CN114497985A - 一种nfc天线及终端 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种NFC天线，包括依次层叠设置的隔磁组件和FPC组件；所述隔磁组件包括依次层叠设置的隔磁背胶层、铁氧体层以及覆盖膜层；所述FPC组件包括依次层叠设置的背胶层、基底层以及线圈层；所述线圈层包括第一走线和第二走线，所述线圈层表面覆盖有油墨或背胶，所述线圈层设置有至少一处的无油墨覆盖的外露金属走线；所述背胶层在与所述无油墨覆盖的外露金属走线对应的位置设有导电元件；多贴了一层FPC时，线圈就会短路，NFC天线的电感和频率就会大幅改变；通过对NFC天线线圈层和背胶层部分结构的重新设计，解决了以往在NFC天线加工工程中，多贴了FPC层仅通过网络分析仪难以检测出的问题。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及在生产过程中不良品更容易检出的NFC天线的设计。
背景技术
近年来近场通信(NFC)技术应用越来越广泛，具有NFC通讯的设备也越来越多。具有NFC功能的通讯设备需要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天线一般有FPC线圈贴合铁氧体组成，其贴合绝大数都是人工贴合完成的。
在贴合过程中，是固定1PCS铁氧体(或者FPC线圈)，再贴1PCS FPC线圈(或者铁氧体)，产线工作人员有相当大概率会多贴1PCS的FPC或者多贴1PCS铁氧体。即使是机器自动化贴合，也存在多贴的现象。多贴铁氧体后由于铁氧体会比较明显的增加天线电感量，从而降低天线的谐振频率，用治具+网分的拦截方式可以正常识别并拦截，或者直接LCR仪器测试电感也可做出识别和拦截。但是多贴1PCS的FPC后，由于2层FPC走线几乎完全重叠，对天线的谐振频率影响比较小，用治具加网分的拦截方式难以完全拦截，有些贴2层FPC的NFC天线的频率波形和正常一层FPC的NFC天线的频率波形差异很小甚至可以几乎重合，完全无法拦截。
用电解或其他化学方法，使金子附着到金属或别的物体表面上，形成一层薄金的工艺称为镀金工艺。电子工业领域，在零部件的表面镀金可以提高零部件的耐腐蚀性和抗氧化性，并且可以提高零部件的导电性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种NFC天线及终端，以解决在NFC天线加工过程中贴了双层FPC却难以检测出的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种NFC天线，包括依次层叠设置的隔磁组件和FPC组件；所述隔磁组件包括依次层叠设置的隔磁背胶层、铁氧体层以及覆盖膜层；所述FPC组件包括依次层叠设置的背胶层、基底层以及线圈层；所述线圈层包括第一走线和第二走线，所述线圈层表面覆盖有油墨或背胶，所述线圈层设置有至少一处的无油墨覆盖的外露金属走线；所述背胶层在与所述无油墨覆盖的外露金属走线对应的位置设有导电元件。
可选的，在所述的一种NFC天线中，所述FPC组件的中间设有净空槽。
可选的，在所述的一种NFC天线中，所述隔磁背胶的材质为亚克力胶或双面胶。
可选的，在所述的一种NFC天线中，所述基底层为PET材质或PI材质。
可选的，在所述的一种NFC天线中，所述导电元件为金属贴片或金属线圈或金属凸包或金属弹片。
可选的，在所述的一种NFC天线中，所述导电元件为圆形或曲形或多边形或异形结构。
可选的，在所述的一种NFC天线中，所述无油墨覆盖的外露金属走线和所述导电元件的表面使用镀金工艺。
可选的，在所述的一种NFC天线中，所述背胶层最外侧贴有一根金属飞线，所述第一走线和所述第二走线通过所述金属飞线相连。
可选的，在所述的一种NFC天线中，所述第一走线，所述第二走线和所述金属飞线的材质为铜或银。
本发明还提供一种终端，所述终端包含所述的NFC天线。
本发明提供一种NFC天线，包括依次层叠设置的隔磁组件和FPC组件；所述隔磁组件包括依次层叠设置的隔磁背胶层、铁氧体层以及覆盖膜层；所述FPC组件包括依次层叠设置的背胶层、基底层以及线圈层；所述线圈层包括第一走线和第二走线，所述线圈层表面覆盖有油墨或背胶，所述线圈层设置有至少一处的无油墨覆盖的外露金属走线；所述背胶层在与所述无油墨覆盖的外露金属走线对应的位置设有导电元件；当所述NFC天线贴了双层FPC时，所述无油墨覆盖的外露金属走线和所述导电元件贴在一起形成短路，从而大幅度的影响所述NFC天线的电感和频率，使得通过网络分析仪可以很容易地判断出多贴了FPC的NFC天线。通过对NFC天线线圈层和背胶层部分结构的重新设计，解决了以往在NFC天线加工过程中，多贴了FPC层仅通过网络分析仪难以检测出的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1提供的NFC天线FPC组件线圈层和背胶层的结构图；
图2为本实施例提供的NFC天线的基底层正视图；
图3为本实施例提供的NFC天线的铁氧体的正视图；
图4为实施例2提供的NFC天线FPC组件线圈层和背胶层的结构图；
图5为本实施例提供的NFC天线贴合单层FPC时以及贴合双层FPC时的剖视对比图；
图6为传统NFC结构在贴了单层FPC时的频率测试图；
图7为传统NFC结构在贴了双层FPC时的频率测试图；
图8为本实施例提供的NFC天线贴了双层FPC时表层PFC接触点的频率测试图；
图9为本实施例提供的NFC天线贴了双层FPC时底层PFC接触点的频率测试图；
其中，各附图标记说明如下：
1-线圈层；2-背胶层；3-净空槽；4-基底层；5-隔磁组件；11-第一走线；12-无油墨覆盖的外露金属走线；13-第二走线；21-导电元件；22-金属飞线。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种具有导电元件的NFC作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图说明中的“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，以便描述本发明的实施例，而不用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的结构在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于有覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、的方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、的方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本实施例的NFC天线包括依次层叠设置的隔磁组件5和FPC组件；所述隔磁组件5包括依次层叠设置的隔磁背胶层53、铁氧体层52以及覆盖膜层51；所述FPC组件包括依次层叠设置的背胶层2、基底层3以及线圈层1；所述线圈层包括第一走线11和第二走线13，所述线圈层1表面覆盖有油墨或背胶，所述线圈层1设置有至少一处的无油墨覆盖的外露金属走线12；所述背胶层2在与所述无油墨覆盖的外露金属走线12对应的位置设有导电元件21。
更佳的，所述隔磁背胶层53和所述背胶层2的材质选用亚克力胶，亚克力胶绝缘性能较好，且化学性质稳定，可以更好的贴合。
图2为本实施例提供的NFC天线的基底层正视图，所述基底层3的材质为PET，PET材料具有良好的力学性能，抗冲击能力更强，具有良好的耐高温和耐低温性能，具有良好的抗腐蚀性能，可以很好的保护所述线圈层1，使其不被腐蚀。PET作为保护材料时还具有很好的隔离效果，可以隔离水蒸气、空气、油性物质和紫外线，可以保护所述线圈层1，使其不被氧化。
图3为本实施例提供的NFC天线的隔磁组件的正视图，所述隔磁组件5可以给所述线圈层1提供相对稳定的磁环境，避免其他金属器件对NFC天线产生影响。
更佳的，所述第一走线11、所述第二走线12和所述金属飞线21的材质为铜或银。
本实施例NFC天线的贴合方式如下：
1.所述FPC组件部分，先将所述线圈层贴合至所述基底层的任一面，再将所述背胶层2贴合至所述基底层4的另一面，所述第一走线11和所述第二走线12以有馈电点的一端为首端，另一端为末端，贴合时，所述第一走线11的末端和所述第二走线12的末端通过所述金属飞线21连接在一起。
2.所述隔磁组件5部分，先将所述覆盖膜层51贴合至所述铁氧体层52的任一面，再将所述隔磁背胶层53贴合至所述铁氧体层52的另一面。
3.整体NFC天线部分，将所述FPC组件具有所述背胶层2的一面贴合至所述隔磁组件5具有所述覆盖膜层51的一面。
较佳的，所述FPC组件的中间设有所述净空槽3，这样在贴合后，可以增加整个NFC天线的抗扭性能，在弯折设置时也不容易断裂。
实施例1：
图1为实施例1提供的NFC天线FPC组件线圈层和背胶层的结构图，如图1所示，包括线圈层1和背胶层2；所述线圈层1包括第一走线11、第二走线13和一个无油墨覆盖的外露金属走线12，所述无油墨覆盖的外露金属走线12位于所述线圈层1的上端；所述背胶层2在与所述无油墨覆盖的外露金属走线12对应的位置设有一个导电元件22。
实施例2：
图2为实施例2提供的具有导电元件的NFC天线的结构图，如图2所示，包括线圈层1和背胶层2；所述线圈层1包括第一走线11和三个无油墨覆盖的外露金属走线12，所述无油墨覆盖的外露金属走线12分别位于所述线圈层1的上端和两侧；所述背胶层2在与所述无油墨覆盖的外露金属走线12相应的位置设置有三个所述金属导电块21。
为了防止部分金属被氧化或者被腐蚀，通常的做法是：
1.当金属的表面不做为直接接触导体使用时，可以在被保护金属的表面涂上油漆，常温固体胶水等等，使得被保护金属不直接接触外部环境，从而降低被腐蚀或被氧化的风险。
2.当金属的表面作为直接接触导体使用，但对导电性能要求不是特别高的时候，可以在金属表面镀上其他金属或者涂上导电性能一般的导电胶，例如锌、镍、锌系导电胶等等，由其他金属或导电胶直接接触外界环境，而电镀金属可以形成阳极保护，导电胶被腐蚀或被氧化的时间要大大长于被保护金属，因此可以达到保护整个零件部位的效果。
3.当金属表面作为直接接触导体使用，且对导电性能有非常高的要求时，可以在金属表面镀上导电性能较好的惰性金属或这涂上导电性能较好的导电胶，例如金、银、金系导电胶、炭系导电胶等等，由惰性金属或导电胶直接接触外界环境，而惰性金属和导电胶被腐蚀或被氧化的时间要大大长于被保护金属，因此可以达到保护整个零件部位的效果，并且整体零部件的导电性能也不会下降。
4.对金属部件的表面做钝化处理。
5.使用新型的合金材料作为零件的基础材料。
在本实施例中，由于没有有覆盖的走线和导电元件容易被腐蚀或氧化，影响NFC天线的性能和使用寿命，并且NFC天线线圈对导电性能有较高的需求，因此所述无油墨覆盖的外露金属走线12和所述导电元件22的表面采用镀金工艺，增加所述无油墨覆盖的外露金属走线12和所述导电元件22的导电性，并防止被腐蚀或氧化。
需要说明的是，实施例1和实施例2中NFC天线的所述无覆盖走线12部和所述导电元件22的位置和数量只是实施例的优选方案，具体的位置和数量需根据实际产品的形状、尺寸以及产品制造的方式和精度去决定，只要保证在多贴了一层FPC时，所述无油墨覆盖的外露金属走线12和所述导电元件22能够贴合到一起使得下层FPC的线圈能够短路，并且下层FPC能够隔绝铁氧体对上层PFC的作用，最终仅通过网络分析仪能够实现对多贴了FPC层的不良品的识别和拦截即可。因此，NFC天线的所述无覆盖走线12部和所述导电元件22的位置和数量，对于最终网络分析仪检测不良产品的影响不大，本方案的核心是所述无油墨覆盖的外露金属走线12和所述导电元件22在位置上一一对应。因此，本发明的保护范围不应当以上述实施例的具体内容为限，在不违背本发明主旨前提下的其他无油墨覆盖的外露金属走线和导电元件数量和位置的设置也应当属于本发明的保护范围。
图5为本实施例提供的NFC天线贴合单层FPC时以及贴合双层FPC时的剖视对比图，从图中可以看出，当NFC天线加工时由于误操作贴了两层FPC时，上层FPC的导电元件部分便会和下层FPC的无覆盖的线圈部分贴合在一起，由于两个部分都导电，从而会使得下层FPC线圈形成短路，线圈形成短路时，NFC天线的电感明显降低而频率明显增高，无论从电感或者频率的哪一个维度进行测试，都可以轻松的检测出贴了双层FPC的不良品；另一方面，对于上层的FPC来说，下层的FPC此时等同于一个大的金属线圈或者金属块，从物理上隔绝了铁氧体的作用，此时，上层的FPC的电感也大幅下降，从而使得NFC天线的频率明显升高。
图6为传统NFC结构在贴了单层FPC时的频率测试图，此时在加上治具后的频率测试值约为13.5MHz。
图7为传统NFC结构在贴了双层FPC时的频率测试图，从图中可以看出，传统NFC结构在经网络分析仪检测时，单FPC良品和双FPC不良品的回波损耗差异只有1db左右，而且频率几乎一致，网络分析仪难以识别不良品。
图8为本实施例提供的NFC天线贴了双层FPC时表层PFC接触点的频率测试图，从图中可以看出，NFC天线贴了双层FPC时表层PFC接触点的测试值约为59MHz，远大于单层FPC的13.5MHz正常值。
图9为本实施例提供的NFC天线贴了双层FPC时底层PFC接触点的频率测试图，从图中可以看出，NFC天线贴了双层FPC时表层PFC接触点的测试值约为53MHz，也远大于单层FPC的13.5MHz正常值。
结合图6和图7的分析可以看出，在实际加工中时，无论在正常PFC上层还是下层多贴了层PFC，均可以仅通过网络分析仪简单直白地测试出当前产品是良品或是不良品；同时，对网络分析仪测试时治具的要求也放宽，在NFC底层或是上层走线均可以测试出良品或不良品。
需要说明的是，本实施例中，NFC天线的形状和结构还有尺寸是以实际产品为原型的，显然的，本方案可以运用到任何具有两层贴合结构的NFC天线中，导电元件材料的选择也没有限制。因此，在不违背本发明主旨前提下的其他NFC天线的形状、结构和尺寸，以及导电元件材料的选择也应当属于本发明的保护范围。
综上所述，本实施例提供一种NFC天线，包括依次层叠设置的隔磁组件和FPC组件；所述隔磁组件包括依次层叠设置的隔磁背胶层、铁氧体层以及覆盖膜层；所述FPC组件包括依次层叠设置的背胶层、基底层以及线圈层；所述线圈层包括第一走线和第二走线，所述线圈层表面覆盖有油墨或背胶，所述线圈层设置有至少一处的无油墨覆盖的外露金属走线；所述背胶层在与所述无油墨覆盖的外露金属走线对应的位置设有导电元件；当所述NFC天线贴了双层FPC时，所述无油墨覆盖的外露金属走线和所述导电元件贴在一起形成短路，从而大幅度的影响所述NFC天线的电感和频率，使得通过网络分析仪可以很容易地判断出多贴了FPC的NFC天线。通过对NFC天线线圈层和背胶层部分结构的重新设计，解决了以往在NFC天线加工过程中，多贴了FPC层仅通过网络分析仪难以检测出的问题。
需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可，此外，各个实施例之间不同的部分也可互相组合使用，本发明对此不作限定。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (10)
1.一种NFC天线，包括依次层叠设置的隔磁组件和FPC组件；所述隔磁组件包括依次层叠设置的隔磁背胶层、铁氧体层以及覆盖膜层；所述FPC组件包括依次层叠设置的背胶层、基底层以及线圈层；所述线圈层包括第一走线和第二走线，所述线圈层表面覆盖有油墨或背胶，所述线圈层设置有至少一处的无油墨覆盖的外露金属走线；所述背胶层在与所述无油墨覆盖的外露金属走线对应的位置设有导电元件。
2.根据权利要求1所述的一种NFC天线，其特征在于，所述FPC组件的中间设有净空槽。
3.根据权利要求1所述的一种NFC天线，其特征在于，所述隔磁背胶的材质为亚克力胶或双面胶。
4.根据权利要求1所述的一种NFC天线，其特征在于，所述基底层为PET材质或PI材质。
5.根据权利要求1所述的一种NFC天线，其特征在于，所述导电元件为金属贴片或金属线圈或金属凸包或金属弹片。
6.根据权利要求1所述的一种NFC天线，其特征在于，所述导电元件为圆形或曲形或多边形或异形结构。
7.根据权利要求1所述的一种NFC天线，其特征在于，所述无油墨覆盖的外露金属走线和所述导电元件的表面使用镀金工艺。
8.根据权利要求1所述的一种NFC天线，其特征在于，所述背胶层最外侧贴有一根金属飞线，所述第一走线和所述第二走线通过所述金属飞线相连。
9.根据权利要求1所述的一种NFC天线，其特征在于，所述第一走线，所述第二走线和所述金属飞线的材质为铜或银。
10.一种终端，其特征在于，所述终端包含如权利要求1～9任一项所述的NFC天线。
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