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JP2007060138A - Coil antenna - Google Patents

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JP2007060138A
JP2007060138A JP2005241434A JP2005241434A JP2007060138A JP 2007060138 A JP2007060138 A JP 2007060138A JP 2005241434 A JP2005241434 A JP 2005241434A JP 2005241434 A JP2005241434 A JP 2005241434A JP 2007060138 A JP2007060138 A JP 2007060138A
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coil antenna
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JP2005241434A
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Akira Abe
朗 阿部
Naoharu Yamamoto
直治 山本
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Tokin Corp
Original Assignee
NEC Tokin Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coil antenna which meets specifications such as L value necessary for transceiving, sensitivity, impedance value and the like, as a matter of course; moreover, whose core is hard to crack even when it is thin, and whose heat resistance is so high that it is not deformed during reflow. <P>SOLUTION: A sheet-like magnetic substance 4 which is formed of a hybrid of powder of soft magnetic body and an organic bonding material and exhibits flexibility is covered with a heat-resistant resin 5 to form the core 2. Wire 3 is directly wound on the core 2 to form the coil antenna 1. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両用キーや住宅用キーなどのリモートキーシステムあるいは電波時計等に用いられる低中波帯の無線信号の送信及び/又は受信に使用されるコイルアンテナ用の磁気シート及びコイルアンテナに関し、特に、10kHz〜20MHzの範囲内での周波数における、無線信号の送信や受信に適したコイルアンテナに関する。   The present invention relates to a magnetic sheet and a coil antenna for a coil antenna used for transmission and / or reception of a radio signal of a low and medium wave band used for a remote key system such as a vehicle key or a house key, or a radio clock. In particular, the present invention relates to a coil antenna suitable for transmission and reception of a radio signal at a frequency in the range of 10 kHz to 20 MHz.

近年、通信端末の小型化、多用途化が進み、低中波帯の電波を利用した端末が多く見られる。例えば、特許文献1に開示された車両用キーレスシステムにおけるコイルアンテナなどがあり、低中波領域のコイルアンテナとしてフェライト材料の磁芯(焼結フェライト)を使用した、コイルアンテナが多く普及している。   In recent years, communication terminals have become smaller and more versatile, and there are many terminals that use radio waves in the low and medium wave bands. For example, there is a coil antenna in the vehicle keyless system disclosed in Patent Document 1, and many coil antennas using a ferrite material magnetic core (sintered ferrite) as a coil antenna in a low and medium wave region are widely used. .

この特許文献1では、3種類のフェライト磁芯形状を用いた多軸コイルアンテナを試作し、その結果が記載されている。しかしながら、磁芯サイズが10×10×1mm(試料品ロと記載)においては、磁芯に直接巻き回したコイルではなく、プラスチック製のボビンを使用して巻き回されている。これは、巻線品質の安定化のために行っていることが文中に記載されている。   In this Patent Document 1, a multi-axis coil antenna using three types of ferrite magnetic core shapes is prototyped and the result is described. However, when the magnetic core size is 10 × 10 × 1 mm (described as “sample product B”), it is wound using a plastic bobbin instead of a coil wound directly around the magnetic core. It is stated in the text that this is done to stabilize the winding quality.

特開2003−249816公報JP 2003-249816 A

しかしながら、フェライト材料の磁芯(焼結フェライト)を使用したコイルアンテナは、市場の要求である耐衝撃性(磁芯割れ等の不具合防止)や形状の多様化(異形状、指向性の多軸化、軽薄短小、大型化)に対して、耐衝撃、製作性が悪いなどの問題がある。   However, coil antennas that use ferrite material magnetic cores (sintered ferrite) have a market demand for impact resistance (preventing defects such as magnetic core cracking) and diversification of shapes (different shapes, multi-axis with directivity) , Lightness, shortness, and enlargement), there are problems such as impact resistance and poor manufacturability.

また、最近の自動車用リモートキー等は、ポケットにリモートキーを入れたまま、車体側のスイッチを押すか、或いは、静電容量センサー等を有するドアハンドルに手を触れることで所定のLF波が車体側から送信され、このリモートキーで車体側からの信号を受信することでドア開閉が可能となっている。しかし、常時携帯(ポケット、カバン等)の特徴から薄型・軽量化が強く求められる一方、落下衝撃による磁芯破損が致命的な故障となるため、耐衝撃性が必要となる。   Moreover, recent remote keys for automobiles, etc. have a predetermined LF wave by pressing a switch on the vehicle body side with the remote key in the pocket or by touching a door handle having a capacitance sensor or the like. The door can be opened and closed by receiving a signal transmitted from the vehicle body side and receiving a signal from the vehicle body side with this remote key. However, while being constantly required to be thin and light due to the characteristics of carrying (pocket, bag, etc.), damage to the magnetic core due to a drop impact becomes a fatal failure, so impact resistance is required.

実際に、焼結フェライト磁芯を単体のままで、0.5mから1m程度の高さから床面に自由落下させると、2〜3mm程度の厚みのフェライト磁芯でさえ相当の頻度で割れる。そのため、静特性における利点はあるものの、小型化、低背化(薄型化)し難い。また、多くの場合、衝撃を磁芯に直接伝播させないように、樹脂ケースやゴム材の保護機構を装着するが、これらの対策は、小型化、低背化を阻害する要因となる。   Actually, when the sintered ferrite core is left alone as it is dropped from the height of about 0.5 m to 1 m on the floor surface, even a ferrite core having a thickness of about 2 to 3 mm is cracked with considerable frequency. Therefore, although there is an advantage in static characteristics, it is difficult to reduce the size and height (thinner). In many cases, a resin case or a rubber material protection mechanism is attached so that the impact is not directly propagated to the magnetic core. However, these measures are factors that hinder downsizing and height reduction.

また樹脂と複合したプラスチックフェライトなども検討されているが、ある程度、衝撃性、製作性については改善されるが、アンテナとしての特性を追求するとフェライトの充填率を上げる必要があり、結局はアンテナ特性を満たすプラスチックフェライト材は焼結フェライトと同じように耐衝撃性が弱くなるという問題が発生する。   In addition, plastic ferrites combined with resin have been studied, but impact properties and manufacturability are improved to some extent. However, pursuing characteristics as an antenna requires increasing the ferrite filling rate, and eventually antenna characteristics. The plastic ferrite material satisfying the condition causes a problem that the impact resistance becomes weak as in the case of sintered ferrite.

さて、車載または、住宅用の携帯リモートキーでは、その内部に別系統の開錠・施錠信号回路およびアンテナ系が混載されていることがあり、上記の薄型化、集積化を達成するにあたり、SMD部品であることと、リフロー対応であることが望まれている。また、鉛フリーはんだの本格的な導入により、そのリフロー温度は従来の鉛はんだリフローに比べて、高くなっている(240〜250℃程度)現状がある。   Now, in the case of a portable remote key for in-vehicle use or residential use, an unlocking / locking signal circuit and an antenna system of another system may be mixedly mounted inside, and in achieving the above-mentioned thinning and integration, SMD It is desired to be a part and to be compatible with reflow. In addition, due to the full-scale introduction of lead-free solder, the reflow temperature is higher (about 240 to 250 ° C.) than conventional lead solder reflow.

更に、携帯リモートキーとしてのデザイン性から薄型化の要求が増しており、例えば、リモートキーであれば、1〜2mm程度以下のカードタイブのデザインが望まれている。   Further, the demand for thinning is increasing due to the design as a portable remote key. For example, in the case of a remote key, a card type design of about 1 to 2 mm or less is desired.

従って、本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、送受信に必要なL値や、感度、インピーダンス値などのスペックを満たすことはもとより、その上でコイルアンテナの磁芯として、第1に薄くしても割れないこと、第2にリフローにおける変形のない耐熱性を確保したコイルアンテナを提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems. In addition to satisfying specifications such as L value, sensitivity, impedance value, etc. required for transmission / reception, the magnetic core of the coil antenna is also provided. As a first object, it is intended to provide a coil antenna that is not cracked even if it is thinned, and secondly that ensures heat resistance without deformation during reflow.

本発明は、前記課題を解決するために、接合面の面粗さにおけるアンカー効果と樹脂の接着効果について検討した結果、その相乗作用を見いだしたことでなされたものである。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has been made by finding out a synergistic effect as a result of investigating the anchor effect and the adhesive effect of the resin on the surface roughness of the joint surface.

即ち、本発明によれば、軟磁性体粉末と有機結合剤の混成物からなる可撓性を有するシート状磁性体を耐熱性樹脂で覆った磁芯に直接巻線を施してなるコイルアンテナが得られる。   That is, according to the present invention, there is provided a coil antenna in which a flexible sheet-like magnetic body composed of a mixture of soft magnetic powder and an organic binder is directly wound on a magnetic core covered with a heat-resistant resin. can get.

また、本発明によれば、軟磁性体粉末と有機結合剤の混成物からなる可撓性を有するシート状磁性体からなる磁芯にボビンを装着し、該ボビンに巻線を施してなるコイルアンテナが得られる。   Further, according to the present invention, a coil is formed by attaching a bobbin to a magnetic core made of a flexible sheet-like magnetic body made of a mixture of soft magnetic powder and an organic binder, and winding the bobbin. An antenna is obtained.

また、本発明によれば、前記軟磁性体粉末は、高周波における透磁率の大きな、鉄アルミ珪素合金(センダスト)、鉄ニッケル合金(パーマロイ)、鉄コバルト合金、鉄コバルトシリコン合金、鉄シリコンバナジューム合金、鉄コバルトボロン合金、コバルト系アモルフアス合金、鉄系アモルフアス合金、カーボニル鉄、モリブデンパーマロイ、純鉄粉のいずれか又はそれらの組み合わせからなるコイルアンテナが得られる。   Further, according to the present invention, the soft magnetic powder has a high magnetic permeability at a high frequency, such as iron aluminum silicon alloy (Sendust), iron nickel alloy (Permalloy), iron cobalt alloy, iron cobalt silicon alloy, iron silicon vanadium alloy. A coil antenna made of any one of iron cobalt boron alloy, cobalt-based amorphous alloy, iron-based amorphous alloy, carbonyl iron, molybdenum permalloy, pure iron powder, or a combination thereof can be obtained.

また、本発明によれば、前記有機結合剤は、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース系樹脂、ニトリル−ブタジエン系ゴム、スチレンーブタジエン系ゴム等の熱可塑性樹脂、或いはそれらの共重合体、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいは有機系難燃剤であるハロゲン化物、臭素化ポリマーのいずれか又はそれらの組み合わせからなるコイルアンテナが得られる。   According to the present invention, the organic binder is a thermoplastic resin such as a polyester resin, a polyvinyl chloride resin, a polyvinyl butyral resin, a polyurethane resin, a cellulose resin, a nitrile-butadiene rubber, or a styrene-butadiene rubber. Resin, or copolymer thereof, epoxy resin, phenol resin, amide resin, imide resin, and other thermosetting resins, or organic flame retardant halides, brominated polymers, or combinations thereof A coil antenna is obtained.

また、本発明によれば、軟磁性アモルファス材からなる可撓性を有するシート状磁性体を耐熱性樹脂で覆った磁芯に直接巻線を施してなるるコイルアンテナが得られる。   In addition, according to the present invention, a coil antenna is obtained, in which a flexible sheet-like magnetic body made of a soft magnetic amorphous material is covered with a heat-resistant resin and a winding is directly applied to the magnetic core.

また、本発明によれば、軟磁性アモルファス材からなる可撓性を有するシート状磁性体からなる磁芯にボビンを装着し、該ボビンに巻線を施してなるコイルアンテナが得られる。   Further, according to the present invention, a coil antenna is obtained in which a bobbin is attached to a magnetic core made of a flexible sheet-like magnetic body made of a soft magnetic amorphous material, and the bobbin is wound.

本発明によれば、磁芯が軟磁性体粉末と有機結合剤の混成物又は軟磁性アモルファス材からなる可撓性を有するシート状磁性体であることから、使用中に曲げられた場合であっても、又、曲げられた状態を保持したまま使用された場合であったとしても、10kHz〜20MHzの範囲の周波数帯域において、送受信に必要なL値や、感度、インピーダンス値などのスペックを満たすと共に、薄くしても割れ難く、しかもリフローにおける磁芯の変形のない耐熱性を確保したコイルアンテナが得られる。   According to the present invention, since the magnetic core is a flexible sheet-like magnetic body made of a mixture of soft magnetic powder and an organic binder or a soft magnetic amorphous material, the magnetic core is bent during use. However, even if it is used while being kept bent, it satisfies specifications such as L value, sensitivity, impedance value, etc. necessary for transmission and reception in the frequency band of 10 kHz to 20 MHz. At the same time, it is possible to obtain a coil antenna that is difficult to break even if it is thin, and that ensures heat resistance without deformation of the magnetic core during reflow.

以下、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

図1は、本発明の実施の形態によるコイルアンテナの斜視図である。図1において、コイルアンテナ1は、磁芯2に巻き回された巻線3とで構成されており、磁芯2はシート状磁性体4を樹脂5で覆った構造となっている。   FIG. 1 is a perspective view of a coil antenna according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a coil antenna 1 is constituted by a winding 3 wound around a magnetic core 2, and the magnetic core 2 has a structure in which a sheet-like magnetic body 4 is covered with a resin 5.

まず、割れ難い耐衝撃性の確保については、磁芯2に軟磁性体粉末と有機結合材からなる可撓性を有するシート状磁性体4を用いることで、焼結フェライト材に比べ大きく改善できる。   First, assuring impact resistance that is difficult to break can be greatly improved by using a flexible sheet-like magnetic body 4 made of soft magnetic powder and an organic binder for the magnetic core 2 as compared with a sintered ferrite material. .

なお、この発明で用いるシート状磁性体4における軟磁性体粉末としては、高周波における透磁率の大きな、鉄アルミ珪素合金(センダスト)、鉄ニッケル合金(パーマロイ)、鉄コバルト合金、鉄コバルトシリコン合金、鉄シリコンバナジューム合金、鉄コバルトボロン合金、コバルト系アモルフアス合金、鉄系アモルフアス合金、カーボニル鉄、モリブデンパーマロイ、純鉄粉のいずれか又はそれらの組み合わせが用いられる。   As the soft magnetic powder in the sheet-like magnetic body 4 used in the present invention, iron aluminum silicon alloy (Sendust), iron nickel alloy (Permalloy), iron cobalt alloy, iron cobalt silicon alloy having a high magnetic permeability at high frequency, Any of iron silicon vanadium alloy, iron cobalt boron alloy, cobalt-based amorphous alloy, iron-based amorphous alloy, carbonyl iron, molybdenum permalloy, pure iron powder, or a combination thereof is used.

また、軟磁性体粉末を結合する有機結合材は、多岐にわたり、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルプチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース系樹脂、ニトリル−プタジエン系ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム等の熱可塑性樹脂、或いはそれらの共重合体、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいは有機系難燃剤であるハロゲン化物、臭素化ポリマーなどがある。   In addition, there are a wide variety of organic binders that bind soft magnetic powder, including polyester resins, polyvinyl chloride resins, polyvinyl propylar resins, polyurethane resins, cellulose resins, nitrile-butadiene polymers, styrene-butadiene rubbers. And thermoplastic resins such as these, or their copolymers, thermosetting resins such as epoxy resins, phenol resins, amide resins, and imide resins, halides that are organic flame retardants, and brominated polymers.

また、これらの有機結合材の中には、鉛フリーはんだリフローのプロセス条件(温度と時間)に対して、その耐性が不足する材料もあり、この有機結合材を用いたシート状磁性体4で磁芯2を形成したコイルアンテナ1では、組み立て時のリフロー工程での加熱により、磁芯2の変形や有機結合材が劣化するものもあり、その結果、アンテナ特性の品質劣化がおきる。   In addition, some of these organic binders have insufficient resistance to the lead-free solder reflow process conditions (temperature and time). In the sheet-like magnetic body 4 using this organic binder, In the coil antenna 1 in which the magnetic core 2 is formed, some of the deformation of the magnetic core 2 and the organic binder deteriorate due to heating in the reflow process at the time of assembly, and as a result, the quality of the antenna characteristics deteriorates.

そこで、リフローにおいて、シート状磁性体4からなる磁芯2の変形がなく耐熱性の確保を同時に解決するために、本発明では2つの方法について検討した。その1つは、外側からボビン(図示せず)で磁芯2をおさえ付けて加熱時の変形を矯正する方法で、他のもう1つは、シート状磁性体4を構成する有機結合材をリフロー耐熱性のあるものに変更する方法である。   Therefore, in the present invention, in order to solve the problem of ensuring heat resistance without deformation of the magnetic core 2 made of the sheet-like magnetic body 4 in reflow, the present invention examined two methods. One is a method of correcting the deformation during heating by holding the magnetic core 2 with a bobbin (not shown) from the outside, and the other is an organic binder constituting the sheet-like magnetic body 4. This is a method of changing to one having reflow heat resistance.

ボビン(図示せず)を用いる場合、構造上、外部から磁芯2を押さえ込めるため、加熱時の少なくとも膨張、変形に対しては、それらを抑制することができる。しかしながら、先に述べた、薄型化の観点から樹脂製ボビンの肉厚が結果的に磁芯2の厚みを減らす原因となり、磁芯2の断面積が目減りする結果、L値が低下しアンテナ特性が低下する。また、リフロー工程での加熱は、実際の使用環境温度とはかけ離れており、そのためにボビンを追加することはコストの観点からあまり望ましくない。   When a bobbin (not shown) is used, the magnetic core 2 can be pressed from the outside due to its structure, so that at least expansion and deformation during heating can be suppressed. However, from the viewpoint of reducing the thickness, the thickness of the resin bobbin causes the thickness of the magnetic core 2 to be reduced, and the cross-sectional area of the magnetic core 2 is reduced. Decreases. Further, the heating in the reflow process is far from the actual use environment temperature, and therefore it is not desirable from the viewpoint of cost to add a bobbin.

また、シート状磁性体4の有機結合材を変更することは、シート状磁性体4の製造工程上、必ずしも容易ではなく、おのおのの軟磁性材との相性、製造設備、工法の変更が生じ、結果として、相当の開発工数がかかる場合がある。   Moreover, it is not always easy to change the organic binder of the sheet-like magnetic body 4 in the manufacturing process of the sheet-like magnetic body 4, and compatibility with each soft magnetic material, production equipment, and a change in the construction method occur. As a result, considerable development man-hours may be required.

上記のことから、本発明では、リフロー時の磁芯2の変形を防止することに主眼をおき、シート状磁性体4に直接、耐熱性を有する樹脂5を塗布することで、前記のボビンの効果をもちながら、内部の磁芯2に用いられるシート状磁性体4の構成はそのままで適用できる構造体を得る方法を提供する。耐熱性を有する樹脂5は、例えば、液状エポキシ樹脂が適当である。   From the above, the present invention focuses on preventing deformation of the magnetic core 2 during reflow, and by directly applying the heat-resistant resin 5 to the sheet-like magnetic body 4, Provided is a method for obtaining a structure that can be applied as it is while maintaining the configuration of the sheet-like magnetic body 4 used for the internal magnetic core 2 while having an effect. As the resin 5 having heat resistance, for example, a liquid epoxy resin is appropriate.

また、耐熱性を有する樹脂5によるシート状磁性体4への皮膜の形成方法については、ディップやポッティング、或いはスピンコート法等で塗布することが可能である。なお、スピンコート法は、少ない滴下量で、広い平面に均一な樹脂膜を形成したい場合に、特に適した工法である。   Further, as a method for forming a film on the sheet-like magnetic body 4 with the resin 5 having heat resistance, it can be applied by dipping, potting, spin coating or the like. The spin coating method is a particularly suitable method for forming a uniform resin film on a wide plane with a small amount of dripping.

本発明では、樹脂5でシート状磁性体4の小片を覆う方法の1つとして、樹脂5を2段階にわけて形成する方法を行った。まず、携帯キー等に用いる磁芯2の寸法と比べて十分に大きなサイズ(例えば、150mm□)のシート状の磁性体板の片面もしくは、両面に上記の樹脂をもちいて、樹脂膜5を形成する。これにより、シート状の磁性体板よりも、樹脂膜の硬さによりシート状の磁性体板がハンドリングし易くなる効果がある。   In the present invention, as one method of covering the small pieces of the sheet-like magnetic body 4 with the resin 5, a method of forming the resin 5 in two stages was performed. First, the resin film 5 is formed by using the above-mentioned resin on one side or both sides of a sheet-like magnetic plate having a sufficiently large size (for example, 150 mm □) compared to the dimension of the magnetic core 2 used for a portable key or the like. To do. Thus, the sheet-like magnetic plate is more easily handled than the sheet-like magnetic plate by the hardness of the resin film.

次に、磁芯2としての所望寸法(例えば、幅5mm 長さ20mm 厚み0.5mm〜1mm)のシート状磁性体4に切り分けた後、それを上記と同一もしくは別の樹脂で外周を覆うことで、割れ難いことと耐熱性を兼ね備えた、薄い磁芯2が得られる。この磁芯2に巻線3を施すことで、厚さ数mm未満のカード形状のキーにも搭載が可能なコイルアンテナ1が得られる。   Next, after cutting into a sheet-like magnetic body 4 having a desired dimension (for example, a width of 5 mm, a length of 20 mm, and a thickness of 0.5 mm to 1 mm) as the magnetic core 2, the outer periphery is covered with the same or different resin as described above. Thus, a thin magnetic core 2 having both resistance to cracking and heat resistance is obtained. By applying the winding 3 to the magnetic core 2, a coil antenna 1 that can be mounted on a card-shaped key having a thickness of less than several millimeters is obtained.

また、この樹脂膜5は絶縁性があり、巻線3と磁芯2の間の絶縁層としての役割も果たすことができる。更に、副次的に、樹脂膜5を形成した磁芯2に巻線3を施す時には、ある程度の硬さがある方が、巻線工程の観点では有利であり、樹脂膜5があることで作業性が安定する効果が期待できる。   The resin film 5 is insulative and can also serve as an insulating layer between the winding 3 and the magnetic core 2. Further, as a secondary matter, when the winding 3 is applied to the magnetic core 2 on which the resin film 5 is formed, a certain degree of hardness is advantageous from the viewpoint of the winding process. The effect of stabilizing workability can be expected.

他の方法として、最初にシート状磁性体4の小片に切り分けた後、同一工程で、液状樹脂でそれらの外周面に皮膜を形成することも可能である。また、別の方法として、先にフィルム状の樹脂(例えば、ポリイミド樹脂フィルム)をシート状磁性体4の小片に貼り付けた構造でも良い。   As another method, it is also possible to form a film on the outer peripheral surface of the sheet-like magnetic body 4 with a liquid resin in the same step after first cutting into small pieces. As another method, a structure in which a film-like resin (for example, a polyimide resin film) is first attached to a small piece of the sheet-like magnetic body 4 may be used.

また、上記のシート状磁性体4の小片の外周を樹脂5で覆う場合、可能であれば、小片の全面を樹脂5で覆い、内部にシート状磁性体4を閉じ込める構造が最良であるが、必ずしも完全に閉じている必要は無い。例えば、磁芯2の形状がL×W×Hが5×20×2mmのように、細長い形状の場合、L×Hで形成する面積の狭い2面は閉じていなくても良いが、この良否はリフロー後のL値特性変化量が許容できるか否かである。   In addition, when the outer periphery of the small piece of the sheet-like magnetic body 4 is covered with the resin 5, if possible, the entire structure of the small piece is covered with the resin 5 and the structure in which the sheet-like magnetic body 4 is confined inside is the best. It does not have to be completely closed. For example, when the shape of the magnetic core 2 is elongated such that L × W × H is 5 × 20 × 2 mm, the two narrow surfaces formed by L × H may not be closed. Is whether or not the L value characteristic change amount after reflow is acceptable.

即ち、本発明では、筐体の薄型化に伴い微細化の進むコイルアンテナにおいて、可撓性が有り、割れ難い磁芯2と、この磁芯2に巻回された巻線3とを備え、且つ、耐リフロー性をも備えたことを特徴とするコイルアンテナ1が得られる。   That is, in the present invention, a coil antenna that is miniaturized as the casing is thinned, includes a flexible magnetic core 2 that is flexible and difficult to break, and a winding 3 wound around the magnetic core 2. In addition, the coil antenna 1 having reflow resistance is obtained.

以下に、本発明の具体的なコイルアンテナ例について説明する。軟磁性体粉末と有機結合材とからなる混成物であり可撓性を有する厚み1mm厚のシートを60mm□に切りシート状の磁性体板を作製した。このシート状の磁性体板に、液状エポキシ樹脂(粘度100cp程度)をスピンコーターで塗布後、70℃のN2雰囲気で1時間ベークを行い、反対の面に再度、同条件で液状エポキシ樹脂を塗布し、再度70℃のN2雰囲気で1時間ベークを行った。このようにして作製された樹脂で覆われたシート状の磁性体板を切断し、5×20×2mmのシート状磁性体4を作製した。 Below, the specific example of a coil antenna of this invention is demonstrated. A sheet of magnetic material plate was prepared by cutting a flexible 1 mm thick sheet made of a soft magnetic powder and an organic binder into 60 mm □. After applying a liquid epoxy resin (viscosity of about 100 cp) to this sheet-like magnetic plate with a spin coater, baking is performed for 1 hour in a N 2 atmosphere at 70 ° C., and the liquid epoxy resin is again applied to the opposite surface under the same conditions. This was applied and baked again in an N 2 atmosphere at 70 ° C. for 1 hour. The sheet-like magnetic body plate covered with the resin thus produced was cut to produce a 5 × 20 × 2 mm sheet-like magnetic body 4.

このシート状磁性体4をトレイに複数個ならベ、上から同一の樹脂を滴下し、100℃、2時間で硬化させ磁芯2を作製した。更に、この磁芯2に0.3mmφのポリウレタン線を巻回して(直巻き・約1200T程度)巻線3を形成し、コイルアンテナ1とした。尚、シート状磁性体4は、軟磁性体粉末と有機結合材とからなる混成物で、それ自体は可撓性があるが、シート状磁性体4の表面をエポキシ樹脂5で覆うことにより適度な表面の硬さの磁芯2が得られる。   When a plurality of the sheet-like magnetic bodies 4 are provided on the tray, the same resin is dropped from above and cured at 100 ° C. for 2 hours to produce the magnetic core 2. Furthermore, a coil wire 3 was formed by winding a 0.3 mmφ polyurethane wire around the magnetic core 2 (direct winding, about 1200 T), and the coil antenna 1 was obtained. Note that the sheet-like magnetic body 4 is a composite made of soft magnetic powder and an organic binder, and is flexible in itself, but it is appropriate to cover the surface of the sheet-like magnetic body 4 with an epoxy resin 5. A magnetic core 2 having a sufficient surface hardness is obtained.

このようにして製作された送信用コイルアンテナ及び受信用コイルアンテナについて検証すべく、このコイルアンテナの特性の測定を行った。また、比較例として、焼結フェライト磁芯を備えるコイルアンテナを送信用、受信用の2つ作製した。尚、比較例のコイルアンテナは、磁芯材料が異なることを除き、構造、形状、サイズとも本実施の形態と同じにした。その上で、比較例のコイルアンテナの特性も測定した。   In order to verify the transmitting coil antenna and the receiving coil antenna thus manufactured, the characteristics of the coil antenna were measured. As comparative examples, two coil antennas having a sintered ferrite magnetic core were prepared for transmission and reception. The coil antenna of the comparative example has the same structure, shape and size as the present embodiment except that the magnetic core material is different. In addition, the characteristics of the coil antenna of the comparative example were also measured.

本実施の形態による送信用コイルアンテナは、比較例の送信用コイルアンテナと比較してより優れた送信特性を有していた。同様に、本実施の形態による受信用コイルアンテナは、比較例の受信用コイルアンテナと比較してより優れた受信特性を有した。   The transmission coil antenna according to the present embodiment had better transmission characteristics than the transmission coil antenna of the comparative example. Similarly, the receiving coil antenna according to the present embodiment had better receiving characteristics than the receiving coil antenna of the comparative example.

更に、これらの実施の形態による送信/受信特性は、コイルアンテナ1が曲げられた場合であっても、特に劣化するようなことはなかった。これは、軟磁性体粉末の粉粒が互いに別個独立して、それぞれ“マイクロコア”として動作するためである。本実施の形態においては、各粉粒は酸化膜にて被膜されているため、コイルアンテナ1が曲げられた場合にもマイクロコアの総数には変化がなく、従って優れた送信/受信特性を維持することができるものと思われる。   Further, the transmission / reception characteristics according to these embodiments were not particularly deteriorated even when the coil antenna 1 was bent. This is because the soft magnetic powder particles operate independently as "microcores". In the present embodiment, since each powder particle is coated with an oxide film, the total number of microcores does not change even when the coil antenna 1 is bent, and therefore excellent transmission / reception characteristics are maintained. Seems to be able to do.

以上のことから、薄型化が求められるキーレスシステムや電波時計、電子機器において、焼結フェライトを磁心として用いる場合、薄くすると割れるという問題を、割れ難いシート状磁性体4を磁芯2として用いることで解消し、薄い平板形状のコイルアンテナ1を作製し、かつ、リフロー工程における熱の影響をシート状磁性体4の外側に適切な樹脂5で覆うことにより、変形を防止し、熱による特性劣化を抑制することが可能なコイルアンテナ1を提供することができた。   From the above, when using sintered ferrite as a magnetic core in a keyless system, a radio timepiece, or an electronic device that is required to be thin, the problem of cracking when using a thin ferrite is to use the sheet-like magnetic body 4 that is difficult to break as the magnetic core 2. In this way, the thin flat coil antenna 1 is manufactured, and the influence of heat in the reflow process is covered with an appropriate resin 5 on the outside of the sheet-like magnetic body 4 to prevent deformation and deterioration of characteristics due to heat. It was possible to provide the coil antenna 1 capable of suppressing the above.

本発明によるコイルアンテナは、10kHz〜20MHzの無線信号を送信/受信可能な無線送信/受信システムに適用可能であり、コイルアンテナを用いて受信した無線信号に従って自動的に時間調整を行う時間調整機構を備えた電波腕時計に適用することができる。また、遠隔キーレスエントリシステムにおいて、ユーザが携帯している物から送信されたユーザ識別信号を受信するためのアンテナとして用いることもできる。また、自動車のドア、ハンドル部などに本発明のコイルアンテナを搭載した場合、遠隔キーレスエントリシステム自動車がられる。   The coil antenna according to the present invention is applicable to a wireless transmission / reception system capable of transmitting / receiving a radio signal of 10 kHz to 20 MHz, and a time adjustment mechanism that automatically adjusts the time according to the radio signal received using the coil antenna. It can be applied to a radio wave wristwatch equipped with Moreover, in a remote keyless entry system, it can also be used as an antenna for receiving a user identification signal transmitted from an object carried by the user. Further, when the coil antenna of the present invention is mounted on a door, a handle portion or the like of an automobile, a remote keyless entry system automobile is obtained.

本発明の実施の形態によるコイルアンテナの斜視図。1 is a perspective view of a coil antenna according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 コイルアンテナ
2 磁芯
3 巻線
4 シート状磁性体
5 樹脂(樹脂膜)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coil antenna 2 Magnetic core 3 Winding 4 Sheet-like magnetic body 5 Resin (resin film)

Claims (6)

軟磁性体粉末と有機結合剤の混成物からなる可撓性を有するシート状磁性体を耐熱性樹脂で覆った磁芯に直接巻線を施してなることを特徴とするコイルアンテナ。   A coil antenna comprising a magnetic core made of a mixture of soft magnetic powder and an organic binder and having a flexible sheet-like magnetic body covered with a heat-resistant resin, and is directly wound. 軟磁性体粉末と有機結合剤の混成物からなる可撓性を有するシート状磁性体からなる磁芯にボビンを装着し、該ボビンに巻線を施してなることを特徴とするコイルアンテナ。   A coil antenna comprising: a bobbin attached to a magnetic core made of a flexible sheet-like magnetic body made of a mixture of soft magnetic powder and an organic binder; and winding the bobbin. 前記軟磁性体粉末は、高周波における透磁率の大きな、鉄アルミ珪素合金(センダスト)、鉄ニッケル合金(パーマロイ)、鉄コバルト合金、鉄コバルトシリコン合金、鉄シリコンバナジューム合金、鉄コバルトボロン合金、コバルト系アモルフアス合金、鉄系アモルフアス合金、カーボニル鉄、モリブデンパーマロイ、純鉄粉のいずれか又はそれらの組み合わせからなることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のコイルアンテナ。   The soft magnetic powder has high magnetic permeability at high frequencies, such as iron aluminum silicon alloy (Sendust), iron nickel alloy (permalloy), iron cobalt alloy, iron cobalt silicon alloy, iron silicon vanadium alloy, iron cobalt boron alloy, cobalt series The coil antenna according to claim 1 or 2, comprising any one of an amorphous alloy, an iron-based amorphous alloy, carbonyl iron, molybdenum permalloy, and pure iron powder, or a combination thereof. 前記有機結合剤は、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、セルロース系樹脂、ニトリル−ブタジエン系ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム等の熱可塑性樹脂或いはそれらの共重合体、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミド系樹脂、イミド系樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいは有機系難燃剤であるハロゲン化物、臭素化ポリマーのいずれか又はそれらの組み合わせからなることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のコイルアンテナ。   The organic binder is a thermoplastic resin such as polyester resin, polyvinyl chloride resin, polyvinyl butyral resin, polyurethane resin, cellulose resin, nitrile-butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, or a copolymer thereof. 2. A thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin, an amide resin or an imide resin, or a halide or brominated polymer which is an organic flame retardant, or a combination thereof. The coil antenna according to any one of claims 3 to 4. 軟磁性アモルファス材からなる可撓性を有するシート状磁性体を耐熱性樹脂で覆った磁芯に直接巻線を施してなることを特徴とするコイルアンテナ。   A coil antenna comprising a magnetic sheet made of a soft magnetic amorphous material and having a flexible sheet-like magnetic body covered with a heat-resistant resin, and is directly wound. 軟磁性アモルファス材からなる可撓性を有するシート状磁性体からなる磁芯にボビンを装着し、該ボビンに巻線を施してなることを特徴とするコイルアンテナ。   A coil antenna comprising: a bobbin attached to a magnetic core made of a soft sheet-like magnetic material made of a soft magnetic amorphous material; and winding the bobbin.
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