CN107851899B - 天线装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

在将天线线圈设置在热扩散片的下侧的情况下也确保良好的通信性能。装入到电子设备并经由电磁场信号与外部设备进行通信的天线装置（1）具备：天线线圈（12），以二维状卷绕导线（12a）而设置，与外部设备感应耦合；以及热扩散片（20），以与该天线线圈重叠的方式设置在天线线圈的与外部设备的对置面，在热扩散片设有：狭缝部（18），从与天线线圈的开口部重叠的区域形成到该热扩散片的端部；以及热扩散片侧开口部（19）或热扩散片侧狭缝部，与该狭缝部连接，形成在与天线线圈的开口部重叠的区域。

Description

天线装置及电子设备

技术领域

本发明涉及装入电子设备并经由电磁场信号与发信器等的外部设备进行通信的天线装置及装入该天线装置的电子设备。本申请以在日本于2015年7月22日申请的日本专利申请号特愿2015－144701为基础主张优先权，并通过参照这些申请，引用至本申请。

背景技术

在便携电话机等的电子设备中，为了搭载近距离非接触通信的功能，采用RFID（无线射频识别：Radio Frequency Identification）用的天线模块。该天线模块利用感应耦合与搭载于读写器等的发信器的天线线圈进行通信。即，该天线模块能够通过天线线圈接受来自读写器的磁场，将其转换为电力而驱动作为通信处理部发挥功能的IC。

为了可靠地进行通信，天线模块需要用天线线圈接受来自读写器的某个值以上的磁通。因此，在现有例所涉及的天线模块中，在便携电话机等的壳体设置环形线圈，用该线圈接受来自读写器的磁通。装入便携电话机等的电子设备的天线模块，因为设备内部的基板或电池组等的金属接受来自读写器的磁场而产生的涡电流，来自读写器的磁通会被反弹。例如，若以便携电话机的壳体表面进行考虑，则来自读写器的磁场具有壳体表面的外周部分变强、壳体表面的中央附近变弱的倾向。

在使用普通的环形线圈的天线的情况下，环形线圈位于其开口部不怎么接受通过上述壳体表面的外周部分的磁场的便携电话机的中央部分。因此，在使用普通的环形线圈的天线中，接受磁场的效率变差。于是，提出了在内置于电子设备的RFID天线模块中利用基板等的金属板来提高通信特性的方法、或想要利用磁性片来增加磁通而提高性能的天线装置（例如，参照专利文献1至4）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－245776号公报；

专利文献2：日本特开2010－252402号公报；

专利文献3：日本特开2011－229133号公报；

专利文献4：日本特开2012－217133号公报。

发明内容

发明要解决的课题

所谓的智能电话等的电子设备中，设法分散局部的发热而降低用户的体感温度，大多是作为热扩散片在外装盖的内表面粘贴石墨片。在智能电话等的便携设备内置近距离无线通信用的NFC（近场通信：Near Field Communication）天线的情况下，若在石墨片之下设置NFC天线，则磁场会被半导体即石墨片屏蔽，存在天线的通信性能受阻碍的问题。

本发明鉴于上述课题而构思，目的在于提供将天线线圈设置在热扩散片的下侧的情况下也能确保良好的通信性能的、新颖且改良的天线装置及电子设备。

用于解决课题的方案

本发明的一种方式是装入电子设备并经由电磁场信号与外部设备进行通信的天线装置，具备：天线线圈，以环状卷绕导线而设置，与所述外部设备感应耦合；以及热扩散片，以与该天线线圈重叠的方式设置在所述天线线圈的与所述外部设备的对置面，在所述热扩散片设有：狭缝部，从与所述天线线圈的开口部重叠的区域形成到该热扩散片的端部；以及热扩散片侧开口部或热扩散片侧狭缝部，与该狭缝部连接，形成在与所述天线线圈的开口部重叠的区域。

依据本发明的一种方式，通过在热扩散片的与天线线圈的开口部重叠的区域设置热扩散片侧开口部或热扩散片侧狭缝部，使得磁通通过该热扩散片侧开口部或热扩散片侧狭缝部内。因此，在将天线线圈设置在热扩散片的下侧的情况下，也能确保良好的NFC天线的通信性能。

此时，在本发明的一种方式中，与所述狭缝部连接的所述热扩散片侧狭缝部也可以沿着所述天线线圈的所述开口部的内侧形状而形成。

如果这样处理，则使得磁通通过热扩散片侧狭缝部内，因此在将天线线圈设置在热扩散片的下侧的情况下，也能确保良好的NFC天线的通信性能。

另外，在本发明的一种方式中，也可以在所述热扩散片的一个面进一步设有所述狭缝部及所述热扩散片侧狭缝部的至少一部分贯通而形成的金属片。

如果这样处理，则抑制天线线圈的Q值的下降，因此在将天线线圈设置在热扩散片的下侧的情况下，也能确保良好的NFC天线的通信性能。

另外，在本发明的一种方式中，所述天线线圈的所述开口部为矩形状，所述热扩散片侧狭缝部也可以沿着该开口部的内侧形状之中3个边而形成。

如果这样处理，则使得磁通通过热扩散片侧狭缝部内，因此在将天线线圈设置在热扩散片的下侧的情况下，也能确保良好的NFC天线的通信性能。

另外，在本发明的一种方式中，所述天线线圈的所述开口部为矩形状，所述热扩散片侧狭缝部也可以沿着该开口部的内侧形状之中4个边而形成。

如果这样处理，则使得磁通通过热扩散片侧狭缝部内，因此在将天线线圈设置在热扩散片的下侧的情况下，也能确保良好的NFC天线的通信性能。

另外，在本发明的一种方式中，所述热扩散片也可以由石墨形成。

如果这样处理，则使得磁通通过形成在石墨的热扩散片侧狭缝部内，因此在将天线线圈设置在热扩散片的下侧的情况下，也能确保良好的NFC天线的通信性能。

另外，本发明的另一种方式是电子设备，装入有前述的任一种天线装置，经由电磁场信号能够与外部设备进行通信。

依据本发明的另一种方式，能够谋求提高天线装置的设计自由度，并且确保电子设备对于外部设备的良好的天线通信特性。

发明效果

如以上说明的那样，依据本发明，在将天线线圈设置在热扩散片的下侧的情况下，也能确保良好的NFC天线的通信性能。

附图说明

[图1]图1是示出适用了本发明的一实施方式所涉及的天线装置的无线通信系统的概略结构的立体图。

[图2]图2A是示出本发明的一实施方式所涉及的天线装置的概略结构的一个例子的立体图，图2B是示出本发明的一实施方式所涉及的天线装置的概略结构的一个例子的平面图，图2C是示出图2B所示的天线装置的除去热扩散片的状态的平面图。

[图3]图3A是示出本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的概略结构的一个例子的立体图，图3B是示出本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的概略结构的一个例子的平面图。

[图4]图4A是示出本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的概略结构的一个例子的立体图，图4B是示出本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的概略结构的一个例子的平面图，图4C是图4B的A－A截面图。

[图5]图5A及图5B是示出本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的概略结构的一个例子的平面图。

[图6]图6A至图6D是示出本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的概略结构的一个例子的平面图。

[图7]图7A至图7C是用于确认本发明的一实施方式所涉及的天线装置的作用/效果的评价方法的说明图。

[图8]图8A是示出成为比较例的天线装置的概略结构的一个例子的立体图，图8B是示出成为比较例的天线装置的概略结构的一个例子的平面图。

[图9]图9A是示出成为另一比较例的天线装置的概略结构的一个例子的立体图，图9B是示出成为另一比较例的天线装置的概略结构的一个例子的平面图，图9C是图9B的B－B截面图。

[图10]是示出用于确认本发明的一实施方式所涉及的天线装置的作用/效果的通信性能的评价结果的图表。

具体实施方式

以下，对本发明的优选实施方式详细地进行说明。此外，以下说明的本实施方式并非不合理地限定权利要求书中记载的本发明的内容，以本实施方式说明的全部构成作为本发明的解决方案未必是必须的。

（第1实施方式）

首先，一边使用附图，一边对本发明的一实施方式所涉及的天线装置的结构进行说明。图1是示出适用本发明的一实施方式所涉及的天线装置的无线通信系统的概略结构的立体图，图2A是示出本发明的一实施方式所涉及的天线装置的概略结构的一个例子的立体图，图2B是示出本发明的一实施方式所涉及的天线装置的概略结构的一个例子的平面图，图2C是示出图2B所示的天线装置的除去热扩散片的状态的平面图。

本实施方式所涉及的天线装置1是装入电子设备30并经由电磁场信号与外部设备进行通信的装置，例如，装入到如图1所示的RFID用的无线通信系统100而使用。

如图1所示，无线通信系统100包含：电子设备30所具备的天线装置1；以及成为进行对于天线装置1的访问的外部设备的读写器40。在此，天线装置1和读写器40设为在图1所示的三维正交坐标系XYZ的XY平面中以互相对置的方式配置。

读写器40作为对于XY平面中互相对置的天线装置1沿Z轴方向发送磁场的发信器发挥功能，具体而言，具备：向天线装置1发送磁场的天线41；以及经由天线41与感应耦合的天线装置1进行通信的控制基板42。

即，读写器40配置有与天线41电连接的控制基板42。在该控制基板42安装有由一个或多个集成电路芯片等的电子部件构成的控制电路43。该控制电路43基于从天线装置1接收的数据，执行各种处理。

例如，控制电路43在对天线装置1发送数据的情况下，对数据进行编码，基于编码的数据，调制既定频率（例如，13.56MHz）的载波，将调制后的调制信号放大，以放大的调制信号驱动天线41。另外，控制电路43在从天线装置1读出数据的情况下，放大由天线41接收的数据的调制信号，将放大的数据的调制信号进行解调，对解调后的数据进行解码。

此外，在控制电路43中，采用一般的读写器所使用的编码方式及调制方式，例如，使用曼彻斯特编码方式或ASK（幅移键控：Amplitude Shift Keying）调制方式。另外，以下对非接触通信系统中的天线装置等进行说明，但是对Qi（チー）等的非接触充电系统，也同样能适用。

如图2A所示，天线装置1装入到例如以与读写器40在XY平面中对置的方式配置的便携电话机等的电子设备30的壳体32内部。在本实施方式中，天线装置1具备：天线模块2，具有安装了在与感应耦合的读写器40之间能够通信的天线线圈12的天线基板3；以及通信处理部13，利用流过天线线圈12的电流来驱动，在与读写器40之间进行通信。

天线装置1设置在电子设备30的壳体（导电体）的内部，在与感应耦合的读写器40之间进行通信。在本实施方式中，如图2A至图2C所示，天线装置1能用在如具有天线线圈12、电池组15、印刷基板16、和SIM插槽17的便携终端等。

在天线基板3，安装有通过对例如柔性印刷电路等的挠性导线12a进行构图处理等而形成的天线线圈12、和将天线线圈12和通信处理部13电连接的端子部14。

天线线圈12具有这样的功能，即在接受从读写器40发送的磁场时，通过感应耦合而与读写器40磁性耦合，接收调制后的电磁波，经由端子部14而向通信处理部13供给接收信号。如图2A所示，天线线圈12呈大致矩形状，沿着外形环绕有天线线圈12的1根导线12a，其中心侧成为开口部12b。另外，天线线圈12以使导线12a所环绕的主面在通信时与读写器40在图1所示的XY平面中对置的方式配置。

通信处理部13利用流过天线线圈12的电流来驱动，在与读写器40之间进行通信。具体而言，通信处理部13对接收的调制信号进行解调，将解调后的数据进行解码，并将解码后的数据写入该通信处理部13所具有的内部存储器。另外，通信处理部13从内部存储器读出向读写器40发送的数据，并将读出的数据进行编码，基于编码后的数据对载波进行调制，经由通过感应耦合来磁性耦合的天线线圈12向读写器40发送调制后的电波。此外，通信处理部13也可以不用流过天线线圈12的电力，而用从装入电子设备内的电池组或外部电源等的电力供给单元供给的电力来驱动。

为了扩散电子设备30的内部的热，在与以驱动电子设备30时发热的印刷基板16为首的电子部件对置的部分中的壳体32，热扩散片20以与外部设备40对置的方式设置在电子设备30的壳体32的内部。具体而言，如图2A及图2B所示，热扩散片20在天线线圈12的与外部设备40的对置面以与该天线线圈12重叠的方式设置在与成为发热源的电子部件（印刷基板）16对置的部位。作为热扩散片20，使用石墨片或碳纤维片、以网状蚀刻由铜等构成的金属箔的屏蔽材料等。从热扩散性或难燃性、耐热性、防止起火等的功能优异的方面来看，作为热扩散片20优选使用石墨片。

如图2A至图2C所示，电池组15设置在电子设备30（参照图1）的壳体32内，成为与作为外部设备的读写器40（参照图1）对置的第1导电体。即，电池组15构成天线模块2通信时与读写器40对置的第1导电体。

电池组15使电比较容易流过，因此，当从外部施加交流磁场时产生涡电流，会反弹磁场。若调查这样的从外部施加交流磁场时的磁场分布，则有与读写器40对置的成为第1导电体的电池组15的端部侧的磁场较强这一特性。因此，一直以来，为了在装入便携电话机等的电子设备30时谋求该电子设备30的小型化，同时在与读写器40之间确保良好的通信特性，进行了将天线模块2的天线线圈12设置在设置于便携电话机30的壳体32内部的电池组15的外缘侧的措施。

另外，随着电子设备30的小型化或多功能化，因分散设置电子部件等的局部发热的目的而设置石墨等的热扩散片20的情形变多。然而，若在由半导体构成的石墨片等的热扩散片20的下侧设置天线线圈12，则来自外部设备40的磁通被热扩散片20屏蔽，因此，即便在成为第1导电体的电池组15的外缘侧设置天线线圈12，也存在不能确保作为天线的充分的通信性能的情况。即，担心通过在热扩散片20的下侧设置天线线圈12，不能充分地提高利用电池组15的磁屏蔽效果的天线的通信特性。

因此，本实施方式所涉及的天线装置1为了解决上述课题，如图2A及图2B所示，以在热扩散片20设有狭缝部18及热扩散片侧开口部19为特征。

狭缝部18为长度方向相对于宽度方向大的细隙，从与天线线圈12的开口部12b重叠的区域形成到热扩散片20的端部20a。通过设置狭缝部18，在通信时屏蔽流过热扩散片20的涡电流的回路（loop），因此防止产生涡电流，能够抑制通过的磁通的损耗。此外，只要防止在热扩散片20产生涡电流即可，因此狭缝部18的宽度没有特别限定。

热扩散片侧开口部19与狭缝部18连接，形成在与天线线圈12的开口部12b重叠的区域。由此，在将天线线圈12设置在热扩散片20的下侧的情况下，也能使得来自外部设备40的磁通通过热扩散片侧开口部19内，因此能够在热扩散片侧开口部19进行与该外部设备40的通信。因此，在将天线线圈12设置在热扩散片20的下侧的情况下，也使得能够确保良好的NFC天线的通信性能。

（第2实施方式）

接着，一边使用附图，一边对本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的结构进行说明。图3A是示出本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的概略结构的一个例子的立体图，图3B是示出本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的概略结构的一个例子的平面图。

为了解决前述的课题，本实施方式所涉及的天线装置101如图3A及图3B所示，以在热扩散片120设置狭缝部118及热扩散片侧狭缝部119为特征。

狭缝部118为长度方向相对于宽度方向大的细隙，从与天线线圈112的开口部112b重叠的区域形成到热扩散片120的端部120a。通过设置狭缝部118，在通信时屏蔽流过热扩散片120的涡电流的回路，因此防止涡电流的产生，能够抑制通过的磁通的损耗。此外，只要防止在热扩散片120产生涡电流即可，因此狭缝部118的宽度没有特别限定。

关于本实施方式的天线装置101，与形成在热扩散片120的狭缝部118连接的空隙部的形状与第1实施方式的天线装置1不同。即，在本实施方式中，如图3A及图3B所示，作为与形成在热扩散片120的狭缝部118连接的空隙部，设有长度方向相对于宽度方向大的细隙，即沿着天线线圈112的开口部112b的内侧形状而形成的热扩散片侧狭缝部119。

热扩散片侧狭缝部119从与狭缝部118的连接部位分支并沿着矩形状的天线线圈112的开口部112b的内侧形状之中3个边而形成。在此，内侧形状是指天线线圈112与天线线圈112的开口部112b的边界部分。另外，只要为能够与外部设备40进行通信的宽度，则对于热扩散片侧狭缝部119的宽度也没有特别限定。

这样，作为与形成在热扩散片120的狭缝部118连接的空隙部，设置沿着天线线圈112的开口部112b的内侧形状而形成的热扩散片侧狭缝部119，从而使得从外部设备40（参照图1）发送的磁通通过热扩散片侧狭缝部119内。因此，在将天线线圈112设置在热扩散片120的下侧的情况下，也能确保良好的NFC天线的通信性能。另外，与第1实施方式相比，与形成在热扩散片120的狭缝部118连接的空隙部的面积变小，因此能够抑制热扩散片120的热扩散性的降低。

（第3实施方式）

接着，一边使用附图，一边对本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的结构进行说明。图4A是示出本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的概略结构的一个例子的立体图，图4B是示出本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的概略结构的一个例子的平面图，图4C是图4B的A－A截面图。

为了解决前述的课题，本实施方式所涉及的天线装置201如图4A及图4B所示，以在热扩散片220设置狭缝部218及热扩散片侧狭缝部219，且，在热扩散片220的一个面进一步设置狭缝部218及热扩散片侧狭缝部219的至少一部分贯通而形成的金属片222为特征。在本实施方式中，如图4C所示，在天线线圈212与热扩散片220之间，设有狭缝部218及热扩散片侧狭缝部219贯通而形成的金属片222。

狭缝部218为长度方向相对于宽度方向大的细隙，从与天线线圈212的开口部212b重叠的区域形成到热扩散片220的端部220a。通过设置狭缝部218，在通信时屏蔽流过热扩散片220的涡电流的回路，因此防止涡电流的产生，能够抑制通过的磁通的损耗。此外，只要防止在热扩散片220产生涡电流即可，因此狭缝部218的宽度没有特别限定。

相对于第2实施方式的天线装置101，本实施方式的天线装置201以在天线线圈212与热扩散片220之间，进一步设置狭缝部218及热扩散片侧狭缝部219贯通而形成的由铝等构成的金属片222为特征。在本实施方式中，与第2实施方式的天线装置101同样，如图4A及图4B所示，作为与形成在热扩散片220的狭缝部218连接的空隙部，设有沿着天线线圈212的开口部212b的内侧形状而形成的狭缝即热扩散片侧狭缝部219。

热扩散片侧狭缝部219从与狭缝部218的连接部位分支并沿着矩形状的天线线圈212的开口部212b的内侧形状之中3个边而形成。在此，内侧形状是指天线线圈212与天线线圈212的开口部212b的边界部分。

若热扩散片220由作为半导体的石墨形成，则从外部设备40施加交流的磁通而产生的涡电流不能流畅地流动，因此作为热而损耗，存在降低天线线圈212的Q值的情况。因此，在本实施方式中，通过在天线线圈212与热扩散片220之间，进一步设置狭缝部218及热扩散片侧狭缝部219贯通而形成的金属片222，使得电流不会从天线线圈212直接流过热扩散片220，抑制天线线圈212的Q值的降低。

因而，在将天线线圈212设置在热扩散片220的下侧的情况下，也能进一步确保良好的NFC天线的通信性能。此外，如果电流流过由石墨构成的热扩散片220则成为热损耗，因此优选使热扩散片220比金属片222增大了狭缝部218及热扩散片侧狭缝部219的狭缝宽度。

此外，在本实施方式中，在天线线圈212与热扩散片220之间，还设有狭缝部218及热扩散片侧狭缝部219贯通而形成的金属片222，但是在电子设备30（参照图1）的壳体232为金属制的情况下，作为本实施方式中的金属片222，具有抑制天线线圈212的Q值下降的功能。因此，也可以在热扩散片220的跟与天线线圈212对置的面相反的面具有的金属壳体232设置狭缝部218及热扩散片侧狭缝部219。

另外，与第2实施方式同样，作为与形成在热扩散片220的狭缝部218连接的空隙部，设置沿着天线线圈212的开口部212b的内侧形状而形成的热扩散片侧狭缝部219，从而使得从外部设备40（参照图1）发送的磁通通过热扩散片侧狭缝部219内。因此，在将天线线圈212设置在热扩散片220的下侧的情况下，也能确保良好的NFC天线的通信性能。另外，与第1实施方式相比，与形成在热扩散片220的狭缝部218连接的空隙部的面积变小，因此能够抑制热扩散片220的热扩散性的降低。

此外，前述的另一实施方式所涉及的作为与形成在热扩散片120、220的狭缝部118、218连接的空隙部，沿着天线线圈112、212的开口部112b、212b的内侧形状而形成的热扩散片侧狭缝部119、219的形成方式，并不限定于前述的方式。以下，一边使用附图，一边对热扩散片侧狭缝部119、219的变形例进行说明。

图5A及图5B、图6A至图6D是示出本发明的另一实施方式所涉及的天线装置的概略结构的一个例子的平面图。

如图5A所示，本发明的另一实施方式所涉及的天线装置301中，与从热扩散片320的端部320a形成的狭缝部318连接的热扩散片侧狭缝部319，沿着矩形状的天线线圈312的开口部312b的内侧形状之中4个边而形成。即，热扩散片侧狭缝部319，如图5A所示，沿着矩形状的天线线圈312的开口部312b的各边而形成。此外，此时，有当在4个边加入狭缝时与天线线圈312的开口部312b重叠的热扩散片320的部分会分离的担忧，因此先在4个边的狭缝之中的1个边（图5A中，沿着与跟狭缝部318的连接部对置的边的狭缝，该狭缝部318从与天线线圈312的开口部312b重叠的区域形成到热扩散片320的端部320a）设置没有狭缝的区域319a。

然而，如图5B所示的天线装置302那样，在以树脂等涂敷热扩散片321的情况下，无需担忧天线线圈312内部的热扩散片321分离，因此作为热扩散片侧狭缝部319b，也可以使狭缝加入到天线线圈312的4个边全部。这样，与从热扩散片321的端部321a形成的狭缝部318连接的热扩散片侧狭缝部319b沿着大致矩形状的天线线圈312的开口部312a的内侧形状而形成，从而使得磁通通过热扩散片侧狭缝部319b内，因此在将天线线圈312设置在热扩散片321的下侧的情况下，也能确保良好的NFC天线的通信性能。

另外，在图6A所示的天线装置401中，与从热扩散片420的端部420a形成的狭缝部418连接的扩散片侧狭缝部419，沿着天线线圈412的上边侧的内侧形状而形成。另一方面，在图6B所示的天线装置501中，与从热扩散片520的端部520a形成的狭缝部518连接的热扩散片侧狭缝部519，以纵断天线线圈512的开口部512b的中间区域的方式形成。另外，在图6C所示的天线装置601中，与从热扩散片620的端部620a形成的狭缝部618连接的热扩散片侧狭缝部619，沿着天线线圈612的下边侧的内侧形状而形成。进而，在图6D所示的天线装置701中，与从热扩散片720的端部720a形成的狭缝部718连接的热扩散片侧狭缝部719，以纵断天线线圈712的开口部712b的中间区域的纵向和横向各自的十字状形成。

这样，如果在与天线线圈412、512、612、712的开口部412b、512b、612b、712b重叠的区域形成，就能使磁通通过热扩散片侧狭缝部内。即，即便与狭缝部418、518、618、718连接的热扩散片侧狭缝部419、519、619、719不沿着大致矩形状的天线线圈412、512、612、712的开口部412b、512b、612b、712b的内侧形状而形成，只要在与天线线圈412、512、612、712的开口部412b、512b、612b、712b重叠的区域形成，也能使磁通通过热扩散片侧狭缝部内。

因此，在将天线线圈412、512、612、712设置在热扩散片420、520、620、720的下侧的情况下，也能确保良好的NFC天线的通信性能。另外，根据扩散片侧狭缝部419、519、619、719的形成位置，磁通所通过的位置有所不同，因此例如通过与外部设备40的通信位置，能够调整扩散片侧狭缝部419、519、619、719的形成位置。

此外，在前述的各实施方式的天线装置中，天线线圈的形状成为矩形状，但是天线线圈的形状并不限定于矩形状，例如，六边形、八边形等的多边形、或圆形、椭圆形等的曲线状的天线线圈也能适用。即，如果为导线以二维状卷绕而设置的天线线圈，就会作为与外部设备感应耦合的天线线圈发挥功能，因此能够适用于本发明的各实施方式所涉及的天线装置。

这样，在本发明的各实施方式中的天线装置中，在热扩散片的与天线线圈的开口部重叠的区域设置热扩散片侧开口部或热扩散片侧狭缝部的任一个，从而使得磁通通过该热扩散片侧开口部或热扩散片侧狭缝部内。因此，在将天线线圈设置在热扩散片的下侧的情况下，也能确保良好的NFC天线的通信性能。另外，通过将有关天线装置安装在经由电磁场信号能够与外部设备进行通信的电子设备，能够一边谋求提高天线装置的设计自由度，一边确保电子设备对于外部设备的良好的天线通信特性。

实施例

接着，一边使用附图，一边对本发明的各实施方式所涉及的天线装置的研究评价的实施例进行说明。利用以下的实施例1至3及比较例1至3来检验证明本发明的各实施方式所涉及的天线装置中的作用/效果。此外，本发明并不限定于本实施例。

首先，一边使用附图，一边对构思本发明的一实施方式所涉及的天线装置时的关于设置在热扩散片的空隙部的形状等的基础研究评价进行说明。图7A至图7C是用于确认本发明的一实施方式所涉及的天线装置的作用/效果的评价方法的说明图，图7A是示出没有石墨片的情况下的天线装置801的比较例1的立体图，图7B是比较例1的截面图，图7C是比较例1的平面图。另外，图8A是示出成为比较例2的天线装置802的概略结构的一个例子的立体图，图8B是示出成为比较例2的天线装置802的概略结构的一个例子的平面图。进而，图9A是示出成为比较例3的天线装置803的概略结构的一个例子的立体图，图9B是示出成为比较例3的天线装置803的概略结构的一个例子的平面图，图9C是图9B的B－B截面图。

如图7A至图7C所示，在评价实验中，作为比较例1的天线装置801，使用了这样的装置：在140mm×70mm的壳体基板832上设有70mm×64mm×4mm的电池组815、在印刷基板816上设有SIM插槽817和40mm×30mm×0.3mm的天线线圈812，且，在天线线圈812的上侧没有石墨片。而且，将具备直径70mm且2匝的天线线圈841的阅读器天线（リーダーアンテナ）840以45mm的距离置于天线线圈812的正上方，以两个天线的中心一致的位置为原点，使阅读器天线840沿X轴方向移动而评价了磁性耦合系数的分布。

另外，如图8A及图8B所示，在评价实验中，作为比较例2的天线装置802，使用了这样的装置：在140mm×70mm的壳体基板832上设有70mm×64mm×4mm的电池组815、在印刷基板816上设有SIM插槽817和40mm×30mm×0.3mm的天线线圈812，且，在天线线圈812的上侧配置0.06mm厚且没有开口部的石墨片820。而且，同样地使阅读器天线840沿X轴方向移动而评价了磁性耦合系数的分布。

进而，如图9A至图9C所示，在评价实验中，作为比较例3的天线装置803，使用了这样的装置：在140mm×70mm的壳体基板832上设有70mm×64mm×4mm的电池组815、在印刷基板816上设有SIM插槽817和40mm×30mm×0.3mm的天线线圈812，且，在天线线圈812的上侧配置0.06mm厚且形成有与天线线圈812的外形相同大小的开口部822的石墨片821。而且，同样地使阅读器天线840沿X轴方向移动而评价了磁性耦合系数的分布。

另外，在评价实验中，以本发明的第1实施方式所涉及的天线装置1为实施例1，同样地使阅读器天线840沿X轴方向移动而评价了磁性耦合系数的分布。作为实施例1的天线装置1，使用了这样的装置：在140mm×70mm的壳体基板32上设有70mm×64mm×4mm的电池组15、在印刷基板16上设有SIM插槽17和40mm×30mm×0.3mm的天线线圈12，且，在天线线圈12的上侧配置0.06mm厚且在天线开口部12b的中心侧形成有10mm见方的开口部19，并以0.5mm的狭缝部18连接到其端部20a的石墨片20。

进而，在评价实验中，以本发明的第2实施方式所涉及的天线装置101为实施例2，同样地使阅读器天线840沿X轴方向移动而评价了磁性耦合系数的分布。作为实施例2的天线装置101，使用了这样的装置：在140mm×70mm的壳体基板132上设有70mm×64mm×4mm的电池组115、在印刷基板116上设有SIM插槽117和40mm×30mm×0.3mm的天线线圈112，且，在天线线圈112的上侧配置0.06mm厚且紧跟着天线线圈112的开口部112b的内侧形状而形成0.5mm宽度的热扩散片侧狭缝部119，并以0.5mm的狭缝部118连接到其端部120a的石墨片120。

另外，在评价实验中，以本发明的第3实施方式所涉及的天线装置201为实施例3，同样地使阅读器天线840沿X轴方向移动而评价了磁性耦合系数的分布。作为实施例3的天线装置201，使用了这样的装置：在140mm×70mm的壳体基板232上设有70mm×64mm×4mm的电池组215、在印刷基板216上设有SIM插槽217和40mm×30mm×0.3mm的天线线圈212，在天线线圈212的上侧配置0.06mm厚且紧跟着天线线圈212的开口部212b的内侧形状而形成0.5mm宽度的热扩散片侧狭缝部219，并以0.5mm的狭缝部218连接到其端部220a的石墨片220，且，在石墨片220的下侧（NFC天线侧）粘贴由相同尺寸的50μ的铝箔构成，并实施了与石墨片220相同的狭缝的金属片222。

图10是示出用于确认本发明的一实施方式所涉及的天线装置的作用/效果的通信性能的评价结果的图表。在作为基准点（Benchmark）的比较例1中，耦合系数k在0.010～0.014之间推移。相对于此，在比较例2中，因为天线线圈812的整个面被石墨片820所覆盖，所以来自阅读器天线840的大部分磁通被屏蔽，因而以使耦合系数k在0.002～0.003之间推移的方式大幅地降低。另一方面，在比较例3中，在石墨片821形成有开口部822，但是没有形成与石墨片821的端部连接的狭缝部，因此耦合系数k在0.008～0.011之间推移，通信特性与比较例1相比差。

相对于此，在实施例1中，耦合系数k在0.011～0.016之间推移，是比作为基准点的比较例1更良好的值。由此可知，通过在石墨片20设置狭缝部18和热扩散片侧开口部19，在防止了在热扩散片120产生涡电流之上，使来自阅读器天线840的磁通通过天线线圈12的开口部12b，因此能够使得通信特性良好。

另外，在实施例2中，与实施例1同样，耦合系数k在0.011～0.016之间推移，成为比作为基准点的比较例1更良好的值。由此可知，通过在石墨片120设置狭缝部118和热扩散片侧狭缝部119，在防止了在热扩散片120产生涡电流之上，使来自阅读器天线840的磁通通过天线线圈112的开口部112b，因此与实施例1同样，能够使得通信特性良好。

进而，在实施例3中，耦合系数k在0.017～0.022之间推移，成为比实施例1及实施例2更良好的值。由此可知，通过在石墨片220设置狭缝部218和热扩散片侧狭缝部219，且，在石墨片220的下侧粘贴以相同尺寸实施相同的狭缝的金属片222，大幅地提高通信特性。由此可知，在防止了在热扩散片220产生涡电流，使来自阅读器天线840的磁通通过天线线圈212的开口部212b，且，抑制天线线圈212的Q值的下降，因此大幅地提高通信特性。

此外，如上所述对本发明的各实施方式及各实施例进行了详细说明，但是本领域技术人员能够容易理解到能够进行实质上没有脱离本发明的新事项及效果的许多变形。因而，这样的变形例也全部包括在本发明的范围内。

例如，在说明书或附图中，至少一次、与更加广义或同义的不同术语一起记载的术语，在说明书或附图的任何地方都能置换为其不同的术语。另外，天线装置及电子设备的结构、动作也不局限于本发明的各实施方式及各实施例的说明，能够进行各种变形实施。

标号说明

1、101、201、301、401、501、601、701　天线装置；2　天线模块；3　天线基板；12、112、212、312、412、512、612、712　天线线圈；12a　导线；12b、112b、212b、312b、412b、512b、612b、712b　开口部；13　通信处理部；14　端子部；15　电池组；16　印刷基板；17　SIM插槽；18、118、218、318、418、518、618、718　狭缝部；19　热扩散片侧开口部；20、120、220、320、420、520、620、720　热扩散片；30　电子设备；32　壳体；40　读写器（外部设备）；41天线；42　控制基板；43　控制电路；119、219、319、419、519、619、719　热扩散片侧狭缝部；222　金属片。

Claims (8)

1.一种天线装置，装入电子设备并经由电磁场信号与外部设备进行通信，该天线装置具备：

天线线圈，其中心侧成为开口部地以二维状卷绕导线而设置，与所述外部设备感应耦合；以及

热扩散片，以与该天线线圈重叠的方式设置在所述天线线圈的与所述外部设备的对置面，

在所述热扩散片设有：狭缝部，以不切断该热扩散片的方式从与所述天线线圈的开口部重叠的区域形成到该热扩散片的端部；以及热扩散片侧狭缝部，与该狭缝部连接，形成在与所述天线线圈的开口部重叠的区域，

与所述狭缝部连接的所述热扩散片侧狭缝部，沿着所述天线线圈的所述开口部的内侧形状而形成。

2.如权利要求1所述的天线装置，其中，在所述热扩散片的一个面，进一步设有所述狭缝部及所述热扩散片侧狭缝部的至少一部分贯通而形成的金属片。

3.如权利要求1或2所述的天线装置，其中，所述天线线圈的所述开口部为矩形状，所述热扩散片侧狭缝部沿着该开口部的内侧形状之中3个边而形成。

4.如权利要求1或2所述的天线装置，其中，所述天线线圈的所述开口部为矩形状，所述热扩散片侧狭缝部沿着该开口部的内侧形状之中4个边而形成。

5.如权利要求1或2所述的天线装置，其中，所述热扩散片由石墨形成。

6.如权利要求3所述的天线装置，其中，所述热扩散片由石墨形成。

7.如权利要求4所述的天线装置，其中，所述热扩散片由石墨形成。

8.一种电子设备，装入有权利要求1至7的任一项所述的天线装置。

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