナ導体４２の基板占有面積は、６．６ｍｍ×２．６ｍｍ＝１７．１６ｍｍ2である。
なお、実装部１１の回路などをモデル化することが困難であるために、実装部１１を接地導体にして解析した。接地導体の大きさは、２５ｍｍ×１０ｍｍとした。
【００２９】
一方、比較例のアンテナ部５０の各種寸法などについて図８Ａおよび図８Ｂを参照して説明する。図８Ａは、比較例のアンテナ部５０の平面図である。図８Ｂは、図８Ａに示すＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。なお、ソルダーレジストは省略して図示している。
比較例では、樹脂基板５１にはポリイミド樹脂を用いた。また、アンテナ導体５２は銅箔を用い、蛇行幅部５３と蛇行延伸部５４によりミアンダ状に形成した。ここで、平面視における寸法で表すと、アンテナ導体５２の線幅ＷＬを０．２ｍｍとし、蛇行幅部５３の間隔Ｒ１を０．３ｍｍとした。一方、蛇行幅部５３の長さＬ１を４．４ｍｍとし、アンテナ導体５２の延伸方向の長さＬ２を６．６ｍｍとした。したがって、アンテナ導体５２の基板占有面積は、６．６ｍｍ×４．４ｍｍ＝２９．０４ｍｍ2である。すなわち、比較例のアンテナ導体５２の基板占有面積は、実施例のアンテナ導体４２の基板占有面積よりも大きい。
なお、実装部１１の回路などをモデル化することが困難であるために、実装部１１を接地導体にして解析した。接地導体の大きさは、２５ｍｍ×１０ｍｍとした。
【００３０】
図９は、実施例のアンテナ部４０と比較例のアンテナ部５０との反射特性（Ｓ１１）のシミュレーション結果を比較した図である。図９では、縦軸をＳ１１［ｄＢ］とし、横軸を周波数［ＧＨｚ］としている。Ｓ１１［ｄＢ］とは反射の大きさを表わす指標であり、ここでは給電部よりアンテナに給電された電力のうち、どのくらいの割合の電力が反射して戻ってきているかを示している。給電電力をＰｉｎ［Ｗ］、反射電力をＰｒ［Ｗ］とすると、Ｓ１１［ｄＢ］は下記の式で表わされる。
【００３１】
【数１】
0005965000.tif 000002
【００３２】
ここで、Ｓ１１が小さいほど反射電力の割合が小さく、給電された電力の大部分がアンテナから放射されていることを意味している。逆に、Ｓ１１が０ｄＢである場合には、給電電力が完全に反射されてアンテナ部から放射されていないことを意味する。図９では、実施例のアンテナ部４０の特性線を実線４５で示し、比較例のアンテナ部５０の特性線を破線５５で示している。
【００３３】
図９に示すように実施例のアンテナ部４０では、共振周波数が２．４５［ＧＨｚ］であり、通信帯域幅ＢＷ１が１３０［ＭＨｚ］であった。また、放射効率は６７．２％であり、無線ＬＡＮ規格ＩＥＥＥ８０２．１１の２．４［ＧＨｚ］での通信に耐えうる特性を有していることがわかる。なお、通信帯域幅は、Ｓ１１の値が−６［ｄＢ］以下となる周波数範囲を示している。また、放射効率は給電部２５での反射による損失を含めた効率であり、放射電力÷給電電力で計算される。
一方、比較例のアンテナ部５０では、共振周波数が２．４３［ＧＨｚ］であり、通信帯域幅ＢＷ２が８０［ＭＨｚ］であり、放射効率は６３．２％であった。
【００３４】
このように、実施例のアンテナ部４０は、アンテナ導体４２の基板占有面積が比較例のアンテナ部５０のアンテナ導体５２の基板占有面積よりも１１ｍｍ2以上小さいにも関わらず共振周波数、通信帯域幅および放射効率を比較例のアンテナ部５０と同等の値にできることが確認できた。
したがって、凹凸条３０を有する樹脂基板２１を用いてアンテナ導体２２の蛇行幅部２３の長さを短くすることで共振周波数、通信帯域幅および放射効率を維持したままアンテナ導体２２の基板占有面積を小さくでき、アンテナ部２０を小型化することができる。
【００３５】
なお、上述した実施例のアンテナ部４０は、蛇行幅部４３の長さを短くする例について説明したが、隣り合う蛇行幅部４３の間隔を狭くしたり、蛇行延伸部４４を削減して折り返し回数を低減したりすることでも基板占有面積を小さくすることができる。また、樹脂基板４１に形成された凹凸条３０の深さＤが深いほど、より基板占有面積を縮小させることができる。
【００３６】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、凹凸条３０を正弦波状に形成する場合について説明したが、本実施形態では樹脂基板６１の凹凸条３０を矩形状に形成する場合について説明する。
図１０Ａは、本実施形態のアンテナ部６０を示す平面図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示すＩＶ−ＩＶ線を切断した断面図である。なお、第１の実施形態と同様の構成は、同一符号を付してその説明を省略する。また、ソルダーレジストは省略して図示している。
【００３７】
本実施形態のアンテナ導体６２は、蛇行幅部６３と蛇行延伸部６４によりミアンダ状に形成した。蛇行幅部６３は、凸条３１の頂部である平坦面と、凹条３２の底部である平坦面に交互に形成される。また、蛇行延伸部６４は、境界部３３を経由して形成される。
【００３８】
一方、図１１Ａは、比較形態のアンテナ部７０を示す平面図である。図１１Ｂは、図１１Ａに示すＶ−Ｖ線を切断した断面図である。比較形態のアンテナ導体７２は、蛇行幅部７３と蛇行延伸部７４によりミアンダ状に形成した。蛇行幅部７３および蛇行延伸部７４は、樹脂基板７１の平坦面に交互に形成される。
【００３９】
ここで、本実施形態における隣り合う蛇行幅部６３同士の間隔（図１０Ｂに示すＲ２）と、比較形態における隣り合う蛇行幅部７３同士の間隔（図１１Ｂに示すＲ１）とを比較する。本実施形態における蛇行幅部６３同士の間隔Ｒ２は、樹脂基板６１の厚み方向にも離間させた分、比較形態における蛇行幅部７３同士の間隔Ｒ１よりも広くなる。したがって、第１の実施形態の正弦波状の凹凸条３０上にアンテナ導体２２を形成する場合と同様、隣り合う導体同士の間隔が狭くなることによる容量性結合を抑制でき、結果としてアンテナ導体６２の基板占有面積を小さくすることができる。
なお、蛇行幅部６３は、平坦面のみに形成する場合に限られず、平坦面から鉛直面の一部に跨って形成されていてもよい。
【００４０】
次に、凸条３１の頂部、および、凹条３２の底部にアンテナ導体を形成する他の実施形態について、第３の実施形態〜第７の実施形態で説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成は、同一符号を付してその説明を省略する。また、ソルダーレジストは省略して図示している。
（第３の実施形態）
図１２Ａは、第３の実施形態に係るアンテナ部８０の断面図である。樹脂基板８１の凸条３１および凹条３２は、それぞれ半円状である。本実施形態のアンテナ導体の蛇行幅部８２は、凸条３１の最上部３４から両側の傾斜面に亘って形成されると共に、凹条３２の最下部３６から両側の傾斜面に亘って形成される。
【００４１】
（第４の実施形態）
図１２Ｂは、第４の実施形態に係るアンテナ部８５の断面図である。樹脂基板８６の凸条３１および凹条３２は、それぞれ三角形状である。本実施形態でもアンテナ導体の蛇行幅部８７は、凸条３１の最上部３４から両側の傾斜面に亘って形成されると共に、凹条３２の最下部３６から両側の傾斜面に亘って形成される。
【００４２】
（第５の実施形態）
図１２Ｃは、第５の実施形態に係るアンテナ部９０の断面図である。樹脂基板９１の凸条３１および凹条３２は、それぞれ台形状である。本実施形態のアンテナ導体の蛇行幅部９２は、凸条３１の平坦面に形成されると共に、凹条３２の平坦面に形成される。このように台形状であっても、蛇行幅部９２同士を樹脂基板９１の厚み方向に離間させた分、蛇行幅部９２同士の間隔を広くすることができる。
なお、蛇行幅部９２は、平坦面のみに形成する場合に限られず、平坦面から傾斜面の一部に跨って形成されていてもよい。
【００４３】
（第６の実施形態）
図１２Ｄは、第６の実施形態に係るアンテナ部９５の断面図である。樹脂基板９６の凸条３１および凹条３２は、それぞれ台形状であり、境界部３３が平坦である。本実施形態のアンテナ導体の蛇行幅部９７は、凸条３１の平坦面に形成されると共に、凹条３２の平坦面に形成される。
なお、蛇行幅部９７は、平坦面のみに形成する場合に限られず、平坦面から傾斜面の一部に跨って形成されていてもよい。
【００４４】
（第７の実施形態）
図１２Ｅは、第７の実施形態に係るアンテナ部１０５の断面図である。樹脂基板１０６の凸条３１および凹条３２は、それぞれ基本形状が矩形状である。凸条３１は中央が半円状に突出し、凹条３２は中央が半円状に凹んでいる。本実施形態のアンテナ導体の蛇行幅部１０７は、凸条３１の最上部３４から両側の傾斜面を超えて平坦面の一部にまで形成されると共に、凹条３２の最下部３６から両側の傾斜面を超えて平坦面の一部にまで形成される。
【００４５】
（第８の実施形態）
図１２Ｆは、第８の実施形態に係るアンテナ部１１０の断面図である。樹脂基板１１１の凸条３１は頂部が全体的に下側に向かって湾曲状に凹み、凹条３２は底部が全体的に上側に向かって湾曲状に突出している。本実施形態のアンテナ導体の蛇行幅部１１２は、凸条３１の傾斜面に亘って形成されると共に、凹条３２の傾斜面に亘って形成される。
【００４６】
（第９の実施形態）
図１２Ｇは、第９の実施形態に係るアンテナ部１１５の断面図である。樹脂基板１１６の凸条３１および凹条３２は、それぞれ基本形状が矩形状である。凸条３１は中央が更に矩形状に突出した矩形部１１８を有し、凹条３２は中央が更に矩形状に凹んだ矩形部１１９を有する。本実施形態のアンテナ導体の蛇行幅部１１７は、凸条３１の矩形部１１８を覆うように形成されると共に、凹条３２の矩形部１１９を覆うように形成される。
【００４７】
（第１０の実施形態）
第１から第９の実施形態では、樹脂基板の凹凸条３０を一組のみ形成する場合について説明したが、本実施形態では樹脂基板１０１に複数組の凹凸条を形成する場合について説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成は、同一符号を付してその説明を省略する。また、ソルダーレジストは省略して図示している。また、実装部１１に実装される回路などは省略して図示している。
【００４８】
図１３Ａは、本実施形態のアンテナ部１００を示す平面図である。図１３Ｂは、図１３Ａに示すＶＩ−ＶＩ線を切断した断面図である。図１３Ｃは、図１３Ａに示すＶＩＩ−ＶＩＩ線を切断した断面図である。
図１３Ａに示すように、本実施形態の樹脂基板１０１は、異なる条方向および異なる断面形状の第１凹凸条３０ａと第２凹凸条３０ｂとが形成される。具体的には、第１凹凸条３０ａの凸条３１および凹条３２は、条方向が樹脂基板１０１の幅方向であり、断面形状が正弦波状である（図１３Ｂを参照）。一方、第２凹凸条３０ｂの凸条３１および凹条３２は、条方向が樹脂基板１０１の長さ方向であり、断面形状が台形状である（図１３Ｃを参照）。
【００４９】
本実施形態のアンテナ導体１０２は、第１凹凸条３０ａに形成される第１アンテナ導体１０２ａと、第２凹凸条３０ｂに形成される第２アンテナ導体１０２ｂとを有している。アンテナ導体１０２は、給電部２５から第１アンテナ導体１０２ａ、第２アンテナ導体１０２ｂを経て、先端部２６まで形成される。
本実施形態の第１アンテナ導体１０２ａは、蛇行幅部１０３ａが第１凹凸条３０ａの凸条３１および凹条３２に沿って交互に形成され、蛇行延伸部１０４ａが隣り合う蛇行幅部１０３ａ同士を接続する。したがって、第１アンテナ導体１０２ａは、蛇行幅部１０３ａから蛇行延伸部１０４ａを介して折り返されることで蛇行しながら樹脂基板１０１の長さ方向に延伸する。
一方、本実施形態の第２アンテナ導体１０２ｂは、蛇行幅部１０３ｂが第２凹凸条３０ｂの凸条３１および凹条３２に沿って交互に形成され、蛇行延伸部１０４ｂが隣り合う蛇行幅部１０３ｂ同士を接続する。したがって、第２アンテナ導体１０２ｂは、蛇行幅部１０３ｂから蛇行延伸部１０４ｂを介して折り返されることで蛇行しながら樹脂基板１０１の幅方向に延伸する。
【００５０】
このように、樹脂基板１０１に複数組の凹凸条３０を形成することで、例えば、樹脂基板１０１内の離れた位置に凹凸条３０を形成することができる。したがって、アンテナ導体も凹凸条３０に合わせて、離れた位置に自由に設定できる。すなわち、例えば、特殊な形状の樹脂基板１０１であっても、アンテナ導体を様々な位置に形成できるので、樹脂基板１０１のスペースを有効利用でき、無線通信モジュール１０を更に小型化することができる。なお、複数の凹凸条３０は、異なる条方向および異なる断面形状に限られず、同じ条方向および同じ断面形状であってもよい。
【００５１】
（第１１の実施形態）
本実施形態は、データの送信または受信の少なくとも何れかを行うことができる電磁誘導型のアンテナ装置、および、該アンテナ装置を適用した通信システムとしてのＲＦＩＤシステム２０１である。
図１４は、ＲＦＩＤシステム２０１の構成の一例を示す図である。
ＲＦＩＤシステム２０１は、電子機器としての無線通信装置であるリーダライタ装置２１０と、電子機器としての無線通信媒体であるＩＣカード２２０とを備えている。
リーダライタ装置２１０は、非接触によるＩＣカード２２０に記憶されたデータの読み出し、ＩＣカード２２０へのデータの書き込みを行う。リーダライタ装置２１０は、制御部２１１、アンテナ装置として機能するアンテナ部２３０を有している。制御部２１１は、インターフェイス２１２、制御回路２１３、データ送受信回路２１４（通信回路）を有している。インターフェイス２１２は、リーダライタ装置２１０と通信可能に接続されたホストコンピュータ２１５との間でのデータ信号の入出力を行う。制御回路２１３は、ホストコンピュータ２１５の指示に応じてリーダライタ装置２１０全体を制御する。データ送受信回路２１４は、インターフェイス２１２を介してホストコンピュータ２１５により入力されたデータ信号に変調などをし、送信信号に変換する。また、データ送受信回路２１４は、アンテナ部２３０で受信した受信信号に復調などをし、データ信号に変換する。アンテナ部２３０は、後述するようにコイル状に形成され、ＩＣカード２２０のアンテナ部２４０に向かう磁束を発生させる。
ホストコンピュータ２１５は、情報処理装置であって、リーダライタ装置２１０に対してデータ信号を送受信する。
【００５２】
ＩＣカード２２０は、非接触でリーダライタ装置２１０との間でデータを送受信する。ＩＣカード２２０は、制御部２２１、アンテナ装置として機能するアンテナ部２４０を有している。制御部２２１は、記憶部２２２、通信応答回路２２３を有している。記憶部２２２は、受信したデータやＩＤ情報などを記憶する。アンテナ部２４０は、後述するようにコイル状に形成され、電源を有していない。すなわち、ＩＣカード２２０はいわゆるパッシブ型である。アンテナ部２４０はリーダライタ装置２１０からの磁束を受けることで、電磁誘導によって誘導電圧が生じ、制御部２２１が駆動する。具体的には、通信応答回路２２３がリーダライタ装置２１０からの送信信号を受信し、それに応答して通信を行う。
【００５３】
次に、本実施形態のアンテナ部２４０の構成について図１５〜図１７を参照して説明する。ここでは、ＩＣカード２２０のアンテナ部２４０について説明するが、リーダライタ装置２１０のアンテナ部２３０も同様に構成することができる。
図１５は、ＩＣカード２２０の平面図である。図１６は、ＩＣカード２２０の一部断面図である。図１７は、図１６に示す樹脂基板２４２を拡大した断面図である。
【００５４】
図１５に示すように、ＩＣカード２２０は、制御部２２１、アンテナ部２４０、共振用のコンデンサ２４１を有している。制御部２２１、アンテナ部２４０および共振用のコンデンサ２４１は、基材としての樹脂基板２４２上に配置されている。制御部２２１はＩＣチップにより構成され、樹脂基板２４２の端部に実装されている。アンテナ部２４０は、アンテナ導体２４３がコイル状に樹脂基板２４２上に形成されている。
【００５５】
図１６は、図１５に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線を切断した断面図である。図１６に示すように、アンテナ部２４０は、下側から樹脂基板２４２、アンテナ導体２４３、ソルダーレジスト２４４の順番に積層されている。本実施形態では、アンテナ導体２４３を樹脂基板２４２の厚み方向（図１６に示す上下方向）に立体的に形成することで、アンテナ導体２４３の線幅を実質的に広く形成し、アンテナ部２４０の抵抗を低減させている。
具体的には、図１６に示すように、樹脂基板２４２の上面に凹凸条２５０を形成している。凹凸条２５０は、凸条２５１と、凹条２５２とが樹脂基板２４２の厚み方向と直交する実装面２４２ａの方向に交互に形成されている。
【００５６】
図１７に示すように、本実施形態の凹凸条２５０は、いわゆる正弦波状であり、実装面の方向にピッチＰ毎に同一形状が形成される。また、凸条２５１の頂部および凹条２５２の底部は湾曲して形成されている。すなわち、凸条２５１には最上部２５４から隣り合う凹条２５２に向かって傾斜する傾斜面２５５が形成される。同様に、凹条２５２には最下部２５６から隣り合う凸条２５１に向かって傾斜する傾斜面２５７が形成される。なお、凹凸条２５０のうち、凸条２５１から凹条２５２までの深さＤの中間に相当する位置が、凸条２５１と凹条２５２との境界部２５３である。本実施形態では、境界部２５３は、最上部２５４と最下部２５６とを結ぶ中間位置である。また、本実施形態の境界部２５３は、樹脂基板２４２の実装面２４２ａに対して厚み方向に傾斜されているので、平面視において表面が露出され、上面から確認することができる。
【００５７】
図１８は、樹脂基板２４２を示す平面図である。樹脂基板２４２には、上述した凹凸条２５０が上面に形成されている。ここでは、凸条２５１の最上部２５４を実線で示し、凹条２５２の最下部２５６を一点鎖線で示している。図１８に示すように、凸条２５１および凹条２５２は交互に異なる大きさの独立した環状で巻回形成されている。具体的には、最外側の凹条２５２ａが最も大きい矩形状の環状であり、凹条２５２ａの内側に位置する凸条２５１ａが凹条２５２ａよりも小さい矩形状の環状である。以降、内側に向かって凸条２５１と凹条２５２とが交互に配置されると共に、内側に位置するほど小さな矩形状で形成される。
【００５８】
図１６および図１７に戻り、アンテナ導体２４３について説明する。図１７では、アンテナ導体２４３を二点鎖線で示している。本実施形態のアンテナ導体２４３は、凸条２５１の頂部（上面）および凹条２５２の底部（上面）に形成されている。すなわち、アンテナ導体２４３は、凸条２５１では最上部２５４から両側の傾斜面２５５に亘って形成され、凹条２５２では最下部２５６から両側の傾斜面２５７に亘って形成されている。また、アンテナ導体２４３は境界部２５３からそれぞれ凸条２５１側への所定の範囲および凹条２５２側への所定の範囲には形成されていないので、凸条２５１に形成されたアンテナ導体２４３と凹条２５２に形成されたアンテナ導体２４３との間に隙間が形成される。
図１５に示すように、アンテナ導体２４３は、凸条２５１の頂部および凹条２５２の底部に沿って渦状に形成される。ここで、渦状とは、図１５の平面視で示すように、徐々に一巻き分の大きさを小さくしながら連続する一巻き以上の形状をいうものとする。図１５では、アンテナ導体２４３の外側の一端２４５から渦状に内側の他端２４６まで到っている。
なお、アンテナ導体２４３の他端２４６と、制御部２２１から延びる導体の一端２４７とは、樹脂基板２４２の裏側に配線された配線パターンを介して導通される。
【００５９】
このようにアンテナ導体２４３を凸条２５１の頂部および凹条２５２の底部に形成することで、凸条２５１の頂部および凹条２５２の底部が傾斜している分だけアンテナ導体２４３を樹脂基板２４２の厚み方向に形成できる。したがって、実質的にアンテナ導体２４３の線幅を広げることができるために、アンテナ導体２４３自体の抵抗が低減する。これによりアンテナ部２４０で得られる誘起電圧が増加するため、その分アンテナ部２４０を小型化することができる。また、実質的にアンテナ導体２４３の線幅を広がっているものの、上側から見たときのアンテナ導体２４３の線幅（投影線幅）は狭いために、樹脂基板２４２のサイズが大きくなるのを防止することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、アンテナ導体２４３が外側の一端２４５から渦状に内側の他端２４６まで到るときに、アンテナ導体２４３は一巻き毎に凸条２５１の頂部と凹条２５２の底部とに交互に形成される。具体的には、図１５に示すように、一端２４５から一巻き目のアンテナ導体２４３ａは凹条２５２の底部に形成される。さらに、二巻き目のアンテナ導体２４３ｂは凸条２５１の頂部に形成され、三巻き目のアンテナ導体２４３ｃは凹条２５２の底部に形成され、以降も同様に交互に形成される。このように、一巻き毎にアンテナ導体２４３を凸条２５１から凹条２５２あるいは凹条２５２から凸条２５１に入れ替えるために、一巻き毎にアンテナ導体２４３を凹凸条２５０の境界部２５３を経由させている。
【００６１】
ここで、アンテナ導体２４３が凸条２５１と凹条２５２との間で入れ替わる状態を図１９を参照して説明する。図１９は、図１５および図１８に示すＡ部の斜視図である。図１９に示すように、樹脂基板２４２の各凸条２５１および各凹条２５２には、アンテナ導体２４３の一つの巻き目が終わり次の巻き目が開始される位置に、移行部２５８が形成されている。
移行部２５８は、平面視において一回りごとにアンテナ導体２４３の外側の巻き目が開始される位置に向かって傾斜している。したがって、例えば、一巻き目のアンテナ導体２４３ａと二巻き目のアンテナ導体２４３ｂとに注目すると、アンテナ導体２４３は凹条２５２ａの底部から移行部２５８の境界部２５３を経由することで凸条２５１ａの頂部に入れ替わる。同様に、二巻き目のアンテナ導体２４３ｂから三巻き目のアンテナ導体２４３ｃに注目すると、アンテナ導体２４３は凸条２５１ａの頂部から境界部２５３を経由することで凹条２５２ｂの底部に入れ替わる。
【００６２】
このように、凹凸条２５０においてアンテナ導体２４３の各巻き目が終了し次の巻き目が開始される位置に移行部２５８を形成することで、アンテナ導体２４３を一巻き毎に凹条２５２の底部と凸条２５１の頂部との交互に形成することができる。アンテナ導体２４３を一巻き毎に凸条２５１の頂部と凹条２５２の底部との交互に形成することにより、隣り合うアンテナ導体２４３の線間を狭くすることができるので、樹脂基板２４２のサイズが大きくなるのを防止できる。
また、移行部２５８は平面視においてアンテナ導体２４３の外側の巻き目が開始される位置に向かって傾斜しているので、アンテナ導体２４３を単に直線状に形成するだけで移行部２５８の位置でアンテナ導体２４３が凸条２５１の頂部と凹条２５２の底部との間で入れ替わる。
なお、移行部２５８は外側の巻き目が開始される位置に向かって傾斜させる場合に限られず、内側の巻き目が開始される位置に向かって傾斜させてもよい。
また、凹凸条２５０には移行部２５８を形成することなく単に直線状であってもよい。この場合にはアンテナ導体２４３は平面視で境界部２５３を斜めに経由させることで、凹条２５２の底部から凸条２５１の頂部あるいは凸条２５１の頂部から凹条２５２の底部に入れ替えることができる。
【００６３】
次に、上述したアンテナ部２４０を有するＩＣカード２２０あるいはリーダライタ装置２１０を製造する方法について説明する。
まず、凹凸条２５０が形成された樹脂基板２４２を製造する。具体的には、溶融樹脂を押し出すことで溶融樹脂シートを成形し、成形した溶融樹脂シートが硬化する前に、鏡面ロールと、周面が樹脂で被覆された樹脂ロールとで挟圧することで樹脂シートを形成する。形成した樹脂シートのうち樹脂ロールに押圧された面の上面に光硬化樹脂組成物層を形成し、形成した光硬化樹脂組成物層に凹凸条２５０を形成する。なお、溶融樹脂として熱可塑性ポリイミド樹脂を用い、光硬化樹脂組成物として光硬化性ポリイミド樹脂を用いる。また、樹脂シートの厚みは１ｍｍである。
【００６４】
次に、凹凸条２５０を形成した樹脂シートを以降の工程で取り扱いやすいサイズ、例えば２５０ｍｍ×３００ｍｍに切断する。続いて、切断した樹脂シートに孔あけ加工を行い、無電解めっきにより樹脂シートの表裏全面および孔内壁面に銅薄膜を成膜し、後に電解めっきにより膜厚２５μｍの銅箔を形成する。その後、フォトレジストを塗布し、アンテナ導体パターンおよび制御部２２１の配線パターンが描かれたマスクを用いてＵＶ露光を行う。次に、現像により銅箔上にレジストパターンを形成し、塩化第二鉄水溶液によりエッチングする。
【００６５】
更に、剥離液によってレジストを剥離する。ここで銅箔の保護のために銅箔上にソルダーレジスト層を形成してもよい。この場合、スクリーンマスクを用いて全面に成膜し、ソルダーレジストパターンの描かれたマスクを使用してＵＶ露光を行い、現像液によって実装部の必要部分のソルダーレジストを開口するとよい。樹脂シートを繰り返しパターン毎にカットすることで、個々の樹脂基板を製造することができる。最後に製造された樹脂基板２４２の実装面２４２ａに必要な電子部品として制御部２２１および共振用のコンデンサ２４１を実装することでＩＣカード２２０あるいはリーダライタ装置２１０を製造することができる。
なお、本実施形態では、移行部２５８の境界部２５３にアンテナ導体２４３を形成する場合、境界部２５３が傾斜し、平面視において表面が露出しているので、容易に銅箔を形成することができる。
【００６６】
次に、上述したように構成される実施例のアンテナ部２６０と、比較例のアンテナ部２７０とのインピーダンスを電磁界シミュレータにより解析した。
実施例のアンテナ部２６０の各種寸法などについて図２０Ａおよび図２０Ｂを参照して説明する。図２０Ａは、実施例のアンテナ部２６０の平面図である。図２０Ｂは、図２０Ａに示すＩＸ−ＩＸ線の断面図である。
【００６７】
実施例では、樹脂基板２６２の凹凸条２５０を正弦波形状になるように形成した。樹脂基板２６２には、ポリイミド樹脂を用い、凸条２５１から凹条２５２までの深さＤを０．２ｍｍとした。平面視における寸法で表すと、アンテナ導体２６３の線幅ＷＬを０．２ｍｍとし、凸条２５１のアンテナ導体２６３と凹条２５２のアンテナ導体２６３との間隔Ｒ１を０．０５ｍｍとした。アンテナ導体２６３は厚さ２５μｍの銅箔とした。また、アンテナ導体２６３の巻き数を１０巻きとし、最も内側に位置する一巻き分のアンテナ導体２６３の長手方向の長さＬ３を２０ｍｍとし、短手方向の長さＬ４を１０ｍｍとした。なお、制御部２２１をモデル化することが困難であるために、制御部２２１に代えてポート２６４を設置した。また、図２０Ｂでは、便宜上ソルダーレジストの図示を省略している。
【００６８】
一方、比較例のアンテナ部２７０の各種寸法などについて図２１Ａおよび図２１Ｂを参照して説明する。図２１Ａは、比較例のアンテナ部２７０の平面図である。図２１Ｂは、図２１Ａに示すＸ−Ｘ線の断面図である。
比較例では、樹脂基板２７２には、ポリイミド樹脂を用いた。また、平面視における寸法で表すと、アンテナ導体２７３の線幅ＷＬを０．２ｍｍとし、アンテナ導体２７３間の間隔Ｒ１を０．０５ｍｍとした。アンテナ導体２７３は厚さ２５μｍの銅箔とした。また、アンテナ導体２７３の巻き数を１０巻きとし、最も内側に位置する一巻き分のアンテナ導体２７３の長手方向の長さＬ３を２０ｍｍとし、短手方向の長さＬ４を１０ｍｍとした。なお、制御部２２１に代えてポート２７４を設置した。また、図２１Ｂでは、便宜上ソルダーレジストの図示を省略している。
【００６９】
図２２Ａは、実施例のアンテナ部２６０と比較例のアンテナ部２７０との抵抗（インピーダンスの実部）を比較した図である。図２２Ａでは、縦軸を抵抗［Ω］とし、横軸を周波数［ＭＨｚ］としている。実施例におけるアンテナ部２６０の抵抗の特性線を実線２８１で示し、比較例におけるアンテナ部２７０の抵抗の特性線を破線２８２で示している。
図２２Ａに示すように、例えば周波数１３．５６［ＭＨｚ］では、比較例のアンテナ部２７０の抵抗が５．３［Ω］であるのに対して、実施例のアンテナ部２６０では抵抗が４．１［Ω］であった。すなわち、実施例のアンテナ部２６０は、比較例のアンテナ部２７０に比べて抵抗を約２３％低減できることを確認できた。したがって、アンテナ部２６０で得られる誘起電圧が増加するため、その分アンテナ部を小型化することができる。
【００７０】
図２２Ｂは、実施例のアンテナ部２６０の深さＤと抵抗低減効果の関係を示す図である。図２２Ｂでは、縦軸を抵抗［Ω］とし、横軸を深さＤ［ｍｍ］としている。周波数は１３．５６［ＭＨｚ］である。
図２２Ｂに示すように、深さ０［ｍｍ］、すなわち比較例の抵抗５．３［Ω］から深さＤが深くなるにつれて、抵抗低減効果が大きくなることがわかる。深さＤが０．５［ｍｍ］の場合は３．３［Ω］まで低下する。したがって、深さＤが深くなるにつれて、小型化効果が大きくなる。
【００７１】
一方、図２３Ａは、実施例のアンテナ部２６０と比較例のアンテナ部２７０とのインダクタンスを比較した図である。図２３Ａでは、縦軸をインダクタンス［μＨ］とし、横軸を周波数［ＭＨｚ］としている。実施例におけるアンテナ部２６０のインダクタンスの特性線を実線２８３で示し、比較例におけるアンテナ部２７０のインダクタンスの特性線を破線２８４で示している。
図２３Ａに示すように、例えば周波数１３．５６［ＭＨｚ］では、比較例のアンテナ部２７０のインダクタンスが３．６［μＨ］であり、実施例のアンテナ部２６０のインダクタンスが３．５［μＨ］であった。すなわち、実施例のアンテナ部２６０と、比較例のアンテナ部２７０とは略同一のインダクタンスであった。
【００７２】
図２３Ｂは、実施例のアンテナ部２６０の深さＤとインダクタンスの変化の関係を示す図である。図２３Ｂでは、縦軸をインダクタンス［μＨ］とし、横軸を深さＤ［ｍｍ］としている。周波数は１３．５６［ＭＨｚ］である。
図２３Ｂに示すように、深さＤが深くなってもインダクタンスはほとんど変化しないことがわかる。上述したように、比較例に相当する深さＤが０［ｍｍ］の場合はインダクタンスが３．６［μＨ］であるのに対し、深さＤが０．２［ｍｍ］の場合はインダクタンスが３．５［μＨ］である。
したがって、本解析によって、実施例のアンテナ部２６０では、比較例のアンテナ部２７０に対してインダクタンスを略同一にしたまま、小型化できることを確認できた。
【００７３】
このように、本実施形態によれば、アンテナ導体２４３を凸条２５１の頂部および凹条２５２の底部に形成することで、樹脂基板２４２のサイズを大きくすることなくアンテナ導体２４３の実質的な線幅を大きくし、アンテナ導体２４３の抵抗を低減することができる。したがって、アンテナ部２４０で得られる誘起電圧が増加するため、その分アンテナ部２４０を小型化することができる。
【００７４】
（第１２の実施形態）
第１１の実施形態では、アンテナ導体２４３の外側の巻き目が開始される位置に向かって傾斜する移行部２５８について説明したが、本実施形態では異なる移行部について説明する。なお、アンテナ導体２４３を凸条２５１の頂部および凹条２５２の底部に形成する構成は、図１６および図１７と同様であり、その説明を省略する。
図２４は、本実施形態の樹脂基板３１０を示す平面図である。樹脂基板３１０には、凹凸条２５０が上面に形成されている。ここでは、凸条２５１の最上部２５４を実線で示し、凹条２５２の最下部２５６を一点鎖線で示している。
図２４に示すように、凸条２５１および凹条２５２は一回りごと交互に渦状に巻回形成される。具体的には、最外側の凹条２５２ａが一回りすると、二回り目で凸条２５１ａに移行する移行部３１１が形成されている。以降も同様に、移行部３１１を経由して、一回りごとに凹条２５２と凸条２５１とが交互に移行される。ここで、アンテナ導体２４３が凸条２５１と凹条２５２との間で入れ替わる状態を図２５を参照して説明する。図２５は、図２４に示すＢ部の斜視図である。
【００７５】
図２５に示すように移行部３１１では、樹脂基板３１０の厚み方向に傾斜させることで凸条２５１から凹条２５２、あるいは凹条２５２から凸条２５１に移行される。したがって、本実施形態では、凸条２５１の頂部および凹条２５２の底部に沿ってアンテナ導体２４３を形成することで、アンテナ導体２４３は一巻きごとに凸条２５１の頂部と凹条２５２の底部に交互に形成される。
【００７６】
図２５において、例えば、一巻き目のアンテナ導体２４３ａと二巻き目のアンテナ導体２４３ｂとに注目すると、アンテナ導体２４３は凹条２５２ａの底部から移行部３１１の傾斜を経由することで凸条２５１ａの頂部に入れ替わる。同様に、二巻き目のアンテナ導体２４３ｂから三巻き目のアンテナ導体２４３ｃに注目すると、アンテナ導体２４３は凸条２５１ａの頂部から移行部３１１の傾斜を経由することで凹条２５２ｂの底部に入れ替わる。
したがって、本実施形態でも第１１の実施形態と同様に、樹脂基板３１０のサイズを大きくすることなくアンテナ導体２４３の実質的な線幅を大きくし、アンテナ導体２４３の抵抗を低減することができる。これによりアンテナ部で得られる誘電電圧が増加するため、その分アンテナ部を小型化することができる。
【００７７】
次に、凸条２５１の頂部および凹条２５２の底部にアンテナ導体を形成する他の実施形態について、第１３の実施形態〜第２５の実施形態で説明する。
（第１３の実施形態）
図２６Ａは、第１３の実施形態に係るアンテナ部３５０の断面図である。樹脂基板３５１の凸条２５１および凹条２５２は、それぞれ半円状である。本実施形態のアンテナ導体３５２は、凸条２５１の最上部２５４から両側の傾斜面に亘って形成されると共に、凹条２５２の最下部２５６から両側の傾斜面に亘って形成される。
【００７８】
（第１４の実施形態）
図２６Ｂは、第１４の実施形態に係る樹脂基板３５５の断面図である。樹脂基板３５６の凸条２５１および凹条２５２は、それぞれ三角形状である。本実施形態でもアンテナ導体３５７は、凸条２５１の最上部２５４から両側の傾斜面に亘って形成されると共に、凹条２５２の最下部２５６から両側の傾斜面に亘って形成される。
【００７９】
（第１５の実施形態）
図２６Ｃは、第１５の実施形態に係るアンテナ部３６０の断面図である。樹脂基板３６１の凸条２５１および凹条２５２は、それぞれ台形状である。本実施形態のアンテナ導体３６２は、凸条２５１の平坦面に形成されると共に、凹条２５２の平坦面に形成される。このように台形状であっても、凸条２５１および凹条２５２の平坦面を広くすることでアンテナ導体３６２の抵抗を低減させることができる。一方、平面視においてアンテナ導体３６２の線間を狭くできるので、樹脂基板３６１のサイズが大きくなることを防止できる。なお、アンテナ導体３６２は、平坦面のみに形成する場合に限られず、平坦面から傾斜面の一部に跨って形成されていてもよい。
【００８０】
（第１６の実施形態）
図２６Ｄは、第１６の実施形態に係るアンテナ部３６５の断面図である。樹脂基板３６６の凸条２５１および凹条２５２は、それぞれ台形状であり、境界部２５３が平坦である。本実施形態のアンテナ導体３６７は、凸条２５１の平坦面に形成されると共に、凹条２５２の平坦面に形成される。なお、アンテナ導体３６７は、平坦面のみに形成する場合に限られず、平坦面から傾斜面の一部に跨って形成されていてもよい。
【００８１】
（第１７の実施形態）
図２６Ｅは、第１７の実施形態に係るアンテナ部３７０の断面図である。樹脂基板３７１の凸条２５１および凹条２５２は、それぞれ基本形状が矩形状である。凸条２５１は中央が半円状に突出し、凹条２５２は中央が半円状に凹んでいる。本実施形態のアンテナ導体３７２は、凸条２５１の最上部２５４から両側の傾斜面を超えて平坦面の一部にまで形成されると共に、凹条２５２の最下部２５６から両側の傾斜面を超えて平坦面の一部にまで形成される。
【００８２】
（第１８の実施形態）
図２６Ｆは、第１８の実施形態に係るアンテナ部３７５の断面図である。樹脂基板３７６の凸条２５１は頂部が全体的に下側に向かって湾曲状に凹み、凹条２５２は底部が全体的に上側に向かって湾曲状に突出している。本実施形態のアンテナ導体３７７は、凸条２５１の傾斜面に亘って形成されると共に、凹条２５２の傾斜面に亘って形成される。
【００８３】
（第１９の実施形態）
図２６Ｇは、第１９の実施形態に係るアンテナ部３８０の断面図である。樹脂基板３８１の凸条２５１および凹条２５２は、それぞれ基本形状が矩形状である。凸条２５１は中央が更に矩形状に突出した矩形部３８３を有し、凹条２５２は中央が更に矩形状に凹んだ矩形部３８４を有する。本実施形態のアンテナ導体３５２は、凸条２５１の矩形部３８３を覆うように形成されると共に、凹条２５２の矩形部３８４を覆うように形成される。
【００８４】
（第２０の実施形態）
図２６Ｈは、第２０の実施形態に係るアンテナ部３８５の断面図である。樹脂基板３８６の凸条２５１および凹条２５２は、それぞれ矩形状である。本実施形態のアンテナ導体３８７は、凸条２５１の平坦面に形成されると共に、凹条２５２の平坦面に形成される。このように矩形状であっても、凸条２５１および凹条２５２の平坦面を広くすることでアンテナ導体３８７の抵抗を低減させることができる。一方、平面視においてアンテナ導体３８７の線間を狭くできるので、樹脂基板３８６のサイズが大きくなることを防止できる。なお、アンテナ導体３８７は、平坦面に限られず鉛直面の一部に跨って形成されていてもよい。
【００８５】
（第２１の実施形態）
図２７は、第２１の実施形態に係るアンテナ部３９０の断面図である。樹脂基板３９１の凸条２５１および凹条２５２は、それぞれ矩形状である。本実施形態のアンテナ導体３９２は、凸条２５１の平坦面に形成されると共に、凹条２５２の平坦面に形成される。本実施形態は、第２０の実施形態とは異なり、アンテナ導体３９２は線幅を広くしていない。すなわち、アンテナ導体３９２は、線幅を変えることなく、凸条２５１の頂部と凹条２５２の底部に交互に形成したものである。
【００８６】
ここで、図２７に示すように線幅を変えずにアンテナ導体３９２を矩形状の凸条２５１、凹条２５２に１巻毎に交互に形成したアンテナ部３９０と、比較例のアンテナ部とのインピーダンスを電磁界シミュレータにより解析した。
実施例では、樹脂基板３９１にポリイミド樹脂を用い、図２７に示すように凸条２５１から凹条２５２までの深さＤを０．２ｍｍとした。また、アンテナ導体３９２の線幅ＷＬを０．２ｍｍとし、平面視における寸法で表したアンテナ導体間の間隔Ｒ１を０．０５ｍｍとした。アンテナ導体３９２は厚さ２５μｍの銅箔とした。また、アンテナ導体３９２の巻き数、最も内側に位置する一巻き分のアンテナ導体３９２の長手方向の長さＬ３、短手方向の長さＬ４などは、上述した図２１Ａと同様とした。
一方、比較例のアンテナ部の各種寸法などについては、上述した図２１Ａおよび図２１Ｂと同様とした。
【００８７】
図２８Ａは、実施例のアンテナ部３９０と比較例のアンテナ部との抵抗（インピーダンスの実部）を比較した図である。図２８Ａでは、縦軸を抵抗［Ω］とし、横軸を周波数［ＭＨｚ］としている。実施例におけるアンテナ部３９０の抵抗の特性線を実線４０１で示し、比較例におけるアンテナ部の抵抗の特性線を破線４０２で示している。
図２８Ａに示すように、例えば周波数１３．５６［ＭＨｚ］では、比較例のアンテナ部の抵抗が５．３［Ω］であるのに対して、実施例のアンテナ部３９０の抵抗が４．７［Ω］であった。すなわち、実施例のアンテナ部３９０は、比較例のアンテナ部に比べて抵抗を約１１％低減できることを確認できた。
【００８８】
図２８Ｂは、実施例のアンテナ部３９０の深さＤと抵抗低減効果の関係を示す図である。図２８Ｂでは、縦軸を抵抗［Ω］とし、横軸を深さＤ［ｍｍ］としている。周波数は１３．５６［ＭＨｚ］である。
図２８Ｂに示すように、深さ０［ｍｍ］、すなわち比較例の抵抗５．３［Ω］から深さＤが深くなるにつれて、抵抗低減効果が大きくなることがわかる。深さＤが０．７５［ｍｍ］の場合は４．３[Ω]まで低下する。
【００８９】
一方、図２９Ａは、実施例のアンテナ部３９０と比較例のアンテナ部とのインダクタンスを比較した図である。図２９Ａでは、縦軸をインダクタンス［μＨ］とし、横軸を周波数［ＭＨｚ］としている。実施例におけるアンテナ部３９０のインダクタンスの特性線を実線４０３で示し、比較例におけるアンテナ部のインダクタンスの特性線を破線４０４で示している。
図２９Ａに示すように、例えば周波数１３．５６［ＭＨｚ］では、比較例のアンテナ部のインダクタンスが３．６［μＨ］であり、実施例のアンテナ部３９０のインダクタンスが３．５［μＨ］であった。すなわち、実施例のアンテナ部３９０と、比較例のアンテナ部とは略同一のインダクタンスであった。
【００９０】
図２９Ｂは、実施例のアンテナ部３９０の深さＤとインダクタンスの変化の関係を示す図である。図２９Ｂでは、縦軸をインダクタンス［μＨ］とし、横軸を深さＤ［ｍｍ］としている。周波数は１３．５６［ＭＨｚ］である。
図２９Ｂに示すように、深さＤが深くなってもインダクタンスはほとんど変化しないことがわかる。上述したように、比較例に相当する深さＤが０［ｍｍ］の場合はインダクタンスが３．６［μＨ］であるのに対し、深さＤが０．２［ｍｍ］の場合はインダクタンスが３．５［μＨ］である。
【００９１】
このように、本実施形態によれば、アンテナ導体を矩形状の凸条の頂部および凹条の底部に形成することで、樹脂基板のサイズを大きくすることなくアンテナ導体の抵抗を低減することができる。したがって、上述したアンテナ部をリーダライタ装置に用いた場合にはアンテナ導体で発生する電力ロスを低減することができ、発生する磁束量が増加するため、その分アンテナを小型化することができる。また、上述したアンテナ部をＩＣカードに用いた場合には、誘起電圧が増加するため、その分アンテナを小型化することができる。
なお、第１１の実施形態のように、アンテナ導体が凸条の頂部および凹条の底部に形成され、かつ頂部と底部が傾斜している場合に比べると、抵抗低減効果は小さくなっている。これは本実施形態の場合は実質的な線幅が大きくなっていないためである。それにもかかわらず抵抗低減効果があるのは、図２７に示すように実質的な間隔Ｒ２が大きくなっており、寄生容量が低減して自己共振周波数が高域シフトしているためと考えられる。したがって、大きな抵抗低減効果を得るためには凸条の頂部および凹条の底部が傾斜しているような樹脂基板を用いることが望ましい。
【００９２】
（第２２の実施形態）
図３０は、第２２の実施形態に係るアンテナ部３２０の断面図である。
本実施形態では、樹脂基板３２１に凸条２５１のみが形成される場合について説明する。図３０に示すように、凸条２５１の頂部は湾曲して形成され、最上部２５４から傾斜する傾斜面２５５が形成される。なお、平面視では、凸条２５１は、一回りのみ巻回形成される。
また、図３０に示すように、アンテナ導体３２２は、凸条２５１の頂部、すなわち凸条２５１の最上部２５４から両側の傾斜面２５５に亘って形成される。なお、アンテナ導体３２２は、両側の傾斜面２５５から更に樹脂基板３２１の平坦面３２３に亘って形成してもよい。アンテナ導体３２２は、凸条２５１の頂部に沿って形成されることで、一巻きのみ形成される。
【００９３】
このようにアンテナ導体３２２を凸条２５１の頂部に形成することで、凸条２５１の頂部が傾斜している分だけアンテナ導体３２２を樹脂基板３２１の厚み方向に形成できる。したがって、実質的にアンテナ導体３２２の線幅を広げることができるために、アンテナ導体３２２自体の抵抗を低減することができる。これにより誘起電圧が増加するため、その分アンテナ部３２０を小型化することができる。
【００９４】
（第２３の実施形態）
図３１は、第２３の実施形態に係るアンテナ部３３０の断面図である。
本実施形態では、樹脂基板３３１に凹条２５２のみが形成される場合について説明する。図３１に示すように、凹条２５２の底部は湾曲して形成され、最下部２５６から傾斜する傾斜面２５７が形成される。なお、平面視では、凹条２５２は、一回りのみ巻回形成される。
また、図３１に示すように、アンテナ導体３３２は、凹条２５２の底部、すなわち凹条２５２の最下部２５６から両側の傾斜面２５７に亘って形成される。なお、アンテナ導体３３２は、両側の傾斜面２５７から更に樹脂基板３３１の平坦面３３３に亘って形成してもよい。アンテナ導体３３２は、凹条２５２の底部に沿って形成されることで、一巻きのみ形成される。
【００９５】
このようにアンテナ導体３３２を凹条２５２の底部に形成することで、凹条２５２の底部が傾斜している分だけアンテナ導体３３２を樹脂基板３３１の厚み方向に形成できる。したがって、実質的にアンテナ導体３３２の線幅を広げることができるために、アンテナ導体３３２自体の抵抗を低減することができる。これにより誘起電圧が増加するため、その分アンテナ部３３０を小型化することができる。
【００９６】
（第２４の実施形態）
図３２は、第２４の実施形態に係るアンテナ部４１０の断面図である。
本実施形態では、樹脂基板４１１に凸条２５１と凹条２５２が形成され、アンテナ導体４１２を凸条２５１の頂部に形成し、凹条２５２の最下部２５６には形成しない場合について説明する。なお、凸条２５１および凹条２５２の形状は、第１１の実施形態と同様である。
図３２に示すように、アンテナ導体４１２は、凸条２５１の最上部２５４から両側の傾斜面２５５、境界部２５３および凹条２５２の傾斜面２５７に亘って形成されている。すなわち、本実施形態では、アンテナ導体４１２が凸条２５１のみを中心にして形成されている。
【００９７】
このように、凸条２５１のみを中心にしてアンテナ導体４１２を形成することで、平面視において凸条２５１をアンテナ導体４１２の経路と同一とする渦状に形成することができる。
したがって、アンテナ導体４１２を単に凸条２５１が連続する方向に沿って形成すればよいため、アンテナ導体４１２を凸条２５１の頂部および凹条２５２の底部に交互に形成したり、移行部２５８を形成したりする必要がないため、アンテナ部４１０を容易に製造することができる。
なお、アンテナ導体４１２は境界部２５３に亘るまで形成しなくてもよい。また、アンテナ導体４１２が一巻きであると、第２２の実施形態と同様の形態になるため、二巻き以上の渦状に形成することが好ましい。
【００９８】
次に、凸条２５１のみを中心にしてアンテナ導体４１２を形成した実施例のアンテナ部４１０と、比較例のアンテナ部とのインピーダンスを電磁界シミュレータにより解析した。
実施例では、樹脂基板４１１の凹凸条を正弦波形状になるように形成した。樹脂基板４１１には、ポリイミド樹脂を用い、図３２に示すように、凸条２５１から凹条２５２までの深さＤを０．２ｍｍとした。また、平面視における寸法で表すと、アンテナ導体４１２の線幅ＷＬを０．２ｍｍとし、アンテナ導体４１２間の間隔Ｒ１を０．０５ｍｍとした。アンテナ導体４１２は厚さ２５μｍの銅箔とした。また、アンテナ導体４１２の巻き数、最も内側に位置する一巻き分のアンテナ導体４１２の長手方向の長さＬ３、短手方向の長さＬ４などは、上述した図２０Ａと同様とした。
比較例も、上述した図２１Ａおよび図２１Ｂと同様とした。
【００９９】
図３３Ａは、実施例のアンテナ部４１０と比較例のアンテナ部との抵抗（インピーダンスの実部）を比較した図である。図３３Ａでは、縦軸を抵抗［Ω］とし、横軸を周波数［ＭＨｚ］としている。実施例におけるアンテナ部４１０の抵抗の特性線を実線４１３で示し、比較例におけるアンテナ部の抵抗の特性線を破線２８２で示している。
図３３Ａに示すように、例えば周波数１３．５６［ＭＨｚ］では、比較例のアンテナ部の抵抗が５．３［Ω］であるのに対して、実施例のアンテナ部４１０の抵抗が４．６［Ω］であった。すなわち、実施例のアンテナ部４１０は、比較例のアンテナ部に比べて抵抗を約１３％低減できることを確認できた。これによりアンテナ部４１０で得られる誘起電圧が増加するため、その分アンテナ部４１０を小型化することができる。
【０１００】
図３３Ｂは、実施例のアンテナ部４１０の深さＤと抵抗低減効果の関係を示す図である。図３３Ｂでは、縦軸を抵抗［Ω］とし、横軸を深さＤ［ｍｍ］としている。周波数は１３．５６［ＭＨｚ］である。
図３３Ｂに示すように、深さ０［ｍｍ］、すなわち比較例の抵抗５．３Ωから深さＤ＝０．１１［ｍｍ］が最も抵抗低減効果が大きくなり、深さＤ＝０．０５［ｍｍ］以上、好ましく０．０５［ｍｍ］以上０．２５［ｍｍ］以下で抵抗低減効果があり、すなわちこの範囲でアンテナの小型化効果がある。
【０１０１】
一方、図３４Ａは、実施例のアンテナ部４１０と比較例のアンテナ部とのインダクタンスを比較した図である。図３４Ａでは、縦軸をインダクタンス［μＨ］とし、横軸を周波数［ＭＨｚ］としている。実施例におけるアンテナ部４１０のインダクタンスの特性線を実線４１４で示し、比較例におけるアンテナ部のインダクタンスの特性線を破線２８４で示している。
図３４Ａに示すように、例えば周波数１３．５６［ＭＨｚ］では、比較例のアンテナのインダクタンスが３．６［μＨ］であり、実施例のアンテナ部４１０のインダクタンスが３．５［μＨ］であった。すなわち、実施例のアンテナ部４１０と、比較例のアンテナ部とは略同一のインダクタンスであった。
【０１０２】
図３４Ｂは、実施例のアンテナ部４１０の深さＤとインダクタンスの変化の関係を示す図である。図３４Ｂでは、縦軸をインダクタンス［μＨ］とし、横軸を深さＤ［ｍｍ］としている。周波数は１３．５６［ＭＨｚ］である。
図３４Ｂに示すように、深さＤが深くなってもインダクタンスはほとんど変化しないことがわかる。上述したように、比較例に相当する深さＤが０［ｍｍ］の場合はインダクタンスが３．６［μＨ］であるのに対し、深さＤが０．２５［ｍｍ］の場合はインダクタンスが３．５［μＨ］である。
【０１０３】
（第２５の実施形態）
図３５は、第２５の実施形態に係るアンテナ部４１５の断面図である。
本実施形態では、樹脂基板４１６に凸条２５１と凹条２５２が形成され、アンテナ導体４１７を凹条２５２の底部に形成し、凸条２５１の最上部２５４には形成しない場合について説明する。なお、凸条２５１および凹条２５２の形状は、第１１の実施形態と同様である。
図３５に示すように、アンテナ導体４１７は、凹条２５２の最下部２５６から両側の傾斜面２５７、境界部２５３および凸条２５１の傾斜面２５５に亘って形成されている。すなわち、本実施形態では、アンテナ導体４１７が凹条２５２のみを中心にして形成されている。
【０１０４】
このように、凹条２５２のみを中心にしてアンテナ導体４１７を形成することで、平面視において凹条２５２をアンテナ導体４１７の経路と同一とする渦状に形成することができる。
したがって、アンテナ導体４１７を単に凹条２５２が連続する方向に沿って形成すればよいため、アンテナ導体４１７を凸条２５１の頂部および凹条２５２の底部に交互に形成したり、移行部２５８を形成したりする必要がないため、アンテナ部４１５を容易に製造することができる。
なお、アンテナ導体４１７は境界部２５３に亘るまで形成しなくてもよい。また、アンテナ導体４１７が一巻きであると、第２３の実施形態と同様の形態になるため、二巻き以上の渦状に形成することが好ましい。
【０１０５】
次に、凹条２５２のみを中心にしてアンテナ導体４１７を形成した実施例のアンテナ部４１５と、比較例のアンテナ部とのインピーダンスを電磁界シミュレータにより解析した。
実施例では、樹脂基板４１６の凹凸条を正弦波形状になるように形成した。樹脂基板４１６には、ポリイミド樹脂を用い、図３５に示すように、凸条２５１から凹条２５２までの深さＤを０．２ｍｍとした。また、平面視における寸法で表すと、アンテナ導体４１７の線幅ＷＬを０．２ｍｍとし、アンテナ導体４１７間の間隔Ｒ１を０．０５ｍｍとした。アンテナ導体４１７は厚さ２５μｍの銅箔とした。また、アンテナ導体４１７の巻き数、最も内側に位置する一巻き分のアンテナ導体４１７の長手方向の長さＬ３、短手方向の長さＬ４などは、上述した図２０Ａと同様とした。
比較例も、上述した図２１Ａおよび図２１Ｂと同様とした。
【０１０６】
図３６Ａは、実施例のアンテナ部４１５と比較例のアンテナ部との抵抗（インピーダンスの実部）を比較した図である。図３６Ａでは、縦軸を抵抗［Ω］とし、横軸を周波数［ＭＨｚ］としている。実施例におけるアンテナ部４１５の抵抗の特性線を実線４１８で示し、比較例におけるアンテナ部の抵抗の特性線を破線２８２で示している。
図３６Ａに示すように、例えば周波数１３．５６［ＭＨｚ］では、比較例のアンテナ部の抵抗が５．３［Ω］であるのに対して、実施例のアンテナ部４１５では抵抗が４．２［Ω］であった。すなわち、実施例のアンテナ部４１５は、比較例のアンテナ部に比べて抵抗を約２１％低減できることを確認できた。これによりアンテナ部４１５で得られる誘起電圧が増加するため、その分アンテナ部４１５を小型化することができる。
【０１０７】
図３６Ｂは、実施例のアンテナ部４１５の深さＤと抵抗低減効果の関係を示す図である。図３６Ｂでは、縦軸を抵抗［Ω］とし、横軸を深さＤ［ｍｍ］としている。周波数は１３．５６［ＭＨｚ］である。
図３６Ｂに示すように、深さ０［ｍｍ］、すなわち比較例の抵抗５．２Ωから深さＤ＝０．２［ｍｍ］が最も抵抗低減効果が大きくなり、深さＤ＝０．１［ｍｍ］以上で抵抗低減効果がある。この深さＤの条件においては、アンテナ部４１５で得られる誘起電圧が増加するため、その分アンテナ部４１５を小型化することができる。
【０１０８】
一方、図３７Ａは、実施例のアンテナ部４１５と比較例のアンテナ部とのインダクタンスを比較した図である。図３７Ａでは、縦軸をインダクタンス［μＨ］とし、横軸を周波数［ＭＨｚ］としている。実施例におけるアンテナ部４１５のインダクタンスの特性線を実線４１９で示し、比較例におけるアンテナ部のインダクタンスの特性線を破線２８４で示している。
図３７Ａに示すように、例えば周波数１３．５６［ＭＨｚ］では、比較例のアンテナのインダクタンスが３．６［μＨ］であり、実施例のアンテナ部４１５のインダクタンスが３．６［μＨ］であった。すなわち、実施例のアンテナ部４１５と、比較例のアンテナ部とは略同一のインダクタンスであった。
【０１０９】
図３７Ｂは、実施例のアンテナ部４１５の深さＤとインダクタンスの変化の関係を示す図である。図３７Ｂでは、縦軸をインダクタンス［μＨ］とし、横軸を深さＤ［ｍｍ］としている。周波数は１３．５６［ＭＨｚ］である。
図３７Ｂに示すように、深さＤが深くなってもインダクタンスはほとんど変化しないことがわかる。上述したように、比較例に相当する深さＤが０［ｍｍ］の場合はインダクタンスが３．６［μＨ］であるのに対し、深さＤが０．２［ｍｍ］の場合はインダクタンスが３．６［μＨ］である。
【０１１０】
図３８は、第２４の実施形態の樹脂基板４１１および第２５の実施形態の樹脂基板４１６を示す平面図である。ここでは、凹条２５２の最下部２５６を一点鎖線で示し、凸条２５１の最上部２５４は省略して図示している。
図３８に示すように、凹条２５２（および凸条２５１）は渦状に巻回形成されているが、移行部が形成されておらず、凸条２５１と凹条２５２との間の移行が行われない。
【０１１１】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能であり、上述した実施形態を適時組み合わせてもよい。
【０１１２】
第１〜第１０の実施形態では、アンテナ部２０と実装部１１との位置関係が図３に示すものとして説明したが、この形態に限定されない。
第１〜第７の実施形態では、蛇行幅部を凸条３１の頂部および凹条３２の底部に交互に形成する場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、一つの蛇行幅部２３を凸条３１の頂部に形成し、隣り合う蛇行幅部２３の何れかの蛇行幅部２３も凸条３１の頂部に形成してもよい。図３９は、第２６の実施形態に係るアンテナ部４２０を示す斜視図である。本実施形態のアンテナ部４２０は、蛇行幅部２３を凸条３１の頂部のみに形成している。
同様に、一つの蛇行幅部２３を凹条３２の底部に形成し、隣り合う蛇行幅部２３の何れかの蛇行幅部２３も凹条３２の底部に形成してもよい。すなわち、蛇行幅部２３は、凸条３１の頂部および凹条３２の底部に交互に形成しなくてもよい。
【０１１３】
第１１〜第２５の実施形態では、無線通信媒体としてＩＣカードを用い、無線通信装置としてリーダライタ装置を用いる場合について説明したが、この場合に限られず、コイル状にアンテナ導体を形成する装置に適用することができる。
第１１〜第２５の実施形態では、電磁誘導方式によるＲＦＩＤシステムについて説明したが、この場合に限られず、電波方式、電磁界共振結合方式（電磁共鳴方式）などによるＲＦＩＤシステムにも用いることができる。
【０１１４】
なお、第１１〜第２２の実施形態では、基材の上面に凸条および凹条を交互に巻回形成すると共に、アンテナ導体を一巻きごとに凸条の頂部および凹条の底部に交互に形成する場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、基材の上面に凸条および凹条が交互に巻回形成した上で、アンテナ導体の一つの巻き目を凸条の頂部に形成し、前後の何れかの巻き目も凸条の頂部に形成してもよい。
同様に、アンテナ導体の一つの巻き目を凹条の底部に形成し、前後の何れかの巻き目も凹条の底部に形成してもよい。すなわち、アンテナ導体を凸条の頂部および凹条の底部に交互に形成しなくてもよい。
【符号の説明】
【０１１５】
１：電子機器  １０：無線通信モジュール  １１：実装部  ２０：アンテナ部  ２１：樹脂基板（基材）  ２２：アンテナ導体  ２３：蛇行幅部  ２４：蛇行延伸部  ３０：凹凸条  ３１：凸条  ３２：凹条  ３３：境界部  ３４：最上部  ３５：傾斜面  ３６：最下部  ３７：傾斜面  ４０：アンテナ部  ４１：樹脂基板（基材）  ４２：アンテナ導体  ４３：蛇行幅部  ４４：蛇行延伸部  ５０：アンテナ部  ５１：樹脂基板（基材）  ５２：アンテナ導体  ５３：蛇行幅部  ５４：蛇行延伸部  ６０：アンテナ部  ６１：樹脂基板（基材）  ６２：アンテナ導体  ６３：蛇行幅部  ６４：蛇行延伸部  ７０：アンテナ部  ７１：樹脂基板（基材）  ７２：アンテナ導体  ７３：蛇行幅部  ７４：蛇行延伸部  ８０、８５、９０、９５：アンテナ部  ８１、８６、９１、９６：樹脂基板（基材）  ８２、８７、９２、９７：蛇行幅部  １００：アンテナ部  １０１：樹脂基板（基材）  １０２ａ：第１アンテナ導体  １０２ｂ：第２アンテナ導体  １０３ａ、１０３ｂ：蛇行幅部  １０４ａ、１０４ｂ：蛇行延伸部  ２０１：ＲＦＩＤシステム  ２１０：リーダライタ装置（無線通信装置）  ２１４：データ送受信回路（通信回路）  ２２０：ＩＣカード（無線通信媒体）  ２４２：樹脂基板（基材）  ２４３：アンテナ導体  ２４４：ソルダーレジスト  ２５１：凸条  ２５２：凹条  ２５３：境界部  ２５４：最上部  ２５５：傾斜面  ２５６：最下部  ２５７：傾斜面  ２５８：移行部  ３２１、３３１、３５１、３５６、３６１、３６６、３７１、３７６、３８１、３８６、３９１、４１１、４１６：樹脂基板（基材）  ３２２、３３２、３５２、３５７、３６２、３６７、３７２、３７７、３８２、３８７、３９２、４１２、４１７：アンテナ導体
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１２Ｆ】
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【図１２Ｇ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２６Ｃ】
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【図２６Ｄ】
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【図２６Ｅ】
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【図２６Ｆ】
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【図２６Ｇ】
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【図２６Ｈ】
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【図２７】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
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【図３４Ａ】
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【図３４Ｂ】
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【図３５】
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【図３６Ａ】
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【図３６Ｂ】
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【図３７Ａ】
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【図３７Ｂ】
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【図３８】
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【図３９】
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