TW201840511A - 電子零件、天線及ｒｆ標籤 - Google Patents

電子零件、天線及ｒｆ標籤 Download PDF

Info

Publication number
TW201840511A
TW201840511A TW107103405A TW107103405A TW201840511A TW 201840511 A TW201840511 A TW 201840511A TW 107103405 A TW107103405 A TW 107103405A TW 107103405 A TW107103405 A TW 107103405A TW 201840511 A TW201840511 A TW 201840511A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
mol
antenna
ferrite
ferrite core
present
Prior art date
Application number
TW107103405A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI776846B (zh
Inventor
野村吏志
香嶋純
西尾靖士
中務愛仁
藤井泰彦
Original Assignee
日商戶田工業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商戶田工業股份有限公司 filed Critical 日商戶田工業股份有限公司
Publication of TW201840511A publication Critical patent/TW201840511A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI776846B publication Critical patent/TWI776846B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H01Q7/06—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop with core of ferromagnetic material
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07773—Antenna details
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07773—Antenna details
    • G06K19/07775—Antenna details the antenna being on-chip
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/34—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2283—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles mounted in or on the surface of a semiconductor substrate as a chip-type antenna or integrated with other components into an IC package
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04—Fixed inductances of the signal type  with magnetic core

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Magnetic Ceramics (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本發明係一種電子零件，天線及RF標籤，有關電子零件之構成，另外，有關利用磁場成分而為了交互通信資訊之天線的構成，而該天線係使小型化與交互通信敏感度之提升並存的天線。本發明之電子零件係由鐵氧體磁心與線圈所構成之電子零件，其中，構成該鐵氧體磁心之鐵氧體係尖晶石構造，作為構成金屬元素而含有Fe、Ni、Zn、Cu及Co，而將各構成金屬元素換算為Fe2O3、NiO、ZnO、CuO及CoO時，將Fe2O3、NiO、ZnO、CuO及CoO之合計作為基準，含有46～50mol% Fe2O3、含有20～27mol% NiO、含有15～22mol% ZnO，含有9～11mol% CuO，及含有0.01～1.0mol% CoO。

Description

電子零件、天線及RF標籤
[0001] 本發明係有關高頻率化進展之電子零件之構成，另外，有關利用磁場成分而為了交互通信資訊之天線的構成，而該天線係使小型化與交互通信敏感度之提升並存的天線。
[0002] 近年，家庭用及產業用等之電子機器的小型・輕量化之進展，伴隨於此，使用於前述各種電子機器之電子零件的小型化，高效率化，高頻率數化的需要提高。 　　[0003] 例如，經由以RFID為代表之無線通信技術的發展，而省空間，且具有優越的交互通信特性之天線的需要則擴大。平面環形天線係從其薄度之情況，加以使用於非接觸IC卡等。但如此之平面狀的天線係對於配置成為必須大的面積，且當金屬物接近時，對於金屬物產生印象，與天線成為反相位之故，而產生有喪失天線的敏感度之問題。 　　[0004] 使用磁性體而收送訊電磁波之天線係卷繞導線於以磁性體而形成的核心，形成線圈，使自外部飛來之磁場成分貫通於磁性體而使其感應於線圈，變換成電壓(或電流)之天線，而廣泛利用於小型收音機或TV。另外，亦對於近年，普及稱為RF標籤之非接觸型的物體辨識裝置加以利用。 　　[0005] 作為使用磁性體的天線，知道有將磁性層作為中心，於磁性層，導電材料則加以形成為線圈狀，於形成線圈狀的導電材料的一方或雙方之外側面，形成絕緣層，再於前述絕緣層之一方或雙方的外側面，設置導電層之磁性體天線(專利文獻1)。該磁性體天線係即使為接觸於金屬物的情況，亦為持有作為天線的機能者。 先前技術文獻 專利文獻 　　[0006] 　　專利文獻1：日本特開2007-19891號公報
發明欲解決之課題 　　[0007] 但，作為RF標籤所使用的天線係從其用途的廣泛，而要求更小型化，但天線係一般而言當小型化時，交互通信敏感度則下降。因此，僅在前述專利文獻1記載之方法中，對於更長交互通信距離作為必要之情況，小型化與交互通信敏感度的並存則不充分。 　　[0008] 因此，本發明之目的係由將天線的核心作為具有特定的組成之鐵氧體磁心者，得到天線的交互通信敏感度提升，實現更小型化的天線。 為了解決課題之手段 　　[0009] 前述技術性課題係可經由如以下之本發明而達成。 　　[0010] 即，本發明係由鐵氧體磁心與線圈所構成之電子零件，而構成該鐵氧體磁心之鐵氧體係尖晶石構造，作為構成金屬元素而含有Fe、Ni、Zn、Cu及Co，而將各構成金屬元素換算為Fe2 O3 、NiO、ZnO、CuO及CoO時，將Fe2 O3 、NiO、ZnO、CuO及CoO之合計作為基準，含有46～50mol% Fe2 O3 、含有20～27mol% NiO、含有15～22 mol% ZnO，含有9～11mol% CuO，及含有0.01～1.0mol% CoO者為特徵之電子零件(本發明1)。 　　[0011] 另外，本發明係如本發明1所記載之電子零件(本發明2)，其中，構成前述鐵氧體磁心之鐵氧體所含有之Zn與Ni的莫耳比(Zn/Ni)則為0.58～1.0。 　　[0012] 另外，本發明係如本發明1或2所記載之電子零件(本發明3)，其中，構成前述鐵氧體磁心之鐵氧體所含有之Ni與Cu的莫耳比(Ni/Cu)則為2.00～2.50。 　　[0013] 另外，本發明係本發明1~3任一項記載之電子零件所成之天線(本發明4)。 　　[0014] 另外，本發明係如本發明4所記載之天線(本發明5)，其中，在構成前述鐵氧體磁心之鐵氧體之13.56 Hz的複數磁導率的虛數部μ”而言之實數部μ’的比之鐵氧體磁心的Q(μ’/μ”)則為50～170。 　　[0015] 另外，本發明係如本發明4或5所記載之天線(本發明6)，其中，在構成前述鐵氧體磁心之鐵氧體之13.56Hz的μQ積則9000以上。 　　[0016] 另外，本發明係於如本發明4~6任一項所記載之天線，安裝IC之RF標籤(本發明7)。 　　[0017] 另外，本發明係記載於經由樹脂所被覆之本發明7之RF標籤(本發明8)。 發明效果 　　[0018] 有關本發明之電子零件係顯示高頻率範圍，且優越的特性。特別是作為在13.56MHz帶所使用之天線為最佳。 　　[0019] 在本發明之天線係更提升交互通信之天線之故，而對於天線所專有之面積，體積而言可相對性進行長距離的交互通信。另外，即使將天線作為更小型，亦具有充分之交互通信之故，而作為13.56MHz的RFID用途等之天線而為最佳。 　　[0020] 在本發明之天線係即使為小型，因具有高交互通信敏感度之故，即使有於天線的附近有著金屬而交互通信敏感度下降之狀況，亦可具有充分的交互通信距離，對於各種攜帶機器，容器，金屬零件，基板，金屬製工具，金屬模具等之各種用途，亦未有利用空間之限制而可使用者。
[0022] 對於有關本發明之電子零件加以敘述。 　　[0023] 有關本發明之電子零件係將由鐵氧體磁心與線圈所構成者作為基本構造。 　　[0024] 構成前述鐵氧體磁心之鐵氧體係尖晶石構造，作為構成金屬元素而含有Fe、Ni、Zn、Cu及Co，而將各構成金屬元素換算為Fe2 O3 、NiO、ZnO、CuO及CoO時，將Fe2 O3 、NiO、ZnO、CuO及CoO之合計(100%)作為基準，含有46～50mol% Fe2 O3 、含有20～27mol% NiO、含有15～22mol% ZnO，含有9～11mol% CuO，及含有0.01～1.0mol% CoO之磁性體。在本發明中，其特徵為作為構成金屬元素而包含Co，但此係Fe、Ni、Zn、Cu及Co一體所成之鐵氧體，而去除並非使CoO等Co成分混合於通常所使用之Fe、Ni、Zn及Cu所成之鐵氧體之構成。然而，鐵氧體的結晶構造係可以X射線繞射而作確認。 　　[0025] 構成在本發明之鐵氧體磁心的鐵氧體之Fe的含有量係以Fe2 O3 換算為46～50mol%。Fe的含有量則不足46mol%之情況，μ’則變小，而超過50mol%之情況係成為無法燒結。Fe的含有量係理想為46.5～49.5mol%、而更理想為47.0～49.0mol%。 　　[0026] 構成在本發明之鐵氧體磁心的鐵氧體之Ni的含有量係以NiO換算為20～27mol%。Ni的含有量則不足20mol%之情況，μ”則變大，而超過27mol%之情況係μ’則變小。Ni的含有量係理想為20.5～26.5mol%、而更理想為21.0～26.0mol%。 　　[0027] 構成在本發明之鐵氧體磁心的鐵氧體之Zn的含有量係以ZnO換算為15～22mol%。Zn的含有量則不足15mol%之情況，μ’則變小，而超過22mol%之情況係μ”則變大。Zn的含有量係理想為15.5～21.5mol%、而更理想為15.8～21.0mol%。 　　[0028] 構成在本發明之鐵氧體磁心的鐵氧體之Cu含有量係以CuO換算為9～11mol%。Cu之含有量則不足9 mol%之情況，燒結性則降低，以低溫而製造燒結體之情況則變為困難。Cu之含有量則超過11mol%之情況係μ’則變小。Cu的含有量係理想為9.5～10.9mol%、而更理想為10.0～10.8mol%，又更理想為10.2～10.7mol%。 　　[0029] 構成在本發明之鐵氧體磁心的鐵氧體之Co含有量係以CoO換算為0.01～1.0mol%。在本發明中，經由鐵氧體含有Co之時，牽引線的界限線則位移至高頻率側之故，可使對於在高頻率域(例如，13.56MHz)之複數磁導率的虛數部μ”而言之實數部μ’的比之鐵氧體磁心的Q(μ’/μ”)提升者。但，當Co之含有量則以CoO換算而超過1.0mol%時，有著磁導率則降低，而鐵氧體磁心的Q亦有降低之傾向。Co之含有量則以CoO換算為0.05～0.95mol%者為佳，而0.10～0.90mol%者更佳。 　　[0030] 構成在本發明之鐵氧體磁心的鐵氧體係在未對於其特性帶來影響之範圍，除了前述元素以外，亦可含有種種元素。一般而言，添加Bi之情況係知道有著鐵氧體的燒結溫度之低溫化的效果。但對於在本發明之低溫化或結晶組織的控制係經由Zn與Ni之莫耳比(Zn/Ni)與Cu之含有量而作調整之故，經由添加而可期待燒結溫度之更低溫化的效果，但亦更加以促進結晶組織之細微化，而引起μ’之降低，或者μQ積之降低的可能性為高，積極性Bi添加係並不理想(未含有Bi者為佳)。作為構成金屬元素係僅由Fe、Ni、Zn、Cu及Co所成者為佳，此情況，亦可為不可避免含有之金屬元素。 　　[0031] 對於鐵氧體磁心係選擇以所使用之頻率數帶，作為材料之磁導率為高，磁性損失為低之鐵氧體組成即可。但當作為成高於必要以上之磁導率的材料時，因磁性損失增加之故而不適於天線。 　　[0032] 構成在本發明之鐵氧體磁心的鐵氧體所含有的Zn與Ni之莫耳比(Zn/Ni)係0.58～1.0者為佳。經由將Zn與Ni之莫耳比調整為此範圍之時，可管理為鐵氧體磁心之磁導率適當的範圍，而可降低磁性損失者。更理想係Zn與Ni之莫耳比為0.59～0.95、而又更理想為0.60～0.90。 　　[0033] 構成在本發明之鐵氧體磁心的鐵氧體所含有的Ni與Cu之莫耳比(Ni/Cu)係2.00～2.50者為佳。經由將Ni與Cu之莫耳比調整為此範圍之時，可保持維持在低溫之鐵氧體磁心的良好之燒結性，將磁導率管理為適當的範圍。更理想係Ni與Cu之莫耳比為2.05～2.45、而又更理想為2.10～2.40。 　　[0034] 有關本發明之電子零件所成之天線係例如，使用於RFID標籤用途，在鐵氧體磁心之13.56MHz的複數磁透率的實數部μ’則為80以上者為佳。當低於80時，無法得到所期望的Q及μQ積，而在天線中無法得到優越的交互通信特性。更理想為100以上，又更理想為110以上。 　　[0035] 另外，在本發明之天線係在鐵氧體磁心之13.56MHz的複數磁透率的虛數部μ”則為2以下者為佳。在超過2之情況中，經由些微之頻率數的偏移而μ”急遽增加之故，Q則降低，而在天線中無法得到優越的交互通信特性。更理想為1.5以下，而又更理想為1.0以下。 　　[0036] 在本發明之天線係對於在鐵氧體磁心之13.56MHz的複數磁透率的虛數部μ”而言之實數部μ’的比之鐵氧體磁心的Q(μ’/μ”)則為50~170者為佳。鐵氧體磁心的Q(μ’/μ”)則低於50之情況，天線的交互通信距離則變短，成為不適合於天線。在鐵氧體磁心之13.56MHz的Q(μ’/μ”)係更理想為70～165，而又更理想為80～160。 　　[0037] 在本發明之天線係在鐵氧體磁心之13.56MHz的複數磁透率的實數部μ’與鐵氧體磁心之Q的積之μQ積則為9000以上者為佳。在不足9000中，無法得到優越的交互通信特性。μQ積係更理想為10000以上，又更理想為12000以上。 　　[0038] 有關本發明之電子零件係於鐵氧體磁心的外側，具備卷繞鐵氧體磁心的導體所成之線圈。該線圈係為了抑制電感等之電性特性的不均，或者從生產性的觀點，一體燒成成為鐵氧體磁心之鐵氧體基材與成為線圈之導電材料而導體則密著於鐵氧體磁心的外側者為佳。即，有關本發明之電子零件係具有鐵氧體磁心與線圈的燒結體所成者為佳。 　　[0039] 構成線圈的導體係可使用Ag或Ag系合金、銅或銅系合金等之金屬者，而Ag或Ag系合金者為佳。 　　[0040] 有關本發明之電子零件係於具備導體所成之線圈於鐵氧體磁心的外側之一方或雙方的外側面，具備絕緣層者為佳。經由設置絕緣層而加以保護線圈，可得到安定地進行動作之品質均質之電子零件。 　　[0041] 有關本發明之電子零件係作為絕緣層，可使用Zn系鐵氧體等之非磁性鐵氧體，硼矽酸系玻璃，鋅系玻璃或鉛系玻璃等之玻璃系陶瓷，或者適量混合非磁性鐵氧體與玻璃系陶瓷之構成等者。 　　[0042] 對於絕緣層作為非磁性鐵氧體而使用之鐵氧體，係如選擇燒結體的體積固有阻抗則呈成為108 Ωcm以上之Zn系鐵氧體組成即可。例如，Fe2 O3 則為45.0～49.5 mol%、而ZnO則為17.0～45.0mol%、CuO則為4.5～15.0 mol%之組成者為佳。 　　[0043] 絕緣層則為玻璃系陶瓷之情況，對於所使用之玻璃系陶瓷係如選擇線膨脹係數則未與所使用之磁性體的線膨脹係數有大不同之組成即可。具體而言，與作為磁性體所使用之磁性鐵氧體之線膨脹係數的差則為±5ppm/℃以內之組成。 　　[0044] 有關本發明之電子零件係於鐵氧體磁心的外側，隔著絕緣層而具備導電層亦可。經由設置導電層，即使金屬物接近於天線，天線的共振頻率數的變化則亦變小，而可得到安定地進行動作之品質均質的天線。 　　[0045] 有關本發明之電子零件係作為導電層，可設置金屬層，經由阻抗低之Ag或Ag系合金的金屬之薄層者為佳。 　　[0046] 有關本發明之電子零件係前述絕緣層或導電層則與成為鐵氧體磁心之鐵氧體基材與成為導體之導電材料同時加以一體燒成，而密著於鐵氧體磁心的燒結體者為佳。 　　[0047] 如經由本發明所得到之小型，且高敏感度之天線係對於穿戴式機器的適用為佳，此情況，天線的尺寸係20mm角以下，而高度20mm以下者為佳，更理想係10 mm角以下，且高度10mm以下、又更理想係8mm角以下，而高度8mm以下。 　　[0048] 在本發明之RF標籤係於前述天線，連接IC晶片之構成。在本發明之RF標籤係即使經由樹脂而被覆，亦未損及特性，而加以保護天線及所連接之IC晶片，得到安定地進行動作之品質的RF標籤。 　　[0049] 對於有關本發明之電子零件之製造方法加以敘述。 　　[0050] 有關本發明之電子零件係可經由呈卷繞鐵氧體磁心地設置線圈之種種方法而加以製造者。在此係對於經由呈成為所期望的構成地層積薄片狀的鐵氧體基材與導電材料之後，作為一體燒成而製作之LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics、低溫共燒成陶磁)技術之天線的製造方法而加以說明。 　　[0051] 以例說明如圖1及圖2所示之天線的層積構成。 　　[0052] 首先，形成將混合磁性粉末及黏結劑的混合物作成薄片狀的鐵氧體基材。 　　[0053] 作為磁性粉末係可使用作為構成金屬元素而含有Fe、Ni、Zn、Cu及Co，而將各構成金屬元素換算為Fe2 O3 、NiO、ZnO、CuO及CoO時，將Fe2 O3 、NiO、ZnO、CuO及CoO之合計作為基準，含有46～50mol% Fe2 O3 、含有20～27mol% NiO、含有15～22mol% ZnO，含有9～11mol% CuO，及含有0.01～1.0mol% CoO之磁性體鍛燒粉。 　　[0054] 接著，將鐵氧體基材所成之磁性體(5)，全體厚度則呈成為所期望的厚度地進行層積。如圖1所示，對於磁性體(5)之層積體，開起所期望數的貫穿孔(1)。於各前述貫穿孔(1)流入導電材料。另外，於與磁性體(5)之層積體的貫穿孔(1)成為直角之兩面，與貫穿孔(1)連接，呈成為線圈狀(捲線狀)地形成電極層(2)。經由流入於貫穿孔(1)之導電材料與電極層(2)，磁性體(5)之層積體則呈成為長方體的核心地，形成線圈(4)。此時，形成線圈(4)之磁性層的兩端則成為磁性電路上開放之構成。 　　[0055] 作為流入至貫穿孔(1)，或形成電極層(2)之導電材料係可使用金屬系導電性電糊，而Ag電糊或Ag系合金電糊則最佳。 　　[0056] 將所得到之薄片狀的層積體，呈成為所期望的形狀地，經由在含有貫穿孔(1)的面與線圈開放端面(4-2)進行切斷而作為一體燒成，或在一體燒成後，在含有貫穿孔(1)的面與線圈開放端面(4-2)進行切斷而可製造具有鐵氧體磁心(3)與線圈(4)之燒結體所成之本發明的天線者。 　　[0057] 前述層積體的燒成溫度係800℃～1000℃，而理想為850℃～920℃。溫度則較前述的範圍為低之情況，係成為不易在μ’或Q等中的到所期望的特性，另外，高溫度的情況，係一體燒成則成為困難。 　　[0058] 另外，在本發明中，可於形成電極層(2)之磁性層(5)之上下面，形成絕緣層(6)者。將形成絕緣層(6)之天線的概略圖，示於圖2。 　　[0059] 另外，在本發明之天線係於絕緣層(6)之表面，以導電材料而形成線圈導線端子與IC晶片連接端子，再安裝IC亦可。 　　[0060] 形成前述IC晶片連接端子之天線係於形成於形成電極層(2)之磁性層(5)之至少一方的面之絕緣層(6)，設置貫通孔，於此貫通孔流入導電材料，與線圈(4)之兩端連接，於該絕緣層(6)之表面，以導電材料，呈可並聯或串聯地連接線圈導線端子與IC晶片連接端子地形成而作為一體燒成而得到者。 　　[0061] 另外，在本發明之天線係如圖3所示，於絕緣層(6)之外側，設置導電層(7)亦可。天線則即使經由於形成線圈(4)的磁性層(5)，隔著絕緣層(6)而具備導電層(7)之時，而貼附於金屬面，共振頻率數的變化亦少，而經由線圈未直接接觸於金屬面之時，可得到安定地進行動作之品質均質的天線。 　　[0062] 另外，在本發明之天線係如圖3所示，於導電層(7)之外側面，更設置絕緣層(6)亦可。更且，於該絕緣層(6)之外側面，於磁性層(5)或與磁性層(5)其外側面，設置絕緣層(6)亦可。經由此，即使金屬物接近於天線，天線的特性變化亦變為更小，而更可減少共振頻率之變化者。 　　[0063] 導電層(7)係亦可由任何手段加以形成，但例如，經由電糊狀的導電材料而於絕緣層(6)上，以印刷，刷毛塗佈等之通常的方法而形成為佳。或者，將金屬板貼上於絕緣層(6)之外側而亦可賦予同樣的效果者。 　　[0064] 作為形成導電層(7)之電糊狀的導電材料，係可使用金屬系導電性電糊者，而Ag電糊或Ag系合金電糊則最佳。 　　[0065] 將導電層(7)形成於絕緣層的外側之情況，導電層(7)之膜厚係在燒成後的膜厚為0.001～0.1mm則製造上為佳。 　　[0066] 另外，在本發明之天線係於夾入線圈(4)之上下面的絕緣層(6)之一方或者雙方的外側面，設置電容器電極亦可。 　　[0067] 然而，天線係將形成於絕緣層(6)之上面的電容器，印刷平行電極或梳型電極而作為電容器亦可，更且，並聯或串聯地連接該電容器與線圈導線端子亦可。 　　[0068] 另外，在本發明之天線係於絕緣層(6)上面，形成設置可變電容器的端子，再並聯或串聯地連接線圈導線端子與線圈導線端子亦可。 　　[0069] 另外，於配置電容器電極於絕緣層(6)上面之外側面，更加設置絕緣層(6)，再於該絕緣層(6)之外側面，形成兼具IC晶片連接端子的電極層而呈夾持該絕緣層(6)地形成電容器，與IC晶片連接端子並聯或串聯地連接亦可。 　　[0070] 在本發明之天線係於線圈(4)之下面的絕緣層(6)，設置貫通孔(1)，再於其貫通孔流入導電材料，與線圈(4)之兩端連接，於其下表面，以導電材料形成基板連接端子而進行一體燒成亦可。此情況，可容易地接合於陶瓷，樹脂等之基板者。 　　[0071] IC晶片係於絕緣層上，形成IC晶片連接端子而連接亦可，而呈連接於天線之下面的基板連接端子地形成配線於基板內，藉由基板內配線而連接亦可。由連接IC晶片者，可作為RF標籤而利用本發明之天線。 　　[0072] 另外，在本發明之RF標籤係亦可經由聚苯乙烯，丙烯腈苯乙烯，丙烯睛丁二烯苯乙烯，丙烯酸，聚乙烯，聚丙烯，聚醯胺，聚甲醛，聚碳酸酯，乙烯基氯，變性聚苯醚，聚對苯二甲酸丁二酯，聚苯硫醚等之樹脂而加以被覆。 　　[0073] ＜作用＞ 　　在本發明之天線係鐵氧體磁心則為將Fe、Ni、Zn、Cu及Co，各換算為Fe2 O3 、NiO、ZnO、CuO及CoO時，將Fe2 O3 、NiO、ZnO、CuO及CoO之合計作為基準，含有46～50mol% Fe2 O3 、含有20～27mol% NiO、含有15～22 mol% ZnO，含有9～11mol% CuO，及含有0.01～1.0mol% CoO之磁性體，由鐵氧體磁心的Q(μ’/μ”)則具有50～170的鐵氧體所構成之故，可使天線的交互通信敏感度提升者。 　　[0074] 有關本發明之天線係經由調整呈為鐵氧體磁心的磁性粉末之組成而可以低溫使鐵氧體燒結，得到燒結體之故，可利用LTCC技術而一體燒成核心與導電材料。 　　[0075] 另外，一體燒成鐵氧體磁心與以導電材料所形成之線圈所成的層積體之天線係得到高mQ積之故，而即使為小型，亦成為可使交互通信敏感度提升者。 實施例 　　[0076] 以下參照圖2之同時，依據發明之實施型態而詳細說明本發明。 　　[0077] [實施例1] 　　將Ni-Zn-Cu鐵氧體鍛燒粉(將Fe2 O3 作為48.59mol%，將NiO作為24.82mol%、將ZnO作為15.95mol%、將CuO作為10.37mol%、及將CoO作為0.27mol%)100重量分，丁醛樹脂8重量分。可塑劑5重量分，溶劑80重量分，以球磨機進行混合而製造漿料。完成之漿料，以刮刀，於PET薄膜上，以150mm角，燒結時之厚度呈成為0.1mm地進行薄片成型，作成磁性層(5)用生胚薄片。對於使用此生胚薄面，以燒成溫度900℃進行燒結而得到之鐵氧體磁心之磁性特性，係記載於表1。 　　[0078] 另外，將Zn-Cu鐵氧體鍛燒粉(將Fe2 O3 46.5 mol%，ZnO 42.0mol%、CuO 11.5mol%)100重量分，丁醛樹脂8重量分，可塑劑5重量分，溶劑80重量分，以球磨機進行混合而製造漿料。將完成之漿料以刮刀，於PET薄膜上，以與磁性層(5)用之生胚薄片同樣的尺寸與厚度進行薄片成型，作為絕緣層(6)用之生胚薄片。 　　[0079] 接著，於磁性層(5)用之生胚薄片10片的特定位置，開啟貫通孔(1)而於其中，充填Ag電糊，再對於設置電極層(2)的面，係使用Ag電糊而印刷電極之圖案。層積此等10片的生胚薄片，於層積導電材料之生胚薄片之外側，形成形成為線圈狀之層積體。於印刷有成為層積體的電極層之導電材料的面上，層積絕緣層(6)用生胚薄片。 　　[0080] 彙整所層積之生胚薄片而使其加壓接著，再分割貫通孔(1)之面與線圈開放端面(4-2)進行切斷，以900℃進行2小時一體燒成，作成橫10mm×縱3mm×高度2mm之尺寸的線圈數23圈之具有鐵氧體磁心與線圈的燒結體所成之天線。(在圖2中，線圈捲繞數係為了圖的簡略化，而以7卷而表示。另外，磁性層(5)之層積片數係為了圖的簡略化而以3層來表示。對於其他的圖亦為相同)。 　　[0081] [鐵氧體組成的測定] 　　上述之鐵氧體磁心用之鐵氧體鍛燒粉的組成係使用多元素同時螢光X線分析裝置Simultix 14((股)Rigaku)而進行測定。 　　[0082] [鐵氧體磁心之磁性特性的測定] 　　將混合上述鐵氧體磁心用的鐵氧體鍛燒粉15g及6.5%稀釋之PVA水溶液1.5mL的粉末，投入至外徑20mmφ、內徑10mmφ之金屬模具，由沖壓機，以1ton/cm2 進行壓縮，再由以和製造天線情況同樣的條件之900℃進行2小時燒成者，得到為了測定初磁導率，Q，μQ積之鐵氧體的環核心。 　　[0083] 環核心之初磁導率，Q，μQ積係使用阻抗/材料分析器E4991A(Agilent Technologies(股)製)，在13.56 MHz之頻率數中進行測定。 　　[0084] [實施例2] 　　將使用於磁性層之Ni-Zn-Cu鐵氧體鍛燒粉的組成，除Fe2 O3 作為48.31mol%、NiO作為21.93mol%、ZnO作為19.18mol%、CuO作為10.29mol%、及CoO作為0.29mol%以外係與實施例1同樣作為而製造天線。 　　[0085] [實施例3] 　　將使用於磁性層之Ni-Zn-Cu鐵氧體鍛燒粉的組成，除Fe2 O3 作為48.65mol%、NiO作為24.76mol%、ZnO作為16.10mol%、CuO作為10.35mol%、及CoO作為0.14mol%以外係與實施例1同樣作為而製造天線。 　　[0086] [實施例4] 　　將使用於磁性層之Ni-Zn-Cu鐵氧體鍛燒粉的組成，除Fe2 O3 作為48.66mol%、NiO作為24.80mol%、ZnO作為16.08mol%、CuO作為10.37mol%、及CoO作為0.09mol%以外係與實施例1同樣作為而製造天線。 　　[0087] [實施例5] 　　將使用於磁性層之Ni-Zn-Cu鐵氧體鍛燒粉的組成，除Fe2 O3 作為48.23mol%、NiO作為24.73mol%、ZnO作為15.91mol%、CuO作為10.52mol%、及CoO作為0.61mol%以外係與實施例1同樣作為而製造天線。 　　[0088] [實施例6] 　　將使用於磁性層之Ni-Zn-Cu鐵氧體鍛燒粉的組成，除Fe2 O3 作為48.30mol%、NiO作為24.64mol%、ZnO作為15.88mol%、CuO作為10.35mol%、及CoO作為0.83mol%以外係與實施例1同樣作為而製造天線。 　　[0089] [比較例1] 　　將使用於磁性層之Ni-Zn-Cu鐵氧體鍛燒粉的組成，除Fe2 O3 作為48.22mol%、NiO作為26.54mol%、ZnO作為14.73mol%、CuO作為10.51mol%以外係與實施例1同樣作為而製造天線。 　　[0090] [比較例2] 　　將使用於磁性層之Ni-Zn-Cu鐵氧體鍛燒粉的組成，除Fe2 O3 作為48.61mol%、NiO作為27.39mol%、ZnO作為13.57mol%、CuO作為10.43mol%以外係與實施例1同樣作為而製造天線。 　　[0091】[0092] [天線的共振頻率數及Q的測定] 　　該天線的共振頻率數及Q係使用Agilent Technologies股份有限公司製阻抗材料分析器-4991A及同軸探針而加以測定。於該天線的線圈兩端連接探針而測定天線的共振頻率數及Q。天線的Q係以ωL/R(ω：角頻率數、L：線圈之本身電感、R：線圈之損失阻抗)而求得。測定結果係示於表2。 　　[0093] [交互通信距離的測定] 　　於該天線的線圈兩端連接RF標籤用IC，更且與IC並聯地連接電容器，而交互通信距離則呈成為最大地調整共振頻率數，製作RF標籤，將輸出100mW讀取器/詢答器(股份有限公司Takaya製、製品名TR3-A201/TR3-D002A)的天線平行地固定，RF標籤的天線之線圈的中心軸則呈朝向於垂直地位置於讀取器/詢答器之天線的中心上，將盡可能可交互通信之高位置時之讀取器/詢答器的天線與RF標籤之間的距離，作成最長交互通信距離。 　　[0094] 將比較例1所製造之天線的最長交互通信距離為基準，以百分率而計算其他例之天線的最長交互通信距離之相對值，而示於表2。 　　[0095][0096] 在本發明之實施例及比較例，將具有相同尺寸與構造之天線的鐵氧體磁心之組成作種種變更之結果，在本發明中作為規定之組成時，可看到交互通信敏感度之提升。 　　[0097] 在本發明之天線係使用於鐵氧體磁心的鐵氧體磁心的Q(μ’/μ”)為高，而加以確認到有使小型化與交互通信敏感度之提升並存之天線者。
[0098】
1‧‧‧貫穿孔
2‧‧‧電極層(線圈電極)
3‧‧‧磁心(磁性體)
4‧‧‧線圈
5‧‧‧磁性層
6‧‧‧絕緣層
7‧‧‧導電層
[0021] 　　圖1係有關本發明之電子零件的線圈部份之構成圖。 　　圖2係顯示有關本發明之電子零件的層積構造之概念圖。 　　圖3係顯示有關本發明之電子零件的層積構造之另外形態的概念圖。

Claims (8)

  1. 一種電子零件係由鐵氧體磁心與線圈所構成之電子零件，其特徵為構成該鐵氧體磁心之鐵氧體係尖晶石構造，作為構成金屬元素而含有Fe、Ni、Zn、Cu及Co，而將各構成金屬元素換算為Fe2 O3 、NiO、ZnO、CuO及CoO時，將Fe2 O3 、NiO、ZnO、CuO及CoO之合計作為基準，含有46～50mol% Fe2 O3 、含有20～27mol% NiO、含有15～22mol% ZnO，含有9～11 mol% CuO，及含有0.01～1.0mol% CoO者。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之電子零件，其中，構成前述鐵氧體磁心之鐵氧體所含有之Zn與Ni的莫耳比(Zn/Ni)則為0.58～1.0。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之電子零件，其中，構成前述鐵氧體磁心之鐵氣體所含有之Ni與Cu的莫耳比(Ni/Cu)則為2.00～2.50。
  4. 一種天線，其特徵為如申請專利範圍第1項至第3項任一項記載之電子零件所成。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載之天線，其中，在構成前述鐵氧體磁心之鐵氣體之13.56MHz的複數磁導率的虛數部μ”而言之實數部μ’的比之鐵氧體磁心的Q(μ’/μ”)則為50～170。
  6. 如申請專利範圍第4項或第5項所記載之天線，其中，在構成前述鐵氧體磁心之鐵氣體之13.56MHz的μQ積則為9000以上。
  7. 一種RF標籤，其特徵為於如申請專利範圍第4項至第6項任一項記載之天線，安裝IC。
  8. 如申請專利範圍第7項所記載之RF標籤，其中，經由樹脂而加以被覆。
TW107103405A 2017-01-31 2018-01-31 電子零件、天線及ｒｆ標籤 TWI776846B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017015132 2017-01-31
JP2017-015132 2017-01-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201840511A true TW201840511A (zh) 2018-11-16
TWI776846B TWI776846B (zh) 2022-09-11

Family

ID=63040562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107103405A TWI776846B (zh) 2017-01-31 2018-01-31 電子零件、天線及ｒｆ標籤

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11228106B2 (zh)
JP (1) JP7110989B2 (zh)
CN (1) CN110214396B (zh)
TW (1) TWI776846B (zh)
WO (1) WO2018143114A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6919641B2 (ja) 2018-10-05 2021-08-18 株式会社村田製作所 積層型電子部品
JP2020061410A (ja) 2018-10-05 2020-04-16 株式会社村田製作所 積層型電子部品
WO2020158519A1 (ja) * 2019-01-29 2020-08-06 パウダーテック株式会社 フェライト複合粉末、フェライト成型体の製造方法、フェライト焼結体の製造方法、成型体、及び焼結体

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3245049B2 (ja) * 1996-03-29 2002-01-07 太陽誘電株式会社 フェライト材料及びフェライト
JP2003272914A (ja) * 2002-03-12 2003-09-26 Sumitomo Metal Ind Ltd 酸化物磁性材料とその製造方法および積層チップインダクタ
CN1965444A (zh) * 2004-04-27 2007-05-16 索尼株式会社 天线模块用磁芯部件、天线模块及相应的便携式信息终端
JP2005340759A (ja) * 2004-04-27 2005-12-08 Sony Corp アンテナモジュール用磁芯部材、アンテナモジュールおよびこれを備えた携帯情報端末
JP4821965B2 (ja) 2005-07-07 2011-11-24 戸田工業株式会社 磁性体アンテナ
WO2009130901A1 (ja) * 2008-04-25 2009-10-29 戸田工業株式会社 磁性体アンテナ、該磁性体アンテナを実装した基板及びｒｆタグ
CN102226952B (zh) * 2011-03-10 2012-11-07 陈松 一种新型rfid标签天线和天线磁芯
JP5429649B2 (ja) * 2011-09-20 2014-02-26 日立金属株式会社 インダクタ内蔵部品及びこれを用いたｄｃ−ｄｃコンバータ
JP6127959B2 (ja) * 2013-12-20 2017-05-17 Tdk株式会社 フェライト組成物、フェライトプレート、アンテナ素子用部材、およびアンテナ素子
JP2015117172A (ja) * 2013-12-20 2015-06-25 Tdk株式会社 フェライトプレート、アンテナ素子用部材、およびアンテナ素子

Also Published As

Publication number Publication date
CN110214396B (zh) 2022-04-01
JP7110989B2 (ja) 2022-08-02
US11228106B2 (en) 2022-01-18
US20190393605A1 (en) 2019-12-26
CN110214396A (zh) 2019-09-06
TWI776846B (zh) 2022-09-11
WO2018143114A1 (ja) 2018-08-09
JPWO2018143114A1 (ja) 2019-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4821965B2 (ja) 磁性体アンテナ
TWI483472B (zh) A magnetic antenna, a substrate on which the magnetic antenna is mounted, and a radio frequency tag
JP4793584B2 (ja) 磁性体アンテナを実装した基板
TWI521802B (zh) A magnetic antenna and an RF tag, and a substrate on which the RF tag is mounted
JP5403279B2 (ja) Ｒｆタグの製造方法、磁性体アンテナの製造方法及び当該ｒｆタグを実装した基板、通信システム
EP1901394A1 (en) Magnetic antenna
WO2010113751A1 (ja) 複合ｒｆタグ、該複合ｒｆタグを設置した工具
TWI776846B (zh) 電子零件、天線及ｒｆ標籤
WO2017038884A1 (ja) 磁性体アンテナ及びアンテナ装置
JP7224574B2 (ja) Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末、電子部品、アンテナ及びＲＦタグ
WO2017038885A1 (ja) 磁性体アンテナ及びアンテナ装置

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent