CN1111829A - 天线，薄膜天线使用的磁芯元件和装备有薄膜天线的卡 - Google Patents

天线，薄膜天线使用的磁芯元件和装备有薄膜天线的卡 Download PDF

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Abstract

在薄型天线中所用的一种磁芯元件，该磁芯元件 具有25μm或更小的厚度和由特定的非晶质合金带 或特定的毫微-结晶合金带组成。具有由磁芯元件 制成的层压磁芯的薄型天线具有高的抗变形性和高 的Q值。

Description

本发明涉及适用于在薄膜天线的磁芯元件和由磁芯元件制造的薄膜天线。本发明还涉及装有诸如向计算机转送或从计算机接收信号的IC卡型接口和用于自动检票系统内的交通季票等薄膜天线的卡。
近来，具有个人计算机外部设备功能的PC卡，诸如外部存储设备，调制解调器等等已经投入使用。例如，具有满足PCMCIM（个人计算机存储器卡国际协会）和JEIDA（日本电子工业发展协会）标准的IC卡型接口的PC卡已经使用在包括笔记本型个人计算机的小型终端设备内。根据它们的大小尺寸，PC卡分为3类，1型、2型和3型，1型是最薄的一种。因此，已经要求用较薄的元件来生产这类薄PC卡。
主要通过具有导电性的端口的插座把PC卡联接到个人计算机上。然而，这样的联接具有一些缺点，例如端口之间不能有效地接触，不能有效地防止复制存储在卡内的信息等。
另一方面，使用电磁波耦联IC卡接口和计算机的方法可以避免非有效的接触和具有可以远程转送和/或远程接收信号的优点。
使用电磁波转送和/或接收信号的IC卡可以应用到公共汽车或铁路的季票，送滑雪者的吊索设备票，会员卡，身份证卡（ID）等等。在使用这样的IC卡时，由人工进行的检票或验票可以自动化。例如，IC卡可以用在自动检票系统中，其中，在售票窗或入口处的自动检票机从IC卡中接收对应存储在IC卡中的信息的电磁波，检验信息，然后，当没有检查出问题时打开门，或者，当检验出问题时，关闭门或者报警。这样的IC卡，象PC卡一样要求能装在如口袋或皮夹中，要求象信用卡一样薄。IC卡也能进一步提供如页面接收机一样的信息显示功能。在这种情况下，IC卡只能是接收型的。
这样薄的并通过电磁波传送和接收信号的IC卡应当配备有薄的和具有高性能的天线。按照政府的规定，IC卡的电磁波的频率范围被限制在134kHz左右的范围。
通常，作为用在卡内的天线使用铁氧体芯。然而，由于铁氧体芯是如此地脆，在卡轻微变形时就产生裂缝，具有铁氧体芯天线的卡不适合装在裤袋等中而携带。为解决这个问题，可以把卡做得抗变形。然而，生产硬性或刚性的卡导致增加生产成本并加大了卡的尺寸。同时，由于它抗变形和抗弯曲，当把它放在裤袋等处携带时，有不愉快的感觉。
JP-A-5-267922公开了汽车天线作为具有非晶质合金薄带叠层的磁芯的天线的实例。非晶质合金磁芯天线由于它的高磁导率而获得高的电感，并且由于在频率范围10～20kHz内非结晶合金的Q值（晶质因数）高于铁氧体而优于铁氧体磁芯天线。这里使用的Q值可以表示为Q＝ωL/R，其中ω＝2πf，L是感抗，和R是包括线圈损耗的电阻。
JP-A-5-267922提出所公开的非晶质磁芯天线是经过390～420℃的0.5～2小时的热处理而产生的，该天线的厚度最好是15～35μm。然而，经受上述热处理的非晶质磁芯所制成的天线在较高频率范围内，即，IC卡所使用的大约134kHz的频率范围不能获得足够的Q值。
因此，本发明的目的是提供一种磁芯元件，该磁芯元件在较高的频率范围下，特别是在100kHz或更高的频率范围下能提供具有足够天线性能的薄和抗变形的天线。
本发明的另一个目的是提供一种具有上述磁芯元件的高Q值的天线。
本发明的又一目的是提供具有上述薄天线的薄IC卡。
作为深入研究的结果，发明人已经发现，由特定的非晶质合金或特定的毫微-结晶合金所制成的磁芯元件显示出薄天线所需要的良好的特性。基于该发现已经完成了本发明。
这样，按本发明的第一方案，提供由厚度为25μm或更薄的非晶质合金带所制成的磁芯元件，它具有下述表示的化学成份：
（Co1-aFea）100-b-c-d-eTbSicBdYe（1）
其中T是选自Mn、Ni、Ti、Zr、Hf、Cr、Mo、Nb、W、Ta、Cu、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Re和Sn中的至少一个元素;Y是选自C、Ge、Ga、P和Al中的至少一个元素;a是满足0≤a≤0.1的数值;b、c、d和e是原子百分比，每一个分别满足0≤b≤15、0≤c≤20、5≤d≤25、0≤e≤20和15≤c+d≤30。
按本发明的第二个方案，提供由厚度为25μm或更薄的毫微-结晶合金带组成的磁芯元件，它具有下述表示的化学组成：
（Fe1-VMV）100-x-y-z-wAxM′yM″zXw（2）
其中M是Co、Ni或它们的组合;A是Cu、Au或它们的组合;M′是选自Ti、V、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta和W中的至少一个元素;M″是选自Cr、Mn、Al、Sn、Zn、Ag、In、铂族元素、Mg、Ca、Sr、Y、稀土元素、N、O和S中的至少一个元素;X是选自B、Si、C、Ge、Ga和P中的至少一个元素;V是满足于0≤V≤0.5的数值;x、y、z和w是原子百分比，每一个分别满足0≤x≤10，0.1≤y≤20，0≤z≤20和2≤w≤30，至少50%的合金结构包括平均晶粒粒度为100nm或更小的晶粒。
根据本发明的第三方案，提供薄膜天线包括上面定义的磁芯元件的层压磁芯和至少一个绕在层压磁芯上的线圈。
根据本发明的第四方案，所提供的卡装备有上述定义的薄膜天线和发送电路和/或接收电路。
图1是本发明天线结构的示意图;
图2是图1所示天线的磁芯的剖面图;
图3是Q值的频响曲线图;
图4是按本发明的IC卡的示意图。
下面将详细地描述本发明。
[A]磁芯元件
本发明的磁芯元件是由非晶质合金带或毫微-结晶合金带制成的。
非晶质合金的化学组成如下：
（Co1-aFea）100-b-c-d-eTbSicBdYe（1）
在式（1）中，T是选自Mn、Ni、Ti、Zr、Hf、Cr、Mo、Nb、W、Ta、Cu、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Re和Sn中的至少一个元素。这些元素具有增加Q值和改进合金抗腐蚀的效果。当T（b）的含量超过15%（原子）时，Q值开始下降，所以，按原子百分率计，b优先是满足0≤b≤15，更优选的是0.5≤b≤10的范围。
Y是选自C、Ge、Ga、P和Al中的至少一个元素，优选的Y是选自Ge、Ga和P中的至少一个元素。这些元素支持非结晶态的形成。当Y（e）的含量超过20%（原子）时，导致磁通量密度显著减少。因此，按原子%计，含量（e）优选的在0≤e≤20，更优选的在0≤e≤10。
表示Fe组成比率的数值a优选为0≤a≤0.1，更优选在0.01≤a≤0.07。当数值超过0.1时，磁致伸缩增加而导致由于合金带变形、合金带和树脂的附着力等等而使Q值下降。
Si（硅）含量（c），B（硼）的含量（d）和这些含量的总量（c+d）按原子百分率分别是：0≤c≤20，最好10≤c≤20;5≤d≤25，最好是5≤d≤10和15≤c+d≤30。当所有的Si含量，B含量和这些含量的总量是在上述范围内时，足量的高电阻的氧化层（SiO2层）就能在合金的表面上形成，以使得合金带高度地绝缘。在形成这样的氧化层时，可以得到相对高的Q值而无需进行任何附加的绝缘处理。另一方面，当任何Si含量、B含量和其总量超出上述范围时，在约134 kHz附近的Q值显著地降低。
磁芯元件的其它材料是毫微-结晶合金，它的化学组成用下式表示：
（Fe1-VMV）100-x-y-z-wAxM′yM″zXw（2）
在式（2）中，M是Co、Ni或它们的组合，按原子%计，M（V）的组成比为0≤v≤0.5，最好是0≤v≤0.1。
A是Cu、Au或它们的组合。这些元素具有的功能是使晶粒的结构更均匀和更细。按原子%计，A（x）的含量是0≤x≤10，最好是0.1≤x≤3。
M′是选自Ti、V、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta和W中的至少一个元素，优选的M′是选自Zr、Nb、Mo、Hf、Ta和W中的至少一个元素。这些元素使晶粒结构更细。按原子%计，M′（y）的含量是0.1≤y≤20，最好是1≤y≤10。
M″是选自Cr、Mn、Al、Sn、Zn、Ag、In、铂族元素、Mg、Ca、Sr、Y、稀土元素、N、O和S中至少一个元素。优选的M″是选自Cr、Mn、Al和Sn中的至少一个元素。这些元素改进抗腐蚀性和增加所产生的合金的Q值。按原子%计，M（z）的含量是2≤w≤30，最好10≤w≤25。
X是选自B、Si、C、Ge、Ga和P中的至少一个元素。这些元素能使非结晶态更易于形成，使晶粒结构更均匀和更细，并增加电阻率以改进Q值。按原子%计，X（w）的含量是2≤w≤30，最好10≤w≤25。
毫微-结晶合金的平均晶粒粒度是100nm或者更小，从本发明要使用的观点来看，特别优选的晶粒粒度是2～30nm，至少50%的毫微-结晶合金的合金结构的面积比最好由这种晶粒所构成。
毫微-结晶合金的居里温度最好是500℃或更高，它远比铁氧体（大约200℃）和代表性的Co-基非晶质合金（400℃或更低）的居里温度要高得多。另外，与已知的晶体合金相比较，由于磁导率的低温度依赖性，本发明的毫微-结晶合金具有高的热稳定性。特别是，在本发明的毫微-结晶合金中，磁导率的变化率（△μ）可用下式表示：
△μ＝（μT-μ20℃）/μ20℃×100
其中μT和μ20℃分别是在T℃和20℃的磁导率，并且在-50℃到150℃的范围内是20%或更小。
磁芯元件的厚度是25μm或更薄。具有厚度超过25μm的磁芯元件不适合在实际中使用，因为显著降低的Q值使天线的灵敏度下降并阻止天线的振荡。厚度小于15μm的磁芯元件特别适合在实际中使用，这是因为能够获得较高的Q值和改进的频率特性。
作为实例，按下述方法生产非晶质合金带的磁芯元件：
使用已知的液体淬火方法诸如单轧辊方法、双轧辊方法等等对熔融的上述组分进行快速淬火，以形成非晶质合金带。在真空中，在空气中或在诸如氢、氮、氩等的惰性气氛中完成上述淬火方法。
按照下述方法生产毫微-结晶合金带的磁芯元件。
通过在真空中或在诸如氢、氮、氩等惰性气氛中加热被加工成所要求形状的非晶质合金带而使上述方法所生产的非晶质合金带进行热处理，热处理的温度和时间按非晶质合金带的组成和由非晶质合金带等制成的磁芯的形状和大小而变化。然而，一般而言，加热的温度高于其结晶温度。
由非晶质合金带或毫微-结晶合金制成的磁芯元件可在宽方向和厚度方向提供有诱导的磁学各向异性，以在134 kHz附近的频率范围内改善Q值。使用在温度低于居里温度例如在80～600℃（对非晶质合金带是80～450℃，和对毫微-结晶合金带是300～600℃）下进行5分钟至48小时的热处理，在受力下（在80～600℃下，5分钟至48小时）和部分地在合金表面结晶（在400～550℃下，5分钟至48小时）对合金带进行热处理的诸方法中任何一个都可以具有诱导的磁学各向异性。当在进行上述处理时同时在宽度方向或在厚度方向施加80A·m-1到2000 kA·m-1的磁场。最好在比300℃或居里温度任一个都要低的相对低的温度下并在磁场中进行热处理，因为这样进行热处理的合金脆性较低，并且可以改善其它特性。
[B]天线
本发明的薄天线包括非晶质合金带层压的磁芯和绕在层压磁芯上的至少一个线圈。非晶质合金带具有式（1）表示的化学组成和25μm或更小的厚度。层压磁芯的厚度是3mm或更小，最好是1mm或更小。该天线在134    kHz下的Q值是25或更小，优选的是35或更大，最好是40或更大。
本发明另一类型的薄天线包括毫微-结晶合金带的层压磁芯和至少一个绕在层压磁芯上的线圈。毫微-结晶合金带具有式（2）所表示的化学组成且其厚度为25或更小。层压磁芯的厚度为3mm或更小，最好是1mm或更小。天线在134    KHz的Q值是25或更大，优选的是35或更大，最好是40或更大。
在两种天线的类型中，磁芯是由几层非晶质合金带或毫微-结晶合金带的层压而构成。层压中每一层合金带可以用包括有机树脂诸如环氧树脂，硅酮树脂，无机漆等树脂而固定。粘接层厚度和要层压的合金带的数目可以选择而使所得层压的磁芯的厚度，在非晶质合金带的磁芯的情况下是3mm或更小，在毫微-结晶合金带磁芯的情况下是3mm或更小。虽然树脂可以用作合金带之间的电绝缘体，但使用SiO2、MgO、Al2O3等等粉末或薄膜或绝缘带也可以使合金带之间相互电绝缘。进而，层压磁芯表面可以使用树脂加以绝缘。
当每一个合金带是电绝缘时，通过将树脂或粘接带加到合金带层压的侧向表面时就产生层压的磁芯。在使用树脂层、绝缘纸或绝缘带对线圈和层压的合金带电绝缘后，只要将线圈绕在层压合金带上而无须使用任何粘接剂或粘接带就能产生磁芯。
虽然取决于层压的方法，但热处理可以在粘接合金带之前和/或之后进行，最好在合金带的宽度或厚度方向施加磁场，因为如上所述，这样可以获得较高的Q值。在粘接合金带之前的热处理最好在磁场为80A·m-1到2000 kA·m-1的情况下在80～600℃下进行5分钟到48小时。在粘接合金带后的热处理优选地可在磁场为80 A·m-1到2000 KA·m-1的情况下并在80～200℃下进行5分钟至48小时。当使用热固树脂作为粘接剂时，热固处理最好在磁场为80 A·m-1到2000 KA·m-1，温度为80～200℃，进行5分钟至48小时，以便获得较高的Q值。当进行热固处理而未加磁场时，最好在热固处理后施加磁场进行热处理，其理由同上。
从振荡频率的观点来看，在134    KHz的天线的电感最好是1mH或更大。
当薄型天线长度为20mm或更长时，在其厚度方向经受5mm的变形后，本发明的薄型天线并不会受到损坏。5mm变型意指，在变型后，磁芯表面中心和连接磁芯两端连线间的距离是5mm。
本发明的薄型天线参照附图加以描述。图1是本发明薄型天线结构示意图。标号1是主要由几个高磁导性的磁性材料带的层压所组成的层压磁芯，该磁性材料是由式（1）表示的非晶质合金和由式（2）所表示的毫微-结晶合金。
通过层压一些非晶质合金带和/或毫微-结晶合金带而形成磁芯。例如如图2所示使用浸渍方法使这些合金带相互粘接，其中诸如环氧树脂的树脂4浸入在合金带5之间而浸入的树脂随后进行热固化。使用该方法，由于固定合金带和层绝缘是同时完成的，这样同时改进了所得层压的刚性和天线的性能。
例如，使用浸渍方法制备层压磁芯可按如下进行。将具有式（1）或式（2）表示化学组成的熔融合金迅速淬火冷却而产生非晶质合金带。将非晶质合金带切成预定的形状和大小，然后进行热处理。将树脂浸渍层压的合金带的层间并进行热固以获得固定的合金带的层压。这样制得的层压可以进一步进行热处理。
把连接到振荡器3的信号转送线圈2绕到具有高刚性和机械强度的所得的层压磁芯上而获得本发明的薄型天线。
[C]卡
本发明的卡（图4标号6）在其内部至少包括一个上述的薄型天线（图4标号7）和发射和/或接收电路（图4标号8）。通常卡的宽度为20～100mm，长度为30～150mm和厚度为0.2～5mm。
正如已知的IC卡的情况，卡可以装配有连接器。在这种类型的卡中，通过连接器可以电输入和电重写信息，并通过电磁波可以进行通常的信息发送和/或接收。
卡基片的材料并不受特别的限制，那些用于已知信用卡的材料均可使用。生产卡的方法也不受限制，可以使用已知的方法。
本发明还包括这样的卡，在该卡中的磁芯是通过诸如溅射方法、真空沉积方法、喷镀方法等薄膜成型方法而形成的。在这些方法中最好使用柔性基片，也可以使用Co-Nb-Zr非晶质合金和Co-Ta-Zr非晶质合金。
在没有意图限制由所附权利要求所定义的本发明的范围的情况下，将通过实施例更加详细地描述本发明。
实施例1和比较例1～3
制备了具有化学成分为CobalFe1.5Mn4Mo1Si15B9.5（原子%）的非晶质合金带（50mm长、8mm宽和8μm厚）。将合金带存放并在200℃下热处理4小时，并且同时在宽度方向施加280 kA·m-1的磁场。在环氧树脂加在表面后，合金带进行层压。这样获得的层压在150℃热固处理1小时，以制备成非晶质合金带的层压磁芯（8mm宽、50mm长和0.2mm厚），磁芯再在150℃下热处理12小时，并且同时在宽度方向施加280 KA·m-1的磁场。然后，在这样热处理的磁芯上用0.08mm直径的线绕上300圈而获得天线A。测量天线A在134 kHz的电感（L）和Q值。其结果示于表1。
为分别进行比较，制备天线B，其非晶质合金带在400℃下热处理1小时，而且不施加磁场，天线C，其非晶质合金带是按天线A同样方向进行热处理并且同时在其长度方向施加磁场，天线D是使用铁氧体磁芯。并且如上所述进行同样的测量。其结果示于表1。
天线A-D再进行5mm的变形试验以观察裂缝的出现，结果也示于表1。
表1
No    天线    L(mH)    Q-值    裂缝
实施例
1    天线A(非晶质)    2.4    48    无
(Cobal.Fe1.5Mn4Mo1Si15B9.5)
比较例
1    天线B(非晶质)    3.1    20    无
(Cobal.Fe1.5Mn4Mo1Si15B9.5)
2    天线C(非晶质)    1.2    15    无
(Cobal.Fe1.5Mn4Mo1Si15B9.5)
3    天线D(铁氧体)    2.0    52    观察到
如表1所看到的，虽然具有铁氧体磁芯的天线D具有足够的Q值，但它容易产生裂缝。因此，天线D并不适用于会经受弯曲力和冲撞力的卡内天线。另一方面，虽然没有裂纹发现，但天线B和C的Q值低，这造成天线的低灵敏度和没有振荡。因此，天线B和C也不适合用于作薄型天线。
实施例2
制备化学成份为Fe73.5Cu1Nb3Si14.5B6.5（原子%）并在其表面上有0.5μm厚的SiO2绝缘层的非晶质合金带（50mm长、8mm宽和6μm厚）。把合金带叠起，在550℃下热处理1小时并同时在厚度方向施加加工区600 KA·m-1的磁场，按2℃/分的速率下冷却到室温。这样处理的合金带的合金结构主要是由具有平均晶粒径为10mm的细bcc-相的晶粒组成。在表面上施加环氧树脂后合金带被层压。这样获得的层压在150℃下热固化处理1小时以制备毫微-结晶合金带的层压磁芯（8mm宽，50mm长和0.2mm厚）。然后用直径0.08mm的线在磁芯上绕300圈以制成天线。测量该天线在134 KHz下的电感（L）和Q值。进而，天线经受5mm变形检验以观察是否出现裂缝。其结果是，该天线具有2.6mH电感和Q值为44，在5mm变型试验后，观察不到裂缝。
实施例3～11
制备化学成份为CobalFe2Mn4Mo0.3Si15B9.5（原子%）并具有表2所示的各种厚度的非晶质合金带（50mm长和8mm宽）。叠起合金带，在200℃下热处理4小时并同时在宽度方向施加280 KA·m-1的磁场。在表面施加环氧树脂后，将合金带层压。这样获得的层压在150℃下热固化1小时并同时在宽度方向施加100 KA·m-1的磁场，以制备成非晶质合金带的层压磁芯（8mm宽，50mm长和0.2mm厚）。然后在磁芯上用0.08mm直径的导线绕300圈，以获得每一个天线。测试天线在134 KHz下的Q值，其结果示于表2。
表2
实例号    厚度(μm)    Q值
3    3    51
4    5    47
5    7    43
6    10    40
7    12    37
8    15    35
9    20    29
10    25    25
11    27    22
从表2可以看出，Q值随着合金带厚度的减小而增加。
实施例12和比较例4～5
制备化学成分为CobalFe2Mn4Mo0.3Si15B9.5（原子%）的非晶质合金带（50mm长，8mm宽和7μm厚）叠放合金带并在200℃下进行热处理4小时，同时在宽的方向上施加280 KA·m-1的磁场。在表面上涂层无机漆后，对合金带进行层压。这样获得的层压在150℃下热固化处理1小时，并同时在宽度方向施加100 KA·m-1磁场，以制备非晶质带的层压磁芯（8mm宽，50mm长和0.2mm厚）。然后，用直径0.08mm的导线绕磁芯300圈以获得天线。测量天线Q值对频率的关系，为进行比较，对比较例4的天线和比较5的空芯线圈作同样的测量，比较
表3
号    化学成分(原子%)    Q值
实施例
13 (Co0.96Fe0.04)bal.Mn0.5Nb2Si13B952
14 (Co0.94Fe0.06)bal.Ni2Ta2Si14B847
15 (Co0.92Fe0.08)bal.Cu1Zr2Si14B846
16 (Co0.92Fe0.08)bal.Cr5Sn0.1Si14B8Al145
17 (Co0.92Fe0.08)bal.W3Ru1Si14B8Rh0.546
18 (Co0.95Fe0.05)bal.Mo3Ti1Hf1Si14B8Pd0.545
19 (Co0.91Fe0.09)bal.Mo1Si13B7Re0.5Pt0.5C144
20 (Co0.95Fe0.05)bal.Mo3Si14B8Ge0.547
21 (Co0.92Fe0.08)bal.Nb3Si5B10P1245
22 (Co0.92Fe0.08)bal.Mo3Nb1Si14B8Ga0.545
23 (Co0.96Fe0.04)bal.Mn0.5Nb2Si13B9Ge251
24 Cobal.Mn7Zr7Si5B1042
25 (Co0.96Fe0.04)bal.Mo2B2243
26 (Co0.94Fe0.06)bal.Si19B741
比较例
6 Cobal.Fe4Mo2Si22B723
7 Cobal.Fe4Ta3Si19B4.521
8 Cobal.Fe12Cr2Si15B717
9 Cobal.Fe4Mn8Nb8Si13B816
从表3可以看出，合金的化学成份在本发明的范围之内时，可以获得高的Q值。当合金的化学成份超出本发明范围时，就不适用于薄型天线中。
实施例27～42和比较例10～13
制备具有表4所示的各化学成分和在其表面有0.5μm厚的SiO2绝缘层的非晶质合金带（50mm长，8mm宽和4μm厚）。叠放合金带在550℃和氩气氛中热处理1小时，并同时在宽度方向施加280 KA·m-1的磁场，然后以1℃/分的速率冷却室温。这样处理的合金带的合金结构主要由平均晶粒粒径为10mm的bcc-相的晶粒组成。在表面涂层室温固化的环氧树脂后层压合金带，这样获得的层压带在室温下放置以固化环氧树脂，从而制备成毫微-结晶合金带的层压磁芯（8mm宽，50mm长和0.3mm厚）。测量磁芯在134 KHz下的Q值。结果列于表4。例4的天线具有公知的非晶质合金带（（Co0.87Fe0.13）balSi9B15Mo1）构成的磁芯，且在400℃温度下热处理1小时而不加磁场。结果示于图3。
如图3所示，在频率范围为100    KHz或者更高的频率范围内，本发明天线的Q值高于具有通常非晶质磁芯的天线的Q值。
实施例13～26和比较例6～9
制备具有表3所示的各化学成分并在其表面上具有0.5μm厚的SiO2绝缘层的非晶质合金带（50mm长，8mm宽和5μm厚）。将合金带叠放，并在氮气氛和150℃下热处理24小时，并且同时在宽度方向施加280 KA·m-1的磁场。这样获得的合金带通过X射线衍射法确认是非晶质的。在表面涂层环氧树脂后，对合金带进行层压，环氧树脂在室温下固化，以制备成非晶质合金带的层压磁芯（8mm宽，50mm长和0.3mm厚）。测量磁芯在134 KHz处的Q值。其结果列于表3。
表4
No.    化学成分(原子%)    Q值
实施例
27 Febal.Cu1Nb2Si12B950
28 Febal.Cu1Ni2Ta2Si14B8P346
29 Febal.Cu1Zr7B640
30 Febal.Cu1W3.5Si15.5B6.543
31 Febal.Cu1Ta3.5Si15.5B6.547
32 Febal.Cu0.5Mo3.5V0.5Si15.5B6.546
33 Febal.Cu1Nb3.5Ti1Si15.5B6.544
34 Febal.Cu1.5Nb3Hf1Si16B545
35 Febal.Au1Nb3Mn0.5Si16B544
36 Febal.Cu1Nb3Cr0.5Si16B544
37 Febal.Cu1Nb3Si16B7Al1Sn0.151
38 Febal.Cu1Nb3Si16B7Al1Zn0.0145
39 (Fe0.99Co0.01)bal.Cu1Nb3Si16B7Ag0.0150
40 (Fe0.995Ni0.005)bal.Cu1Nb3Si16B7Ge242
41 Febal.Cu1Mo3Si16B6C240
比较例
10 Febal.Cu1Mo3Si19B9C312
11 Febal.Cu1Si19B2.52
12 (Fe0.3Co0.7)bal.Cu1Nb3Si15B79
13 (Fe0.4Ni0.6)bal.Cu1Mo3Si14B82
从表4中可以看出，当合金的化学成份在本发明的范围之内时，可以获得高的Q值。然而，当合金的化学成分超出本发明时，该合金就不适用于薄型天线。
例42
制备具有化学成分为CobalFe4Mo1Si14B9.5（原子%）的非晶质合金带（50mm长，8mm宽和5μm厚）。叠放合金带，并在200℃下热处理8小时，与此同时，在宽度方向上施加280 KA·m-1的磁场。在表面上涂层环氧树脂后，将合金带层压然后将这样获得的层压室温下固化处理24小时，以制成非晶质合金带的层压磁芯（8mm宽，50mm长和0.2mm厚）。然后，用直径0.08mm的导线在磁芯上绕300圈，以获得天线。使用制成的天线生产出厚度分别为3.3mm、1.7mm、0.8mm的3种IC卡（86mm长，54mm宽）。在弯折卡直至卡的中心和卡的两端连线达到1mm的前和后测量电磁波的输出电平，在任何一个IC卡中均检不出输出电平的变化。

Claims (10)

1、一种磁芯元件，它由厚度为25μm或更少的并具有式(1)的化学成分的非晶质合金带组成：
(Co1-aFea)100-b-c-d-eTbSicBdYe(1)
其中T是选自Mn、Ni、Ti、Zr、Hf、Cr、Mo、Nb、W、Ta、Cu、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Re和Sn中的至少一个元素；Y是选自C、Ge、Ga、P和Al中的至少一个元素；a是满足0≤a≤0.1的数字值；而b、c、d和e是分别满足0≤b≤15，0≤c≤20，5≤d≤25，0≤e≤20和15≤c+d≤30的原子百分数。
2、一种磁芯元件，它由厚度为25μm或更少的并具有式（2）化学成分的毫微-结晶合金组成，
（Fe1-VMV）100-x-y-z-wAxM′yM″zXw（2）
其中M是Co、Ni或它们的组合;A是Cu、Au或它们的组合;M′是选自Ti、V、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta和W中的至少一个元素;M″是选自Cr、Mn、Al、Sn、Zn、Ag、In、铂族元素、Mg、Ca、Sr、Y、稀土元素、N、O、S中的至少一个元素;X是选自B、Si、C、Ge、Ga和P中的至少一个元素;V是满足0≤v≤0.5的数值;x、y、z和w是原子百分比，各分别满足0≤x≤10，0.1≤y≤20，0≤z≤20和2≤w≤30，至少50%的合金结构具有平均晶粒粒径为100nm或更小的晶粒。
3、权利要求1或2的磁芯元件，其中，所述磁芯元件在所述磁芯元件的宽度方向上或厚度方向具有诱导的磁各向异性。
4、权利要求1至3任何一个磁芯元素，其中，所述磁芯元件的厚度是15μm或更小。
5、一种薄型天线，它是由多个按照权利要求1至4的所述磁芯元件组成的层压磁芯和至少一个在所述层压磁芯上所绕的线圈，所述层压的磁芯的厚度为3mm或更薄和所述薄型天线在134kHz下的Q值是25或更大。
6、按权利要求5的薄型天线，其中，所述层压磁芯的所述厚度是1mm或更小。
7、按权利要求5或6的薄型天线，其中，所述天线在134kHz下的电感是1mH或更大。
8、按权利要求5至7中任一个的薄型天线，其中，当所述层压磁芯是20mm或更长时，在弯折所述层压磁芯使所述磁芯表面中心部分和所述磁芯表面两端部分的连线之间的距离达到5mm后，所述层压磁芯没有裂缝。
9、一种卡，其中配备有至少一个按权利要求5至8中任一薄型天线和发送电路和/或接收电路。
10、按权利要求9的卡，其中，所述卡在弯折到使所述卡的表面中心部分和所述卡表面两端部连线之间距离达到1mm时和未经受弯折前的卡情况一样具有相同的天线性能。
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