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JP4062288B2 - Chip coil for antenna and chip coil antenna - Google Patents

Chip coil for antenna and chip coil antenna Download PDF

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JP4062288B2
JP4062288B2 JP2004235038A JP2004235038A JP4062288B2 JP 4062288 B2 JP4062288 B2 JP 4062288B2 JP 2004235038 A JP2004235038 A JP 2004235038A JP 2004235038 A JP2004235038 A JP 2004235038A JP 4062288 B2 JP4062288 B2 JP 4062288B2
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Description

本発明は、アンテナ用チップコイルおよびチップコイル型アンテナ、特に、非接触ICカード用リーダライタなどに組み込まれて使用されるアンテナ用チップコイルおよびチップコイル型アンテナに関する。   The present invention relates to an antenna chip coil and a chip coil type antenna, and more particularly to an antenna chip coil and a chip coil type antenna that are incorporated in a reader / writer for a non-contact IC card.

従来より、磁界結合を利用して非接触で通信を行うICカード用リーダライタが知られている。ICカード用リーダライタには、例えば特許文献1に記載されたコイル型の送受信アンテナが組み込まれている。このコイル型送受信アンテナは、図19に示すように、アンテナ用コイル105とこのアンテナ用コイル105を実装する回路基板130とで構成されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an IC card reader / writer that performs non-contact communication using magnetic field coupling is known. The IC card reader / writer incorporates, for example, a coil-type transmitting / receiving antenna described in Patent Document 1. As shown in FIG. 19, the coil-type transmitting / receiving antenna includes an antenna coil 105 and a circuit board 130 on which the antenna coil 105 is mounted.

アンテナ用コイル105は磁性体コア110と巻線120とで構成されている。磁性体コア110は平板状であり、その上面には外周辺に沿って環状溝111が形成されている。このため、磁性体コア110の中央部には、相対的に直方体状の軸柱112が突出している。   The antenna coil 105 includes a magnetic core 110 and a winding 120. The magnetic core 110 has a flat plate shape, and an annular groove 111 is formed on the upper surface along the outer periphery. Therefore, a relatively rectangular parallelepiped shaft column 112 protrudes from the central portion of the magnetic core 110.

巻線120は軸柱を芯にしてその周囲に複数回巻回され、環状溝111の中に収容されている。巻線120の終端部121,122は、環状溝111から外部へ導出され、図示しない送受信回路に接続される。   The winding 120 is wound around the shaft column a plurality of times and is accommodated in the annular groove 111. Terminal portions 121 and 122 of the winding 120 are led out from the annular groove 111 and connected to a transmission / reception circuit (not shown).

アンテナ用コイル105は、回路基板130の略中央部に設置される。回路基板130の下面には、図示していないが、広面積のアースパターンが形成されている。   The antenna coil 105 is installed at a substantially central portion of the circuit board 130. Although not shown, a large-area ground pattern is formed on the lower surface of the circuit board 130.

ところで、この種のアンテナ用コイルにあっては、漏れ磁束を少なくしてアンテナ効率を向上させることが要求されている。しかし、特許文献1ではこの点について特に対策は講じられていない。
特開平8−279714号公報
By the way, in this kind of antenna coil, it is required to reduce the leakage magnetic flux and improve the antenna efficiency. However, in Patent Document 1, no particular countermeasure is taken for this point.
JP-A-8-279714

そこで、本発明の目的は、磁束の漏れを極力少なくしてアンテナ効率の向上を図ることのできるアンテナ用チップコイルおよびそれを用いたチップコイル型アンテナを提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an antenna chip coil that can reduce the leakage of magnetic flux as much as possible and improve antenna efficiency, and a chip coil antenna using the antenna coil.

前記目的を達成するため、本発明に係るアンテナ用チップコイルは、
(a)下鍔部と該下鍔部に対して垂直に設けられた胴部とからなる磁性体コアと、前記胴部に巻回された巻線とを備えたアンテナ用チップコイルであって、
(b)前記下鍔部が、下鍔部の主面に対して平行な方向に磁化容易軸を配設した異方性磁性体からなること、
を特徴とする。
In order to achieve the above object, an antenna chip coil according to the present invention comprises:
(A) An antenna chip coil comprising a magnetic core composed of a lower collar part and a trunk part provided perpendicular to the lower collar part, and a winding wound around the trunk part. ,
(B) the lower collar portion is made of an anisotropic magnetic body having an easy magnetization axis disposed in a direction parallel to the main surface of the lower collar portion;
It is characterized by.

以上の構成により、磁性体コアの胴部の開放上面から主として上方に(垂直方向に)指向する磁束が発生する。また、磁性体コアの下鍔部の形状により水平方向の指向性も制御される。そして、磁性体コアの下鍔部が、下鍔部の主面に対して平行な方向に磁化容易軸を配設した異方性磁性体からなるため、下鍔部の底面から下側に突き抜ける漏れ磁束がNi−Zn系などの等方性磁性体に比べて少なくなり、アンテナ効率が上昇する。異方性磁性体としては、六方晶フェライト材料を好適に用いることができる。   With the above configuration, a magnetic flux directed mainly upward (in the vertical direction) is generated from the open upper surface of the body portion of the magnetic core. Further, the directivity in the horizontal direction is also controlled by the shape of the lower collar part of the magnetic core. Since the lower collar portion of the magnetic core is made of an anisotropic magnetic material having an easy magnetization axis disposed in a direction parallel to the main surface of the lower collar portion, the lower core portion penetrates downward from the bottom surface of the lower collar portion. Leakage magnetic flux is reduced as compared with an isotropic magnetic material such as a Ni—Zn system, and the antenna efficiency is increased. As the anisotropic magnetic material, a hexagonal ferrite material can be suitably used.

また、本発明に係るチップコイル型アンテナは、前述の特徴を有するアンテナ用チップコイルと、巻線の終端部が電気的に接続された電極部とを備えている。以上の構成により、アンテナ効率の良好なアンテナ用チップコイルを備えたチップコイル型アンテナが得られる。   The chip coil antenna according to the present invention includes the antenna chip coil having the above-described characteristics and an electrode portion to which a terminal end of the winding is electrically connected. With the above configuration, a chip coil type antenna having an antenna chip coil with good antenna efficiency is obtained.

さらに、本発明に係るチップコイル型アンテナは、アンテナ用チップコイルを複数個近接して配置し、各アンテナ用チップコイルで発生する磁束が同一極性になるように各アンテナ用チップコイルを電気的に接続している。これにより、アンテナ用チップコイルのそれぞれに流れる電流によって発生する磁束が隣り合うアンテナ用チップコイル間部分で相殺され、等価的に一つの大型コイルに近い磁束分布が得られる。従って、ICカードとの通信距離を長くすることができる。   Furthermore, the chip coil antenna according to the present invention has a plurality of antenna chip coils arranged close to each other, and each antenna chip coil is electrically connected so that the magnetic flux generated in each antenna chip coil has the same polarity. Connected. As a result, the magnetic flux generated by the current flowing through each of the antenna chip coils is canceled out between the adjacent antenna chip coils, and a magnetic flux distribution equivalent to one large coil is obtained. Therefore, the communication distance with the IC card can be increased.

本発明に係るアンテナ用チップコイルは、磁性体コアの胴部の開放上面から上方向に指向する磁束の指向性が優れており、かつ、下鍔部の底面から下側に突き抜ける漏れ磁束が少なくなり、アンテナ効率を向上させることができ、小型のアンテナ用チップコイルであっても、ICカードとの通信距離を長くできる。   The antenna chip coil according to the present invention has excellent directivity of magnetic flux directed upward from the open upper surface of the body portion of the magnetic core, and less leakage magnetic flux penetrates downward from the bottom surface of the lower collar portion. Thus, the antenna efficiency can be improved, and even a small antenna chip coil can increase the communication distance with the IC card.

以下、本発明に係るアンテナ用チップコイルおよびチップコイル型アンテナの実施例について添付図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of a chip coil for an antenna and a chip coil antenna according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

[第1実施例、図1〜図9]
図1はチップコイル型アンテナ1の外観斜視図であり、図2はその垂直断面図である。チップコイル型アンテナ1は、縦巻タイプのチップコイル5を備えている。チップコイル5は、下鍔部51aと胴部51bとからなる磁性体コア51と、胴部51bに巻回された巻線52と、上面が平面状の非磁性材53とで構成されている。
[First embodiment, FIGS. 1 to 9]
FIG. 1 is an external perspective view of a chip coil antenna 1, and FIG. 2 is a vertical sectional view thereof. The chip coil antenna 1 includes a vertically wound chip coil 5. The chip coil 5 includes a magnetic core 51 composed of a lower collar part 51a and a body part 51b, a winding 52 wound around the body part 51b, and a nonmagnetic material 53 having a flat upper surface. .

磁性体コア51の胴部51bは底部が下鍔部51aに接合し、かつ、下鍔部51aに対して垂直に設けられている。つまり、チップコイル5は、胴部51bの開放上面51baを上側にして、磁束φを上方に開放する開磁路タイプのコイルであり、アンテナコイルとして機能する。   The body 51b of the magnetic core 51 has a bottom joined to the lower collar 51a and is provided perpendicular to the lower collar 51a. That is, the chip coil 5 is an open magnetic circuit type coil that opens the magnetic flux φ upward with the open upper surface 51ba of the body portion 51b as the upper side, and functions as an antenna coil.

巻線52は一般に銅線材にポリウレタンなどの絶縁被膜を施したものである。巻線52の両終端部52aは、下鍔部51aの底面から側面に渡って形成されている電極6に熱圧着などの方法により電気的に接続されている。   The winding 52 is generally a copper wire coated with an insulating film such as polyurethane. Both end portions 52a of the winding 52 are electrically connected to the electrode 6 formed from the bottom surface to the side surface of the lower collar portion 51a by a method such as thermocompression bonding.

さらに、胴部51bの開放上面51baと巻線52の上面を被覆するように非磁性材53が形成されている。非磁性材53の上面を平面状にする理由は、図3に示すように、チップコイル型アンテナ1を回路基板16に実装する際に、実装機の吸引ノズルによる吸着を確実に行えるようにするとともに、吸引ノズルによる吸着時に巻線52の巻乱れが発生するのを防止するためである。この非磁性材53は、例えば、巻線52が巻回された磁性体コア51を、胴部51bの開放上面51ba側から樹脂浴に浸漬して巻線52の上部および胴部51bの上部に樹脂を付与した後、樹脂浴から引き揚げ、光または熱などにより樹脂を硬化させることにより形成される。なお、この際に、樹脂が巻線52の外周面にも形成されるように、樹脂浴への浸漬を行ってもよい。また、非磁性材53は、板状部材を貼着することにより形成されてもよい。   Further, a nonmagnetic material 53 is formed so as to cover the open upper surface 51ba of the body portion 51b and the upper surface of the winding 52. The reason why the upper surface of the non-magnetic material 53 is planar is that, as shown in FIG. 3, when the chip coil antenna 1 is mounted on the circuit board 16, the suction by the suction nozzle of the mounting machine can be reliably performed. At the same time, the winding 52 is prevented from being disturbed during suction by the suction nozzle. For example, the non-magnetic material 53 is formed by immersing the magnetic core 51 around which the winding 52 is wound in a resin bath from the open upper surface 51ba side of the body 51b to the upper part of the winding 52 and the upper part of the body 51b. After the resin is applied, it is formed by lifting the resin from the resin bath and curing the resin with light or heat. At this time, the resin bath may be immersed so that the resin is also formed on the outer peripheral surface of the winding 52. Moreover, the nonmagnetic material 53 may be formed by sticking a plate-shaped member.

チップコイル型アンテナ1を上面に実装した回路基板16は、例えば、図4に示すように、非接触ICカード用リーダライタ31に組み込まれる。なお、図示していないが、回路基板16の上面には、チップコイル型アンテナ1の他に、送受信回路なども設けられている。また、回路基板16の下面には、広面積のグランド電極が設けられている。   For example, as shown in FIG. 4, the circuit board 16 on which the chip coil antenna 1 is mounted is incorporated in a reader / writer 31 for a non-contact IC card. Although not shown, in addition to the chip coil antenna 1, a transmission / reception circuit and the like are provided on the upper surface of the circuit board 16. A large-area ground electrode is provided on the lower surface of the circuit board 16.

回路基板16は絶縁性ケース35の内底に貼り付けられている。図5はこうして得られたICカード用リーダライタ31の電気回路ブロック図である。   The circuit board 16 is attached to the inner bottom of the insulating case 35. FIG. 5 is an electric circuit block diagram of the IC card reader / writer 31 thus obtained.

以上の構成からなるチップコイル型アンテナ1は、磁性体コア51の胴部51bの開放上面から主として上方に(垂直方向に)指向する磁束φの指向性が優れているので、小型であってもICカード20との通信距離を長くできる。一方、胴部51bの底部から出た磁束φは主として、下鍔部51aを通って下鍔部側面へ抜ける。従って、チップコイル型アンテナ1は、発生した磁束φが回路基板16の下面に設けられている広面積のグランド電極に渦電流を発生させにくい構造となっている。   The chip coil antenna 1 having the above configuration is excellent in the directivity of the magnetic flux φ directed mainly upward (in the vertical direction) from the open upper surface of the body 51b of the magnetic core 51. The communication distance with the IC card 20 can be increased. On the other hand, the magnetic flux φ from the bottom of the body 51b mainly passes through the lower flange 51a and escapes to the side surface of the lower flange. Therefore, the chip coil antenna 1 has a structure in which the generated magnetic flux φ hardly generates an eddy current in the large-area ground electrode provided on the lower surface of the circuit board 16.

ここで、磁性体コア51の胴部51bの開放上面51baから上方向に指向する磁束φの指向性をより一層強くするためには、図6に示すように、巻線52の高さH2を胴部51bの高さH1よりも高くするとよい。このとき、胴部51bの開放上面51baと巻線52の上面との間に段差ができるが、開放上面51baの非磁性材53の厚みを厚くすることで、非磁性材53の上面の平坦性は確保される。   Here, in order to further strengthen the directivity of the magnetic flux φ directed upward from the open upper surface 51ba of the body 51b of the magnetic core 51, as shown in FIG. It may be higher than the height H1 of the body portion 51b. At this time, a step is formed between the open upper surface 51ba of the trunk portion 51b and the upper surface of the winding 52, but the flatness of the upper surface of the nonmagnetic material 53 is increased by increasing the thickness of the nonmagnetic material 53 of the open upper surface 51ba. Is secured.

図7〜図9は、巻線52の高さH2を徐々に高くしたときの磁束密度分布図である。図中の符号Aで表示した曲線は、回路基板16の表面から上方に6.5mmの位置での磁束密度分布を示す。同様に、符号B,C,D,Eは、それぞれ回路基板16の表面から上方に7.5mm、8.5mm、9.5mm、10.5mmの位置での磁束密度分布を表示している。   7 to 9 are magnetic flux density distribution diagrams when the height H2 of the winding 52 is gradually increased. A curve indicated by a symbol A in the figure indicates a magnetic flux density distribution at a position of 6.5 mm upward from the surface of the circuit board 16. Similarly, symbols B, C, D, and E indicate magnetic flux density distributions at positions of 7.5 mm, 8.5 mm, 9.5 mm, and 10.5 mm upward from the surface of the circuit board 16, respectively.

このとき、チップコイル5のインダクタンスは全て0.944μHであり、磁性体コア51の比透磁率は1600とし、巻線52には1.0Aの電流を流した。さらに、巻線52の高さH2が5.5mmのときの巻線52の巻回数は10ターンとし、高さH2が6.0mmのときの巻線52'の巻回数は10.9ターンとし、高さH2が6.5mmのときの巻線52''の巻回数は11.8ターンとした。   At this time, all the inductances of the chip coil 5 were 0.944 μH, the relative permeability of the magnetic core 51 was 1600, and a current of 1.0 A was passed through the winding 52. Further, when the height H2 of the winding 52 is 5.5 mm, the number of turns of the winding 52 is 10 turns, and when the height H2 is 6.0 mm, the number of turns of the winding 52 ′ is 10.9 turns. When the height H2 is 6.5 mm, the number of turns of the winding 52 ″ is 11.8 turns.

また、磁束φの指向性を劣化させることなく、磁束φの放射効率(アンテナ効率)を上昇させるためには、磁性体コア51の下鍔部51aと胴部51bをそれぞれ異なる材料で作製する。そして、下鍔部51aを構成する材料の複素比透磁率の虚数部が、チップコイル型アンテナ1の使用周波数帯において、胴部51bを構成する材料の複素比透磁率の虚数部より低くなるように設定する。つまり、磁束φの上方への指向性に直接関与しない下鍔部51aに低損失の材料を用いる。例えば、ICカード用リーダライタに用いる場合であれば、13.56MHz帯において、下鍔部51aを構成する材料の複素比透磁率の虚数部が、胴部51bを構成する材料の複素比透磁率の虚数部より低くなるように、材料の選定を行えばよい。   In order to increase the radiation efficiency (antenna efficiency) of the magnetic flux φ without degrading the directivity of the magnetic flux φ, the lower collar portion 51a and the trunk portion 51b of the magnetic core 51 are made of different materials. The imaginary part of the complex relative permeability of the material constituting the lower collar part 51a is lower than the imaginary part of the complex relative permeability of the material constituting the body part 51b in the operating frequency band of the chip coil antenna 1. Set to. That is, a low-loss material is used for the lower collar portion 51a that does not directly relate to the upward directivity of the magnetic flux φ. For example, when used in an IC card reader / writer, in the 13.56 MHz band, the imaginary part of the complex relative permeability of the material constituting the lower collar part 51a is the complex relative permeability of the material constituting the body part 51b. The material may be selected so as to be lower than the imaginary part.

さらに、アンテナ効率を上昇させる方法として、磁性体コア51の下鍔部51aを、下鍔部51aの主面51a’に対して平行な方向に磁化容易軸を配設した異方性磁性体(例えば、六方晶フェライト材料)で作製する方法がある。六方晶フェライト材料は磁気異方性を示すため、磁化容易軸を下鍔部51aの主面に対して平行な方向に配設することで、下鍔部51aの底面から下側に突き抜ける漏れ磁束がNi−Zn系などの等方性磁性体に比べて少なくなる。従って、漏れ磁束が回路基板16の下面に設けられている広面積のグランド電極に達しにくくなり、グランド電極での渦電流損が少なくなる。これにより、磁束φの放射効率が劣化せず、ICカード20との通信距離を長くすることができる。   Furthermore, as a method for increasing the antenna efficiency, an anisotropic magnetic body (in which an easy axis of magnetization is disposed in a direction parallel to the main surface 51a ′ of the lower core portion 51a of the lower core portion 51a of the magnetic body core 51). For example, there is a method of manufacturing with a hexagonal ferrite material. Since the hexagonal ferrite material exhibits magnetic anisotropy, the leakage magnetic flux penetrating downward from the bottom surface of the lower collar portion 51a by arranging the easy magnetization axis in a direction parallel to the main surface of the lower collar portion 51a. Is less than isotropic magnetic materials such as Ni-Zn. Accordingly, the leakage magnetic flux does not easily reach the large-area ground electrode provided on the lower surface of the circuit board 16, and the eddy current loss at the ground electrode is reduced. As a result, the radiation efficiency of the magnetic flux φ does not deteriorate, and the communication distance with the IC card 20 can be increased.

以下の表1に、下鍔部51aをその主面51a’に対して平行な方向に磁化容易軸を配設した六方晶フェライト材料で作製した本発明例の実験条件を示し、比較のために併せて従来例の実験条件をも示す。   Table 1 below shows experimental conditions of an example of the present invention in which the lower collar portion 51a is made of a hexagonal ferrite material in which an easy magnetization axis is arranged in a direction parallel to the main surface 51a ′. In addition, experimental conditions for the conventional example are also shown.

Figure 0004062288
Figure 0004062288

図10は(A)に本発明例、(B)に従来例でのそれぞれの磁力線の分布状態を模式的に示す。この図10(A),(B)から明らかなように、本発明例である図10(A)に示す磁力線は従来例である図10(B)に示す磁力線よりも、A部において、若干上方(Z軸方向)に上がっており、下鍔部51aの底面から下側への漏れ磁束が少なくなっていることが分かる。実験結果によれば、従来例のQ値が548であったのに対し、本発明例のQ値は654であり、従来例に対して約1.2倍であった。但し、ここでのQ値は、巻線52自身の損失を考慮していない数値である。   FIG. 10 schematically shows the distribution of magnetic field lines in the present invention example in (A) and in the conventional example in (B). As apparent from FIGS. 10A and 10B, the magnetic field lines shown in FIG. 10A, which is an example of the present invention, are slightly more in the A portion than the magnetic field lines shown in FIG. 10B, which is a conventional example. Ascending upward (Z-axis direction), it can be seen that the leakage magnetic flux from the bottom surface of the lower flange 51a to the lower side is reduced. According to the experimental results, the Q value of the conventional example was 548, whereas the Q value of the example of the present invention was 654, which was about 1.2 times that of the conventional example. However, the Q value here is a numerical value that does not consider the loss of the winding 52 itself.

[第2実施例および第3実施例、図11および図12]
図11に示すチップコイル型アンテナ1Aは、円板状の下鍔部51aを有した磁性体コア51を備えている。また、図12に示すチップコイル型アンテナ1Bは、角柱状の胴部51bを有した磁性体コア51を備えている。これらのチップコイル5は、下鍔部51aに電極が形成されておらず、巻線52の終端部52aは外部へ導出され、回路基板に設けた電極にはんだ付けされる。
[Second and third embodiments, FIGS. 11 and 12]
A chip coil antenna 1A shown in FIG. 11 includes a magnetic core 51 having a disk-shaped lower collar 51a. A chip coil antenna 1B shown in FIG. 12 includes a magnetic core 51 having a prismatic body 51b. In these chip coils 5, no electrode is formed on the lower flange portion 51 a, and the end portion 52 a of the winding 52 is led out to the outside and soldered to the electrode provided on the circuit board.

[第4実施例、図13]
図13に示すチップコイル型アンテナ1Cは、非磁性ケース61で磁性体コア51の胴部51bの開放上面と巻線52の上面を被覆している。非磁性ケース61の上面は平坦である。
[Fourth embodiment, FIG. 13]
In the chip coil antenna 1 </ b> C shown in FIG. 13, a nonmagnetic case 61 covers the open upper surface of the body 51 b of the magnetic core 51 and the upper surface of the winding 52. The upper surface of the nonmagnetic case 61 is flat.

[第5実施例、図14および図15]
図14に示すチップコイル型アンテナ1Dは、磁性体コア51の胴部51bにおいて、開放上面51baの面積が、下鍔部51aと接合している底面の面積より小さくなるように、胴部51bの外周面51bbにテーパを設けている。これにより、磁性体コア51の胴部51bの開放上面51baから上方向に指向する磁束φの指向性をより一層強くすることができる。
[Fifth Embodiment, FIGS. 14 and 15]
In the chip coil antenna 1D shown in FIG. 14, in the body 51b of the magnetic core 51, the area of the open upper surface 51ba is smaller than the area of the bottom surface joined to the lower collar 51a. A taper is provided on the outer peripheral surface 51bb. Thereby, the directivity of the magnetic flux φ directed upward from the open upper surface 51ba of the body 51b of the magnetic core 51 can be further increased.

図15は、チップコイル型アンテナ1Dの磁束密度分布である。このとき、チップコイル5のインダクタンスは0.944μHであり、磁性体コア51の比透磁率は1600とし、巻線52には1.0Aの電流を流した。巻線52の巻回数は12.1ターンとした。図6にチップコイル5の詳細な寸法が記載されている。図6の一点鎖線がテーパ状の外周面51bbを表示している。   FIG. 15 shows the magnetic flux density distribution of the chip coil antenna 1D. At this time, the inductance of the chip coil 5 was 0.944 μH, the relative permeability of the magnetic core 51 was 1600, and a current of 1.0 A was passed through the winding 52. The winding 52 was wound 12.1 turns. FIG. 6 shows the detailed dimensions of the chip coil 5. The dashed-dotted line of FIG. 6 displays the taper-shaped outer peripheral surface 51bb.

[第6実施例、図16および図17]
図16に示すように、チップコイル型アンテナ80は複数個(4個)のチップコイル5を回路基板16上に軸対称形に設けたものである。各チップコイル5は電気的に直列接続でもよいし、並列接続でもよいが、各チップコイル5によって発生する磁束が同一極性になるようにする。
[Sixth embodiment, FIGS. 16 and 17]
As shown in FIG. 16, the chip coil antenna 80 has a plurality of (four) chip coils 5 provided on the circuit board 16 in an axially symmetrical manner. Each chip coil 5 may be electrically connected in series or in parallel, but the magnetic flux generated by each chip coil 5 has the same polarity.

これにより、チップコイル5のそれぞれに流れる電流によって発生する磁束が隣り合うチップコイル5間部分で相殺され、等価的に一つの大型コイルに近い磁束分布が得られる。従って、ICカード20との通信距離を長くすることができる。さらにこのとき、図17に示すように、チップコイル5を一旦、磁性体基板85に取り付け、これを回路基板16に取り付けて配線すると、磁束の相殺がより確実になるので一層顕著な効果が得られる。この結果、チップコイル型アンテナ80とICカード20との通信距離を拡大させることができる。   As a result, the magnetic flux generated by the current flowing in each of the chip coils 5 is canceled by the portion between the adjacent chip coils 5, and a magnetic flux distribution equivalent to one large coil is obtained equivalently. Therefore, the communication distance with the IC card 20 can be increased. Furthermore, at this time, as shown in FIG. 17, if the chip coil 5 is once attached to the magnetic substrate 85 and then attached to the circuit board 16 and wired, the magnetic flux can be more reliably offset, so that a more remarkable effect can be obtained. It is done. As a result, the communication distance between the chip coil antenna 80 and the IC card 20 can be increased.

[他の実施例]
なお、本発明に係るアンテナ用チップコイルおよびチップコイル型アンテナは前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、巻線52にはポリウレタンで被覆された軟銅線などを用いるのが一般的であるが、図18に示すようなシート状の平板巻線52を予め巻回し、これを磁性体コア51の胴部51bに嵌め込む構造であってもよい。
[Other embodiments]
The antenna chip coil and the chip coil antenna according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified within the scope of the gist thereof. For example, an annealed copper wire coated with polyurethane or the like is generally used for the winding 52, but a sheet-like flat plate winding 52 as shown in FIG. The structure which fits in the trunk | drum 51b may be sufficient.

本発明に係るチップコイル型アンテナの第1実施例を示す斜視図。1 is a perspective view showing a first embodiment of a chip coil antenna according to the present invention. 図1に示したチップコイル型アンテナの垂直断面図。FIG. 2 is a vertical sectional view of the chip coil antenna shown in FIG. 1. 図1に示したチップコイル型アンテナを回路基板に実装した状態を示す斜視図。The perspective view which shows the state which mounted the chip coil type | mold antenna shown in FIG. 1 on the circuit board. 図1に示したチップコイル型アンテナを組み込んだICカード用リーダライタの概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an IC card reader / writer incorporating the chip coil antenna shown in FIG. 1. 図4に示したICカード用リーダライタの電気回路ブロック図。FIG. 5 is an electric circuit block diagram of the IC card reader / writer shown in FIG. 4. 図1に示したチップコイル型アンテナの磁性体コアの高さと巻線の高さの関係を示す一部拡大断面図。FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing the relationship between the height of a magnetic core of the chip coil antenna shown in FIG. 1 and the height of a winding. 磁束密度分布を示すグラフ。The graph which shows magnetic flux density distribution. 磁束密度分布を示すグラフ。The graph which shows magnetic flux density distribution. 磁束密度分布を示すグラフ。The graph which shows magnetic flux density distribution. 磁力線の分布状態を模式的に示す説明図。Explanatory drawing which shows the distribution state of a magnetic force line typically. 本発明に係るチップコイル型アンテナの第2実施例を示す斜視図。The perspective view which shows 2nd Example of the chip coil type | mold antenna which concerns on this invention. 本発明に係るチップコイル型アンテナの第3実施例を示す斜視図。The perspective view which shows 3rd Example of the chip coil type antenna which concerns on this invention. 本発明に係るチップコイル型アンテナの第4実施例を示す断面図。Sectional drawing which shows 4th Example of the chip coil type | mold antenna which concerns on this invention. 本発明に係るチップコイル型アンテナの第5実施例を示す断面図。Sectional drawing which shows 5th Example of the chip coil type | mold antenna which concerns on this invention. 磁束密度分布を示すグラフ。The graph which shows magnetic flux density distribution. 本発明に係るチップコイル型アンテナの第6実施例を示す斜視図。The perspective view which shows 6th Example of the chip coil type antenna which concerns on this invention. 他の実施例を示す斜視図。The perspective view which shows another Example. 図16に示したチップコイル型アンテナの変形例を示す斜視図。The perspective view which shows the modification of the chip coil type | mold antenna shown in FIG. 従来のコイル型アンテナを示す斜視図。The perspective view which shows the conventional coil type | mold antenna.

符号の説明Explanation of symbols

1,1A,1B,1C,1D,80…チップコイル型アンテナ
5…チップコイル
6…電極
51…磁性体コア
51a…下鍔部
51a’…主面
51b…胴部
52,52',52''…巻線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A, 1B, 1C, 1D, 80 ... Chip coil type antenna 5 ... Chip coil 6 ... Electrode 51 ... Magnetic body core 51a ... Lower collar part 51a '... Main surface 51b ... Trunk part 52, 52', 52 '' ... Winding

Claims (4)

下鍔部と該下鍔部に対して垂直に設けられた胴部とからなる磁性体コアと、前記胴部に巻回された巻線とを備えたアンテナ用チップコイルであって、
前記下鍔部が、下鍔部の主面に対して平行な方向に磁化容易軸を配設した異方性磁性体からなること、
を特徴とするアンテナ用チップコイル。
A chip coil for an antenna comprising a magnetic core composed of a lower collar part and a trunk part provided perpendicular to the lower collar part, and a winding wound around the trunk part,
The lower collar portion is made of an anisotropic magnetic body having an easy magnetization axis disposed in a direction parallel to the main surface of the lower collar portion;
A chip coil for an antenna.
前記異方性磁性体は六方晶フェライト材料であることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ用チップコイル。   The antenna chip coil according to claim 1, wherein the anisotropic magnetic body is a hexagonal ferrite material. 請求項1または請求項2に記載されたアンテナ用チップコイルと、前記巻線の終端部が電気的に接続された電極部とを備えたことを特徴とするチップコイル型アンテナ。   A chip coil antenna comprising: the antenna chip coil according to claim 1; and an electrode portion to which a terminal portion of the winding is electrically connected. 前記アンテナ用チップコイルが複数個近接して配置され、各アンテナ用チップコイルで発生する磁束が同一極性になるように各アンテナ用チップコイルが電気的に接続されていることを特徴とする請求項3に記載のチップコイル型アンテナ。   The plurality of antenna chip coils are arranged close to each other, and the antenna chip coils are electrically connected so that magnetic fluxes generated by the antenna chip coils have the same polarity. 4. The chip coil antenna according to 3.
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