(57)【要約】【課題】フェライトの意図しない分割による透磁率の変動に伴なう共振周波数のずれを防止することが可能な磁性シート、当該磁性シートを用いたアンテナモジュール、当該アンテナモジュールが搭載された電子機器及び当該磁性シートの製造方法を提供すること【解決手段】本発明の磁性シート１は、フェライト層２と支持体３、４とを具備する。フェライト層２は、フェライトからなり、第１の方向に厚みを有し、前記第１の方向に垂直な第１の面において最も長い辺が厚みの１０倍以下であるランダム形状の複数のフェライト片２ａに分割されている。支持体３、４は、フェライト片２ａのフェライト層２における位置を支持する。  本発明のフェライト層２は既に十分に分割されているため、実装の際あるいは実装後に応力が印加されたとしてもそれ以上分割されることは防止される。これにより透磁率の変動による共振周波数のずれを防止することが可能となる。【選択図】図２
2011211337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナが積層される磁性シートであって、
フェライトからなり、第１の方向に厚みを有し、前記第１の方向に垂直な第１の面において、最も長い辺が前記厚みの１０倍以下であるランダム形状の複数のフェライト片に分割されているフェライト層と、
前記フェライト片の前記フェライト層における位置を支持する支持体と、
を具備する磁性シート。
【請求項２】
請求項１に記載の磁性シートであって、
前記フェライト片各々の前記第１の面における面積は、前記フェライト層の厚みの二乗の１００倍の面積以下である
磁性シート。
【請求項３】
請求項２に記載の磁性シートであって、
前記支持体は、前記フェライト層に積層された第１の支持層と、前記フェライト層の前記第１の支持層と反対側に積層された第２の支持層とを有する
磁性シート。
【請求項４】
フェライトからなり第１の方向に厚みを有し前記第１の方向に垂直な第１の面において最も長い辺が前記厚みの１０倍以下であるランダム形状の複数のフェライト片に分割されているフェライト層と、前記フェライト片を支持する支持体とを有する磁性シートと、
前記磁性シートに積層されたアンテナと、
を具備するアンテナモジュール。
【請求項５】
フェライトからなり第１の方向に厚みを有し前記第１の方向に垂直な第１の面において最も長い辺が前記厚みの１０倍以下であるランダム形状の複数のフェライト片に分割されているフェライト層及び前記フェライト片を支持する支持体とを有する磁性シートと、前記磁性シートに積層されたアンテナとを有するアンテナモジュールと、
前記アンテナモジュールを収容する筐体と、
を具備する電子機器。
【請求項６】
第１の方向に厚みを有するフェライトからなるフェライト板と、可撓性を有する支持体とを積層してフェライト板シートを作成し、
前記フェライト板シートを変形させることで、前記フェライト板を前記第１の方向に垂直な第１の面において最も長い辺が前記厚みの１０倍以下であるランダム形状の複数のフェライト片に分割する
磁性シートの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の磁性シートの製造方法であって、
前記フェライト板を分割する工程は、前記フェライト板シートを前記第１の面に平行な第１の向きでローラーに巻回させ、さらに、前記第１の面に平行で前記第１の向きとは異なる第２の向きでローラーに巻回させる
磁性シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナに隣接して設けられる磁性シート、この磁性シートを用いたアンテナモジュール、このアンテナモジュールが搭載された電子機器及び当該磁性シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の無線通信機器は、複数のＲＦ（Radio Frequency）アンテナが搭載されている。携帯電話を例に挙げると、電話通信用アンテナ（７００ＭＨｚ〜２．１ＧＨｚ）、ワンセグ用アンテナ（４７０〜７００ＭＨｚ）、ＧＰＳ用アンテナ（１．５ＧＨｚ）、無線ＬＡＮ／Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ用アンテナ（２．４５ＧＨｚ）等が、ひとつの携帯電話に搭載されている。今後はこれらのＲＦアンテナに加えて、デジタルラジオ用アンテナ（１９０ＭＨｚ）、次世代マルチメディア通信用アンテナ（２１０ＭＨｚ）、ＵＷＢ用アンテナ（３〜１０ＧＨｚ）等のようなＲＦアンテナも、ひとつの携帯電話に搭載される可能性もある。
【０００３】
このような複数のＲＦアンテナの搭載、更には電子機器の小型化・薄型化のために、ＲＦアンテナには更なる小型化が要求されている。ＲＦアンテナの小型化のために、材料の誘電率、透磁率を用いた波長短縮を利用した設計手法がある。波長の短縮率は、εｒ：比誘電率、μｒ：比透磁率を用いて、｛１／√（εｒ×μｒ）｝で表すことができる。つまり、比誘電率の大きな材料や比透磁率の大きな材料を基板としてアンテナを作製することで、より短いアンテナパターンで、目的の周波数の小型アンテナを構成することができる。材料物性値の観点から、誘電材料は誘電率のみを有しているのに対し、磁性材料は透磁率のみならず誘電率も有している。そのため、磁性材料を効果的に用いることによって、アンテナの更なる小型化が可能となる。
【０００４】
また、現在、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）と呼ばれる非接触通信システムが普及している。ＲＦＩＤシステムで利用される非接触通信方法には、静電結合方式、電磁誘導方式、電波通信方式などが挙げられる。このうち電磁誘導方式のＲＦＩＤシステムは、例えばリーダライタ側の１次コイルとトランスポンダ側の２次コイルで構成され、これら２つのコイルの磁気的な結合によってコイル経由でデータ通信が行なわれる。トランスポンダ及びリーダライタの各アンテナコイルはＬＣ共振回路として動作しており、一般には、これらコイルの共振周波数を、通信に用いる搬送波の搬送波周波数に調整して共振させることにより、トランスポンダとリーダライタ間の適当な通信距離を設定することができる。
【０００５】
更には、近年、非接触給電（非接触電力伝送、ワイヤレス電力伝送）システムも注目されている。非接触給電システムで利用される電力伝送方法には、電磁誘導方式、電磁共鳴方式などが挙げられる。電磁誘導方式は、上述したＲＦＩＤシステムでも用いられている方式と同様の原理であり、１次側のコイルに電流を流した際に生じる磁界を使って２次側のコイルに電力を送る。一方、電磁共鳴方式とは、電界結合と磁界結合があり、共振を利用して電界もしくは磁界の結合で電力伝送を行う。中でも磁界結合を利用した電磁共鳴方式が近年では注目され始めており、これらの共振アンテナはコイルを用いて設計される。
【０００６】
これらのアンテナコイルが、アンテナモジュール単体では目的の周波数で共振するように設計されていても、実際に電子機器に実装されると、目的の特性を得ることが難しい。これは、アンテナコイルから生じた磁界成分が周辺に位置する金属等と干渉（結合）し、アンテナコイルのインダクタンス成分が減少して共振周波数がシフトしてしまうこと、また渦電流損失が生じてしまうことが原因である。これらの対策のひとつとして、磁性シートが利用されている。アンテナコイルと周囲に存在する金属との間に磁性シートを配置することによって、アンテナコイルから発生した磁束は磁性シート内に集められ、金属への干渉を減少させることができる。
【０００７】
ここで、磁性シートの材料のひとつにフェライト（酸化鉄を主成分とするセラミックス）がある。フェライトは、硬くて脆いため機械的な応力に非常に弱く、少しの衝撃が加わると割れてしまう。また、割れ方（割れる方向、分割片のサイズ等）によって透磁率が変動し、アンテナコイルの共振周波数が影響を受けるという問題点がある。これに対し、特許文献１及び特許文献２には、フェライトの割れ方を制御するための溝加工を予め施したフェライト板が提案されている。
【０００８】
特許文献１に記載の「セラミックシート」は、レーザー加工により破線状の溝が形成され、当該溝に沿って割られた状態で機器に配設されるものとされている。これにより複数のセラミック小片が形成され、セラミックシートを機器に配設する際の自由度が向上するとされている。また、特許文献２に記載の「焼結フェライト基板」は、研削加工により溝が形成されたものとされている。このため、機器に配設される際に、焼結フェライト板が溝に沿って分割され、不定形な破損や欠損が防止されるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２９６４３１号公報（段落[００５２]、図１）
【特許文献２】特開２００５−１５２９３号公報（段落[００２４]、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように、特許文献１及び特許文献２に記載のフェライト板はいずれも、予め形成された溝に沿って分割されるものとされている。このため、これらのフェライト板をアンテナコイルの磁性シートとして用いる場合、溝に沿って分割された状態での透磁率を基にアンテナコイルの共振周波数が調整されると考えられる。しかし、これらのフェライト板を機器に実装する際、あるいは実装した後にフェライト板に応力が印加された場合、フェライト板がさらに小さく分割され、フェライト板の透磁率が変化するおそれがある。このような場合、フェライト板が溝に沿って分割されているとして調整されたアンテナコイルの共振周波数が本来の値から変動してしまう。
【００１１】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、フェライトの意図しない分割による透磁率の変動に伴なう共振周波数のずれを防止することが可能な磁性シート、当該磁性シートを用いたアンテナモジュール、当該アンテナモジュールが搭載された電子機器及び当該磁性シートの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一形態に係る磁性シートは、アンテナが積層される磁性シートであって、フェライト層と支持体とを具備する。
上記フェライト層は、フェライトからなり、第１の方向に厚みを有し、上記第１の方向に垂直な第１の面において、最も長い辺が上記厚みの１０倍以下であるランダム形状の複数のフェライト片に分割されている。
上記支持体は、フェライト片の上記フェライト層における位置を支持する。
【００１３】
予め、最も長い辺が厚みの１０倍以下であるフェライト片に分割されているフェライト層は既に十分に分割されているため、実装の際あるいは実装後に応力が印加されたとしてもそれ以上分割されることは防止される。これにより透磁率の変動による共振周波数のずれを防止することが可能となる。
【００１４】
上記フェライト片各々の上記第１の面における面積は、上記フェライト層の厚みの二乗の１００倍の面積以下であってもよい。
【００１５】
最も長い辺が厚みの１０倍以下であるフェライト片の面積は、フェライト片が正方形であると仮定すると、フェライト層の厚みの二乗の１００倍の面積以下である。このため、面積が厚みの二乗の１００倍以下であるフェライト片となるように分割されているフェライト層は十分に分割されており、応力の印加による透磁率の変動を防止することが可能である。
【００１６】
上記支持体は、上記フェライト層に積層された第１の支持層と、上記フェライト層の上記第１の支持層と反対側に積層された第２の支持層とを有してもよい。
【００１７】
この構成によれば、フェライト層を第１の支持層と第２の支持層とによって挟み込むことにより、フェライト片の剥離を防止することが可能である。
【００１８】
本発明の一形態に係るアンテナモジュールは、磁性シートと、アンテナとを具備する。
上記磁性シートは、フェライトからなり第１の方向に厚みを有し上記第１の方向に垂直な第１の面において最も長い辺が上記厚みの１０倍以下であるランダム形状の複数のフェライト片に分割されているフェライト層と、上記フェライト片を支持する支持体とを有する。
上記アンテナは、磁性シートに積層されている。
【００１９】
上述のように、当該フェライト層は分割による透磁率の変動が発生しないため、アンテナを当該フェライト層の透磁率に応じて調節することにより、その共振周波数を維持することが可能である。
【００２０】
本発明の一形態に係る電子機器は、アンテナモジュールと、筐体とを具備する。
上記アンテナモジュールは、フェライトからなり第１の方向に厚みを有し上記第１の方向に垂直な第１の面において最も長い辺が上記厚みの１０倍以下であるランダム形状の複数のフェライト片に分割されているフェライト層及び上記フェライト片を支持する支持体とを有する磁性シートと、上記磁性シートに積層されたアンテナとを有する。
上記筐体は、上記アンテナモジュールを収容する。
【００２１】
上述のように、この電子機器では共振周波数のずれが防止されているため、高い通信効率あるいは伝送効率を得ることが可能である。
【００２２】
本発明の一形態に係る磁性シートの製造方法は、第１の方向に厚みを有するフェライトからなるフェライト板と、可撓性を有する支持体とを積層してフェライト板シートを作成する。
上記フェライト板は、上記フェライト板シートを変形させることで、上記第１の方向に垂直な第１の面において最も長い辺が上記厚みの１０倍以下であるランダム形状の複数のフェライト片に分割される。
【００２３】
フェライト板シートを変形させることにより可撓性を有する支持体が変形し、フェライト板に応力が印加される。これにより、フェライト板を複数のフェライト片に分割することが可能である。
【００２４】
上記フェライト板を分割する工程は、上記フェライト板シートを上記第１の面に平行な第１の向きでローラーに巻回させ、さらに、上記第１の面に平行で上記第１の向きとは異なる第２の向きでローラーに巻回させてもよい。
【００２５】
フェライト板シートをローラーに巻回させることにより、フェライト板シートを変形させ、フェライト板を分割することが可能である。この際、フェライト板シートを異なる２つの向き（第１の向き及び第２の向き）からローラーに巻回させることにより、フェライト板をランダム形状を有するフェライト片に分割させることが可能である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、フェライトの意図しない分割による透磁率の変動に伴なう共振周波数のずれを防止することが可能な磁性シート、当該磁性シートを用いたアンテナモジュール、当該アンテナモジュールが搭載された電子機器及び当該磁性シートの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】磁性シートを示す斜視図である。
【図２】磁性シートの層構造を示す分解斜視図である。
【図３】磁性シートのフェライト層を示す平面図
【図４】フェライト板シートを示す分解斜視図である
【図５】分割処理の様子を示す図である。
【図６】分割処理されたフェライト板を示す図である。
【図７】アンテナモジュールを示す斜視図である。
【図８】シミュレーションモデルを示す図である。
【図９】シミュレーション解析の結果を示すグラフである。
【図１０】複素透磁率の実部毎に共振周波数を示した表である。
【図１１】周波数に対する複素比透磁率を測定した結果を示すグラフである。
【図１２】周波数毎に複素透磁率の実部及び虚部の値を示す表である。
【図１３】ローラーの直径とフェライト層の分割サイズの関係を示すグラフである。
【図１４】フェライト層の様子を示す図である。
【図１５】フェライト層の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００２９】
[磁性シートの構成]
図１は、本発明の一実施形態に係る磁性シート１を示す斜視図である。
図２は、磁性シート１の層構造を示す分解斜視図である。
以下、磁性シート１のシート面（第１の面）に平行な方向をＸ方向及びＹ方向とし、積層方向をＺ方向（第１の方向）とする。
【００３０】
図１及び図２に示すように、磁性シート１は、フェライト層２が、第１の保護層３及び第２の保護層４によって挟まされて構成されている。なお、これらの図に示す磁性シート１は正方形状であるが、その形状は任意である。
【００３１】
図３は、フェライト層２を示す平面図である。
フェライト層２は、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｍｇ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ａｌ系フェライト、ＹＩＧ系フェライト等の各種フェライトのいずれかからなるものとすることができる。フェライト層２の厚みは例えば１０μｍ〜５ｍｍとすることができる。
【００３２】
図３に示すように、フェライト層２は、複数のフェライト片２ａからなる。フェライト片２ａは、一枚のフェライト板を後述する方法によって分割することによって形成することができる。フェライト片２ａは、Ｚ方向には略一様でありＸ−Ｙ方向にランダムな形状（Ｎ角柱：Ｎは３以上で任意）を有する。フェライト層２は、フェライト片２ａの「最長辺」が厚みの１０倍以下となるように形成されている。最長辺とは、フェライト層２の所定範囲（例えば１０ｍｍ×１０ｍｍ）におけるＸ−Ｙ方向に最も長い片である。図３には、ここに示すフェライト層２における最長辺Ｌを示す。また、フェライト片２ａが正方形であると仮定すると、最長片が厚みの１０倍以下である場合、フェライト片２ａのＸ−Ｙ平面における面積は、厚みの二乗の１００（１０×１０）倍以下となる。
【００３３】
第１の保護層３は、フェライト層２に貼付され、フェライト層２を保護するとともにフェライト片２ａのフェライト層２における位置を支持する。第１の保護層３は、可撓性を有する材料、例えばＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）、アクリル、テフロン（登録商標）、ポリイミド等の高分子材料、紙、片面粘着材、両面粘着材等からなるものとすることができる。また、第１の保護層３として、フレキシブルプリント基板を用いることも可能である。
【００３４】
第２の保護層４は、フェライト層２の第１の保護層３とは反対側に貼付され、フェライト層２を保護するとともにフェライト片２ａフェライト層２における位置を支持する。第２の保護層４は、第１の保護層３と同様の材料からなるものとすることができる。第１の保護層３の材料と第２の保護層４の材料は同一でもよく異なるものであってもよい。
【００３５】
磁性シート１は以上のように構成される。上述のように、フェライト層２は、ランダムな形状を有する複数のフェライト片２ａに分割されている。このため、磁性シート１のアンテナコイルへの実装後に応力が印加された場合であっても、フェライト層２はそれ以上分割されることがなく、後述する透磁率の変動を防止することが可能となる。
【００３６】
[磁性シートの製造方法]
まず、磁性シート１の基となるフェライト板シートを作成する。
図４はフェライト板シート５を示す分解斜視図である。
同図に示すように、フェライト板シート５は、フェライト板６に上述の第１の保護層３及び第２の保護層４を貼付することによって形成する。フェライト板６は、上述したような材料のフェライトからなる板であり、分割はされてない。
【００３７】
次に、フェライト板シート５を「分割処理」する
図５は、分割処理の様子を示す図である。
図５（ａ）に示すように、フェライト板シート５をローラーＲに巻回し、ローラーＲを回転させることでフェライト板シート５を繰り出していく。この際、ローラーＲの回転速度は任意である。第１の保護層３及び第２の保護層４は可撓性を有するため、ローラーＲに巻回されることにより生じる応力はフェライト板６に印加され、フェライト板６を破砕する。破砕されたフェライト板６の破片は、第１の保護層３及び第２の保護層４によってその位置が維持される。なお、ローラーＲの直径と、フェライト板６の割れ方の間には所定の関係があるが、この関係については後述する。
【００３８】
図５（ｂ）に示すように、矢印Ａとして示す一方向（図ではＸ方向）にフェライト板シート５を巻回させた後、矢印Ｂとして示す、矢印Ａの方向とは直交する方向（図ではＹ方向）にフェライト板シート５を巻回させる。これより、直交する２方向に応力が印加され、フェライト板６がランダム形状を有する複数のフェライト片２ａに分割される。仮に一方向にしか巻回されなければ、フェライト板６はローラーＲに沿ってストライプ状に分割されてしまう。この場合、実装後にこのストライプ方向と異なる方向に応力が印加されると、さらにフェライト板６が分割され、後述するように透磁率が変動してしまう。なお、矢印Ａ及びＢで示したローラーＲへの巻回方向は、直交する方向に限られず、異なる２方向であればよい。
【００３９】
以上に示したように、フェライト板シート５を作成し、分割処理によってフェライト板６を破砕することにより、磁性シート１が作成される。
【００４０】
[アンテナモジュールの構成]
磁性シート１とアンテナコイルとをモジュール化したアンテナモジュールについて説明する。
図６は、アンテナモジュール１０を示す斜視図である。
アンテナモジュール１０は、ＲＦ（Radio Frequency）通信、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムあるいは非接触給電システム等用である。ここでは、アンテナモジュール１０は、ＲＦＩＤ用のアンテナモジュールであるものとして説明するが、これに限られず、磁性シート１とアンテナコイルが一体化されたモジュールであればよい。
【００４１】
図６に示すように、アンテナモジュール１０は、磁性シート１と、磁性シート１上に配置されたアンテナコイル１１及びアンテナコイル１１に接続されたＩＣチップ１２とを有する。アンテナコイル１１及びＩＣチップ１２は、磁性シート１に、例えば接着されて配置されている。
【００４２】
アンテナコイル１１は、コイル状に巻回された導線であり、その形状、巻回数は任意である。ＩＣチップ１２は、アンテナコイル１１の両端と接続されている。ＲＦＩＤシステムでは、アンテナモジュール１０に入射する電磁波によりアンテナコイル１１において誘導起電力が生成し、ＩＣチップ１２に供給される。ＩＣチップ１２はこの電力により駆動され、アンテナコイル１１から入力される、入射する電磁波（搬送波）からの情報を記憶し、あるいは記憶している情報を搬送波としてアンテナコイル１１に出力する。
【００４３】
磁性シート１のアンテナコイル１１に対する大きさは任意であるが、アンテナモジュール１０から発生した磁界成分がアンテナモジュール１０の周囲に存在する金属等と干渉（結合）することを防ぐという磁性シート１の役割から、アンテナコイル１１の大部分に広がっていることが好適である。
【００４４】
[電子機器の構成]
アンテナモジュール１０を搭載した電子機器について説明する。
図７は、電子機器２０を示す概略図である。
同図に示すように、電子機器２０は、筐体２１を有し、筐体２１にはアンテナモジュール１０が収容されている。電子機器２０は、携帯情報端末、携帯電話、ＩＣ（Integrated Circuit）カード等、ＲＦ通信、ＲＦＩＤ通信又は非接触給電等が可能な機器であれば種類は問わない。機器の種類によらず、電子機器２０には多くの場合、バッテリ、シールド板等の金属部品が用いられる。このため、電子機器２０に搭載されたアンテナモジュール１０の周囲には、アンテナモジュール１０から発生した磁界成分に干渉（結合）する金属等が存在する。
【００４５】
電子機器２０は、他の機器（以下、対象機器）との間で、電磁波を介して通信又は電力伝送を行う。この際、電子機器２０は、所定の周波数を有する電磁波を受信し、その周波数の電磁波を送信するように設計される。具体的には、アンテナコイル１１とその周辺回路によってＬＣ共振回路が形成されており、ＬＣ共振回路の周波数（共振周波数）とアンテナコイル１１に入射する電磁波の周波数が一致（近接）する場合には、誘導電流が増幅され、通信あるいは電力伝送に利用される。アンテナコイル１１から電磁波が放射される場合も同様に、ＬＣ共振回路によって共振周波数とされた電磁波が放射される。このため入射あるいは放射される電磁波と共振周波数が異なる場合、通信効率あるいは伝送効率が著しく低下する。したがって、電子機器２０は、対象機器に応じてその電磁波と共振周波数が一致（近接）するように調整されている必要がある。なお、本実施形態において、アンテナコイル１１と記述しているが、必ずしもアンテナはコイル形状とは限らない。ＲＦ通信においては、ダイポール形状、逆Ｆ形状など様々な形状のアンテナが利用されている。その場合、周辺材料も考慮したアンテナの共振周波数の調整が必要である。
【００４６】
［磁性シートの透磁率による共振周波数への影響］
磁性シート１とアンテナコイル１１によって構成されるアンテナモジュール１０において、磁性シート１の透磁率によりアンテナコイル１１の共振周波数がどのような影響を受けるか、シミュレーション解析を用いて説明する。
【００４７】
図８にシミュレーションモデルＳを示す。図８（ａ）はシミュレーションモデルＳの概観図であり、図８（ｂ）はシミュレーションモデルＳの断面図である。これらの図に示すように、シミュレーションモデルＳは、金属板Ｍ、磁性シートＪ及びアンテナコイルＡによって構成されている。
【００４８】
金属板Ｍ及びアンテナコイルＡは、共に銅からなるものとする。磁性シートＪは、所定の複素比透磁率を有するものとする。複素比透磁率は、実部μｒ’と虚部μｒ"を有し、実部μｒ’は磁界と同位相の磁束密度成分に関係し、虚部μｒ"は位相の遅れを含む指標で磁気エネルギーの損失分に相当する。金属板Ｍのサイズは、Ｘ方向１５．０ｍｍ、Ｙ方向１４．５ｍｍ、厚み（Ｚ方向）０．３ｍｍである。磁性シートＪは、Ｘ方向１５．０ｍｍ、Ｙ方向１４．５ｍｍ、厚み（Ｚ方向）０．１ｍｍである。アンテナコイルＡは、ライン幅（Ｘ方向又はＹ方向）１．０ｍｍ、厚み（Ｚ方向）０．０５ｍｍである。アンテナコイルＡと磁性シートＪの間隔は０．１ｍｍ、磁性シートＪと金属板Ｍの間隔は０．０５ｍｍである。
【００４９】
このようなシミュレーションモデルＳを用いてシミュレーション解析を実施した。図９は、本シミュレーション解析の結果を示すグラフである。Ｓ１１特性とは回路の通過・反射電力特性を表現するＳパラメータのひとつであり、入力端子に入力した電力に対する入力端子に反射した電力の比である。本シミュレーション解析では、磁性シートＪの虚部μｒ"は０とし、実部μｒ’が２０、３０、…、８０のそれぞの場合にＳ１１特性を算出した。それぞれプロットにおいて、Ｓ１１特性が最も小さい周波数が共振周波数である。図１０は、それぞれの実部μｒ’について、共振周波数を示した表である。
【００５０】
図９及び図１０に示すように、透磁率（実部μｒ’）が異なると共振周波数も異なることがわかる。例えば、複素比透磁率の実部μｒ’が５０の磁性シートＪと、実部μｒ’が４０の磁性シートＪでは、約０．３６ＭＨｚの共振周波数の差が生じてしまうことが分かる。ＲＦＩＤ等のアンテナコイルでは、共振周波数のバラツキを０．１ＭＨｚ以内で設計することが多いため、１０という透磁率差は非常に大きなアンテナのバラツキ要因となってしまうことが分かる。以上のように、磁性シート１の透磁率が変動すると、共振周波数が変動する。
【００５１】
［フェライト層の分割サイズによる透磁率への影響］
磁性シート１を有するアンテナモジュール１０において、フェライト層２の分割サイズによりその透磁率がどのような影響を受けるかについて説明する。
図１１は、フェライト層の分割サイズが異なる磁性シートが設けられたアンテナモジュールについて、周波数に対する複素比透磁率（実部μｒ’及び虚部μｒ"）を測定した結果を示す。フェライト層の厚みは０．１ｍｍとし、分割により形成されれるフェライト片の最長辺の長さが１．０ｍｍ以下（厚みの１０倍以下）となるように分割したものとフェライト片の平均長さが約２．０ｍｍとなるように分割したのものについて測定した。図１１において前者を実線、後者を破線で示す。図１２は、図１１に示した測定結果について、特定の周波数における実部μｒ’及び虚部μｒ"の値を示す表である。
【００５２】
図１１及び図１２に示すように、フェライト層の分割サイズによって、複素比透磁率（実部μｒ’及び虚部μｒ"）が大きく変化することがわかる。分割サイズが小さいほど、実部μｒ’及び虚部μｒ"が減少する傾向にある。例えば、ＲＦＩＤに用いられる１３．５６ＭＨｚにおいては、実部μｒ’の差は１０以上である。上述したシミュレーション解析の結果からも、分割サイズによる透磁率の変化は、共振周波数に著しい影響を及ぼすことがわかる。
【００５３】
図１１の結果から、フェライト片の平均長さが２．０ｍｍよりも大きくなるように分割された磁性シートでは、更に大きな複素比透磁率となることが予想される。一方、フェライト片の最長辺の長さが１．０ｍｍ以下なるように分割された磁性シートを、更に分割した磁性シートでは、複素比透磁率は更に小さな値となると考えられる。しかしながら、フェライト片の最長辺の長さが１．０ｍｍ以下なるように分割された磁性シートを用いてアンテナコイル及び電気機器への実装を試みたが、それ以上分割されることは無かった。つまり、最長辺の長さが厚みの１０倍以下となるように分割された磁性シートを用いれば、実装前後における透磁率の変化がほとんど生じないということがいえる。
【００５４】
さらに、図１１より、複素比透磁率の虚部μｒ"も、フェライト層の分割サイズが小さくなることで減少することが分かる。複素比透磁率の虚部μｒ"は磁気損失を表しており、アンテナコイルにとっては複素比透磁率の虚部μｒ"が小さいほど損失の少ないアンテナコイルとすることが可能である。
【００５５】
［ローラー径とフェライト板分割サイズの関係］
上述のように、本実施形態では、フェライト板６を有するフェライト板シート５をローラーＲに巻回させることによってフェライト板６を破砕し、フェライト片２ａを形成させた。この際にローラーＲの直径が異なれば、フェライト板６に印加される応力の大きさが異なり、フェライト層２の分割サイズが異なる。図１３は、ローラーＲの直径（以下、ローラー径）と、フェライト層２の分割サイズの関係を示すグラフである。
【００５６】
図１３は、ローラー径が１１．０ｍｍ、７．５ｍｍ、５．０ｍｍ、４．０ｍｍ、３．０ｍｍ、２．０ｍｍの各ローラーを用いて、厚さが１００μｍ及び２００μｍの各フェライト板６を破砕した結果である。図１３の縦軸は、フェライト片２ａの最長辺の長さ（ｘ）の厚み（ｔ）に対する割合（ｘ／ｔ）である。また、図１４及び図１５に、ローラー径が異なるローラーＲによって分割されたフェライト層２の様子を示す。図１４は厚さが１００μｍのフェライト板６を破砕したものであり、図１５は厚さが２００μｍのフェライト板６を破砕したものである。図１４及び図１５には、その範囲に置ける最長辺を白破線で示し、その長さを示す。
【００５７】
図１４及び図１５に示すように、フェライト板６はローラーＲによって破砕されることで、ランダム形状を有するフェライト片２ａに分割されている。これにより、仮にフェライト層２にさらに応力が印加されても、特定の方向にフェライト層２が分割されることが防止される。
【００５８】
また、図１３乃至図１５に示すように、ローラー径が小さくなるほど、フェライト片２ａの大きさが小さくなる。そして、ローラー径が小さくなるほど、フェライト片２ａの最長辺の長さの厚みに対する割合（ｘ／ｔ）は１０弱の値に収束していくことがわかる。さらに、図１４及び図１５において、ローラー径が４．０ｍｍ以下のとき、厚み１００μｍのフェライト層２におけるフェライト片２ａの最長辺の長さは１．０ｍｍ以下、厚み２００μｍのフェライト層２におけるフェライト片２ａの最長辺の長さは２．０ｍｍ以下になることがわかる。以上より、フェライト層２を、フェライト片２ａの最長辺が厚みの１０倍以下（フェライト片２ａの面積が厚みの二乗の１００倍以下）の大きさになるように分割しておくことにより、磁性シート１をアンテナモジュール１０として電子機器２０に実装する際、フェライト層２がさらに分割されることを防止することが可能である。
【００５９】
以上のように、本実施形態では、フェライト層２が最も長い辺が厚みの１０倍以下である複数のフェライト片２ａに分割されている。このため、磁性シート１をアンテナモジュール１０として実装する際、あるいはアンテナモジュール１０を電子機器２０に搭載する際に、フェライト層２がさらに分割されることがない。これにより、透磁率の変動に伴なうアンテナコイル１１の共振周波数の変動を防止することが可能である。
【００６０】
本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において変更され得る。
【００６１】
上述の実施形態では、分割処理はローラーを用いて実施したがこれに限られず、フェライト板を破砕し、フェライト片に分割することが可能な方法を用いることが可能である。例えば、第１の保護層又は第２の保護層の弾力性が高い場合等には、Ｚ方向から押圧力を印加してフェライト板を破砕することも可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１…磁性シート
２…フェライト層
２ａ…フェライト片
３…第１の保護層
４…第２の保護層
５…フェライト板シート
６…フェライト板
１０…アンテナモジュール
１１…アンテナコイル
２０…電子機器
２１…筐体
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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