JP2015117172A - Ferrite plate, member for antenna element and antenna element - Google Patents

Ferrite plate, member for antenna element and antenna element Download PDF

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晋 ▲高▼根
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友和 石倉
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友和 石倉
悟了 浅野
Norizumi Asano
悟了 浅野
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ferrite plate suitable for non-contact near distance of wireless communication and for an antenna element having long communication distance, a member for an antenna element containing the ferrite plate and an antenna element containing any of them.SOLUTION: There is provided a ferrite plate formed from a Ni-Cu-Zn-based ferrite sintered body containing oxide of Co and Ti and tungsten oxide as an accessory component of 0.02 to 0.5 mass% in terms of WObased on 100 mass% of a Ni-Cu-Zn-based ferrite mainly containing Fe, Ni, Cu and Zn.

Description

本発明は、非接触での近距離無線通信に適し、通信距離が長いアンテナ素子に好適なフェライトプレート、該フェライトプレートからなるアンテナ素子用部材、およびこれらのいずれかを備えたアンテナ素子に関する。
The present invention relates to a ferrite plate suitable for non-contact short-range wireless communication and suitable for an antenna element having a long communication distance, an antenna element member made of the ferrite plate, and an antenna element including any of these.

13.56MHz帯RFID(Radio Frequency IDentification)システム、或いはNFC(Near Field Communication)システムは、ICカードやICタグと、リーダ/ライタとの間で、非接触での近距離無線通信を行う技術である。このようなICカードやICタグは、ICチップおよびアンテナコイルを備えており、リーダ/ライタにもアンテナコイルが備えられている。
13.56 MHz band RFID (Radio Frequency IDentification) system or NFC (Near Field Communication) system is a technology that performs near-field wireless communication without contact between an IC card or IC tag and a reader / writer. . Such an IC card or IC tag includes an IC chip and an antenna coil, and the reader / writer also includes an antenna coil.

ICカード等をリーダ/ライタに近づけることで、これらのアンテナコイルの間で生じる電磁誘導により磁束が発生する。この磁束をICカード等とリーダ/ライタとの間でやりとりすることにより、電力の供給およびICチップに書き込まれた情報のやりとりが可能となる。
By bringing the IC card or the like closer to the reader / writer, magnetic flux is generated by electromagnetic induction generated between these antenna coils. By exchanging this magnetic flux between the IC card or the like and the reader / writer, it becomes possible to supply power and exchange information written on the IC chip.

このとき、アンテナコイルの背面に通信端末筐体セルの金属が一体的に配置されていると、発生した磁束により金属に渦電流が生じ、この渦電流が、発生した磁束とは逆向きの磁界を発生させてしまう。その結果、発生した磁束が弱まり通信距離が短くなる、あるいは通信ができなくなるという不具合が生じる。また、渦電流が生じることにより、熱的な損失も発生する。
At this time, if the metal of the communication terminal housing cell is integrally arranged on the back surface of the antenna coil, an eddy current is generated in the metal by the generated magnetic flux, and this eddy current is a magnetic field in the opposite direction to the generated magnetic flux. Will be generated. As a result, the generated magnetic flux is weakened and the communication distance is shortened or communication is impossible. Moreover, thermal loss also occurs due to eddy currents.

このような問題を解決するために、アンテナコイルと金属との間に透磁率の高い材料から構成される磁性体を配置することが提案されている。一般的に透磁率μは、複素透磁率μ=μ'−jμ"として表現される(jは虚数単位)。複素透磁率の実部μ'は通常の透磁率成分を、虚部μ"は損失を表す材料定数である。これらの材料定数が、近距離無線通信における通信距離を支配する因子となる。通信距離を向上させるためには低μ"で熱的な損失を抑えつつ、高いμ'で磁束を集束させることが重要となる。
In order to solve such a problem, it has been proposed to arrange a magnetic body made of a material having high magnetic permeability between the antenna coil and the metal. In general, the permeability μ is expressed as complex permeability μ = μ′−jμ ″ (j is an imaginary unit). The real part μ ′ of the complex permeability is a normal permeability component, and the imaginary part μ ″ is It is a material constant representing loss. These material constants are factors that govern the communication distance in short-range wireless communication. In order to improve the communication distance, it is important to focus the magnetic flux at high μ ′ while suppressing thermal loss at low μ ″.

NiZn系のフェライト材料は、高い抵抗率を有することから高周波帯域での損失を抑制でき、高周波用の磁性体材料として用いられることが多い。特にCoOを含有させることで高周波特性を改善するための各種工夫がなされている。例えば特許文献1ではCoOを含有させることでアンテナモジュール用磁芯部材としての特性改善がなされている。また特許文献2では、Coの分散性向上のため、予めスピネル化させたコバルトフェライト(CoFe)の添加が開示されている。特許文献3ではCo・Feとして添加することでCoOの選択的反応を制御している。
NiZn-based ferrite materials have a high resistivity, so that loss in a high frequency band can be suppressed, and are often used as magnetic materials for high frequencies. In particular, various ideas have been made to improve high-frequency characteristics by including CoO. For example, in patent document 1, the characteristic improvement as a magnetic core member for antenna modules is made by containing CoO. Patent Document 2 discloses the addition of cobalt ferrite (CoFe 2 O 4 ) that has been spineled in advance to improve the dispersibility of Co. In Patent Document 3, the selective reaction of CoO is controlled by adding it as Co 2 O 3 .Fe 2 O 3 .

従来、電子部品の電磁波を遮断するために、その外表面に非常に薄い磁性シートが貼り付けられている。特許文献4で記載される薄い磁性シートは、フェライトシートを特定の大きさの多数個の小片に分割した構造にすることによって、柔軟性を有している。
Conventionally, in order to block electromagnetic waves of electronic components, a very thin magnetic sheet has been attached to the outer surface thereof. The thin magnetic sheet described in Patent Document 4 has flexibility by dividing the ferrite sheet into a plurality of small pieces having a specific size.

特許文献5では、低いコアロス,高い透磁率など優れた磁気特性を備えながら、耐衝撃性を向上させて製品歩留まりを向上させるため、磁性体材料はNi−Cu−Zn系フェライトに副成分として酸化タングステン、酸化モリブデンおよび酸化ビスマスを含有させることが行われている。
In Patent Document 5, the magnetic material is oxidized to Ni—Cu—Zn ferrite as a sub-component in order to improve impact resistance and improve product yield while having excellent magnetic properties such as low core loss and high magnetic permeability. Inclusion of tungsten, molybdenum oxide and bismuth oxide has been performed.

特許文献6では、磁性体材料は低いコア損失,高い透磁率,高いキュリー温度を付与する為に、主成分組成を調整し、Cu−Kα線を用いたX線回折による回折角2θが34.6〜36.4°における前記結晶相の回折ピークの半値幅が0.4°以下とし、機械的強度(破壊靱性値,3点曲げ強度等)を向上させることが行われている。
In Patent Document 6, the magnetic material is provided with a low core loss, high magnetic permeability, and high Curie temperature, the main component composition is adjusted, and the diffraction angle 2θ by X-ray diffraction using Cu—Kα rays is 34. The half-value width of the diffraction peak of the crystal phase at 6 to 36.4 ° is set to 0.4 ° or less to improve mechanical strength (fracture toughness value, three-point bending strength, etc.).

特開2005−340759号公報JP 2005-340759 A 特許第5224495号公報Japanese Patent No. 5224495 特開2013−133263号公報JP 2013-133263 A 特許第4369519号公報Japanese Patent No. 4369519 特開2005−235972号公報JP 2005-235972 A 特開2005−64468号公報JP-A-2005-64468

しかしながら、特許文献1〜3に示される高周波用磁性体材料は複素透磁率の実部μ'の低下を伴い、アンテナ素子として実装した場合、十分な通信距離が得られないという問題があった。
However, the high-frequency magnetic materials disclosed in Patent Documents 1 to 3 have a problem that a sufficient communication distance cannot be obtained when mounted as an antenna element with a decrease in the real part μ ′ of the complex permeability.

特許文献4のように柔軟性を付与する為に磁性体シートを小片分割することは、磁性シートとしての磁気特性が低下してしまい、十分な通信距離が得られないという問題があった。
Dividing the magnetic material sheet into small pieces in order to impart flexibility as in Patent Document 4 has a problem in that the magnetic properties of the magnetic sheet are deteriorated and a sufficient communication distance cannot be obtained.

特許文献5,6に記載される磁性体材料では、高い周波数帯域において透磁率が低下してしまい、アンテナ素子に用いるフェライトプレートやアンテナ素子用部材に用いる材料に適していないという問題があった。
The magnetic materials described in Patent Documents 5 and 6 have a problem in that the magnetic permeability is lowered in a high frequency band and is not suitable for a material used for a ferrite plate used for an antenna element or a member for an antenna element.

特許文献1〜6を組み合わせた場合においても、小片に分割して柔軟性を有し、非接触通信おいて、長い通信距離を有するフェライトプレートを提供することは困難であった。
Even when Patent Documents 1 to 6 are combined, it is difficult to provide a ferrite plate that is divided into small pieces and has flexibility and has a long communication distance in non-contact communication.

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、小片に分割されて柔軟性を付与しても、非接触通信において長い通信距離を有するフェライトプレート、該フェライトプレートからなるアンテナ素子用部材、または該フェライトプレートあるいはアンテナ素子用部材とアンテナコイルから構成されるアンテナ素子を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a situation, and even if it is divided into small pieces to give flexibility, a ferrite plate having a long communication distance in non-contact communication, an antenna element member comprising the ferrite plate, or the An object is to provide an antenna element composed of a ferrite plate or antenna element member and an antenna coil.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に関わるフェライトプレートはCo及びTiの酸化物を含有し,Fe,Ni,Cu及びZnを主成分とするNi−Cu−Zn系フェライト100質量%に対し、副成分として酸化タングステンをWO換算で0.02〜0.5質量%を含有するNi−Cu−Zn系フェライト焼結体から形成される。こうすることにより、小片に分割されて柔軟性を付与しても、非接触通信において長い通信距離を有するフェライトプレートとすることができる。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the ferrite plate according to the present invention contains Co and Ti oxides, and Ni—Cu—Zn based ferrite containing Fe, Ni, Cu and Zn as main components. It is formed from a Ni—Cu—Zn-based ferrite sintered body containing tungsten oxide as an accessory component in an amount of 0.02 to 0.5 mass% in terms of WO 3 with respect to 100 mass%. By doing so, even if it is divided into small pieces to give flexibility, a ferrite plate having a long communication distance in non-contact communication can be obtained.

また、本発明に関わるフェライトプレートはNi−Cu−Zn系フェライトの主成分組成が、酸化鉄をFe換算で45.0〜49.5モル%、酸化銅をCuO換算で4〜16.0モル%、酸化亜鉛をZnO換算で19.0〜25.0モル%を含有し、残部が酸化ニッケルで構成されており、前記主成分に対して、不可避不純物を除き、副成分として、酸化チタンをTiO換算で0.5〜2質量%、酸化コバルトをCoO換算で0.35〜2質量%,酸化タングステンをWO換算で0.02〜0.5質量%を含有するフェライト焼結体から形成される。こうすることにより、小片に分割されて柔軟性を付与しても、非接触通信において更に長い通信距離を有する薄いフェライトプレートとすることができる。
In the ferrite plate according to the present invention, the main component composition of Ni—Cu—Zn ferrite is 45.0 to 49.5 mol% of iron oxide in terms of Fe 2 O 3 and 4 to 16 in terms of copper oxide in terms of CuO. 0.0 mol%, zinc oxide 19.0 to 25.0 mol% in terms of ZnO, and the balance is composed of nickel oxide. With respect to the main component, excluding inevitable impurities, Ferrite sintered containing 0.5 to 2% by mass of titanium oxide in terms of TiO 2 , 0.35 to 2% by mass of cobalt oxide in terms of CoO, and 0.02 to 0.5% by mass of tungsten oxide in terms of WO 3 Formed from ligatures. By doing so, even if it is divided into small pieces to give flexibility, a thin ferrite plate having a longer communication distance in non-contact communication can be obtained.

また、本発明に関わるアンテナ素子用部材はフェライトプレートの一方の表面に粘着材層、他方の表面に保護層が設けられており、この2層によって保持された状態で多数個の面状小片に分割されている。こうすることにより、非接触通信において長い通信距離を有する薄いアンテナ素子用部材として使用することができる。
In addition, the antenna element member according to the present invention is provided with an adhesive layer on one surface of the ferrite plate and a protective layer on the other surface. It is divided. By doing so, it can be used as a thin antenna element member having a long communication distance in non-contact communication.

また、本発明に関わるアンテナ素子は上述の組成を有するフェライトプレート、或いはアンテナ素子用部材を含む。こうすることにより、非接触通信において長い通信距離を有する薄いアンテナ素子として使用することができる。
The antenna element according to the present invention includes a ferrite plate having the above-described composition or a member for antenna element. By doing so, it can be used as a thin antenna element having a long communication distance in non-contact communication.

本発明によれば、Co及びTiの酸化物を含有し,Fe,Ni,Cu及びZnを主成分とするNi−Cu−Zn系フェライトに対し、副成分として酸化タングステンを上記の範囲で含有させることにより、小片に分割されて柔軟性を付与しても、非接触通信において長い通信距離を有する薄いアンテナ素子に適したフェライトプレートとすることができる。
According to the present invention, tungsten oxide is contained in the above range as a secondary component for Ni—Cu—Zn based ferrite containing oxides of Co and Ti and mainly composed of Fe, Ni, Cu and Zn. Thereby, even if it is divided into small pieces to give flexibility, a ferrite plate suitable for a thin antenna element having a long communication distance in non-contact communication can be obtained.

図1は本発明の一実施形態に係るアンテナ素子の概略分解斜視図である。FIG. 1 is a schematic exploded perspective view of an antenna element according to an embodiment of the present invention. 図2は本発明の別の実施形態に係るアンテナ素子用部材の部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of an antenna element member according to another embodiment of the present invention.

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに以下に記載した構成要素は、適宜組み合わせることができる。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined.

図1に示すように、本発明の一実施形態に係るアンテナ素子1は、粘着材層18と、ループ形状のアンテナコイル14と、保護層16と、フェライトプレート12とを有している。なお、図1では、外部との接続端子、通信処理回路等の図示を省略している。図2は、本発明の別の実施形態に係るアンテナ素子用部材であり、図1のA−A線における部分断面を示す。図2に示すように、アンテナ素子用部材20は、粘着材層18、保護層16によって保持され多数個の面状小片にフェライトプレート12が分割された状態となっている。
As shown in FIG. 1, the antenna element 1 according to an embodiment of the present invention includes an adhesive material layer 18, a loop-shaped antenna coil 14, a protective layer 16, and a ferrite plate 12. In FIG. 1, illustration of a connection terminal to the outside, a communication processing circuit, and the like is omitted. FIG. 2 is a member for an antenna element according to another embodiment of the present invention, and shows a partial cross section taken along line AA of FIG. As shown in FIG. 2, the antenna element member 20 is held by the adhesive layer 18 and the protective layer 16, and the ferrite plate 12 is divided into a large number of small pieces.

本実施形態に係るフェライトプレート12は、主成分として、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛および酸化ニッケルを含有しているNi−Cu−Zn系フェライト焼結体から形成されている。
The ferrite plate 12 according to the present embodiment is formed from a Ni—Cu—Zn ferrite sintered body containing iron oxide, copper oxide, zinc oxide and nickel oxide as main components.

Ni−Cu−Zn系フェライト焼結体の主成分100モル%中、酸化鉄の含有量は、Fe換算で、45.0〜49.5モル%、好ましくは45.5〜48.5モル%、より好ましくは46.0〜48.0モル%である。酸化鉄の含有量がFe換算で45.5モル%未満であった場合、高周波帯域のみならず低周波帯域においても複素透磁率の実部μ'が低くなる傾向がある。一方、酸化鉄の含有量がFe換算で49.5モル%より多かった場合、複素透磁率の共鳴周波数が低周波側へシフトし、高周波帯域の複素透磁率の虚部μ"が増大する傾向がある。いずれもアンテナ素子として使用する場合、通信距離の低下を招く要因となる。
The main component of 100 mole% of the Ni-Cu-Zn based ferrite sintered body, the content of iron oxide, calculated as Fe 2 O 3, 45.0 to 49.5 mol%, preferably 45.5 to 48. It is 5 mol%, More preferably, it is 46.0-48.0 mol%. When the content of iron oxide is less than 45.5 mol% in terms of Fe 2 O 3 , the real part μ ′ of the complex permeability tends to be low not only in the high frequency band but also in the low frequency band. On the other hand, when the iron oxide content is more than 49.5 mol% in terms of Fe 2 O 3 , the resonance frequency of the complex permeability is shifted to the low frequency side, and the imaginary part μ ”of the complex permeability in the high frequency band is In any case, when used as an antenna element, it causes a decrease in communication distance.

Ni−Cu−Zn系フェライト焼結体の主成分100モル%中、酸化銅の含有量は、CuO換算で、4.0〜16.0モル%、好ましくは5.6〜14.8モル%、より好ましくは6.8〜12.0モル%である。
酸化銅の含有量がCuO換算で4.0モル%未満であった場合、高周波帯域のみならず低周波帯域においても複素透磁率の実部μ'が低くなる傾向がある。一方、酸化銅の含有量がCuO換算で16.0モル%より多かった場合、異常粒成長を引き起こし、複素透磁率の実部μ'は向上するものの、虚部μ"が急激に悪化する傾向がある。いずれもアンテナ素子として使用する場合、通信距離の低下を招く要因となる。
In 100 mol% of the main component of the Ni—Cu—Zn ferrite sintered body, the content of copper oxide is 4.0 to 16.0 mol%, preferably 5.6 to 14.8 mol% in terms of CuO. More preferably, it is 6.8-12.0 mol%.
When the content of copper oxide is less than 4.0 mol% in terms of CuO, the real part μ ′ of the complex permeability tends to be lowered not only in the high frequency band but also in the low frequency band. On the other hand, when the content of copper oxide is more than 16.0 mol% in terms of CuO, abnormal grain growth is caused and the real part μ ′ of the complex permeability is improved, but the imaginary part μ ″ tends to deteriorate rapidly. In either case, when used as an antenna element, it causes a decrease in communication distance.

Ni−Cu−Zn系フェライト焼結体の主成分100モル%中、酸化亜鉛の含有量は、ZnO換算で、19.0〜25.0モル%、好ましくは20.0〜24.5モル%、より好ましくは21.0〜24.0モル%である。酸化亜鉛の含有量がZnO換算で19.0モル%未満であった場合、高周波帯域のみならず低周波帯域においても複素透磁率の実部μ'が低くなる傾向がある。一方、酸化亜鉛の含有量がZnO換算で25.0モル%より多かった場合、複素透磁率の共鳴周波数が低周波側へシフトし、高周波帯域の複素透磁率の虚部μ"が増大する傾向がある。いずれもアンテナ素子として使用する場合、通信距離の低下を招く要因となる。
In 100 mol% of the main component of the Ni—Cu—Zn ferrite sintered body, the content of zinc oxide is 19.0 to 25.0 mol%, preferably 20.0 to 24.5 mol% in terms of ZnO. More preferably, it is 21.0 to 24.0 mol%. When the content of zinc oxide is less than 19.0 mol% in terms of ZnO, the real part μ ′ of the complex permeability tends to be low not only in the high frequency band but also in the low frequency band. On the other hand, when the content of zinc oxide is more than 25.0 mol% in terms of ZnO, the resonance frequency of the complex permeability shifts to the low frequency side, and the imaginary part μ ″ of the complex permeability in the high frequency band tends to increase. In either case, when used as an antenna element, it causes a decrease in communication distance.

Ni−Cu−Zn系フェライト焼結体の主成分の残部は、酸化ニッケルのみから構成されていてもよいし、不可避的不純物である酸化マンガンなどを含有していてもよい。主成分の残部に、酸化ニッケルが含有される場合、Ni−Cu−Zn系フェライト焼結体の主成分100モル%中、酸化ニッケルの含有量は、NiO換算で、9.5〜32.0モル%、好ましくは15.0〜30.0モル%、より好ましくは17.0〜28.0モル%である。酸化ニッケルの含有量がNiO換算で9.5モル%未満であった場合、複素透磁率の共鳴周波数が低周波側へシフトし、高周波帯域の複素透磁率の虚部μ"が増大する傾向がある。一方、酸化ニッケルの含有量がNiO換算で32.0モル%より多かった場合、高周波帯域のみならず低周波帯域においても複素透磁率の実部μ'が低くなる傾向がある。いずれもアンテナ素子として使用する場合、通信距離の低下を招く要因となる。
The remainder of the main component of the Ni—Cu—Zn-based ferrite sintered body may be composed only of nickel oxide, or may contain manganese oxide, which is an unavoidable impurity. When nickel oxide is contained in the balance of the main component, the content of nickel oxide is 9.5 to 32.0 in terms of NiO in 100 mol% of the main component of the Ni—Cu—Zn-based ferrite sintered body. The mol%, preferably 15.0 to 30.0 mol%, more preferably 17.0 to 28.0 mol%. When the content of nickel oxide is less than 9.5 mol% in terms of NiO, the resonance frequency of the complex permeability tends to shift to the low frequency side, and the imaginary part μ ″ of the complex permeability in the high frequency band tends to increase. On the other hand, when the content of nickel oxide is more than 32.0 mol% in terms of NiO, the real part μ ′ of the complex permeability tends to be low not only in the high frequency band but also in the low frequency band. When used as an antenna element, it causes a decrease in communication distance.

本実施形態に係るアンテナ素子用フェライトプレートを形成するNi−Cu−Zn系フェライト焼結体には、上記の主成分に加え、副成分として、酸化チタン、酸化コバルト、酸化タングステンを含有している。
The Ni—Cu—Zn-based ferrite sintered body forming the antenna element ferrite plate according to the present embodiment contains titanium oxide, cobalt oxide, and tungsten oxide as subcomponents in addition to the above main components. .

酸化チタンの含有量は、主成分に対して、TiO換算で、0.5〜2質量%、好ましくは0.6〜1.9質量%、より好ましくは0.7〜1.8質量%である。酸化チタンの含有量が主成分に対して、TiO換算で0.5質量%未満であった場合、高周波帯域の複素透磁率の実部μ'が低くなる傾向にある。一方、酸化チタンの含有量が主成分に対して、TiO換算で2質量%より多かった場合、複素透磁率の共鳴周波数が低周波側へシフトし、高周波帯域の複素透磁率の虚部μ"が増大する傾向がある。いずれもアンテナ素子として使用する場合、通信距離の低下を招く要因となる。
The content of titanium oxide is 0.5 to 2% by mass, preferably 0.6 to 1.9% by mass, more preferably 0.7 to 1.8% by mass in terms of TiO 2 with respect to the main component. It is. When the content of titanium oxide is less than 0.5% by mass in terms of TiO 2 with respect to the main component, the real part μ ′ of the complex permeability in the high frequency band tends to be low. On the other hand, when the content of titanium oxide is more than 2% by mass in terms of TiO 2 with respect to the main component, the resonance frequency of the complex permeability shifts to the low frequency side, and the imaginary part μ of the complex permeability in the high frequency band "" Tends to increase. When used as an antenna element, both cause a reduction in communication distance.

酸化コバルトの含有量は、主成分に対して、CoO換算で、0.35〜2質量%、好ましくは0.4〜1.5質量%、より好ましくは0.5〜1質量%である。酸化コバルトの含有量が主成分に対して、CoO換算で0.35質量%未満であった場合、複素透磁率の共鳴周波数が低周波側に存在し、高周波帯域の複素透磁率の虚部μ"が増大する傾向にある。一方、酸化コバルトの含有量が主成分に対して、CoO換算で2質量%より多かった場合、高周波帯域のみならず低周波帯域においても複素透磁率の実部μ'が低くなる傾向がある。いずれもアンテナ素子として使用する場合、通信距離の低下を招く要因となる。
The content of cobalt oxide is 0.35 to 2% by mass, preferably 0.4 to 1.5% by mass, and more preferably 0.5 to 1% by mass in terms of CoO with respect to the main component. When the content of cobalt oxide is less than 0.35 mass% in terms of CoO with respect to the main component, the resonance frequency of the complex permeability exists on the low frequency side, and the imaginary part μ of the complex permeability in the high frequency band On the other hand, when the content of cobalt oxide is more than 2% by mass in terms of CoO with respect to the main component, the real part μ of the complex permeability not only in the high frequency band but also in the low frequency band 'Tends to be low, both of which cause a decrease in communication distance when used as an antenna element.

なお、酸化チタンおよび酸化コバルトが単独で含有されている場合には上記の効果は十分に得られない。すなわち、上記の効果は、酸化チタンおよび酸化コバルトの2種が含有され、さらに酸化チタンと酸化コバルトの含有量が本発明の範囲内に制御された場合に初めて得られる複合的な効果である。
In addition, said effect is not fully acquired when a titanium oxide and a cobalt oxide are contained independently. That is, the above effect is a composite effect obtained only when the two types of titanium oxide and cobalt oxide are contained and the contents of titanium oxide and cobalt oxide are controlled within the scope of the present invention.

本実施形態に係るフェライトプレートを形成するNi−Cu−Zn系フェライト焼結体においては、主成分の組成範囲が上記の範囲に制御されていることに加え、副成分として、酸化チタン、および酸化コバルトが特定量含有されている。特に酸化チタンを添加することで、複素透磁率の虚部μ"の周波数依存性が急峻な振る舞いを示し、RFID、或いはNFCの通信周波数13.56MHz近傍において、高μ'を維持しながら低μ"化が可能となる。このような組成を有するNi−Cu−Zn系フェライト焼結体から形成されるフェライトプレートをアンテナ素子として使用した場合に、通信距離の向上が可能となる。
In the Ni—Cu—Zn-based ferrite sintered body forming the ferrite plate according to the present embodiment, the composition range of the main component is controlled to the above range, and in addition, titanium oxide and oxidation are added as subcomponents. A specific amount of cobalt is contained. In particular, by adding titanium oxide, the frequency dependence of the imaginary part μ ″ of the complex permeability shows a steep behavior, and in the vicinity of the RFID or NFC communication frequency of 13.56 MHz, the low μ "It becomes possible. When a ferrite plate formed of a Ni—Cu—Zn ferrite sintered body having such a composition is used as an antenna element, the communication distance can be improved.

酸化タングステンの含有量は、主成分に対して、WO換算で、0.02〜0.5質量%、好ましくは0.04〜0.3質量%、より好ましくは0.05〜0.2質量%である。酸化タングステンの含有量が主成分に対して、WO換算で0.05質量%未満であった場合、Ni−Cu−Zn系フェライト焼結体の破壊靱性値が低くなり、小片分割後に高周波帯域の複素透磁率の実部μ'が低下する傾向がある。一方、酸化タングステンの含有量が主成分に対して、WO換算で0.5質量%より多かった場合、複素透磁率の共鳴周波数が低周波側に存在し、高周波帯域の虚部μ"が悪化し、アンテナ素子として使用する場合、通信距離の低下を招く要因となる。
The content of tungsten oxide, with respect to the main component, in terms of WO 3, 0.02 to 0.5 wt%, preferably from 0.04 to 0.3 wt%, more preferably 0.05 to 0.2 % By mass. When the content of tungsten oxide is less than 0.05% by mass in terms of WO 3 with respect to the main component, the fracture toughness value of the Ni—Cu—Zn-based ferrite sintered body becomes low, and the high frequency band after small piece division There is a tendency for the real part μ ′ of the complex permeability of the to decrease. On the other hand, when the content of tungsten oxide is more than 0.5% by mass in terms of WO 3 with respect to the main component, the resonance frequency of the complex permeability exists on the low frequency side, and the imaginary part μ ”of the high frequency band is When it uses as an antenna element, it becomes a factor which causes the fall of communication distance.

なお、フェライトプレートを形成するNi−Cu−Zn系フェライト焼結体の破壊靱性値は、1.3MPa・m1/2以上2.5MPa・m1/2以下であることが好ましい。より好ましくは1.4MPa・m1/2以上2.5MPa・m1/2以下、さらに好ましくは1.5MPa・m1/2以上2.5MPa・m1/2以下である。Ni−Cu−Zn系フェライト焼結体の破壊靱性値が1.3MPa・m1/2未満である場合、クラックが生じた際にそのクラックが大きく進展しやすくなり、薄いフェライトプレートのハンドリングが困難となり、機械的信頼性が低下しやすくなり、アンテナ素子として使用する場合、通信距離の低下を招く要因となる。一方、Ni−Cu−Zn系フェライト焼結体の破壊靱性値が2.5MPa・m1/2より高い場合、アンテナ素子用部材に柔軟性を付与する為にフェライトプレートを小片に分割する工程を行うことが難しくなり、アンテナ素子用部材を製造することに不具合が生じる。
Note that the fracture toughness value of the Ni-Cu-Zn based ferrite sintered body forming the ferrite plate is preferably 1.3 MPa · m 1/2 or more 2.5 MPa · m 1/2 or less. More preferably, it is 1.4 MPa · m 1/2 or more and 2.5 MPa · m 1/2 or less, and further preferably 1.5 MPa · m 1/2 or more and 2.5 MPa · m 1/2 or less. When the fracture toughness value of the Ni-Cu-Zn-based ferrite sintered body is less than 1.3 MPa · m 1/2 , when a crack occurs, the crack is likely to progress greatly, making it difficult to handle a thin ferrite plate Thus, the mechanical reliability is likely to be lowered, and when used as an antenna element, it causes a reduction in communication distance. On the other hand, when the fracture toughness value of the Ni—Cu—Zn-based ferrite sintered body is higher than 2.5 MPa · m 1/2 , the step of dividing the ferrite plate into small pieces in order to give flexibility to the antenna element member It becomes difficult to carry out, and problems occur in manufacturing the antenna element member.

次に、本実施形態に係るフェライトプレートの製造方法の一例を説明する。
Next, an example of a method for manufacturing a ferrite plate according to the present embodiment will be described.

まず、出発原料(主成分の原料および副成分の原料)を、所定の組成比となるように秤量して混合し、原料混合物を得る。混合する方法としては、たとえば、ボールミルを用いて行う湿式混合や、乾式ミキサーを用いて行う乾式混合が挙げられる。なお、平均粒径が0.1〜3μmの出発原料を用いることが好ましい。
First, starting materials (raw materials of main components and raw materials of subcomponents) are weighed and mixed so as to have a predetermined composition ratio to obtain a raw material mixture. Examples of the mixing method include wet mixing using a ball mill and dry mixing using a dry mixer. It is preferable to use a starting material having an average particle size of 0.1 to 3 μm.

主成分の原料としては、酸化鉄(α−Fe )、酸化銅(CuO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化ニッケル(NiO)、あるいはこれらを含む複合酸化物などを用いることができる。さらに、その他、焼成により上記した酸化物や複合酸化物となる各種化合物等を用いることができる。焼成により上記した酸化物になるものとしては、たとえば、金属単体、炭酸塩、シュウ酸塩、硝酸塩、水酸化物、ハロゲン化物、有機金属化合物等が挙げられる。
As a raw material of the main component, iron oxide (α-Fe 2 O 3 ), copper oxide (CuO), zinc oxide (ZnO), nickel oxide (NiO), or a composite oxide containing these can be used. In addition, various compounds that become oxides or composite oxides by firing can be used. Examples of the oxide that becomes the above-mentioned oxide upon firing include simple metals, carbonates, oxalates, nitrates, hydroxides, halides, organometallic compounds, and the like.

副成分の原料としては、酸化チタン(TiO)、酸化コバルト(Co)及び酸化タングステン(WO)を用いることができる。酸化コバルトについては、CoO、コバルトフェライト(CoFe)でもよいが、Coは、保管や取り扱いが容易であること、空気中でも価数が安定していること、量産性に優れていることから酸化コバルトの原料として好ましい。
Titanium oxide (TiO 2 ), cobalt oxide (Co 3 O 4 ), and tungsten oxide (WO 3 ) can be used as raw materials for the subcomponents. Cobalt oxide may be CoO or cobalt ferrite (CoFe 2 O 4 ), but Co 3 O 4 is easy to store and handle, has a stable valence even in air, and has excellent mass productivity. Therefore, it is preferable as a raw material for cobalt oxide.

次に、原料混合物の仮焼きを行い、仮焼き材料を得る。仮焼きは、原料の熱分解、成分の均質化、フェライトの生成、焼結による超微粉の消失と適度の粒子サイズへの粒成長を促し、原料混合物を後工程に適した形態に変換するために行われる。こうした仮焼きは、好ましくは800〜1100℃の温度で、通常1〜3時間程度行う。仮焼きは、大気(空気)中で行ってもよく、大気中よりも酸素分圧が高い雰囲気や純酸素雰囲気で行っても良い。なお、主成分の原料と副成分の原料との混合は、仮焼きの前に行なってもよく、仮焼き後に行なってもよい。
Next, the raw material mixture is calcined to obtain a calcined material. Calcining promotes thermal decomposition of raw materials, homogenization of ingredients, formation of ferrite, disappearance of ultrafine powder due to sintering and grain growth to an appropriate particle size, and converts the raw material mixture into a form suitable for subsequent processes. To be done. Such calcination is preferably performed at a temperature of 800 to 1100 ° C. for about 1 to 3 hours. The calcination may be performed in the air (air), or may be performed in an atmosphere having a higher oxygen partial pressure or in a pure oxygen atmosphere than in the air. The mixing of the main component raw material and the subcomponent raw material may be performed before calcining or after calcining.

次に、仮焼き材料の粉砕を行い、粉砕材料を得る。粉砕は、仮焼き材料の凝集を解して、適度の焼結性を有する粉体とするために行われる。仮焼き材料が大きい塊を形成しているときには、粗粉砕を行ってからボールミルやアトライターなどを用いて湿式粉砕を行う。湿式粉砕は、粉砕材料の平均粒径が、好ましくは0.5〜2μm程度となるまで行う。
Next, the calcined material is pulverized to obtain a pulverized material. The pulverization is performed in order to dissolve the calcined material and form a powder having appropriate sinterability. When the calcined material forms a large lump, wet pulverization is performed using a ball mill or an attritor after coarse pulverization. The wet pulverization is performed until the average particle diameter of the pulverized material is preferably about 0.5 to 2 μm.

得られた粉砕材料を用いて、本実施形態に係るフェライトプレートを製造する。該フェライトプレートを製造する方法については制限されないが、以下では、シート法を用いる。
Using the obtained pulverized material, the ferrite plate according to the present embodiment is manufactured. The method for producing the ferrite plate is not limited, but in the following, the sheet method is used.

まず、得られた粉砕材料を、溶媒、バインダ、分散剤、可塑剤等の添加剤とともにスラリー化し、ペーストを作製する。そして、このペーストを用いて50〜350μmの厚みを有するグリーンシートを形成する。なお、得られたグリーンシートを複数枚積層してもよい。次いで、形成されたグリーンシートを所定の形状に加工し、脱バインダ工程、焼成工程を経て、本実施形態に係る30〜300μmの厚みを有するフェライトプレートが得られる。焼成は、好ましくは900〜1300℃の温度で、通常2〜5時間程度行う。また、焼成は、大気(空気)中で行ってもよく、大気中よりも酸素分圧が高い雰囲気で行っても良い。このようにして本実施形態に係るフェライトプレートが得られる。
First, the obtained pulverized material is slurried together with additives such as a solvent, a binder, a dispersant, and a plasticizer to prepare a paste. And the green sheet which has a thickness of 50-350 micrometers is formed using this paste. A plurality of obtained green sheets may be laminated. Next, the formed green sheet is processed into a predetermined shape, and a ferrite plate having a thickness of 30 to 300 μm according to the present embodiment is obtained through a binder removal step and a firing step. Firing is preferably performed at a temperature of 900 to 1300 ° C., usually for about 2 to 5 hours. The firing may be performed in the atmosphere (air) or in an atmosphere having a higher oxygen partial pressure than in the atmosphere. In this way, the ferrite plate according to the present embodiment is obtained.

上述した実施形態では、フェライトプレートをシート法により製造したが、例えば、フェライト粉末とバインダ樹脂を混合した後、粉末圧縮成形法、射出成形法、カレンダー法、押し出し法等の公知の方法により製造してもよい。
In the embodiment described above, the ferrite plate is manufactured by the sheet method. For example, after the ferrite powder and the binder resin are mixed, the ferrite plate is manufactured by a known method such as a powder compression molding method, an injection molding method, a calendar method, an extrusion method, or the like. May be.

次いで、得られたフェライトプレートの片面(一方の表面)に粘着材層18、例えば、両面粘着テープを設ける。そして、粘着材層が形成されている面と反対側の表面(他方の表面)には、小片に分割されたフェライトプレートの欠損及び脱落を防ぐための保護層16を設ける。保護層の形成は、保護層を構成する樹脂のフイルムまたはシートを、必要により接着剤を介してフェライトプレートの表面に接着することにより、または、保護層を構成する樹脂を含有する塗料をフェライトプレートの表面に塗布することにより行う。フェライトプレートの両面をこれら2層(粘着材層18と保護層16)で保持した状態にして、これらを圧延装置のローラーに対し0度方向,90度方向に1回ずつ通すことにより、フェライトプレートが格子状に多数個の面状小片に分割されて空隙19が生ずる(図2参照)。このようにして本実施形態に係る、屈曲性および柔軟性を有するアンテナ素子用部材が得られる。
Next, an adhesive layer 18, for example, a double-sided adhesive tape is provided on one side (one surface) of the obtained ferrite plate. A protective layer 16 is provided on the surface opposite to the surface on which the adhesive material layer is formed (the other surface) to prevent the ferrite plate divided into small pieces from being lost and dropped off. The protective layer is formed by adhering a resin film or sheet constituting the protective layer to the surface of the ferrite plate, if necessary, with an adhesive, or by applying a paint containing the resin constituting the protective layer to the ferrite plate. It is performed by applying to the surface. The ferrite plate is made by holding both sides of the ferrite plate with these two layers (adhesive layer 18 and protective layer 16) and passing them once in the 0 degree direction and 90 degree direction with respect to the roller of the rolling device. Are divided into a large number of planar small pieces in a lattice shape to form voids 19 (see FIG. 2). In this way, the antenna element member having flexibility and flexibility according to the present embodiment is obtained.

次いで、得られたアンテナ素子用部材20の粘着材層18の面に対し、非接触通信用のアンテナコイル14を張り付ける。アンテナコイル14は、中央に開口部を備えたループ形状のループアンテナ構造となっており、ループ形状は円形または略矩形または多角形のいずれであってもよい。さらに、アンテナコイル14の材質としては、導電性の金属製線材、金属製板材、金属製箔材、または金属製筒材等から適宜選択することができ、例えば金属線、金属箔、導電体ペースト、めっき転写、スパッタ、蒸着、もしくはスクリーン印刷によりアンテナコイル14を形成することができる。このようにして本実施形態に係るアンテナ素子1が得られる。
Next, the antenna coil 14 for non-contact communication is attached to the surface of the adhesive material layer 18 of the obtained antenna element member 20. The antenna coil 14 has a loop-shaped loop antenna structure with an opening at the center, and the loop shape may be circular, substantially rectangular, or polygonal. Furthermore, the material of the antenna coil 14 can be appropriately selected from conductive metal wire, metal plate, metal foil, metal cylinder, etc., for example, metal wire, metal foil, conductor paste The antenna coil 14 can be formed by plating transfer, sputtering, vapor deposition, or screen printing. Thus, the antenna element 1 according to the present embodiment is obtained.

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, Of course, in the range which does not deviate from the summary of this invention, it can implement in various aspects. .

以下、本発明をさらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
Hereinafter, the present invention will be described based on further detailed examples, but the present invention is not limited to these examples.

まず、主成分の原料として、Fe、NiO、CuO、ZnO、を、副成分の原料として、TiO、CoおよびWO準備し、表1に示す所定の組成比となるよう秤取し、これに500mLのイオン交換水を溶媒として加えて、鋼鉄製ボールミルにて16時間湿式混合して原料混合物を得た。
First, Fe 2 O 3 , NiO, CuO, and ZnO are prepared as main component materials, and TiO 2 , Co 3 O 4, and WO 3 are prepared as subcomponent materials, and the predetermined composition ratios shown in Table 1 are obtained. Then, 500 mL of ion-exchanged water was added as a solvent, and wet mixing was performed for 16 hours in a steel ball mill to obtain a raw material mixture.

得られた原料混合物の粉末は加熱炉を用いて最高温度800℃で2時間仮焼した後、これを炉冷し、30メッシュのふるいで解砕した。その後、再び500mLのイオン交換水を溶媒として加え、鋼鉄製ボールミルにて16時間湿式粉砕して粉砕材料を得た。
The obtained powder of the raw material mixture was calcined at a maximum temperature of 800 ° C. for 2 hours using a heating furnace, then cooled in a furnace and crushed with a 30-mesh sieve. Thereafter, 500 mL of ion exchange water was again added as a solvent, and wet pulverization was performed for 16 hours in a steel ball mill to obtain a pulverized material.

得られた粉砕材料のフェライト粉末100質量%に、アジビン酸ジオクチル3.5質量%、ブチラール樹脂8質量%、および溶媒としてキシレンとイソブチルアルコールの混合溶液(キシレン:イソブチルアルコール=6:4(質量比))72質量%をボールミルで混合、溶解、分散して、フェライト粉末を含むスラリーを作製した。得られたスラリーを油ロータリー真空ポンプで減圧脱泡した後、ポリエチレンテレフタレート(PET)フイルム上にドクターブレードで一定の厚さに塗布し、100℃熱風で30分間乾燥して、厚さ約120μmのグリーンシートを得た。
100% by mass of ferrite powder of the obtained pulverized material, 3.5% by mass of dioctyl adipate, 8% by mass of butyral resin, and a mixed solution of xylene and isobutyl alcohol as a solvent (xylene: isobutyl alcohol = 6: 4 (mass ratio) )) 72% by mass was mixed, dissolved and dispersed by a ball mill to prepare a slurry containing ferrite powder. The obtained slurry was degassed under reduced pressure with an oil rotary vacuum pump, and then applied to a certain thickness on a polyethylene terephthalate (PET) film with a doctor blade, dried with hot air at 100 ° C. for 30 minutes, and a thickness of about 120 μm. A green sheet was obtained.

次いで、得られたグリーンシートを昇温速度1℃/分で室温から500℃まで昇温し、500℃で3時間保持して脱脂した後、1000℃に加熱して2時間焼結を行い、厚さ約100μmのフェライトプレートを得た。
Next, the obtained green sheet was heated from room temperature to 500 ° C. at a heating rate of 1 ° C./min, degreased by holding at 500 ° C. for 3 hours, then heated to 1000 ° C. and sintered for 2 hours, A ferrite plate having a thickness of about 100 μm was obtained.

得られたフェライトプレートの一方の表面に粘着材層として市販のアクリル系両面テープ(30μm)を、他方の表面に保護層として、市販のアクリル系粘着剤を塗布した片面粘着シート(30μm)を貼って、粘着材層と保護層によって保持された状態のフェライトプレートをGAP量:150μmに調整した圧延装置のローラーに対し、0度方向と90度方向に1回ずつ通すことにより、フェライトプレートが格子状に多数個の面状小片に分割されたアンテナ素子用部材を得た。
A commercially available acrylic double-sided tape (30 μm) as an adhesive layer is applied to one surface of the obtained ferrite plate, and a single-sided adhesive sheet (30 μm) coated with a commercially available acrylic adhesive is applied as a protective layer to the other surface. Then, the ferrite plate held by the adhesive layer and the protective layer is passed through the roller of the rolling machine whose GAP amount is adjusted to 150 μm once each in the 0 degree direction and the 90 degree direction, so that the ferrite plate is latticed. An antenna element member divided into a large number of planar small pieces was obtained.

アンテナ素子用部材の片面粘着シートを剥離し、分割されたフェライトプレートの形状とサイズを確認したところ、2〜3mmの格子状に分割されていた。
When the single-sided adhesive sheet of the antenna element member was peeled and the shape and size of the divided ferrite plate were confirmed, it was divided into a 2 to 3 mm lattice.

<磁気特性評価>
複素透磁率は、多数個の面状小片に分割された厚み160μmのアンテナ素子用部材(フェライトプレートの厚みは100μm)から、外径18mm、内径10mmのピナクル金型を用いてトロイダル形状に打ち抜き、打ち抜いたアンテナ素子用部材6枚を互いに張り合わせたものを用い、インピーダンスアナライザ(Agilent Technologies社製、商品名:RFインピーダンス/マテリアル・アナライザ、形式:E4991A)と磁性材料測定電極(Agilent Technologies社製、商品名:磁性材料テストフィクスチャ、形式:16454A)を用い、測定温度25℃で磁気特性評価を行った。
<Evaluation of magnetic properties>
The complex permeability is punched into a toroidal shape using a pinnacle mold having an outer diameter of 18 mm and an inner diameter of 10 mm from a member for antenna element having a thickness of 160 μm divided into a number of planar small pieces (the thickness of the ferrite plate is 100 μm). An antenna analyzer (made by Agilent Technologies, product name: RF impedance / material analyzer, model: E4991A) and magnetic material measurement electrode (manufactured by Agilent Technologies, product) Name: magnetic material test fixture, type: 16454A), and magnetic properties were evaluated at a measurement temperature of 25 ° C.

<アンテナ通信距離>
多数個の面状小片に分割された厚み160μmのアンテナ素子用部材(フェライトプレートの厚みは100μm)から、ピナクル金型により、50mm×40mmの寸法を有する長方形を打ち抜いて通信距離測定用の試料とした。アンテナ素子用部材の保護層を有する面に筐体セル、電池パックなどの金属を模した銅版を配置し、そして粘着材層を有する面に50mm×40mmの寸法を有するNFCシステム用のアンテナコイル(ループアンテナ構造、パターン:略矩形)を貼り付けて測定用のタグとした。タグとNFC用リーダーライター(ID Tech社製、商品名:コンタクトレスリーダ、形式:ViVOpay5000)との間でアンテナモジュールを構成して、13.56MHzの共振周波数における25℃の通信距離を測定した。
<Antenna communication distance>
From a member for antenna element having a thickness of 160 μm divided into a large number of planar pieces (the thickness of the ferrite plate is 100 μm), a pinnacle mold is used to punch out a rectangle having a size of 50 mm × 40 mm and a sample for measuring a communication distance did. An antenna coil for an NFC system having a size of 50 mm × 40 mm on a surface having an adhesive material layer, on which a copper plate imitating a metal such as a housing cell or a battery pack is disposed on the surface having a protective layer of the antenna element member. A loop antenna structure, pattern: substantially rectangular) was affixed to obtain a measurement tag. An antenna module was configured between the tag and an NFC reader / writer (product name: contactless reader, model: ViVOpay5000, manufactured by ID Tech), and a communication distance of 25 ° C. at a resonance frequency of 13.56 MHz was measured.

<破壊靱性値>
Ni−Cu−Zn系フェライト焼結体の破壊靱性値は次のように測定した。得られた粉砕材料のフェライト粉末100質量%に、ポリビニルアルコール6質量%を含むバインダ水溶液を10質量%加えて約10分間混練して造粒し、20メッシュのふるいで整粒した顆粒を、乾式圧縮成型機と金型を用いて円柱状試料に成型し、これを1000℃に加熱して2時間焼結を行い、破壊靱性値測定用サンプル(外径:10mm,厚み:3mm)を得た。得られたサンプルに鏡面研磨を行った後、ビッカース硬度試験機(フューチュアテック(FUTURE−TECH)社製、形式:FV−800)を用い、JIS
R1607−2010に準拠したIF(Indentation Fracture)法により、Ni−Cu−Zn系フェライト焼結体の破壊靱性値KIcを測定した。
<Fracture toughness value>
The fracture toughness value of the Ni—Cu—Zn ferrite sintered body was measured as follows. 10% by weight of an aqueous binder solution containing 6% by weight of polyvinyl alcohol is added to 100% by weight of the ferrite powder of the obtained pulverized material, and the mixture is kneaded and granulated for about 10 minutes. Molded into a cylindrical sample using a compression molding machine and a mold, heated to 1000 ° C. and sintered for 2 hours to obtain a sample for fracture toughness measurement (outer diameter: 10 mm, thickness: 3 mm) . After the sample was mirror-polished, it was subjected to JIS using a Vickers hardness tester (manufactured by FUTURE-TECH, model: FV-800).
The fracture toughness value K Ic of the Ni—Cu—Zn-based ferrite sintered body was measured by an IF (Indentation Fracture) method based on R1607-2010.

得られた測定評価結果を表1に示す。参考例としてIBF10(シリーズ名 TDK社製)を記載した。本実施例では、通信距離がIBF10より良好(50.0mm以上)であること、あるいは破壊靱性値がIBF10より良好(1.18MPa・m1/2以上)であることが望ましく、かつμ'は165以上、μ"は7以下であることがさらに望ましい。
The obtained measurement evaluation results are shown in Table 1. As a reference example, IBF10 (series name manufactured by TDK) was described. In this embodiment, it is desirable that the communication distance is better than IBF10 (50.0 mm or more), or the fracture toughness value is better than IBF10 (1.18 MPa · m 1/2 or more), and μ ′ is More preferably, it is 165 or more and μ ″ is 7 or less.

Figure 2015117172
Figure 2015117172

表1より、Co及びTiの酸化物を含有し,Fe,Ni,Cu及びZnを主成分とするNi−Cu−Zn系フェライト100質量%に対し、副成分として酸化タングステンを上記の範囲で含有させて、その含有量が本発明の範囲内である場合(実施例1〜18)、良好な通信距離が得られると同時に高い破壊靱性値が得られることが確認された。これに対し、主成分や副成分,特に酸化タングステンを上記の範囲で含有されない場合(比較例1〜8)、通信距離の低下や破壊靱性値の低下が確認され、非接触通信用のアンテナ素子への適用に適していないことが確認された
From Table 1, it contains oxides of Co and Ti, and contains 100% by mass of Ni—Cu—Zn ferrite containing Fe, Ni, Cu and Zn as main components, and tungsten oxide as an accessory component in the above range. Thus, when the content is within the range of the present invention (Examples 1 to 18), it was confirmed that a good communication distance can be obtained and at the same time a high fracture toughness value can be obtained. On the other hand, when no main component or subcomponent, particularly tungsten oxide, is contained in the above range (Comparative Examples 1 to 8), a decrease in communication distance or a decrease in fracture toughness value is confirmed, and an antenna element for non-contact communication Confirmed not suitable for application

これらの結果より、本発明による実施例のフェライトプレートは、比較例及び参考例のものと比較して、機械的信頼性が高く、薄くてもハンドリングがしやすいだけでなく、アンテナ素子用として適用しても長い通信距離が得られる特徴を有することが確認された。
From these results, the ferrite plate of the example according to the present invention has higher mechanical reliability than the comparative example and the reference example, and is easy to handle even if it is thin. Even in such a case, it was confirmed that a long communication distance can be obtained.

以上のように、本発明に係るフェライトプレートを、アンテナ素子用部材に適用することで、長い通信距離を維持したまま、アンテナの薄型化が可能になることから、非接触通信機能を有する機器の省スペース化という意味でも有用である。
As described above, by applying the ferrite plate according to the present invention to the antenna element member, the antenna can be thinned while maintaining a long communication distance. It is also useful in terms of space saving.

1 ・・・アンテナ素子
12・・・フェライトプレート
14・・・アンテナコイル
16・・・保護層
18・・・粘着材層
19・・・空隙
20・・・アンテナ素子用部材










DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Antenna element 12 ... Ferrite plate 14 ... Antenna coil 16 ... Protective layer 18 ... Adhesive material layer 19 ... Air gap 20 ... Antenna element member










Claims (5)

Co及びTiの酸化物を含有し、Fe,Ni,Cu及びZnを主成分とするNi−Cu−Zn系フェライト100質量%に対し、副成分として酸化タングステンをWO換算で0.02〜0.5質量%を含有するNi−Cu−Zn系フェライト焼結体から形成されることを特徴とするフェライトプレート。
With respect to 100% by mass of Ni—Cu—Zn based ferrite containing Fe, Ni, Cu and Zn as main components and containing oxides of Co and Ti, tungsten oxide as an accessory component is 0.02 to 0 in terms of WO 3. A ferrite plate formed of a Ni—Cu—Zn ferrite sintered body containing 5 mass%.
請求項1に記載されたフェライトプレートであって、Ni−Cu−Zn系フェライトの主成分組成が、酸化鉄をFe換算で45.0〜49.5モル%、酸化銅をCuO換算で4〜16.0モル%、酸化亜鉛をZnO換算で19.0〜25.0モル%を含有し、残部が酸化ニッケルで構成されており、前記主成分に対して、不可避不純物を除き、副成分として、酸化チタンをTiO換算で0.5〜2質量%、酸化コバルトをCoO換算で0.35〜2質量%,酸化タングステンをWO換算で0.02〜0.5質量%を含有することを特徴とするフェライト焼結体から形成されるフェライトプレート。
2. The ferrite plate according to claim 1, wherein the main component composition of Ni—Cu—Zn-based ferrite is 45.0 to 49.5 mol% of iron oxide in terms of Fe 2 O 3 and copper oxide in terms of CuO. 4 to 16.0 mol%, zinc oxide 19.0 to 25.0 mol% in terms of ZnO, and the balance is composed of nickel oxide, excluding inevitable impurities with respect to the main component, as a secondary component, 0.5 to 2 wt% of titanium oxide in terms of TiO 2, 0.35 to 2 wt% of cobalt oxide in terms of CoO, a 0.02-0.5 wt% tungsten oxide in terms of WO 3 A ferrite plate formed from a ferrite sintered body characterized by containing.
フェライトプレートの一方の表面に粘着材層、他方の表面に保護層が設けられており、この2層によって保持された状態で、フェライトプレートが多数個の面状小片に分割された、請求項1に記載のフェライトプレートを用いたアンテナ素子用部材。
An adhesive layer is provided on one surface of the ferrite plate, and a protective layer is provided on the other surface, and the ferrite plate is divided into a number of planar small pieces while being held by the two layers. The member for antenna elements using the ferrite plate of description.
請求項1、又は、請求項2に記載されるフェライトプレートを含むアンテナ素子。
An antenna element including the ferrite plate according to claim 1.
請求項3に記載されるアンテナ素子用部材を有するアンテナ素子。














An antenna element comprising the antenna element member according to claim 3.














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