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JP7680219B2 - Coil component and wireless power transmission device including same - Google Patents
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JP7680219B2 JP2021025749A JP2021025749A JP7680219B2 JP 7680219 B2 JP7680219 B2 JP 7680219B2 JP 2021025749 A JP2021025749 A JP 2021025749A JP 2021025749 A JP2021025749 A JP 2021025749A JP 7680219 B2 JP7680219 B2 JP 7680219B2
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Description

本開示はコイル部品及びこれを備えるワイヤレス電力伝送デバイスに関する。 This disclosure relates to a coil component and a wireless power transmission device including the same.

特許文献1には、近距離無線通信(NFC)用のコイルパターンとワイヤレス電力伝送用のコイルパターンを同じ基材の表面に形成した例が開示されている。 Patent document 1 discloses an example in which a coil pattern for near field communication (NFC) and a coil pattern for wireless power transmission are formed on the surface of the same substrate.

特開2018-113690号公報JP 2018-113690 A

しかしながら、特許文献1に記載されたコイル部品では、相手側機器に含まれるアンテナコイルの近傍に金属部材が存在すると、NFC用のコイルパターンを用いた通信が困難になるという問題があった。 However, the coil component described in Patent Document 1 had a problem in that if a metal member was present near the antenna coil included in the counterpart device, communication using the NFC coil pattern became difficult.

したがって、本開示は、相手側機器に含まれるアンテナコイルの近傍に金属部材が存在する場合であっても通信が可能なコイル部品及びこれを備えるワイヤレス電力伝送デバイスを提供することを目的とする。 Therefore, the present disclosure aims to provide a coil component that is capable of communication even when a metal member is present near an antenna coil included in a counterpart device, and a wireless power transmission device including the coil component.

本開示の一実施態様によるコイル部品は、第1基材の表面に設けられた第1コイルパターンと、第1基材の表面に設けられ、第1コイルパターンの外側に配置された第2コイルパターンと、第2基材の表面に設けられ、第2コイルパターンと結合する第3コイルパターンとを備え、第3コイルパターンのコイル軸方向から見て、第3コイルパターンの一部は第1コイルパターンと重なる。 A coil component according to one embodiment of the present disclosure includes a first coil pattern provided on a surface of a first substrate, a second coil pattern provided on the surface of the first substrate and disposed outside the first coil pattern, and a third coil pattern provided on the surface of the second substrate and coupled to the second coil pattern, and when viewed from the coil axis direction of the third coil pattern, a portion of the third coil pattern overlaps with the first coil pattern.

本開示によれば、相手側機器に含まれるアンテナコイルの近傍に金属部材が存在する場合であっても通信が可能なコイル部品及びこれを備えるワイヤレス電力伝送デバイスを提供することが可能となる。 This disclosure makes it possible to provide a coil component that is capable of communication even when a metal member is present near the antenna coil included in the counterpart device, and a wireless power transmission device that includes the coil component.

図1は、一実施形態によるコイル部品1の構造を説明するための略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of a coil component 1 according to an embodiment. 図2は、第1基材10の表面11に形成された導体パターンの形状を示す略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing the shape of the conductor pattern formed on the front surface 11 of the first substrate 10. As shown in FIG. 図3は、第1基材10の表面12に形成された導体パターンの形状を示す略平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view showing the shape of the conductor pattern formed on the front surface 12 of the first substrate 10. As shown in FIG. 図4は、第2基材20の表面22に形成された導体パターンの形状を示す略平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view showing the shape of the conductor pattern formed on the front surface 22 of the second substrate 20. As shown in FIG. 図5は、第2基材20の表面21に形成された導体パターンの形状を示す略平面図である。FIG. 5 is a schematic plan view showing the shape of the conductor pattern formed on the front surface 21 of the second substrate 20. As shown in FIG. 図6は、第3コイルパターンCP3の効果を説明するための模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the effect of the third coil pattern CP3. 図7は、コイル部品1を用いたワイヤレス電力伝送デバイス90のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of a wireless power transmission device 90 using the coil component 1.

以下、添付図面を参照しながら、本開示の好ましい実施形態について詳細に説明する。 A preferred embodiment of the present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、一実施形態によるコイル部品1の構造を説明するための略断面図である。 Figure 1 is a schematic cross-sectional view illustrating the structure of a coil component 1 according to one embodiment.

図1に示すように、一実施形態によるコイル部品1は、PETフィルムなどからなる第1基材10及び第2基材20と、第1基材10の表面11,12に設けられた第1コイルパターンCP1及び第2コイルパターンCP2と、第2基材20の表面21に設けられた磁気抑制パターンMと、第2基材20の表面22に設けられた第3コイルパターンCP3及び第4コイルパターンCP4と、磁性体30とを備えている。第1コイルパターンCP1はワイヤレス電力伝送用の送電コイルであり、第2~第4コイルパターンCP2~CP4はNFC用のアンテナコイルである。第1~第4コイルパターンCP1~CP4のコイル軸方向はz方向であり、第1基材10、第2基材20及び磁性体30はz方向に重なるようこの順に配置される。つまり、第1基材10は、第2基材20と磁性体30との間に配置され、磁性体30と第2基材20のz方向における距離は、磁性体30と第1基材10のz方向における距離よりも離れている。 1, a coil component 1 according to one embodiment includes a first substrate 10 and a second substrate 20 made of a PET film or the like, a first coil pattern CP1 and a second coil pattern CP2 provided on the surfaces 11 and 12 of the first substrate 10, a magnetic suppression pattern M provided on the surface 21 of the second substrate 20, a third coil pattern CP3 and a fourth coil pattern CP4 provided on the surface 22 of the second substrate 20, and a magnetic body 30. The first coil pattern CP1 is a power transmission coil for wireless power transmission, and the second to fourth coil patterns CP2 to CP4 are antenna coils for NFC. The coil axis direction of the first to fourth coil patterns CP1 to CP4 is the z direction, and the first substrate 10, the second substrate 20, and the magnetic body 30 are arranged in this order so as to overlap in the z direction. In other words, the first substrate 10 is disposed between the second substrate 20 and the magnetic body 30, and the distance between the magnetic body 30 and the second substrate 20 in the z direction is greater than the distance between the magnetic body 30 and the first substrate 10 in the z direction.

図2は、第1基材10の表面11に形成された導体パターンの形状を示す略平面図である。 Figure 2 is a schematic plan view showing the shape of the conductor pattern formed on the surface 11 of the first substrate 10.

図2に示すように、第1基材10の表面11には、第1コイルパターンCP1を構成するスパイラル状の導体パターン100と、第2コイルパターンCP2を構成する導体パターン41,42が形成されている。 As shown in FIG. 2, a spiral conductor pattern 100 constituting the first coil pattern CP1 and conductor patterns 41 and 42 constituting the second coil pattern CP2 are formed on the surface 11 of the first substrate 10.

第1コイルパターンCP1を構成する導体パターン100は、ターン110,120,130,140,150,160からなる6ターン構成であり、ターン110が最外周に位置し、ターン160が最内周に位置する。このうち、ターン110,120,130,140,150は、スパイラル状の3本のスリットによって径方向に4分割されている。一方、ターン160は、スパイラル状の1本のスリットによって径方向に2分割されている。これにより、ターン110はライン111~114に4分割され、ターン120はライン121~124に4分割され、ターン130はライン131~134に4分割され、ターン140はライン141~144に4分割され、ターン150はライン151~154に4分割され、ターン160はライン161,162に2分割される。 The conductor pattern 100 constituting the first coil pattern CP1 is a six-turn configuration consisting of turns 110, 120, 130, 140, 150, and 160, with turn 110 located on the outermost periphery and turn 160 located on the innermost periphery. Of these, turns 110, 120, 130, 140, and 150 are radially divided into four by three spiral slits. Meanwhile, turn 160 is radially divided into two by one spiral slit. As a result, turn 110 is divided into four lines 111 to 114, turn 120 is divided into four lines 121 to 124, turn 130 is divided into four lines 131 to 134, turn 140 is divided into four lines 141 to 144, turn 150 is divided into four lines 151 to 154, and turn 160 is divided into two lines 161 and 162.

ライン111,121,131,141,151,161は、スパイラル状に6ターン巻回された連続的なラインであり、各ターンにおける最外周に位置する。ライン112,122,132,142,152,162は、スパイラル状に6ターン巻回された連続的なラインであり、各ターンにおいて2番目に外周に位置する。ライン113,123,133,143,153は、スパイラル状に5ターン巻回された連続的なラインであり、各ターンにおいて2番目に内周に位置する。ライン114,124,134,144,154は、スパイラル状に5ターン巻回された連続的なラインであり、各ターンにおける最内周に位置する。 Lines 111, 121, 131, 141, 151, and 161 are continuous lines wound in a spiral shape for six turns, and are located on the outermost circumference of each turn. Lines 112, 122, 132, 142, 152, and 162 are continuous lines wound in a spiral shape for six turns, and are located on the second outermost circumference of each turn. Lines 113, 123, 133, 143, and 153 are continuous lines wound in a spiral shape for five turns, and are located on the second innermost circumference of each turn. Lines 114, 124, 134, 144, and 154 are continuous lines wound in a spiral shape for five turns, and are located on the innermost circumference of each turn.

ライン111~114の外周端は、端子電極E1に共通に接続される。一方、ライン161,162,153,154の内周端は、第1基材10を貫通するスルーホール導体301~304にそれぞれ接続される。 The outer ends of lines 111 to 114 are commonly connected to terminal electrode E1. Meanwhile, the inner ends of lines 161, 162, 153, and 154 are respectively connected to through-hole conductors 301 to 304 that penetrate the first substrate 10.

第2コイルパターンCP2を構成する導体パターン41,42は、第1コイルパターンCP1を構成する導体パターン100の外側に配置される。このうち、導体パターン41は約1ターン巻回された連続的なラインであり、その開口領域(内径領域)に導体パターン100が配置される。導体パターン41の一端は端子電極E3に接続され、導体パターン41の他端は第1基材10を貫通するスルーホール導体43に接続されている。また、導体パターン42の一端は端子電極E4に接続され、導体パターン42の他端は第1基材10を貫通するスルーホール導体44に接続されている。 The conductor patterns 41 and 42 constituting the second coil pattern CP2 are arranged outside the conductor pattern 100 constituting the first coil pattern CP1. Of these, the conductor pattern 41 is a continuous line wound about one turn, and the conductor pattern 100 is arranged in its opening area (inner diameter area). One end of the conductor pattern 41 is connected to the terminal electrode E3, and the other end of the conductor pattern 41 is connected to a through-hole conductor 43 that penetrates the first substrate 10. In addition, one end of the conductor pattern 42 is connected to the terminal electrode E4, and the other end of the conductor pattern 42 is connected to a through-hole conductor 44 that penetrates the first substrate 10.

図3は、第1基材10の表面12に形成された導体パターンの形状を示す略平面図であり、第1基材10の表面11側から見た状態、つまり、第1基材10を透過して見た状態を示している。 Figure 3 is a schematic plan view showing the shape of the conductor pattern formed on the surface 12 of the first substrate 10, as viewed from the surface 11 side of the first substrate 10, that is, as viewed through the first substrate 10.

図3に示すように、第1基材10の表面12には、第1コイルパターンCP1を構成するスパイラル状の導体パターン200と、第2コイルパターンCP2を構成する導体パターン45が形成されている。なお、本実施形態では、第1基材10の表面11が磁性体30の表面と対向する向きで配置されているが、第1基材10の表面12が磁性体30の表面と対向する向きで配置されていても構わない。 As shown in FIG. 3, a spiral conductor pattern 200 constituting the first coil pattern CP1 and a conductor pattern 45 constituting the second coil pattern CP2 are formed on the surface 12 of the first substrate 10. Note that in this embodiment, the surface 11 of the first substrate 10 is arranged facing the surface of the magnetic body 30, but the surface 12 of the first substrate 10 may be arranged facing the surface of the magnetic body 30.

第1コイルパターンCP1を構成する導体パターン200のパターン形状は、導体パターン100のパターン形状と同一である。導体パターン200は、ターン210,220,230,240,250,260からなる6ターン構成であり、ターン210が最外周に位置し、ターン260が最内周に位置する。このうち、ターン210,220,230,240,250は、スパイラル状の3本のスリットによって径方向に4分割されている。一方、ターン260は、スパイラル状の1本のスリットによって径方向に2分割されている。これにより、ターン210はライン211~214に4分割され、ターン220はライン221~224に4分割され、ターン230はライン231~234に4分割され、ターン240はライン241~244に4分割され、ターン250はライン251~254に4分割され、ターン260はライン261,262に2分割される。 The pattern shape of the conductor pattern 200 constituting the first coil pattern CP1 is the same as the pattern shape of the conductor pattern 100. The conductor pattern 200 is a six-turn configuration consisting of turns 210, 220, 230, 240, 250, and 260, with turn 210 located on the outermost periphery and turn 260 located on the innermost periphery. Of these, turns 210, 220, 230, 240, and 250 are radially divided into four by three spiral slits. On the other hand, turn 260 is radially divided into two by one spiral slit. As a result, turn 210 is divided into four parts, lines 211-214, turn 220 is divided into four parts, lines 221-224, turn 230 is divided into four parts, lines 231-234, turn 240 is divided into four parts, lines 241-244, turn 250 is divided into four parts, lines 251-254, and turn 260 is divided into two parts, lines 261 and 262.

ライン211,221,231,241,251,261は、スパイラル状に6ターン巻回された連続的なラインであり、各ターンにおける最外周に位置する。ライン212,222,232,242,252,262は、スパイラル状に6ターン巻回された連続的なラインであり、各ターンにおいて2番目に外周に位置する。ライン213,223,233,243,253は、スパイラル状に5ターン巻回された連続的なラインであり、各ターンにおいて2番目に内周に位置する。ライン214,224,234,244,254は、スパイラル状に5ターン巻回された連続的なラインであり、各ターンにおける最内周に位置する。 Lines 211, 221, 231, 241, 251, and 261 are continuous lines wound in a spiral shape for six turns, and are located on the outermost circumference of each turn. Lines 212, 222, 232, 242, 252, and 262 are continuous lines wound in a spiral shape for six turns, and are located on the second outermost circumference of each turn. Lines 213, 223, 233, 243, and 253 are continuous lines wound in a spiral shape for five turns, and are located on the second innermost circumference of each turn. Lines 214, 224, 234, 244, and 254 are continuous lines wound in a spiral shape for five turns, and are located on the innermost circumference of each turn.

ライン211~214の外周端は、端子電極E2に共通に接続される。一方、ライン261,262,253,254の内周端は、スルーホール導体304,303,302,301にそれぞれ接続される。これにより、端子電極E1と端子電極E2の間には、11ターンのラインが4本並列に接続されることになる。 The outer ends of lines 211 to 214 are commonly connected to terminal electrode E2. Meanwhile, the inner ends of lines 261, 262, 253, and 254 are connected to through-hole conductors 304, 303, 302, and 301, respectively. As a result, four 11-turn lines are connected in parallel between terminal electrodes E1 and E2.

第2コイルパターンCP2を構成する導体パターン45は、約1ターン巻回された連続的なラインであり、第1コイルパターンCP1を構成する導体パターン200の外側に配置される。つまり、導体パターン200は、導体パターン45の開口領域(内径領域)に配置される。導体パターン45の一端及び他端はそれぞれスルーホール導体43,44に接続される。これにより、第2コイルパターンCP2は、合計で約2ターンとなる。 The conductor pattern 45 constituting the second coil pattern CP2 is a continuous line wound about one turn, and is arranged outside the conductor pattern 200 constituting the first coil pattern CP1. In other words, the conductor pattern 200 is arranged in the opening area (inner diameter area) of the conductor pattern 45. One end and the other end of the conductor pattern 45 are connected to the through-hole conductors 43 and 44, respectively. This makes the second coil pattern CP2 about two turns in total.

図4は、第2基材20の表面22に形成された導体パターンの形状を示す略平面図であり、第2基材20の表面21側から見た状態、つまり、第2基材20を透過して見た状態を示している。 Figure 4 is a schematic plan view showing the shape of the conductor pattern formed on the surface 22 of the second substrate 20, as viewed from the surface 21 side of the second substrate 20, that is, as viewed through the second substrate 20.

図4に示すように、第2基材20の表面22には、第3及び第4コイルパターンCP3,CP4を構成する導体パターン51~56と、キャパシタ電極パターンCE1が形成されている。導体パターン51の一端及び他端は、第2基材20を貫通するスルーホール導体61,62にそれぞれ接続されている。導体パターン52の一端及び他端は、第2基材20を貫通するスルーホール導体63,64にそれぞれ接続されている。導体パターン53の一端及び他端は、第2基材20を貫通するスルーホール導体65,66にそれぞれ接続されている。導体パターン54の一端及び他端は、第2基材20を貫通するスルーホール導体67,68にそれぞれ接続されている。導体パターン55の一端及び他端は、第2基材20を貫通するスルーホール導体69,70にそれぞれ接続されている。導体パターン56の一端は第2基材20を貫通するスルーホール導体71に接続され、導体パターン56の他端はキャパシタ電極パターンCE1に接続されている。 As shown in FIG. 4, conductor patterns 51-56 constituting the third and fourth coil patterns CP3, CP4 and a capacitor electrode pattern CE1 are formed on the surface 22 of the second substrate 20. One end and the other end of the conductor pattern 51 are connected to through-hole conductors 61, 62, respectively, which penetrate the second substrate 20. One end and the other end of the conductor pattern 52 are connected to through-hole conductors 63, 64, respectively, which penetrate the second substrate 20. One end and the other end of the conductor pattern 53 are connected to through-hole conductors 65, 66, respectively, which penetrate the second substrate 20. One end and the other end of the conductor pattern 54 are connected to through-hole conductors 67, 68, respectively, which penetrate the second substrate 20. One end and the other end of the conductor pattern 55 are connected to through-hole conductors 69, 70, respectively, which penetrate the second substrate 20. One end of the conductor pattern 56 is connected to a through-hole conductor 71 that penetrates the second substrate 20, and the other end of the conductor pattern 56 is connected to the capacitor electrode pattern CE1.

図5は、第2基材20の表面21に形成された導体パターンの形状を示す略平面図である。 Figure 5 is a schematic plan view showing the shape of the conductor pattern formed on the surface 21 of the second substrate 20.

図5に示すように、第2基材20の表面21には、磁気抑制パターンM、導体パターン81~85と、キャパシタ電極パターンCE2が形成されている。なお、本実施形態では、第2基材20の表面21が第1基材10の表面12と対向する向きで配置されているが、第2基材20の表面22が第1基材10の表面12と対向する向きで配置されていても構わない。 As shown in FIG. 5, a magnetic suppression pattern M, conductor patterns 81-85, and a capacitor electrode pattern CE2 are formed on the surface 21 of the second substrate 20. Note that in this embodiment, the surface 21 of the second substrate 20 is arranged facing the surface 12 of the first substrate 10, but the surface 22 of the second substrate 20 may also be arranged facing the surface 12 of the first substrate 10.

磁気抑制パターンMは、x方向に延在する幹線パターンMxと、y方向に延在する複数の枝線パターンMyとを含んでいる。幹線パターンMxと複数の枝線パターンMyは、それぞれ導体パターンから構成されている。磁気抑制パターンMには、幹線パターンMxに接続された端子電極E5を介してグランド電位などの固定電位が与えられる。複数の枝線パターンMyは、幹線パターンMxから分岐してy方向に延在し、x方向に配列されている。複数の枝線パターンMyの先端部分は開放されている。また、枝線パターンMy同士も、幹線パターンMxを介して接続されている他、直接接続されることなく独立して設けられている。このため、磁気抑制パターンMに対してz方向の磁界が印加されると、一部の磁界は枝線パターンMyに印加されて渦電流を発生させるが、枝線パターンMyはループ状のパターンを構成しないため、磁界によって生じた電流が大きくループすることによる損失は発生しない。なお、x方向は第1の方向の一例であり、y方向は第2の方向の一例である。また、幹線パターンMxは第1導体パターンの一例であり、複数の枝線パターンMyは複数の第2導体パターンの一例である。加えて、本実施形態では、磁気抑制パターンMは、幹線パターンMxに複数の枝線パターンMyがそれぞれ接続されているが、輻射ノイズが低減されるパターンであればこれに限られない。 The magnetic suppression pattern M includes a trunk line pattern Mx extending in the x direction and a plurality of branch line patterns My extending in the y direction. The trunk line pattern Mx and the plurality of branch line patterns My are each composed of a conductor pattern. A fixed potential such as a ground potential is applied to the magnetic suppression pattern M via a terminal electrode E5 connected to the trunk line pattern Mx. The plurality of branch line patterns My branch from the trunk line pattern Mx and extend in the y direction, and are arranged in the x direction. The tip portions of the plurality of branch line patterns My are open. In addition, the branch line patterns My are connected to each other via the trunk line pattern Mx, and are provided independently without being directly connected. Therefore, when a magnetic field in the z direction is applied to the magnetic suppression pattern M, a part of the magnetic field is applied to the branch line pattern My to generate an eddy current, but since the branch line pattern My does not form a loop-shaped pattern, no loss occurs due to the current generated by the magnetic field looping widely. Note that the x direction is an example of a first direction, and the y direction is an example of a second direction. Also, the trunk line pattern Mx is an example of a first conductor pattern, and the multiple branch line patterns My are an example of multiple second conductor patterns. In addition, in this embodiment, the magnetic suppression pattern M has multiple branch line patterns My each connected to the trunk line pattern Mx, but is not limited to this as long as it is a pattern that reduces radiation noise.

導体パターン81の一端及び他端は、スルーホール導体62,63にそれぞれ接続されている。導体パターン82の一端及び他端は、スルーホール導体64,65にそれぞれ接続されている。導体パターン83の一端及び他端は、スルーホール導体66,67にそれぞれ接続されている。導体パターン84の一端及び他端は、スルーホール導体68,69にそれぞれ接続されている。導体パターン85の一端及び他端は、スルーホール導体70,71にそれぞれ接続されている。キャパシタ電極パターンCE2は、スルーホール導体61に接続されている。これら導体パターン81~85及びキャパシタ電極パターンCE2は、磁気抑制パターンMとは接しておらず、導体パターン81~85及びキャパシタ電極パターンCE2が存在する位置においては、枝線パターンMyが除去されている。 One end and the other end of the conductor pattern 81 are connected to the through-hole conductors 62 and 63, respectively. One end and the other end of the conductor pattern 82 are connected to the through-hole conductors 64 and 65, respectively. One end and the other end of the conductor pattern 83 are connected to the through-hole conductors 66 and 67, respectively. One end and the other end of the conductor pattern 84 are connected to the through-hole conductors 68 and 69, respectively. One end and the other end of the conductor pattern 85 are connected to the through-hole conductors 70 and 71, respectively. The capacitor electrode pattern CE2 is connected to the through-hole conductor 61. These conductor patterns 81 to 85 and the capacitor electrode pattern CE2 are not in contact with the magnetic suppression pattern M, and the branch line pattern My is removed in the positions where the conductor patterns 81 to 85 and the capacitor electrode pattern CE2 are present.

かかる構成により、図4に示す導体パターン51~56は、導体パターン81~85を介して約3ターン巻回される。そして、y方向におけるコイル開口幅(コイル径)がD3a又はD3bである2ターンは第3コイルパターンCP3を構成し、y方向におけるコイル開口幅(コイル径)がD4である1ターンは第4コイルパターンCP4を構成し、両者は直列に接続される。第4コイルパターンCP4は、第3コイルパターンCP3の外側に配置される。つまり、第3コイルパターンCP3は、第4コイルパターンCP4の開口領域(内径領域)に配置される。第3コイルパターンCP3は、導体パターン51の一部及び導体パターン52,53,55によって構成される。第4コイルパターンCP4は、導体パターン51の残りの部分及び導体パターン54,56によって構成される。第3コイルパターンCP3のうち、コイル径がD3aであるターンとコイル径がD3bであるターンの間隔Sは、パターン幅Wよりも広い。 With this configuration, the conductor patterns 51 to 56 shown in FIG. 4 are wound about three turns through the conductor patterns 81 to 85. Two turns with a coil opening width (coil diameter) of D3a or D3b in the y direction constitute the third coil pattern CP3, and one turn with a coil opening width (coil diameter) of D4 in the y direction constitutes the fourth coil pattern CP4, and both are connected in series. The fourth coil pattern CP4 is arranged outside the third coil pattern CP3. In other words, the third coil pattern CP3 is arranged in the opening region (inner diameter region) of the fourth coil pattern CP4. The third coil pattern CP3 is composed of a part of the conductor pattern 51 and the conductor patterns 52, 53, and 55. The fourth coil pattern CP4 is composed of the remaining part of the conductor pattern 51 and the conductor patterns 54 and 56. In the third coil pattern CP3, the interval S between the turn with the coil diameter D3a and the turn with the coil diameter D3b is wider than the pattern width W.

第3コイルパターンCP3は、y方向に延在する区間CP3yにおいて、第1基材10に形成された第2コイルパターンCP2とz方向に重なる(つまりx方向位置が一致する)か、或いは、x方向位置の差が僅かとなる。これにより、第3コイルパターンCP3は、主にこの区間CP3yにおいて第2コイルパターンCP2と結合する。一方、第4コイルパターンCP4については、第2コイルパターンCP2とほぼ同じサイズであり、ほぼ同じパターン形状を有しているため、大部分の区間が第2コイルパターンCP2と重なる。これにより、第4コイルパターンCP4は、第3コイルパターンCP3よりも強く第2コイルパターンCP2と結合する。なお、同じサイズ及び同じパターン形状には、第2コイルパターンCP2と第4コイルパターンCP4が製造誤差又は公差などによってばらつきが生じた場合も含む。 In the section CP3y extending in the y direction, the third coil pattern CP3 overlaps in the z direction with the second coil pattern CP2 formed on the first substrate 10 (i.e., the x-direction positions are the same), or the difference in x-direction positions is slight. As a result, the third coil pattern CP3 is coupled to the second coil pattern CP2 mainly in this section CP3y. On the other hand, the fourth coil pattern CP4 has approximately the same size and approximately the same pattern shape as the second coil pattern CP2, so most of the section overlaps with the second coil pattern CP2. As a result, the fourth coil pattern CP4 is coupled to the second coil pattern CP2 more strongly than the third coil pattern CP3. Note that the same size and the same pattern shape also include cases where the second coil pattern CP2 and the fourth coil pattern CP4 vary due to manufacturing errors or tolerances.

第4コイルパターンCP4は、第2コイルパターンCP2とほぼ同じサイズであり、ほぼ同じパターン形状を有していることから、z方向から見ると、第4コイルパターンCP4は第1コイルパターンCP1の外側に配置される。これに対し、第3コイルパターンCP3は、z方向から見ると、大部分の区間が第1コイルパターンCP1と重なる。つまり、第3コイルパターンCP3のコイル軸方向から見て、第3コイルパターンCP3の一部は第1コイルパターンCP1と重なる。図2には、基材10,20を重ねた場合における第3コイルパターンCP3の一部の平面位置が破線で示されている。図2に示すように、第3コイルパターンCP3は、第3コイルパターンCP3のコイル軸方向から見て、第1コイルパターンCP1の外縁より内側に位置する部分と、第1コイルパターンCP1の外縁より外側に位置する部分を有している。第3コイルパターンCP3のうち、第1コイルパターンCP1の外縁より外側に位置する部分は、第1コイルパターンCP1との干渉が少ない部分である。 The fourth coil pattern CP4 is approximately the same size as the second coil pattern CP2 and has approximately the same pattern shape, so that the fourth coil pattern CP4 is disposed outside the first coil pattern CP1 when viewed from the z direction. In contrast, the third coil pattern CP3 overlaps with the first coil pattern CP1 in most sections when viewed from the z direction. That is, when viewed from the coil axis direction of the third coil pattern CP3, a part of the third coil pattern CP3 overlaps with the first coil pattern CP1. In FIG. 2, the planar position of a part of the third coil pattern CP3 when the substrates 10 and 20 are overlapped is shown by a dashed line. As shown in FIG. 2, the third coil pattern CP3 has a part located inside the outer edge of the first coil pattern CP1 and a part located outside the outer edge of the first coil pattern CP1 when viewed from the coil axis direction of the third coil pattern CP3. The portion of the third coil pattern CP3 that is located outside the outer edge of the first coil pattern CP1 is the portion that has the least interference with the first coil pattern CP1.

キャパシタ電極パターンCE1,CE2は、第2基材20を介して対向することにより第2キャパシタC2(図7参照)を構成する。キャパシタ電極パターンCE1,CE2からなる第2キャパシタC2は、第3及び第4コイルパターンCP3,CP4に対して直列に接続される。第3及び第4コイルパターンCP3,CP4の共振周波数は、キャパシタ電極パターンCE1,CE2の面積によって調整することができる。キャパシタ電極パターンCE1,CE2は、z方向から見て、第1コイルパターンCP1のパターン領域と重なる。つまり、第2キャパシタC2は、第1コイルパターンCP1のコイル軸方向から見て、第1コイルパターンCP1のパターン領域と重なるよう、第2基材20の表面に設けられている。第1コイルパターンCP1のパターン領域とは、平面視で第1コイルパターンCP1を構成する導体パターンが存在する領域であり、導体パターンの延在方向(周方向)に対して直交する方向(径方向)がパターン領域の巻幅である。 The capacitor electrode patterns CE1 and CE2 face each other through the second substrate 20 to form a second capacitor C2 (see FIG. 7). The second capacitor C2, which is made up of the capacitor electrode patterns CE1 and CE2, is connected in series to the third and fourth coil patterns CP3 and CP4. The resonant frequencies of the third and fourth coil patterns CP3 and CP4 can be adjusted by the areas of the capacitor electrode patterns CE1 and CE2. The capacitor electrode patterns CE1 and CE2 overlap the pattern area of the first coil pattern CP1 when viewed from the z direction. That is, the second capacitor C2 is provided on the surface of the second substrate 20 so as to overlap the pattern area of the first coil pattern CP1 when viewed from the coil axis direction of the first coil pattern CP1. The pattern area of the first coil pattern CP1 is an area in which the conductor pattern constituting the first coil pattern CP1 exists in a plan view, and the direction (radial direction) perpendicular to the extension direction (circumferential direction) of the conductor pattern is the winding width of the pattern area.

このように、第1コイルパターンCP1のパターン領域と重なる位置にキャパシタ電極パターンCE1,CE2を配置することにより、第1コイルパターンCP1から生じる磁束がキャパシタ電極パターンCE1,CE2に印加されにくくなり、渦電流が抑えられる。特に、第1コイルパターンCP1のパターン領域の巻幅の中心位置よりも外側にオフセットしてキャパシタ電極パターンCE1,CE2を配置することが好ましい。つまり、第2キャパシタC2は、第1コイルパターンCP1のコイル軸方向から見て、第1コイルパターンCP1のパターン領域の巻幅の中心位置よりも外側にオフセットして配置されていることが好ましい。これは、第1コイルパターンCP1から生じる磁束の磁束密度が開口領域において最も高いことから、できるだけ開口領域から離れた位置にキャパシタ電極パターンCE1,CE2を配置することにより、渦電流を効果的に低減することができるからである。 In this way, by arranging the capacitor electrode patterns CE1 and CE2 at positions overlapping with the pattern area of the first coil pattern CP1, the magnetic flux generated from the first coil pattern CP1 is less likely to be applied to the capacitor electrode patterns CE1 and CE2, and eddy currents are suppressed. In particular, it is preferable to arrange the capacitor electrode patterns CE1 and CE2 offset outward from the center position of the winding width of the pattern area of the first coil pattern CP1. In other words, it is preferable that the second capacitor C2 is arranged offset outward from the center position of the winding width of the pattern area of the first coil pattern CP1 when viewed from the coil axis direction of the first coil pattern CP1. This is because the magnetic flux density of the magnetic flux generated from the first coil pattern CP1 is highest in the opening area, and therefore eddy currents can be effectively reduced by arranging the capacitor electrode patterns CE1 and CE2 at positions as far away from the opening area as possible.

第1及び第2コイルパターンCP1,CP2とは異なり、第3及び第4コイルパターンCP3,CP4は、外部に接続するための端子電極を有しておらず、第2基材20の表面21,22に形成された導体パターンによって完結する閉回路を構成している。第3及び第4コイルパターンCP3,CP4は、第2コイルパターンCP2と結合することによって中継アンテナとして機能する。つまり、本実施形態においては、第2コイルパターンCP2からなるメインアンテナと、第3及び第4コイルパターンCP3,CP4からなる中継アンテナによって、NFCによる通信が実現される。 Unlike the first and second coil patterns CP1, CP2, the third and fourth coil patterns CP3, CP4 do not have terminal electrodes for external connection, and form a closed circuit completed by the conductor patterns formed on the surfaces 21, 22 of the second substrate 20. The third and fourth coil patterns CP3, CP4 function as a relay antenna by coupling with the second coil pattern CP2. In other words, in this embodiment, communication by NFC is realized by the main antenna consisting of the second coil pattern CP2 and the relay antenna consisting of the third and fourth coil patterns CP3, CP4.

ここで、メインアンテナ及び中継アンテナの共振周波数は、NFCによる無線通信周波数を挟むように設計される。つまり、NFCによる無線通信周波数が13.56MHzであれば、メインアンテナ及び中継アンテナの一方については共振周波数が13.56MHz未満とされ、メインアンテナ及び中継アンテナの他方については共振周波数が13.56MHz超とされる。ここで、NFCによる無線通信周波数が13.56MHzである場合、メインアンテナの共振周波数と中継アンテナの共振周波数の差は7MHz以上であることが好ましく、メインアンテナ及び中継アンテナの一方の共振周波数については、無線通信周波数との差が1MHz以下であることが好ましい。第1の例として、メインアンテナの共振周波数を21.36MHz、中継アンテナの共振周波数を13.48MHzとなるよう設計することができる。第2の例として、メインアンテナの共振周波数を21.00MHz、中継アンテナの共振周波数を13.16MHzとなるよう設計することができる。第3の例として、メインアンテナの共振周波数を12.78MHz、中継アンテナの共振周波数を20.76MHzとなるよう設計することができる。これにより、十分な通信距離を確保することが可能となる。 Here, the resonant frequencies of the main antenna and the relay antenna are designed to sandwich the wireless communication frequency by NFC. In other words, if the wireless communication frequency by NFC is 13.56 MHz, the resonant frequency of one of the main antenna and the relay antenna is less than 13.56 MHz, and the resonant frequency of the other of the main antenna and the relay antenna is greater than 13.56 MHz. Here, when the wireless communication frequency by NFC is 13.56 MHz, it is preferable that the difference between the resonant frequency of the main antenna and the resonant frequency of the relay antenna is 7 MHz or more, and it is preferable that the difference between the resonant frequency of one of the main antenna and the relay antenna and the wireless communication frequency is 1 MHz or less. As a first example, the resonant frequency of the main antenna can be designed to be 21.36 MHz, and the resonant frequency of the relay antenna can be designed to be 13.48 MHz. As a second example, the resonant frequency of the main antenna can be designed to be 21.00 MHz, and the resonant frequency of the relay antenna can be designed to be 13.16 MHz. As a third example, the resonant frequency of the main antenna can be designed to be 12.78 MHz, and the resonant frequency of the relay antenna can be designed to be 20.76 MHz. This makes it possible to ensure a sufficient communication distance.

図6は、第3コイルパターンCP3の効果を説明するための模式図である。 Figure 6 is a schematic diagram illustrating the effect of the third coil pattern CP3.

図6に示すように、本実施形態によるコイル部品1と通信対象である相手側機器2を、空間3を介して対向させると、第2~第4コイルパターンCP2~CP4によって生じる磁束φ1は、相手側機器2に含まれるコイルパターンCP5と鎖交し、これによってNFCによる無線通信が実現される。無線通信する信号は、端子電極E3,E4を介して第2コイルパターンCP2に供給される。メインアンテナである第2コイルパターンCP2は、図6において符号Aで示すように、主に第4コイルパターンCP4と結合する。これにより、中継アンテナである第3及び第4コイルパターンCP3,CP4にも信号が供給される。 As shown in FIG. 6, when the coil component 1 according to this embodiment and the counterpart device 2 with which it communicates are placed opposite each other across a space 3, the magnetic flux φ1 generated by the second to fourth coil patterns CP2 to CP4 interlinks with the coil pattern CP5 included in the counterpart device 2, thereby achieving wireless communication by NFC. A signal to be wirelessly communicated is supplied to the second coil pattern CP2 via the terminal electrodes E3 and E4. The second coil pattern CP2, which is the main antenna, is mainly coupled to the fourth coil pattern CP4, as indicated by the symbol A in FIG. 6. As a result, a signal is also supplied to the third and fourth coil patterns CP3 and CP4, which are relay antennas.

ここで、コイルパターンCP5の裏面側に金属部材4が存在すると、z方向に伸びる磁束φ1が阻害されて、磁束φ1がxy平面方向に広がってしまう。しかしながら、本実施形態によるコイル部品1は、第2コイルパターンCP2よりも相手側機器2の近くに配置され、且つ、第2コイルパターンCP2よりもコイル径の小さい第3コイルパターンCP3を有していることから、磁束φ1のxy平面方向における広がりが抑制され、その結果、磁束φ1がz方向に伸びやすくなる。第3コイルパターンCP3が第2コイルパターンCP2よりも相手側機器2に近いというのは、第3コイルパターンCP3が第2コイルパターンCP2よりも磁性体30から離れていることを意味する。尚、図6において破線で示す磁束φ2は、第3コイルパターンCP3を省略した場合の磁束を示している。磁束φ2が示すように、第3コイルパターンCP3を省略すると、コイルパターンCP5と鎖交する磁界成分が減少する。 Here, if the metal member 4 is present on the back side of the coil pattern CP5, the magnetic flux φ1 extending in the z direction is hindered, and the magnetic flux φ1 spreads in the xy plane direction. However, the coil component 1 according to this embodiment is arranged closer to the counterpart device 2 than the second coil pattern CP2, and has a third coil pattern CP3 with a smaller coil diameter than the second coil pattern CP2, so that the spread of the magnetic flux φ1 in the xy plane direction is suppressed, and as a result, the magnetic flux φ1 is more likely to extend in the z direction. The fact that the third coil pattern CP3 is closer to the counterpart device 2 than the second coil pattern CP2 means that the third coil pattern CP3 is farther from the magnetic body 30 than the second coil pattern CP2. The magnetic flux φ2 shown by the dashed line in FIG. 6 indicates the magnetic flux when the third coil pattern CP3 is omitted. As shown by the magnetic flux φ2, when the third coil pattern CP3 is omitted, the magnetic field component interlinked with the coil pattern CP5 is reduced.

また、ワイヤレス電力伝送用の送電コイルである第1コイルパターンCP1は、相手側機器2に含まれるコイルパターンCP6と結合する。コイルパターンCP6は、ワイヤレス電力伝送用の受電コイルである。第1コイルパターンCP1によって生じる磁束の大部分は、受電コイルであるコイルパターンCP6と鎖交する。しかしながら、第1コイルパターンCP1から発生する磁束の一部は、コイルパターンCP6と鎖交することなく、輻射ノイズとして周囲に放射される。このような輻射ノイズは、周囲の電子機器を誤動作させるおそれがあることから、できる限り抑制することが望ましい。そして、本実施形態によるコイル部品1は、磁気抑制パターンMを備えていることから、輻射ノイズが低減される。しかも、磁気抑制パターンMは、第3及び第4コイルパターンCP3,CP4が形成される第2基材20の表面に形成されていることから、部品点数が増加することもない。 The first coil pattern CP1, which is a power transmission coil for wireless power transmission, is coupled to the coil pattern CP6 included in the counterpart device 2. The coil pattern CP6 is a power receiving coil for wireless power transmission. Most of the magnetic flux generated by the first coil pattern CP1 is interlinked with the coil pattern CP6, which is a power receiving coil. However, a part of the magnetic flux generated from the first coil pattern CP1 is not interlinked with the coil pattern CP6 and is radiated to the surroundings as radiation noise. Such radiation noise may cause the surrounding electronic devices to malfunction, so it is desirable to suppress it as much as possible. And, since the coil component 1 according to this embodiment is provided with the magnetic suppression pattern M, radiation noise is reduced. Moreover, since the magnetic suppression pattern M is formed on the surface of the second substrate 20 on which the third and fourth coil patterns CP3 and CP4 are formed, the number of parts is not increased.

このように、本実施形態によるコイル部品1は、基材10,20の表面に形成した導体パターンによって、ワイヤレス電力伝送用の送電コイルとNFC用のアンテナコイルの両方を構成していることから、部品点数を削減することが可能となる。しかも、NFC用のアンテナコイルには第3コイルパターンCP3が含まれていることから、相手側機器2のコイルパターンCP5の裏面側に金属部材4が存在する場合であっても、通信距離を十分に確保することが可能となる。 In this way, the coil component 1 according to this embodiment constitutes both a power transmission coil for wireless power transmission and an antenna coil for NFC by the conductor patterns formed on the surfaces of the substrates 10 and 20, making it possible to reduce the number of components. Furthermore, since the antenna coil for NFC includes the third coil pattern CP3, it is possible to ensure a sufficient communication distance even if a metal member 4 is present on the back side of the coil pattern CP5 of the counterpart device 2.

図7は、本実施形態によるコイル部品1を用いたワイヤレス電力伝送デバイス90のブロック図である。 Figure 7 is a block diagram of a wireless power transmission device 90 using the coil component 1 according to this embodiment.

図7に示すワイヤレス電力伝送デバイス90は、第1~第4コイルパターンCP1~CP4を有するコイル部品1と、第2~第4コイルパターンCP2~CP4に接続された通信回路91と、第1コイルパターンCP1に接続された送電回路92とを備えている。通信回路91及び送電回路92は、制御回路93に接続されている。これにより、通信ライン94を介して送受信されるデータは、NFC用の第2~第4コイルパターンCP2~CP4を介して通信することができるとともに、電源95によって供給される電力は、ワイヤレス電力伝送用の第1コイルパターンCP1を介してワイヤレスで送電することができる。 The wireless power transmission device 90 shown in FIG. 7 includes a coil part 1 having first to fourth coil patterns CP1 to CP4, a communication circuit 91 connected to the second to fourth coil patterns CP2 to CP4, and a power transmission circuit 92 connected to the first coil pattern CP1. The communication circuit 91 and the power transmission circuit 92 are connected to a control circuit 93. As a result, data transmitted and received via a communication line 94 can be communicated via the second to fourth coil patterns CP2 to CP4 for NFC, and power supplied by a power source 95 can be wirelessly transmitted via the first coil pattern CP1 for wireless power transmission.

図7に示すように、第3及び第4コイルパターンCP3,CP4には第2キャパシタC2が接続され、第2コイルパターンCP2には第1キャパシタC1が接続されている。図7では、第2コイルパターンCP2に対して第1キャパシタC1が並列に接続されているが、これに代えて或いはこれに加えて、第1キャパシタC1を第2コイルパターンCP2に対して直列に接続しても構わない。 As shown in FIG. 7, a second capacitor C2 is connected to the third and fourth coil patterns CP3 and CP4, and a first capacitor C1 is connected to the second coil pattern CP2. In FIG. 7, the first capacitor C1 is connected in parallel to the second coil pattern CP2, but instead of or in addition to this, the first capacitor C1 may be connected in series to the second coil pattern CP2.

以上、本開示の好ましい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。 Although the above describes preferred embodiments of the present disclosure, the present disclosure is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present disclosure, and it goes without saying that these modifications are also included within the scope of the present disclosure.

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。 The technology disclosed herein includes, but is not limited to, the following configuration examples:

本開示によるコイル部品は、第1基材の表面に設けられた第1コイルパターンと、第1基材の表面に設けられ、第1コイルパターンの外側に配置された第2コイルパターンと、第2基材の表面に設けられ、第2コイルパターンと結合する第3コイルパターンとを備え、第3コイルパターンのコイル軸方向から見て、第3コイルパターンの一部は第1コイルパターンと重なる。 The coil component according to the present disclosure comprises a first coil pattern provided on the surface of a first substrate, a second coil pattern provided on the surface of the first substrate and arranged outside the first coil pattern, and a third coil pattern provided on the surface of the second substrate and coupled to the second coil pattern, and when viewed from the coil axis direction of the third coil pattern, a portion of the third coil pattern overlaps with the first coil pattern.

かかる構成によれば、第1コイルパターンをワイヤレス電力伝送用の送電コイル、第2及び第3コイルパターンを通信用のアンテナコイルとして用いることにより、相手側機器に含まれるアンテナコイルの近傍に金属部材が存在する場合であっても通信が可能となる。 With this configuration, the first coil pattern is used as a power transmission coil for wireless power transmission, and the second and third coil patterns are used as antenna coils for communication, making communication possible even when a metal member is present near the antenna coil included in the other device.

本開示によるコイル部品は、第2基材の表面に設けられ、第3コイルパターンの外側に配置された第4コイルパターンをさらに備えていても構わない。これによれば、第2コイルパターンと第4コイルパターンを結合させることが可能となる。この場合、第2コイルパターンと第4コイルパターンが同じサイズとすれば、両者の結合をより高めることが可能となる。また、第3コイルパターンと第4コイルパターンが接続されていても構わない。これによれば、第3コイルパターンと第4コイルパターンによって中継アンテナが構成される。 The coil component according to the present disclosure may further include a fourth coil pattern provided on the surface of the second substrate and arranged outside the third coil pattern. This makes it possible to couple the second coil pattern and the fourth coil pattern. In this case, if the second coil pattern and the fourth coil pattern are the same size, it is possible to further enhance the coupling between the two. In addition, the third coil pattern and the fourth coil pattern may be connected. In this way, a relay antenna is formed by the third coil pattern and the fourth coil pattern.

さらに、第2コイルパターンは第1キャパシタに接続されることによって第1共振回路を構成し、第3及び第4コイルパターンは第2キャパシタに接続されることによって第2共振回路を構成し、第1共振回路の共振周波数と第2共振回路の共振周波数の差が7MHz以上であり、第1共振回路の共振周波数と第2共振回路の共振周波数の一方は、無線通信周波数との差が1MHz以下であっても構わない。これによれば、通信距離を伸ばすことが可能となる。この場合、第2キャパシタは、第1コイルパターンのコイル軸方向から見て、第1コイルパターンのパターン領域と重なるよう、第2基材の表面に設けられていても構わない。これによれば、渦電流を抑制することができる。さらにこの場合、第2キャパシタは、第1コイルパターンのコイル軸方向から見て、第1コイルパターンのパターン領域の巻幅の中心位置よりも外側にオフセットして配置されていても構わない。これによれば、渦電流がより抑制される。 Furthermore, the second coil pattern is connected to the first capacitor to form a first resonant circuit, and the third and fourth coil patterns are connected to the second capacitor to form a second resonant circuit, and the difference between the resonant frequency of the first resonant circuit and the resonant frequency of the second resonant circuit may be 7 MHz or more, and the difference between the wireless communication frequency of one of the resonant frequencies of the first resonant circuit and the resonant frequency of the second resonant circuit may be 1 MHz or less. This makes it possible to extend the communication distance. In this case, the second capacitor may be provided on the surface of the second substrate so as to overlap the pattern area of the first coil pattern when viewed from the coil axis direction of the first coil pattern. This makes it possible to suppress eddy currents. Furthermore, in this case, the second capacitor may be disposed offset outward from the center position of the winding width of the pattern area of the first coil pattern when viewed from the coil axis direction of the first coil pattern. This further suppresses eddy currents.

また、第3コイルパターンは、第3コイルパターンのコイル軸方向から見て、第1コイルパターンの外縁より内側に位置する部分と、第1コイルパターンの外縁より外側に位置する部分を有していても構わない。これによれば、通信距離を拡大することができる。 The third coil pattern may have a portion located inside the outer edge of the first coil pattern and a portion located outside the outer edge of the first coil pattern when viewed from the coil axis direction of the third coil pattern. This can increase the communication distance.

また、第3コイルパターンは複数ターン巻回されており、パターン幅よりもターン間の間隔が大きい部分を有していても構わない。これによれば、通信距離を拡大することができる。 The third coil pattern may be wound with multiple turns and may have portions where the spacing between turns is greater than the pattern width. This can increase the communication distance.

本開示によるコイル部品は、第2基材の表面に設けられ、第1の方向に延在する第1導体パターンと、第1の方向とは異なる第2の方向に延在し、第1の方向に配列された複数の第2導体パターンとを含む磁気抑制パターンをさらに備えていても構わない。これによれば、第1コイルパターンによって生じる輻射ノイズを低減することができる。 The coil component according to the present disclosure may further include a magnetic suppression pattern provided on the surface of the second substrate, the magnetic suppression pattern including a first conductor pattern extending in a first direction, and a plurality of second conductor patterns extending in a second direction different from the first direction and arranged in the first direction. This can reduce radiation noise generated by the first coil pattern.

また、本開示によるワイヤレス電力伝送デバイスは、上記コイル部品と、第1コイルパターンに接続される送電回路と、第2コイルパターンに接続される通信回路とを備える。これによれば、相手側機器に含まれるアンテナコイルの近傍に金属部材が存在する場合であっても通信が可能なワイヤレス電力伝送デバイスを提供することが可能となる。 The wireless power transmission device according to the present disclosure includes the coil component, a power transmission circuit connected to the first coil pattern, and a communication circuit connected to the second coil pattern. This makes it possible to provide a wireless power transmission device that is capable of communication even when a metal member is present near the antenna coil included in the counterpart device.

1 コイル部品
2 相手側機器
3 空間
4 金属部材
10 第1基材
11,12 第1基材の表面
20 第2基材
21,22 第2基材の表面
30 磁性体
41,42,45 導体パターン
43,44 スルーホール導体
51~56 導体パターン
61 スルーホール導体
61~71 スルーホール導体
81~85 導体パターン
90 ワイヤレス電力伝送デバイス
91 通信回路
92 送電回路
93 制御回路
94 通信ライン
95 電源
100,200 導体パターン
110,120,130,140,150,160,210,220,230,240,250,260 ターン
111~114,121~124,131~134,141~144,151~154,161,162,211~214,221~224,231~234,241~244,251~254,261,262 ライン
301~304 スルーホール導体
CE1,CE2 キャパシタ電極パターン
CP3y 区間
CP5,CP6 コイルパターン
E1~E5 端子電極
M 磁気抑制パターン
Mx 幹線パターン
My 枝線パターン
S 間隔
W パターン幅
φ1,φ2 磁束
1 Coil component 2 Counterpart device 3 Space 4 Metal member 10 First substrate 11, 12 Surface of first substrate 20 Second substrate 21, 22 Surface of second substrate 30 Magnetic body 41, 42, 45 Conductor pattern 43, 44 Through-hole conductor 51 to 56 Conductor pattern 61 Through-hole conductor 61 to 71 Through-hole conductor 81 to 85 Conductor pattern 90 Wireless power transmission device 91 Communication circuit 92 Power transmission circuit 93 Control circuit 94 Communication line 95 Power source 100, 200 Conductor pattern 110, 120, 130, 140, 150, 160, 210, 220, 230, 240, 250, 260 Turns 111-114, 121-124, 131-134, 141-144, 151-154, 161, 162, 211-214, 221-224, 231-234, 241-244, 251-254, 261, 262 Lines 301-304 Through-hole conductors CE1, CE2 Capacitor electrode pattern CP3y Sections CP5, CP6 Coil patterns E1-E5 Terminal electrode M Magnetic suppression pattern Mx Trunk line pattern My Branch line pattern S Spacing W Pattern widths φ1, φ2 Magnetic flux

Claims (8)

第1基材の表面に設けられた第1コイルパターンと、
前記第1基材の表面に設けられ、前記第1コイルパターンの外側に配置された第2コイルパターンと、
第2基材の表面に設けられ、前記第2コイルパターンと結合する第3コイルパターンと、
前記第2基材の表面に設けられ、前記第3コイルパターンの外側に配置された第4コイルパターンと、を備え、
前記第3コイルパターンのコイル軸方向から見て、前記第3コイルパターンの一部は前記第1コイルパターンと重なり、
前記第4コイルパターンは、前記第2コイルパターンと結合し、
前記第3コイルパターンと前記第4コイルパターンが接続されており、
前記第2コイルパターンは、第1キャパシタに接続されることによって第1共振回路を構成し、
前記第3及び第4コイルパターンは、第2キャパシタに接続されることによって第2共振回路を構成し、
前記第2キャパシタは、前記第1コイルパターンのコイル軸方向から見て、前記第1コイルパターンのパターン領域と重なるよう、前記第2基材の表面に設けられている、コイル部品。
a first coil pattern provided on a surface of a first substrate;
a second coil pattern provided on a surface of the first base material and disposed outside the first coil pattern;
a third coil pattern provided on a surface of a second substrate and coupled to the second coil pattern;
a fourth coil pattern provided on a surface of the second base material and disposed outside the third coil pattern ,
When viewed from a coil axis direction of the third coil pattern, a portion of the third coil pattern overlaps with the first coil pattern,
the fourth coil pattern is coupled to the second coil pattern;
the third coil pattern and the fourth coil pattern are connected,
the second coil pattern is connected to a first capacitor to form a first resonant circuit;
the third and fourth coil patterns are connected to a second capacitor to form a second resonant circuit;
The second capacitor is provided on a surface of the second base material so as to overlap a pattern region of the first coil pattern when viewed from a coil axis direction of the first coil pattern .
前記第2コイルパターンと前記第4コイルパターンが同じサイズである、請求項に記載のコイル部品。 The coil component according to claim 1 , wherein the second coil pattern and the fourth coil pattern are the same size. 記第1共振回路の共振周波数と前記第2共振回路の共振周波数の差が7MHz以上であり、
前記第1共振回路の共振周波数と前記第2共振回路の共振周波数の一方は、無線通信周波数との差が1MHz以下である、請求項1又は2に記載のコイル部品。
a difference between a resonant frequency of the first resonant circuit and a resonant frequency of the second resonant circuit is 7 MHz or more;
3 . The coil component according to claim 1 , wherein a difference between a resonant frequency of the first resonant circuit and a wireless communication frequency of one of the first resonant circuit and the second resonant circuit is 1 MHz or less.
前記第2キャパシタは、前記第1コイルパターンのコイル軸方向から見て、前記第1コイルパターンのパターン領域の巻幅の中心位置よりも外側にオフセットして配置されている、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のコイル部品。 4. The coil component according to claim 1 , wherein the second capacitor is arranged offset outward from a center position of a winding width of a pattern area of the first coil pattern when viewed from a coil axis direction of the first coil pattern. 前記第3コイルパターンは、前記第3コイルパターンのコイル軸方向から見て、前記第1コイルパターンの外縁より内側に位置する部分と、前記第1コイルパターンの外縁より外側に位置する部分を有する、請求項1乃至のいずれか一項に記載のコイル部品。 5. The coil component according to claim 1, wherein the third coil pattern has a portion located inside an outer edge of the first coil pattern and a portion located outside an outer edge of the first coil pattern when viewed from a coil axis direction of the third coil pattern. 前記第3コイルパターンは複数ターン巻回されており、パターン幅よりもターン間の間隔が大きい部分を有する、請求項1乃至のいずれか一項に記載のコイル部品。 The coil component according to claim 1 , wherein the third coil pattern is wound by a plurality of turns and has a portion in which the interval between the turns is larger than the pattern width. 前記第2基材の表面に設けられ、第1の方向に延在する第1導体パターンと、前記第1の方向とは異なる第2の方向に延在し、前記第1の方向に配列された複数の第2導体パターンとを含む磁気抑制パターンをさらに備える、請求項1乃至のいずれか一項に記載のコイル部品。 7. The coil component according to claim 1, further comprising a magnetic restraining pattern provided on a surface of the second substrate, the magnetic restraining pattern including a first conductor pattern extending in a first direction, and a plurality of second conductor patterns extending in a second direction different from the first direction and arranged in the first direction. 請求項1乃至のいずれか一項に記載のコイル部品と、
前記第1コイルパターンに接続される送電回路と、
前記第2コイルパターンに接続される通信回路と、を備えるワイヤレス電力伝送デバイス。
The coil component according to any one of claims 1 to 7 ,
a power transmission circuit connected to the first coil pattern;
A wireless power transmission device comprising: a communication circuit connected to the second coil pattern.
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