(57)【要約】  【課題】  本発明は、Ｆｅ系アモルファス磁性基材の積層体を、Ｃｏ系アモルファス磁性基材の積層帯と同等以上の接着強度とし、加工時の剥がれ等を防止することを課題とする。【解決手段】  磁性基材の積層体からなる磁性コアを有する小型薄型アンテナにおいて、アンテナの送受信電波の周波数が１０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚであり、かつ磁性金属積層体がＦｅ系アモルファス金属から構成されることを特徴とする小型薄型アンテナを用いる。磁性金属積層体は、磁性金属薄体と樹脂が交互に積層されたものを用いられる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性基材の積層体からなる磁性コアを有する小型薄型アンテナにおいて、アンテナの送受信電波の周波数が１０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚであり、かつ磁性金属積層体がＦｅ系アモルファス金属から構成されることを特徴とする小型薄型アンテナ。
【請求項２】
前記磁性金属積層体が磁性金属薄帯と樹脂とが交互に積層されてなる積層体であることを特徴とする請求項１記載の小型薄型アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
小型、携帯機器に搭載される、送受信電波の周波数が１０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの小型薄型アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
アモルファス金属薄帯は極めて薄いので機械的強度が小さく、通常はこれを積層して用いられる。積層する場合は、アモルファス金属薄帯同士を接着剤を用いて積層一体化される。そして、この接着剤に耐熱性樹脂を用いれば、積層一体化させた後に熱処理を行うことも可能である。本発明者らは、先にアモルファス金属薄帯に耐熱製樹脂を塗工した磁性基材を積層一体化した磁性基材の積層帯を提案している（特許文献１）。
【０００３】
従来、送受信電波の周波数が１０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの小型薄型アンテナ用材料としては、高透磁率、低損失材料が要求されており、従来、フェライト材、非晶質金属薄帯が使われている。例として、特開平７−２７８７６３号（特許文献２）にＣｏ系の非晶質金属薄帯を積層したアンテナ用が提案されている。機器の小型化が求められる現状にあって、アンテナ用磁気コアとして必要な条件としては、当該特許文献にも記載されているように、送受信が必要とされる周波数帯で十分な送受信レベルが確保でき、薄型化が可能で変形に強い材料であることである。
【特許文献１】ＷＯ０３／０６０１７５
【特許文献２】特開平７−２７８７６３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、Ｃｏ系アモルファス金属薄帯は、非常に優れた磁気性能を有しているので、低コスト化が望まれている。そこで、Ｃｏよりも安価なＦｅ系アモルファス金属薄帯を用いることを検討した。本発明は、Ｆｅ系アモルファス磁性基材の積層体を、Ｃｏ系アモルファス磁性基材の積層帯と同等以上の接着強度とし、加工時の剥がれ等を防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、鋭意研究の結果、送受信電波の周波数が１０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの小型薄型アンテナ用材料として、安価なＦｅ系アモルファス金属薄帯を適用し、樹脂を用いて積層体とすることで、Ｃｏ系アモルファス金属薄帯と同等のアンテナ性能および同等以上の機械的性能を発現できることを見出し本発明に至った。特に、実効透磁率が５００以下であり、巻線数が多くリード線の損失が比較的大きい場合、もしくは、巻き線の浮遊容量によるＬＣ共振に近い周波数で使われるアンテナにおいては特に有効であることを見出した。
【０００６】
本発明は、磁性基材の積層体からなる磁性コアを有する小型薄型アンテナにおいて、アンテナの送受信電波の周波数が１０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚであり、かつ磁性金属積層体がＦｅ系アモルファス金属から構成されることを特徴とする小型薄型アンテナを提供する。
【０００７】
本発明の磁性金属積層体は磁性金属薄帯と樹脂とが交互に積層されてなる積層体であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
インダクタンス値が同等で、高価なＣｏ系アモルファス金属薄帯から安価、かつ高強度なＦｅ系アモルファス金属薄帯に代替することが可能となり、部品の大幅な低コスト化が図れる。
【０００９】
接着強度に優れ、積層体の機械強度が著しく向上する。また接着強度向上に伴い加工性が向上することがわかった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の最良の形態について説明する。本発明のアンテナはＦｅ系非晶質金属と樹脂との積層体からなり、下記アンテナにおいて特に効果が大きい。
【００１１】
アンテナに用いるコアの実効透磁率が５００以下、好ましくは２００以下であり、巻き線が比較的多く、巻き線の抵抗値ＲＬが磁性体コアの損失抵抗ＲＭよりも大きいアンテナ、好ましくはＲＬ  ＞  ＲＭさらに好ましくはＲＬ  ＞ＲＭ×２もしくは巻き線の浮遊容量によるＬＣ共振に近い周波数で、Ｑ値が最大となる周波数近傍、またはＱ値最大の周波数より高くＬＣ共振周波数より低い周波数範囲で使われるアンテナにおいては特に有効である。
【００１２】
ここで用いた実効透磁率は、インダクタンスＬを求める以下の式
Ｌ＝  μ０    μｅ  Ａ  Ｎ＾２  ／  ｌ      
（ここで、μ０は真空の透磁率、μｅ  は実効透磁率、Ａはコアの断面積、ｌはコアの長さ）で定義される式のμｅであらわされる透磁率を用いている。フォーマットを変えました。
【００１３】
（非晶質金属薄帯）
本発明の非晶質金属薄帯としては、以下の組成式からなる非晶質金属薄帯を用いることが可能である。以下は現在使用中のものから書きましたが、第１段落目は手直しの必要があります。
【００１４】
非晶質金属磁性材料としては、一般式（Ｆｅ１−ｘＭｘ）１００−ａ−ｂ−ｃＳｉａＢｂＭ'ｃ（式中、ＭはＣｏおよび／またはＮｉ、Ｍ'はＮｂ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｙ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐから選ばれる１種類以上の元素を表わす。ｘは原子比を、ａ、ｂ、ｃは原子％を示し、それぞれ０≦ｘ＜０.６、０≦ａ≦２４、４≦ｂ≦３０、０≦ｃ≦１０を満たすものとする）を挙げることができる。
【００１５】
本発明に用いるＦｅ系非晶質金属材料としては、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ系、Ｆｅ−Ｂ系、Ｆｅ−Ｐ−Ｃ系などのＦｅ−半金属系非晶質金属材料や、Ｆｅ−Ｚｒ系、Ｆｅ−Ｈｆ系、Ｆｅ−Ｔｉ系などのＦｅ−遷移金属系非晶質金属材料を挙げることができる。例えばＦｅ−Ｓｉ−Ｂ系においては、Ｆｅ７８Ｓｉ９Ｂ１３（ａｔ％）、Ｆｅ７８Ｓｉ１０Ｂ１２（ａｔ％）、Ｆｅ８１Ｓｉ１３．５Ｂ１３．５（ａｔ％）、Ｆｅ８１Ｓｉ１３．５Ｂ１３．５Ｃ２（ａｔ％）、Ｆｅ７７Ｓｉ５Ｂ１６Ｃｒ２（ａｔ％）、Ｆｅ６６Ｃｏ１８Ｓｉ１Ｂ１５（ａｔ％）、Ｆｅ７４Ｎｉ４Ｓｉ２Ｂ１７Ｍｏ３（ａｔ％）などが挙げることができる。中でもＦｅ７８Ｓｉ９Ｂ１３（ａｔ％）、Ｆｅ７７Ｓｉ５Ｂ１６Ｃｒ２（ａｔ％）が好ましく用いられ、特に好ましくはＦｅ７８Ｓｉ９Ｂ１３（ａｔ％）である。
（樹脂）
本発明に用いる樹脂としては、エポキシ接着剤などの汎用の接着剤を用いることができるが、好ましくは熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００１６】
また、磁気特性を向上させるためには、２００℃〜７００℃、好ましくは３００から５００℃範囲の熱処理をすることが好ましく、用いる樹脂としては、３００℃以上の耐熱性を有する耐熱性樹脂をもちいることが好ましい。
【００１７】
本発明において耐熱性樹脂とは、前処理として１２０℃で４時間乾燥を施し、その後、窒素雰囲気下、３００℃で２時間保持した際のＤＴＡ−ＴＧを用いて測定した重量減少率が５質量％以下のものであり、通常は１％以下、好ましくは０．３％以下であるものが用いられる。さらに、以下の特性を１つ以上有していることが好ましい。
（１）窒素雰囲気下３５０℃、２時間の熱履歴を経た後の引っ張り強度が３０ＭＰａ以上であること
（２）ガラス転移温度が１２０℃〜２５０℃であること
（３）溶融粘度が１０００Ｐａ・ｓである温度が、２５０℃以上４００℃以下であること
（４）４００℃から１２０℃まで０．５℃／分の一定速度で降温した後、樹脂中の結晶物による融解熱が１０Ｊ／ｇ以下であること
このような耐熱性樹脂として具体的には、ポリイミド系樹脂、ケイ素含有樹脂、ケトン系樹脂、ポリアミド系樹脂、液晶ポリマー、ニトリル系樹脂、チオエ−テル系樹脂、ポリエステル系樹脂、アリレ−ト系樹脂、サルホン系樹脂、イミド系樹脂、アミドイミド系樹脂を挙げることができる。これらのうちポリイミド系樹脂、スルホン系樹脂、アミドイミド系樹脂を用いるのが好ましい。
【００１８】
また、本発明に用いられる耐熱性樹脂は熱可塑性であることが好ましい。これは、上記の磁性金属薄帯にかかる応力を最小限にするためである。
【００１９】
本発明の磁性基材において、上述した耐熱性樹脂による樹脂層の厚みは０．１μｍ〜1ｍｍであることが好ましく、より好ましくは１μｍ〜１００μｍであり、さらに好ましくは２μｍ〜１０μｍである。
【００２０】
（積層方法）
非晶質金属薄帯に耐熱性熱可塑性樹脂のワニスを塗工して磁性基材を得る。
【００２１】
たとえば、磁性金属薄帯の原反にロールコータなどのコーティング装置により、薄帯上に有機溶剤に樹脂を溶解させた樹脂ワニスの塗膜を作り、これを乾燥させて非晶質金属薄帯へ耐熱性熱可塑性樹脂を付与する方法で作製できる。
【００２２】
本発明では、磁性金属薄帯を耐熱性熱可塑性樹脂により接着しているため、非晶質金属の優れた磁気特性を最大限に発現するために、非晶質金属の磁気特性向上に必要な上述した温度範囲における熱処理が可能であり、熱処理後の極めて高い透磁率を発現した非晶質金属薄帯とポリイミド箔とを具備した複合基材を実現することが可能となる。
【００２３】
（形状加工）
磁性基材の積層体を打ち抜き加工、エッチング加工、放電ワイヤー加工などにより、所望の形状に加工することが可能である。
【００２４】
また、形状加工時に接着強度がＣｏ系と比較して高いため、形状加工時の加工性に優れている。
【００２５】
（実施例１）
Ｆｅ系非晶質金属薄帯として、ハネウェル製のＭＥＴＧＬＡＳ（登録商標）２６０５ＴＣＡを用いて、この薄帯全面にＥ型粘度計で測定し、約０．３Ｐａ・ｓの粘度のポリアミド酸溶液を付与し，１４０℃で乾燥後、２６０℃でキュアし、非晶質金属薄帯の片面に約３ミクロンの耐熱樹脂（ポリイミド樹脂）を付与した磁性基材を作製した。
【００２６】
ポリアミド酸溶液は、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼンと３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸ニ無水物を１：０．９７の割合でジメチルアセトアミド溶媒中で室温にて重縮合して得られたものであり、ジメチルアセトアミドで希釈して用いた。この磁性基材を３６枚積層し、１ｍｍの厚さの積層体を作製した後、熱プレス装置により、４００℃、５ＭＰａ、２時間の条件で焼鈍した。この積層体を切削機を用いて、２４Ｘ２ｍｍに形状加工し磁気コアを作製した。形状加工時にも基材の接着強度が強く、基材の剥離もなく良好な積層体が得られた。この積層体の切断端面を研磨し、このコアの全面に樹脂（エポキシ樹脂（スリーボンド製  型番２２８０Ｃ）をディップコーティングし加熱硬化（硬化条件１５０℃３０ｍｉｎ）、絶縁皮膜を付与した。巻線（ポリウレタン被覆銅線、線径φ０．０５ｍｍ）を２８００ターン行い、インダクタンスＬを測定した。測定には、ＬＣＲメータ（ＨＰ製４２８４Ａ）を用い、測定電圧１Ｖとした。測定結果を表に示す。実効透磁率は１４０であった。
【００２７】
（実施例２）
Ｆｅ系アモルファスにハネウェル社製のＭＥＴＧＬＡＳ２６０５Ｓ−３Ａを用いて実施例１と同様にコアを作製し、特性評価を行った。
【００２８】
（比較例１）                            
アモルファス金属薄帯にＣｏ系薄帯のハネウェル社製のＭＥＴＧＬＡＳ２７１４Ａを用いて実施例１と同様にコアを作製し、特性評価を行った。この際、積層間の接着強度不足から切断加工時に一部、剥がれが生じた。剥がれなかったサンプルを用いて、特性評価を実施した。
【００２９】
【表１】
2005110061.tif 000002