CN107591616A - 基于线圈类型的天线及其形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于线圈类型的天线及其形成方法。根据一实施例的天线包括：第一天线图案，一端通过第一连接部与第一供给器连接，另一端通过第二连接部与第二供给器连接，且用于NFC(Near Field Communication，近场通信)及MST(Magnetic Secure Transmission，磁性安全传输)中的至少一种；第二天线图案，一端与所述第一天线图案的另一端连接，另一端通过第三连接部与第三供给器连接且用于所述MST。

Description

基于线圈类型的天线及其形成方法
技术领域
以下实施例涉及基于线圈类型的天线及其形成方法。
背景技术
天线附着于智能手机的中心或中心下端的电池，或者适用于附着于后机壳等便携式终端机后面的中央部分。
特定天线为，例如NFC天线为了满足NFC认证规格的性能，需保持预定大小以上的尺寸，因此成为提高价格的原因，并且因为大尺寸天线而邻接于其他天线，因此影响到其他天线的性能。
柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit Board(FPCB))能够进行单独的三维布线，不仅能够实现装置的小型化及轻量化，还具有在反复的弯曲下的耐久性，并且具有高密度布线(0.2m/m pitch)的优点，以及没有布线误差并且组装良好可靠性高，并且能够实现连续生产方式，因此多使用于电子产品。
这种FPCB为，为了与外部装置通信，多使用于安装于手机等的天线的天线图案的形成上，并且是成为提高成本的原因。
发明内容
(要解决的问题)
实施例可提供如下的技术：在PVC片材形成天线图案而非FPCB来缩小FPCB的制造尺寸，进而能够节省相当的天线制造成本。
实施例可提供如下的技术：天线为无需分离天线放射特性而设计的混合式天线图案形状，因此能够作为双频天线来运行。
实施例可提供如下的技术：通过扩散焊接将形成在PVC片材的天线图案的一部焊接于FPCB，进而在外观上能够比焊接(solder)方式进行更加整洁地焊接。
(解决问题的手段)
根据一实施例的天线包括：用于NFC的天线图案；第一供给器，通过第一连接部与所述天线图案的一端连接；第二供给器，通过第二连接部与所述天线图案的另一端连接；其中，所述第一供给器、所述第二供给器、所述第一连接部及所述第二连接部形成在PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)，所述天线图案形成在PVC(Polyvinyl chloride，聚氯乙烯)片材。
根据一实施例的天线形成方法包括：在PVC片材形成用于NFC的第一天线图案的步骤；在PCB形成第一供给器、第二供给器、所述第一连接部及所述第二连接部，其中所述第一供给器通过第一连接部与所述天线图案的一端连接，所述第二供给器通过第二连接部与所述天线的图案的另一端连接的步骤；层压所述PCB及所述PVC片材的步骤。
根据另一实施例的天线可包括：第一天线图案，一端通过第一连接部与第一供给器连接，另一端通过第二连接部与第二供给器连接，且用于NFC及MST(Magnetic SecureTransmission)中的至少一种；第二天线图案，一端与所述第一天线图案的另一端连接，另一端通过第三连接部与第三供给器连接且用于所述MST。
所述第一天线图案形成在PCB，所述第二天线图案形成在PVC片材。
所述第二天线图案的一端依靠扩散焊接的方式，通过形成在所述PVC片材的第一孔，电连接于所述第一天线图案的另一端，所述第二天线图案的另一端依靠扩散焊接的方式，通过形成在所述PVC片材的第二孔，可电连接于所述第三连接部。
在所述NFC操作模式时，所述第一供给器与所述第二供给器接收第一供电信号，而在所述MST操作模式时，所述第一供给器与所述第三供给器可接收第二供电信号。
根据另一实施例的天线形成方法可包括：形成第一天线图案的步骤，所述第一天线图案一端通过第一连接部与第一供给器连接，所述第一天线图案另一端通过第二连接部与第二供给器连接，且用于NFC及MST中的至少一种；形成第二天线图案的步骤，所述第二天线图案一端与所述第一天线图案的另一端连接，所述第二天线图案的另一端通过第三连接部与第三供给器连接，并且用于所述MST。
形成所述第一天线图案的步骤包括在PCB形成所述第一天线图案的步骤；所述形成第二天线图案的步骤可包括：在PVC片材形成所述第二天线图案的步骤。
所述方法还可包括：层压所述PCB与所述PVC片材的步骤；依靠扩散焊接的方式，使所述第二天线图案的一端通过形成在所述PVC片材的第一孔，电连接于所述第一天线图案的另一端的步骤；及依靠扩散焊接的方式，使所述第二天线图案的另一端，通过形成在所述PVC片材的第二孔，电连接于所述第三连接部的步骤。
所述方法还可包括：在所述PVC片材形成对应于所述第二天线图案的一端的所述第一孔及对应于所述第二天线图案的另一端的所述第二孔的步骤。
附图说明
图1a是根据一实施例的天线的上面的一示例。
图1b是根据一实施例的天线的下面的一示例。
图2是用于说明在实现图1a及图1b的天线的情况下的电特性及NFC性能的附图。
图3a是根据另一实施例的天线的上面的一示例。
图3b是根据另一实施例的天线的下面的一示例。
图4是用于说明在图3a及图3b示出的天线的混合式图案结构的附图。
图5是用于说明在图3a及图3b示出的天线的制造工艺的附图。
图6是用于说明在实现图3a及图3b的天线的情况下的电特性、NFC性能及MST性能的附图。
图7a及图7b是用于说明在制造图1a及图1b的天线或者图2a及图2b的天线时适用的扩散焊接的附图。
图8是包括图1a及图1b的天线或者图2a及图2b的天线的电子装置的一示例。
具体实施方法
对于根据在本说明书中公开的本发明的概念的实施例，特定的结构或者功能说明只是以说明根据本发明概念的实施例为目的而示例的，根据本发明概念的实施例可被实施成各种形态，并不限定于在本说明书说明的实施例。
根据本发明概念的实施例可增加各种改变并且可具有各种形态，因此在附图示例并在本说明书中详细说明实施例。但是，这并不是将根据本发明概念的实施例限定于特定的公开形态，而是包括本发明的思想及技术范围包括的改变、均等物或者代替物。
可在说明各种构成要素时使用第一或者第二等的用语，但是所述构成要素不得被所述用语限定。所述用语只以将一构成要素从另一构成要素区分的目的来使用，例如在未脱离根据本发明概念的权利范围的情况下第一构成要素可命名为第二构成要素，类似的第二构成要素也可命名为第一构成要素。
在谈及一构成要素“连接”或者“接触”于另一构成要素时，可以是直接连接或者接触于另一构成要素，但是应该理解为中间也存在其他构成要素。相反，在谈及一构成要素“直接连接”或者“直接接触”另一构成要素时，应该理解为中间不存在其他构成要素。对于说明构成要素之间的关系的表述，例如“在……之间”与“直接在……之间”或者“邻接于……”与“直接邻接于……”等也应该与上述解释相同。
在本说明书中使用的用语只是为了说明特定的实施例而使用的，并没有要限定本发明的意思。对于单数的表述，只要未在文章上明定义，也可包括复数的表述。在本说明书中“包括”或者“具有”等用语是指定涉及的特征、数字、步骤、操作、构成要素、零部件或者这些组合的存在，并且应该理解为不提前排除一个或一个以上的其他特征或数字、步骤、操作、构成要素、零部件或者这些组合的存在或者附加的可能性。
只要没有不同的定义，在这里使用的所有用语，包括技术性或者科学性的用语的意思与通常被本发明所属技术领域的技术人员理解的意思相同。诸如一般使用的且在词典定义的用语的意思应该解释为与相关技术文章中的意思相同，只要未在本说明书明确定义，不得解释为理想性或过度形式性的意思。
以下，参照附图详细说明实施例。但是专利申请的范围不被这种实施例限制或限定，在各个附图示出的相同的参照符号表示相同部件。
图1a是根据一实施例的天线的上面的一示例；图1b是根据一实施例的天线的下面的一示例；图2是用于说明在实现图1a及图1b的天线的情况下的电特性及NFC性能的附图。
参照图1a至图2，天线100可包括天线图案110、连接部120及130、供给器140及150、PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)160及PVC片材(Polyvinyl chloride sheet，聚氯乙烯片)170。另外，天线100还可包括磁片(Ferrite sheet，未示出)。
天线100可以是用于NFC(Near Field Communication，近场通信)通信及/或者操作的天线。例如，天线100在卡模式期间由标签(tag)进行操作，而在阅读模式期间由阅读器(reader)执行操作。
天线图案110可以是用于NFC的天线。例如，天线110可放射或接收用于执行NFC操作的信号。
为了执行NFC操作，第一供给器140与第二供给器150可向天线图案110传达供电信号。
天线图案110的一端110-3通过第一连接部120可与第一供给器140连接。天线图案110的另一端110-5通过第二连接部130可与第二供给器150连接。
第一供给器140、第二供给器150、第一连接部120及第二连接部130可形成在PCB160。例如，PCB160可以是FPCB(Flexible Printed Circuit Board，柔性印刷电路板)。
天线图案110可形成在PVC片材170。可利用搪瓷线圈实现天线图案110。天线图案110为线圈缠绕型(coil)可形成(或焊接)于PVC170片材。例如，首先在PVC170片材形成孔之后，对具有固定的形状与间隔的线圈进行加热的同时以一定的形态与间隔缠绕线圈，进而可实现天线图案110的形状。
PCB160可与形成天线图案110的PVC片材170层压，其中PCB160由第一供给器140、第二供给器150、第一连接部120及第二连接部130形成。这时，天线图案110的一端110-3与另一端110-5可依靠扩散焊接的方式，焊接于PCB160。例如，可在PCV片材170形成分别对应于天线图案110的一端110-3及另一端110-5的孔。天线图案110的一端110-3依靠扩散焊接的方式，通过对应于形成在PVC片材170的天线图案110的一端110-3的孔，可焊接于对应于第一连接部120的PCB160的区域。即，天线图案110的一端110-3可电连接于第一连接部120。天线图案110的另一端110-5依靠扩散焊接的方式，通过对应于形成在PVC片材170的天线图案110的另一端110-5的孔，可焊接于对应于第二连接部130的PCB160的区域。即，天线图案110的另一端110-5可电连接于第二连接部130。分别对应于天线图案110的一端110-3及另一端110-5的孔可在天线图案110形成在PVC片材170之前或之后，形成在PVC片材170。对于扩散焊接将参照图7a及图7b进行后述说明。
之后，被层压的FPCB160与PVC片材170可与磁片层压。
只有第一供给器140、第二供给器150、第一连接部120及第二连接部130形成在PCB160，天线图案110形成在PVC片材170而非PCB160来缩小制造尺寸，进而可减少相当的制造成本。
另外，第一供给器140、第二供给器150、第一连接部120及第二连接部130形成在PCB160，如图2所示在PVC片材170形成天线图案110的天线100可具有电特性与NFC性能。
图3a是根据另一实施例的天线的上面的一示例；图3b是根据另一实施例的天线的下面的一示例；图4是用于说明在图3a及图3b示出的天线的混合式图案结构的附图；图5是用于说明在图3a及图3b示出的天线的制造工艺的附图；图6是用于说明在实现图3a及图3b的天线的情况下的电特性、NFC性能及MST性能的附图。
参照图3a至图6，天线200可包括第一天线图案210、第二天线图案220、连接部230、240及250、供给器260、270及280、PCB(Printed Circuit Board)290及PVC片材295。另外，天线200还可包括磁片297。
天线200可以是用于执行NFC及MST操作的天线。
例如，天线200可作为用于NFC通信及/或操作的天线进行操作。天线200为，在卡模式期间由标签(tag)执行操作，在阅读模式期间由阅读器(reader)执行操作。另外，天线200可作为用于执行MST操作的天线来进行操作。
第一天线图案210可以是用于执行NFC及MST中的至少一个的天线图案。第二天线图案220可以是用于执行MST的天线图案。
第一天线图案210的一端210-3通过第一连接部230与第一供给器260连接，第一天线图案210的另一端210-5可通过第二连接部240与第二供给器270连接。
第二天线图案220的一端220-3与第一天线图案210的另一端210-5连接，第二天线图案220的另一端220-5通过第三连接部250与第三供给器280连接。
作为一示例，第一天线图案210可形成在PCB290。并且，连接部230、240及250及供给器260、270及280也可形成在PCB290。例如PCB290可以是FPCB(Flexible PrintedCircuit Board)。
作为另一示例，连接部230、240及250及供给器260、270及280形成在PCB290，第一天线图案210可形成在与PVC片材295相同或不同的PVC片材。这与参照图1a至图2的说明的相同，据此省略说明。
第二天线图案220可形成在PVC片材295。可利用搪瓷线圈实现第二天线图案220。第二天线图案220能够以线圈缠绕型(coil)形成(或者焊接)于PVC片材295。例如，首先在PVC片材295形成孔之后，在对具有一定形态与间隔的线圈加热的同时，以一定的形态与间隔缠绕线圈，进而可实现第二天线图案220的形状。
PCB290可与形成有第二天线图案220的PVC片材295层压，其中PCB290形成有第一天线图案210、连接部230、240及250及供给器260、270及280。这时，第二天线图案220的一端220-3通过扩散焊接的形式，焊接于对应于第一天线图案210的另一端210-5的PCB区域，第二天线图案220的另一端220-5通过扩散焊接，可焊接于对应于第三焊接部280的PCB区域。例如，在PVC片材295可形成分别对应于第二天线图案220的一端220-3及另一端220-5的孔。第二天线图案220的一端220-3，依靠扩散焊接，通过对应于形成在PVC片材295的第二天线图案220的一端220-3的孔，可电焊接于第一天线图案210的另一端210-5。第二天线图案220的另一端220-5，依靠扩散焊接，通过对应于形成在PVC片材295的第二天线图案220的另一端220-5的孔，可电焊接于第三连接部280。对于分别对应于第二天线图案220的一端220-3及另一端220-5的孔，可在PVC片材295形成第二天线图案220之前或之后，形成在PVC片材170。对于扩散焊接参照图7a及图7b进行后述。
之后，被层压的PCB290与PVC片材295可与磁片297层压。
如图4所示，第一天线图案210与第二天线图案220被连接成混合式图案结构，从而从供给器260、270及280接收供电信号，进而天线200作为双频天线形成一个(例如，混合)的图案形状。
例如，在第一频率的NFC操作模式时，第一供给器260与第二供给器270可向第一天线图案210传达第一供电信号。据此，天线200可作为NFC天线来进行操作。第一频率可以是13.56MHz频带。
举另一示例，在第二频率100至200kHz频率的MST操作模式时，第一供给器260与第三供给器280可向第一天线图案210与第二天线图案200传达第二供电信号。据此，天线200可作为MST天线进行操作。第二频率可以是100至200kHz频频率。
即，考虑频率特性，由一个天线图案实现并运行天线200，进而考虑到作为各个天线(例如，MST天线及NFC天线)的操作，天线200无需分离天线放射特性，据此能够缩小天线200的尺寸。
另外，通过形成分离第一天线图案210的区域与第二天线图案220的区域的结构，进而能够提高天线图案的设计自由度。
只有第一天线图案210、连接部230、240及250及供给器260、270及280形成在PCB290，第二天线220形成在PVC片材295而非PCB290，因此缩小PCB290的制造尺寸，进而能够节省相当的天线200的制造成本。
另外，如图6所示，天线200可具有电特性、NFC性能及MST性能，其中天线200为第一天线图案210与第二天线图案220被连接成混合式图案结构来进行操作。
图7a及图7b是用于说明在制造图1a及图1b的天线或者图2a及图2b的天线时适用的扩散焊接的附图。
如上所述，PVC片材170或者295被层压于PCB160或者290之后，形成在PVC片材170或者295的天线图案110或者220的一部分(例如，一端或者另一端)依靠扩散焊接的形式，通过对应于形成在PVC片材170或者295的天线图案100或者220的一部分(例如，一端或者另一端)的孔，可焊接于PCB160或者290。
扩散焊接过程可以是与图7a相同的顺序。为了便于说明，假设利用搪瓷线圈在PVC片材170或者295形成天线图案110或者220的情况。如图7a所示，通过形成在PVC片材170或者295的孔，并通过第一次通电去除搪瓷线圈的搪瓷。在第一次通电之后被去除搪瓷的线圈通过2次通电层焊接于PCB160或者290，即可电性连接。
如图7b所示，在通过扩散焊接形成在PVC片材170或者295的天线图案110或220的一部分被焊接于PCB160或者290的情况下，比焊接(solder)方式能够在外观上焊接地更加整洁。并且，可解决在使用导电性粘结剂时上升的电阻问题。
图8是包括图1a及图1b的天线或者图2a及图2b的天线的电子装置的一示例。
参照图8，电子装置800可包括天线810。电子装置800可通过天线810执行NFC及/或MST操作。
图8的天线810可由图1a及图1b的天线100或者图2a及图2b的天线200实现。
电子装置800可以是PC(personal computer，个人电脑)、数据服务器或者便携式电子装置。
电子装置可由如下的装置实现：笔记本(laptop)电脑、移动电话、智能手机(smartphone)、平板(tablet)PC、移动互联网设备(mobile internet device(MID))、PDA(personal digital assistant，个人数字助理)、EDA(enterprise digital assistant，企业数字助理)、数码相机(digital still camera)、数字摄像机(digital video camera)、PMP(portable multimedia player，便携式播放器)、PND(personal navigation device或者portable navigation device，个人导航设备或便携式导航设备)、掌上游戏机(handheld console)、电子书(e-book)或者智能设备(smart device)。例如，智能设备可由智能手表(smart watch)或者智能带(smart band)实现。
因此，与其他实施例及权利要求范围相同的技术也属于后述的权利要求的范围。

Claims (10)

1.一种天线，其特征在于，包括：
用于NFC(近场通信)的天线图案；
第一供给器，通过第一连接部与所述天线图案的一端连接；
第二供给器，通过第二连接部与所述天线图案的另一端连接；
其中，所述第一供给器、所述第二供给器、所述第一连接部及所述第二连接部形成在PCB(印刷电路板)，所述天线图案形成在PVC(聚氯乙烯)片材。
2.一种天线形成方法，其特征在于，包括：
在PVC片材形成用于NFC的第一天线图案的步骤；
在PCB形成第一供给器、第二供给器、所述第一连接部及所述第二连接部，其中所述第一供给器通过第一连接部与所述天线图案的一端连接，所述第二供给器通过第二连接部与所述天线图案的另一端连接的步骤；
层压所述PCB及所述PVC片材的步骤。
3.一种天线，其特征在于，包括：
第一天线图案，一端通过第一连接部与第一供给器连接，另一端通过第二连接部与第二供给器连接，且用于NFC及MST中的至少一种；
第二天线图案，一端与所述第一天线图案的另一端连接，另一端通过第三连接部与第三供给器连接且用于所述MST。
4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，
所述第一天线图案形成在PCB，所述第二天线图案形成在PVC片材。
5.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，
所述第二天线图案的一端依靠扩散焊接的方式，通过形成在所述PVC片材的第一孔，电连接于所述第一天线图案的另一端，
所述第二天线图案的另一端依靠扩散焊接的方式，通过形成在所述PVC片材的第二孔，电连接于所述第三连接部。
6.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，
在所述NFC操作模式时，所述第一供给器与所述第二供给器接收第一供电信号，
在所述MST操作模式时，所述第一供给器与所述第三供给器接收第二供电信号。
7.一种天线形成方法，其特征在于，包括：
形成第一天线图案的步骤，所述第一天线图案一端通过第一连接部与第一供给器连接，所述第一天线图案另一端通过第二连接部与第二供给器连接，且用于NFC及MST中的至少一种；
形成第二天线图案的步骤，所述第二天线图案一端与所述第一天线图案的另一端连接，所述第二天线图案的另一端通过第三连接部与第三供给器连接，并且用于所述MST。
8.根据权利要求7所述的天线形成方法，其特征在于，
形成所述第一天线图案的步骤包括：
在PCB形成所述第一天线图案的步骤，
所述形成第二天线图案的步骤包括：
在PVC片材形成所述第二天线图案的步骤。
9.根据权利要求8所述的天线形成方法，其特征在于，还包括：
层压所述PCB与所述PVC片材的步骤；
通过扩散焊接，使所述第二天线图案的一端通过形成在所述PVC片材的第一孔，电连接于所述第一天线图案的另一端的步骤；及
通过扩散焊接使所述第二天线图案的另一端通过形成在所述PVC片材的第二孔，电连接于所述第三连接部的步骤。
10.根据权利要求9所述的天线形成方法，其特征在于，还包括：
在所述PVC片材形成对应于所述第二天线图案的一端的所述第一孔及对应于所述第二天线图案的另一端的所述第二孔的步骤。
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