CN103703616A

CN103703616A - 天线

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Publication number: CN103703616A
Application number: CN201280036144.1A
Authority: CN
Inventors: 中村真贵; 冈本浩志; 三木裕彦
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2011-07-22
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2032-07-20
Also published as: WO2013015222A1; KR20140038500A; JP5839036B2; US9559421B2; CN103703616B; JPWO2013015222A1; US20140168026A1; KR101850806B1

Abstract

本发明提供一种天线，其具有卷绕导线而成的空芯线圈、与线圈连接的中继构件、及将中继构件的一部分和线圈覆盖的板状的磁性构件，中继构件具备基板和形成在基板上的一对端子构件，所述基板具有供线圈的引出线穿过的切口部，各端子构件具有与引出线的端部连接的内侧端子部、与外部电路连接的外侧端子部、及将内侧端子部与外侧端子部连结的线路部，重叠在磁性构件上的线圈及中继构件的一部分固定于在线圈的非传输面侧设置的第一粘接层，内侧端子部形成在与磁性构件重叠的区域内、或者由磁性构件的切口部包围的区域内。

Description

天线

技术领域

本发明涉及便携式电话等小型无线通信装置所使用的磁感应式小电力无线通信、例如RFID(Radio Frequency Identification)用的天线，尤其是涉及与利用了13.56MHz的通信频带的NFC(Near Field Communication)对应的近距离无线通信用天线。

背景技术

作为进行近距离无线通信的系统，众所周知有IC卡系统。图20表示IC卡系统的结构的一例(日本特开2010-200061号)。以从读写装置向发射机应答器的数据传输为例来说明该IC卡系统的结构及动作。作为数据的读写装置的读写器280(以下简称作“天线装置”)具备第一近距离无线通信用天线1a，通过第一近距离无线通信用天线1a所产生的电磁波，在天线装置280的周围形成磁场。当将作为发射机应答器的IC卡285接近天线装置280时，设置在IC卡285内的第二近距离无线通信用天线1b与第一近距离无线通信用天线1a磁耦合，在电磁感应的作用下集成电路68接受电力的供给，并且在IC卡285与天线装置280之间按照预先设定好的协议(例如ISO14443、15693、18092等)进行数据传输。

天线装置280具备半导体70、第一滤波器(噪声滤波器)71、匹配电路72和第二滤波器73。半导体70包括发送电路、接收电路、调制电路、解调电路、控制器等。天线共振电路66包括第一近距离无线通信用天线1a、共振电容器65、电阻(未图示)。天线共振电路66的共振频率设定为用于通信的固有频率(例如13.56MHz)，在所述频率下，天线共振电路66的阻抗的实部实际上处于短路状态。天线共振电路66经由阻抗匹配电路72而与半导体70连接。

半导体70内的发送电路的与调制电路连接的输出端Tx经由EMC对策用的第一滤波器71而与阻抗匹配电路72连接。此外，半导体70内的接收电路的与解调电路连接的输入端Rx经由具备串联连接的电阻及电容器的第二滤波器73而与第一滤波器71和阻抗匹配电路72的连接点连接。

半导体70内的发送电路及接收电路由控制器控制为动作/非动作状态。从振荡器向发送电路供给与调谐频率对应的频率(例如13.56MHz)的信号，该信号被按照规定的协议调制而向天线共振电路66供给。天线共振电路66的第一近距离无线通信用天线1a以规定的耦合系数与IC卡285的第二近距离无线通信用天线1b磁耦合，向IC卡285发出发送信号(载波信号)。另外，来自IC卡285的接收信号(载波信号)在被第二滤波器73的电阻抑制后由半导体70内的接收电路接收。

这样的系统所使用的近距离无线通信用天线(以下简称作“天线”)通常如图21所示，由在基板410的面上呈螺旋状卷绕的线圈10构成。该天线1也被称作平面线圈，适于低高度化。当在线圈10中流过高频电流时，以基板410为界在线圈侧及其相反侧产生实际上均等的磁通，但仅是线圈侧的磁通有助于通信，而且由于磁通不会波及到远方，因此通信距离短。以下，将磁通用于通信这一侧称作传输面侧，将磁通没有用于通信这一侧称作非传输面侧。

在无线通信装置中，通常在天线1的附近配置由金属制的片材、框体等构成的金属屏蔽件。这种情况下，在线圈10与金属屏蔽件之间形成寄生电容，在金属屏蔽件中产生涡电流而使得线圈10的电感降低，天线1的共振频率发生变动。而且由于会产生涡电流损失，因此为了弥补该损失而需要增加向线圈10的供电，致使电池的消耗增加。此外，对通信不起作用的磁通对其它部件而言成为噪声，可能会造成妨碍。

针对这样的问题，提出了在天线的非传输面侧粘贴导磁率高的磁性构件(日本特开2004-166175号)。图22(a)及图22(b)表示具有这样的结构的读写器用天线1。天线1具备设置在金属屏蔽件26上的板状的磁性构件30、粘贴在板状的磁性构件30的上表面的线圈10。由于线圈10所产生的磁通250专门通过磁性构件30，因此磁通不会向粘贴有磁性构件30这一侧(非传输面侧)扩散，而是在未粘贴磁性构件30这一侧(传输面侧)广泛传播(具有指向性)。由于在金属屏蔽件26与线圈10之间夹设有磁性构件30，因此没有形成寄生电容，在金属屏蔽件26中产生的涡电流也减少。

利用电磁感应进行电力及数据的传输从很早以前就已知。例如，在非接触充电用天线中，将由漆包线构成的线圈固定在磁性构件的表面。为了处理比小电力无线通信大的电力(例如在线圈中流过1A左右的电流)，通常使用线径为1mm左右的漆包线，对线圈的端部不进行固定以使其变形自如。

在要仿效非接触充电用天线的结构来构成小电力无线通信用天线时，可知会产生以下的问题。由于在小电力无线通信天线中处理的电力至多不过15mA左右，因此可以使用线径为100μm以下这么小的导线，线圈的形成也容易。然而，由于线圈细，因此在线圈端部处于自由状态的情况下，引出线在微小的外力下就容易变形。因此，与其它电路的连接方法受到限定。此外，在将天线弯曲或者将天线呈曲面状配置的情况下，在引出线上作用有张力，可能会使线圈的导线断线或使线圈松解。

虽然可以加粗线圈的导线以增加强度，但由于线圈变厚，尤其是在线圈端部处线圈的卷绕部分与引出线重叠，因此对应于导线的线径而天线进一步变厚。在用于便携式电话等小型无线通信装置的情况下，优选薄且小型的天线，因此需要在基板上设置收容引出线的狭缝，来防止天线的厚度增加。

在像IC卡系统那样厚度存在限制的用途中，为了形成不易产生断线等且容易操作的薄的天线，需要尽可能地减薄线圈。因此，取代漆包线等导线，通过对金属箔或金属蒸镀膜进行蚀刻而在柔性基板上构成被称作印制线圈的线圈(日本特开2004-166175号)，或者将导电性膏剂呈线圈状地印刷，并将得到的线圈状导体图案向粘贴膜转印，来构成天线。然而，就印制线圈的情况而言，需要抗蚀图案形成工序、蚀刻工序等，另外，就印刷线圈而言，需要印刷工序、转印工序等，因此比使用了导线的线圈的造价高。

此外，就印制线圈而言，厚度为30μm左右，因此为了防止天线的Q值等特性产生问题，而需要将印制线圈形成得宽幅以减小电阻。因此，在匝数相同的情况下，印制线圈的占有面积大于导线线圈的占有面积，妨碍天线的小型化。当为了收容于规定的尺寸而减少线圈的匝数时，会导致电感降低且通信距离缩短。虽然能够增厚导体图案，但相应地价格会变高。

发明内容

【发明要解决的课题】

因而，本发明的目的在于提供一种具备如下导线线圈的天线，该导线线圈比印制线圈等廉价且高度低，容易与其它电路连接且引出线不易断线。

【用于解决课题的手段】

本发明的天线的特征在于，具备卷绕导线而成的空芯线圈、与所述线圈连接的中继构件、及将所述中继构件的一部分和所述线圈覆盖的板状的磁性构件，

所述中继构件具备基板和形成在所述基板上的一对端子构件，所述基板具有供所述线圈的引出线穿过的切口部，各端子构件具有与所述引出线的端部连接的内侧端子部、与外部电路连接的外侧端子部、及将所述内侧端子部与所述外侧端子部连结的线路部，

重叠在所述磁性构件上的所述线圈及所述中继构件的一部分固定于在所述线圈的非传输面侧设置的第一粘接层，

所述内侧端子部形成在与所述磁性构件重叠的区域内、或者由设置在所述磁性构件上的孔或切口部包围的区域内。

在本发明的一实施方式中，所述中继构件具有与所述磁性构件重叠的第一区域、从所述磁性构件的外缘延伸出的第二区域，设置在所述第二区域上的所述外侧端子部向所述磁性构件侧露出。

在本发明的另一实施方式中，所述中继构件的所述第二区域向磁性构件侧折弯，所述外侧端子部出现在所述磁性构件的表面侧。

在本发明的又一实施方式中，所述线圈及所述中继构件均由设置在所述线圈的传输面侧的第二粘接层覆盖。

在本发明的再一实施方式中，在所述磁性构件的非传输面侧粘贴有由树脂膜构成的保护层。

在本发明的再一实施方式中，所述中继构件延伸至所述线圈的内周侧。

在本发明的再一实施方式中，所述磁性构件由固定在第一粘接层上的多个小片部构成，而具有柔性。

在本发明的再一实施方式中，所述多个小片部通过将所述磁性构件沿着其狭缝、通孔或凹部进行分割而形成。

【发明效果】

能够得到如下的近距离无线通信用天线，该近距离无线通信用天线使用由漆包线等导线构成的线圈、具有内侧端子部及外侧端子部且不与线圈重叠的中继构件，将线圈的引出线与内侧端子部连接时，引出线的连接部不会变得过厚且高度低，容易与其它电路连接。重叠在磁性构件上的线圈及中继构件的一部分固定于第一粘接层，且内侧端子部形成在与磁性构件重叠的区域内、或者由设置在磁性构件上的孔或切口部包围的区域内，因此具有引出线与中继构件的连接部受到保护从而引出线不易断线这样的优点。而且，将磁性构件分割成多个小片部时，能够得到具有也可容易地追随曲面这样的柔性的天线。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式涉及的天线的俯视图。

图2是表示本发明的第一实施方式涉及的天线的仰视图。

图3是表示本发明的第一实施方式涉及的天线所使用的中继构件的俯视图。

图4是表示本发明的第一实施方式涉及的天线中的线圈和中继构件的连接结构的俯视图。

图5是表示本发明的第一实施方式涉及的天线的内部结构的分解立体图。

图6是表示本发明的第一实施方式涉及的天线的内部结构的局部剖视图。

图7是表示本发明的第二实施方式涉及的天线的仰视图。

图8(a)是表示本发明的第三实施方式涉及的天线的仰视图。

图8(b)是图8(a)的A-A剖视图。

图9是表示本发明的第四实施方式涉及的天线的立体图。

图10是表示本发明的第五实施方式涉及的天线的仰视图。

图11是表示本发明的第六实施方式涉及的天线的俯视图。

图12是表示本发明的第六实施方式涉及的天线的仰视图。

图13是表示本发明的第六实施方式涉及的天线的内部结构的分解立体图。

图14是表示本发明的第六实施方式涉及的天线中的线圈和中继构件的连接结构的俯视图。

图15(a)是表示本发明的第七实施方式涉及的天线的仰视图。

图15(b)是表示图15(a)的天线中的中继构件的俯视图。

图16是表示内置有天线的便携式电话的内部结构的局部剖视图。

图17是表示内置有天线的便携式电话的立体图。

图18(a)是表示本发明的天线的第一组装工序的立体图。

图18(b)是表示本发明的天线的第二组装工序的立体图。

图18(c)是表示本发明的天线的第三组装工序的立体图。

图18(d)是表示本发明的天线的第四组装工序的立体图。

图19是表示天线的通信距离的评价方法的简图。

图20是表示天线装置的电路结构的框图。

图21是表示现有的天线的一例的俯视图。

图22(a)是表示现有的天线的另一例的立体图。

图22(b)是表示现有的天线的另一例的剖视图。

具体实施方式

参照附图来说明本发明的实施方式涉及的天线，如无特别强调，则各实施方式的有关天线的说明也适用于其它实施方式的天线。尤其是有关各部件的材质的说明在各实施方式中均通用。

第一实施方式

(1)结构

图1～图6表示本发明的第一实施方式涉及的天线。图1表示从传输面侧观察到的天线，图2表示从非传输面侧观察到的天线，图3表示天线所使用的中继构件，图4表示线圈和中继构件的连接结构，图5表示天线的内部结构，图6局部性地表示天线的剖面结构。

图1～图6所示的天线1具备：由漆包线那样的导线形成的线圈10；覆盖该线圈10的第一面(非传输面)的平板状磁性构件30；具有与线圈10的引出线11a、11b连接的内侧端子部21a、21b的中继构件20。线圈10及中继构件20配置在后述的磁性构件组装体31与粘接层组装体32之间，且通过粘接层12a、12c而与磁性构件30一体化。

将导线呈螺旋状卷绕而成的线圈10具有从外周端接续的引出线11a和从内周端接续的引出线11b所处的引出部。如图4所示，中继构件20配置在线圈10的外侧且配置在接近线圈10的引出部的位置，因此中继构件20和线圈10这两者未重叠，不会使厚度增加。线圈10的引出线11a、11b穿过中继构件20的圆弧状切口部153而与内侧端子部21a、21b连接，因此能够防止引出线11a、11b与中继构件20的干涉，从而防止断线等不良情况。在本实施方式中，中继构件20形成为矩形板状，但并不限定为该形状。

例如图4所示，在将漆包自粘线卷绕四圈而形成平面状线圈的情况下，内周侧引出线11b与三圈量的导线交叉的部分变厚，但由于导线非常细，因此对天线整体的厚度没有造成实质上的影响，而且也容易追随线圈10的弯曲等变形。

图3所示的中继构件20具备：具有供线圈10的引出线11a、11b穿过的切口部153的矩形形状的基板25；设置在基板25上的一对端子构件(导体图案)26a、26b。端子构件26a、26b在对置的边(内侧边及外侧边)之间平行地延伸。各端子构件26a、26b包括：与线圈10的各引出线11a、11b的端部连接的内侧端子部21a、21b；与供电电路等其它电路连接的外侧端子部22a、22b；将内侧端子部21a、21b与外侧端子部22a、22b一体地连结的线路部23a、23b。内侧端子部21a、21b及外侧端子部22a、22b均在中继构件20的同一主面上露出，但也可以形成在不同的主面上。

中继构件20包括与磁性构件30重叠的第一区域20a、从磁性构件30的外缘延伸出的第二区域20b。在中继构件20的第一区域20a中，在与线圈10不重叠的部位设有内侧端子部21a、21b、在第二区域20b中设有经由线路部23a、23b而与内侧端子部21a、21b连结的外侧端子部22a、22b。优选外侧端子部22a、22b出现在磁性构件30侧的面上。

与线圈10的引出线11a、11b连接的内侧端子部21a、21b被磁性构件30或粘接层12a、12c覆盖，因此能够对引出线11a、11b与内侧端子部21a、21b的连接部进行保护，防止引出线11a、11b的断线。

若预先制作出线圈10的引出线11a、11b与内侧端子部21a、21b连接而成的中继构件一体线圈33，则天线1与其它电路的连接仅通过在中继构件20的突出的第二区域20b中设置的外侧端子部22a、22b就能够简单地进行。向外侧端子部22a、22b的连接除了钎焊以外，还可以使用金属端子的压接等。

中继构件20在连接线路23a、23b之间具有天线组装时的定位用孔部152，在外缘具有一对半圆状切口部153、153，但它们的位置及数目也可以根据需要而变更。需要说明的是，在其它图中。有时为了简化而省略了孔部及切口部。

引出线11a、11b与内侧端子部21a、21b可以焊接连接，但优选通过热压接、超声波振动焊接等来连接。在热压接中，利用被加热后的压接头将引出线11a、11b的端部压到内侧端子部21a、21b上来进行热扩散接合。在超声波振动焊接中，利用超声波振动头将引出线11a、11b的端部压到内侧端子部21a、21b上，并利用振动能来进行加压接合。根据这样的连接方法，由磁性构件30覆盖的内侧端子部21a、21b的连接部不会变高，因此能够防止天线变厚。以下，将通过在内侧端子部21a、21b上连接引出线11a、11b而一体化有中继构件20的线圈10称作中继构件一体线圈33。

为了防止磁性构件30的破裂或缺欠，且为了在即使磁性构件30发生了破裂时也能防止碎片脱落，优选如图5所示那样，在磁性构件30的非传输面上隔着粘接层12b来粘贴树脂膜15作为保护层。此外，在粘接层12c的表面上设有对该粘接层12c进行保护的剥离覆层(聚酯膜)16。而且，也可以用其它的粘接层来覆盖中继构件20。在将天线粘贴于被粘贴体时除去剥离覆层16。将一体化有保护层15等的磁性构件30称作磁性构件组装体31，将一体化有剥离覆层16的粘接层12c称作粘接层组装体32。

足以覆盖线圈10整体和中继构件20的一部分这样大小的磁性构件30隔着粘接层12a配置在线圈10的非传输面侧。若线圈10的外周缘与软磁性构件30的外周缘的面方向间隔窄，则软磁性构件30的位置错动等会对漏磁通具有大的影响，根据天线的不同而电特性(电感、Q值、共振频率等)发生变动，所以可通信的距离也发生变动。因而，为了避免产生电特性的变动，间隔必须足够大。具体而言，优选间隔为0.5mm以上。

如图5所示，在磁性构件30与将线圈10和中继构件20连接而成的中继构件一体线圈33之间夹设的第一粘接层12a优选具有能够吸收线圈10及中继构件20所产生的高低差这种程度的厚度。优选中继构件一体线圈33也由第二粘接层12c覆盖。第二粘接层12c用于对线圈10及中继构件20进行保护，并且用于在无线通信装置内固定天线1。

优选任一粘接层12a、12b、12c都具有足以追随被粘贴物的形状的柔性，且容易通过加热下的按压而发生变形。若这样的粘接层使用由丙烯酸系粘接材料构成的单层带或在两面具有丙烯酸系粘接剂的双面带，则容易操作。

当决定线圈10与磁性构件30的层叠方向间隔的粘接层12a的厚度增大时，通过磁性构件30的磁通减少，通信距离缩短。另一方面，需要粘接层12a、12c对层叠的结构构件的厚度之差(高低差)进行吸收。因此，优选在10～100μm的范围内选择粘接层12a、12c的厚度。

在使用烧结铁氧体板等脆性构件作为磁性构件30的情况下，可能会因操作而产生破裂或缺欠。因此，预先在磁性构件30上粘贴保护层15的话，能够防止磁性构件30的破裂等，并且还能防止因破裂等而产生的小片的脱落。

优选保护层15由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等挠性绝缘膜构成。若考虑到天线1的厚度，则优选保护层15的厚度为150μm以下。由于磁性构件30由粘接层12a及保护层15来保持，因此即使磁性构件30破裂，碎片也不会分离。此外，由于保护层15会抑制破裂的扩大，因此能够防止磁性构件30的实际有效导磁率的降低，从而抑制天线的共振频率的变动。

图6表示天线1的剖面的详细情况。在图示的例子中，线圈10的传输面侧的粘接层12c比其它的粘接层12a、12b厚。由于线圈10及中继构件20由薄的粘接层12a和厚的粘接层12c夹持，因此线圈10接近磁性构件30，且线圈10所产生的高低差得以吸收。若增厚粘接层12a，则线圈10与磁性构件30的间隔会扩宽，磁通的泄漏增多。

(2)结构部件

(a)线圈

线圈10通过将导线呈螺旋状卷绕两周以上而成，从其内端及外端引出引出线11a、11b。线圈10的尺寸根据要安装天线1的空间的大小来决定，优选具有尽可能大的面积。导线可以是单线及多芯线中的任一种，优选单线以利于天线1的低高度化。具体而言，优选单线的漆包线，更优选具有热粘性涂层的漆包线(自粘线)。利用自粘线容易实现线圈10的一体化。优选单线的线径为30～100μm。当小于30μm时，不仅在卷绕时容易发生断线，而且在组装时线圈10也容易变形，难以操作，且Q值也差。另一方面，当超过100μm时，天线1不仅会变得过厚，而且在利用粘接层将线圈10固定于磁性构件30时会卷入空气，致使线圈10的固接强度降低。

(b)中继构件

在天线1需要具有挠性的情况下，优选中继构件20为在聚酰亚胺膜构成的基板25上形成有端子构件26a、26b的所谓的柔性印制基板。在天线1不需要具有挠性的情况下，可以使用由玻璃纤维强化环氧树脂构成的刚性基板。另外，也可以使用复合了柔性印制基板和刚性基板的刚柔基板。

中继构件20比30μm薄的话会强度不足。而且，中继构件20比200μm厚的话，中继构件20与线圈10的引出线11a、11b的重复部会变得过厚，与其它部分之间产生高低差。高低差本身对天线1的特性没有影响，但由于厚度的局部增大而无法确保传输面侧的平坦度，会产生如下问题：不仅可能会妨碍天线1的配置(粘贴)，而且要吸收局部的厚度时会使天线1整体变厚。因而，优选中继构件20的厚度为30～200μm，更优选为40～150μm。

中继构件20可以通过光刻法形成在柔性基板或刚性基板上。具体而言，在基板的一面上粘贴金属箔，在金属箔上涂敷感光性抗蚀剂后进行图制曝光，将规定的图案部以外的抗蚀膜除去，利用化学蚀刻将露出的金属箔除去，由此来形成由抗蚀膜覆盖的导体图案，以使金属箔从导体图案的两端部进行局部露出的方式除去抗蚀膜，从而形成内侧端子部21a、21b及外侧端子部22a、22b露出了的端子构件(导体图案)26a、26b。

(c)磁性构件

磁性构件30只要形成为足以覆盖线圈10及引出线11a、11b这样的大小即可。磁性构件30的厚度也取决于所使用的软磁性材料的导磁率等磁特性，优选为50～300μm。

作为构成磁性构件30的软磁性材料，可以举出Ni系、Mn系、Li系等的软磁性铁氧体、Fe-Si合金、Fe基或Co基的非结晶合金、超微晶软磁性合金等软磁性合金。在使用软磁性铁氧体作为磁性材料的情况下，将通过刮板法等公知的片材化技术而得到的生片加工成规定的形状，在保持单层的状态或将多层层叠的状态下进行烧结。在进行层叠时，可以层叠不同的软磁性铁氧体的生片以使层与层的磁特性不同。而且，在使用非结晶合金或超微晶软磁性合金作为磁性材料的情况下，这些合金通常呈带状，因此通过将这些合金加工成规定形状的片材，在单层或层叠的状态下构成磁性构件30。而且，可以在将非结晶合金或超微晶软磁性合金形成为粉状或薄片状之后分散到树脂或橡胶中来实现片材化。

[2]第二实施方式

图7表示本发明的第二实施方式涉及的天线，表示具备由分离的多个小片部18构成的磁性构件30的天线。该天线除了将磁性构件30分割以外，与第一实施方式涉及的天线相同，因此省略对共同部分的说明，以下，仅对磁性构件30详细地进行说明。

在使用刚性的烧结铁氧体板作为磁性构件30的情况下，天线1不具有变形性(弯曲性)，但若利用分离的多个小片部18来构成磁性构件30，则天线1成为变形自如(弯曲自如)。另外，在使用非结晶合金或超微晶软磁性合金作为磁性构件30的情况下，若将合金片材分割成多个小片部18，则能够抑制涡电流的产生。相邻的小片部之间的空间成为磁间隙，但利用树脂膜15来防止小片部的间隔扩宽，因此能够防止导磁率的降低，从而抑制天线1的共振频率的变动。在任一情况下，天线1都不局限于配置在平坦面上，可以配置在曲面上，因此利用由多个小片部18构成的磁性构件30的变形性来使天线1的配置的自由度增加。小片部18至少由粘接层12a保持。

优选小片部18形成为一边1～5mm的矩形形状，但为了防止破裂的发生及传播，也可以形成为不定形。考虑到狭缝等的加工性，优选小片部18形成为1～5mm×5mm的矩形形状。

为了获得由分离了的多个小片部18构成的磁性构件30，(a)在磁性构件30上粘贴线圈10而形成天线之后，沿着在磁性构件30的至少一方的主面上形成的狭缝19a、19b、通孔或凹部(未图示)对磁性构件30进行分割，或者(b)在预先形成磁性构件组装体31及中继构件一体线圈33的情况下，在粘贴中继构件一体线圈33之前对磁性构件30进行分割，或者(c)将预先形成的磁性材料所构成的多个小片部18接近配置在粘接层上。需要说明的是，为了形成具有狭缝、通孔或凹部的磁性构件30，在软磁性材料的生片上设置狭缝、通孔或凹部。

[3]第三实施方式

图8(a)及图8(b)表示本发明的第三实施方式涉及的天线。与中继构件20向磁性构件30的外侧突出的到目前为止所示的结构不同，在本实施方式中，中继构件20的第二区域20b向磁性构件30的非传输面侧折弯，并由双面带等固定。当中继构件20的第二区域20b向磁性构件30的非传输面侧折弯时，向线圈10的传输面侧露出的外侧端子部22a、22b出现在磁性构件30的表面侧。若内侧端子部21a、21b及外侧端子部22a、22b形成在中继构件20的不同的主面上，则内侧端子部21a、21b也向磁性构件30的非传输面侧露出。通过该结构，能够减小天线的配置面积。

[4]第四实施方式

图9表示本发明的第四实施方式涉及的天线。在该天线中，在线圈10的内侧对磁性构件30等以不会对天线特性造成大的影响的程度进行穿孔，来形成开口部17。通过该结构，能够将天线1容易地粘贴在不平坦的面上，且能够使天线1的重量减轻与开口部17对应的量。而且，在将天线1配置于电池附近的情况下，还能够防止因电池的膨胀引起的干涉。

[5]第五实施方式

图10表示本发明的第五实施方式涉及的天线。在该天线中，在磁性构件30的一部分(中继构件20的面向内侧端子部21a、21b的区域)设有切口部30a。内侧端子部21a、21b及其附近与引出线11a、11b重叠，因此局部地变厚，但通过在磁性构件30上设置孔或切口部30a，能够防止该局部的厚壁化。而且，线圈10的引出线11a、11b与内侧端子部21a、21b的连接部由磁性构件30的孔或切口部30a包围而受到保护，因此能够防止引出线11a、11b的断线。

[6]第六实施方式

图11～图14表示本发明的第六实施方式涉及的天线。图11从传输面侧表示天线，图12从非传输面侧表示天线，图13表示天线的内部结构，图14表示线圈和中继构件的连接结构。该天线的特征在于中继构件的形状，其它部分基本上与图1等所示的天线相同。因而，以下主要对中继构件的形状进行说明。

中继构件20的基板25具有在一边具有一对突出部25a、25b的大致矩形形状的平面形状。一对端子构件26a、26b以各内侧端子部21a、21b位于各突出部25a、25b且外侧端子部22a、22b位于与具有突出部25a、25b的边对置的边(外侧的边)的附近的方式，在基板25上沿着长度方向平行地延伸。内侧端子部21a、21b及外侧端子部22a、22b形成在基板25的同一面上。在一对突出部25a、25b之间的狭缝状切口部24设有两个切口部125a、125b。

如图14所示，基板25的突出部25a、25b与线圈10重叠，内侧端子部21a、21b位于线圈10的内周侧。线圈10的引出线11a、11b在突出部25a、25b的面上通过而与位于线圈10的内周侧的内侧端子部21a、21b连接。供引出线11a通过的切口部125a优选设置在接近线圈10的外周侧端部的位置(接近突出部25a的根部的位置)，且供引出线11b通过的切口部125b优选设置在接近线圈10的内周侧端部的位置(从突出部25b的根部稍离开的位置)。通过该结构，将引出线11a、11b的配线位置固定，且线圈10的引出线11a、11b引出的部分由一对突出部25a、25b夹持，因此引出线11a、11b不会从线圈松解。而且，由于中继构件20向粘接层12a、12c的粘接面积大，因此能够可靠地防止中继构件20的分离。由于中继构件20的突出部25a、25b与线圈10的一部分重叠，因此优选中继构件20尽可能地薄，具体而言优选为100μm以下的厚度。

[7]第七实施方式

也可以如图15(a)及图15(b)所示那样，中继构件20的基板25的延长部25c存在于除线圈10的部分以外的大致磁性构件30的整面上。在延长部25c中，在与线圈10对应的部分设有圆环状孔部25d。通过该结构，能够使中继构件20与粘接层12a、12c的连接强度增加，并且能够利用中继构件20来消除线圈10的厚度所引起的高低差。

在第一～第七实施方式中，(a)与线圈10的引出线11a、11b连接的内侧端子部21a、21b由磁性构件组装体31和粘接层组装体32包围，或者(b)如图10所示，即使在磁性构件30设有切口部30a的情况下，也是三方由磁性构件组装体31包围，且主面的一方由粘接层保持，因此变形受到限制，能够可靠地防止导线的断线。若向切口部30a填充环氧系粘接剂等绝缘树脂，则能够进一步抑制变形，可靠地实现内侧端子部21a、21b的绝缘。

[8]无线通信装置

图16及图17表示便携式电话作为使用了近距离无线通信用天线的无线通信装置的一例。便携式电话200在合成树脂制框体110配置有显示器装置201、键盘220等，在合成树脂制框体110的内部具有无线通信用电路基板126、锂离子电池这样的电池封装体120等。

在框体110内，天线1的磁性构件30侧与基板126对置，线圈10侧与不妨碍和其它天线的电磁耦合的框体110侧对置。在图16所示的例中，天线1以磁性构件30与电池封装体120对置的方式，粘贴在电池封装体120的正上方的框体110的位置处。天线1的外侧端子部22a、22b位于磁性构件30侧，因此能够通过设置在基板126上的连接销180等连接机构，容易地与设置在基板126上的供电电路等连接。

磁性构件30与线圈10的磁心同时作为磁轭发挥功能。电池封装体120的壳体由铝等金属构成，但即使电池封装体120与天线1接近，也能够通过磁性构件30来防止线圈10与电池封装体120的金属制壳体的电磁波干涉，因此能够维持优越的天线特性。

[9]天线的组装方法

以下，参照图18(a)～图18(d)，对具有图5所示的基本结构的本发明的天线的组装详细地进行说明。如图18(a)所示，天线的组装使用具有多个矩形形状凹部216及多个定位销310的组装夹具300。各凹部216具有能够收容磁性构件组装体31的大小及深度。在各凹部216的对置的两边上分别设有定位销310。

在各凹部216中以保护层15成为下侧且粘接层12a成为上侧的方式收容一个磁性构件组装体31。收容在各凹部216中的磁性构件组装体31的粘接层12a的表面与组装夹具300的形成有定位销310的面为相同或稍高。

在粘接层12a的表面上粘贴预先组装好的中继构件一体线圈33。中继构件一体线圈33的组装所使用的线圈卷绕夹具(未图示)具有凸缘部、在其大致中心竖立设置的棱柱状芯部、配置中继构件20的凹部。在棱柱状芯部卷绕导线来形成方形的线圈10，向凸缘部的凹部引出线圈10的端部并以规定的长度切断而形成引出线11a、11b，在凹部将中继构件20以内侧端子部21a、21b在上的方式配置，接着在内侧端子部21a、21b焊接线圈10的引出线11a、11b，由此制作出中继构件一体线圈33。

线圈卷绕夹具具有与组装夹具300的定位销310对应的定位孔、用于拆卸中继构件一体线圈33的压出销。使装配于线圈卷绕夹具的状态下的中继构件一体线圈33与磁性构件组装体31对置，向线圈卷绕夹具的定位孔插入组装夹具300的定位销310，利用线圈卷绕夹具的压出销将中继构件一体线圈33按压到粘接层12a上，在将线圈10及中继构件20粘贴到粘接层12a之后，将线圈卷绕夹具拆卸。

图18(b)表示在收容于各凹部216中的磁性构件组装体31上粘贴有中继构件一体线圈33的状态。组装夹具300的定位销310的一方穿过中继构件20的定位用孔部152。形成有线圈10及其引出线11a、11b以及中继构件20的内侧端子部21a、21b的区域通过粘接层12a而粘贴于磁性构件30。

如图18(c)所示，在组装夹具300上的中继构件一体线圈33上，将具有定位用孔部210的粘接层组装体32以粘接层12c在下且组装夹具300的定位销310穿过粘接层组装体32的定位用孔部210的方式粘贴。在100℃下进行按压，使整体一体化。在将组装夹具300拆卸时，如图18(d)所示，得到多个天线1呈一列地配置在带状的剥离覆层16上的天线集合体。将剥离覆层16切断而可以分割成各个天线1。

通过以下的实施例更加详细地说明本发明，但本发明并不局限于此。

实施例1

将线径为80μm的漆包自粘线卷绕四圈，制作出长边35mm及短边25mm的矩形平面状线圈10。而且，中继构件20使用厚度100μm且外形为10mm×10mm的聚酰亚胺膜所构成的柔性基板。各粘接层由丙烯酸系粘接剂的双面带构成，粘接层12a、12b的厚度为30μm，粘接层12c的厚度为100μm。作为保护层15，使用厚度30μm的PET膜。

作为磁性构件30，使用厚度160μm且长边40mm及短边30mm的矩形形状烧结铁氧体板。烧结铁氧体板具有48.5mol％的Fe₂O₃、20mol％的ZnO、22.7mol％的NiO及8.8mol％的CuO构成的组合(总计100mol％)、及180的初始导磁率。

使用上述的部件，得到了图1所示的天线。就该天线而言，包括中继构件20在内的宽度为35.5mm，长度为40mm，最大厚度为0.5mm(除剥离覆层以外)，具有2.9μH的自电感。

实施例2

具有图13所示的基本结构的天线如下这样制作。首先，将两面粘贴有剥离覆层16、16的厚度100μm的粘接层12c(一边22mm的正方形形状)固定在具有平坦面的夹具上。在除去表面的剥离覆层16之后，将线径为80μm的漆包自粘线卷绕八圈而成的一边约19mm的正方形平面状线圈10按压并粘贴到粘接层12c上。

将厚度70μm的聚酰亚胺柔性基板所构成的中继构件20与线圈10重叠后，将中继构件20的包括突出部25a、25b在内的区域粘贴到粘接层12c上。从中继构件20的狭缝状切口部24引出线圈10的引出线11a、11b，并将引出线11a、11b的端部与中继构件20的内侧端子部21a、21b焊接。

将具有厚度200μm的磁性构件30(与实施例1相同组成的烧结铁氧体板)及厚度100μm的粘接层12a的一边22mm的正方形形状磁性构件组装体31以重叠的方式按压粘贴到中继构件20及线圈10上。磁性构件30在与中继构件20的内侧端子部21a、21b对应的部位具有切口部30a。就如此得到的天线1而言，包括中继构件20在内的长度为33mm，宽度为22mm，最大厚度为0.7mm(除剥离纸以外)，具有2.3μH的自电感。

利用图19所示的评价系统进行了天线和IC标签的通信。作为评价装置，使用了具备非接触数据通信所需的信号处理电路、及存储有信息的IC芯片部件等的Takaya株式会社制的读写模块TR3-202。天线与IC标签之间的通信的最大距离在实施例1中为57mm，在实施例2中为43mm，均是在实际应用上充分的通信距离。

Claims

1.一种天线，其特征在于，

所述天线具备卷绕导线而成的空芯线圈、与所述线圈连接的中继构件、及将所述中继构件的一部分和所述线圈覆盖的板状的磁性构件，

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，

所述中继构件具有与所述磁性构件重叠的第一区域、从所述磁性构件的外缘延伸出的第二区域，

设置在所述第二区域上的所述外侧端子部向所述磁性构件侧露出。

3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，

所述中继构件的所述第二区域向磁性构件侧折弯，所述外侧端子部出现在所述磁性构件的表面侧。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的天线，其特征在于，

所述线圈及所述中继构件均由设置在所述线圈的传输面侧的第二粘接层覆盖。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的天线，其特征在于，

在所述磁性构件的非传输面侧粘贴有由树脂膜构成的保护层。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的天线，其特征在于，

所述中继构件延伸至所述线圈的内周侧。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的天线，其特征在于，

所述磁性构件由固定在第一粘接层上的多个小片部构成，而具有柔性。

8.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，

所述多个小片部通过将所述磁性构件沿着其狭缝、通孔或凹部进行分割而形成。