(57)【要約】  金属薄帯を積層したアンテナ用磁心の製造方法であって、金属薄帯をアンテナ用磁心の幅寸法を持つ細帯状の薄帯に加工し、この細帯状の薄帯を樹脂層を介して積層して積層体とし、その後、前記積層体をアンテナ用磁心の長手寸法に切断することを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属薄帯を積層したアンテナ用磁心の製造方法であって、
金属薄帯をアンテナ用磁心の幅寸法を持つ細帯状の薄帯に加工する段階と、
この細帯状の薄帯を樹脂層を介して積層して積層体とする段階と、
その後、前記積層体をアンテナ用磁心の長手寸法に切断する段階を有することを特徴とする、アンテナ用磁心の製造方法。
【請求項２】
前記アンテナ用磁心は、金属薄帯、細帯状の薄帯、積層体のいずれかの状態で幅方向に磁気異方性が付与され、その後、この幅方向に沿って切断することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ用磁心の製造方法。
【請求項３】
前記金属薄帯を細帯状の薄帯に加工する段階が、スリット加工を用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアンテナ用磁心の製造方法。
【請求項４】
前記細帯状の薄帯を幅が５ｍｍ以下になるように加工することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のアンテナ用磁心の製造方法。
【請求項５】
前記樹脂層に熱硬化性ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸溶液を用いることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のアンテナ用磁心の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載されたアンテナ用磁心であって、直方体形状を有し、短辺側の積層面で観察される金属薄帯同士の凹凸よりも、長辺側の積層面の凹凸の方が大きいことを特徴とするアンテナ用磁心。
【請求項７】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載されたアンテナ用磁心であって、直方体形状を有し、短辺側の積層面にのみ平行な加工痕が観察されることを特徴とするアンテナ用磁心。
【請求項８】
前記アンテナ用磁心は幅が５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のアンテナ用磁心。
【請求項９】
請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載のアンテナ用磁心を用いたアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のキーレスエントリーシステムなどに使用される、軟磁性の金属薄帯を積層して使用される棒状のアンテナ用磁心、及びそのアンテナ用磁心を用いたアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のキーレスエントリーシステムなどに使用されるＲＦＩＤ（無線ＩＣタグ）用のアンテナとして、フェライト磁心を使用したものが用いられていた。しかし、フェライトは脆いためにわずかに変形しただけでも割れが発生する問題があり、キーを地面に落とした場合やズボンのポケット等に入れ持ち歩いたりする場合に衝撃を受けて割れが発生し、特性が低下する問題がある。この問題を解決するために、アンテナ用磁心の材料にアモルファス金属薄帯を用い、これを積層して磁心に用いることが行われている。
例えば、特許文献１では、アモルファス金属薄帯を板状のボビンに巻きまわし、これにコイルを巻いてアンテナ用磁心とすることが開示されている。これにより、磁心の端部に任意の曲面や厚みが得られ、アンテナ用磁心の送受信性能のバラツキを防止できることが開示されている。【０００３】
近年のＲＦＩＤ用のアンテナ用磁心には、さらなる薄型化と高磁気特性（低損失、高透磁率、高磁束密度）が要求されている。そのため、前記のような厚みのある芯材を使用するアンテナの他に、特許文献２に開示されるような、金属薄帯を積層した磁心の検討が継続されている。これは、アモルファス金属薄帯やナノ結晶金属薄帯等の高磁気特性の金属薄帯同士を積層一体化したものである。
金属薄帯の表面には樹脂等の接着剤を塗布しており、その後、ホットプレスなどを用いて圧着される。これらの技術は例えば特許文献３などにも開示されている。【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１６６０７１号公報
【特許文献２】特開平７−２７８７６３号公報
【特許文献３】ＷＯ２００３／０６０１７５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このようなアモルファス軟磁性薄帯材料を使用した磁心を用いたアンテナで細長い形状のものを製造しようとすると、十分なＱ値が得られないという問題がある。ここで、Ｑ値は、Ｑ＝ωL/R  (ω＝2πf, L:インダクタンス, R:コイルの損失を含む抵抗)で定義される。
また、従来では、薄帯をアンテナ寸法に切断した後に積層してアンテナとしているが、この方法では小さな軟磁性薄帯を積層しなければならず、作業効率が非常に悪い。作業効率を上げるには、ある程度の大きさの軟磁性薄帯を積層した後に、所望のアンテナ形状に加工することが望ましい。
従って、本発明は、安易な工程で製造が可能であり、かつ、高いＱ値（すなわちアンテナ特性）を持つアンテナ用磁心、及びそのアンテナ用磁心を用いた高性能なアンテナを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、金属薄帯を積層したアンテナ用磁心の製造方法であって、金属薄帯をアンテナ用磁心の幅寸法を持つ細帯状の薄帯に加工し、この細帯状の薄帯を樹脂層を介して積層して積層体とし、その後、前記積層体をアンテナ用磁心の長手寸法に切断することを特徴とする。
このアンテナ用磁心は、金属薄帯、細帯状の薄帯、積層体のいずれかの状態で幅方向に磁気異方性が付与され、その後、この幅方向に沿って切断することが好ましい。
ここで幅方向とはアンテナ用磁心の短辺となる面に沿った方向であるが、必ずしも長手方向に垂直方向でなくともよいが、２０度以内に留めた方が加工性および製品の機械的強度などの点から好ましい。【０００７】
この連続した金属薄帯を加工する手段としてスリット加工を用いることが好ましい。また、細帯状の薄帯の幅は５ｍｍ以下とすることが好ましい。【０００８】
樹脂層は熱硬化性のポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸溶液を塗布したものが耐熱性に優れており好ましく、特に自動車用途のアンテナに適用できる。【０００９】
本発明は、金属薄帯の積層体からなる直方体形状のアンテナ用磁心であって、短辺側の積層面で観察される金属薄帯同士の凹凸よりも、長辺側の積層面の凹凸の方が大きいことを特徴とする。また、短辺側の積層面にのみ平行な加工痕が観察されることを特徴とする。【００１０】
アンテナ用磁心の幅は５ｍｍ以下とすることが好ましい。また、アンテナ用磁心は幅と長手方向の長さの比が３以上であるが好ましい。【００１１】
金属薄帯として、ロール急冷法により連続的に帯状に製造した厚さ５〜１００μｍの金属薄帯、もしくは、そのロール急冷法により製造した金属薄帯を長さ５０ｍｍ以上の大きさに切断したものが好ましい。例えば面積で１０００ｍｍ２以上のものを指す。【００１２】
薄い金属薄帯を用いて積層体としたアンテナ用磁心では、渦電流損失が少なくなり、Ｑ値が向上する。本発明では、ロール急冷法により製造した帯状の金属薄帯そのもの、もしくは金属薄帯の積層体に磁場中熱処理を施して誘導磁気異方性を金属薄帯の全面に付与する。磁場中熱処理における磁場の印加方向は、アンテナ用磁心とする場合の短辺方向、換言すると幅方向もしくは厚み方向である。この方向に磁場を印加することでアンテナ特性Ｑが高まる。【００１３】
金属薄帯同士をポリイミド樹脂等の絶縁層を介して積層する。積層体の製造方法は、熱プレス圧着でもよいが、ロールプレス法が積層の連続化が図れて好ましい。その積層体から金属薄帯の幅方向に沿ってのみを切断してアンテナ用磁心を切り出す。長辺側の積層面を加工してしまうと、積層体のアンテナ特性Ｑが極端に低下してしまう。この理由として、積層面の加工面積が大きくなると、加工歪が残り付与した誘導磁気異方性が乱れること、および、加工による金属薄帯や樹脂の切削屑が金属薄帯間に入り込み金属薄帯間が導通して渦電流損失が増大しやすくなることが推定される。【００１４】
金属薄帯を磁場中で熱処理することで誘導磁気異方性を付与することができる。アンテナ特性Ｑを高めるためには、磁束発生方向に対して垂直方向(金属薄帯の幅方向または厚さ方向）に誘導磁気異方性を付与することが好ましい。
また、連続した金属薄帯もしくは積層体に誘導磁気異方性を付与した後、その金属薄帯もしくは積層体の短辺側の最端部は切除することが好ましい。短辺側の最端部は反磁界の影響を受けて磁気異方性が十分に付与されておらず、この部分をアンテナ用磁心とするとアンテナ特性が下げってしまう。切除する最短部からの範囲は１ｍｍ以上、さらには２ｍｍ以上が好ましい。
積層体をアンテナ用磁心の寸法に幅寸法、長手寸法とも加工した後に磁場中熱処理をすると、この反磁界の影響を受けた端部をそのままアンテナ用磁心として使用しなければならない。そうならないよう、少なくとも長手寸法よりも長い積層体に磁場中熱処理を施し、その後、長手寸法になるように幅方向に沿って加工する必要がある。好ましくは、長軸の積層体に磁場中熱処理を施し、その後、所望の長手寸法になるように幅方向に沿って切断していけば無駄な切除部分を出さずにアンテナ用磁心が作製できる。【００１５】
前記アンテナ用磁心の幅が５ｍｍ以下のものに本発明を適用することが好ましい。前記したように、幅が小さいほど磁場を印加した場合の反磁界が大きくなる。そのため、磁場中熱処理を未だ端部が形成されていない金属薄帯や積層体の時に行い、その後に加工する本発明の製造方法は、幅が５ｍｍ以下の磁気異方性を付与しずらいアンテナの製造方法として特に好ましい。
さらに、幅が５ｍｍを超えてしまうと、熱硬化性樹脂などを接着剤として用いた場合、積層間で剥離が生じやすくなる。これは、乾燥工程や磁場中熱処理などで樹脂に熱がかかると樹脂中からガスが発生し、積層の接着面がガスによって小さくなるためである。幅が５ｍｍ以下であれば、発生したガスは積層体の側面から逃げるため、この剥離の問題が少なくなる。【００１６】
金属薄帯は、特に厚さが３０μｍ以下のものがよい。３０μｍを越えるとＱ値が著しく低下しアンテナとしての感度が低下する、出力信号のレベルが低下する等実用的でなくなるためである。２０μｍ以下がさらに好ましく、１８μｍ以下がさらに好ましい。【００１７】
金属薄帯同士は、樹脂により接着すると共に、金属薄帯同士の層間を電気的に絶縁できる。樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、エポキシ樹脂などが使用できる。樹脂は、液体状のものを塗布するのが生産性の点から良好である。【００１８】
誘導磁気異方性を付与する方法としては、例えば、磁場を印加しながらキュリ−温度以下で熱処理する。アンテナ用としては３００℃以下で、かつ材料のキュリ−温度以下の比較的低い温度で磁場中熱処理する方法が、脆化も少なく特性もむしろ改善されるため好ましい。材料の比初透磁率は、あまり高くない方が１００ｋＨｚ〜１５０ｋＨｚのＱ値改善には効果があり、用いられる用途により適宜選択すればよい。【００１９】
金属薄帯は、（Ｆｅ，Ｃｏ）ＳｉＢ系のアモルファス薄帯であることが好ましい。アンテナ特性を重視する場合は、特にＣｏＳｉＢ系のアモルファス薄帯が好ましい。また、アンテナ用途ではＦｅＳｉＢ系のアモルファス薄帯も強度を高くできるため好ましい。
なお、ＦｅＳｉＣｕＢ系などに代表されるナノ結晶金属薄帯があるが、ナノ結晶金属薄帯を製造するには金属薄帯を共晶温度以上で熱処理する為、合金の薄帯が脆化するので取扱いに注意する必要がある。【００２０】
ＣｏＳｉＢ系の金属薄帯は、一般式：(Co1-aFea)100-b-c-dSibBcMd（原子％、ここで、MはCr,Mn,Ti,Zr,Mo,W,Ni,Hf,Nb,Ta,Cuから選ばれた少なくとも一種の元素を示し、a,b,c,及びdはそれぞれ0≦a≦0.2、1≦b≦18、5≦c≦15、0≦d≦20、を満足する。）で表されるものが好ましい。また、不可避の不純物を総量（原子％）で１％以下なら含んでもよい。薄帯の合金組成のＭは、アンテナ特性Ｑ値を改善する効果や耐蝕性を改善する効果を有する。【００２１】
Feの組成比aが0.2を越えると磁歪が増加し変形や樹脂による接着等によりＱ値が低下しやすくなる。Si量ｂ、B量ｃは１≦ｂ≦１８、5≦ｃ≦１5の範囲が好ましい。ＲＦＩＤなどに用いられるアンテナは使用環境が３０〜２００ｋＨｚであり、Ｓｉ量ｂ、Ｂ量ｃが前記の添加範囲にないと、ＲＦＩＤ用途として結うようなアンテナ特性Ｑ値が得られなくなる。【００２２】
次に、本発明に係るアンテナ用磁心の製造方法の一例をプロセス順に詳細に説明する。プロセス順とは、（ロール冷却）、（スリット加工）、（樹脂の塗布乾燥）、（積層工程）、（圧着工程）、（焼鈍熱処理工程）である。【００２３】
（ロール冷却）
金属薄帯は、融点以上（通常のＦｅ系、Ｃｏ系材料では１０００℃〜１５００℃程度）に加熱した合金溶湯を、スリットを有するノズルから回転する金属製の冷却ロール上に噴出し製造する（単ロール法）。
出湯に使用するノズルスリットの幅は、製造する薄帯の厚さ×０．３〜０．８ｍｍ程度の形状が好ましい。ノズル材質は、石英、シリコンナイトライド、ＢＮ等のセラミックスが用いられる。多重スリットを使用して製造する場合もある。単ロール法において、合金溶湯出湯中の冷却ロールとノズル先端との間隔（ギャップ）は２０μｍ以上５００μｍ以下であり、通常２５０μｍ以下である。
特に、金属薄帯の冷却ロールからの剥離を、ノズルスリット直下のロール外周の位置からロール外周に沿って測定した距離で１００〜１０００ｍｍとすることにより、より破断が起こり難くなり、長手方向に２００ｍ以上の連続した金属薄帯の製造できる。更に、冷却ロール表面温度を１００〜２５０℃以下に保つことにより、脆化し難く薄帯幅方向の反りが小さい長尺の金属薄帯が製造できる。【００２４】
金属製の冷却ロールは、量産する場合は、水冷する場合が多く、材質としてＣｕ及びＣｕ−Ｂｅ、Ｃｕ−Ｚｒ、Ｃｕ−Ｃｒ等のＣｕ合金が、冷却能力が高く広幅の薄帯を製造する場合には好ましい。特に、前記ロールを冷却する為の水量が０．１〜１０ｍ３／分以下の場合、生産量が５ｋｇ以上と多い場合でも、薄帯の反り、破断、脆化などが殆ど無い金属薄帯を製造できる。
特に、薄い薄帯を製造する場合の好ましい水量は、０．１〜１ｍ３／分以下である。冷却ロールの直径は、通常３００〜１２００ｍｍ程度であるが、好ましくは４００〜１０００ｍｍ程度である。特に望ましくは、５００〜８００ｍｍである。
また、ロール周速が２０〜４０ｍ／ｓで、出湯圧力が２７０ｇｆ／ｃｍ２以上である場合、表面性状が良好な金属薄帯が製造できる。必要に応じて、金属薄帯の製造は、Hｅ、Ａｒ等の不活性ガス中で行っても良い。
更に、製造中にノズル付近にHｅガス、ＣＯガスやＣＯ２ガスを流すと、より一層、金属薄帯の表面性状が改善される。また、製造中にノズル付近に加熱した不活性ガスや窒素ガスを流しても金属薄帯の表面性状が改善される。【００２５】
（スリット加工）
こうして得られた金属薄帯を図２Ａに示すようにスリット加工する。アンコイラーにセットされた金属薄帯１を引き出し、上下1対でかつ上下各々に複数の回転刃が設けられたスリッターに通して、アンテナ用磁心寸法に切断して細帯状の薄帯１’にする。切断された細帯状の薄帯はリコイラーで巻き取られる。【００２６】
（樹脂の塗布乾燥）
細帯状の薄帯に塗布する樹脂溶液は、熱硬化性のものが好ましく、市販の樹脂が使用できる。通常は、溶剤で５〜２０重量％に希釈して使用する。溶剤乾燥後の厚さを薄くすれば占積率が向上するが、ピンホール等の欠陥発生率も増え、積層体の中で隣接する薄帯間の絶縁が不十分となる恐れがある。従って、乾燥後の厚さとして０．５〜３μｍが好ましい。
また、樹脂は金属薄帯の両面に塗布することにより、乾燥後以降の工程において樹脂と金属間で十分な密着強度が得られる。塗布方法としては、ディップ法、ドクターブレード法、グラビアロール法などが使えるが、塗布厚さの均一性と時間当たりの生産性（塗布速度）を考慮するとグラビアロール法が優れている。なお、グラビアロール法を用いて両面に塗布するには、片面ずつ行う必要がある。【００２７】
樹脂を乾燥させるには、乾燥炉内の風量を多くすることが好ましい。遠赤外線ヒーターによる乾燥方法でもよい。【００２８】
（積層工程）
スリットした複数の細帯状の薄帯をロールから引き出し、熱ロールにより連続積層させる。細帯状の薄帯をある程度の長さに切断し、積層させて金型内に設置し、熱プレスしてもよい。この場合は、積層体の上下には、圧力をかける為の可動型が接するため、後工程の圧着工程後に積層体と稼動型が剥離できるよう、積層体と可動型との間に市販の樹脂フィルムを挟むと良い。
積層体に熱を付与する場合は、窒素雰囲気で行うことが好ましい。炉内を、塗布した樹脂のガラス転移点以上の温度に昇温し、この温度で保持した状態で、金属薄帯同士を加圧して圧着する。保持温度の上限は、樹脂の熱分解開始温度未満とする。
加圧力は、樹脂溶液が隣接する樹脂膜もしくは金属薄帯の表面へ十分馴染む為に１ＭＰａ以上が好ましい。７０ＭＰａを超えると、隣接する金属薄帯同士が接触する恐れが有る。但し、乾燥雰囲気など条件が合えば、加圧力は必ずしも必要でなく、単に積層したままで積層体にできる。
また、この積層体の幅方向に磁場を印加しながらキュリ−温度以下の温度で熱処理することで異方性を付与できる。この異方性を付与する処理は、金属薄帯の状態で行ってもよいし、細帯状の薄帯の状態で行うことも出来る。磁場は200A/m以上の磁界を印加すればよい。好ましくは400A/m以上で印加する。印加する磁界は、直流、交流、繰り返しのパルス磁界のいずれを用いても良い。熱処理パターンの一部のみ磁場印加しても構わない。【００２９】
（焼鈍熱処理工程）
アモルファス金属薄帯に焼鈍熱処理すると、より良好な磁性特性を得ることができる。前記組成のＦｅ系アモルファス金属薄帯では３００〜４００℃、Ｃｏ系アモルファス金属薄帯では、３００〜６００℃が好ましい。この際、材料は脆化するので、焼鈍熱処理中にアモルファス金属薄帯積層体へ加圧すると、欠けやクラック等の欠陥を発生する恐れが有る。
従って、無負荷状態で焼鈍熱処理することが好ましい。金属薄帯表面の酸化防止の為、圧着工程と同様の雰囲気とすることが好ましい。熱処理時間は０．１〜２０時間が好ましい。【００３０】
熱処理炉の雰囲気は、アルゴン、窒素ガス等の不活性ガス、真空中、場合によっては大気中でも良い。熱処理中の磁心の温度分布は、10℃以下になるよう制御することが好ましい。平均昇温速度は、0.3〜100℃／分で、0.5時間以上おこない、平均冷却速度0.3〜300℃ ／分程度で冷却することが好ましい。更には、昇温速度1〜20℃／分、最高温度300〜370℃、1〜3時間が好ましい。
また、２段熱処理、250℃以下の低温で長時間熱処理する等でも同様の効果が得られる。低温熱処理の場合でも、熱処理パターンの一部で３２０〜３５０℃の範囲を0.2〜1時間程度設けるのが好ましい。
磁心の寸法が大きく熱容量が大きい場合、或いは一度の多数の磁心を熱処理する場合、磁心の温度分布を10℃以下に制御することが重要である。その手段として、一旦目標とする保持温度よりも低い温度で保持後昇温してから、目標温度で保持し、冷却速度0.3〜5℃／分で冷却する熱処理パターンが好ましい。
熱処理は、通常露点がマイナス30℃以下の不活性ガス雰囲気中で行うのが望ましく、露点がマイナス60℃以下の不活性ガス雰囲気中で熱処理すると、バラツキが更に小さい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によると、簡易な製造方法で高いＱ値（すなわちアンテナ特性）を持つアンテナ用磁心、及びそのアンテナ用磁心を用いた高性能なアンテナを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明に係るアンテナ用磁心の製造方法について、図１、図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明する。
図１は、磁場中で帯状の金属薄帯１に熱処理し、金属薄帯１同士を、絶縁層２を介して積層体３としたものを示す。図１の長手（横）方向は、超急冷ロールによって製造される金属薄帯をスリット加工した細帯状の薄帯の長手方向となる。磁場は、それと直交方向に印加され、符号４は誘導磁気異方性の方向を示す。積層は、例えば、金属薄帯１にポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸溶液を塗布し、ロールプレスで圧着する。これにより積層工程がロール・ツー・ロール（Ｒｏｌｌ−ｔｏ−Ｒｏｌｌ）で行えるので、製造の連続化が可能である。この積層体は長手方向が長辺となるように切断線５で幅方向(短片方向)に沿ってのみ切断される。積層工程と焼鈍熱処理工程の順番は、各工程の温度によって適宜変更でき連続処理が可能で汎用性があることから、本工法には製造コストを抑える利点もある。【００３３】
図３Ａ及び図３Ｂは、従来のアンテナ用磁心を製造するプロセスを示す図である。
図３Ａにおいて、金属薄帯１は長手方向に印加された誘導磁気異方性の方向１４と直交方向に切断線１５に沿って切断され、複数の金属細片６とされる。複数の金属細片６は、次いで樹脂層を介して積層され、アンテナ用磁心７とされる。
図３Ｂにおいて、金属薄帯１は、樹脂層を介して積層され、長手方向に誘導磁気異方性が付与された積層体３’とされる。この積層体３’は、誘導磁気異方性の方向１４と直交方向に切断線１５に沿って切断され、アンテナ用磁心７とされる。
金属薄帯１と金属薄帯１との間に介在する絶縁層２の間に、切断による金属薄帯１の切屑が付着する。切屑は、導電性であるから間に介在する絶縁層２を越えて、金属薄帯１と金属薄帯１とを電気的に短絡させる。金属薄帯１の厚みは通常１５〜２５μｍ程度であるのに対して、絶縁層２の厚みは１μｍ程度しかないからである。
その結果、金属薄帯１と金属薄帯１は、極部的とはいえ見掛け上一体のものとなり、板厚が増大する。板厚の増大は、アンテナ用磁心として交流電圧を印加された場合の渦電流損の増大に繋がる。渦電流損の増大は、抵抗成分Ｒの増大に繋がりＱ値（＝ωＬ／Ｒ）を著しく低下させてしまう。
また、切断することで薄帯に歪が付与され、磁気特性が低下してしまう。
積層体３を切断した後、エッチング液に浸漬して切屑を除去する、もしくは歪が入った切削面を除去する工程を用いればアンテナ特性Ｑ値は改善するが、エッチング工程は、コスト上昇を招くのみならず、エッチング残液による信頼性の低下が懸念される。
よって本発明では、これらの影響を抑えるため、金属薄帯を積層後はアンテナ用磁心の短片となる幅方向に沿ってのみ切断することとし、上記の影響を極力抑えている。【００３４】
次に本発明を実施例に従って、具体的に説明するが、これにより本発明が限定されるものではない。
（実施例１）
Cobal.Fe1.３Mn３．７Mo２．５Si１４．６B９．５(原子%)で表される幅２０mm×厚さ１５μmのアモルファス磁性合金薄帯を連続作製し、図２Ａに示すように、薄帯長手方向にスリット加工し、２mm幅の細帯状の薄帯を得た。
この細帯状の薄帯をロール状に巻いて薄帯ロールとし、図２Ｂに示すように、複数の薄帯ロールから同時に細帯状の薄帯を引き出しながら積層体を作製した。細帯状の薄帯を引き出しながら、熱硬化性のポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸溶液を１０−３ｋｇ／ｍ２になるように塗布し（図示せず）、計２３枚の樹脂を塗布した細帯状の薄帯を送り速度３００mm／分のロールプレス１０で、細帯状の薄帯を３６０℃に加温して、２mm幅で２３層の長尺積層体を作製した。
ロールプレス後の長尺積層体は、ポリイミド樹脂の硬化と、ロールプレス時の薄帯中の歪みを取るために、加熱焼鈍した。また、薄帯に磁気異方性を付与させるために、磁場発生装置８を通し、薄帯の幅方向に３２０ｋＡ／mの磁場を印加させた。その後切断装置９で長さ１ｍ毎に仮切断を行った。
その後、この長尺積層体の幅方向を回転式のダイヤカッターで薄帯の幅方向に沿って切断し、幅２ｍｍ、長さ１８ｍｍ、積層数２３層のアンテナ用磁心を製造した。このアンテナ用磁心の幅方向となる積層面には、ダイヤカッターによる切削痕が観察された。また、長手方向の積層面での薄帯同士のずれが０．５μｍ以上であったのに対し、幅方向(短片方向)の積層面での薄帯同士のずれは０．５μｍ以上であった。
このように作製したアンテナ用磁心に、０．０６ｍｍ径の導線を巻き、Ｌ=２．７ｍＨ  (測定周波数：３4．２ｋＨｚ)のアンテナを作製し同周波数におけるＱ値を測定した。得られた結果を表１に示す。
また、比較例として、比較例１は磁場印加をせずに実施例１と同様に行った場合、比較例２は金属薄帯をアンテナ用磁心の長手方向の寸法（１８ｍｍ）にスリット加工した後に積層し、その積層体を幅２ｍｍになるよう長手方向に沿って切断した場合、比較例３は、金属薄帯を積層して積層体とした後、長手方向と幅方向(短片方向)の両方を切断してアンテナ用磁心とした場合、比較例４は長手方向に沿って切断した後、エッチングした場合のものである。
表１から、本発明によると、エッチング無しで比較例４（エッチングが必須）と遜色の無いＱ値の得られることが分かる。【００３５】
【表１】
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【００３６】
実施例１で製造したアンテナ用磁心を用いてアンテナを製造した。巻線は、アンテナ用磁心の表面を絶縁した線径０．０７ｍｍのエナメル被膜銅線１２００ターンを巻き付けた。このアンテナに、外部より電磁波の磁界成分に相当する交流磁界の実効値として周波数４０ｋＨｚ、磁界強度１４ｐＴの磁界を印加して出力電圧を測定した。結果を表２に示す。表２から、比較例４と遜色の無い出力電圧の得られることが分かる。【００３７】
【表２】
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【００３８】
（実施例２）
Cobal.Fe1.３Mn３．７Mo２．５Si１４．６B９．５(原子%)で表される幅２０mm×厚さ１５μmのアモルファス磁性合金薄帯を連続作製し、薄帯長手方向にスリット加工し、２mm幅の細帯状の薄帯を得た。この細帯状の薄帯を熱処理炉中に連続的に通過させると共に、細帯状の薄帯の幅方向に３２０ｋＡ／mの磁場を印加させた。
こうして得た磁気異方性が付与された細帯状の薄帯に、熱硬化性のポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸溶液を１０−３ｋｇ／ｍ２になるように塗布し、２３枚の樹脂塗布済の細帯状の薄帯を準備した後、送り速度３００mm／分のロールプレスで、細帯状の薄帯を３６０℃に加温して、２mm幅で２３層の長尺積層体を作製した。
その後、この長尺積層体の幅方向に沿って回転式のダイヤカッターで切断し、幅２ｍｍ、長さ１８ｍｍ、積層数２３層のアンテナ用磁心を製造した。このように作製したアンテナ用磁心に、０．０６ｍｍ径の導線を巻き、Ｌ=２．７ｍＨ  (測定周波数：３4．２ｋＨｚ)のアンテナを作製し同周波数におけるＱ値を測定したところ、実施例１と同等の高いＱ値が得られていることが確認できた。【００３９】
（実施例３）
Cobal.Fe1.３Mn３．７Mo２．５Si１４．６B９．５ (原子%)で表される幅２０mm×厚さ１５μmのアモルファス磁性合金薄帯を連続作製した。このアモルファス磁性合金薄帯を熱処理炉中に連続的に通過させると共に、厚さ方向に３２０ｋＡ／mの磁場を印加させた。
こうして得た磁気異方性が付与されたアモルファス磁性合金薄を薄帯長手方向にスリット加工し、２mm幅の細帯状の薄帯を得た。
この帯細帯状の薄帯に、熱硬化性のポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミド酸溶液を１０−３ｋｇ／ｍ２になるように塗布し、２３枚の樹脂塗布済の細帯状の薄帯を準備した後、送り速度３００mm／分のロールプレスで、細帯状の薄帯を３６０℃に加温して、２mm幅で２３層の長尺積層体を作製した。
その後、この長尺積層体の幅方向に沿って回転式のダイヤカッターで切断し、幅２ｍｍ、長さ１８ｍｍ、積層数２３層のアンテナ用磁心を製造した。このように作製したアンテナ用磁心に、０．０６ｍｍ径の導線を巻き、Ｌ=２．７ｍＨ  (測定周波数：３4．２ｋＨｚ)のアンテナを作製し同周波数におけるＱ値を測定したところ、実施例１と同等の高いＱ値が得られていることが確認できた。【００４０】
（実施例４）
アモルファス磁性合金薄帯の幅を、３ｍｍ、４．５ｍｍ、６ｍｍ、１０ｍｍとし、それ以外は実施例１と同様の条件でアンテナ用磁心を各々２５０ケ製造した。この中でアンテナ用磁心の薄帯の積層間に剥離が生じて不良品となったものを検品して歩留まりを調べた。表３にその結果を示す。薄帯の幅が５ｍｍを越すと、歩留まりが突然悪化する。剥離の原因は、接着層として用いた熱硬化性のポリイミド樹脂が、乾燥される際もしくは磁場中熱処理の際の加温によりガスを発生し、そのガスが積層体の側面から逃げないために起こったと推察される。【００４１】
【表３】
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【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明に係るアンテナは、電波時計に用いられる電波受信用アンテナや自動車、住宅等のキーレスエントリーシステム、ＲＦＩＤタグシステムに用いることができる。特に、小型化できるのでユビキタスの新時代を拓くものとして可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係るアンテナ用磁心を製造するための積層体と誘導磁気異方性の方向とを示す模式図である。
【図２Ａ】本発明のアンテナ用磁心を製造するプロセスの一例の１工程を示す図である。
【図２Ｂ】本発明のアンテナ用磁心を製造するプロセスの１例の他の工程を示す図である。
【図３Ａ】従来のアンテナ用磁心を製造するプロセスの一例を示す図である。
【図３Ｂ】従来のアンテナ用磁心を製造するプロセスの他の例を示す図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年11月4日(2009.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属薄帯を積層したアンテナ用磁心の製造方法であって、
金属薄帯をアンテナ用磁心の幅寸法を持つ細帯状の薄帯に加工する段階と、
前記細帯状の薄帯を樹脂層を介して連続積層して積層体とする段階と、
その後、前記積層体の幅方向に磁気異方性を付与する段階と、
その後、前記積層体をアンテナ用磁心の長手寸法に切断する段階を有することを特徴とする、アンテナ用磁心の製造方法。
【請求項２】
前記金属薄帯を細帯状の薄帯に加工する段階が、スリット加工を用いることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ用磁心の製造方法。
【請求項３】
前記細帯状の薄帯を幅が５ｍｍ以下になるように加工することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアンテナ用磁心の製造方法。
【請求項４】
前記樹脂層に熱硬化性ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸溶液を用いることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のアンテナ用磁心の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
（積層工程）
スリットした複数の細帯状の薄帯をロールから引き出し、熱ロールにより連続積層させる。細帯状の薄帯をある程度の長さに切断し、積層させて金型内に設置し、熱プレスしてもよい。この場合は、積層体の上下には、圧力をかける為の可動型が接するため、後工程の圧着工程後に積層体と可動型が剥離できるよう、積層体と可動型との間に市販の樹脂フィルムを挟むと良い。
積層体に熱を付与する場合は、窒素雰囲気で行うことが好ましい。炉内を、塗布した樹脂のガラス転移点以上の温度に昇温し、この温度で保持した状態で、金属薄帯同士を加圧して圧着する。保持温度の上限は、樹脂の熱分解開始温度未満とする。
加圧力は、樹脂溶液が隣接する樹脂膜もしくは金属薄帯の表面へ十分馴染む為に１ＭＰａ以上が好ましい。７０ＭＰａを超えると、隣接する金属薄帯同士が接触する恐れが有る。但し、乾燥雰囲気など条件が合えば、加圧力は必ずしも必要でなく、単に積層したままで積層体にできる。
また、この積層体の幅方向に磁場を印加しながらキュリ−温度以下の温度で熱処理することで異方性を付与できる。この異方性を付与する処理は、金属薄帯の状態で行ってもよいし、細帯状の薄帯の状態で行うことも出来る。磁場は200A/m以上の磁界を印加すればよい。好ましくは400A/m以上で印加する。印加する磁界は、直流、交流、繰り返しのパルス磁界のいずれを用いても良い。熱処理パターンの一部のみ磁場印加しても構わない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
次に本発明を実施例に従って、具体的に説明するが、これにより本発明が限定されるものではない。
（実施例１）
Cobal.Fe1.３Mn３．７Mo２．５Si１４．６B９．５(原子%)で表される幅２０mm×厚さ１５μmのアモルファス磁性合金薄帯を連続作製し、図２Ａに示すように、薄帯長手方向にスリット加工し、２mm幅の細帯状の薄帯を得た。
この細帯状の薄帯をロール状に巻いて薄帯ロールとし、図２Ｂに示すように、複数の薄帯ロールから同時に細帯状の薄帯を引き出しながら積層体を作製した。細帯状の薄帯を引き出しながら、熱硬化性のポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸溶液を１０−３ｋｇ／ｍ２になるように塗布し（図示せず）、計２３枚の樹脂を塗布した細帯状の薄帯を送り速度３００mm／分のロールプレス１０で、細帯状の薄帯を３６０℃に加温して、２mm幅で２３層の長尺積層体を作製した。
ロールプレス後の長尺積層体は、ポリイミド樹脂の硬化と、ロールプレス時の薄帯中の歪みを取るために、加熱焼鈍した。また、薄帯に磁気異方性を付与させるために、磁場発生装置８を通し、薄帯の幅方向に３２０ｋＡ／mの磁場を印加させた。その後切断装置９で長さ１ｍ毎に仮切断を行った。
その後、この長尺積層体の幅方向を回転式のダイヤカッターで薄帯の幅方向に沿って切断し、幅２ｍｍ、長さ１８ｍｍ、積層数２３層のアンテナ用磁心を製造した。このアンテナ用磁心の幅方向となる積層面には、ダイヤカッターによる切削痕が観察された。また、長手方向の積層面での薄帯同士のずれが０．５μｍ以上であったのに対し、幅方向(短辺方向)の積層面での薄帯同士のずれは０．５μｍ以上であった。
このように作製したアンテナ用磁心に、０．０６ｍｍ径の導線を巻き、Ｌ＝２．７ｍＨ  （測定周波数：３４．２ｋＨｚ）のアンテナを作製し同周波数におけるＱ値を測定した。得られた結果を表１に示す。
また、比較例として、比較例１は磁場印加をせずに実施例１と同様に行った場合、比較例２は金属薄帯をアンテナ用磁心の長手方向の寸法（１８ｍｍ）にスリット加工した後に積層し、その積層体を幅２ｍｍになるよう長手方向に沿って切断した場合、比較例３は、金属薄帯を積層して積層体とした後、長手方向と幅方向(短辺方向)の両方を切断してアンテナ用磁心とした場合、比較例４は長手方向に沿って切断した後、エッチングした場合のものである。
表１から、本発明によると、エッチング無しで比較例４（エッチングが必須）と遜色の無いＱ値の得られることが分かる。
【国際調査報告】
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