(57)【要約】  実施形態のアンテナ磁心１は、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２と１μｍ以上１０μｍ以下の範囲の平均厚さを有する樹脂層部３との積層体を具備する。樹脂層部３の厚さのバラツキが前記平均厚さに対して±４０％以内である。
2013114893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯と、１μｍ以上１０μｍ以下の範囲の平均厚さを有する樹脂層部との積層体を具備するアンテナ磁心であって、
前記樹脂層部の厚さのバラツキが前記平均厚さに対して±４０％以内であることを特徴とするアンテナ磁心。
【請求項２】
前記Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯は１０μｍ以上３０μｍ以下の範囲の平均厚さを有する、請求項１に記載のアンテナ磁心。
【請求項３】
前記樹脂層部は半硬化型樹脂の固化物からなる、請求項１に記載のアンテナ磁心。
【請求項４】
前記Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯は、短辺が１ｍｍ以上および長辺が１０ｍｍ以上の少なくとも一方を満足する長方形形状を有する、請求項１に記載のアンテナ磁心。
【請求項５】
前記Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯の少なくとも１つの外形辺に切断加工が施されている、請求項１に記載のアンテナ磁心。
【請求項６】
前記Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯の前記切断加工が施された外形辺に生じる突起部の高さが２μｍ以下である、請求項５に記載のアンテナ磁心。
【請求項７】
前記積層体は積層された１０枚以上の前記Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯を有し、
前記積層されたＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯のそれぞれの間に前記樹脂層部が設けられている、請求項１に記載のアンテナ磁心。
【請求項８】
前記樹脂層部の厚さのバラツキが前記平均厚さに対して±３０％以内である、請求項１に記載のアンテナ磁心。
【請求項９】
前記樹脂層部はエポキシ系樹脂またはウレタン系樹脂からなる、請求項１に記載のアンテナ磁心。
【請求項１０】
請求項１に記載のアンテナ磁心と、
前記アンテナ磁心の外周に巻回された巻線と
を具備することを特徴とするアンテナ。
【請求項１１】
前記巻線は、絶縁樹脂テープ、絶縁ケース、および絶縁補強部材から選ばれる少なくとも１つを介して、前記アンテナ磁心の外周に巻回されている、請求項１０に記載のアンテナ。
【請求項１２】
前記巻線の巻線数が１００ターン以上である、請求項１０に記載のアンテナ。
【請求項１３】
特定の電波信号を送信する送信機と、
前記電波信号を受信し、前記送信機を検知する受信機とを具備し、
前記受信機は前記電波信号の受信アンテナとして請求項１０に記載のアンテナを備えることを特徴とする検知システム。
【請求項１４】
前記アンテナは吸水率が１％以下の接着剤により固定される、請求項１３に記載の検知システム。
【請求項１５】
前記電波信号の周波数は４０ｋＨｚ以上１５０ｋＨｚ以下の範囲である、請求項１３に記載の検知システム。
【請求項１６】
車両用キーレスエントリーシステムである、請求項１３に記載の検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、アンテナ磁心とそれを用いたアンテナおよび検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
アンテナとしては、アンテナ磁心にコイル（巻線）を巻回したものが知られている。アンテナ磁心は、例えば複数枚の磁性薄帯を樹脂層部を介して積層した構造を有する。アンテナ磁心の磁性薄帯には、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯等が用いられている。複数枚のＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯は、接着剤層（樹脂層部）を介して積層される。アンテナとしての特性を向上させるために、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯の表面にスジ状痕を設け、このスジ状痕の方向を合わせてＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯を積層したアンテナ磁心が提案されている。このようなアンテナ磁心を用いたアンテナにおいて、外観上不具合のないアンテナ磁心にコイルを巻回してアンテナを作製しているにも関わらず、アンテナとしての特性が低下する場合がある。【０００３】
上述したようなアンテナの特性を低下させる要因には種々のものがあり、その１つとして磁性合金薄帯の間に形成される樹脂層部の不具合が考えられる。従来、樹脂層部の形成には、磁性合金薄帯の積層体を樹脂液に浸漬する方法、また長尺の磁性合金薄帯をリールで巻き取る途中で樹脂液に浸漬して積層体とする方法等が適用されている。このような形成方法に起因して樹脂層部に不具合が発生し、アンテナの特性が低下することが考えられる。例えば、外観上問題がないアンテナ磁心に巻線を施して作製したアンテナのＬ値やＱ値が低下する場合がある。アンテナ磁心の樹脂層部の不具合は外観から判断できず、アンテナの信頼性を低下させる原因になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０７３５７７号
【発明の概要】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、外観から判断することが困難な樹脂層部の不具合を解消し、アンテナ特性を再現性よく向上させることを可能にしたアンテナ磁心を提供することにあり、さらにそのようなアンテナ磁心を用いることによって、特性や信頼性を向上させたアンテナと検知システムを提供することにある。
【０００６】
実施形態のアンテナ磁心は、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯と、１μｍ以上１０μｍ以下の範囲の平均厚さを有する樹脂層部との積層体を具備する。樹脂層部の厚さのバラツキは前記平均厚さに対して±４０％以内である。
【０００７】
実施形態のアンテナは、実施形態のアンテナ磁心と、アンテナ磁心の外周に巻回された巻線とを具備する。実施形態の検知システムは、特定の電波信号を送信する送信機と、電波信号を受信し、送信機を検知する受信機とを具備する。受信機は電波信号の受信アンテナとして、実施形態のアンテナを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態のアンテナ磁心を示す断面図である。
【図２】実施形態のアンテナ磁心に用いられるＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯の平面図である。
【図３】実施形態のアンテナ磁心の製造工程を示す断面図である。
【図４】実施形態のアンテナ磁心の他の製造工程を示す平面図である。
【図５】実施形態のアンテナの第１の例を示す図である。
【図６】実施形態のアンテナの第２の例を示す図である。
【図７】実施形態のアンテナの第３の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態のアンテナ磁心とそれを用いたアンテナおよび検知システムについて説明する。実施形態のアンテナ磁心は、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯と樹脂層部との積層体を具備する。実施形態のアンテナ磁心において、樹脂層部は１〜１０μｍの範囲の平均厚さを有する。樹脂層部の厚さのバラツキは平均厚さに対して±４０％以内である。
【００１０】
図１は実施形態のアンテナ磁心を示す断面図である。図１において、１はアンテナ磁心、２はＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯、３は樹脂層部、Ｔ１は樹脂層部３の平均厚さ、Ｔ２はＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の平均厚さである。実施形態のアンテナ磁心１は、複数枚のＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２と樹脂層部３とを交互に積層した積層構造を有する。樹脂層部３の平均厚さ（Ｔ１）は１〜１０μｍの範囲である。樹脂層部３の平均厚さが１μｍ未満であると、樹脂層部３に空隙（樹脂のない部分）が生じやすく、また隣接するＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２間の絶縁性を確保しにくい。樹脂層部３の平均厚さが１０μｍを超えると、アンテナ磁心１の厚さが不要に厚くなる。
【００１１】
樹脂層部３の平均厚さは、以下のようにして求める。１つの樹脂層部（１つの層を構成する樹脂層部）３において任意の１０か所の厚さを測定し、その平均値を樹脂層部３の平均厚さ（Ｔ１）とする。実施形態の樹脂層部３において、平均厚さ（Ｔ１）に対する樹脂層部３全体の厚さのバラツキは±４０％の範囲内である。樹脂層部３の厚さのバラツキが−４０％より小さい、または＋４０％より大きいと、樹脂層部３内に樹脂のない部分（空隙部分）が生じて、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２間の絶縁性が低下する。さらに、Ｃｏ基アモルファス合金薄帯２に局所的な凸部が発生し、積層時にＣｏ基アモルファス合金薄帯２に不要な応力が加わるおそれがある。
【００１２】
樹脂層部３の厚さのバラツキが±４０％以内であるとは、平均厚さ（Ｔ１）を１００％としたとき、樹脂層部３の厚さがどこをとっても６０〜１４０％の範囲内になることを意味する。例えば、樹脂層部３の平均厚さＴ１が３μｍの場合、樹脂層部３の厚さはどこをとっても１．８〜４．２μｍの範囲内になる。樹脂層部３の厚さのバラツキは±３０％以内であることが好ましく、さらに±２０％以内であることがより好ましい。樹脂層部３の厚さおよびそのバラツキを低減することによって、アンテナとしてＬ値およびＱ値を向上させると共に、外観からは判断できない不良の発生を防ぐことができる。
【００１３】
Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の厚さは１０〜３０μｍの範囲であることが好ましい。Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の厚さは、質量法で求めた平均厚さ（Ｔ２）で表される。質量法は、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の「質量／体積＝密度」の関係を利用して求めるものである。具体的には、アルキメデス法によりＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の密度（実測値）を求める。次に、ノギス等によりＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の長さ（長辺）と幅（短辺）を測定する。Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の質量を測定する。Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の平均厚さＴ２は、質量／（長さ×幅×厚さ）＝密度の関係から求められる。つまり、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の平均厚さＴ２は、「質量／密度（実測値）×長さ×幅」から求めることができる。
【００１４】
Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２は、単ロール法や双ロール法といったロール急冷法で作製される。ロール急冷法は、アモルファス合金の原料となる金属溶湯を高速回転する冷却ロール上に噴射し、長尺のアモルファス磁性合金薄帯を得る方法である。冷却ロールを使用するため、得られたアモルファス磁性合金薄帯の表面にはスジ状痕の原因となる微視的な表面凹凸が形成される。厚さが１０μｍ未満のＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２は、ロール急冷法で作製するのが難しい。Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の厚さが３０μｍを超えると表面凹凸が大きくなりすぎて、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２間に設ける樹脂層部３の厚さのバラツキを±４０％の範囲内に制御することが困難になる。
【００１５】
樹脂層部３は半硬化型樹脂の固化物であることが好ましい。半硬化型樹脂とは、室温では固形であり、加熱すると溶融する樹脂のことである。半硬化型樹脂は、高温加熱を続けると固化する熱硬化特性を有することが好ましい。半硬化型樹脂としては、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂等の様々なものが知られている。半硬化型樹脂は、例えば架橋反応（重合反応）を部分的な状態で止めておくことが可能な組成を適用し、半硬化特性を付与することにより得ることができる。
【００１６】
半硬化型樹脂を使用した場合、一旦加熱して樹脂を溶融させてＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の表面に樹脂層を設けた後、室温に保持することにより樹脂層がＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の表面で固化する。固化後の樹脂層は接着性を有するため、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の表面で形状が維持される。このため、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の両面に樹脂層部３を形成したとしても、樹脂が流れ落ちることがない。この現象を利用することによって、後述するように両面に樹脂層を設けたＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２を積層する方法を適用してアンテナ磁心１を作製することができる。予め両面に樹脂層を形成したＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２を積層することで、樹脂層部３の全体の厚さを均一化することができる。さらに、樹脂層部３に空隙（樹脂のない部分）が発生することを効果的に抑制することができる。
【００１７】
従来の樹脂層部の形成方法のうち、アモルファス磁性合金薄帯の積層体を樹脂液に浸漬する方法は、積層体の端部から樹脂液を侵入させる方法であるため、長尺または幅広のアモルファス磁性合金薄帯では中心部まで樹脂液が入らず、アンテナ磁心の樹脂層部の中心付近に樹脂が存在しない空隙が形成されやすい。長尺なアモルファス磁性合金薄帯をリールで巻き取る途中で樹脂液に浸漬する方法は、アモルファス磁性合金薄帯の表裏面に樹脂層を均一に形成することが難しい。このため、複数枚のアモルファス磁性合金薄帯を積層してアンテナ磁心を作製したとき、樹脂層部の厚さのバラツキが大きくなる。このように、樹脂層部に空隙（樹脂がない部分）が発生したり、また樹脂層部の厚さに比較的大きなバラツキが存在すると、アンテナ磁心は外観上問題がないにも関わらず、巻線を施してアンテナとしたときにＬ値やＱ値が低下してしまう。
【００１８】
実施形態のアンテナ磁心１は、樹脂層部３の厚さのバラツキを平均厚さに対して±４０％以内とすることによって、樹脂層部３における空隙の発生や厚さバラツキに起因するアンテナ特性の低下を抑制したものである。実施形態のアンテナ磁心１に巻線を施して作製したアンテナによれば、Ｌ値やＱ値を再現性よく高めることができる。さらに、アンテナ磁心１の外観からは判断できない不良の発生、さらにそれに基づくアンテナの特性や信頼性の低下を防ぐことができる。
【００１９】
Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２は、短辺が１ｍｍ以上および長辺が１０ｍｍ以上の少なくとも一方を満足する長方形形状を有することが好ましい。図２は実施形態で使用するＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の平面図である。図２において、ＷはＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の短辺、ＬはＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の長辺である。短辺Ｗは１ｍｍ以上であることが好ましく、さらに１〜５ｍｍであることがより好ましい。長辺Ｌは１０ｍｍ以上であることが好ましく、さらに１２〜３０ｍｍであることがより好ましい。短辺Ｗに対する長辺Ｌの比（Ｌ／Ｗ）は２以上であることが好ましい。Ｌ／Ｗ比を２以上とすることによって、アンテナ特性を向上させることができる。
【００２０】
Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２は１０枚以上積層されることが好ましい。目的とするアンテナ特性を実現する範囲内において、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の積層枚数は限定されるものではない。アンテナ磁心１およびそれを用いたアンテナを後述する車両用キーレスエントリーシステムに用いる場合は、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の積層枚数は１０〜５０枚であることが好ましい。Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の積層枚数が１０枚未満の場合には、目的とするアンテナ特性（Ｌ値やＱ値）が得られないおそれがある。さらに、積層枚数が１０枚未満であると、アンテナ磁心１としての強度が低下し、巻線工程でアンテナ磁心１が破損するおそれもある。Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の積層枚数が５０枚を超えると、アンテナ特性自体は向上するものの、アンテナ磁心１が必要以上に大型化し、各種用途における実用性が低下する。
【００２１】
Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２を１０枚以上積層する場合、積層されたＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の間には、平均厚さが１〜１０μｍで、厚さのバラツキが平均厚さに対して±４０％以内である樹脂層部３が設けられていることが好ましい。これは全ての樹脂層部３の平均厚さが１〜１０μｍで、かつ厚さのバラツキが平均厚さに対して±４０％以内であることを意味する。樹脂層部３の厚さのバラツキは平均厚さに対して±３０％以内であることがより好ましく、±２０％以内であることがさらに好ましい。全ての樹脂層部３の平均厚さおよびそのバラツキを制御することによって、樹脂層部３に空隙が発生するのを防ぐことができる。また、厚さのバラツキを低減する、つまり樹脂層部３の厚さを均一化することによって、アンテナ磁心１のゆがみを低減することができる。
【００２２】
Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の組成は、特に限定されるものではない。アンテナ磁心１およびそれを用いたアンテナの特性を向上させる上で、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２は以下の組成を有することが好ましい。
一般式：ＣｏａＤｂＭｃＳｉｄＢｅ  …（１）
（式中、ＤはＦｅおよびＮｉから選ばれる少なくとも１種の元素、ＭはＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、ＴａおよびＷから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅはａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１００原子％、１≦ｂ≦１０、０．３≦ｃ≦６、５≦ｄ≦１２、１≦ｅ≦８である）
【００２３】
元素Ｄは最大磁束密度等の磁気特性の向上に有効な元素である。さらに、元素Ｄを添加することによって、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の機械的強度も向上する。これらの観点から元素Ｄの含有量は１〜１０原子％の範囲とすることが好ましい。元素Ｄの含有量が１０原子％を超えると相対的にＣｏの含有量が減少するため、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の特性が損なわれるおそれがある。Ｍ元素は耐食性の向上等に有効な元素であり、その含有量は０．３〜６原子％の範囲とすることが好ましい。ＳｉやＢはアモルファス化を促進する元素であり、Ｓｉの含有量は５〜１２原子％の範囲とすることが好ましく、Ｂの含有量は１〜８原子％の範囲とすることが好ましい。式（１）で表される組成を有するＣｏ基アモルファス合金は磁歪がほぼゼロ（絶対値で１ｐｐｍ以下）であるため、全てのＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２間に樹脂層部３を形成した場合においても、アンテナ磁心１の特性劣化を抑制することができる。
【００２４】
次に、実施形態のアンテナ磁心の製造方法について述べる。実施形態のアンテナ磁心は、上述した構成を具備するものであれば製造方法に限定されるものではない。実施形態のアンテナ磁心を歩留りよく製造する方法として、以下に示す製造方法が挙げられる。
【００２５】
ロール急冷法により長尺のＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯を作製する。Ｃｏ基アモルファス合金は前述の式（１）で表される組成を有することが好ましい。ロール急冷法で長尺の合金薄帯を作製するにあたって、所定の組成となるようにＣｏ等の原料粉末を混合し、溶解して金属溶湯とする。金属溶湯を高速回転している冷却ロールに射出し、１０4〜１０6℃／秒程度の急冷を行って、長尺のＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯を得る。
【００２６】
長尺の程度は任意であるが、量産性を考慮すると２〜１５ｋｍが好ましい。２ｋｍ未満では一度に得られる薄帯量が少なく、量産に向かない。１５ｋｍを超えるとスプールに巻き取る際の手間や巻いた後のスプールが重くなりすぎて作業性が悪い。１５ｋｍ分以上の薄帯を射出するための耐熱性のロールが必要となる。Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯の厚さや幅は金属溶湯を射出する際のノズルの形状や射出圧力等により調節できる。
【００２７】
次に、得られた長尺のＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯を所定のサイズに切断する。切断後のＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯は、最終製品となるＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２のサイズまで加工したものであってもよいし、最終製品の複数個分（例えば２〜５個分）のサイズを有する中尺のＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯であってもよい。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、切断後のＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の両面に樹脂を塗布して樹脂層３Ａ、３Ｂを形成する。このとき、半硬化型樹脂を用いることが好ましい。半硬化型樹脂はＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の両面に塗布した後に室温で保持することで、樹脂層３Ａ、３Ｂが固化状態となる。従って、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の裏面に設けた樹脂層３Ｂが流れ落ちることがない。Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の両面に樹脂層３Ａ、３Ｂを設けた状態で、以下の積層工程を行うことができる。
【００２９】
図３（ｂ）に示すように、両面に樹脂層３Ａ、３Ｂを設けたＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２を積層する。必要枚数のＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２を積層して積層体を形成する。必要に応じて、押圧して樹脂層３Ａ、３Ｂ同士の隙間に存在する空気を除去する。次いで、半硬化型樹脂が溶融する温度に加熱して樹脂層３Ａ、３Ｂを溶融した後、樹脂層３Ａ、３Ｂを一体的に固化させる。Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の積層後に樹脂層３Ａ、３Ｂを一旦溶融してから再度固化させるため、樹脂層部３の厚さを均一にすることができる。溶融工程を行うことで、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の微視的な表面凹凸の隅々に溶融した樹脂が入り込むため、樹脂層部３の厚さのバラツキを低減することができる。このような作業によりアンテナ磁心１を作製する。
【００３０】
積層工程においては、樹脂層３Ａ、３Ｂを最終的に固化（硬化）させるために、熱処理を実施することが好ましい。樹脂層３Ａ、３Ｂを硬化させる熱処理は２２０℃以下の温度で実施することが好ましい。Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２をあまり高い温度で熱処理をすると、結晶化が促進されて磁気特性が低下するおそれがある。このため、２２０℃以下の温度で硬化する半硬化型樹脂を用いることが好ましい。ただし、熱処理温度があまり低いと硬化の進行が遅くなり、製造時間が必要以上に長くなってしまう。半硬化型樹脂を硬化させる熱処理温度は１２０〜２２０℃であることが好ましく、さらに１５０〜２１０℃であることがより好ましい。前述の式（１）で表される組成を有するＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２を用いる場合、熱処理温度は１５０〜２１０℃が好ましい。この範囲であれば、後述の磁気特性を向上させるための熱処理と同等の効果が得られる。
【００３１】
Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の少なくとも１つの外形辺には、切断加工が施されていることが好ましい。Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の作製にロール急冷法を適用する場合、上述したように長尺のＣｏ基アモルファス磁性合金薄を作製する。量産性を向上させるには、最終的なアンテナ磁心を構成するＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２より長い長尺または中尺のＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯を作製し、その両面に樹脂層を設ける。このような長尺または中尺のＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯を必要枚数積層した後、樹脂層を固化させて長尺または中尺の積層体を作製する。積層体を最終製品となるアンテナ磁心１のサイズに切断することによって、複数個のアンテナ磁心を同時に得ることができる。アンテナ磁心１の製造工程は、そのような多数個取り工程とすることが好ましい。もちろん、最終製品となるアンテナ磁心１を構成するＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２に切断した後、その両面に樹脂層を形成して積層・一体化する方法も有効である。
【００３２】
図４に多数個取り工程を適用したアンテナ磁心１の製造工程を示す。図４において、１はアンテナ磁心、４は切断箇所、５は３個分の長さの中尺のＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯を積層した積層体である。中尺のＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯の積層体５を切断箇所４に沿って切断することによって、３個のアンテナ磁心１が得られる。すなわち、中尺のＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯の積層体５からアンテナ磁心１を多数個取りすることができる。実施形態のアンテナ磁心１は、厚さのバラツキを低減した樹脂層部３を有するため、切断応力が加わった場合においても樹脂層部３の厚さの均一性を維持することができる。半硬化型樹脂を固化して形成した樹脂層部３は、適度な硬さと柔軟性を有していることから、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２の切断加工された外形辺に形成される突起部の高さを２μｍ以下、さらには０．５μｍ以下（ゼロ含む）と小さくすることができる。切断加工された外形辺に形成される突起部は、バリ等の凸部である。突起部が積層体の他の磁性薄帯に接触すると絶縁性が損なわれてアンテナ特性が低下する。
【００３３】
アンテナ磁心１には、必要に応じて熱処理や折り曲げ加工を施してもよい。アンテナ磁心１への熱処理は、樹脂層部３の固化処理のための熱処理とは別に行うものであり、磁気特性の向上のために実施するものである。熱処理条件は１２０〜３２０℃×０．５〜３時間とすることが好ましい。必要に応じて、１６０Ａ／ｍ以上、好ましくは８００Ａ／ｍ以上の磁場中で熱処理を行ってもよい。この熱処理は積層する前のＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯２に施してもよい。折り曲げ加工は、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２を積層する前に行ってもよいし、アンテナ磁心１を作製した後に行ってもよい。折り曲げ加工は、アンテナを検知システムに搭載する際に、搭載スペースが小さくて折り曲げなければならないときに有効である。Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯２は強度が高いため、折り曲げ加工として例えば二つ折り加工を行ったとしても破損することがない。折り曲げ加工による形状変化に対応させやすいので、アンテナを湾曲したスペースにも搭載できる。
【００３４】
次に、実施形態のアンテナについて説明する。実施形態のアンテナは、上述した実施形態のアンテナ磁心１と、アンテナ磁心１の外周に巻回された巻線とを具備する。巻線は線径が０．０３〜１ｍｍの絶縁被覆導線であることが好ましい。この線径とは導線部分の線径である。巻線の線径が０．０３ｍｍ未満であると、巻線の強度が低下して巻線工程で断線しやすい。巻線の線径が１ｍｍを超えると、巻線のスプリングバックが大きすぎて巻線の形状維持が困難になる。また、無理に形状維持を試みると、アンテナ磁心１の破損につながるおそれがある。巻線の巻線数は１００ターン以上であることが好ましい。巻線のターン数は、求める磁気特性や寸法にもよるが、５００〜１５００ターンの範囲が好ましい。巻線はアンテナ磁心１との間で絶縁性が確保されていればよく、巻線方法は特に限定されるものではない。実施形態のアンテナの製造工程において、巻線工程での歩留まりを向上させる構造として、以下に示す巻線構造が挙げられる。
【００３５】
第１の巻線構造は、アンテナ磁心１に絶縁樹脂テープを貼り付け、絶縁樹脂テープ上に巻線を施す構造である。図５に第１の巻線構造を示す。図５において、６はアンテナ、７は巻線、８は絶縁樹脂テープである。絶縁樹脂テープ８は、アンテナ磁心１の外周に巻かれている。絶縁樹脂テープ８としては、カプトン粘着テープ等の絶縁耐熱テープが好ましい。絶縁樹脂テープ８を必要に応じて２周以上巻いて強度を上げることも有効である。絶縁樹脂テープ８を巻くことで、絶縁性および強度を向上させることができる。従って、巻線７の絶縁性を維持した上で、巻線工程におけるアンテナ磁心１の破壊を防ぐことができる。従って、アンテナ６の歩留まりを向上させることができる。
【００３６】
第２の巻線構造は、アンテナ磁心１を絶縁ケースに入れ、絶縁ケース上に巻線を施す構造である。図６に第２の巻線構造を示す。図６において、６はアンテナ、７は巻線、９Ａ、９Ｂは絶縁ケースである。図６に示す絶縁ケースは、断面コの字型の絶縁ケース９Ａ、９Ｂである。断面コの字状の絶縁ケース９Ａ、９Ｂでアンテナ磁心１の両サイドから挟み、その上から巻線７を巻回している。図６では断面コの字型の絶縁ケース９Ａ、９Ｂを示したが、絶縁ケースの形状は限定されるものではない。例えば、中空状の絶縁ケースを用いてもよい。絶縁ケースは液晶ポリマー等の絶縁性の高い樹脂の成形体であることが好ましい。絶縁ケース９上から巻線を施しているので、巻線工程おけるアンテナ磁心１の破壊を防ぐことができる。従って、アンテナ６の歩留まりを向上させることができる。
【００３７】
第３の巻線構造は、アンテナ磁心１に絶縁補強部材を積層し、その上から巻線を施す構造である。図７に第３の巻線構造を示す。図７において、６はアンテナ、７は巻線、１０は絶縁補強部材である。絶縁補強部材１０は板状の絶縁部材であり、樹脂板が例示される。絶縁補強部材１０は巻線処理を施しても形状変化しないものであることが好ましい。絶縁補強部材１０上にアンテナ磁心１を配置し、その上から巻線７を施しているため、巻線工程におけるアンテナ磁心１の破壊を防ぐことができる。従って、アンテナ６の歩留まりを向上させることができる。第３の巻線構造の場合、巻線７の一部がアンテナ磁心１に接触するため、アンテナ磁心１の表面を絶縁樹脂で被膜することが好ましい。
【００３８】
実施形態のアンテナ６は、例えば検知システムに好適に用いられるものである。検知システムは、固有のＩＤをその内容とする電波信号のような特定の電波信号を送信する送信機と、送信機からの電波信号を受信し、送信機が特定のものであることを検知する受信機とを具備する。アンテナ６は送信機の送信アンテナおよび受信機の受信アンテナのいずれにも適用可能であるが、特に受信アンテナに好適である。受信機や送信機は、例えばカード部品により構成される。受信アンテナや送信アンテナは、例えばカード部品内に配置され、さらに他の部品と共に樹脂封止される。
【００３９】
アンテナ６は４０〜１５０ｋＨｚの周波数帯域での通信感度に優れるため、周波数が４０〜１５０ｋＨｚの範囲の電波信号を使用する検知システムに好適である。アンテナ６は１２０〜１３０ｋＨｚの周波数帯域で良好な通信特性を示す。さらに、アンテナ６を構成するアンテナ磁心１は、フェライト磁心のような脆さやＦｅ基アモルファス磁性合金薄帯を使用した磁心のような錆びやすさがない。アンテナ６は応力がかかる使用環境や湿気の多い使用環境で使用される検知ステムに好適である。なお、アンテナ６は検知システムにおける受信機の受信アンテナに限らず、例えば電波時計の受信アンテナ、特に小型化が求められる電波式腕時計の受信アンテナ等にも適用可能である。
【００４０】
実施形態の検知システムの具体例としては、自動車用検知システムのような車両用検知システム、各種物品の管理や入退室管理等に使用されるＲＦＩＤタグシステム等が挙げられる。自動車用検知システムとしては、自動車用キーレスエントリーシステム（またはスマートエントリーシステムと呼ばれる）が挙げられる。キーレスエントリーシステムは、受信機をハンドル、タイヤ、ドア等に搭載し、携帯型送信機によりスイッチのオン・オフを行うものである。これによって、キーをシリンダに差すことなく、ハンドルのロック、タイヤのロック、ドアのロックのオン・オフ等を行うことができる。タイヤに搭載する場合は、タイヤのパンクセンサー（Ｔｉｒｅ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ：ＴＰＭＳ）の検知システムとして使用することもできる。
【００４１】
自動車は金属ボディを使用しているため、電波信号の周波数が高くなると金属ボディが通信を妨げることになる。このため、４０〜１５０ｋＨｚ程度の比較的低周波数帯域の信号が使用されている。実施形態のアンテナ６は、４０〜１５０ｋＨｚの周波数帯域、特に１２０〜１３０ｋＨｚの周波数帯域での通信特性に優れているため、この周波数帯域の電波信号が使用される検知システムに好適である。なお、キーレスエントリーシステムとして自動車用途を説明したが、これ以外にも同周波数帯域の信号を活用したバイクや自転車等の車両用キーレスエントリーシステムに適用することができる。さらに、建物のドアの開閉管理や防犯セキュリティ等の防犯用検知システムにも適用可能である。
【００４２】
実施形態のアンテナ６を検知システムに適用するにあたって、アンテナ６は検知システムのカードや筐体等に取り付けられる。検知システムに取り付ける際に、アンテナ６は吸水率が１％以下の接着剤で固定されることが好ましい。アンテナ６を固定する接着剤の吸水率が１％を超えると、検知システムとして使用する際に、アンテナ６を取り付けている接着剤が水分を吸収し、膨張してアンテナ６に不要な応力をかけたり、取り付け位置がずれる等の不具合が発生する。例えば、キーレスエントリーシステムや電波時計等の受信装置のアンテナは狭い空間に内蔵される。接着剤が水分を吸収して不要な応力の発生や位置ずれ等の不具合を起こすと、検知システムの性能が低下する。従って、アンテナ６の固定には吸水率が１％以下の接着剤を用いることが好ましい。
【実施例】
【００４３】
次に、具体的な実施例とその評価結果について述べる。【００４４】
（実施例１）
質量法による板厚が２０μｍのＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯（組成（原子比）：Ｃｏ８０．９５Ｆｅ３．９５Ｎｂ２．８Ｃｒ２．０Ｓｉ７．９Ｂ２．４）を用意した。Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯を３．５ｍｍにスリットし、その両面に半硬化型エポキシ樹脂層を厚さ３μｍで塗付した。このＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯を長さが１３ｍｍとなるように切断加工し、長辺１３ｍｍ、短辺３．５ｍｍの短冊状の樹脂層を設けたＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯を準備した。両面に樹脂層を設けたＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯を１６枚積層し、硬化処理（１２０℃×３０分）して樹脂層を硬化させた。【００４５】
（実施例２〜５）
Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯のサイズ、積層枚数、樹脂層部の厚さ等を表１に示すように変更する以外は、実施例１と同様にしてアンテナ磁心を作製した。【００４６】
（比較例１）
長辺１３ｍｍ、短辺３．５ｍｍのＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯を１６枚積層した積層体を、エポキシ樹脂液中に浸漬して比較例１のアンテナ磁心を作製した。【００４７】
（比較例２）
短辺３．５ｍｍの長尺のＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯をリールに巻き取った。このリールを４つ用意し、エポキシ樹脂液に長尺のＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯を浸漬する工程を行った後に積層して積層体を形成した。次に、長辺１２ｍｍとなるよう切断加工した後、積層体を４つ積層することにより、Ｃｏ基アモルファス磁性合金薄帯の積層枚数が合計で１６枚になるようにした。このようにして比較例２のアンテナ磁心を作製した。【００４８】
実施例および比較例のアンテナ磁心について任意の断面を観察し、樹脂層部における空隙の有無、樹脂層部の平均厚さと厚さのバラツキを調べた。切断面における突起部サイズも調べた。外観歩留まりを調べた。外観歩留まりとは、目視により樹脂のはみ出し等の不具合が発見されず、良品と判断できた製品の割合である。それらの結果を表１に示す。【００４９】
【表１】
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【００５０】
表から分かる通り、実施例のアンテナ磁心は樹脂層部の厚さを均一にすることができた。実施例のアンテナ磁心は、積層前のアモルファス磁性合金薄帯上に半硬化型樹脂を両面に塗布し、それを積層した後に半硬化型樹脂の固化を行っているため、樹脂の塗布むらや流れ落ちると言った不具合が起きないので樹脂層部の厚さを均一にできている。それに対して、比較例１および比較例２のものは浸漬法を使っていることから、樹脂層部の厚さのバラツキが大きかった。比較例１のようにＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯の積層体に樹脂含浸する方法では、積層体内部まで樹脂層が侵入せず、樹脂層が形成されない空隙部が形成されていた。さらに、比較例１のように樹脂層部を形成する前に切断して積層する場合には、突起部のサイズが大きかった。【００５１】
（実施例６〜１０）
質量法による板厚が１８μｍのＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯（組成（原子比）：Ｃｏ８１．００Ｆｅ３．８０Ｎｂ２．７Ｃｒ２．２Ｓｉ７．９Ｂ２．４）を用意した。Ｃｏ基アモルファス合金薄帯をスリットし、その両面に半硬化型エポキシ樹脂層を塗付した。スリット後のＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯のサイズ（長辺×短辺）、積層枚数、樹脂層部の平均厚さは表２に示した通りである。硬化（固化）のための熱処理は表２に示した条件で行った。【００５２】
【表２】
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【００５３】
得られたアンテナ磁心について、樹脂層部の厚さのバラツキ、樹脂層部の空隙の有無、突起部のサイズ、外観歩留まりを調べた。それらの結果を表３に示す。【００５４】
【表３】
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【００５５】
表から分かる通り、実施例のアンテナ磁心は樹脂層部の厚さを均一にすることができた。実施例のアンテナ磁心は、積層前のＣｏ基アモルファス磁性合金薄帯上に半硬化型樹脂を両面に塗布し、それを積層した後に半硬化型樹脂の固化を行っているため、樹脂の塗布むらや流れ落ちると言った不具合が起きないので樹脂層部の厚さが均一化されている。樹脂層部の硬化のための熱処理温度を１５０〜２２０℃と高くしているため、熱処理時間を短くすることができた。【００５６】
（実施例１Ａ〜１０Ａ、比較例１Ａ〜２Ａ）
実施例１〜１０および比較例１〜２のアンテナ磁心を用いてアンテナを作製した。アンテナを作製するにあたり、アンテナ磁心にポリイミドテープを巻いて補強した。ボリイミドテープの上から、線径０．０５ｍｍの巻線（表面に絶縁被覆有り）を５８０ターン施してアンテナを形成した。各アンテナについて、Ｌ値、Ｑ値を測定した。Ｌ値、Ｑ値の測定条件は１３４．２ｋＨｚ、１．０Ｖである。それらの結果を表４に示す。【００５７】
【表４】
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【００５８】
表から分かる通り、実施例のアンテナはＬ値およびＱ値が優れていた。比較例１および比較例２は、外観上は良品であるが、Ｌ値およびＱ値が低かった。実施例同士を比較すると、硬化熱処理温度が１２０℃である実施例１〜５のアンテナ磁心よりも、１５０〜２２０℃である実施例６〜１０のアンテナ磁心の方が、相対的にＱ値が向上していることが分かる。これは、熱処理温度を１５０〜２２０℃の範囲内とすることにより、硬化熱処理が磁気特性向上のための熱処理効果を付与しているためである。【００５９】
（実施例１１〜１８）
実施例１のアンテナ磁心を用意した。次に、ポリイミドテープを巻き付け、その上から巻線を施したものを実施例１１〜１２とした。アンテナ磁心を絶縁ケース（１５×５．５×１．０ｍｍ）に収納し、その上から巻線を施したものを実施例１３〜１４とした。補強板（１３×３．５×０．１ｍｍ）上にアンテナ磁心を配置してから巻線を施したものを実施例１５〜１６とした。ポリイミドテープ、絶縁ケース、補強板のいずれも使用しないで巻線を施したものを実施例１７〜１８とした。各実施例のアンテナを１００個ずつ作製し、その歩留まりを調べた。その結果を表５に示す。【００６０】
【表５】
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【００６１】
表から分かる通り、補強部材を使うことにより歩留まりを大幅に向上させることができる。また、前述のようにアンテナ磁心としての歩留まりが良いことから、アンテナとしての歩留まりを大幅に向上させることができる。【００６２】
（実施例１９〜２１）
実施例８Ａのアンテナ（実施例８のアンテナ磁心に５８０ターンの巻線処理を施したアンテナ）を用意した。次に、キーレスエントリーシステム（検知システム）の受信機のアンテナとして筐体に接着剤により接着した。このとき、表６に示す吸水率を有する接着剤を使用した。各受信機に接着したアンテナの耐久性試験を行った。耐久性試験は、温度８５℃、湿度８５％の環境下で１０００時間保持し、その後の位置ずれの有無およびＱ値の低下度合いを測定することにより行った。それらの結果を表６に示す。【００６３】
【表６】
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【００６４】
表から分かる通り、アンテナの固定に吸水率が１％以下の接着剤を使用することによって、接着部の耐久性が大幅に向上した。このため、実施例に係る特性の良いアンテナの長期信頼性を向上させることができる。【００６５】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施し得るものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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