JP2011029678A - アンテナ素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナ素子をよりコンパクトにし、また、アンテナ素子をより簡便に製造できるようにする。
【解決手段】 アンテナ素子は、
（１）磁性シート、
（２）磁性シートの両側に積層された誘電性フィルム、および
（３）誘電性フィルムの双方の露出表面に配置されたアンテナ配線
を有して成り、一方のアンテナ配線は、磁性シートおよび誘電性フィルムを介して他方のアンテナ配線に電気的に接続され、また、一方のアンテナ配線の少なくとも一部分は、他方のアンテナ配線の少なくとも一部分に重なるように形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、アンテナ素子およびその製造方法に関し、特にＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムに用いる装置に用いることができるアンテナ素子、例えばＩＣタグに用いることができるアンテナ素子、リーダー／ライターに用いるアンテナ素子およびその製造方法に関する。更に、本発明は、そのようなアンテナ素子を有する電子装置、例えば無線タグまたはＩＣタグ（携帯電話であってもよい）およびそれとの送受信に用いるリーダー／ライター等に関する。

ＲＦＩＤシステムが種々の分野において使用され始め、その利便性が実証されている。その結果、更に別の多くの分野においてＲＦＩＤシステムを活用してその利便性を享受できるものと期待されている。その反面、ＲＦＩＤシステムに関連する技術に関して、問題点が種々指摘され、今後解決することが望まれている。

そのような問題点の１つに、ＲＦＩＤシステムを構成するユニットである、タグ、リーダー／ライター等が有するアンテナの問題がある。アンテナは、電磁誘導作用を利用することによって、信号の送受信および／または電力の供給に利用されている。

このようなアンテナは、それが配置される環境によって大きな影響を受けることが知られている。特に、アンテナのそばに金属製物品が存在すると、リーダー／ライターにおいてはそのアンテナにより発生する磁束によって金属面に渦電流が流れ、その結果、搬送波が大きく減衰し、また、タグにおいてはそのアンテナを貫通する磁束の強度が減衰して交信不能となることがある。

このような金属製物品によって生じる影響を抑制することを目的として、磁性材料で形成された部材をアンテナと組み合わせることが提案されている。例えば、金属製物品による通信への悪影響を防止すると共に、占有する空間部を小さくすることを目的として、アンテナの下にフレキシブルシート状の磁性体を配置した非接触型ＩＣカードリーダー／ライターが提案されている（下記特許文献１参照）。このリーダー／ライターでは、アンテナとシート状の磁性体を両面テープによって貼り合わせている。

更に、ベース基材の一方の面に設けられたアンテナおよびＩＣチップを有し、アンテナおよびＩＣチップの少なくとも一方を覆うように磁性体層が配置されている非接触型データ受送信体が提案されている（下記特許文献２参照）。このデータ受送信体において、磁性体層によってそのように覆うことによって、金属を含む物品に接した場合であっても、十分な誘導起電力が発生すると記載されている。

このデータ受送信体は、ベース基材に金属箔を貼り合わせた後に、導電性箔をエッチングすることによってアンテナ配線を形成すると共に、ＩＣチップを実装し、最後に、磁性材料を塗布して層状とし、乾燥・固化させることによって製造される。
特開２００２−２９８０９５号公報 特開２００６−１１３７５０号公報

ＲＦＩＤシステムは、携帯電話等の携帯電子機器においてより広く使用されることが期待されており、そのためには、システムを構成するタグ、リーダー／ライター等に含まれるアンテナ素子をよりコンパクトにすることが望まれ、また、アンテナ素子をより簡便に製造できるようにすることが望まれる。

上記課題について、発明者らが鋭意検討を重ねた結果、磁性シートおよびその上に配置したアンテナ配線を有して成るアンテナ素子において、磁性シートの両側にアンテナ配線を配置して、これらを電気的に接続して実質的にひとつのアンテナ配線とすることによって、所定のサイズの磁性シートを用いる場合にアンテナ配線の長さをより長くできる、あるいはアンテナ配線が所定長さである場合には、磁性シートのサイズをより小さくできること、そして、この場合に、両側のアンテナ配線を少なくとも部分的に重ねるように構成すると共に、磁性シートとアンテナ配線との間に誘電性フィルムを介在させると、そのような重なり部分でキャパシタンスが発生し、その結果、コンデンサを使用することなく、特定の共振周波数が得られることを見出した。

従って、本発明は、第１の要旨において、
（１）磁性シート、
（２）磁性シートの両側に積層された誘電性フィルム、および
（３）誘電性フィルムの双方の露出表面（即ち、磁性シートに隣接する表面と反対側の表面）に配置された（所定の）アンテナ配線
を有して成り、一方のアンテナ配線は、磁性シートおよび誘電性フィルムを介して他方のアンテナ配線に電気的に接続され、また、一方のアンテナ配線の少なくとも一部分は、他方のアンテナ配線の少なくとも一部分に重なる（または対向する）ように形成されていることを特徴とするアンテナ素子を提供する。

更に、本発明は、第２の要旨において、
（１）磁性シートの両側に誘電性フィルムが積層され、誘電性フィルムの露出面に金属層が積層された複合体をアンテナ素子前駆体として準備する工程、
（２）複合体を貫通する貫通孔を形成する工程、
（３）貫通孔に導電性接続要素を形成して、これによって双方の金属層を電気的に接続する工程、および
（４）導電性接続要素が一方のアンテナ配線と他方のアンテナ配線とを電気的に接続するように、双方の金属層を所定のアンテナ配線に加工する工程
を含む、アンテナ素子の製造方法を提供する。この製造方法は、上述の本発明のアンテナ素子を製造するのに好適である。

更に、本発明は、第３の要旨において、上述の本発明のアンテナ素子を有して成る、電子装置、例えば無線タグまたはＩＣタグ（携帯電話であってもよい）およびそれとの送受信に用いるリーダー／ライター等を提供する。

本発明のアンテナ素子は、従来のアンテナ素子と比較すると、よりコンパクトであり、あるいはより長いアンテナ配線を有することができる。

発明を実施するための形態

尚、用語「介して」は、双方のアンテナ配線が磁性シートおよび誘電性フィルムを貫通して存在する導電性接続要素（例えば後述するビアホール）によって電気的に接続される態様、およびアンテナ配線が一方の誘電性フィルムの表面および側面、磁性シートの側面、ならびに他方の誘電性フィルムの表面および側面の上で延在する導電性接続要素（例えば通常の配線）によって電気的に接続される態様の双方を含むものとして本明細書では使用する。前者の態様が特に好ましいので、本発明を前者の態様を例にして説明する。

本発明のアンテナ素子において、アンテナ配線に関して「重なる」とは、磁性シートおよび誘電性フィルムの厚さを実質的にゼロであると仮定した場合に、一方のアンテナ配線の少なくとも一部分（即ち、一部分または全部）が他方のアンテナ配線の少なくとも一部分（即ち、一部分または全部）と隣接する状態になることを意味する。換言すれば、本発明のアンテナ素子の一方の主表面の上方からアンテナ素子を見た（あるいは投射した）場合、一方の主表面のアンテナ配線の少なくとも一部分が他方の主表面のアンテナ配線の少なくとも一部分に重なって見えることを意味する。本明細書において、該「少なくとも一部分」は、アンテナ配線の長さ方向および／または幅方向を基準とするアンテナ配線の部分を意味するものとして使用する。

本明細書では、用語「重なる」は上述のように意味するので、アンテナ配線は、「重なる」に関しては、その長さおよび幅方向のディメンションにより規定される二次元的な広がりを考慮すればよい（換言すれば、アンテナ配線の厚さを実質的に考慮する必要はない）。尚、アンテナ配線が長さ方向で重なるが、幅方向では重ならない態様、あるいはその逆の態様では、それほど意味のある効果を期待できないので、本発明のアンテナ配線が「重なる」態様には含めない。従って、「重なる」とは、実用上、一方のアンテナ配線がその長さの少なくとも一部分にわたって他のアンテナ配線に重なり、かつ、一方のアンテナ配線がその幅の少なくとも一部分にわたって他のアンテナ配線に重なることを意味する。

本発明の望ましい態様では、アンテナ配線の長さに関しては、一方のアンテナ配線（２つのアンテナ配線の内のより長い方）の長さの好ましくは少なくとも６０％にわたって、より好ましくは少なくとも８０％にわたって、特に好ましくは少なくとも９０％にわたって、例えば実質的に全長（即ち、１００％）にわたって、他方のアンテナ配線（即ち、２つのアンテナ配線の内のより短い方）が重なる。当然ながら、２つアンテナ配線が実質的に同じ長さの場合、どちらを基準としてもよい。

本発明の別の望ましい態様では、アンテナ配線の幅に関しては、一方のアンテナ配線（２つのアンテナ配線の内のより幅広の方）の幅の好ましくは少なくとも６０％にわたって、より好ましくは少なくとも８０％にわたって、特に好ましくは少なくとも９０％にわたって、例えば実質的に全幅（即ち、１００％）にわたって、他方のアンテナ配線（２つのアンテナ配線の内のより狭小の方）が重なる。当然ながら、２つアンテナ配線が実質的に同じ幅の場合、どちらを基準としてもよい。

より望ましい態様では、一方のアンテナ配線の全長および全幅が他方のアンテナ配線の長さの一部分および幅の一部分に重なり、特に望ましい態様では、一方のアンテナ配線の全長および全幅が他方のアンテナ配線の全長および全幅に重なる。この場合、一方のアンテナ配線と他方のアンテナ配線とは、磁性シートおよび誘電性フィルムに関して、鏡像関係にある。

このような本発明のアンテナ素子では、その両側にアンテナ配線存在するが、一方のアンテナ配線、好ましくはその端部は、他方のアンテナ配線、好ましくはその端部に電気的に接続されている。従って、両側のアンテナ配線が１本のアンテナ配線として機能する。このような電気的な接続は、１つの態様では、接続すべき双方のアンテナ配線の所定箇所、例えばその端部が、磁性シートおよび誘電性フィルムを介して重なるように形成し、双方の所定箇所、例えばその端部を接続するようにメッキした貫通孔または導電性充填材（または導電性接着剤）を充填したビアホールを形成すればよい。このように接続しないアンテナ配線の他方の端部は、所定の電気要素または電気配線に接続できるように適当に処理するのが好ましい。例えば、アンテナ配線の端部にリード、パッド等を設けてよい。

本発明のアンテナ素子では、磁性シートおよびその両側の誘電性フィルムの露出面にアンテナ配線が存在し、これらが電気的に接続されているため、同じサイズの磁性シートを用いる場合であっても、一方の表面のみにアンテナ配線を有する素子と比較して、アンテナ配線の長さをより長くできる。逆に、所定の長さのアンテナ配線を有するアンテナ素子を考えると、よりコンパクトなサイズの素子であるにもかかわらず、所定の長さのアンテナ配線を有する素子を形成できる。更に、一方のアンテナ配線が他方のアンテナ配線に少なくとも部分的に重なっているため、そのような重なり部分において、アンテナ配線部分間でキャパシタンス成分が増加する。その結果、コンデンサを使用することなく、特定の共振周波数が得られる。

本発明のアンテナ素子を構成する磁性シートは、アンテナ素子を形成する場合に常套的に用いられている磁性粉末のような磁性材料およびポリマー材料を含んで成る磁性組成物をシート形状に成形したものであってよい。例えば、そのような材料を混練して押出形成することによって磁性組成物のシートを得ることができ、必要に応じてそれを分割することによってアンテナ素子の磁性シートとして用いることができる。

このような磁性材料としては、アンテナ素子におけるアンテナの機能（即ち、受送信機能および／または電力供給機能）を発揮することができるものとして提案されている種々の磁性材料を用いることができる。特に、磁束を収束する機能を有する材料、即ち、透磁率に優れた材料を用いることが望ましい。

具体的に使用するのが好ましい磁性材料としては、鉄−ケイ素合金、いわゆるフェライトと呼ばれている磁性材料、特にＭｎ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、鉄−ニッケル合金、特にパーマロイ、センダスト合金、アモルファス合金、好ましくは鉄基アモルファス合金と呼ばれている磁性材料、特にＦｅを主成分としてＳｉ、Ｂ、Ｃｕ、Ｎｂを添加したものを例示できる。より具体的には、ＴＤＫ株式会社から複合電磁シールド材として市販されているＩＲＬ（ＴＤＫ株式会社の商品名）、日立金属株式会社から市販されているファインメット（登録商標）等を使用できる。このような磁性材料は、いずれの適当な形態であってもよく、例えば粒状、フレーク状であってよい。

また、上述のようなポリマー材料は、磁性材料との組み合わせによってアンテナ素子におけるアンテナの機能（即ち、受送信機能および／または電力供給機能）を向上させることができるとして提案されている種々のポリマー材料を用いることができる。特に、磁束を収束する機能を有する磁性材料に悪影響を与えない、あるいは好影響を与えるポリマー材料を用いることが望ましい。

具体的に使用するのが好ましいポリマー材料としては、結晶性ポリマーであっても、あるいは非晶性ポリマーであってもよく、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、塩素化ポリエチレン、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリスチレン、ポリオキシメチレン、エチレン−ビニルアセテートコポリマー（ＥＶＡ）、エチレン−ブチルアクリレートコポリマー（ＥＢＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンターポリマー（ＡＢＳ）等の熱可塑性ポリマーがある。また、熱可塑性エラストマーもポリマー材料として使用できる。

上述のような磁性材料およびポリマー材料を含む磁性組成物は、本発明のアンテナ素子がアンテナの機能を発揮できる限り、これらの成分をいずれの適当な割合で含んで成ってもよい。例えば、磁性組成物は、６０〜９５質量部の磁性材料および４０〜５質量部のポリマー材料を含んで成り、より好ましくは７５〜９２質量部の磁性材料および２５〜８質量部のポリマー材料を含んで成る。尚、必要に応じて、磁性組成物は、追加の成分（例えば、ポリマー材料用の可塑剤（例えば塩素化パラフィン、エポキシ化大豆油、オレフィン系ワックス）、有機／無機難燃剤等）を含んでよい。

本発明のアンテナ素子を構成する誘電性フィルムは、上述の磁性シートとの組み合わせによって、アンテナ素子におけるアンテナの機能（即ち、受送信機能および／または電力供給機能）を向上させることができるとして提案されている種々のポリマー材料を用いることができる。特に、磁束を収束する機能を有する磁性材料に悪影響を与えない、あるいは好影響を与えるポリマー材料のフィルムを用いることが望ましい。例えば比誘電率が１〜８（＠１ＭＨｚ）、好ましくは２〜６（＠１ＭＨｚ）であるポリマー材料のフィルムを使用できる。具体的に使用するのが好ましい誘電性フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＴＦＥ、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリオキシメチレン、メタクリル酸系ポリマー、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ＰＢＴ、ポリイソブチレン、ポリブテン、アニリン樹脂、シリコーン樹脂、ユリヤ樹脂、ポリカーボネート、フェノール樹脂等のポリマー材料のフィルムである。

尚、アンテナ配線は、いずれの適当な形状であってもよく、例えば、後で引用する図面に示すようにスパイラル形状（角形のスパイラル形状）である。他の形状、例えばループ（丸形のスパイラル形状）、ヘリカル、モノポール、ダイポール、パッチ、スロット形状等であってもよい。また、アンテナ配線は、後述するように金属箔を加工して形成するのが好ましく、この場合、アンテナ配線の長手方向に垂直な断面は、実質的に非常に薄い矩形となる。

本発明のアンテナ素子は、アンテナ配線に加えて、必要な電子部品（ＩＣチップ、コンデンサ、チップ抵抗器等）およびそれとの電気的な接続に必要な他の配線を適宜有してよい。このような電子部品および他の配線は、必要に応じて、誘電性フィルムのいずれの面に配置してもよい。１つの態様では、アンテナ配線が存在する、一方または双方の誘電性フィルムの表面にこれらの電子部品および他の配線が存在する。

本発明のアンテナ素子の製造方法によって形成される、本発明のアンテナ素子では、誘電性フィルムの表面からアンテナ配線が突出した構造（より詳しくは、非常に薄い長尺の金属薄層が誘電性フィルム上に載っている構造）となる。即ち、誘電性フィルム上に、アンテナ配線の前駆体としての金属箔が積層された状態から、アンテナ配線に対応する部分のみが残るように金属箔を例えばエッチングすることによって、そのような突出した構造となる。尚、そのような構造を、後で引用する図面に示すが、図示した態様では、容易に理解できるようにアンテナ配線の厚さを誇張して示している。

図１に、本発明のアンテナ素子１０を模式的に示す。図面の中央部に本発明のアンテナ素子の側面図１００を模式的に示す。側面図１００に示すアンテナ素子１０を矢印Ａで示すように、その上方から見た場合の状態を平面図２００に、そして、側面図１００に示すアンテナ素子１０を矢印Ｂで示すように、その下方から見た場合の状態を底面図３００に示す。

側面図１００に示すように、本発明のアンテナ素子は、中央に位置する磁性シート２０、およびその両側に位置する誘電性フィルム３０および３２を有して成り、誘電性フィルム３０および３２の露出表面にそれぞれアンテナ配線４０および４２が配置されている。本発明のアンテナ素子は、磁性シート２０ならびに誘電性フィルム３０および３２を通って存在する貫通孔５０を有して成る。貫通孔５０を規定するその内壁は、１つの態様では導電性金属（例えば銅）がメッキされており、このメッキ部分が配線層４０および４２を電気的に接続する導電性接続要素として機能する。別の態様では、貫通孔５０に導電性材料（例えばハンダ粉末と樹脂との配合物）が充填されており、この充填された導電性材料が配線層４０および４２を電気的に接続する導電性接続要素（いわゆるビアホールまたはビア）として機能する。

本発明のアンテナ素子では、一方のアンテナ配線の少なくとも一部分と他方のアンテナ配線の少なくとも一部分が重なっている。これは、本発明のアンテナ素子を図示するように、矢印Ａで示すように、その上方から見た場合（但し、誘電性フィルム３０および３２ならびに磁性シート２０が透明であると仮定する）、アンテナ配線４０の少なくとも一部分の下方に、アンテナ配線４２の少なくとも一部分が重なって見えることを意味する。

図１に示した態様では、アンテナ配線４０および４２が鏡像関係にあるので、上述のように、矢印Ａの方向で見た場合も、そして、矢印Ｂの方向で見た場合も、これらのアンテナ配線はその全長にわたり、また、その全幅にわたって重なっている。尚、図１には、アンテナ配線を他の所定の電気要素と接続するためのパッド５２および５４も図示している。このパッドは、例えばアンテナ配線を形成する際に、その端部のみをより大きい部分となるように金属箔を加工することによって形成できる。図示した態様では、パッド５２および５４をアンテナ素子の両側に設けているが、別の態様では、パッド５２および５４を一方の側に設けてもよい。この場合、アンテナ素子の他方の側のアンテナ配線の端部に貫通孔を設けると共に、該一方の側にパッドを設け、この貫通孔を介して該他方の側のアンテナ配線の端部を該一方の側のパッドに電気的に接続する。尚、貫通孔は、上述のスルーホール５０と同様に、メッキを施すか、あるいは導電性材料を充填することによって電気的接続要素として機能するように形成する。

図２には、図１にて示す線Ｃ−Ｃ’に沿った断面図を模式的に示す。上側面のアンテナ配線４０の部分ａ１、ｂ１、ｃ１およびｄ１は、下側面のアンテナ配線４２の部分ａ２、ｂ２、ｃ２およびｄ２に完全に重なっていることが分かる。

しかしながら、別の態様では、本発明のアンテナ素子において、上述のように、両側に位置するアンテナ配線は、アンテナ配線の長さ方向に一部分にわたって、また、幅方向の一部分にわたって重なっていてもよい。そのような態様を模式的に図３に示す。

図３では、下側のアンテナ配線４２は、図２と実質的に同様であるが、上側のアンテナ配線４０’は、部分ａ３、ｂ３、ｃ３およびｄ３を含み、これらの内、部分ａ３は部分ａ２と幅方向で部分的に重なっているのが分かる。部分ｂ３は部分ｂ２と幅方向で完全に重なり、部分ｃ３は、部分ｃ２と長さ方向で部分的に重なっているのが分かる。また、部分ｄ３は部分ｄ２と部分的に幅方向で重なっている。

このような重なり部分の程度、即ち、重なっている部分の長さおよび重なっている部分の幅については、アンテナ素子を構成する他の材料の性質等を考慮し、また、意図するアンテナ素子の性能を勘案して、当業者が適宜選択できる。

好ましい態様のアンテナ素子の一例として以下のアンテナ素子を例示できる：
磁性シート：
・磁性材料（ＦＰ−ＦＴ−５Ｍ、日立金属株式会社製、成分（EPMA（電子線マイクロアナライザー）による半定量分析，重量％）：Ｆｅ（７７．１）、Ｓｉ（７．６）、Ｎｂ（７．１）、Ｏ（４．７）、Ｃｕ（２．１）、Ｃｒ（１．２）、Ｔｉ（０．２）、扁平状磁性フィラー、平均粒径：３０−４１μｍ、見かけ密度：０．５−０．７ｇ／ｃｍ^３、タップ密度：１．０−１．４ｇ／ｃｍ^３）
・ポリマー材料（ダイソラック（登録商標）Ｃ−１３０（塩素化ポリエチレン）、ダイソー株式会社製、真密度：１．１１ｇ／ｃｍ^３）
・磁性材料：ポリマー材料＝４０〜６０：６０〜４０（体積基準）、好ましくは４４〜５６：５６〜４４（体積基準）
これらを混練してプレス成形により磁性シート（厚さ：０．５5ｍｍ）を得る。
銅箔積層誘電性フィルム（福田金属箔粉工業製、ＰＥＴフィルム＋銅箔（PET付銅箔、商品名：ＦＰＣ３５／２５））
・誘電性フィルム：ＰＥＴフィルム（厚さ：２５μｍ）
・銅箔：電解銅箔（厚さ：３５μｍ）
この銅箔積層誘電性フィルムの銅箔を加工してアンテナ配線を形成する。尚、アンテナ配線の重なりの程度は、長さ方向で９０％またはそれ以上、幅方向で８５％またはそれ以上とする。

上述の本発明のアンテナ素子は、例えば、次のような方法で製造できる：
（１）磁性シート２０の両側に誘電性フィルム３０および３２がそれぞれ積層され、その誘電性フィルム３０および３２の露出面に金属層（例えば金属箔）が積層された複合体を準備する。
（２）次に、得られた複合体を貫通する貫通孔５０を形成する。
（３）次に、貫通孔５０を例えば金属メッキする、あるいは貫通孔に導電性材料を充填することによって導電性接続要素を形成する。この形成は、導電性接続要素が両側の金属層を電気的に接続するように実施する。
（４）次に、両側の金属層を加工して所定のアンテナ配線を形成する。この形成は、導電性接続要素が一方のアンテナ配線と他方のアンテナ配線とを電気的に接続するように実施する。

上述の複合体は、アンテナ素子を製造するための前段階の素材であり、その意味で、アンテナ素子前駆体と呼ぶことができる。誘電性フィルムおよび磁性シートは熱有着可能なポリマーを含む場合、そのような複合体は、磁性シート上に、誘電性フィルムおよび金属層を、順にまたは一緒に熱圧着することによって得ることができる。具体的には、磁性シートを押し出して、押し出された磁性シートの両側に誘電性フィルムを熱圧着し、引き続いて、金属箔を両側の誘電性フィルム上に熱圧着して複合体を形成できる。このようにすると、非常に長尺の複合体を、即ち、実質的に連続の複合体を形成できる。その後、穿孔して貫通孔を形成してそこに導電性接続要素を配置した後、アンテナ配線を形成することによってアンテナ素子を製造できる。

別の態様では、金属箔と誘電性フィルムとが予め積層されたものが市販されている場合、これを磁性シートに熱圧着することによって複合体を得ることができる。例えば、金属箔と誘電性フィルムとがその間に位置する接着剤によって予め積層されたものが市販されている。

複合体に貫通孔を形成するのは、いずれの適当な方法で実施してもよく、例えばドリルを用いてよく、あるいはレーザー加工を用いてもよい。その後、例えば、貫通孔の周囲のみを露出させて他の部分をマスクした状態でメッキによって、貫通孔の内壁に金属（例えば銅）メッキ部分を形成して、両側の金属層を電気的に接続する導電性接続要素を形成できる。その後、マスクを除去した後、エッチングによって金属層を所定のアンテナ配線に加工できる。別の態様では、貫通孔に導電性組成物（例えばペースト状ハンダ、導電性接着剤等）を充填して導電性接続要素を形成してよい。

アンテナ素子は、一般的にコンパクトなものであり、上述の複合体は、アンテナ素子のサイズより遙かに大きいサイズのものを形成できるので、上述の具体的な製造方法においては、複数のアンテナ素子が一体に連接されたもの、即ち、アンテナ素子集合体を最初に形成し、それを個々のアンテナ素子に分割することによって複数のアンテナ素子を製造するのが効率的である。

具体的には、複合体に複数個の貫通孔を形成して、そこに導電性接続要素を形成し、その後、複合体の両側の金属層を加工して、複数個の導電性接続要素のそれぞれによって接続される両側のアンテナ配線をそれぞれ形成することによって、複数個のアンテナ素子が連接状態になったもの、即ち、アンテナ素子集合体を得ることができる。

従って、上述の本発明のアンテナ素子の製造方法において、
工程（２）において複合体を貫通して複数個の貫通孔を形成し、
工程（３）において、複数個の貫通孔に導電性接続要素を形成し、これらが双方の金属層を電気的に接続し、
工程（４）において、両側の金属層を加工して、複合体の各側に該複数個の所定のアンテナ配線を形成し、両側の各アンテナ配線が各導電性接続要素によって電気的に接続された、該複数個のアンテナ素子を形成すると、複数個のアンテナ素子が連接したアンテナ素子集合体を得ることができる。その後、複数個の個々のアンテナ素子に分割できる。

本発明を、双方のアンテナ配線が磁性シートおよび誘電性フィルムを貫通して存在する導電性接続要素（例えば後述するビアホール）によって電気的に接続される態様を参照して説明したが、本発明のアンテナ素子において、アンテナ配線が一方の誘電性フィルムの上面および側面、磁性シートの側面ならびに他方の誘電性フィルムの側面および下面の上で延在する導電性接続要素（例えば通常の配線）によって電気的に接続されていてもよい。例えば、図１に示す上側アンテナ配線４０の外側端部６０と下側アンテナ配線４２の端部６２とを、上側磁性シート３０の上面および側面（厚さ部分）、磁性シート２０の側面（厚さ部分）ならびに下側磁性シート３２の下面および側面（厚さ部分）の上で延在する導電性接続要素としての配線（即ち、磁性シートおよび誘電性フィルムから成る、アンテナ素子の複合体の外側で延在する配線）によって、電気的に接続してもよい。尚、前者の態様において、必要に応じて、アンテナ配線の端部とビアホールのような導電性接続要素との間を、誘電性フィルムの表面上に延在する通常の配線によって接続してよいのは勿論である。

下記の材料を用いてアンテナ素子を製造した：
複合体は、下記の（１）磁性シートの両面に、下記の（２）銅箔積層誘電性フィルムを熱圧着することによって得た。
（１）磁性シート（長さ８０ｍｍ×幅８０ｍｍ×厚さ０．５ｍｍ）
磁性粉末（日立金属株式会社製、材料：ＦＰ−ＦＴ−５Ｍ）４４体積％と塩素化ポリエチレン５６体積％を混練してプレス機にてこのシートと得た。
（２）銅箔積層ＰＥＴフィルム（福田金属箔粉工業製、材料名称：ＦＰＣ／２５、厚さ２５μmのＰＥＴフィルムの片側に厚さ３５μmの銅箔を積層したもので、比誘電率は３．２（＠1ＭＨｚ）のもの）

得られた複合体に貫通孔（直径：0.6ｍｍ）を形成し、その後、貫通孔に銅線を通してこれを銅箔にハンダ付けすることによって、両側の銅箔を電気的に接続する導電性接続要素を形成した。

その後、銅箔をエッチングして所定のアンテナ配線を形成した。尚、アンテナ配線のサイズ、形状および重なりの程度は以下の通りであった：
配線幅:０．５ｍｍ
配線間隔:０．３ｍｍ
アンテナ巻数:５巻き
アンテナ配線の重なりの程度：長さ方向99.0〜100％、幅方向92〜100％（実質的に丁度重なる（１００％）ように形成したが、加工誤差のため１００％に至らない部分があったため、範囲にて表示）

比較例１

比較のため、ＰＥＴフィルムの片側に厚さ３５μmの銅箔を積層した銅箔積層ＰＥＴフィルムを磁性シートに熱圧着した後、銅箔を加工してアンテナ配線を片側のみに形成したアンテナ素子を製造した。

製造したアンテナ素子の周囲の不要な磁性シート部分を切除した後、これをアンテナ素子としてソフトバンク製携帯電話904ＳＨに実装し、これとソニー製：Felica Reader/Writer RC-S461Cとの間の通信距離を測定した。
実施例１ ７０ｍｍ
比較例１ １５ｍｍ

図１は、本発明のアンテナ素子の平面図、側面図および底面図を模式的に示す。 図２は、図１に示す本発明のアンテナ素子の線Ｃ−Ｃ’に沿った断面図を模式的に示す。 図３は、本発明のアンテナ素子の別の態様の側面図を模式的に示す。

符号の説明

１０…アンテナ素子、２０…磁性シート、３０，３２…誘電性フィルム、
４０、４２…アンテナ配線、５０…貫通孔、５２，５４…パッド、
６０，６２…アンテナ配線の端部、１００…側面図、２００…平面図、３００…底面図。

Claims (14)

1. （１）磁性シート、
   （２）磁性シートの両側に積層された誘電性フィルム、および
   （３）誘電性フィルムの双方の露出表面に配置されたアンテナ配線
   を有して成り、一方のアンテナ配線は、磁性シートおよび誘電性フィルムを介して他方のアンテナ配線に電気的に接続され、また、一方のアンテナ配線の少なくとも一部分は、他方のアンテナ配線の少なくとも一部分に重なるように形成されていることを特徴とするアンテナ素子。
2. 前記アンテナ配線の少なくとも一部分は、アンテナ配線の長さ方向を基準とする部分である請求項１に記載のアンテナ素子。
3. いずれか一方のアンテナ配線の長さの少なくとも８０％が他方のアンテナ配線に重なる請求項２に記載のアンテナ素子。
4. いずれか一方のアンテナ配線の実質的に全長が他方のアンテナ配線に重なる請求項３に記載のアンテナ素子。
5. 前記アンテナ配線の少なくとも一部分は、アンテナ配線の幅方向を基準とする部分である請求項１〜４のいずれかに記載のアンテナ素子。
6. いずれか一方のアンテナ配線の幅の少なくとも８０％が他方のアンテナ配線の幅に重なる請求項５に記載のアンテナ素子。
7. いずれか一方のアンテナ配線の実質的に全幅が他方のアンテナ配線に重なる請求項６に記載のアンテナ素子。
8. 双方のアンテナ配線の少なくとも一部分は、磁性シートおよび誘電性フィルムに対して相互に鏡像関係にある請求項１に記載のアンテナ素子。
9. （１）磁性シートの両側に誘電性フィルムが積層され、誘電性フィルムの露出面に金属層が積層された複合体を準備する工程、
   （２）複合体を貫通する貫通孔を形成する工程、
   （３）貫通孔に導電性接続要素を形成して、これによって双方の金属層を電気的に接続する工程、および
   （４）導電性接続要素が一方のアンテナ配線と他方のアンテナ配線とを電気的に接続するように、双方の金属層を所定のアンテナ配線に加工する工程
   を含む、アンテナ素子の製造方法。
10. 複合体は、誘電性フィルムおよび金属層を、順にまたは一緒に、磁性シートに熱圧着することによって準備する請求項９に記載のアンテナ素子の製造方法。
11. 複合体は、金属層が積層された誘電性フィルムを、磁性シートに熱圧着することによって準備するアンテナ素子の製造方法。
12. 金属層は、接着剤により誘電性フィルムに接着されている請求項１１に記載のアンテナ素子の製造方法。
13. 工程（２）において複合体を貫通して複数個の貫通孔を形成し、
    工程（３）において、複数個の貫通孔に導電性接続要素を形成し、これらが双方の金属層を電気的に接続し、
    工程（４）において、両側の金属層を加工して、複合体の各側に該複数個の所定のアンテナ配線を形成し、両側の各アンテナ配線が各導電性接続要素によって電気的に接続された、該複数個のアンテナ素子を形成し、
    その後、複数個の個々のアンテナ素子に分割する請求項９〜１２のいずれかに記載のアンテナ素子の製造方法。
14. 請求項１〜８のいずれかに記載のアンテナ素子を有して成る電子装置。

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