(57)【要約】【課題】良好な磁気特性を維持しつつ、フェライト板の表面が保護された所望とするサイズの磁性材料を提供する。【解決手段】磁性金属を焼結して板状に加工したフェライト板１２４からなり、フェライト板１２４の側面には、磁性合金からなる磁性シート１２２が、アンテナコイル１１ａの外周部１１ｃと重畳するように巻回されており、フェライト板１２４の上下面には、フェライト板１２４の側面に巻回される磁性シート１２２を含むようにして、有機性樹脂フィルム１２１、１２６が貼着されている。【選択図】  図２
2011015376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発信器から発信される磁界を受けて、該発信器と誘導結合されて通信可能となるアンテナコイルが実装されたアンテナ基板に重畳する位置に配置され、該発信器から発信される磁界を該アンテナコイルに引き込む磁性材料において、
磁性金属を焼結して板状に加工したフェライト板からなり、
上記フェライト板の側面には、磁性合金からなる磁性シートが、上記アンテナコイルの外周部と重畳するように巻回されており、
上記フェライト板の上下面には、該フェライト板の側面に巻回される磁性シートを含むようにして、有機性樹脂フィルムが貼着されていることを特徴とする磁性材料。
【請求項２】
上記磁性シートは、ケイ素を含む磁性合金からなり、
上記フェライト板は、上記発信器から発信される磁界の発振周波数における損失係数が、上記磁性シートよりも小さいことを特徴とする請求項１記載の磁性材料。
【請求項３】
上記磁性シートで囲まれる面積を上記フェライト板の面積で除した面積比は、６．６４以下であることを特徴とする請求項１記載の磁性材料。
【請求項４】
上記フェライト板の側面には、幅が０．５［ｍｍ］以下の上記磁性シートが、上記アンテナコイルの外周部と重畳するように巻回されていることを特徴とする請求項３記載の磁性材料。
【請求項５】
発信器から発信される磁界を受けて、該発信器と誘導結合されて通信可能となるアンテナコイルが実装されたアンテナ基板に重畳する位置に配置され、該発信器から発信される磁界を該アンテナコイルに引き込む磁性材料の製造方法において、
第１の有機性樹脂フィルムに、磁性合金からなる磁性シートを、上記アンテナコイルの外周部と重畳するように巻回させて貼着させ、
磁性金属を焼結して、上記磁性シートが巻回された有機性樹脂フィルムに形成される凹部と形状が一致する板状に加工したフェライト板を、該凹部に係合するように配置し、
上記フェライト板に、該フェライト板の側面に位置される上記磁性シートを含むようにして、第２の有機性樹脂フィルムを貼着することを特徴とする磁性材料の製造方法。
【請求項６】
発信器から発信される磁界を受けて、該発信器と誘導結合されて通信可能となるアンテナコイルが実装されたアンテナ基板と、
上記発信器から発信される磁界を上記アンテナコイルに引き込むように、上記アンテナ基板に重畳する位置に配置される磁性材料とを備え、
上記磁性材料は、磁性金属を焼結して板状に加工したフェライト板からなり、
上記フェライト板の側面には、磁性合金からなる磁性シートが、上記アンテナコイルの外周部と重畳するように巻回されており、
上記フェライト板の上下面には、該フェライト板の側面に巻回される磁性シートを含むようにして、有機性樹脂フィルムが貼着されていることを特徴とするアンテナモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発信器から発信される磁界を受けて、当該発信器と誘導結合されて通信可能となるアンテナコイルが実装されたアンテナ基板に重畳する位置に配置され、発信器から発信される磁界をアンテナコイルに引き込む磁性材料、その製造方法、及び、この磁性材料が組み込まれたアンテナモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）用のアンテナモジュールとして、次のような数種類のものが従来から用いられている。第１に、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit)やリジット基板を用いてコイルパターンを平面上に作成したアンテナモジュールがある。第２に、丸線を巻き線にしてコイルを作成したアンテナモジュールがある。第３に、ＦＰＣやＦＦＣ(Flexible Flat Cable)などをハーネスにして、そのハーネスをリング状にしてコイルを形成したアンテナモジュールがある。
【０００３】
上述したアンテナモジュールは、部品の配置、形状を考慮した設計により、適宜選択されて、電子機器に組み込まれて使用されている。
【０００４】
電子機器内にアンテナモジュールを配置する場合、電子機器の金属製筐体や内部部品に使用されている金属の影響を受けないようにするため、透磁率が比較的高く、損失係数が小さいフェライト製の磁性材料をアンテナまたはその周辺に取り付けている（特許文献１）。
【０００５】
このようにして、磁気特性が良好なフェライト製の磁性材料は、アンテナモジュールに重畳するように配置することによって、磁界がアンテナモジュールの周囲に配置されている金属内に入り渦電流となり、熱に変わることを防ぐ。また、フェライト製の磁性材料は、良好な通信性能が得られるように、形状や組合せ等の最適化が行われている。また、携帯電話機などの携帯型電子機器の薄型化が進む中で、フェライト製の磁性材料は、アンテナモジュールと貼り合せた状態で、できるだけ薄くなるようにすることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３１０８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、アンテナをＦＰＣなどの可撓性のある電子材料で平面形状にして作成し、このアンテナ基板に、電子機器内での渦電流や熱の発生を防止する目的で、フェライト製の磁性材料が取り付けられる場合がある。ここで、磁性材料として使用されるフェライトは、機器内に組み込む際のサイズ上の制約から、アンテナ基板の外周形状と同一の形状に加工する必要がある。
【０００８】
具体的に、磁性材料として使用されるフェライトを加工する方法は、大きく分けて２つの方法がある。第一の加工方法は、フェライトを焼結する前のグリーンシート状態で加工し焼結する方法である。第二の加工方法は、フェライトを焼結した後に加工する方法である。前者は焼結時に収縮がおこり規定サイズからのずれが生じやすいという問題がある。後者は、寸法がほぼ規定通りになるが、図６（Ａ）に示すようなフェライト板２００の加工面２０１を金型２０２により切断すると、図６（Ｂ）に示すように加工面で欠け２０４が発生し機器内部での粉落ちの問題が発生する可能性がある。
【０００９】
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、良好な磁気特性を維持しつつ、フェライト板の表面が保護された所望とするサイズの磁性材料、この磁性材料の製造方法、及び、この磁性材料が組み込まれたアンテナモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するため、本発明は、発信器から発信される磁界を受けて、発信器と誘導結合されて通信可能となるアンテナコイルが実装されたアンテナ基板に重畳する位置に配置され、発信器から発信される磁界をアンテナコイルに引き込む磁性材料において、磁性金属を焼結して板状に加工したフェライト板からなり、フェライト板の側面には、磁性合金からなる磁性シートが、アンテナコイルの外周部と重畳するように巻回されており、フェライト板の上下面には、フェライト板の側面に巻回される磁性シートを含むようにして、有機性樹脂フィルムが貼着されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、発信器から発信される磁界を受けて、発信器と誘導結合されて通信可能となるアンテナコイルが実装されたアンテナ基板に重畳する位置に配置され、発信器から発信される磁界をアンテナコイルに引き込む磁性材料の製造方法において、第１の有機性樹脂フィルムに、磁性合金からなる磁性シートを、アンテナコイルの外周部と重畳するように巻回させて貼着させ、磁性金属を焼結して、磁性シートが巻回された有機性樹脂フィルムに形成される凹部と形状が一致する板状に加工したフェライト板を、凹部に係合するように配置し、フェライト板に、フェライト板の側面に位置される磁性シートを含むようにして、第２の有機性樹脂フィルムを貼着することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、発信器から発信される磁界を受けて、発信器と誘導結合されて通信可能となるアンテナコイルが実装されたアンテナ基板と、発信器から発信される磁界をアンテナコイルに引き込むように、アンテナ基板に重畳する位置に配置される磁性材料とを備え、磁性材料は、磁性金属を焼結して板状に加工したフェライト板からなり、フェライト板の側面には、磁性合金からなる磁性シートが、アンテナコイルの外周部と重畳するように巻回されており、フェライト板の上下面には、フェライト板の側面に巻回される磁性シートを含むようにして、有機性樹脂フィルムが貼着されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、フェライト板の側面に、磁性合金からなる磁性シートが、アンテナコイルの外周部と重畳するように巻回されているので、アンテナコイルの外周部分に磁界を引き込ませる良好な磁気特性を維持しつつ、フェライト板の側面を保護することができ、さらに、フェライト板の上下面に有機性樹脂フィルムが貼着されているので、フェライト板の表面が露出することなく保護され、所望とするサイズの磁性材料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明が適用されたアンテナモジュールが組み込まれた無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明が適用された磁性材料の製造工程を説明するための図である。
【図３】実施例に係るアンテナモジュールの構成について説明するための図である。
【図４】実施例に係るアンテナモジュールの構成について説明するための図である。
【図５】実施例に係るアンテナモジュールの動特性について説明するための図である。
【図６】フェライト板の加工性について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態のみに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種々の変更が可能であることは勿論である。
【００１６】
本発明が適用されたアンテナモジュールは、電磁波を発信する発信器との間で発生する電磁誘導により通信可能状態となる装置であって、例えば図１に示すようなＲＦＩＤ（Radio  Frequency  Identification）用の無線通信システム１００に組み込まれて使用される。
【００１７】
無線通信システム１００は、本発明が適用されたアンテナモジュール１と、アンテナモジュール１に対するアクセスを行うリーダーライター２とからなる。
【００１８】
リーダーライター２は、アンテナモジュール１に対して磁界を発信する発信器として機能し、具体的には、アンテナモジュール１に向けて磁界を発信するアンテナ２ａと、アンテナ２ａを介して誘導結合されたアンテナモジュール１と通信を行う制御基板２ｂとを備える。
【００１９】
すなわち、リーダーライター２は、アンテナ２ａと電気的に接続された制御基板２ｂが配設されている。この制御基板２ｂには、一又は複数の集積回路チップ等の電子部品からなる制御回路が実装されている。この制御回路は、アンテナモジュール１から受信されたデータに基づいて、各種の処理を実行する。例えば、制御回路は、アンテナモジュール１にデータを書き込む場合、データを符号化し、符号化したデータに基づいて、所定の周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）の搬送波を変調し、変調した変調信号を増幅し、増幅した変調信号でアンテナ２ａを駆動する。また、制御回路は、アンテナモジュール１からデータを読み出す場合、アンテナ２ａで受信されたデータの変調信号を増幅し、増幅したデータの変調信号を復調し、復調したデータを復号する。なお、制御回路では、一般的なリーダーライターで用いられる符号化方式及び変調方式が用いられ、例えば、マンチェスタ符号化方式やＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調方式が用いられている。
【００２０】
電子機器の筐体３内部に組み込まれるアンテナモジュール１は、誘導結合されたリーダーライター２との間で通信可能となるアンテナコイル１１ａが実装されたアンテナ基板１１と、磁界をアンテナコイル１１ａに引き込むためアンテナ基板１１と重畳する位置に形成された磁性材料１２と、アンテナコイル１１ａに流れる電流により駆動してリーダーライター２との間で通信を行う通信処理部１３とを備える。
【００２１】
アンテナ基板１１には、例えばフレキシブルフラットケーブルなどの可撓性の導線を捲装することによって形成されるアンテナコイル１１ａと、アンテナコイル１１ａと通信処理部１３とを電気的に接続する端子部１１ｂとが実装されている。
【００２２】
アンテナコイル１１ａは、リーダーライター２から発信される磁界を受けると、リーダーライター２と誘導結合によって磁気的に結合され、変調された電磁波を受信して、端子部１１ｂを介して受信信号を通信処理部１３に供給する。
【００２３】
磁性材料１２は、アンテナ基板１１と重畳する位置に形成され、リーダーライター２から発信される磁界をアンテナコイル１１ａに引き込む。具体的に、磁性材料１２は、携帯型電子機器の筐体３内部に設けられた金属部品がリーダーライター２から発信される磁界を跳ね返したり、渦電流を発生するのを抑制するために、磁界が放射されてくる方向の反対側に貼り付けた構造をとる。
【００２４】
通信処理部１３は、アンテナコイル１１ａに流れる電流により駆動し、リーダーライター２との間で通信を行う。具体的に、通信処理部１３は、受信された変調信号を復調し、復調したデータを復号して、復号したデータを、当該通信処理部１３が有する内部メモリに書き込む。また、通信処理部１３は、リーダーライター２に送信するデータを内部メモリから読み出し、読み出したデータを符号化し、符号化したデータに基づいて搬送波を変調し、誘導結合によって磁気的に結合されたアンテナコイル１１ａを介して変調された電波をリーダーライター２に送信する。
【００２５】
以上のような構成からなる無線通信システム１００において、以下では、磁性材料１２の構成について注目して説明する。
【００２６】
本実施形態に係るアンテナモジュール１では、良好な通信特性を実現する観点から、磁性材料１２の材料として、磁性金属を焼結したフェライト板を用いている。このように、フェライト板を用いるのは、例えばＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系などの磁性合金に比べて損失係数が小さいため、アンテナコイル１１ａに磁界を効率よく引き込むことができるからである。
【００２７】
フェライト板の形状を加工する方法には、大きく分けて２通りある。第一の加工方法は、フェライト板を焼結する前のグリーンシート状態で加工し焼結する方法である。第二の加工方法は、フェライト板を焼結した後に、所望とする規定の形状に加工する方法である。第一の加工方法は焼結時に収縮がおこり規定サイズからのずれが生じやすいという問題がある。第二の加工方法は、寸法がほぼ規定通りになるが、加工面で欠けが発生し、組み込まれた電子機器内部で粉落ちが発生するという問題がある。
【００２８】
また、次のような理由から、磁性材料１２は、規定サイズに加工する必要性がある。すなわち、アンテナモジュール１は、電子機器に組み込まれる際に形状やサイズが制約されるため、磁性材料１２は、アンテナ基板１１と略同一形状に形成され、アンテナ基板１１に重畳するように配置する必要があるからである。
【００２９】
このように、磁性材料１２は、アンテナ基板１１と略同一形状に形成されることが要求されるため、上述した第１の加工方法では、焼結工程で寸法の変化が発生するため、所望とする形状となるように、精度良く加工することができない。
【００３０】
また、第二の加工方法では、寸法がほぼ規定通りになるが、加工面で欠けが発生するため、加工面を保護する必要がある。加工面を保護する方法としては、液状の保護剤で加工面を塗布する方法、有機性樹脂フィルム等の固体で加工面を覆う方法がある。まず、液状の保護剤を薄く塗布する方法は、端面の割れの程度が大きい場合は十分に保護することができない。また液状の保護剤を厚く塗ると寸法上の問題がでてくる。また、有機性樹脂フイルム等を加工面に付着させる方法では、破砕の程度が大きい場合フィルムを付着していない部分から、フェライト粉末の粉落ちが発生してしまう。
【００３１】
このような問題点を踏まえ、本実施形態に係る磁性材料１２は、磁気特性の劣化を抑えつつ、上述したフェライト板からの粉落ちを防止する観点から、フェライト板の表面が露出しないようにするため、次のようにして製造される。
【００３２】
このような条件下において、磁性材料１２は、次のような製造工程に従って製造される。
【００３３】
図２（Ａ）の断面図に示すように、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの有機性樹脂からなる有機性樹脂フィルム１２１に、磁性合金からなる磁性シート１２２を、磁性シート１２２の外周部が、アンテナ基板１１に実装されたアンテナコイル１１ａの外周部１１ｃと重畳するように巻回させながら、ＡＤＨなどのアクリル系接着シート１２３を用いて貼着させる。
【００３４】
ここで、磁性シート１２２は、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系、Ｆｅ−Ｎｉ系、アモルファス系などの磁性合金を用いて構成される。特に、磁性シート１２２は、ケイ素を含むＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系やＦｅ−Ｓｉ−Ａｌなどの磁性合金からなり、磁性合金は、扁平磁性粉であり、有機性樹脂中に分散、混合されている。有機性樹脂の種類によっては、磁性シートに可塑性を付与することも可能である。よって、ケイ素を含むＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系やＦｅ−Ｓｉ−Ａｌなどの磁性合金からなる磁性シート１２２を用いることで、アンテナ基板１１に実装されたアンテナコイル１１ａの外周部１１ｃと重畳するように巻回することが容易となり、本製造工程を行うのに適している。
【００３５】
また、磁性シート１２２の幅、すなわち面方向の長さは、できるだけ小さくすることにより、後述するフェライト板１２４の幅を大きくすることが、通信特性を良くする観点から望ましい。
【００３６】
また、磁性材料１２の薄型化を図る観点から、有機性樹脂フィルム１２１、アクリル系接着シート１２３は、膜厚ができるだけ薄いものが好ましい。また、磁性シート１２２は、その膜厚が、後述するフェライト板１２４の厚さと同程度のものが、フェライト板１２４の側面が露出しないように保護する観点から好ましい。
【００３７】
上述したようにして、アクリル系接着シート１２３を介して磁性シート１２２が巻回された有機性樹脂フィルム１２１には、その内部に凹部１２１ａが形成される。
【００３８】
続いて、図２（Ｂ）の断面図に示すように、フェライト材料を焼結して、凹部１２１ａと一致する板状に加工したフェライト板１２４を、凹部１２１ａに係合するように配置する。なお、フェライト板１２４は、単に凹部１２１ａに配置するようにしてもよいが、図２（Ｂ）に示すようにアクリル系接着シート１２５を介して接着させることが、フェライト板１２４の表面を保護する観点から特に好ましい。
【００３９】
続いて、図２（Ｃ）の断面図に示すように、凹部１２１ａに係合されたフェライト板１２４には、このフェライト板１２４の側面に位置される磁性シート１２２を含むようにして、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの有機性樹脂からなる有機性樹脂フィルム１２６を、アクリル系接着シート１２７を用いて貼着する。
【００４０】
以上のような製造工程により、フェライト板１２４の側面に磁性シート１２２がアンテナコイル１１ａの外周部１１ｃと重畳するように巻回され、フェライト板１２４の上下面には、磁性シート１２２を含むようにして有機性樹脂フィルム１２１、１２６が貼着されているので、フェライト板１２４の表面が露出することなく保護された所望とするサイズの磁性材料１２を製造することができる。
【００４１】
また、磁性材料１２は、フェライト板１２４の側面に、磁性シート１２２がアンテナコイル１１ａの外周部１１ｃと重畳するように巻回されているので、フェライト板１２４の側面から剥離しうるフェライト粉末が拡散するのを防止することができる。
【００４２】
ここで、フェライト板１２４の側面を単に保護するという点では、磁性シート１２２の代わりにＰＥＴなどのフィルムを用いてもよいが、このような有機性樹脂フィルムには、磁界を引き込む特性がないため、通信特性を劣化させてしまう。これに対して、本実施形態に係る磁性材料１２は、フェライト板１２４の側面に、磁性シート１２２がアンテナコイル１１ａの外周部１１ｃと重畳するように巻回されることによって、アンテナコイル１１ａの外周部１１ｃに磁界を引き込ませる良好な磁気特性を維持することができる。
【００４３】
このようにして、フェライト板１２４の側面に磁性シート１２２を巻回することで、アンテナコイル１１ａに磁界を引き込ませる特性の劣化を抑えることができるが、フェライト板１２４と磁性シート１２２と比較した場合、フェライト板１２４の方が損失係数が低いので、磁性材料１２全体で良好な磁性特性を実現する観点から、磁性シート１２２の幅は、できるだけ小さい方が好ましい。これに対して、フェライト板１２４の外形を被覆するフィルム材ができるだけ剥がれにくくするという観点では、磁性シート１２２の幅は、できるだけ大きい方が好ましい。
【００４４】
本願の発明者らは、上述した２つの観点に注目して、磁性シート１２２で囲まれる面積をフェライト板１２４の面積で除した面積比が、６．６４以下の範囲では、良好な磁気特性を実現できることを見出した。
【実施例１】
【００４５】
以下では、図３に示すようなアンテナ基板１０１に対して、上述した設計指針に基づいて製造した磁性材料の特性を評価した。
【００４６】
アンテナ基板１０１は、図３に示すように、外形形状が３６［ｍｍ］×２９［ｍｍ］、厚さが０．０９［ｍｍ］であって、次のようなアンテナコイル１０２と、端子部１０３とが実装されている。
【００４７】
アンテナコイル１０２は、その形状が、３６［ｍｍ］×２９［ｍｍ］の矩形領域からなる。アンテナコイル１０２は、膜厚が３５［μｍ］のＣｕに２５［μｍ］のＰＩ（polyimide）が被覆され、幅が０．３１［ｍｍ］の導線が、隣接する導線間で０．１２［ｍｍ］のスペース、すなわち、パターンピッチが０．４２［ｍｍ］で、巻き線数が４となるように巻回されて形成されるものである。
【００４８】
このような構成からなるアンテナ基板１０１に実装されたアンテナコイル１０２に磁界を引き込むために、磁性材料１２と重畳する重畳領域１０４を設定した。この重畳領域は、その最外周部分が、アンテナコイル１０２の最外周の導線の配置位置から面方向に更に０．３［ｍｍ］外側に位置する領域である。具体的に、重畳領域１０４は、図４に示すように、横３６［ｍｍ］、縦２９［ｍｍ］からなる略矩形形状である。磁性材料は、重畳領域１０４と外形形状が一致するようにフェライト板１０４ａに磁性シート１０４ｂが巻回されて形成されるものである。このような重畳領域１０４を規定サイズとして磁性材料を製造するものとした。
【００４９】
また、磁性材料においては、発振周波数が１３．５６ＭＨｚの磁界における比複素透磁率が次の値のフェライト板、及び、磁性シートを用いた。すなわち、フェライト板は、比複素透磁率の実数部μ’が１１９、虚数部μ”が１．３３のものを用いた。磁性シートは、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ製であって、比複素透磁率の実数部μ’が４０、虚数部μ”が１のものを用いた。
【００５０】
上述した設計指針に基づいて製造された磁性材料Ａ〜Ｃは、次のような構成を有する。
【００５１】
＜磁性材料Ａ＞
磁性材料Ａは、厚さが０．１［ｍｍ］のフェライト板からなり、このフェライト板の側面に、重畳領域１０４の外周形状と一致するように、面方向の幅が０．１［ｍｍ］のＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ製の磁性シートが巻回され、フェライト板の上下面に磁性シートを含むようにして厚さが０．０４［ｍｍ］のＰＥＴ製のフィルムが貼着されたものである。この磁性材料Ａの、磁性シートで囲まれる面積を、この磁性シートにより巻回されるフェライト板の面積で除した面積比は１．３４である。なお、各部材を接着する接着剤として、厚さが０．０３［ｍｍ］のアクリル系ＡＤＨシートを用いた。
【００５２】
＜磁性材料Ｂ＞
磁性材料Ｂは、厚さが０．１［ｍｍ］のフェライト板からなり、このフェライト板の側面に、重畳領域１０４の外周形状と一致するように、面方向の幅が０．２［ｍｍ］のＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ製の磁性シートが巻回され、フェライト板の上下面に磁性シートを含むようにして厚さが０．０４［ｍｍ］のＰＥＴ製のフィルムが貼着されたものである。この磁性材料Ｂの、磁性シートで囲まれる面積を、この磁性シートにより巻回されるフェライト板の面積で除した面積比は２．６８である。なお、各部材を接着する接着剤として、厚さが０．０３［ｍｍ］のアクリル系ＡＤＨシートを用いた。
【００５３】
＜磁性材料Ｃ＞
磁性材料Ｃは、厚さが０．１［ｍｍ］のフェライト板からなり、このフェライト板の側面に、重畳領域１０４の外周形状と一致するように、面方向の幅が０．５［ｍｍ］のＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ製の磁性シートが巻回され、フェライト板の上下面に磁性シートを含むようにして、厚さが０．０４［ｍｍ］のＰＥＴ製のフィルムが貼着されたものである。この磁性材料Ｃの、磁性シートで囲まれる面積を、この磁性シートにより巻回されるフェライト板の面積で除した面積比は６．６４である。なお、各部材を接着する接着剤として、厚さが０．０３［ｍｍ］のアクリル系ＡＤＨシートを用いた。
【００５４】
上述した磁性材料Ａ〜Ｃの通信特性について評価するため、次のような構成を有する比較対象の磁性材料Ｄ〜Ｇを用いた。
【００５５】
＜磁性材料Ｄ＞
磁性材料Ｄは、厚さが０．１［ｍｍ］のフェライト板からなり、このフェライト板の側面に、重畳領域１０４の外周形状と一致するように、面方向の幅が０．２［ｍｍ］のＰＥＴ製のフィルムが巻回され、フェライト板の上下面に、フェライト板の側面に巻回されたフィルムを含むようにして、厚さが０．０４［ｍｍ］のＰＥＴ製のフィルムが貼着されたものである。なお、各部材を接着する接着剤として、厚さが０．０３［ｍｍ］のアクリル系ＡＤＨシートを用いた。
【００５６】
＜磁性材料Ｅ＞
磁性材料Ｅは、厚さが０．１［ｍｍ］のフェライト板からなり、このフェライト板の側面に、重畳領域１０４の外周形状と一致するように、面方向の幅が０．５［ｍｍ］のＰＥＴ製のフィルムが巻回され、フェライト板の上下面に、フェライト板の側面に巻回されたフィルムを含むようにして、厚さが０．０４［ｍｍ］のＰＥＴ製のフィルムが貼着されたものである。なお、各部材を接着する接着剤として、厚さが０．０３［ｍｍ］のアクリル系ＡＤＨシートを用いた。
【００５７】
＜磁性材料Ｆ＞
磁性材料Ｆは、厚さが０．１［ｍｍ］で、重畳領域１０４の外周形状と一致するフェライト板からなり、フェライト板の上下面に厚さが０．０４［ｍｍ］のＰＥＴ製のフィルムが貼着されたものである。なお、各部材を接着する接着剤として、厚さが０．０３［ｍｍ］のアクリル系ＡＤＨシートを用いた。
【００５８】
＜磁性材料Ｇ＞
磁性材料Ｇは、フェライト板に代えて磁性シートの側面に、重畳領域１０４の外周形状と一致するように、面方向の幅が０．１［ｍｍ］のＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ製の磁性シートが巻回され、フェライト板の上下面に磁性シートを含むようにして厚さが０．０４［ｍｍ］のＰＥＴ製のフィルムが貼着されたものである。なお、各部材を接着する接着剤として、厚さが０．０３［ｍｍ］のアクリル系ＡＤＨシートを用いた。
【００５９】
＜評価＞
上述した磁性材料Ａ〜Ｇに対して、フェライト板の被覆性の評価指標としてフェライト粉末の粉落ちの有無と、各磁性材料が組み込まれたアンテナモジュールの通信特性について、下記の表１を用いて評価した。ここで、「最大通信可能距離」とは、発振周波数が１３．５６［ＭＨｚ］において、リーダライタとアンテナモジュール間で通信可能な最大距離を示す値であり、この値が大きいほど通信特性がよい。
【００６０】
また、リーダーライターから発信される磁界の周波数は、上述したように１３．５６ＭＨｚであるが、誘導結合により通信が行われているときには、１３．５６ＭＨｚよりも高い周波数成分用いて通信が行われる。そこで、アンテナモジュールの動特性を図５に示す。図５において、横軸は、磁界の周波数を示し、縦軸は、周波数に応じた最大通信可能距離を示し、各グラフＢ〜Ｇは、それぞれ磁性材料Ｂ〜Ｇに対応する通信特性を示している。なお、磁性材料Ａの通信特性は、磁性材料Ｂと同様の特性を示すので、便宜上図５中において示さず省略した。
【００６１】
【表１】
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【００６２】
比較例に係る磁性材料Ｆは、評価を行った例の中で磁性材料に占めるフェライト板の大きさが最も大きいため、良好な通信特性を実現するが、フェライト板の側面が保護されていないので、フェライト粉末の粉落ちが生じてしまった。
【００６３】
これに対して、実施例に係る磁性材料Ａ〜Ｃ、及び、比較例に係る磁性材料Ｄ、Ｅ、Ｇは、フェライト板が磁性シートと有機性樹脂フィルムに覆われているので、フェライト粉末の粉落ちがなかった。
【００６４】
また、実施例に係る磁性材料Ａ〜Ｃは、最大通信可能距離が磁性材料Ｆと同様であり、アンテナ基板の外周部分の磁気特性を十分に維持できた。
【００６５】
これに対して、比較例に係る磁性材料Ｄは、最大通信可能距離が実施例に係る磁性材料Ａ〜Ｃに比べて短く、アンテナ基板の外周部分の磁気特性の劣化を十分に抑制することができなかった。また、比較例に係る磁性材料Ｅは、フェライト板に巻回されるフィルムの幅が同じである磁性材料Ｃに比べて最大通信可能距離が短く、アンテナ基板の外周部分の磁気特性を十分に維持できなかった。
【００６６】
また、フェライト板を用いず、磁性シートのみからなる磁性材料Ｇは、粉落ちが生じることはないが、十分な磁気特性を維持できなかった。
【００６７】
この評価から明らかなように、フェライト板の側面を単に保護するという点では、上述した磁性材料Ｅのように、磁性シートの代わりにＰＥＴなどのフィルムを用いてもよいが、このフィルムには、磁界を引き込む特性がないため、通信特性を維持できなかった。なお、磁性材料Ｄが良好な通信特性を実現できているのは、フェライト板の側面に巻回されているＰＥＴフィルムの幅が、アンテナコイルの最外周の導線をフェライト板が重畳するように調整されているからである。すなわち、このＰＥＴフィルムの幅が、磁性材料Ｅのように、０．３［ｍｍ］以上となると、アンテナコイルの最外周の導線がフェライト板に重畳しなくなり、結果として良好な通信特性を維持できない。
【００６８】
これに対して、磁性材料Ａ〜Ｃは、フェライト板の側面に、磁性シートがアンテナコイル１１の外周部と重畳するように巻回されることによって、アンテナコイルの外周部がフェライト板と重畳されていなくても、磁性シートと重畳しているのでアンテナ基板の外周部分の磁気特性の劣化を抑えることができた。
【００６９】
以上の結果から明らかなように、磁性シートで囲まれる面積を、この磁性シートにより巻回されるフェライト板の面積で除した面積比が６．６４以下となるように製造された磁性材料Ａ〜Ｃは、フェライト板の外形を覆う樹脂製材料をできるだけ剥がれにくく、且つ、良好な通信特性を実現できた。
【００７０】
なお、上記の実施例においては、フェライト板の側面に均等な幅で磁性シートを巻回しているが、これに限定されるものではない。すなわち、磁性材料において、磁性シートで囲まれる面積を、この磁性シートにより巻回されるフェライト板の面積で除した面積比が６．６４以下であれば、アンテナコイルの最外周の導線がフェライト板に重畳するか否かに拘わらず、フェライト板の外形を覆う樹脂製材料をできるだけ剥がれにくく、且つ、良好な通信特性を実現できる。
【符号の説明】
【００７１】
１  アンテナモジュール、２  リーダーライター、２ａ  アンテナ、２ｂ  制御基板、３  筐体、１１  アンテナ基板、１１ａ  アンテナコイル、１１ｂ  端子部、１１ｃ  外周部、１２  磁性材料、１３  通信処理部、１００  無線通信システム、１０１  アンテナ基板、１０２  アンテナコイル、１０３  端子部、１０４  重畳領域、１２１  有機性樹脂フィルム、１２１ａ  凹部、１２２  磁性シート、１２３  アクリル系接着シート、１２４  フェライト板、１２５  アクリル系接着シート、１２６  有機性樹脂フィルム、１２７  アクリル系接着シート、２００  フェライト板、２０１  加工面、２０２  金型、２０４  欠け
【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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