(57)【要約】  ワイヤレス受電回路モジュール（１０）は、基体（２１）、基体（２２）、電子部品（６１，６４，６５）、受電コイル（３１）、および、グランド導体パターン（５１）を備える。基体（２２）は、基体（２１）とは層数が異なり、平面視において、基体（２１）に重ならず、基体（２１）と所定の誘電体層を共通とする。電子部品（６１，６４，６５）は、基体（２１）の第１主面（２１１）に実装されている。受電コイル（３１）は、基体（２２）に形成されている。グランド導体パターン（５１）は、基体（２１）における第２主面（２１２）側に配置され、電子部品（６１，６４，６５）に重なる。
2020066086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の誘電体層が積層され、回路導体パターンが形成された第１基体と、
前記第１基体とは層数が異なり、平面視において、前記第１基体に重ならず、前記第１基体と所定の誘電体層を共通とする第２基体と、
前記第１基体の第１主面に実装された電子部品と、
前記第２基体に形成された導体パターンからなり、前記回路導体パターンに電気的に接続する、ワイヤレス受電コイルと、
前記第１基体における前記第１主面と反対側の第２主面側に配置され、前記平面視において、少なくとも前記電子部品に重なる第１平面グランド導体パターンと、
を備え、
前記第１平面グランド導体パターンは、外部からの電界に対して、前記第１基体に形成された前記回路導体パターンを保護する電界シールドとして作用し、
前記ワイヤレス受電コイルは、外部からの磁界に対して磁束を鎖交させて磁気結合を形成し、
前記回路導体パターンに対する電界シールドと前記磁気結合を同時に成立させる、
ワイヤレス受電回路モジュール。
【請求項２】
前記第１平面グランド導体パターンは、前記第１基体における前記第２主面の遠方から当該第２主面に向かう外部からの電界に対して、前記第１基体に形成された前記回路導体パターンを保護する電界シールドとして作用する、
請求項１に記載のワイヤレス受電回路モジュール。
【請求項３】
磁性シートを備え、
前記ワイヤレス受電コイルは、前記第２基体における前記第１主面側に配置され、
前記磁性シートは、
前記平面視において、前記ワイヤレス受電コイルの導体パターンに重なり、
外部からの磁界に対して、前記ワイヤレス受電コイルに磁束を鎖交させて形成する磁気結合における磁束密度を高め、
前記回路導体パターンに対する電界シールドと前記磁気結合の増大を同時に成立させる、
請求項１または請求項２に記載のワイヤレス受電回路モジュール。
【請求項４】
前記磁性シートは、前記第２基体における前記第２主面の遠方から当該第２主面に向かう外部からの磁界に対して、前記ワイヤレス受電コイルに磁束を鎖交させて形成する磁気結合における磁束密度を高める、
請求項３に記載のワイヤレス受電回路モジュール。
【請求項５】
前記第２基体は、前記第１基体に積層された前記誘電体層の一部を前記第２基体として突出させ、積層させてなる、
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のワイヤレス受電回路モジュール。
【請求項６】
前記第１基体と前記第２基体とは、同一の材料からなる、
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のワイヤレス受電回路モジュール。
【請求項７】
二次電池に電気的に接続される回路導体パターンが形成された誘電体層を備える第３基体と、
前記第３基体の第１主面に実装された二次電池と、
前記第３基体の第２主面側に配置され、前記平面視において、前記二次電池に重なる第２平面グランド導体パターンと、
をさらに備える、
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のワイヤレス受電回路モジュール。
【請求項８】
前記第１平面グランド導体パターンと前記第２平面グランド導体パターンとは、共通する平面グランド導体パターンとして一体形成されている、
請求項７に記載のワイヤレス受電回路モジュール。
【請求項９】
前記第１基体は、柔軟性のない絶縁性基材を用いたリジッド基板であり、
前記第２基体または前記第３基体は、折り曲げることができる柔軟性を有するフレキシブル基板である、
請求項７または請求項８に記載のワイヤレス受電回路モジュール。
【請求項１０】
前記第１基体、前記第２基体、または、前記第３基体は、それぞれに平面的な導体パターンと層間接続用の導体パターンとが形成された状態で積層された複数の誘電体層からなり、
前記回路導体パターンおよび前記ワイヤレス受電コイルの導体パターンは、前記複数の誘電体層に形成された導体パターンを電気的に接続してなる、
請求項７乃至請求項９のいずれかに記載のワイヤレス受電回路モジュール。
【請求項１１】
前記第１基体、前記第２基体、前記第３基体、前記電子部品、前記二次電池、前記ワイヤレス受電コイル、前記第１平面グランド導体パターン、および、磁性シートを内包する平板状のケースを備え、
前記平面視において、前記ケースは、略直方体形状であり、
前記平面視における前記ケースの中心は、前記ワイヤレス受電コイルの外形内に位置する、
請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載のワイヤレス受電回路モジュール。
【請求項１２】
前記ケースは、
前記中心を基準に対称の位置にある第１の一対の角と、第２の一対の角とで、形状が異なる、
請求項１１に記載のワイヤレス受電回路モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の電子回路を有し、外部からワイヤレスで受電するワイヤレス受電回路モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＩＣチップを搭載した生体認証付ＩＣカードが記載されている。この生体認証付ＩＣカードには、二次電池が搭載されている。生体認証付ＩＣカードは、この二次電池に蓄電した電力を、ＩＣチップによる生体認証等に用いている。【０００３】
ＩＣチップ、二次電池は、ＩＣカード本体の表面に実装されている。受電用のループアンテナは、ＩＣカード本体に内蔵されている。そして、受電用のループアンテナとＩＣチップとは、平面視で重なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２２１２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の生体認証付ＩＣカードの構成では、受電用のループアンテナと、外部の送電用のループアンテナとの磁界結合は強くなく、ワイヤレス受電効率が低い。また、この磁界結合によって、ＩＣ等の電子部品に悪影響となる電磁干渉を与えてしまう。【０００６】
したがって、本発明の目的は、ワイヤレス受電効率を向上し、且つ、ＩＣ等の電子部品への悪影響となる電磁干渉を抑制できるワイヤレス受電回路モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のワイヤレス受電回路モジュールは、第１基体、第２基体、電子部品、ワイヤレス受電コイル、および、第１平面グランド導体パターンを備える。第１基体は、複数の誘電体層が積層され、回路導体パターンが形成されている。第２基体は、第１基体とは層数が異なり、平面視において、第１基体に重ならず、第１基体と所定の誘電体層を共通とする。電子部品は、第１基体の第１主面に実装されている。ワイヤレス受電コイルは、第２基体に形成された導体パターンからなり、回路導体パターンに電気的に接続する。第１平面グランド導体パターンは、第１基体における第１主面と反対側の第２主面側に配置され、平面視において、少なくとも電子部品に重なる。第１平面グランド導体パターンが、外部からの電界に対して、第１基体に形成された回路導体パターンを保護する電界シールドとして作用し、ワイヤレス受電コイルが、外部からの磁界に対して磁束を鎖交させて磁気結合を形成することで、回路導体パターンに対する電界シールドと磁気結合を同時に成立させる。【０００８】
これにより、受電効率が向上し、電子部品への電磁干渉が抑制される。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、受電効率を向上し、且つ、ＩＣ等の電子部品への悪影響となる電磁干渉を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の実施形態に係るワイヤレス受電回路モジュールの構成を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、その側面断面図である。
【図２】図２は基板の構成を示す側面断面図である。
【図３】図３は本発明の実施形態に係るワイヤレス受電回路モジュールの回路ブロック図である。
【図４】図４（Ａ）は、送電装置の構成を示す平面断面図であり、図４（Ｂ）は、送電装置の構成を示す側面断面図である。
【図５】図５は、送電装置にワイヤレス受電回路モジュールが挿入された状態を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態に係るワイヤレス受電回路モジュールについて、図を参照して説明する。図１（Ａ）は、本発明の実施形態に係るワイヤレス受電回路モジュールの構成を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、その側面断面図である。なお、図１（Ａ）では、ケースの天板を省略した平面図である。図２は、基板の構成を示す側面断面図である。なお、図２は、図１と同じ基板を示しているが、特徴を分かり易くするために、導体パターンの形状等は適宜異ならせている。図３は、本発明の実施形態に係るワイヤレス受電回路モジュールの回路ブロック図である。
【００１２】
（ワイヤレス受電回路モジュールの回路構成）
図３を用いて、ワイヤレス受電回路モジュール１０の回路構成の一例を説明する。図３に示すように、ワイヤレス受電回路モジュール１０は、受電コイル３１、機能回路６１０、二次電池６２、受電回路６３０、および、表示回路６４０を備える。受電コイル３１は、受電用の受電コイルであり、本発明の「ワイヤレス受電コイル」に対応する。機能回路６１０、および、受電回路６３０は、ＩＣ、能動素子、受動素子等、所定の電子部品によって実現される。二次電池６２は、例えば、キャパシタによって実現される。表示回路６４０は、例えば、ＬＥＤ、液晶ディスプレイ等によって実現される。
【００１３】
受電コイル３１は、受電回路６３０に接続している。受電回路６３０は、機能回路６１０および二次電池６２に接続している。機能回路６１０は、二次電池６２および表示回路６４０に接続している。
【００１４】
受電コイル３１は、外部の送電用の送電コイル９６（図４（Ａ）、図４（Ｂ）の参照）と磁界結合することで、受電用の電流を発生する。受電コイル３１から出力された受電用の電流は、受電回路６３０に入力される。受電回路６３０は、この受電用の電流から、機能回路６１０で利用可能な電圧、電流、または、二次電池６２にて充電可能な電流を生成し、機能回路６１０または二次電池６２に出力する。二次電池６２は、受電回路６３０からの電流によって充電される。
【００１５】
機能回路６１０は、受電回路６３０からの電力、または、二次電池６２に充電された電力を受けて、その機能を実行する。例えば、図２の場合であれば、機能回路６１０は、処理演算回路６１１、指紋認証回路６１２、および、決済処理回路６１３を備える。この場合、指紋認証回路６１２による指紋の認証機能、決済処理回路６１３による決済機能、処理演算回路６１１による指紋の認証結果と決済内容に基づく処理の機能を実行する。機能回路６１０は、この処理結果を表示回路６４０に出力する。表示回路６４０は、この処理結果を表示する。
【００１６】
このように、ワイヤレス受電回路モジュール１０では、外部電源に対してケーブル等で接続することなく、ワイヤレスで受電され、この受電された電力を用いて、所定の機能を実現できる。そして、このように、ワイヤレスでの受電が可能であるので、カード型等の薄型、小型であっても、所定の機能を実現できる。
【００１７】
（ワイヤレス受電回路モジュールの構造）
上述の回路構成を有するワイヤレス受電回路モジュール１０は、図１に示すような構造を有する。
【００１８】
図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、ワイヤレス受電回路モジュール１０は、ケース１１、基板２０、磁性シート４１、電子部品６１、二次電池６２、電子部品６３、電子部品６４、および、電子部品６５を備える。
【００１９】
図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図２に示すように、基板２０は、基体２１、基体２２、および、基体２３を有する。基体２１は、本発明の「第１基体」に対応し、基体２２は、本発明の「第２基体」に対応し、基体２３は、本発明の「第３基体」に対応する。
【００２０】
基体２１は、厚み方向に直交する第１主面２１１と第２主面２１２とを有する。基体２２は、厚み方向に直交する第１主面２２１と第２主面２２２とを有する。基体２３は、厚み方向に直交する第１主面２３１と第２主面２３２とを有する。基体２１の第１主面２１１、基体２２に第１主面２２１、および、基体２３の第１主面２３１は、基板２０の同じ側の面である。基体２１の第２主面２１２、基体２２の第２主面２２２、および、基体２３の第２主面２３２は、基板２０の同じ側の面である。
【００２１】
基体２１、基体２２、および、基体２３は、基板２０の平面視において、異なる位置に配置されている。言い換えれば、基体２１、基体２２、および、基体２３は、基板２０の平面視において重ならない。具体的に、図１（Ａ）に示すように、基体２１および基体２３は、平面視において、途中で屈曲するＬ字形状である。基体２１は、第２方向に長い部分と第１方向に長い部分とを有し、第２方向に長い部分の一端と、第１方向に長い部分の一端とが接続された形状である。同様に、基体２３は、第２方向に長い部分と第１方向に長い部分とを有し、第２方向に長い部分の一端と、第１方向に長い部分の一端とが接続された形状である。
【００２２】
基体２２は、基体２１および基体２３のＬ字によって囲まれる領域内に配置されている。これにより、基体２２は、平面視において、基板２０の中央領域に配置されている。
【００２３】
基体２１、基体２２、および、基体２３は、一体形成されている。基体２１、基体２２、基体２３は、それぞれに複数の誘電体層を積層した積層体からなる。基体２２の層数は、基体２１の層数および基体２３の層数よりも少ない。したがって、基体２２の厚みＤ２２は、基体２１の厚みＤ２１、および、基体２３の厚みＤ２３よりも薄い。この構成により、例えば、基体２１および基体２３は、リジッド基板となり、基体２２は、フレキシブル基板となる。なお、リジッド基板とは、概念的には、柔軟性のない絶縁性基材を用いた基板であり、フレキシブル基板とは、折り曲げることができる柔軟性を有する基板である。
【００２４】
基体２２を形成する複数の誘電体層は、基体２１を形成する複数の誘電体層、および、基体２３を形成する誘電体層と共通で、同じ材料で構成されており、構造的に一体化された状態で形成された誘電体層（一体形成された誘電体層）である。複数の誘電体層は、例えば、液晶ポリマを主材料として形成されている。そして、図３に示すように、基体２２を形成する三層の誘電体層は、基体２１を形成する複数の誘電体層の内、第２主面２１２に近い側の三層の誘電体層、および、基体２３を形成する複数の誘電体層の内、第２主面２３２に近い側の三層の誘電体層と、それぞれに一体形成された誘電体層である。言い換えれば、基体２２は、基体２１を形成する複数の誘電体層の内、一部の誘電体層を基体２１の側面から突出させ、これらの誘電体層を積層した形状である。
【００２５】
なお、リジッド基板およびフレキシブル基板は、それぞれ異なる材料で形成する場合には、例えば、以下のようなものによって実現が可能である。
【００２６】
リジッド基板は、組成による分類と、構造による分類と、が可能である。組成による分類では、例えば、リジッド基板は、紙フェノール基板、紙エポキシ基板、ガラスコンポジット基板、ガラスエポキシ基板、テフロン（登録商標）基板、アルミナ／セラミックス基板、低温同時焼成セラミックス／ＬＴＣＣ基板、コンポジット基板、または、ハロゲンフリー基板によって実現される。
【００２７】
紙フェノール基板は、紙にフェノール樹脂を含浸したものであり、別名ベークライト基板／ベーク基板とも呼ばれている。紙フェノール基板は、安価で加工性が良いので、例えば、プレスによる打ち抜きで民生機器用基板として大量生産する場合に有効である。
【００２８】
紙エポキシ基板は、紙にエポキシ樹脂を含浸したものであり、紙フェノールとガラスエポキシの中間的な性質を有する。紙エポキシ基板は、例えば、片面基板として利用する場合に有効である。
【００２９】
ガラスコンポジット基板は、切り揃えたガラス繊維を重ねて、エポキシ樹脂を含浸したものである。ガラスコンポジット基板は、例えば、安価な両面基板として利用する場合に有効である。
【００３０】
ガラスエポキシ基板は、ガラス繊維製の布／クロスを重ねたものに、エポキシ樹脂を含浸したものである。ガラスエポキシ基板は、電気的特性・機械的特性ともに優れている。ガラスエポキシ基板は、例えば、両面基板以上の多層基板に利用する場合に有効である。
【００３１】
テフロン（登録商標）基板は、絶縁材にテフロン（登録商標）を用いたものである。テフロン（登録商標）基板は、例えば、高周波特性が良好なためＵＨＦ、ＳＨＦ帯の回路に用いる場合に有効である。
【００３２】
アルミナ／セラミックス基板は、別名グリーンシートと呼ばれ、アルミナ／酸化アルミニウムにタングステンなどでパターンを形成／積層したものを焼成して製造するファインセラミックスの一種である。アルミナ／セラミック基板は、高周波特性や熱伝導率に優れており、例えば、ＵＨＦ、ＳＨＦ帯のパワー回路に使用する場合に有効である。
【００３３】
低温同時焼成セラミックス／ＬＴＣＣ基板は、ガラスにセラミックを混合して８００℃の低温で焼成した基板である。低温同時焼成セラミックス／ＬＴＣＣ基板は、熱膨張率が小さい、絶縁特性がよいという特性を有する。低温同時焼成セラミックス／ＬＴＣＣ基板は、基板内部にコイル、コンデンサ等の受動部品を形成する場合、高周波回路のサブストレート、高周波モジュールの基板とする場合に有効である。
【００３４】
コンポジット基板は、ガラスエポキシ基板を中心として両面には紙エポキシ基板を形成したものである。コンポジット基板は、ガラスエポキシ基板のみに比べて加工しやすい。また近年では、両面にテフロン（登録商標）を使用したコンポジット基板も存在し、高周波回路用に有効である。さらに、コンポジット基板は、ガラスエポキシ基板より周波数特性が優れている。
【００３５】
ハロゲンフリー基板は、ガラスエポキシ基板と基本構造は同じであるがフッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン系難燃剤を含まない多層基板である。ハロゲンフリー基板は、リサイクル焼却時に発生する有毒物質を抑えることができる。
【００３６】
構造による分類では、例えば、リジッド基板は、片面基板、両面基板、または、多層基板によって実現される。
【００３７】
片面基板は、基板の片面のみに導体パターンが形成されているものである。両面基板は、基板の両面に導体パターンが形成されているものである。
【００３８】
多層基板は、ウエハース状に絶縁体とパターンを積み重ねたものである。多層基板は、片面基板や両面基板と比較して、部品の実装密度を高くできる。多層基板は、製造方法によって、例えば、貫通多層基板、ＩＶＨ多層基板、および、ビルドアップ基板に分類される。貫通多層基板は、スルーホールによって層間の回路導体パターンを接続している。ＩＶＨ基板は、Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ  Ｖｉａ  Ｈｏｌｅによって、複数の騒動導体パターンを接続している。Ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ  Ｖｉａ  Ｈｏｌｅ（ＩＶＨ）で層間を接続する。ビルドアップ基板は、逐次積層法により一層ずつ層を積み上げ、レーザー加工などにより例えば直径１００μｍ程度の微細な層間接続ビア（Ｖｉａ）を形成した、配線密度の高い多層配線板である。ビルドアップ基板は基本的に一層ずつ積層を行い、その都度ビア形成、回路形成を行う。すなわち、ビルドアップ基板は、一層毎に積層、穴あけ加工、配線形成を繰り返すことによって多層構造のプリント基板を作製して、複数の誘電体層を構成する。
【００３９】
フレキシブル基板は、薄いポリイミドやポリエステルなどのフィルムで出来た基材の上に、薄い銅箔の配線パターンを持ち、表面を保護のための絶縁フィルムなどで被覆された配線基板である。フレキシブル基板は、自由に折り曲げることが出来るほど薄くて柔軟であり、外形や中抜きも自由な形に比較的容易に加工できる。フレキシブル基板は、小型で外形が複雑なわりに多くの部品を実装する必要がある場合に有効である。
【００４０】
なお、硬い基板と柔らかい基板の両方の長所を得られる、リジッドフレキシブル混成基板も利用は可能である。
【００４１】
なお、図１（Ｂ）、図３では、厚み方向において、基体２２の第２主面２２２の位置と、基体２１の第２主面２１２および基体２３の第２主面２３２の位置とが異なる態様を示している。しかしながら、厚み方向において、基体２２の第２主面２２２の位置と基体２１の第２主面２１２および基体２３の第２主面２３２の位置とが同じであってもよい。言い換えれば、基体２１における第２主面２１２を形成する誘電体層、および、基体２３における第２主面２３２を形成する誘電体層と一体形成された誘電体層を含むように、基体２２を形成してもよい。
【００４２】
基体２１の第１主面２１１には、電子部品６１、電子部品６４、および、電子部品６５が実装されている。電子部品６１は、上述の機能回路６１０を実現する。電子部品６４は、上述の表示回路６４０を実現する。電子部品６１は、基体２１における第２方向に長い部分に実装され、電子部品６４は、基体２１における第１方向に長い部分に実装されている。なお、電子部品６１、電子部品６４、および、電子部品６５の配置パターンは、電磁干渉の影響の受けやすさに基づいて設定することもできる。例えば、電磁干渉に強い電子部品６５（図１（Ａ）、図１（Ｂ）における基体２２に近接する位置の電子部品６５）は、基体２１における基体２２との接続端付近に配置が可能である。一方、電磁干渉に弱い電子部品（図１におけるケース１１の側壁１１１に近接する位置の電子部品６５）は、基体２１における基体２２との接続端から離間した位置に配置するとよい。
【００４３】
基体２１の第２主面２１２には、グランド導体パターン５１が形成されている。グランド導体パターン５１は、基体２１の第２主面２１２の略全面を覆う平面形状である。なお、グランド導体パターン５１は、平面視において、少なくとも電子部品６１、電子部品６４および電子部品６５に重なっていればよい。グランド導体パターン５１が、本発明の「第１平面グランド導体パターン」に対応する。
【００４４】
基体２１の内部には、複数の回路導体パターン７１が形成されている。回路導体パターン７１は、厚み方向に直交する線状導体パターンと、厚み方向に沿った層間接続導体とからなる。回路導体パターン７１によって、基体２１における所定の配線パターンが実現される。
【００４５】
基体２３の第１主面２３１には、二次電池６２、および、電子部品６３が実装されている。電子部品６３は、上述の受電回路６３０を実現する。二次電池６２は、基体２３における第２方向に長い部分に実装され、電子部品６３は、基体２３における第１方向に長い部分に実装されている。
【００４６】
基体２３の第２主面２３２には、グランド導体パターン５２が形成されている。グランド導体パターン５２は、基体２３の第２主面２３２の略全面を覆う平面形状である。なお、グランド導体パターン５２は、平面視において、少なくとも、二次電池６２および電子部品６３に重なっていればよい。グランド導体パターン５２は、本発明の「第２平面グランド導体パターン」に対応する。
【００４７】
基体２３の内部には、複数の回路導体パターン７２が形成されている。回路導体パターン７２は、厚み方向に直交する線状導体パターンと、厚み方向に沿った層間接続導体とからなる。回路導体パターン７２によって、基体２３における所定の配線パターンが実現される。
【００４８】
図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、受電コイル３１は、スパイラル形状の導体パターンからなる。受電コイル３１は、基体２２の内部に形成されている。受電コイル３１は、スパイラル形状の導体パターンが形成される面が基体２２の厚み方向に直交するように、配置されている。この際、平面視において、スパイラル形状の開口の中心は、基体２２の中心に略一致している。
【００４９】
受電コイル３１は、基体２１の回路導体パターン７１または基体２３の回路導体パターン７２に接続されている。この際、受電コイル３１を構成する導体パターンは、同層にある回路導体パターン７１または／および回路導体パターン７２と一体形成されている。これは、上述の複数の誘電体層から基体２１、基体２２、および、基体２３を形成する際に、所謂ビルドアップ工法を用いることによって、容易に実現できる。
【００５０】
磁性シート４１は、基体２２の第１主面２２１側に配置されている。より好ましくは、図１（Ｂ）に示すように、磁性シート４１は、基体２２の第１主面２２１に当接している。
【００５１】
磁性シート４１は、平面視において、基体２２の第１主面２２１の略全面を覆っている。なお、磁性シート４１は、平面視において、少なくとも受電コイル３１を覆っていればよい。
【００５２】
ケース１１は、平面視において略直方体形状であり、所定の厚みの平板状である。ケース１１は、側壁１１１、側壁１１２、側壁１１３、側壁１１４、天面壁１１５、および、底面壁１１６を有する。側壁１１１と側壁１１２は、第２方向に平行であり、側壁１１３と側壁１１４は、第１方向に平行である。側壁１１１の第２方向の一方端と側壁１１３の第１方向の一方端とは、接続されており、側壁１１１の第２方向の他方端と側壁１１４の第１方向の一方端とは、接続されている。側壁１１２の第２方向の一方端と側壁１１３の第１方向の他方端とは、接続されており、側壁１１２の第２方向の他方端と側壁１１４の第１方向の他方端とは、接続されている。これにより、平面視において、側壁１１１、側壁１１２、側壁１１３、および、側壁１１４によって囲まれる中空空間が形成される。天面壁１１５は、この中空空間の厚み方向の一方端を塞ぐように配置され、底面壁１１６は、この中空空間の厚み方向の他方端を塞ぐように配置されている。これにより、ケース１１は、側壁１１１、側壁１１２、側壁１１３、側壁１１４、天面壁１１５、および、底面壁１１６によって囲まれる密閉空間を有する。
【００５３】
ケース１１における側壁１１１と側壁１１３との接続部は、切り欠き部Ｃ１１を有する。側壁１１１および側壁１１３における切り欠き部Ｃ１１とは、平面視において、側壁１１１および側壁１１３が、側壁１１１と側壁１１３とが交差する角（図１（Ａ）の点線で示す角）よりも、ケース１１の中央側に凹んでおり、直線状に接続された箇所を意味する。同様に、ケース１１における側壁１１２と側壁１１４との接続部は、切り欠き部Ｃ１１を有する。側壁１１２および側壁１１４における切り欠き部Ｃ１１とは、平面視において、側壁１１２および側壁１１４が、側壁１１２と側壁１１４とが交差する角（図１（Ａ）の点線で示す角）よりも、ケース１１の中央側に凹んでおり、直線状に接続された箇所を意味する。一方、側壁１１１と側壁１１４の接続部には切り欠き部がなく、側壁１１２と側壁１１３との接続部には切り欠く部がない。すなわち、ケース１１は、平面視において中心を通り、第１方向に平行な基準線に対して、非対称な形状である。言い換えれば、ケース１１は、中心を基準に対称の位置にある第１の一対の角（切り欠き部Ｃ１１を有する角）と、第２の一対の角（切り欠き部を有さない角）とで、形状が異なる。
【００５４】
ケース１１の密閉空間内には、上述の基板２０が配置（内包）されている。この際、基板２０は、ケース１１に対して、次に示すような位置関係となるように配置されている。
【００５５】
基体２１の第２主面２１２、基体２２の第２主面２２２、および、基体２３の第２主面２３２は、ケース１１の底面壁１１６に対向し、且つ、底面壁１１６に近接している。さらに、平面視において、ケース１１の中心は、受電コイル３１の開口の中心に略一致している。なお、平面視において、ケース１１の中心は、受電コイル３１の開口内に重なっていればよく、さらには、ケースの１１の中心は、受電コイル３１の外形よりも内側に重なっていればよい。
【００５６】
このような形状からなるワイヤレス受電回路モジュール１０は、次に示す形状の送電装置に挿入されることによって、受電される。図４（Ａ）は、送電装置の構成を示す平面断面図であり、図４（Ｂ）は、送電装置の構成を示す側面断面図である。
【００５７】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、送電装置９０は、ケース９１、基板９３、基板９４、磁性シート９５、送電コイル９６、および、送電回路部品９７を備える。
【００５８】
ケース９１は、側壁９１１、天面壁９１２、底面壁９１３、および、内壁９２を有する。４個の側壁９１１の内１個には、開口９１０を有する。開口９１０は、内壁９２によって囲まれる空間に連通している。内壁９２は、開口９１０の面に平行な壁９２１と、開口９１０の面に直交する壁９２２および壁９２３とを有する。壁９２１の一方端は、斜行壁９２０を介して、壁９２２の一方端に接続されている。斜行壁９２０は、壁９２１および壁９２２に対して、直角でない鈍角の内角を形成するように配置された壁である。この壁９２１、斜行壁９２０、および、壁９２２の繋がる形状は、ワイヤレス受電回路モジュール１０の切り欠き部Ｃ１１の形状に略一致する。壁９２１の他方端は、壁９２３の一方端に、略直角で接続されている。壁９２２および壁９２３の他方端は、開口９１０に達している。そして、これら内壁９２、開口９１０、天面壁９１２、および、底面壁９１３に囲まれる空間内に、次の構成からなる送電モジュールが配置されている。
【００５９】
送電モジュールは、基板９３、基板９４、磁性シート９５、送電コイル９６、および、送電回路部品９７によって構成されている。
【００６０】
基板９３は、第１主面９３１と第２主面９３２とを備え、内部に所定の導体パターンが形成されている。基板９４は、第１主面９４１と第２主面９４２とを備える。基板９３は、第２主面９３２がケース９１の底面壁９１３に対向し、且つ近接するように配置されている。同様に、基板９４は、第２主面９４２がケース９１の底面壁９１３に対向し、且つ近接するように配置されている。基板９３と基板９４とは、接続されている。なお、基板９３と基板９４とは、一体形成されていてもよい。
【００６１】
図４（Ａ）に示すように、送電コイル９６は、スパイラル形状の導体パターンからなる。送電コイル９６は、スパイラル形状の導体パターンが形成される面が基板９４の厚み方向に直交するように、配置されている。この際、平面視において、スパイラル形状の開口の中心は、基板９４の中心に略一致している。図４（Ｂ）に示すように、送電コイル９６は、基板９４の内部に形成されている。
【００６２】
磁性シート９５は、基板９４の第２主面９４２側に配置されている。より好ましくは、磁性シート９５は、基板９４の第２主面９４２に当接している。磁性シート９５は、平面視において、基板９４の第２主面９４２の略全面を覆っている。なお、磁性シート９５は、平面視において、少なくとも送電コイル９６に重なっていればよい。
【００６３】
送電回路部品９７は、基板９３の第２主面９３２に実装されている。
【００６４】
そして、このような構成において、送電コイル９６は、壁９２２と壁９２３とを結ぶ方向の略中央になり、壁９２１から開口９１０側に所定距離の位置になるように、配置されている。この所定距離は、上述のワイヤレス受電回路モジュール１０の第１方向の長さの略１／２と同じである。
【００６５】
このような構成の送電装置９０に対して、ワイヤレス受電回路モジュール１０は、図５に示すように挿入されることで、受電される。図５は、送電装置にワイヤレス受電回路モジュールが挿入された状態を示す側面断面図である。
【００６６】
ワイヤレス受電回路モジュール１０は、第１方向を挿入方向として、送電装置９０の開口９１０から挿入される。ワイヤレス受電回路モジュール１０は、側壁１１２がケース９１の壁９２１に当接するように、送電装置９０内に挿入される。
【００６７】
この状態では、図５に示すように、ワイヤレス受電回路モジュール１０の受電コイル３１と、送電モジュールの送電コイル９６とが重なり、且つ、近接する。また、受電コイル３１の開口と送電コイル９６の開口とが重なる。これにより、受電コイル３１と送電コイル９６とが磁界結合し、ワイヤレス受電回路モジュール１０は、電力を受電できる。図５中のループＭＦは受電コイル導体３１と送電コイル導体９６とに鎖交する磁束を示している。
【００６８】
さらに、受電コイル３１と送電コイル９６とを挟むように、磁性シート４１と磁性シート９５とが配置される。これにより、受電コイル３１と送電コイル９６とが結合する磁界を、磁性シート４１と磁性シート９５とで閉磁でき、受電コイル３１と送電コイル９６との磁界結合を強め、磁束密度を高めることできる。また、磁性シート４１は、ワイヤレス受電回路モジュール１０に対する外部からの磁界（送電装置９０との磁界結合による磁界）に対して、受電コイル３１に磁束を鎖交させて形成する磁気結合における磁束密度を高める。したがって、ワイヤレス受電回路モジュール１０は、より効率的に電力を受電できる。
【００６９】
また、グランド導体パターン５１が電子部品６１に重なっており、グランド導体パターン５１が磁界発生部の近くにあり、電子部品６１が磁界発生部から離れた位置にある。また、グランド導体パターン５１および電子部品６１は、平面視において、受電コイル３１と送電コイル９６とに重なっていない。これにより、受電コイル３１と送電コイル９６とによって発生する磁界における外部に放射される磁界は、グランド導体パターン５１によって遮蔽される。したがって、放射磁界が電子部品６１に与える悪影響（電子部品６１の誤動作等）となる電磁干渉を抑制できる。特に、受電コイル３１では、ワイヤレス受電効率を高めるために磁気結合を大きくすることから、受電コイル３１の周辺では磁束密度は大きくなる。このため、受電コイル３１から物理的により離れて位置する電子部品において、放射磁界が与える悪影響（電子部品の誤動作等）となる電磁干渉は、より効果的に抑制できる。
【００７０】
また、グランド導体パターン５１は、グランド導体パターン５１側の外部からの電界が、基体２１に透過することを防止できる。すなわち、グランド導体パターン５１は、グランド導体パターン５１側の外部からの電界に対して、基体２１内の回路導体パターン７１、電子部品６１、電子部品６４、および、電子部品６５を保護する電界シールドとして作用する。
【００７１】
また、グランド導体パターン５２が二次電池６２に重なっており、グランド導体パターン５２が磁界発生部の近くにあり、二次電池６２が磁界発生部から離れた位置にある。また、グランド導体パターン５２および二次電池６２は、平面視において、受電コイル３１と送電コイル９６とに重なっていない。これにより、受電コイル３１と送電コイル９６とによって発生する磁界における外部に放射される磁界は、グランド導体パターン５２によって遮蔽される。したがって、放射磁界が二次電池６２に与える悪影響（二次電池６２の発熱等）となる電磁干渉を抑制できる。
【００７２】
また、グランド導体パターン５２は、グランド導体パターン５２側の外部からの電界が、基体２３に透過することを防止できる。すなわち、グランド導体パターン５２は、グランド導体パターン５２側の外部からの電界に対して、基体２３内の回路導体パターン７２、二次電池６２、および、電子部品６３を保護する電界シールドとして作用する。
【００７３】
このように、本実施形態の構成を用いることによって、ワイヤレス受電回路モジュールにおいて、受電効率を向上し、且つ、ＩＣチップや二次電池等の他の電子部品への悪影響となる電磁干渉を抑制できる。
【００７４】
また、本実施形態の構成では、基体２２が薄く、磁性シート４１と受電コイル３１との距離が短い。送電コイル９６と磁性シート９５との距離が短い。これにより、受電コイル３１と送電コイル９６との分に磁界がさらに集中し易い。
【００７５】
また、本実施形態の構成では、ワイヤレス受電回路モジュール１０に、左右非対称の切り欠き部Ｃ１１を設け、送電装置９０に、この切り欠き部Ｃ１１に合う斜行壁９２０を有する。これにより、ワイヤレス受電回路モジュール１０は、ワイヤレス受電回路モジュール１０の天面と送電装置９０の天面とが対向し、ワイヤレス受電回路モジュール１０の底面と送電装置９０の底面とが対向する状態でのみ、受電が可能になる。したがって、ワイヤレス受電回路モジュール１０を、間違えて裏表逆に挿入することが防止でき、安全性および信頼性が向上する。
【００７６】
また、本実施形態の構成では、ワイヤレス受電回路モジュール１０の切り欠き部Ｃ１１は、平面視の対角に配置されている。そして、ケース１１の中心が受電コイル３１の外形内、より好ましくは開口内に配置され、さらに好ましくは受電コイル３１の開口の略中央に一致している。これにより、側壁１１１側からワイヤレス受電回路モジュール１０を送電装置９０に挿入しても、側壁１１２側からワイヤレス受電回路モジュール１０を送電装置９０に挿入しても、受電が可能になる。したがって、ワイヤレス受電回路モジュール１０の挿入時の挿入方向の煩わしさを解消できる。
【００７７】
なお、上述の説明では、基体２１および基体２３をリジッド基板と、基体２２をフレキシブル基板としたが、基体２３もフレキシブル基板としてもよい。また、上述の説明では、基体２１の厚み（層数）と基体２３の厚み（層数）とを同じにしているが、これらは異ならせてもよい。
【００７８】
また、上述の説明では、基体２１の層数と基体２３の層数が、基体２２の層数よりも多い場合を示した。しかしながら、基体２１の層数と基体２３の層数が、基体２２の層数よりも少ない構成であってもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１０：ワイヤレス受電回路モジュール
１１：ケース
２０：基板
２１、２２、２３：基体
３１：受電コイル
４１：磁性シート
５１、５２：グランド導体パターン
６１、６３、６４、６５：電子部品
６２：二次電池
７１、７２：回路導体パターン
９０：送電装置
９１：ケース
９２：内壁
９３、９４：基板
９５：磁性シート
９６：送電コイル
９７：送電回路部品
１１１、１１２、１１３、１１４：側壁
１１５：天面壁
１１６：底面壁
２１１、２２１、２３１：第１主面
２１２、２２２、２３２：第２主面
６１０：機能回路
６１１：処理演算回路
６１２：指紋認証回路
６１３：決済処理回路
６３０：受電回路
６４０：表示回路
９１０：開口
９１１：側壁
９１２：天面壁
９１３：底面壁
９２０：斜行壁
９２１、９２２、９２３：壁
９３１、９４１：第１主面
９３２、９４２：第２主面
【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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【国際調査報告】
2020066086.tif 000008
2020066086.tif 000009