JPH11261325A - コイル素子と、その製造方法 - Google Patents

コイル素子と、その製造方法

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JPH11261325A
JPH11261325A JP10058587A JP5858798A JPH11261325A JP H11261325 A JPH11261325 A JP H11261325A JP 10058587 A JP10058587 A JP 10058587A JP 5858798 A JP5858798 A JP 5858798A JP H11261325 A JPH11261325 A JP H11261325A
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conductive pattern
coil
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conductive
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Shiro Sugimura
詩朗 杉村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 非接触式のＩＣカード等に組み込む小形高性
能のアンテナを提供する。 【解決手段】 ベース材１１上に第１の導電パターン２
１、２１…、絶縁皮膜３１、第２の導電パターン２２、
２２…を順に形成する。第１、第２の導電パターン２
１、２１…、２２、２２…は、絶縁皮膜３１を介して三
次元のコイル２０を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、小形の通信機器
や、非接触式のＩＣカード等に組み込むアンテナとして
特に好適に使用することができるコイル素子と、その製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話やポケットベル、携帯用情報処
理端末等の小形の通信機器や、非接触式のＩＣカード等
には、使用周波数に適合するアンテナが組み込まれてい
る。
【０００３】従来のアンテナは、所定の周波数特性を実
現するために、プリント板上に形成する平面コイルを利
用して形成することがある。なお、コイルは、渦巻き
状、ジグザグ状等の二次元のパターンに形成されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術による
ときは、コイルは、プリント板上に二次元的に形成され
ているため、小さいパターンサイズにして高インダクタ
ンスを実現することが難しく、適用可能な周波数範囲が
限定されがちであるという問題があった。
【０００５】そこで、この発明の目的は、かかる従来技
術の問題に鑑み、第１、第２の導電パターンによりベー
ス材上に三次元のコイルを形成することによって、パタ
ーンサイズを最小にして必要な高インダクタンスを容易
に実現することができるコイル素子と、その製造方法を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めのこの出願に係る第１発明の構成は、ベース材上に形
成する第１の導電パターンと、第１の導電パターン上に
形成する絶縁皮膜と、絶縁皮膜上に形成する第２の導電
パターンとを備えてなり、第１、第２の導電パターン
は、絶縁皮膜を介して三次元のコイルを形成することを
その要旨とする。
【０００７】なお、絶縁皮膜は、磁性体にしてもよく、
コイルに端子を付設してもよい。
【０００８】また、第２の導電パターン上に保護皮膜を
形成してもよい。
【０００９】さらに、コイルは、ベース材上に複数組を
形成してもよい。
【００１０】第２発明の構成は、ベース材上に第１の導
電パターンを印刷し、第１の導電パターン上に絶縁皮膜
を形成し、絶縁皮膜上に第２の導電パターンを印刷し、
第１、第２の導電パターンにより絶縁皮膜を介して三次
元のコイルを形成することをその要旨とする。
【００１１】第３発明の構成は、ベース材上に第１の導
電パターンをエッチングし、第１の導電パターン上に絶
縁皮膜を形成し、絶縁皮膜上に第２の導電パターンを印
刷し、第１、第２の導電パターンにより絶縁皮膜を介し
て三次元のコイルを形成することをその要旨とする。
【００１２】
【作用】かかる第１発明の構成によるときは、第１、第
２の導電パターンは、ベース材上において、絶縁皮膜を
介して三次元のコイルを形成することができ、このとき
のコイルは、二次元の平面パターンによる場合に比し
て、巻数を格段に高密度にすることができ、高インダク
タンスを実現することができる。なお、コイルは、所定
の使用周波数に共振する高感度のアンテナとして好適に
使用することができる他、一般的な高周波回路用のイン
ダクタンス素子や、トランス素子等としても使用するこ
とができる。また、ここでいうベース材とは、プリント
基板の他、任意の絶縁板、絶縁フィルム、絶縁シート等
を含むものとする。
【００１３】磁性体からなる絶縁皮膜は、コイルのコア
となり、コイルのインダクタンスを一層大きくすること
ができる。
【００１４】コイルに端子を付設すれば、コイルは、端
子を介し、外部の電気回路に容易に接続することができ
る。
【００１５】第２の導電パターン上に保護皮膜を形成す
れば、保護皮膜は、第２の導電パターンを機械的に保護
し、コイルの断線事故や、第２の導電パターンの酸化等
を有効に防止することができる。
【００１６】複数組のコイルをベース材上に形成すると
きは、たとえば、同一のコイルを同一方向に積層してス
タック形式のアンテナエレメントを構成することがで
き、共振周波数が異なるコイルを同一方向に積層して広
帯域特性を実現することができ、同一のコイルを異なる
方向に形成して水平偏波、垂直偏波の双方の電波を良好
に送受信することができる、いわゆる偏波合成アレー形
式のアンテナエレメントを構成することができる。
【００１７】第２発明の構成によれば、第１、第２の導
電パターンは、それぞれベース材上、絶縁皮膜上に印刷
し、絶縁皮膜を介してコイルを形成することができるか
ら、ベース材が薄い可撓性のフィルム等であっても、印
刷工程のみにより三次元のコイルを容易に形成すること
が可能である。
【００１８】第３発明の構成によるときは、第１の導電
パターンは、エッチングによってベース材上に形成する
から、ベース材にプリント基板を使用することにより、
必要な接続線や端子等とともにプリント基板上に一挙に
形成することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を以って発明の実施の
形態を説明する。
【００２０】コイル素子は、第１の導電パターン２１、
２１…、絶縁皮膜３１、第２の導電パターン２２、２２
…をベース材１１上に備えてなる（図１、図２）。ただ
し、図２（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ図１のＸ−Ｘ線、
Ｙ−Ｙ線矢視相当拡大断面図である。
【００２１】ベース材１１は、可撓性の絶縁フィルム、
絶縁シート、または絶縁板である。第１の導電パターン
２１、２１…は、ベース材１１の表面において、所定ピ
ッチｄ1 ごとに、長さｄ2 、幅ｄ3 の範囲内に斜めに平
行に形成されている。第１の導電パターン２１、２１…
上には、絶縁皮膜３１が形成されており、絶縁皮膜３１
は、長さｄ4 ＞ｄ2 、幅ｄ5 ＜ｄ3 の範囲内に形成され
ている。第２の導電パターン２２、２２…は、絶縁皮膜
３１上において、第１の導電パターン２１、２１…と同
一のピッチｄ1 ごとに、第１の導電パターン２１、２１
…に重ねるようにして、第１の導電パターン２１、２１
…と逆方向に同一範囲内に形成されている。そこで、各
第２の導電パターン２２は、絶縁皮膜３１の両側からベ
ース材１１上に突出して、各第１の導電パターン２１の
両端を順に連結している。すなわち、第１、第２の導電
パターン２１、２１…、２２、２２…は、絶縁皮膜３１
を介し、全体として長さｄ2 、幅ｄ3 の三次元のコイル
２０を形成している。
【００２２】かかるコイル素子は、次のようにして製造
することができる（図３）。
【００２３】ベース材１１上に第１の導電パターン２
１、２１…を斜めに印刷し（同図（Ａ））、第１の導電
パターン２１、２１…上に絶縁皮膜３１を印刷して形成
し（同図（Ｂ））、絶縁皮膜３１上に第２の導電パター
ン２２、２２…を印刷して（同図（Ｃ））、コイル２０
を形成する。なお、第１の導電パターン２１、２１…
は、ベース材１１をプリント基板とし、エッチングによ
り形成してもよい。
【００２４】一方、このようにして製造するコイル素子
は、小形の通信機器やＩＣカード等にコンパクトに組み
込み、送受信用のヘリカルアンテナ、バーアンテナ等の
面状アンテナとして使用する他、高周波回路用のインダ
クタンス素子、トランス素子などとして広く使用するこ
とができる。
【００２５】以上の説明において、絶縁皮膜３１は、磁
性体としてもよい。磁性体からなる絶縁皮膜３１は、コ
イル２０のインダクタンスを一層大きくすることができ
る。
【００２６】
【他の実施の形態】コイル２０には、端子２３を付設す
ることができる（図４、図５）。
【００２７】ベース材１１は、プリント基板であり、第
１の導電パターン２１、２１…、端子２３は、エッチン
グによりベース板１１上に形成されている。なお、端子
２３には、ベース板１１の端子孔１１ａに対応する端子
孔２３ｂが形成されている。
【００２８】絶縁皮膜３１は、端子２３を除くベース材
１１と同一形状に形成されている。絶縁皮膜３１には、
各第１の導電パターン２１の両端部に対応して透孔３１
ａ、３１ａ…が形成されている。また、第２の導電パタ
ーン２２、２２…は、絶縁皮膜３１上に形成することに
より、それぞれ透孔３１ａ、３１ａを介して隣接する第
１の導電パターン２１、２１を順に連結し、第１の導電
パターン２１、２１…とともに三次元のコイル２０を形
成している。コイル２０は、端子孔１１ａ、２３ｂを介
して端子２３に接続線Ｃをはんだ付けすることにより、
接続線Ｃを介して外部の電子回路に接続することができ
る。
【００２９】第２の導電パターン２２、２２…上には、
保護皮膜３２を形成してもよい（図４、図５）。保護皮
膜３２は、端子２３を除き、第２の導電パターン２２、
２２…をカバーしている。そこで、保護皮膜３２は、絶
縁皮膜３１との間に第２の導電パターン２２、２２…を
挟み込み、第２の導電パターン２２、２２…が外部に露
出することを防止することができる。
【００３０】ベース材１１上には、複数組のコイル２
０、２０を形成してもよい（図６）。各組のコイル２０
は、絶縁皮膜３１を介して同一方向に形成されており、
共通のベース板１１上において、別の絶縁皮膜３３を介
して積層されている。また、各コイル２０には、端子孔
２３ｂ付きの端子２３が付設されており、端子２３、２
３は、コイル２０、２０を積層することにより電気的に
接続されている。そこで、コイル２０、２０は、共通の
ベース板１１上において、スタック形式のアンテナエレ
メントを構成することができる。
【００３１】なお、図６において、コイル２０、２０
は、互いに異なる周波数に共振するように、異なる仕様
に形成して広帯域特性を実現することができる。また、
コイル２０、２０は、共通の絶縁皮膜３１を介し、ベー
ス材１１上の同一平面上において同一のコイルを異なる
方向に形成し、水平、垂直の両方向の偏波に対応させて
もよい。すなわち、コイル２０、２０は、互いに同一ま
たは異なる仕様に形成してもよく、同一または異なる方
向に形成してもよい。さらに、コイル２０は、２層以上
の任意の複層に形成することも可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、この出願に係る第
１発明によれば、ベース材上に形成する第１の導電パタ
ーン、絶縁皮膜、第２の導電パターンを備えることによ
って、第１、第２の導電パターンは、絶縁皮膜を介して
三次元のコイルを形成することができるから、パターン
サイズを最小にして必要な高インダクタンスを容易に実
現することができ、送受信感度の良好なアンテナや、高
性能のインダクタンス素子等を簡単にを形成することが
できるという優れた効果がある。
【００３３】第２、第３発明によれば、ベース材上に第
１の導電パターンを印刷またはエッチングし、絶縁皮
膜、第２の導電パターンを順に印刷してコイルを形成す
ることができるから、第１発明に係るコイル素子を極め
て容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 全体構成斜視説明図
【図２】 図１の要部拡大断面説明図
【図３】 製造工程説明図
【図４】 他の実施の形態を示す図１相当図
【図５】 図４の分解斜視説明図
【図６】 他の実施の形態を示す分解斜視図
【符号の説明】
１１…ベース材 ２０…コイル ２１…第１の導電パターン ２２…第２の導電パターン ２３…端子 ３１…絶縁皮膜 ３２…保護皮膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉村 詩朗 石川県石川郡野々市町押越２−271

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ベース材上に形成する第１の導電パター
    ンと、該第１の導電パターン上に形成する絶縁皮膜と、
    該絶縁皮膜上に形成する第２の導電パターンとを備えて
    なり、前記第１、第２の導電パターンは、前記絶縁皮膜
    を介して三次元のコイルを形成することを特徴とするコ
    イル素子。
  2. 【請求項２】 前記絶縁皮膜は、磁性体であることを特
    徴とする請求項１記載のコイル素子。
  3. 【請求項３】 前記コイルに端子を付設することを特徴
    とする請求項１または請求項２記載のコイル素子。
  4. 【請求項４】 前記第２の導電パターン上に保護皮膜を
    形成することを特徴とする請求項１ないし請求項３のい
    ずれか記載のコイル素子。
  5. 【請求項５】 前記コイルは、前記ベース材上に複数組
    を形成することを特徴とする請求項１ないし請求項４の
    いずれか記載のコイル素子。
  6. 【請求項６】 ベース材上に第１の導電パターンを印刷
    し、第１の導電パターン上に絶縁皮膜を形成し、絶縁皮
    膜上に第２の導電パターンを印刷し、第１、第２の導電
    パターンにより絶縁皮膜を介して三次元のコイルを形成
    することを特徴とするコイル素子の製造方法。
  7. 【請求項７】 ベース材上に第１の導電パターンをエッ
    チングし、第１の導電パターン上に絶縁皮膜を形成し、
    絶縁皮膜上に第２の導電パターンを印刷し、第１、第２
    の導電パターンにより絶縁皮膜を介して三次元のコイル
    を形成することを特徴とするコイル素子の製造方法。
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