JP4906861B2 - Ｒｆｉｄ磁性シート、非接触型ｉｃカードおよび携帯用移動通信機器 - Google Patents

Description

本発明は、外部機器と電磁界信号を介して通信するＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムに用いられるＲＦＩＤ磁性シートに関する。またそれを用いた非接触型ＩＣカードおよび携帯用移動通信機器に関する。

近年、外部機器から放射される特定の周波数の電磁界を信号搬送波として使用し、外部機器との間でＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）情報および各種データの通信を行う自動認識技術の一つであるＲＦＩＤシステムが広く利用されるようになってきている。ＲＦＩＤシステムを利用した非接触型ＩＣカードの例としては、ＩＣテレホンカード、電子乗車券、電子マネーカードなどがあるが、このＲＦＩＤは、最近では携帯電話にも搭載されて使用されるようになっている。

携帯電話のような携帯用移動通信機器にＲＦＩＤシステムを搭載して使用する場合には、通信距離の確保が必要であり、そのため、磁路障害物による影響の排除が求められる。より具体的に説明すると、ＲＦＩＤシステムでは、ＲＦＩＤアンテナに金属が隣接すると、通信ができなくなってしまうという欠点がある。特に、１３．５６ＭＨｚのような高周波の電磁界信号を用いる場合には、ＲＦＩＤシステムはその欠点による問題の発生が顕著である。この問題を解決するために、透磁率の高いフェライトを含む磁性シートがＲＦＩＤアンテナに貼り付けられることが多い（例えば、特許文献１参照）。

図１から図３を参照しながら、ＲＦＩＤアンテナに金属が隣接する場合に通信できなくなる問題について説明する。

図１は、一般的なＲＦＩＤシステム１００の動作を示す断面図である。このＲＦＩＤシステム１００では、非接触型ＩＣカードの一例であるＩＣタグ１０１にＲＦＩＤアンテナ（タグアンテナ）１０２が取り付けられており、リーダ・ライタ１０３にリーダ・ライタアンテナ１０４が取り付けられている。通信する場合は、ＩＣタグ１０１をリーダ・ライタ１０３の近くに位置させる。リーダ・ライタ１０３のリーダ・ライタアンテナ１０４からは、磁束ループ１０５が発生する。両アンテナ（タグアンテナ１０２及びリーダ・ライタアンテナ１０４）を貫通する磁束ループ１０５ａによって、ＩＣタグ１０１とリーダ・ライタ１０３との間のＲＦＩＤ無線通信が可能となる。図１は、ＩＣタグ１０１の近くに金属製品が無い場合における通信状態の様子を模式的に示す。

図２は、図１と同様のＲＦＩＤシステム１１０において、ＩＣタグ１０１の近くに金属製品１０６がある場合の通信状態の様子を模式的に示す。この場合には、リーダ・ライタ１０３からの磁界によって、ＩＣタグ１０１近傍に位置する金属製品１０６に渦電流が発生し、そして、この渦電流により生じる磁界（反磁界）１０７が、通信に必要な磁束ループ１０５ｂをキャンセルする。そのため、通信が困難になる。

そこで、金属製品１０６がＩＣタグ１０１に近接する場合には、図３に示すように、ＩＣタグ１０１と金属製品１０６との間に磁性シート１０８を配置する対策が採られている。磁性シート１０８は透磁率の高いフェライトを含んでいるので、磁束ループ１０５ｃを磁性シート１０８に集中させることができる。その結果、金属製品１０６に渦電流が発生することを抑制し、通信距離を改善することができる。

磁性シート１０８による作用について、図４Ａおよび４Ｂを参照しながら、より詳細に説明する。まず、図４Ａに示すように磁性シートが無い場合は、リーダ・ライタからの磁界によってＩＣタグ（ＩＣタグアンテナ１０２）近傍にある金属製品１０６に渦電流が発生すると、この渦電流により生じる磁界（反磁界）の影響により、破線で示す磁束ループ１０５ｄが喪失する。その結果、通信に必要な磁界がキャンセルされる。

一方、図４Ｂに示すように磁性シート１０８を用いると、磁性シート１０８の透磁率のμ'（実部）が高いため磁束ループ１０５ｅが磁性シート１０８に集中する。しかも、磁性シート１０８の透磁率のμ"（虚部）が低いため、磁束ループ１０５ｅが磁気損失することなく流れていくことになる。この結果、通信距離を改善することができる。
特開２００４−２２７０４６号公報

しかしながら、フェライトを含む磁性シート１０８は、次のような問題を持っている。まず、フェライトを樹脂に分散させた磁性シートの場合、樹脂中に磁性材料（フェライト）を分散させた構造のために、実効的な透磁率μの上限に限界がある。樹脂中にフェライトを分散させるのではなく、フェライト（セラミック）の焼結体を用いた構造の場合は、実効的な透磁率μは向上するが、その磁性シートは、焼結体であるので脆くなる。そして、その焼結体の磁性シートは、薄くするにも限界があるとともに、フレキシブル性にも限界がある。

一方、フレキシブル性と高い透磁率μとを両立させるために、磁性シートに金属磁性材料を用いることが考えられる。しかしその場合は、フェライトよりも高いμを示すものの、導電性があるため渦電流を発生してしまい、通信を阻害する結果になる。したがって、現実問題として、金属磁性材料は、磁性シートとしては使うことはできなかった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、高い透磁率を有するとともに、薄型でフレキシブル性に富んだ磁性シートを提供することにある。

本発明のＲＦＩＤ磁性シートは、金属磁性材料からなる複数本の磁性ストライプが互いに離間して配列された複数層のストライプ配列層と、前記各ストライプ配列層の間に配置された樹脂フィルムとを備える。各々の前記ストライプ配列層における前記磁性ストライプが、他の前記ストライプ配列層における前記磁性ストライプと平面形状において互いに交差するように、前記複数のストライプ配列層の互いの配置関係が設定されている。

本発明のＲＦＩＤ磁性シートの製造方法は、樹脂フィルム上に、金属磁性材料からなる複数本の磁性ストライプを互いに離間して配列してストライプ配列層を形成する工程（ａ）と、前記ストライプ配列層が形成された前記樹脂フィルムを複数層、各々の前記ストライプ配列層の間に前記樹脂フィルムが介在するように積層する工程（ｂ）とを備える。前記積層工程（ｂ）において、各々の前記ストライプ配列層における前記磁性ストライプが、他の前記ストライプ配列層における前記磁性ストライプと平面形状において互いに交差するように、相互の配置関係を設定して前記樹脂フィルムが積層される。

本発明のＩＣタグの製造方法は、樹脂フィルム上に、金属磁性材料からなる複数本の磁性ストライプを互いに離間して配列してストライプ配列層を形成する工程（ａ）と、前記ストライプ配列層が形成された前記樹脂フィルムを複数層、各々の前記ストライプ配列層の間に前記樹脂フィルムが介在するように積層する工程（ｂ）と、前記工程（ｂ）により積層された前記樹脂フィルムの積層体の上に、ＲＦＩＤ用アンテナコイルのパターンが形成された樹脂フィルムを積層する工程（ｃ）とを備える。前記積層工程（ｂ）において、各々の前記ストライプ配列層における前記磁性ストライプが、他の前記ストライプ配列層における前記磁性ストライプと平面形状において互いに交差するように、相互の配置関係を設定して前記樹脂フィルムが積層される。

上記構成の本発明のＲＦＩＤ磁性シートは、複数層のストライプ配列層に配列された磁性ストライプが平面形状において互いに交差するパターンによって構成されているので、高い透磁率を有するとともに、渦電流による影響が抑制され、薄型でフレキシブル性に富んだ磁性シートを実現することができる。

また、本発明のＲＦＩＤ磁性シートの製造方法は、上記構成のＲＦＩＤ磁性シートを作製するのに好適である。

また、本発明のＩＣタグの製造方法は、上記構成のＲＦＩＤ磁性シート備えたＩＣタグを作製するのに好適である。

本発明は、高い透磁率を確保しつつ、薄型でフレキシブル性に富んだＲＦＩＤ磁性シートを実現するために、導電性があるために渦電流による不利な影響を発生する金属磁性材料にあえて着目し、利用上の障害を排除するための構成を着想して、活用可能としたものである。すなわち、金属磁性材料は、導電性があり渦電流を発生するため、従来のＲＦＩＤ磁性シートには利用されなかったのであるが、金属であるがゆえに、薄型でフレキシブル性に富んだものにすることが可能で、しかも、高い透磁率を有するものを利用することができる。従って、金属磁性材料はＲＦＩＤ磁性シートの構成に有用であり、金属磁性材料を利用するためには、渦電流の問題を解消すればよい。

本発明は、金属磁性材料を磁性ストライプにして渦電流の発生の影響を少なくし、そして、その磁性ストライプを積層して格子状パターンを作ることにより磁束ループの通過を容易にして、ＲＦＩＤ磁性シートへの金属磁性材料の利用を可能としたものである。

本発明は、上記構成を基本として、以下のような様々な態様を採ることができる。

すなわち、本発明のＲＦＩＤ磁性シートにおいて好ましくは、前記磁性ストライプの幅は、ＩＣタグとの間で通信するするために印加される電磁界信号に起因する渦電流が実質的に流れない範囲に設定される。

また、行のパターンを有する前記ストライプ配列層と列のパターンを有する前記ストライプ配列層とを含み、前記行のパターンと列のパターンとの組合せにより格子状パターンが形成されている構成とすることができる。

また、前記ストライプ配列層は、前記行パターンと前記列パターンに対して斜めに延びる前記磁性ストライプを含むことができる。

前記金属磁性材料は、軟磁性材料とすることができる。

前記金属磁性材料は、ニッケル、又は、ニッケルを主成分とする合金とすることができる。

前記磁性ストライプは、前記樹脂フィルム上に形成された銅箔ストライプと、前記銅箔ストライプの表面にメッキされた金属磁性材料とから構成することができる。

前記樹脂フィルムは、アラミド樹脂からなる構成とすることができる。

本発明の非接触ＩＣカードは、上記いずれかの構成のＲＦＩＤ磁性シートと、前記ＲＦＩＤ磁性シートに隣接して配置されたＲＦＩＤ用アンテナコイルと、前記ＲＦＩＤ用アンテナコイルに接続されたＩＣチップとを備えた構成とすることができる。

本発明の携帯用移動通信機器は、上記いずれかの構成のＲＦＩＤ磁性シートと、前記ＲＦＩＤ磁性シートに隣接して配置されたＲＦＩＤ用アンテナコイルと、前記ＲＦＩＤ用アンテナコイルに接続されたＩＣチップとを備えた構成とすることができる。

本発明のＲＦＩＤ磁性シートの製造方法において好ましくは、前記積層工程（ｂ）において、前記各ストライプ配列層における前記磁性ストライプが格子状パターンを形成するように、前記樹脂フィルムが積層される。

また好ましくは、前記積層工程（ｂ）において、前記格子状パターンは、前記樹脂フィルムの法線方向から見て、行パターンの前記磁性ストライプと列パターンの前記磁性ストライプとが９０°の角度で交差するように前記樹脂フィルムが積層される。

また前記格子状パターンは、第１の方向へ延びる前記磁性ストライプと、第２の方向へ延びる前記磁性ストライプと、第３の方向へ延びる前記磁性ストライプとによって構成することができる。

また、前記磁性ストライプを形成する工程（ａ）は、前記樹脂フィルム上に銅層が積層された積層フィルムを用意する工程と、前記積層フィルムにおける前記銅層をエッチングすることによって、銅からなるストライプを形成する工程と、前記銅からなるストライプに、前記金属磁性材料をメッキすることによって、前記金属磁性材料からなる前記磁性ストライプを形成する工程とを含むことができる。

また、前記金属磁性材料は、ニッケル、又は、ニッケルを主成分とする合金とすることができる。

また、前記磁性ストライプを形成する工程（ａ）は、前記樹脂フィルム上に前記金属磁性材料が積層された積層フィルムを用意する工程と、前記積層フィルムにおける前記金属磁性材料をエッチングすることによって、前記金属磁性材料からなる前記磁性ストライプを形成する工程とを含むことができる。

また、前記磁性ストライプを形成する工程（ａ）は、ストライプパターンのマスクを用いて、前記樹脂フィルム上に前記金属磁性材料を堆積させる工程を含むことができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の参照符号を付して説明を繰り返しを省略する。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。

（実施の形態１）
図５Ａ、５Ｂ、および図６Ａ、６Ｂを参照しながら、本発明の実施の形態１におけるＲＦＩＤ磁性シートについて説明する。

図５Ａは、本実施の形態のＲＦＩＤ磁性シートが用いられたＩＣタグ１の上面構成を模式的に示す。図５Ｂは、そのＩＣタグ１にＲＦＩＤ磁性シート２が貼り付けられた状態の断面構造を模式的に示す。

ＩＣタグ１は、基体であるカード３と、カード３上に配置されたＩＣチップ４と、ＩＣチップ４に電気的に接続されたコイルアンテナ（ＲＦＩＤ用アンテナコイル）５とから構成されている。このＩＣタグ１は、非接触型ＩＣカードとして用いられ、ＩＣチップ４のメモリには固有のＩＤ番号が記憶されており、またそのメモリに様々な情報を記憶させることができる。ＩＣチップ４は、ＣＰＵとメモリとを内蔵しており、暗号処理、認証、記憶の処理を行うことができる。

ＩＣタグ１のカード３には、本実施の形態のＲＦＩＤ磁性シート２が貼り付けられている。カード３と磁性シート２との間に、他の層が介在していてもよく、例えば、図示したように接着層６を設けることができる。

図６Ａは、ＲＦＩＤ磁性シート２の断面構成を模式的に示す。図６Ｂは、磁性シート２を分解して示した斜視図である。磁性シート２は、樹脂フィルム１０と、ストライプ配列層１１ａ、１１ｂとの積層構造によって構成されている。なお、図中、樹脂フィルム１０については、見易さを考慮して断面のハッチングが省略されている。

ストライプ配列層１１ａ、１１ｂは、樹脂フィルム１０上に、金属磁性材料からなる磁性ストライプ１２を複数本、所定のパターンで配列することにより構成されている。図では、樹脂フィルム１０中に磁性ストライプ１２が埋設されたように示されているが、機能としては同様である。

この構造において、ストライプ配列層１１ａ、１１ｂの各層内の複数本の磁性ストライプ１２は、互いに離間して配列され電気的に絶縁されている。また、上下の位置関係にあるストライプ配列層１１ａ、１１ｂに各々配列された磁性ストライプ１２は、各層間で、互いに樹脂フィルム１０により離間され電気的に絶縁されている。

この積層構造においては、磁性ストライプ１２が行パターンに配列されたストライプ配列層１１ａと、磁性ストライプ１２が列パターンに配列されたストライプ配列層１１ｂとの組合せにより、格子状パターンが形成されている。なお、ストライプ配列層１１ａとストライプ配列層１１ｂは、磁性ストライプ１２の配列の方向きが異なるだけで、材質・構造は同一の部材である。従って、以降の説明においてストライプ配列層を総称する場合には、参照符号として１１を付してストライプ配列層１１と記述する。

磁性ストライプ１２を構成する金属磁性材料は、軟磁性材料（ソフト磁性材料）であり、例えば、透磁率の高い金属又は合金が用いられる。一例を挙げると、ニッケル、コバルト、パーマロイ（Ｎｉ−Ｆｅ合金）を用いることができる。金属磁性材料であるので、セラミックのようなもの（例えば、フェライト）は除かれる。本実施形態に基づく実施例では、金属磁性材料として、ニッケル、または、ニッケルを含む合金（特に、ニッケルを主成分とする合金）を用いた。

図６Ｂに示されるように、行パターンのストライプ配列層１１ａと列パターンのストライプ配列層１１ｂとは交互に積層されている。一実施例の磁性ストライプ１２は、ニッケル製の細線からなる。磁性ストライプ１２の細線の幅Ｌ（ライン）は、例えば、０．５ｍｍ以下（一例を挙げると、５０μｍ〜３００μｍ）である。細線間の隙間Ｓ（スペース）は、例えば、０．５ｍｍ以下（一例を挙げると、５０μｍ〜３００μｍ）である。細線のラインとスペースは、使用する条件にあわせて適宜適切なものを設定することができる。

細線の幅Ｌ（ライン）については、Ｌが大きくなると発生する渦電流が流れやすくなり，Ｌが小さくなるほど渦電流の発生を妨げることができる。したがって、幅Ｌは渦電流と相関があり、渦電流を抑制するように設定され、Ｌは細ければ細いほどよい。実際には、加工限界・加工精度を考慮すると、磁性ストライプは、ＩＣタグとの間で通信するするために印加される電磁界信号に起因する渦電流が実質的に流れない範囲の幅に設定され、例えば上述のように５０μｍ〜３００μｍとなる。なお、渦電流が実質的に流れないとは、渦電流が実用上問題のない範囲内に制限されることを意味する。

また、細線の隙間Ｓ（スペース）については、Ｓが大きくなると磁束（実際には電波と一緒に存在し、かつ、周波数変動している電磁波）が漏れやすくなり、Ｓが小さくなるほど磁束の漏れを防ぐことができる。したがって、隙間Ｓは電磁波の漏れ（シールド効果）と相関があり、漏れを抑制するように設定され、Ｓも小さければ小さいほどよい。実際には、加工限界・加工精度を考慮すると、例えば上述のように５０μｍ〜３００μｍとなる。

渦電流の抑制と電磁波漏れの抑制という機能を考慮すれば、幅Ｌ、隙間Ｓとも小さければ小さいほどよいことになる。これは細線が高密度である程良いということであり、ひいては、単位体積あたりの磁性体量増加に繋がり、その結果、正味の透磁率も高い磁性シートを実現することができることを意味する。

行パターンのストライプ配列層１１ａと列パターンのストライプ配列層１１ｂとは、典型的には、９０°で交差するが、必ずしも９０°で交差させなくてもよい。例えば、６０°や４５°の角度で交差させて格子状パターンの磁性ストライプを形成することも可能である。また、行パターンのストライプ配列層１１ａと列パターンのストライプ配列層１１ｂに、さらにもう一つのパターンのストライプ配列層を重ねることも可能である。

要するにストライプ配列層の積層構造により形成される格子状パターンとは、各々のストライプ配列層における磁性ストライプが、他のストライプ配列層における磁性ストライプと平面形状において互いに交差するように配置されたものである。それにより、磁束ループの通過を容易にする機能を発揮できることが必要である。

ストライプ配列層１１ａ、１１ｂは各々、樹脂フィルム１０上に形成されているが、樹脂フィルム１０やストライプ配列層１１ａ、１１ｂの上に、他の層（例えば、接着層）を介在させることも可能であるし、樹脂フィルム１０の内部に磁性ストライプを形成することも可能である。いずれの場合であっても、各層のストライプ配列層１１の間は、電気的に絶縁されるように構成される。

樹脂フィルム１０は、用途・性能・条件にあわせて適宜好ましいものを選定すればよく、例えば、アラミド樹脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリエチレンナフタレート樹脂フィルムなどを用いることができる。アラミド樹脂フィルムは、耐熱性が高く、かつ、薄いもの（例えば、９μｍ以下）を入手可能であるので、積層枚数を考えて、薄さの観点からアラミド樹脂フィルムを用いることが好ましい場合がある。

本実施形態のＲＦＩＤ磁性シート２は、樹脂フィルム１０と、金属磁性材料からなる磁性ストライプ１２が配列されたストライプ配列層との積層体によって構成されており、行パターンのストライプ配列層１１ａと列パターンのストライプ配列層１１ｂとの組合せにより、磁性ストライプ１２が格子状パターンに配置されている。

この磁性シート２は、磁性材料として金属磁性材料を用いているので、高い透磁率μを実現することができ、したがって、漏れ磁界を少なくすることができる。金属磁性材料を用いることにより、その導電性によって渦電流が発生する可能性が高くなるが、互いに離間した個別の細線（ストリップ）を用いていることによって、渦電流の発生の影響が極めて小さく抑制される。ここで、漏れ磁界を小さくした効果が、渦電流による反磁界の影響よりも顕著に上回れば、通信距離の改善を図ることができる。

さらに、金属磁性材料を用いることにより、セラミックの磁性材料（フェライト）と比較して、薄型にできるとともに、フレキシブル性に富むものを構築することが容易である。従って、本実施形態のＲＦＩＤ磁性シート２は、非接触型ＩＣカード（特に、携帯電話内に内蔵されるもの）に適している。

（実施の形態２）
図７Ａから７Ｄを参照しながら、本発明の実施の形態２における、磁性シート２の製造方法について説明する。

まず、図７Ａに示すように、樹脂フィルム１０の上に、金属磁性材料層１３を形成する。樹脂フィルム１０の厚さは、例えば、４μｍ又はそれ以上とする。最終的には各樹脂フィルム１０を積層するため、樹脂フィルム１０の厚さが薄い程と、ＲＦＩＤ磁性シート２の厚さを薄くできるメリットがある。樹脂フィルム１０は、例えば、アラミド樹脂からなる。金属磁性材料層１３は、軟磁性金属により形成され、一実施例としてはニッケルを用いることができる。金属磁性材料層１３の厚さは、５μｍ又はそれ以上である。樹脂フィルム１０および金属磁性材料層１３の厚さ又は材料は、製造する磁性シート２の特性にあわせて適宜好適なものを設定すればよい。

次に、金属磁性材料層１３を所定パターンにエッチングすることにより、図７Ｂに示すように、金属磁性材料の細線からなる磁性ストライプ１２を形成する。金属磁性材料層１３がニッケルの場合、例えば、硫酸と過酸化水素水の混合溶液や硝酸をエッチャントとして、それによってエッチングすることができる。

また、磁性ストライプ１２の形成は、スパッタの手法で行ってもよい。具体的には、樹脂フィルム１０上に、ストライプパターンのマスクを用いて金属磁性材料層１３を堆積させる。それによって、金属磁性材料の細線からなる磁性ストライプ１２を形成することができる。さらに、樹脂フィルム１０上に直接磁性ストライプ１２を形成する方法に限らず、他のキャリアフィルム上に形成した磁性ストライプ１２を、樹脂フィルム１０上に転写することにより形成してもよい。

次に、図７Ｃに示すように、各樹脂フィルム１０上に形成された磁性ストライプ１２が格子状パターンを形成するように積層する。ここでは、行パターンのストライプ配列層１１ａと列パターンのストライプ配列層１１ｂとが交互になるように配置している。また、各樹脂フィルム１０間には、接着層１４を設ける。接着層１４は、例えば、エポキシ樹脂のような接着剤を用いて形成する。なお、接着層１４を設けずに、樹脂フィルム１０の所定面に接着機能を付与したものを用いることもできる。

その後、積層工程を実行し、図７Ｄに示すように、各樹脂フィルム１０を接着させて積層体を形成することにより、本実施形態のＲＦＩＤ磁性シート２が得られる。このとき、接着層１４の一部は、各磁性ストライプ１２の間に入り込むため、列パターンのストライプ配列層１１ｂに示されるように、各磁性ストライプ１２の上部に薄くなった接着層１４が残った状態になる。ただし、積層のための接着は、図７Ｄに示されるような状態で行われることに限定されるものではない。条件によっては、例えば、実質的に全ての接着層１４が各磁性ストライプ１２の間に入り込んだ状態になってもよい。ストライプ配列層１１の積層数（樹脂フィルム１０の積層数）は、磁性シート２の所望の特性にあわせて決定すればよいが、６層以上（一例を挙げると、１０〜１５層）とすることが望ましい。

なお、行パターンのストライプ配列層１１ａと列パターンのストライプ配列層１１ｂとを交互に規則的に積層するのが典型例であるが、積層体を上方から見て格子状パターンとなるのであれば、行パターンのストライプ配列層１１ａと列パターンのストライプ配列層１１ｂとを正確に交互に配置しなくてもよい場合もある。

（実施の形態３）
図８Ａから８Ｃを参照しながら、本発明の実施の形態３における、磁性シートの製造方法について説明する。

実施の形態２では、図７Ｂに示したように、金属磁性材料（例えば、ニッケル）の細線からなる磁性ストライプ１２を用いたが、これに限られるものではない。例えば、磁性ストライプのパターンを規定する中心には、非磁性材料（例えば、非磁性材料の金属）を用い、その周りに金属磁性材料をメッキにより付着させて、金属磁性材料からなる磁性ストライプを形成することも可能である。

非磁性材料の金属としては、例えば、銅を挙げることができ、その銅のパターンに、金属磁性材料として、例えば、ニッケル又はその合金をメッキにより付着させて、金属磁性材料からなる磁性ストライプを形成する。非磁性材料としては、銅の他、アルミニウム，導電性フィラーと樹脂からなる導電性樹脂組成物を用いることができる。

図８Ａから８Ｃは、銅で非磁性ストライプのパターンを作った後、ニッケルからなる磁性ストライプを形成する方法を示す。

まず、図８Ａに示すように、樹脂フィルム１０の上に例えば、銅箔などの非磁性材料層１５を形成する。次に、非磁性材料層１５をエッチングして、図８Ｂに示すように、非磁性ストライプ（銅のストライプのパターン）１６を形成する。なお、この非磁性ストライプ１６の形成には、エッチング以外の他の方法を用いてもよい。

その後、図８Ｃに示すように、非磁性ストライプ１６に、金属磁性材料をメッキで堆積させることにより、金属磁性材料からなる磁性ストライプ１７を形成する。金属磁性材料（ソフト磁性金属）が、例えば、ニッケル、コバルトの場合は、無電解メッキを用いて磁性ストライプ１７を形成することができる。

無電解メッキに限定せずに、電解メッキも使用してよいのであれば、使用できる金属磁性材料の種類は広がる。例えば、上述したニッケル、コバルトの他、軟鉄、鉄、硅素鋼、ミューメタル、純鉄、パーマロイ（Ｎｉ−Ｆｅ合金）、センダスト（Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金）、スーパーマロイ（Ｎｉ−Ｆｅ−Ｍｏ合金）などを用いることもできる。なお、これらの材料は、適切なエッチャントを選択した上で、ウエットエッチングを行えば、エッチングによるパターニングも可能である。

電解メッキを用いたい場合には、図９Ａから９Ｄのようにすればよい。

まず、図９Ａに示すように、樹脂フィルム１０の上に非磁性材料層１５（例えば銅層）が形成されたものを用意する。次いで、図９Ｂに示すように、非磁性材料層（銅層）１５をパターニングして、非磁性ストライプ１８を形成する。このとき、非磁性ストライプ１８の各々をつなぐ細線連結部位１８ａを共通電極用に残した形で、非磁性材料層１５をパターニングする。

その後、図９Ｃに示すように、非磁性ストライプ１８（細線連結部位１８ａを含む）に電圧をかけて電解メッキを行い、金属磁性材料層１９を堆積する。最後に、細線連結部位１８ａを切断すると、図９Ｄに示すように、それぞれ独立した細線からなる磁性ストライプ１７が得られる。そして、この磁性ストライプ１７が形成された樹脂フィルム１０を積層すれば、本実施形態のＲＦＩＤ磁性シート２を製造することができる。

（実施の形態４）
図１０は、実施の形態４における携帯電話２０の構成を示す分解斜視図である。この携帯電話２０には、上述の実施形態におけるＲＦＩＤ磁性シート２が搭載されている。すなわち、携帯電話２０の本体２１には電池パック２２が搭載され、その上にＲＦＩＤ磁性シート２を介してＩＣタグ１が装着されて、蓋２３により封鎖されている。

携帯電話２０の本体２１には、金属製の電池パック２２が搭載されているので、何も対処しなければ、ＩＣタグ１の通信状態は悪化する。しかし、本実施の形態では、ＲＦＩＤ磁性シート２が配置されるので、通信状態の悪化を抑制することができる。ＲＦＩＤ磁性シート２は、高い透磁率を示しながら、薄く、そして、フレキシブル性を持たせることができる。従って、携帯電話２０の蓋２３を用いて、ＩＣタグとＲＦＩＤ磁性シート２とを収納したとしても、薄型の携帯電話２０を実現するのが容易である。

本発明の実施形態のＲＦＩＤ磁性シートは、携帯電話に限らず、ＰＤＡなどの携帯用移動通信機器に用いることができる。また、携帯用移動通信機器に搭載する形態でなくても、本発明の実施形態のＲＦＩＤ磁性シートを、非接触型ＩＣカード（または、ＩＣタグ）に貼り付けて用いることもできる。

また、図７Ｃ及び７Ｄに示した積層工程の時に、磁性ストライプ１２が形成された樹脂フィルム１０の積層体の上に、ＲＦＩＤ用アンテナコイルのパターンが形成されたフィルム（樹脂フィルム）を積層して、磁性シート付のＩＣタグを作製することも可能である。あるいは、積層体の上に、金属層（例えば、銅層）を形成して、その金属層を加工して、ＲＦＩＤ用アンテナコイルのパターンを形成することも可能である。

（実施の形態５）
図１１〜図１４を参照して、実施の形態５におけるＲＦＩＤ磁性シートについて説明する。

上述の実施の形態のＲＦＩＤ磁性シート２では、行パターンのストライプ配列層１１ａと列パターンのストライプ配列層１１ｂとが９０°に直交した例について示したが、これ以外の配置をとることも可能である。例えば図１１に示すように、２枚の樹脂フィルム１０上に各々斜めに磁性ストライプ１２ａ、１２ｂを形成し、重ねたときに直交するように配置することもできる。また、図１２に示すように、一方の磁性ストライプ１２ｃは樹脂フィルム１０上に行または列パターンで形成され、他方の磁性ストライプ１２ｄは斜めに延びて、９０°以外の角度で交差してもよい。

あるいは、図１３に示すように、図１２の場合と同様の、第１の方向へ延びるパターンの磁性ストライプ１２ｃと、第２の方向へ延びるパターンの磁性ストライプ１２ｄに、第３の方向へ延びる磁性ストライプ１２ｅを加えて構成することもできる。このパターンの磁性ストライプ１２ｃ〜１２ｅの細線の配置を模式的に拡大して、図１４に示す。

なお、行パターンのストライプ配列層１１ａと列パターンのストライプ配列層１１ｂとを交差させる場合、すべての層で、磁性ストライプ１２の細線のライン（幅）＆スペース（間隔）を統一しなくてもよい場合もあるが、製法の観点からすると、各層で同じライン＆スペースの磁性ストライプ１２を用いる方が効率がよい。

以上、本発明を好適な実施形態により説明したが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態では、磁性ストライプを構成する細線は、直線のものを示したが、各細線が接触しないのであれば、曲線を含む細線によって磁性ストライプを構成してもよい。

本発明によれば、高い透磁率を有するとともに、薄型でフレキシブル性に富んだ磁性シートを提供することができる。

図１は、ＲＦＩＤシステムにおける通信状態を説明するための断面図 図２は、ＲＦＩＤシステムにおける他の通信状態を説明するための断面図 図３は、ＲＦＩＤシステムにおける磁性シートの効果を説明するための断面図 図４Ａは、磁性シートが無い状態での通信時の作用を説明するための断面図 図４Ｂは、磁性シートの効果を詳しく説明するための断面図 図５Ａは、ＩＣタグの上面構成を模式的に示す平面図 図５Ｂは、ＩＣタグに貼り付けられるＲＦＩＤ磁性シートの断面構成を模式的に示す断面図 図６Ａは、本発明の実施の形態１におけるＲＦＩＤ磁性シート２の構成を模式的に示す断面図 図６Ｂは、同ＲＦＩＤ磁性シート２の分解斜視図 図７Ａは、本発明の実施の形態２におけるＲＦＩＤ磁性シートの製造方法を説明するための工程断面図 図７Ｂは、図７Ａの次の工程を示す断面図 図７Ｃは、図７Ｂの次の工程を示す断面図 図７Ｄは、図７Ｃの次の工程を示す断面図 図８Ａは、本発明の実施の形態３におけるＲＦＩＤ磁性シートの製造方法を説明するための工程断面図 図８Ｂは、図８Ａの次の工程を示す断面図 図８Ｃは、図８Ｂの次の工程を示す断面図 図９Ａは、実施の形態３における他の例のＲＦＩＤ磁性シートの製造方法を説明するための工程断面図 図９Ｂは、図９Ａの次の工程を示す断面図 図９Ｃは、図９Ｂの次の工程を示す断面図 図９Ｄは、図９Ｃの次の工程を示す断面図 図１０は、本発明の実施の形態４におけるＲＦＩＤ磁性シートが搭載された携帯電話の分解斜視図 図１１は、本発明の実施の形態５におけるＲＦＩＤ磁性シートの改変例を示す平面透視図 図１２は、同実施の形態におけるＲＦＩＤ磁性シートの他の改変例を示す平面透視図 図１３は、同実施の形態におけるＲＦＩＤ磁性シートの更に他の改変例を示す平面透視図 図１４は、図１３に示したＲＦＩＤ磁性シートの磁性ストライプの部分拡大平面図

符号の説明

１ ＩＣタグ
２ 磁性シート
３ カード
４ ＩＣチップ
５ コイルアンテナ
６ 接着層
１０ 樹脂フィルム
１１、１１ａ、１１ｂ ストライプ配列層
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１７ 磁性ストライプ
１３、１９ 金属磁性材料層
１４ 接着層
１５ 非磁性材料層（銅層）
１６、１８ 非磁性ストライプ
１８ａ 細線連結部位
２０ 携帯電話
２１ 携帯電話本体
２２ 電池パック
２３ 蓋
１００、１１０ ＲＦＩＤシステム
１０１ ＩＣタグ
１０２ タグアンテナ
１０３ リーダ・ライタ
１０４ リーダ・ライタアンテナ
１０５、１０５ａ〜１０５ｅ 磁束ループ
１０６ 金属製品
１０７ 磁界（反磁界）
１０８ 磁性シート

Claims (17)

1. 金属磁性材料からなる複数本の磁性ストライプが互いに離間して配列された複数層のストライプ配列層と、
   前記各ストライプ配列層の間に配置された樹脂フィルムとを備え、
   各々の前記ストライプ配列層における前記磁性ストライプが、他の前記ストライプ配列層における前記磁性ストライプと平面形状において互いに交差するように、前記複数のストライプ配列層の互いの配置関係が設定され、
   前記磁性ストライプは、前記樹脂フィルム上に形成された非磁性材料からなる非磁性ストライプと、前記非磁性ストライプの表面にメッキされた金属磁性材料とから構成されていることを特徴とする、ＩＣタグに貼り付けるためのＲＦＩＤ磁性シート。
2. 前記磁性ストライプの幅は、ＩＣタグとの間で通信するするために印加される電磁界信号に起因する渦電流が実質的に流れない範囲に設定された、請求項１に記載のＲＦＩＤ磁性シート。
3. 行のパターンを有する前記ストライプ配列層と列のパターンを有する前記ストライプ配列層とを含み、前記行のパターンと列のパターンとの組合せにより格子状パターンが形成されている、請求項１または２に記載のＲＦＩＤ磁性シート。
4. 前記ストライプ配列層は、前記行パターンと前記列パターンに対して斜めに延びる前記磁性ストライプを含む、請求項３に記載のＲＦＩＤ磁性シート。
5. 前記金属磁性材料は軟磁性材料である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のＲＦＩＤ磁性シート。
6. 前記軟磁性材料は、ニッケル、又は、ニッケルを主成分とする合金である、請求項５に記載のＲＦＩＤ磁性シート。
7. 前記非磁性ストライプは銅箔ストライプである、請求項１〜６のいずれか１項に記載のＲＦＩＤ磁性シート。
8. 前記樹脂フィルムはアラミド樹脂からなる、請求項１〜７のいずれか１項に記載のＲＦＩＤ磁性シート。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載のＲＦＩＤ磁性シートと、
   前記ＲＦＩＤ磁性シートに隣接して配置されたＲＦＩＤ用アンテナコイルと、
   前記ＲＦＩＤ用アンテナコイルに接続されたＩＣチップとを備えた非接触型ＩＣカード。
10. 請求項１から８のいずれか一項に記載のＲＦＩＤ磁性シートと、
    前記ＲＦＩＤ磁性シートに隣接して配置されたＲＦＩＤ用アンテナコイルと、
    前記ＲＦＩＤ用アンテナコイルに接続されたＩＣチップとを備えた携帯用移動通信機器。
11. 樹脂フィルム上に非磁性材料層が積層された積層フィルムを用意する工程（ａ１）と、
    前記積層フィルムにおける前記非磁性材料層をエッチングすることによって、非磁性材料からなる複数本の非磁性ストライプを互いに離間して配列して形成する工程（ａ２）と、
    前記非磁性ストライプに、金属磁性材料をメッキすることによって、前記金属磁性材料からなる複数本の磁性ストライプを互いに離間して配列してストライプ配列層を形成する工程（ａ３）と、
    前記ストライプ配列層が形成された前記樹脂フィルムを複数層、各々の前記ストライプ配列層の間に前記樹脂フィルムが介在するように積層する工程（ｂ）とを備え、
    前記積層工程（ｂ）において、各々の前記ストライプ配列層における前記磁性ストライプが、他の前記ストライプ配列層における前記磁性ストライプと平面形状において互いに交差するように、相互の配置関係を設定して前記樹脂フィルムが積層される、ＲＦＩＤ磁性シートの製造方法。
12. 前記積層工程（ｂ）において、前記各ストライプ配列層における前記磁性ストライプが格子状パターンを形成するように、前記樹脂フィルムが積層される、請求項１１に記載のＲＦＩＤ磁性シートの製造方法。
13. 前記積層工程（ｂ）において、前記格子状パターンは、前記樹脂フィルムの法線方向から見て、行パターンの前記磁性ストライプと列パターンの前記磁性ストライプとが９０°の角度で交差するように前記樹脂フィルムが積層される、請求項１２に記載のＲＦＩＤ磁性シートの製造方法。
14. 前記格子状パターンは、第１の方向へ延びる前記磁性ストライプと、第２の方向へ延びる前記磁性ストライプと、第３の方向へ延びる前記磁性ストライプとによって構成される、請求項１１に記載のＲＦＩＤ磁性シートの製造方法。
15. 前記積層フィルムを用意する工程（ａ１）において、前記非磁性材料層として銅層が積層された積層フィルムを用意する、請求項１１に記載のＲＦＩＤ磁性シートの製造方法。
16. 前記金属磁性材料は、ニッケル、又は、ニッケルを主成分とする合金である、請求項１１に記載のＲＦＩＤ磁性シートの製造方法。
17. 樹脂フィルム上に非磁性材料層が積層された積層フィルムを用意する工程（ａ１）と、
    前記積層フィルムにおける前記非磁性材料層をエッチングすることによって、非磁性材料からなる複数本の非磁性ストライプを互いに離間して配列して形成する工程（ａ２）と、
    前記非磁性ストライプに、金属磁性材料をメッキすることによって、前記金属磁性材料からなる複数本の磁性ストライプを互いに離間して配列してストライプ配列層を形成する工程（ａ３）と、
    前記ストライプ配列層が形成された前記樹脂フィルムを複数層、各々の前記ストライプ配列層の間に前記樹脂フィルムが介在するように積層する工程（ｂ）と、
    前記工程（ｂ）により積層された前記樹脂フィルムの積層体の上に、ＲＦＩＤ用アンテナコイルのパターンが形成された樹脂フィルムを積層する工程（ｃ）とを備え、
    前記積層工程（ｂ）において、各々の前記ストライプ配列層における前記磁性ストライプが、他の前記ストライプ配列層における前記磁性ストライプと平面形状において互いに交差するように、相互の配置関係を設定して前記樹脂フィルムが積層される、ＩＣタグの製造方法。

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