CN205486213U - 射频天线以及包含该射频天线的射频标签 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种射频天线以及包含该射频天线的射频标签。该射频天线采用柔性电路板或印制电路板制作而成，包括：第一天线层、第二天线层以及基材层；其中，基材层位于第一天线层与第二天线层之间，第一天线层用于与射频芯片电性连接，第一天线层的首尾两端与第二天线层的首尾两端通过通孔分别电性连接，使第一天线层与第二天线层串联形成环路。通过以上方式，本实用新型能够应用在极小且尺寸和结构有限的空间内，使用方便，结构简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信领域，特别是涉及一种射频天线以及包含该射频天线的射频标签。
背景技术
现有电子标签分为柔性和硬质两种，柔性电子标签一般采用蚀刻铝或者铜工艺，然后采用倒装芯片(FLIP-CHIP)工艺生产的电子标签。硬质电子标签一般采用绕线+板上芯片封装(COB)工艺然后层压成卡。两种不同物理属性的电子标签市场采用的天线为矩形或者圆形，最小尺寸大致为15*15mm以及直径15mm左右。采用硬质的最小可做到直径12*1.2毫米左右。
现有柔性电子标签尺寸比较固定无法满足异性特殊情况下的使用，如蓝牙耳机等，硬质标签读写距离较短，厚度较厚，无法满足结构空间要求，另外硬度较大，无法在结构有曲面的地方使用。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种射频天线以及包含该射频天线的射频标签，能够应用在极小且尺寸和结构有限的空间内，使用方便，结构简单。
本实用新型提供一种射频天线，采用柔性电路板或印制电路板制作而成，包括：第一天线层、第二天线层以及基材层；其中，基材层位于第一天线层与第二天线层之间，第一天线层用于与射频芯片电性连接，第一天线层的首尾两端与第二天线层的首尾两端通过通孔分别电性连接，使第一天线层与第二天线层串联形成环路。
其中，第一天线层和第二天线层分别形成螺旋状的结构，相邻两线圈之间的间距优选为0.1mm。
其中，第一天线层和第二天线层的外圈直径优选为9mm，内圈直径优选为3mm。
其中，第一天线层还设置用于与射频芯片封装的连接点。
其中，连接点包括：与射频芯片进行倒装芯片封装或表面贴装的第一连接点，以及与射频芯片进行板上芯片封装的第二连接点。
其中，组成第一天线层与第二天线层的导线的直径0.1mm，通过的直径为0.3mm。
其中，第一天线层与第二天线层相互感应产生的电感为4-6uH。
本实用新型还提供一种射频标签，包括：射频芯片以及上述的射频天线；其中，射频芯片与射频天线封装在一起。
其中，射频芯片与射频天线的封装采用倒装芯片封装、板上芯片封装、或者表面贴装封装的至少之一。
其中，射频芯片与射频天线中的第一天线层通过第一连接点或第二连接点电性连接。
本实用新型中的射频天线中，基材层位于第一天线层与第二天线层之间，射频芯片与第一天线层电性连接，第一天线层的首尾两端与第二天线层的首尾两端通过通孔分别电性连接，使第一天线层与第二天线层串联形成环路，能够应用在极小且尺寸和结构有限的空间内，使用方便，结构简单。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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。其中：
图1是本实用新型实施例的射频天线的结构示意图；
图2是图1中的第一天线层的结构示意图；
图3是图1中的第二天线层的结构示意图；
图4是本实用新型第一实施例的射频标签的结构示意图；
图5是本实用新型第二实施例的射频标签的结构示意图；
图6是本实用新型第三实施例的射频标签的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
图1是本实用新型实施例的射频天线的结构示意图。如图1所示，射频天线100采用柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)或印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)制作而成，包括：第一天线层11、第二天线层12以及基材层13。基材层13位于第一天线层11与第二天线层12之间，第一天线层11用于与射频芯片电性连接，第一天线层11的首尾两端与第二天线层12的首尾两端通过通孔分别电性连接，使第一天线层11与第二天线层12串联形成环路。
在本实用新型实施例中，即第一天线层11和第二天线层12分别位于FPC的正面与反面，形成螺旋状的结构，采用曝光显影蚀刻工艺制成。相邻两线圈之间的间距优选为0.1mm。第一天线层11和第二天线层12的外圈直径优选为9mm，内圈直径优选为3mm。FPC采用聚酰亚胺(PI)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料，厚度约为12.5um，而第一天线层11和第二天线层12的厚度约为12um，FPC的正面和反面名包裹一保护胶膜层(图未示)，厚度约为12.5um。保护胶膜层采用覆膜工艺，防止铜表面氧化。其中第一天线层11和第二天线层12优选地采用金属铜，当然在本实用新型的其他实施例中也可以采用其他金属，在此不作限制。
图2是图1中的第一天线层的结构示意图，图3是图1中的第二天线层的结构示意图。如图2和图3所示，第一天线层11和第二天线层12都成螺旋状的结构，用户可以根据需要分别设定第一天线层11和第二天线层12的圈数，优选地，第一天线层11为13圈，第二天线层12为15圈。用户可以通过调节第二天线层12的圈数以适合于贴任何高频芯片。第一天线层11的首端1与第二天线层12的首端1通过通孔t1连接，第一天线层11的尾端1’与第二天线层12的尾端1’通过通孔t2连接。其中通孔t1、t2的孔径约为0.3mm。通孔t1、t2中沉积金属，在本实用新型实施例中，优选地采用沉铜工艺沉积金属铜，使第一天线层11与第二天线层12串联。
可选地，第一天线层11还设置用于与射频芯片封装的连接点。连接点包括与射频芯片进行倒装芯片封装或表面贴装(Surface MountTechnology，SMT)的第一连接点2，以及与射频芯片进行板上芯片封装的第二连接点3。本实施例的射频天线100与射频芯片的封装可以采用倒装芯片封装、表面贴装、以及板上芯片封装中的至少一种。采用不同的封装形式可以应用不同的连接点与射频芯片进行连接。射频芯片与射频天线100的封装采用镀金工艺对射频芯片进行绑定。4表示采用倒装芯片封装或表面贴装进行封装时两个第一连接点2之间的间隙，该间隙不宜过大也不宜过小，过大占用空间，可能造成接触不良，过小容易造成短路，具体大小用户可以根据需要设置，在此不作限制。本实施例优选地间隙的宽度大于0.5mm。其中第一连接点2和第二连接点3实质上为焊盘。
可选地，组成第一天线层11与第二天线层12的导线的线宽约为0.1mm，间距优选为0.1mm。第一天线层11与第二天线层12相互感应产生的电感为4-6uH。
本实用新型实施例中的射频天线100采用上下两层布线，电感适中，用该射频天线100的射频芯片生产的电子标签，谐振频率为13.56MHZ，手机读取可达2cm，能够应用在极小且尺寸和结构有限的空间内，使用方便，结构简单。
图4是本实用新型第一实施例的射频标签的结构示意图。如图4所示，射频标签10包括：射频芯片14以及射频天线100。其中，射频芯片14与射频天线100封装在一起。
射频芯片14与射频天线100的封装采用倒装芯片封装、板上芯片封装、或者表面贴装封装的至少之一。结合图2，射频芯片14与射频天线100中的第一天线层11通过第一连接点2或第二连接点3电性连接。参见图4，以倒装芯片封装为例，第一天线层11通过第一连接点2与射频芯片14连接，具体地，在两个第一连接点2处各设置一凸点15，利用纵向导电胶层15覆盖并连接该两个凸点15，射频芯片14设置在纵向导电胶层15上，如此使射频芯片14与第一天线层11电性连接。由于第一天线层11与第二天线层12首尾两端通过通孔连接，使得第一天线层11、第二天线层12以及射频芯片14形成环形回路，能够产生4-6uH的电感。如此本实用新型在有限的环形布线空间内通过基材层的上下两层布线，大大增加了电感，射频天线100与射频芯片形成并联谐振，能够满足谐振频率13.56MHz的使用需求，可以被读写器读取，读取距离2cm，可以应用于如蓝牙耳机、蓝牙笔、电子烟等产品上。而线宽越窄，间距越小，由该射频天线100组成的电子标签，读写器能够读写的距离越大。
由于采用上下两层布线，射频标签10可以应用在尺寸要求小于10毫米以内的平面、曲面等环境，也可以应用于对结构要求比较严格的电子产品，还可以作为贵重物品防伪等。射频标签10使用过程中耐高温，耐弯折，可以用于礼品工艺注塑，可以封装硅胶腕带、聚苯硫醚(Phenylene sulfide，PPS)塑料等。
参见图4，射频标签10的背面可背双面胶17，通过双面胶17覆合到底纸上；背面也可以背抗金属的铁氧体或者吸波片。而表面可以覆合印刷面料19，如可以为聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，PVC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、铜版纸等适合印刷的面料，以方便使用。
图5是本实用新型第二实施例的射频标签的结构示意图。如图5所示，射频标签20的封装方式为板上芯片封装，包括：射频芯片24以及射频天线200。其中，射频芯片24与射频天线200封装在一起。射频芯片24贴在第二连接点201上，射频芯片24的一面与第一天线层的第二连接点201接触，另一面通过引线202与第一连接点21电性连接。包封胶覆盖射频芯片24。
图6是本实用新型第三实施例的射频标签的结构示意图。如图6所示，射频标签30的封装方式为表面贴装封装，包括：射频芯片34以及射频天线300。其中，射频芯片34与射频天线300封装在一起。射频芯片34通过导电胶贴在第二连接点301上。
本实施例中的射频天线中，基材层位于第一天线层与第二天线层之间，射频芯片与第一天线层电性连接，第一天线层的首尾两端与第二天线层的首尾两端通过通孔分别电性连接，使第一天线层与第二天线层串联形成环路，能够应用在极小且尺寸和结构有限的空间内，使用方便，结构简单。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种射频天线，其特征在于，所述射频天线采用柔性电路板或印制电路板制作而成，包括：第一天线层、第二天线层以及基材层；其中，所述基材层位于所述第一天线层与所述第二天线层之间，所述第一天线层用于与射频芯片电性连接，所述第一天线层的首尾两端与所述第二天线层的首尾两端通过通孔分别电性连接，使所述第一天线层与所述第二天线层串联形成环路。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一天线层和所述第二天线层分别形成螺旋状的结构，相邻两线圈之间的间距优选为0.1mm。
3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一天线层和所述第二天线层的外圈直径优选为9mm，内圈直径优选为3mm。
4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一天线层还设置用于与射频芯片封装的连接点。
5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述连接点包括：与所述射频芯片进行倒装芯片封装或表面贴装的第一连接点，以及与所述射频芯片进行板上芯片封装的第二连接点。
6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，组成所述第一天线层与所述第二天线层的导线的直径0.1mm，所述通过的直径为0.3mm。
7.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一天线层与所述第二天线层相互感应产生的电感为4-6uH。
8.一种射频标签，其特征在于，所述标签包括：射频芯片以及如权利要求1-7任一项所述的射频天线；其中，所述射频芯片与所述射频天线封装在一起。
9.根据权利要求8所述的标签，其特征在于，所述射频芯片与所述射频天线的封装采用倒装芯片封装、板上芯片封装、或者表面贴装封装的至少之一。
10.根据权利要求9所述的标签，其特征在于，所述射频芯片与所述射频天线中的第一天线层通过第一连接点或第二连接点电性连接。
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