CN209709169U - 一种pcb板及具有nfc功能的电子产品 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种PCB板以及具有NFC功能的电子产品，所述PCB板包括形成一体的元件板以及天线板，所述天线板的顶面设置有非闭合的第一铺地层；且所述铺地层进行接地处理。基于本实用新型，通过在天线板的顶层的线圈外侧进行铺地，可压缩天线的电磁波并将电磁波集中至天线中间部分，在保证天线发射磁通足够的情况下，减小电池波辐射对元件板的干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及NFC领域，特别涉及一种PCB板及具有NFC功能的电子产品。
背景技术
NFC(Near Field Communication)，即近距离无线通讯技术，是一种非接触式识别和互联技术，其可以在移动设备、消费类电子产品、PC和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC提供了一种简单、触控式的解决方案，可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。NFC由NFC模块与NFC天线组成,NFC模块一般由一个高速单片机、射频芯与匹配电路组成。
现有的具有NFC功能的电子产品中，为了提高集成度，往往将NFC的天线板和包含电路的元件板设置在同一块PCB板上。
实用新型内容
发明人在实施本实用新型的过程中发现，当将NFC的天线板和元件板设置在同一块PCB板上时，会出现该电子产品难以通过电磁兼容性(Electro MagneticCompatibility，EMC)传导测试。发明人进一步发现，无法通过EMC传导测试的主要原因是天线板的线圈中心以及线圈外围由于遵循麦克斯韦法则充满电磁波，而元件板上的电路会受该能量的干扰并通过线缆将干扰传导到AC电源线端，而EMC传导测试就是要测试AC电源线。由于为了保证刷卡距离以及刷卡灵敏度，NFC卡的天线参数调整本振在13.56MHz的输出幅值非常高，而此频率在EMC传导测试范围之内，如此导致难以通过EMC传导测试。
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种PCB板及具有NFC功能的电子产品，能降低天线板对元件板的电磁干扰，提高通过EMC传导测试的概率。
本实用新型实施例提供了一种PCB板，包括形成一体的元件板以及天线板，所述天线板的顶面设置有非闭合的第一铺地层；且所述第一铺地层进行接地处理。
优选地，所述PCB板还包括至少一个磁珠；所述元件板的顶面上设置有至少一个布线地接点，所述磁珠的一端连接所述布线地接点，另一端连接所述第一铺地层。
优选地，所述第一铺地层沿所述天线板的顶面的边界环绕铺设，且具有至少一个断开区域。
优选地，所述磁珠的规格为2000R@100Mhz。
优选地，所述第一铺地层与所述天线板的布线的距离保持和所述天线板上天线的线间距离相同。
优选地，所述天线板的底面还设置有非闭合的第二铺地层；所述第一铺地层与所述第二铺地层通过设置在天线板上的至少一个过孔电气连接。
优选地，所述第二铺地层沿所述天线板的底面的边界环绕铺设，且具有至少一个断开区域；所述第二铺地层的内侧覆盖到所述天线板上的天线的布线，所述第二铺地层的外侧与所述第一铺地层的外侧相对应。
优选地，所述过孔开设在所述天线板的被所述第一铺地层覆盖的位置处。
优选地，连接有磁珠的布线接地点的数量为两个，且这两个布线接地点设置在所述元件板的顶面靠近所述天线板的位置。
本实用新型实施例还公开了一种具有NFC功能的电子产品，包括如上所述任意一项的PCB板。
基于本实用新型，通过在在天线板上设置第一铺地层，可压缩天线板的电磁波以将电磁波集中至天线板的中间部分，在保证天线发射磁通足够的情况下，减小电磁波对元件板的干扰，从而提高通过EMC传导测试的概率。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例提供的一种PCB板的顶面示意图；
图2为本实用新型优选实施例提供的一种PCB板的底面示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型第一实施例提供了一种PCB板，包括形成一体的元件板1以及天线板2，所述天线板2的顶面设置有非闭合的第一铺地层4；且所述第一铺地层4进行接地处理。
在本实施例中，所述天线板2上布设有天线，这些天线可形成多层结构，并且不同层的天线保持一定的距离，其中，每层的形状可以是圆形、矩形或者其他形状，本实用新型不做具体限定。
在本实施例中，所述元件板1上设置有用于实现NFC功能的相应电路以及电子元器件，其具体所包含的电子元器件以及电子元器件之间的连接关系视不同产品而定，本实用新型不做具体限定。
在本实施例中，所述第一铺地层4的材质可为铜或其他能够导电的金属，本实用新型不做具体限定。其中，所述第一铺地层4的材质优选为铜，则此时的第一铺地层4也可称之为覆铜层。
在本实施例中，所述第一铺地层4可沿所述天线板2的顶面的边界环绕铺设，且具有至少一个断开区域(断开区域的作用是防止第一铺地层4闭合，第一铺地层4闭合相当于将天线板2上的天线短接，会造成天线短路，使得天线失去作用)，例如，如图2所示，在所述天线板2与所述元件板1的交界处开设一个断开区域，便于引线将所述天线板2上的天线与所述元件板1上的电子元器件进电气连接。当然，所述断开区域的数量以及开设位置也可根据实际需要进行设置，本实用新型不做具体限定。
在本实施例中，在高频情况下，PCB板上的布线的分布电容会起作用，当长度大于噪声频率相应波长的1/20时，就会产生天线效应，噪声就会通过布线向外发射。如果在PCB板上的第一铺地层4没有接地或接地不良的话，该第一铺地层4就会成为传播噪音的工具，因此还需对所述第一铺地层4进行接地处理。其中，所述第一铺地层4可以用零欧姆的电阻、滤波电容、电感进行接地等。
在本实施例中，所述第一铺地层4作用是通过屏蔽压缩天线板2上的天线在工作时产生的电磁波的形状，从而将电磁波的能量集中到天线板2的中间部分，以降低这些电磁波对所述元件板1上的电子元件的干扰。虽然屏蔽压缩后，天线发射的磁通的辐射量降低了，但由于所述天线板2的天线的磁通能量集中到中心部分，因此不会减少天线板2在中间部分的辐射能量，如此在降低天线发出的磁通对元件板1的干扰的同时又能保证所述天线板2上天线发出的磁通与外界感应的灵敏度。
在上述实施例的基础上，在本实用新型的一个优选实施例中：
所述PCB板还包括至少一个磁珠5；所述元件板1的顶面上设置有至少一个布线地接点，所述磁珠5的一端连接所述布线地接点，另一端连接所述第一铺地层4。
上述实施例中，提到可以用零欧姆的电阻、滤波电容、电感对第一铺地层进行接地，但在采用这些器件难以保证所述第一铺地层4能够可靠的接地。
为此本实施例提出了采用磁珠5对第一铺地层4进行接地。其中，磁珠的等效电路是一个DCR电阻串联一个电感并联一个电容和一个电阻，DCR是一个恒定值，但后面三个元素都是频率的函数，也就是说他们的感抗、容抗和阻抗会随着频率的变化而变化，当频率小于LC谐振频率时，磁珠呈现电感特性，当频率等于LC谐振频率时，此时的磁珠阻抗最大，当频率高于LC谐振频率时，磁珠呈现电容特性，电磁干扰选用磁珠的原则就是磁珠的阻抗在电磁干扰处最大。因此当第一铺地层4通过磁珠5接地后，既保证NFC工作频率下第一铺地层4不闭合，又保证低频情况下第一铺地层4的接地情况良好。
在上述实施例的基础上，在本实用新型的一个优选实施例中：
所述第一铺地层4的宽度为2mm，所述磁珠5的规格为2000R@100Mhz。
当然，需要说明的是，所述第一铺地层4的宽度可以根据PCB板的具体情况决定，所述磁珠5的规格亦可以根据所述天线板2上磁通量的大小决定，这些方案均在本实用新型的保护范围之内。
在上述实施例的基础上，在本实用新型的一个优选实施例中：
所述第一铺地层4与所述天线板1的布线的距离保持和所述天线板上2天线的线间距离相同。
如图2所示，在上述实施例的基础上，在本实用新型的一个优选实施例中：
所述天线板2的底面还设置有非闭合的第二铺地层7；所述第一铺地层4与所述第二铺地层7通过设置在天线板2上的至少一个过孔3电气连接。
在本实施例中，基于与第一铺地层4相同的原理，通过在天线板4的底面增加所述第二铺地层7，可以进一步的将天线的磁通能量集中到其中心部分，进而减小对元件板1上的电子元器件的干扰。
此外，在多层板中，为连通各层之间的印制带线，在各层需要连通的导线的交汇处钻上一个公共孔，即过孔，在高频情况下，PCB板上的布线的分布电容会起作用，当长度大于噪声频率相应波长的1/20时，就会产生天线效应，噪声就会通过布线向外发射，如果在PCB板上存在不良接地的铺地层的话，铺地层就会成了传播噪音的工具，因此，在高频电路中，要以合适的间距在布线上打孔，使得多层板接地良好，通过增加过孔，可同时起到具有加大电流以及屏蔽干扰双重作用。
在上述实施例的基础上，在本实用新型的一个优选实施例中：
所述第二铺地层7沿所述天线板2的底面的边界环绕铺设，且具有至少一个断开区域；所述第二铺地层的内侧覆盖到所述天线板上2的天线的布线，所述第二铺地层7的外侧与所述第一铺地层4的外侧相对应。
在本实施例中，所述第二铺地层7设置于PCB板的底面，其中，所述第二铺地层7同样设置有至少一个断开区域，其作用同样是为避免所述天线闭合。需要说明的是，所述第二层铺地7的断开区域的设置位置以及数量可与第一铺地层相同，也可不同，本实用新型均不做具体限定。
在上述实施例的基础上，在本实用新型的一个优选实施例中：所述过孔3开设在所述天线板2的被所述第一铺地层4覆盖的位置处。
其中，过孔3的孔壁圆柱面上可用化学沉积的方法镀上一层金属，用以连通中间各层需要连通的铜箔，而过孔3的上下两面做成焊盘形状，过孔不仅可以是通孔式，还可以是掩埋式，本实用新型不做具体限定。
在上述实施例的基础上，在本实用新型的一个优选实施例中：
连接有磁珠的布线接地点的数量为两个，且这两个布线接地点设置在所述元件板的顶面靠近所述天线板的位置。
需要说明的是，这里的磁珠数量可以根据实际的磁通量大小，以及天线板及元件板的情况设置磁珠的数量及位置，这些方案均在本实用新型的保护范围之内。
这里将布线接地点设置在所述元件板1的顶面靠近所述天线板2的位置，可以方便磁珠5与第一铺地层4的连接，简化布线。
本实用新型第二实施例公开了一种具有NFC功能的电子产品，包括如上所述任意一项的PCB板，所述具有NFC功能的电子产品可以通过电磁兼容性的测试及所发出的磁通足够外界与磁通感应的物体保持足够的灵敏性。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种PCB板，包括形成一体的元件板以及天线板，其特征在于，所述天线板的顶面设置有非闭合的第一铺地层；且所述第一铺地层进行接地处理。
2.根据权利要求1所述的PCB板，其特征在于，所述PCB板还包括至少一个磁珠；所述元件板的顶面上设置有至少一个布线地接点，所述磁珠的一端连接所述布线地接点，另一端连接所述第一铺地层。
3.根据权利要求1所述的PCB板，其特征在于，所述第一铺地层沿所述天线板的顶面的边界环绕铺设，且具有至少一个断开区域。
4.根据权利要求2所述的PCB板，其特征在于，所述磁珠的规格为2000R@100Mhz。
5.根据权利要求3所述的PCB板，其特征在于，所述第一铺地层与所述天线板的布线的距离保持和所述天线板上天线的线间距离相同。
6.根据权利要求1所述的PCB板，其特征在于，所述天线板的底面还设置有非闭合的第二铺地层；所述第一铺地层与所述第二铺地层通过设置在天线板上的至少一个过孔电气连接。
7.根据权利要求6所述的PCB板，其特征在于，所述第二铺地层沿所述天线板的底面的边界环绕铺设，且具有至少一个断开区域；所述第二铺地层的内侧覆盖到所述天线板上的天线的布线，所述第二铺地层的外侧与所述第一铺地层的外侧相对应。
8.根据权利要求6所述的PCB板，其特征在于，所述过孔开设在所述天线板的被所述第一铺地层覆盖的位置处。
9.根据权利要求2所述的PCB板，其特征在于，连接有磁珠的布线接地点的数量为两个，且这两个布线接地点设置在所述元件板的顶面靠近所述天线板的位置。
10.一种具有NFC功能的电子产品，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项的PCB板。
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