(57)【要約】【課題】  中空部品に磁性粉末と樹脂の混合物を充填するにあたり、内部に大きな気泡のないアンテナ部品およびその製造方法を提供する。【解決手段】  中空部品と、中空部品内に挿入された軟磁性を有する磁心材料と、中空部品に巻回されたコイルとを具備するアンテナ部品において、磁性材料は磁性粉末と樹脂の混合物であり、該中空部品の直径をＲ２としたとき、該中空部品の少なくとも一方の端部には直径Ｒ１の穴が設けられた隔壁部があり、０．０５ｍｍ≦Ｒ１≦０．５ｍｍ、Ｒ１＜Ｒ２を満たす共に、中空部品の側面に直径Ｒ３が０．０５ｍｍ≦Ｒ３≦０．５ｍｍの穴が１個以上設けられており、磁心材料の充填率が９５％以上１００％以下、磁心材料の最大気泡径が０．５ｍｍ以下（ゼロ含む）であることを特徴とする。また、穴部を有する治具を使って混合物を充填することが好ましい。【選択図】  図１
2012212980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部品と、中空部品内に挿入された軟磁性を有する磁心材料と、中空部品に巻回されたコイルとを具備するアンテナ部品において、
磁性材料は磁性粉末と樹脂の混合物であり、
該中空部品の直径をＲ２としたとき、該中空部品の少なくとも一方の端部には直径Ｒ１の穴が設けられた隔壁部があり、０．０５ｍｍ≦Ｒ１≦０．５ｍｍ、Ｒ１＜Ｒ２を満たす
共に、中空部品の側面に直径Ｒ３が０．０５ｍｍ≦Ｒ３≦０．５ｍｍの穴が１個以上設けられており、
磁心材料の充填率が９５％以上１００％以下、磁心材料の最大気泡径が０．５ｍｍ以下（ゼロ含む）であることを特徴とするアンテナ部品。
【請求項２】
０．１ｍｍ≦Ｒ１≦０．３５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のアンテナ部品。
【請求項３】
Ｒ１が６ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアンテナ部品。
【請求項４】
中空部品の長さが１５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１または請求項３のいずれか１項に記載のアンテナ部品。
【請求項５】
磁性粉末は平均粒径が１００ｎｍ以下のナノ金属粒子であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のアンテナ部品。
【請求項６】
気泡の存在割合が、単位面積２×２ｍｍあたり、３０％以下（ゼロ含む）であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のアンテナ部品。
【請求項７】
平均粒径１００ｎｍ以下のナノ金属粒子と樹脂の混合物を調製する工程と、直径Ｒ２および一方の端部に直径Ｒ１が０．０５ｍｍ≦Ｒ１≦０．５ｍｍ、Ｒ１＜Ｒ２、および側壁に直径Ｒ３が０．０５ｍｍ≦Ｒ３≦０．５ｍｍである穴を１個以上具備する円柱形状の中空部品を調製する工程と、
中空部品のＲ２側の端部から、ナノ金属粒子と樹脂の混合物を、Ｒ４−Ｒ１≦０．４ｍｍの穴径Ｒ４を有する穴部を具備した治具を介して充填する工程と、樹脂を硬化させる工程、中空部品にコイルを巻回する工程、を具備することを特徴とするアンテナ部品の製造方法。
【請求項８】
治具には穴部が複数個設けてあり、複数個の中空部品にナノ金属粒子と樹脂の混合物を充填することを可能とする請求項７記載のアンテナ部品の製造方法。
【請求項９】
穴部の周囲にはテーパが設けられていることを特徴と請求項７または請求項８のいずれか１項に記載のアンテナ部品の製造方法。
【請求項１０】
穴部はロート状であることを特徴とする請求項７ないし請求項９のいずれか１項に記載のアンテナ部品の製造方法。
【請求項１１】
樹脂の粘度は室温で５０ｃｐ以上３０００ｃｐ以下であることを特徴とする請求項７ないし請求項１０のいずれか１項に記載のアンテナ部品の製造方法。
【請求項１２】
得られたアンテナ部品は、硬化後のナノ金属粒子と樹脂の混合物の充填率が９５％以上１００％以下、かつ最大気泡径が０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項７ないし請求項１１のいずれか１項に記載のアンテナ部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線信号の送受信に使用されるアンテナ部品およびアンテナ部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電波の波長を短縮化するために用いられる磁性体や誘電体材料は，透磁や誘電率が高いほど効果的である。誘電体セラミック（非磁性）を用いた波長短縮は従来から試みられているが，帯域が狭くなる等の事により充分な感度を保ちつつ小型化する事が実現されていない。例えば，地上デジタル放送の様に１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚ周波数帯を使用するデ−タ通信においては外付けアンテナが必要であった。 そこで，この周波数帯の波長を短縮するために，透磁率が高い磁性材料の周りにコイルエレメントを巻回し、電波特性長の短縮効果により小型でかつ受信感度に優れたアンテナが求められていた。
また、近年、通信情報の急増に伴い電子通信機器の小型化、軽量化が図られ、これに伴ってこの機器に搭載される電子部品の小型化、軽量化が望まれている。現在の携帯通信端末で情報伝播に用いられている電波の周波数帯域は１００ＭＨｚ以上の高周波領域である。また、携帯移動体通信、衛生通信においてはＧＨｚ帯の高周波域の電波が使用されている。このため、この高周波領域において有用な電子部品が注目されている。
このような高周波域の電波に対応するためには、電子部品においてエネルギ−損失や伝送損失が小さく、有効に電気特性長の短縮が実現されることが必要である。例えば、携帯通信端末に不可欠なアンテナデバイスでは、受信過程において導体ならびに材料で損失が生じる。この損失は、受信感度を落とす原因となる。
【０００３】
一方、小型化、軽量化への要望の高まりに伴って各電子部品が小型になり省スペ−ス化を図っているものの、アンテナデバイスは損失を抑え、受信感度を保持したまま小型化を要求されている。このため、誘電体セラミックスや磁性体を用いたアンテナデバイスが開発され、小型化・省スペ−ス化を可能としている。
例えば、地上デジタル放送用のコイルアンテナとしては、特開２００８−２５９０３９号公報（特許文献１）には直方体からなる誘電体（または磁性体）に巻線を施したものが開示されている。また、電波時計用アンテナとしては、特開２００５−２６９２３４号公報（特許文献２）には直方体の磁性体を熱収縮チュ−ブで絶縁し、その上に巻線を施したコイルアンテナが開示されている。また、特開２００７−６０１３８号公報（特許文献３）には磁性体粉末と樹脂を固めた直方体にコイルを巻回したアンテナが開示されている。
また、アンテナ用磁性体粉末としては特開２００８−２５８６０１号公報（特許文献４）では平均粒径１μｍ以下の微細磁性粉末を使うことにより高周波での透磁率を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５９０３９号公報
【特許文献２】特開２００５−２６９２３４号公報
【特許文献３】特開２００７−６０１３８号公報
【特許文献４】特開２００８−２５８６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
高周波で低損失なアンテナ特性を得るためには渦電流損失を抑制することが不可欠であり、平均粒径が１００ｎｍ以下のナノ金属粒子を使用することが望ましい。ナノ金属粒子の特性を活かすにはナノ金属粒子の酸化を防ぐことが重要である。このため、ナノ金属粒子成形体を構成する個々のナノ粒子全体を水透過率や酸素透過率の低い樹脂で被覆する事は有効である。
従来は、ナノ金属粒子と樹脂の混合物を硬化させた成形体を中空ケースに収納していた。中空ケースの形状とナノ金属粒子と樹脂の成形体の形状を合わせるには、成形体の形状加工が必要になる。形状加工の際に成形体に割れや欠けが生じるため歩留まりが悪かった。また、ケースよりも小さい成形体を挿入することも考えられるが、ケース形状よりも成形体が小さいとケース内で成形体が動いてしまい破損する場合がある。ケースと成形体の隙間を接着剤で埋める方法も考えられるが、隙間は非常に小さいことから作業は難しい。接着剤がうまく隙間に入らないと、接着剤が溢れてケース外周に付着してしまい外観不良となってしまう。
一方、ナノ金属粒子と樹脂の混合物を硬化させる前にケースに充填し、充填後硬化させる方法も考えられるが、中空ケースの一方の端部から混合物を注入しようとすると、混合物は粘性が高いことからケース内部まで隙間なく充填することは難しく、ケース内の空気を巻き込んでしまいケース内部に大きな空隙を作ることが多かった。
本発明は、このような問題を解決するためのもので、ケース内部にナノ金属粒子と樹脂の混合物を充填した構造を具備するアンテナ部品において、ケース内部の空隙の割合を低減し、歩留まりの良いアンテナ部品並びにその製造方法を提供するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のアンテナ部品は、中空部品と、中空部品内に挿入された軟磁性を有する磁心材料と、中空部品に巻回されたコイルとを具備するアンテナ部品において、磁性材料は磁性粉末と樹脂の混合物であり、該中空部品の直径をＲ２としたとき、該中空部品の少なくとも一方の端部には直径Ｒ１の穴が設けられた隔壁部があり、０．０５ｍｍ≦Ｒ１≦０．５ｍｍ、Ｒ１＜Ｒ２を満たす共に、中空部品の側面に直径Ｒ３が０．０５ｍｍ≦Ｒ３≦０．５ｍｍの穴が１個以上設けられており、磁心材料の充填率が９５％以上１００％以下、磁心材料の最大気泡径が０．５ｍｍ以下（ゼロ含む）であることを特徴とするものである。
また、０．１ｍｍ≦Ｒ１≦０．３５ｍｍであることが好ましい。また、Ｒ１が６ｍｍ以下であることが好ましい。また、中空部品の長さが１５ｍｍ以上であることが好ましい。また、磁性粉末の平均粒径が１００ｎｍ以下であることが好ましい。
また、気泡の存在割合が、単位面積２×２ｍｍあたり、３０％以下（ゼロ含む）であることが好ましい。
また、本発明のアンテナ部品の製造方法は、平均粒径１００ｎｍ以下のナノ金属粒子と樹脂の混合物を調製する工程と、直径Ｒ２および一方の端部に直径Ｒ１が０．０５ｍｍ≦Ｒ１≦０．５ｍｍ、Ｒ１＜Ｒ２、および側壁に直径Ｒ３が０．０５ｍｍ≦Ｒ３≦０．５ｍｍである穴を１個以上具備する円柱形状の中空部品を調製する工程と、中空部品のＲ２側の端部から、ナノ金属粒子と樹脂の混合物を、Ｒ４−Ｒ１≦０．４ｍｍの穴径Ｒ４を有する穴部を具備した治具を介して充填する工程と、樹脂を硬化させる工程、中空部品にコイルを巻回する工程、を具備することを特徴とするものである。
また、治具には穴部が複数個設けてあり、複数個の中空部品にナノ金属粒子と樹脂の混合物を充填することを可能とすることが好ましい。また、穴部の周囲にはテーパが設けられていることが好ましい。また、穴部はロート状であることが好ましい。また、樹脂の粘度は室温で５０ｃｐ以上３０００ｃｐ以下であることが好ましい。また、得られたアンテナ部品は、硬化後のナノ金属粒子と樹脂の混合物の充填率が９５％以上１００％以下、かつ最大気泡径が０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のアンテナ部品は、中空部品の隔壁部および側壁部に穴を設けているので、ナノ金属粒子と樹脂の混合物を充填する際にケース内部に空隙ができ難い。そのため、アンテナ部品の磁気特性を向上させると共にナノ金属粒子の酸化による劣化を防ぐことができる。
また、本発明のアンテナ部品の製造方法は、ケース内部に空隙のでき難くかつ中空部品に効率的にナノ金属粒子と樹脂の混合物を充填できるので歩留まりがよい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のアンテナ部品の一例を示す図。
【図２】本発明のアンテナ部品の他の一例を示す図。
【図３】本発明のアンテナ部品の製造方法の一例を示す図。
【図４】本発明のアンテナ部品の製造方法の他の一例を示す図。
【図５】本発明のアンテナ部品の製造方法の他の一例を示す図。
【図６】本発明のアンテナ部品の製造方法の他の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のアンテナ部品は、中空部品と、中空部品内に挿入された軟磁性を有する磁心材料と、中空部品に巻回されたコイルとを具備するアンテナ部品において、磁性材料は磁性粉末と樹脂の混合物であり、該中空部品の直径をＲ２としたとき、該中空部品の少なくとも一方の端部には直径Ｒ１の穴が設けられた隔壁部があり、０．０５ｍｍ≦Ｒ１≦０．５ｍｍ、Ｒ１＜Ｒ２を満たす共に、中空部品の側面に直径Ｒ３が０．０５ｍｍ≦Ｒ３≦０．５ｍｍの穴が１個以上設けられており、磁心材料の充填率が９５％以上１００％以下、磁心材料の最大気泡径が０．５ｍｍ以下（ゼロ含む）であることを特徴とするものである。
図１に本発明のアンテナ部品の一例を示した。図１中、１はアンテナ部品、２は磁心材料、３は中空部品、４は巻線である。
磁心材料は、軟磁性粉末と樹脂の混合物を硬化させたものである。
軟磁性粉末は高周波における透磁率の高い材料が好ましい。このような軟磁性粉末としては、鉄アルミ珪素合金（センダスト）、鉄ニッケル合金（パ−マロイ）、鉄コバルト合金、鉄コバルトシリコン合金、鉄シリコンバナジュ−ム合金、鉄コバルトボロン合金、コバルト系アモルフアス合金、鉄系アモルフアス合金、カ−ボニル鉄、モリブデンパ−マロイ、純鉄粉などが挙げられる。
また、各軟磁性体粉末の表面を被膜で覆ったコアシェル構造を有するものであってもよい。被膜としては、窒化物、炭化物、酸化物の少なくとも１種からなる被膜が好ましい。これら被膜としては、Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｚｎ，Ｍｎ，希土類元素、ＢａおよびＳｒからなる群から選ばれる少なくとも１つの金属を含む酸化物、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ等を挙げることができる。また、窒化物膜、炭化物膜、酸化物膜としては前述の軟磁性体粉末の表面を直接、窒化処理、炭化処理、酸化処理する方法で設けた膜であってもよい。
【００１０】
被膜を設けることにより軟磁性体粉末が劣化するのを防ぐことができる。また、前記被膜の代わりに、樹脂被膜やＮｉメッキ等の耐食性のよい被膜を設けてもよい。樹脂被膜としてはポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルブチラ−ル樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロ−ス系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ニトリル−ブタジエン系ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム、エポキシ樹脂、フェノ−ル樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂、或いはそれらの共重合体が好ましい。
いずれの被膜を用いる場合であっても膜厚は１ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましい。特に軟磁性体粉末の平均粒径が１０ｎｍ以上１００ｎｍ未満と微粉末（ナノ金属粒子）のときは、膜厚１ｎｍ以上７ｎｍ以下と薄い方が好ましい。また、被膜付きの軟磁性体粉末をコアシェル型軟磁性体粉末と呼ぶ。
【００１１】
また、各軟磁性体粉末の粒径は特に限定されるものではないが、平均粒径１０ｎｍ以上、１μｍ以下のものが好ましい。平均粒径が１０ｎｍ未満では粉末の調整が難しく、１μｍを超えるとアンテナの高周波特性が低下する。８００ＭＨｚ以下で使用する場合は１００ｎｍ以下、１ＧＨｚ以上で使用される場合は５０ｎｍ未満が好ましい。なお、本発明では平均粒径１μｍ以下の軟磁性粉末をナノ金属粒子と呼ぶ。
微粉末状磁性体粉末は、例えば、ニッケル、コバルト又は鉄などの金属の蓚酸等の有機酸塩を熱分解して得た微細な酸化物等を水素で低温還元して得られたニッケル粉、コバルト粉又は鉄粉や、硫酸第一鉄溶液を中和酸化して得た微細な鉄粉などがある。
また、他の方法では、 ニッケル、コバルト又は鉄などの金属を減圧化で加熱蒸発させ、気相で凝固させて得られたニッケル粉、コバルト粉又は鉄粉などがある。あるいはニッケル、コバルト、鉄などの１種類あるいは数種類の合金およびさらに該合金にＡｌ、Ｓｉなどの酸化物の標準生成ギブスエネルギ−が小さい金属との合金にも適用可能である。
また、他の方法としては、溶液中で還元した粉末で、例えば、ニッケル又はコバルトのアンモニア錯イオンを含む溶液を高温、高圧で水素還元して得られたニッケル粉、コバルト粉などがある。
また、他の方法としては、カ−ボニルニッケル粉、カ−ボニル鉄粉で、ニッケルカ−ボニル（Ｎｉ(ＣＯ)４）、鉄カ−ボニル（Ｆｅ(ＣＯ)５）を熱分解して得られたカ−ボニルニッケル粉、カ−ボニル鉄粉などが挙げられる。
平均粒径１００ｎｍ未満の粉末は極めて微細であるため、前述の被膜を保護層として設けて酸化などの劣化を防止することが好ましい。
【００１２】
また、軟磁性体粉末を結合する有機結合材は、特に限定されるものではないが、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルプチラ−ル樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロ−ス系樹脂、ニトリル−プタジエン系ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム等の熱可塑性樹脂、或いはそれらの共重合体、エポキシ樹脂、フェノ−ル樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいは有機系難燃剤であるハロゲン化物、臭素化ポリマ−などがある。これらを１種または２種以上混合して用いてもよい。酸素バリア性の高いエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などが好ましい。また、樹脂は室温での粘性が５０ｃｐ以上３０００ｃｐ以下であることが好ましい。この粘度であれば中空容器に充填する際に内部に空隙を作り難い。
磁心材料を構成するには、軟磁性粉末と樹脂を、軟磁性粉末の充填率２０〜６０体積％で混合することが好ましい。
【００１３】
次に、中空部品について説明する。
図２にアンテナ部品の他の一例となる図面を示した。図２中、２は磁心材料、３は中空部品、５は隔壁の穴、６は隔壁部、７は中空部品の開放部側の端部、８は側壁部の穴、Ｒ１は中空部品の直径、Ｒ２は隔壁の穴の直径、Ｒ３は側壁部の穴の直径、Ｌは中空部品の長さ、である。巻線４は省略した。
中空部品は、筒状の形状で、円柱形状、立方体形状など特に限定されるものではないが、円柱形状であることが好ましい。円柱形状であれば、巻線を巻回したときに、中空部品と巻線の距離を一定にできるのでアンテナ特性を向上させることができる。
また、中空部品は液晶ポリマ−（ＬＣＰ）やＡＢＳ等の工業用プラスチックで形成されることが好ましい。また、肉厚は０．０５〜０．８５ｍｍであることが好ましい。肉厚が０．０５ｍｍ未満では中空部品の強度が不十分になりやすく、０．８５ｍｍを超えると磁心材料と巻線の距離が離れすぎてしまうため好ましくない。好ましくは０．１〜０．５ｍｍである。中空部品は、充填された磁心材料の形状維持や保護する機能を有するのでケース（ボビン）の役目を果たす。
中空部品は、一方を開放部、もう一方には隔壁を設け、その隔壁に直径Ｒ２を有する穴を設けてあり、Ｒ２＜Ｒ１である。中空部品の直径Ｒ１よりも小さな穴をもう一方の端部（隔壁）に設けたことが特徴である。直径Ｒ２は、０．０５ｍｍ≦Ｒ２≦０．５ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ≦Ｒ２≦０．３５ｍｍである。また、穴の形状は円形、楕円、多角形など特に限定されるものではない。中空部品の直径Ｒ１とは、開放部の挿入口の直径であり、開放部の内径を示す。
【００１４】
開放部側から、軟磁性粉末と樹脂の混合物を注入したとき、もう一方の端部に小さな穴を設けておくと、混合物の注入に伴い、中空部品内部に存在した空気が端部の穴５から抜けていくので、中空部品内部に空隙が形成され難い。そのため、中空部品内部に軟磁性粉末と樹脂の混合物を隙間なく充填できる。Ｒ２が０．０５ｍｍ未満では空気が抜け難く、０．５ｍｍを超えて大きいと混合物が穴から抜けて落ちてしまい外観不良を起し易い。
磁心材料のサイズは特に限定されるものではないが、直径１〜５ｍｍ、長さ１０〜１００ｍｍが好ましい。これに合わせて中空部品の形状を調製するものとする。
また、中空部品が長いときや細いときに、混合物を注入すると隔壁に穴を設けても空気が十分に抜けない可能性もある。このようなときは、中空部品の側壁部に穴を設けることが有効である。図２に示したように側壁部に設けた穴８を設けておくと、側壁部からも空気が抜けていき内部に気泡が残存し難くなる。
直径Ｒ３はＲ１と同様に、０．０５ｍｍ≦Ｒ３≦０．５ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ≦Ｒ３≦０．３５ｍｍである。また、図２では穴を１個だけ設けた例を示したが、必要に応じ、複数個の穴を設けてもよい。
【００１５】
このように、隔壁部６に穴５を設けること、および側壁部に穴８を設けることにより、磁性粉末と樹脂の混合物を注入したときに、中空部品内部にある空気を穴から逃がしながら混合物を注入できるので内部に空気が残存し難い。
このような構造とすることにより、磁心材料の充填率を９５％以上１００％以下とした上で、磁心材料の最大気泡径を０．５ｍｍ以下（ゼロ含む）とすることができる。
磁心材料の充填率は、中空部品の内部容積に占める磁性材料の割合である。中空部品の内部に磁性材料がたくさん充填されることにより、アンテナ特性が向上する。また、充填率が上がると振動にも強くなる。磁心材料の充填率の測定方法は、任意の断面における断面写真を撮り、気泡（空隙）の面積率を求めるものとする。必要に応じ、断面写真は拡大してもよいものとする。この作業を任意の断面につき３回行い、その平均値を磁心材料の充填率とする。
【００１６】
また、最大気泡径の測定は、前述の断面写真を使い、そこに写る気泡の中で最も大きな対角線を最大気泡径とする。同様の作業を任意の断面３箇所について行い、その中で最も大きな気泡径を最大気泡径とする。
本発明のアンテナ部品は、中空容器に、磁性粉末と樹脂の混合物の充填率が高くできるので気泡も小さくできる。充填率は高いほど良く、９７〜１００％が好ましい。充填率１００％とは気泡が存在しない状態を示すものである。
【００１７】
磁性粉末と樹脂の混合物を充填した中空部品にコイルを巻回する。コイルは、金属線、金属箔、金属膜等を用いることができ、その表面に絶縁被膜が設けられているものを用いてもよい。コイルとなる巻線のサイズは任意であるが、直径１ｍｍ以下の金属線、又は幅２ｍｍ以下かつ厚さ０．５ｍｍ以下の金属箔が好ましい。また、金属膜は、メッキ、スパッタ、ＣＶＤ等の成膜方法を用いるものである。金属膜は、幅２ｍｍ以下、厚さ１ｍｍ以下が好ましい。
巻線がこのサイズを超えると中空部品に巻回するときに巻線のスプリングバックが大きくなり中空部品と巻線の距離を一定に保ち難くなる。このようなケースでは巻線後にその表面に樹脂コーティングを施すことが有効である。
一方、金属線の直径の下限値は０．１ｍｍ以上が好ましい。また、金属箔の幅の下限値は０．２ｍｍ以上、厚さの下限値は０．０２ｍｍ以上が好ましい。これよりも小さな巻線は製造するのが困難であり、反ってコストアップの要因となるおそれがある。
また、中空部品の形状を円柱形状にしておくことにより、より中空部品と巻線の距離を一定に保ち易くなる。円柱状の中空部品を用いることにより磁性材料と巻線（コイル）の距離を略一定に保つことができるのでコイル部分での渦電流の発生を抑制できる。この結果、中空部品と巻線の距離を最大値−最小値を０．２５ｍｍ以下の範囲に収めることができる。
【００１８】
以上のようなアンテナ部品であれば、アンテナ特性、特に電気特性長短縮効果が望めるため１００ＭＨｚ以上の無線信号アンテナに適用可能である。また、周波数の上限は磁性材料の特性にもよるが、磁性体の透磁率が有効であれば３ＧＨｚ程度まで有効である。なお、透磁率が３ＧＨｚ程度まで有効な磁性体としては前述の鉄アルミ珪素合金（センダスト）、鉄ニッケル合金（パーマロイ）、鉄コバルト合金、鉄コバルトシリコン合金、鉄シリコンバナジューム合金、鉄コバルトボロン合金、コバルト系アモルフアス合金、鉄系アモルフアス合金、カーボニル鉄、モリブデンパーマロイ、純鉄粉などが挙げられる。
このようなアンテナ部品は、様々な通信機能を有する電子機器に適用でき、アンテナの小型化・薄型化を達成でき、さらにアンテナ特性を向上させることができる。特に１００ＭＨｚ以上の高周波領域で有効なため、無線ＬＡＮ用電子機器、地上デジタル放送用電子機器、携帯電話等の携帯通信用電子機器に用いれば受信特性を向上させることができるため電子機器の特性をも向上させることができる。言い換えれば、本発明のアンテナ部品は１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの範囲で特に有効なアンテナ部品であると言える。
【００１９】
次に、本発明のアンテナ部品の製造方法について説明する。本発明のアンテナ部品の製造方法は特に限定されるものではないが、効率よく得るための方法として次のものが挙げられる。
また、本発明のアンテナ部品の製造方法は、平均粒径１００ｎｍ以下のナノ金属粒子と樹脂の混合物を調製する工程と、直径Ｒ２および一方の端部に直径Ｒ１が０．０５ｍｍ≦Ｒ１≦０．５ｍｍ、Ｒ１＜Ｒ２、および側壁に直径Ｒ３が０．０５ｍｍ≦Ｒ３≦０．５ｍｍである穴を１個以上具備する円柱形状の中空部品を調製する工程と、中空部品のＲ２側の端部から、ナノ金属粒子と樹脂の混合物を、Ｒ４−Ｒ１≦０．４ｍｍの穴径Ｒ４を有する穴部を具備した治具を介して充填する工程と、樹脂を硬化させる工程、中空部品にコイルを巻回する工程、を具備することを特徴とするものである。
【００２０】
平均粒径１００ｎｍ以下のナノ金属粒子は、例えば、ニッケル、コバルト又は鉄などの金属の蓚酸等の有機酸塩を熱分解して得た微細な酸化物等を水素で低温還元して得られたニッケル粉、コバルト粉又は鉄粉や、硫酸第一鉄溶液を中和酸化して得た微細な鉄粉などがある。
また、他の方法では、 ニッケル、コバルト又は鉄などの金属を減圧化で加熱蒸発させ、気相で凝固させて得られたニッケル粉、コバルト粉又は鉄粉などがある。あるいはニッケル、コバルト、鉄などの１種類あるいは数種類の合金およびさらに該合金にＡｌ、Ｓｉなどの酸化物の標準生成ギブスエネルギーが小さい金属との合金にも適用可能である。
【００２１】
また、他の方法としては、溶液中で還元した粉末で、例えば、ニッケル又はコバルトのアンモニア錯イオンを含む溶液を高温、高圧で水素還元して得られたニッケル粉、コバルト粉などがある。
また、他の方法としては、カーボニルニッケル粉、カーボニル鉄粉で、ニッケルカーボニル（Ｎｉ(ＣＯ)４）、鉄カーボニル（Ｆｅ(ＣＯ)５）を熱分解して得られたカーボニルニッケル粉、カーボニル鉄粉などが挙げられる。
平均粒径１００ｎｍ未満の粉末は極めて微細であるため、前述の被膜を保護層として設けて酸化などの劣化を防止することが好ましい。
【００２２】
また、樹脂としては、前述のポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルプチラ−ル樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロ−ス系樹脂、ニトリル−プタジエン系ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム等の熱可塑性樹脂、或いはそれらの共重合体、エポキシ樹脂、フェノ−ル樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいは有機系難燃剤であるハロゲン化物、臭素化ポリマ−などがある。これらを１種または２種以上混合したものなどが挙げられる。
磁性粉末（ナノ金属粒子）と樹脂を均一に混合する工程を行う。このとき、樹脂の粘度が常温で５０〜３０００ｃｐ（センチポアズ）であることが好ましい。粘度が５０ｃｐ未満では、粘度が小さすぎて中空部品の隔壁部に設けた穴から流れ出易くなってしまう。一方、３０００ｃｐを超えると粘性が高すぎて、中空部品の内部に入り難い。また、磁性粉末との均一混合が非常に時間がかかるなどの不具合もある。
磁性粉末と樹脂の混合は、真空脱泡処理を行いながら混合することが好ましい。真空中で行うことにより、磁性粉末と樹脂の混合物中に空気が入ることを防ぐことができる。
【００２３】
次に、直径Ｒ２および一方の端部に直径Ｒ１が０．０５ｍｍ≦Ｒ１≦０．５ｍｍ、Ｒ１＜Ｒ２、０．０５ｍｍ≦Ｒ３≦０．５ｍｍである穴を具備する円柱形状の中空部品を調製する工程を行う。中空部品の形状の詳細は、前述の通りである。
用意した中空部品の端部から、ナノ金属粒子（磁性粉末）と樹脂の混合物を充填する工程を行う。このとき、Ｒ４−Ｒ１≦０．４ｍｍの穴径Ｒ４を有する穴部を具備した冶具を介して充填する工程とする。
【００２４】
図３は本発明のアンテナ部品の製造方法の一例を示す図である。図中、２は磁性粉末と樹脂の混合物（硬化前）、３は中空部品の側壁部、９は冶具、１０は冶具に設けられた穴部、Ｒ１は中空部品の直径、Ｒ４は冶具に設けられた穴径である。
穴部１０を有する治具を介して磁性粉末と樹脂の混合物を中空部品に充填していくことにより、混合物の注入量を制御できるので中空容器の縁に混合物が引っ掛かることを抑制できるので空気を巻き込んで充填されていくことを防ぐことができる。中空容器の縁に混合物が引っ掛かるのを抑制するにはＲ２＞Ｒ４であることが好ましい。また、Ｒ４−Ｒ１≦０．４ｍｍの関係を満たすことにより、中空部品に効率的に混合物を充填できる。例えば、Ｒ４≦Ｒ１となると、穴部１０から注入した混合物が、そのまま穴部５（穴径Ｒ１）から漏れ落ちてしまう。そのため、Ｒ４−Ｒ１≦０．４ｍｍの関係を満たすこと、つまりは、冶具の穴径Ｒ４よりも中空部品の隔壁部に設けられた穴径Ｒ１の方がやや小さい径とすることにより、穴部５（穴径Ｒ１）から漏れ落ちずに混合物を充填することができる。
また、図４に他の一例を示した。図４は冶具９の穴部１０にテーパを設けた例である。また、図５は冶具９の穴部１０をロート状にした例である。いずれの場合も穴径Ｒ４は最小径の方を示す。テーパ状やロート状にすることにより、磁性粉末と樹脂の混合物を注入し易くできる。
また、図６に示したように冶具９に複数個の穴部１０を設け、穴部１０の下にそれぞれ中空容器を配置することにより、一度に複数個の中空容器に磁性粉末と樹脂の混合物を充填することができる。この方法を用いることにより量産性を格段に向上させることができる。
中空部品に混合物を充填した後は、樹脂を硬化させる工程を行う。樹脂の硬化は、用いる樹脂の特性に合わせて行うものとする。例えば、熱硬化性樹脂であれば加熱を行えばよい。
【００２５】
次に、中空部品にコイルを巻回する工程を行うものとする。コイルを巻回する工程は、前述のように、コイルは、金属線、金属箔、金属膜等を用いることができ、その表面に絶縁被膜が設けられているものを用いてもよい。
以上のような製造方法であれば、磁性粉末と樹脂の混合物を効率よく中空容器に充填できる。「Ｒ２＞Ｒ４」かつ「Ｒ４−Ｒ１≦０．４ｍｍ」とすることにより、歩留まり良く、磁性粉末と樹脂の混合物の充填率を９５％以上１００％以下にした上で最大気泡径を０．５ｍｍ以下にすることができる。
【００２６】
［実施例］
（実施例１）
高周波誘導熱プラズマ装置のチャンバ内にプラズマ発生用ガスとしてアルゴンを４０Ｌ／分で導入し、プラズマを発生させた。このチャンバ内のプラズマに原料である平均粒径
１０μｍのＦｅ粉末と平均粒径３μｍのＡｌ粉末を重量比でＦｅ：Ａｌが２０：１になるようにアルゴン（キャリアガス）と共に３Ｌ／分で噴射した。同時に、チャンバ内に炭素被覆の原料としてアセチレンガスをキャリアガスと共に導入し、ＦｅＡｌ合金粒子を炭素で被覆されたナノ金属粒子を得た。この炭素被覆ＦｅＡｌナノ粒子を５００ｍＬ／分の水素フロ−下、６００℃にて還元処理し、室温まで冷却した後、酸素を０．１体積％含むアルゴンの雰囲気中にて取り出して酸化することにより、コアシェル型軟磁性粉末を製造した。
得られたコアシェル型軟磁性粉末は、コアの軟磁性体粉末の平均粒径が１５ｎｍ、酸化物被覆層の厚さが３ｎｍの構造を有していた。
樹脂として、常温での粘度２５００ｃｐのエポキシ樹脂を用意した。磁性粉末とエポキシ樹脂を真空中で混合した。磁性粉末は４０体積％とした。
【００２７】
次に、円柱形状の中空部品として、開放部側の直径Ｒ２＝２ｍｍ、隔壁部の穴の直径Ｒ１＝０．３ｍｍ、側壁部の直径Ｒ３＝０．１ｍｍ、長さＬ＝３０．５ｍｍのものを用意した。なお、中空部品は、肉厚０．１ｍｍの液晶ポリマーで形成した。
次に、中空部品のＲ２側から、磁性粉末と樹脂の混合物を充填する工程を行う。混合物を充填する工程では、複数個の穴部を有する治具を介して充填した。冶具に設けられた穴部は、断面形状が図３に示したようなシンプルなスルーホール形状（穴部形状は円形）とした。穴部の穴径Ｒ４は０．７ｍｍに統一した。穴部の間隔を１０ｍｍで統一し、穴部を１００個設けた冶具を用意した。なお、冶具の厚さは０．５ｍｍとした。
それぞれの穴部Ｒ４の下に中空容器（１００個）を配置し、Ｒ２側を上にして混合物を冶具を介して自然落下にて、Ｒ２端部まで混合物を充填した。その後、加熱してエポキシ樹脂を硬化させた。
この中空部品に０．３ｍｍφのポリウレタン線を巻回して（直巻き・１５ターン）巻線を形成し、実施例１に係るアンテナ部品とした。
【００２８】
（実施例２）
エポキシ樹脂の常温での粘度を２０００ｃｐ、冶具の穴径Ｒ４を０．４ｍｍにした以外は実施例１と同様の方法にて製造したものを実施例２とした。
（実施例３）
エポキシ樹脂の粘度を１５００ｃｐ、冶具の穴部の形状を図４に示したような断面テーパ形状（角度４５°）に変えた以外は実施例１と同様の方法にて製造したものを実施例３とした。
（実施例４）
エポキシ樹脂の粘度を１０００ｃｐ、冶具の穴部の形状を図５に示したようなロート状に変えた以外は実施例１と同様の方法にて製造したものを実施例４とした。
（比較例１）
穴部を有する治具を用いないで混合物を充填したものを比較例１とした。
【００２９】
実施例１〜実施例４および比較例１のアンテナ部品に関し、磁性粉末と樹脂の混合物の充填率、最大気泡径、外観不良率を求めた。
混合物の充填率は、任意の断面に関する断面写真（拡大必要ですか？）を撮り、そこに写る気泡の割合を求めた。この作業を任意の断面３箇所について行い、その平均値を充填率とした。
また、最大気泡径は前記断面写真に写る気泡の中で最も大きなもの（対角線）を最大気泡径とした。
また、外観不良率は、各実施例および比較例１００個の中で、中空容器の外周に混合物が付着し、外観不良となったものの割合を示した。
その結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
2012212980.tif 000003
【００３１】
表から分かるように、本実施例にかかるアンテナ部品は磁性粉末と樹脂の混合物の充填率が高く、かつ磁性粉末と樹脂の混合物中の最大気孔径が０．５ｍｍ以下と非常に小さいことが分かった。また、穴部を有する治具を用いて、磁性粉末と樹脂の混合物を充填していることから、外観不良率も非常に小さいことが分かった。
それに対し、比較例１は各数値が悪かった。これは細い中空容器に混合物を充填することが難しいことを表している。
【００３２】
（実施例５〜１０）
中空容器のサイズ、磁性粉末の平均粒径、樹脂の粘度（常温）、冶具を表２のように変えたものを作製し、実施例１と同様の測定を行った。なお、中空容器は肉厚０．１ｍｍの液晶ポリマーで形成した。また、磁性粉末は厚さ３ｎｍの酸化物被膜を施したコアシェル型軟磁性粉末を用いた。また、樹脂はエポキシ樹脂とした。また、冶具は表３に示した穴部を１００個設けたものを使用し、自然落下により混合物を充填させた。その結果を表３に示す。
【００３３】
【表２】
2012212980.tif 000004
【００３４】
【表３】
2012212980.tif 000005
【００３５】
表から分かる通り、中空容器の形状が変わっても優れた特性を示した。
【００３６】
（実施例１Ａ〜１０Ａ、比較例１Ａ）
実施例１〜１０および比較例１のアンテナ部品を用いて、振動試験、耐酸化性を調べた。その結果を表４に示す。
アンテナ特性は、振動試験後の放射効率の低下率と酸化試験後の放射効率の低下率を測定した。
振動試験では、各アンテナ部品に加速度４３．２ｍ／ｓ２、周波数３３．３Ｈｚ、ＸＹＺ方向（３方向）、各方向３時間ずつの振動を与え、振動負荷の前後でアンテナの放射効率が−２ｄＢ以上低下するか、または磁性材料（磁性粉末と樹脂の混合物を硬化させたもの）の固定不良が生じたものの有無を調べた。放射効率が−２ｄＢ以上低下または固定不良が生じたものを不良（×）、低下しないまたは固定不良が発生しないものを良品（○）で示した。
酸化試験では、７５℃の大気炉に２４０時間放置し、試験前後でアンテナの放射効率が−２ｄＢ以上低下するか、または磁性材料（磁性粉末と樹脂の混合物を硬化させたもの）の固定不良が生じたものの有無を調べた。放射効率が−２ｄＢ以上低下または固定不良が生じたものを不良（×）、低下しないまたは固定不良が発生しないものを良品（○）で示した。
【００３７】
上記振動試験および酸化試験に用いる放射効率の測定方法は、ダイポールアンテナと比較した値を用い、「ｄＢ」で示す。
ダイポールアンテナとしては、同軸ケーブルの中心線(中心導体)と、網線(外部導体)を、それぞれ、長さ１５ｃｍの銅線（直径２ｍｍ）で引き出して、全長３０ｃｍの長さにしたものを用いる。引き出した銅線をアンテナ素子(エレメント)と呼び、空間中の電界があると、このアンテナ素子の両端に電位差が生じ、電波が、同軸ケーブルの中に流れていくことになる。
今回、アンテナ素子を１５ｃｍ×２本で全長３０ｃｍとしたのは、受信したい電波を５００ＭＨｚに設定し、波長５００ＭＨｚの半分(λ/２)から設定した。アンテナ素子の全長は、アンテナ全長＝λ/２＝３００／ＦＲＥＱ／２［ｍ］、周波数：ＦＲＥＱ［ＭＨｚ］により求めることができる。
まず、ダイポールアンテナ（標準アンテナ）を地上デジタルチューナ等の電子機器に接続して、全方位角の受信強度を測定する。このとき標準アンテナと対向するアンテナは水平、垂直偏波を測定するものとする。
次に、標準アンテナを測定したいアンテナ（各実施例および各比較例）に置き換えて、全方位角の受信強度を測定する。そして、提案するアンテナの放射電力と標準アンテナの放射電力の比を放射効率とする。
このような方法により、５００ＭＨｚの周波数について放射効率の測定を行った。
その結果を表４に示す。
【００３８】
【表４】
2012212980.tif 000006
表から分かる通り、アンテナとして優れた特性を示した。
【符号の説明】
【００３９】
１…アンテナ部品
２…磁性粉末と樹脂の混合物
３…中空容器（側壁部）
４…コイル
５…隔壁部の穴部
６…隔壁部
７…開放部
８…側壁部の穴部
９…冶具（穴部を有する治具）
１０…冶具に設けられた穴部
【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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