JP5029956B2

JP5029956B2 - アンテナ用磁心とその製造方法、およびアンテナ

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Publication number: JP5029956B2
Application number: JP2007271393A
Authority: JP
Inventors: 幸昌諸野脇; 義幸森山; 仲男森次
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2006-10-24
Filing date: 2007-10-18
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2027-10-18
Also published as: JP2008136185A

Description

本発明は、車両のキーレスエントリーシステムなどに使用される、軟磁性の金属薄帯を積層して使用されるアンテナ用磁心とその製造方法、およびそのアンテナ用磁心を用いたアンテナに関し、特に従来よりも薄い金属薄帯を用いた場合に特にアンテナ特性を向上させたものに関する。

従来、車両のキーレスエントリーシステムなどに使用されるＲＦＩＤ用のアンテナとして、フェライト磁心を使用したものが用いられていた。しかし、フェライトは脆いためにわずかに変形しただけでも割れが発生する問題があり、ズボンのポケット等に入れ持ち歩いたりする場合に衝撃を受けて割れが発生し、特性が低下する問題がある。この問題を解決するために、アンテナ磁心の材料にアモルファス金属薄帯を用い、これを積層して磁心に用いることが行われている。
例えば、特開２００４−１６６０７１号公報では、アモルファス金属薄帯を板状のボビンに巻きまわし、これにコイルを巻いてアンテナ用磁心とすることが開示されている。これにより、磁心の端部に任意の曲面や厚みが得られ、アンテナ用磁心の送受信性能のバラツキを防止できることが開示されている。
近年のＲＦＩＤ用のアンテナ磁心には、さらなる薄型化と高磁気特性（低損失、高透磁率、高磁束密度）が要求されている。そのため、上記のような厚みのある芯材を使用するアンテナの他に、特開平７−２７８７６３号公報に開示されるような、金属薄帯を積層した磁心の検討が継続されている。これは、アモルファス金属薄帯やナノ結晶金属薄帯などの高磁気特性の金属薄帯同士を積層一体化したものである。金属薄帯の表面には樹脂などの接着剤を塗布しており、その後、ホットプレスなどを用いて圧着される。これらの技術は例えばＷＯ２００３／０６０１７５などにも開示されている。
特開２００４−１６６０７１号公報特開平７−２７８７６３号公報ＷＯ２００３／０６０１７５

しかし、このようなアモルファス材料を使用した積層磁心を用いたアンテナで細長い形状のものを製造しようとすると、十分なQ値が得られないという問題がある。（Q＝ωL/R（ω＝2πf, L:インダクタンス, R:コイルの損失を含む抵抗）)
したがって本発明の課題は、上記の問題を改善し、高いアンテナ特性を持つアンテナ用磁心の製造方法、およびアンテナ用磁心を提供することにある。さらには、積層面に凹凸が無く、高い寸法精度を持つアンテナ用磁心を提供する。

薄い金属薄帯を用いて積層体としたアンテナ用磁心では、渦電流損失が少なくなり、Ｑ値が向上するという効果が得られる。しかし、さらにアンテナ特性を高めるには、金属薄帯に誘導磁気異方性を付与しなければならない。
金属薄帯を磁場中で熱処理することで誘導磁気異方性を付与することができるが、薄い金属薄帯を用い、かつ細長い形状に加工したものは、積層体の磁束発生方向に対する両端部で反磁界が発生し易い。この結果、十分な異方性が付与できず、高いアンテナ特性を得ることが困難であることが解った。
よって本発明では、ロール急冷により製造した帯状の金属薄帯そのものに磁場中熱処理を施して誘導磁気異方性を金属薄帯の全面に付与し、もしくは金属薄帯を積層した積層ブロックに磁場中熱処理を施して誘導磁気異方性を積層ブロックの全体に付与し、その後、金属薄帯もしくは積層ブロックから細長い磁心形状の金属薄片もしくは磁心となる積層体を切り出すという手段を用いた。

よって第１の本発明は、幅方向よりも長さ方向に長い帯状の金属薄帯に対して、その長さ方向に磁場を印加して磁場中熱処理を施した後、前記金属薄帯を幅方向に切断して、磁場を印加した方向が短辺となる金属薄片とし、その後、前記金属薄片を積層して磁気誘導異方性を備えた積層体とすることを特徴とするアンテナ用磁心の製造方法である。前記積層体は更に両端を切断されるのが好ましい。
また、第２の本発明は、幅方向よりも長さ方向に長い帯状の金属薄帯を積層して積層ブロックとし、前記積層ブロックの長さ方向に磁場を印加して磁場中熱処理を施し、その後、磁場を印加した方向が短辺となるように前記積層ブロックを幅方向に切断して磁気誘導異方性を備えた積層体とすることを特徴とするアンテナ用磁心の製造方法である。前記積層ブロックは更に両端を切断されるのが好ましい。
第１の本発明に対し、第２の本発明の方が、積層面が平滑で寸法精度の高いアンテナ用磁心とすることができる。
ここで、帯状の金属薄帯とは、ロール急冷により連続的に帯状に製造した厚さ５〜３００μｍの金属薄帯、もしくは、そのロール急冷により製造した金属薄帯を長さが５０ｍｍ以上の大きさに切断したものであり、例えば面積で１０００ｍｍ^２のもの指すものとする。

本発明においては、積層体とする工程で切断加工を採用する。打抜きによる加工と異なり、無駄な部分が残らないために、図２、４に示すように、同じ面積の金属薄帯または積層ブロックから効率よく磁心用の金属薄片または積層体が切り出せる。

前記積層体を磁心とした時の断面は、厚さが幅の１／３より薄いアンテナ用磁心に上記の製造方法を用いることが好ましい。磁芯の積層厚さが短辺の幅の１／３より薄いアンテナはQ特性が厚さと比例的に向上するが、１／３を超えた場合は特性が飽和する。

金属薄帯は厚さが20μm以下のものがよい。20μmを越えるとQ値が著しく低下しアンテナとしての感度が落ちたり、出力信号のレベルが低下する等実用的でなくなるためである。20μm以下とすることにより一層のQ値上昇と周波数特性の改善が図られより好ましい結果が得られる。

金属薄帯同士は樹脂により接着すると共に金属薄帯同士の層間を電気的に絶縁する事が出来る。

また、前記の本発明の製造方法により製造したアンテナ用磁心にコイルを設け、アンテナとして利用することができる。

誘導磁気異方性を付与する方法としては磁場を印加しながらキュリ−温度以下で熱処理を行なう手法が採用できる。アンテナ用としては300℃以下でかつ材料のキュリ−温度以下の比較的低い温度で磁場中熱処理する方法が脆化も少なく特性もむしろ改善されるため好ましい。材料の比初透磁率はあまり高くない方が100kHz〜150kHzのQ値改善には効果があり、用いられる用途により適宜選択すればよい。

金属薄帯は、（Ｆｅ，Ｃｏ）ＳｉＢ系のアモルファス薄帯であることが好ましい。特にＣｏＳｉＢ系の方がアンテナ特性が高くなるため好ましい。また、ＦｅＳｉＣｕＢ系などに代表されるナノ結晶金属薄帯があるが、ナノ結晶金属薄帯を製造するには金属薄帯を共晶温度以上で熱処理する必要があり、合金の薄帯が脆化してしまう。このため、特にアンテナ用途ではＦｅＳｉＢ系のアモルファス薄帯の方が強度を高くできるため好ましい。

このＣｏＳｉＢ系の金属薄帯は、一般式：(Co_1-aFe_a)_100-b-c-d-eT_bSi_cB_dY_e（原子％、ここで、TはMn,Ni,Ti,Zr,Hf,Cr,Nb,Mo,W,Ta,Cu,Ru,Rh,Pd,Os,Ir,Pt,Re,Snから選ばれた少なくとも一種の元素、YはC,Ge,Ga,P,Alから選ばれた少なくとも一種の元素を示し、a,b,c,dおよびeはそれぞれ0≦a≦0.1、0≦b≦15、0≦c≦20、5≦d≦25、0≦e≦20、15≦c+d≦30を満足する。）で表されるものが好ましい。

式中TはMn,Ni,Ti,Zr,Hf,Cr,Mo,Nb,Mo,W,Ta,Cu,Ru,Rh,Pd,Os,Ir,Pt,Re,Sn,Alから選ばれた少なくとも一種の元素であり、Q値を増加する効果や耐蝕性を改善する効果を有する。T量bが20at%を越えるとQ値が低下するため0≦b≦15が望ましい。XはC,Ge,Ga,Pから選ばれた少なくとも一種の元素であり、アモルファス形成を助ける効果を有する。Y量eは0≦e≦20である必要がある。この理由はeが20を越えると著しい磁束密度の低下を招くためである。Feの組成比aは0≦a≦0.1である必要がある。

この理由はFeの組成比aが0.1を越えると磁歪が増加し変形や樹脂による接着等によりQ値が低下しやすくなるためである。Si量c、B量dおよびSi量とB量の和はそれぞれ0≦c≦20、5≦d≦25、15≦c+d≦30を満足する必要がある。この理由はこの範囲をはずれると134kHz付近のQ値が著しく低下するためである。より好ましくは10≦c≦20、5≦d≦10である。この範囲で表面に抵抗の高いSiO₂酸化膜が多くできやすく絶縁がとれやすく、絶縁処理を行わなくても比較的Q値の高いものが得られやすい。

また、アモルファス薄帯の代わりにナノ結晶金属薄帯を用いる場合は、例えば、一般式：（Fe_1-vM_v）_100-x-y-z-wA_xM'_yM''_zX_w（原子％、ここで、MはCo,Niから選ばれた少なくとも1種の元素を、AはCu,Auから選ばれた少なくとも1種の元素、M'はTi,V,Zr,Nb,Mo,Hf,TaおよびWから選ばれた少なくとも1種の元素、M''はCr,Mn,Al,Sn,Zn,Ag,In,白金属元素,Mg,Ca,Sr,Y,希土類元素,N,OおよびSから選ばれた少なくとも1種の元素、XはB,Si,C,Ge,GaおよびPから選ばれた少なくとも1種の元素を示し、v,w,x,yおよびzはそれぞれ0≦v≦0.5、0≦x≦10、0.1≦y≦20、0≦z≦20、2≦w≦30を満足する。）で表され、組織の少なくとも50%が粒径50nm以下の結晶粒からなるものが適用できる。上記の組成のアモルファス薄帯を製造し、磁場中熱処理、もしくは焼鈍処理によりナノ結晶組織を持つ金属薄片または積層体としたものでもよい。

（ロール冷却）
金属薄帯は、融点以上（通常のＦｅ系、Ｃｏ系材料では１０００℃〜１５００℃程度）に加熱した合金溶湯をスリットを有するノズルから回転する金属製の冷却ロール上に噴出し製造する、いわゆる単ロール法により製造される。出湯に使用するノズルスリットの幅は製造する薄帯の厚さ×０．３〜０．８ｍｍ程度の形状が好ましい。ノズル材質は石英、シリコンナイトライド、ＢＮ等のセラミックスが用いられる。多重スリットを使用して製造する場合もある。この単ロール法において、合金溶湯出湯中の冷却ロールとノズル先端との間隔（ギャップ）は２０μｍ以上５００μｍ以下であり、通常は２５０μｍ以下である。特に、金属薄帯の冷却ロールからの剥離をノズルスリット直下のロール外周の位置からロール外周にそって測定した距離で１００ｍｍから１０００ｍｍの範囲とすることにより、より破断が起こりにくくなり長手方向に２００ｍ以上の長さ連続している金属薄帯の製造が可能となる。更に、冷却ロール表面温度を１００℃以上２５０℃以下に保つことにより、脆化しにくく幅ｄｍｍの薄帯幅方向のそりが小さい長尺の金属薄帯が製造可能である。

金属製の冷却ロールは量産する場合は水冷する場合が多く、ＣｕおよびＣｕ−Ｂｅ、Ｃｕ−Ｚｒ、Ｃｕ−ＣｒなどのＣｕ合金が冷却能力が高くなり広幅の薄帯を製造する場合には好ましい結果が得られ、特に前記ロールを冷却するための水量が０．１ｍ^３／分以上１０ｍ^３／分以下である場合、生産量が５ｋｇ以上と多くなった場合においても、薄帯の反り、破断、脆化などがほとんどない金属薄帯を製造可能である。特に薄い薄帯を製造する場合の好ましい水量は、０．１ｍ^３／分以上１ｍ^３／分以下である。冷却ロールの直径は、通常３００ｍｍから１２００ｍｍ程度であるが、好ましくは４００ｍｍから１０００ｍｍ程度が望ましい。特に望ましくは、５００ｍｍから８００ｍｍである。また、ロール周速が２０ｍ／ｓからの４０ｍ／ｓの範囲で、出湯圧力が２７０ｇｆ／ｃｍ^２以上である場合に表面性状が良好な金属薄帯が製造可能でありより好ましい結果が得られる。必要に応じて金属薄帯の製造はＨｅ、Ａｒなどの不活性ガス中で行っても良い。また、製造中にノズル付近にＨｅガス、ＣＯガスやＣＯ_２ガスを流して製造すると、より一層金属薄帯の表面性状が改善され好ましい結果が得られる。また、製造中にノズル付近に加熱した不活性ガスや窒素ガスを流して製造しても金属薄帯の表面性状が改善され好ましい結果が得られる。

（樹脂の塗布乾燥）
金属薄帯に塗布する樹脂溶液は、熱硬化性のものが好ましく、一般的に市販されている既知の樹脂が使用できる。通常は溶剤で５〜１５重量％に希釈して使用する。溶剤乾燥後の厚さを薄くすれば占積率が向上するが、ピンホールなどの欠陥発生率も増え、積層体で隣接する金属薄帯間の絶縁が不十分となる恐れがある。従って、乾燥後の厚さとしては、０．５ミクロン〜３ミクロンが好ましい。
また、樹脂は金属薄帯の両面に塗布することにより、乾燥後以降の工程において樹脂と金属間で十分な密着強度が得られる。塗布方法としては、ディップ法、ドクターブレード法、グラビアロール法など、既知の塗布方法が可能であるが、塗布厚さの均一性と時間当たりの生産性（塗布速度）を考慮するとグラビアロール法が優れている。グラビアロール法を用いて両面に塗布するには、片面ずつ行う必要がある。

樹脂を乾燥させるには、乾燥炉内の風量を多くすることが好ましい。遠赤外線ヒーターによる乾燥方法でもよい。

（積層工程）
所定形状に加工した金属薄帯を、積層用の金型キャビティ内に入れ、複数枚を積層させる。積層体の上下には、圧をかけるための可動型が接するため、後工程の圧着工程後に積層体と稼動型が剥離できるよう、積層体と可動型との間に市販の樹脂フィルムを挟むと良い。

（圧着工程）
積層体は、金型ごと乾燥窒素雰囲気のホットプレス炉内に設置される。炉内を塗布した樹脂のガラス転移点以上の温度に昇温する。この温度で保持した状態で、金属薄帯同士を加圧して圧着する。保持する温度の上限は、樹脂の熱分解開始温度未満であれば問題ない。
加圧する圧力は、樹脂溶液が隣接する樹脂膜もしくは金属薄帯の表面へ十分なじむために１ＭＰａ以上とすることが好ましい。一方、２０ＭＰａを超えると隣接する金属薄帯同士が接触する恐れがある。ただし、乾燥雰囲気など条件が会えば加圧力は必ずしも必要ではなく、単に積層したままで積層体とすることも可能である。

（焼鈍熱処理工程）
アモルファス金属薄帯は、焼鈍熱処理により、より良好な磁性特性を得ることができる。Ｆｅ系アモルファス金属薄帯では３００〜４００℃、Ｃｏ系アモルファス金属薄帯では、３００〜６００℃で行うことが好ましい。このとき、材料は脆化することが知られており、焼鈍熱処理中にアモルファス金属薄帯の積層体へ加圧することは、アモルファス金属薄帯積層体に欠けやクラックなどの欠陥を発生する恐れがある。よって、無負荷状態で焼鈍熱処理することが好ましい。金属薄帯表面の酸化防止のため、この焼鈍熱処理は圧着工程と同様の雰囲気とすることが好ましい。熱処理時間は０．１〜２０ｈが好ましい。

熱処理炉の雰囲気はアルゴン、窒素ガスなどの不活性ガス、真空中、場合によっては大気中でもよい。熱処理中の磁心の温度分布は10℃以下になるよう制御することが好ましい。平均昇温速度は0.3-100℃/minで時間0.5h以上でおこない、平均冷却速度0.3-300℃/ min程度で冷却を行うことが好ましい。さらには昇温速度1-20℃/min、最高温度300-400℃、1-3hで行うことが好ましい。また2段熱処理、250℃以下の低温で長時間熱処理するなどでも同様の効果が得られる。低温熱処理の場合でも熱処理パターンの一部で320から350℃の範囲を0.2-1h程度設けるのが好ましい。磁心のサイズが大きく熱容量が大きい場合および一度に多数の磁心を熱処理する場合は、磁心の温度分布を10℃以下に制御することが重要でありその手段として一旦目標とする保持温度よりも低い温度で保持後昇温し、目標温度まで持って行き保持し、冷却速度0.3-5℃/minで冷却する熱処理パターンで熱処理を行うことが好ましい。熱処理は、通常露点が-30℃以下の不活性ガス雰囲気中で行うことが望ましく、露点が-60℃以下の不活性ガス雰囲気中で熱処理を行うと、ばらつきが更に小さくより好ましい結果が得られる。

熱処理中に磁場を印加し、角形性を適宜所定の形状にする。角形性を高めるには、磁心の磁束が飽和するのに必要な磁界をリボンに印加する必要がある。上記組成の金属薄帯の場合は、低磁界で飽和するため200A/m以上の磁界を印加すればよい。好ましくは400A/m以上で印加するのがよい。印加する磁界は、直流、交流、繰り返しのパルス磁界のいずれを用いても良く、熱処理パターンの一部のみ磁場印加するものでも構わない。好ましくは熱処理の最高温度から100℃低い温度まで磁場の印加を継続することが好ましい。

積層体の切断にはダイヤモンド砥粒を刃物としたスライサーまたはダイサーを使う。刃物のダイヤモンドは粒径を小さくする方がより良好な切断面を得ることができる。また刃物の周速は可能な限り速くし、可能であれば80m/min以上が好ましい。

２０μｍ以下の金属薄帯を用いることで渦電流損失が軽減され、Q値が著しく向上しアンテナとしての感度が良好なアンテナ用磁心を得ることができる。
また、金属薄帯または積層ブロックを切断する方向を帯状の金属薄帯の幅方向としたので、帯状の金属薄帯の長さ方向に切断するよりも加工が容易となり、かつ打抜きにより加工と異なり無駄な部分が残らないために、同じ面積の金属薄帯または積層ブロックから効率よく磁心用の金属薄片または積層体が切り出せる。さらに、反磁界の発生が少なくなり、帯状の金属薄帯の長さ方向に磁気誘導異方性を付与するよりも、高い異方性を付与することが出来る。
また、磁心断面の厚さが幅の１／３以下のものに本発明の製造方法を適用することで、上記の如く高い磁気誘導異方性が付与されたアンテナを製造することができる。

次に本発明を実施例によって具体的に説明するが、これら実施例により本発明が限定されるものではない。

（実施例１）
図１に示す工程で、本願発明のアンテナ磁心を製造した。図２はその模式図である。
単ロール装置を用い、原子％でＣｏ６９％、Ｓｉ１５％、Ｂ１０％、Ｍｎ５％、Ｍｏ１％からなる合金溶湯をシリコンナイトライドを主体とするセラミックス製のノズルから外径８００ｍｍのＣｕ−Ｂｅ合金製の冷却ロール上に出湯し、幅２５ｍｍのアモルファス状態の金属薄帯１０ｋｇを作製した。溶湯の出湯温度は１３００℃、ノズルのスリットは２５ｍｍ×０．６ｍｍ、ノズル先端と冷却ロール間のギャップは１００μｍとし、冷却ロール表面温度を加熱して変え、ノズルスリット直下ロール外周の位置からロール外周にそって測定した距離で６３０ｍｍの位置で剥離して幅２５ｍｍのアモルファス状態の金属薄帯１を作製した。この金属薄帯を長さが１００ｍｍになるように切断した。そしてこの金属薄片を、液体窒素からの窒素雰囲気炉にて、４００℃、１．５時間の焼鈍熱処理を行った。また、金属薄片の長さ方向に２００Ａ／ｍの磁場を印加し、磁気誘導異方性を付与した。
炉から取り出したこの金属薄片の両面に接着剤として樹脂を塗布した。バーコーター塗布装置に、長さ１００ｍｍの金属薄片をセットし、コーターバーで樹脂を伸ばしながら塗布した。コーターバーは、１８０メッシュ、深さ４０ミクロンのものを使い、塗布速度は毎分１０ｍで行った。
樹脂溶液を塗布後、１２０℃で安定させた乾燥炉内に１０分間金属薄帯を投じ、樹脂溶液を乾燥した。その後、金属薄片の反対側の面にも同様に樹脂溶液を塗布・乾燥した。
このアモルファスの金属薄片を幅が１．５ｍｍの短冊状になるよう異方性を付与した方向にシャー刃の定尺切断機を用いて切断し、その後、長さが１８ｍｍになるよう両端を切断し長方形状の金属薄片２とした。
その後、短冊状に切断した金属薄帯をステンレス製の積層金型内に２８枚積み重ねた。積層した金属薄帯の上下端面と可動型との間には、上記の同じ寸法形状に加工した樹脂フィルムを挟み、金属薄片と金型が接着するのを防止した。
前記積層金型をホットプレス炉内にセットし、液体窒素からの窒素雰囲気に十分置換した後、金型の温度が、樹脂膜のガラス転移点より１５℃高い温度に昇温し、保持した。この保持中に、金属薄片の積層方向に、圧力５ＭＰａを１０分間加えた。その後、炉内を降温し、積層金型から、金属薄片を圧着した積層体を取り出した。この積層体の積層面は金属薄帯が０．０５ｍｍ超〜０．１ｍｍ以下の範囲で凹凸の有る面となっているが、通常のアンテナ用途に用いられる分には寸法的になんら問題は無い。
この積層体をアンテナ用磁心として、その胴部に巻線を施し、アンテナとした。このアンテナのＱ値を調べたところ、優れた特性を持っていることが解った。

（実施例２）
図３に示す工程で、本願発明のアンテナ磁心を製造した。図４はその模式図である。
単ロール装置を用い、原子％でＣｏ６９％、Ｓｉ１５％、Ｂ１０％、Ｍｎ５％、Ｍｏ１％からなる合金溶湯をシリコンナイトライドを主体とするセラミックス製のノズルから外径８００ｍｍのＣｕ−Ｂｅ合金製の冷却ロール上に出湯し、幅２５ｍｍのアモルファス状態の金属薄帯１０ｋｇを作製した。溶湯の出湯温度は１３００℃、ノズルのスリットは２５ｍｍ×０．６ｍｍ、ノズル先端と冷却ロール間のギャップは１００μｍとし、冷却ロール表面温度を加熱して変え、ノズルスリット直下ロール外周の位置からロール外周にそって測定した距離で６３０ｍｍの位置で剥離して幅２５ｍｍのアモルファス状態の金属薄帯１を作製した。
この金属薄帯の両面に接着剤として樹脂を塗布した。グラビアロール塗布装置に、ロール状にした金属薄帯をセットし、金属薄帯を引き出しながら樹脂溶液を連続的に塗布した。グラビアロールは、１８０メッシュ、深さ４０ミクロンのものを使い、塗布速度は毎分１０ｍで行った。また、ロールは金属薄帯に対して、塗布速度と同じ周速で回転させ、樹脂溶液を転写塗布した。
樹脂溶液を塗布後、グラビアロール塗布装置に接続されている乾燥炉内に金属薄帯を連続的に通し、１２０℃・１０分間の条件下で樹脂溶液を乾燥した。
その後、金属薄帯の反対側の面にも同様に樹脂溶液を塗布・乾燥した。この金属薄帯を長さが１００ｍｍになるように切断し、ステンレス製の積層金型内に２８枚積み重ねた。積層した金属薄片の上下端面と可動型との間には、上記の同じ寸法形状で加工した樹脂フィルムを挟み、金属薄片と金型が接着するのを防止した。
前記積層金型をホットプレス炉内にセットし、液体窒素からの窒素雰囲気に十分置換した後、金型の温度が、樹脂膜のガラス転移点より１５℃高い温度に昇温し、保持した。この保持中に、金属薄片の積層方向に、圧力５ＭＰａを１０分間加えた。この積層体を、液体窒素からの窒素雰囲気炉にて、４００℃、１．５時間の焼鈍熱処理を行った。また、金属薄片の長手方向に２００Ａ／ｍの磁場を印加し、磁気誘導異方性を付与した。その後、炉内を降温し、積層金型から、金属薄帯を圧着した積層ブロック３を取り出した。この積層ブロックを幅が１．５ｍｍになるよう異方性を付与した方向にダイサーにて切断した。その後、長さが１８ｍｍになるよう両端を切断し、直方体の積層体４とした。このこの積層体の積層面は、金属薄帯端部のずれは殆ど見られず、寸法誤差も０．０５ｍｍ以下、さらには０．０３ｍｍ以下に抑えることができる。
この積層体をアンテナ用磁心として、その胴部に巻線を施し、アンテナとした。このアンテナのＱ値を調べたところ、優れたアンテナ特性を持っていることが解った。

（比較例１）
図５に示す工程でアンテナ磁心を製造した。
実施例と同様に、アモルファス状態の金属薄帯を作製した。
また、実施例２と同様に、この金属薄帯の両面に接着剤として樹脂を塗布した。
この金属薄帯に打抜き加工を施し、幅１．５ｍｍ、長さ１８ｍｍの金属薄片を得た。その後、この金属薄片を、ステンレス製の積層金型内に２８枚積み重ねた。積層した金属薄片の上下端面と可動型との間には、上記の同じ寸法形状で加工した樹脂フィルムを挟み、金属薄帯と金型が接着するのを防止した。
積層金型をホットプレス炉内にセットし、液体窒素からの窒素雰囲気に十分置換した後、金型の温度が、樹脂膜のガラス転移点より１５℃高い温度に昇温し、保持した。この保持中に、金属薄帯の積層方向に、圧力５ＭＰａを１０分間加えた。この積層体を、液体窒素からの窒素雰囲気炉にて、４００℃、１．５時間の焼鈍熱処理を行った。また、金属薄片の幅方向に２００Ａ／ｍの磁場を印加し、磁気誘導異方性を付与した。その後、炉内を降温し、積層金型から、金属薄帯を圧着した積層体を取り出した。
また、この積層体をアンテナ用磁心として、その胴部に巻線を施し、アンテナとした。このアンテナのＱ値を調べたところ、本発明のアンテナほど高いアンテナ特性が得られていないことが解った。

（実施例３）
アンテナの金属薄帯の積層厚さとアンテナ特性Ｑ値との関係を図５に示す。
金属薄帯の積層する厚さが厚くなるにつれアンテナ特性Ｑ値は高くなるが、短辺方向の幅に対して１／３よりも厚くなるとＱ値はほぼ一定の値になり、それ以上積層してもコストが増大するだけになる。よって、アンテナの積層厚さが短辺の幅の１／３より薄い形状にすることが好ましい。金属薄帯の大きさによらず、アンテナの積層厚さが短辺の幅の１／３よりも厚くなると、Ｑ値はほぼ一定の値になる。

本発明の製造方法のフローチャートである。本発明の一態様を示す模式図である。本発明の別の製造方法のフローチャートである。本発明の別の一態様を示す模式図である。積層厚さとアンテナ特性Ｑとの関係を示す図である。比較の製造方法のフローチャートである。

符号の説明

１：金属薄帯、２：金属薄片、３：積層ブロック、４：積層体（磁心）

Claims

幅方向よりも長さ方向に長い帯状の金属薄帯に対して、その長さ方向に磁場を印加して磁場中熱処理を施した後、前記金属薄帯を幅方向に切断して、磁場を印加した方向が短辺となる金属薄片とし、その後、前記金属薄片を積層して磁気誘導異方性を備えた積層体とすることを特徴とするアンテナ用磁心の製造方法。
幅方向よりも長さ方向に長い帯状の金属薄帯を積層して積層ブロックとし、
前記積層ブロックの長さ方向に磁場を印加して磁場中熱処理を施し、その後、磁場を印加した方向が短辺となるように前記積層ブロックを幅方向に切断して磁気誘導異方性を備えた積層体とすることを特徴とするアンテナ用磁心の製造方法。
前記積層ブロックは更に両端を切断されることを特徴とする請求項２に記載のアンテナ用磁心の製造方法。
前記積層体の断面は、積層厚さが短辺の幅の１／３より薄いことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のアンテナ用磁心の製造方法。
前記金属薄帯は厚さが２０μｍ以下のものを用いることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載のアンテナ用磁心の製造方法。
前記金属薄帯同士を樹脂により接着すると共に金属薄帯同士の層間を電気的に絶縁することを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載のアンテナ用磁心の製造方法。
請求項１乃至請求項６に記載の製造方法により製造したアンテナ用磁心。
積層面の金属薄帯端部の凹凸が０．０５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項７に記載のアンテナ用磁心の製造方法。
請求項７又は請求項８のアンテナ用磁心にコイルを設けたことを特徴とするアンテナ。