(57)【要約】【課題】膜厚バラツキが少ないループアンテナを有するアンテナ装置を提供すること。【解決手段】ループアンテナを有するアンテナ装置５０の製造方法であって、絶縁基材１上に、めっきの核となる触媒を含む接着層１４を閉ループ形状に印刷する工程と、接着層１４の上層に無電解めっき層１５を形成する工程と、無電解めっき層の上層に電解めっき層１６を形成する工程と、ループアンテナの両端部を形成する様に、閉ループ形状に形成された、接着層１４、無電解めっき層１５、及び電解めっき層１６のそれぞれの一部を除去する除去工程と、を備える。【選択図】図３
2015080008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ループアンテナを有するアンテナ装置の製造方法であって、
第１基材上に、めっきの核となる触媒を含む第１層を閉ループ形状に印刷する第１工程と、
前記第１層の上層に無電解めっき層を形成する第２工程と、
前記無電解めっき層の上層に電解めっき層を形成する第３工程と、
前記ループアンテナの両端部を形成する様に、前記閉ループ形状に形成された、前記第１層、前記無電解めっき層、及び前記電解めっき層のそれぞれの一部を除去する第４工程と、
を備えた、ことを特徴とするアンテナ装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１基材が、前記第１層を印刷する樹脂フィルムと、接着層と、離型フィルムとを積層して形成された積層体である、ことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置の製造方法。
【請求項３】
前記第４工程は、
前記一部を除去する際に、前記第１層、前記無電解めっき層、及び前記電解めっき層に加えて、前記第１基材の少なくとも前記樹脂フィルムおよび前記接着層ごと一括して除去する、ことを特徴とする請求項２記載のアンテナ装置の製造方法。
【請求項４】
前記第４工程は、
前記電気めっき層を形成した側から前記離型フィルムまで貫通する孔を打ち抜く、ことを特徴とする請求項２又は３記載のアンテナ装置の製造方法。
【請求項５】
第１基材上にループ状めっき金属配線が形成されたアンテナ装置であって、
前記ループ状めっき金属配線の両端部の近傍に前記第１基材を貫通する孔が設けられている、ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項６】
前記孔の内周縁部には、前記ループ状めっき金属配線の延伸した一部が、前記孔の内部方向に入り込んでいる、ことを特徴とする請求項５記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯機器（携帯電話、携帯端末などを含む）に搭載される非接触通信に用いるアンテナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯機器を用いて情報交換する機能を用いたシステムが増加し、非接触通信を用いた携帯機器の普及が加速している。非接触通信は磁界を利用した通信を行っており、非接触通信用アンテナとして一般的にループアンテナを使用している。しかしループアンテナは、導電性物質の影響を受け易く、ループアンテナの近傍に金属板などが存在すると非接触通信の通信距離特性が劣化することが知られている。
【０００３】
ここでアンテナ装置の基本構成について開示した特許文献１が公知になっている。
【０００４】
図７は特許文献１に記載された一般的なアンテナ装置の断面図である。同図に示す通り、アンテナ装置は、ループ状金属配線１００が形成された基材１０１から成るループアンテナと磁性体１０２を積層された構造になっている。
【０００５】
また従来の配線形成方法として、めっきを用いたものがある。（例えば、特許文献２参照。）。図８は、特許文献２に記載された従来の配線形成の配線断面図である。
【０００６】
図８において、基材１０３上にめっきの核となる触媒を含有させた層１０４を形成し、その上に順に無電解めっき層１０５、電解めっき層１０６を形成した構造になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３２８６１０号公報
【特許文献２】特開平１０−６５３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来のアンテナ装置の構造では、ループアンテナの具体的な製造方法は記載されていないが、一般的にFPC（Flexible Printed Circuits）が用いられている。ここでFPCは、基材に銅箔を貼り付ける貼付工程、前記銅箔をフォトリソ＋エッチング法を用いてパターニングするパターニング工程を経て形成されており、貼付工程は気泡や異物を巻き込まないように貼り付ける装置や、環境整備に非常にコストが高くなる。また、銅箔の貼付工程ではシワや弛みなど薄い基材の扱いが非常に困難であり、銅箔および基材の薄肉化、しいては、ループアンテナ、アンテナ装置の薄肉化が困難である。
【０００９】
また、上記銅箔を用いた配線形成に置き換わる技術として、従来（特許文献２）のめっき法を用いた配線形成方法がある。
【００１０】
しかしループアンテナを電解めっき法を用いて形成すると、ループアンテナの端子に近い箇所と遠い箇所で電流密度が異なるため、めっきの膜厚にバラツキが発生する問題がある。
【００１１】
本発明は、上記従来のこの様な課題を解決するもので、膜厚バラツキが少ないループアンテナを有するアンテナ装置の製造方法、およびアンテナ装置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】
【００１２】
上記目的を達成するために、第１の本発明は、
ループアンテナを有するアンテナ装置の製造方法であって、
第１基材上に、めっきの核となる触媒を含む第１層を閉ループ形状に印刷する第１工程と、
前記第１層の上層に無電解めっき層を形成する第２工程と、
前記無電解めっき層の上層に電解めっき層を形成する第３工程と、
前記ループアンテナの両端部を形成する様に、前記閉ループ形状に形成された、前記第１層、前記無電解めっき層、及び前記電解めっき層のそれぞれの一部を除去する第４工程と、
を備えた、ことを特徴とするアンテナ装置の製造方法である。
【００１３】
また、第２の本発明は、
前記第１基材が、前記第１層を印刷する樹脂フィルムと、接着層と、離型フィルムとを積層して形成された積層体である、ことを特徴とする上記第１の本発明のアンテナ装置の製造方法である。
【００１４】
また、第３の本発明は、
前記第４工程は、
前記一部を除去する際に、前記第１層、前記無電解めっき層、及び前記電解めっき層に加えて、前記第１基材の少なくとも前記樹脂フィルムおよび前記接着層ごと一括して除去する、ことを特徴とする上記第２の本発明のアンテナ装置の製造方法である。
【００１５】
また、第４の本発明は、
前記第４工程は、
前記電気めっき層を形成した側から前記離型フィルムまで貫通する孔を打ち抜く、ことを特徴とする上記第２又は第３の本発明のアンテナ装置の製造方法である。
【００１６】
また、第５の本発明は、
第１基材上にループ状めっき金属配線が形成されたアンテナ装置であって、
前記ループ状めっき金属配線の両端部の近傍に前記第１基材を貫通する孔が設けられている、ことを特徴とするアンテナ装置である。
【００１７】
また、第６の本発明は、
前記孔の内周縁部には、前記ループ状めっき金属配線の延伸した一部が、前記孔の内部方向に入り込んでいる、ことを特徴とする上記第５の本発明のアンテナ装置である。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、膜厚バラツキが少ないループアンテナを有するアンテナ装置の製造方法、およびアンテナ装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１におけるアンテナ装置を示す断面模式図
【図２】本発明の実施の形態１におけるループアンテナを示す平面模式図
【図３】（ａ）〜（ｆ）：本発明の実施の形態１におけるアンテナ装置の製造工程を示す模式図
【図４】本発明の実施の形態２におけるループアンテナ短絡部を示す断面模式図
【図５】本発明の実施の形態２におけるループアンテナ短絡部の組立後を示す断面模式図
【図６】本発明の実施の形態１におけるループアンテナの短絡部の除去工程を模式的に示す平面図
【図７】特許文献１に記載された従来のアンテナ装置を示す断面模式図
【図８】特許文献２に記載された従来の方法で形成された配線断面模式図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態におけるループアンテナと磁性体を積層したアンテナ装置５０の一例の断面形状を表す模式図である。
【００２２】
図１に示す通り、アンテナ装置５０は、絶縁基材１の表面に所望のアンテナパターン形状のループ状金属配線２が形成され、ループアンテナ３を有しており、ループアンテナ３の片面に接着層もしくは粘着層４を用いて磁性体５と積層され、ループアンテナ３のもう一方の面には接着層６を用いて携帯機器の外装ケース７に貼りつけられた構造になっている。
【００２３】
ここで、ループアンテナ３の形状について、図２を用いて説明する。図２はループアンテナの平面図を模式的に示している。
【００２４】
図２に示すループアンテナ３は、絶縁基材１上にループ状金属配線２が形成された構成である。
【００２５】
同図に示す様に、ループ状金属配線２の最外周部の端部には、ループ状金属配線の一端である端子８が配置されている。また、ループ状金属配線２の最内周部の端部には、ループ状金属配線の他端である端子９が配置されている
また、ループ状金属配線２の最内周部に配置された端子９は、ループ状金属配線２の外周部に配置された端子１０とジャンパー配線（図示省略）などで電気的に接続されている。
【００２６】
ここで、端子８および端子１０は、携帯機器の制御回路に接続される（図示省略）
またここで、ループ状金属配線２の断面は、めっきの核となる触媒を含有した接着層１４、およびめっき工程により形成される金属層の積層体であり、詳細は次の製造方法のなかで述べる。また短絡部１７（図２では、二点鎖線で示した）に関しても後述する。
【００２７】
次に、アンテナ装置５０の製造方法について、図３（ａ）〜図３（ｆ）を用いて説明する。図３（ａ）〜図３（ｆ）は、本実施の形態のアンテナ装置の各製造工程における、ループアンテナの断面（図２のX‐X’断面）を模式的に示す図である。
【００２８】
図３（ａ）に示す様に、基材として、厚み５〜３００μｍの絶縁基材１と接着層もしくは粘着層１１および離型シート１２と積層された積層基材１３を用いた。
【００２９】
まず図３（ｂ）に示す様に、絶縁基材１の表面にループアンテナの所望の形状パターンに、めっきの核となる触媒を含有した接着層１４を印刷する。ここで必要に応じて、接着層１４に含まれる溶媒除去や接着成分の反応促進のために所定の温度で加熱乾燥する。ここで接着層１４は、絶縁基材との密着強度を確保可能な樹脂成分と、めっきの触媒となる金属微粒子、例えばPd、Cu、Niなどの1〜100nmの粒子径の金属触媒を分散させた材料を用いた。
【００３０】
次に図３（ｃ）に示す様に、接着層１４を積層基材１３ごと無電解めっき浴に所定時間浸し、接着層１４の表面に無電解めっき層１５を形成する。
【００３１】
続いて図３（ｄ）に示す様に、無電解めっき層１５へ所定の電流を流しながらめっき浴に浸すことで、無電解めっき層１５の上層に電解めっき層１６を形成する。この一連の工程を経て、絶縁基材１の表面にループ状金属配線２を形成する。ここで厚みに関する限定は、特にないが、無電解めっき層１５は0.1〜5μm、電解めっき層１６は５〜５０μmの厚みで形成した。
【００３２】
本実施の形態では、ループ状金属配線２のパターンにおいて、ループ回路の一部に短絡部１７（図２参照）を設けたパターンを用いた。短絡部１７は、端子８と端子９の間にループ状に配置されたパターンを横断しつつ、双方の端子８と９を電気的に接続するものである。
【００３３】
具体的説明すると次の通りである。接着層１４を印刷する工程（図３（ｂ）参照）で、この短絡部１７に相当する箇所にも接着層１４を印刷しておく。そして、無電解めっき層１５および電解めっき層１６を形成後（図３（ｃ）、図３（ｄ）参照）、短絡部除去工程において、短絡部１７（図６参照）を絶縁基材１ごと除去する。図６は、短絡部１７の除去工程を模式的に示す平面図である。除去工程では、図６に示す様に、短絡部１７において、楕円形状で示した、第１除去部４０ａ、第２除去部４０ｂ、および第３除去部４０ｃを打ち抜きにより除去する。
【００３４】
尚、本実施の形態の上述した、接着層１４を印刷する工程（図３（ｂ）参照）で、この短絡部１７に相当する箇所にも接着層１４を印刷しておくことは、本発明の「第１層を閉ループ形状に印刷する」場合の一例にあたる。
【００３５】
その後、図３（ｅ）に示す様に、接着層もしくは粘着層４を用いて磁性体５と接着し、絶縁基材の離型シート１２を剥がして携帯端末の外装ケース７などの商品へ貼り付けることで、図３（ｆ）に示す様なループ状金属配線２からなるアンテナパターンと磁性体の積層体である、アンテナ装置５０を形成する。ここで磁性体５は、必要に応じて表面に樹脂フィルムのラミネートやコーティング処理を施したものを使用することも可能である。
【００３６】
尚、本実施の形態の絶縁基材１は、本発明の第１基材の一例にあたり、本実施の形態の接着層１４は、本発明の第１層の一例にあたる。また、本実施の形態の短絡部１７は、本発明の「前記第１層、前記無電解めっき層、及び前記電解めっき層のそれぞれの一部」の一例にあたる。また、本実施の形態の図３（ｂ）で示した工程は、本発明の第１工程にあたり、本実施の形態の図３（ｃ）で示した工程は、本発明の第２工程にあたる。また、本実施の形態の図３（ｄ）で示した工程は、本発明の第３工程にあたり、本実施の形態の短絡部除去工程は、本発明の第４工程にあたる。また、本実施の形態のループ状金属配線２は、本発明のループ状めっき金属配線の一例にあたる。
【００３７】
かかる構成によれば、接着層１４を印刷した部分のみに金属配線が形成されるので、従来の銅箔の貼付や蒸着、スパッタ法を用いて形成した金属膜をフォトリソ法を用いて形成した金属配線より工程数を減らすことができ、コストダウンすることができる。
【００３８】
また、電解めっき法により電解めっき層１６を形成する際、短絡部１７が存在することによりループ状金属配線２にかかる電流密度のバラツキを抑えることが可能であり、その結果ループ状金属配線２の膜厚バラツキを低減することができる。
【００３９】
また、離型シート１２を剥がした絶縁基材１の厚みを薄くし、離型シート１２を厚く（絶縁基材１より離型シート１２を厚く）することで、製造工程ではハンドリングが容易であり、且つ商品は薄い厚みのループアンテナが形成できるため、結果として、品質の安定した薄肉なアンテナ装置を製造することができる。
【００４０】
さらに、実施の形態を実現するに当たり、次に記載の内容を反映させると、さらに品質の安定したアンテナ装置を形成することができる。
【００４１】
（実施の形態２）
実施の形態２では、短絡部１７の除去工程を中心に更に説明する。
【００４２】
図４は、実施の形態の図１、２、３に記した製造方法において、短絡部１７の除去工程で短絡部１７が除去された部分を模式的に表した断面図である。図４では、図１および図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
【００４３】
絶縁基材１の上層に接着層１４、無電解めっき層１５、電解めっき層１６が形成され、短絡部１７（図２、図６参照）の第１除去部４０ａ〜第３除去部４０ｃ（図６参照）には、絶縁基材１および接着層もしくは粘着層１１ごと除去された孔１８が存在する。ここで無電解めっき層１５および電解めっき層１６は、孔１８の端面の少なくとも一部において、絶縁基材１方向に突出部１９を有していることが望ましい。
【００４４】
そのために、突出部１９が孔１８の内部に入り込むので、商品としての信頼性を向上する効果が期待できる。具体的には、無電解めっき層１５および電解めっき層１６は金属から成る配線であり、一方、絶縁基材１は、例えばPET、PC、アクリルなどの樹脂フィルムからなる。そのため、商品の信頼性試験を実施すると、金属と樹脂の熱膨張係数差の影響で、孔１８周辺の端部から無電解めっき層１５，電解めっき層１６は剥がれやすくなる。しかし上記突出部１９が存在することで、無電解めっき層１５，電解めっき層１６が剥離しにくくなる効果が得られる。
【００４５】
尚、図４では、離型シート１２は打ち抜かない場合を説明したが、これに限らず例えば、離型シート１２まで一括して打ち抜いても良い。
【００４６】
次に、上記突出部１９を形成する製造方法について説明する。
【００４７】
実施の形態１で述べた短絡部１７の除去工程において、例えばダイスやポンチなどの打ち抜き方法を用い、且つ孔１８の端面における無電解めっき層１５、電解めっき層１６が、絶縁基材１の方向に向かって引きのばされる様に打ち抜きを実施する。言い換えれば、絶縁基材１表面に形成された無電解めっき層１５，電解めっき層１６において、無電解めっき層１５、電解めっき層１６が形成された方向から打ち抜くことで上記突出部１９を形成することができる。
【００４８】
尚、本実施の形態の突出部１９は、本発明の「ループ状めっき金属配線の延伸した一部」の一例にあたる。
【００４９】
次に、この突出部１９は、孔１８に対して空気にさらされた箇所があり、突出部１９が必要以上に飛び出て隣接するめっき層と通電することによるショートが発生する問題がある。その問題を解決する方法について図５を用いて説明する。
【００５０】
図５は、図４において短絡部１７が除去された部分が、アンテナ装置５０として積層された状態を模式的に示す断面図である。図１および図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
【００５１】
孔１８には接着層もしくは粘着層４が入り込んだ形状にすることが望ましい。また、接着層もしくは粘着層４が突出部１９を完全に覆う形状にすることが望ましい。ここで接着層もしくは粘着層４および１１は、ある程度柔らかく流動性があり、積層して加圧することで流動して形状が変形する程度であることが前提である。
【００５２】
その前提の下で、上記形状を実現する製造方法として、接着層もしくは粘着層４の厚みを接着層もしくは粘着層１１より厚くする。そのことにより、接着層もしくは粘着層４において、磁性体５との界面により拘束される力が、電解めっき層１６の界面まで及びにくく、開口部である孔１８に接着層もしくは粘着層４が流動しやすい。
【００５３】
一方、接着層もしくは粘着層１１の厚みが薄いと、接着層もしくは粘着層１１の流動が外装ケース７により拘束され易く、孔１８に入りにくくなるため、相対的に接着層もしくは粘着層１１より接着層もしくは粘着層４が孔１８に入り込み易くなる。
【００５４】
また別の方法として、接着層もしくは粘着層４の硬度を接着層もしくは粘着層１１の硬度より柔らかくする。そのことにより、接着層もしくは粘着層１１よりの接着層もしくは粘着層４の流動性が相対的に高く、その結果、接着層もしくは粘着層４が孔１８に入り込み易くなる。そのため、孔１８おいて絶縁基材１の無電解めっき層１５、電解めっき層１６形成面から接着層もしくは粘着層４を入り込ませることが可能になる。
【００５５】
以上説明した様に、本発明のループアンテナの製造方法は、所望のアンテナ形状の少なくとも1箇所において、ループ状の回路が短絡する箇所を設けたパターンにめっきの核となる触媒を含有した接着層を基材へ印刷する工程と、その上に無電解めっき層を形成する工程と、その上に電解めっき層を形成する工程と前記短絡部を除去する工程を経て、ループアンテナを形成するものである。
【００５６】
本構成によって、ループアンテナ配線内の電流密度のバラツキを抑えることができ、その結果、膜厚バラツキを低減したループアンテナを形成することができる。
【００５７】
また、上記構成の製造方法を用いることで、信頼性試験に強く、低コストなループアンテナ、しいてはアンテナ装置を形成することができる。
【００５８】
また、本発明のアンテナ装置の製造方法によれば、低コストで、厚みが薄いアンテナ装置を安定に製造することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明のアンテナ装置の製造方法、およびアンテナ装置は、膜厚バラツキが少ないループアンテナを有するため、携帯端末やディスプレイ、ICカードなどのアンテナの用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００６０】
１    絶縁基材
２    ループ状金属配線
３    ループアンテナ
４    接着層もしくは粘着層
５    磁性体
６    接着層もしくは粘着層
７    外装ケース
８、９、１０  端子
１１  接着層もしくは粘着層
１２  離型シート
１３  積層シート
１４  めっきの核となる触媒を含有した接着層
１５  無電解めっき層
１６  電解めっき層
１７  短絡部
４０ａ  第１削除部
４０ｂ  第２削除部
４０ｃ  第３削除部
５０  アンテナ装置
【図１】
2015080008.tif 000003
【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】
2015080008.tif 000009
【図８】
2015080008.tif 000010