(57)【要約】【課題】モジュール厚を大きくすることなく通信距離の向上を図ることができるアンテナモジュール用磁芯部材、アンテナモジュール及びこれを備えた携帯情報端末を提供する。【解決手段】本発明に係るアンテナモジュール用磁芯部材１８は、ＮｉＣｕＺｎ系フェライト磁性材料であり、添加元素として酸化アンチモン及び酸化コバルトを含んでなることを特徴とする。上記フェライト磁性材料は、Ｆｅ2Ｏ3を４４〜５４ｍｏｌ％、ＺｎＯを１〜２８ｍｏｌ％、ＮｉＯを１５〜４２ｍｏｌ％、ＣｕＯを６〜１６ｍｏｌ％含むバルク状フェライトの粉末焼結体から作製される。酸化アンチモン及び酸化コバルトの添加量の総量は４ｍｏｌ％以内とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナコイルに積層されるアンテナモジュール用磁芯部材であって、
当該磁芯部材は、ＮｉＣｕＺｎ系フェライト磁性材料であり、添加元素として酸化アンチモン及び酸化コバルトを含んでなる
ことを特徴とするアンテナモジュール用磁心部材。
【請求項２】
前記酸化アンチモン及び前記酸化コバルトの添加量の総量は４ｍｏｌ％以内である
ことを特徴とするアンテナモジュール用磁芯部材。
【請求項３】
１３．５６ＭＨｚにおける複素透磁率の実部μ′および虚部μ″で表される損失係数（ｔａｎδ＝μ″／μ′）の逆数をＱとしたときに、
μ′×Ｑであらわされる性能指数が５００以上である
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール用磁芯部材。
【請求項４】
前記フェライト磁性材料は、Ｆｅ2Ｏ3を４４〜５４ｍｏｌ％、ＺｎＯを１〜２８ｍｏｌ％、ＮｉＯを１５〜４２ｍｏｌ％、ＣｕＯを６〜１６ｍｏｌ％含むバルク状フェライトの粉末焼結体である
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール用磁心部材。
【請求項５】
前記粉末焼結体の焼成温度は９５０℃以上１１００℃以下である
ことを特徴とする請求項４に記載のアンテナモジュール用磁芯部材。
【請求項６】
アンテナコイルが形成された支持体に対して磁芯部材が積層されてなるアンテナモジュールであって、
前記磁芯部材は、ＮｉＣｕＺｎ系フェライト磁性材料であり、添加元素として酸化アンチモン及び酸化コバルトを含んでなる
ことを特徴とするアンテナモジュール。
【請求項７】
前記磁芯部材の、前記支持体に面する側とは反対側の面に、金属製のシールド板が積層されている
ことを特徴とする請求項６に記載のアンテナモジュール。
【請求項８】
アンテナコイルを支持する支持体と、前記支持体に積層された磁芯部材と、前記磁芯部材に積層された金属製シールド板とが、筐体内部に組み込まれている携帯情報端末であって、
前記磁芯部材は、ＮｉＣｕＺｎ系フェライト磁性材料であり、添加元素として酸化アンチモン及び酸化コバルトを含んでなる
ことを特徴とする携帯情報端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｒｆ−ＩＤ（無線周波数識別：radio frequency identification）技術を用いた非接触ＩＣタグ等に用いて好適なアンテナモジュール用磁芯部材、アンテナモジュール及びこれを備えた携帯情報端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣタグなどで知られるように、ＩＣチップを用いて非接触で通信を行うＲｆ−ＩＤ技術が普及している。ＩＣタグは、情報を記録したＩＣチップにアンテナコイルが電気的に接続された構成を有しており、これをリーダーライタに近づけると、リーダーライタの送受信アンテナからＩＣタグのアンテナコイルへ所定の周波数で電波が発振され、データの通信がなされる。ＩＣタグのアンテナコイルは、電磁誘導の法則に基づいて、リーダーライタで発振された電波によって誘導磁界を発生させ、この磁界によりＩＣチップと信号の授受を行わせて情報の読み書きを可能とする。
【０００３】
また、アンテナコイルの近傍に金属体が存在すると、電波により発生した磁界により渦電流が発生し、損失が起こる。この現象は結果として非接触通信の妨げとなり、通信距離が短くなる、あるいは通信自体ができなくなるという問題を発生させる。この解決には、アンテナコイルと金属体との間に磁性体を介在させることが有効である。磁界は磁性体を通ることから通信が可能となる。この磁性体は、軟磁性体の特徴である高透磁率材料であることが望ましい。
【０００４】
例えば下記特許文献１には、アンテナコイルと金属体との間に、高透磁率材料として、ニッケル−銅−亜鉛（ＮｉＣｕＺｎ）系フェライト材料で作製した磁芯部材を備えたアンテナモジュールが開示されている。また、下記特許文献２には、ＮｉＣｕＺｎ系フェライト材料に酸化アンチモン（Ｓｂ2Ｏ5）を含有した磁性材料の構成が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３４０７５９号公報
【特許文献２】特開２００１−７６９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、Ｒｆ−ＩＤ技術の発展とともに、その技術を用いた商品も多様化してきており、携帯電話やＰＤＡなどの携帯情報端末のような小型電子機器にも、ＩＣタグのみならずリーダーライタ機能をも兼備させたものがある。携帯情報端末は、小型である一方、多機能を有する機器であるため、小型の筐体内に高密度に関連部品が搭載されている。従って、携帯情報端末等の小型電子機器に内蔵されるアンテナモジュールには、通信距離の更なる向上とモジュール厚の更なる削減とを同時に満足させる必要がある。
【０００７】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、モジュール厚を大きくすることなく通信距離の向上を図ることができるアンテナモジュール用磁芯部材、アンテナモジュール及びこれを備えた携帯情報端末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】
【０００８】
以上の課題を解決するに当たり、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、ＮｉＣｕＺｎ系フェライトに酸化アンチモン（Ｓｂ2Ｏ5）と酸化コバルト（ＣｏＯ）を添加することにより、磁性層の厚みを大きくすることなく、透磁率が高く損失が少ない磁芯部材を得ることができることを見出した。これにより、アンテナモジュールのモジュール厚を大きくすることなく通信距離の向上を図ることが可能となった。
【０００９】
すなわち、本発明のアンテナモジュール用磁芯部材は、アンテナコイルに積層されるアンテナモジュール用磁芯部材であって、当該磁芯部材は、ＮｉＣｕＺｎ系フェライト磁性材料であり、添加元素として酸化アンチモン及び酸化コバルトを含んでなることを特徴とする。
【００１０】
本発明において、上記フェライト磁性材料は、Ｆｅ2Ｏ3を４４〜５４ｍｏｌ％、ＺｎＯを１〜２８ｍｏｌ％、ＮｉＯを１５〜４２ｍｏｌ％、ＣｕＯを６〜１６ｍｏｌ％含むバルク状フェライトの粉末焼結体から作製される。酸化アンチモン及び酸化コバルトの添加量の総量は４ｍｏｌ％以内とするのが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係るアンテナモジュール用磁芯部材は、１３．５６ＭＨｚにおける複素透磁率の実部μ′および虚部μ″で表される損失係数（ｔａｎδ＝μ″／μ′）の逆数をＱとしたときに、μ′×Ｑで表される性能指数が５００以上であることを特徴とする。これにより、磁芯部材の厚みを大きくすることなく通信距離の向上を図ることができる。
【００１２】
上記構成の磁芯部材を用いてアンテナモジュールを構成することにより、例えば携帯情報端末の筺体内に収容した状態で１００ｍｍ以上の通信距離を得るのに磁芯部材の厚さを１ｍｍ以内に抑えることができ、アンテナモジュールの薄型化が容易に図れるようになる。
【発明の効果】
【００１３】
以上述べたように、本発明の磁芯部材によれば、磁芯部材の層厚を大きくすることなく通信距離の向上を図ることが可能となるので、アンテナモジュールの薄型化および軽量化を図ることができる。これにより、携帯情報端末等の筺体内部に対して僅かな設置スペースでアンテナモジュールを内装することが可能となるとともに、筺体内に設置されたアンテナモジュールの通信性能の劣化を抑制し、所期の通信距離を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１および図２は、本発明の実施形態による非接触データ通信用のアンテナモジュール１０の構成を示す分解斜視図および側断面図である。
【００１６】
アンテナモジュール１０は、支持体としてのベース基板１４と、磁芯部材１８と、金属シールド板１９との積層構造を有している。ベース基板１４と磁芯部材１８とは、両面接着シート１３Ａを介して積層され、磁芯部材１８と金属シールド板１９との間は両面接着シート１３Ｂを介して積層されている。なお、図２において両面接着シート１３Ａ，１３Ｂの図示は省略している。
【００１７】
ベース基板１４は、例えばポリイミドやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のプラスチックフィルムでなる絶縁性フレキシブル基板で構成されているが、ガラスエポキシ等のリジッド性基板で構成されていてもよい。
【００１８】
このベース基板１４には、平面内でループ状に巻回されたアンテナコイル１５が搭載されている。アンテナコイル１５は、非接触ＩＣタグ機能のためのアンテナコイルで、外部リーダーライタ（図示略）のアンテナ部と誘導結合され通信を行う。このアンテナコイル１５は、ベース基板１４の上にパターニングされた銅、アルミニウム等の金属パターンで形成されている。
【００１９】
本実施形態において、アンテナコイル１５は、平面内で巻回されたループ部分と、後述する信号処理回路部１６との電気的接続用の配線部分とからなるが、図では、ループ部分のみを示している。
【００２０】
なお、このアンテナモジュール１０にリーダーライタ機能のための第２のアンテナコイルを設けることも可能であり、この場合は、ベース基板１４上に、例えばアンテナコイル１５の内周側に設けることができる。
【００２１】
ベース基板１４の磁芯部材１８側表面には、信号処理回路部１６が搭載されている。この信号処理回路部１６は、アンテナコイル１５の内方側に配置されているとともに、アンテナコイル１５と電気的に接続されている。
【００２２】
信号処理回路部１６は、非接触データ通信に必要な信号処理回路および情報を格納したＩＣチップ１６ａや同調用コンデンサ等の電気・電子部品で構成されている。信号処理回路部１６は、図１及び図２に示したように複数の部品群で構成されていてもよいし、図４に示すように、単一の部品１６ｂで構成されていてもよい。なお、信号処理回路部１６は、ベース基板１４に取り付けられる外部接続部１７を介して、後述する携帯情報端末１のプリント配線板１２（図３）に接続されている。
【００２３】
次に、磁芯部材１８は、後に詳述するように、フェライト材料の微粉末を有機溶剤中に分散させて形成した金属ペーストをシート状に塗工した後、有機溶媒の加熱分解を行い、本焼成した焼結フェライト板で構成される。
【００２４】
磁芯部材１８は、アンテナコイル１５の磁芯（コア）として機能するとともに、ベース基板１４と下層の金属シールド板１９との間に介装されることによって、アンテナコイル１５と金属シールド板１９との間の電磁干渉を回避する。この磁芯部材１８の中央部には、ベース基板１４に実装された信号処理回路部１６を収容するための開口１８ａが穿設されている。また、磁芯部材１８の一側方には、ベース基板１４との積層時に外部接続部１７のニゲ部１８ｂが形成されている。
なお、磁芯部材１８の詳細については、後述する。
【００２５】
金属シールド板１９は、ステンレス板や銅板、アルミニウム板等で形成されている。本実施形態のアンテナモジュール１０は、後述するように、携帯情報端末１の端末本体２の内部所定位置に収納されるので、金属シールド板１９は、端末本体２内部のプリント配線板１２上の金属部分（部品、配線）との電磁干渉からアンテナコイル１５を保護するために設けられている。
【００２６】
また、この金属シールド板１９は、アンテナモジュール１０の共振周波数（本例では、１３．５６ＭＨｚ）の粗調整に用いられ、アンテナモジュール１０単体のときと、端末本体２の内部に組み込んだ状態のときとで、アンテナモジュール１０の共振周波数に大きな変化を生じさせないようにするために設けられている。
【００２７】
図３および図４は、上述した構成のアンテナモジュール１０が携帯情報端末１に組み込まれている様子を示す模式図で、図３は端末本体２の内部を側方から見た模式図、図４は端末本体２の内部を背面側から見た部分破断図である。
【００２８】
図示する携帯情報端末１は、端末本体２と、この端末本体２に対して回動可能に取り付けられたパネル部３とを備えた携帯型電話機として構成されている。図３において、端末本体２は合成樹脂材料性の筺体部を構成しており、そのパネル部３側の表面は、図示せずともテンキー入力ボタン等が配置された操作面とされている。
【００２９】
端末本体２の内部には、携帯情報端末１の機能あるいは動作を制御する制御盤としてのプリント配線板１２と、電源を供給するバッテリパック４が内蔵されている。ここで、バッテリパック４は、例えばリチウムイオン電池であり、全体が直方形状をなし、外筺がアルミニウム等の金属材料で形成されている。バッテリパック４は、端末本体２の内部に設けられたプラスチック製の仕切部材５の内部に配置されている。
【００３０】
アンテナモジュール１０は、端末本体２の内部に収納されている。特に本実施形態では、バッテリパック４を収容する仕切部材５の直上位置であって、アンテナコイル１５が端末本体２の背面２ａ側に対向するように、アンテナモジュール１０が収納されている。なお、アンテナモジュール１０の収納位置は、上述の例に限らない。
【００３１】
従って、このアンテナモジュール１０を用いて外部のリーダーライタ（図示略）とデータ通信を行う際には、携帯情報端末１の端末本体２の背面２ａをリーダーライタのアンテナ部に近接させる。そして、リーダーライタのアンテナ部から発振された電磁波あるいは高周波磁界が、アンテナモジュール１０のアンテナコイル１５内を通過することで、アンテナコイル１５に電磁波あるいは高周波磁界の強さに応じて誘導電流が発生する。この誘導電流は信号処理回路部１６において整流され、ＩＣチップ１６ａに記録された情報の読出し電圧に変換される。読み出された情報は、信号処理回路部１６において変調され、アンテナコイル１５を介してリーダーライタのアンテナ部へ送信される。
【００３２】
次に、アンテナモジュール１０を構成する磁芯部材１８の詳細について説明する。
【００３３】
本実施形態の磁芯部材１８は、フェライト材料の微粉末を有機溶剤中に分散させて形成した金属ペーストをシート状に成形した後、有機溶媒の加熱分解を行い、本焼成した焼結フェライトシートで構成されている。また、この焼結フェライトシートを絶縁層を介して複数ラミネートした積層構造体とすることもできる。
【００３４】
本発明では、上記構成の磁芯部材１８をひとつの磁性体とみなし、この磁性体の使用周波数（本例では１３．５６ＭＨｚ）における複素透磁率の実部μ′及び虚部μ″で表される損失係数（ｔａｎδ＝μ″／μ′）の逆数をＱ（μ′／μ″）としたときに、μ′×Ｑで定義される性能指数が５００以上となるように、当該磁芯部材１８が構成されている。
【００３５】
上記性能指数が５００以上の磁芯部材１８は、渦電流損失に起因するアンテナモジュールのパワーロスを低減することが可能となり、磁芯部材の層厚を大きくすることなく、通信距離の向上を図ることできるようになる。
【００３６】
本発明の原理について以下に説明する。一般に、高透磁率材料である軟磁性体（以下、単に磁性体という。）に高周波磁界を印加すると、磁壁の移動あるいは回転磁化といった磁化機構により、磁性体が磁化される。このとき、磁化されやすさを示す透磁率は複素透磁率で示され、次式（１）で表される。
μ＝μ′−ｉ・μ″  ……（１）
【００３７】
ここで、μ′は透磁率の実部であり、外部磁界に追従できる成分を表す。一方、μ″は透磁率の虚部であり、外部磁界に追従できず、位相が９０度遅れた成分を表し、透磁率の損失項と呼ばれている。なお、ｉは虚数単位である。
【００３８】
透磁率の実部と虚部との間には密接な関係があり、透磁率の実部が大きい材料ほど虚部も大きくなる。磁性体に高周波磁界を印加して磁化させる場合、高周波数になるほど透磁率が低下することが知られている。磁性体の使用周波数における損失係数は、次式（２）で示されるように、（１）式で示した複素透磁率μの実部μ′と虚部μ″とで表すことができる。
ｔａｎδ＝μ″／μ′  ……（２）
【００３９】
一方、磁性体の動的磁化における高周波損失は上記損失係数と等価であり、次式（３）で示されるように、３つのタイプのエネルギー損失の和として表現される。
ｔａｎδ＝ｔａｎδｈ＋ｔａｎδｅ＋ｔａｎδｒ  ……（３）
【００４０】
ここで、ｔａｎδｈはヒステリシス損失で、ヒステリシス曲線で示される磁化変化における仕事量で、周波数に比例して増加する。ｔａｎδｅは渦電流損失で、導電性磁性体に交流磁界を印加したときに、磁束の変化に対応して材料の中に渦電流が誘起されジュール熱として消費されるエネルギー損失である。なお、ｔａｎδｒは残留損失であり、上記のいずれにも該当しない残りの損失とされている。
【００４１】
また、透磁率は磁性材料の組成や結晶構造で決まる結晶磁気異方性や磁歪に依存し、いずれもその値が小さくゼロであることが理想である。しかしながら、高周波では渦電流損失が発生するために損失が大きくなり、渦電流損失ｔａｎδｅは次式（４）で表されるように周波数の２乗に比例し、電気抵抗が低いと大きくなる。
ｔａｎδｅ∝（ｆ・ｔ・Ｂｍ）2／ρ  ……（４）
ここで、ｆは周波数、ｔは磁性体の厚み、Ｂｍは磁性体の最大磁束密度、ρは比抵抗である。
【００４２】
従って、渦電流損失の低減を図るには、材料の比抵抗を上げることが効果的である。軟磁性材料の中で比抵抗が高いのはフェライト系材料で、特に、ＮｉＣｕＺｎ系フェライトが実用材料として最も有用である。
【００４３】
以上のように、磁性体である磁芯部材１８の渦電流損失（ｔａｎδｅ）は、比抵抗が大きな磁性粉末を使用することにより、磁芯部材１８の複素透磁率の損失項μ″成分の減少をもたらし、損失係数の低減に貢献することがわかる。磁芯部材の好適な比抵抗は、使用される磁性粉末の種類や粒子サイズ、配合比等によって異なり、特に限定できない。そこで、本発明では、この比抵抗に代わって、使用周波数における磁芯部材の複素透磁率の実部μ′と虚部μ″とで表される損失係数（μ″／μ′）の逆数をＱとした場合、このＱとμ′との積で定義される性能指数を用いている。これにより、作製した磁芯部材の上記性能指数を評価することにより、目標とする通信距離を確保できるかどうかの基準を確立させることができる。
【００４４】
磁芯部材１８は、上述のように、ＮｉＣｕＺｎ系フェライト材料で構成される。具体的には、Ｆｅ2Ｏ3を４４〜５４ｍｏｌ％、ＺｎＯを１〜２８ｍｏｌ％、ＮｉＯを１５〜４２ｍｏｌ％、ＣｕＯを６〜１６ｍｏｌ％含むバルク状フェライトの粉末焼結体で構成される。
【００４５】
図５に磁芯部材１８の作製手順を示す。まず、構成材料の秤量を行い、これらを混合・微粉砕、誘起溶剤中に分散させてペースト状にし、脱泡処理の後、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上への塗布によりシート状に成形する。その後、加熱乾燥処理によりペースト中の溶剤成分を分解除去し、ＰＥＴフィルムの定寸切断、磁芯部材の外形形状に成形後、焼成する。次に、作製したフェライト焼結シートからＰＥＴフィルムを剥離除去し、ホットメルト樹脂を介して厚さ０．１５ｍｍの焼結シートを３層又は４層ラミネートし表面をＰＥＴ又はＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）で被覆した後、図５に示す形状に成形する。
【００４６】
図６は、フェライト磁性粉末の焼成工程の温度プロファイルの一例を示す図である。焼成工程は大気雰囲気中で行われる。焼成工程は仮焼成および本焼成からなり、仮焼成の最高温度は８００℃、本焼成の最高温度は９５０℃以上１１００℃以下とされる。炉内昇温速度、焼成時間は特に制限されず、図示の例では１６０℃／ｈ、４時間とされる。焼結体の冷却は炉内で行われる。
【００４７】
フェライト材料は、その構成元素の材料組成によって飽和磁束密度、透磁率などの磁気特性が大きく異なる。図７は、ＣｕＯを９．０ｍｏｌ％と一定にしたときの１３．５６ＭＨｚにおけるバルク状ＮｉＣｕＺｎフェライトの飽和磁束密度（単位ｍＴ）の組成依存性を示している。なお、使用したサンプルの焼成温度は１０５０℃、印加磁場の大きさは１２００Ａ／ｍである。また、当該ＮｉＣｕＺｎ系フェライトの各サンプルの透磁率μ′、μ″の組成依存性を図８および図９にそれぞれ示す。更に、当該ＮｉＣｕＺｎ系フェライトの各サンプルの損失係数（μ″／μ′）の逆数Ｑと、性能指数（μ′×Ｑ）の値を図１０および図１１にそれぞれ示す。図１１に示すように、性能指数（μ′×Ｑ）はほとんどの組成で３００を超える。この性能指数の値が大きいほど、アンテナモジュールの通信距離が向上する。
【００４８】
本発明者らは、ＮｉＣｕＺｎ系フェライトの材料組成の異なる焼結フェライト製の磁芯部材のサンプルを複数用意して図１に示したアンテナモジュールを作製し、それらに高周波磁界（１３．５６ＭＨｚ）を印加したときのμ′、μ″を基に損失係数の逆数Ｑおよび性能指数（μ′×Ｑ）を算出し、通信距離（携帯情報端末に組み込まれた状態における通信距離）を評価した。実験の結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
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【００５０】
表１において、サンプルＡ〜Ｃの材料組成は、以下のとおりである。
・サンプルＡ：４９．５ｍｏｌ％Ｆｅ2Ｏ3−２１．５ｍｏｌ％ＺｎＯ−２０．０ｍｏｌ％ＮｉＯ−９．０ｍｏｌ％ＣｕＯ
・サンプルＢ：４８．０ｍｏｌ％Ｆｅ2Ｏ3−２０．０ｍｏｌ％ＺｎＯ−２３．０ｍｏｌ％ＮｉＯ−９．０ｍｏｌ％ＣｕＯ
・サンプルＣ：４８．０ｍｏｌ％Ｆｅ2Ｏ3−１２．０ｍｏｌ％ＺｎＯ−３１．０ｍｏｌ％ＮｉＯ−９．０ｍｏｌ％ＣｕＯ
【００５１】
なお、表１に示すフェライト特性はラミネート時の値であり、バルク状態の磁気特性はカッコ内に併記する。すなわち、磁芯部材を焼結フェライトのラミネート構造とした場合、バルク状フェライトよりもμ′、μ″の値が小さくなる。
【００５２】
表１に示すように、性能指数が大きいほど、通信距離が長くなることがわかる。また、サンプルＡのμ′は、サンプルＢ，Ｃよりも高い値であるが、μ″が大きいため、性能指数がサンプルＢ，Ｃに比べて低い。すなわち、μ′を大きくてもμ″が大きければ高い性能指数が得られるとは限らず、性能指数を上げるためには、μ″を低くすることが有効であることがわかる。
【００５３】
また、図１１から、４８．０ｍｏｌ％Ｆｅ2Ｏ3−１２ｍｏｌ％ＺｎＯ−３１．０ｍｏｌ％ＮｉＯ−９．０ｍｏｌ％ＣｕＯで性能指数２９９８０が得られている。次に、当該組成のＮｉＣｕＺｎ系フェライトの焼成温度の効果について調べた結果を図１２に示す。図１２に示すように、いずれの温度で焼成しても性能指数は１００００を超えており、１０２０℃で最大３６０００に達している。また、９５０℃以上１１００℃以下の焼成温度で２００００以上の性能指数が得られている。なお、焼成温度が９００℃以下の場合、焼成が不十分でサンプルが脆くなり、１１５０度以上の場合、結晶粒の異常粗大化が一部で進み、サンプルが脆くなるので好ましくない。以上の結果から、焼成温度は９５０℃以上１１００℃以下であることが好ましい。図１３に焼成温度１０２０℃におけるＮｉＣｕＺｎ系フェライト（バルク）の性能指数の組成依存性を示す。
【００５４】
そして、ＮｉＣｕＺｎ系フェライトは、酸化アンチモン（Ｓｂ2Ｏ5）および酸化コバルト（ＣｏＯ）の添加により、性能指数の改善を図ることができる。図１４は、性能指数に対する酸化アンチモンおよび酸化コバルトの添加による効果を示す。なお、サンプル組成は４８．０ｍｏｌ％Ｆｅ2Ｏ3−１２ｍｏｌ％ＺｎＯ−３１．０ｍｏｌ％ＮｉＯ−９．０ｍｏｌ％ＣｕＯとし、焼成温度は１０２０℃とした。
【００５５】
図１４に示したように、酸化アンチモン（Ｓｂ2Ｏ5）および酸化コバルト（ＣｏＯ）のいずれについても各々２ｍｏｌ％以下の添加により顕著な効果が得られることがわかる。酸化アンチモンと酸化コバルトの複合添加が最も効果的であり、添加量の総量で４ｍｏｌ％以下、特に、酸化アンチモンおよび酸化コバルトを０．４ｍｏｌ％ずつ添加することで、４５０００という最高の性能指数が得られている。従って、ＮｉＣｕＦｅ系フェライト材料に酸化アンチモンおよび酸化コバルトを同時に添加することで、アンテナモジュールの通信距離の大幅な向上を図ることができる。
【００５６】
次に、ＮｉＣｕＺｎ系フェライト材料のＣｕＯ組成依存性について検討した結果を図１５に示す。この例では、ＺｎＯを１２ｍｏｌ％一定とし、性能指数（μ′×Ｑ）のＣｕＯ組成依存について調べた。図１５から、ＣｕＯは５〜１７ｍｏｌ％の広い組成範囲で性能指数が高いことがわかる。しかし、ＣｕＯが５ｍｏｌ％以下、１７ｍｏｌ％以上では焼結性が悪く、脆くなることから、実用には難しいと思われる。
【００５７】
以上のように、本実施形態によれば、アンテナモジュール１０用の磁芯部材１８をＮｉＣｕＺｎ系フェライトの粉末焼結体で構成し、これに酸化アンチモン（Ｓｂ2Ｏ5）および酸化コバルト（ＣｏＯ）を適量添加することにより、（μ′×Ｑ）で表される性能指数を大幅に向上させることができるので、アンテナモジュール１０の通信距離の向上を図ることができる。特に、当該アンテナモジュール１０を携帯情報端末１の端末本体に組み込んだ状態において、１００ｍｍ以上の非接触通信距離を得ることができる。
【００５８】
また、シート厚を大きくすることなく磁芯部材１８の透磁率を高めることができるので、薄型・軽量のアンテナモジュールを構成でき、端末本体内部への設置スペースの低減が図れるようになる。例えば、通信距離１００ｍｍを確保するのに従来の磁芯部材では１ｍｍ超のシート厚を必要としていたのに対し、本発明によれば０．５ｍｍ前後のシート厚で十分とされる。
【００５９】
また、本実施形態の磁芯部材１８によれば、焼成温度（最高温度）を９５０℃以上１１００℃以下で行うことにより、良質なフェライト焼結体が得られるとともに、優れた性能指数が得られ、アンテナモジュールの通信距離の向上に貢献することができる。
【００６０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００６１】
例えば以上の実施形態では、ベース基板１４上にアンテナコイル１５とともに信号処理回路部１６を搭載したアンテナモジュール１０の構成例について説明したが、信号処理回路部１６は別基板（例えば携帯情報端末１のプリント配線基板１２）に搭載し、ベース基板１４上にはアンテナコイル１５のみ搭載する場合にも、本発明は適用可能である。
【００６２】
また、磁芯部材に焼結フェライトを用いる本発明においては、アンテナモジュールを図１６に示すように構成してもよい。図示するアンテナモジュール２０では、アンテナコイル（及び信号処理回路部）を搭載したベース基板１４に焼結フェライト製の磁芯部材１８を積層後、全体を合成樹脂材料でモールドし、その封止層２１の非通信面（図１６において下面側）に金属シールド板１９を貼着している。この構成により、割れ易く取り扱い性の比較的悪い焼結フェライトを容易に磁芯部材として適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態によるアンテナモジュールの概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態によるアンテナモジュールの概略構成を示す要部側断面図である。
【図３】本発明の実施形態による携帯情報端末の内部の構成を側方側から見た模式図である。
【図４】本発明の実施形態による携帯情報端末の部分破断背面図である。
【図５】本発明の実施形態によるアンテナモジュール用磁芯部材の作製手順を示す工程図である。
【図６】図５における焼成工程の温度プロファイルの一例を示す図である。
【図７】焼成温度１０５０℃で焼成したＮｉＣｕＺｎ系フェライト材料の１３．５６ＭＨｚにおける飽和磁束密度の組成依存性を示す三元図である。
【図８】焼成温度１０５０℃で焼成したＮｉＣｕＺｎ系フェライト材料の１３．５６ＭＨｚにおける透磁率μ′の組成依存性を示す三元図である。
【図９】焼成温度１０５０℃で焼成したＮｉＣｕＺｎ系フェライト材料の１３．５６ＭＨｚにおける透磁率μ″の組成依存性を示す三元図である。
【図１０】焼成温度１０５０℃で焼成したＮｉＣｕＺｎ系フェライト材料の１３．５６ＭＨｚにおけるＱ（μ′／μ″）の組成依存性を示す三元図である。
【図１１】焼成温度１０５０℃で焼成したＮｉＣｕＺｎ系フェライト材料の１３．５６ＭＨｚにおける性能指数（μ′×Ｑ）の組成依存性を示す三元図である。
【図１２】ＮｉＣｕＺｎ系フェライト材料の焼成温度と性能指数との関係を示す図である。
【図１３】焼成温度１０２０℃で焼成したＮｉＣｕＺｎ系フェライト材料の１３．５６ＭＨｚにおける性能指数（μ′×Ｑ）の組成依存性を示す三元図である。
【図１４】ＮｉＣｕＺｎ系フェライト材料における酸化アンチモンおよび酸化コバルトの添加量と性能指数との関係を示す図である。
【図１５】ＮｉＣｕＺｎ系フェライト材料におけるＣｕＯの組成比と性能指数との関係を示す三元図である。
【図１６】本発明の実施形態によるアンテナモジュールの構成の変形例を示す概略側断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…携帯情報端末、２…端末本体、１０，２０…アンテナモジュール、１４…ベース基板、１５…アンテナコイル、１６…信号処理回路部、１８…磁芯部材、１９…金属シールド板
【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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【図１６】
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