天线装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型的天线装置(101)包括：RFIC元件(40)；与该元件连接的供电线圈(30)；第一线圈导体(L1)，其具有第一大直径环状导体(L1a)和与之连接的第一小直径环状导体(L1b)；以及第二线圈导体(L2)，其具有与第一大直径环状导体(L1a)相对配置的第二大直径环状导体(L2a)和与之连接且与第一小直径环状导体(L1b)相对配置的第二小直径环状导体(L2b)。第一和第二线圈导体构成增益天线(LC谐振电路)。第一小直径环状导体(L1b)和第二小直径环状导体(L2b)构成耦合部(CP)，卷绕数为1。供电线圈(30)在俯视时被配置在耦合部(CP)的形成区域内，与耦合部(CP)通过磁场耦合。
【专利说明】
天线装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及用于RFID通信等利用电磁场耦合的通信的天线装置。【背景技术】
[0002]当前，使用各种非接触式1C的接近型通信系统在各个领域得到广泛利用。这样的通信系统中，例如通过将非接触式1C卡、非接触式1C标签等与读卡器接近至预定距离内从而进行近距离无线通信。并且，提出了各种包括将作为数据载体的无线通信用1C和天线一体化的模块的构造的非接触式1C卡、非接触式1C标签等。
[0003]例如，专利文献1中记载了具有无线通信用1C和与之连接的供电线圈的电磁耦合模块、以及包括具有沿着绝缘性基材的第一主面卷绕的第一线圈电极和沿着与第一主面相对的第二主面卷绕的第二线圈电极的天线的天线模块。
[0004]上述天线能够将第一线圈电极和第二线圈电极的线圈开口形成得比电磁耦合模块的供电线圈的线圈开口大，从而能够增加与通信对方侧(读卡器侧)的天线线圈交链的磁通。也就是说，上述天线对于电磁親合模块起到增益天线(booster antenna)的作用。
[0005][现有技术文献]
[0006][专利文献]
[0007][专利文献1]特许第4788850号公报【实用新型内容】[〇〇〇8]实用新型要解决的技术问题[〇〇〇9]增益天线与电磁耦合模块(RFIC模块)的供电线圈的耦合度与无线通信用ICXRFIC 元件)通过增益天线能够接收到的磁场能量的大小相关，因此耦合度优选尽可能地高。通过提高耦合度，从而能够增大通信系统的通信距离。专利文献1中记载了:为了提高上述耦合度，增加与电磁耦合模块(RFIC模块)的供电线圈进行电磁场耦合的增益天线的耦合部的卷绕数，并将电磁耦合模块(RFIC模块)的供电线圈重叠于上述耦合部进行安装。
[0010]上述增益天线和RFIC模块(RFIC元件及与之连接的供电线圈)的谐振频率被定为通信频率。但是，在如专利文献1所示的结构中，如果RFIC模块相对于增益天线的耦合部的安装位置发生偏离，则增益天线的耦合部与供电线圈之间产生的电容、上述耦合度会发生变化。上述谐振频率由电路中存在的电感(感抗)和电容(容抗)确定。因此，由于增益天线的耦合部与供电线圈之间产生的电容、上述耦合度发生变化，会导致增益天线和RFIC模块 (RFIC元件及与之连接的供电线圈)的谐振频率发生变化。因此，由于它们的谐振频率偏离通信中使用的通信频率，因而通信系统的通信距离变短。
[0011]本实用新型的目的在于提供能够抑制增益天线(LC谐振电路)和RFIC模块(RFIC元件及与之连接的供电线圈)的谐振频率的变化并且抑制通信系统的通信距离变短的天线装置。
[0012]用于解决技术问题的手段
[0013](1)本实用新型的天线装置的特征在于，包括:
[0014]RFIC 元件；[0〇15]与所述RFIC元件连接的供电线圈；
[0016]具有第一大直径环状导体、和与所述第一大直径环状导体的端部连接的第一小直径环状导体的第一线圈导体；以及
[0017]具有与所述第一大直径环状导体相对配置的第二大直径环状导体、和与所述第一小直径环状导体相对配置且与所述第二大直径环状导体的端部连接的第二小直径环状导体的第二线圈导体，
[0018]所述第一大直径环状导体在俯视时以与所述第二大直径环状导体的卷绕方向相反的方向卷绕，[〇〇19]所述第一小直径环状导体的卷绕数为1，并且俯视时被配置在所述第一大直径环状导体的形成区域内，
[0020]所述第二小直径环状导体的卷绕数为1，并且俯视时被配置在所述第二大直径环状导体的形成区域内，
[0021]所述第一线圈导体和所述第二线圈导体以所述第一线圈导体和所述第二线圈导体的电感以及所述第一线圈导体和所述第二线圈导体之间产生的电容来构成增益天线，
[0022]所述供电线圈在俯视时被配置在所述第一小直径环状导体的形成区域内和所述第二小直径环状导体的形成区域内，通过磁场与所述第一小直径环状导体和所述第二小直径环状导体耦合。
[0023]通过这种结构，能够减小在第一小直径环状导体和第二小直径环状导体与供电线圈之间产生的互感。因此，即使供电线圈的安装位置相对于第一小直径环状导体和第二小直径环状导体有些偏离，互感的变化也较小。其结果是，能够抑制增益天线(LC谐振电路)的谐振频率的变化，并能够抑制RFIC元件和与之连接的供电线圈的谐振频率的变化。[〇〇24](2)优选的是，所述第一大直径环状导体和所述第二大直径环状导体的卷绕数分别为1。在这样的结构中，由于第一大直径环状导体和第二大直径环状导体的卷绕数较少， 因此能够在确保线圈的开口部较大的同时，将第一大直径环状导体和第二大直径环状导体的线宽形成得较大。因此，即使彼此相对配置的第一大直径环状导体和第二大直径环状导体之间发生位置偏离，也可抑制第一大直径环状导体和第二大直径环状导体之间产生的电容(capacitance)的变化。因此，可抑制由第一线圈导体和第二线圈导体构成的增益天线 (LC谐振电路)的谐振频率的变化。[〇〇25](3)优选的是，所述第一小直径环状导体在俯视时与所述第一大直径环状导体的卷绕方向同向地被卷绕，所述第二小直径环状导体在俯视时与所述第二大直径环状导体的卷绕方向同向地被卷绕。通过这种结构，第一小直径环状导体和第二小直径环状导体中流动的电流成为与第一大直径环状导体和第二大直径环状导体同方向。因此，第一线圈导体和第二线圈导体的磁场不会因第一小直径环状导体和第二小直径环状导体中产生的磁场而抵消。因此，能够确保第一线圈导体和第二线圈导体的有效的线圈开口部的面积较大，从而能够增大通信距离。[〇〇26](4)优选的是，所述RFIC元件和所述供电线圈构成为这两者被单芯片化后的RFIC模块。通过这种结构，能够容易地构成具有RFIC元件和与RFIC元件连接的供电线圈的RFIC模块。另外，能够提高RFIC元件和供电线圈之间电连接的可靠性。
[0027](5)所述RFIC模块包括层叠多个基材层而形成的层叠体，所述供电线圈可采用在所述层叠体的内部形成的结构。[〇〇28](6)优选的是，还包括具有第一主面和第二主面的基材片，所述第一线圈导体被形成在所述基材片的所述第一主面上，所述第二线圈导体被形成在所述基材片的所述第二主面上，所述RFIC模块被配置在所述基材片的表面或内部。通过这种结构，第一线圈导体和第二线圈导体能够容易地形成，并能够容易地构成增益天线(LC谐振电路)。[〇〇29](7)优选的是，所述第一小直径环状导体、所述第二小直径环状导体和所述供电线圈在俯视时其卷绕轴被配置在同一轴上。通过这种结构，能够提高第一线圈导体和第二线圈导体与供电线圈之间的耦合度，从而增大通信距离。
[0030]实用新型效果
[0031]根据本实用新型，可实现能够抑制增益天线(LC谐振电路)和RFIC模块的谐振频率的变化并且能够增大通信系统的通信距离的天线装置。【附图说明】
[0032]图1中，图1(A)是第一实施方式的天线装置101的外观立体图，图1(B)是表示天线装置101的线圈导体和RFIC模块的分解立体图。[〇〇33]图2中，图2(A)是第一实施方式的天线装置101的俯视图，图2(B)是表示天线装置 101的RFIC模块的安装部分的俯视详细图。
[0034]图3中，图3(A)是表示第一大直径环状导体和第二大直径环状导体的形成区域的俯视图，图3(B)是表示第一小直径环状导体和第二小直径环状导体的形成区域的图。[〇〇35]图4中，图4(A)是第一实施方式的天线装置101的剖视图，图4(B)是表示天线装置 101的RFIC模块的安装部分的剖视详细图。[〇〇36]图5是表示第一实施方式的天线装置101的工作原理的分解立体图。[〇〇37]图6是第一实施方式的天线装置101的等效电路图。
[0038]图7中，图7(A)是第二实施方式的天线装置102的外观立体图，图7(B)是图7(A)中 A-A处的剖视图。【具体实施方式】
[0039]以下，参照附图举出几个具体例，示出用于实施本实用新型的多个实施方式。各图中对相同部位附注相同标号。各实施方式均为例示，不同的实施方式中所示的结构可以部分地置换或组合。
[0040]《第一实施方式》[〇〇41]参照各图说明第一实施方式的天线装置。图1(A)是第一实施方式的天线装置101 的外观立体图，图1(B)是表示天线装置101的线圈导体和RFIC模块的分解立体图。图2(A)是第一实施方式的天线装置101的俯视图，图2(B)是表示天线装置101的RFIC模块的安装部分的俯视详细图。[〇〇42]天线装置101包括RFIC模块10、基材片1、第一线圈导体L1和第二线圈导体L2。该天线装置101被构成为以HF频带为载波频带的卡片尺寸的RFID标签(1C卡)。
[0043]RFIC模块10具有RFIC元件40、层叠多个基材层而形成的层叠体20和供电线圈30。 供电线圈30形成在层叠体20的内部，并连接到RFIC元件40。再有，本实施方式中，RFIC模块 10是RFIC元件40和供电线圈30被单芯片化的构造。
[0044]基材片1是由树脂等绝缘性材料构成的矩形平板，具有第一主面和第二主面。第一线圈导体L1沿着基材片1的第一主面形成，具有第一大直径环状导体Lla和第一小直径环状导体Lib。第二线圈导体L2沿着基材片1的第二主面形成，具有第二大直径环状导体L2a和第二小直径环状导体L2b。第一线圈导体L1和第二线圈导体L2例如通过蚀刻铜箱等进行图案化而形成。
[0045]图3(A)是表示第一大直径环状导体和第二大直径环状导体的形成区域的俯视图， 图3(B)是表示第一小直径环状导体和第二小直径环状导体的形成区域的图。图3(A)中的大直径环状导体形成区域Lie以俯视示出了第一大直径环状导体的形成区域和第二大直径环状导体的形成区域。图3(B)中的小直径环状导体形成区域Lse以俯视示出了第一小直径环状导体和第二小直径环状导体的形成区域。
[0046]第一大直径环状导体Lla是沿着基材片1的边缘端部环状地形成的导体图案，第一大直径环状导体Lla的第一端El 1连接于第一小直径环状导体Lib。另外，如图1所示，第一大直径环状导体Lla从第一大直径环状导体Lla的第二端E12向第一端E11右旋(顺时针)卷绕。 第一大直径环状导体Lla沿着基材片1的第一主面的大致整周大体上绕一圈，因此实质上的卷绕数为1。
[0047]第一小直径环状导体Lib是被形成为内外径比第一大直径环状导体Lla的环状导体图案小的环状的导体图案，被形成为从第一大直径环状导体Lla伸出。第一小直径环状导体Lib被配置在矩形基材片1的角部(图1中的右下角部)。换言之，第一小直径环状导体Lib 被配置在沿着基材片1的第一主面的大致整周大体上绕一圈的第一大直径环状导体Lla的形成区域Lie内。另外，如图1等所示，第一小直径环状导体Lib沿着基材片1的第一主面从第一大直径环状导体Lla的第一端E11右旋(顺时针)卷绕大致一周。因此，第一小直径环状导体Lib在俯视时与第一大直径环状导体Lla的卷绕方向同向地被卷绕，实质上的卷绕数(即匝数。下同)为1。
[0048]第二大直径环状导体L2a是沿着基材片1的边缘端部环状地形成的导体图案，第二大直径环状导体L2a的第一端E21连接于第二小直径环状导体L2b。另外，如图1所示，第二大直径环状导体L2a从第二大直径环状导体L2a的第二端E22向第一端E21左旋(逆时针)卷绕。 因此，第二大直径环状导体L2a在俯视时与第一大直径环状导体Lla的卷绕方向反向地被卷绕。另外，第二大直径环状导体L2a沿着基材片1的第二主面的大致整周大体上绕一圈，因此实质上的卷绕数为1。
[0049]第二小直径环状导体L2b是被形成为内外径比第二大直径环状导体L2a的环状导体图案小的环状的导体图案，被形成为从第二大直径环状导体L2a伸出。第二小直径环状导体L2b被配置在矩形基材片1的角部(图1中的右下角部)。换言之，第二小直径环状导体L2b 被配置在沿着基材片1的第二主面的大致整周基本上绕一圈的第二大直径环状导体L2a的形成区域Lie内。另外，如图1等所示，第二小直径环状导体L2b沿着基材片1的第二主面从第二大直径环状导体L2a的第一端E21右旋(顺时针)卷绕大致一周。因此，第二小直径环状导体L2b在俯视时与第二大直径环状导体L2a的卷绕方向同向地被卷绕，实质上的卷绕数为1。
[0050]如后文详述，第一大直径环状导体Lla和第二大直径环状导体L2a作为增益天线 (LC谐振电路)的天线部AP对于主要通过磁场与通信对方侧进行的通信有贡献。另外，如后文详述，第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体L2b作为增益天线(LC谐振电路)的耦合部CP对于主要通过磁场与RFIC模块10的供电线圈30进行的耦合有贡献。[〇〇51]图4(A)是第一实施方式的天线装置101的剖视图，图4(B)是表示天线装置101中的 RFIC模块的安装部分的剖视详细图。图4中，将天线装置101的结构作了简化图示，以易于理解不图和原理。
[0052]如图4所示，第二大直径环状导体L2a与第一大直径环状导体Lla隔着基材片1相对配置，俯视时与第一大直径环状导体Lla大致重叠。因此，在第一大直径环状导体Lla和第二大直径环状导体L2a之间产生电容。第二小直径环状导体L2b与第一小直径环状导体Lib隔着基材片1相对配置，俯视时与第一小直径环状导体Lib大致重叠。因此，在第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体L2b之间产生电容。
[0053]另外，如图1至图3所示，RFIC模块10在俯视时被配置在小直径环状导体形成区域 Lse内。此外，第一小直径环状导体Llb、第二小直径环状导体L2b和RFIC模块10的供电线圈 30被配置成俯视时其卷绕轴成为同一轴。第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体 L2b构成通过磁场与供电线圈30親合的親合部CP。[〇〇54]另外，RFIC模块10被配置在基材片1的内部。这样的RFIC模块10例如在如下工序中被安装到基材片1中。[〇〇55]首先，在下部保持片2的主面上安装RFIC模块10,在基材片1上设置用于安装RFIC 模块10的孔。接着，将安装了 RFIC模块10的下部保持片2粘贴在基材片1的第二主面上，以使 RFIC模块10收纳于孔中。接着，在基材片1孔内的空隙部分填充树脂5,之后粘贴上部保持片 3(密封)。[〇〇56]再有，RFIC元件40不限于安装在具有供电线圈30的层叠体20的上部的结构。也可以采用供电线圈30在俯视时配置在小直径环状导体形成区域Lse内，而RFIC元件40配置在小直径环状导体形成区域Lse外的结构。[〇〇57]图5是表示第一实施方式的天线装置101的动作原理的分解立体图，示出了 RFIC模块10的供电线圈与第一线圈导体L1和第二线圈导体L2之间的耦合的方式。图6是第一实施方式的天线装置101的等效电路图。[〇〇58]如图5所示，由于RFIC模块10的供电线圈中流动的电流i0从而在第一小直径环状导体Lib中被感应出电流ilb。即，在供电线圈与第一小直径环状导体Lib接近的部分，由于电流i〇,而在第一小直径环状导体Lib中流动抵消电流1的方向(图5中逆时针)的电流ilb。 由于第一小直径环状导体Lib连接于第一大直径环状导体Lla的一端，因此该电流ilb也在第一大直径环状导体Lla中流动(图5中的电流ila)。电流ila和电流ilb的值相等。
[0059]另外，由于RFIC模块10的供电线圈中流动的电流1从而在第二小直径环状导体 L2b中被感应出电流i2b。即，在供电线圈与第二小直径环状导体L2b接近的部分，由于电流 i〇,而在第二小直径环状导体L2b中流动抵消电流1的方向(图5中逆时针)的电流i2b。由于第二小直径环状导体L2b连接于第二大直径环状导体L2a的一端连接，因此该电流i2b也在第二大直径环状导体L2a中流动(图5中的电流i2a)。再有，电流i2a和电流i2b的值相等。
[0060]如图5所示，由RFIC模块10的供电线圈中流动的电流1感应出的电流(ila、ilb)和电流(i2a、i2b)为同一方向(图5中为逆时针)。但是，第一小直径环状导体Lib以与第二小直径环状导体L2b的卷绕方向相反的方向卷绕，第一大直径环状导体Lla以与第二大直径环状导体L2a的卷绕方向相反的方向卷绕。因此，在第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体L2b之间产生电容(图5中为电容Cb)，并且在第一大直径环状导体Lla和第二大直径环状导体L2a之间产生电容(图5中为电容Ca)。[〇〇61 ] 再有，在第一线圈导体L1和第二线圈导体L2之间产生的电容Ca、Cb( capacitance) 可通过改变基材片1的材料、厚度来设计成为所需值。另外，基材片1的材料不仅可以是PET (口〇1}^1:11716116-丨6代。111:1^13丨6:聚对苯二甲酸乙二酯)等的有机片、绝缘性的粘合剂，也可以是纸。[〇〇62]第一线圈导体L1和第二线圈导体L2如图6所示，由第一线圈导体L1和第二线圈导体L2的电感(11&、1113、12&、1213)、以及第一线圈导体11和第二线圈导体12之间产生的电容 (第一大直径环状导体Lla和第二大直径环状导体L2a之间产生的电容Ca以及第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体L2b之间产生的电容Cb)构成增益天线50(LC谐振电路)。 该增益天线50的谐振频率被选定成为与RFID系统的通信频率实质上相等的频率(例如 13.56MHz)。[〇〇63]本实施方式的天线装置101中，RFIC模块10的供电线圈30的线圈外径小于第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体L2b的线圈内径。另外，供电线圈30在俯视时被配置在小直径环状导体形成区域Lse内。即，第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体 L2b围绕供电线圈30,成为供电线圈30全方位被第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体L2b所包围的结构。因此，整个供电线圈30与第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体L2b以高耦合度进行磁场耦合。因此，RFIC模块10能够通过增益天线50(LC谐振电路) 从通信对方侧的天线高效率接收磁场能量。
[0064]另外，供电线圈30在俯视时不与第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体 L2b重叠，因此能够抑制第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体L2b与供电线圈30 之间产生的电容。
[0065]再有，供电线圈30的形状优选地采用与第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体L2b类似的形状，以成为全方位被第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体 L2b所包围的结构。
[0066]本实施方式的天线装置101中，由于采用供电线圈30的全方位被第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体L2b所包围的结构，因此耦合部CP和供电线圈30之间的耦合度KCP较高。一般而言，若耦合度KCP较高则能以高效率接收磁场能量，但同时耦合部CP和供电线圈30之间的互感M变大。由于该互感M变大，从而增益天线50整体的电感(Lla+Llb+L2a+ L2b)发生变化，因此增益天线50的谐振频率发生变化。
[0067]然而，本实施方式的天线装置101中，第一小直径环状导体Llb、第二小直径环状导体L2b的电感较小(与第一线圈导体L1和第二线圈导体L2所需的电感相比相对较小)。例如， 耦合部CP的电感(Llb+L2b)为增益天线50整体的电感(Lla+Llb+L2a+L2b)的1/5以下。因此， 相比于由第一线圈导体L1和第二线圈导体L2产生的整体的互感，由第一小直径环状导体 Lib和第二小直径环状导体L2b与供电线圈30产生的互感M相对较小。[〇〇68]因此，即使RFIC模块10(供电线圈30)的安装位置相对于第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体L2b有些偏离，因耦合度KCP的变化引起的上述整体的互感的变化也较小。其结果是，能够抑制增益天线50(LC谐振电路)和RFIC模块10(RFIC元件40和与其连接的供电线圈30)的谐振频率的变化。即，相对于RFIC模块10(供电线圈30)的安装位置的偏离的增益天线50(LC谐振电路)和RFIC模块10的谐振频率的变化率变小。
[0069]本实用新型的天线装置的具体参数如下。
[0070]?耦合部CP和供电线圈30之间的耦合度:KCP = 0.1以上0.6以下
[0071]?(耦合部CP的电感:Llb+L2bH (增益天线50整体的电感:Lla+Llb+L2a+L2b)X 1/5[〇〇72]?增益天线50和供电线圈30之间的耦合度:Kal = 0.02以上0.1以下
[0073]根据本实施方式，能够容易构成具有上述参数的天线装置。再有，上述参数只是一个实施例，并不限定于这些数值。
[0074]根据本实施方式，可起到如下效果。[〇〇75](a)能够减小第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体L2b与RFIC模块10的供电线圈30之间产生的互感M。因此，即使RFIC模块10的供电线圈30相对于第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体L2b的安装位置有些偏离，互感M的变化也较小，其结果是， 能够抑制增益天线50 (LC谐振电路)和RFIC模块10的谐振频率的变化。
[0076](b)第一小直径环状导体Lib在俯视时与第一大直径环状导体Lla的卷绕方向同向地被卷绕，第二小直径环状导体L2b在俯视时与第二大直径环状导体L2a的卷绕方向同向地被卷绕。通过这种结构，在第一小直径环状导体Lib中流动的电流ilb和第二小直径环状导体L2b中流动的电流i2b与在第一大直径环状导体Lla中流动的电流ila和第二大直径环状导体L2a中流动的电流i2a成为同方向。因此，第一大直径环状导体Lla和第二大直径环状导体L2a中产生的磁场不会因第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体L2b中产生的磁场而抵消。因此，能够确保第一线圈导体L1和第二线圈导体L2的有效的线圈开口部面积较大，能够增大通信距离。
[0077](c)本实施方式的天线装置101中，供电线圈30在俯视时被配置在小直径环状导体形成区域Lse内。因此，即使供电线圈30的安装位置相对于第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体L2b有些偏离，也可抑制耦合度的急剧变化。因此，能减少由耦合度的急剧变化而导致的互感变化，其结果是，能够抑制增益天线50(LC谐振电路)和RFIC模块10的谐振频率的变化。
[0078](d)本实施方式中，构成耦合部CP的第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体L2b的线宽形成得较大，并且卷绕数为1。因此，第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体L2b的电阻分量较低。另外，第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体L2b的互感Mb较小。
[0079](e)本实施方式的天线装置101中，第一大直径环状导体Lla和第二大直径环状导体L2a的线宽形成得较大，卷绕数分别为1。因此，第一大直径环状导体Lla和第二大直径环状导体L2a的电阻分量较低。另外，第一大直径环状导体Lla和第二大直径环状导体L2a的互感Ma较小。此外，由于第一大直径环状导体Lla和第二大直径环状导体L2a的卷绕数较少，因此能够确保线圈的开口部较大。因此，即使彼此相对配置的第一大直径环状导体Lla和第二大直径环状导体L2a之间发生位置偏离，也可抑制第一大直径环状导体Lla和第二大直径环状导体L2a之间产生的电容Ca( capacitance)的变化。因此，可抑制由第一线圈导体L1和第二线圈导体L2构成的增益天线50(LC谐振电路)的谐振频率的变化。[0〇8〇](f)本实施方式中，第一线圈导体L1(第一大直径环状导体Lla、第一小直径环状导体Lib)和第二线圈导体L2(第二大直径环状导体L2a、第二小直径环状导体L2b)的卷绕数分别为1。因此，可抑制线间电容的产生，而相同的导体之间不相邻。因此，能够抑制因增益天线50(LC谐振电路)上附着水滴等而产生的电容(capacitance)变化，因此本实用新型的天线装置也可用于附着水滴等的可能性较高的食品标签等。
[0081](g)本实施方式中，耦合部CP(第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体 L2b)在俯视时被配置在大直径环状导体形成区域Lie内。因此，能够使增益天线50(LC谐振电路)相对于基材片1的线圈开口部形成得较大，能够增加与通信对方侧天线线圈交链的磁通。即，能够增大通信距离。
[0082](h)本实施方式的天线装置101中，第一小直径环状导体Llb、第二小直径环状导体 L2b和供电线圈30在俯视时其卷绕轴被配置在同一轴上。因此，能够提高第一线圈导体L1和第二线圈导体L2与RFIC模块10之间的耦合度，从而能够增大通信距离。[〇〇83](i)本实施方式的RFIC模块10包括层叠多个基材层而形成的层叠体20,采用供电线圈30被形成在层叠体20的内部的结构。通过这种结构，由于可容易地改变供电线圈的卷绕数，因此能够得到所需的电感值。
[0084](j)本实施方式中，包括基材片1，在基材片1的第一主面上形成第一线圈导体L1， 在基材片1的第二主面上形成第二线圈导体L2。通过这种结构，能够容易地形成第一线圈导体L1和第二线圈导体L2,从而能够容易地构成增益天线50(LC谐振电路)。
[0085](k)本实施方式中，可通过有意地在天线装置101上施加静电(高电压)，使基材片1 绝缘破坏(短路)，从而损坏天线装置101的功能，造成只有RFIC模块10可动作的状态。由此， 使得无法远程读取写入RFIC模块10的信息，而只能在附近区域(20mm以下)读取。
[0086]《第二实施方式》[〇〇87]参照各图说明第二实施方式的天线装置。图7(A)是第二实施方式的天线装置102 的外观立体图，图7(B)是图7(A)中A-A处的剖视图。
[0088]第二实施方式的天线装置102的第一线圈导体L1和第二线圈导体L2的形状与第一实施方式的天线装置101不同。另外，天线装置102中，与天线装置101的不同点在于，将RFIC 模块10安装在基材片1的第一主面上。其他结构与第一实施方式的天线装置101相同。
[0089]以下，就与第一实施方式的天线装置101不同的部分进行说明。
[0090]如图7(A)所示，天线装置102中，第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体 L2b被形成在作为基材片1的外周端的一边(图7(A)中基材片1下侧的一边)的中间附近。
[0091]如图7(B)所示，第一大直径环状导体Lla的线宽形成得比第二大直径环状导体L2a 大。另外，第一小直径环状导体Lib的线宽形成得比第二小直径环状导体L2b大。即，第一线圈导体L1的线宽形成得比第二线圈导体L2大。
[0092]另外，RFIC模块10通过未图示的粘接层安装(配置)在基材片1的第一主面(表面) 上。上述粘接层例如为双面胶带，但也可以是粘接剂等。该粘接层只要是可将RFIC模块10安装在基材片1的表面上的材料即可，可以适当变更。与天线装置101—样，RFIC模块10的供电线圈30在俯视时被配置在第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体L2b的形成区域(小直径环状导体形成区域)内。
[0093]这样的结构也可起到与第一实施方式的天线装置相同的作用和效果。由此，RFIC 模块10与增益天线50(LC谐振电路)之间的耦合部的位置可以适当变更，并不限于第一线圈导体L1和第二线圈导体L2的角部。
[0094]另外，本实施方式的天线装置102中，第一线圈导体L1的线宽形成得比第二线圈导体L2大。通过这种结构，即使第一线圈导体L1和第二线圈导体L2之间的形成位置发生了偏离，第一线圈导体L1和第二线圈导体L2之间产生的电容(第一大直径环状导体Lla和第二大直径环状导体L2a之间产生的电容以及第一小直径环状导体Lib和第二小直径环状导体L2b 之间产生的电容)也可保持一定，能够减小谐振频率的偏差。[〇〇95]此外，由于只要将RFIC模块10配置在基材片1的表面上即可，因此与第一实施方式的天线装置101相比，可减少制造工序。再有，本实施方式中，示出了将RFIC模块10安装在基材片1的第一主面(图7(B)的上侧)上的例子，但并不限于这种结构。也可采用将RFIC模块10 安装在基材片1的第二主面(图7(B)的下侧)上的结构。[〇〇96]《其他实施方式》
[0097]上述的实施方式中，示出了构成增益天线50(LC谐振电路)的第一线圈导体L1和第二线圈导体L2的形状在俯视时为矩形的例子，然而本实用新型并不限于这种结构。构成增益天线50(LC谐振电路)的第一线圈导体L1和第二线圈导体L2的形状可以适当改变，如在俯视时成为多边形、圆形、楕圆形等。
[0098]同样地，在上述的实施方式中，示出了基材片1的形状在俯视时成为矩形的例子， 然而本实用新型并不限于这种结构。基材片1的形状可以适当改变，如在俯视时成为多边形、圆形、楕圆形等。另外，其大小也不限于卡片尺寸。
[0099]另外，上述的实施方式中，示出了在基材片1的第一主面和第二主面上形成第一线圈导体L1和第二线圈导体L2的例子，然而基材片1并不是必需结构。例如，也可采用通过将形成了第一线圈导体L1的基材板的主面和形成了第二线圈导体L2的基材板的主面以预定间隔相对配置，从而第一线圈导体L1和第二线圈导体L2隔着空气层相对配置的结构。在这样的结构中，第一线圈导体L1和第二线圈导体L2之间产生的电容也可正常地构成，LC谐振电路也可正常构成。
[0100]标号说明
[0101]CP…耦合部
[0102]AP…天线部
[0103]KCP…耦合度
[0104]Ca、Cb …电容
[0105]E11 …第一端
[0106]E12 …第二端
[0107]E21 …第一端
[0108]E22 …第二端
[0109]切、11&、1113、12&、1213...电流
[0110]L1…第一线圈导体
[0111]L2…第二线圈导体
[0112]Lla…第一大直径环状导体
[0113]Lib…第一小直径环状导体
[0114]L2a…第二大直径环状导体
[0115]L2b…第二小直径环状导体
[0116]Lie…大直径环状导体形成区域
[0117]Lse…小直径环状导体形成区域
[0118]M、Ma、Mb …互感
[0119]1…基材片
[0120]2…下部保持片
[0121]3…上部保持片
[0122]5…树脂
[0123]10 …RFIC 模块
[0124]20…层叠体
[0125]30…供电线圈
[0126]40 …RFIC 元件
[0127]50…增益天线
[0128]101、102…天线装置
【主权项】
1.一种天线装置，其特征在于，包括:RFIC元件；连接于所述RFIC元件的供电线圈；第一线圈导体，所述第一线圈导体具有第一大直径环状导体、和连接于所述第一大直 径环状导体的端部的第一小直径环状导体；以及第二线圈导体，所述第二线圈导体具有与所述第一大直径环状导体相对配置的第二大 直径环状导体、和与所述第一小直径环状导体相对配置并连接于所述第二大直径环状导体 的端部的第二小直径环状导体，所述第一大直径环状导体在俯视时以与所述第二大直径环状导体的卷绕方向相反的 方向卷绕，所述第一小直径环状导体的卷绕数为1，并且俯视时被配置在所述第一大直径环状导 体的形成区域内，所述第二小直径环状导体的卷绕数为1，并且俯视时被配置在所述第二大直径环状导 体的形成区域内，所述第一线圈导体和所述第二线圈导体以所述第一线圈导体和所述第二线圈导体的 电感以及所述第一线圈导体和所述第二线圈导体之间产生的电容来构成增益天线，所述供电线圈在俯视时被配置在所述第一小直径环状导体的形成区域内和所述第二 小直径环状导体的形成区域内，所述第一小直径环状导体和所述第二小直径环状导体通过 磁场親合。2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第一大直径环状导体和所述第二大直径环状导体的卷绕数分别为1。3.如权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于，所述第一小直径环状导体在俯视时与所述第一大直径环状导体的卷绕方向同向地被 卷绕，所述第二小直径环状导体在俯视时与所述第二大直径环状导体的卷绕方向同向地被卷绕。4.如权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于，所述RFIC元件和所述供电线圈构成为这两者被单芯片化后的RFIC模块。5.如权利要求4所述的天线装置，其特征在于，所述RFIC模块包括层叠多个基材层而形成的层叠体，所述供电线圈被形成在所述层叠体的内部。6.如权利要求4所述的天线装置，其特征在于，还包括具有第一主面和第二主面的基材片，所述第一线圈导体被形成在所述基材片的所述第一主面上，所述第二线圈导体被形成在所述基材片的所述第二主面上，所述RFIC模块被配置在所述基材片的表面或内部。7.如权利要求1、2、5、6中任一项所述的天线装置，其特征在于，所述第一小直径环状导体、所述第二小直径环状导体和所述供电线圈在俯视时其卷绕 轴被配置在同一轴上。
【文档编号】H01Q7/00GK205621840SQ201521089622
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年12月24日
【发明人】加藤登
【申请人】株式会社村田制作所