(57)【要約】【課題】  アンテナコイルの通信特性の向上と、シールド板からの十分な電磁的遮蔽作用とを同時に満足させることができる構成の磁芯部材、アンテナモジュール及びこれを備えた携帯型通信端末を提供する。【解決手段】  アンテナコイル１１，１２が形成されたアンテナ基板と導電性のシールド板３との間に配置され、絶縁材料３０中に軟磁性粉末３１が充填されてなる磁芯部材４であって、磁芯部材４を第１の層４Ａと第２の層４Ｂの２層構造とし、第１の層４Ａでは軟磁性粉末３１の充填率を第２の層４Ｂのそれよりも低くして、アンテナ基板２と対向する側の第１の面４ａとシールド板３と対向する側の第２の面４ｂとで互いに異なる磁気的特性を有するように磁芯部材４を構成する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材料中に磁性粉末が充填されてなり、平面内で渦巻き状に巻回されたアンテナコイルと導電性のシールド板との間に配置されるシート状の磁芯部材であって、
前記アンテナコイルと対向する側の第１の面と、
前記シールド板と対向する側の第２の面とが、
互いに異なる磁気的特性を有している
ことを特徴とする磁芯部材。
【請求項２】
前記第１の面側における前記磁性粉末の充填率は、前記第２の面側における前記磁性粉末の充填率よりも低い
ことを特徴とする請求項１に記載の磁芯部材。
【請求項３】
前記第１の面側における前記磁性粉末はシート面に垂直な方向に配向されているのに対し、前記第２の面側における前記磁性粉末はシート面に平行に配向されている
ことを特徴とする請求項１に記載の磁芯部材。
【請求項４】
前記第１の面側における前記磁性粉末と、前記第２の面側における前記磁性粉末とが、形状的に異なっている
ことを特徴とする請求項１に記載の磁芯部材。
【請求項５】
前記第１の面には加工痕が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の磁芯部材。
【請求項６】
前記第１の面は凹凸形状を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の磁芯部材。
【請求項７】
平面内で渦巻き状に巻回されたアンテナコイルと、導電性のシールド板と、前記アンテナコイルと前記シールド板との間に配置され、絶縁材料中に磁性粉末が充填されてなるシート状の磁芯部材とを備えたアンテナモジュールであって、
前記磁芯部材が、
前記アンテナコイルと対向する側の第１の面と、前記シールド板と対向する側の第２の面とで互いに異なる磁気的特性を有している
ことを特徴とするアンテナモジュール。
【請求項８】
前記第１の面側における前記磁性粉末の充填率は、前記第２の面側における前記磁性粉末の充填率よりも低い
ことを特徴とする請求項７に記載のアンテナモジュール。
【請求項９】
前記第１の面側における前記磁性粉末はシート面に垂直な方向に配向されているのに対し、前記第２の面側における前記磁性粉末はシート面に平行に配向されている
ことを特徴とする請求項７に記載のアンテナモジュール。
【請求項１０】
前記第１の面側における前記磁性粉末と、前記第２の面側における前記磁性粉末とが、形状的に異なっている
ことを特徴とする請求項７に記載のアンテナモジュール。
【請求項１１】
前記第１の面には加工痕が形成されている
ことを特徴とする請求項７に記載のアンテナモジュール。
【請求項１２】
前記第１の面は凹凸形状を有している
ことを特徴とする請求項７に記載のアンテナモジュール。
【請求項１３】
通信ネットワークを介しての情報通信機能を有し、平面内で渦巻き状に巻回されたアンテナコイルと、導電性のシールド板と、前記アンテナコイルと前記シールド板との間に配置され、絶縁材料中に磁性粉末が充填されてなるシート状の磁芯部材とを備えたアンテナモジュールを内蔵した携帯型通信端末であって、
前記磁芯部材が、
前記アンテナコイルと対向する側の第１の面と、前記シールド板と対向する側の第２の面とで互いに異なる磁気的特性を有している
ことを特徴とする携帯型通信端末。
【請求項１４】
前記第１の面側における前記磁性粉末の充填率は、前記第２の面側における前記磁性粉末の充填率よりも低い
ことを特徴とする請求項１３に記載の携帯型通信端末。
【請求項１５】
前記第１の面側における前記磁性粉末はシート面に垂直な方向に配向されているのに対し、前記第２の面側における前記磁性粉末はシート面に平行に配向されている
ことを特徴とする請求項１３に記載の携帯型通信端末。
【請求項１６】
前記第１の面側における前記磁性粉末と、前記第２の面側における前記磁性粉末とが、形状的に異なっている
ことを特徴とする請求項１３に記載の携帯型通信端末。
【請求項１７】
前記第１の面には加工痕が形成されている
ことを特徴とする請求項１３に記載の携帯型通信端末。
【請求項１８】
前記第１の面は凹凸形状を有している
ことを特徴とする請求項１３に記載の携帯型通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤ（無線周波数識別：Radio Frequency Identification）技術を用いたＩＣタグ等に用いて好適な磁芯部材、アンテナモジュール及びこれを備えた携帯型通信端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＲＦＩＤ技術を用いたＩＣカード及び識別タグ（以下、これらを総称して「ＩＣタグ」ともいう。）として、情報を記録したＩＣチップ及び共振用のコンデンサをアンテナコイルに電気的に接続したものが知られている。これらは、リーダーライタの送受信アンテナからアンテナコイルへ所定の周波数の電波を発信することにより、ＩＣタグを活性化し、電波のデータ通信による読出しコマンドに応じてＩＣチップに記憶された情報を読み取ることにより、又は特定周波数の電波に対して共振するか否かにより識別又は監視するように構成されている。これに加えて、ＩＣカードの多くは、読み取った情報を更新したり履歴情報などを書込み可能に構成されている。
【０００３】
主に識別タグに用いられる従来のアンテナモジュールとして、平面内に渦巻き状に巻回されたアンテナコイルに、このアンテナコイルの平面と略並行となるように磁芯部材を挿入したものがある（下記特許文献１参照）。このアンテナモジュールにおける磁芯部材はアモルファスシート又は電磁鋼板からなり、アンテナコイルの平面と略平行となるように磁芯部材を挿入することにより、アンテナモジュール全体の薄厚化を図っている。
【０００４】
しかし、上述した構成のアンテナモジュールでは、磁芯部材がアモルファスシート又は電磁鋼板で作られているため、周波数が１００ｋＨｚ程度の場合に使用可能なＱ値は得られるが、電波の周波数が数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚと高周波である場合には、磁芯部材におけるアモルファスシート又は電磁鋼板に渦電流が発生してＱ値が低下する不具合があった。特に近年では、１３．５６ＭＨｚの周波数により動作するＲＦＩＤ技術を用いたＩＣタグが実用化されており、このような高周波の電波で動作するタグに下記特許文献１に記載のアンテナモジュールは使用できない。
【０００５】
一方、この高周波に使用できる磁芯部材として従来から焼結フェライトが知られているが、焼結フェライトは比較的もろい性質を有し、特に薄いアンテナコイルを得るためにその焼結フェライト板を薄く形成して磁芯部材とすると、その磁芯部材は割れ易いものとなり、実際の使用環境が狭められるという取り扱い品質上の問題がある。このため、磁芯部材を軟磁性金属、アモルファス又はフェライトの粉末又はフレークと、プラスチック又はゴムとの複合材で形成することにより、比較的剛性が高くかつ比較的高い周波数において使用し得るようにしたアンテナコイルが提案されている（下記特許文献２参照）。
【０００６】
また、下記特許文献３には、平面内で渦巻き状に巻回されたアンテナコイルと、このアンテナコイルの平面と平行となるように平板状の磁芯部材とを積層した構成のアンテナモジュールが開示されている。
【０００７】
更に、下記特許文献４には、チョークコイル磁芯に使用される複合材の金属粉を押し出し成型の際に押し出し方向に配向させる圧粉磁芯の製造方法が開示され、下記特許文献５には、携帯情報端末の液晶などの裏に貼り付けられる電波吸収体に、１００〜４００ＭＨｚのノイズ規格を満たすために扁平金属粉を圧接接合して構成される複合磁性体を用いた構成が開示されている。
【０００８】
ところで、近年、１３．５６ＭＨｚの周波数により動作するＲＦＩＤを用いたＩＣタグにおいて確実な動作環境が求められており、例えば通信特性においてもできるだけ長い通信距離や、リーダーライタとタグとが相対する場合の平面状の広い通信エリアが求められている。
【０００９】
例えば識別タグに用いられるアンテナコイルは、識別する物品が金属製の場合、これによる影響を受けることを回避するため、アンテナコイルと物品との間に電気絶縁性を有するスペーサを介装するが、当該スペーサを上述の磁芯部材で代用する場合がある（下記特許文献３参照）。
【００１０】
一方、アンテナコイルは様々な通信機器内に組み込まれる場合があるので、識別する物品以外であっても金属部品が周辺にあれば、その影響を受けやすくなる。これを回避するため、通信面の裏面（被着面）に金属製のシールド板を貼り付けて、金属物による通信特性の変動を抑えるようにしたものがある（下記特許文献２参照）。
【００１１】
ところが、シールド板によってアンテナコイルの通信特性の変動は防止できるものの、逆にこれはシールド板によってアンテナコイルの通信特性を一定のレベルに低下させていることにもなる。このため、通信特性の向上という観点から見ると、シールド板の介装は大きなマイナス要因にもなりかねない。
【００１２】
そこで、周囲の金属物の影響によるアンテナコイルの通信特性の劣化を抑えるために、上述の磁芯部材をアンテナコイルとシールド板との間に介装させてアンテナモジュールを構成するようにすれば、アンテナコイル側から見てシールド板があたかも存在しないかのように機能させることができる（特願２００３−０９２８９３）。
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−４８１５２号公報
【特許文献２】特開２００２−３２５０１３号公報
【特許文献３】特開２０００−１１３１４２号公報
【特許文献４】特開平１１−７４１４０号公報
【特許文献５】特開２００２−２８９４１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
アンテナコイル、磁芯部材及びシールド板の積層構造でなるアンテナモジュールにおいては、中央部の磁芯部材がアンテナコイルの通信性能を引き出す機能だけでなく、アンテナコイルがシールド板の影響を受けないようにするための電磁的遮断機能をも兼ね備えている。
【００１５】
しかしながら、アンテナコイルに要求される通信性能を引き出すのに必要な磁芯部材の磁気特性と、アンテナコイルとシールド板との間の電磁遮蔽機能を満足する磁芯部材の磁気特性とは、必ずしも一致しない。このため、アンテナコイルの通信特性とシールド板からの電磁的遮蔽機能との調和点を考慮した磁芯部材の選定が余儀なくされているのが現状である。
【００１６】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、アンテナコイルの通信特性の向上と、シールド板からの十分な電磁的遮蔽作用とを同時に満足させることができる構成の磁芯部材、アンテナモジュール及びこれを備えた携帯型通信端末を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
以上の課題を解決するに当たり、本発明では、磁芯部材は、アンテナコイルと対向する側の第１の面と、シールド板と対向する側の第２の面とが、互いに異なる磁気的特性を有していることを特徴としている。
【００１８】
好適には、磁芯部材を、第１の面側における磁性粉末の充填率が第２の面側における磁性粉末の充填率よりも低くなるようにして、第１，第２の面とで磁気的特性をそれぞれ異ならせる構成とする。これにより、第１の面側においては絶縁性を高めてコイルロスを少なくし通信距離を伸ばすと共に、第２の面側においてはアンテナコイルとシールド板との間の十分な電磁的遮蔽機能を得ることができる。
【００１９】
あるいは、第１の面側における磁性粉末はシート面に垂直な方向に配向され、第２の面側における磁性粉末はシート面に平行に配向されるようにして、磁芯部材の第１，第２の面とで磁気的特性をそれぞれ異ならせる構成としても、同様な効果を得ることができる。
【００２０】
また、第１の面側における磁性粉末と、第２の面側における磁性粉末とを形状的に異ならせるようにして、磁芯部材の第１，第２の面とで磁気的特性をそれぞれ異ならせるようにしてもよい。
【００２１】
更に、磁芯部材の第１の面に加工痕を形成すれば、当該加工痕により第１の面における磁路が分断されることにより、第１の面に発生する渦電流が抑制される。その結果、アンテナコイルの通信距離の向上を図ることができる。磁芯部材の第１の面を凹凸形状とすることによっても、同様な作用を得ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上、本発明の磁芯部材によれば、アンテナコイルの通信距離の向上と、アンテナコイルとシールド板との間の十分な電磁的遮蔽機能とを同時に満たすことができるようになる。これにより、磁芯部材のアンテナ側とシールド側とで任意に磁気的特性を選定することによって、様々な通信特性に対応できるアンテナモジュールを設計自由度高く製造することができるようになる。
【００２３】
また、このような構成のアンテナモジュールを携帯型通信端末に内装することにより、アンテナコイルと通信端末間の電磁干渉の影響を排除してより適正な機器の動作を確保することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
（第１の実施の形態）
図１及び図２は本発明の第１の実施の形態によるアンテナモジュール１の構成を示している。ここで、図１はアンテナモジュール１の平面図、図２は図１における［２］−［２］線方向断面図である。
【００２６】
アンテナモジュール１は、第１，第２のアンテナコイル１１，１２が形成されたアンテナ基板２と、シールド板３と、これらアンテナ基板２とシールド板３との間に配置される磁芯部材４とで構成されている。
【００２７】
アンテナ基板２は、リーダーライタとの通信用の第１アンテナコイル１１と、ＩＣカード等のＩＣタグとの通信用の第２アンテナコイル１２とが、共通のベースフィルム１０に配置形成されている。第１アンテナコイル１１はベースフィルム１０の表面（通信面ＣＳ）側に配置形成され、第２アンテナコイル１２はベースフィルム１０の裏面側（通信面ＣＳとは反対側の面）に配置形成されている（図２）。
【００２８】
ベースフィルム１０は、絶縁性の材料で構成されている。ベースフィルム１０は、ガラスエポキシ基板等のリジッド性（自己支持性）のある材料で構成されていてもよいし、ポリイミドやＰＥＴ、ＰＥＮ等のフレキシブル性のある樹脂フィルムで構成されていてもよい。
【００２９】
ベースフィルム１０は、第１アンテナコイル１１及び第２アンテナコイル１２が形成される大面積のコイル形成部１０ａと、第１，第２アンテナコイル１１，１２の各々の端部と電気的に接続される外部端子接続部１５が形成される小面積の連結部１０ｂとを有している。外部端子接続部１５には図示しないＩＣチップの端子や当該ＩＣチップが実装されたプリント配線板上の端子等が接続される。
【００３０】
なお、図１において符号１６は、ベースフィルム１０の表裏を電気的に接続するための層間接続部であり、これらを介して第１，第２アンテナコイル１１，１２が外部端子接続部１５の所定位置に接続されている。また、ベースフィルム１０の表裏面には、絶縁材料でなるオーバーコート材１４がそれぞれ設けられている（図２）。
【００３１】
第１アンテナコイル１１及び第２アンテナコイル１２はそれぞれ導電材料でなり、アルミニウムや銅等の金属薄膜、導電ペーストの印刷体で構成することができる。
なお、各アンテナコイルの形成幅や形成長、膜厚あるいは塗膜厚は、求められる通信性能に応じて適宜設定することができる。
【００３２】
第１，第２アンテナコイル１１，１２は、ベースフィルム１０の平面内で巻回されたループコイルで構成されている。第１アンテナコイル１１と第２アンテナコイル１２との配置関係は特に限定されないが、本実施の形態では、第２アンテナコイル１２は第１アンテナコイル１１の内周側に配置されている。
【００３３】
シールド板３及び磁芯部材４は、アンテナ基板２の通信面ＣＳの反対側の面に積層されている。磁芯部材４は、アンテナ基板２とシールド板３との間に配置されている。シールド板３及び磁芯部材４は、それぞれアンテナ基板２と略同等の大きさに形成されている。
【００３４】
シールド板３は、導電性材料で構成され、当該アンテナモジュール１が携帯型通信端末等の機器に組み込まれた際、アンテナ基板２側と通信端末側との電磁干渉を防ぐ機能を有している。シールド板３は、例えば、ステンレス板や銅板、アルミニウム板等の金属板で構成される。
【００３５】
一方、磁芯部材４は、例えば合成樹脂材料等の絶縁材料中に軟磁性粉末が充填されてシート状に加工又は成形されてなる。軟磁性粉末としては、センダスト（Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系）、パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ）系、アモルファス（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｂ系）、フェライト（Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等）、焼結フェライト等が適用可能であり、目的とする通信性能や用途に応じて使い分けられる。
【００３６】
磁芯部材４がアンテナ基板２とシールド板３との間に介装されることによって、アンテナ基板１とシールド板３との間の電磁干渉による通信性能の劣化を回避できると同時に、アンテナ基板１とシールド板３との間の隙間を少なくできるという利点がある。
【００３７】
図３及び図４は当該アンテナモジュール１を搭載した携帯型通信端末２０の断面模式図である。図では、アンテナモジュール１が携帯型通信端末２０の端末本体２１の上部背面側に内装された例を示している。
【００３８】
端末本体２１には、通信ネットワークを介しての情報通信機能を備えた当該携帯型通信端末２０の諸機能を制御するＣＰＵその他の電子部品を搭載した電子回路基板２２やバッテリ２５が内蔵され、その表面の一部は液晶ディスプレイ等の表示部２３で構成されている。また、図示せずとも通信ネットワークを介しての情報の送受信に必要な送受信用アンテナを含む通信手段や、操作入力部、電話機能に必要なマイクロフォン及びスピーカ等が備え付けられている。
【００３９】
アンテナモジュール１は、そのアンテナ基板２の通信面ＣＳを外方へ向けて端末本体２１に内装される。このとき、アンテナ基板２の外部端子接続部１５は、例えば、当該アンテナ基板２のために用意されたＩＣチップ２４に接続される。
【００４０】
ＩＣチップ２４には、第１アンテナコイル１１を介して外部リーダーライタ５と通信する際に読み出されるＩＤその他の各種情報が記憶されている。また、このＩＣチップ２４には、第２アンテナコイル１２を介して外部ＩＣタグ（ＩＣカード等、図４参照）６と通信する際に、当該外部タグ６に記憶された情報を読み出したり書き込むのに必要なアクセス手順（プログラム）や鍵情報等が必要に応じて格納されている。
【００４１】
本実施の形態の携帯型通信端末２０において、図３に示すように、外部のリーダーライタ５と通信する際には、アンテナ基板２の第１アンテナコイル１１を介してＩＣチップ２４に格納された所定情報が送信される。これにより、この携帯型通信端末２０のタグ機能を利用して、例えば電車運賃の支払いを行うことができる。
【００４２】
また、図４に示すように、外部のＩＣタグ６と通信する際には、アンテナ基板２の第２アンテナコイル１２を介してＩＣタグ６内のＩＣチップ６Ａに格納された所定情報が読み出される。これにより、この携帯型通信端末２０のリーダーライタ機能を利用して、例えばＩＣタグ６の残高などの情報を表示部２３を介して確認することができる。
【００４３】
なお、リーダーライタ機能を利用する際の電力源としては、携帯型通信端末２０のバッテリ２５が用いられる。この場合、第１，第２アンテナコイル１１，１２の設計の最適化により携帯型通信端末２０の低消費電力化に貢献できる。
【００４４】
さて、携帯型通信端末２０に内装されたアンテナモジュール１において、シールド板３はアンテナ基板２と電子回路基板２２との間の電磁的遮蔽機能を果たし、携帯型通信端末２０とアンテナ基板２との間の電磁干渉を防止する。これにより、第１，第２アンテナコイル１１，１２の通信時に発生する不要輻射（ノイズ）が電子回路基板２０に悪影響を与えることを防止することができる。
【００４５】
また、磁芯部材４は、アンテナ基板２の通信性能を向上させると同時に、アンテナ基板２とシールド板３との間の電磁干渉を抑制する機能を有する。
以下、磁芯部材４の構成の詳細について図２を参照して説明する。
【００４６】
磁芯部材４は、アンテナ基板２側の第１の層４Ａ及びシールド板３側の第２の層４Ｂの２層構造を有している。
【００４７】
磁芯部材４の第１の層４Ａと第２の層４Ｂとは、それぞれ合成樹脂等の絶縁材料（バインダ）３０に軟磁性粉末３１を充填することによって構成されている。軟磁性粉末３１はシート面に平行に配向されている。本実施の形態では、軟磁性粉末３１は扁平状の磁性粉が用いられるが、それ以外にも針状、フレーク状の磁性粉等も適用可能である。
【００４８】
本実施の形態では、第１の層４Ａと第２の層４Ｂとで軟磁性粉末３１の充填率を異ならせることによって、磁芯部材４のアンテナ基板２と対向する側の第１の面４ａと、シールド板３と対向する側の第２の面４ｂとが、互いに異なる磁気的特性を有するように構成されている。
【００４９】
すなわち、磁芯部材４の第１の面４ａ側における軟磁性粉末３１の充填率が、磁芯部材４の第２の面４ｂ側における軟磁性粉末３１の充填率よりも低くなるように、第１の層４Ａと第２の層４Ｂとで軟磁性粉末３１の充填量を調整している。
【００５０】
この構成により、軟磁性粉末３１の充填率が低い第１の層４Ａにおいては、軟磁性粉末３１の充填率低下により絶縁材料３０の占有率が相対的に大きくなるので、第１の面４ａにおける絶縁性が高くなる。その結果、第１の面４ａにおける渦電流の発生を抑制して、アンテナコイル１１（１２）に誘起された電流が流れやすくなり、コイルのロスが少なくなる（Ｑ値が高くなる）。従って、アンテナコイル１１（１２）に誘起される電圧を大きくしてＩＣチップ２４に供給される電力を増加させることができ、これによりアンテナコイルの通信距離を伸ばすことができる。
【００５１】
図５は一般の非接触ＩＣカードにおけるアンテナコイルのＱ値（共振の鋭さを表す量。単にＱともいう。）と誘起電圧及び通信距離の関係を示している。図５から、アンテナコイルのＱ値の上昇によりＩＣチップへの供給電圧が大きくなると共に、通信距離が向上するのがわかる。
【００５２】
一方、軟磁性粉末３１の充填率が高い第２の層４Ｂにおいては、充填される軟磁性粉末３１によりシールド板３を覆い隠す効率が高くなるので、アンテナ基板２とシールド板３との間の電磁的遮蔽機能を高めることができ、アンテナコイル１１，１２の通信性能の劣化を低減できる。
【００５３】
また、アンテナコイル１１，１２から見ると、第２の層４Ｂの軟磁性粉末３１の充填率が高く、かつ、それが磁化方向に配向されているので磁束が通りやすく（透磁率が高く）なっている。これにより、アンテナコイル１１，１２のインダクタンスが高くなり、通信距離の向上を図ることができる。
【００５４】
以上のように本実施の形態によれば、磁芯部材４の第１の面４ａ側における軟磁性粉末３１の充填率を第２の面４ｂ側における軟磁性粉末３１の充填率よりも低くして、第１，第２の面４ａ，４ｂがそれぞれ互いに異なる磁気的特性を有する構造としているので、アンテナコイル１１，１２の通信距離の向上を図ることができると同時に、アンテナコイル１１，１２とシールド板３との間の十分な電磁的遮蔽機能を得ることができるようになる。
【００５５】
なお、以上の構成の磁芯部材４は、例えば、第１の層４Ａを構成する磁性塗料と第２の層４Ｂを構成する磁性塗料とを重ね塗りした積層塗膜で構成したり、あるいは、第１の層４Ａからなる磁性シートと第２の層４Ｂからなる磁性シートを互いに貼り合わせて構成することができる。
【００５６】
また、第１，第２の層４Ａ，４Ｂにおける軟磁性粉末３１の各々の充填率は一義に定められる性質のものではなく、適用される軟磁性粉末の種類、形状等に起因する磁気的特性や、求められるアンテナコイル１１，１２の通信性能等に応じて適宜設定されるものである。
更に、第１，第２の層４Ａ，４Ｂに用いられる軟磁性粉末３１は同一のものに限らず、互いに異なる材質のものであってもよい。
【００５７】
（第２の実施の形態）
次に、図６を参照して本発明の第２の実施の形態におけるアンテナモジュールの構成について説明する。なお、図において上述の第１の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。
【００５８】
本実施の形態のアンテナモジュール１を構成する磁芯部材４２は、アンテナ基板２側の第１の層４２Ａ及びシールド板３側の第２の層４２Ｂの２層構造を有している。
【００５９】
磁芯部材４２の第１の層４２Ａと第２の層４２Ｂとは、それぞれ合成樹脂等の絶縁材料（バインダ）３０に軟磁性粉末３１を充填することによって構成されている。軟磁性粉末３１はシート面に平行に配向されている。
【００６０】
本実施の形態では、上述の第１の実施の形態と同様に、第１の層４２Ａと第２の層４２Ｂとで軟磁性粉末３１の充填率を異ならせることによって、磁芯部材４２のアンテナ基板２と対向する側の第１の面４２ａと、シールド板３と対向する側の第２の面４２ｂとが、互いに異なる磁気的特性を有するように構成されている。
【００６１】
すなわち、磁芯部材４２の第１の面４２ａ側における軟磁性粉末３１の充填率が、磁芯部材４２の第２の面４２ｂ側における軟磁性粉末３１の充填率よりも低くなるように、第１の層４２Ａと第２の層４２Ｂとで軟磁性粉末３１の充填量を調整している。
【００６２】
そこで本実施の形態では、第１の層４２Ａの構成を、絶縁層３２と、絶縁材料３０に軟磁性粉末３１を充填させた磁性層３３とを複数交互に積層した複合層で構成することによって、第２の層４２Ｂよりも軟磁性粉末３１の充填率を低くするようにしている。
【００６３】
この構成により、軟磁性粉末３１の充填率が低い第１の層４２Ａにおいては、軟磁性粉末３１の充填率低下により絶縁材料の占有率が相対的に大きくなるので、第１の面４２ａにおける絶縁性が高くなる。その結果、第１の面４ａにおける渦電流の発生を抑制して、アンテナコイル１１（１２）に誘起された電流が流れやすくなり、コイルのロスが少なくなる（Ｑ値が高くなる）。従って、アンテナコイル１１（１２）に誘起される電圧を大きくしてＩＣチップ２４に供給される電力を増加させることができ、これによりアンテナコイルの通信距離を伸ばすことができる。
【００６４】
一方、軟磁性粉末３１の充填率が高い第２の層４２Ｂにおいては、充填される軟磁性粉末３１によりシールド板３を覆い隠す効率が高くなるので、アンテナ基板２とシールド板３との間の電磁的遮蔽機能を高めることができ、アンテナコイル１１，１２の通信性能の劣化を低減できる。
【００６５】
また、アンテナコイル１１，１２から見ると、第２の層４２Ｂの軟磁性粉末３１の充填率が高く、かつ、それが磁化方向に配向されているので磁束が通りやすく（透磁率が高く）なっている。これにより、アンテナコイル１１，１２のインダクタンスが高くなり、通信距離の向上を図ることができる。
【００６６】
以上のように本実施の形態によれば、磁芯部材４２の第１の面４２ａ側における軟磁性粉末３１の充填率を第２の面４２ｂ側における軟磁性粉末３１の充填率よりも低くして、第１，第２の面４２ａ，４２ｂがそれぞれ互いに異なる磁気的特性を有する構造としているので、アンテナコイル１１，１２の通信距離の向上を図ることができると同時に、アンテナコイル１１，１２とシールド板３との間の十分な電磁的遮蔽機能を得ることができるようになる。
【００６７】
また、本実施の形態によれば、磁芯部材４２の第１の層４２Ａにおける軟磁性粉末３１の充填率を絶縁層３３の層厚や積層数で任意に調整できるので、磁性層３３を第２の層４２Ｂと同一構成とすることができる。
【００６８】
なお、以上の構成の磁芯部材４２の第１の層４２Ａは、例えば、絶縁層３２を構成する塗料と磁性層３３を構成する磁性塗料とで幾層に重ね塗りした積層塗膜で構成することができる。
【００６９】
また、第１，第２の層４２Ａ，４２Ｂにおける軟磁性粉末３１の各々の充填率は一義に定められる性質のものではなく、適用される軟磁性粉末の種類、形状等に起因する磁気的特性や、求められるアンテナコイル１１，１２の通信性能等に応じて適宜設定されるものである。
【００７０】
（第３の実施の形態）
図７は本発明の第３の実施の形態におけるアンテナモジュールの構成を示している。なお、図において上述の第１の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。
【００７１】
本実施の形態のアンテナモジュール１を構成する磁芯部材４３は、アンテナ基板２側の第１の層４３Ａ及びシールド板３側の第２の層４３Ｂの２層構造を有している。磁芯部材４３の第１の層４３Ａと第２の層４３Ｂとは、それぞれ合成樹脂等の絶縁材料（バインダ）３０に軟磁性粉末３１を充填することによって構成されている。
【００７２】
本実施の形態では、磁芯部材４３のアンテナ基板２と対向する側の第１の面４３ａと、シールド板３と対向する側の第２の面４３ｂとにおける軟磁性粉末３１の配向を異ならせることによって、第１，第２の面４３ａ，４３ｂとが互いに異なる磁気的特性を有するように構成されている。
【００７３】
すなわち、磁芯部材４３の第１の面４３ａ側における軟磁性粉末３１はシート面に対して垂直な方向に配向されているのに対し、第２の面４３ｂ側における軟磁性粉末３１はシート面に平行に配向されている。
【００７４】
この構成により、軟磁性粉末３１がシート面に垂直な方向に配向されている第１の層４３Ａにおいては、アンテナコイル１１，１２から発生する電磁波による磁化方向にほぼ一致しているので磁束が通りやすく、通信距離を伸ばすことができるようになる。
【００７５】
一方、第２の層４３Ｂにおいては、充填される軟磁性粉末３１によりシールド板３を覆い隠す効果が高くなるので、アンテナ基板２とシールド板３との間の電磁的遮蔽機能を高めることができ、アンテナコイル１１，１２の通信性能の劣化を低減できる。
【００７６】
また、アンテナコイル１１，１２から見ると、第２の層４３Ｂの軟磁性粉末３１はシート面に平行に配向されているので、アンテナコイル１１，１２から発生する電磁波の回り込み方向とほぼ一致し、これにより磁束が通りやすくなっている。このため、アンテナコイル１１，１２の通信距離の向上に貢献することができる。
【００７７】
以上のように本実施の形態によれば、磁芯部材４３の第１の面４３ａ側においては軟磁性粉末３１をシート面に対し垂直方向に配向させ、第２の面４３ｂ側においては軟磁性粉末３１をシート面に対して平行に配向させることによって、第１，第２の面４３ａ，４３ｂがそれぞれ互いに異なる磁気的特性を有する構造としているので、アンテナコイル１１，１２の通信距離の向上を図ることができると同時に、アンテナコイル１１，１２とシールド板３との間の十分な電磁的遮蔽機能を得ることができる。
【００７８】
なお、以上の構成の磁芯部材４３の第１の層４３Ａは、例えば、当該第１の層４３Ａを構成する磁性塗料で塗膜を形成した後、シート面と垂直な方向に外部磁場をかけながら固化する等して、軟磁性粉末を図示の方向に配向させることができる。
【００７９】
（第４の実施の形態）
図８は本発明の第４の実施の形態におけるアンテナモジュールの構成を示している。なお、図において上述の第１の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。
【００８０】
本実施の形態のアンテナモジュール１を構成する磁芯部材４４は、アンテナ基板２側の第１の層４４Ａ及びシールド板３側の第２の層４４Ｂの２層構造を有している。第１の層４４Ａ及び第２の層４４Ｂは、合成樹脂等の絶縁材料（バインダ）３０に軟磁性粉末３１Ａ及び軟磁性粉末３１Ｂ（何れも扁平粉）をそれぞれ充填することによって構成されている。これらの軟磁性粉末３１Ａ，３１Ｂはそれぞれシート面に対して平行に配向されている。
【００８１】
軟磁性粉末３１Ａと軟磁性粉末３１Ｂとは形状的に異なっており、これら形状的に異なる構成の軟磁性粉末３１Ａ，３１Ｂで第１，第２の層４４Ａ，４４Ｂを構成することにより、磁芯部材４４のアンテナ基板２と対向する側の第１の面４４ａと、シールド板３と対向する側の第２の面４４ｂとが、互いに異なる磁気的特性を有する構成とされている。
【００８２】
そこで本実施の形態では、第１の層４４Ａに充填される軟磁性粉末３１Ａの磁性体粒子形状を小さい粒径（例えば４０μｍ以下）として、第１の面４４ａにおける渦電流の発生を抑制してアンテナコイル１１，１２に誘起される電流を流れやすくし、コイルロスを少なくしている。これにより、アンテナコイル１１，１２のＱ値を向上させ、通信距離を伸ばすことができる。
【００８３】
一方、第２の層４４Ｂに充填される軟磁性粉末３１Ｂの磁性体粒子形状を大きい粒径（例えば６０μｍ以上）として、第２の層４４Ｂの透磁率を高め、アンテナ基板２とシールド板３との間の電磁的遮蔽機能を高めると共に、アンテナコイル１１，１２から発生する磁束を通りやすくして通信距離を向上させることができる。
【００８４】
なお、図示するように、第１，第２の層４４Ａ，４４Ｂ間で、上述の第１の実施の形態のように軟磁性粉末の充填率を異ならせている（軟磁性材料粉３１Ａの充填率＜軟磁性材料粉３１Ｂの充填率）が、これに限られない。また、求められる通信特性によっては、第１の層４４Ａ側の軟磁性材料粉３１Ａの粒径を第２の層４４Ｂ側の軟磁性材料粉３１Ｂの粒径よりも大きくしてもよい。
【００８５】
（第５の実施の形態）
図９は本発明の第５の実施の形態におけるアンテナモジュールの構成を示している。なお、図において上述の第１の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。
【００８６】
本実施の形態のアンテナモジュール１を構成する磁芯部材４５は、合成樹脂等の絶縁材料（バインダ）３０に軟磁性粉末３１を充填することによって構成されている。軟磁性粉末３１は扁平状の磁性粉が用いられ、シート面に平行に配向されている。
【００８７】
磁芯部材４５は、そのアンテナ基板２と対向する側の第１の面４５ａに加工痕が形成されることによって、当該第１の面と、シールド板３と対向する側の平坦な第２の面４５ｂとで互いに異なる磁気的特性を有する構成とされている。本実施の形態では、上記加工痕として、磁芯部材４５の第１の面４５ａにマトリクス状あるいは格子状に形成した略Ｖ字形状のスリット３５Ａとされている。
【００８８】
磁芯部材４５の第１の面４５ａにスリット３５Ａが形成されることによって、当該第１の面４５ａにおける磁路が分断されることになる。これにより、磁路の形成に起因する磁芯部材表面における渦電流の発生を抑制でき、渦電流損失が低減される。その結果、第１の面４５ａにおける絶縁性が高まると共に、アンテナコイル１１，１２に誘起される電流が流れやすくなることによってコイルロスが少なくなり（Ｑ値が高くなり）、通信距離を伸ばすことができるようになる。
【００８９】
スリット３５Ａの開口幅、形成深さ、形成間隔（ピッチ）等の形成条件は、通信周波数、充填される軟磁性粉末の種類、充填率等に応じて適宜設定される。なお、開口幅は狭いほど表面の透磁率を高く維持することができる。
【００９０】
一方、磁芯部材４５の第２の面４５ｂは平坦とされることによって、軟磁性粉末３１によるシールド板３の被覆効果を高め、アンテナ基板２とシールド板３との間の電磁的遮蔽機能が確保されている。
【００９１】
以上のように本実施の形態によれば、磁芯部材４５の第１の面４５ａにスリット３５Ａでなる加工痕を形成することによって、第１，第２の面４５ａ，４５ｂがそれぞれ互いに異なる磁気的特性を有する構造としているので、アンテナコイル１１，１２の通信距離の向上を図ることができると同時に、アンテナコイル１１，１２とシールド板３との間の十分な電磁的遮蔽機能を得ることができるようになる。
【００９２】
なお、加工痕の種類としては上述した構成のスリット３５Ａに限らず、例えば図１０に示すように断面角形の溝３５Ｂとしてもよい。また、スリット３５Ａ（溝３５Ｂ）の形成形態は上述したマトリクス状あるいは格子状だけに限られない。更に、スリット３５Ａ（溝３５Ｂ）の形成方法としては、切削加工、レーザー加工、エッチング加工など公知の加工法が適用可能であり、スリット３５Ａ（溝３５Ｂ）に他の絶縁性材料を充填してもよい。
【００９３】
（第６の実施の形態）
図１１は本発明の第６の実施の形態におけるアンテナモジュールの構成を示している。なお、図において上述の第１の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。
【００９４】
本実施の形態のアンテナモジュール１を構成する磁芯部材４６は、合成樹脂等の絶縁材料（バインダ）３０に軟磁性粉末３１を充填することによって構成されている。軟磁性粉末３１は扁平状の磁性粉が用いられ、シート面に平行に配向されている。
【００９５】
磁芯部材４６は、そのアンテナ基板２と対向する側の第１の面４６ａが凹凸形状を有することによって、当該第１の面４６ａと、シールド板３と対向する側の平坦な第２の面４６ｂとで互いに異なる磁気的特性を有する構成とされている。本実施の形態では、第１の面４５ａが波形の凹凸形状とされている。
【００９６】
磁芯部材４６の第１の面４６ａが凹凸形状に形成されることによって、当該第１の面４６ａにおける磁路が凹部により分断されることになる。これにより、磁路の形成に起因する磁芯部材表面における渦電流の発生を抑制でき、渦電流損失が低減される。その結果、第１の面４６ａにおける絶縁性が高まると共に、アンテナコイル１１，１２に誘起される電流が流れやすくなることによってコイルロスが少なくなり（Ｑ値が高くなり）、通信距離を伸ばすことができるようになる。
【００９７】
第１の面４６ａの凹（凸）量、凹（凸）幅、凹凸ピッチ等の形成条件は、通信周波数、充填される軟磁性粉末の種類、充填率等に応じて適宜設定される。
【００９８】
一方、磁芯部材４６の第２の面４６ｂは平坦とされることによって、軟磁性粉末３１によるシールド板３の被覆効果を高め、アンテナ基板２とシールド板３との間の電磁的遮蔽機能が確保されている。
【００９９】
以上のように本実施の形態によれば、磁芯部材４６の第１の面４６ａを凹凸形状に形成することによって、第１，第２の面４６ａ，４６ｂがそれぞれ互いに異なる磁気的特性を有する構造としているので、アンテナコイル１１，１２の通信距離の向上を図ることができると同時に、アンテナコイル１１，１２とシールド板３との間の十分な電磁的遮蔽機能を得ることができるようになる。
【０１００】
なお、加工痕の種類としては上述した構成のスリット３５Ａに限らず、例えば図１２に示すように第１の面４６ａに断面略Ｖ字形状の凹部３６を形成することによってギヤ歯状の凹凸面とするようにしてもよい。また、第１の面４６ａにおける凹凸は、金型面を加工して、当該磁芯部材４６の成形と同時に形成されるようにすればよい。更に、第１の面４６ａとアンテナ基板２との間において凹凸によって形成される空気層に、適当な絶縁性材料を充填するようにしてもよい。
【０１０１】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【０１０２】
例えば以上の各実施の形態では、磁芯部材を面内一様なシート状に構成したが、当該磁芯部材は少なくともアンテナコイルとシールド板との間に介在されていればよいので、アンテナコイルのループ形状に対応させて環シート状に形成されてもよい。
【０１０３】
また、以上の各実施の形態では、アンテナ基板２としてベースフィルム１０上に第１，第２の２種類のアンテナコイル１１，１２を形成した構成を例に挙げて説明したが、勿論これに限らず、１種類のアンテナコイルのみ形成されたアンテナ基板を適用してもよい。また、同一のアンテナ基板の上にＲＦＩＤ用のＩＣチップその他の電子部品を実装して信号処理回路を形成する実施形態も適用可能である。
【０１０４】
更に、磁芯部材はアンテナ基板の非通信面に積層する構成に限らず、例えば図１３に示すように、アンテナ基板２を磁芯部材４７Ａの表面に埋設する構成も適用可能である。この場合、磁芯部材４７Ａのアンテナ基板２と対向する側の第１の面４７ａにおいては、アンテナ発生磁界の磁路の形成方向に対応して、アンテナ基板２を囲むループを形成するように、充填される軟磁性粉末３１をシート両端部で徐々に上向きに配向されるようにすれば、アンテナコイル１１，１２通信距離の向上を図ることが可能となる。
【０１０５】
なお、上述のようにアンテナ発生磁界の磁路に対応するように軟磁性粉末を配向させる他の構成例を図１４に示す。図１４に示す磁芯部材４７Ｂは、そのアンテナ基板２と対向する側の第１の面４７ａにおいて、図中左右の各々のアンテナコイル１１（１２）にて発生する磁路の形成方向に対応して、各アンテナコイルを囲むループを形成するように、それぞれ軟磁性粉末３１を配向させている。
【０１０６】
本例では、アンテナ基板２の通信面ＣＳ側に形成される通信磁界は大局的に図１３に示した態様を呈するものの、個々のアンテナコイルで発生する磁路は図１４に示すような態様で形成されることに鑑みたもので、これにより図１３に示した例と同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるアンテナモジュール１の平面図である。
【図２】図１における［２］−［２］線方向断面模式図である。
【図３】アンテナモジュール１を搭載した携帯型通信端末の断面模式図であり、外部のリーダーライタ５との通信時の一作用を示している。
【図４】アンテナモジュール１を搭載した携帯型通信端末の断面模式図であり、外部のＩＣタグ６との通信時の一作用を示している。
【図５】非接触ＩＣカードにおけるアンテナコイルのＱ値と誘起電圧及び通信距離の関係を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態を説明するアンテナモジュール１の断面模式図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態を説明するアンテナモジュール１の断面模式図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態を説明するアンテナモジュール１の断面模式図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態を説明するアンテナモジュール１の断面模式図である。
【図１０】図９の変形例を示すアンテナモジュール１の断面模式図である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態を説明するアンテナモジュール１の断面模式図である。
【図１２】図１０の変形例を示すアンテナモジュール１の断面模式図である。
【図１３】磁芯部材の構成の変形例を示す断面模式図である。
【図１４】磁芯部材の構成の他の変形例を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１…アンテナモジュール、２…アンテナ基板、３…シールド板、４，４２，４３，４４，４５，４６，４７Ａ，４７Ｂ…磁芯部材、４Ａ，４２Ａ，４３Ａ，４４Ａ…第１の層、４Ｂ，４２Ｂ，４３Ｂ，４４Ｂ…第２の層、４ａ，４２ａ，４３ａ，４４ａ，４５ａ，４６ａ，４７ａ…第１の面、４ｂ，４２ｂ，４３ｂ，４４ｂ，４５ｂ，４６ｂ…第２の面、５…リーダーライタ、６…ＩＣタグ、１１…第１アンテナコイル、１２…第２アンテナコイル、２０…携帯型通信端末、２１…端末本体、２２…電子回路基板、２４…ＩＣチップ、３０…絶縁材料、３１，３１Ａ，３１Ｂ…軟磁性粉末、３２…絶縁層、３３…磁性層、３５Ａ…スリット（加工痕）、３５Ｂ…溝（加工痕）。
【図１】
2005080023.tif 000003
【図２】
2005080023.tif 000004
【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】
2005080023.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2005080023.tif 000012
【図１１】
2005080023.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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