[发明专利]天线,薄膜天线使用的磁芯元件和装备有薄膜天线的卡

说明书

本发明涉及适用于在薄膜天线的磁芯元件和由磁芯元件制造的薄膜天线。本发明还涉及装有诸如向计算机转送或从计算机接收信号的IC卡型接口和用于自动检票系统内的交通季票等薄膜天线的卡。

近来，具有个人计算机外部设备功能的PC卡，诸如外部存储设备，调制解调器等等已经投入使用。例如，具有满足PCMCIM(个人计算机存储器卡国际协会)和JEIDA(日本电子工业发展协会)标准的IC卡型接口的PC卡已经使用在包括笔记本型个人计算机的小型终端设备内。根据它们的大小尺寸，PC卡分为3类，1型、2型和3型，1型是最薄的一种。因此，已经要求用较薄的元件来生产这类薄PC卡。

主要通过具有导电性的端口的插座把PC卡联接到个人计算机上。然而，这样的联接具有一些缺点，例如端口之间不能有效地接触，不能有效地防止复制存储在卡内的信息等。

另一方面，使用电磁波耦联IC卡接口和计算机的方法可以避免非有效的接触和具有可以远程转送和/或远程接收信号的优点。

使用电磁波转送和/或接收信号的IC卡可以应用到公共汽车或铁路的季票，送滑雪者的吊索设备票，会员卡，身份证卡(ID)等等。在使用这样的IC卡时，由人工进行的检票或验票可以自动化。例如，IC卡可以用在自动检票系统中，其中，在售票窗或入口处的自动检票机从IC卡中接收对应存储在IC卡中的信息的电磁波，检验信息，然后，当没有检查出问题时打开门，或者，当检验出问题时，关闭门或者报警。这样的IC卡，象PC卡一样要求能装在如口袋或皮夹中，要求象信用卡一样薄。IC卡也能进一步提供如页面接收机一样的信息显示功能。在这种情况下，IC卡只能是接收型的。

这样薄的并通过电磁波传送和接收信号的IC卡应当配备有薄的和具有高性能的天线。按照政府的规定，IC卡的电磁波的频率范围被限制在134kHz左右的范围。

通常，作为用在卡内的天线使用铁氧体芯。然而，由于铁氧体芯是如此地脆，在卡轻微变形时就产生裂缝，具有铁氧体芯天线的卡不适合装在裤袋等中而携带。为解决这个问题，可以把卡做得抗变形。然而，生产硬性或刚性的卡导致增加生产成本并加大了卡的尺寸。同时，由于它抗变形和抗弯曲，当把它放在裤袋等处携带时，有不愉快的感觉。

JP-A-5-267922公开了汽车天线作为具有非晶质合金薄带叠层的磁芯的天线的实例。非晶质合金磁芯天线由于它的高磁导率而获得高的电感，并且由于在频率范围10～20 kHz内非结晶合金的Ω值(晶质因数)高于铁氧体而优于铁氧体磁芯天线。这里使用的Q值可以表示为Q=ωL/R，其中ω=2πf,L是感抗，和R是包括线圈损耗的电阻。

JP-A-5-267922提出所公开的非晶质磁芯天线是经过390～420℃的0.5～2小时的热处理而产生的，该天线的厚度最好是15～35μm。然而，经受上述热处理的非晶质磁芯所制成的天线在较高频率范围内，即，IC卡所使用的大约134 kHZ的频率范围不能获得足够的Ω值。

因此，本发明的目的是提供一种磁芯元件，该磁芯元件在较高的频率范围下，特别是在100 kHz或更高的频率范围下能提供具有足够天线性能的薄和抗变形的天线。

本发明的另一个目的是提供一种具有上述磁芯元件的高Ω值的天线。

本发明的又一目的是提供具有上述薄天线的薄IC卡。

作为深入研究的结果，发明人已经发现，由特定的非晶质合金或特定的毫微-结晶合金所制成的磁芯元件显示出薄天线所需要的良好的特性。基于该发现已经完成了本发明。

这样，按本发明的第一方案，提供由厚度为25μm或更薄的非晶质合金带所制成的磁芯元件，它具有下述表示的化学成份：

(Co_1-aFe_a)_100-b-c-d-eT_bSi_cB_dY_e    (1)

其中T是选自Mn、Ni、Ti、Zr、Hf、Cr、Mo、Nb、W、Ta、Cu、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Re和Sn中的至少一个元素；Y是选自C、Ge、Ga、P和Al中的至少一个元素；a是满足0≤a≤0.1的数值；b、c、d和e是原子百分比，每一个分别满足0≤b≤15、0≤c≤20、5≤d≤25、0≤e≤20和15≤c+d≤30。

按本发明的第二个方案，提供由厚度为25μm或更薄的毫微-结晶合金带组成的磁芯元件，它具有下述表示的化学组成：