KR20080065914A

KR20080065914A - 자성체 안테나를 실장한 기판

Info

Publication number: KR20080065914A
Application number: KR1020080001162A
Authority: KR
Inventors: 데쯔야 기무라; 도모히로 도떼; 요시로오 사또오
Original assignee: 도다 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2007-01-10
Filing date: 2008-01-04
Publication date: 2008-07-15
Also published as: EP1944827B1; CN101232125A; JP4793584B2; KR101397241B1; JP2008172444A; TWI467849B; EP1944827A3; EP1944827A2; TW200845475A

Abstract

RFID 태그 및 RFID 태그용 리더/라이터에 적합한 자성체 안테나이며, 금속물에 가까이해도 안정되게 기능하는 양산성이 높은 자성체 안테나 및 이를 실장한 기판을 제공한다. 자성체 안테나는, 코일을 구성하는 자성층에 대하여 절연층을 개재해서 도전층이 설치된 구조를 구비하고 있다. 또한, 자성체 안테나는, 자성층의 형상이 각형 혹은 직사각형의 코일을 방사 모양으로 복수개 배치해서 구성되고, 또한 각 코일의 일단은 극성이 동일하게 되도록 자성층으로 직렬 또는 병렬로 접속되고, 코일의 상하면 중의 한 쪽 또는 양 쪽에 절연층이 설치되고, 또한 한 쪽의 절연층의 외측에 도전층이 설치된다. 그리고, 상기한 자성체 안테나는, LTCC 기술을 이용해서 제조된다.

RFID 태그, 코일, 자성층, 도전층, 절연층

Description

자성체 안테나를 실장한 기판{SUBSTRATE WITH MAGNETIC ANTENNA MOUNTED THEREON}

본 발명은, 자성체 안테나에 관한 것으로, 상세하게는, 자계 성분을 이용한 통신용의 자성체 안테나이며, 금속제의 대상물에 첨부한 경우에도, 감도 높게 신호를 송수신할 수 있는 자성체 안테나를 실장한 기판에 관한 것이다. 본 발명의 자성체 안테나는, 특히, RFID 태그, 및 RFID 태그용 리더/라이터에 적합하다.

자성체를 사용해서 전자파를 송수신하는 안테나(이하, 「자성체 안테나」라고 칭함)는, 자성체에 도선을 권선하여 코일이 구성되고, 외부로부터 비래하는 자계 성분을 자성체에 관통시키고, 코일에 유도시켜서 자계 성분을 전압(또는 전류)으로 변환하는 안테나이며, 소형 라디오나 TV에 널리 이용되어 왔다. 또한, 자성체 안테나는, 최근 보급되어 온 RFID 태그로 불리는 비접촉형의 물체 식별 장치에도 이용되고 있다.

한편，RFID 태그에 있어서는, 주파수가 보다 높아지면, 자성체를 사용하지 않고 또한 코일면이 식별 대상물과 평행한 루프 코일로 이루어지는 루프 안테나가 사용되고, 또한 주파수가 높은 경우(UHF대나 마이크로파대)는, RFID 태그를 포함하 고, 일반적으로, 자계 성분이 아니라 전계 성분을 검출하는 전계 안테나(다이폴 안테나나 유전체 안테나)가 널리 사용되고 있다.

그러나, 이와 같은 루프 안테나나 전계 안테나는, 금속물이 접근한 경우, 금속물에 이미지(미러 효과)가 발생하여, 이미지의 자계가 안테나와 역위상이 되거나, 전계의 금속면에서 제로로 되기 때문에, 안테나의 감도를 잃게 되는 문제가 생긴다. 그래서, 이러한 문제를 회피하기 위해서, 평면에서 보아 코일면이 각형 혹은 장방 형상으로 형성된 코일을 구비하고, 금속제 식별 대상물의 금속면에 대하여 코일 단면이 수직하게 되도록, 대상물에 직접 부착하는 자성체 안테나가 개발되어 있다(특허 문헌1). 또한, 자성체 안테나를 부착하는 금속면을 적극적으로 이용하고, 금속면에 대하여 평행한 자계를 상쇄하는 방향으로 코일을 대향시켜, 금속면에 수직한 방향으로 자계를 발생시키도록 한 비접촉식 센서 코일이 제안되고 있다(특허 문헌2).

특허 문헌1:일본 특허 공개2003-317052호 공보

특허 문헌2:일본 특허 공개2003-318634호 공보

그러나 RFID 태그에 적용하는 상기한 자성체 안테나는, 권선한 코일이 금속물에 접촉한 경우, 권선과 금속판의 접촉면이 불안정해져, 그 결과, 특성에 변동이 발생한다는 문제가 있다. 한편，RFID 태그용의 리더/라이터에 있어서는, 1개의 극에서 송수신할 수 있는 자성체 안테나가 기대되고 있지만, 이러한 종류의 안테나는, 양단이 개방 구조이기 때문에, 코일 양단에 자계가 발생하여, 분리된 2개의 극에서 송수신한다는 문제가 있다. 또한, 이 문제를 개선한 자성체 안테나도 개발되고 있지만, 이러한 자성체 안테나에 있어서는, 상기한 경우와 마찬가지로，에나멜선 등으로 권선한 코일이 금속물에 접촉한 경우, 특성에 변동이 발생한다.

RFID 태그, 리더/라이터의 어느 곳에 적용하든, 권선하는 안테나는 양산성이 부족하다는 문제가 있다. 또한 종래의 자성체 안테나는, 금속물에 근접하면, 자성체 안테나의 특성이 변화되어, 공진 주파수가 변화된다는 문제가 있어, 원하는 주파수에 공진을 얻기 위해서는, 금속 플레이트에 부착해서 개별로 주파수 조정할 필요가 있다.

본 발명은, 상기한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, RFID 태그 및 RFID 태그용 리더/라이터에 적합한 자성체 안테나이며, 코일이 금속물에 접촉한 경우에도, 안테나로서의 특성이 변동되지 않으며, 게다가, 양산성이 우수한 자성체 안테나를 제공하는 것이다. 또한, 금속물에 근접한 경우에도, 공진 주파수가 변화되지 않는 자성체 안테나를 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 다른 목적은, RFID 태그용 리더/라이터에 적합한 자성체 안테나이며, 정확하게 코일의 하나의 극에서 송수신할 수 있는 자성체 안테나를 제공하는 것이다.

본 발명에 있어서는, 자성층에 전극 재료를 코일 모양으로 배치해서 코일을 구성하는 동시에, 당해 코일에 대하여 절연층을 개재해서 도전층이 적층된 구조를 채용함으로써, 상기한 각 과제를 해결했다.

즉, RFID 태그에 적합한 본 발명은, 이하의 제1 내지 3의 3개의 요지로 이루어지고, 그 제1 요지는, 자계 성분을 송수신하기 위한 자성체 안테나를 실장한 기판이며, 상기 자성체 안테나는, 자성층의 외주에 전극 재료를 코일 모양으로 배치해서 이루어지는 코일과, 당해 코일의 한 쪽 또는 양 쪽의 외측면에 설치된 절연층과, 한 쪽 또는 양 쪽의 절연층의 외측면에 설치된 도전층을 구비하는 것을 특징으로 하는 자성체 안테나를 실장한 기판이다.

또한, 본 발명의 제2 요지는, 자계 성분을 송수신하기 위한 자성체 안테나를 실장한 기판이며, 상기 자성체 안테나는, 자성 분말과 바인더 수지와의 혼합물을 시트 모양으로 성형해서 이루어지는 단층 또는 복층 구조의 자성층에 대하여, 그 외주에 전극 재료를 전기 회로로서 코일 모양으로 배치해서 코일을 형성하고, 당해 코일의 양 쪽의 외측면에 절연층을 설치하고, 한 쪽 또는 양 쪽의 절연층의 외측면에 도전층을 설치하고, 원하는 크기로 절단한 후, 일체 소성한 것을 특징으로 하는 자성체 안테나를 실장한 기판이다.

그리고, 본 발명의 제3 요지는, 자계 성분을 송수신하기 위한 자성체 안테나 를 실장한 기판이며, 상기 자성체 안테나는, 자성 분말을 바인더와 혼합해서 평면 형상이 각형 또는 직사각형의 시트 모양으로 성형한 단층 또는 복층 구조의 자성층에 대하여 스루홀을 뚫고, 당해 스루홀에 전극 재료를 유입시키고, 또한, 스루홀과 직교하는 자성층의 양면에 전극 재료에 의해 전극층을 형성하고, 당해 전극층을 스루홀과 접속함으로써, 자성층의 양단이 자성 회로상 개방이 되는 구성의 코일을 제작하고, 전극층이 형성된 코일의 상하면을 절연층 사이에 두고, 한 쪽 또는 양 쪽의 절연층의 외측면에 도전층을 배치하고, 스루홀과 코일 개방 단부면에 상당하는 위치에서 절단하고, 일체 소성한 것을 특징으로 하는 자성체 안테나를 실장한 기판이다.

또한, RFID 태그용 리더/라이터에 적합한 본 발명은, 이하의 제4 내지 제7의 4개의 요지로 이루어지고, 그 제4 요지는, 자계 성분을 송수신하기 위한 자성체 안테나를 실장한 기판이며, 상기 자성체 안테나는, 평면 형상이 각형 또는 직사각형의 자성층에 의해 구성된 코일을 복수개 구비하고, 이들 코일은, 평면에서 보아 거의 균등한 간격으로 방사 모양으로 배치되고, 또한 각 코일의 일단은, 그 극성이 동일하게 되도록 방사 형상의 중심에서 직렬 또는 병렬로 서로 자성층으로 접속되고, 각 코일의 타단은, 방사 형상의 외측을 향하여 개방되고, 또한 코일의 상하면 중의 한 쪽 또는 양 쪽에는, 절연층이 설치되고, 한 쪽의 절연층의 외측에는, 도전층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자성체 안테나를 실장한 기판이다.

또한, 본 발명의 제5 요지는, 자계 성분을 송수신하기 위한 자성체 안테나를 실장한 기판이며, 상기 자성체 안테나는, 평면 형상이 각형 또는 직사각형의 자성 층에 의해 구성된 코일을 복수개 구비하고, 이들 코일은, 평면에서 보아 거의 균등한 간격으로 방사 모양으로 배치되고, 또한, 각 코일의 일단은, 방사 형상의 중심측을 향하여 개방되고, 각 코일의 타단은, 방사 형상의 외측을 향하여 또한 그 극성이 동일하게 되도록 외주측의 원환부에서 직렬 또는 병렬로 서로 자성층으로 접속되고, 게다가 코일의 상하면 중의 한 쪽 또는 양 쪽에는, 절연층이 설치되고, 한 쪽의 절연층의 외측에는, 도전층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자성체 안테나를 실장한 기판이다.

그리고, 본 발명의 제6 요지는, 자계 성분을 송수신하기 위해서 LTCC 기술을 이용해서 제조된 자성체 안테나를 실장한 기판이며, 상기 자성체 안테나는, 자성 분말을 바인더와 혼합해서 시트 모양으로 성형한 단층 또는 복층 구조의 자성층에 대하여 스루홀을 뚫고, 당해 스루홀에 전극 재료를 유입시키고, 또한, 스루홀과 직교하는 자성층의 양면에 전극 재료에 의해 전극층을 형성하고, 스루홀의 중심을 지나는 위치에서 자성층을 펀칭함으로써, 방사 형상을 형성하는 복수개, 예를 들어 3개의 코일의 중심에서 자성층이 접속되도록 코일을 형성하고, 당해 코일의 자성층을 상면 및 하면으로부터 절연층 사이에 두고, 또한 자성층 상면에 배치되는 절연층이 전극층을 덮는 형상으로 펀칭한 절연층이며, 자성층 하면의 절연층의 더욱 하면에 전극 재료와 마찬가지의 재료로 이루어지는 도전층을 설치하고, 개편(個片)으로 절단해서 소성하거나, 또는 일체 소성한 후에 개편으로 절단함으로써 제조되고, 그리고, 평면 형상이 각형 또는 직사각형의 자성층에 의해 구성된 복수개의 코일이 평면에서 보아 거의 균등한 간격으로 방사 모양으로 배치되고, 또한 각 코일의 일 단은, 그 극성이 동일하게 되도록 방사 형상의 중심에 있어서 직렬 또는 병렬로 서로 자성층으로 접속되고, 각 코일의 타단은, 방사 형상의 외측을 향하여 개방되는 것을 특징으로 하는 자성체 안테나를 실장한 기판이다.

또한, 본 발명의 제7 요지는, 자계 성분을 송수신하기 위해서 LTCC 기술을 이용해서 제조된 자성체 안테나를 실장한 기판이며, 상기 자성체 안테나는, 자성 분말을 바인더와 혼합해서 시트 모양으로 성형한 단층 또는 복층 구조의 자성층에 대하여 스루홀을 뚫고, 당해 스루홀에 전극 재료를 유입시키고, 또한, 스루홀과 직교하는 자성층의 양면에 전극 재료에 의해 전극층을 형성하고, 스루홀의 중심을 지나는 위치에서 자성층을 펀칭함으로써 코일을 형성하고, 당해 코일의 자성층을 상면 및 하면으로부터 절연층 사이에 두고, 또한, 자성층 상면에 배치되는 절연층이 전극층을 덮는 형상으로 펀칭한 절연층이며, 자성층 하면의 절연층의 더욱 하면에 전극 재료와 마찬가지의 재료로 이루어지는 도전층을 설치하고, 개편으로 절단해서 소성함으로써 제조되고, 그리고, 평면 형상이 각형 또는 직사각형의 자성층에 의해 구성된 복수개의 코일이 평면에서 보아 거의 균등한 간격으로 방사 모양으로 배치되고, 또한, 각 코일의 일단은, 방사 형상의 중심측을 향하여 개방되고, 각 코일의 타단은, 방사 형상의 외측을 향하여 또한 그 극성이 동일하게 되도록 외주측의 원환부에서 서로 자성층으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 자성체 안테나를 실장한 기판이다.

본 발명의 자성체 안테나를 실장한 기판에 의하면, LTCC 기술에 의해 도전층 이 설치되기 때문에, 적층된 각 층의 밀착성이 좋아, 권선과 부가된 도전층을 안정되게 결합할 수 있고, 게다가, 사용 환경하에서 조정할 필요가 없어, 소자 단독으로 주파수 조정을 할 수 있다. 또한, 도전층이 부가되기 때문에, 금속물에 접근했을 때도, 특성이 변동되지 않는다. 또한 하나의 시트로부터 복수개의 소자를 안정되게 제작할 수 있기 때문에, 각 소자의 변동이 억제되어, 양산성을 높이고, 제조 코스트를 저감할 수 있다.

특히, 본 발명의 제1 내지 제3 요지에 관한 자성체 안테나를 실장한 기판은, 금속면에 부착 했을 때의 공진 주파수의 변화가 1㎒ 이하로 적기 때문에, 125㎑부터 2.45㎓까지의 넓은 주파수 범위에서 적용 가능해서, 예를 들어 13.56㎒의 RFID 태그에 적용한 경우, 태그를 금속면에 부착해도 통신 거리가 3㎝ 이상 취해진다. 또한, 그린 시트의 적층 구조를 중심의 코일에 대하여 상하로 대칭한 적층 구조로 함으로써, 소성후의 휘어짐을 긴 변 1㎝당 0.5㎜ 이하로 억제하는 것이 가능하여, 한층 실용적인 안테나로서 이용 가능하다.

또한, 본 발명의 제4 내지 제7 요지에 관한 자성체 안테나를 실장한 기판은, 도전층의 외측에 자성층을 설치함으로써, 금속물에 부착했을 때의 특성의 변동을 한층 억제할 수 있다. 그리고, 본 발명의 자성체 안테나는, RFID 태그용 리더/라이터에 한하지 않고, RFID 태그에도 사용할 수 있어, 코일의 심으로 되는 자성층의 선택에 의해, 125㎑부터 2.45㎓까지의 넓은 주파수 범위에서 적용 가능하다.

먼저, 본 발명의 기판에 실장된 자성체 안테나에 관하여 설명한다.

우선, RFID 태그에 적합한 본 발명의 제1 내지 제3 요지에 관한 자성체 안테나의 실시 형태를 도1 내지 도7에 기초해서 설명한다.

본 발명의 자성체 안테나는, 개략, 도1에 도시된 바와 같은 코일(14)을 그 상하면으로부터 도2에 도시된 바와 같은 절연층(16) 사이에 두어 구성된다. 본 발명의 자성체 안테나에 있어서, 코일(14)은, 도1에 도시한 바와 같이, 평면 형상을 각형 혹은 직사각형으로 형성된 자성층(15)에 의해 구성된다. 자성층(15)은, 단층 혹은 복층의 층 구성을 구비하고 있으며, 각 층은, 자성 분말을 바인더와 혼합해서 시트 모양으로 형성된다. 자성층(15)에는 스루홀(11)이 뚫리고, 스루홀(11)에는 전극 재료가 유입된다. 게다가, 스루홀(11)과 직교하는 자성층(15)의 양면에는, 전극 재료에 의해 전극층(12)이 형성된다. 그리고, 전극층(12)은 스루홀(11)과 접속된다. 이에 의해, 코일(14)을 형성하는 자성층(15)의 양단이 자성 회로상 개방이 되도록 구성된다.

또한, 도2에 도시한 바와 같이, 전극층(12)이 인쇄된 코일(14)은, 그 상하면으로부터 절연층(16) 사이에 끼워지고, 한 쪽 혹은 양 쪽의 절연층 상면에는, 도전층(17)이 설치된다. 코일(14), 절연층(16) 및 도전층(17)으로 이루어지는 상기한 적층체는, 스루홀(11)과 코일 개방 단부면(13)에서 절단되어 일체 소성된다. 본 발명에 있어서는, 이와 같이, LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics ; 저온 공소성 세라믹스) 기술을 이용함으로써, 양산성을 높일 수 있다.

본 발명의 자성체 안테나에 있어서는, 도3에 도시한 바와 같이, 코일 리드 단자(19)와 IC 칩 접속 단자(18)가 설치되어도 된다. 즉, 전극층(12)이 인쇄된 코 일(14)의 상하면의 절연층(16)에는, 스루홀(11)이 형성되고, 이 스루홀(11)에는, 전극 재료가 유입되고, 스루홀(11)은, 코일(14)의 양단과 접속된다. 또한 절연층(16)의 표면에는, 전극 재료에 의해 코일 리드 단자(19)와 IC 칩 접속 단자(18)가 인쇄된다. 그리고, 코일(14), 절연층(16) 및 도전층(17)으로 이루어지는 상기한 적층체는 일체 소성된다.

또한, 본 발명의 자성체 안테나는, 도4에 도시한 바와 같이, 도전층(17)을 갖는 절연층(16)의 하면에 자성층(15)이 설치되고, 그리고 일체 소성되어도 된다. 이에 의해, 본 발명의 자성체 안테나에 있어서는, 금속물에 접근해도, 특성 변화가 보다 작아져, 공진 주파수의 변화를 보다 작게 할 수 있다. 또한, 도5에 도시한 바와 같이, 절연층(16) 상면에 도전층(17)이 설치되고 또한 상기한 절연층(16)의 하면에 자성층(15)이 설치되고, 또한 당해 자성층의 하면에 절연층(16)이 설치되고, 그리고, 일체 소성되어도 된다. 이에 의해, 본 발명의 자성체 안테나에 있어서는, 자성체 안테나의 층간에 생기는 응력을 밸런스 맞추어, 휘어짐을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 자성체 안테나는, 도6에 도시한 바와 같이, 콘덴서 전극(1C)을 구비해도 된다. 즉, 코일(14)의 상하면을 사이에 두는 절연층(16)의 한 쪽 혹은 양 쪽의 외측면에는, 콘덴서 전극(1C)이 배치되고, 콘덴서 전극(1C)을 배치한 절연층(16)의 외측면에는, 또한 절연층(16)이 설치되고, 당해 절연층의 외측면에 전극이 인쇄되어 당해 절연층을 사이에 두도록 콘덴서가 형성된다. 그리고, 코일(14)이 IC 칩 접속 단자(18)와 코일 리드 단자(19)에 병렬 혹은 직렬로 접속된 다.

또한 본 발명의 자성체 안테나에 있어서는, 절연층의 상면에 평행 전극 또는 빗형 전극을 인쇄함으로써 콘덴서가 형성되고, 코일(14)이 코일 리드 단자와 병렬 혹은 직렬로 접속되어도 된다. 콘덴서는, 절연층(16)을 사이에 두는 평행 평판 구조이어도 되고, 빗형 또는 평행 전극의 평면 구조이어도 된다. 또한, 평행 평판 구조에서는, 도6에 도시한 바와 같이, 한 쪽의 콘덴서 전극이 IC 칩 접속 단자(18)를 겸해도 된다.

본 발명의 자성체 안테나는, 자성층(15)에 Ni-Zn계 페라이트 자성체를 사용하여, 일체 소성해서 제조된다. 사용하는 페라이트 분말의 조성은, Fe₂O₃:45 내지 49.5몰％, NiO:9.0 내지 45.0몰％, ZnO:0.5 내지 35.0몰％, CuO:4.5 내지 15.0몰％가 바람직하고, 이러한 조성은, 사용하는 주파수대에서 투자율이 높고, 자성 손실이 낮아지도록 선택하는 것이 좋다. 투자율이 지나치게 낮으면, LTCC 기술에서 형성하기 위해서는 필요한 코일의 권취 수가 지나치게 커져, 제조가 곤란해진다. 한편, 투자율이 너무 높으면, 손실이 증가되므로 안테나에 적합하지 않게 된다. 예를 들어, RFID 태그에 적용하는 경우에는, 13.56㎒에서의 투자율이 70 내지 120, 민생 FM 방송 수신용의 경우에는, 100㎒에서의 투자율이 10 내지 30으로 되도록, 페라이트 조성을 선택하는 것이 바람직하다. 페라이트의 소결 온도는 800 내지 1000℃이며, 바람직하게는 850 내지 920℃이다.

또한, 절연층(16)에는, Zn계 페라이트가 사용된다. 이러한 페라이트 분말로 서는, 소결체의 체적 고유 저항이 10⁸Ω㎝ 이상으로 되는 조성의 Zn계 페라이트를 선택하는 것이 좋다. 즉, Zn계 페라이트의 조성은, Fe₂O₃:45 내지 49.5몰％, ZnO:17.0 내지 22.0몰％, CuO:4.5 내지 15.0몰％이 바람직하다. 또한 절연층(16)에는, 글래스계 세라믹이 사용된다. 이러한 글래스계 세라믹으로서는, 붕규산계 글래스, 아연계 글래스, 납계 글래스 등을 사용할 수 있다.

본 발명의 자성체 안테나에 있어서는, 코일의 코어가 되는 자성층(15)의 전체의 두께는 0.1 내지 3.0㎜인 것이 바람직하고, 절연층(16)의 일방의 막 두께는 0.01 내지 0.2㎜인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 자성체 안테나에 있어서는, 코일의 코어가 되는 자성층(15)과 절연층(16)과의 막 두께의 비(자성층/절연층의 일방)가 0.5 내지 300인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서의 자성체 안테나에서는, 자성층과 전극층으로 형성된 코일의 외측에 형성되는 자성층(15), 절연층(16)의 막 두께는, 각각, 0.05 내지 0.5㎜로 하는 것이 바람직하다.

도전층은 임의의 수단으로 형성되어도 좋으나, 예를 들어, 인쇄, 브러쉬 도포 등의 통상의 방법으로 형성하는 것이 바람직하다.

도전층을 형성하는 재료, 또한, 스루홀에 유입시키는 전극 재료로서는, Ag 페이스트가 적합하고, 그 밖의 Ag계 합금 페이스트 등, 금속계 도전성 페이스트를 사용할 수 있다.

절연층의 외측에 형성하는 도전층(17)의 막 두께는 0.001 내지 0.1㎜가 바람 직하다.

본 발명의 자성체 안테나는, 도3에 도시한 바와 같이, 절연층(16) 상면에 IC 칩을 접속할 수 있는 단자를 갖고, 당해 단자를 IC 칩 접속 단자(18)와 병렬 또는 직렬로 접속해서 일체 소성되어도 된다. 또한, 절연층 상면에는, 가변 콘덴서를 설치하는 단자가 코일 리드 단자와 병렬 또는 직렬로 접속되어도 된다. 또한 본 발명에 있어서, 전극 재료로서는, Ag 페이스트가 적합하며, 그 밖의 Ag계 합금 페이스트 등, 금속계 도전성 페이스트를 사용할 수도 있다.

다음에 RFID 태그용 리더/라이터에 적합한 본 발명의 제4 내지 제7 요지에 관한 자성체 안테나의 실시 형태를 도9 내지 도13에 기초해서 설명한다.

본 발명의 자성체 안테나는, 자계 성분을 송수신하기 위한 안테나이며, 도9에 일 형태를 설명한 바와 같이 평면 형상을 각형 혹은 직사각형으로 형성된 자성층(21)에 의해 코일이 구성된다. 이러한 코일은, 평면에서 보아 거의 균등한 간격으로 방사 모양으로 복수개 배치된다. 각 코일의 일단은, 방사 형상의 중심에 있어서 서로 자성층으로 접속되고, 또한 각 코일의 타단은, 방사 형상의 외측을 향하여 개방된다. 각 코일의 일단은, 그 극성이 동일하게 되도록 직렬(도11 및 도12 참조) 또는 병렬(도13 참조)로 서로 접속된다. 그리고, 평면에서 본 경우의 코일의 상하면 중의 한 쪽 또는 양 쪽에는 절연층(23)이 설치되고, 또한 한 쪽의 절연층(23)의 외측에는 도전층(24)이 설치된다.

또한, 본 발명의 자성체 안테나는, 자계 성분을 송수신하기 위한 자성체 안테나이며, 도10에 다른 형태를 도시한 바와 같이 상기와 마찬가지의 각형 혹은 직 사각형의 자성층(21)에 의해 코일이 구성되고, 이러한 코일은, 평면에서 보아 거의 균등한 간격으로 방사 모양으로 복수개 배치된다. 각 코일의 일단은, 방사 형상의 중심측을 향하여 개방되고, 또한, 각 코일의 타단은, 방사 형상의 외측을 향하여 또한 외주측의 원환부에서 자성층으로 접속된다. 각 코일의 타단은, 그 극성이 동일하게 되도록 직렬 또는 병렬로 서로 접속된다. 그리고, 평면에서 본 경우의 코일의 상하면 중의 한 쪽 또는 양 쪽에는 절연층(23)이 설치되고, 또한 한 쪽의 절연층(23)의 외측에는 도전층(24)이 설치된다.

상기한 각 자성체 안테나는, LTCC 기술을 이용해서 제조된 것이며, 코일을 구성하는 자성층(21)은, 단층 혹은 복층의 층 구성을 구비하고 있으며, 각 층은, 가소성한 자성 분말을 바인더와 혼합해서 시트 모양으로 성형된다. 자성층(21)에는, 스루홀이 뚫리고, 스루홀에는, 전극 재료가 유입된다. 또한, 스루홀과 직교하는 자성층(21)의 양면에는, 전극 재료에 의해 전극층이 형성된다. 또한 전극층을 포함하는 자성층(21)은, 스루홀의 중심을 지나는 선의 연장선상을 포함하는 위치에서 펀칭해서 코일 구조로 성형된다. 즉, 스루홀 단면에 의해 코일 전극(26)이 형성된다. 그 때, 방사 형상을 형성하는 3개의 코일의 중심에서 자성층이 접속되도록 코일 부분을 남기고 펀칭된다. 성형된 자성층(21)(코일)은, 상면 및 하면으로부터 절연층(23) 사이에 둔다. 전극층을 인쇄한 자성층 상면에 배치되는 절연층(23)은, 전극층(24)을 덮는 형상으로 펀칭한 것이다. 또한 자성층(21) 하면의 절연층(23)의 더욱 하면에는, 전극 재료와 마찬가지의 재료로 이루어지는 도전층(24)이 설치된다. 그리고, 개개의 코일편(개편)으로서 절단되어, 일체 소성된 다.

상기한 바와 같이 해서 얻어지는 자성체 안테나는, 전술한 바와 같이, 자성층(21)의 평면 형상이 각형 또는 직사각형으로 형성된 코일이 방사 모양으로 복수개 배치된 것이며, 모든 코일의 한 쪽의 단부가 자성층(21)으로 접속되고, 다른 쪽의 단이 개방되어 있다. 그리고, 각 코일의 극성이 동일하게 되도록 직렬 또는 병렬로 접속되어 있다. 이렇게 대향하는 각 코일의 극성이 동일한 것에 의해, 자계(27)의 금속면에 평행한 성분은 상쇄되어(도11 참조), 금속면에 수직한 성분만이 얻어지게 된다(도9 및 도10 참조).

또한, 본 발명의 자성체 안테나에 있어서는, 전극층(24)을 인쇄한 코일의 상하면의 절연층(23), 또는 도전층(24)을 설치한 면과 반대측의 면의 절연층(23)에 스루홀을 형성하고, 당해 스루홀에 전극 재료를 유입시켜서 코일이 감긴 처음과 끝의 양단과 접속하도록, 절연층(23)의 표면에 전극 재료로 코일 리드 단자(29)가 인쇄되어도 된다. 또한 도전층(24)의 외측에 자성층(25)이 설치되어도 된다. 도전층(24)의 외측에 자성층(25)을 설치한 경우에는, 도전층(24)만의 경우에 비하여 자성체 안테나를 금속면에 부착했을 때의 공진 주파수의 변화를 더욱 작게 할 수 있다. 또한, 본 발명의 자성체 안테나에 있어서는, 도전층(24)의 외측의 자성층의 더욱 외측에 절연층이 설치되어도 된다. 이에 의해, 코일을 포함하는 적층 구조에 있어서 층간에 생기는 응력을 밸런스 맞추어, 휘어짐을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 자성체 안테나에 있어서는, 도11 내지 도13에 도시한 바와 같은 회로로 되도록, 코일의 상하면을 사이에 두는 절연층(23)의 상면에 대하여, 사이에 두도록 각형, 원형 전극을 인쇄해서 콘덴서(28)를 형성한 절연층이 설치되고, 상기한 콘덴서(28)의 전극이 코일 리드 단자 전극(29)과 병렬(도11 및 도13 참조) 또는 직렬(도12 참조)로 접속되어도 된다.

또한 도11 내지 도13에 도시한 바와 같은 회로로 되도록, 코일을 사이에 두는 절연층(23)의 상면에 대하여, 평행 전극 또는 빗형 전극을 인쇄함으로써 콘덴서(28)가 형성되고, 코일 리드 단자(29)와 병렬(도11 및 도13 참조) 또는 직렬(도12 참조)로 접속되어도 된다. 구체적인 인쇄 패턴의 예는 도6에 도시한다. 그리고, 콘덴서(28)는, 절연층(23)을 사이에 두는 평행 평판 구조이어도 되고, 빗형 또는 평행 전극의 평면 구조이어도 된다. 또한, 평행 평판 구조에서는, 한 쪽의 콘덴서 전극이 IC 칩 접속 단자를 겸해도 된다.

본 발명의 자성체 안테나는, 전술한 제1 내지 제3 요지에 관한 자성체 안테나에 있어서와 마찬가지로, 자성층(21)에 Ni-Zn계 페라이트 자성체를 사용하여, 일체 소성해서 제조된다. 페라이트 분말의 조성, 페라이트의 소결 온도도 전술한 자성체 안테나의 경우와 마찬가지이다. 또한 절연층(23)의 조성도 전술한 자성체 안테나의 경우와 마찬가지이고, 또한 전술한 자성체 안테나의 경우와 마찬가지로, 절연층(23)에는 글래스계 세라믹을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 자성체 안테나는, 전술한 자성체 안테나의 경우와 마찬가지로, 절연층(23) 상면에 IC 칩을 접속할 수 있는 단자 구조를 갖고, 당해 단자를 코일 리드 단자(29)와 병렬 또는 직렬로 접속되어도 된다. 또한 전술한 자성체 안테나의 경우와 마찬가지로, 전극 재료로서는, Ag 페이스트가 알맞으며, 그 밖의 Ag계 합금 페이스트 등, 금속계 도전성 페이스트를 사용할 수도 있다.

본 발명에 있어서의 자성체 안테나는, 도14에 도시된 바와 같이, 코일(14)의 하면의 절연층(16,16)과 자성층(15)에 스루홀(11)을 설치하고, 이 스루홀(11)에 전극 재료를 유입시키고, 코일(14) 양단과 접속하고, 그 하표면에 전극 재료로 기판 접속 단자(33)를 형성하여 일체 소성한 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 있어서는, 세라믹, 수지 등의 기판을 이용할 수 있다. 또한, 상기 각종 재료를 복합화한 것, 금속을 함유하는 것 등을 이용할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 자성체 안테나를 실장한 기판은, 접착제, 점착제, 또는 납땜 등의 수단으로 기판(31)의 표면에 자성체 안테나(32)가 고정되는 것을 특징으로 하는 것이다. 본 발명에서는, 다층 배선 기판에 부품을 실장하는 때에 일반적으로 사용되는 수단으로, 자성체 안테나를 다른 부품과 동시에 실장할 수가 있어, 양산성이 높다.

다층 배선 기판에서는, 도체로 구성된 배선이 내장되어 있어, 안테나에 대하여 금속과 같은 영향을 준다. 본 발명에 관한 자성체 안테나를 실장한 기판에서는, 자성체 안테나가 전술한 바와 같은 구조이기 때문에 금속의 영향을 받음이 없고, 다층 배선 기판 등의 내부 또는 표면에 도체로 구성된 배선이 형성된 기판이더라도, 그 영향을 받음이 없다.

IC는, 도14의 상면의 IC칩 접속 단자(18)에 접속되어도 좋고, 도15에 도시된 바와 같이, 자성체 안테나(32)의 하면의 기판 접속 단자(33)에 접속된 기판내 배선(34)을 통해서 접속되어도 좋다. 또한, 하면의 기판 접속 단자(33)에 접속된 기 판내 배선(34)을 통해, 리더/라이터와 접속되어도 좋아, 리더/라이터로 하여 사용가능하다.

실시예

이하의 실시예는, 일반적으로 널리 사용되고 있는 13.56㎒의 IC 카드형 태그 시스템에 적용할 경우의 예이다. 우선, 본 발명의 제1 내지 제3 요지에 관한 자성체 안테나의 실시예(실시예 1 내지 실시예6) 및 이것에 대한 비교예(비교예1, 2)를 설명한다.

실시예 1:

LTCC 기술을 이용하여, 본 발명의 자성체 안테나를 제조했다. 우선, 자성층(15)을 제작했다. 자성층(15)의 제작에 있어서는, 900℃에서 소결 후에 13.56㎒에서의 투자율이 100으로 되는 Ni-Zn-Cu 페라이트 가소분(Fe₂O₃:48.5몰％, NiO:25몰％, ZnO:16몰％, CuO:10.5몰％) 100 중량부, 부티랄 수지 8 중량부, 가소제 5 중량부, 용제 80 중량부를 볼밀에서 혼합해서 슬러리를 제조했다. 얻어진 슬러리를 닥터 블레이드로 PET 필름 상에 도포하여, 150㎟이고 또한 소결시의 두께가 O.1㎜로 되도록 시트 성형했다.

또한, 절연층(16)의 제작에 있어서는, 상기와 마찬가지로, Zn-Cu 페라이트 가소분(Fe₂O₃:48.5몰％, ZnO:41몰％, CuO:10.5몰％) 100 중량부, 부티랄 수지 8 중량부, 가소제 5 중량부, 용제 80 중량부를 볼밀에서 혼합해서 슬러리를 제조했다. 얻어진 슬러리를 닥터 블레이드로 PET 필름 상에 도포하여, 자성층과 마찬가지의 사이즈와 두께로 시트 성형했다.

이어서, 도1에 도시한 바와 같이, 자성층(15)을 구성하는 그린 시트를 5매 적층하고, 이것에 스루홀(11)을 뚫고 그 안에 Ag 페이스트를 충전하고, 또한 스루홀(11)과 직교하는 양면에 Ag 페이스트를 인쇄함으로써, 코일(14)을 형성했다. 또한 도2에 도시한 바와 같이, 절연층(16)을 구성하는 그린 시트를 코일(14)의 상하면에 적층했다. 그리고, Ag 페이스트에 의해 도전층(17)이 한 쪽의 면에 인쇄된 절연층(16)으로서의 그린 시트를 더욱 적층했다.

계속해서, 상기한 각 그린 시트를 통합해서 가압 접착시켜, 스루홀(11)과 코일 개방 단부면(13)에서 절단한 후, 900℃에서 2 시간, 일체 소성함으로써, 사이즈가 가로 18㎜×세로 4㎜, 코일 권취 수가 32턴의 자성체 안테나(샘플1)를 제조했다(또한, 도면의 간략화를 위해, 도1 및 도2에서는, 코일 권취 수를 7턴으로 표시하고, 또한 자성층의 적층 매수는, 3층으로 도시하고 있다. 다른 도면에 관해서도 마찬가지임).

다음에 상기한 자성체 안테나의 코일 양단에 RFID 태그용 IC를 접속하고, 또한 IC와 병렬로 콘덴서를 접속하고, 공진 주파수를 13.1㎒로 조정하여, RFID 태그를 제작했다. 그리고, 금속판에 RFID 태그를 부착하여, 출력 10㎷의 리더/라이터에서 통신 가능한 거리를 측정했다. 또한, 자성체 안테나의 휘어짐을 측정했다. 각 측정 방법은 이하와 같다.

(공진 주파수의 측정과 조정 방법)

공진 주파수에 대해서는, 임피던스 아날라이저(휴렛팩커드사 제조, 제품 명;4291A)에 1턴 코일을 접속하고, 이것과 RFID 태그를 결합시켜, 측정되는 임피던스의 피크 주파수를 갖고 공진 주파수로 했다. 또한, 그 조정은, 상기한 자성체 안테나의 단부면에 노출되는 코일 전극의 위치를 선택하고, 인덕턴스를 조정함으로써 행하였다. IC와 병렬로 접속하는 콘덴서의 용량을 변경함으로써 공진 주파수를 조절할 수 있다.

(통신 거리의 측정 방법)

통신 거리는, 출력 10㎽의 리더/라이터(주식회사 에프이씨 제조, 제품명;URWI-201)의 안테나를 수평으로 고정하여, 금속판에 부착한 RFID 태그를 상기한 안테나의 상방에 수평으로 위치시키는 동시에, 13.56㎒에서 통신이 가능한 범위에서 RFID 태그를 이동시키고, 그 때의 안테나와 RFID 태그와의 수직 방향의 최대 거리를 통신 거리로서 측정했다.

(휘어짐의 측정 방법)

평판 형상 측정자를 갖는 다이얼게이지(미쯔토요 다이얼게이지 ID-C112)를 스탠드(미쯔토요 스탠드BSG-20)에 설치하고, 정반 상에서 다이얼게이지를 0점 조정한 후, 자성체 안테나를 정반과 평판 형상 측정자의 사이에 둠으로써 다이얼게이지로 최고점을 측정하고, 그 높이로부터 노기스(미쯔토요 노기스 CD-C)로 측정한 자성체 안테나의 두께를 빼는 것에 의해, 휘어짐의 값을 산출했다.

상기한 각 방법에 의해 공진 주파수, 통신 거리 및 휘어짐을 측정한 결과, 상기한 자성체 안테나에 있어서의 휘어짐은 0.6㎜이며, 실용 범위이었다. 자성체 안테나를 사용한 RFID 태그는, 금속판 부착 전후의 공진 주파수 변동이 +1㎒로 작 고, 또한 금속면에 부착한 상태에서 3㎝의 통신 거리가 얻어졌다.

실시예 2:

실시예1과 마찬가지의 자성층(15)으로서의 그린 시트와, Zn-Cu 페라이트를 교체하여 글래스 세라믹으로 이루어지는 절연층(16)으로서의 그린 시트를 사용했다. 도3에 도시한 바와 같이, 자성층(15)을 구성하는 그린 시트를 5매 적층하고, 이것에 스루홀(11)을 뚫고 그 안에 Ag 페이스트를 충전하고, 또한 스루홀(11)과 직교하는 양면에 Ag 페이스트를 인쇄함으로써, 코일(14)을 형성했다.

이어서, 절연층(16)을 구성하는 그린 시트를 코일(14)의 한 쪽의 면에 적층했다. 그 때, 절연층(16)에는, Ag 페이스트로 도전층(17)을 인쇄했다. 또한 코일(14)의 다른 쪽의 면에는, 다른 절연층(16)을 적층하고, 이러한 절연층(16)에는, 코일(14)의 양단에 접속하도록 스루홀(11)을 뚫고 그 안에 Ag 페이스트를 충전하고, 또한 스루홀(11)과 직교하는 당해 절연층의 표층에는, 코일 리드 단자(19)와, IC를 접속하는 IC 칩 접속 단자(18)를 Ag 페이스트로 인쇄했다.

계속해서, 상기한 각 그린 시트를 통합해서 가압 접착시키고, 스루홀(11)과 코일 개방 단부면(13)에서 절단한 후, 900℃에서 2 시간, 일체 소성함으로써, 사이즈가 가로 18㎜×세로 4㎜, 코일 권취 수가 32턴의 자성체 안테나(샘플2)를 제조하였다.

다음에, 실시예1과 마찬가지로, 상기한 자성체 안테나의 코일 양단에 RFID 태그용 IC를 접속하고, 또한 IC와 병렬로 콘덴서를 접속하고, 공진 주파수를 13.1㎒로 조정하여, RFID 태그를 제작했다. 그리고, 금속판에 RFID 태그를 부착하고, 출력 10㎽ 리더/라이터에서 통신 가능한 거리, 공진 주파수를 측정했다. 또한, 자성체 안테나의 휘어짐을 측정했다. 그 결과, 상기한 자성체 안테나에 있어서의 휘어짐은 1.0㎜이며, 실용 범위이었다. 자성체 안테나를 사용한 RFID 태그는, 금속판 부착 상태에서의 공진 주파수가 14.1㎒이며, 금속판 부착 전후의 공진 주파수 변동이 +1㎒이었다. 또한, 금속면에 부착한 상태에서 3.1㎝의 통신 거리가 얻어졌다.

실시예 3:

실시예1과 마찬가지의 자성층(15)으로서의 그린 시트와, 절연층(16)으로서의 그린 시트를 사용했다. 도4에 도시한 바와 같이, 자성층(15)을 구성하는 그린 시트를 5매 적층하고, 이것에 스루홀(11)을 뚫고 그 안에 Ag 페이스트를 충전하고, 또한 스루홀(11)과 직교하는 양면에 Ag 페이스트를 인쇄함으로써, 코일(14)을 형성했다.

이어서, 절연층(16)을 구성하는 그린 시트를 코일(14)의 하면에 적층했다. 그 때, 절연층(16)에는, Ag 페이스트로 도전층(17)을 인쇄했다. 또한 절연층(16)의 하면에는, 자성층(15)으로서의 그린 시트를 적층했다. 또한 절연층(16)을 구성하는 그린 시트를 코일(14)의 상면에 적층했다. 이러한 절연층(16)의 상면에는, 코일(14)의 양단에 접속하도록 스루홀(11)을 뚫고 그 안에 Ag 페이스트를 충전하고, 또한 스루홀(11)과 직교하는 당해 절연층의 표층에는, 코일 리드 단자(19)와, IC를 접속하는 IC 칩 접속 단자(18)를 Ag 페이스트로 인쇄했다.

계속해서, 상기한 각 그린 시트를 통합해서 가압 접착시켜, 스루홀(11)과 코 일 개방 단부면(13)에서 절단한 후, 실시예1과 마찬가지로 일체 소성함으로써, 사이즈가 가로 18㎜×세로 4㎜, 코일 권취 수가 32턴의 자성체 안테나(샘플3)를 제조하였다.

다음으로, 실시예1과 마찬가지로, 상기한 자성체 안테나의 IC 칩 접속 단자(18)에 RFID 태그용 IC를 접속하고, 또한 IC와 병렬로 콘덴서를 접속하고, 공진 주파수를 13.1㎒로 조정해서 RFID 태그를 제작했다. 그리고, 금속판에 RFID 태그를 부착하고, 출력 10㎽의 리더/라이터에서 통신 가능한 거리, 공진 주파수를 측정했다. 또한, 자성체 안테나의 휘어짐을 측정했다. 그 결과, 상기한 자성체 안테나에 있어서의 휘어짐은 0.8㎜이며, 실용 범위이었다. 자성체 안테나를 사용한 RFID 태그는, 금속판 부착 전후의 공진 주파수 변동이 +0.5㎒이며, 보다 작은 변동이었다. 또한, 금속면에 부착한 상태에서 3.3㎝의 통신 거리가 얻어졌다.

실시예 4:

실시예1과 마찬가지의 자성층(15)으로서의 그린 시트와, 절연층(16)으로서의 그린 시트를 사용했다. 도5에 도시한 바와 같이, 자성층(15)을 구성하는 그린 시트를 5매 적층하고, 이것에 스루홀(11)을 뚫고 그 안에 Ag 페이스트를 충전하고, 또한, 스루홀(11)과 직교하는 양면에 Ag 페이스트를 인쇄함으로써, 코일(14)을 형성했다.

이어서, 2개의 절연층(16)을 구성하는 그린 시트를 코일(14)의 하면에 적층했다. 그 때, 하방의 절연층(16)에는, Ag 페이스트로 도전층(17)을 인쇄했다. 계속해서, 2개의 절연층(16)의 더욱 하면에 자성층(15)을 구성하는 그린 시트를 적층 하고, 또한 그 하면에 절연층(16)으로서의 그린 시트를 적층했다. 또한, 코일(14)의 상면측의 절연층(16)에는, 코일(14)의 일단에 접속하도록 스루홀(11)을 뚫고 그 안에 Ag 페이스트를 충전하고, 또한, 스루홀(11)과 직교하는 당해 절연층의 표층에는, 코일 리드 단자(19)와, IC를 접속하는 IC 칩 접속 단자(18)의 한 쪽을 Ag 페이스트로 인쇄했다. 또한 코일(14)의 상면측의 절연층(16)에는, 코일(14)의 다른 일단 및 중간의 몇군데에 접속하도록 스루홀(11)을 뚫고 그 안에 Ag 페이스트를 충전하고, 또한, 스루홀(11)과 직교하는 당해 절연층의 표층에는, 코일 리드 단자(19)와, IC를 접속하는 IC 칩 접속 단자(18)를 Ag 페이스트로 인쇄했다. 코일 리드 단자(19)는, 그 단부가 서로 마주하는 형상으로 인출했다.

계속해서, 상기한 각 그린 시트를 통합해서 가압 접착시켜, 스루홀(11)과 코일 개방 단부면(13)에서 절단한 후, 900℃에서 2 시간, 일체 소성함으로써, 사이즈가 가로 18㎜×세로 4㎜, 코일 권취 수가 32턴의 자성체 안테나(샘플4)를 제조하였다.

다음에, 실시예1과 마찬가지로, 상기한 자성체 안테나의 IC 칩 접속 단자(18)에 RFID 태그용 IC를 접속하고, 또한 서로 맞댄 코일 리드 단자(19)의 임의의 단부면끼리 도전성 도료 등으로 단락시켜, 인덕턴스를 조절해서 공진 주파수를 13.1㎒로 조정해 RFID 태그를 제작했다. 그리고, 금속판에 RFID 태그를 부착하고, 출력 10㎽의 리더/라이터에서 통신 가능한 거리, 공진 주파수를 측정했다. 또한, 자성체 안테나의 휘어짐을 측정했다. 그 결과, 상기한 자성체 안테나에 있어서의 휘어짐은 1.0㎜로, 매우 작았다. 자성체 안테나를 사용한 RFID 태그는, 금속판 부 착 전후의 공진 주파수 변동이 +0.5㎒로 작고, 또한, 금속면에 부착한 상태에서 3.4㎝의 통신 거리가 얻어졌다.

실시예 5:

실시예1과 마찬가지의 자성층(15)으로서의 그린 시트와, 절연층(16)으로서의 그린 시트를 사용했다. 도6에 도시한 바와 같이, 자성층(15)을 구성하는 그린 시트를 5매 적층하고, 이것에 스루홀(11)을 뚫고 그 안에 Ag 페이스트를 충전하고, 또한, 스루홀(11)과 직교하는 양면에 Ag 페이스트를 인쇄함으로써, 코일(14)을 형성했다.

이어서, 2개의 절연층(16)을 구성하는 그린 시트를 코일(14)의 하면에 적층했다. 그 때, 하방의 절연층(16)에는, Ag 페이스트로 도전층(17)을 인쇄했다. 또한 그 하면에 자성층(15)으로서의 그린 시트를 적층했다. 또한, 코일(14)의 상면측에는, 자성층(15) 및 절연층(16)으로서의 그린 시트를 적층했다. 그 때, 코일(14)의 상면측의 절연층(16)을 구성하는 그린 시트에는, 코일(14)의 양단에 접속하도록 스루홀(11)을 뚫고 그 안에 Ag 페이스트를 충전하고, 또한, 스루홀(11)과 직교하는 당해 절연층의 표층에 Ag 페이스트로 콘덴서 전극(1C)을 인쇄했다. 또한, 그 상면측의 절연층(16)을 구성하는 그린 시트에는, IC 칩 접속 단자(18)를 인쇄하고, 당해 IC 칩 접속 단자(18)와 콘덴서 전극(1C) 사이에 콘덴서를 형성했다.

계속해서, 상기한 각 그린 시트를 통합해서 가압 접착시켜, 스루홀(11)과 코일 개방 단부면(13)에서 절단한 후, 900℃에서 2 시간, 일체 소성함으로써, 사이즈가 가로 18㎜×세로 4㎜, 코일 권취 수가 32턴의 자성체 안테나(샘플5)를 제조하였 다.

다음에 상기한 자성체 안테나의 IC 칩 접속 단자(18)에 RFID 태그용 IC를 접속하고, 또한 IC 칩 접속 단자(18)의 일부를 깎아 떨어뜨려, 정전 용량을 조정하고 공진 주파수를 13.1㎒로 조정하여, RFID 태그를 제작했다. 그리고, 금속판에 RFID 태그를 부착하고, 출력 10㎽ 리더/라이터에서 통신 가능한 거리, 공진 주파수를 측정했다. 또한, 자성체 안테나의 휘어짐을 측정했다. 그 결과, 상기한 자성체 안테나에 있어서의 휘어짐은 O.1㎜로, 매우 작았다. 자성체 안테나를 사용한 RFID 태그는, 금속판 부착 전후의 공진 주파수 변동이 +0.5㎒로 작고, 또한, 금속면에 부착한 상태에서 3.3㎝의 통신 거리가 얻어졌다.

실시예 6:

자성층(15)을 구성하는 그린 시트를 제작했다. 우선, 900℃의 소결 후에 100㎒에서의 투자율이 20으로 되는 Ni-Zn-Cu 페라이트 가소분(Fe₂O₃:48.5몰％, NiO : 39몰％, ZnO:2몰％, CuO:10.5몰％) 100 중량부, 부티랄 수지 7 중량부, 가소제 3 중량부, 용제 100 중량부를 볼밀에서 혼합하고, 슬러리를 제조했다. 이어서, 얻어진 슬러리를 닥터 블레이드로 PET 필름 상에 도포해서 시트 성형했다.

또한, 절연층(16)을 구성하는 그린 시트를 제작했다. 이러한 그린 시트도 상기와 마찬가지로, Zn-Cu 페라이트 가소분(FeO:48.5몰％, ZnO:40몰％, CuO:11.5몰％) 100 중량부, 부티랄 수지 7 중량부, 가소제 3 중량부, 용제 100 중량부를 볼밀에서 혼합하여, 슬러리를 제조한 후, 당해 슬러리를 닥터 블레이드로 PET 필름 상 에 도포하여, 시트 성형했다.

이어서, 도7에 도시한 바와 같이, 자성층(15)으로서의 그린 시트를 5매 적층하고, 이들에 스루홀(11)을 뚫고 그 안에 Ag 페이스트를 충전하고, 또한, 스루홀(11)과 직교하는 양 표면에 Ag 페이스트를 인쇄하고, 코일(14)을 형성했다. 또한 절연층(16)으로서의 그린 시트를 코일(14)의 상하면측에 적층하고, 그 하면측에는, Ag 페이스트로 도전층(17)이 인쇄된 절연층(16)을 더욱 적층했다.

계속해서, 상기한 각 그린 시트를 통합해서 가압 접착시켜, 스루홀(11)과 코일 개방 단부면(13)에서 절단한 후, 900℃에서 2 시간, 일체 소성함으로써, 사이즈가 가로 18㎜×세로 4㎜, 코일 권취 수가 50턴의 자성체 안테나(샘플6)를 제조하였다.

다음에 상기한 자성체 안테나의 코일 양단에 FM 라디오(1R)를 접속하고, 또한 코일(14)과 병렬로 콘덴서를 접속하고, 공진 주파수를 82㎒로 조정해서 FM 방송 수신용 안테나로 했다. 이것은, 휴대 전화 등의 금속 하우징의 외측에 안테나를 설치하는 것을 상정한 것이지만, 상기한 자성체 안테나를 금속판에 부착해서 FM 방송(82㎒)의 수신을 시도한 바, 양호한 수신 상태가 얻어졌다. 또한, 자성체 안테나의 휘어짐을 측정한 바, 휘어짐은 0.6㎜으로 작았다.

비교예1 :

도8에 도시한 바와 같이, 실시예1에 있어서의 도전층(17)을 구비하지 않은 점을 제외하고, 실시예1과 마찬가지로 자성체 안테나(샘플7)를 제조했다. 이어서, 실시예1과 마찬가지로, 상기한 자성체 안테나의 코일 양단에 RFID 태그용 IC를 접 속하고, 또한 IC와 병렬로 콘덴서를 접속하고, 공진 주파수를 13.1㎒로 조정하여, RFID 태그를 제작했다. 그리고, 금속판에 RFID 태그를 부착하고, 실시예1과 마찬가지로, 통신 가능한 거리, 공진 주파수를 측정하고, 또한, 자성체 안테나의 휘어짐을 측정했다. 그 결과, 상기한 자성체 안테나에 있어서의 휘어짐은 1.0㎜이었다. 자성체 안테나를 사용한 RFID 태그는, 금속판 부착 전후의 공진 주파수 변동이 +1.5㎒로 크고, 또한, 금속면에 부착한 상태에서의 통신 거리는 1.4㎝밖에 얻어지지 않았다.

비교예2:

비교 대조로서, 필름 모양의 수지 표면에 소용돌이 모양으로 배선한 안테나 코일의 양단에 IC를 접속해서 이루어지는 일반적인 시판의 IC 카드형 태그(텍사스 사 제조, 제품명 ; Tag-itTMHF)에 관한 것으로, 이것을 금속판에 부착하여 실시예1과 마찬가지로 통신 거리를 측정했다. 그 결과, 금속판 부착 상태에 있어서의 통신 거리는 O.1㎝이며, 금속판 부착 후의 공진 주파수는 관측되지 않았다.

즉, 상기한 각 실시예 및 비교예에 있어서의 측정 결을 이하의 표에 나타낸다.

실시예·비교예	자성체 안테나(샘플)	공진 주파수		통신 거리		휘어짐(㎜)
실시예·비교예	자성체 안테나(샘플)	금속판 부착 전(㎒)	금속판 부착 후(㎒)	금속판 부착 전(㎝)	금속판 부착 후(㎝)	휘어짐(㎜)
실시예1	1	13.1	14.1	3	3	0.6
실시예2	2	13.1	14.1	3	3.1	1
실시예3	3	13.1	13.6	3.1	3.3	0.8
실시예4	4	13.1	13.6	3.1	3.4	0.1
실시예5	5	13.1	13.6	3.1	3.3	0.1
비교예1	7	13.1	14.6	3.1	1.4	0.1
비교예2	카드형	13.2	-	-	0.1	-

다음에 본 발명의 제4 내지 제7 요지에 관한 자성체 안테나의 실시예(실시예 7, 8) 및 이것에 대한 비교예(비교예3, 4)를 설명한다.

실시예 7:

LTCC 기술을 이용하여, 본 발명의 자성체 안테나를 제조했다. 우선, 자성층(21)을 제작했다. 자성층(21)의 제작에 있어서는, 실시예1과 마찬가지로, 페라이트 가소분, 부티랄 수지, 가소제, 용제를 볼밀에서 혼합해 슬러리를 제조하고, 얻어진 슬러리를 실시예1과 마찬가지로 시트 성형했다. 또한, 절연층(23)을 실시예1과 마찬가지로 제작했다. 즉, 절연층(23)은, 실시예1과 마찬가지로，Zn-Cu페라이트 가소분, 부티랄 수지, 가소제, 용제를 볼밀에서 혼합해 슬러리를 제조하고, 얻어진 슬러리를 실시예1과 마찬가지로 시트 성형했다.

이어서, 자성층(21)을 구성하는 그린 시트를 5매 적층하고, 이것에 스루홀을 뚫고 그 안에 Ag 페이스트를 충전한 후, 그린 시트 2매의 스루홀과 직교하는 면에 대하여, 코일 전극(22)을 구성하는 Ag 페이스트를 인쇄했다. 계속해서, 이들 5매의 그린 시트를 펀칭했다. 그 때, 그린 시트의 스루홀의 중심을 지나는 선의 연장선상을 포함하는 위치에서 펀칭하고, 또한 방사 형상을 형성하는 3개의 코일의 중심에서 자성층이 접속되도록 코일 부분을 남겼다. 이어서, 코일 전극이 표면에 인쇄된 2매의 그린 시트로 나머지 3매의 그린 시트를 사이에 두어 적층하고, 3 극의 코일을 형성했다. 그리고, Ag 페이스트로 도전층(24)을 인쇄하고, 자성층과 동일한 형상으로 펀칭한 절연층(23)으로서의 그린 시트를 도전층(24)이 외측에 위치하도록 코일의 하면에 적층했다.

계속해서, 상기한 각 그린 시트를 통합해서 가압 접착시키고, 또한, 개개의 코일편(개편)으로서 절단한 후, 900℃에서 2 시간, 일체 소성함으로써, 1개의 코일의 길이 20㎜, 각 코일 권취 수가 10턴의 자성체 안테나(샘플8)를 제조했다. 도9에 얻어진 자성체 안테나의 개략도를 나타낸다. 또한, 도면에서는, 코일의 감기 수 등을 간략화해서 도시하고 있다.

다음에 상기한 자성체 안테나의 코일 양단에 RFID 태그용 리더/라이터를 접속하고, 또한 리더/라이터와 병렬로 콘덴서를 접속하고, 공진 주파수를 13.56㎒로 조정하여, 이것을 금속판에 부착하여 RFID 태그와의 통신 거리를 측정했다. 또한, 공진 주파수의 측정과 조정 방법, 통신 거리의 측정 방법은 이하와 같다.

(공진 주파수의 측정과 조정 방법)

공진 주파수에 대해서는, 임피던스 아날라이저(휴겟팩커드사 제조, 제품명;4291A)에 1턴 코일을 접속하고, 이것과 RFID용 리더/라이터를 결합시켜, 측정되는 임피던스의 피크 주파수를 갖고 공진 주파수로 했다. 또한, 그 조정은, 병렬 또는 직렬로 접속하는 콘덴서의 용량을 변경함으로써 행하였다.

(통신 거리의 측정 방법)

통신 거리는, 출력[100㎷의 리더/라이터(다카야 주식회사 제조, 제품명;D002A]의 표준의 안테나를 제거하고, 본 발명의 자성체 안테나를 접속해서 수평하게 고정하고, 그 상방에 RFID 태그[텍스트 인스트루먼트사 제조 IC 카드형 태그, 제품명;Tag-it(TM)HF]를 수평하게 위치시키는 동시에, 13.56㎒에서 통신이 가능한 범위에서 RFID 태그를 이동시켜, 그 때의 안테나와 RFID 태그와의 수직 방향의 최대 거리를 통신 거리로서 측정했다.

상기한 각 방법에 의해 공진 주파수 및 통신 거리를 측정한 결과, 상기한 자성체 안테나를 사용한 리더/라이터는, 금속판 부착 전후의 공진 주파수 변동이 +1㎒로 작고, 또한, 금속면에 부착한 상태에서 3㎝의 통신 거리가 얻어졌다.

실시예 8:

실시예7과 마찬가지의 자성층(21)으로서의 그린 시트와, Zn-Cu 페라이트를 교체하여 글래스 세라믹으로 이루어지는 절연층(23)으로서의 그린 시트를 사용했다. 자성층(21)을 구성하는 그린 시트를 5매 적층하고, 이것에 스루홀을 뚫고 그 안에 Ag 페이스트를 충전했다. 이어서, 그린 시트 2매의 스루홀과 직교하는 한 면에 대하여, 코일 전극(22)을 구성하는 Ag 페이스트를 인쇄했다.

계속해서, 5매의 그린 시트를 펀칭했다. 그 때, 그린 시트의 스루홀의 중심을 지나는 선의 연장선상을 포함하는 위치에서 펀칭하고, 또한 방사 형상을 형성하는 3개의 코일의 외주의 원환부에서 자성층이 접속되도록 코일 부분을 남겼다. 이어서, 코일 전극이 표면에 인쇄된 2매의 그린 시트로 나머지 3매의 그린 시트를 사이에 두어 적층하여, 3극의 코일을 형성했다. 그리고, Ag 페이스트로 도전층(24)을 인쇄하고, 절연층(23)으로서의 그린 시트를 도전층(24)이 외측에 위치하도록 코일의 하면 전체에 원반 모양으로 적층하고, 또한 그 하면에 자성층(25)으로서의 그린 시트를 마찬가지로 적층했다.

계속해서, 상기한 각 그린 시트를 통합해서 가압 접착시키고, 또한 개개의 코일편(개편)으로서 절단한 후, 900℃에서 2 시간, 일체 소성함으로써, 사이즈가 직경 10㎜, 각 코일 권취 수가 7턴의 자성체 안테나(샘플9)를 제조했다. 도10에 얻어진 자성체 안테나의 개략도를 도시한다. 또한, 도면에서는, 코일의 감기 수 등을 간략화해서 도시하고 있다.

다음에 상기한 자성체 안테나의 코일 양단에 RFID 태그용 리더/라이터를 접속하고, 또한 리더/라이터와 병렬 또는 직렬로 콘덴서를 접속해서 공진 주파수를 13.56㎒로 조정하여, 공진 주파수, 및 금속판에 부착한 경우의 RFID 태그와의 통신 거리를 실시예7과 마찬가지로 측정했다. 그 결과, 상기한 자성체 안테나를 사용한 리더/라이터는, 금속판 부착 전후의 공진 주파수 변동이 +0.5㎒로 작고, 또한, 금속면에 부착한 상태에서 3.4㎝의 통신 거리가 얻어졌다.

비교예3:

도9에 도시하는 도전층(24)을 생략한 점을 제외하고, 실시예7과 동일한 프로세스로 자성 안테나[샘플(10)]를 제조했다. 그리고, 이러한 자성체 안테나의 코일 양단에 RFID 태그용 리더/라이터를 접속하고, 또한 리더/라이터와 병렬 또는 직렬로 콘덴서를 접속해서 공진 주파수를 13.56㎒로 조정하여, 공진 주파수의 변화, 및 금속판에 부착한 경우의 RFID 태그와의 통신 거리를 실시예7과 마찬가지로 측정했다. 그 결과, 금속판 부착 전후의 공진 주파수의 변화는 +2.3㎒이며, 금속판 부착 상태에 있어서의 통신 거리는 1.6㎝이었다.

비교예4:

비교 대조로서, 판 모양의 수지 표면에 소용돌이 모양으로 배선한 시판의 리더/라이터용 안테나를 금속판에 부착해서 RFID 태그와 통신하는 거리를 측정했다. 안테나의 사이즈는, 30㎜×55㎜, 코일 권취 수는 3턴이었다. 그 결과, 금속판 부 착 상태에 있어서의 통신 거리는 0.5㎝이었다.

다음으로, 본 발명에 관한 자성체 안테나를 실장한 기판의 실시예(실시예9,10) 및 이에 대한 비교예(비교예5)를 설명한다.

실시예9:

실시예1에서 얻어진 자성체 안테나(32)를 다층 배선 기판(31)의 표면에 접착제로 부착한 경우, 부착 전후의 공진 주파수 변동이 +0.9㎒로 작고, 또한 다층 배선 기판에 부착된 상태에서 3.2㎝의 통신 거리가 얻어졌다.

비교예5:

자성체 안테나(7)를 사용한 이외는, 상기 실시예9와 동일하게 하여 자성체 안테나를 실장한 기판을 얻었다. 기판 부착 전후의 공진 주파수 변동이 +1.4㎒로 크고, 또한 다층 배선 기판에 부착한 상태에서는 통신 거리가 1.7㎝로 되었다.

실시예10:

자성체 안테나와 동일하게 하여, 자성체(15)용 그린 시트와 절연층(16)용 그린 시트를 제조한다. 도14에 도시된 바와 같이, 자성층(15)용 그린 시트에 스루홀(11)을 뚫는 도중에 Ag 페이스트를 충전하고, 또한 스루홀(11)과 직교가 되는 양면에 Ag 페이스트를 인쇄하여 5장 적층하여, 코일(14)을 형성하였다.

다음으로, 코일(14)의 하면의 절연층(16)용 그린 시트에 코일(14)의 양단에 접속하도록 스루홀(11)을 형성하고, 이 스루홀(11)에 전극 재료를 유입시켰다. 다시 그 하면에, 스루홀(11)을 형성하고 전극 재료를 유입시키고, 도전층(17)을 인쇄하여 구성한 절연층(16)용 그린 시트를 적층한다. 다시 그 하면에, 스루홀(11)을 형성하고 전극 재료를 유입시키고, 하면에 기판 접속 단자(33)을 인쇄하여 구성한 자성층(15)용 그린 시트를 적층하였다.

코일(14)의 상면의 절연층(16)용 그린 시트에는 코일(14)의 양단에 접속하도록 스루홀(11)을 뚫고, 그 중에 Ag 페이스트를 충전하고, 또한 스루홀(11)과 직교하게 되는 표층에 코일 리드 단자(19)와 IC를 접속하는 IC칩 접속 단자(18)를 인쇄하여 구성하였다.

이상의 그린 시트를 통합하여 가압 접착시켜, 스루홀(11)과 코일 개방 단부면에서 절단하고, 900℃에서 2시간, 일체 소성하여 가로 18㎜×세로 4㎜ 크기의 코일 권취 수가 32턴의 자성체 안테나를 제작하였다.

얻어진 자성체 안테나(32)의 기판 접속 단자(33)를 수지제 다층 배선 기판(31)에 리플로우 납땜하고, 다층 배선 기판(31)내의 기판내 배선(34)을 통하여 IC와 접속하고, IC 태그를 제작하여, 출력 10㎽의 리더/라이터로 통신하는 거리를 측정하였다.

그 결과, 당해 RFID 태그는 다층 배선 기판(31) 부착 전후의 공진 주파수 변동이 +0.5㎒로 작고, 또한 다층 배선 기판(31)에 부착된 상태에서 3.5㎝의 통신 거리가 얻어졌다.

상기의 각 실시예 및 비교예에 있어서의 측정 결과를 이하의 표에 나타낸다.

도1은 본 발명의 제1 내지 제3 요지에 관한 기판의 자성체 안테나의 코일 부분의 적층 구조를 도시하는 사시도이다.

도2는 본 발명의 제1 내지 제3 요지에 관한 기판의 자성체 안테나인 실시예1을 도시하는 사시도이다.

도3은 본 발명의 제1 내지 제3 요지에 관한 기판의 자성체 안테나인 실시예2를 도시하는 사시도이다.

도4는 본 발명의 제1 내지 제3 요지에 관한 기판의 자성체 안테나인 실시예3을 도시하는 사시도이다.

도5는 본 발명의 제1 내지 제3 요지에 관한 기판의 자성체 안테나인 실시예4를 도시하는 사시도이다.

도6은 본 발명의 제1 내지 제3 요지에 관한 기판의 자성체 안테나인 실시예5를 도시하는 사시도이다.

도7은 본 발명의 제1 내지 제3 요지에 관한 기판의 자성체 안테나인 실시예6을 도시하는 사시도이다.

도8은 도전층이 없는 비교예1로서의 적층 자성체 안테나를 도시하는 사시도이다.

도9는 본 발명의 제4 내지 제7 요지에 관한 기판의 자성체 안테나인 실시예7을 도시하는 사시도이다.

도10은 본 발명의 제4 내지 제7 요지에 관한 기판의 자성체 안테나인 실시예 8을 도시하는 사시도이다.

도11은 도9 및 도10의 기판의 자성체 안테나에 있어서 3개의 코일을 직렬로 접속하고, 그 양단간에 콘덴서를 병렬로 접속한 예를 모식적으로 도시하는 회로도이다.

도12는 도9 및 도10의 기판의 자성체 안테나에 있어서 3개의 코일을 직렬로 접속하고, 그 양단간에 콘덴서를 직렬로 접속한 예를 모식적으로 도시하는 회로도이다.

도13은 도9 및 도10의 기판의 자성체 안테나에 있어서 3개의 코일을 병렬로 접속하고, 각각의 양단간에 콘덴서를 병렬로 접속한 예를 모식적으로 도시하는 회로도이다.

도14는 실시예10의 기판의 자성체 안테나를 도시하는 사시도이다.

도15는 실시예10의 자성체 안테나를 실장한 기판의 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 스루홀

12 : 전극층

13 : 코일 개방 단부면

14 : 코일

15, 25 : 자성층

16, 23 : 절연층

17, 24 : 도전층

18: IC 칩 접속 단자

19, 29 : 코일 리드 단자

1R : FM 라디오

1C : 콘덴서 전극

21 : 코일부 자성층

22 : 코일 전극

26 : 스루홀 단면에서 형성된 코일 전극

27 : 자력선의 방향

28 : 콘덴서

29 : 코일 리드 단자

31 : 기판

32 : 자성체 안테나

33 : 기판 접속 단자

34 : 기판내 배선

Claims

자계 성분을 송수신하기 위한 자성체 안테나를 실장한 기판이며, 상기 자성체 안테나는, 자성층의 외주에 전극 재료를 코일 모양으로 배치해서 이루어지는 코일과, 당해 코일의 한 쪽 또는 양 쪽의 외측면에 설치된 절연층과, 한 쪽 또는 양 쪽의 절연층의 외측면에 설치된 도전층을 구비하는 것을 특징으로 하는 자성체 안테나를 실장한 기판.
자계 성분을 송수신하기 위한 자성체 안테나를 실장한 기판이며, 상기 자성체 안테나는, 자성 분말과 바인더 수지와의 혼합물을 시트 모양으로 성형해서 이루어지는 단층 또는 복층 구조의 자성층에 대하여, 그 외주에 전극 재료를 전기 회로로서 코일 모양으로 배치해서 코일을 형성하고, 당해 코일의 양 쪽의 외측면에 절연층을 설치하고, 한 쪽 또는 양 쪽의 절연층의 외측면에 도전층을 설치하고, 원하는 크기로 절단한 후, 일체 소성한 것을 특징으로 하는 자성체 안테나를 실장한 기판.
자계 성분을 송수신하기 위한 자성체 안테나를 실장한 기판이며, 상기 자성체 안테나는, 자성 분말을 바인더와 혼합해서 평면 형상이 각형 또는 직사각형의 시트 모양으로 성형한 단층 또는 복층 구조의 자성층에 대하여 스루홀을 뚫고, 당해 스루홀에 전극 재료를 유입시키고, 또한, 스루홀과 직교하는 자성층의 양면에 전극 재료에 의해 전극층을 형성하고, 당해 전극층을 스루홀과 접속함으로써, 자성층의 양단이 자성 회로상 개방되는 구성의 코일을 제작하고, 전극층이 형성된 코일의 상하면을 절연층 사이에 두고, 한 쪽 또는 양 쪽의 절연층의 외측면에 도전층을 배치하고, 스루홀과 코일 개방 단부면에 상당하는 위치에서 절단하고, 일체 소성한 것을 특징으로 하는 자성체 안테나를 실장한 기판.
제3항에 있어서, 전극층이 인쇄된 코일의 상하면의 한 쪽 또는 양 쪽의 절연층에 스루홀을 뚫고, 당해 스루홀에 전극 재료를 유입시켜서 코일 양단과 접속하고, 그 표면에 전극 재료에 의해 코일 리드 단자와 IC 칩 접속 단자를 인쇄한 자성체 안테나를 실장한 기판.
제3항 또는 제4항에 있어서, 절연층의 외측면에 설치한 도전층의 더욱 외측면에 다른 절연층 또는 자성층을 설치한 자성체 안테나를 실장한 기판.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 절연층의 외측면에 설치한 도전층의 더욱 외측면에 절연층을 설치하고, 또한 당해 절연층의 외측면에 자성층을 설치한 자성체 안테나를 실장한 기판.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 절연층의 외측면에 설치한 도전층의 더욱 외측면에 자성층을 설치하고, 또한 당해 자성층의 외측면에 절연층을 설 치한 자성체 안테나를 실장한 기판.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 절연층의 외측면에 설치한 도전층의 더욱 외측면에 절연층을 설치하고, 또한 당해 절연층의 외측면에 자성층을 설치하고, 그리고, 당해 자성층의 외측면에 절연층을 설치한 자성체 안테나를 실장한 기판.
제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 코일을 상하면으로부터 사이에 두는 절연층의 한 쪽 또는 양 쪽의 외측면에 콘덴서 전극을 배치하고, 당해 콘덴서 전극의 외측에 더 절연층을 설치하고, 당해 절연층의 외측면에 절연층을 사이에 두도록 전극을 인쇄해서 콘덴서를 형성하고, 당해 콘덴서를 IC 칩 접속 단자와 병렬 또는 직렬로 접속한 자성체 안테나를 실장한 기판.
제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 절연층의 면에 평행 전극 또는 빗형 전극을 인쇄해서 콘덴서를 형성하고, 당해 콘덴서를 코일 리드 단자와 병렬 또는 직렬로 접속한 자성체 안테나를 실장한 기판.
제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, Ni-Zn계 페라이트로 자성층을 형성한 자성체 안테나를 실장한 기판.
제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, Zn계 페라이트로 절연층을 형성한 자성체 안테나를 실장한 기판.
제3항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 글래스계 세라믹으로 절연층을 형성한 자성체 안테나를 실장한 기판.
제3항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 절연층의 상면에 IC 칩을 접속 가능한 단자가 구비되고, 당해 단자를 코일 리드 단자와 병렬 또는 직렬로 접속한 자성체 안테나를 실장한 기판.
제3항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 절연층의 상면에 가변 콘덴서를 설치하는 단자가 구비되고, 당해 단자를 코일 리드 단자와 병렬 또는 직렬로 접속한 자성체 안테나를 실장한 기판.
자계 성분을 송수신하기 위한 자성체 안테나를 실장한 기판이며, 상기 자성체 안테나는, 평면 형상이 각형 또는 직사각형의 자성층에 의해 구성된 코일을 복수개 구비하고, 이들 코일은, 평면에서 보아 거의 균등한 간격으로 방사 모양으로 배치되고, 또한, 각 코일의 일단은, 그 극성이 동일하게 되도록 방사 형상의 중심에 있어서 직렬 또는 병렬로 서로 자성층으로 접속되고, 각 코일의 타단은, 방사 형상의 외측을 향하여 개방되고, 또한 코일의 상하면 중의 한 쪽 또는 양 쪽에는, 절연층이 설치되고, 한 쪽의 절연층의 외측에는, 도전층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자성체 안테나를 실장한 기판.
자계 성분을 송수신하기 위한 자성체 안테나를 실장한 기판이며, 상기 자성체 안테나는, 평면 형상이 각형 또는 직사각형의 자성층에 의해 구성된 코일을 복수개 구비하고, 이들 코일은, 평면에서 보아 거의 균등한 간격으로 방사 모양으로 배치되고, 또한, 각 코일의 일단은, 방사 형상의 중심측을 향하여 개방되고, 각 코일의 타단은, 방사 형상의 외측을 향하여 또한 그 극성이 동일하게 되도록 외주측의 원환부에서 직렬 또는 병렬로 서로 자성층으로 접속되고, 또한 코일의 상하면 중의 한 쪽 또는 양 쪽에는, 절연층이 설치되고, 한 쪽의 절연층의 외측에는, 도전층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자성체 안테나를 실장한 기판.
자계 성분을 송수신하기 위해서 LTCC 기술을 이용해서 제조된 자성체 안테나를 실장한 기판이며, 상기 자성체 안테나는, 자성 분말을 바인더와 혼합해서 시트 모양으로 성형한 단층 또는 복층 구조의 자성층에 대하여 스루홀을 뚫고, 당해 스루홀에 전극 재료를 유입시키고, 또한, 스루홀과 직교하는 자성층의 양면에 전극 재료에 의해 전극층을 형성하고, 스루홀의 중심을 지나는 위치에서 자성층을 펀칭함으로써, 방사 형상을 형성하는 3개의 코일의 중심에서 자성층이 접속되도록 코일을 형성하고, 당해 코일의 자성층을 상면 및 하면으로부터 절연층 사이에 두고, 또한 자성층 상면에 배치되는 절연층이 전극층을 덮는 형상으로 펀칭한 절연층이며, 자성층 하면의 절연층의 더욱 하면에 전극 재료과 마찬가지의 재료로 이루어지는 도전층을 설치하고, 개편으로 절단해서 소성하거나, 또는 일체 소성한 후에 개편으로 절단함으로써 제조되고, 그리고, 평면 형상이 각형 또는 직사각형의 자성층에 의해 구성된 복수개의 코일이 평면에서 보아 거의 균등한 간격으로 방사 모양으로 배치되고, 또한 각 코일의 일단은, 그 극성이 동일하게 되도록 방사 형상의 중심에 있어서 직렬 또는 병렬로 서로 자성층으로 접속되고, 각 코일의 타단은, 방사 형상의 외측을 향하여 개방되는 것을 특징으로 하는 자성체 안테나를 실장한 기판.
자계 성분을 송수신하기 위해서 LTCC 기술을 이용해서 제조된 자성체 안테나를 실장한 기판이며, 상기 자성체 안테나는, 자성 분말을 바인더와 혼합해서 시트 모양으로 성형한 단층 또는 복층 구조의 자성층에 대하여 스루홀을 뚫고, 당해 스루홀에 전극 재료를 유입시키고, 또한, 스루홀과 직교하는 자성층의 양면에 전극 재료에 의해 전극층을 형성하고, 스루홀의 중심을 지나는 위치에서 자성층을 펀칭함으로써 코일을 형성하고, 당해 코일의 자성층을 상면 및 하면으로부터 절연층 사이에 두고, 또한 자성층 상면에 배치되는 절연층이 전극층을 덮는 형상으로 펀칭한 절연층이며, 자성층 하면의 절연층의 더욱 하면에 전극 재료와 마찬가지의 재료로 이루어지는 도전층을 설치하고, 개편으로 절단해서 소성함으로써 제조되고, 그리고, 평면 형상이 각형 또는 직사각형의 자성층에 의해 구성된 복수개의 코일이 평면에서 보아 거의 균등한 간격으로 방사 모양으로 배치되고, 또한 각 코일의 일단은, 방사 형상 중심측을 향하여 개방되고, 각 코일의 타단은, 방사 형상의 외측을 향하여 또한 그 극성이 동일하게 되도록 외주측의 원환부에서 서로 자성층으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 자성체 안테나를 실장한 기판.
제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 도전층을 설치한 면과 반대측의 면의 절연층에 스루홀을 형성하고, 당해 스루홀에 전극 재료를 유입시켜서 코일의 양단과 접속하고, 그 표면에 전극 재료로 코일 리드 단자를 인쇄한 자성체 안테나를 실장한 기판.
제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 도전층의 외측면에 자성층을 설치한 자성체 안테나를 실장한 기판.
제21항에 있어서, 자성층의 외측면에 절연층을 설치한 자성체 안테나를 실장한 기판.
제16항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 코일의 상하면을 사이에 둔 절연층의 상면에 대하여, 사이에 두도록 각형, 원형 전극을 인쇄해서 콘덴서를 형성한 절연층을 설치하고, 콘덴서의 전극을 코일 리드 단자 전극과 병렬 또는 직렬로 접속한 자성체 안테나를 실장한 기판.
제16항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 코일을 사이에 둔 절연층의 상 면에 평행 전극 또는 빗형 전극을 인쇄해서 콘덴서를 형성하고, 당해 콘덴서를 코일 리드 단자와 병렬 또는 직렬로 접속한 자성체 안테나를 실장한 기판.
제16항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, Ni-Zn계 페라이트로 자성층을 형성한 자성체 안테나를 실장한 기판.
제16항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, Zn계 페라이트로 절연층을 형성한 자성체 안테나를 실장한 기판.
제16항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 글래스계 세라믹으로 절연층을 형성한 자성체 안테나를 실장한 기판.
제16항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 절연층의 상면에 IC 칩을 접속 가능한 단자가 구비되고, 당해 단자를 코일 리드 단자와 병렬 또는 직렬로 접속한 자성체 안테나를 실장한 기판.