(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの樹脂シートに焼結体の磁性体コアを仮圧着して、磁性体コア付き樹脂シートを構成する仮圧着工程と、
導体パターンが形成された樹脂シート、開口が形成された樹脂シートおよび前記磁性体コア付き樹脂シートを含む複数の樹脂シートを、前記開口により形成されるキャビティに前記磁性体コアを収めた状態で積層し、本圧着する本圧着工程と、
を備え、
前記仮圧着工程または前記本圧着工程で、前記磁性体コアを、前記磁性体コアに直接対向する樹脂シートまたは他の樹脂シートを介して間接対向する樹脂シートに形成されている導体パターンに沿ってクラックを形成することを特徴とする磁性体コア内蔵樹脂多層基板の製造方法。
【請求項２】
前記磁性体コアの前記クラックを形成する位置の厚みを前記仮圧着工程または前記本圧着工程の前に薄くするクラック位置付け工程を備える、請求項１に記載の磁性体コア内蔵樹脂多層基板の製造方法。
【請求項３】
前記仮圧着工程または前記本圧着工程で、前記導体パターンに沿った位置以外ではクラックを形成しない、請求項１または２に記載の磁性体コア内蔵樹脂多層基板の製造方法。
【請求項４】
前記導体パターンはコイルアンテナの一部を構成する線条部である、請求項１〜３のいずれかに記載の磁性体コア内蔵樹脂多層基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性体コアを内蔵した樹脂多層基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触でデータ通信を行うRFIDシステムに用いられる、磁性体を備えたアンテナ装置が特許文献１に示されている。【０００３】
図１０は特許文献１に示されているアンテナ一体型磁性シートの断面図である。図１０において、アンテナ一体型磁性シート８１は、シート基材８４にアンテナパターン８２および焼結体の磁性体固片９０を備えている。特許文献１では、このように磁性体を小片化した状態でシート基材内に敷き置きされていることで、磁性体にクラック、欠け、割れ等の機械的欠陥が生じることによる特性の劣化を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２１８６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
磁性体コアを備えたコイルアンテナのような、磁性体コアを備えた部品を構成する場合、樹脂多層基板に磁性体コアを内蔵させることが考えられる。磁気的特性の高い磁性体コアを設けるには、焼結磁性体を用いることが重要である。しかし、樹脂多層基板の製造時の圧着工程で磁性体コアにクラック、欠け、割れ等が生じやすい。磁性体コアにこのような機械的欠陥が生じると磁気的特性が劣化し、その欠陥の状態に応じて磁気的特性がばらつく、という問題が生じる。【０００６】
そこで、磁性体コアを樹脂多層基板に内蔵させる場合にも、特許文献１に示されているように、予め小片化した磁性体を樹脂多層基板内に埋設することが考えられる。しかし、小片化した磁性体を樹脂多層基板に埋設するためには、小片化した多数の磁性体を樹脂シートに貼り付ける工程が必要となり、工業的には問題がある。【０００７】
そこで、本発明の目的は、工数を増やすことなく、予期せぬ（意図せぬ）機械的欠陥が生じることによる磁気的特性の劣化および磁気的特性のばらつきを抑制できるようにした、磁性体コア内蔵樹脂多層基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の磁性体コア内蔵樹脂多層基板の製造方法は、
少なくとも１つの樹脂シートに焼結体の磁性体コアを仮圧着して、磁性体コア付き樹脂シートを構成する仮圧着工程と、導体パターンが形成された樹脂シート、開口が形成された樹脂シートおよび前記磁性体コア付き樹脂シートを含む複数の樹脂シートを、前記開口により形成されるキャビティに前記磁性体コアを収めた状態で積層し、本圧着する本圧着工程と、を備え、前記仮圧着工程または本圧着工程で、前記磁性体コアを、前記磁性体コアに直接対向する樹脂シートまたは他の樹脂シートを介して間接対向する樹脂シートに形成されている導体パターンに沿ってクラックを形成することを特徴とする。【００１３】
前記磁性体コアの前記クラックを形成する位置の厚みを前記仮圧着工程または前記本圧着工程の前に薄くするクラック位置付け工程を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、磁性体コアは導体パターンに沿って割れたものであるので、すなわち予期せぬ（意図せぬ）機械的欠陥が生じたものではないので、小片化した多数の磁性体を樹脂シートに貼り付けるための工程が不要となり、製造コストが嵩むことは無い。また、磁性体コアの磁気的特性の劣化および磁気的特性のばらつきを抑制でき、安定した磁性体コア内蔵樹脂多層基板が構成でき、それを備える電子機器が構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は本発明の磁性体コア内蔵樹脂多層基板の第１の実施形態であるアンテナ装置１０１の分解斜視図である。
【図２】図２（Ａ）はアンテナ装置１０１の積層前の断面図、図２（Ｂ）はアンテナ装置１０１の断面図、図２（Ｃ）はアンテナ装置１０１にチップ部品を搭載して構成されたアンテナモジュール２０１の断面図である。
【図３】図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）はアンテナ装置１０１の構造およびその製造方法について示す図であり、図３（Ａ）は樹脂シート１２および磁性体コア４０の断面図、図３（Ｂ）は樹脂シート１２に磁性体コア４０を重ねた状態での断面図、図３（Ｃ）は樹脂シート１２に磁性体コア４０を仮圧着した状態での断面図である。
【図４】図４は、第２の実施形態に係るアンテナ装置が備える磁性体コア４０の斜視図である。
【図５】図５（Ａ）、図５（Ｂ）は第２の実施形態に係るアンテナ装置の一部の構造およびその製造方法について示す図であり、図５（Ａ）は樹脂シート１２および磁性体コア４０の断面図、図５（Ｂ）は樹脂シート１２に磁性体コア４０を重ねた状態での断面図である。
【図６】図６は第３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７】図７はブースターコイル３０１の分解斜視図である。
【図８】図８は図６に示したアンテナ装置の等価回路図である。
【図９】図９は第４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、下部筐体９１と上部筐体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１０】図１０は特許文献１に示されているアンテナ一体型磁性シートの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
《第１の実施形態》
図１は本発明の磁性体コア内蔵樹脂多層基板の第１の実施形態であるアンテナ装置１０１の分解斜視図、図２（Ａ）はアンテナ装置１０１の積層前の断面図、図２（Ｂ）はアンテナ装置１０１の断面図、図２（Ｃ）はアンテナ装置１０１にチップ部品を搭載して構成されたアンテナモジュール２０１の断面図である。なお、図１ないし図２においては、本発明に係る主要な構成要素を示し、他の構成要素は図示を一部省略している。
【００１７】
アンテナ装置１０１は、複数の樹脂シート１１，１２，１３，１４，１５が積層された樹脂多層基板と、この樹脂多層基板に形成されたコイル導体とを備えている。樹脂シート１２の下面にはコイル導体の複数の線条部２１が形成されていて、樹脂シート１４の上面にはコイル導体の線条部２２が形成されている。樹脂シート１１の下面にはコイル導体の両端がそれぞれ接続される実装用の端子電極３１，３２が形成されている。樹脂シート１２，１３，１４にはコイル導体の複数のビア導体（図１には表れていない。）が形成されている。これらの線条部２１，２２およびビア導体によって、横置きの扁平角筒に沿ったヘリカル状のコイル導体が構成されている。アンテナ装置１０１は、コイル導体の形成領域の内側にさらに磁性体コア４０を有しており、このコイル導体と磁性体コア４０によって、コイルアンテナを構成している。
【００１８】
樹脂シート１４には中央部に開口ＡＰが形成されている。この開口ＡＰによってキャビティＣＡが構成され、このキャビティＣＡ内に磁性体コア４０が埋設されている。
【００１９】
アンテナ装置１０１には必要に応じてコイル導体以外の導体パターンが形成されている。コイル導体を単に外部に接続する場合には、樹脂シート１１に形成されたビア導体を介して、コイル導体の両端が端子電極３１，３２に接続される。
【００２０】
図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はアンテナ装置の構造およびその製造方法について示す図であり、図３（Ａ）は樹脂シート１２および磁性体コア４０の断面図、図３（Ｂ）は樹脂シート１２に磁性体コア４０を重ねた状態での断面図、図３（Ｃ）は樹脂シート１２に磁性体コア４０を仮圧着した状態での断面図である。
【００２１】
図３（Ｂ）に示した状態からの仮圧着することにより、磁性体コア４０の各部に応力が加わる。樹脂シート１２の下面には、平面視で磁性体コア４０が重なる位置にコイル導体の線条部２１（本発明の「導体パターン」に相当）が存在するので、仮圧着時の圧力により、線条部２１が支点となって、図３（Ｃ）に示すように、磁性体コア４０に複数のクラックＣＲが入る。
【００２２】
上記仮圧着時に印加される圧力は、線条部２１に沿った位置以外では磁性体コア４０が割れないような条件にすることが好ましい。そのことで、磁性体コアの意図した小片化が可能となる。
【００２３】
このようにして、クラックＣＲを形成した磁性体コア４０を仮圧着した樹脂シート１２を図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示したように積層し、この積層体を本圧着（プレス成型）することにより、アンテナ装置１０１を構成する。その後、図２（Ｃ）に示したように、アンテナ装置１０１にチップ部品５１，５２を搭載して、アンテナモジュール２０１を構成する。
【００２４】
このように、磁性体コア４０は線条部に沿って意図的に小片化するので、仮圧着時または本圧着時に予期せぬ機械的欠陥が生じることによる磁気的特性の劣化および磁気的特性のばらつきを抑制できる。また、仮圧着時に磁性体コア４０は小片化され、これらの小片化された磁性体コア４０が貼付された状態の樹脂シートを他の樹脂シートと共に本圧着するので、小片化された多数の磁性体コアを個別に樹脂シートに貼り付けるための工程が不要となって、製造コストを低減できる。また、小片化された磁性体コア４０は樹脂シート１２に仮圧着されているので、例えば本圧着前に搬送などがあったとしても、磁性体コア４０は樹脂シート１２から容易に外れたり、位置がずれたりすることはない。
【００２５】
《第２の実施形態》
図４、図５（Ａ）、図５（Ｂ）は第２の実施形態に係るアンテナ装置の一部の構造およびその製造方法について示す図である。図４は磁性体コア４０の斜視図、図５（Ａ）は樹脂シート１２および磁性体コア４０の断面図、図５（Ｂ）は樹脂シート１２に磁性体コア４０を重ねた状態での断面図である。
【００２６】
第２の実施形態のアンテナ装置の製造方法では、磁性体コアにクラックが入る位置を予定するための「クラック位置付け工程」を備える。図４および図５（Ａ）に示す磁性体コア４０は複数の溝ＧＲを備えている。後の工程で、これらの溝ＧＲの位置にクラックが入る（割れる）。溝ＧＲは磁性体コア４０の焼結前のグリーンシートの段階で、型押しによって溝を形成し、それを焼結することによって形成されたものである。なお、焼結後の磁性体コアにダイサーなどでハーフカットすることによって溝ＧＲを形成してもよい。
【００２７】
図５（Ｂ）に示した状態から仮圧着することにより、その時の圧力により、磁性体コア４０は、線条部２１が支点となって、溝ＧＲの位置で割れる。
【００２８】
このように予め溝を形成して、割れるべき位置の厚みを薄くしておくことにより、磁性体コアの各小片の大きさおよび数を正確に規定できる。
【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、アンテナモジュール２０１とともに構成される（すなわちアンテナモジュールを含む）アンテナ装置である。このアンテナ装置は、アンテナモジュール２０１およびブースターコイル３０１で構成される。アンテナモジュール２０１の構成は第１の実施形態で示したとおりであるが、アンテナモジュール２０１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。
【００３０】
図７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。
【００３１】
図６に磁束φで示すように、アンテナモジュール２０１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、アンテナモジュール２０１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。なお、磁性体シート４は必ずしも設けられなくてもよい。
【００３２】
また、本実施形態では、アンテナモジュール２０１とともに構成される（すなわちアンテナモジュールを含む）アンテナ装置を示したが、アンテナモジュールを含まない構成としてもよい。例えば、アンテナ装置１０１とブースターコイル３０１とを組み合わせて構成してもよい。
【００３３】
図８は図６に示したアンテナ装置の等価回路図である。アンテナモジュール２０１はアンテナ部１０１Ｐのコイル導体および磁性体コア４０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。
【００３４】
このようにして、樹脂多層基板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。
【００３５】
《第４の実施形態》
図９は本発明の電子機器の実施形態である無線通信装置４０１の筐体内部の構造を示す図であり、下部筐体９１と上部筐体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６に示したアンテナモジュール２０１およびブースターコイル３０１を備えたものである。
【００３６】
下部筐体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にはアンテナモジュール２０１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。
【００３７】
上部筐体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はアンテナモジュール２０１のアンテナ部（給電コイル）と磁界結合する。
【００３８】
なお、図９では、ブースターコイル３０１を備えた例を示したが、ブースターコイル３０１を設けずに、アンテナモジュール２０１（またはアンテナ装置１０１）単独で用いるように構成してもよい。
【００３９】
《他の実施形態》
以上に示した各実施形態では、仮圧着時に磁性体コア４０を小片化する例を示したが、複数の樹脂シートを積層し、本圧着する時に磁性体コアに加わる応力で、磁性体コア４０を小片化してもよい。この場合でも、磁性体コア４０に層方向に近接する線条部２１が支点となって、磁性体コア４０に複数のクラックが入る。なお、この場合、仮圧着時には磁性体コア４０は小片化しないので、樹脂シート１２から磁性体コアの小片が外れたり、位置がずれたりすることが防止される。
【００４０】
また、以上に示した各実施形態では、磁性体コアに樹脂シートを介して線条部（導体パターン）が間接的に対向する例を示したが、磁性体コアに線条部（導体パターン）が直接的に接するように、配置してもよい。
【００４１】
また、以上に示した各実施形態では、コイルアンテナ用コイル導体の線条部で磁性体コアにクラックが生じるようにしたが、クラック形成用の導体パターンはコイルアンテナ用コイル導体の一部である必要はないし、コイル導体の一部である必要もない。導体パターンは磁性体コアにクラックを形成するために特別に設けてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
ＡＰ…開口
ＣＡ…キャビティ
ＣＲ…クラック
ＧＲ…溝
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
１１〜１５…樹脂シート
２１，２２…線条部
３１，３２…端子電極
４０…磁性体コア
５１，５２…チップ部品
７０…実装基板
８１…アンテナ一体型磁性シート
８２…アンテナパターン
８４…シート基材
９０…磁性体固片
１０１…アンテナ装置
１０１Ｐ…アンテナ部
２０１…アンテナモジュール
３０１…ブースターコイル
４０１…無線通信装置
【図１】
0005713148.tif 000002
【図２】
0005713148.tif 000003
【図３】
0005713148.tif 000004
【図４】
0005713148.tif 000005
【図５】
0005713148.tif 000006
【図６】
0005713148.tif 000007
【図７】
0005713148.tif 000008
【図８】
0005713148.tif 000009
【図９】
0005713148.tif 000010
【図１０】
0005713148.tif 000011