CN103050779A - 一种nfc天线及其制造方法和一种nfc通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种NFC天线及其制造方法和一种NFC通信设备，在FPC电路板上印制四层走线，可以在走线长度相同的情况下，大大减小NFC天线的板框尺寸，利用NFC天线的辐射与接收实现NFC近场通讯的效果，利于实现轻量化、小型化、薄型化的NFC通信设备的制造。

Description

一种NFC天线及其制造方法和一种NFC通信设备

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种NFC天线及其制造方法和一种NFC通信设备。

背景技术

近场通讯（NFC，Near Field Communication），是一种利用磁场感应收发电磁波实现近距离电子设备之间通讯的近距离无线通讯技术，随着天线的发展，NFC天线得到了越来越广泛的应用。NFC是一种非接触式识别和互联技术，可以在移动设备、PC、智能控件等工具间进行近距离无线通信。NFC提供一种简单、触控式的解决方案，可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。

NFC作为一种能提供轻松、安全、快捷的通信的无线连接技术，其与其它的无线连接方式相比具有诸多优势：首先，其传输范围比RFID（Radio FrequencyIdentification Devices，无线射频识别）小，RFID的传输范围可以达到几米、甚至几十米，但由于NFC采取了独特的信号衰减技术，相对于RFID来说NFC具有距离近、带宽高、能耗低等特点；其次，NFC与现有非接触智能卡技术兼容，目前已经成为得到越来越多主要厂商支持的正式标准；再次，NFC还是一种近距离连接协议，其提供各种设备间轻松、安全、迅速而自动的通信。

现有技术中大多数NFC天线为贴片天线，成本较高。另外，现有的贴片NFC天线为单层或者双层板，使得NFC天线的尺寸偏大，很难应用于日益小型化的设备中。

因此，需要一种新的NFC天线及其制造方法和一种NFC通信设备，以避免上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种NFC天线及其制造方法和一种NFC通信设备，在走线长度相同的情况下，减小NFC天线的板框尺寸。

为解决上述问题，本发明提供一种NFC天线，包括：FPC电路板以及依次印制在其表面上的四层走线，所述四层走线通过过孔连接；所述四层走线沿远离FPC电路板表面方向依次为第一层走线、第二层走线、第三层走线、第四层走线，所述第一层走线、第二层走线、第三层走线均为非闭合线圈，且在所述非闭合线圈的始末端设有不同的过孔，所述第四层走线为分段走线，每段走线连接相应的两个不同的过孔，以实现三层非闭合线圈的连接。

进一步的，所述第一层走线的末端以及第四层走线的末端还设有焊盘。

进一步的，所述四层走线中的相邻两层走线之间有FR4介质层，介电常数为3.9～4.2；所述四层走线的线宽为0.2mm～0.3mm，线间距为0.2mm～0.3mm。

进一步的，所述的NFC天线还包括位于与所述四层走线所在的FPC电路板表面相对的FPC电路板表面的铁氧体。

进一步的，所述铁氧体远离所述FPC电路板表面的表面上贴有将NFC天线贴在一PCB电路板上的双面胶贴。

进一步的，所述PCB电路板为蓝牙耳机的PCB电路板。

本发明还提供一种NFC通信设备，包括一PCB电路板以及与所述PCB电路板连接的上述之一的NFC天线。

进一步的，所述NFC通信设备为蓝牙耳机。

本发明还提供一种NFC天线的制造方法，包括：

提供一FPC电路板，在所述FPC电路板上形成第一层走线，在所述第一层走线的始端设置第一过孔；

在所述第一层走线上形成第二层走线，所述第二层走线的始末端分别设置第二过孔和第三过孔；

在所述第二层走线上形成第三层走线，所述第三层走线的始末端分别设置第四过孔和第五过孔；

在所述第三层走线上形成第四层走线，所述第四层走线将第一过孔和第三过孔连接、第二过孔和第五过孔连接。

与现有技术相比，本发明提供的一种NFC天线及其制造方法和一种NFC通信设备，在FPC电路板上印制四层走线，因而在走线长度相同的情况下，减小NFC天线的板框尺寸，利于实现轻量化、小型化、薄型化的NFC通信设备的制造。

附图说明

图1是本发明一实施例的NFC天线的结构示意图；

图2是图1所示的NFC天线的第一层走线的结构示意图；

图3是图1所示的NFC天线的第二层走线的结构示意图；

图4是图1所示的NFC天线的第三层走线的结构示意图；

图5是图1所示的NFC天线的第四层走线的结构示意图；

图6是图1所示的NFC天线的制造方法流程图。

具体实施方式

本发明的核心思想是公开一种NFC天线及其制造方法和一种NFC通信设备，在FPC电路板（柔性印刷电路板）上印刷4层板走线，FPC电路板具有配线密度高、重量轻、厚度薄等特点。NFC天线做成FPC模式，可自由弯曲、折叠、卷绕，可在三维空间随意移动及伸缩；散热性能好，可以利用FPC缩小体积；可实现轻量化、小型化、薄型化，从而达到元件装置和导线连接的一体化。因而在FPC电路板上印刷4层板走线，可以在走线长度相同的情况下，大大减小NFC天线的板框尺寸，利用NFC天线的辐射与接收实现NFC近场通讯的效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“正面”、“背面”、“始端”、“末端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，例如“第一层走线上有第二层走线”，表示了基于附图所示的第一层走线和第二层走线的方位或位置关系，但是并没有表示出第一层走线和第二层走线之间的介质层及其层数，仅是为了便于描述本发明和简化描述，因此这些术语不能理解为对本发明的限制。

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明，然而，本发明可以用不同的形式实现，不应认为只是局限在所述的实施例。

请参考图1至图5，本实施例提供一种NFC天线，包括：FPC电路板10以及依次印制在其表面上的四层走线11，所述四层走线11通过过孔12相互导通连接，并通过焊盘13与一PCB电路板上的电路导通。所述四层走线沿远离FPC电路板表面方向依次排列为第一层走线111、第二层走线112、第三层走线113、第四层走线114。本实施例中，所述第一层走线111、第二层走线112、第三层走线113均为非闭合线圈，所述第四层走线114为分段走线，且相邻两层走线相互错开。

其中，所述FPC电路板10的板材可以为PI(聚酰亚胺，polymide)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯，polyethylene terephthalate)、FR4中的一种；所述四层走线中的相邻两层走线之间有FR4介质层，介电常数为3.9～4.2;FR4是一种耐燃材料等级的代号，所代表的意思是树脂材料经过燃烧状态必须能够自行熄灭的一种材料规格，它不是一种材料名称，而是一种材料等级，因此目前一般电路板所用的FR4等级材料就有非常多的种类，但是多数都是以所谓的四功能的环氧树脂加上填充剂(Filler)以及玻璃纤维所做出的复合材料，所述四层走线11采用铜、铝、银浆或上述合金的一种制成，线宽为0.2mm～0.3mm，线间距为0.2mm～0.3mm。本实施例中，FR4介质层的介电常数为4.2，所述四层走线为铜线，线宽为0.2mm，线间距为0.2mm，总长度为763.7mm。

图2所示为图1所示的NFC天线的第一层走线结构示意图。其中，第一层走线111为非闭合线圈，其始端置有第一过孔121，末端设置有焊盘131，用于焊接一PCB电路板上的电路的一端，所述PCB电路板可以为单声道蓝牙耳机、手机或者其他的便携式多媒体终端的主电路板。

图3所示为图1所示的NFC天线的第二层走线结构示意图。其中，第二层走线112为非闭合线圈，其始端置有第二过孔122，末端设置有第三过孔123。

图4所示为图1所示的NFC天线的第三层走线结构示意图。其中，第三层走线113为非闭合线圈，其始端置有第四过孔124，末端设置有第五过孔125。

图5所示为图1所示的NFC天线的第四层走线结构示意图。其中，第四层走线114为分段走线，其中一段走线连接第一过孔121和第三过孔123，实现第一层走线与第二层走线的导通连接；一段走线连接第二过孔122及第五过孔125，实现第二层走线与第三层走线的导通连接；第四层走线114的末端设有另一焊盘132，焊接所述PCB板上的电路的另一端，将第四过孔124与焊盘132连接，以使得四层走线与所述PCB板上的电路连接形成回路。

为了满足一些对NFC天线的辐射强度要求较高的设备的制造要求，可以在上述的NFC天线背面贴铁氧体，即在与所述四层走线所在的FPC电路板表面相对的FPC电路板表面上贴铁氧体，也就是说，若所述四层走线位于FPC电路板正面上，则铁氧体位于FPC电路板背面上。

进一步的，为了将NFC天线方便放置在PCB电路板上，可以在所述铁氧体远离所述FPC电路板表面的表面上贴双面胶贴，以实现NFC天线在PCB电路板上的灵活设计。

本实施例还提供一种NFC通信设备，包括一PCB电路板以及与所述PCB电路板连接的上述的NFC天线。所述NFC通信设备可以为单声道蓝牙耳机、手机或者其他的便携式多媒体终端。

请参考图1至6，本实施例还提供一种NFC天线的制造方法，包括：

S1，提供一FPC电路板10，在所述FPC电路板10上形成第一层走线111，在所述第一层走线111的始端设置第一过孔121；

S2，在所述第一层走线111上形成第二层走线112，所述第二层走线112的始末端分别设置第二过孔122和第三过孔123；

S3，在所述第二层走线112上形成第三层走线113，所述第三层走线113的始末端分别设置第四过孔124和第五过孔125；

S4，在所述第三层走线113上形成第四层走线114，所述第四层走线114将第一过孔121和第三过孔123连接、第二过孔122和第五过孔125连接。

本实施例中，由于采用四层走线，每层走线之间必定要保证不短路，因此步骤S2至S3的任一步骤中，在前一层上形成后一层中省去了中间一些过程的描述，但作为本领域技术人员完全可以自行推断出这些中间过程，例如在前一层形成后，在后一层形成之前，还包括在其上形成FR4介质层的过程。

综上所述，本实施例提供的一种NFC天线及其制造方法和一种NFC通信设备，在FPC电路板上印制四层走线，因而在走线长度相同的情况下，减小NFC天线的板框尺寸，利于实现轻量化、小型化、薄型化的NFC通信设备的制造。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种NFC天线，其特征在于，包括：FPC电路板以及依次印制在其表面上的四层走线，所述四层走线通过过孔连接；所述四层走线沿远离FPC电路板表面方向依次为第一层走线、第二层走线、第三层走线、第四层走线，所述第一层走线、第二层走线、第三层走线均为非闭合线圈，且在所述非闭合线圈的始末端设有不同的过孔，所述第四层走线为分段走线，每段走线连接相应的两个不同的过孔，以实现三层非闭合线圈的连接。

2.如权利要求1所述的NFC天线，其特征在于，所述第一层走线的末端以及第四层走线的末端还设有焊盘。

3.如权利要求1或2所述的NFC天线，其特征在于，所述四层走线中的相邻两层走线之间有FR4介质层，介电常数为3.9～4.2；所述四层走线的线宽为0.2mm～0.3mm，线间距为0.2mm～0.3mm。

4.如权利要求1或2所述的NFC天线，其特征在于，还包括位于与所述四层走线所在的FPC电路板表面相对的FPC电路板表面的铁氧体。

5.如权利要求4所述的NFC天线，其特征在于，所述铁氧体远离所述FPC电路板表面的表面上贴有将NFC天线贴在一PCB电路板上的双面胶贴。

6.如权利要求5所述的NFC天线，其特征在于，所述PCB电路板为蓝牙耳机的PCB电路板。

7.一种NFC通信设备，其特征在在于，包括一PCB电路板以及与所述PCB电路板连接的权利要求1至6中任一项所述的NFC天线。

8.如权利要求7所述的NFC通信设备，其特征在在于，所述NFC通信设备为蓝牙耳机。

9.一种权利要求1至6中任一项所述的NFC天线的制造方法，其特征在于，包括：

提供一FPC电路板，在所述FPC电路板上形成第一层走线，在所述第一层走线的始端设置第一过孔；

在所述第一层走线上形成第二层走线，所述第二层走线的始末端分别设置第二过孔和第三过孔；

在所述第二层走线上形成第三层走线，所述第三层走线的始末端分别设置第四过孔和第五过孔；

在所述第三层走线上形成第四层走线，所述第四层走线将第一过孔和第三过孔连接、第二过孔和第五过孔连接。

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