JP4218635B2

JP4218635B2 - 磁性材の製造方法およびアンテナ装置

Info

Publication number: JP4218635B2
Application number: JP2004365716A
Authority: JP
Inventors: 秀次藤本; 弘治西村; 初弘矢野; 浩一渡辺
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2024-12-17
Also published as: JP2006174223A

Description

本発明は、従来のＲＦＩＤアンテナが、１３．５６ＭＨｚの帯域でＩＣタグに電波を飛ばしＩＣタグの情報を読む機能があるが、ＩＣタグやＲＦＩＤアンテナの背面に磁界に影響する金属棚や電解物質があると著しく通信特性が悪くなる問題が指摘されていた。

本発明は、ＩＣタグやＲＦＩＤアンテナの背面に磁界に影響する金属や電解物質があってもＩＣタグを使用するとき、ＲＦＩＤアンテナに対し裏面に低ロス(Ｈｉ−Ｑ)の磁性体を用いることで通信特性を向上させる磁性体を検討し、背面の磁界の影響物体(渦電流発生)に対してできるだけ影響を遮蔽するための磁性材及びその製造方法、それを用いた磁性シート並びにアンテナ装置に関する。

近年、ＩＣチップを備えたトランスポンダとリーダ／ライタ(又はライタ)との間でデータの交信を行うＲＦＩＤシステムが普及している。このＲＦＩＤシステムは、トランスポンダ及びリーダ／ライタの各々に備えたアンテナを使用してデータの交信を行うため、トランスポンダをリーダ／ライタから数ｃｍ乃至数十ｃｍ離しても通信が可能であり、汚れや静電気等に強いという長所から、病院の薬品管理、図書館の本の管理、工場の生産管理、物流の管理、入退室管理等の様々な分野に利用されるようになってきている。

最近では、これらのＲＦＩＤシステムに用いられるアンテナにおいても挟隙間においての付設が要求され、ＲＦＩＤアンテナに対し裏面に磁性体シートを用いることで通信特性を向上させている場合が多い。この例として（特許文献１）に開示がある。
特開２００２−２９８０９５号公報

ここで、図１３は、アンテナ装置の一例を示す分解斜視図、図１４は、アンテナ装置のアンテナ部及び磁性材部の断面図、図１５は、磁性シートの断面図、図１６は、磁性材の断面図である。

ＲＦＩＤシステムに用いられるアンテナ装置の一例としては、図１３に示すように、上下の樹脂ケース１００，１０８内に、樹脂基板１０３上にアンテナパターン１０２が形成され、整合回路１０４を備えたアンテナ部と、その下方に磁性材部１０５、樹脂基板１０６、金属板１０７が配置された構成がある。なお、図１４にアンテナパターン１０２を備えるアンテナ部と、磁性材部１０５、樹脂基板１０６の断面構造を示している。

磁性材部１０５としては、図１５に示すように、シート基材１０９に磁性粒子１１０を備えた磁性シート１０５ａが用いられる場合や、図１６に示すように、焼結された磁性体単体である磁性材１０５ｂが用いられる場合もある。なお、１１０は磁性粒子、１１１は粒界である。

しかしながら、図１５に示すような磁性シート１０５ａでは、磁性シート１０５ａの構成のほとんどを柔軟性等の物理的性能を求めたシート基材１０９が占有するため、磁性機能が十分に発揮されないという問題があり、磁性機能が十分に発揮されないと、ＲＦＩＤシステムの通信特性が低下する。

この構成による磁性機能を向上させる方法は、磁性粒子１１０の含有率を増加させるこ
とで実現するが、磁性粒子１１０の含有率を増加させることで、磁性シート１０５ａ自体の柔軟性等の物理的性能を損なうことや、分散が困難となるため磁性粒子１１０の凝集密度の隔たりを生じることにより、気孔や亀裂等の損傷や、機械的強度劣化や耐候性劣化等の課題があり、十分に磁性粒子１１０の含有率を増やせず、磁性機能を高められないという問題がある。

また、磁性材料の含有率を高めたものとして、図１６に示すように、磁性材１０５ｂを焼結体のバルク構造とすれば、磁性機能は高めることは可能であるが、焼結体であるために柔軟性等の物理的性能を満足できないという課題があった。また、焼結体のバルク構造では、衝撃に弱く、クラック、欠け、割れ等の機械的欠陥を生じるといった課題や、薄型化に関しては工数面や加工性の面から生産性が悪いといった課題があった。

そこで、本発明は、磁性材、磁性シートの必要限の物理的性能を有しつつ、磁気特性を最大限に発揮させることによりアンテナの通信特性の向上を図ることができる磁性材及びその製造方法、それを用いた磁性シート並びにアンテナ装置を提供することを目的とする。

本発明は、非接触でデータの通信を行うＲＦＩＤシステムにおけるアンテナ装置であって、アンテナ装置の磁性材部が複数の磁性体の固片が敷き置きした集合体で構成され、前記磁性材片がシート基材により保持された構成であり、前記シート基材によりアンテナパターンが一体形成され、さらに、シート基材によりアンテナパターンが覆われたことを特徴とするアンテナ装置の構成とする。

本発明では、アンテナ装置の磁性材部が複数の磁性体の固片の集合体で構成され、前記磁性材片がシート基材により保持された構成であるので、磁性シートの構成範囲において磁性体の固片体積を最大限に大きくすることができ、従って磁性体の固体性能を最大限に利用することができる。

また、磁性体固片の上下面がシート基材で保持されているため、磁性体固片が外部応力や衝撃に対して、クラックや割れや欠け等の発生を防止することができる。

更に、この磁性体の大きさ、形状を任意に設計することにより、より磁性層密度を高め磁性機能を高めることができる。磁性機能が高められることにより、ＲＦＩＤシステムの通信特性を向上させることが可能となる。

また、単一の磁性層の上下面に亘って連続的に磁性体固片間の隙間が形成されるため、この磁性体の大きさ、形状、及び接合部を任意に設計することにより、磁性シートの曲げ、たわみに対する柔軟性や、切断等加工性を容易にすることができる。

また、前記シート基材の構成部にアンテナを一体形成しているため、柔軟性があり、薄型軽量化に対応したアンテナ一体型磁性シートを提供することができる。

また、アンテナパターンの表面がシート基材で覆われているため、アンテナパターン表面が変質や腐食を防止することができる。また、外部応力によりアンテナの変形や外れ等のトラブルを防止できる。

本発明の第１の発明は、非接触でデータの通信を行うＲＦＩＤシステムにおけるアンテナ装置であって、アンテナ装置の磁性材部が複数の磁性体の固片が敷き置きした集合体で構成され、磁性材片がシート基材により保持された構成であり、シート基材によりアンテナパターンが一体形成され、さらに、シート基材によりアンテナパターンが覆われたことを特徴とするアンテナ装置であって、アンテナ一体型磁性シートに要求される物理的性能の範囲において最大限の磁性体固片の体積を利用することができ、また、磁性体層全体における磁性体比表面積が小さくなるため、シート基材量を少なくすることができ、高い磁気性能を得ることができ、ＲＦＩＤシステムの通信特性を向上させることができる。また、磁性体固片の上下面がシート基材で保持されているため、磁性体固片が外部応力や衝撃に対して、クラックや割れや欠け等の発生を防止することができる。

また、複数の磁性体の固片の大きさは、１０μｍ以上であることを特徴とするアンテナ装置であって、磁性体層全体における磁性体比表面積が小さくなるため、シート基材量を少なくすることができ、高い磁気性能を得ることができ、ＲＦＩＤシステムの通信特性を向上させることができる。

また、磁性材固片の集合体において、隣接片との間を空隙とすることを特徴とするアンテナ装置であって、各磁性体の固片の隣接部を空隙とすることにより、磁気シートの曲げ、たわみ性等物理的性能や加工性能に対する設計を容易にすることができる。

また、磁性材固片の集合体において、隣接片との間をシート基材で構成したことを特徴とするアンテナ装置であって、磁気シートの曲げ、たわみ性等物理的性能や加工性能に対する設計を容易にすることができ、磁性体固片の保持強度を向上させることができる。

また、磁性材固片の集合体において、隣接片同士を接触させたことを特徴とするアンテナ装置であって、磁性体層全体における磁性体固片の体積を増加させることが可能となり、シート基材量を少なくすることができ、高い磁気性能を得ることができるとともに、ＲＦＩＤシステムの通信特性を向上させることができる。

また、磁性材部が、多層構造で形成され、層間がシート基材により接合されたことを特徴とするアンテナ装置であって、磁性層の厚みを任意に選択することが容易となり、効率の良い設計が可能となる。

また、複数の磁性材片が、略同一形状としたことを特徴とするアンテナ装置であって、各々の磁性体と各々の磁性体の隙間を整列配置することが可能なため、磁気特性や絶縁特性などの特性や、磁気シートの曲げ、たわみ性等物理的性能や加工性能に対する設計を容易にすることができる。

また、複数の磁性材固片の集合体の側面に、シート基材を構成したことを特徴とするアンテナ装置であって、磁性体固片の集合体の側面部が、外部応力や衝撃に対して強くなり、クラックや割れや欠け等の発生を防止することができる。また、側面からの水分等の浸入を防止することができ、信頼性を向上させることができる。

また、シート基材で保持された複数の磁性材片の基材上に，粘着性シートを形成し、粘着性シート上にアンテナパターンを形成し、アンテナパターン上にシート基材を形成したことを特徴とするアンテナ装置であって、磁性シートとアンテナパターンの接合を効率よく行うことが可能となる。

また、シート基材で保持された複数の磁性材片の基材上に粘着性シートを形成し、アンテナパターンを基材シートでモールドしたものを粘着性シートで固定したことを特徴とするアンテナ装置であって、磁性シートとアンテナパターンの接合を効率よく行うことが可能となる。また、アンテナパターンがモールド固定されているので、組み立て時にアンテナパターンの破損や変形や位置ズレがなく、精度よくアンテナパターンを形成することが可能となり、ＲＦＩＤシステムにおいて安定した通信特性を得ることができる。

また、シート基材として樹脂もしくはゴムを用いたことを特徴とするアンテナ装置であって、磁性シートの磁性機能を大きく損なうことなく、シートとしての物理的性能を更に高めることができる。

また、アンテナがループアンテナであって、前記ループが少なくとも１以上の周回を有することを特徴とするアンテナ装置であって、任意の周回パターンを形成することにより、最適なアンテナ特性を得ることが可能となる。

また、アンテナが、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形成されたことを特徴とするアンテナ装置であって、薄型化に対応したアンテナパターンを効率よく形成することが可能となる。

また、磁性材部が、軟磁性フェライトであることを特徴とするアンテナ装置であって、軟磁性フェライトを用いることにより高性能の磁気シートを作製することが可能となる。フェライトの組成等の調整が容易で磁気特性の設定を任意に選択することが可能となる。

さらに、軟磁性フェライトがフェライト粉体を乾式プレス成形し、焼成することにより焼結体としたことを特徴とするアンテナ装置であって、磁性体の固片を高密度のフェライト焼結体とすることが可能となり、高い磁気特性の磁気シートを得ることができ、ＲＦＩＤの通信特性を向上させることができる。

さらに、軟磁性フェライトの密度が、３．５ｇ／ｃｍ³以上であることを特徴とするアンテナ装置であって、高い磁気特性の磁気シートを得ることができ、ＲＦＩＤの通信特性を向上させることができる。

さらに、軟磁性フェライトの磁性材片の大きさが、結晶粒界以上であることを特徴とするアンテナ装置であって、磁性体の磁気特性を最大限に引き出すことができるため、高い磁気特性の磁気シートを得ることができ、ＲＦＩＤの通信特性を向上させることができる。

さらに、軟磁性フェライトは、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトまたは、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトを含むことを特徴とするアンテナ装置であって、任意の磁気特性の材料を選択できるため、アンテナ装置の設計が容易となる。

さらに、軟磁性フェライトはＦｅ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ、または、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＭｎＯ、ＣｕＯからなることを特徴とするアンテナ装置であって、ＣｕＯを添加することにより、低温焼結が可能となり、生産性の向上が可能となる。

本発明の第２の発明は、可撓性を有するシート基材に配置される磁性材の製造方法であって、磁性材料を混合粉砕し、乾燥し、粉砕後、仮焼し、造粒し、所定の固片形状に成形し、本焼成したことを特徴とする磁性材の製造方法。

本発明の第３の発明は、可撓性を有するシート基材に配置される磁性材の製造方法であって、磁性材料を混合粉砕し、乾燥し、粉砕後、仮焼し、造粒し、本焼成し、所定の固片形状に切り出したことを特徴とする磁性材の製造方法。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるアンテナ一体型磁性シートを示す斜視図である。図１において、１はアンテナ一体型磁性シート、２はアンテナパターン、３は整合回路、４はシート基材、１０は磁性体固片である。

図１に示すように、アンテナ一体型磁性シート１は、磁性体固片１０の集合体とアンテナパターン２がシート基材４により被覆された状態で保持され一体構造となっている。

アンテナ一体型磁性シート１をこのような構造とすると、薄型化、軽量化が可能となる上、高い磁気特性を得ることが可能となり、ＲＦＩＤの通信特性の向上を図ることができる。また、アンテナパターン２がシート基材４で覆われているため、アンテナパターン２表面の変質や腐食を防止することができる。また、外部応力によりアンテナパターン２の変形や外れ等のトラブルを防止できる。

次に、本発明の実施の形態１における磁性材としての磁性体固片１０の集合体について説明する。図２は、本発明の実施の形態１における磁性体固片の集合体を示す斜視図であり、図２において、９は集合体を示す。

図２に示すように、複数の磁性体固片１０を集合させ、集合体９とすることにより、磁性シート内に高密度に磁性体を構成することが可能となり、高い磁気特性を得ることができるとともに、磁性シートの曲げ、たわみ量等が容易に設定することが可能となり、また、後工程においての切断加工等も容易になる。

次に、本発明の実施の形態１におけるアンテナ一体型磁性シート１を備えたアンテナ装置について説明する。図３は、本発明の実施の形態１におけるアンテナ装置を示す分解斜視図である。図３において、５は上部筐体、６は金属板、７は下部筐体を示す。

図３に示すように、実施の形態１におけるアンテナ装置は、上部筐体５と下部筐体７との間に、アンテナ一体型磁性シート１、金属板６が配置された構成となっている。

このように、アンテナ一体型磁性シート１は、磁性体固片１０の集合体９とアンテナパターン２がシート基材４により被覆された状態で保持された一体構造であり、アンテナ一体型磁性シート１の必要限の物理的性能を有しつつ、磁気特性を最大限に発揮できるので、アンテナ装置の通信特性の向上を図ることができる。また、金属板６を設けた状態でアンテナのインピーダンス調整を行うことにより、設置場所の周囲の金属による影響を低減できる。即ち、設置場所の周囲の金属による影響でアンテナのインピーダンスの変化や共振周波数のズレ（変移）が生じる事が無く共振周波数の調整が不要となる。

このように、実施の形態１におけるアンテナ装置では、アンテナ特性を低下させることなく、十分にＲＦＩＤの通信機能を満足させることが可能となる。

なお、本実施の形態１におけるアンテナ一体型磁性シート１は図３で示す実施の形態１におけるアンテナ装置に用いるだけでなく、図１３で示したアンテナ装置にも用いることができるのは言うまでもなく、高い磁気特性を得ることができる。

また、実施の形態１におけるアンテナ装置では、図１３で示したアンテナ装置に比して、厚み方向の寸法を小さくすることができ、薄型化を図ることができ、部品点数が削減され、アンテナ装置の軽量化を図ることができる。

ここで、図４は、本発明の実施の形態１におけるアンテナ一体型磁性シートを示す断面図である。図４に示すように、磁性体固片１０の隣接間にはシート基材４が充填されているため、磁性体固片１０の保持強度が向上するとともに、柔軟性のあるアンテナ一体型磁性シート１を提供することが可能となり、曲げ性やたわみ性に対しても任意に対応でき、切断加工等も容易に行うことができる。

アンテナ一体型磁性シート１は種々の変形が可能である。図５〜図１２は、本発明の実施の形態１におけるアンテナ一体型磁性シートの他の例を示す断面図である。

図５に示すように、アンテナ一体型磁性シート１では、磁性体固片１０の隣接間は空隙８で構成されているため、柔軟性のあるアンテナ一体型磁性シート１を提供することが可能となり、曲げ性やたわみ性に対しても任意に対応でき、切断加工等も容易に行うことができる。

また、図６に示すように、磁性体固片１０の隣接間は接触した構成となっているため、アンテナ一体型磁性シート１全体に対する磁性体固片１０の体積を増加させることができ、高い磁気特性を得ることができる。

更に、図７に示すように、磁性体固片部１０が多層構造で形成され、層間がシート基材４により接合されたものであり、任意の積層数を選択することにより、最適な磁気特性を設定することが容易となる。

また、図８に示すように、複数の磁性体固片１０の集合体の側面にシート基材４を構成したものであり、磁性体固片１０（集合体）の側面部が、外部応力や衝撃に対して強くなり、磁性体固片１０のクラックや割れや欠け等の発生を防止することができ、磁性体固片１０とシート基材４の剥離を防止することができる。また、側面からの水分等の浸入を防止することができ、信頼性を向上させることができる。

図９に示す場合では、シート基材４で保持された複数の磁性体固片１０のシート基材４上に、例えば、両面テープのような粘着性シート１２を配置し、この粘着性シート１２上にアンテナパターン２を形成し、アンテナパターン２上にシート基材４を配置したものであり、磁性体固片１０を含む磁性シートとアンテナパターン２の接合を効率よく行うことが可能となる。

更に、図１０に示すように、シート基材４で保持された複数の磁性体固片１０のシート基材４上に粘着性シート１２を形成し、アンテナパターン２をシート基材４でモールドしたものを粘着性シート１２で固定したものであり、磁性体固片１０を含む磁性シートとアンテナパターン２を含むシート基材４との接合を効率よく行うことが可能となる。また、アンテナパターン２がモールド固定されているので、組み立て時にアンテナパターン２の破損や変形や位置ズレがなく、精度よくアンテナパターン２を形成することが可能となり、ＲＦＩＤシステムにおいて安定した通信特性を得ることができる。

図１１に示すように、アンテナパターン２が、磁性体固片１０の上面部の位置に形成されたもので、アンテナ一体型磁性シート１の総厚を薄くすることが可能となる。

また、図１２に示すように、磁性材として単数の磁性体固片１１で構成されたものであり、高い磁気特性を得ることが可能となる。

次に、各部の詳細について説明する。

アンテナ一体型磁性シート１は、少なくとも、複数の磁性体固片１０の集合体９とこれを保持或いは支持するシート基材４とアンテナパターン２とを備える。なお、アンテナ一体型とせず、アンテナの背面に設置する等のアンテナとは別部材として用いる場合、或いは、電子機器の電磁干渉抑制用等のアンテナ用途以外に用いる場合には、アンテナパターン２を設けずに、磁性シートとすればよく、この場合、この磁性シートは、少なくとも、複数の磁性体固片１０の集合体９とこれを保持或いは支持するシート基材４とを具備する構成となる。また、この磁性シートの磁性体固片１０をフェライトとし、このフェライト磁性シートに他の金属系磁性シートを積層することもできる。

アンテナパターン２は、ループアンテナ構造となっている。ループアンテナの構造としては、中央に開口部を備えたループ形状であればよく、その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、ループアンテナの材質としては、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る。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形成することができる。

整合回路３は、設置場所の周囲の金属等によるアンテナ特性への影響を受けにくくするとともに不整合による定在波の発生を抑えることで動作の安定した損失の少ないアンテナとなる。

シート基材４としては、例えば、樹脂もしくはゴムを好適に用いることができる。曲げやたわみ等に対する柔軟性だけではなく、耐熱性、耐湿性等の耐候性を考慮した選定をしてもよい。なお、本発明におけるシート基材４は、例えば、樹脂シートを用いて複数の磁性体固片１０を支持してもよいし、樹脂材料によって複数の磁性体固片１０を内包して、シート化してもよく、その形態は限定されない。即ち、積層体であっても、モールド体であってもよい。

上部筐体５、下部筐体７としては、樹脂材料を用いることができ、アンテナ装置の軽量化を図ることができる。

金属板６は、アルミ板等の非磁性が好ましい。

集合体９は、磁性体固片１０の集合体であり、整列配置することにより、磁性シート総厚に対して磁性体を効率よく形成できる。

磁性体固片１０は、フェライトやパーマロイ、センダスト、珪素合板等の金属磁性材料で構成される。全ての磁性体固片１０がその上下面を略同一面となるように配置することで、磁性シートに要求される厚み寸法や、機械的強度、その他の物理的性能の範囲において磁性体の最大限の体積を利用することができ、また、磁性体層全体における磁性体固片１０の比表面積が小さくなるため、シート基材４の量を少なくすることができ、高い磁気性能を得ることができる。磁性材（これを構成する磁性体）としては、軟磁性フェライト、更に、軟磁性フェライトであって、フェライト粉体を乾式プレス成形し、焼成すること
により焼結体、高密度のフェライト焼結体とすることができ、軟磁性体フェライトの密度が、３．５ｇ／ｃｍ³以上であることが好ましい。更に、軟磁性体フェライトの磁性体の大きさが、結晶粒界以上であることが好ましい。軟磁性フェライトとしては、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトまたは、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトを含み、更に、軟磁性フェライトはＦｅ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ、または、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＭｎＯ、ＣｕＯからなっていてもよい。更に、アモルファス合金、パーマロイ、電磁鋼、珪素鉄、Ｆｅ−Ａｌ合金、センダスト合金のいずれかの磁性体の固片であってもよく、アモルファス箔、パーマロイ、電磁鋼、珪素鋼、センダストの積層材であってもよい。また、磁性体固片１０は、略三角柱、略四角柱、略多角柱、略円柱、略球等の形状で構成されていてもよい。

粘着性シート１２としては、両面テープなどを用いることができる。なお、粘着性シート１２ではなく、粘着剤や接着剤を用いてもよい。

以上のような構造により、特性の優れたアンテナ一体型磁性シートを提供でき、そのアンテナ装置は、ＲＦＩＤシステムの安定した特性を得ることができ、通信距離を確保することが可能となる。

磁性材料（フェライト）は、Ｆｅ₂Ｏ₃ ４６．０〜５０．０ｍｏｌ％、ＮｉＯ１８．０〜２２．５ｍｏｌ％、ＺｎＯ１８．０〜２２．５ｍｏｌ％、ＣｕＯ８．５〜１２．０ｍｏｌ％の配合組成で作製した。

次に、配合した磁性材料を混合粉砕（５〜２０時間）した後、乾燥させ、粉砕後、焼成炉にて仮焼を行った（６００℃〜１０００℃）。

仮焼後の粉体をポリビニル系のバインダーで造粒し、所定の固片（磁性体固片１０）に成形を行った後、成形体を焼成炉にて本焼成を行った（８００℃〜１２００℃）。

作製した固片の厚みは、０．２５ｍｍであるが、設置形態の要求により０．０３ｍｍ以上の寸法の最適値を任意に選択できる。固片の形状は縦横２ｍｍ角の正方形とした。
固片の焼成密度は５．１ｇ／ｃｍ³となった。

完成した固片をシート基材上に敷き置きし、接着固定を行い、さらに、上部に他のシート基材、アンテナパターンを重ねて、アンテナ一体型磁性シートを得た。

高密度の焼成固片を敷き置きさせているので、高透磁率の磁性材を作製することが可能となり、ＲＦＩＤの通信距離の向上を図ることが可能となる。

なお、固片の形成方法については、ブロックを焼成した後、固片に切り出す方法や、ドクターブレードにて作製した焼成体を固片に切り出す方法などがあり、いずれの方法を選択してもよい。

本発明は、商品棚などに収納される非接触ＩＣカードやＩＣタグなどの無線通信媒体に電力と送信データを供給し、無線通信媒体から受信データを負荷変動により取得する無線通信媒体処理装置であって、特に自動で商品管理、書籍管理等が可能となる収納棚、展示棚以外の医薬品管理、危険物管理、貴重品管理システム等々などの、通信範囲を拡大させることが必要な用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１におけるアンテナ一体型磁性シートを示す斜視図本発明の実施の形態１における磁性体固片の集合体を示す斜視図本発明の実施の形態１におけるアンテナ装置を示す分解斜視図本発明の実施の形態１におけるアンテナ一体型磁性シートを示す断面図本発明の実施の形態１におけるアンテナ一体型磁性シートの他の例を示す断面図本発明の実施の形態１におけるアンテナ一体型磁性シートの他の例を示す断面図本発明の実施の形態１におけるアンテナ一体型磁性シートの他の例を示す断面図本発明の実施の形態１におけるアンテナ一体型磁性シートの他の例を示す断面図本発明の実施の形態１におけるアンテナ一体型磁性シートの他の例を示す断面図本発明の実施の形態１におけるアンテナ一体型磁性シートの他の例を示す断面図本発明の実施の形態１におけるアンテナ一体型磁性シートの他の例を示す断面図本発明の実施の形態１におけるアンテナ一体型磁性シートの他の例を示す断面図アンテナ装置の一例を示す分解斜視図アンテナ装置のアンテナ部及び磁性材部の断面図磁性シートの断面図磁性材の断面図

符号の説明

１アンテナ一体型磁性シート
２アンテナパターン
３整合回路
４シート基材
５上部筐体
６金属板
７下部筐体
８空隙
９集合体
１０磁性体固片
１１磁性体固片
１２粘着性シート

Claims

非接触でデータの通信を行うＲＦＩＤシステムにおけるアンテナ装置であって、
アンテナ装置の磁性材部が複数の磁性体の固片が敷き置きした集合体で構成され、前記磁性体の固片がシート基材により保持された構成であり、
前記シート基材によりアンテナパターンが一体形成され、前記シート基材によりアンテナパターンが覆われ、前記磁性体の固片の集合体において、隣接片同士を接触させたことを特徴とするアンテナ装置。
非接触でデータの通信を行うＲＦＩＤシステムにおけるアンテナ装置であって、
アンテナ装置の磁性材部が複数の磁性体の固片が敷き置きした集合体で構成され、前記磁性体の固片がシート基材により保持された構成であり、
前記シート基材によりアンテナパターンが一体形成され、前記シート基材によりアンテナパターンが覆われ、前記磁性材部が、多層構造で形成され、層間が前記シート基材により接合されたことを特徴とするアンテナ装置。
非接触でデータの通信を行うＲＦＩＤシステムにおけるアンテナ装置であって、
アンテナ装置の磁性材部が複数の磁性体の固片が敷き置きした集合体で構成され、前記磁性体の固片がシート基材により保持された構成であり、
前記シート基材によりアンテナパターンが一体形成され、前記シート基材によりアンテナパターンが覆われ、前記複数の磁性体の固片の集合体の側面に、前記シート基材を構成したことを特徴とするアンテナ装置。
非接触でデータの通信を行うＲＦＩＤシステムにおけるアンテナ装置であって、
アンテナ装置の磁性材部が複数の磁性体の固片が敷き置きした集合体で構成され、前記磁性体の固片がシート基材により保持された構成であり、
前記シート基材によりアンテナパターンが一体形成され、前記シート基材によりアンテナパターンが覆われ、前記シート基材で保持された複数の磁性体の固片の基材上に粘着性シートを形成し、アンテナパターンを基材シートでモールドしたものを粘着性シートで固定したことを特徴とするアンテナ装置。
前記複数の磁性体の固片の大きさは、１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４に記載のアンテナ装置。
前記複数の磁性体の固片が、略同一形状としたことを特徴とする請求項１〜５に記載のアンテナ装置。
前記シート基材で保持された複数の磁性体の固片の基材上に、粘着性シートを形成し、前記粘着性シート上にアンテナパターンを形成し、アンテナパターン上にシート基材を形成したことを特徴とする請求項１〜３、５〜６に記載のアンテナ装置。
前記シート基材として樹脂もしくはゴムを用いたことを特徴とする請求項１〜７に記載のアンテナ装置。
前記アンテナパターンがループアンテナであって、前記ループが少なくとも１以上の周回を有することを特徴とする請求項１〜８に記載のアンテナ装置。
前記アンテナパターンが、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形成されたことを特徴とする請求項１〜９に記載のアンテナ装置。
前記磁性材部が、軟磁性フェライトであることを特徴とする請求項１〜１０に記載のアンテナ装置。
前記軟磁性フェライトが、フェライト粉体を乾式プレス成形し、焼成することにより焼結体としたことを特徴とする請求項１１に記載のアンテナ装置。
前記軟磁性フェライトの密度が、３．５ｇ／ｃｍ³以上であることを特徴とする請求項１
１〜１２に記載のアンテナ装置。
前記軟磁性フェライトの磁性材片の大きさが、結晶粒界以上であることを特徴とする請求項１１〜１３に記載のアンテナ装置。
前記軟磁性フェライトは、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトまたは、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトを含むことを特徴とする請求項１１〜１４に記載のアンテナ装置。
前記軟磁性フェライトは、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ、または、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＭｎＯ、ＣｕＯからなることを特徴とする請求項１１〜１５に記載のアンテナ装置。
可撓性を有するシート基材に配置される磁性材の製造方法であって、磁性材料を混合粉砕し、乾燥し、粉砕後、仮焼し、造粒し、所定の固片形状に成形し、本焼成したことを特徴とする磁性材の製造方法。
可撓性を有するシート基材に配置される磁性材の製造方法であって、磁性材料を混合粉砕し、乾燥し、粉砕後、仮焼し、造粒し、本焼成し、所定の固片形状に切り出したことを特徴とする磁性材の製造方法。
前記固片形状の大きさは、１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１７〜１８に記載の磁性材の製造方法。
前記固片形状の磁性材は複数あって、隣接片との間を空隙とすることを特徴とする請求項１７〜１９に記載の磁性材の製造方法。
前記固片形状の磁性材は複数あって、隣接片との間をシート基材で構成したことを特徴とする請求項１７〜１９に記載の磁性材の製造方法。
隣接片同士を接触させたことを特徴とする請求項１７〜１９に記載の磁性材の製造方法。
前記磁性材が、多層構造で形成され、層間がシート基材により接合されたことを特徴とする請求項１７〜２２に記載の磁性材の製造方法。
前記固片形状の磁性材は複数あって、略同一形状としたことを特徴とする請求項１７〜２３に記載の磁性材の製造方法。
前記シート基材として樹脂もしくはゴムを用いたことを特徴とする請求項１７〜２４に記載の磁性材の製造方法。
前記磁性材が、軟磁性フェライトであることを特徴とする請求項１７〜２５に記載の磁性材の製造方法。
前記軟磁性フェライトが、フェライト粉体を乾式プレス成形し、焼成することにより焼結体としたことを特徴とする請求項２６に記載の磁性材の製造方法。
前記軟磁性フェライトの密度が、３．５ｇ／ｃｍ³以上であることを特徴とする請求項２
６〜２７に記載の磁性材の製造方法。
前記軟磁性フェライトの磁性材片の大きさが、結晶粒界以上であることを特徴とする請求項２６〜２８に記載の磁性材の製造方法。
前記軟磁性フェライトは、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトまたは、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトを含むことを特徴とする請求項２６〜２９に記載の磁性材の製造方法。
前記軟磁性フェライトは、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ、または、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＭｎＯ、ＣｕＯからなることを特徴とする請求項２６〜３０に記載の磁性材の製造方法。