CN108631045B

CN108631045B - 片式天线

Info

Publication number: CN108631045B
Application number: CN201711431227.1A
Authority: CN
Inventors: 朴性俊; 洪河龙; 赵圣恩
Original assignee: Wits Corp
Current assignee: Wits Co Ltd
Priority date: 2017-03-23
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2020-10-20
Anticipated expiration: 2037-12-26
Also published as: US20180277926A1; CN108631045A; US10998613B2; CN207781873U

Abstract

本发明提供一种片式天线，所述片式天线包括：线圈；以及芯，包括主体部和支撑部，其中所述线圈绕着所述主体部缠绕，所述支撑部设置在所述主体部的两侧上，其中，所述芯包括形成在支撑部中且容纳所述线圈的端部的第一槽。

Description

片式天线

本申请要求于2017年3月23日在韩国知识产权局(KIPO)提交的第10-2017-0036658号韩国专利申请和于2017年7月6日在韩国知识产权局(KIPO)提交的第10-2017-0086057号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。

技术领域

本公开涉及一种片式天线。

背景技术

诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、导航设备、笔记本电脑等的支持无线通信的移动通信终端执行诸如码分多址(CDMA)、无线LAN、数字多媒体广播(DMB)、近场通信(NFC)等的操作。在通信终端中包括的天线允许这些操作。

片式天线是一种类型的天线且直接安装在电路板的表面上以执行天线功能。

这种天线可分类为图案堆叠在陶瓷体中的片式天线或线圈绕着芯的外表面缠绕的螺线管式片式天线。

发明内容

本公开的一方面可提供一种螺线管式片式天线，所述螺线管式片式天线能够安装在板上且具有片式天线和板之间的改善的连接结合。

根据本公开的一方面，一种片式天线可包括：线圈；以及芯，包括主体部和支撑部，其中所述线圈绕着所述主体部缠绕，所述支撑部分别设置在所述主体部的相对端上，其中，所述芯包括在各支撑部中的第一槽，所述第一槽容纳所述线圈的端。

根据本公开的另一方面，一种片式天线可包括：线圈，以及芯，包括主体部和支撑部，其中所述线圈绕着所述主体部缠绕，所述支撑部设置在所述主体部的相对端上，其中，所述芯包括在各支撑部的底表面上限定的第一槽，并且所述线圈的引出部通过所述第一槽容纳在所述支撑部中。

附图说明

附图被包括以提供进一步的理解且被包含在本说明书的一部分中并构成本说明书的一部分，附图示出公开的实施例且与说明书一起用于解释公开的实施例的原理。在附图中：

图1是根据本公开的示例性实施例的处于未组装状态的片式天线的透视图。

图2是图1的片式天线处于局部组装状态的透视图。

图3是图1中所示的片式天线处于组装状态的透视图。

图4是沿着图3的I-I'线截取的截面图。

图5是沿着图3的II-II'线截取的截面图。

图6是沿着图3的III-III'线截取的截面图。

图7是根据本公开的另一示例性实施例的片式天线的透视图。

图8是根据本公开的另一示例性实施例的处于未组装状态的片式天线的透视图。

图9是图8的片式天线处于局部组装状态的透视图。

图10是图8的片式天线处于组装状态的透视图。

图11是沿着图10的片式天线的IV-IV'线截取的截面图。

图12是根据本公开的另一示例性实施例的片式天线的分解透视图。

图13是图12中所示的片式天线的透视图。

图14是沿着图13的V-V'线截取的截面图。

图15是图12中所示的芯的仰视图。

具体实施方式

在下文中，此刻将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。

这里描述的片式天线可执行射频识别(RFID)、近场通信(NFC)、无线电力传输(WPT)和磁安全传输(MST)中的至少一个功能。

可在构造为发送或接收无线电信号的电子设备中使用片式天线。例如，可在便携式电话、便携式笔记本、无人机等中使用片式天线。

图1是根据本公开的示例性实施例的处于未组装状态的片式天线100的透视图，图2是片式天线100处于局部组装状态的透视图，以及图3是组装的片式天线100的透视图。为了说明起见，图1和图2示出包括在片式天线100中的组件的底部，而图3示出组件的顶部。

参照图1至图3，片式天线100可安装在板110上，且可包括芯120和线圈130。然而，片式天线100的构造不限于上述组件。例如，片式天线100还可包括垫140和保护树脂150。

板110可以是其上安装有无线天线所需的电路或电子组件的电路板。例如，板110可以是包括位于其上的一个或更多个电子组件的印刷电路板(PCB)，所述一个或更多个电子组件可安装在印刷电路板的表面上或嵌入在PCB中。将电子组件彼此电连接的电路可印刷在板110上。然而，电子组件不必需嵌入在板110中或安装在板110上。例如，为了使板110最小化和/或使板110更薄，电子组件可不安装在板110的表面上。

芯120可以是或可包括铁氧体材料或铁氧体混合材料。例如，芯120可通过烧结铁氧体粉末而形成或可通过将包括铁氧体粉末的树脂混合物注射成型而形成。作为另一示例，芯120可通过压制和烧结具有铁氧体作为主要成分的陶瓷片的多层结构而制造。

芯120可大体具有四边形截面。然而，芯120的形状不限于上述形状。例如，如需要，芯120可改变为诸如圆柱形状等的各种形状。

芯120可包括主体部122和支撑部124。例如，芯120的中央部可以是主体部122，支撑部124可设置在主体部122的每个纵向(X方向)端。

主体部122可被构造为使得线圈130可缠绕在主体部122上。例如，主体部122可大体具有长方体(具有矩形截面)的形状且可被构造为使得线圈130可在主体部122的中央部缠绕在主体部122上。可在芯120的中央部中的纵向相对边缘上以及芯120的顶表面和底表面上限定倒棱缘(chamfered edge)126(见图4)，倒棱缘126可在两个纵向相对的支撑部124之间沿着主体部122的长度(图3中的X方向)纵向地延伸。倒棱缘126可减小线圈130的缠绕半径，这实质上减小了线圈130在被缠绕在芯120上时的总厚度。另外，倒棱缘126可限制(或者最小化)线圈130沿着芯120的纵向边缘的弯曲，且由此限制线圈130在纵向边缘处或在与纵向边缘相邻处被切割或损坏。

支撑部124可形成在主体部122的两端(例如，纵向相对端)，且可在主体部122的两端之间限定空间125。线圈130可设置在空间125中。

在示例中，如所示的，支撑部124可包括突起或“腿”123，所述突起或“腿”123分别设置在芯120的角部中且从主体部122延伸特定距离，使得当芯120安装在板110上时板110和主体部122可不会彼此直接接触。空间125可被尺寸化，使得线圈130在被缠绕到主体部122时可不接触板110。

支撑部124可容纳线圈130的在支撑部124之间的部分。例如，第一槽1242和第二槽1244可在同一纵向端处的相邻腿123之间且在支撑部124的底表面(参照图3中的芯120的方位)上形成为横向(例如，沿Y方向)地延伸。

第一槽1242可形成在所述同一纵向端处的相邻腿123之间且可呈在腿123之间延伸的凹部的形式。第二槽1244可形成在芯120的纵向外末端处且可设置在第一槽1242的纵向外端处。

第一槽1242可被尺寸化或被构造为容纳线圈130的引出部132，第二槽1244可被尺寸化或被构造为容纳线圈130的端134。例如，第一槽1242可比第二槽1244宽(例如，沿X方向测量)且比第二槽1244浅(例如，沿Z方向测量)，第二槽1244可比第一槽1242深(例如，沿Z方向测量)。更具体地，第一槽1242可具有小于线圈130的直径的深度，且例如第一槽1242的深度可在线圈130的直径的约40％至约60％的范围内。另外，第二槽1244可具有与线圈130的直径相同或比线圈130的直径大的深度，例如，第二槽1244的深度可在线圈130的直径的约100％至约120％的范围内。

线圈130可缠绕在芯120上。线圈130的大部分可缠绕在芯120的主体部122上，线圈130的部分(例如，引出部132和端134)可设置在支撑部124上。线圈130可沿着主体部122的长度方向(X方向)按照螺旋形状或螺线管形状绕着主体部122缠绕。然而，缠绕的线圈130的形状不限于此。

线圈130可呈线的形式，但是不限于此。例如，线圈130可以是扁线(例如，扁立缠绕线圈、扁式线圈、矩形线等)的形式。

线圈130可电连接到板110。例如，线圈130的引出部132可设置在第一槽1242中，且可使用导电粘合剂170(图3)电连接到板110。

线圈130的引出部132可接触第一槽1242且可结合到设置在第一槽1242中的垫140。例如，线圈130的引出部132可使用产生压缩力的压式设备190(图14)而扁平化。当线圈130的引出部132扁平化时，引出部132可与垫140面接触，且引出部132扁平化使得引出部132比线圈130的直径宽。

线圈130的端134可设置第二槽1244的内侧，从而不与板110干涉或不与其他附近的电子组件干涉。

垫140可设置在支撑部124上，以将板110和线圈130彼此电连接。

垫140可通过将银(Ag)膏施加到芯120以形成金属层且随后在金属层上形成导电层而形成。然而，垫140的形成不限于此。例如，垫140还可通过镀覆操作直接形成在芯120上。可使用非电镀法、电镀法、丝网印刷法、溅射法、蒸发法、喷墨法、滴涂法、其组合等对从镍(Ni)、铝(Al)、铁(Fe)、铜(Cu)、钛(Ti)、铬(Cr)、金(Au)、银(Ag)、钯(Pd)和铂(Pt)中选出的一种或更多种金属材料执行镀覆操作。

垫140可形成在支撑部124的下表面上。例如，垫140可形成在支撑部124的包括第一槽1242的整个下表面上，且可电连接到线圈130的引出部132。另外，垫140可使用诸如焊料的导电粘合剂170(图3)电连接到板110。

图1和图2示出仅设置在第一槽1242中的垫140，但是构造不限于此。如需要，垫140还可设置在第二槽1244中。

另外，本示例性实施例通过示例的方式描述了通过在支撑部124上施加并镀覆导电材料来形成垫140的情况，但是构造不限于此。可对垫140的形成进行各种变型。例如，金属薄片可被单独地制备，然后被附着或结合到支撑部124，由此形成垫140。

保护树脂150可设置在芯120和线圈130上方(图3)。例如，如图3所示，保护树脂150可覆盖芯120的一个表面和线圈130的部分。如上所述设置的保护树脂150可使线圈130隔绝且保护线圈130。

保护树脂150可以是或可包括可光固化材料。例如，保护树脂150可包括环氧树脂。然而，保护树脂150的材料不限于环氧树脂。例如，保护树脂150可以是或可包括具有磁性的铁氧体粉末和树脂的混合物。在其他实施例中，可省略保护树脂150。

图4是沿着图3的I-I'线截取的片式天线100的截面图，图5是沿着图3的II-II'线截取的片式天线100的截面图，以及图6是沿着图3的III-III'线截取的片式天线100的截面图。

片式天线100可被构造为使得线圈130如图4所示的相对容易地绕着芯120缠绕。芯120可具有按照槽的形状形成在主体部122的纵向边缘处的倒棱缘126。如果省略倒棱缘126，则线圈130在缠绕到主体部122上时可与主体部122的角周围的表面分开。

然而，在存在倒棱缘126的情况下，线圈130可接触主体部122的在主体部122的角周围的表面。

因此，线圈130的缠绕半径可通过包括倒棱缘126而显著减小。

此外，由于芯120的倒棱缘126可在芯120和线圈130之间提供空的空间，因此，倒棱缘126还可允许空气在空间中流动且由此冷却芯120和线圈130。

片式天线100可被构造为使得如图5所示的板110和芯120可彼此结合。例如，第一槽1242可防止线圈130的引出部132接触板110。

如上所述，线圈130的引出部132可扁平化(图5)，结果引出部132可位于第一槽1242中且可与垫140面接触。

如图5所示，导电粘合剂170介于垫140和板110之间。导电粘合剂170可不设置在第一槽1242中且可仅设置在腿123和板110之间。然而，构造不限于此。在其他示例中，导电粘合剂170可设置在第一槽1242中。在这种情况下，线圈130的引出部132可通过导电粘合剂170电连接到板110。

如图6所示，片式天线100可被构造为容纳线圈130的端134。例如，第二槽1244可形成在芯120中，使得线圈130的端134可包含在第二槽1244中。因此，端134超出第二槽1244的延伸可被限制或最小化。与引出部132不同，线圈130的端134可没被扁平化。例如，如图6所示，除了引出部132之外，线圈130的端134可具有与线圈130相似的圆形截面。然而，在其他示例中，线圈130的端134可不具有与线圈130相同的截面。例如，线圈130的端134可在线圈130的切割操作或结合操作中塑性变形以具有椭圆形截面形状或其他截面形状。

如图6所示，第一槽1242的深度h1可小于线圈130的直径d，第二槽1244的深度h2可与线圈130的直径d大致相同或可大于线圈130的直径d。

因为线圈130的引出部132设置在芯120的第一槽1242中，因此可获得板110和芯120之间的良好结合。另外，由于片式天线100具有设置在芯120的第二槽1244中的端134，在将片式天线100安装在板110上时，线圈130的端134可不与板110干涉。

在下文中，将简要描述根据本示例性实施例的用于制造片式天线的方法。

参照图1，根据本示例性实施例的用于制造片式天线100的方法可包括：制备形成有第一槽1242和第二槽1244的芯120；在芯120的支撑部124上形成垫140。如上所述，在非限制示例中，通过将银(Ag)膏施加到芯120以形成金属层且随后在金属层上形成导电层来完成垫140。

接下来，可绕着芯120的主体部122缠绕线圈130，且可在每个垫140中设置线圈130的引出部132。在这种情况下，可将线圈130的引出部132设置在第一槽1242中。

接下来，可通过压式设备190(图14)使引出部132扁平化(或变形)，可将引出部132结合(例如焊接、胶合等)到设置在第一槽1242上的垫140。

接下来，可通过切割线圈130的末端部来形成线圈130的端134，使得线圈130的两端134可不延伸超过片式天线100的纵向(X方向)端(或更具体地，可不延伸超过支撑部124)。结果，使线圈130的端134可不从芯120突出(从而可不从片式天线100突出)，且可设置在第二槽1244中。

随后，可将保护树脂150形成(或者沉积)在片式天线100的芯120和线圈130上。

图7是根据本公开的另一示例性实施例的片式天线102的透视图。在以下描述中，与上述示例性实施例的组件相同的组件将由与上述示例性实施例相同的附图标号指代，且将省略其详细的描述。

在片式天线102中，芯120可包括引导块160。

引导块160可从芯120的与腿123从其突出的表面背对的表面突出。例如，引导块160可从芯120的两纵向相对端突出。引导块160可将线圈130的位置限制于芯120的中央部。

当线圈130的位置在芯120上变化时，片式天线的特性可改变。因此，可有益于保持线圈130在芯120上的位置。在制造过程期间，线圈130的位置可变化。如上所述构造的引导块160可在制造期间保持线圈130在芯120上的位置，且制造过程的可靠性可提高。

另外，由于引导块160可用作芯120的磁路，因此引导块160可增大片式天线102的发送和接收效率。

图8是根据本公开的另一示例性实施例的处于未组装状态的片式天线104的透视图。图9是处于局部组装状态的片式天线104的透视图。图10是处于组装状态的片式天线104的透视图。图11是沿着片式天线104的IV-IV'线截取的截面图。片式天线104可在一些方面中与以上的片式天线100和102相似，因此可参照其最好地理解，其中，指代同样组件的同样标号不再详细描述。

在片式天线104中，可不存在第一槽1242。

此外，在片式天线104中，垫140可呈具有预定厚度的平板的形状。垫140可具有比芯120的支撑部124的底表面的面积小的面积。例如，垫140的宽度L1(X方向)可大致小于支撑部124的宽度L2(X方向)。

如图9所示，如上所述构造的垫140可设置在芯120的支撑部124的底表面上，以在芯120的纵向(X方向)末端处形成第二槽128(图9)。

更具体地，由于各支撑部124的宽度和对应垫140的宽度方面的面积差，因此第二槽128可限定为在垫140和支撑部124之间的空间。

如图9和图10所示，第二槽128可用作其中设置线圈130的端134的空间。

垫140可具有与线圈130的直径大致相同的厚度，或可具有比线圈130的直径大的厚度。由于垫140的厚度，因此第二槽128的深度可允许端134位于第二槽128中。

如图11所示，可通过导电粘合剂170调整板110和芯120之间的距离。

如上所述，根据示例性实施例的片式天线100可通过使引出部132位于支撑部124上、使引出部132扁平化且随后使扁平化后的引出部132结合到垫140而将引出部132结合到设置在支撑部124上的垫140。

因此，仅引出部132的区域可扁平化。

如图2所示，引出部132可在第一槽1242的角M(例如内角)处弯曲。在这种情况下，用于使引出部132扁平化的压式设备190可需要一起压缩整个弯曲的部分，使得引出部132的整体厚度变形为比第一槽1242的深度薄，引出部132不会突出到第一槽1242的外部。

然而，当压式设备190由于在压缩引出部132的操作中的产品的相对运动/移动或设备的误差而没有压缩整个弯曲的部分时，未扁平化的部分可保持其现有厚度，在弯曲的部分中未扁平化的部分可从支撑部124(更具体地，从支撑部124的下表面)突出。

在这种情况下，在片式天线100安装在板110中时由于突出部分而导致片式天线100可能从板110剥离，由此引起虚焊。

因此，在一些实施例中，根据本公开的片式天线可包括第三槽。

图12是根据本公开的另一示例性实施例的处于未组装状态的片式天线105的透视图，图13是处于局部组装状态的片式天线105的透视图，图14是沿着图13的片式天线105的V-V'线截取的截面图。图15是图12中所示的芯120的仰视图，且示出结合有垫140的芯120。片式天线105可在一些方面中与以上的片式天线100、102和104相似，因此可参照其最好地理解，其中，指代同样组件的同样标号不再详细描述。

参照图12至图15，片式天线105可包括第三槽1246。

第三槽1246可形成在引出部132引入到第一槽1242中所在的部分中，且可减小支撑部124的宽度(例如，图8中的L2)。

因此，第三槽1246可通过局部地去除支撑部124的在第一槽1242中的底表面而形成，且可至少局部地沿着引出部132设置。然而，第三槽1246不限于此，且如由应用、设计和/或用户喜好所要求的，第三槽1246可具有不同的尺寸。

第三槽1246的在芯120的宽度方向上的宽度W3(图15)可大于引出部132的宽度，使得第三槽1246可容纳引出部132。另外，第三槽1246的沿着芯120的长度方向的宽度D3(图15)可以是第一槽1242的沿着芯120的长度方向的最大宽度W1的1/3或更大至1/2或更小。然而，第三槽1246的构造不限于此。

第三槽1246可用作线圈130的引出部132引入第一槽1242所在的通道。因此，第三槽1246可在相对于第一槽1242与第二槽1244相反的方向上设置，且可分别形成在主体部122和支撑部124彼此连接的部分中。

第三槽1246的与第一槽1242的底表面接触的表面CS可以是倾斜表面或弯曲表面，使得引出部132引入到第一槽1242中。

由于设置了第三槽1246，线圈130的引出部132的部分可设置在第三槽1246中，且可在第三槽1246和第一槽1242彼此接触的角处弯曲，使得引出部132的剩余部分可设置在第一槽1242中。另外，如上所述，线圈的端134可设置在第二槽1244中。

因此，在上述示例性实施例中，引出部132的在引出部132引入第一槽1242中的操作中弯曲的部分P(图14)可位于第一槽1242(图1)的区域(或压式设备的可压缩区域)中。

因此，即使在制造片式天线的操作期间发生产品的运动/偏差或设备的误差，整个弯曲的部分P也可被稳定地压缩，由此可限制引出部132的所述部分突出到支撑部124的外部。

同时，尽管本示例性实施例通过示例的方式描述了设置所有第一槽、第二槽和第三槽的情况，但是如需要还可省略第一槽或第二槽。例如，仅第三槽1246和第二槽1244还可形成在支撑部124中，并且支撑部124的在第三槽1246中的厚度小于支撑部124的在第二槽1244中的厚度。在这种情况下，第三槽1246可形成为局部去除支撑部124的底表面的形式，线圈的引出部可沿着第三槽1246引入到支撑部124的底表面中，而不是第一槽1242中。另外，线圈130的端部可设置在第二槽1244中。

如上所提出的，根据本公开的示例性实施例，由于线圈的端部没有突出到片式天线的下部，因此可提高片式天线和板之间的结合。在实施例中，其中设置有线圈的端部的插入槽根据线圈的缠绕方向可形成为斜状，因此在这种情况下，线圈的端部可在制造片式天线期间设置在插入槽中，由此片式天线可非常容易制造。

另外，即使在制造片式天线期间出现产品的偏差或设备的误差，整个弯曲的部分也可扁平化，由此可限制线圈的部分突出到外部。

虽然以上已示出并描述了示例性实施例，但对本领域的技术人员将显而易见的是，在不脱离由所附的权利要求限定的本公开的范围的情况下，可做出变型和变化。

Claims

1.一种片式天线，包括：

线圈；以及

芯，包括主体部和支撑部，其中所述线圈绕着所述主体部缠绕，所述支撑部分别设置在所述主体部的相对端上，

其中，所述芯包括：

第一槽，其形成于所述支撑部的底表面，并且所述第一槽为以减小所述支撑部的厚度的方式形成的槽，并容纳所述线圈的引出部；以及

第二槽，其在各支撑部中以比所述第一槽深的方式形成，所述第二槽被构造为容纳所述线圈的端，

所述第一槽具有比所述线圈的直径浅的深度，并且

所述线圈的引出部扁平化以整体插入到所述第一槽中。

2.根据权利要求1所述的片式天线，其中，

所述支撑部的在所述第二槽中的厚度小于所述支撑部的在所述第一槽中的厚度，

其中，所述第二槽设置在所述芯的外末端处。

3.根据权利要求2所述的片式天线，所述片式天线还包括垫，所述垫包括沿着所述第一槽的底表面设置的至少一部分且电连接到所述线圈。

4.根据权利要求3所述的片式天线，其中，所述线圈结合到所述垫。

5.根据权利要求1所述的片式天线，所述片式天线还包括设置在所述支撑部的底表面上且电连接到所述线圈的垫。

6.根据权利要求5所述的片式天线，其中，所述垫具有比所述支撑部的底表面的面积小的面积，并且

所述第二槽形成在所述垫和所述支撑部之间的边界区域中。

7.根据权利要求1所述的片式天线，其中，所述主体部具有大致矩形截面形状，并且

在所述芯的相对端之间且沿着所述主体部的边缘限定至少一个倒棱缘。

8.根据权利要求1所述的片式天线，所述片式天线还包括被构造为用于将线圈的缠绕位置固定在芯上的引导块。

9.根据权利要求2所述的片式天线，所述片式天线还包括第三槽，所述第三槽使所述第一槽的底表面被部分地去除。

10.根据权利要求9所述的片式天线，其中，所述第三槽的在所述芯的宽度方向上的宽度大于所述线圈的宽度。

11.根据权利要求9所述的片式天线，其中，所述第三槽的与所述第一槽的所述底表面接触的一个表面为倾斜表面或弯曲表面。

12.根据权利要求9所述的片式天线，其中，所述第三槽的根据所述芯的长度方向的宽度在所述第一槽的最大宽度的1/3或更大至1/2或更小的范围内。

13.一种片式天线，包括：

线圈，以及

芯，包括主体部和支撑部，其中所述线圈绕着所述主体部缠绕，所述支撑部设置在所述主体部的相对端上，

其中，所述芯还包括：

第三槽，其在各支撑部的底表面上去除一部分而形成；以及

第一槽，其形成于所述支撑部的底表面，并且所述第一槽为以减小所述支撑部的厚度的方式形成的槽，且通过所述第三槽引出的所述线圈的引出部设置于所述第一槽，

其中，所述线圈的所述引出部通过所述第一槽容纳在所述支撑部中，

所述第一槽具有比所述线圈的直径浅的深度，并且

所述线圈的引出部扁平化以整体插入到所述第一槽中。

14.根据权利要求13所述的片式天线，所述片式天线还包括在所述支撑部的底表面中的第二槽，

其中，所述支撑部的在所述第二槽中的厚度小于所述支撑部的在所述第一槽中的厚度。