CN103794851B - 一种nfc天线、移动终端及天线的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种NFC天线、移动终端及天线的制作方法，NFC天线包括：主板，其上设置有主线路及通孔，主线路包括呈螺旋状的第一线路及位于第一线路的外围末端的第一馈点，通孔位于所述第一线路的圈内；折叠板，其自主板的一端沿通孔弯曲延伸形成，折叠板上设置有折叠线路，折叠线路包括与第一线路电连接的第二线路及位于第二线路的末端的第二馈点，且第二馈点与第一馈点位于第一线路的同一侧。本发明提供的NFC天线制作工艺简单、成本较低且电性能稳定可靠。

Description

一种NFC天线、移动终端及天线的制作方法

技术领域

本发明涉及一种通信装置，尤其涉及一种NFC天线、移动终端及天线的制作方法。

背景技术

现今，大量的电子产品具有无线传输的功能，在无线传输系统中，天线是用来发射及接收电磁波能量的重要元件，随着天线的发展，NFC天线（NearFieldCommunication天线，近场耦合天线）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（RadioFrequencyIdentificationDevices，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，且NFC是一种近距离的私密通信方式；同时，NFC比红外更快、更可靠且简单得多，其不用像红外那样必须严格的对齐才能传输数据；另外，与蓝牙相比，NFC面向近距离交易，适用于交换财务信息或敏感的个人信息等重要数据，所以，NFC在门禁、公交、手机支付等领域内发挥着巨大的作用。

NFC天线通常包括呈一圈圈环绕的线圈状的线路，在NFC天线的首尾即线路的首尾均设置有馈点，但NFC天线需要将首尾的两个馈点设置于线圈的同一侧。为了解决上述问题，传统的做法通常有两种：第一种，采用过孔的方式，即采用双面铜箔（基材的两面覆盖有铜箔的板）加过孔来实现，其需要钻孔、孔镀、及双面制作线路，在双面板的底层设置出带有一馈点的导线，且该导线通过导电的孔壁与双面板的顶层的线路电导通，从而实现两馈点在线圈（即环绕的线路形成的线圈）的同一侧。双面板比单面板成本高，由于很少布线的底层需要蚀刻的面积大，其造成双面板上铜箔的浪费及环境污染，且其工序较复杂，以致又增加了成本，而且，经过的工序越多，双面板形成的NFC天线受到的污染及干扰越多，其会降低成品的电性能。第二种，采用跳线桥接的方式，即在单面板的线路上印刷屏蔽层后再在屏蔽层上印刷导电线路层，以使天线一端的馈点横跨天线的一部分后与另一馈点位于线圈的同一侧。这种方法需要多次印刷、烘烤，工序较复杂且增加了成本的同时也影响NFC天线的电性能的稳定可靠性。而且，上述两种方法因其制程限制，在过孔或印刷过桥的位置均存在短路风险，品质极不稳定。

可以理解的是，本部分的陈述仅仅提供与本发明相关的背景信息，可能构成或不构成所谓的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术中NFC天线的电性能较差、制作工艺复杂、成本较高的缺陷，提供一种制作工艺简单、成本较低且电性能稳定可靠的NFC天线。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种NFC天线，其包括：主板，其上设置有主线路及通孔，主线路包括呈螺旋状的第一线路及位于第一线路的外围末端的第一馈点，通孔位于所述第一线路的圈内；折叠板，其自主板的一端沿通孔弯曲延伸形成，折叠板上设置有折叠线路，折叠线路包括与第一线路电连接的第二线路及位于第二线路的末端的第二馈点，且第二馈点与第一馈点位于所述第一线路的同一侧。

在上述NFC天线中，还包括位于主板及折叠板之间的用于将折叠板固定于主板上的粘合层。

在上述NFC天线中，所述折叠板与主板一体成型。

在上述NFC天线中，所述主板上设置有便于折叠板弯曲的标记。

在上述NFC天线中，还包括用于连接电镀引线以电镀所述主线路的电镀扩展件，所述电镀扩展件位于主线路的边缘处且与主线路连接。

在上述NFC天线中，所述电镀扩展件为铜片或铁片或铝片。

在上述NFC天线中，还包括导电衬垫，所述导电衬垫设置于所述第一馈点和/或第二馈点上。

在上述NFC天线中，还包括磁片，磁片横跨所述通孔并固定在主板上。

为了更好的解决上述技术问题，本发明还提供了一种移动终端，其包括：终端本体及外壳，外壳的内壁上设置有NFC天线，且该NFC天线为上述NFC天线中任意一种。

为了更好的解决上述技术问题，本发明还提供了一种NFC天线的制作方法，其依次包括以下步骤：

S1、制作线路板：在单面铜箔上制作线路及制作通孔，所述线路板包括主板及折叠板，主板包括主线路及通孔，主线路包括呈螺旋状的第一线路及位于第一线路的外围末端的第一馈点，通孔位于所述第一线路的圈内，折叠板包括与第一线路电连接的第二线路及位于第二线路的末端的第二馈点；

S2、折叠线路板，将折叠板自主板的一端沿通孔弯折至第二馈点与第一馈点位于第一线路的同一侧。

本发明提供的NFC天线及其制作方法，主要通过在主板旁边设置折叠板，主板上设置主线路及通孔，且折叠板自主板的一端沿通孔弯曲延伸形成，同时，折叠板上的第二馈点通过折叠板沿通孔的弯曲延伸至与第一馈点均位于第一线路的同一侧。故其仅仅通过弯曲延伸即可使第一馈点及第二馈点达到NFC天线对两个馈点的要求，且其制作时只需沿通孔弯曲折叠即可，故其制作工艺十分简单，制作出的NFC天线的结构简单且电性能稳定可靠。

附图说明

图1是制作完的线路板第二次折叠后形成的NFC天线的结构示意图；

图2是图1所示实施例中将折叠板沿通孔第一次折叠后形成的结构示意图；

图3是本发明又一实施例中完成步骤S1后形成的线路板的结构示意图；

图4是图3所示实施例第一次折叠后形成的结构示意图；

图5是图3所示实施例第二次折叠后形成的NFC天线的结构示意图；

图6是本发明一实施例形成的NFC天线的结构示意图；

图7是本发明一实施例中第一馈点的结构示意图；

图8是本发明提供的一优选实施例中NFC天线的制作流程图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明提供的NFC天线主要通过将折叠板2自主板1的一端沿通孔12弯折，直至第二馈点212与第一馈点112位于第一线路111的同一侧。故其通过含有主线路11和通孔12的主板1及含有折叠线路21的折叠板2结合折叠即可简单的制作出NFC天线。

参见图1至7所示，本发明提供的NFC天线，其主要包括主板1及折叠板2。主板1包括主线路11及通孔12，主线路11包括第一线路111及第一馈点112。第一线路111呈螺旋状，第一线路111为主板1上的铜箔形成的导线，且导线为一圈一圈的环绕形成，第一馈点112位于圈状的导线的外围的末端，通孔12位于所述第一线路111的圈内。折叠板2上设置有折叠线路21，折叠线路21包括与第一线路111电连接的第二线路211及位于第二线路211的末端的第二馈点212。折叠板2自主板1的一端沿通孔12弯曲延伸形成，且第二馈点212与第一馈点112位于所述第一线路111的同一侧。即折叠板2在与主板1连接的区域沿通孔12弯曲形成，折叠板2可在与主板1连接的区域沿通孔12经一次或两次或多次挠曲直至第二馈点212与第一馈点112位于所述第一线路111的同一侧。

当第一馈点112与第二馈点212均位于第一线路111的同一侧时，即可实现NFC天线需要第一馈点112与第二馈点212均位于线圈的同一侧的要求。折叠板2与主板1之间可以存在一连接区域，也可折叠板2与主板1直接连接，优选地，折叠板2与主板1一体成型。主板1及折叠板2均可为硬质线路板也可为柔性线路板，在NFC天线中，主板1及折叠板2通常为柔性线路板。主板1及折叠板2可以为单面板或双面板或多层板，优选地，主板1及折叠板2均为单面板，其可大大降低NFC天线的成本，且通过单面板即可直接通过通孔12及折叠快捷的制作出NFC天线。而且，这样有利于制作NFC天线时采用整张的线路板原板及一次性的曝光、显影、蚀刻来制作线路。主板1及折叠板2之间设置有粘合层，以便将折叠板2弯折后将其与主板1固定在一起。为了便于按预定的方向快速的弯曲折叠板2，主板1上设置有标记以形成折叠线，标记可以通过印刷或打工艺孔等方法作明确标志，将该标记作为折叠的基准，沿该基准折叠后，馈点更易达到所需的指定位置，其尤其适用于第一馈点112与第二馈点212位置相隔较近，天线空间有限的情形。NFC天线的主板1上还优选固定有磁片，该磁片横跨通孔12从而加强天线的完整性的同时提高天线的磁通量。

优选地，NFC天线还包括用于连接电镀引线以电镀所述主线路11的电镀扩展件，电镀扩展件位于主线路11的边缘处且与主线路11连接。制作NFC天线时需要电镀以形成天线的线路层，例如由主线路11及折叠线路21构成的NFC天线的线路层，电镀时通常是通过电镀引线将制作NFC天线的原板与电镀设备电连接。电镀扩展件主要用于电镀主线路11和折叠线路21，当NFC天线的线路层电镀完毕后拆除电镀引线时，由于电镀扩展件的保护，电镀引线没有直接与线路层相连，故可以避免线路层被撕裂损伤。所以，电镀扩展件可以有效的保障线路层的完整性，进而提高天线的电性能的可靠性及良品率。铜、铁、铝同时具有较好的导电性及阻抗特性，且成本较低，所以电镀扩展件优选采用铜或铁或铝。当然，电镀扩展件可以为任意可以导电的材料构成的，同时，考虑到电镀扩展件与电镀引线及线路层之间的连接及更好的防止电镀引线的拆除对线路层的影响，电镀扩展件优选具有一定的刚性，故优选地，电镀扩展件为片状结构，进一步优选地，电镀扩展件为铜片或铁片或铝片。

值得说明的是，通孔（例如图2中阴影部分所示的通孔）位于折叠板的外围，使折叠板沿通孔弯折至第一馈点与第二馈点位于第一线路的同一侧，例如图2中A为折叠板沿通孔折叠后形成的空腔区）。通孔也可以为在第一线路内且位于折叠板的外围冲切的如裁切线状的孔，也可以为较大的通孔。

再次参见图5至图7所示，NFC天线还包括导电衬垫，导电衬垫设置于所述第一馈点112和/或第二馈点212上。导电衬垫可提高第一馈点112及第二馈点212处电信号的可靠性，例如可加强天线与天线外的其它电子器件电连接的可靠性。例如，在手机中，天线的馈点用于连接手机里的PCB板，故导电衬垫可加强NFC天线与手机里PCB板电连接的可靠性。第一馈点112及第二馈点212由电镀形成，其不可避免的会存在凹凸不平的缺陷，以致第一馈点112及第二馈点212与其它电器的电接触不是很可靠，所以通过导电衬垫可以加强第一馈点112及第二馈点212与其它电器电连接的可靠性。

导电衬垫可以选自余料或废料（即边角料），甚至边角料的形状不用处理也可直接贴合于馈点之上，这样可以大大减少制作天线的成本（当然，导电衬垫可以单独进行表面处理，如镀镍、镀金、镀锡等，其根据产品使用的各种要求进行选择性的处理，再将制作好的现成的导电衬垫设置于第一馈点112及第二馈点212处）。经过试验证明，馈点上设置有导电衬垫的NFC天线的电信号明显优于不带导电衬垫的NFC天线。

本发明提供的NFC天线可以广泛的应用于各种电子设备，例如门禁、公交支付系统，也可以广泛的应用于各种通信装置，例如手机、平板电脑等。本发明还提供了一种NFC天线所应用的移动终端，包括终端本体及外壳，外壳的内壁上设置有NFC天线，且NFC天线为上述的天线中任意一种。

参见图8，本发明还提供了NFC天线的制作方法，其主要包括以下步骤：

S1、制作线路板：在单面铜箔上制作线路及制作通孔12，线路板包括主板1及折叠板2，主板1包括主线路11及通孔12，主线路11包括呈螺旋状的第一线路111及位于第一线路111的外围末端的第一馈点112，通孔12位于所述第一线路111的圈内，折叠板2包括与第一线路111电连接的第二线路211及位于第二线路211的末端的第二馈点212；具体的，可将一单面铜箔通过曝光、显影、蚀刻直接制作出线路层，线路层包括主线路11及折叠线路21，再制作通孔12，或先制作通孔12再制作线路层。主线路11及通孔12所在的板子为主板1，折叠线路21所在的板子为折叠板2。

S2、折叠线路21板，将折叠板2自主板1的一端沿通孔12弯折，直至第二馈点212与第一馈点112位于第一线路111的同一侧。

通常情况下，折叠板2自主板1沿通孔12弯曲一次可实现第一馈点112与第二馈点212位于第一线路111的同一侧，但此时第一馈点112、第二馈点212及主线路11不在同一个面上。为了NFC天线的线路与其周围的线路及电子元器件的配合，通常需要将折叠板2折叠两次或多次以使主线路11及两个馈点处于同一个面上。且在折叠线路21板完成后，还包括步骤S3，即在第一馈点112和/或第二馈点212上贴合导电衬垫，并将主板1及折叠板2粘合固定。所以，本发明提供的NFC天线通过通孔配合一定的折叠角度即可使NFC天线中的两个馈点达到用户指定的位置，例如，位于第一线路的同一侧的第一馈点及第二馈点还可以通过折叠而靠近或重叠。

本发明提供的制作通孔可使折叠板在通孔各个方向弯曲，故通孔形状通常较大，其可以避免现有技术中在线路板的底层设置第二馈点时钻较小的孔，及在较小的孔壁进行孔镀，孔径越小，制作工艺越复杂，所需的钻孔机的成本也较高，而且，也可避免孔壁与线路板的顶层及底层之间出现裂开等断路情形。也避免了现有技术中多次印刷、烘烤及重新制作跳线等复杂的工序及其带来的高成本。所以，本发明提供的制作方法只需在主板上设置第一馈点、第一线路及通孔，再将带有第二馈点及第二线路的折叠板沿通孔弯折即可制作出NFC天线，其制作工艺简单，成本较低，且大大提高了制作出的NFC天线的电性能的稳定可靠性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种NFC天线，其特征在于，包括：

主板，其上设置有主线路及通孔，主线路包括呈螺旋状的第一线路及位于第一线路的外围末端的第一馈点，通孔位于所述第一线路的圈内；

折叠板，其自主板的一端沿通孔弯曲延伸形成，折叠板上设置有折叠线路，折叠线路包括与第一线路电连接的第二线路及位于第二线路的末端的第二馈点，且第二馈点与第一馈点位于所述第一线路的同一侧。

2.如权利要求1所述的NFC天线，其特征在于，还包括位于主板及折叠板之间的用于将折叠板固定于主板上的粘合层。

3.如权利要求1所述的NFC天线，其特征在于，所述折叠板与主板一体成型。

4.如权利要求1或2所述的NFC天线，其特征在于，所述主板上设置有便于折叠板弯曲的标记。

5.如权利要求1所述的NFC天线，其特征在于，还包括用于连接电镀引线以电镀主线路和折叠线路的电镀扩展件，所述电镀扩展件位于主线路的边缘处且与主线路连接。

6.如权利要求5所述的NFC天线，其特征在于，所述电镀扩展件为铜片或铁片或铝片。

7.如权利要求1或5所述的NFC天线，其特征在于，还包括导电衬垫，所述导电衬垫设置于所述第一馈点和/或第二馈点上。

8.如权利要求1或5所述的NFC天线，其特征在于，还包括磁片，磁片横跨所述通孔并固定在主板上。

9.一种移动终端，包括终端本体及外壳，其特征在于，所述外壳的内壁上设置有NFC天线，且所述NFC天线为上述权利要求1-8中任一项所述的天线。

10.一种NFC天线的制作方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

S1、制作线路板：在单面铜箔上制作线路及制作通孔，所述线路板包括主板及折叠板，主板包括主线路及通孔，主线路包括呈螺旋状的第一线路及位于第一线路的外围末端的第一馈点，通孔位于所述第一线路的圈内，折叠板包括与第一线路电连接的第二线路及位于第二线路的末端的第二馈点；

S2、折叠线路板，将折叠板自主板的一端沿通孔弯折至第二馈点与第一馈点位于第一线路的同一侧。

11.如权利要求10所述的NFC天线的制作方法，其特征在于，所述第二馈点与第一馈点均与主线路位于同一面。

12.如权利要求11所述的NFC天线的制作方法，其特征在于，还包括在步骤S2之后将主板及折叠板粘合固定。

13.如权利要求11所述的NFC天线的制作方法，其特征在于，还包括在步骤S2之后在第一馈点和/或第二馈点上贴合导电衬垫。