CN104205492B - 天线磁芯和使用了该天线磁芯的天线以及探测系统 - Google Patents
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Abstract
实施方式的天线磁芯(1)具备Co基非晶态磁性合金薄带(2)和具有1μm以上且10μm以下的范围的平均厚度的树脂层部(3)的层叠体。树脂层部(3)的厚度的偏差相对所述平均厚度在±40%以内。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及天线磁芯和使用了该天线磁芯的天线以及探测系统。
背景技术
作为天线,已知在天线磁芯上卷绕了线圈(绕组)的情况。天线磁芯例如具有隔着树脂层部层叠了多个磁性薄带的构造。在天线磁芯的磁性薄带中,使用有Co基非晶态磁性合金薄带等。隔着粘接剂层(树脂层部)层叠多个Co基非晶态磁性合金薄带。提出有为了提高作为天线的特性,在Co基非晶态磁性合金薄带的表面设置筋状痕,与该筋状痕的方向一致地层叠了Co基非晶态磁性合金薄带的天线磁芯。在使用了这样的天线磁芯的天线中,尽管在外观上无不合适的天线磁芯上卷绕线圈来制作天线,作为天线的特性有时降低。
在上述那样的使天线的特性降低的主要原因中,有各种各样的原因,作为其中之一,考虑在磁性合金薄带之间形成的树脂层部的不合适。以往,在树脂层部的形成中,应用了将磁性合金薄带的层叠体浸渍到树脂液的方法、或者将长条的磁性合金薄带在卷盘上卷绕的途中浸渍到树脂液而作为层叠体的方法等。考虑起因于这样的形成方法而在树脂层部中发生不合适,使天线的特性降低。例如,对外观上无问题的天线磁芯附加绕组而制作了的天线的L值、Q值有时降低。天线磁芯的树脂层部的不合适无法从外观判断,成为使天线的可靠性降低的原因。
【专利文献1】国际公开第2010/073577号
发明内容
本发明想要解决的课题在于,提供一种能够消除难以从外观判断的树脂层部的不合适,再现性良好地提高天线特性的天线磁芯,进而提供一种通过使用这样的天线磁芯,提高了特性、可靠性的天线和探测系统。
实施方式的天线磁芯具备Co基非晶态磁性合金薄带、和具有1μm以上且10μm以下的范围的平均厚度的树脂层部的层叠体,其特征在于:所述树脂层部的厚度的偏差相对所述平均厚度在±40%以内。
实施方式的天线具备实施方式的天线磁芯、和在天线磁芯的外周卷绕了的绕组。实施方式的探测系统具备发送特定的电波信号的发送机、和接收电波信号并探测发送机的接收机。在接收机中,作为电波信号的接收天线,具备实施方式的天线。
附图说明
图1是示出实施方式的天线磁芯的剖面图。
图2是实施方式的天线磁芯中使用的Co基非晶态磁性合金薄带的平面图。
图3是示出实施方式的天线磁芯的制造工序的剖面图。
图4是示出实施方式的天线磁芯的其他制造工序的平面图。
图5是示出实施方式的天线的第1例子的图。
图6是示出实施方式的天线的第2例子的图。
图7是示出实施方式的天线的第3例子的图。
具体实施方式
以下,说明实施方式的天线磁芯和使用了该天线磁芯的天线以及探测系统。实施方式的天线磁芯具备Co基非晶态磁性合金薄带和树脂层部的层叠体。在实施方式的天线磁芯中,树脂层部具有1~10μm的范围的平均厚度。树脂层部的厚度的偏差相对平均厚度是±40%以内。
图1是示出实施方式的天线磁芯的剖面图。在图1中,1是天线磁芯、2是Co基非晶态磁性合金薄带、3是树脂层部、T1是树脂层部3的平均厚度、T2是Co基非晶态磁性合金薄带2的平均厚度。实施方式的天线磁芯1具有交替层叠了多个Co基非晶态磁性合金薄带2和树脂层部3的层叠构造。树脂层部3的平均厚度(T1)是1~10μm的范围。如果树脂层部3的平均厚度小于1μm,则易于在树脂层部3中产生空隙(无树脂的部分)、并且难以确保邻接的Co基非晶态磁性合金薄带2之间的绝缘性。如果树脂层部3的平均厚度超过10μm,则天线磁芯1的厚度不需要地变厚。
如以下那样求出树脂层部3的平均厚度。在一个树脂层部(构成一个层的树脂层部)3中,测定任意的10个部位的厚度,将其平均值作为树脂层部3的平均厚度(T1)。在实施方式的树脂层部3中,树脂层部3整体的厚度相对平均厚度(T1)的偏差是±40%的范围内。如果树脂层部3的厚度的偏差小于-40%、或者大于+40%,则在树脂层部3内产生无树脂的部分(空隙部分),Co基非晶态磁性合金薄带2之间的绝缘性降低。进而,有在Co基非晶态合金薄带2中发生局部性的凸部,在层叠时对Co基非晶态合金薄带2附加不需要的应力的危险。
树脂层部3的厚度的偏差是±40%以内意味着:在将平均厚度(T1)设为100%时,不论何处,树脂层部3的厚度都成为60~140%的范围内。例如,在树脂层部3的平均厚度T1是3μm的情况下,不论是何处,树脂层部3的厚度都成为1.8~4.2μm的范围内。树脂层部3的厚度的偏差优选为±30%以内,更优选为±20%以内。通过降低树脂层部3的厚度及其偏差,作为天线使L值以及Q值提高,并且能够防止发生无法从外观判断的不良。
Co基非晶态磁性合金薄带2的厚度优选为10~30μm的范围。用通过质量法求出的平均厚度(T2)表示Co基非晶态磁性合金薄带2的厚度。在质量法中,利用Co基非晶态磁性合金薄带2的“质量/体积=密度”的关系来求出。具体而言,通过阿基米德法,求出Co基非晶态磁性合金薄带2的密度(实测值)。接下来,通过游标尺等,测定Co基非晶态磁性合金薄带2的长度(长边)和宽度(短边)。测定Co基非晶态磁性合金薄带2的质量。根据质量/(长度×宽度×厚度)=密度的关系,求出Co基非晶态磁性合金薄带2的平均厚度T2。即,能够根据“质量/密度(实测值)×长度×宽度”求出Co基非晶态磁性合金薄带2的平均厚度T2。
通过单辊法、双辊法这样的辊急冷法制作Co基非晶态磁性合金薄带2。辊急冷法是将成为非晶态合金的原料的金属熔液向高速旋转的冷却辊上喷射,得到长条的非晶态磁性合金薄带的方法。由于使用冷却辊,所以在得到了的非晶态磁性合金薄带的表面,形成成为筋状痕的原因的微观的表面凹凸。厚度小于10μm的Co基非晶态磁性合金薄带2难以通过辊急冷法制作。如果Co基非晶态磁性合金薄带2的厚度超过30μm,则表面凹凸变得过大,难以将设置于Co基非晶态磁性合金薄带2之间的树脂层部3的厚度的偏差控制在±40%的范围内。
树脂层部3优选为半硬化型树脂的固化物。半硬化型树脂是指:在室温下固形,如果加热则熔融的树脂。半硬化型树脂优选具有如果持续高温加热则固化的热硬化特性。作为半硬化型树脂,已知有环氧系树脂、聚氨酯系树脂、硅系树脂等各种例子。通过应用能够在部分性的状态下阻止例如交联反应(聚合反应)的组成,赋予半硬化特性,能够得到半硬化型树脂。
在使用了半硬化型树脂的情况下,临时加热而使树脂熔融而在Co基非晶态磁性合金薄带2的表面设置了树脂层之后,在室温下保持,从而树脂层在Co基非晶态磁性合金薄带2的表面固化。固化后的树脂层具有粘接性,所以在Co基非晶态磁性合金薄带2的表面维持形状。因此,即使在Co基非晶态磁性合金薄带2的两面形成了树脂层部3,树脂也不会流落。通过利用该现象,能够如后所述应用层叠在两面设置了树脂层的Co基非晶态磁性合金薄带2的方法来制作天线磁芯1。通过层叠预先在两面形成了树脂层的Co基非晶态磁性合金薄带2,能够使树脂层部3的整体的厚度均匀化。进而,能够有效地抑制在树脂层部3中发生空隙(无树脂的部分)。
在以往的树脂层部的形成方法中,将非晶态磁性合金薄带的层叠体浸渍到树脂液的方法是从层叠体的端部使树脂液侵入的方法,所以在长条或者横宽的非晶态磁性合金薄带中,树脂液不进入至中心部,易于在天线磁芯的树脂层部的中心附近形成不存在树脂的空隙。关于将长条的非晶态磁性合金薄带在卷盘上卷绕的途中浸渍到树脂液的方法,难以在非晶态磁性合金薄带的表背面均匀地形成树脂层。因此,在层叠多个非晶态磁性合金薄带来制作了天线磁芯时,树脂层部的厚度的偏差变大。这样,如果在树脂层部中发生空隙(无树脂的部分)、或者在树脂层部的厚度中存在比较大的偏差,则天线磁芯尽管外观上无问题,但在附加绕组而成为天线时,L值、Q值降低。
实施方式的天线磁芯1通过使树脂层部3的厚度的偏差相对平均厚度成为±40%以内,抑制了树脂层部3中的空隙发生、厚度偏差所引起的天线特性降低。根据对实施方式的天线磁芯1附加绕组而制作了的天线,能够再现性良好地提高L值、Q值。进而,能够防止无法从天线磁芯1的外观判断的不良发生、进而基于此的天线的特性、可靠性降低。
Co基非晶态磁性合金薄带2优选具有满足短边是1mm以上以及长边是10mm以上的至少一方的长方形形状。图2是在实施方式中使用的Co基非晶态磁性合金薄带2的平面图。在图2中,W是Co基非晶态磁性合金薄带2的短边、L是Co基非晶态磁性合金薄带2的长边。短边W优选为1mm以上、更优选为1~5mm。长边L优选为10mm以上、更优选为12~30mm。长边L相对短边W的比(L/W)优选为2以上。通过使L/W比成为2以上,能够提高天线特性。
Co基非晶态磁性合金薄带2优选层叠10个以上。在实现作为目的的天线特性的范围内,Co基非晶态磁性合金薄带2的层叠个数未限定。在将天线磁芯1以及使用了其的天线使用于后述车辆用无钥出入系统的情况下,Co基非晶态磁性合金薄带2的层叠个数优选为10~50个。在Co基非晶态磁性合金薄带2的层叠个数小于10个的情况下,有得不到作为目的的天线特性(L值、Q值)的危险。进而,如果层叠个数小于10个,则还有作为天线磁芯1的强度降低,在绕组工序中天线磁芯1破损的危险。如果Co基非晶态磁性合金薄带2的层叠个数超过50个,则虽然天线特性自身提高,但天线磁芯1发生需要以上的大型化,各种用途中的实用性降低。
在将Co基非晶态磁性合金薄带2层叠10个以上的情况下,优选在层叠了的Co基非晶态磁性合金薄带2之间,设置平均厚度是1~10μm,厚度的偏差相对平均厚度是±40%以内的树脂层部3。其意味着:全部树脂层部3的平均厚度是1~10μm、并且厚度的偏差相对平均厚度是±40%以内。树脂层部3的厚度的偏差相对平均厚度优选为±30%以内、更优选为±20%以内。通过控制全部树脂层部3的平均厚度及其偏差,能够防止在树脂层部3中发生空隙。另外,通过降低厚度的偏差、即使树脂层部3的厚度均匀化,能够降低天线磁芯1的歪斜。
Co基非晶态磁性合金薄带2的组成没有特别限定。为了提高天线磁芯1以及使用了其的天线的特性,Co基非晶态磁性合金薄带2优选具有以下的组成。
一般式:CoaDbMcSidBe…(1)
(在式中,D表示从Fe以及Ni选择的至少1种元素、M表示从Ti、V、Cr、Mn、Cu、Zr、Nb、Mo、Ta以及W选择的至少1种元素,a、b、c、d以及e是a+b+c+d+e=100原子%、1≦b≦10、0.3≦c≦6、5≦d≦12、1≦e≦8)
元素D是对最大磁通密度等磁特性的提高有效的元素。进而,通过添加元素D,Co基非晶态磁性合金薄带2的机械的强度也提高。根据这些观点,元素D的含有量优选为1~10原子%的范围。如果元素D的含有量超过10原子%,则Co的含有量相对地减少,所以存在Co基非晶态磁性合金薄带2的特性损失的危险。M元素是对耐食性的提高等有效的元素,其含有量优选为0.3~6原子%的范围。Si、B是促进非晶态化的元素,Si的含有量优选为5~12原子%的范围,B的含有量优选为1~8原子%的范围。关于具有用式(1)表示的组成的Co基非晶态合金,磁变形是大致零(在绝对值中1ppm以下),所以即使在全部Co基非晶态磁性合金薄带2之间形成了树脂层部3的情况下,也能够抑制天线磁芯1的特性劣化。
接下来,叙述实施方式的天线磁芯的制造方法。实施方式的天线磁芯只要具备上述结构,则制造方法没有限定。作为成品率良好地制造实施方式的天线磁芯的方法,可以举出以下所示的制造方法。
通过辊急冷法,制作长条的Co基非晶态磁性合金薄带。Co基非晶态合金优选具有用上述式(1)表示的组成。在通过辊急冷法制作长条的合金薄带时,以成为规定的组成的方式,混合Co等的原料粉末并熔解而成为金属熔液。将金属熔液向高速旋转的冷却辊射出,进行104~106℃/秒程度的急冷,得到长条的Co基非晶态磁性合金薄带。
长条的程度是任意,但如果考虑量产性,则优选为2~15km。在小于2km的情形下一次得到的薄带量少,不利于量产。如果超过15km,则在卷筒上卷绕时的工夫、卷绕之后的卷筒变得过重而作业性恶化。需要15km量以上的用于射出薄带的耐热性的辊。能够通过射出金属熔液时的喷嘴的形状、射出压力等,调节Co基非晶态磁性合金薄带的厚度、宽度。
接下来,将得到了的长条的Co基非晶态磁性合金薄带切断为规定的尺寸。关于切断后的Co基非晶态磁性合金薄带,既可以是加工至成为最终产品的Co基非晶态磁性合金薄带2的尺寸的例子,也可以是具有最终产品的多个量(例如2~5个量)的尺寸的中尺寸的Co基非晶态磁性合金薄带。
如图3(a)所示,在切断后的Co基非晶态磁性合金薄带2的两面涂覆树脂来形成树脂层3A、3B。此时,优选使用半硬化型树脂。关于半硬化型树脂,通过在Co基非晶态磁性合金薄带2的两面涂覆之后在室温下保持,树脂层3A、3B成为固化状态。因此,在Co基非晶态磁性合金薄带2的背面设置了的树脂层3B不会流落。在Co基非晶态磁性合金薄带2的两面设置了树脂层3A、3B的状态下,能够进行以下的层叠工序。
如图3(b)所示,层叠在两面设置了树脂层3A、3B的Co基非晶态磁性合金薄带2。层叠必要个数的Co基非晶态磁性合金薄带2而形成层叠体。根据需要,按压而去除在树脂层3A、3B彼此的间隙中存在的空气。接下来,在加热到半硬化型树脂熔融的温度而使树脂层3A、3B熔融了之后,使树脂层3A、3B一体地固化。在层叠了Co基非晶态磁性合金薄带2之后,使树脂层3A、3B临时熔融之后再次固化,所以能够使树脂层部3的厚度变得均匀。通过进行熔融工序,熔融了的树脂进入到Co基非晶态磁性合金薄带2的微观的表面凹凸的各个角落,所以能够降低树脂层部3的厚度的偏差。通过这样的作业,制作天线磁芯1。
在层叠工序中,为了使树脂层3A、3B最终地固化(硬化),优选实施热处理。使树脂层3A、3B硬化的热处理优选在220℃以下的温度下实施。如果对Co基非晶态磁性合金薄带2在过高的温度下实施热处理,则有结晶化被促进而磁特性降低的危险。因此,优选使用在220℃以下的温度下硬化的半硬化型树脂。但是,如果热处理温度过低,则硬化的发展变慢,制造时间需要以上地变长。使半硬化型树脂硬化的热处理温度优选为120~220℃、更优选为150~210℃。在使用具有用上述式(1)表示的组成的Co基非晶态磁性合金薄带2的情况下,热处理温度优选为150~210℃。如果是该范围,则得到与后述用于提高磁特性的热处理等同的效果。
优选对Co基非晶态磁性合金薄带2的至少一个外形边,实施切断加工。在Co基非晶态磁性合金薄带2的制作中应用辊急冷法的情况下,如上所述制作长条的Co基非晶态磁性合金薄。为了提高量产性,制作比构成最终的天线磁芯的Co基非晶态磁性合金薄带2长的长条或者中尺寸的Co基非晶态磁性合金薄带,在其两面设置树脂层。在将这样的长条或者中尺寸的Co基非晶态磁性合金薄带层叠了必要个数之后,使树脂层固化来制作长条或者中尺寸的层叠体。通过将层叠体切断为成为最终产品的天线磁芯1的尺寸,能够同时得到多个天线磁芯。天线磁芯1的制造工序优选为这样的获得多个的工序。当然,在切断为构成成为最终产品的天线磁芯1的Co基非晶态磁性合金薄带2之后,在其两面形成树脂层而层叠·一体化的方法也是有效的。
图4示出应用了获得多个的工序的天线磁芯1的制造工序。在图4中,1是天线磁芯、4是切断部位、5是层叠了3个量的长度的中尺寸的Co基非晶态磁性合金薄带的层叠体。通过将中尺寸的Co基非晶态磁性合金薄带的层叠体5沿着切断部位4切断,得到3个天线磁芯1。即,能够从中尺寸的Co基非晶态磁性合金薄带的层叠体5取得多个天线磁芯1。实施方式的天线磁芯1具有降低了厚度的偏差的树脂层部3,所以即使在施加了切断应力的情况下,也能够维持树脂层部3的厚度的均匀性。使半硬化型树脂固化而形成了的树脂层部3具有适度的硬度和柔软性,所以能够使Co基非晶态磁性合金薄带2的切断加工了的外形边中形成的突起部的高度成为2μm以下、进而小到0.5μm以下(包含零)。切断加工了的外形边中形成的突起部是毛刺等凸部。如果突起部与层叠体的其他磁性薄带接触,则绝缘性损失而天线特性降低。
也可以根据需要对天线磁芯1实施热处理、折弯加工。关于向天线磁芯1的热处理,与用于树脂层部3的固化处理的热处理独立地进行,是为了提高磁特性而实施的处理。热处理条件优选为120~320℃×0.5~3小时。根据需要,也可以在160A/m以上、优选800A/m以上的磁场中,进行热处理。也可以对层叠之前的Co基非晶态磁性合金薄带2实施该热处理。折弯加工既可以在层叠Co基非晶态磁性合金薄带2之前进行,也可以在制作了天线磁芯1之后进行。关于折弯加工,在将天线搭载到探测系统时,搭载空间小而必须折弯时是有效的。Co基非晶态磁性合金薄带2的强度高,所以即使作为折弯加工进行例如两次折弯加工而也不会破损。易于对应于折弯加工所致的形状变化,所以也能够将天线搭载于弯曲的空间。
接下来,说明实施方式的天线。实施方式的天线具备上述实施方式的天线磁芯1、和在天线磁芯1的外周卷绕了的绕组。绕组优选为线径是0.03~1mm的绝缘包覆导线。该线径是指导线部分的线径。如果绕组的线径小于0.03mm,则绕组的强度降低而在绕组工序中易于断线。如果绕组的线径超过1mm,则绕组的簧压变得过大而绕组的形状维持变得困难。另外,如果无理地尝试形状维持,则有导致天线磁芯1的破损的危险。绕组的绕组数优选为100匝以上。绕组的匝数还基于求出的磁特性、尺寸,但优选为500~1500匝的范围。绕组在与天线磁芯1之间确保绝缘性既可,绕组方法没有特别限定。在实施方式的天线的制造工序中,作为提高绕组工序中的成品率的构造,可以举出以下所示的绕组构造。
第1绕组构造是在天线磁芯1上粘贴绝缘树脂带,在绝缘树脂带上附加绕组的构造。图5示出第1绕组构造。在图5中,6是天线、7是绕组、8是绝缘树脂带。绝缘树脂带8卷绕在天线磁芯1的外周上。作为绝缘树脂带8,优选为聚酰亚胺粘着带等绝缘耐热带。将绝缘树脂带8根据需要卷绕2周以上来提高强度也是有效的。通过卷绕绝缘树脂带8,能够提高绝缘性以及强度。因此,能够维持绕组7的绝缘性,并且防止绕组工序中的天线磁芯1的破坏。因此,能够提高天线6的成品率。
第2绕组构造是将天线磁芯1放入绝缘壳体,在绝缘壳体上附加绕组的构造。图6示出第2绕组构造。在图6中,6是天线、7是绕组、9A、9B是绝缘壳体。图6所示的绝缘壳体是剖面“コ”的字型的绝缘壳体9A、9B。用剖面“コ”的字状的绝缘壳体9A、9B从天线磁芯1的两侧夹持,从其上卷绕绕组7。在图6中,示出了剖面“コ”的字型的绝缘壳体9A、9B,但绝缘壳体的形状没有限定。例如,也可以使用中空状的绝缘壳体。绝缘壳体优选为液晶聚合物等绝缘性高的树脂的成型体。由于从绝缘壳体9上附加绕组,所以能够防止绕组工序中的天线磁芯1的破坏。因此,能够提高天线6的成品率。
第3绕组构造是在天线磁芯1上层叠绝缘加强部件,从其上附加绕组的构造。图7示出第3绕组构造。在图7中,6是天线、7是绕组、10是绝缘加强部件。绝缘加强部件10是板状的绝缘部件,例示树脂板。绝缘加强部件10优选即使实施绕组处理其形状也不变化。在绝缘加强部件10上配置天线磁芯1,从其上附加绕组7,所以能够防止绕组工序中的天线磁芯1的破坏。因此,能够提高天线6的成品率。在第3绕组构造的情况下,绕组7的一部分与天线磁芯1接触,所以优选用绝缘树脂对天线磁芯1的表面进行被膜。
实施方式的天线6适用于例如探测系统。探测系统具备:发送机,发送以固有的ID为其内容的电波信号那样的特定的电波信号;以及接收机,接收来自发送机的电波信号,探测发送机是特定的情形。天线6能够应用于发送机的发送天线以及接收机的接收天线中的任意一个,但特别适用于接收天线。接收机、发送机由例如卡部件构成。接收天线、发送天线配置于例如卡部件内,进而与其他部件一起树脂密封。
关于天线6,40~150kHz的频率频带中的通信灵敏度优良,所以适用于使用频率为40~150kHz的范围的电波信号的探测系统。天线6在120~130kHz的频率频带中呈现良好的通信特性。进而,构成天线6的天线磁芯1没有铁素体磁芯那样的易碎性、使用了Fe基非晶态磁性合金薄带的磁芯那样的易锈性。天线6适用于在产生应力的使用环境、湿气多的使用环境中使用的探测系统。另外,天线6不限于探测系统中的接收机的接收天线,而还能够应用于例如电波时钟的接收天线、特别是要求小型化的电波式手表的接收天线等。
作为实施方式的探测系统的具体例,可以举出汽车用探测系统那样的车辆用探测系统、各种物品的管理、入退室管理等中使用的RFID标签系统等。作为汽车用探测系统,可以举出汽车用无钥出入系统(或者被称为智能门禁系统)。在无钥出入系统中,将接收机搭载于方向盘、轮胎、门等,通过便携型发送机,进行开关的ON·OFF。由此,无需将钥匙插入钥匙孔,而能够进行方向盘的锁定、轮胎的锁定、门的锁定的ON·OFF等。在搭载于轮胎的情况下,还能够用作轮胎的胎压传感器(TirePressureMonitoringSystem:TPMS)的探测系统。
汽车使用了金属体,所以如果电波信号的频率变高,则金属体妨碍通信。因此,使用了40~150kHz程度的比较低的频率频带的信号。关于实施方式的天线6,40~150kHz的频率频带、特别是120~130kHz的频率频带中的通信特性优良,所以适用于使用该频率频带的电波信号的探测系统。另外,作为无钥出入系统,说明了汽车用途,但除此以外,还能够应用于活用了该频率频带的信号的自行车、汽车等车辆用无钥出入系统。进而,还能够应用于建筑物的门的开闭管理、防犯安全等防犯用探测系统。
在将实施方式的天线6应用于探测系统时,天线6安装于探测系统的卡、框体等。在安装到探测系统时,天线6优选用吸水率为1%以下的粘接剂固定。如果固定天线6的粘接剂的吸水率超过1%,则在用作探测系统时,安装了天线6的粘接剂吸收水分,膨胀而对天线6附加不需要的应力,发生安装位置偏移等不合适。例如,无钥出入系统、电波时钟等接收装置的天线内置于窄的空间。如果粘接剂吸收水分而引起不需要的应力发生、位置偏移等不合适,则探测系统的性能降低。因此,优选在天线6的固定中,使用吸水率为1%以下的粘接剂。
【实施例】
接下来,叙述具体的实施例和其评价结果。
(实施例1)
准备了基于质量法的板厚是20μm的Co基非晶态磁性合金薄带(组成(原子比):Co80.95Fe3.95Nb2.8Cr2.0Si7.9B2.4)。使Co基非晶态磁性合金薄带窄到3.5mm,在其两面以厚度3μm涂覆了半硬化型环氧树脂层。准备了以使长度成为13mm的方式,对该Co基非晶态磁性合金薄带进行切断加工,设置了长边13mm、短边3.5mm的长方形形状的树脂层的Co基非晶态磁性合金薄带。将在两面设置了树脂层的Co基非晶态磁性合金薄带层叠16个,进行硬化处理(120℃×30分)而使树脂层硬化。
(实施例2~5)
如表1所示变更Co基非晶态磁性合金薄带的尺寸、层叠个数、树脂层部的厚度等,除此以外,与实施例1同样地制作天线磁芯。
(比较例1)
将长边13mm、短边3.5mm的Co基非晶态磁性合金薄带层叠16个而得到的层叠体浸渍到环氧树脂液中而制作比较例1的天线磁芯。
(比较例2)
将短边3.5mm的长条的Co基非晶态磁性合金薄带在卷盘上卷绕。将该卷盘准备4个,在进行了在环氧树脂液中浸渍长条的Co基非晶态磁性合金薄带的工序之后进行层叠而形成层叠体。接下来,在以成为长边12mm的方式进行了切断加工之后,将层叠体层叠4个,从而Co基非晶态磁性合金薄带的层叠个数合计成为16个。这样制作比较例2的天线磁芯。
关于实施例以及比较例的天线磁芯,观察任意的剖面,调查在树脂层部中有无空隙、树脂层部的平均厚度和厚度的偏差。还调查切剖面中的突起部尺寸。调查外观成品率。外观成品率是指:通过目视未发现树脂的露出等不合适,而能够判断为良品的产品的比例。表1示出这些结果。
【表1】
如从表可知,关于实施例的天线磁芯,能够使树脂层部的厚度变得均匀。关于实施例的天线磁芯,在层叠前的非晶态磁性合金薄带上在两面涂覆半硬化型树脂,并将其层叠之后,进行半硬化型树脂的固化,所以不会引起树脂的涂覆不均、流落这样的不合适,所以能够使树脂层部的厚度变得均匀。相对于此,关于比较例1以及比较例2,使用了浸渍法,所以树脂层部的厚度的偏差大。在如比较例1那样对Co基非晶态磁性合金薄带的层叠体进行树脂浸渗的方法中,树脂层不会侵入至层叠体内部,形成未形成树脂层的空隙部。进而,在如比较例1那样形成树脂层部之前切断而层叠的情况下,突起部的尺寸大。
(实施例6~10)
准备基于质量法的板厚为18μm的Co基非晶态磁性合金薄带(组成(原子比):Co81.00Fe3.80Nb2.7Cr2.2Si7.9B2.4)。使Co基非晶态合金薄带变窄,在其两面涂覆了半硬化型环氧树脂层。变窄后的Co基非晶态磁性合金薄带的尺寸(长边×短边)、层叠个数、树脂层部的平均厚度如表2所示。用于硬化(固化)的热处理是在表2所示的条件下进行的。
【表2】
针对得到了的天线磁芯,调查树脂层部的厚度的偏差、树脂层部有无空隙、突起部的尺寸、外观成品率。表3示出这些结果。
【表3】
如从表可知,关于实施例的天线磁芯,能够使树脂层部的厚度变得均匀。关于实施例的天线磁芯,在层叠前的Co基非晶态磁性合金薄带上在两面涂覆半硬化型树脂并将其层叠之后,进行半硬化型树脂的固化,所以不会引起树脂的涂覆不均、流落这样的不合适,所以树脂层部的厚度均匀化。使用于树脂层部的硬化的热处理温度高达150~220℃,所以能够缩短热处理时间。
(实施例1A~10A、比较例1A~2A)
使用实施例1~10以及比较例1~2的天线磁芯来制作天线。在制作天线时,在天线磁芯上卷绕聚酰亚胺带而进行强化。从聚酰亚胺带上,将线径0.05mm的绕组(在表面有绝缘包覆)附加580匝而形成天线。针对各天线,测定L值、Q值。L值、Q值的测定条件是134.2kHz、1.0V。表4示出这些结果。
【表4】
如从表可知,实施例的天线的L值以及Q值优良。比较例1以及比较例2在外观上是良品,但L值以及Q值低。在比较实施例彼此时,可知相比于硬化热处理温度是120℃的实施例1~5的天线磁芯,硬化热处理温度是150~220℃的实施例6~10的天线磁芯的Q值相对地提高。这是原因为,通过使热处理温度成为150~220℃的范围内,硬化热处理赋予了用于提高磁特性的热处理效果。
(实施例11~18)
准备了实施例1的天线磁芯。接下来,将卷绕聚酰亚胺带并从其上附加了绕组的产品设为实施例11~12。将天线磁芯收纳到绝缘壳体(15×5.5×1.0mm)并从其上附加了绕组的产品设为实施例13~14。将在加强板(13×3.5×0.1mm)上配置天线磁芯之后附加了绕组的产品设为实施例15~16。将未使用聚酰亚胺带、绝缘壳体、加强板中的任意一个而附加了绕组的产品设为实施例17~18。将各实施例的天线各制作100个,调查其成品率。表5示出其结果。
【表5】
如从表可知,通过使用加强部件,能够大幅提高成品率。另外,如上所述作为天线磁芯的成品率良好,所以能够大幅提高作为天线的成品率。
(实施例19~21)
准备实施例8A的天线(在实施例8的天线磁芯上实施了580匝的绕组处理的天线)。接下来,作为无钥出入系统(探测系统)的接收机的天线,在框体上通过粘接剂粘接。此时,使用了具有表6所示的吸水率的粘接剂。进行在各接收机上粘接了的天线的耐久性试验。在温度85℃、湿度85%的环境下保持1000小时,之后测定有无位置偏移以及Q值的降低程度,从而进行耐久性试验。表6示出这些结果。
【表6】
如从表可知,通过在天线的固定中使用吸水率为1%以下的粘接剂,粘接部的耐久性大幅提高。因此,能够提高实施例的特性良好的天线的长期可靠性。
另外,虽然说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式仅为例示,未限定发明的范围。这些新的实施方式能够通过其他各种方式来实施,能够在不脱离发明的要旨的范围内,进行各种省略、置换、变更。这些实施方式、其变形包含于发明的范围、要旨内,并且包含于权利要求书记载的发明和其均等范围内。
Claims (13)
1.一种天线磁芯,具备层叠体,该层叠体具备:具有10μm以上且30μm以下的范围的平均厚度的Co基非晶态磁性合金薄带、和由半硬化型树脂的固化物构成且具有1μm以上且10μm以下的范围的平均厚度的树脂层部,层叠了10个以上的所述Co基非晶态磁性合金薄带,在所层叠的所述Co基非晶态磁性合金薄带的各个之间设置有所述树脂层部,所述天线磁芯的特征在于:
所述树脂层部的厚度的偏差相对所述平均厚度在±40%以内,
所述树脂层部不具有空隙。
2.根据权利要求1所述的天线磁芯,其特征在于:所述Co基非晶态磁性合金薄带具有满足短边是1mm以上以及长边是10mm以上的至少一方的长方形形状。
3.根据权利要求1所述的天线磁芯,其特征在于:对所述Co基非晶态磁性合金薄带的至少一个外形边实施了切断加工。
4.根据权利要求3所述的天线磁芯,其特征在于:所述Co基非晶态磁性合金薄带的实施了所述切断加工的外形边中产生的突起部的高度是2μm以下。
5.根据权利要求1所述的天线磁芯,其特征在于:所述树脂层部的厚度的偏差相对所述平均厚度在±30%以内。
6.根据权利要求1所述的天线磁芯,其特征在于:所述树脂层部由环氧系树脂或者聚氨酯系树脂构成。
7.一种天线,其特征在于包括:
权利要求1所述的天线磁芯;以及
卷绕在所述天线磁芯的外周上的绕组。
8.根据权利要求7所述的天线,其特征在于:隔着从绝缘树脂带、绝缘壳体、以及绝缘加强部件中选择的至少一个,所述绕组卷绕在所述天线磁芯的外周。
9.根据权利要求7所述的天线,其特征在于:所述绕组的绕组数是100匝以上。
10.一种探测系统,其特征在于包括:
发送机,发送特定的电波信号;
接收机,接收所述电波信号,探测所述发送机,
所述接收机具备权利要求7所述的天线作为所述电波信号的接收天线。
11.根据权利要求10所述的探测系统,其特征在于:所述天线通过吸水率是1%以下的粘接剂固定。
12.根据权利要求10所述的探测系统,其特征在于:所述电波信号的频率在40kHz以上且150kHz以下的范围。
13.根据权利要求10所述的探测系统,其特征在于,
所述探测系统是车辆用无钥出入系统。
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