特許 5794307 アンテナコイルおよびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5794307

(24)【登録日】2015年8月21日

(45)【発行日】2015年10月14日

(54)【発明の名称】アンテナコイルおよびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01Q 7/06 20060101AFI20150928BHJP

   H01F 1/34 20060101ALI20150928BHJP

   C04B 35/30 20060101ALI20150928BHJP

【ＦＩ】

   H01Q7/06

   H01F1/34 A

   C04B35/30 A

【請求項の数】5

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-531255(P2013-531255)

(86)(22)【出願日】2012年8月23日

(86)【国際出願番号】JP2012071324

(87)【国際公開番号】WO2013031641

(87)【国際公開日】20130307

【審査請求日】2013年12月24日

(31)【優先権主張番号】特願2011-191656(P2011-191656)

(32)【優先日】2011年9月2日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100100158

【弁理士】

【氏名又は名称】鮫島 睦

(74)【代理人】

【識別番号】100068526

【弁理士】

【氏名又は名称】田村 恭生

(74)【代理人】

【識別番号】100132252

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 環

(72)【発明者】

【氏名】小松 裕

(72)【発明者】

【氏名】山本 篤史

(72)【発明者】

【氏名】中村 彰宏

【審査官】 佐藤 当秀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−３２３２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１７５０３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０９７５２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０１８４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２１９３０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０９３４８９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０１Ｇ ２５／００− ５７／００

Ｃ０４Ｂ ３５／２６

Ｈ０１Ｆ １／１２

Ｈ０１Ｑ ５／００− １１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁性体コアと、磁性体コアの周囲または内部に配置された導体コイルとを含むアンテナコイルであって、
導体コイルが銅を含む導体から成り、
磁性体コアが、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕを含む焼結フェライト材料から成り、
該焼結フェライト材料において、
ＣｕのＣｕＯ換算含有量が５ｍｏｌ％以下であり、および
ＦｅのＦｅ_２Ｏ_３換算含有量が２５ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下で、かつＭｎのＭｎ_２Ｏ_３換算含有量が１ｍｏｌ％以上７．５ｍｏｌ％未満であるか、ＦｅのＦｅ_２Ｏ_３換算含有量が３５ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下で、かつＭｎのＭｎ_２Ｏ_３換算含有量が７．５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下である、アンテナコイル。

【請求項2】

前記焼結フェライト材料におけるＺｎのＺｎＯ換算含有量が３３ｍｏｌ％以下である、請求項１に記載のアンテナコイル。

【請求項3】

前記焼結フェライト材料におけるＺｎのＺｎＯ換算含有量が６ｍｏｌ％以上である、請求項１または２に記載のアンテナコイル。

【請求項4】

磁性体コアと、磁性体コアの周囲または内部に配置された導体コイルとを含むアンテナコイルの製造方法であって、
Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを含むフェライト材料であって、ＣｕＯ含有量が５ｍｏｌ％以下であり、およびＦｅ_２Ｏ_３含有量が２５ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下で、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量が１ｍｏｌ％以上７．５ｍｏｌ％未満であるか、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量が３５ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下で、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量が７．５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下であるフェライト材料を前記磁性体コアに対応する形状に成形しつつ、該成形されたフェライト材料の周囲または内部に、銅を含む導体を前記導体コイルに対応する形状に配設すること、および
前記成形されたフェライト材料および該成形されたフェライト材料の周囲または内部に配設された導体をＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧で熱処理することにより、該フェライト材料を焼成して前記磁性体コアを形成し、および該導体を前記導体コイルと成すこと
を含む製造方法。

【請求項5】

磁性体コアと、磁性体コアの周囲または内部に配置された導体コイルとを含むアンテナコイルの製造方法であって、
Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを含むフェライト材料であって、ＣｕＯ含有量が５ｍｏｌ％以下であり、およびＦｅ_２Ｏ_３含有量が２５ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下で、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量が１ｍｏｌ％以上７．５ｍｏｌ％未満であるか、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量が３５ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下で、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量が７．５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下であるフェライト材料のグリーンシートを、銅を含む導体ペースト層を介して積層し、導体ペースト層がフェライト材料のグリーンシートを貫通してコイル状に相互接続されている積層体を得ること、および
積層体をＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧で熱処理することにより、フェライト材料のグリーンシートおよび銅を含む導体ペースト層を焼成して、それぞれ前記磁性体コアおよび前記導体コイルを形成すること
を含む製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンテナコイルに関し、より詳細には、磁性体コアと、磁性体コアの周囲または内部に配置された導体コイルとを含むアンテナコイルに関する。また、本発明は、かかるアンテナコイルの製造方法にも関する。

【背景技術】

【0002】

アンテナコイルは、例えば、電磁誘導方式のＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグに使用されている。ＲＦＩＤタグは、アンテナコイルに加えてＩＣチップなどを備え、ＲＦＩＤタグのアンテナコイルを、所定の周波数で使用されるリーダ／ライタのアンテナコイルと磁束結合させることによって、リーダ／ライタからＲＦＩＤタグのＩＣチップに対して情報の読取および／または書込を無線通信で行うものである。

【0003】

従来、ＲＦＩＤタグとして、フェライト材料を板状に形成した磁性体コアの周囲に、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）を巻き付けた構造のものが知られている（特許文献１を参照のこと）。このフレキシブルプリント配線板には、予め、可撓性基材上に導体パターンが導体コイルに対応するように形成されると共にＩＣチップなどが実装されている。かかるＲＦＩＤタグにおいて、フェライト材料から成る磁性体コアと、その周囲に巻き付けられたフレキシブルプリント配線板上の導体パターンである導体コイルとがアンテナコイルとして機能する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−８６６０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述したＲＦＩＤタグの製造方法においては、フェライト材料を板状に焼結して磁性体コアを作製し、この磁性体コアの周囲に、別途準備したフレキシブルプリント配線板を巻き付け、巻き合わせた両端にて導体パターンをコイル状に接続（線材を用いた結線またはクロスオーバーパターンで連結）しており、これにより、磁性体コアの周囲に導体コイルが巻かれたアンテナコイルが構成される。

【0006】

しかしながら、かかる製造方法は、磁性体コアの周囲にフレキシブルプリント配線板を所定の位置で合わさるように巻き付ける工程や、導体パターンをコイル状に接続する工程を要するため、煩雑である。また、これら巻き付け工程および接続工程においては、磁性体コアとして、既に焼結されたフェライト材料をハンドリングするものであるため、これら工程において磁性体コアに欠け（またはチッピング、以下も同様）が発生し易いという難点がある。

【0007】

本発明の目的は、製造が容易で、欠けの発生が低減されたアンテナコイルを提供することにある。また、本発明の更なる目的は、かかるアンテナコイルの製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者らは、製造が容易で、欠けの発生が低減されたアンテナコイルを実現すべく、まず最初に、フェライト材料を磁性体コアに対応する形状に成形しつつ、成形されたフェライト材料の周囲に、銅を含む導体ペーストを導体コイルに対応する形状に配設して、これらフェライト材料および銅を含む導体ペーストを同時に大気焼成して、それぞれ磁性体コアおよび導体コイルを形成する方法について研究した。かかる同時焼成を実施するには、フェライト材料をより低温で焼結可能なように、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯおよびＣｕＯを主成分として含むＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料を使用することが好ましいと考えられる。しかしながら、上記のような方法では、焼成工程中にＣｕがＣｕ_２Ｏに酸化されて、導体コイルの配線抵抗が上昇するという問題が生じる。ＣｕがＣｕ_２Ｏに酸化されるのを防止するには、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧（還元雰囲気）で焼成を実施することが考えられ得る。しかしながら、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧で焼成を実施すると、今度は、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料中のＣｕＯがＣｕ_２Ｏに還元され、また、Ｆｅ_２Ｏ_３がＦｅ_３Ｏ_４に還元されることとなる。ＣｕＯがＣｕ_２Ｏに還元され、Ｆｅ_２Ｏ_３がＦｅ_３Ｏ_４に還元されると、いずれも、焼成によって得られる磁性体コアの比抵抗の低下をもたらし、アンテナコイルの電気特性（インピーダンスなど）の低下を招く恐れがある。特にＦｅ_２Ｏ_３については、エリンガム図などから理解されるように、８００℃以上の温度では、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧がＦｅ_３Ｏ_４−Ｆｅ_２Ｏ_３平衡酸素分圧より低くなり、ＣｕがＣｕ_２Ｏより支配的な酸素分圧範囲とＦｅ_２Ｏ_３がＦｅ_３Ｏ_４より支配的な酸素分圧範囲とはオーバーラップしない。そして、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料の焼成は、８００℃未満では実施できない。従って、焼成時の酸素分圧を調整することによっては、ＣｕのＣｕ_２Ｏへの酸化およびＦｅ_２Ｏ_３のＦｅ_３Ｏ_４への還元の双方を同時に防止することはできず、導体コイルの配線抵抗と磁性体コアの比抵抗のいずれかを犠牲にせざるを得ない。

【0009】

上述の問題は、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料と、銅を含む導体ペーストと同時に焼成する場合に限らず、銅を含む導体をフォトリソグラフィ法等で導体コイルに対応する形状に配設する場合にも、導体コイルとなる銅が焼成工程にて高温雰囲気に曝されることは同じであるから、回避することはできない。

【0010】

本発明者らは、製造が容易で、欠けの発生が低減されたアンテナコイルであって、導体コイルの配線抵抗の上昇および磁性体コアの比抵抗の低下の双方が効果的に防止されたアンテナコイルの実現を指向して、更なる鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。

【0011】

本発明の１つの要旨によれば、磁性体コアと、磁性体コアの周囲または内部に配置された導体コイルとを含むアンテナコイルであって、
導体コイルが銅を含む導体から成り、
磁性体コアが、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕを含む焼結フェライト材料から成り、
該焼結フェライト材料において、
ＣｕのＣｕＯ換算含有量が５ｍｏｌ％以下であり、および
ＦｅのＦｅ_２Ｏ_３換算含有量が２５ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下で、かつＭｎのＭｎ_２Ｏ_３換算含有量が１ｍｏｌ％以上７．５ｍｏｌ％未満であるか、ＦｅのＦｅ_２Ｏ_３換算含有量が３５ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下で、かつＭｎのＭｎ_２Ｏ_３換算含有量が７．５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下である、アンテナコイルが提供される。

【0012】

本発明のアンテナコイルでは、その製造方法において後述するように、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧（還元雰囲気）で焼成することにより、導体コイルの材料に使用したＣｕがＣｕ_２Ｏに酸化されることを防止でき、導体コイルの配線抵抗の上昇を防止することができる。

【0013】

更に、本発明のアンテナコイルにおいては、磁性体コアが、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕを含む焼結フェライト材料から成り、この焼結フェライト材料におけるＣｕのＣｕＯ換算含有量を５ｍｏｌ％以下（ゼロｍｏｌ％を除く）としている。このように、ＣｕのＣｕＯ換算含有量を５ｍｏｌ％以下の低含有量とすることにより、フェライト材料が焼結される際の耐還元性が高まり、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧（還元雰囲気）で焼成しても、ＣｕＯがＣｕ_２Ｏに還元されることによる磁性体コアの比抵抗の低下を許容可能な範囲に抑えることができる。

【0014】

また更に、本発明のアンテナコイルにおいては、上記焼結フェライト材料において、ＦｅのＦｅ_２Ｏ_３換算含有量を２５ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下とし、かつＭｎのＭｎ_２Ｏ_３換算含有量を１ｍｏｌ％以上７．５ｍｏｌ％未満とするか、ＦｅのＦｅ_２Ｏ_３換算含有量を３５ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下とし、かつＭｎのＭｎ_２Ｏ_３換算含有量を７．５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下としている。このように、Ｆｅ_２Ｏ_３をＭｎ_２Ｏ_３と共存させて、ＦｅのＦｅ_２Ｏ_３換算含有量をＭｎのＭｎ_２Ｏ_３換算含有量と組み合わせて各範囲を上記の通り選択することにより、フェライト材料の焼結時にＦｅ_２Ｏ_３がＦｅ_３Ｏ_４（ＦｅＯ・Ｆｅ_２Ｏ_３）に還元されることを効果的に回避でき、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧（還元雰囲気）で焼成しても、Ｆｅ_２Ｏ_３がＦｅ_３Ｏ_４に還元されることによる磁性体コアの比抵抗の低下を防止することができる。

【0015】

要するに、本発明のアンテナコイルは、導体コイルの配線抵抗の上昇および磁性体コアの比抵抗の低下の双方を効果的に防止することができ、かつ、フェライト材料および導体ペーストを、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧（還元雰囲気）で同時に焼成して、それぞれ磁性体コアおよび導体コイルを形成することにより製造可能である。かかる製造方法は、従来のアンテナコイルのように、磁性体コアの周囲にフレキシブルプリント配線板を所定の位置で合わさるように巻き付ける工程や、導体パターンをコイル状に接続する工程を要しないので、製造が容易であり、製造コストを低減することができる。また、既に焼結されたフェライト材料のハンドリングが少なくなるので、アンテナコイルの欠けの発生が低減される。

【0016】

なお、磁性体コアの成分は、アンテナコイルを破断し、磁性体コアの破断面を波長分散型Ｘ線分析法（ＷＤＸ法）で定量分析することにより確認できる。ＣｕのＣｕＯ換算含有量は、磁性体コア中のＣｕの全てがＣｕＯの形態であると仮定して、ＣｕをＣｕＯに換算した場合のＣｕＯ含有量を意味し、具体的には、磁性体コア中のＣｕを上記ＷＤＸ法で定量分析することにより調べられる。その他の「・・・換算含有量」の表現も同様である。

【0017】

本発明のアンテナコイルに関し、上記焼結フェライト材料におけるＺｎのＺｎＯ換算含有量は３３ｍｏｌ％以下であることが好ましい。ＺｎのＺｎＯ換算含有量を３３ｍｏｌ％以下とすることによって、キュリー点の低下を回避でき、高いアンテナコイル動作温度を確保することができる。

【0018】

また、本発明のアンテナコイルに関し、上記焼結フェライト材料におけるＺｎのＺｎＯ換算含有量は６ｍｏｌ％以上であることが好ましい。ＺｎのＺｎＯ含有量を６ｍｏｌ％以上とすることによって、高い透磁率を得ることができ、大きなインダクタンスを取得できる。

【0019】

本発明のもう１つの要旨によれば、磁性体コアと、磁性体コアの周囲または内部に配置された導体コイルとを含むアンテナコイルの製造方法であって、
Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを含むフェライト材料であって、ＣｕＯ含有量が５ｍｏｌ％以下であり、およびＦｅ_２Ｏ_３含有量が２５ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下で、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量が１ｍｏｌ％以上７．５ｍｏｌ％未満であるか、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量が３５ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下で、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量が７．５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下であるフェライト材料を上記磁性体コアに対応する形状に成形しつつ、該成形されたフェライト材料の周囲または内部に、銅を含む導体を上記導体コイルに対応する形状に配設すること、および
上記成形されたフェライト材料および該成形されたフェライト材料の周囲または内部に配設された導体をＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧で熱処理することにより、該フェライト材料を焼成して上記磁性体コアを形成し、および該導体を上記導体コイルと成すこと
を含む製造方法もまた提供される。

【0020】

本発明の上記製造方法によれば、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧（還元雰囲気）で同時に焼成して、それぞれ磁性体コアおよび導体コイルを形成することができるので、上述したように、製造が容易であり、製造コストを低減することができ、また、アンテナコイルの欠けの発生が低減される。

【0021】

本発明の上記製造方法において、銅を含む導体は、銅を含む導体ペーストの形態で、上記の通り成形されたフェライト材料の周囲または内部に、上記導体コイルに対応する形状で配設されていてよく、その後の熱処理により、かかるフェライト材料および銅を含む導体ペーストを同時に焼成して、それぞれ上記磁性体コアおよび上記導体コイルを形成してよい。かかる態様によれば、銅を含む導体ペーストをＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧で焼成することにより導体コイルが形成されるので、導体コイルの材料に使用したＣｕがＣｕ_２Ｏに酸化されることを防止でき、導体コイルの配線抵抗の上昇を防止することができる。しかしながら、本発明はこれに限定されず、銅を含む導体は、フェライト材料の周囲または内部に任意の適切な方法で配設され得る。

【0022】

更に、本発明の上記製造方法によれば、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを含むフェライト材料をＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧で焼成することにより磁性体コアを形成しており、このフェライト材料におけるＣｕＯ含有量を５ｍｏｌ％以下（ゼロｍｏｌ％を除く）としているので、ＣｕＯがＣｕ_２Ｏに還元されることによる磁性体コアの比抵抗の低下を許容可能な範囲に抑えることができる。一般的に、ＣｕＯは他の主成分に比較して低融点であることから、ＣｕＯ含有量を５ｍｏｌ％以下とすると、通常実施されている大気雰囲気での焼成の場合、焼成温度を１０５０〜１２５０℃程度に上げないと、焼結性（または焼結密度）の高い焼結体を得ることはできない。これに対して、本発明の上記製造方法によれば、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧で焼成しているので、Ｃｕの融点以下の温度、例えば９５０〜１０００℃で、焼結性の高い焼結体を得ることができる。

【0023】

また更に、本発明の上記製造方法によれば、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを含むフェライト材料をＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧で焼成することにより磁性体コアを形成しており、上記フェライト材料において、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量を２５ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下とし、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量を１ｍｏｌ％以上７．５ｍｏｌ％未満とするか、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量を３５ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下とし、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量を７．５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下としているので、Ｆｅ_２Ｏ_３がＦｅ_３Ｏ_４に還元されることによる磁性体コアの比抵抗の低下を防止することができる。

【0024】

本発明のもう１つの要旨によれば、磁性体コアと、磁性体コアの周囲または内部に配置された導体コイルとを含むアンテナコイルの製造方法であって、
Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを含むフェライト材料であって、ＣｕＯ含有量が５ｍｏｌ％以下であり、およびＦｅ_２Ｏ_３含有量が２５ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下で、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量が１ｍｏｌ％以上７．５ｍｏｌ％未満であるか、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量が３５ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下で、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量が７．５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下であるフェライト材料のグリーンシートを、銅を含む導体ペースト層を介して積層し、導体ペースト層がフェライト材料のグリーンシートを貫通してコイル状に相互接続されている積層体を得ること、および
積層体をＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧で熱処理することにより、フェライト材料のグリーンシートおよび銅を含む導体ペースト層を焼成して、それぞれ上記磁性体コアおよび前記導体コイルを形成すること
を含む製造方法もまた提供される。

【0025】

かかる本発明の製造方法は、上述した製造方法と同様の効果を奏し得、更に、シート積層法および印刷積層法などを利用して、アンテナコイルを簡便に作製することが可能となる。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、製造が容易で、欠けの発生が低減されたアンテナコイルを、導体コイルの配線抵抗の上昇および磁性体コアの比抵抗の低下を効果的に防止しつつ、製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の１つの実施形態におけるアンテナコイルの概略斜視図であって、内部を透視して示す図である。

【図2】図１の実施形態におけるアンテナコイルの概略分解斜視図であって、引出し電極を省略した図である。

【図3】Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを含むフェライト材料におけるＦｅ_２Ｏ_３含有量（ｍｏｌ％）およびＭｎ_２Ｏ_３含有量（ｍｏｌ％）を示すグラフである。

【図4】磁性体コアに使用する磁性体の比抵抗を測定するための試料として作製した積層コンデンサの概略断面図である。

【図5】本発明の実施例および比較例のアンテナコイルの通信距離を測定するために適用した模式的配置図である。

【図6】本発明の実施例および比較例のアンテナコイルの通信距離を周波数に対してプロットした図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

本発明のアンテナコイルおよびその製造方法について、以下、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0029】

図１に示すように、本実施形態のアンテナコイル１０は、磁性体コア１と、その内部に配置された導体コイル３とを含んで成る。磁性体コア１の底面には引出し電極７ａ〜７ｄが設けられ得、導体コイル３の両端は引出し電極７ａ、７ｃに接続され得る。なお、引出し電極７ｂ、７ｄは、本実施形態に必須ではないが、アンテナコイル１０を基板等に実装する際のアンテナコイル１０の位置ずれを防止するために利用され得る。

【0030】

本発明を限定するものではないが、より詳細には、図２を参照して、磁性体コア１は、磁性体層１ｘ、１ａ〜１ｅ・・・１ｎおよび１ｙが積層されて成る（但し、磁性体層１ｙは省略してもよい。以下も同様とする）。また、導体部コイル３は、磁性体層１ｘ、１ａ〜１ｅ・・・１ｎ間にそれぞれ配置された複数の導体パターン層３ａ〜３ｅ・・・３ｎが、磁性体層１ａ〜１ｅ・・・に貫通して設けられたビア５ａ〜５ｅ・・・を通ってコイル状に相互接続されており、導体コイル３の両端は、図２中、記号ＸおよびＹにて示される。但し、本実施形態の磁性体コア１および導体コイル３の構成、形状、巻回数および配置等は、図示する例に限定されないことに留意されたい。

【0031】

磁性体コア１は、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕを含む焼結フェライト材料から成る。この焼結フェライト材料の組成については後述するものとする。導体コイル３は、銅を含む導体から成るものであればよいが、銅を主成分として含む導体から成ることが好ましい。引出し電極７ａ〜７ｄは、特に限定されないが、銅を主成分として含む導体から成っていてよく、必要に応じてニッケルおよび／またはスズなどがメッキされ得る。

【0032】

かかる本実施形態のアンテナコイル１０は、以下のようにして製造される。

【0033】

まず、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを含むＮｉ−Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料であって、ＣｕＯ含有量、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量およびＭｎ_２Ｏ_３含有量が所定範囲にあるフェライト材料を準備する。これは、Ｎｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料において、Ｆｅ_２Ｏ_３の所定量をＭｎ_２Ｏ_３で置換したものと理解してよい。

【0034】

このフェライト材料は、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＮｉＯおよびＣｕＯを主成分として含み、必要に応じてＢｉ_２Ｏ_３などの添加成分を更に含んでいてよい。通常、フェライト材料は、素原料として、これら成分の粉末を所望の割合で混合および仮焼して調製され得るが、これに限定されるものではない。

【0035】

このフェライト材料におけるＣｕＯ含有量は、５ｍｏｌ％以下（主成分合計基準）とする。ＣｕＯ含有量を５ｍｏｌ％以下として、後述する熱処理により積層体を焼成することによって、磁性体コア１において高い比抵抗を確保することができる。フェライト材料中のＣｕＯ含有量は５ｍｏｌ％以下であればよいが、十分な焼結性を得るためには０．２ｍｏｌ％以上であることが好ましい。

【0036】

このフェライト材料におけるＦｅ_２Ｏ_３含有量およびＭｎ_２Ｏ_３含有量（主成分合計基準）は、図３に示す領域Ｚの範囲以内とする。図３は、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量をｘ軸にとり、Ｍｎ_２Ｏ_３含有量をｙ軸にとったグラフであり、図中の各点（ｘ，ｙ）は、Ａ（２５，１）、Ｂ（４７，１）、Ｃ（４７，７．５）、Ｄ（４５，７．５）、Ｅ（４５，１０）、Ｆ（３５，１０）、Ｇ（３５，７．５）、Ｈ（２５，７．５）である。即ち、これら点Ａ〜Ｈで囲まれた領域Ｚの範囲は、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量が２５ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下で、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量が１ｍｏｌ％以上７．５ｍｏｌ％未満である領域と、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量が３５ｍｏｌ％以上４５ｍｏｌ％以下で、かつＭｎ_２Ｏ_３含有量が７．５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下である領域を合わせたものに一致する。Ｆｅ_２Ｏ_３含有量およびＭｎ_２Ｏ_３含有量を図３に示す領域Ｚの範囲以内として、後述する熱処理により積層体を焼成することによって、磁性体コア１において高い比抵抗を確保することができる。

【0037】

このフェライト材料におけるＺｎＯ含有量は、６〜３３ｍｏｌ％（主成分合計基準）とすることが好ましい。ＺｎＯ含有量を６ｍｏｌ％以上とすることによって、例えば３５以上の高い透磁率を得ることができ、大きなインダクタンスを取得できる。また、ＺｎＯ含有量を３３ｍｏｌ％以下とすることによって、例えば１３０℃以上のキュリー点を得ることができ、高いアンテナコイル動作温度を確保することができる。

【0038】

このフェライト材料におけるＮｉＯ含有量は、特に限定されず、上述した他の主成分であるＣｕＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＺｎＯの残部とし得る。

【0039】

また、フェライト材料におけるＢｉ_２Ｏ_３含有量（添加量）は、主成分（Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ）の合計１００重量部に対して、０．１〜１重量部とすることが好ましい。Ｂｉ_２Ｏ_３含有量を０．１〜１重量部とすることによって、低温焼成がより促進されると共に、異常粒成長を回避することができる。Ｂｉ_２Ｏ_３含有量が高すぎると、異常粒成長が起こり易く、異常粒成長部位にて比抵抗が低下し、外部電極形成時のめっき処理の際に、異常粒成長部位にめっきが付着するので好ましくない。

【0040】

上記のようにして調製したＮｉ−Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料を用いてグリーンシートを準備する。例えば、フェライト材料を、バインダ樹脂および有機溶剤と混合／混練し、シート状に成形することによりグリーンシートを得てよいが、これに限定されるものではない。

【0041】

別途、銅を含む導体ペーストを準備する。市販で入手可能な、銅を粉末の形態で含む一般的な銅ペーストを使用できるが、これに限定されない。

【0042】

そして、上記フェライト材料のグリーンシート（磁性体層１ｘ、１ａ〜１ｅ・・・１ｎ、１ｙに対応する）を、銅を含む導体ペースト層（導体パターン層３ａ〜３ｅ・・・３ｎに対応する）を介して積層し、導体ペースト層がフェライト材料のグリーンシートに貫通して設けられたビア（ビア５ａ〜５ｅに対応する）を通ってコイル状に相互接続されている積層体（未焼成積層体）を得る。

【0043】

積層体の形成方法は、特に限定されず、シート積層法および印刷積層法などを利用して積層体を形成してよい。シート積層法による場合、フェライト材料のグリーンシートに、適宜ビアを設けて、導体ペーストを所定のパターンで（ビアが設けられている場合には、ビアに充填しつつ）印刷して導体ペースト層を形成し、導体ペースト層が適宜形成されたグリーンシートを積層および圧着し、所定の寸法に切断して、積層体を得ることができる。印刷積層法による場合、フェライト材料のグリーンシートに、導体ペーストを所定のパターンで印刷して導体ペースト層を形成し、その上に、ビアを設けた別のグリーンシートを載せ、導体ペーストを所定のパターンで（ビアに充填しつつ）印刷して導体ペースト層を形成することを適宜繰り返し、最後にフェライト材料のグリーンシートを載せて圧着し、所定の寸法に切断して、積層体を得ることができる。この積層体は、複数個をマトリクス状に一度に作製した後に、ダイシング等により個々に切断して（素子分離して）個片化したものであってよいが、予め個々に作製したものであってもよい。

【0044】

次に、上記で得られた積層体を、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧で熱処理することにより、フェライト材料のグリーンシートおよび銅を含む導体ペースト層を焼成して、それぞれ磁性体層１ａ〜１ｅ・・・１ｎ、１ｘ、１ｙおよび導体パターン層３ａ〜３ｅ・・・３ｎとする。これにより得られた焼結積層体において、磁性体層１ａ〜１ｅ・・・１ｎ、１ｘ、１ｙは磁性体コア１を形成し、導体パターン層３ａ〜３ｅ・・・３ｎは導体コイル３を形成する。

【0045】

Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の雰囲気で熱処理することにより、フェライト材料を空気中で熱処理する場合よりも低温で焼結でき、例えば、焼成温度を９５０〜１０００℃とし得る。本発明はいかなる理論によっても拘束されないが、このような低酸素分圧雰囲気で焼成した場合、結晶構造中に酸素欠陥が形成され、結晶中に存在するＦｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎの相互拡散が促進され、低温焼結性を高めることができるものと考えられる。この工程において、積層体には、導体コイル３を形成するために銅を含む導体が存在しているが、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の雰囲気で低温焼成することにより、ＣｕがＣｕ_２Ｏに酸化されることを防止でき、導体コイル３の配線抵抗を低く維持することができる。

【0046】

加えて、ＣｕＯ含有量が５ｍｏｌ％以下であるＮｉ−Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料を使用することにより、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の雰囲気で焼成しても、磁性体コア１において高い比抵抗を確保することができる。本発明はいかなる理論によっても拘束されないが、これは、ＣｕＯ含有量を小さくすることによりＣｕＯの還元によるＣｕ_２Ｏの生成を抑制でき、これにより比抵抗の低下が抑制されるものと考えられる。

【0047】

また、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量およびＭｎ_２Ｏ_３含有量を図３に示す領域Ｚの範囲以内であるＮｉ−Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料を使用することにより、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の雰囲気で焼成しても、磁性体コア１において、高い比抵抗を確保することができる。本発明はいかなる理論によっても拘束されないが、これは、Ｍｎ_３Ｏ_４−Ｍｎ_２Ｏ_３平衡酸素分圧のほうがＦｅ_３Ｏ_４−Ｆｅ_２Ｏ_３平衡酸素分圧より高く、Ｍｎ_２Ｏ_３のほうがＦｅ_２Ｏ_３より還元され易いため、Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧では、Ｆｅ_２Ｏ_３に比べてＭｎ_２Ｏ_３に対してより強い還元性雰囲気となり、この結果、Ｆｅ_２Ｏ_３よりもＭｎ_２Ｏ_３が優先的に還元され、Ｆｅ_２Ｏ_３が還元される前に焼成を終了できるためであると考えられる。

【0048】

焼成雰囲気の酸素分圧はＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下であればよい。Ｃｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧は、例えば、温度９００℃では４．３×１０^−３Ｐａであり、温度９５０℃では１．８×１０^−２Ｐａであり、温度１０００℃では６．７×１０^−２Ｐａである。また、磁性体コイル１の比抵抗を確保するにはＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧（Ｐａ）の０．０１倍以上であることが好ましい。本発明はいかなる理論によっても拘束されないが、酸素濃度があまり低すぎると、酸素欠陥が必要以上に生成されて磁性体コア１の比抵抗が低下するおそれがあり、酸素をある程度存在させることにより、酸素欠陥の生成が過剰となるのを回避でき、これにより高い比抵抗を確保できるものと考えられる。

【0049】

次に、上記にようにして得られた焼結積層体の底面に、引出し電極７ａ〜７ｄを形成する。引出し電極７ａ〜７ｄの形成は、例えば、銅の粉末をガラスなどと一緒にペースト状にしたものを所定の領域に塗布し、得られた構造体をＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の雰囲気中で、例えば８５０〜９００℃で熱処理して銅を焼き付けることによって実施し得る。

【0050】

以上のようにして、本実施形態のアンテナコイル１０が製造される。アンテナコイル１０において、磁性体コア１は、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕを含む焼結フェライト材料から成るが、焼結前のフェライト材料と組成が異なり得、例えば、ＣｕＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３は焼成によりそれらの一部がそれぞれＣｕ_２Ｏ、Ｆｅ_３Ｏ_４、Ｍｎ_３Ｏ_４に変化していることが起り得る。しかし、かかる焼結フェライト材料におけるＣｕのＣｕＯ換算含有量、ＦｅのＦｅ_２Ｏ_３換算含有量、ＭｎのＭｎ_２Ｏ_３換算含有量は、それぞれ、焼結前のフェライト材料におけるＣｕＯ含有量、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量、Ｍｎ_２Ｏ_３含有量と実質的に相違ないと考えて差し支えない。

【0051】

本実施形態によれば、導体コイル３の配線抵抗を低く維持できると共に、磁性体コア１の低温焼結性が良好で、かつ、磁性体コア１の比抵抗を高く維持することができ、例えば、比抵抗ρをｌｏｇ ρで７以上の大きさで得ることができる。

【0052】

かかる本実施形態によれば、磁性体コア１と導体コイル３を同時焼成により形成でき、製造が容易で、欠けの発生を低減することができる。

【0053】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されず、種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態では、磁性体コア１の内部に導体コイル３を配置してアンテナコイルを構成したが、磁性体コアの周囲に導体コイルを配置して構成してもよい。この場合、上述したＮｉ−Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料を使用して、磁性体コアに対応する形状に成形し、次いで、その周囲に銅を含む導体ペーストをコイル状に配置して、これらを同時に上記と同様の条件で焼成することによって、アンテナコイルを製造することができる。

【0054】

また、例えば、上記実施形態では、上述したＮｉ−Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料のグリーンシートおよび銅を含む導体ペーストを使用して、アンテナコイルを製造したが、本発明はこれに限定されず、少なくともＮｉ−Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料がＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧以下の酸素分圧で熱処理される限り、Ｎｉ−Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料および銅を含む導体は、任意の適切な形態で使用してよい。例えば、銅を含む導体を、導体コイルに対応する形状に配設する方法には、銅（および必要に応じて他の導電性成分、以下も同様）の粉末をガラスなどと一緒にペースト状にしたものを所定のパターンでスクリーン印刷することや、銅をスパッタリング法で成膜し、フォトリソグラフィ法により所定のパターンにエッチングすることや、銅を所定のパターンに選択メッキすることを利用してもよい。選択メッキは、例えばフルアディティブ法（レジストパターン形成、無電解メッキ、およびレジスト剥離による方法）や、セミアディティブ法（無電解メッキによるシード層の成膜、レジストパターン形成、電気メッキ、レジスト剥離、シード層除去による方法）などを利用できる。

【実施例】

【0055】

（実験）
磁性体コアの材料として使用するのに適したフェライト材料を調べるために、以下の実験を行って、種々の組成を有するフェライト材料の耐還元性を評価した。

【0056】

フェライト材料の素原料として、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＮｉＯおよびＣｕＯの各粉末を用意し、フェライト材料の組成が表１〜５に示す割合となるように、これらの粉末を秤量した。なお、表中、試料Ｎｏ．に記号「*」を付して示したものは、フェライト材料組成が本発明の範囲外にあり、試料Ｎｏ．に記号「*」が付されていないものは、フェライト材料組成が本発明の範囲以内にある。

【0057】

【表1】

【0058】

【表2】

【0059】

【表3】

【0060】

【表4】

【0061】

【表5】

【0062】

次いで、各試料について、上記の秤量物を、純水およびＰＳＺ（Partial Stabilized Zirconia; 部分安定化ジルコニア）ボールと共に、塩化ビニル製のポットミルに入れ、湿式で十分に混合粉砕した。粉砕処理物を蒸発乾燥させた後、７５０℃の温度で２時間仮焼した。これにより得られた仮焼物を、ポリビニルブチラール系バインダ（有機バインダ）、エタノール（有機溶媒）およびＰＳＺボールと共に、再び塩化ビニル製のポットミルに入れ、十分に混合粉砕し、フェライト材料を含むスラリー（セラミックスラリー）を得た。

【0063】

次に、ドクターブレード法を使用して、上記で得たフェライト材料のスラリーを、厚さ２５μｍのシート状に成形した。得られた成形体を縦５０ｍｍ、横５０ｍｍの大きさに打ち抜いて、フェライト材料のグリーンシートを作製した。

【0064】

（透磁率測定）
上述のようにして作製したフェライト材料のグリーンシートを、厚さが総計で１．０ｍｍとなるように複数枚積層した後、６０℃の温度で１００ＭＰａの圧力で６０秒間圧着し、圧着ブロックを作製した。そして、この圧着ブロックを、外径２０ｍｍおよび内径１２ｍｍのリング状に切断してリング状成形体を作製した。

【0065】

上記で得られたリング状成形体を、大気中で４００℃に加熱して十分に脱脂した。そして、Ｎ_２−Ｈ_２−Ｈ_２Ｏ混合ガスを焼成炉に供給して、焼成炉内の温度および酸素分圧を予め調整した後、このリング状成形体を焼成炉に投入し、温度１０００℃および酸素分圧６．７×１０^−２Ｐａ（１０００℃におけるＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧）にて２時間保持して焼成し、これによりリング状試料を得た。

【0066】

そして、各リング状試料について、軟銅線を２０ターン巻回し、インピーダンスアナライザ（アジレント・テクノロジー株式会社製、Ｅ４９９１Ａ）を使用し、周波数１ＭＨｚでのインダクタンスを測定し、その測定値から透磁率μ（−）を求めた。結果を表１〜５に併せて示す。

【0067】

また、表５に示す試料Ｎｏ．３０１〜３０９から作製したリング状試料については、振動試料型磁力計（東英工業株式会社製、ＶＳＭ−５−１５型）を使用し、１Ｔ（テスラ）の磁界を印加し、飽和磁化の温度依存性を測定し、この飽和磁化の温度依存性からキュリー点Ｔｃを求めた。結果を表５に併せて示す。

【0068】

（比抵抗測定）
別途、銅粉末に、有機溶剤および樹脂から成るビヒクルを加え、一緒に混練することにより銅を含む導体ペースト（以下、「内部導体用銅ペースト」と言う）を用意した。この内部導体用銅ペーストを、上述のようにして作製したフェライト材料のグリーンシートの表面にスクリーン印刷して、導体ペースト層を形成した。ここで、導体ペースト層は、積層コンデンサ４０の内部電極３３に対応するパターンとした（図４）。

【0069】

次いで、導体ペースト層を所定のパターンで形成したフェライト材料のグリーンシートを所定枚数適切に積層した後、これらを、導体ペースト層の形成されていないフェライト材料のグリーンシートで挟持し、６０℃の温度で１００ＭＰａの圧力で圧着し圧着ブロックを作製した。そして、この圧着ブロックを所定のサイズに切断して積層体を作製した。

【0070】

上記で得られた積層体を、銅が酸化しない酸素分圧下で４００℃に加熱して十分に脱脂した。そして、Ｎ_２−Ｈ_２−Ｈ_２Ｏ混合ガスを焼成炉に供給して、焼成炉内の温度および酸素分圧を予め調整した後、この積層体を焼成炉に投入し、温度１０００℃および酸素分圧６．７×１０^−２Ｐａ（１０００℃におけるＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧）にて２〜５時間保持して焼成した、これにより焼結積層体を得た。

【0071】

この焼結積層体を水と共に、遠心バレル機のバレルポットに入れて遠心バレル処理を施して、焼結積層体から内部電極（導体ペースト層）を露出させた。

【0072】

その後、銅粉末、ガラスフリットおよびビヒクルから成る導電ペースト（以下、「外部電極用銅ペースト」と言う）を用意し、この外部電極用銅ペーストを、上記で遠心バレル処理した焼結積層体の両端部（内部電極を露出させた端面）をディップ法により塗布した後、温度９００℃および酸素分圧４．３×１０^−３Ｐａ（９００℃におけるＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧）で焼き付けて、外部電極を形成した。これにより、比抵抗測定用試料として、図４に示す積層コンデンサ４０を作製した。積層コンデンサ４０は、磁性体（焼結フェライト材料）３１内に内部電極３３が埋設され、外部電極３５ａ、３５ｂに接続されて成る。

【0073】

そして、各比抵抗測定用試料（積層コンデンサ４０）について、外部電極３５ａ、３５ｂ間に５０Ｖの電圧を３０秒間印加したときに流れる電流値を測定して抵抗値を求め、試料形状から比抵抗ρ（Ω・ｃｍ）をｌｏｇ ρで算出した。結果を表１〜５に併せて示す。

【0074】

表１〜５から明らかなように、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを含むフェライト材料の組成において、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量およびＭｎ_２Ｏ_３含有量が、図３に示す領域Ｚの範囲以内にあり、かつ、ＣｕＯが５ｍｏｌ％以下である試料では、比抵抗ρが、ｌｏｇ ρで７以上の大きさとなり、十分大きな比抵抗が得られた。これに対し、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量およびＭｎ_２Ｏ_３含有量が、図３に示す領域Ｚの範囲外にあるか、または、ＣｕＯが５ｍｏｌ％を超える試料では、比抵抗ρが、ｌｏｇ ρで７未満となった。

【0075】

また、表１〜５を参照して、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量およびＭｎ_２Ｏ_３含有量が、図３に示す領域Ｚの範囲以内にあり、かつ、ＺｎＯ含有量を６ｍｏｌ％以上とした試料では、透磁率μが３５以上となり、アンテナコイルの磁性体コアとして実用的な大きさの透磁率が得られた。また、Ｆｅ_２Ｏ_３含有量およびＭｎ_２Ｏ_３含有量が、図３に示す領域Ｚの範囲以内にあり、かつ、ＺｎＯ含有量を３３ｍｏｌ％以下とした試料では、キュリー点が１３０℃以上となり、十分なアンテナコイル動作温度が得られた。

【0076】

（実施例）
図１〜３を参照して上述した実施形態の製造方法に従って、図１〜２に示すアンテナコイル１０を作製した。本実施例においては、以下の条件を適用した。

【0077】

上記実験と同様にして、Ｆｅ_２Ｏ_３ ４２．０ｍｏｌ％、Ｍｎ_２Ｏ_３ ５．０ｍｏｌ％、ＺｎＯ ３０．０ｍｏｌ％、ＣｕＯ １．０ｍｏｌ％、ＮｉＯ ２２．０ｍｏｌ％の組成を有するフェライト材料のグリーンシートを作製した。なお、ここで使用したフェライト材料は、表２中に示すＮｏ．５２の組成に一致するものである。

【0078】

かかるフェライト材料のグリーンシートに、レーザ加工機を使用して、所定の位置にビアを形成した。その後、上記実験で使用したものと同様の内部導体用銅ペーストをビアに充填し、グリーンシートの表面に内部導体用銅ペーストを所定のパターンで印刷し、乾燥させて、導体ペースト層を形成した。

【0079】

次いで、導体ペースト層を所定のパターンで形成したフェライト材料のグリーンシートを所定枚数適切に積層した後、これらを、導体ペースト層の形成されていないフェライト材料のグリーンシートで挟持し、６０℃の温度で１００ＭＰａの圧力で圧着し、圧着ブロックを作製した。そして、この圧着ブロックを所定のサイズに切断して積層体を作製した。

【0080】

上記で得られた積層体を、銅が酸化しない酸素分圧下で４００℃に加熱して十分に脱脂した。そして、Ｎ_２−Ｈ_２−Ｈ_２Ｏ混合ガスを焼成炉に供給して、焼成炉内の温度および酸素分圧を予め調整した後、この積層体を焼成炉に投入し、温度１０００℃および酸素分圧６．７×１０^−２Ｐａ（１０００℃におけるＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧）にて２時間保持して焼成し、これにより焼結積層体を得た。

【0081】

その後、焼結積層体の底面に、上記実験で使用したものと同様の外部電極用銅ペーストをスクリーン印刷し、温度９００℃および酸素分圧４．３×１０^−３Ｐａ（９００℃におけるＣｕ−Ｃｕ_２Ｏ平衡酸素分圧）で焼き付け、更に、電解めっきによりＮｉ被膜およびＳｎ被膜を順に形成して、引出し電極を形成した。

【0082】

以上により、本実施例のアンテナコイルを作製した。なお、アンテナコイルの外径寸法は、長さ（Ｌ）１０ｍｍ、幅（Ｗ）５ｍｍ、高さ（Ｈ）０．８ｍｍとし、導体コイルのターン数は所定のインダクタンス値（１ＭＨｚで約１μＨ）が取得できるように調整した。

【0083】

（比較例）
一方、比較例として、Ｆｅ_２Ｏ_３ ４７．０ｍｏｌ％、ＺｎＯ ３０．０ｍｏｌ％、ＣｕＯ １．０ｍｏｌ％、ＮｉＯ ２２．０ｍｏｌ％の組成を有するフェライト材料のグリーンシートを使用したこと以外は、上記実施例と同様にしてアンテナコイルを作製した。なお、ここで使用したフェライト材料は、表１中に示すＮｏ．１７の組成に一致するものである。

【0084】

（評価）
以上により作製した実施例および比較例のアンテナコイルの通信距離を測定した。具体的には、実施例および比較例のアンテナコイルのそれぞれについてＩＣチップおよびコンデンサ（図示せず）を搭載してＲＦＩＤタグ４１を構成し、図５に模式的に示すように、リーダ４３のアンテナ４５に対して、ＲＦＩＤタグ４１（これは、アンテナコイルの寸法に略等しい）を、アンテナコイルのコイル長軸方向の一方の端面が対向するように配置して、リーダ４３の信号周波数（共振周波数）を１３．１〜１３．８ＭＨｚの範囲で設定し、ＲＦＩＤタグ４１をコイル長軸方向に動かして、ＲＦＩＤタグ４１とアンテナ４５との間の距離Ｌを変化させて、対向方向に通信可能な最大距離（対向通信距離）を測定した。実施例のアンテナコイルについての結果を図６に示す。

【0085】

図６から理解されるように、実施例のアンテナコイルでは、共振周波数１３．５ＭＨｚの場合、距離Ｌ＝１２８ｍｍでも通信可能であった。これに対し、比較例のアンテナコイルでは、距離Ｌをどれだけ近づけても通信できなかった。これは、比較例のアンテナコイルでは、磁性体コアの比抵抗が低く、アンテナコイルでの損失が大きくなったためであると考えられる。

【産業上の利用可能性】

【0086】

本発明の製造方法によって得られるコモンモードチョークコイルは、差動伝送方式による高速データ通信など、コモンモードノイズの低減および除去が要求される様々な用途に使用され得る。

【符号の説明】

【0087】

１ 磁性体コア
１ａ〜１ｅ・・・１ｎ、１ｘ、１ｙ 磁性体層
３ 導体コイル
３ａ〜３ｅ・・・３ｎ 導体パターン層
５ａ〜５ｅ ビア
７ａ〜７ｄ 引出し電極
１０ アンテナコイル
３１ 磁性体
３３ 内部電極
３５ａ、３５ｂ 外部電極
４０ 積層コンデンサ（磁性体の比抵抗測定用）
４１ ＲＦＩＤタグ
４３ リーダ
４５ アンテナ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】