JP6509123B2 - フェライトグリーンシート、焼結フェライトシート、これを含むフェライト複合シート、及び導電性ループアンテナモジュール - Google Patents

Description

本発明は、無線ＩＣタグ（ＲＦＩＤ）アンテナ又は近距離無線通信（ＮＦＣ）アンテナから金属基材を分離するように構成されたフェライト複合シートの製造に使用されるフェライトグリーンシート、焼結フェライトシート、これを含むフェライト複合シート、及び導電性ループアンテナモジュールに関する。

最近は、ＲＦＩＤ又はＮＦＣ技術を使用する新たな通信方法が広く使用されている。ＲＦＩＤは、非接触モードで電子タグに記憶された情報を読み取る技術を指し、情報の読み取りは、無線波を使用してアンテナ又はリーダによって実行される。例えば、交通カードは電子タグと見なしてよく、交通カード端末はリーダと見なしてよい。ＮＦＣは、１０ｃｍという短距離内で多種多様な無線データを交換する通信技術を指す。この技術は、１３．５６ＭＨｚの周波数帯域を使用する、非接触型の近距離無線通信技術である。ＮＦＣ技術は、スーパーマーケット又は店舗内の物品情報の処理、観光客向けの観光情報の伝達、交通、及びアクセス制御用のロック装置、並びに支払いに広く使用されており、短距離の通信距離を有する。結果として、ＮＦＣ技術は、比較的優れたセキュリティを有し、安価であるために注目を集めてきた。

携帯電話などの製品が製造されるとき、電池と製品の後部カバーとの間には十分な空間が存在する。結果的に、ＮＦＣ／ＲＦＩＤループアンテナはこの空間に設置される。一般に、コイルはアンテナ内に搭載されるため、電流の流れは磁場の形成をもたらし、これにより信号を他の側に伝達できる例えば、クレジットカード、スマートフォン、又は電子ウォレットなどの製品が分解状態（dissembled state）にある場合、製品は、中に搭載されたコイルを有するアンテナが製品内に設置されて、製品内に記憶されたデータの交換を可能にするように構成される。しかしながら、アンテナが、金属など導電材料に隣接して位置付けられるように電池又はプリント基板（ＰＣＢ）内に設置されると、アンテナは金属と反応して干渉を引き起こし、信号の生成を阻止する。

かかる干渉に関する問題は、高透磁率を示し、低透磁率損失を有する物質を使用して磁気を分離することにより効果的に解決できる。つまり、高透磁率を示す物質は、金属ではなく、磁性材料に向かって移動できるようにして金属の干渉を阻止する。かかる物質は、一般にアイソレータと呼ばれる。一般に、フェライトは、上述のように高透磁率を示し、低透磁率損失を有する物質として既知である。また、フェライトシートを製造する様々な方法は、関連技術において既知である。

最近使用されたフェライトシートは、特定のパターンモードで連続的に横断する溝を有し、この溝は、そのように設計されたパターンによって区分化され得る。したがって、フェライトシートでは、容易な取扱い、平面又は曲面への取り付けが可能である。かかるパターンの形成に使用される多数の方法が存在する。最も一般的な方法は、ナイフを使用する方法によってグリーンシート上にハーフカットを形成する方法である。一方、最近では、特定の分割パターンを形成する穴加工法が開発されている。かかる方法は、０．０８ｍｍ未満の厚さを有する製品の製造において有用であり得る。

米国特許出願公開第２０１２／００８８０７０ Ａ１号は、格子状モードに配置されたＶ字型溝を有する複合フェライトシート、複合フェライトシートの製造方法、及び複合フェライトシートの形成に使用される焼結フェライトセグメントを開示する。また、韓国公開特許第１０−２００８−００８２４６６号は、制御された表面粗さを有するフェライト成型シート、焼結フェライト基板、及びアンテナモジュールを開示する。すべての従来技術の文献は、精密なパターン形成で困難に直面している。これは、ナイフ又はドラムを使用してグリーンシートに機械的に圧力を加えることによりパターンが形成されるためである。また、パターンを形成するために別個の機械プロセスが更に実行されるため、これらのプロセスは長期かつ複雑であり得、全プロセス中にボトルネック状態が生じ得る。これは、別個の機械プロセスが長期にわたって実行されるべきであるためである。加えて、プロセス中に破断する破片であり、機械プロセス中に必然的に形成されるバリが、製造されたフェライトシート自体で必ず生じ、粒子が分離し、フェライトシート自体にくっついて離れない状況を回避できないことがある。更に、溝は機械プロセスを使用して形成されるため、溝の形状及びサイズは容易に制御できない。

本発明の目的は、成型後にバリ又は粒子が形成されない、新しいフェライトグリーンシート及び焼結フェライトシート、これを含むフェライト複合シート、及びアンテナモジュールを提供することである。

上述の目的を達成するためには、本発明のある態様によると、上面に形成されたパターンを有するフェライトグリーンシートが提供され、このパターンは複数の溝を含み、各溝は、曲率半径Ｒを有する円形底部と幅Ｗを有する。ここにおいて、Ｗ対Ｒの比（Ｗ：Ｒ）は、１：０．１〜１：０．５の範囲である。

本発明の別の態様によると、上面に形成されたパターンを有する焼結フェライトシートが提供され、このパターンは複数の溝を含み、各溝は、曲率半径Ｒを有する円形底部と幅Ｗを有する。ここにおいて、Ｗ対Ｒの比（Ｗ：Ｒ）は、１：０．１〜１：０．５の範囲である。

本発明の更に別の態様によると、焼結フェライトシートを含むフェライト複合シートが提供される。

本発明の更になお別の態様によると、焼結フェライトシートを含む磁性部材と、磁性部材の片面に設置された導電性ループアンテナと、中に形成された導電性ループアンテナを有する磁性部材の表面の反対側に設置された導電層と、を含む導電性ループアンテナモジュールが提供される。ここで、導電性ループアンテナモジュールは無線通信媒体及び無線通信媒体処理装置で使用される。

有利な効果
本発明によると、バリが形成されず、粒子が分離しない、新しいフェライトグリーンシートが提供され得る。ナイフ又は穴ドリルを使用して溝が形成される、従来のフェライトグリーンシートとは違って、本発明によるフェライトシートは、プロセス中にボトルネック状態を生じさせずに、高い生産性で製造することができる。これは、溝がテープキャスティングによって形成されるためである。加えて、パターンは硬化したグリーンシート上に直接形成されるのではなく、テープキャスティング法によって、中に形成されたパターンを有する剥離シートを使用して可撓状態で形成されるため、パターンはより容易に形成され得る。更に、本発明の１つの例示的実施形態によると、最終製品への取り付け時に生じる気泡の形成に関する問題は、防止され得る。

溝がブレード（左側）又は穴ドリル（右側）を使用して形成される、従来技術によるフェライトシートを示す。 既に中に形成された溝を有する、パターン付き剥離ライナーを使用してフェライトグリーンシート上に溝が形成される、本発明の１つの例示的実施形態によるフェライトシートを示す。 従来技術による、フェライトグリーンシートの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を示す。 従来技術によるフェライトグリーンシートの別のＳＥＭ画像を示し、 本発明の１つの例示的実施形態によるフェライトグリーンシートのＳＥＭ画像を示す。 フェライトグリーンシートに溝をもたらすように構成された、パターン付き剥離ライナーを示す。 本発明の１つの例示的実施形態による、中に形成されたパターンを有するフェライトグリーンシートを示す。 本発明の１つの例示的実施形態による、中に形成されたパターンを有する焼結フェライトシートを示す。 本発明の１つの例示的実施形態による、格子状パターンを有するフェライトグリーンシートを示す。 本発明の１つの例示的実施形態による、ハードコーティングされた保護層、パターン付きフェライトシート、及びアクリル系感圧接着剤（ＰＳＡ）を剥離ライナーと共に含むフェライト複合シートを示す。 本発明の１つの例示的実施形態による、ハードコーティングされた保護層、パターン付きフェライトシート、及びアクリル系感圧接着剤（ＰＳＡ）を剥離ライナーと共に含むフェライト複合シートを示す。 本発明の１つの例示的実施形態による、エンボス加工された感圧接着剤テープを含む、フェライト複合シートを示す。 エンボス加工されていない感圧接着剤テープを含むシートを使用したときに、気泡が生じることを示す。 本発明の１つの例示的実施形態による、エンボス加工された感圧接着剤テープを含むフェライト複合シートを使用したときに、最終製品に気泡が生じないことを示す。 中に形成された溝を有するフェライトシートの透磁率特性を示す。 軟質磁性材料の透磁率特性の測定に使用された、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｅ４９９１Ａ ＲＦ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ／Ｍａｔｅｒｉａｌ Ａｎａｌｙｚｅｒを示す。 軟質磁性材料の透磁率特性の測定に使用された、１６４５４Ａ Ｆｉｘｔｕｒｅを示す。

以下では、添付図面を参照しながら本発明の例示的実施形態について詳細に説明する。

本発明の１つの例示的実施形態は、上面に形成されたパターンを有するフェライトグリーンシートを提供し、このパターンは複数の溝を含み、各溝は、曲率半径Ｒを有する円形底部と幅Ｗを有する。ここにおいて、Ｗ対Ｒの比（Ｗ：Ｒ）は、１：０．１〜１：０．５の範囲である。

ここにおいて、パターンは、好ましくは格子状パターンである。また、パターンは、フェライトスラリーをパターン付き剥離ライナー上にコーティングし、フェライトスラリーを乾燥することにより形成されてよい。

また、フェライトスラリーは、好ましくはフェライト粉末、溶媒、分散剤、結合剤、及び可塑剤を含む。

フェライト粉末は、好ましくはソフトスピネルフェライトの粉末である。フェライト粉末は、より好ましくはＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系スピネルフェライト又はＭｇ−Ｚｎ−Ｃｕ系スピネルフェライトの粉末である。Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系スピネルフェライトの粉末は、好ましくは、組成物の総量に基づいて、４０〜５０モル％のＦｅ_２Ｏ_３と、１０〜３０モル％のＮｉＯと、１０〜３０モル％のＺｎＯと、０〜２０モル％のＣｕＯと、を含む組成物を有する。Ｍｇ−Ｚｎ−Ｃｕ系スピネルフェライトの粉末は、好ましくは、組成物の総量に基づいて、４０〜５０モル％のＦｅ_２Ｏ_３と、１５〜３５モル％のＭｇＯと、５〜２５モル％のＺｎＯ、０〜２０モル％のＣｕＯと、を含む組成物を有する。結晶化したフェライト粉末は、粉末状酸化源を均一に混合し、次いで７５０℃〜９５０℃で酸化源を２時間焼成し、焼成した酸化源を粉砕することにより得ることができる。０．５〜１．５μｍの累積５０％体積粒径を有するフェライト粉末を使用することが望ましい。

本明細書で使用され得る溶媒としては、グリコールエーテル系溶媒、ＭＥＫ、トルエン、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノールなどが挙げられる。

関連技術で既知のコポリマーなど分散剤が、分散剤として使用され得る。

本明細書で使用され得る結合剤としては、好ましくはポリエチレン、ポリプロピレン、又はポリビニルブチラールなど熱可塑性樹脂、及びスチレン系、エチレン系、ブチレン系、又はオレフィン系エラストマーなど熱可塑性エラストマーが挙げられてよく、単独で、又は組み合わせて使用され得る。好ましくは、ポリビニルブチラール及びポリブチルメタクリレートが使用され得る。

本明細書で使用され得る可塑剤は、好ましくはビス（２−エチルヘキシル）フタレート及びブチルブチルフタレートが挙げられる。

本発明によるフェライト基板は、その上面に形成されたパターンを有する。パターンは、複数の溝を含む。フェライト基板の上面に設置された各溝は、円形底部を有する。Ｒが円形底部の曲率半径を示し、Ｗが各溝の幅を示すと仮定すると、各溝は、１：０．１〜１：０．５の範囲のＷ対Ｒの比（Ｗ：Ｒ）を有する。Ｗ対Ｒの比（Ｗ：Ｒ）が１：０．１以上の場合、溝は円形に形成され、バリ又は粒子が形成される、従来の各溝のＶ字型と区別される。一方、Ｗ対Ｒの比（Ｗ：Ｒ）が１：０．５以下の場合、応力は分散されず、したがって破断作用を促進する。

溝同士の間隙は、２ｍｍ〜４ｍｍの範囲であってよい。溝同士の間隙が２ｍｍ以上である場合、フェライト基板は、優れた透磁率及び加工性を示す。一方、溝同士の間隙が４ｍｍ以下である場合、フェライト基板は優れた可撓性を示す。

図１ａに示されるように、ブレード（左パネル）又はドリル（右パネル）を使用してフェライトグリーンシートに溝を形成する従来技術では、フェライトグリーンシート自体が硬質構造を有したためにバリ又は粒子の分離が本質的に生じた。一方、図１ｂに示されるように。フェライトグリーンシートが、パターン付き剥離ライナーを使用して製造され、本発明の１つの例示的実施形態に従って溝が事前に形成される場合、バリは形成されないことがあり、粒子の分離が防止され得る。結果として、生産高の増加及び生産性の向上が実現し得る。本発明によると、中に形成された溝を有するグリーンシートは、パターン付き剥離ライナーに液体コーティングを施すことにより製造される。この場合、より単純なプロセスを使用して、本発明に従ってより精密かつ複雑なパターンが形成され得る。

図２は、従来技術による、フェライトグリーンシートのＳＥＭ画像を示す。図２に示されるように、Ｖ字型溝はフェライトシート上に形成され、複数の粒子が各溝内に存在する。

ここでＳＥＭ画像を参照すると、従来技術によるフェライトグリーンシートは、図３ａに示されるように、その上面にて形成されたＶ字型溝を有する。一方、本発明によるフェライトグリーンシートは、図３ｂに示されるように、円形溝を有する。

フェライトグリーンシートに溝をもたらすように構成された、パターン付き剥離ライナーが図４に示される。図４に示されるように、格子状モードで配置された溝が剥離ライナーに存在するため、図１ｂ及び３ｂに示される、円形溝を有するグリーンシートを製造するためには、剥離ライナーを使用して液体コーティングを実行してよい。この場合、図１ｂ及び３ｂに示される剥離ライナーのパターンは、自然発生的にグリーンシート上に印刷される（図５及び６を参照）。

この方法は、フェライトグリーンシート上にパターンを形成するために別個のプロセス（即ち、機械プロセス）を必要としない。従来技術によると、グリーンシートが最初に製造され、次いで、ナイフ又は穴ドリルを使用してグリーンシートに圧力を更に加えることによりグリーンシートの表面にパターンが形成されるため、パターンを形成するために別個の機械プロセスが必要である。また、従来技術によると、バッチプロセスを実行して微細な間隙を有するパターンを形成する必要があるため、全体的なプロセス速度が遅くなり得、フェライトシートの製造プロセスを通してボトルネック状態が生じ得る。また、ナイフがグリーンシートと物理的に接触できるため、小型粒子が分離することがある。一方、フェライトシートが本発明に従って製造される場合、生産性が向上し得、フェライトシートの製造時にフェライトシートのより精密な表面が形成され得る。これにより、全体的な製造費用が減少する。本発明によると、ハーフカットプロセスは不要であり、粒子の分離は基本的に生じない。つまり、液体状態のスラリーが流し込まれる、つまり、中に形成されたパターンを有する剥離ライナーをコーティングし、同時にパターンが自然発生的に形成されるため、本発明は別個の機械プロセスを必要としない。また、このプロセスは、焼結プロセス前のスラリーが可撓状態であるときに実行されるため、取り扱いが容易であり、所望によりパターン形成を制御することができる。

図７に示されるように、本発明のフェライトグリーンシート上に形成されたパターンは、好ましくは格子状パターンである。複数の溝の格子状モードへの配置は、フェライトを可撓性にするための破断タスクを実行するために実現される。格子状モードに配置された複数の溝が、板チョコなどの製品の表面に形成されると、この製品はパターンに従って切断することができ、それによって破断タスクを均一に実行できる。

本発明の別の例示的実施形態は、上面に形成されたパターンを有するフェライトグリーンシートを提供し、このパターンは、そこから延在する凹部を含み、凹部は、曲率半径Ｒを有する円形底部と幅Ｗを有する上面を有する。ここにおいて、Ｗ対Ｒの比（Ｗ：Ｒ）は、１：０．１〜１：０．５の範囲である。

パターンが溝ではなく凹部を含むことを除いて、本発明の１つの例示的実施形態による上述のフェライトグリーンシートは上述の通りである。

本発明の更に別の例示的実施形態は、上面に形成されたパターンを有する焼結フェライトシートを提供し、このパターンは複数の溝を含み、各溝は、曲率半径Ｒを有する円形底部と幅Ｗを有する。ここにおいて、Ｗ対Ｒの比（Ｗ：Ｒ）は、１：０．１〜１：０．５の範囲である。

この場合、パターンは好ましくは格子状パターンであり、パターンは、フェライト粉末、溶媒、分散剤、結合剤、及び可塑剤を含むフェライトスラリーをパターン付き剥離ライナー上にコーティングし、フェライトスラリーを乾燥させることによって形成されてよい。

ここにおいて、フェライト粉末は、既に上述した通りである。

焼結フェライトシートは、好ましくは、１３．５６ＭＨｚにおいて、実部ｕｒ’が８０以上であり、虚部ｕｒ”が２０以下である透磁率を有する。また、焼結フェライトシートは、好ましくは、１３．５６ＭＨｚにおいて、実透磁率ｕｒ’が８０以上であり、虚透磁率ｕｒ”が１００以下である透磁率を有する。

フェライト粉末がＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系スピネルフェライトの粉末であるとき、１３．５６ＭＨｚにおける実透磁率ｕｒ’及び虚透磁率ｕｒ”は、それぞれ８０以上及び２０以下の一定値に維持されてよい。これは、焼結フェライトが好適な可撓性を有するためである。この場合、焼結フェライトはまた、２５〜３６０μｍの厚さを有する、ループアンテナモジュール用の薄膜焼結フェライト基板として非常に優れた特性を有する。

フェライト粉末がＭｇ−Ｚｎ−Ｃｕ系スピネルフェライトの粉末であるとき、１３．５６ＭＨｚにおける実透磁率ｕｒ’及び虚透磁率ｕｒ”は、それぞれ８０以上及び１００以下の一定値に維持されてよい。これは、焼結フェライトが好適な可撓性を有するためである。この場合、焼結フェライトはまた、２５〜３６０μｍの厚さを有する、ループアンテナモジュール用の薄膜焼結フェライト基板として非常に優れた特性を有する。

実透磁率は、磁場の移動速度を示し、虚透磁率は、磁場損失の程度を示す。理想的な物質は、高透磁率を示し、低透磁率損失を有する。

上述の透磁率を有するフェライトシートは、薄膜アンテナモジュールの製造に役立つ、アンテナモジュールへの使用に好適な磁性部材として使用され得る。

中に形成されたパターンを有する焼結フェライトシートの構造が図６に示されている。

焼結フェライトシートは、上に形成されたパターンを有するフェライトグリーンシートを形成し、このフェライトグリーンシートをか焼炉内で焼結することにより製造され得る。これは、粘土生地を切断して溝を形成し、焼成炉内で粘土生地を硬化するプロセスと実質的に類似している。焼成は、５〜２０枚のフェライトグリーンシートがアルミナ板上に積層させた後で実行する。焼成条件としては、電気炉を使用した樹脂成分の除去及びフェライト粒子の成長を考慮するべきである。樹脂成分の除去は、１５０℃〜５５０℃で５〜８０時間実行されてよく、フェライト粒子の成長は、８５０℃〜１，２００℃で１〜５時間行われてよい。

フェライトシートの熱変形又は破断を防止するために、樹脂成分の除去は、フェライトシートが１０℃〜２０℃／時間の加熱速度で加熱された後で、室温〜所定の温度で実行されてよい。その後、フェライトシートは３０℃〜６０℃／時間の加熱速度で加熱され、一定温度で十分に焼結されてフェライト粒子を成長させてよく、これらは、その後徐々に冷却される。保持温度又は各プロセスの所要時間は、処理するフェライトシートの数に従って最適に設定されてよい。

他のパターン及び溝は、フェライトグリーンシートについて上述した通りである。

本発明の更に別の例示的実施形態は、焼結フェライトシートを含むフェライト複合シートを提供する。フェライト複合シートは、焼結フェライトシートの片面又は両面に形成された、感圧接着剤層及び導電層のいずれか、又は両方を更に含んでよい。フェライト複合シートは、好ましくは感圧接着剤層と、感圧接着剤層に積層された導電層と、導電層に積層された焼結フェライトシートと、焼結フェライトシートに積層された感圧接着剤層と、感圧接着剤層に積層された保護膜と、を含むように構成されてよい。感圧接着剤は、感圧接着剤層として使用されてよい。破断作用は、フェライトなどセラミックを可撓性にするために実行される。この場合、セラミック（即ち、焼結フェライトシート）の散乱を防止するために、感圧接着剤テープが焼結フェライトシートの上／下に積層されてよい。焼結フェライトシート自体は容易に破断され得るため、テープが焼結フェライトシートに取り付けられて、加工性及び可撓性を向上してよい。

ここにおいて、感圧接着剤テープは、好ましくは含気部を含んでよい。例えば、エンボス加工されたテープは、含気部などを含む感圧接着剤テープとして使用されてよい。エンボス加工されたテープは、焼結フェライトと基板（アンテナ又は電池）との間に生じ得る気泡又は泡を収容するように機能する。したがって、最終製品で生じ得る気泡に関する問題は、解決され得る。エンボス加工されたテープは、焼結フェライトシートの片面又は両面に取り付けられてよい。エンボス加工されたテープは、焼結フェライトシートの両面に取り付けられる方が望ましい。これは、気泡が常に層間で生じ得るためである。エンボス加工された片面コーティング膜（ＥＭＢＯ ＳＣＴ）又はエンボス加工された両面コーティング膜（ＥＭＢＯ ＤＣＴ）は、エンボス加工されたテープとして使用されてよい。好ましくは、エンボス加工された片面コーティング膜は焼結フェライトシートの上面（保護膜が感圧接着剤層上に取り付けられる表面）に取り付けられてよく、エンボス加工された両面コーティング膜は、焼結フェライトシートの下面（剥離ライナーが感圧接着剤層に取り付けられる表面）に取り付けられてよい（図１０を参照）。このようにすることにより、最終製品における気泡の形成に関する問題は防止することができる（図１１ａ及び１１ｂを参照）。

本発明の更に別の例示的実施形態は、焼結フェライトシートを含む磁性部材と、磁性部材の片面に設置された導電性ループアンテナと、中に形成された導電性ループアンテナを有する磁性部材の表面の反対側に設置された導電層と、を含む導電性ループアンテナモジュールを提供する。導電性ループアンテナモジュールは無線通信媒体及び無線通信媒体処理装置で使用されてよい。

ここにおいて、磁性部材は、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系スピネルフェライト焼結基板又はＭｇ−Ｚｎ−Ｃｕ系スピネルフェライト焼結基板であってよい。

導電性ループアンテナは、ポリイミド膜又はＰＥＴ膜など２０〜６０μｍの厚さを有する絶縁膜の片面に、２０〜３０μｍの厚さを有する導電性ループを形成することによって製造されてよい。ここにおいて、導電性ループはらせん状であってよい。

導電層は、アクリル系又はエポキシ系導電ペイントを塗布することにより形成され得るか、フェライト成型シート上に銀ペーストを印刷し、積層させ、一体的にフェライト成型シートを焼結することにより形成され得る。したがって、導電層は、好ましくは５０μｍ以下の厚さ及び３Ω／□以下の表面電気抵抗率を有してよい。

酢酸ブチル又はトルエンなど有機溶媒、アクリル樹脂又はエポキシ樹脂中の、導電性充填剤として機能する銅及び銀の粉末を散布することにより得られるペイントは、導電ペイントとして使用されてよい。

導電層が取り付けられる焼結フェライト基板は、グリーンシート法に従って導電ペーストを形成し、導電ペーストを一体的に焼結することにより得られてよい。導電層が電子機器内で露出しないようにするために、導電層上に絶縁保護膜が積層されてよい。コンデンサは並列でループに挿入され、製造したアンテナモジュールが所望の周波数で共振できるように、共振周波数は１３．５６ＭＨｚに調整される。

上述したように、導電性ループアンテナ、感圧接着剤層、フェライト焼結基板、及び導電層が密着して、一体化され、共振周波数を１３．５６ＭＨｚに調整するようにコンデンサが並列でループ回路に導入されるアンテナモジュールが、各種電子機器の金属部材の近くに設置される場合、アンテナ特性の変動が非常に小さいために、安定した通信環境を確保し得る。アンテナモジュールは、ＲＦＩＤ／ＮＦＣ技術を使用する非接触型ＩＣタグで使用され得る。

フェライトグリーンシートは、以下の作業：
フェライト粉末を調製することと、
フェライト粉末を結合剤、可塑剤、溶媒、及び分散剤と混合することによりフェライトスラリーを形成することと、
テープキャスティング法を使用してパターン付き剥離ライナー上にフェライトスラリーをコーティングし、フェライトスラリーを乾燥させることにより、中に形成された溝を有するフェライトグリーンシートを形成することと、含む方法を使用して製造される。

フェライト粉末が結合剤、可塑剤、溶媒、及び分散剤と混合されてフェライトスラリーを形成するとき、ボールミルが使用されてよい。溶媒及びフェライト粉末が最初に充填されて混合され、次いで結合剤及び可塑剤が添加されるとき、フェライトスラリーは均一に得られ得る。結果として生じるスラリーは、コーティング及び乾燥プロセス中に割れが生じないように、減圧下の真空容器内で十分に脱気されてよい。

テープキャスティング法は、フェライトスラリーのコーティング時に使用される。セラミック製品、特に電子セラミック製品には、超薄型の板状製品が多数存在する。例えば、超薄型の板状製品のそれぞれは、基板、積層チップコンデンサ多層（ＭＬＣＣ）、積層インダクタ、サーミスタ、燃料電池などを含んでよい。板状セラミック成型法として使用される方法のうち、最も広く使用されている方法はテープキャスティング法である。この方法は、セラミック微粉末とアルコール又は水など液相溶媒とを混合してスラリーを形成し、テープキャスタを使用して下層のテープ（即ち、ステンレス鋼テープ、油紙テープ、又はＭＹＬＡＲ又はＡＣＬＡＲなどポリマーテープ）上にスラリーを薄くめっきし、溶媒を揮発させ、下層のテープからスラリーの膜を除去することによってテープ型成型製品を得る方法である。

また、フェライト複合シートは、以下の作業：
フェライト粉末を調製することと、
フェライト粉末を結合剤、可塑剤、溶媒、及び分散剤と混合することによりフェライトスラリーを形成することと、
テープキャスティング法を使用してパターン付き剥離ライナー上にフェライトスラリーをコーティングし、フェライトスラリーを乾燥させることにより、中に形成された溝を有するフェライトグリーンシートを形成することと、
フェライトグリーンシートからパターン付き剥離ライナーを剥離し、フェライトグリーンシートを焼結することと、
焼結フェライトシートの両面に感圧接着剤を積層させ、感圧接着剤の片面に保護膜を積層させ、感圧接着剤の他の表面に剥離ライナーを積層させることと、を含む方法を使用して製造される。

１．フェライト粉末の調製
以下の組成を有するＮｉ−Ｚｎフェライト粉末を調製した。
（Ｎｉ_０．２Ｚｎ_０．５５Ｃｕ_０．１５）（Ｆｅ_２Ｏ_４）_０．９７に加えて、０．３重量％のＢｉ_２Ｏ_３、１重量％のＣｏ_３Ｏ_４、及び０．３重量％のＣｒ_２Ｏ_３
Ｘ線回折法を使用して、粒子の結晶構造を解析した。その結果、粒子がスピネル構造を有することを確認した。粒子の平均粒径は、０．３μｍ〜２．０μｍの範囲であった。

２．フェライトスラリーの調製
（Ａ）フェライトスラリー源
フェライトスラリーを調製するために、結合剤樹脂、溶媒、及び可塑剤を以下の内容で添加した（以下の表１を参照）。

−結合剤：ポリ（ビニルブチラール）（ＣＡＳ番号６３１４８−６５−２）
−可塑剤：ビス（２−エチルヘキシル）フタル酸（ＣＡＳ番号１１７−８１−７）
−溶媒：トルエン（ＣＡＳ番号１０８−８８−３）、エタノール（ＣＡＳ番号６４−１７−５）
−分散剤：Ｃｒｏｄａ Ｅｕｒｏｐｅ Ｌｔｄ．からのＨｙｐｅｍｅｒ ＫＤ１−ＳＯ

（Ｂ）混合法
一次混合は、フェライト粉末を最適に懸濁させることにより実行して、スラリーを形成した。一次混合が完了したら、二次混合を実行した。一次混合及び二次混合で使用した混合条件を以下の表２に示す。

（３）フェライトグリーンシート上に溝を形成するテープキャスティング法
従来技術に従って焼結フェライト製品を製造するとき、溝は、主として、焼結プロセス前に、中に形成された溝を有するブレード又はドラムを使用して機械的に形成した。一方、本発明によると、溝形成及びテープキャスティングは同時に実行し得る。これは、パターン付き剥離ライナーを使用するためである。具体的には、本発明のテープキャスティング法は、機械的に溝を形成する、従来の方法と比較して、最終製品の生産高の増加及び生産性の向上を促進し得る。これは、従来技術によると、フェライト粒子又はバリがフェライトグリーンシートの表面に形成されるが（図１ａ、２、及び３ａを参照）、本発明によると、かかる粒子又はバリは形成されず（図１ｂ及び３ｂを参照）、テープキャスティング後に溝を機械的に形成する別個のプロセスは、不要である。参考のために、図１ａの左パネルは、溝がブレードを使用して形成されたフェライトグリーンシートを示し、図１ａの右パネルは、溝が穴ドリルを使用して形成されたフェライトグリーンシートを示し、図１ｂは、パターンが本発明によるパターン付き剥離ライナーを使用して形成される、フェライトグリーンシートを示す。図１ｂに示されるようにフェライトグリーンシート上に形成される溝のパターンは、図５に示される。

フェライトグリーンシートを製造するには、テープキャスタを使用して、シリコーンコーティングされたパターン付きライナー上にフェライトスラリーをコーティングし、乾燥させて、５０〜２００μｍの厚さを有するフェライトグリーンシートを製造する。

スラリーコーティング速度は２〜５ｍ／分の範囲であり、乾燥炉の温度は６０℃〜８０℃の範囲であり、乾燥時間は５分間であった。乾燥条件は、フェライトスラリーで使用した有機溶媒成分の沸点と関連した。テープキャスティングの結果から、フェライトグリーンシートは、３．５ｇ／ｃｍ^３〜３．８ｇ／ｃｍ^３のグリーン密度を有することを確認した。

焼結フェライトプレートの透磁率、並びに各溝の深さ及び長さを制御するために、パターン付き剥離ライナーを使用する焼結プロセスの前に溝の様々なパターンを測定した（図４を参照）。図４は、フェライトグリーンシート上に溝を形成するように構成されたパターン付き剥離ライナーを示す。１３．５６ＭＨｚにおけるフェライトシートのＳＲＦ特性及び品質は、フェライトプレートの透磁率を制御することにより向上し得る。また、推進力によって生じた応力が焼結プロセス中に低下し得るように、溝の形状は優れた機械的特性に影響する。加えて、保護膜が積層されると、可撓性が向上し得、気泡の形成は阻止され得る。

（４）シートの積層
より厚いグリーンシートを製造するには、シート積層プロセスを更に実行する。この場合、フェライトグリーンシートの所望の厚さは、フェライトグリーンシートの収縮率を考慮して決定するべきである。一般に、フェライトグリーンシートの収縮率は、Ｚ軸で２５％〜１５％の範囲であり、ＸＹ軸で５％〜１５％の範囲である。

（５）静水圧成形
フェライトグリーンシートのグリーン密度を最大化し、焼結プロセス中にフェライトグリーンシートが皺にならないようにするためには、静水圧成形プロセスが必要である。しかしながら、状況によっては静水圧成形プロセスを省略してよい。

（６）フェライト焼結
シリコーンコーティングされたパターン付き剥離ライナーからフェライトグリーンシートを引き離す。か焼炉内でフェライトグリーンシートを焼結して、結合剤の燃焼及びフェライト粒子の磁器化を実行する。中に形成された溝を有する焼結フェライトシートは、図６に示されている。

（７）テープの積層
保護テープは、焼結フェライトシートの上面及び下面に取り付ける。焼結フェライトシート自体は容易に破断するため、保護テープを焼結フェライトシートに取り付けて、加工性及び可撓性を向上してよい。保護テープ内で使用される感圧接着剤は、焼結フェライトシートと基板との間で排気するように構成された気層を含む。

フェライトシートが製造され、アンテナに組み立てられ、ライナーを取り外した後で電池パックに取り付けられると、気泡が最終製品内で形成され得る。かかる気泡を含むエンボス加工された保護テープを使用することにより、最終製品内の気泡は本発明に従って除去され得る。図１１ａ及び１１ｂを参照すると、エンボス加工された保護テープ（図１１ｂ）を使用すると、気泡は形成されなかったが、エンボス加工されていない保護テープを使用すると（図１１ａ）、気泡は形成された。

（８）フェライト複合シート
輸送、打抜き、及び積層プロセス中に薄型フェライトシートを更に保護するために、ハードコーティングされた保護層、パターン付きフェライトシート、及びアクリル感圧接着剤（ＰＳＡ）を剥離ライナーと共に含むように、サンドイッチ構造で製品を製造した。これは、積層プロセス中に気泡の形成が回避され得るためである。フェライト複合シートの構造は、図８及び９に示されている。

（９）透過率の測定
１３．５６ＭＨｚの周波数における透過率について、中に形成された溝を有するフェライトシートを測定した。このようにして得たグラフが図１２に示されている。図１２は、中に形成されたパターンを有するフェライトシートの透磁率特性を示す。一般に、軟質磁性材料の透磁率特性は測定可能であり、ＲＦインピーダンス／物質分析器（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．から市販、図１３ａを参照）及び１６４５４Ａフィクスチャ（図１３ｂを参照）を使用して分析可能である。

前述した内容から、本明細書において本発明の様々な実施形態が例示のために説明されており、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく様々な変更を行うことができることが理解されよう。したがって、本明細書に開示された様々な実施形態は限定を意図したものではなく、真の範囲及び趣旨は、以下の特許請求の範囲によって示される。

Claims (16)

1. フェライトグリーンシートの上面に形成されたパターンを含み、前記パターンが複数の溝を有し、各溝が幅Ｗと曲率半径Ｒを有する円形底部とを有し、
   Ｗ対Ｒの比（Ｗ：Ｒ）が１：０．１〜１：０．５の範囲である、フェライトグリーンシート。
2. 前記パターンが格子状パターンである、請求項１に記載のフェライトグリーンシート。
3. フェライト粉末、溶媒、分散剤、結合剤、及び可塑剤を含むフェライトスラリーをパターン付き剥離ライナー上にコーティングする工程と、
   前記フェライトスラリーを乾燥して、フェライトグリーンシートを得る工程とを含み、
   前記フェライトグリーンシートは、当該フェライトグリーンシートの上面に形成されたパターンを含み、
   前記パターンが複数の溝を有し、各溝が幅Ｗと曲率半径Ｒを有する円形底部とを有し、
   Ｗ対Ｒの比（Ｗ：Ｒ）が１：０．１〜１：０．５の範囲である、フェライトグリーンシートの製造方法。
4. 前記フェライト粉末がソフトスピネルフェライトの粉末である、請求項３に記載の製造方法。
5. 上面に形成されたパターンを含み、
   前記パターンが複数の溝を含み、
   前記溝のそれぞれが、曲率半径Ｒを有する円形底部と、幅Ｗと、を含み、Ｗ対Ｒの比（Ｗ：Ｒ）が１：０．１〜１：０．５の範囲である、焼結フェライトシート。
6. １３．５６ＭＨｚにおいて実部ｕｒ’が８０以上であり、虚部ｕｒ”が２０以下である透磁率を有する、請求項５に記載の焼結フェライトシート。
7. １３．５６ＭＨｚにおいて実部ｕｒ’が８０以上であり、虚部ｕｒ”が１００以下である透磁率を有する、請求項５に記載の焼結フェライトシート。
8. フェライト粉末、溶媒、分散剤、結合剤、及び可塑剤を含むフェライトスラリーをパターン付き剥離ライナー上にコーティングする工程と、
   前記フェライトスラリーを乾燥して、中に形成された溝を有するフェライトグリーンシートを形成する工程と、
   前記フェライトグリーンシートからパターン付き剥離ライナーを剥離し、前記フェライトグリーンシートを焼結して焼結フェライトシートを得る工程とを含み、
   前記焼結フェライトシートは、当該フェライトの上面に形成された格子状パターンを含み、
   前記パターンが複数の溝を有し、各溝が幅Ｗと曲率半径Ｒを有する円形底部とを有し、
   Ｗ対Ｒの比（Ｗ：Ｒ）が１：０．１〜１：０．５の範囲であり、
   前記フェライト粉末がＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系スピネルフェライトの粉末であり、前記焼結フェライトシートが、１３．５６ＭＨｚにおいて実部ｕｒ’が８０以上であり、虚部ｕｒ”が２０以下である透磁率を有する、又は前記フェライト粉末がＭｇ−Ｚｎ−Ｃｕ系スピネルフェライトの粉末であり、前記焼結フェライトシートが、１３．５６ＭＨｚにおいて実部ｕｒ’が８０以上であり、虚部ｕｒ”が１００以下である透磁率を有する、焼結フェライトシートの製造方法。
9. 請求項５に記載の焼結フェライトシートを含む、フェライト複合シート。
10. 前記焼結フェライトシート上に形成された接着剤層と、
    前記接着剤層上に形成された保護膜と、
    前記焼結フェライトシートの前記接着剤層とは反対側に設けられた導電層と、を含む、請求項９に記載のフェライト複合シート。
11. 前記焼結フェライトシート上に形成された第１接着剤層と、
    前記接着剤層上に形成された保護膜と、
    前記焼結フェライトシートの前記第１接着剤層とは反対側に設けられた、形成された導電層と、
    前記導電層の下に設けられた第２接着剤層と、を含む、請求項９に記載のフェライト複合シート。
12. 少なくとも１つの接着剤層が含気部を含む、請求項１０又は１１に記載のフェライト複合シート。
13. 接着剤層の少なくとも１つがエンボス加工されたコーティング膜を含む、請求項１０又は１１に記載のフェライト複合シート。
14. 請求項５に記載の焼結フェライトシートを含む磁性部材と、
    前記磁性部材の片面に設けられた導電性ループアンテナと、
    前記導電性ループアンテナとは反対側の前記磁性部材の表面に設けられた導電層と、を含む、無線通信媒体及び無線通信媒体処理装置で使用される導電性ループアンテナモジュール。
15. 前記導電層が５０μｍ以下の厚さ及び３Ω／□以下の表面電気抵抗率を有する、請求項１４に記載の導電性ループアンテナモジュール。
16. フェライトグリーンシートの上面に形成されたパターンを含み、
    前記パターンが前記上面における幅Ｗと曲率半径Ｒを有する円形底部とを有する細長い陥凹部を前記シート内に含み、Ｗ対Ｒの比（Ｗ：Ｒ）が１：０．１〜１：０．５の範囲である、フェライトグリーンシート。

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