CN109994826A - 一种基于lds工艺的近场通讯天线及其通讯设备 - Google Patents

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潘英鹤
马超
王宗顺
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Hai Demen Electronics Co Ltd Of Shenzhen
Shanghai Deman Electronics Technology Co Ltd
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Hai Demen Electronics Co Ltd Of Shenzhen
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Abstract

本发明涉及一种基于LDS工艺的近场通讯天线及其通讯设备，所述近场通信设备包括线圈层和磁性材料层，所述线圈层为由LDS工艺制成的线圈层，所述线圈层的厚度为0.005mm～0.015mm，所述线圈层的电阻小于或等于1Ω，电感为1‑2μH。与现有技术相比，本发明采用LDS工艺实现，无需人力贴合，适合工业大量生产，天线整体厚度较薄，一致性好，性能稳定，可以满足更多通讯设备的结构和性能要求。

Description

一种基于LDS工艺的近场通讯天线及其通讯设备
技术领域
本发明涉及一种近场通讯天线，尤其是涉及一种基于LDS工艺的近场通讯天线及其通讯设备。
背景技术
LDS(Laser-Direct-structuring)天线技术指的是激光直接成型技术，利用计算机按照导电图形的轨迹控制激光，在模塑成型的三维塑料器件上，迅速化镀出电路图案。简单地说就是利用激光镭射技术直接在支架上镭射成型，再进行金属化镀，这样就可以直接将天线做在手机外壳上。这种天线的好处是天线更加稳定、也可以避免内部元器件的干扰，同时也可以节省出更多的设计空间，让手机做得更加纤薄。目前广泛用于智能手机的蓝牙、WIFI、主天线等内置天线领域。
随着近场支付标准的确定，许多高端智能产品开始标配近场支付功能。具有NFC支付功能的产品需要NFC芯片和NFC天线。NFC天线是一种近场耦合天线，其实现近场通讯的原理是采用磁耦合的形式，即采用线圈耦合的方式。NFC设备可以向用户提供卡模式、读写模式以及点对点三种服务，通信距离比较短，安全性高，操作简单方便。随着智能手机的普及，NFC用户也逐渐增加。时下智能手机的厚度越来越薄，因此对NFC天线的厚度要求也越来越高。
传统的近场通讯天线，都是由FPC天线加铁氧体所构成，天线的总厚度比较厚；而且天线有较多的贴合过程，大大增加了NFC天线的报废率，效率低，成本高。
鉴于此，有必要设计一种整体性能更好更薄的NFC天线。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于LDS工艺的近场通讯天线及其通讯设备。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于LDS工艺的近场通讯天线，包括线圈层和磁性材料层，所述线圈层为由LDS工艺制成的线圈层。
进一步地，所述线圈层的厚度为0.005mm～0.015mm。
进一步地，所述磁性材料层为铁氧体材料层或者铁氧体磁质柔性材料层。
进一步地，所述线圈层的电阻小于或等于1Ω，电感为1-2μH。
本发明还提供一种通讯设备，包括所述的近场通讯天线，所述近场通讯天线形成于所述通讯设备的壳体上。
进一步地，所述通讯设备的壳体在近场通讯天线辐射侧为非导电非导磁材质。
进一步地，所述近场通讯天线在所述通讯设备的壳体上双面走线。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明近场通讯天线采用LDS工艺实现，利用激光直接在通讯设备壳体上镭射成型，然后金属化镀，性能稳定，无需人力贴合，适合工业大量生产。本发明与现有其它天线的应用(如GP、WIFI等)在领域、频段和工作原理上都有所不同。
2、本发明近场通讯天线包括线圈层和磁性材料层，线圈层厚度为0.005mm～0.015mm，天线整体厚度较薄，一致性好，性能稳定，可以满足更多通讯设备的结构和性能要求。
3、本发明线圈层的电阻小于或等于1Ω，电感为1-2μH，所设计的天线的最终辐射性能较佳。
4、本发明通讯设备壳体在近场天线辐射侧为非导电非导磁材质，可以较好地辐射磁场。
5、本发明天线的生产制造流程短，效率高；
6、本发明方便在馈点间距过小时设计为双面走线式的线圈层，有效提高天线性能。
附图说明
图1为本发明通讯设备天线处的剖切面示意图；
图2为本发明的一种天线位置关系图；
图3为本发明的另一种天线位置关系图。
具体实施方式
为了使本发明上述，目的、特征、有点能够更加清晰易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明，本发明可以以不同形式、规格等实现，这些附图中，为清楚可见，可能增大或减小，也可放大或缩小相对尺寸。
在下面的描述中展示了很多具体细节以便充分理解本发明，但是本发明能够在很多不同于在此展示的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施限制。
实施例1
本实施例提供一种基于LDS工艺的近场通讯天线，包括线圈层和磁性材料层，所述线圈层为由LDS工艺制成的线圈层，先利用激光直接在一基底上镭射成型，然后金属化镀。金属化采用导电性能较好的材质，一般选择铜。采用LDS工艺镭射后金属化镀而成的环形线路，结构超薄，性能稳定。
线圈层的厚度为0.005mm～0.015mm，有效降低天线整体的厚度。线圈层根据电感量和电阻大小要求确定印制的圈数，通常其电阻小于或等于1Ω，电感为1-2μH。
磁性材料层为铁氧体材料层或者铁氧体磁质柔性材料层，磁导率高且磁损低，磁性材料层可起到增加磁通量和屏蔽隔绝的作用。
上述天线在应用时需要按照具体条件和环境进行合理的设计，如导电材质电阻值、线圈的电感值、具体设备的天线面积等。
实施例2
本实施例提供一种通讯设备，包括实施例1所述的近场通讯天线，所述近场通讯天线形成于所述通讯设备的壳体上。具体地，线圈层采用LDS工艺技术，利用激光直接在通讯设备壳体上镭射成型，然后金属化镀。近场通讯天线外形可以根据通讯设备具体壳体外形而定。
所述通讯设备的壳体在近场通讯天线辐射侧为非导电非导磁材质，有效实现磁场辐射。非导电非导磁材质一般选择利于镭射化渡的改性塑料。
如图1所示，近场通讯设备中，从壳体1到射频电路3的顺序依次为：壳体1、近场通讯天线的线圈层21、近场通讯天线的磁性材料层22、射频电路层3。
如图2所示，本实施例中，线圈层21为单面走线，形成于壳体1上。
工作时，射频电路层3传输交变电流信号到环形线圈层21上，从而形成了闭合回路的环形交变电流，在磁性材料层22的作用下，该交变电流将会在垂直电流环路方向上形成较强的磁场，即通过该磁场同外界进行近场通讯。
实施例3
如图3所示，本实施例提供的通讯设备中，在馈点间距过小时，所述近场通讯天线在所述通讯设备的壳体上双面走线。此时，需要在断点处进行激光穿孔操作，在壳体的另一侧进行镭射化渡处理。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样倘若本发明的这些修改和变形属于本发明的权利要求及其等同技术的范围内，则本发明也意图包涵这些改动在内。

Claims (8)

1.一种基于LDS工艺的近场通讯天线，包括线圈层和磁性材料层，其特征在于，所述线圈层为由LDS工艺制成的线圈层。
2.根据权利要求1所述的基于LDS工艺的近场通讯天线，其特征在于，所述线圈层的厚度为0.005mm～0.015mm。
3.根据权利要求1所述的基于LDS工艺的近场通讯天线，其特征在于，所述磁性材料层为铁氧体材料层或者铁氧体磁质柔性材料层。
4.根据权利要求1所述的基于LDS工艺的近场通讯天线，其特征在于，所述线圈层的电阻小于或等于1Ω，电感为1-2μH。
5.一种通讯设备，其特征在于，包括如权利要求1-4任一所述的近场通讯天线，所述近场通讯天线形成于所述通讯设备的壳体上。
6.根据权利要求5所述的通讯设备，其特征在于，所述通讯设备的壳体在近场通讯天线辐射侧为非导电非导磁材质。
7.根据权利要求5所述的通讯设备，其特征在于，所述近场通讯天线在所述通讯设备的壳体上双面走线。
8.根据权利要求5所述的通讯设备，其特征在于，所述通讯设备中，从壳体到射频电路的顺序依次为：壳体、近场通讯天线的线圈层、近场通讯天线的磁性材料层和射频电路层。
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