JP4253151B2 - アンテナコイルの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として非接触ＩＣカードに関し、特にアンテナコイルの形成手段に好適なアンテナコイルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、非接触カードのアンテナコイルは、銅箔のエッチング・導電性ペーストによる印刷・マグネットワイヤーなどにより形成している。これらのアンテナコイルの形成手段を比較すると、マグネットワイヤーを用いる方法が最も資材費が低い。
【０００３】
マグネットワイヤーにてアンテナコイルを形成する場合、超音波による埋込・熱軟化性樹脂の加熱埋込・マグネットワイヤーの通電加熱による埋込などがある。図７は、従来技術の超音波埋込によるワイヤー埋込工程を示す図である。図７より、超音波による埋込は、マグネットワイヤー１１をノズル２１に超音波ホーン２２の超音波振動を加え、シート上をなぞりながら埋め込むため、埋込速度に限界があり、アンテナコイル形成時間は１０数秒を要す。さらに、超音波ホーン２２や超音波振動子駆動回路２３等が高価であり、処理能力が低く高価な装置構成となり、アンテナコイルの製造コストが高くなる。
【０００４】
図８は、熱軟化性樹脂を用いたワイヤー埋込工程の前工程を示す図である。また、図９は、熱軟化性樹脂を用いたワイヤー埋込工程の後工程を示す図である。アンテナコイル１４に別ステージでマグネットワイヤーを巻き付け、アンテナコイル１４を巻線しておき、一方で熱軟化性樹脂３１を塗布したシート１２を熱定盤３２の上で予熱しておく。図８に示すように、アンテナコイル１４を予熱済み熱軟化性樹脂３１に押しつけ、アンテナコイル１４を転写する。
【０００５】
この後、図９に示すように、アンテナコイル１４を熱軟化性樹脂３１から引き剥がしてアンテナコイル１４を形成するものである。アンテナコイル１４の固定に適した熱軟化性樹脂３１は、加熱時に粘着性を持つものが望ましく、必然的に高価な樹脂を使用せざるを得ない。このため、製造コストの低減には限界がある。
【０００６】
マグネットワイヤーの通電加熱は、通電時間が１秒以下で埋込可能であり、副資材も必要無いため、アンテナコイルの形成コストは最も低減しうる。通電加熱によるアンテナコイルの形成では、マグネットワイヤーに鋭利な導通刃を一定の荷重にて押し付け、被覆を破り導通を取る方法が最も簡易である。
【０００７】
図１０は、従来の通電加熱に用いる導通刃を示す図である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図１０に示すように、導通刃を用いるアンテナコイルの製造方法の場合、導通刃４１に荷重を付与するため、加圧バネ４２などを別個に設置し、導通刃４１を押し付ける場合、機構が複雑になる上、導通刃４１と電源との配線４３を別個に設置する必要がある。直径φ０.１０ｍｍ程度のマグネットワイヤーを通電梅子魅する場合、適正な通電電流は１０〜１５Ａであり、配線の太さは公称断面積で２.０ｍｍ^２以上必要となる。（通産省告示第２７１号−１９６５改正通産省令第４４０号−１９６８より）導通刃４１と配線４３は、ガイドブッシュ４４を貫通しているシャフト４５により機械的に結合しているため、配線４３の曲げ強さが導通刃４１の押しつけ荷重に大きく影響する。
【０００９】
従って、本発明の目的は、刃先への配線の曲げ強さによる接触荷重変動を排除することができ、通電埋込を容易かつ安定して行うことができるアンテナコイルの製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、金属板の端面に鋭利な刃を持ち、前記刃に平行な切り込みを１つ以上有する導通刃を用いることにより解決される。また、前記金属板をモリブデン又はタングステンを含む金属にて形成することにより、刃先強度とバネ性を兼ね備えた導通刃とすることができる。
【００１４】
即ち、本発明は、金属板の端面に、マグネットワイヤーの被覆を破るとともに、前記マグネットワイヤーに導通するための鋭利な刃を持ち、前記金属板の中間部に、前記刃の刃先と平行である切り込みを１つ以上有する導通用押圧冶具の、前記刃をアンテナコイルに押圧して通電することにより、前記アンテナコイルを樹脂内に固定するアンテナコイルの製造方法である。
【００１５】
また、本発明は、前記導通用冶具の金属板が、２枚の押さえ板の間に保持され、内部にて微動移動する上記のアンテナコイルの製造方法である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態による導通用押圧冶具およびアンテナコイルの製造方法について、以下に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態による導通用押圧冶具の斜視図である。導通用押圧冶具は、モリブデンやタングステン等の高温強度が高く、硬度の高い材料にて製作する。これは、マグネットワイヤーの被覆を、導通用押圧治具１の先端の刃先２で破る際に、刃先変形を防止するためと、通電時に刃先２を通じて大電流が流れ、接触部が高温になり、刃先２が損傷することを防止するためである。前記モリブデンやタングステンの他には、銅タングステン合金、銀タングステン合金、タングステンカーバード等の溶接電極材料が適している。また、これらの合金は、弾性限界が比較的高く、導通刃構造を工夫することで、バネ性を付与しやすい利点がある。
【００１８】
導通用押圧冶具の刃先２は、刃先角９０°前後の角度となるように研削される。切り込み３ａ〜３ｆは、刃先と並行に設けられ、複数切り込み３ａ〜３ｆを設置することで、刃先２の変位−荷重の特性を（バネ定数）任意に設定可能である。切り込み３ａ〜３ｆによって形成される弾性変形部４ａ〜４ｅは、切り込み３ａ〜３ｆの間隔を調節することにより、通電電流を許容する断面積が容易に得られることは明かである。穴５は、導通刃固定に用いられ、配線６の端子７が固定ボルト８により共締めされる。
【００１９】
図２は、本発明の実施の形態による導通用押圧治具の弾性変形の説明図である。図２より、導通用押圧治具１がマグネットワイヤー１１に接触した際の弾性変形が起こり、切り込み３ａ〜３ｆは、交互に設置されているので、刃先２の変位は、ほぼ垂直になり、刃先長手方向の変位は極小となる。
【００２０】
図３は、本発明の実施の形態による導通用押圧治具のユニットの側面図である。図４は、本発明の実施の形態による導通用押圧治具のユニットの正面図である。また、図５は、本発明の実施の形態による導通用押圧治具のユニットの斜視図である。ここで、導通用押圧冶具を固定するブロック９と押さえ板１０は、硬度の高い導通用押圧冶具１の側面と擦れ合うため、焼入鋼等を用い、導通刃の板厚方向の変位を押さえる。これにより、導通用押圧冶具１の刃先２の位置を正確に位置決めすることができる。
【００２１】
図６は、本発明の実施の形態による導通用押圧治具のユニットを組み込んだ巻線治具の斜視図である。図６に示すように、巻線治具１３に導通用押圧冶具１が組み込まれている。こうした導通用押圧治具１の構造であれば、刃先２がマグネットワイヤー１１と接触し変位しても、埋込電流は弾性変形部４ａ〜４ｅを通ることができる。また、刃先２への配線が不要であるため、刃先２の接触荷重に配線の影響は無く、導通刃１周辺の構造は非常に簡略化される。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、刃先への配線の曲げ強さによる接触荷重変動を排除することができ、通電埋込を容易かつ安定して行うことができるアンテナコイルの製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による導通用押圧冶具の斜視図。
【図２】本発明の実施の形態による導通用押圧冶具の弾性変形の説明図。
【図３】本発明の実施の形態による導通用押圧冶具のユニットの側面図。
【図４】本発明の実施の形態による導通用押圧冶具のユニットの正面図。
【図５】本発明の実施の形態による導通用押圧冶具のユニットの斜視図。
【図６】本発明の実施の形態による導通用押圧冶具のユニットを組み込んだ巻線治具の斜視図。
【図７】従来技術の超音波埋込によるワイヤー押込工程を示す図。
【図８】従来技術の熱軟化性樹脂によるワイヤー押込工程の前工程を示す図。
【図９】従来技術の熱軟化性樹脂によるワイヤー押込工程の後工程を示す図。
【図１０】従来の通電加熱による導通刃を示す図。
【符号の説明】
１ 導通用押圧冶具
２ 刃先
３ａ〜３ｆ 切り込み
４ａ〜４ｅ 弾性変形部
５ 固定穴
６ 配線
７ 端子
８ 固定ボルト
９ ブロック
１０ 押さえ板
１１ マグネットワイヤー
１２ シート
１３ 巻線治具
１４ アンテナコイル
２１ ノズル
２２ 超音波ホーン
２３ 超音波振動子駆動回路
３１ 熱軟化性樹脂
３２ 熱定盤
４１ 導通刃
４２ 加圧バネ
４３ 配線
４４ ガイドブッシュ
４５ シャフト

Claims (2)

1. 金属板の端面に、マグネットワイヤーの被覆を破るとともに、前記マグネットワイヤーに導通するための鋭利な刃を持ち、前記金属板の中間部に、前記刃の刃先と平行である切り込みを１つ以上有する導通用押圧冶具の、前記刃をアンテナコイルに押圧して通電することにより、前記アンテナコイルを樹脂内に固定することを特徴とするアンテナコイルの製造方法。
2. 前記導通用冶具の金属板は、２枚の押さえ板の間に保持され、内部にて微動移動することを特徴とする請求項１に記載のアンテナコイルの製造方法。

Images