Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine drahtlose Kartentyp-Vorrichtung mit einem Kommunikationsmodul, eine Antennenspule für das Kommunikationsmodul und ein Verfahren zum Herstellen des Kommunikationsmoduls.

In den letzten Jahren hat sich ein Elektronikschlüsselsystem (das ferner ein intelligentes Zugangssystem etc. genannt wird) verbreitet. Bei diesem Elektronikschlüsselsystem wird eine ID-Authentifizierung durch eine drahtlose Kommunikation zwischen diesem System und einem durch einen Benutzer getragenen, drahtlosen Elektronikschlüssel (der ferner eine tragbare Vorrichtung genannt wird) durchgeführt. Die Steuerung eines Verriegelns/Entriegelns eines Türriegels bzw. eines Verschließens/Aufschließens eines Türschlosses, eines Motorstartens etc. kann ferner durch Befehle von dieser tragbaren Vorrichtung durchgeführt werden. Bei dem vorhergehenden drahtlosen Elektronikschlüssel mit der starken Verbreitung einer IC-Karte etc. als Hintergrund (3 mm oder mehr und 5 mm oder weniger hinsichtlich der Dicke) wird die Forderung gestellt, diesen drahtlosen Elektronikschlüssel als eine dünn hergestellte, drahtlose Kartentyp-Vorrichtung aufzubauen, um die Tragekomforteigenschaften durch Aufbewahren dieses drahtlosen Elektronikschlüssels in einem Geldbeutel etc. zu verbessern.

Das vorhergehende Elektronikschlüsselsystem verwendet ein Kommunikationssystem, das fähig ist, eine Steueroperatinn, wie z.B. das Verschließen/Aufschließen des Türschlosses und das Motorstarten, auszuführen, wenn sich der Benutzer innerhalb eines konstanten Abstands dem Automobil nähert, selbst wenn ein Benutzer keine spezielle Schaltknopfoperation etc. hinsichtlich des drahtlosen Elektronikschlüssels durchführt. Eine Anfragefunkwelle, die von der Seite des Automobils in einer Richtung gesendet wird, wird konkret empfangen. Eine ID-Authentifizierungsinformation, eine Steuerbefehlsinformation, die sich auf das vorhergehende Verschließen/Aufschließen oder das Motorstarten bezieht etc., werden der gesendeten Funkwelle überlagert und zu der Seite des Automobils gesendet. In diesem Fall reagieren der drahtlose Elektronikschlüssel und das Automobil nicht auf eine Kommunikation, wenn der Benutzer entfernt positioniert ist. Wenn sich andererseits der Benutzer nähert, gibt es viele Fälle, bei denen eine direkte Nahabstandskommunikation unter Verwendung eines Niederfrequenzbandes (50 kHz oder mehr und 500 kHz oder weniger) verwendet wird, um die Funkwelle durch Umleiten der Funkwelle zu erfassen, selbst wenn der Benutzer den drahtlosen Elektronikschlüssel an irgendeinem Teil seines Körpers hält.

Die Funkwelle des Niederfrequenzbandes besitzt eine sehr lange Wellenlänge. Bei einer Antenne, die für diese Funkwelle verwendet wird, wird normalerweise daher eine so genannte LF-Antenne (LF = Low Frequency = Niederfrequenz) verwendet, die durch Kombinieren einer Antennenspule und eines Kondensators, der mit dieser Antennenspule in einem gewünschten Frequenzband resonant bzw. in Resonanz gekoppelt ist, vorgesehen ist. Wenn die LF-Antenne in der drahtlosen Kartentyp-Vorrichtung eingebaut wird, ist es ferner notwendig, die Dicke dieser Antennenspule in Übereinstimmung mit der Dicke eines Kartentyp-Gehäusekörpers (z.B. 1 mm oder mehr und 3 mm oder weniger) zu reduzieren. Bei diesem Fall ist es wünschenswert, die Antennenspule an einem Substrat in einer Form anzubringen, um den Öffnungsdurchmesser der Antennenspule so groß wie möglich einzustellen, um die Empfindlichkeit hinsichtlich der Funkwelle, die senkrecht zu der Substratfläche einfällt, anzuheben. Es ist wirksam, eine Antennenspule mit einem Kern einer hohen Induktivität zu verwenden, um einen Antennengewinn anzuheben. Ein flacher Ferritkern ist jedoch hinsichtlich der mechanischen Festigkeit schwach, und ein Riss, ein Bruchstück etc. werden zu einem Spulenwickelzeitpunkt ohne weiteres durch Handhaben etc. verursacht. Dementsprechend wird normalerweise eine Luftkernspule verwendet.

Da die Luftkerntyp-Spule jedoch keinen Kern aufweist, bestehen Defekte dahingehend, dass kein Funkwellenmagnetfeld auf den Umfang der Spule konzentriert werden kann und dass eine Empfindlichkeit und ein Antennengewinn minderwertig sind.

Angesichts des im Vorhergehenden beschriebenen Problems besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine drahtlose Kartentyp-Vorrichtung mit einem Kommunikationsmodul zu schaffen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Antennenspule mit einer hohen Empfindlichkeit und einem hohen Antennengewinn zu schaffen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Herstellungsverfahren eines Kommunikationsmoduls mit einer Antennenspule zu schaffen.

Eine Antennenspule weist einen flachen Luftkerntyp-Spulenkörper mit einer Dicke in einer axialen Richtung des Spulenkörpers; und ein Spulenträgerbauglied, das zwischen dem Spulenkörper und einem Substrat als ein Anbringungsobjekt der Antennenspule angeordnet ist, derart, dass der Spulenkörper auf einer Oberfläche des Substrats getragen wird, auf. Die Dicke des Spulenkörpers ist kleiner als ein Radius eines Kreises, wobei eine Fläche desselben gleich einer Fläche einer Region ist, die von einem Umriss eines projizierten Spulenkörpers umgeben ist, wobei der projizierte Spulenkörper durch Projizieren des Spulenkörpers auf eine Projektionsebene, die senkrecht zu der axialen Richtung des Spulenkörpers ist, vorgesehen ist. Das Spulenbauglied ist aus harzgehärtetem, weichmagnetischem Material hergestellt.

Bei der vorhergehenden Spule sind die Empfindlichkeit und der Gewinn der Antennenspule verbessert, da das Spulenträgerbauglied aus einem harzgehärteten, weichmagnetischen Material hergestellt ist. Dies liegt daran, dass das harzgehärtete, weichmagnetische Material ein ferromagnetisches Material ist und eine hohe magnetische Permeabilität aufweist, derart, dass das Magnetfeld einer elektrischen Welle zum Mitwirken beim Senden/Empfangen der Antennenspule konzentriert ist. Die Antennenspule weist daher eine hohe Empfindlichkeit und einen hohen Antennengewinn auf.

Ein Verfahren zum Herstellen eines Kommunikationsmoduls mit einer Antennenspule und einer Sende-/Empfangsschaltung, die an einem Substrat angebracht sind, ist ferner vorgesehen. Die Antennenspule ist mit der Sende-/Empfangsschaltung verbunden. Das Verfahren weist die Schritte des Positionierens eines spulenseitigen Anschlusses der Antennenspule zusammen mit einem Lotbauglied zum Verbinden zwischen einem substratseitigen Anschluss des Substrats und dem spulenseitigen Anschluss der Antennenspule, und das Wärmen des Substrats zusammen mit der Antennenspule in einem Lotaufschmelzofen auf, derart, dass das Lotbauglied zwischen den spulenseitigen Anschluss und den substratseitigen Anschluss geschmolzen und gelötet wird. Die Antennenspule weist ferner eine flachen Luftkerntyp-Spulenkörper mit einer Dicke in einer axialen Richtung des Spulenkörpers, und ein Spulenträgerbauglied, das zwischen dem Spulenkörper und einem Substrat als ein Anbringungsobjekt der Antennenspule angeordnet ist, derart, dass der Spulenkörper auf einer Oberfläche des Substrats getragen wird, auf. Die Dicke des Spulenkörpers ist kleiner als ein Radius eines Kreises, wobei eine Fläche desselben gleich einer Fläche einer Region ist, die von einem Umriss eines projizierten Spulenkörpers umgeben ist, wobei der projizierte Spulenkörper durch Projizieren des Spulenkörpers auf eine Projektionsebene, die senkrecht zu der axialen Richtung des Spulenkörpers ist, vorgesehen ist. Das Spulenträgerbauglied ist ein Spulenmantel mit einem Spulenaufnahmeraum zum Aufnehmen des Spulenkörpers in demselben. Der Spulenmantel weist einen ringförmigen Körper, der dem Spulenkörper entspricht, auf, und der Spulenmantel weist einen Teil auf, der aus dem harzgehärteten, weichmagnetischen Material hergestellt ist.

Bei dem vorhergehenden Kommunikationsmodul sind die Empfindlichkeit und der Gewinn der Antennenspule verbessert, da das Spulenträgerbauglied aus harzgehärtetem, weichmagnetischem Material hergestellt ist. Dies liegt daran, dass das harzgehärtete, weichmagnetische Material ein ferromagnetisches Material ist und eine hohe magnetische Permeabilität aufweist, derart, dass ein Magnetfeld einer elektrischen Welle zum Mitwirken beim Senden/Empfangen der Antennenspule konzentriert ist. Die Antennenspule besitzt daher eine hohe Empfindlichkeit und einen hohen Antennengewinn.

Eine drahtlose Kartentyp-Vorrichtung weist ferner ein Kommunikationsmodul mit einer Antennenspule, einer Sende-/Empfangsschaltung, die mit der Antennenspule verbunden ist, und einem Substrat, und eine Kartentyp-Ummantelung auf. Die Antennenspule weist einen flachen Spulenkörper eines Luftkerntyps mit einer Dicke in einer axialen Richtung des Spulenkörpers, und ein Spulenträgerbauglied, das zwischen dem Spulenkörper und einem Substrat als ein Anbringungsobjekt der Antennenspule angeordnet ist, auf, derart, dass der Spulenkörper auf einer Oberfläche des Substrats getragen wird. Die Dicke des Spulenkörpers ist kleiner als ein Radius eines Kreises, wobei eine Fläche desselben gleich einer Fläche einer Region ist, die von einem Umriss eines projizierten Spulenkörpers umgeben ist, wobei der projizierte Spulenkörper durch Projizieren des Spulenkörpers auf eine Projektionsebene, die senkrecht zu einer axialen Richtung des Spulenkörpers ist, vorgesehen ist. Das Spulenträgerbauglied ist aus harzgehärtetem, weichmagnetischem Material hergestellt. Der Spulenkörper weist eine Achse auf, die mit einer senkrechten Linie des Substrats zusammenfällt. Die Kartentyp-Ummantelung nimmt das Kommunikationsmodul auf eine solche Art und Weise auf, dass eine Dickenrichtung des Substrats mit einer Dickenrichtung der Kartentyp-Ummantelung zusammenfällt.

Bei der vorhergehenden drahtlosen Vorrichtung sind die Empfindlichkeit und der Gewinn der Antennenspule verbessert, da das Spulenträgerbauglied aus einem harzgehärteten, weichmagnetischen Material hergestellt ist. Dies liegt daran, dass das harzgehärtete, weichmagnetische Material ein ferromagnetisches Material ist und eine hohe magnetische Permeabilität aufweist, derart, dass das Magnetfeld einer elektrischen Welle zum Mitwirken beim Senden/Empfangen der Antennenspule konzentriert ist. Die Antennenspule weist daher eine hohe Empfindlichkeit und einen hohen Antennengewinn auf. Die drahtlose Kartentyp-Vorrichtung ist ferner für einen drahtlosen Zugangsschlüssel eines Fahrzeugs mit Eigenantrieb geeignet verwendbar. Die drahtlose Kartentyp-Vorrichtung ist ferner dünn. Es ist daher vorzuziehen, die drahtlose Kartentyp-Vorrichtung in eine Brieftasche oder dergleichen zu legen.

Die vorhergehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vorgenommen ist, offensichtlicher. Es zeigen:

1 eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Antennenspule gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

2A eine Vorderansicht,

2B eine Unteransicht,

2C eine Rückansicht, und

2D eine Seitenansicht, die die Antennenspule in 1 zeigen;

3A eine Querschnittsansicht, die die Antennenspule entlang einer Linie IIIA-IIIA in 2A zeigt, und

3B eine Querschnittsansicht, die die Antennenspule entlang einer Linie IIIB-IIIB in 2A zeigt;

4 eine schematische Ansicht, die ein drahtloses Schlüsselsystem mit einer drahtlosen Kartentyp-Vorrichtung zeigt;

5 eine perspektivische Teilwegschnittansicht, die die drahtlose Kartentyp-Vorrichtung zeigt;

6A eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Antennenspule gemäß einer ersten Modifikation der vorliegenden Erfindung zeigt, und

6B eine Querschnittsansicht, die die Antennenspule in 6A zeigt;

7 eine perspektivische Ansicht, die eine Antennenspule gemäß einer zweiten Modifikation der vorliegenden Erfindung zeigt;

8 eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Antennenspule gemäß einer dritten Modifikation der vorliegenden Erfindung zeigt;

9A eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Antennenspule gemäß einer vierten Modifikation der vorliegenden Erfindung zeigt, und

9B eine Querschnittsansicht, die die Antennenspule in 9A zeigt;

10A eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Antennenspule gemäß einer fünften Modifikation der vorliegenden Erfindung zeigt, und

10B eine Querschnittsansicht, die die Antennenspule in 10A zeigt;

11 eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Antennenspule gemäß einer sechsten Modifikation der vorliegenden Erfindung zeigt;

12 eine Querschnittsansicht, die eine Antennenspule gemäß einer siebten Modifikation der vorliegenden Erfindung zeigt;

13 eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zum Herstellen eines Kommunikationsmoduls gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

14A eine schematische Ansicht, die ein Verziehen eines Spulenmantels bei einem Aufschmelzverfahren erklärt, und

14B eine schematische Ansicht, die einen Lötfehler des Spulenmantels zeigt; und

15 eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Antennenspule gemäß einer achten Modifikation der vorliegenden Erfindung zeigt.

1 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht einer Antennenspule 1 bei einem Beispiel der Erfindung. 2A bis 2D sind vier Flächenansichten (eine Draufsicht, eine Vorderansicht, eine Seitenansicht und eine Unteransicht) der Antennenspule 1. Die Antennenspule 1 weist einen Spulenhauptkörper 10 eines Luftkerntyps einer flachen Form und einen Spulenmantel 20 auf. Der Spulenmantel 20 ist in einen ringförmigen Modus, der dem Spulenhauptkörper 10 entspricht, gebildet, und ein Spulenaufnahmeabschnitt 24 zum Aufnehmen dieses Spulenhauptkörpers 10 ist in der Umfangsrichtung gebildet.

Der Spulenmantel 20 wirkt als ein Spulenträgerkörper und ist durch Harzferrit (harzgekoppeltes weichmagnetisches Material) aufgebaut, bei dem Pulver eines weichmagnetischen Ferrits SFP als Pulver eines weichmagnetischen Materials durch Harz (z. B. PPS-Harz) RM gekoppelt ist. Der Spulenmantel 20 ist durch Spritzguss unter Verwendung einer Zusammensetzung bzw. Masse, die durch Kneten des Pulvers von weichmagnetischem Ferrit und des PPS-Harzes gebildet wird, hergestellt. Der Spulenaufnahmeabschnitt 24 ist in eine Rillenform gebildet, die zu einer Endfläche in der axialen Richtung des Spulenmantels 20 geöffnet ist. Der gesamte Spulenmantel 20, d. h. der gesamte Bodenabschnitt 20b des Spulenaufnahmeabschnitts 24 und zwei Seitenwandabschnitte 20w in 3A und 3B sind durch den Harzferrit aufgebaut. Der Bodenabschnitt 20b und die zwei Seitenwandabschnitte 20w bilden deutlich einen Ringformabschnitt des harzgekoppelten, weichmagnetischen Materials entlang der Umfangsrichtung des Spulenhauptkörpers 10. Der Spulenmantel kann ferner in einer Spulenträgerform, bei der der Spulenaufnahmeabschnitt in eine Rillenform entlang der äußeren Umfangsfläche gebildet ist, gebildet sein.

Die Dicke des Spulenhauptkörpers 10 in der axialen Richtung desselben ist eingestellt, um kleiner als der Radius eines Kreises der gleichen Fläche wie eine Fläche (Fläche einer planaren äußeren Form) zu sein, die durch eine eigene äußere Formlinie zu einem Projektionszeitpunkt zu einer Projektionsfläche, die senkrecht zu dieser Achse ist, umgeben ist. "Der Spulenhauptkörper 20 ist in der flachen Form gebildet" bedeutet, dass "die Dicke des Spulenhauptkörpers 10 in der axialen Richtung desselben eingestellt ist, um kleiner als der Radius des Kreises der gleichen Fläche wie die Fläche (Fläche der planaren äußeren Form) zu sein, die durch die eigene äußere Formlinie zu dem Projektionszeitpunkt zu der Projektionsfläche, die senkrecht zu dieser Achse ist, umgeben ist". Ein spulenseitiger Anschlussabschnitt 21 zum Löten und Anbringen des Spulenhauptkörpers 10 an einem Substrat ist in dem Spulenmantel 20 angeordnet.

Wie in 4 gezeigt ist, ist die vorhergehende Antennenspule 1 an dem zusammen mit einer Signal-Sende-Empfangs-Schaltung 14, die mit dieser Antennenspule 1 in einer Positionsbeziehung, bei der die Achse des Spulenhauptkörpers 10 mit der senkrechten Richtung des Substrats 17 übereinstimmt, verbunden ist, an das Substrat 17 gelötet und an demselben angebracht. Ein Kommunikationssubstratmodul 3M ist daher aufgebaut. Bei diesem Kommunikationssubstratmodul 3M bildet die Antennenspule 1 zusammen mit einem Kondensator 12, der mit dieser Antennenspule 1 parallel in Resonanz gekoppelt ist, eine LF-Antenne 13. Wie in 5 gezeigt ist, sind dieser Kondensator 12 und die Signal-Sende-Empfangs-Schaltung (IC) 14 an einer Substratfläche auf der Innenseite eines Luftspalts der Antennenspule 1 angebracht. Eine Transponder-Schaltung bzw. Sendeempfängerschaltung 15 ist ferner mit der vorhergehenden LF-Antenne parallel zu der Signal-Sende-Empfangs-Schaltung 14 geschaltet. Wie in 5 gezeigt ist, ist die Sendeempfängerschaltung (IC) 15 an einer Substratfläche außerhalb der Antennenspule 1 angebracht.

Wie in 3A und 3B gezeigt ist, ist der spulenseitige Anschlussabschnitt 21 als eine Anschlusskontaktstelle 21 zum Durchführen eines Flächenanbringens an dem Substrat als ein Anbringungsziel an der Bodenflächenseite des Spulenmantels 20 eingerichtet. Ein Lotpastenmuster, das durch Drucken etc. gebildet ist, ist als das vorhergehende Lotmaterial 135 zwischen der Anschlusskontaktstelle 21 und der substratseitigen Kontaktstelle 134 angeordnet. Wie in 2A bis 2D gezeigt ist, weisen die äußeren Formlinien des Spulenhauptkörpers 10 und des Spulenmantels 20 rechtwinklige Formen auf, und die Anschlusskontaktstelle 21 ist in einem Endabschnitt der Richtung einer langen Seite des Spulenmantels 20 angeordnet.

Die Anschlusskontaktstelle 21 kann ferner an der Bodenfläche des Spulenmantels 20 angeordnet sein. Bei diesem Fall muss jedoch ein Leitungsabschnitt 11 des Spulenhauptkörpers 10 mit einer Position verbunden sein, die der vorhergehenden Anschlusskontaktstelle 21 der Bodenfläche des Spulenaufnahmeabschnitts 24 einer schmalen Breite entspricht, und eine Zusammenbauarbeit des Spulenhauptkörpers 10 in den Mantel wird sehr kompliziert. Wie in 3A und 3B bei diesem Ausführungsbeispielmodus gezeigt ist, steht ein Stiftvergrabungsabschnitt 23, der einen Verbindungsstift 26 in demselben vergräbt, in der axialen Richtung vor und ist an der äußeren Umfangsfläche des Spulenmantels 20 gebildet. Der Leitungsabschnitt 11 des Spulenhauptkörpers 10 ist aufgebaut, um mit dem oberen Ende des Verbindungsstifts 26, der auf die obere Fläche dieses Stiftvergrabungsabschnitts 23 vorsteht, verbunden zu sein. Die Zusammenbauarbeit wird daher sehr einfach. Die Anschlusskontaktstelle 21 ist an der unteren Fläche des Stiftvergrabungsabschnitts 23 angeordnet, und ein unterer Endabschnitt des Verbindungsstiftes 26 ist zu der Anschlusskontaktstelle 21 geführt.

Die Spulenachse der Antennenspule 1 stimmt mit der senkrechten Richtung der Substratfläche überein, derart, dass eine Richtwirkung hinsichtlich eines Sendens und Empfangens einer Funkwelle in dieser Richtung angehoben ist. Die getrennten Spulen 7, 8 mit Achsen, die mit zwei unabhängigen Richtungen in der Substratfläche übereinstimmen, können ferner an dem Substrat 17 angebracht sein (diese Spulen 7, 8 werden durch Weglassen einer Verbindungsverdrahtung in 4 gezeichnet, jede dieser Spulen 7, 8 ist jedoch zu der Antennenspule 1 parallel geschaltet).

Wie in 5 gezeigt ist, ist das vorhergehende Kommunikationssubstratmodul 3M in einem Gehäusekörper 18 einer Kartenform in einer Form aufbewahrt, die mit der Dickenrichtung des Substrats 17 übereinstimmt, derart, dass eine drahtlose Kartentyp-Vorrichtung 3 aufgebaut ist. Diese drahtlose Kartentyp-Vorrichtung 3 wird als ein drahtloser Schlüssel für ein Automobil verwendet und ist vorteilhafterweise in einem Geldbeutel etc. aufbewahrt, da diese drahtlose Kartentyp-Vorrichtung 3 dünn ist. Wie in 4 gezeigt ist, ist eine Trockenbatterie 16 als eine Treibleistungsquelle der Signal-Sende-Empfangs-Schaltung 14 ebenfalls in dem Gehäusekörper 18 aufbewahrt. Ein mechanischer Schlüssel 137 für einen Notfall ist ferner ebenfalls in dem Gehäusekörper 18 aufbewahrt und kann aus einem Schlitz 138, der an einer Seitenfläche des Gehäusekörpers 18, wie in 5 gezeigt ist, gebildet ist, gelöst werden.

Wie in 4 gezeigt ist, sendet eine Körpersystem-ECU 107 des Automobils 105 eine Anfragefunkwelle zum Erfassen des sich Näherns eines Benutzers, der die drahtlose Kartentyp-Vorrichtung 3 trägt, von einer Antenne 166 durch eine Signal-Sende-Empfangs-Schaltung 115, die mit dieser Körpersystem-ECU 107 verbunden ist, periodisch aus. Wenn sich der Benutzer dem Automobil 5 innerhalb eines konstanten Abstandes nähert, empfängt die LF-Antenne 13, die in die drahtlose Kartentypvorrichtung 3 eingebaut ist, diese Anfragefunkwelle. Die Signal-Sende-Empfangs-Schaltung 14 empfängt diese Anfragefunkwelle und sendet einen ID-Code zur Authentifizierung durch eine Funkwelle eines vorgeschriebenen Frequenzbandes aus. Die automobilseitige Körpersystem-ECU 107 empfängt durch die Antenne 116 diese ID-Code-Funkwelle, und die Signal-Sende-Empfangs-Schaltung 115 authentifiziert, ob der gesendete ID ein korrekter ID ist. Wenn die Authentifizierung empfangen wird, gibt die Körpersystem-ECU 107 ein Aufschließen-Erlaubnissignal zum Lösen des Türschlosses und ein Start-Erlaubnissignal eines Motors aus. Hier stellt die Bezugsziffer 119 eine Sendeempfängerschaltung dar.

Wenn andererseits die Trockenbatterie 16 der drahtlosen Kartentyp-Vorrichtung 3 verbraucht ist und keine Signal-Sende-Empfangs-Schaltung 14 betrieben wird, wird die Anfragefunkwelle, die durch die LF-Antenne 13 empfangen wird, zu der Sendeempfängerschaltung 15 gesendet. In der Sendeempfängerschaltung 15 wird die elektromotorische Kraft, die in der Antennenspule 10 durch die Anfragefunkwelle angeregt wird, in eine elektrische Leistung umgesetzt, und die Sendeempfängerschaltung 15 sendet eine ID-Code-Funkwelle von der LF-Antenne 13 aus. In dem Automobil 105 wird diese ID-Code-Funkwelle durch Antennen 113 und 116 empfangen, und Verarbeitungen nach der Authentifizierung können ähnlich durchgeführt werden. Die Sendeempfängerschaltung der drahtlosen Kartentyp-Vorrichtung 3 wirkt nämlich als eine Sicherungsschaltung zu einem Batterie-Leer-Zeitpunkt.

Wenn die vorhergehende drahtlose Kartentyp-Vorrichtung 3 zusammen mit einem Geldbeutel etc. getragen wird, besteht eine Befürchtung, dass ein Leiter einer vergleichsweise großen Fläche, wie z. B. eine Münze etc., die Antennenspule 1 bedeckt, und die Empfindlichkeit der Antenne und der Q (Frequenzauswahlgrad) reduziert sind. Selbst wenn jedoch eine Situation des Überlappens der Münze mit der Hauptoberfläche der drahtlosen Kartentyp-Vorrichtung 3 angenommen wird, ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass die Antennenspule 1 durch diese Münze etc. perfekt bedeckt ist, wie es im Vorhergehenden erwähnt ist, wenn die Antennenspule 1 an dem Substrat als eine flache Luftkerntyp-Spule einer konstanten Fläche oder mehr, wie in 4 gezeigt ist, angebracht ist. Seinerseits kann eine drahtlose Kartentyp-Vorrichtung 3 einer hohen Empfindlichkeit realisiert werden.

Die planare äußere Form der drahtlosen Kartentyp-Vorrichtung 3 kann eingestellt sein, um kurze Seiten von 40 mm oder mehr und 60 mm oder weniger (z. B. 50 mm), und 75 mm oder mehr und 95 mm oder weniger (z. B. 85 mm) und eine Dicke von 2 mm oder mehr und 5 mm oder weniger (z. B. 4 mm) aufzuweisen (diese planare äußere Form weist beispielsweise etwa die gleiche Größe wie die Größe einer Kreditkarte auf). Bei der zusammengebauten Antennenspule kann die Fläche einer Fläche einer planaren äußeren Form auf 8 cm² oder mehr und 15 cm² oder weniger (z. B. 12 cm²) eingestellt sein. Die Breite des Spulenkörpers 10 zu einem Projektionszeitpunkt zu einer Projektionsfläche, die senkrecht zu der Achse ist, kann auf 1 mm oder mehr und 4 mm oder weniger (z. B. 3 mm) eingestellt sein. Die Dicke des Spulenmantels 20 in der axialen Richtung desselben kann ferner auf 1 mm oder mehr und 3 mm oder weniger (z. B. 1,6 mm) eingestellt sein. Wie im Folgenden beschrieben ist, ist bei diesem Ausführungsbeispielmodus die Antennenspule 1 aufgebaut, um einen planare Modus einer rechtwinkligen Form aufzuweisen und um eine kurze Seite von 25 mm oder mehr und 35 nun oder weniger (z. B. 30 mm) und eine lange Seite von 35 mm oder mehr und 45 mm oder weniger (z. B. 40 mm) aufzuweisen.

Der Durchmesser eines Wicklungsdrahtes der Spule ist ferner auf 50 &mgr;m oder mehr und 70 &mgr;m oder weniger eingestellt (ein Harz- (z. B. Polyurethan-) Beschichtungsdraht mit einer Beschichtungsdicke von 2 &mgr;m oder mehr und 5 &mgr;m oder weniger (z. B. 3 &mgr;m)). Die Zahl der Windungen ist auf 200 oder mehr und 300 oder weniger eingestellt (die Eigeninduktivität des Spulenhauptkörpers 10 ist auf 4 mH oder mehr und 6 mH oder weniger eingestellt). Die elektrostatische Kapazität des Kondensators 12 ist auf 300 pF oder mehr und 400 pF oder weniger (z. B. 350 pF) eingestellt. Eine Resonanzfrequenz der LF-Antenne 13 kann daher auf 100 kHz oder mehr und 150 kHz oder weniger (z. B. 134 kHz) eingestellt sein. Der Q-Wert der Antenne kann als 18 bis 21 realisiert sein.

Das Funkwellenmagnetfeld, das sich auf das Antennensignal-Senden und -Empfangen bezieht, kann auf den Spulenmantel 20 und seinerseits auf den Spulenhauptkörper 10 durch Aufbauen des Spulenmantels (Spulenträgerkörpers) 20 durch das vorhergehende Harzferrit konzentriert sein. Es ist dementsprechend möglich, zu den Verbesserungen der Empfindlichkeit und des Gewinns der Antenne beizutragen.

Wie in 13 gezeigt ist, ist bei dem Kommunikationssubstratmodul 3M, das bei der vorhergehenden drahtlosen Kartentyp-Vorrichtung 3 verwendet wird, ein spulenseitiger Anschlussabschnitt 21 der Antennenspule 1 in einem substratseitigen Anschlussabschnitt (substratseitige Kontaktstelle) 134 zusammen mit einem Lötmaterial 135 zur Verbindung positioniert. In diesem Zustand wird das Substrat 17 zusammen mit der Antennenspule 1, die auf diesem Substrat 17 positioniert und platziert ist, in einen Aufschmelzofen 150 eingeführt und gewärmt. Das Lötmaterial 135 wird daher geschmolzen, und der spulenseitige Anschlussabschnitt 21 wird mit dem substratseitigen Anschlussabschnitt 134 verlötet und verbunden, derart, dass das Kommunikationssubstratmodul 3M hergestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt, wie in 14A und 14B gezeigt ist, schreitet bei einem Antennenmantel, d.h. dem Stiftvergrabungsabschnitt 23 an dem Substrat 17, eine Wärmeübertragung auf der Seite des Substrats 17 ohne weiteres auf die Seite der unteren Fläche fort. Eine große Menge Strahlungswärme von einer Ofenwärmequelle wird andererseits ohne weiteres auf der Seite der oberen Fläche empfangen. Ein Anstieg der Temperatur der Seite der oberen Fläche schreitet dementsprechend ohne weiteres fort, derart, dass ein Temperaturgradient der Dickenrichtung zwischen der Seite der oberen Fläche und der Seite der unteren Fläche, die dem Substrat 17 gegenüberliegt, ohne weiteres verursacht wird. Eine Ausdehnungsversetzung der In-Ebenen-Richtung an der Seite der oberen Fläche wird daher größer als dieselbe an der Seite der unteren Fläche. Wenn der Spulenmantel 20 durch eine Harz-Simplex einer niedrigen Synthese aufgebaut ist, wird ein Verziehen in einem nach oben konvexen Modus ohne weiteres verursacht. Als ein Resultat desselben schwebt der spulenseitige Anschlussabschnitt 21 durch dieses Verziehen von der substratseitigen Kontaktstelle (substratseitiger Anschlussabschnitt) 134, derart, dass ein Lötdefekt ohne weiteres verursacht wird. Da jedoch der Spulenmantel 20 durch den Harzferrit, der durch Mischen des Pulvers von weichmagnetischem Ferrit, der ein höheres Elastizitätsmodul als Harz aufweist, gebildet ist, aufgebaut ist, ist die Steifigkeit desselben angehoben, und ein Verziehen des Spulenmantels 20 kann behindert werden, selbst wenn thermische Spannung zu dem vorhergehenden Lotaufschmelzzeitpunkt angelegt wird.

Ein modifiziertes Beispiel der Antennenspule 1 der Erfindung ist im Folgenden erklärt (Abschnitte, die 1 und 2 gemeinsam sind, sind durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und die Erklärungen derselben sind weggelassen). Bei der Antennenspule 1 von 6A und 6B ist ein Spulenmantel 120 eines Modus ähnlich zu demselben von 2A bis 2D angeordnet, derselbe ist jedoch als ein Spritzgusserzeugnis eines PPS-Harz-Simplex aufgebaut. Ein Spulenträgerkörper 50 ist zwischen dem Spulenmantel 120 und dem Spulenhauptkörper 10 an der Bodenfläche des Spulenaufbewahrungsabschnitts 24 des Spulenmantels 120 angeordnet. Der Spulenträgerkörper 50 ist als ein Harzferrit-Gusserzeugnis einer Ringform und einer Plattenform aufgebaut, bei der Pulver eines weichmagnetischen Ferrits durch PPS-Harz gekoppelt ist. Das Harzferrit-Gusserzeugnis, das diesen Spulenträgerkörper 50 bildet, kann als ein Spritzgusserzeugnis oder ein Gesenk-Press-Gusserzeugnis, das von dem Spulenmantel 120 getrennt ist, hergestellt sein.

Bei der Antennenspule 1 von 7 ist kein Spulenmantel angeordnet, und ein Spulenträgerkörper 51 ist durch einen Gusskörper einer Blattform aus einem harzgekoppelten, weichmagnetischen Material aufgebaut, der eine Fläche aufweist, die durch eine äußere Formlinie der Spule umgeben ist, wenn der Spulenhauptkörper 10 auf eine Ebene senkrecht zu der Achse desselben projiziert wird. Ein Leitungsabschnitt 11 von dem Spulenhauptkörper 10 ist direkt an eine Kontaktstelle 121 an dem Substrat 17 gelötet. Eine äußere Umfangskante des Spulenträgerkörpers 51 einer Blattform ist in einer rechtwinkligen Form gebildet, die sich aus der vorhergehenden äußeren Formlinie des Spulenhauptkörpers 10 erstreckt.

Bei dem Aufbau von 8 ist ein Verstärkungsrahmen 30, der aus einem Material mit einem höheren Elastizitätsmodul als der Harzferrit aufgebaut ist, entlang der Umfangsrichtung des Spulenmantels 20, der durch den Harzferrit aufgebaut ist, integriert. Der Verhinderungseffekt des Verziehens des Spulenmantels 20 zu dem Aufschmelzzeitpunkt ist daher weiter angehoben. Der Verstärkungsrahmen 30 ist in dem Bodenabschnitt 20b des Spulenmantels 20 zum Bilden des Spulenaufbewahrungsabschnitts 24 dieser Rillenform vergraben. Der Verstärkungsrahmen 30 ist konkret in dem Bodenabschnitt 20b des Spulenmantels 20 durch Einlageguss bei einem Modus vergraben, bei dem die äußere Fläche des Verstärkungsrahmens 30 und die äußere Fläche des Bodenabschnitts 20b zur gleichen Fläche werden.

Der Verstärkungsrahmen ist als ein Metallrahmen (im Folgenden ferner Metallrahmen 30 genannt) eingerichtet. Das Metallmaterial weist ein hohes Elastizitätsmodul auf und ist hinsichtlich der Verarbeitungseigenschaft ausgezeichnet, und dasselbe ist ohne weiteres einer Rahmenform, die dem Spulenmantel 20 eines Luftkerntyps entspricht, durch Pressverarbeiten etc. gewachsen. Die Rahmenschnittformen einer L-Form und einer C-Form können ferner ebenfalls durch Pressformen ohne weiteres erhalten werden. Der Metallrahmen ist ein Leiter. Wie durch Anführen in 15 gezeigt ist, wird ein Weg eines elektrischen Stroms, der sich um die Achse des Spulenhauptkörpers 10 windet, gebildet, wenn der Metallrahmen in einem kontinuierlichen Ringformmodus (Bezugsziffer 37) entlang des Spulenmantels 20 gebildet ist. Das Problem, dass der Metallrahmen mit dem Spulenhauptkörper 10 induktiv gekoppelt ist und die Scheininduktivität der gesamten Antennenspule reduziert ist, wird dementsprechend verursacht. Wenn sich nämlich ein Funkwellenmagnetfeld H ändert, das sich durch den Spulenhauptkörper 10 erstreckt, fließt ein induzierter elektrischer Strom zu dem Metallrahmen 30. Das Funkwellenmagnetfeld, das sich auf das Antennensignal-Senden und -Empfangen bezieht, wird durch das entgegengesetzte Magnetfeld H' desselben aufgehoben, derart, dass die Scheininduktivität reduziert ist. Bei dem Fall der in 4 gezeigten LF-Antenne 13 ist insbesondere der Kondensator 12, der hinsichtlich der Kapazität eingestellt ist, um einen Resonanzpunkt bei einer gewünschten Frequenz hinsichtlich der Induktivität des Spulenhauptkörpers 10 derselben zu verursachen, mit der Antennenspule 1 parallel geschaltet. Der Q-Wert der Antenne ist durch die Charakteristika der LC-Parallelresonanzschaltung derselben bestimmt. Wenn jedoch der Metallrahmen in einem Modus gebildet ist, wie es durch die Bezugsziffer 37 von 15 gezeigt ist, ist die Scheininduktivität der Antennenspule durch die induktive Kopplung derselben reduziert. Der Resonanzpunkt der vorhergehenden LC-Parallelresonanzschaltung ist von der gewünschten Frequenz verschoben, derart, dass der Q-Wert und der Antennengewinn stark reduziert sind. Wenn in diesem Fall ein Isolationsabschnitt 30k zum teilweise Teilen des Weges des elektrischen Stroms, der um die Achse des Spulenhauptkörpers 10 gewunden ist, bei einer Zwischenposition in der Umfangsrichtung des Metallrahmens 30 angeordnet ist, können die vorhergehenden Nachteile sehr wirksam aufgehoben werden.

Bei dem Aufbaumaterial des Metallrahmens 30 ist Aluminium oder eine Aluminiumlegierung hinsichtlich der Festigkeit und der Korrosionseigenschaft vergleichsweise ausgezeichnet und hinsichtlich der Verarbeitungseigenschaft vorzuziehen und kann daher vorzugsweise verwendet werden. Das Aufbaumaterial des Metallrahmens 30 kann andererseits ferner als ein Eisensystemmaterial eingerichtet sein. Bei diesem Fall kann ferner ein nicht-magnetisches Material, wie z. B. ein rostfreier Austenitsystemstahl, verwendet werden (Aluminium oder eine Aluminiumlegierung sind ebenfalls nicht-magnetisch), ein weichmagnetisches Eisensystemmaterial kann jedoch ebenfalls verwendet werden. Das weichmagnetische Material ist ein ferromagnetisches Material und besitzt eine hohe magnetische Permeabilität, und ein Funkwellenmagnetfeld, das sich auf das Antennensignal-Senden und -Empfangen bezieht, kann auf den Metallrahmen 30 konzentriert sein. Es ist dementsprechend möglich, zu den Verbesserungen der Empfindlichkeit und des Gewinns der Antenne beizutragen. Bei dem weichmagnetischen Eisensystemmaterial ist es möglich, eine Siliziumstahlplatte, allgemeinen Kohlenstoffstahl, eine Fe-Ni-Legierung (z. B. Permalloy, etc.) oder einen rostfreien Ferritsystemstahl etc. zusätzlich zu dem elektromagnetischen weichmagnetischen Eisen zu verwenden (es kann ferner ausgesagt werden, dass das elektromagnetische weichmagnetische Eisen und der rostfreie Ferritsystemstahl vom Standpunkt der Verarbeitungseigenschaft aus vorteilhaft sind).

In 8 ist bei dem vorhergehenden Metallrahmen 30, der in einer Form entlang des ringförmigen Weges, der in der Umfangsrichtung des Spulenmantels 20 eingerichtet ist, angeordnet ist, der vorhergehende Isolationsabschnitt 30k als ein Aussparungsabschnitt (im Folgenden ferner Aussparungsabschnitt 30k genannt) eingerichtet, in dem der Metallrahmen 30 bei einem Teilzwischenraum des Anordnungsweges ausgespart ist. Der Isolationsabschnitt 30k zum teilweise Teilen des elektrischen Stromleitwegs der Umfangsrichtung kann ohne weiteres durch Einrichten des Metallrahmens 30 mit einer beendeten Form anstatt der kontinuierlichen Ringform und durch Beabstanden der Endabschnitte desselben um eine konstante Länge und durch Einrichtung eines Aussparungsmodus gebildet sein.

Die äußeren Formlinien des Spulenhauptkörpers 10 und der Spulenmantel 20 weisen rechtwinklige Formen auf, und der Metallrahmen 30 ist in einer C-Form angeordnet, die einen kurzen Seitenabschnitt 30s, der der äußeren Formlinie der rechtwinkligen Form entspricht, und zwei lange Seitenabschnitte 301, die mit beiden Enden dieses kurzen Seitenabschnitts 30s verbunden sind, aufweist. Der vorhergehende Aussparungsabschnitt 30k ist unter Verwendung des gesamten Zwischenraums an der verbleibenden kurzen Seite der äußeren Formlinie der rechtwinkligen Form gebildet. Wenn der C-förmige Abschnitt, der durch Integrieren der zwei langen Seitenabschnitte 301 und des einen kurzen Seitenabschnitts 30s vorgesehen ist, in dem Metallrahmen 30 gebildet ist, ist die Steifigkeit hinsichtlich einer Verdrehungsdeformation einer Rahmenfläche im Vergleich zu einem Fall angehoben, der an jeder Seite der rechtwinkligen Form teilweise geteilt und gebildet ist, und ein Verziehen, das die Verdrehungsdeformation verursacht, kann wirksam behindert sein.

In 9 und 10 weisen Metallrahmen 32, 31 Hauptkörperabschnitte 32a, 31a auf, die in einer C-Form an der Bodenfläche des Spulenmantels 20 angeordnet sind. In mindestens zwei langen Seitenabschnitten 321, 311 sind Verstärkungsrippenabschnitte 32b, 31c, die zu der äußeren Umfangsfläche oder der inneren Umfangsfläche des Spulenmantels 20 freigelegt bzw. unverdeckt sind, in den Hauptkörperabschnitten 32a, 31a in einer Form integriert, die einen L-förmigen Schnitt zusammen mit diesen Hauptkörperabschnitten 32a, 31a bildet. Da die Schnittform des Metallrahmens 30 auf die L-Form entsprechend dem langen Seitenabschnitt 301 des Spulenmantels 20, der ohne weiteres in der Verziehungsversetzung verstärkt wird, eingerichtet ist, ist die Biegesteifigkeit desselben angehoben, und die Verziehungsdeformation in der Richtung der langen Seiten kann wirksam behindert werden.

In 9A und 9B ist der Verstärkungsrippenabschnitt 32b in einer kontinuierlichen C-Form gebildet, die über einen kurzen Seitenabschnitt 32s und zwei lange Seitenabschnitte 321, die mit beiden Enden dieses kurzen Seitenabschnitts 32s' verbunden sind, gelegt ist. Wenn der Verstärkungsrippenabschnitt 32b auf diese Weise gebildet ist, ist es möglich, die Steifigkeit hinsichtlich der Verdrehungsdeformation der Rahmenfläche, die aus dem C-förmigen Abschnitt hergestellt ist, anzuheben. Sowohl der Hauptkörperabschnitt 32a als auch der Verstärkungsrippenabschnitt 32b sind in einer Form gebildet, die über einen Teilzwischenraum gelegt ist, d. h. den kurzen Seitenabschnitt 32s', der beide Endabschnitte der verbleibenden kurzen Seitenabschnitte von zwei langen Seitenabschnitten 321 bildet, derart, dass ein Verstärkungseffekt weiter angehoben ist. Der Metallrahmen 32 ist mit dem Spulenmantel 20 durch einen Einlageguss integriert, derart, dass der Hauptkörperabschnitt 32a die gleiche Fläche wie die äußere Fläche des Bodenabschnitts 20b des Spulenmantels 20 aufweist, und der Verstärkungsrippenabschnitt 32b die gleiche Fläche wie die äußere Fläche eines Seitenwandabschnitts 20w aufweist. Der Verstärkungsrippenabschnitt 32b ist hier an der inneren Umfangsflächenseite des Spulenmantels 20b angeordnet, kann jedoch ferner an der äußeren Umfangsflächenseite angeordnet sein.

Bei dem Aufbau von 10A und 10B ist andererseits der Verstärkungsrippenabschnitt 31a lediglich in zwei langen Seitenabschnitten 311 des Hauptkörperabschnitts 31a angeordnet. Dieser Modus weist einen Vorteil dahingehend auf, dass eine Herstellung unter Verwendung eines Pressformens etc. leicht ist. Der Verstärkungsrippenabschnitt 31c ist hier an der äußeren Umfangsflächenseite des Spulenmantels 20b angeordnet (kann jedoch ferner entgegengesetzt angeordnet sein).

Bei dem Aufbau von 11 ist ein Metallrahmen 33 durch Bilden von Aussparungsabschnitten 30k in vier Eckabschnitten der äußeren Formlinie einer rechtwinkligen Form und durch Teilen des Metallrahmens 33 in vier Abschnitte, die durch zwei lange Seitenabschnitte 331 und zwei kurze Seitenabschnitte 33s durch diese Aussparungsabschnitte 30k aufgebaut sind, aufgebaut. Gemäß diesem Aufbau besteht ein Vorteil darin, fähig zu sein, alle vier Seiten des Spulenmantels 20 der rechtwinkligen Form zu verstärken. Der Verhinderungseffekt des Verziehens kann in diesem Fall weiter beträchtlich durch Aufbauen jedes Abschnitts erreicht werden, um einen L-förmigen Schnitt aufzuweisen, der einen Hauptkörperabschnitt 33a, der an der Bodenfläche des Spulenmantels 20 angeordnet ist, und ferner einen Verstärkungsrippenabschnitt 33b, der mit diesem Hauptkörperabschnitt 33a in einer Form integriert ist, die zu der inneren Umfangsfläche (oder der äußeren Umfangsfläche) des Spulenmantels 20 freigelegt ist, aufweist.

Bei dem Aufbau von sowohl 9, 10 als auch 11 kann der Metallrahmen 34 aufgebaut sein, um die Schnittform eines C-förmigen Modus aufzuweisen, der durch Integrieren des Hauptkörperabschnitts 34a, der in dem Bodenabschnitt 20b des Spulenmantels 20 angeordnet ist, und eines Paars von Verstärkungsrippenabschnitten 34b bzw. 34c, die in zwei Seitenwandabschnitten 20w angeordnet sind, wie in 12 gezeigt ist, gebildet ist.

Das Material des Verstärkungsrahmens ist nicht besonders begrenzt, wenn das Elastizitätsmodul dieses Materials höher als dasselbe des Harzferrits ist, das den Spulenmantel 20 bildet. Es ist ferner beispielsweise möglich, ein isolierendes anorganisches Material, wie z. B. Glas, Keramik aus Aluminiumoxid etc., gesinterter weichmagnetischer Ferrit etc., zu verwenden. Das Material des Verstärkungsrahmens kann ferner außerdem durch ein Harzverbundmaterial, das durch ein Füllmaterial aus Glas, Keramik etc. verstärkt ist, aufgebaut sein. In diesem Fall besteht keine Befürchtung einer Reduzierung einer Scheininduktivität durch induktive Kopplung des Spulenhauptkörpers 10, selbst wenn der Verstärkungsrahmen 37 in dem Modus einer kontinuierlichen Ringform in der Umfangsrichtung in dem Spulenmantel 20, wie in 15 gezeigt ist, aufgebaut ist, da der Verstärkungsrahmen 37 ein Isolator wird. Derselbe ist dementsprechend für den Verstärkungseffekt des Spulenmantels 20 ausgezeichnet. Bei diesem Fall kann das Funkwellenmagnetfeld, das sich auf das Antennensignal-Senden und -Empfangen bezieht, auf den Metallrahmen 32 konzentriert sein, wenn der Verstärkungsrahmen 37 durch Sintern von weichmagnetischem Ferrit und Harzferrit, das durch harzgekoppeltes Pulver eines weichmagnetischen Ferrits gebildet ist, aufgebaut ist. Es ist dementsprechend möglich, zu den Verbesserungen der Empfindlichkeit und des Gewinns der Antenne beizutragen.

Die vorliegenden Erfindungen besitzen die folgenden Aspekte.

Eine Antennenspule weist einen flachen Spulenkörper eines Luftkerntyps mit einer Dicke in einer axialen Richtung des Spulenkörpers, und ein Spulenträgerbauglied, das zwischen dem Spulenkörper und einem Substrat als ein Anbringungsobjekt der Antennenspule angeordnet ist, derart, dass der Spulenkörper auf einer Oberfläche des Substrats getragen wird, auf. Die Dicke des Spulenkörpers ist kleiner als ein Radius eines Kreises, wobei eine Fläche desselben gleich einer Fläche einer Region ist, die von einem Umriss eines projizierten Spulenkörpers umgeben ist, wobei der projizierte Spulenkörper durch Projizieren des Spulenkörpers auf eine Projektionsebene, die senkrecht zu der axialen Richtung des Spulenkörpers ist, vorgesehen ist. Das Spulenträgerbauglied ist aus einem harzgehärteten, weichmagnetischen Material hergestellt.

Bei der vorhergehenden Spule sind die Empfindlichkeit und der Gewinn der Antennenspule verbessert, da das Spulenträgerbauglied aus einem harzgehärteten, weichmagnetischen Material hergestellt ist. Dies liegt daran, dass das harzgehärtete, weichmagnetische Material ein ferromagnetisches Material ist und eine hohe magnetische Permeabilität aufweist, derart, dass ein Magnetfeld einer elektrischen Welle zum Mitwirken beim Senden/Empfangen der Antennenspule konzentriert ist. Die Antennenspule besitzt daher eine hohe Empfindlichkeit und einen hohen Antennengewinn.

Das harzgehärtete, weichmagnetische Material kann alternativ aus einem Pulver aus weichmagnetischem Ferrit hergestellt sein. Der weichmagnetische Ferrit ist ein weichmagnetisches Oxidmaterial mit einer Spinellstruktur. Der weichmagnetische Ferrit weist eine hohe magnetische Permeabilität und einen niedrigen Wirbelstromverlust auf. Die Konzentration des Magnetfeldes der elektrischen Welle ist daher sehr verbessert. Eine Korrosionsbeständigkeit der Antennenspule ist ebenfalls verbessert.

Der weichmagnetische Ferrit ist allgemein eine Art Keramik. Der weichmagnetische Ferrit besitzt daher ein schlechtes Zerspanungsverhalten, derart, dass es schwierig ist, ein Trägerbauglied mit einer dünnen Platte zu bilden und ein Trägerbauglied mit einer komplizierten Form zu bilden. Ein Herstellungsaufwand einer flachen Spule zum Anbringen an einem Substrat wird daher größer. Der weichmagnetische Ferrit ist ferner spröde. Wenn ein Erzeugnis des weichmagnetischen Ferrits dementsprechend gehandhabt wird und das Erzeugnis einen Stoß erfährt, kann das Erzeugnis rissig werden oder brechen. Bei der vorhergehenden Spule kann jedoch das Trägerbauglied ohne weiteres gebildet sein, um eine Form einer dünnen Platte oder eine komplizierte Form aufzuweisen, da das Spulenträgerbauglied aus dem harzgehärteten, weichmagnetischen Material hergestellt ist. Ein Erzeugungs-Ausbeuteverhältnis der Spule nimmt weiter zu. Das harzgehärtete, weichmagnetische Material ist hier derart, dass ein Pulver eines weichmagnetischen Ferrits mit Harz gegossen wird, derart, dass ein Harzferrit gebildet wird. Bei diesem Fall wird das harzgehärtete, weichmagnetische Material ohne weiteres unter Verwendung eines Spritzgussverfahrens oder eines Pressgussverfahrens synthetisiert, indem der flüssige Zustand des Harzes verwendet wird, wenn das Harz geschmolzen wird oder in einem ungehärteten Zustand ist. Aufgrund einer Flexibilität des Harzes ist die Stoßwiderstandsfähigkeit des Trägerbauglieds, das aus dem harzgehärteten, weichmagnetischen Material hergestellt ist, verbessert. Es wird daher verhindert, dass das Trägerbauglied rissig wird und bricht, wenn das Trägerbauglied verwendet wird.

Das Pulver eines weichmagnetischen Ferrits ist beispielsweise ein gut bekanntes Spinell-Ferrit, wie z. B. Mn-Zn-Ferrit und Ni-Zn-Ferrit. Das harzgehärtete, weichmagnetische Material kann alternativ aus Pulver eines weichmagnetischen Eisenmaterials, wie z. B. weichmagnetisches Eisen, Permalloy und Permendul, hergestellt sein.

Es wird bevorzugt, dass ein Gehalt des Pulvers des weichmagnetischen Materials in dem harzgehärteten, weichmagnetischen Material in einem Bereich zwischen 5 Vol.-% und 85 Vol.-% liegt. Wenn der Gehalt des Pulvers des weichmagnetischen Materials kleiner als 5 Vol.-% ist, ist die Konzentration des Magnetfelds der elektrischen Welle nicht ausreichend. Wenn der Gehalt des Pulvers des weichmagnetischen Materials größer als 85 Vol.-% ist, wird die Flexibilität des harzgehärteten, weichmagnetischen Materials klein, derart, dass das Spulenträgerbauglied rissig werden kann. Wenn insbesondere das Harz und das Pulver des weichmagnetischen Materials gemischt werden und eine Mischung derselben als eine Masse eingespritzt wird, um das Trägerbauglied zu bilden, wird bevorzugt, dass der Gehalt des Pulvers des weichmagnetischen Materials in einem Bereich zwischen 5 Vol.-% und 65 Vol.-% liegt. Der Gehalt des Pulvers des weichmagnetischen Materials ist vorzugsweise in einem Bereich zwischen 10 Vol.-% und 40 Vol.-%. Wenn andererseits das Trägerbauglied durch ein Gesenkgussverfahren gebildet wird, kann der Gehalt des Pulvers des weichmagnetischen Materials in einem Bereich zwischen 50 Vol.-% und 85 Vol.-% liegen. Die Konzentration des Magnetfeldes der elektrischen Welle ist daher sehr verbessert. Die Form des Trägerbauglieds ist hier ein Block oder ein Blatt.

Das Harz zum Gießen des weichmagnetischen Materials ist vorzugsweise fähig, bei einem Fall eingespritzt zu werden, bei dem das harzgehärtete weichmagnetische Material durch das Spritzgussverfahren gebildet wird, und besitzt eine Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Weichwerden und Deformieren bei einem Fall, bei dem eine thermische Hysterese an das Harz angelegt ist, wenn die Antennenspule an dem Substrat bei einem Lotaufschmelzverfahren angebracht wird. Das Harz ist insbesondere beispielsweise Polyphenylensulfid (d. h. PPS) mit einem Schmelzpunkt von 282°C, einer oberen Temperaturgrenze von etwa 240°C und einer thermischen Deformationstemperatur, die gleich oder höher als 260°C ist. Die obere Temperaturgrenze ist hier als eine Temperatur definiert, bei der das Harz fähig ist, kontinuierlich verwendet zu werden. Das Harz kann alternativ ein thermoplastisches Polyimid mit einem Schmelzpunkt von 388°C sein. Wenn das Trägerbauglied durch das Gesenkpressgussverfahren gebildet wird, kann das Harz ein Vernetzungstyp-Harz, wie z. B. Epoxidharz, sein. Das Harz wird beispielsweise in einem ungehärteten Zustand oder in einem halbgehärteten Zustand in das weichmagnetische Material gemischt, und dann werden dieselben unter Verwendung eines Stempels gepresst. Das gepresste Harz mit dem weichmagnetischen Material wird gehärtet, derart, dass das harzgehärtete, weichmagnetische Material gebildet wird.

Das Spulenträgerbauglied kann alternativ einen Ringabschnitt aufweisen, der entlang einer Umfangsrichtung des Spulenkörpers angeordnet ist, und der Ringabschnitt ist aus dem harzgehärteten, weichmagnetischen Material hergestellt. Das Magnetfeld der elektrischen Welle ist daher nahe des Spulenkörpers wirksam konzentriert, derart, dass die Empfindlichkeit und der Gewinn der Antennenspule verbessert sind.

Das Spulenträgerbauglied kann alternativ ein Spulenmantel mit einem Spulenaufnahmeraum zum Aufnehmen des Spulenkörpers in demselben sein. Der Spulenmantel kann einen Ringformkörper, der dem Spulenkörper entspricht, aufweisen, und der Spulenmantel weist einen Teil auf, der aus dem harzgehärteten, weichmagnetischen Material hergestellt ist. Bei diesem Fall, bei dem der Spulenkörper in dem Spulenmantel aufgenommen ist, kann die Antennenspule als ein getrenntes Teil behandelt werden. Wenn daher die Antennenspule an dem Substrat angebracht ist, ist die Zusammenbaueffizienz der Antennenspule verbessert. Da ferner der Teil des Spulenmantels aus dem harzgehärteten, weichmagnetischen Material hergestellt ist, ist das Magnetfeld der elektrischen Welle bei der Antennenspule wirksam konzentriert. Die Empfindlichkeit und der Gewinn der Antenne sind daher verbessert.

Der Spulenaufnahmeraum kann alternativ eine Rille mit einer Öffnung sein, die an einer Seite des Spulenmantels in der axialen Richtung angeordnet ist. Der Ringformkörper des Spulenmantels kann einen Boden aufweisen. Der Boden des Spulenmantels kann aus dem harzgehärteten, weichmagnetischen Material hergestellt sein, und der Boden des Spulenmantels entspricht einem Umfang des Spulenkörpers mit einer Ringform. Bei diesem Fall wird der Spulenkörper, der bei einem weiteren Verfahren zum Wickeln gebildet wird, ohne weiteres in dem Spulenaufnahmeraum von der Öffnung der Rille aufgenommen und angebracht. Bei diesem Fall ist der Ringformkörper, der aus dem harzgehärteten, weichmagnetischen Material, das dem Spulenkörper entspricht, hergestellt ist, unter dem Spulenkörper angeordnet, nachdem die Antennenspule an dem Substrat angebracht ist. Das Magnetfeld der elektrischen Welle ist daher bei der Antennenspule sehr konzentriert.

Der Ringformkörper des Spulenmantels kann ferner alternativ ein Paar von Seitenwänden aufweisen, und jede Seitenwand kann an einem Rand des Bodens des Spulenmantels angeordnet sein, derart, dass die Seitenwände und der Boden aus dem harzgehärteten, weichmagnetischen Material als eine Einheit bildend bzw. einstückig hergestellt sind. Das harzgehärtete, weichmagnetische Material wird ohne weiteres synthetisiert. Der Spulenmantel mit der komplizierten Form mit der Rille für den Aufnahmeraum wird daher ohne weiteres gebildet. Nicht nur der Boden, sondern auch die Seitenwände des Spulenmantels können ferner aus dem harzgehärteten, weichmagnetischen Material hergestellt sein, derart, dass das Magnetfeld der elektrischen Welle bei der Antennenspule sehr konzentriert ist. Der Spulenmantel wird vorzugsweise durch das Spritzgussverfahren gebildet.

Das Spulenträgerbauglied kann alternativ ein Spulenmantel mit einem Spulenaufnahmeraum zum Aufnehmen des Spulenkörpers in demselben sein. Der Spulenmantel kann einen Ringformkörper, der dem Spulenkörper entspricht, aufweisen. Der Spulenaufnahmeraum kann eine Rille mit einer Öffnung sein, die an einer Seite des Spulenmantels in der axialen Richtung angeordnet ist. Der Ringformkörper des Spulenmantels kann einen Boden aufweisen. Der Boden des Spulenmantels kann einem Umfang des Spulenkörpers mit einer Ringform entsprechen. Das Spulenträgerbauglied kann ferner einen Spulenträgering, der von dem Spulenmantel getrennt ist, aufweisen. Der Spulenträgerring kann auf dem Boden des Spulenmantels angeordnet sein, derart, dass der Spulenträgerring zwischen dem Spulenmantel und dem Spulenkörper angeordnet ist. Der Spulenträgerring kann aus dem harzgehärteten, weichmagnetischem Material hergestellt sein. Bei diesem Fall ist der Spulenträgerring von dem Spulenmantel getrennt, und der Spulenträgerring ist auf dem Boden des Spulenmantels angeordnet. Das Magnetfeld der elektrischen Welle wird daher wirksam konzentriert. Der Spulenmantel kann alternativ ferner aus einem anderen Material als das harzgehärtete, weichmagnetische Material hergestellt sein. Der Spulenmantel kann beispielsweise aus thermoplastischem Harz, wie z. B. PPS, und thermoplastischem Polyimid hergestellt sein. Bei diesem Fall ist der Spulenmantel beispielsweise durch das Spritzgussverfahren gebildet. Der Spulenträgerring kann beispielsweise durch das Spritzgussverfahren oder ein Pressgussverfahren gebildet sein. Wenn der Spulenträgerring durch das Pressgussverfahren gebildet ist, kann der Gehalt des Pulvers des weichmagnetischen Materials wesentlich höher sein, derart, dass das Magnetfeld der elektrischen Welle bei der Antennenspule sehr konzentriert ist.

Wenn ein Teil des Spulenmantels aus dem harzgehärteten, weichmagnetischen Material hergestellt ist, können die folgenden Punkte im Vergleich zu einem Fall erhalten werden, bei dem der Spulenträgerring von dem Spulenmantel getrennt ist. Ein spulenseitiger Anschluss der Antennenspule kann positioniert sein, d.h. bei einem substratseitigen Anschluss des Substrats zusammen mit einem Lotbauglied ausgerichtet sein. Das Substrat mit der Antennenspule wird dann in einem Lotaufschmelzofen gewärmt, derart, dass das Lotbauglied geschmolzen wird und der spulenseitige Anschluss an den substratseitigen Anschluss gelötet wird. Das Kommunikationsmodul ist somit gebildet. Während dieses Verfahrens zum Bilden des Moduls kann bei der Antennenspule, die an dem Substrat angebracht ist, ein Verziehen auftreten, da der Aufschmelzofen eine Temperaturverteilung aufweist, derart, dass die Temperatur in dem Aufschmelzofen nicht homogen ist. Wenn jedoch ein Teil des Spulenmantels aus dem harzgehärteten, weichmagnetischen Material hergestellt ist, ist das weichmagnetische Material als ein Füllmaterial in das Harz gemischt, derart, dass die Steifigkeit des Spulenmantels verbessert ist. Somit wird ein Verziehen des Spulenmantels verhindert, selbst wenn die thermische Spannung an den Spulenmantel angelegt ist, wenn das Substrat zusammen mit der Antennenspule in dem Lotaufschmelzofen gewärmt wird, um das Kommunikationsmodul zu bilden. Ein Fehlerverhältnis des Kommunikationsmoduls ist daher sehr reduziert.

Die Antennenspule kann ferner alternativ einen Verstärkungsrahmen, der aus einem Material mit einem größeren Elastizitätsmodul als dasselbe des harzgehärteten, weichmagnetischen Materials des Spulenmantels hergestellt ist, aufweisen. Der Verstärkungsrahmen ist auf dem Boden des Spulenmantels angeordnet. Bei diesem Fall wird ein Verziehen des Spulenmantels sehr verhindert.

Die Antennenspule kann alternativ ferner eine Verstärkungsrahmen, der aus einem Material mit einem größeren Elastizitätsmodul als dasselbe des harzgehärteten, weichmagnetischen Materials des Spulenmantels hergestellt ist, aufweisen. Der Verstärkungsrahmen ist auf dem Boden und mindestens einer der Seitenwände des Spulenmantels angeordnet.

Das Spulenträgerbauglied kann alternativ die Region bedecken, die von dem Umriss des projizierten Spulenkörpers umgeben ist, und das Spulenträgerbauglied kann aus einem Blatt des harzgehärteten, weichmagnetischen Materials hergestellt sein. Bei diesem Fall kann das Spulenträgerbauglied durch ein Kalander-Gussverfahren, ein Abstreifmesserverfahren, ein Spritzgussverfahren oder ein Gesenkpressverfahren gebildet sein, derart, dass das Spulenträgerbauglied ohne weiteres gebildet werden kann.

Ein Verfahren zum Herstellen eines Kommunikationsmoduls mit einer Antennenspule und einer Sende-/Empfangsschaltung, die an einem Substrat angebracht sind, ist ferner vorgesehen. Die Antennenspule ist mit der Sende-/Empfangsschaltung verbunden. Das Verfahren weist die Schritte des Positionierens eines spulenseitigen Anschlusses der Antennenspule zusammen mit einem Lotbauglied zum Verbinden zwischen einem substratseitigen Anschluss des Substrats und dem spulenseitigen Anschluss der Antennenspule, und des Wärmens des Substrats zusammen mit der Antennenspule in einem Lotaufschmelzofen, derart, dass das Lotbauglied zwischen dem spulenseitigen Anschluss und dem substratseitigen Anschluss geschmolzen und gelötet wird, auf. Die Antennenspule weist ferner einen flachen Spulenkörper eines Luftkerntyps mit einer Dicke in einer axialen Richtung des Spulenkörpers, und ein Spulenträgerbauglied, das zwischen dem Spulenkörper und einem Substrat als ein Anbringungsobjekt der Antennenspule angeordnet ist, derart, dass der Spulenkörper auf einer Oberfläche des Substrats getragen wird, auf. Die Dicke des Spulenkörpers ist kleiner als ein Radius eines Kreises, wobei eine Fläche desselben gleich einer Fläche einer Region ist, die von einem Umriss eines projizierten Spulenkörpers umgeben ist, wobei der projizierte Spulenkörper durch Projizieren des Spulenkörpers auf eine Projektionsebene, die senkrecht zu der axialen Richtung des Spulenkörpers ist, vorgesehen ist. Das Spulenträgerbauglied ist ein Spulenmantel mit einem Spulenaufnahmeraum zum Aufnehmen des Spulenkörpers in demselben. Der Spulenmantel weist einen Ringformkörper, der dem Spulenkörper entspricht, auf, und der Spulenmantel weist einen Teil auf, der aus dem harzgehärteten, weichmagnetischen Material hergestellt ist.

Bei dem vorhergehenden Kommunikationsmodul sind die Empfindlichkeit und der Gewinn bzw. die Verstärkung der Antennenspule verbessert, da das Spulenträgerbauglied aus einem harzgehärteten, weichmagnetischen Material hergestellt ist. Dies liegt daran, dass das harzgehärtete, weichmagnetische Material ein ferromagnetisches Material ist und eine hohe magnetische Permeabilität aufweist, derart, dass das Magnetfeld einer elektrischen Welle zum Mitwirken beim Senden/Empfangen der Antennenspule konzentriert ist. Die Antennenspule weist daher eine hohe Empfindlichkeit und einen hohen Antennengewinn auf.

Eine drahtlose Kartentyp-Vorrichtung weist ferner ein Kommunikationsmodul mit einer Antennenspule, einer Sende-/Empfangsschaltung, die mit der Antennenspule verbunden ist, und einem Substrat, und eine Kartentyp-Ummantelung auf. Die Antennenspule weist einen flachen Spulenkörper eines Luftkerntyps mit einer Dicke in einer axialen Richtung des Spulenkörpers, und ein Spulenträgerbauglied, das zwischen dem Spulenkörper und einem Substrat als ein Anbringungsobjekt der Antennenspule angeordnet ist, derart, dass der Spulenkörper auf einer Oberfläche des Substrats getragen wird, auf. Die Dicke des Spulenkörpers ist kleiner als ein Radius eines Kreises, wobei eine Fläche desselben gleich einer Fläche einer Region ist, die von einem Umriss eines projizierten Spulenkörpers umgeben ist, wobei der projizierte Spulenkörper durch Projizieren des Spulenkörpers auf eine Projektionsebene, die senkrecht zu einer axialen Richtung des Spulenkörpers ist, vorgesehen ist. Das Spulenträgerbauglied ist aus einem harzgehärteten, weichmagnetischen Material hergestellt. Der Spulenkörper weist eine Achse auf, die mit einer senkrechten Linie des Substrats zusammenfällt. Die Kartentyp-Ummantelung nimmt das Kommunikationsmodul auf eine solche Art und Weise auf, dass eine Dickenrichtung des Substrat mit einer Dickenrichtung der Kartentyp-Ummantelung zusammenfällt.

Bei der vorhergehenden drahtlosen Vorrichtung sind die Empfindlichkeit und der Gewinn der Antennenspule verbessert, da das Spulenträgerbauglied aus einem harzgehärteten, weichmagnetischen Material hergestellt ist. Dies liegt daran, dass das harzgehärtete, weichmagnetische Material ein ferromagnetisches Material ist und eine hohe magnetische Permeabilität aufweist, derart, dass das Magnetfeld einer elektrischen Welle zum Mitwirken beim Senden/Empfangen der Antennenspule konzentriert ist. Die Antennenspule weist daher eine hohe Empfindlichkeit und eine hohen Antennengewinn auf. Die drahtlose Kartentyp-Vorrichtung ist ferner für einen drahtlosen Zugangsschlüssel eines Fahrzeugs mit Eigenantrieb geeignet verwendbar. Die drahtlose Kartentyp-Vorrichtung ist außerdem dünn. Es ist daher vorzuziehen, die drahtlose Kartentyp-Vorrichtung in eine Brieftasche oder dergleichen zu legen.

Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele derselben beschrieben ist, ist es offensichtlich, dass die Erfindung nicht auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele und den Aufbau begrenzt ist. Die Erfindung soll verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Trotz der bevorzugten verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen liegen zusätzlich andere Kombinationen und Konfigurationen, die mehr, weniger oder lediglich ein einziges Element aufweisen, ebenfalls innerhalb des Geistes und des Schutzbereiches der Erfindung.