CN110011052A - 近场型无线通信用天线元件 - Google Patents

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关田卓
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Smk Rogermo Gentry Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种近场型无线通信用天线元件，其有效地抑制天线磁心与电极的磁场耦合而保持一定的磁力特性，并且能够将电极等可靠地设置于天线磁心，还提升强度。其包含：天线磁心，由大致平板状的磁性材料构成；绝缘性膏状材料的覆盖层，涂布于该天线磁心的至少两端部；以及电极，设置于该覆盖层；且通过覆盖层抑制天线磁心与电极的磁场耦合。也可以将覆盖层设于天线磁心的整个外表面，即使电极的设置位置偏移也能够可靠地抑制天线磁心与电极的磁场耦合。也可以将绝缘性膏状材料定为耐200℃以上、优选为耐260℃以上的热的耐热性，使其不被电极的印刷设置时的热所影响。也可以将天线磁心定为铁氧体制，并通过覆盖层来提高强度。

Description

近场型无线通信用天线元件
技术领域
本发明涉及使用在如RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)系统等近场型的无线通信(Near Field Communication，近场通信)的天线元件。
背景技术
现已普及有配备于移动通信终端的非接触通信等近场型的无线通信。
其天线要求小型化、纤薄化、通信质量、牢靠性等。
作为使用了由大致平板状的磁性材料构成的天线磁心的天线元件的以往技术，有专利文献1～3。
在专利文献1中，利用有机系薄膜包覆固定整个天线磁心，使其具有防潮性、防水性、柔软性。
在专利文献2～3中，通过将天线磁心插入于热缩套管并进行加热处理，来包覆天线磁心。
然而，在利用薄膜类包覆天线磁心的方式中，当应用于设有沟槽等凹凸的天线磁心时，会有在凹部与薄膜类之间容易产生间隙的难题。另外，当天线磁心有粗糙的部分时，在薄膜类的表面也会产生粗糙，电极等的设置变得困难。
另外，当利用热收缩性的薄膜类包覆天线磁心时，有可能由于收缩时的力量使得天线磁心变形或者破损。即使是微小的弯曲，电极等的设置也会变得困难。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-42387
专利文献2：日本特开2005-33278
专利文献3：日本特开2012-156738
发明内容
发明所要解决的技术问题
所以，本发明的技术问题在于提供一种近场型无线通信用天线元件，其有效地抑制天线磁心与电极的磁场耦合而保持一定的磁力特性，并且能够将电极等可靠地设置于天线磁心，还提升强度。
用于解决技术问题的方案
为了解决上述技术问题，本发明的近场型无线通信用天线元件包含下述结构。即，其特征在于包含：天线磁心，由平板状的磁性材料构成；绝缘性膏状材料的覆盖层，涂布于该天线磁心的至少两端部；以及电极，设置于该覆盖层；通过覆盖层抑制天线磁心与电极的磁场耦合，并且通过将天线磁心的平板状的面与电极的平板状的面配置为平行，抑制电极成为施加在天线磁心的绕线所发生的磁场的妨碍。
另外，在本发明中，说明书、权利要求书、附图中记载的数值和形状、位置等不仅是在物理上正确地表示该数值和形状、位置等，也是在该技术领域具有普通技术知识的人员能够合理地预想到的，还包括可能发生的误差范围在内，是将大致该数值、形状、位置等全部包括在内的广义的含义。即，上限与下限属于能够以在该技术领域具有普通技术知识的人员的水平根据环境适当变更的设计事项。例如，“平板状”也包括“大致平板状”的情况。另外，“平行”也包括“大致平行”的情况。以下，在本说明书中也同样。
在此，也可以将覆盖层设于天线磁心的整个外表面，即使电极的设置位置偏移，也能够可靠地抑制天线磁心与电极的磁场耦合。
也可以将绝缘性膏状材料定为耐200℃以上、优选为耐260℃以上的热的耐热性，使其不被电极的印刷设置时的热所影响。
也可以将天线磁心定为铁氧体制，并通过覆盖层来提高强度。
发明的效果
根据本发明，因为利用绝缘性膏状材料的涂布来设置覆盖层，所以覆盖层的设置和厚度调整容易。因此，即使天线磁心具有沟槽等凹凸，也能够连凹部都可靠地设置覆盖层。另外，即使天线磁心具有粗糙的部分，也能够高精度、平坦地设置覆盖层。伴随于此，能够可靠地将电极等设置于覆盖层。
进一步，能够通过覆盖层来提升天线磁心的强度。因此，有助于纤薄化和小型化，还容易安装于承受冲击的装置。
附图说明
图1是本发明的实施例的天线元件的立体说明图。
图2中的(a)、(b)是天线磁心的其它实施例的俯视图。
图3是天线磁心的其它实施例的俯视图及正视图。
图4是示出基于覆盖层的天线磁心与电极的磁场耦合的抑制效果的实验结果的表。
图5是示出基于覆盖层的强度提升的实验结果的表。
图6是其它实施例的天线元件的立体说明图。
附图标记说明
10：天线磁心
20：覆盖层
30：电极
具体实施方式
以下，根据附图所示的实施例对本发明的实施方式进行说明。此外，实施方式不限于下述例示，可在不脱离本发明主旨精神的范围内，引用前述专利文献等以往公知的技术而适当变更设计。
图1是本发明的实施例的天线元件的立体说明图。
包含：天线磁心10，由大致平板状的磁性材料构成；绝缘性膏状材料的覆盖层20，涂布于该天线磁心10的上表面；以及电极30，设置于该覆盖层20；通过覆盖层20抑制天线磁心10与电极30的磁场耦合，并且通过将天线磁心10的大致平板状的面与电极30的大致平板状的面配置为大致平行，抑制电极30成为施加在天线磁心10的绕线所发生的磁场的妨碍。
天线磁心10在图示的例子中为细长的平板状，但可使用大致平板状的任意形状的天线磁心。
图2中的(a)、(b)是天线磁心10的其它实施例的俯视图。图2中的(a)的天线磁心10为圆环状，图2中的(b)的天线磁心10为波状，均为平坦。
图3是天线磁心10的其它实施例的俯视图及正视图。虽然为细长的平板状，但因为中央部弯曲，所以作为整体并不平坦。
若为此种形状，则有以下优点：能够在将天线元件设置于框体等时，在狭窄空间中避开周围零件来配置。
另外，在图示的例子中，天线磁心10的表面虽然平坦，但是也可以粗糙，或者具有点状或格子状的沟槽等凹凸。
作为天线磁心10的材质，可使用Ni-Zn或Mn-Zn的铁氧体等以往公知的磁性材料。
作为形成覆盖层20的绝缘性膏状材料，可使用玻璃等以往公知的绝缘性膏状材料。尤其适合耐200℃以上、优选为耐260℃以上的热的耐热性的绝缘性膏状材料。若绝缘性膏状材料为耐热性，则能够利用伴随着加热的印刷而容易地设置电极30，再者，将天线元件安装至印刷配线基板时，能够容易地进行表面组装技术(SMT)等伴随着加热的处理。
当为利用绝缘性膏状材料的涂布来设置覆盖层20的构成时，能够容易地设置覆盖层20，还能够容易地调整覆盖层20的厚度。因此，即使天线磁心10为复杂的形状，也能够可靠地设置覆盖层20，另外，即使天线磁心10的表面具有粗糙的部分，也能够高精度且平坦地设置覆盖层20。
当覆盖层20的平坦度高时，能够预防电极30剥落。
作为电极30，可使用以往公知的电极，其设置可使用网版印刷等以往公知的手法。
图4是示出基于覆盖层20的天线磁心10与电极30的磁场耦合的抑止效果的实验结果的表。
在实施例1中，使用图1所示结构的天线元件。在长度为9mm、宽度为0.8mm、厚度为0.6mm的Ni-Zn铁氧体天线磁心10的整个上表面，设置20μm的玻璃的覆盖层20，并在其两端部设置1mm四方的电极30。
比较例1没有覆盖层20，此点与实施例1不同。
当产生天线磁心10与电极30的磁场耦合时，多个电极30、30间的电感变高，但因为实施例1相较于比较例1而言电阻较低，所以确认到基于覆盖层20的天线磁心10与电极30的磁场耦合的抑制。
图5是示出基于覆盖层20的强度提升的实验结果的表。
使用与前述相同的实施例1及比较例1的天线元件，支持天线磁心10的两端，并将负重施加于其中央的厚度方向，测量破坏强度。
其结果，确认为相较于比较例1，实施例1的强度上升约20％。
当强度提升时，能够更加纤薄化和小型化，用途扩大。另外，也能够安装于承受冲击的装置，实用性提高。
覆盖层20可以仅设于电极30的设置部位、即天线磁心10的两端部，但也可以如图6那样设于天线磁心10的整个外表面。此时，除了强度进一步提升之外，还有以下优点：即使电极30的设置位置偏移，也能够可靠地抑制天线磁心10与电极30的磁场耦合。
工业实用性
根据本发明，因为有助于稳定且有用的磁力特性、电极的稳定设置、纤薄化、小型化、牢靠化，所以关系到近场型无线通信装置的普及，产业上利用价值高。

Claims (5)

1.一种近场型无线通信用天线元件，其特征在于，包含：
天线磁心，由细长的平板状的磁性材料构成；
绝缘性膏状材料的覆盖层，涂布于该天线磁心的至少长边方向的两端部；以及
平板状的电极，设置于该覆盖层；
通过覆盖层来抑制天线磁心与电极的磁场耦合，
并且通过将天线磁心的平板状的面与电极的平板状的面配置为平行，抑制电极成为施加在天线磁心的绕线所发生的磁场的妨碍。
2.根据权利要求1所述的近场型无线通信用天线元件，其中，
所述覆盖层设于天线磁心的整个外表面。
3.根据权利要求1或2所述的的近场型无线通信用天线元件，其中，
绝缘性膏状材料为耐200℃以上的热的耐热性，
且电极利用印刷来设置。
4.根据权利要求3所述的的近场型无线通信用天线元件，其中，
绝缘性膏状材料为耐260℃以上的热的耐热性。
5.根据权利要求1或2所述的近场型无线通信用天线元件，其中，
所述天线磁心为铁氧体制。
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