(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材に絶縁体で被覆された導電性線材が巻回され、該導電性線材が巻回されている領域の端部に堰が設けられているアンテナであって、芯材がアモルファス磁性金属薄帯を積層した芯材であり、かつ堰が、アモルファス磁性金属粉末又はナノ結晶磁性金属粉末と、樹脂とから形成された堰であることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記芯材が、アモルファス磁性金属薄帯と樹脂とを交互に積層した芯材であることを特徴とする前記請求項１記載のアンテナ。
【請求項３】
前記芯材が、アモルファス磁性金属薄帯と耐熱樹脂とを交互に積層した芯材であることを特徴とする前記請求項１記載のアンテナ。
【請求項４】
前記堰が、５〜６０Ｖｏｌ％のアモルファス磁性金属粉末又はナノ結晶磁性金属粉末と、９５〜４０Ｖｏｌ％の樹脂から形成されていることを特徴とする前記請求項１〜３記載のアンテナ。
【請求項５】
前記堰を形成するアモルファス磁性金属粉末又はナノ結晶磁性金属粉末が、扁平状の磁性金属粉末であることを特徴とする前記請求項１〜４記載のアンテナ。
【請求項６】
前記芯材を構成するアモルファス磁性金属薄帯が、Ｃｏ系アモルファス磁性金属薄帯、Ｆｅ系アモルファス磁性金属薄帯の１種又は２種以上のアモルファス磁性金属薄帯であることを特徴とする前記請求項１〜５記載のアンテナ。
【請求項７】
前記芯材を構成するアモルファス磁性金属薄帯が、一般式（Ｃｏ１−ｃＦｅｃ）１−ａ−ｂＸａＹｂ（式中のＸは、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ、Ｇｅから選ばれる少なくとも１種類以上の元素を表し、ＹはＺｒ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｍｎ、希土類元素から選ばれる少なくとも１種類以上の元素で表される。ｃ、ａ、ｂは、それぞれ０≦ｃ≦０．２、１０＜ａ≦３５、０≦ｂ≦３０、ここでａ、ｂは原子％）で表されるアモルファス磁性金属薄帯であることを特徴とする前記請求項１〜６記載のアンテナ。
【請求項８】
前記芯材を構成する樹脂がポリイミド樹脂であることを特徴とする前記請求項２〜７記載のアンテナ。
【請求項９】
前記堰が、一般式（Ｆｅ１−ｘＭｘ）１００−ａ−ｂ−ｃ−ｄＳｉａＡｌｂＢｃＭ’ｄ（式中、ＭはＣｏ及び／又は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す。ｘは原子比を、ａ、ｂ、ｃ、ｄは原子％を示し、それぞれ０≦ｘ≦０．５、０≦ａ≦２４、１≦ｂ≦２０、４≦ｃ≦３０、０≦ｄ≦１０を満たすものとする）、一般式（Ｆｅ１−ｘＭｘ）１００−ａ−ｂ−ｃ−ｄＳｉａＡｌｂＢｃＭ’ｄ（式中、ＭはＣｏ及び／又はＮｉ、Ｍ’はＮｂ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐ、希土類元素から選ばれる１種類以上の元素を表わす。ｘは原子比を、ａ、ｂ、ｃ、ｄは原子％を示し、それぞれ０≦ｘ≦０．５、０≦ａ≦２４、０．１＜ｂ≦２０、４≦ｃ≦３０、０≦ｄ≦２０を満たすものとする）、一般式（Ｆｅ１−ｘＭｘ）１００−ａ−ｂ−ｃ−ｄＣｕａＳｉｂＢｃＭ’ｄ（式中、ＭはＣｏ及び／又はＮｉ、Ｍ’はＮｂ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐ、希土類元素から選ばれる１種類以上の元素を表す。ｘは原子比を、ａ、ｂ、ｃ、ｄは原子％を示し、それぞれ０≦ｘ≦０．４、０．１≦ａ≦３、ｂ≦１９、５≦ｃ≦２５、０＜ｄ≦２０、１５≦ｂ＋ｃ≦３０を満たすものとする）、一般式（Ｆｅ１−ｘＭｘ）１００−ａ−ｂＢａＭ’ｂ（式中、ＭはＣｏ及び／又はＮｉ、Ｍ’はＮｂ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｃ、希土類元素から選ばれる１種類以上の元素を表す。ｘは原子比を、ａ、ｂは原子％を示し、それぞれ０≦ｘ≦０．５、０＜ａ≦２０、２≦ｂ≦２０を満たすものとする）、一般式（Ｆｅ１−ｘＭｘ）１００−ａ−ｂ−ｃＰａＭ’ｂＣｕｃ（式中、ＭはＣｏ及び／又はＮｉ、Ｍ’はＮｂ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｃ、希土類元素から選ばれる１種類以上の元素を表す。ｘは原子比を、ａ、ｂ、ｃは原子％を示し、それぞれ０≦ｘ≦０．５、０＜ａ≦２０、２≦ｂ≦２０、０≦ｃ≦３を満たすものとする）、又は一般式（Ｆｅ１−ｘＭｘ）１００−ａ−ｂＭ’ａＭ”ｂ（式中、ＭはＣｏ及び／又はＮｉ、Ｍ’はＮｂ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｐ、Ｃｕ、希土類元素から選ばれる１種類以上の元素を表す。Ｍ”はＣ、Ｎ、Ｏから選ばれる１種類以上の元素を表す。ｘは原子比を、ａ、ｂは原子％を示し、それぞれ０≦ｘ≦０．５、２＜ａ≦３０、４≦ｂ≦３０を満たすものとする）で表されるナノ結晶磁性金属粉末を用いて形成された堰であることを特徴とする前記請求項１〜８記載のアンテナ。
【請求項１０】
前記堰が、一般式（Ｆｅ１−ｘＭｘ）１００−ａ−ｂ−ｃＳｉａＢｂＭ’ｃ（式中、ＭはＣｏ及び／又は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す。ｘは原子比を、ａ、ｂ、ｃは原子％を示し、それぞれ０≦ｘ＜１、０≦ａ≦２４、４≦ｂ≦３０、０≦ｃ≦１０を満たすものとする）で表されるアモルファス磁性金属粉末を用いて形成された堰であることを特徴とする前記請求項１〜８記載のアンテナ。
【請求項１１】
前記堰が、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、チオエーテル系樹脂、ポリエステル系樹脂、アリレート系樹脂、サルホン系樹脂、イミド系樹脂、アミドイミド系樹脂からなる群から選ばれた少なくとも１種以上の樹脂を用いて形成された堰であることを特徴とする前記請求項１〜１０記載のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電波を電気信号に変換する棒状アンテナに関するものである。例えば、電波を受信、送信、送受信する棒状アンテナであり、ＲＦＩＤ用アンテナ、車載イモビライザー用アンテナ、電子キー用アンテナ、電波時計用アンテナ、ラジオ用アンテナ、携帯機器用小型アンテナ等が挙げられる。これらの棒状アンテナの感度をさらに向上させるために、棒状アンテナの片側もしくは両端に磁性金属粉末を含んでなる堰を設けた棒状アンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  電子・通信分野の目覚しい発展に伴い、電気・電子機器に用いられる磁気応用製品の需要の拡大、これに伴う製品形態の多様化が急速に進んでおり、特に携帯機器の普及に伴って、薄型化、小型化、高効率化の要求が高まっている。これらの機器に用いられる、電波を電気信号に変換するアンテナはより薄型化、小型化、高効率化が望まれている。【０００３】  従来このようなアンテナとして特開平７−２７８７６３（特許文献１）では、図３に示すように、磁気特性が特に優れるアモルファス合金薄帯を用いて棒状のアンテナ用磁心として用い、該アンテナ用磁心にコイルを巻回することで、１００ｋＨｚ以上でＱ値が高く高感度なアンテナが提案されている。また、この技術の改善策として、特開２００１−３３７１８１（特許文献２）の方法が提案されている。この方法によれば、アンテナの棒状芯材の両端にフランジが形成され、そのフランジの間にコイルが巻回されている。このフランジを付加することにより、アンテナの受信感度を向上させることが可能となる。しかし、機器の小型化に伴いさらなる薄型化、小型化、高性能アンテナが要望されている。【特許文献１】特開平７−２７８７６３
【特許文献２】特開２００１−３３７１８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  近年の電波を利用した情報通信が、例えば防犯用の施錠システム、ＩＤカード、タグ等のトランスポンダに使用されるＲＦＩＤ情報の送受信、等に用いられている。これらの用途では、携帯して使われることから、タグやキー等に対しさらなる薄型化、カード化の市場要求がある。こうした用途に用いるアンテナにさらなる小型化を図るために、アンテナの芯材を薄型化、短小化する必要がある。【０００５】  しかしながら、アンテナの体積減少に伴い、アンテナのＬ値またはＱ値が低下し、Ｌ値とＱ値の積に比例するアンテナ感度が低下する。その結果、実用上充分な電波受信感度が得られなくなることがある。【０００６】  そこで本発明は、アンテナの長さを変えずに、Ｌ値、Ｑ値を向上させ、アンテナの送受信感度の向上を実現すること、或いは感度を変えずに更なる薄型化、小型化を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  このような課題を解決するために鋭意研究の結果以下のことを見出した。【０００８】  本発明は、アモルファス磁性金属薄帯を積層した芯材に絶縁体で被覆された導電性線材が巻回されているアンテナにおいて、芯材の端部に堰が設けられていることを特徴とするアンテナを提供する。【０００９】 芯材に設けられている堰は、磁性金属粉末を含む組成物から成ることを特徴とする。【００１０】  前記芯材に設けられている堰は、磁性金属粉末と樹脂とからなる組成物を含む複合体からなることを特徴とする。【００１１】  前記磁性金属粉末が、ナノ結晶磁性金属粉末を用いることは本発明の好ましい態様の１つである。【００１２】  前記磁性金属粉末の形状が扁平状であることは本発明の好ましい態様の１つである。【００１３】  本発明は、堰を作るための磁性金属粉末５〜６０Ｖｏｌ％と樹脂９５〜４０Ｖｏｌ％とからなる堰を提供する。
【発明の効果】
【００１４】 芯材に絶縁体で被覆された導電性線材が巻回されているアンテナにおいて、芯材の端部に堰が設けられることにより、アンテナのＬ値が向上し小型高感度アンテナを得ることができた。その結果、Ｌ値が一定でよい場合は、絶縁体で被覆された導電性線材の巻回数が減らせる。その結果、銅損が減り、Ｑ値を向上でき、アンテナの送受信感度が大幅に向上する。また巻回数を減らした分、アンテナの幅、高さが小さくなり、アンテナの小型化、薄型化が可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】  次に本発明の実施の形態について具体的に説明する。（アンテナ）  本発明のアンテナの例を図１に示す。本発明は、アンテナの芯材１１、堰１２、巻回された絶縁体で被覆された導電性線材１３の３つの要素から構成される。【００１６】  アンテナの芯材は、磁性体からなり、アンテナの芯材の中央部に絶縁体で被覆された導電性線材が巻回されている。巻回された絶縁体で被覆された導電性線材の両端はそれぞれ、堰に接していることが好ましい。堰は、磁性金属粉末と樹脂の組成物により形成されている。（アンテナの芯材）  本発明のアンテナの芯材について説明する。【００１７】  アンテナの芯材の形状は円柱、角柱等の種々の形状が可能である。その中でも、直方体もしくは角柱が、積層体とした時にこれを切断加工して容易に作製できるため好ましい。【００１８】  アンテナの芯材は磁性体からなり、磁性体の形状は板状である。材料としては、例えば、アモルファス磁性金属、ナノ結晶磁性金属等が挙げられる。【００１９】  なかでもＣｏ系アモルファス磁性金属薄帯や、Ｆｅ系アモルファス磁性金属薄帯等は、透磁率が高く、損失が少ないため小型薄型用アンテナの芯材の材料として好適である。但し、１枚が１０〜３０μｍと薄いため、必要な性能を得るために、実際には複数枚を積層して、アンテナの芯材の形状とする。ポリイミド等の耐熱性樹脂とＣｏ系アモルファス磁性金属薄帯や、Ｆｅ系アモルファス磁性金属薄帯が交互に積層された積層体からなるアンテナの芯材は、この中でも、Ｃｏ系アモルファス磁性金属薄帯や、Ｆｅ系アモルファス磁性金属薄帯とポリイミド等の耐熱樹脂からなる積層体が最も好ましい。またこれらの積層体が積層後、アモルファス金属の磁気特性向上に必要な熱処理ができ、さらにその後、機械加工が出来る。【００２０】  このアモルファス磁性金属薄帯と耐熱樹脂からなる積層体は以下の方法で作製することができる。（アモルファス磁性金属薄帯）  本発明のアンテナの芯材に使用されるアモルファス磁性金属薄帯に用いられる磁性材料としては、Ｆｅ系、Ｃｏ系のアモルファス磁性金属薄帯が用いられる。これらのアモルファス磁性金属薄帯は、通常溶融金属を急冷ロールを用いて、急冷して得られる。通常は１０〜５０μｍの厚さであり、好ましくは１０〜３０μｍの厚さの薄帯が用いられる。【００２１】  Ｆｅ系アモルファス磁性金属材料としては、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系、Ｆｅ−Ｂ系、Ｆｅ−Ｐ−Ｃ系等のＦｅ−半金属系アモルファス磁性金属材料やＦｅ−Ｚｒ系、Ｆｅ−Ｈｆ系、Ｆｅ−Ｔｉ系等のＦｅ−遷移金属系アモルファス磁性金属材料を挙げることができる。Ｃｏ系アモルファス磁性金属材料としてはＣｏ−Ｓｉ−Ｂ系、Ｃｏ−Ｂ系等のアモルファス磁性金属材料が例示できる。これらの中でも、Ｑ値が高い材料としては、以下の組成のものがより好ましい。【００２２】 アモルファス磁性金属薄帯の組成が、一般式（Ｃｏ１−ｃＦｅｃ）１−ａ−ｂＸａＹｂ（式中のＸは、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ、Ｇｅから選ばれる少なくとも１種類以上の元素を表し、ＹはＺｒ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｍｎ、希土類元素から選ばれる少なくとも１種類以上の元素で表される。ｃ、ａ、ｂは、それぞれ、０≦ｃ≦０．２、１０＜ａ≦３５、０≦ｂ≦３０、ここでａ、ｂは原子％）で表される組成が好ましい。上記アモルファス磁性金属薄帯のＣｏをＦｅで置換することはアモルファス磁性金属の飽和磁化を増加させる傾向にある。このため、置換量ｃは０≦ｃ≦０．２であることが好ましく、０≦ｃ≦０．１であることがさらに好ましい。【００２３】  Ｘ元素は本発明に用いるアモルファス磁性金属薄帯を製造する上で、結晶化速度を遅くするために有効な元素である。Ｘ元素が１０原子％より少ないと、一部結晶質が混在し、また、３５原子％を超えると、結晶質は混在しないものの金属薄帯の機械的強度が低下し、連続的な薄帯が得られなくなる。したがって、Ｘ元素の量ａは、１０＜ａ≦３５であることが好ましく、さらに好ましくは、１２≦ａ≦３０である。【００２４】  Ｙ元素は、本発明に用いるアモルファス磁性金属薄帯の耐食性に効果がある。この中で特に有効な元素は、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｉ、Ｐ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ元素である。Ｙ元素の添加量は３０％以上になると、耐食性の効果はあるが、薄帯の機械強度が低下するので、０≦ｂ≦３０であることが好ましい。さらに好ましい範囲は、０≦ｂ≦２０である。【００２５】  また、前記アモルファス磁性金属薄帯は、例えば、所望の組成の金属を調合したものを高周波溶解炉等を用いて溶融し、均一な溶融体としたものを、不活性ガス等でフローして、急冷ロールに吹き付けて、急冷して得られる。通常は厚さは５〜５０μｍであり、好ましくは１０〜３０μｍの薄帯が用いられる。本発明に用いられるアモルファス磁性金属薄帯は、液体急冷法等によりシート状に作製されたアモルファス磁性金属材料が使用できる。または、粉末状のアモルファス磁性金属材料をプレス成型等によりシート状にしたものを使用することができる。また、本発明に使用されるアモルファス磁性金属薄帯は、単一のアモルファス磁性金属薄帯を用いても良いし、多種類のアモルファス磁性金属薄帯を重ねたものを用いることができる。（樹脂の塗工及び積層）  本発明のアンテナの芯材は耐熱樹脂を表面にコートしたアモルファス磁性金属薄帯から作製される。ロールコータ等のコーティング装置で、アモルファス磁性金属薄帯上に液体状にした樹脂の塗膜を作り、これを乾燥させてアモルファス磁性金属薄帯に耐熱樹脂を付与する方法で作製することができる。【００２６】 アモルファス磁性金属薄帯に耐熱樹脂を付与し積層構造のアンテナの芯材を作製する場合、例えば熱プレスや熱ロール等により積層一体化することができる。加圧時の温度は耐熱樹脂の種類により異なるが、概ね、耐熱樹脂のガラス転移温度以上で軟化もしくは溶融する温度近傍で積層接着することが好ましい。（アンテナの作製方法）  アンテナの芯材は、所望の形状に加工される。形状加工方法としては、ダイサー加工、打抜き加工、エッチング加工、レーザー加工、放電ワイヤー加工、ウォータージェット加工等により加工される。この中でも、アンテナの芯材の形状が矩形の場合はダイサー加工が好ましい。また矩形以外の形状の場合は打抜き加工もしくはエッチング加工することが好ましい。【００２７】  アンテナの芯材はアモルファス���性金属薄帯からなるので、アモルファス磁性金属の磁気特性発現に必要な２００〜５００℃の熱処理を施す。（堰）  本発明の堰は、被覆された導電性線材が巻回されているアンテナの芯材の領域の両端に配置される。通常、巻回されている線材と堰は接している。【００２８】  本発明の堰の形状は、具体的には図１に示すように棒状のアンテナの芯材が貫通するための貫通孔のあいたキャップ状であったり、図２に示すようなアンテナの芯材を覆うケース構造でも良い。ケース状の堰で棒状のアンテナの芯材をカバーすることで、線材を巻回する時に棒状のアンテナの芯材のエッジで、線材の被覆が剥がれ絶縁破壊に至る可能性が大幅に減る。しかし、ケース分の厚みが増えるため、薄型化が必要な場合は不利となる。 【００２９】  図１のように堰に貫通孔があいている場合、貫通孔の形状は、アンテナの芯材の断面形状にほぼ一致し、アンテナの芯材に嵌めた時に空隙が無いことが望ましい。また図１の形状の堰の長手方向の長さは、アンテナの芯材の長さの２〜３０％であることが良い。さらに好ましくはアンテナの芯材の長さの５〜２０％が良い。（堰を構成する材料）  本発明の堰は、磁性金属粉末と樹脂とを複合して構成される。【００３０】  以下に堰を構成する磁性金属粉末と堰を構成する樹脂及び堰の複合方法について述べる。（堰に用いる磁性金属粉末）  本発明の堰に用いる磁性金属粉末は、ナノ結晶磁性金属粉末、およびアモルファス磁性金属粉末が挙げられる。アモルファス磁性金属粉末とナノ結晶磁性金属粉末を堰の構成材料に用いることでアンテナのＬ値及びＱ値の向上に著しい効果があることを見出した。さらに扁平状のナノ結晶磁性金属粉末及び扁平状のアモルファス磁性金属粉末がアンテナのＬ値及びＱ値の向上に著しい効果を有している。（堰に用いるナノ結晶磁性金属粉末）  本発明の堰に用いるナノ結晶磁性金属粉末は組織が粒径１００ｎｍ以下のナノ結晶粒を主成分とする磁性金属粉末であり、アモルファス金属を結晶化温度以上の温度で熱処理し、ナノ結晶粒を析出させることで得られる。【００３１】  ナノ結晶磁性金属粉末の組成としては、ナノ結晶磁性金属材料として代表的なＦｅ−Ｃｕ−Ｎｂ−Ｓｉ−Ｂ系でも良いが、下記組成に限らないが、最も望ましくは、一般式（Ｆｅ１−ｘＭｘ）１００−ａ−ｂ−ｃ−ｄＳｉａＡｌｂＢｃＭ’ｄ（式中、ＭはＣｏ及び／又は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す。ｘは原子比を、ａ、ｂ、ｃ、ｄは原子％を示し、それぞれ０≦ｘ≦０．５、０≦ａ≦２４、１≦ｂ≦２０、４≦ｃ≦３０、０≦ｄ≦１０を満たすものとする）で表される組成が望ましい。【００３２】  望ましくは、以下の一般式Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの５通りで表現されるナノ結晶磁性金属粉末が望ましい。【００３３】  一般式Ａは、（Ｆｅ１−ｘＭｘ）１００−ａ−ｂ−ｃ−ｄＳｉａＡｌｂＢｃＭ’ｄ（式中、ＭはＣｏ及び／又はＮｉ、Ｍ’はＮｂ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐ、希土類元素から選ばれる１種類以上の元素を表わす。ｘは原子比を、ａ、ｂ、ｃ、ｄは原子％を示し、それぞれ０≦ｘ���０．５、０≦ａ≦２４、０．１＜ｂ≦２０、４≦ｃ≦３０、０≦ｄ≦２０を満たすものとする）で表される組成である。【００３４】  一般式Ｂは、（Ｆｅ１−ｘＭｘ）１００−ａ−ｂ−ｃ−ｄＣｕａＳｉｂＢｃＭ’ｄ（式中、ＭはＣｏ及び／又はＮｉ、Ｍ’はＮｂ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐ、希土類元素から選ばれる１種類以上の元素を表す。ｘは原子比を、ａ、ｂ、ｃ、ｄは原子％を示し、それぞれ０≦ｘ≦０．４、０．１≦ａ≦３、ｂ≦１９、５≦ｃ≦２５、０＜ｄ≦２０、１５≦ｂ＋ｃ≦３０を満たすものとする）で表される組成である。【００３５】  一般式Ｃは、（Ｆｅ１−ｘＭｘ）１００−ａ−ｂＢａＭ’ｂ（式中、ＭはＣｏ及び／又はＮｉ、Ｍ’はＮｂ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｃ、希土類元素から選ばれる１種類以上の元素を表す。ｘは原子比を、ａ、ｂは原子％を示し、それぞれ０≦ｘ≦０．５、０＜ａ≦２０、２≦ｂ≦２０を満たすものとする）で表される組成である。【００３６】  一般式Ｄは、（Ｆｅ１−ｘＭｘ）１００−ａ−ｂ−ｃＰａＭ’ｂＣｕｃ（式中、ＭはＣｏ及び／又はＮｉ、Ｍ’はＮｂ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｃ、希土類元素から選ばれる１種類以上の元素を表す。ｘは原子比を、ａ、ｂ、ｃは原子％を示し、それぞれ０≦ｘ≦０．５、０＜ａ≦２０、２≦ｂ≦２０、０≦ｃ≦３を満たすものとする）で表される組成である。【００３７】  一般式Ｅは、（Ｆｅ１−ｘＭｘ）１００−ａ−ｂＭ’ａＭ”ｂ（式中、ＭはＣｏ及び／又はＮｉ、Ｍ’はＮｂ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｐ、Ｃｕ、希土類元素から選ばれる１種類以上の元素を表す。Ｍ”はＣ、Ｎ、Ｏから選ばれる１種類以上の元素を表す。ｘは原子比を、ａ、ｂは原子％を示し、それぞれ０≦ｘ≦０．５、２＜ａ≦３０、４≦ｂ≦３０を満たすものとする）で表される組成である。【００３８】  なお、上記組成の磁性金属粉末において、これらの構成元素以外に磁性金属粉末を作製する上で使用母材に含まれるＳ等の不純物は不可避である。【００３９】  磁性金属粉末に含まれるナノ結晶粒は、１００ｎｍ以下、望ましくは５０ｎｍ以下、更に望ましくは、３０ｎｍ以下が望ましい。磁性金属粉末がこれらナノ結晶粒の磁性金属粉末であることで、保磁力が下がる等の軟磁気特性の向上が見られる。ナノ結晶粒は、実験的には、Ｘ線回折を測定し、回折ピークの半値幅より結晶粒のサイズを算出することができる。【００４０】（堰に用いるアモルファス磁性金属粉末）  一方、本発明の堰に用いるアモルファス磁性金属粉末は、熱処理後もアモルファス構造を維持しており、アモルファス磁性金属粉末の組成としては、これに制限を受けないが、一般式（Ｆｅ１−ｘＭｘ）１００−ａ−ｂ−ｃＳｉａＢｂＭ’ｃ（式中、ＭはＣｏ及び／又は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す。ｘは原子比を、ａ、ｂ、ｃは原子％を示し、それぞれ０≦ｘ＜１、０≦ａ≦２４、４��ｂ≦３０、０≦ｃ≦１０を満たすものとする）が望ましいが、これに限定されるものでは無い。【００４１】（堰に用いる磁性金属粉末の形状）  本発明の堰に用いる磁性金属粉末の厚み、粒径は厚み５μｍ以下の扁平状の形状を有しているものが良く、更に望ましくは、厚み５μｍ以下、粒径３００μｍ以下が望ましい。更に望ましくは、厚み３μｍ以下、粒径２００μｍ以下が望ましい。【００４２】  本発明の堰に用いる磁性金属粉末の厚み、粒径は厚み５μｍ以下の扁平状の形状を有しているものが良いが、円盤状、回転楕円体状、球状、針状、不定形などであっても良いが、厚みが５μｍ以下であるような薄型の磁性金属粉末がアンテナのＬ値、Ｑ値を向上させる上で望ましい。【００４３】  本発明の堰に用いる磁性金属粉末は、上記の扁平状の磁性金属粉末を単独で用いても良いが、球状や他の形状の磁性金属粉末と混合して用いても良い。【００４４】  本発明の磁性金属粉末の製造方法であるが、所望の組成の金属を調合したものを高周波溶解炉等を用いて溶融し、均一な溶融体としたものを、不活性ガス等でフローして、急冷ロールに吹き付けて、急冷して得られたアモルファス磁性金属薄帯を作製した後、これを粉砕し粉末を得る方法があるが、粉砕する方法は粉砕時の応力により磁気特性の低下が起こりやすいため、水アトマイズ方法やガスアトマイズ方法等の直接磁性金属粉末が得られる方法が望ましい。【００４５】  本発明の堰に用いる磁性金属粉末は、上記のアモルファス磁性金属粉末、又はナノ結晶磁性金属粉末を単独で用いても良いが、ナノ結晶磁性金属粉末とアモルファス磁性金属粉末とを混合させても良い。更に、他の磁性材料、例えばフェライトやセンダスト等と混合して用いても良い。（堰に用いる樹脂）  本発明の堰の成型に磁性金属粉末とともに用いられる樹脂材料の目的は、堰の電気的絶縁と、磁性金属粉末の結着である。このような材料として、無機系材料では水ガラス、セラミックス、有機系材料としては熱可塑性樹脂、熱硬化製樹脂等種々の樹脂が挙げられるが、特に磁気特性の向上に２００℃以上の熱処理が必要な場合は、熱可塑性であり、弾性率の低い耐熱樹脂を混ぜることが、優れた性能を発揮する上で効果的である。【００４６】  本発明の堰の成型に用いられる樹脂は、アンテナの芯材に用いるアモルファス磁性金属薄帯の磁気特性を向上させる最適熱処理温度で熱処理される場合があるので、当該熱処理温度でも熱分解の少ない材料を選定することが必要になる。アモルファス磁性金属薄帯の熱処理温度は、アモルファス磁性金属薄帯の組成及び目的とする磁気特性により異なるが、良好な磁気特性を発現させる温度は概ね２００〜６００℃の範囲にあり、さらに好ましくは３００〜５００℃の範囲である。【００４７】  本発明の堰の成型に用いられる樹脂としては、熱可塑性、非熱可塑性、熱硬化性の耐熱樹脂を挙げることができる。中でも熱可塑性の耐熱樹脂を用いるのが好ましい。該熱可塑性の耐熱樹脂は、ガラス転移温度Ｔｇが５０℃以上４２０℃以下が良く、更に、望ましくは、ガラス転移温度Ｔｇが６０℃以上３５０℃以下のものが良い。更に望ましくは、ガラス転移温度Ｔｇが１００℃以上３００℃以下のものが良い。【００４８】  このような特性を有する樹脂を用いることで、室温でタック性がなく、また安定であるため、取り扱いが簡便であり、作業性が良く工程の歩留まりが向上できるメリットがある。【００４９】  本発明の堰の成型に用いる耐熱樹脂としては、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時間保持した際の重量減少率をＤＴＡ−ＴＧを用いて測定した時に、１％以下、好ましくは０．５％以下であるものが用いられる。具体的な樹脂としては、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、チオエーテル系樹脂、ポリエステル系樹脂、アリレート系樹脂、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、サルホン系樹脂、アミドイミド系樹脂を用いるのが好ましい。【００５０】  また本発明において、アンテナの芯材や堰に用いる磁性金属材料に２００℃以上の温度で熱処理をする必要がない場合は、これに限定されないが、本発明に用いられる熱可塑性樹脂を具体的に挙げるとすれば、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリサルホン、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリプロピレン等があるが、この中でも、望ましくは、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ゴム系樹脂（クロロプレンゴム、シリコンゴム）等を用いることができる。【００５１】（堰の成型方法）  本発明の堰の成型方法としては、磁性金属粉末と、樹脂粉末とを混練する方法や、磁性金属粉末と樹脂粉末とを溶媒を用いず乾式で混合した後ホットプレスする方法や、ジメチルアセトアミドのような有機溶媒に樹脂を溶かし、磁性金属粉末を混合してペーストを作製し、金型中で乾燥させ堰を成型する方法等がある。この中でも、磁性金属粉末と樹脂粉末とを乾式で混合し、直接ホットプレスをする方法で堰を成型することが好ましい。【００５２】  本発明の堰の磁性金属粉末と樹脂との配合比は、好ましくは磁性金属粉末が堰の５〜６０Ｖｏｌ％となる様に用いるのが好ましく、さらに好ましくは１０〜３０Ｖｏｌ％用いることが好ましく、さらに好ましくは１５〜２５Ｖｏｌ％用いることが好ましい。堰の配合比がこの範囲にあると本発明の効果であるアンテナのＬ値Ｑ値が大幅に向上できることを見出した。 堰を形成する材料を混合した後、アンテナの芯材に付加できるように形状加工を施す。成型方法は、堰を形成する材料がペレット状の場合は射出成型または押出し成型が好適である。また溶剤を含まない混合粉の場合は、熱プレス等の方法が挙げられる。射出成型や押出し成型は量産時に低コストで製造できるため好ましい。
【実施例１】
【００５３】  アンテナの芯材は、ハネウェル社製、Ｍｅｔｇｌａｓ：２７１４Ａ（商品名）、幅約５０ｍｍ、厚み約１５μｍであるＣｏ６６Ｆｅ４Ｎｉ１（ＢＳｉ）２９（原子％）の組成を持つアモルファス磁性金属薄帯を使用した。この薄帯の片面全面にＥ型粘度計で測定（２５℃）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、アモルファス磁性金属薄帯の片面に厚さ約６μｍの耐熱樹脂（ポリイミド樹脂）を付与した。ポリイミド樹脂は、３，３’−ジアミノジフェニルエーテルと３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸ニ無水物を１：０．９８の割合で混合し、ジメチルアセトアミド溶媒中で室温にて縮重合して得られたものである。通常は、ポリアミド酸としてジアセチルアミド溶液として用いる。 このポリイミド樹脂を片面に付与したアモルファス磁性金属薄帯を、４０枚積み重ねて大気中２６０℃で３０分間５ＭＰａの圧力で熱プレスすることにより、厚み１．０ｍｍの積層体を作製した。磁気特性を発現させるためにこれをさらに、４００℃１ｈｒ窒素雰囲気中で加圧、加熱し、ダイサーにより長さ１５ｍｍ、幅１ｍｍ、厚さ１ｍｍのアンテナの芯材とした。【００５４】  次に堰の作製方法を示す。堰は磁性金属粉末と樹脂粉末とを混合して作製される。 磁性金属粉末はＦｅ６６Ｎｉ４Ｓｉ１４Ｂ９Ａｌ４Ｎｂ３の組成の合金を高周波溶解炉で１３００℃の溶湯とし、溶解炉の底に取り付けたノズルを通して溶湯を流下させ、ノズルの先に取り付けたガスアトマイズ部より７５ｋｇ／ｃｍ２の高圧ガスで溶湯を微粒化し、更にこの微粒化させた溶湯をロール径１９０ｍｍ、円錐角度８０度、回転数７２００ｒｐｍの回転冷却体に衝突させ、平均長径１５０μｍ、平均短径５５μｍ、平均厚み２μｍの扁平状の磁性金属粉末を作製した。 磁性金属粉末の熱処理前のＸ線回折を測定した結果、磁性金属粉末は典型的なアモルファスのハローパターンを示し、完全なアモルファスであることが確認された。得られた磁性金属粉末を５８０℃で１時間熱処理を行った。磁性金属粉末の熱処理後のＸ線回折を測定した結果、熱処理後の磁性金属粉末は微結晶化しており、回折ピークの半値幅よりほぼ２０ｎｍの微結晶が析出していることが確認された。【００５５】  堰を作製するための樹脂としてポリエーテルサルホン（以下、ＰＥＳと記す）（三井化学社製）粉末を用いた。ＰＥＳのペレットをボールミルで粉砕し、ＰＥＳの粒径１００μｍの粉末を作製した。そして、得られたナノ結晶磁性金属粉末を２０Ｖｏｌ％、結着剤として前記のＰＥＳの粉末８０Ｖｏｌ％を混合し、ハイブリッドミキサー（キーエンス社製）にて１０分間撹拌し、磁性粉末と樹脂からなる均一な混合粉末を得た。【００５６】 次いでこの混合粉末を、３００℃、１５ＭＰａにて１０分間熱プレスを行い、厚さ４ｍｍの複合材シートを作製した。その後ＮＣ工作機により３×３×４ｍｍのブロックに成形した。さらに中心部に１×１ｍｍのアンテナの芯材を貫通させる穴を設けた。【００５７】  本方法で作製した堰を、先に作製しておいたアンテナの芯材の両端に嵌めた後、Φ０．１ｍｍのポリウレタン被覆銅線を６００ターン巻回した。【００５８】  アンテナ特性を評価するため��Ｌ値とＱ値を測定し、比透磁率を算出した。測定にはヒューレットパッカード社製ＬＣＲメータ４０２４Ａを用いた。結果を下表に示す。その結果、本発明による実施例１のアンテナは、従来技術に比べて、大幅な磁気特性の向上が可能なことがわかった。
【実施例２】
【００５９】  実施例１とは堰を構成する磁性金属粉末の形状が球状であることのみ異なる。球状の磁性金属粉末の作製方法は、実施例１と同様に磁性金属粉末の組成はＦｅ６６Ｎｉ４Ｓｉ１４Ｂ９Ａｌ４Ｎｂ３の合金を高周波溶解炉で１３００℃の溶湯とし、溶解炉の底に取り付けたノズルを通して溶湯を流下させ、ノズルの先に取り付けたガスアトマイズ部より７５ｋｇ／ｃｍ２の高圧ガスで溶湯を微粒化する。この時実施例１とは異なり回転冷却体に衝突させることなく、冷却固化させ、球状の磁性金属粉末とする。それ以外は全て実施例１と同様の材料、及び工程でアンテナを作製した。【００６０】  アンテナ特性を評価するため、Ｌ値とＱ値を測定し、比透磁率を算出した。測定にはヒューレットパッカード社製ＬＣＲメータ４０２４Ａを用いた。結果を下表に示す。その結果、本発明による実施例２のアンテナは、従来技術に比べて大幅な磁気特性の向上が可能なことがわかった。
【比較例】
【００６１】  本発明の比較例は、実施例１とは、堰の構成材料だけが異なる。それ以外は全て実施例１と同様の材料、及び工程でアンテナを作製した。なおΦ０．１ｍｍのポリウレタン被覆銅線は６７０ターン巻回した。
【００６２】  アンテナ特性を評価するため、Ｌ値とＱ値を測定し、比透磁率を算出した。測定にはヒューレットパッカード社製ＬＣＲメータ４０２４Ａを用いた。結果を下表に示す。【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明のアンテナの構成の１の態様である構成を示す図である。
【００６４】
【図２】本発明のアンテナの構成の他の態様である構成を示す図である。
【００６５】
【図３】従来技術のアンテナの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】  １１  アンテナの芯材  １２  堰  １３  巻回されている絶縁材で被覆された導電性線材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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