(57)【要約】【課題】  小型化に対応可能な車載用アンテナコイル等を提供する。【解決手段】  磁芯部材１と、磁芯部材１に巻回された導体２とを含むアンテナコイル１０において、磁芯部材１をＦｅ2Ｏ3：５４．１〜５７．５ｍｏｌ％、残部実質的にＭｎＯを主成分とし、副成分としてＳｉをＳｉＯ2換算で６０〜８００ｐｐｍ、ＣａをＣａＣＯ3換算で６００〜４０００ｐｐｍ、かつＣｏ3Ｏ4を１５００〜４０００ｐｐｍ含有するフェライト焼結体で構成するようにした。フェライト焼結体中にさらにＺｎを含有することもできる。本発明のアンテナコイル１０は、従来のＮｉ系アンテナコイルと比べてインダクタンスを高くできる。このため、従来のＮｉ系アンテナコイルよりも導体２の巻数を少なくすることができ、アンテナコイルの小型化を図ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェライト焼結体と、
前記フェライト焼結体に巻回された導体とを含むアンテナコイルであって、
前記フェライト焼結体は、
Ｆｅ2Ｏ3：５４．１〜５７．５ｍｏｌ％、残部実質的にＭｎＯを主成分とし、副成分としてＳｉをＳｉＯ2換算で６０〜８００ｐｐｍ、ＣａをＣａＣＯ3換算で６００〜４０００ｐｐｍ、かつＣｏ3Ｏ4を１５００〜４０００ｐｐｍ含有することを特徴とするアンテナコイル。
【請求項２】
フェライト焼結体と、
前記フェライト焼結体に巻回された導体とを含むアンテナコイルであって、
前記フェライト焼結体は、
Ｆｅ2Ｏ3：５４．１〜５７．５ｍｏｌ％、ＺｎＯ：１０．５ｍｏｌ％以下（但し、０を含まず）、残部実質的にＭｎＯを主成分とし、副成分としてＳｉをＳｉＯ2換算で６０〜８００ｐｐｍ、ＣａをＣａＣＯ3換算で６００〜４０００ｐｐｍ、かつＣｏ3Ｏ4を１０００〜３８００ｐｐｍ含有することを特徴とするアンテナコイル。
【請求項３】
２０℃での初透磁率を基準とし、−４０℃〜１３０℃の範囲における初透磁率の変化率の絶対値が２０％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナコイル。
【請求項４】
ＴｉＯ2を５０００ｐｐｍ以下（但し、０を含む）、及び／又はＳｎＯ2を５０００ｐｐｍ以下（但し、０を含む）含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアンテナコイル。
【請求項５】
Ｔａ2Ｏ5を３０００ｐｐｍ以下（但し、０を含む）、Ｎｂ2Ｏ5を５００ｐｐｍ以下（但し、０を含む）、ＺｒＯ2を５００ｐｐｍ以下（但し、０を含む）の少なくとも１種以上を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のアンテナコイル。
【請求項６】
−４０℃〜１３０℃の範囲におけるＱ（Ｑ＝１／tanδ、tanδは誘電正接）の最小値が２００以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のアンテナコイル。
【請求項７】
アンテナコイルと前記アンテナコイルと電気的に接続された信号処理回路とを含むトランスポンダであって、
前記アンテナコイルは、
フェライト焼結体と、前記フェライト焼結体に巻回された導体とを含み、かつ、
前記フェライト焼結体は、
Ｆｅ2Ｏ3：５４．１〜５７．５ｍｏｌ％、残部実質的にＭｎＯを主成分とし、副成分としてＳｉをＳｉＯ2換算で６０〜８００ｐｐｍ、ＣａをＣａＣＯ3換算で６００〜４０００ｐｐｍ、かつＣｏ3Ｏ4を１５００〜４０００ｐｐｍ含有するとともに、
前記信号処理回路は、
個体の識別情報を記録する記録部と、信号の送受信のための制御回路とを含むことを特徴とするトランスポンダ。
【請求項８】
アンテナコイルと前記アンテナコイルと電気的に接続された信号処理回路とを含むトランスポンダであって、
前記アンテナコイルは、
フェライト焼結体と、前記フェライト焼結体に巻回された導体とを含み、かつ、
前記フェライト焼結体は、Ｆｅ2Ｏ3：５４．１〜５７．５ｍｏｌ％、ＺｎＯ：１０．５ｍｏｌ％以下（但し、０を含まず）、残部実質的にＭｎＯを主成分とし、副成分としてＳｉをＳｉＯ2換算で６０〜８００ｐｐｍ、ＣａをＣａＣＯ3換算で６００〜４０００ｐｐｍ、かつＣｏ3Ｏ4を１０００〜３８００ｐｐｍ含有するとともに、
前記信号処理回路は、
個体の識別情報を記録する記録部と、信号の送受信のための制御回路とを含むことを特徴とするトランスポンダ。                                                     
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用に好適に用いられるアンテナコイル及びトランスポンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、磁芯部材１と、この磁芯部材１に巻回された導体２とを有するアンテナコイル１０が知られている。アンテナコイル１０は様々な用途で用いられているが、車載用のアンテナコイル１０には広い温度範囲におけるインダクタンスの変化が小さいこと、すなわち、初透磁率（μｉ）の温度依存性が小さいことが要求される。特に、−４０℃〜１３０℃と非常に広い温度範囲においてμｉの安定性が求められる。
このように過酷な状況下で使用される車載用のアンテナコイル１０には、温度特性に優れたＮｉ系フェライトから構成された磁芯部材１が従来より使用されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３８１３号公報（特許請求の範囲、実施例）
【特許文献２】特開２０００−２８６１１９号公報（特許請求の範囲、実施例）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車載用のアンテナコイルには初透磁率（μｉ）の温度依存性が小さいという特性とともに、損失係数（tanδ）が小さいこと、すなわち、Ｑ値（Ｑ＝１／tanδ）が大きいこと、という特性も求められる。しかしながら、Ｎｉ系フェライトはインダクタンス及びＱ値がそれほど高くできないため、Ｎｉ系フェライトを用いたアンテナコイルの品質向上はほぼ限界に達している。インダクタンスについてはコイルの巻数を増やすことでＮｉ系フェライトを用いた場合であっても高い値を得ることができる。しかしながら、車載用のアンテナコイルにも小型化が要求されており、巻数を増やすことはできない。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、小型化に対応可能な車載用アンテナコイル等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】
【０００５】
フェライト材料としてＭｎ、さらにＺｎを含むフェライト材料が知られている。このフェライト材料は飽和磁束密度が高いという利点があるため、主に大電流用のトランスに使用されている（例えば特許文献１、２参照）。しかしながら、Ｍｎ、さらにＺｎを含むフェライト材料は温度依存性が大きく、過酷な状況下で使用される車載用のアンテナコイルには用いられることがなかった。
本発明者は、Ｍｎ、さらにＺｎを含むフェライト材料がＮｉ系フェライトよりもインダクタンス及びＱ値を高くできる点に着目し、様々な検討を行った。その結果、Ｍｎ等を含有するフェライト材料についても主組成及び副成分の種類、副成分の含有量を適切なものとすることで、初透磁率（μｉ）の温度依存性が改善され車載用アンテナコイルに十分適用できることを知見した。すなわち、本発明はフェライト焼結体と、フェライト焼結体に巻回された導体とを含むアンテナコイルであって、フェライト焼結体がＦｅ2Ｏ3：５４．１〜５７．５ｍｏｌ％、残部実質的にＭｎＯを主成分とし、副成分としてＳｉをＳｉＯ2換算で６０〜８００ｐｐｍ、ＣａをＣａＣＯ3換算で６００〜４０００ｐｐｍ、かつＣｏ3Ｏ4を１５００〜４０００ｐｐｍ含有することを特徴とするアンテナコイルを提供する。
フェライト焼結体中にさらにＺｎを含有することもできるが、この場合にはフェライト焼結体の組成をＦｅ2Ｏ3：５４．１〜５７．５ｍｏｌ％、ＺｎＯ：１０．５ｍｏｌ％以下（但し、０を含まず）、残部実質的にＭｎＯを主成分とし、副成分としてＳｉをＳｉＯ2換算で６０〜８００ｐｐｍ、ＣａをＣａＣＯ3換算で６００〜４０００ｐｐｍ、かつＣｏ3Ｏ4を１０００〜３８００ｐｐｍ含有するものとすればよい。
本発明のアンテナコイルは、２０℃での初透磁率を基準とし、−４０℃〜１３０℃の範囲における初透磁率の変化率の絶対値が２０％以下という優れた特性を示す。
また、本発明のアンテナコイルを構成するフェライト焼結体に、ＴｉＯ2を５０００ｐｐｍ以下（但し、０を含む）、及び／又はＳｎＯ2を５０００ｐｐｍ以下（但し、０を含む）含むことができる。ＴｉＯ2、ＳｎＯ2の含有は任意であるが、これらを含有することで、−４０℃〜１３０℃の範囲における初透磁率の変化率の絶対値を１８％以下、さらには１５％以下とすることができる。
さらにまた、本発明のアンテナコイルを構成するフェライト焼結体に、Ｔａ2Ｏ5を３０００ｐｐｍ以下（但し、０を含む）、Ｎｂ2Ｏ5を５００ｐｐｍ以下（但し、０を含む）、ＺｒＯ2を５００ｐｐｍ以下（但し、０を含む）の少なくとも１種以上を含むことができる。Ｔａ2Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5、ＺｒＯ2の含有は任意であるが、これらを含有することで、−４０℃〜１３０℃の範囲における初透磁率の変化率の絶対値を１５％以下、さらには１０％以下とすることも可能となる。
以上の本発明のアンテナコイルによれば、上記特性に加えて、−４０℃〜１３０℃の範囲におけるＱ（Ｑ＝１／tanδ、tanδは誘電正接）の最小値が２００以上という特性も得ることができる。
本発明のアンテナコイルは、様々な用途に適用することができるが、その代表的な用途としてトランスポンダが挙げられる。すなわち、本発明はアンテナコイルとこのアンテナコイルと電気的に接続された信号処理回路とを含むトランスポンダであって、アンテナコイルは、フェライト焼結体と、このフェライト焼結体に巻回された導体とを含み、かつ、フェライト焼結体は、Ｆｅ2Ｏ3：５４．１〜５７．５ｍｏｌ％、残部実質的にＭｎＯを主成分とし、副成分としてＳｉをＳｉＯ2換算で６０〜８００ｐｐｍ、ＣａをＣａＣＯ3換算で６００〜４０００ｐｐｍ、かつＣｏ3Ｏ4を１５００〜４０００ｐｐｍ含有するとともに、信号処理回路は、個体の識別情報を記録する記録部と、信号の送受信のための制御回路とを含むことを特徴とするトランスポンダを提供する。信号処理回路は、アンテナコイルと共に並列共振回路を構成するコンデンサと、個体の識別情報等を記録してある記録部及び信号の送受信のための制御回路等を１チップ化した主処理部とから構成され、アンテナコイル及びコンデンサの並列共振回路が指令電波を受信すると、その指令電波自体を電力として、主処理部が、例えば、個体の識別情報等をアンテナコイルから送信する。
トランスポンダを構成するフェライト焼結体中にさらにＺｎを含有することもできるが、この場合にはフェライト焼結体の組成をＦｅ2Ｏ3：５４．１〜５７．５ｍｏｌ％、ＺｎＯ：１０．５ｍｏｌ％以下（但し、０を含まず）、残部実質的にＭｎＯを主成分とし、副成分としてＳｉをＳｉＯ2換算で６０〜８００ｐｐｍ、ＣａをＣａＣＯ3換算で６００〜４０００ｐｐｍ、かつＣｏ3Ｏ4を１０００〜３８００ｐｐｍ含有するものとすればよい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、−４０℃〜１３０℃と非常に広い温度範囲においてμｉが安定し、かつＱ値（Ｑ＝１／tanδ、tanδは損失係数）が大きいアンテナコイル等を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明におけるアンテナコイルは図１に示した基本構成を有するが、本発明では磁芯部材（フェライト焼結体）１として以下の組成を有するフェライト焼結体を用いることを特徴とする。
以下、フェライト焼結体の組成の限定理由を説明する。
【０００８】
はじめに、フェライト焼結体を構成する主成分の限定理由を説明する。
Ｆｅ2Ｏ3は５４．１〜５７．５ｍｏｌ％とする。Ｆｅ2Ｏ3が５４．１ｍｏｌ％未満ではＱが小さく、μｉ変化率も大きい。一方、Ｆｅ2Ｏ3が５７．５ｍｏｌ％を超えると、やはりμｉ変化率が大きくなる。
望ましいＦｅ2Ｏ3の量は５４．５〜５７．０ｍｏｌ％、さらに望ましいＦｅ2Ｏ3の量は５５．５〜５６．５ｍｏｌ％である。
【０００９】
ＺｎＯは１０．５ｍｏｌ％以下とする。ＺｎＯが１０．５ｍｏｌ％を超えるとμｉ変化率が大きく、２００以上のＱ値を得ることが困難となる。
望ましいＺｎＯ量は０．１〜１０．０ｍｏｌ％、さらに望ましいＺｎＯ量は２．０〜９．０ｍｏｌ％である。
【００１０】
本発明のフェライト焼結体は主成分として、上記以外に実質的な残部としてＭｎＯを含む。
【００１１】
以上、本発明のフェライトをＭｎＺｎ系とする場合の組成の限定理由について述べたが、以下に詳述する第１〜第４副成分の添加は、ＭｎＺｎ系フェライトに限らず、主成分としてＺｎを含まないフェライト（以下、「Ｍｎフェライト」ということがある）の場合も有効である。
Ｍｎフェライトを主成分とする場合には、Ｆｅ2Ｏ3量を５５．０〜５７．０ｍｏｌ％、実質的な残部をＭｎＯとすることが望ましい。この場合に、より望ましいＦｅ2Ｏ3量は５６．０〜５７．０ｍｏｌ％である。
【００１２】
つぎに、副成分の限定理由について説明する。
本発明のフェライト焼結体は、第１副成分としてＳｉをＳｉＯ2換算で６０〜８００ｐｐｍ及びＣａをＣａＣＯ3換算で６００〜４０００ｐｐｍを含む。
Ｓｉ及びＣａは、結晶粒界に偏析して高抵抗層を形成して低損失に寄与するとともに焼結助剤として焼結密度を向上する効果を有する。但し、ＳｉがＳｉＯ2換算で８００ｐｐｍを超え、あるいはＣａがＣａＣＯ3換算で４０００ｐｐｍを超えると、不連続異常粒成長による損失の劣化が大きい。そこで本発明では、ＳｉをＳｉＯ2換算で８００ｐｐｍ以下、ＣａをＣａＣＯ3換算で４０００ｐｐｍ以下とする。一方、ＳｉがＳｉＯ2換算で６０ｐｐｍ未満、あるいはＣａがＣａＣＯ3換算で６００ｐｐｍ未満では上記効果を十分に得ることができないため、ＳｉはＳｉＯ2換算で６０ｐｐｍ以上、ＣａはＣａＣＯ3換算で６００ｐｐｍ以上とする。
望ましいＳｉの含有量はＳｉＯ2換算で７０〜６００ｐｐｍ、より望ましいＳｉの含有量はＳｉＯ2換算で１００〜５００ｐｐｍである。
望ましいＣａの含有量はＣａＣＯ3換算で６００〜３５００ｐｐｍ、より望ましいＣａの含有量はＣａＣＯ3換算で１２００〜３５００ｐｐｍである。
【００１３】
また本発明のフェライト焼結体は、第２副成分として所定量のＣｏ3Ｏ4を含む。Ｃｏ3Ｏ4はμｉ変化率の低減ならびにμｉ変化率を平坦にするのに有効に寄与し、かつＣｏ3Ｏ4の含有はＱ値の向上に有効である。
本発明においてＭｎフェライトを主成分とする場合には、Ｃｏ3Ｏ4を１５００〜４０００ｐｐｍの範囲内で含有させる。この場合に、Ｃｏ3Ｏ4量が１５００ｐｐｍ未満では上記効果を十分に得ることができない。またＣｏ3Ｏ4量が４０００ｐｐｍを超えると、Ｑ値の低下が著しくなり、μｉの変化率が増大する。
一方、本発明においてＭｎＺｎ系フェライトを主成分とする場合には、Ｃｏ3Ｏ4を１０００〜３８００ｐｐｍの範囲内で含有させればよい。Ｃｏ3Ｏ4を１０００〜３８００ｐｐｍの範囲内で含有させることにより、上記効果を享受することができる。この場合に、望ましいＣｏ3Ｏ4量は１０００〜２８００ｐｐｍ、より望ましいＣｏ3Ｏ4量は１２００〜２５００ｐｐｍである。
【００１４】
さらに本発明のフェライト焼結体は、第３副成分として、ＴｉＯ2を５０００ｐｐｍ以下（但し、０を含む）及び／又はＳｎＯ2を５０００ｐｐｍ以下（但し、０を含む）含むことができる。
Ｔｉ及びＳｎは結晶粒内、結晶粒界に存在し損失低減の効果がある。但し、ＴｉＯ2量が５０００ｐｐｍを超えると、不連続異常粒成長による損失の劣化を招く。そのために本発明では、ＴｉＯ2量を５０００ｐｐｍ以下とする。ＴｉＯ2と同様の理由から、ＳｎＯ2の上限値も５０００ｐｐｍとする。
一方、損失低減という効果を十分享受するためには、第３副成分としてのＴｉＯ2及び／又はＳｎＯ2を５００ｐｐｍ以上含有させることが望ましい。
望ましいＴｉＯ2含有量は５００〜４０００ｐｐｍ、より望ましいＴｉＯ2含有量は５００〜３０００ｐｐｍである。
また望ましいＳｎＯ2含有量は５００〜４０００ｐｐｍ、より望ましいＳｎ含有量は５００〜３０００ｐｐｍである。
【００１５】
なお、第３副成分を複合して含有させる場合、含有量の合計は８０００ｐｐｍ以下、望ましくは  １０００〜５０００ｐｐｍとする。
【００１６】
また本発明のフェライト焼結体は、第４副成分として、Ｔａ2Ｏ5を３０００ｐｐｍ以下（但し、０を含む）、Ｎｂ2Ｏ5を５００ｐｐｍ以下（但し、０を含む）、ＺｒＯ2を５００ｐｐｍ以下（但し、０を含む）の少なくとも１種以上を含むことができる。これらの第４副成分を含有することによって、μｉ変化率の低減及び／又は損失低減という効果を得ることができる。その効果を十分に享受するためには、Ｔａ2Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5、ＺｒＯ2は５０ｐｐｍ以上含有させることが望ましい。
望ましいＴａ2Ｏ5量は０〜２５００ｐｐｍ、より望ましいＴａ2Ｏ5量は５００〜２０００ｐｐｍである。
また望ましいＮｂ2Ｏ5量は０〜４００ｐｐｍ、より望ましいＮｂ2Ｏ5量は５０〜３５０ｐｐｍである。
望ましいＺｒＯ2量は０〜４００ｐｐｍ、より望ましいＺｒＯ2量は５０〜３５０ｐｐｍである。
なお、第４副成分を複合して含有させる場合、含有量の合計は３０００ｐｐｍ以下、望ましくは３００〜２０００ｐｐｍとする。
【００１７】
本発明のフェライト焼結体は、−４０℃〜１３０℃におけるμｉ変化率の最大値が絶対値で２０％以下、望ましくは１５％以下という特性を示す。特に、望ましい組成を選択することにより、−４０℃〜１３０℃におけるμｉ変化率の最大値を絶対値で１０％以下、さらには５％以下とすることもできる。
また本発明のフェライト焼結体は、−４０℃〜１３０℃におけるμｉ変化率の最大値が絶対値で２０％以下という特性とともに、Ｑ値が２００以上、さらには２５０以上という特性を示す。
このように、本発明のフェライト焼結体は、ＭｎＺｎ系フェライト又はＭｎフェライトでは従来では得ることのできなかった高い特性を得ることができるため、アンテナコイルやトランスポンダ等の車載部品用の材料として好適である。
【００１８】
次に、本発明によるフェライト焼結体にとって好適な製造方法を説明する。
主成分の原料としては、酸化物又は加熱により酸化物となる化合物の粉末を用いる。具体的には、Ｆｅ2Ｏ3粉末、Ｍｎ3Ｏ4粉末及びＺｎＯ粉末等を用いることができる。なお、各原料粉末の平均粒径は０．１〜５．０μｍの範囲で適宜選択すればよい。
主成分の原料粉末を湿式混合した後、仮焼きを行う。仮焼きの温度は６５０〜１０００℃の範囲内での所定温度で、また雰囲気はＮ2又は大気とすればよい。仮焼きの安定時間は０．５〜５．０時間の範囲で適宜選択すればよい。仮焼き後、仮焼き体を例えば、平均粒径０．５〜２．０μｍ程度まで粉砕する。なお、本発明では、上述の主成分の原料に限らず、２種以上の金属を含む複合酸化物の粉末を主成分の原料としてもよい。例えば、塩化鉄、塩化マンガンを含有する水溶液を酸化焙焼することによりＦｅ、Ｍｎを含む複合酸化物の粉末が得られる。この粉末とＺｎＯ粉末を混合して主成分原料としてもよい。このような場合には、仮焼きは不要である。
【００１９】
同様に副成分の原料として、酸化物又は加熱により酸化物となる化合物の粉末を用いることもできる。具体的には、ＳｉＯ2、ＣａＣＯ3、Ｃｏ3Ｏ4、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2、Ｔａ2Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5、ＺｒＯ2等を用いることができる。
これら副成分の原料粉末は、仮焼き後に粉砕された主成分の粉末と混合される。但し、主成分の原料粉末と混合した後に、主成分とともに仮焼きに供することもできる。
【００２０】
主成分及び副成分からなる混合粉末は、後の成形工程を円滑に実行するために顆粒に造粒される。造粒は例えばスプレードライヤを用いて行うことができる。混合粉末に適当な結合剤、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を少量添加し、これをスプレードライヤで噴霧、乾燥する。得られる顆粒の粒径は４０〜４００μｍ程度とすることが望ましい。
【００２１】
得られた顆粒は、例えば所定形状の金型を有するプレスを用いて所望の形状に成形され、この成形体は焼成工程に供される。
焼成工程においては、焼成温度と焼成雰囲気を制御する必要がある。焼成温度は１０５０〜１２５０℃の範囲から適宜選択することができるが、本発明のフェライト材料の効果を十分引き出すには、１１００〜１２００℃の範囲で焼成することが望ましい。
【００２２】
以上の工程を経ることで、本発明におけるフェライト焼結体を得ることができる。本発明におけるフェライト焼結体は、−４０℃〜１３０℃におけるμｉ変化率の最大値が絶対値で２０％以下かつ−４０℃〜１３０℃におけるＱ値の最小値が２００以上、さらには２５０以上という特性を示す。こうした優れた特性を備えた本発明におけるフェライト焼結体は、アンテナコイル、特に過酷な状況で使用される車載用アンテナコイルの材料として好適である。
【００２３】
次に、本発明のアンテナコイルについて説明する。本発明のアンテナコイル１０は図１に示した従来例と同様に、磁芯部材１と、磁芯部材１に巻回された導体２とを含む。本発明は磁芯部材１に上述した組成を有するフェライト焼結体を用いる。
磁芯部材１の形状および寸法には特に制限はなく、アンテナコイル１０の用途に応じて適宜設定することができる。直方体形状のものとしては５〜２０ｍｍ×２〜１０ｍｍ×２〜１０ｍｍの範囲のものが多い。
導体２には例えば銅線を用いることができる。巻線パターンのピッチ、巻数も用途に応じて適宜設定することができる。
【００２４】
続いて、本発明のトランスポンダについて説明する。図２（ａ）はトランスポンダの概略断面図である。図２（ａ）に示すように、トランスポンダ２００は、磁芯部材１ａと磁芯部材１ａに巻回された導体２ａを含むアンテナコイル２０と、信号処理回路３０と、アンテナコイル２０及び信号処理回路３０を収容するケースＣを備える。本発明はアンテナコイル２０を構成する磁芯部材１ａに上述した組成を有するフェライト焼結体を用いる。
磁芯部材１ａの寸法には特に制限はなく、トランスポンダ２００の用途に応じて適宜設定することができる。また導体２ａには例えば銅線を用いることができるが、巻線パターンのピッチ、巻数も用途に応じて適宜設定することができる。
ケースＣは例えばガラスや樹脂から構成することができる。
【００２５】
アンテナコイル２０の導体２ａの端子を接続した信号処理回路３０はフェノール樹脂製又はセラミックス製等の基板４０上に実装される。
基板４０上の信号処理回路３０は、図２（ｂ）に示すように、アンテナコイル２０と共に並列共振回路を構成するコンデンサ３１と、個体の識別情報等を記録してある記録部及び信号の送受信のための制御回路等を１チップ化した主処理部３２とから構成される。アンテナコイル２０及びコンデンサ３１の並列共振回路が指令電波を受信すると、その指令電波自体を電力として、主処理部３２が、例えば、個体の識別情報等をアンテナコイル２０から送信する。
【００２６】
さて、本発明のトランスポンダ２００は、イモビライザに好適に用いられる。ここで、イモビライザの仕組みを図３を用いて説明する。
図３は本発明のトランスポンダ２００を自動車のイグニッションキーＫのグリップ部分に埋め込んだ形態のイモビライザの構成概要を示している。トランスポンダ２００が埋め込まれたイグニッションキーＫを自動車側のキーシリンダＳに挿入する。すると、トランスポンダ２００の記録部に予め記録されている固有のＩＤコードが、キーシリンダＳ側に巻回されているコイル５０に送信され読みとられる。コイル５０が読みとったデータは、アンプＡを介して車両側コントローラ、つまりＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）６０に送信され、ＥＣＵ６０に予め記録されているＩＤコードと電子的に照合が行われる。照合したＩＤコードが一致した場合のみエンジンが点火、燃料噴射可能状態となる。ＩＤコードが一致しない場合にはエンジンが点火せず、燃料噴射も禁止され、エンジンは始動できない。
【００２７】
本発明のアンテナコイル１０（２０）は、従来のＮｉ系アンテナコイルと比べてインダクタンスを高くできる。このため、従来のＮｉ系アンテナコイルよりも導体２（２ａ）の巻数を少なくすることができ、アンテナコイルの小型化を図ることができる。
【実施例１】
【００２８】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
（第１実施例）
表１に示す組成を有するフェライトコアを作製した。
主成分の原料には、Ｆｅ2Ｏ3粉末、ＭｎＯ粉末及びＺｎＯ粉末を用い、これらを湿式混合した後、８５０℃で３時間仮焼した。
次いで、主成分の原料の仮焼物と副成分の原料とを混合した。副成分の原料には、ＳｉＯ2粉末、ＣａＣＯ3粉末、Ｔａ2Ｏ5粉末、Ｃｏ3Ｏ4粉末、ＴｉＯ2粉末を用いた。主成分原料の仮焼物に副成分の原料を添加して、粉砕しながら混合した。粉砕は、仮焼物の平均粒径が約１．０μｍとなるまで行った。得られた混合物にバインダを加え、顆粒化した後、成形してトロイダル形状の成形体を得た。
【００２９】
得られた成形体を酸素分圧制御下において、温度１１５０℃（安定部５時間、安定部酸素分圧０．５％）で焼成することにより、フェライトコアを得た。このフェライトコアを用いて、−４０℃〜１３０℃の温度範囲におけるＱ値を測定した。トロイダルのサイズは外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍ、厚さ５ｍｍであり、巻数を２０ターン、励磁電圧を２５０ｍＶとして測定を行った。−４０℃〜１３０℃の範囲におけるＱ値の最小値をＱｍｉｎとして表１に示す。また、−４０℃〜１３０℃の範囲における初透磁率μｉ（測定周波数：１００ｋＨｚ）を測定した。２０℃での初透磁率μｉを基準とし、−４０℃〜１３０℃の範囲における初透磁率μｉの変化率の絶対値を「Δμｉ」として表１に示す。また、−４０℃〜１３０℃の範囲におけるμｉの最小値μｉminも表１に示す。なお、初透磁率μｉの変化率は以下の式に基づき算出した。
【００３０】
初透磁率μｉの変化率＝(μｉT−μｉ20)/μｉ20×１００（％）
μｉT・・・温度Ｔ℃での初透磁率μi
μｉ20・・・温度２０℃での初透磁率μi
【００３１】
【表１】
2005229577.tif 000003
【００３２】
試料Ｎｏ．１〜７は、この順にＦｅ2Ｏ3が増加している。その中で、Ｆｅ2Ｏ3が５４．０ｍｏｌ％と本発明の範囲より少ない場合、及び５８．０ｍｏｌ％と本発明の範囲より多い場合にＱ値が低く、μｉの変化率（以下、「Δμｉ」という）が大きい。よって、本発明ではＦｅ2Ｏ3量を５４．１〜５７．５ｍｏｌ％とする。
次に、試料Ｎｏ．８〜１３は、この順にＺｎＯが増加している。その中で、ＺｎＯが１１．０ｍｏｌ％と本発明の範囲より多い場合にＱ値が低く、Δμｉが大きい。よって、本発明ではＺｎＯ量を０〜１０．５ｍｏｌ％（但し、０を含まず）とする。
以上の結果より、本発明をＭｎＺｎ系に適用する場合において、高いＱ値、かつ低いΔμｉを兼備するために、Ｆｅ2Ｏ3を５４．１〜５７．５ｍｏｌ％の範囲、ＺｎＯを０〜１０．５ｍｏｌ％（但し、０を含まず）の範囲に設定することが重要であることがわかる。
なお、本発明をＺｎを含有しないＭｎフェライトに適用した例は第６実施例で示す。
【００３３】
（第２実施例）
第２実施例ではＣｏの含有量の変動に伴うＱｍｉｎ及びΔμｉの変動を確認する。
第１実施例と同様の手順で表２に示す組成を有するフェライトコアを作製し、第１実施例と同様の条件でＱｍｉｎ及びΔμｉ、μｉminを求めた。その結果を表２に示す。
【００３４】
【表２】
2005229577.tif 000004
【００３５】
試料Ｎｏ．１４〜１８は、この順にＣｏ3Ｏ4が増加している。その中で、Ｃｏ3Ｏ4が５００ｐｐｍと本発明の範囲より少ない場合、及び４０００ｐｐｍと本発明の範囲より多い場合にＱ値が低く、Δμｉが大きい。
次に、Ｆｅ2Ｏ3量が５５．５ｍｏｌ％である試料Ｎｏ．１９〜２１、ならびにＦｅ2Ｏ3量が５６．５ｍｏｌ％である試料Ｎｏ．２２〜２５に着目すると、Ｃｏ3Ｏ4量が１０００〜３８００ｐｐｍの範囲内にある試料Ｎｏ．２２〜２５はいずれも２００以上のＱ値を得ている。それとともに、試料Ｎｏ．２２〜２５はΔμｉが絶対値で２０％以下という特性を示す。
以上の結果より、高いＱ値、かつ低いΔμｉを兼備するために、本発明をＭｎＺｎ系に適用する場合にはＣｏ3Ｏ4量を１０００〜３８００ｐｐｍの範囲に設定することが重要であることが確認できた。Ｑ値を重視する場合の望ましいＣｏ3Ｏ4量は１０００〜２８００ｐｐｍ、望ましくは１２００〜２５００ｐｐｍである。Δμｉを重視する場合の望ましいＣｏ3Ｏ4量は１０００〜２５００ｐｐｍ、望ましくは１３００〜２５００ｐｐｍである。
【００３６】
（第３実施例）
第３実施例ではＳｉ及びＣａの含有量の変動に伴うＱ値及びΔμｉの変動を確認する。
第１実施例と同様の手順で表３に示す組成を有するフェライトコアを作製し、第１実施例と同様の条件でＱｍｉｎ及びΔμｉ、μｉminを求めた。その結果を表３に示す。
【００３７】
【表３】
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【００３８】
試料Ｎｏ．２６〜３０は、この順にＳｉＯ2が増加している。その中で、ＳｉＯ2が５０ｐｐｍと本発明の範囲より少ない場合にはΔμｉは良好な値を示すが、Ｑｍｉｎが１８０と低めである。一方、ＳｉＯ2が１０００ｐｐｍと本発明の範囲より多い場合には、Ｑｍｉｎが８５まで低下してしまう。よって、本発明ではＳｉ量をＳｉＯ2換算で６０〜８００ｐｐｍとする。望ましいＳｉ量はＳｉＯ2換算で７０〜６００ｐｐｍ、より望ましくは１００〜５００ｐｐｍである。
【００３９】
試料Ｎｏ．３１〜３４は、この順にＣａＣＯ3が増加している。その中で、ＣａＣＯ3が５００ｐｐｍと本発明の範囲より少ない場合、ＣａＣＯ3が５０００ｐｐｍと本発明の範囲より多い場合には、Ｑｍｉｎが低い。よって、本発明ではＣａ量をＣａＣＯ3換算で６００〜４０００ｐｐｍとする。望ましいＣａ量はＣａＣＯ3換算で６００〜３５００ｐｐｍ、より望ましくは１２００〜３５００ｐｐｍである。
【００４０】
（第４実施例）
第４実施例ではＴｉ及びＳｎの含有に伴うＱ値及びΔμｉの変動を確認する。
第１実施例と同様の手順で表４に示す組成を有するフェライトコアを作製し、第１実施例と同様の条件でＱｍｉｎ及びΔμｉ、μｉminを求めた。その結果を表４に示す。
【００４１】
【表４】
2005229577.tif 000006
【００４２】
試料Ｎｏ．３５〜３８は、この順にＴｉＯ2が増加している。試料Ｎｏ．３５（ＴｉＯ2含有なし）と試料Ｎｏ．３６（ＴｉＯ2：２０００ｐｐｍ）の比較により、ＴｉＯ2を含有することによりΔμｉが小さくなることがわかる。但し、ＴｉＯ2の含有量が７０００ｐｐｍ（試料Ｎｏ．３８）になると、ΔμｉがＴｉＯ2含有なしの場合（試料Ｎｏ．３５）よりも大きくなってしまい、またＱｍｉｎも低下する。よって、本発明ではＴｉＯ2量を０〜５０００ｐｐｍとする。望ましいＴｉＯ2量は５００〜４０００ｐｐｍ、より望ましいＴｉＯ2量は５００〜３０００ｐｐｍである。
なお、以上の第１〜第３実施例で示した試料はいずれもＴｉＯ2を含有するものであったが、試料Ｎｏ．３５から、ＴｉＯ2を含有しない場合であっても他成分を本発明が推奨する範囲内とすることにより、２００以上のＱｍｉｎ及び絶対値で２０％以下のΔμｉを兼備することができる。よって、本発明においてＴｉＯ2の含有は必須ではなく、任意とする。
【００４３】
試料Ｎｏ．３５、３９〜４１は、この順にＳｎＯ2が増加している。まず、試料Ｎｏ．３５（ＳｎＯ2含有なし）と試料Ｎｏ．３９（ＳｎＯ2：２０００ｐｐｍ）の比較により、ＳｎＯ2を含有することによりΔμｉが小さくなることがわかる。但し、ＳｎＯ2の含有量が７０００ｐｐｍ（試料Ｎｏ．４１）になると、Ｑｍｉｎが低下する。よって、本発明ではＳｎＯ2量を０〜５０００ｐｐｍとする。望ましいＳｎＯ2量は５００〜４０００ｐｐｍ、より望ましいＳｎＯ2量は５００〜３０００ｐｐｍである。
なお、試料Ｎｏ．３５から、ＳｎＯ2を含有しない場合であっても他成分を本発明が推奨する範囲内とすることにより、２００以上のＱｍｉｎ及び絶対値で２０％以下のΔμｉを兼備することができる。よって、本発明においてＳｎＯ2の含有は必須ではなく、任意とする。
【００４４】
（第５実施例）
第５実施例ではＴａ，Ｎｂ及びＺｒの含有量に伴うＱ値及びΔμｉの変動を確認する。
第１実施例と同様の手順で表５に示す組成を有するフェライトコアを作製し、第１実施例と同様の条件でＱｍｉｎ及びΔμｉ、μｉminを求めた。その結果を表５に示す。
【００４５】
【表５】
2005229577.tif 000007
【００４６】
試料Ｎｏ．４２〜４５は、この順にＴａ2Ｏ5が増加している。試料Ｎｏ．４２（Ｔａ2Ｏ5含有なし）と試料Ｎｏ．４３（Ｔａ2Ｏ5：１０００ｐｐｍ）の比較により、Ｔａ2Ｏ5を含有することによりＱｍｉｎも向上することがわかる。但し、Ｔａ2Ｏ5の含有量が４０００ｐｐｍ（試料Ｎｏ．４５）になると、ΔμｉがＴａ2Ｏ5含有なしの場合（試料Ｎｏ．４２）よりも大きくなってしまい、またＱｍｉｎが大幅に低下する。よって、本発明ではＴａ2Ｏ5量を０〜３０００ｐｐｍとする。望ましいＴａ2Ｏ5量は０〜２５００ｐｐｍ、より望ましいＴａ2Ｏ5量は５００〜２０００ｐｐｍである。
【００４７】
試料Ｎｏ．４２、４６、４７は、この順にＮｂ2Ｏ5が増加している。まず試料Ｎｏ．４２（Ｎｂ2Ｏ5含有なし）と試料Ｎｏ．４６（Ｎｂ2Ｏ5：３００ｐｐｍ）の比較により、Ｎｂ2Ｏ5を含有することにより小さいΔμｉを維持しつつ、Ｑｍｉｎが向上することがわかる。但し、Ｎｂ2Ｏ5の含有量が７００ｐｐｍ（試料Ｎｏ．４７）になると、Δμｉの劣化を抑制しつつＱｍｉｎを向上させるという効果を享受することができない。よって、本発明ではＮｂ2Ｏ5量を０〜５００ｐｐｍとする。望ましいＮｂ2Ｏ5量は０〜４００ｐｐｍ、より望ましいＮｂ2Ｏ5量は５０〜３５０ｐｐｍである。
【００４８】
試料Ｎｏ．４２、４８、４９は、この順にＺｒＯ2が増加している。まず試料Ｎｏ．４２（ＺｒＯ2含有なし）と試料Ｎｏ．４８（ＺｒＯ2：３００ｐｐｍ）の比較により、ＺｒＯ2を含有することにより小さいΔμｉを維持しつつ、Ｑｍｉｎが向上することがわかる。但し、ＺｒＯ2の含有量が７００ｐｐｍ（試料Ｎｏ．４９）になると、Ｑｍｉｎが大幅に低下してしまう。よって、本発明ではＺｒＯ2量を０〜５００ｐｐｍとする。望ましいＺｒＯ2量は０〜４００ｐｐｍ、より望ましいＺｒＯ2量は５０〜３５０ｐｐｍである。
【００４９】
（第６実施例）
以上の第１〜５実施例では本発明をＭｎＺｎ系フェライトに適用した例を示したが、本発明をＭｎフェライトに適用した実験例を第６実施例として示す。
【００５０】
第１実施例と同様の手順で表６に示す組成を有するフェライトコアを作製し、第１実施例と同様の条件でＱｍｉｎ及びΔμｉ、μｉminを求めた。その結果を表６に示す。
【００５１】
【表６】
2005229577.tif 000008
【００５２】
試料Ｎｏ．５０（Ｃｏ3Ｏ4：１０００ｐｐｍ）と試料Ｎｏ．５１（Ｃｏ3Ｏ4：２５００ｐｐｍとの比較により、ＺｎＯを含有しないＭｎ系フェライトにおいてもＣｏ3Ｏ4量を適切な範囲とすることにより、２００以上のＱｍｉｎ及び絶対値で２０％以下のΔμｉを兼備することができる。よって、本発明をＭｎ系フェライトに適用する場合は、Ｃｏ3Ｏ4量は１５００ｐｐｍ以上とする。但し、Ｍｎ系フェライトにおいても、Ｃｏ3Ｏ4量が５０００ｐｐｍになると、Δμｉが低下してしまう。よって、本発明をＭｎフェライトに適用する場合は、Ｃｏ3Ｏ4量は１５００〜４０００ｐｐｍとする。
【００５３】
以上、フェライト焼結体の望ましい組成について詳述した。本発明が推奨する組成を有するフェライト焼結体は、初透磁率（μｉ）の温度依存性が小さく、かつＱ値が大きい。また、本発明が推奨する組成を有するフェライト焼結体は、インダクタンスを高くできる。このため、本発明のフェライト焼結体を用いたアンテナコイルによれば、従来のＮｉ系アンテナコイルよりも導体の巻数を少なくすることができ、アンテナコイルの小型化を図ることができる。これにより、アンテナコイルを内蔵したトランスポンダの小型化も図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】アンテナコイルの基本構成を説明するための図である。
【図２】トランスポンダの基本構成を説明するための図である。
【図３】イモビライザの構成概要を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５５】
１，１ａ…磁芯部材（フェライト焼結体）、２，２ａ…導体、１０，２０…アンテナコイル、２００…トランスポンダ、３０…信号処理回路、Ｃ…ケース                 
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005229577.tif 000011