CN101425623A - 环形天线以及环形天线的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够防止所设置的环形天线元件的环长发生偏差的环形天线及其制造方法。环形天线(1)具备：构成天线元件的电线(10)；保持电线(10)的外壳(20)。并且，在外壳(20)内设置有第一引导槽(21)和第二引导槽(22)，该第一引导槽(21)引导电线(10)的一端部并且具有电线(10)的一端部侧的前端碰触的壁面(25)，该第二引导槽(22)引导电线(10)的另一端部并且具有电线(10)的另一端部侧的前端碰触的壁面(25)。另外，在各引导槽(21)、(22)内，设置有压接连接电线(10)的端部的压接部(31)。并且，在压接部(31)中，连接与外部端子碰触的一对接点部(37)、(38)。

Description

环形天线以及环形天线的制造方法

技术领域

本发明涉及环形天线，特别涉及在RFID(Radio Frequency Identification)的收发中所使用的环形天线及其制造方法。

背景技术

环形天线被用于RFID等利用无线对信号进行交换的设备(例如，无线标记等)中。

对于环形天线来说，根据其结构分为使用了FPC等的平面型和绕组型。

作为使用平面型的环形天线的典型例子，有用作交通机关的车票的IC卡。

在IC卡中，存在制作得薄的必要性或需要某种程度的可弯曲性这样的要求。并且，以往为了响应这样的要求，例如，提出了图6所示的IC卡(参照专利文献1)。

图6是表示现有IC卡的平面图。

图6所示的IC卡100具备：用树脂形成的薄膜基板110；在薄膜基板110的表面构图后的环形天线元件120；连接环形天线元件120的各端子的安装部130。另外，在安装部130中设置有：用于对环形天线元件120的信号频率进行调谐的调谐电容器；具有存储器的IC芯片。

另一方面，在具有RFID功能的便携电话机等不存在IC卡那样严格的厚度限制的设备中，也使用绕组型的环形天线。

在这种用途中，环形天线在这种设备中所使用的部件中需要比较大的安装面积，所以，存在难以使用图6那样的平面地构成的环形天线的情况。此处，当立体配置平面地构成的环形天线时，产生方向性变化的问题。

另外，对于使用了FPC的平面型的环形天线来说，比绕组型的环形天线的价格高。因此，关于成本要求严格的便携电话机等，存在难以使用平面型的环形天线的情况。并且，对于用作交通机关的车票等的IC卡来说，铁路公司等借给保证金和兑换，所以，认为在便携电话机中成本不成为问题。由于这些原因，在用作交通机关的乘车券等的IC卡中，不仅是平面型的环形天线，也使用绕组型的环形天线。

以往，作为具备绕组型的环形天线的IC卡，例如，已知图7所示的IC卡(参照专利文献2)。

图7是表示以往的IC卡的平面图。

在表面上形成有布线图形的布线基板210上，安装进行信息处理的半导体芯片230以及进行电波的收发的环形天线元件220，构成图7所示的IC卡200。并且，焊接环形天线元件220的连接端子221和布线基板210的连接焊盘211，由此，使环形天线元件220与布线基板210电连接。

专利文献1特开2004—13587号公报

专利文献2特开平11—251509号公报

但是，在图7所示的IC卡200的环形天线中，利用焊接将环形天线元件220连接到布线基板210上，所以，存在如下问题：在布线基板210上设置的环形天线元件220的环长，平均在每一个焊接处产生±1mm左右的偏差。特别是，在环形天线元件220由多重环构成的情况下，环形天线元件220的环长的偏差变得更明显。

并且，当在布线基板210上设置的环形天线元件220的环长产生偏差时，环形天线的共振频率改变。并且，当环形天线的共振频率改变时，环形天线的收发距离改变。

发明内容

本发明是为了解决上述的现有技术的问题而进行的，其目的在于提供一种环形天线，能够防止所设置的环形天线元件的环长产生偏差。

为了实现上述目的，本发明方案1的环形天线的特征在于，具备：构成天线元件的电线；绝缘性外壳，具有第一引导槽和第二引导槽，该第一引导槽引导所述电线的一端部、并且具有所述电线的一端部侧的前端碰触的壁面，该第二引导槽引导所述电线的另一端部、并且具有所述电线的另一端部侧的前端碰触的壁面；一对压接端子，具有：设置在所述各引导槽内并且对所述电线的端部进行压接连接的压接部，与该压接部连接的外部端子。

另外，本发明方案2的多重环形天线的特征在于，具备：构成天线元件的多个电线；绝缘性外壳，具有第一引导槽和第二引导槽，该第一引导槽设置为所述电线的数量以上的数量、并分别引导所述各电线的一端部并且具有所述各电线的一端部侧的前端碰触的壁面，该第二引导槽设置为所述电线的数量以上的数量、并分别引导所述各电线的另一端部并且具有所述各电线的另一端部侧的前端碰触的壁面；第一压接端子，具有设置在所述第一引导槽内并且压接连接所述电线的一端部的第一压接部、设置在所述第二引导槽内并且压接连接所述电线的另一端部的第二压接部、连结所述第一压接部和所述第二压接部的桥接部，并且将所述多个电线彼此串联连接；一对第二压接端子，具有：分别设置在所述第一引导槽内以及所述第二引导槽内、并且分别对彼此串联连接的多个电线的两端部进行压接连接的压接部，与该压接部连接的外部端子。

另外，本发明方案3的多重天线如方案2的多重环形天线，其特征在于，所述多个电线构成为一条电缆。

并且，本发明方案4的环形天线的制造方法的特征在于，包括如下工序：将构成天线元件的电线的一端部，在使该一端部侧的前端碰触到设置于外壳中的第一引导槽的壁面上的状态下，压接连接到配置在所述第一引导槽内的压接部；将所述电线的另一端部，在使该另一端部侧的前端碰触到设置于所述外壳中的第二引导槽的壁面上的状态下，压接连接到配置在所述第二引导槽内的压接部。

本发明方案1的环形天线具备：绝缘性外壳，具有第一引导槽和第二引导槽，该第一引导槽引导电线的一端部、并具有电线的一端部侧的前端碰触的壁面，该第二引导槽引导电线的另一端部、并具有电线的另一端部侧的前端碰触的壁面。另外，在各引导槽内设置有对电线的端部进行压接连接的压接部。另外，在方案4的环形天线的制造方法中，在将电线的各前端碰触到各引导槽的壁面上的状态下，将电线压接连接到压接部。因此，根据本发明方案1的环形天线或者方案4的环形天线的制造方法，能够防止设置在外壳中的各电线的环长发生偏差。

另外，本发明方案2的多重环形天线由多个电线构成天线元件。并且，具备如下的绝缘性外壳：具有第一引导槽和第二引导槽，该第一引导槽设置为电线的数量以上的数量、并且具有各电线的一端部侧的前端碰触的壁面，该第二引导槽设置为电线的数量以上的数量、并且具有各电线的另一端部侧的前端碰触的壁面。另外，具备如下的第一压接端子：具有设置在第一引导槽内的压接连接电线的一端部的第一压接部、设置在第二引导槽内的压接连接电线的另一端部的第二压接部、连结第一压接部和第二压接部的桥接部，将多个电线彼此串联连接。并且，还具备一对第二压接端子，具有：分别设置在第一引导槽内以及第二引导槽内并且分别压接连接彼此串联连接的多个电线的两端部的压接部；与该压接部连接的外部端子。因此，在本发明方案2的多重环形天线中，各电线在使各电线的各前端碰触到各引导槽的壁面的状态下，被压接连接到各压接部。另外，多个电线由第二压接端子被彼此串联连接。因此，根据本发明方案2的多重环形天线，在由多个电线构成多重环形天线时，能够防止设置在外壳中的各电线的环长产生偏差。

另外，预先准确地使多个电线的长度一致。

例如，在使用三条每一条长度为200mm的电线构成13.56MHz用的环形天线的情况下，各电线的最大公差为±0.5mm。在此情况下，根据本发明方案2的环形天线，能够将各电线的最大公差抑制为±0.5mm以内。

另外，本发明方案3的多重环形天线如方案2的多重环形天线，多个电线构成为一条电缆。因此，根据本发明方案3的多重环形天线，仅切出一条电缆，就能够准备长度彼此一致的多个电线，能够减少制造环形天线时的工序。另外，根据本发明方案3的多重环形天线，多个电线不分散地安装时容易处理，所以，能够提高制造环形天线时的工作效率。

附图说明

图1是本发明的环形天线的立体图。

图2是图1所示的环形天线的平面图。

图3是表示图1所示的环形天线具有的外壳的立体图。

图4是表示图3所示的外壳的变形例的平面图。

图5是图4所示的外壳的侧面图。

图6是表示现有IC卡的平面图。

图7是表示现有IC的平面图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

本发明的环形天线构成为适于具有RFID功能的便携电话机的环形天线。

图1是本发明的环形天线的立体图。图2是图1所示的环形天线的平面图。

图3是表示图1所示的环形天线具备的外壳的立体图。

图1以及图2所示的环形天线1具备：构成三重环形天线的各环的三条电线10(10a、10b、10c)；在具有RFID功能的便携电话机等的壳体(未图示)的内部所安装的外壳20。另外，环形天线1具备：将三条电线10彼此串联连接的两个第一压接端子40；一对第二压接端子30，分别对彼此串联连接的三条电线10的两端进行连接。

使用铜线等作为各电线10。并且，三条电线10设置在外壳20中，由此，彼此串联连接成三重的环形状，构成三重环形天线。此处，使各电线10预先准确地一致成为与使用环形天线1的频率对应的长度。另外，三条电线10构成为一条电缆。并且，作为三条电线10，也可以以使用分散的电线10的结构构成。

此处，在环形天线1中，使用三条电线10a、10b、10c构成三重环形天线，但是，所使用的电线10的数量以及所构成的环形天线的卷数能够适当增减。

外壳20利用绝缘性的树脂一体地形成。另外，在外壳20中设置有：引导各电线10的一端部的第一引导槽21；引导各电线10的另一端部的第二引导槽22。此处，如图1所示，在环形天线1的外壳20中，使用三条电线10构成三重环形天线，所以，设置三个第一引导槽21(21a、21b、21c)以及三个第二引导槽22(22a、22b、22c)。并且，对于三条第一引导槽21来说，在外壳20的左右方向(图2中的左右方向)左侧，在上下方向(图2中的上下方向)上并行地设置。另外，对于三条第二引导槽22来说，在外壳20的左右方向右侧，在上下方向上并行地设置。另外，在外壳20中，设置将环形天线1安装在所述壳体中时嵌合设置于所述壳体上的锁定用凸部的锁定部29。

如图3所示，在各引导槽21、22的电线***方向(图2中的左右方向)的内侧，设置有***到各引导槽21、22中的各电线10的前端碰触的壁面25。另外，在各引导槽21、22的电线***方向的跟前侧的端面上，设置有按每个覆盖来保持***到各引导槽21、22中的各电线10的端部的覆盖保持部26。在各引导槽21、22的端面上，设置在入口上形成有弹性地变位的返回部件(かえし)的缝隙，由此，构成各覆盖保持部26。并且，对于各覆盖保持部26来说，将各电线10的端部压入到在各引导槽21、22的端面上形成的缝隙中，由此，能够按每个覆盖来保持各电线10的端部。并且，在外壳20的各引导槽21、22的电线***方向的跟前侧设置有支持板28，该支持板28具有对***到各引导槽21、22中的各电线10的下方进行支持的支持槽27。

各第一压接端子40例如由铜合金形成，被压入到外壳20中。如图2所示，各第一压接端子40具有：第一压接部41，被压入到第一引导槽21中，并对***到第一引导槽21中的电线10进行压接连接；第二压接部42，被压入到第二引导槽22中，并对***到第二引导槽22中的电线10进行压接连接；桥接部43，连结第一压接部41和第二压接部42。

如图3以及图4所示，各压接部41、42具有：配置在各引导槽21、22的底面上的底板(未图示)；从底板向跟前侧升起的一对压接刀44。如图3所示，各压接刀44具有压接连接各电线10的端部的缝隙45。并且，仅通过将各电线10的端部压入到各压接刀44这样简单的操作就能够在电连接的状态下对电线10进行保持。

并且，在环形天线1中，在外壳20中设置有两个第一压接端子40，一个第一压接端子40在电连接的状态下对***到第一引导槽21a中的电线10a的一端部以及***到第二引导槽22a中的电线10c的另一端部进行保持。另外，另一第一压接端子40在电连接的状态下对***到第二引导槽21b中的电线10b的一端部以及***到第二引导槽22b中的电线10a的另一端部进行保持。

各第二压接端子30例如由铜合金形成，被压入到外壳20中。如图2所示，各第二压接端子30具有：压接部31，被压入到各引导槽21、22中，并且，压接连接***到各引导槽21、22中的电线10；与压接部31连接的平板形状的接点部(外部端子)37。接点部37被按压到对方基板的接点，构成电连接。

各压接部31具有在各引导槽21、22的底面上配置的底板(未图示)和从底板向跟前侧升起的一对压接刀35。各压接刀35具有对各电线10的端部进行压接连接的缝隙32。并且，对于各压接部31来说，通过将各电线10的端部压入到各压接刀35这样的简单操作，就能够在电连接的状态下对被压接连接的各电线10进行保持。

并且，在环形天线1中，在外壳20中设置一对第二压接端子30，对于一个第二压接端子30来说，在电连接的状态下对***到第一引导槽21c中的电线10c的一端部进行保持。另外，对于另一第二压接端子30来说，在电连接的状态下对***到第二引导槽22c中的电线10b的一端部进行保持。

并且，对于电线10a来说，一端部由第一引导槽21a的第一压接部41保持，另一端部由第二引导槽22b的第二压接部42保持。另外，对于电线10b来说，一端部由第一引导槽21b的第一压接部41保持，另一端部由第二引导槽22c的压接部31保持。并且，对于电线10c来说，一端部由第一引导槽21c的第一压接部31保持，另一端部由第二引导槽22a的第一压接部41保持。由此，三条电线10a、10b、10c成为彼此串联连接为三重的环形状的状态。并且，彼此串联连接的三条电线10a、10b、10c的两端部分别电连接到各接点部37。

这样构成的环形天线1在各接点部37电连接到所述壳体内的电路基板上的状态下被安装在所述壳体内。

此处，在将电线焊接在布线基板上构成环形天线的情况下，布线基板不能立体地形成，所以，为了将环形天线设置在壳体内，仅将布线基板粘接在壳体上，将环形天线配置在壳体中时的自由度降低。

另一方面，根据环形天线1，根据使用作为树脂成形品的外壳20的结构，外壳20的形状的自由度变大。因此，能够提高在外壳20中设置锁定部29等的安装在壳体内时自由度。

此外，根据环形天线1，根据使用外壳20的结构，能够可靠地进行相邻的电线10间的绝缘。

下面，对环形天线1的组装方法进行说明。

在将各电线10设置在外壳20中时，在使各电线10的一端部侧的前端碰触到第一引导槽21的壁面25上的状态下，使各电线10的一端部压接连接到压接部31、41。另外，在使各电线10的另一端部侧的前端碰触到第二引导槽22的壁面25上的状态下，使各电线10的另一端部压接连接到压接部31、42。

此时，对于各电线10的端部来说，在将前端碰触到各引导槽21、22的壁面25的状态下，使用压接工具被一次性压入到各压接部31、41、42。

这样，根据环形天线1，通过将在预定位置配置的各电线10的端部一次性压入的操作，完成压接连接，所以，能够防止在外壳20中设置的各电线10的环长产生偏差。

另外，根据环形天线1，通过将在预定位置放置的各电线10的各端部压入到压接部31、41、42这样的一个动作，能够一次性完成各电线10的电连接，所以，能够提高生产性。

另外，被各压接部31、41、42压入的各电线10的端部的绝缘覆盖也可以预先除去。

并且，根据环形天线1，三条电线10构成为一条电缆，所以，只切出一条电缆就能够得到长度彼此一致的三条电线10，能够减少制造环形天线时的工时数。另外，三条电线10不分散地安装时容易处理，所以，能够提高制造环形天线1时的操作效率。

此处，在使用三条每一条长度为200mm的电线构成13.56MHz用的环形天线的情况下，各电线的最大公差为±0.5mm。

并且，在利用焊接将各电线连接到布线基板上的情况下，对于所连接的电线环长的偏差来说，所焊接的电线的各端部平均产生±1mm左右的偏差。因此，在使用三条电线构成环形天线的情况下，所连接的电线环长的偏差最大为±6mm左右。

另一方面，根据环形天线1，能够将所连接的电线10的环长的偏差抑止为各电线的各端部平均为±0.25～0.3mm以内。

下面，参照附图对本实施方式的环形天线1的变形例进行说明。

图4是表示图3所示的外壳的变形例的平面图。图5是图4所示的外壳的侧面图。

环形天线1的变形例的环形天线50具备第二压接端子51，代替环形天线1中的第二压接端子30。

各第二压接端子51由金属形成。如图4以及图5所示，各第二压接端子51具备：压接部31，被压入到各引导槽21、22中，并且，压接连接***到各引导槽21、22中的电线10；弹簧部53，与压接部31连接并且折成U字形状；与弹簧部53连接的平板形状的接点部(外部端子)54。

弹簧部53折成U字形状，由此，能够吸收与弹簧部53连接的接点部54的变位。

这样构成的环形天线50在将各接点部54电连接到所述壳体内的电路基板上的状态下，被安装在所述壳体内。

此时，对于各接点部54和对方电路基板的连接来说，可以是使各接点部54和对方电路基板的接点弹性地接触的方法，也可以是焊接各接点部54和对方电路基板的接点的方法。

这样，在环形天线50中，利用各第二压接端子51具备弹簧部53的结构，能够吸收接点部54的变位。由此，根据环形天线50，能够提高安装在所述壳体内时的自由度。

附图标记说明：1是环形天线，10a、10b、10c是电线，20是外壳，21a、21b、21c是第一引导槽，22a、22b、22c是第二引导槽，25是壁面，26是覆盖保持部，27是支持槽，28是支持板，29是锁定部，30是第二压接端子，31是压接部，32是缝隙，35是压接刀，37是接点部，40是第一压接端子，41是第一压接部，42是第二压接部，43是桥接部，44是压接刀，45是缝隙，50是环形天线，51是第二压接端子，53是弹簧部，54是接点部。

Claims (4)

1.一种环形天线，其特征在于，具备：

构成天线元件的电线；

绝缘性外壳，具有第一引导槽和第二引导槽，该第一引导槽引导所述电线的一端部、并且具有所述电线的一端部侧的前端碰触的壁面，该第二引导槽引导所述电线的另一端部、并且具有所述电线的另一端部侧的前端碰触的壁面；

一对压接端子，具有：设置在所述各引导槽内并且对所述电线的端部进行压接连接的压接部，与该压接部连接的外部端子。

2.一种多重环形天线，其特征在于，具备：

构成天线元件的多个电线；

绝缘性外壳，具有第一引导槽和第二引导槽，该第一引导槽设置为所述电线的数量以上的数量、并分别引导所述各电线的一端部并且具有所述各电线的一端部侧的前端碰触的壁面，该第二引导槽设置为所述电线的数量以上的数量、并分别引导所述各电线的另一端部并且具有所述各电线的另一端部侧的前端碰触的壁面；

第一压接端子，具有设置在所述第一引导槽内并且对所述电线的一端部进行压接连接的第一压接部、设置在所述第二引导槽内并且对所述电线的另一端部进行压接连接的第二压接部、连结所述第一压接部和所述第二压接部的桥接部，并且将所述多个电线彼此串联连接；

一对第二压接端子，具有：分别设置在所述第一引导槽内以及所述第二引导槽内、并且分别对彼此串联连接的多个电线的两端部进行压接连接的压接部，与该压接部连接的外部端子。

3.根据权利要求2的多重环形天线，其特征在于，

所述多个电线构成为一条电缆。

4.一种环形天线的制造方法，其特征在于，包括如下工序：

将构成天线元件的电线的一端部，在使该一端部侧的前端碰触到设置于外壳中的第一引导槽的壁面上的状态下，压接连接到配置在所述第一引导槽内的压接部；

将所述电线的另一端部，在使该另一端部侧的前端碰触到设置于所述外壳中的第二引导槽的壁面上的状态下，压接连接到配置在所述第二引导槽内的压接部。

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