特開 2024-122289 アンテナ装置及びこれを備えるＩＣカード

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024122289

(43)【公開日】2024-09-09

(54)【発明の名称】アンテナ装置及びこれを備えるＩＣカード

(51)【国際特許分類】

   H01Q 7/06 20060101AFI20240902BHJP

   H01Q 1/24 20060101ALI20240902BHJP

   H01Q 1/38 20060101ALI20240902BHJP

   G06K 19/077 20060101ALI20240902BHJP

【ＦＩ】

H01Q7/06

H01Q1/24 C

H01Q1/38

G06K19/077 196

G06K19/077 216

G06K19/077 272

G06K19/077 296

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023029744

(22)【出願日】2023-02-28

(71)【出願人】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115738

【弁理士】

【氏名又は名称】鷲頭 光宏

(74)【代理人】

【識別番号】100121681

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 和文

(72)【発明者】

【氏名】梶木屋 翔磨

【テーマコード（参考）】

5J046

5J047

【Ｆターム（参考）】

5J046AA02

5J047AB11

(57)【要約】

【課題】コイルパターンの少なくとも一部が磁性体に埋め込まれた構造を有するアンテナ装置において、磁性体の両側に対して通信を可能とする。
【解決手段】アンテナ装置１は、貫通孔３１を有する磁性体３０と、上面Ｓ１、底面Ｓ２及び側面Ｓ３を有し、上面Ｓ１及び側面Ｓ３が磁性体３０で覆われるよう、少なくとも一部が磁性体３０に埋め込まれたコイルパターンＣＰとを備える。コイルパターンＣＰは、第１周回部１１０と、第１周回部１１０から分岐し、第１周回部１１０とは逆方向に周回する第２周回部１２０を含み、第２周回部１２０は磁性体３０の貫通孔３１の周囲に沿って周回する。これにより、磁性体の両側に対して通信が可能となる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

貫通孔を有する磁性体と、
厚み方向における一方側及び他方側にそれぞれ位置する上面及び底面と、前記上面と前記底面を繋ぐ側面とを有し、前記上面及び前記側面の少なくとも一部が前記磁性体で覆われるよう、少なくとも一部が前記磁性体に埋め込まれたコイルパターンと、を備え、
前記コイルパターンは、第１周回部と、平面視で前記第１周回部から前記貫通孔に向かって突出し、前記第１周回部とは逆方向に周回する第２周回部を含み、
前記第２周回部は、前記磁性体の前記貫通孔の周囲に沿って周回する、アンテナ装置。

【請求項2】

前記コイルパターンの前記上面及び前記側面を覆う絶縁膜をさらに備え、
前記絶縁膜の一部は、前記コイルパターンのターン間に位置するスペースに配置される、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項3】

前記絶縁膜は、前記第２周回部と前記磁性体の間における厚みよりも、前記第２周回部のターン間における厚みの方が厚い、請求項２に記載のアンテナ装置。

【請求項4】

前記コイルパターンの前記底面に沿って設けられた樹脂層をさらに備え、
前記コイルパターンの径方向における前記樹脂層の幅は、前記径方向における前記コイルパターンの幅よりも狭い、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項5】

前記コイルパターンの断面は、前記底面から前記上面に向かって幅が小さくなる形状を有する、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項6】

前記第２周回部の最内周ターンのパターン幅は、前記第２周回部の他のターンのパターン幅よりも広い、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項7】

前記第２周回部の最内周ターンの内周面は、前記磁性体の貫通孔の内周面と同一面を構成する、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項8】

前記磁性体の貫通孔は、前記コイルパターンが埋め込まれた側の表面から遠ざかるにつれて開口幅が狭くなる形状を有する、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項9】

前記第１周回部は、第１方向に直線状に延在する第１及び第２区間と、前記第１方向と直交する第２方向に延在し、前記第１区間の一端と前記第２区間の一端を接続する第３区間と、前記第２方向に延在し、前記第１区間の他端と前記第２区間の他端を接続する第４区間とを含み、
前記第２周回部は、平面視で前記第１区間から前記貫通孔に向かって突出し、
前記第１区間における前記コイルパターンのパターン幅は、前記第２乃至第４区間における前記コイルパターンのパターン幅よりも細い、請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項10】

請求項１乃至９のいずれか一項に記載のアンテナ装置と、
貫通孔を有するメタルプレートと、
前記メタルプレートの貫通孔内に配置されたＩＣモジュールと、を備え、
前記メタルプレートと前記アンテナ装置は、前記メタルプレートの貫通孔と前記磁性体の貫通孔が重なり、且つ、前記コイルパターンと前記メタルプレートの間に前記磁性体が挟まれるよう積層される、ＩＣカード。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、アンテナ装置及びこれを備えるＩＣカードに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、コイルパターンが磁性体の表面に埋め込まれた構造を有するアンテナ装置が開示されている。特許文献１に記載されたアンテナ装置は、コイルパターンが埋め込まれた側に位置する機器との通信が可能であるものの、コイルパターンが埋め込まれた側とは反対側に位置する機器との通信は困難である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－２２０７１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、コイルパターンの少なくとも一部が磁性体に埋め込まれた構造を有するアンテナ装置において、磁性体の両側に対して通信を可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一実施態様によるアンテナ装置は、貫通孔を有する磁性体と、厚み方向における一方側及び他方側にそれぞれ位置する上面及び底面、並びに、上面と底面を繋ぐ側面を有し、上面及び側面の少なくとも一部が磁性体で覆われるよう、少なくとも一部が磁性体に埋め込まれたコイルパターンとを備え、コイルパターンは、第１周回部と、平面視で第１周回部から貫通孔に向かって突出し、第１周回部とは逆方向に周回する第２周回部を含み、第２周回部は、磁性体の貫通孔の周囲に沿って周回する。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、コイルパターンの少なくとも一部が磁性体に埋め込まれた構造を有するアンテナ装置において、磁性体の両側に対して通信が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、本開示の一実施形態によるアンテナ装置を備えるＩＣカード３の外観を示す略斜視図である。

【図2】図２は、本開示の一実施形態によるアンテナ装置１を備えるＩＣカード３の構造を説明するための略分解斜視図である。

【図3】図３は、本開示の一実施形態によるアンテナ装置１を備えるＩＣカード３の構造を説明するための略断面図である。

【図4】図４は、コイルパターンＣＰを含む導体パターンの略平面図である。

【図5】図５（ａ）は、磁性体３０に埋め込まれたコイルパターンＣＰの断面形状を説明するための模式図である。また、図５（ｂ）は、変形例による絶縁膜１４１の断面形状を説明するための模式図である。

【図6】図６は、ＩＣモジュール５０を裏面側から見た略斜視図である。

【図7】図７は、ＩＣカード３とカードリーダー６が通信を行う状態を示す模式図である。

【図8】図８は、変形例による第２周回部１２０のパターン形状を説明するための略平面図である。

【図9】図９は、変形例による第２周回部１２０の形成方法を説明するための略平面図である。

【図10】図１０は、変形例によるコイルパターンＣＰのパターン形状を示す略平面図である。

【図11】図１１は、本実施形態の変形例によるアンテナ装置１Ａを備えるＩＣカード３Ａの構造を説明するための略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。

【0009】

図１は、本開示の一実施形態によるアンテナ装置を備えるＩＣカード３の外観を示す略斜視図である。

【0010】

図１に示すように、本実施形態によるＩＣカード３は、Ｙ方向を長手方向、Ｘ方向を短手方向、Ｚ方向を厚み方向とする板状体であり、ＸＹ面を構成する上面３ａと裏面３ｂを有している。ＩＣカード３には後述するＩＣモジュールが内蔵されており、ＩＣモジュールの端子電極ＥがＩＣカード３の上面３ａに露出している。

【0011】

図２及び図３は、それぞれ本開示の一実施形態によるアンテナ装置１を備えるＩＣカード３の構造を説明するための略分解斜視図及び略断面図である。

【0012】

図２及び図３に示すＩＣカード３は、裏面３ｂ側から上面３ａ側に向かって、プラスチックプレート１０、磁性体３０及びメタルプレート４０がこの順に積層された構造を有している。プラスチックプレート１０は、磁束を妨げない樹脂材料からなる。プラスチックプレート１０の表面は、ＩＣカード３の裏面３ｂを構成する。メタルプレート４０は、ステンレスやチタンなどの金属材料からなる。メタルプレート４０の表面はＩＣカード３の上面３ａを構成する。メタルプレート４０には貫通孔４１が設けられており、貫通孔４１の内部にはＩＣモジュール５０が配置されている。このように、ＩＣカード３は、本体にメタルプレートが用いられたカードである。

【0013】

プラスチックプレート１０と磁性体３０の間には、コイルパターンＣＰを含む導体パターンが配置される。言い換えれば、コイルパターンＣＰとメタルプレート４０の間に磁性体３０が挟まれるよう積層される。導体パターンを構成する導電材料としては、例えば、銅、アルミニウム、又はこれらの合金などが挙げられる。

【0014】

本実施形態によるアンテナ装置１は、導体パターンを支持する基材を有しておらず、導体パターンの少なくとも一部が磁性体３０の表面３２側に埋め込まれた構造を有している。このため、厚み方向であるＺ方向から見た平面視で、導体パターンの全てが磁性体３０と重なりを有している。したがって、コイルパターンＣＰは、Ｚ方向から見た平面視でメタルプレート４０の貫通孔４１と重なりを有していない。

【0015】

磁性体３０はシート状部材ではなく、導体パターンが形成された基材に磁性粒子と樹脂を混合したペースト状部材を塗布し、これを硬化させた後、基材を剥離することによって作製される。このため、導体パターンは、磁性体３０から露出する底面（ＸＹ面）の反対側に位置する上面（ＸＹ面）のみならず、底面と上面を繋ぐ側面についても磁性体３０で覆われるよう、少なくとも一部が磁性体３０に埋め込まれる。このように、本実施形態においては、磁性粒子と樹脂を混合したペースト状部材によって磁性体３０を形成するとともに、導体パターンが形成された基材を剥離していることから、基材や接着層が不要であり、その分、全体の厚みを薄くすることができる。

【0016】

磁性体３０の表面３２は、接着層６１を介してプラスチックプレート１０に接着される。磁性体３０の裏面３３は、接着層６２を介してメタルプレート４０に接着される。磁性体３０には、メタルプレート４０の貫通孔４１と重なる位置に貫通孔３１が設けられている。本実施形態によるアンテナ装置１は、少なくともコイルパターンＣＰと、これを埋め込む磁性体３０によって構成される。メタルプレート４０に設けられた貫通孔４１と、磁性体３０に設けられた貫通孔３１のサイズはほぼ同じである。

【0017】

このような構成を有するアンテナ装置１を作製する場合、まず、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などからなるフィルム状の基材の表面に導体パターンを形成した後、導体パターンを覆うよう、基材の全面に磁性粒子と樹脂を混合したペースト状部材を塗布する。次に、ペースト状部材を硬化させた後、基材を剥離する。そして、金型などを用いて打抜き加工を行うことにより、磁性体３０に貫通孔３１を形成する。これにより、本実施形態によるアンテナ装置１が完成する。基材の剥離は、打抜き加工の後に行っても構わない。

【0018】

図４は、コイルパターンＣＰを含む導体パターンの略平面図である。

【0019】

図４に示すように、磁性体３０の表面３２側に埋め込まれた導体パターンは、コイルパターンＣＰ及びキャパシタパターン１３０を含む。コイルパターンＣＰは、第１周回部１１０と第２周回部１２０を含む。第１周回部１１０は、磁性体３０の外縁に沿って約６ターン周回するパターンであり、その開口１１０ａ内に、第１周回部１１０から分岐した第２周回部１２０や、キャパシタパターン１３０が配置されている。第２周回部１２０は、磁性体３０の貫通孔３１の周囲に沿って約６ターン周回するパターンである。第１周回部１１０の外周端は開放されている。

【0020】

第１周回部１１０は、第１方向であるＸ方向に延在する第１区間１１１及び第２区間１１２と、第２方向であるＹ方向に延在し、第１区間１１１の一端と第２区間１１２の一端を接続する第３区間１１３と、第２方向であるＹ方向に延在し、第１区間１１１の他端と第２区間１１２の他端を接続する第４区間１１４とを含んでいる。なお、第３区間１１３が接続される第１区間１１１の一端を構成するターンと、第４区間１１４が接続される第１区間１１１の他端を構成するターンは異なる。そして、第２周回部１２０は、平面視で第１周回部１１０の第１区間１１１から磁性体３０の貫通孔３１に向かって突出し、磁性体３０の貫通孔３１の周囲に沿って、第１周回部１１０とは逆方向に周回する。つまり、第２周回部１２０は、第１周回部１１０の第１区間１１１を構成する各ターンを開口１１０ａ内に向けて変形させた周回パターンである。

【0021】

図４に示すように、第２周回部１２０の各ターンは、第１周回部１１０の第１区間１１１の各ターンの途中に挿入される。第１周回部１１０の第１区間１１１の各ターンは第１方向における一端と他端の間の一部において分断されており、分断された一方及び他方の端部が第２周回部１２０の各ターンによって接続されている。

【0022】

ここで、第１周回部１１０の第１区間１１１のパターン幅は、第１周回部１１０の第２区間１１２～第４区間１１４のパターン幅よりも細い。これにより、第１区間１１１から突出する第２周回部１２０のパターン幅を細くすることができることから、ターン数を十分に確保しつつ、第２周回部１２０を構成する各ターンを、磁性体３０の貫通孔３１のエッジ近傍により近づけることができる。しかも、第２区間１１２～第４区間１１４については十分なパターン幅を有していることから、第１周回部１１０の抵抗値も低減される。また、第２区間１１２～第４区間１１４は、最外周ターンと最内周ターンのパターン幅がこれらの間に位置するターンのパターン幅よりも狭い。最外周ターン及び最内周ターンの近傍は磁束密度が高いため、最外周ターン及び最内周ターンのパターン幅を選択的に細くすることにより、抵抗値の上昇を抑えつつ、渦電流を低減することができる。

【0023】

キャパシタパターン１３０は、第１周回部１１０の開口１１０ａ内に配置され、第１周回部１１０の内周端に接続されている。キャパシタパターン１３０は、Ｙ方向に延在する線状パターン１３１と、線状パターン１３１から分岐してＸ方向に平行に延在する複数の線状パターン１３２とを有している。キャパシタパターン１３０と対向する導体パターンは存在せず、隣接する線状パターン１３２間に生じる寄生容量によって必要なキャパシタンスを得ている。キャパシタパターン１３０は終端された導体パターンであり、したがって、コイルパターンＣＰは両端が開放された構造を有している。

【0024】

図５（ａ）は、磁性体３０に埋め込まれたコイルパターンＣＰの断面形状を説明するための模式図である。図５（ａ）には、コイルパターンＣＰの第２周回部１２０を構成する部分の一部が示されているが、他の導体パターンについても同様の断面形状を有している。

【0025】

図５（ａ）に示すように、コイルパターンＣＰの第２周回部１２０は、厚み方向（Ｚ方向）における一方側及び他方側にそれぞれ位置する上面Ｓ１及び底面Ｓ２と、上面Ｓ１と底面Ｓ２を繋ぐ側面Ｓ３とを有している。上面Ｓ１及び底面Ｓ２は、ＸＹ面を構成する。ここで、上面Ｓ１及び側面Ｓ３についてはほぼ全面が磁性体３０で覆われている一方、底面Ｓ２は磁性体３０で覆われることなく、磁性体３０の表面３２から露出している。

【0026】

コイルパターンＣＰの上面Ｓ１及び側面Ｓ３は、磁性体３０と接していても構わないが、磁性体３０の絶縁性が低い場合には、上面Ｓ１及び側面Ｓ３を覆う絶縁膜１４１を設けても構わない。この場合、磁性体３０はコイルパターンＣＰの上面Ｓ１と側面Ｓ３の少なくとも一部を覆う。絶縁膜１４１の材料としては、粘着剤を含む樹脂やセラミックを用いることができる。絶縁膜１４１は、導体パターンの表面だけでなく、コイルパターンＣＰのターン間に位置するスペース１４０にも配置される。これにより、磁性体３０の絶縁性が低い場合であっても、ターン間におけるショートを防止することが可能となる。図５（ａ）に示す例では、絶縁膜１４１が磁性体３０の表面３２の全体を覆っており、これにより磁性体３０に含まれる磁性粒子の脱落も防止される。

【0027】

また、変形例である図５（ｂ）に示すように、絶縁膜１４１の厚みは、第２周回部１２０と磁性体３０の間における厚みＴ１よりも、第２周回部１２０のターン間における厚みＴ２の方が厚くても構わない。これによれば、磁性体３０の表面３２の平坦性を高めることが可能となる。

【0028】

また、コイルパターンＣＰの底面Ｓ２の一部は、樹脂層１４２で覆われている。これにより、コイルパターンＣＰの底面Ｓ２が保護される。樹脂層１４２は、コイルパターンＣＰに沿って周方向に延在しており、その径方向における幅は、径方向におけるコイルパターンＣＰの幅よりも狭い。したがって、樹脂層１４２の径方向における両側には、底面Ｓ２の残りの部分が露出している。つまり、コイルパターンＣＰの底面Ｓ２は、径方向における中央部が樹脂層１４２で覆われる一方、径方向における両側部分は樹脂層１４２で覆われていない。これにより、コイルパターンＣＰの断面積が拡大することから、抵抗値を低減することが可能となる。また、コイルパターンＣＰの底面Ｓ２のうち樹脂層１４２で覆われない両側部分と、樹脂層１４２の表面は、同一平面を構成する。なお、コイルパターンＣＰの径方向における樹脂層１４２の幅は、径方向におけるコイルパターンＣＰの幅と同じであっても構わない。

【0029】

さらに、コイルパターンＣＰの断面は、底面Ｓ２から上面Ｓ１に向かって径方向における幅が小さくなる形状を有している。つまり、側面Ｓ３はＺ方向に延在するのではなく、Ｚ方向対して所定の傾きを有している。これにより、隣接するターン間により多くの磁性粒子が入り込むことから、ターン間に生じる寄生容量をより高めることが可能となる。ターン間に生じる寄生容量は、キャパシタパターン１３０によって生じるキャパシタンスを補う役割を果たす。そして、キャパシタンスを調整することによって、コイルパターンＣＰ及びキャパシタパターン１３０からなる共振回路の共振周波数を１３．５６ＭＨｚ又は１３．５６ＭＨｚ近傍の周波数帯に設定すれば、近距離無線通信（ＮＦＣ）が可能となる。なお、側面Ｓ３は湾曲面で構成されていても構わない。

【0030】

図６は、ＩＣモジュール５０を裏面側から見た略斜視図である。

【0031】

図６に示すように、ＩＣモジュール５０は、モジュール基板５１と、モジュール基板５１に搭載又は内蔵されたＩＣチップ５２と、カップリングコイル５３とを備えている。ＩＣチップ５２は、ドーム状の保護樹脂５４で覆われることにより保護されている。保護樹脂５４は絶縁部材からなり、図３に示すように、その一部が貫通孔３１内に配置されても構わない。モジュール基板５１の裏面側には、図１に示す端子電極Ｅが設けられる。このような構成を有するＩＣモジュール５０は、メタルプレート４０に設けられた貫通孔４１に収容される。ＩＣモジュール５０が貫通孔４１に収容されると、カップリングコイル５３と磁性体３０に埋め込まれたコイルパターンＣＰの第２周回部１２０が電磁界結合する。そして、第２周回部１２０は、第１周回部１１０に直列接続されていることから、第１周回部１１０及び第２周回部１２０を介して、ＩＣモジュール５０が外部と通信可能となる。

【0032】

これにより、図７に示すように、ＩＣカード３の裏面３ｂをカードリーダー６と向かい合わせれば、カードリーダー６とＩＣチップ５２との間で通信を行うことができる。つまり、カードリーダー６は、コイルパターンＣＰの第１周回部１１０及び第２周回部１２０を経由して、ＩＣモジュール５０のカップリングコイル５３と結合し、これによりＩＣチップ５２との通信が実現される。

【0033】

そして、本実施形態によるアンテナ装置１は、上述の通り、コイルパターンＣＰが形成された基材の全面に磁性体３０を塗布した後、打抜き加工によって貫通孔３１を形成していることから、Ｚ方向から見て全ての導体パターンが磁性体３０と重なる。ここで、磁性体３０は、コイルパターンＣＰの第１周回部１１０に対してはインダクタンスを高める磁路として機能する一方、コイルパターンＣＰの第２周回部１２０に対しては、ＩＣモジュール５０のカップリングコイル５３との結合を阻害する要因となり得る。しかしながら、本実施形態においては、第２周回部１２０が第１周回部１１０を構成する各ターンを開口１１０ａ内に向けて変形させた周回パターンであることから、第２周回部１２０のターン数が第１周回部１１０のターン数と同じとなり、十分なターン数が確保される。しかも、第２周回部１２０は、磁性体３０の貫通孔３１に近接して配置されていることから、ＩＣモジュール５０のカップリングコイル５３との結合を確保することが可能となる。

【0034】

また、本実施形態においては、コイルパターンＣＰが磁性体３０の表面３２側に埋め込まれており、コイルパターンＣＰの作製に用いた基材が剥離されていることから、アンテナ装置１の全体の厚みを薄くすることも可能となる。

【0035】

図８は、変形例による第２周回部１２０のパターン形状を説明するための略平面図である。

【0036】

図８に示す例では、第２周回部１２０の最内周ターン１２１のパターン幅が他のターンのパターン幅よりも広く、且つ、最内周ターン１２１の内周面が、磁性体３０の貫通孔３１の内周面と同一面を構成している。つまり、第２周回部１２０の最内周ターン１２１の内周エッジの位置は、磁性体３０の貫通孔３１の内周エッジの平面位置と一致しており、最内周ターン１２１の内周エッジよりも内側には磁性体３０が存在しない。

【0037】

このような構成は、図９に示すように、例えば、第２周回部１２０の開口サイズが貫通孔３１の開口サイズよりも小さくなるよう、第２周回部１２０の最内周ターン１２１のパターン幅を選択的に拡大し、最内周ターン１２１と重なる符号Ａで示す位置で貫通孔３１を打抜き加工することによって得られる。これにより、第２周回部１２０の抵抗値を低減することができるだけでなく、第２周回部１２０の最内周ターン１２１の内周面が磁性体３０で覆われることなく貫通孔３１に露出することから、ＩＣモジュール５０のカップリングコイル５３との結合が高められる。

【0038】

図１０は、変形例によるコイルパターンＣＰのパターン形状を示す略平面図である。

【0039】

図１０に示すコイルパターンＣＰは、第１周回部１１０を構成する第１区間１１１～第４区間１１４のパターン幅がほぼ一定である点において、図４に示したコイルパターンＣＰと相違している。これにより、第１周回部１１０の開口１１０ａの面積をより拡大することができる。また、図１０に示す例では、コイルパターンＣＰの内周端にキャパシタパターン１３０が接続されていない。このように、コイルパターンＣＰに接続されたキャパシタパターン１３０を設けることは必須でない。

【0040】

図１１は、本実施形態の変形例によるアンテナ装置１Ａを備えるＩＣカード３Ａの構造を説明するための略断面図である。

【0041】

図１１に示すように、第１の変形例によるアンテナ装置１Ａは、磁性体３０に設けられた貫通孔３１がテーパー状である点において、図３に示したアンテナ装置１と相違している。その他の基本的な構成は、図３に示したアンテナ装置１と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0042】

このようなテーパー形状は、貫通孔３１を打抜き加工する際、磁性体３０の裏面３３をダイ側、磁性体３０の表面３２をパンチ側とすることによって得られる。そして、このような形状とすることにより、磁性体３０の貫通孔３１の開口幅が表面３２から遠ざかるにつれて狭くなることから、アンテナ特性の劣化を防止することができる。

【0043】

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記の実施形態に限定されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本開示の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

【0044】

本開示に係る技術には、以下の構成例が含まれるが、これに限定されるものではない。

【0045】

本開示の一実施態様によるアンテナ装置は、貫通孔を有する磁性体と、厚み方向における一方側及び他方側にそれぞれ位置する上面及び底面、並びに、上面と底面を繋ぐ側面を有し、上面及び側面の少なくとも一部が磁性体で覆われるよう、少なくとも一部が磁性体に埋め込まれたコイルパターンとを備え、コイルパターンは、第１周回部と、平面視で第１周回部から貫通孔に向かって突出し、第１周回部とは逆方向に周回する第２周回部を含み、第２周回部は、磁性体の貫通孔の周囲に沿って周回する。これによれば、磁性体のコイルパターンが埋め込まれた側の表面に位置する機器と通信できるとともに、貫通孔を介して、磁性体の裏面側に位置する機器とも通信が可能となる。

【0046】

上記のアンテナ装置は、コイルパターンの上面及び側面を覆う絶縁膜をさらに備え、絶縁膜の一部は、コイルパターンのターン間に位置するスペースに配置されていても構わない。これによれば、コイルパターンのターン間におけるショートを防止することが可能となる。この場合、絶縁膜は、第２周回部と磁性体の間における厚みよりも、第２周回部のターン間における厚みの方が厚くても構わない。これによれば、磁性体の平坦性を高めることが可能となる。

【0047】

上記のアンテナ装置は、コイルパターンの底面に沿って設けられた樹脂層をさらに備え、コイルパターンの径方向における樹脂層の幅は、径方向におけるコイルパターンの幅よりも狭くても構わない。これによれば、コイルパターンの底面が保護される。

【0048】

上記のアンテナ装置において、コイルパターンの断面は、底面から上面に向かって幅が小さくなる形状を有していても構わない。これによれば、ターン間に生じるキャパシタンスが増大する。

【0049】

上記のアンテナ装置において、第２周回部の最内周ターンのパターン幅は、第２周回部の他のターンのパターン幅よりも広くても構わない。これによれば、貫通孔と重なる位置にカップリングコイルを有するＩＣモジュールを配置した場合に、カップリングコイルから受ける電力を効率的に使用できる。

【0050】

上記のアンテナ装置において、第２周回部の最内周ターンの内周面は、磁性体の貫通孔の内周面と同一面を構成しても構わない。これによれば、貫通孔と重なる位置にカップリングコイルを有するＩＣモジュールを配置した場合に、カップリングコイルとの結合が高められる。

【0051】

上記のアンテナ装置において、磁性体の貫通孔は、コイルパターンが埋め込まれた側の表面から遠ざかるにつれて開口幅が狭くなる形状を有していても構わない。これによれば、アンテナ特性の劣化を防止することができる。

【0052】

上記のアンテナ装置において、第１周回部は、第１方向に直線状に延在する第１及び第２区間と、第１方向と直交する第２方向に延在し、第１区間の一端と第２区間の一端を接続する第３区間と、第２方向に延在し、第１区間の他端と第２区間の他端を接続する第４区間とを含み、第２周回部は平面視で第１区間から貫通孔に向かって突出し、第１区間におけるコイルパターンのパターン幅は、第２乃至第４区間におけるコイルパターンのパターン幅よりも細くても構わない。これによれば、第２周回部のパターン幅を細くすることができる。

【0053】

本開示の一実施態様によるＩＣカードは、上記いずれかのアンテナ装置と、貫通孔を有するメタルプレートと、メタルプレートの貫通孔内に配置されたＩＣモジュールとを備え、メタルプレートとアンテナ装置は、メタルプレートの貫通孔と磁性体の貫通孔が重なり、且つ、コイルパターンとメタルプレートの間に前記磁性体が挟まれるよう積層される。これによれば、コイルパターンの第２周回部とＩＣモジュールを結合させることが可能となる。

【符号の説明】

【0054】

１，１Ａ アンテナ装置
３，３Ａ ＩＣカード
３ａ ＩＣカードの上面
３ｂ ＩＣカードの裏面
６ カードリーダー
１０ プラスチックプレート
３０ 磁性体
３１ 貫通孔
３２ 磁性体の表面
３３ 磁性体の裏面
４０ メタルプレート
４１ 貫通孔
５０ ＩＣモジュール
５１ モジュール基板
５２ ＩＣチップ
５３ カップリングコイル
５４ 保護樹脂
６１，６２ 接着層
１１０ 第１周回部
１１０ａ 開口
１１１～１１４ 区間
１２０ 第２周回部
１２１ 最内周ターン
１３０ キャパシタパターン
１３１，１３２ 線状パターン
１４０ スペース
１４１ 絶縁膜
１４２ 樹脂層
ＣＰ コイルパターン
Ｅ 端子電極
Ｓ１ 上面
Ｓ２ 底面
Ｓ３ 側面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】