CN102414699A - 通讯装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种通信装置,其目的在于,尤其与以往相比能够抑制共振频率和最大通讯距离的偏差。在通讯装置10中,设置有终端标签(11)和磁性构件(14),该终端标签(11)用于与外部装置之间进行无线通讯;该磁性构件(14)从所述外部装置相反侧与所述终端标签(11)相对向,并且,所述磁性构件(14)由高μ’层(12)和低μ’层(13)的层叠构造形成,该高μ’层(12)被设置在所述终端标签(11)侧;该低μ’层(13)被设置得比所述高μ’层(12)更远离所述终端标签(11)侧,且复数相对磁导率的实部μ’比所述高μ’层(12)低,并且厚度尺寸比所述高μ’层(12)厚。
Description
技术领域
本发明涉及具有终端标签(タグ)和磁性构件而构成的通讯装置。
背景技术
图3是表示现有的RFID用的通讯装置的结构的模式图。如图3所示,通讯装置1为使终端标签2、磁片3、用于支承磁片3的基材4、树脂片5得以层叠的结构。还有,虽然未图示,但在各构件间还存在双面胶带和粘着层而使各构件间得以接合。
另外如图3所示,树脂片5经由粘着层(未图示)被贴装在例如移动电话6的表面。
在图3所示的通讯装置1上未设置磁片3的结构中,存在以下问题:在来自读写器的磁场的作用下,在构成移动电话6的构件上产生涡电流,由涡电流造成的反磁场,会抵消掉无线通讯所需要的磁场。因此如图3这样,将磁片3设于终端标签2的背面侧(移动电话6)侧,磁片3能够将来自读写器的磁通拉到终端标签2侧,使磁通贯通读写器的天线和终端标签2的天线之间,能够使得由终端标签2的天线接收的信号输出功率的衰减量减少,可以实现RFID特性的提高。
先行技术文献
专利文献1:国际公开第2007/037494号
专利文献2:特开2007-233824号公报
专利文献3:特开2006-127424号公报
发明要解决的技术问题
使用图3所示结构的现有的通讯装置1,更换磁片3的种类,求得共振频率和最大通讯距离。还有,在实验中,首先,以没有在移动电话6上贴装通讯装置1的状态(通讯装置1单体)进行。
在实验中,制作使用了以下的表3所示的磁片A~D的现有例1~4的各通讯装置。
[表3]
磁片 | 最大通讯距离[mm] | 共振频率[MHz] | μ’ | μ” | t[μm] | μ’×t | |
现有例1 | A 80R-0.05t | 26 | 16.15 | 82.7 | 24.56 | 49 | 4.07 |
现有例2 | B 60R-0.05t | 25 | 16.36 | 67.7 | 17.95 | 49 | 3.32 |
现有例3 | C 40R-0.05t | 33 | 16.72 | 45.3 | 6.20 | 43 | 1.95 |
现有例4 | D 3M-5010B | 34 | 16.54 | 19.9 | 1.00 | 101 | 2.01 |
磁片A~C是アルプス(Alps)电气制,磁片D是3M制造。
如表3所示,各磁片A~D的复数相对磁导率的实部μ’在大致20~80的范围内示出不同的值。各磁片A~D的厚度尺寸示于表1中。另外,基材4的厚度也包含粘着层且约为70μm。另外,树脂片5的厚度也包含粘着层且约为170μm。另外,介于终端标签2和磁片3之间的双面胶带的厚度约为10μm。
读写器使用DENSO WAVE PR-301RKM。而且现有例1~4的各通讯装置1(没有贴装在移动电话上的单体的状态)的共振频率和最大通讯距离的实验结果示出在上述的表3和图4中。
接着,将上述现有例1~4的各通讯装置1贴装在移动电话上,在该状态下测量共振频率和最大通讯距离。其实验结果示出在图4中。
如表3和图4所示,若将现有例1~4的各通讯装置贴装在移动电话上的情况、和以未贴装的单体进行使用时的情况加以比较,则共振频率和最大通讯距离发生很大变化,偏差巨大。特别是如图4所示,在将现有例1~4的各通讯装置贴装在移动电话上的状态下,共振频率的偏差非常大。
这样,在现有的结构中,如果使磁片3的复数相对磁导率的实部μ’的值变化,则共振频率和最大通讯距离的偏差增大。因此,为了在使用不同μ’的磁片3时使共振频率和最大通讯距离的变化(偏差)减小,需要作为隔片发挥功能的树脂片5的厚度等按照与所使用的磁片3的种类相吻合的方式每次加以调节。
另外,如图4的实验结果所示可知,即使用于通讯装置的磁片3的复数相对磁导率的实部μ’相同,在通信装置贴装在移动电话上时和未贴装时,共振频率和最大通讯距离仍发生很大变化。
在专利文献1~3中公开的是关于RFID用通讯装置的发明。但是在上述专利文献中,没有关于上述现有课题的认识,当然也没有公开用于使其解决的手段。
还有,在专利文献1中,能够使屏蔽层(磁性层)多层化而使磁导率具有倾斜性(第15页的16行~17行)的记载存在,但有关究竟以哪种结构使磁导率具有倾斜性却没有具体体现。
发明内容
因此,本发明正是为了解决上述现有的课题,其目的在于,提供一种通信装置,其与以往相比,能够抑制共振频率和最大通讯距离的偏差。
解决本技术问题的技术手段
本发明是一种通讯装置,其设置有:用于与外部装置之间进行无线通讯的终端标签;从所述外部装置相反侧与所述终端标签相对向的磁性构件,其特征在于,所述磁性构件由高μ’层和低μ’层的层叠构造形成,所述高μ’层被设置在所述终端标签侧;所述低μ’层被设置得比所述高μ’层更远离所述终端标签侧、且复数相对磁导率的实部μ’比所述高μ’层低、并且厚度尺寸比所述高μ’层厚。
在本发明中,在终端标签侧配置复数相对磁导率的实部μ’高且厚度尺寸薄的高μ’层,在远离终端标签侧配置复数相对磁导率的实部μ’低且厚度尺寸厚的低μ’层。根据该结构,在高μ’层的复数相对磁导率的实部μ’适宜变更时,共振频率和最大通讯距离变化(偏差)在与以往相比下可以更有效地得以抑制。而且在本发明中,通讯装置邻域有无金属所对应的共振频率和最大通讯距离的偏差在与以往相比下也可有效地得以抑制。
在本发明中,所述高μ’层的复数相对磁导率的实部μ’优选在15~100的范围内。在该范围内,即使μ’变化,共振频率和最大通讯距离的偏差在与以往相比下也可有效地得以抑制。另外,所述低μ’层的复数相对磁导率的实部μ’优选在1~15的范围内。另外在本发明中,在所述高μ’层的厚度尺寸设为t1、所述低μ’层的厚度尺寸设为t2时,厚度比(t2/t1)优选为5~30的范围内。由此,高μ’层的复数相对磁导率的实部μ’的值的变更和制造上的偏差所对应的共振频率和最大通讯距离的偏差、或者通信装置的邻域有无金属所对应的共振频率和最大通讯距离的偏差,在与以往相比下可以有效地得以抑制
另外,在本发明中,所述高μ’层的厚度尺寸t1优选为30~200μm的范围内。
根据本发明的通讯装置的结构,在高μ’层的复数相对磁导率的实部μ’适宜变更时,共振频率和最大通讯距离的变化(偏差)在与以往相比下也可有效地得以抑制。而且在本发明中,通讯装置邻域有无金属所对应的共振频率和最大通讯距离的偏差在与以往相比下也可有效地得以抑制。
附图说明
图1是本实施方式的通讯装置的纵剖面图。
图2是表示实施例1~4的共振频率和最大通讯距离的关系的标绘图。
图3是现有例的通讯装置的纵剖面图。
图4是表示实施例1~4的共振频率和最大通讯距离的关系的标绘图。
具体实施方式
图1是本实施方式的通讯装置10的纵剖面图。
本实施方式的通讯装置10作为RFID(Radio Frequency ID)使用。通讯装置10具有如下而构成:终端标签11,其具有天线和IC芯片;磁性构件14,其从读写器(未图示)的相反侧与终端标签11相对向。
磁性构件14由如下层叠构造构成:复数相对磁导率的实部μ’高的高μ’层12;复数相对磁导率的实部μ’比高μ’层12低的低μ’层13。
高μ’层12和低μ’层13均以片状形成,低μ’层13的厚度尺寸t2形成得比高μ’层12厚度尺寸t1厚。
另外,如图1所示,高μ’层12设置在比低μ’层13更靠近终端标签11之侧。
如图1所示,在低μ’层13的与高μ’层12接触的反面13a侧,设有接合层15,通讯装置10经由接合层15被贴装在移动电话等的电子设备16的表面。电子设备16在其表面或内部设有金属,因此如图1所示,通过将通讯装置10贴装在电子设备16的表面上,就处于金属靠近通讯装置10的状态。
还有,将通讯装置10贴装在电子设备16之前的状态下,在接合层15的表面,设有可以剥离的保护片(保护构件)。而且,通过剥下所述保护片,而使通讯装置10贴装在电子设备16上。如此根据本实施方式,能够简单地将通讯装置10贴装在电子设备16上而与读写器之间进行无线通讯,另外,也可以不剥下保护片而以通讯装置10单体进行使用。
在此,在接合层15中,作为粘着层能够使用丙烯酸系粘着剂或附有丙烯酸系粘着剂的聚酯薄膜粘着胶带等。
还有,虽然图1中未图示,但在终端标签11和高μ’层12之间、以及高μ’层12和低μ’层13之间还夹设有双面胶带和粘着层等的接合层。
在本实施方式中,没有限定高μ’层12和低μ’层13的材质,不过,例如,高μ’层12是Fe-Al-Si系合金和Fe-M-Cr-P-C(M为Sn、In、Zn、Ga、Al、Ni、B、Si的任意一种或两种以上)系合金等的软磁性材料的粉体和鳞片由粘合剂树脂结合的结构。另外,低μ’层13是铁氧体和坡莫合金等的软磁性材料的粉体和鳞片由粘合剂树脂结合的结构。
在本实施方式中,高μ’层12的复数相对磁导率的实部μ’优选为15~100的范围内,更优选为20~80的范围内。
另外,低μ’层13的复数相对磁导率的实部μ’优选为1~15的范围内,更优选为1~10左右的范围内。
另外,高μ’层12的复数相对磁导率的实部μ’和低μ’层13的复数相对磁导率的实部μ’的差,优选为20~80左右。
另外,低μ’层13对高μ’层12的厚度比(t2/t1)优选为5~30的范围内,更优选为9~21左右。另外,这时高μ’层12的厚度t1优选为30μm~200μm的范围内,更优选为50μm~110μm左右。
在本实施方式中,磁性构件14由层叠构造形成,但是,在终端标签11侧配置高μ’层12,并且采用将低μ’层13的部分不如以往那样为非磁性的层而从磁性构件14整体看使电子设备16侧的大部分的区域为略带有一点点磁性的低μ’层13,即使高μ’层12的复数相对磁导率的实部μ’适宜变更、具体来说即使μ’在15~100的范围内(优选在20~80的范围内)变更,也能够使共振频率和最大通讯距离的变化(偏差)减小。此外,在通讯装置10作为单体使用时、和在如图1这样将通讯装置10贴装在电子设备16上使用时,即,对于通讯装置10的邻域有无金属,也可将共振频率和最大通讯距离的偏差在与以往相比下加以抑制。
另外在本实施方式中,即使高μ’层12和低μ’层13的复数相对磁导率的实部μ’在制造上有偏差,与以往相比,也可以抑制共振频率和最大通讯距离的偏差。
还有在本实施方式中,是在终端标签11侧配置高μ’层12,但若使高μ’层12和低μ’层13颠倒地层叠,则本来应该将来自读写器的磁通拉到终端标签11侧的高μ’层12就远离终端标签11,因此最大通讯距离本身就小,另外,高μ’层12的复数相对磁导率的实部μ’的变更和通讯装置的邻域有无金属所对应的、共振频率和最大通讯距离的偏差,被认为不能有效地减小。
另外在本实施方式中,将低μ’层13的复数相对磁导率的实部μ’规定在1~15(优选为1~10)的范围内,此外,在5~30(优选9~21)的范围内规定厚度比(t2/t1),如上述,与以往相比,可以更有效地抑制共振频率和最大通讯距离变化(偏差)。而且在本发明中,高μ’层12的复数相对磁导率的实部μ’的变更和μ’在制造上的偏差所对应的共振频率和最大通讯距离的偏差、或者通信装置10的邻域有无金属所对应的共振频率和最大通讯距离的偏差,与以往相比可以有效地得以抑制。
另外在本实施方式中,未设置图3所示的现有的结构这样的基材4,因此能够减少各构件间的接合层数。因此,能够抑制与接合层的厚度的偏差相伴的通讯装置10的整体厚度的偏差。
实施例
使用在高μ’层12具有以下的表1所示的特性的磁片,制作实施例1~5的通讯装置10。还有各实施例1~5的低μ’层13,全部使用表1所示的铁氧体片。
[表1]
在实施例1~4的高μ’层12,使用了アルプス电气制磁片。另外,在实施例5的高μ’层12使用了3M制的磁片。mm单位的数值表示片厚。另外表1中登载了各磁片的复数相对磁导率的实部μ’等。
在具有上述的磁片的图1的通讯装置10中,使大约10μm厚的双面胶带介于终端标签11和高μ’层12之间,且使大约50μm厚的粘着层介于高μ’层12和低μ’层13之间。另外作为图1所示的接合层15,使用125μm厚的双面胶带。
实验中,首先求得终端标签11单体的共振频率和最大通讯距离。读写器使用DENSO WAVE PR-301RKM。该实验结果示出在图2中。在RFID系统中,规定频率fc为13.56MHz,但该实验中所使用的终端标签11单体的共振频率设定为比13.56MHz大的值。
其次,将表1所示的各实施例1~5的通讯装置10如图1这样贴装在移动电话上,在该状态下求得共振频率和最大通讯距离。该实验结果示出在以下的表2和图2中。
[表2]
各实施例1~5的高μ’层12的复数相对磁导率的实部μ’在20~80左右的范围内不同,但即使高μ’层12的复数相对磁导率的实部μ’的值如此变化,如图2所示,仍能够减少各实施例的共振频率和最大通讯距离的偏差。
接着,测量各实施例1~5的通讯装置10单体的共振频率。该实验结果显示在上述表2中。
如表2所示可知,在通讯装置10贴装于移动电话得以使用时(有金属靠近通讯装置10的状态)、和在通讯装置10作为单体得以使用时,共振频率的偏移非常小。
符号说明
10 通讯装置
11 终端标签
12 高μ’层
13 低μ’层
14 磁性构件
15 接合层
16 电子设备
Claims (5)
1.一种通讯装置,其设置有终端标签和磁性构件,该终端标签用于与外部装置之间进行无线通讯;该磁性构件从所述外部装置相反侧与所述终端标签相对向,其特征在于,
所述磁性构件由高μ’层和低μ’层的层叠构造形成,所述高μ’层被设置在所述终端标签侧;所述低μ’层被设置得比所述高μ’层更远离所述终端标签侧、且复数相对磁导率的实部μ’比所述高μ’层低、并且厚度尺寸比所述高μ’层厚。
2.根据权利要求1所述的通讯装置,其中,
所述高μ’层的复数相对磁导率的实部μ’在15~100的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的通讯装置,其中,
所述低μ’层的复数相对磁导率的实部μ’在1~15的范围内。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的通讯装置,其中,
在所述高μ’层的厚度尺寸设为t1、所述低μ’层的厚度尺寸设为t2时,厚度比即t2/t1为5~30的范围内。
5.根据权利要求4所述的通讯装置,其中,
所述高μ’层的厚度尺寸t1为30~200μm的范围内。
Applications Claiming Priority (3)
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