CN103348533B - 天线装置 - Google Patents
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Abstract
在柔性基材(10)设置使卷绕中心部成为导体开口部(CW1、CW2)的2个漩涡状的第1线圈部(11c)以及第2线圈部(12c)、还有电连接第1线圈部和第2线圈部的布线部(112i)。另外，在柔性基材(10)的导体开口部(CW1、CW2)形成有第1狭缝(21)以及第2狭缝(22)。在柔性基材(10)的狭缝(21、22)插入磁体芯(31、32)，区分为第1区域(A1)、第2区域(A2)以及第3区域(A3)地形成T字形的切槽(S)，例如在柔性基材(10)的第3区域(布线部的形成区域)(A3)和第1区域(第1线圈部的形成区域)(A1)之间弯折，在第3区域(A3)和第2区域(第2线圈部的形成区域)(A2)之间弯折。
Description
技术领域
本发明涉及介由电磁场信号与对方侧设备通信的RFID(Radiofrequency Identification，无线射频识别)系统、短距离无线通信(NFC：Near Field Communication，近场通信)系统中使用的天线装置。
背景技术
近年来，在扩大了利用的RFID系统和短距离无线通信系统中，为了在便携式电话终端等的便携式电子设备和读写器间进行通信，或者为了在便携式电子设备彼此间进行通信，在各个设备中搭载了通信用的天线。在专利文献1中公开了这些天线中搭载于便携式电子设备的天线。
图8是表示专利文献1所公开的天线装置中的1个构成的图，图8(A)是在柔性基材10安装2个磁体芯31、32的状态的立体图，图8(B)是安装磁体芯31、32的状态的立体图。图9是形成于柔性基材10的线圈导体图案的示例的图，是将柔性基材展开的状态下的俯视图。
在图9的示例中，在柔性基材10形成线圈导体11c、12c，并在两点划线部分将该柔性基材10折弯，分别在狭缝21、22插入磁体芯31、32。在该状态下，将该2个线圈导体11c、12c连接为：通过前述2个磁体芯在内外方向上贯通2个线圈导体11c、12c的磁通所产生的电流成为同相的朝向。然后，将各自的一端形成为线圈导体连接部11t、12t。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2009/078214号
发明的概要
发明要解决的课题
如图8、图9所示那样，天线装置具备形成导体图案的柔性基材和磁体芯，导体图案具备使卷绕中心部成为导体开口部的2个线圈部，在该天线装置中，柔性基材的尺寸变大，线圈部以外的区域变宽，因此材料的使用效率差。即，在尺寸大的柔性基材形成众多天线装置形成用的导体图案来构成基于柔性基材的集合基板后，通过将该集合基板分割为天线装置用的个别的基板的方法来进行制造，但线圈部以外的区域变得仅为了保持(换取)距离而存在。另外，为了使2个线圈部以外的区域变细而仅使布线导体通过，需要除去柔性基材的不需要的部分的工序，工序数增加。另外，不得不废弃柔性基材的部分增加，从而有可能会造成成本上升。
另外，在要得到在2个线圈部的形成区域间设置弯曲部(例如折弯90°的部位)的天线装置的情况下，产生与上述相同的问题。
上述问题特别在构成线圈部以外的区域较大的、宽度方向宽的天线装置的情况下特别显著。
发明内容
本发明为解决上述的课题而提出，目的在于提供能提高柔性基材的利用效率的天线装置。
用于解决课题的手段
本发明的天线装置如下地构成。
(1)具备形成导体图案的柔性基材和磁体芯，所述导体图案具备：使卷绕中心部成为导体开口部的2个环路状或漩涡状的第1线圈部以及第2线圈部；和设于第1线圈部和第2线圈部之间的布线部，在所述柔性基材具备在所述导体开口部形成的第1狭缝以及第2狭缝，分别在所述第1狭缝以及第2狭缝插入所述磁体芯，所述天线装置的特征在于，在所述布线部具有：1处以上的折弯部，其按照所述第1线圈部以及所述第2线圈部的至少一方的相对位置从折弯前的状态变化的方式进行折弯。
(2)优选按照所述第1狭缝和第2狭缝成为平行或大致平行的方式进行折弯。
(3)优选在所述柔性基材的折弯前的状态下，所述第1狭缝以及所述第2狭缝按照所述磁体芯能被从同一方向插入地设置朝向。
(4)优选所述柔性基材在所述折弯前的状态下，所述第1线圈部的形成区域以及所述第2线圈部的形成区域与所述布线部的形成区域相邻，所述第1线圈部的形成区域与所述第2线圈部的形成区域相邻，所述柔性基材在所述第1线圈部的形成区域以及所述第2线圈部的形成区域与所述布线部的形成区域的边界形成切槽，在所述第1线圈部的形成区域与所述第2线圈部的形成区域的边界形成切槽。
(5)优选所述柔性基材在所述折弯前的状态下，按照所述第1线圈部的形成区域、所述布线部的形成区域以及所述第2线圈部的形成区域的顺序将它们直线状地配置。
(6)优选所述柔性基材在折弯前的状态下具有矩形状的外形。
发明的效果
根据本发明，柔性基材的利用效率提高，不需要除去柔性基材的不需要部分。特别是在构成集合基板来分割的情况下，获取个数增加。由此，能谋求低成本化。
附图说明
图1是表示第1实施方式的天线装置101的构造和制造顺序的图。
图2是表示天线装置101与通信对方(读写器的天线等)磁场耦合的状态下的磁通的路径的图。
图3是表示第2实施方式的天线装置102的构造和制造顺序的图，图3(A)是形成导体图案的柔性基材10的俯视图，图3(B)是表示在柔性基材10的狭缝21、22中插入磁体芯31、32的状态的俯视图，图3(C)是在柔性基材10形成切槽S的状态的俯视图，图3(D)是天线装置102的俯视图。
图4是表示第3实施方式的天线装置103的构造和制造顺序的图，图4(A)是形成导体图案的柔性基材10的俯视图，图4(B)是表示在柔性基材10的狭缝21、22插入磁体芯31、32的状态的俯视图，图4(C)是天线装置103的俯视图。
图5(A)、(B)是第5实施方式的天线装置104A、104B的俯视图。
图6是第5实施方式的天线装置105的俯视图。
图7是表示对通信终端装置的天线装置105的安装构造的概略图。
图8是表示专利文献1公开的天线装置中的1个构成的图，图8(A)是对柔性基材23安装2个磁体芯22-1、22-2的状态的立体图，图8(B)是安装磁体芯22-1、22-2的状态的立体图。
图9是表示形成在柔性基材23的线圈导体图案的示例的图，是将柔性基材展开的状态下的俯视图。
具体实施方式
《第1实施方式》
图1是表示第1实施方式的天线装置101的构造和制造顺序的图。图1(D)是天线装置101的俯视图。
图1(A)是形成导体图案的柔性基材10的俯视图。在柔性基材10设有导体图案。该导电图案具备使卷绕中心部为导体开口部CW1、CW2的2个漩涡状的第1线圈部11c以及第2线圈部12c、还有电连接第1线圈部和第2线圈部的布线部112i。第1线圈部11c的端部与连接部11t导通，第2线圈部12c的端部与连接部12t导通。在柔性基材10的导体开口部CW1、CW2形成第1狭缝21以及第2狭缝22。
图1(B)是表示在柔性基材10的狭缝21、22插入磁体芯31、32的状态的俯视图。
图1(C)是在柔性基材10形成切槽S的状态的俯视图。柔性基材10区分为第1区域A1、第2区域A2以及第3区域A3地形成T字形的切槽S。该切槽例如通过基于汤姆森(thomson)型或PINNACLE DIE的切割或激光加工而形成。
切槽S为了将柔性基材10区分为第1区域A1、第2区域A2以及第3区域A3，并在第1区域A1和第3区域A3之间折弯，在第2区域A3和第3区域A3之间折弯而设置。第1区域A1是第1线圈部11c的形成区域，第2区域A2是第2线圈部12c的形成区域，第3区域A3是布线部112i的形成区域。
柔性基材10在折弯前的状态下，第1区域A1以及第2区域A2与第3区域A3相邻，第1区域A1与第2区域A2相邻。
因此，柔性基材10，在第1区域A1和第3区域A3的边界以及第2区域A2和第3区域A3的边界形成切槽，进而在第1区域A1和第2区域A2的边界形成切槽。
图1(D)是天线装置101的俯视图。该天线装置101通过从图1(C)所示的状态折弯柔性基材10而构成。具体地，柔性基材10的第3区域(布线部的形成区域)A3和第1区域(第1线圈部的形成区域)A1之间被折弯，第3区域A3和第2区域(第2线圈部的形成区域)A2之间被折弯。另外，在以折弯的状态保持形状的情况下，在折弯部夹入双面粘合薄片，或用粘合剂来粘合。通过该折弯，第1狭缝21和第2狭缝22成为平行。
如图1所示，柔性基材10由于是单纯的矩形形状，并能通过该弯折而成为最合适的形状，因此，从集合基板的获取个数增加得最多、效率较高，几乎不产生不得不废弃的垃圾。
另外，由于能在柔性基材10的折弯前的状态下对第1狭缝21以及第2狭缝22从同一方向插入磁体芯31、32，因此制造容易。
图2是表示天线装置101与通信对方(读写器的天线等)磁场耦合的状态下的磁体的路径的图。磁通通过磁体芯31、32的内侧和外侧之间。因此，磁通对第1线圈部11c以及第2线圈部12c交链。2个线圈导体11c、12c，连接为在该磁通的交链状态下在线圈导体11c、12c产生的电流成为同相的朝向。
另外，即使在图2所示的状态下在天线装置101的下表面存在金属板等的导体面，也由于磁通通过磁体芯31、32，因此在导体面几乎不产生涡电流，能保持低损耗状态。另外，能避免谐振频率的偏离。
《第2实施方式》
图3是表示第2实施方式的天线装置102的构造和制造顺序的图。图3(D)是天线装置102的俯视图。
图3(A)是形成导体图案的柔性基材10的俯视图。在柔性基材10设有导体图案。另外，在柔性基材10形成狭缝21、22。导电图案具备：使卷绕中心部成为导体开口部CW1、CW2的2个漩涡状的第1线圈部11c以及第2线圈部12c、还有电连接第1线圈部和第2线圈部的布线部112i。第1线圈部11c的端部与连接部11t导通，第2线圈部12c的端部与连接部12t导通。柔性基材10具备形成在导体开口部CW1、CW2的第1狭缝21以及第2狭缝22。本实施方式与第1实施方式中图1(A)所示的柔性基材10相比，狭缝21、22的朝向不同。
图3(B)是表示在柔性基材10的狭缝21、22插入磁体芯31、32的状态的俯视图。
图3(C)是在柔性基材10形成切槽S的状态的俯视图。柔性基材10区分为第1区域A1、第2区域A2以及第3区域A3地形成T字形的切槽S。
切槽S为了将柔性基材10区分为第1区域A1、第2区域A2以及第3区域A3，且在第1区域A1弯折，并在第2区域A2弯折而设。第1区域A1是第1线圈部11c的形成区域，第2区域A2是第2线圈部12c的形成区域，第3区域A3是布线部112i的形成区域。
柔性基材10在弯折前的状态下，第1区域A1以及第2区域A2与第3区域A3相邻，第1区域A1与第2区域A2相邻。
因此，柔性基材10在第1区域A1和第3区域A3的边界、以及第2区域A2和第3区域A3的边界形成切槽，进而在第1区域A1和第2区域A2的边界形成切槽。
图3(D)是天线装置102的俯视图。该天线装置102通过从图3(C)所示的状态折弯柔性基材10而构成。具体地，柔性基材10的第1区域(第1线圈部的形成区域)A1的一边附近弯折，第2区域(第2线圈部的形成区域)A2的一边附近弯折。另外，在弯折的状态下保持形状的情况下，在弯折部夹入双面粘合薄片，或用粘合剂来粘合。在柔性基材10的弯折后，第1狭缝21和第2狭缝22也平行。
天线装置102与通信对方(读写器的天线等)磁场耦合的状态下的磁通的路径与图2所示的示例相同。并且，2个线圈导体11c、12c，连接为在其磁通的交链状态下在线圈导体11c、12c产生的电流成为同相的朝向。
如图3所示，柔性基材10由于是单纯的矩形形状，并能通过该弯折而成为最合适的形状，因此，从集合基板的获取个数增加得最多、效率较高，几乎不产生不得不废弃的垃圾。
《第3实施方式》
图4是表示第3实施方式的天线装置103的构造和制造顺序的图。图4(C)是天线装置103的俯视图。
图4(A)是形成导体图案的柔性基材10的俯视图。在柔性基材10设有导体图案。另外，在柔性基材10形成有狭缝21、22。导体图案具备：使卷绕中心部成为导体开口部CW1、CW2的2个漩涡状的第1线圈部11c以及第2线圈部12c、还有电连接第1线圈部和第2线圈部的布线部112i。第1线圈部11c的端部与连接部11t导通，第2线圈部12c的端部与连接部12t导通。柔性基材10具备形成在导体开口部CW1、CW2的第1狭缝21以及第2狭缝22。
图4(B)是表示在柔性基材10的狭缝21、22插入磁体芯31、32的状态的俯视图。
图4(C)是天线装置103的俯视图。该天线装置103通过从图4(C)所示的状态折弯柔性基材10而构成。
柔性基材10，在折弯前的状态下，按照第1区域(第1线圈部形成区域)A1、第3区域(布线部形成区域)A3以及第2区域(第2线圈部形成区域)A2的顺序将它们直线状地配置。柔性基材10在第1区域A1和第3区域A3之间弯折为90°(弯折线的角度为45°)，在第2区域A2和第3区域A3之间弯折为90°(弯折线的角度为45°)。另外，在弯折的状态下保持形状的情况下，在折弯部夹入双面粘合薄片，或用粘合剂来粘合。通过该弯折，第1狭缝21和第2狭缝22成为平行。
天线装置103与通信对方(读写器的天线等)磁场耦合的状态下的磁通的路径与图2所示的示例相同。并且，2个线圈导体11c、12c连接为，在其磁通的交链状态下在线圈导体11c、12c产生的电流成为同相的朝向。
如图4所示，柔性基材10由于是单纯的矩形形状，并能通过该弯折而成为最合适的形状，因此，从集合基板的获取个数增加得最多、效率较高，几乎不产生不得不废弃的垃圾。
另外，由于能在柔性基材10的折弯前的状态下对第1狭缝21以及第2狭缝22从同一方向插入磁体芯31、32，因此制造容易。
《第4实施方式》
图5(A)、图5(B)是第5实施方式的天线装置104A、104B的俯视图。
天线装置104A的基本构造与第3实施方式中图4(C)所示的天线装置103相同。在图5(A)所示的示例中，插入第1狭缝的磁体芯31和插入第2狭缝22的磁体芯32的尺寸不同。在图5(A)的示例中，磁体芯32的宽度大于磁体芯31的宽度。由此，第2区域A2长于第1区域A1。
天线装置104B的基本构造与第3实施方式的图4(C)所示的天线装置103相同。但是，使磁体芯31相对于第1狭缝21的插入方向相反，并使第1区域A1的折弯方向为与第2区域A2的折弯方向相反的方向。在这样的构造下，磁通也分别从第3区域A3的中央向磁体芯31方向以及磁体芯32方向通过。并且，将卷绕在狭缝21、22的周围的线圈导体连接为在磁通的交链状态下在2个线圈导体产生的电流成为同相的朝向。
另外，也可以使第1区域A1以及第2区域A2的弯折角度大于90°地进行弯折，以使2个磁体芯31、32的各自的轴与相同的直线重叠。
《第5实施方式》
图6是第5实施方式的天线装置105的俯视图。天线装置105的柔性基材10的基本构造与第3实施方式的图4(A)所示的相同。另外，不弯折第1区域A1，仅弯折第2区域A2。在这样的构造中，磁通也分别从第3区域A3的大致中央向磁体芯31方向以及磁体芯32方向通过。然后，卷绕在狭缝21、22的周围的线圈导体连接为在磁通的交链状态下在2个线圈导体产生的电流成为同相的朝向。另外，也可以使第2区域A2的弯折角度大于90°地进行弯折，以使2个磁体芯31、32的各自的轴所成的角度变小。
图7是表示天线装置105对通信终端装置的安装构造的概略图。在第5实施方式所示的天线装置105，能配置在通信终端装置201的筐体40的角部。由此，能作为图7所示的与包含x轴方向分量的磁通以及包含y轴方向分量的磁通的两者耦合的天线装置使用。
《其它的实施方式》
在以上所示的各实施方式中，在柔性基材10设置基于漩涡状的导体图案的线圈部，但该线圈部并不限于漩涡状，也可以是环路状。
另外，在以上所示的各实施方式中，在柔性基材10的单面形成线圈部的主要部分，但也可以通过在柔性基材的两面设置漩涡状的导体图案来设置线圈部。
另外，也可以在各实施方式中使磁体芯31、32的插入方向相反，使磁体芯中的一方的插入方向与另一方相反也没关系。即，能适宜选择与通信对方的关系。
符号的说明
A1 第1区域
A2 第2区域
A3 第3区域
CW1、CW2 导体开口部
S 切槽
10 柔性基材
11c 第1线圈部
11t 连接部
12c 第2线圈部
12t 连接部
21 第1狭缝
22 第2狭缝
31、32 磁体芯
40 筐体
101～103 天线装置
104A、104B 天线装置
105 天线装置
112i 布线部
201 通信终端装置
Claims (7)
1.一种天线装置，具备形成导体图案的柔性基材和磁体芯，
所述导体图案具备：
使卷绕中心部成为导体开口部的2个环路状或漩涡状的第1线圈部以及第2线圈部；和
设于第1线圈部和第2线圈部之间的布线部，
在所述柔性基材的所述导体开口部形成第1狭缝以及第2狭缝，并分别在所述第1狭缝以及第2狭缝插入所述磁体芯，
所述天线装置的特征在于，
在所述布线部具有：1处以上的折弯部，其进行折弯使得所述第2线圈部相对于所述第1线圈部的相对位置从折弯前的状态发生变化。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
按照所述第1狭缝和第2狭缝成为平行或大致平行的方式进行折弯。
3.根据权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于，
在所述柔性基材的折弯前的状态下，所述第1狭缝以及所述第2狭缝按照所述磁体芯被从同一方向插入地朝向。
4.根据权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于，
所述柔性基材在所述折弯前的状态下，所述第1线圈部的形成区域以及所述第2线圈部的形成区域与所述布线部的形成区域相邻，所述第1线圈部的形成区域与所述第2线圈部的形成区域相邻，
所述柔性基材在所述第1线圈部的形成区域以及所述第2线圈部的形成区域与所述布线部的形成区域的边界形成切槽，在所述第1线圈部的形成区域与所述第2线圈部的形成区域的边界形成切槽。
5.根据权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于，
所述柔性基材在所述折弯前的状态下，按照所述第1线圈部的形成区域、所述布线部的形成区域以及所述第2线圈部的形成区域的顺序将它们直线状地配置。
6.根据权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于，
所述柔性基材在折弯前的状态下具有矩形状的外形。
7.根据权利要求1或2所述的天线装置，其特征在于，
所述磁体芯，由插入到所述第1狭缝的第1磁体芯、和插入到所述第2狭缝的第2磁体芯构成，
按照相对所述第1线圈部以及所述第1磁体芯部，所述第2线圈部以及所述第2磁体芯部的相对位置从弯折前的状态发生变化的方式进行弯折。
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