JP2014003556A - Antenna module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁波により情報を送受信する非接触型アンテナモジュールに関する。 The present invention relates to a non-contact antenna module that transmits and receives information using electromagnetic waves.
近年、おサイフケータイやＩＣカードのようなＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムに用いられる非接触型の情報通信手段が普及してきている。このような非接触通信手段に使用されているモジュールには、絶縁基材、磁性体、アンテナコイル、ＩＣチップといった電子部品が不可欠である。ＲＦＩＤは、磁界を利用してリーダー、ライターとの情報通信を行うので、付近に金属等の導電体が存在すると、磁界がその金属面を通過するときに渦電流が発生し、交信磁界と逆向きの反磁界を発生させて通信が困難になるという不具合が発生してしまう。そこで、金属面とＩＣタグ等との間に磁性体を配置して、磁界が金属面を貫通しないようにしている。 In recent years, non-contact information communication means used in RFID (Radio Frequency IDentification) systems such as Osaifu-Keitai and IC cards have become widespread. Electronic components such as an insulating base, a magnetic body, an antenna coil, and an IC chip are indispensable for the module used for such non-contact communication means. RFID uses a magnetic field to communicate information with readers and writers. If a conductor such as metal is present in the vicinity, an eddy current is generated when the magnetic field passes through the metal surface, which is opposite to the communication magnetic field. A problem that communication becomes difficult due to generation of a demagnetizing field in the direction occurs. Therefore, a magnetic body is disposed between the metal surface and the IC tag or the like so that the magnetic field does not penetrate the metal surface.
そして、ＲＦＩＤシステムに用いられる磁性体は、磁界が金属面を貫通しないようにするために大きな透磁率が要求される。磁性体厚みを大きくするほど通信特性を向上させることができるが、一方、ＲＦＩＤシステムに必要な絶縁基材、磁性体、アンテナコイルなどの電子部品は、層状に重ねて配置する必要があるため、モジュール全体の厚みを薄くすることも同時に要求されることとなる。さらに、このようなモジュールは、平面上に貼着する場合、絶縁体である空気が入らないように端面から空気を抜くように貼ることが必要になる。また、曲面上に配置する場合もあるため、可撓性を有することが要求される。 A magnetic material used in the RFID system is required to have a high magnetic permeability so that the magnetic field does not penetrate the metal surface. As the magnetic material thickness increases, the communication characteristics can be improved. On the other hand, because the electronic parts such as the insulating base material, magnetic material, and antenna coil necessary for the RFID system need to be stacked in layers, At the same time, it is required to reduce the thickness of the entire module. Furthermore, when such a module is stuck on a flat surface, it is necessary to stick the module so as to remove air from the end face so that air as an insulator does not enter. Moreover, since it may arrange | position on a curved surface, it needs to have flexibility.
そこで、特開２００６−１７４２２３号公報に記載の発明は、磁性体層として、焼結させた磁性材固片を敷き置きした集合体を使用することによって、十分な透磁率が得られる磁性体層を採用している。また、磁性材固片の集合体やアンテナパターンをシート基材でモールド固定し、さらに、磁性体層とアンテナパターンとの間に粘着性シートを挿入することによって、組立時の破損や変形や位置ズレを防止し、これらを精度よく組み立てることができるようになっている。つまり、磁性体層が元来割れやすい性質があるため、最初から個片の集合体にすることによって、可撓性を持たせたのである。 In view of this, the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-174223 discloses a magnetic layer that can obtain a sufficient magnetic permeability by using an assembly in which sintered magnetic material solid pieces are laid as the magnetic layer. Is adopted. In addition, the assembly of magnetic material solid pieces and antenna pattern are molded and fixed with a sheet base material, and an adhesive sheet is inserted between the magnetic layer and the antenna pattern, so that damage, deformation or position during assembly can be achieved. Misalignment is prevented, and these can be assembled with high accuracy. In other words, since the magnetic layer is inherently easily cracked, it is made flexible by forming an aggregate of pieces from the beginning.
また、特開２００７−４３６２１号公報には、紫外線硬化樹脂で被覆された磁性部材に、アンテナパターンを直接形成する技術が開示されている。磁性部材に保持部材を被覆することによって、磁性部材の欠けやクラックを防いでいる。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-43621 discloses a technique for directly forming an antenna pattern on a magnetic member coated with an ultraviolet curable resin. By covering the magnetic member with the holding member, chipping or cracking of the magnetic member is prevented.
しかしながら、特許文献１の発明は、可撓性のあるアンテナモジュールではあるが、磁性体層やアンテナパターンをモールド固定するためのシート基材や、これらの間に挿入する粘着性シートが必要となり、モジュール全体の厚みが大きくなってしまうという問題がある。なお、別の実施例として、磁性体層とアンテナパターンとの間に何も挿入しないでシート基材でモールド固定する手法も開示されているが、このような手法を用いた場合は、磁性体層とアンテナパターンとの間に粘着性シートのような固定手段がないため、組立時に断線や破損などが発生してしまい、精度よく組み立てることができないという問題が内在している。
However, although the invention of
また、特許文献２の発明は、クラック、破損を防ぐために、磁性部材を紫外線硬化樹脂、可視光硬化型樹脂などの保持部材で被覆しなければならず、磁性部材のみにアンテナパターンを直接形成することはできない。このため、保持部材がアンテナ特性を悪くしてしまう問題があった。
In the invention of
そこで、本発明者らは上記問題を解決するために鋭意研究したところ、２層構造のアンテナパターンを焼結磁性体シートに直接接合させたアンテナモジュールとすることによって、焼結磁性体シートが破損してもアンテナパターンが延展し、導電性を維持するアンテナモジュールが得られるという知見に到達した。 Therefore, the present inventors have intensively studied to solve the above problem, and the sintered magnetic sheet is damaged by using an antenna module in which a two-layer antenna pattern is directly bonded to the sintered magnetic sheet. Even so, the inventors have reached the knowledge that the antenna pattern can be extended to obtain an antenna module that maintains conductivity.
したがって、本発明が解決しようとする課題は、焼結磁性体シート上にアンテナパターンを直接接合させることによって部品点数を削減し、かつアンテナ特性が最大限に発揮できる薄型のアンテナモジュールを提供するとともに、たとえ焼結磁性体シートが破損しても導電性を維持できる強固なアンテナモジュールを提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a thin antenna module that can reduce the number of parts by directly joining an antenna pattern on a sintered magnetic sheet and can maximize the antenna characteristics. An object of the present invention is to provide a strong antenna module capable of maintaining conductivity even if a sintered magnetic sheet is damaged.
本発明は、上記課題を解決するために、焼結磁性体シートの少なくとも１つの面に、上下２層のアンテナパターンを直接積層させたアンテナモジュールを採用する。 In order to solve the above-described problems, the present invention employs an antenna module in which an antenna pattern of two upper and lower layers is directly laminated on at least one surface of a sintered magnetic sheet.
前記アンテナパターンが、上層金属アンテナパターンと、該上層金属アンテナパターンと異なる方法で形成した下層金属アンテナパターンとからなるアンテナモジュールを採用する。 An antenna module in which the antenna pattern is composed of an upper metal antenna pattern and a lower metal antenna pattern formed by a method different from the upper metal antenna pattern is employed.
前記アンテナモジュールが、０．０５〜１．３０ｍｍの厚みを有するアンテナモジュールを提供する。 The antenna module provides an antenna module having a thickness of 0.05 to 1.30 mm.
前記上層金属アンテナパターンと前記下層金属アンテナパターンとの粒子径差が、０．０９９〜３９．９９９μｍであるアンテナモジュールを提供する。 Provided is an antenna module in which a particle size difference between the upper metal antenna pattern and the lower metal antenna pattern is 0.099 to 39.999 μm.
前記下層金属アンテナパターンが、銅、銀、ニッケル、クロム、チタン及び白金から選択される１つ以上の金属からなるアンテナモジュールを提供する。 Provided is an antenna module in which the lower metal antenna pattern is made of one or more metals selected from copper, silver, nickel, chromium, titanium and platinum.
前記上層金属アンテナパターンが、銅、銀、アルミニウムから選択される１つ以上の金属からなるアンテナモジュールを提供する。 Provided is an antenna module in which the upper metal antenna pattern is made of one or more metals selected from copper, silver, and aluminum.
前記アンテナパターンが、前記焼結磁性体シートよりも伸び率が１．０１〜２倍大きいことを特徴とするアンテナモジュールを提供する。 Provided is an antenna module characterized in that the antenna pattern has an elongation rate 1.01 to 2 times larger than that of the sintered magnetic sheet.
前記上層金属アンテナパターンの金属粒子径が、０．１〜４０μｍであるとともに、前記下層金属アンテナパターンの金属粒子径が、０．００１〜５μｍであるアンテナモジュールを提供する。 Provided is an antenna module in which the metal particle diameter of the upper metal antenna pattern is 0.1 to 40 μm and the metal particle diameter of the lower metal antenna pattern is 0.001 to 5 μm.
前記上層金属アンテナパターンが、電解めっき、無電解めっき、転写及びスクリーン印刷のうちいずれか１つの方法によって形成されるアンテナモジュールを提供する。 An antenna module is provided in which the upper metal antenna pattern is formed by any one of electrolytic plating, electroless plating, transfer, and screen printing.
前記下層金属アンテナパターンが、スパッタリング、蒸着、無電解めっきのうちいずれか１つの方法によって形成されるアンテナモジュールを提供する。 An antenna module is provided in which the lower metal antenna pattern is formed by any one of sputtering, vapor deposition, and electroless plating.
前記アンテナモジュールを任意の基点で屈曲させたときの俯角θが、前記アンテナパターンの単位厚みあたり０〜２．５５°／μｍの範囲において、前記アンテナパターンが導電しているアンテナモジュールを提供する。 Provided is an antenna module in which the antenna pattern is conductive when a depression angle θ when the antenna module is bent at an arbitrary base point is in a range of 0 to 2.55 ° / μm per unit thickness of the antenna pattern.
前記上層金属アンテナパターンの厚みが、５〜１００μｍであるとともに、前記下層金属アンテナパターンの厚みが０．００１〜１０μｍであるアンテナモジュールを提供する。 Provided is an antenna module in which the thickness of the upper metal antenna pattern is 5 to 100 μm and the thickness of the lower metal antenna pattern is 0.001 to 10 μm.
前記焼結磁性体シートが、その下面に宛がわれる前記アンテナパターンの面積よりも大きい金属箔製のシールドと前記アンテナパターンとで挟まれているアンテナモジュールを提供する。 Provided is an antenna module in which the sintered magnetic sheet is sandwiched between a shield made of metal foil larger than the area of the antenna pattern addressed to the lower surface thereof and the antenna pattern.
前記金属箔製のシールドが、スパッタリング、蒸着、電解めっき、無電解めっき又は転写、スクリーン印刷、粘着剤付き金属箔のうちから選択される１つまたは２つ以上の組み合わせの方法によって形成されたアンテナモジュールを提供する。 An antenna in which the shield made of metal foil is formed by one or a combination of two or more selected from sputtering, vapor deposition, electrolytic plating, electroless plating or transfer, screen printing, and metal foil with adhesive. Provide modules.
前記金属箔製のシールドの厚みが、３〜１００μｍであるアンテナモジュールを提供する。 Provided is an antenna module in which the metal foil shield has a thickness of 3 to 100 μm.
前記焼結磁性体シートが、その上面又は下面に給電パッドを有するアンテナモジュールを提供する。 The sintered magnetic sheet provides an antenna module having a power supply pad on the upper surface or the lower surface thereof.
前記アンテナパターンが、スルーホールを介して給電パッドに導通しているアンテナモジュールを提供する。 An antenna module is provided in which the antenna pattern is electrically connected to a power feeding pad through a through hole.
前記両面粘着シートは、アンテナパターン間に露出している焼結磁性体シートの露出面に被覆されているアンテナモジュールを提供する。 The double-sided pressure-sensitive adhesive sheet provides an antenna module covered with an exposed surface of a sintered magnetic sheet exposed between antenna patterns.
前記焼結磁性体シートの下面が前記金属箔製のシールドを介して間接的に又は前記金属箔製のシールドを介することなく直接的に保護フィルムによって被覆されているアンテナモジュールを提供する。 Provided is an antenna module in which the lower surface of the sintered magnetic sheet is covered with a protective film indirectly through the shield made of metal foil or directly without going through the shield made of metal foil.
前記両面粘着シートの厚みが、５〜１００μｍであるアンテナモジュールを提供する。 Provided is an antenna module in which the double-sided PSA sheet has a thickness of 5 to 100 μm.
本発明は、焼結磁性体シート上にアンテナパターンを直接接合させることによって部品点数を削減し、かつアンテナ特性が最大限に発揮できる薄型のアンテナモジュールを提供するとともに、たとえ焼結磁性体シートが破損しても導電性を維持できる強固なアンテナモジュールを提供する。 The present invention provides a thin antenna module capable of reducing the number of parts by directly joining an antenna pattern on a sintered magnetic sheet and maximizing antenna characteristics. Provided is a strong antenna module that can maintain electrical conductivity even if it is damaged.
（実施例１）以下に、図１に示す製造工程に沿って、図面に従って本発明のアンテナモジュールについて、詳細に説明する。まず、第１工程である焼結磁性体シート成形工程Ａについて、説明する。図２に示すように、焼結磁性体シート１は、厚さｈが５０〜１０００μｍの平板であり、一般的なＭｎ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｍｎ−Ｎｉ系、Ｍｇ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系、Ｂａ系、Ｌｉ系などの軟磁性体からなる。焼結磁性体シート１は、前記原料、バインダー等を混合し、ドクターブレード法、その他公知のシート成形法などによってグリーンシートを成形し、所望の大きさにカットした後、焼結することによって得られる。また、焼結磁性体シート１は、少なくとも一方の面に、分割溝を設けてもよい。
(Embodiment 1) Hereinafter, the antenna module of the present invention will be described in detail with reference to the drawings along the manufacturing process shown in FIG. First, the sintered magnetic sheet forming step A that is the first step will be described. As shown in FIG. 2, the sintered
次に、第２工程である金属箔形成工程Ｂについて、説明する。第２工程は、焼結磁性体シート１の片面又は両面にスパッタリング、蒸着、無電解めっきのいずれか１つの方法で金属箔２を形成する工程である。好ましくは、図３に示すように、焼結磁性体シート１の片面に金属箔２をスパッタリング法で均一に形成する。
Next, the metal foil formation process B which is a 2nd process is demonstrated. The second step is a step of forming the
スパッタリング法で金属箔２を焼結磁性体シート１上に直接形成すると、焼結磁性体シート１との密着強度が大きくなるため、焼結磁性体シート１が破損しても、金属箔２は焼結磁性体シート１から剥離しない。金属箔２には、銅、銀、ニッケル、クロム、チタン、白金から選択されるいずれか１つ以上の金属が用いられる。好ましくは、チタンと銅又はクロムと銅の組み合わせで、スパッタリング法で金属箔２を形成する。スパッタリングで拡散されたチタンやクロムは焼結磁性体シート１上で密着し、剥がれにくくなっている。
When the
このように金属が拡散され密着した金属箔２は、金属粒子が配向性良く並んでおり、粒子径を、０．００１〜５μｍにすると、強い密着強度で金属箔２を焼結磁性体シート１に接合する。金属箔２の厚みは、０．００１〜１０μｍである。形成された金属箔２は、後の工程でエッチングされて、下層金属アンテナパターン５となる。接合された金属表面は、表面抵抗が低くなり、電解めっきがしやすくなっている。
The
次に、第３工程であるアンテナパターン形成工程Ｃについて説明する。第３工程において、まず上層金属アンテナパターン４を形成する。上層金属アンテナパターン４は、銅、銀、アルミニウムから選択される１つ以上の金属からなる。形成方法は、電解めっき、無電解めっき、転写、スクリーン印刷などの方法が考えられる。ここでは、電解めっき法で、銅製の上層金属アンテナパターン４を形成する方法を詳述する。
Next, the antenna pattern forming process C, which is the third process, will be described. In the third step, first, the upper
図４に示すように、まず、金属箔２の表面にレジストパターン６を形成する。レジストパターン６の形状は、複数個のアンテナパターン３の補集合の形状となっている。つまり、レジストパターン６を形成することによって、金属箔２上のレジストパターン６以外の部分（隙間７）に電解めっきによる金属を析出させることができ、金属箔２上に複数個のアンテナパターン形状ができる。レジストパターン６は、液体レジスト、フィルムレジストなどからいずれか一つ選択されるレジストパターンを用いる。焼結磁性体シート１とレジストパターン６の側面間との隙間７は、アンテナパターン３の形状となっている。隙間７は、金属箔２の表面が露出している。
As shown in FIG. 4, first, a resist
以下、断面図で説明する。図５（ａ）に示すように、レジストパターン６の高さは、６〜１１０μｍで、後述する上層金属アンテナパターンの厚みよりも厚くなっている。このようにレジストパターン６を形成することによって、レジストパターン６以外の部分に電解めっき法で金属を析出することができ、ひいては上層金属アンテナパターンを形成することができる。
Hereinafter, it demonstrates with sectional drawing. As shown in FIG. 5A, the height of the resist
図５（ｂ）に示すように、電解めっき法で上層金属アンテナパターン４を形成する。電解めっき法は、電解液である硫酸銅液中に焼結磁性体シート１を入れ、電流を流すことによって、レジストパターン６以外の隙間７に電流を流すことができる。つまり、隙間７は金属箔２で導通しているため、金属箔２の上面だけに銅が析出することになる。析出部分はアンテナパターン形状となっているため、この析出した層が上層金属アンテナパターン４となるのである。上層金属アンテナパターン４は、金属箔２の表面上に密着し均一に積層される。このとき、レジストパターン６に上層金属アンテナパターン４が形成されることはない。
As shown in FIG. 5B, the upper
上層金属アンテナパターン４の厚みは、５〜１００μｍであり、後述する下層金属アンテナパターンよりも厚くなっている。したがって、上層金属アンテナパターン４の方が下層金属アンテナパターンよりも割れにくい。
The thickness of the upper
また、上層金属アンテナパターン４の金属粒子径は、０．１〜４０μｍであり、金属箔２の粒子径よりも大きくなっている。金属は、粒子径が大きければ大きいほど、延展しやすい性質があるため、上層金属アンテナパターン４は、下層金属アンテナパターンよりも延展しやすい。上層金属アンテナパターン４と下層金属アンテナパターンとの金属粒子径差は、約０．１〜４０μｍである。
Further, the metal particle diameter of the upper
次に、図５（ｃ）に示すように、上層金属アンテナパターン４上面の一部に、ニッケルめっき、パラジウムめっき、金めっき、などから選択される少なくとも１つ以上のめっきを施し、給電パッド８を形成する。給電パッド８は、銅よりも硬質で導電性のある金属が一番上になるようにめっきされる。給電パッド８に用いる金属を銅より硬質とするのは、銅は酸化しやすいため、銅より酸化しにくい金属、好ましくは、コバルトやニッケルを含有させた硬質金を設け、接触抵抗を低減するためと、外部回路と接続するときの接続部が接触不良とならないように、外部から応力がかかっても変形しないようにするためである。
Next, as shown in FIG. 5 (c), at least one selected from nickel plating, palladium plating, gold plating, and the like is applied to a part of the upper surface of the upper
給電パッド８は、ニッケル、パラジウムから選択される１つ以上の金属と、金とによりアンテナパターン３をマスキングして部分めっきするか、アンテナパターン３の上面全体に、ニッケル、パラジウムから選択される１つ以上の金属と、金とを施してもよい。なお、アンテナパターン３と給電パッドとの位置関係は、同一平面上であっても良いし、アンテナパターン３の上面側、下面側のどちらかであっても良い。図６に示すように、アンテナパターン３の下面側に給電パッドがある場合は、焼結磁性体シートの上面から下面に向かって形成されるスルーホール１５によって、アンテナパターン３を介して導通させる。
The
次に、レジストパターン６をアルカリ性溶剤で除去すると、図５（ｄ）に示すように、焼結磁性体シート１の片面又は両面に、金属箔２と上層金属アンテナパターン４と給電パッド８のみが残ることになる。
Next, when the resist
次に、図５（ｅ）に示すように、金属箔２の上層金属アンテナパターン４と接していない部分、つまり下層金属アンテナパターン５となる部分以外をエッチング液で除去する。エッチング液は、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過酸化水素などの酸性溶液である。金属箔２を部分的に除去した後、焼結磁性体シート１に残ったのは、上層金属アンテナパターン４、下層金属アンテナパターン５及び給電パッド８のみになる。このようにして、図７に示すように、上層金属アンテナパターン４と下層金属アンテナパターン５を形成し、アンテナパターン３とする。アンテナパターン３は、断面形状が円形、長方形、台形、１辺が凸状に湾曲した長方形、１辺が凸状に湾曲した台形のいずれかである。
Next, as shown in FIG. 5 (e), the portion other than the portion that is not in contact with the upper
次に、第４工程である焼結磁性体シートを所望の形状に切断する、切断工程Ｄについて説明する。実際には、図８に示すように、複数個あるアンテナパターン３を１つずつに切断する。切断方法としては、ダイシング、レーザー等がある。切断すると、図９に示すように、１つのアンテナパターンが片面又は両面に接合されている焼結磁性体シートとなり、面積は、１０〜３０００ｍｍ２、好ましくは１０〜５００ｍｍ２、厚みは０．５〜１．０ｍｍである。また、切断方法として、後述する第５工程を経たのちに、焼結磁性体シートを裁断するように切断してもよい。このようにして、アンテナモジュール２０を得る。
Next, the cutting process D that cuts the sintered magnetic sheet, which is the fourth process, into a desired shape will be described. Actually, as shown in FIG. 8, a plurality of
ここで、上層金属アンテナパターン４の金属粒子径は、下層金属アンテナパターン５の金属粒子径よりも大きい。前述したように、金属箔２は、エッチングされて下層金属アンテナパターン５となるが、エッチングによって、その金属粒子径が変化することはなく、密着強度もそのままである。したがって、図１０、図１１に示すように、焼結磁性体シート１上に下層金属アンテナパターン５が密着強度良く密着しており、焼結磁性体シート１が破損したり、クラックが入ったりしても、下層金属アンテナパターン５が焼結磁性体シート１から剥離しない。
Here, the metal particle diameter of the upper
ここで、焼結磁性体シート１に２層の銅をめっき形成した場合のＳＥＭ画像で説明する。銅は、前述のスパッタリング法及び電解めっき法で、焼結磁性体シート１上に２層に形成されている。図１２（ａ）、（ｂ）は、走査型顕微鏡で撮影したものである。５００倍で観察すると、図１２（ａ）に示すように、焼結磁性体シート１が破損した場合においても、クラック１ａ部分で、電解めっき層Ｉが導通していることがわかる。図１２（ａ）では、スパッタ層Ｈをはっきり視認できないが、図１２（ａ）のＪ部分を拡大し、１０００００倍で観察すると、図１２（ｂ）に示すように、実際は、電解めっき層Ｉとスパッタ層Ｈの２層になっており、電解めっき層Ｉは、焼結磁性体シート１が割れた場合においても、導通している。
Here, the SEM image when two layers of copper are plated on the sintered
また、上層金属アンテナパターン４における金属粒子径は０．１〜４０μｍであり、アンテナパターン３は、焼結磁性体シート１よりも１．０１〜２倍の伸び率がある。ここでいう伸び率とは、任意の負荷をかけて引っ張ったとき、物体がどのくらい延展するかを示したものである。上層金属アンテナパターン４は金属製で、焼結磁性体シート１よりも延展性がある。
Moreover, the metal particle diameter in the upper
また、金属は、粒子径が大きければ大きいほど、延展しやすい性質があり、上層金属アンテナパターン４は、下層金属アンテナパターン５よりも粒子径が大きいため延展しやすい。また、上層金属アンテナパターン４は、下層金属アンテナパターン５と密着しているため、焼結磁性体シート１が破損したり、クラックが入ったりしても、アンテナパターン３が焼結磁性体シートから剥離しない。
Also, the larger the particle diameter of the metal, the easier it is to extend, and the upper
つまり、下層金属アンテナパターン５が焼結磁性体シート１と密着し、上層金属アンテナパターン４が下層金属アンテナパターン５と密着し、かつ延展するため、焼結磁性体シート１が破損してもアンテナパターン３は、導通性を保つことができる。このような性質を持たせるためには、上層金属アンテナパターン４と下層金属アンテナパターン５との２層構造になっていることが必要であり、さらに下層金属アンテナパターン５が密着強度の良いスパッタリング、蒸着、無電解めっきのいずれかで施されていて、上層金属アンテナパターン４は、下層金属アンテナパターン５よりも粒子径が大きい金属であることが必要である。上層金属アンテナパターン４と下層金属アンテナパターン５との粒子径差は、約０．１〜４０μｍである。上層金属アンテナパターン４は、電解めっき法の他にも、粒子径が大きくなる無電解めっき、転写などの方法によっても形成することができるが、下層金属アンテナパターンの形成方法とは異なる方法で形成されなければならない。
That is, since the lower layer
そして、アンテナモジュール２０のアンテナパターン３が延展する範囲は、図３３に示すように、アンテナモジュールを任意の基点で屈曲させたときの俯角θが、アンテナパターンの単位厚みあたり０〜２．５５°／μｍであり、この範囲において、アンテナパターン３は、導通可能である。ここで、俯角とは、アンテナモジュールを任意の基点で屈曲させたとき、その基点を通る水平面と屈曲した面とがなす角度を示す。
この俯角の計算方法は、図３４に示すように、俯角θは、２βと同じ角度になる。したがって、まず、直角三角形Ｓの斜辺Ｌ１、底辺Ｌ２を計測し、ｃｏｓαを求め、その値から、角度αを求める。次に、求めた角度αから角度βを求める（角度β＝９０°−α）。求めた角度βの２倍が俯角θとなり、俯角θを求めることができる。
And, as shown in FIG. 33, the range in which the
In this depression angle calculation method, the depression angle θ is the same as 2β as shown in FIG. Therefore, first, the hypotenuse L1 and the base L2 of the right triangle S are measured, cos α is obtained, and the angle α is obtained from the value. Next, an angle β is obtained from the obtained angle α (angle β = 90 ° −α). Twice the obtained angle β becomes the depression angle θ, and the depression angle θ can be obtained.
第５工程は、アンテナパターン３上に両面粘着シートを貼着し、アンテナモジュール３０を得る両面粘着シート貼着工程Ｅである。図１３に示すように、アンテナパターン３上に両面粘着シート１０ａを貼着する。両面粘着シート１０ａは、一般的なアクリル系又はシリコーン系の粘着剤であって、片面にはセパレーターフィルム１１が貼着されている。このセパレーターフィルム１１をはがすと、両面粘着シート１０ａのみになり、両面粘着シート１０ａは両面に接着できる構造となっている。セパレーターフィルム１１は、シリコーンを塗布したポリエチレンテレフタレート、シリコーンコート紙などからなる。また、両面粘着シート１０ａは、平面形状である。両面粘着シート１０ａの厚みは、５〜１００μｍ、セパレーターフィルム１１の厚みは、２５〜１００μｍである。
The fifth step is a double-sided pressure-sensitive adhesive sheet sticking step E for sticking a double-sided pressure-sensitive adhesive sheet onto the
このような両面粘着シート１０ａをアンテナパターン３上に貼着すると、図１４のように、断面は、焼結磁性体シート１とアンテナパターン３の上面に両面貼着シート１０ａが密着している。このようにして、アンテナモジュール３０を得る。アンテナモジュール３０を携帯電話カバーなどに貼着する際は、図１５に示すようにセパレーターフィルム１１をはがせば、簡単に接着できる。このような構造にすることによって、図１６に示すように、両面粘着シート１０ａが、アンテナパターン３に密着し、アンテナパターン３も焼結磁性体シート１に直接接合されているため、アンテナパターン３が両面粘着シート１０ａと焼結磁性体シート１にサンドイッチされたような状態となる。さらに、アンテナモジュールの面積を１０〜３０００ｍｍ２、好ましくは、１０〜５００ｍｍ２とし、厚みを６５〜１２００μｍにしたことによって、焼結磁性体シート１を割ることなく貼りやすい構造となっている。
When such a double-sided pressure-
また、図１７に示すように、たとえ焼結磁性体シート１が破損しても、下層金属アンテナパターン５が焼結磁性体シート１上に密着しているため剥がれることはなく、さらに、図１８に示すように、上層金属アンテナパターン４が延展し、両面粘着シート１０ａが上から押さえつけるため、導通性をさらに保つことができる。このとき、アンテナパターン３は、焼結磁性体シート１よりも伸び率が１．０１〜２倍大きい。また、図３３に示すように、アンテナモジュールを任意の基点で屈曲させたときの俯角θが、アンテナパターンの単位厚みあたり０〜２．５５°／μｍの範囲において、アンテナパターン３は、導通可能である。
Further, as shown in FIG. 17, even if the sintered
ここで、図１９に示すように、両面粘着シートの形状は、アンテナパターンの補集合の形状である両面粘着シート１０ｂであってもよい。つまり、アンテナパターン形状の開口部がある。このような両面粘着シート１０ｂにアンテナパターン３を嵌め込むように貼着すると、図２０に示すように、焼結磁性体シート１及びアンテナパターン３の側面に密着しているアンテナモジュール３１となる。このとき、両面粘着シート１０ｂは、少なくともアンテナパターンの厚みと同程度又はそれ以下の厚みであり、１０〜６０μｍである。このように両面粘着シート１０ｂを設けることによって、開口部の中にアンテナパターン３が入りこみ、アンテナパターン３上に両面粘着シート１０ｂが貼着されることがないため、アンテナモジュールの厚みを６０〜１１００μｍにさらに薄型化することができる。
Here, as shown in FIG. 19, the shape of the double-sided PSA sheet may be a double-sided PSA sheet 10b which is the shape of a complementary set of antenna patterns. That is, there is an antenna pattern-shaped opening. When the
さらに、図２１に示すように、両面粘着シート１０ｂを焼結磁性体シート１上に接着し、その上に両面粘着シート１０ｃを貼着するアンテナモジュール３２とする。このようなアンテナモジュールを形成すると、携帯電話カバー１３に接着するとき、段差をなくし、密着強度をさらに高めることができる。両面粘着シート１０ｃの厚みは、５〜１００μｍである。また、このような構造にすれば、図２２、図２３に示すように、たとえ焼結磁性体シート１が破損しても、下層金属アンテナパターン５は両面粘着シート１０ｂによってさらに密着し、延展している上層金属アンテナパターン４を両面粘着シート１０ｃが上面から押さえつけ、さらに両面粘着シート１０ｂがアンテナパターン３の断線を妨げるように側面からブロックするため、より確実に導通性を保つことができる。アンテナモジュール３２の厚みは、６５〜１２００μｍである。
Furthermore, as shown in FIG. 21, the double-sided pressure-sensitive adhesive sheet 10b is bonded onto the sintered
次に、第６工程である保護フィルム貼着工程Ｆについて説明する。保護フィルム１２は、ＰＥＴ、ポリイミドなどの芯材にアクリル系やシリコーン系などからなる粘着層が片面にあり、図２４、２５に示すように、焼結磁性体シート１の下面に貼着する。
Next, the protective film sticking process F which is a 6th process is demonstrated. The
このような構造によって形成されたアンテナモジュール４０は、図２６に示すように、携帯電話カバー１３に貼着される。このような構造にすると、たとえ外部応力によって焼結磁性体シート１が破損したり、クラックが入ったりしても、図３３に示す俯角θがアンテナパターンの単位厚みあたり０〜２．５５°／μｍの範囲において、アンテナパターン３は、導通性を保つことができる。このとき、アンテナモジュール４０は、下層金属アンテナパターン５が焼結磁性体シート１に密着し、延展している上層金属アンテナパターン４を両面粘着シート１０ａが上面から押圧して延展を保護し、そして焼結磁性体シート１の下面より保護フィルム１２が上部の部材すべてを保持する構造となっている。
The
さらに、保護フィルム１２を焼結磁性体シート１の下面に貼着することによって、焼結磁性体シート１まで外部応力が伝達されにくくなり、焼結磁性体シート１が破損しにくくなる効果がある。アンテナモジュール４０の厚みは、セパレーターフィルム１１を剥がしたとき、７０〜１２５０μｍであり、アンテナモジュール３０よりも厚くなったことによって、さらに割れにくくなっている。つまり、アンテナモジュールに外部応力がかかったとき、保護フィルム１２がその力を分散させるため、焼結磁性体シート１が割れにくく、クラックが入る程度にとどめることができる。したがって、焼結磁性体シート１の割れを最小限にとどめることができ、アンテナパターン３が導通性を保つことが容易になり、その結果、より強固なアンテナモジュールを実現することができる。
Furthermore, by sticking the
アンテナモジュール４０において、両面粘着シート１０ａの代わりに、アンテナパターン３の補集合形状である両面粘着シート１０ｂを用いれば、アンテナモジュールをさらに薄型化することができる。アンテナモジュールの厚みは、６５〜１１５０μｍである。
In the
また、両面粘着シート１０ｂと同時に両面粘着シート１０ｃを用いれば、アンテナモジュールをさらに強固にすることができる。アンテナモジュールの厚みは、７０〜１２５０μｍである。 Further, if the double-sided pressure-sensitive adhesive sheet 10c is used simultaneously with the double-sided pressure-sensitive adhesive sheet 10b, the antenna module can be further strengthened. The thickness of the antenna module is 70 to 1250 μm.
（実施例２）次に、本発明の他の実施例の製造工程について説明する。図２７に示すように、前述した第４工程と第５工程の間に、第４ａ工程として金属箔製のシールド形成工程Ｇを入れ、その他は同様である。 (Embodiment 2) Next, the manufacturing process of another embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 27, a shield forming process G made of metal foil is inserted as the 4a process between the 4th process and the 5th process described above, and the others are the same.
金属箔製のシールド９は、スパッタリング、電解めっき、無電解めっき、転写、スクリーン印刷、粘着剤付金属箔のうち選択される１つ以上の方法によって形成される。ここで、スパッタリングと電解めっきで２層形成する場合は、上下面をスルーホールによって導通させておけば、第２〜３工程でアンテナパターン３を形成するのと同時に金属箔製のシールド９も形成することができる。電解めっきをする場合は、焼結磁性体シート１の両面に電流を流すことになるが、この電流量によって、両面に析出する金属の厚みを調整することができる。さらに、アンテナモジュールとして、より強固にしたい場合は、両面のめっき量を厚くして、アンテナパターン３を断線しないようにすることができる。つまり、電流量によってアンテナパターン３と金属箔製のシールド９を所望の厚みに調整することができる。
The
また、金属箔製のシールド９は、スパッタリングのみ、無電解めっきのみ、転写のみでも形成することができ、ここでは、転写方法について、説明する。
まず、ステンレス板などの金属平板上に金属を均一に電解めっき法で析出させる。次に析出させた金属を少なくともの一方の面に粘着層がある両面粘着シートに貼着させ、その貼着した金属を焼結磁性体シートの下面に転写する。このようにして、図２８に示すように、アンテナモジュール４１を形成する。
The
First, a metal is uniformly deposited on a metal flat plate such as a stainless steel plate by an electrolytic plating method. Next, the deposited metal is attached to a double-sided pressure-sensitive adhesive sheet having an adhesive layer on at least one surface, and the attached metal is transferred to the lower surface of the sintered magnetic sheet. In this way, the antenna module 41 is formed as shown in FIG.
このとき、金属箔製のシールド９の形状は、焼結磁性体シート１と同一の平面形状でもよいし、図２９に示すように、アンテナパターン３や給電パッド８を下面に設ける場合は、アンテナパターン３や給電パッド８の部分と接触しないような形状にしてもよい。金属箔製のシールド９の面積は、アンテナパターン３よりも大きく、厚みは、３〜１００μｍが好ましい。以下、断面図で説明する。
At this time, the shape of the
金属箔製のシールド９は、アンテナパターン３の延展性を保持するように焼結磁性体シート１の下面に密着し、焼結磁性体シート１を支持している。つまり、アンテナパターン３と金属箔製のシールド９で焼結磁性体シート１を挟み込んでいる。このときのアンテナモジュール４１の厚みは、６５〜１１５０μｍである。このような構造にすることによって、図３０、図３１に示すように、アンテナモジュールに外部応力がかかって、焼結磁性体シート１が破損したり、クラックが入ったりしても、金属箔製のシールド９が外部応力を分散し、焼結磁性体シート１を保持しているため、金属箔製のシールド９がない場合と比べて、焼結磁性体シート１の屈曲を抑制することができ、アンテナパターン３がより導通性を保つことができる。つまり、より強固なアンテナモジュールとして、アンテナパターン３が断線することなく、アンテナとしての機能を保つことができる。このとき、アンテナパターン３は、焼結磁性体シート１よりも伸び率が１．０１〜２倍大きい。また、図３３に示すように、アンテナモジュールを任意の基点で屈曲させたときの俯角θが、アンテナパターン３の単位厚みあたり０〜２．５５°／μｍの範囲において、アンテナパターン３は、導通可能である。
The
さらに、金属箔製のシールド９が焼結磁性体シート１に形成されていることによって、アンテナモジュールを携帯電話などの電子機器に使用する際、外部の磁場から漏れ出す電磁波を遮蔽又は反射し、アンテナ特性が落ちない利点がある。特に、焼結磁性体シート１上にめっき形成されている金属箔製のシールド９は、焼結磁性体シート１と金属箔製のシールド９とに空間ができる余地がないため、電磁波を最大限に遮蔽することができる。
Furthermore, when the
次工程からは、前述したとおり、両面粘着シート貼着工程Ｅ及び保護フィルム貼着工程Ｆを経て、図３２に示すように、焼結磁性体シート１の上面に両面粘着シート１０ａを、金属箔製のシールド９の下面に保護フィルム１２を貼着し、アンテナモジュール５０を得る。アンテナモジュール５０の厚みは、７５〜１３００μｍである。このとき、アンテナパターン３は、焼結磁性体シート１よりも伸び率が１．０１〜２倍大きい。また、図３３に示すように、アンテナモジュールを任意の基点で屈曲させたときの俯角θが、アンテナパターン３の単位厚みあたり０〜２．５５°／μｍの範囲において、アンテナパターン３は、導通可能である。
From the next step, as described above, the double-
このような構造にすることによって、焼結磁性体シート１が破損しても、下層金属アンテナパターン３が焼結磁性体シート１上に密着しているため焼結磁性体シートから剥離せず、さらに上層金属アンテナパターン４が延展し、両面粘着シート１０ａが上面から押さえつけ、さらに金属箔製のシールド９及び保護フィルム１２が焼結磁性体シート１を支持しているため、導通性をさらに保つことができる。
By adopting such a structure, even if the sintered
また、両面粘着シートの形状は、アンテナパターンの補集合の形状である両面粘着シート１０ｂであってもよい。つまり、アンテナパターン形状の開口部がある。このような両面粘着シート１０ｂにアンテナパターン３を嵌め込むように貼着すると、アンテナパターン３上に両面粘着シート１０ｂが貼着されることがないため、アンテナモジュールをさらに薄型化することができる。アンテナモジュールの厚みは、７０〜１２００μｍである。
Further, the shape of the double-sided pressure-sensitive adhesive sheet may be the double-sided pressure-sensitive adhesive sheet 10b which is the shape of the complement of the antenna pattern. That is, there is an antenna pattern-shaped opening. If the
さらに、両面粘着シート１０ｂを焼結磁性体シート１上に接着し、その上に両面粘着シート１０ｃを貼着してもよい。このようなアンテナモジュールを形成すると、携帯電話カバー１３に接着するとき、密着強度をさらに高めることができる。また、このような構造にすれば、厚みが７５〜１３００μｍとなり、焼結磁性体シート１が破損しても、下層金属アンテナパターン５は両面粘着シート１０ｂによってさらに密着し、延展している上層金属アンテナパターン４を両面粘着シート１０ｃが上面から押さえつけ、さらに両面粘着シート１０ｂがアンテナパターン３の断線を妨げるように側面からブロックする。また、金属箔製のシールド９及び保護フィルム１２が焼結磁性体シート１を支持しているため、より確実にアンテナパターン３の導通性を保つことができる。
Furthermore, the double-sided pressure-sensitive adhesive sheet 10b may be bonded onto the sintered
（実施例３）次に、本発明の他の実施例について説明する。本発明のアンテナモジュールは、携帯電話カバー１３ではなく、電池パック１４に貼着することもできる。製造工程は、図１と同様であるが、図３５に示すように、アンテナモジュール６０は、貼着する両面粘着シート１０ａと保護フィルム１２の位置が、図２４とは逆になる。つまり、保護フィルム１２をアンテナパターン３の上面に、両面粘着シート１０ａを焼結磁性体シート１の下面に貼着する。これは、図３６に示すように、両面粘着シート１０ａを焼結磁性体シート１の下面に貼着することによって、電池パック１４に貼着できるようにするためである。
(Embodiment 3) Next, another embodiment of the present invention will be described. The antenna module of the present invention can be attached not to the
ここで、アンテナモジュール６０のアンテナパターン３は、焼結磁性体シート１よりも伸び率が１．０１〜２倍大きい。また、図３３に示すように、アンテナモジュールを任意の基点で屈曲させたときの俯角θが、アンテナパターンの単位厚みあたり０〜２．５５°／μｍの範囲において、アンテナパターン３は、導通可能である。
Here, the
また、アンテナモジュール６０は、保護フィルム１２がアンテナパターン３及び焼結磁性体シート１を上面から保護しているため、焼結磁性体シート１が割れにくい。
In the
このような構造にすることによって、焼結磁性体シート１が破損しても、下層金属アンテナパターン５が焼結磁性体シート１に密着し、延展している上層金属アンテナパターン４を保護フィルム１２が上面から押圧して延展を保護し、両面粘着シート１０ａが電池パックに密着し、かつ両面粘着シート１０ａの上部の部材すべてを保持しているため、アンテナパターン３の導通性を確実に保つことができる。
By adopting such a structure, even if the sintered
（実施例４）次に、本発明の他の電池パック１４に貼着する実施例について説明する。製造工程は、図２７と同様であるが、図３７に示すように、アンテナモジュール６１は、貼着する両面粘着シート１０ａと保護フィルム１２の位置が、図３２とは逆になる。つまり、保護フィルム１２をアンテナパターン３の上面に、両面粘着シート１０ａを焼結磁性体シート１の下面に貼着する。これは、図３８に示すように、両面粘着シート１０ａを焼結磁性体シート１の下面に、金属箔製のシールド９を介して間接的に貼着することによって、電池パック１４に貼着できるようにするためである。
(Embodiment 4) Next, an embodiment for attaching to another battery pack 14 of the present invention will be described. The manufacturing process is the same as that in FIG. 27. However, as shown in FIG. 37, the antenna module 61 has the double-sided pressure-
ここで、アンテナモジュール６１のアンテナパターン３は、焼結磁性体シート１よりも伸び率が１．０１〜２倍大きい。また、図３３に示すように、アンテナモジュールを任意の基点で屈曲させたときの俯角θが、アンテナパターンの単位厚みあたり０〜２．５５°／μｍの範囲において、アンテナパターン３は、導通可能である。
Here, the
また、アンテナモジュール６１は、金属箔製のシールド９が焼結磁性体シート１を下面から保持しているため、アンテナモジュール６０より焼結磁性体シート１が割れにくい構造になっている。
Further, the antenna module 61 has a structure in which the sintered
このような構造にすることによって、焼結磁性体シート１が破損しても、下層金属アンテナパターン５が焼結磁性体シート１に密着し、延展している上層金属アンテナパターン４を保護フィルム１２が上面から押圧して延展を保護し、両面粘着シート１０ａが電池パックに密着し、かつ両面粘着シート１０ａの上部の部材すべてを保持しているため、アンテナパターン３の導通性を確実に保つことができる。
By adopting such a structure, even if the sintered
本発明は、非接触通信機器や多機能携帯端末などの分野に幅広く利用することができる。 The present invention can be widely used in fields such as non-contact communication devices and multi-function mobile terminals.
１：焼結磁性体シート、１ａ：クラック、２：金属箔、３：アンテナパターン、４：上層金属アンテナパターン、５：下層アンテナパターン、６：レジストパターン、７：隙間、８：給電パッド、９：金属箔製のシールド、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ：両面粘着シート、１１：絶縁部材、１２：保護フィルム、１３：携帯電話カバー、１４：電池パック、１５：スルーホール、２０，３０，４０，５０：アンテナモジュール、Ｈ：スパッタ層、Ｉ：電解めっき層。 1: sintered magnetic sheet, 1a: crack, 2: metal foil, 3: antenna pattern, 4: upper metal antenna pattern, 5: lower antenna pattern, 6: resist pattern, 7: gap, 8: power supply pad, 9 : Shield made of metal foil, 10a, 10b, 10c: double-sided adhesive sheet, 11: insulating member, 12: protective film, 13: mobile phone cover, 14: battery pack, 15: through hole, 20, 30, 40, 50 : Antenna module, H: sputter layer, I: electrolytic plating layer.
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2012
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